重难点01 空气和氧气（原卷版）

重难点01空气和氧气1.空气的组成及有关空气质量的题目常以选择题的形式考查，考查命题点有：空气各成分的含量、用途的判断；提高空气质量的措施；空气污染物的判断等，常以文字的形式出现。2.氧气的性质主要以选择题和填空题的形式考查，考查命题点有：常见物质如：硫、木炭、铁丝、镁条等与氧气发生反应的实验现象和对氧气的认识的判断。3.空气中氧气含量的测定常以选择题和填空题的形式考查，考查命题点有：实验药品的判断；实验原理化学方程式的书写；实验现象和结论的判断；实验误差的分析等。4.实验室制取氧气主要以实验与探究题的形式考查，并且常与二氧化碳的制取及气体的检验与净化结合在一起考查，考查命题点有：药品的选择，仪器的名称及选择，药品的反应原理，实验步骤及注意事项，气体的检验与验满，气体的除杂净化等。重难点01空气中氧气含量的测定1、装置2、实验现象：A、红磷燃烧发出黄白色火焰，放出热量，冒出白色浓烟B、（过一会儿白烟消失，装置冷却到室温后打开弹簧夹）烧杯内的水倒流入集气瓶，约占瓶子容积的1/5。3、实验结论：说明空气不是单一的物质；氧气约占空气总体积的1/5。4、原理:化学方程式：4P+5O22P2O55、注意事项：A、所用的红磷必须过量，过少则氧气没有全部消耗完B、要等集气瓶（装置）冷却后才能打开弹簧夹，C、装置的气密性要好，（否则测量结果偏小），D、要先夹住橡皮管，然后再点红磷（否则测量结果偏大）。E、点燃红磷伸入瓶中要立即塞紧瓶塞（否则测量结果偏大）。重难点02空气的成分和用途1.（按体积分数）：氮气（N2）78%，氧气（O2）21%（氮气比氧气约为4：1），稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%。空气的成分以氮气和氧气为主，属于混合物。空气成分氮气氧气稀有气体二氧化碳其他气体和杂质体积分数78%21%0.94%0.03%0.03%空气成分口诀:氮七八氧二一，零点九四是稀气；零点零三有两个，二氧化碳和杂气2.氮气：无色、无味的气体，不溶于水，不燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸，化学性质不活泼。3.稀有气体：无色、无味的气体，通电时能发出不同颜色的光，化学性质很不活泼。氧气①动植物呼吸②医疗急救③金属切割④炼钢⑤宇宙航行等氮气①超导实验车②化工原料③作保护气④食品充氮作防腐剂等稀有气体①作保护气②制多种用途的电光源③激光技术④液氦冷冻机等重难点03空气的污染及防治1、造成空气污染的物质：有害气体（一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2））和烟尘。2、污染来源：空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧，石油化工厂排放的废气及汽车排放的尾气。3、被污染的空气带来的危害：损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。存在的环境问题：温室效应（二氧化碳含量过多引起）、臭氧空洞（飞机的尾气、氟里昂的排放）、酸雨（由二氧化硫、二氧化氮引起）。4、防止空气污染的措施：加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用清洁能源。5、目前空气污染指数包括：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。重难点04氧气的性质和用途1.氧气的物理性质：不易溶于水，密度比空气大。2.氧气的化学性质（1）木炭①在空气中红热，②在氧气中发出白光，放出热量，生成使澄清石灰水变浑浊的气体；化学方程式C＋O2eq\o(=====,\s\up7(高温))CO2.（2）硫①在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，②在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，放热，有刺激性气味的气体生成；化学方程式S＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))SO2（3）铁丝①在空气中加热成红热、离火变冷，②在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体；化学方程式：3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(点燃))Fe3O4（4）镁条①剧烈燃烧，发出耀眼白光，放出大量的热，生成白色粉末状物质，②在氧气中剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成白色粉末状物质；化学方程式：2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2MgO3.氧气的用途：（1）供给呼吸：医疗上急救病人，登山、潜水、航空、宇航提供呼吸；（2）支持燃烧：炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂重难点05氧气的制取1.氧气的实验室制法（1）高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；或2KClO32KCl+3O2↑；过氧化氢和二氧化锰2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O+O2↑（2）①查：检查装置气密性；②装药品；③定：把试管固定；④点：点燃酒精灯；⑤收：收集气体；⑥实验结束，先把导气管撤离水槽，后熄灭酒精灯。简记为：茶庄定点收利息（3）收集方法：排水法或向上排空气法（4）检验方法:将带火星的木条伸入集气瓶中，如果木条复燃，说明该瓶内的气体是氧气（5）验满方法：用向上排空气法收集时，将带火星的木条放在集气瓶口处，如果木条复燃，说明该瓶内的气体已满2.氧气的工业制法工业上利用液氮和液氧的沸点不同，采用蒸发的方法，分离液态空气制得液氧，它属于物理变化。3.催化剂与催化作用催化剂是指在化学反应里能改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后不发生改变的物质(又叫触媒)。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。重难点01空气的成分及用途1．（2023•眉山）空气中体积分数约为78%的气体是（）A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体2．（2023•乐山）科学家通过“祝融号”火星车探测器测得火星表面大气成分（体积分数）如图所示，下列说法正确的是（）A．火星大气中N2的含量最高 B．火星大气中CO2的含量高于空气 C．火星大气不含稀有气体 D．火星大气能使带火星的木条复燃重难点02空气的污染及防治3．（2023•金昌）今年春天，我省大部分地区出现了严重的沙尘天气。沙尘天气主要的空气污染物是（）A．二氧化碳 B．稀有气体 C．氮气 D．可吸入颗粒物4．（2023•营口）空气污染是引起多种疾病的原因之一。下列物质中属于空气污染物的是（）A．N2 B．PM10 C．He D．H2O重难点03氧气的性质、用途5．（2023•榆树市二模）下列对氧气性质的描述中，属于氧气物理性质的是（）A．氧化性 B．支持燃烧 C．供给呼吸 D．通常不易溶解于水6．（2023•叶县模拟）燃烧鞭炮时，经常能闻到刺激性的气味，由此推测鞭炮中可能含有下列物质中的（）A．炭 B．硫 C．铁 D．镁重难点04氧气实验室制取7．（2023•山西）实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，有关操作如下，正确的一项是（）A．试管口应该倾斜 B．用酒精灯火焰加热 C．气泡连续放出时开始收集 D．收集前集气瓶应装满水8．（2023•烟台）某兴趣小组在跨学科实践课上制作了一台简易化学“制氧机”，如图1所示，该制氧机通过A、B两种物质产生氧气，其中A是过碳酸钠白色固体，B是二氧化锰黑色粉末。过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2）加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。（1）反应仓中H2O2生成氧气的化学方程式是，过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是（填序号）。A.可以通过气泡观察氧气生成的速率B.降低氧气温度C.加快氧气的生成（2）验证过滤仓导出的气体是氧气的方法：。（3）如果在实验室用过碳酸钠、二氧化锰、水制取氧气，从图2中可选用的气体发生装置是（填装置序号，下同），收集装置是。重难点05氧气的工业制法9．（2023•阜新模拟）下列有关氧气的说法中，正确的是（）A．氧气能支持燃烧，可以做燃料 B．鱼类能在水中生存，说明氧气极易溶于水 C．工业上用分离液态空气的方法制取大量的氧气，发生的是化学变化 D．氧气是一种化学性质比较活泼的气体10．（2023•未央区校级模拟）空气是宝贵的自然资源。（1）分离液态空气可得氮气和氧气，此过程属于（填“物理”或“化学”）变化。（2）利用如图所示V形管进行空气中氧气含量测定的实验，V形管内有空气和足量的白磷。①按图示组装好仪器后，V形管中发生的化学变化为（书写化学方程式）。②白磷熄灭后立即打开止水夹，水倒流入V形管，测定的氧气的体积分数小于（填“大于”“等于”或“小于”）五分之一。（3）下列做法不会增加空气污染的是（填字母）。A.焚烧垃圾B.利用太阳能加热来提供热水C.用煤作燃料取暖重难点06空气中氧气含量的测定11．（2023•汶上县一模）根据如图所示的实验，回答下列问题。（1）A中实验可得出关于空气中氧气含量的结论是。（2）B中过滤后仍然浑浊，可能的原因是。（3）C中两支试管内产生的气泡速度不同，由此可知影响过氧化氢分解速率的因素是。（4）D中反应后天平不平衡，原因是。一．选择题（共16小题）1．（2023•株洲自主招生）下列各图所示装置的气密性检查中，漏气的是（）A． B． C． D．2．（2023•衡阳）拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断正确的是（）A．a点时容器内氮气体积分数为85% B．容器内物质总质量：b点＞c点 C．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18%3．（2023•海淀区校级三模）下列物质中属于纯净物的是（）A．橙汁 B．空气 C．石油 D．二氧化碳4．（2023•白云区校级一模）在春节燃放烟花爆竹是我国传统习俗。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粉 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5．（2023•夏邑县二模）下列对实验现象的描述正确的是（）A．硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰 B．磷在空气中燃烧生成五氧化二磷 C．木炭在空气中燃烧产生红色火焰 D．铁丝伸入盛氧气的瓶中剧烈燃烧6．（2023•官渡区二模）图像能直观表达化学反应中相关量的关系。如图是硫在盛有氧气的密闭容器中燃烧，测得反应容器内压强随时间的变化情况。下列说法错误的是（）已知：相同条件下，分子数相同的任何气体都具有相同的体积A．硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰 B．ab段压强增大是因为硫燃烧放热 C．bc段压强减小是因为氧气被消耗 D．实验结束后应进行尾气处理7．（2023•漳州模拟）利用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中，用传感器记录集气瓶中压强、温度随时间变化如图所示。下列对实验记录的分析不正确的是（）A．b点压强最大，说明红磷燃烧结束 B．a→b段压强增大是因为红磷燃烧放热 C．t1—t2时段，压强降低的主要原因是氧气大量被消耗 D．若在t3前打开止水夹，则测定的氧气体积分数偏小8．（2023•漳州模拟）实验分析能力是是必备的科学素养。下列对实验中出现的异常现象分析不合理的是（）选项异常现象分析A实验室制取氧气时，收集不到O2装置漏气B用量筒量取液体时，所得液体偏多仰视读数C红磷燃烧测量空气中氧气含量，偏大红磷太多D给试管里的固体加热时，试管炸裂试管口未略向下倾斜A．A B．B C．C D．D9．（2023•焦作二模）结合如图实验，下列说法正确的是（）A．实验①带火星的木条不复燃，说明没有产生氧气 B．实验③带火星的木条复燃且二氧化锰质量减少 C．该实验证明氧气可以支持燃烧 D．实验①的反应速率比实验③的快10．（2023•中山市三模）下列物质属于空气主要污染物的是（）A．N2 B．CO2 C．O2 D．NO211．（2023•汉中二模）物质是由元素组成的。下列由不同元素组成的物质中属于纯净物的是（）A．由氢、氧两种元素组成的过氧化氢溶液 B．由铜、锌两种元素组成的铜锌合金黄铜 C．由钾、氯、氧三种元素组成的氯酸钾 D．由氮、氧、碳等多种元素组成的空气12．（2023•淮南模拟）如图所示，将过氧化氢（H2O2）溶液滴入瓶中，下列现象描述正确的是（）A．气球缩小，红墨水左移 B．气球缩小，红墨水右移 C．气球不变，红墨水右移 D．气球胀大，红墨水左移13．（2023•西安三模）某兴趣小组的同学利用如图装置检验氧气的消耗，并通过传感器获得装置内O2含量随时间的变化关系。下列关于该实验的分析中，正确的个数是（）①铜粉加热后，由砖红色变为黑色。②氧气含量由20.99%减少至6.15%，说明氧气和铜粉发生了反应。③如果装置漏气，不影响实验结果。④该实验中铜粉的量对于消耗氧气的含量无任何影响。⑤称量加热前后固体的质量变化，可以证明加热过程中铜参与了反应。A．1个 B．2个 C．3个 D．4个14．（2022•亭湖区校级二模）2021年诺贝尔化学奖揭晓，两位科学家因“在不对称有机催化研究方面的进展”被授予该奖项。下列有关催化剂的说法正确的是（）A．催化剂只能加快反应速率 B．生成物的质量与催化剂无关 C．只有二氧化锰才能作催化剂 D．反应前后催化剂的质量和性质都不改变15．（2023•常州模拟）印尼的卡哇伊真火山喷发，会出现诡异的蓝色火焰，喷发物中可能有大量的（）A．硫 B．镁 C．磷 D．铁16．（2022•河南模拟）下列物质在空气里燃烧，发出白光且有白色固体生成的是（）A．硫 B．镁 C．木炭 D．细铁丝二．填空题（共1小题）17．（2023•石狮市校级模拟）某兴趣小组同学对实验室制取氧气的条件进行如下探究实验．①为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响，甲设计以下对比试验：Ⅰ．将3.0gKClO3与1.0gMnO2均匀混合加热Ⅱ．将xgKClO3与1.0gCuO均匀混合加热在相同温度下，比较两组实验产生O2的快慢．Ⅰ中反应的化学方程式是；Ⅱ中x的值为．②乙探究了影响双氧水分解速度的某种因素，实验数据记录如表：双氧水的质量双氧水的浓度MnO2的质量相同时间内产生O2的体积Ⅰ50.0g1%0.1g9mLⅡ50.0g2%0.1g16mLⅢ50.0g4%0.1g31mL本实验中，测量O2的装置是（填序号）．实验结论：在相同条件下，，双氧水分解得快．丙用如图装置进行实验，通过比较也能达到实验目的．三．实验题（共1小题）18．（