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浙江省中考科学一轮复习：模块二 物质科学（一）化学
第18讲空气（1）
一、思维导航
二、知识梳理
知识点1、大气层及其作用
1、大气层是环绕地球的一层看不见的大气圈；根据性质和 不同，离地从低到高依次可分为 、 、 中间层、电离层和散逸层；
2、大气层中与天气变化关系最密切的是 层：这一层几乎集中了大气中所有的 和 ，能形成不同的天气，并保持地表的 ；而平流层中含 ，可吸收阳光中的大部分紫外线，以使生物免受伤害；电离层则可实现 的远距离通信。
知识点2、空气的主要成分及用途
1、空气是一种_______。
2、空气的成分(体积分数)：氧气占____，氮气占____，稀有气体、二氧化碳、其他气体和杂质共占1%。
3、氮气：可用于充填灯泡，延长灯泡的使用寿命；用于食品的防腐、保鲜；是制造化肥、炸药的原料；医疗上可用作 剂。
4、稀有气体：用作______，制作______，医疗麻醉等。
4、物质在空气或氧气中燃烧：
知识点3、燃烧与灭火
（一）缓慢氧化与燃烧
1、缓慢氧化：速度缓慢、不易觉察、没有发光但有 的一种氧化反应，如橡胶制品的老化、金属的生锈、生物呼吸、食物的腐败等。
2、燃烧：指可燃物与空气中的氧气发生发光发热的剧烈的 。
3、爆炸：在有限空间内 。如火药爆炸。可燃性气体（H2、CO、CH4等）点燃或加热时，一定要先 。
（二）燃烧条件与灭火
1、可燃物燃烧条件： ①可燃物与_______(或空气)充分接触。 ②温度达到可燃物的________。
2、灭火方法及原理：隔绝______、降低温度至 以下、撤离________。
（三）火灾自救的一般方法;
1、浓烟密布时，应 前进，并用湿毛巾掩盖口鼻。
2、用湿毛巾等物品塞住门和窗缝隙。
3、在窗前呼救。
注意：切不可因抢救钱财而冒险冲进火海。
知识点4、空气中氧气含量的测定
1、实验原理和实验装置：
2、实验现象和实验分析：
知识点5、氧气的工业制取方法
1、原理：空气的主要成分是氮气和氧气，氧气约占空气体积分数的21%。且氧气和氮气的 不同。
2、制取方法（空气冷冻分离法）：
首先，把空气预冷、 (去除空气中的少量水分、二氧化碳、乙炔、碳氢化合物等气体和灰尘等杂质)、然后进行 、冷却，使之成为液态空气。然后，利用氧和氮的沸点的不同，在精馏塔中把液态空气多次 和冷凝，将氧气和氮气分离开来。
注意：氧气的工业制法中没有氧气生成，只是气体的分离，所以属于 变化。
知识点6、氧气的实验室制备及检验方法
1、实验室制取和收集氧气的原理：
2、氧气的检验、验满及安全操作注意事项：
知识点7、催化剂
1、催化剂：
在化学反应中，能改变其他物质的化学反应_____，而本身的_______和_________在化学反应前后都__________的物质叫做催化剂。在工业上，催化剂也叫触媒。
2．催化剂的特点：
催化剂有“一变二不变”：一变(改变化学反应速率，不一定加快)；二不变(自身的____和_______不变)。
注意：①二氧化锰在其他反应中不一定是催化剂； ②催化剂的种类较多，不同的反应可能需要不同的催化剂； ③有些化学反应不需要催化剂。
三、典例精析
例题1、用如图装置进行实验。升温至60℃的过程中，仅①燃烧；继续升温至260℃的过程中，仅③燃烧。下列分析不正确的是( )
A．①燃烧，说明白磷是可燃物
B．对比①③，可说明红磷的着火点比白磷的高
C．对比②③，可验证燃烧需可燃物与氧气接触
D．④未燃烧，说明无烟煤不是可燃物
（例题1图） （例题2图）
例题2、利用如图装置验证了空气中氧气的含量。下列不正确的是( )
A．实验前需检查装置气密性
B．白磷的作用是消耗试管中的氧气
C．白磷熄火、试管冷却后再打开止水夹
D．最终量筒中液面约降至40mL刻度线处
例题3、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。小金欲制取一瓶干燥的氧气，下列分析正确的是（ ）
A．在①中，将MnO2浸入H2O2溶液，MnO2可分解产生氧气
B．若用装置②的方法收集氧气，需等到导管口气泡均匀并连续冒出时才可收集
C．若用装置③的方法收集氧气，可将带火星的木条放至瓶口进行验满
D．将装置①分别与装置②或③连接，均能达到实验目的
例题4、为了使得到的氧气既快又多，某研究小组在实验室中用加热12.25g氯酸钾和3.16g高锰酸钾混合物的方法进行制取氧气的研究，得到如图所示的曲线图。下列说法中正确的是（ ）
A．m点时试管中可能有3种固体
B．m点时得到的氧气主要是氯酸钾分解产生的
C．n点时试管中可能有2种固体
D．n点对应产生氧气的质量x是5.12g
例题5、如图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题。
（1）实验仪器①的名称是 。
（2）若用装置A来制取氧气，则从①中加入的药品是 （填药品名称），该反应的化学方程式为 。 实验室若用装置B、E来制取氧气，氧气收集完毕后，为了防止水倒吸，正确的操作方法是： 。
（3）装置C有一处明显的错误： 。用装置F收集氧气，氧气应该从 （填“a”或“b”）端通入。
例题6、小明在学习了“用过氧化氢制取氧气“的知识后，进行如下实验：①按图甲组装实验仪器并进行气密性检查。②取10毫升溶质质量分数为3%的过氧化氢溶液和0.03克二氧化锰装入容器中，塞进橡皮塞，接上压强测量仪（如图乙）。③倾斜装置，使过氧化氢溶液和二氧化锰充分混合，用压强测量仪测量容器内的气压；④分别用0.06克、0.09克和0.12克的二氧化锰重复上述实验，整理相关数据如图丙。
（1）写出步骤①中检查装置气密性的具体操作及气密性良好的判断依据：
（2）实验中，小明用 来反映产生氧气的多少
（3）观察本实验相关数据，除了研究“二氧化锰质量对过氧化氢分解产生氧气质量的影响“外，还可以研究的问题是： 。
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第18讲 空气（1）
1、氧气是空气的主要成分之一。下列说法不正确的是( )
A．通常状况下，O2是无色气体 B．相同条件下，O2的密度大于CO2的密度
C．分离液态空气可获得O2 D．O2能够支持可燃物的燃烧
[答案]B
[解析] A.通常状况下，O2是一种无色气体，故选项说法正确。B.相同条件下，O2的密度小于CO2的密度，故选项说法错误。C.分离液态空气可获得O2，利用的是液态氮和液态氧沸点的不同，故选项说法正确。D.O2能支持燃烧，能够支持可燃物的燃烧，故选项说法正确。故B符合题意。
2、下列对有关实验现象的描述不正确的是（ ）
A. 干冰在空气中升华周围会出现白雾 B. 红磷在空气中燃烧产生大量的白烟
C. 木炭在氧气中燃烧发出蓝紫火焰 D. 镁条在空气中燃烧发出耀眼白光，生成白色固体
[答案]C
[解析] A、干冰在空气中升华时吸收大量的热，使周围的空气的温度迅速降低，水蒸气冷凝，产生白雾；故A说法正确；B、红磷在空气气中能够剧烈地燃烧，放出大量的热，产生大量的白烟；故B说法正确；C、木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出大量的热；故C说法错误；D、镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成白色固体．故D说法正确。
3、下列关于氧气的说法，错误的是( )
A. 油锅着火，可用锅盖盖灭，依据的灭火原理是隔绝空气
B. 硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰
C. 实验室制取氧气时，一定要加催化剂
D. 氧气能与大多数的金属、某些化合物反应，化学性质比较活泼
[答案]C
[解析] A. 油锅着火，可用锅盖盖灭，依据的灭火原理是隔绝空气，A正确；B. 硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，B正确；C. 实验室制取氧气时，不一定要加催化剂，如高锰酸钾加热直接会分解产生氧气，而双氧水加热也会产生氧气，双氧水不加催化剂常温下也会分解产生氧气，只不过分解缓慢一些而已，C不正确；D. 氧气能与大多数的金属、某些化合物反应，化学性质比较活泼，D正确。
4、下列探究燃烧条件的实验中，只能得出燃烧需要氧气结论的是（ ）
[答案]A
[解析] A、甲中燃烧的蜡烛罩上烧杯后，一会儿后与氧气隔绝，熄灭了，说明燃烧需要氧气参加，故正确；B、滤纸片和乒乓球片都与氧气接触，乒乓球片燃烧起来，滤纸片没有燃烧，说明可燃物燃烧不仅需要与氧气接触，同时温度要达到可燃物的着火点，故错误；C、小石头不能燃烧，小木块能够燃烧，说明小石头不是可燃物，小木块是可燃物，故错误；D、铜片上的白磷能够燃烧，水中的白磷不能燃烧，铜片上的红磷不能燃烧，说明可燃物燃烧需要与氧气接触，同时温度要达到可燃物的着火点，故错误。由以上分析可知，A选项只能得出燃烧需要氧气的结论。故A符合题意。
5、实验室用氯酸钾固体(二氧化锰作催化剂)制取氧气，下列装置组合正确的是( )
A．①③ B．①⑤ C．②③ D．②④
[答案]A
[解析]氯酸钾制氧气时，固体加热，故不用②而选①作为发生装置，氧气不易溶于水，可用排水法收集，氧气密度大于空气，也可用向上排空气法收集，故收集装置可用③或④，综合以上，选项A合理。
6、《流浪地球》的热播让人们了解到“人造空气”能帮助人类实现太空漫步的梦想，它含有70%（体积分数）的氮气，20%以上（体积分数）的氧气，还有CO2等。下列说法错误的是（ ）
A．在“人造空气”中，燃着的蜡烛不会迅速熄灭
B．“人造空气”比空气中的氮气含量低
C．“人造空气”中氮气的化学性质不活泼
D．在太空中呼吸时，呼出气体中含量最高的是CO2
[答案]D
[解析]A、 “人造空气”中含有20%以下的氧气，在“人造空气”中，燃着的蜡烛不会迅速熄灭 ，不符合题意；B、 “人造空气”中氮气占70%，比空气中的氮气含量低，不符合题意；C、 “人造空气”中氮气的化学性质不活泼 ，不符合题意；D、 在太空中呼吸时，呼出气体中含量最高的是N2，符合题意；故只有D符合题意。
7、化学实验步骤是有先后顺序的，如果违规操作，会导致实验失败甚至发生危险事故。下列对高锰酸钾制取氧气的“先”与“后”关系描述正确的是（ ）
A. 检查装置气密性，先把手掌紧贴容器外壁，再把导管伸入水中
B. 加热时，先对着试管预热，再对准药品部位加热
C. 在装配仪器时，先装药品，再检查装置气密性
D. 收集气体结束时，先熄灭酒精灯，再把导管移出水面
[答案]B
[解析]A检查装置气密性，先把把导管伸入水中，再手掌紧贴容器外壁，所以不正确；B. 加热时，先对着试管预热，再对准药品部位加热，以防试管因受热不匀而炸裂，正确；C. 在装配仪器时，先检查装置气密性，再装药品，不正确；D. 收集气体结束时，先把导管移出水面再熄灭酒精灯，不正确。
8、围绕“亚运治气攻坚”，杭州进一步推动柴油货车清洁化政策和措施。柴油车尾气排放物包括H2O、N2、NOx（氮氧化物）、CO、SO2、PM（颗粒状物质）和大量CO2。下列说法错误的是（ ）
A．大气的自净能力是有一定限度的
B．人为因素是造成空气污染的重要因素
C．CO2是主要的温室气体，应积极推动柴油车的CO2减排
D．柴油车尾气中的污染物包括CO、SO2、PM（颗粒状物质）、N2和NOx
[答案]D
[解析]A. 大气的自净能力是有一定限度的，A正确；B. 人为因素是造成空气污染的重要因素，B正确；C. CO2是主要的温室气体，应积极推动柴油车的CO2减排 ，C正确；D. 柴油车尾气中的污染物包括CO、SO2、PM（颗粒状物质）、和NOx，不包含N2；D错误；故D符合题意。
9、15%的H2O2溶液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H2O2溶液制取O2，则下列装置中，仪器选择和药品放置最合理的是( )
[答案]D
[解析] A、长颈漏斗不能控制液体的滴加速率，因此不能控制反应速率，错误；B、B中分液漏斗中应该盛放过氧化氢溶液，错误；C、从长颈漏斗加入的应该是过氧化氢溶液，不能将过氧化氢溶液一次性加入，否则不能控制反应速率，错误；D、过氧化氢溶液从分液漏斗中加入，可以控制液体的滴加速率，而控制反应速率，能使生成氧气的速率平稳，正确。故D符合题意。
10、某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示。下列关于该过程的说法正确的是( )
A．c代表氧气 B．t2时刻，O2开始产生
C．t1时刻，KMnO4开始分解 D．起催化作用的物质的质量一直保持不变
[答案]C
[解析] 根据题干所给信息可知，b物质的质量少，b是高锰酸钾，a是氯酸钾，在t1时刻高锰酸钾开始分解，有氧气生成，随着高锰酸钾的分解，二氧化锰的质量也在不断地增加，故A、B、D错误，C正确。
（第10题图） （第11题图）
11、如图是古代的火折子。使用时，打开竹筒帽，轻吹火星，形成火苗。使用完毕后，将竹筒帽盖上，内部保留火星。盖上竹筒帽后火苗减小的主要原因是（ ）
A．可燃物的着火点升高 B．可燃物的着火点变低
C．可燃物与氧气的接触面增大 D．可燃物与氧气的接触面减小
[答案]D
[解析]A.着火点是物质的属性，不能改变，不符合题意；B.着火点是物质的属性，不能改变，不符合题意；C.盖上筒帽后，可燃物与氧气的接触面积减小，使火苗减小，不符合题意；D.盖上筒帽后，可燃物与氧气的接触面积减小，使火苗减小，符合题意；故只有D符合题意。
12、某同学用如图所示装置探究可燃物燃烧的条件，得到以下实验事实：
① 不通空气时，冷水中的白磷不燃烧；② 通空气时，冷水中的白磷不燃烧；
③ 不通空气时，热水中的白磷不燃烧；④ 通空气时，热水中的白磷燃烧。
能证明可燃物必须边到一定温度(着火点)才能燃烧的实验事实是（ ）
A．①② B．②④ C．①④ D．③④
[答案]B
[解析]探究可燃物燃烧与温度的关系时，需要控制可燃物和接触氧气相同，只改变温度，故选实验②④，则B正确，而A、C、D错误。故B符合题意。
13、某化学兴趣小组用如图所示的装置来制取干燥的氧气，并测定H2O2溶液中溶质的质量分数。装置气密性良好，图Ⅰ中的锥形瓶内盛有质量为m的H2O2溶液，燃烧匙内装有二氧化锰，燃烧匙可以上下移动，干燥管内装有足量碱石灰(CaO和NaOH的混合物)。下列说法正确的是( )
A.将装置Ⅰ分别与装置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ连接，均能达到实验目的
B．称量装置Ⅰ反应前及完全反应冷却后的质量，可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数
C．若用装置Ⅳ收集氧气，可将带火星的木条放置在b导管口处验满
D．若用装置Ⅴ测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大
[答案]B
[解析] A.该实验是制取干燥的氧气，并测定H2O2溶液中溶质的质量分数，Ⅱ中用排水法收集的氧气不干燥，故错误；B.称量装置Ⅰ反应前及完全反应冷却后的质量，减少的质量即为生成氧气的质量，然后利用化学方程式，根据氧气的质量计算出过氧化氢的质量，最后根据过氧化氢溶液的质量即可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数，故正确；C.氧气的密度比空气大，若用装置Ⅳ收集氧气，氧气应从b端进入，验满时将带火星的木条放在a端管口处，观察木条是否复燃，故错误；D.量筒内水的体积即为生成的氧气的体积，所以用装置Ⅴ测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气对测量结果没有影响，故错误。
14、物质的结构、性质与用途的关系如图所示，下列有关氧气的说法错误的是（ ）
A．氧气分子是保持氧气化学性质的最小微粒
B．氧气的助燃性决定了氧气可以作为燃料
C．分离液态空气制氧气，利用了氧气与氮气沸点不同的性质
D．氧气能和很多金属单质反应，体现了氧气具有氧化性
[答案]B
[解析]A. 氧气分子是保持氧气化学性质的最小微粒，A正确；B. 氧气的助燃性决定了氧气可以作为助燃剂，B错误；C. 分离液态空气制氧气，利用了氧气与氮气沸点不同的性质，C正确；D. 氧气能和很多金属单质反应，体现了氧气具有氧化性，D正确；故B符合题意。
15、对下列实验中出现的异常现象分析合理的是（ ）
选项 异常现象 分析
A 制取CO2气体时，始终收集不到CO2 收集CO2的集气瓶没盖玻璃片
B 利用排水法收集氧气，但是O2不纯 通入氧气前集气瓶内水没有装满
C 细铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶瓶底炸裂 由于引燃的火柴太长了
D 测定空气中氧气含量时，进入集气瓶中的水过少 红磷过量
A．A B．B C．C D．D
[答案]B
[解析]A. 制取CO2气体时，没有盖好玻璃片不会使得收集不到CO2，所以A错误；B. 通入氧气前集气瓶内水没有装满，会使得利用排水法收集到的氧气不足，B正确；C. 细铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶瓶底炸裂，是因为集气瓶中没有放一层水或者沙子，C错误；D. 测定空气中氧气含量时，进入集气瓶中的水过少 ，是因为氧气没有完全耗完，可能是因为红磷不足，D错误；故B符合题意。
16、用下图实验验证可燃物燃烧的条件。已知：白磷的着火点为40℃。
（1）实验1，能验证可燃物燃烧需要O2的现象是 。
（2）实验2，①中纸片燃烧，②中纸片未燃烧。②中纸片未燃烧的原因是 。
[答案]（1）试管①中白磷不燃烧，试管②中白磷燃烧 （2）温度没有达到纸片的着火点
[解析]（1） 实验1，通过试管①中白磷因不接触氧气不燃烧，试管②中白磷燃烧 能验证可燃物燃烧的现象可证明燃烧需要O2。（2） 实验2中②中纸片因温度达不到着火点不能燃烧。
17、为提高测定空气中氧气含量实验的精确度，科学兴趣小组对课本实验进行了创新改进。
[实验步骤]①一根玻璃管，用橡皮塞将一端密封；②将食品脱氧剂粉末迅速装入玻璃管，立即向管口注入一滴水将玻璃管密封，水滴的下端标为A。弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀且紧密，脱氧剂的上端标为O，如图甲所示；③水平滚动玻璃管，使食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中。静置至水滴不再移动时，水滴的右端标为B，如图乙所示；④用刻度尺测量出AO段和AB段的长度，并计算出AB与AO的比值，将数据记录在表格中；⑤洗涤、干燥实验装置，重复上述实验。
[得出结论]根据表格中的实验数据，可知空气中氧气含量为_______。(用百分数表示)
[思考讨论]
(1)实验步骤③中，将食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中的目的是 ;
(2)实验步骤②中，如果玻璃管内的脱氧剂粉末分布不够紧密，会使实验结果偏大，其原因是:
_________________________________________________。
[答案] [得出结论]20.94%;[思考讨论](1)增大接触面积，使氧气被脱氧剂粉末充分吸收;
(2)脱氧剂粉末不够紧密导致空气柱测量值偏小(合理即可)。
[解析] [得出结论]根据上述实验结果，计算三次平均值，即可求出空气中氧气的含量，所以氧气含量：（0.2092+0.2093+0.2097）/3×100%＝20.94%；[思考讨论](1)粉末平铺后，增加了粉末与气体的接触面积，利用脱氧剂与氧气充分接触，保证反应充分进行，使测试结果更为准确；(2)粉末不够紧密，造成内部存在间隙，使得初始气体体积的测量值变小，所以导致测试结果偏大。
（第17题图） （第18题图）
18、气体的密度容易受温度和压强的影响。为了测量常温常压下氧气的密度，在老师的指导下，小明进行了如下实验：
步骤一：检查发生装置的气密性。
步骤二：往烧瓶中装人适量的二氧化锰粉末，关闭分液漏斗的活塞，并将适量的过氧化氢溶液倒入分液漏斗中，测出发生装置的总质量为m1克。
步骤三：取一个集气瓶，用记号笔在适当位置做标记，将水注人集气瓶到标记处，用量筒测出这些水的体积为V0毫升。再将集气瓶灌满水倒扣在水槽中等待收集。
步骤四：打开活塞，滴入过氧化氢溶液，同时开始收集气体。调节集气瓶在水中的上下位置，当集气瓶内外的液面相平且刚好达到标记处时(如图)，暂停反应。
步骤五：重复步骤四，再收集9瓶气体。
步骤六：称出反应后发生装置的总质量为m2克。
（1）小明通过该实验，测得氧气的密度是 克/毫升。
（2）步骤四中，控制集气瓶内外液面保持相平的目的是 。
（3）如果实验中装置气密性不良，将对测得的密度值有何影响？请说明理由： 。
[答案]（1）（2）使集气瓶内的气压与外界大气压保持相等，以收集到常压下的氧气 （3）偏大；收集一定体积氧气，由于部分氧气泄漏导致消耗的过氧化氢质量增加，使测得氧气的质量偏大
[解析](1)要测出氧气的密度，需要知道氧气的质量与体积，而根据质量守恒的原理可知，反应前装置的总质量m1减去反应后装置的总质量m2就是氧气的总质量，再除以这些氧气的总体积即可得出氧气的密度。(2)集气瓶内外液面保持相平的目的是使瓶内的气压与外界大气压相等。(3)如果气密性不好，则收集氧气的时间会增大，这样消耗的原料会更多，装置剩余的质量会更少，计算得出的氧气的质量会偏大，故测得的密度值会偏大。
19、利用图甲所示的教材装置测量空气中氧气的体积分数，选用红磷作为药品是最佳选择吗？某兴趣小组设计并开展了如下实验：①准备如图乙的玻璃容器，顶部用密封盖密封，并检查该装置的气密性。②将氧气传感器(能实时显示容器内氧气的体积分数)固定在容器内壁，并装入足量的红磷。③用激光笔点燃红磷，红磷剧烈燃烧，观察并记录氧气传感器所显示的氧气体积分数的变化情况。④用白磷替换红磷重复上步骤①~③。⑤换用食品脱氧剂(可以直接与氧气反应，无需点燃的物质)重复上述步骤①③。⑥根据实验数据，绘制三种物质氧化时容器内氧气体积分数随时间的变化情况，如图丙所示。
（1）步骤①中检查气密性时，将玻璃容器浸没水中，如果观察到 ，则说明气密性不好。
（2）装置甲中150毫升集气瓶中装入1/5的水，量筒内装有80毫升水，根据图丙的实验数据，用红磷做实验，理论上实验结束后量筒内剩余的水为 毫升。
（3）根据该兴趣小组的实验结果，用图甲装置测量空气中氧气的体积分数，你会选用哪种药品，并说明理由： 。
[答案]（1）有气泡冒出（2）63.2 （3）品脱氧剂，因为其能耗尽密闭容器内的氧气且不需要点燃(或白磷，因其耗时最短；或红磷，因其着火点、燃烧时间较适宜)
[解析](1)步骤①中检查气密性时，将玻璃容器浸没水中，如果观察到容器内出现水或有气泡冒出，则说明气密性不好；(2)装置甲内空气的体积：；根据丙图可知，适用红磷最终消耗的氧气体积为：；那么实验结束后量筒内剩余水的体积：；(3)根据该兴趣小组的实验结果，用图甲装置测量空气中氧气的体积分数，①我会选择食品脱氧剂，因为其能耗尽密闭容器内的氧气且不需要点燃；②我会选择白磷，因其耗时最短；③我会选择红磷，因其着火点燃烧时间较适宜。
20、在学习了氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气后，小明查阅资料发现除了二氧化锰外，氧化铜、氧化铁也可以作为氯酸钾分解的催化剂。这三种物质中，哪种物质对氯酸钾分解的催化效果最好 小明用如图甲装置，以及实验所需药品和器材进行实验。
（1）请你补充完成以下实验步骤：
①检查装置的气密性；②取三支相同的试管，各加入相同质量的氯酸钾；
③ ；
④ ；
⑤重复多次实验； ⑥比较数据，得出结论。
（2）实验结果发现二氧化锰对氯酸钾分解的催化效果比氧化铁要好，图乙为氯酸钾和氧化铁混合物制取氧气时，生成氧气质量随反应时间变化的图像。小妍同学画出下列等质量的氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气时，生成氧气质量随反应时间变化的图像。你认为正确的是 。
A． B． C． D．
[答案]（1）分别加入等质量的二氧化锰、氧化铜、氧化铁，组装好仪器；将导管放入装满水的量筒内，点燃酒精灯，记录收集相同体积氧气所需时间（或相同时间所收集的氧气） （2）B
[解析]（1）为了验证三种不同催化剂的效果，所以在三支装有氯酸钾的试管内分别加入等质量的二氧化锰、氧化铜、氧化铁，组装好仪器，然后将导管放入装满水的量筒内，点燃酒精灯，记录收集相同体积氧气所需时间（或相同时间所收集的氧气）；（2）二氧化锰催化效果好，说明反应速率快，相同时间内产生气体多，质量大，因此在T之前就生成了全部氧气，所以B符合题意；故选B。
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第18讲 空气（1）
1、氧气是空气的主要成分之一。下列说法不正确的是( )
A．通常状况下，O2是无色气体 B．相同条件下，O2的密度大于CO2的密度
C．分离液态空气可获得O2 D．O2能够支持可燃物的燃烧
2、下列对有关实验现象的描述不正确的是（ ）
A. 干冰在空气中升华周围会出现白雾 B. 红磷在空气中燃烧产生大量的白烟
C. 木炭在氧气中燃烧发出蓝紫火焰 D. 镁条在空气中燃烧发出耀眼白光，生成白色固体
3、下列关于氧气的说法，错误的是( )
A. 油锅着火，可用锅盖盖灭，依据的灭火原理是隔绝空气
B. 硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰
C. 实验室制取氧气时，一定要加催化剂
D. 氧气能与大多数的金属、某些化合物反应，化学性质比较活泼
4、下列探究燃烧条件的实验中，只能得出燃烧需要氧气结论的是（ ）
5、实验室用氯酸钾固体(二氧化锰作催化剂)制取氧气，下列装置组合正确的是( )
A．①③ B．①⑤ C．②③ D．②④
6、《流浪地球》的热播让人们了解到“人造空气”能帮助人类实现太空漫步的梦想，它含有70%（体积分数）的氮气，20%以上（体积分数）的氧气，还有CO2等。下列说法错误的是（ ）
A．在“人造空气”中，燃着的蜡烛不会迅速熄灭
B．“人造空气”比空气中的氮气含量低
C．“人造空气”中氮气的化学性质不活泼
D．在太空中呼吸时，呼出气体中含量最高的是CO2
7、化学实验步骤是有先后顺序的，如果违规操作，会导致实验失败甚至发生危险事故。下列对高锰酸钾制取氧气的“先”与“后”关系描述正确的是（ ）
A. 检查装置气密性，先把手掌紧贴容器外壁，再把导管伸入水中
B. 加热时，先对着试管预热，再对准药品部位加热
C. 在装配仪器时，先装药品，再检查装置气密性
D. 收集气体结束时，先熄灭酒精灯，再把导管移出水面
8、围绕“亚运治气攻坚”，杭州进一步推动柴油货车清洁化政策和措施。柴油车尾气排放物包括H2O、N2、NOx（氮氧化物）、CO、SO2、PM（颗粒状物质）和大量CO2。下列说法错误的是（ ）
A．大气的自净能力是有一定限度的
B．人为因素是造成空气污染的重要因素
C．CO2是主要的温室气体，应积极推动柴油车的CO2减排
D．柴油车尾气中的污染物包括CO、SO2、PM（颗粒状物质）、N2和NOx
9、15%的H2O2溶液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H2O2溶液制取O2，则下列装置中，仪器选择和药品放置最合理的是( )
10、某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示。下列关于该过程的说法正确的是( )
A．c代表氧气 B．t2时刻，O2开始产生
C．t1时刻，KMnO4开始分解 D．起催化作用的物质的质量一直保持不变
（第10题图） （第11题图）
11、如图是古代的火折子。使用时，打开竹筒帽，轻吹火星，形成火苗。使用完毕后，将竹筒帽盖上，内部保留火星。盖上竹筒帽后火苗减小的主要原因是（ ）
A．可燃物的着火点升高 B．可燃物的着火点变低
C．可燃物与氧气的接触面增大 D．可燃物与氧气的接触面减小
12、某同学用如图所示装置探究可燃物燃烧的条件，得到以下实验事实：
① 不通空气时，冷水中的白磷不燃烧；② 通空气时，冷水中的白磷不燃烧；
③ 不通空气时，热水中的白磷不燃烧；④ 通空气时，热水中的白磷燃烧。
能证明可燃物必须边到一定温度(着火点)才能燃烧的实验事实是（ ）
A．①② B．②④ C．①④ D．③④
13、某化学兴趣小组用如图所示的装置来制取干燥的氧气，并测定H2O2溶液中溶质的质量分数。装置气密性良好，图Ⅰ中的锥形瓶内盛有质量为m的H2O2溶液，燃烧匙内装有二氧化锰，燃烧匙可以上下移动，干燥管内装有足量碱石灰(CaO和NaOH的混合物)。下列说法正确的是( )
A.将装置Ⅰ分别与装置Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ连接，均能达到实验目的
B．称量装置Ⅰ反应前及完全反应冷却后的质量，可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数
C．若用装置Ⅳ收集氧气，可将带火星的木条放置在b导管口处验满
D．若用装置Ⅴ测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大
14、物质的结构、性质与用途的关系如图所示，下列有关氧气的说法错误的是（ ）
A．氧气分子是保持氧气化学性质的最小微粒
B．氧气的助燃性决定了氧气可以作为燃料
C．分离液态空气制氧气，利用了氧气与氮气沸点不同的性质
D．氧气能和很多金属单质反应，体现了氧气具有氧化性
15、对下列实验中出现的异常现象分析合理的是（ ）
选项 异常现象 分析
A 制取CO2气体时，始终收集不到CO2 收集CO2的集气瓶没盖玻璃片
B 利用排水法收集氧气，但是O2不纯 通入氧气前集气瓶内水没有装满
C 细铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶瓶底炸裂 由于引燃的火柴太长了
D 测定空气中氧气含量时，进入集气瓶中的水过少 红磷过量
A．A B．B C．C D．D
16、用下图实验验证可燃物燃烧的条件。已知：白磷的着火点为40℃。
（1）实验1，能验证可燃物燃烧需要O2的现象是 。
（2）实验2，①中纸片燃烧，②中纸片未燃烧。②中纸片未燃烧的原因是 。
17、为提高测定空气中氧气含量实验的精确度，科学兴趣小组对课本实验进行了创新改进。
[实验步骤]①一根玻璃管，用橡皮塞将一端密封；②将食品脱氧剂粉末迅速装入玻璃管，立即向管口注入一滴水将玻璃管密封，水滴的下端标为A。弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀且紧密，脱氧剂的上端标为O，如图甲所示；③水平滚动玻璃管，使食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中。静置至水滴不再移动时，水滴的右端标为B，如图乙所示；④用刻度尺测量出AO段和AB段的长度，并计算出AB与AO的比值，将数据记录在表格中；⑤洗涤、干燥实验装置，重复上述实验。
[得出结论]根据表格中的实验数据，可知空气中氧气含量为_______。(用百分数表示)
[思考讨论]
(1)实验步骤③中，将食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中的目的是 ;
(2)实验步骤②中，如果玻璃管内的脱氧剂粉末分布不够紧密，会使实验结果偏大，其原因是:
_________________________________________________。
（第17题图） （第18题图）
18、气体的密度容易受温度和压强的影响。为了测量常温常压下氧气的密度，在老师的指导下，小明进行了如下实验：
步骤一：检查发生装置的气密性。
步骤二：往烧瓶中装人适量的二氧化锰粉末，关闭分液漏斗的活塞，并将适量的过氧化氢溶液倒入分液漏斗中，测出发生装置的总质量为m1克。
步骤三：取一个集气瓶，用记号笔在适当位置做标记，将水注人集气瓶到标记处，用量筒测出这些水的体积为V0毫升。再将集气瓶灌满水倒扣在水槽中等待收集。
步骤四：打开活塞，滴入过氧化氢溶液，同时开始收集气体。调节集气瓶在水中的上下位置，当集气瓶内外的液面相平且刚好达到标记处时(如图)，暂停反应。
步骤五：重复步骤四，再收集9瓶气体。
步骤六：称出反应后发生装置的总质量为m2克。
（1）小明通过该实验，测得氧气的密度是 克/毫升。
（2）步骤四中，控制集气瓶内外液面保持相平的目的是 。
（3）如果实验中装置气密性不良，将对测得的密度值有何影响？请说明理由： 。
19、利用图甲所示的教材装置测量空气中氧气的体积分数，选用红磷作为药品是最佳选择吗？某兴趣小组设计并开展了如下实验：①准备如图乙的玻璃容器，顶部用密封盖密封，并检查该装置的气密性。②将氧气传感器(能实时显示容器内氧气的体积分数)固定在容器内壁，并装入足量的红磷。③用激光笔点燃红磷，红磷剧烈燃烧，观察并记录氧气传感器所显示的氧气体积分数的变化情况。④用白磷替换红磷重复上步骤①~③。⑤换用食品脱氧剂(可以直接与氧气反应，无需点燃的物质)重复上述步骤①③。⑥根据实验数据，绘制三种物质氧化时容器内氧气体积分数随时间的变化情况，如图丙所示。
（1）步骤①中检查气密性时，将玻璃容器浸没水中，如果观察到 ，则说明气密性不好。
（2）装置甲中150毫升集气瓶中装入1/5的水，量筒内装有80毫升水，根据图丙的实验数据，用红磷做实验，理论上实验结束后量筒内剩余的水为 毫升。
（3）根据该兴趣小组的实验结果，用图甲装置测量空气中氧气的体积分数，你会选用哪种药品，并说明理由： 。
20、在学习了氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气后，小明查阅资料发现除了二氧化锰外，氧化铜、氧化铁也可以作为氯酸钾分解的催化剂。这三种物质中，哪种物质对氯酸钾分解的催化效果最好 小明用如图甲装置，以及实验所需药品和器材进行实验。
（1）请你补充完成以下实验步骤：
①检查装置的气密性；②取三支相同的试管，各加入相同质量的氯酸钾；
③ ；
④ ；
⑤重复多次实验； ⑥比较数据，得出结论。
（2）实验结果发现二氧化锰对氯酸钾分解的催化效果比氧化铁要好，图乙为氯酸钾和氧化铁混合物制取氧气时，生成氧气质量随反应时间变化的图像。小妍同学画出下列等质量的氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气时，生成氧气质量随反应时间变化的图像。你认为正确的是 。
A． B． C． D．
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2024浙江中考科学一轮复习
模 块 二
物质科学（一） 化 学
（共11讲）
2024浙江中考一轮复习
第18讲
空 气 （1）
思维导航
空 气
大气层及其作用
空气的组成
主要成分的用途
氧气含量的测定
氧气的性质
氧气的制取
氧气的用途
物理性质
化学性质
工业制法
实验室制法
原理
装置
催化剂
知识梳理
知识点1、大气层及其作用
1、大气层是环绕地球的一层看不见的大气圈；根据性质和
不同，离地从低到高依次可分为 、 、
中间层、电离层和散逸层；
2、大气层中与天气变化关系最密切的是 层：这一层几乎集中了大气中所有的 和 ，能形成不同的天气，并保持地表的 ；而平流层中含 ，可吸收阳光中的大部分紫外线，以使生物免受伤害；电离层则可实现 的远距离通信。
高度
对流层 平流层
对流
水蒸气 二氧化碳
温暖
臭氧
无线电短波
知识梳理
知识点2、空气的主要成分及用途
1、空气是一种_______。
2、空气的成分(体积分数)：氧气占____，氮气占____，稀有气体、二氧化碳、其他气体和杂质共占1%。
3、氮气：可用于充填灯泡，延长灯泡的使用寿命；用于食品的防腐、保鲜；是制造化肥、炸药的原料；医疗上可用作
剂。
4、稀有气体：用作______，制作______，医疗麻醉等。
混合物
21% 78%
保护气 霓虹灯
冷冻
知识梳理
4、物质在空气或氧气中燃烧：
物质 反应现象 化学方程式
磷 产生大量__________ 4P＋5O2 2P2O5
木炭 发出______，生成能使澄清石灰水变____的气体 C＋O2 CO2
硫 空气中燃烧发出_______火焰，氧气中燃烧发出_______火焰，生成有________气味的气体 S＋O2 SO2
氢气 纯净的氢气在空气中燃烧，产生__________火焰 2H2＋O2 2H2O
铁 剧烈燃烧，________，生成_____固体 3Fe＋2O2 Fe3O4
镁 发出___________，生成白色粉末 2Mg＋O2 2MgO
白烟
白光
浑浊
淡蓝色
明亮蓝紫色
刺激性
淡蓝色
火星四射 黑色
耀眼白光
知识梳理
知识点3、燃烧与灭火
（一）缓慢氧化与燃烧
1、缓慢氧化：
速度缓慢、不易觉察、没有发光但有 的一种氧化反应，如橡胶制品的老化、金属的生锈、生物呼吸、食物的腐败等。
2、燃烧：
指可燃物与空气中的氧气发生发光发热的剧烈的 。
3、爆炸：
在有限空间内 。如火药爆炸。
可燃性气体（H2、CO、CH4等）点燃或加热时，一定要先 。
发热
氧化反应
剧烈燃烧
验纯
知识梳理
（二）燃烧条件与灭火
1、可燃物燃烧条件：
①可燃物与_______(或空气)充分接触。
②温度达到可燃物的________。
2、灭火方法及原理：
隔绝______、降低温度至 以下、撤离________。
（三）火灾自救的一般方法;
1、浓烟密布时，应 前进，并用湿毛巾掩盖口鼻。
2、用湿毛巾等物品塞住门和窗缝隙。
3、在窗前呼救。
注意：切不可因抢救钱财而冒险冲进火海。
氧气
着火点
氧气
着火点
可燃物
匍匐
知识梳理
知识点4、空气中氧气含量的测定
1、实验原理和实验装置：
知识梳理
红磷燃烧，生成大量白烟，水进入原容器且水的体积约占原容器中空气体积的1/5
氧气约占空气体积的1/5
1、红磷的量不足；2、装置漏气；3、装置未冷却至室温就打开止水夹
不能用硫、碳、铁、镁等代替红磷。
2、实验现象和实验分析：
知识梳理
知识点5、氧气的工业制取方法
1、原理：空气的主要成分是氮气和氧气，氧气约占空气体积分数的21%。且氧气和氮气的 不同。
2、制取方法（空气冷冻分离法）：
首先，把空气预冷、 (去除空气中的少量水分、二氧化碳、乙炔、碳氢化合物等气体和灰尘等杂质)、然后进行 、冷却，使之成为液态空气。然后，利用氧和氮的沸点的不同，在精馏塔中把液态空气多次 和冷凝，将氧气和氮气分离开来。
注意：氧气的工业制法中没有氧气生成，只是气体的分离，所以属于 变化。
沸点
净化
压缩
蒸发
物理
知识梳理
知识点6、氧气的实验室制备及检验方法
排水集气法
向上排空气法
1、实验室制取和收集氧气的原理：
知识梳理
复燃
2、氧气的检验、验满及安全操作注意事项：
知识梳理
知识点7、催化剂
1、催化剂：
在化学反应中，能改变其他物质的化学反应_____，而本身的_______和_________在化学反应前后都__________的物质叫做催化剂。在工业上，催化剂也叫触媒。
2．催化剂的特点：
催化剂有“一变二不变”：一变(改变化学反应速率，不一定加快)；二不变(自身的_____和________不变)。
注意：①二氧化锰在其他反应中不一定是催化剂；
②催化剂的种类较多，不同的反应可能需要不同的催化剂；
③有些化学反应不需要催化剂。
速率
质量 化学性质 不变
质量 化学性质
典例精析
例题1
*用如图装置进行实验。升温至60℃的
过程中，仅①燃烧；继续升温至260℃
的过程中，仅③燃烧。下列分析不正
确的是( )
A．①燃烧，说明白磷是可燃物
B．对比①③，可说明红磷的着火点比白磷的高
C．对比②③，可验证燃烧需可燃物与氧气接触
D．④未燃烧，说明无烟煤不是可燃物
解析：
[答案]D
[解析] A.①燃烧，说明白磷是可燃物，故选项说法正确。B.对比①③，升温至60℃的过程中，仅①燃烧，可说明红磷的着火点比白磷的高，故选项说法正确。C.对比②③，继续升温至260℃的过程中，仅③燃烧，可验证燃烧需可燃物与氧气接触，故选项说法正确。D.④未燃烧，不能说明无烟煤不是可燃物，可能是因为温度没有达到无烟煤的着火点，故选项说法错误。故D符合题意。
典例精析
例题2
＊利用如图装置验证了空气中氧气的含量。下列不正确的是( )
A．实验前需检查装置气密性
B．白磷的作用是消耗试管中的氧气
C．白磷熄火、试管冷却后再打开止水夹
D．最终量筒中液面约降至40mL刻度线处
解析：
[答案]D
[解析] A、该装置是利用白磷燃烧消耗氧气，反应后，装置内压强减小，在压强差的作用下，量筒中的水进入试管，进入水的体积就是空气中氧气的体积，故实验前需检查装置的气密性，否则，装置漏气，外界空气进入，会使实验结果偏小，不符合题意；B、白磷的作用是将试管内的氧气耗尽，使装置内压强减小，在压强差的作用下，量筒中的水进入试管，进入水的体积就是空气中氧气的体积，不符合题意；C、白磷熄灭，试管冷却后，再打开止水夹，否则，试管内的气体受热膨胀，占据了一定的空间，会使进入水的体积偏小，从而使实验结果偏小，不符合题意；D、空气中氧气的体积约占空气体积的五分之一，故进入水的体积大约是：130mL×=26mL，故最终量筒中液面约降至50mL-26mL=24mL刻度线处，故D符合题意。
典例精析
例题3
*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。小金欲制取一瓶干燥的氧气，下列分析正确的是（ ）
A．在①中，将MnO2浸入H2O2溶液，MnO2可分解产生氧气
B．若用装置②的方法收集氧气，需等到
导管口气泡均匀并连续冒出时才可收集
C．若用装置③的方法收集氧气，可将带
火星的木条放至瓶口进行验满
D．将装置①分别与装置②或③连接，
均能达到实验目的
解析：
[答案]C
[解析] A、在①中，将MnO2浸入H2O2溶液，MnO2可加快过氧化氢分解产生氧气，二氧化锰不能产生氧气 ，不符合题意；
B、 装置②的方法收集氧气中会含有水蒸气，不能得到干燥氧气，不符合题意；C、 若用装置③的方法收集氧气，可将带火星的木条放至瓶口进行验满 ，符合题意；D、 将装置①分别与装置③连接，能达到实验目的 ，②收集气体不干燥，不符合题意；故只有C符合题意。
典例精析
例题4
*为了使得到的氧气既快又多，某研究小组在实验室中用加热12.25g氯酸钾和3.16g高锰酸钾混合物的方法进行制取氧气的研究，得到如图所示的曲线图。
下列说法中正确的是（ ）
A．m点时试管中可能有3种固体
B．m点时得到的氧气主要是氯酸钾分解产生的
C．n点时试管中可能有2种固体
D．n点对应产生氧气的质量x是5.12g
解析：
[答案]D
[解析] A.m点时，因为高锰酸钾还没完全反应完，所以固体有高锰酸钾，锰酸钾，二氧化锰，氯酸钾四种，故A错误； B.m点时得到的氧气主要是高锰酸钾分解产生的 ，故B错误；C. n点时试管中两种固体都已经完全反应，所以固体有锰酸钾，二氧化锰，氯化钾三种，故C错误；D.设3.16gKMnO4完全反应能产生氧气x，根据2KMnO4 ΔK2MnO4 +MnO2
+ O2↑中KMnO4与O2 质量关系有316/32=3.16g/x得x=0.32g，又令12.25g KClO3完全反应能产生氧气x， 根据2KClO3 2KCl+3O2↑中KClO3与O2的质量，关系有245/96＝12.25g/y 得x=4.8g；由此可知，
n点时试管中两种固体都已经完全反应，产生氧气的质量应该为：（0.32+4.8）g=5.12g，故D正确。故D符合题意。
典例精析
例题5
＊如图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题。
（1）实验仪器①的名称是 。
（2）若用装置A来制取氧气，则从①中加入的药品是 （填药品名称），该反应的化学方程式为 。
实验室若用装置B、E来制取氧气，氧气收集完毕后，为了防止水倒吸，正确的操作方法是 。
（3）装置C有一处明显的错误： 。
用装置F收集氧气，氧气应该从 （填“a”或“b”）端通入。
解析：
[答案] （1）长颈漏斗 （2）双氧水
（3） 2H2OMnO22H2O+O2↑;（4）导管未插入瓶底（5）a
[解析] （1）名称是长颈漏斗（2）双氧水（过氧化氢溶液）（3）双氧水在催化作用下迅速分解产生水和氧气，其化学方程式为：2H2OMnO22H2O+O2↑;（4）导管未插入瓶底，空气不易排出，这样易导致收集到的气体不纯；（5）氧气密度小于水，用装置F收集时，氧气应从a端进入，使空气从b被顺利排出来。
典例精析
＊小明在学习了“用过氧化氢制取氧气“的知识后，进行如下实验：
①按图甲组装实验仪器并进行气密性检查；②取10毫升溶质质量分数为3%的过氧化氢溶液和0.03克二氧化锰装入容器中，塞进橡皮塞，接上压强测量仪（如图乙）。③倾斜装置，使过氧化氢溶液和二氧化锰充分混合，用压强测量仪测量容器内的气压；④分别用0.06克、0.09克和0.12克的二氧化锰重复上述实验，整理相关数据如图丙。
（1）写出步骤①中检查装置气密性的具体操作及气密性良好的判断依据： 。
（2）实验中，小明用 来反映产生氧气的多少；
（3）观察本实验相关数据，除了研究“二氧化锰质量对过氧化氢分解产生氧气质量的影响“外，还可以研究的问题是：
。
解析：
[答案] （1）用手捂住容器后，导管口有气泡产生 （2）容器内压强大小 （3）二氧化锰的质量对过氧化氢分解快慢的影响
[解析] （1） 步骤①中检查装置气密性的具体操作及气密性良好的判断依据是用手捂住容器后，导管口有气泡产生；
（2） 实验中，气体产生的多则容器内压强增大明显，小明用容器内压强大小来反映产生氧气的多少；（3）由实验中数据可知，该实验变量分别为二氧化锰、二氧化锰质量，则实验除了研究“二氧化锰质量对过氧化氢分解产生氧气质量的影响“外，还可以研究二氧化锰的质量对过氧化氢分解快慢的影响。
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