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1.2 空气 氧气
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 空气的组成 大气污染与防治 ☆☆ 综合近几年中考试题，该部分内容在中考中占有重要地位。特别是氧气的制备和性质是初中化学气体制备和性质的开始，为以后其他气体制备的学习提供可遵循的一般思维方法。预计该部分仍然是考试的重点，空气组成的测定原理应用于实验设计2024年中考不可忽视的地方，空气污染和防治将是命题重点。
考点2 氧气的性质和用途 ☆☆
考点3 测定空气中氧气含量 ☆☆☆
考点4 氧气的制法 ☆☆☆
■考点一 空气的组成 大气污染与防治
1.空气污染：
损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。形成温室效应（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）等环境问题。
2.空气的污染及防治
污染来源 防治措施
化石燃料的燃烧(烟气粉尘、二氧化氮、二氧化硫等)。 使用清洁能源、改变能源结构、大 力推广脱硫煤等。
工业废气(二氧化硫、一氧化碳、二氧 化氮、可吸人颗粒物等)。 工业废气经处理达标后排放等,减少有害物质的排放。
植被破坏引起的沙尘。 积极植树造林、种草等， 提高空气 的自净能力。
露天焚烧秸秆和垃圾。 秸秆还田,垃圾分类处理。
3.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。污染指数越大空气质量越差。
■考点二 氧气的性质和用途
1.氧气的物理性质:
(1)通常情况下，是无色、无味的气体，可液化和固化。（液态氧和固态氧是蓝色的）
(2)不易溶于水。
(3)密度比空气略大。
2.氧气的化学性质:
氧气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。
物质在空气中和在氧气中燃烧现象的比较:
（1）木炭
在空气中现象：持续红热，放出热量。
在氧气中现象：燃烧更旺，发出白光，放出热量，产生的气体使澄清石灰水变浑浊。
化学方程式：C + O2 = CO2
（2）硫
在空气中现象：发出微弱的淡蓝色火焰，放出热量，产生一种有刺激性气味的无色气体。
在氧气中现象：发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，产生一种有刺激性气味的无色气体。
化学方程式：S + O2 = SO2
注意事项：硫在氧气里燃烧，集气瓶底要留少量水为了吸收二氧化硫防止污染空气。
（3）磷
在空气中现象：发出黄色火焰，放出热量，产生大量白烟。
在氧气中现象：发出耀眼白光，放出热量，产生大量白烟。
化学方程式：4P + 5O2 = 2P2O5
（4）铁
在空气中现象：持续加热发红，离火后变冷(不燃烧)。
在氧气中现象：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体。
化学方程式：3Fe +2O2 = Fe3O4
注意事项：①铁丝在氧气里燃烧，集气瓶底要留少量水或铺一层细沙，是为了防止溅落的熔化物炸裂瓶底；
②铁丝绕成螺旋状的目的是为了增大铁丝的受热面积。
③当火柴快燃尽时再将铁丝插入集气瓶中，防止火柴燃烧消耗更多的氧气。
（5）镁
在空气中现象：在空气中即可燃烧，放出大量的热和耀眼的白光，生成白色固体。
在氧气中现象：在氧气中燃烧更加剧烈，放出大量的热和耀眼的白光，生成白色固体。
化学方程式：2Mg +O2 = 2MgO
（6）蜡烛
在空气中现象：产生黄白色光焰，放出热量。在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有无色液滴产生;迅速把烧杯倒过来，注入少量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。
在氧气中现象：燃烧更旺，发出白光，放出热量。在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有
无色液滴产生，迅速把烧杯倒过来，注入少量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。
化学方程式：石蜡 + O2 → CO2 + H2O
3.氧气的用途
(1)供给呼吸：为病人、登山、潜水、航空和宇航员提供呼吸用的氧气。
(2)支持燃烧：利用可燃物跟氧气反应放出热量，工业上用于炼钢、气焊和气割金属等。
【点拨】
1.可燃物能否发生燃烧反应和燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关，氧气的浓度越高，燃烧越剧烈；例：某些在空气中不能燃烧的物质(如铁丝)在纯氧中可以燃烧。
2.可燃性是物质具有的可以燃烧的性质，所以氧气没有可燃性，只有助燃性。
3.实验现象与实验结论的区别。
一般说来，描述实验现象时，不能出现生成物的名称。
例：“硫燃烧时生成一种带有刺激性气味的气体”描述的是实验现象。“硫燃烧生成二氧化硫描述的是实验结论。
4.燃烧、缓慢氧化、自燃的共同点是：都是氧化反应；都放出热量。
■考点三 测定空气中氧气含量
（利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积）。
1.实验步骤：
(1)连接装置，检查装置的气密性；
(2)在集气瓶内加入少量水后,把集气瓶剩余容积五等分；
(3)用弹簧夹夹紧乳胶管；
(4)点燃红磷后,立即伸人集气瓶内并把胶塞塞紧；
(5)燃烧结束冷却后,打开弹簧夹。
2.实验现象：
①红磷燃烧发出黄白色火焰，放出热量，产生白烟。
②装置冷却到室温后打开弹簧夹，烧杯内的水倒流入集气瓶，约占瓶内空气体积的1/5。
3.实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。
4.反应原理：4P + 5O2 = 2P2O5
5.实验不成功的原因：
小于1/5的原因：
红磷不足量；
（2）装置漏气；
（3）未等冷却就打开了弹簧夹。
大于1/5的原因：
点燃燃烧匙内的红磷后，伸入集气瓶中太慢；
（2）弹簧夹没有夹紧胶皮管儿。
【点拨】：
（1）测定空气中氧气含量，用木炭，硫、铁丝或镁带代替红磷行不行？为什么？应该选用什么样的药品来代替红磷？
答：都不可以。
木炭燃烧消耗氧气，生成二氧化碳，硫燃烧消耗氧气生成二氧化硫，所以导致集气瓶内的气体体积基本不变，气压不会减小。
铁丝也不行，因为铁丝在空气中不能燃烧。
镁不但跟氧气反应而且还跟氮气等反应，结果测得的不只是空气中氧气的体积。会远远大于氧气的体积。
选择药品的要求: ①在空气中能燃烧且只于氧气反应
②该药品燃烧后生成物为固态或液态。
（2）实验中得出氮气的哪些性质？
答：①氮气既不能燃烧，也不能够支持燃烧。②氮气不易溶于水。
（3）红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹实验现象是什么？为什么会出现这种现象？
答：水由烧杯流入集气瓶，约占集气瓶内空气体积的1/5。
红磷燃烧消耗氧气，气体减少，压强变小，小于外界大气压，所以水会有烧杯流入集气瓶。
（4）集气瓶底部为什么放水？能否用细沙代替？
答：吸收五氧化二磷防止污染空气。不可以。
（5）红磷必须足量的原因是什么？
答：充分消耗空气中的氧气。
6.实验装置改进：
将红磷换成白磷，通过光、热使其在密闭的环境中燃烧，既减少对空气的污染又保证实验的成功。
■考点四 氧气的制法
1.药品:
(1)过氧化氢溶液(无色液体)、二氧化锰(MnO2黑色固体)
(2)高锰酸钾（暗紫色固体）
2.反应原理:
(1) 2H202 = 2H20+02↑
(2) 2KMn04 = K2Mn04+ Mn02+ 02↑
3.实验步骤:
(1)高锰酸钾制氧气:（茶庄定点收利息）
①组装仪器，检查装置的气密性；②装药品；③把试管固定在铁架台上；④点燃酒精灯加热；⑤用排水法收集氧气；⑥把导管移出水面；⑦熄灭酒精灯
(2)过氧化氢制氧气
①组装仪器，检查装置的气密性；②装药品（先装固体再装液体）；③用排水法（或向上排空气法）收集氧气。
4.实验装置:
（1）发生装置:
（2）收集装置
5.收集方法:
(1)排水集气法(氧气不易溶于水)；收集的气体比较纯净但不干燥。
(2)向上排空气法(氧气密度比空气略大)。收集的气体比较干燥但不纯净。
6.检验方法:将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明是氧气。
7.验满方法:
(1)用排水集气法收集氧气时，如果集气瓶口有大量气泡冒出，证明已集满。
(2)用向上排空气法时，将带火星的小木条放在集气瓶口，若木条复燃证明集满。
【点拨】
1.实验室用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气的实验操作应注意事项:
(1)试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流引起试管的炸裂。
(2)伸入试管内的导管应只稍伸出橡皮塞即可，便于气体排出。
(3)如果以高锰酸钾为原料制氧气，试管口应塞一团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管。
(4)用排水法收集氧气，导管口开始有气泡放出时不宜立即收集，而是当气泡连续均匀放出时才能收集，这样收集的氧气会更纯净些。
(5)如果用向上排空气法收集氧气，应该把导管伸到集气瓶底，便于排尽空气。
(6)收集氧气完毕后，应将导管移出水面，再熄灭酒精灯。防止水倒吸引起试管炸裂。
■考点一 空气的组成 大气污染与防治
◇典例1：（2024·吉林·中考真题）洁净的空气对人和其他动植物都非常重要。下列气体会对空气造成污染的是（ ）
A．二氧化硫 B．氧气 C．二氧化碳 D．氮气
【答案】A
【知识点】空气的污染与防治
【详解】A、二氧化硫在空气中易形成硫酸，引起酸雨，会污染空气，符合题意；
B、氧气是空气的组成成分之一，不会污染空气，不符合题意；
C、二氧化碳是空气的组成成分之一，不会污染空气，不符合题意；
D、氮气是空气的组成成分之一，不会污染空气，不符合题意。
故选A。
◆变式训练
1.1“碳中和”是指二氧化碳的排放与吸收达到平衡，实现二氧化碳相对“零排放”。其可以缓解的环境问题是（ ）
A．温室效应加剧 B．酸雨 C．白色污染 D．雾霾
【答案】A
【知识点】二氧化碳对生活环境的影响、有机材料对环境的影响及应对措施、常见几种燃料使用对环境的影响、空气的污染与防治
【详解】A、温室效应加剧是由于二氧化碳排放导致的，符合题意；
B、酸雨是由含硫氧化物、含氮氧化物造成的，不符合题意；
C、白色污染是由塑料造成的，不符合题意；
D、雾霾是由可吸入颗粒物造成的，不符合题意；
故选A。
1.2进入冬季，哈尔滨的空气污染又见严重，为人们的生活带来困扰。下列有关说法错误的（ ）
A．计入空气质量评价的主要污染物有：二氧化硫、臭氧、二氧化碳、可吸入颗粒物等
B．焚烧秸秆产生的浓烟会污染空气
C．污染严重的主要原因之一是冬季燃煤取暖
D．空气的污染不但危害人体健康，还会破坏生态平衡
【答案】A
【知识点】空气的污染与防治
【详解】A、计入空气质量评价的主要污染物有：二氧化硫、一氧化碳、臭氧、可吸入颗粒物、细颗粒物等，二氧化碳是空气的成分，不是空气污染物。选项错误；
B、焚烧秸秆产生的浓烟会增加空气中的可吸入颗粒、烟尘等，会污染空气。选项正确；
C、煤燃烧会排放二氧化硫、可吸入颗粒物等，北方冬季使用燃煤集中供暖，会导致空气污染比夏季严重，选项正确；
D、空气的污染不但危害人体健康（如容易导致呼吸道疾病），还会破坏生态平衡（如形成酸雨导致土壤酸化等），选项正确。
故选A。
■考点二 氧气的性质和用途
◇典例1：（2024·山东枣庄·中考真题）关于氧气性质的实验，下列现象与化学方程式均正确的是（ ）
选项 实验 现象 化学方程式
A 木炭在氧气中燃烧 发出红光，生成黑色固体
B 铁丝在氧气中燃烧 火星四射，生成黑色固体
C 镁带在空气中燃烧 发出耀眼的白光，生成白色固体
D 红磷在空气中燃烧 产生黄色火焰，生成黄烟
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【知识点】化学方程式的书写、铁在氧气中燃烧及其实验、木炭在氧气中燃烧及其实验、镁在氧气中燃烧及其实验
【详解】A、木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，现象不正确；碳燃烧生成二氧化碳，方程式正确，该选项不符合题意。
B、铁丝在氧气中，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，现象正确；铁丝燃烧生成四氧化三铁，方程式正确，该选项符合题意。
C、镁燃烧时发出耀眼的白光，生成白色固体，现象正确；镁燃烧生成氧化镁，氧化镁的化学式为MgO，正确的方程式为，该选项不符合题意。
D、红磷燃烧，产生黄色火焰，产生大量白烟，现象不正确；红磷燃烧生成五氧化二磷，正确的方程式为，该选项不符合题意。
故选B。
◆变式训练
1.1下列关于Fe在O2中燃烧的反应叙述不正确的是（ ）
A．放出热量 B．生成黑色固体
C．反应前后固体质量相等 D．参加反应的Fe与生成物中铁元素质量相等
【答案】C
【解析】A、铁在氧气中燃烧放出大量的热，故叙述正确；
B、铁在氧气中燃烧生成黑色固体四氧化三铁，故叙述正确；
C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，根据质量守恒定律，反应后生成四氧化三铁的质量等于参加反应的铁丝和氧气的质量之和，故反应后固体质量增加，故叙述错误；
D、根据质量守恒定律，反应前后元素的质量不变，所以参加反应的Fe与生成物中铁元素质量相等，故叙述正确。
故选C。
1.2下列关于Fe在O2中燃烧的反应叙述不正确的是（ ）
A．放出热量 B．生成黑色固体
C．反应前后固体质量相等 D．参加反应的Fe与生成物中铁元素质量相等
【答案】C
【知识点】用质量守恒定律确定物质组成、铁在氧气中燃烧及其实验
【详解】A、铁在氧气中燃烧放出大量的热，故叙述正确；
B、铁在氧气中燃烧生成黑色固体四氧化三铁，故叙述正确；
C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，根据质量守恒定律，反应后生成四氧化三铁的质量等于参加反应的铁丝和氧气的质量之和，故反应后固体质量增加，故叙述错误；
D、根据质量守恒定律，反应前后元素的质量不变，所以参加反应的Fe与生成物中铁元素质量相等，故叙述正确。
故选C。
■考点三 测定空气中氧气含量
◇典例1：（2024·北京·中考真题）用如图所示装置进行实验，测定出空气中约占（按体积计算）。下列叙述不正确的是（ ）
A．②中瓶内空气的体积约为200mL B．可加热铁丝引燃铜匙中的白磷
C．白磷的作用是消耗②中瓶内的 D．最终注射器活塞移至约40mL刻度线处
【答案】D
【知识点】测定空气中氧气含量实验的改进
【详解】A、根据题意打开胶塞，取出200mL水，②中瓶内空气的体积约为200mL，说法正确，不符合题意；
B、铁具有良好的导热性，可加热铁丝引燃铜匙中的白磷，说法正确，不符合题意；
C、白磷燃烧是与空气中氧气反应，能消耗瓶内的氧气，使容器内压强减小，打开弹簧夹，注射器活塞向左移动，移动的体积为消耗的氧气，说法正确，不符合题意；
D、氧气约占空气体积的五分之一，瓶内空气体积约为 200mL，消耗的氧气约为 40mL，注射器活塞向左移动40mL，最终注射器活塞会移至约 100mL-40mL=60mL 刻度线处，说法错误，符合题意。
故选D。
◆变式训练
1.1为探究铜的化学性质，某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行下图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D（203，6.15%）表示时间为203秒时，装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误的是（ ）
A．加热前的空气样品中氧气含量为20.99%
B．铜在加热条件下能与氧气发生化学反应
C．拐点C至终点D所对应的时间范围内，装置内物质的总质量逐渐减少
D．通过现象证据和数据证据，可以从定性和定量的视角分析得出合理解释
【答案】C
【详解】A、根据图示可知，加热前的空气样品中氧气含量为 20.99%，说法正确，不符合题意；
B、加热过程中氧气含量减少，说明铜在加热条件下能与氧气发生化学反应，说法正确，不符合题意；
C、在密闭装置中进行实验，化学反应遵循质量守恒定律。拐点 C 至终点 D 所对应的时间范围内，铜与氧气发生反应生成氧化铜，但装置内物质的总质量不变，说法错误，符合题意；
D 、通过铜表面变黑的现象证据（定性）和氧气含量变化的数据证据（定量），可以从定性和定量的视角分析得出合理解释，说法正确，不符合题意。
故选C。
1.2用如图所示装置测定空气中氧气的含量，下列说法正确的是（ ）
A．点燃燃烧匙内的白磷后缓慢地将燃烧匙插入瓶中，塞紧瓶塞
B．用细铁丝代替白磷进行实验，可以得出相同的实验结论
C．不打开瓶塞，聚焦太阳光引燃足量白磷，实验效果更好
D．若实验过程中，没有将弹簧夹夹紧，不会影响实验结果
【答案】C
【分析】在装有空气的密闭容器中，欲用燃烧法测定空气中氧气含量，所选除氧剂要具备以下特征：本身能够在空气中燃烧（只能与空气中的氧气反应）；本身的状态为非气体；生成物为非气态。该实验一般要注意以下几点：①装置的气密性好；②所用药品必须是足量；③读数时一定要冷却到原温度。
【详解】A、点燃燃烧匙内的白磷后缓慢地将燃烧匙插入瓶中，会使集气瓶中的气体受热膨胀排出一部分，会导致实验结果偏大，说法错误；
B、铁丝在空气中不能燃烧，不能用来测定空气中氧气含量，说法错误；
C、不打开瓶塞，聚焦太阳光引燃足量白磷，反应始终在密闭容器中进行，无需打开瓶塞点燃红磷，避免瓶内空气外逸而造成实验误差，同时防止生成的五氧化二磷逸散到空气中，更环保，说法正确；
D、若弹簧夹没有夹紧，反应放出大量的热，装置内压强大，有空气逸出，因此进入的水多，使测定结果偏大，说法错误。
故选C。
■考点四 氧气的制法
◇典例1：（2024·内蒙古通辽·中考真题）实验室用加热一定质量的高锰酸钾制氧气，下列图像能正确反映对应变化关系的是
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】高锰酸钾制取氧气实验、制取氧气实验的图像问题
【详解】A、加热到一定温度，高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，氧气的质量从0开始逐渐增大，至完全反应，氧气的质量不再发生变化，故正确；
B、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，固体的质量不断减小，至完全反应，不再发生变化，但不会减小至0，因为高锰酸钾反应完全，最终固体为锰酸钾和二氧化锰，故错误；
C、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应前后钾元素的质量不变，随着反应的进行，固体的质量不断减小，至完全反应，不再发生变化，则固体中钾元素的质量分数逐渐增大，至完全反应不再发生改变，但反应前固体中钾元素的质量分数不为零，故错误；
D、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，二氧化锰的质量从0开始逐渐增大，至完全反应不再发生变化，故错误；
故选：A。
◆变式训练
1.1运用常见的装置和方法制取气体是中学生必备的化学实验技能。以下是实验室用于制取气体的部分装置,回答下列问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,反应的化学方程式为 ,收集氧气可选用的装置是 （填字母）。
(3)检查装置C的气密性时,先关闭弹簧夹,再向长颈漏斗内注水至形成一段水柱,若 ,则证明装置气密性良好。
(4)用氯化铵和氢氧化钙固体共热制取干燥的氨气（氨气极易溶于水,且水溶液显碱性）,可选用的干燥剂是 （填“浓硫酸”或“生石灰”）。
(5)实验室常用固体（易溶于水）与硫酸在常温下反应制取二氧化硫气体,最好选用的发生装置是 （填字母）,反应的化学方程式为 。
【答案】(1)酒精灯
(2) D/F
(3)水柱保持稳定（合理即可）
(4)生石灰
(5) B
【知识点】化学方程式的书写、过氧化氢制取氧气实验、常见仪器及制材的辨认、氧气的制取中装置的选择
【详解】（1）由图知，仪器①的名称是酒精灯，故填：酒精灯。
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，过氧化氢在二氧化锰催化剂作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：；
氧气不易溶于水，可用排水法收集，氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，则收集氧气可选用的装置是D或F。
（3）检查装置C的气密性时，先关闭止水夹，再向长颈漏斗内注水至形成一段水柱，若水柱保持稳定不回落，则说明装置气密性良好；
（4）氨气呈碱性，能和浓硫酸反应，不和生石灰反应，需选择干燥剂生石灰，故填：生石灰。
（5）实验室常用 固体（易溶于水）与硫酸在常温下反应制取二氧化硫气体，反应物为固体和液体，反应条件为常温，则可选择装置B、C制取气体，因为B装置可制液体的滴加速率，所以最好选用的发生装置为B，使用C装置，亚硫酸钠易溶于水，放在多孔隔板上与硫酸接触后会溶解，无法实现固液分离，Na2SO3与硫酸在常温下反应生成硫酸钠、水和二氧化硫，反应的化学方程式为：。
1.2下图所示为常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器），兴趣小组的同学利用其进行下列化学实验。
请根据题目要求，回答下列问题：
(1)氧气的制取与物质组成的探究
①在实验室中以过氧化氢溶液（二氧化锰作催化剂）为原料，制备并收集一瓶干燥的氧气，所选仪器的连接顺序为 （从左到右填写仪器序号字母）。
②利用上述装置对某有机物的组成进行探究，所选仪器按“”的顺序连接（、为浓硫酸洗气瓶），实验前检查装置气密性。使该有机物在氧气中充分燃烧，观察现象，收集有关实验数据（设发生的化学反应都充分反应）。反应后测得装置质量增加，装置质量增加，装置质量增加。
通过分析计算可得，此有机物中氢元素的质量为 （精确至），该有机物中 （填最简整数比）。
(2)简易供氧器的设计与评价
兴趣小组的同学根据实验室制取氧气原理设计了简易供氧器。
装置：如图所示。
试剂：共5份（每份包含溶质质量分数为的过氧化氢溶液、颗粒状二氧化锰、纯净水）。
①请完成该供氧器的说明书：
a.制氧原理： （用化学方程式表示）。
b.使用方法：先将纯净水加入 （填“甲”或“乙”）瓶并拧紧接有吸气面罩的瓶盖，再将二氧化锰和过氧化氢溶液加入 （填“甲”或“乙”）瓶并拧紧瓶盖，乙瓶中的气泡连续均匀冒出时，开始吸氧。
c.每份试剂最大供氧质量：。
d.使用完毕，倒出残液，清洗装置。
②请对此简易供氧器提出具体改进建议： 。
【答案】(1) B-C-E 0.1 5:4:2
(2) 乙 甲 使用轻质材料 ：选择轻便且耐用的材料制作供氧器的外壳和部件，减少整体重量
【知识点】化学方程式的书写、过氧化氢制取氧气实验、气体净化、干燥、定量实验
【详解】（1）①装置B中：在锥形瓶中加入二氧化锰固体，然后加入过氧化氢溶液。二氧化锰作为催化剂，可以加快过氧化氢的分解速度 ，装置C中：使用浓硫酸干燥装置来除去氧气中的水分，装置C：用向上排空气法收集氧气。装置连接顺序为 ： B（发生装置）→ C（干燥装置）→ E（收集装置） ;
②装置 C 2 质量增加 0.9 g为有机物产生水的质量，根据氢元素守恒得：有机物中的氢元素的质量等于其产生水中的氢元素的质量，即,根据碳元素守恒得：装置D中有机物碳元素的质量等于产生二氧化碳中碳元素的质量，即，有机物中氧元素的质量为：2.4g-0.1g-1.5g=0.8g,
有机物中x：y：z=
（2）过氧化氢在二氧化锰作为催化剂生成水和氧气，化学方程式为，先将纯净水加入乙瓶中，为产生的氧气增加湿度，然后在甲瓶中加入氧化锰和过氧化氢溶液产生氧气，氧气通过甲瓶上端排向乙瓶。简易供氧器提出具体改进建议可以从 使用轻质材料 、增强安全措施 等方面提出建议。
1．（2024·海南·中考真题）为了探究影响过氧化氢分解速率的因素，设计了如下几组实验。下列说法不正确的是（ ）
序号 过氧化氢溶液 MnO2质量 反应温度
体积 溶质质量分数
① 10mL 5% 0.1g 25℃
② 10mL 10% 0.1g 25℃
③ 10mL 5% 0.1g 40℃
④ 10mL 5% 0.3g 25℃
A．对比①与②，可以探究过氧化氢溶液浓度对反应速率的影响
B．对比②与③，可以探究温度对反应速率的影响
C．对比①与④，可以探究MnO2的质量对反应速率的影响
D．实验①与实验③最终收集到的氧气质量基本相同
【答案】B
【详解】A、根据表格信息，①与②的溶质质量分数不同，其它条件相同，则①与②的变量是溶质质量分数，而溶质质量分数越大，过氧化氢溶液浓度越大。对比①与②，可以探究过氧化氢溶液浓度对反应速率的影响，A选项正确；
B、②与③的溶质质量分数不同、反应温度也不同，存在两个变量，对比②与③，无法探究温度对反应速率的影响，B选项错误；
C、①与④的MnO2质量不同，其它条件相同，则①与④的变量是MnO2的质量，对比①与④，可以探究MnO2的质量对反应速率的影响，C选项正确；
D、①与③的变量是反应温度，反应温度可以影响反应速率，但不能改变最终产物的质量，因此实验①与实验③最终收集到的氧气质量基本相同，D选项正确。
故选：B。
2．（2024·江苏南通·中考真题）“实验室用H2O2、MnO2制取O2”涉及的实验装置及操作不正确的是（ ）
A．装入MnO2 B．制备O2
C．干燥O2 D．收集O2
【答案】B
【详解】A、取用粉末状药品，试管倾斜（或平放），用药匙或纸槽把药品送到试管底部，然后使试管直立起来，图中所示操作正确。
B、用图示装置制取氧气时，长颈漏斗的下端要伸入液面以下，以防生成的氧气由长颈漏斗逸出，图中所示操作错误。
C、用浓硫酸干燥氧气时，氧气应从长管通入，经浓硫酸干燥后由短管排出，图中所示操作正确。
D、氧气的密度比空气大，且与空气中的其他成分不反应，因此可采用向上排空气法来收集氧气，图中所示操作正确。
故选：B。
3．（2024·山东烟台·中考真题）空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气及其成分的说法错误的是
A．二氧化碳是空气污染物，也是重要的资源
B．工业上可用分离液态空气法制氧气
C．氧气能供给生物呼吸，约占空气体积的
D．氮气化学性质不活泼，可用来延长食品保质期
【答案】A
【详解】A、二氧化碳是空气成分之一，不属于空气污染物，但二氧化碳排放过多会导致温室效应，说法错误，符合题意；
B、工业上可用分离液态空气法制氧气，说法正确，不符合题意；
C、氧气约占空气体积的，其用途是供给呼吸、支持燃烧，说法正确，不符合题意；
D、氮气化学性质不活泼，可用作保护气来延长食品保质期，说法正确，不符合题意。
故选：A。
4．（2024·青海西宁·中考真题）根据下列实验装置图回答问题：
(1)写出仪器p的名称 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，反应的化学方程式为 ，该反应的基本反应类型是 ；欲收集一瓶用于硫燃烧实验的氧气，最好选择 （从A-E中选填字母）为收集装置。
(3)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，应选用的发生装置为 （填字母）；用D装置来收集二氧化碳，验满方法为 ；为干燥二氧化碳气体，可以将气体通过盛有 的F装置。
【答案】(1)酒精灯
(2) 分解反应 C
(3) B 将燃着的木条靠近集气瓶口，若木条熄灭，说明CO2已收集满 浓硫酸
【详解】（1）根据图像，仪器p是酒精灯。
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，过氧化氢在二氧化锰催化作用下快速分解生成水、氧气，化学方程式为：；
该反应由一种物质反应生成两种物质，属于基本反应类型中的分解反应；
硫燃烧需要纯度较高的氧气，且会生成二氧化硫，二氧化硫属于空气污染物，水可以吸收二氧化硫，防止空气污染。欲收集一瓶用于硫燃烧实验的氧气，最好选择排水法收集氧气，收集完毕在集气瓶内留存少量水即可，则收集装置应选择C。
（3）实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，大理石与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳、水，属于固液常温型反应，应选用的发生装置为B；
CO2不能燃烧也不支持燃烧，可以使燃着的木条熄灭，通常使用燃着的木条验满CO2。用D装置来收集二氧化碳，验满方法为：将燃着的木条靠近集气瓶口，若木条熄灭，说明CO2已收集满；
浓硫酸有吸水性，为干燥二氧化碳气体，可以将气体通过盛有浓硫酸的装置。
5．（2023·江苏徐州·中考真题）请根据下列实验装置图回答问题。
(1)实验室用装置A制取氧气，反应的化学方程式为 。停止实验时，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，目的是 。若用排空气法收集氧气，应选择的装置是 （填字母）。
(2)实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气，反应的化学方程式为 ，基本反应类型为 。若选用装置C作为气体发生装置，稀硫酸通过 （填仪器名称）添加，该装置和装置B相比，主要优点是 。
(3)为探究物质燃烧的条件，设计实验如图F，将氧气通入V形玻璃管，观察到热水中未燃烧的白磷开始剧烈燃烧。下列有关该实验的说法合理的是 （填字母）。
a.燃烧需要氧气 b.热水有隔绝空气的作用 c.白磷着火点不高于
【答案】(1) 防止水槽中的水被倒吸进热的试管中造成试管破裂 E
(2) 置换反应 长颈漏斗 可以控制反应的发生和停止
(3)abc
【详解】（1）装置A为固体和固体加热型装置制取氧气，由于试管口有一小团棉花，说明选择的是高锰酸钾固体制氧气，高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；实验停止时要先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，如果先熄灭酒精灯，装置内气压变小，水槽中的水被倒吸进热的试管中，使试管破裂；氧气的密度大于空气，故选择向上排空气法收集氧气，因此选择装置E。
（2）实验室中常用锌粒和稀硫酸反应制取氢气，锌和硫酸反应生成硫酸锌和氢气，该反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，该反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应；装置C中通过长颈漏斗添加稀硫酸，当关闭活塞时，压强增大，将稀硫酸压入长颈漏斗中，液面下降，多孔隔板上的锌粒与稀硫酸脱离接触反应停止，打开活塞，液面上升，隔板上锌粒与稀硫酸接触，反应开始，故装置C与装置B相比最大的优点是能控制反应的发生与停止。
（3）a、80℃热水中的白磷没有燃烧而通入氧气后开始燃烧，说明燃烧需要氧气，故该说法正确；b、热水中白磷不能燃烧，是因为热水能将空气与白磷隔离，故该说法正确；c、向80℃热水中的白磷通入氧气后，可燃物满足与氧气接触、温度达到着火点，白磷开始燃烧，说明白磷的着火点不高于80℃，故该说法正确。故填：abc。
6．（2024·西藏·中考真题）查阅资料：过氧化钠为淡黄色固体，常在呼吸面具和潜水艇中作生氧剂，反应原理如下：
① ②
请结合图回答问题。
(1)在实验室条件下，用过氧化钠制取氧气选B作发生装置，则反应原理是 (填“①”或“②”)。该发生装置还可以用来制取其他气体，请写出制取其中一种气体的化学方程式： 。
(2)能用C装置收集的气体具有的性质是 。
(3)在实验室可用加热氢氧化钙固体和氯化铵固体制取氨气，氨气极易溶于水、密度比空气小。制取氨气的发生装置和收集装置是 (填装置序号)。
【答案】(1) ②
(2)密度比空气大且不与空气中的成分反应
(3)AD
【详解】（1）装置B适合反应为固液常温型的反应类型，反应原理为②；
二氧化碳 可以通过大理石（主要成分是碳酸钙）与稀盐酸反应制备，化学方程式为：。
（2）装置C为向上排空气法收集气体，需要气体的应具有的性质是密度比空气大且不与空气中的成分反应。
（3）在实验室可用加热氢氧化钙固体和氯化铵固体制取氨气，为固固加热型，发生装置选用A，氨气极易溶于水，不能用排水法进行收集，密度比空气小，可用向下排空气法，装置D进行收集。制取氨气的发生装置和收集装置是AD。
7．（2024·四川德阳·中考真题）化学科学的本质是实验探究。如图1为实验室制取气体的常用装置，图2为某同学在跨学科实践活动中设计的简易供氧器。
I．根据图1回答下列问题：
(1)写出装置A中任意一种仪器的名称： 。
(2)实验室制取CO2的装置可选择 （填标号）来组装，发生装置中反应的化学方程式为 。
II．根据图2回答下列问题：
(3)若试剂甲为MnO2，根据所学知识选择试剂乙，反应仓中产生O2的化学反应原理是 （用化学方程式表达）。
(4)加湿过滤仓中H2O的作用有 （填标号）。
a．吸收杂质提纯O2
b．观察O2产生的速率
c．加快O2的生成
d．保证供给O2的湿度需求
(5)调节供氧流速可以 （填具体操作）。
【答案】(1)铁架台/酒精灯/导气管/试管
(2) BD CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(3)2H2O22H2O+O2↑
(4)abd
(5)向下推动注射器的快慢
【详解】（1）由图可知，装置A的仪器有铁架台、酒精灯、导气管和试管，故填：铁架台或酒精灯或导气管或试管；
（2）实验室制取CO2属于固液常温型，选择的发生装置为B，二氧化碳的密度空气大，能溶于水，只能采用向上排空气法收集，选择的收集装置为D；实验室常用石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳，即石灰石或大理石（主要成分碳酸钙）和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，故填：BD；CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；
（3）若试剂甲为MnO2，反应仓是在固液常温条件下制取氧气，即过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，故填：2H2O22H2O+O2↑；
（4）a．加湿过滤仓中的H2O能溶解一些可能存在的杂质气体，可以提纯O2，故选项符合题意；
b．可通过产生气泡的速率观察生成氧气的速率，故选项符合题意；
c．加湿过滤仓中的H2O不能加快生成氧气的速率，故选项不符合题意；
d．加湿过滤仓有保证供给O2的湿度需求的作用，故选项符合题意；
故选abd；
（5）可以通过向下推动注射器的快慢，控制液体滴加速率，来调节供氧流速，故填：向下推动注射器的快慢。
8．（2024·内蒙古呼和浩特·中考真题）下图是实验室制取气体的常用装置，请回答相关问题。
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气，根据图1选择发生和收集装置 （填字母），在加入药品前应进行的操作是 。
(2)小柯自制了如图2的简易供氧器，反应的化学方程式为 。图2中甲的设计优点是 。
【答案】(1) AC/AE 检查装置气密性
(2) 可以控制反应的发生和停止
【详解】（1）实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气是固体加热型反应，发生装置选A，氧气密度比空气略大，可用C向上排空气法收集，氧气不易溶于水，可用E排水法收集，则选择的发生装置和收集装置组合是AC或AE；为了防止装置漏气，在加入药品前应进行的操作是检查装置气密性；
（2）过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：；利用可以抽拉的线绳，可以实现二氧化锰与过氧化氢溶液的接触与分离，这样设计的优点是可以控制反应的发生和停止。
9．（2024·北京·中考真题）阅读下面科普短文。
生活中有时需要用到高浓度，供氧方式主要有氧气瓶、氧气袋和制氧机…
氧气瓶和氧气袋中的一般用深冷法制得，该方法利用物质的沸点差异，从空气中分离出。
制氧机有膜分离、变压吸附等制氧方式。膜分离制氧用到的膜材料有陶瓷、聚苯胺等，其中混合导电陶瓷分离膜的工作原理示意如图甲。变压吸附制氧常用的吸附剂是沸石分子筛。科研人员在一定条件下分别将、通过某种沸石分子筛，测定其对、的吸附情况、结果如图乙（纵坐标数值越大，代表吸附量越大）。
吸氧对于缺氧人群有一定作用，但健康人短期内高流量吸氧会对机体造成不良影响，因此不能盲目吸氧。
（原文作者刘应书、汪波等，有删改）
依据文章内容回答下列问题。
(1)供氧方式主要有 （写出一种即可）。
(2)深冷法制氧利用了物质的 （填“物理性质”或“化学性质”）差异。
(3)图甲中，表示氧分子变成氧原子的是 （填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。
(4)由图乙可知，25℃时吸附压越大越有利于分离和，证据是 。
(5)判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）。
①氧气瓶中的一般用深冷法制得。
②健康人不能盲目吸氧。
【答案】(1)氧气瓶、氧气袋和制氧机
(2)物理性质
(3)Ⅱ
(4)25℃时，吸附压越大，氮气的吸附量越大，而氧气的吸附量变化不大
(5) 对 对
【详解】（1）由题干信息可知，供氧方式主要有氧气瓶、氧气袋和制氧机；
（2）深冷法利用物质的沸点差异，从空气中分离出O2， 不需要通过化学变化就能表现出来，利用的是其物理性质；
（3）由图甲可知，Ⅱ中氧分子分解为氧原子；
（4）由图乙可知，25℃时，吸附压越大，氮气的吸附量越大，而氧气的吸附量变化不大，故25℃时吸附压越大越有利于分离N2和O2 。
（5）①由题干信息可知，氧气瓶和氧气袋中的O2一般用深冷法制得，故填：对；
②吸氧对于缺氧人群有一定作用，但健康人短期内高流量吸氧会对机体造成不良影响，因此不能盲目吸氧，故填：对。
10.（2024·陕西·中考真题）根据下面图示的三个实验回答问题。
(1)写出标有序号①的仪器名称： 。
(2)实验乙中，发生反应的化学方程式是
(3)实验甲中， （填“能”或“不能”）用细铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量。
(4)实验丙中，纸花a用紫色石蕊溶液浸泡后干燥，纸花b用紫色石蕊溶液润湿，通入气体后，纸花 （填字母）变红。
【答案】(1)水槽
(2)
(3)不能
(4)b
【详解】（1）实验甲中仪器①的名称为水槽；故填：水槽。
（2）实验乙中发生的反应是铁丝在氧气中燃烧生成黑色固体四氧化三铁，反应的化学方程式为；故填：。
（3）实验甲不能用细铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量，因为铁丝在空气中不能燃烧，只能在氧气中燃烧；故填：不能。
（4）二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊变红，因此实验丙中纸花a用紫色石蕊溶液浸泡后干燥，纸花b用紫色石蕊溶液润湿，通入CO2气体后，纸花b会变红；故填：b。
1.载人飞艇的气囊内填充的气体是（ ）
A．甲烷 B．二氧化碳
C．氦气 D．氮气
【答案】C
【解析】A、甲烷密度比空气小，但具有可燃性，存在安全隐患，不能用于填充载人飞艇的气囊；
B、二氧化碳密度比空气大，不能用于填充载人飞艇的气囊；
C、氦气的密度小、化学性质稳定，可用于填充载人飞艇的气囊；
D、氮气密度与空气的密度相差较小，不能用于填充载人飞艇的气囊；
故选：C。
2.结合下列教材中的实验，按要求回答问题：
（1）测定空气中氧气含量实验，测量结果偏小的可能原因是 （答一点）。
（2）硫在氧气中燃烧实验，集气瓶内水的作用是 。
（3）过滤时玻璃棒的作用是 。
（4）根据 （填写字母）试管中的现象对照可得出铁生锈的条件之一是与水接触。
【答案】（1）红磷的量不足或装置漏气或未冷却至室温就打开止水夹
（2）吸收二氧化硫，防止污染空气
（3）引流（或引流，防止液体洒出）
（4）AC
【解析】（1）在测定空气中氧气含量实验中，实验结果偏小，可能是红磷的量不足，不能将装置内氧气耗尽，也可能是装置漏气，在冷却至室温的过程中，外界空气进入占据了一定的体积，也可能是未冷却至室温就打开止水夹，气体受热膨胀，占据了一定的体积；
（2）硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，散逸到空气中，会污染空气，二氧化硫能与水反应，故集气瓶内水的作用是：吸收二氧化硫，防止污染空气；
（3）过滤时，玻璃棒的作用是：引流，防止液体洒出；
（4）试管A中铁钉与氧气和水接触，生锈，试管C中铁钉只与氧气接触，不生锈，故AC试管中的现象对照可得出铁生锈需要与水接触。
3.洁净的空气对人类非常重要。下列气体不会污染空气的是（ ）
A．氮气 B．一氧化碳
C．二氧化硫 D．二氧化氮
【答案】A
【解析】氮气不会污染空气，故A符合题意；一氧化碳有毒，会污染空气，故B不符合题意；二氧化硫有毒，会污染空气，故C不符合题意；二氧化氮有毒，会污染空气，故D不符合题意。
4.下列关于氧气用途的说法错误的是（ ）
A．炼钢 B．航天燃料
C．医疗急救 D．潜水
【答案】B
【解析】A、氧气具有助燃性，可用于炼钢，该选项不符合题意；
B、氧气具有助燃性，可用作助燃剂，用于航天，氧气不具有可燃性，不可用作燃料，该选项符合题意；
C、氧气可以供给呼吸，可以用于医疗急救，该选项不符合题意；
D、氧气可以供给呼吸，可以用于潜水，该选项不符合题意；
故选：B。
5.空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。
资料：1．红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。
2．相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。
3．相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。
【史料研究】
二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的1/5。
（1）加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是 ，产生该现象的原因是 。
【设计与实验】
设计并利用图2装置测空气里氧气含量。
（2）主要步骤如下，正确的顺序为 （填序号）。
①弹簧夹夹紧胶皮管
②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹
③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子
④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份
（3）实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是 。
【优化与实验】
同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。
（4）图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是 。
（5）图5中BC段压强增大，原因是 。计算白磷消耗的氧气占空气体积的 %（精确到0.01%）。
【反思与交流】
（6）图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是 。
（7）上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端，可选择的替代药品有 （写一种）。
【答案】（1）汞液面上升 汞与氧气反应，钟罩内气体减少，气压减小
（2）④①③②
（3）氮气
（4）反应结束后，温度下降气体逐渐混合均匀/温度下降水蒸气变成液态，氧气含量增大
（5）反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大 19.37
（6）反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，所以氧气消耗不完（合理即可）
（7）铜粉
【解析】（1）汞与氧气反应生成氧化汞，导致钟罩内气体减少，气压减小，玻璃钟罩内汞液面上升；
（2）该实验操作的正确顺序是：检验装置的气密性。在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间分成5等份；用弹簧夹夹紧胶皮管；点燃红磷，立即伸入瓶中并把塞子塞紧；待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹；故答案为：④①③②；
（3）由于氧气占空气体积的五分之一，红磷燃烧消耗了氧气，实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是氮气；
（4）白磷燃烧消耗氧气并放出热量，而其他气体不变，氧气的含量逐渐减小，但反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀或温度下降水蒸气变成液态，导致氧气的含量逐渐增大；
（5）红磷燃烧放热，温度升高，装置内压强增大，消耗氧气，装置内压强减小，温度升高所增加的气压大于氧气消耗所减小的气压，所以BC段压强增大；用如图所示数据计算，用这种方法测得的空气中氧气的体积分数是：；
（6）红磷燃烧发热，但反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，导致氧气消耗不完；
（7）铜粉在空气中加热生成氧化铜固体，不会造成污染。
6.根据下面图示的三个实验回答问题。
（1）写出标有序号①的仪器名称： 。
（2）实验乙中，发生反应的化学方程式是
（3）实验甲中， （填“能”或“不能”）用细铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量。
（4）实验丙中，纸花a用紫色石蕊溶液浸泡后干燥，纸花b用紫色石蕊溶液润湿，通入气体后，纸花 （填字母）变红。
【答案】（1）水槽
（2）
（3）不能
（4）b
【解析】（1）实验甲中仪器①的名称为水槽；故填：水槽。
（2）实验乙中发生的反应是铁丝在氧气中燃烧生成黑色固体四氧化三铁，反应的化学方程式为；故填：。
（3）实验甲不能用细铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量，因为铁丝在空气中不能燃烧，只能在氧气中燃烧；故填：不能。
（4）二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊变红，因此实验丙中纸花a用紫色石蕊溶液浸泡后干燥，纸花b用紫色石蕊溶液润湿，通入CO2气体后，纸花b会变红；故填：b。
7.以下是利用铜、铁等物质进行的实验，请回答下列问题。
（1）图1是“测定空气中氧气含量”的实验。
①该实验原理的化学方程式是 。
②注射器在该实验中的作用是 （写出一点即可）。
（2）图2是比较铜、铁、银三种金属活动性的实验。
①实验B中反应的化学方程式是 。
②通过实验A、B，得出三种金属的活动性由弱到强的顺序是 。
【答案】（1） 便于推动注射器活塞，使铜丝与氧气充分反应或可以通过注射器活塞的移动直观地显示出装置内压强的变化等（合理即可）
（2）Fe+CuSO =FeSO +Cu 银＜铜＜铁
【解析】（1）①铜在加热条件下与氧气反应生成氧化铜，容器内压强减小，注射器的活塞在大气压的作用下，向右移动，容器内气体减少的体积为空气中氧气的体积，化学方程式为：；
②注射器在该实验中的作用有：便于推动注射器活塞，使铜丝与氧气充分反应；可以通过注射器活塞的移动直观地显示出装置内压强的变化等。
（2）①实验 B 中是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：Fe+CuSO =FeSO +Cu；
②实验 A 中铜能与硝酸银反应，说明铜比银活泼；实验 B 中发生铁与硫酸铜反应，说明铁比铜活泼，所以通过实验 A、B，得出三种金属的活动性由弱到强的顺序是银＜铜＜铁。
8.阅读分析，解决问题：
世界之最2021年1月13日，全球第一辆高温超导磁悬浮列车问世，它运用磁铁“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的原理。运行时速可达620公里每小时，这一发明，再次向世界证明了中国速度。 高温超导的“高温”是-196℃左右的温度，是相对于-270℃至-240℃之间的温度而言的，不是我们传统认知里的“高温”。而超导就是超级导电。科学研究发现，当把超导体温度降到一定程度时，电阻会神奇消失，从而具有超级导电性。 液氮在磁悬浮列车中发挥着重要的作用，它可在-196℃时通过分离液态空气的方法获得。高温超导磁悬浮列车在运行时产生大量的热量，由于液氮具有制冷作用，经过一定的技术手段，向轨道上喷射液氮后，可以降低轨道和车轮的温度，既能保持轨道的超导性。同时也能在列车底部形成气垫，使列车与轨道隔离，减少摩擦和空气产生的气动阻力，大大提高了运行速度。 高温超导磁悬浮列车的运行不需要燃油，液氮的来源也比较丰富，有效地降低了运营成本。
(1)高温超导的“高温”，所指的温度是 。
(2)高温超导磁悬浮列车具有环保特性的原因是 。
(3)液氮在磁悬浮列车系统中的作用是 ，液氮来源丰富的原因是 。
(4)高温超导磁悬浮列车上磁铁的“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”，这种物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质叫做 。
(5)高温超导磁悬浮列车利用了氮气的化学稳定性，但在一定条件下氮气能与氧气发生反应生成一氧化氮(NO)，用化学方程式可表示为 。
【答案】(1)-196℃左右
(2)运行效率高，能够显著降低能源消耗和碳排放
(3) 用作冷剂、形成气垫 液氮可通过分离液态空气的方法获得
(4)物理性质
(5)N2+O22NO
【详解】（1）根据“高温超导的‘高温’是-196℃左右的温度”可知，高温超导的“高温”，所指的温度是-196℃左右；
（2）根据“高温超导磁悬浮列车的运行不需要燃油”以及“列车与轨道隔离，减少摩擦和空气产生的气动阻力，大大提高了运行速度”可知，高温超导磁悬浮列车具有环保特性的原因是运行效率高，能够显著降低能源消耗和碳排放；
（3）根据“由于液氮具有制冷作用，经过一定的技术手段，向轨道上喷射液氮后，可以降低轨道和车轮的温度，既能保持轨道的超导性。同时也能在列车底部形成气垫，使列车与轨道隔离，减少摩擦和空气产生的气动阻力，大大提高了运行速度”可知，液氮在磁悬浮列车系统中的作用是用作冷剂，用于降低轨道和车轮的温度以保持轨道的超导性；形成气垫，隔离列车与轨道，减少摩擦和气动阻力，提高运行速度；液氮来源丰富的原因是它可以通过分离液态空气的方法获得；
（4）物理性质概念是不需要发生化学变化就能表现出来的性质叫做物理性质，高温超导磁悬浮列车上磁铁的“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”，这种物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质叫做物理性质；
（5）在一定条件下氮气能与氧气发生反应生成一氧化氮(NO)，反应的化学方程式为：N2+O22NO。
9.氧气是一种在生产、生活中有广泛用途的重要气体，如医疗急救、炼钢、气焊、化工等。为满足不同人群的需求，市面上有多种类型的制氧机。化学实践小组制作了一台简易“制氧机”，如图所示。
用该制氧机制氧气时，在反应仓中先加入适量水，再依次加入粉末状过碳酸钠（化学式为）和粉末状二氧化锰，即可持续、平稳地产生氧气。
（1）其制氧气的原理可分为两步：①过碳酸钠易溶于水，遇水分解为碳酸钠和过氧化氢，；② （用化学方程式表示）。
【提出问题】充分反应后，若将反应仓内的混合物过滤，得到的滤液中溶质成分有哪些？
【查阅资料】①在酸性条件下，过氧化氢能将KI转化为；②氯化钡溶液显中性。
【进行实验】将一定量粉末状过碳酸钠和粉末状二氧化锰置于水中至不再产生气泡，将反应后的混合物进行过滤。
（2）实验1：取少量滤液于试管中，滴加过量稀盐酸， （填实验现象），证明滤液中含有碳酸钠。
（3）实验2：继续向实验1反应后的溶液中滴加KI溶液，再滴加 溶液，溶液没有变为蓝色，证明滤液中不含过氧化氢。
【反思交流】过碳酸钠溶于水时生成碳酸钠，是否同时也会生成氢氧化钠？
（4）实验3：另取少量滤液于试管中，滴加过量的氯化钡溶液，目的是 ，反应的化学方程式是 。在不新增其它试剂的情况下，检验加入的氯化钡溶液是否过量的方法是 。
（5）待实验3充分反应后，静置，取上层清液，滴加几滴酚酞试液，溶液呈 色，证明滤液中不含氢氧化钠。
【答案】（1）
（2）有气泡产生
（3）淀粉
（4） 除去碳酸钠，防止碳酸钠对氢氧化钠的检验产生干扰 充分反应后，静置，取上层清液，加入氯化钡溶液
（5）无
【解析】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，化学方程式为：；
（2）碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，故取少量滤液于试管中，滴加过量稀盐酸，有气泡产生，证明滤液中含有碳酸钠；
（3）在酸性条件下，过氧化氢能将KI转化为，能使淀粉变蓝，故继续向实验1反应后的溶液中滴加KI溶液，再滴加淀粉溶液，溶液没有变为蓝色，证明滤液中不含过氧化氢；
（4）因为碳酸钠溶液显碱性也会使酚酞变红，因此需要加入过量氯化钡溶液目的是：除去碳酸钠，防止碳酸钠对氢氧化钠的检验产生干扰；碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠，反应的化学方程式是；在不新增其它试剂的情况下，检验加入的氯化钡溶液是否过量的方法是：充分反应后，静置，取上层清液，加入氯化钡溶液，若加入氯化钡溶液后，没有沉淀产生，说明已经将碳酸钠去除，加入的氯化钡溶液是过量的；
（5）氢氧化钠溶液显碱性，能使酚酞变红，滤液中不含氢氧化钠，则待实验3充分反应后，静置，取上层清液，滴加几滴酚酞试液，溶液呈无色。
10.某兴趣小组对某市售“简易供氧器”工作原理开展探究活动。
(一)知识回顾：实验室制取氧气
①实验室常用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气，该反应的化学方程式为______。
②若用该方法制取并收集一瓶干燥的氧气，图一装置接口的正确连接顺序依次为a→______(填字母序号)。
(二)实物探究：“简易供氧器”初探
某市售“简易供氧器”主要由“初期生氧器"和“生氧罐”两部分组成，如图二所示：
兴趣小组的同学启动“初期生氧器”一段时间后，用磁铁靠近“初期生氧器”中的剩余固体，有黑色固体物质被吸引。于是，他们针对被吸引的黑色固体物质的成分开展探究。
【查阅资料】
①“简易供氧器”在工作初期，内部独立的“初期生氧器”首先启动，以解决初期供氧不足的问题，“初期生氧器”内有氯酸钾、二氧化锰、铁粉等物质。
②氯酸钾制取氧气的化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑；
③Fe3O4与硫酸反应的化学方程式为：Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O
【提出问题】黑色固体物质的成分是什么
【作出假设】猜想一：铁粉；猜想二：铁粉和四氧化三铁；猜想三：四氧化三铁
【实验探究】
实验操作 实验现象 得出结论
操作一：取被磁铁吸引的黑色固体物质于试管中，向其中加入足量的硫酸铜溶液，过滤 滤渣中有______色固体 黑色固体物质中一定含有铁粉
操作二：取被磁铁吸引的黑色固体物质于试管中，向其中加入足量的稀硫酸 固体完全溶解，得到澄清的黄色溶液 黑色固体物质中一定含有_____
【实验结论】猜想______正确。
【交流反思】
(1)“初期生氧器”中铁粉与氧气反应能____ (填“吸收热量”或“放出热量”)，从而使氯酸钾的分解反应能持续进行。
(2)有同学认为不做操作二的实验也可得到相同结论。理由是_____。
【答案】 2H2O22H2O+O2↑ d→e→b→c 红 四氧化三铁/Fe3O4 二 放出热量 四氧化三铁不能与硫酸铜反应，通过操作一充分反应后，滤渣中除红色固体外，还有黑色粉末存在，则说明黑色固体物质中一定还含有四氧化三铁
【详解】（一）知识回顾：实验室制取氧气
①过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑，故填：2H2O22H2O+O2↑；
②过氧化氢制取氧气属于固液常温型，制取并收集一瓶干燥的氧气，应先干燥后收集，浓硫酸具有吸水性，为了充分吸收水分，气体应从d端进入，从e端排出，氧气密度比空气大，气体先在集气瓶底部聚集，则收集氧气时，气体应从b端进入，空气从c端排出，所选装置的导管接口正确连接顺序是a→d→e→b→c，故填：d→e→b→c；
（二）实物探究：“简易供氧器”初探
实验探究：
操作一：实验结论是黑色固体物质中一定含有铁粉，取被磁铁吸引的黑色固体物质于试管中，向其中加入足量的硫酸铜溶液，过滤，铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，则可观察到滤渣中有红色固体；
操作二：由资料可知，Fe3O4与H2SO4反应生成Fe2(SO4)3、FeSO4和H2O，取被磁铁吸引的黑色固体物质于试管中，向其中加入足量的稀硫酸，固体完全溶解，得到澄清的黄色溶液，则说明黑色固体物质中一定含有Fe3O4；
故填：红；四氧化三铁或Fe3O4；
实验结论：由上述分析可知，黑色固体物质中含有铁粉和四氧化三铁，则猜想二正确，故填：二；
交流反思：
（1）氯酸钾与二氧化锰混合制取氧气时需要加热，则说明“初期生氧器”中铁和氧气反应能放出大量的热，为氯酸钾分解提供热量，故填：放出热量；
（2）铁粉能与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，而四氧化三铁不能与硫酸铜反应，通过操作一充分反应后，固体部分溶解，溶液由蓝色变成浅绿色，过滤，滤渣中除红色固体外，还有黑色粉末存在，则说明黑色固体物质中一定还含有四氧化三铁，因此不需要进行操作二的实验，故填：四氧化三铁不能与硫酸铜反应，通过操作一充分反应后，滤渣中除红色固体外，还有黑色粉末存在，则说明黑色固体物质中一定还含有四氧化三铁。
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1.2 空气 氧气
考点分布 考查频率 命题趋势
考点1 空气的组成 大气污染与防治 ☆☆ 综合近几年中考试题，该部分内容在中考中占有重要地位。特别是氧气的制备和性质是初中化学气体制备和性质的开始，为以后其他气体制备的学习提供可遵循的一般思维方法。预计该部分仍然是考试的重点，空气组成的测定原理应用于实验设计2024年中考不可忽视的地方，空气污染和防治将是命题重点。
考点2 氧气的性质和用途 ☆☆
考点3 测定空气中氧气含量 ☆☆☆
考点4 氧气的制法 ☆☆☆
■考点一 空气的组成 大气污染与防治
1.空气污染：
损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。形成温室效应（ 含量过多引起）、臭氧空洞（飞机的尾气、氟里昂的排放）、酸雨（由 、二氧化氮引起）等环境问题。
2.空气的污染及防治
污染来源 防治措施
化石燃料的燃烧(烟气粉尘、二氧化氮、二氧化硫等)。 使用清洁能源、改变能源结构、大 力推广脱硫煤等。
工业废气(二氧化硫、一氧化碳、二氧 化氮、可吸人颗粒物等)。 工业废气经处理达标后排放等,减少有害物质的排放。
植被破坏引起的沙尘。 积极植树造林、种草等， 提高空气 的自净能力。
露天焚烧秸秆和垃圾。 秸秆还田,垃圾分类处理。
3.目前空气污染指数包括：
、 、 、可吸入颗粒物、臭氧。污染指数越 空气质量越差。
■考点二 氧气的性质和用途
1.氧气的物理性质:
(1)通常情况下，是无色、无味的气体，可液化和固化。（液态氧和固态氧是蓝色的）
(2) 溶于水。
(3)密度比空气略 。
2.氧气的化学性质:
氧气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 性，是常用的氧化剂。
物质在空气中和在氧气中燃烧现象的比较:
（1）木炭
在空气中现象：持续红热，放出热量。
在氧气中现象： 。
化学方程式：C + O2 = CO2
（2）硫
在空气中现象：发出微弱的淡蓝色火焰，放出热量，产生一种有刺激性气味的无色气体。
在氧气中现象：
化学方程式：S + O2 = SO2
注意事项：硫在氧气里燃烧，集气瓶底要留少量水为了 。
（3）磷
在空气中现象：发出黄色火焰，放出热量，产生大量白烟。
在氧气中现象： 。
化学方程式：4P + 5O2 = 2P2O5
（4）铁
在空气中现象：持续加热发红，离火后变冷(不燃烧)。
在氧气中现象： 。
化学方程式：3Fe +2O2 = Fe3O4
注意事项：①铁丝在氧气里燃烧，集气瓶底要留少量水或铺一层细沙，是为了 ；
②铁丝绕成螺旋状的目的是为了 。
③当火柴快燃尽时再将铁丝插入集气瓶中，防止 。
（5）镁
在空气中现象：在空气中即可燃烧，放出大量的热和耀眼的白光，生成白色固体。
在氧气中现象： 。
化学方程式：2Mg +O2 = 2MgO
（6）蜡烛
在空气中现象：产生黄白色光焰，放出热量。在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有无色液滴产生;迅速把烧杯倒过来，注入少量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊。
在氧气中现象：燃烧更旺，发出白光，放出热量。在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁有
产生，迅速把烧杯倒过来，注入少量澄清石灰水， 。
化学方程式：石蜡 + O2 → CO2 + H2O
3.氧气的用途
(1)供给呼吸：为病人、登山、潜水、航空和宇航员提供呼吸用的氧气。
(2)支持燃烧：利用可燃物跟氧气反应放出热量，工业上用于炼钢、气焊和气割金属等。
【点拨】
1.可燃物能否发生燃烧反应和燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关，氧气的浓度越 ，燃烧越 ；例：某些在空气中不能燃烧的物质(如铁丝)在纯氧中可以燃烧。
2.可燃性是物质具有的可以燃烧的性质，所以氧气没有 性，只有助燃性。
3.实验现象与实验结论的区别。
一般说来，描述实验现象时，不能出现生成物的名称。
例：“硫燃烧时生成一种带有刺激性气味的气体”描述的是实验现象。“硫燃烧生成二氧化硫描述的是实验结论。
4.燃烧、缓慢氧化、自燃的共同点是：都是 反应；都放出 。
■考点三 测定空气中氧气含量
（利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积）。
1.实验步骤：
(1)连接装置，检查 ；
(2)在集气瓶内加入少量水后,把集气瓶剩余容积五等分；
(3)用弹簧夹夹紧乳胶管；
(4)点燃红磷后,立即伸人集气瓶内并把胶塞塞紧；
(5)燃烧结束冷却后,打开弹簧夹。
2.实验现象：
①红磷燃烧发出 。
②装置冷却到室温后打开弹簧夹，烧杯内的水倒流入集气瓶，约占瓶内空气体积的1/5。
3.实验结论：氧气约占空气总体积的 。
4.反应原理：4P + 5O2 = 2P2O5
5.实验不成功的原因：
小于1/5的原因：
红磷不足量；
（2）装置漏气；
（3）未等冷却就打开了弹簧夹。
大于1/5的原因：
点燃燃烧匙内的红磷后，伸入集气瓶中太慢；
（2）弹簧夹没有夹紧胶皮管儿。
【点拨】：
（1）测定空气中氧气含量，用木炭，硫、铁丝或镁带代替红磷行不行？为什么？应该选用什么样的药品来代替红磷？
答：
选择药品的要求: ①在空气中能燃烧且只于氧气反应
②该药品燃烧后生成物为固态或液态。
（2）实验中得出氮气的哪些性质？
（3）红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹实验现象是什么？为什么会出现这种现象？
（4）集气瓶底部为什么放水？能否用细沙代替？
（5）红磷必须足量的原因是什么？
6.实验装置改进：
将红磷换成白磷，通过光、热使其在密闭的环境中燃烧，既减少 又保证实验的成功。
■考点四 氧气的制法
1.药品:
(1)过氧化氢溶液(无色液体)、二氧化锰(MnO2黑色固体)
(2)高锰酸钾（暗紫色固体）
2.反应原理:
(1) 2H202 = 2H20+02↑
(2) 2KMn04 = K2Mn04+ Mn02+ 02↑
3.实验步骤:
(1)高锰酸钾制氧气:（茶庄定点收利息）
①组装仪器，检查装置的气密性；②装药品；③把试管固定在铁架台上；④点燃酒精灯加热；⑤用排水法收集氧气；⑥把导管移出水面；⑦熄灭酒精灯
(2)过氧化氢制氧气
①组装仪器，检查装置的气密性；②装药品（先装固体再装液体）；③用排水法（或向上排空气法）收集氧气。
4.实验装置:
（1）发生装置:
（2）收集装置
5.收集方法:
(1)排水集气法(氧气 溶于水)；收集的气体比较 但不 。
(2)向上排空气法(氧气密度比空气 )。收集的气体比较 但不 。
6.检验方法:将带火星的木条伸入集气瓶中，若 ，证明是氧气。
7.验满方法:
(1)用排水集气法收集氧气时，如果 ，证明已集满。
(2)用向上排空气法时，将带火星的小木条放在 ，若木条 证明集满。
【点拨】
1.实验室用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气的实验操作应注意事项:
(1)试管口应略 倾斜，防止 。
(2)伸入试管内的导管应只稍伸出橡皮塞即可，便于 。
(3)如果以高锰酸钾为原料制氧气，试管口应塞一团棉花，防止 。
(4)用排水法收集氧气，导管口开始有气泡放出时不宜立即收集，而是当 时才能收集，这样收集的氧气会更纯净些。
(5)如果用向上排空气法收集氧气，应该把导管伸到集气瓶底，便于 。
(6)收集氧气完毕后，应将导管移出水面，再熄灭酒精灯。防止 。
■考点一 空气的组成 大气污染与防治
◇典例1：（2024·吉林·中考真题）洁净的空气对人和其他动植物都非常重要。下列气体会对空气造成污染的是（ ）
A．二氧化硫 B．氧气 C．二氧化碳 D．氮气
【答案】A
【知识点】空气的污染与防治
【详解】A、二氧化硫在空气中易形成硫酸，引起酸雨，会污染空气，符合题意；
B、氧气是空气的组成成分之一，不会污染空气，不符合题意；
C、二氧化碳是空气的组成成分之一，不会污染空气，不符合题意；
D、氮气是空气的组成成分之一，不会污染空气，不符合题意。
故选A。
◆变式训练
1.1“碳中和”是指二氧化碳的排放与吸收达到平衡，实现二氧化碳相对“零排放”。其可以缓解的环境问题是（ ）
A．温室效应加剧 B．酸雨 C．白色污染 D．雾霾
1.2进入冬季，哈尔滨的空气污染又见严重，为人们的生活带来困扰。下列有关说法错误的（ ）
A．计入空气质量评价的主要污染物有：二氧化硫、臭氧、二氧化碳、可吸入颗粒物等
B．焚烧秸秆产生的浓烟会污染空气
C．污染严重的主要原因之一是冬季燃煤取暖
D．空气的污染不但危害人体健康，还会破坏生态平衡
■考点二 氧气的性质和用途
◇典例1：（2024·山东枣庄·中考真题）关于氧气性质的实验，下列现象与化学方程式均正确的是（ ）
选项 实验 现象 化学方程式
A 木炭在氧气中燃烧 发出红光，生成黑色固体
B 铁丝在氧气中燃烧 火星四射，生成黑色固体
C 镁带在空气中燃烧 发出耀眼的白光，生成白色固体
D 红磷在空气中燃烧 产生黄色火焰，生成黄烟
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【知识点】化学方程式的书写、铁在氧气中燃烧及其实验、木炭在氧气中燃烧及其实验、镁在氧气中燃烧及其实验
【详解】A、木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，现象不正确；碳燃烧生成二氧化碳，方程式正确，该选项不符合题意。
B、铁丝在氧气中，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，现象正确；铁丝燃烧生成四氧化三铁，方程式正确，该选项符合题意。
C、镁燃烧时发出耀眼的白光，生成白色固体，现象正确；镁燃烧生成氧化镁，氧化镁的化学式为MgO，正确的方程式为，该选项不符合题意。
D、红磷燃烧，产生黄色火焰，产生大量白烟，现象不正确；红磷燃烧生成五氧化二磷，正确的方程式为，该选项不符合题意。
故选B。
◆变式训练
1.1下列关于Fe在O2中燃烧的反应叙述不正确的是（ ）
A．放出热量 B．生成黑色固体
C．反应前后固体质量相等 D．参加反应的Fe与生成物中铁元素质量相等
1.2下列关于Fe在O2中燃烧的反应叙述不正确的是（ ）
A．放出热量 B．生成黑色固体
C．反应前后固体质量相等 D．参加反应的Fe与生成物中铁元素质量相等
■考点三 测定空气中氧气含量
◇典例1：（2024·北京·中考真题）用如图所示装置进行实验，测定出空气中约占（按体积计算）。下列叙述不正确的是（ ）
A．②中瓶内空气的体积约为200mL B．可加热铁丝引燃铜匙中的白磷
C．白磷的作用是消耗②中瓶内的 D．最终注射器活塞移至约40mL刻度线处
【答案】D
【知识点】测定空气中氧气含量实验的改进
【详解】A、根据题意打开胶塞，取出200mL水，②中瓶内空气的体积约为200mL，说法正确，不符合题意；
B、铁具有良好的导热性，可加热铁丝引燃铜匙中的白磷，说法正确，不符合题意；
C、白磷燃烧是与空气中氧气反应，能消耗瓶内的氧气，使容器内压强减小，打开弹簧夹，注射器活塞向左移动，移动的体积为消耗的氧气，说法正确，不符合题意；
D、氧气约占空气体积的五分之一，瓶内空气体积约为 200mL，消耗的氧气约为 40mL，注射器活塞向左移动40mL，最终注射器活塞会移至约 100mL-40mL=60mL 刻度线处，说法错误，符合题意。
故选D。
◆变式训练
1.1为探究铜的化学性质，某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行下图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D（203，6.15%）表示时间为203秒时，装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误的是（ ）
A．加热前的空气样品中氧气含量为20.99%
B．铜在加热条件下能与氧气发生化学反应
C．拐点C至终点D所对应的时间范围内，装置内物质的总质量逐渐减少
D．通过现象证据和数据证据，可以从定性和定量的视角分析得出合理解释
1.2用如图所示装置测定空气中氧气的含量，下列说法正确的是（ ）
A．点燃燃烧匙内的白磷后缓慢地将燃烧匙插入瓶中，塞紧瓶塞
B．用细铁丝代替白磷进行实验，可以得出相同的实验结论
C．不打开瓶塞，聚焦太阳光引燃足量白磷，实验效果更好
D．若实验过程中，没有将弹簧夹夹紧，不会影响实验结果
■考点四 氧气的制法
◇典例1：（2024·内蒙古通辽·中考真题）实验室用加热一定质量的高锰酸钾制氧气，下列图像能正确反映对应变化关系的是
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】高锰酸钾制取氧气实验、制取氧气实验的图像问题
【详解】A、加热到一定温度，高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，氧气的质量从0开始逐渐增大，至完全反应，氧气的质量不再发生变化，故正确；
B、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，固体的质量不断减小，至完全反应，不再发生变化，但不会减小至0，因为高锰酸钾反应完全，最终固体为锰酸钾和二氧化锰，故错误；
C、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应前后钾元素的质量不变，随着反应的进行，固体的质量不断减小，至完全反应，不再发生变化，则固体中钾元素的质量分数逐渐增大，至完全反应不再发生改变，但反应前固体中钾元素的质量分数不为零，故错误；
D、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，二氧化锰的质量从0开始逐渐增大，至完全反应不再发生变化，故错误；
故选：A。
◆变式训练
1.1运用常见的装置和方法制取气体是中学生必备的化学实验技能。以下是实验室用于制取气体的部分装置,回答下列问题:
(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,反应的化学方程式为 ,收集氧气可选用的装置是 （填字母）。
(3)检查装置C的气密性时,先关闭弹簧夹,再向长颈漏斗内注水至形成一段水柱,若 ,则证明装置气密性良好。
(4)用氯化铵和氢氧化钙固体共热制取干燥的氨气（氨气极易溶于水,且水溶液显碱性）,可选用的干燥剂是 （填“浓硫酸”或“生石灰”）。
(5)实验室常用固体（易溶于水）与硫酸在常温下反应制取二氧化硫气体,最好选用的发生装置是 （填字母）,反应的化学方程式为 。
1.2下图所示为常见气体制备、净化、干燥、收集和进行实验探究的部分仪器（组装实验装置时，可重复选择仪器），兴趣小组的同学利用其进行下列化学实验。
请根据题目要求，回答下列问题：
(1)氧气的制取与物质组成的探究
①在实验室中以过氧化氢溶液（二氧化锰作催化剂）为原料，制备并收集一瓶干燥的氧气，所选仪器的连接顺序为 （从左到右填写仪器序号字母）。
②利用上述装置对某有机物的组成进行探究，所选仪器按“”的顺序连接（、为浓硫酸洗气瓶），实验前检查装置气密性。使该有机物在氧气中充分燃烧，观察现象，收集有关实验数据（设发生的化学反应都充分反应）。反应后测得装置质量增加，装置质量增加，装置质量增加。
通过分析计算可得，此有机物中氢元素的质量为 （精确至），该有机物中 （填最简整数比）。
(2)简易供氧器的设计与评价
兴趣小组的同学根据实验室制取氧气原理设计了简易供氧器。
装置：如图所示。
试剂：共5份（每份包含溶质质量分数为的过氧化氢溶液、颗粒状二氧化锰、纯净水）。
①请完成该供氧器的说明书：
a.制氧原理： （用化学方程式表示）。
b.使用方法：先将纯净水加入 （填“甲”或“乙”）瓶并拧紧接有吸气面罩的瓶盖，再将二氧化锰和过氧化氢溶液加入 （填“甲”或“乙”）瓶并拧紧瓶盖，乙瓶中的气泡连续均匀冒出时，开始吸氧。
c.每份试剂最大供氧质量：。
d.使用完毕，倒出残液，清洗装置。
②请对此简易供氧器提出具体改进建议： 。
1．（2024·海南·中考真题）为了探究影响过氧化氢分解速率的因素，设计了如下几组实验。下列说法不正确的是（ ）
序号 过氧化氢溶液 MnO2质量 反应温度
体积 溶质质量分数
① 10mL 5% 0.1g 25℃
② 10mL 10% 0.1g 25℃
③ 10mL 5% 0.1g 40℃
④ 10mL 5% 0.3g 25℃
A．对比①与②，可以探究过氧化氢溶液浓度对反应速率的影响
B．对比②与③，可以探究温度对反应速率的影响
C．对比①与④，可以探究MnO2的质量对反应速率的影响
D．实验①与实验③最终收集到的氧气质量基本相同
2．（2024·江苏南通·中考真题）“实验室用H2O2、MnO2制取O2”涉及的实验装置及操作不正确的是（ ）
A．装入MnO2 B．制备O2
C．干燥O2 D．收集O2
3．（2024·山东烟台·中考真题）空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气及其成分的说法错误的是
A．二氧化碳是空气污染物，也是重要的资源
B．工业上可用分离液态空气法制氧气
C．氧气能供给生物呼吸，约占空气体积的
D．氮气化学性质不活泼，可用来延长食品保质期
4．（2024·青海西宁·中考真题）根据下列实验装置图回答问题：
(1)写出仪器p的名称 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，反应的化学方程式为 ，该反应的基本反应类型是 ；欲收集一瓶用于硫燃烧实验的氧气，最好选择 （从A-E中选填字母）为收集装置。
(3)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，应选用的发生装置为 （填字母）；用D装置来收集二氧化碳，验满方法为 ；为干燥二氧化碳气体，可以将气体通过盛有 的F装置。
5．（2023·江苏徐州·中考真题）请根据下列实验装置图回答问题。
(1)实验室用装置A制取氧气，反应的化学方程式为 。停止实验时，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，目的是 。若用排空气法收集氧气，应选择的装置是 （填字母）。
(2)实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气，反应的化学方程式为 ，基本反应类型为 。若选用装置C作为气体发生装置，稀硫酸通过 （填仪器名称）添加，该装置和装置B相比，主要优点是 。
(3)为探究物质燃烧的条件，设计实验如图F，将氧气通入V形玻璃管，观察到热水中未燃烧的白磷开始剧烈燃烧。下列有关该实验的说法合理的是 （填字母）。
a.燃烧需要氧气 b.热水有隔绝空气的作用 c.白磷着火点不高于
6．（2024·西藏·中考真题）查阅资料：过氧化钠为淡黄色固体，常在呼吸面具和潜水艇中作生氧剂，反应原理如下：
① ②
请结合图回答问题。
(1)在实验室条件下，用过氧化钠制取氧气选B作发生装置，则反应原理是 (填“①”或“②”)。该发生装置还可以用来制取其他气体，请写出制取其中一种气体的化学方程式： 。
(2)能用C装置收集的气体具有的性质是 。
(3)在实验室可用加热氢氧化钙固体和氯化铵固体制取氨气，氨气极易溶于水、密度比空气小。制取氨气的发生装置和收集装置是 (填装置序号)。
7．（2024·四川德阳·中考真题）化学科学的本质是实验探究。如图1为实验室制取气体的常用装置，图2为某同学在跨学科实践活动中设计的简易供氧器。
I．根据图1回答下列问题：
(1)写出装置A中任意一种仪器的名称： 。
(2)实验室制取CO2的装置可选择 （填标号）来组装，发生装置中反应的化学方程式为 。
II．根据图2回答下列问题：
(3)若试剂甲为MnO2，根据所学知识选择试剂乙，反应仓中产生O2的化学反应原理是 （用化学方程式表达）。
(4)加湿过滤仓中H2O的作用有 （填标号）。
a．吸收杂质提纯O2
b．观察O2产生的速率
c．加快O2的生成
d．保证供给O2的湿度需求
(5)调节供氧流速可以 （填具体操作）。
8．（2024·内蒙古呼和浩特·中考真题）下图是实验室制取气体的常用装置，请回答相关问题。
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气，根据图1选择发生和收集装置 （填字母），在加入药品前应进行的操作是 。
(2)小柯自制了如图2的简易供氧器，反应的化学方程式为 。图2中甲的设计优点是 。
9．（2024·北京·中考真题）阅读下面科普短文。
生活中有时需要用到高浓度，供氧方式主要有氧气瓶、氧气袋和制氧机…
氧气瓶和氧气袋中的一般用深冷法制得，该方法利用物质的沸点差异，从空气中分离出。
制氧机有膜分离、变压吸附等制氧方式。膜分离制氧用到的膜材料有陶瓷、聚苯胺等，其中混合导电陶瓷分离膜的工作原理示意如图甲。变压吸附制氧常用的吸附剂是沸石分子筛。科研人员在一定条件下分别将、通过某种沸石分子筛，测定其对、的吸附情况、结果如图乙（纵坐标数值越大，代表吸附量越大）。
吸氧对于缺氧人群有一定作用，但健康人短期内高流量吸氧会对机体造成不良影响，因此不能盲目吸氧。
（原文作者刘应书、汪波等，有删改）
依据文章内容回答下列问题。
(1)供氧方式主要有 （写出一种即可）。
(2)深冷法制氧利用了物质的 （填“物理性质”或“化学性质”）差异。
(3)图甲中，表示氧分子变成氧原子的是 （填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。
(4)由图乙可知，25℃时吸附压越大越有利于分离和，证据是 。
(5)判断下列说法是否正确（填“对”或“错”）。
①氧气瓶中的一般用深冷法制得。
②健康人不能盲目吸氧。
10.（2024·陕西·中考真题）根据下面图示的三个实验回答问题。
(1)写出标有序号①的仪器名称： 。
(2)实验乙中，发生反应的化学方程式是
(3)实验甲中， （填“能”或“不能”）用细铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量。
(4)实验丙中，纸花a用紫色石蕊溶液浸泡后干燥，纸花b用紫色石蕊溶液润湿，通入气体后，纸花 （填字母）变红。
1.载人飞艇的气囊内填充的气体是（ ）
A．甲烷 B．二氧化碳
C．氦气 D．氮气
2.结合下列教材中的实验，按要求回答问题：
（1）测定空气中氧气含量实验，测量结果偏小的可能原因是 （答一点）。
（2）硫在氧气中燃烧实验，集气瓶内水的作用是 。
（3）过滤时玻璃棒的作用是 。
（4）根据 （填写字母）试管中的现象对照可得出铁生锈的条件之一是与水接触。
3.洁净的空气对人类非常重要。下列气体不会污染空气的是（ ）
A．氮气 B．一氧化碳
C．二氧化硫 D．二氧化氮
4.下列关于氧气用途的说法错误的是（ ）
A．炼钢 B．航天燃料
C．医疗急救 D．潜水
5.空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。
资料：1．红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。
2．相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。
3．相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。
【史料研究】
二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的1/5。
（1）加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是 ，产生该现象的原因是 。
【设计与实验】
设计并利用图2装置测空气里氧气含量。
（2）主要步骤如下，正确的顺序为 （填序号）。
①弹簧夹夹紧胶皮管
②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹
③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子
④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份
（3）实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是 。
【优化与实验】
同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。
（4）图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是 。
（5）图5中BC段压强增大，原因是 。计算白磷消耗的氧气占空气体积的 %（精确到0.01%）。
【反思与交流】
（6）图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是 。
（7）上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端，可选择的替代药品有 （写一种）。
6.根据下面图示的三个实验回答问题。
（1）写出标有序号①的仪器名称： 。
（2）实验乙中，发生反应的化学方程式是
（3）实验甲中， （填“能”或“不能”）用细铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量。
（4）实验丙中，纸花a用紫色石蕊溶液浸泡后干燥，纸花b用紫色石蕊溶液润湿，通入气体后，纸花 （填字母）变红。
7.以下是利用铜、铁等物质进行的实验，请回答下列问题。
（1）图1是“测定空气中氧气含量”的实验。
①该实验原理的化学方程式是 。
②注射器在该实验中的作用是 （写出一点即可）。
（2）图2是比较铜、铁、银三种金属活动性的实验。
①实验B中反应的化学方程式是 。
②通过实验A、B，得出三种金属的活动性由弱到强的顺序是 。
8.阅读分析，解决问题：
世界之最2021年1月13日，全球第一辆高温超导磁悬浮列车问世，它运用磁铁“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的原理。运行时速可达620公里每小时，这一发明，再次向世界证明了中国速度。 高温超导的“高温”是-196℃左右的温度，是相对于-270℃至-240℃之间的温度而言的，不是我们传统认知里的“高温”。而超导就是超级导电。科学研究发现，当把超导体温度降到一定程度时，电阻会神奇消失，从而具有超级导电性。 液氮在磁悬浮列车中发挥着重要的作用，它可在-196℃时通过分离液态空气的方法获得。高温超导磁悬浮列车在运行时产生大量的热量，由于液氮具有制冷作用，经过一定的技术手段，向轨道上喷射液氮后，可以降低轨道和车轮的温度，既能保持轨道的超导性。同时也能在列车底部形成气垫，使列车与轨道隔离，减少摩擦和空气产生的气动阻力，大大提高了运行速度。 高温超导磁悬浮列车的运行不需要燃油，液氮的来源也比较丰富，有效地降低了运营成本。
(1)高温超导的“高温”，所指的温度是 。
(2)高温超导磁悬浮列车具有环保特性的原因是 。
(3)液氮在磁悬浮列车系统中的作用是 ，液氮来源丰富的原因是 。
(4)高温超导磁悬浮列车上磁铁的“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”，这种物质不需要发生化学变化就能表现出来的性质叫做 。
(5)高温超导磁悬浮列车利用了氮气的化学稳定性，但在一定条件下氮气能与氧气发生反应生成一氧化氮(NO)，用化学方程式可表示为 。
9.氧气是一种在生产、生活中有广泛用途的重要气体，如医疗急救、炼钢、气焊、化工等。为满足不同人群的需求，市面上有多种类型的制氧机。化学实践小组制作了一台简易“制氧机”，如图所示。
用该制氧机制氧气时，在反应仓中先加入适量水，再依次加入粉末状过碳酸钠（化学式为）和粉末状二氧化锰，即可持续、平稳地产生氧气。
（1）其制氧气的原理可分为两步：①过碳酸钠易溶于水，遇水分解为碳酸钠和过氧化氢，；② （用化学方程式表示）。
【提出问题】充分反应后，若将反应仓内的混合物过滤，得到的滤液中溶质成分有哪些？
【查阅资料】①在酸性条件下，过氧化氢能将KI转化为；②氯化钡溶液显中性。
【进行实验】将一定量粉末状过碳酸钠和粉末状二氧化锰置于水中至不再产生气泡，将反应后的混合物进行过滤。
（2）实验1：取少量滤液于试管中，滴加过量稀盐酸， （填实验现象），证明滤液中含有碳酸钠。
（3）实验2：继续向实验1反应后的溶液中滴加KI溶液，再滴加 溶液，溶液没有变为蓝色，证明滤液中不含过氧化氢。
【反思交流】过碳酸钠溶于水时生成碳酸钠，是否同时也会生成氢氧化钠？
（4）实验3：另取少量滤液于试管中，滴加过量的氯化钡溶液，目的是 ，反应的化学方程式是 。在不新增其它试剂的情况下，检验加入的氯化钡溶液是否过量的方法是 。
（5）待实验3充分反应后，静置，取上层清液，滴加几滴酚酞试液，溶液呈 色，证明滤液中不含氢氧化钠。
10.某兴趣小组对某市售“简易供氧器”工作原理开展探究活动。
(一)知识回顾：实验室制取氧气
①实验室常用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气，该反应的化学方程式为______。
②若用该方法制取并收集一瓶干燥的氧气，图一装置接口的正确连接顺序依次为a→______(填字母序号)。
(二)实物探究：“简易供氧器”初探
某市售“简易供氧器”主要由“初期生氧器"和“生氧罐”两部分组成，如图二所示：
兴趣小组的同学启动“初期生氧器”一段时间后，用磁铁靠近“初期生氧器”中的剩余固体，有黑色固体物质被吸引。于是，他们针对被吸引的黑色固体物质的成分开展探究。
【查阅资料】
①“简易供氧器”在工作初期，内部独立的“初期生氧器”首先启动，以解决初期供氧不足的问题，“初期生氧器”内有氯酸钾、二氧化锰、铁粉等物质。
②氯酸钾制取氧气的化学方程式为：2KClO32KCl+3O2↑；
③Fe3O4与硫酸反应的化学方程式为：Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O
【提出问题】黑色固体物质的成分是什么
【作出假设】猜想一：铁粉；猜想二：铁粉和四氧化三铁；猜想三：四氧化三铁
【实验探究】
实验操作 实验现象 得出结论
操作一：取被磁铁吸引的黑色固体物质于试管中，向其中加入足量的硫酸铜溶液，过滤 滤渣中有______色固体 黑色固体物质中一定含有铁粉
操作二：取被磁铁吸引的黑色固体物质于试管中，向其中加入足量的稀硫酸 固体完全溶解，得到澄清的黄色溶液 黑色固体物质中一定含有_____
【实验结论】猜想______正确。
【交流反思】
(1)“初期生氧器”中铁粉与氧气反应能____ (填“吸收热量”或“放出热量”)，从而使氯酸钾的分解反应能持续进行。
(2)有同学认为不做操作二的实验也可得到相同结论。理由是_____。
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