2026年中考化学一轮复习讲义 第04讲 空气 氧气 （含物质多样性）

第04讲 空气 氧气 （含物质多样性） 内 容 导 航 知识点1 物质多样性 知识点2 空气 知识点3 氧气的性质 知识点4 制取氧气 知识点5 氧气的实验室制取与性质 题型1 拉瓦锡测定空气中氧气含量 题型2 空气的成分 题型3 空气中氮气的体积分数 题型4 空气中氧气的体积分数 题型5 空气成分示意图相关问题 题型6 测定空气里氧气含量的探究 题型7 纯净物和混合物的判别 题型8 氧气的用途 题型9 氮气的用途 题型10 稀有气体的用途 题型11 氧气的化学性质 题型12 木炭在氧气中燃烧及其实验 题型13 硫在氧气中燃烧及其实验 题型14 铁在氧气中燃烧及其实验 题型15 高锰酸钾制取氧气实验 题型16 过氧化氢制取氧气实验 题型17 氧气的制取装置 题型18 氧气的收集方法 题型19 氧气的检验和验满 题型20 制取氧气的操作步骤和注意 知 识 点 通 关 知识点1 物质多样性 一、物质分类 二、基本概念 知识点2 空气 一、空气的成分与用途 1．法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究空气成分，得出结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5。 2．空气成分及其体积分数 空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 水蒸气和其它成分 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 3．空气各成分的性质和用途 空气成分 性质 对应的用途 氧气 供给呼吸 动植物呼吸、医疗急救、登山、潜水等 支持燃烧 炼钢、航天、气割、气焊等 氮气 化学性质不活泼 用作保护气： 灯泡充氮防钨丝氧化、食品充氮防腐、金属焊接防氧化等 液氮沸点低 制造低温环境：医疗、超导材料等 可转化为氨气等 用于化工生产，制造硝酸、化肥 稀有气体 通电发光 作多用途电光源：霓虹灯、航标灯、闪光灯等 化学性质不活泼 用作保护气：灯泡、金属焊接等 氦气密度小 用于填充探空气球、热气球等 二、实验探究空气中氧气含量的测定 化学方程式 4P+5O2  2P2O5。 教材实验装置 实验步骤 a.在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份； b.用弹簧夹夹紧橡皮管； c.在燃烧匙内放入过量的红磷； d.点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧； e.待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹。 实验现象 ①红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量； ②待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升至刻度1附近。 实验结论 氧气约占空气总体积的1/5。 误差分析 小于1/5 ①红磷用量不足； ②装置气密性不好； ③未等集气瓶冷却至室温，就打开弹簧夹； 大于1/5 ①点燃红磷后伸入集气瓶速度太慢（未及时塞紧橡皮塞）； ②未夹紧止水夹（未使用止水夹） 问题讨论 集气瓶内剩余气体的性质？ ①物理性质：无色无味的气体，难溶于水； ②化学性质：不能燃烧也不支持燃烧。 实验拓展 改变点燃方式 实验过程中不打开装置，使装置始终保持密闭。 改变测量方式 利用量筒或注射器等测量仪器，减小实验误差，使测定结果更加精确。 改变反应原理 如图，利用加热铜丝消耗装置中的氧气，实验过程中反复推拉两端注射器活塞的目的是使铜丝与空气中的氧气充分反应。 数字化实验 分析：（1）P0时红磷没有点燃，气压没有变化； （2）P0~a段，点燃红磷后，气压增大的原因是红磷燃烧放热； （3）a~d段，红磷燃烧消耗集气瓶中的氧气，且反应结束后温度恢复至室温，但气压P小于P0的原因是氧气被消耗。 三、空气的污染与防治 1．目前计入空气污染指数的项目 气体：SO2、NO2、CO、O3，其中SO2、NO2会导致酸雨（pH<5.6） 固体：可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）→形成雾霾 2．空气污染指数越高，污染越严重。 3．空气污染的危害、保护 危害：严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡。全球气候变暖，臭氧层破坏和酸雨等。 保护：加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，工厂的废气经处理过后才能排放，积极植树、造林、种草等。 知识点3 氧气的性质 1.氧气的物理性质 标准状况下，氧气是无色无味的气体；密度比空气略大（可用向上排空气法收集）；不易溶于水（可用排水法收集）。降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。 2.氧气的化学性质 （1）氧气的化学性质比较活泼，氧气具有氧化性。 （2）物质与氧气的反应 物质 燃烧现象 反应表达式 注意点 木炭 在空气中持续红热，在氧气中剧烈燃烧，放热，发白光，生成使石灰水变浑浊的气体 C+O2CO2 燃烧匙从集气瓶瓶口向下缓慢插入，以便充分消耗氧气 硫粉 空气：淡蓝色火焰，氧气中：明亮的蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体 S+O2SO2 集气瓶瓶底放少量的水，为了吸收二氧化硫以防污染空气； 铁丝 在空气中红热，在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 3Fe+2O2Fe3O4 集气瓶底放少量水或细沙，防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底；铁丝盘成螺旋状是增大受热面积；细铁丝下端系火柴是引燃细铁丝；火柴快燃尽时插入，防止火柴燃烧消耗过多的氧气。 红磷 发出黄色火焰，放出热量、产生大量白烟 4P+5O22P2O5 集气瓶底放少量水，防止燃烧物掉落炸裂瓶底。 氢气 产生 淡蓝 色火焰，放出热量。 2H2＋O22H2O 点燃氢气之前必须验纯 镁 剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体。 2Mg＋O22MgO 无 铜 铜在空气中不燃烧，加热时表面变成黑色 2Cu＋O2 2CuO 无 构建物质网络——以氧气为核心 ① 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ ② 2H2O22H2O＋O2↑ ③ 2H2O 2H2↑+ O2↑ ④ C+O2CO2 ⑤2H2+O2 2H2O ⑥4P+5O22P2O5 ⑦3Fe+2O2Fe3O4 ⑧2Mg＋O22MgO 知识点4 制取氧气 1．氧气的工业制法 （1）方法：分离液态空气 （2）原理：利用液态氧气和液态氮气的沸点不同。——是物理变化。 利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低的原理。先将空气在低温条件下加压变为液态，再将液态空气缓缓升温至左右，氮气首先达到沸点从液态空气里蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。 （3）流程： 2.氧气的实验室制法 加热高锰酸钾 分解过氧化氢 反应原理 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 2H2O22H2O＋O2↑ 发生装置 图示 固体加热型 固液不加热型 选择依据 反应物为固体，反应需要加热 反应物为液体，反应条件为常温 实验步骤 查：检查气密性 装：装药品 定：固定装置 点：点燃酒精灯加热 收：收集气体 移：将导管移出水面 熄：熄灭酒精灯 检查气密性； 先装固体药品，再装液体药品； 收集气体； 收集装置 排水法：收集的气体较纯净，但不干燥 依据：氧气不易溶于水 向上排空气法：收集的气体较干燥，但不纯净 依据：氧气密度比空气大 检验 将带火星的木条伸入集气瓶内，如果带火星的木条复燃，说明是氧气 验满 排水法：当集气瓶口有大量气泡冒出时，说明已收集满，否则未满； 向上排空气法：将带火星的木条靠近集气瓶瓶口，若木条复燃，说明已收集满，否则未满。 制取氧气实验操作要点： （1）高锰酸钾制取氧气试管口要略向下倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂。药品应平铺在试管底部。 （2）导管伸入发生装置内要微露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。 （3）高锰酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花：防止固体粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。 （4）排水法收集氧气，实验结束时先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。 知识点5 氧气的实验室制取与性质 【实验目的】 1.学习实验室制取氧气的方法。 2.加深对氧气性质的认识。 【实验用品】 实验仪器：大试管、集气瓶、水槽、单孔橡胶塞、乳胶管、玻璃导管、铁架台(带铁夹)、升降台、酒精灯、玻璃片、坩埚钳 实验试剂：细铁丝、高锰酸伸、木炭、澄清石灰水 实验物品 木条、棉花、火柴 【实验步骤】 1．制取氧气 发生装置 收集装置 （1）查：组装仪器，检查装置的气密性； （2）装：把药品装入试管内，平铺在试管底部，管口塞一小团棉花，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口； （3）定：用铁夹夹持试管，并固定在铁架台上； （4）点：点燃酒精灯加热（记得先预热，防止试管受热不均破裂）； （5）收：用排水法收集氧气；导管口气泡连续且均匀地放出时，把导管口伸入盛满水的集气瓶中收集气体。 待集气瓶口往外冒气泡时，将导管从集气瓶中移开，在水面下用玻璃片盖住瓶口，小心地把集气瓶移出水槽，正放在桌子上。 （6）移：实验完毕，先把导气管从水槽中移出水面（防止水倒吸回热的试管，使试管炸裂）； （7）熄：熄灭酒精灯。 可简记为：“茶庄定点收利息”（每个字代表一个步骤：①查②装③定④点⑤收⑥移⑦熄）。 考 点 演 练 题型1 拉瓦锡测定空气中氧气含量 【典例1】二百多年前拉瓦锡研究空气的成分时用到了一种金属，这种金属是（　　） A．镁 B．铁 C．汞 D．磷 【答案】C 【分析】汞在加热条件下仅与空气中的氧气反应生成固体氧化汞，后续加热氧化汞又可分解释放氧气。 【解答】解：拉瓦锡研究空气成分的经典实验选用的金属为汞（Hg）：Hg在加热条件下仅与空气中的氧气反应生成固体HgO，后续加热HgO又可分解释放氧气，可准确测定空气中氧气的占比。 故选：C。 【变式1】拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．红磷燃烧时产生浓厚的白色烟雾 B．a点时容器内氮气的体积分数为85% C．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18% 【答案】C 【分析】在装有空气的密闭容器中，欲用燃烧法测定空气中氧气含量，所选除氧剂要具备以下特征：本身能够在空气中燃烧（只能与空气中的氧气反应）；本身的状态为非气体；生成物为非气态。该实验一般要注意以下几点：①装置的气密性好；②所用试剂必须是足量；③读数时一定要冷却到原温度，据此进行分析解答。 【解答】解：A、红磷燃烧时产生浓厚的白烟，而不是白色烟雾，故选项说法错误。 B、由图示可知，a点时容器内氧气的体积分数为15%，但氮气体积分数应小于85%，因为空气中还含有二氧化碳、稀有气体等，故选项说法错误。 C、最终氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度，故选项说法正确。 D、此实验可测得空气中氧气的体积分数（而不是质量分数）为21%﹣3%＝18%，故选项说法错误。 故选：C。 【变式2】拉瓦锡利用如图实验研究空气成分，下列说法合理的是（　　） A．汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气 B．将曲颈甑中的汞换成木炭不影响测定结果 C．结束加热后不需冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度 D．实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物 【答案】D 【分析】在装有空气的密闭容器中，欲用加热法测定空气中氧气含量，所选除氧剂要具备以下特征：在空气中加热时能与氧气反应（只能与空气中的氧气反应）；本身的状态为非气体；生成物为非气态。该实验一般要注意以下几点：①装置的气密性好；②所用药品必须是足量；③读数时一定要冷却到原温度，据此进行分析解答。 【解答】解：A、曲颈甑中汞在加热的条件下，与氧气反应，且生成物为固体；汞槽中汞隔绝氧气，形成液封，不会消耗氧气，故选项说法错误。 B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去了氧气，但增加了新的气体，没有形成压强差，不能用来测定空气中氧气含量，故选项说法错误。 C、结束加热后立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度，此时剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，使测定结果偏小，故选项说法错误。 D、空气中氧气与汞反应，剩余气体不支持燃烧，说明空气中至少存在两种物质，说明空气为混合物，故选项说法正确。 故选：D。 题型2 空气的成分 【典例1】下表是我国“祝融号”火星车到达火星表面探测的火星表面大气成分，关于火星大气成分，下列说法不正确的是（　　） 火星大气成分 二氧化碳 氮气 氩气 其他气体 体积分数 95.30% 2.70% 1.60% 0.40% A．火星大气通入澄清石灰水会变浑浊 B．火星大气与地球大气组成相似 C．火星暂时不适合人类生存 D．火星大气不支持燃烧 【答案】B 【分析】空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%。火星大气成分：二氧化碳的体积分数是95.30%，氮气的体积分数是2.70%，氩气的体积分数是1.60%，其他气体的体积分数是0.40%。 【解答】解：A、澄清石灰水是氢氧化钙溶液，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀，使石灰水变浑浊。火星大气中二氧化碳占95.30%，含量极高，因此通入澄清石灰水必然变浑浊。故正确； B、地球大气主要成分为氮气（约78%）、氧气（约21%）、稀有气体（约0.94%），二氧化碳极少（约0.03%）。火星大气以二氧化碳为主（95.30%），氮气（2.70%）和氩气（1.60%）比例低，且几乎没有氧气（包含在“其他气体”中，仅0.40%）。两者组成差异显著，不相似。故错误； C、人类生存需要氧气、适宜的温度和大气压力。火星大气中氧气含量极低（可忽略），主要成分二氧化碳无法供呼吸，且火星表面寒冷、大气稀薄，环境恶劣。因此，火星目前不适合人类生存。故正确； D、燃烧需要可燃物、氧气和温度达到着火点。火星大气中氧气含量极低（几乎无），主要成分二氧化碳不支持燃烧。因此，火星大气无法支持燃烧。故正确； 故选：B。 【变式1】“祝融号”火星车探测器测得火星表面大气成分（体积分数）如表所示，下列说法正确的是（　　） 物质 二氧化碳 氩气 氮气 其他气体 体积分数 95.3% 1.6% 2.7% 0.4% A．火星大气中N2的含量最高 B．火星大气是混合物 C．火星大气不含稀有气体 D．火星大气能支持木条持续燃烧 【答案】B 【分析】根据“祝融号”火星探测器测得火星表面大气成分（体积分数）图，结合二氧化碳的化学性质等，进行分析判断。 【解答】解：A、由图可知，火星大气中N2的体积分数为2.7%，CO2的体积分数为95.3%，则火星大气中CO2的含量最高，故选项说法错误。 B、火星大气中含有二氧化碳、氮气、氩气等，是混合物，故选项说法正确。 C、稀有气体包括氦气、氖气、氩气等气体，火星大气中氩气的体积分数为1.6%，则火星大气中含有稀有气体，故选项说法错误。 D、氧气能使带火星的木条复燃，火星大气中不含有氧气，含量最多的二氧化碳不能燃烧、不能支持燃烧，则火星大气不能支持木条持续燃烧，故选项说法错误。 故选：B。 【变式2】云南省博物馆为保护战国时期的青铜剑，采用氮气填充密封展柜的方法，该气体在空气中的含量约为（　　） A．78% B．0.94% C．21% D．0.03% 【答案】A 【分析】A．根据氮气是空气中含量最多的气体，其在空气中的体积分数约为78%，进行分析； B．根据稀有气体在空气中的体积分数约为0.94%，进行分析； C．根据氧气在空气中的体积分数约为21%，进行分析； D．根据二氧化碳在空气中的体积分数约为0.03%，进行分析。 【解答】解：A、空气按体积分数计算，氮气约占78%，且氮气可作保护气，故A正确。 B、体积分数为0.94%，对应空气中的稀有气体（如氩气、氖气等），不是氮气，故B错误。 C、体积分数为21%，对应空气中的氧气，氧气化学性质活泼，会加速青铜剑的氧化腐蚀，不能用于文物保护，故C错误。 D、体积分数为0.03%，对应空气中的二氧化碳（或其他气体和杂质），不是氮气，故D错误。 故选：A。 题型3 空气中氮气的体积分数 【典例1】博物馆常用氮气保护文物，该气体在空气中的含量约为（　　） A．78% B．21% C．0.94% D．0.03% 【答案】A 【分析】根据空气成分及含量进行分析。 【解答】解：空气的成分按体积分数计算大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、其他成分1%，氮气是主要成分，化学性质稳定，常用于保护文物。 故选：A。 【变式1】空气中含多种物质，其中体积分数最多的是（　　） A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．水蒸气 【答案】B 【分析】本题主要考查空气的成分及各成分的体积分数，解答时要对照空气中各成分，对每一个选项进行筛选．空气的主要成分有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、其他气体和杂质，它们各自的体积分数为78%、21%、0.94%、0.03%、0.03%． 【解答】解：A、氧气，氧气的体积分数为21%，排列第二位，故A错； B、氮气，其体积分数为78%，排列第一位，故B正确； C、二氧化碳，其体积分数为0.03%，排列第四位，故C错； D、水蒸气，包括在其他气体和杂质中，总共占到空气体积分数为0.03%，另外水蒸气还会因天气和季节而变化，故D错。 故选：B。 题型4 空气中氧气的体积分数 【典例1】人类的生活离不开空气。空气的成分中，氧气的体积分数约为（　　） A．0.03% B．0.94% C．21% D．78% 【答案】C 【分析】空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%。 【解答】解：A、二氧化碳大约占空气体积的0.03%，故选项错误； B、稀有气体大约占空气体积的0.94%，故选项错误； C、氧气大约占空气体积的21%，故选项正确； D、氮气大约占空气体积的78%，故选项错误； 故选：C。 【变式1】空气的成分中，约占空气总体积的气体是（　　） A．N2 B．O2 C．Ne D．CO2 【答案】B 【分析】根据空气的组成进行分析。 【解答】解：空气中氧气体积分数21%，因此氧气体积分数约为五分之一。 故选：B。 题型5 空气成分示意图相关问题 【典例1】如图表示空气的组成（体积分数），气体X为（　　） A．N2 B．O2 C．稀有气体 D．CO2 【答案】A 【分析】根据空气中各成分的体积分数，进行分析判断。 【解答】解：空气的成分按体积计算，大约是：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其他气体占0.03%，则气体X为氮气（N2）。 故选：A。 【变式1】如图表示空气中各成分的含量，下列有关说法正确的是（　　） A．纵坐标表示质量分数 B．X表示的物质为氧气 C．Y的化学性质很不活泼 D．稀有气体可用于霓虹灯等 【答案】D 【分析】空气中各种气体的体积分数：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其他气体和杂质占0.03%。 【解答】A、氮气约占空气体积的78%，氧气约占空气体积的21%，故纵坐标表示体积分数，不符合题意； B、氮气约占空气体积的78%，故X表示氮气，Y表示氧气，不符合题意； C、氧气约占空气体积的21%，Y为氧气，氧气化学性质比较活泼，不符合题意； D、稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用于制作霓虹灯，符合题意。 故选：D。 【变式2】如图表示空气中各成分含量，下列有关说法正确的是（　　） A．纵坐标表示质量分数 B．X表示的物质为氧气 C．稀有气体属于纯净物 D．Y可用于气焊、气割 【答案】D 【分析】根据空气中各成分气体的体积分数、性质与用途来分析。 【解答】解：A、按体积分数计算，氮气约占空气体积的78%，氧气约占空气体积的21%，故纵坐标表示体积分数，说法错误，不符合题意； B、X约占空气体积的78%，因此X是氮气，说法错误，不符合题意； C、稀有气体是由氖气、氦气等混合而成，属于混合物，说法错误，不符合题意； D、氧气约占空气体积的21%，因此Y为氧气，氧气具有助燃性，可用于气焊、气割，说法正确，符合题意。 故选：D。 题型6 测定空气里氧气含量的探究 【典例1】空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。 资料：1.红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。2.相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。3.相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。 （1）二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的　五分之一　 。 （2）同学利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。 ①图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是　反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀或温度下降，水蒸气变成液态　 。 ②根据图5中所示数据，计算白磷消耗的氧气占空气体积的　19.37　 %（精确到0.01%）。 ③【反思与交流】图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是　反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，所以氧气消耗不完　 。 【答案】（1）五分之一。 （2）①反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀或温度下降，水蒸气变成液态； ②19.37； ③反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，所以氧气消耗不完。 【分析】白磷燃烧能够消耗空气中的氧气，氧气消耗后，容器中的气压减小，在外界大气压作用下，水进入容器，进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积，进一步可以计算出空气中氧气的含量。 【解答】解：（1）二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的五分之一； （2）①白磷燃烧消耗氧气并放出热量，而其他气体不变，氧气的含量逐渐减小，但反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀或温度下降，水蒸气变成液态，导致氧气的含量逐渐增大； ②白磷消耗的氧气占空气体积的体积分数为100%≈19.37%； ③结合资料1分析：图2实验水面未达到刻度“1”原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，所以氧气消耗不完。 故答案为：（1）五分之一。 （2）①反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀或温度下降，水蒸气变成液态； ②19.37； ③反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，所以氧气消耗不完。 【变式1】化学兴趣小组的同学利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行了再探究如图1，得到的数据曲线如图2所示。 （1）下列有关空气成分的说法中，正确的是 　C　 。（填字母） A.氧气能支持燃烧，可做燃料 B.二氧化碳是植物光合作用的产物 C.氮气的化学性质不活泼，可用于食品包装的保护气 D.稀有气体不助燃，可大量生产用于灭火 （2）图2压强曲线中，BC段气压变化的原因是 　红磷燃烧放热导致气压增大幅度大于氧气消耗导致气压减小幅度　 。X曲线表示的是 　温度　 （填“温度”或“氧气浓度”）。 （3）实验前集气瓶中的水为15mL，集气瓶的容积是250mL（燃烧匙所占体积忽略不计），实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为 　62　 mL（氧气的体积分数按20%计算）。 （4）若第二次进行实验时，图1中装置漏气，则第二次测得的C点数值比图2中第一次测得的C点数值 　小　 （填“大”或“小”）。 （5）红磷燃烧的化学反应属于 　化合　 （填写化学反应基本类型）反应。 【答案】（1）C。 （2）红磷燃烧放热导致气压增大幅度大于氧气消耗导致气压减小幅度；温度。 （3）62。 （4）小。 （5）化合。 【分析】红磷燃烧能够消耗空气中的氧气，氧气消耗后，容器中的气压减小，在外界大气压作用下，水进入容器，进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积，进一步可以计算出空气中氧气的含量。 【解答】解：（1）A.氧气能支持燃烧，但是不能燃烧，不能做燃料，故选项不正确。 B.二氧化碳不是植物光合作用的产物，是因为二氧化碳是光合作用的原料，故选项不正确。 C.氮气的化学性质不活泼，可用于食品包装的保护气，故选项正确。 D.稀有气体不助燃，不可大量生产用于灭火，是因为空气中稀有气体含量极低，故选项不正确。 故答案为：C。 （2）图2压强曲线中，BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热导致气压增大幅度大于氧气消耗导致气压减小幅度。X曲线表示的是温度（开始温度升高，最终温度恢复至原温度）。 故答案为：红磷燃烧放热导致气压增大幅度大于氧气消耗导致气压减小幅度；温度。 （3）实验前集气瓶中的水为15mL，集气瓶的容积是250mL（燃烧匙所占体积忽略不计），实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为15mL+（250mL﹣15mL）×20%＝62mL。 故答案为：62。 （4）若第二次进行实验时，图1中装置漏气，则第二次测得的C点数值比图2中第一次测得的C点数值小，是因为装置漏气导致气体外逸。 故答案为：小。 （5）红磷燃烧生成五氧化二磷，是化合反应。 故答案为：化合。 题型7 纯净物和混合物的判别 【典例1】对“混合物”理解错误的是（　　） A．一定由多种物质组成 B．一定由多种分子组成 C．可能由一种元素组成 D．可能由多种原子组成 【答案】B 【分析】物质分为混合物和纯净物，混合物是由两种或两种以上的物质组成；纯净物是由一种物质组成。纯净物又分为单质和化合物。由同种元素组成的纯净物叫单质；由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物。 【解答】解：A、混合物一定由多种物质组成正确，正确但不符合题意，故选项错误； B、混合物一定由多种分子组成错误，也可以是由原子直接构成的物质，错误符合题意，故选项正确； C、混合物可能由一种元素组成正确，如氧气和臭氧等，正确但不符合题意，故选项错误； D、混合物可能由多种原子组成正确，如稀有气体，正确但不符合题意，故选项错误； 故选：B。 【变式1】科学概念在逻辑上存在如图所示关系．下列关于概念逻辑关系的叙述正确的是（　　） A．机械能与动能属于包含关系 B．纯净物与混合物属于包含关系 C．裸子植物与被子植物属于交叉关系 D．银河系和太阳系属于并列关系 【答案】A 【分析】A、根据动能、势能统称为机械能判断． B、根据物质根据所含物质的多少可分为纯净物和混合物判断． C、根据裸子植物和被子植物的定义和关系判断． D、根据太阳系是银河系银河系的子天体系统判断 【解答】解：A、动能、势能统称为机械能，故机械能与动能属于包含关系正确。 B、物质根据所含物质的多少可分为纯净物和混合物，故纯净物和混合物属于并列关系，故B错误。 C、种子植物分为裸子植物和被子植物，裸子植物是种子外面无果皮包被，被子植物是种子外面有果皮包被，二者是并列关系，所以错误。 D、太阳系是银河系银河系的子天体系统，二者属于包含关系，所以错误。 故选：A。 题型8 氧气的用途 【典例1】康康同学暑假去西藏旅游时出现了严重的高原反应，医生让他吸氧的原因是（　　） A．氧气的密度比空气大 B．氧气是无色、无味、无毒的气体 C．氧气可以供给呼吸 D．氧气可以支持燃烧 【答案】C 【分析】高原地区空气稀薄，氧气含量相对较低，人出现高原反应是因为身体缺氧，而吸氧是为了补充氧气。 【解答】解：A.氧气密度比空气大是氧气的物理性质，氧气密度比空气大与吸氧缓解高原反应无关，故A错误； B.氧气的颜色、气味、毒性等性质不是吸氧的原因，故B错误； C.高原地区空气稀薄，氧气含量相对较低，人出现高原反应是因为身体缺氧，而吸氧是为了补充氧气，氧气的重要用途之一就是供给呼吸，能缓解因缺氧导致的不适症状，故C正确； D.氧气可以支持燃烧是其助燃性，与供给呼吸的用途无关，故D错误； 故选：C。 【变式1】下列关于物质性质和用途的说法，正确的是（　　） A．氧气用于气焊——氧气具有可燃性 B．氮气制造低温环境——液氮汽化吸热 C．氦气填充探空气球——氦气密度比空气大 D．稀有气体制作霓虹灯——不同气体颜色不同 【答案】B 【分析】A．根据氧气的性质，氧气具有助燃性，而不是可燃性，进行分析； B．根据氮气的性质，液氮汽化时会吸收大量的热，可以制造低温环境，进行分析； C．根据氦气的性质，氦气的密度比空气小，因此可以用于填充探空气球，进行分析； D．根据稀有气体的性质，稀有气体在电场作用下可以发出不同颜色的光，因此可以制作霓虹灯，进行分析。 【解答】解：A、氧气用于气焊是因为氧气具有助燃性，能支持燃烧，本身不具有可燃性，故A错误； B、液氮汽化时会吸收大量的热，从而可以制造低温环境，故B正确； C、氦气填充探空气球是因为氦气密度比空气小，而不是比空气大，故C错误； D、稀有气体制作霓虹灯是因为稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，而不是因为不同气体颜色不同，故D错误； 故选：B。 【变式2】下列用途中体现氧气能支持燃烧性质的是（　　） A．航天 B．潜水 C．灭火 D．电光源 【答案】A 【分析】解题思路：明确氧气的核心性质为供给呼吸和支持燃烧（助燃性），逐一匹配选项对应性质即可。 【解答】解：A、氧气的化学性质是氧化性和助燃性；航天过程中氧气作为助燃剂，支持燃料燃烧为火箭提供动力，体现氧气支持燃烧的性质；故选项正确； B、氧气用途有：支持燃烧、供给呼吸；潜水利用的是氧气供给呼吸的性质；故选项错误； C、氧气具有助燃性，不能用于灭火，该用途不属于氧气；故选项错误； D、电光源是稀有气体的用途，和氧气无关；故选项错误； 故选：A。 题型9 氮气的用途 【典例1】博物馆常用空气中含量最多的气体保护文物。该气体是（　　） A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 【答案】A 【分析】根据空气的成分按体积计算，大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%分析。 【解答】解：空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%，所以空气中含量最多的气体是氮气。 故选：A。 【变式1】下列氮气的用途主要与其物理性质有关的是（　　） A．用作灯泡的填充气 B．用作制氮肥的原料 C．液氮用于医疗手术 D．用作食物的保护气 【答案】C 【分析】A．根据氮气化学性质稳定，用作灯泡填充气是利用其不易与灯丝反应的化学性质，进行分析； B．根据氮气制氮肥需要通过化学反应生成含氮化合物，进行分析； C．根据液氮用于医疗手术是利用其汽化吸热使局部冷冻麻醉，进行分析； D．根据氮气用作食物保护气是利用其化学性质稳定、不易与食物反应的特点，进行分析。 【解答】解：A．氮气用作灯泡填充气，是利用其化学性质稳定，防止灯丝氧化，属于化学性质的应用，故A错误； B．氮气制氮肥需通过化学反应转化为氨或硝酸盐等，利用的是其化学性质，故B错误； C．液氮用于医疗手术，是利用其汽化时吸收大量热，使组织冷冻，该过程没有新物质生成，属于物理性质的应用，故C正确； D．氮气用作食物保护气，是利用其化学性质不活泼，防止食物氧化变质，属于化学性质的应用，故D错误； 故选：C。 【变式2】近年来，随着绝大部分地区开始禁止燃放烟花爆竹，我国的空气质量得到了很好的改善。空气是一种宝贵的自然资源，各成分都具有广泛的用途。下列不属于氮气的用途的是（　　） A．制霓虹灯 B．冷冻麻醉 C．食品防腐 D．制造氮肥 【答案】A 【分析】根据氮气的性质及其用途来分析。 【解答】解：A.制霓虹灯是稀有气体的用途，利用稀有气体通电时可发出不同颜色光的性质，氮气无此性质，因此制霓虹灯不属于氮气的用途，故A符合题意； B.液态氮汽化会吸收大量热，温度极低，可用于冷冻麻醉，属于氮气的用途，故B不符合题意； C.氮气化学性质稳定，常温下很难与其他物质发生反应，可用于食品防腐，属于氮气的用途，故C不符合题意； D.氮气中含有氮元素，可通过化学反应制造氮肥，属于氮气的用途，故D不符合题意。 故选：A。 题型10 稀有气体的用途 【典例1】空气是宝贵的自然资源，下列关于空气成分说法正确的是（　　） A．氧气占空气质量分数约21% B．稀有气体化学性质活泼，可作保护气 C．氮气可用于食品防腐、医疗冷冻 D．二氧化碳属于空气污染物 【答案】C 【分析】A．根据空气中各成分的体积分数，氧气约占21%，而非质量分数，进行分析； B．根据稀有气体化学性质很不活泼，常用作保护气，进行分析； C．根据氮气化学性质稳定可用于食品防腐，液氮可用于医疗冷冻，进行分析； D．根据二氧化碳是空气的正常组成成分，不属于空气污染物，进行分析。 【解答】解：A．21%是氧气在空气中的体积分数，而不是质量分数，故A错误； B．稀有气体化学性质很不活泼，因此可作保护气，而不是“化学性质活泼“，故B错误； C．氮气化学性质稳定，可用于食品防腐；液氮汽化时吸收大量热，可用于医疗冷冻，故C正确； D．二氧化碳是空气的正常组成成分之一，不属于空气污染物，故D错误； 故选：C。 【变式1】下列空气成分中，能用于制霓虹灯的气体是（　　） A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 【答案】C 【分析】根据常见物质的性质与用途进行分析判断。 【解答】解：A.氮气化学性质稳定，常用作保护气、生产氮肥的原料，无法用于制作霓虹灯，故A错误； B.氧气可支持燃烧、供给呼吸，无法用于制作霓虹灯，故B错误； C.稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用来制作霓虹灯，故C正确； D.二氧化碳可用于灭火、作气体肥料、制作碳酸饮料等，无法用于制作霓虹灯，故D错误； 故选：C。 【变式2】空气是一种宝贵的资源，其中占比虽小，但用途广泛，在通电时能发出不同颜色的光，可用于航标灯和霓虹灯的是（　　） A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 【答案】C 【分析】根据常见物质的性质与用途进行分析判断。 【解答】解：A.氮气：化学性质稳定，常用作保护气、制氮肥等，无通电发光的性质，故A不符合题意； B.氧气：支持燃烧、供给呼吸，无通电发光的性质，故B不符合题意； C.稀有气体：化学性质稳定，且通电时能发出不同颜色的光，可用于航标灯、霓虹灯等，故C符合题意； D.二氧化碳：可用于灭火、作气体肥料、制碳酸饮料等，故D不符合题意； 故选：C。 题型11 氧气的化学性质 【典例1】实验室有一个充满空气的集气瓶，某同学欲用化学方法除去其中的氧气，而不增加其他气体成分。下列物质在该瓶中燃烧后可以达到该实验目的的是（　　） A．木炭 B．蜡烛 C．铁丝 D．红磷 【答案】D 【分析】A．根据木炭在空气中燃烧的产物状态（是否生成气体）进行分析； B．根据蜡烛在空气中燃烧的产物状态（是否生成气体）进行分析； C．根据铁丝在空气中的燃烧条件及能否发生反应进行分析； D．根据红磷在空气中燃烧的产物状态（是否为固体）进行分析。 【解答】解：A．木炭在空气中燃烧会消耗氧气，但同时生成二氧化碳气体，虽然除去了氧气，却又增加了新的气体成分，故A错误； B．蜡烛在空气中燃烧会消耗氧气，但同时生成二氧化碳气体和水蒸气，同样增加了新的气体成分，故B错误； C．铁丝在纯氧中可以剧烈燃烧，但在空气中无法燃烧，因此不能用来除去空气中的氧气，故C错误； D．红磷本身是固体，能在空气中燃烧消耗氧气，且生成的五氧化二磷是白色固体，既除去了氧气，又没有引入其他气体杂质，符合实验目的，故D正确。 故选：D。 【变式1】兴趣小组利用图1装置进行实验，测得木条和蜡烛燃烧至熄灭过程中集气瓶内O2的体积分数变化情况如图2所示。下列说法不正确的是（　　） A．燃烧过程，木条消耗氧气的平均速率比蜡烛大 B．待熄灭后，集气瓶内O2的体积分数：甲＜乙 C．可以通过调节氧气体积分数，调控燃烧的进行 D．70s时，甲集气瓶内CO2的体积分数为88.3% 【答案】D 【分析】A、根据提供信息可知，木条燃烧消耗氧气更彻底。 B、待熄灭后，集气瓶内O2的体积分数：甲＜乙。 C、可燃物燃烧需要的氧气浓度不同。 D、根据提供信息可以进行相关方面的判断。 【解答】解：A、根据提供信息可知，木条燃烧消耗氧气更彻底，燃烧过程，木条消耗氧气的平均速率比蜡烛大，故选项正确。 B、待熄灭后，集气瓶内O2的体积分数：甲＜乙，故选项正确。 C、可以通过调节氧气体积分数，调控燃烧的进行，是因为可燃物燃烧需要的氧气浓度不同，故选项正确。 D、70s时，甲集气瓶内氧气体积分数是11.7%，还含有稀有气体等气体，CO2的体积分数为小于88.3%，故选项不正确。 故选：D。 题型12 木炭在氧气中燃烧及其实验 【典例1】木炭在氧气中燃烧的实验过程如图所示。能证明木炭与氧气发生化学反应的现象是（　　） A．①中发出微弱的红光 B．②中放出热量 C．②中比①中燃烧更加剧烈 D．③中石灰水变浑浊 【答案】D 【分析】A.根据木炭在空气中燃烧的现象，结合化学反应的判断依据，进行分析； B.根据燃烧的放热现象，结合化学反应的判断依据，进行分析； C.根据氧气浓度对燃烧剧烈程度的影响，结合化学反应的判断依据，进行分析； D.根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的性质，结合化学反应的判断依据，进行分析。 【解答】解：A.①中发出微弱的红光，只是木炭燃烧的发光现象，不能证明有新物质生成，无法说明发生了化学反应，故A不符合题意； B.②中放出热量，是燃烧的放热现象，部分物理变化也会伴随放热现象，不能证明有新物质生成，故B不符合题意； C.②中比①中燃烧更加剧烈，是因为氧气浓度更高，仅体现了燃烧剧烈程度的差异，不能证明有新物质生成，故C不符合题意； D.③中石灰水变浑浊，说明木炭燃烧生成了二氧化碳这种新物质，能证明木炭与氧气发生了化学反应，故D符合题意。 故选：D。 【变式1】某小组使用数据采集器探究“足量的木炭在氧气中燃烧”，集气瓶内氧气的体积分数随时间的变化关系如图。下列说法正确的是（　　） A．木炭在氧气中燃烧发出红光 B．开始采集数据时，瓶内是纯净的氧气 C．氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化碳和热量 D．木炭停止燃烧是因为瓶内氧气被耗尽 【答案】C 【分析】根据足量的木炭在氧气中燃烧的现象、生成物是二氧化碳，进行分析判断。 【解答】解：A、木炭在氧气中剧烈燃烧，发出白光，故选项说法错误。 B、由集气瓶内氧气的体积分数随时间的变化关系图，开始采集数据时，瓶内不是纯净的氧气，其体积分数约为80%，故选项说法错误。 C、二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化碳和热量，故选项说法正确。 D、由集气瓶内氧气的体积分数随时间的变化关系图，木炭停止燃烧时，瓶内氧气的气体体积分数不是0，氧气未耗尽，故选项说法错误。 故选：C。 题型13 硫在氧气中燃烧及其实验 【典例1】下列关于硫燃烧实验的相关描述不合理的是（　　） A．硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰 B．硫燃烧是剧烈氧化的现象 C．硫在空气和氧气中燃烧的产物不同 D．集气瓶底部留有水可以减少燃烧产物对空气的污染 【答案】C 【分析】A、根据硫在空气中燃烧的现象进行分析； B、根据剧烈氧化的现象进行分析； C、根据硫在空气中和氧气中燃烧均生成二氧化硫进行分析； D、根据硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫能溶于水进行分析。 【解答】解：A、硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，放出热量，生成具有刺激性气味的气体，故选项正确； B、硫燃烧是剧烈的氧化反应，故选项正确； C、硫在空气和氧气中的燃烧产物相同，均是二氧化硫，故选项不正确； D、硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，会污染空气，二氧化硫能溶于水，故集气瓶底部留有水可以吸收二氧化硫，防止污染空气，故选项正确； 故选：C。 【变式1】利用如图所示装置开展“硫燃烧”实验：向弯形具支试管中鼓入空气，同时用酒精灯将硫粉加热至燃烧状态；之后停止鼓入空气，接着用酒精灯对高锰酸钾进行加热。下列关于该实验的说法错误的是（　　） A．硫粉在刚开始燃烧时，呈现出蓝紫色火焰 B．高锰酸钾在此实验中发生分解反应 C．气球的主要作用是收集二氧化硫 D．此实验说明燃烧的剧烈程度受氧气含量影响 【答案】A 【分析】本题主要考查了硫在空气和氧气中燃烧的实验现象、实验步骤以及实验装置的优缺点，同时涉及了二氧化硫的处理方法。 【解答】解：A、硫粉起先在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，故符合题意； B、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，符合“一变多”的特点，属于分解反应，故不符合题意； C、硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，则气球的作用是缓冲气压和收集二氧化硫，防止其污染空气，故不符合题意； D、用酒精灯给硫粉加热至燃烧，硫粉在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，然后停止鼓入空气，再用酒精灯给高锰酸钾加热，高锰酸钾分解生成氧气，硫粉在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，说明燃烧的剧烈程度受氧气含量影响，故不符合题意； 故选：A。 题型14 铁在氧气中燃烧及其实验 【典例1】下列有关铁丝在氧气中燃烧反应的叙述不正确的是（　　） A．放出热量 B．生成Fe3O4 C．反应前后固体质量相等 D．参加反应的铁与生成物中铁元素质量相等 【答案】C 【分析】A、物质与氧气发生的反应是氧化反应。 B、铁丝燃烧生成四氧化三铁。 C、根据质量守恒定律，反应前铁丝和氧气的质量总和等于生成的四氧化三铁的质量。 D、根据质量守恒定律，反应前后元素的质量不变。 【解答】解：A、铁丝燃烧是铁丝与氧气反应，属于氧化反应，氧化反应会放出热量，故选项正确。 B、铁丝燃烧是铁丝与氧气反应生成黑色的四氧化三铁，故选项正确。 C、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，根据质量守恒定律，反应前铁丝和氧气的质量总和等于生成的四氧化三铁的质量，故反应前固体（铁丝）的质量小于反应后固体（四氧化三铁）的质量，故选项不正确。 D、根据质量守恒定律，反应前后元素的质量不变，故参加反应的铁与生成物中铁元素质量相等，故选项正确。 故选：C。 【变式1】兴趣小组利用如图装置模拟拉瓦锡实验验证水的组成。让水蒸气通过一根烧红的铁质枪管，得到“易燃气体”和一种黑色固体。将“易燃气体”通入肥皂水中，吹出肥皂泡并点燃。下列说法正确的是（　　） A．黑色固体是Fe2O3 B．该实验证明水是由氢气和氧气组成 C．肥皂泡能被点燃说明“易燃气体”是氧气 D．参加反应的铁和水蒸气的质量比是7：3 【答案】D 【分析】高温下铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，的反应方程式为 。 【解答】解：A.Fe2O3为红棕色，反应生成的黑色固体是Fe3O4，故选项说法不正确。 B.水是纯净物，由氢元素和氧元素组成，不是由氢气、氧气两种物质组成，故选项说法不正确。 C.氧气只有助燃性、无可燃性，该易燃气体为氢气，故选项说法不正确。 D.参加反应的铁的相对质量积为3×56＝168，水蒸气的相对质量积为4×18＝72，二者质量比为168：72＝7：3，故选项说法正确。 故选：D。 题型15 高锰酸钾制取氧气实验 【典例1】对装有高锰酸钾固体的试管进行加热，一段时间后，质量减小的是（　　） A．KMnO4 B．K2MnO4 C．MnO2 D．O2 【答案】A 【分析】高锰酸钾受热分解的化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。在这个反应中，高锰酸钾分解产生了锰酸钾、二氧化锰和氧气。 【解答】解：A、高锰酸钾受热分解，其质量会随着反应的进行逐渐减少，因为高锰酸钾转化为了锰酸钾、二氧化锰和氧气，故正确。 B、锰酸钾是高锰酸钾分解的产物之一，其质量是由高锰酸钾分解产生的，在反应过程中质量是增加的（从无到有），故错误。 C、二氧化锰也是高锰酸钾分解的产物之一，其质量是由高锰酸钾分解产生的，在反应过程中质量是增加的（从无到有），故错误。 D、氧气是高锰酸钾分解的产物之一，其质量是由高锰酸钾分解产生的，在反应过程中质量是增加的（从无到有），故错误。 故选：A。 【变式1】小华在做加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制取氧气的实验时，错把高锰酸钾当作了二氧化锰，其结果与只加氯酸钾相比，以下推论中错误的是（　　） A．反应速率加快，生成氧气的质量增加 B．高锰酸钾的产物二氧化锰可作氯酸钾制氧气反应的催化剂 C．反应速率加快，生成氧气的质量不变 D．完全反应后试管内的固体物质有三种 【答案】C 【分析】可以根据实验室中制取氧气的原理以及图中的信息进行分析、判断，从而得出正确的结论。 【解答】解：A、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，加热分解生成氯化钾和氧气，二氧化锰作为催化剂使反应速率加快，同时氧气由高锰酸钾和氯酸钾共同生成，质量增加，故选项正确； B、高锰酸钾反应后生成的二氧化锰可以作为氯酸钾制氧气反应的催化剂，故选项正确； C、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，加热分解生成氯化钾和氧气，二氧化锰作为催化剂使反应速率加快，同时氧气由高锰酸钾和氯酸钾共同生成，质量增加，故选项错误； D、高锰酸钾分解后生成的固体产物为锰酸钾和二氧化锰，氯酸钾分解生成的固体产物有氯化钾，完全反应后试管内的固体物质有三种，故选项正确。 故选：C。 【变式2】将1g高锰酸钾当做二氧化锰加入10g氯酸钾，加热制取氧气，与只加热10g氯酸钾相比，下列说法正确的是（　　） A．没有区别 B．产生氧气速度更快，质量变多 C．产生氧气速度更慢，质量变少 D．产生氧气速度差别不大，质量变多 【答案】B 【分析】根据高锰酸钾受热分解不仅释放出氧气，并且生成的二氧化锰可作氯酸钾分解的催化剂来分析。 【解答】解：将1g高锰酸钾当做二氧化锰加入10g氯酸钾，加热制取氧气，高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，然后氯酸钾在二氧化锰的催化作用和加热的条件下生成氯化钾和氧气；只加热10g氯酸钾时，由于没有催化剂，反应速率要慢；则前一种情况生成氧气的速率更快，质量更多。 故选：B。 题型16 过氧化氢制取氧气实验 【典例1】化学小组利用图1装置进行过氧化氢的分解实验，用传感器测得锥形瓶内氧气浓度随时间的变化如图2所示。下列说法错误的是（　　） A．实验前要检查图1装置的气密性 B．图2中a点对应的操作是推动注射器活塞 C．该实验能证明MnO2对过氧化氢的分解起催化作用 D．对比图2中b、c点说明反应速率与反应物的浓度有关 【答案】C 【分析】根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，结合图像分析。 【解答】解：A.有气体生成的反应实验前必须检查装置气密性，避免气体泄漏影响实验结果，说法正确，故不符合题意。 B.a点后氧气浓度明显上升，说明过氧化氢被推入锥形瓶与二氧化锰接触开始反应，对应操作是推动注射器活塞，说法正确，故不符合题意。 C.要证明MnO2是过氧化氢分解的催化剂，除验证其能改变反应速率外，还需证明反应前后MnO2的质量和化学性质不变，且该实验未设置不加MnO2的空白对照，无法证明MnO2起催化作用，说法错误，故符合题意。 D.b、c点对应时间相同，3%过氧化氢溶液组的氧气浓度更高，说明反应速率更快，两组实验唯一变量是过氧化氢浓度，可证明反应速率与反应物浓度有关，说法正确，故不符合题意。 故选：C。 【变式1】酵母可用于催化过氧化氢分解。实验如图，塑料瓶会涌出柱状泡沫，它被形象地称为“大象牙膏”。下列分析正确的是（　　） A．H2O2溶液浓度不影响反应快慢 B．颜料可使反应产生更多泡沫 C．酵母能促使过氧化氢产生更多气体 D．泡沫中的气体能使带火星的木条复燃 【答案】D 【分析】根据酵母可用于催化过氧化氢分解生成水和氧气分析。 【解答】解：A、其他条件不变，过氧化氢溶液的浓度越大，反应越剧烈，分析错误，故不符合题意； B、颜料可以给泡沐上色，但不可使反应产生更多泡沫，分析错误，故不符合题意； C、酵母可用于催化过氧化氢分解，但不能促使过氧化氢产生更多气体，分析错误，故不符合题意； D、过氧化氢分解生成氧气，泡沫中的气体是氧气，能使带火星的木条复燃，分析正确，故符合题意； 故选：D。 题型17 氧气的制取装置 【典例1】下图是氧气的制取和性质实验。 （1）实验1，发生反应的化学方程式为 　2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑　 。 （2）实验2，②中观察到的现象是 　剧烈燃烧，发出白光，放出热量　 ；对比①②可得到的结论是 　氧气的浓度越大，木炭燃烧的越剧烈　 。 【答案】（1）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑； （2）剧烈燃烧，发出白光，放出热量；氧气的浓度越大，木炭燃烧的越剧烈。 【分析】（1）根据高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气分析； （2）根据木炭在氧气中燃烧的现象分析；根据实验变量分析回答此题。 【解答】解：（1）高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑； （2）木炭在氧气中剧烈燃烧，发出白光，放出热量；①和②中氧气的浓度，造成实验现象不同，说明反应物浓度影响反应的剧烈程度，氧气的浓度越大，木炭燃烧的越剧烈。 故答案为：（1）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑； （2）剧烈燃烧，发出白光，放出热量；氧气的浓度越大，木炭燃烧的越剧烈。 【变式1】为做好实验室制取氧气的实验活动和评价，某班级师生讨论并确定如下评价标准。 评价标准 1.是否根据实验条件选择实验方案，并进行可行性论证 2.是否积极参与实验操作活动，并善于与同学合作 3.是否规范取用试剂，节约试剂，保持实验台整洁 4.是否客观准确记录实验现象，并交流实验成果 5.是否体验到实验探究活动的乐趣 你是某小组成员，参与完成下列实验活动。 （1）选择实验方案。实验室可提供三种制取氧气的方案。 A.加热高锰酸钾 B.加热混有二氧化锰的氯酸钾 C.催化分解过氧化氢 你所选方案对应反应的化学方程式为 　2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑　 。 小组讨论决定选用A方案。 （2）进行实验活动。小组同学分工协作完成如下任务： ①同学甲负责选择组装制取气体装置的仪器。她选择了铁架台、带有导管的橡胶塞、水槽、试管，还应根据如图所提供的仪器，选择 　酒精灯　 、　集气瓶　 （填仪器名称）。 ②同学乙负责取用试剂。他先检查装置气密性，再用纸槽小心地把高锰酸钾粉末送至试管 　底部　 （填“中部”或“底部”）后直立试管，抽出纸槽。 ③同学丙负责组装仪器。他按“从下到上、从左到右”的顺序组装制取装置，固定试管时注意到试管口应略 　向下倾斜　 。 ④你负责排水法收集氧气。开始收集的时机是 　当导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集　 。收集到两瓶气体，均呈红色。 ⑤实验结束，待试管冷却，将残余物倒入指定容器，用 　试管刷　 （填仪器名称）洗涤试管；整理实验台，报告老师后离开实验室。 （3）评价与反思。小组同学都认为体验到了实验活动的乐趣，但因实验过程存在不足，同意本次活动表现评价为“有待改进”。针对存在的不足，你提出的一条实验改进意见是 　装入试剂后，在试管口放一团棉花　 。 【答案】（1）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑； （2）①酒精灯；集气瓶； ②底部； ③向下倾斜； ④当导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集； ⑤试管刷； （3）装入试剂后，在试管口放一团棉花。 【分析】（1）根据高锰酸钾制取氧气的化学方程式进行分析； （2）①根据高锰酸钾制取氧气所需仪器进行分析； ②根据固体试剂的取用进行分析； ③根据固体加热的注意事项进行分析； ④根据高锰酸钾制取氧气的实验步骤进行分析； ⑤根据试管的洗涤进行分析； （3）高锰酸钾制取氧气时，试管口需要塞一团棉花，防止高锰酸钾堵塞导管。 【解答】解：（1）选择高锰酸钾制取氧气，该反应的化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑； 故答案为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑； （2）①高锰酸钾制取氧气需要加热，故需要酒精灯，收集氧气需要使用集气瓶，故填：酒精灯、集气瓶； 故答案为：酒精灯；集气瓶； ②取用高锰酸钾时，需要使用药匙，试管横放，药匙伸入到试管底部，然后将试管慢慢竖起； 故答案为：底部； ③加热固体试剂时需要将试管口略向下倾斜，防止冷凝水倒流回试管底部导致试管炸裂； 故答案为：向下倾斜； ④使用排水法收集氧气时，当观察到导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集，防止收集的氧气不纯； 故答案为：当导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集； ⑤洗涤试管需要用到的仪器是试管刷，当试管内壁的水珠既不聚成小滴也不成股流下表示试管已洗净； 故答案为：试管刷； （3）高锰酸钾制取氧气实验中需要在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾堵塞导管； 故答案为：装入试剂后，在试管口放一团棉花。 题型18 氧气的收集方法 【典例1】下列收集装置，可以用来收集氧气的是（　　） A．①③⑥ B．①③④⑤ C．①②③⑥ D．①②③④ 【答案】D 【分析】根据氧气的密度比空气的密度大，可选择向上排空气法收集；根据氧气不易溶于水，可选择排水法收集． 【解答】解：氧气的密度比空气的密度大，可选择向上排空气法收集；氧气不易溶于水，可选择排水法收集。①②是排水法；故可以；③④是向上排空气法，故可以；⑤⑥是向下排空气法，故不可以。 故选：D。 【变式1】正确的实验操作是实验成功的保障。下列实验操作中正确的是（　　） A．读取液体体积 B．倾倒液体 C．加热液体 D．收集氧气 【答案】D 【分析】A、根据量筒读数时视线要与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平进行分析判断。 B、根据向试管中倾倒液体药品的方法进行分析判断。 C、根据给试管中的液体加热的方法进行分析判断。 D、根据图中装置用排水法收集气体时，长导管是出水管，进行分析判断。 【解答】解：A、量取液体读数时，视线与液体的凹液面最低处保持水平，图中仰视刻度，图中所示操作错误。 B、向试管中倾倒液体药品时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨试管口；图中瓶塞没有倒放，图中所示操作错误。 C、给试管中的液体加热时，用酒精灯的外焰加热试管里的液体，且液体体积不能超过试管容积的三分之一，图中液体超过试管容积的三分之一、大拇指不能放在短柄上，图中所示操作错误。 D、氧气不易溶于水，用图中装置收集氧气时，长导管是出水管，短导管是进气管，图中所示操作正确。 故选：D。 题型19 氧气的检验和验满 【典例1】下列实验操作正确的是（　　） A．用滴管吸取液体 B．收集O2 C．检查气密性 D．氧气验满 【答案】C 【分析】根据常见化学实验基本操作的方法、注意事项，进行分析判断。 【解答】解：A、使用胶头滴管时，伸入液体前，应捏紧胶头，排出里面的空气，再伸入试剂中吸取液体，且试剂瓶瓶塞应倒放，故选项实验操作错误。 B、排水法收集氧气时，氧气密度小于水，应“短管进气、长管出水”，才能将瓶内的水排出收集气体。图中氧气从长管通入，会直接从短管逸出，无法收集到氧气，故选项实验操作错误。 C、该装置检查气密性的原理是利用压强差：推动注射器活塞时，锥形瓶内压强增大，若气密性良好，长颈漏斗内会上升形成稳定水柱；若拉动注射器活塞，瓶内压强减小，外界空气从长颈漏斗进入，长颈漏斗下端管口有气泡冒出，两种现象均能证明气密性良好，故选项实验操作正确。 D、检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中，故选项实验操作错误。 故选：C。 【变式1】鉴别一瓶气体是否为氧气，下列操作正确的是（　　） A．观察气体颜色 B．闻气体的气味 C．插入带火星的木条 D．倒入澄清的石灰水 【答案】C 【分析】根据氧气性质是能使带火星的木条复燃进行分析回答。 【解答】解：A、氧气是没有颜色的，故A错误； B、氧气是没有气味的，故B错误； C、氧气能够助燃，所以氧气可以使带火星的木条复燃，可用于鉴别一瓶气体是否为氧气，故C正确； D、氧气遇澄清石灰水不会有变化，所以不可用于鉴别一瓶气体是否为氧气，故D错误。 故选：C。 题型20 制取氧气的操作步骤和注意 【典例1】实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置如图，下列有关操作正确的是（　　） A．加热时，先使酒精灯的火焰在试管下方来回移动 B．试管口无需塞棉花 C．用酒精灯内焰加热 D．停止加热时，先熄灭酒精灯，再将导管移出水面 【答案】A 【分析】根据实验室用高锰酸钾制取氧气的实验步骤、操作的注意事项等分析。 【解答】解：A、化学实验中，加热固体试剂时，为了防止试管因局部骤热而炸裂，必须先进行预热。操作方法就是让酒精灯火焰在试管下方来回移动，使试管均匀受热，之后再集中加热试剂部位，操作正确，故符合题意。 B、高锰酸钾是粉末状固体，加热时产生的氧气流会将粉末状的高锰酸钾吹入导管，造成导管堵塞。实验时必须在试管口塞一团棉花，防止粉末进入导管，操作错误，故不符合题意。 C、酒精灯的火焰分为外焰、内焰和焰心，其中外焰温度最高，加热效率最高。如果用内焰加热，不仅效率低，还会导致试管受热不均，容易炸裂。加热时应使用外焰，操作错误，故不符合题意。 D、如果先熄灭酒精灯，试管内的温度会迅速降低，压强减小，水槽中的水会被倒吸入热的试管，导致试管炸裂。正确的操作是先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，操作错误，故不符合题意。 故选：A。 【变式1】下列有关加热高锰酸钾制取氧气的实验操作正确的是（　　） A．组装仪器 B．检查气密性 C．加热固体 D．氧气验满 【答案】B 【分析】根据基本实验操作的正确方法以及注意事项来分析。 【解答】解：A、把橡皮塞慢慢转动着塞进试管口，切不可把试管放在桌上再使劲塞进塞子，以免压破试管，手不能放在导管上，图中所示操作错误。 B、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴试管外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气；图中所示操作正确。 C、为防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管，试管口应略向下倾斜；为防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，试管口应放一团棉花；图中所示操作错误。 D、检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中，图中所示操作错误。 故选：B。 【变式2】高锰酸钾制氧气并用排水法收集的实验操作先后顺序正确的是（　　） A．开始实验时：先检查装置气密性，再连接仪器 B．加热试管时：先预热，再用外焰对准试剂加热 C．收集氧气时：先将收集满氧气的集气瓶拿出水槽，再盖上玻璃片 D．实验结束后：先熄灭酒精灯，再把导管移出水面 【答案】B 【分析】根据用高锰酸钾固体制取氧气的实验注意事项，进行分析判断。 【解答】解：A、实验要先连接仪器，再检查装置气密性。顺序颠倒，选项错误，故不符合题意。 B、加热试管时，先预热，再用外焰对准药品集中加热，防止试管受热不均炸裂，选项正确，故符合题意。 C、集满氧气后，要先在水下盖好玻璃片，再拿出水槽。若先拿出再盖玻璃片，氧气会逸散，选项错误，故不符合题意。 D、实验结束后，要先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水倒吸炸裂试管。顺序颠倒，选项错误，故不符合题意。 故选：B。 过 关 验 收 1．物质的分类是化学学习的一种重要方法。下列物质中，属于纯净物的是（　　） A．洁净的空气 B．冰水 C．生理盐水 D．矿泉水 【答案】B 【分析】混合物是由两种或两种以上的物质组成；纯净物是由一种物质组成。 【解答】解：A.洁净的空气中含有氮气、氧气等多种气体，属于混合物，故不符合题意； B.冰和水是同一种物质（H2O），只是状态不同，属于纯净物，故符合题意； C.生理盐水是氯化钠溶于水形成，是溶液，属于混合物，故不符合题意； D.矿泉水中含有水、矿物质等，属于混合物，故不符合题意； 故选：B。 2．“”“”分别表示不同元素的原子，下列微观示意图表示混合物的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【分析】物质分为混合物和纯净物，混合物是由两种或两种以上的物质组成，微观上，混合物由不同的微粒构成；纯净物是由一种物质组成，微观上，有同种微粒构成。纯净物又分为单质和化合物。 【解答】解：A、图A是由同种元素组成，表示一种分子，属于纯净物中的单质；故选项错误； B、图B是由两种元素组成，表示一种分子，属于纯净物中的化合物；故选项错误； C、图C是由同种元素组成，表示一种分子，属于纯净物中的单质；故选项错误； D、图D中有两种分子，表示两种物质组成的混合物，故选项正确； 故选：D。 3．下列各组物质中，均属纯净物的是（　　） A．合成纤维 油脂 B．天然气 水银 C．冰水 干冰 D．医用酒精 碘盐 【答案】C 【分析】本题考查利用纯净物的概念来判断物质是否为纯净物，宏观上看只有一种物质，微观上只有一种分子 【解答】解：A、合成纤维属于混合物；油脂属于纯净物，故A错； B、天然气主要成分是甲烷，还含有其它成分，属于混合物；水银是由汞一种物质组成，属于纯净物，故B错； C、冰水是由水一种物质组成，属于纯净物；干冰是由二氧化碳一种物质组成，属于纯净物；故C正确； D、医用酒精中含有酒精和水，属于混合物；碘盐中含有碘酸钾和氯化钠，属于混合物，故D错。 故选：C。 4．下课要走出教室呼吸新鲜空气，避免头昏。下课前的教室内二氧化碳的体积分数可能是（　　） A．0.03% B．0.10% C．21% D．78% 【答案】B 【分析】根据空气中二氧化碳的体积含量为0.03%，教室内人口多，此时空气中二氧化碳的体积含量超过正常含量分析。 【解答】解：空气中二氧化碳的体积含量为0.03%，教室内人口多，此时空气中二氧化碳的体积含量超过正常含量，但含量达到1%人就感到气闷，故下课前的教室内二氧化碳的体积分数可能是0.10%。 故选：B。 5．下列关于空气的说法中正确的是（　　） A．空气是一种混合物 B．空气中按体积计算氧气占78% C．空气中按体积计算氮气占21% D．空气中按体积计算二氧化碳占1% 【答案】A 【分析】空气中含有氮气、氧气、二氧化碳、水等物质，是混合物；空气的成分按体积计算，大约是氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其它气体和杂质0.03%． 【解答】解：A、空气是由氮气、氧气、二氧化碳、水等多种物质组成的，是一种混合物；空气的成分按体积计算，大约是氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、，故B、C、D均不正确。 故选：A。 6．空气中体积分数约占0.94%，可制作电光源的气体是（　　） A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．水蒸气 【答案】C 【分析】A．根据空气中各成分的体积分数，氮气约占78%，且其主要用途是作保护气、制造硝酸和氮肥等，进行分析； B．根据空气中氧气的体积分数约占21%，其主要用途是供给呼吸和支持燃烧，进行分析； C．根据空气中稀有气体的体积分数约占0.94%，且稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，因此常用作电光源，进行分析； D．根据水蒸气属于空气中的杂质成分，且其含量不固定，不能用于制作电光源，进行分析。 【解答】解：A．氮气在空气中的体积分数约占78%，且不能用于制作电光源，故A错误； B．氧气在空气中的体积分数约占21%，且不能用于制作电光源，故B错误； C．稀有气体在空气中的体积分数约占0.94%，且在通电时能发出不同颜色的光，常用于制作电光源，故C正确； D．水蒸气不是空气的固定成分，且不能用于制作电光源，故D错误； 故选：C。 7．空气是一种混合物。下列有关空气的说法正确的是（　　） A．空气中不含稀有气体 B．空气是一种宝贵的资源 C．空气中的氮气易溶于水 D．空气中的氧气可做燃料 【答案】B 【分析】A.根据空气的组成成分，进行分析； B.根据空气中的氧气、氮气、稀有气体、二氧化碳等成分具有广泛且重要的用途，进行分析； C.根据氮气的物理性质，进行分析； D.根据氧气的化学性质，进行分析。 【解答】解：A.空气中含有稀有气体，如氦气、氖气、氩气等，故A错误； B.空气中的氧气、氮气、稀有气体等成分在生命活动、工农业生产、科技等领域有重要用途，是一种宝贵的自然资源，故B正确； C.氮气难溶于水，故C错误； D.氧气具有助燃性，能支持燃烧，但不具有可燃性，不能做燃料，故D错误； 故选：B。 8．下列有关物质的性质及相关用途的叙述，正确的是（　　） ①氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存； ②氮气的化学性质不活泼，可用作粮食和食品仓库的保护气； ③氧气能支持燃烧，所以可用作火箭的高能燃料； ④由于稀有气体有惰性，所以常用作保护气。 A．①②③ B．①②④ C．①③ D．②④ 【答案】D 【分析】回答本题涉及氧气、氮气和稀有气体的性质、用途。 氧气是无色无味的气体，不易溶于水，密度大于空气，化学活性较活泼，具有氧化性，支持燃烧、维持呼吸是其重要用途； 氮气，化学性质不活泼，常温下很难与其他物质发生反应，可用作保护气； 稀有气体，一般不与其他物质发生反应，又称为惰性气体。 【解答】解：①氧气不易溶于水，所以题中“易溶于水”的描述是错误的描述。 ②氮气化学性质不活泼，不能维持粮食、瓜果呼吸，常用作瓜果、粮食的保护气。此句描述是正确的描述。 ③氧气化学性质比较活泼，能支持燃烧，但氧气不能燃烧，所以题中“用作火箭的高能燃料”的描述是对氧气的错误认识。 ④稀有气体又称惰性气体，很难与其他物质反应，常用作金属焊接的保护气。此句描述属于正确描述。 故选：D。 9．空气是宝贵的自然资源。下列活动不是利用空气资源的是（　　） A．动植物的呼吸 B．工业制氧 C．植物光合作用 D．生产石油 【答案】D 【分析】根据所涉及活动的原理、结合空气的组成成分，进行分析判断。 【解答】解：A、动植物的呼吸，是动植物消耗氧气，释放出二氧化碳，是利用空气资源，故选项错误。 B、工业制氧，是利用了液态氮和液态氧沸点的不同，是利用空气资源，故选项错误。 C、植物光合作用，是植物吸收二氧化碳，释放出氧气，是利用空气资源，故选项错误。 D、生产石油，与空气的成分无关，不是利用空气资源，故选项正确。 故选：D。 10．下列关于硫燃烧实验的相关描述不合理的是（　　） A．硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰 B．硫燃烧是剧烈氧化的现象 C．硫在空气和氧气中燃烧的产物不同 D．集气瓶底部留有水可以减少燃烧产物对空气的污染 【答案】C 【分析】A、根据硫在空气中燃烧的现象进行分析； B、根据剧烈氧化的现象进行分析； C、根据硫在空气中和氧气中燃烧均生成二氧化硫进行分析； D、根据硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫能溶于水进行分析。 【解答】解：A、硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，放出热量，生成具有刺激性气味的气体，故选项正确； B、硫燃烧是剧烈的氧化反应，故选项正确； C、硫在空气和氧气中的燃烧产物相同，均是二氧化硫，故选项不正确； D、硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，会污染空气，二氧化硫能溶于水，故集气瓶底部留有水可以吸收二氧化硫，防止污染空气，故选项正确； 故选：C。 11．利用如图所示装置开展“硫燃烧”实验：向弯形具支试管中鼓入空气，同时用酒精灯将硫粉加热至燃烧状态；之后停止鼓入空气，接着用酒精灯对高锰酸钾进行加热。下列关于该实验的说法错误的是（　　） A．硫粉在刚开始燃烧时，呈现出蓝紫色火焰 B．高锰酸钾在此实验中发生分解反应 C．气球的主要作用是收集二氧化硫 D．此实验说明燃烧的剧烈程度受氧气含量影响 【答案】A 【分析】本题主要考查了硫在空气和氧气中燃烧的实验现象、实验步骤以及实验装置的优缺点，同时涉及了二氧化硫的处理方法。 【解答】解：A、硫粉起先在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，故符合题意； B、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，符合“一变多”的特点，属于分解反应，故不符合题意； C、硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，则气球的作用是缓冲气压和收集二氧化硫，防止其污染空气，故不符合题意； D、用酒精灯给硫粉加热至燃烧，硫粉在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，然后停止鼓入空气，再用酒精灯给高锰酸钾加热，高锰酸钾分解生成氧气，硫粉在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，说明燃烧的剧烈程度受氧气含量影响，故不符合题意； 故选：A。 12．小乐误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示。下列关于该过程的说法正确的是（　　） A．b代表高锰酸钾 B．c代表氧气 C．t2时刻，氧气开始产生 D．t3时刻，生成氧气的质量达到最大值 【答案】D 【分析】根据高锰酸钾和氯酸钾制取氧气的原理、质量守恒定律和催化剂反应前后质量不变分析回答此题。 【解答】解：A、根据反应特点可知，反应物质量会减小，因此a和b从高锰酸钾和氯酸钾中选择，氯酸钾需要催化剂才会加快反应，所以高锰酸钾会先发生反应，因此a代表高锰酸钾，b代表氯酸钾，选项A错误； B、b开始减小，c开始生成，所以c与b有关系，b氯酸钾在二氧化锰催化作用下，反应生成氯化钾和氧气，因此c为氯化钾，选项B错误； C、a为高锰酸钾，在t1时刻就开始反应，所以此时就产生了氧气，选项C错误； D、t3时刻下，氯化钾质量最大，氯酸钾全部反应完毕，高锰酸钾在之前就全部反应完毕，所以此时能生成氧气的高锰酸钾和氯酸钾全部反应完毕，生成氧气质量最大，选项D正确； 故选：D。 13．推理是学习化学常用的思维方法。下列有关说法正确的是（　　） A．中和反应生成盐和水，则生成盐和水的反应一定是中和反应 B．碳酸盐与盐酸反应放出气体，所以能与盐酸反应放出气体的物质一定是碳酸盐 C．碱溶液能使酚酞溶液变红，则能使酚酞溶液变红的溶液都是碱溶液 D．氧化反应是物质与氧发生的反应，所以物质与氧气发生的反应一定是氧化反应 【答案】D 【分析】A、根据中和反应是酸与碱作用生成盐和水的反应，反应物是酸和碱，生成物是盐和水，进行分析判断。 B、根据酸能与活泼金属、碳酸盐等反应生成气体，进行分析判断。 C、根据显碱性的不一定是碱溶液，进行分析判断。 D、根据氧化反应的特征，进行分析判断。 【解答】解：A、中和反应生成盐和水，但生成盐和水的反应不一定是中和反应，如2NaOH+CO2＝Na2CO3+H2O生成盐和水，故选项推理错误。 B、碳酸盐与盐酸反应放出气体，但能与盐酸反应放出气体的物质不一定是碳酸盐，也可能是活泼金属等，故选项推理错误。 C、碱溶液能使酚酞溶液变红，但能使酚酞溶液变红的溶液都是碱溶液，也可能是碳酸钠等盐溶液，故选项推理错误。 D、氧化反应是物质与氧发生的反应，氧气在反应中提供氧，则物质与氧气发生的反应一定是氧化反应，故选项推理正确。 故选：D。 14．汽车尾气处理装置能将有毒气体NO和CO进行转化，反应原理为2NO+2CON2+2CO2。该反应中发生氧化反应的物质是（　　） A．NO B．CO C．N2 D．CO2 【答案】B 【分析】根据在氧化还原反应中，氧化剂失去了氧被还原，发生了还原反应；还原剂得氧被氧化，发生了氧化反应，进行分析判断即可。 【解答】解：反应原理为2NO+2CON2+2CO2，在此反应中一氧化碳得氧被氧化成了二氧化碳，发生了氧化反应，是还原剂；一氧化氮失氧被还原成了氮气，发生了还原反应，是氧化剂。 故选：B。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第04讲 空气 氧气 （含物质多样性） 内 容 导 航 知识点1 物质多样性 知识点2 空气 知识点3 氧气的性质 知识点4 制取氧气 知识点5 氧气的实验室制取与性质 题型1 拉瓦锡测定空气中氧气含量 题型2 空气的成分 题型3 空气中氮气的体积分数 题型4 空气中氧气的体积分数 题型5 空气成分示意图相关问题 题型6 测定空气里氧气含量的探究 题型7 纯净物和混合物的判别 题型8 氧气的用途 题型9 氮气的用途 题型10 稀有气体的用途 题型11 氧气的化学性质 题型12 木炭在氧气中燃烧及其实验 题型13 硫在氧气中燃烧及其实验 题型14 铁在氧气中燃烧及其实验 题型15 高锰酸钾制取氧气实验 题型16 过氧化氢制取氧气实验 题型17 氧气的制取装置 题型18 氧气的收集方法 题型19 氧气的检验和验满 题型20 制取氧气的操作步骤和注意 知 识 点 通 关 知识点1 物质多样性 一、物质分类 二、基本概念 知识点2 空气 一、空气的成分与用途 1．法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究空气成分，得出结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5。 2．空气成分及其体积分数 空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 水蒸气和其它成分 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 3．空气各成分的性质和用途 空气成分 性质 对应的用途 氧气 供给呼吸 动植物呼吸、医疗急救、登山、潜水等 支持燃烧 炼钢、航天、气割、气焊等 氮气 化学性质不活泼 用作保护气： 灯泡充氮防钨丝氧化、食品充氮防腐、金属焊接防氧化等 液氮沸点低 制造低温环境：医疗、超导材料等 可转化为氨气等 用于化工生产，制造硝酸、化肥 稀有气体 通电发光 作多用途电光源：霓虹灯、航标灯、闪光灯等 化学性质不活泼 用作保护气：灯泡、金属焊接等 氦气密度小 用于填充探空气球、热气球等 二、实验探究空气中氧气含量的测定 化学方程式 4P+5O2  2P2O5。 教材实验装置 实验步骤 a.在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份； b.用弹簧夹夹紧橡皮管； c.在燃烧匙内放入过量的红磷； d.点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧； e.待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹。 实验现象 ①红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量； ②待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升至刻度1附近。 实验结论 氧气约占空气总体积的1/5。 误差分析 小于1/5 ①红磷用量不足； ②装置气密性不好； ③未等集气瓶冷却至室温，就打开弹簧夹； 大于1/5 ①点燃红磷后伸入集气瓶速度太慢（未及时塞紧橡皮塞）； ②未夹紧止水夹（未使用止水夹） 问题讨论 集气瓶内剩余气体的性质？ ①物理性质：无色无味的气体，难溶于水； ②化学性质：不能燃烧也不支持燃烧。 实验拓展 改变点燃方式 实验过程中不打开装置，使装置始终保持密闭。 改变测量方式 利用量筒或注射器等测量仪器，减小实验误差，使测定结果更加精确。 改变反应原理 如图，利用加热铜丝消耗装置中的氧气，实验过程中反复推拉两端注射器活塞的目的是使铜丝与空气中的氧气充分反应。 数字化实验 分析：（1）P0时红磷没有点燃，气压没有变化； （2）P0~a段，点燃红磷后，气压增大的原因是红磷燃烧放热； （3）a~d段，红磷燃烧消耗集气瓶中的氧气，且反应结束后温度恢复至室温，但气压P小于P0的原因是氧气被消耗。 三、空气的污染与防治 1．目前计入空气污染指数的项目 气体：SO2、NO2、CO、O3，其中SO2、NO2会导致酸雨（pH<5.6） 固体：可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）→形成雾霾 2．空气污染指数越高，污染越严重。 3．空气污染的危害、保护 危害：严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡。全球气候变暖，臭氧层破坏和酸雨等。 保护：加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，工厂的废气经处理过后才能排放，积极植树、造林、种草等。 知识点3 氧气的性质 1.氧气的物理性质 标准状况下，氧气是无色无味的气体；密度比空气略大（可用向上排空气法收集）；不易溶于水（可用排水法收集）。降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。 2.氧气的化学性质 （1）氧气的化学性质比较活泼，氧气具有氧化性。 （2）物质与氧气的反应 物质 燃烧现象 反应表达式 注意点 木炭 在空气中持续红热，在氧气中剧烈燃烧，放热，发白光，生成使石灰水变浑浊的气体 C+O2CO2 燃烧匙从集气瓶瓶口向下缓慢插入，以便充分消耗氧气 硫粉 空气：淡蓝色火焰，氧气中：明亮的蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体 S+O2SO2 集气瓶瓶底放少量的水，为了吸收二氧化硫以防污染空气； 铁丝 在空气中红热，在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 3Fe+2O2Fe3O4 集气瓶底放少量水或细沙，防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底；铁丝盘成螺旋状是增大受热面积；细铁丝下端系火柴是引燃细铁丝；火柴快燃尽时插入，防止火柴燃烧消耗过多的氧气。 红磷 发出黄色火焰，放出热量、产生大量白烟 4P+5O22P2O5 集气瓶底放少量水，防止燃烧物掉落炸裂瓶底。 氢气 产生 淡蓝 色火焰，放出热量。 2H2＋O22H2O 点燃氢气之前必须验纯 镁 剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体。 2Mg＋O22MgO 无 铜 铜在空气中不燃烧，加热时表面变成黑色 2Cu＋O2 2CuO 无 构建物质网络——以氧气为核心 ① 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ ② 2H2O22H2O＋O2↑ ③ 2H2O 2H2↑+ O2↑ ④ C+O2CO2 ⑤2H2+O2 2H2O ⑥4P+5O22P2O5 ⑦3Fe+2O2Fe3O4 ⑧2Mg＋O22MgO 知识点4 制取氧气 1．氧气的工业制法 （1）方法：分离液态空气 （2）原理：利用液态氧气和液态氮气的沸点不同。——是物理变化。 利用液态氮的沸点比液态氧的沸点低的原理。先将空气在低温条件下加压变为液态，再将液态空气缓缓升温至左右，氮气首先达到沸点从液态空气里蒸发出来，剩下的主要就是液态氧了。 （3）流程： 2.氧气的实验室制法 加热高锰酸钾 分解过氧化氢 反应原理 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 2H2O22H2O＋O2↑ 发生装置 图示 固体加热型 固液不加热型 选择依据 反应物为固体，反应需要加热 反应物为液体，反应条件为常温 实验步骤 查：检查气密性 装：装药品 定：固定装置 点：点燃酒精灯加热 收：收集气体 移：将导管移出水面 熄：熄灭酒精灯 检查气密性； 先装固体药品，再装液体药品； 收集气体； 收集装置 排水法：收集的气体较纯净，但不干燥 依据：氧气不易溶于水 向上排空气法：收集的气体较干燥，但不纯净 依据：氧气密度比空气大 检验 将带火星的木条伸入集气瓶内，如果带火星的木条复燃，说明是氧气 验满 排水法：当集气瓶口有大量气泡冒出时，说明已收集满，否则未满； 向上排空气法：将带火星的木条靠近集气瓶瓶口，若木条复燃，说明已收集满，否则未满。 制取氧气实验操作要点： （1）高锰酸钾制取氧气试管口要略向下倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂。药品应平铺在试管底部。 （2）导管伸入发生装置内要微露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。 （3）高锰酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花：防止固体粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。 （4）排水法收集氧气，实验结束时先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。 知识点5 氧气的实验室制取与性质 【实验目的】 1.学习实验室制取氧气的方法。 2.加深对氧气性质的认识。 【实验用品】 实验仪器：大试管、集气瓶、水槽、单孔橡胶塞、乳胶管、玻璃导管、铁架台(带铁夹)、升降台、酒精灯、玻璃片、坩埚钳 实验试剂：细铁丝、高锰酸伸、木炭、澄清石灰水 实验物品 木条、棉花、火柴 【实验步骤】 1．制取氧气 发生装置 收集装置 （1）查：组装仪器，检查装置的气密性； （2）装：把药品装入试管内，平铺在试管底部，管口塞一小团棉花，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口； （3）定：用铁夹夹持试管，并固定在铁架台上； （4）点：点燃酒精灯加热（记得先预热，防止试管受热不均破裂）； （5）收：用排水法收集氧气；导管口气泡连续且均匀地放出时，把导管口伸入盛满水的集气瓶中收集气体。 待集气瓶口往外冒气泡时，将导管从集气瓶中移开，在水面下用玻璃片盖住瓶口，小心地把集气瓶移出水槽，正放在桌子上。 （6）移：实验完毕，先把导气管从水槽中移出水面（防止水倒吸回热的试管，使试管炸裂）； （7）熄：熄灭酒精灯。 可简记为：“茶庄定点收利息”（每个字代表一个步骤：①查②装③定④点⑤收⑥移⑦熄）。 考 点 演 练 题型1 拉瓦锡测定空气中氧气含量 【典例1】二百多年前拉瓦锡研究空气的成分时用到了一种金属，这种金属是（　　） A．镁 B．铁 C．汞 D．磷 【变式1】拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．红磷燃烧时产生浓厚的白色烟雾 B．a点时容器内氮气的体积分数为85% C．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18% 【变式2】拉瓦锡利用如图实验研究空气成分，下列说法合理的是（　　） A．汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气 B．将曲颈甑中的汞换成木炭不影响测定结果 C．结束加热后不需冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度 D．实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物 题型2 空气的成分 【典例1】下表是我国“祝融号”火星车到达火星表面探测的火星表面大气成分，关于火星大气成分，下列说法不正确的是（　　） 火星大气成分 二氧化碳 氮气 氩气 其他气体 体积分数 95.30% 2.70% 1.60% 0.40% A．火星大气通入澄清石灰水会变浑浊 B．火星大气与地球大气组成相似 C．火星暂时不适合人类生存 D．火星大气不支持燃烧 【变式1】“祝融号”火星车探测器测得火星表面大气成分（体积分数）如表所示，下列说法正确的是（　　） 物质 二氧化碳 氩气 氮气 其他气体 体积分数 95.3% 1.6% 2.7% 0.4% A．火星大气中N2的含量最高 B．火星大气是混合物 C．火星大气不含稀有气体 D．火星大气能支持木条持续燃烧 【变式2】云南省博物馆为保护战国时期的青铜剑，采用氮气填充密封展柜的方法，该气体在空气中的含量约为（　　） A．78% B．0.94% C．21% D．0.03% 题型3 空气中氮气的体积分数 【典例1】博物馆常用氮气保护文物，该气体在空气中的含量约为（　　） A．78% B．21% C．0.94% D．0.03% 【变式1】空气中含多种物质，其中体积分数最多的是（　　） A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．水蒸气 题型4 空气中氧气的体积分数 【典例1】人类的生活离不开空气。空气的成分中，氧气的体积分数约为（　　） A．0.03% B．0.94% C．21% D．78% 【变式1】空气的成分中，约占空气总体积的气体是（　　） A．N2 B．O2 C．Ne D．CO2 题型5 空气成分示意图相关问题 【典例1】如图表示空气的组成（体积分数），气体X为（　　） A．N2 B．O2 C．稀有气体 D．CO2 【变式1】如图表示空气中各成分的含量，下列有关说法正确的是（　　） A．纵坐标表示质量分数 B．X表示的物质为氧气 C．Y的化学性质很不活泼 D．稀有气体可用于霓虹灯等 【变式2】如图表示空气中各成分含量，下列有关说法正确的是（　　） A．纵坐标表示质量分数 B．X表示的物质为氧气 C．稀有气体属于纯净物 D．Y可用于气焊、气割 题型6 测定空气里氧气含量的探究 【典例1】空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。 资料：1.红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。2.相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。3.相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。 （1）二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的　 　 。 （2）同学利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。 ①图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是　 　 。 ②根据图5中所示数据，计算白磷消耗的氧气占空气体积的　 　 %（精确到0.01%）。 ③【反思与交流】图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是　 　 。 【变式1】化学兴趣小组的同学利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行了再探究如图1，得到的数据曲线如图2所示。 （1）下列有关空气成分的说法中，正确的是 　 　 。（填字母） A.氧气能支持燃烧，可做燃料 B.二氧化碳是植物光合作用的产物 C.氮气的化学性质不活泼，可用于食品包装的保护气 D.稀有气体不助燃，可大量生产用于灭火 （2）图2压强曲线中，BC段气压变化的原因是 　 　 。X曲线表示的是 　 　 （填“温度”或“氧气浓度”）。 （3）实验前集气瓶中的水为15mL，集气瓶的容积是250mL（燃烧匙所占体积忽略不计），实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为 　 　 mL（氧气的体积分数按20%计算）。 （4）若第二次进行实验时，图1中装置漏气，则第二次测得的C点数值比图2中第一次测得的C点数值 　 　 （填“大”或“小”）。 （5）红磷燃烧的化学反应属于 　 　 （填写化学反应基本类型）反应。 题型7 纯净物和混合物的判别 【典例1】对“混合物”理解错误的是（　　） A．一定由多种物质组成 B．一定由多种分子组成 C．可能由一种元素组成 D．可能由多种原子组成 【变式1】科学概念在逻辑上存在如图所示关系．下列关于概念逻辑关系的叙述正确的是（　　） A．机械能与动能属于包含关系 B．纯净物与混合物属于包含关系 C．裸子植物与被子植物属于交叉关系 D．银河系和太阳系属于并列关系 题型8 氧气的用途 【典例1】康康同学暑假去西藏旅游时出现了严重的高原反应，医生让他吸氧的原因是（　　） A．氧气的密度比空气大 B．氧气是无色、无味、无毒的气体 C．氧气可以供给呼吸 D．氧气可以支持燃烧 【变式1】下列关于物质性质和用途的说法，正确的是（　　） A．氧气用于气焊——氧气具有可燃性 B．氮气制造低温环境——液氮汽化吸热 C．氦气填充探空气球——氦气密度比空气大 D．稀有气体制作霓虹灯——不同气体颜色不同 【变式2】下列用途中体现氧气能支持燃烧性质的是（　　） A．航天 B．潜水 C．灭火 D．电光源 题型9 氮气的用途 【典例1】博物馆常用空气中含量最多的气体保护文物。该气体是（　　） A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 【变式1】下列氮气的用途主要与其物理性质有关的是（　　） A．用作灯泡的填充气 B．用作制氮肥的原料 C．液氮用于医疗手术 D．用作食物的保护气 【变式2】近年来，随着绝大部分地区开始禁止燃放烟花爆竹，我国的空气质量得到了很好的改善。空气是一种宝贵的自然资源，各成分都具有广泛的用途。下列不属于氮气的用途的是（　　） A．制霓虹灯 B．冷冻麻醉 C．食品防腐 D．制造氮肥 题型10 稀有气体的用途 【典例1】空气是宝贵的自然资源，下列关于空气成分说法正确的是（　　） A．氧气占空气质量分数约21% B．稀有气体化学性质活泼，可作保护气 C．氮气可用于食品防腐、医疗冷冻 D．二氧化碳属于空气污染物 【变式1】下列空气成分中，能用于制霓虹灯的气体是（　　） A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 【变式2】空气是一种宝贵的资源，其中占比虽小，但用途广泛，在通电时能发出不同颜色的光，可用于航标灯和霓虹灯的是（　　） A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 题型11 氧气的化学性质 【典例1】实验室有一个充满空气的集气瓶，某同学欲用化学方法除去其中的氧气，而不增加其他气体成分。下列物质在该瓶中燃烧后可以达到该实验目的的是（　　） A．木炭 B．蜡烛 C．铁丝 D．红磷 【变式1】兴趣小组利用图1装置进行实验，测得木条和蜡烛燃烧至熄灭过程中集气瓶内O2的体积分数变化情况如图2所示。下列说法不正确的是（　　） A．燃烧过程，木条消耗氧气的平均速率比蜡烛大 B．待熄灭后，集气瓶内O2的体积分数：甲＜乙 C．可以通过调节氧气体积分数，调控燃烧的进行 D．70s时，甲集气瓶内CO2的体积分数为88.3% 题型12 木炭在氧气中燃烧及其实验 【典例1】木炭在氧气中燃烧的实验过程如图所示。能证明木炭与氧气发生化学反应的现象是（　　） A．①中发出微弱的红光 B．②中放出热量 C．②中比①中燃烧更加剧烈 D．③中石灰水变浑浊 【变式1】某小组使用数据采集器探究“足量的木炭在氧气中燃烧”，集气瓶内氧气的体积分数随时间的变化关系如图。下列说法正确的是（　　） A．木炭在氧气中燃烧发出红光 B．开始采集数据时，瓶内是纯净的氧气 C．氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化碳和热量 D．木炭停止燃烧是因为瓶内氧气被耗尽 题型13 硫在氧气中燃烧及其实验 【典例1】下列关于硫燃烧实验的相关描述不合理的是（　　） A．硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰 B．硫燃烧是剧烈氧化的现象 C．硫在空气和氧气中燃烧的产物不同 D．集气瓶底部留有水可以减少燃烧产物对空气的污染 【变式1】利用如图所示装置开展“硫燃烧”实验：向弯形具支试管中鼓入空气，同时用酒精灯将硫粉加热至燃烧状态；之后停止鼓入空气，接着用酒精灯对高锰酸钾进行加热。下列关于该实验的说法错误的是（　　） A．硫粉在刚开始燃烧时，呈现出蓝紫色火焰 B．高锰酸钾在此实验中发生分解反应 C．气球的主要作用是收集二氧化硫 D．此实验说明燃烧的剧烈程度受氧气含量影响 题型14 铁在氧气中燃烧及其实验 【典例1】下列有关铁丝在氧气中燃烧反应的叙述不正确的是（　　） A．放出热量 B．生成Fe3O4 C．反应前后固体质量相等 D．参加反应的铁与生成物中铁元素质量相等 【变式1】兴趣小组利用如图装置模拟拉瓦锡实验验证水的组成。让水蒸气通过一根烧红的铁质枪管，得到“易燃气体”和一种黑色固体。将“易燃气体”通入肥皂水中，吹出肥皂泡并点燃。下列说法正确的是（　　） A．黑色固体是Fe2O3 B．该实验证明水是由氢气和氧气组成 C．肥皂泡能被点燃说明“易燃气体”是氧气 D．参加反应的铁和水蒸气的质量比是7：3 题型15 高锰酸钾制取氧气实验 【典例1】对装有高锰酸钾固体的试管进行加热，一段时间后，质量减小的是（　　） A．KMnO4 B．K2MnO4 C．MnO2 D．O2 【变式1】小华在做加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制取氧气的实验时，错把高锰酸钾当作了二氧化锰，其结果与只加氯酸钾相比，以下推论中错误的是（　　） A．反应速率加快，生成氧气的质量增加 B．高锰酸钾的产物二氧化锰可作氯酸钾制氧气反应的催化剂 C．反应速率加快，生成氧气的质量不变 D．完全反应后试管内的固体物质有三种 【变式2】将1g高锰酸钾当做二氧化锰加入10g氯酸钾，加热制取氧气，与只加热10g氯酸钾相比，下列说法正确的是（　　） A．没有区别 B．产生氧气速度更快，质量变多 C．产生氧气速度更慢，质量变少 D．产生氧气速度差别不大，质量变多 题型16 过氧化氢制取氧气实验 【典例1】化学小组利用图1装置进行过氧化氢的分解实验，用传感器测得锥形瓶内氧气浓度随时间的变化如图2所示。下列说法错误的是（　　） A．实验前要检查图1装置的气密性 B．图2中a点对应的操作是推动注射器活塞 C．该实验能证明MnO2对过氧化氢的分解起催化作用 D．对比图2中b、c点说明反应速率与反应物的浓度有关 【变式1】酵母可用于催化过氧化氢分解。实验如图，塑料瓶会涌出柱状泡沫，它被形象地称为“大象牙膏”。下列分析正确的是（　　） A．H2O2溶液浓度不影响反应快慢 B．颜料可使反应产生更多泡沫 C．酵母能促使过氧化氢产生更多气体 D．泡沫中的气体能使带火星的木条复燃 题型17 氧气的制取装置 【典例1】下图是氧气的制取和性质实验。 （1）实验1，发生反应的化学方程式为 　 。 （2）实验2，②中观察到的现象是 　 　 ；对比①②可得到的结论是 　 　 。 【变式1】为做好实验室制取氧气的实验活动和评价，某班级师生讨论并确定如下评价标准。 评价标准 1.是否根据实验条件选择实验方案，并进行可行性论证 2.是否积极参与实验操作活动，并善于与同学合作 3.是否规范取用试剂，节约试剂，保持实验台整洁 4.是否客观准确记录实验现象，并交流实验成果 5.是否体验到实验探究活动的乐趣 你是某小组成员，参与完成下列实验活动。 （1）选择实验方案。实验室可提供三种制取氧气的方案。 A.加热高锰酸钾 B.加热混有二氧化锰的氯酸钾 C.催化分解过氧化氢 你所选方案对应反应的化学方程式为 　 。 小组讨论决定选用A方案。 （2）进行实验活动。小组同学分工协作完成如下任务： ①同学甲负责选择组装制取气体装置的仪器。她选择了铁架台、带有导管的橡胶塞、水槽、试管，还应根据如图所提供的仪器，选择 　 　 、　 　 （填仪器名称）。 ②同学乙负责取用试剂。他先检查装置气密性，再用纸槽小心地把高锰酸钾粉末送至试管 　 　 （填“中部”或“底部”）后直立试管，抽出纸槽。 ③同学丙负责组装仪器。他按“从下到上、从左到右”的顺序组装制取装置，固定试管时注意到试管口应略 　 　 。 ④你负责排水法收集氧气。开始收集的时机是 　 　 。收集到两瓶气体，均呈红色。 ⑤实验结束，待试管冷却，将残余物倒入指定容器，用 　 　 （填仪器名称）洗涤试管；整理实验台，报告老师后离开实验室。 （3）评价与反思。小组同学都认为体验到了实验活动的乐趣，但因实验过程存在不足，同意本次活动表现评价为“有待改进”。针对存在的不足，你提出的一条实验改进意见是 　 　 。 题型18 氧气的收集方法 【典例1】下列收集装置，可以用来收集氧气的是（　　） A．①③⑥ B．①③④⑤ C．①②③⑥ D．①②③④ 【变式1】正确的实验操作是实验成功的保障。下列实验操作中正确的是（　　） A．读取液体体积 B．倾倒液体 C．加热液体 D．收集氧气 题型19 氧气的检验和验满 【典例1】下列实验操作正确的是（　　） A．用滴管吸取液体 B．收集O2 C．检查气密性 D．氧气验满 【变式1】鉴别一瓶气体是否为氧气，下列操作正确的是（　　） A．观察气体颜色 B．闻气体的气味 C．插入带火星的木条 D．倒入澄清的石灰水 题型20 制取氧气的操作步骤和注意 【典例1】实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置如图，下列有关操作正确的是（　　） A．加热时，先使酒精灯的火焰在试管下方来回移动 B．试管口无需塞棉花 C．用酒精灯内焰加热 D．停止加热时，先熄灭酒精灯，再将导管移出水面 【变式1】下列有关加热高锰酸钾制取氧气的实验操作正确的是（　　） A．组装仪器 B．检查气密性 C．加热固体 D．氧气验满 【变式2】高锰酸钾制氧气并用排水法收集的实验操作先后顺序正确的是（　　） A．开始实验时：先检查装置气密性，再连接仪器 B．加热试管时：先预热，再用外焰对准试剂加热 C．收集氧气时：先将收集满氧气的集气瓶拿出水槽，再盖上玻璃片 D．实验结束后：先熄灭酒精灯，再把导管移出水面 过 关 验 收 1．物质的分类是化学学习的一种重要方法。下列物质中，属于纯净物的是（　　） A．洁净的空气 B．冰水 C．生理盐水 D．矿泉水 2．“”“”分别表示不同元素的原子，下列微观示意图表示混合物的是（　　） A． B． C． D． 3．下列各组物质中，均属纯净物的是（　　） A．合成纤维 油脂 B．天然气 水银 C．冰水 干冰 D．医用酒精 碘盐 4．下课要走出教室呼吸新鲜空气，避免头昏。下课前的教室内二氧化碳的体积分数可能是（　　） A．0.03% B．0.10% C．21% D．78% 5．下列关于空气的说法中正确的是（　　） A．空气是一种混合物 B．空气中按体积计算氧气占78% C．空气中按体积计算氮气占21% D．空气中按体积计算二氧化碳占1% 6．空气中体积分数约占0.94%，可制作电光源的气体是（　　） A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．水蒸气 7．空气是一种混合物。下列有关空气的说法正确的是（　　） A．空气中不含稀有气体 B．空气是一种宝贵的资源 C．空气中的氮气易溶于水 D．空气中的氧气可做燃料 8．下列有关物质的性质及相关用途的叙述，正确的是（　　） ①氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存； ②氮气的化学性质不活泼，可用作粮食和食品仓库的保护气； ③氧气能支持燃烧，所以可用作火箭的高能燃料； ④由于稀有气体有惰性，所以常用作保护气。 A．①②③ B．①②④ C．①③ D．②④ 9．空气是宝贵的自然资源。下列活动不是利用空气资源的是（　　） A．动植物的呼吸 B．工业制氧 C．植物光合作用 D．生产石油 10．下列关于硫燃烧实验的相关描述不合理的是（　　） A．硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰 B．硫燃烧是剧烈氧化的现象 C．硫在空气和氧气中燃烧的产物不同 D．集气瓶底部留有水可以减少燃烧产物对空气的污染 11．利用如图所示装置开展“硫燃烧”实验：向弯形具支试管中鼓入空气，同时用酒精灯将硫粉加热至燃烧状态；之后停止鼓入空气，接着用酒精灯对高锰酸钾进行加热。下列关于该实验的说法错误的是（　　） A．硫粉在刚开始燃烧时，呈现出蓝紫色火焰 B．高锰酸钾在此实验中发生分解反应 C．气球的主要作用是收集二氧化硫 D．此实验说明燃烧的剧烈程度受氧气含量影响 12．小乐误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示。下列关于该过程的说法正确的是（　　） A．b代表高锰酸钾 B．c代表氧气 C．t2时刻，氧气开始产生 D．t3时刻，生成氧气的质量达到最大值 13．推理是学习化学常用的思维方法。下列有关说法正确的是（　　） A．中和反应生成盐和水，则生成盐和水的反应一定是中和反应 B．碳酸盐与盐酸反应放出气体，所以能与盐酸反应放出气体的物质一定是碳酸盐 C．碱溶液能使酚酞溶液变红，则能使酚酞溶液变红的溶液都是碱溶液 D．氧化反应是物质与氧发生的反应，所以物质与氧气发生的反应一定是氧化反应 14．汽车尾气处理装置能将有毒气体NO和CO进行转化，反应原理为2NO+2CON2+2CO2。该反应中发生氧化反应的物质是（　　） A．NO B．CO C．N2 D．CO2 学科网（北京）股份有限公司 $