备战2025年中考化学复习基础培优讲义（全国）专题03 空气、氧气（解析版）

专题03空气氧气知识导索掌握空气的组成成分掌握氧气的性质和实验室制备氧气的方法，从而掌握常见气体制备的一般方法知识详解【知识点一】空气的成分1、空气的成分：干燥空气中各组分气体的体积分数大约是：N278%，O221%，CO20.03%，稀有气体0.94%，其他杂质0.03%。2、空气中氧气含量的测定实验：现象点燃红磷燃烧产生大量的白烟，放出热量，进入集气瓶中的水的体积约占集气瓶容积的五分之一点燃结论4P+5O2====2P2O5空气中氧气的体积约占空气总体积的五分之一N2难溶于水，也不与水反应水的体积不足集气瓶容积的五分之一的主要原因（1）红磷不足，瓶中的氧气没有完全耗尽（2）装置的气密性不好（装置会漏气）（3）未冷却到室温就打开止水夹查阅资料：同温同压下，气体的分子个数比等于气体的体积比。若把燃烧匙内的红磷换成木炭，则观察到集气瓶内几乎无水进入，原因是木炭燃烧消耗O2却产生等体积的CO2，使集气瓶内无压强差3、氮气和稀有气体（氦气、氖气、氩气等的总称，属于混合物）（1）化学性质稳定。（2）氮气的用途：作灯泡填充气，食品，活泼金属保护气、冷冻剂、制氮肥等。（3）稀有气体的用途：通电发有色光作电光源，如:霓虹灯（物理性质）。【知识点二】氧气1、氧气的物理性质：通常情况下，氧气是无色无气味的气体，密度比空气大，不易溶于水。2、氧气的化学性质：①与非金属单质反应碳燃烧：C+O2点燃===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硫燃烧：S+O2点燃===SO2现象：空气中淡蓝色；氧气中蓝紫色，生成有刺激性气味磷燃烧：4P+5O2点燃===2P2O5现象：产生大量白烟氢气燃烧：2H2+O2点燃===2H2O现象：②与金属单质反应铁燃烧：3Fe+2O2点燃===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点燃===2MgO现象：发出耀眼的白光③与化合物反应甲烷燃烧：CH4+2O2点燃===2H2O+CO2现象：产生蓝色火焰酒精燃烧：C2H5OH+3O2点燃===3H2O+2CO2CO燃烧：2CO+O2点燃===2CO2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。氧气化学性质活泼，能与许多物质发生氧化反应。氧气具有助燃性，能支持燃烧，浓度越高，物质燃烧越剧烈。“烟”是固体小颗粒悬浮在空气中形成的现象。“雾”是小液滴悬浮在空气中形成的现象。3、氧气的用途A、供给呼吸：登山、潜水B、支持燃烧（助燃性）：火箭助燃剂、炼钢4、氧气的制备工业制法:分离液态空气法，发生物理变化，利用液氧和液氮的沸点不同。（2）氧气的实验室制法（发生化学变化）装置类型固体加热型固液不加热型药品方法1：高锰酸钾方法2：氯酸钾和二氧化锰方法3：双氧水和二氧化锰实验原理（符号表达式为）方法1：2KMnO4K2MnO4+MnO2方法2：2KClO32KCl+3O2↑方法3：2H2O22H2O+O2↑发生装置（注意检查装置气密性、各装置优点）发生装置选择依据（1）反应物状态;（2）反应条件（是否需加热）收集装置验满方法此收集方法叫排水法，说明氧气应具备不易溶于水且不与水反应的性质,如何判断氧气已经集满：集气瓶口有大气泡冒出此收集方叫向上排空气法，说明氧气应具备密度比空气大的性质，如何判断氧气已经集满：带火星的木条放集气瓶口，若木条复燃，则集满。收集装置选择依据（1）气体的密度2）气体的水溶性检验方法带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则是氧气注意事项A、试管口要略向下倾斜（目的：防止冷凝水倒流，使试管破裂）B、试管口放一团棉花（目的：防止高锰酸钾粉末进入导管使水槽的水变红）C、用排水法收集时必须等气泡连续均匀冒出时方可开始收集，原因是刚开始排出的气体是空气。D、实验结束时，先将导管移出水面后熄灭酒精灯（原因：防止水槽中的水倒吸使试管破裂。）E、收集到的氧气应正放于桌面上注意：使用分液漏斗或注射器的优点：可控制反应速率使用长颈漏斗时末端要液封原因：防止气体从长颈漏斗末端逸出）在此反应中MnO2是催化剂,不是反应物。（催化剂特点：“一变”：改变反应速率“二不变”：反应前后本身的质量和化学性质不变）Ps: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(CO、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。习题讲解一、选择题1．空气是宝贵的自然资源，依据空气中各成分的体积分数，判断如图中“a”对应的气体是（）A．CO2 B．稀有气体 C．O2 D．N2【解析】空气中各成分及体积分数为：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质0.03%。由图可知，a是氮气。故选：D。2．下列有关空气及其成分的说法正确的是（）A．空气中氧气的质量约占21% B．空气中的氧气具有可燃性，可做火箭燃料 C．空气中氮气的化学性质不活泼，因此常用作保护气 D．目前计入空气质量评价的主要污染物为二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮等物质【解析】A、空气中各成分按照体积分数计，氮气占78%，氧气占21%，不是质量分数，故A错误；B、空气中的氧气具有助燃性，自身不能燃烧，所以氧气不可用作火箭燃料，故B错误；C、空气中的氮气化学性质不活泼，不易和其它物质反应，所以常用作保护气，故C正确；D、目前计入空气污染指数的项目有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧和可吸入颗粒物，二氧化碳不是空气污染物，故D错误；故选：C。3．“行千里，致广大”。下列不符合绿色出行理念的是（）A．乘坐公交车出行 B．尽量驾驶私家车出行 C．以自行车代步 D．新能源汽车代替汽油车【解析】A、乘坐公交车出行，可减少环境污染，符合绿色出行，故A正确；B、驾驶私家车出行，会加重空气污染，不符合绿色出行，故B错误；C、以自行车代步，可减少环境污染，符合绿色出行，故C正确；D、新能源汽车代替汽油车，可减少环境污染，符合绿色出行，故D正确；故选：B。4．空气是一种重要的资源，下列有关说法不正确的是（）A．氮气的化学性质稳定，可作焊接金属时的保护气 B．氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃 C．稀有气体含量较少，但用途广泛 D．按质量分数计，空气中含氧气约21%，含氮气约78%【解析】A、氮气的化学性质稳定，可作焊接金属时的保护气，故选项说法正确。B、氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，故选项说法正确。C、稀有气体含量较少，但用途广泛，如用于制作电光源等，故选项说法正确。D、按体积分数计，空气中含氧气约21%，含氮气约78%，故选项说法错误。故选：D。5．2023年环境保护日的主题是“建设人与自然和谐共生的现代化”。以下做法不合理的是（）A．加强新能源汽车的研发和推广应用 B．节日期间大量燃放烟花爆竹 C．废旧书籍、报纸分类回收，再利用 D．鼓励乘坐公共交通工具出行【解析】A.新能源汽车的研发和推广应用可以有效地保护环境，故A正确；B.节日期间大量燃放烟花爆竹会导致空气污染，不利于保护环境，故B错误；C.废旧书籍、报纸分类回收，再利用，有利于节约资源，保护环境，故C正确；D.鼓励乘坐公共交通工具出行，有利于节约石油资源，保护环境，故D正确。故选：B。6．实验室常用KMnO4或KClO3或H2O2作为原料制氧气。下列有关说法错误的是（）A．上述三种原料制氧过程中均发生分解反应 B．上述三种原料制氧过程中所涉及的MnO2均作催化剂 C．用H2O2制氧气较其他两种更节能、更环保 D．用H2O2制氧气与其他两种的发生装置不同【解析】A、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下，受热分解生成氯化钾和氧气。高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。通常情况下，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气。都是分解反应，该选项正确。B、利用高锰酸钾制取氧气时，二氧化锰不是催化剂，是生成物，该选项不正确。C、用H2O2制氧气不需要加热，产物是水和氧气，较其他两种更节能、更环保，该选项正确。D、用H2O2制氧气（需要加热）与其他两种的发生装置（都需要加热）不同，该选项正确。故选：B。7．我国第50个世界环境日主题为：建设人与自然和谐共生的现代化。下列做法与该主题不相符的是（）A．调整能源结构，大量开采煤炭 B．发展公共交通，提倡绿色出行 C．净化汽车尾气，减少空气污染 D．大力植树造林，严禁乱砍滥伐【解析】A.调整能源结构，大量开采煤炭，不利于环境保护，故A错误；B.发展公共交通，提倡绿色出行，有利于节约石油资源，也有利于环境保护，故B正确；C.净化汽车尾气，有利于减少空气的污染，故C正确；D.大力植树造林，严禁乱砍滥伐，可有效地保护环境，减少空气污染，故D正确。故选：A。8．下列关于催化剂的说法中，正确的是（）A．使用催化剂可以增加生成物的产量 B．硫酸铜溶液对过氧化氢分解具有催化作用 C．不使用催化剂就不能发生化学反应 D．加入催化剂后反应速率一定加快【解析】A、催化剂只能改变化学反应速率，对生成物的质量无影响，使用催化剂不能增加生成物的质量，故选项说法错误。B、硫酸铜溶液可以加快过氧化氢的分解的速率，对其也具有催化作用，故选项说法正确。C、不使用催化剂物质也能发生反应，如木炭燃烧，不需要使用催化剂，故选项说法错误。D、催化剂能够改变化学反应速率，既可加快反应速率，也可以减慢反应速率，加入催化剂化学反应速度不一定加快，故选项说法错误。故选：B。9．如图是木炭在氧气中燃烧的实验示意图，下列有关该实验叙述正确的是（）A．坩埚钳夹持引燃后的木炭应快速伸入集气瓶中 B．木炭在氧气中燃烧发出白光，生成黑色固体 C．若检验生成物，需加入适量的水 D．与在空气中燃烧现象对比，说明了氧气含量越高，燃烧越剧烈【解析】A、坩埚钳夹持引燃后的木炭应自上而下缓慢伸入充满氧气的集气瓶中，以防木炭燃烧不充分，故选项说法错误。B、木炭在氧气中燃烧发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故选项说法错误。C、由于二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，若检验生成物，需加入适量的澄清的石灰水，故选项说法错误。D、与在空气中燃烧现象对比，说明了氧气含量越高，燃烧越剧烈，故选项说法正确。故选：D。10．在“氧气的实验室制取与性质”实验中，下列装置或操作不正确的是（）A．检查气密性 B．制备氧气 C．收集氧气 D．铁丝燃烧【解析】A、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴容器外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，故选项操作正确。B、加热高锰酸钾制取氧气，为防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管，试管口应略向下倾斜；为防止加热时粉末状物质进入导管，试管口应放一团棉花，故选项操作正确。C、氧气的密度比空气大，可用向上排空气法来收集，为将集气瓶内的空气排净，导管应伸到集气瓶的底部，故选项操作错误。D、铁丝在氧气中燃烧时，为防止生成物熔化溅落下来使瓶底炸裂，集气瓶的底部应放少量的水或铺一层细沙，故选项操作正确。故选：C。11．下列实验操作及现象合理的是（）A．用10mL量筒量取6.82mL水 B．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，产生黑色固体 C．用托盘天平称取氢氧化钠固体时，氢氧化钠固体装在小烧杯里进行称量 D．红磷在空气中剧烈燃烧，产生大量的白色烟雾【解析】A、用10mL量筒量取6.82mL水，不符合10mL量筒的精确度为0.1mL，故无法量取，故选项说法错误。B、铁丝在空气中只能烧至发红，不会剧烈燃烧、火星四射，故选项说法错误。C、氢氧化钠具有腐蚀性，用托盘天平称取氢氧化钠固体时，氢氧化钠固体装在小烧杯里进行称量，故选项说法正确。D、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。故选：C。12．过氧化氢在催化剂作用下可迅速分解成水和氧气，量筒中涌出柱状的泡沫，可形象地称为“大象牙膏”。下列说法不正确的是（）A．化学方程式：2H2O22H2O+O2↑ B．产生的气体可支持燃烧 C．反应前后催化剂的质量变少 D．没有催化剂过氧化氢会分解很慢【解析】A.由题意可知反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑，故A说法正确；B.因为过氧化氢分解产生的是氧气，氧气可支持燃烧，故B说法正确；C.催化剂在化学反应的质量保持不变，故C说法不正确；D.催化剂可改变化学反应的快慢，所以没有催化剂过氧化氢会分解很慢，故D说法正确。故选：C。13．现有甲、乙两种质量相等的固体，其中甲是纯净的氯酸钾，乙是氯酸钾和少量二氧化锰的混合物。将甲、乙固体分别放入试管中，并在两个相同规格的酒精灯上同时加热制取氧气。当甲、乙均完全反应后，如图所示图像能正确反映得到氧气的质量m与所用时间t的关系的是（）A． B． C． D．【解析】因为甲、乙两种质量相等的固体，其中甲是纯净的氯酸钾，乙是氯酸钾和少量二氧化锰的混合物。所以甲中氯酸钾的质量大于乙中氯酸钾的质量，因而甲产生的氧气比乙多，乙中有催化剂（二氧化锰），可以使氯酸钾在较低的温度下迅速的放出氧气，而甲却需要在较高的温度下才能缓慢的放出氧气，因而乙先得到氧气，甲后得到氧气。故选：C。14．认真观察、准确记录和仔细分析实验现象是学习化学的重要方法。下列有关实验现象的描述不正确的是（）A．镁条在空气里燃烧，发出耀眼白光，放热，生成白色固体 B．硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰，生成刺激性气味的气体 C．蜡烛在氧气里燃烧生成二氧化碳和水，并放出热量 D．氢气在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，放热，干冷烧杯内壁有水雾【解析】A、镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成白色固体，故选项说法正确。B、硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰，生成刺激性气味的气体，故选项说法正确。C、蜡烛在氧气燃烧生成二氧化碳和水，是实验结论而不是实验现象，故选项说法错误。D、氢气在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，放热，干冷烧杯内壁有水雾，故选项说法正确。故选：C。15．下列说法正确的是（）A．催化剂在化学变化前后质量和性质都不会发生改变 B．按体积分数计算，空气中约含有氧气21%、稀有气体0.03% C．空气中的各种成分作为原料广泛用于化工、炼钢、电光源等领域，是一种重要资源 D．稀有气体化学性质很不活泼，不能与任何物质发生化学反应【解析】A、催化剂在化学变化前后质量和化学性质都不会发生改变，物理性质可能发生变化，故A错误；B、按体积分数计算，空气中约含氧气21%，稀有气体0.94%，故B错误；C、空气中含有氧气、氮气、稀有气体等，其中氮气可以用于化工，制造氮肥；氧气可以用于炼钢，稀有气体可以用作电光源，则空气是一种重要资源，故C正确；D、稀有气体化学性质很不活泼，一般条件下不能与其他物质发生化学反应，高温高压下可以与其他物质发生化学反应，故D错误。故选：C。16．如图关于工业上“分离液态空气法”制氧气，说法中错误的是（）A．此方法制氧气的原料来源广泛 B．该分离过程是物理变化 C．说明液氧比液氮沸点高 D．该液体物质是纯净的氧气【解析】A、此方法是以空气作为原料，来源广泛，故A说法正确；B、分离液态空气法制氧气的过程中没有新物质生成，发生的属于物理变化，故B说法错误；C、此过程中，液氮首先汽化，说明说明液氧比液氮沸点高，故C说法正确；D、该液体物质中含有液氧、液态稀有气体等，属于混合物，而不是纯净的氧气，故D说法错误。故选：D。17．下列有关空气及其成分的说法错误的是（）A．氧气具有助燃性，常用作燃料 B．二氧化碳是植物进行光合作用必需的物质 C．工业上可用分离液态空气制取氧气 D．稀有气体可用于制作电光源【解析】A、氧气具有助燃性，但不具有可燃性，不能用作燃料，故选项说法错误。B、二氧化碳是植物进行光合作用必需的物质，故选项说法正确。C、工业上可用分离液态空气制取氧气，利用的是液态氮和液态氧沸点的不同，故选项说法正确。D、稀有气体通电时会发出有色光，因此稀有气体可用于制作电光源，故选项说法正确。故选：A。18．氧气与世间万物如影随形。下列有关氧气的制取、性质和用途的说法错误的是（）A．氧气可以支持燃烧，说明氧气具有可燃性 B．空气中的氧气和水中溶解的氧气化学性质同样活泼 C．实验室中可采用加热高锰酸钾的方法制取氧气 D．氧气能供给呼吸，与体内物质反应释放能量维持生命活动【解析】A、氧气不能燃烧，不具有可燃性，故选项不正确。B、空气中的氧气和水中溶解的氧气化学性同样活泼，故选项正确。C、实验室中可采用加热高锰酸钾的方法制取氧气，故选项正确。D、氧气能供给呼吸，与体内物质反应释放能量维持生命活动，故选项正确。故选：A。二．填空题19．已知过氧化钠（Na2O2）是一种淡黄色固体粉末，可用作呼吸面具里的供氧剂，利用人呼出的二氧化碳与Na2O2反应放出O2，供给人的正常生命活动，该反应的化学方程式为：Na2O2+2CO2═2Na2CO3+O2。某同学利用该反应原理制取氧气，设计了如图所示的实验装置。（已知：Na2CO3为白色固体粉末）（1）二氧化碳发生装置可选用B装置，其优点是能控制反应的发生与停止；（2）为收集纯净干燥的O2；装置③中盛放的试剂为NaOH溶液，装置④中盛放的试剂为浓硫酸，⑤中收集方法可选用D（填序号）；A.排水集气法B.向下排空气法C.向上排空气法D.真空袋收集法（3）当观察到装置②中浅黄色固体全部变白时证明Na2O2与CO2反应完全，此时应停止通CO2；（4）若将高锰酸钾装入A装置制取氧气，则还需进行的改进是试管口放一团棉花，该反应的方程式2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。【解析】（1）相比装置C，装置B带有多孔隔板和止水夹，关闭止水夹，内部气体增多，压强增大，液体被压入长颈漏斗，固液分离，反应停止，打开止水夹，气体排出，压强减小，液体重新进入试管，固液接触，反应发生，可以控制反应的发生和停止；（2）二氧化碳与Na2O2反应放出O2中混有二氧化碳和水蒸气，为收集纯净干燥的O2，装置④中盛放的试剂为浓硫酸，吸水干燥，则装置③中盛放的试剂为氢氧化钠溶液，氢氧化钠能与二氧化碳反应吸收二氧化碳气体；用真空袋收集，不用向上排空气法收集防止混入其他气体，不用排水法收集防止混入水蒸气；（3）过氧化钠是一种浅黄色固体粉末，碳酸钠是白色粉末，故当观察到装置②中浅黄色固体全部变成白色时，应停止通二氧化碳；（4）若将高锰酸钾装入A装置制取氧气则还需在试管口放一团棉花，防止固体粉末进入导管；高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。故答案为：（1）能控制反应的发生与停止；（2）NaOH溶液；D；（3）浅黄色固体全部变白；（4）试管口放一团棉花；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。20．如图是与O2有关的实验，请回答以下问题。（1）实验1中，观察到的实验现象为：铁丝剧烈燃烧、放热、火星四射、生成黑色固体，发生反应的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4。（2）实验2中，观察到澄清石灰水变浑浊，发生反应的化学方程式为CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O。【解析】（1）铁丝在氧气中燃烧的现象为剧烈燃烧、放热、火星四射、生成黑色固体，其化学方程式为：3Fe+2O2Fe3O4；故答案为：火星四射；3Fe+2O2Fe3O4；（2）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故该反应的化学方程式为CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；故答案为：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O。21．“追梦”活动小组在实验室中制取氧气并探究其性质，请根据如图所示装置回答问题。（1）实验室制取氧气的方法有多种，例如：①加热分解高锰酸钾固体②利用二氧化锰作催化剂分解过氧化氢溶液若用方法①制取氧气应选用的发生装置是A（选填字母序号），选择时考虑的因素是药品状态和反应条件；若用方法②制取氧气，其反应原理用化学方程式表示为2H2O22H2O+O2↑。（2）可用E装置收集氧气，原因是氧气不易溶于水且不与水反应；用F装置探究氧气性质时，发现铁丝剧烈燃烧，反应的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4，由此得出氧气具有的化学性质是助燃性。【解析】（1）实验室加热分解高锰酸钾固体制取氧气，属于固体加热反应，应固体加热型装置，则若用方法①制取氧气应选用的发生装置是A，选择时考虑的因素是药品状态和反应条件，过氧化氢溶液在二氧化锰催化的作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；（2）可用E装置排水法收集氧气是利用氧气不易溶于水且不与水反应的性质，用F装置探究氧气性质时，发现铁丝剧烈燃烧，原因是铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4，由此得出氧气具有的化学性质是助燃性。故答案为：（1）A；药品状态和反应条件；2H2O22H2O+O2↑；（2）氧气不易溶于水且不与水反应；3Fe+2O2Fe3O4；助燃性。22．利用如图所示的实验装置制备常见气体，请回答有关问题：（1）写出标有序号的仪器名称：①酒精灯，②水槽。（2）若用装置B制取氧气，写出该反应的化学方程式2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。（3）用装置E收集氧气，验满时将带火星的木条放在a（选填“a”或“b”）处。（4）装置G是用软塑料管自制的气体发生装置，利用该装置也可以制取氧气，塑料管中加入的液体药品是过氧化氢溶液，药品加入完毕后，要使反应进行，接下来的操作是：挤压软塑料管。【解答】（1）由图可知，仪器①的名称是酒精灯，仪器②的名称是水槽；（2）装置B是固体加热型装置，试管口有一团棉花，说明是用高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；（3）氧气的密度比空气大，所以用装置E收集氧气，氧气应从导管b处通入，则验满时将带火星的木条放在a处；（4）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，属于固液常温型，所以塑料管中加入的液体药品是过氧化氢溶液，药品加入完毕后，要使反应进行，接下来的操作是挤压软塑料管。故答案为：（1）酒精灯；水槽；（2）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；（3）a；（4）过氧化氢溶液，挤压软塑料管。23．依据如图回答问题。（1）加热高锰酸钾制取氧气选择的发生装置为A（填序号，下同），发生反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。（2）用A、E制备并收集O2，下列说法正确的是①③。①实验前，应检查装置的气密性②加热后，观察导管口有气泡冒出时应立即收集③实验结束时，应先将导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯（3）为了获得干燥的氧气，应选用的收集装置是C，用该装置收集氧气时，验满的操作是把带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已收集满。【解析】（1）高锰酸钾受热分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气，故选用固体加热型发生装置A，该反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；故答案为：A；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；（2）用A、E制备并收集O2时，需先检查装置气密性，在进行实验；使用排水法收集氧气时，不能有气泡冒出立即收集，而是要等到气泡冒出均匀后再收集；实验结束时应先把导管从水槽中移出，后熄灭酒精灯，防止水槽中的水倒流，炸裂试管；故答案为：①③；（3）氧气的密度比空气大，故应选用向上排空气法收集干燥氧气，因此应该选用收集装置C；验满操作为把带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已收集满；故答案为：C；把带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已收集满。24．我国新型战略核潜艇具备相当强的水下续航和高速航行能力，彰显了我国作为军事大国的强大实力。在潜行期间艇上的供氧设备保证了潜艇上官兵的生命安全。Ⅰ.潜艇在缺氧时，可以采取点燃“氧烛”来快速获取氧气。根据氧烛的原理，小明用高锰酸钾开始了探究。（1）如图1中仪器a的名称是酒精灯。高锰酸钾制取氧气的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。该同学制取氧气的收集装置为C（填字母序号），当集气瓶口有大气泡向外冒出时，气体已收集满。（2）潜艇还可以用储气罐来提供人员所需氧气。而这些氧气常以空气为原料通过工业生产获得，这一生产过程属于物理（填“化学”或“物理”）变化。O2能被压缩进氧气罐的微观原因是分子之间有间隔。Ⅱ.为了探究潜艇用制氧器，小亮以爆炸盐（溶于水会产生Na2CO3和H2O2）和MnO2为原料设计了简易装置（如图2）。（3）加料后，MnO2在反应中起催化作用。右舱中水的作用是可以通过气泡观察氧气产生的速率或使产生的氧气具有一定的湿度（答出一个即可）。【解析】（1）如图1中仪器a的名称是酒精灯，高锰酸钾受热分解成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，氧气不易溶于水，可用排水法收集，则该同学制取氧气的收集装置为C，当集气瓶口有大气泡向外冒出时，气体已收集满；（2）潜艇还可以用储气罐来提供人员所需氧气，而这些氧气常以空气为原料通过工业生产获得，这一过程中无新物质生成，则这一生产过程属于物理变化，氧气分子之间有间隔，所以O2能被压缩进氧气罐；（3）爆炸盐溶于水会产生Na2CO3和H2O2，H2O2在MnO2催化的作用下反应生成水和氧气，则加料后，MnO2在反应中起催化作用，氧气不易溶于水，右舱中水的作用是可以通过气泡观察氧气产生的速率或使产生的氧气具有一定的湿度。故答案为：（1）酒精灯；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；C；集气瓶口有大气泡向外冒出；（2）物理；分子之间有间隔；（3）催化；可以通过气泡观察氧气产生的速率或使产生的氧气具有一定的湿度。25．如图装置可用于实验室多次连续进行氧气的制取和性质的实验。（1）仪器X的名称是燃烧匙。（2）二氧化锰用水泥负载做成小球状作为催化剂使用的主要优点是便于固液分离。（3）打开弹簧夹，在X中点燃红磷，化学反应方程式为4P+5O22P2O5，丙装置的作用是防止五氧化二磷污染空气。（4）若在X上缠绕细铁丝并点燃，观察到铁丝剧烈燃烧、火星四射、放出大量热、有黑色固体生成，化学反应方程式为3Fe+2O2Fe3O4，此实验需要在乙装置底部铺上一层细沙，其作用是防止炸裂瓶底。【解析】（1）仪器X的名称是燃烧匙。（2）二氧化锰用水泥负载做成小球状作为催化剂使用的主要优点是便于固液分离。（3）打开弹簧夹，在X（氧气）中点燃红磷，化学反应方程式为4P+5O22P2O5，丙装置的作用是吸收五氧化二磷，防止五氧化二磷污染空气。（4）若在X上缠绕细铁丝并点燃，观察到铁丝剧烈燃烧、火星四、放出大量热、有黑色固体生成，化学反应方程式为3Fe+2O2Fe3O4，此实验需要在乙装置底部铺上一层细沙，其作用是防止炸裂瓶底。故答案为：（1）燃烧匙。（2）便于固液分离。（3）4P+5O22P2O5；防止五氧化二磷污染空气。（4）火星四射；3Fe+2O2Fe3O4；防止炸裂瓶底。26．实验室利用如图所示装置进行相关实验，请回答下列问题。（1）写出装置B中的任一种玻璃仪器的名称：锥形瓶（或长颈漏斗、导管）。（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，应选择的发生装置是A（填字母序号），反应的化学方程式是2KClO32KCl+3O2↑。（3）实验室用高锰酸钾制取较纯净的氧气时应选择的收集装置是F（填字母序号）。（4）装置B和C都能用作过氧化氢制取氧气的发生装置，装置C相对装置B的优点是可以控制化学反应的速率。【解析】（1）装置B中的玻璃仪器有锥形瓶、长颈漏斗、导管；故答案为：锥形瓶（或长颈漏斗、导管）；（2）氯酸钾和二氧化锰均为固体，并且反应条件为加热，因此应该选用发生装置A来制备氧气，其化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑；故答案为：A；2KClO32KCl+3O2↑；（3）制取较纯净的氧气时应选用排水法收集氧气，即F；故答案为：F；（4）装置C相比于装置B的优点为可以控制加入的过氧化氢的速率，从而控制化学反应的速率；故答案为：可以控制化学反应的速率。27．氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以和许多物质发生化学反应，如图所示。（1）甲瓶中水的作用是吸收二氧化硫，防止污染环境。（2）小明做完上述实验后，在乙中加入了一种无色液体来检验木炭燃烧后的气体产物，该液体为澄清石灰水（填名称）。（3）丙瓶中铁丝燃烧的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4。【解析】（1）甲瓶中水的作用是吸收二氧化硫，防止污染环境。故答案为：吸收二氧化硫，防止污染环境。（2）小明做完上述实验后，在乙中加入了一种无色液体来检验木炭燃烧后的气体产物（二氧化碳），该液体是澄清石灰水，是因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。故答案为：澄清石灰水。（3）丙瓶中铁丝燃烧的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4。故答案为：3Fe+2O2Fe3O4。28．人类离不开氧气，获得氧气的方法有多种。（1）实验室制取氧气用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式为2KClO32KCl+3O2↑；氧气的检验方法是把带火星木条放入瓶中；用排水法收集氧气，是利用了氧气不易溶于水的性质。（2）“家用制氧机”如图所示，甲剂为过碳酸钠固体，乙剂为二氧化锰。Ⅰ.反应舱内发生的反应第一步是过碳酸钠分解生成碳酸钠和过氧化氢，第二步是过氧化氢分解，第二步的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。Ⅱ.实验室中用甲剂、乙剂和水制取氧气，选择的发生装置是B（选填“A”或“B”）。Ⅲ.反应舱内产生的氧气经过加湿过滤舱后变得更湿润。利用装置C和D也能收集到更湿润的氧气，其连接顺序是c、d、a、b（用a、b、c、d表示）。（3）市场上还有一种制氧机，工作原理是利用分子筛在加压时将空气中的氮气吸收，得到高纯度的氧气。该制氧过程属于物理（选填“物理”或“化学”）变化。【解析】（1）氯酸钾和二氧化锰加热生成氯化钾和氧气，由此书写化学方程式。氧气具有助燃性，检验方法是把带火星木条放入瓶中，若复燃则是氧气。不易溶于水，可以用排水法收集。故答案为：2KClO