难点2空气的组成及几种常见的气体(原卷版+解析)-2022-2023学年九年级上册化学期中期末难点突破(人教版)

2022-2023学年九年级上册化学期中期末难点大串讲难点2空气的组成及几种常见的气体【知识点1】空气的组成【实验】拉瓦锡测定空气的组成【步骤及现象】把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天，发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积差不多减少了1/5，剩余4/5体积的气体，发现这部分气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧，把在汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加热，得到了汞(化学符号Hg)和氧气（化学符号O2)，而且氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积。把得到的氧气加到前一个容器里剩下的4/5体积的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样。【结论】空气由氧气和氮气（化学符号N2)组成.其中氧气约占空气总体积1/5【实验】红磷燃烧测定空气的成分(1)实验原理：红磷与空气中的氧气反应，生成了五氧化二磷固体。(2)实验步骤①连接装置：在集气瓶口连接一个双孔橡胶塞，一孔插燃烧匙，另一孔插导管(配有弹簧夹)，导管另一端伸入盛有水的烧杯中。②检查气密性：把导管的一端放入水中，两手紧握集气瓶外壁，如果在导管口有气泡冒出，松开两手，使它冷却，导管中形成一段水柱，则证明气密性良好。③在集气瓶内加少量水，并将水面上方空间分为5等份并做上记号，用弹簧夹夹紧胶皮管。④点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶中，并把塞子塞紧。⑤待红磷熄灭并冷却至室温后，振荡集气瓶，打开弹簧夹。(3)实验现象①红磷燃烧，有大量白烟生成。【注意】烟是固体状颗粒，雾是液体状物体②集气瓶内的水面上升约1等份。空气的组成空气成分氮气氧气稀有气体二氧化碳其他气体和杂质化学式N2O2CO2体积分数/%78210.930.040.03常见气体的用途（1）氧气：医疗急救时，需要用纯氧；燃料燃烧离不开氧气，炼钢、气焊以及化工生产和宇宙航行等都要用到氧气。（2）氮气：是制造硝酸和氮肥的重要原料；由于氮气的化学性质不活泼，因此常用作保护气，如焊接金属时常用氮气作保护气，灯泡中充氮气以延长使用寿命，食品包装中充氮气以防腐；医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术；超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能。（3）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，如航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯等；氦可用于制造低温环境。【知识点练习】【例1】空气是一种宝贵的资源，下列有关空气及其成分的描述正确的是（）A.空气是一种纯净物B.空气中氮气含量比氧气含量大C.空气中的二氧化碳被纳入空气污染指数D.空气中的稀有气体化学性质很活泼【知识点2】氧气的性质物理性质：在标准状况下，氧气的密度比空气的密度略大。它不易溶于水，在室温下，1L水中只能溶解约30mL氧气。在压强为101kPa时，氧气在-183℃时变为淡蓝色液体，在-218℃时变成淡蓝色雪花状的固体。化学性质：氧气是一种化学性质比较活泼的气体氧气具有助燃性，能与多种物质发生氧化反应常见物质的燃烧现象物质在空气中的现象在氧气中的现象硫产生淡蓝色的火焰，并产生一种有刺激性气味的气体发出明亮的蓝紫色火焰，并产生一种有刺激性气味的气体木炭红热，无烟，无焰，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体剧烈燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体铁只能红热，不能燃烧剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色不溶物【知识点练习】【例2】下列说法正确的是（）A.氧气具有助燃性，可作为火箭的燃料B.水中有鱼，说明氧气易溶于水C.敞口放置的饼干变软与空气中的氧气有关D.剧烈氧化和缓慢氧化都放热【知识点3】氧气的制法高锰酸钾制取氧气【原理】高锰酸钾是一种暗紫色的固体，它受热时，分解出氧气，同时还有锰酸钾和二氧化锰生成【文字表达式】高锰酸钾加热锰酸钾+二氧化锰+氧气【实验装置】【实验仪器】=1\*GB3①试管=2\*GB3②酒精灯=3\*GB3③铁架台=4\*GB3④导管=5\*GB3⑤集气瓶=6\*GB3⑥水槽【步骤】（1）检查装置的气密性：（2）将药品装入试管，并把一小团棉花放在试管口，用带导管的单孔橡胶塞塞紧管口。（3）把实验所用仪器固定在铁架台上，注意铁夹夹在试管的中上部，试管口略向下倾斜；（4）点燃酒精灯，先使酒精灯火焰在试管下方来回移动，让试管均匀受热，然后对准试管中的药品部位加热。（5）当气泡连续、均匀地放出后，用排水法收集气体。（6）收集完毕，将导管撤离水槽（7）熄灭酒精灯双氧水制取氧气【原理】双氧水在二氧化锰的催化作用下，生成水和氧气【文字表达式】过氧化氢二氧化锰水+氧气【实验装置】氧气的检验：将带火星的木条伸入集气瓶内，如果木条复燃，说明该集气瓶内的气体是氧气。【知识点练习】【例3】实验室加热高锰酸钾制取氧气的实验装置如图所示。（1）实验时，试管囗略向下倾斜，目的是______________（2）加热高锰酸钾时，使酒精灯火焰在试管下方来回移动，目的是_____________（3）导管囗有气泡冒出时，不宜立即收集，当气泡__________地冒出时，再开始收集。（4）检验氧气的方法为_____________________________【知识点4】催化剂在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂（又叫触媒）。催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。【注意】催化剂在化学反应前后的化学性质不变，但物理性质可能发生改变1．下列关于氧气用途的叙述，错误的是（

）A．液氧可用作航空火箭的燃料 B．氧炔焰用来焊接或切割金属C．用于钢铁工业，提高钢铁的质量和产量 D．液氧制成炸药，用来开山采矿2．下列实验现象描述正确的是A．红磷在空气中燃烧产生五氧化二磷白烟B．木炭在氧气中燃烧产生火焰，不放热C．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放热D．硫在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰，产生有刺激性气味的气体3．空气是一种宝贵的资源，下列有关空气及其成分的描述正确的是A．空气是一种纯净物 B．空气中氮气含量比氧气含量大C．空气中的二氧化碳被纳入空气污染指数 D．空气中的稀有气体化学性质很活泼4．下列关于催化剂的说法正确的是A．催化剂只能加快其他物质的化学反应速率B．硫酸铜溶液对过氧化氢的分解也具有催化作用C．二氧化锰可以作为所有反应的催化剂D．在过氧化氢分解的实验中，若不加入催化剂，生成氧气的总质量会明显减少5．小明同学用如图所示方法收集一瓶氧气，则氧气的体积分数是（

）A．75% B．80.25% C．85% D．无法计算6．鉴别空气，氮气和氧气三种气体，最简单的方法是A．分别观察气体的颜色 B．分别伸入燃着的木条C．分别伸入带火星的木条 D．分别通入澄清的石灰水7．下列关于氧气物理性质的叙述，正确的是A．通常状况下，氧气是一种无色无味的气体 B．液态氧是无色的C．氧气易溶于水 D．氧气的密度比空气略小8．某工地近日发现了一废弃多年的防空洞，为了检验其是否适合人进入，学校科学小组采集了几瓶洞内空气样品，分别采用以下方法，不可行的是A．用二根同样的燃着的木条，分别放入该样品和教室内空气样品，比较燃烧的情况B．用二只各方面情况相同的小白鼠，分别放入该样品和教室内空气样品，比较活动情况C．用二根同样带火星的木条，分别放入该样品和教室内空气样品，比较复燃的情况D．用燃烧法测定洞内空气中氧气体积分数，与正常空气中氧气体积分数进行比较9．实验室制取氧气的装置如图。下列说法错误的是A．装置①和③组合可以用来制取氧气B．装置②和⑤组合可以用来制取氧气C．装置③可用来收集氧气的原因是氧气不易溶于水D．装置②可以随时添加液体药品10．为测定空气中氧气的含量，某化学兴趣小组的同学将过量的白磷放入容积为50mL的试管中，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与容积为60mL且润滑性很好的注射器组成如图的实验装置，则下列说法不正确的是A．实验过程中观察到白磷燃烧产生大量白烟B．必须等实验结束装置冷却到室温之后再读数C．若先夹紧弹簧夹，实验结束后再松开弹簧夹，可观察到活塞前沿移动到10mL刻度处D．若不使用弹簧夹，整个实验过程中活塞前沿一直向左移动直至停在6mL刻度处11．空气是一种宝贵的自然资源。(1)空气属于__________填“混合物”或“纯净物”。(2)氮气具有广泛的用途，它是制硝酸和氮肥的主要原料，氮气还用于__________。(3)生活中，食品放久了会腐败变质，食品腐败变质实质是食品与空气中的氧气发生了缓慢氧化，为了延长食品的保存时间，我们可以把食品放在冰箱里，这说明物质发生缓慢氧化的速率与温度的关系是__________，为了更长时间地保存食品，我们还可以先将食品放入保鲜袋，密封后再放入冰箱，此时保鲜袋的的作用是__________。(4)酒精能在空气中燃烧，实质上是酒精与空气中的氧气反应，其反应的生成物与蜡烛在空气中完全燃烧的生成物相同，则酒精在空气中完全燃烧的文字表达式为__________。12．用下图装置研究实验室制取和验证氧气性质的实验，请结合图文信息完成下列任务。(1)仪器a的名称是_________。(2)图一中给试管预热的操作是__________，反应的化学方程式是_________，用如图所示方法收集氧气的原因是_________。(3)图二是细铁丝在氧气中的燃烧实验，实验中观察到的现象是___________，实验操作中应注意的一点是___________。13．用科学方法认识物质。研究物质组成、性质的基本方法主要有：观察法、实验法等。(1)用观察法认识空气的性质。观察法是一种有计划、有目的地用感官（眼、鼻、耳、手）考察研究对象的方法。请你写出一种观察方法，该方法得出的空气的一条性质。观察方法是______，得出的性质是______。(2)用实验法认识空气的组成。以下三个实验装置，都可用于“测定空气中氧气的含量”。请认真分析，回答下列问题：①拉瓦锡用装置图______（填装置序号）定量研究了空气的成分。②图乙装置，实验前向集气瓶内加入少量水后将水面上方空间准确分为五等份，并做好标记，该操作中一定要使用的用品是______。③使用图丙装置进行实验时需要不断推拉注射器活塞的原因是______，实验过程中，可观察到铜丝由红色变为______色。④测得数据如下，请完成表格。硬质玻璃管中空气的体积反应前注射器中空气体积反应后注射器中气体体积实验测得空气中氧气的体积分数30mL20mL12mL______出现此结果的原因可能是______（写出一条即可）。14．工业制取氧气的方法是将________液化，再利用氧气、氮气的________不同将其分开，这一变化过程为________变化，运输氧气的钢瓶的颜色为________。15．某同学误将少量高锰酸钾(KMnO4)当成二氧化锰(MnO2)加入氯酸钾(KClO3)中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如下图所示。回答下列有关问题(1)坐标图中a、b、c三条曲线中，表示反应物的曲线是____，表示生成物的曲线是___。(2)曲线b表示的是哪种物质？____；在0～t1时b曲线与横坐标平行的原因是____。(3)混合物加热时，刚开始有氧气生成的时间是_____；曲线c表示哪种物质_____。(4)混合物加热反应时，会有二氧化锰生成，请你在图中画出表示二氧化锰生成的大致曲线____(用d表示。含起点，拐点，纵坐标的大致高度等)16．历史上众多的化学家对空气展开了一系列的研究，在无数次思维的碰撞中，最终迸发出的是人类文明不断进步的火花。(1)1777年，拉瓦锡在曲颈甑中（装置A）加热汞（Hg），玻璃钟罩及甑中气体体积Vg=50立方英寸（一种体积单位，下同）。加热第2天，甑中汞表面出现红色粉末（HgO）。12天后，红色粉末不再增加，结束实验。使装置冷却至室温，玻璃钟罩及瓶中气体体积经测量Vg=40立方英寸。①加热12天至红色粉末不再增加才结束的原因是________。②根据拉瓦锡的实验，计算出空气中氧气的体积含量为________。③发生反应的表达式为________。(2)查阅资料：镁在空气中燃烧，氧气、氮气、二氧化碳都可以助燃。人们沿着科学家的足迹，对反应物进行了优化，氧气与分别用铜粉、红磷等进行实验。①图B、D实验过程中，需要不断推拉注射器活塞，否则结果会偏小，不断推拉注射器的目的是________。图B实验用小气球而不直接用橡皮塞，小气球的作用可能是________。未待装置冷却至室温就读数，会造成测定空气中氧气的含量________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。②装置C、D的实验中红磷（P）燃烧生成白色固体，反应的表达式为________。【反思交流】(3)①若用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量是否可以：________。②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________。③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________、________。17．研究常见物质的性质据图所示实验，并阅读小资料，回答下列问题。(1)图1实验中，可观察到细铁丝在氧气中燃烧的现象是：a.剧烈燃烧、火星四射；b.放出热量；c.生成了一种黑色固体。其中能证明细铁丝燃烧属于化学变化的是__________（填标号）。(2)某同学在该实验过程中，没有观察到铁丝燃烧，可能的原因有__________（填标号）。A．铁丝太粗B．集气瓶底部忘了留少量水C．集气瓶中氧气的浓度太低D．点燃系在铁丝上的火柴后，太早伸入集气瓶中(3)铁丝在氧气中燃烧的反应表达式是___________________，该反应属于__________反应（填基本反应类型）。不能用铁来测定丝空气中氧气含量的原因是___________________。(4)图2集气瓶中加入氢氧化钠溶液的目的是____________________________；液体可以用沙子代替吗_________（填“可以”或“不可以”）。(5)可燃物在氧气中燃烧比在空气中剧烈，这说明物质燃烧的剧烈程度与氧气的_______有关。18．下图是实验室制取气体的一些装置，据图回答有关问题。(1)写出图中标号的仪器名称：②________；③________。(2)若选用A装置作为高锰酸钾制取氧气的发生装置，在试管口放棉花团的作用是________。有如下操作步骤：①点燃酒精灯，②检查装置的气密性，③装药品，④用排水集气法收集，⑤把导气管撤离水面，⑥熄灭酒精灯，⑦连接仪器，⑧把试管固定在铁架台上。操作顺序正确的是________。发生反应的文字或符号表达式为_______。(3)能用装置D收集氧气，检验氧气已收集满的方法是_________；可以用装置C收集氧气，是因为_______。(4)若选用B装置来制取氧气，试管中放入的固体物质所起作用是_______，生反应的文字或符号表达式为_______。(5)实验室用稀硫酸与硫化亚铁固体常温下制取硫化氢气体，同时生成硫酸亚铁，硫化氢气体的密度比空气大易溶于水。则实验室制取硫化氢气体应选用的实验装置为_______。2022-2023学年九年级上册化学期中期末难点大串讲难点2空气的组成及几种常见的气体【知识点1】空气的组成【实验】拉瓦锡测定空气的组成【步骤及现象】把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天，发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积差不多减少了1/5，剩余4/5体积的气体，发现这部分气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧，把在汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加热，得到了汞(化学符号Hg)和氧气（化学符号O2)，而且氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积。把得到的氧气加到前一个容器里剩下的4/5体积的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样。【结论】空气由氧气和氮气（化学符号N2)组成.其中氧气约占空气总体积1/5【实验】红磷燃烧测定空气的成分(1)实验原理：红磷与空气中的氧气反应，生成了五氧化二磷固体。(2)实验步骤①连接装置：在集气瓶口连接一个双孔橡胶塞，一孔插燃烧匙，另一孔插导管(配有弹簧夹)，导管另一端伸入盛有水的烧杯中。②检查气密性：把导管的一端放入水中，两手紧握集气瓶外壁，如果在导管口有气泡冒出，松开两手，使它冷却，导管中形成一段水柱，则证明气密性良好。③在集气瓶内加少量水，并将水面上方空间分为5等份并做上记号，用弹簧夹夹紧胶皮管。④点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶中，并把塞子塞紧。⑤待红磷熄灭并冷却至室温后，振荡集气瓶，打开弹簧夹。(3)实验现象①红磷燃烧，有大量白烟生成。【注意】烟是固体状颗粒，雾是液体状物体②集气瓶内的水面上升约1等份。空气的组成空气成分氮气氧气稀有气体二氧化碳其他气体和杂质化学式N2O2CO2体积分数/%78210.930.040.03常见气体的用途（1）氧气：医疗急救时，需要用纯氧；燃料燃烧离不开氧气，炼钢、气焊以及化工生产和宇宙航行等都要用到氧气。（2）氮气：是制造硝酸和氮肥的重要原料；由于氮气的化学性质不活泼，因此常用作保护气，如焊接金属时常用氮气作保护气，灯泡中充氮气以延长使用寿命，食品包装中充氮气以防腐；医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术；超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能。（3）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，如航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯等；氦可用于制造低温环境。【知识点练习】【例1】空气是一种宝贵的资源，下列有关空气及其成分的描述正确的是（）A.空气是一种纯净物B.空气中氮气含量比氧气含量大C.空气中的二氧化碳被纳入空气污染指数D.空气中的稀有气体化学性质很活泼【答案】B【详解】A、空气中含有多种物质，属于混合物，A错误；B、空气中的N2体积分数78%，氧气体积分数21%，N2比O2含量大，B正确；C、空气中的二氧化碳不是一种污染物，不被纳入空气污染指数，C错误；D、空气中的稀有气体化学性质稳定，可做保护气，D错误；故选：B。【知识点2】氧气的性质物理性质：在标准状况下，氧气的密度比空气的密度略大。它不易溶于水，在室温下，1L水中只能溶解约30mL氧气。在压强为101kPa时，氧气在-183℃时变为淡蓝色液体，在-218℃时变成淡蓝色雪花状的固体。化学性质：氧气是一种化学性质比较活泼的气体氧气具有助燃性，能与多种物质发生氧化反应常见物质的燃烧现象物质在空气中的现象在氧气中的现象硫产生淡蓝色的火焰，并产生一种有刺激性气味的气体发出明亮的蓝紫色火焰，并产生一种有刺激性气味的气体木炭红热，无烟，无焰，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体剧烈燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体铁只能红热，不能燃烧剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色不溶物【知识点练习】【例2】下列说法正确的是（）A.氧气具有助燃性，可作为火箭的燃料B.水中有鱼，说明氧气易溶于水C.敞口放置的饼干变软与空气中的氧气有关D.剧烈氧化和缓慢氧化都放热【答案】D【详解】A、氧气具有助燃性，但是不具有可燃性，故不能做火箭的燃料，故A错误；B、水中有鱼，说明氧气能少部分溶于水，即氧气是不易溶于水的，故B错误；C、敞口放置的饼干变软与空气中的水蒸气有关，故C错误；D、剧烈氧化和缓慢氧化都放热，故D正确；故选D。【知识点3】氧气的制法高锰酸钾制取氧气【原理】高锰酸钾是一种暗紫色的固体，它受热时，分解出氧气，同时还有锰酸钾和二氧化锰生成：【文字表达式】高锰酸钾加热锰酸钾+二氧化锰+氧气【实验装置】【实验仪器】=1\*GB3①试管=2\*GB3②酒精灯=3\*GB3③铁架台=4\*GB3④导管=5\*GB3⑤集气瓶=6\*GB3⑥水槽【步骤】（1）检查装置的气密性：（2）将药品装入试管，并把一小团棉花放在试管口，用带导管的单孔橡胶塞塞紧管口。（3）把实验所用仪器固定在铁架台上，注意铁夹夹在试管的中上部，试管口略向下倾斜；（4）点燃酒精灯，先使酒精灯火焰在试管下方来回移动，让试管均匀受热，然后对准试管中的药品部位加热。（5）当气泡连续、均匀地放出后，用排水法收集气体。（6）收集完毕，将导管撤离水槽（7）熄灭酒精灯双氧水制取氧气【原理】双氧水在二氧化锰的催化作用下，生成水和氧气【文字表达式】过氧化氢二氧化锰水+氧气【实验装置】氧气的检验：将带火星的木条伸入集气瓶内，如果木条复燃，说明该集气瓶内的气体是氧气。【知识点练习】【例3】实验室加热高锰酸钾制取氧气的实验装置如图所示。（1）实验时，试管囗略向下倾斜，目的是______________（2）加热高锰酸钾时，使酒精灯火焰在试管下方来回移动，目的是_____________（3）导管囗有气泡冒出时，不宜立即收集，当气泡__________地冒出时，再开始收集。（4）检验氧气的方法为_____________________________【答案】（1）防止冷凝水倒流，试管破裂（2）让试管均匀受热（3）连续、均匀（4）把带火星的木条伸入集气瓶中，观察木条是否复燃【解析】（1）由于药品受潮等原因，加热时会有水蒸气产生，因此给固体加热时试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流炸裂试管；(2)酒精灯来回移动的目的是给试管预热，使试管均匀受热。(3)开始是冒出的气泡主要是排出的装置内的空气，应有连续、均匀的气泡冒出时再开始收集气体，以防收集到的气体不纯。(4)氧气可使带火星的木条复燃，因此可用带火星的木条检验氧气。【知识点4】催化剂在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂（又叫触媒）。催化剂在化学反应中所起的作用叫做催化作用。【注意】催化剂在化学反应前后的化学性质不变，但物理性质可能发生改变1．下列关于氧气用途的叙述，错误的是（

）A．液氧可用作航空火箭的燃料 B．氧炔焰用来焊接或切割金属C．用于钢铁工业，提高钢铁的质量和产量 D．液氧制成炸药，用来开山采矿【答案】A【详解】A、氧气具有助燃性，不具有可燃性，不能用作燃料，叙述错误；B、氧炔焰的温度很高，可用来焊接或切割金属，叙述正确；C、由于氧气具有助燃性，可用于钢铁工业，提高钢铁的质量和产量，叙述正确；D、液氧炸药是矿山炸药的一类，可用来开山采矿，叙述正确。故选A。2．下列实验现象描述正确的是A．红磷在空气中燃烧产生五氧化二磷白烟B．木炭在氧气中燃烧产生火焰，不放热C．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放热D．硫在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰，产生有刺激性气味的气体【答案】C【详解】A、红磷在空气中燃烧产生五氧化二磷白烟，描述的是实验结论，不是实验现象，错误；B、木炭在氧气中燃烧发出白光，不产生火焰，放出热量，错误；C、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放热，正确；D、硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，产生有刺激性气味的气体，错误。故选C。3．空气是一种宝贵的资源，下列有关空气及其成分的描述正确的是A．空气是一种纯净物 B．空气中氮气含量比氧气含量大C．空气中的二氧化碳被纳入空气污染指数 D．空气中的稀有气体化学性质很活泼【答案】B【详解】A、空气中含有多种物质，属于混合物，A错误；B、空气中的N2体积分数78%，氧气体积分数21%，N2比O2含量大，B正确；C、空气中的二氧化碳不是一种污染物，不被纳入空气污染指数，C错误；D、空气中的稀有气体化学性质稳定，可做保护气，D错误；故选：B。4．下列关于催化剂的说法正确的是A．催化剂只能加快其他物质的化学反应速率B．硫酸铜溶液对过氧化氢的分解也具有催化作用C．二氧化锰可以作为所有反应的催化剂D．在过氧化氢分解的实验中，若不加入催化剂，生成氧气的总质量会明显减少【答案】B【详解】A、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，故选项说法错误；B、硫酸铜溶液、红砖粉末等对过氧化氢的分解也具有催化作用，故选项说法正确；C、二氧化锰可以作为过氧化氢分解的催化剂，也可以是氯酸钾分解的催化剂，但不是所有化学反应的催化剂，故选项说法错误；D、加入二氧化锰催化后，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氧气的质量，故选项说法错误；故选：B。5．小明同学用如图所示方法收集一瓶氧气，则氧气的体积分数是（

）A．75% B．80.25% C．85% D．无法计算【答案】B【详解】集气瓶中灌3/4的水，1/4的空气，由于空气中氧气的体积分数大约为21%，则将集气瓶中的水排尽后，集气瓶中氧气的体积分数为：，故选B。6．鉴别空气，氮气和氧气三种气体，最简单的方法是A．分别观察气体的颜色 B．分别伸入燃着的木条C．分别伸入带火星的木条 D．分别通入澄清的石灰水【答案】B【详解】A.三种气体均是无色的，则不能用观察颜色的方法鉴别，该选项不符合题意；B.燃着的木条在空气中正常燃烧，燃着的木条在氧气中燃烧的更旺，而燃着的木条在二氧化碳中熄灭，则该方法能鉴别三种气体，该选项符合题意；C.空气和二氧化碳均不能使带火星的木条复燃，只有氧气能使带火星的木条复燃，则该方法不能鉴别空气和二氧化碳，该选项不符合题意；D.空气和氧气不能使澄清石灰水变浑浊，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则该方法不能鉴别空气和氧气，该选项不符合题意，故选B。7．下列关于氧气物理性质的叙述，正确的是A．通常状况下，氧气是一种无色无味的气体 B．液态氧是无色的C．氧气易溶于水 D．氧气的密度比空气略小【答案】A【详解】A.通常状况下，氧气是一种无色无味的气体，选项说法正确。

B.液态氧是淡蓝色的，选项说法错误。C.氧气不易溶于水，选项说法错误。

D.氧气的密度比空气略大，选项说法错误。故选：A8．某工地近日发现了一废弃多年的防空洞，为了检验其是否适合人进入，学校科学小组采集了几瓶洞内空气样品，分别采用以下方法，不可行的是A．用二根同样的燃着的木条，分别放入该样品和教室内空气样品，比较燃烧的情况B．用二只各方面情况相同的小白鼠，分别放入该样品和教室内空气样品，比较活动情况C．用二根同样带火星的木条，分别放入该样品和教室内空气样品，比较复燃的情况D．用燃烧法测定洞内空气中氧气体积分数，与正常空气中氧气体积分数进行比较【答案】C【详解】A、用二根同样的燃着的木条，分别放入该样品和教室内空气样品，比较燃烧的情况，如燃着木条在样品中能正常燃烧则可进入，A方法可行；B、用二只各方面情况相同的小白鼠，分别放入该样品和教室内空气样品，比较活动情况，如与空气中一样能正常活动，则可进入，B方法可行；C、带火星的木条在空气中和呼出气体中现象相似，所以无法比较得出样品中氧气含量情况，C方法不可行；D、用燃烧法测定洞内空气中氧气体积分数，与正常空气中氧气体积分数进行比较，也可得出样品中的氧气含量情况，D方法可行。综上所述：选择C。9．实验室制取氧气的装置如图。下列说法错误的是A．装置①和③组合可以用来制取氧气B．装置②和⑤组合可以用来制取氧气C．装置③可用来收集氧气的原因是氧气不易溶于水D．装置②可以随时添加液体药品【答案】C【详解】A、装置①和③组合可以用加热氯酸钾、二氧化锰混合物制取氧气，用向上排空气法收集氧气，A正确；B、装置②和⑤组合可以用过氧化氢溶液、二氧化锰混合物制取氧气，用排水法收集氧气，B正确；C、装置③可用来收集氧气的原因是氧气密度比空气大，C错误；D、装置②中的长颈漏斗可以用来随时添加液体药品，D正确。故选C。10．为测定空气中氧气的含量，某化学兴趣小组的同学将过量的白磷放入容积为50mL的试管中，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与容积为60mL且润滑性很好的注射器组成如图的实验装置，则下列说法不正确的是A．实验过程中观察到白磷燃烧产生大量白烟B．必须等实验结束装置冷却到室温之后再读数C．若先夹紧弹簧夹，实验结束后再松开弹簧夹，可观察到活塞前沿移动到10mL刻度处D．若不使用弹簧夹，整个实验过程中活塞前沿一直向左移动直至停在6mL刻度处【答案】D【详解】A、实验过程中观察到白磷燃烧产生大量白烟，故A正确，不符合题意；B、燃烧会使温度升高，气体体积膨胀，故必须等实验结束装置冷却到室温之后再读数，故B正确，不符合题意；C、若先夹紧弹簧夹，白磷燃烧只消耗试管内的氧气，其体积为，故实验结束后再松开弹簧夹，可观察到活塞前沿移动到10mL刻度处，故C正确，不符合题意；D、若不使用弹簧夹，白磷燃烧放热，且会将试管及注射器里的氧气一起消耗完，则氧气体积为，故整个实验过程中活塞前沿先向右后向左移动直至停在20mL-15mL=5mL刻度处，故D不正确，符合题意。故选D。11．空气是一种宝贵的自然资源。(1)空气属于__________填“混合物”或“纯净物”。(2)氮气具有广泛的用途，它是制硝酸和氮肥的主要原料，氮气还用于__________。(3)生活中，食品放久了会腐败变质，食品腐败变质实质是食品与空气中的氧气发生了缓慢氧化，为了延长食品的保存时间，我们可以把食品放在冰箱里，这说明物质发生缓慢氧化的速率与温度的关系是__________，为了更长时间地保存食品，我们还可以先将食品放入保鲜袋，密封后再放入冰箱，此时保鲜袋的的作用是__________。(4)酒精能在空气中燃烧，实质上是酒精与空气中的氧气反应，其反应的生成物与蜡烛在空气中完全燃烧的生成物相同，则酒精在空气中完全燃烧的文字表达式为__________。【答案】(1)混合物(2)保护气(3)

温度越高，物质氧化速率越快，反之越慢

隔绝食品与氧气的接触，防止食品氧化(4)【解析】（1）空气中含有氮气、氧气等，属于混合物；（2）氮气的化学性质不活泼，常温下很难和其他物质发生反应，因此常用作保护气；（3）生活中，食品放久了会腐败变质，食品腐败变质实质是食品与空气中的氧气发生了缓慢氧化，为了延长食品的保存时间，我们可以把食品放在冰箱里，冰箱里温度低，这说明物质发生缓慢氧化的速率与温度的关系是温度越高，物质氧化速率越快，反之越慢；为了更长时间地保存食品，我们还可以先将食品放入保鲜袋，密封后再放入冰箱，此时保鲜袋的作用是隔绝食品与氧气的接触，防止食品氧化。（4）酒精完全燃烧时与氧气反应生成二氧化碳和水，反应的文字表达式为：。12．用下图装置研究实验室制取和验证氧气性质的实验，请结合图文信息完成下列任务。(1)仪器a的名称是_________。(2)图一中给试管预热的操作是__________，反应的化学方程式是_________，用如图所示方法收集氧气的原因是_________。(3)图二是细铁丝在氧气中的燃烧实验，实验中观察到的现象是___________，实验操作中应注意的一点是___________。【答案】(1)铁架台(2)

移动酒精灯使试管均匀受热

氧气不易溶于水(3)

剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体

不能使燃烧的铁丝接触到集气瓶的内壁【解析】（1）仪器a是铁架台，常用于固定仪器。（2）在给药品加热前要给试管预热，移动酒精灯，使试管均匀受热后再将酒精灯固定在药品正下方进行加热。该制取氧气的装置需要加热，且试管口塞了一团棉花，故该实验是加热高锰酸钾制取氧气的反应，反应的化学方程式为：，氧气不易溶于水，故可用如图所以的排水法收集。（3）铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体。该反应中生成的四氧化三铁温度很高，容易使集气瓶炸裂，故操作中不能使燃烧的铁丝接触到集气瓶的内壁。13．用科学方法认识物质。研究物质组成、性质的基本方法主要有：观察法、实验法等。(1)用观察法认识空气的性质。观察法是一种有计划、有目的地用感官（眼、鼻、耳、手）考察研究对象的方法。请你写出一种观察方法，该方法得出的空气的一条性质。观察方法是______，得出的性质是______。(2)用实验法认识空气的组成。以下三个实验装置，都可用于“测定空气中氧气的含量”。请认真分析，回答下列问题：①拉瓦锡用装置图______（填装置序号）定量研究了空气的成分。②图乙装置，实验前向集气瓶内加入少量水后将水面上方空间准确分为五等份，并做好标记，该操作中一定要使用的用品是______。③使用图丙装置进行实验时需要不断推拉注射器活塞的原因是______，实验过程中，可观察到铜丝由红色变为______色。④测得数据如下，请完成表格。硬质玻璃管中空气的体积反应前注射器中空气体积反应后注射器中气体体积实验测得空气中氧气的体积分数30mL20mL12mL______出现此结果的原因可能是______（写出一条即可）。【答案】(1)

看颜色

空气是无色气体（其它合理答案均可）(2)

甲

刻度尺

使注射器内氧气与铜粉充分反应

黑

16%

未冷却至室温时读取了反应后注射器内气体体积（其它合理答案均可）【分析】(1)观察方法是看颜色，得出的性质是空气是无色气体（其它合理答案均可）；(2)①拉瓦锡用装置图甲定量研究了空气的成分；②图乙装置，实验前向集气瓶内加入少量水后将水面上方空间准确分为五等份，并做好标记，该操作中一定要使用的用品是刻度尺；③使用图丙装置进行实验时需要不断推拉注射器活塞的原因是使注射器内氧气与铜粉充分反应，以免有氧气未反应影响实验结果；④已知图中玻璃管的容积为30mL，实验前注射器活塞对应的示数是20mL，:实验后当气球回复实验前状态时，注射器活塞对应的示数是12mL，分析可知，密闭装置中空气的体积是20mL+30mL=50mL，反应后气体体积减少：50mL-12mL-30mL=8mL，则氧气约占空气体积为，测量结果偏小，出现此结果的原因可能是未冷却至室温时读取了反应后注射器内气体体积（其它合理答案均可）。14．工业制取氧气的方法是将________液化，再利用氧气、氮气的________不同将其分开，这一变化过程为________变化，运输氧气的钢瓶的颜色为________。【答案】

空气

沸点

物理

蓝色【详解】工业上制取大量氧气的原料是空气，是利用的是分离液态空气法，是利用液态氮和液态氧的沸点的不同加以分离，没有新物质生成，属于物理变化．运输氧气的钢瓶的颜色为蓝色。15．某同学误将少量高锰酸钾(KMnO4)当成二氧化锰(MnO2)加入氯酸钾(KClO3)中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如下图所示。回答下列有关问题(1)坐标图中a、b、c三条曲线中，表示反应物的曲线是____，表示生成物的曲线是___。(2)曲线b表示的是哪种物质？____；在0～t1时b曲线与横坐标平行的原因是____。(3)混合物加热时，刚开始有氧气生成的时间是_____；曲线c表示哪种物质_____。(4)混合物加热反应时，会有二氧化锰生成，请你在图中画出表示二氧化锰生成的大致曲线____(用d表示。含起点，拐点，纵坐标的大致高度等)【答案】(1)

ab

c(2)

高锰酸钾

此时温度较低，高锰酸钾还没有分解(3)

t1

氯化钾(4)【分析】高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾和氧气和二氧化锰；氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热生成氯化钾和氧气；坐标图中a、b、c三条曲线中，b首先下降，为高锰酸钾分解的曲线；a后下降，为氯酸钾分解的曲线，此时c曲线同步增加，为生成氯化钾的曲线；(1)由分析可知，表示反应物的曲线是ab，表示生成物的曲线是c；(2)曲线b表示的是高锰酸钾；在0～t1时b曲线与横坐标平行的原因是此时温度较低，高锰酸钾还没有分解；(3)混合物加热时，刚开始有氧气生成的时间是高锰酸钾分解的时间，故为t1；曲线c表示的是氯化钾；(4)高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾和氧气和二氧化锰，且生成二氧化锰的质量小于原高锰酸钾的质量；二氧化锰催化氯酸钾反应前后质量不变；故图像为：。16．历史上众多的化学家对空气展开了一系列的研究，在无数次思维的碰撞中，最终迸发出的是人类文明不断进步的火花。(1)1777年，拉瓦锡在曲颈甑中（装置A）加热汞（Hg），玻璃钟罩及甑中气体体积Vg=50立方英寸（一种体积单位，下同）。加热第2天，甑中汞表面出现红色粉末（HgO）。12天后，红色粉末不再增加，结束实验。使装置冷却至室温，玻璃钟罩及瓶中气体体积经测量Vg=40立方英寸。①加热12天至红色粉末不再增加才结束的原因是________。②根据拉瓦锡的实验，计算出空气中氧气的体积含量为________。③发生反应的表达式为________。(2)查阅资料：镁在空气中燃烧，氧气、氮气、二氧化碳都可以助燃。人们沿着科学家的足迹，对反应物进行了优化，氧气与分别用铜粉、红磷等进行实验。①图B、D实验过程中，需要不断推拉注射器活塞，否则结果会偏小，不断推拉注射器的目的是________。图B实验用小气球而不直接用橡皮塞，小气球的作用可能是________。未待装置冷却至室温就读数，会造成测定空气中氧气的含量________（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。②装置C、D的实验中红磷（P）燃烧生成白色固体，反应的表达式为________。【反思交流】(3)①若用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量是否可以：________。②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________。③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________、________。【答案】(1)

将装置内氧气耗尽

20%

或(2)

促进氧气反应完全

缓冲作用，防止橡皮塞迸出

偏小

或(3)

否

镁能与空气中的氮气反应

在空气中能燃烧，且只与氧气反应

生成物不能为气体【解析】（1）①加热12天至红色粉末不再增加才结束的原因是：将装置内氧气耗尽；②结束实验后，玻璃钟罩及瓶中气体减少的体积就是氧气的体积，即50立方英寸-40立方英寸=10立方英寸，则空气中氧气的体积含量为：；③汞和氧气加热条件下反应生成氧化汞，该反应的文字表达式为：，符号表达式为：；（2）①B、D实验过程中，为了促进氧气反应完全，需要不断推拉注射器活塞，故填：促进氧气反应完全；B实验中，加热过程中，气体受热膨胀，压强增大，气球的作用是：缓冲作用，防止橡皮塞迸出；未待装置冷却至室温就读数，气体受热膨胀占据了一定的体积，会造成测定空气中氧气的含量偏小；②装置C、D的实验中红磷燃烧生成五氧化二磷，该反应的文字表达式为：，符号表达式为：；（3）①木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后，压强变化不大，无法测定空气中氧气含量，故填：否；②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，空气中主要含氮气和氧气，其他气体的含量很少，结果远远超过五分之一，可能是镁与空气中的氮气发生了反应；③由上述分析知，用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，对选择的药品的要求是：在空气中能燃烧，且只与氧气反应；对生成物的要求是：生成物不能是气体。17．研究常见物质的性质据图所示实验，并阅读小资料，回答下列问题。(1)图1实验中，可观察到细铁丝在氧气中燃烧的现象是：a.剧烈燃烧、火星四射；b.放出热量；c.生成了一种黑色固体。其中能证明细铁丝燃烧属于化学变化的是__________（填标号）。(2)某同学在该实验过程中，没有观察到铁丝燃烧，可能的原因有_