第2单元 我们周围的空气（考点复习）【含答案】

第二单元我们周围的空气考点复习知识导航考点回顾考点1：空气一、空气的成分和各成分的体积分数及其用途1、空气是混合物，主要成分（按体积分数）：氮气（N2）78%，氧气（O2）21%（氮气与氧气体积比约为4比1），稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%。2、空气是宝贵的资源氧气氮气稀有气体主要性质无色、无味气体，不易溶于水，不可燃，能支持燃烧，能供给呼吸。无色、无味气体，难溶于水，不燃烧也不支持燃烧，不供给呼吸，化学性质不活泼。无色、无味气体，通电时能发出不同颜色的光（物理性质），化学性质很不活泼（不易和别的物质反应）。用途①动植物呼吸②医疗急救③金属切割④炼钢⑤宇宙航行①作保护气②食品充氮作防腐剂等③用于制造低温环境或医疗上冷冻麻醉④制硝酸和氮肥①作保护气②制多种用途的电光源等③氦气充气球（密度比空气小且化学性质稳定）④氦气用于制造低温环境3、空气的成分及各成分的体积分数口诀：“氮七八（78%），氧二一（21%）；零点九四（0.94%）稀有气；还有两个零零三（0.03%），二氧化碳气杂唤”二、空气组成的测定1、空气组成的测定主要是指空气中氧气的含量的测定；当然，也包括以下三种情况：

（1）通过离开了空气，人和动物就无法呼吸，来说明空气组成中含有氧气；

（2）通过放置在空气中的酥瓜子（或花生米、或饼干等）会变软，铁制品会生锈（也能说明空气组成中含有氧气），敞口的氢氧化钠会潮解且质量增大（也能说明空气组成中含有二氧化碳），敞口的浓硫酸会变稀且质量增大，敞口的浓盐酸在瓶口会形成白雾，等等；来说明空气组成中含有水蒸气；

（3）通过放置在空气中的澄清的石灰水变浑浊，来说明空气组成中含有二氧化碳。2、空气中氧气含量的测定（1）拉瓦锡研究空气成分用定量的方法实验，第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成”。其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。（2）实验室测定空气中氧气含量。①装置图（见书P27）②实验原理：红磷在密闭空间中燃烧消耗氧气，使得密闭空间中压强减小，打开弹簧夹，大气压将烧杯中的水压入集气瓶中。（压入的水的体积=被消耗的氧气的体积）③实验现象：红磷燃烧，放出热量，产生大量白烟，装置冷却到室温后打开弹簧夹，烧杯内的水倒流入集气瓶，约占集气瓶内气体体积的1/5。（白磷同红磷燃烧的反应原理和现象相同，只是二者能够燃烧的温度不同，白磷40oC，红磷240oC）补充：烟：固体的小颗粒；雾：液体的小液滴点燃点燃④实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。点燃点燃⑤反应原理：文字表达式：磷+氧气五氧化二磷符号表达式：P+O2P2O5⑥氧气的体积分数=【氧气的体积/被测定空气的体积】x100%⑦注意事项：a、所用的红磷必须过量。[如果红磷过少则氧气没有全部消耗完,测量结果偏小]b、要等集气瓶（装置）冷却到室温后才能打开弹簧夹。[否则瓶内剩余气体仍然膨胀，剩余气体体积偏大，使得进入集气瓶内的水偏少。测量结果偏小]c、装置的气密性要好。[漏气会使外面空气漏进来，测量结果偏小]d、要先夹紧橡皮管，然后再点红磷，迅速伸入集气瓶立即塞紧瓶塞。[红磷伸入过慢，瓶内气体受热膨胀逸出，或未夹紧弹簧夹，导致燃烧时气体受热膨胀逸出，测量结果偏大]⑧药品选择a、可否换用木炭、硫等物质？答：不能用木炭或硫代替红磷燃烧测空气中氧气含量（因为木炭或硫燃烧会产生气体，造成瓶内气体体积变化小）。改进：将集气瓶内的水换成氢氧化钠溶液吸收二氧化碳、二氧化硫，不占体积的前提下还是可以测量的。b、可否换用铁丝？答：不能，铁丝在空气中不燃烧。c、可否换用金属镁？答：不能。金属镁能够与氧气、氮气、二氧化碳都发生燃烧。小结：药品选择：物质能在空气中燃烧且只与氧气反应，燃烧后的生成物为固体或液体（占的体积忽略不计）。⑨误差分析实际测得的结果比真实值小，其原因可能是：A红磷量不足；B装置气密性差；C未冷却至室温就打开弹簧夹⑩集气瓶中水的作用：a、主要是吸收有毒的五氧化二磷（固体）。b、还可以吸热加快降温，和防止热的燃烧物溅落炸裂瓶底。⑪瓶中剩余的主要气体是：氮气（化学性质：不可燃不助燃；物理性质：难溶于水）⑫燃烧过程中的集气瓶压强变化：从燃烧开始，消耗氧气使得压强减小，但同时燃烧放出的大量热使瓶内的剩余气体受热迅速膨胀，压强增大。燃烧放热引起的压强增大大于消耗氧气的压强减小，所以总的效果是压强增大。待燃烧结束后，剩余气体慢慢冷却，压强减小，减小到比初始压强更小（减少的部分就是被消耗的氧气体现的压强）。打开弹簧夹或者打开装置后，水流入集气瓶，瓶内压强迅速恢复到和大气压相同。⑬其他的测量装置三、纯净物和混合物的判别1、物质的分类：纯净物和混合物①纯净物：由一种物质组成的。（可用化学符号表示）②混合物：两种或多种物质组成的。这些物质相互间没有发生化学反应，各物质都保持各自的性质。2、纯净物和混合物的判别：（1）从宏观角度看：它含有几种物质，含有一种的是纯净物；含有多种的是混合物；当然，也有一定的规律或技巧所在，那就是只要它是溶液、悬浊液、乳浊液或合金时，就不用再细分析了，它一定是混合物；（2）从微观角度看：如果是由分子构成的物质，那么含有一种分子的是纯净物，含有多种分子的是混合物；如果是由原子构成的物质，那么含有一种原子的是纯净物，含有多种原子的是混合物。四、空气的污染和危害以及防治措施1、造成空气污染的物质：①有害气体（一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2））；②可吸入颗粒物如烟尘。2、污染来源：空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧，工厂排放的废气及汽车排放的尾气。3、被污染的空气带来的危害：损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。4、存在的环境问题：温室效应（二氧化碳含量过多引起，其他如甲烷等也能造成）、臭氧空洞（飞机的尾气、制冷剂氟里昂的排放）、酸雨（由二氧化硫、二氧化氮引起）重点：二氧化碳能造成温室效应加剧，但不是空气污染物和有害气体5、防止空气污染的措施：加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用清洁能源。6、目前空气污染指数包括：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。7、未来化学将朝着“绿色化学”“绿色消毁”和“绿色生产”的方向发展。“绿色化学”的核心是利用化学原理从源头消除污染。特点：①充分利用资源和能源，原料无毒无害②减少向环境排放废物③原料中的原子全部被消纳，实现零排放（在化合反应中体现）④生产出环境友好产品。考点2：氧气一、氧气的性质和用途1、氧气的物理性质：①色、味、态：通常情况下，是无色无味的气体②密度：标准状况下，密度略大于空气（可用向上排空法收集）③溶解性：氧气不易溶于水（可用排水法收集）④三态变化：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。（物理变化）※注意：判断物理化学变化的本质是有没有新物质生成，有颜色变化、有气体或沉淀产生这种现象都不能说明是化学变化。2、氧气的化学性质：（很活泼）具有助燃性（支持燃烧）和氧化性；3、氧气的检验和鉴别：①检验氧气：用带火星的木条伸到集气瓶中，若复燃则是氧气。注意：氧气浓度较低时带火星的木条不复燃，氧气浓度较高时复燃，能复燃说明氧气浓度较高，不能说是纯氧气。拓展：鉴别氧气、空气、二氧化碳、氮气最简单的方法：先分别放入燃着的木条，燃烧更旺的是氧气，正常燃烧的是空气，熄灭的是氮气和二氧化碳；分别向小木条熄灭的两中气体中倒入澄清石灰水，振荡，若澄清石灰水变浑浊则是二氧化碳，无明显变化则是氮气。鉴别思路：利用物质性质差异，注意逻辑顺序是实验操作→观察现象→得到结论，现象与结论一一对应。※注意：有空气和氧气的鉴别，用燃着的木条，不用带火星的木条。4、氧气的用途，主要有两方面：（1）支持燃烧；例如，日常生活中，我们用到的燃烧；冶金工业上，在炼钢过程中吹以高纯度氧气，和其中的碳及磷、硫、硅等起氧化反应，这不但降低了钢的含碳量，还有利于清除磷、硫、硅等杂质；国防工业上，液氧是现代火箭最好的助燃剂，在超音速飞机中也需要液氧作氧化剂，可燃物质浸渍液氧后具有强烈的爆炸性，可制作液氧炸药；还有，在金属切割及焊接等方面也有着广泛的用途；（2）是供给呼吸；例如，在潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、医疗抢救等缺氧、低氧或无氧环境中，供给氧气，以维持人或动物等正常的呼吸。二、化合反应与氧化反应1、基本反应类型①化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。（“多变一”）②分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。（“一变多”）2、非基本反应类型：氧化反应：物质与氧发生的化学反应。（注意：是“氧”而不只是限于“氧气”）有氧气参加的反应一定属于氧化反应。氧化反应不一定是化合反应（石蜡的燃烧生成了水和二氧化碳两种物质），化合反应不一定是氧化反应。三、氧气与碳、磷、硫、铁等物质反应现象1、木炭（黑色固体）燃烧现象：空气中红热；氧气中剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成的无色无味气体能使澄清石灰水变浑浊。文字表达式：碳+氧气点燃二氧化碳点燃符号表达式：C+O2点燃CO2点燃2、硫粉（淡黄色）燃烧现象：空气中发出微弱的淡蓝色火焰；氧气中发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成一种有刺激性气味的气体。文字表达式：硫+氧气点燃二氧化硫符号表达式：S+O2点燃SO2点燃点燃注意事项：实验时，要在瓶底装少量水（吸收二氧化硫，防止污染空气）。3、红磷（暗红色固体）的燃烧现象：氧气中剧烈燃烧，放出热量，生成大量的白烟文字表达式：磷+氧气点燃五氧化二磷符号表达式：P+O2点燃P2O5点燃点燃注意：五氧化二磷（P2O5）是固体，不是气体4、铁丝（银白色固体）燃烧现象：空气中红热，不燃烧；氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体。文字表达式：铁+氧气点燃四氧化三铁符号表达式：Fe+O2点燃Fe3O4点燃点燃注意事项：集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水，防止高温生成物溅落瓶底炸裂。5、与其他物质的反应：某些物质在一些条件下，与氧气发生缓慢的氧化反应，称为缓慢氧化。缓慢氧化也放热。如：动植物新陈代谢，金属的锈蚀，食物的腐烂，酒醋的酿造，农家肥的腐熟等等。总结：（1）氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定的条件下，能与许多物质发生反应并放出大量的热。在这些反应中，氧气提供氧，具有氧化性。（2）物质在氧气中燃烧程度比空气中燃烧要剧烈，说明物质燃烧程度，与氧气的浓度大小成正比；（3）物质燃烧时的现象一般来说气体燃烧会有火焰；固体直接燃烧产生光或者火星；生成物有固体时，一般都会产生烟；考点3：制取氧气一、氧气的工业制法1、分离液态空气法原理：利用液态氧气和液态氮气的沸点不同。——是物理变化具体过程:首先将空气净化除去杂质等，然后在高压低温的条件下，使空气液化，控制温度蒸发液态氮气，沸点较低的氮气先蒸发出来，余下的便是沸点较高的淡蓝色液态氧气，将其加压贮存在钢瓶中备用即可2、膜分离技术（物理变化）：指在分子水平上不同粒径分子的混合物在通过半透膜时，实现选择性分离的技术。二、催化剂的特点与催化作用1、催化剂概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后不变的物质。2、催化剂的特点概括起来说有三个：（1）“一变，两不变”，即能改变化学反应的速率（加快或减慢），本身的质量和化学性质不变。（2）“针对性”，即催化剂针对某个化学反应来说，才有意义。例如，不能笼统地说：二氧化锰是催化剂，或者催化剂是二氧化锰等；而应该表达为：二氧化锰是过氧化氢（或氯酸钾）分解的催化剂。（3）“多样性”，即某个化学反应的催化剂可能有多种。例如，在过氧化氢分解的反应中，二氧化锰、红砖粉末、土豆片、沸石、硫酸铜溶液等都可作催化剂。而催化作用是指催化剂在化学反应中所起作用（即能改变化学反应的速率）。它包括加快和减慢化学反应的速率两种情况。3、理解：（1）催化剂不能改变生成物的质量（2）催化剂不是反应物也不是生成物（写在反应条件上）（3）一种催化剂只针对某一反应，不同的反应，催化剂可能相同，某一反应的催化剂可能不只一种4、证明某物质是催化剂（同时满足即为催化剂）：（1）证明是否改变反应速率：相同条件下，加或者不加药品对比实验；（2）证明质量是否改变：实验前称量一次，实验后分离出来再称量一次；（3）证明化学性质是否改变：将分离出来的物质再进行实验①的操作，观察是否还能改变反应速率。5、影响某反应的反应速率的因素：反应物浓度、反应温度、反应物接触面积、是否有催化剂、催化剂种类、催化剂质量等等。三、分解反应基本反应类型①化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。（“多变一”）②分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。（“一变多”）。四、实验室制取氧气的反应原理1、过氧化氢溶液（俗称“双氧水”）（1）药品：过氧化氢溶液（主要成分H2O2）和二氧化锰（黑色粉末MnO2）（2）反应原理：文字表达式：过氧化氢二氧化锰水+氧气符号表达式：H2O2MnO2H2O+O二氧化锰MnO2注：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用2、用氯酸钾或高锰酸钾制取氧气（1）药品：高锰酸钾（暗紫色固体）、氯酸钾（白色固体）与二氧化锰（黑色粉末）（2）反应原理：

文字表达式：氯酸钾二氧化锰△氯化钾+氧气二氧化锰△符号表达式：KClO3MnO2△KCl+O2MnO2△文字表达式：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气符号表达式：KMnO4K2MnO4+MnO2+O2。五、氧气的制取装置和收集方法1、过氧化氢溶液（1）装置：固液常温型（2）注意事项：①长颈漏斗下端管口应该伸入液面以下（液封），防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；②导管只需略微伸入试管塞，便于气体的导出；③装药品时，先装固体后装液体；④该装置的优点：可以随时添加液体。（3）收集气体，若用排水法收集气体（导管略伸进集气瓶口），当气泡连续均匀冒出时开始收集（因为开始排出的气体是空气，会使得收集的氧气不纯）；当集气瓶口有大量气泡往外冒时，氧气收集满，在水下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽，集气瓶正放在桌面上(氧气密度比空气大，正放)，防止气体逸出。若用向上排空气法收集气体，收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气），验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，则氧气已收集满。2、用氯酸钾或高锰酸钾制取氧气（3）装置：固体加热型（高锰酸钾加一团棉花，氯酸钾不需要加棉花）（4）高锰酸钾制氧气的操作步骤：①连：连接装置，先下后上，从左到右的顺序。②查：检查装置的气密性，将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，松开手后，导管口出现一段水柱，证明装置不漏气。③装：装入药品，按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）试管口塞一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导气管，堵塞导管。④定：固定试管时，试管口应略向下倾斜（防止生成的冷凝水回流，使试管底部炸裂），铁夹应夹在试管的中上部，导管伸入试管稍露出橡皮塞，利于产生的气体排出。⑤点：加热药品，先使试管均匀受热（预热），后在固体药品部位用酒精灯外焰加热。⑥收：收集气体，若用排水法收集气体（导管略伸进集气瓶口），当气泡连续均匀冒出时开始收集（因为开始排出的气体是空气，会使得收集的氧气不纯）；当集气瓶口有大量气泡往外冒时，氧气收集满，在水下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽，集气瓶正放在桌面上(氧气密度比空气大，正放)，防止气体逸出。若用向上排空气法收集气体，收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气），验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，则氧气已收集满。⑦移：先将导管移出水面⑧熄：再停止加热※特别注意：实验结束后，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回炽热的试管中，炸裂试管。六、氧气的检验和验满1、检验和验满检验：用带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，说明是氧气；验满：用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满。七、制取氧气的操作步骤和注意点1、采用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气时，操作步骤和注意点分别是：连（连接仪器、组装实验装置；要小心，不可用力太大，切不可将反应器按在桌子上用力塞橡皮塞，并且，导管稍微露出橡皮塞即可）→查（检查装置的气密性）→加（加入固体药品）→倒（倒入液体药品；要注意长颈漏斗的下端要浸在液面下）→定（用铁架台固定仪器装置，固定时从试管的底部插入，夹在其中上部，先用捏住铁夹，再旋动铁夹上的螺丝，但不可用力过猛；当用锥形瓶做反应器时，此步可省）→收集（氧气的收集）；2、采用加热氯酸钾或加热高锰酸钾分解制取氧气时，操作步骤和注意点分别是：连（连接仪器、组装实验装置；要小心，不可用力太大，切不可将反应器按在桌子上用力塞橡皮塞，并且，导管稍微露出橡皮塞即可）→查（检查装置的气密性）→装（向试管里装入固体药品；要注意用高锰酸钾时，在试管口放一团棉花）→定（用铁架台固定仪器装置；固定时从试管的底部插入，夹在其中上部，先用捏住铁夹，再旋动铁夹上的螺丝，但不可用力过猛）→点（用火柴点燃酒精灯，给试管加热；注意要用外焰，先预热，再固定在有药品的部位加热）→收（氧气的收集）→移（把导管移出水面）→熄（熄灭酒精灯）。典例分析【考点1空气】【典例1】（2023春•招远市期中）空气是一种宝贵的资源，下列关于空气的说法正确的是（）A．空气中氮气的质量分数为78% B．填充稀有气体可以使灯泡经久耐用 C．空气质量报告中所列的空气质量级别越大，空气质量越好 D．空气是一种纯净物【答案】B【分析】A、根据空气中氮气的含量进行解答；B、根据稀有气体的化学性质不活泼解答；C、根据空气质量报告中所列的空气质量级别越大，空气质量越差解答；D、根据空气的组成解答。【解答】解：A、空气中氮气的体积分数为78%，不是质量分数，故A说法错误；B、稀有气体的化学性质不活泼，填充稀有气体可以使灯泡经久耐用，故B说法正确；C、空气质量报告中所列的空气质量级别越大，空气质量越差，故C说法错误；D、空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，属于混合物，故D说法错误。故选：B。【典例2】（2023•岳麓区校级三模）（多选）下列物质中，属于纯净物的是（）A．“雪碧”饮料 B．蒸馏水 C．二氧化碳 D．加碘食盐【答案】BC【分析】根据纯净物与混合物的定义分析：纯净物是由一种物质组成的物质，混合物是由多种物质组成的物质。【解答】解：A、“雪碧”饮料中含有水、碳酸等物质，属于混合物，故错误；B、蒸馏水中只含有水一种物质，属于纯净物，故正确；C、二氧化碳中只含有一种物质，属于纯净物，故正确；D、加碘食盐中含有碘酸钾和氯化钠，属于混合物，故错误。故选：BC。【典例3】（2022秋•雁峰区校级月考）加强对空气质量的监测是保护环境的一项重要措施，下表是某市一年四季空气质量监测的平均数据。请你据表回答下列问题。可吸入颗粒物（TSP）氮氧化合物（NO2）二氧化硫（SO2）空气质量级别春季863942Ⅱ夏季653334Ⅱ秋季914653Ⅱ冬季987061Ⅱ（1）对该市空气质量影响最大的指标是可吸入颗粒；（2）下列措施对减少PM2.5效果最不明显的是C；A．植树造林B．用太阳能发电替代燃煤发电C．减少工业生产中二氧化碳的排放【答案】（1）可吸入颗粒；（2）C。【分析】由题目的信息可知，（1）对该市空气质量影响最大的指标是可吸入颗粒；（2）每个季节可吸入颗粒物的指数值最大，指数越大，空气质量越不好；PM2.5主要是颗粒物的污染，二氧化碳是气体，减少二氧化碳的排放对减少PM2.5不明显。【解答】解：（1）对该市空气质量影响最大的指标是可吸入颗粒；故答案为：可吸入颗粒；（2）每个季节可吸入颗粒物的指数值最大，指数越大，空气质量越不好；PM2.5主要是颗粒物的污染，二氧化碳是气体，减少二氧化碳的排放对减少PM2.5不明显；因此对减少PM2.5效果最不明显的是：减少工业生产中二氧化碳的排放。故答案为：（1）可吸入颗粒；（2）C。【典例4】（2022秋•杜尔伯特县期末）如图是测定空气中氧气含量的两套实验装置，请据图回答下列问题（提示：铜粉在加热条件下会与氧气反应生成黑色氧化铜固体）：（1）装置一和装置二中气球的位置不同，装置二（填“装置一”或“装置二”）更合理，理由是装置二中的气球在玻璃管的后部，更易让空气流通，氧气与铜能充分反应．（2）根据实验测得的相关数据（见下表），计算空气中氧气的体积分数．硬质玻璃管中空气的体积反应前注射器中空气体积反应后注射器中气体体积实验测得空气中氧气的体积分数25mL15mL7mL20%【答案】见试题解答内容【分析】（1）从两种装置的区别来分析；（2）注射器内气体减少的量就是氧气的量．【解答】解：（1）装置二与装置一装置比较，装置二中的气球在玻璃管的后部，更易让空气流通，氧气与铜能充分反应；故填：装置二；装置二中的气球在玻璃管的后部，更易让空气流通，氧气与铜能充分反应；（2）注射器内气体减少的量就是氧气的体积，则实验测得空气中氧气的体积分数为：×100%＝20%；故填：20%．【考点2氧气】【典例5】（2023春•蓬莱区期末）氧气与世间万物如影随形。下列关于氧气的说法正确的是（）A．通常情况下，氧气是淡蓝色、无味的气体 B．鱼儿能在水中生存是因为氧气易溶于水 C．氧气是一种化学性质活泼的气体，能与绝大多数物质反应 D．氧气能支持燃烧，所以可用作卫星变轨发动机的燃料【答案】C【分析】根据氧气的化学性质、物理性质、用途，进行分析解答。【解答】解：A、通常情况下，氧气是无色、无味的气体，故选项说法错误。B、鱼儿能在水中生存，说明水中溶有氧气，但是不能确定溶解量，得不出易溶于水的结论，故选项说法错误。C、氧气是一种化学性质活泼的气体，能与绝大多数物质反应，故选项说法正确。D、氧气能支持燃烧，但不具有可燃性，不能用作卫星变轨发动机的燃料，故选项说法错误。故选：C。【典例6】（2022秋•兴化市期中）（多选）某小组使用数据采集器探究“铁丝在O2中燃烧”，集气瓶内O2的体积分数随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是（）A．反应符号表达式为Fe+O2Fe3O4 B．集气瓶中放少量水，用于吸收有毒物质 C．开始采集数据时，瓶内是纯净的O2 D．铁丝停止燃烧时，瓶内O2未耗尽【答案】AD【分析】A、根据铁丝在氧气中燃烧生成的是四氧化三铁来分析判断；B、根据铁丝在氧气中燃烧放少量水的目的是防止生成的高温熔融物溅落，炸裂瓶底来分析判断；C、根据开始采集数据时氧气的体积分数是80%来分析判断；D、根据待铁丝停止燃烧时，瓶内的氧气体积分数不为0来分析判断。【解答】解：A、铁丝在氧气中燃烧生成的是四氧化三铁，反应符号表达式为Fe+O2Fe3O4，故A正确；B、铁在氧气中燃烧，放出大量的热，瓶中放少量水的目的是为了防止生成的高温熔融物溅落，炸裂瓶底，而不是用于吸收有毒物质，故B错误；C、从集气瓶内O2的体积分数随时间的变化关系图可知，开始采集数据时氧气的体积分数是80%，说明瓶内并不是纯净的氧气，故C错误；D、从集气瓶内O2的体积分数随时间的变化关系图可知，待铁丝停止燃烧时，瓶内的氧气体积分数不为0，说明瓶内O2未耗尽，则铁丝停止燃烧时，瓶内O2未耗尽说法正确，故D正确。故选：AD。【典例7】（2022秋•二道区校级期中）燃烧是人类最早利用的化学反应之一。请回答：（1）铁丝在氧气中燃烧的实验，反应的文字表达式为铁+氧气四氧化三铁，伴随的实验现象：铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出热量。（2）对比铁丝在空气中不能燃烧、在氧气中剧烈燃烧的现象，得出结论物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度相关。【答案】（1）铁+氧气四氧化三铁；黑色固体；放出热量；（2）氧气的浓度。【分析】（1）根据铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，结合燃烧的实验现象，进行分析解答。（2）根据铁丝在空气中不能燃烧、在氧气中剧烈燃烧，进行分析解答。【解答】解：（1）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的文字表达式为：铁+氧气四氧化三铁。伴随的实验现象：铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出热量。（2）铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中剧烈燃烧，说明物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。故答案为：（1）铁+氧气四氧化三铁；黑色固体；放出热量；（2）氧气的浓度。【典例8】（2023•青秀区校级开学）氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以和许多物质发生反应：（1）上述三个反应相同的是ABD。（填字母序号）A．都是化合反应B．都是氧化反应C．生成物都是固体D．都需要点燃（2）甲实验，既证明了氧气约占空气总体积的，也证明了氮气的化学性质是不能燃烧且不支持燃烧。（3）乙实验，发生反应的文字表达式是硫+氧气二氧化硫。（4）在做丙实验时，螺旋状铁丝上需系一根火柴，其作用是引燃铁丝。（5）在做乙、丙两个实验时，事先都需在集气瓶底部装少量水，其作用不相同（选填“相同”或“不相同”），丙中水的作用是防止高温熔融物溅落，使集气瓶炸裂。（6）铁丝在空气中不能燃烧，而在纯净的氧气中可以剧烈燃烧，说明可燃物燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。【答案】（1）ABD；（2）能燃烧且不支持燃烧；（3）硫+氧气二氧化硫；（4）引燃铁丝；（5）不相同；防止高温熔融物溅落，使集气瓶炸裂；（6）氧气的浓度。【分析】根据红磷在空气中燃烧的实验来测定空气中氧气的含量的实验分析，根据铁丝在氧气中燃烧、硫在氧气中燃烧的实验进行分析。【解答】解：（1）红磷燃烧生成五氧化二磷固体，硫燃烧生成二氧化硫气体，铁燃烧生成四氧化三铁固体，都是物质与氧气发生的反应，属于氧化反应，都是两种物质反应生成一种物质，符合多变一的特点，属于化合反应，且都需要点燃，故选ABD；（2）甲实验，红磷燃烧生成五氧化二磷固体，红磷燃烧消耗氧气，证明了氧气约占空气总体积的，也证明了氮气不能燃烧且不支持燃烧的化学性质；（3）乙实验中，硫与氧气点燃生成二氧化硫，发生反应的文字表达式是：硫+氧气二氧化硫；（4）在做丙铁丝在氧气中燃烧的实验时，螺旋状铁丝上需系一根火柴，其作用是引燃铁丝；（5）在做硫、铁在氧气中燃烧的两个实验时，事先都需在集气瓶底部装少量水，其作用不相同，丙（铁丝在氧气中燃烧）中水的作用是防止高温熔融物溅落，使集气瓶炸裂；（6）铁丝在空气中不能燃烧，而在纯净的氧气中可以剧烈燃烧，说明可燃物燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关，氧气浓度越高，燃烧越剧烈。故答案为：（1）ABD；（2）能燃烧且不支持燃烧；（3）硫+氧气二氧化硫；（4）引燃铁丝；（5）不相同；防止高温熔融物溅落，使集气瓶炸裂；（6）氧气的浓度。【考点3制取氧气】【典例9】（2023•商水县一模）实验室加热固体制取氧气的过程中有以下几个步骤：①点燃酒精灯，加热试管；②熄灭酒精灯；③检查装置气密性；④装入药品，固定试管；⑤用排水法收集氧气；⑥将导管移出水面。选择出正确的操作以及顺序是（）A．③④①⑤⑥② B．③④①⑤②⑥ C．④③①⑤⑥② D．④③①⑤②⑥【答案】A【分析】根据加热高锰酸钾或加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制氧气的实验操作步骤来分析。【解答】解：根据加热氯酸钾或加热高锰酸钾分解制取氧气时，操作步骤和注意点分别是：连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→装（装入固体药品，注意用高锰酸钾时，在试管口放一团棉花）→定（用铁架台固定仪器装置）→点（用火柴点燃酒精灯，给试管加热；注意要用外焰，先预热，再固定在有药品的部位加热）→收（收集氧气）→移（把导管移出水面）→熄（熄灭酒精灯）。故选：A。【典例10】（2022秋•长宁区期末）（多选）氧化铁对H2O2分解也有催化作用。结合氧气体积分数随时间的变化情况，可选用实验室制取氧气的试剂与催化剂组合是（）A．6mL、3%H2O2溶液与二氧化锰 B．6mL、3%H2O2溶液与氧化铁 C．3mL、6%H2O2溶液与二氧化锰 D．3mL、6%H2O2溶液与氧化铁【答案】AD【分析】过氧化氢在催化剂催化作用下分解生成水和氧气。催化剂能够改变反应速率，反应前后质量和化学性质都不变。【解答】解：A、6mL、3%H2O2溶液与二氧化锰在大约20秒时产生氧气，速率适中，该选项正确。B、6mL、3%H2O2溶液与氧化铁在大约80秒时产生氧气，速率太慢，该选项不正确。C、3mL、6%H2O2溶液与二氧化锰在大约3秒时产生氧气，速率太快，该选项不正确。D、3mL、6%H2O2溶液与氧化铁在大约20几秒时产生氧气，速率适中，该选项正确。故选：AD。【典例11】（2022秋•武清区校级月考）实验室里取用药品应该严格按照实验规定的用量取用。（1）如果没有说明用量，液体一般取1﹣2mL，固体只要铺满底部即可；倾倒液体时，标签朝手心处，防止液体流下，标签被腐蚀。（2）同学们在实验室用量筒量取液体时，视线应与凹液面最低处保持水平，若仰视，则所量取体积偏大（选“偏大”或“偏小”）。（3）在实验室量取40mL液体时，需要用到的仪器有胶头滴管、50mL量筒。（4）工业制氧气的方法是分离液态空气。【答案】（1）1﹣2mL；铺满底部；朝手心处；液体流下，标签被腐蚀；（2）与凹液面最低处保持水平；偏大；（3）胶头滴管、50mL量筒；（4）分离液态空气。【分析】（1）根据药品的取用分析；（2）根据量筒的使用分析；（3）根据液体的量取分析；（4）根据工业制氧气的方法分析。【解答】解：（1）如果没有说明用量，液体一般取1﹣2mL，固体只要铺满底部即可；倾倒液体时，标签朝手心处，防止液体流下，标签被腐蚀。（2）同学们在实验室用量筒量取液体时，视线应与凹液面最低处保持水平，若仰视，读数偏小，则所量取体积偏大；（3）在实验室量取40mL液体时，选取量筒时，保证量取一次，且量程与液体的取用量最接近，量取40mL液体，应选用50mL量筒，先倾倒液体进入量筒。当加液体快到刻度时，要改用胶头滴管滴加需要刻度，用到的仪器有胶头滴管、50mL量筒；（4）氧气的工业制法是分离液态空气法，它是利用氧气和氮气的沸点不同，来分离出氧气。具体步骤是：首先将空气净化除去杂质等，然后在高压低温的条件下，使空气液化，控制温度蒸发液态氮气，沸点较低的氮气先蒸发出来，余下的便是沸点较高的淡蓝色液态氧气，将其加压贮存在钢瓶中备用即可。故答案为：（1）1﹣2mL；铺满底部；朝手心处；液体流下，标签被腐蚀；（2）与凹液面最低处保持水平；偏大；（3）胶头滴管、50mL量筒；（4）分离液态空气。【典例12】（2023•蒙阴县校级开学）下面是几种实验室制取气体的发生装置和收集装置。请回答下列问题：（1）指出图中标有数字的仪器名称：①酒精灯；②集气瓶。（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时应选用B（填字母标号，下同）发生装置，写出该反应的文字表达式过氧化氢水+氧气；若要收集较为纯净的氧气最好选用D装置。（3）利用C装置收集氧气时，验满的方法是：将带火星的木条放在集气瓶口，若复燃，证明已满。【答案】（1）酒精灯；集气瓶；（2）B；过氧化氢水+氧气；D；（3）带火星的木条；集气瓶口。【分析】（1）根据仪器的名称和用途进行分析；（2）根据反应物的状态、反应发生需要的条件及特殊要求选择发生装置；根据反应物、生成物和反应条件书写文字表达式；根据气体的密度和水溶性及特殊要求选择收集装置；（3）根据氧气的性质和装置的特点进行分析；【解答】解：（1）①是酒精灯；②是集气瓶；（2）过氧化氢分解制取氧气属于固、液常温型，适合用装置B作发生装置；过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的文字表达式为：过氧化氢水+氧气；氧气不易溶于水，要收集较纯的氧气最好选用D装置；（3）氧气的密度比空气大，具有助燃性，利用C装置收集氧气时，验满的方法是：将带火星的木条放到集气瓶口，若木条复燃，则集满。故答案为：（1）酒精灯；集气瓶；（2）B；过氧化氢水+氧气；D；（3）带火星的木条；集气瓶口。巩固训练1．（2023•碑林区校级开学）人类每时每刻都离不开空气，下列有关空气的说法正确的是（）A．空气成分及含量是固定不变的 B．空气是由多种物质组成的混合物 C．空气中氮气的质量分数约为78% D．空气质量级别越高，空气质量越好【答案】B【分析】A、空气的成分是比较固定的；B、空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等多种物质；C、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%；D、空气质量级别越高，空气质量越差。【解答】解：A、空气中各成分气体及其含量是相对固定不变的，不是绝对的，空气成分及含量随地区不同和时间不同而不同，故A说法错误；B、空气中含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳和其他气体及杂质，属于混合物，故B说法正确；C、空气中氮气体积约占78%，不是质量约占78%，故C说法错误；D、空气质量报告中所列的空气质量级别越大，说明空气中所含的污染物越多，则空气质量越差，故D说法错误。故选：B。2．（2023•青秀区校级开学）空气质量指数（AQI）是衡量空气质量的重要指标，下列没有被列入空气质量监测的项目是（）A．二氧化氮 B．PM10 C．二氧化硫 D．稀有气体【答案】D【分析】空气污染的途径主要有两个：有害气体和粉尘。有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧等气体；粉尘主要指一些固体小颗粒，PM10、PM2S都属于颗粒物污染。【解答】解：A.有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧等气体；二氧化氮被列入空气质量监测的项目，故A错；B.PM10属于空气污染物，被列入空气质量监测的项目，故B错；C.二氧化硫属于空气污染物，被列入空气质量监测的项目，故C错；D.稀有气体是空气的成分，没有被列入空气质量监测的项目，故D正确。故选：D。3．（2023春•环翠区校级期末）氧气有着广泛的用途，下列说法错误的是（）A．医疗上用氧气进行急救 B．氧炔焰用来焊接或切割金属 C．液氧可用作火箭燃料 D．制成液氧炸药，用来开山采矿【答案】C【分析】物质的性质决定物质的用途，运用氧气能供给呼吸和支持燃烧进行判断即可．【解答】解：A、氧气能供给呼吸，医疗上用氧气进行急救，正确；B、氧气能支持燃烧，氧炔焰用来焊接或切割金属，正确；C、氧气能支持燃烧，液氧可用作火箭的助燃剂，错误；D、氧气能支持燃烧，液氧制成炸药，用来开山采矿，正确；故选：C。4．（2023春•潍城区期中）在探究氧气的性质实验中，某同学取一段铁丝窗网上的细铁丝，在自己收集到的氧气中做铁丝在氧气中燃烧的实验，结果没有观察到“火星四射”的现象．造成此实验失败的原因不可能是（）A．收集到的氧气量太少或纯度太低 B．铁丝生锈 C．集气瓶底部没有铺一层细沙 D．铁丝的一段没有系火柴【答案】C【分析】根据已有的知识进行分析，铁丝在氧气中的燃烧实验，需要使用火柴引燃，以达到铁丝的着火点，所使用的铁丝必须把表面的铁锈打磨掉．【解答】解：没有观察到火星四射，说明没有的燃烧现象，也是就没有发生铁丝的燃烧，所以所有分析围绕燃烧来进行，更确切地说是铁丝的燃烧条件来进行。燃烧需要可燃物与氧气有一定的接触，且接触越充分越容易燃烧。温度越高燃烧也就越容易。A、收集到的氧气量太少或纯度太低时，铁丝可能不燃烧。B、铁丝生锈或表面可能含有油漆时，铁丝可能不燃烧。C、集气瓶底部铺一薄层细沙是为了防止生成物溅落炸裂集气瓶的，与铁丝是否能够燃烧无关。D、铁丝的一段没有系火柴；铁丝可能不燃烧。故选：C。5．（2023•嘉禾县校级二模）下列化学反应中，既属于化合反应又属于氧化反应的是（）A．镁+氧气氧化镁 B．石蜡+氧气水+二氧化碳 C．水氢气+氧气 D．碳酸钙氧化钙+二氧化碳【答案】A【分析】化合反应：两种或两种以上物质反应后生成一种物质的反应，其特点可总结为“多变一”；物质与氧发生的化学反应是氧化反应；据此进行分析判断。【解答】解：A、镁+氧气氧化镁，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应；且该反应是物质和氧气发生的化学反应，属于氧化反应；故选项正确。B、石蜡+氧气水+二氧化碳，该反应是物质和氧气发生的化学反应，属于氧化反应；但该反应的生成物是两种，不符合“多变一”的特征，不属于化合反应，故选项错误。C、水氢气+氧气，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，故选项错误。D、碳酸钙氧化钙+二氧化碳，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，故选项错误。故选：A。6．（2023•城中区一模）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味的气体，所以无色无味的气体一定是氮气 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【分析】A、根据实验室制取氧气的实验步骤、注意事项进行分析判断。B、根据物理变化中也伴随着能量的变化，进行分析判断。C、根据常见的无色无味的气体，进行分析判断。D、根据催化剂的特征，进行分析判断。【解答】解：A、制取氧气时必须检验装置气密性，以避免装入药品后发现装置气密性不好，更换部分仪器而浪费药品，所以制取气体时都要检验装置的气密性，故选项推理正确。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，也可能是物理变化，如氢氧化钠溶于水放热，故选项推理错误。C、通常情况下氮气是一种无色无味的气体，但无色无味的气体不一定是氮气，也可能是氧气等气体，故选项推理错误。D、催化剂能改变化学反应的速率，但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均不改变，故选项推理错误。故选：A。7．（2022秋•新邵县期末）实验室用高锰酸钾制纯净氧气时，下列做法错误的是（）A．在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管 B．导管口开始有气泡放出时不要立即收集，避免收集到的气体不纯 C．用高锰酸钾制取所需氧气停止加热时，要先熄灭酒精灯，然后再把导管移出水面 D．将收集满氧气的集气瓶正放在桌面上【答案】C【分析】根据实验室加热高锰酸钾制取氧气的实验步骤、注意事项，进行分析判断。【解答】解：A、用高锰酸钾制纯净氧气时，在试管口放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，故选项说法正确。B、用高锰酸钾制纯净氧气时，导管口开始有气泡放出时不要立即收集，因为刚开始排出是空气，避免收集到的气体不纯，故选项说法正确。C、用高锰酸钾制取所需氧气停止加热时，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，以防止水槽中的水倒吸入试管，使试管因骤然冷却而炸裂，故选项说法错误。D、氧气的密度比空气的大，将收集满氧气的集气瓶正放在桌面上，故选项说法正确。故选：C。8．（2023秋•新罗区校级月考）给下列物质分类，将编号写在横线上。①四氧化三铁②液氧③煤④净化后的空气⑤沼气⑥硫⑦宝马牌矿泉水⑧蒸馏水⑨一氧化碳⑩过滤后的海水。属于混合物的是③④⑤⑦⑩；属于纯净物的是①②⑥⑧⑨。【答案】③④⑤⑦⑩；①②⑥⑧⑨。【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。【解答】解：混合物是由两种或两种以上的物质组成，煤、净化后的空气、沼气、宝马牌矿泉水、过滤后的海水都属于混合物；纯净物是由一种物质组成，四氧化三铁、液氧、硫、蒸馏水、一氧化碳都属于纯净物。故答案为：③④⑤⑦⑩；①②⑥⑧⑨。9．（2022秋•青县校级月考）在氧气的性质实验中：（1）铁在氧气中燃烧的现象为：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体。（2）硫在氧气中燃烧，集气瓶底要预留少量的水，目的是吸收二氧化硫，防止污染空气。【答案】（1）火星四射；生成一种黑色固体；（2）吸收二氧化硫，防止污染空气。【分析】（1）根据铁在氧气中燃烧的现象，进行分析解答。（2）根据硫在氧气中燃烧的注意事项，进行分析解答。【解答】解：（1）铁在氧气中燃烧的现象为：剧烈燃烧，火星四射，放热，生成一种黑色固体。（2）硫在氧气中燃烧会生成二氧化硫，二氧化硫是空气污染物，硫在氧气中燃烧，集气瓶底要预留少量的水，目的是吸收二氧化硫，防止污染空气。故答案为：（1）火星四射；生成一种黑色固体；（2）吸收二氧化硫，防止污染空气。10．（2022秋•东明县校级月考）空气质量意味着生活质量。（1）下表为某同学测量的呼吸前后气体组成的实验数据（通常状况）物质吸入空气（体积分数%）呼出气体（体积分数%）氮气（N2）7875氧气（O2）2116二氧化碳（CO2）0.034水蒸气（H2O）ab①氮气的化学性质比较稳定（填“稳定”或“活泼”）；二氧化碳气体因能引起“温室效应”而被计入空气质量的主要污染物之一是错误（填“正确”或“错误”）的。②呼吸前后气体中水蒸气含量变化较大，实验中其体积分数b＞a（填“＞”“＝”或“＜”）。（2）“远在高空是地球卫士，近在身边是健康杀手”。臭氧（O3）对环境的作用需辩证地认识。①高空中臭氧层能吸收紫外线，有学者认为，制冷剂氟利昂进入高空大气后会产生氯原子（Cl），引发以下反应：Cl+O3＝ClO+O2，2ClO＝2Cl+O2。Cl加快了上述转化过程总反应的速率，但自身的质量和化学性质在总反应前后没有发生变化，其作用是催化作用。②地面附近的臭氧是一种空气污染物，臭氧属于纯净物（填“纯净物”或“混合物”）。【答案】（1）①稳定；错误；②＞；（2）①催化作用；②纯净物。【分析】（1）①根据氮气的性质、表中数据进行分析；②根据呼吸作用的原理进行分析；（2）①根据反应原理及催化剂的特点进行分析；②根据物质的分类方法进行分析。【解答】解：（1）①通过氮气在呼吸前后没有发生变化可知，氮气的化学性质比较稳定；空气质量检测中的主要污染物包括二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧和可吸入颗粒物，不包括二氧化碳，二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物；②呼吸前后气体中水蒸气含量变化较大，因为人的肺部和气管中都含有大量水，在人呼吸时，从肺中带走大量水蒸气，从而使呼出的气体中水蒸气的含量增加。所以呼出的水蒸气要比呼入的水蒸气多，因此实验中其体积分数b＞a；（2）①Cl加快了上述转化过程总反应的速率，但自身的质量和化学性质在总反应前后没有发生变化，符合催化剂的定义，因此此处是起催化作用；②臭氧是由臭氧分子构成的，只含有一种物质，属于纯净物。故答案为：（1）①稳定；错误；②＞；（2）①催化作用；②纯净物。11．（2023•新建区校级开学）小明用图1所示装置测定空气中氧气的含量，实验过程如下：第一步：按图1连接好装置；第二步：检查气密性；第三步：在集气瓶内加少量水，并将水面上方的空间分为5等份，用弹簧夹夹紧胶皮管；第四步：取红磷放入燃烧匙内，点燃后立即伸入集气瓶中，并把瓶塞塞紧；第五步：待红磷熄灭且装置冷却至室温后，打开弹簧夹，观察现象。回答下列问题：（1）请补充第二步实验操作：检查气密性。（2）待红磷