专题02 我们的周围空气（考点解读）
纯净物和混合物的考查以选择题和填空题主主，对空气中氧气成分的探究考查形式较为灵活，各种题型都有可能；结合生活中的常见物质进行考查；气体的实验室制备一直是中考的指点，以实验题为主。
考点1 空气的成分及污染与防治
一、空气的成分和用途
空气的成分 体积分数 主要用途
氮气 约占78% ①惰性保护气（化性不活泼）②重要原料（硝酸、化肥）③液氮冷冻
氧气 约占21% ①供呼吸 （如潜水、医疗急救）②支持燃烧（如燃料燃烧、炼钢、气焊）
稀有气体 约占0.94% ①保护气②电光源（通电发不同颜色的光）③激光技术
二氧化碳 约占0.03% ①植物光合作用的原料，可用作气体肥料②制作汽水③干冰可用作制冷剂，用于人工降雨等
其他气体和杂质 约占0.03% ————
二、空气的污染与防治
实验突破 测定空气中氧气的含量
实验内容（红磷燃烧法）
实验原理 红磷燃烧消耗密闭容器中的氧气，生成固体，使密闭容器内压强减少，在外界大气压的作用下，水倒吸入密闭容器中，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积
化学方程式 4P + 5O2 点燃 2P2O5
实验装置
实验步骤 ①连接装置，并检查装置的气密性。 ②在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份。 ③用弹簧夹夹紧胶皮管。 ④点燃燃烧匙内过量的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察红磷燃烧的现象。 ⑤待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，观察实验现象
实验现象 ①红磷燃烧，产生大量的白烟。 ②装置冷却后，打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶中的体积约占集气瓶内原空气体积的五分之一
实验结论 ①氧气约占空气总体积的五分之一。 ②空气是一种混合物。 ③氮气不燃烧也不支持燃烧，难溶于水
实验误差分析
误差 原因分析
测量结果偏低 红磷的量不足，氧气未能耗尽
集气瓶未冷却到室温就打开弹簧夹，导致进入集气瓶中水的体积偏小
燃烧至一定程度时，集气瓶内氧气浓度较低，红磷不能继续燃烧，氧气未消耗完
测量结果偏高 未夹紧弹簧夹，红磷燃烧时集气瓶内气体受热膨胀，从导管逸出
燃烧匙伸入过慢，使装置内的气体受热飘逸出，导致进入瓶中水的体积偏大
实验探究
探究
①能否用铁、铝代替红磷？不能 原因：铁、铝不能在空气中燃烧
②能否用碳、硫代替红磷？不能 原因：产物是气体，不能产生压强差
考点2 氧气的性质与用途
氧气的物理性质
通常情况下，氧气是一种无色、无味的气体。
不易溶于水
比空气略重，液氧是淡蓝色的。
氧气的化学性质
是一种化学性质比较活泼的气体，能与许多物质发生化学反应，在反应中提供氧，具有氧化性，是常用的氧化剂特有的性质：支持燃烧，供给呼吸
三、氧气与下列物质反应现象
物质 现象
碳 ①在空气中保持红热； ②在氧气中剧烈燃烧，发出白光，放热，产生使澄清石灰水变浑浊的气体C + O2 点燃 CO2
磷 剧烈燃烧，黄色火焰，放热，产生大量白烟4P + 5O2 点燃 2P2O5
硫 ①在空气中发出微弱的淡蓝色火焰， ②而在氧气中剧烈燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放热，产生有刺激性气味的气体。S + O2 点燃 SO2
镁/铝 发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体2Mg+O2 点燃2MgO 4Al + 3O2 点燃 2Al2O3
铁 剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体(Fe3O4) 3Fe+2O2点燃Fe3O4
石蜡 在氧气中燃烧发出白光，瓶壁上有雾生成，产生使澄清石灰水变浑浊的气体
H2和O2的现象是：发出淡蓝色的火焰。
CO和O2的现象是：发出蓝色的火焰。
CH4和O2的现象是：发出明亮的蓝色火焰。
*铁燃烧要在集气瓶底部放少量水或细砂的目的：防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底
*铁、铝在空气中不可燃烧。
物质燃烧现象描述：先描述光或火焰，再描述放热，最后描述生成物颜色状态(不可说生成物名称)
考点3 氧气的实验室制法
一、实验内容
（1）实验室制氧气原理 2H2O2 MnO2 2H2O + O2↑
2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑
2KClO3 M△nO22KCl+3O2↑
（2）气体制取与收集装置的选择
发生装置：反应物状态和反应条件（可分为固固加热型、固液不加热型 ）
收集装置：根据物质的密度、溶解性（向上排空气法、排水法）
（3）制取氧气的操作步骤和注意点（以高锰酸钾制取氧气并用排水法收集为例）
a、步骤：连—查—装—定—点—收—离—熄
b、注意点
①试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流引起试管破裂
②药品平铺在试管的底部：均匀受热
③铁夹夹在离管口约1/3处
④导管应稍露出橡皮塞：便于气体排出
⑤试管口应放一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导管
⑥排水法收集时，待气泡均匀连续冒出时再收集（刚开始排出的是试管中的空气）
⑦实验结束时，先移导管再熄灭酒精灯：防止水倒吸引起试管破裂
⑧用排空气法收集气体时，导管伸到集气瓶底部
氧气的验满：用带火星的木条放在集气瓶口
检验：用带火星的木条伸入集气瓶内
（5）催化剂（触媒）：在化学反应中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质。（一变两不变）催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
1．（2022 阜新）通过实验测定，空气的成分按体积计，约占78%的是（ ）
A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体
【答案】B
【解答】解：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%。
故选：B。
2．（2022 锦州）下列物质中属于纯净物的是（ ）
A．空气 B．生铁 C．赤铁矿石 D．冰水共存物
【答案】D
【解答】解：A、空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，属于混合物，故选项错误。
B、生铁的主要成分是铁，含有碳等杂质，属于混合物，故选项错误。
C、赤铁矿石的主要成分是氧化铁，含有杂质，属于混合物，故选项错误。
D、冰是固态的水，冰水共存物中只含有水一种物质，属于纯净物，故选项正确。
故选：D。
3．（2022 青岛）下列是四种物质的微观构成示意图（“〇”“●”分别表示不同元素的原子），其中表示混合物的是（ ）
A．B． C．D．
【答案】A
【解答】解：A、图中三个分子构成不同，为两种不同种物质的分子，两种分子均由同种原子构成，均为单质的分子；该图所示物质为两种不同的单质组成的混合物，故选项正确。
B、图中三个分子构成相同，为同种物质的分子，该图所表示物质为纯净物；该分子由两种不同的原子构成，图所示物质为化合物，故选项错误。
C、图中三个分子构成相同，为同种物质的分子，该图所示物质为纯净物；且该分子是由同种原子构成的，图所示物质为单质，故选项错误。
D、图中三个分子构成相同，为同种物质的分子，该图所表示物质为纯净物；该分子由两种不同的原子构成，图所示物质为化合物，故选项错误。
故选：A。
4．（2022 济南）树立环保意识，践行环境友好生活方式。下列做法中，不利于环境保护的是（ ）
A．植树造林扩大绿化面积 B．减少自驾燃油汽车出行
C．开发利用氢能等新能源 D．进一步扩大燃煤发电
【答案】D
【解答】解：A、植树造林扩大绿化面积，可维持生态系统，改善人们的生活居住环境等，有利于环境保护，故选项错误。
B、减少自驾燃油汽车出行，能减少空气污染，有利于环境保护，故选项错误。
C、开发利用氢能等新能源，能减少空气污染，有利于环境保护，故选项错误。
D、进一步扩大燃煤发电，煤燃烧会产生大量的空气污染物，不利于环境保护，故选项正确。
故选：D。
5．（2022 金昌）小亮同学设计了如图所示的装置测定空气中氧气的含量。下列关于该实验的说法错误的是（ ）
A．该实验利用了铜丝的导热性
B．红磷燃烧结束后，待装置恢复至室温时再读数
C．实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度1处
D．实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度4处
【答案】D
【解答】解：A、金属铜具有导热性，加热铜丝，用来引燃红磷，故A正确；
B、红磷燃烧结束后，待装置恢复至室温时再读数，故B正确；
C、氧气约占空气总体积的五分之一，实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度1处，故C正确；
D、由C项分析可知，实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度1处，故D错误；
故选：D。
6．（2022 牡丹江）臭氧（O3）能吸收大部分紫外线，保护地球生物。臭氧属于（ ）
A．纯净物 B．混合物 C．氧气 D．稀有气体
【答案】A
【解答】解：A、臭氧中只含有臭氧一种物质，属于纯净物，故选项正确。
B、臭氧中只含有臭氧一种物质，属于纯净物，故选项错误。
C、臭氧与氧气不是同一种物质，故选项错误。
D、臭氧不属于稀有气体，故选项错误。
故选：A。
7．（2022 河池）人类和动物的生存需要洁净的空气，下列气体中会污染空气的是（ ）
A．氧气 B．一氧化碳 C．氮气 D．稀有气体
【答案】B
【解答】解：A、氧气是空气的主要成分之一，不是空气污染物，不会污染空气，故选项错误。
B、一氧化碳是一种有毒气体，属于空气污染物，会污染空气，故选项正确。
C、氮气是空气的主要成分之一，不是空气污染物，不会污染空气，故选项错误。
D、稀有气体是空气的成分之一，不是空气污染物，不会污染空气，故选项错误。
故选：B。
8．（2022 黑龙江）空气中氮气的体积分数约为（ ）
A．21% B．20% C．78% D．90%
【答案】C
【解答】解：空气的成分按体积计算，大约是：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%；故空气中氮气的体积分数约为78%。
故选：C。
9．（2022 宜昌）下列各图中●和〇表示不同元素的原子，其中不能表示纯净物的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】B
【解答】解：A、图示中只有一种分子，因此该物质是纯净物，故A不合题意；
B、图中中有两种结构不同的分子，因此该物质属于混合物，故B符合题意；
C、图示中只有一种分子，因此该物质是纯净物，故C不合题意；
D、图示中只有一种原子，因此该物质是纯净物，故D不合题意；
故选：B。
10．（2021 金昌）2021年3月，我省很多地区PM2.5超标，给我们的日常生活带来严重影响。下列措施对PM2.5的治理不能起到积极作用的是（ ）
A．大力植树造林
B．焚烧农作物秸秆
C．用清洁能源代替化石燃料
D．大力开发新能源
【答案】B
【解答】解：A、大力植树造林能减少沙尘暴天气的发生，能减少空气中悬浮颗粒物，能对PM2.5的治理起作用。故A不符合题意；
B、焚烧农作物秸秆，会产生大量的烟尘，对PM2.5的治理不能起到积极作用。故B符合题意；
C、用清洁能源代替化石燃料，能减少烟尘的排放，能对PM2.5的治理起作用。故C不符合题意；
D、大力开发新能源，能减少烟尘的排放，能对PM2.5的治理起作用。故D不符合题意。
故选：B。
11．（2021 常州）下列属于空气质量报告中需要监测的污染物是（ ）
A．氧气 B．氯气 C．水蒸气 D．二氧化硫
【答案】D
【解答】解：A、氧气是空气的成分，不需要监测；故选项错误；
B、氯气很少排放到空气中，不属于空气质量报告中需要监测的污染物；故选项错误；
C、水蒸气是空气的成分，不需要监测；故选项错误；
D、有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧等气体；二氧化硫属于空气质量报告中需要监测的污染物；故选项正确；
故选：D。
12．（2021 阜新）用如图装置进行实验，实验结束后，瓶内剩下的气体主要是（ ）
A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳
【答案】A
【解答】解：用燃烧法测定空气中氧气含量，红磷本身是固体，能在空气中燃烧，消耗了装置中的氧气，生成五氧化二磷固体，没有生成新的气体，实验结束后，瓶内剩下的气体主要是空气中的氮气。
故选：A。
13．（2021 桂林）下列空气成分中能供给呼吸的是（ ）
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体
【答案】B
【解答】解：A、氮气不能供给呼吸，故选项错误。
B、氧气能供给呼吸，是能供给呼吸的气体，故选项正确。
C、二氧化碳不能供给呼吸，故选项错误。
D、稀有气体不能供给呼吸，故选项错误。
故选：B。
14．（2022 邵阳）下列物质，在空气中加热只能发生红热现象，不能燃烧；但在氧气中点燃能剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体的是（ ）
A．红磷 B．铁丝 C．木炭 D．硫
【答案】B
【解答】解：A、红磷在空气中能燃烧，产生大量的白烟，生成一种白色固体，故选项错误。
B、铁丝在空气中加热只能发生红热现象，不能燃烧；但在氧气中点燃能剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，故选项正确。
C、木炭在空气中能燃烧，在氧气中点燃发出白光，生成一种无色、无味的气体，故选项错误。
D、硫在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰；在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项错误。
故选：B。
15．（2021 永州）某同学做氧气的性质实验，如图为木炭在氧气中燃烧的实验示意图。
实验步骤：
①用排水法收集好一瓶氧气。
②……
③用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，插入到盛满氧气的集气瓶中，燃烧停止后，取出坩埚钳。
④向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡。
根据实验操作，通过分析，回答下列问题：
（1）步骤②具体操作为 。
（2）步骤③操作中，最好是将烧红的木炭由瓶口缓慢插入到盛满氧气的集气瓶中，这一实验操作的主要目的是 。
（3）步骤④操作中，可观察到澄清石灰水变浑浊，其发生反应的化学方程式为 。
（4）酒精（化学式C2H5OH）和木炭都是常用的燃料，若取相同质量的C2H5OH和C在氧气中完全燃烧，两者中消耗O2的质量较少的是 （填“C2H5OH”或“C”）。
【解答】解：（1）步骤②具体操作为 在水下盖上玻璃片，移出水面，正放实验台上；
（2）将烧红的木炭伸入集气瓶中时，应缓慢伸入，可以使木炭与氧气充分反应，效果更好。
（3）由于木炭在氧气中燃烧生成了二氧化碳。二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为：CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；
（4）乙醇和氧气在点燃的条件下生成水和二氧化碳，化学方程式为：C2H5OH+3O22CO2+3H2O；则每46份质量乙醇和96份质量氧气恰好完全反应生成水和二氧化碳，木炭燃烧生成二氧化碳，化学方程式为：C+O2CO2
则12份质量碳于32份氧气恰好完全反应，则取相同质量的C2H5OH和C在氧气中完全燃烧，两者中消耗O2的质量较少的是C2H5OH；
故答案为：
（1）在水下盖上玻璃片，移出水面，正放实验台上；
（2）使木炭与氧气充分反应；
（3）CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；
（4）C2H5OH；
16．（2022 湖北）人类生存离不开空气，其中能供给呼吸和支持燃烧的气体是（ ）
A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳
【答案】B
【解答】解：A、氮气不能供给呼吸和支持燃烧，故选项错误。
B、氧气能供给呼吸和支持燃烧，故选项正确。
C、稀有气体不能供给呼吸和支持燃烧，故选项错误。
D、二氧化碳不能供给呼吸和支持燃烧，故选项错误。
故选：B。
17．（2022 北京）下列不属于氧气用途的是（ ）
A．气焊 B．食品防腐 C．供给呼吸 D．医疗急救
【答案】B
【解答】解：A、氧气能支持燃烧，可用于气焊，属于氧气用途，故选项错误。
B、氧气的化学性质比较活泼，利于微生物和细菌的繁殖，不能食品防腐，不属于氧气用途，故选项正确。
C、氧气能供给呼吸，属于氧气用途，故选项错误。
D、氧气能供给呼吸，可用于医疗急救，属于氧气用途，故选项错误。
故选：B。
18．（2022 宜昌）医疗急救常用到的气体是（ ）
A．氮气 B．氧气 C．空气 D．二氧化碳
【答案】B
【解答】解：氧气能供给呼吸，医疗急救常用到的气体是氧气。
故选：B。
19．（2022 娄底）下列有关实验现象的描述，正确的是（ ）
A．硫在氧气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成无色无味的气体
B．镁在空气中燃烧，产生苍白色火焰，生成白色烟雾
C．红磷在空气中燃烧，发出红色的火焰，产生大量白色烟雾
D．细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
【答案】D
【解答】解：A、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项说法错误。
B、镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光，产生大量的白烟，而不是生成白色烟雾，故选项说法错误。
C、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。
D、细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体，故选项说法正确。
故选：D。
20．（2022 长沙）2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。航天员在空间站工作生活了183天，在空间站的生活离不开氧气。下列有关氧气的说法正确的是（ ）
A．氧气的化学性质很不活泼
B．氧气极易溶于水
C．空气中含量最多的气体是氧气
D．氧气能供给呼吸
【答案】D
【解答】解：A、氧气的化学性质比较活泼，能跟许多物质发生反应，故A错误；
B、氧气不易溶于水，故B错误；
C、空气中含量最多的气体是氮气，故C错误；
D、氧气能供给呼吸，支持燃烧，故D正确。
故选：D。
21．（2021 阜新）如图是铁丝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．点燃系在细铁丝下端的火柴，立即插入盛有氧气的集气瓶中
B．观察到铁丝剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体
C．该反应的化学方程式为3Fe+2O2═Fe3O4
D．集气瓶底部的水不能用少量细沙代替
【答案】B
【解答】解：A、点燃系在细铁丝下端的火柴，待火柴快燃尽时再插入盛有氧气的集气瓶中，故A叙述不正确；
B、观察到铁丝剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体，故B叙述正确；
C、该反应的化学方程式为：3Fe+2O2Fe3O4，故C叙述不正确；
D、集气瓶底部的水能用少量细沙代替，能防止溅落的熔化物炸裂瓶底，故D叙述不正确。
故选：B。
22．（2022 宜宾）实验室用高锰酸钾制取氧气的过程中，不需要使用的仪器是（ ）
A．漏斗 B．酒精灯C．大试管 D．集气瓶
【答案】A
【解答】解：实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中，酒精灯用于加热药品，试管用于盛装高锰酸钾，集气瓶用于收集氧气，不需要漏斗，故选：A。
23．（2022 青海）下列反应的化学方程式属于分解反应的是（ ）
A．3Fe+2O2Fe3O4
B．NaCl+AgNO3═AgCl↓+NaNO3
C．2KClO32KCl+3O2↑
D．C+2CuO2Cu+CO2↑
【答案】C
【解答】解：A、该反应是由两种物质反应生成另一种新物质，属于化合反应，不合题意；
B、该反应是由两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物的反应，属于复分解反应，不合题意；
C、该反应是由一种物质生成两种新物质，属于分解反应，符合题意；
D、该反应是由一种单质与一种化合物反应生成另一种单质与另一种化合物的反应，属于置换反应，不合题意。
故选：C。
24．（2022 河南）现有下列反应：①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；②2KClO32KCl+3O2↑；③2NH4NO34H2O+2N2↑+O2↑。其中适用于实验室制取氧气的是（ ）
A．①② B．②③ C．①③ D．①②③
【答案】A
【解答】解：①高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾和二氧化锰两种固体，同时生成氧气，适用于实验室制取氧气；②氯酸钾在二氧化锰的催化作用下、加热分解为氯化钾固体和氧气，适用于实验室制取氧气；③硝酸铵在加热的条件下分解生成水，氮气和氧气，得到气体是氮气和氧气的混合物，不适用于实验室制取氧气。
故选：A。
25．（2022 临沂）下列化学反应中，属于分解反应的是（ ）
A．Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O
B．2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
C．CaO+H2O═Ca（OH）2
D．Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
【答案】B
【解答】解：A、该反应的反应物是两种物质，不属于分解反应，不合题意；
B、该反应是由一种物质生成三种新物质，属于分解反应，符合题意；
C、该反应是由两种物质反应生成另一种新物质，属于化合反应，不合题意；
D、该反应的反应物是两种物质，不属于分解反应，不合题意；
故选：B。
26．（2022 呼和浩特）气体的制取和性质是初中化学核心知识之一。结合以下常用实验装置回答相关问题。
（1）仪器①的名称是 。
（2）实验室用高锰酸钾制氧气应选用的发生装置是 （填字母），反应的化学方程式为 。
（3）若用装置G收集氧气，验满的操作为 。
【解答】解：（1）由图可知，仪器①的名称为长颈漏斗；
（2）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，又由于加热固体时，试管口应略向下倾斜，则发生装置应选A；反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
（3）由于氧气密度比空气略大，则应选用向上排空气法收集，即氧气应从a口通入，又由于氧气能使带火星的木条复燃，则氧气验满的方法为将带火星的木条放在b口，若木条复燃，则说明已收集满。
故答案为：（1）长颈漏斗；
（2）A；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
（3）将带火星的木条放在b口，若木条复燃，则说明已收集满。
27．（2022 上海）催化剂可显著提高反应效率，二氧化锰是常见的催化剂。
（1）实验室用H2O2溶液制取氧气，常用MnO2作催化剂反应的化学方程式是 ；用排水法收集氧气，是因为氧气 （选填“易“或“不易“）溶于水；将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中，现象是 。
（2）FeCl3对H2O2分解也有催化作用。为比较MnO2和FeCl3对H2O2分解快慢的不同影响，用如图装置进行实验；启动传感器，注入H2O2溶液。氧气体积分数随时间变化情况如下：
i初始时氧气的体积分数不为0，原因是 ；
ⅱ写出使H2O2分解较快的催化剂及判断依据： ；
ⅲ用5%H2O2溶液制取氧气，若采用如图所示装置进行实验，上述两种催化剂中较为合适的是 。
【解答】解：（1）实验室用H2O2溶液制取氧气的原理是：H2O2溶液在二氧化锰的催化下反应生成水和氧气，该反应的方程式为：2H2O22H2O+O2↑；由于氧气不易溶于水故可以采用排水法收集；氧气具有助燃性，所以将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中，现象是 带火星木条复燃。故答案为：2H2O22H2O+O2↑；不易；带火星木条复燃；
（2）ⅰ由于装置中空气含有氧气，所以初始时氧气的体积分数不为0。故答案为：装置中含有空气，空气中约含21%氧气；
ⅱ根据比较MnO2和FeCl3对H2O2分解快慢的曲线图，可知当氧气体积分数都达到32%时，MnO2用的时间为9s，FeCl3的时间大于60s；所以使H2O2分解较快的催化剂是MnO2，原因是MnO2作催化剂时，产生等量氧气所需的时间比FeCl3更短。故答案为：MnO2；因为MnO2作催化剂时，产生等量氧气所需的时间比FeCl3更短；
ⅲ如图所示装置不能控制反应的速度，根据之前分析MnO2比FeCl3对H2O2分解速度更快，选择FeCl3可以使H2O2分解反应速度适中得到平稳的氧气流。故答案为：FeCl3。
28．（2022 淮安）根据如图所示气体制取装置，回答下列问题：
（1）组装A时，依据酒精灯 （填“外焰”或“内焰”）的高度调节试管位置。
（2）实验室用双氧水和二氧化锰制备氧气，应选择的发生装置是 （填序号），该反应的化学方程式是 。
（3）通常情况下，二氧化碳能溶于水。实验室若采用排水法收集二氧化碳气体，为减少其损耗，应选择的装置是 （填序号）。
【解答】解：（1）组装A时，依据酒精灯外焰的高度调节试管位置，因为加热时要用酒精灯的外焰进行加热，外焰的温度最高；
（2）实验室用双氧水和二氧化锰制备氧气，反应物为固体和液体，实验过程中不需要加热，所以应该选用固液不加热型发生装置，应选B，化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑；
（3）因为二氧化碳能溶于水，在用排水法收集二氧化碳时，应该尽量减少二氧化碳与水接触，故应选择装置D。
故答案为：（1）外焰；
（2）B；2H2O22H2O+O2↑；
（3）D。
29．（2022 锦州）如图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题：
（1）仪器a的名称是 。
（2）实验室用B装置制取二氧化碳时，长颈漏斗末端应伸入到液面以下，原因是 。
（3）实验室用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气，应选用装置A和 （从C～E中选填），反应的化学方程式为 ，装置A中试管口略向下倾斜的原因是 。
（4）将装置F装满水，用排水法收集氢气，气体应从 （填“m”或“n”）导管口进入。
【解答】解：（1）仪器a的名称是集气瓶，故答案为：集气瓶；
（2）实验室用B装置制取二氧化碳时，长颈漏斗末端应伸入到液面以下，形成液封，防止生成的二氧化碳气体从长颈漏斗下端管口逸出，故原因是：防止生成的二氧化碳从长颈漏斗逸出，故答案为：防止生成的二氧化碳从长颈漏斗下端管口逸出；
（3）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，制取一瓶较纯净的氧气，氧气不易溶于水，用排水法收集，故应选用装置A和E，反应的化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，装置A中试管口略向下倾斜的原因是防止冷凝水回流，使试管炸裂，故答案为：E；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；防止冷凝水回流，使试管炸裂；
（4）氢气密度比水小，将装置F装满水，用排水法收集氢气，氢气从短管进，水从长管排出，故气体应从m导管口进入，故答案为：m。
30．（2022 日照）实验室欲用H2O2溶液制备氧气，并进行铁丝在氧气里燃烧的实验。回答下列问题：
（1）若用溶质质量分数为30%的H2O2溶液和MnO2制备氧气，反应速率太快。为获得平稳的气流，下列发生装置（如图1）最合适的是 （填标号）；发生反应的化学方程式为 。
（2）已知：用H2O2制取氧气时，也可用铂丝代替MnO2作催化剂。如图2中甲装置可通过铂丝的上下移动控制反应的发生与停止，若制备过程中体系内压强过大，则安全管中的现象是 安全管内液面上升 ，此时应将铂丝抽离过氧化氢溶液，使反应停止。
（3）用图2中乙装置进行铁丝在氧气里燃烧的实验，可观察到的现象是 ；反应的化学方程式为 。
【解答】解：（1）过氧化氢制取氧气，采用固液不加热制取气体的装置，采用分液漏斗控制加入液体的量能够控制反应速率，因此选择B作为发生装置，反应的方程式为2H2O22H2O+O2↑，故答案为：B；2H2O22H2O+O2↑；
（2）装置内压强增大，安全管中的液面会上升，故答案为：安全管内液面上升；
（3）铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，产生大量热，化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4，故答案为：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，产生大量热；3Fe+2O2Fe3O4。
1专题02 我们的周围空气（考点解读）
纯净物和混合物的考查以选择题和填空题主主，对空气中氧气成分的探究考查形式较为灵活，各种题型都有可能；结合生活中的常见物质进行考查；气体的实验室制备一直是中考的指点，以实验题为主。
考点1 空气的成分及污染与防治
一、空气的成分和用途
空气的成分 体积分数 主要用途
氮气 约占78% ①惰性保护气（化性不活泼）②重要原料（硝酸、化肥）③液氮冷冻
氧气 约占21% ①供呼吸 （如潜水、医疗急救）②支持燃烧（如燃料燃烧、炼钢、气焊）
稀有气体 约占0.94% ①保护气②电光源（通电发不同颜色的光）③激光技术
二氧化碳 约占0.03% ①植物光合作用的原料，可用作气体肥料②制作汽水③干冰可用作制冷剂，用于人工降雨等
其他气体和杂质 约占0.03% ————
二、空气的污染与防治
实验突破 测定空气中氧气的含量
实验内容（红磷燃烧法）
实验原理 红磷燃烧消耗密闭容器中的氧气，生成固体，使密闭容器内压强减少，在外界大气压的作用下，水倒吸入密闭容器中，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积
化学方程式 4P + 5O2 点燃 2P2O5
实验装置
实验步骤 ①连接装置，并检查装置的气密性。 ②在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份。 ③用弹簧夹夹紧胶皮管。 ④点燃燃烧匙内过量的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察红磷燃烧的现象。 ⑤待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，观察实验现象
实验现象 ①红磷燃烧，产生大量的白烟。 ②装置冷却后，打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶中的体积约占集气瓶内原空气体积的五分之一
实验结论 ①氧气约占空气总体积的五分之一。 ②空气是一种混合物。 ③氮气不燃烧也不支持燃烧，难溶于水
实验误差分析
误差 原因分析
测量结果偏低 红磷的量不足，氧气未能耗尽
集气瓶未冷却到室温就打开弹簧夹，导致进入集气瓶中水的体积偏小
燃烧至一定程度时，集气瓶内氧气浓度较低，红磷不能继续燃烧，氧气未消耗完
测量结果偏高 未夹紧弹簧夹，红磷燃烧时集气瓶内气体受热膨胀，从导管逸出
燃烧匙伸入过慢，使装置内的气体受热飘逸出，导致进入瓶中水的体积偏大
实验探究
探究
①能否用铁、铝代替红磷？不能 原因：铁、铝不能在空气中燃烧
②能否用碳、硫代替红磷？不能 原因：产物是气体，不能产生压强差
考点2 氧气的性质与用途
氧气的物理性质
通常情况下，氧气是一种无色、无味的气体。
不易溶于水
比空气略重，液氧是淡蓝色的。
氧气的化学性质
是一种化学性质比较活泼的气体，能与许多物质发生化学反应，在反应中提供氧，具有氧化性，是常用的氧化剂特有的性质：支持燃烧，供给呼吸
三、氧气与下列物质反应现象
物质 现象
碳 ①在空气中保持红热； ②在氧气中剧烈燃烧，发出白光，放热，产生使澄清石灰水变浑浊的气体C + O2 点燃 CO2
磷 剧烈燃烧，黄色火焰，放热，产生大量白烟4P + 5O2 点燃 2P2O5
硫 ①在空气中发出微弱的淡蓝色火焰， ②而在氧气中剧烈燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放热，产生有刺激性气味的气体。S + O2 点燃 SO2
镁/铝 发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体2Mg+O2 点燃2MgO 4Al + 3O2 点燃 2Al2O3
铁 剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体(Fe3O4) 3Fe+2O2点燃Fe3O4
石蜡 在氧气中燃烧发出白光，瓶壁上有雾生成，产生使澄清石灰水变浑浊的气体
H2和O2的现象是：发出淡蓝色的火焰。
CO和O2的现象是：发出蓝色的火焰。
CH4和O2的现象是：发出明亮的蓝色火焰。
*铁燃烧要在集气瓶底部放少量水或细砂的目的：防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底
*铁、铝在空气中不可燃烧。
物质燃烧现象描述：先描述光或火焰，再描述放热，最后描述生成物颜色状态(不可说生成物名称)
考点3 氧气的实验室制法
一、实验内容
（1）实验室制氧气原理 2H2O2 MnO2 2H2O + O2↑
2KMnO4 △ K2MnO4 + MnO2 + O2↑
2KClO3 M△nO22KCl+3O2↑
（2）气体制取与收集装置的选择
发生装置：反应物状态和反应条件（可分为固固加热型、固液不加热型 ）
收集装置：根据物质的密度、溶解性（向上排空气法、排水法）
（3）制取氧气的操作步骤和注意点（以高锰酸钾制取氧气并用排水法收集为例）
a、步骤：连—查—装—定—点—收—离—熄
b、注意点
①试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流引起试管破裂
②药品平铺在试管的底部：均匀受热
③铁夹夹在离管口约1/3处
④导管应稍露出橡皮塞：便于气体排出
⑤试管口应放一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导管
⑥排水法收集时，待气泡均匀连续冒出时再收集（刚开始排出的是试管中的空气）
⑦实验结束时，先移导管再熄灭酒精灯：防止水倒吸引起试管破裂
⑧用排空气法收集气体时，导管伸到集气瓶底部
氧气的验满：用带火星的木条放在集气瓶口
检验：用带火星的木条伸入集气瓶内
（5）催化剂（触媒）：在化学反应中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质。（一变两不变）催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
1．（2022 阜新）通过实验测定，空气的成分按体积计，约占78%的是（ ）
A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体
2．（2022 锦州）下列物质中属于纯净物的是（ ）
A．空气 B．生铁 C．赤铁矿石 D．冰水共存物
3．（2022 青岛）下列是四种物质的微观构成示意图（“〇”“●”分别表示不同元素的原子），其中表示混合物的是（ ）
A．B． C．D．
4．（2022 济南）树立环保意识，践行环境友好生活方式。下列做法中，不利于环境保护的是（ ）
A．植树造林扩大绿化面积 B．减少自驾燃油汽车出行
C．开发利用氢能等新能源 D．进一步扩大燃煤发电
5．（2022 金昌）小亮同学设计了如图所示的装置测定空气中氧气的含量。下列关于该实验的说法错误的是（ ）
A．该实验利用了铜丝的导热性
B．红磷燃烧结束后，待装置恢复至室温时再读数
C．实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度1处
D．实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度4处
6．（2022 牡丹江）臭氧（O3）能吸收大部分紫外线，保护地球生物。臭氧属于（ ）
A．纯净物 B．混合物 C．氧气 D．稀有气体
7．（2022 河池）人类和动物的生存需要洁净的空气，下列气体中会污染空气的是（ ）
A．氧气 B．一氧化碳 C．氮气 D．稀有气体
8．（2022 黑龙江）空气中氮气的体积分数约为（ ）
A．21% B．20% C．78% D．90%
9．（2022 宜昌）下列各图中●和〇表示不同元素的原子，其中不能表示纯净物的是（ ）
A． B．
C． D．
10．（2021 金昌）2021年3月，我省很多地区PM2.5超标，给我们的日常生活带来严重影响。下列措施对PM2.5的治理不能起到积极作用的是（ ）
A．大力植树造林
B．焚烧农作物秸秆
C．用清洁能源代替化石燃料
D．大力开发新能源
11．（2021 常州）下列属于空气质量报告中需要监测的污染物是（ ）
A．氧气 B．氯气 C．水蒸气 D．二氧化硫
12．（2021 阜新）用如图装置进行实验，实验结束后，瓶内剩下的气体主要是（ ）
A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳
13．（2021 桂林）下列空气成分中能供给呼吸的是（ ）
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体
14．（2022 邵阳）下列物质，在空气中加热只能发生红热现象，不能燃烧；但在氧气中点燃能剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体的是（ ）
A．红磷 B．铁丝 C．木炭 D．硫
15．（2021 永州）某同学做氧气的性质实验，如图为木炭在氧气中燃烧的实验示意图。
实验步骤：
①用排水法收集好一瓶氧气。
②……
③用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，插入到盛满氧气的集气瓶中，燃烧停止后，取出坩埚钳。
④向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡。
根据实验操作，通过分析，回答下列问题：
（1）步骤②具体操作为 。
（2）步骤③操作中，最好是将烧红的木炭由瓶口缓慢插入到盛满氧气的集气瓶中，这一实验操作的主要目的是 。
（3）步骤④操作中，可观察到澄清石灰水变浑浊，其发生反应的化学方程式为 。
（4）酒精（化学式C2H5OH）和木炭都是常用的燃料，若取相同质量的C2H5OH和C在氧气中完全燃烧，两者中消耗O2的质量较少的是 （填“C2H5OH”或“C”）。
16．（2022 湖北）人类生存离不开空气，其中能供给呼吸和支持燃烧的气体是（ ）
A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳
17．（2022 北京）下列不属于氧气用途的是（ ）
A．气焊 B．食品防腐 C．供给呼吸 D．医疗急救
18．（2022 宜昌）医疗急救常用到的气体是（ ）
A．氮气 B．氧气 C．空气 D．二氧化碳
19．（2022 娄底）下列有关实验现象的描述，正确的是（ ）
A．硫在氧气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成无色无味的气体
B．镁在空气中燃烧，产生苍白色火焰，生成白色烟雾
C．红磷在空气中燃烧，发出红色的火焰，产生大量白色烟雾
D．细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
20．（2022 长沙）2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。航天员在空间站工作生活了183天，在空间站的生活离不开氧气。下列有关氧气的说法正确的是（ ）
A．氧气的化学性质很不活泼
B．氧气极易溶于水
C．空气中含量最多的气体是氧气
D．氧气能供给呼吸
21．（2021 阜新）如图是铁丝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．点燃系在细铁丝下端的火柴，立即插入盛有氧气的集气瓶中
B．观察到铁丝剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体
C．该反应的化学方程式为3Fe+2O2═Fe3O4
D．集气瓶底部的水不能用少量细沙代替
22．（2022 宜宾）实验室用高锰酸钾制取氧气的过程中，不需要使用的仪器是（ ）
A．漏斗 B．酒精灯C．大试管 D．集气瓶
23．（2022 青海）下列反应的化学方程式属于分解反应的是（ ）
A．3Fe+2O2Fe3O4
B．NaCl+AgNO3═AgCl↓+NaNO3
C．2KClO32KCl+3O2↑
D．C+2CuO2Cu+CO2↑
24．（2022 河南）现有下列反应：①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；②2KClO32KCl+3O2↑；③2NH4NO34H2O+2N2↑+O2↑。其中适用于实验室制取氧气的是（ ）
A．①② B．②③ C．①③ D．①②③
25．（2022 临沂）下列化学反应中，属于分解反应的是（ ）
A．Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O
B．2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
C．CaO+H2O═Ca（OH）2
D．Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
26．（2022 呼和浩特）气体的制取和性质是初中化学核心知识之一。结合以下常用实验装置回答相关问题。
（1）仪器①的名称是 。
（2）实验室用高锰酸钾制氧气应选用的发生装置是 （填字母），反应的化学方程式为 。
（3）若用装置G收集氧气，验满的操作为 。
27．（2022 上海）催化剂可显著提高反应效率，二氧化锰是常见的催化剂。
（1）实验室用H2O2溶液制取氧气，常用MnO2作催化剂反应的化学方程式是 ；用排水法收集氧气，是因为氧气 （选填“易“或“不易“）溶于水；将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中，现象是 。
（2）FeCl3对H2O2分解也有催化作用。为比较MnO2和FeCl3对H2O2分解快慢的不同影响，用如图装置进行实验；启动传感器，注入H2O2溶液。氧气体积分数随时间变化情况如下：
i初始时氧气的体积分数不为0，原因是 ；
ⅱ写出使H2O2分解较快的催化剂及判断依据： ；
ⅲ用5%H2O2溶液制取氧气，若采用如图所示装置进行实验，上述两种催化剂中较为合适的是 。
28．（2022 淮安）根据如图所示气体制取装置，回答下列问题：
（1）组装A时，依据酒精灯 （填“外焰”或“内焰”）的高度调节试管位置。
（2）实验室用双氧水和二氧化锰制备氧气，应选择的发生装置是 （填序号），该反应的化学方程式是 。
（3）通常情况下，二氧化碳能溶于水。实验室若采用排水法收集二氧化碳气体，为减少其损耗，应选择的装置是 （填序号）。
29．（2022 锦州）如图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题：
（1）仪器a的名称是 。
（2）实验室用B装置制取二氧化碳时，长颈漏斗末端应伸入到液面以下，原因是 。
（3）实验室用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气，应选用装置A和 （从C～E中选填），反应的化学方程式为 ，装置A中试管口略向下倾斜的原因是 。
（4）将装置F装满水，用排水法收集氢气，气体应从 （填“m”或“n”）导管口进入。
30．（2022 日照）实验室欲用H2O2溶液制备氧气，并进行铁丝在氧气里燃烧的实验。回答下列问题：
（1）若用溶质质量分数为30%的H2O2溶液和MnO2制备氧气，反应速率太快。为获得平稳的气流，下列发生装置（如图1）最合适的是 （填标号）；发生反应的化学方程式为 。
（2）已知：用H2O2制取氧气时，也可用铂丝代替MnO2作催化剂。如图2中甲装置可通过铂丝的上下移动控制反应的发生与停止，若制备过程中体系内压强过大，则安全管中的现象是 安全管内液面上升 ，此时应将铂丝抽离过氧化氢溶液，使反应停止。
（3）用图2中乙装置进行铁丝在氧气里燃烧的实验，可观察到的现象是 ；反应的化学方程式为 。
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