专题02 空气与氧气2025-2026学年九上化学人教版2024期末复习讲义

专题02空气和氧气▉考点01空气的组成1.拉瓦锡对空气成分的测定法国化学家拉瓦锡研究了空气的成分。器里再加强热部分银白色的液态汞变成红色粉末，容器里空气的体积减小了红色粉末又变成了银白色物于密闭容器里所减小的体积空气由氧气和氮气组成2.空气中氧气含量的测定验原理及装置利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，生成固体，气体量减少，压强减小；容器内外的压强差将水压入密闭容器内，进入密闭容器内水的体积即为减少的氧气的体积。反应的文字表达式：红磷+氧气点燃生成五氧化二磷即伸入瓶中，并塞紧橡胶塞；⑤待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹①氧气约占空气总体的153.空气的成分氮气(N₂)氧气(O₂)二氧化碳(CO₂)4.测定空气中氧气含量的数字化实验(1)数字化实验：利用传感器和信息处理终端进行实验数据的采集与分析。实验时一般将传感器、数据采集器和计算机依次相连，采集实验过程中各种物理量(如温度、压强、浓度等)的数据，通过软件对数据进行记录、呈现和分析。(2)将测定空气中氧气的含量设计成数字化实验：第一步：将氧气传感器与数据采集器、计算机连接第二步：把氧气传感器插入盛有空气的容器，采集数据第三步：通过相关软件处理数据，并在计算机屏幕上显示空气中氧气的含量▉考点02纯净物和混合物纯净物只由一种物质组成由两种或两种以上的物质混合而成固定，可用专门的化学符号表示，如氧气可用O₂表示不固定，不能用固定的化学符号性质有固定的物理性质和化学性质组成混合物的各种成分保持它们各自的性质举例氮气(N₂)、二氧化碳(CO₂)、冰水共存物(H2O)空气、食盐水、各种天然水等联系说明纯净物是指含杂质很少的高纯度物质▉考点03空气是一种宝贵的资源1.氧气的用途氧气的用途：供给呼吸（可用于医疗急救、潜水、登山等）、支持燃烧（可用于炼钢、化工生产、气割、气焊、航空航天等）2.氮气的性质与用途(1)氮气的性质①物理性质熔点沸点②化学性质：不活泼，一般不燃烧，也不支持燃烧。(2)氮气的用途氮气的用途：制造硝酸和氮肥的重要原料、作保护气（焊接金属时用氮气以隔绝空气；食品包装中充入氮气以防腐）、液氮（医疗上利用液氮进行冷冻治疗；超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能）3.稀有气体物理性质化学性质很不活泼①用作保护气，如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气；▉考点04保护大气环境)工厂废气：多种有害气体(2)汽车尾气一氧化碳——有毒二氧化氮导致酸雨烟尘(3)煤等化石燃料的燃烧烟尘二氧化硫导致酸雨使用清洁能源：减少煤等化石燃料的使用，更多地2.空气质量指数日报(1)内容：空气质量指数、首要污染物、空气质量指数类别等。(2)目前计入空气质量评价的主要污染物：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物(粒径小于等于10μm的颗粒物，PM10)、细颗粒物(粒径小于等于2.5μm的颗粒物，PM2.5)和臭氧等。(3)空气质量分级标准空气质空气质级别一级二级三级四级五级六级空气质类别优良中度污染空气质量指数级别划分为六级，级别越高，指数越大，空气质量越差。▉考点05空气的组成氧气的物理性质性质①常温常压下，氧气是一种无色、无臭的气体。略大。③氧气不易溶于水，在室温下，1L水只能溶解约30mL氧气工业生产的氧气，一般加压贮存在蓝色的钢瓶中▉考点06氧气的检验与化学性质1.氧气的检验由此可知，氧气的检验可用带火星的木条。实验操作：把带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明该集气瓶中所盛的气体是氧气。2.探究氧气化学性质的实验(1)木炭与氧气反应实验现象共同现象：放出热量，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体文字表达式(2)硫与氧气反应(3)铁与氧气反应续燃烧);③待火柴快燃尽时再把铁丝插入集气瓶中(以免火柴燃烧消耗过多氧气，使现象不明显)第二单元(1)氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定条件下能跟许多物质发生化学反应，同时放出热量。第二单元(2)氧气具有助燃性。物质在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈，某些在空气中不能燃烧的物质(如铁)可以在氧气中燃烧。3.化学实验现象的观察与描述(1)物质燃烧现象的正确描述一光(或火焰)、二热、三生成(物)是否剧烈燃烧+发出光或火焰+是否放热+生成物的颜色、状态、气味等示例(2)描述实验现象三忌氧化硫”是实验结论放热或吸热也属于实验现象(3)描述实验现象时注意准确性区分发光与火焰发光：一般指沸点高的物质燃烧时的现象（如木炭在氧气中燃烧发出白光）火焰：气体、沸点低的物质或物质的蒸气燃烧产生的现象（如蜡烛、硫、酒精等燃烧时产生火焰）区分烟、雾、气烟：固体小颗粒在空气中扩散产生的现象（如红磷燃烧产生白烟）雾：小液滴在空气中扩散产生的现象（如打开盛浓盐酸的试剂瓶瓶塞，产生大量白雾）气：物质在通常状况下以气体状态存在，一般在有颜色、气味时描述▉考点07化合反应与氧化反应1.化合反应与氧化反应的比较由两种或两种以上物质生成另特点多变一，可用A+B+…→X关系2.剧烈氧化与缓慢氧化的比较像燃烧那样剧烈并发光、举例区别现象不同，反应的剧烈程度不同，反应条件不同联系▉考点08加热高锰酸钾制取氧气1.试剂：高锰酸钾(暗紫色固体)2.实验装置实验室里制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分。(1)发生装置的选择①实验室常见的气体发生装置类型及相应的选择依据见下图。②加热高锰酸钾制取氧气时，因高锰酸钾为固体，反应条件为加热，故选择固固加热型发生装置。(2)收集装置的选择→依据：气体密度和气体溶解性装置类型适用气体适用于难溶于水或不易溶于水，且不与水反应的气体适用于密度比空气的大且不与空气中的成分反应的气体适用于密度比空气的小且不与空气中的成分反应的气体氧气的密度比空气的大，可选择向上排空气法收集氧气；氧气不易溶于水且不与水反应，也可选择排水法收集氧气。4.操作步骤(以排水法为例)→谐音简记：“茶庄定点收利息”操作步骤简记操作方法检查装置的气密性查(茶)连接好装置，将导管末端插入水中，双手紧握试管，观察到导管口有气泡冒出，移开手后一段时间，导管中形成一段水柱，说明装置气密性良好将试剂装入试管装(庄)将试剂平铺在试管底部，并在试管口放一团棉花把试管固定在铁架台上定铁夹夹在距试管口14−点燃酒精灯点点燃酒精灯，先用酒精灯对试管预热，然后再对准试收集氧气收当导管口连续并比较均匀地放出气泡时，开始收集。待集气瓶里的水排完以后，在水面下用玻璃片盖住瓶口，取出集气瓶，正放在桌面上撤离导管离(利)实验结束后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯熄灭酒精灯熄(息)5.注意事项(1)仪器的组装要按从下到上、从左到右的顺序进行。(2)试管内的导管略露出橡胶塞即可，便于气体导出。(3)用排水法收集气体时，应先将集气瓶盛满水，用玻璃片盖住瓶口，再将其与玻璃片一起倒立在盛水的水槽内；待集满气后，先撤出导管并在水面下用玻璃片盖住瓶口，再将集气瓶移出水面。6.验满收集方法验满排水法当集气瓶里的水排完时，说明氧气已收集满向上排空气法将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满▉考点09工业上如何制取大量氧气分离液态空气法制氧气原理：液态氮的沸点(-196℃)比液态氧的沸点(-183℃)低，采用低温蒸发的方法可得到液态氧过程：空气降温加压生成业液态空气，升温-196℃生成氧气和液态氧▉考点10分解过氧化氢制取氧气1.过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用实验步骤实验现象实验分析带火星的木条不复燃过氧化氢在常温下分解缓慢，在较短时间内放出的氧气很少，不足以使带火星的木条复燃有大量气泡冒出，带火星的木条复燃二氧化锰加速了过氧化氢的分解，放出的氧气使带火星的木条复燃重新加入过氧化氢溶液，又有大量气泡冒出，带火星的木条复燃氧气是过氧化氢分解产生的，二氧化锰只起加快过氧化氢分解的作用，二氧化锰的化学性质没有改变【实验结论】二氧化锰能加快过氧化氢分解制取氧气的速率，二氧化锰本身化学性质不变。2.用过氧化氢溶液制取氧气(1)试剂：过氧化氢溶液、二氧化锰(黑色粉末)(2)反应原理：过氧化氢通过二氧化锰生成水+氧气(3)实验装置(4)实验步骤①组装仪器，检查装置的气密性；②装试剂：先向锥形瓶内加入二氧化锰固体，塞好带有分液漏斗(或长颈漏斗)和导管的双孔橡胶塞，向分液漏斗(或长颈漏斗)中加入过氧化氢溶液；③收集气体。▉考点11催化剂和催化作用1.催化剂和催化作用的概念催化剂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作催化剂催化作用催化剂在化学反应中所起的作用叫作催化作用2.催化剂的特点一变二不变一变：改变化学反应速率，包含加快和减慢二不变：反应前后催化剂本身质量不变、化学性质不变3.设计实验验证某物质是否为某反应的催化剂的方法①称量一定量的某物质，记录质量为m₁②取两套相同的实验装置装入同样质量的反应物，向其中一套装置内加入该物质，比较加入该物质前后反应速率是否改变(通常根据产生相同结果时所需时间来确定)③从反应后的混合物中分离提取出该物质(常通过溶解、过滤、洗涤、烘干等操作),再称量质量，记录为m₂,比较m1与m₂是否相等④再取与②中相同的装置和质量相同的反应物，加入分离提取出的该物质，记录产生同样结果所需时间4.催化剂的作用催化剂在化工生产中有重要而广泛的应用，生产化肥、农药、化工原料等都要使用催化剂。▉考点12分解反应与化合反应的比较分解反应化合反应定义由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应特点一变多多变一通式X—→A+B+…A+B+…→X举例关系都是化学反应的基本类型，二者属于并列关系一．测定空气里氧气含量的探究（共3小题）1．教材32页科学•技术•社会——数字化实验小红利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行了再探究（如图1），得到的数据曲线如图2所示。【查阅资料】红磷燃烧生成五氧化二磷，五氧化二磷有毒，易溶于水。（1）写出图1装置中测定空气中氧气含量的化学方程式4P+5O2点燃2P2O5（2）图2压强曲线中，BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热导致气压增大幅度大于氧气消耗导致气压减小幅度。X曲线表示的是温度。（填“温度”或“氧气浓度”）。（3）实验前集气瓶中的水为15mL，若集气瓶的容积为250mL（燃烧匙所占体积忽略不计），实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为62mL。（4）集气瓶中装水的作用是吸收五氧化二磷（合理即可）。【答案】（1）4P+5O2点燃2P2O5（2）红磷燃烧放热导致气压增大幅度大于氧气消耗导致气压减小幅度；温度。（3）62。（4）吸收五氧化二磷。【解答】解：（1）图1装置中测定空气中氧气含量的化学方程式是4P+5O2点燃2P2O5故答案为：4P+5O2点燃2P2O5（2）图2压强曲线中，BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热导致气压增大幅度大于氧气消耗导致气压减小幅度。X曲线表示的是温度，是因为反应前后数值相等。故答案为：红磷燃烧放热导致气压增大幅度大于氧气消耗导致气压减小幅度；温度。（3）实验前集气瓶中的水为15mL，若集气瓶的容积为250mL（燃烧匙所占体积忽略不计），实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为15mL+（250mL﹣15mL）×1故答案为：62。（4）集气瓶中装水的作用是吸收五氧化二磷。故答案为：吸收五氧化二磷。2．为了帮助同学们更好地理解“空气中氧气含量的测定”的实验原理，老师利用传感器技术测定了实验装置内的压强。Ⅰ.测定空气里氧气含量的步骤如下：a.完成装置气密性检查b.在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份c.用弹簧夹夹紧胶皮管d.点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察现象e.待红磷熄灭后，冷却至室温后打开弹簧夹，观察现象（1）步骤d中反应的化学方程式是4P+5O2点燃2P2O5（2）步骤e中观察到的现象是烧杯中的水倒吸入瓶中，瓶内水面大约上升一等份。（3）在上述步骤中，导致图2中DE段气压变化的实验操作是e（填字母序号）。（4）右边甲图为图2中A点时集气瓶内气体组成的微观示意图，请在乙图中画出D点集气瓶内气体组成的微观示意图（画在答题卡上）。Ⅱ.食品脱氧剂（以铁粉为主的物质组成）能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，使食品处于无氧状态。同学们尝试用图3装置进行实验来测定空气中氧气的含量。下表是实验过程中记录的有关数据：实验所需的时间/min0510303545量筒中液面的刻度/mL503527.519.719.719.7（5）脱氧剂发生复杂的化学反应，首先是铁粉与氧气、水反应生成Fe（OH）2固体，写出该反应的化学方程式2Fe+2H2O+O2＝2Fe（OH）2。（6）分析表中数据得知，至少经过30分钟后，量筒中的液面不再下降。（7）据表中数据推算，广口瓶中氧气的体积分数约为20.2%。（结果精确到0.1%）（8）若实验结束时，量筒中的液面不再下降时，读取量筒中液面时俯视，则测得的氧气含量比真实值偏小（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）。【答案】（1）4P+5O2点燃2P2O5（2）倒吸入瓶中，瓶内水面大约上升一等份；（3）e；（4）；（5）2Fe+2H2O+O2＝2Fe（OH）2；（6）30；（7）20.2%；（8）偏小。【解答】解：（1）红磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，反应的化学方程式为4P+5O2点燃2P2O5（2）红磷燃烧消耗了装置内氧气，氧气约占空气总体积的15（3）DE段，压强恢复至常压，说明此时打开了弹簧夹，水被吸入集气瓶中，故选：e；（4）空气的主要成分是氮气和氧气，D点时压强最小，说明装置内氧气被完全消耗，剩余的气体主要是氮气，故图为；（5）铁粉与氧气、水反应生成氢氧化亚铁固体，该反应的化学方程式为2Fe+2H2O+O2＝2Fe（OH）2；（6）分析表中数据得知，至少经过30分钟后，量筒中的液面不再下降；（7）量筒内水减少的体积就是消耗氧气的体积，则消耗氧气的体积为50mL﹣19.7mL＝30.3mL，则广口瓶中氧气的体积分数约30.3mL150mL（8）若实验结束时，量筒中的液面不再下降时，读取量筒中液面时俯视，读数偏大，导致计算的进入广口瓶中的水偏少，则测得的氧气含量比真实值偏小。故答案为：（1）4P+5O2点燃2P2O5（2）倒吸入瓶中，瓶内水面大约上升一等份；（3）e；（4）；（5）2Fe+2H2O+O2＝2Fe（OH）2；（6）30；（7）20.2%；（8）偏小。3．实践小组开展了“测定空气中氧气含量”的再探究活动。资料：1.红磷的着火点是260℃，白磷的着火点是40℃2.相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。3.相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。【史料研究】二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置粗略测出空气中氧气的含量。（1）加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内汞液面上升，产生该现象的原因是汞与氧气反应生成氧化汞，导致钟罩内气体减少，气压减小。【实验回顾】（2）实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图2），反应的化学方程式为4P+5O2点燃2P2O5。当冷却至室温后，集气瓶内剩余气体的成分是DA.五氧化二磷B.主要成份为氮气和氧气C.纯净的氮气D.主要成份为氮气的混合气体【优化与实验】同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后改进实验再探究，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据。其中部分数据如图4、图5所示。（3）图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀。（4）图5中BC段压强增大，原因是反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大。计算白磷消耗的氧气约占空气体积的19.37%（精确到0.01%）。【反思与交流】（5）请从燃烧条件的角度分析上述分别利用红磷和白磷进行实验时，测得氧气含量的结果存在较大差异的主要原因是白磷的着火点比红磷的着火点低。（6）上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和试剂弊端，可选择的替代试剂有铜粉（写一种）。【答案】（1）汞与氧气反应生成氧化汞，导致钟罩内气体减少，气压减小；（2）4P+5O2点燃2P2O5（3）反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀；（4）反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大；19.37；（5）白磷的着火点比红磷的着火点低；（6）铜粉。【解答】解：（1）汞与氧气反应生成氧化汞，导致钟罩内气体减少，气压减小，所以玻璃钟罩内的汞液面上升；（2）磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，化学方程式为：4P+5O2点燃2P2O5（3）图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀。（4）图5中BC段压强增大，原因是反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大。相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比，气体体积与分子数成正比，则相同的温度和体积下，气体压强与气体体积成正比，则白磷消耗的氧气占空气的体积为103.15kPa−83.17kPa103.15kPa（5）从燃烧条件的角度分析产生上述两个结果较大差异的主要原因是：白磷的着火点比红磷的着火点低。（6）铜粉在加热的条件下能与氧气反应生成固体氧化铜，可用于测定空气中氧气的含量，且相对来说比较安全和环保。故答案为：（1）汞与氧气反应生成氧化汞，导致钟罩内气体减少，气压减小；（2）4P+5O2点燃2P2O5（3）反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀；（4）反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大；19.37；（5）白磷的着火点比红磷的着火点低；（6）铜粉。二．纯净物和混合物的判别（共3小题）4．下列物质中，属于纯净物的是（）A．矿泉水 B．液态氮 C．赤铁矿 D．不锈钢【答案】B【解答】解：A、矿泉水中含有水、可溶性杂质，由多种物质组成，属于混合物，故错误；B、液氮是氮气的液态形式，只含有一种物质，属于纯净物，故正确；C、赤铁矿的主要成分是氧化铁，还含有其它杂质，属于混合物，故错误；D、不锈钢是铁的合金，属于混合物，故错误。故选：B。5．日常生活中的下列各组物质，前者属于混合物、后者属于纯净物的是（）A．空气、纯牛奶 B．啤酒、矿泉水 C．白醋、冰水混合物 D．二氧化碳、铁【答案】C【解答】解：A.空气是由氮气、氧气、二氧化碳等多种物质组成的混合物；纯牛奶中含有水、蛋白质等多种物质，也是混合物，故A不符合题意；B.啤酒中含有水、酒精等多种物质，属于混合物；矿泉水中含有水和多种矿物质，属于混合物，故B不符合题意；C.白醋中含有醋酸、水等物质，属于混合物；冰水混合物是水的固体和液体存在状态，是一种物质，属于纯净物，故C符合题意；D.二氧化碳和铁都是由一种物质组成的，属于纯净物，故D不符合题意；故选：C。6．下列各图中“〇”和“●”分别表示不同元素的原子，其中表示混合物的是（）A． B． C． D．【答案】B【解答】解：A、图示由同一种分子构成，属于纯净物，故A不符合题意；B、图示由三种分子和一种原子构成，属于混合物，故B符合题意；C、图示由同一种原子构成，属于纯净物，故C不符合题意；D、图示由同一种分子直接构成的纯净物，故D不符合题意。故选：B。三．空气的成分（共2小题）7．下列有关空气的说法正确的是（）A．空气是混合物 B．空气是由空气分子构成 C．空气中氮气极易溶于水 D．空气中稀有气体的体积分数最大【答案】A【解答】解：A、空气是由氮气、氧气、稀有气体等多种物质组成的，属于混合物，故A说法正确；B、空气中含氮分子、氧分子等，不存在空气分子，故B说法错误；C、空气中氮气难溶于水，故C说法错误；D、空气中各成分的体积分数：氮气约占78%、氧气约占21%、稀有气体约占0.94%、二氧化碳约占0.03%、水蒸气和杂质约占0.03%，则空气中氮气的体积分数最大，故D说法错误。故选：A。8．化学就在我们身边，它与我们的生活息息相关。请按要求从下列物质中选择填空：①氧气；②氮气；③五氧化二磷；④二氧化硫；⑤二氧化碳；⑥矿泉水；⑦氖气。请用这些物质的数字代号填空：（1）空气中含量最多的气体是②；（2）属于有刺激性气味的有毒气体的是④。【答案】（1）②；（2）④。【解答】解：（1）空气中含量最多的气体是氮气，约占空气体积的78%；（2）属于有刺激性气味的有毒气体的是二氧化硫。故答案为：（1）②；（2）④。四．空气成分示意图相关问题（共2小题）9．如图是空气成分体积含量示意图，有关气体a、b、c的说法正确的是（）A．气体a常用作焊接金属的保护气 B．气体a化学性质比较活泼，可用于食品防腐 C．气体b可用作发射宇宙火箭的燃料 D．气体c主要成分是CO2【答案】A【解答】解：A、空气的成分按体积计算，大约是：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其他气体占0.03%，则气体a是氮气，化学性质不活泼，常用作焊接金属的保护气，故选项说法正确。B、气体a是氮气，化学性质不活泼，可用于食品防腐，故选项说法错误。C、气体b是氧气，能支持燃烧，但不具有可燃性，不能用作发射宇宙火箭的燃料，故选项说法错误。D、气体c主要成分是稀有气体，故选项说法错误。故选：A。共创全国文明城市，共享美丽幸福邵阳。请完成下面小题。10．新宁崀山风景秀美，空气清新。如图是空气成分（按体积分数）的饼状图，由图可知空气中含量最多的气体是（）A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体【答案】B【解答】解：由空气成分（按体积分数）的饼状图可知，空气中含量最多的气体是氮气，约占空气总体积的78%。故选：B。五．拉瓦锡测定空气中氧气含量（共2小题）11．法国化学家拉瓦锡用如图装置，用定量的方法研究了空气的成分．他以汞为原料通过反复实验，得出空气是由氮气和氧气组成的，其中O2（填化学式）约占空气总体积的15的结论。该实验过程涉及两个化学反应，写出其中任意一个反应的化学方程式2Hg+O2△2HgO或2HgO△2Hg+O2↑，氧化汞是红色的固体，它是由分子【答案】氮气和氧气；O2；2Hg+O2△2HgO或2HgO△2Hg+O2↑；红、分子。【解答】解：用汞加热测定空气中氧气的含量中，可得到空气是由氮气和氧气组成的，且氧气约占空气体积的五分之一；汞与氧气加热生成氧化汞，氧化汞加热分解为汞和氧气，反应的化学方程式分别为：2Hg+O2△2HgO或2HgO△2Hg+O2↑；其中氧化汞为红色固体，氧化汞是由分子构成的。故答案为：氮气和氧气；O2；2Hg+O2△2HgO或2HgO△2Hg+O2↑；红、分子。12．同学们也可以像化学家一样认识和应用化学反应。（1）微观角度：拉瓦锡使用汞和氧气的反应研究空气的组成，此变化中原子（填“分子”或“原子”）不变。（2）量的角度：若反应生成21.7g氧化汞（HgO），其中汞元素的质量为20.1g。（3）学会应用：反应后曲颈甑内剩余的气体主要为氮气的化学性质不活泼，故常用作保护气。（4）学会分析：此实验能粗略测定空气中氧气的含量，原因是abc（填字母编号，多选）。a.汞只与空气中的氧气反应b.生成的氧化汞常温下不是气态c.装置中有足量汞（5）学会反思：化学课上老师使用红磷燃烧测定空气中氧气的含量，其化学方程式是4P+5O2点燃2P2O5，课堂上老师没有使用上述拉瓦锡的实验，你认为原因是汞蒸发会污染空气【答案】（1）原子；（2）20.1g；（3）氮气；保护气；（4）abc；（5）4P+5O2点燃2P2O5【解答】解：（1）拉瓦锡使用汞和氧气的反应研究空气的组成，此变化中分子发生变化，原子不变；（2）若反应生成21.7g氧化汞（HgO），其中汞元素的质量为21.7g×201（3）汞与氧气反应生成氧化汞固体，消耗氧气，则反应后曲颈甑内剩余的气体主要为氮气，由于氮气的化学性质不活泼，故常用作保护气；（4）a、实验中汞只与空气中的氧气反应，只消耗空气中的氧气，故a符合题意；b、生成的氧化汞常温下是固态，没有生成其他气体，故b符合题意；c、装置中有足量汞，能把装置内的氧气几乎耗尽，故c符合题意。故选：abc。（5）红磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O2点燃2P2O5故答案为：（1）原子；（2）20.1g；（3）氮气；保护气；（4）abc；（5）4P+5O2点燃2P2O5六．氮气的用途（共2小题）13．博物馆常用空气中含量最多的气体保护文物。该气体是（）A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳【答案】A【解答】解：空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%，所以空气中含量最多的气体是氮气。故选：A。14．在食品包装中常充入某气体以延长保质期，从物质的性质、价格、资源等因素分析这种气体最可能是（）A．O2 B．N2 C．CO D．He【答案】B【解答】解：A.O2是氧气，氧气性质比较活泼，能与许多物质发生氧化反应，会加速食品的变质，不能用于食品包装延长保质期，故A错误；B.N2是氮气，氮气化学性质稳定，在空气中含量高，资源丰富，价格便宜，可用于食品包装中以延长保质期，故B正确；C.CO是一氧化碳，一氧化碳有毒，不能用于食品包装，故C错误；D.He是氦气，氦气化学性质稳定，但氦气在空气中含量低，制取成本高，资源相对较少，不适合大规模用于食品包装，故D错误；故选：B。七．稀有气体的用途（共2小题）15．“自古深情留不住，总是套路得人心”。在化学世界里，“套路”有时是正确的，有时是不正确的。以下有关“物质﹣﹣性质﹣﹣用途”的对应关系中，不正确的是（）A．氮气﹣﹣化学性质稳定﹣﹣食品防腐 B．干冰﹣﹣升华吸热﹣﹣制冷剂 C．氧气﹣﹣可燃性﹣﹣火箭发射 D．稀有气体﹣﹣通电能发出不同颜色的光﹣﹣霓虹灯【答案】C【解答】解：A、氮气化学性质稳定，可以用作食品防腐，该选项说法正确；B、干冰升华吸热，可以用作制冷剂，该选项说法正确；C、氧气不具有可燃性，该选项说法不正确；D、稀有气体通电能发出不同颜色的光，可以用作霓虹灯，该选项说法正确。故选：C。16．请用①二氧化碳；②氮气；③氧气；④稀有气体填空．（1）灯泡中充入②（填序号，下同）可延长其使用寿命；（2）医疗急救和切割金属时用③；（3）通电时发出不同的光，可制多种光源的是④；（4）可用于制汽水、啤酒的是①．【答案】见试题解答内容【解答】解：（1）氮气化学性质比，故较稳定一般不与其他物质发生化学反应．故（1）答案：②（2）氧气支持呼吸，故可用于医疗急救，氧气还能支持燃烧故可用于切割金属，故（2）答案：③（3）稀有气体在电流的作用下产生不同颜色的光，故（3）答案：④（4）二氧化碳和水反应生成碳酸，故（4）答案：①八．氧气的物理性质（共2小题）17．下列有关空气说法正确的是（）A．空气中氮气的质量分数约为78% B．空气是一种宝贵的资源 C．空气中的氧气易溶于水 D．洁净的空气是纯净物【答案】B【解答】解：A.空气中氮气的体积分数约为78%，而非质量分数，故A不正确；B.空气提供氧气、氮气、稀有气体等资源，广泛应用于工业、医疗等领域，是宝贵的自然资源，故B正确；C.空气中的氧气不易溶于水，故C不正确；D.洁净的空气是由氮气、氧气等混合而成，属于混合物，故D不正确。故选：B。18．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．空气中的氧气易溶于水，所以鱼儿能在水中生存 B．二氧化硫是空气污染物之一 C．城市街道美丽的霓虹灯与稀有气体的应用有关 D．空气由多种物质组成，属于混合物【答案】A【解答】解：A.氧气是不易溶于水的，而不是易溶于水。鱼儿能在水中生存是因为水中溶解有少量的氧气，故A错误；B.二氧化硫是空气污染物，它会导致酸雨等环境问题，故B正确；C.稀有气体在通电时会发出不同颜色的光，可用于制作霓虹灯，故C正确；D.空气由氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等多种物质组成，属于混合物，故D正确；故选：A。九．氧气的化学性质（共2小题）19．兴趣小组探究氧气浓度对燃烧的影响，实验结果如图所示。下列说法正确的是（）A．带火星木条在氧气浓度为35%时能复燃 B．用排空气法收集氧气，验满时带火星木条复燃，则氧气已集满 C．0.5mm细铁丝燃烧所需氧气的最低浓度为86% D．氧气浓度和铁丝直径会影响铁丝燃烧剧烈程度【答案】D【解答】解：A.从“带火星木条在不同浓度氧气中燃烧情况”图可知，带火星木条在氧气浓度为35%时亮，并非复燃，故A选项错误。B.用排空气法收集氧气时，当氧气的浓度达到55%时，验满时带火星木条就复燃，所以带火星木条复燃时，不能说明氧气已收集满，故B选项错误。C.从“细铁丝在不同浓度氧气中燃烧情况”图可知，0.5mm细铁丝在氧气浓度为86%时剧烈燃烧，但不能就此判定其燃烧所需氧气的最低浓度为86%，有可能在更低浓度下也能燃烧，只是图中未体现，故C选项错误。D.从“细铁丝在不同浓度氧气中燃烧情况”图可以看出，随着氧气浓度升高，铁丝燃烧剧烈程度增加；同时，不同直径的铁丝在相同氧气浓度下燃烧剧烈程度也不同，所以氧气浓度和铁丝直径会影响铁丝燃烧剧烈程度，故D选项正确。故选：D。20．构建知识网络是学习化学的一种重要方法。小明对物质在氧气中燃烧的反应进行了如图所示的整理，其中X是能使澄清石灰水变浑浊的气体。请回答下列问题：（1）X的化学式为CO2。（2）写出反应③的化学方程式3Fe+2O2点燃Fe3O4，该反应的基本反应类型是化合反应（3）反应④产生二氧化硫，它对环境的主要影响是形成酸雨。（4）请设计实验证明反应②有水产生点燃蜡烛，将干冷的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁出现水雾。【答案】（1）CO2；（2）3Fe+2O2点燃Fe3O4（3）形成酸雨；（4）点燃蜡烛，将干冷的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁出现水雾。【解答】解：（1）碳在氧气中充分燃烧生成二氧化碳，X的化学式为CO2。（2）反应③是铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为3Fe+2O2点燃Fe3O4（3）反应④产生二氧化硫，它对环境的主要影响是形成酸雨。（4）实验证明反应②有水产生，可点燃蜡烛，将干冷的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁出现水雾，说明生成了水。故答案为：（1）CO2；（2）3Fe+2O2点燃Fe3O4（3）形成酸雨；（4）点燃蜡烛，将干冷的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁出现水雾。十．氧气的用途（共5小题）21．生机勃勃的地球离不开空气，下列关于空气的成分性质与用途不相符的是（）A．氮气化学性质不活泼——用于食品保护气 B．氧气具有助燃性——用作燃料 C．液氦温度低——作氩氦刀治疗肿瘤 D．稀有气体通电发光——制作霓虹灯【答案】B【解答】解：A.氮气化学性质不活泼，不易与其他物质发生反应，所以可以用于食品保护气，防止食品被氧化变质，故A正确；B.氧气具有助燃性，能支持燃烧，但氧气本身不能燃烧，不能用作燃料，故B错误；C.液氦温度低，在氩氦刀治疗肿瘤时可利用其低温的特性，故C正确；D.稀有气体通电时发出各种颜色的光，可用于制作霓虹灯，故D正确；故选：B。22．神舟十三号载人飞船返回舱成功着陆。返回舱内可以供给航天员呼吸的气体是（）A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳【答案】A【解答】解：A.氧气是供给呼吸的重要气体，航天员在返回舱内需要氧气来维持生命活动，故A正确；B.氮气不能供给呼吸，它在空气中主要起到稀释氧气等作用，故B错误；C.稀有气体化学性质很不活泼，不能供给呼吸，故C错误；D.二氧化碳是呼吸作用的产物，不能供给呼吸，故D错误；故选：A。（多选）23．物质的性质和用途对应不正确的是（）A．氧气做燃料——助燃性 B．氦气充探空气球——密度小 C．稀有气体作保护气——通电发出有色光 D．氮气作保护气——稳定性【答案】AC【解答】解：A、氧气具有助燃性，可用作助燃剂，不能作燃料，故选项说法错误。B、氦气填充探空气球，是因为氦气的密度小于空气，故选项说法正确。C、稀有气体作保护气，是因为稀有气体化学性质很不活泼；稀有气体通电发出有色光，可制成多种用途的电光源，利用的是稀有气体的物理性质，故选项说法错误。D、氮气作保护气，是因为氮气的化学性质稳定，故选项说法正确。故选：AC。24．2024年4月26日，神舟十八号航天员乘组顺利入驻“天宫”。在空间站中能供给呼吸的气体是（）A．氧气 B．氮气 C．水蒸气 D．二氧化碳【答案】A【解答】解：氧气能供给呼吸，氮气、水蒸气和二氧化碳都不能供给呼吸，因此在空间站中能供给呼吸的气体是氧气。故选：A。25．小明到西藏旅游，为预防高原反应，应随身携带的气体是（）A．O2 B．H2 C．N2 D．CO2【答案】A【解答】解：氧气的用途主要有两个：支持燃烧和供给呼吸；小明到西藏旅游，为预防高原反应，应随身携带的气体是氧气。因为氧气能供给呼吸，携带氧气可以缓解因缺氧导致的高原反应。而氢气（H2）、氮气（N2）、二氧化碳（CO2）都不能供给呼吸，无法预防高原反应，所以应携带O2；故选：A。十一．木炭在氧气中燃烧及其实验（共2小题）26．同学们在实验室设计如下实验探究氧气的性质，下列分析正确的是（）A．夹持木炭的仪器是试管夹 B．木炭在空气中加热后发出白光，放热 C．倒入的澄清石灰水会变浑浊 D．将烧至红热的木炭快速伸入集气瓶中【答案】C【解答】解：A.夹持木炭的仪器为坩埚钳，不能用试管夹，故错误；B.木炭在空气中燃烧，现象是发出红光，同时放热，并非发出白光，故错误；C.木炭在氧气中燃烧会生成二氧化碳，而二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以若检验该反应的生成物，加入适量澄清石灰水，澄清石灰水会变浑浊，故正确；D.若把红热的木炭快速伸入集气瓶下部，燃烧产生的热和二氧化碳会将中上部未反应的氧气排出，使燃烧无法持续进行。正确做法是把加热至红热的木炭由瓶口向下缓慢插入，目的是使木炭与氧气充分反应，故错误。故选：C。燃烧是人类最早利用的化学反应之一。回答27﹣27题。27．木炭在氧气中燃烧的现象描述不正确的是（）A．产生白烟 B．发白光 C．剧烈燃烧 D．放出热量【答案】A【解答】解：木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，但不能产生白烟，故选：A。十二．铁在氧气中燃烧及其实验（共3小题）28．如图甲所示为某小组使用数据采集器探究“铁丝在氧气中燃烧”的实验装置，集气瓶内氧气的体积分数随时间的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是（）A．集气瓶中放少量水，用于吸收有毒物质 B．将铁丝绕成螺旋状的目的是促进燃烧 C．开始采集数据时，瓶内是纯净的氧气 D．铁丝停止燃烧时，瓶内氧气已经耗尽【答案】B【解答】解：A.铁丝燃烧生成四氧化三铁，生成物温度很高，若直接接触集气瓶底，易导致瓶底炸裂，水可以吸收热量，因此集气瓶中放少量水，可以防止高温生成物炸裂集气瓶底，不是用于吸收有毒物质，A错误；B.将铁丝绕成螺旋状，可以增大铁丝与氧气的受热面积，目的是促进燃烧，B正确；C.根据图乙，开始采集数据时，瓶内氧气的体积分数约为80%，可知瓶内不是纯净的氧气，C错误；D.根据图乙，铁丝停止燃烧时，瓶内氧气体积分数不为0，可知氧气没有耗尽，D错误。故选：B。29．兴趣小组将长度、粗细相同的铁丝，绕成不同形状，用火柴引燃后放入不同浓度的氧气中进行多次实验，测定铁丝剧烈燃烧时间，得到数据如图。下列说法错误的是（）A．铁丝燃烧剧烈程度与氧气的起始浓度有关 B．铁丝拉直不会出现火星四射剧烈燃烧的现象 C．实验a的异常现象可能是因为铁丝受热熔断 D．待火柴快燃尽时将铁丝伸入集气瓶，防止火柴燃烧消耗更多O2【答案】B【解答】解：A.从图片数据可以看出，随着集气瓶内氧气起始浓度（体积分数）从60%逐渐增大到90%，铁丝剧烈燃烧时间总体上呈变化趋势，说明铁丝燃烧剧烈程度与氧气的起始浓度有关，氧气浓度越高，铁丝燃烧可能越剧烈，故A选项说法正确。B.从图片可知，在较高氧气浓度下，拉直状态的铁丝也有剧烈燃烧的情况，只是剧烈燃烧时间与绕成大螺旋状的铁丝不同，所以铁丝拉直也会出现火星四射剧烈燃烧的现象，故B选项说法错误。C.实验a中可能由于铁丝受热达到熔点而熔断，导致不能持续剧烈燃烧，从而出现异常现象，故C选项说法合理。D.火柴燃烧会消耗氧气，如果火柴未快燃尽时就将铁丝伸入集气瓶，会消耗较多氧气，使集气瓶内氧气浓度降低，不利于铁丝燃烧，所以待火柴快燃尽时将铁丝伸入集气瓶，防止火柴燃烧消耗更多O2，故D选项说法正确。故答案为：B。30．如图是在实验室完成的铁丝、木炭在氧气中燃烧的实验。（1）进行实验甲时，集气瓶内预先加入少量水的目的是防止高温生成物溅落炸裂集气瓶；铁丝在氧气中燃烧的化学方程式为3Fe+2O2点燃Fe3O4（2）实验乙中，木炭在氧气中燃烧的现象是发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。【答案】（1）防止高温生成物溅落炸裂集气瓶；3Fe+2O2点燃Fe3O4（2）发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。【解答】解：（1）铁丝在氧气中燃烧会生成高温的四氧化三铁固体，这些固体溅落可能会使集气瓶炸裂，所以进行实验甲时，集气瓶内预先加入少量水的目的是防止高温生成物溅落炸裂集气瓶。铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，化学方程式为3Fe+2O2点燃Fe3O4（2）实验乙中，木炭在氧气中燃烧比在空气中更剧烈，其现象是发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。这是因为氧气浓度越高，木炭燃烧越剧烈，燃烧产物二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。故答案为：（1）防止高温生成物溅落炸裂集气瓶；3Fe+2O2点燃Fe3O4（2）发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。十三．硫在氧气中燃烧及其实验（共2小题）31．如图是硫在氧气中燃烧的实验。燃烧停止后，取出燃烧匙，用毛玻璃片盖紧集气瓶，振荡、悬空倒置，发现毛玻璃片不脱落。已知等量氢氧化钠溶液比水吸收二氧化硫效果好，下列说法不正确的是（）A．硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰 B．硫在氧气中燃烧比在空气中剧烈 C．毛玻璃片不脱落是因为集气瓶内压强减小 D．将氢氧化钠溶液换成水，实验成功率更高【答案】D【解答】解：A、硫在氧气中燃烧会产生明亮的蓝紫色火焰，故选项A说法正确；B、氧气具有助燃性，空气中氧气含量相对较低，而纯氧气中氧气浓度高，所以硫在氧气中燃烧比在空气中剧烈，故选项B说法正确；C、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫能与氢氧化钠溶液反应，导致集气瓶内压强减小，外界大气压将毛玻璃片紧紧压住，因此毛玻璃片不脱落，故选项C说法正确；D、已知等量氢氧化钠溶液比水吸收二氧化硫效果好，若将氢氧化钠溶液换成水，吸收二氧化硫的量会减少，实验成功率会降低，故选项D说法错误；故选：D。32．如图是硫在氧气中燃烧的实验装置图，燃烧时发出明亮的蓝紫色火焰，有刺激性气味的气体产生，写出该反应的化学方程式S+O2点燃SO2，集气瓶中的水除了能吸收硫燃烧生成的有毒气体外，还可以将燃烧匙浸入水中，及时熄灭燃烧匙中的火焰，其灭火原理是隔绝氧气（或使可燃物的温度降低到着火点以下）【答案】明亮的蓝紫色；S+O2点燃SO2【解答】解：硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，并生成有刺激性气味的气体；在点燃的条件下，硫与氧气反应生成二氧化硫，反应的化学方程式是S+O2点燃SO2故答案为：明亮的蓝紫色；S+O2点燃SO2十四．探究氧气的性质（共3小题）33．用如图装置探究氧气的性质，步骤如下：①将透明实验盒用隔板分成两部分，点燃蜡烛，将倾倒室中的氧气传感器连接电脑并采集数据；②将氧气缓慢倒入倾倒室；③提起中间隔板；④观察并记录蜡烛的燃烧现象。下列叙述合理的是（）A．25s时进行的实验操作是步骤② B．与12.5s时刻比较，50s时蜡烛更明亮 C．实验结束时氧气被完全消耗 D．该实验不能说明氧气的密度比空气大【答案】B【解答】解：A.实验步骤中，先点燃蜡烛、连接氧气传感器采集数据，然后将氧气缓慢倒入倾倒室，此时氧气进入倾倒室会使氧气传感器检测到氧气含量上升，从图像看，25s时氧气含量最高，说明氧气已经倾倒完，故A选项叙述不合理；B.氧气含量越高，蜡烛燃烧越剧烈、越明亮。12.5s时氧气含量较低，50s时氧气含量更高，所以与12.5s时刻比较，50s时蜡烛更明亮，故B选项叙述合理；C.从图像可知，实验结束时氧气含量不为0，说明氧气没有被完全消耗，故C选项叙述不合理；D.实验中氧气是从倾倒室倒入，提起隔板后氧气进入燃烧室使蜡烛燃烧更旺，这表明氧气向下运动进入了燃烧室，能说明氧气的密度比空气大，故D选项叙述不合理。故选：B。34．有学者提出“铁丝燃烧绕成螺旋状，是为了防止燃烧点因迅速上升到集气瓶内氧气低浓度区而熄灭”。据此，化学学习小组的同学决定对铁丝在氧气中燃烧进行更深入的探究。活动一：氧气的制取和浓度测定如图1，在集气瓶中加入30mL质量分数为10%的过氧化氢溶液，取1g粉末状的二氧化锰加入集气瓶中。将带有氧气浓度传感器的塑料瓶套盖在集气瓶上方，分别测量反应前后集气瓶内氧气浓度数值。（1）取用二氧化锰的仪器是药匙，集气瓶内发生反应的化学方程式为2H2O2MnO22H2（2）实验结束后，若要将二氧化锰从混合物中分离，可采取的方法是过滤、洗涤、干燥。活动二：探究铁丝燃烧时长的影响因素如图2所示，从同一长铁丝上分别截取3根长度相同的铁丝，将1根拉直、另2根绕成直径大小不同的螺旋状，下端系上燃着的小木条进行燃烧实验。每种形状的铁丝平行测量3次，所测得的实验数据如图3所示。（3）实验时，3根铁丝均要完全伸入集气瓶中，原因是符合控制变量法，使反应面积相同。（4）每种形状的铁丝平行测量3次，目的是多次测量取平均值可以减小误差。（5）实验中发现不管铁丝形状如何，其燃烧时长均在曲线附近，说明铁丝剧烈燃烧的时长与铁丝的形状关系不大。（6）通过对实验数据的分析，可以得出铁丝剧烈燃烧时长主要与集气瓶内氧气的起始浓度有关。【答案】（1）药匙；2H2O2MnO22H（2）过滤、洗涤、干燥；（3）符合控制变量法，使反应面积相同；（4）多次测量取平均值可以减小误差；（5）铁丝剧烈燃烧的时长与铁丝的形状关系不大；（6）集气瓶内氧气的起始浓度。【解答】解：（1）取用二氧化锰粉末可以用药匙；过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，化学方程式为：2H2O2MnO22H（2）实验结束后若要将MnO2从混合物汇总分离出来，由于MnO2不溶于水，可采取的方法是过滤、洗涤、干燥；（3）对比实验中，根据控制变量的原则，实验时，3根铁丝均要完全伸入集气瓶中，符合控制变量法，使反应面积相同；（4）每种形状的铁丝平行测量3次，多次测量取平均值可以减小误差；（5）实验中发现不管铁丝形状如何，其燃烧时长均在曲线附近，说明铁丝剧烈燃烧的时长与铁丝的形状关系不大；（6）通过对实验数据的分析，当铁丝的性质相同时，集气瓶内氧气的起始浓度越大，铁丝剧烈燃烧的时长越短，故可以得出铁丝剧烈燃烧时长主要与集气瓶内氧气的起始浓度有关。故答案为：（1）药匙；2H2O2MnO22H（2）过滤、洗涤、干燥；（3）符合控制变量法，使反应面积相同；（4）多次测量取平均值可以减小误差；（5）铁丝剧烈燃烧的时长与铁丝的形状关系不大；（6）集气瓶内氧气的起始浓度。35．实验是科学探究的重要途径，下面是有关氧气化学性质的探究实验。（1）实验一：铁丝在氧气中剧烈燃烧。实验时，铁丝下端系火柴的目的是引燃铁丝。（2）实验二：木炭在氧气中燃烧后，验证产物的方法是向反应后的集气瓶中倒入澄清石灰水，振荡，若石灰水变浑浊，则证明生成了二氧化碳。（3）实验三的实验结论是氧气约占空气体积的五分之一。正确选择试剂是实验成功的关键，该实验中对试剂的选择合理的是BC。（填字母）。A.可以用铁代替红磷进行实验B.红磷需要足量C.只与氧气反应（4）在“实验一”“实验三”中，可以把水换成细沙的实验是实验一。（5）根据上述实验，说明氧气的化学性质比较活泼（填“比较活泼”或“不活泼”）。【答案】（1）引燃铁丝；（2）向反应后的集气瓶中倒入澄清石灰水，振荡，若石灰水变浑浊，则证明生成了二氧化碳；（3）氧气约占空气体积的五分之一；BC；（4）实验一；（5）比较活泼。【解答】解：（1）铁丝在氧气中燃烧时，铁丝下端系火柴的目的是：通过火柴燃烧放热，使铁丝温度达到着火点，从而引燃铁丝；（2）木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，验证产物的方法是：向反应后的集气瓶中倒入澄清石灰水，振荡，若石灰水变浑浊，则证明生成了二氧化碳，因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，发生反应CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O；（3）实验三应该是测定空气中氧气含量的实验，其实验结论是：氧气约占空气体积的五分之一。该实验中对试剂的选择合理的是：A.不可以用铁代替红磷进行实验，因为铁在空气中不能燃烧，无法消耗氧气来测定氧气含量，故A错误。B.红磷需要足量，这样才能将集气瓶中的氧气完全消耗，使实验结果更准确，故B正确。C.所选试剂需要只与氧气反应，且反应后不能生成气体，否则会影响对氧气含量的测定，故C正确。故选：BC；（4）在实验一（铁丝在氧气中燃烧）和实验三（测定空气中氧气含量）中，可以把水换成细沙的实验是实验一。因为铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底部放少量水或细沙是为了防止高温熔融物溅落炸裂瓶底，而测定空气中氧气含量的实验中，水的作用是吸收五氧化二磷并显示氧气约占空气体积的五分之一，不能用细沙代替；（5）根据上述实验，铁丝能在氧气中剧烈燃烧，木炭能在氧气中燃烧，说明氧气能支持多种物质燃烧，氧气的化学性质比较活泼。故答案为：（1）引燃铁丝；（2）向反应后的集气瓶中倒入澄清石灰水，振荡，若石灰水变浑浊，则证明生成了二氧化碳；（3）氧气约占空气体积的五分之一；BC；（4）实验一；（5）比较活泼。十五．过氧化氢制取氧气实验（共3小题）36．如图所示，过氧化氢（H2O2）在催化剂二氧化锰（MnO2）的作用下，迅速分解放出大量氧气（O2），下列现象正确的是（）A．气球胀大，红墨水右移 B．气球缩小，红墨水左移 C．气球胀大，红墨水左移 D．气球缩小，红墨水右移【答案】B【解答】解：过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，迅速分解放出大量氧气，导致瓶中压强增大，由于气球缩小，导致气球中的压强增大，红墨水向左移动。故选：B。37．用“w”型玻璃管进行微型实验。将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触。下列说法不正确的是（）A．若a处粉末是木炭粉，能看到木炭燃烧 B．若a处粉末是硫粉，b处应接尾气处理装置 C．若a处粉末是红磷，能观察到有白雾生成 D．该装置具有节约试剂、污染小、所需氧气现制现用的特点【答案】C【解答】解：A、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，由燃烧的条件可知，在加热的条件下，木炭能在氧气中燃烧，故A说法正确；B、若a处粉末是硫粉，硫燃烧生成的气体是二氧化硫，会污染空气，b处应接有尾气处理装置，故B说法正确；C、若a处粉末是红磷，加热红磷，能看到红磷燃烧，有白烟产生，不是白雾，故C说法错误；D、由装置的特点可知，使用该微型装置进行实验优点有节约药品试剂、污染小、所需氧气现制现用的特点，故D说法正确。故选：C。38．过氧化氢是临床诊断严重疾病的生物标志物之一。在纳米酶催化分解H2O2过程中测定吸光度可实现定量检测H2O2。如图是不同因素对该检测灵敏度影响的变化曲线，吸光度越大，则检测H2O2灵敏度越高。下列有关说法正确的是（）A．加入纳米酶催化H2O2分解可加快反应速率并产生更多氧气 B．分析曲线可知，检测最佳纳米酶浓度约为3.0mg•mL﹣1，最佳反应时间约为35min C．比较不同纳米酶浓度对检测灵敏度的影响需控制在相同的反应时间内测定 D．研究多因素影响的复杂问题，可同时改变多个因素以研究影响关系【答案】C【解答】解：A、加入纳米酶催化H2O2分解可加快反应速率，但是不能产生更多氧气，故选项不正确。B、分析曲线可知，检测最佳纳米酶浓度约为3.0mg•mL﹣1，最佳反应时间约为30min，是因为该条件下吸光度最好，故选项不正确。C、比较不同纳米酶浓度对检测灵敏度的影响需控制在相同的反应时间内测定，故选项正确。D、研究多因素影响的复杂问题，不能同时改变多个因素以研究影响关系，故选项不正确。故选：C。十六．高锰酸钾制取氧气实验（共2小题）39．下列图像能正确反映对应变化关系的是（）A.在盛有一定量二氧化锰的烧杯中加入过氧化氢溶液B.在盛有一定量过氧化氢溶液中加入二氧化锰C.用酒精灯加热一定量高锰酸钾固体D.加热高锰酸钾固体至质量不再减轻A．A B．B C．C D．D【答案】A【解答】解：A、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，因此随着过氧化氢溶液质量的增大，氧气的质量也在不断增大，图示正确；B、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，在此反应中，二氧化锰是催化剂，只能加快反应速率，不能增大氧气的量，因此在盛有一定量过氧化氢溶液中加入二氧化锰时，生成氧气的量不会随着二氧化锰质量的增大而增大，图示错误；C、高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，因此反应前二氧化锰的质量为零，随着反应的进行，二氧化锰的质量不断增大，当高锰酸钾完全分解后，二氧化锰的质量不再增大，图示错误；D、高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，固体质量不断减少，当高锰酸钾完全分解后，剩余固体是锰酸钾和二氧化锰，但固体质量不为零，图示错误。故选：A。40．选用如图装置进行O2的制取和性质实验。（1）图1中，KMnO4分解的化学方程式为2KMnO4（2）用图2装置进行铁丝燃烧实验，发生反应的化学方程式是3Fe+2O2（3）用图3装置进行木炭燃烧实验，观察到木炭剧烈燃烧、放热、发出白光。【答案】（1）2KMnO（2）3Fe+2O（3）发出白光。【解答】解：（1）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为；2KMnO（2）铁和氧气点燃生成四氧化三铁，化学方程式是：3Fe+2O（3）木炭在纯氧中剧烈燃烧、放热、发出白光。故答案为：（1）2KMnO（2）3Fe+2O（3）发出白光。十七．氧气的制取装置（共2小题）41．下列发生装置中，可用于实验室加热高锰酸钾制取氧气的是（）A． B． C． D．【答案】A【解答】解：高锰酸钾是固体，反应条件是加热，为了防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，要在试管口放一团棉花，故选：A。42．实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中，不需要使用的一组仪器是（）A．大试管、集气瓶 B．烧杯、玻璃棒 C．酒精灯、铁架台 D．导气管、单孔塞【答案】B【解答】解：实验室中用高锰酸钾来制取氧气，发生装置为：大试管、铁架台、铁夹、酒精灯、带导管的单孔塞，收集装置为集气瓶，水槽等装置和仪器。而在实验中用不到烧杯和玻璃棒，故选项B给的仪器用不到故选：B。十八．氧气的收集方法（共2小题）43．实验室需收集一瓶约含14A、集气瓶中装入14B、集气瓶中装入34C、导管伸入到集气瓶体积的14D、导管伸入到集气瓶体积的34A．A B．B C．C D．D【答案】B【解答】解：A、需要收集一瓶大约14空气的氧气，即收集34的氧气，所以集气瓶中应灌B、需要收集一瓶大约14空气的氧气，即收集34的氧气，所以集气瓶中应灌C、用排空气法收集氧气无法收集34D、用排空气法收集氧气无法收集34故选：B。44．化学是一门以实验为基础的学科，化学实验室是进行科学探究的重要场所，在探究过程中要选择合适的实验仪器以及运用正确的操作方法。如图a～h为常用仪器。（1）仪器g的名称锥形瓶；（2）量取6mL的液体，可以选择10mL（填“5”或“10”或“50”）的量筒，读数时，仰视会导致量取的液体的体积偏大（填“大”或“小”）；（3）仪器c常用于收集气体，用向上排空气方法收集氧气（选填“向上”或“向下”）；（4）上述a～h这8种仪器中能够直接加热的仪器是d（填序号）。【答案】（1）锥形瓶；（2）10；大；（3）向上；（4）d。【解答】解：（1）由图示可知，仪器g的名称是锥形瓶；（2）量取6mL的液体，要选择10mL量筒，仰视会导致量取的液体的体积偏大；（3）氧气的密度比空气略大，用c收集气体，选用向上排空气方法收集氧气；（4）上述a～h这8种仪器中能够直接加热的仪器是试管。故答案为：（1）锥形瓶；（2）10；大；（3）向上；（4）d。十九．氧气的检验和验满（共2小题）具备基本的化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证。回答45﹣45题。45．鉴别一瓶气体是否为氧气，下列操作正确的是（）A．观察颜色 B．闻气味 C．伸入带火星的木条 D．倒入澄清石灰水【答案】C【解答】A.氧气没有颜色，无法使用观察气体颜色来辨别氧气，故A错误；B.氧气是无色、无味的气体，无法根据气味来辨别氧气，故B错误；C.插入带火星的木条，氧气可以助燃，可以使带火星的木条复燃，可以用来鉴别氧气，故C正确；D.氧气不能使澄清的石灰水变浑浊，不能用倒入澄清的石灰水方法来鉴别一瓶气体是否为氧气，故D错误。故选：C。46．带有火星的木条在氧气中能够复燃，这种方法常用来检验氧气。【答案】复燃【解答】解：氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，采用这种方法常用来检验氧气。二十．制取氧气的操作步骤和注意点（共3小题）47．如图为实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置．在实验过程中，当观察到气泡在导气管口连续、均匀地冒出时，才开始收集气体，其目的是（）A．为了检验该实验装置的气密性 B．为了提高收集到的氧气的纯度 C．防止水槽中的水倒吸使试管破裂 D．防止高锰酸钾颗粒进入导气管【答案】B【解答】解：A、检查装置的气密性要在装入药品之前，故错误；B、当观察到气泡在导气管口连续、均匀地冒出时，才开始收集气体，就是为提高收集到的氧气的纯度，故正确；C、试管口向下倾斜是防止水槽中的水倒吸使试管破裂，故错误；D、防止高锰酸钾颗粒进入导气管，要在试管口放一团棉花，故错误。故选：B。48．列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中，错误的是（）A． B． C． D．【答案】C【解答】解：A、该反应中反应物为固体，反应条件为加热，应选择固体加热型发生装置，该装置中试管口要略向下倾斜，防止冷凝水倒流炸裂试管，且试管口要放一团棉花，防止加热时固体粉末进入导管，堵塞导管，图示操作正确，故A不符合题意；B、氧气不易溶于水且不与水反应，可采用排水法进行收集，图示操作正确，故B不符合题意；C、氧气密度比空气略大，应采用向上排空气法进行收集，图示操作错误，故C符合题意；D、氧气密度比空气略大，可采用向上排空气法进行收集，图示操作正确，故D不符合题意。故选：C。49．下列用高锰酸钾固体制取氧气的系列操作中正确的是（）A．取用药品 B．加热药品 C．收集氧气 D．氧气验满【答案】C【解答】解：A、取用粉末状药品时，试管倾斜，用药匙或纸槽把药品送到试管底部，然后使试管直立起来，故选项错误。B、实验室加热高锰酸钾制取氧气时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管，故选项错误。C、氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集氧气，故选项正确。D、氧气验满时将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满，不能伸入集气瓶内，故选项错误。故选：C。二十一．催化剂的概念、性质及用途（共2小题）50．用W形管进行如图微型实验，将H2O2溶液推入管中与MnO2接触。下列说法错误的是（）A．若a处粉末是木炭粉，可观察到发出白光 B．若a处粉末是硫粉，b处应连接吸收生成物，以免污染空气的装置 C．MnO2能增大H2O2分解生成O2的质量 D．用W形管进行微型实验可以节约试剂【答案】C【解答】解：A、将H2O2溶液推入管中与MnO2接触，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，若a处粉末是木炭粉，可观察到木炭燃烧发出白光，故选项说法正确。B、若a处粉末是硫粉，硫粉燃烧会生成二氧化硫，二氧化硫是空气污染物，则b处应连接吸收生成物，以免污染空气的装置，故选项说法正确。C、MnO2是该反应的催化剂，能加快H2O2分解速率，但不能增大H2O2分解生成O2的质量，故选项说法错误。D、用W形管进行微型实验，药品用量少，可以节约试剂，故选项说法正确。故选：C。51．上海科学家经过近两年的探索，筛选尝试了大量金属、合金催化剂，最终发现由金属钯、锡组成的合金催化剂，只需非常低的电压，就能够将所输入电能的99%用于驱动二氧化碳转化为甲酸，有效达成“碳中和”。下列有关催化剂的理解错误的是（）A．同一物质可做多个化学反应的催化剂 B．对于同一化学反应，可以有几种不同的催化剂 C．催化剂能改变化学反应速率，也能增加或减少生成物的质量 D．催化剂在化学反应前后化学性质没有改变，但物理性质可能改变【答案】C【解答】解：A、同一物质可做多个化学反应的催化剂，例如二氧化锰可以用作氯酸钾、过氧化氢分解的催化剂，故A正确；B、对于同一化学反应，可以有几种不同的催化剂，例如二氧化锰、氧化铜、氧化铁都可以用作过氧化氢分解的催化剂，故B正确；C、催化剂能改变化学反应速率，不能增加或减少生成物的质量，故C错误；D、催化剂在化学反应前后化学性质没有改变，但物理性质可能改变，故D错误。故选：C。二十二．催化剂参与的图像问题（共3小题）52．如图为利用数据传感技术探究有无催化剂条件下过氧化氢分解的装置与得到的气压﹣时间变化图。下列说法错误的是（）A．甲装置中有催化剂，乙装置中无催化剂 B．甲装置中过氧化氢会分解，乙装置中过氧化氢不会分解 C．曲线①表示甲装置的变化情况，曲线②表示乙装置的变化情况 D．甲、乙装置内过氧化氢都会分解，最终得到的氧气量相同【答案】B【解答】解