中考化学总复习01第一部分身边的化学物质PPT课件（安徽专用）

这是一份中考化学总复习01第一部分身边的化学物质PPT课件（安徽专用），文件包含01专题一空气氧气ppt、02专题二碳和碳的氧化物ppt、03专题三水与常见的溶液ppt、04专题四金属金属矿物ppt、05专题五常见的酸和碱ppt、06专题六盐化学肥料ppt等6份课件配套教学资源，其中PPT共360页， 欢迎下载使用。
中考化学（安徽专用）
第一部分　身边的化学物质专题一　空气　氧气
考点一　空气
1.(2017安徽,2,2分)“珍惜资源、爱护环境”是每位公民应尽的义务。下列相关做法错误的是 (　　)A.我国稀土金属储量世界第一,可以任意开发利用B.研发秸秆综合利用技术,避免因直接焚烧而造成大气污染C.利用二氧化碳捕捉技术,减少因二氧化碳引起的“温室效应”D.改造城市排水管网,实现雨水和生活污水的分流处理与利用
答案    A　稀土金属的储量是有限的,应该合理开采,故A错误;秸秆直接焚烧会污染环境,应该综合利用,变废为宝,故B正确;二氧化碳排放过多会加剧温室效应,利用二氧化碳捕捉技术可以减少二氧化碳的排放,故C正确;将雨水和生活污水分流处理与利用,可以降低污水处理成本,减轻水资源污染,故D正确。
易错警示　不能错误地认为我国稀土金属储量世界第一就可以任意开发利用。
知识拓展　焚烧秸秆会污染环境、危害人体健康,而秸秆综合利用不仅可以减少环境污染,还可以利用秸秆发电、造纸、作饲料等,变废为宝。
2.(2020重庆A,2,2分)2020年6月,某高速路上一辆液化石油气槽罐车发生爆炸。爆炸产生的以下物质不属于空气污染物的是 (　　)A.NO2　　B.CO　    C.粉尘　　D.H2O
答案    D　空气污染物可分为两大类:粉尘和有害气体,有害气体主要包括氮氧化物、一氧化碳和二氧化硫。水不属于空气污染物,故选D。
3.(2020天津,2,2分)空气中,氧气的体积分数约为 (　　)A.0.03%　　B.0.94%　    C.21%　　D.78%
答案    C　空气的成分按体积计大约是:氮气78%、氧气21%、二氧化碳0.03%、稀有气体0.94%、其他气体及杂质0.03%。
4.(2020吉林,1,1分)制造五光十色的霓虹灯时,需要用到下列气体中的 (　　)A.氮气　　B.氧气C.稀有气体　　D.二氧化碳
答案    C　稀有气体在通电时能发出各种颜色的光,可用于霓虹灯的制造。
5.(2020贵州贵阳,4,2分)空气是人类生产活动的重要资源。下列关于空气的说法正确的是 (　　)A.洁净的空气是纯净物B.空气中可分离出氧气用于医疗急救C.空气中含量最多的气体是二氧化碳D.空气中氮气的化学性质比氧气活泼
答案    B　空气是混合物,不要被“洁净”二字迷惑;通过分离空气的方法可以得到氧气,氧气可以供人呼吸,用于医疗急救;空气中含量最多的气体是氮气;氮气的化学性质比氧气稳定。故选B。
6.(2019广东广州,3,2分)空气是一种宝贵的资源,下列生产生活中用到的气体不是来自空气的是 (　　)A.作为燃料电池燃料的H2B.用于生产氮肥的N2C.用于医疗急救的O2D.用于飞艇的He
答案    A　空气中含氮气、氧气、少量稀有气体及二氧化碳等,不含氢气,故选A。
7.(2020北京,11,1分)利用如图装置验证了空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是 (　　) A.实验前需检查装置气密性B.白磷的作用是消耗试管中的氧气C.白磷熄灭、试管冷却后再打开止水夹D.最终量筒中液面约降至40 mL刻度线处
答案    D　验证空气中氧气的含量,必须保持装置气密性良好,所以实验前需检查装置气密性,A选项正确。白磷可消耗装置内空气中的氧气,B选项正确。白磷熄灭、具支试管冷却后再打开止水夹,以免因为未冷却而使进入具支试管中的水量偏少,导致测得的氧气含量偏小,C选项正确。实验中具支试管中空气体积为130 mL,氧气约占空气总体积的1/5,则氧气体积约为26 mL,即量筒中有26 mL水进入具支试管中,最终量筒内的剩余水的体积为50 mL-26 mL=24 mL,D选项错误。
8.(2020广东广州,12,2分)测定空气里氧气含量的实验装置和步骤如下:(已完成装置气密性检查) ①在集气瓶内加入少量水,并将水面上方空间分为5等份;②用弹簧夹夹紧胶皮管;③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;④待红磷熄灭后,立即打开弹簧夹,观察现象。其中有错误的实验步骤是 (　　)A.①　　B.②　　C.③　　D.④
答案    D　红磷燃烧放热会导致气体膨胀,气压增大。红磷熄灭后,装置内温度未恢复到室温,立即打开弹簧夹会导致进入集气瓶中的水不足集气瓶剩余空间体积的1/5,使实验结果不准确。
9.(2019福建,17,15分)某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。【实验1】按图1所示装置,用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。【实验2】按图2所示装置,在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验),利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。 图1　     
图2
(1)实验1中,红磷燃烧的主要现象是　　　　　    。红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开K,水能倒吸入集气瓶的原因是    。(2)为提高实验的准确性,以上两个实验都需要注意的事项是　　　　　　　　　    (写一点)。(3)实验过程中,连接数字传感器,测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3、图4信息,　　　    (填“实验1”或“实验2”)的测定方法更准确,判断依据是        　　　　　　　　　　　　    。
  图3
图4
(4)结合你的学习经验,若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物,用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数,该替代物应满足的条件是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    (写两点)。【实验3】测定用排空气法收集到的集气瓶中二氧化碳的体积分数。 图5
     图6　　    (5)甲同学设计图5所示装置进行测定。浓NaOH溶液的作用是　　　　　　　　　　　　　　　    (用化学方程式表示)。(6)乙同学提出,仅利用图6所示装置,在不添加其他试剂的前提下,也能测得集气瓶中二氧化碳的体积分数。为达到实验目的,操作方法是　　　　　　　　　　　    。
答案　(15分)(1)产生大量白烟(或“黄色火焰”“放热”等合理答案)　氧气被消耗,集气瓶内气体压强小于大气压(2)装置的气密性良好(或“红磷和铁粉除氧剂足量”等其他合理答案)(3)实验2　反应后,实验1集气瓶中剩余氧气的体积分数为8.6%,而实验2集气瓶中氧气几乎耗尽(4)能够和氧气反应;生成物不影响测定结果(或其他合理答案)(5)2NaOH+CO2  Na2CO3+H2O(6)用冰水冷却集气瓶,打开K(或其他合理答案)
解析　(1)红磷燃烧的主要现象是产生大量白烟,有黄色火焰,放出大量的热。红磷熄灭冷却至室温后,集气瓶中的氧气被消耗,使集气瓶中的气体减少,集气瓶内气体压强小于外界大气压,所以打开K,水会倒吸入集气瓶中。(2)两个实验都跟气体有关,所以装置的气密性必须良好,为了让集气瓶中的氧气能充分反应,红磷和铁粉除氧剂的量必须充足。(3)由图3、图4可知,实验2的测定方法更准确,因为实验2集气瓶中的氧气几乎反应完,而实验1还有较多氧气残留。(4)要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物,应该满足的条件有:只跟氧气反应;生成物最好是固体,不影响测定结果等。(5)该反应原理是通过浓氢氧化钠溶液与二氧化碳反应,使集气瓶中的气压下降,产生气压差使水倒吸入集气瓶内测定二氧化碳的体积分数,化学方程式为2NaOH+CO2  Na2CO3+H2O。(6)在不添加其他试剂的前提下,要让浓氢氧化钠溶液进入集气瓶跟二氧化碳反应,就必须先产生气压差使氢氧化钠溶液倒吸入集气瓶中,所以可以用冰水冷却集气瓶并打开K。
考点二　氧气的性质和用途
1.(2019安徽,8,2分)某同学用一系列实验探究物质的燃烧,得到下列结论,其中不正确的是 (　　)A.镁条在氧气和二氧化碳中均能燃烧,说明二氧化碳分子中有氧气B.玻璃棒不能燃烧而火柴棒可以燃烧,说明燃烧与物质本身性质有关C.蜡烛在氧气中比在空气中燃烧更旺,说明燃烧与氧气的浓度有关D.燃烧是一种化学反应,需考虑两方面因素:反应物(内因)和反应条件(外因)
答案    A　镁条在二氧化碳中能燃烧,说明二氧化碳在一定条件下能支持燃烧,二氧化碳分子中不含氧气,故A错误;玻璃棒不能燃烧而火柴棒可以燃烧,玻璃棒不是可燃物,火柴棒是可燃物,说明燃烧与物质本身性质有关,故B正确;蜡烛在氧气中比在空气中燃烧更旺,说明燃烧与氧气的浓度有关,故C正确;燃烧是一种化学反应,需考虑两方面因素:反应物本身的性质和反应发生的条件,故D正确。
2.(2020北京,4,1分)下列不属于铁丝在氧气中燃烧现象的是 (　　)A.放出热量　　B.产生大量白烟C.火星四射　　D.生成黑色固体
答案    B　铁丝在氧气中燃烧的现象:剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体。没有产生大量白烟,故选B。
3.(2020河北,2,2分)下列物质能在空气中剧烈燃烧,发出耀眼白光的是 (　　)A.硫　　B.镁　　C.红磷　　D.铁丝
答案    B　A项,硫在空气中燃烧,发出微弱的淡蓝色火焰;B项,镁在空气中剧烈燃烧,发出耀眼的白光;C项,红磷在空气中燃烧发出黄光;D项,铁丝在空气中不能燃烧,在纯氧中才能剧烈燃烧。
解题关键　熟记重点反应的实验现象,是解决此类问题的关键。
4.(2020江苏苏州,10,2分)下列有关氧气的说法中,不正确的是 (　　)A.氧气可供给呼吸B.鱼类能在水中生存,说明氧气易溶于水C.植物的光合作用是空气中氧气的主要来源D.焊接或切割金属时使用纯氧代替空气以获得更高的温度
答案    B　A项,氧气能够供给动植物的呼吸,正确;B项,氧气不易溶于水,但溶解在水中的氧气足以供给鱼类在水中的呼吸,不正确;C项,绿色植物利用光合作用将空气中的二氧化碳和水转化为有机物和氧气,空气中的氧气主要来源于植物的光合作用,正确;D项,可燃物在纯氧中燃烧较剧烈,单位时间内产生的热量多,温度高,正确。
5.(2020湖南常德,2,3分)下列对实验现象的描述中符合事实的是 (　　)A.木炭在空气中燃烧生成二氧化碳B.打开浓盐酸试剂瓶盖后瓶口形成白烟C.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰D.铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧
答案    C　A项,木炭在空气中燃烧生成二氧化碳,是结论不是现象,错误;B项,打开浓盐酸试剂瓶盖后瓶口形成白雾,错误;C项,硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,正确;D项,铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中,若不点燃无法燃烧,错误。
误区警示    要区分“现象”和“结论”,现象是通过观察得出的,如观察到澄清石灰水变浑浊;结论是经过思考得出的,根据现象和木炭在空气中燃烧的事实,分析思考得出碳与空气中的氧气反应生成了二氧化碳的结论。要区分“烟”和“雾”,烟是固体小颗粒,雾是小液滴。
6.(2019山东青岛,10,1分)下列关于氧气的说法正确的是 (　　)A.氧气具有可燃性,可以支持燃烧B.水生动物能在水中生存是因为氧气易溶于水C.工业上利用分离液态空气的方法制取氧气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　氧气能支持燃烧,但是没有可燃性,故A错误;氧气不易溶于水,故B错误;工业上用分离液态空气的方法制取氧气,故C正确;氧气的化学性质比较活泼,能与多种物质发生反应,但不是与所有物质都能发生反应,故D错误。
7.(2018天津,6,2分)有一位同学暑假去西藏发生了严重的高原反应,医生让他吸氧后症状缓解。吸氧可以帮助人缓解高原反应的原因是 (　　)A.氧气是无色无味的气体B.氧气可以支持燃烧C.吸氧为人体呼吸提供了适量的氧气D.氧气可以燃烧
答案    C　氧气的用途有支持燃烧、供给呼吸。高原反应是由高原地区空气稀薄引起的,吸氧为人体呼吸提供了适量的氧气,因此可缓解高原反应,故选C。
考点三　氧气的制取
1.(2018安徽,4,2分)实验室可通过加热高锰酸钾固体制取氧气,下列实验操作正确的是 (　　)A.组装好装置后,检查装置气密性B.加入药品后,直接将酒精灯火焰对准药品加热C.水槽中有气泡冒出时,立即收集气体D.实验结束时,先移走酒精灯再从水槽移出导管
答案    A　实验室制取氧气时,组装好装置后要检查装置气密性,以防装置漏气,故A正确;在试管中加入药品后,应先给试管均匀加热,再对准药品的部位加热,以防试管受热不均匀而炸裂,故B错误;水槽中刚有气泡冒出时立即收集,会使收集的气体不纯,应等水槽中气泡连续、均匀冒出时再开始收集气体,故C错误;实验结束时,先把导管移出水面,再移走酒精灯,以防发生倒吸现象,使试管因骤然冷却而炸裂,故D错误。
2.(2020广东,13,3分)实验室用氯酸钾固体(二氧化锰作催化剂)制取氧气,下列装置组合正确的是 (　　) A.①③　　B.①⑤　　C.②③　　D.②④
答案    A　实验室用氯酸钾固体(二氧化锰作催化剂)制取氧气,适合用固体加热型装置①作发生装置;氧气的密度比空气略大,不易溶于水,可用装置③或④收集氧气,故选A。
知识拓展　本题主要考查了实验室气体的制取,熟练掌握气体的制取原理,了解发生装置、收集装置的确定方法和注意事项等是解答本题的关键。
3.(2019甘肃兰州A,24,2分)实验室使用一定质量的高锰酸钾加热分解制氧气,各物理量随加热时间变化的图像正确的是(　　) 
答案    D　高锰酸钾要加热到一定温度时才会分解释放出氧气,不可能从一开始加热就会产生氧气,A错误;随着高锰酸钾分解生成氧气、锰酸钾和二氧化锰,固体质量减少,固体中钾元素的质量分数会增大,然后不变,B错误;二氧化锰是高锰酸钾受热分解产生的,不可能从一开始就有二氧化锰,质量也不会一直不变,C错误;高锰酸钾受热分解后,固体中钾、锰元素质量不变,所以固体中钾锰元素的质量比始终不变,D正确。
解题思路　首先,熟知高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气;其次,逐一分析坐标图中是哪些物理量随时间变化,变化情况如何。
4.(2018重庆A,13,2分)实验室常用2KClO3  2KCl+3O2↑来制取O2,下列说法错误的是 (　　)A.MnO2加快了反应速率B.该反应属于分解反应C.固体减少的质量等于生成O2的质量D.反应前后氯元素呈现的化合价分别为+3价和-1价
答案    D　实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气,二氧化锰是催化剂,加快了反应速率;该反应属于分解反应;根据质量守恒定律,固体减少的质量等于生成氧气的质量;氯酸钾中氯元素的化合价为+5价,氯化钾中氯元素的化合价为-1价,故D错误。
5.(2017天津,6,2分)下列有关催化剂的说法正确的是 (　　)A.在化学反应后其质量减小B.催化剂能改变化学反应速率C.在化学反应后其质量增加D.在化学反应后其化学性质发生了变化
答案    B　催化剂的特征是“一变两不变”,即能改变其他物质的反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后不变,故B正确。
易错警示　催化剂只能改变化学反应速率,不能改变生成的物质的质量。
6.(2016湖南邵阳,16,2分)在进行“氧气的实验室制取与性质”实验时,某同学制得的氧气不纯。你认为可能的原因是 (　　)A.用排水法收集O2时,集气瓶先装满水B.用向上排空气法收集O2时,导管伸入到集气瓶的底部C.用排水法收集O2时,导管口刚冒出气泡,立即收集D.用排水法收集O2时,收集满后,在水下盖上玻璃片
答案    C　A项,将集气瓶中装满水,可以把集气瓶中的空气排尽;B项,导管伸到集气瓶的底部,有利于把集气瓶中的空气排出;C项,用排水法收集,要等到气泡连续、均匀冒出时再开始收集,否则收集到的气体不纯净;D项,用排水法收集O2,收集满后,在水下盖上玻璃片,可以防止空气进入。
7.(2019安徽,14,7分)某兴趣小组对KClO3分解反应的催化剂进行研究,在相同的加热条件下,用下图装置完成表中实验: 
(1)设置实验1的目的是　　　　　    。(2)表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是     。(3)写出KClO3分解的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　    。(4)由实验1和实验4可知,KCl　　    (填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变,用实验1再继续收集50 mL O2,所需时间明显少于171 s,解释原因:       。(5)要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果,除了测量收集50 mL O2所需时间外,还可以测量相同时间内　　　　　　　　    。
答案　(7分)(1)对照实验(2)MnO2    (3)2KClO3  2KCl+3O2↑(4)有　随着反应的进行,生成的催化剂KCl越来越多(合理即可)(5)收集的氧气体积(合理即可)
解析　(1)设置实验1的目的是与其他组实验进行对照。(2)收集50 mL O2所需时间越短,说明催化剂的催化效果越佳,由表中数据可知MnO2的催化效果最佳。(3)KClO3分解的化学方程式为2KClO3 2KCl+3O2↑。(4)由表中数据可知,收集50 mL O2,加入0.5 g KCl比不加时所需时间短,说明KCl有催化作用。维持加热条件不变,用实验1再继续收集50 mL O2,所需时间明显少于171 s是因为氯酸钾分解生成了KCl,KCl有催化作用,加快了反应速率。(5)比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果,除了测量收集50 mL O2所需时间外,还可以测量相同时间内收集的氧气体积。
8.(2016安徽,12,6分)实验室常用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气,回答下列问题:(1)二氧化锰在反应中的作用是　　　　　　    。(2)下列仪器中:①的名称是　　　　    ;组装O2发生装置时,应选择　　　　    (填序号)。 (3)研究显示:O2的体积分数大于36%时就可使带火星的木条复燃。因此,O2验满时采用使带火星的木条复燃的方法　　　　    (填“可靠”或“不可靠”)。为了收集一瓶较纯净的O2,最好采用　　　　    集气法。
答案　(6分)(1)催化(1分)(2)漏斗(1分)　②③⑤(2分)(3)不可靠(1分)　排水(1分)
解析　(1)二氧化锰为过氧化氢分解的催化剂。(2)①为漏斗;用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气应采用固液常温型发生装置,故选②③⑤。(3)根据题意,当O2的体积分数大于36%时就可使带火星的木条复燃,故验满时采用使带火星的木条复燃的方法不可靠;为了收集较纯净的O2,最好采用排水集气法。
解题关键　(1)根据二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂进行解答;(2)能记住实验室常用仪器的名称即可解答第一空,第二空要根据实验室常用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气进行解答;(3)根据氧气验满的方法及氧气的性质解答。
思路分析　仪器组合型实验题,一定注意要先从所给的仪器去推断可能对应实验的基本特征,然后分析,选出对应发生装置所需要的仪器。
9.(2020湖南长沙,46,6分)实验室里现有氯酸钾、二氧化锰、过氧化氢溶液,以及下列仪器: 
 (1)请写出标号⑦的仪器名称　　　    。(2)利用上述仪器和药品可以制取O2,你选择的药品是　　　　　　　　　    ,不需要选择的仪器是　    　    (填序号)。
答案　(1)水槽　(2)氯酸钾、二氧化锰　①④
解析　(1)题图中标号⑦的仪器名称是水槽。(2)题图中的仪器没有长颈漏斗,则④用不上,而根据⑤中导管的角度,可知⑤只适合与②⑥⑧组装成固体加热型发生装置,并只能用排水法收集气体,故选择的药品是氯酸钾、二氧化锰,不需要选择的仪器是①④。
10.(2020江苏苏州,22,7分)某兴趣小组制取氧气,并尝试回收部分药品。可能用到的部分装置如下图。 
 (1)上图中仪器a的名称是　　　    。(2)用双氧水和MnO2制氧气。发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　    ,收集氧气的装置可选用　　　    (填字母)。(3)加热KClO3固体制氧气(1.5 g MnO2作催化剂),并对KClO3完全分解后的残留固体进行分离。(已知反应原理为:2KClO3  2KCl+3O2↑)①发生装置应选用　　　    (填字母)。
②KCl的溶解度曲线如下图所示。将残留固体冷却至室温(20 ℃),称得其质量为4.8 g。欲将KCl全部溶解,至少应加入该温度下蒸馏水的体积约　　　    (填字母)。 a.5 mL　　b.10 mL　　c.20 mL　　d.30 mL③对溶解所得混合物进行过滤,滤渣经处理得MnO2。从滤液中获得KCl晶体的最佳方法是　　　　    　    。
答案　(1)分液漏斗(2)2H2O2  2H2O+O2↑　D或F(3)①A　②b　③蒸发结晶
解析　(1)题图中仪器a的名称是分液漏斗,一般用于添加液体药品。(2)用双氧水和MnO2制氧气,发生反应的化学方程式为2H2O2  2H2O+O2↑,由于氧气的密度比空气大,且不易溶于水,收集氧气的方法可用向上排空气法或排水法,故收集装置可选用D或F。(3)①加热KClO3固体制氧气,根据反应原理,发生装置应选用固体加热型,故选A。②二氧化锰是该反应的催化剂,在反应前后质量不变,根据题意,反应后KCl的质量=4.8 g-1.5 g=3.3 g,根据溶解度曲线,20 ℃时氯化钾的溶解度为34 g,表示该温度下100 g水中溶解34 g氯化钾时达到饱和状态,欲将3.3 g KCl全部溶解,至少应加入该温度下蒸馏水的质量= ×100 g≈9.7 g,体积约为10 mL,故选b。③根据溶解度曲线可知,氯化钾受温度的影响变化较小,从滤液中获得KCl晶体的最佳方法是蒸发结晶。
失分警示　很多考生没有理解题目信息,把反应后剩余的4.8 g固体都当作氯化钾,而导致错选。
11.(2019湖北黄冈,29,4分)实验室用高锰酸钾制取氧气,请结合下列装置,回答问题: (1)写出仪器X的名称:　　　　    ;(2)要制备较为纯净的氧气,应选用的发生装置和收集装置是　　　    (填序号),该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　    。(3)该实验的主要步骤有:①将导气管移出水槽;②加热;③装药品、棉花;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　　　　　　　　　　　　    。
答案　(每空1分,共4分)(1)酒精灯(2)BC　2KMnO4  K2MnO4+MnO2+O2↑(3)⑥③②④①⑤
解析　(1)仪器X是酒精灯。(2)实验室用高锰酸钾加热制取氧气,选用固体加热型装置,所以发生装置选B,收集较纯净的氧气应用排水法,所以收集装置选C,反应的化学方程式为2KMnO4  K2MnO4+MnO2+O2↑。(3)实验室用高锰酸钾制取氧气的实验步骤为⑥检查装置气密性→③装药品、棉花→②加热→④收集→①将导气管移出水槽→⑤熄灭酒精灯。
解题关键　熟悉常见气体的发生装置、收集装置的选取依据和实验室用高锰酸钾制取氧气的实验步骤是解答本题的关键。
教师专用题组
考点一　空气
1.(2020北京,2,1分)下列气体能供给动植物呼吸的是 (　　)A.CO2　　B.H2　　C.O2　　D.N2
答案    C　氧气能供给呼吸,故选C。
2.(2020黑龙江齐齐哈尔,8,2分)下列关于空气成分的说法错误的是 (　　)A.氧气约占空气总体积4/5B.稀有气体可制成多种用途的电光源如霓虹灯C.氮气充入食品包装中以防腐D.二氧化碳在大气中含量不断上升,从而导致温室效应增强
答案    A　氧气约占空气总体积的1/5,氮气约占空气总体积的4/5,故A错误。
3.(2019重庆A,1,2分)中国主办2019年“世界环境日”活动,其主题聚焦“空气污染”。下列不属于空气污染物的是 (　　)A.SO2　　B.NO2　　C.O2　　D.PM2.5
答案    C　空气污染物包括二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧、可吸入颗粒物等,氧气不是空气污染物。
4.(2019湖南衡阳,4,2分)有关空气的叙述中,正确的是 (　　)A.空气中的氧气具有可燃性,可用作火箭燃料B.化工厂废气及汽车尾气,不会造成空气污染C.稀有气体有广泛的用途,可制成多种用途的电光源D.空气中的氮气与氧气体积比约为5∶1
答案    C　空气中的氧气可以支持燃烧,氧气本身不能燃烧,故氧气不具有可燃性,故A错误;化工厂废气及汽车尾气中可能含有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等有害气体,会造成空气污染,故B错误;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,故C正确;氧气约占空气总体积的1/5,氮气约占空气总体积的4/5,则空气中的氮气与氧气体积比约为4∶1,故D错误。
5.(2018河北,9,2分)“山青水绿、天蓝地净”要靠我们大家共同创造和维护。下列做法与此相违背的是 (　　)A.参与植树造林,扩大植被面积B.改进污水处理技术,减少水体污染C.节日燃放烟花爆竹,增加喜庆气氛D.使用新型可降解塑料,减少白色污染
答案    C　燃放烟花爆竹会产生大量空气污染物,不利于保护环境,故选C。
6.(2018广东广州,1,2分)下列关于空气的说法正确的是 (　　)A.空气中的氮气约占总体积的21%B.空气中的氧气能支持燃烧C.空气中的稀有气体没有任何用途D.空气中的二氧化碳会造成酸雨
答案    B　空气中的氮气约占空气总体积的78%,氧气约占21%,故A错误;氧气有助燃性,能支持燃烧,故B正确;稀有气体化学性质稳定,可做保护气,在高压下通电能发出特定颜色的光,可用于制作霓虹灯,故C错误;空气中的二氧化碳会导致雨水呈酸性,但不会造成酸雨,二氧化硫、二氧化氮会造成酸雨,故D错误。
7.(2017山西,1,2分)化学使世界变得绚丽多彩,科学家为此做出了巨大的贡献。其中研究空气成分的科学家是 (　　) 
答案    A    拉瓦锡是研究空气成分的科学家,侯德榜是我国制碱工业的先驱,门捷列夫发现了元素周期律并编制出第一张元素周期表,道尔顿和阿伏加德罗是原子论和分子学说的创立者。故应选A。
解题关键　了解化学史是解答本题的关键。
8.(2016福建福州,13,12分)请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”。(1)从分类角度:空气属于　　　　　    (填“混合物”或“纯净物”)。(2)从微观角度:用“ ”表示氮原子,“ ”表示氧原子。①用“ ”可表示的微粒是　　　　　    (填名称)。②同温同压下,气体的体积比等于分子数目比。若空气中其他成分忽略不计,图中可表示空气微观模型的是　    (填标号)。 
(3)从变化角度:已知:常压下,氮气沸点-196 ℃,氧气沸点-183 ℃。将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口,观察到的现象是　　　　　　　　    。该烧杯放置一段时间后,液态物质剩余约1/10体积,其主要成分是　　    　　    。(4)从应用角度:利用空气制取氮肥的流程如图所示。 ①Ⅰ中参加反应的单质甲为　　　    。②Ⅱ中反应的化学方程式为    　　　　　    。③物质所含元素化合价发生变化的反应称为氧化还原反应。反应Ⅲ　　　    (填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。
(5)从环保角度:下列保护空气的措施合理的有　　　　    (填标号)。A.工厂通过加高烟囱直接排放废气B.推广使用乙醇汽油代替普通汽油C.提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式
答案　(12分)(1)混合物(2)①氮分子　②C(3)燃着的木条熄灭　液氧(4)①H2　②4NH3+5O2  4NO+6H2O　③属于(5)BC
解析　(1)空气是由氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等组成的,因此,空气属于混合物。(2)①题中微粒表示的是氮分子。②空气中氮气和氧气的分子个数比约为4∶1,因此答案为C。(3)氮气的沸点低,先汽化,则剩余的为液氧。(4)①化学反应前后,元素的种类不变,因此单质甲为氢气。②Ⅱ中反应的化学方程式为4NH3+5O2  4NO+6H2O。③反应Ⅲ中氮元素和氧元素的化合价均发生了变化,因此反应Ⅲ属于氧化还原反应。(5)用乙醇汽油代替普通汽油和“低碳”出行都可以减少污染物的排放。
考点二　氧气的性质和用途
1.(2020天津,8,2分)下列说法中正确的是 (　　)A.红磷在空气中不能燃烧B.木炭燃烧后生成黑色固体C.硫燃烧后生成有刺激性气味的气体D.铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧
答案    C　A项,红磷是可燃物,在空气中可以燃烧;B项,木炭燃烧生成二氧化碳气体;C项,硫燃烧生成的二氧化硫是一种有刺激性气味的气体;D项,须用火柴引燃,铁丝才能剧烈燃烧。故选C。
2.(2019江苏苏州,9,2分)下列关于氧气的说法正确的是 (　　)A.分离液态空气获得氧气是化学变化B.植物的光合作用会消耗氧气C.氧气的化学性质不活泼D.液态氧可用作火箭助燃剂
答案    D　A项,分离液态空气获得氧气,没有新物质生成,是物理变化,错误;B项,植物的光合作用会产生氧气,不是消耗氧气,错误;C项,氧气的化学性质比较活泼,在一定条件下能与多种物质发生反应,错误;D项,氧气有助燃性,液态氧可用作火箭助燃剂,正确。
3.(2019云南,13,2分)下列有关实验现象的描述中,正确的是 (　　)A.打开盛有浓盐酸的试剂瓶,在瓶口观察到白烟B.硫在氧气中燃烧,发出蓝紫色火焰C.细铁丝在空气中燃烧,火星四射,生成黑色固体D.镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光,生成氧化镁
答案    B　浓盐酸具有挥发性,打开盛有浓盐酸的试剂瓶看到瓶口有白雾,A错误;硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,B正确;细铁丝在氧气中才能燃烧,在空气中不能燃烧,C错误;镁条在空气中燃烧,发出白光,生成白色固体,D错误。
易错警示　不能把燃烧的生成物描述为燃烧的现象;铁丝只有在纯氧气中才能剧烈燃烧。
关键点拨　描述物质的燃烧现象一般从三个角度进行:首先明确可燃物是在空气中还是在氧气中燃烧,发出光、火焰、烟、雾的颜色;其次说明燃烧的生成物的颜色、状态,但不能描述生成物的名称;最后说明燃烧时会放热。
4.(2018湖南长沙,1,3分)物质的性质在很大程度上决定了物质的用途,物质的用途体现了物质的性质。下列物质的用途体现了物质化学性质的是 (　　)A.氧气用于医疗急救B.干冰用于人工降雨C.活性炭用于除去冰箱异味D.铜丝用来作导线
答案    A　氧气用于医疗急救,利用了氧气能供给呼吸的性质,属于化学性质,A项符合题意;干冰用于人工降雨,利用了干冰升华吸热的性质,属于物理性质,B项不符合题意;活性炭用于除去冰箱异味,利用了活性炭的吸附性,属于物理性质,C项不符合题意;铜丝用来作导线,利用了金属的导电性,属于物理性质,D项不符合题意。
5.(2016陕西,21,5分)请根据下列实验图回答问题。 (1)仪器a的名称是　　　    。(2)上述三个实验中,水对实验仪器起到安全保护作用的是　　　    (填字母)。(3)A实验中发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　    。(4)对于B实验,小李同学进行了改进与创新,实验过程如下图所示:
 上图改进实验与B实验相比,明显的优点是　　　　　　　　　　　　　    (写一条即可)。
答案　(1)集气瓶    (2)C(3)2H2O2  2H2O+O2↑(条件错误或未配平或无“↑”符号扣1分,化学式错误扣2分)(4)装置简单或操作简便或实验结果更准确(误差小)或封闭体系更环保或实验成功率高等(答案合理即可给分)
解析　(1)根据初中化学实验室常用仪器知,a为集气瓶;(2)根据铁丝在氧气中燃烧的注意事项知,集气瓶底部放一些水是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底,起安全保护作用;(3)A实验中发生的反应是过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气;(4)改进后的实验与B实验相比,装置简单,操作简便,且在密闭体系中进行,更环保,成功率更高等。
考点三　氧气的制取
1.(2019陕西A,13,2分)对以下反应归纳正确的是 (　　)①2H2O2  2H2O+O2↑②2H2O  2H2↑+O2↑③2KMnO4  K2MnO4+MnO2+O2↑A.都是分解反应B.生成物中氧元素的化合价都相同C.都是实验室制取O2的常用方法D.①③中的MnO2都是反应的催化剂
答案    A　三个反应都是由一种物质生成两种或两种以上物质的反应,均为分解反应,故A正确;反应①的生成物中,H2O中的O元素的化合价为-2,O2中的O元素的化合价为0,反应②的生成物中,O2中的O元素的化合价为0,反应③的生成物中,KMnO4、MnO2的O元素的化合价为-2,O2中的O元素的化合价为0,故B不正确;反应①、③是实验室制取O2的常用方法,反应②不属于实验室制取O2的常用方法,故C不正确;反应③中MnO2为生成物,故D不正确。
2.(2018湖北武汉,6,3分)某化学兴趣小组用下图所示的装置来制取干燥的氧气,并测定H2O2溶液中溶质的质量分数。装置气密性良好,图Ⅰ中的锥形瓶内盛有质量为m的H2O2溶液,燃烧匙内装有二氧化锰,燃烧匙可以上下移动,干燥管内装有足量碱石灰(CaO和NaOH的混合物)。下列说法正确的是 (　　) A.将装置Ⅰ分别与装置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ连接,均能达到实验目的B.称量装置Ⅰ反应前及完全反应冷却后的质量,可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数C.若用装置Ⅳ收集氧气,可将带火星的木条放置在b导管口处验满D.若用装置Ⅴ测量生成氧气的体积,集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大
答案    B　装置Ⅰ与Ⅱ连接,用排水法收集氧气,收集不到干燥的氧气,故A不正确;装置Ⅰ反应前后的质量差是生成氧气的质量,根据氧气的质量可以计算出H2O2溶液中溶质的质量,从而求出H2O2溶液中溶质的质量分数,故B正确;由于氧气的密度比空气大,利用装置Ⅳ收集氧气时应该从b端通入氧气,将带火星的木条放置在a导管口处验满,故C不正确;装置Ⅴ中集气瓶上方的空气对测量结果无影响,故D不正确。
3.(2017四川成都,5,3分)关于实验室制取氧气的说法错误的是     (　　) A.装置①可用于制二氧化碳B.装置②可用于制氧气C.装置③可用于收集二氧化碳D.装置④可用于收集氢气
答案    C　实验室制取二氧化碳的反应物是固体和液体,且反应不需要加热,可选用装置①制取,A正确;装置②是固体加热型气体发生装置,可用高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,B正确;二氧化碳的密度比空气大,应用向上排空气法收集,C错误;氢气难溶于水且不与水反应,可用排水法收集,D正确。
4.(2020山西,28,6分)小红和同学们完成了实验室制取氧气和验证氧气性质的实验,并进行了相关问题的思考。请结合图文信息完成下列任务。 (1)图1:仪器a的名称是　　　    ,给试管预热的操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　    ,发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    。(2)图2:当气体从b端进c端出时,可收集到的一种气体是　　　　　　    (写名称)。
(3)图3:点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴,待　　　　　    时,插入集气瓶中。
答案　(1)铁架台　使酒精灯的火焰在试管下方来回移动　2KMnO4  K2MnO4+MnO2+O2↑　(2)氧气/二氧化碳(合理即可)　(3)火柴快燃尽
解析　(1)仪器a为铁架台;根据题图1试管口放的一团棉花可知,实验是用KMnO4受热分解的方法制取氧气,反应的化学方程式为2KMnO4  K2MnO4+MnO2+O2↑,给盛有KMnO4的试管预热的操作是使酒精灯的火焰在试管下方来回移动。(2)题图2中当气体从b端进c端出时,收集的是密度比空气大的气体。(3)进行铁丝在氧气中燃烧的实验时,把铁丝绕成螺旋状,在铁丝的一端系一根火柴,点燃火柴,待火柴快燃尽时插入集气瓶中。
5.(2019四川成都,17,8分)实验室用下图所示装置制取氧气并完成相关实验(夹持仪器已略去)。 (1)仪器①的名称是　　　　　    。(2)A装置中反应的化学方程式为    。(3)用C装置收集气体的方法是　　    (填选项字母)。a.排水法　　b.向下排空气法　　c.向上排空气法
(4)检验C中收集满氧气的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　    。(5)C中收集满氧气后,打开弹簧夹K1、K4,关闭K2、K3,其中打开K1的目的是　　　　　　　　　　　    　　　　　　    。点燃D中燃烧匙内的红磷后,立即伸入C装置中并把塞子塞紧,观察到红磷燃烧的现象是　　　　　　　　　　　　    。待红磷熄灭、C装置冷却后,打开K3,观察到的现象是　　　　　    　    。
答案　(1)长颈漏斗(2)2H2O2  2H2O+O2↑　(3)c(4)将带火星的木条靠近C装置上端瓶口,木条复燃(5)排出A中继续产生的气体,防止气压过大　剧烈燃烧,放出热量,产生大量白烟　烧杯B中的水进入装置C
解析　(1)仪器①的名称是长颈漏斗。(2)A装置属于固液常温型装置,所以应选择过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下发生分解反应来制取氧气。(3)C装置收集气体时,所收集的气体从双口瓶下方进入,氧气的密度大于空气的密度,瓶内空气从上方的瓶口排出,属于向上排空气法。(4)检验C中是否收集满氧气可以利用氧气的助燃性,方法是将带火星的木条靠近C装置上端瓶口,木条复燃,说明已集满。(5)C中收集满氧气后,打开弹簧夹K1、K4,关闭K2、K3,锥形瓶内压强不断增大,打开K1的目的是排出A中继续产生的气体,防止气压过大,将橡胶塞冲开。点燃D中燃烧匙内的红磷后,立即伸入充满氧气的C装置中并把塞子塞紧,可观察到红磷剧烈燃烧,放出热量,产生大量白烟。待红磷熄灭、C装置冷却后,打开K3,由于C装置内压强减小,会观察到烧杯B中的水进入装置C。
6.(2019江苏苏州,29,8分)实验室常用高锰酸钾制取氧气,可能用到的装置如下图所示。 (1)本实验可选用的发生和收集装置为　　　    (填字母)。(2)①写出高锰酸钾分解制氧气的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　    。②上述反应的理论产氧率为　　　    [产氧率= ×100%,结果精确到0.1%]。③取一定量的高锰酸钾固体,充分加热,发现实际产氧率远高于上述数值,则可能的原因有　　　　　    
　　　　　　　　　　　　　    (测定过程中产生的误差可忽略)。(3)某同学进行该实验并用排水法收集O2。下列操作正确的是　　　    (填字母)。a.未检查装置气密性即向大试管中加入高锰酸钾固体b.当导管口有气泡连续、均匀冒出时,开始收集氧气c.集气瓶中氧气收集满后,先用玻璃片盖住集气瓶口,再将其移出水面d.气体收集完毕后,先熄灭酒精灯,再将导管移出水面(4)实验室也可用过氧化氢溶液制氧气。某同学为研究MnO2粉末用量对过氧化氢分解速率的影响,做了以下实验:采用不同质量的MnO2粉末作催化剂,每次均用30 mL 10%的过氧化氢溶液(其他实验条件均相同),测定收集500 mL氧气所用的时间,结果如下:
①写出上述反应的化学方程式:　　　　　　　　　    。②该实验可得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　    　　    。
答案　(1)AE(2)①2KMnO4  K2MnO4+MnO2+O2↑　②10.1%③K2MnO4或MnO2在加热条件下分解产生氧气(3)bc(4)①2H2O2  2H2O+O2↑②其他条件相同时,在一定范围内增加MnO2的量,可以加快过氧化氢分解的速率(合理答案均得分)
解析　(1)高锰酸钾制取氧气,需要加热,试管口应稍向下倾斜,发生装置选A;氧气不易溶于水,可用排水法集气,收集装置选E。(2)①高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,化学方程式为2KMnO4  K2MnO4+MnO2+O2↑;②根据化学方程式知,理论上氧气的产率= ×100%≈10.1%;③取一定量的高锰酸钾固体,充分加热,发现实际产氧率远高于理论数值,即产生氧气的量大于理论值,分析反应过程中的物质猜测,可能是:除了高锰酸钾完全分解放出的氧气外,K2MnO4或MnO2在加热的条件下也分解产生氧气。(3)要先检查装置的气密性,再装药品,故a错误;为防止收集到的气体不纯,等导管口有气泡连续、均匀冒出时,再开始收集氧气,故b正确;集气瓶中氧气收集满后,先用玻璃片盖住集气瓶口,再将其移出水面,故c正确;为了防止水槽中的水倒吸进入试管使试管炸裂,要先把导管从水槽中移出,再熄灭酒精灯,故d错误。(4)①过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,化学方程式为2H2O2  2H2O+O2↑;②通过题干和表格中提供的信息可知,其他条件相同时,在一定范围内增加二氧化锰的用量,可以加快过氧化氢分解的速率。
7.(2017山西,30,6分)在一次实验课上,同学们用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气。他们称取了24.5 g的混合物,其中二氧化锰的质量分数为20%,加热到完全分解。请你通过计算,得出他们制得氧气的质量是多少?
答案　解: [或24.5 g×(1-20%)=19.6 g(2分)]设制得氧气的质量是x,2KClO3  2KCl+3O2↑(1分)245　　 9619.6 g　     x(1分) = (1分)x=7.68 g(1分)答:制得氧气的质量是7.68 g。
解题关键　本题的解题关键是通过混合物中二氧化锰的质量分数求出氯酸钾的质量。
答题规范　本题是化学计算题,要注意解计算题的步骤:设未知数→写出正确的化学方程式→标出已知量、未知量之间的质量关系→列比例式→求解。
考点一　空气
1.(2020安徽中考全真模拟一,2)下列说法不正确的为 (　　)A.空气是由几种气体所组成的物质B.空气的成分较固定且均匀混在一起C.二氧化碳、二氧化硫、一氧化碳是污染空气的有害气体D.生产和生活中燃烧煤炭、机动车排放尾气等都会对空气造成污染
答案    C    空气是由多种气体组成的混合物,故A正确;空气的成分较固定且均匀混在一起,故B正确;二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳是污染空气的有害气体,二氧化碳不是污染空气的有害气体,故C错误;生产和生活中燃烧煤炭、机动车排放尾气等都会对空气造成污染,故D正确。
2.(2020安徽安庆模拟,2)下列关于空气各成分的叙述,正确的是 (　　)A.氧气的化学性质活泼,可以支持燃烧B.稀有气体的化学性质不活泼,可用于食品防腐C.空气质量检测报告中,空气质量级别越高,空气质量越好D.二氧化碳在空气中的含量增多会引起温室效应,属于空气污染物
答案    B　氧气是一种化学性质比较活泼的气体,故A错误;稀有气体的化学性质不活泼,可用于食品防腐,故B正确;空气质量报告中所列的空气质量级别越高,空气质量越差,故C错误;二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应,但不属于空气污染物,故D错误。
3.(2019安徽阜阳颍上期末,2)以下做法与“资源节约型、环境友好型社会”不相符的是 (　　)A.骑“共享单车”出行B.增大化石燃料的使用量,提高利用率C.分类回收生活垃圾,垃圾资源化D.综合利用秸秆,严禁露天焚烧
答案    B　A项,骑“共享单车”出行,减少汽车尾气,与“资源节约型、环境友好型社会”相符;B项,增大化石燃料的使用量,不能提高利用率,而且会增加空气污染,与“资源节约型、环境友好型社会”不相符;C项,分类回收生活垃圾,垃圾资源化,与“资源节约型、环境友好型社会”相符;D项,综合利用秸秆,严禁露天焚烧,与“资源节约型、环境友好型社会”相符。故选B。
4.(2020安徽合肥四十一中模拟,9)为了测定空气中氧气的含量,设计如图装置,利用传感器技术测得实验过程中温度、压强和氧气浓度随时间变化的曲线如图。下列说法错误的是 (　　) 
 A.曲线中B点到C点呈上升趋势的原因是燃烧放热B.Y是温度随时间变化的曲线C.实验过程中大致在t3时刻打开活塞KD.压强曲线中D点到E点变化的原因是水进入集气瓶
答案    B　红磷燃烧放热,温度升高,压强变大,所以曲线中B点到C点呈上升趋势,故A正确;红磷燃烧放热,温度升高,完全反应后温度下降,直至降低至室温,因此X曲线表示的是温度变化,故B错误;t3时刻温度恢复至室温,此时打开活塞K,故C正确;红磷燃烧消耗瓶内氧气,导致瓶内压强减小,冷却至室温后打开活塞K,水进入集气瓶,其中的气体被挤压,压强变大,所以压强曲线中D点到E点变化的原因是水进入集气瓶,故D正确。
归纳提升　红磷燃烧能够消耗空气中的氧气,且不生成其他气体,使容器中的压强减小,冷却至室温后,打开活塞,在外界大气压作用下,水进入容器,进入容器中的水的体积即为容器中氧气的体积,可以进一步计算出空气中氧气的含量。
考点二　氧气的性质和用途
1.(2019安徽蚌埠期末,4)下列说法错误的是 (　　)A.红磷在氧气中燃烧时,产生大量白烟B.木炭在氧气中燃烧时,发出白光,生成黑色固体C.铁丝在氧气中剧烈燃烧时,火星四射,生成黑色固体D.硫粉在氧气中燃烧时,产生蓝紫色火焰,闻到刺激性气味
答案    B　红磷在氧气中燃烧,产生大量白烟,故A正确;木炭在氧气中燃烧,不发出光,故B错误;铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,故C正确;硫粉在氧气中燃烧,产生明亮的蓝紫色火焰,生成具有刺激性气味的气体,故D正确。
2.(2018安徽合肥包河一模,6)通常所说的“固态氧”并不是氧气晶体,而是由过碳酸钠、稳定剂、增效剂制成的白色或彩色颗粒状增氧剂。增氧剂投入水中会产生大量氧气,可以对池塘的中部及底部增氧,对水生动物的养殖以及抑制厌氧菌生长都有很好的功效。下列关于“固态氧”的说法正确的是 (    　)A.“固态氧”属于单质B.“固态氧”和普通氧气化学性质不相同C.“固态氧”中分子不运动D.“固态氧”投入水中没有发生化学变化
答案    B    “固态氧”并不是氧气晶体,而是由过碳酸钠、稳定剂、增效剂制成的混合物,故A错误;“固态氧”和普通氧气化学性质不相同,故B正确;“固态氧”中分子在不停地运动,故C错误;“固态氧”投入水中会产生大量氧气,发生了化学变化,故D错误。
3.(2020安徽亳州涡阳模拟,14)某兴趣小组同学发现镁条在空气中久置表面会变灰黑。为了探究镁条变灰黑的原因,他们进行了如下实验,请你根据题意回答问题。【提出问题】空气中什么物质使镁条久置表面变灰黑?【猜想假设】甲同学认为:氧气;乙同学认为:二氧化碳;丙同学认为:水蒸气;丁同学认为:氧气、二氧化碳、水蒸气都有。【进行实验】小组同学为了验证猜想,做了以下实验(每组镁条长度为3 cm,试管容积为20 mL)。
 【实验现象】实验⑥中的镁条久置变灰黑,其他组实验均未变灰黑。【解释与结论】(1)根据现象,丁同学认为①~⑥中多余的实验设计是　　　    。(2)得出“镁条变灰黑一定与CO2有关”的结论,依据的两个实验是　　　    。(3)大家在老师的帮助下得出结论:丁同学猜想是正确的。但是甲同学认为要得出丁同学猜想是正确的,
需要补充一个实验,即        。(4)在猜想与假设时,同学们认为镁条变灰黑与N2无关,其理由是　　　　　　　　　　　　　    。(5)经过老师指导,同学们得知镁条在空气中变灰黑,是因为镁条与这三种物质反应生成了碱式碳酸镁[Mg2(OH)2CO3],请写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　    。
答案　(1)①②③　(2)⑤⑥(3)取相同试管,充入干燥的二氧化碳和氧气,加入长度为3 cm的打磨光亮的镁条,观察是否变灰黑(4)氮气在常温下化学性质稳定(5)2Mg+CO2+H2O+O2  Mg2(OH)2CO3
解析　(1)对比实验中需要控制变量唯一,不能出现多个变量,⑥作为对照实验之一,与其他对比实验相比只能有一个变量,在①、②、③与⑥的对比中可以看出,有两个变量,所以不能作为对比实验。(2)实验结论是“镁条变灰黑一定与CO2有关”,变量只能为二氧化碳,所以选择⑤和⑥进行对比。(3)缺少一个只有水蒸气作为变量的实验,所以在其他实验条件不变的情况下,设计一个只改变水蒸气这个因素的实验。(4)氮气常温下化学性质稳定,不易与其他物质发生反应,所以镁条变灰黑与N2无关。(5)反应物为镁、二氧化碳、氧气和水,生成物为碱式碳酸镁,化学方程式为2Mg+CO2+H2O+O2  Mg2(OH)2CO3。
4.(2019安徽合肥瑶海一模,14)某化学兴趣小组同学对课本上的铁丝燃烧实验产生了兴趣,他们进行了如下探究:【探究一】取两个规格相同的集气瓶,先用其中一个集气瓶收集空气,然后用排水法在另一个集气瓶中收集满氧气。将绕成螺旋状的铁丝引燃后分别伸入两个集气瓶中,观察到铁丝在空气中不能燃烧,而在氧气中可以燃烧,为什么会出现这样的现象,你的解释:　　　　　　　　　　　　    。铁丝在氧气中燃烧的现象是火星四射、放出大量的热、　　　　　　    。做铁丝燃烧实验时必须用砂纸打磨,原因是　　　　　    。【探究二】兴趣小组同学对铁丝燃烧是否一定需要纯氧气产生了兴趣,他们想要用排水法收集氧气含量分别为20%、40%、60%、80%的气体于四个集气瓶中。先取一个350 mL的空集气瓶(氧气含量为20%),量取200 mL水加入其中,然后通入纯氧气排出150 mL水,计算这种方法收集到的氧气的含量为　    　　    。首先取该含量O2的理由:　　　　　　　　　　　    。将铁丝引燃后分别放入氧气含量为20%、40%、60%、80%的四个集气瓶中,发现只有氧气含量为20%的集气瓶中的铁丝不能燃烧,由此得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　    。【探究三】兴趣小组同学又产生了新的猜想,铁丝能够燃烧是否和可燃物本身有关?他们分别用还原性铁粉、纳米级铁粉在空气中进行实验,实验操作及现象如表:
由此实验你能得出的结论是    　　　　　　　    。
答案　【探究一】铁丝在纯氧气中才能燃烧　生成黑色固体　除铁锈【探究二】60%　20%~100%的中间值为60%　氧气浓度达到一定值时铁丝就可以燃烧【探究三】铁粉与氧气的接触面积越大,越容易燃烧
解析　【探究一】铁丝在纯氧气中才能燃烧,所以铁丝在空气中不能燃烧,而在氧气中可以燃烧;铁丝在氧气中燃烧的现象是火星四射、放出大量的热、生成黑色固体;铁丝表面可能有一层铁锈,所以要用砂纸将其表面的铁锈除去。【探究二】这种方法收集到的氧气的含量为 ×100%=60%;首先取该含量O2的理由是该瓶内氧气的体积分数为20%~100%的中间值;将铁丝引燃后分别放入题述四个集气瓶中,发现只有氧气含量为20%的集气瓶中的铁丝不能燃烧,由此得出的结论是铁丝燃烧不一定要在纯氧气中,即氧气浓度达到一定值时铁丝就可以燃烧。【探究三】由题表中的信息可知,铁粉的粒径越小,与氧气的接触面积越大,越容易燃烧。
思路点拨　【探究一】根据氧气的性质、铁丝燃烧的现象及实验的注意事项进行分析解答;【探究二】根据空气中氧气的含量及计算方法进行分析解答;【探究三】根据实验数据及实验现象来进行分析解答。
解题关键　本题考查了铁在氧气中的燃烧;解此类题的关键是明确题中考查的问题,然后结合铁在氧气中燃烧的知识和题中所给的提示进行解答。
考点三　氧气的制取
1.(2020安徽合肥庐江期末,14)实验室常用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物来制取O2,下列说法正确的是 (　　)A.MnO2是反应物B.MnO2在反应后质量变小C.氯酸钾在反应后质量变小D.生成氧气的质量等于MnO2中氧元素的质量
答案    C　该反应中MnO2是催化剂,在反应后质量不变,故A、B错误;氯酸钾在反应后质量变小,故C正确;根据质量守恒定律可知,固体减少的质量等于生成O2的质量,故D错误。
2.(2019安徽宿州埇桥期末,10)实验室加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰的混合物,若图中横坐标表示加热时间,纵坐标表示的是 (　　) A.固体中氧元素的质量　　B.二氧化锰的质量C.钾元素的质量　　D.氯化钾的质量
答案    D　实验室加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,反应生成氯化钾和氧气,固体中氧元素的质量减少,与图像不对应,故A错误;二氧化锰是反应的催化剂,在反应前后质量不变,故B错误;反应前后钾元素的质量不变,故C错误;氯酸钾需要加热到一定的温度才能分解,随着反应的进行,氯化钾的质量逐渐增加,至完全分解,氯化钾的质量不再改变,与图像对应,故D正确。
思路点拨　氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热生成氯化钾和氧气,结合质量守恒定律、二氧化锰作催化剂(反应前后质量不变)进行分析判断。
解题关键　本题是一道图像坐标与化学知识相结合的综合题,明确各变化的过程,注意分析坐标轴表示的意义、曲线的起点、折点及变化趋势是解答本题的关键。
3.(2020安徽合肥三十八中模拟,14)实验室制取氧气常用以下实验装置,请回答下列问题: (1)写出如图装置中仪器②的名称:　　　    。(2)实验室用A装置制取氧气的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　    。实验结束,停止加热前要先把导管移出水面,其理由是　　　　　　　　　　　　　　　    。(3)要收集较纯净的氢气,收集装置选用　　　    ,收集好氢气的集气瓶　　　    (填“正”或“倒”)放在桌上。
答案　(1)铁架台(2)2KMnO4  K2MnO4+O2↑+MnO2　防止水倒流到热的试管中,使试管炸裂(3)C　倒
解析　(1)装置中仪器②的名称是铁架台。(2)A装置制取氧气的反应物是固体,反应条件是加热,试管口有棉花,所以是加热高锰酸钾制取氧气,化学方程式为2KMnO4  K2MnO4+O2↑+MnO2;实验结束,停止加热前要先把导管移出水面,防止水槽中的水倒流,炸裂试管。(3)排水法收集的氢气较纯净,氢气密度比空气小,收集好氢气的集气瓶倒放在桌上。
4.(2020安徽池州贵池区三模,16)某校化学兴趣小组在老师指导下,对过氧化氢分解制取氧气进行再探究。【初步探究】写出实验室用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　       。【继续探究】小组同学通过查阅资料得知,氯化铜溶液也可作为过氧化氢分解的催化剂,氯化铜溶液中含有H2O、Cu2+、Cl-,到底哪种微粒对过氧化氢的分解起催化作用呢?【作出猜想】猜想一:可能是H2O;猜想二:可能是　　　    ;猜想三:可能是Cl-。【分析交流】猜想一肯定是错误的,因为    　　　　　　　　　    。【实验探究】为了进一步验证猜想,小组同学设计了如表实验:
【结论反思】猜想　　　    成立。【拓展应用】与二氧化锰相比,从循环利用的角度分析,　　　    (填“二氧化锰”或“氯化铜溶液”)更适合作该反应的催化剂。【深入探究】小组同学查阅了不同金属离子对过氧化氢分解影响的实验资料得知,100 ℃时,在不同金属离子存在下,纯过氧化氢24 h的分解率如表所示。
【交流反思】实验①的目的是　　　　　　　　　　　　　　　    ,通过以上探究可得出的结论:　    　　　　　　　　　　　　　    (写一点即可)。【拓展探究】在实验时,小组同学发现实验室氯化铜溶液的颜色有绿色、蓝色等,氯化铜溶液颜色与什么有关呢?(1)小组同学提出氯化铜溶液的颜色可能与溶液的浓度有关。【实验】步骤Ⅰ:用托盘天平称取无水氯化铜固体5.0 g置于小烧杯中;步骤Ⅱ:往小烧杯中加入一定量的蒸馏水,搅拌,观察溶液的颜色并记录。室温下的实验现象及数据记录如表:(水的密度为1.0 g/mL)
a.上述实验可以得到的结论是:氯化铜溶液颜色和其浓度有关。b.仅从上述实验数据判断,为配制蓝色的氯化铜溶液,其溶液中溶质质量分数不超过　　　    (数据精确到0.1%)。(2)老师提示氯化铜溶液颜色还与温度有关,请设计实验验证:            。
答案　【初步探究】2H2O2  2H2O+O2↑　【作出猜想】Cu2+　【分析交流】过氧化氢溶液中含有水分子　【实验探究】CuSO4　【结论反思】二【拓展应用】二氧化锰　【交流反思】空白实验,与其他实验作对比　铁离子能够加快过氧化氢的分解速率(其他合理答案均可)【拓展探究】(1)14.3%(2)将5.0 g无水氯化铜固体置于小烧杯中,往小烧杯中加入一定量的蒸馏水,搅拌,观察溶液的颜色并记录,然后垫上石棉网给烧杯中的溶液加热,边加热边观察溶液的颜色并做好记录
解析　【初步探究】过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为2H2O2  2H2O+O2↑。【作出猜想】溶液中存在铜离子、氯离子和水分子,所以猜想二为可能是铜离子。【分析交流】过氧化氢溶液由过氧化氢和水组成,本身含有水分子,所以水分子不可能是催化剂。【实验探究】根据猜想,需要验证氯离子和铜离子的影响,前两步实验证明钠离子、氯离子和硫酸根都不能影响反应,所以此时需要验证铜离子的影响,因此可以加入硫酸铜溶液。【结论反思】根据实验现象可知,加入铜离子的溶液中产生大量气泡,所以猜想二正确。【拓展应用】二氧化锰为固体,容易与过氧化氢溶液分离,而含铜离子的盐溶液较难与过氧化氢溶液分离,不利于重复利用。【交流反思】实验①是什么都没添加的空白实验,与后面的实验形成对比;在实验①和③的对比实验中,可以看出铁离子加入后,分解率明显增大,因此证明铁离子能加快过氧化氢的分解速率。【拓展探究】(1)从题述实验数据判断,为配制蓝色的氯化铜溶液,其溶液中溶质质量分数不超过 ×100%≈14.3%。
一、选择题(每小题1分,共3分)
1.(2020安徽合肥一模,6)《流浪地球》的热播让普通人了解到“人造空气”帮助人类实现了太空漫步的梦想,它含有70%的氮气(体积分数)、20%以上的氧气,还有CO2等。下列说法错误的是 (　　)A.“人造空气”中的氮气含量比空气中的高B.在“人造空气”中,燃着的蜡烛不会迅速熄灭C.利用灼热的铜粉,可粗略测定“人造空气”中氧气的含量D.在太空中呼吸“人造空气”时,氧气消失但氧原子并未消失
答案    A　“人造空气”中的氮气含量比空气中的低,故A错误;“人造空气”中氧气的含量和空气中差不多,氧气能支持燃烧,故B正确;铜粉和氧气在加热条件下会反应生成氧化铜,故C正确;化学变化中原子是最小的微粒,故D正确。
2.(2018安徽蒙城一模,2)2018年1月1日起,合肥市区将全面禁止燃放烟花爆竹,这是治理环境污染问题的又一大举措。下列说法与环境保护不相符的是 (　　)A.提倡使用电子烟花B.鼓励推行无纸化办公,减少森林砍伐C.秸秆直接田间焚烧D.生活污水处理达标后排放
答案    C　提倡使用电子烟花有利于节约能源,改善空气质量,故A不符合题意;鼓励推行无纸化办公,减少森林砍伐,有利于节约能源,绿化环境,改善空气质量,故B不符合题意;作物秸秆就地焚烧会产生大量的有害气体和粉尘,污染空气,不利于环境保护,故C符合题意;生活污水是水污染的三大来源之一,污水处理达标后排放避免有害物质影响水体、土壤,故D不符合题意。
3.(2019安徽合肥蜀山一模,9)利用图1装置探究氧气的质量分数对燃烧的影响。点燃蜡烛后立即塞紧橡皮塞,待蜡烛熄灭后,将滴管中的水全部滴入集气瓶中,铝盒中的白磷立即燃烧。图2是瓶中二氧化碳和氧气的含量随时间变化的图像。下列有关说法错误的是 (　　) 图1
     图2A.在t1至t2时间段内蜡烛已熄灭而白磷还没有开始燃烧B.在t2至t3时间段内气体含量的变化是因为白磷燃烧消耗氧气生成固体C.该实验证明了不同物质的燃烧对氧气的质量分数需求不同D.该实验证明了蜡烛燃烧生成的二氧化碳气体仍能支持白磷的燃烧
答案    D　在t1至t2时间段内二氧化碳和氧气的含量基本不变,说明蜡烛已熄灭而白磷还没有开始燃烧,故A正确;因为白磷燃烧消耗氧气生成固体,所以在t2至t3时间段内二氧化碳含量略增大,而氧气含量迅速降低,故B正确;蜡烛熄灭后,将滴管中的水全部滴入集气瓶中,铝盒中的白磷立即燃烧,这一现象说明不同物质的燃烧对氧气的质量分数需求不同,故C正确;二氧化碳不能支持白磷的燃烧,白磷燃烧需要氧气,这个实验证明白磷燃烧对氧气的质量分数需求较低,故D错误。
二、非选择题(共27分)4.(2020安徽合肥四十一中模拟,15)(8分)某化学兴趣小组用如图所示的实验装置,探究影响过氧化氢分解速率的因素。 (1)写出过氧化氢分解的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　    ;装置中使用注射器的优点是　    　　　　　　　　　　　    。(2)如表是用上述装置实验时,收集的相关数据:
从实验①和②对比可知,化学反应速率与　　　　　    有关;从实验③和④对比可知,化学反应速率与　　　    有关;从实验　　　    对比可知,化学反应速率与是否加MnO2有关。(3)发现问题:实验温度最难控制,反应一段时间后溶液的温度总是比起始温度高,说明反应　　　    (填“放出”或“吸收”)热量。(4)继续探究:除了该实验小组探究过的因素以外,你认为还有哪些影响反应速率的因素:　　　　　　    　　　　　　    。
答案　(1)2H2O2 2H2O+O2↑　能控制产生氧气的速率(或能控制过氧化氢溶液的使用量)(2)反应物浓度　温度　①③　(3)放出(4)二氧化锰颗粒大小、是否振荡(或其他合理答案)
解析　(1)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,反应的化学方程式为2H2O2  2H2O+O2↑;装置中使用注射器可以控制过氧化氢的使用量以及能控制产生氧气的速率。(2)从题表中数据分析可知:①和②是过氧化氢浓度不同而其他条件均相同,可知化学反应速率与反应物的浓度有关;③和④则是温度不同而其他条件均相同,说明化学反应速率与温度有关;①和③对比可知,化学反应速率与是否加MnO2有关。(3)由于反应后,溶液的温度升高了,所以该反应放出热量。
5.(2020安徽芜湖期末,14)(7分)用脱脂棉包住约0.2 g过氧化钠(Na2O2)粉末,置于石棉网上,往脱脂棉上滴水,可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。(1)由实验现象所得出的有关Na2O2和H2O反应的结论是:a.有氧气生成;b.　　　　　    。
(2)某研究小组拟用右图所示装置进行实验,以证明上述结论。①用以验证结论a的实验操作及现象是:将带火星的木条靠近　　　    (填图中的导管代号)管口,现象为　　　　　　　　　    。
②用以验证结论b的实验操作及现象是:将导管　　　    (填图中的导管代号)伸入水中,现象为　　　    　　　　　    。(3)该研究小组的同学认为Na2O2和H2O反应可生成H2O2,请你设计一个简单的实验证明Na2O2和H2O反应后的溶液中有H2O2存在。实验操作及现象是            。
答案　(1)该反应放热(2)①p　带火星的木条复燃②q　导管口处冒出气泡(3)取少量反应后的溶液于一支洁净的试管中,加入MnO2,若迅速放出大量气体,则说明Na2O2和足量水充分反应后的溶液中有H2O2存在
解析　(1)脱脂棉和氧气接触,且脱脂棉温度达到其着火点时才能燃烧,实验时脱脂棉燃烧,说明该反应是放热反应,放出的热量使其温度升高。(2)①氧气具有助燃性,可在导管口p处放置一根带火星的木条,若木条复燃,证明产生了氧气。②反应放热,导致锥形瓶内的压强增大,若将导管口q伸入水中,会有气泡冒出。(3)H2O2易分解生成氧气,且加入催化剂能加快H2O2的分解,向反应后的溶液中加入二氧化锰,如果产生大量气体就说明含有H2O2。
6.(2019安徽二十校联考,12)(7分)如图为实验室制取氧气的常见仪器,请回答下列问题: 图1(1)写出标号⑦的仪器的名称:　　　    。(2)实验室用过氧化氢溶液制取较干燥的氧气并欲得到平稳的气流,应选择的发生装置的仪器组合为 　　　     (选择一套,填序号)。当用如图2所示装置收集氧气时,气体应从　　　    (填“a”或“b”)端进入。
 图2(3)若用氯酸钾制取氧气,还需要补充的实验仪器为　　　　    ,反应的化学方程式为　　　　　　　    　　　    。用排水法收集O2所得气体不纯的原因可能是　　　　　　　　　　　    (答一条即可)。
答案　(1)锥形瓶(2)②④⑦⑨　a(3)酒精灯　2KClO3 2KCl+3O2↑　集气瓶中没有装满水(或其他合理答案均可)
解析　(1)标号⑦的仪器的名称是锥形瓶。(2)氧气的密度比空气的大,所以可以用向上排空气法来收集较为干燥的氧气,过氧化氢制取氧气属于固液常温型,要得到平稳的气流,应选择的发生装置的仪器组合为②④⑦⑨;氧气的密度比空气的大,当用题图2所示装置收集氧气时,应用向上排空气法来收集,故选a。(3)氯酸钾在二氧化锰的催化作用下分解生成氯化钾和氧气,需要加热,所以需要补充酒精灯;反应的化学方程式为2KClO3 2KCl+3O2↑;用排水法收集氧气时,集气瓶中没有装满水或没有等到导管口的气泡连续、均匀冒出就开始收集,均会导致收集的氧气不纯。
7.(2019安徽合肥一六八中学一模,16)(5分)实验室中有一瓶失去标签的过氧化氢溶液,为了测定其溶质的质量分数,某同学称取了50.0 g该溶液放入烧杯中,然后加入2.0 g二氧化锰,等不再产生气泡,称得烧杯中剩余物质的总质量为50.4 g。请计算:(1)生成氧气的质量为　　　    g;(2)此过氧化氢溶液中溶质的质量分数。(写出计算过程)
答案　(1)1.6(2)解:设此过氧化氢溶液中溶质的质量为x。2H2O2 2H2O+O2↑68　　　　　　　 32x　　　　　　　 1.6 g = x=3.4 g此过氧化氢溶液中溶质的质量分数为 ×100%=6.8%答:此过氧化氢溶液中溶质的质量分数为6.8%。
解析　(1)根据质量守恒定律可知,生成氧气的质量为50.0 g+2.0 g-50.4 g=1.6 g。(2)根据过氧化氢分解制氧气的化学方程式,利用氧气的质量求出过氧化氢的质量,进而求出过氧化氢溶液中溶质的质量分数。