第7讲 空气、氧气-2023中考一轮复习基础知识讲解（全国通用）(解析版)

第二章常见的物质

第7讲空气、氧气

知识点通关

一、空气

1.组成

(1)氮气(78%)：无色、无味气体，难溶于水,化学性质不活泼,常用作保护气、冷冻剂、制氮肥等

(2)氧气(21%)：

物理性质：无色无味气体，不易溶于水,密度大于空气,液态氧、固态氧均呈淡蓝色。

化学性质：

①与非金属单质反应

碳燃烧：C+Ch望CO2现象：空气中红光；氧气中白光，都能生成使澄清石灰石变浑浊的气体。

硫燃烧：S+O2望SCh现象：空气中淡蓝色；氧气中蓝紫色，生成有刺激性气味的气体。

磷燃烧：4P+5Ch望2P2O5现象：产生大量白烟。

氢气燃烧：2H2+O2望2HzO现象：淡蓝色火焰，有水珠出现。

②与金属单质反应

铁燃烧：3Fe+2Ch暨Fe3O4现象：空气中红热状态。氧气中火星四射，放热，生成黑色固体。

镁燃烧：Mg+O2^≡2MgO现象：发出耀眼的白光.

③与化合物反应

甲烷燃烧：CH4+2O22^2H2O+CO2现如产生蓝色火焰。

酒精燃烧：C2H5OH+3O2点燃3H2θ+2CC>2

Cc)燃烧：2CO+O2百里2CCh现象：产生蓝色火焰。

④检验氧气：将带火星的木条伸入集气瓶，若木条复燃，则为氧气。

⑤工业制法：分离液态空气，属于物理变化。

⑥实验室制法

A.加热高镒酸钾固体（暗紫色）：2KMnCU=2=K2MnO4+MnO2+O2T

MnO2

B.加热分解氯酸钾（白）和二氧化锦（黑）混合固体：2KClθ3===2KCl+3θ2f

Δ

C.分解双氧水（无色透明液体）和二氧化镐（黑）混合固体：2比。2?吧2H2O+O2T

⑦用途：A.供给呼吸,如医疗急救等。B.助燃性，如炼钢，航天等。

（3）稀有气体（0.94%）

物理性质：无色无味，难溶于水，通电显色作电光源；化学性质：不活泼，作保护气,•

（4）二氧化碳（体积分数0.03%）,其他气体和杂质（体积分数0.03%）

2、空气污染与防治

危害：三大全球性环境问题，即温室效应、酸雨、臭氧空洞。

污染物：粉尘（PM,、沙尘暴）、有害气体（C0、So2、No2

污染物来源：化石燃料的燃烧，工厂排放的废气、汽车尾气，植被破坏引起的沙尘等。

防治污染的措施：加强大气质量监测，减少化石燃料的使用，使用清洁能源，植树造林等。

命题点精讲

命题点1一空气成分及用途

1.空气中各成分是按照体积计算的,而不是质量。

2.稀有气体包括He、Ar、Ne等气体,因此稀有气体属于混合物。

3.稀有气体在通电时能发出不同颜色的光属于&1性质，可作为电光源。

4.氮气和稀有气体都可作保护气，是因为它们的化学性质不活泼。

5.测定空气中氧气含量的实验中，由于集气瓶中开始加入了少量的水，因此打开止水夹进入瓶内水的体积应

为瓶内空气体积的1/5（不是集气瓶容积体积）。

6.豆科植物能直接将空气中的氮气转化为氮的化合物吸收，二氧化碳能促进植物光合作用，因此氮气和二氧

化碳都被称为气肥。

命题点2一空气污染的防治

CO2不是空气污染物,也不是形成酸雨的原因,它对环境的影响主要是形成温室效应。温室效应有利也有弊。

命题点3—氧气的性质和用途

L氧气能助燃，但它本身不具有可燃性,因此不能作燃料。

2.氧气可以使带火星的木条复燃，但并不是说只要有氧气，带火星的木条就会复燃。如：把带火星的木条伸

人空气中，木条并不能复燃。

3.检验氧气和向上排空气法收集氧气的验满，均采用带火星的木条（检验氧气血、瓶中,氧气验满则放在瓶

ΓL）o鉴别多种气体（其中一种是氧气）时，最好用燃着的木条。

4.燃烧反应的条件是点燃，没有点燃的木炭等放入氧气中,不会观察到燃烧现象。

5.描述实验现象时，注意不能出现生成物的名称（“水”除外），同时还应注意光、烟、雾、火焰、火星的差异。

6.燃烧时集气瓶中装少量水的作用：

燃烧磷测定空气中氧气含量一降温、吸收五氧化二磷。

硫燃烧——吸收吸收SCh防止污染空气。

铁丝燃烧——防止高温熔融物溅落炸裂瓶底。

命题点4一实验突破

1.燃烧法则，测定空气中氧气的含量

反应原理实验操作现象结论

4P+5O2点燃2P2O5点燃红磷后，立即伸入1.红磷燃烧产生大量白烟。氧气约

集气瓶,并把塞子塞紧。2.冷却后，集气瓶内水面上占空气

待红磷熄灭并恢复室温升约占原瓶内空气体积的1/5体积的

后打开止水夹。1/5.

实验原理：利用燃烧消耗密闭集气瓶内氧气，且不产生其他气体，在大气压作用下，进入瓶内水的体积等

于被消耗的氧气的体积。

实验成功的关键：①红磷足量②装置不漏气③待红磷熄灭后，再打开止水夹

误差分析：（方法指导：根据集气瓶内气压差变化分析，若气压差变大，测得氧气含量偏大，反之偏小）

①偏小原因：红磷不足；气密性不好；未等装置冷却，就打开止水夹

②偏大原因：止水夹未夹紧：红磷伸入集气瓶速度过慢。

红磷替代品应满足的条件：

①能在空气中燃烧；②生成物为固体③可燃物只能与空气中氧气反应

2.氧气实验室制法

实验室制取氧气时，从反应原理分析，H2O2,更节能、环保。由于用氯酸钾或过氧化氢制氧气时都要加入

MnO2作催化剂，因此若要求写出用纯净物制氧气的反应原理时，应写用KMnO4制氧气。

实验装置：

发生装置收集装置

加入固体固液常温装置

思考：利用排水法或向上排空气法收集，利用了氧气的什么性质？

注意事项：

①用高锦酸钾制取氧气，要在试管口放一团棉花，防止试管内粉末进入导气管，堵塞导管。

②排水法收集气体时，要等到导管口有连续均匀地气泡冒出时.，再开始收集；瓶口有大气泡冒出时，表示

收集满。

易错点消他

判断下列说法是否正确，若正确请打“寸'，若错误,请打“X”并改正。

1.在高原感到呼吸较为困难，是因为高原地区空气中氧气的含量低于21%o（X）

2.氧气约占空气质量的21%。（×）

3.氧气具有助燃性，常用来作燃料。（X）

4.将带火星的小木条伸入含有氧气的气体中一定能复燃。（X）

5.氮气和稀有气体都能用作保护气，且都是利用其化学性质稳定。（√）

6.稀有气体用于霓虹灯，利用了其化学性质。（X）

7.二氧化碳能导致全球气候变暖，因此二氧化碳属于空气污染物。（×）

8.二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳均能导致酸雨。（X）

9.化石燃料燃烧会产生大量二氧化碳，因此应禁止使用化石燃料以减少对环境的危害。（X）

10.通常用氮气作食品保护气。（X）

12.硫在氧气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，产生具有刺激性气味的气体∙（X）

11.铁丝插入氧气瓶中，剧烈燃烧，火星四射。（X）

13.铁在空气中燃烧火星四射，生成黑色固体。（X）

14.红磷燃烧产生大量白色烟雾。（X）

15.硫在氧气中燃烧时，瓶底的水可以换成细沙。（×）

16.测定空气中的氧气含量时，若用硫替代红磷，氢氧化钠溶液替换水，也可完成实验。（J）

17.区别空气、氧气和二氧化碳最简便的方法是用带火星的木条。（X）

18.不论何时何地，空气的组分总是保持不变。（X）

19.物质燃烧的现象不一定有火焰。（√）

20.能支持燃烧的气体一定是氧气，不支持燃烧的气体一定是二氧化碳。（×）

实战演练

L下列气体在空气中达到一定的体积分数，遇明火不可能发生爆炸的是（

A.天然气B.氢气C.氮气一氧化碳

【答案】C

【解析】A、天然气属于可燃气体，在空气中达到一定的体积分数，遇明火可能发生爆炸，故不符合题意；

B、氢气属于可燃气体，在空气中达到一定的体积分数，遇明火可能发生爆炸，故不符合题意；

C、氮气既不燃烧也不支持燃烧，在空气中达到一定的体积分数，遇明火不可能发生爆炸，故符合题意；

D、一氧化碳属于可燃气体，在空气中达到一定的体积分数，遇明火可能发生爆炸，故不符合题意。故选C

2.下列叙述错误的是（）

A.空气中的二氧化碳不是引起酸雨的气体B.黄铜是铜锌合金

C.可燃冰还没有被广泛的开发利用D.空气中含量最多的气体是氧气

【答案】D

【解析】A、空气中二氧化碳含量过多，会导致温室效应，但是二氧化碳不是引起酸雨的气体，不符合题意；

B、黄铜是铜锌合金，不符合题意：

C、可燃冰具有可燃性，可作燃料，但是可燃冰开采技术上存在困难，还没有被广泛的开发利用，不符合题

扈、;

D、空气中含量最多的气体是氮气，约占空气体积的78%,符合题意。

故选D

3.如图是测定空气中氧气体积含量的改进实验（部分夹持仪器忽略，圻磷都堂出

实验时引燃红磷后即熄灭酒精灯）。下列有关说法不正确的是（j⅜⅜""∣ι∣ρ∣

活塞

A.红磷燃烧时伴随着浓厚的白烟

B.待试管冷却至室温松开弹簧夹，活塞向左移动

C.实验结束后，试管内的残留气体主要是稀有气体

D.该实验装置能够减少测量的误差，而且对环境友好

【答案】C

【解析】A.红磷燃烧，产生大量的白烟，故A正确；

B.红磷燃烧消耗空气中的氧气生成五氧化二磷固体，使试管内气压减小，待试管冷却至室温松开弹簧夹,

活塞向左移动，故B正确；

C.实验结束后，试管内的残留气体主要是氮气，故C错误；

D.该实验装置操作简便，在密闭容器内完成实验，避免了因打开瓶塞而造成的误差，使实验结果更准确,

防止P2O5污染环境，故正确。故选：C

4.下列物质的性质与其用途不匹配的是（）

A.氢气具有可燃性，可以用作燃料B.氮气的化学性质稳定，可以用作保护气

C.二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，可以用来灭火D.固体氢氧化钠有吸水性，可以用做食品干燥剂

【答案】D

【解析】A、氨气具有可燃性，可以用作燃料，故A正确；

B、氮气的化学性质稳定，可以用作保护气，故B正确；

C、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，可以用来灭火，故C正确；

D、固体氢氧化钠有吸水性，但是氢氧化钠具有腐蚀性，不能用做食品干燥剂，故D不正确。故选D

5.空气是一种宝贵的资源。下列关于空气的说法错误的是（）

A.空气只由氮气和氧气组成B.氮气可用于食品防腐

C.空气质量指数越小，表示空气质量越好D.稀有气体可制成多种用途的电光源

【答案】A

【解析】A、空气由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等组成，选项错误；

B、氮气化学性质不活泼，可用丁•食品防腐，选项正确；

C、空气质量指数越小，表示空气质量越好，选项正确；

D、稀有气体通电发光，可制成多种用途的电光源，选项正确。

故选A

6.下列物质的性质与用途对应关系正确的是（）

A.活性炭具有吸附性——可用作净水的混凝剂

B.氮气难溶于水一被用作瓜果蔬菜的保护气

C.铝的化学性质不活泼——金属表面涂铝粉防生锈

D.磷燃烧能产生白烟——可用于制作烟幕弹

【答案】D

【解析】A、活性炭具有吸附性，可吸附水中的色素和毒素，但是不能用作净水的混凝剂，故A不正确；

B、氮气常温下化学性质稳定，被用作瓜果蔬菜的保护气，故B不正确；

C、铝常温下和空气中氧气反应生成致密的氧化铝薄膜保护铝制品，金属表面涂铝粉防生锈，故C不正确；

D、磷燃烧能产生白烟，可用于制作烟幕弹，故D正确；故选D

7.2023年2月3日外交部就中国无人飞艇因不可抗力误入美国领空答记者问。飘洋过海的“流浪气球”有很

多黑科技。关于气球里面填充的气体的说法正确的是（）

A.氢气是密度最小的气体，填充氢气最好B.氧气支持动植物生长，填充氧气最好

C.氮气无色无味，所以可填充氮气D.氨气密度小于空气且稳定，可填充氮气

【答案】D

【解析】A、氯气密度小，但是氢气具有可燃性，混有一定量的空气，遇到明火容易发生爆炸，故氢气不是

最适宜的气体，不符合题意；

B、氧气密度比空气大，不能填充氧气，不符合题意；

C、氮气与空气密度相差不大，不能填充氮气，不符合题意；

D、氨气密度小，且化学性质稳定，最好填充氯气，符合题意。故选D

8.分类是学习和研究化学物质的重要方法，下列物质属于单质的是（）

A.碱石灰B.氧气C.稀有气体D.空气

【答案】B

【解析】A、碱石灰是氢氧化钠和氧化钙的混合物，不符合题意；

B、氧气是由一种元素组成的纯净物，属于单质，符合题意；

C、稀有气体中含有氮气、颊气等多种物质，属于混合物，不符合题意；

D、空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，属于混合物，不符合题意；故选B

9.神舟十四号载人飞船的成功发射，让每一位中国人倍感自豪。其火箭使用的一种燃料是偏二甲腓（化学

式为C2H8N2）,它能与四氧化二氮（化学式为N2O4）反应生成二氧化碳、氮气和水。下列说法错误的是（）

A.固态的二氧化碳俗称“干冰”B.偏二甲胧由碳、氢、氮三种元素组成

C.偏二甲肌的相对分子质量为60gD.生成的氮气化学性质不活泼，可以充在食品包装袋中用来防腐

【答案】C

【解析】A、“干冰”即固态二氧化碳。A正确;

B、由偏二甲朋的化学式C2%N2可知，偏二甲脚由碳、氢、氮三种元素组成。B正确；

C、偏二甲脚的相对分子质量=12x2+1x8+14x2=60。C错误；

D、由于氮气化学性质不活泼，所以可以充在食品包装袋中用来防腐。D正确。故选C

10.在图1所示装置中燃烧红磷来测定空气中的氧气含量，并用传感器记录集气瓶中压强随时间变化的情

况,得图2所示数据。下列说法正确的是（

A.a点处压强增大是因为少量空气进入

B.ab段压强减小的原因只有氧气被消耗

C.C点时打开了弹簧夹

D.可以用木炭代替红磷来完成该实验

【答案】C

【解析】A、a点处压强增大是因为红磷燃烧放热，气体膨胀，气压增大，该选项说法不正确;

B、ab段压强减小的原因是氧气消耗、温度降低，该选项说法不正确；

C、C点时打开了弹簧夹，水进入集气瓶，气压增大，该选项说法正确;

D、不能用木炭代替红磷来完成该实验，是因为木炭燃烧生成二氧化碳，电子水不能进入集气瓶，不能测定

氧气含量，该选项说法不正确。故选C

11.今年全国各地的空气质量明显改善，空气是一种宝贵的自然资源。下列说法正确的是（）

A.空气中臭氧（Ch）含量少，属于稀有气体

B.氧气约占空气总体积的21%,能支持燃烧，常作燃料

C.氮气的化学性质很稳定，在灯泡中充氮气可以延长使用寿命

D.空气中CO2的体积分数虽只占0.94%,但却是植物进行光合作用重要的原料

【答案】C

【解析】A、空气中臭氧（Ch）含量少，但是不属于稀有气体，稀有气体包括氢、筑、氮、氟、债、氨，故A

不正确;

B、氧气约占空气总体积的21%,能支持燃烧，不能燃烧，不能作燃料，故B不正确；

C、氮气的化学性质很稳定，不易与空气中的成分反应，能够使灯丝与空气隔绝，避免灯丝被氧化，在灯泡

中充氮气可以延长使用寿命，故C正确：

D、空气中CO2的体积分数约占0.03%,但却是植物进行光合作用重要的原料，故D不正确。故选C

12.下列物质的性质与用途对应关系不正确的是（）

选项性质用途

A氮气化学性质稳定用于保存食品

B干冰升华吸热用于人工降雨

C稀有气体通电发出五颜六色的光用于制成霓虹灯

D氧气具有助燃性可供给生物呼吸

【答案】D

【解析】A、氮气化学性质稳定,可用作保护气,如食品包装袋中填充氮气，故A正确，不符合题意；

B、干冰是由二氧化碳气体凝华而成的固态二氧化碳，当把干冰投放到云层中时，干冰就会吸热升华，从而

使云层迅速降温，使云层中的一些水蒸气和小水滴凝成小冰晶或大的水滴，从而达到人工降雨的效果，故B

正确，不符合题意；

C、稀有气体可以制成霓虹灯的原因是：稀有气体在通电时可发出不同颜色的光，故C正确，不符合题意;

D、氧气可供给生物呼吸，但不是因为氧气具有助燃性，助燃性是能够支持燃烧的性质，故D错误，符合

题意；故选D

13.图像能直观地反映变化的过程。下列图像与选项中的操作相对应的是（）

气

液体中氧元素

体▲温度也

容器中的压强Pa

的质量分数％I^NHNO

质z43

室温K…・匚2-

量

gv^NaOH

A°t0反应B寸间,inin0反应时间/s0时间,s

rD0反应时间勺

A.D.C.

A.电解水

B.向一定量H2O2溶液中加入MnO2固体

C.向等量水中分别加入等量的NaoH和NH4NO3固体

D.在盛有空气的密闭容器中点燃红磷

【答案】D

【解析】A、电解水产生氢气和氧气的体积比是2:1,质量比是1:8,错误；

B、向一定量H2O2溶液中加入Mno2固体，生成水和氧气，水中含有氧元素，故液体中氧元素的质量分数

不会变为0,错误:

C、向等量水中分别加入等量的NaOH和NH4NO3固体，NaoH溶于水放热，温度会升高，NFUNCh溶于水

吸热，温度会降低，错误;

D、在盛有空气的密闭容器中点燃红磷，红磷燃烧消耗放热，则装置中的压强变大，但随着氧气的消耗，装

置中的压强减小，且压强小于原始大气压，正确。故选D

14.空气是宝贵的自然资源，下图是以空气等为原料合成尿素［CO(NH2)2］的流程。请按要求回答相关问题：

Hg

(I)X是空气中含量最多的气体，其化学式为。

(2)空气中含有的少量稀有气体的化学性质(填“活泼”或"稳定”)。

(3)己知甲烷和氢气的化学性质相似，在点燃CH4之前应先o8gCH4完全燃烧消耗32gCh,生成

agCO2⅛l8gH2O,贝IJa=go

(4)写出NH3合成尿素的化学反应方程式o

低温加压，、

2NHi+CO2CO(NH,),+H,O

【答案】⑴N2Q)稳定(3)验纯22(4)

【解析】(I)空气中含量最多的气体为氮气，化学式为N2。

(2)稀有气体化学性质不活泼。

(3)甲烷为可燃性气体，不纯时点燃会发生爆炸，则在点燃甲烷之前应先验纯；

根据质量守恒定律，可知a=8g+32g-18g=22go

(4)由流程可知，氨气和二氧化碳在低温加压条件下生成Co(NH2)2和水，反应的化学方程式为

低温加压，、

2ΛW∖+CO2CO(NH2∖+H2O

14.化学是一门以实验为基础的科学。请结合图示回答问题：

(1)仪器a的名称为.

(2)实验室用高锯酸钾制取氧气的化学方程式为o收集氧气的装置应选择(填标号，填一种即

可）。实验过程中，在试管口放一团棉花的目的是O

（3）实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气，应选择的发生装置是（填标号），若选择装置E收集氢气，氢气

收集满的现象是。

（4）根据下列实验回答问题。

"T'a

C干燥的紫色守

石蕊试纸、

X沮湖的些色

生:5OmL空气

石

灰0鱼L足量白磷

大理石.次小

图1图2

□如图1所示实验过程中，待白磷燃烧后熄灭、试管冷却后打开弹簧夹，活塞最终应停在mL刻度处。

□如图2所示实验过程中，先变红的是（选填"a”或"b”或"c”）处的紫色石蕊试纸。图2实验说明二氧化

碳具有的性质是（填标号）。

A.密度大于空气B.能与水反应C.能使澄清石灰水变浑浊

2KMnO=K,MnO,+MnOi+O,T

【答案】（1）水槽（2）C和E防止加热时试管内的粉末状物质进入导管

（3）B瓶口有大气泡冒出（4）40bABC

【解析】（1）据图可知，仪器a是水槽。

（2）高镭酸钾受热分解牛.成锈酸钾、二氧化镭、氧气，化学方程式2KΛ⅛O4=K2Λ⅛O4+M"O2+O2T.,

由于氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集；由于氧气不易溶于水，可用排水法收集。所以收集氧

气的装置应选择C或E。

为防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，实验过程中，在试管口放一团棉花。

（3）实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气，反应物是固体和液体，反应条件是常温，所以应选择的发生装置是

B,用排水法收集氢气，当瓶口有大气泡冒出时•，氨气集满。

（4）由于空气中氧气约占空气体积的五分之一，所以待白磷燃烧后熄灭、试管冷却后打开弹簧夹，活塞最

终应停在40mL刻度处。

由于二氧化碳的密度比空气大，所以图2所示实验过程中，先变红的是b处的紫色石蕊试纸。

b处的紫色石蕊试纸先变红说明二氧化碳密度大于空气，能与水反应生成碳酸；生成二氧化碳通入澄清石

灰水中澄清石灰水变浑浊。

所以图2实验说明二氧化碳具有的性质是密度大于空气，能与水反应生成碳酸：生成二氧化碳通入澄清石

灰水中澄清石灰水变浑浊。故填：ABC

15.王亚平老师的“天宫课堂”传递了许多化学知识。

(1)水球光学实验中打入的“人造空气''与我们身边的空气成分含量基本相同，“人造空气”中氮气的体积分数

约为;

(2)王亚平老师将蓝色颜料注入水球之中同时可以闻到阵阵香气。从分子的角度分析“闻到香气”的原因是

(3)宇航员需要的氧气是通过电解水得到。电解水过程中，若用燃着的木条放在B管口处，木条燃得更旺,

说明B中气体具有性：在电解水的微观过程中，微粒运动变化的先后顺序是(填字母)。

A.□□□□□B.□□□□C.□□□□D.□□□□

(4)“空间站里的每一滴水都会物尽其用”，写出一条在生活中让水物尽其用的做法

(5)“冰雪实验”是运用结晶的原理。乙酸钠在不同温度时的溶解度如表所示：

温度(□)10203040506080100

溶解度(g)40.8846.554.5565.583139153170

80口时，乙酸钠的溶解度g=在该温度下向盛有IoOg水的烧杯中加入160g乙酸钠固体，该溶液

为(填“饱和”或“不饱和”)溶液。

【答案】(1)78%(2)分子在不断运动(3)助燃C(4)淘米水浇花或洗衣服的水拖地(合理即可)

⑸153饱和

【解析】(1)水球光学实验中打入的“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同，“人造空气”中氮气

的体积分数约为78%；

(2)王亚平老师将蓝色颜料注入水球之中同时可以闻到阵阵香气。从分子的角度分析“闻到香气''的原因是

分子在不断运动。

(3)宇航员需要的氧气是通过电解水得到。电解水过程中，若用燃着的木条放在B管口处，木条燃得更

旺，说明B中气体具有助燃性：电解水时，正氧负氢，氢二氧一。水分解为氢原子和氯原子，然后氢原子

两两结合为氢分子，氧原子两两结合为氧分子，所以该反应的微观过程中，微粒运动变化的先后顺序是

□□□□,故选C。

（4）在生活中让水物尽其用的做法有：用淘米水浇花或洗衣服的水拖地等。

（5）山乙酸钠在不同温度时的溶解度表可知，80时，乙酸钠的溶解度153g。在该温度下向盛有Ioog水

的烧杯中加入160g乙酸钠固体，有7g乙酸钠固体没有溶解，该溶液为饱和溶液

16.化学探索课上，同学们做了人体呼出的气体使澄清石灰水变浑浊的实验后，对呼出的气体中主要成分及

含量非常好奇，设计如下实验进行探究。

【提出问题】呼出气体中有哪些主要成分，它们的含量是多少？

【查阅资料】（1）呼出气体中仍含有。2；

（2）白磷和红磷具有相似的化学性质；

（3）二氧化碳可以被足量的澄清石灰水吸收;

（4）被液体浸泡后的白磷，只要与氧气接触且温度达到40口依然可以燃烧•

【猜想与实验】猜想：呼出的气体中主要成分是N2、02、CO2、水蒸气等。

实验口：验证呼出的气体中含有水蒸气。

（1）实验操作如图所示。

（2）观察到的实验现象为,根据该现象可以判断呼出的气体中

含有水蒸气。

实验口：验证呼出的气体中主要成分是N2、Ch、Co2,并测定其含量。同学们

在老师的指导下设计了如图所示装置。

【实验记录】

实验操作主要实验现象实验结论及解释

(1)检查装置的气密性，向装置中加入药品装置气密性良好

先将A中装满澄清石灰水，打开止水夹a、

A装置中_______,量筒内呼出的气体中Co2的体

(2)b,吹入50OmL呼出气体。关闭a、b,并

进入475mL液体积为______mL

冷却到室温。

(3)此时，A中澄清石灰水的液面低于燃烧匙，—呼出的气体中，含

再用凸透镜聚光引燃白磷。N2_____mL,含

。2_____mL

B中部分液体倒吸入A中：

(4)待白磷熄灭并冷却到室温，打开b。

B中剩余液体为400mL

【实验反思】

（1）该实验设计依据的N2性质有（填选项序号）。

A.难溶于水B.无色无味C.不和澄清石灰水反应D.不能燃烧，也不支持燃烧

（2）实验口中实验操作（4）中，若A中气体未完全冷却就打开b并读数，则所测氮气的体积分数将

（填“偏小”、“不变”或“偏大”）。

【答案】有水雾出现澄清石灰水变浑浊25产生大量白烟40075ACD偏大

【解析】实验「：

（2）干冷玻璃片有利于水蒸气凝结成小水珠，所以观察到的实验现象是有水雾出现。

实验□：

实验记录：

（2）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以A装置中澄清石灰水变浑浊。二氧化碳被澄清石灰水吸收，其

他气体进入集气瓶将等量的水压入量筒，其他气体的体积为475mL。所以二氧化碳的体积为

500mL-475mL=25mLo

（3）白磷燃烧的现象是产生大量白烟。

（4）倒吸入集气瓶中水的体积与白磷消耗的氧气的体积相等。含有氧气的体积为475mL-400mL=75mL.氮

气的体积为量筒中剩余液体的体积是400mLt.

实验反思：

（1）该实验设计需要氮气A难溶于水的性质，以保证通过水的体积计算二氧化碳和氧气的体积。C不和澄

清石灰水反应，以保证澄清石灰水只吸收二氧化碳。D.不能燃烧，也不支持燃烧以保证白磷燃烧消耗的仅

为氧气。与无色无味的性质无关。故选ACD。

（2）实验口中实验操作（4）中，若A中气体未完全冷却就打开b并读数，进入水的体积偏少，量筒中剩

余水的体积大于400mL,则所测氮气的体积分数将偏大

强化训练

L下列图像表示与相应的文字描述完全相符合的是（）

固体中钾元素

的质量分数

反应时间，S

A.

A.表示加热一定质量的高镒酸钾B.表示足量红磷在密闭容器中燃烧

C.表示电解水D.表示等质量的铁和氧气充分反应

【答案】A

【解析】A、高镭酸钾固体在加热分解生成锦酸钾固体、二氧化钵固体和氧气，根据质量守恒定律可知，化

学反应前后物质质量相等，反应后生成气体，故反应后固体质量减少，化学反应前后元素质量不变，则固

体中钾元素质量在反应前后不变，则反应后固体中钾元素质量分数变大，当分解完全，不再产生氧气，钾

元素质量分数不变，因高铳酸钾分解需要达到一定温度，故加热一段时间才会开始分解，故高镒酸钾分解

前固体中钾元素质量分数不变，图像正确，符合题意；

B、红磷燃烧生成五氧化二磷，放热导致压强增大，完全反应后氧气消耗，温度降低，压强减小至小于原来

压强，图像不正确，不符合题意；

C、电解水产生的氢气和氧气的体积比为2:1,质量比为不等于2:1,图像不正确，不符合题意；

占燃

D、铁和氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁，化学反应方程式为：3Fe+2O2=Fe3O4,反应中铁

和氧气质量比为：（3x56）:（4xl6）=21:8,故消耗铁的质量比氧气多，图像不正确，不符合题意。故选A

2.下列有关氧气的说法正确的是（）

A.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰B.氧气在空气中的体积分数为78%

C.氧气能支持燃烧，可做燃料D.白磷在氧气中燃烧产生大量白雾

【答案】A

【解析】A、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，说法正确；

B、氧气在空气中的体积分数为21%,说法错误；

C、氧气能支持燃烧，可做助燃剂，氧气没有可燃性不能做燃料，说法错误；

D、白磷在氧气中燃烧产生大量白烟，说法错误。故选A

3.下列实验现象的描述中，正确的是（）

A.蜡烛在盛氧气的集气瓶中燃烧，产生白光，瓶壁出现小水珠

B.硫在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成无色无味的气体

C.细铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体

D.向浓氨水中滴加无色酚酰溶液后，溶液由红色变成无色

【答案】A

【解析】A、蜡烛在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，所以蜡烛在盛氧气的集气瓶中燃烧，产生白光，瓶壁出

现小水珠。A正确；

B、硫在空气中燃烧，生成有刺激性气味的气体二氧化硫。B不正确；

C、细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。C不正确；

D、向浓氨水中滴加无色酚醐溶液后，无色酚献溶液变成红色。D不正确。综上所述：选择A

4,下列关于燃烧说法不恰当的是（）

A.增大氧气浓度可以提高可燃物的着火点

B,可燃物与氧气发生的剧烈的发光发热的反应属于氧化反应

C.增大可燃物与氧气的接触面积可以促进燃烧

D.物质发生燃烧不一定是与氧气发生反应

【答案】A

【解析】A、可燃物的着火点是物质的固有属性，一般是不能改变的，故A说法不恰当，符合题意；

B、物质与氧发生的反应属于氧化反应，可燃物跟氧气发生的剧烈的发光、发热的反应属于氧化反应，故B

说法恰当，不符合题意；

C、增大可燃物与氧气的接触面积可以促进燃烧，故C说法恰当，不符合题意；

D、物质发生燃烧不一定是与氧气发生反应，例如钠在氯气中剧烈燃烧，故D说法恰当，不符合题意；

故选A

5.某气体的密度约是空气密度的5/9,且极难溶于水，在口向上排空气法，口向下排空气法，口排水法等收集

气体的方法中，可用于收集该气体的是（）

A.□□B.□□C.□□D.□□□

【答案】C

5

【解析】因为该气体的密度约是空气密度的小于空气的密度，可用向下排空气法收集；极难溶于水，可

用排水法收集。所以收集该气体的方法是向下排空气法或排水法。故选C

6.在春节燃放烟花燥竹是我国传统习俗。下列有关说法不合理的是（）

A.爆竹的火药呈现黑色，说明火药中可能含有木炭分

B.燃放烟花时，发出蓝紫色的火焰，说明烟花中可能含有铁粉

C.爆竹爆炸以后，产生刺激性的气味，说明火药中可能含有硫粉

D.燃放烟花爆竹容易引起火灾和空气污染，因此提倡禁止燃放

【答案】B

【解析】A、木炭粉是黑色的，故A正确；

B、铁在氧气中才能燃烧，燃烧时火星四射，没有火焰，故B错误；

C、硫燃烧生成二氧化硫，有刺激性气味，故C正确；

D、燃放烟花爆竹会生成二氧化硫，二氧化硫有毒，是空气污染物，所以燃放烟花爆竹容易引起火灾和空气

污染，因此提倡禁止燃放，故D正确。故选B

7.小华同学在用氯酸钾加热制取氧气时，误将高锯酸钾加入试管中与氯酸钾一起加热，其操作的后果是收集

到氧气的质量（）

A.不变B.减少C.增加D.无法确定

【答案】C

【解析】用氯酸钾加热制取氧气时，将高镒酸钾与氯酸钾一起加热，高镒酸钾受热分解生成锯酸钾、二氧

化钵和氧气，生成的二氧化镭催化氯酸钾分解又产生氧气，因此收集到氧气的质量增加；故选C

8.下列实验操作正确的是（）

【答案】A

【解析】A、检查该装置气密性操作为：将导管的末端放入水中，用手捂住试管，观察导管口有气泡冒出，

且松开手后在导管末端形成一段水柱，则证明装置气密性良好，故选项操作正确；

B、读取量筒读数时视线与量筒中液体的凹液面最低处保持水平，不能俯视或仰视，故选项操作错误；

C、检验二氧化碳集满的操作为：将燃着的木条放在集气瓶口，若小木条熄灭则集满，故选项操作错误；

D、铁丝在氧气中燃烧的实验中为防止燃烧产生的高温熔化物溅落炸裂瓶底，需要在集气瓶底部放少量的水,

故选项操作错误。故选A

9.某小组使用数据采集器探究“铁丝在02中燃烧”，集气瓶内02的体积分数随时间的变化关系如图所示。下

列说法正确的是（）

计算机

A.反应为4Fe+3O22Fe,O,B.瓶中放少量水，用于吸收有毒物质

C.开始采集数据时，瓶内是纯净的02D.铁丝停止燃烧时，瓶内02未耗尽

【答案】D

【解析】A、铁丝在氧气中点燃生成四氧化三铁，反应为3Fe+2O,磐F⅛R,故A不正确；

B、铁丝在氧气中燃烧生成高温熔融物，瓶中放少量水，用于吸收热量，防止生成的高温熔融物炸裂集气瓶

底部，故B不正确；

C、由图可知，开始采集数据时，瓶内Oz的体积分数为80%,不是纯净的Oz,故C不正确：

D、由图可知，铁丝停止燃烧时，氧气的体积分数不为0,瓶内G未耗尽，故D正确；故选D

10.实验室用一定质量的高锌酸钾制取干燥的氧气，应选择的发生装置和收集装置是（）

D.□□

【答案】C

【解析】实验室用一定质量的高锌酸钾制取氧气，因为高镒酸钾为固体，且实验需要加热，所以发生装置

选用□,要制取干燥的氧气，所以需要用向上排空气法，收集装置选口,故选C

11.如图所示装置，有洗气、储气等用途，在医院给病人输氧气时，也利用了类似的装置。并在装置中盛放

大约半瓶蒸储水。以下说法正确的是（）

ab

A.b导管连接供给氧气的钢瓶

B.a导管连接病人吸氧气的塑胶管

q--τ~.

C.如果用此装置收集氧气，先在瓶中装满水，然后氧气应该从a导管进入

D.如果用此装置收集氢气，先在瓶中装满水，然后氢气应该从b导管进入

【答案】D

【解析】A、如果b导管连接供给氧气的钢瓶，由于氧气不溶于水，氧气密度比水小，氧气会聚集在水的上

方，a端连着人，会导致人无法呼吸到氧气，选项说法错误；

B、a导管浸没在水中，a导管连接病人吸氧气的塑胶管，导致人无法呼吸到氧气，选项说法错误；

C、如果用此装置收集氧气，先在瓶中装满水，然后氧气应该从b导管进入，因氧气不易溶于水，氧气的密

度比水的密度小，氧气会聚集在水的上方，随着氧气的增多，气体压强增大，水被从a端排出，瓶中收集

到氧气，选项说法错误；

D、如果用此装置收集氢气，先在瓶中装满水，然后氢气应该从b导管进入，由于氢气难溶于水，氢气的密

度比水的密度小，气气会聚集在水的上方，随着城气的增多，气体压强增大，水被从a端排出，瓶中收集

到氢气，选项说法正确；故选D

12.为了测定能使带火星的木条复燃时氧气的最低含量是多少，课外活动小组的同学们用高镒酸钾制取氧气,

则该反应的符号表达式为,再将制得的氧气和空气按不同的体积比收集在集气瓶里。

收集方法是：在IOOmL集气瓶里装满水，塞紧胶塞并关闭活塞b,打开活

塞a通入氧气，刚好把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积

后立即关闭活塞a,然后打开活塞b通入空气，把瓶里的水全部排入量筒，

（已知氧气约占空气体积分数的21%）。若要收集一瓶含氧气的体积分数

约为50%的气体，则需通入mL氧气和mL空气（计算结果

精确到0.1mL）。

【答案】高锦酸钾之锦酸钾+二氧化镒+氧气36763.3

【解析】高钛酸钾受热分解生成钵酸钾和：氧化钵和氧气，反应的文字表达式为:

高锯酸钾就锯酸钾+二氧化镐+氧气；

设需要通入的氧气的体积为X,则需要通入的空气的体积为IOO-X,根据题意则有

x+(IoO-X)X21%

×100%=50‰≈36.7wL

IOOmL

需要通入的氧气的体积为36.7mL；

需要通入的空气体积为IoomL-36.7mL=63.3mL

13.如图所示是硫粉、红磷、细铁丝在氧气中燃烧的实验装置:

(1)小月是个善于思考、善于总结的学生，做完实验后，她发现了一些共同点：在反应条件方面，三个实验

都需要,在能量变化方面，三个实验都是反应(填“吸热”或"放热”)；在基本反应类型方面，

三个化学反应都是反应。

(2)小阳完成以上三个实验时，进行了以下的总结和分析。

□甲中观察到发出明亮的火焰。

□丙实验中铁丝并未燃烧，可能的原因是(填序号)。

A.未用砂纸打磨铁丝B.铁丝未用火柴引燃

C.集气瓶中未留水D.用排水法收集氧气时集气瓶中水未装满

□三个实验的集气瓶底部都要放少量的水。其中，甲集气瓶底部放少量水的目的是(填序号，下同)，

丙集气瓶底部放少量水的目的是。

A.吸收有害气体，防止空气污染B.防止高温物体溅落炸裂集气瓶

C.作为反应物，加速装置冷却D.吸收白色固体，防止空气污染

(3)乙中发生反应的符号表达式,丙中发生反应的符号表达式o

点燃点燃

【答案】⑴点燃放热化合(2)蓝紫色ABDAB(3)P+02→P2O5Fe+O2→Fe3O4

【解析】(I)硫粉、红磷、细铁丝在氧气中燃烧，都是可燃物在点燃的条件下与氧气反应，放出热量，故在

反应条件方面，三个实验都需要点燃；在能量变化方面，三个实验都是放热反应；在基本反应类型方面，

三个反应都是由两种物质反应生成一种物质，故三个化学反应都是化合反应；

(2)硫在氧气中燃烧发出明亮蓝紫色火焰，故甲中观察到发出明亮的蓝紫色火焰；

铁丝并未燃烧，可能的原因是未用砂纸打磨铁丝、铁丝未用火柴引燃、氧气不纯，故可能的原因是A、C、

D；硫燃烧会生成二氧化硫，集气瓶底部放少量水的目的是吸收有害气体，防止空气污染，故甲集气瓶

底部放少量水的目的是A；铁丝燃烧时会剧烈燃烧，火星四射，故丙集气瓶底部放少量水的目的是B；

点燃

(3)红磷燃烧时与氧气反应生成五氧化二磷，故乙中发生反应的符号表达式为P+O2→P2O5;铁丝燃烧时与

点燃

氧气反应生城四氧化三铁，故内中发生反应的符号表达式Fe+O2→Fe3O4

14.空气是宝贵的自然资源。如图是以空气等为原料合成尿素【CO（NH2）2］的流程（部分产物略去）。请按要

求回答相关问题：

（1）物质X的化学式为o

（2）X和氢气合成氨气的化学反应方程式是0

（3）分离空气的常用方法有以下两种：

I.将空