专题03 空气和氧气-2022年初三毕业班化学常考点归纳与变式演练·学案

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专题03 空气和氧气
考点归纳

一、空气的成分及用途
1．法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究空气成分，得出结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5。
2．空气的成分及其体积分数（大约）
空气成分
氮气
氧气
稀有气体
二氧化碳
水蒸气和其它成分
体积分数
78%
21%
0.934%
0.034%
0.02%
3．空气各成分的用途：
（1）氮气：工业生产硝酸和氮肥，食品防腐，液态氮气用作制冷剂；
（2）氧气：O2供给呼吸，支持燃烧，钢铁冶炼，金属焊接；
（3）稀有气体用作保护气，制作多用途电光源
4．空气质量：
（1）空气中的有害物：SO2、CO、NO2、O3和可吸入颗粒物、总悬浮颗粒物；
（2）空气污染指数越高，污染越严重；
（3）CO2不属于空气污染物，但含量增多会引起温室效应。
二、测定空气中氧气的含量
实验
原理
利用某些物质(如红磷)燃烧消耗密闭容器中的氧气，使密闭容器内的压强减小，在大气压的作用下进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积实验
装置
实验

实验
步骤
（1）连接装置，并检查装置的气密性。 （2）把集气瓶液面以上容积分成5等份。
（3）在燃烧匙内放入过量红磷。
（4）夹紧弹簧夹，点燃红磷并迅速伸入集气瓶中，立即塞紧橡皮塞。
（5）燃烧结束，待集气瓶冷却到室温，打开弹簧夹
实验
现象
象红磷燃烧生成大量白烟，冷却至室温，打开弹簧夹，水经导管进入集气瓶且进入水的体积约占原容器中空气体积的
实验
结论
氧气约占空气体积的；该实验还说明氮气难溶于水，不能燃烧也不支持燃烧
误差
分析
没有冷却至室温就读数；铜红磷量不足；加热时间不够；装置漏气。
实验
反思
此实验药品应满足的条件：
（1）物质易在空气中点燃，且只与空气中的氧气反应。
（2）生成物最好是固体，或生成的气体易被液体吸收，如用木炭或硫粉代替红磷，则集气瓶中的水应换成氢氧化钠溶液等碱溶液
变式
装置

三、实验室制取氧气
1．催化剂概念：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。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
2．催化剂特点
（1）“一变二不变”：改变化学反应速率(有的加快反应速率,有的减慢反应速率);自身的质量和化学性质在反应前后均没有改变。
（2）对于同一反应,催化剂不是唯一的;对于不同反应,催化剂可能相同。
（3）催化剂不能增加或减少生成物的质量。
3．氧气实验室制法
制取
方法
高锰酸钾制取氧气
氯酸钾制取氧气
过氧化氢制取氧气
反应
原理
△

2KMnO4 ══ K2MnO4+MnO2+O2↑
MnO2

2KClO3 ══ 2KCl+3O2↑
MnO2

2H2O2 ══ 2H2O+O2↑
反应
条件
加热
加热，二氧化锰作催化剂
常温，二氧化锰作催化剂

试剂
状态
固体
固体+固体
固体+液体
发生
装置


收集
装置

检验及
验满
（1）检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃，说明该气体为氧气。
（2）验满方法：将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃，表明该瓶氧气已经收集满
注意
事项
①用加热的方法制取氧气时，试管口要略向下倾斜,以防止冷凝水回流到热的试管底部，使试管炸裂。
②用高锰酸钾制取氧气时，试管口应放一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管而堵塞导管。
③用排水法收集氧气时，当导管口有大量气泡冒出时，开始收集，实验结束后,先将导管移出水槽,再熄灭酒精灯,以防止水槽中的水倒流入试管，使试管因骤然冷却而炸裂。
④用过氧化氢制取氧气时，若用长颈漏斗，末端必须伸入液面下(或形成液封)，以防止生成的气体从长颈漏斗末端逸出。
四、氧气的性质
（1）物理性质：无色、无味的气体，不易溶于水（故可以用排水法收集）； 密度比空气大（故收集的一瓶氧气，要正放在桌面上）。
（2）化学性质：
 与木炭反应；
原理：C+O2CO2。
现象：空气中：发红光，放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体。氧气中：发白光，放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体
注意：木炭伸入瓶中时，要自上而下，缓慢伸入（目的使木炭与氧气充分反应）。
‚ 与铁丝反应；
原理：3Fe+2O2Fe3O4。
现象：空气中：变红热，不燃烧；氧气中：剧烈燃烧，火星四射，放热，生产黑色物质
注意：铁丝用砂纸打磨（除去表面的氧化物）； 在铁丝一端系一根火柴棒（引燃）；铁丝绕成螺旋状（预热未燃烧的的铁丝）；在瓶底加少量水或铺一层细沙（防止高温生成物使集气瓶炸裂）；燃着的铁丝不能接触瓶壁（防止炸裂瓶壁）。
ƒ 与木石蜡反应
现象：空气中：发红光，放热，生成水雾和使澄清石灰水变浑浊的气体。氧气中：发白光，放热，生成水雾和使澄清石灰水变浑浊的气体
思考：木炭等在空气中反应与在氧气中反应剧烈程度明显不同，为什么？物质与氧气反应时，单位体积的空间里氧分子的数目越多，反应就越剧烈。
考点讲解
考点1：空气成分与用途
【例1】空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是（　　）
A．O2 B．CO2 C．N2 D．Ne
【答案】C
【解析】空气中各成分及体积分数为：氮气：78%、氧气：21%、稀有气体：0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质：0.03%．氮气在空气中含量最多且化学性质不活泼。
故选：C。
【例2】某些袋装食品需要充气防腐，下列最宜作充入气体的是（ ）
A.氮气 B.氧气 C.甲烷 D.一氧化碳
【答案】A
【解析】氮气化学性质较稳定，无毒且来源广，可以作袋装食品保护气。故选A。
变式演练


【变式1】空气成分中，体积分数最大的是（ ）
A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳
【答案】B
【解析】空气成分中，体积分数：氮气78%，氧气21%，稀有气体0.94%，二氧化碳0.03%和其他气体0.03%。故选B。
【变式2】（2021·辽宁葫芦岛市·九年级一模）空气中，稀有气体的体积分数约为（ ）
A．0.03% B．78% C．21% D．0.94%
【答案】D
【解析】空气中，按体积分数计算，氮气约为78%，氧气约为21%，稀有气体约为0.94%，二氧化碳约为0.03%，其它气体和杂质约为：0.03%。
故选D。
【变式3】（2021·吉林中考真题）空气成分中可用于医疗急救的是（ ）
A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳
【答案】B
【解析】
空气中的氧气可以供给呼吸，可用于医疗急救，故选B。
方法技巧


1．空气的成分是以体积分数计的，不是质量。


考点2：污染与防护措施
【例3】下列物质直接排放到空气中，不会产生大气污染的是（　　）
A．NO2 B．CO2 C．SO2 D可吸入颗粒物
【答案】B
【解析】A、NO2是空气污染物；
B、CO2不是空气污染物；
C、SO2是空气污染物；
D、可吸入颗粒物是空气污染物；
故选：B。
【例4】（2021·湖北襄阳市·中考真题）为了防治大气污染，打赢蓝天保卫战，下列做法不提倡的是（ ）
A．积极植树造林 B．使用清洁能源
C．直接排放废气 D．公共交通出行
【答案】C
【解析】
A、积极植树造林，可以改善空气质量，保护环境，不符合题意；
B、使用清洁能源，可以减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，保护环境，不符合题意；
C、直接排放废气，会污染空气，应处理达标后再排放，符合题意；
D、公共交通出行，可以减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，保护环境，不符合题意。
故选C。
变式演练


【变式1】每年6月5日是世界环境日，在呵护环境的行动中，下列做法不恰当的是（　　）
A．科学管理水产养殖 B．实施垃圾分类处理
C．大力推广新能源汽车 D．增高烟囱排放废气
【答案】D
【解析】A、科学管理水产养殖，保护水资源，做法恰当，故选项错误；
B、实施垃圾分类处理做法恰当，故选项错误；
C、大力推广新能源汽车做法恰当，故选项错误；
D、增高烟囱排放废气做法不恰当，因为废气还是排在空气中，故选项正确； 故选：D。
【变式2】（2021·广东中考真题）下列不属于空气质量指数（简称AQI）中污染物监测范砖的是（ ）
A．CO B．SO2 C．N2 D．PM2.5
【答案】C
【解析】
空气污染包括有害气体污染和粉尘污染，有害气体包括二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳；粉尘污染包括PM2.5
故选：C。
【变式3】（2021·湖北宜昌市·中考真题）“减污降碳，保卫蓝天”，校园内下列做法不符合这一主题的是（ ）
A．网上祭英烈 B．循环用教材 C．集中烧落叶 D．分类放垃圾
【答案】C
【详解】
A、网上祭英烈，可以减少污染物的排放，保护环境，不符合题意；
B、循环用教材，可以节约资源，保护环境，不符合题意；
C、集中烧落叶，会产生可吸入颗粒物等污染物，污染空气，符合题意；
D、分类放垃圾，可以实现资源的有效利用，减少污染物的排放，保护环境，不符合题意。
故选C。
方法技巧


① 空气质量日报中的空气质量指数越小,空气质量级别越低,空气质量越好；② 二氧化碳在空气中含量过多会加剧温室效应，但二氧化碳不属于空气污染物。 ③ 目前空气污染物主要有CO、SO2、NO2、PM2.5（PM2.5来源：汽车尾气、工业废气、焚烧垃圾、沙尘等）等。


考点3：测定空气中的氧气含量
【例5】实验室用燃烧法测定空气中氧气的含量，最适宜选用的可燃物是（　　）
A．红磷 B．木炭 C．细铁丝 D．蜡烛
【答案】A
【解析】A.红磷可用来测定空气中氧气的含量，因红磷能在空气中燃烧，且产物是固体，如装置内红磷燃烧消耗尽氧气，瓶内气压减小，水吸入装置的体积数就是空气中氧气的体积数，故正确；
B.木炭虽然能在空气中燃烧，也不能用来测定空气中氧气的含量，因其产物也是气体；故不能用来测定空气中氧气的含量，故错误；
C.细铁丝不能在空气中燃烧，不能用来测定空气中氧气含量，故错误；
D.蜡烛能在空气中燃烧，但生成二氧化碳气体，在反应装置中虽然消耗了氧气，却又产生了新的气体，因而不能用来测定空气中氧气的含量。
故错误。
故选：A。
【例6】（2021·广东深圳市·中考真题）如图所示实验，下列说法错误的是

A．由甲图可知，O2占空气质量的21% B．由乙图可知，白磷燃烧需要和空气接触
C．薄铜片上的白磷燃烧，冒出白烟 D．点燃红磷后，要迅速放入集气瓶中
【答案】A
【解析】
A、由甲图可知，O2占空气体积的21%，不是空气质量的21%，说法错误，符合题意；
B、乙图中，水下的白磷未燃烧，铜片上的白磷燃烧了，说明磷燃烧需要和空气接触，说法正确，不符合题意；
C、薄铜片上的白磷燃烧，生成白色固体P2O5固体，冒出白烟，说法正确，不符合题意；
D、点燃红磷后，要迅速放入集气瓶中，说法正确，不符合题意；
故选A。
变式演练


【变式1】（2021·北京中考真题）用下图装置可验证空气中O2的含量。下列现象能表明O2含量的是（ ）

A．集气瓶中产生大量白烟 B．红磷燃烧一段时间后熄灭
C．烧杯中的水倒吸进入集气瓶 D．集气瓶中水面最终上升至1处
【答案】D
【解析】
红磷燃烧集气瓶中产生大量白烟，红磷燃烧一段时间后熄灭，待冷却到室温后，烧杯中的水倒吸进入集气瓶，集气瓶中水面最终上升至1处，说明空气中氧气体积约占五分之一，能表明O2含量的是，集气瓶中水面最终上升至1处，故选：D。
【变式2】（2021·山西晋中市·中考真题）拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。后人仿照其实验原理测定空气中氧气含量（如图）。实验过程中，逐渐减少的气体和逐渐增多的物质是（ ）

A．O2、P2O5 B．P、P2O5 C．O2、P D．N2、P2O5
【答案】A
【详解】
磷燃烧消耗了氧气生成五氧化二磷固体，装置中压强减小，水进入装置，进入装置中水的体积就是消耗氧气的体积；燃烧过程中氮气不参与反应，故实验过程中，逐渐减少的气体和逐渐增多的物质是氧气、五氧化二磷。
故选A。
【变式3】如图所示是测定空气里氧气含量的装置、气密性良好，在集气瓶内加入少量水，将水面上方空间分为5等份。用弹簧夹夹紧橡皮管、点燃红磷后，迅速伸入集气瓶中并塞紧塞子；
待燃烧停止并冷却至室温后，打开弹簧夹。

（1）红磷燃绕的化学方程式为__________________。
（2）打开弹簧夹后，烧杯中的水能够进入到集气瓶中的原因是：_______________。
（3）实验结束，进入集气瓶中水的体积小于瓶内空间的五分之一，可能的一种原因是_________________。
【答案】(1)4P+5O22P2O5；(2)红磷燃烧将集气瓶内氧气消耗掉，使瓶内压强减少，在大气压作用下，将水压入集气瓶；(3)红磷量不足。
【解析】(1)红磷燃烧产生大量白烟，并放出热量，其反应化学方程式：4P+5O22P2O5；(2)实验结束后，打开弹簧夹，烧杯里的水进入瓶中的原因是集气瓶中的氧气被消耗，压强小于外界压强，在大气压作用下，将水压入集气瓶；(3)红磷量不足。

考点4：氧气的性质
【例7】下列有关实验现象的描述正确的是（　　）
A．红磷在空气中燃烧产生白雾
B．硫在空气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰
C．木炭在氧气中燃烧，发出红光，有黑色固体生成
D．细铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色体
【答案】D
【解析】A、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾，故选项说法错误。
B、硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项说法错误。
C、木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故选项说法错误。
D、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体，故选项说法正确。 故选：D。
【例8】下列物质在氧气中燃烧，火星四射、生成黑色固体的是（ ）
A．铁丝 B．红磷 C．甲烷 D．氢气
【答案】A
【解析】铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射、生成黑色固体。故选A。
变式演练


【变式1】（2021·山东临沂市·中考真题）对所学知识及时总结是一种好习惯，某同学总结的下列实验现象错误的是（ ）
A．木炭在氧气中燃烧，发出白光 B．甲烷在空气中燃烧，产生黄色火焰
C．红磷在空气中燃烧，产生大量白烟 D．硝酸铵溶于水，溶液温度降低
【答案】B
【解析】
A、木炭在氧气中能够剧烈地燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体，故正确，不符合题意。
B、甲烷在空气中燃烧，产生明亮的蓝色火焰，放出大量的热，故错误，符合题意。
C、红磷在空气中燃烧，产生大量白烟，故正确，不符合题意。
D、硝酸铵溶于水吸收大量的热，使溶液温度降低，故正确，不符合题意。
故选：B。
【变式2】（2021·河南中考真题）下列物质在氧气里燃烧时，能生成有刺激性气味的气体的是（ ）
A．铁丝 B．硫 C．镁条 D．木炭
【答案】B
【解析】
3Fe + 2O2Fe3O4；S + O2SO2；2Mg + O22MgO ；C + O2CO2；生成物中只有二氧化硫为有刺激性气味的气体，因此选B。
【变式3】（2021·广西贺州市·中考真题）下列实验现象描述正确的是（ ）
A．红磷在空气中燃烧产生大量的烟雾
B．硫在空气中燃烧产生蓝紫色火焰
C．把铁丝放入硫酸铜溶液中，铁丝表面有红色的铜析出
D．在稀盐酸中加入氧化铜粉末，黑色固体消失，溶液由无色变为蓝色
【答案】D
【解析】
A、红磷燃烧，产生大量的白烟，而不是白色烟雾，故选项说法错误；
B、硫在空气中燃烧，发出明亮的淡蓝色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项说法错误；
C、铁丝插入硫酸铜溶液中，铁表面有红色固体析出，有红色的铜析出是实验结论而不是实验现象，故选项说法错误；
D、在稀盐酸中加入氧化铜粉末，黑色固体消失，溶液由无色变为蓝色，因为氧化铜与稀盐酸反应生成硫酸铜和水，故选项说法正确。
故选D。
方法技巧


（1）氧气的性质，要求学生熟记几点：
① 不易溶于水、密度比空气大（决定气体收集的方法）；
② 氧气具有助燃性，注意与可燃性区分开来，氧气本身不能燃烧，不可作燃料；
③ 氧气具有氧化性，在氧化反应中提供氧，是一种常见的氧化剂。
（2）物质在氧气中燃烧现象的描述，可从三个方面进行：
① 剧烈燃烧，发出某颜色的光或火焰；
② 放热（氧化反应都放热）；
③ 生成物的特征（什么颜色和什么状态）；简记“一光（焰）二热三生成”。另外注意同种物质在空气中和氧气中燃烧的现象可能因氧气的含量（浓度）不同而不同。


考点5：氧气的制取
【例9】下列有关催化剂的说法正确的是（ ）
A.只能加快反应速率 B.二氧化锰在任何化学反应中都是催化剂
C.能增加生成物的质量 D.质量和化学性质在化学反应前后不变
【答案】D
【解析】催化剂可以改变化学反应速率，即可以加快活减缓反应速率；二氧化锰可以作某种反应催化剂，不是所有反应；催化剂不能增加生成物的质量；催化剂的质量和化学性质在化学反应前后不变。
故选D。
【例10】（2021·吉林长春市·中考真题）下图是实验室制取气体的常用装置，回答下列问题：

（1）仪器a的名称是______；
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，并用向上排空气法收集。
①写出此反应的化学方程式______；
②可以选择的气体制取装置是______（选填“A”或“B”）和C；
（3）选择气体制取装置时，需要考虑反应物的状态、______和气体的性质。
【答案】（1）试管
（2）① ②B
（3）反应条件
【解析】
（1）由图可知，仪器a为试管；
（2）①过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，该反应的化学方程式为：；
②该反应属于固液不加热反应，发生装置可选B；
（3）选择气体制取装置时，需要考虑反应物的状态、反应条件和气体的性质。
变式演练


【变式1】下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中，正确的是（ ）

A.检查装置气密性 B.加热立即收集 C.收满后移出集气瓶 D.结束时停止加热
【答案】A
【解析】A中检查装置气密性的方法是连接装置，将导管一端插入水槽液面以下，双手握住试管，若有气泡冒出，则装置气密性良好，A正确；
B中刚加热时排出的气体很大一部分是试管和导管中的空气，固加热后不能立即收集气体，应等气泡连续均匀冒出时再开始收集，故B错；
C中因氧气的密度大于空气，故收集满氧气后应在水槽中将玻璃片盖好再和集气瓶一同取出水面，故C错；
D中实验结束应先将导管从水槽中取出中再移去酒精灯，防止水倒吸引起试管炸裂，故D错。
【变式2】实验室提供H2O2溶液、MnO2、KClO3和KMnO4四种药品及下列仪器。

（1）仪器⑤的名称为　 　。
（2）利用上述药品及仪器可以制取O2，反应的化学方程式是　 　，组装发生和收集O2的装置，需要选择的最佳仪器是（选择序号填空）　 　。
【答案】
（1）铁架台；
（2）2H2O22H2O+O2↑；①②⑥⑦。
【解析】（1）仪器⑤的名称为铁架台；
（2）没有酒精灯，应选用过氧化氢制取氧气，化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑；组装发生和收集O2的装置，需要选择的最佳仪器是①②⑥⑦。
【变式3】（2021·广西中考真题）下图是实验室常用气体制备装置，据图回答问题：

（1）图中标号①仪器名称是______。用A装置制取氧气的化学方程式是______。选择C装置收集氧气是因为______。集满氧气的集气瓶应______（填“正”或“倒”）放在桌面上。
（2）用装置F和装置______（填序号）收集并测量O2体积，实验时气体应从装满水的装置F中的导管______（填“a”或“b”）端通入。
（3）实验室常用加热氯化铵和熟石灰固体混合物制取极易溶于水的氨气（NH3）。若要制取并收集于燥的氨气，正确的装置连接顺序是______（填字母代号）。
【答案】（1）酒精灯 氧气不易溶于水 正
（2）I b
（3）AHE（或AHF）
【解析】
（1）图中标号①仪器名称是酒精灯。用A装置制取氧气的反应为固体加热反应且试管口没有一团棉花，故反应为氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热生成氯化钾和氧气,反应的化学方程式为。选择C装置收集氧气是因为氧气不易溶于水，可以用排水法收集。氧气密度大于空气，集满氧气的集气瓶应正放在桌面上。
（2）氧气密度小于水，实验时氧气应从装满水的装置F中的导管b端通入，水被排出，排出水的体积就是收集到氧气气体，测量水的体积还需要使用装置量筒I。
（3）实验室常用加热氯化铵和熟石灰固体混合物制取氨气，反应为固体加热反应，发生装置选A；氨气极易溶于水、密度小于空气密度，收集装置选择向下空气法装置E或万用瓶装置F（氨气短进长出，从b端进入）。若要制取并收集于燥的氨气，氨气能和硫酸反应，不与碱石灰反应，故在制得氨气后应首先通过碱石灰干燥装置H干燥后再收集，故正确的装置连接顺序是AHE（或AHF）。


真题链接
1．（2021·北京中考真题）空气的成分中，体积分数约占78%的是
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体
【答案】A
【解析】
空气的成分及各成分的体积分数分别是：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%。
故选：A。
2．（2021·广西贺州市·中考真题）化学家拉瓦锡通过实验得出空气由氧气和氮气组成，其中约占空气体积五分之四的是
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体
【答案】A
【解析】
其中约占空气体积五分之四的是氮气，氧气约占空气体积的五分之一。
故选A。
3．（2021·辽宁中考真题）关于测定空气中氧气含量的实验，下列说法正确的是

A．实验前止水夹没有夹紧
B．将红磷换成木炭进行实验
C．待装置冷却至室温后，再打开止水夹
D．点燃红磷缓慢伸入集气瓶中后，再塞紧瓶塞
【答案】C
【解析】
A、若做该实验时，止水夹没有夹紧，会使集气瓶内的空气受热通过导管进入空气中，因此集气瓶内的气体减少的量包括消耗的氧气及逸出的空气，会使瓶内的气体比实际氧气减少的多，因此会使水倒流超过五分之一，造成结果偏大，此选项错误；
B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽然能除去氧气，但却增加了新的气体，没有形成压强差，不能用来测定空气中氧气含量，此选项错误；
C、待装置冷却至室温后才能打开止水夹，以防止剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，占据了部分水的体积，造成结果偏小，此选项正确；
D、点燃后的红磷必须迅速伸入集气瓶中，塞紧瓶塞，否则瓶内气体逸出，造成实验误差，此选项错误。
故选C。
4．（2021·云南中考真题）空气中的某种成分在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源。该成分是
A．氧气
B．氮气
C．稀有气体
D．二氧化碳
【答案】C
【详解】
稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，如航标灯、强照明灯、霓虹灯等。故选C。
5．（2021·湖南长沙市·中考真题）空气是人类生产活动的重要资源。空气成分中，能供给动植物呼吸的是
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．氦气
【答案】B
【详解】
氧气能支持呼吸，故空气成分中，能供给动植物呼吸的是氧气；
故选B。
6．（2021·湖南衡阳市·中考真题）下列关于空气的说法错误的是
A．氮气的化学性质不活泼，常用作保护气
B．氧气的化学性质比较活泼，能与许多物质发生反应
C．稀有气体在通电时能发出不同颜色的光
D．二氧化碳是空气污染物之一
【答案】D
【详解】
A、氮气化学性质比较稳定，可用作保护气，不符合题意；
B、氧气化学性质比较活泼，能与许多物质反应，不符合题意；
C、稀有气体通电时，能发出不同颜色的光，可用作不同用途的电光源，不符合题意；
D、二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，符合题意。
故选D。
7．（2021·甘肃定西市·中考真题）2021年3月，我省大部分地区遭受非常严重的沙尘天气。下列不属于空气污染物的是
A．沙尘 B．一氧化碳 C．二氧化碳 D．二氧化硫
【答案】C
【详解】
空气污染物包括有害气体(包括二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等)和烟尘（可吸入颗粒物）；二氧化碳是空气成分之一，不是污染物。
故选C。
8．（2021·江苏南京市·中考真题）下列物质中，属于纯净物的是
A．空气 B．氮气 C．煤 D．海水
【答案】B
【详解】
A、空气是由氮气、氧气等混合而成，属于混合物，不符合题意；
B、氮气是由同种物质组成，属于纯净物，符合题意；
C、煤的主要成分是碳，还含有其它杂质，属于混合物，不符合题意；
D、海水是由氯化钠、氯化镁、水等混合而成，属于混合物，不符合题意。
故选B。
9．（2021·辽宁中考真题）空气是一种宝贵的资源，下列说法错误的是
A．空气中氮气的质量分数约为78%
B．能形成酸雨的空气污染物主要是二氧化硫和二氧化氮
C．由于氦气密度小和化学性质很不活泼可将其充入气飞艇
D．工业上用分离液态空气的方法制氧气利用了液氮和液氧的沸点不同
【答案】A
【解析】
A、空气中氮气的体积分数约为78%，不是质量分数，故A符合题意；
B、能形成酸雨的空气污染物主要是二氧化硫和二氧化氮，故B不符合题意；
C、氦气是稀有气体，稀有气体化学性质很不活泼，因此可将其充入气飞艇，故C不符合题意；
D、工业上用分离液态空气的方法制取氧气，是利用了氧气和氮气的沸点不同，故D不符合题意；
故选A。
10．（2020•济南）用如图装置测定空气中氧气的含量：点燃燃烧匙内的红磷（足量），立即伸入集气瓶中并塞紧瓶塞；待燃烧停止并冷却至室温，打开止水夹，发现烧杯内的水被吸入集气瓶中，吸入水的体积约为集气瓶总容积的。下列关于该实验的说法中，错误的是（　　）
A．说明氧气约占空气总体积的
B．用木炭代替红磷实验，也能得到相同结论
C．实验前，应检验装置的气密性
D．反应后集气瓶内剩余气体主要为氮气
【答案】B
【解析】A.吸入水的体积约为集气瓶总容积的1/5，说明氧气约占空气总体积的1/5，该选项说法正确；
B.木炭燃烧生成二氧化碳，导致水不能进入集气瓶，不能测定氧气含量，该选项说法不正确；
C.实验前，应检验装置的气密性，以防止装置漏气影响实验结果，该选项说法正确；
D.反应后集气瓶内剩余气体主要为氮气，该选项说法正确。
11．（2020•烟台）如图是测定空气中氧气含量的实验。对该实验的认识正确的是（　　）

A．该实验中的铜粉可以换成碳粉
B．停止加热后，趁装置未冷却马上读数
C．正确操作情况下，反应结束后，消耗的氧气的总体积应该是反应前注射器内气体体积的
D．实验结束后，硬质玻璃管内剩余的气体主要是氮气
【答案】D
【解析】A.碳燃烧生成二氧化碳气体，装置内的压强几乎不变，所以不能用碳粉代替铜粉测定空气中氧气的含量，选项说法错误；
B.停止加热后，要等到装置冷却至室温后再读数，否则测定结果偏小，选项说法错误；
C.正确操作情况下，反应结束后，消耗的氧气的总体积应该是反应前注射器内气体和玻璃管内气体体积总和的1/5，选项说法错误；
D.足量的铜粉在加热的条件下将装置内的氧气完全耗尽，剩余的气体主要是氮气，选项说法正确。
12．（2021·山东临沂市·中考真题）学习科学知识可以用来辨别“真”、“伪”。下列叙述属于“真”的是
A．氮气化学性质不活泼，可用作粮食瓜果保护气
B．氧气具有助燃性，常作火箭推进燃料
C．氢氧化钠具有碱性，可用于治疗胃酸过多
D．活性炭具有吸附性，可使硬水软化
【答案】A
【解析】
A、氮气化学性质不活泼，可用作粮食瓜果保护气，符合题意；
B、氧气具有助燃性，不具有可燃性，不可作火箭推进燃料，不符合题意；
C、氢氧化钠具有碱性，但是碱性和腐蚀性强，不可用于治疗胃酸过多，不符合题意；
D、活性炭具有吸附性，但是不能除去可溶性杂质，不可使硬水软化，不符合题意。
故选A。
13．（2021·河南中考真题）现有下列反应：①②③。其中适用于实验室制取氧气的是
A．①② B．②③ C．①③ D．①②③
【答案】A
【解析】
实验室制取氧气的反应原理，就是指在实验室条件下，方便、简洁地来制取氧气，同时考虑生成物是否有污染，根据题意，硝酸铵因为温度不同，硝酸铵分解的产物不同，即使发生了题目所指出的反应，生成的是氮气和氧气的混合气体，难以分离；同时，硝酸铵受热易发生爆炸，因而缺乏可靠的安全性，而利用氯酸钾、高锰酸钾、过氧化氢制取氧气，操作简单，安全，方便易行，故实验室常用来制取氧气。
故选：A。
14．（2021·广西梧州市·中考真题）下列对实验现象的描述，错误的是
A．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体
B．镁条燃烧时，发出耀眼的白光，生成白色固体
C．乙炔在空气中燃烧，火焰为淡蓝色，生成刺激性气味的气体
D．在蜡烛火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，发现烧杯内壁有液滴
【答案】C
【解析】
A、铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量热，A正确。
B、镁条燃烧时，发出耀眼的白光，生成白色固体，B正确。
C、乙炔在空气中燃烧生成水和二氧化碳，不会生成刺激性气味的气体，C错误。
D、蜡烛燃烧生成水和二氧化碳，水蒸气遇冷液化。在蜡烛火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，发现烧杯内壁有液滴，D正确。
故选：C。
15．（2021·北京中考真题）下列物质在O2中燃烧，火星四射，生成黑色固体的是
A．木炭 B．镁条 C．蜡烛 D．铁丝
【答案】D
【解析】
铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量热，故选：D。
16．（2021·湖北襄阳市·中考真题）下列对氧气的性质和用途的描述，错误的是
A．无色
B．无味
C．供给呼吸
D．食品防腐
【答案】D
【解析】
在通常状况下，氧气是一种无色、无味的气体，能供给呼吸。但氧气具有氧化性，食品和氧气接触会发生缓慢氧化而变质，因此不能用于食品防腐。故选D。
17．（2021·福建）下列装置常用于实验室制取气体。

(1)仪器①的名称是__________。
(2)用装置甲制取氧气，采用该收集方法的依据是__________。用收集的氧气做铁丝燃烧实验，应预先在集气瓶中加入少量的__________。
(3)用装置乙制取气体，实验结束时，为防止水槽里的水倒流，应采取的操作是__________。
(4)在加热条件下，用醋酸钠( CH3COONa)固体与碱石灰固体中的氢氧化钠反应制取甲烷，同时生成碳酸钠，应选用的装置是__________(填“甲”或“乙”)，反应的化学方程式为__________。
【答案】（1）长颈漏斗
（2）氧气的密度比空气大 水或铺一层细沙
（3）先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯
（4）乙
【解析】
（1）由图可知，仪器①的名称是：长颈漏斗；
（2）用装置甲制取氧气，采用该收集方法的依据是：氧气的密度比空气大；
用收集的氧气做铁丝燃烧实验，应预先在集气瓶中加入少量的水或铺一层细沙，防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底；
（3）用装置乙制取气体，实验结束时，为防止水槽里的水倒流，应采取的操作是：先将导管移出水面，然后熄灭酒精灯；
（4）在加热条件下，用醋酸钠( CH3COONa)固体与碱石灰固体中的氢氧化钠反应制取甲烷，属于固体加热反应，且甲烷难溶于水，制取装置应选乙；
醋酸钠与氢氧化钠反应生成甲烷和碳酸钠，该反应的化学方程式为：。
18．（2021·黑龙江绥化市·中考真题）下图是实验室制取气体可能用到的仪器。请回答下列问题。

（1）图中仪器G的名称是______，它的用途是______。
（2）利用图中仪器______组合（填仪器下对应字母，从A~G中选择），可制取并收集一种密度比空气大的气体，实验室制取该气体的化学方程式为______。
（3）若用H装置收集（2）中制得的气体，则气体应从______端通入。（填“a”或“b”）
（4）实验室制取某些气体时常用到催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是______。（填序号）
①使用催化剂能使生成物的质量增加
②催化剂只能加快化学反应速率
③化学反应前后催化剂的质量和化学性质都没有发生变化
（5）从如图所示实验中观察到Y形管中白磷燃烧、红磷不燃烧的现象，可得出燃烧的条件之一是______。

【答案】（1）集气瓶 收集或贮存少量气体（收集或储存少量气体）
（2）ABEG（顺序可颠倒） （或）
（3）a
（4）③
（5）温度达到着火点（或温度达到可燃物燃烧所需最低温度；或温度达到可燃物的着火点）
【解析】
（1）由图可知，仪器G的名称是集气瓶，其作用是收集或贮存少量气体，故填：集气瓶；收集或贮存少量气体（收集或储存少量气体）；
（2）二氧化碳、氧气的密度都比空气大，反应物是固体，反应不需加热，都属于固液常温型，收集气体采用向上排空气法，所以可利用ABEG来制取二氧化碳（或氧气）；石灰石或大理石（主要成分碳酸钙）和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为或过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为，故填：ABEG；（或）；
（3）若用H装置收集（2）中制得的气体，气体密度比空气大，气体先在集气瓶底部聚集，则气体应从a端通入，故填：a；
（4）①使用催化剂能改变化学反应速率，不能使生成物的质量增加，选项错误；
②催化剂能改变化学反应速率，不仅仅是加快化学反应速率，选项错误；
③化学反应前后催化剂的质量和化学性质都没有发生变化，选项正确。
故选③。
（5）Y形管中的白磷与氧气接触，温度达到着火点，白磷燃烧，而Y形管中的红磷与氧气接触，温度未达到着火点，红磷不燃烧，由此可以得出燃烧的条件之一是温度达到着火点，故填：温度达到着火点（或温度达到可燃物燃烧所需最低温度；或温度达到可燃物的着火点）。
19．（2021·北京中考真题）根据下图回答问题。

（1）仪器a的名称是______。
（2）加热KMnO4制取O2的化学方程式为______。
（3）收集O2的装置是______（填序号）。
（4）将带火星的木条放在瓶口，若观察到______，说明瓶中已充满O2。
【答案】（1）酒精灯 （2）
（3）B （4）木条复燃
【解析】
（1）根据图示，仪器a的名称是：酒精灯。
（2）KMnO4在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为：。
（3）因为氧气的密度比空气略大，所以可使用向上排空气法收集，故题中可以收集O2的装置是：B。
（4）氧气能使带火星的木条复燃，因此将带火星的木条放在瓶口，若观察到木条复燃，说明瓶中已充满O2。
20．（2021·湖北襄阳市·中考真题）掌握常用仪器的特征和用途，积极动手实验，是化学学习和研究的基础。图甲为实验室用高锰酸钾制取氧气的装置。

（1）取一定量的高锰酸钾粉末装入试管中，应选择的仪器是___________（填字母）。
A．药匙 B．镊子 C．玻璃棒
（2）图甲中收集氧气所采用的方法是___________法。
（3）加热试管时，先使酒精灯火焰在试管下方___________，让试管均匀受热，然后对准高锰酸钾所在部位加热。
（4）检验氧气是否集满的正确操作是图乙中的___________（填字母）。
【答案】（1）A （2）向上排空气 （3）来回移动 （4）B
【解析】
（1）取一定量的高锰酸钾粉末装入试管中，取用粉末状固体，应选用药匙或纸槽。
故选A；
（2）图甲中收集氧气所采用的方法是向上排空气法；
（3）加热试管时，先使酒精灯火焰在试管下方来回移动，让试管均匀受热，然后对准高锰酸钾所在部位加热；
（4）氧气具有助燃性。氧气验满：将带火星的木条放在集气瓶口，木条熄灭，说明已经集满，不能伸入集气瓶内，故选B。
21．（2021·辽宁中考真题）下图是实验室制取气体的常用装置。请回答。

(1)用A装置制取氧气发生反应的化学方程式为_______。
(2)用B装置制取氧气所需的药品是_______。用该装置制取氧气时，若要得到平稳的气流，可将仪器①更换成_______。
(3)制取二氧化碳气体若需随时控制反应的发生和停止，可选择的装置组合是_______。
【答案】（1）
（2）过氧化氢溶液和二氧化锰 分液漏斗
（3）CE
【解析】
（1）装置A是固体加热型装置，且试管口没有塞棉花，故最好用氯酸钾制氧气，氯酸钾在二氧化锰的作用下加热生成氯化钾和氧气，即；
（2）装置B是固液常温型装置，故可用过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气的原理，所需的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰；用该装置制取氧气时，若要得到平稳的气流，可将仪器①更换成分液漏斗，因为分液漏斗的活塞可以控制液体的流速；
（3）制取二氧化碳气体若需随时控制反应的发生和停止，可选择的发生装置应该为C，因为C装置可以通过弹簧夹的开闭来控制固液药品的接触和分离，从而随时控制反应的发生和停止，二氧化碳可溶于水，密度比空气大，可用向上排空气法收集，故收集装置选择E，故组合为CE。