空气 氧气（讲义）（解析版）

主题一物质的性质和应用物质的性质与应用I空气、氧气、碳及其氧化物专题01空气氧气01考情透视·目标导航 02知识导图·思维引航03知识建构·考法探究考点一空气考点突破一、空气的成分及用途二、空气中氧气含量的测定三、空气的污染与防治题型精选考向01空气各成分的性质及用途考向02空气的污染及其危害考向03空气中氧气含量的测定考点二氧气的性质考点突破一、物理性质二、化学性质三、自然界的氧循环题型精选考向01氧气的化学性质考向02物质燃烧的现象考向03化合反应氧化反应的关系考向04自然界的氧循环考点三氧气的制法考点突破一、氧气的工业制法二、氧气的实验室制法题型精选考向01氧气的工业制法考向02实验室制取氧气的原理及装置考向03氧气的收集及检验考向04制取氧气的操作步骤跨学科实践一微型空气质量“检测站”的组装与使用实践突破题型精选跨学科实践二基于特定需求设计和制作简易供氧器实践突破题型精选04分层训练·巩固提升基础巩固能力提升

考点要求课标要求命题预测空气了解空气的组成,认识空气是一种宝贵的自然资源，了解空气污染的后果和防止污染的重要意义。空气的成分、氧气的性质和用途考点常以选择题的形式进行考查，考查的命题点有：空气的含量、空气的污染及防治、氧气的反应现象描述正确与否的判断、氧化反应的判断、氧气的用途，常结合生活中的常见生活中现象、工农业生成、科学实验等以文字或图片结合的形式呈现。氧气的制法考点常以填空题的形式进行考查。考查的命题点有：装置的选择、收集方法、检验及错误分析。常以化学实验或科学探究的形式出现。氧气的性质和用途了解并掌握氧气的化学性质,能鉴别氧气和空气。氧气的制法知道实验室可用过氧化氢、高锰酸钾制取氧气及反应的原理、装置、检验、验满方法等考点一空气一、空气成分及用途1.拉瓦锡实验结论：空气由氮气（N2）和氧气（O2）组成，其中氧气约占空气总体积的1/5。2.空气是一种混合物，其中氮气与氧气体积比约为4:1。3.主要成分（按体积分数）氮气（N2）78%，氧气（O2）21%，稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%。4.空气是宝贵的资源氧气氮气稀有气体物理性质无色、无味气体，不易溶于水无色、无味气体，难溶于水无色、无味气体，通电时能发出不同颜色的光化学性质不可燃，能支持燃烧，能供给呼吸。不燃烧也不支持燃烧，不供给呼吸，化学性质不活泼很不活泼用途①供动植物呼吸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二、空气中氧气含量的测定（一）燃磷法1.实验原理装置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，打开弹簧夹后，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）2.实验现象①红磷燃烧，放出热量，产生大量白烟②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。3.实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。4.反应原理:4P+5O22P2O55.误差分析实测<真实，可能原因：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实测>真实，可能原因：A弹簧夹未夹或未夹紧；B点燃红磷伸入过慢6.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）7.部分改进装置装置改进的目的：污染更小，数据误差更小，操作更简便，现象更明显，更环保，更节约药品材料等。（二）铜加热法1．药品选择：只与氧气反应，不与其他气体反应。反应不产生气体，生成物是固体。2．实验原理：2Cu+O22CuO。3．实验装置4．实验步骤：（1）将一只具支试管注满水，倒入量筒，记录体积。（2）在另一只具支试管中装入铜粉塞上橡胶塞。观察铜粉的颜色。点燃酒精灯，左右移动预热试管。（3）加热玻璃管中的铜，同时推拉注射器的活塞。（4）停止加热后，将气球内的气体全部挤入注射器，待注射器活塞稳定后，记录体积（5）读取剩余气体的体积，记录实验结果。5．实验操作中的注意事项：在实验中，使铜粉足量是为了使氧气完全反应；不断推拉注射器的作用是使氧气与铜充分反应；装置中气球的作用缓冲压力，防止橡皮塞冲出。6．实验现象：硬质玻璃管内红色物质逐渐变为黑色。停止加热冷却至室温注射器内气体的体积减少。7．实验结论：氧气约占空气体积的1/5。8．讨论：导致氧气体积分数偏小的原因，可能有：（1）铜丝量不足；（2）装置漏气；（3）未冷却至室温就读数；（4）酒精灯加热温度不够；（5）加热时没推拉注射器的活塞；（6）氧气有剩余。三、空气的污染与防治（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:如烟尘等（2）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）（3）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。（4）空气污染指数：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。►考向01空气各成分的性质及用途典例(2024·山东滨州·中考)下列关于空气的说法错误的是A．空气中氮气的质量分数为78% B．稀有气体可用于制造电光源C．氧气能供给生物呼吸 D．植树造林可以改善空气质量【答案】A【详解】A、空气中氮气占空气总体积78%，不是质量分数，故A符合题意；B、稀有气体通电时会发出不同颜色的光，可制造多种电光源，故B不符合题意；C、氧气用于供给动植物的呼吸，故C不符合题意；D、植树造林可以吸收有害气体，改善空气质量，故D不符合题意。故选A。►变式训练1．（23-24八年级下·山东烟台·期中）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．空气中氮气、氧气等分子均匀地混合在一起B．氧气可以支持可燃物燃烧，具有可燃性C．氮气化学性质稳定，一般不与其他物质发生化学反应D．空气中氧气的化学性质比较活泼【答案】B【详解】A、空气中氮气、氧气等分子均匀地混合在一起，说法正确；B、氧气可以支持可燃物燃烧，具有助燃性，说法错误；C、氮气化学性质稳定，一般不与其他物质发生化学反应，说法正确；D、空气中氧气的化学性质比较活泼，说法正确。故选B。2．（2024·山东威海·一模）科学家测得火星大气的组成：二氧化碳95.32%、氮气2.7%、氩气1.6%等，下列说法不正确的是A．火星大气不适合人类呼吸B．可以利用足量的氢氧化钠溶液吸收的方法，测定火星大气中二氧化碳的含量C．假如分别收集一瓶地球和火星上的大气，可用带火星的木条来鉴别D．火星大气和地球空气中的氩气化学性质相同【答案】C【详解】A、根据火星大气的组成可知，火星大气中二氧化碳含量高，不适合人类呼吸。A正确；B、由于二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，所以可以利用足量的氢氧化钠溶液吸收的方法，测定火星大气中二氧化碳的含量。B正确；C、由于火星大气中二氧化碳含量高，空气中氧气含量占21%，都不能使带火星的木条复燃，所以分别收集一瓶地球和火星上的大气，用带火星的木条不能鉴别。C不正确；D、氩气属于稀有气体，化学性质很不活泼，火星大气和地球空气中的氩气化学性质相同。D正确。综上所述：选择C。3．空气是一种宝贵的自然资源，下列说法正确的是A．氧气能支持燃烧，可用作火箭燃料B．按质量计算，空气中含有氮气约78%，氧气21%C．可用燃着的木条鉴别空气、氧气和氮气3瓶气体D．目前计入空气污染指数的有害气体主要包括：SO2、CO、NO2、CO2等【答案】C【详解】A、氧气能支持燃烧，具有助燃性，所以可作火箭发射的助燃剂，不是燃料，故A选项说法不正确；B、空气中氮气的体积分数约为78%，氧气的体积分数约为21%，不是质量分数，故B选项说法不正确；C、将燃着的木条伸到空气中，无明显变化，伸到氧气中，燃烧的更旺，伸到氮气中，木条熄灭，因此可用燃着的木条鉴别三种气体，故C选项说法正确；D、二氧化碳是大气成分之一，虽然含量过多能引起温室效应，但不属于大气污染物，因此不需要计入空气污染指数，故D选项说法不正确。故选C。►考向02空气的污染及其危害典例（23-24九年级·山东济宁·期中）太白湖新区某日的空气质量报告如图，下列说法错误的是A．当日的首要污染物为可吸入颗粒物 B．“污染指数”越小表示空气质量越好C．报告中的与酸雨的形成无关 D．当日CO未对城区空气造成污染【答案】C【详解】A、如图的空气质量报告可知：可吸入颗粒物（PM10）的指数最大，故当日的首要污染物为可吸入颗粒物（PM10），说法正确；B、“污染指数”越大，空气污染越严重，空气质量越差，“污染指数”越小表示空气质量越好，说法正确；C、SO2和NO2在大气中与水结合都能生成酸，是形成酸雨的主要气体，报告中的与酸雨的形成有关，说法错误；D、如图的空气质量报告可知：CO指数为0，所以当日CO未对城区空气造成污染，说法正确；故选：C。►变式训练1.（2024·山东临沂·模拟预测）2024年春节期间，多地调整烟花爆竹燃放政策。下列有关说法正确的是A．燃放烟花爆竹产生的二氧化碳、二氧化硫、粉尘等都是空气污染物B．烟花表演结束后，市区上空的空气质量指数可能会短暂降低C．为增加节日气氛，可以大量燃放烟花爆竹D．不能向下水道扔烟花爆竹，以防沼气爆炸【答案】D【详解】A、燃放烟花爆竹产生的二氧化硫、粉尘等是空气污染物，二氧化碳无毒，不是空气污染物，选项错误；B、空气质量指数越高空气质量越差，烟花表演结束后，市区上空的空气质量指数可能会短暂升高，选项错误；C、大量燃放烟花爆竹会产生二氧化硫、粉尘等空气污染物，选项错误；D、下水道含有沼气，不能向下水道扔烟花爆竹，以防沼气爆炸，选项正确；故选D。2．空气质量日报能及时准确地反映空气质量状况，下表是某市连续两天的空气质量日报（4月15日晚下了一场大雨）。下列说法错误的是日期2024年4月15日2024年4月16日污染物COSO2NO2可吸入颗粒物COSO2NO2可吸入颗粒物污染指数2184312520231211质量级别ⅡIA．造成该市空气污染的首要污染物是SO2B．空气中的污染物SO2和NO2会导致酸雨C．雨后CO含量变化不大，说明CO难溶于水D．空气质量级别越大（Ⅱ>I），空气质量状况越好【答案】D【详解】A、根据图中信息可知，二氧化硫含量最多，因此是造成该市空气污染的首要污染物，故A说法正确；B、二氧化硫、二氧化氮排放到空气中，溶于雨水形成酸性物质，导致酸雨的发生，故B说法正确；C、一氧化碳在降雨前后变化不大，说明一氧化碳难溶于水，故C说法正确；D、根据图中信息可知，污染指数越高，空气质量级别大，空气质量级别越大（Ⅱ>I），则空气质量状况越差，故D说法错误；故选：D。►考向03空气中氧气含量的测定典例（24-25九年级上·山东德州·阶段练习）关于测定空气中氧气含量的实验，下列说法正确的是A．实验前弹簧夹没有夹紧不会影响测量结果B．将红磷换成木炭进行实验C．待装置冷却至室温后，再打开弹簧夹D．集气瓶内液面先上升后下降【答案】C【详解】A、实验前弹簧夹没有夹紧，剩余气体受热膨胀逸出，会导致测定结果偏大，故A说法错误；B、将红磷换成木炭进行实验，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，装置内压强变化不大，无法测定空气中氧气的含量，故B说法错误；C、应待装置冷却至室温后，再打开弹簧夹，否则气体受热膨胀，占据了一定的体积，会导致测定结果偏小，故C说法正确；D、红磷燃烧消耗氧气，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，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，故集气瓶中的液面最后上升，故D说法错误；故选：C。►变式训练1.【创新题】（2024·山东临沂·一模）某小组设计下图装置测定空气中氧气的含量。胶头滴管中的水滴入生石灰一段时间后，试管内白磷开始燃烧。下列说法错误的是A．白磷燃烧说明生石灰与水反应放热B．胶头滴管中的水和注射器中的水作用是不相同的C．若注射器中的水最终减少了10mL，说明空气中氧气的体积分数约为20%D．该实验需要待白磷熄灭并冷却至室温后再打开弹簧夹，否则测量结果会偏大【答案】D【详解】A、生石灰与水反应会放出大量热，烧杯内的温度升高，从而达到白磷的着火点，试管内的白磷燃烧，说法正确；B、生石灰遇水会放出大量热，向烧杯中加水是为了提高烧杯内的温度﹐从而达到白磷的着火点；注射器中的水是用于推断消耗的氧气的体积，作用不同，说法正确；C、若注射器中的水最终减少了10mL，这就是消耗的氧气的体积，说明空气中氧气的体积分数约为：，说法正确；D、实验需要待白磷熄灭并冷却至室温后再打开弹簧夹﹐否则剩余气体受热膨胀，导致测量结果会偏小，说法错误；故选D。2．（24-25八年级上·山东菏泽·阶段练习）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，下列判断正确的是A．a点时容器内氮气体积分数为85%B．实验后，玻璃管中剩余气体具有可燃性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【详解】A、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；B、实验后，玻璃管中剩余气体不能燃烧、不能支持燃烧，不具有可燃性，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，故选项说法错误。故选C。3．（23-24九年级上·山东济南·期末）实验是科学探究的重要方法。用如图装置测定空气中氧气含量，实验时点燃酒精灯，并反复推拉注射器和挤压气球。下列对该实验的认识中，不正确的是A．若铜粉用量不足，会导致实验结果偏小B．实验时玻璃管中红色固体逐渐变为黑色C．将铜粉改为炭粉，也能准确测出空气中氧气含量D．该实验能证明空气中氧气约占空气总体积的【答案】C【详解】A、铜粉量不足会导致装置内氧气不能被完全消耗，会导致结果偏小，A正确；B、铜粉会和氧气反应生成氧化铜，颜色会从红色变成黑色，B正确；C、炭粉会和氧气反应生成二氧化碳气体，不会使装置内压强减小，不能准确测定出空气中氧气含量，C错误；D、根据注射器的示数变化可知消耗的氧气的体积，可以得知空气中氧气的体积分数，D正确。故选C。考点二氧气的性质一、氧气的物理性质1.色、味、态：通常情况下是无色无味的气体，液态为淡蓝色，固态为淡蓝色雪花状。2.密度：标准状况下，密度略大于空气（向上排空法收集）3.溶解性：氧气不易溶于水（排水法收集）二、氧气的化学性质（1）助燃性检验氧气：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，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。（2）常见物质在氧气或空气中的燃烧类型物质现象方程式与非金属单质反应木炭空气中红热；氧气中剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成无色无味的气体能使澄清石灰水变浑浊C+O2CO2硫粉空气中发出微弱的淡蓝色火焰，放出热量；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注意：瓶底装少量水吸收SO2，防止污染空气）S+O2SO2红磷氧气中剧烈燃烧，放出热量，生成大量的白烟4P+5O22P2O5氢气安静的燃烧，产生淡蓝色火焰，火焰上方罩干冷的烧杯出现水雾2H2+O22H2O与金属单质反应铜铜表面由红色逐渐变为黑色2Cu+O22CuO铁丝空气中红热；氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体注意事项：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炸裂瓶底3Fe+2O2Fe3O4镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体2Mg+O22MgO与化合物反应一氧化碳产生蓝色火焰，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体2CO+O22CO2甲烷产生蓝色火焰，火焰上方罩干冷的烧杯，烧杯内壁出现水雾，罩涂有澄清石灰水的烧杯，石灰水变浑浊。CH4+2O22H2O+CO2乙醇产生蓝色火焰，火焰上方罩干冷的烧杯，烧杯内壁出现水雾，罩涂有澄清石灰水的烧杯，石灰水变浑浊。C2H5OH+3O23H2O+2CO2三、自然界中的氧循环1．产生氧气的途径：植物的光合作用。消耗氧气的途径：人、动物、植物的呼吸；燃料的燃烧；物质的缓慢氧化。2．缓慢氧化的特点是进行很慢，不易察觉，缓慢氧化的例子很多，例如动植物呼吸、食物的腐烂、酒和醋的酿造、农家肥的腐熟等。=2\*GB3②缓慢氧化：物质与氧气发生的缓慢的氧化反应，常常不易察觉。如：细胞的呼吸作用，铁生锈锈蚀，食物的腐烂，酒和醋的酿造，农家肥的腐熟等。=3\*GB3③燃烧和缓慢氧化；二者共同点是都放热。►考向01氧气的化学性质典例（2023九年级上·山东滨州·期末）下列关于氧气的说法中，错误的是A．氧气用于炼钢，目的是除去生铁中多余的碳和其他杂质B．氧气可以支持燃烧，说明氧气具有可燃性C．氧气可以供给呼吸，是因为和体内物质反应而释放能量，维持生命活动D．氧气的含量不同，某些物质与氧气反应的产物可能不同【答案】B【详解】A、氧气用于炼铁的原理是氧气与碳反应生成了二氧化碳，从而除去生铁中多余的碳和其他杂质，故说法正确；B、氧气可以支持燃烧，说明氧气具有助燃性，故说法错误；C、氧气能供给呼吸，是由于氧气和体内的物质发生化学反应，并伴随着能量的释放，从而维持生命活动，故说法正确；D、碳在氧气充足和氧气不足时分别燃烧生成CO2和CO，说明氧气的量不同产物可能不同，故说法正确。故选B。►变式训练1.（23-24八年级上·山东淄博·期末）下列叙述正确的是A．氧气是一种性质活泼的气体，常温下几乎能与所有物质发生剧烈的化学反应B．氢气能在氧气中燃烧，说明氧气是可燃物燃烧的催化剂C．氧化反应都属于化合反应D．生活中的钢铁生锈、塑料老化等都是缓慢氧化引起的【答案】D【详解】A.氧气比较活泼，加热时能与很多物质发生反应，但并不是常温下就能与所有物质发生反应，该选项叙述不正确；B.可燃物燃烧时，氧气是反应物，而不是催化剂，该选项叙述不正确；C.氧化反应是指物质与氧的反应，化合反应是指多种反应物生成一种生成物的反应，则氧化反应不一定都属于化合反应，如酒精燃烧生成水和二氧化碳，该反应属于氧化反应，但不属于化合反应，该选项叙述不正确；D.缓慢氧化是指物质与氧气发生的缓慢的、不易被观察到的氧化反应，如钢铁生锈、塑料老化等，该选项叙述正确，故选D。2.（23-24八年级下·山东淄博·期末）动植物的生存都离不开氧气，下列关于氧气的说法正确的是A．氧气易溶于水 B．氧气可使带火星的木条复燃C．氧气参与的反应都对人类有利 D．氧气具有可燃性，可作燃料【答案】B【详解】A、氧气不易溶于水。A错。B、氧气可使带火星的木条复燃，常用带火星的木条检验氧气。B正确。C、氧气参与的反应不都对人类有利，比如，钢铁生锈，食物腐败等都影响人类生产生活。C错。D、氧气具有助燃性，不具有可燃性，不能作燃料。D错，综上所述：选择B。3.（23-24九年级下·山东青岛·自主招生）下列关于氧气的认识正确的是A．氧气可用作火箭发射的燃料B．鱼儿能在水中生存是因为氧气易溶于水C．在分离液态空气法得到氧气的过程中发生了物理变化D．氧气的化学性质很活泼，常温下能与所有物质发生化学反应【答案】C【分析】本题考查氧气的性质。【详解】A、氧气不具有可燃性，不能做燃料，故A不符合题意；B、氧气在水中具有一定的溶解性，但是溶解性叫不易溶于水，因此鱼在水中可以生存，故B不符合题意；C、在分离液态空气法得到氧气是利用沸点不同，只发生物理变化，故C符合题意；D、氧气并不是和所有物质都反应，故D不符合题意；故选C。►考向02物质的燃烧现象典例（23-24九年级上·山东菏泽·期中）观察、分析实验现象，有利于理解科学的本质。下列有关实验现象的描述正确的是A．硫在氧气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰B．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成白色的四氧化三铁C．红磷在空气中燃烧产生大量白色烟雾，并生成白色固体D．将带火星的木条放入充满氧气的集气瓶，木条会复燃【答案】D【详解】A、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项说法错误；B、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成白色的四氧化三铁固体是实验结论而不是实验现象，故选项说法错误；C、红磷在氧气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白色烟雾，故选项说法错误；D、将带火星的木条放入充满氧气的集气瓶，木条复燃，故选项说法正确。故选D。►变式训练1.（23-24九年级上·山东日照·阶段练习）下列叙述错误的是A．铁、碳在氧气中燃烧均无火焰产生 B．用燃着的木条可以一次性鉴别空气、氧气、氮气C．化学变化的主要特征是有新物质生成 D．空气中氧气的质量分数为21%【答案】D【详解】A、铁在氧气中燃烧火星四射，碳在氧气中剧烈燃烧、发出白光，所以均无火焰产生，选项正确；B、燃着的木条伸入氧气，燃烧变剧烈；伸入空气，火焰无明显变化；伸入氮气，火焰熄灭，可以鉴别，选项正确；C、化学变化的主要特征是有新物质生成，选项正确；D、空气中氧气的体积分数为21%，不是质量分数，选项错误。故选D2.（2023九年级·全国·专题练习）某同学做物质在氧气中燃烧的实验，如图所示，其中不合理的是A．木炭在氧气中燃烧 B．铁丝在氧气中燃烧C．硫在氧气中燃烧 D．蜡烛在氧气中燃烧【答案】B【详解】A、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳气体，产物对集气瓶无危害，集气瓶底部不需要放物质，选项正确；B、铁丝在氧气中燃烧，会放出大量的热，使生成物熔化溅落到集气瓶底部，容易炸裂瓶底，所以应在集气瓶底部放少量水或铺一薄层细沙，选项错误；C、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫气体，由于生成物二氧化硫有毒，所以在瓶底放少量水，是为了吸收二氧化硫，防止污染空气的，选项正确；D、蜡烛在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，产物对集气瓶无危害，集气瓶底部不需要放物质，选项正确。故选B。3.（24-25九年级上·山东滨州·阶段练习）关于下列实验现象的描述，错误的是A．镁条在空气中燃烧，发出耀眼白光，产生白烟，生成白色粉末B．硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，产生具有刺激性气味的气体C．木条在氧气中燃烧和在空气中燃烧程度不同D．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色四氧化三铁固体粉末【答案】D【详解】A、镁条在空气中燃烧，发出耀眼白光，产生白烟，生成白色粉末，说法正确，不符合题意；B、硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，产生具有刺激性气味的气体，说法正确，不符合题意；C、氧气中的氧浓度高于空气中的氧浓度，所以木条在氧气中燃烧会更剧烈，而在空气中燃烧则相对较弱，故木条在氧气中燃烧和在空气中燃烧程度不同，说法正确，不符合题意；D、铁丝在氧气中燃烧的实验现象是剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体，生成四氧化三铁是实验结论，不是实验现象，说法错误，符合题意。故选：D。►考向03化合反应氧化反应的关系典例（2023·山东淄博·二模）下列反应的化学方程式书写正确，且既属于化合反应，也属于氧化反应的是A． B．2H2O2H2↑+O2↑C． D．【答案】A【详解】A、碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，该反应的化学方程式为：，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，且是物质与氧气的反应，属于氧化反应，符合题意；B、水在通电的条件下反应生成氢气和氧气，该反应的化学方程式为：，该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，不符合题意；C、甲烷燃烧生成二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：，未配平，该反应是物质与氧气的反应，属于氧化反应，但是生成物有两种，不属于化合反应，不符合题意；D、二氧化碳和水反应生成碳酸，该反应的化学方程式为：，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，但是不是物质与氧的反应，不属于氧化反应，不符合题意。故选A。►变式训练1.（2023九年级·山东泰安·阶段练习）对于下列说法中表述正确的A．有氧气参加的化合反应一定是氧化反应B．氧化反应一定是化合反应C．化合反应一定不是氧化反应D．由两种物质生成一种物质的反应叫做化合反应【答案】A【详解】A、物质与氧发生的反应是氧化反应，故有氧气参加的化合反应一定是氧化反应，符合题意；B、氧化反应不一定是化合反应，如甲烷和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，是物质与氧气的反应，属于氧化反应，但是生成物有两种，不属于化合反应，不符合题意；C、化合反应可能是氧化反应，如木炭燃烧生成二氧化碳，是物质与氧气的反应，属于氧化反应，不符合题意；D、由两种或两种以上的物质反应生成一种新物质的反应，是化合反应，不符合题意。故选A。2.（23-24九年级上·山东泰安·期末）下列说法正确的是A．燃烧必然引起爆炸 B．氧化反应一定伴随发光放热现象C．有氧气参加的反应一定是化合反应 D．化合反应一定只有一种生成物【答案】D【详解】A、物质在有限的空间中剧烈的燃烧才会引起爆炸，说法不正确；B、钢铁至于露天环境中生锈也是氧化反应，但无发光现象，说法不正确；C、有氧气参加的反应不一定是化合反应，例如甲烷燃烧有氧气参加，但不是化合反应，说法不正确；D、化合反应指的是由两种或两种以上的物质反应生成一种新物质的反应，故化合反应一定只有一种生成物，说法正确。故选D。3.（23-24九年级上·山东泰安·期末）下列有关“一定”和“不一定”的说法中不正确的是A．化学反应前后质量不变的物质一定是催化剂B．氧化反应不一定是化合反应C．物质跟氧气发生的化学反应一定是氧化反应D．氧化反应不一定有明显现象【答案】A【详解】A、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，化学反应前后，质量不变的物质不一定是催化剂，还可能是不参与反应的杂质，符合题意；B、氧化反应不一定是化合反应，如甲烷和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水，是物质与氧气的反应，属于氧化反应，但是生成物有两种，不属于化合反应，不符合题意；C、物质跟氧气发生的化学反应一定是氧化反应，不符合题意；D、氧化反应不一定有明显现象，如缓慢氧化，不符合题意。故选A。考向04自然界中的氧循环典例（24-25九年级上·山东菏泽·开学考试）自1910年科学家开始测定大气中氧的含量以来，空气中氧气含量几乎没有什么变化。根据如图所示自然界中的氧循环过程，下列说法正确的是A．氧循环过程中发生的是物理变化B．生物呼吸没有发生化学变化C．食物腐败发生的是剧烈氧化反应D．植物光合作用制造的氧气大于自身呼吸作用消耗的氧气【答案】D【详解】A、氧循环过程中伴随着光合作用和呼吸作用，都有新的物质生成，发生的是化学变化，故A错误；B、生物呼吸消耗氧气生成二氧化碳，有新物质的生成，属于化学变化，故B错误；C、食物腐烂过程中有氧气参加反应，发生的是缓慢氧化反应，故C错误；D、植物光合作用制造的氧气大于自身呼吸作用消耗的氧气，故D正确。故选D。►变式训练1.（22-23九年级上·山东枣庄·期中）下列选项不属于氧气在大自然中消耗途径的是A．生物的呼吸作用 B．物质在空气中的缓慢氧化C．物质在空气中燃烧 D．绿色植物的光合作用【答案】D【详解】A、氧气能够支持呼吸，生物呼吸作用时消耗氧气，故A不符合题意；B、物质的缓慢氧化过程需要氧气的参与，该过程消耗氧气，故B不符合题意；C、氧气具有助燃性，物质在空气中燃烧时消耗氧气，故C不符合题意；D、绿色植物光合作用时吸收二氧化碳和水，形成有机物和氧气，该过程释放氧气，故D符合题意；故选D。2.（23-24九年级上·山东烟台·期末）自然界存在许多的循环过程，如自然界中的水通过蒸发、降水、渗透等物理作用形成循环。关于自然界中的“氧循环”，下列说法正确的是A．“氧循环”指的是氧气的循环，多是物理变化B．自然界中产生氧气的途径主要是植物的光合作用C．物质在空气中的缓慢氧化释放氧气D．相对恒定的大气含量与自然界中的氧循环没有关系【答案】B【详解】A.植物的光合作用将二氧化碳和水转化成氧气和有机物，产生氧气的途径主要是植物的光合作用，消耗氧气的途径主要是生物的呼吸作用和燃料的燃烧，呼吸作用吸入的是氧气，呼出的是二氧化碳，燃料的燃烧也能消耗大量的氧气，属于化学变化，选项A错误；B.植物的光合作用原料是二氧化碳和水，生成物是氧气和有机物，所以产生氧气的途径主要是植物的光合作用，选项B正确；C.缓慢氧化是物质与氧气发生的非常缓慢、甚至不易觉察的化学反应，消耗了氧气，选项C错误；D.相对稳定的大气来说“氧循环”对于维持生物的生存，燃料的燃烧等都有着重要的意义，选项D错误。故选B。3.（23-24九年级·山东济宁·期中）下列化学变化中，不属于缓慢氧化的是A．天然气燃烧 B．食物腐烂 C．塑料老化 D．钢铁生锈【答案】A【详解】A、天然气燃烧是剧烈的氧化反应，不属于缓慢氧化，符合题意；B、食物腐烂是物质与氧气的反应，且进行的很慢，属于缓慢氧化，不符合题意；C、塑料老化是物质与氧气的反应，且进行的很慢，属于缓慢氧化，不符合题意；D、钢铁生锈是物质与氧气的反应，且进行的很慢，属于缓慢氧化，不符合题意。故选A。考点三氧气的制法一、工业制氧气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。——是物理变化过程:二、实验室制氧气法制取方法高锰酸钾制取氧气过氧化氢制取氧气所用药品高锰酸钾（紫色固体）过氧化氢（无色液体）、二氧化锰（黑色粉末）反应原理2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑2H2O22H2O+O2↑发生装置收集装置选择依据：氧气不易溶于水且不与水反应向上排空气法选择依据：氧气的密度比空气大，且不与空气各成分反应优点稍加热就分解，不用催化剂；反应速度适中，便于收集不用加热，节约能源；生成物只有水，利于环保；二氧化锰容易回收缺点需要加热，操作麻烦、浪费能源；使用紫色的高锰酸钾，不易清洗仪器和桌面作为反应物的过氧化氢不宜长时间保存且浓度太大时反应速度太快，不宜控制检验方法将一根带火星的木条伸入瓶内，如果木条复燃，证明集气瓶内的气体是氧气。验满方法①用向上排空气法收集时，将一根带火星的木条放在瓶口，如果木条复燃，证明集气瓶内氧气已收集满。②用排水法收集时，集气瓶口出现大气泡时，说明已收集满氧气。总之，从是否节约能源、是否利于环保、操作是否简单等方面综合比较，最适合在实验室制取氧气的方法是用过氧化氢制取氧气的方法►考向01氧气的工业制法典例（24-25九年级上·山东德州·阶段练习）下列关于空气及其成分的说法，不正确的是A．通过分离液态空气可制得氧气和氮气B．氧气化学性质稳定，可延长食品保质期C．液氮汽化吸收大量的热，可作制冷剂D．稀有气体通电发出不同颜色的光，可制作电光源【答案】B【详解】A、 工业上利用液态空气中液氮和液氧的沸点不同，通过分离液态空气可制得氧气和氮气，说法正确，不符合题意；B、氧气化学性质活泼，不能延长食品保质期；氮气化学性质稳定，可用作保护气，氮气充入食品包装袋中可延长食品保质期，说法错误，不符合题意；C、液氮汽化吸收大量的热，使周围温度降低，可作制冷剂，说法正确，不符合题意；D、稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可制作电光源，说法正确，不符合题意。故选：B。►变式训练1.（23-24九年级·山东东营·期中）工业上用分离液态空气法制取氧气的依据是A．氧气和氮气的沸点不同B．氧气和氮气在水中的溶解性不同C．氧气和氮气的密度不同D．氧气和氮气的化学性质不同【答案】A【详解】工业上制取氧气是先将空气加压降温而液化，液化的空气中，不同气体的沸点不同，液态氮的沸点（-196℃）低于液态氧的沸点（-183℃），因此加热时氮气先蒸发出来，剩下的主要是液态氧，该过程利用了氧气和氮气的沸点不同从而实现分离，故选：A。2．（23-24九年级·山东东营·期中）工业制取氧气主要有以下步骤，下列有关说法不正确的是A．液态空气是混合物B．氮气先被蒸发出来，说明氮气沸点比氧气低C．步骤②属于化学变化D．得到的剩余液体大部分为液氧，颜色为淡蓝色【答案】C【详解】A、液态空气中含有液态氧气、液态氮气、液态二氧化碳等，属于混合物，故A不符合题意；B、氮气的沸点比氧气的沸点低，蒸发液态空气首先的到的是氮气，故B不符合题意；C、步骤②中是从液态空气中蒸发出氮气，没有新物质生成，属于物理变化，故C符合题意；D、得到的剩余液体大部分为液氧，液氧呈淡蓝色，故D不符合题意。故选C。3．下图是工业上制取氧气的主要步骤．(1)经过步骤A处理后的空气属于（填“纯净物”或“混合物”），步骤B中所发生的变化属于（填“物理”或“化学”）变化。(2)步骤C的原理是利用氮气和氧气的不同，将氮气和氧气分离开来。(3)下列属于氮气用途的是_______（填序号）。A．食品包装填充气 B．支持燃烧 C．制硝酸和氮肥 D．作电光源【答案】(1)混合物物理(2)沸点(3)AC【详解】（1）经过步骤A处理后的空气由氮气、氧气等混合而成，属于混合物；步骤B只是通过加压、降温将空气转化为液态空气，只是状态的改变，无新物质生成，属于物理变化；（2）步骤C的原理是利用氮气和氧气的沸点不同，将氮气和氧气分离开来，氮气的沸点低，加热过程中，氮气先分离出来；（3）A、氮气化学性质稳定，可填充于食品包装中，用于防腐，符合题意；B、氮气不燃烧、不支持燃烧，不符合题意；C、氮气含氮元素，可用于制硝酸和氮肥，符合题意；D、氮气不能用作电光源，不符合题意。故选AC。►考向03实验室制取氧气原理及装置典例（2024·山东枣庄·一模）掌握基本的实验操作技能是初中化学学习的基本要求。下列实验操作不合理的是A．装置①可作为实验室用双氧水制取氧气的发生装置B．用加热高锰酸钾（KMnO4）固体制取并粗略测定O2的体积时，装置的连接顺序为b-h-g-iC．用装置④收集O2时，检查O2是否收集满可在f处放置带火星的木条D．用锌和稀硫酸制取并收集干燥的H2时，装置的连接顺序为a-c-d-e【答案】C【详解】A、双氧水制取氧气的条件为常温，应选用固液常温型发生装置，选装置①，该选项不符合题意；B、高锰酸钾制氧应选用固体加热型发生装置选②，氧气不易溶于水，密度比水小，利用装置⑤收集氧气时，氧气从h端进入，g端将水排出，所以用高锰酸钾制取并粗略测定O2的体积时，装置的连接顺序为b-h-g-i，该选项不符合题意；C、氧气密度大于空气，用装置④收集时，空气从e端被排出，故检查是否收集满的方法是e处放置带火星的小木条，该选项符合题意；D、用锌和稀硫酸制取并收集干燥的H2时应选用固液常温型发生装置，选①，氢气密度比空气小，用④收集时应短进长出，用装置③干燥的H2时应长进短出，装置的连接顺序为a-c-d-e，该选项不符合题意；故选C。►变式训练1.（23-24九年级上·山东德州·阶段练习）实验室制取并收集氧气时，必不可少的一组仪器是A．集气瓶、铁架台、试管、带胶塞的导管B．酒精灯、水槽、试管、集气瓶C．试管、酒精灯、带胶塞的导管。集气瓶、铁架台D．铁架台、烧瓶、集气瓶、玻璃片【答案】A【详解】实验室制取氧气若用加热高锰酸钾、氯酸钾的方法，发生装置需要装药品的试管、固定试管的铁架台、加热的酒精灯，要收集氧气还需要集气瓶、带导管的橡皮塞；若用过氧化氢制取氧气发生装置需要装药品的试管、固定试管的铁架台，收集则需要带导管的橡皮塞、集气瓶；根据上述分析可知：实验室制取氧气必不可少的最简单的仪器是试管、铁架台、带导管的橡皮塞、集气瓶，故A选项正确。故选：A。2．（2023八年级下·山东威海·期中）氧气是人类活动的必需的物质之一，下列与氧气有关的实验装置图错误的是A．过氧化氢溶液制取氧气 B．高锰酸钾固体制取氧气C．收集 D．验满【答案】C【详解】A、过氧化氢制氧气用的是固液常温型发生装置，故选项A正确；B、加热高锰酸钾制氧气利用固固加热型，故选项B正确；C、氧气密度比空气大，用向上排空气法收集，氧气应从长管进入集气瓶，空气从短管排出集气瓶，故选项C错误；D、氧气的验满将带火星的木条放在瓶口，故选项D正确；故选：C。►考向03氧气的收集及检验典例（2024·山东威海·中考真题）下列所示分别是氧气的制取、干燥、收集和验满的装置图，其中错误的是A． B．C． D．【答案】B【详解】A、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，该反应为固液常温型，可选择图示发生装置制取氧气，图示装置正确；B、浓硫酸具有吸水性，且不与氧气反应，可用于干燥氧气，干燥氧气时，为了使氧气和浓硫酸充分接触，进气管与出气管的方向是“长进短出”，图中进气管与出气管的方向相反，图示装置错误；C、氧气的密度比空气的大，可选择向上排空气法收集，图示装置正确；D、氧气具有助燃性，检验氧气是否集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，则说明氧气已经收集满，图示装置正确；故选：B。►变式训练1．（23-24八年级下·山东烟台·期中）下列实验操作正确的是A．铁丝在氧气中燃烧 B．氧气验满C．加热高锰酸钾制氧气 D．装置气密性检查【答案】B【详解】A、铁丝在氧气中燃烧时，为防止生成的固体熔融物掉到瓶底，使瓶底炸裂，集气瓶的底部应放少量的水或铺一层细沙，图示操作错误；B、氧气能使带火星的木条复燃，验满时应将带火星的木条放在集气瓶口部，木条复燃，说明已满，图示操作正确；C、加热固体药品时，试管口要略微向下倾斜，以防冷凝水倒流引起试管炸裂，图示操作错误；D、有长颈漏斗的存在，不是密闭状态下直接用热敷法检查气密性是不正确的，图示操作错误。故选B。2．（24-25九年级上·山东菏泽·阶段练习）下列示意图分别是实验室氧气制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是A．制备 B．收集C．验满 D．性质【答案】D【详解】A、长颈漏斗应插入液面以下进行液封，防止气体沿长颈漏斗逸出，故错误；B、向上排空气法应该将导气管插到集气瓶底部去，便于空气排出，故错误；C、验满应该在集气瓶口部进行，而不是集气瓶内，故错误；D、铁丝燃烧实验在集气瓶底部预留水或者加上沙子，防止高温熔融物溅落炸裂集气瓶，故正确。故选D。►考向04制取氧气的操作步骤典例（24-25九年级上·山东日照·阶段练习）实验室制取氧气大致可分为以下几个步骤：a．将高锰酸钾装入试管；b．用带导管的橡皮塞塞紧试管口并固定；c．点燃酒精灯给试管加热；d．用排水法收集氧气；e．检查装置的气密性；f．熄灭酒精灯：g．将导气管从水中取出。正确的操作顺序是A．c→b→a→c→d→g→f B．e→a→b→c→d→g→fC．e→a→b→c→d→f→g D．c→a→b→d→e→g→f【答案】B【详解】根据加热高锰酸钾分解制取氧气时，操作步骤是：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)→定（用铁架台固定仪器装置）→点（点燃酒精灯，给试管加热）→收（收集氧气）→移（把导管移出水面）→熄（熄灭酒精灯），则操作顺序是e→a→b→c→d→g→f，故选B。►变式训练1.实验室制取氧气的过程中，下列实验操作与原因不正确的是选项ABCD实验目的检查气密性固定装置加热试剂收集气体实验操作先将导管伸入水中，再用双手紧握试管外壁将试管口略向下倾斜，固定在铁架台上先让试管底部均匀受热，再对高锰酸钾所在部位加热导管口刚有气泡冒出，就开始收集气体原因防止空气提前逸出，无明显现象防止冷凝水倒流，试管炸裂防止受热不均，试管炸裂防止氧气外逸，提高收集效率A．A B．B C．C D．D【答案】D【详解】A、 先将导管伸入水中，再用双手紧握试管外壁，防止空气受热膨胀，提前逸出，无明显现象，该选项操作正确；B、加热固体时，试管口要略向下倾斜，防止冷凝水倒流，引起试管炸裂，该选项操作正确；C、加热时，要先预热，后集中加热，防止试管因受热均匀而炸裂，该选项操作正确；D、由于刚产生的气泡为装置中的空气，则应待气泡连续且均匀冒出时，再开始收集，该选项操作不正确。故选D。2．【创新题】完成氧气的制取和性质时，下列实验中出现的异常现象原因分析不合理的是A．用瓶口向上排空气法收集，始终收集不到氧气——装置漏气B．利用排水法收集氧气，但是氧气浓度不大——收集前集气瓶内没有装满水C．用高锰酸钾制氧气时水槽里的水变红了——先熄灭酒精灯D．铁丝在氧气中燃烧时，下端系一根火柴的目的——引燃铁丝【答案】C【详解】A、用瓶口向上排空气法收集，始终收集不到氧气，可能的原因是装置漏气，说法正确，不符合题意；B、利用排水法收集氧气，但是氧气浓度不大，可能的原因是收集前集气瓶内没有装满水，说法正确，不符合题意；C、用高锰酸钾制氧气时水槽里的水变红了，可能的原因是试管口没有放一团棉花，使得加热时固体粉末进入水槽并溶解在水中，说法错误，符合题意；D、铁丝在氧气中燃烧时，下端系一根火柴的目的是引燃铁丝，说法正确，不符合题意。故选：C。3.加热高锰酸钾制氧气并用排水法收集气体，下列关于实验的“先”和“后”，正确的是A．先加入高锰酸钾试剂，后检查装置气密性B．加热时，先使试管均匀受热，后对试剂集中加热C．先在试管口放置一团棉花，后装入高锰酸钾试剂D．当实验结束时，应先熄灭酒精灯，后移除导管【答案】B【详解】A、加热高锰酸钾制氧气时，先检查制氧装置的气密性，如果气密性不好，再更换仪器，气密性良好，才能装药品，否则会浪费药品，故A错误；B、加热时，先使试管均匀受热，后对试剂集中加热，以免试管受热不均，而炸裂，故B正确；C、先在试管中装入高锰酸钾，后在试管口放置一团棉花，防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，故C错误；D、先熄灭酒精灯，再将导管从水槽中取出，水会倒流进入试管中，会引起试管炸裂，故D错误。故选B。跨学科实践一微型空气质量“检测站”的组装与使用涉及考点考点链接空气的污染与防治专题01考点一典例校园微型空气质量“检测站”的组装和使用，可以提高同学们保护环境的意识。下列相关说法不正确的是A．二氧化硫是有刺激性气味的气体污染物B．PM2.5的含量越高，空气质量越好C．积极植树造林有助于提升空气质量D．加强空气质量检测，有利于调控工业布局、减少空气污染【答案】B【详解】A、二氧化硫是有刺激性气味的气体有毒，属于污染物，选项说法正确；B、PM2.5属于可吸入颗粒物，其含量越高，空气质量越差，选项说法错误；C、积极植树造林有助于减少扬尘，提升空气质量，选项说法正确；D、加强空气质量检测，有利于调控工业布局、减少空气污染，选项说法正确。故选B。►变式训练1.（23-24八年级下·山东烟台·期末）随着环保意识的提高，人们对空气质量越来越关注。某实践活动小组在老师的带领下，对空气质量检测等开展了一系列项目式学习。活动一：了解空气质量指数所表示的含义空气质量指数(AirQualityIndex，简称AQ1)是定量描述空气质量状况的指数，分为六级，相对应空气质量的六个级别，其数值越大，说明空气污染状况越严重。【思考分析】(1)如图1是该日太原市的空气质量情况，该日的空气质量为(填“优”“良”或“轻度污染”)。【资料】酸雨的形成主要是由于大气中存在的酸性物质，主要是化石燃料的使用或汽车尾气的排放会产生大量的二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO)等。这些物质在大气中经过一系列化学反应，最终形成硫酸（H2SO4）和硝酸（HNO3），随着雨水降落到地面，从而形成酸雨。(2)空气中二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO)的主要来源是，所引起的环境问题是。活动二：认识微型空气质量“检测站”【查询网络】微型空气质量检测系统用于实时、准确检测室外空气污染物，其结构如图2。【交流思考】(3)太阳能板工作时进行的能量转化是。活动三；调查微型空气质量“检测站”【进行实践】同学们找到一个微型空气质量检测站，观察并记录不同时间显示的数据如表：二氧化氮/µg臭氧/µg一氧化碳/µg22.0158.03.26【交流思考】(4)除显示器显示的内容外，还需要检测的空气污染物有(写一种)。活动四：进行实践同学们对某工厂附近的空气质量感到好奇，调研发现工厂为了获得充足的能量，长期采用燃煤技术。于是同学们猜测该废气中含有二氧化硫。【查阅资料】二氧化硫是有刺激性气味的气体，能使澄清石灰水变浑浊，也能使品红溶液褪色。【设计并进行实验】(5)实验操作实验现象实验结论收集一瓶工厂排放的气体，加入品红溶液，振荡废气中含有二氧化硫【反思评价】(6)不选用澄清石灰水检验二氧化硫的原因是。活动五：提出空气质量改进方案【分享成果】(7)“绿水青山就是金山银山。”为了保护人类赖以生存的空气，请你和兴趣小组同学思考，我们自己在校园中能做什么？。【答案】(1)轻度污染(2)化石燃料燃烧/汽车尾气酸雨(3)太阳能转化为电能(4)SO2/PM2.5(5)品红溶液褪色(6)二氧化硫、二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊(7)节约用电（合理即可）【详解】（1）据图可知，空气污染指数是108，属于轻度污染；（2）化石燃料的使用或汽车尾气的排放会产生大量的二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO)等，最终可能导致酸雨；（3）太阳能电池板进行能量转化，其能量转化方式是将太阳能转化为电能；（4）在计入空气污染指数的项目中有二氧化硫、氮氧化合物、可吸入颗粒物、臭氧、一氧化碳等，故还需要检测这些物质；（5）由于二氧化硫能使品红褪色，实验结论中指出废气中含有二氧化硫，故混合气体通入品红溶液中，可观察到溶液褪色；（6）二氧化硫、二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊（7）在学校生活中可通过节约用电等措施来保护空气。2.【创新题】某中学进行微型空气质量“检测站”的组装与使用活动。活动一：了解城市空气质量(1)图1为某城市9月8日的空气质量情况。图中的“”代表（填字母）。a.氮气

b.氧气

c.二氧化碳

d.二氧化氮(2)空气质量报告中所列的空气质量指数（）越（填“大”或“小”），空气质量越好。活动二：检测某小区地下车库中的有害气体实验小组用微型空气质量“检测站”测得某小区地下车库中一氧化碳浓度如图2所示。(3)一氧化碳浓度最大的时间段是（填“”、“”或“”）。(4)一氧化碳浓度超标会中毒。若发现有人一氧化碳中毒时应该将患者移至空气流通的地方，并让患者及时吸氧，这是因为氧气具有的性质是。【答案】(1)d(2)小(3)t1-t2(4)能供给呼吸【详解】（1）目前计入空气污染指数的项目暂定为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物、臭氧等。a、氮气是空气的主要成分，不是空气污染物，故选项不符合题意；b、氧气是空气的主要成分，不是空气污染物，故选项不符合题意；c、二氧化碳是空气的成分之一，无毒，不是空气污染物，故选项不符合题意；d、二氧化氮有毒，属于空气污染物，故选项符合题意。故选d；（2）AQI是定量描述空气质量状况的指数，其数值越大，说明空气污染状况越严重。则空气质量报告中所列的空气质量指数（AQI）越小，空气质量越好。故填：小；（3）由小区地下车库中一氧化碳浓度图可知，一氧化碳浓度最大的时间段是t1-t2。故填：t1-t2；（4）一氧化碳浓度超标会中毒，这是因为一氧化碳极易与血液中的血红蛋白结合，造成生物体内缺氧。发现有人一氧化碳中毒时应该将患者移至空气流通的地方，并对患者及时吸氧，这是因为氧气具有的性质是能供给呼吸。故填：能供给呼吸。跨学科实践二基于特定需求设计和制作简易供氧器涉及考点考点链接氧气的实验室制法和工业制法专题01考点三常见气体的制取与净化专题15自然界中的氧循环专题01考点二典例项目学习小组在学习了实验室制氧气之后，查阅了相关资料，利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器，如图，其中药品A是过碳酸钠，遇水会分解出，药品B是一种黑色粉末状催化剂，回答下面小题。1．生活用品可以代替一些化学仪器。本实验利用了塑料瓶、注射器、吸管、输液管等进行实验，在该实验中相关说法错误的是A．B是二氧化锰 B．塑料瓶相当于锥形瓶C．吸管相当于玻璃棒 D．注射器相当于分液漏斗2．下列与制作简易供氧器项目有关说法错误的是A．乙瓶是利用氧气不易溶于水的原理，使氧气湿润B．输出的氧气可作为高能燃料C．根据乙中气泡的多少，可以判断氧气排出的快慢D．夏天鱼缸中溶解氧下降，可用该仪器给鱼缸中的鱼供氧【答案】1．C2．B【解析】1．A、过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，且二氧化锰为黑色固体，则B为二氧化锰，该选项说法正确；B、塑料瓶中可装入较多液体，则相当于锥形瓶，该选项说法正确；C、图中的吸管相当于导管，而不是玻璃棒，该选项说法错误；D、注射器可控制液体的滴加速度，则相当于分液漏斗，该选项说法正确。故选：C。2．A、乙瓶将氧气通入水中，氧气又从水中逸出，说明氧气不易溶于水，且还可将氧气润湿，该选项说法正确；B、氧气具有助燃性，而不具有可燃性，不能作燃料，该选项说法错误；C、根据乙中气泡的多少，可以判断氧气排出的快慢，该选项说法正确；D、夏天鱼缸中溶解氧下降，该装置可将氧气通入水中，则可用该仪器给鱼缸中的鱼供氧，该选项说法正确。故选：B。►变式训练1.化学兴趣小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。图甲为供氧器的工作原理，下列说法正确的是A．要防止输出氧气的管道堵塞，避免引发安全事故B．制氧剂只能是过氧化氢溶液和二氧化锰C．加湿过滤仓中水的作用是控制反应速率D．图乙用作加湿过滤仓时，b管与病人相连【答案】A【详解】A、若输出氧气的管道堵塞，容器内的气压会逐渐增大，可能引起爆炸，要防止输出氧气的管道堵塞，避免引发安全事故，正确；B、制氧剂不一定只能是过氧化氢溶液和二氧化锰，其他能产生氧气的物质组合也可以，只要是反应物是固体与液体混合，反应条件是不需加热，错误。C、加湿过滤仓中水的作用是对氧气进行加湿，根据加湿过滤仓水中气泡的多少，观察氧气的输出速率，而不是控制反应速率，错误。D、图乙用作加湿过滤仓时，氧气的密度小于水，a管与病人相连，这样可以保证氧气经过水的加湿后再被病人吸入，错误。故选A。2．校园微型空气质量“检测站”的组装和使用可提高学生动手实践的能力和增强保护环境的意识。根据测定的结果，可以计算空气质量指数(airqualityindex，AQI)。下列说法不正确的是A．空气质量指数越高，空气质量越好B．加强空气质量检测有利于调控工业布局、减少环境污染、改善人居环境C．一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、臭氧、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)等是计入空气质量评价的主要污染物D．空气质量级别越高，说明空气污染状况越严重【答案】A【详解】A、空气质量指数越高，空气质量越差，选项错误；B、加强空气质量检测有利于调控工业布局、减少环境污染、改善人居环境，选项正确；C、一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、臭氧、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)等是计入空气质量评价的主要污染物，选项正确；D、空气质量级别越高，说明空气污染状况越严重，选项正确；故选A。3.【创新题】学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。活动一如图1所示，该制氧机通过A、B两种物质产生氧气，其中A是过碳酸钠白色固体，B是二氧化锰黑色粉末。过碳酸钠()加水溶解会分解生成和。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内的现象为黑色粉末翻腾，溶液变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。(1)反应仓中生成氧气，过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是___________(填字母)。A．可以通过气泡观察氧气生成的速率B．降低氧气温度C．加快氧气的生成(2)验证过滤仓导出的气体是氧气的方法是。(3)图1反应仓中“通道”相当于图2装置中的(选填“c”或“d”)导管。活动二制作简易的家用制氧机(4)除需考虑反应原理、方法选择外，还需考虑很多方面的因素，例如：(写一条)。同学们在充分思考交流的基础上，利用家庭中常见材料，设计并制作了简易家用制氧机(如图3)，其中C瓶的作用相当于图1中的仓。(5)氧气能从图3瓶C中逸出，是因为氧气。【答案】(1)AB(2)将带火星的木条放在导管口a处，若木条复燃，则说明为氧气(3)c(4)原料是否安全、是否易获得等过滤(5)不易溶于水且不与水反应【详解】（1）A、氧气不易溶于水，可以通过观察过滤仓中气泡产生的速度来观察氧气生成的速率，符合题意；B、过滤仓中的水可以降低氧气的温度，符合题意；C、过滤仓中的水对氧气生成量无影响，不符合题意。故选：AB；（2）氧气具有助燃性，则验证过滤仓导出的气体是氧气的方法是：将带火星的木条放在导管口a处，若木条复燃，则说明为氧气；（3）图1中氧气从反应仓b口进入水中，再从过滤仓的a口出去，则图1反应仓中“通道”相当于图2装置中的c导管；（4）选择家用制氧机时，除需考虑反应原理、方法选择外，还需考虑原料是否安全、是否易获得等；图3中氧气从D瓶生成通过导管进入C瓶水中，再通过C中导管逸出，故其中C瓶的作用相当于图1中的过滤仓；（5）氧气能从图3瓶C中逸出，是因为氧气不易溶于水且不与水反应。1．下列有关实验现象的描述，正确的是A．硫在氧气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成无色无味的气体B．红磷在空气中燃烧，产生大量白色烟雾C．细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体D．木炭在空气中燃烧，发出耀眼白光【答案】C【详解】A、硫在氧气中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体，该选项描述不正确；B、红磷燃烧，产生大量白烟，而不是白色烟雾，该选项描述不正确；C、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，该选项描述正确；D、木炭在空气中燃烧，发出红光，该选项描述不正确。故选C。2．（24-25九年级上·山东日照·阶段练习）实验室制取氧气大致可分为以下几个步骤：a．将高锰酸钾装入试管；b．用带导管的橡皮塞塞紧试管口并固定；c．点燃酒精灯给试管加热；d．用排水法收集氧气；e．检查装置的气密性；f．熄灭酒精灯：g．将导气管从水中取出。正确的操作顺序是A．c→b→a→c→d→g→f B．e→a→b→c→d→g→fC．e→a→b→c→d→f→g D．c→a→b→d→e→g→f【答案】B【详解】根据加热高锰酸钾分解制取氧气时，操作步骤是：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)→定（用铁架台固定仪器装置）→点（点燃酒精灯，给试管加热）→收（收集氧气）→移（把导管移出水面）→熄（熄灭酒精灯），则操作顺序是e→a→b→c→d→g→f，故选B。3．空气是人类赖以生存的物质基础，下列有关空气的说法错误的是A．空气中的各种成分保持着它们各自的性质，通常情况下各成分间不发生化学反应B．食品在空气中因与氧气发生缓慢氧化而变质C．空气中二氧化碳含量过高会导致酸雨D．空气中稀有气体的体积分数比二氧化碳的大【答案】C【详解】A、空气中的各种成分保持着它们各自的性质，通常情况下各成分间不发生化学反应，A选项正确；B、氧气具有氧化性，食品在空气中因与氧气发生缓慢氧化而变质，B选项正确；C、空气中二氧化硫、二氧化氮含量过高会导致酸雨，而二氧化碳是空气的成分之一，不会导致酸雨，C选项错误；D、空气中稀有气体的体积分数（0.94%）比二氧化碳的体积分数（0.03%）大，D选项正确。故选：C。4．（24-25九年级上·山东德州·阶段练习）空气是一种宝贵的自然资源，关于空气成分的描述正确的是A．氧气：可以做保护气B．氮气：占空气中质量分数78%，是空气中含量最大的气体C．二氧化碳：占空气的体积分数为0.94%D．稀有气体：化学性质很不活泼【答案】D【详解】A、氧气化学性质比较活泼，不可以做保护气，说法错误；B、氮气占空气体积78%，是空气中体积分数最大的气体，说法错误；C、二氧化碳占空气的体积分数为0.03%，说法错误；D、稀有气体又称惰性气体，化学性质很不活泼，说法正确。故选：D。5．（24-25九年级上·山东日照·阶段练习）李华同学是个善于思考、善于总结的学生。学完氧气后，回家观察了家中养的金鱼，回忆了实验课上的硫粉、红磷、光亮的细铁丝在氧气中燃烧的实验（如图所示），总结了氧气的性质。你认为以下关于氧气的叙述正确的是A．金鱼能在水中生存，说明氧气极易溶于水B．硫、红磷在氧气中燃烧都产生白烟C．硫、红磷或铁与氧气的反应、金鱼的呼吸均体现了氧气的可燃性D．三个实验的集气瓶底部都放有少量水，其中硫燃烧的集气瓶底部放少量水的目的是吸收二氧化硫，防止污染大气【答案】D【详解】A、氧气是不易溶于水，A错误；B、红磷在氧气中燃烧会产生白烟，硫不会产生白烟，B错误；C、硫、红磷或铁与氧气的反应，体现氧气的助燃性、金鱼的呼吸均体现了氧气能供给呼吸，C错误；D、硫燃烧会生成有刺激性气味的气体二氧化硫，为防止空气污染，集气瓶底部放少量水，D正确。故选D。6．（23-24八年级下·山东威海·期中）氧循环是自然界的重要循环。下列说法正确的是A．动植物的呼吸能够减少自然界中的氧原子B．氧循环有利于维持大气中氧气含量的相对稳定C．氧循环就是自然界中氧气的循环D．氧循环和水循环过程中均发生了化学变化【答案】B【详解】A、动植物的呼吸消耗氧气，氧气是由氧分子构成的，故能够减少自然界中氧分子，故A错误；B、氧循环即呼吸等消耗氧气，植物的光合作用生成氧气，这样有利于维持大气中氧气含量的相对稳定，故B正确；C、氧循环是大自然中氧气的含量会由于生物的呼吸作用和物质的燃烧等减少，但又会随植物的光合作用而增加，周而复始地进行循环，故C错误；D、氧循环的光合作用和呼吸作用都有新物质生成属于化学变化，水循环主要是水的三态变化，是物理变化，故D错误。故选B。7．（24-25九年级上·山东临沂·阶段练习）下列图像分别表示四个实验过程中某些量变化。以下图像正确的是①②③④A．①图红磷燃烧测定空气中氧气含量 B．②图木炭在空气中加热C．③图二氧化锰与过氧化氢溶液混合制取氧气 D．④图加热一定质量的高锰酸钾固体【答案】C【详解】A、用红磷测定空气中氧气含量实验中，打开弹簧夹前，红磷燃烧放热，温度升高，压强增大，由于红磷燃烧消耗氧气，气体减少，随着反应结束温度恢复至室温，压强减小，小于初始压强，打开弹簧夹后，烧杯中的水进入集气瓶内，使得瓶内压强逐渐恢复至大气压强，故图像错误，不符合题意；B、木炭在空气中加热生成二氧化碳气体，固体的质量不断减小，故图像错误，不符合题意；C、二氧化锰与过氧化氢溶液混合制取氧气，二氧化锰是该反应的催化剂，反应前后质量不变，故图像正确，符合题意；D、加热一定质量的高锰酸钾固体，高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，加热到一定温度才开始分解，故一开始无气体生成，后生成氧气的质量逐渐增大，直至高锰酸钾完全分解不再变化，故图像错误，不符合题意。故选：C。8．（23-24九年级上·山东德州·阶段练习）如图是实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置图，下列有关实验操作的分析错误的A．气密性检查：用手握紧试管，观察到水中导气管有气泡冒出，说明装置不漏气B．试管口略向下倾斜：防止试管壁上的水流入试管底部，导致试管炸裂C．加热：直接用酒精灯的内焰对准药品所在位置加热D．停止加热：先把导管移出水面，再熄灭酒精灯【答案】C【详解】A、气密性检查：用手握紧试管，观察到水中导气管有气泡冒出，说明装置不漏气，故选项说法正确；B、试管口略向下倾斜：是为了防止试管壁上的水倒流入试管底部，导致试管炸裂，故选项说法正确；C、加热：应该先预热，再用酒精灯的外焰对准药品所在位置加热，故选项说法不正确；D、停止加热：先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水倒吸，炸裂试管，故选项说法正确。故选C。1．（22-23八年级下·山东烟台·期中）实验是科学探究的重要方法。如图是测定空气中氧气含量的两套实验装置，请结合图示回答下列问题：(1)图一中在装入药品前必须。图二中小气球的作用是，发生反应的化学方程式是。(2)由图一实验可推知反应后剩余气体的化学性质是。(3)图二装置的硬质玻璃管中空气体积为24mL，反应前注射器活塞位于16mL刻度处，反应完毕后，最终注射器活塞停留于9mL刻度处，则该实验测得空气中氧气的体积分数为。小明分析该实验结果与理论值有差异的可能原因是。(答一条)(4)图二实验中，为了使氧气反应更充分，实验中采取的措施合理的是_______(填序号)。A．铜粉平铺在玻璃管中 B．反复推拉注射器的活塞C．减少加热时间节省燃料 D．铜粉要足量(5)某兴趣小组的同学在老师指导下，对于图一的实验原理进行了进一步探究，过程如下：将装有足量红磷的燃烧匙置于瓶内中间，并把装有足量白磷的燃烧匙浸没在蒸馏水下。图乙表示用氧气传感器测量的容器内氧气浓度变化曲线图。他们用激光笔点燃红磷。【提出问题】红磷在烧瓶内熄灭后，瓶中是否有氧气剩余？【猜想与假设】①有氧气剩余；②无氧气剩余【实验操作】待红磷熄灭后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，他们用激光笔点燃白磷。【得出结论】分析图乙得出，猜想正确(填①或②)。【反思交流】①曲线DE段氧气浓度变化的主要原因是。②根据本实验的结论，用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法是否精确并说明理由。【答案】(1)检查装置的气密性调节装置内的气压，促进铜与氧气充分反应(2)不可燃、不助燃(或化学性质稳定)(3)装置漏气或铜粉的量不足或装置未冷却就读数(4)ABD(5)①白磷燃烧继续消耗氧气不精确，红磷燃烧并不能将氧气完全消耗【详解】（1）如图是测定空气中氧气含量，故反应前要检查装置的气密性，故填：检查装置的气密性；图二可以通过对注射器的推拉使装置内的空气流动，从而是氧气与铜充分反应，此时小气球可以收缩和膨胀，实现操作，故填：调节装置内的气压，促进铜与氧气充分反应；铜和氧气加热生成氧化铜，化学方程式为：；（2）由于红磷燃烧后未将所有气体消耗，说明剩余气体不可燃、不助燃(或化学性质稳定)（3）该实验测得空气中氧气的体积分数为，故填：；比实际空气中氧气含量低有可能是：装置漏气或铜粉的量不足或装置未冷却就读数等原因；（4）A、铜粉平铺在玻璃管中使铜和氧气充分接触，正确；B、反复推拉注射器的活塞，可以使空气与铜充分接触C、减少加热时间可能造成未使铜和氧气充分反应，错误；