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第2单元 我们周围的空气—中考（化学）一轮复习 知识点+真题演练
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第二单元 我们周围的空气（解析版）
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知识点回顾
知识点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。
⑤反应原理：文字表达式：磷 + 氧气 五氧化二磷 符号表达式：P + O2 P2O5
⑥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。
知识点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
符号表达式：C + O2点燃
CO2
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
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
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
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；
知识点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：H2O2 MnO2
H2O + O2
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
符号表达式：KClO3 MnO2
△
KCl + O2
文字表达式：高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
符号表达式：KMnO4 K2MnO4 + 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】（2022•阜新）通过实验测定，空气的成分按体积计，约占78%的是（ ）
A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体
【答案】B。
【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%。
故选：B。
【典例2】（2022•青岛）下列是四种物质的微观构成示意图（“〇”“●”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】A。
【解答】解：A、图中三个分子构成不同，为两种不同种物质的分子，两种分子均由同种原子构成，均为单质的分子；该图所示物质为两种不同的单质组成的混合物，故选项正确。
B、图中三个分子构成相同，为同种物质的分子，该图所表示物质为纯净物；该分子由两种不同的原子构成，图所示物质为化合物，故选项错误。
C、图中三个分子构成相同，为同种物质的分子，该图所示物质为纯净物；且该分子是由同种原子构成的，图所示物质为单质，故选项错误。
D、图中三个分子构成相同，为同种物质的分子，该图所表示物质为纯净物；该分子由两种不同的原子构成，图所示物质为化合物，故选项错误。
故选：A。
【典例3】（2022•武功县模拟）下列物质：①氮气、②液态空气、③氧化镁、④矿泉水、⑤氧气、⑥二氧化碳、⑦铁、⑧冰水混合物。
（1）属于纯净物的有 ①③⑤⑥⑦⑧ （填序号），仿写一例 高锰酸钾 （填名称）。
（2）属于混合物的有 ②④ （填序号），仿写一例 自来水 （填名称）。
【答案】（1）①③⑤⑥⑦⑧；高锰酸钾；（合理即可）（2）②④；自来水。（合理即可）。
【解答】解：（1）纯净物是由一种物质组成，氮气、氧化镁、氧气、二氧化碳、铁、冰水混合物中只有水分子，它们都属于纯净物；如高锰酸钾、氯酸钾都属于纯净物；故答案为：①③⑤⑥⑦⑧；高锰酸钾；（合理即可）
（2）混合物是由两种或两种以上的物质组成，液态空气、矿泉水都属于混合物，如自来水、海水、生铁等；故答案为：②④；自来水。（合理即可）
【典例4】（2022•海州区模拟）某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究。
（1）如图所示装置和药品进行实验，可观察到的现象是： 红磷燃烧，发出黄色火焰，产生大量的白烟，同时放热 ，打开止水夹后看到 水倒吸入约占集气瓶容积的五分之一 。红磷燃烧反应的文字表达式为 红磷+氧气五氧化二磷 。
（2）小明同学认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，小丽同学认为不可以，其原因是 木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置内压强不变 。
（3）小组内同学还对该实验进行了如下改进（如图）。（已知试管容积为35mL）。
实验的操作步骤如下：
①点燃酒精灯。
②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹。
③将少量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按如图中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管。
④读取注射器活塞的数据。
你认为正确的实验操作顺序是 ③①②④ （填序号）。注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为 3 mL刻度处才停止。请写出一条改进后的优点 数据更容易获取 。
（4）小芳同学用镁条代替红磷来测定空气中氧气的含量。结果却发现倒吸的水量远远超过集气瓶的五分之一，小组内同学帮她仔细检查，发现装置的气密性及操作步骤均无问题。你认为造成此现象的原因可能是 镁条不仅仅能够与氧气反应，而且还能和氮气反应 。
（5）小组内同学反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是 物质在空气中能否燃烧以及燃烧后生成物的状态等 。
【答案】（1）红磷燃烧，发出黄色火焰，产生大量的白烟，同时放热；水倒吸入约占集气瓶容积的五分之一；红磷+氧气五氧化二磷；（2）木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置内压强不变；（3）③①②④；3；数据更容易获取；（4）镁条不仅仅能够与氧气反应，而且还能和氮气反应；（5）物质在空气中能否燃烧以及燃烧后生成物的状态等。
【解答】解：（1）红磷燃烧，可观察到的现象是：红磷燃烧，发出黄色火焰，产生大量的白烟，同时放热，打开止水夹后看到，水倒吸入约占集气瓶容积的五分之一；红磷燃烧生成五氧化二磷，其文字表达式为：红磷+氧气五氧化二磷，故答案为：红磷燃烧，发出黄色火焰，产生大量的白烟，同时放热；水倒吸入约占集气瓶容积的五分之一；红磷+氧气五氧化二磷；
（2）用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，小丽同学认为不可以，其原因是木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置内压强不变，故答案为：木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置内压强不变；
（3）依据实验的具体过程可知该实验的操作步骤应该是将少量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管；点燃酒精灯；撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹；读取注射器活塞的数据，故正确的实验操作顺序是③①②④，由于空气中氧气的含量约为空气体积的五分之一，而试管的容积是35mL，当其内氧气被耗尽时气体减少的体积为：＝7mL，所以活塞所处的刻度值为10mL﹣7mL＝3mL，对应用注射器进行实验的改进，相对先前的实验，数据更容易获取，故答案为：③①②④；3；数据更容易获取；
（4）镁条不仅仅能够与氧气反应，而且还能和氮气反应，造成进入液体的体积远远超过五分之一，故答案为：镁条不仅仅能够与氧气反应，而且还能和氮气反应；
（5）用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择或生成物的选择上要考虑的是物质在空气中能否燃烧以及燃烧后生成物的状态等，故答案为：物质在空气中能否燃烧以及燃烧后生成物的状态等。
考点2 氧气
【典例5】（2022•娄底）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．镁在空气中燃烧，产生苍白色火焰，生成白色烟雾
C．红磷在空气中燃烧，发出红色的火焰，产生大量白色烟雾
D．细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
【答案】D。
【解答】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、镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光，产生大量的白烟，而不是生成白色烟雾，故选项说法错误。
C、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白色烟雾，故选项说法错误。
D、细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。
【典例6】（2022•资阳）下列化学反应中属于化合反应的是（ ）
A．Ba（OH）2+SO2═BaSO3↓+H2O B．Cu（OH）2CuO+H2O
C．2CaSO3+O22CaSO4 D．2Mg+CO22MgO+C
【答案】C。
【解答】解：A、该反应的生成物是两种，不符合“多变一”的形式，不符合化合反应的特征，不属于化合反应，故选项错误。
B、该反应符合“一变多”的形式，符合分解反应的特征，属于分解反应，故选项错误。
C、该反应符合“多变一”的形式，符合化合反应的特征，属于化合反应，故选项正确。
D、该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，故选项错误。
故选：C。
【典例7】（2022•阜新）如图是硫分别在空气和氧气里燃烧的实验。下列说法正确的是（ ）
A．集气瓶里的水可以用少量的细沙代替 B．硫在空气里燃烧发出蓝紫色火焰
C．硫在空气和氧气里燃烧的生成物不同 D．硫在氧气里燃烧比在空气里燃烧要剧烈
【答案】D。
【解答】解：A、硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫能溶于水，细沙不能吸收，选项A错误；
B、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，在空气燃烧发出淡蓝色火焰，选项B错误；
C、硫在空气和氧气中燃烧都生成二氧化硫，选项C错误；
D、纯氧比空气中氧气浓度高，所以氧气里燃烧比在空气里燃烧剧烈，选项D正确；
故选：D。
【典例8】（2022•河北模拟）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）红磷燃烧的现象： 燃烧，放热，产生白烟 ，文字（或符号）表达式为 红磷+氧气五氧化二磷或P+O2P2O5 。
（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： 红磷燃烧消耗氧气，导致瓶内气压减小 。
（3）实验结束，进入集气瓶中水的体积小于瓶内空气体积的五分之一，可能的原因之一是 红磷的量不足；或未等到装置冷却至室温就打开了弹簧夹，并进行读数；或弹簧夹右边的导管中存有的空气进入集气瓶内等 。
【答案】（1）燃烧，放热，产生白烟；红磷+氧气五氧化二磷或P+O2P2O5。（2）红磷燃烧消耗氧气，导致瓶内气压减小。（3）红磷的量不足；或未等到装置冷却至室温就打开了弹簧夹，并进行读数；或弹簧夹右边的导管中存有的空气进入集气瓶内等。
【解答】解：（1）红磷燃烧的现象：燃烧，放热，产生白烟，反应生成五氧化二磷，文字（或符号）表达式为：红磷+氧气五氧化二磷或P+O2P2O5。
故填：燃烧，放热，产生白烟；红磷+氧气五氧化二磷或P+O2P2O5。
（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：红磷燃烧消耗氧气，导致瓶内气压减小。
故填：红磷燃烧消耗氧气，导致瓶内气压减小。
（3）实验结束，进入集气瓶中水的体积小于瓶内空气体积的五分之一，可能的原因：红磷的量不足；未等到装置冷却至室温就打开了弹簧夹，并进行读数；弹簧夹右边的导管中存有的空气进入集气瓶内等。
故填：红磷的量不足；或未等到装置冷却至室温就打开了弹簧夹，并进行读数；或弹簧夹右边的导管中存有的空气进入集气瓶内等。
【典例9】（2021•永州）某同学做氧气的性质实验，如图为木炭在氧气中燃烧的实验示意图。
实验步骤：
①用排水法收集好一瓶氧气。
②……
③用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，插入到盛满氧气的集气瓶中，燃烧停止后，取出坩埚钳。
④向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡。
根据实验操作，通过分析，回答下列问题：
（1）步骤②具体操作为 在水下盖上玻璃片，移出水面，正放实验台上 。
（2）步骤③操作中，最好是将烧红的木炭由瓶口缓慢插入到盛满氧气的集气瓶中，这一实验操作的主要目的是 使木炭与氧气充分反应 。
（3）步骤④操作中，可观察到澄清石灰水变浑浊，其发生反应的化学方程式为 CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O 。
（4）酒精（化学式C2H5OH）和木炭都是常用的燃料，若取相同质量的C2H5OH和C在氧气中完全燃烧，两者中消耗O2的质量较少的是 C2H5OH （填“C2H5OH”或“C”）。
【答案】（1）在水下盖上玻璃片，移出水面，正放实验台上；（2）使木炭与氧气充分反应；（3）CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；（4）C2H5OH。
【解答】解：（1）步骤②具体操作为 在水下盖上玻璃片，移出水面，正放实验台上；
（2）将烧红的木炭伸入集气瓶中时，应缓慢伸入，可以使木炭与氧气充分反应，效果更好。
（3）由于木炭在氧气中燃烧生成了二氧化碳。二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；
（4）乙醇和氧气在点燃的条件下生成水和二氧化碳，化学方程式为：C2H5OH+3O22CO2+3H2O；则每46份质量乙醇和96份质量氧气恰好完全反应生成水和二氧化碳，木炭燃烧生成二氧化碳，化学方程式为：C+O2CO2
则12份质量碳于32份氧气恰好完全反应，则取相同质量的C2H5OH和C在氧气中完全燃烧，两者中消耗O2的质量较少的是C2H5OH；
故答案为：（1）在水下盖上玻璃片，移出水面，正放实验台上；（2）使木炭与氧气充分反应；（3）CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；（4）C2H5OH；
考点3 制取氧气
【典例10】（2022•宜宾）实验室用高锰酸钾制取氧气的过程中，不需要使用的仪器是（ ）
A．漏斗 B．酒精灯 C．大试管 D．集气瓶
【答案】A。
【解答】解：实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中，酒精灯用于加热药品，试管用于盛装高锰酸钾，集气瓶用于收集氧气，不需要漏斗，故选：A。
【典例11】（2021•日照）某同学用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，使用如图所示装置。下列说法或化学方程式正确的是（ ）
A．试管口略向上倾斜，利于管口冷凝水回流
B．导管伸入试管较长，便于气体导出
C．氧气的密度比空气小，用向下排空气法收集
D．2KClO32KCl+3O2↑
【答案】D。
【解答】解：A.试管中的固体加热时，为防止冷凝水回流，引起试管炸裂，试管口应略向下倾斜，选项错误；
B.导管伸入试管较长，粉末状固体易堵塞管，气体不易导出，选项错误；
C.氧气的密度比空气大，应采用向上排空气法收集，选项错误；
D.氯酸钾在加热以及二氧化锰的催化作用下分解生成氯酸钾和氧气，化学方程式2KClO32KCl+3O2↑，选项正确。
故选：D。
【典例12】（2021•金华）实验室提供H2O2溶液、MnO2、KClO3和KMnO4四种药品及如图装置。
根据要求完成下列问题。
（1）根据提供的药品，写出一种实验室制取O2的化学方程式 2H2O22H2O+O2↑或2KClO32KCl+3O2↑或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ；
（2）选择装置B和C制取氧气的主要步骤有：①将导气管移出水槽；②加热；③装药品；④收集；⑤熄灭酒精灯；⑥检查装置气密性。正确的操作顺序为 ⑥③②④①⑤ 。
【答案】（1）2H2O22H2O+O2↑或2KClO32KCl+3O2↑或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；（2）⑥③②④①⑤。
【解答】解：（1）装置B中没有棉花团，说明不能用高锰酸钾分解制取氧气；如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用氯酸钾制氧气就需要加热；过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，要注意配平；氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气，配平即可；或高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，要注意配平；故答案为：2H2O22H2O+O2↑或2KClO32KCl+3O2↑或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
（2）选择装置B和C制取氧气的主要步骤有：⑥检查装置气密性；③装药品；②加热；④收集；①将导气管移出水槽；⑤熄灭酒精灯；故答案为：⑥③②④①⑤。
【典例13】（2022•呼和浩特）气体的制取和性质是初中化学核心知识之一。结合以下常用实验装置回答相关问题。
（1）仪器①的名称是 长颈漏斗 。
（2）实验室用高锰酸钾制氧气应选用的发生装置是 A （填字母），反应的化学方程式为 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 。
（3）若用装置G收集氧气，验满的操作为 将带火星的木条放在b口，若木条复燃，则说明已收集满 。
【答案】（1）长颈漏斗；（2）A；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；（3）将带火星的木条放在b口，若木条复燃，则说明已收集满。
【解答】解：（1）由图可知，仪器①的名称为长颈漏斗；
（2）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，又由于加热固体时，试管口应略向下倾斜，则发生装置应选A；反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
（3）由于氧气密度比空气略大，则应选用向上排空气法收集，即氧气应从a口通入，又由于氧气能使带火星的木条复燃，则氧气验满的方法为将带火星的木条放在b口，若木条复燃，则说明已收集满。
故答案为：（1）长颈漏斗；（2）A；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；（3）将带火星的木条放在b口，若木条复燃，则说明已收集满。
巩固训练
一、选择题。
1．（2022•镇江）下列属于纯净物的是（ ）
A．海水 B．氦气 C．煤炭 D．硬铝
【答案】B。
【解答】解：A、海水中有氯化钠、氯化镁等，属于混合物；故选项错误；
B、氦气是一种单质，属于纯净物；故选项正确；
C、煤炭中有碳和杂质，属于混合物；故选项错误；
D、硬铝是铝的合金，属于混合物；故选项错误；
故选：B。
2．（2022•东营）生态保护，从我做起。下列做法不合理的是（ ）
A．大力推广使用太阳能 B．出行多骑共享单车
C．少用或不用一次性餐具 D．节日期间大量燃放烟花爆竹
【答案】D。
【解答】解：A、大力推广使用太阳能，不会造成环境污染，可以保护生态，故选项说法合理。
B、出行多骑共享单车，可以节能减排，保护生态，故选项说法合理。
C、少用或不用一次性餐具，能够减少树木的砍伐量，减小塑料的废弃量，保护生态，故选项说法合理。
D、节日期间大量燃放烟花爆竹，会产生大量的烟尘和有害气体而造成环境污染，不利于生态保护，故选项说法不合理。
故选：D。
3．（2022•金昌）小亮同学设计了如图所示的装置测定空气中氧气的含量。下列关于该实验的说法错误的是（ ）
A．该实验利用了铜丝的导热性
B．红磷燃烧结束后，待装置恢复至室温时再读数
C．实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度1处
D．实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度4处
【答案】D。
【解答】解：A、金属铜具有导热性，加热铜丝，用来引燃红磷，故A正确；
B、红磷燃烧结束后，待装置恢复至室温时再读数，故B正确；
C、氧气约占空气总体积的五分之一，实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度1处，故C正确；
D、由C项分析可知，实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度1处，故D错误；
故选：D。
4．（2022•长沙）2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。航天员在空间站工作生活了183天，在空间站的生活离不开氧气。下列有关氧气的说法正确的是（ ）
A．氧气的化学性质很不活泼 B．氧气极易溶于水
C．空气中含量最多的气体是氧气 D．氧气能供给呼吸
【答案】D。
【解答】解：A、氧气的化学性质比较活泼，能跟许多物质发生反应，故A错误；
B、氧气不易溶于水，故B错误；
C、空气中含量最多的气体是氮气，故C错误；
D、氧气能供给呼吸，支持燃烧，故D正确。
故选：D。
5．（2022•青海）下列反应的化学方程式属于分解反应的是（ ）
A．3Fe+2O2Fe3O4 B．NaCl+AgNO3═AgCl↓+NaNO3
C．2KClO32KCl+3O2↑ D．C+2CuO2Cu+CO2↑
【答案】C。
【解答】解：A、该反应是由两种物质反应生成另一种新物质，属于化合反应，不合题意；
B、该反应是由两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应，属于复分解反应，不合题意；
C、该反应是由一种物质生成两种新物质，属于分解反应，符合题意；
D、该反应是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应，属于置换反应，不合题意。
故选：C。
6．（2022•牡丹江）下列有关氧气的说法错误的是（ ）
A．通常状况下，氧气是无色、无味的气体
B．氧气能支持燃烧，是一种重要的燃料
C．潜水员随身携带氧气以便在水下工作
D．分离液态空气制氧气是利用液氮和液氧的沸点不同
【答案】B。
【解答】解：A、通常状况下，氧气是无色、无味的气体，故选项说法正确。
B、氧气能支持燃烧，但不具有可燃性，不是一种重要的燃料，故选项说法错误。
C、氧气能供给呼吸，潜水员随身携带氧气以便在水下工作，故选项说法正确。
D、分离液态空气制氧气，是利用了液氮和液氧的沸点不同，故选项说法正确。
故选：B。
7．（2022•河南）现有下列反应：①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；②2KClO32KCl+3O2↑；③2NH4NO34H2O+2N2↑+O2↑。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。
【解答】解：①高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾和二氧化锰两种固体，同时生成氧气，适用于实验室制取氧气；②氯酸钾在二氧化锰的催化作用下、加热分解为氯化钾固体和氧气，适用于实验室制取氧气；③硝酸铵在加热的条件下分解生成水，氮气和氧气，得到气体是氮气和氧气的混合物，不适用于实验室制取氧气。
故选：A。
二、填空题。
8．（2022•夏邑县模拟）如图为空气成分示意图（按体积计算），其中“X”代表的物质是 氮气 ；“Y”中稀有气体常用于制作电光源，这利用的是它们的 物理 （填“物理”或“化学”）性质。用红磷燃烧测定空气中氧气的含量时，红磷不足会导致测得结果 偏小 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】氮气；物理；偏小。
【解答】解：空气里氮气的体积分数约为78%，根据图示可知，“X”代表的物质是氮气；“Y”中稀有气体常用于制作电光源，是利用了稀有气体在通电时能发出不同颜色的光的性质，不需要发生化学变化就能表现出来，是利用了其物理性质；用红磷燃烧测定空气中氧气的含量时，红磷量不足，会导致进入集气瓶内的水偏少，使得测量结果偏小，故答案为：氮气；物理；偏小。
9．（2022•武功县模拟）某同学测试各种物质在纯净的氧气中燃烧的实验如图所示，回答问题。
（1）用玻璃片盖住收集满氧气的集气瓶时，应该用玻璃片的 磨砂面 （选填“光滑面”或“磨砂面”）与集气瓶口接触。
（2）为了使各物质与氧气充分反应，操作方法是 将物质自上而下缓慢伸入集气瓶中 ，图示实验中，有火焰产生的是 A （填字母），写出C中反应的实验现象： 剧烈燃烧、火星四射、放出热量、生成黑色固体 。写出B中反应的文字表达式： 碳+氧气二氧化碳 。
（3）A中水的作用是 吸收生成的二氧化硫，防止污染环境 ，C中水的作用是 防止高温熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂 。
（4）写出图示三个实验的共同特点是 都属于化合反应或反应条件都是点燃或都是两种物质反应生成一种物质等 （写出一点即可）。
【答案】（1）磨砂面。（2）将物质自上而下缓慢伸入集气瓶中；A；剧烈燃烧、火星四射、放出热量、生成黑色固体；碳+氧气二氧化碳。（3）吸收生成的二氧化硫，防止污染环境；防止高温熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂。（4）都属于化合反应或反应条件都是点燃或都是两种物质反应生成一种物质等。
【解答】解：（1）用玻璃片盖住收集满氧气的集气瓶时，应该用玻璃片的磨砂面与集气瓶口接触。
故答案为：磨砂面。
（2）为了使各物质与氧气充分反应，操作方法是将物质自上而下缓慢伸入集气瓶中，图示实验中，有火焰产生的是A（硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰），C中反应的实验现象：剧烈燃烧、火星四射、放出热量、生成黑色固体，B中反应的文字表达式：碳+氧气二氧化碳。
故答案为：将物质自上而下缓慢伸入集气瓶中；A；剧烈燃烧、火星四射、放出热量、生成黑色固体；碳+氧气二氧化碳。
（3）A中水的作用是吸收生成的二氧化硫，防止污染环境，C中水的作用是防止高温熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂。
故答案为：吸收生成的二氧化硫，防止污染环境；防止高温熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂。
（4）图示三个实验的共同特点：都属于化合反应，反应条件都是点燃，都是两种物质反应生成一种物质等。
故答案为：都属于化合反应或反应条件都是点燃或都是两种物质反应生成一种物质等。
10．（2021•科尔沁区校级模拟）某化学兴趣小组利用下列装置进行O2、CO2的实验室制法和有关性质的研究。
（1）写出下列编号仪器的名称：① 烧杯 ② 锥形瓶 。
（2）甲同学要用KMnO4固体来制取O2，应选用上图中的 A 装置（填编号），该反应的化学方程式是 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 。当O2收集满并取出集气瓶后，停止该实验的正确操作步骤是先 把导管移出水面 后 熄灭酒精灯 。人类生存离不开氧气，氧气约占空气总体积的 1/5 。
（3）下列化学变化中，氧气不作为反应物的是 ③
①天然气燃烧 ②缓慢氧化 ③光合作用 ④钢铁生锈
（4）乙同学用浓盐酸和大理石在B装置中反应，制取CO2并检验其有关性质，观察到烧杯中紫色石蕊试液变红。对这一变化的合理解释是 B、C （填序号）；
A．产生的CO2直接使石蕊试液变红式
B．产生的CO2与水反应生成H2CO3使石蕊试液变红
C．挥发出的氯化氢溶于水使石蕊试液变红
（5）丙同学用C装置制取了一瓶无色无味的气体（纯净物），你推测该气体可能是 O2 ，试用最简便的方法证实你的推测 用带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则为O2。 。
【答案】（1）①为烧杯，②为锥形瓶。（2）A；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；把导管移出水面；熄灭酒精灯；1/5（3）③（4）BC（5）O2；用带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则为O2。。
【解答】解：（1）熟记常用仪器的名称可知①为烧杯，②为锥形瓶。
（2）反应物的状态是固态，反应条件是加热，应选固﹣固加热型的发生装置；高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；实验结束时应先把导管移出水面后熄灭酒精灯，防止冷水倒流，试管炸裂；氧气约占空气体积的五分之一。故答案为：A 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 把导管移出水面 熄灭酒精灯 1/5
（3）①②④的反应物中都有氧气，③是生成物中有氧气。故答案为：③
（4）二氧化碳并不能使紫色的石蕊溶液变红，是二氧化碳与水反应生成的碳酸使紫色的石蕊溶液变红；盐酸具有挥发性，从盐酸中挥发出的氯化氢气体极易溶于水，溶于水后又成了盐酸，盐酸能使紫色的石蕊溶液变红。故答案为：BC
（5）用稀盐酸与大理石反应制取二氧化碳可用此装置，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，可用澄清的石灰水检验是否是二氧化碳；用过氧化氢溶液与二氧化锰制氧气也可用此装置，氧气能使带火星的木条复燃，可用带火星的木条检验是否是氧气。故答案为：二氧化碳在集气瓶内倒入少量澄清的石灰水，振荡，若澄清的石灰水变浑浊则说明是二氧化碳（或氧气把带火星的木条放入集气瓶中，若木条复燃，则说明是氧气）。
11．（2022•通州区一模）根据图回答问题。
（1）实验室用KMnO4制取氧气时，选用的发生装置是 A （填序号）；反应的化学方程式为 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 。
（2）实验C中，观察到的现象是 剧烈燃烧，发出白光，放热 。
【答案】（1）A；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；（2）剧烈燃烧，发出白光，放热。
【解答】解：（1）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应需要加热，采用A作为发生装置，反应的方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，故答案为：A；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
（2）实验C中，观察到的现象是剧烈燃烧，发出白光，放热，故答案为：剧烈燃烧，发出白光，放热；
三、实验题。
12．（2022•锦州）如图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题：
（1）仪器a的名称是 集气瓶 。
（2）实验室用B装置制取二氧化碳时，长颈漏斗末端应伸入到液面以下，原因是 防止生成的二氧化碳从长颈漏斗下端管口逸出 。
（3）实验室用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气，应选用装置A和 E （从C～E中选填），反应的化学方程式为 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ，装置A中试管口略向下倾斜的原因是 防止冷凝水回流，使试管炸裂 。
（4）将装置F装满水，用排水法收集氢气，气体应从 m （填“m”或“n”）导管口进入。
【答案】（1）集气瓶；（2）防止生成的二氧化碳从长颈漏斗下端管口逸出；（3）E；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；防止冷凝水回流，使试管炸裂；（4）m。
【解答】解：（1）仪器a的名称是集气瓶，故答案为：集气瓶；
（2）实验室用B装置制取二氧化碳时，长颈漏斗末端应伸入到液面以下，形成液封，防止生成的二氧化碳气体从长颈漏斗下端管口逸出，故原因是：防止生成的二氧化碳从长颈漏斗逸出，故答案为：防止生成的二氧化碳从长颈漏斗下端管口逸出；
（3）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，制取一瓶较纯净的氧气，氧气不易溶于水，用排水法收集，故应选用装置A和E，反应的化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，装置A中试管口略向下倾斜的原因是防止冷凝水回流，使试管炸裂，故答案为：E；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；防止冷凝水回流，使试管炸裂；
（4）氢气密度比水小，将装置F装满水，用排水法收集氢气，氢气从短管进，水从长管排出，故气体应从m导管口进入，故答案为：m。
四、计算题。
13．（2022•洪山区模拟）某同学用50.0g 的过氧化氢溶液和少量的二氧化锰来制取氧气，最后所得气体质量与实践的关系如图2所示。
（1）用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，应选用图1中的 B 装置。
（2）计算所用过氧化氢溶液中溶质的质量分数。
【解答】解：（1）实验室使用过氧化氢制取氧气是固液常温型反应，故选用B装置制取，故填：B；
（2）设过氧化氢溶液中溶质的质量为x，则
2H2O2 2H2O+O2↑
68 32
x 1.6g
x＝3.4g
则过氧化氢溶液溶质的质量分数＝×100%＝6.8%
答：所用过氧化氢溶液中溶质的质量分数为6.8%。
五、推断题。
14．（2021•黄冈模拟）有A、B、C、D、E、F、G、H等八种物质，有如图反应关系或转化关系，反应条件均已略去．其中D为一黑色粉末，通常状况下F为无色液体，H是能使澄清石灰水变浑浊的气体，E、G都为混合物，且E为液体，G为固体．试回答下列问题：
（1）写出下列物质的名称：G 石蜡 ；F 水 ；H 二氧化碳 ．
（2）D在如图的关系中扮演了两个角色，分别为 生成物 和 催化剂 ．
（3）写出下列反应原理：
反应①： 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 ；反应②： 过氧化氢水+氧气 ．
根据你所学知识，写出有H生成的反应是 碳+氧气二氧化碳 ．
（4）你能说出B的至少两点用途吗？ 火箭助燃剂；潜水 ．
【答案】（1）石蜡（合理即可）；水；二氧化碳；（2）生成物；催化剂；（3）高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；过氧化氢水+氧气；碳+氧气二氧化碳；
（4）火箭助燃剂；潜水（合理即可）。
【解答】解：根据反应①可知，该反应为分解反应，且生成物为三种，就现有知识推知A为高锰酸钾；根据D为黑色粉末可知，故D为二氧化锰，则B、C各为锰酸钾和氧气中的一种；根据反应③，G为混合物，H是能使澄清石灰水变浑浊的气体，即H为二氧化碳；根据通常状况下F为无色液体，不难分析出B为氧气，G可为石蜡或天然气，F为水；由反应②可知D二氧化锰是催化剂，E分解成了B和F，由上述分析可知B、F分别为氧气和水，则E为过氧化氢溶液，是混合物．代入检验，符合题意．
（1）根据分析，G可能为石蜡；F为水；H为二氧化碳．
（2）根据分析，D为二氧化锰，故D在上图的关系中扮演了两个角色，分别为生成物和催化剂．
（3）反应①：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；反应②：过氧化氢水+氧气．
根据所学知识，有H生成的反应是 碳+氧气二氧化碳．
（4）根据分析，B为氧气，故B的两点用途为火箭助燃剂；潜水．
故答案为：（1）石蜡（合理即可）；水；二氧化碳；（2）生成物；催化剂；（3）高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；过氧化氢水+氧气；碳+氧气二氧化碳；
（4）火箭助燃剂；潜水（合理即可）．
六、解答题。
15．（2021•河北）如图所示的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。
（1）硫在氧气中燃烧的化学方程式为 S+O2SO2 。
（2）氢氧化钠溶液的作用是 吸收二氧化硫 。
（3）毛玻璃片不脱落时，大气压强 大于 （选填“大于”“小于”或“等于”）瓶内气体压强。
【答案】（1）S+O2SO2。（2）吸收二氧化硫。（3）大于。
【解答】解：（1）硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，反应的化学方程式为：S+O2SO2。
故填：S+O2SO2。
（2）氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化硫。
故填：吸收二氧化硫。
（3）毛玻璃片不脱落时，大气压强大于瓶内气体压强。
故填：大于。
第二单元 我们周围的空气（解析版）
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知识点回顾
知识点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。
⑤反应原理：文字表达式：磷 + 氧气 五氧化二磷 符号表达式：P + O2 P2O5
⑥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。
知识点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
符号表达式：C + O2点燃
CO2
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
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
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
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；
知识点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：H2O2 MnO2
H2O + O2
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
符号表达式：KClO3 MnO2
△
KCl + O2
文字表达式：高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
符号表达式：KMnO4 K2MnO4 + 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】（2022•阜新）通过实验测定，空气的成分按体积计，约占78%的是（ ）
A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体
【答案】B。
【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%。
故选：B。
【典例2】（2022•青岛）下列是四种物质的微观构成示意图（“〇”“●”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】A。
【解答】解：A、图中三个分子构成不同，为两种不同种物质的分子，两种分子均由同种原子构成，均为单质的分子；该图所示物质为两种不同的单质组成的混合物，故选项正确。
B、图中三个分子构成相同，为同种物质的分子，该图所表示物质为纯净物；该分子由两种不同的原子构成，图所示物质为化合物，故选项错误。
C、图中三个分子构成相同，为同种物质的分子，该图所示物质为纯净物；且该分子是由同种原子构成的，图所示物质为单质，故选项错误。
D、图中三个分子构成相同，为同种物质的分子，该图所表示物质为纯净物；该分子由两种不同的原子构成，图所示物质为化合物，故选项错误。
故选：A。
【典例3】（2022•武功县模拟）下列物质：①氮气、②液态空气、③氧化镁、④矿泉水、⑤氧气、⑥二氧化碳、⑦铁、⑧冰水混合物。
（1）属于纯净物的有 ①③⑤⑥⑦⑧ （填序号），仿写一例 高锰酸钾 （填名称）。
（2）属于混合物的有 ②④ （填序号），仿写一例 自来水 （填名称）。
【答案】（1）①③⑤⑥⑦⑧；高锰酸钾；（合理即可）（2）②④；自来水。（合理即可）。
【解答】解：（1）纯净物是由一种物质组成，氮气、氧化镁、氧气、二氧化碳、铁、冰水混合物中只有水分子，它们都属于纯净物；如高锰酸钾、氯酸钾都属于纯净物；故答案为：①③⑤⑥⑦⑧；高锰酸钾；（合理即可）
（2）混合物是由两种或两种以上的物质组成，液态空气、矿泉水都属于混合物，如自来水、海水、生铁等；故答案为：②④；自来水。（合理即可）
【典例4】（2022•海州区模拟）某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究。
（1）如图所示装置和药品进行实验，可观察到的现象是： 红磷燃烧，发出黄色火焰，产生大量的白烟，同时放热 ，打开止水夹后看到 水倒吸入约占集气瓶容积的五分之一 。红磷燃烧反应的文字表达式为 红磷+氧气五氧化二磷 。
（2）小明同学认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，小丽同学认为不可以，其原因是 木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置内压强不变 。
（3）小组内同学还对该实验进行了如下改进（如图）。（已知试管容积为35mL）。
实验的操作步骤如下：
①点燃酒精灯。
②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹。
③将少量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按如图中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管。
④读取注射器活塞的数据。
你认为正确的实验操作顺序是 ③①②④ （填序号）。注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为 3 mL刻度处才停止。请写出一条改进后的优点 数据更容易获取 。
（4）小芳同学用镁条代替红磷来测定空气中氧气的含量。结果却发现倒吸的水量远远超过集气瓶的五分之一，小组内同学帮她仔细检查，发现装置的气密性及操作步骤均无问题。你认为造成此现象的原因可能是 镁条不仅仅能够与氧气反应，而且还能和氮气反应 。
（5）小组内同学反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择或生成物的要求上应考虑的是 物质在空气中能否燃烧以及燃烧后生成物的状态等 。
【答案】（1）红磷燃烧，发出黄色火焰，产生大量的白烟，同时放热；水倒吸入约占集气瓶容积的五分之一；红磷+氧气五氧化二磷；（2）木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置内压强不变；（3）③①②④；3；数据更容易获取；（4）镁条不仅仅能够与氧气反应，而且还能和氮气反应；（5）物质在空气中能否燃烧以及燃烧后生成物的状态等。
【解答】解：（1）红磷燃烧，可观察到的现象是：红磷燃烧，发出黄色火焰，产生大量的白烟，同时放热，打开止水夹后看到，水倒吸入约占集气瓶容积的五分之一；红磷燃烧生成五氧化二磷，其文字表达式为：红磷+氧气五氧化二磷，故答案为：红磷燃烧，发出黄色火焰，产生大量的白烟，同时放热；水倒吸入约占集气瓶容积的五分之一；红磷+氧气五氧化二磷；
（2）用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，小丽同学认为不可以，其原因是木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置内压强不变，故答案为：木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置内压强不变；
（3）依据实验的具体过程可知该实验的操作步骤应该是将少量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管；点燃酒精灯；撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹；读取注射器活塞的数据，故正确的实验操作顺序是③①②④，由于空气中氧气的含量约为空气体积的五分之一，而试管的容积是35mL，当其内氧气被耗尽时气体减少的体积为：＝7mL，所以活塞所处的刻度值为10mL﹣7mL＝3mL，对应用注射器进行实验的改进，相对先前的实验，数据更容易获取，故答案为：③①②④；3；数据更容易获取；
（4）镁条不仅仅能够与氧气反应，而且还能和氮气反应，造成进入液体的体积远远超过五分之一，故答案为：镁条不仅仅能够与氧气反应，而且还能和氮气反应；
（5）用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选择或生成物的选择上要考虑的是物质在空气中能否燃烧以及燃烧后生成物的状态等，故答案为：物质在空气中能否燃烧以及燃烧后生成物的状态等。
考点2 氧气
【典例5】（2022•娄底）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．镁在空气中燃烧，产生苍白色火焰，生成白色烟雾
C．红磷在空气中燃烧，发出红色的火焰，产生大量白色烟雾
D．细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
【答案】D。
【解答】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、镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光，产生大量的白烟，而不是生成白色烟雾，故选项说法错误。
C、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白色烟雾，故选项说法错误。
D、细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。
【典例6】（2022•资阳）下列化学反应中属于化合反应的是（ ）
A．Ba（OH）2+SO2═BaSO3↓+H2O B．Cu（OH）2CuO+H2O
C．2CaSO3+O22CaSO4 D．2Mg+CO22MgO+C
【答案】C。
【解答】解：A、该反应的生成物是两种，不符合“多变一”的形式，不符合化合反应的特征，不属于化合反应，故选项错误。
B、该反应符合“一变多”的形式，符合分解反应的特征，属于分解反应，故选项错误。
C、该反应符合“多变一”的形式，符合化合反应的特征，属于化合反应，故选项正确。
D、该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，故选项错误。
故选：C。
【典例7】（2022•阜新）如图是硫分别在空气和氧气里燃烧的实验。下列说法正确的是（ ）
A．集气瓶里的水可以用少量的细沙代替 B．硫在空气里燃烧发出蓝紫色火焰
C．硫在空气和氧气里燃烧的生成物不同 D．硫在氧气里燃烧比在空气里燃烧要剧烈
【答案】D。
【解答】解：A、硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫能溶于水，细沙不能吸收，选项A错误；
B、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，在空气燃烧发出淡蓝色火焰，选项B错误；
C、硫在空气和氧气中燃烧都生成二氧化硫，选项C错误；
D、纯氧比空气中氧气浓度高，所以氧气里燃烧比在空气里燃烧剧烈，选项D正确；
故选：D。
【典例8】（2022•河北模拟）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）红磷燃烧的现象： 燃烧，放热，产生白烟 ，文字（或符号）表达式为 红磷+氧气五氧化二磷或P+O2P2O5 。
（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： 红磷燃烧消耗氧气，导致瓶内气压减小 。
（3）实验结束，进入集气瓶中水的体积小于瓶内空气体积的五分之一，可能的原因之一是 红磷的量不足；或未等到装置冷却至室温就打开了弹簧夹，并进行读数；或弹簧夹右边的导管中存有的空气进入集气瓶内等 。
【答案】（1）燃烧，放热，产生白烟；红磷+氧气五氧化二磷或P+O2P2O5。（2）红磷燃烧消耗氧气，导致瓶内气压减小。（3）红磷的量不足；或未等到装置冷却至室温就打开了弹簧夹，并进行读数；或弹簧夹右边的导管中存有的空气进入集气瓶内等。
【解答】解：（1）红磷燃烧的现象：燃烧，放热，产生白烟，反应生成五氧化二磷，文字（或符号）表达式为：红磷+氧气五氧化二磷或P+O2P2O5。
故填：燃烧，放热，产生白烟；红磷+氧气五氧化二磷或P+O2P2O5。
（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：红磷燃烧消耗氧气，导致瓶内气压减小。
故填：红磷燃烧消耗氧气，导致瓶内气压减小。
（3）实验结束，进入集气瓶中水的体积小于瓶内空气体积的五分之一，可能的原因：红磷的量不足；未等到装置冷却至室温就打开了弹簧夹，并进行读数；弹簧夹右边的导管中存有的空气进入集气瓶内等。
故填：红磷的量不足；或未等到装置冷却至室温就打开了弹簧夹，并进行读数；或弹簧夹右边的导管中存有的空气进入集气瓶内等。
【典例9】（2021•永州）某同学做氧气的性质实验，如图为木炭在氧气中燃烧的实验示意图。
实验步骤：
①用排水法收集好一瓶氧气。
②……
③用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，插入到盛满氧气的集气瓶中，燃烧停止后，取出坩埚钳。
④向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡。
根据实验操作，通过分析，回答下列问题：
（1）步骤②具体操作为 在水下盖上玻璃片，移出水面，正放实验台上 。
（2）步骤③操作中，最好是将烧红的木炭由瓶口缓慢插入到盛满氧气的集气瓶中，这一实验操作的主要目的是 使木炭与氧气充分反应 。
（3）步骤④操作中，可观察到澄清石灰水变浑浊，其发生反应的化学方程式为 CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O 。
（4）酒精（化学式C2H5OH）和木炭都是常用的燃料，若取相同质量的C2H5OH和C在氧气中完全燃烧，两者中消耗O2的质量较少的是 C2H5OH （填“C2H5OH”或“C”）。
【答案】（1）在水下盖上玻璃片，移出水面，正放实验台上；（2）使木炭与氧气充分反应；（3）CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；（4）C2H5OH。
【解答】解：（1）步骤②具体操作为 在水下盖上玻璃片，移出水面，正放实验台上；
（2）将烧红的木炭伸入集气瓶中时，应缓慢伸入，可以使木炭与氧气充分反应，效果更好。
（3）由于木炭在氧气中燃烧生成了二氧化碳。二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；
（4）乙醇和氧气在点燃的条件下生成水和二氧化碳，化学方程式为：C2H5OH+3O22CO2+3H2O；则每46份质量乙醇和96份质量氧气恰好完全反应生成水和二氧化碳，木炭燃烧生成二氧化碳，化学方程式为：C+O2CO2
则12份质量碳于32份氧气恰好完全反应，则取相同质量的C2H5OH和C在氧气中完全燃烧，两者中消耗O2的质量较少的是C2H5OH；
故答案为：（1）在水下盖上玻璃片，移出水面，正放实验台上；（2）使木炭与氧气充分反应；（3）CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；（4）C2H5OH；
考点3 制取氧气
【典例10】（2022•宜宾）实验室用高锰酸钾制取氧气的过程中，不需要使用的仪器是（ ）
A．漏斗 B．酒精灯 C．大试管 D．集气瓶
【答案】A。
【解答】解：实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中，酒精灯用于加热药品，试管用于盛装高锰酸钾，集气瓶用于收集氧气，不需要漏斗，故选：A。
【典例11】（2021•日照）某同学用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，使用如图所示装置。下列说法或化学方程式正确的是（ ）
A．试管口略向上倾斜，利于管口冷凝水回流
B．导管伸入试管较长，便于气体导出
C．氧气的密度比空气小，用向下排空气法收集
D．2KClO32KCl+3O2↑
【答案】D。
【解答】解：A.试管中的固体加热时，为防止冷凝水回流，引起试管炸裂，试管口应略向下倾斜，选项错误；
B.导管伸入试管较长，粉末状固体易堵塞管，气体不易导出，选项错误；
C.氧气的密度比空气大，应采用向上排空气法收集，选项错误；
D.氯酸钾在加热以及二氧化锰的催化作用下分解生成氯酸钾和氧气，化学方程式2KClO32KCl+3O2↑，选项正确。
故选：D。
【典例12】（2021•金华）实验室提供H2O2溶液、MnO2、KClO3和KMnO4四种药品及如图装置。
根据要求完成下列问题。
（1）根据提供的药品，写出一种实验室制取O2的化学方程式 2H2O22H2O+O2↑或2KClO32KCl+3O2↑或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ；
（2）选择装置B和C制取氧气的主要步骤有：①将导气管移出水槽；②加热；③装药品；④收集；⑤熄灭酒精灯；⑥检查装置气密性。正确的操作顺序为 ⑥③②④①⑤ 。
【答案】（1）2H2O22H2O+O2↑或2KClO32KCl+3O2↑或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；（2）⑥③②④①⑤。
【解答】解：（1）装置B中没有棉花团，说明不能用高锰酸钾分解制取氧气；如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用氯酸钾制氧气就需要加热；过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，要注意配平；氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气，配平即可；或高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，要注意配平；故答案为：2H2O22H2O+O2↑或2KClO32KCl+3O2↑或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
（2）选择装置B和C制取氧气的主要步骤有：⑥检查装置气密性；③装药品；②加热；④收集；①将导气管移出水槽；⑤熄灭酒精灯；故答案为：⑥③②④①⑤。
【典例13】（2022•呼和浩特）气体的制取和性质是初中化学核心知识之一。结合以下常用实验装置回答相关问题。
（1）仪器①的名称是 长颈漏斗 。
（2）实验室用高锰酸钾制氧气应选用的发生装置是 A （填字母），反应的化学方程式为 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 。
（3）若用装置G收集氧气，验满的操作为 将带火星的木条放在b口，若木条复燃，则说明已收集满 。
【答案】（1）长颈漏斗；（2）A；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；（3）将带火星的木条放在b口，若木条复燃，则说明已收集满。
【解答】解：（1）由图可知，仪器①的名称为长颈漏斗；
（2）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，又由于加热固体时，试管口应略向下倾斜，则发生装置应选A；反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
（3）由于氧气密度比空气略大，则应选用向上排空气法收集，即氧气应从a口通入，又由于氧气能使带火星的木条复燃，则氧气验满的方法为将带火星的木条放在b口，若木条复燃，则说明已收集满。
故答案为：（1）长颈漏斗；（2）A；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；（3）将带火星的木条放在b口，若木条复燃，则说明已收集满。
巩固训练
一、选择题。
1．（2022•镇江）下列属于纯净物的是（ ）
A．海水 B．氦气 C．煤炭 D．硬铝
【答案】B。
【解答】解：A、海水中有氯化钠、氯化镁等，属于混合物；故选项错误；
B、氦气是一种单质，属于纯净物；故选项正确；
C、煤炭中有碳和杂质，属于混合物；故选项错误；
D、硬铝是铝的合金，属于混合物；故选项错误；
故选：B。
2．（2022•东营）生态保护，从我做起。下列做法不合理的是（ ）
A．大力推广使用太阳能 B．出行多骑共享单车
C．少用或不用一次性餐具 D．节日期间大量燃放烟花爆竹
【答案】D。
【解答】解：A、大力推广使用太阳能，不会造成环境污染，可以保护生态，故选项说法合理。
B、出行多骑共享单车，可以节能减排，保护生态，故选项说法合理。
C、少用或不用一次性餐具，能够减少树木的砍伐量，减小塑料的废弃量，保护生态，故选项说法合理。
D、节日期间大量燃放烟花爆竹，会产生大量的烟尘和有害气体而造成环境污染，不利于生态保护，故选项说法不合理。
故选：D。
3．（2022•金昌）小亮同学设计了如图所示的装置测定空气中氧气的含量。下列关于该实验的说法错误的是（ ）
A．该实验利用了铜丝的导热性
B．红磷燃烧结束后，待装置恢复至室温时再读数
C．实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度1处
D．实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度4处
【答案】D。
【解答】解：A、金属铜具有导热性，加热铜丝，用来引燃红磷，故A正确；
B、红磷燃烧结束后，待装置恢复至室温时再读数，故B正确；
C、氧气约占空气总体积的五分之一，实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度1处，故C正确；
D、由C项分析可知，实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度1处，故D错误；
故选：D。
4．（2022•长沙）2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。航天员在空间站工作生活了183天，在空间站的生活离不开氧气。下列有关氧气的说法正确的是（ ）
A．氧气的化学性质很不活泼 B．氧气极易溶于水
C．空气中含量最多的气体是氧气 D．氧气能供给呼吸
【答案】D。
【解答】解：A、氧气的化学性质比较活泼，能跟许多物质发生反应，故A错误；
B、氧气不易溶于水，故B错误；
C、空气中含量最多的气体是氮气，故C错误；
D、氧气能供给呼吸，支持燃烧，故D正确。
故选：D。
5．（2022•青海）下列反应的化学方程式属于分解反应的是（ ）
A．3Fe+2O2Fe3O4 B．NaCl+AgNO3═AgCl↓+NaNO3
C．2KClO32KCl+3O2↑ D．C+2CuO2Cu+CO2↑
【答案】C。
【解答】解：A、该反应是由两种物质反应生成另一种新物质，属于化合反应，不合题意；
B、该反应是由两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应，属于复分解反应，不合题意；
C、该反应是由一种物质生成两种新物质，属于分解反应，符合题意；
D、该反应是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应，属于置换反应，不合题意。
故选：C。
6．（2022•牡丹江）下列有关氧气的说法错误的是（ ）
A．通常状况下，氧气是无色、无味的气体
B．氧气能支持燃烧，是一种重要的燃料
C．潜水员随身携带氧气以便在水下工作
D．分离液态空气制氧气是利用液氮和液氧的沸点不同
【答案】B。
【解答】解：A、通常状况下，氧气是无色、无味的气体，故选项说法正确。
B、氧气能支持燃烧，但不具有可燃性，不是一种重要的燃料，故选项说法错误。
C、氧气能供给呼吸，潜水员随身携带氧气以便在水下工作，故选项说法正确。
D、分离液态空气制氧气，是利用了液氮和液氧的沸点不同，故选项说法正确。
故选：B。
7．（2022•河南）现有下列反应：①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；②2KClO32KCl+3O2↑；③2NH4NO34H2O+2N2↑+O2↑。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。
【解答】解：①高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾和二氧化锰两种固体，同时生成氧气，适用于实验室制取氧气；②氯酸钾在二氧化锰的催化作用下、加热分解为氯化钾固体和氧气，适用于实验室制取氧气；③硝酸铵在加热的条件下分解生成水，氮气和氧气，得到气体是氮气和氧气的混合物，不适用于实验室制取氧气。
故选：A。
二、填空题。
8．（2022•夏邑县模拟）如图为空气成分示意图（按体积计算），其中“X”代表的物质是 氮气 ；“Y”中稀有气体常用于制作电光源，这利用的是它们的 物理 （填“物理”或“化学”）性质。用红磷燃烧测定空气中氧气的含量时，红磷不足会导致测得结果 偏小 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
【答案】氮气；物理；偏小。
【解答】解：空气里氮气的体积分数约为78%，根据图示可知，“X”代表的物质是氮气；“Y”中稀有气体常用于制作电光源，是利用了稀有气体在通电时能发出不同颜色的光的性质，不需要发生化学变化就能表现出来，是利用了其物理性质；用红磷燃烧测定空气中氧气的含量时，红磷量不足，会导致进入集气瓶内的水偏少，使得测量结果偏小，故答案为：氮气；物理；偏小。
9．（2022•武功县模拟）某同学测试各种物质在纯净的氧气中燃烧的实验如图所示，回答问题。
（1）用玻璃片盖住收集满氧气的集气瓶时，应该用玻璃片的 磨砂面 （选填“光滑面”或“磨砂面”）与集气瓶口接触。
（2）为了使各物质与氧气充分反应，操作方法是 将物质自上而下缓慢伸入集气瓶中 ，图示实验中，有火焰产生的是 A （填字母），写出C中反应的实验现象： 剧烈燃烧、火星四射、放出热量、生成黑色固体 。写出B中反应的文字表达式： 碳+氧气二氧化碳 。
（3）A中水的作用是 吸收生成的二氧化硫，防止污染环境 ，C中水的作用是 防止高温熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂 。
（4）写出图示三个实验的共同特点是 都属于化合反应或反应条件都是点燃或都是两种物质反应生成一种物质等 （写出一点即可）。
【答案】（1）磨砂面。（2）将物质自上而下缓慢伸入集气瓶中；A；剧烈燃烧、火星四射、放出热量、生成黑色固体；碳+氧气二氧化碳。（3）吸收生成的二氧化硫，防止污染环境；防止高温熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂。（4）都属于化合反应或反应条件都是点燃或都是两种物质反应生成一种物质等。
【解答】解：（1）用玻璃片盖住收集满氧气的集气瓶时，应该用玻璃片的磨砂面与集气瓶口接触。
故答案为：磨砂面。
（2）为了使各物质与氧气充分反应，操作方法是将物质自上而下缓慢伸入集气瓶中，图示实验中，有火焰产生的是A（硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰），C中反应的实验现象：剧烈燃烧、火星四射、放出热量、生成黑色固体，B中反应的文字表达式：碳+氧气二氧化碳。
故答案为：将物质自上而下缓慢伸入集气瓶中；A；剧烈燃烧、火星四射、放出热量、生成黑色固体；碳+氧气二氧化碳。
（3）A中水的作用是吸收生成的二氧化硫，防止污染环境，C中水的作用是防止高温熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂。
故答案为：吸收生成的二氧化硫，防止污染环境；防止高温熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂。
（4）图示三个实验的共同特点：都属于化合反应，反应条件都是点燃，都是两种物质反应生成一种物质等。
故答案为：都属于化合反应或反应条件都是点燃或都是两种物质反应生成一种物质等。
10．（2021•科尔沁区校级模拟）某化学兴趣小组利用下列装置进行O2、CO2的实验室制法和有关性质的研究。
（1）写出下列编号仪器的名称：① 烧杯 ② 锥形瓶 。
（2）甲同学要用KMnO4固体来制取O2，应选用上图中的 A 装置（填编号），该反应的化学方程式是 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 。当O2收集满并取出集气瓶后，停止该实验的正确操作步骤是先 把导管移出水面 后 熄灭酒精灯 。人类生存离不开氧气，氧气约占空气总体积的 1/5 。
（3）下列化学变化中，氧气不作为反应物的是 ③
①天然气燃烧 ②缓慢氧化 ③光合作用 ④钢铁生锈
（4）乙同学用浓盐酸和大理石在B装置中反应，制取CO2并检验其有关性质，观察到烧杯中紫色石蕊试液变红。对这一变化的合理解释是 B、C （填序号）；
A．产生的CO2直接使石蕊试液变红式
B．产生的CO2与水反应生成H2CO3使石蕊试液变红
C．挥发出的氯化氢溶于水使石蕊试液变红
（5）丙同学用C装置制取了一瓶无色无味的气体（纯净物），你推测该气体可能是 O2 ，试用最简便的方法证实你的推测 用带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则为O2。 。
【答案】（1）①为烧杯，②为锥形瓶。（2）A；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；把导管移出水面；熄灭酒精灯；1/5（3）③（4）BC（5）O2；用带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则为O2。。
【解答】解：（1）熟记常用仪器的名称可知①为烧杯，②为锥形瓶。
（2）反应物的状态是固态，反应条件是加热，应选固﹣固加热型的发生装置；高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气；实验结束时应先把导管移出水面后熄灭酒精灯，防止冷水倒流，试管炸裂；氧气约占空气体积的五分之一。故答案为：A 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 把导管移出水面 熄灭酒精灯 1/5
（3）①②④的反应物中都有氧气，③是生成物中有氧气。故答案为：③
（4）二氧化碳并不能使紫色的石蕊溶液变红，是二氧化碳与水反应生成的碳酸使紫色的石蕊溶液变红；盐酸具有挥发性，从盐酸中挥发出的氯化氢气体极易溶于水，溶于水后又成了盐酸，盐酸能使紫色的石蕊溶液变红。故答案为：BC
（5）用稀盐酸与大理石反应制取二氧化碳可用此装置，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，可用澄清的石灰水检验是否是二氧化碳；用过氧化氢溶液与二氧化锰制氧气也可用此装置，氧气能使带火星的木条复燃，可用带火星的木条检验是否是氧气。故答案为：二氧化碳在集气瓶内倒入少量澄清的石灰水，振荡，若澄清的石灰水变浑浊则说明是二氧化碳（或氧气把带火星的木条放入集气瓶中，若木条复燃，则说明是氧气）。
11．（2022•通州区一模）根据图回答问题。
（1）实验室用KMnO4制取氧气时，选用的发生装置是 A （填序号）；反应的化学方程式为 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 。
（2）实验C中，观察到的现象是 剧烈燃烧，发出白光，放热 。
【答案】（1）A；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；（2）剧烈燃烧，发出白光，放热。
【解答】解：（1）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应需要加热，采用A作为发生装置，反应的方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，故答案为：A；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
（2）实验C中，观察到的现象是剧烈燃烧，发出白光，放热，故答案为：剧烈燃烧，发出白光，放热；
三、实验题。
12．（2022•锦州）如图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题：
（1）仪器a的名称是 集气瓶 。
（2）实验室用B装置制取二氧化碳时，长颈漏斗末端应伸入到液面以下，原因是 防止生成的二氧化碳从长颈漏斗下端管口逸出 。
（3）实验室用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气，应选用装置A和 E （从C～E中选填），反应的化学方程式为 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ ，装置A中试管口略向下倾斜的原因是 防止冷凝水回流，使试管炸裂 。
（4）将装置F装满水，用排水法收集氢气，气体应从 m （填“m”或“n”）导管口进入。
【答案】（1）集气瓶；（2）防止生成的二氧化碳从长颈漏斗下端管口逸出；（3）E；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；防止冷凝水回流，使试管炸裂；（4）m。
【解答】解：（1）仪器a的名称是集气瓶，故答案为：集气瓶；
（2）实验室用B装置制取二氧化碳时，长颈漏斗末端应伸入到液面以下，形成液封，防止生成的二氧化碳气体从长颈漏斗下端管口逸出，故原因是：防止生成的二氧化碳从长颈漏斗逸出，故答案为：防止生成的二氧化碳从长颈漏斗下端管口逸出；
（3）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，制取一瓶较纯净的氧气，氧气不易溶于水，用排水法收集，故应选用装置A和E，反应的化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，装置A中试管口略向下倾斜的原因是防止冷凝水回流，使试管炸裂，故答案为：E；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；防止冷凝水回流，使试管炸裂；
（4）氢气密度比水小，将装置F装满水，用排水法收集氢气，氢气从短管进，水从长管排出，故气体应从m导管口进入，故答案为：m。
四、计算题。
13．（2022•洪山区模拟）某同学用50.0g 的过氧化氢溶液和少量的二氧化锰来制取氧气，最后所得气体质量与实践的关系如图2所示。
（1）用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，应选用图1中的 B 装置。
（2）计算所用过氧化氢溶液中溶质的质量分数。
【解答】解：（1）实验室使用过氧化氢制取氧气是固液常温型反应，故选用B装置制取，故填：B；
（2）设过氧化氢溶液中溶质的质量为x，则
2H2O2 2H2O+O2↑
68 32
x 1.6g
x＝3.4g
则过氧化氢溶液溶质的质量分数＝×100%＝6.8%
答：所用过氧化氢溶液中溶质的质量分数为6.8%。
五、推断题。
14．（2021•黄冈模拟）有A、B、C、D、E、F、G、H等八种物质，有如图反应关系或转化关系，反应条件均已略去．其中D为一黑色粉末，通常状况下F为无色液体，H是能使澄清石灰水变浑浊的气体，E、G都为混合物，且E为液体，G为固体．试回答下列问题：
（1）写出下列物质的名称：G 石蜡 ；F 水 ；H 二氧化碳 ．
（2）D在如图的关系中扮演了两个角色，分别为 生成物 和 催化剂 ．
（3）写出下列反应原理：
反应①： 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 ；反应②： 过氧化氢水+氧气 ．
根据你所学知识，写出有H生成的反应是 碳+氧气二氧化碳 ．
（4）你能说出B的至少两点用途吗？ 火箭助燃剂；潜水 ．
【答案】（1）石蜡（合理即可）；水；二氧化碳；（2）生成物；催化剂；（3）高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；过氧化氢水+氧气；碳+氧气二氧化碳；
（4）火箭助燃剂；潜水（合理即可）。
【解答】解：根据反应①可知，该反应为分解反应，且生成物为三种，就现有知识推知A为高锰酸钾；根据D为黑色粉末可知，故D为二氧化锰，则B、C各为锰酸钾和氧气中的一种；根据反应③，G为混合物，H是能使澄清石灰水变浑浊的气体，即H为二氧化碳；根据通常状况下F为无色液体，不难分析出B为氧气，G可为石蜡或天然气，F为水；由反应②可知D二氧化锰是催化剂，E分解成了B和F，由上述分析可知B、F分别为氧气和水，则E为过氧化氢溶液，是混合物．代入检验，符合题意．
（1）根据分析，G可能为石蜡；F为水；H为二氧化碳．
（2）根据分析，D为二氧化锰，故D在上图的关系中扮演了两个角色，分别为生成物和催化剂．
（3）反应①：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；反应②：过氧化氢水+氧气．
根据所学知识，有H生成的反应是 碳+氧气二氧化碳．
（4）根据分析，B为氧气，故B的两点用途为火箭助燃剂；潜水．
故答案为：（1）石蜡（合理即可）；水；二氧化碳；（2）生成物；催化剂；（3）高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；过氧化氢水+氧气；碳+氧气二氧化碳；
（4）火箭助燃剂；潜水（合理即可）．
六、解答题。
15．（2021•河北）如图所示的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。
（1）硫在氧气中燃烧的化学方程式为 S+O2SO2 。
（2）氢氧化钠溶液的作用是 吸收二氧化硫 。
（3）毛玻璃片不脱落时，大气压强 大于 （选填“大于”“小于”或“等于”）瓶内气体压强。
【答案】（1）S+O2SO2。（2）吸收二氧化硫。（3）大于。
【解答】解：（1）硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，反应的化学方程式为：S+O2SO2。
故填：S+O2SO2。
（2）氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化硫。
故填：吸收二氧化硫。
（3）毛玻璃片不脱落时，大气压强大于瓶内气体压强。
故填：大于。
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