資源簡介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
9 探究空氣與氧氣
空氣的成分
1.空氣組成成分體積占比：
氮?dú)猓?8%
氧氣：21%
稀有氣體：0.93%
二氧化碳：0.04%
水蒸氣等其他氣體及雜質(zhì)：0.03%
2.空氣的利用：
（1）O2：性質(zhì)：無色、無味的氣體，不易溶于水。在壓強(qiáng)為1.01×105帕的條件下,在-183°C時(shí)會(huì)液化成淡藍(lán)色液體，在-218°C時(shí)會(huì)凝固成雪花狀的藍(lán)色固體。化學(xué)性質(zhì)活潑，能與較多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
硫、碳、鐵絲在空氣和純氧中的燃燒現(xiàn)象
反應(yīng)現(xiàn)象 反應(yīng)的文字表達(dá)式 注意事項(xiàng)
在空氣中燃燒 在氧氣中燃燒
硫（淡黃色固體） 發(fā)出淡藍(lán)色火焰，生成有刺激性氣味的氣體，放岀熱量 發(fā)岀藍(lán)紫色火焰,生成有刺激性氣味的氣體，放出熱量 硫+氧氣二氧化硫 （1）硫的用量不能過多，防止造成空氣污染;（2）實(shí)驗(yàn)應(yīng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行并在集氣瓶內(nèi)預(yù)先加入少位水
木炭（灰黑色固體） 發(fā)出紅光，放出熱量，完全燃燒生成的氣體能使澄清的石灰水變渾濁 劇烈燃燒，發(fā)出白光，放出熱也完全燃燒生成的氣體能使澄清的石灰水變渾濁 碳+氧氣二氧化碳 坩堝鉗夾持的木炭應(yīng)由上而下慢慢伸入瓶中（使木炭與氧氣充分反應(yīng)）
鐵絲（銀白色固體） 只能發(fā)生紅熱現(xiàn)象，但不燃燒 劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體，放出大量的熱 鐵+氧氣四氧化三鐵 （1）用砂紙把細(xì)鐵絲打磨至光亮的銀白色；（2）將細(xì)鐵絲盤成螺旋狀，并在下端系一根火柴;（3）待火柴快燃盡時(shí)，再將鐵絲伸人集氣瓶中；（4）集氣瓶中要預(yù)先加入少量水或鋪一層細(xì)沙
用途：供給呼吸；支持燃燒，也叫助燃，常用于焊接、切割金屬等方面。
（2）N2：性質(zhì)：無色、無味的氣體，難溶于水；不支持燃燒。化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定。
用途：燈泡中充氮?dú)饪裳娱L使用壽命；食品包裝充入氮?dú)饪煞栏恢圃旎省⒄ㄋ幍闹匾希灰旱梢宰隼鋬鰟t(yī)療上用液氮冷凍麻醉或冷藏人體細(xì)胞組織等。
（3）稀有氣體：又叫惰性氣體，是氦、氖、氬、氪、氙和氡等氣體的總稱，是混合物。
性質(zhì)：無色、無味的氣體，難溶于水，化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定。
用途：常用作保護(hù)氣；做光源（稀有氣體通電能發(fā)出不同顏色的光）。
CO：性質(zhì)：無色無味氣體，比空氣重。
用途：二氧化碳可用于滅火；固態(tài)二氧化碳（又稱干冰）是一種致冷劑， 可用來保藏食品，也可用于人工降雨．二氧化碳是植物光合作 用的原料,是一種氣體肥料二氧化碳是一種化工原料，可用于制純堿、尿素和汽水。
3.空氣中氧氣成分的測定
（1）實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)：
在相同氣壓下，看消耗掉氧氣后，剩余氣體的體積占原空氣的體積數(shù)。用紅磷燃燒，生成P2O5固體顆粒且可溶于水。
（2）裝置圖
（3）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：
a、紅磷燃燒發(fā)出黃白色火焰，放出熱量，有大量白煙產(chǎn)生。
b、待集氣瓶冷卻后，打開止水夾，水經(jīng)導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶，約占集氣瓶內(nèi)空氣總體積的1/5。
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：空氣中氧氣的體積約占空氣總體積的1/5。
（5）化學(xué)方程式： 4P + 5O2 2P2O5
（6）注意事項(xiàng)：
a.裝置的氣密性要好，（否則測量結(jié)果偏小）；
b.所用的紅磷必須過量，過少則氧氣沒有全部消耗完，（會(huì)導(dǎo)致測量結(jié)果偏小）；
c.要等集氣瓶（裝置）冷卻后才能打開彈簧夾，（否則測量結(jié)果偏小）；
d.在實(shí)驗(yàn)前，導(dǎo)管應(yīng)預(yù)先注滿水，（否則測量結(jié)果偏小）；
e.要先夾住橡皮管，然后再點(diǎn)紅磷（否則測量結(jié)果偏大）；
f.點(diǎn)燃紅磷伸入瓶中要立即塞緊瓶塞（否則測量結(jié)果偏大）
（7）實(shí)驗(yàn)原理：紅磷和氧氣發(fā)生反應(yīng)，生成物為P2O5為固體，溶于水后，使瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)減小，打開止水夾后，大氣壓把水壓入集氣瓶中，直至內(nèi)外壓強(qiáng)相等。
（8）實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)方案圖：
二、氧氣的制取
1.實(shí)驗(yàn)室里制取氧氣的方法有：分解 H2O2 和加熱分解 KMnO4 或 KClO3，化學(xué)方程式為：
（1）2H2O2 MnO2 2H2O + O2 ↑
（2）2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
（3）2KClO3 MnO2 2KCl + 3O2↑
工業(yè)上用分離空氣制取氧氣。——物理變化
2.在過氧化氫和氯酸鉀制取氧氣的反應(yīng)中，用二氧化錳作為催化劑，它的作用是改變反應(yīng)速度，本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都不變。
實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀或氯酸鉀制取氧氣的操作順序：（茶莊定點(diǎn)收利息）
檢查裝置氣密性→裝入藥品→固定裝置→點(diǎn)燃酒精燈→收集氧氣→收集滿后導(dǎo)管撤離水槽→熄滅酒精燈；
相比于高錳酸鉀或氯酸鉀，實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣的優(yōu)點(diǎn)是可隨時(shí)添加液體、反應(yīng)不需要加熱、操作簡便等。
收集裝置：
方法 排水法 向上排空氣法
收集裝置
選取依據(jù) 氣體與空氣比較的密度大小及在水中的溶解性等
不易溶于水且不與水反應(yīng) 密度比空氣大
優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：①收集的氣體較純凈；②易判斷是否收集滿 缺點(diǎn)：收集的氣體不干燥 優(yōu)點(diǎn)：收集的氣體較干燥 缺點(diǎn)：收集的氣體純度不高
注意事項(xiàng) 當(dāng)觀察到瓶口有氣泡冒出時(shí)，證明氧氣已收集滿 導(dǎo)氣管應(yīng)伸至集氣瓶底部，目的是排盡集氣瓶中的空氣
氧氣的檢驗(yàn)及驗(yàn)滿方法：
檢驗(yàn) 將帶火星的木條伸入集氣瓶瓶內(nèi)，如果木條復(fù)燃，證明收集的氣體是氧氣
驗(yàn)滿 向上排空氣法：將帶火星的木條放在集氣瓶瓶口，如果木條復(fù)燃，說明氧氣已集滿
排水法：當(dāng)有大量氣泡從集氣瓶瓶口冒出時(shí)，說明氧氣已集滿
三、典型例題
（一）考點(diǎn)：空氣的成分
【例1】（2023寧波期中）下列關(guān)于空氣中各組成部分的說法中，正確的是（　　）
A．稀有氣體沒有任何使用價(jià)值 B．氧氣極易溶于水
C．二氧化碳是導(dǎo)致酸雨的主要原因 D．氮?dú)饪捎糜谑称贩栏?br/>【例2】（2023紹興期末）如圖為空氣成分示意圖（按體積計(jì)算），其中“a”代表的是（　　）

A．氧氣 B．氮?dú)?C．二氧化碳 D．稀有氣體
【例3】（2023浙江期中）某同學(xué)在驗(yàn)證空氣成分時(shí)采用了以下方法，可行的是（ ）
A．用大針筒向小試管中的澄清石灰水中注氣，檢驗(yàn)空氣中是否含有二氧化碳
B．向玻璃上哈氣，玻璃上會(huì)凝結(jié)成許多小水珠，檢驗(yàn)空氣中是否含有水分
C．觀察帶火星的木條是否在空氣中復(fù)燃，檢驗(yàn)空氣中是否含有氧氣
D．觀察硫酸銅晶體在空氣中是否變藍(lán)，檢驗(yàn)空氣中是否含有水分
【例4】（2023綿陽期末）對(duì)下列實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的“現(xiàn)象”分析，不合理的是（　 ）
A．實(shí)驗(yàn)室測定空氣中氧氣含量，結(jié)果大于五分之一：紅磷燃燒時(shí)未夾緊彈簧夾
B．過濾后濾液仍然渾濁：濾紙未緊貼漏斗壁
C．用量筒量取25mL稀鹽酸，結(jié)果偏少：俯視讀數(shù)
D．實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣，水槽內(nèi)水變紅：試管口未塞棉花
【例5】（2023浙江期中）為了更好地理解紅磷燃燒法測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)原理，可以利用傳感器技術(shù)實(shí)時(shí)測定圖1實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)的壓強(qiáng)、溫度和氧氣濃度變化，三條曲線變化趨勢如圖2所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ）
A．Y曲線表示的是氧氣濃度變化
B．BC段壓強(qiáng)變化僅跟紅磷燃燒放熱，氣體受熱膨脹有關(guān)
C．為了使EF段數(shù)據(jù)與AB段相等需要最終調(diào)節(jié)右側(cè)容器水量使兩側(cè)液面相平
D．DE段對(duì)應(yīng)的變化進(jìn)程是打開活塞，水倒吸進(jìn)廣口瓶
【例6】（2023浙江期中）下列說法正確的是（ ）
A．氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)比較活潑，故常用作保護(hù)氣，冷凍劑，炸藥制作等
B．硫粉在氧氣中燃燒，產(chǎn)生藍(lán)紫色火焰，生成有刺激性氣味的氣體
C．分離液態(tài)空氣制氧氣，是根據(jù)氮?dú)夂脱鯕獾姆悬c(diǎn)不一樣，屬于分解反應(yīng)
D．蒸餾水不能養(yǎng)魚是因?yàn)槠渲袔缀醪缓踉兀鯕夂鸵貉醯幕瘜W(xué)性質(zhì)是一樣的
（二）考點(diǎn)：氧氣的制取
【例1】（2023浙江一模）興趣小組從廢舊干電池（含有不溶于水的、炭黑和能溶于水的、等）回收并利用其中的二氧化錳作催化劑制氧氣，下列實(shí)驗(yàn)操作和裝置中，正確的是（　　）
A． 溶解B． 過濾C． 裝藥品D． 制氧氣
【例2】（2023寧波中考）下列與氧氣有關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作，需要糾正的是（　　）
A．制取氧氣 B．排水法收集氧氣
C．檢驗(yàn)氧氣 D．硫在氧氣中燃燒
【例3】（2022臺(tái)州期末）實(shí)驗(yàn)室用加熱高錳酸鉀和排水法制取氧氣的實(shí)驗(yàn)中，下列操作說法正確的是（　　）
A．應(yīng)向試管中加入大量藥品，以產(chǎn)生更多氧氣 B．應(yīng)先給試管均勻預(yù)熱，后集中藥品部位加熱
C．導(dǎo)管冒出氣泡時(shí)應(yīng)立即收集，以免氧氣浪費(fèi) D．結(jié)束時(shí)應(yīng)先熄滅酒精燈，后將導(dǎo)管移出水面
【例4】（2023浙江期中）小馬同學(xué)將一定量的氯酸鉀與少量高錳酸鉀的混合物加熱制取氧氣，部分物質(zhì)質(zhì)量隨時(shí)間的變化如圖所示，下列有關(guān)敘述正確的是（　　）
A．在t1至t2時(shí)間內(nèi)，氯酸鉀的質(zhì)量在減少
B．在t3至t4時(shí)間內(nèi)，二氧化錳的質(zhì)量增加
C．t3時(shí)，試管中有4種固體物質(zhì)
D．曲線c代表加熱過程中生成氧氣質(zhì)量的變化
【例5】（2022杭州期中）有一份純氯酸鉀固體a，另有一份混有少量二氧化錳的氯酸鉀固體b，兩份固體質(zhì)量相等。分別同時(shí)加熱a和b（　　）
A．B．C．D．
【例6】（2022紹興單元）實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的兩種方法如下：
方法一：H2O2用二氧化錳作催化劑制O2；方法二：KMnO4加熱制O2
（1）兩種方法涉及的化學(xué)反應(yīng)都是 反應(yīng)（填化學(xué)反應(yīng)基本類型）。
（2）如圖是實(shí)驗(yàn)室制取、干燥和收集氣體的裝置圖。儀器A的名稱是 ，現(xiàn)用方法一制取一瓶干燥的氧氣，請(qǐng)按氣體流向，用導(dǎo)管的編號(hào)將裝置連接好 。（濃硫酸具有吸水性，可作干燥劑）
四、學(xué)力訓(xùn)練
A組 夯實(shí)基礎(chǔ)
1.（2223寧波期中）根據(jù)圖判斷下列說法正確的是（　　）

A．空氣中主要含氮?dú)夂脱鯕?B．空氣是純凈物
C．空氣中含量最多的氣體是氧氣 D．空氣中不含二氧化碳?xì)怏w
2.（2022溫州二模）下列有關(guān)氧氣的用途或操作中主要利用氧氣物理性質(zhì)的是（　　）
A．可供給呼吸 B．可用于切割金屬
C．可用排水法收集 D．可使帶火星的木條復(fù)燃
3.（2023浙江期中）下列有關(guān)氧氣的說法正確的是（ ）
A．氧氣能和很多金屬、非金屬單質(zhì)反應(yīng)，所以氧氣是一種很不穩(wěn)定的氣體
B．魚、蝦能在水中生存是由于氧氣易溶于水
C．氧氣應(yīng)用于焊接或切割金屬，體現(xiàn)了氧氣的可燃性
D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣密度略大于空氣
4.（2023寧波期中）關(guān)于氧氣的性質(zhì)和制取實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（　　）
A．鐵絲在氧氣中燃燒，為了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更顯著，應(yīng)該選較粗的鐵絲
B．硫在空氣中燃燒，發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰
C．加熱高錳酸鉀制取氧氣，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先將導(dǎo)管從水中取出，再熄滅酒精燈
D．分解過氧化氫制取氧氣，加入二氧化錳目的是為了提高氧氣的產(chǎn)量
5.（2023金華期中）下列有關(guān)物質(zhì)燃燒時(shí)觀察到的現(xiàn)象的敘述中，正確的是（　　）
A．硫在氧氣中燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰，生成有刺激性氣味的氣體
B．木炭在氧氣中燃燒，發(fā)出白光，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體
C．紅磷在氧氣中燃燒，放出大量熱，產(chǎn)生大量白霧
D．鐵絲在氧氣中燃燒，火星四射，生成四氧化三鐵
B組 強(qiáng)化提高
1.（2023浙江期中）團(tuán)團(tuán)在學(xué)習(xí)了元素和物質(zhì)的知識(shí)后，進(jìn)行了梳理，其中正確的是（ ）
A．碳元素的化合價(jià)由高到低：、CO、C
B．硫的化合物相對(duì)分子質(zhì)量由大到小：、、
C．鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由高到低：、FeO、FeS
D．空氣中主要?dú)怏w的體積分?jǐn)?shù)由大到小：、、
2.（2023浙江期中）如圖裝置測定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的分析正確的是（ ）
A．應(yīng)將已燃的紅磷由上到下緩慢伸入廣口瓶以充分吸收瓶內(nèi)氧氣
B．未等廣口瓶冷卻就打開止水夾，不會(huì)影響倒吸的水量
C．廣口瓶中預(yù)留的水能有效吸收有毒的五氧化二磷白煙
D．如果所有操作均符合規(guī)范，能精確測定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)
3.（2023寧波期中）下列關(guān)于氧氣性質(zhì)的說法錯(cuò)誤的是（　　）
A．氧氣具有可燃性
B．氧氣不易溶于水
C．氧氣是一種比較活潑的氣體
D．通常狀況下，氧氣是無色、無味的氣體
4.（2023浙江期中）木炭燃燒實(shí)驗(yàn)如圖所示，則下列說法正確的是（ ）
A．①中木炭發(fā)出耀眼的白光 B．②中氧氣為無色氣體，密度比空氣小
C．③中澄清石灰水會(huì)變渾濁 D．對(duì)比①②現(xiàn)象可證明，氧氣具有可燃性
5.（2023浙江期中）溶液在二氧化錳催化作用下會(huì)劇烈反應(yīng)產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)室欲利用15%的溶液制取，則下列裝置中，有關(guān)裝置選擇、藥品選用、收集裝置等，敘述最合理的是（ ）
A．甲裝置速度可控又可以快速制取而且不含雜質(zhì)
B．乙裝置中的水沒有參與反應(yīng)是多余的
C．丙裝置能獲得較純的
D．乙丁組合具有制取反應(yīng)速度可控性和收集到的氧氣純度高的優(yōu)點(diǎn)
6.（2022浙江期末）下列有關(guān)氧氣的說法正確的是（　　）
A．氧氣可以做燃料
B．工業(yè)上用分離液態(tài)空氣的方法制取氧氣是分解反應(yīng)
C．氧氣能與所有物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)
D．物質(zhì)在氧氣中燃燒屬于氧化反應(yīng)
7.（2024寧波·期中）李明同學(xué)對(duì)催化劑進(jìn)行了總結(jié)，下列有關(guān)催化劑敘述正確的是（　　）
A．催化劑都能加快其他物質(zhì)的反應(yīng)速度
B．催化劑可以增加生成物的質(zhì)量
C．催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變
D．化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量不變的物質(zhì)，就是催化劑
8.（2024麗水期中）某興趣小組學(xué)習(xí)了催化劑（MnO2）能加速過氧化氫溶液分解后，同學(xué)們提出 CuO、Fe2O3是否也能加速過氧化氫溶液分解？ 同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)如下
實(shí)驗(yàn)組別 5%過氧化氫溶液體積/毫升 固體種類 固體質(zhì)量/克 收集氣體體積/毫升 所需時(shí)間/秒
1 5 — — 20 20
2 5 CuO 0.2 20 15
3 5 Fe2O3 0.2 20 12.5
（1）儀器 a 的名稱為 ；
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是 ；
（3）為確定 CuO、Fe2O3 是否為催化劑，需驗(yàn)證它們的化學(xué)性質(zhì)和 是否發(fā)生改變。
9.（2023寧波階段）如圖是實(shí)驗(yàn)室制氧氣的部分裝置圖。請(qǐng)據(jù)圖回答：
（1）實(shí)驗(yàn)室用雙氧水制取氧氣，應(yīng)從圖一種選擇裝置 作為發(fā)生裝置（用字母表示）
（2）某同學(xué)用A裝置制取氧氣時(shí)發(fā)現(xiàn)試管固定得太高，該同學(xué)應(yīng)調(diào)節(jié)圖二中的旋鈕 （填“①”或“②”或“③”）。
10.（2022金華一模）小科同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室做“用高錳酸鉀制取并收集氧氣”的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答：
（1）如圖甲是小科組裝好的氣體發(fā)生裝置，其中有一處明顯錯(cuò)誤，請(qǐng)改正： 。
（2）如圖乙是初中科學(xué)中常見的氣體收集裝置，其中不能用于收集氧氣的裝置有 （填序號(hào)）。
C組 瞄準(zhǔn)中考
1.（2023浙江一模）為測定空氣中氧氣的含量，某同學(xué)將教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，（部分夾持裝置已忽略），實(shí)驗(yàn)時(shí)引燃紅磷后便熄滅酒精燈。下列有關(guān)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的說法不正確的是（　　）

A．紅磷燃燒的化學(xué)方程式可以表示為：
B．待紅磷熄滅并冷卻至室溫，打開彈簧夾，注射器活塞向右移動(dòng)
C．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后試管內(nèi)氣體的主要成分為氮?dú)?br/>D．改進(jìn)后的裝置能減少測量誤差，且對(duì)環(huán)境更友好
2.（2024衢州期中）氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體，它可以和許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。如圖所示是硫粉、紅磷、光亮的細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)裝置。下列說法正確的是（　　）
A．實(shí)驗(yàn)甲中，能看到微弱的淡藍(lán)色火焰
B．實(shí)驗(yàn)乙中，能看到大量白霧產(chǎn)生
C．實(shí)驗(yàn)丙中，能看到火星四射、黑色固體產(chǎn)生
D．三個(gè)實(shí)驗(yàn)中水的作用都是一樣的
3.（2022寧波階段）某化學(xué)興趣小組用如圖所示的裝置來制取干燥的氧氣，并測定實(shí)驗(yàn)中生成的氧氣體積。裝置氣密性良好，圖Ⅰ中的燃燒匙內(nèi)裝有二氧化錳，燃燒匙可以上下移動(dòng)，干燥管內(nèi)裝有足量堿石灰（可以吸收水蒸氣）。下列說法正確的是
A．將裝置Ⅰ分別與裝置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V連接，均能達(dá)到測定氧氣體積的目的
B．若用裝置V測量生成氧氣的體積，集氣瓶上方原有的空氣會(huì)使測量結(jié)果偏大
C．若用裝置Ⅳ收集氧氣，可將帶火星的木條放置在b處導(dǎo)管口驗(yàn)滿
D．若用裝置Ⅱ收集氧氣不需要進(jìn)行驗(yàn)滿操作
4.（2023浙江一模）為了探究氯酸鉀制取氧氣時(shí)，生成氧氣的速度與加入二氧化錳的質(zhì)量有怎樣的關(guān)系？小明用圖甲裝置開展實(shí)驗(yàn)。步驟如下：
①檢查裝置氣密性，在500毫升集氣瓶中裝滿水；
②取20克氯酸鉀平均分成10份，分別裝入10支試管中，分別記為①—⑩組，往10支試管中分別裝入0.1克、0.2克、0.3克、0.4克、0.5克、0.65克、1克、1.3克、2克、3克二氧化錳，并混合均勻；
③將10支試管分別加熱，記錄生成300毫升氧氣所需時(shí)間，計(jì)算生成氧氣的速度如圖乙。

（1）和向下排空氣法相比，本實(shí)驗(yàn)中用排水法收集氧氣的優(yōu)點(diǎn)是 。
（2）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出的初步結(jié)論是 。
（3）4克氯酸鉀和1.3克二氧化錳混合均勻加熱，據(jù)圖推測，收集300毫升氧氣所需要的時(shí)間約為 秒。
5.（2023浙江一模）某科學(xué)興趣小組做了一個(gè)雙氧水分解的趣味實(shí)驗(yàn)：他們將少量洗滌劑加入錐形瓶中（洗滌劑做起泡劑，不參與雙氧水分解），再加入KI，在加入50mL30%的雙氧水溶液的瞬間，錐形瓶中噴出泡沫，降落形成又大又熱略帶黃色的“棉花糖”，如下圖甲所示。究竟是什么物質(zhì)促進(jìn)了雙氧水的分解？查閱資料得知溶液中存在如下反應(yīng)：。
【哪種物質(zhì)起到催化作用】結(jié)合上述內(nèi)容，學(xué)生提出了如下假設(shè)：
①可能是KI促進(jìn)了H2O2的分解 ②可能是 促進(jìn)了H2O2的分解
【哪種物質(zhì)催化效果最佳】學(xué)生查閱資料得知：MnO2、FeCl3、CuSO4也能催化雙氧水的分解，誰的催化效果更好呢？于是學(xué)生進(jìn)行了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)探究，過程如下，3個(gè)燒瓶中各加入50mL1%H2O2溶液，分別向3個(gè)瓶中加入等量的MnO2、FeCl2溶液和CuSO4溶液，迅速插入3個(gè)氧氣傳感器，點(diǎn)擊數(shù)據(jù)采集按鈕，觀察瓶內(nèi)反應(yīng)現(xiàn)象及數(shù)據(jù)變化，圖乙為實(shí)驗(yàn)裝置，圖丙為裝置內(nèi)氧氣濃度隨時(shí)間變化曲線圖。

分析上述信息，實(shí)驗(yàn)室用雙氧水制取氧氣時(shí)選用 作為催化劑較適宜，結(jié)合圖文請(qǐng)說明選擇的理由 。
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解惑】
在上述實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)黃色的FeCl3溶液加入H2O2溶液中后，溶液的顏色迅速變成綠色，最后又恢復(fù)成黃色。請(qǐng)對(duì)這一現(xiàn)象做出合理的解釋 。
參考答案
（一）考點(diǎn)：空氣的成分
【例1】（2023寧波期中）下列關(guān)于空氣中各組成部分的說法中，正確的是（　　）
A．稀有氣體沒有任何使用價(jià)值 B．氧氣極易溶于水
C．二氧化碳是導(dǎo)致酸雨的主要原因 D．氮?dú)饪捎糜谑称贩栏?br/>【答案】D
【例2】（2023紹興期末）如圖為空氣成分示意圖（按體積計(jì)算），其中“a”代表的是（　　）

A．氧氣 B．氮?dú)?C．二氧化碳 D．稀有氣體
【答案】B
【例3】（2023浙江期中）某同學(xué)在驗(yàn)證空氣成分時(shí)采用了以下方法，可行的是（ ）
A．用大針筒向小試管中的澄清石灰水中注氣，檢驗(yàn)空氣中是否含有二氧化碳
B．向玻璃上哈氣，玻璃上會(huì)凝結(jié)成許多小水珠，檢驗(yàn)空氣中是否含有水分
C．觀察帶火星的木條是否在空氣中復(fù)燃，檢驗(yàn)空氣中是否含有氧氣
D．觀察硫酸銅晶體在空氣中是否變藍(lán)，檢驗(yàn)空氣中是否含有水分
【答案】A
【例4】（2023綿陽期末）對(duì)下列實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的“現(xiàn)象”分析，不合理的是（　 ）
A．實(shí)驗(yàn)室測定空氣中氧氣含量，結(jié)果大于五分之一：紅磷燃燒時(shí)未夾緊彈簧夾
B．過濾后濾液仍然渾濁：濾紙未緊貼漏斗壁
C．用量筒量取25mL稀鹽酸，結(jié)果偏少：俯視讀數(shù)
D．實(shí)驗(yàn)室用高錳酸鉀制取氧氣，水槽內(nèi)水變紅：試管口未塞棉花
【答案】B
【例5】（2023浙江期中）為了更好地理解紅磷燃燒法測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)原理，可以利用傳感器技術(shù)實(shí)時(shí)測定圖1實(shí)驗(yàn)裝置內(nèi)的壓強(qiáng)、溫度和氧氣濃度變化，三條曲線變化趨勢如圖2所示。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ）
A．Y曲線表示的是氧氣濃度變化
B．BC段壓強(qiáng)變化僅跟紅磷燃燒放熱，氣體受熱膨脹有關(guān)
C．為了使EF段數(shù)據(jù)與AB段相等需要最終調(diào)節(jié)右側(cè)容器水量使兩側(cè)液面相平
D．DE段對(duì)應(yīng)的變化進(jìn)程是打開活塞，水倒吸進(jìn)廣口瓶
【答案】B
【例6】（2023浙江期中）下列說法正確的是（ ）
A．氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)比較活潑，故常用作保護(hù)氣，冷凍劑，炸藥制作等
B．硫粉在氧氣中燃燒，產(chǎn)生藍(lán)紫色火焰，生成有刺激性氣味的氣體
C．分離液態(tài)空氣制氧氣，是根據(jù)氮?dú)夂脱鯕獾姆悬c(diǎn)不一樣，屬于分解反應(yīng)
D．蒸餾水不能養(yǎng)魚是因?yàn)槠渲袔缀醪缓踉兀鯕夂鸵貉醯幕瘜W(xué)性質(zhì)是一樣的
【答案】B
（二）考點(diǎn)：氧氣的制取
【例1】（2023浙江一模）興趣小組從廢舊干電池（含有不溶于水的、炭黑和能溶于水的、等）回收并利用其中的二氧化錳作催化劑制氧氣，下列實(shí)驗(yàn)操作和裝置中，正確的是（　　）
A． 溶解B． 過濾C． 裝藥品D． 制氧氣
【答案】D
【例2】（2023寧波中考）下列與氧氣有關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作，需要糾正的是（　　）
A．制取氧氣 B．排水法收集氧氣
C．檢驗(yàn)氧氣 D．硫在氧氣中燃燒
【答案】A
【例3】（2022臺(tái)州期末）實(shí)驗(yàn)室用加熱高錳酸鉀和排水法制取氧氣的實(shí)驗(yàn)中，下列操作說法正確的是（　　）
A．應(yīng)向試管中加入大量藥品，以產(chǎn)生更多氧氣 B．應(yīng)先給試管均勻預(yù)熱，后集中藥品部位加熱
C．導(dǎo)管冒出氣泡時(shí)應(yīng)立即收集，以免氧氣浪費(fèi) D．結(jié)束時(shí)應(yīng)先熄滅酒精燈，后將導(dǎo)管移出水面
【答案】B
【例4】（2023浙江期中）小馬同學(xué)將一定量的氯酸鉀與少量高錳酸鉀的混合物加熱制取氧氣，部分物質(zhì)質(zhì)量隨時(shí)間的變化如圖所示，下列有關(guān)敘述正確的是（　　）
A．在t1至t2時(shí)間內(nèi)，氯酸鉀的質(zhì)量在減少
B．在t3至t4時(shí)間內(nèi)，二氧化錳的質(zhì)量增加
C．t3時(shí)，試管中有4種固體物質(zhì)
D．曲線c代表加熱過程中生成氧氣質(zhì)量的變化
【答案】C
【例5】（2022杭州期中）有一份純氯酸鉀固體a，另有一份混有少量二氧化錳的氯酸鉀固體b，兩份固體質(zhì)量相等。分別同時(shí)加熱a和b（　　）
A．B．C．D．
【答案】A
【例6】（2022紹興單元）實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的兩種方法如下：
方法一：H2O2用二氧化錳作催化劑制O2；方法二：KMnO4加熱制O2
（1）兩種方法涉及的化學(xué)反應(yīng)都是 反應(yīng)（填化學(xué)反應(yīng)基本類型）。
（2）如圖是實(shí)驗(yàn)室制取、干燥和收集氣體的裝置圖。儀器A的名稱是 ，現(xiàn)用方法一制取一瓶干燥的氧氣，請(qǐng)按氣體流向，用導(dǎo)管的編號(hào)將裝置連接好 。（濃硫酸具有吸水性，可作干燥劑）
【答案】 分解 分液漏斗 ①③④⑧⑦（或①③④⑧）
四、學(xué)力訓(xùn)練
A組 夯實(shí)基礎(chǔ)
1.（2223寧波期中）根據(jù)圖判斷下列說法正確的是（　　）

A．空氣中主要含氮?dú)夂脱鯕?B．空氣是純凈物
C．空氣中含量最多的氣體是氧氣 D．空氣中不含二氧化碳?xì)怏w
【答案】A
2.（2022溫州二模）下列有關(guān)氧氣的用途或操作中主要利用氧氣物理性質(zhì)的是（　　）
A．可供給呼吸 B．可用于切割金屬
C．可用排水法收集 D．可使帶火星的木條復(fù)燃
【答案】C
3.（2023浙江期中）下列有關(guān)氧氣的說法正確的是（ ）
A．氧氣能和很多金屬、非金屬單質(zhì)反應(yīng)，所以氧氣是一種很不穩(wěn)定的氣體
B．魚、蝦能在水中生存是由于氧氣易溶于水
C．氧氣應(yīng)用于焊接或切割金屬，體現(xiàn)了氧氣的可燃性
D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣密度略大于空氣
【答案】D
4.（2023寧波期中）關(guān)于氧氣的性質(zhì)和制取實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（　　）
A．鐵絲在氧氣中燃燒，為了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更顯著，應(yīng)該選較粗的鐵絲
B．硫在空氣中燃燒，發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰
C．加熱高錳酸鉀制取氧氣，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)應(yīng)先將導(dǎo)管從水中取出，再熄滅酒精燈
D．分解過氧化氫制取氧氣，加入二氧化錳目的是為了提高氧氣的產(chǎn)量
【答案】C
5.（2023金華期中）下列有關(guān)物質(zhì)燃燒時(shí)觀察到的現(xiàn)象的敘述中，正確的是（　　）
A．硫在氧氣中燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰，生成有刺激性氣味的氣體
B．木炭在氧氣中燃燒，發(fā)出白光，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體
C．紅磷在氧氣中燃燒，放出大量熱，產(chǎn)生大量白霧
D．鐵絲在氧氣中燃燒，火星四射，生成四氧化三鐵
【答案】B
B組 強(qiáng)化提高
1.（2023浙江期中）團(tuán)團(tuán)在學(xué)習(xí)了元素和物質(zhì)的知識(shí)后，進(jìn)行了梳理，其中正確的是（ ）
A．碳元素的化合價(jià)由高到低：、CO、C
B．硫的化合物相對(duì)分子質(zhì)量由大到小：、、
C．鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由高到低：、FeO、FeS
D．空氣中主要?dú)怏w的體積分?jǐn)?shù)由大到小：、、
【答案】A
2.（2023浙江期中）如圖裝置測定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)的分析正確的是（ ）
A．應(yīng)將已燃的紅磷由上到下緩慢伸入廣口瓶以充分吸收瓶內(nèi)氧氣
B．未等廣口瓶冷卻就打開止水夾，不會(huì)影響倒吸的水量
C．廣口瓶中預(yù)留的水能有效吸收有毒的五氧化二磷白煙
D．如果所有操作均符合規(guī)范，能精確測定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)
【答案】C
3.（2023寧波期中）下列關(guān)于氧氣性質(zhì)的說法錯(cuò)誤的是（　　）
A．氧氣具有可燃性
B．氧氣不易溶于水
C．氧氣是一種比較活潑的氣體
D．通常狀況下，氧氣是無色、無味的氣體
【答案】A
4.（2023浙江期中）木炭燃燒實(shí)驗(yàn)如圖所示，則下列說法正確的是（ ）
A．①中木炭發(fā)出耀眼的白光 B．②中氧氣為無色氣體，密度比空氣小
C．③中澄清石灰水會(huì)變渾濁 D．對(duì)比①②現(xiàn)象可證明，氧氣具有可燃性
【答案】C
5.（2023浙江期中）溶液在二氧化錳催化作用下會(huì)劇烈反應(yīng)產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)室欲利用15%的溶液制取，則下列裝置中，有關(guān)裝置選擇、藥品選用、收集裝置等，敘述最合理的是（ ）
A．甲裝置速度可控又可以快速制取而且不含雜質(zhì)
B．乙裝置中的水沒有參與反應(yīng)是多余的
C．丙裝置能獲得較純的
D．乙丁組合具有制取反應(yīng)速度可控性和收集到的氧氣純度高的優(yōu)點(diǎn)
【答案】D
6.（2022浙江期末）下列有關(guān)氧氣的說法正確的是（　　）
A．氧氣可以做燃料
B．工業(yè)上用分離液態(tài)空氣的方法制取氧氣是分解反應(yīng)
C．氧氣能與所有物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)
D．物質(zhì)在氧氣中燃燒屬于氧化反應(yīng)
【答案】D
7.（2024寧波·期中）李明同學(xué)對(duì)催化劑進(jìn)行了總結(jié)，下列有關(guān)催化劑敘述正確的是（　　）
A．催化劑都能加快其他物質(zhì)的反應(yīng)速度
B．催化劑可以增加生成物的質(zhì)量
C．催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變
D．化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量不變的物質(zhì)，就是催化劑
【答案】C
8.（2024麗水期中）某興趣小組學(xué)習(xí)了催化劑（MnO2）能加速過氧化氫溶液分解后，同學(xué)們提出 CuO、Fe2O3是否也能加速過氧化氫溶液分解？ 同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并記錄數(shù)據(jù)如下
實(shí)驗(yàn)組別 5%過氧化氫溶液體積/毫升 固體種類 固體質(zhì)量/克 收集氣體體積/毫升 所需時(shí)間/秒
1 5 — — 20 20
2 5 CuO 0.2 20 15
3 5 Fe2O3 0.2 20 12.5
（1）儀器 a 的名稱為 ；
（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是 ；
（3）為確定 CuO、Fe2O3 是否為催化劑，需驗(yàn)證它們的化學(xué)性質(zhì)和 是否發(fā)生改變。
【答案】 分液漏斗 CuO、Fe2O3都能加速過氧化氫溶液分解，且相同條件下，CuO的催化作用沒Fe2O3好 質(zhì)量
9.（2023寧波階段）如圖是實(shí)驗(yàn)室制氧氣的部分裝置圖。請(qǐng)據(jù)圖回答：
（1）實(shí)驗(yàn)室用雙氧水制取氧氣，應(yīng)從圖一種選擇裝置 作為發(fā)生裝置（用字母表示）
（2）某同學(xué)用A裝置制取氧氣時(shí)發(fā)現(xiàn)試管固定得太高，該同學(xué)應(yīng)調(diào)節(jié)圖二中的旋鈕 （填“①”或“②”或“③”）。
【答案】 B ②
10.（2022金華一模）小科同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室做“用高錳酸鉀制取并收集氧氣”的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答：
（1）如圖甲是小科組裝好的氣體發(fā)生裝置，其中有一處明顯錯(cuò)誤，請(qǐng)改正： 。
（2）如圖乙是初中科學(xué)中常見的氣體收集裝置，其中不能用于收集氧氣的裝置有 （填序號(hào)）。
【答案】 試管口應(yīng)略向下傾斜 ④⑤
C組 瞄準(zhǔn)中考
1.（2023浙江一模）為測定空氣中氧氣的含量，某同學(xué)將教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，（部分夾持裝置已忽略），實(shí)驗(yàn)時(shí)引燃紅磷后便熄滅酒精燈。下列有關(guān)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的說法不正確的是（　　）

A．紅磷燃燒的化學(xué)方程式可以表示為：
B．待紅磷熄滅并冷卻至室溫，打開彈簧夾，注射器活塞向右移動(dòng)
C．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后試管內(nèi)氣體的主要成分為氮?dú)?br/>D．改進(jìn)后的裝置能減少測量誤差，且對(duì)環(huán)境更友好
【答案】B
2.（2024衢州期中）氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體，它可以和許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。如圖所示是硫粉、紅磷、光亮的細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)裝置。下列說法正確的是（　　）
A．實(shí)驗(yàn)甲中，能看到微弱的淡藍(lán)色火焰
B．實(shí)驗(yàn)乙中，能看到大量白霧產(chǎn)生
C．實(shí)驗(yàn)丙中，能看到火星四射、黑色固體產(chǎn)生
D．三個(gè)實(shí)驗(yàn)中水的作用都是一樣的
【答案】C
3.（2022寧波階段）某化學(xué)興趣小組用如圖所示的裝置來制取干燥的氧氣，并測定實(shí)驗(yàn)中生成的氧氣體積。裝置氣密性良好，圖Ⅰ中的燃燒匙內(nèi)裝有二氧化錳，燃燒匙可以上下移動(dòng)，干燥管內(nèi)裝有足量堿石灰（可以吸收水蒸氣）。下列說法正確的是
A．將裝置Ⅰ分別與裝置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、V連接，均能達(dá)到測定氧氣體積的目的
B．若用裝置V測量生成氧氣的體積，集氣瓶上方原有的空氣會(huì)使測量結(jié)果偏大
C．若用裝置Ⅳ收集氧氣，可將帶火星的木條放置在b處導(dǎo)管口驗(yàn)滿
D．若用裝置Ⅱ收集氧氣不需要進(jìn)行驗(yàn)滿操作
【答案】D
4.（2023浙江一模）為了探究氯酸鉀制取氧氣時(shí)，生成氧氣的速度與加入二氧化錳的質(zhì)量有怎樣的關(guān)系？小明用圖甲裝置開展實(shí)驗(yàn)。步驟如下：
①檢查裝置氣密性，在500毫升集氣瓶中裝滿水；
②取20克氯酸鉀平均分成10份，分別裝入10支試管中，分別記為①—⑩組，往10支試管中分別裝入0.1克、0.2克、0.3克、0.4克、0.5克、0.65克、1克、1.3克、2克、3克二氧化錳，并混合均勻；
③將10支試管分別加熱，記錄生成300毫升氧氣所需時(shí)間，計(jì)算生成氧氣的速度如圖乙。

（1）和向下排空氣法相比，本實(shí)驗(yàn)中用排水法收集氧氣的優(yōu)點(diǎn)是 。
（2）分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出的初步結(jié)論是 。
（3）4克氯酸鉀和1.3克二氧化錳混合均勻加熱，據(jù)圖推測，收集300毫升氧氣所需要的時(shí)間約為 秒。
【答案】 便于直接觀察到生成氧氣的體積 在氯酸鉀質(zhì)量為2克時(shí)，生成氧氣的速度隨著二氧化錳的質(zhì)量先增大后減小，當(dāng)質(zhì)量為0.65克時(shí)，速度達(dá)到最大 60
5.（2023浙江一模）某科學(xué)興趣小組做了一個(gè)雙氧水分解的趣味實(shí)驗(yàn)：他們將少量洗滌劑加入錐形瓶中（洗滌劑做起泡劑，不參與雙氧水分解），再加入KI，在加入50mL30%的雙氧水溶液的瞬間，錐形瓶中噴出泡沫，降落形成又大又熱略帶黃色的“棉花糖”，如下圖甲所示。究竟是什么物質(zhì)促進(jìn)了雙氧水的分解？查閱資料得知溶液中存在如下反應(yīng)：。
【哪種物質(zhì)起到催化作用】結(jié)合上述內(nèi)容，學(xué)生提出了如下假設(shè)：
①可能是KI促進(jìn)了H2O2的分解 ②可能是 促進(jìn)了H2O2的分解
【哪種物質(zhì)催化效果最佳】學(xué)生查閱資料得知：MnO2、FeCl3、CuSO4也能催化雙氧水的分解，誰的催化效果更好呢？于是學(xué)生進(jìn)行了進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)探究，過程如下，3個(gè)燒瓶中各加入50mL1%H2O2溶液，分別向3個(gè)瓶中加入等量的MnO2、FeCl2溶液和CuSO4溶液，迅速插入3個(gè)氧氣傳感器，點(diǎn)擊數(shù)據(jù)采集按鈕，觀察瓶內(nèi)反應(yīng)現(xiàn)象及數(shù)據(jù)變化，圖乙為實(shí)驗(yàn)裝置，圖丙為裝置內(nèi)氧氣濃度隨時(shí)間變化曲線圖。

分析上述信息，實(shí)驗(yàn)室用雙氧水制取氧氣時(shí)選用 作為催化劑較適宜，結(jié)合圖文請(qǐng)說明選擇的理由 。
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解惑】
在上述實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)黃色的FeCl3溶液加入H2O2溶液中后，溶液的顏色迅速變成綠色，最后又恢復(fù)成黃色。請(qǐng)對(duì)這一現(xiàn)象做出合理的解釋 。
【答案】 I2/KOH 二氧化錳/MnO2 由圖可知，與氯化鐵和硫酸銅相比，二氧化錳的活性最強(qiáng)，催化效果最好 催化劑氯化鐵參加了化學(xué)反應(yīng)，但反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變
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