【8年级下册同步讲练测】3.1 空气与氧气 知识点精练（含答案）

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3.1 空气与氧气 知识点精练
Ⅰ.聚焦考点
Ⅱ.知识点精炼
ⅰ.空气及其成分
ⅱ.氧气的制取
ⅲ.空气中氧气含量的测定
Iv.氧气的性质
V.化合反应、分解反应、催化剂
一、空气的主要成分
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% 0.93% 0.04% 0.03%
（1）空气组成成分探究：
（2）空气的利用：
（1）O2的用途：供给呼吸；支持燃烧，也叫助燃，常用于焊接、切割金属等方面。
（2）N2：a性质：无色、无味的气体，难溶于水；不支持燃烧。化学性质较稳定。
b用途：灯泡中充氮气可延长使用寿命；食品包装充入氮气可防腐；制造化肥、炸药的重要原料；液氮可以做冷冻剂，医疗上用液氮冷冻麻醉或冷藏人体细胞组织等。
（3）稀有气体：a氦、氖、氩、氪、氙和氡等气体的总称，是混合物。
b性质：无色、无味的气体，难溶于水，化学性质不活泼。
c用途：常用作保护气；做光源（稀有气体通电能发出不同颜色的光）。
二、空气中氧气成分的测定：
1、测定原理：在一个密闭容器内，用一种足量的易燃物质与空气中的氧气反应，生成一种固体，使容器内压强减小。在大气压的作用下，水倒吸入密闭容器内的体积，即为空气中氧气的体积。
2、装置图
3、实验现象：A、红磷燃烧发出黄白色火焰，放出热量，有大量白烟产生。
B、待集气瓶冷却后，打开止水夹，水经导管进入集气瓶，约占集气瓶内空气总体积的1/5。
4、实验结论：空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5。
5、化学方程式： 4P + 5O2 2P2O5
6、注意事项：
a.装置的气密性要好，（否则测量结果偏小）；
b.所用的红磷必须过量，过少则氧气没有全部消耗完，会导致测量结果偏小；
c.要等集气瓶（装置）冷却后才能打开弹簧夹，（否则测量结果偏小）；
d.在实验前，导管应预先注满水，（否则测量结果偏小）
e.要先夹住橡皮管，然后再点红磷（否则测量结果偏大）；
f.点燃红磷伸入瓶中要立即塞紧瓶塞（否则测量结果偏大）。
三、氧气的制取
1．实验室里制取氧气的方法有：分解 H2O2 和加热分解 KMnO4 或 KCl O3 ，化学方程式为：
（1）2H2O2 MnO2 2H2O + O2 ↑
（2）2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
（3）2KClO3 MnO2 2KCl + 3O2↑
工业上用 分离空气 制取氧气。——物理变化
2．在过氧化氢和氯酸钾制取氧气的反应中，用二氧化锰作为催化剂，它的作用是改变反应速度，本身的质量和化学性质在反应前后都不变。
实验室用高锰酸钾制取氧气的操作顺序：第一步：检查装置的气密性。第二步：将药品装入试管中，用一团棉花放在靠近试管口的地方，试管口略向下倾斜固定在铁架台上。第三步：用酒精灯外焰给试管加热，先预热。第四步：等气泡连续均匀再用排水法收集氧气。第五步：先撤导管，再灭酒精灯。
氧气的验满方法：将一根带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，就证明已经收满。
一、空气及其成分
1．下列有关物质的性质及相关用途的叙述中，正确的是(　　)
①氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存
②氮气的化学性质不活泼，可用作粮食和食品仓库的保护气
③氧气能支持燃烧，所以可用作火箭的高能燃料
④由于稀有气体有惰性，所以常用作保护气
A．①②③ B．①②④ C．①③ D．②④
2．夏天从冰箱拿出冰镇啤酒，一会儿啤酒瓶外就挂满了水珠，这是因为(　　)
A．啤酒从瓶中渗透出来了 B．空气中的水分遇冷形成了水珠
C．从冰箱中带出来的水分 D．夏天太热，啤酒瓶流汗了
3．下列关于氮气的说法错误的是(　　)
A．氮气在食品贮存时可用作保护气
B．制作氮肥，作为促进农作物生长的肥料
C．常温下氮气的化学性质不活泼，很难与其他物质发生反应
D．常温下氮气可以支持燃烧
4．在航天活动中需要“人造空气”供航天员呼吸。这种“人造空气”中各成分体积含量为氮气约占70%、氧气占20%以上，此外还有二氧化碳等气体，非常接近空气比例。下列说法正确的是(　　)
A．空气中的氮气对人体呼吸没有任何作用，因此人造空气中可以不需要氮气
B．飞船内应充满纯净的氧气，这样会更有益于人的呼吸
C．我们周围的空气中各成分的体积分数是不变的，不随地域和季节的变化而变化
D．空气中的二氧化碳含量虽然很少，但是在自然界中是必不可少的
5．食品保鲜的措施有添加防腐剂、充填气体、放置干燥剂和脱氧剂等。氮气是常用的充填气体，用于食品保鲜。你认为选用氮气的主要原因是(　　)
A．化学性质不活泼 B．密度大
C．与氧气不反应 D．沸点低
6．人类离不开空气，下列有关空气及其成分的说法正确的是(　　)
A．洁净的空气是纯净物
B．空气中主要气体的体积分数由大到小依次是O2、N2、CO2
C．氮气的化学性质稳定，可做保护气
D．氧气约占空气质量的
二、氧气的制取
7．下列依次是实验室加热高锰酸钾制取氧气的制备、收集、验满、性质实验的示意图，其中正确的是(　　)
A．制备 B．收集
C．验满 D．铁丝在氧气中燃烧
8．利用下列原理制取氧气，具有反应快、操作简便、耗能少、无污染等优点的是(　　)
A．氯酸钾 氯化钾+氧气
B．高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气
C．过氧化氢 水+氧气
D．分离液态空气
9．15%的双氧水在 二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2。实验室欲利用15%的双氧水制取O2，则下列装置中，仪器选择和药品放置最合理的是(　　)
A．B．C． D．
10．下列图像符合描述情况的是(　　)
A．①表示：用KMnO4制取氧气时，随着反应进行，MnO2质量发生的变化
B．②表示：a、b两试管中分别装有等质量的双氧水，并向a试管中放人催化剂后，随着反应的进行，氧气的生成情况
C．③表示：用KMnO4制取氧气时，随着反应的进行，试管中剩余的固体质量变化情况
D．④表示：用双氧水制取氧气时，生成的氧气质量的变化情况
11．如图所示，①为制取氧气的发生装置(气密性良好)，其中的燃烧匙可以上下移动。②和③为氧气的收集装置。小金欲制取一瓶氧气，下列分析正确的是（　　）
A．在①中，将MnO2浸人H2O2溶液，MnO2可分解产生氧气
B．若用装置②收集氧气，需等到导管口气泡均匀并连续冒出时才可收集
C．可将带火星的木条放入瓶中进行验满
D．将装置①分别与装置②或③连接，均能达到实验目的
12．（2021八下·仙居期末）小嘉用H2O2溶液制取氧气时，在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2，再往分液漏斗中加入30毫升15%的H2O2溶液。为什么要加入50毫升水呢？查阅资料发现：在不加入水时，若注入H2O2溶液速度过快，反应会过于剧烈而引发事故。
[提出问题]水是如何减缓该反应速度的呢？
[建立假设]水可以降低H2O2溶液浓度，从而减缓反应速度
[实验方案]他利用如图装置，在相同条件下，分别用30毫升的1%、3%和7%的H2O2溶液进行实验，观察并比较。
[实验结论]加水降低了H2O2溶液的浓度，使反应速度变慢。
[交流反思]
（1）为了更好地比较反应的快慢，在三次实验中滴加等量H2O2溶液时，需控制　 　相同。（2）判断产生氧气的速度时，可以通过观察产生气泡的快慢，还可以比较　 。
（3）为了探究H2O2溶液分解快慢还与哪些因素有关，他又利用如图装置，用3%的H2O2溶液分别在0°C、20℃和60℃的条件下进行实验。进行该实验所基于的假设是　 　。
13．（2021八下·上城期末）学习KClO3的分解反应后，小徐对该反应的催化剂产生了疑问：除了MnO2，其他物质能做这个反应的催化剂吗？催化效果与MnO2比较有差异吗？他将几种不同的物质分别放入KClO3中，在相同的加热条件下，用如图装置完成实验，并将数据记录在表格中。
编号 KClO3质量/g 加入物质 加入物质质量/g 收集50mLO2所需时间/s
实验1 5 — — 171
实验2 5 Fe2O3 _________ 58
实验3 5 MnO2 0.5 49
实验4 5 KCl 0.5 154
请据此分析：
（1）对如图制取氧气的发生装置进行气密性检查的操作是　 　。
（2）实验2所用催化剂的质量是　 　g。
（3）表中所列3种物质的催化效果最佳的是　 　，理由是　 　。（4）通过实验小徐提出的两个问题有了答案：　 　，　 　。
14．（2021八下·柯桥月考）实验室制取氧气的两种方法如下：
方法一：H2O2用二氧化锰作催化剂制O2 方法二：KMnO4加热制O2
（1）两种方法涉及的化学反应都是　 　反应（填化学反应基本类型）。
（2）如图是实验室制取、干燥和收集气体的装置图。仪器A的名称是　 　，现用方法一制取一瓶干燥的氧气，请按气体流向，用导管的编号将装置连接好　 　。(浓硫酸具有吸水性，可作干燥剂)
三、空气中氧气含量的测定
15．某校科学小组同学在课题组老师的指导下，将教材中“测定空气中氧气含量的实验”的实验装置(如图甲)改进为新的实验装置(如图乙)，改进后的实验装置与原装置相比，以下评价不恰当的是(　　)
A．反应容器体积小，药品消耗少
B．装置简洁，减小了图甲装置中导管引起的误差
C．图乙装置，开始加热后，胶塞即向左移动
D．容器内径相等，易准确推算出空气中氧气的含量
16．为了更好地理解燃烧红磷法测定空气中氧气含量的实验原理，可以利用传感器技术实时测定图1实验装置内的压强、温度和氧气浓度变化，三条曲线变化趋势如图2所示。下列有关叙述错误的是（　　）
A．X曲线表示的是温度变化
B．Y曲线表示的是氧气的浓度变化
C．CD段对应的变化进程是红磷燃烧
D．DE段对应的变化进程是水倒吸进广口瓶
17．（2021八下·柯桥期末）暖宝宝中的发热剂是铁粉、水和食盐等，用发热剂代替红磷测定空气中氧气含量，装置如图，以下对此改进实验的叙述错误的是(　　)
A．实验前要检查装置的气密性
B．此实验测出空气中氧气的质量分数约18%
C．此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气，生成氧化铁
D．此实验必须到水不再流入左瓶才可获取进入广口瓶的水的体积
18．（2021八下·嘉兴期末）如图为测定空气中氧气含量的实验装置，下列有关说法正确的是（　　）
A．可以用碳代替红磷完成该实验
B．用激光代替酒精灯点燃红磷可以减小实验误差
C．红磷燃烧结束后应立即打开止水夹
D．实验结束后集气瓶中水的体积一定占其容积的1/5
19．（2021八下·西湖期中）如图所示，甲、乙两个气密性良好的集气瓶中都充满了空气。甲、乙瓶中的燃烧匙内分别放有足量的红磷和碳粉，A为止水夹。分别点燃红磷和碳粉，充分燃烧后，恢复至室温，打开A止水夹，则烧杯中的水可能进入（　　）
A．先进入甲瓶，再进入乙瓶 B．进入甲瓶，不会进入乙瓶
C．两瓶都不会进入 D．同时进入甲、乙瓶
20．实验室制取氧气
装置
反应原理 　
收集方法 (1) 　 　收集(因氧气　 　溶于水) (2) 　 　收集(因氧气密度比空气 　 　 )
验满方法 将带火星的木条放在　 　，若木条复燃，说明已收集满
21．（2020八下·青田期中）根据图示装置回答有关问题：
（1）测定空气成分的方法很多，如图装置C不能测定空气中氧气含量的原因是　 　。
（2）你认为B与A相比装置的优点是　 　。（3）装置D中实验开始时活塞前沿在5mL刻度处，足量白磷燃烧熄灭后，待温度降低至室温后，活塞沿应停在　 　mL刻度处。
22．某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量的实验”进行了改进：将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按图所示连接。装置气密性良好，调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平，此时集气瓶内气体的体积为V1。关闭活塞，点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，待火焰熄灭后，过一段时间打开活塞，观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时，集气瓶内的气体体积为V2。然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平，此时集气瓶内的气体体积为V3。在点燃红磷至打开活塞这一过程中，观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降，再趋于稳定。
（1）数显设备显示，开始一-段时间集气瓶内气体压强上升，这是因为温度升高导致的气压变化量　 　(填“大于”“等于”或“小于”)氧气量减少导致的气压变化量。
（2）基于数显设备显示的气压变化，“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到 　 　所经历的时间。
（3）在整个实验过程中，集气瓶中减少的氧气体积为　 　(填“V1-V2"“V1-V3”或“V2-V3")。
23．（2021八下·义乌期中）科学课上做“用红磷燃烧测定空气中氧气的体积分数”的实验时，由于红磷燃烧生成 的 P2O5 对人体有一定危害，小明改用氢气燃烧来测定空气中氧气的体积分数，设计 的实验装置如图所示，实验时用夹子 B 夹住橡胶管，打开夹子 A，点燃纯净的氢气 并迅速插入甲瓶中，使氢气在甲瓶中燃烧。（提示：氢气的燃烧产物是水，CO
的 燃烧产物是二氧化碳）
（1）当氢气燃烧的火焰刚好熄灭时，对夹子的操作应是　 　。
（2）实验测得甲瓶中氧气的体积远小于瓶中空气体积的 1/5，写出一种可能的原因：　 　
（3）有同学提出，若用 CO 取代 H2，进行如上操作也能完成氧气体积分数的测定， 你是否认同 并简要说明理由：　 　。
24．（2021八下·杭州月考）实验室常用如图装置测定空气中氧气的含量。某化学兴趣小组在实验室测定空气中氧气的含量由注射器和硬质玻璃管组成的密闭系统，其中注射器中存有15mL空气，玻璃管的容积是40mL。
（1）连接好装置后，需要　 　，再加入铜粉。为了保证氧气全部反应，加入的铜粉应该　 　。
（2）保证氧气跟铜粉充分反应的操作是　 　。
（3）充分反应后，停止加热，冷却至室温，挤出气球内的气体，发现注射器中的气体体积约为4mL，通过计算，你认为该同学测定得到的空气中氧气的体积分数是　 　。
四、氧气的性质
25．（2021八下·拱墅期末）木炭燃烧实验如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．①中木炭发出耀眼的白光
B．②中氧气为无色气体，密度比空气小
C．③中澄清石灰水会变浑浊
D．对比①②现象可证明，氧气具有可燃性
26．（2021八下·下城期末）图示为有关氧气的知识结构图(部分反应条件省略。参加反应的氧气为足量)。下列相关说法合理的是（　　）
A．用反应①制造氧气时，MnO2是反应物
B．②③两种方法制取氧气时，都不需要检查气密性
C．氧气与C、P、Fe都是氧化反应
D．空气中，Fe会与O2反应而火星四射
27．（2021八下·北京期中）下列关于O2的说法不科学的是(　　)
A．氧气可以支持燃烧，说明氧气具有可燃性
B．硫在O2里燃烧产生明亮的蓝紫色火焰
C．工业上将空气液化后再进行分离来制取O2
D．加热KClO3制O2，可用MnO2作催化剂
28．（2021八下·西湖期中）以下对氧气性质和用途的叙述中错误的是（　　）
A．通常情况下，氧气是一种无色无味的气体；液化时变为淡蓝色
B．氧气不易溶于水
C．氧气能燃烧，供给呼吸
D．氧气是一种化学性质比较活泼的气体
29．（2021八下·杭州月考）如图是小徐用手掌总结氧气的化学性质的表示方法，手指上的物质能与手掌心氧气反应。则下列说法正确的是（　　）
A．铁在空气中燃烧，生成四氧化三铁
B．煤脱硫的目的是减少二氧化硫的生成
C．磷燃烧产生大量的白雾，会污染空气
D．氧气的化学性质非常活泼，能与所有的物质反应
30．（2021八下·杭州月考）根据如图所示实验，并阅读小资料，回答下列问题：
（1）图1中化学反应的文字式为　 　，图2中的反应现象为　 　；
（2）上述三个反应都属于氧化反应。从化学反应前后氧元素化合价变化分析，氧气在上述反应中具有氧化性的原因是氧元素的化合价　 　（填“升高”或“降低”）。
31．（2021八下·杭州期中）小强同学学了图甲所示实验后，想到铝丝是否也能在氧气中燃烧呢？经过查阅资料后得知：铝丝和铁丝一样，也能在氧气中燃烧，于是设计了如图乙所示的装置进行实验探究，请 你结合实验过程回答下列问题。
（1）图中铁丝和铝丝绕成螺旋状的原因是　 　。
（2）集气瓶底部水或细沙的作用是　 　。
（3）铁丝和铝丝下端系一根火柴的目的是　 　。
32．（2020八下·下城开学考）现有①木炭；②硫粉；③红磷；④铁丝；⑤蜡烛五种物质分别在氧气中燃烧，用序号回答下列问题：
（1）发出明亮的蓝紫色火焰的是　 　。
（2）产生大量白烟的是　 　。
（3）剧烈燃烧、火星四射的是　 　。
（4）生成的气体会污染空气的是　 　。
（5）不属于化合反应的是　 　。
（6）产生的气体能使澄清石灰水变浑浊的是　 　。
五、化合反应、分解反应、催化剂
33．有关催化剂在化学反应中的说法中正确的是(　　)
①质量变小②质量不变 ③化学性质改变④化学性质保持不变⑤能加快反应速率⑥若用双氧水制氧气时忘记添加二氧化锰，会使氧气的生成量减少⑦二氧化锰可以作为各种化学反应的催化剂
A．①③ B．②④⑤ C．②④ D．④⑥⑦
34．下列反应中既不属于分解反应，也不属于化合反应的是(　　)
A．氧化汞 汞+氧气
B．石蜡+氧气 水+二氧化碳
C．碳+氧气 二氧化碳
D．磷+氧气 五氧化二磷
35．催化剂是在化学反应中能　 　，而本身的　 　和　 　在化学反应前后都没有改变的物质。催化剂在化学反应中所起的作用叫　 　。
36．由　 　物质生成两种或两种以上的物质的反应叫　 　反应，其特征是“一变多”；由　 　的物质生成一种物质的反应叫　 　反应，其特征是“多变一”。
答案解析部分
1．【答案】D2．【答案】B3．【答案】D4．【答案】D5．【答案】A6．【答案】C
7．【答案】D8．【答案】C9．【答案】D10．【答案】D11．【答案】B
12．【答案】（1）速度（或时间）（2）相同时间内收集的氧气体积（或收集相同体积氧气所需的时间或量筒内液面下降的快慢） [继续探究]（3）H2O2溶液分解快慢可能与温度有关。
13．【答案】（1）将橡胶塞塞住试管，把导管口的下端浸入水中，用手紧握试管，如果观察到导管口有气泡冒出，就证明装置气密性良好（2）0.5（3）MnO2；收集50mL氧气所需的时间最短
（4）Fe2O3和KCl也能做KClO3分解的催化剂；Fe2O3的催化效果相对好一些。
14．【答案】（1）分解（2）分液漏斗；①③④⑧⑦(或①③④⑧)
15．【答案】C16．【答案】C17．【答案】B18．【答案】B19．【答案】D
20．【答案】排水法；不易；向上排空气法；大；集气瓶口
21．【答案】（1）木炭与氧气反应，消耗氧气产生等体积二氧化碳，瓶内气压不变
（2）反应始终在密闭装置内进行，测量结果准确或无污染（3）4
22．【答案】（1）大于
（2）集气瓶内的温度恢复到室温后(或数显设备的示数已不变，或集气瓶内的气压保持稳定)（3）V1- V3
23．【答案】（1）用夹子 A 夹住橡胶管，待集气瓶冷却至室温后打开 B
（2）火焰熄灭后，没有及时用夹子 A 夹住橡胶管(或实验装置气密性不好)
（3）不认同，因为 CO 点燃后生成的是 CO2 气体，瓶内气压不会降低，所以无法测定。
24．【答案】（1）检查装置的气密性；足量（2）缓慢推拉注射器的活塞（3）20%
25．【答案】C26．【答案】C27．【答案】A28．【答案】C29．【答案】B
30．【答案】（1）铁+氧气 四氧化三铁；明亮的蓝紫色火焰、放出热量、生成有刺激性气味的气体（2）降低
31．【答案】（1）增大与O2的接触面积（2）防止高温熔融物炸裂瓶底（3）引燃
32．【答案】（1）②（2）③（3）④（4）②5）⑤（6）①⑤
33．【答案】C
34．【答案】B
35．【答案】改变反应速度；质量；化学性质；催化作用
36．【答案】一种；分解；两种或两种以上；化合
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