专题03 空气、氧气、二氧化碳（期中专项训练）八年级化学上学期新教材沪科版五四学制

专题03 空气、氧气、二氧化碳 概念扫盲题 1．B 2．A 3．C 4．C 5．A 6．A 考法聚焦题 1．A 2．C 3．D 4．（1）C （2）轻度污染 差 （3）绿色出行，乘坐公共交通工具或不随意焚烧垃圾或多植树造林（合理即可） 5．（1）氧气/O2 （2）②④⑤ （3）绿色出行（合理即可） 考法二 空气中氧气含量的测定 1．（1）红磷+氧气五氧化二磷 （2）1 （3）不能燃烧，也不支持燃烧 2．过量 冷却至室温 大于 3．（1）木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后压强变化不大，无法测定空气中氧气的含量 （2）打开弹簧夹 （3）比较环保或误差小 4．（1）生成物不是气体 （2）产生大量白烟，放出热量 更环保（或实验结果更准确等合理即可） （3）红磷量不足 装置漏气（或未等冷却就打开弹簧夹，合理即可） （4）C （5）70 （6）ABC （7）红磷燃烧消耗氧气且反应停止后温度下降恢复至室温 打开弹簧夹 5．（1）磷+氧气五氧化二磷 （2）红磷燃烧放出大量的热，使瓶内气体受热膨胀，压强增大 （3）N （4）铁+氧气+水→氢氧化亚铁 （5）五分之一 （6）活塞回到原位 （7）使氧气与铜粉充分反应 （8）压强 （9）过量 气态 （10）19.6% （11）环保或实验结果更准确 考法三 氧气的性质、氧循环与碳循环 1．D 2．B 3．（1）②④ （2）D （3）不易 4．（1）不活泼 （2）可以供给呼吸 （3）小 （4） 5．（1）BC （2）广口 碳+氧气二氧化碳 澄清石灰水 防止集气瓶炸裂 ABD A D 考法四 氧气的制取、工业制法与实验操作 1．C 2．A 3．（1）低 （2）燃着的木条 4．（1）氮气 混合物 （2）AC （3）abd （4）二氧化碳是空气的固有组成成分，不属于空气污染物 二氧化硫 一级 植树造林（或绿色出行、使用清洁能源等，合理即可） 5．（1）高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 （2）A （3）装置漏气 （4）②④ （5）水倒吸或试管破裂 （6） （7）二 考法五 气体制取装置与催化剂的实验探究 1．C 2．（1）长颈漏斗 集气瓶 （2）高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 试管口没有塞棉花 （3）C 过氧化氢水+氧气 （4）b 将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若复燃，则集满 氧气不易溶于水 （5）ACD 3．（1）0.2 （2）A 过氧化氢分解放热且产生气体，防止试管内气压过大导致注射器内液体压不进去 （3）注射器活塞向右移动的距离（或刻度） （4） （5）放热 （6）装置内含有空气，空气中也含有21％氧气 二氧化锰 当氧气的体积分数达到32%时，用二氧化锰作催化剂的时间比氯化铁的时间短 将带火星的木条伸入到收集到的气体中，若木条复燃，证明产生的气体是氧气 （7）催化剂颗粒的大小 （8）BC 4．（1）回到原位/向内弹回至初始位置 （2）能 （3）①② （4）化学性质 （5） （6）随着反应的进行，过氧化氢的溶质质量分数逐渐减小，反应物浓度降低，因此反应速率逐渐减慢 5．（1）二氧化锰能加快过氧化氢的分解 （2）0.2g 产生大量气泡，带火星的木条复燃 （3）收集40mL气体所需时间 ＞ （4）化学反应速率与催化剂的种类有关 （5）催化剂的成本（或催化剂的毒性等，合理即可） 高频易错题 1．D 2．B 3．D 4．D 5．C 6．（1）红磷燃烧放热，使瓶内气体受热膨胀，压强增大 红磷燃烧消耗氧气，温度逐渐冷却至室温，瓶内压强减小 小于 （2）红磷燃烧不能将瓶内氧气完全耗尽，仍有少量氧气剩余 情境迁移题 1．（1）化学 （2）BC （3）氧气 （4）富氮 AB 2．（1）①② （2）三 焰心 外焰 （3）水雾（或液滴）澄清石灰水变浑浊 ③ 可燃性 （4）D 3．（1）容器密封处有气泡冒出 （2）磷+氧气五氧化二磷 （3）33.2 （4）食品脱氧剂，因为其能耗尽密闭容器内的氧气，实验误差更小 4．（1）呼吸作用 （2）①③ 水（合理即可） （3）放出 O2 （4）分别收集空间站内空气和宇航员呼出气体，伸入燃着的木条 燃着的木条继续燃烧 燃着的木条很快熄灭 5．（1）产生大量白烟，放出热量 偏大 （2）反应结束后体系内仍有8.86%的氧气剩余 （3）氧气/O2 （4） （5）镁不仅能与空气中的氧气反应，还能与空气中的氮气反应 （6）使铜粉与氧气充分接触，充分反应 缓冲气压 （7）19.3% 铜粉的量不足（合理即可） 6．（1）A （2）C （3）D （4） 大量白烟 烧杯中的水进入集气瓶，上升至1刻度处 BC ACD （5）实验结果更准确（合理即可）20% 解：量筒内水减少的体积为消耗氧气的体积，则该实验消耗氧气的体积为80 mL-30 mL=50 mL，则空气中氧气的体积分数为。 答：空气中氧气的体积分数为20%。 不同意，理由是木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置内压强几乎不变 （6）反应转化 （7）B （8）D 冬季煤用量大，燃烧产生二氧化碳增多，且冬季植物的光合作用远小于夏季，二氧化碳的消耗量小于夏季 （9）氧气/O2 2 / 24 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 空气、氧气、二氧化碳 概念扫盲题 考法聚焦题 考法一 空气的成分、性质与用途 考法二 空气中氧气含量的测定 考法三 氧气的性质、氧循环与碳循环 考法四 氧气的制取、工业制法与实验操作 考法五 气体制取装置与催化剂的实验探究 高频易错题 情境迁移题 概念扫盲题 【涉及概念】①氮气的性质与用途；②混合物与纯净物；③空气成分的体积分数；④氧气的化学性质（助燃性）；⑤气体的鉴别方法；⑥催化剂的"一变两不变"。 1．（26-27九年级上·湖北宜昌·阶段检测）下列气体中，既可用作焊接金属的保护气，又可用作食品袋充气包装的是 A．氧气 B．氮气 C．一氧化碳 D．二氧化硫 【答案】B 【解析】A.氧气化学性质活泼，易使金属氧化、食品氧化变质，不符合要求。 B.氮气通常条件下化学性质极不活泼且无毒，高温下难与金属反应可作焊接保护气，充入食品袋可隔绝氧气，延缓食品氧化变质，符合两种用途。 C.一氧化碳有毒，不可用于食品包装，不符合要求。 D.二氧化硫有毒且有腐蚀性，不可用于食品包装，不符合要求。 2．（26-27九年级上·湖南岳阳·阶段检测）前者属于混合物，后者属于纯净物的是 A．牛奶、二氧化碳 B．液氧、冰水共存物 C．雨水、啤酒 D．四氧化三铁、洁净的空气 【答案】A 【解析】A.牛奶中含有水、蛋白质等多种物质，属于混合物；二氧化碳只由一种物质组成，属于纯净物，符合要求。 B.液氧是液态的氧气，只由氧分子构成，冰水共存物中只有水分子，二者都属于纯净物，不符合要求。 C.雨水中溶解有多种杂质，啤酒含有酒精、水等物质，二者都属于混合物，不符合要求。 D.四氧化三铁是单一物质属于纯净物，洁净的空气含有氮气、氧气等多种气体属于混合物，顺序颠倒，不符合要求。 3．（26-27九年级上·湖南岳阳·阶段检测）空气是人类生产活动的重要资源。下列有关空气成分的说法错误的是 A．氮气是制造硝酸和氮肥的重要原料 B．氧气可供动植物呼吸，可用于医疗急救 C．空气中氧气的质量分数约是21% D．稀有气体可用于航标灯，氦气还可用于填充探空气球 【答案】C 【解析】A.氮气含有氮元素，是工业上生产硝酸、氮肥的核心原料，表述正确。 B.氧气可支持呼吸，是医疗急救、动植物呼吸的必需物质，表述正确。 C.空气中氧气的体积分数约为21%，不是质量分数，表述错误。 D.稀有气体通电时可发出不同颜色的光，可制作航标灯等电光源；氦气密度远小于空气且化学性质极稳定，适合填充探空气球，表述正确。 4．（26-27九年级上·宁夏吴忠·阶段检测）下列说法错误的是 A．液氮可在医疗中营造低温麻醉效果 B．稀有气体可用于填充灯泡做霓虹灯 C．氧气可在气割、气焊中做保护气 D．氦气可用于填充探空气球 【答案】C 【解析】A.液氮汽化会吸收大量热，可制造低温环境实现低温麻醉，说法正确。 B.稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用于填充制作霓虹灯，说法正确。 C.氧气化学性质活泼、具有助燃性，气割气焊中作为助燃剂使用，而保护气要求化学性质稳定，氧气不能做保护气，说法错误。 D.氦气密度远小于空气，且化学性质极稳定、无可燃性，安全性高，可用于填充探空气球，说法正确。 5．（26-27九年级上·福建龙岩·阶段检测）可以一次性鉴别空气、氧气、氮气三瓶气体的正确方法是 A．将燃着的木条分别插入集气瓶中 B．分别加入适量澄清石灰水 C．分别加入蒸馏水 D．将带火星的木条分别插入集气瓶中 【答案】A 【解析】A. 燃着的木条分别插入三个集气瓶中，燃烧状态无明显变化的是空气；木条燃烧更剧烈的是氧气；木条立即熄灭的是氮气，三种现象差异明显，可一次性鉴别，正确； B. 三瓶气体中分别加入适量澄清石灰水，使澄清石灰水变浑浊的是CO2，不能使澄清石灰水变浑浊的是空气、氮气，无法鉴别空气、氮气，错误； C. 三种气体均难溶或不易溶于水，加入蒸馏水均无明显现象，无法鉴别，错误； D. 能使带火星木条复燃的是氧气，空气和氮气均不能使带火星的木条复燃，无法区分空气和氮气，错误。 6．（26-27九年级上·河南南阳·阶段检测）下列关于催化剂的说法不正确的是 A．化学反应前后，催化剂的质量和性质都不变 B．同一个化学反应可以有多种催化剂 C．催化剂可以降低某些化学反应的速率 D．催化剂可以提高某些化学反应的速率 【答案】A 【解析】A.催化剂特点：一变两不变，化学反应速率改变，本身质量和化学性质不变，A符合题意。 B.同一化学反应可存在多种催化剂，例如H2O2分解反应中，MnO2、Fe2O3等都可作为催化剂，B不符合题意。 C、D.催化剂能改变化学反应速率，“改变”包括加快和减慢两种情况，C、D不符合题意。 考法聚焦题 考法一 空气的成分、性质与用途 【速解技巧】空气成分按体积记：氮气约 78%、氧气约 21%、稀有气体 0.94%、二氧化碳约 0.03%，其余为其他气体和杂质。凡出现"质量分数"表述的，一律判错。 "性质决定用途"速配：氮气不活泼→食品防腐、焊接保护气、充氮灯泡；稀有气体通电发光→电光源（霓虹灯、航标灯）；氦气密度小且稳定→探空气球；氧气供给呼吸→潜水、医疗急救、航天；氧气支持燃烧→气焊、炼钢、火箭推进剂。 两个"不能"：氧气能支持燃烧但本身不能燃烧，不能作燃料；氧气化学性质活泼，也不能作保护气。 空气污染物清单：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、PM10、PM2.5。二氧化碳、氮气、水蒸气都不是污染物；臭氧层破坏与空气污染有关。 1．（26-27九年级上·河南新乡·阶段检测）2026年河南持续推进大气污染防治，下列行为不会造成空气污染的是 A．植树造林、绿化荒山 B．露天焚烧秸秆 C．工业废气直接排放 D．机动车尾气超标排放 【答案】A 【解析】A.植树造林可以吸附空气中的粉尘、吸收部分有害气体，属于大气污染防治措施，不会造成空气污染，符合题意。 B.露天焚烧秸秆会产生大量烟尘和有毒有害气体，会造成空气污染，不符合题意。 C.工业废气中含有大量有害气体和颗粒物，直接排放会污染空气，不符合题意。 D.机动车尾气含有CO、氮氧化物等污染物，超标排放会污染空气，不符合题意。 2．（26-27九年级上·河南新乡·阶段检测）空气是一种宝贵的资源。下列有关空气的说法错误的是 A．空气是混合物 B．空气中的稀有气体可制成多种用途的电光源 C．空气中的氧气能支持燃烧，可作燃料 D．空气中的二氧化碳是植物光合作用的原料 【答案】C 【解析】A. 空气由、、、稀有气体等多种物质组成，空气属于混合物，正确； B. 不同的稀有气体在通电时可发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，正确； C. 氧气仅具有助燃性，本身无可燃性，不能作为燃料，错误； D. 植物光合作用的原料为和，二氧化碳是植物光合作用的原料，正确。 3．（26-27九年级上·湖北黄冈·阶段检测）下列关于空气或空气中成分的说法错误的是 A．空气中体积含量最多的气体是氮气 B．空气中稀有气体所占比例虽小，但用途广泛 C．按体积计算，二氧化碳在空气中约占0.04% D．臭氧层破坏与空气污染无关 【答案】D 【解析】A.空气按体积计算，氮气占比约78%，是体积含量最高的气体，说法正确； B.稀有气体在空气中体积占比约0.94%，比例较低，但可制作电光源、用作保护气等，用途广泛，说法正确； C.按体积计算，空气中CO2的含量约为0.04%，说法正确； D.人类活动排放的氟利昂、氮氧化物等空气污染物会破坏臭氧层，二者直接相关，该说法错误。 4．（26-27九年级上·内蒙古呼和浩特·阶段检测）空气是宝贵的自然资源，我们应该珍惜和保护。 （1）以下物质用途中属于氮气用途的是_________（填字母）。 A．潜水 B．火箭发射的燃料 C．食品防腐 （2）下图是某日的空气质量情况，其空气质量状况为_________。从图中信息可以看出数值越大，空气质量越_________（“好”或“差”）。 0-50 优 150-200 中度污染 50-100 良 200-300 重度污染 100-150 轻度污染 300-500 严重污染 （3）保护空气人人有责，请写出一条你在生活中能做到的保护空气的措施：_________。 【答案】（1）C （2）轻度污染 差 （3）绿色出行，乘坐公共交通工具或不随意焚烧垃圾或多植树造林（合理即可） 【解析】（1）氮气化学性质稳定、无毒，可用于食品防腐；A选项潜水需要供给呼吸的是氧气，B选项火箭发射的常用燃料是氢气等物质，氮气不支持燃烧也不能燃烧，不能作燃料，因此选C。 （2）图中空气质量数值为108，对照给定的分级标准，100-150对应轻度污染；空气质量指数的数值越大，代表污染物含量越高，空气质量越差。 （3） 结合生活实际，个人日常可实现的保护空气的合理措施。如：绿色出行，乘坐公共交通工具或不随意焚烧垃圾或多植树造林（合理即可）。 5．（26-27九年级上·湖南湘潭·阶段检测）每年的6月5日是世界环境日，我国倡导社会各界着力践行人与自然和谐共生及绿色发展理念，共同履行环保责任，呵护环境质量。 （1）空气是一种宝贵的资源，图1所示为空气成分示意图，其中Y气体是________。 （2）计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物外，还包括________（填序号）等。 ①二氧化碳；②二氧化硫；③氮气；④一氧化碳；⑤臭氧 （3）图2为湘潭某日空气质量日报，保护湘潭市空气质量，在日常生活中我们能做到的减少PM2.5的措施有________________。 【答案】（1）氧气/O2 （2）②④⑤ （3）绿色出行（合理即可） 【解析】（1）空气按体积分数计算，氮气占78%（对应图中X），氧气占21%，稀有气体、二氧化碳等其他成分共占1%（对应图中M），因此Y为氧气； （2）计入空气污染指数的项目包含二氧化硫、一氧化碳、臭氧、可吸入颗粒物等；二氧化碳、氮气是空气的正常组分，不属于空气污染物，不计入污染指数，因此选②④⑤； （3）PM2.5是大气中直径≤2.5微米的固体颗粒物，日常生活中绿色出行、不燃放烟花爆竹等，均可以减少粉尘排放，降低PM2.5含量。 考法二 空气中氧气含量的测定 【速解技巧】实验原理一句话：物质在密闭容器中只与氧气反应且生成物不是气体，氧气被消耗后瓶内压强减小，外界液体（水）或活塞进入的体积即约等于氧气的体积。 药品选择"两条件"：①只与氧气反应；②生成物是固体（或能被吸收）。木炭、石蜡、硫生成气体，压强变化不明显，不能代替红磷；铁丝在空气中不能燃烧，也不能用。 误差"两条线"：结果偏小找"没耗完/漏气/没冷却"（红磷不足、装置漏气、未冷却至室温就打开弹簧夹）；结果偏大找"气体跑掉了"（伸入过慢、弹簧夹未夹紧）。 传感器曲线读法：燃烧放热→压强先升（ab/PM 段）；冷却+耗氧→压强后降（bc/CD 段）；打开弹簧夹→水倒吸、压强回升（DE 段）。读数的正确时机是温度恢复至室温、压强降到最低的那一点。 1．（26-27九年级上·河南南阳·阶段检测）实验小组同学用如图所示装置进行空气中氧气含量的测定。 （1）写出红磷燃烧的文字表达式___________。 （2）待红磷熄灭并冷却后打开弹簧夹，最终集气瓶中的水上升到____刻度线处（填写数字）。 （3）通过该实验可以说明氮气具有_________化学性质。 【答案】（1）红磷+氧气五氧化二磷 （2）1 （3）不能燃烧，也不支持燃烧 【解析】（1）红磷在点燃条件下和氧气反应，生成五氧化二磷，文字表达式为：见答案； （2）空气中氧气的体积分数约占空气总体积的，图中集气瓶的刻度从下到上分为5等份，红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，冷却后装置内压强减小，打开弹簧夹后烧杯中的水会进入集气瓶，最终水面上升到1刻度线处； （3）实验中红磷熄灭后不再继续燃烧，剩余的主要气体氮气没有被消耗，说明氮气具有不能燃烧，也不支持燃烧的化学性质。 2．（26-27九年级上·河南驻马店·阶段检测）如图是利用红磷测定空气中氧气含量的实验，已知集气瓶的容积为250mL，注入50mL水后，液面刚好到“0”刻度，为将集气瓶中的氧气尽量完全消耗，红磷的用量必须______（填“少量”或“过量”）。实验时，必须等待装置______后，才能打开弹簧夹，否则量筒中剩余水的体积会______（填“大于”“小于”或“等于”）10mL。 【答案】 过量 冷却至室温 大于 【解析】过量的红磷可以使氧气完全消耗，这样才能得出氧气的正确含量，否则会使结果偏小； 实验结束后要等冷却室温后再打开弹簧夹，这样防止装置内气体受热膨胀导致最终结果偏小； 根据题意，装置内氧气的体积是，则量筒内水倒流入装置内的体积小于40mL，则剩余的体积大于10mL。 3．（26-27九年级上·河南新乡·阶段检测）如图1是用红磷探究空气中氧气含量的实验图，小牛同学利用数字传感技术测得瓶内压强随时间的变化如图2所示。 （1）图1中红磷不能用木炭代替的原因是什么？ （2）结合曲线，导致bc段压强变化的实验操作是什么？ （3）图3与图1相比有什么优点？（答1条） 【答案】（1）木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后压强变化不大，无法测定空气中氧气的含量 （2）打开弹簧夹 （3）比较环保或误差小 【解析】（1）见答案； （2）由图可知，b点时温度恢复至室温，由于红磷燃烧消耗了氧气，装置内压强减小，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，集气瓶内气体被压缩，故压强增大，故导致bc段压强变化的实验操作是：打开弹簧夹； （3）与图1相比，图3整个实验过程均在密闭容器中进行，反应生成的五氧化二磷不会逸出，比较环保，且避免了盛有点燃红磷的燃烧匙伸入集气瓶中时气体的受热膨胀逸出，误差小。 4．（26-27九年级上·辽宁葫芦岛·阶段检测）化学兴趣小组同学对测定空气中氧气体积分数的实验进行了如下研究： 【实验设计】 （1）小组同学共同设计了如图1所示的装置，在该实验中燃烧匙内的物质应具备的条件是：①只与空气中的氧气发生反应，不与其他成分反应；②___________。 （2）同学们按图1装置选用红磷进行实验，实验中红磷燃烧的主要现象是______________，红磷燃烧的文字表达式为_____________。与图1实验相比，图2实验的优点有_______________（写出一条即可）。 （3）按图1所示的装置进行实验后，发现进入集气瓶中水的体积小于集气瓶内空气体积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是______________、______________（答两点）。 【实验拓展】 （4）如图2所示的装置，主要操作是：在实际容积为150 mL的集气瓶里，先装进50 mL的水，实验时在粗铜丝末端的燃烧匙中放足量白磷，按图2连好仪器，点燃酒精灯加热铜丝一端，一段时间后，白磷燃烧。白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化________（填字母）。 A．上升 B．下降 C．先下降后上升 D．先上升后下降 （5）若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为________mL。 （6）集气瓶里预先装进的50 mL水，在实验过程中起到哪些作用？________（填序号）。 A．加快装置冷却 B．液封导气管末端以防气体逸出 C．吸收五氧化二磷 【继续探究实验】：为了准确测定空气中氧气的含量，用气体压力传感器检测密闭体系内的气压变化，并以曲线形式显示出来。 连接好图1中实验装置，将压力传感器接入电脑并打开，点燃红磷进行实验，集气瓶内气压与时间关系如图2所示。 （7）图2中CD段气压减小的原因是____________________。DE段气压增大的操作是_____________。 【答案】（1）生成物不是气体 （2）产生大量白烟，放出热量 更环保（或实验结果更准确等合理即可） （3）红磷量不足 装置漏气（或未等冷却就打开弹簧夹，合理即可） （4）C （5）70 （6）ABC （7）红磷燃烧消耗氧气且反应停止后温度下降恢复至室温 打开弹簧夹 【解析】（1）在该实验中燃烧匙内的物质应具备的条件是：①只与空气中的氧气发生反应，不与其他成分反应；②生成物是固体，因为若生成物是气体，会占据消耗氧气的空间，无法形成压强差来测定氧气的体积分数。 （2）红磷燃烧产生大量白烟，放出热量；红磷和氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，文字表达式为：；与图1实验相比，图2实验的优点有装置气密性好，实验结果更准确，更环保，因为图1中红磷燃烧产生的五氧化二磷会扩散到空气中，图2中加热铜丝引燃白磷，防止燃烧匙伸入集气瓶时太慢，导致瓶内部分气体膨胀逸出，使测量不准确。 （3）按图1所示的装置进行实验后，发现进入集气瓶中水小于集气瓶内空气体积的1/5，导致这一结果的原因可能是红磷量不足，未消耗完氧气；也可能是装置漏气，在反应过程中有空气进入；还可能是未等装置冷却至室温就打开弹簧夹，此时装置内温度较高，压强较大，进入的水的体积偏小。 （4）白磷燃烧放热，气体膨胀，压强增大，液面下降，完全反应后氧气消耗，温度降低，压强减小，液面上升，因此白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面先下降后上升，故选C。 （5）集气瓶实际容积为150mL，先装进50mL的水，则集气瓶内空气的体积为150mL-50mL=100mL，空气中氧气的体积分数约为1/5，所以消耗氧气的体积为，那么最终集气瓶中水的体积约为50mL+20mL=70mL。 （6）集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中，水的作用有：能够加快装置冷却、液封导气管末端以防气体逸出、吸收五氧化二磷，故选ABC。 （7）在该实验里，红磷燃烧消耗氧气，生成固体五氧化二磷，红磷燃烧结束后，温度逐渐降低，同时瓶内的氧气被消耗，使得瓶内气体减少，压强减小，所以图2中CD段气压减小。DE段气压增大的操作是打开了弹簧夹，烧杯中的水流入了集气瓶内，弥补了气压差。 5．（26-27九年级上·江苏徐州·阶段检测）同学们在老师指导下，采用多种方法测定空气中氧气的体积分数。 信息：铜粉在加热条件下只与空气中的氧气反应 【实验一】燃磷法测定空气中氧气体积分数实验装置见图1，实验过程中集气瓶内的压强变化见图2。 （1）红磷燃烧反应的文字表达式是_________________。 （2）图中PM段曲线上升是因为__________________。 （3）图中_____（填“M”或“N”）点表示松开弹簧夹放水、读数。 【实验二】用铁生锈原理也能测出空气中氧气体积分数，实验装置见图3。 （4）写出铁、氧气与水反应生成氢氧化亚铁的文字表达式__________________。 （5）最终流入锥形瓶里水的体积约占锥形瓶中空气体积的________。 【实验三】利用铜粉也能测出空气中氧气体积分数。按图4组装仪器，并使活塞位于50mL刻度处，加热铜粉，同时来回推拉活塞十几次，充分反应后停止加热，最终活塞位于40.2mL刻度处（反应前、反应结束，小气球都是瘪的）。 （6）组装好仪器，堵住气球一端的导管，向外拉注射器活塞，松手后，若______________说明装置不漏气。 （7）实验过程中反复推拉注射器活塞的目的__________________________。 （8）小气球在实验时的作用是缓冲注射器针筒内的_______变化。 （9）实验时铜粉要取_______（填“过量”或“少量”）；可以判定加热铜粉一定没有_______（填“气态”、“液态”或“固态”）生成物。 （10）本实验测出空气中氧气的体积分数是__________（精确到0.1%）。 （11）本实验与实验一相比，其优点是_________________________。 【答案】（1）磷+氧气五氧化二磷 （2）红磷燃烧放出大量的热，使瓶内气体受热膨胀，压强增大 （3）N （4）铁+氧气+水→氢氧化亚铁 （5）五分之一 （6）活塞回到原位 （7）使氧气与铜粉充分反应 （8）压强 （9）过量 气态 （10）19.6% （11）环保或实验结果更准确 【解析】（1）略。 （2）略。 （3）M点是压强峰值，此时反应放热未散、瓶内温度较高，若此时打开弹簧夹会导致实验误差；N点是温度冷却至室温后，瓶内压强降至最低的点，此时打开弹簧夹，水倒吸的体积才等于消耗的氧气体积。 （4）根据题干给出的反应物（铁、氧气、水）和生成物（氢氧化亚铁）。 （5）铁生锈消耗锥形瓶内空气中的氧气，空气中氧气的体积分数约为五分之一，因此进入瓶内的水的体积等于消耗的氧气体积，约占瓶内空气体积的五分之一。 （6）该装置气密性检查的原理是：向外拉活塞后装置内压强减小，若气密性良好，松手后在外界大气压作用下，活塞会回弹至初始刻度。 （7）反复推拉活塞可以让空气流动，使空气中的氧气全部与铜粉接触，确保氧气被完全消耗，提升实验准确性。 （8）加热时装置内气体受热膨胀，压强增大，小气球会鼓起缓冲压强，避免装置因局部压强过大出现松脱、炸裂的问题。 （9）铜粉需要过量才能将装置内的氧气完全耗尽；活塞最终停在40.2mL刻度，说明没有气态的生成物占据空间，否则活塞不会停在该位置。 （10）氧气体积为反应前50mL减去反应后40.2mL，即9.8mL，氧气体积分数为。 （11）该铜粉加热的实验全程在密闭体系中进行，不会出现燃磷法点燃红磷后伸入集气瓶时的气体逸出、生成物逸散的问题，误差更小且更环保。 考法三 氧气的性质、氧循环与碳循环 【速解技巧】氧气物理性质：无色无味、密度略大于空气、不易溶于水；101 kPa 下 −183 ℃ 变为淡蓝色液体、−218 ℃ 变为淡蓝色固体。化学性质比较活泼，具有助燃性和氧化性。 燃烧现象"专属词"：木炭—发出白光、生成使澄清石灰水变浑浊的气体；铁丝—剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体；蜡烛—发出白光、瓶壁有水雾、生成使澄清石灰水变浑浊的气体。铁丝实验瓶底加水（或细沙）是防高温熔融物炸裂瓶底，末端系火柴是引燃，盘成螺旋状是增大受热面积。 氧循环靠"光合作用放氧"与"呼吸作用、燃烧、锈蚀耗氧"实现动态平衡，氧气含量相对稳定但并非"永远不变"；氧气不易溶于水，鱼虾靠水中溶解的少量氧气生存。 碳循环与低碳：二氧化碳不是空气污染物，但含量过高会加剧温室效应；碳达峰、碳中和中的"碳"指二氧化碳；光合作用将太阳能转化为化学能，反应前后氧原子总数不变（质量守恒）。 1．（26-27九年级上·安徽蚌埠·阶段检测）如图是一款桌面雨林生态缸。缸内有苔藓、绿植、小鱼、螃蟹、溪水、沉木、碎石等，缸顶配有照明射灯。下列关于该生态缸的说法正确的是 A．缸内气体成分与外界空气成分完全一致 B．缸中鱼蟹可以存活，说明氧气易溶于水 C．光照条件下绿植叶片表面冒出的气泡是二氧化碳 D．若撤走照明射灯，一段时间后缸内氧气含量会降低 【答案】D 【解析】A.生态缸相对密闭，缸内生物的呼吸作用（消耗O2、产生CO2）和光合作用（消耗CO2、产生O2）会改变气体占比，与外界空气成分不完全一致，错误； B.氧气的物理性质是不易溶于水，鱼蟹能存活是因为水中溶解有少量氧气，并非氧气易溶于水，错误； C.光照条件下绿植进行光合作用，产物包含氧气，因此叶片表面冒出的气泡是O2，不是CO2，错误； D.撤走照明射灯后光照缺失，绿植无法进行光合作用产生氧气，而缸内所有生物的呼吸作用会持续消耗氧气，因此一段时间后缸内氧气含量会降低，正确。 2．（26-27九年级上·江苏扬州·阶段检测）关于自然界中的“氧循环”，下列说法不正确的是 A．自然界中产生氧气的途径主要是植物光合作用 B．自然界中的“氧循环”是通过物理变化实现的 C．自然界中通过“氧循环”维持了相对稳定的大气含氧量 D．自然界中通过“氧循环”为生态系统的正常运转提供可靠的资源保障 【答案】B 【解析】A. 植物光合作用吸收CO2释放O2，是自然界产生氧气的最主要途径，正确； B. 氧循环涉及光合作用、呼吸作用、可燃物燃烧等过程，均有新物质生成，属于化学变化，是通过化学变化实现的，错误； C. 氧循环使氧气的产生和消耗处于动态平衡，维持了相对稳定的大气含氧量，正确； D. 氧气是生物呼吸、生产生活燃烧等活动的必需物质，氧循环为生态系统正常运转提供了稳定的资源保障，正确。 3．（26-27九年级上·湖南湘潭·阶段检测）如图是自然界中氧的部分循环示意图，分析并回答下列问题。 （1）从如图所示的①~⑥中选择合适的序号填空，消耗氧气的有①⑤和________。 （2）下列关于氧气的说法正确的是________（填字母序号）。 A．氧气百利而无一害 B．空气中氧气的浓度越高越好 C．空气中氧气的含量永远不变 D．空气中的氧处于动态平衡 （3）鱼、虾能在水中生存，是因为氧气_________溶于水。 【答案】（1）②④ （2）D （3）不易 【解析】（1）①金属锈蚀、④人呼吸、⑤鱼类呼吸均发生了缓慢氧化，②煤炭燃烧是煤与氧气的反应，它们均消耗氧气；③植物光合作用、⑥水生植物光合作用释放氧气，属于产生氧气的过程，因此补充②④； （2）A. 氧气会引发金属锈蚀、食物腐败，浓度过高还会导致氧中毒，不是百利而无一害，错误； B. 氧气浓度过高会加剧火灾风险、危害人体健康，并非越高越好，错误； C. 空气中氧气含量是相对稳定的，并非永远不变，错误； D. 氧气的消耗和产生基本持平，空气中的氧处于动态平衡，正确； （3）氧气不易溶于水，水中会溶解少量氧气，能够供给鱼、虾呼吸，因此鱼、虾可在水中生存。 4．（26-27九年级上·湖北黄冈·阶段检测）生活与学习中蕴含着许多化学知识。 （1）如图1，工人在焊接金属时常用氮气作保护气，说明氮气的化学性质________（填“很活泼”或“不活泼”）。 （2）图2中，氧气可以用于医疗急救，说明氧气的用途之一是________。 （3）图3中，氦气可充入气球升空，说明氦气的密度比空气________（填“大”或“小”）。 （4）图4是细铁丝在氧气中燃烧的实验，实验中发生的反应为_______________________（用文字表达式表示）。 【答案】（1）不活泼 （2）可以供给呼吸 （3）小 （4） 【解析】（1）保护气需要化学性质稳定，不易和被保护的物质发生反应，焊接金属时用氮气作保护气，说明氮气化学性质不活泼； （2）医疗急救是为缺氧的患者补充氧气，利用了氧气能够供给呼吸的性质； （3）密度比空气小的气体才能在空气中获得足够浮力上浮，因此氦气可充气球升空说明其密度比空气小； （4）铁丝在氧气中点燃，发生化合反应生成四氧化三铁，反应的文字表达式为：。 5．（26-27九年级上·辽宁沈阳·阶段检测）实验是学习化学的重要途径 实验一：氧气的性质 某学习小组做氧气的性质实验，回答有关问题。 （1）以下性质中，属于氧气物理性质的是________（填字母）。 A．密度小于空气 B．不易溶于水 C．液态氧为淡蓝色 D．助燃性 （2）在氧气的化学性质中，铁、石蜡、木炭等物质都可以与氧气反应。 ①木炭应盛放在________瓶中（填写“细口”或“广口”） ②如图1，夹取一小块木炭，先在酒精灯上加热到发红，然后缓慢插入到盛满氧气的集气瓶中，观察到木炭剧烈燃烧，发出白光，请写出该反应的文字表达式____________________。为检验生成物可向反应后的集气瓶中加入溶液X，请写出溶液X的名称________。 ③如图2，在螺旋状的细铁丝末端系上一个火柴梗，在酒精灯上点燃火材梗，待火材梗即将燃尽时，将它们缓慢插入盛满氧气的集气瓶中。 ⅰ.预先在集气瓶中加入少量水的目的是________。 ⅱ.下列对铁丝在氧气中燃烧的现象描述中，正确的是________（填字母）。 A．剧烈燃烧、火星四射     B．放出大量的热 C．生成四氧化三铁固体     D．有黑色固体落入集气瓶瓶底 ⅲ.下图是同学们进行“铁丝在氧气中燃烧”实验时的几种操作方式，其中更能提高实验成功率的方式是________（填字母）。 A．    B．    C． ④小李同学在空气中点燃蜡烛，将一根小木条迅速平放入火焰中，约1 s后取出。现象如图3，小周同学拿一张滤纸水平迅速切入火焰中部，2～3秒后移出来，滤纸上呈现出灼烧碳化痕迹。下列图例中最接近事实的是________（填字母）。 【答案】（1）BC （2）广口 碳+氧气二氧化碳 澄清石灰水 防止集气瓶炸裂 ABD A D 【解析】（1）A. 密度小于空气：氧气的密度比空气略大，错误。 B. 不易溶于水：氧气不易溶于水，属于物理性质，正确。 C. 液态氧为淡蓝色：颜色、状态属于物理性质，正确。 D. 助燃性：助燃性属于化学性质，错误。 因此，属于氧气物理性质的是 B 和 C。 （2）①木炭是固体，在实验室中固体药品通常存放在广口瓶中，便于用药匙或镊子取用。 ②木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳。检验二氧化碳气体通常使用澄清石灰水，因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。 ③ⅰ.铁丝在氧气中燃烧会放出大量的热，生成高温的黑色固体，为了防止高温熔融物溅落导致集气瓶底炸裂，需要在集气瓶底部预先加入少量水或铺一层细沙。 ⅱ.铁丝在氧气中燃烧的现象是：剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体。 ⅲ.火柴的作用是引燃铁丝。为了充分利用火柴燃烧放出的热量，并且考虑到氧气密度比空气大，在集气瓶下部浓度较高，应将火柴绑在铁丝的末端（即下端），这样火柴燃烧时火焰向上，能充分预热铁丝，且铁丝能由上而下缓慢伸入氧气浓度较高的区域。 ④蜡烛火焰的结构分为外焰、内焰和焰心。外焰与空气接触最充分，燃烧最剧烈，温度最高；焰心温度最低，由于滤纸是水平切入火焰中部，即同时穿过了外焰、内焰和焰心。外焰部分（滤纸的左右两端）温度高，碳化最严重，颜色最深；焰心部分（滤纸的中间位置）温度低，碳化较轻，颜色较浅，根据选项图片，选择D。 考法四 氧气的制取、工业制法与实验操作 【速解技巧】工业制氧：分离液态空气，利用液氮（−196 ℃）与液氧（−183 ℃）沸点不同，氮气先汽化逸出，属于物理变化；液态空气属于混合物，液氧贮存在蓝色钢瓶中。 实验室制氧三法：过氧化氢（固液不加热，二氧化锰作催化剂）、高锰酸钾（固体加热，试管口要塞棉花）、氯酸钾（固体加热，二氧化锰作催化剂）。 高锰酸钾制氧"三细节"：试管口略向下倾斜（防冷凝水倒流炸裂）；试管口塞一团棉花（防粉末进入导管）；实验结束先移导管后熄灯（防水倒吸炸裂试管）。 装置选择依据：发生装置看"反应物状态 + 是否加热"，收集装置看"密度 + 溶解性"（氧气可用排水法或向上排空气法）。排水法收集时须待气泡连续均匀冒出再收集，集满后正放。 1．（26-27九年级上·重庆长寿·阶段检测）化学实验中常有“先后快慢”之分，下列实验操作的先后顺序不正确的是 A．组装仪器时，应遵循“先下后上”、“先左后右”的顺序 B．取用块状固体时，应先将试管横放，将固体放在管口后再将试管慢慢竖起来 C．实验室制取少量气体时，应先装试剂，后检查装置的气密性 D．连接胶皮管和玻璃管时，应该先用水润湿玻璃管一端，再慢慢转入胶皮管中 【答案】C 【解析】A.组装实验仪器时遵循“先下后上、先左后右”的顺序，能保证装置搭建合理稳固、方便后续操作，顺序正确。 B.取用块状固体时先横放试管，把固体放在管口再缓慢竖试管，能防止块状固体直接坠落砸破试管底部，操作顺序正确。 C.实验室制取气体时，如果先装试剂再检查装置气密性，一旦装置漏气，就需要拆开已装药品的装置重新调整，会造成药品浪费，正确顺序应该是先检查装置气密性，再装入试剂，操作顺序错误。 D.连接胶皮管和玻璃管时先用水润湿玻璃管端，起到润滑作用，能更省力地将玻璃管转入胶皮管，也能避免玻璃管断裂划伤手，操作顺序正确。 2．（26-27九年级上·福建漳州·阶段检测）分析和推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是 A．制取氧气时必须检验装置气密性，所以制取气体时都要检验装置的气密性 B．化学变化常常伴随能量的变化，所以有能量变化的一定属于化学变化 C．通常情况下氮气是一种无色无臭的气体，所以无色无臭的气体一定是氮气 D．催化剂能改变化学反应的速率，所以能改变化学反应速率的物质一定是催化剂 【答案】A 【解析】A.制取气体时如果装置漏气，会导致收集不到气体或者气体逸出，所以不管制取哪种气体，实验前都必须检验装置的气密性，正确； B.化学变化常常伴随能量的变化，但有能量变化的不一定属于化学变化，例如电灯通电发光发热，没有新物质生成，属于物理变化，错误； C.通常情况下氮气是一种无色无臭的气体，但是无色无臭的气体不一定是氮气，也可能是氧气等气体，错误； D.催化剂能改变化学反应速率，且化学反应前后，其质量和化学性质不变，所以说能改变化学反应速率的物质不一定是催化剂，确定是催化剂还需确定其质量和化学性质在反应前后均不改变，错误。 3．（26-27九年级上·河南驻马店·阶段检测）工业制取氧气主要是将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作： （1）工业制取氧气是分离液态空气，从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点______（填“高”或“低”）。 （2）可以用什么区分空气、氧气和二氧化碳？ 【答案】（1）低 （2）燃着的木条 【解析】（1）分离液态空气利用的是不同气体沸点不同的原理，沸点更低的物质会先汽化蒸发。步骤②中氮气先从液态空气中蒸出，因此氮气的沸点比氧气低。 （2）将燃着的木条分别伸入三种气体中：木条正常燃烧的是空气，木条燃烧更旺的是氧气，木条立即熄灭的是二氧化碳，三者现象差异明显，可完成区分。 4．（26-27九年级上·广东深圳·阶段检测）空气是一种宝贵的自然资源，请回答下列问题： （一）工业上从空气中获取氧气，流程如下图。 【查阅资料】常温下，氧气的沸点是，氮气的沸点是。 （1）上述流程图中的气体A是_________（填物质名称），液体B是_________（填“纯净物”或“混合物”）。 （2）氧气有广泛的用途，下列属于氧气用途的是_________（填字母）。 A．气焊 B．作燃料 C．潜水 D．保护气 （二）保护空气，提倡“低碳”。 （3）下列物质中目前计入空气质量评价的主要污染物包括_________（填字母）。 a.可吸入颗粒物     b.一氧化碳     c.水蒸气     d.二氧化氮 （4）如表是某市连续两天的空气质量日报： 日期 污染物含量/ 空气质量指数 空气质量级别 可吸入颗粒物 二氧化氮 二氧化硫 一氧化碳 10月6日 76 67 84 7 83 二级 10月7日 21 12 14 7 20 一级 ①表中主要污染物没有列出二氧化碳含量，原因是_____________。 ②结合表格分析10月6日造成空气污染的首要污染物是_____：已知10月6日晚下了一夜雨，雨后的空气清新洁净，因此10月7日的空气质量级别变为______。 ③为保护人类赖以生存的空气，我们可以做的是_____________（写一点即可）。 【答案】（1）氮气 混合物 （2）AC （3）abd （4）二氧化碳是空气的固有组成成分，不属于空气污染物 二氧化硫 一级 植树造林（或绿色出行、使用清洁能源等，合理即可） 【解析】（1）工业制氧气利用沸点差异分离液态空气，氮气沸点（）比氧气（）更低，升温时先汽化逸出，因此气体A是氮气；剩余的液体B中除液态氧外，还含有沸点更高的液态稀有气体等物质，属于混合物。 （2）氧气可以支持燃烧用于气焊、供给呼吸用于潜水，A、C正确；氧气无可燃性不能作燃料，化学性质活泼不能作保护气，排除B、D。 （3）目前计入空气质量评价的主要污染物包含可吸入颗粒物、一氧化碳、二氧化氮等，水蒸气是空气的正常组分，不属于污染物，因此选abd。 （4）①二氧化碳属于空气的正常组成成分，不属于空气污染物，因此不列入污染物统计。 ②对比10月6日的几种污染物数值，二氧化硫的含量最高，是当日首要污染物；根据表格数据，雨后10月7日的空气质量级别为一级；③从低碳、减排的角度作答合理即可，比如植树造林、绿色出行等。 5．（26-27九年级上·江苏徐州·阶段检测）某市实验操作考查的实验之一是“高锰酸钾制取氧气”。现摘录某同学的实验过程如下： ①选择适当仪器，组装成如图1所示的实验装置； ②向集气瓶中加水，并倒置于盛有水的水槽中，集气瓶底部出现气泡； ③将药品平铺于干燥试管底部，在导管口放置蓬松的棉花团，塞上橡皮塞，固定于铁架台上； ④点燃酒精灯加热，待导管口有气泡产生，立即用集气瓶进行收集； ⑤气体收集完毕，用毛玻璃片将集气瓶口盖好，从水中取出并正放在桌面上； ⑥先熄灭酒精灯，后将导管从水槽中取出； … 请回答下列问题： （1）写出用高锰酸钾制氧气的文字表达式：__________________。 （2）欲调整试管高度，应调节图中A、B、C哪个旋钮：_____。 （3）若装置无破损，加热一段时间后，观察到高锰酸钾已大量分解，但导管口仍未产生明显气泡，可能的原因是_________。 （4）上述实验步骤中，可能导致集气瓶中收集的氧气不纯净（水蒸气不计）的是_____（填序号）。 （5）步骤⑥中的操作，可能引起 ____________________。 （6）有一名同学欲用图2装置排空气法收集氧气，请在虚线框内补充画出图中其他部分___。 （7）为验证O2的密度大于空气以及O2的助燃性，图3方案合理的是实验 _____。 【答案】（1）高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 （2）A （3）装置漏气 （4）②④ （5）水倒吸或试管破裂 （6） （7）二 【解析】（1）高锰酸钾制氧气的文字表达式： （2）A旋钮控制铁夹整体高度；B调节铁夹松紧；C调节试管倾斜角度。故选A （3）高锰酸钾大量分解，但导管口无气泡，原因是装置气密性不好（橡皮塞没有塞紧，漏气） 生成的氧气从缝隙逸散，导管口看不到气泡。 （4）导致收集氧气不纯净的步骤：②集气瓶加水倒置，瓶底有气泡：瓶内原本留有空气；④导管口刚产生气泡就收集：刚开始排出的是装置内空气；所以收集的氧气混有空气，不纯。 （5）步骤⑥先熄灭酒精灯，后移导管的后果，水槽中的水倒吸入热的试管，使试管炸裂，停止加热，试管内压强减小，水倒吸，热试管遇冷炸裂。 （6）图2排空气法收集氧气（向上排空气） 氧气密度大于空气，长管进，短管出。 虚线框装置：集气瓶内导管左端长导管伸入瓶底，右端短导管刚露出橡皮塞。 （7）实验一：直接从上方倾倒氧气，上方的木条先接触氧气，只能看到木条复燃，不能证明氧气密度比空气大。实验二：氧气从长导管通入烧杯底部，位于下方的木条先复燃，上方木条后复燃。说明氧气向下聚集，证明氧气密度大于空气；木条复燃证明氧气具有助燃性。因此实验二方案合理。 考法五 气体制取装置与催化剂的实验探究 【速解技巧】催化剂"一变两不变"：改变反应速率（可能加快也可能减慢），本身的质量和化学性质在反应前后不变。判断某物质是否为催化剂必须验证三点：能否改变速率、质量是否改变、化学性质是否改变（可重复使用）。 探究催化剂效果的定量方法：控制变量——过氧化氢溶液的浓度与体积相同、催化剂质量相同，比较"收集相同体积气体所需时间"或"相同时间内收集气体的体积"，也可借助气压传感器曲线比较。 装置评价：长颈漏斗→分液漏斗（或注射器）的优点是可控制液体滴加速率，从而控制反应速率、获得平稳气流。多功能瓶收集气体：密度比空气大"长进短出"，密度比空气小"短进长出"。 陌生气体迁移：发生装置看"状态 + 条件"（如加热醋酸钠与碱石灰固体混合物制甲烷→固体加热型）；收集装置看"密度 + 溶解性"（甲烷密度比空气小且极难溶于水→向下排空气法或排水法）。 1．（26-27九年级上·河南驻马店·阶段检测）实验室使用一定质量的高锰酸钾加热分解制氧气，下列图像表示加热过程中某些量随加热时间变化的趋势，其中错误的为 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A.高锰酸钾需达到一定温度才开始分解，因此反应初期无氧气生成，反应进行后氧气质量逐渐增加，反应完全后氧气质量不再变化，图像符合规律，正确。 B.开始时固体质量不变，反应发生后氧气逸出，固体总质量逐渐减小，反应结束后剩余固体为锰酸钾和二氧化锰，质量保持恒定，图像符合规律，正确。 C.二氧化锰是该反应的生成物，初始时二氧化锰质量为0，反应开始后其质量逐渐增大，反应结束后保持不变，图像显示初始就有二氧化锰且质量始终不变，不符合规律，错误。 D.反应未开始时高锰酸钾质量不变，反应开始后高锰酸钾逐渐被消耗，完全反应后质量减小至0，图像符合规律，正确。 2．（26-27九年级上·河南南阳·阶段检测）通过化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关规律，请结合下图回答问题： （1）写出编号①、②仪器的名称:①__________；②_________。 （2）装置A可用于高锰酸钾制取氧气的文字表达式为_____________；若选用A装置收集氧气时发现水槽中的水变成了紫红色，可能的原因是________________。 （3）若用过氧化氢溶液制取氧气，为了控制反应的速率，则应选择的装置为______（填序号），发生反应的文字表达式为_______________。 （4）若用G装置收集氧气，氧气应从______口（填“a”或“b”）进入，若用D装置收集氧气，验满的方法是_________。若用F装置收集氧气，利用的氧气的一条物理性质是_____________。 （5）自制简易制氧机。如图是化学小组利用塑料瓶、注射器、吸管输液管等设计并制作如图简易制氧机。下列说法正确的是_________（填序号）。 A．甲瓶是气体发生装置 B．试剂B只能是二氧化锰 C．注射器可以控制滴加液体的速率 D．乙瓶可以使氧气湿润 【答案】（1）长颈漏斗 集气瓶 （2）高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 试管口没有塞棉花 （3）C 过氧化氢水+氧气 （4）b 将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若复燃，则集满 氧气不易溶于水 （5）ACD 【解析】（1）见答案； （2）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式见答案； 水槽中水变紫红色，是因为高锰酸钾粉末随气流进入水槽，对应操作失误是试管口没有放置一团棉花，无法阻挡高锰酸钾粉末随氧气流出； （3）若用过氧化氢溶液制取氧气，反应物为固体和液体，反应在常温下进行，应选用固液常温型发生装置，装置C能通过分液漏斗控制滴加液体的速率，从而控制反应速率，故发生装置选C； 过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气，反应的文字表达式见答案； （4）氧气密度比空气大，选用G装置收集气体时，气体应长进短出，因此氧气从b进入，将空气从a排出； D装置是向上排空气法收集氧气，验满方法是将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃证明氧气已收集满； F装置是排水法收集氧气，利用的氧气物理性质是氧气不易溶于水； （5）A.塑料瓶中可装入较多液体，相当于锥形瓶，瓶中B为催化剂，用注入器向瓶中添加过氧化氢溶液，过氧化氢在催化剂的作用下分解产生氧气，氧气通过装置乙中的水后，从导管导出，则甲瓶是气体发生装置，A正确； B.试剂B是过氧化氢分解的催化剂，过氧化氢的催化剂不只是二氧化锰，还有氧化铁、氧化铜等，B错误； C.注射器可以控制滴加液体的速率，从而控制反应速率，C正确； D.氧气不易溶于水，气体通过瓶中液体时，会带出部分水蒸气，则乙瓶可以使氧气湿润，D正确。 3．（26-27九年级上·辽宁阜新·阶段检测）化学兴趣小组的同学为了比较二氧化锰和氯化铁对过氧化氢分解的催化效果，用如图所示的装置先后进行了两次实验。 （1）实验1：取10 mL、4%过氧化氢溶液与0.2 g粉末状二氧化锰反应。 实验2：取10 mL、4%过氧化氢溶液与______ g粉末状氯化铁反应。 （2）在检查装置的气密性后，为确保过氧化氢溶液能全部注入盛有催化剂的小试管中，注入双氧水的方法应该是______（填字母），原因是______。 A．快速推注射器活塞   B．缓慢推注射器活塞 （3）该实验可以依据相同时间内，______（填实验现象），得出结论：二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氯化铁好。 （4）写出二氧化锰作催化剂时过氧化氢分解的文字表达式______。 （5）实验过程中发现U型管内左侧液面下降，右侧液面上升，原因是该反应______（填“放热”或“吸热”）。 （6）为比较二氧化锰和氯化铁对过氧化氢分解快慢的不同影响，用如图所示的装置进行实验：启动传感器，注入过氧化氢溶液，氧气体积分数随时间变化情况如图所示。 ①初始时氧气的体积分数不为0，原因是______。 ②使过氧化氢分解较快的催化剂是______（填“二氧化锰”或“氯化铁”），判断依据是______。 ③实验中检验产生的气体是氧气的方法是______。 （7）通过本次探究，同学们知道了不同种类的催化剂对于同一化学反应的催化效果不同，除了催化剂种类会影响反应的催化效果外，还有哪些因素会影响反应的催化效果，请你写出一条：______。 （8）催化剂在化工生产中起着重要作用，下列说法不正确的是______（填字母序号）。 A．同一反应可能有多种催化剂 B．不加入催化剂化学反应就不能发生 C．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 【答案】（1）0.2 （2）A 过氧化氢分解放热且产生气体，防止试管内气压过大导致注射器内液体压不进去 （3）注射器活塞向右移动的距离（或刻度） （4） （5）放热 （6）装置内含有空气，空气中也含有21％氧气 二氧化锰 当氧气的体积分数达到32%时，用二氧化锰作催化剂的时间比氯化铁的时间短 将带火星的木条伸入到收集到的气体中，若木条复燃，证明产生的气体是氧气 （7）催化剂颗粒的大小 （8）BC 【解析】（1）本实验目的是比较二氧化锰和氯化铁的催化效果，采用控制变量法，只能改变催化剂种类，其余条件保持一致，因此氯化铁质量也取 0.2g。 （2）如果缓慢推注射器活塞，少量过氧化氢进入试管就会迅速反应生成氧气，试管内压强增大，阻碍剩余过氧化氢溶液推入试管。快速推注活塞，能一次性将全部过氧化氢溶液注入试管，保证两组实验液体用量相同。 （3）实验通过注射器活塞的移动来测量生成氧气的体积。在“相同时间内”，活塞向右移动的距离越大，说明反应生成的氧气越多，即该催化剂的催化效果越好。因此，通过对比相同时间内注射器活塞向右移动的距离，即可得出结论。 （4）过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下，分解生成水和氧气，文字表达式见答案。 （5）U 型管左侧液面下降，右侧液面上升，说明装置内压强增大。反应放热使装置内气体受热膨胀，压强变大。 （6）①实验装置内原本存有空气，空气中含有氧气，所以传感器测得初始氧气体积分数不为 0。 ②图像对比，二氧化锰作催化剂时，更快达到相同的氧气体积分数，反应速率更快，催化效果更好。 ③氧气具有助燃性，可用带火星木条检验氧气。 （7）催化剂颗粒越小，接触面积越大，催化效果越好；温度、催化剂质量也会影响催化效果。 （8）A.同一反应可能有多种催化剂，如过氧化氢分解可用二氧化锰、氯化铁作催化剂，说法正确； B.催化剂只能改变反应速率，不加入催化剂，过氧化氢依旧可以分解，只是反应速率很慢，说法错误； C.催化剂可以是其他反应的生成物，如高锰酸钾受热分解生成二氧化锰，二氧化锰可作过氧化氢分解的催化剂，说法错误。 4．（26-27九年级上·湖北襄阳·阶段检测）某研究性学习小组在做“寻找新的催化剂”课题时，发现教材提到了红砖粉末。 【提出问题】 ①红砖粉末能否做过氧化氢分解的催化剂？ ②若红砖粉末能做过氧化氢分解的催化剂，它比二氧化锰的催化效果是否更好？ 【查阅资料】 ①温度、反应物浓度等会影响化学反应速率。已知在其他条件相同的情况下，温度越高，化学反应速率越快；反应物浓度越低，化学反应速率越慢。 ②浓硫酸具有吸水性，能除去气体中的水蒸气，从而干燥气体。 【实验装置】设计如图两套实验装置。 【实验过程】 步骤I： （1）装入药品前要检查甲装置的气密性：关闭K，向外（或右）拉开注射器活塞后，松开活塞，活塞又__________________________，说明甲装置气密性良好。 步骤II：用浓度为5％的过氧化氢溶液，以甲装置进行下列三组实验： 实验 5％过氧化氢溶液质量 其他物质质量 产生气体的体积／mL 10s 20s 30s 40s 50s 60s 70s 300s ① 3.4 g 0 0 0 0 0 0 0.2 0.5 ② 3.4 g 红砖粉末0.5 g 4 10 26 39 51 54 56 56 ③ 3.4 g 二氧化锰0.5 g 6 13 28 42 52 56 56 56 步骤III：将实验②反应后的所有混合物经过滤、洗涤、干燥，称量得到0.5 g红砖粉末。 步骤IV：将步骤III所得红砖粉末放入试管中，加入适量过氧化氢溶液，产生大量气泡，伸入带火星的木条，木条复燃。 步骤V：利用乙装置，另取3.4 g浓度为5％的过氧化氢溶液，维持在60℃条件下加热，产生的气体经浓硫酸干燥，反应停止时，注射器内收集到56 mL气体。 【结果分析】 （2）步骤II中的实验①说明：没有加入其他物质时，过氧化氢溶液_______________（填“能”或“不能”）产生氧气。 （3）步骤II的实验说明红砖粉末能加快过氧化氢的分解。 实验中，比较反应速率的方法是通过比较实验__________（从“①②③”中选取）来实现的。 （4）步骤IV的实验目的是证明步骤III所得红砖粉末的__________________不变。 （5）写出利用红砖粉末催化过氧化氢分解的文字表达式：_______________________。 【交流反思】 （6）从实验②和③中分析可知，过氧化氢分解产生氧气的速率开始逐渐增大，后来逐渐减慢至最终停止。反应速率开始逐渐增大的原因是该反应放热，温度升高所致。反应速率后来逐渐减慢的原因：________________________。 【答案】（1）回到原位/向内弹回至初始位置 （2）能 （3）①② （4）化学性质 （5） （6）随着反应的进行，过氧化氢的溶质质量分数逐渐减小，反应物浓度降低，因此反应速率逐渐减慢 【解析】（1）关闭K后向外拉注射器活塞，装置内压强减小，若装置气密性良好，松开活塞后，外界大气压会将活塞推回至初始位置，故填写：回到原位或向内弹回至初始位置。 （2）实验①中70s后开始收集到气体，300s时得到0.5mL氧气，说明不加其他物质时，过氧化氢也能缓慢分解产生氧气，故填写：能。 （3）对比实验①（无催化剂）和②，可证明红砖粉末能加快过氧化氢分解；两组实验通过相同时间内收集到的氧气体积大小，直观比较反应速率快慢，故填写：①②。 （4）催化剂的定义要求反应前后自身的质量和化学性质都不变，步骤III已经验证了红砖粉末反应后质量不变，步骤IV将回收的红砖粉末再次加入过氧化氢溶液，仍能催化反应使带火星木条复燃，目的是验证红砖粉末的化学性质在反应后没有发生改变，故填写：化学性质。 （5）过氧化氢在红砖粉末催化下，生成水和氧气，文字表达式为：，故填写：。 （6）结合题目给出的资料“反应物浓度越低，化学反应速率越慢”，反应过程中过氧化氢不断被消耗，其浓度持续下降，导致反应速率逐渐变慢，最终过氧化氢完全消耗后反应停止，故填写：随着反应的进行，过氧化氢的溶质质量分数逐渐减小，反应物浓度降低，因此反应速率逐渐减慢。 5．（26-27九年级上·河北石家庄·阶段检测）某小组以“探究催化剂的奥秘”为题开展项目式学习。 【任务一】认识催化剂 称量0.2g二氧化锰，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如图所示实验。 （1）对比试管①③实验现象，说明________________。 （2）步骤⑥称量固体的质量为________，步骤⑦现象为________________，说明二氧化锰为该反应的催化剂。 【任务二】定量探究催化剂的效果 为比较淀粉和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，小组同学进行了如下探究：实验装置如图所示，收集40mL气体测得数据如下表。 实验序号 5%过氧化氢溶液体积/mL 催化剂的质量/g 待测数据 1 20 淀粉0.5 a 2 20 二氧化锰0.5 b （3）上述实验“待测数据”测的是________；实验证明二氧化锰的催化效果较好，则a________（填“<”“>”或“=”）b。 【任务三】数字化实验探究催化剂的效果 取相同的20mL浓度为5%的过氧化氢溶液，另取0.5g二氧化锰、0.5g淀粉，按下图装置进行实验，瓶内气压的变化如图4所示。 （4）根据图4可得出实验结论为________________。 （5）你认为在生活中选择催化剂时，除了效率外，还需要考虑哪些因素？________（请任写出一点）。 【答案】（1）二氧化锰能加快过氧化氢的分解 （2）0.2g 产生大量气泡，带火星的木条复燃 （3）收集40mL气体所需时间 ＞ （4）化学反应速率与催化剂的种类有关 （5）催化剂的成本（或催化剂的毒性等，合理即可） 【解析】（1）试管①中未加入二氧化锰，带火星的木条不复燃，试管③中加入了二氧化锰，带火星的木条复燃，说明二氧化锰能加快过氧化氢的分解。 （2）实验结论为二氧化锰是该反应的催化剂，催化剂能改变化学反应速率，化学反应前后其质量和化学性质不变，故步骤⑥称量固体的质量为0.2g；步骤⑦中重复实验②③，仍可观察到：产生大量气泡，带火星的木条复燃。 （3）由题干信息可知，上述实验中“待测数据”是指收集40mL气体所需时间。实验证明二氧化锰的催化效果较好，则相同条件下，使用二氧化锰作催化剂时，收集40mL气体所需时间短，则a＞b。 （4）由图可知，对比两条曲线，生成气体体积相等时需要的时间不同，相等时间内生成气体体积不同，说明相同条件下，催化剂不同，化学反应速率不同，则可得出的结论是：化学反应速率与催化剂的种类有关。 （5）在生活中选择催化剂时，除了效率外，还需要考虑催化剂的成本，成本越低越有利于实际应用；还要考虑催化剂的毒性，无毒的催化剂更安全；以及催化剂的稳定性等因素，稳定性好的催化剂使用寿命更长。 高频易错题 1．【易错点：混淆"纯净物—混合物"的先后顺序，误判稀有气体、液氧、铁水】（26-27九年级上·山东聊城·阶段检测）下列各组物质前者属于纯净物，后者属于混合物的是 A．牛奶        自来水 B．冰水共存物        二氧化碳 C．海水        铁水 D．液氧        稀有气体 【答案】D 【解析】A.牛奶含蛋白质、水等多种成分，自来水含水、可溶性杂质等，二者均为混合物，不符合要求。 B.冰水共存物仅含水一种物质，二氧化碳仅含一种物质，二者均为纯净物，不符合要求。 C.海水含水、氯化钠等多种物质，属于混合物；铁水是液态的铁，属于纯净物，顺序与题干要求相反，不符合要求。 D.液氧是液态的氧气，属于纯净物；稀有气体是氦、氖、氩等多种气体的统称，属于混合物，符合前者为纯净物、后者为混合物的要求。 2．【易错点：把氧气的体积分数当作质量分数】（26-27九年级上·湖南湘潭·阶段检测）《天工开物》中有一段话：“淡气者，淡然无用……力不足以烧火，其取之之法，以玻璃樽贮水少许，浮之以杯，烧片纸于杯中，则养气为火所化，樽中只剩淡气而已。”根据所学知识判断，下列表述不准确的是 A．“淡气”即为氮气 B．“养气”质量约占空气的21% C．“只剩淡气”中含一定量二氧化碳 D．“淡气”比“养气”更不活泼 【答案】B 【解析】A. 空气主要由氮气、氧气组成，燃烧消耗氧气后剩余气体主要为“淡气”，因此“淡气”是氮气，表述正确； B. 氧气在空气中的体积分数约为21%，不是质量分数，表述错误； C. 纸片燃烧会消耗氧气，产生二氧化碳，所以 “只剩淡气” 中会含一定量二氧化碳，表述正确； D. “淡气” 主要成分氮气化学性质不活泼，“养气” （氧气）化学性质比较活泼，所以 “淡气” 没有 “养气” 活泼，表述正确。 3．【易错点：误认为足量红磷能将容器内的氧气全部消耗】（26-27九年级上·湖北黄冈·阶段检测）兴趣小组利用氧气传感器检测足量红磷在空气中燃烧时氧气的含量，结果如上右图所示。下列说法正确的是 A．图中左侧的装置不需要检查装置的气密性 B．红磷燃烧将容器内的氧气全部消耗 C．恢复至室温，容器内压强比燃烧前大 D．密闭容器内水的作用是降温、吸收有害的五氧化二磷 【答案】D 【解析】A.该实验需要测定密闭容器内的氧气含量，若装置漏气会导致实验结果误差，必须检查装置气密性，说法错误； B.从右侧图像可知，反应结束后容器内氧气体积分数并未降至0，说明氧气没有被全部消耗，说法错误； C.红磷燃烧消耗氧气，产物五氧化二磷为固体，恢复室温后容器内气体总量减少，压强低于燃烧前的压强，说法错误； D.红磷燃烧放热，瓶内水可以吸收热量降温，同时能吸收有毒的五氧化二磷，避免污染，说法正确。 4．【易错点：误认为光合作用能使自然界中的氧原子总数增加】（25-26八年级下·山东烟台·期末）下列关于自然界中“水循环”“氧循环”和“碳循环”的说法错误的是 A．能量观：绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能 B．变化观：水循环与氧循环在变化上有本质的区别 C．元素观：碳达峰与碳中和中的“碳”指的是CO2 D．微粒观：绿色植物通过光合作用使自然界中的氧原子总数增加 【答案】D 【解析】A.绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能储存在生成物中，说法正确。 B.水循环主要是水的固、液、气三态变化，属于物理变化；氧循环涉及光合作用、呼吸作用等化学变化，二者变化本质有明显区别，说法正确。 C.碳达峰、碳中和中的“碳”指二氧化碳，化学式为CO2，说法正确。 D.所有化学反应都遵循质量守恒定律，反应前后原子的种类、数目、质量均不改变。光合作用属于化学反应，反应前后氧原子总数不会增加，说法错误。 5．【易错点：混淆三条传感器曲线对应的气体，忽视水蒸气的冷凝】（26-27九年级上·四川成都·阶段检测）某兴趣小组利用O2、CO2、湿度（水蒸气）传感器放入食品保鲜袋中（袋内含有少量空气），开始采集数据，然后向袋内吹气。采集的数据经处理后如图2[纵坐标均为某气体体积分数（%），横坐标均为时间（s）]。下列说法正确的是   A．X表示氧气体积分数的变化，Z表示二氧化碳体积分数变化 B．100 s时，保鲜袋中的体积分数为77.33% C．Y曲线60 s之后逐渐下降，推测保鲜袋中可能出现的现象是保鲜袋内壁有水雾产生 D．根据实验得出结论：人体呼出气体与空气相比，二氧化碳含量比空气高，氧气、水蒸气含量比空气低 【答案】C 【解析】A.X对应CO2体积分数变化，Z对应O2体积分数变化，与选项描述相反。错误。 B.100s时，CO2体积分数为3%，水蒸气约2.5%，O2为17.17%，三者总和为22.67%，剩余气体除N2外还含有稀有气体等其他成分，因此N2体积分数小于77.33%。错误。 C.Y是水蒸气的变化曲线，60s后下降是因为温度降低，水蒸气冷凝为液态水雾附着在保鲜袋内壁，气态水蒸气含量降低。正确。 D.由Y曲线可知，呼出气体中水蒸气含量远高于空气。错误。 6．【易错点：认为氧气能被完全耗尽、进水体积一定等于 1/5】（26-27八年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测）以下装置是在图1的实验的基础上，改为使用传感器对空气中氧气含量测定，按图2连接，用电加热器引燃足量红磷。各传感器测得的数据如图3所示，横坐标为时间。纵坐标表示该段时间内集气瓶中气压、氧气浓度的变化情况。 （1）根据图3中气压变化曲线，从压强变化可知，本实验的气密性良好；ab段气压上升原因是________________________________；bc段气压下降的原因________________________________；d点时，瓶中氧气浓度________（填“大于”或“等于”）实验开始时瓶中氧气浓度。 （2）气压保持不变后，打开底部的弹簧夹，水倒吸进入瓶内的体积小于1/5，原因是________________________________。 【答案】（1）红磷燃烧放热，使瓶内气体受热膨胀，压强增大 红磷燃烧消耗氧气，温度逐渐冷却至室温，瓶内压强减小 小于 （2）红磷燃烧不能将瓶内氧气完全耗尽，仍有少量氧气剩余 【解析】（1）ab 段：红磷燃烧放出大量热，瓶内气体受热膨胀，压强变大。 bc 段：反应消耗氧气，反应结束温度下降，气体收缩，瓶内压强降低。 d 点红磷已经消耗了部分氧气，氧气浓度小于初始浓度。 （2）从图3可知，足量红磷也无法把装置内氧气完全消耗，瓶内残留少量氧气，所以进入水的体积小于集气瓶容积的1/5。 情境迁移题 1．（26-27九年级上·陕西渭南·阶段检测）化学在食品保存方面起着重要的作用。 （1）食物腐败属于________（填“物理”或“化学”）变化。 （2）食物腐败是缓慢氧化的过程，下列属于缓慢氧化的是________（填字母）。 A．蜡烛燃烧 B．呼吸作用 C．有机肥的腐熟 （3）为防止食品变质常采用真空包装，目的是隔绝________。 （4）“气调保鲜”是一种食品保鲜技术，它通过改变气体成分，达到抑制储藏物细胞呼吸的目的。下图是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程。 ①冰箱中常用的是“气调保鲜”，在空气分离后，进入冰箱保鲜室内的气体是________（填“富氧”或“富氮”）空气。 ②富氧空气中氧气和其他气体的体积比可能是________（填字母）。 A．     B．     C．     D． 【答案】（1）化学 （2）BC （3）氧气 （4）富氮 AB 【解析】（1）食物腐败有新物质生成，属于化学变化。 （2）A.蜡烛燃烧是剧烈氧化；B呼吸作用、C有机肥腐熟均是进行缓慢、不易察觉的氧化反应，属于缓慢氧化。 （3）真空包装除去空气，隔绝氧气，防止食品氧化变质。 （4）①氮气化学性质稳定，氧气能供给细胞呼吸，所以保鲜用富氮空气。 ②空气中氧气体积分数约 21%，富氧空气中氧气含量应明显大于 21%，即氧气和其他气体的体积比大于1:4。AB符合要求。 2．（26-27九年级上·贵州毕节·阶段检测）化学研究的成果大多是通过以实验为基础的化学实验探究活动而取得的。化学兴趣小组在老师的指导下，对“蜡烛燃烧”进行探究。 （1）蜡烛燃烧一般经过下列几个变化： 上述变化中属于物理变化的是______（填编号）。 （2）观察蜡烛火焰 点燃蜡烛后，观察蜡烛火焰，火焰分为_____层，其中_______（填“外焰”“内焰”或“焰心”，下同）最暗，实验室加热物质时，一般使用酒精灯的_______进行加热。 （3）对蜡烛燃烧的产物进行探究 【提出问题】蜡烛（主要含碳、氢、氧元素）燃烧的产物是什么？ 【形成假设】①二氧化碳    ②水    ③二氧化碳和水 【实验探究】点燃蜡烛，发现漏斗内壁有___________，再向右拉注射器活塞，观察到的实验现象是______________。 【得出结论】假设______成立（填编号）。 【反思评价】蜡烛刚熄灭时总有一股白烟冒出，白烟具有什么性质？ 丙同学用燃着的木条去点燃白烟，发现白烟成功被点燃，由此得出白烟具有的性质是___________。 （4）将燃着的蜡烛放入密闭的容器中，同时用氧气传感器测得密闭容器中氧气含量的变化如图所示。下列说法正确的是___________。 A．蜡烛燃烧前密闭容器内的气体全部是氧气 B．蜡烛熄灭是因为容器内的氧气全部被消耗 C．蜡烛熄灭后容器内的气体全部是二氧化碳 D．蜡烛熄灭的原因是容器内氧气的体积分数小于一定值时，蜡烛无法燃烧 【答案】（1）①② （2）三 焰心 外焰 （3）水雾（或液滴）澄清石灰水变浑浊 ③ 可燃性 （4）D 【解析】（1）①石蜡固体受热熔化为石蜡液体，只是状态的改变，没有新物质生成，属于物理变化；②石蜡液体汽化为石蜡蒸气，只是状态的改变，没有新物质生成，属于物理变化；③石蜡蒸气燃烧过程生成了水和二氧化碳，有新物质生成，属于化学变化；所以属于物理变化的是①②； （2）点燃蜡烛后，观察蜡烛火焰，火焰分为三层，分别为焰心、内焰、外焰，其中焰心最暗；外焰温度最高，故实验室加热物质时，一般使用酒精灯外焰； （3）[实验探究]蜡烛燃烧生成水，所以点燃蜡烛，发现漏斗内壁有水雾出现； 蜡烛燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以再向右拉注射器活塞（将生成的气体吸入澄清石灰水中），观察到的现象是澄清石灰水变浑浊； [得出结论]因为观察到了蜡烛燃烧既生成了水（漏斗内壁有水雾）又生成了二氧化碳（澄清石灰水变浑浊），所以假设③成立； [反思评价]白烟成功被点燃，说明白烟具有可燃性； （4）A.从图像中能看到初始氧气体积分数约为21%，这是空气的氧气占比，说明容器内是空气，并非全部为氧气，故选项说法错误； B.图像显示蜡烛熄灭时，容器内仍有一定体积分数的氧气，氧气并未被完全消耗，故选项说法错误； C.蜡烛熄灭后，容器内除了生成的二氧化碳，还有未消耗的氧气、空气中的氮气等其他气体，故选项说法错误； D.可燃物燃烧需要达到一定的氧气浓度，当氧气浓度低于该值时，燃烧无法继续，蜡烛就会熄灭，故选项说法正确； 3．（26-27九年级上·广东广州·阶段检测）利用图甲所示的教材装置测量空气中氧气的体积分数，选用红磷作为药品是最佳选择吗？某兴趣小组设计并开展了如下实验： ①准备如图乙的玻璃容器，顶部用密封盖密封，并检查该装置的气密性。 ②将氧气传感器（能实时显示容器内氧气的体积分数）固定在容器内壁，并装入足量的红磷。 ③用激光笔点燃红磷，红磷剧烈燃烧，观察并记录氧气传感器所显示的氧气体积分数的变化情况。 ④用白磷替换红磷重复上述步骤①~③。（已知：白磷燃烧反应的原理和红磷的相同） ⑤换用食品脱氧剂（可以直接与氧气反应，无需点燃的物质）重复上述步骤①~③。 根据实验数据，分别绘制三种物质氧化时容器内氧气体积分数随时间的变化情况，如图丙所示。 （1）步骤①中检查气密性时，将玻璃容器浸没水中，如果观察到____________________________________，则说明气密性不好。 （2）写出步骤③中发生化学反应的文字表达式：____________________________________。 （3）装置甲中150毫升集气瓶中装入1/5的水，量筒内装有50毫升水，根据图丙的实验数据，用红磷做实验，理论上实验结束后量筒内剩余的水为______毫升。 （4）根据该兴趣小组的实验结果，用图甲装置测量空气中氧气的体积分数，你会选用哪种药品，并说明理由：____________________________________________________________。 【答案】（1）容器密封处有气泡冒出 （2）磷+氧气五氧化二磷 （3）33.2 （4）食品脱氧剂，因为其能耗尽密闭容器内的氧气，实验误差更小 【解析】（1）气密性检验原理：密闭装置浸入水中，若装置漏气，容器内气体受压从密封缝隙溢出，可观察到密封处有气泡冒出（或水进入容器），证明气密性不好。 （2）红磷在点燃条件下和氧气反应生成五氧化二磷，写出对应的文字表达式。 （3）集气瓶容积 150mL，预先装入1/5的水，瓶内空气体积 = 150mL×4/5=120mL。由图像可知，反应前氧气体积分数 21%，红磷实验结束后剩余氧气的体积分数为 7%，消耗氧气体积 = 120mL×（21%-7%）=16.8mL。量筒原有 50mL 水，有 16.8mL 水进入集气瓶，剩余水体积 = 50mL-16.8mL=33.2mL。 （4）对比丙图三条曲线：红磷、白磷燃烧后装置内仍残留较多氧气；食品脱氧剂可消耗几乎全部氧气。选用食品脱氧剂，氧气消耗更彻底，实验误差更小。 4．（25-26九年级上·重庆·阶段检测）2024年4月25日我国“神舟十八号”载人航天飞船成功发射，为保证宇航员的正常生命活动，空间站内的空气需与我们周围的空气组成相近，主要采用图1循环系统，回答下列问题： （1）空间站常需要利用二氧化碳等物质制氧气，其二氧化碳的主要来源是___________。 （2）补充氧气的化学反应有___________（填序号），此系统中可循环利用的物质有___________（写出一种即可）。 （3）空间站需模拟地球的大气环境。 ①法拉第认为，“空气进入肺部，碳与氧立即结合，即使外面天寒地冻，我们也能通过呼吸迅速产生二氧化碳。一切反应都恰到好处地进行着。呼吸与燃烧有着巧妙且惊人的相似之处。”他认为伴随呼吸过程___________（填“吸收”或“放出”）热量，从而维持人体的体温正常。 ②成年人每次呼吸时，吸入的空气和呼出的气体的成分（部分）质量变化如图2所示。图中成分B的化学符号为___________。 （4）请根据物质的性质，设计实验方案比较空间站内空气和宇航员呼出气体中氧气含量。 操作 现象 结论 ___________ 在空间站内空气中：___________ 在宇航员呼出气体中：___________ 空间站内空气中氧气含量大于宇航员呼出气体中氧气含量 【答案】（1）呼吸作用 （2）①③ 水（合理即可） （3）放出 O2 （4）分别收集空间站内空气和宇航员呼出气体，伸入燃着的木条 燃着的木条继续燃烧 燃着的木条很快熄灭 【解析】（1）呼吸作用会产生二氧化碳，则二氧化碳的主要来源是呼吸作用。 （2）由图1可知，①③过程中会产生氧气； 由图1可知，反应过程中即消耗水、二氧化碳，也生成水、二氧化碳，则水和二氧化碳可循环使用。 （3）①呼吸作用属于缓慢氧化，缓慢氧化放出热量，故伴随呼吸过程会放出热量，从而维持人体的体温正常； ②呼吸过程中能将氧气转化为二氧化碳，则氧气含量会减小，二氧化碳含量会增大，则成分B的化学符号为O2。 （4）氧气具有助燃性，能使燃着的木条燃烧更旺，则若想比较空间站内空气和宇航员呼出气体中氧气含量，则分别收集空间站内空气和宇航员呼出气体，伸入燃着的木条，在空间站内空气中，燃着的木条继续燃烧，但在宇航员呼出气体中，燃着的木条很快熄灭，则说明空间站内空气中氧气含量大于宇航员呼出气体中氧气含量。 5．（26-27九年级上·辽宁鞍山·阶段检测）科学探究和证据推理是化学学科的核心素养。化学兴趣小组利用图1装置对“测定空气中氧气的含量”实验进行探究，并基于证据进行推理分析。 I.氧气是参与“氧循环”的重要物质 （1）图1装置中红磷燃烧的现象为__________________________，反应的文字表达式为__________________________，若实验过程中发现烧杯中的导管口出现气泡，则最终测得的数据会______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 （2）图2实验中，小组成员利用传感器记录集气瓶内氧气浓度随时间变化的情况。从以上数据分析，最终集气瓶中的氧气没有消耗完的依据为___________________________。 （3）图3为空气成分示意图，物质B为______。 II.用镁条测定空气中氧气的含量 某同学进行图4所示实验时发现，产物中有少许黄色固体。 【提出问题】黄色固体是什么呢？ 【查阅资料】 ①氧化镁为白色固体； ②点燃的镁能与空气中的氮气反应生成黄色的氮化镁固体； ③氮化镁可与水； 【作出猜想】黄色固体为氮化镁 【实验过程与结论】 （4）图4中镁与氮气反应的文字表达式_________________________________ 【反思交流】 （5）进行图4所示实验时，在确保规范操作的前提下，该同学所测得的空气中氧气的体积分数大于1/5，原因可能为___________________________ III.用铜粉测定空气中氧气的含量 （6）在如图所示的实验过程中，需要不断推拉注射器活塞，目的为________________，气球的作用为________________，室温下，测定的数据如表（在气球完全干跉的状态下测量注射器内气体的体积）： 硬质玻璃管的体积 反应前注射器中空气的体积 反应后注射器中气体的体积 50.0mL 20.0mL 6.5mL （7）由此数据可以算出他测定的空气中的体积分数为______（精确到），造成此实验误差的可能原因为________（写一点）。 【答案】（1）产生大量白烟，放出热量 偏大 （2）反应结束后体系内仍有8.86%的氧气剩余 （3）氧气/O2 （4） （5）镁不仅能与空气中的氧气反应，还能与空气中的氮气反应 （6）使铜粉与氧气充分接触，充分反应 缓冲气压 （7）19.3% 铜粉的量不足（合理即可） 【解析】（1）略； 若实验过程中发现烧杯中的导管口出现气泡，说明弹簧夹未夹紧，装置内气体受热膨胀逸出，会导致测得的数据偏大； （2）从氧气浓度随时间变化的曲线可知，反应结束后体系内仍有8.86%的氧气剩余，说明氧气没有被完全消耗； （3）空气中各成分的体积分数：氮气约78%，氧气约21%，其他成分1%，故物质B为氧气； （4）图4中镁与氮气的反应中反应物是镁与氮气，生成物是氮化镁，反应条件是点燃，文字表达式为：； （5）见答案； （6）略； 该实验中加热过程中温度升高，装置内气体受热膨胀，压强增大，则气球的作用是：缓冲气压； （7）该实验中利用铜粉消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，注射器活塞右移，减少的体积就是消耗氧气的体积，则测得空气中氧气的体积分数为：； 实验结果偏小，可能是铜粉的量不足，未将装置内氧气耗尽，也可能是装置漏气，在冷却至室温的过程中外界空气进入占据了一定的体积，也可能是未冷却至室温就读数，气体受热膨胀占据了一定的体积。 6．（25-26八年级上·上海闵行·阶段检测）在中国空间站中，航天员呼吸的是“人造空气”，其各成分比例与地表空气相近。为确保航天员的生命安全与健康，必须对舱内空气成分进行实时、精准地监测与调控。 【从组成角度】 （1）人造空气中含量最多的气体是_____。 A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．水蒸气 （2）下列关于人造空气的说法正确的是_____。 A．若“人造空气”只含有氧气，将更有益于人的呼吸 B．“人造空气”属于纯净物 C．铁丝不能在“人造空气”中剧烈燃烧 D．二氧化碳有毒，要限制其在“人造空气”中的含量 （3）下列关于地表空气中各成分的性质和用途对应关系正确的是_____； A．氧气能供给呼吸——用于气焊 B．二氧化碳能溶于水——作气体肥料 C．稀有气体化学性质很稳定——填充霓虹灯 D．氮气化学性质不活泼——用于食品防腐 【从测定角度】 （4）实验小组的同学用下图装置测定空气中氧气含量。 ①如图1所示，用红磷在空气中燃烧来测定空气中氧气含量，发生反应的符号表达式为________，整个实验过程中的实验现象是红磷燃烧，产生_____，放热；冷却至室温后，打开弹簧夹，_____。 ②该实验还可以推测出氮气的性质有________。 A．密度比空气小     B．难溶于水     C．化学性质稳定     D．沸点低 ③用红磷燃烧法测空气中氧气体积分数时，结果偏小的原因可能是_____。 A．红磷量不足 B．弹簧夹没夹紧 C．装置漏气 D．未冷却至室温就打开弹簧夹 （5）实验小组同学对图1实验进行改进。 ①改进一：点火方式改进。如图2所示，利用电热丝通电放出热量引燃红磷，其优点是_____（写一点）。 ②改进二：反应原理的创新。 小文利用暖宝宝测定空气中氧气含量，如图3所示。已知发热剂的主要成分为铁粉、炭粉、水和食盐等，反应原理可简化为铁生锈消耗集气瓶中的氧气。得数据如表： 实验前的体积 实验后的体积 集气瓶内空气 量筒内水 量筒内剩余水 250 mL 80 mL 30 mL 根据表中数据列式计算空气中氧气的体积分数_________。 ③小米认为可以用木炭代替红磷测定空气中氧气体积分数，你同意吗？理由是_____。 （6）模型建构 注：本实验中空气可以看成由氮气和氧气组成的两组份混合物 如上图，测定空气中氧气的含量，属于思维模型中的_____（选填“分离转移”或“反应转化”）。 （7）在空间站实际运行中，监测人造空气中氧气浓度最可能采用的方法是________。 A．定期采集气体样品，用红磷燃烧法进行分析 B．利用特定气体传感器进行实时、连续的电信号监测 C．通过观察航天员的呼吸频率来估测气体浓度 D．根据气体质量来计算其体积分数 【从循环的角度】 （8）如图是自然界碳循环主要途径模式图。 ①下列关于碳循环的认识正确的是_____。 A．氧气只能通过含碳物质燃烧才能进入碳氧循环 B．碳循环过程只涉及到化学变化 C．绿色植物的光合作用消耗氧气，释放二氧化碳 D．碳氧循环有利于维持自然界中CO2和O2含量的相对稳定 ②自然界中消耗二氧化碳的途径之一是通过海水吸收，海水吸收二氧化碳的原理之一是利用水与二氧化碳反应，反应的符号表达式为________。 ③请你从产生和消耗两个角度解释冬季要比夏季二氧化碳含量高的原因_____。 （9）中国空间站的生命保障系统实现了“人造空气”的循环再生，如图所示。CO2还原系统中的关键步骤是将CO2和H2在一定条件下转化为甲烷（CH4）和水。该反应对空间站维持人造空气组成的意义在于：它不仅清除了航天员呼吸产生的CO2，还生成了可用于电解制______的原料——水，从而实现了空间站里的碳氧循环。 【答案】（1）A （2）C （3）D （4） 大量白烟 烧杯中的水进入集气瓶，上升至1刻度处 BC ACD （5）实验结果更准确（合理即可）20% 解：量筒内水减少的体积为消耗氧气的体积，则该实验消耗氧气的体积为80 mL-30 mL=50 mL，则空气中氧气的体积分数为。 答：空气中氧气的体积分数为20%。 不同意，理由是木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置内压强几乎不变 （6）反应转化 （7）B （8）D 冬季煤用量大，燃烧产生二氧化碳增多，且冬季植物的光合作用远小于夏季，二氧化碳的消耗量小于夏季 （9）氧气/O2 【解析】（1）空气的成分按体积分数计算，大约是：氮气78%，氧气21%，其它成分1%，“人造空气”各成分比例与地表空气相近，因此人造空气中含量最多的气体是氮气；故选A。 （2）A、吸入浓度过高的氧气容易引起氧中毒，“人造空气”只含氧气不利于人的呼吸，故选项说法不正确。 B、“人造空气”含有氮气、氧气等气体，属于混合物，故选项说法不正确。 C、“人造空气”各成分比例与地表空气相近，氧气的体积分数为21%，因此铁丝不能在其中剧烈燃烧，故选项说法正确。 D、二氧化碳没有毒性，由于二氧化碳不供给呼吸，所以要控制其在“人造空气”中的含量，故选项说法不正确。 故选C。 （3）A、氧气能支持燃烧，可用于气焊，故选项性质与用途对应关系不正确。 B、二氧化碳用作气体肥料是因为二氧化碳是植物光合作用的原料，而不是因为二氧化碳能溶于水，故选项性质与用途对应关系不正确。 C、稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用于填充霓虹灯，故选项性质与用途对应关系不正确。 D、氮气化学性质不活泼，一般不与其它物质反应，可用于食品防腐，故选项性质与用途对应关系正确。 故选D。 （4）①红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，反应的符号表达式为，整个实验过程中的实验现象是红磷燃烧，产生大量白烟，放热；红磷燃烧消耗氧气，装置内压强减小，冷却至室温后，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，上升至1刻度处；故填：；大量白烟；烧杯中的水进入集气瓶，上升至1刻度处。 ②该实验中水进入集气瓶约占其剩余容积的1/5后不再进入，说明氮气难溶于水；足量的红磷燃烧一段时间后熄灭，说明氮气不能燃烧，也不支持燃烧；故选BC。 ③A、红磷量不足，不能将氧气完全耗尽，测定结果将偏小，故选项符合题意。 B、弹簧夹没夹紧，部分气体受热膨胀从导管中逸出，测定结果将偏大，故选项不符合题意。 C、装置漏气，在冷却至室温的过程中，外界空气进入，占据了一定的体积，测定结果将偏小，故选项符合题意。 D、未冷却至室温就打开弹簧夹，气体受热膨胀，占据了一定的体积，测定结果将偏小，故选项符合题意。 故选ACD。 （5）①利用电热丝通电放出热量引燃红磷，不需要在外面点燃红磷，可防止五氧化二磷逸散到空气中，更环保，且实验结果更准确；故填：实验结果更准确（合理即可）。 ②见答案。 ③不同意，理由是木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置内压强几乎不变，因此不能用木炭代替红磷测定空气中氧气体积分数；故填：不同意，理由是木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置内压强几乎不变。 （6）利用红磷将氧气反应掉以测定空气中氧气的含量，属于思维模型中的反应转化；故填：反应转化。 （7）A、红磷燃烧法虽可用于实验室分析，但操作繁琐且无法实现实时监测，故选项不符合题意。 B、利用特定气体传感器进行实时、连续的电信号监测，符合空间站高效、自动化的要求，故选项符合题意。 C、观察航天员的呼吸频率主观且不准确，故选项不符合题意。 D、根据气体质量计算体积分数，难以实时反映浓度变化，故选项不符合题意。 故选B。 （8）①A、氧气可以通过光合作用进入碳氧循环，故选项说法不正确。 B、碳循环过程中涉及到二氧化碳的溶解和释放，此过程属于物理变化，故选项说法不正确。 C、绿色植物的光合作用消耗二氧化碳，释放氧气，故选项说法不正确。 D、由图示可知，碳循环和氧循环有利于维持自然界中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，故选项说法正确。 故选D。 ②水与二氧化碳反应生成碳酸，反应的符号表达式为；故填：。 ③冬季煤用量大，燃烧产生二氧化碳增多，且冬季植物的光合作用远小于夏季，二氧化碳的消耗量小于夏季，故二氧化碳的含量冬季要比夏季高；故填：冬季煤用量大，燃烧产生二氧化碳增多，且冬季植物的光合作用远小于夏季，二氧化碳的消耗量小于夏季。 （9）航天员呼吸需要氧气，该反应对空间站维持人造空气组成的意义在于：它不仅清除了航天员呼吸产生的CO2，还生成了可用于电解制氧气的原料——水，从而实现了空间站里的碳氧循环；故填：氧气或O2。 2 / 24 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题03 空气、氧气、二氧化碳 概念扫盲题 考法聚焦题 考法一 空气的成分、性质与用途 考法二 空气中氧气含量的测定 考法三 氧气的性质、氧循环与碳循环 考法四 氧气的制取、工业制法与实验操作 考法五 气体制取装置与催化剂的实验探究 高频易错题 情境迁移题 概念扫盲题 【涉及概念】①氮气的性质与用途；②混合物与纯净物；③空气成分的体积分数；④氧气的化学性质（助燃性）；⑤气体的鉴别方法；⑥催化剂的"一变两不变"。 1．（26-27九年级上·湖北宜昌·阶段检测）下列气体中，既可用作焊接金属的保护气，又可用作食品袋充气包装的是 A．氧气 B．氮气 C．一氧化碳 D．二氧化硫 2．（26-27九年级上·湖南岳阳·阶段检测）前者属于混合物，后者属于纯净物的是 A．牛奶、二氧化碳 B．液氧、冰水共存物 C．雨水、啤酒 D．四氧化三铁、洁净的空气 3．（26-27九年级上·湖南岳阳·阶段检测）空气是人类生产活动的重要资源。下列有关空气成分的说法错误的是 A．氮气是制造硝酸和氮肥的重要原料 B．氧气可供动植物呼吸，可用于医疗急救 C．空气中氧气的质量分数约是21% D．稀有气体可用于航标灯，氦气还可用于填充探空气球 4．（26-27九年级上·宁夏吴忠·阶段检测）下列说法错误的是 A．液氮可在医疗中营造低温麻醉效果 B．稀有气体可用于填充灯泡做霓虹灯 C．氧气可在气割、气焊中做保护气 D．氦气可用于填充探空气球 5．（26-27九年级上·福建龙岩·阶段检测）可以一次性鉴别空气、氧气、氮气三瓶气体的正确方法是 A．将燃着的木条分别插入集气瓶中 B．分别加入适量澄清石灰水 C．分别加入蒸馏水 D．将带火星的木条分别插入集气瓶中 6．（26-27九年级上·河南南阳·阶段检测）下列关于催化剂的说法不正确的是 A．化学反应前后，催化剂的质量和性质都不变 B．同一个化学反应可以有多种催化剂 C．催化剂可以降低某些化学反应的速率 D．催化剂可以提高某些化学反应的速率 考法聚焦题 考法一 空气的成分、性质与用途 【速解技巧】空气成分按体积记：氮气约 78%、氧气约 21%、稀有气体 0.94%、二氧化碳约 0.03%，其余为其他气体和杂质。凡出现"质量分数"表述的，一律判错。 "性质决定用途"速配：氮气不活泼→食品防腐、焊接保护气、充氮灯泡；稀有气体通电发光→电光源（霓虹灯、航标灯）；氦气密度小且稳定→探空气球；氧气供给呼吸→潜水、医疗急救、航天；氧气支持燃烧→气焊、炼钢、火箭推进剂。 两个"不能"：氧气能支持燃烧但本身不能燃烧，不能作燃料；氧气化学性质活泼，也不能作保护气。 空气污染物清单：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、PM10、PM2.5。二氧化碳、氮气、水蒸气都不是污染物；臭氧层破坏与空气污染有关。 1．（26-27九年级上·河南新乡·阶段检测）2026年河南持续推进大气污染防治，下列行为不会造成空气污染的是 A．植树造林、绿化荒山 B．露天焚烧秸秆 C．工业废气直接排放 D．机动车尾气超标排放 2．（26-27九年级上·河南新乡·阶段检测）空气是一种宝贵的资源。下列有关空气的说法错误的是 A．空气是混合物 B．空气中的稀有气体可制成多种用途的电光源 C．空气中的氧气能支持燃烧，可作燃料 D．空气中的二氧化碳是植物光合作用的原料 3．（26-27九年级上·湖北黄冈·阶段检测）下列关于空气或空气中成分的说法错误的是 A．空气中体积含量最多的气体是氮气 B．空气中稀有气体所占比例虽小，但用途广泛 C．按体积计算，二氧化碳在空气中约占0.04% D．臭氧层破坏与空气污染无关 4．（26-27九年级上·内蒙古呼和浩特·阶段检测）空气是宝贵的自然资源，我们应该珍惜和保护。 （1）以下物质用途中属于氮气用途的是_________（填字母）。 A．潜水 B．火箭发射的燃料 C．食品防腐 （2）下图是某日的空气质量情况，其空气质量状况为_________。从图中信息可以看出数值越大，空气质量越_________（“好”或“差”）。 0-50 优 150-200 中度污染 50-100 良 200-300 重度污染 100-150 轻度污染 300-500 严重污染 （3）保护空气人人有责，请写出一条你在生活中能做到的保护空气的措施：_________。 5．（26-27九年级上·湖南湘潭·阶段检测）每年的6月5日是世界环境日，我国倡导社会各界着力践行人与自然和谐共生及绿色发展理念，共同履行环保责任，呵护环境质量。 （1）空气是一种宝贵的资源，图1所示为空气成分示意图，其中Y气体是________。 （2）计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物外，还包括________（填序号）等。 ①二氧化碳；②二氧化硫；③氮气；④一氧化碳；⑤臭氧 （3）图2为湘潭某日空气质量日报，保护湘潭市空气质量，在日常生活中我们能做到的减少PM2.5的措施有________________。 考法二 空气中氧气含量的测定 【速解技巧】实验原理一句话：物质在密闭容器中只与氧气反应且生成物不是气体，氧气被消耗后瓶内压强减小，外界液体（水）或活塞进入的体积即约等于氧气的体积。 药品选择"两条件"：①只与氧气反应；②生成物是固体（或能被吸收）。木炭、石蜡、硫生成气体，压强变化不明显，不能代替红磷；铁丝在空气中不能燃烧，也不能用。 误差"两条线"：结果偏小找"没耗完/漏气/没冷却"（红磷不足、装置漏气、未冷却至室温就打开弹簧夹）；结果偏大找"气体跑掉了"（伸入过慢、弹簧夹未夹紧）。 传感器曲线读法：燃烧放热→压强先升（ab/PM 段）；冷却+耗氧→压强后降（bc/CD 段）；打开弹簧夹→水倒吸、压强回升（DE 段）。读数的正确时机是温度恢复至室温、压强降到最低的那一点。 1．（26-27九年级上·河南南阳·阶段检测）实验小组同学用如图所示装置进行空气中氧气含量的测定。 （1）写出红磷燃烧的文字表达式___________。 （2）待红磷熄灭并冷却后打开弹簧夹，最终集气瓶中的水上升到____刻度线处（填写数字）。 （3）通过该实验可以说明氮气具有_________化学性质。 2．（26-27九年级上·河南驻马店·阶段检测）如图是利用红磷测定空气中氧气含量的实验，已知集气瓶的容积为250mL，注入50mL水后，液面刚好到“0”刻度，为将集气瓶中的氧气尽量完全消耗，红磷的用量必须______（填“少量”或“过量”）。实验时，必须等待装置______后，才能打开弹簧夹，否则量筒中剩余水的体积会______（填“大于”“小于”或“等于”）10mL。 3．（26-27九年级上·河南新乡·阶段检测）如图1是用红磷探究空气中氧气含量的实验图，小牛同学利用数字传感技术测得瓶内压强随时间的变化如图2所示。 （1）图1中红磷不能用木炭代替的原因是什么？ （2）结合曲线，导致bc段压强变化的实验操作是什么？ （3）图3与图1相比有什么优点？（答1条） 4．（26-27九年级上·辽宁葫芦岛·阶段检测）化学兴趣小组同学对测定空气中氧气体积分数的实验进行了如下研究： 【实验设计】 （1）小组同学共同设计了如图1所示的装置，在该实验中燃烧匙内的物质应具备的条件是：①只与空气中的氧气发生反应，不与其他成分反应；②___________。 （2）同学们按图1装置选用红磷进行实验，实验中红磷燃烧的主要现象是______________，红磷燃烧的文字表达式为_____________。与图1实验相比，图2实验的优点有_______________（写出一条即可）。 （3）按图1所示的装置进行实验后，发现进入集气瓶中水的体积小于集气瓶内空气体积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是______________、______________（答两点）。 【实验拓展】 （4）如图2所示的装置，主要操作是：在实际容积为150 mL的集气瓶里，先装进50 mL的水，实验时在粗铜丝末端的燃烧匙中放足量白磷，按图2连好仪器，点燃酒精灯加热铜丝一端，一段时间后，白磷燃烧。白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化________（填字母）。 A．上升 B．下降 C．先下降后上升 D．先上升后下降 （5）若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为________mL。 （6）集气瓶里预先装进的50 mL水，在实验过程中起到哪些作用？________（填序号）。 A．加快装置冷却 B．液封导气管末端以防气体逸出 C．吸收五氧化二磷 【继续探究实验】：为了准确测定空气中氧气的含量，用气体压力传感器检测密闭体系内的气压变化，并以曲线形式显示出来。 连接好图1中实验装置，将压力传感器接入电脑并打开，点燃红磷进行实验，集气瓶内气压与时间关系如图2所示。 （7）图2中CD段气压减小的原因是____________________。DE段气压增大的操作是_____________。 5．（26-27九年级上·江苏徐州·阶段检测）同学们在老师指导下，采用多种方法测定空气中氧气的体积分数。 信息：铜粉在加热条件下只与空气中的氧气反应 【实验一】燃磷法测定空气中氧气体积分数实验装置见图1，实验过程中集气瓶内的压强变化见图2。 （1）红磷燃烧反应的文字表达式是_________________。 （2）图中PM段曲线上升是因为__________________。 （3）图中_____（填“M”或“N”）点表示松开弹簧夹放水、读数。 【实验二】用铁生锈原理也能测出空气中氧气体积分数，实验装置见图3。 （4）写出铁、氧气与水反应生成氢氧化亚铁的文字表达式__________________。 （5）最终流入锥形瓶里水的体积约占锥形瓶中空气体积的________。 【实验三】利用铜粉也能测出空气中氧气体积分数。按图4组装仪器，并使活塞位于50mL刻度处，加热铜粉，同时来回推拉活塞十几次，充分反应后停止加热，最终活塞位于40.2mL刻度处（反应前、反应结束，小气球都是瘪的）。 （6）组装好仪器，堵住气球一端的导管，向外拉注射器活塞，松手后，若______________说明装置不漏气。 （7）实验过程中反复推拉注射器活塞的目的__________________________。 （8）小气球在实验时的作用是缓冲注射器针筒内的_______变化。 （9）实验时铜粉要取_______（填“过量”或“少量”）；可以判定加热铜粉一定没有_______（填“气态”、“液态”或“固态”）生成物。 （10）本实验测出空气中氧气的体积分数是__________（精确到0.1%）。 （11）本实验与实验一相比，其优点是_________________________。 考法三 氧气的性质、氧循环与碳循环 【速解技巧】氧气物理性质：无色无味、密度略大于空气、不易溶于水；101 kPa 下 −183 ℃ 变为淡蓝色液体、−218 ℃ 变为淡蓝色固体。化学性质比较活泼，具有助燃性和氧化性。 燃烧现象"专属词"：木炭—发出白光、生成使澄清石灰水变浑浊的气体；铁丝—剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体；蜡烛—发出白光、瓶壁有水雾、生成使澄清石灰水变浑浊的气体。铁丝实验瓶底加水（或细沙）是防高温熔融物炸裂瓶底，末端系火柴是引燃，盘成螺旋状是增大受热面积。 氧循环靠"光合作用放氧"与"呼吸作用、燃烧、锈蚀耗氧"实现动态平衡，氧气含量相对稳定但并非"永远不变"；氧气不易溶于水，鱼虾靠水中溶解的少量氧气生存。 碳循环与低碳：二氧化碳不是空气污染物，但含量过高会加剧温室效应；碳达峰、碳中和中的"碳"指二氧化碳；光合作用将太阳能转化为化学能，反应前后氧原子总数不变（质量守恒）。 1．（26-27九年级上·安徽蚌埠·阶段检测）如图是一款桌面雨林生态缸。缸内有苔藓、绿植、小鱼、螃蟹、溪水、沉木、碎石等，缸顶配有照明射灯。下列关于该生态缸的说法正确的是 A．缸内气体成分与外界空气成分完全一致 B．缸中鱼蟹可以存活，说明氧气易溶于水 C．光照条件下绿植叶片表面冒出的气泡是二氧化碳 D．若撤走照明射灯，一段时间后缸内氧气含量会降低 2．（26-27九年级上·江苏扬州·阶段检测）关于自然界中的“氧循环”，下列说法不正确的是 A．自然界中产生氧气的途径主要是植物光合作用 B．自然界中的“氧循环”是通过物理变化实现的 C．自然界中通过“氧循环”维持了相对稳定的大气含氧量 D．自然界中通过“氧循环”为生态系统的正常运转提供可靠的资源保障 3．（26-27九年级上·湖南湘潭·阶段检测）如图是自然界中氧的部分循环示意图，分析并回答下列问题。 （1）从如图所示的①~⑥中选择合适的序号填空，消耗氧气的有①⑤和________。 （2）下列关于氧气的说法正确的是________（填字母序号）。 A．氧气百利而无一害 B．空气中氧气的浓度越高越好 C．空气中氧气的含量永远不变 D．空气中的氧处于动态平衡 （3）鱼、虾能在水中生存，是因为氧气_________溶于水。 4．（26-27九年级上·湖北黄冈·阶段检测）生活与学习中蕴含着许多化学知识。 （1）如图1，工人在焊接金属时常用氮气作保护气，说明氮气的化学性质________（填“很活泼”或“不活泼”）。 （2）图2中，氧气可以用于医疗急救，说明氧气的用途之一是________。 （3）图3中，氦气可充入气球升空，说明氦气的密度比空气________（填“大”或“小”）。 （4）图4是细铁丝在氧气中燃烧的实验，实验中发生的反应为_______________________（用文字表达式表示）。 5．（26-27九年级上·辽宁沈阳·阶段检测）实验是学习化学的重要途径 实验一：氧气的性质 某学习小组做氧气的性质实验，回答有关问题。 （1）以下性质中，属于氧气物理性质的是________（填字母）。 A．密度小于空气 B．不易溶于水 C．液态氧为淡蓝色 D．助燃性 （2）在氧气的化学性质中，铁、石蜡、木炭等物质都可以与氧气反应。 ①木炭应盛放在________瓶中（填写“细口”或“广口”） ②如图1，夹取一小块木炭，先在酒精灯上加热到发红，然后缓慢插入到盛满氧气的集气瓶中，观察到木炭剧烈燃烧，发出白光，请写出该反应的文字表达式____________________。为检验生成物可向反应后的集气瓶中加入溶液X，请写出溶液X的名称________。 ③如图2，在螺旋状的细铁丝末端系上一个火柴梗，在酒精灯上点燃火材梗，待火材梗即将燃尽时，将它们缓慢插入盛满氧气的集气瓶中。 ⅰ.预先在集气瓶中加入少量水的目的是________。 ⅱ.下列对铁丝在氧气中燃烧的现象描述中，正确的是________（填字母）。 A．剧烈燃烧、火星四射     B．放出大量的热 C．生成四氧化三铁固体     D．有黑色固体落入集气瓶瓶底 ⅲ.下图是同学们进行“铁丝在氧气中燃烧”实验时的几种操作方式，其中更能提高实验成功率的方式是________（填字母）。 A．    B．    C． ④小李同学在空气中点燃蜡烛，将一根小木条迅速平放入火焰中，约1 s后取出。现象如图3，小周同学拿一张滤纸水平迅速切入火焰中部，2～3秒后移出来，滤纸上呈现出灼烧碳化痕迹。下列图例中最接近事实的是________（填字母）。 考法四 氧气的制取、工业制法与实验操作 【速解技巧】工业制氧：分离液态空气，利用液氮（−196 ℃）与液氧（−183 ℃）沸点不同，氮气先汽化逸出，属于物理变化；液态空气属于混合物，液氧贮存在蓝色钢瓶中。 实验室制氧三法：过氧化氢（固液不加热，二氧化锰作催化剂）、高锰酸钾（固体加热，试管口要塞棉花）、氯酸钾（固体加热，二氧化锰作催化剂）。 高锰酸钾制氧"三细节"：试管口略向下倾斜（防冷凝水倒流炸裂）；试管口塞一团棉花（防粉末进入导管）；实验结束先移导管后熄灯（防水倒吸炸裂试管）。 装置选择依据：发生装置看"反应物状态 + 是否加热"，收集装置看"密度 + 溶解性"（氧气可用排水法或向上排空气法）。排水法收集时须待气泡连续均匀冒出再收集，集满后正放。 1．（26-27九年级上·重庆长寿·阶段检测）化学实验中常有“先后快慢”之分，下列实验操作的先后顺序不正确的是 A．组装仪器时，应遵循“先下后上”、“先左后右”的顺序 B．取用块状固体时，应先将试管横放，将固体放在管口后再将试管慢慢竖起来 C．实验室制取少量气体时，应先装试剂，后检查装置的气密性 D．连接胶皮管和玻璃管时，应该先用水润湿玻璃管一端，再慢慢转入胶皮管中 2．（26-27九年级上·福建漳州·阶段检测）分析和推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是 A．制取氧气时必须检验装置气密性，所以制取气体时都要检验装置的气密性 B．化学变化常常伴随能量的变化，所以有能量变化的一定属于化学变化 C．通常情况下氮气是一种无色无臭的气体，所以无色无臭的气体一定是氮气 D．催化剂能改变化学反应的速率，所以能改变化学反应速率的物质一定是催化剂 3．（26-27九年级上·河南驻马店·阶段检测）工业制取氧气主要是将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作： （1）工业制取氧气是分离液态空气，从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点______（填“高”或“低”）。 （2）可以用什么区分空气、氧气和二氧化碳？ 4．（26-27九年级上·广东深圳·阶段检测）空气是一种宝贵的自然资源，请回答下列问题： （一）工业上从空气中获取氧气，流程如下图。 【查阅资料】常温下，氧气的沸点是，氮气的沸点是。 （1）上述流程图中的气体A是_________（填物质名称），液体B是_________（填“纯净物”或“混合物”）。 （2）氧气有广泛的用途，下列属于氧气用途的是_________（填字母）。 A．气焊 B．作燃料 C．潜水 D．保护气 （二）保护空气，提倡“低碳”。 （3）下列物质中目前计入空气质量评价的主要污染物包括_________（填字母）。 a.可吸入颗粒物     b.一氧化碳     c.水蒸气     d.二氧化氮 （4）如表是某市连续两天的空气质量日报： 日期 污染物含量/ 空气质量指数 空气质量级别 可吸入颗粒物 二氧化氮 二氧化硫 一氧化碳 10月6日 76 67 84 7 83 二级 10月7日 21 12 14 7 20 一级 ①表中主要污染物没有列出二氧化碳含量，原因是_____________。 ②结合表格分析10月6日造成空气污染的首要污染物是_____：已知10月6日晚下了一夜雨，雨后的空气清新洁净，因此10月7日的空气质量级别变为______。 ③为保护人类赖以生存的空气，我们可以做的是_____________（写一点即可）。 5．（26-27九年级上·江苏徐州·阶段检测）某市实验操作考查的实验之一是“高锰酸钾制取氧气”。现摘录某同学的实验过程如下： ①选择适当仪器，组装成如图1所示的实验装置； ②向集气瓶中加水，并倒置于盛有水的水槽中，集气瓶底部出现气泡； ③将药品平铺于干燥试管底部，在导管口放置蓬松的棉花团，塞上橡皮塞，固定于铁架台上； ④点燃酒精灯加热，待导管口有气泡产生，立即用集气瓶进行收集； ⑤气体收集完毕，用毛玻璃片将集气瓶口盖好，从水中取出并正放在桌面上； ⑥先熄灭酒精灯，后将导管从水槽中取出； … 请回答下列问题： （1）写出用高锰酸钾制氧气的文字表达式：__________________。 （2）欲调整试管高度，应调节图中A、B、C哪个旋钮：_____。 （3）若装置无破损，加热一段时间后，观察到高锰酸钾已大量分解，但导管口仍未产生明显气泡，可能的原因是_________。 （4）上述实验步骤中，可能导致集气瓶中收集的氧气不纯净（水蒸气不计）的是_____（填序号）。 （5）步骤⑥中的操作，可能引起 ____________________。 （6）有一名同学欲用图2装置排空气法收集氧气，请在虚线框内补充画出图中其他部分___。 （7）为验证O2的密度大于空气以及O2的助燃性，图3方案合理的是实验 _____。 考法五 气体制取装置与催化剂的实验探究 【速解技巧】催化剂"一变两不变"：改变反应速率（可能加快也可能减慢），本身的质量和化学性质在反应前后不变。判断某物质是否为催化剂必须验证三点：能否改变速率、质量是否改变、化学性质是否改变（可重复使用）。 探究催化剂效果的定量方法：控制变量——过氧化氢溶液的浓度与体积相同、催化剂质量相同，比较"收集相同体积气体所需时间"或"相同时间内收集气体的体积"，也可借助气压传感器曲线比较。 装置评价：长颈漏斗→分液漏斗（或注射器）的优点是可控制液体滴加速率，从而控制反应速率、获得平稳气流。多功能瓶收集气体：密度比空气大"长进短出"，密度比空气小"短进长出"。 陌生气体迁移：发生装置看"状态 + 条件"（如加热醋酸钠与碱石灰固体混合物制甲烷→固体加热型）；收集装置看"密度 + 溶解性"（甲烷密度比空气小且极难溶于水→向下排空气法或排水法）。 1．（26-27九年级上·河南驻马店·阶段检测）实验室使用一定质量的高锰酸钾加热分解制氧气，下列图像表示加热过程中某些量随加热时间变化的趋势，其中错误的为 A． B． C． D． 2．（26-27九年级上·河南南阳·阶段检测）通过化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关规律，请结合下图回答问题： （1）写出编号①、②仪器的名称:①__________；②_________。 （2）装置A可用于高锰酸钾制取氧气的文字表达式为_____________；若选用A装置收集氧气时发现水槽中的水变成了紫红色，可能的原因是________________。 （3）若用过氧化氢溶液制取氧气，为了控制反应的速率，则应选择的装置为______（填序号），发生反应的文字表达式为_______________。 （4）若用G装置收集氧气，氧气应从______口（填“a”或“b”）进入，若用D装置收集氧气，验满的方法是_________。若用F装置收集氧气，利用的氧气的一条物理性质是_____________。 （5）自制简易制氧机。如图是化学小组利用塑料瓶、注射器、吸管输液管等设计并制作如图简易制氧机。下列说法正确的是_________（填序号）。 A．甲瓶是气体发生装置 B．试剂B只能是二氧化锰 C．注射器可以控制滴加液体的速率 D．乙瓶可以使氧气湿润 3．（26-27九年级上·辽宁阜新·阶段检测）化学兴趣小组的同学为了比较二氧化锰和氯化铁对过氧化氢分解的催化效果，用如图所示的装置先后进行了两次实验。 （1）实验1：取10 mL、4%过氧化氢溶液与0.2 g粉末状二氧化锰反应。 实验2：取10 mL、4%过氧化氢溶液与______ g粉末状氯化铁反应。 （2）在检查装置的气密性后，为确保过氧化氢溶液能全部注入盛有催化剂的小试管中，注入双氧水的方法应该是______（填字母），原因是______。 A．快速推注射器活塞   B．缓慢推注射器活塞 （3）该实验可以依据相同时间内，______（填实验现象），得出结论：二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氯化铁好。 （4）写出二氧化锰作催化剂时过氧化氢分解的文字表达式______。 （5）实验过程中发现U型管内左侧液面下降，右侧液面上升，原因是该反应______（填“放热”或“吸热”）。 （6）为比较二氧化锰和氯化铁对过氧化氢分解快慢的不同影响，用如图所示的装置进行实验：启动传感器，注入过氧化氢溶液，氧气体积分数随时间变化情况如图所示。 ①初始时氧气的体积分数不为0，原因是______。 ②使过氧化氢分解较快的催化剂是______（填“二氧化锰”或“氯化铁”），判断依据是______。 ③实验中检验产生的气体是氧气的方法是______。 （7）通过本次探究，同学们知道了不同种类的催化剂对于同一化学反应的催化效果不同，除了催化剂种类会影响反应的催化效果外，还有哪些因素会影响反应的催化效果，请你写出一条：______。 （8）催化剂在化工生产中起着重要作用，下列说法不正确的是______（填字母序号）。 A．同一反应可能有多种催化剂 B．不加入催化剂化学反应就不能发生 C．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 4．（26-27九年级上·湖北襄阳·阶段检测）某研究性学习小组在做“寻找新的催化剂”课题时，发现教材提到了红砖粉末。 【提出问题】 ①红砖粉末能否做过氧化氢分解的催化剂？ ②若红砖粉末能做过氧化氢分解的催化剂，它比二氧化锰的催化效果是否更好？ 【查阅资料】 ①温度、反应物浓度等会影响化学反应速率。已知在其他条件相同的情况下，温度越高，化学反应速率越快；反应物浓度越低，化学反应速率越慢。 ②浓硫酸具有吸水性，能除去气体中的水蒸气，从而干燥气体。 【实验装置】设计如图两套实验装置。 【实验过程】 步骤I： （1）装入药品前要检查甲装置的气密性：关闭K，向外（或右）拉开注射器活塞后，松开活塞，活塞又__________________________，说明甲装置气密性良好。 步骤II：用浓度为5％的过氧化氢溶液，以甲装置进行下列三组实验： 实验 5％过氧化氢溶液质量 其他物质质量 产生气体的体积／mL 10s 20s 30s 40s 50s 60s 70s 300s ① 3.4 g 0 0 0 0 0 0 0.2 0.5 ② 3.4 g 红砖粉末0.5 g 4 10 26 39 51 54 56 56 ③ 3.4 g 二氧化锰0.5 g 6 13 28 42 52 56 56 56 步骤III：将实验②反应后的所有混合物经过滤、洗涤、干燥，称量得到0.5 g红砖粉末。 步骤IV：将步骤III所得红砖粉末放入试管中，加入适量过氧化氢溶液，产生大量气泡，伸入带火星的木条，木条复燃。 步骤V：利用乙装置，另取3.4 g浓度为5％的过氧化氢溶液，维持在60℃条件下加热，产生的气体经浓硫酸干燥，反应停止时，注射器内收集到56 mL气体。 【结果分析】 （2）步骤II中的实验①说明：没有加入其他物质时，过氧化氢溶液_______________（填“能”或“不能”）产生氧气。 （3）步骤II的实验说明红砖粉末能加快过氧化氢的分解。 实验中，比较反应速率的方法是通过比较实验__________（从“①②③”中选取）来实现的。 （4）步骤IV的实验目的是证明步骤III所得红砖粉末的__________________不变。 （5）写出利用红砖粉末催化过氧化氢分解的文字表达式：_______________________。 【交流反思】 （6）从实验②和③中分析可知，过氧化氢分解产生氧气的速率开始逐渐增大，后来逐渐减慢至最终停止。反应速率开始逐渐增大的原因是该反应放热，温度升高所致。反应速率后来逐渐减慢的原因：________________________。 5．（26-27九年级上·河北石家庄·阶段检测）某小组以“探究催化剂的奥秘”为题开展项目式学习。 【任务一】认识催化剂 称量0.2g二氧化锰，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如图所示实验。 （1）对比试管①③实验现象，说明________________。 （2）步骤⑥称量固体的质量为________，步骤⑦现象为________________，说明二氧化锰为该反应的催化剂。 【任务二】定量探究催化剂的效果 为比较淀粉和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，小组同学进行了如下探究：实验装置如图所示，收集40mL气体测得数据如下表。 实验序号 5%过氧化氢溶液体积/mL 催化剂的质量/g 待测数据 1 20 淀粉0.5 a 2 20 二氧化锰0.5 b （3）上述实验“待测数据”测的是________；实验证明二氧化锰的催化效果较好，则a________（填“<”“>”或“=”）b。 【任务三】数字化实验探究催化剂的效果 取相同的20mL浓度为5%的过氧化氢溶液，另取0.5g二氧化锰、0.5g淀粉，按下图装置进行实验，瓶内气压的变化如图4所示。 （4）根据图4可得出实验结论为________________。 （5）你认为在生活中选择催化剂时，除了效率外，还需要考虑哪些因素？________（请任写出一点）。 高频易错题 1．【易错点：混淆"纯净物—混合物"的先后顺序，误判稀有气体、液氧、铁水】（26-27九年级上·山东聊城·阶段检测）下列各组物质前者属于纯净物，后者属于混合物的是 A．牛奶        自来水 B．冰水共存物        二氧化碳 C．海水        铁水 D．液氧        稀有气体 2．【易错点：把氧气的体积分数当作质量分数】（26-27九年级上·湖南湘潭·阶段检测）《天工开物》中有一段话：“淡气者，淡然无用……力不足以烧火，其取之之法，以玻璃樽贮水少许，浮之以杯，烧片纸于杯中，则养气为火所化，樽中只剩淡气而已。”根据所学知识判断，下列表述不准确的是 A．“淡气”即为氮气 B．“养气”质量约占空气的21% C．“只剩淡气”中含一定量二氧化碳 D．“淡气”比“养气”更不活泼 3．【易错点：误认为足量红磷能将容器内的氧气全部消耗】（26-27九年级上·湖北黄冈·阶段检测）兴趣小组利用氧气传感器检测足量红磷在空气中燃烧时氧气的含量，结果如上右图所示。下列说法正确的是 A．图中左侧的装置不需要检查装置的气密性 B．红磷燃烧将容器内的氧气全部消耗 C．恢复至室温，容器内压强比燃烧前大 D．密闭容器内水的作用是降温、吸收有害的五氧化二磷 4．【易错点：误认为光合作用能使自然界中的氧原子总数增加】（25-26八年级下·山东烟台·期末）下列关于自然界中“水循环”“氧循环”和“碳循环”的说法错误的是 A．能量观：绿色植物通过光合作用将太阳能转化为化学能 B．变化观：水循环与氧循环在变化上有本质的区别 C．元素观：碳达峰与碳中和中的“碳”指的是CO2 D．微粒观：绿色植物通过光合作用使自然界中的氧原子总数增加 5．【易错点：混淆三条传感器曲线对应的气体，忽视水蒸气的冷凝】（26-27九年级上·四川成都·阶段检测）某兴趣小组利用O2、CO2、湿度（水蒸气）传感器放入食品保鲜袋中（袋内含有少量空气），开始采集数据，然后向袋内吹气。采集的数据经处理后如图2[纵坐标均为某气体体积分数（%），横坐标均为时间（s）]。下列说法正确的是   A．X表示氧气体积分数的变化，Z表示二氧化碳体积分数变化 B．100 s时，保鲜袋中的体积分数为77.33% C．Y曲线60 s之后逐渐下降，推测保鲜袋中可能出现的现象是保鲜袋内壁有水雾产生 D．根据实验得出结论：人体呼出气体与空气相比，二氧化碳含量比空气高，氧气、水蒸气含量比空气低 6．【易错点：认为氧气能被完全耗尽、进水体积一定等于 1/5】（26-27八年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测）以下装置是在图1的实验的基础上，改为使用传感器对空气中氧气含量测定，按图2连接，用电加热器引燃足量红磷。各传感器测得的数据如图3所示，横坐标为时间。纵坐标表示该段时间内集气瓶中气压、氧气浓度的变化情况。 （1）根据图3中气压变化曲线，从压强变化可知，本实验的气密性良好；ab段气压上升原因是________________________________；bc段气压下降的原因________________________________；d点时，瓶中氧气浓度________（填“大于”或“等于”）实验开始时瓶中氧气浓度。 （2）气压保持不变后，打开底部的弹簧夹，水倒吸进入瓶内的体积小于1/5，原因是________________________________。 情境迁移题 1．（26-27九年级上·陕西渭南·阶段检测）化学在食品保存方面起着重要的作用。 （1）食物腐败属于________（填“物理”或“化学”）变化。 （2）食物腐败是缓慢氧化的过程，下列属于缓慢氧化的是________（填字母）。 A．蜡烛燃烧 B．呼吸作用 C．有机肥的腐熟 （3）为防止食品变质常采用真空包装，目的是隔绝________。 （4）“气调保鲜”是一种食品保鲜技术，它通过改变气体成分，达到抑制储藏物细胞呼吸的目的。下图是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程。 ①冰箱中常用的是“气调保鲜”，在空气分离后，进入冰箱保鲜室内的气体是________（填“富氧”或“富氮”）空气。 ②富氧空气中氧气和其他气体的体积比可能是________（填字母）。 A．     B．     C．     D． 2．（26-27九年级上·贵州毕节·阶段检测）化学研究的成果大多是通过以实验为基础的化学实验探究活动而取得的。化学兴趣小组在老师的指导下，对“蜡烛燃烧”进行探究。 （1）蜡烛燃烧一般经过下列几个变化： 上述变化中属于物理变化的是______（填编号）。 （2）观察蜡烛火焰 点燃蜡烛后，观察蜡烛火焰，火焰分为_____层，其中_______（填“外焰”“内焰”或“焰心”，下同）最暗，实验室加热物质时，一般使用酒精灯的_______进行加热。 （3）对蜡烛燃烧的产物进行探究 【提出问题】蜡烛（主要含碳、氢、氧元素）燃烧的产物是什么？ 【形成假设】①二氧化碳    ②水    ③二氧化碳和水 【实验探究】点燃蜡烛，发现漏斗内壁有___________，再向右拉注射器活塞，观察到的实验现象是______________。 【得出结论】假设______成立（填编号）。 【反思评价】蜡烛刚熄灭时总有一股白烟冒出，白烟具有什么性质？ 丙同学用燃着的木条去点燃白烟，发现白烟成功被点燃，由此得出白烟具有的性质是___________。 （4）将燃着的蜡烛放入密闭的容器中，同时用氧气传感器测得密闭容器中氧气含量的变化如图所示。下列说法正确的是___________。 A．蜡烛燃烧前密闭容器内的气体全部是氧气 B．蜡烛熄灭是因为容器内的氧气全部被消耗 C．蜡烛熄灭后容器内的气体全部是二氧化碳 D．蜡烛熄灭的原因是容器内氧气的体积分数小于一定值时，蜡烛无法燃烧 3．（26-27九年级上·广东广州·阶段检测）利用图甲所示的教材装置测量空气中氧气的体积分数，选用红磷作为药品是最佳选择吗？某兴趣小组设计并开展了如下实验： ①准备如图乙的玻璃容器，顶部用密封盖密封，并检查该装置的气密性。 ②将氧气传感器（能实时显示容器内氧气的体积分数）固定在容器内壁，并装入足量的红磷。 ③用激光笔点燃红磷，红磷剧烈燃烧，观察并记录氧气传感器所显示的氧气体积分数的变化情况。 ④用白磷替换红磷重复上述步骤①~③。（已知：白磷燃烧反应的原理和红磷的相同） ⑤换用食品脱氧剂（可以直接与氧气反应，无需点燃的物质）重复上述步骤①~③。 根据实验数据，分别绘制三种物质氧化时容器内氧气体积分数随时间的变化情况，如图丙所示。 （1）步骤①中检查气密性时，将玻璃容器浸没水中，如果观察到____________________________________，则说明气密性不好。 （2）写出步骤③中发生化学反应的文字表达式：____________________________________。 （3）装置甲中150毫升集气瓶中装入1/5的水，量筒内装有50毫升水，根据图丙的实验数据，用红磷做实验，理论上实验结束后量筒内剩余的水为______毫升。 （4）根据该兴趣小组的实验结果，用图甲装置测量空气中氧气的体积分数，你会选用哪种药品，并说明理由：____________________________________________________________。 4．（25-26九年级上·重庆·阶段检测）2024年4月25日我国“神舟十八号”载人航天飞船成功发射，为保证宇航员的正常生命活动，空间站内的空气需与我们周围的空气组成相近，主要采用图1循环系统，回答下列问题： （1）空间站常需要利用二氧化碳等物质制氧气，其二氧化碳的主要来源是___________。 （2）补充氧气的化学反应有___________（填序号），此系统中可循环利用的物质有___________（写出一种即可）。 （3）空间站需模拟地球的大气环境。 ①法拉第认为，“空气进入肺部，碳与氧立即结合，即使外面天寒地冻，我们也能通过呼吸迅速产生二氧化碳。一切反应都恰到好处地进行着。呼吸与燃烧有着巧妙且惊人的相似之处。”他认为伴随呼吸过程___________（填“吸收”或“放出”）热量，从而维持人体的体温正常。 ②成年人每次呼吸时，吸入的空气和呼出的气体的成分（部分）质量变化如图2所示。图中成分B的化学符号为___________。 （4）请根据物质的性质，设计实验方案比较空间站内空气和宇航员呼出气体中氧气含量。 操作 现象 结论 ___________ 在空间站内空气中：___________ 在宇航员呼出气体中：___________ 空间站内空气中氧气含量大于宇航员呼出气体中氧气含量 5．（26-27九年级上·辽宁鞍山·阶段检测）科学探究和证据推理是化学学科的核心素养。化学兴趣小组利用图1装置对“测定空气中氧气的含量”实验进行探究，并基于证据进行推理分析。 I.氧气是参与“氧循环”的重要物质 （1）图1装置中红磷燃烧的现象为__________________________，反应的文字表达式为__________________________，若实验过程中发现烧杯中的导管口出现气泡，则最终测得的数据会______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 （2）图2实验中，小组成员利用传感器记录集气瓶内氧气浓度随时间变化的情况。从以上数据分析，最终集气瓶中的氧气没有消耗完的依据为___________________________。 （3）图3为空气成分示意图，物质B为______。 II.用镁条测定空气中氧气的含量 某同学进行图4所示实验时发现，产物中有少许黄色固体。 【提出问题】黄色固体是什么呢？ 【查阅资料】 ①氧化镁为白色固体； ②点燃的镁能与空气中的氮气反应生成黄色的氮化镁固体； ③氮化镁可与水； 【作出猜想】黄色固体为氮化镁 【实验过程与结论】 （4）图4中镁与氮气反应的文字表达式_________________________________ 【反思交流】 （5）进行图4所示实验时，在确保规范操作的前提下，该同学所测得的空气中氧气的体积分数大于1/5，原因可能为___________________________ III.用铜粉测定空气中氧气的含量 （6）在如图所示的实验过程中，需要不断推拉注射器活塞，目的为________________，气球的作用为________________，室温下，测定的数据如表（在气球完全干跉的状态下测量注射器内气体的体积）： 硬质玻璃管的体积 反应前注射器中空气的体积 反应后注射器中气体的体积 50.0mL 20.0mL 6.5mL （7）由此数据可以算出他测定的空气中的体积分数为______（精确到），造成此实验误差的可能原因为________（写一点）。 6．（25-26八年级上·上海闵行·阶段检测）在中国空间站中，航天员呼吸的是“人造空气”，其各成分比例与地表空气相近。为确保航天员的生命安全与健康，必须对舱内空气成分进行实时、精准地监测与调控。 【从组成角度】 （1）人造空气中含量最多的气体是_____。 A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．水蒸气 （2）下列关于人造空气的说法正确的是_____。 A．若“人造空气”只含有氧气，将更有益于人的呼吸 B．“人造空气”属于纯净物 C．铁丝不能在“人造空气”中剧烈燃烧 D．二氧化碳有毒，要限制其在“人造空气”中的含量 （3）下列关于地表空气中各成分的性质和用途对应关系正确的是_____； A．氧气能供给呼吸——用于气焊 B．二氧化碳能溶于水——作气体肥料 C．稀有气体化学性质很稳定——填充霓虹灯 D．氮气化学性质不活泼——用于食品防腐 【从测定角度】 （4）实验小组的同学用下图装置测定空气中氧气含量。 ①如图1所示，用红磷在空气中燃烧来测定空气中氧气含量，发生反应的符号表达式为________，整个实验过程中的实验现象是红磷燃烧，产生_____，放热；冷却至室温后，打开弹簧夹，_____。 ②该实验还可以推测出氮气的性质有________。 A．密度比空气小     B．难溶于水     C．化学性质稳定     D．沸点低 ③用红磷燃烧法测空气中氧气体积分数时，结果偏小的原因可能是_____。 A．红磷量不足 B．弹簧夹没夹紧 C．装置漏气 D．未冷却至室温就打开弹簧夹 （5）实验小组同学对图1实验进行改进。 ①改进一：点火方式改进。如图2所示，利用电热丝通电放出热量引燃红磷，其优点是_____（写一点）。 ②改进二：反应原理的创新。 小文利用暖宝宝测定空气中氧气含量，如图3所示。已知发热剂的主要成分为铁粉、炭粉、水和食盐等，反应原理可简化为铁生锈消耗集气瓶中的氧气。得数据如表： 实验前的体积 实验后的体积 集气瓶内空气 量筒内水 量筒内剩余水 250 mL 80 mL 30 mL 根据表中数据列式计算空气中氧气的体积分数_________。 ③小米认为可以用木炭代替红磷测定空气中氧气体积分数，你同意吗？理由是_____。 （6）模型建构 注：本实验中空气可以看成由氮气和氧气组成的两组份混合物 如上图，测定空气中氧气的含量，属于思维模型中的_____（选填“分离转移”或“反应转化”）。 （7）在空间站实际运行中，监测人造空气中氧气浓度最可能采用的方法是________。 A．定期采集气体样品，用红磷燃烧法进行分析 B．利用特定气体传感器进行实时、连续的电信号监测 C．通过观察航天员的呼吸频率来估测气体浓度 D．根据气体质量来计算其体积分数 【从循环的角度】 （8）如图是自然界碳循环主要途径模式图。 ①下列关于碳循环的认识正确的是_____。 A．氧气只能通过含碳物质燃烧才能进入碳氧循环 B．碳循环过程只涉及到化学变化 C．绿色植物的光合作用消耗氧气，释放二氧化碳 D．碳氧循环有利于维持自然界中CO2和O2含量的相对稳定 ②自然界中消耗二氧化碳的途径之一是通过海水吸收，海水吸收二氧化碳的原理之一是利用水与二氧化碳反应，反应的符号表达式为________。 ③请你从产生和消耗两个角度解释冬季要比夏季二氧化碳含量高的原因_____。 （9）中国空间站的生命保障系统实现了“人造空气”的循环再生，如图所示。CO2还原系统中的关键步骤是将CO2和H2在一定条件下转化为甲烷（CH4）和水。该反应对空间站维持人造空气组成的意义在于：它不仅清除了航天员呼吸产生的CO2，还生成了可用于电解制______的原料——水，从而实现了空间站里的碳氧循环。 2 / 24 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $