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第1讲 空气与氧气
一、知识速览：
1.知道测定空气中氧气含量实验的现象及产生误差的原因。
2.学会根据物质性质推测其用途或根据用途分析物质性质。
3.知道氧气的物理性质和化学性质，能描述物质在氧气中燃烧的实验现象。
4.知道化合反应与分解反应的概念，会区分化合反应与分解反应。
知识点1、磁体和磁极
1 .活动1：证明空气中氧气、二氧化碳和水蒸气的存在
活动名称 证明空气中氧气、二氧化碳和水蒸气的存在
活动设计思想 氧气具有助燃性，实验中可用燃着的木条检验氧气的存在;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，实验中可用澄清石灰水检验二氧化碳的存在;水蒸气看不见也摸不着,但可以通过降温将其液化成小水珠，或无水硫酸铜与水作用后呈蓝色，因此实验中可以用液化的方法或用无水硫液铜检验水蒸气的存在
活动过程 （1）如右图所示，将空气缓慢通入澄清石灰水中，观察石灰水的变化。（2）将燃着的木条分别插入空气和氧气中，观察木条的燃烧情况。（3）用一个干燥透明的塑料袋装满空气,封好袋口后将塑料袋放入冰箱内，一段时间后观察现象。或将白色的无水硫酸铜粉末放入表面皿里，在空气中放一段时间后,观察粉末颜色
活动现象及分析 (1)澄淸石灰水变浑浊，说明空气中有二氧化碳;变浑浊速度缓慢，说明空气中二氧化碳含量少。(2)燃着的木条在空气中能正常燃烧，说明空气中含有氧气;燃着的木条在氧气中燃烧得更剧烈，说明空气中除了氧气还含有其他气体。(3)塑料袋内有小水珠出现，说明空气中有水蒸气;或无水硫酸铜变成蓝色，也说明空气中含有水蒸气
活动结论 空气中含有氧气、二氧化碳和水蒸气
2.法国化学家拉瓦锡的发现
法国化学家拉瓦锡首先通过实验得出了空气是由氮气和氧气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。
19世纪末，科学家又通过大量实验发现空气中还有氦、氩、疝等稀有气体,此外还有少量二氧化碳、水蒸气以及其他杂质。下图是其他实验：www.21-cn-jy.com
活动2：定量测定空气中氧气的含量
活动名称 定量测定空气中氧气的含量
活动设计思想 将一密封集气瓶内空气中的氧气消耗掉(不生成气体)，瓶内气压会因此变小，利用大气压的作用氧将水压入瓶内，进入瓶内水的体积即为被消耗的氧气的体积
活动过程 (1)检査装置的气密性；(2)先在集气瓶中加入少量水，再把剩余的容积分成5等份，做上记号；(3)点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶内并把瓶塞塞紧；(4)红磷燃烧停止后，振荡集气瓶，至温度降低到室温后打开弾筏夹，观察现象，并记录瓶内水位的变化情况
活动现象及分析 红磷燃烧时产生大量的白烟，并放出热量;打开弹簧夹,烧杯中的水进入集气瓶,进入水的体枳约等于集气瓶内空气体积的1/5
活动结论 氧气约占空气总体积的1/5
测定空气中氧气含量实验的规律
空气中氧气含晶的测定是中考的重点和热点,主要是釆用不同的装置考查学生对实验原理的理解、实验误差的分析和实验设计的评价。2·1·c·n·j·y
1.测定的原理：
根据氧气与空气中其他成分化学性质不同进行测定，利用反应消耗；掉密闭容器内的氧气，从而使密闭容器内气压减小，在容器内外压强差的作用下，用进入密闭容器中液体的体积表示氧气的体积。21·世纪*教育网
2.药品的选择
(1)药品只能与空气中的氧气反应。
(2)最好选取与氧气反应生成固体的药品,例如红磷等。
(3)反应要便于控制,操作要简单。
3.实验注意的问题
（1）所选用的药品要足量，以保证装置内空气中的氧气被完全耗尽。
(2)装置气密性必须要好,以防空气进入。
(3)如果用燃烧匙，则插入燃烧匙的速度要快。
(4)反应时间要长一些，防止反应没有完成，氧气有剩余。
(5)反应完毕后,必须使残余气体的温度恢复到室温再打开弹簧夹观察。
4.导致结果偏小的因素
(1)加入药品的不足，瓶内氧气没有完全消耗。
(2)装置漏气。
(3)导管内没有事先注满水。
(4)反应后，没有恢复到室温就打开弹簧夹。
4. 氧气的成分
（2022秋 天河区校级期末） ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )2021年5月22日，“祝融号”火星车到达火星表面开始探测。资料显示火星表面大气成分如下表。下列说法不正确的是（ ）
火星大气成分 二氧化碳 氮气 氢气 其它气体
体积分数 95.30% 2.70% 1.60% 0.40%
A．火星大气通入澄清石灰水会变浑浊
B．火星大气中的氮气所占比例高于地球空气中的
C．宇航员要在火星上出舱勘查，须佩戴供氧装置
D．若条件允许，可以利用火星上的二氧化碳制取氧气
知识点2、空气的利用
1 .氧气的用途
(1)氧气能供给呼吸,可用于医疗急救、潜水、登山、航天等;
氧气能支持燃烧(但没有可燃性，不能燃烧)，可用于气焊、炼钢等。
氮气的性质和用途
物理性质 无色、无味的气体，不易溶于水，熔、沸点低,密度为1.251g/L
化学性质 化学性质不活泼,一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧
用途 （1）工业上主要用于合成狙和制备硝酸，是制造化肥、炸药的重要原料。（2）用作保护气，如做金属焊接或白炽灯灯泡中的保护气；将氮气充入冷库，有利于粮食、蔬菜、水果的保存;充氮气可以延长食品或药剂的存放期。⑶液态氮气还是一种深度冷冻剂,可用超低温实验和医疗手术等
3.稀有气体的性质和用途
概述 稀有气体包括氦、氖、氩、疝、氪和氡
性质 无色、无味的气体，化学性质很不活泼，通电能发出不同颜色的光
用途 用作保护气，如焊接金属时使用；制成电光源，如宽虹灯、强照明灯等;(3)筑可用于制造低温环境
（2022 覃塘区三模） ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )空气是宝贵的自然资源。下列活动不是利用空气资源的是（ ）
A．动植物的呼吸 B．工业制氧 C．植物光合作用 D．生产石油
知识点3、氧气的性质
1 .氧气的物理性质
常温下，氧气是一种无色、无味的气体，不易溶于水。在标准状况下，密度比空气略大。在压强为1.01×105、帕的条件下,氧气在-183°C时会液化成淡蓝色液体，在-218°C时会凝固成雪花状的蓝色固体。【来源：21cnj*y.co*m】
2.氧气的化学性质
(1)氧气能支持燃烧
将带火星的木条伸到盛有氧气的集气瓶中，观察到带火星的木条复燃,说明氧气能支持燃烧。如图所示
氧气可以支持燃烧（助燃性），但当氧气浓度较低时，不能使带火星的木条复燃，如带火星的木条在空气中不能复燃。21教育名师原创作品
（2）氧气的化学性质活泼，能跟许多物质发生化学反应。以下是一些物质跟氧气发生化学反应的现象和结论：
物质（颜色、状态） 反应现象 反应的文字表达式 注意事项
在空气中燃烧 在氧气中燃烧
硫（淡黄色固体） 发出淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体，放岀热量 发岀蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体，放出热址 （1）硫的用量不能过多，防止造成空气污染;（2）实验应在通风橱中进行并在集气瓶内预先加入少位水
木炭（灰黑色固体） 发出红光，放出热量，完全燃烧生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊 剧烈燃烧，发出白光，放出热也完全燃烧生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊 给蜗钳夹持的木炭应由上而下慢慢伸入瓶中（使木炭与氧气充分反应）
铁丝（银白色固体） 只能发生红热现象，但不燃烧 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热 （1）用砂纸把细铁丝打磨至光亮的银白色；（2）将细铁丝盘成螺旋状，并在下端系一根火柴;（3）待火柴快燃尽时，再将铁丝伸人集气瓶中；（4）集气瓶中要预先加入少量水或铺一层细沙
（2022秋 长安区校级期末） ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )如图是关于氧气化学性质的部分知识网络，关于该图说法错误的是（ ）21·cn·jy·com
A．Mg、Fe与氧气反应都会产生固体
B．铁在Ⅰ、Ⅱ两类反应中的产物相同
C．H2在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰
D．Ⅰ、Ⅱ两类反应均体现了氧气的氧化性
知识点4、氧气的制取
1 .实验室制取氧气的反应原理
实验室可以用加热分解氣酸钾(二氧化镒做催化剂)或高锭酸钾的方法来制取氧气,也可以用分解过氧化氢的方法制取氧气。
(2)在相同的加热条件下高锰酸钾比氯酸钾产生氧气的速度快,且不需要加催化剂,但等质量的高锰酸钾比氯酸钾完全分解产生的氧气少。
③过氧化氢溶液(双氧水)在常温下就会缓慢分解，加入的二氧化锰能加快其分解速度，二氧化锰在此反应中也起催化作用。此反应在常温下即可进行,不需要加热。
发生装置和收集装置
(1)图中，装置A是加热氯酸钾或高锰酸钾制取氧气的发生装置，装置B是用过氧化氢溶液(双氧水)制取氧气的发生装置。
A：B：
装置A的适用条件是:反应物是固体,且需要加热。装置B的适用条件是:反应物是固体与液体,且反应不需要加热。
2.氧气的收集装置
选择依据:气体的溶解性或密度
方法 排水法 向上排空气法
装置图 氧气不易溶于水 氧气的密度比空气大
优缺点 收集到的气体纯净但不干燥 收集到的气体干燥但不纯净
3.加热高锰酸钾制取氧气
（1）实验药品:高锰酸钾（暗紫色固体）
（2）反应原理:高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
（3）实验装置仪器名称：a-酒精灯,b—试管，c一铁架台,d-导管,e-集气瓶,f-水槽。
（4）实验步骤
实验步骤 简记 操作方法
检査装置的气密性 査（茶） 连接好装置后，把导管口的下端浸入水中,两手紧握试管的外壁,观察导管口是否有气泡冒出，如有气泡冒出，则装置的气密性良好
将药品装入试管 装（庄） 将药品装入试管,在试管口放一团棉花（防止高锰酸钾粉末进入导管）
将试管固定在铁架台上 定（定） 用带有导管的橡胶塞塞紧试管口，使试管口略向下倾斜（防止冷凝水回流使试管炸裂），将试管固定在铁架台上
点燃酒桁灯 点（点） 来回移动酒精灯对试管进行预热，使试管受热均匀后将外焰集中在药品处加热
收集气体 收（收） 当气泡连续且均匀的放出时开始收集（否则收集的氧气会不纯净）；当气泡从瓶口向外冒时，表明瓶内已经集满氧气,集满后在水面下盖好玻璃片，取出正放在桌面上
撤离导管 离（利） 实验结束,应先将导管撤离水槽，然后用灯帽盖灭酒精灯（防止水槽中的水倒吸，炸裂试管）
熄灭酒精灯 熄（息）
氧气的检验与验满
检验方法 将一根带火星的木条伸进集气瓶内,若木条复燃,证明生成的气体是氧气。
验满方法 ①用排水法收集钗气，当集气瓶口有气泡冒出时，说明已收集满；②用向上排空气法收集氣气时,用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则集气瓶已收集满
分解过氧化氢制氧气
实验药品 过氧化氢溶液（无色溶液）、二氧化锰（黑色粉末状固体）
反应原理 过氧化氢水+氧气
实验装置 仪器的名称:a为分液漏斗,b为锥形瓶,C为集气瓶
实验步骤 ①查：检査装置气密性。用弹簧夹夹住橡胶管，向分液漏斗中注入水,打开活塞，一段时间后分液漏斗中的液面不下降,说明装置气密性良好。②装：向锥形瓶中装入二氧化锰固体。③塞：塞好带有分液漏斗和导管的双孔橡胶塞。④加：向分液漏斗中加入过氧化氢溶液。⑤收：用向上排空气法收集气体（还可用排水法收集）
验满 在不断通入气体的条件下，将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，则证明集气瓶内氧气已收集满。
检验 将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则证明是氧气。
（2022秋 代县期末） ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )甲、乙两同学各取相同质量的氯酸钾，乙同学用单独加热氯酸钾的方法制氧气，甲同学采用加热高锰酸钾和氯酸钾混合物的方法制氧气，如图所示图像能正确表示甲、乙两同学实验过程中产生氧气和加热时间关系的是（ ）21世纪教育网版权所有
A．B．C．D．
知识点5.催化剂和工业制氧
1.催化剂
在过氧化氢分解制取氧气和氯酸钾受热分解制取氧气的两个反应中,二氧化锰只起改变(加快)反应速度的作用，本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变。这种物质叫作催化剂，工业上又叫触媒。催化剂在反应中起催化作用。
（1）“改变”包括“加快”和“减慢”两种含义,不只包括“加快”。
（2）在化学反应前后，催化剂的“化学性质”不变，其物理性质可能改变。
（3）催化剂不能增多或减少生成物的量。
2.工业制氧气的方法（物理方法）
（1）工业上常釆用空气冷冻分离法制取氧气。
（2）膜分离技术:在一定压力下让空气通过具有富集氧气功能的薄膜,可以得到含氧量较高的富集氧气。
（2022秋 珠海期中） ( http: / / www.21cnjy.com" \t "_blank" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )随着科技的发展，家用制氧机日渐普及。
（1）如图为某种分子筛型家用制氧机工作时气体变化的微观示意图，该变化属于 ______________（填“物理”或“化学”）变化。
（2）一些简易制氧机利用制氧剂供氧。
①若要通过分解反应制备氧气，选用的反应物是 （填序号），该反应符号表达式是 。
a.KClO3 b.NH4Cl
②某品牌简易制氧机利用过氧化氢溶液来制氧，请将反应的微观示意图补充完整
： 。
（3）为了验证MnO2在过氧化氢溶液分解过程中起到了催化剂作用，我们要把反应后的产物分离，提取出MnO2并验证其的确是催化剂。分离出MnO2的操作有溶解、 （填操作名称）、洗涤、烘干、称量。
①在此操作中缺少的玻璃仪器是 ，其作用是 。
②改进上述操作后，还存在的错误是 。
③为证明MnO2是催化剂，除了探究MnO2的化学性质，还需要知道的数据是 。
知识点6.化合反应和分解反应
项目 分解反应 化合反应
定义 由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应。 由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。
反应物种类 一种 两种或两种以上
生成物种类 两种或两种以上 一种
项目 分解反应 化合反应
通式 A→B+C+…… A+B+……→C
举例 过氧化氢水+氧气 铁+氧气四氧化三铁
（2022 杭州模拟）化学是一门以实验为基础的自然科学，根据如图所示装置回答相关问题。
（1）仪器①名称 ；用A装置加热高锰酸钾制氧气，需要改进的操作是 ，试管口略向下倾斜的原因 。
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气属于 （填“化合反应”或“分解反应”），可选择的发生装置为 （填字母）。
（3）选择用E装置收集氧气的理由是 ；若用E装置收集到的氧气不纯净，原因可能是 （只写一种），当观察到 E装置收满氧气。
（4）选择用C装置收集氧气的理由是 ；若用C装置收集到的氧气，检验氧气收满的方法是 。21教育网
易错点1、误认为氧气易溶于水、氧气有可燃性
氧气是人类生产生活的重要资源。下列说法正确的是（ ）
A．氧气有可燃性，因此可作燃料
B．鱼能在水中生存，是因为氧气易溶于水
C．氧气的化学性质非常活泼
D．氧气能支持燃烧，体现了氧气的助燃性
易错点2、误认为催化剂能增加生成物的质量
（2022 杭州模拟）下列有关催化剂的叙述正确的是（ ）
A．反应后催化剂的质量变小了
B．使用催化剂能增加生成物的质量
C．反应前后催化剂的化学性质不会改变
D．催化剂就是用来加快反应速率的
易错点3、误认为洁净的空气属于纯净物
（2022秋 工业园区校级月考）下列有关空气的说法正确的是（ ）
A．洁净的空气属于纯净物
B．食品在空气中因与氧气发生缓慢氧化而变质
C．工业上分离液态空气原理是氧气的沸点小于氮气
D．空气中稀有气体含量为0.03%
易错点4、误认为氧气在空气中的含量为21%是质量分数
如图是元素周期表中氧元素的信息示意图，下列有关氧的说法错误的是（ ）
A．氧是地壳中含量最高的非金属元素
B．氧原子的相对原子质量为16.00
C．氧原子的质子数为8
D．氧气在空气中所占的质量比约为21%
易错点5、误认为催化剂只能加快化学反应的速度
下面关于催化剂的说法正确的是（ ）
A．催化剂在化学反应前后质量和性质均不改变
B．催化剂只能加快化学反应的速度
C．催化剂在化学反应中起催化作用
D．催化剂可以增加生成物的质量
1．（2022秋 綦江区期末）空气炸锅的工作原理是让高温空气吹烤食物，达到煎炸效果。高温空气中含量最多的是（ ）
A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳
2．（2022秋 商河县期末）用如图装置测定空气中氧气的含量：点燃燃烧匙内的红磷（足量），立即伸入集气瓶中并塞紧瓶塞；待燃烧停止并冷却至室温，打开止水夹，发现烧杯内的水被吸入集气瓶中，吸入水的体积约为集气瓶总容积的。下列关于该实验的说法中，错误的是（ ）
A．说明氧气约占空气总体积的
B．用木炭代替红磷实验，也能得到相同结论
C．实验前，应检验装置的气密性
D．反应后集气瓶内剩余气体难溶于水
3．（2022春 周村区期中）有人患咽喉炎或鼻炎，医生常用“冷冻法”治疗，其冷冻剂是下列物质中的（ ）
A．液态氧气 B．液态空气 C．液化石油气 D．液态氮气
4．（2022秋 白云区期末）下列有关空气的说法错误的是（ ）
A．空气是一种宝贵的资源
B．空气中含有稀有气体
C．空气中的氧气极易溶于水
D．二氧化碳不是空气污染物
5．（2022秋 德州期末）下列有关空气及其成分的说法正确的是（ ）
A．按质量分数计算，空气中氧气约占21%
B．大气污染物主要有SO2、NO2、CO2
C．硫在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰
D．铁丝在空气中和氧气中燃烧均生成黑色的四氧化三铁
6．（2022秋 平遥县期末）同学归纳出氧气的主要用途有：＜1＞急救病人，为飞行员、登山运动员、潜水员提供呼吸所需的氧气＜2＞在钢铁冶炼中，进行富氧鼓风提高炉温，加速冶炼过程，提高钢铁的质量和产量＜3＞化学工业上主要用于制取蒸馏水＜4＞使乙炔燃烧产生高温的氧炔焰，用于焊接或切割金属＜5＞在工业生产和科学实验中常用作氧化剂＜6＞液氧用于火箭发动机，促使燃料迅速燃烧，产生高能推动火箭前进。你认为其中不正确的是（ ）
A．＜1＞＜3＞＜5＞ B．＜2＞＜4＞＜6＞ C．仅有＜3＞ D．仅有＜5＞
7．（2022秋 镇江月考）取m克高锰酸钾、m克氯酸钾分别加热，实验测得加热温度与产生氧气的关系如图。下列分析不正确的是（ ）
A．热稳定性：高锰酸钾＜氯酸钾
B．0﹣T1时没有氧气产生的原因是没有达到高锰酸钾受热分解的温度
C．a点剩余固体物质的种类和b点一样多
D．氯酸钾中氧元素的含量（氧元素质量与物质质量之比）一定比高锰酸钾中氧元素含量低
8．（2022秋 江阴市校级月考）下列变化中：①木炭在氧气中燃烧；②硫在氧气中燃烧；③红磷在氧气中燃烧；④铁丝在氧气中燃烧。其中发出蓝紫色火焰的是 （填编号，下同）；生成大量白烟的是 ；生成黑色固体的是 。
9．（2022秋 卧龙区校级期末）现有①空气②冰水混合物③牛奶④铁粉⑤实验室制取氧气时，氯酸钾充分反应后的剩余固体⑥四氧化三铁⑦液态氧。这几种物质中属于混合物的是 ；属于单质的是 ；属于氧化物的是 。（填序号）
10．2021年5月15日，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器成功着陆火星，发现火星上温度极低，常年在﹣5℃～﹣90℃之间，火星大气中主要含有二氧化碳（体积分数约为95%），其余为少量的氮气、氩气等。
（1）火星大气属于 （填“混合物”或“纯净物”）。
（2）请根据火星大气的成分分析，下列说法正确的是 （填字母标号）。
A.火星环境适宜人类生存
B.火星大气中氮气的体积分数大于地球空气中氮气的体积分数
C.火星大气中没有稀有气体，地球空气中有
D.可用澄清石灰水鉴别火星大气和地球空气
（3）在我们的生活中，饼干放在空气中一段时间会变软，是因为空气中含有 ；食物放置一段时间易变质，是因为空气中含有 。
11．为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：选用实际容积为40mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如图的实验装置。假设此实验能按照小华的设想正常进行，且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题：
（1）实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明 。
（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。此时观察到的现象为 。
（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。此时观察到的现象为 。
（4）若将白磷换成木炭，用酒精灯加热，充分反应直至燃烧结束，冷却后，不管使不使用弹簧夹，发现注射器的活塞不变化。原因是 。
（5）若按小华的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败。例如 。
12．为了帮助同学们更好的理解空气中氧气含量测定的实验原理，老师利用传感器技术实时测定了实验装置（如图1）内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化趋势如图2所示。
（1）Y曲线表示的是 （填“温度”或“氧气的浓度”）。
（2）从图中哪里可以看出降至室温时打开的旋塞？
（3）从图中哪里可以看出集气瓶中的氧气并没有消耗到0？
13．利用如图装置测定空气中氧气含量。
已知：Y型管体积（已去除胶塞占的体积）为a mL，注射器中水的体积为b mL。
实验步骤：检查气密性；用酒精灯加热红磷至燃烧；反应结束并冷却后，读取注射器中水体积为c mL。
（1）实验中红磷和水要足量，目的是 。
（2）根据实验数据，求算空气中氧气体积分数的计算式为 。
14．（2022秋 黔东南州月考）小江同学从与医生的交谈中获悉：成年人每分钟大约需要吸入8L氧气。问成年人每分钟大致需要空气多少升？在标准状况下，8L氧气的质量是多少克？所需空气的质量为多少克？（氧气的密度＝1.429g/L，空气的密度＝1.293g/L）。
15．实验室用高锰酸钾来制取氧气。经探究，生成氧气的质量约是高锰酸钾质量的。
（1）现有高锰酸钾16g，大约能生成氧气的质量是多少？
（2）这些氧气若装在容积为125mL的集气瓶中，最多装几瓶？（氧气在该条件下的密度为1.429g/L）
（3）小明同学从与医生的交谈中获悉：正常人每分钟约呼吸30次，每次约吸入0.4L空气。请问一个人一天吸入人体内的氧气约为多少升？（计算结果取整数）
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第1讲 空气与氧气
一、知识速览：
1.知道测定空气中氧气含量实验的现象及产生误差的原因。
2.学会根据物质性质推测其用途或根据用途分析物质性质。
3.知道氧气的物理性质和化学性质，能描述物质在氧气中燃烧的实验现象。
4.知道化合反应与分解反应的概念，会区分化合反应与分解反应。
知识点1、磁体和磁极
1 .活动1：证明空气中氧气、二氧化碳和水蒸气的存在
活动名称 证明空气中氧气、二氧化碳和水蒸气的存在
活动设计思想 氧气具有助燃性，实验中可用燃着的木条检验氧气的存在;二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，实验中可用澄清石灰水检验二氧化碳的存在;水蒸气看不见也摸不着,但可以通过降温将其液化成小水珠，或无水硫酸铜与水作用后呈蓝色，因此实验中可以用液化的方法或用无水硫液铜检验水蒸气的存在
活动过程 （1）如右图所示，将空气缓慢通入澄清石灰水中，观察石灰水的变化。（2）将燃着的木条分别插入空气和氧气中，观察木条的燃烧情况。（3）用一个干燥透明的塑料袋装满空气,封好袋口后将塑料袋放入冰箱内，一段时间后观察现象。或将白色的无水硫酸铜粉末放入表面皿里，在空气中放一段时间后,观察粉末颜色
活动现象及分析 (1)澄淸石灰水变浑浊，说明空气中有二氧化碳;变浑浊速度缓慢，说明空气中二氧化碳含量少。(2)燃着的木条在空气中能正常燃烧，说明空气中含有氧气;燃着的木条在氧气中燃烧得更剧烈，说明空气中除了氧气还含有其他气体。(3)塑料袋内有小水珠出现，说明空气中有水蒸气;或无水硫酸铜变成蓝色，也说明空气中含有水蒸气
活动结论 空气中含有氧气、二氧化碳和水蒸气
2.法国化学家拉瓦锡的发现
法国化学家拉瓦锡首先通过实验得出了空气是由氮气和氧气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。
19世纪末，科学家又通过大量实验发现空气中还有氦、氩、疝等稀有气体,此外还有少量二氧化碳、水蒸气以及其他杂质。下图是其他实验：www.21-cn-jy.com
活动2：定量测定空气中氧气的含量
活动名称 定量测定空气中氧气的含量
活动设计思想 将一密封集气瓶内空气中的氧气消耗掉(不生成气体)，瓶内气压会因此变小，利用大气压的作用氧将水压入瓶内，进入瓶内水的体积即为被消耗的氧气的体积
活动过程 (1)检査装置的气密性；(2)先在集气瓶中加入少量水，再把剩余的容积分成5等份，做上记号；(3)点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶内并把瓶塞塞紧；(4)红磷燃烧停止后，振荡集气瓶，至温度降低到室温后打开弾筏夹，观察现象，并记录瓶内水位的变化情况
活动现象及分析 红磷燃烧时产生大量的白烟，并放出热量;打开弹簧夹,烧杯中的水进入集气瓶,进入水的体枳约等于集气瓶内空气体积的1/5
活动结论 氧气约占空气总体积的1/5
测定空气中氧气含量实验的规律
空气中氧气含晶的测定是中考的重点和热点,主要是釆用不同的装置考查学生对实验原理的理解、实验误差的分析和实验设计的评价。2·1·c·n·j·y
1.测定的原理：
根据氧气与空气中其他成分化学性质不同进行测定，利用反应消耗；掉密闭容器内的氧气，从而使密闭容器内气压减小，在容器内外压强差的作用下，用进入密闭容器中液体的体积表示氧气的体积。21·世纪*教育网
2.药品的选择
(1)药品只能与空气中的氧气反应。
(2)最好选取与氧气反应生成固体的药品,例如红磷等。
(3)反应要便于控制,操作要简单。
3.实验注意的问题
（1）所选用的药品要足量，以保证装置内空气中的氧气被完全耗尽。
(2)装置气密性必须要好,以防空气进入。
(3)如果用燃烧匙，则插入燃烧匙的速度要快。
(4)反应时间要长一些，防止反应没有完成，氧气有剩余。
(5)反应完毕后,必须使残余气体的温度恢复到室温再打开弹簧夹观察。
4.导致结果偏小的因素
(1)加入药品的不足，瓶内氧气没有完全消耗。
(2)装置漏气。
(3)导管内没有事先注满水。
(4)反应后，没有恢复到室温就打开弹簧夹。
4. 氧气的成分
（2022秋 天河区校级期末） ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )2021年5月22日，“祝融号”火星车到达火星表面开始探测。资料显示火星表面大气成分如下表。下列说法不正确的是（ ）
火星大气成分 二氧化碳 氮气 氢气 其它气体
体积分数 95.30% 2.70% 1.60% 0.40%
A．火星大气通入澄清石灰水会变浑浊
B．火星大气中的氮气所占比例高于地球空气中的
C．宇航员要在火星上出舱勘查，须佩戴供氧装置
D．若条件允许，可以利用火星上的二氧化碳制取氧气
【思路点拨】火星大气成分：二氧化碳大约占火星大气体积的95.30%，氮气大约占火星大气体积的2.70%，氢气大约占火星大气体积的1.60%，其它气体大约占火星大气体积的0.40%；空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%，因此空气中没有氢气。21*cnjy*com
【尝试解答】：A、火星大气通入澄清石灰水会变浑浊正确，因为二氧化碳大约占火星大气体积的95.30%，正确但不符合题意，故选项错误；
B、火星大气中的氮气所占比例高于地球空气中的错误，因为氮气大约占空气体积的78%，错误符合题意，故选项正确；
C、宇航员要在火星上出舱勘查，须佩戴供氧装置正确，正确但不符合题意，故选项错误；
D、若条件允许，可以利用火星上的二氧化碳制取氧气正确，正确但不符合题意，故选项错误；
故选：B。
【答案】B
知识点2、空气的利用
1 .氧气的用途
(1)氧气能供给呼吸,可用于医疗急救、潜水、登山、航天等;
氧气能支持燃烧(但没有可燃性，不能燃烧)，可用于气焊、炼钢等。
氮气的性质和用途
物理性质 无色、无味的气体，不易溶于水，熔、沸点低,密度为1.251g/L
化学性质 化学性质不活泼,一般情况下不能燃烧,也不支持燃烧
用途 （1）工业上主要用于合成狙和制备硝酸，是制造化肥、炸药的重要原料。（2）用作保护气，如做金属焊接或白炽灯灯泡中的保护气；将氮气充入冷库，有利于粮食、蔬菜、水果的保存;充氮气可以延长食品或药剂的存放期。⑶液态氮气还是一种深度冷冻剂,可用超低温实验和医疗手术等
3.稀有气体的性质和用途
概述 稀有气体包括氦、氖、氩、疝、氪和氡
性质 无色、无味的气体，化学性质很不活泼，通电能发出不同颜色的光
用途 用作保护气，如焊接金属时使用；制成电光源，如宽虹灯、强照明灯等;(3)筑可用于制造低温环境
（2022 覃塘区三模） ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )空气是宝贵的自然资源。下列活动不是利用空气资源的是（ ）
A．动植物的呼吸 B．工业制氧 C．植物光合作用 D．生产石油
【思路点拨】根据所涉及活动的原理、结合空气的组成成分，进行分析判断。
【尝试解答】：A、动植物的呼吸，是动植物消耗氧气，释放出二氧化碳，是利用空气资源，故选项错误。
B、工业制氧，是利用了液态氮和液态氧沸点的不同，是利用空气资源，故选项错误。
C、植物光合作用，是植物吸收二氧化碳，释放出氧气，是利用空气资源，故选项错误。
D、生产石油，与空气的成分无关，不是利用空气资源，故选项正确。
故选：D。【出处：21教育名师】
【答案】D
知识点3、氧气的性质
1 .氧气的物理性质
常温下，氧气是一种无色、无味的气体，不易溶于水。在标准状况下，密度比空气略大。在压强为1.01×105、帕的条件下,氧气在-183°C时会液化成淡蓝色液体，在-218°C时会凝固成雪花状的蓝色固体。【来源：21cnj*y.co*m】
2.氧气的化学性质
(1)氧气能支持燃烧
将带火星的木条伸到盛有氧气的集气瓶中，观察到带火星的木条复燃,说明氧气能支持燃烧。如图所示
氧气可以支持燃烧（助燃性），但当氧气浓度较低时，不能使带火星的木条复燃，如带火星的木条在空气中不能复燃。21教育名师原创作品
（2）氧气的化学性质活泼，能跟许多物质发生化学反应。以下是一些物质跟氧气发生化学反应的现象和结论：
物质（颜色、状态） 反应现象 反应的文字表达式 注意事项
在空气中燃烧 在氧气中燃烧
硫（淡黄色固体） 发出淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体，放岀热量 发岀蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体，放出热址 （1）硫的用量不能过多，防止造成空气污染;（2）实验应在通风橱中进行并在集气瓶内预先加入少位水
木炭（灰黑色固体） 发出红光，放出热量，完全燃烧生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊 剧烈燃烧，发出白光，放出热也完全燃烧生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊 给蜗钳夹持的木炭应由上而下慢慢伸入瓶中（使木炭与氧气充分反应）
铁丝（银白色固体） 只能发生红热现象，但不燃烧 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热 （1）用砂纸把细铁丝打磨至光亮的银白色；（2）将细铁丝盘成螺旋状，并在下端系一根火柴;（3）待火柴快燃尽时，再将铁丝伸人集气瓶中；（4）集气瓶中要预先加入少量水或铺一层细沙
（2022秋 长安区校级期末） ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )如图是关于氧气化学性质的部分知识网络，关于该图说法错误的是（ ）21·cn·jy·com
A．Mg、Fe与氧气反应都会产生固体
B．铁在Ⅰ、Ⅱ两类反应中的产物相同
C．H2在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰
D．Ⅰ、Ⅱ两类反应均体现了氧气的氧化性
【思路点拨】A、根据氧气的化学性质，进行分析判断。
B、根据Ⅰ、Ⅱ两类反应，分别是铁在氧气中燃烧、发生缓慢氧化，进行分析判断。
C、根据氢气在空气燃烧的现象，进行分析判断。
D、根据Ⅰ、Ⅱ两类反应，分别是物质在氧气中燃烧、发生缓慢氧化，进行分析判断。
【尝试解答】：A、镁在氧气中点燃生成氧化镁，铁在氧气中点燃生成四氧化三铁，铁和氧气、水发生缓慢氧化生成氧化铁，生成物均为固体，则Mg、Fe与氧气反应都会产生固体，故选项说法正确。
B、铁在I中反应为铁在氧气中点燃生成四氧化三铁，在Ⅱ中反应为铁和氧气、水发生缓慢氧化生成氧化铁，则铁在I、Ⅱ两类反应中的产物不同，故选项说法错误。
C、H2在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，故选项说法正确。
D、Ⅰ、Ⅱ两类反应，分别是物质在氧气中燃烧、发生缓慢氧化，I、Ⅱ两类反应均是物质和氧气反应，体现了氧气的氧化性，故选项说法正确。
故选：B。
【答案】B
知识点4、氧气的制取
1 .实验室制取氧气的反应原理
实验室可以用加热分解氣酸钾(二氧化镒做催化剂)或高锭酸钾的方法来制取氧气,也可以用分解过氧化氢的方法制取氧气。
(2)在相同的加热条件下高锰酸钾比氯酸钾产生氧气的速度快,且不需要加催化剂,但等质量的高锰酸钾比氯酸钾完全分解产生的氧气少。
③过氧化氢溶液(双氧水)在常温下就会缓慢分解，加入的二氧化锰能加快其分解速度，二氧化锰在此反应中也起催化作用。此反应在常温下即可进行,不需要加热。
发生装置和收集装置
(1)图中，装置A是加热氯酸钾或高锰酸钾制取氧气的发生装置，装置B是用过氧化氢溶液(双氧水)制取氧气的发生装置。
A：B：
装置A的适用条件是:反应物是固体,且需要加热。装置B的适用条件是:反应物是固体与液体,且反应不需要加热。
2.氧气的收集装置
选择依据:气体的溶解性或密度
方法 排水法 向上排空气法
装置图 氧气不易溶于水 氧气的密度比空气大
优缺点 收集到的气体纯净但不干燥 收集到的气体干燥但不纯净
3.加热高锰酸钾制取氧气
（1）实验药品:高锰酸钾（暗紫色固体）
（2）反应原理:高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
（3）实验装置仪器名称：a-酒精灯,b—试管，c一铁架台,d-导管,e-集气瓶,f-水槽。
（4）实验步骤
实验步骤 简记 操作方法
检査装置的气密性 査（茶） 连接好装置后，把导管口的下端浸入水中,两手紧握试管的外壁,观察导管口是否有气泡冒出，如有气泡冒出，则装置的气密性良好
将药品装入试管 装（庄） 将药品装入试管,在试管口放一团棉花（防止高锰酸钾粉末进入导管）
将试管固定在铁架台上 定（定） 用带有导管的橡胶塞塞紧试管口，使试管口略向下倾斜（防止冷凝水回流使试管炸裂），将试管固定在铁架台上
点燃酒桁灯 点（点） 来回移动酒精灯对试管进行预热，使试管受热均匀后将外焰集中在药品处加热
收集气体 收（收） 当气泡连续且均匀的放出时开始收集（否则收集的氧气会不纯净）；当气泡从瓶口向外冒时，表明瓶内已经集满氧气,集满后在水面下盖好玻璃片，取出正放在桌面上
撤离导管 离（利） 实验结束,应先将导管撤离水槽，然后用灯帽盖灭酒精灯（防止水槽中的水倒吸，炸裂试管）
熄灭酒精灯 熄（息）
氧气的检验与验满
检验方法 将一根带火星的木条伸进集气瓶内,若木条复燃,证明生成的气体是氧气。
验满方法 ①用排水法收集钗气，当集气瓶口有气泡冒出时，说明已收集满；②用向上排空气法收集氣气时,用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则集气瓶已收集满
分解过氧化氢制氧气
实验药品 过氧化氢溶液（无色溶液）、二氧化锰（黑色粉末状固体）
反应原理 过氧化氢水+氧气
实验装置 仪器的名称:a为分液漏斗,b为锥形瓶,C为集气瓶
实验步骤 ①查：检査装置气密性。用弹簧夹夹住橡胶管，向分液漏斗中注入水,打开活塞，一段时间后分液漏斗中的液面不下降,说明装置气密性良好。②装：向锥形瓶中装入二氧化锰固体。③塞：塞好带有分液漏斗和导管的双孔橡胶塞。④加：向分液漏斗中加入过氧化氢溶液。⑤收：用向上排空气法收集气体（还可用排水法收集）
验满 在不断通入气体的条件下，将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，则证明集气瓶内氧气已收集满。
检验 将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则证明是氧气。
（2022秋 代县期末） ( http: / / www.21cnjy.com" \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )甲、乙两同学各取相同质量的氯酸钾，乙同学用单独加热氯酸钾的方法制氧气，甲同学采用加热高锰酸钾和氯酸钾混合物的方法制氧气，如图所示图像能正确表示甲、乙两同学实验过程中产生氧气和加热时间关系的是（ ）21世纪教育网版权所有
A．B．C．D．
【思路点拨】单独加热氯酸钾制氧气时，需要加热到较高的温度下才能分解产生氧气；而加热高锰酸钾和氯酸钾混合物时，高锰酸钾首先受热分解产生氧气，生成的二氧化锰又可用作氯酸钾分解的催化剂，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下分解生成氧气。21cnjy.com
【尝试解答】单独加热氯酸钾制氧气时，需要加热到较高的温度下才能分解产生氧气；而加热高锰酸钾和氯酸钾混合物时，高锰酸钾首先受热分解产生氧气，生成的二氧化锰又可用作氯酸钾分解的催化剂，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下分解生成氧气。由此可知：高锰酸钾的分解温度低于氯酸钾，因此高锰酸钾先分解，高锰酸钾分解生成的二氧化锰能催化氯酸钾的分解，使反应速率加快，因此，甲先产生氧气，且甲的反应速率比乙快，甲的斜率大于甲；由于高锰酸钾分解也会产生氧气，因此最终高锰酸钾和氯酸钾的混合物受热分解生成的氧气比单独加热氯酸钾多，因此最终甲产生的氧气比乙多。
故选：D。
【答案】D
知识点5.催化剂和工业制氧
1.催化剂
在过氧化氢分解制取氧气和氯酸钾受热分解制取氧气的两个反应中,二氧化锰只起改变(加快)反应速度的作用，本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变。这种物质叫作催化剂，工业上又叫触媒。催化剂在反应中起催化作用。
（1）“改变”包括“加快”和“减慢”两种含义,不只包括“加快”。
（2）在化学反应前后，催化剂的“化学性质”不变，其物理性质可能改变。
（3）催化剂不能增多或减少生成物的量。
2.工业制氧气的方法（物理方法）
（1）工业上常釆用空气冷冻分离法制取氧气。
（2）膜分离技术:在一定压力下让空气通过具有富集氧气功能的薄膜,可以得到含氧量较高的富集氧气。
（2022秋 珠海期中） ( http: / / www.21cnjy.com" \t "_blank" \o "欢迎登陆21世纪教育网 )随着科技的发展，家用制氧机日渐普及。
（1）如图为某种分子筛型家用制氧机工作时气体变化的微观示意图，该变化属于
物理
（填“物理”或“化学”）变化。
（2）一些简易制氧机利用制氧剂供氧。
①若要通过分解反应制备氧气，选用的反应物是 （填序号），该反应符号表达式是 。
a.KClO3 b.NH4Cl
②某品牌简易制氧机利用过氧化氢溶液来制氧，请将反应的微观示意图补充完整
： 。
（3）为了验证MnO2在过氧化氢溶液分解过程中起到了催化剂作用，我们要把反应后的产物分离，提取出MnO2并验证其的确是催化剂。分离出MnO2的操作有溶解、 （填操作名称）、洗涤、烘干、称量。
①在此操作中缺少的玻璃仪器是 ，其作用是 。
②改进上述操作后，还存在的错误是 。
③为证明MnO2是催化剂，除了探究MnO2的化学性质，还需要知道的数据是 。
【思路点拨】（1）根据反应前后是否有新物质生成解答；
（2）根据氧气的制取结合微观模型图解答；
（3）根据物质的分离的知识解答。
【尝试解答】：（1）由图可知，家用制氧机工作时只是将物质进行分离，并没有新物质生成，属于物理变化；
（2）①根据元素守恒，若向制取氧气，反应物中必须含有氧元素，则选a；氯酸钾在二氧化锰催化并加热条件下生成氯化钾和氧气，反应的符号表达式为KClO3KCl+O2；
②过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气，由图可知，反应前后原子的种类和个数不变，则应补充；
（3）二氧化锰难溶于水，则若想分离出二氧化锰，操作为：溶解、过滤、洗涤、烘干、称量；
①过滤时应用玻璃棒引流，该操作中还缺少玻璃棒；
②图中漏斗下端没有紧靠烧杯内壁，可能会引起液体飞溅；
③催化剂能改变反应速率，但质量和化学性质不变，由于称量了反应后的质量，则还应称取反应前的质量；
故答案为：（1）物理；（2）a；KClO3KCl+O2；；
（3）过滤；①玻璃棒；引流；②漏斗下端没有紧贴烧杯内壁；③反应前二氧化锰的质量。
【答案】（1）物理；（2）a；KClO3KCl+O2；；
（3）过滤；①玻璃棒；引流；②漏斗下端没有紧贴烧杯内壁；③反应前二氧化锰的质量。
知识点6.化合反应和分解反应
项目 分解反应 化合反应
定义 由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应。 由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。
反应物种类 一种 两种或两种以上
生成物种类 两种或两种以上 一种
项目 分解反应 化合反应
通式 A→B+C+…… A+B+……→C
举例 过氧化氢水+氧气 铁+氧气四氧化三铁
（2022 杭州模拟）化学是一门以实验为基础的自然科学，根据如图所示装置回答相关问题。
（1）仪器①名称 ；用A装置加热高锰酸钾制氧气，需要改进的操作是 ，试管口略向下倾斜的原因 。
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气属于 （填“化合反应”或“分解反应”），可选择的发生装置为 （填字母）。
（3）选择用E装置收集氧气的理由是 ；若用E装置收集到的氧气不纯净，原因可能是 （只写一种），当观察到 E装置收满氧气。
（4）选择用C装置收集氧气的理由是 ；若用C装置收集到的氧气，检验氧气收满的方法是 。21教育网
【思路点拨】（1）要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法。
高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气。
为了防止高锰酸钾进入导管，通常在试管口塞一团棉花。
为了防止水蒸气冷凝回流炸裂试管，试管口应该略向下倾斜。
（2）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。
（3）氧气不易溶于水。
（4）氧气的密度比空气的密度大，能使带火星的木条复燃。
【尝试解答】（1）根据图示可以辨认出仪器①是集气瓶；用A装置加热高锰酸钾制氧气时，为防止粉末状固体进入导管，则需要在试管口放一团棉花，图示装置中试管口没有棉花；为防止冷凝水倒流引起试管炸裂，则试管口需要略向下倾斜。
故答案为：集气瓶；在试管口塞一团棉花；防止水蒸气冷凝回流炸裂试管。
（2）过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解产生水与氧气，该反应中反应物为一种，生成物为两种，则属于分解反应；该反应中反应物是固体和液体组合，反应不需加热，属于固液常温型，则发生装置选B。
故答案为：分解反应；B。
（3）E装置为排水集气法，氧气不易溶于水也不与水反应，故可用排水法收集氧气；用排水集气法收集氧气时，导管口刚出来的气体为装置中空气，若导管口刚出现气泡就开始收集会导致收集到的气体不纯；若集气瓶未装满水，集气瓶中残留有空气，则会使收集到的气体不纯；当观察到集气瓶口出现气泡证明E装置收满氧气。
故答案为：氧气不易溶于水；导管口刚出现气泡就开始收集或收集前集气瓶中的水不满等；气泡从集气瓶口处外逸时。
（4）C装置为向上排空气法，由于氧气密度比空气大，则可以选择用C装置收集氧气；氧气具有助燃性能将带火星的小木条复燃，若用C装置收集氧气，检验氧气收满的方法是将带火星木条放在集气瓶口，若木条复燃氧气收满。
故答案为：氧气密度比空气大；把带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明已经收集满。2-1-c-n-j-y
【答案】（1）集气瓶；在试管口塞一团棉花；防止水蒸气冷凝回流炸裂试管。
（2）分解反应；B。
（3）氧气不易溶于水；导管口刚出现气泡就开始收集或收集前集气瓶中的水不满等；气泡从集气瓶口处外逸时。
（4）氧气密度比空气大；把带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明已经收集满。
易错点1、误认为氧气易溶于水、氧气有可燃性
氧气是人类生产生活的重要资源。下列说法正确的是（ ）
A．氧气有可燃性，因此可作燃料
B．鱼能在水中生存，是因为氧气易溶于水
C．氧气的化学性质非常活泼
D．氧气能支持燃烧，体现了氧气的助燃性
【解答】解：
A、氧气能支持燃烧，可用作助燃剂，不能用作燃料，故A错误；
B、鱼能在水中生存，不能说明氧气的溶解性，氧气的溶解性是不易溶于水，故B错误；
C、氧气是化学性质比较活泼的气体，故C错误；
D、氧气能支持燃烧，体现了氧气的助燃性，故D正确。
故选：D。
【答案】D
易错点2、误认为催化剂能增加生成物的质量
（2022 杭州模拟）下列有关催化剂的叙述正确的是（ ）
A．反应后催化剂的质量变小了
B．使用催化剂能增加生成物的质量
C．反应前后催化剂的化学性质不会改变
D．催化剂就是用来加快反应速率的
【解答】解：A、反应后催化剂的质量不变，故选项说法错误。
B、催化剂只能改变化学反应速率，对生成物的质量无影响，不能改变生成物的质量，故选项说法错误。
C、催化剂能改变化学反应速率，而本身的质量和化学性质不变，故选项说法正确。
D、催化剂不一定是用来加快反应速率的，也可能是减慢化学反应的速率，故选项说法错误。
故选：C。www-2-1-cnjy-com
【答案】C
易错点3、误认为洁净的空气属于纯净物
（2022秋 工业园区校级月考）下列有关空气的说法正确的是（ ）
A．洁净的空气属于纯净物
B．食品在空气中因与氧气发生缓慢氧化而变质
C．工业上分离液态空气原理是氧气的沸点小于氮气
D．空气中稀有气体含量为0.03%
【解答】解：A、洁净的空气中也有氧气、氮气等，属于混合物，属于纯净物，说法错误；
B、食品在空气中因与氧气发生缓慢氧化而变质，说法正确；
C、工业分离液态空气的原理是利用物质的沸点不同将物质分开，空气加压降温液化，液氮的沸点比液氧的沸点低，氮气先汽化逸出，剩余的气体主要是氧气，说法错误；
D、空气中稀有气体含量为0.94%，说法错误。
故选：B。
【答案】B
易错点4、误认为氧气在空气中的含量为21%是质量分数
如图是元素周期表中氧元素的信息示意图，下列有关氧的说法错误的是（ ）
A．氧是地壳中含量最高的非金属元素
B．氧原子的相对原子质量为16.00
C．氧原子的质子数为8
D．氧气在空气中所占的质量比约为21%
【解答】解：A．地壳中各元素含量由高到低的排列顺序为氧、硅、铝、铁、钙等，氧元素是地壳中含量最高的非金属元素，故正确；
B．根据元素周期表中氧元素的相关信息可知：氧的相对原子质量是16.00；故正确；
C．根据元素周期表中氧元素的相关信息可知：氧的核内质子数是8；故正确；
D．空气中的氧气的体积分数约为21%，而不是质量分数，故错误。
故选：D。【版权所有：21教育】
【答案】D
易错点5、误认为催化剂只能加快化学反应的速度
下面关于催化剂的说法正确的是（ ）
A．催化剂在化学反应前后质量和性质均不改变
B．催化剂只能加快化学反应的速度
C．催化剂在化学反应中起催化作用
D．催化剂可以增加生成物的质量
【解答】解：A、催化剂在化学反应前后质量和化学性质（而不是性质）均不改变，故选项说法错误。
B、催化剂能改变其他物质的化学反应速率，催化剂能加快化学反应速率，也可减慢某些化学反应的速率，故选项说法错误。
C、催化剂在化学反应中起催化作用，故选项说法正确。
D、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。
故选：C。
【答案】C
1．（2022秋 綦江区期末）空气炸锅的工作原理是让高温空气吹烤食物，达到煎炸效果。高温空气中含量最多的是（ ）
A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳
【解答】解：高温空气和普通空气中各成分的含量一致。
A、高温空气中氧气大约占空气体积的21%，不是含量最多；故选项错误；
B、高温空气中氮气大约占空气体积的78%，化学性质不活泼；故选项正确；
C、高温空气中稀有气体大约占空气体积的0.94%，不是含量最多；故选项错误；
D、高温空气中二氧化碳大约占空气体积的0.03%，含量较少；故选项错误。
故选：B。
2．（2022秋 商河县期末）用如图装置测定空气中氧气的含量：点燃燃烧匙内的红磷（足量），立即伸入集气瓶中并塞紧瓶塞；待燃烧停止并冷却至室温，打开止水夹，发现烧杯内的水被吸入集气瓶中，吸入水的体积约为集气瓶总容积的。下列关于该实验的说法中，错误的是（ ）
A．说明氧气约占空气总体积的
B．用木炭代替红磷实验，也能得到相同结论
C．实验前，应检验装置的气密性
D．反应后集气瓶内剩余气体难溶于水
【解答】解：A、冷却至室温，打开止水夹，发现烧杯内的水被吸入集气瓶中，吸入水的体积约为集气瓶总容积的，说明氧气约占空气总体积的，故选项说法正确。
B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去氧气，但增加了新的气体，没有形成压强差，不能用来测定空气中氧气含量，故选项说法错误。
C、实验前，应检验装置的气密性，以防止装置漏气影响实验结果，该选项说法正确。
D、打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶，且进入的水约占集气瓶水面以上容积的五分之一，水不再继续进入，说明剩余气体难溶于水，故选项说法正确。
故选：B。
3．（2022春 周村区期中）有人患咽喉炎或鼻炎，医生常用“冷冻法”治疗，其冷冻剂是下列物质中的（ ）
A．液态氧气 B．液态空气 C．液化石油气 D．液态氮气
【解答】解：这与氮气的沸点有关，沸点越低，同样质量汽化时吸热也就越多，冷冻效果也就越好！
氮气的沸点低，同样质量汽化时吸热也就越多，冷冻效果也就越好，所以一般采用液态氮气。而液化石油气具有可燃性，容易发生意外。
故选：D。
4．（2022秋 白云区期末）下列有关空气的说法错误的是（ ）
A．空气是一种宝贵的资源
B．空气中含有稀有气体
C．空气中的氧气极易溶于水
D．二氧化碳不是空气污染物
【解答】解：A、空气是重要的工业原理，是一种宝贵的资源，故选项说法正确。
B、空气中含有稀有气体，约占总体积的0.94%，故选项说法正确。
C、空气中的氧气不易溶于水，故选项说法错误。
D、二氧化碳排排放过多会产生温室效应，但现阶段不把二氧化碳作为空气的污染气体，二氧化碳不是空气污染物，故选项说法正确。
故选：C。
5．（2022秋 德州期末）下列有关空气及其成分的说法正确的是（ ）
A．按质量分数计算，空气中氧气约占21%
B．大气污染物主要有SO2、NO2、CO2
C．硫在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰
D．铁丝在空气中和氧气中燃烧均生成黑色的四氧化三铁
【解答】解：A、按体积分数计算，空气中氧气约占21%，故选项说法错误。
B、大气污染物主要有SO2、NO2、CO，CO2不属于空气污染物，故选项说法错误。
C、硫在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰，故选项说法正确。
D、铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁，故选项说法错误。
故选：C。
6．（2022秋 平遥县期末）同学归纳出氧气的主要用途有：＜1＞急救病人，为飞行员、登山运动员、潜水员提供呼吸所需的氧气＜2＞在钢铁冶炼中，进行富氧鼓风提高炉温，加速冶炼过程，提高钢铁的质量和产量＜3＞化学工业上主要用于制取蒸馏水＜4＞使乙炔燃烧产生高温的氧炔焰，用于焊接或切割金属＜5＞在工业生产和科学实验中常用作氧化剂＜6＞液氧用于火箭发动机，促使燃料迅速燃烧，产生高能推动火箭前进。你认为其中不正确的是（ ）
A．＜1＞＜3＞＜5＞ B．＜2＞＜4＞＜6＞ C．仅有＜3＞ D．仅有＜5＞
【解答】解：＜1＞氧气能供给呼吸，可用于急救病人，可为飞行员、登山运动员、潜水员提供呼吸所需的氧气，故说法正确。
＜2＞冶炼钢铁需要高温，氧气能支持燃烧，增大氧气通入量可以使燃料充分燃烧，提高高炉温度，则在钢铁冶炼中，进行富氧鼓风提高炉温，加速冶炼过程，可以提高钢铁的质量和产量，故说法正确。
＜3＞化学工业上通过蒸发海水得到蒸馏水，化学工业上不是利用氧气用于制取蒸馏水，故选项错误。
＜4＞氧气能支持燃烧，则氧气能使乙炔燃烧产生高温的氧炔焰，用于焊接或切割金属，故说法正确。
＜5＞在工业生产和科学实验中常用作氧化剂，故说法正确。
＜6＞氧气能支持燃烧，液氧用于火箭发动机，促使燃料迅速燃烧，产生高能推动火箭前进，故说法正确。
则不正确的是＜3＞。
故选：C。
7．（2022秋 镇江月考）取m克高锰酸钾、m克氯酸钾分别加热，实验测得加热温度与产生氧气的关系如图。下列分析不正确的是（ ）
A．热稳定性：高锰酸钾＜氯酸钾
B．0﹣T1时没有氧气产生的原因是没有达到高锰酸钾受热分解的温度
C．a点剩余固体物质的种类和b点一样多
D．氯酸钾中氧元素的含量（氧元素质量与物质质量之比）一定比高锰酸钾中氧元素含量低
【解答】解：A、由图中信息可知，氯酸钾分解时所需温度高于高锰酸钾的分解温度，所以热稳定性：高锰酸钾＜氯酸钾，故选项分析正确。
B、由图中信息可知，0 T1时温度较低，此时没有氧气产生的原因是没有达到高锰酸钾受热分解的温度，故选项分析正确。
C、由图中信息可知，a点时高锰酸钾完全分解，由高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气可知，此时剩余固体物质是锰酸钾和二氧化锰，而b点时氯酸钾完全反应，此时的剩余固体是氯化钾，所以a点剩余固体物质的种类比b点多，故选项分析不正确。
D、氯酸钾中氧元素的含量为×100%≈39.2%，高锰酸钾中氧元素含量为×100%≈40.5%，所以氯酸钾中氧元素的含量（氧元素质量与物质质量之比）一定比高锰酸钾中氧元素含量低，故选项分析正确。
故选：C。
8．（2022秋 江阴市校级月考）下列变化中：①木炭在氧气中燃烧；②硫在氧气中燃烧；③红磷在氧气中燃烧；④铁丝在氧气中燃烧。其中发出蓝紫色火焰的是 （填编号，下同）；生成大量白烟的是 ；生成黑色固体的是 。
【解答】解：木炭在氧气中燃烧发出白光，放出大量的热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体；硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出大量的热，生成一种有刺激性气味的气体；红磷燃烧发出黄色火焰，产生大量白烟，放出热量；铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体。
故答案为：②；③；④。
9．（2022秋 卧龙区校级期末）现有①空气②冰水混合物③牛奶④铁粉⑤实验室制取氧气时，氯酸钾充分反应后的剩余固体⑥四氧化三铁⑦液态氧。这几种物质中属于混合物的是 ；属于单质的是 ；属于氧化物的是 。（填序号）
【解答】解：①空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，属于混合物；
②冰水混合物是由水构成，水是由氢氧两种元素组成的化合物，也是氧化物；
③牛奶中含有油脂、蛋白质等多种物质，属于混合物；
④铁粉只含一种元素，是铁元素组成的单质；
⑤实验室制取氧气时，氯酸钾充分反应后的剩余固体是氯化钾和催化剂二氧化锰，属于混合物；
⑥四氧化三铁是由铁、氧两种元素组成的纯净物，是化合物还是氧化物；
⑦液态氧是氧元素组成的单质；
因此属于混合物的是①③⑤；属于单质的是④⑦；属于氧化物的是②⑥；
故答案为：①③⑤；④⑦；②⑥。
10．2021年5月15日，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器成功着陆火星，发现火星上温度极低，常年在﹣5℃～﹣90℃之间，火星大气中主要含有二氧化碳（体积分数约为95%），其余为少量的氮气、氩气等。
（1）火星大气属于 （填“混合物”或“纯净物”）。
（2）请根据火星大气的成分分析，下列说法正确的是 （填字母标号）。
A.火星环境适宜人类生存
B.火星大气中氮气的体积分数大于地球空气中氮气的体积分数
C.火星大气中没有稀有气体，地球空气中有
D.可用澄清石灰水鉴别火星大气和地球空气
（3）在我们的生活中，饼干放在空气中一段时间会变软，是因为空气中含有 ；食物放置一段时间易变质，是因为空气中含有 。
【解答】解：（1）火星大气中主要含有二氧化碳（体积分数约为95%），其余为少量的氮气、氩气等，故火星大气属于混合物。
（2）A.火星上没有氧气，故火星环境不适宜人类生存，故A错误；
B.火星大气中氮气的体积分数小于5%，地球空气中氮气的体积分数为78%，火星大气中氮气的体积分数小于地球空气中氮气的体积分数，故B错误；
C.火星大气中含氩气，氩气属于稀有气体，故C错误；
D.火星大气中含二氧化碳95%，可用澄清石灰水鉴别火星大气和地球空气，石灰水变浑浊的是火星大气，不变浑浊的是空气，故D正确。
故选。
（3）饼干放在空气中一段时间会变软，是因为空气中含有水蒸气；食物放置一段时间易变质，是因为空气中含有氧气。【来源：21·世纪·教育·网】
故答案为：
（1）混合物；
（2）D；
（3）水蒸气；氧气。
11．为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：选用实际容积为40mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如图的实验装置。假设此实验能按照小华的设想正常进行，且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题：
（1）实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明 。
（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。此时观察到的现象为 。
（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。此时观察到的现象为 。
（4）若将白磷换成木炭，用酒精灯加热，充分反应直至燃烧结束，冷却后，不管使不使用弹簧夹，发现注射器的活塞不变化。原因是 。
（5）若按小华的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败。例如 。
【解答】解：（1）此时活塞恢复至原来位置，说明此时压强恢复至初始压强，没有发生泄漏，证明装置气密性良好；
故答案为：装置气密性良好。
（2）弹簧夹加紧，试管内部容积为40mL，氧气约占五分之一，所以此时消耗氧气体积＝40mL×＝8mL，所以打开弹簧夹后，活塞向左移动，推入8mL气体即可，所以活塞停在12mL处；
故答案为：活塞向左移动，直至到12mL处停止。
（3）弹簧夹打开，此时全部容积为60mL，此时氧气体积＝60mL×＝12mL，因此活塞向左移动，直至达到8mL处，正好氧气全部消耗完毕；
故答案为：活塞向左移动，直至8mL处停止。
（4）木炭和氧气反应后生成二氧化碳，反应前后的气体体积没有变化，压强不变，不会引起活塞移动；
故答案为：反应前后气体体积不变，压强不变，活塞不变化。
（5）白磷着火点低，所以容易自然，不利于反应进行，另外白磷燃烧放出大量的热，造成内部压强压强增大，橡胶塞容易被弹出；
故答案为：白磷会发生自燃（或橡胶塞被弹出）。
12．为了帮助同学们更好的理解空气中氧气含量测定的实验原理，老师利用传感器技术实时测定了实验装置（如图1）内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化趋势如图2所示。
（1）Y曲线表示的是 （填“温度”或“氧气的浓度”）。
（2）从图中哪里可以看出降至室温时打开的旋塞？
（3）从图中哪里可以看出集气瓶中的氧气并没有消耗到0？
【解答】：（1）其中Y曲线表示的是氧气浓度，这是因为始终反应进行，氧气的浓度不断减小。故填：氧气的浓度；
（2）根据图示中装置内的压强变化可知，G点开始温度恒定，D点的横坐标在G点之后，由此可知，降至室温时打开的旋塞；故填：G点开始温度恒定，D点的横坐标在G点之后；
（3）由图示可知，Y曲线后部分纵坐标值增大，可以看出集气瓶中的氧气并没有消耗到0；故填：Y曲线后部分纵坐标值增大。
13．利用如图装置测定空气中氧气含量。
已知：Y型管体积（已去除胶塞占的体积）为a mL，注射器中水的体积为b mL。
实验步骤：检查气密性；用酒精灯加热红磷至燃烧；反应结束并冷却后，读取注射器中水体积为c mL。
（1）实验中红磷和水要足量，目的是 。
（2）根据实验数据，求算空气中氧气体积分数的计算式为 。
【解答】解：（1）实验中红磷和水要足量，以确保Y型管中的氧气完全反应，同时有足够的水进入Y型管，从而保证准确测定空气中氧气含量。
故填：保证准确测定空气中氧气含量。
（2）根据实验数据，空气中氧气体积分数的计算式为：×100%。
故填：×100%。
14．（2022秋 黔东南州月考）小江同学从与医生的交谈中获悉：成年人每分钟大约需要吸入8L氧气。问成年人每分钟大致需要空气多少升？在标准状况下，8L氧气的质量是多少克？所需空气的质量为多少克？（氧气的密度＝1.429g/L，空气的密度＝1.293g/L）。
【解答】解：空气按体积分数计算，氮气约占 、氧气约占 ．由题意知：空气的体积：8L÷＝40L；根据密度公式，标准状况时8升氧气的质量是：8L×1.429g/L＝11.432g。40L空气的质量是：40L×1.293g/L＝51.72g
故答案为：40L；11.432g。51.72g。
15．实验室用高锰酸钾来制取氧气。经探究，生成氧气的质量约是高锰酸钾质量的。
（1）现有高锰酸钾16g，大约能生成氧气的质量是多少？
（2）这些氧气若装在容积为125mL的集气瓶中，最多装几瓶？（氧气在该条件下的密度为1.429g/L）
（3）小明同学从与医生的交谈中获悉：正常人每分钟约呼吸30次，每次约吸入0.4L空气。请问一个人一天吸入人体内的氧气约为多少升？（计算结果取整数）
【解答】解：（1）由题意可知生成氧气的质量约是高锰酸钾质量的，所以，生成氧气的质量：16g×＝1.6g；21*cnjy*com
（2）由公式m＝ρv的推导公式v＝，可求出氧气的体积。
氧气的体积：≈1.12L．最多装瓶数：1.12L×1000÷125mL＝9瓶；
（3）一个人一天吸入人体内的氧气：24小时×60分钟×30次×0.4L×20%＝3456L
故答案为：（1）1.6g；（2）9瓶；（3）3456L。
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