2022-2023学年浙江八年级下学期科学同步讲义第1节 空气与氧气(教师版)

第1节空气与氧气

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课程标准课标解读

1.知道空气的主要成分以及各主要成分在空气中所占解读1:知道空气的主要成分及空气中氧气

的体积分数。含量的测定方法和原理，了解各成分的用

2.了解空气(氧气、氮气、稀有气体等)的利用，认识空途，常见题型为选择题和填空题，难度小。

气对入类的重要作用。解读2:概述氧气的主要物理性质及化学性

3.理解测定空气中氧气含量的实验原理和用途。质，氧气的用途及与其性质的关系，常见题

4.初步学习实验室制取氧气的方法，了解实验室制取氧型为选择题、填空题，难度较小。

气的仪器名称、装置的连接、检验气密性的方法、收集解读3:会判断分解反应、化合反应，知道

方法和检验方法。氧化物的组成，常见题型为选择题、填空题。

5.知道氧气的物理性质及其主要用途，掌握氧气的化学解读4:掌握氧气的实验室制备及检验方法，

性质，氧气与物质反应的条件、现象及特征等。了解催化剂的概念及催化作用，常见题型为

6.了解化合反应和分解反应，能正确判断两种反应。选择题、填空题及解答题。

册:‘知识精讲

玄、知识点01空气的成分

(-)空气组成成分的探究

(1)探究空气中是否含有二氧化碳

①试剂:澄清石灰水。

②实验装置:如图所示。

④实验现象:澄清石灰水变建浊，但变浑浊的速度较慢。

⑤结论:空气中含有二氧化碳但含量较少。

(2)探究空气中是否含有氧气①实验用品:小木条。

②实验过程:取一瓶空气和一瓶氧气，将一根燃着的小木条先后插入两个集气瓶中。

③实验现象:燃着的小木条在空气中继续安静地燃烧,在氧气中燃烧更旺。

④结论:空气中含有氧气，空气中氧气的浓度较低。

(3)探究空气中是否含有水蒸气

①试剂:无水硫酸铜粉末。

②实验过程:取一烧杯，里面装上冰块，烧杯上放一个装有无水硫酸铜粉末的表面皿。

③实验现象：白色的无水硫酸铜粉末变成蓝色。

④结论:空气中含有水蒸气。

烧杯中冰块的作用是使无水硫酸铜的温度低于空气温度，从而使空气中的水分遇冷在硫酸铜表面液化，进

而使无水硫酸铜变蓝。

(二)空气的组成成分

成分体积分数

氮气78%

氧气21%

其他1%

(三)空气中氧气含量的测定

(1)测定原理

在一个密闭容器中，用一种足量的易燃物质(如红磷或白磷)与容器中的氧气反应，生成一种固体，使密闭

容器内压强减小。在大气压的作用下，水被压入密团容器中，被压入的水的体积，即为空气中氧气的体积。

⑵实验装置

(3)实验步骤(易燃物质以红磷为例，下同)

①先在集气瓶内加入少量水,将集气瓶内水面上的容积分成五笠鱼并做上记号。②连接装置，并检查装

置的气密性.

③用止水夹夹紧橡皮管，点燃红磷，迅速伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞。

④待红磷熄灭并冷却至室温后,振荡集气瓶，打开止水夹。

(4)实验现象红磷剧烈燃烧，放出大量的热，有大量白烟产生；待集气瓶冷却后，打开止水夹，水经导管

进入集气瓶，消耗的气体跟剩下的气体的体积比约为1:体

(5)实验结论

空气中氧气的体枳约占空气总体积的1/L

(6)反应的文字表达式

磷+氧气侬五氧化二磷

(7)实验注意事项

①在实验前，导管应预先注满水，否则在燃烧完毕，装置冷却后打开止水夹时，进入的水会有一部分留

在导管中，使得进入集气瓶内水的体积减少，导致测量结果偏小。

②实验过程中要确保装置的气密性良好。如果气密性不好，当集气瓶内氧气耗尽时，瓶内压强减小，瓶

外空气会进入集气瓶内，导致进入水的体积减少，测得氧气的体积分数偏小。

③实验过程中红磷应过量，燃烧时才能完全消耗掉瓶内空气中的氧气。如果红磷的量不足，则不能把集

气瓶内空气中的氧气完全反应掉，导致测得空气中氧气的体积分数偏小。

④实验结束后,待装置冷却至室温后才能打开止水夹,否则会因为集气瓶内气体温度较高，气体压强较

大，从烧杯进入集气瓶中的水的体积减少，导致测量结果偏小。

⑤可用来反应的物质必须是易与氧气反应而不与空气中其他气体反应，且没有气体生成的物质。不能采

用硫、木炭、铁丝等物质代替红磷完成空气中氧气含量测定的实验。硫和木炭燃烧后的生成物分别为二氧

化硫和二氧化碳，均为气体，这些气体的体积会弥补反应所消耗的氧气的体积，导致测量结果不准确；而

铁丝在空气中难以燃烧，瓶内空气的体积几乎不会变化，因而集气瓶内的水面几乎不上升。

【能力拓展】

①绿色植物的光合作用吸收二氧化碳、放出氧气，燃料的燃烧、动植物的呼吸作用均消耗氧气、放出二氧

化碳，这一系列的活动保证了空气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定。空气成分含量是按体积计算的，而

且是个粗略值。

②空气是混合物，相对恒定的成分是氮气、氧气以及稀有气体，可变成分是二氧化碳和水蒸气，空气的不

定成分完全因地因时而异，如雨天空气中水蒸气含量变大。另外空气中还含有极微量的氢气、臭氧、氮的

氧化物、甲烷等气体，灰尘是空气中的悬浮杂质，或多或少存在于空气中。③对空气成分的研究作出重大

贡献的科学家有拉瓦锡(得出了空气是由氮气和氧气组成的，氧气约占空气体积的的结论)、舍勒和拉姆塞

(发现稀有气体)。

实验结果原因分析

测测得得氧氧气气减减少少的的导导管管内内未未事事先先注注满满水水

体积小于1/5装置漏气

红磷量不足

未冷却至室温就打开止水夹

红磷中含有燃烧时产生不溶于水的气体杂质

测得氧气减少的点燃红磷后，塞紧瓶塞太慢

体积大于1/5实验开始时，没有夹成没夹紧止水夹

改进教材实验的弱点，使实验结果更精确，使实验更环保:

如这些装置，图①可以通过凸透镜聚光点燃集气瓶内的白磷，避免空气污染；图②〜⑥都是在装置内点燃

红磷或白磷，且容器有精确的刻度，能更精确测得空气中氧气的体积。（注：图⑥中，金属梯由不活泼金属

丝制成，在凸起的部分放上小块白磷，依靠凸透镜聚光加热使得白磷从下到上依次燃烧，该方法相对大块

白磷的优点是缓慢燃烧，能充分消耗试管内的氧气）

【即学即练1]（2021八下•仙居期末）某校兴趣小组同学将课本“测定空气中氧气的含量”实验装置（如

甲图）改进为新的实验装置（如乙图），下列有关改进后的装置评价不恰当的是（）

02468101214

生活毒

三j-沸水

乙A.在密闭容器中进行，环境污染少B.装

置简洁，操作简单，节约药品

C.实验中活塞先向左移，后向右移D.更方便推算出空气中氧气的含量【答案】C

【解析】A.在密闭容器中进行，反应生成的五氧化二磷固体不会逸散到空气中，对环境污染少，故A正确

不合题意;

B.装置简洁，操作简单，节约药品，故B正确不合题意;

c.实验中，白磷燃烧放出大量的热，导致管内压强增大，则活塞先向右移；反应结束后，温度下降，气压

减小，活塞向左移动，故c错误符合题意；

D.将反应前后，活塞左测所对刻度的减少量就是其中氧气的体积，则更方便推算出空气中氧气的含量，故D

正确不合题意。

【即学即练2](2021八下•丽水期末)为探究空气中氧气的体积分数，小科同学设计了如图所示的装置,

容器A.B间用一软管相连。

电源

①往敞口容器A中加水，使容器B的液面至15厘米处:

②将过量的白磷平铺在电热板上，盖紧容器B使其密封：

③通电加热，充分反应后，冷却到原来的温度；

④调节A的高度使容器A、B中的液面相平，记录液面刻度。

(1)写出容器B中发生反应的化学方程式

(2)实验结束时，装置B中的液面最接近的刻度是________厘米。

【答案】⑴4P+5O?点燃2P。(2)12

【解析】(1)确定反应物、反应条件和生成物，然后写出反应的方程式；

(2)空气中氧气体积约占20乳据此计算出氧气的体积，然后用装置B中原来空气的体积减去氧气体积得

到后来液面所对的刻度即可。

【解答】(1)白磷在空气中点燃，与氧气反应生成五氧化二磷固体，方程式为：4P+5O?点燃2P。；

(2)装置B中氧气的体积：15cmX20%=3cm；

则实验结束后，装置B中液面最接近的刻度是：15cm-3cm=12cm。

知识点02空气的利用

空气是一种重要的天然资源，在生产和生活中有着广泛的用途。

(-)氧气

(1)性质：通常情况下，氧气是一种无色、无味、性质较活泼的气体，不易溶于水。

(2)用途①供给此吸。常用于医疗、潜水、登山等方面。

②支持燃烧（助燃）。常用于富氧炼钢、焊接与切割金属、液氧炸药等方面。。

（二）氮气

（1）性质：通常情况下，氮气是无色、无味、性质较不活泼的气体，难溶于水;不支持燃烧，也不能供给呼

吸。

⑵用途

①做保护气。灯泡中充氮气可延长使用寿命。

②做食品保鲜剂。食品包装时充氮气可以防腐、保鲜。

③做制造化肥、炸药的重要原料。

④做冷冻剂。由于液氮在汽化时吸收大量的热，因此，液氮可以做冷冻剂，医疗上常用液氮冷冻麻醉或冷

藏入体细胞组织等。

（三）稀有气体

（1）稀有气体是氨、锐、氮、氟、流等气体的总称，是混合物。

（2）性质：无色、无味的气体，难溶于水，化学性质不活泼。

（3）用途:常用作保护气；做电光源（因为稀有气体通电能发出不同颜色的光）；用于激光技术；制造低温环

境（氧气）；用于医疗麻醉（急气）等。

【能力拓展】

过去人们认为稀有气体不与其他任何物质发生化学反应，把它们叫做情性气体，但是随着科学技术的发展，

已经发现有些稀有气体在一定条件下也能与某些物质发生化学反应，生成其他物质。

【即学即练3】下列有关物质的性质及相关用途的叙述中，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.①②③B.①②④C.①

③D.②④

【答案】D

【解析】①氧气不易溶于水，错误；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，正确；

③氧气能支持燃烧，所以可用作火箭的助燃剂，但不能作燃料，错误；④由于稀有气体有惰性，所以常用

作保护气，正确

【即学即练4】下列关于氮气的说法错误的是（）A.氮气在食品贮存时可用作保护气

B.制作氮肥，作为促进农作物生长的肥料

C.常温下氮气的化学性质不活泼，很难与其他物质发生反应

D.常温下氮气可以支持燃烧

【答案】D

【解析】A、氮气化学性质稳定，在食品贮存时可用作保护气，不符合题意；

B、氮气中含有植物所需氮元素，可以制作氮肥，作为促进农作物生长的肥料，不符合题意；

C、常温下氮气的化学性质不活泼，很难与其他物质发生反应，不符合题意；

D、常温下氮气的化学性质不活泼，不能支持燃烧，符合题意；

簟'知识点03氧气的性质

(一)氧气的物理性质

(1)颜色和气味:通常状况下为无色、无味的气体。

⑵密度：比空气密度略大(标准状况下氧气的密度为1.429克1升，而空气的密度为1.293克1升)。

(3)溶解性：丕易溶解于水(常温下1升水中大约能溶解30毫升的氧气，这些氧气是水生生物得以生存的必

要条件之一)。

(4)氧气的三态变化:氧气—a干松淡蓝色液体2g⑷干松蓝色雪花状固体

【说明】

(1)观察氧气的颜色时，可以在集气瓶后放上一张白纸，这样便于显示氧气是一种没有颜色的气体。

(2)闻气味的正确方法:用手轻轻地在瓶口扇动，使极少量氧气飘进鼻孔，闻一闻氧气的气味，发现氧气是

一种没有气味的气体。

(二)氧气的化学性质

(1)氧气的化学性质比较活泼，在一定条件下可与许多物质发生化学反应，同时释放出热量。在化学反应中，

氧气提供氧，是一种常用的氧化剂。

(2)一些物质与氧气发生化学反应的现象、反应表达式及注意事项如下所示：

物质(颜色、

反应现象反应表达式注意事项

状态)

①在空气中持续红热

木炭(灰黑碳+氧气醒二氧化碳盛有灰黑色木炭的燃烧匙应

②在氧气中发出白光

色固体)

C02C02由上而下慢慢伸入瓶中

③放出热量

④生成气体能使澄清石灰水变浑浊

①在空气中发出淡蓝色火焰①硫的用量不能过多

硫+氧气小二氧化硫

硫（淡黄色②在氧气中发出蓝紫色火焰②瓶内装少量水，目的是吸

S02S02

固体）③放出热量收生成的二氧化硫，防止对

④生成有刺激性气味的气体空气造成污染

①有浓厚的白烟此反应生成的是P2O5固体小

红磷（暗红磷+氧气处五氧化二磷

②放出热量颗粒，现象应描述为白烟，

色固体）PP2O5

③在氧气中发出白光而不是白雾（指小液滴）

在空气中持续红热；在氧气中燃烧

光亮铁丝预先在瓶底留少量水或铺一

①剧烈燃烧②火星四射铁+氧气的氧化三铁

（银白色固层细沙的目的是防止高温熔

③放出大量的热FeO2Fez。：｝

体）融的溅落物炸裂集气瓶瓶底

④生成黑色固体

在化学反应中原子发生了重新组合，生成物中的原子组合形式与反应物中不同

（三）氧化物

（1）定义：由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物。

⑵常见的氧化物:水（40）、二氧化碳（C02）、二氧化硫（S02）和五氧化二磷（PQ）等。

（3）氧化物的一般分类:金属氧化物（另一种组成元素为金属元素的氧化物，如FeO、CuO、CaO和A1◎等）和

非金属氧化物（另一种组成元素为非金属元素的氧化物，如ILO、Si02>CO和P2O5等）。

注意：

①含有两种元素，其中一种元素为氧元素的物质不一定都是氧化物，如在密闭容器内含有氧气和金属铜的

混合物就不属于氧化物。②含氧化合物指的是含氧元素的化合物，但不一定就是氧化物；而氧化物一定属

于含氧化合物。如二氧化硫是氧化物，也是含氧化合物；氯酸钾（KC1OJ是含氧化合物，含3有三种元素，

但不是氧化物。

【能力拓展】

1.氧气具有帮助其他可燃物燃烧的化学性质（具有助燃性）,但氧气本身不能燃烧（不具有可燃性）。

2.铁丝燃烧实验时：将铁丝盘成螺旋状可以增大铁丝的受热面积，有利于铁丝持续燃烧。铁丝下端系一根

火柴，可以利用火柴燃烧放出的热量使铁丝的温度升高，引燃铁丝。点燃火柴后，要待火柴快燃尽时，再

插入充满氧气的集气瓶中，以免火柴燃烧消耗氧气过多而使现象不明显。

【即学即练5］（2021八下•吴兴期末）某同学学习了氧气制取和性质后，记录了部分实验操作或现象,

其中符合事实的是（）A.实验室制取氧气时，加入药品后再检查装置的气密性

B.铜片在氧气中加热时，不会发生任何变化

C.红磷在氧气中燃烧时，生成刺激性气味的气体

1).铁丝在氧气中燃烧时，火星四射，生成黑色固体

【答案】1)

【解析】根据氧气的制取实验、物质在氧气中燃烧的现象分析判断。

A.实验室制取氧气时，先检查装置的气密性再装入药品，故A错误;

B.铜片在氧气中加热时，会变成黑色，即生成氧化铜，故B错误；

C.红磷在氧气中燃烧时，生成白烟，即生成五氧化二磷固体，故C错误；

D.铁丝在氧气中燃烧时，火星四射，生成黑色固体，故D正确。

【即学即练6】如图所示装置，有洗气、储气等用途，在医院给病人输氧气时，也利用了类似的装置，并在

装置中盛放大约半瓶蒸储水。以下说法正确的是()

3节b

A.b导管连接供给氧气的钢瓶B.a导管连接病人吸氧气的塑胶管

C.该装置可用来观察是否有氧气输出D.该装置不能用来观察输出氧气的速度

【答案】C

【解析】该装置洗气除杂时不管密度大小，都是长进短出；排水法收集气体时，短进长出；排空气法收集

气体时，密度大则长进短出，密度小则短进长出。a导管连接供氧气的钢瓶，A错误：b导管连接病人吸氧

气的塑胶管，B错误；若有氧气输出，瓶内水中有气泡，C正确；该装置可以通过气泡的快慢来观察输出氧

气的速度，D错误。

叁'知识点04氧气的制取

(-)氧气的实验室制法

(1)过氧化氢制氧气

匕三、①药品:过氧化氢、二氧化镐。

②反应原理:过氧化氢加捶水+氧气

H2O2H20③操作步骤:

操作步骤操作方法及注意事项

检查装置气密性将橡皮管用弹簧夹夹住，打开分液漏斗活塞，向分液漏斗中加入一定量水后，

烧瓶与漏斗形成液面差，说明装置不漏气

装入药品将黑色的二氧化镒加入烧瓶，另将带有分液漏斗和导管的双孔橡皮塞塞紧瓶

口，放置好集气瓶。最后向分液漏斗中加入过氧化氢（俗称“双氧水”）

打开活塞进行反应将分液漏斗活塞打开，让过氧化氢溶液从分液漏斗滴入圆底烧瓶，观察现象

向上排空气法收集氧氧气密度比空气大，因此实验室收集氧气时可采用向上排空气法。将带火星

气并验满的木条放置于集气瓶瓶口，若复燃则氧气已经收集满

收集完毕，关闭分液漏待氧气收集满后，关闭分液漏斗活塞。回收分液漏斗中剩余的过氧化氢和烧

斗活塞，回收二氧化铳瓶中的二氧化镒固体。洗涤仪器并整理实验器

（2）高锯酸钾（或氯酸钾和二氧化镭）制氧气

②原理:高锅酸钾醺锌酸钾+二氧化锌+氧气

KMnO,K2MnO<MnO20,氯酸钾加退也侬氯化钾+氧气

KC1O3KC102

③装置:此处是用加热固体制取气体，所以固体加热装置。

④操作步骤

操作步骤操作方法及注意事项

将导管一端浸入水中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，或者手撒离后在导

检查装置气性

管中形成一段水柱，证明装置不漏气。否则，应塞紧或更换橡皮塞

按固体药品的取用方法，取少量高锯酸钾装入试管，平铺在试管底部，管口塞一团棉花，

将药品装入试管

防止高镭酸钾颗粒随氧气进入水槽、集气瓶或堵塞导管

将试管固定在铁

铁夹夹在距离试管口1/3处，试管口要低于试管底部（防止冷凝水倒流，致使试管破裂）

架台上

点燃酒精灯加热先使酒精灯外焰在试管下方来回移动，让试管均匀受热，然后对准试管中的药品部位加热

排水法收集氧气

集气瓶内装满水，不留空气，当导管口产生连续均匀的气泡时开始收集，瓶中水排尽出现

大气泡时，瓶中氧气集满

收集完毕，导管

导管不离开水槽，不能熄灭酒精灯

撤离水槽

熄灭酒精灯当导管撤离水槽后才能熄灭酒精灯，否则水槽中的水会倒吸入试管，引起试管炸裂

用高镒酸钾制取氧气，并用排水法收集。其实验步骤可以概括为“查一装一定一点一收一离一熄"7个字，

可用谐音记忆为“茶”“庄”“定”“点”“收”“利”“息”。

(二)催化剂

(1)催化剂:在化学反应里能改变反应速度，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫

做催化剂(工业上也称为“触媒”)。

(2)催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。

(3)对催化剂和催化作用的理解

①能改变反应速度，这里的“改变”包括加快和减慢两种含义：不加入催化剂，并不意味着化学反应

不能发生。

②化学性质在化学反应前后没有改变，但是物理性质可能改变，如块状催化剂反应后变为粉末状。

③催化剂是针对具体的反应而言的，某一个反应的催化剂在另一个化学反应中可能成为反应物、生成

物或毫无关联的物质。如MnOz是过氧化氢分解的催化剂，在KMnO,分解中是生成物。④催化剂不是万能的，

也不是唯一的，在某个化学反应中，可选择不同的物质作为催化剂。

⑤催化剂只能改变化学反应的速度，不能增加或减少生成物的质量。

催化剂具有“一变”和“两不变”的特点：

①“一变”：改变其他物质的化学反应速度。

②“两不变”：a.在化学反应前后，催化剂本身质量不变；b.在化学反应前后，催化剂本身的化学性质不变。

(三)氧气的工业制法

(1)空气冷冻分离法

①原理:利用液氧的沸点(T83℃)和液氮的沸点(T96℃)不同，说明通过分离液态空气获得氧气。

工业制氧气过程中无新物质生成，属于物理变化。

②过程：

空气—洁净的空气阚鲤组液态空气、1c鹤蒸发氮气能点T96t)+液氧储点-183c.

(2)膜分离技术制取氧气

利用膜分离技术，在一定压力下让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，得到含氧量较高的富集氧气。

【能力拓展】①用过氧化氢制取氧气属于放热反应，且该反应不需要加热即可进行。

②二氧化镒在该反应中起加快过氧化氢分解的作用，但不改变过氧化氢产生氧气的总量，且二氧化镒在反

应前后质量和化学性质都保持不变。

③该反应不加入二氧化镭也能够发生，只是发生反应的速度较慢。

【即学即练7］（2021八下•仙居期末）下图是实验室用氯酸钾和二氧化锦的混合物制取氧气装置，结合

所学知识回答下列问题：

①o

（2）实验中制取的氧气可以用上图中的（填字母）装置来收集。

（3）用制得的氧气完成D装置所示实验，该实验的现象是o

【答案】（1）铁架台（2）C（3）剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体、放出大量的热

【解析】（1）仪器①的名称叫铁架台；

（2）氧气的密度大于空气，因此用向上排空气法收集，故选C；

（3）用制得的氧气完成D装置所示实验，该实验的现象是：剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体、放出大

量的热。

【即学即练8】（2021八下•上虞期末）实验室里的氧气可以通过加热分解高钵酸钾的方法来制取。

的氧气应选择的装置是o（填字母）

（2）实验室加热高镒酸钾实验的步骤正确排序为。

①组装装置，加入药品，固定在铁架台上②加热药品

③检查装置的气密性④停止加热⑤收集气体

（3）在实验中，在试管口放一团棉花的目的是。

（4）点燃酒精灯后，加热不久后试管发生破裂的原因是。（写出一点即可）

【答案】（1）e（2）③①②⑤④（3）防止高锌酸钾粉末进入导管

(4)没有预热、试管外壁有水、试管口未向下倾斜等

【解析】(1)氧气的密度大于空气，可以使用向上排空气法收集；氧气难溶于水，也可以用排水法收集。

二者比较可知，由于排空气法中多少都会混有空气，因此排水法收集的氧气比较纯净。

(2)根据实验室制取氧气的实验分析解答；

(3)加热时，高钵酸钾的粉末很容易被生成的氧气带入导气管，从而引起导气管堵塞，严重的话可能引起

爆炸。

(4)在对试管进行加热时，如果试管受热不均匀、外壁有水或者药品里面的水倒流进试管底部，都可能造

成试管破裂。

【解答】(1)图为实验室制取气体的装置，因为排水法比向上排空气法收集的氧气更纯净，因此收集较为

纯净的氧气应选择的装置是e。

(2)实验室加热高镭酸钾实验的步骤正确排序为：

③检查装置的气密性；①组装装置，加入药品，固定在铁架台上；

②加热药品；⑤收集气体；④停止加热。正确的顺序为③①②⑤④。

(3)在实验中，在试管口放一团棉花的目的是：防止高镒酸钾粉末进入导管。

(4)点燃酒精灯后，加热不久后试管发生破裂的原因是：没有预热、试管外壁有水、试管口未向下倾斜等。

蟹'知识点05氧气的制取和性质研究

(-)实验目标要求

(1)初步学会实验室制取氧气装置的装配、连接方法和气密性检查。

(2)初步学会实验室制取氧气的方法，学习用排水法收集氧气，学习粉末状固体试剂的使用方法。

(3)学习研究氧气性质的方法。

(-)实验内容详解

(1)实验器材：大试管、单孔橡皮塞、橡皮管、玻璃导管、集气瓶、水槽铁架台(带铁夹)、地烟钳、酒精灯、

玻璃片、木条、火柴、粗铁丝、木炭、铝箔、棉花、澄清石灰水、高镒酸钾。

(2)实验过程：

①检查装置的气密性：先将导管的一端浸入水中，用手紧握试管外壁。若水中导管口有气泡冒出(或手撤

离后浸入水中的导管出现一段水柱，且一段时间内水柱高度不变),则表明装置不漏气，如果无气泡产生,

导管中也无水柱生成，应重新组装并检查，直到装置气密性良好。

②加入药品：组装装置。取检查过气密性的试管，将试管横放，用纸槽盛约7克高铳酸钾粉末伸入试管

底部，然后将试管竖直，让粉末状药品进入试管底部。

③装配：在试管口放一团棉花，是为了防止加热时高锅酸钾粉末随气体进入导管或水槽。用带导管的塞子

塞紧试管口，铁夹夹在距离试管口1/3处，试管口略向下倾斜，目的是防止冷凝水倒流，使试管破裂。

④加热：加热时，要先使酒精灯火焰在试管下方来回移动，目的是使试管受热均匀，防止试管因受热不均

匀而破裂。

⑤收集气体：集气时;当气泡连续、均匀地放出后，再把导管口伸入盛满水的集气瓶里。这是因为开始放

出的气体是试管里受热膨胀的空气，不是纯净的氧气。

a.收集气体的原理和方法:氧气的密度比空气大，且不易溶于水，因此实验室收集氧气时采用向上排空气

法或排水法，为了使收集的气体更纯，一般采用排水法。

b.盛放氧气的集气瓶正确放置:当集气瓶内的水全部排出后，用玻璃片盖住集气瓶口，正放在桌面上。

⑥实验结束后整理仪器的正确顺序

停止加热时，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，这样可以防止因水槽内的水倒流入试管而引起试管炸裂。

⑦观察收集到的气体，是一种无色的气体。

⑧木炭在氧气中燃烧的实验

用坨崩钳夹取一小块木炭，在酒精灯上灼烧至发红，然后将木炭插入集气瓶内，出现剧烈燃烧的现象，说

明集气瓶中有氧气。反应完全后，向集气瓶内加入澄清石灰水，振荡后，出现澄清石灰水变浑浊的现象。

反应的文字表达式为:碳+氧气邮二氧化碳

C02C02

二氧化碳+氢氧化钙一碳酸钙+水

C02Ca（0H）2CaCO3H20

⑨铝在氧气中燃烧的实验

把2厘米x5厘米铝箔片的一端固定在粗铁丝上，另一端裹一根火柴。点燃火柴，待火柴燃烧尽时，立即

把铝箔伸入留有水、充满氧气的集气瓶中，产生剧烈燃烧、发出白光、生成白色固体的现象。

反应的文字表达式为:铝+氧气线氧化铝

A1。2A12。3

此实验中要求集气瓶底部放少量水或铺一层细沙，是因为铝在燃烧过程中放出大量的热，生成温度很高的

固体，溅落到瓶底，会使集气瓶炸裂。

【即学即练9］（2019八下•金华期中）如图是小珂和小琦各自设计的实验室用于制取、干燥和收集气体

的装置图（本题的所有夹持仪器均己省略）。小珂同学用过氧化氢溶液和二氧化锌制取并收集氧气（浓硫

酸具有吸水性，不溶解氧且不与氧气反应），请回答问题：

（1）小珂同学制取氧气的发

生装置应选择（填装置编号）

（2）现要收集一瓶干燥的氧气，请按气体的流向，用装置导管的编号将装置连接好：①一o

（3）小琦同学设计了图C的装置，并用仪器乙收集氧气。仪器甲叫,收集氧气的方法为—

【答案】（1）A（2）②一③一⑤（或②一③一⑤一④）（3）分液漏斗；排水法

【解析】（1）小珂同学制取氧气选择过氧化氢溶液和二氧化镭常温反应，发生装置应选择A；

（2）现要收集一瓶干燥的氧气，则要先制取氧气，再干燥，再收集，连接顺序为①一②一③一⑤;

（3）仪器甲名称为分液漏斗，收集装置的方法是排水法。

【即学即练101请根据下列装置图回答问题：

（1）写出图中仪器①、②的名称：①；②。

（2）实验室用高锯酸钾制取氧气，可选用的气体发生装置为________（填字母，下同），气体收集装置为

—或;该装置中，固定仪器时的一条主要注意事项是。

（3）实验室用高镒酸钾制取氧气时，试管口处要。

（4）实验室加热高镭酸钾制取氧气（用排水法收集）的主要步骤有：①装入药品；②检查装置气密性；③收

集气体；④加热；⑤停止加热；⑥移出导气管。正确的操作顺序为

A.①②③④⑤⑥B.②①③④⑥⑤C.②①④③⑤⑥D.②①④③⑥⑤

（5）若使用B装置来进行二氧化镒和过氧化氢制取氧气的实验，在该反应中二氧化锦是；该反应

的文字表达式为。（6）经查资料可知，NFU的密度比空气小，极易溶于水，有刺激性气味。实

验室常用加热氯化镂和氢氧化钙固体的方法来制取N&,选用装置作制取氨气的发生装置，最好选

用装置来收集Nila,理由是

【答案】(1)酒精灯；锥形瓶(2)A；E；F；试管口要略向下倾斜

(3)放一团棉花(4)D(5)催化剂；过氧化氢二瓠化隹水+氧气

->

(6)A；G；氨气有刺激性气味，会污染空气，且极易溶于水，G装置可处理尾气

【解析】(1)对于实验器材的认识；故答案为：酒精灯，锥形瓶；

A

(2)选择A|G|发生装置条件应考虑反应物的状态和反应条件，如A适用于固+固一气，B适用于固+液

一气。收集装置应考虑气体的密度、气体的溶解性等，D是向下排空气法，E是向上排空气法，根据题意氧

气的收集装置应是E或F。故答案为：A,E,F,试管口向下倾斜；

(3)为了防止固体高镭酸钾粉末进入水槽中，所以要在试管口放一团棉花；故答案为：放一团棉花；

(4)实验的主要步骤是：先检查装置气密性，然后装药品、连接实验装置，开始实验，最后整理实验器材;

故答案为:D；

(5)双氧水自身分解较慢，所以要加入催化剂让其分解的更快；故答案为：催化剂：过氧化氢一-二氧化

锦一->水+氧气；

A

(6)制取NH：,的物质的状态和反应条件是固十固t气，所以发生装置是选A,由于NH：,具有刺激性气味，

且极易溶于水，所以用G来收集较好。故答案为：A,G,氨气有刺激性气味，会污染空气，且极易溶于水,

G装置可处理尾气；

建,知识点06化合反应和分解反应

(―•)化合反应

(1)定义：由两种或两种以上物质生成一种物质的反应，叫做化合反应，它属于化学反应的基本类型之

⑵特点:反应物有多种，生成物只有一-种，即“多变一”。

(3)表示式:A+B+..・—C

(4)举例:磷+氧气胭五氧化二磷

(二)分解反应

(1)定义：由一种物质生成两种或两种以上物质反应叫做分解反应，分解反应也属于化学反应基本类型之一。

(2)特点:反应物只有一种，生成物有多种，即“一变多”。

(3)表达式:A-B+C+...(4)举例:过氧化氢川水+氧气。

【能力拓展】

①化合反应和分解反应都属于化学反应的基本反应类型，是从反应物和生成物的种类变化上分类的。

②化合反应是原子利用率最高的一种化学反应类型，所有的原料都转化到一种物质中。

【即学即练11］（2021八下•丽水期末）分类是学习科学的重要方法，下列反应与0）2+H20=H£03化学反应

类型相同的是（

A.2H2+02点燃2HzO

B.C02+Ca(0H)2=CaC03I+H20

Mf—/JD.2KMnO,加热KMn0+Mn0+0t

C.2H2O222HQ+O2t2(22

【答案】A

【解析】根据反应物的种数和种类确定化学反应的基本类型。

根据方程式C02+HQ=H£0,可知，反应物有两种，而生成物只有一种，该反应为化合反应。

A.反应物有两种，而生成物只有一种，为化合反应，故A符合题意；

BCD.三个反应的生成物都不是一种，肯定不是化合反应，故B、C、D不合题意。【即学即练12】下列反应

中既不属于分解反应，也不属于化合反应的是（）

A.氧化汞"汞+氧气B.石蜡+氧气经水+二氧化碳

C.碳+氧气呷二氧化碳D.磷+氧气呷五氧化二磷

【答案】B

【解析】根据分解反应符合“一变多”的特点，化合反应符合“多变一”的特点分析。

A、所给反应为“一变多”的分解反应，不符合题意；

B、所给反应反应物和生成物都两种物质，不属于分解或化合，符合题意；

C、所给反应是“多变一”的化合反应，不符合题意；

D、所给反应是“多变一”的化合反应，不符合题意；

B能力拓展

无色、无味气体、性质比较活泼帆氧气不要溶于

物理性质-水，密度比空气随大，-183*C会液化成淡盘色液

［丁，在-218工会凝回成监色囿体

助燃性、氧化性

木条在氧气中燃烧：发出白光，放出大量热

化学性质、硫在空气中燃烧：淡离色火焰,生成到激性州床气体

疏在氧气中燃烧：明亮蓝紫色火焰，剌激性气味气体

铁在一气中燃烧：火星四射,生成黑色固体物质

1.检查气空性2.组装装置

（从上往下，从左往右）

3.加药品并加热4.收集气体

注意：试管口路向下倾斜（疯

□加棉花）；预热；停止加

时，先移出导管；气泡连续再

收集等

实验装置为固+液不需要加热型

注意用长颈瀛斗的话，

下端要在液面以下

考法01误把结论当成现象

描述实验现象时只能把通过眼、鼻等感觉器官感觉到的现象描述出来，而不能描述物质名称。因为仅仅通

过现象不可能知道生成物是什么，只能通过深入研究才能确定生成物的种类。如“硫燃烧生成一种有刺激

性气味的气体”描述的是实验现象，而“硫燃烧生成二氧化硫”描述的是实验结论。

【典例1】下列关于实验现象的描述，正确的是（）

A.红磷在空气中燃烧产生白色的烟雾B.铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁

C.木炭在氧气中燃烧生成黑色固体D.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色的火焰

【答案】D

【解析】红磷在空气中燃烧产生白烟，“烟”为固态，而“雾”为液态，A不正确；.铁丝在氧气中燃烧生

成四氧化三铁，是结论的叙述，B不正确：.木炭在氧气中燃烧生成无色气体，C不正确；硫在氧气中燃烧

发出蓝紫色的火焰，D正确。

考法02误认为催化剂只能加快化学反应速度

催化剂能改变化学反应的速度，不只是加快，也可以减慢。

【典例2】下列关于催化剂的叙述中正确的是（）

A.化学反应都需要催化剂

B.不使用二氧化产生氧气铺作催化剂，过氧化氢就不能产生氧气C.催化剂在化学反应前后，其质量和

化学性质均不变

D.二氧化镒只能作催化剂，催化剂只有二氧化镭

【答案】C

【解析】在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生

变化的物质叫做催化剂（又叫触媒）.催化剂的特点可以概括为“一变二不变”，一变是能够改变化学反

应速率，二不变是指质量和化学性质在化学反应前后保持不变.

A、并不是所有的化学反应都需要催化剂，如人的呼吸作用，不需要使用催化剂，故选项说法错误.

B、不使用二氧化产生氧气钵作催化剂，过氧化氢能产生氧气，只是速率较慢，故选项说法错误.

C、催化剂在化学反应前后，其质量和化学性质均不变，故选项说法正确.

D、二氧化镭不是只能作催化剂，也可以作反应物，催化剂也不是只有二氧化钵，其它物质也可以作催化剂,

故选项说法错误.

M分层提分

题组A基础过关练

1.（2021八下•长兴期末）下列关于物质的燃烧现象描述正确的是（）

A.铝箔在氧气中燃烧发出耀眼的白光，生成白色固体物质B.硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰，生成有

刺激性气味的气体

C.磷在氧气中剧烈燃烧放出热量，产生大量的白色烟雾

D.铁在氧气中燃烧火星四射，生成红褐色固体物质

【答案】A

【解析】A.铝箔在氧气中燃烧发出耀眼的白光，生成白色固体物质，故A正确；

B.硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体，故B错误；

C.磷在氧气中剧烈燃烧放出热量，产生大量的白烟，故C错误；

D.铁在氧气中燃烧火星四射，生成黑色的固体物质，故D错误。

2.（2021八上•邺州月考）小科在课堂上做“探究空气的成分”实验，装置如图所示。实验后，小科

发现进入集气瓶中水的体积约占瓶中空气体积的1/5。下列操作会使进入的水的体积偏少的是（）

选用木炭替代红磷B.用过量的红磷进行实验

C.将点燃的红磷缓慢的放入集气瓶中D.红磷燃烧时忘记关闭止水夹

【答案】A

【解析】红磷燃烧是指磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，水进入集气瓶的原因是：磷燃烧消耗瓶

内氧气，内外产生压强差，瓶内压强小于大气压。

【解答】红磷燃烧后因为消耗了瓶内氧气且生成了固体五氧化二磷，使瓶内压强小于大气压，所以水进入

集气瓶。氧气的密度比空气大，氧气的密度为L429g/L,二氧化碳气态密度为L977g/L,因此选用木炭在

该烧杯燃烧时瓶内的压强大于选用红磷在该烧瓶燃烧时的瓶内压强，因此进入进入瓶内的水会更少，导致

进入的水的体积偏少，A符合题意。

3.（2021八下•仙居期末）实验室用加热高铳酸钾和排水法制取氧气实验中，下列操作说法正确的是（）

A.应向试管中加入大量药品，以产生更多氧气B.应先给试管均匀预热，后集中药品部位加热

C.导管冒出气泡时应立即收集，以免氧气浪费D.结束时应先熄灭酒精灯，后将导管移出水面

【答案】B

【解析】A.应向试管中加入适量药品，将试管底部铺满即可，故A错误；

B.应先给试管均匀预热，后集中药品部位加热，防止试管炸裂，故B正确；

C.导管冒出气泡时不应该立即收集，这时气泡中存在空气，故C错误；

D.结束时应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水被倒吸进试管造成炸裂，故D错误。

4.（2019八下•台州期末）有关氧气的收集、检验、验满，下列叙述正确的是（）

A.甲装置为向下排空气法，可用于收集氧气

B.利用乙装置收集氧气，气体从a通入

C.用燃着的木条伸入丙中，若木条熄灭表明该气体是氧气

D.将带火星的木条放置于丁装置d处可检验氧气是否集满

【答案】D

【解析】A.氧气的密度大于空气，收集氧气应使用向上排空气法，故A错误；

B.利用乙装置收集氧气，气体从b通入，故B错误：

C.用燃着的木条伸入丙中，若木条剧烈燃烧，发出白光，表明该气体是氧气，故C错误；

D.将带火星的木条放置于丁装置d处可检验氧气是否集满，故D正确。

5.（2020•温州模拟）实验室制取氧气的过程巾，可以利用右图装置

进行干燥、收集、测量等操作。下列对应的处理方式不合理的是（）

lyA.方式①：瓶内装浓硫酸干燥氧气，氧气由b进a出

B.方式②：向上排空气法收集氧气，由a进气收集氧气

C.方式③：排出瓶中原来储存的氧气，由b通入水，氧气从a排出

D.方式④：瓶内装满水后用排水法测量通入氧气的体积，由a进氧气，b接量筒

【答案】B

【解析】A、方式①：瓶内装浓硫酸干燥氧气，氧气由b进a出，气体在通过浓硫酸的过程中水蒸气被吸

收，处理合理，A错误；

B、方式②：向上排空气法收集氧气，氧气进来将空气向上逐渐排出，所以应该是从b进入，处理不合理，

B正确；

C、方式③：排出瓶中原来储存的氧气，由b通入水，氧气从a排出。通入的水会将长导管的下部封住，所

以氧气要从a排出，处理合理，C错误；

D、方式④：瓶内装满水后用排水法测量通入氧气的体积，由a进氧气，气体在瓶内积累，气压增大将液化

由b压出，所以b接量筒处理合理，D错误。

6.（2021八下•柯桥期末）暖宝宝中的发热剂是铁粉、水和食盐等，用发热剂代替红磷测定空气中氧气含

量，装置如图，以下对此改进实验的叙述错误的是（）

最终流入55mL水

B.此实验测出空气中氧气的质量分数约18%

C.此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气，生成氧化铁D.此实验必须到水不再流入左瓶才可获取进入广

口瓶的水的体积

【答案】B

【解析】只要有氧气产生或参加的反应，都要检查装置的气密性；当水不再流入集气瓶中时，集气瓶内的

气压与外界的大气压强相等，此时集气瓶内水的体枳才等于氧气的体积。

【解答】A.该实验要测量消耗氧气的体积，因此实验前要检查装置的气密性，故A正确不合题意；

B.此实验测出空气中氧气的体积分数约18%,而不是质量分数，故B错误符合题意；

C.此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气，生成氧化铁，故C正确不合题意；

D.此实验必须到水不再流入左瓶才可获取进入广口瓶的水的体积，故D正确不合题意。

7.（2021八下•杭州月考）某化学兴趣小组用如图所示的装置来制取干燥的氧气，并测定实验中生成的氧

气体积。装置气密性良好，图I中的燃烧匙内装有二氧化铳，燃烧匙可以上下移动，干燥管内装有足量碱

石灰（可