2025年中考科学专题复习：空气 氧气 二氧化碳（含解析）
文档属性
| 名称 | 2025年中考科学专题复习：空气 氧气 二氧化碳（含解析） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 4.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 浙教版 | ||
| 科目 | 科学 | ||
| 更新时间 | 2025-05-10 20:08:40 | ||
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文档简介
2025年中考科学专题复习：空气 氧气 二氧化碳培优专题
考点一：空气的成分、用途
例1：（2024八下·柯桥期末）下列有关空气中各成分性质和用途，说法正确的是（ ）
A．氧气可以供给呼吸，也可以燃烧
B．稀有气体化学性质不活泼，可作保护气
C．氮气的化学性质比较活泼，是制造化肥、炸药的重要原料
D．二氧化碳会被植物吸收转化成氧气，二氧化碳的排放量对环境没有影响
例2.（2024八下·长兴期中）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
变式训练
1.（2024春 海曙区校级期末）空气是一种宝贵的自然资源。下列对空气的说法中正确的是（ ）
A．二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物
B．空气中的稀有气体没有任何价值
C．氧气的化学性质比较活泼，属于可燃物
D．按体积分数计算，空气中约含有氮气78%，氧气21%，其他气体和杂质1%
2.（2024八下·杭州月考）空气是一种重要的天然资源，在人们的日常生活中有着广泛的用途。下列关于空气中各成分的性质和作用，描述正确的是 ( )
A．氧气性质活泼，不但能支持呼吸，还是一种优质的燃料
B．氮气性质较活泼，是制造化肥、炸药的重要原料
C．各种稀有气体通电能发出不同颜色的光，可以用于制霓虹灯
D．二氧化碳溶于水后，溶液呈酸性，空气中含量增多可能会导致酸雨
3．（2024·浙江模拟）稀有气体的发现，科学家们经历了漫长的探究过程。
材料一：1785年，卡文迪许在测定空气组成时，除去空气中的O2、N2等气体后，发现最后总是留下一个体积很小的小气泡。
材料二：1892年，瑞利在测定氮气密度时发现，从空气中除去氧气、二氧化碳和水蒸气得到的氮气密度为1.2572g/L，而从氨气分解得到的氮气密度为1.2508g/L，两者相差0.0064g/L。重复实验，发现两者的密度总是维持这样的差值。瑞利对此展开探究，经反复试验，最终发现了氩气（Ar）。
材料三：1894年，莱姆赛用其他方法从空气里也得到了这样的气体。经过分析，判断该气体是一种新物质。由于这种气体极不活泼，所以命名为氩（拉丁文原意是“懒惰”）。
材料四：1898年，莱姆赛等人继续使用分馏法把液态空气分离成不同的成分，又发现了氪气、氖气、氙气等。
根据以上材料回答下列问题：
（1）小科使用如图所示装置来模拟卡文迪许的实验，将空气依次通过A、B、C、D等装置，最后在E装置中收集到少量同样的气体。若D装置的作用是除去N2，则A装置的作用是 。
（2）瑞利采用两种方法得到的氮气，其密度之间的微小差异是否来源于实验误差，请作出判断并说明理由： 。
（3）稀有气体的发现经历是一个艰难的过程，下列有关科学家分析的事实或现象，与稀有气体的发现史中相关证据解释不匹配的是 （填字母）。
选项 事实或现象 证据解释
A 空气中稀有气体的含量很小 卡文迪许除去空气中O2、N2后，留下体积很小的小气泡
B 氦气可用作飞艇中的填充气体 莱姆赛用钇铀矿放在硫酸中加热得到不燃烧也不支持燃烧，且密度很小的氦气
C 氪气、氖气和氙气的密度不同 莱姆赛用蒸馏法从液态空气中分离出氪气、氖气和氙气三种气体
考点二：空气中氧气含量的测定
例1.（2024八下·金东期末）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 利用排水法收集的氧气不纯 收集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 用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 燃烧匙内放置的红磷过量了
例2.（2024 鹿城区校级三模）为测定空气中氧气含量，某兴趣小组利用图甲装置进行实验，点燃使红磷燃烧，用传感器记录集气瓶中压强、温度随时间变化，绘制图像如图乙所示。
（1）根据图乙判断，实验中打开止水夹的时间是 时刻。
（2）图乙中，ab段气压变化的原因是 。
（3）该实验中若要寻找红磷的替代物，则红磷的替代物应满足的条件是 。
（4）请在图丙上画出实验过程中氧气的体积分数变化曲线。
变式训练
1．（2024八下·余杭期末）如图甲拉瓦锡曾将少量汞放在密闭容器里，加热十二天后，部分液态汞变成了红色氧化汞粉末，容器里空气体积减少了约1/5。小科利用图乙装置测定空气中氧气的含量，用压强传感器测定的压强随时间的变化情况如图丙所示。下列说法正确的是（ ）
A．拉瓦锡实验证明了空气中氮气约占总体积的1/5，氧气占4/5
B．红色粉末是汞与氧气发生分解反应生成的氧化汞
C．若装置气密性不好，图丙中c点将上移
D．图丙中b点对应的操作是打开弹簧夹
2．（2024·嵊州模拟）某兴趣小组利用氧气传感器探究不同物质在空气中燃烧时的耗氧量情况。过量的蜡烛和红磷分别在相同的密闭容器中燃烧，测得的氧气含量变化如图所示。下列判断正确的是（ ）
①蜡烛燃烧过程中，a点时容器内氮气体积分数为84%
②红磷燃烧过程中，b点和c点时容器内物质种类相同
③燃烧结束后，两容器中氧气均未耗尽，红磷耗氧量较多
④若将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，氧气的体积分数可降至 3%
A．①③ B．①④ C．②③ D．③④
3．（2024·瑞安模拟）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，顶部用密封盖密封后，将该容器浸没在水中。
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①~③。
根据实验数据，分别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中将玻璃容器浸没水中的目的是 。
（2）装置甲中150毫升集气瓶中装入 的水，量筒内装有50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： 。
4.（2024八下·越城期末）小科设计如图所示的实验装置完成燃烧条件的探究和空气中氧气含量的测定。装置中注射器活塞与内壁摩擦忽略不计。查阅资料发现：
①当容器内的氧气浓度低于一定值时，白磷无法继续与氧气反应；
②“暖宝宝”能耗尽容器中剩余的少量氧气。
实验操作步骤如下：
步骤1： ▲ ；
步骤2：将盛有足量白磷的燃烧匙放入空集气瓶中，塞紧塞子，白磷不燃烧；
步骤3：打开集气瓶塞子，往瓶中倒满80℃的热水，并塞紧塞子，白磷仍然不能燃烧；
步骤4：打开K1和K2，通过注射器从b管抽水，当注射器中水量达到V1毫升时，瓶中液面低于燃烧匙底部，此时立即关闭K1、K2，发现瓶中白磷燃烧；
步骤5：待整个装置冷却至室温时.打开K..发现注射器中的水剩余V2毫升。
（1）请将步骤1补充完整：
（2）步骤 进行对照，说明白磷燃烧需要的条件是充足的氧气.
（3）该实验测得空气中氧气的体积分数为 (用V1、V2来表示).
（4）小科多次重复上述实验，测得空气中氧气的体积分数远大于21%，原因是 。
5.（2024八下·金东期末）为测定空气中氧气的含量，科学兴趣小组设计了如图1 所示的创新实验装置。选用一个量程足够大且活塞与筒壁间润滑效果很好的针筒注射器连接一个50mL 的试管，将足量的铜丝放入试管，塞紧橡皮塞并夹紧弹簧夹。用酒精灯加热铜丝，充分加热后移去酒精灯，等到试管冷却到室温后松开弹簧夹，观察现象。（提示：中间连接的橡胶管内空气体积忽略不计）
（1）与图2教材中实验相比，图1实验的优点有 （写出1点即可）。
（2）实验前，该兴趣小组同学打开弹簧夹，将注射器活塞从 20mL 刻度处推至 17mL 处，然后松开活塞，观察到活塞返回至 20mL 刻度处。该操作的主要目的是 。
（3）充分加热后移去酒精灯，等到试管冷却到室温后松开弹簧夹。若实验结果符合预期，则观察到的实验现象是 。
（4）为了更精准直观地测定空气中氧气的含量，同学们又设计了如图3 所示的实验：利用传感器技术定时测定装置内的压强、温度和氧气浓度；装置内的压强（X 曲线）、温度（Y 曲线）和氧气浓度（Z曲线）变化趋势如图4所示。请结合Y、Z两条曲线，解释图4中AB段压强变化的原因： 。
6.【创新实验】（2024 海曙区模拟）为测定空气中氧气的体积分数，小明利用两个底部带有硬质导管的圆柱形容器A和B设计了如图所示的装置，实验操作过程如下：
①检查整个装置的气密性。测量软木塞底面至A容器底部的高度为H，如图甲。
②关闭阀门，打开软木塞，分别往容器A和B中加适量的水，并测得容器A中水的深度为h1，如图乙。
③点燃红磷后迅速塞紧软木塞，充分反应直至红磷熄灭，冷却到室温后打开阀门，待水面稳定时测量容器A中水深度为h2，如图丙。
（1）实验中选择红磷而不用木炭消耗氧气的原因是 。
（2）根据实验测得的数据计算A容器中氧气的体积分数为 。（用字母H、h1、h2表示）
（3）根据图丙的实验现象，小红认为测量结果会受气压影响。若要排除这种影响还需进行的操作是 。
7．（2023·金华）测量空气中氧气体积分数实验的思维模型如下：
封闭空间——消耗氧气——气压减小——观察现象
项目化学习小组按图甲完成氧气含量测定的实验时，发现进人集气瓶的水量低于”1”刻度线。为提高氧气含量测定的精准度，展开了如下研究。
[误差分析]几位同学对测量值偏小原因的分析如下：
甲：红磷的量不足，未能把瓶内氧气耗尽；
乙：将燃烧匙伸入集气瓶瞬间，部分空气逸出；
丙：实验前导管中有空气，实验后一部分本应进入容器的水滞留在导管中；
丁：由于广口瓶的形状造成很难均分五等份，影响测量结果；
（1）以上原因分析中，其中一位同学的观点被大家一致否定，你认为是哪位同学的观点？ (选填”甲”“乙”“丙”或”丁”)；
（2）[方案改进]根据以上讨论，为减少实验误差，提高实验结果的精准度，学习小组同学设计了图乙改进装置。(已知：红磷的着火点是240℃，无毒；白磷的着火点是40℃，有剧毒)
比较图甲、图乙的实验方案，下列关于图乙实验方案叙述正确的是 。
A．利用着火点更低的白磷并采用加热后的玻璃棒”内引燃”，建立封闭空间使实验结果更精准
B．可以解决图甲方案中一部分水滞留在导管中带来的误差问题
C．改用量筒内水的体积变化来确定消耗氧气的体积，使测量结果更精准
D．彻底地解决了实验的安全性问题，符合绿色化学理念
（3）小金同学认为，图乙实验装置还需在橡皮管处补充一个止水夹，请表达你的观点及理由 ；
（4）[问题反思]小组同学多次实验，测量值总是小于。经过老师指导，小组同学讨论后认为，可以从模型中”消耗氧气”的方法入手给实验做进一步改进。
[资料]暖宝宝是利用铁粉在空气中氧化的原理制成。
[方案迭代]讨论后，项目组设计了如图丙所示的装置，用暖宝宝粉代替红磷，利用铁粉在空气中氧化的原理进行实验。操作步骤如下：①将滤纸用水浸润后黏附在针筒内壁；②把暖宝宝粉倒入针筒，轻轻转动，使涂抹均匀；③涂上凡士林，将活塞插入针筒，盖上橡皮帽，观察并记录活塞移动情况。
经多次实验后，测得空气中氧气的体积分数均约占。
从消耗氧气的方法角度分析，图丙方案比图甲方案测定结果更精准的原因是 。
[心得交流]科学探究需要不断根据结果反思探究过程，优化方案，实现方案的迭代更新。
考点三：氧气的性质及用途
例1．（2024八下·余杭期末）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
例2.如图是“铁丝在氧气中燃烧”的实验改进装置。下列说法错误的是（ ）
A．氧气无须提前制备和收集
B．用塑料瓶代替集气瓶，实验更安全
C．该装置也可用于二氧化碳和氢气的制备、干燥和检验
D．铁丝在氧气中剧烈燃烧，发出黄色火焰，产生黑色固体
◆变式训练
1．（2024八下·浙江期中）下列叙述中属于氧气化学性质的是
A．在通常情况下，氧气是无色无味的气体
B．氧气具有助燃性，可以支持燃烧
C．在标准状况下，氧气的密度是1.429 克/升
D．氧气不易溶于水
2.（2024八下·萧山期末）如图是小徐用手掌总结氧气的化学性质的表示方法，手指上的物质能与手掌心氧气反应。则下列说法正确的是（ ）
A．铁在空气中燃烧，生成四氧化三铁
B．煤脱硫的目的是减少二氧化硫的生成
C．磷燃烧产生大量的白雾，会污染空气
D．氧气的化学性质非常活泼，能与所有的物质反应
3.（2024春 宁波期末）我们在做“物质在氧气中的燃烧”实验时，把甲、乙、丙三种物质，分别放入A、B、C三瓶氧气中燃烧。A瓶中看到了明亮的蓝紫色火焰，B瓶中看到了火星四射，C瓶中出现了明亮的白光。则对此实验的推断正确的是（ ）
A．甲物质为硫，并且A瓶中会产生一种无色无味的气体
B．乙物质为铁，B瓶中会产生一种白色的固体
C．丙物质可能为木炭，同时C瓶中会生成一种可使澄清石灰水变浑浊的气体
D．在AB瓶中还得加入一些细沙或少量的水以保护集气瓶
4.【创新实验探究】（2024春 鄞州区期末）学习小组同学在做完铁丝燃烧实验后对此产生浓厚兴趣，他们利用如图甲所示装置探究铁丝燃烧时间的影响因素。集气瓶中装有过氧化氢溶液，加入二氧化锰后，利用检测器检测反应前集气瓶内的氧气浓度，待检测器数值稳定后，将绑有燃着小木条的不同螺旋直径的铁丝伸入瓶中。观察到铁丝燃烧分为剧烈燃烧和缓慢燃烧两个阶段，其中缓慢燃烧阶段现象为：铁丝先变红，后变暗，瓶底出现黑色固体。多次实验获取数据后取平均值记录如下表。
铁丝螺旋直径大小 小螺旋 中螺旋 大螺旋
组号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
氧气浓度 74% 80% 87% 74% 80% 87% 74% 80% 87%
剧烈燃烧时间/s 11″15 9″18 7″08 11″14 9″18 7″08 11″13 9″19 7″07
缓慢燃烧时间/s 2″14 2″07 1″04 2″14 2″07 1″05 2″14 2″06 1″04
（1）铁丝剧烈燃烧阶段的现象为 。
（2）实验时，要将长度、粗细均相同细铁丝，制成直径大小不同的螺旋形状（如图乙），制作的方法是 。
（3）小科分析实验还得出“铁丝燃烧时间与铁丝螺旋直径大小无关”的结论，其证据是 。
5．（2023·衢州）在医院，吸氧的患者每小时消耗600L氧气，费用为4元。实验室制取氧气的成本是多少呢？小科在图甲装置的锥形瓶中加入适量的二氧化锰和水，用注射器吸入20mL过氧化氢溶液并全部注入锥形瓶中，测得装置的总质量变化如图乙。
（1）上述过氧化氢溶液完全分解产生氧气的质量是 g。
（2）根据实验数据，通过化学方程式计算20mL过氧化氢溶液中溶质的质量。
（3）已知上述20mL过氧化氢溶液的成本为0.4元，若在实验室用同样的过氧化氢溶液制取600L氧气（密度取1.4g/L），需要的成本是 元，可见在实验时应节约药品。（不计其它成本）
（4）小科连接图甲和图丙装置，用注射器另取4mL同样的过氧化氢溶液，通过直接测量氧气的体积来计算成本。若不考虑导管对实验的影响，以下分析正确的是____。
A．广口瓶中的水面上有少量植物油，能防止氧气溶于水
B．实验前图丙装置中广口瓶内的水量不会影响测量结果
C．读数时量筒中的水面高于广口瓶内的液面导致测得氧气的体积偏小
D．测得氧气的体积等于量筒中增加的水的体积减去加入的过氧化氢溶液的体积
6．（2023·金华）某款市售制氧杯具有供氧快、便携带、易操作、成本低的特点。图1为制氧杯实物图，图2为制氧杯内部结构剖面示意图，图3为制氧剂的相关信息。利用该制氧杯制氧，产生的氧气可以在剧烈运动后即时补氧，也可以供老人、孕妇等在家中和户外急救补氧。
[制氧剂]相关信息
制氧剂A的成分为：2Na2CO3·3H2O2
制氧剂A放入水中后发生的反应：
2Na2CO3·3H2O2=2Na2CO3+3H2O2
制氧剂B的成分为：MnO2
[使用步骤]
Ⅰ．取下杯盖，在甲杯中加入A、B两种制氧剂，再加入清水至相应水位；
Ⅱ．取下与杯盖相连的乙杯，在乙杯中加入适量清水，将乙杯装回杯盖的中央正下方；
Ⅲ．将带有乙杯的杯盖和甲杯旋紧，形成一个如图1所示的整体；
Ⅳ．待出气孔②处有氧气逸出时，通过医用导气管供人呼吸补氧。
回答下列问题：（1）在乙杯中加入清水的作用是 ；
（2）在甲杯中加入清水至相应水位，清水除了溶解制氧剂A并使制氧反应发生以外，还具有的作用是 ；
（3）请运用所学知识，并结合以上信息，解释该制氧杯能快速产生氧气并能从出气孔②快速逸出的原因 。
考点四：氧气的制取
例1如图表示制取氧气的4种方法，在与此相关的下列说法中，错误的是（ ）
A．4种方法都是利用含氧化合物分解来获得O2
B．若4种反应物质量相等，则H2O2产生的氧气最多
C．增加MnO2的质量，不会改变最终的氧气质量
D．从制取O2的条件看，④更安全、环保、节能、简便
例2.小乐误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾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．b代表高锰酸钾 B．c代表氧气
C．t2时刻，氧气开始产生 D．t3时刻，生成氧气的质量达到最大值
例3.实验室若直接用30%的过氧化氢制取氧气，反应速率太快。为获得平稳的气流，下列装置能实现的是（ ）
A．B． C．D．
变式训练
1：（2024八下·嘉善月考）下列关于实验室利用双氧水溶液制取氧气的描述正确的是（ ）
A．原理：
B．试剂：本实验中选取的催化剂为二氧化锰
C．检验：用燃着的木条伸入集气瓶内，若木条熄灭，则证明是氧气
D．验满：用带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则证明集满
2.（2024秋 余姚市月考）现有A、B两份质量相等的固体，其中A为纯净的高锰酸钾，B是高锰酸钾和少量二氧化锰的混合物，将A、B分别放入两支试管中，并在两个酒精灯上同时加热制取氧气，当A、B均完全反应后，如图所示，得到的氧气的质量m与反应时间t的关系图象中，正确的是（ ）
A．B． C．D．
3．（2024八下·金东期末）小科同学准备在实验室里制取一定量的氧气，用于做细铁丝在纯氧中燃烧的实验。实验室提供了以下药品和仪器装置制取气体，根据要求回答：
【药品】①氯酸钾，②高锰酸钾，③过氧化氢，④二氧化锰，⑤稀盐酸，⑥大理石
【装置】
（1） 写出图①中仪器A的名称 。
（2）小科直接利用上图中①、③装置制取并收集氧气，则他选择的药品为上述中的 （填序号）。
（3）下列关于制取并收集氧气过程中的说法正确的是____（填字母编号）。
A．装置①点燃酒精灯后，需在试管底部来回移动酒精灯，目的是预热
B．若用装置③收集氧气，要检验氧气是否集满，则需把带火星木条放在集气瓶口
C．不能选择装置④收集氧气的原因是氧气的密度小于空气的密度
D．选择①、⑤装置组合制取和收集氧气， 则导管口的连接顺序为a→b→c→…
（4）小科收集了一瓶氧气后，准备完成细铁丝燃烧实验，如图⑥和⑦。点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴后，接下去的操作是等到火柴 （填“燃得最旺”或“快燃尽”）时将铁丝伸入集气瓶内。
4．[2023丽水]实验室用15%的H2O2溶液在MnO2催化作用下制取氧气,实验前需在烧瓶中加入一定量的水,是不是H2O2溶液浓度会影响氧气产生的速度 小科利用如图装置进行探究。
【建立假设】H2O2溶液浓度越小,产生氧气的速度越慢。
【实验方案】在相同条件下，分别用30毫升2%、4%和6%的H2O2溶液进行实验,记录收集20毫升氧气所需的时间。
【实验数据】
实验序号 1 2 3
H2O2溶液的浓度 2% 4% 6%
收集20毫升氧气所需时间/秒
【实验结论】在相同条件下,H2O2溶液浓度越小,产生氧气的速度越慢。
【交流反思】
（1） 上述实验除了实验装置相同,还要控制________（填字母）相同；
A.MnO2质量 B.滴加H2O2溶液的速度
（2） 该实验通过分解H2O2制取氧气,可用化学方程式表示为_____________________________；
（3） 表中t1、t2、t3的大小关系是支持上述实验结论的,其中最大的是________。
5．[2024温州一模]过氧化氢溶液长时间保存时，会因缓慢分解导致质量分数变小（化学方程式为2H2O2=2H2O+O2）。小明利用图甲装置探究常温下氯化铜、氯化锌对过氧化氢分解速度的影响，并利用浓度传感器获得数据如图乙。
甲 乙
（1） 本实验通过观察相同时间内量筒中水量的增加值，分析过氧化氢分解速度的变化，这是利用氧气____________的物理性质。
（2） 根据本实验结果，小明提出实验室在常温保存过氧化氢溶液时，可添加少量氯化锌以减缓过氧化氢分解的保存方案。你认为此方案是否合理，并说明理由：____________________________________________。
（3） 实验中，向40.1克溶质质量分数为28%的过氧化氢溶液中添加少量氯化铜，6小时后，可产生氧气的质量是多少克？（滴加的试剂对溶液质量的影响忽略不计）
考点五：二氧化碳的性质及用途
例1：（2024春 嵊州市期末）某兴趣小组用如图所示装置探究CO2的性质，下列说法正确的是（ ）
A．1、3纸花变色，2、4纸花不变色
B．上方木条先熄灭，下方木条后熄灭
C．对比1、3纸花的现象，说明CO2的密度比空气大
D．对比3、4纸花的现象，说明CO2能与水发生反应
例2.（2024·德清模拟）如图所示，若关闭Ⅱ阀打开Ⅰ阀，紫色小花（用石蕊溶液染成）变红；若关闭Ⅰ阀打开Ⅱ阀，紫色小花不变红。则甲瓶中所盛的试剂可能是（ ）
①浓硫酸；②浓氢氧化钠溶液；③饱和氯化钠溶液
A．只有① B．只有② C．①② D．①②③
例3．（2023·绍兴）小敏在鉴别氢气、氮气、氧气、二氧化碳四瓶无色气体时，对它们的部分性质进行归纳梳理并编制了检索表(如图)。检索表中S代表的是（ ）
检索表
1a具有可燃性...............P
1b不具有可燃性...............2
2a能使澄清石灰水变浑........Q
2b不能使澄清石灰水变浑.......3
3a能使带火星的木条复......R
3b不能使带火星的木条复..... S
A．氢气 B．氮气 C．氧气 D．二氧化碳
变式训练
1.（2024春 余姚市校级期末）为探究二氧化碳的部分性质，设计实验装置如图（夹持仪器省略），捂热干冰位置的玻璃管，下列说法正确的是（
A．a处试纸先变红色
B．c处试纸变红色，使石蕊变色的是CO2
C．d处火焰先熄灭，CO2不支持燃烧
D．b与c、d与e现象对比均可证明CO2密度比空气大
(1)
2.（2024 浙江模拟）如图所示的实验装置中，止水夹开始处于关闭状态。将液体甲滴入试管②与气体乙充分反应后，打开止水夹，发现试管①内的水立刻沸腾，则液体甲和气体乙的组合可能是（ ）
A．甲为氢氧化钠溶液，乙为二氧化碳气体
B．甲为稀硫酸溶液，乙为二氧化碳气体
C．甲为双氧水溶液，乙为氧气
D．甲为氯酸钾溶液，乙为氧气
(2) (3)
3．（2024·余姚模拟）用如图装置检验人体呼出气体成分的说法错误的是 ( )
A．用装置甲检验时，呼出气体应从a 口进入
B．实验中澄清石灰水变浑浊说明呼出气体中含有二氧化碳
C．用氢氧化钠溶液替换澄清石灰水不能达到实验目的
D．连通b、c 后可检验呼出气体中的水蒸气和二氧化碳
4．（2024·杭州模拟）下列实验操作正确且根据现象能得出正确结论的是
A．甲中拧紧瓶盖振荡发现塑料瓶变瘪，说明二氧化碳能与水反应
B．乙中白磷能燃烧，红磷不能燃烧，说明燃烧时可燃物的温度要达到着火点
C．丙中操作观察pH试纸变蓝，说明NaOH溶液显碱性
D．丁中小烧杯内壁有水珠生成，说明蜡烛中含有氧元素
5．（2024·舟山模拟）如图是用U形管改进后的创新实验装置，同时取下U形管两端的橡胶塞，开始反应。下列说法正确的是（ ）
A．反应时，右边玻璃管液面上升速度快
B．将CO2换成CO，实验现象一样
C．反应一段时间后，烧杯中滴加酚酞都会变红
D．该装置可以验证二氧化碳与氢氧化钠发生了反应
5．（2023八下·越城期末）如图是研究二氧化碳性质的创新实验，①③为浸有紫色石蕊试液的湿润纸片.②是用紫色石蕊试液浸过的干燥纸片。下列说法正确的是（ ）
A．装置A中滴加的稀盐酸可用稀硫酸代替，使实验现象更明显
B．装置B中①③变红是因为生成的CO2呈酸性
C．装置B中能说明二氧化碳密度比空气大的现象是③比①先变红
D．装置C中点燃的蜡烛自上面下熄灭
6．（2024八下·萧山期末）下列有关二氧化碳的说法正确的是（ ）
A．水中通入二氧化碳后仍为无色，说明二氧化碳与水未发生反应
B．二氧化碳用于灭火，既利用了它的物理性质也利用了它的化学性质
C．空气中二氧化碳含量达6%以上会致人死亡，说明二氧化碳有毒
D．将燃着的木条伸入一瓶气体中，木条立即熄灭，证明瓶内原有气体就是二氧化碳
7．（2024·温州三模）小明在验证二氧化碳化学性质时，向充满CO2的矿泉水瓶里加入一些Ca(OH)2溶液，拧紧瓶盖并振荡，发现瓶子变瘪，但溶液中并未出现浑浊。于是他进行了猜想和实验：
猜想一：Ca(OH)2溶液变质，没有与二氧化碳发生化学反应。
猜想二：Ca(OH)2溶液与CO2反应，生成了可溶性物质。
实验 步骤与操作 出实验现象与结果光 结论
1．取2个相同的软塑料瓶，分别集满CO2气体，编号为A、B。 两瓶内气体无色透明，瓶子形状正常 Ca(OH)2溶液与CO2发生了化学反应
2．分别向A、B两瓶中加入等量的原Ca(OH)2溶液和 ？ ，立即拧紧瓶盖并振荡。 两瓶内液体未出现浑浊，两瓶均变瘪，A瓶变瘪程度更大。
测出反应前原Ca(OH)2溶液的pH。 大于7。
测出反应后A瓶内液体的pH。 小于7。
（1）将表中“？”处的内容补充完整： 。
（2）上述实验中能判断“Ca(OH)2溶液与CO2发生化学反应”的证据是： 。
（3）查阅资料得知：过量的CO2与H2O和CaCO3反应生成可溶性的Ca(HCO3)2。利用现有装置和试剂，如何操作才能使实验一中能观察到浑浊现象？ 。
考点六：二氧化碳的制取
例1．（2022·丽水）在实验室制取和收集气体的四种装置中，下列用法不正确的是（ ）
A．可制取O2 B．可制取CO2 C．可收集CO2 D．可收集O2
例2.（2024春 余杭区期末）兴趣小组在实验室制取CO2发生装置中，连接上压强传感器如图一。测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图二。下列说法错误的是（ ）
A．ab段试管中液面逐渐上升
B．bc段石灰石与盐酸脱离接触
C．c点的对应操作是打开弹簧夹
D．cd段长颈漏斗中液面逐渐下降
例3.（2024 温州模拟）某校学习小组准备探究气体的测定和数据处理方法。
【提出问题】如何利用石灰石（主要成分为CaCO3）与稀盐酸反应来测定生成CO2的质量和体积，并处理数据。
【实验设计】通过下列两个实验分别测定CO2的质量和体积：
【分析与表达】
（1）实验Ⅰ中，将小烧杯中的所有稀盐酸分几次加入到大烧杯中，并不断搅拌，判断石灰石中CaCO3完全反应的实验现象是 。
（2）实验Ⅱ中，先连接好装置，再检查装置的气密性，然后装好药品，最后将10毫升稀盐酸快速推入烧瓶中。
【记录与处理】
（3）已知实验Ⅰ反应前的总质量[m（大烧杯+石灰石粉末）+m（小烧杯+稀盐酸）]，要计算生成CO2的质量，至少还需要的数据是 。
A．m（小烧杯）
B．m（大烧杯）
C．m（大烧杯+反应后剩余物）
（4）实验Ⅱ的实验记录如下（表中数据在相同温度、相同压强条件下测定）：
时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
注射器读数/毫升 60.0 85.0 88.0 89.0 89.5 89.8 89.9 90.0 90.0 90.0
根据以上实验过程和数据综合分析，最终生成CO2的体积是 毫升，理由 。
变式训练
1．（2024·温州模拟）如图是新石器时代遗址发掘时发现的陶罐“火种器”。把燃烧的火炭置于陶罐内并覆盖黑炭，适度封闭上端口部。采火种时，打开上端口部并对着下端口轻轻吹，即可获得火苗。其原因是（ ）
A．降低了可燃物的着火点 B．提高了可燃物的温度
C．提供了充足的氧气 D．提供了充足的二氧化碳
（1题图） （2题图）
2．（2024·鄞州模拟） 如图为海水吸收CO2并进行碳循环的原理示意图。下列错误的是 ( )
A．“光合”作用中太阳能转化为化学能
B．吸收的CO2与钙化中释放的CO2的量相等
C．钙化中释放CO2 的反应为：
D．此碳循环中将CO2转化为无机物和有机物
3：（2024八下·东阳期末）据图回答问题。
（1）实验室欲制备并收集二氧化碳，需在图一中选用A、B、D与 (填序号）组合，该反应的化学方程式为 ；
（2）图二是两套干燥气体装置，可用于干燥二氧化碳的是 (填“甲”或“乙”)。
4.（2024秋 鹿城区校级月考）为探究不同地区的石灰石与盐酸反应的快慢，小实设计了如图的装置，各取10克不同地区的石灰石与盐酸反应。据图回答下列问题：
（1）仪器A的名称是 。
（2）装置丙中油层的作用是 。
（3）本实验除了要控制不同地区的石灰石的质量要相等外，还要控制相同的无关变量有 。（请写出两点）
（4）本实验通过观察 来判断反应的快慢。
5.如图甲是小潘同学设计的制取并收集二氧化碳的装置图，小王同学认为甲图设计有问题，于是设计制取二氧化碳的装置（仪器的固定装置已经省略）如图乙所示。这个装置既可用于制取气体，又可用于探究物质性质。
（1）如图甲所示，小潘同学设计的实验装置问题是： 。
（2）用乙装置进行实验，实验开始后，关闭K2，打开K1，可观察到B中的现象为： 。
（3）C中的蜡烛由下至上依次熄灭，说明二氧化碳具有的性质是： 。
（4）实验开始后，关闭K1，打开K2，发现D中的澄清石灰水变浑浊，写出该反应方程式 。
6.（2024 江北区校级一模）查阅资料得知：过氧化钠（Na2O2）可与CO2或H2O反应生成O2，反应原理为；2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2，2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑。某科学兴趣小组同学设计了如图所示实验，说明Na2O2可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂。
（1）写出装置A中甲仪器的名称 。
（2）为了除去二氧化碳中混有的氯化氢气体，装置B中盛装的乙溶液是 。
（3）装置D用于除去末被装置C转化的CO2，便于后续气体检验，则D中发生反应的化学方程式是 。
（4）装置E的试管中收集到的气体来自于哪些物质相互反应？ 。
7．（2024八下·临平月考）我们都知道在实验室制取二氧化碳时，收集方法不宜用排水法，那么如何改进才能使用排水法来收集二氧化碳呢？针对该问题进行以下探究活动。
【活动一】探究CO2在水和食盐水（模拟海水）中的溶解情况。相同条件下，该小组分别用排水法、排食盐水法收集CO2（如图1），待收集100mLCO2后，移出导管，每隔一段时间观察并记录量筒内CO2体积。重复实验，所测数据平均值如下表：
时间/h 0 0.5 6 12 24 48
CO2体积/mL（排水法） 100 98.5 85.5 77 66 59
CO2体积/mL（排食盐水法） 100 99 93 90.5 89 88
（1）图1中仪器A的名称是 。
（2）由上表数据可知：相同条件下，等体积水和食盐水吸收CO2更多的是 （填“水”或“食盐水”）。
（3）【活动二】探究植物油隔离对CO2在水中溶解情况的影响。
用两个量筒分别收集100mLCO2倒置于水槽中，向其中一个量筒内注入少量植物油，使CO2与水被植物油隔开（CO2与植物油不反应），测得量筒内CO2体积随时间变化曲线如图2。分析该图可得出的结论是 。
（4）为检验有植物油隔离时CO2是否会进入水中，请设计一个简单的实验来证明： 。
8．（2024·浙江）某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现，通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳，其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面，阻碍了大理石与稀硫酸的接触，反应速率逐渐减慢甚至停止。为此，该小组设立研究课题：选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳。
[实验一]选择合适浓度的硫酸
实验操作：在28℃时，用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸，记录15分钟内生成气体的体积，如下表所示：
试管编号 1 2 3 4 5
硫酸浓度/% 15 20 25 30 35
气体体积/mL 35 47 55 51 42
[实验二]选择合适的反应温度
实验操作：往盛有1g 直径为2mm大理石的大试管中分别加入5 mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液，观察反应的情况，记录如下表所示：
试管编号 A B C D E
温度/℃ 40 50 60 70 80
现象和比较 有少量气泡 气泡比 A号试管多 气泡明显比B号试管多 大量气泡产生，与常温盐酸反应相似 反应激烈，迅速产生大量气体
请根据本次活动的研究目的，分析处理以上两个表中数据，得出结论：
（1）稀硫酸与大理石反应，在28℃时，选用硫酸的浓度最合适为 %；在合适的硫酸浓度下，应选择最合适的反应温度为 ℃。在最合适的反应温度时，硫酸与大理石反应的化学方程式为 。
（2）除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外，在反应过程中，为防止硫酸钙覆盖在大理石上，应增加 操作，更有利于气体的制备。
（3）你认为该研究小组还可以研究 对该反应速率的影响。
（4）在以下硫酸和大理石反应的装置中，最佳选用 (选填编号)。
9．（2024·浙江）实验室常用大理石（主要成分是CaCO3）与稀盐酸制取二氧化碳。请回答：
（1）①图1是两种气体发生装置，各有优缺点。选择其中一种并说明所选装置的优点： 。
②检查装置A的气密性时，将右侧导管浸入水中，用手捂住试管，观察到 ，说明气密性良好。
（2）在完成气密性检查后，装入药品，反应产生气体。用向上排空气法收集气体，验满时，将燃着的小木条放在集气瓶口，小木条熄灭。从燃烧条件看，小木条熄灭是由于 。
（3）在收集二氧化碳过程中，某同学进一步探究了集气瓶内氧气体积分数对瓶口小木条燃烧情况的影响。多次实验后发现氧气体积分数降到8%左右时小木条熄灭。其中一组实验数据如图2，在该实验条件下，要使二氧化碳体积分数达到90%，需在小木条熄灭后，再收集 秒。
10．（2024八下·杭州竞赛）某兴趣小组的同学对二氧化碳的制取和相关性质进行了探究。
（1）CO2的制取：A或B装置均可作制取CO2的发生装置，选用A装置的优点是 。利用C装置可以进行许多实验。下列实验能达到预期目的的是 (填序号)。
A.收集 CO2气体： 将CO2气体从m端通入
B.检验 CO2是否收满：将燃着的木条放在 n端
C.检验所得到的气体是 CO2：在瓶中盛少量澄清石灰水，将气体从m端通入
D.测定 CO2气体的体积：在瓶中盛满水，m端连接量筒
（2）CO2的性质：如图2所示进行实验(紫色纸花是用紫色石蕊溶液浸泡后晾干制成的)。打开K后，再缓缓通入二氧化碳气体，观察到的现象是 。
（3）CO2的吸收：我国提出2060年前实现碳中和，“碳捕捉和封存”技术是实现碳中和的重要途径之一。常温下，采用加压水洗法可捕集CO2，原因是 。
考点七：二氧化碳的用途及影响、碳中和
例1.（2024春 海曙区期末）物质的性质决定用途，下列有关二氧化碳的用途不正确的是（ ）
A．用于灭火 B．气体肥料 C．供给呼吸 D．化工原料
例2．（2024八下·余杭期末）我国将在2060年前实现“碳中和”的目标，“碳中和”指二氧化碳等温室气体的排放总量等于吸收总量，达到“零排放”。下列做法不符合“碳中和”理念的是（ ）
A．推广太阳能发电 B．践行光盘行动
C．焚烧所有垃圾 D．开展植树造林
变式训练
1．（2024·金东二模）地球是人类共同的家园，珍爱地球，人与自然和谐共生。下列行为不符合这一主题的是（ ）
A．提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式
B．生活垃圾和农作物秸秆焚烧处理
C．采用绿色化学工艺，使原料尽可能转化为产品
D．深入推广“化肥减量增效”，减少大气、水等的污染
2．（2024九下·临安模拟）下列有关水的说法中不正确的是（ ）
A．水是一种常见的溶剂，自然界中的水都是混合物
B．自然界的降水普遍带有酸性，称为酸雨
C．水中N、P等元素的增多会引起水体的富营养化
D．沿海地区的昼夜温差较小是因为水的比热大
3.（2023 浙江）如图，小舟制作了一个简易泡沫灭火器，为增加泡沫量，添加少量不参与反应的发泡剂。
（1）使用灭火器时，只需将装置倒置，浓盐酸与碳酸钠反应后喷出大量含有CO2的泡沫，当泡沫“粘附”在燃烧物表面后，起到隔绝 作用，即可灭火。选用CO2作为灭火气体是因为该气体具有的性质是 。
（2）制作成本也是须考虑的重要指标。将含有10.6克溶质的饱和碳酸钠溶液装入吸滤瓶，理论上需要质量分数为36.5%的浓盐酸多少克，才能恰好完全反应。（已知：Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑）
4.【新素材】（2023 拱墅区二模）青梗白菜是华东地区较为常见的青菜品种，其富含蛋白质、膳食纤维、多种维生素等，营养价值高。
CO2通常被认为是一种温室效应气体，但它也是一种宝贵的资源。空气中 CO2浓度仅达到植物最适宜生长的CO2浓度的35%—40%，因此应采取有效措施来提高CO2浓度。有些地方的做法是将沼气生产后生成的CO2制成液态肥，既补充植物所亏缺的CO2，又避免二次污染。
研究这种液态肥的碳释放规律可以确定其最佳施用期，其研究结果如图所示。
进一步研究表明，施用CO2液态肥后，青梗白菜的质量明显增加，而且大部分的营养物质含量如维生素C、蛋白质的含量均明显提高。
请回答下列问题：
（1）青梗白菜所含的营养物质中能提供能量的有 （填写一种）。
（2）支持“CO2是一种宝贵的资源”这一观点的证据有 （写出一点即可）。
（3）由研究结果可知CO2液态肥的碳释放主要集中在前 天；由此可推出的 结论。
（4）请你向种植者提出一条可以实现可持续发展的建议 。
5．（2023·杭州）酸碱灭火器是利用两种“灭火剂”混合后喷出液体来扑灭火灾的一种灭火器。小金拟制作一款简易酸碱灭火器，进行了如下探究。
（1）实验一：灭火剂的选择可供选择的试剂：20%的盐酸、20%的硫酸溶液、20%的硫酸钠溶液和饱和碳酸钠溶液。小金为了寻找反应最快的“灭火剂”组合，利用如图甲所示装置和如表所示试剂进行实验，装置A和B中的注射器、橡胶塞、U形管、气球的规格均相同，装置A和B的气密性良好，初始状态均相同。
装置 A B
注射器内试剂 10mL ▲ 10mL20%的盐酸
U形管内试剂 10mL饱和碳酸钠溶液 10mL饱和碳酸钠溶液
（1）装置A中注射器盛放的试剂为 。
（2）若实验中同时将装置A和B的注射器内试剂全部推入U形管，装置B中发生反应的化学方程式为 。通过观察 （填写现象）比较两组“灭火剂”反应的快慢。
（3）实验二：灭火器制作及使用
小金制作了如图乙所示灭火器，推动注射器活塞，喷嘴喷出液体将燃烧的蜡烛熄灭，蜡烛熄灭的原因是 。
6．（2024·义乌模拟）近年来，我国在推动生态文明建设中注重全域绿化，大幅度提高城市绿化面积及品质，鼓励因地制宜建设“绿色屋顶”（层次结构如图甲所示）。
（1）“绿色屋顶”方案实施时需要按图甲所示的结构铺设，其中为确保植物根系通气透水和避免植物对楼顶产生结构性破坏的层次分别是____。
A．过滤层、隔气层 B．种植土、耐根穿刺防水层
C．找平层、普通防水层 D．隔气层、过滤层
（2）建设“绿色屋顶”通过植物的光合作用还有利于碳吸收，而在实际生产中，经常用如图乙所示的方法来“捕捉”CO2，通过转化对其进行二次利用，此方法采用“喷雾”的优点是 。
（3）某次反应按照图乙操作流程，最终通过高温煅烧获取CO2共6.6吨，则理论上喷雾反应器中需要消耗Ca(OH)2溶液中溶质的质量是多少吨？（不计损耗）
考点七： 空气污染和防治措施
例1.（2024八下·上城期末）如图为杭州某时刻的空气质量日报，下列说法正确的是（ ）
空气质量指数（AOI）54 良
PM2.5 PM10 SO2 NO2 CO O3
24优 57良 6优 25优 — 146优
A．当前空气质量首要污染物为臭氧
B．空气质量指数越高，空气质量状况越好
C．SO2、CO、CO2属于空气质量指数的污染物
D．PM2.5指大气中粒径≤2.5微米的颗粒物
例2.（2024八下·嘉兴期末）洁净的空气非常重要。下列做法中，有利于防治空气污染的是（ ）
A．加大植树造林力度
B．大量使用含氯氟烃的制冷剂
C．对各种垃圾进行露天焚烧
D．将排放废气的工厂集中建造在一起
变式训练
1．（2024八下·长兴期末）2024年4月 22日是第五十四个世界地球日，今年的主题是“全球战塑”，呼吁减少塑料污染，保护地球家园。下列有关环境保护说法正确的是
选项 环境问题 防治措施
A 空气污染 合理规划工业区与非工业区
B 土壤盐碱化 减少塑料袋的使用
C 酸雨 禁止二氧化碳的排放
D 温室效应 禁止生产和使用含氟利昂制冷剂的物质
A．A B．B C．C D．D
2.（2024春 上虞区期末）如图是上虞区某日的空气质量日报，下列有关大气环境方面的说法错误的是（ ）
A．露天焚烧垃圾可能会增加空气中的PM2.5
B．造成酸雨的主要物质是二氧化碳
C．除图中四种污染物以外，CO也是目前计入空气污染指数的污染物之一
D．用新能源汽车逐渐取代燃油汽车能改善空气质量
3.为应对全球气候变暖问题，我国提出力争2060年前实现“碳中和”。即CO2的排放量和吸收量达到平衡。下列做法符合这一主题的是（ ）
A．大力推广燃油车 B．露天焚烧垃圾
C．乘坐公共交通出行 D．工厂直接排放废气
4.【新素材】（2024 宁波一模）雾霾是空气质量预报的一项重要内容。PM2.5是形成“雾霾”的主要原因。PM2.5的主要来源除了燃煤、工业生产外，汽车尾气排放是另一途径。
（1）下列关于PM2.5的说法错误的是 。
A.PM2.5的颗粒大小与分子大小差不多
B.PM2.5是造成灰霾天气的“元凶”之一
C.燃放烟花爆竹会产生PM2.5
D.PM2.5专用口罩使用了活性炭，是利用了活性炭的吸附性
（2）原煤燃烧产生的度气中含有SO2、NO2和NO等多种有害气体和烟尘，不仅会形成雾霾，还会在雨、雪降落过程中形成 ，从而能腐蚀建筑物、使土壤酸化等。
（3）三元催化器是安装在汽车排气系统中最重要的净化装置，在三元催化器中利用四氧化三钴纳米棒作催化剂，可将汽车尾气中的CO在常温下氧化为CO2示意图如图。下列关于该反应说法正确的有 。
A.不能降低尾气对大气的污染，还增加了温室效应
B.该反应属于化合反应
C.反应前后四氧化三钻纳米棒的化学性质发生变化
D.反应前后碳元素的化合价发生了改变
2025年中考科学专题复习：空气 氧气 二氧化碳培优专题解析
考点一：空气的成分、用途
例1：（2024八下·柯桥期末）下列有关空气中各成分性质和用途，说法正确的是（ ）
A．氧气可以供给呼吸，也可以燃烧
B．稀有气体化学性质不活泼，可作保护气
C．氮气的化学性质比较活泼，是制造化肥、炸药的重要原料
D．二氧化碳会被植物吸收转化成氧气，二氧化碳的排放量对环境没有影响
【答案】B
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据常见气体的性质和应用的知识判断。
【解答】A.氧气可以供给呼吸，但是不能燃烧，故A错误；
B.稀有气体化学性质不活泼，可作保护气，故B正确；
C.氮气的化学性质比较稳定，是制造化肥、炸药的重要原料，故C错误；
D.二氧化碳会被植物吸收转化成氧气，二氧化碳的排放量太大会增大温室效应，故D错误。
故选B。
例2.（2024八下·长兴期中）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
【答案】B
【知识点】空气的成分及探究；空气的利用；氧气的性质和利用；二氧化碳的检验和验满
【解析】【分析】根据题意，火星大气主要含量为二氧化碳，还有少量的氮气和氢气机其他气体，不含氧气。
【解答】A、二氧化碳通入澄清石灰水会变浑浊，正确，不符合题意。
B、地球空气氮气体积分数为78%，比火星体积比2.7%高，错误，符合题意。
C、火星气体不含氧气， 宇航员要在火星上出舱勘查，须佩戴供氧装置，正确，不符合题意。
D、二氧化碳可以被植物在光合作用时，和水一起作为原料生成氧气，正确，不符合题意。
故答B。
3．（2024八下·临平期末）空气是一种用途很多的自然资源，可用于工业上制取氧气，其流程如图所示。
（1）①所采取的方法是 （填“升温”或“降温”）。
（2）液态空气分离过程中， 先被分离出来，分离的依据是各物质的沸点不同。
（3）贮存在蓝色钢瓶中氧气的用途是 （填字母，多选）。
a.气体肥料 b.医疗急救 c.气割气焊
【答案】（1）降温
（2）氮气或N2
（3）bc
【知识点】氧气的性质和利用；制取氧气的原理
【解析】【分析】（1）根据空气降温转化为液态分析；
（2）根据液态空气中氮气先分离分析；
（3）根据氧气的用途分析。
【解答】（1） ①将空气转化为液态，所采取的方法是降温。
（2） 液态空气分离过程中， 因氮气沸点低，先被分离出来。
（3） 氧气不能作气体肥料 ，a错误；氧气可帮助呼吸，用于医疗急救，b正确；氧气有助燃性，可用于气割气焊，c正确。
故答案为：（1）降温；（2）氮气或N2；（3）bc。
变式训练
1.（2024春 海曙区校级期末）空气是一种宝贵的自然资源。下列对空气的说法中正确的是（ ）
A．二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物
B．空气中的稀有气体没有任何价值
C．氧气的化学性质比较活泼，属于可燃物
D．按体积分数计算，空气中约含有氮气78%，氧气21%，其他气体和杂质1%
【解答】解：A.二氧化碳是空气中的组成成分，不属于空气污染物，故选项错误；
B.稀有气体的用途有：做各种电光源、作保护气等，所以稀有气体也有价值，故选项错误；
C.氧气能够支持燃烧，但氧气没有可燃性，所以氧气不能燃烧，不是可燃物，故选项错误；
D.按体积分数（不是质量）计算，空气中约含有氮气78%，氧气21%，其他气体和杂质1%，故选项正确；
故选：D。
2.（2024八下·杭州月考）空气是一种重要的天然资源，在人们的日常生活中有着广泛的用途。下列关于空气中各成分的性质和作用，描述正确的是 ( )
A．氧气性质活泼，不但能支持呼吸，还是一种优质的燃料
B．氮气性质较活泼，是制造化肥、炸药的重要原料
C．各种稀有气体通电能发出不同颜色的光，可以用于制霓虹灯
D．二氧化碳溶于水后，溶液呈酸性，空气中含量增多可能会导致酸雨
【答案】C
【知识点】空气的成分及探究；氧气的性质和利用
【解析】【分析】A.根据氧气的性质和用途判断；
B.根据氮气的性质和用途判断；
C.根据稀有气体的性质和用途判断；
D.根据二氧化碳的性质判断。
【解答】A.氧气性质活泼，能支持呼吸，但是本身不能燃烧，不能作燃料，故A错误；
B.氮气性质比较稳定，是制造化肥、炸药的重要原料，故B错误；
C.各种稀有气体通电能发出不同颜色的光，可以用于制霓虹灯，故C正确；
D.二氧化碳溶于水后，溶液呈酸性，但是不够稳定，因此空气中含量增多不会导致酸雨，故D错误。
故选C。
3．（2024·浙江模拟）稀有气体的发现，科学家们经历了漫长的探究过程。
材料一：1785年，卡文迪许在测定空气组成时，除去空气中的O2、N2等气体后，发现最后总是留下一个体积很小的小气泡。
材料二：1892年，瑞利在测定氮气密度时发现，从空气中除去氧气、二氧化碳和水蒸气得到的氮气密度为1.2572g/L，而从氨气分解得到的氮气密度为1.2508g/L，两者相差0.0064g/L。重复实验，发现两者的密度总是维持这样的差值。瑞利对此展开探究，经反复试验，最终发现了氩气（Ar）。
材料三：1894年，莱姆赛用其他方法从空气里也得到了这样的气体。经过分析，判断该气体是一种新物质。由于这种气体极不活泼，所以命名为氩（拉丁文原意是“懒惰”）。
材料四：1898年，莱姆赛等人继续使用分馏法把液态空气分离成不同的成分，又发现了氪气、氖气、氙气等。
根据以上材料回答下列问题：
（1）小科使用如图所示装置来模拟卡文迪许的实验，将空气依次通过A、B、C、D等装置，最后在E装置中收集到少量同样的气体。若D装置的作用是除去N2，则A装置的作用是 。
（2）瑞利采用两种方法得到的氮气，其密度之间的微小差异是否来源于实验误差，请作出判断并说明理由： 。
（3）稀有气体的发现经历是一个艰难的过程，下列有关科学家分析的事实或现象，与稀有气体的发现史中相关证据解释不匹配的是 （填字母）。
选项 事实或现象 证据解释
A 空气中稀有气体的含量很小 卡文迪许除去空气中O2、N2后，留下体积很小的小气泡
B 氦气可用作飞艇中的填充气体 莱姆赛用钇铀矿放在硫酸中加热得到不燃烧也不支持燃烧，且密度很小的氦气
C 氪气、氖气和氙气的密度不同 莱姆赛用蒸馏法从液态空气中分离出氪气、氖气和氙气三种气体
【答案】（1）除去进入装置的空气中的二氧化碳
（2）不是实验误差，因重复实验后两者总是维持这样的差值
（3）C
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）根据氢氧化钠的化学性质进行分析解答。
（2）根据题意可知，重复实验，发现两者的密度总是维持这样的差值，进行分析解答。
（3）A、根据卡文迪许在测定空气组成时，除去空气中的O2、N2等气体后，发现最后总是留下一个体积很小的小气泡，进行分析判断。
B、根据氦气可用作飞艇中的填充气体，进行分析判断。
C、根据莱姆赛用蒸馏法从液态空气中分离出氪气、氖气和氙气三种气体，进行分析判断。
【解答】（1）氢氧化钠能与二氧化碳反应，故A装置的作用是除去空气中的二氧化碳。
（2）由题意可知，重复实验，发现两者的密度总是维持这样的差值，则瑞利采用两种方法得到的氮气，其密度之间的微小差异不是来源于实验误差。
（3）A、卡文迪许在测定空气组成时，除去空气中的O2、N2等气体后，发现最后总是留下一个体积很小的小气泡，说明空气中稀有气体的含量很小，选项说法正确。
B、莱姆赛用钇铀矿放在硫酸中加热得到不燃烧也不支持燃烧，且密度很小的氦气，由于氦气的密度小，则氦气可用作飞艇中的填充气体，选项说法正确。
C、莱姆赛用蒸馏法从液态空气中分离出氪气、氖气和氙气三种气体，说明氪气、氖气和氙气三种气体的沸点不同，而不是密度不同，选项说法错误。
故选C。
考点二：空气中氧气含量的测定
例1.（2024八下·金东期末）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 利用排水法收集的氧气不纯 收集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 用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 燃烧匙内放置的红磷过量了
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【知识点】空气的成分及探究；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项；制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】熟悉常见化学实验基本操作的实验原理、注意事项是解答此类试题的关键。
【解答】A、制取CO2气体时，收集CO2的集气瓶没盖玻璃片，不会导致始终收集不到CO2，故选项说法错误。
B、利用排水法收集氧气，但是O2不纯，可能是因为通入氧气前集气瓶内水没有装满，故选项说法正确。
C、细铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶瓶底炸裂，可能是因为集气瓶的底部没有放少量的水或铺一层细沙；引燃的火柴太长，不会导致集气瓶瓶底炸裂，故选项说法错误。
D、红磷过量，是正确的存在，不会导致测定空气中氧气含量时进入集气瓶中的水过少，故选项说法错误。
故答案为：B。
例2.（2024 鹿城区校级三模）为测定空气中氧气含量，某兴趣小组利用图甲装置进行实验，点燃使红磷燃烧，用传感器记录集气瓶中压强、温度随时间变化，绘制图像如图乙所示。
（1）根据图乙判断，实验中打开止水夹的时间是 时刻。
（2）图乙中，ab段气压变化的原因是 。
（3）该实验中若要寻找红磷的替代物，则红磷的替代物应满足的条件是 。
（4）请在图丙上画出实验过程中氧气的体积分数变化曲线。
【解答】解：（1）打开止水夹后，装置内恢复到常压，由图乙判断，实验中打开止水夹的时间是t3时刻；
（2）图乙中，ab段气压变化的原因是红磷燃烧放热导致压强增大的影响大于氧气消耗导致压强减小的影响；
（3）该实验中若要寻找红磷的替代物，则红磷的替代物应满足的条件是只能和氧气反应，生成物不是气体；
（4）空气中氧气的体积分数为21%，红磷燃烧过程中，氧气不断被消耗，氧气的体积分数不断减小，当氧气的体积分数小于一定值时，红磷无法继续燃烧，氧气的体积分数不变，当打开止水夹后，右侧导管中的空气进入集气瓶中，即t3时刻后氧气浓度略微增大，则实验过程中氧气的体积分数变化曲线为。
变式训练
1．（2024八下·余杭期末）如图甲拉瓦锡曾将少量汞放在密闭容器里，加热十二天后，部分液态汞变成了红色氧化汞粉末，容器里空气体积减少了约1/5。小科利用图乙装置测定空气中氧气的含量，用压强传感器测定的压强随时间的变化情况如图丙所示。下列说法正确的是（ ）
A．拉瓦锡实验证明了空气中氮气约占总体积的1/5，氧气占4/5
B．红色粉末是汞与氧气发生分解反应生成的氧化汞
C．若装置气密性不好，图丙中c点将上移
D．图丙中b点对应的操作是打开弹簧夹
【答案】C
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】A.根据拉瓦锡实验的结论来分析；
B.根据化学反应的特点来分析；
C.根据装置漏气的后果来分析；
D.根据装置内的压强变化来分析。
【解答】 A.拉瓦锡实验中，容器里空气体积减少了约，这是与汞反应的氧气的体积，即空气中氧气的体积约占约占总体积的，剩余的气体是氮气，则氮气占，故A错误；
B.红色粉末是汞与氧气发生化合反应生成的氧化汞，故B错误；
C.若装置气密性不好，则有空气进入集气瓶，导致瓶内的压强偏大，图丙中c点将上移，故C正确；
D.图丙中c点对应的操作是打开弹簧夹，故D错误。
故选C。
2．（2024·嵊州模拟）某兴趣小组利用氧气传感器探究不同物质在空气中燃烧时的耗氧量情况。过量的蜡烛和红磷分别在相同的密闭容器中燃烧，测得的氧气含量变化如图所示。下列判断正确的是（ ）
①蜡烛燃烧过程中，a点时容器内氮气体积分数为84%
②红磷燃烧过程中，b点和c点时容器内物质种类相同
③燃烧结束后，两容器中氧气均未耗尽，红磷耗氧量较多
④若将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，氧气的体积分数可降至 3%
A．①③ B．①④ C．②③ D．③④
【答案】C
【知识点】空气的成分及探究；燃烧与灭火
【解析】【分析】根据图像结合质量守恒定律进行分析。由图可得两容器中氧气均未耗尽，红磷耗氧量较多，由质量守恒定律可确定容器内的物质种类。
【解答】 ① 由图可知 ，蜡烛燃烧过程中，a点时氧气的体积分数为16%，其他气体的体积分数为84%，包括氮气、二氧化碳、稀有气体等，故 ① 错误；
② 根据质量守恒定律，化学反应前后物质的质量不变化 ，因为是在密闭容器中进行的，所以红磷燃烧过程中，b点和c点时容器内物质总质量相等，而且过量的蜡烛和红磷，所 b点和c点时容器内物质种类相同，②正确；
③ 由图可知 ，蜡烛燃烧后，氧气的体积分数为14%，红磷燃烧后，氧气的体积分数为10%，故 ③ 正确；
④ 由图可知，氧气的体积分数为减少到14%时，蜡烛停止燃烧，氧气的体积分数为减少到10%时，红磷燃烧停止，所以将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，氧气的体积分数降至10%，二者都停止燃烧，故 ④ 错误。综上 ②③ 正确；
故答案为：C。
3．（2024·瑞安模拟）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，顶部用密封盖密封后，将该容器浸没在水中。
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①~③。
根据实验数据，分别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中将玻璃容器浸没水中的目的是 。
（2）装置甲中150毫升集气瓶中装入 的水，量筒内装有50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）检查装置的气密性
（2）33.2
（3）食品脱氧剂，因为食品脱氧剂能耗尽密闭容器内的氧气且不需要点燃，或白磷，因为白磷耗时最短，或红磷，因为红磷着火点、燃烧时间较适宜。
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】 （1）根据有气体生成或参加的反应需检查装置气密性来分析解答；
（2）根据进入集气瓶内水的体积等于减少的氧气的体积，首先根据丙图确定氧气体积分数的减少量，再乘以集气瓶内空气的体积得到减少氧气的体积，最后用量筒内水的体积减去这个数值即可。
（3）根据图丙分析每种药品的不同特点来分析解答。
【解答】 （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为，根据丙图可知，使用红磷最终消耗的氧气体积为120mL×（21%-7%）=16.8mL，那么实验结束后量筒内剩余水的体积为50mL-16.8mL=33.2mL；
（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，因为食品脱氧剂能耗尽密闭容器内的氧气且不需要点燃，②我会选择白磷，因为食品脱氧，白磷耗时最短，③我会选择红磷，因为红磷着火点、燃烧时间较适宜。
4.（2024八下·越城期末）小科设计如图所示的实验装置完成燃烧条件的探究和空气中氧气含量的测定。装置中注射器活塞与内壁摩擦忽略不计。查阅资料发现：
①当容器内的氧气浓度低于一定值时，白磷无法继续与氧气反应；
②“暖宝宝”能耗尽容器中剩余的少量氧气。
实验操作步骤如下：
步骤1： ▲ ；
步骤2：将盛有足量白磷的燃烧匙放入空集气瓶中，塞紧塞子，白磷不燃烧；
步骤3：打开集气瓶塞子，往瓶中倒满80℃的热水，并塞紧塞子，白磷仍然不能燃烧；
步骤4：打开K1和K2，通过注射器从b管抽水，当注射器中水量达到V1毫升时，瓶中液面低于燃烧匙底部，此时立即关闭K1、K2，发现瓶中白磷燃烧；
步骤5：待整个装置冷却至室温时.打开K..发现注射器中的水剩余V2毫升。
（1）请将步骤1补充完整：
（2）步骤 进行对照，说明白磷燃烧需要的条件是充足的氧气.
（3）该实验测得空气中氧气的体积分数为 (用V1、V2来表示).
（4）小科多次重复上述实验，测得空气中氧气的体积分数远大于21%，原因是 。
【答案】（1）连接装置，并检查装置气密性
（2）3、4
（3）
（4）热水温度过高，使原进入瓶内气体体积偏大
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查；实验方案设计与评价；空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）根据测氧气体积分数实验需密闭装置中进行分析；
（2）根据要证明燃烧需充足氧气需进行接触氧气燃烧和不接触氧气不燃烧的对比实验分析；
（3）根据注射器原有水的体积即为空气体积，最终减少体积为氧气体积分析；
（4）根据热水温度过高会使瓶内气体体积偏大分析。
【解答】（1）该实验需在密闭装置中进行，步骤1为连接装置，并检查装置气密性。
（2）步骤3白磷温度达到着火点，但不接触氧气不燃烧，步骤4白磷燃烧，由此对照可证明白磷燃烧需要的条件是充足的氧气.。
（3）由题意可知，注射器抽出水的体积即为进入空气体积，反应结束后注射器内减少水的体积即为磷燃烧消耗氧气的体积，则该实验测得空气中氧气的体积分数为。
（4） 小科多次重复上述实验，测得空气中氧气的体积分数远大于21%， 可能是热水温度过高，使原进入瓶内气体体积偏大 。
故答案为：（1） 连接装置，并检查装置气密性 ；（2）3、4；（3）；（4） 热水温度过高，使原进入瓶内气体体积偏大 。
5.（2024八下·金东期末）为测定空气中氧气的含量，科学兴趣小组设计了如图1 所示的创新实验装置。选用一个量程足够大且活塞与筒壁间润滑效果很好的针筒注射器连接一个50mL 的试管，将足量的铜丝放入试管，塞紧橡皮塞并夹紧弹簧夹。用酒精灯加热铜丝，充分加热后移去酒精灯，等到试管冷却到室温后松开弹簧夹，观察现象。（提示：中间连接的橡胶管内空气体积忽略不计）
（1）与图2教材中实验相比，图1实验的优点有 （写出1点即可）。
（2）实验前，该兴趣小组同学打开弹簧夹，将注射器活塞从 20mL 刻度处推至 17mL 处，然后松开活塞，观察到活塞返回至 20mL 刻度处。该操作的主要目的是 。
（3）充分加热后移去酒精灯，等到试管冷却到室温后松开弹簧夹。若实验结果符合预期，则观察到的实验现象是 。
（4）为了更精准直观地测定空气中氧气的含量，同学们又设计了如图3 所示的实验：利用传感器技术定时测定装置内的压强、温度和氧气浓度；装置内的压强（X 曲线）、温度（Y 曲线）和氧气浓度（Z曲线）变化趋势如图4所示。请结合Y、Z两条曲线，解释图4中AB段压强变化的原因： 。
【答案】（1）结果更准确，更环保
（2）检查装置气密性
（3）注射器活塞向左移动到约10mL刻度处
（4）红磷燃烧时放热所增加的气压大于氧气消耗所减小的气压
【知识点】空气的成分及探究；氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【分析】 创新实验装置 不用点燃红磷后再盖上集气瓶盖，可以减小实验误差。
【解答】（1） 与图2教材中实验相比，图1实验的优点有结果更准确，更环保；
（2）测定空气中氧气含量时，要保证装置的气密性良好，且结合操作可知，目的为检查装置气密性；
（3）红磷燃烧消耗氧气，则打开弹簧夹后，由于试管中的气体减小，压强减小，注射器的空气会进入试管中，且进入的空气的体积等于消耗的氧气的体积，而氧气约占空气体 积的五分之一，则50mL的试管中氧气的体积为10mL，则若实验成功，可观察到活塞前缘最终停留在10mL刻度处；
（4）由于Z曲线先减小，则表示氧气的含量，由图可知，刚开始时，红磷燃烧放出大量的热，则会使装置中的压强增大，虽然氧气含量减小会导致装置中的压强减小，但由于增大幅度大于减小幅度，则AB段压强增大。
6.【创新实验】（2024 海曙区模拟）为测定空气中氧气的体积分数，小明利用两个底部带有硬质导管的圆柱形容器A和B设计了如图所示的装置，实验操作过程如下：
①检查整个装置的气密性。测量软木塞底面至A容器底部的高度为H，如图甲。
②关闭阀门，打开软木塞，分别往容器A和B中加适量的水，并测得容器A中水的深度为h1，如图乙。
③点燃红磷后迅速塞紧软木塞，充分反应直至红磷熄灭，冷却到室温后打开阀门，待水面稳定时测量容器A中水深度为h2，如图丙。
（1）实验中选择红磷而不用木炭消耗氧气的原因是 。
（2）根据实验测得的数据计算A容器中氧气的体积分数为 。（用字母H、h1、h2表示）
（3）根据图丙的实验现象，小红认为测量结果会受气压影响。若要排除这种影响还需进行的操作是 。
【解答】解：（1）红磷本身是固体，能在空气中燃烧，生成五氧化二磷固体，没有生成新的气体，导致集气瓶中气压减小；木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去了氧气，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。
（2）A容器中氧气的体积为h2﹣h1，空气的体积为H﹣h1，则A容器中氧气的体积分数为100%。
（3）根据图丙的实验现象，右端仪器中液面低于左边，小红认为测量结果会受气压影响，要排除这种影响还需进行的操作是往B容器中加水，直到左右液面相平。
7．（2023·金华）测量空气中氧气体积分数实验的思维模型如下：
封闭空间——消耗氧气——气压减小——观察现象
项目化学习小组按图甲完成氧气含量测定的实验时，发现进人集气瓶的水量低于”1”刻度线。为提高氧气含量测定的精准度，展开了如下研究。
[误差分析]几位同学对测量值偏小原因的分析如下：
甲：红磷的量不足，未能把瓶内氧气耗尽；
乙：将燃烧匙伸入集气瓶瞬间，部分空气逸出；
丙：实验前导管中有空气，实验后一部分本应进入容器的水滞留在导管中；
丁：由于广口瓶的形状造成很难均分五等份，影响测量结果；
（1）以上原因分析中，其中一位同学的观点被大家一致否定，你认为是哪位同学的观点？ (选填”甲”“乙”“丙”或”丁”)；
（2）[方案改进]根据以上讨论，为减少实验误差，提高实验结果的精准度，学习小组同学设计了图乙改进装置。(已知：红磷的着火点是240℃，无毒；白磷的着火点是40℃，有剧毒)
比较图甲、图乙的实验方案，下列关于图乙实验方案叙述正确的是 。
A．利用着火点更低的白磷并采用加热后的玻璃棒”内引燃”，建立封闭空间使实验结果更精准
B．可以解决图甲方案中一部分水滞留在导管中带来的误差问题
C．改用量筒内水的体积变化来确定消耗氧气的体积，使测量结果更精准
D．彻底地解决了实验的安全性问题，符合绿色化学理念
（3）小金同学认为，图乙实验装置还需在橡皮管处补充一个止水夹，请表达你的观点及理由 ；
（4）[问题反思]小组同学多次实验，测量值总是小于。经过老师指导，小组同学讨论后认为，可以从模型中”消耗氧气”的方法入手给实验做进一步改进。
[资料]暖宝宝是利用铁粉在空气中氧化的原理制成。
[方案迭代]讨论后，项目组设计了如图丙所示的装置，用暖宝宝粉代替红磷，利用铁粉在空气中氧化的原理进行实验。操作步骤如下：①将滤纸用水浸润后黏附在针筒内壁；②把暖宝宝粉倒入针筒，轻轻转动，使涂抹均匀；③涂上凡士林，将活塞插入针筒，盖上橡皮帽，观察并记录活塞移动情况。
经多次实验后，测得空气中氧气的体积分数均约占。
从消耗氧气的方法角度分析，图丙方案比图甲方案测定结果更精准的原因是 。
[心得交流]科学探究需要不断根据结果反思探究过程，优化方案，实现方案的迭代更新。
【答案】（1）乙
（2）A；B；C
（3）不需要，因为两边导管均已伸到液面以下，已起到液封作用(
（4）用暧宝宝能更充分消耗氧气(合理即可)
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据测定氧气含量的原理分析，测定空气中氧气含量的原理是，利用物质与空气中的氧气反应，又不生成气体，使瓶内气体减少，压强变小，引起水倒流或活塞移动，倒流的水的体积或活塞移动体积等于瓶内氧气的体积，结合实验的注意事项及误差原因解答。
【解答】（1） 乙同学提出将燃烧匙伸入集气瓶瞬间，部分空气逸出的原因会造成结果偏大；
（2）图乙中利用着火点更低的白磷并采用加热后的玻璃棒”内引燃”，建立封闭空间使实验结果更精准，A正确； 图乙装置可以解决图甲方案中一部分水滞留在导管中带来的误差问题 ，B正确； 改用量筒内水的体积变化来确定消耗氧气的体积，比图甲中瓶内五等份的刻度能使测量结果更精准 ，C正确；该实验中并未吸收产生的物质，且白磷燃烧放出大量热会使装置内压强增大，不能缓冲压强，没有彻底解决实验的安全性问题，D错误；
（3） 因为两边导管均已伸到液面以下，已起到液封作用 ，所以 图乙实验装置不需要在橡皮管处补充一个止水夹 ；
（4）图丙方案中用暧宝宝能更充分消耗氧气 ， 比图甲方案测定结果更精准 。
故答案为：（1）乙；（2）ABC；（3） 不需要，因为两边导管均已伸到液面以下，已起到液封作用 ；（4） 用暧宝宝能更充分消耗氧气(合理即可) 。
考点三：氧气的性质及用途
例1．（2024八下·余杭期末）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
【知识点】氧气的性质和利用；氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【分析】氧气是氧元素形成的一种单质，化学式O2，其化学性质比较活泼，与大部分的元素都能与氧气反应。氧气是无色无味气体，是氧元素最常见的单质形态。熔点-218.4℃，沸点-183℃。不易溶于水，1L水中溶解约30mL氧气。在空气中氧气约占21%。液氧为天蓝色。固氧为蓝色晶体。动物呼吸、燃烧和一切氧化过程（包括有机化合物的腐败）都消耗氧气。但空气中的氧能通过植物的光合作用不断地得到补充。在金属的切割和焊接中。是用纯度93.5%~99.2%的氧气与可燃气（如乙炔）混合，产生极高温度的火焰，从而使金属熔融。冶金过程离不开氧气。为了强化硝酸和硫酸的生产过程也需要氧。不用空气而用氧与水蒸气的混合物吹入煤气气化炉中，能得到高热值的煤气。医疗用气极为重要。
【解答】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；
故答案为：B
例2.如图是“铁丝在氧气中燃烧”的实验改进装置。下列说法错误的是（ ）
A．氧气无须提前制备和收集
B．用塑料瓶代替集气瓶，实验更安全
C．该装置也可用于二氧化碳和氢气的制备、干燥和检验
D．铁丝在氧气中剧烈燃烧，发出黄色火焰，产生黑色固体
【解答】解：A、改进后，分液漏斗可以控制过氧化氢溶液的加入，操作更方便，所以氧气无需提前制备和收集，故正确；
B、塑料瓶代替集气瓶，可以防止集气瓶炸裂，更安全，故正确；
C、如果将分液漏斗中的过氧化氢溶液换为稀盐酸（或稀硫酸），将烧瓶中的固体改为石灰石（或锌粒），铁丝换成燃着的木条，可用于二氧化碳和氢气的制备、干燥和检验，故正确；
D、铁丝燃烧的现象是：铁丝剧烈燃烧，火星四射、放出大量的热、生成黑色固体，故错误；
故选：D。
◆变式训练
1．（2024八下·浙江期中）下列叙述中属于氧气化学性质的是
A．在通常情况下，氧气是无色无味的气体
B．氧气具有助燃性，可以支持燃烧
C．在标准状况下，氧气的密度是1.429 克/升
D．氧气不易溶于水
【答案】B
【知识点】氧气的性质和利用
【解析】【分析】物质不需要通过化学变化就能表现出来的性质叫物理性质，如颜色、状态、气味、熔沸点、密度、硬度等；物质在发生化学变化时所表现出来的性质叫化学性质.
【解答】A、在通常情况下，氧气是无色无味的气体，不需要通过化学变化就能表现出来，属于氧气物理性质；
B、氧气具有助燃性，是利用氧气能支持燃烧的性质，属于氧气化学性质；
C、在标准状况下，氧气的密度是1.429克/升，属于氧气物理性质；
D、氧气不易溶于水属于物质的溶解性，属于氧气物理性质.
故答案为：B。
2.（2024八下·萧山期末）如图是小徐用手掌总结氧气的化学性质的表示方法，手指上的物质能与手掌心氧气反应。则下列说法正确的是（ ）
A．铁在空气中燃烧，生成四氧化三铁
B．煤脱硫的目的是减少二氧化硫的生成
C．磷燃烧产生大量的白雾，会污染空气
D．氧气的化学性质非常活泼，能与所有的物质反应
【答案】B
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【分析】根据不同物质在氧气中燃烧的现象分析判断。
【解答】A.铁在空气中不能燃烧，故A错误；
B.煤脱硫的目的是减少二氧化硫的生成，故B正确；
C.磷燃烧产生大量的白烟，会污染空气，故C错误；
D.氧气的化学性质非常活泼，能与很多物质发生反应，但是并不是所有的物质，故D错误。
故选B。
3.（2024春 宁波期末）我们在做“物质在氧气中的燃烧”实验时，把甲、乙、丙三种物质，分别放入A、B、C三瓶氧气中燃烧。A瓶中看到了明亮的蓝紫色火焰，B瓶中看到了火星四射，C瓶中出现了明亮的白光。则对此实验的推断正确的是（ ）
A．甲物质为硫，并且A瓶中会产生一种无色无味的气体
B．乙物质为铁，B瓶中会产生一种白色的固体
C．丙物质可能为木炭，同时C瓶中会生成一种可使澄清石灰水变浑浊的气体
D．在AB瓶中还得加入一些细沙或少量的水以保护集气瓶
【解答】解：A、硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的二氧化硫，该选项说法不正确；
B、铁在氧气中燃烧火星四射，生成黑色固体四氧化三铁，该选项说法不正确；
C、木条燃烧发出白光，生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此丙物质可能为木炭，同时C瓶中会生成一种可使澄清石灰水变浑浊的气体，该选项说法正确；
D、硫燃烧生成二氧化硫，加入水是为了吸收二氧化硫，防止污染环境，铁燃烧形成的高温熔融物容易溅落，加入水是为了防止炸裂集气瓶，该选项说法不正确。
故选：C。
4.【创新实验探究】（2024春 鄞州区期末）学习小组同学在做完铁丝燃烧实验后对此产生浓厚兴趣，他们利用如图甲所示装置探究铁丝燃烧时间的影响因素。集气瓶中装有过氧化氢溶液，加入二氧化锰后，利用检测器检测反应前集气瓶内的氧气浓度，待检测器数值稳定后，将绑有燃着小木条的不同螺旋直径的铁丝伸入瓶中。观察到铁丝燃烧分为剧烈燃烧和缓慢燃烧两个阶段，其中缓慢燃烧阶段现象为：铁丝先变红，后变暗，瓶底出现黑色固体。多次实验获取数据后取平均值记录如下表。
铁丝螺旋直径大小 小螺旋 中螺旋 大螺旋
组号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
氧气浓度 74% 80% 87% 74% 80% 87% 74% 80% 87%
剧烈燃烧时间/s 11″15 9″18 7″08 11″14 9″18 7″08 11″13 9″19 7″07
缓慢燃烧时间/s 2″14 2″07 1″04 2″14 2″07 1″05 2″14 2″06 1″04
（1）铁丝剧烈燃烧阶段的现象为 。
（2）实验时，要将长度、粗细均相同细铁丝，制成直径大小不同的螺旋形状（如图乙），制作的方法是 。
（3）小科分析实验还得出“铁丝燃烧时间与铁丝螺旋直径大小无关”的结论，其证据是 。
【解答】解：（1）铁丝剧烈燃烧阶段的现象为火星四射、放出大量热、生成黑色固体；
（2）实验时，要将长度、粗细均相同细铁丝，制成直径大小不同的螺旋形状（如图乙），制作的方法是间距相同均匀缠绕在不同直径的圆柱体（或笔杆）上；
（3）小科分析实验还得出“铁丝燃烧时间与铁丝螺旋直径大小无关”的结论，其证据是对比①④⑦或②⑤⑧或③⑥⑨可知，当氧气浓度相同时，铁丝螺旋形状不同，剧烈燃烧时间加缓慢燃烧时间的总和几乎相同。
故答案为：（1）火星四射、放出大量热、生成黑色固体.。
（2）间距相同均匀缠绕在不同直径的圆柱体（或笔杆）上。
（3）对比①④⑦或②⑤⑧或③⑥⑨可知，当氧气浓度相同时，铁丝螺旋形状不同，剧烈燃烧时间加缓慢燃烧时间的总和几乎相同。
5．（2023·衢州）在医院，吸氧的患者每小时消耗600L氧气，费用为4元。实验室制取氧气的成本是多少呢？小科在图甲装置的锥形瓶中加入适量的二氧化锰和水，用注射器吸入20mL过氧化氢溶液并全部注入锥形瓶中，测得装置的总质量变化如图乙。
（1）上述过氧化氢溶液完全分解产生氧气的质量是 g。
（2）根据实验数据，通过化学方程式计算20mL过氧化氢溶液中溶质的质量。
（3）已知上述20mL过氧化氢溶液的成本为0.4元，若在实验室用同样的过氧化氢溶液制取600L氧气（密度取1.4g/L），需要的成本是 元，可见在实验时应节约药品。（不计其它成本）
（4）小科连接图甲和图丙装置，用注射器另取4mL同样的过氧化氢溶液，通过直接测量氧气的体积来计算成本。若不考虑导管对实验的影响，以下分析正确的是____。
A．广口瓶中的水面上有少量植物油，能防止氧气溶于水
B．实验前图丙装置中广口瓶内的水量不会影响测量结果
C．读数时量筒中的水面高于广口瓶内的液面导致测得氧气的体积偏小
D．测得氧气的体积等于量筒中增加的水的体积减去加入的过氧化氢溶液的体积
【答案】（1）1.4
（2）设20mL过氧化氢溶液中溶质的质量为x
2H2O2 2H2O+ O2↑
68 32
x 1.4g
x=2.975g
（3）240
（4）A；C；D
【知识点】制取氧气的原理；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】氧气是氧元素形成的一种单质，化学式O2，其化学性质比较活泼，与大部分的元素都能与氧气反应。常温下不是很活泼，与许多物质都不易作用。但在高温下则很活泼，能与多种元素直接化合，这与氧原子的电负性仅次于氟有关。 氧气是无色无味气体，是氧元素最常见的单质形态。熔点-218.4℃，沸点-183℃。不易溶于水，1L水中溶解约30mL氧气。在空气中氧气约占21%。液氧为天蓝色。固氧为蓝色晶体。动物呼吸、燃烧和一切氧化过程（包括有机化合物的腐败）都消耗氧气。但空气中的氧能通过植物的光合作用不断地得到补充。在金属的切割和焊接中。是用纯度93.5%~99.2%的氧气与可燃气（如乙炔）混合，产生极高温度的火焰，从而使金属熔融。冶金过程离不开氧气。为了强化硝酸和硫酸的生产过程也需要氧。不用空气而用氧与水蒸气的混合物吹入煤气气化炉中，能得到高热值的煤气。医疗用气极为重要。
【解答】（1）从乙图中质量的变化量中可以看出完全分解的氧气质量为413.7-412.3=1.4克；
（3） 若在实验室用同样的过氧化氢溶液制取600L氧气（密度取1.4g/L） ，氧气的质量=600L×1.4g/L=840克；
是20mL过氧化氢制取氧气质量的600倍，所以所需的过氧化氢的成本=0.4元×600=240元；
（4）氧气微溶于水，所以B有影响，B错误；ACD都是合理的；A中广口瓶中的水面上有少量植物油，能防止氧气溶于水，导致测得的体积减小，正确；C：读数时量筒中的水面高于广口瓶内的液面导致测得氧气的体积偏小，因为此时右边的液体压强大，B正确；D：测得氧气的体积等于量筒中增加的水的体积减去加入的过氧化氢溶液的体积，正确，过氧化氢溶液的加入也会使得甲中气体像丙中压入，D正确；
6．（2023·金华）某款市售制氧杯具有供氧快、便携带、易操作、成本低的特点。图1为制氧杯实物图，图2为制氧杯内部结构剖面示意图，图3为制氧剂的相关信息。利用该制氧杯制氧，产生的氧气可以在剧烈运动后即时补氧，也可以供老人、孕妇等在家中和户外急救补氧。
[制氧剂]相关信息
制氧剂A的成分为：2Na2CO3·3H2O2
制氧剂A放入水中后发生的反应：
2Na2CO3·3H2O2=2Na2CO3+3H2O2
制氧剂B的成分为：MnO2
[使用步骤]
Ⅰ．取下杯盖，在甲杯中加入A、B两种制氧剂，再加入清水至相应水位；
Ⅱ．取下与杯盖相连的乙杯，在乙杯中加入适量清水，将乙杯装回杯盖的中央正下方；
Ⅲ．将带有乙杯的杯盖和甲杯旋紧，形成一个如图1所示的整体；
Ⅳ．待出气孔②处有氧气逸出时，通过医用导气管供人呼吸补氧。
回答下列问题：
（1）在乙杯中加入清水的作用是 ；
（2）在甲杯中加入清水至相应水
考点一：空气的成分、用途
例1：（2024八下·柯桥期末）下列有关空气中各成分性质和用途，说法正确的是（ ）
A．氧气可以供给呼吸，也可以燃烧
B．稀有气体化学性质不活泼，可作保护气
C．氮气的化学性质比较活泼，是制造化肥、炸药的重要原料
D．二氧化碳会被植物吸收转化成氧气，二氧化碳的排放量对环境没有影响
例2.（2024八下·长兴期中）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
变式训练
1.（2024春 海曙区校级期末）空气是一种宝贵的自然资源。下列对空气的说法中正确的是（ ）
A．二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物
B．空气中的稀有气体没有任何价值
C．氧气的化学性质比较活泼，属于可燃物
D．按体积分数计算，空气中约含有氮气78%，氧气21%，其他气体和杂质1%
2.（2024八下·杭州月考）空气是一种重要的天然资源，在人们的日常生活中有着广泛的用途。下列关于空气中各成分的性质和作用，描述正确的是 ( )
A．氧气性质活泼，不但能支持呼吸，还是一种优质的燃料
B．氮气性质较活泼，是制造化肥、炸药的重要原料
C．各种稀有气体通电能发出不同颜色的光，可以用于制霓虹灯
D．二氧化碳溶于水后，溶液呈酸性，空气中含量增多可能会导致酸雨
3．（2024·浙江模拟）稀有气体的发现，科学家们经历了漫长的探究过程。
材料一：1785年，卡文迪许在测定空气组成时，除去空气中的O2、N2等气体后，发现最后总是留下一个体积很小的小气泡。
材料二：1892年，瑞利在测定氮气密度时发现，从空气中除去氧气、二氧化碳和水蒸气得到的氮气密度为1.2572g/L，而从氨气分解得到的氮气密度为1.2508g/L，两者相差0.0064g/L。重复实验，发现两者的密度总是维持这样的差值。瑞利对此展开探究，经反复试验，最终发现了氩气（Ar）。
材料三：1894年，莱姆赛用其他方法从空气里也得到了这样的气体。经过分析，判断该气体是一种新物质。由于这种气体极不活泼，所以命名为氩（拉丁文原意是“懒惰”）。
材料四：1898年，莱姆赛等人继续使用分馏法把液态空气分离成不同的成分，又发现了氪气、氖气、氙气等。
根据以上材料回答下列问题：
（1）小科使用如图所示装置来模拟卡文迪许的实验，将空气依次通过A、B、C、D等装置，最后在E装置中收集到少量同样的气体。若D装置的作用是除去N2，则A装置的作用是 。
（2）瑞利采用两种方法得到的氮气，其密度之间的微小差异是否来源于实验误差，请作出判断并说明理由： 。
（3）稀有气体的发现经历是一个艰难的过程，下列有关科学家分析的事实或现象，与稀有气体的发现史中相关证据解释不匹配的是 （填字母）。
选项 事实或现象 证据解释
A 空气中稀有气体的含量很小 卡文迪许除去空气中O2、N2后，留下体积很小的小气泡
B 氦气可用作飞艇中的填充气体 莱姆赛用钇铀矿放在硫酸中加热得到不燃烧也不支持燃烧，且密度很小的氦气
C 氪气、氖气和氙气的密度不同 莱姆赛用蒸馏法从液态空气中分离出氪气、氖气和氙气三种气体
考点二：空气中氧气含量的测定
例1.（2024八下·金东期末）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 利用排水法收集的氧气不纯 收集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 用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 燃烧匙内放置的红磷过量了
例2.（2024 鹿城区校级三模）为测定空气中氧气含量，某兴趣小组利用图甲装置进行实验，点燃使红磷燃烧，用传感器记录集气瓶中压强、温度随时间变化，绘制图像如图乙所示。
（1）根据图乙判断，实验中打开止水夹的时间是 时刻。
（2）图乙中，ab段气压变化的原因是 。
（3）该实验中若要寻找红磷的替代物，则红磷的替代物应满足的条件是 。
（4）请在图丙上画出实验过程中氧气的体积分数变化曲线。
变式训练
1．（2024八下·余杭期末）如图甲拉瓦锡曾将少量汞放在密闭容器里，加热十二天后，部分液态汞变成了红色氧化汞粉末，容器里空气体积减少了约1/5。小科利用图乙装置测定空气中氧气的含量，用压强传感器测定的压强随时间的变化情况如图丙所示。下列说法正确的是（ ）
A．拉瓦锡实验证明了空气中氮气约占总体积的1/5，氧气占4/5
B．红色粉末是汞与氧气发生分解反应生成的氧化汞
C．若装置气密性不好，图丙中c点将上移
D．图丙中b点对应的操作是打开弹簧夹
2．（2024·嵊州模拟）某兴趣小组利用氧气传感器探究不同物质在空气中燃烧时的耗氧量情况。过量的蜡烛和红磷分别在相同的密闭容器中燃烧，测得的氧气含量变化如图所示。下列判断正确的是（ ）
①蜡烛燃烧过程中，a点时容器内氮气体积分数为84%
②红磷燃烧过程中，b点和c点时容器内物质种类相同
③燃烧结束后，两容器中氧气均未耗尽，红磷耗氧量较多
④若将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，氧气的体积分数可降至 3%
A．①③ B．①④ C．②③ D．③④
3．（2024·瑞安模拟）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，顶部用密封盖密封后，将该容器浸没在水中。
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①~③。
根据实验数据，分别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中将玻璃容器浸没水中的目的是 。
（2）装置甲中150毫升集气瓶中装入 的水，量筒内装有50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： 。
4.（2024八下·越城期末）小科设计如图所示的实验装置完成燃烧条件的探究和空气中氧气含量的测定。装置中注射器活塞与内壁摩擦忽略不计。查阅资料发现：
①当容器内的氧气浓度低于一定值时，白磷无法继续与氧气反应；
②“暖宝宝”能耗尽容器中剩余的少量氧气。
实验操作步骤如下：
步骤1： ▲ ；
步骤2：将盛有足量白磷的燃烧匙放入空集气瓶中，塞紧塞子，白磷不燃烧；
步骤3：打开集气瓶塞子，往瓶中倒满80℃的热水，并塞紧塞子，白磷仍然不能燃烧；
步骤4：打开K1和K2，通过注射器从b管抽水，当注射器中水量达到V1毫升时，瓶中液面低于燃烧匙底部，此时立即关闭K1、K2，发现瓶中白磷燃烧；
步骤5：待整个装置冷却至室温时.打开K..发现注射器中的水剩余V2毫升。
（1）请将步骤1补充完整：
（2）步骤 进行对照，说明白磷燃烧需要的条件是充足的氧气.
（3）该实验测得空气中氧气的体积分数为 (用V1、V2来表示).
（4）小科多次重复上述实验，测得空气中氧气的体积分数远大于21%，原因是 。
5.（2024八下·金东期末）为测定空气中氧气的含量，科学兴趣小组设计了如图1 所示的创新实验装置。选用一个量程足够大且活塞与筒壁间润滑效果很好的针筒注射器连接一个50mL 的试管，将足量的铜丝放入试管，塞紧橡皮塞并夹紧弹簧夹。用酒精灯加热铜丝，充分加热后移去酒精灯，等到试管冷却到室温后松开弹簧夹，观察现象。（提示：中间连接的橡胶管内空气体积忽略不计）
（1）与图2教材中实验相比，图1实验的优点有 （写出1点即可）。
（2）实验前，该兴趣小组同学打开弹簧夹，将注射器活塞从 20mL 刻度处推至 17mL 处，然后松开活塞，观察到活塞返回至 20mL 刻度处。该操作的主要目的是 。
（3）充分加热后移去酒精灯，等到试管冷却到室温后松开弹簧夹。若实验结果符合预期，则观察到的实验现象是 。
（4）为了更精准直观地测定空气中氧气的含量，同学们又设计了如图3 所示的实验：利用传感器技术定时测定装置内的压强、温度和氧气浓度；装置内的压强（X 曲线）、温度（Y 曲线）和氧气浓度（Z曲线）变化趋势如图4所示。请结合Y、Z两条曲线，解释图4中AB段压强变化的原因： 。
6.【创新实验】（2024 海曙区模拟）为测定空气中氧气的体积分数，小明利用两个底部带有硬质导管的圆柱形容器A和B设计了如图所示的装置，实验操作过程如下：
①检查整个装置的气密性。测量软木塞底面至A容器底部的高度为H，如图甲。
②关闭阀门，打开软木塞，分别往容器A和B中加适量的水，并测得容器A中水的深度为h1，如图乙。
③点燃红磷后迅速塞紧软木塞，充分反应直至红磷熄灭，冷却到室温后打开阀门，待水面稳定时测量容器A中水深度为h2，如图丙。
（1）实验中选择红磷而不用木炭消耗氧气的原因是 。
（2）根据实验测得的数据计算A容器中氧气的体积分数为 。（用字母H、h1、h2表示）
（3）根据图丙的实验现象，小红认为测量结果会受气压影响。若要排除这种影响还需进行的操作是 。
7．（2023·金华）测量空气中氧气体积分数实验的思维模型如下：
封闭空间——消耗氧气——气压减小——观察现象
项目化学习小组按图甲完成氧气含量测定的实验时，发现进人集气瓶的水量低于”1”刻度线。为提高氧气含量测定的精准度，展开了如下研究。
[误差分析]几位同学对测量值偏小原因的分析如下：
甲：红磷的量不足，未能把瓶内氧气耗尽；
乙：将燃烧匙伸入集气瓶瞬间，部分空气逸出；
丙：实验前导管中有空气，实验后一部分本应进入容器的水滞留在导管中；
丁：由于广口瓶的形状造成很难均分五等份，影响测量结果；
（1）以上原因分析中，其中一位同学的观点被大家一致否定，你认为是哪位同学的观点？ (选填”甲”“乙”“丙”或”丁”)；
（2）[方案改进]根据以上讨论，为减少实验误差，提高实验结果的精准度，学习小组同学设计了图乙改进装置。(已知：红磷的着火点是240℃，无毒；白磷的着火点是40℃，有剧毒)
比较图甲、图乙的实验方案，下列关于图乙实验方案叙述正确的是 。
A．利用着火点更低的白磷并采用加热后的玻璃棒”内引燃”，建立封闭空间使实验结果更精准
B．可以解决图甲方案中一部分水滞留在导管中带来的误差问题
C．改用量筒内水的体积变化来确定消耗氧气的体积，使测量结果更精准
D．彻底地解决了实验的安全性问题，符合绿色化学理念
（3）小金同学认为，图乙实验装置还需在橡皮管处补充一个止水夹，请表达你的观点及理由 ；
（4）[问题反思]小组同学多次实验，测量值总是小于。经过老师指导，小组同学讨论后认为，可以从模型中”消耗氧气”的方法入手给实验做进一步改进。
[资料]暖宝宝是利用铁粉在空气中氧化的原理制成。
[方案迭代]讨论后，项目组设计了如图丙所示的装置，用暖宝宝粉代替红磷，利用铁粉在空气中氧化的原理进行实验。操作步骤如下：①将滤纸用水浸润后黏附在针筒内壁；②把暖宝宝粉倒入针筒，轻轻转动，使涂抹均匀；③涂上凡士林，将活塞插入针筒，盖上橡皮帽，观察并记录活塞移动情况。
经多次实验后，测得空气中氧气的体积分数均约占。
从消耗氧气的方法角度分析，图丙方案比图甲方案测定结果更精准的原因是 。
[心得交流]科学探究需要不断根据结果反思探究过程，优化方案，实现方案的迭代更新。
考点三：氧气的性质及用途
例1．（2024八下·余杭期末）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
例2.如图是“铁丝在氧气中燃烧”的实验改进装置。下列说法错误的是（ ）
A．氧气无须提前制备和收集
B．用塑料瓶代替集气瓶，实验更安全
C．该装置也可用于二氧化碳和氢气的制备、干燥和检验
D．铁丝在氧气中剧烈燃烧，发出黄色火焰，产生黑色固体
◆变式训练
1．（2024八下·浙江期中）下列叙述中属于氧气化学性质的是
A．在通常情况下，氧气是无色无味的气体
B．氧气具有助燃性，可以支持燃烧
C．在标准状况下，氧气的密度是1.429 克/升
D．氧气不易溶于水
2.（2024八下·萧山期末）如图是小徐用手掌总结氧气的化学性质的表示方法，手指上的物质能与手掌心氧气反应。则下列说法正确的是（ ）
A．铁在空气中燃烧，生成四氧化三铁
B．煤脱硫的目的是减少二氧化硫的生成
C．磷燃烧产生大量的白雾，会污染空气
D．氧气的化学性质非常活泼，能与所有的物质反应
3.（2024春 宁波期末）我们在做“物质在氧气中的燃烧”实验时，把甲、乙、丙三种物质，分别放入A、B、C三瓶氧气中燃烧。A瓶中看到了明亮的蓝紫色火焰，B瓶中看到了火星四射，C瓶中出现了明亮的白光。则对此实验的推断正确的是（ ）
A．甲物质为硫，并且A瓶中会产生一种无色无味的气体
B．乙物质为铁，B瓶中会产生一种白色的固体
C．丙物质可能为木炭，同时C瓶中会生成一种可使澄清石灰水变浑浊的气体
D．在AB瓶中还得加入一些细沙或少量的水以保护集气瓶
4.【创新实验探究】（2024春 鄞州区期末）学习小组同学在做完铁丝燃烧实验后对此产生浓厚兴趣，他们利用如图甲所示装置探究铁丝燃烧时间的影响因素。集气瓶中装有过氧化氢溶液，加入二氧化锰后，利用检测器检测反应前集气瓶内的氧气浓度，待检测器数值稳定后，将绑有燃着小木条的不同螺旋直径的铁丝伸入瓶中。观察到铁丝燃烧分为剧烈燃烧和缓慢燃烧两个阶段，其中缓慢燃烧阶段现象为：铁丝先变红，后变暗，瓶底出现黑色固体。多次实验获取数据后取平均值记录如下表。
铁丝螺旋直径大小 小螺旋 中螺旋 大螺旋
组号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
氧气浓度 74% 80% 87% 74% 80% 87% 74% 80% 87%
剧烈燃烧时间/s 11″15 9″18 7″08 11″14 9″18 7″08 11″13 9″19 7″07
缓慢燃烧时间/s 2″14 2″07 1″04 2″14 2″07 1″05 2″14 2″06 1″04
（1）铁丝剧烈燃烧阶段的现象为 。
（2）实验时，要将长度、粗细均相同细铁丝，制成直径大小不同的螺旋形状（如图乙），制作的方法是 。
（3）小科分析实验还得出“铁丝燃烧时间与铁丝螺旋直径大小无关”的结论，其证据是 。
5．（2023·衢州）在医院，吸氧的患者每小时消耗600L氧气，费用为4元。实验室制取氧气的成本是多少呢？小科在图甲装置的锥形瓶中加入适量的二氧化锰和水，用注射器吸入20mL过氧化氢溶液并全部注入锥形瓶中，测得装置的总质量变化如图乙。
（1）上述过氧化氢溶液完全分解产生氧气的质量是 g。
（2）根据实验数据，通过化学方程式计算20mL过氧化氢溶液中溶质的质量。
（3）已知上述20mL过氧化氢溶液的成本为0.4元，若在实验室用同样的过氧化氢溶液制取600L氧气（密度取1.4g/L），需要的成本是 元，可见在实验时应节约药品。（不计其它成本）
（4）小科连接图甲和图丙装置，用注射器另取4mL同样的过氧化氢溶液，通过直接测量氧气的体积来计算成本。若不考虑导管对实验的影响，以下分析正确的是____。
A．广口瓶中的水面上有少量植物油，能防止氧气溶于水
B．实验前图丙装置中广口瓶内的水量不会影响测量结果
C．读数时量筒中的水面高于广口瓶内的液面导致测得氧气的体积偏小
D．测得氧气的体积等于量筒中增加的水的体积减去加入的过氧化氢溶液的体积
6．（2023·金华）某款市售制氧杯具有供氧快、便携带、易操作、成本低的特点。图1为制氧杯实物图，图2为制氧杯内部结构剖面示意图，图3为制氧剂的相关信息。利用该制氧杯制氧，产生的氧气可以在剧烈运动后即时补氧，也可以供老人、孕妇等在家中和户外急救补氧。
[制氧剂]相关信息
制氧剂A的成分为：2Na2CO3·3H2O2
制氧剂A放入水中后发生的反应：
2Na2CO3·3H2O2=2Na2CO3+3H2O2
制氧剂B的成分为：MnO2
[使用步骤]
Ⅰ．取下杯盖，在甲杯中加入A、B两种制氧剂，再加入清水至相应水位；
Ⅱ．取下与杯盖相连的乙杯，在乙杯中加入适量清水，将乙杯装回杯盖的中央正下方；
Ⅲ．将带有乙杯的杯盖和甲杯旋紧，形成一个如图1所示的整体；
Ⅳ．待出气孔②处有氧气逸出时，通过医用导气管供人呼吸补氧。
回答下列问题：（1）在乙杯中加入清水的作用是 ；
（2）在甲杯中加入清水至相应水位，清水除了溶解制氧剂A并使制氧反应发生以外，还具有的作用是 ；
（3）请运用所学知识，并结合以上信息，解释该制氧杯能快速产生氧气并能从出气孔②快速逸出的原因 。
考点四：氧气的制取
例1如图表示制取氧气的4种方法，在与此相关的下列说法中，错误的是（ ）
A．4种方法都是利用含氧化合物分解来获得O2
B．若4种反应物质量相等，则H2O2产生的氧气最多
C．增加MnO2的质量，不会改变最终的氧气质量
D．从制取O2的条件看，④更安全、环保、节能、简便
例2.小乐误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾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．b代表高锰酸钾 B．c代表氧气
C．t2时刻，氧气开始产生 D．t3时刻，生成氧气的质量达到最大值
例3.实验室若直接用30%的过氧化氢制取氧气，反应速率太快。为获得平稳的气流，下列装置能实现的是（ ）
A．B． C．D．
变式训练
1：（2024八下·嘉善月考）下列关于实验室利用双氧水溶液制取氧气的描述正确的是（ ）
A．原理：
B．试剂：本实验中选取的催化剂为二氧化锰
C．检验：用燃着的木条伸入集气瓶内，若木条熄灭，则证明是氧气
D．验满：用带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则证明集满
2.（2024秋 余姚市月考）现有A、B两份质量相等的固体，其中A为纯净的高锰酸钾，B是高锰酸钾和少量二氧化锰的混合物，将A、B分别放入两支试管中，并在两个酒精灯上同时加热制取氧气，当A、B均完全反应后，如图所示，得到的氧气的质量m与反应时间t的关系图象中，正确的是（ ）
A．B． C．D．
3．（2024八下·金东期末）小科同学准备在实验室里制取一定量的氧气，用于做细铁丝在纯氧中燃烧的实验。实验室提供了以下药品和仪器装置制取气体，根据要求回答：
【药品】①氯酸钾，②高锰酸钾，③过氧化氢，④二氧化锰，⑤稀盐酸，⑥大理石
【装置】
（1） 写出图①中仪器A的名称 。
（2）小科直接利用上图中①、③装置制取并收集氧气，则他选择的药品为上述中的 （填序号）。
（3）下列关于制取并收集氧气过程中的说法正确的是____（填字母编号）。
A．装置①点燃酒精灯后，需在试管底部来回移动酒精灯，目的是预热
B．若用装置③收集氧气，要检验氧气是否集满，则需把带火星木条放在集气瓶口
C．不能选择装置④收集氧气的原因是氧气的密度小于空气的密度
D．选择①、⑤装置组合制取和收集氧气， 则导管口的连接顺序为a→b→c→…
（4）小科收集了一瓶氧气后，准备完成细铁丝燃烧实验，如图⑥和⑦。点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴后，接下去的操作是等到火柴 （填“燃得最旺”或“快燃尽”）时将铁丝伸入集气瓶内。
4．[2023丽水]实验室用15%的H2O2溶液在MnO2催化作用下制取氧气,实验前需在烧瓶中加入一定量的水,是不是H2O2溶液浓度会影响氧气产生的速度 小科利用如图装置进行探究。
【建立假设】H2O2溶液浓度越小,产生氧气的速度越慢。
【实验方案】在相同条件下，分别用30毫升2%、4%和6%的H2O2溶液进行实验,记录收集20毫升氧气所需的时间。
【实验数据】
实验序号 1 2 3
H2O2溶液的浓度 2% 4% 6%
收集20毫升氧气所需时间/秒
【实验结论】在相同条件下,H2O2溶液浓度越小,产生氧气的速度越慢。
【交流反思】
（1） 上述实验除了实验装置相同,还要控制________（填字母）相同；
A.MnO2质量 B.滴加H2O2溶液的速度
（2） 该实验通过分解H2O2制取氧气,可用化学方程式表示为_____________________________；
（3） 表中t1、t2、t3的大小关系是支持上述实验结论的,其中最大的是________。
5．[2024温州一模]过氧化氢溶液长时间保存时，会因缓慢分解导致质量分数变小（化学方程式为2H2O2=2H2O+O2）。小明利用图甲装置探究常温下氯化铜、氯化锌对过氧化氢分解速度的影响，并利用浓度传感器获得数据如图乙。
甲 乙
（1） 本实验通过观察相同时间内量筒中水量的增加值，分析过氧化氢分解速度的变化，这是利用氧气____________的物理性质。
（2） 根据本实验结果，小明提出实验室在常温保存过氧化氢溶液时，可添加少量氯化锌以减缓过氧化氢分解的保存方案。你认为此方案是否合理，并说明理由：____________________________________________。
（3） 实验中，向40.1克溶质质量分数为28%的过氧化氢溶液中添加少量氯化铜，6小时后，可产生氧气的质量是多少克？（滴加的试剂对溶液质量的影响忽略不计）
考点五：二氧化碳的性质及用途
例1：（2024春 嵊州市期末）某兴趣小组用如图所示装置探究CO2的性质，下列说法正确的是（ ）
A．1、3纸花变色，2、4纸花不变色
B．上方木条先熄灭，下方木条后熄灭
C．对比1、3纸花的现象，说明CO2的密度比空气大
D．对比3、4纸花的现象，说明CO2能与水发生反应
例2.（2024·德清模拟）如图所示，若关闭Ⅱ阀打开Ⅰ阀，紫色小花（用石蕊溶液染成）变红；若关闭Ⅰ阀打开Ⅱ阀，紫色小花不变红。则甲瓶中所盛的试剂可能是（ ）
①浓硫酸；②浓氢氧化钠溶液；③饱和氯化钠溶液
A．只有① B．只有② C．①② D．①②③
例3．（2023·绍兴）小敏在鉴别氢气、氮气、氧气、二氧化碳四瓶无色气体时，对它们的部分性质进行归纳梳理并编制了检索表(如图)。检索表中S代表的是（ ）
检索表
1a具有可燃性...............P
1b不具有可燃性...............2
2a能使澄清石灰水变浑........Q
2b不能使澄清石灰水变浑.......3
3a能使带火星的木条复......R
3b不能使带火星的木条复..... S
A．氢气 B．氮气 C．氧气 D．二氧化碳
变式训练
1.（2024春 余姚市校级期末）为探究二氧化碳的部分性质，设计实验装置如图（夹持仪器省略），捂热干冰位置的玻璃管，下列说法正确的是（
A．a处试纸先变红色
B．c处试纸变红色，使石蕊变色的是CO2
C．d处火焰先熄灭，CO2不支持燃烧
D．b与c、d与e现象对比均可证明CO2密度比空气大
(1)
2.（2024 浙江模拟）如图所示的实验装置中，止水夹开始处于关闭状态。将液体甲滴入试管②与气体乙充分反应后，打开止水夹，发现试管①内的水立刻沸腾，则液体甲和气体乙的组合可能是（ ）
A．甲为氢氧化钠溶液，乙为二氧化碳气体
B．甲为稀硫酸溶液，乙为二氧化碳气体
C．甲为双氧水溶液，乙为氧气
D．甲为氯酸钾溶液，乙为氧气
(2) (3)
3．（2024·余姚模拟）用如图装置检验人体呼出气体成分的说法错误的是 ( )
A．用装置甲检验时，呼出气体应从a 口进入
B．实验中澄清石灰水变浑浊说明呼出气体中含有二氧化碳
C．用氢氧化钠溶液替换澄清石灰水不能达到实验目的
D．连通b、c 后可检验呼出气体中的水蒸气和二氧化碳
4．（2024·杭州模拟）下列实验操作正确且根据现象能得出正确结论的是
A．甲中拧紧瓶盖振荡发现塑料瓶变瘪，说明二氧化碳能与水反应
B．乙中白磷能燃烧，红磷不能燃烧，说明燃烧时可燃物的温度要达到着火点
C．丙中操作观察pH试纸变蓝，说明NaOH溶液显碱性
D．丁中小烧杯内壁有水珠生成，说明蜡烛中含有氧元素
5．（2024·舟山模拟）如图是用U形管改进后的创新实验装置，同时取下U形管两端的橡胶塞，开始反应。下列说法正确的是（ ）
A．反应时，右边玻璃管液面上升速度快
B．将CO2换成CO，实验现象一样
C．反应一段时间后，烧杯中滴加酚酞都会变红
D．该装置可以验证二氧化碳与氢氧化钠发生了反应
5．（2023八下·越城期末）如图是研究二氧化碳性质的创新实验，①③为浸有紫色石蕊试液的湿润纸片.②是用紫色石蕊试液浸过的干燥纸片。下列说法正确的是（ ）
A．装置A中滴加的稀盐酸可用稀硫酸代替，使实验现象更明显
B．装置B中①③变红是因为生成的CO2呈酸性
C．装置B中能说明二氧化碳密度比空气大的现象是③比①先变红
D．装置C中点燃的蜡烛自上面下熄灭
6．（2024八下·萧山期末）下列有关二氧化碳的说法正确的是（ ）
A．水中通入二氧化碳后仍为无色，说明二氧化碳与水未发生反应
B．二氧化碳用于灭火，既利用了它的物理性质也利用了它的化学性质
C．空气中二氧化碳含量达6%以上会致人死亡，说明二氧化碳有毒
D．将燃着的木条伸入一瓶气体中，木条立即熄灭，证明瓶内原有气体就是二氧化碳
7．（2024·温州三模）小明在验证二氧化碳化学性质时，向充满CO2的矿泉水瓶里加入一些Ca(OH)2溶液，拧紧瓶盖并振荡，发现瓶子变瘪，但溶液中并未出现浑浊。于是他进行了猜想和实验：
猜想一：Ca(OH)2溶液变质，没有与二氧化碳发生化学反应。
猜想二：Ca(OH)2溶液与CO2反应，生成了可溶性物质。
实验 步骤与操作 出实验现象与结果光 结论
1．取2个相同的软塑料瓶，分别集满CO2气体，编号为A、B。 两瓶内气体无色透明，瓶子形状正常 Ca(OH)2溶液与CO2发生了化学反应
2．分别向A、B两瓶中加入等量的原Ca(OH)2溶液和 ？ ，立即拧紧瓶盖并振荡。 两瓶内液体未出现浑浊，两瓶均变瘪，A瓶变瘪程度更大。
测出反应前原Ca(OH)2溶液的pH。 大于7。
测出反应后A瓶内液体的pH。 小于7。
（1）将表中“？”处的内容补充完整： 。
（2）上述实验中能判断“Ca(OH)2溶液与CO2发生化学反应”的证据是： 。
（3）查阅资料得知：过量的CO2与H2O和CaCO3反应生成可溶性的Ca(HCO3)2。利用现有装置和试剂，如何操作才能使实验一中能观察到浑浊现象？ 。
考点六：二氧化碳的制取
例1．（2022·丽水）在实验室制取和收集气体的四种装置中，下列用法不正确的是（ ）
A．可制取O2 B．可制取CO2 C．可收集CO2 D．可收集O2
例2.（2024春 余杭区期末）兴趣小组在实验室制取CO2发生装置中，连接上压强传感器如图一。测得实验过程中试管内气体压强变化情况如图二。下列说法错误的是（ ）
A．ab段试管中液面逐渐上升
B．bc段石灰石与盐酸脱离接触
C．c点的对应操作是打开弹簧夹
D．cd段长颈漏斗中液面逐渐下降
例3.（2024 温州模拟）某校学习小组准备探究气体的测定和数据处理方法。
【提出问题】如何利用石灰石（主要成分为CaCO3）与稀盐酸反应来测定生成CO2的质量和体积，并处理数据。
【实验设计】通过下列两个实验分别测定CO2的质量和体积：
【分析与表达】
（1）实验Ⅰ中，将小烧杯中的所有稀盐酸分几次加入到大烧杯中，并不断搅拌，判断石灰石中CaCO3完全反应的实验现象是 。
（2）实验Ⅱ中，先连接好装置，再检查装置的气密性，然后装好药品，最后将10毫升稀盐酸快速推入烧瓶中。
【记录与处理】
（3）已知实验Ⅰ反应前的总质量[m（大烧杯+石灰石粉末）+m（小烧杯+稀盐酸）]，要计算生成CO2的质量，至少还需要的数据是 。
A．m（小烧杯）
B．m（大烧杯）
C．m（大烧杯+反应后剩余物）
（4）实验Ⅱ的实验记录如下（表中数据在相同温度、相同压强条件下测定）：
时间/min 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
注射器读数/毫升 60.0 85.0 88.0 89.0 89.5 89.8 89.9 90.0 90.0 90.0
根据以上实验过程和数据综合分析，最终生成CO2的体积是 毫升，理由 。
变式训练
1．（2024·温州模拟）如图是新石器时代遗址发掘时发现的陶罐“火种器”。把燃烧的火炭置于陶罐内并覆盖黑炭，适度封闭上端口部。采火种时，打开上端口部并对着下端口轻轻吹，即可获得火苗。其原因是（ ）
A．降低了可燃物的着火点 B．提高了可燃物的温度
C．提供了充足的氧气 D．提供了充足的二氧化碳
（1题图） （2题图）
2．（2024·鄞州模拟） 如图为海水吸收CO2并进行碳循环的原理示意图。下列错误的是 ( )
A．“光合”作用中太阳能转化为化学能
B．吸收的CO2与钙化中释放的CO2的量相等
C．钙化中释放CO2 的反应为：
D．此碳循环中将CO2转化为无机物和有机物
3：（2024八下·东阳期末）据图回答问题。
（1）实验室欲制备并收集二氧化碳，需在图一中选用A、B、D与 (填序号）组合，该反应的化学方程式为 ；
（2）图二是两套干燥气体装置，可用于干燥二氧化碳的是 (填“甲”或“乙”)。
4.（2024秋 鹿城区校级月考）为探究不同地区的石灰石与盐酸反应的快慢，小实设计了如图的装置，各取10克不同地区的石灰石与盐酸反应。据图回答下列问题：
（1）仪器A的名称是 。
（2）装置丙中油层的作用是 。
（3）本实验除了要控制不同地区的石灰石的质量要相等外，还要控制相同的无关变量有 。（请写出两点）
（4）本实验通过观察 来判断反应的快慢。
5.如图甲是小潘同学设计的制取并收集二氧化碳的装置图，小王同学认为甲图设计有问题，于是设计制取二氧化碳的装置（仪器的固定装置已经省略）如图乙所示。这个装置既可用于制取气体，又可用于探究物质性质。
（1）如图甲所示，小潘同学设计的实验装置问题是： 。
（2）用乙装置进行实验，实验开始后，关闭K2，打开K1，可观察到B中的现象为： 。
（3）C中的蜡烛由下至上依次熄灭，说明二氧化碳具有的性质是： 。
（4）实验开始后，关闭K1，打开K2，发现D中的澄清石灰水变浑浊，写出该反应方程式 。
6.（2024 江北区校级一模）查阅资料得知：过氧化钠（Na2O2）可与CO2或H2O反应生成O2，反应原理为；2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2，2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑。某科学兴趣小组同学设计了如图所示实验，说明Na2O2可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂。
（1）写出装置A中甲仪器的名称 。
（2）为了除去二氧化碳中混有的氯化氢气体，装置B中盛装的乙溶液是 。
（3）装置D用于除去末被装置C转化的CO2，便于后续气体检验，则D中发生反应的化学方程式是 。
（4）装置E的试管中收集到的气体来自于哪些物质相互反应？ 。
7．（2024八下·临平月考）我们都知道在实验室制取二氧化碳时，收集方法不宜用排水法，那么如何改进才能使用排水法来收集二氧化碳呢？针对该问题进行以下探究活动。
【活动一】探究CO2在水和食盐水（模拟海水）中的溶解情况。相同条件下，该小组分别用排水法、排食盐水法收集CO2（如图1），待收集100mLCO2后，移出导管，每隔一段时间观察并记录量筒内CO2体积。重复实验，所测数据平均值如下表：
时间/h 0 0.5 6 12 24 48
CO2体积/mL（排水法） 100 98.5 85.5 77 66 59
CO2体积/mL（排食盐水法） 100 99 93 90.5 89 88
（1）图1中仪器A的名称是 。
（2）由上表数据可知：相同条件下，等体积水和食盐水吸收CO2更多的是 （填“水”或“食盐水”）。
（3）【活动二】探究植物油隔离对CO2在水中溶解情况的影响。
用两个量筒分别收集100mLCO2倒置于水槽中，向其中一个量筒内注入少量植物油，使CO2与水被植物油隔开（CO2与植物油不反应），测得量筒内CO2体积随时间变化曲线如图2。分析该图可得出的结论是 。
（4）为检验有植物油隔离时CO2是否会进入水中，请设计一个简单的实验来证明： 。
8．（2024·浙江）某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现，通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳，其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面，阻碍了大理石与稀硫酸的接触，反应速率逐渐减慢甚至停止。为此，该小组设立研究课题：选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳。
[实验一]选择合适浓度的硫酸
实验操作：在28℃时，用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸，记录15分钟内生成气体的体积，如下表所示：
试管编号 1 2 3 4 5
硫酸浓度/% 15 20 25 30 35
气体体积/mL 35 47 55 51 42
[实验二]选择合适的反应温度
实验操作：往盛有1g 直径为2mm大理石的大试管中分别加入5 mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液，观察反应的情况，记录如下表所示：
试管编号 A B C D E
温度/℃ 40 50 60 70 80
现象和比较 有少量气泡 气泡比 A号试管多 气泡明显比B号试管多 大量气泡产生，与常温盐酸反应相似 反应激烈，迅速产生大量气体
请根据本次活动的研究目的，分析处理以上两个表中数据，得出结论：
（1）稀硫酸与大理石反应，在28℃时，选用硫酸的浓度最合适为 %；在合适的硫酸浓度下，应选择最合适的反应温度为 ℃。在最合适的反应温度时，硫酸与大理石反应的化学方程式为 。
（2）除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外，在反应过程中，为防止硫酸钙覆盖在大理石上，应增加 操作，更有利于气体的制备。
（3）你认为该研究小组还可以研究 对该反应速率的影响。
（4）在以下硫酸和大理石反应的装置中，最佳选用 (选填编号)。
9．（2024·浙江）实验室常用大理石（主要成分是CaCO3）与稀盐酸制取二氧化碳。请回答：
（1）①图1是两种气体发生装置，各有优缺点。选择其中一种并说明所选装置的优点： 。
②检查装置A的气密性时，将右侧导管浸入水中，用手捂住试管，观察到 ，说明气密性良好。
（2）在完成气密性检查后，装入药品，反应产生气体。用向上排空气法收集气体，验满时，将燃着的小木条放在集气瓶口，小木条熄灭。从燃烧条件看，小木条熄灭是由于 。
（3）在收集二氧化碳过程中，某同学进一步探究了集气瓶内氧气体积分数对瓶口小木条燃烧情况的影响。多次实验后发现氧气体积分数降到8%左右时小木条熄灭。其中一组实验数据如图2，在该实验条件下，要使二氧化碳体积分数达到90%，需在小木条熄灭后，再收集 秒。
10．（2024八下·杭州竞赛）某兴趣小组的同学对二氧化碳的制取和相关性质进行了探究。
（1）CO2的制取：A或B装置均可作制取CO2的发生装置，选用A装置的优点是 。利用C装置可以进行许多实验。下列实验能达到预期目的的是 (填序号)。
A.收集 CO2气体： 将CO2气体从m端通入
B.检验 CO2是否收满：将燃着的木条放在 n端
C.检验所得到的气体是 CO2：在瓶中盛少量澄清石灰水，将气体从m端通入
D.测定 CO2气体的体积：在瓶中盛满水，m端连接量筒
（2）CO2的性质：如图2所示进行实验(紫色纸花是用紫色石蕊溶液浸泡后晾干制成的)。打开K后，再缓缓通入二氧化碳气体，观察到的现象是 。
（3）CO2的吸收：我国提出2060年前实现碳中和，“碳捕捉和封存”技术是实现碳中和的重要途径之一。常温下，采用加压水洗法可捕集CO2，原因是 。
考点七：二氧化碳的用途及影响、碳中和
例1.（2024春 海曙区期末）物质的性质决定用途，下列有关二氧化碳的用途不正确的是（ ）
A．用于灭火 B．气体肥料 C．供给呼吸 D．化工原料
例2．（2024八下·余杭期末）我国将在2060年前实现“碳中和”的目标，“碳中和”指二氧化碳等温室气体的排放总量等于吸收总量，达到“零排放”。下列做法不符合“碳中和”理念的是（ ）
A．推广太阳能发电 B．践行光盘行动
C．焚烧所有垃圾 D．开展植树造林
变式训练
1．（2024·金东二模）地球是人类共同的家园，珍爱地球，人与自然和谐共生。下列行为不符合这一主题的是（ ）
A．提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式
B．生活垃圾和农作物秸秆焚烧处理
C．采用绿色化学工艺，使原料尽可能转化为产品
D．深入推广“化肥减量增效”，减少大气、水等的污染
2．（2024九下·临安模拟）下列有关水的说法中不正确的是（ ）
A．水是一种常见的溶剂，自然界中的水都是混合物
B．自然界的降水普遍带有酸性，称为酸雨
C．水中N、P等元素的增多会引起水体的富营养化
D．沿海地区的昼夜温差较小是因为水的比热大
3.（2023 浙江）如图，小舟制作了一个简易泡沫灭火器，为增加泡沫量，添加少量不参与反应的发泡剂。
（1）使用灭火器时，只需将装置倒置，浓盐酸与碳酸钠反应后喷出大量含有CO2的泡沫，当泡沫“粘附”在燃烧物表面后，起到隔绝 作用，即可灭火。选用CO2作为灭火气体是因为该气体具有的性质是 。
（2）制作成本也是须考虑的重要指标。将含有10.6克溶质的饱和碳酸钠溶液装入吸滤瓶，理论上需要质量分数为36.5%的浓盐酸多少克，才能恰好完全反应。（已知：Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑）
4.【新素材】（2023 拱墅区二模）青梗白菜是华东地区较为常见的青菜品种，其富含蛋白质、膳食纤维、多种维生素等，营养价值高。
CO2通常被认为是一种温室效应气体，但它也是一种宝贵的资源。空气中 CO2浓度仅达到植物最适宜生长的CO2浓度的35%—40%，因此应采取有效措施来提高CO2浓度。有些地方的做法是将沼气生产后生成的CO2制成液态肥，既补充植物所亏缺的CO2，又避免二次污染。
研究这种液态肥的碳释放规律可以确定其最佳施用期，其研究结果如图所示。
进一步研究表明，施用CO2液态肥后，青梗白菜的质量明显增加，而且大部分的营养物质含量如维生素C、蛋白质的含量均明显提高。
请回答下列问题：
（1）青梗白菜所含的营养物质中能提供能量的有 （填写一种）。
（2）支持“CO2是一种宝贵的资源”这一观点的证据有 （写出一点即可）。
（3）由研究结果可知CO2液态肥的碳释放主要集中在前 天；由此可推出的 结论。
（4）请你向种植者提出一条可以实现可持续发展的建议 。
5．（2023·杭州）酸碱灭火器是利用两种“灭火剂”混合后喷出液体来扑灭火灾的一种灭火器。小金拟制作一款简易酸碱灭火器，进行了如下探究。
（1）实验一：灭火剂的选择可供选择的试剂：20%的盐酸、20%的硫酸溶液、20%的硫酸钠溶液和饱和碳酸钠溶液。小金为了寻找反应最快的“灭火剂”组合，利用如图甲所示装置和如表所示试剂进行实验，装置A和B中的注射器、橡胶塞、U形管、气球的规格均相同，装置A和B的气密性良好，初始状态均相同。
装置 A B
注射器内试剂 10mL ▲ 10mL20%的盐酸
U形管内试剂 10mL饱和碳酸钠溶液 10mL饱和碳酸钠溶液
（1）装置A中注射器盛放的试剂为 。
（2）若实验中同时将装置A和B的注射器内试剂全部推入U形管，装置B中发生反应的化学方程式为 。通过观察 （填写现象）比较两组“灭火剂”反应的快慢。
（3）实验二：灭火器制作及使用
小金制作了如图乙所示灭火器，推动注射器活塞，喷嘴喷出液体将燃烧的蜡烛熄灭，蜡烛熄灭的原因是 。
6．（2024·义乌模拟）近年来，我国在推动生态文明建设中注重全域绿化，大幅度提高城市绿化面积及品质，鼓励因地制宜建设“绿色屋顶”（层次结构如图甲所示）。
（1）“绿色屋顶”方案实施时需要按图甲所示的结构铺设，其中为确保植物根系通气透水和避免植物对楼顶产生结构性破坏的层次分别是____。
A．过滤层、隔气层 B．种植土、耐根穿刺防水层
C．找平层、普通防水层 D．隔气层、过滤层
（2）建设“绿色屋顶”通过植物的光合作用还有利于碳吸收，而在实际生产中，经常用如图乙所示的方法来“捕捉”CO2，通过转化对其进行二次利用，此方法采用“喷雾”的优点是 。
（3）某次反应按照图乙操作流程，最终通过高温煅烧获取CO2共6.6吨，则理论上喷雾反应器中需要消耗Ca(OH)2溶液中溶质的质量是多少吨？（不计损耗）
考点七： 空气污染和防治措施
例1.（2024八下·上城期末）如图为杭州某时刻的空气质量日报，下列说法正确的是（ ）
空气质量指数（AOI）54 良
PM2.5 PM10 SO2 NO2 CO O3
24优 57良 6优 25优 — 146优
A．当前空气质量首要污染物为臭氧
B．空气质量指数越高，空气质量状况越好
C．SO2、CO、CO2属于空气质量指数的污染物
D．PM2.5指大气中粒径≤2.5微米的颗粒物
例2.（2024八下·嘉兴期末）洁净的空气非常重要。下列做法中，有利于防治空气污染的是（ ）
A．加大植树造林力度
B．大量使用含氯氟烃的制冷剂
C．对各种垃圾进行露天焚烧
D．将排放废气的工厂集中建造在一起
变式训练
1．（2024八下·长兴期末）2024年4月 22日是第五十四个世界地球日，今年的主题是“全球战塑”，呼吁减少塑料污染，保护地球家园。下列有关环境保护说法正确的是
选项 环境问题 防治措施
A 空气污染 合理规划工业区与非工业区
B 土壤盐碱化 减少塑料袋的使用
C 酸雨 禁止二氧化碳的排放
D 温室效应 禁止生产和使用含氟利昂制冷剂的物质
A．A B．B C．C D．D
2.（2024春 上虞区期末）如图是上虞区某日的空气质量日报，下列有关大气环境方面的说法错误的是（ ）
A．露天焚烧垃圾可能会增加空气中的PM2.5
B．造成酸雨的主要物质是二氧化碳
C．除图中四种污染物以外，CO也是目前计入空气污染指数的污染物之一
D．用新能源汽车逐渐取代燃油汽车能改善空气质量
3.为应对全球气候变暖问题，我国提出力争2060年前实现“碳中和”。即CO2的排放量和吸收量达到平衡。下列做法符合这一主题的是（ ）
A．大力推广燃油车 B．露天焚烧垃圾
C．乘坐公共交通出行 D．工厂直接排放废气
4.【新素材】（2024 宁波一模）雾霾是空气质量预报的一项重要内容。PM2.5是形成“雾霾”的主要原因。PM2.5的主要来源除了燃煤、工业生产外，汽车尾气排放是另一途径。
（1）下列关于PM2.5的说法错误的是 。
A.PM2.5的颗粒大小与分子大小差不多
B.PM2.5是造成灰霾天气的“元凶”之一
C.燃放烟花爆竹会产生PM2.5
D.PM2.5专用口罩使用了活性炭，是利用了活性炭的吸附性
（2）原煤燃烧产生的度气中含有SO2、NO2和NO等多种有害气体和烟尘，不仅会形成雾霾，还会在雨、雪降落过程中形成 ，从而能腐蚀建筑物、使土壤酸化等。
（3）三元催化器是安装在汽车排气系统中最重要的净化装置，在三元催化器中利用四氧化三钴纳米棒作催化剂，可将汽车尾气中的CO在常温下氧化为CO2示意图如图。下列关于该反应说法正确的有 。
A.不能降低尾气对大气的污染，还增加了温室效应
B.该反应属于化合反应
C.反应前后四氧化三钻纳米棒的化学性质发生变化
D.反应前后碳元素的化合价发生了改变
2025年中考科学专题复习：空气 氧气 二氧化碳培优专题解析
考点一：空气的成分、用途
例1：（2024八下·柯桥期末）下列有关空气中各成分性质和用途，说法正确的是（ ）
A．氧气可以供给呼吸，也可以燃烧
B．稀有气体化学性质不活泼，可作保护气
C．氮气的化学性质比较活泼，是制造化肥、炸药的重要原料
D．二氧化碳会被植物吸收转化成氧气，二氧化碳的排放量对环境没有影响
【答案】B
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据常见气体的性质和应用的知识判断。
【解答】A.氧气可以供给呼吸，但是不能燃烧，故A错误；
B.稀有气体化学性质不活泼，可作保护气，故B正确；
C.氮气的化学性质比较稳定，是制造化肥、炸药的重要原料，故C错误；
D.二氧化碳会被植物吸收转化成氧气，二氧化碳的排放量太大会增大温室效应，故D错误。
故选B。
例2.（2024八下·长兴期中）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
【答案】B
【知识点】空气的成分及探究；空气的利用；氧气的性质和利用；二氧化碳的检验和验满
【解析】【分析】根据题意，火星大气主要含量为二氧化碳，还有少量的氮气和氢气机其他气体，不含氧气。
【解答】A、二氧化碳通入澄清石灰水会变浑浊，正确，不符合题意。
B、地球空气氮气体积分数为78%，比火星体积比2.7%高，错误，符合题意。
C、火星气体不含氧气， 宇航员要在火星上出舱勘查，须佩戴供氧装置，正确，不符合题意。
D、二氧化碳可以被植物在光合作用时，和水一起作为原料生成氧气，正确，不符合题意。
故答B。
3．（2024八下·临平期末）空气是一种用途很多的自然资源，可用于工业上制取氧气，其流程如图所示。
（1）①所采取的方法是 （填“升温”或“降温”）。
（2）液态空气分离过程中， 先被分离出来，分离的依据是各物质的沸点不同。
（3）贮存在蓝色钢瓶中氧气的用途是 （填字母，多选）。
a.气体肥料 b.医疗急救 c.气割气焊
【答案】（1）降温
（2）氮气或N2
（3）bc
【知识点】氧气的性质和利用；制取氧气的原理
【解析】【分析】（1）根据空气降温转化为液态分析；
（2）根据液态空气中氮气先分离分析；
（3）根据氧气的用途分析。
【解答】（1） ①将空气转化为液态，所采取的方法是降温。
（2） 液态空气分离过程中， 因氮气沸点低，先被分离出来。
（3） 氧气不能作气体肥料 ，a错误；氧气可帮助呼吸，用于医疗急救，b正确；氧气有助燃性，可用于气割气焊，c正确。
故答案为：（1）降温；（2）氮气或N2；（3）bc。
变式训练
1.（2024春 海曙区校级期末）空气是一种宝贵的自然资源。下列对空气的说法中正确的是（ ）
A．二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物
B．空气中的稀有气体没有任何价值
C．氧气的化学性质比较活泼，属于可燃物
D．按体积分数计算，空气中约含有氮气78%，氧气21%，其他气体和杂质1%
【解答】解：A.二氧化碳是空气中的组成成分，不属于空气污染物，故选项错误；
B.稀有气体的用途有：做各种电光源、作保护气等，所以稀有气体也有价值，故选项错误；
C.氧气能够支持燃烧，但氧气没有可燃性，所以氧气不能燃烧，不是可燃物，故选项错误；
D.按体积分数（不是质量）计算，空气中约含有氮气78%，氧气21%，其他气体和杂质1%，故选项正确；
故选：D。
2.（2024八下·杭州月考）空气是一种重要的天然资源，在人们的日常生活中有着广泛的用途。下列关于空气中各成分的性质和作用，描述正确的是 ( )
A．氧气性质活泼，不但能支持呼吸，还是一种优质的燃料
B．氮气性质较活泼，是制造化肥、炸药的重要原料
C．各种稀有气体通电能发出不同颜色的光，可以用于制霓虹灯
D．二氧化碳溶于水后，溶液呈酸性，空气中含量增多可能会导致酸雨
【答案】C
【知识点】空气的成分及探究；氧气的性质和利用
【解析】【分析】A.根据氧气的性质和用途判断；
B.根据氮气的性质和用途判断；
C.根据稀有气体的性质和用途判断；
D.根据二氧化碳的性质判断。
【解答】A.氧气性质活泼，能支持呼吸，但是本身不能燃烧，不能作燃料，故A错误；
B.氮气性质比较稳定，是制造化肥、炸药的重要原料，故B错误；
C.各种稀有气体通电能发出不同颜色的光，可以用于制霓虹灯，故C正确；
D.二氧化碳溶于水后，溶液呈酸性，但是不够稳定，因此空气中含量增多不会导致酸雨，故D错误。
故选C。
3．（2024·浙江模拟）稀有气体的发现，科学家们经历了漫长的探究过程。
材料一：1785年，卡文迪许在测定空气组成时，除去空气中的O2、N2等气体后，发现最后总是留下一个体积很小的小气泡。
材料二：1892年，瑞利在测定氮气密度时发现，从空气中除去氧气、二氧化碳和水蒸气得到的氮气密度为1.2572g/L，而从氨气分解得到的氮气密度为1.2508g/L，两者相差0.0064g/L。重复实验，发现两者的密度总是维持这样的差值。瑞利对此展开探究，经反复试验，最终发现了氩气（Ar）。
材料三：1894年，莱姆赛用其他方法从空气里也得到了这样的气体。经过分析，判断该气体是一种新物质。由于这种气体极不活泼，所以命名为氩（拉丁文原意是“懒惰”）。
材料四：1898年，莱姆赛等人继续使用分馏法把液态空气分离成不同的成分，又发现了氪气、氖气、氙气等。
根据以上材料回答下列问题：
（1）小科使用如图所示装置来模拟卡文迪许的实验，将空气依次通过A、B、C、D等装置，最后在E装置中收集到少量同样的气体。若D装置的作用是除去N2，则A装置的作用是 。
（2）瑞利采用两种方法得到的氮气，其密度之间的微小差异是否来源于实验误差，请作出判断并说明理由： 。
（3）稀有气体的发现经历是一个艰难的过程，下列有关科学家分析的事实或现象，与稀有气体的发现史中相关证据解释不匹配的是 （填字母）。
选项 事实或现象 证据解释
A 空气中稀有气体的含量很小 卡文迪许除去空气中O2、N2后，留下体积很小的小气泡
B 氦气可用作飞艇中的填充气体 莱姆赛用钇铀矿放在硫酸中加热得到不燃烧也不支持燃烧，且密度很小的氦气
C 氪气、氖气和氙气的密度不同 莱姆赛用蒸馏法从液态空气中分离出氪气、氖气和氙气三种气体
【答案】（1）除去进入装置的空气中的二氧化碳
（2）不是实验误差，因重复实验后两者总是维持这样的差值
（3）C
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）根据氢氧化钠的化学性质进行分析解答。
（2）根据题意可知，重复实验，发现两者的密度总是维持这样的差值，进行分析解答。
（3）A、根据卡文迪许在测定空气组成时，除去空气中的O2、N2等气体后，发现最后总是留下一个体积很小的小气泡，进行分析判断。
B、根据氦气可用作飞艇中的填充气体，进行分析判断。
C、根据莱姆赛用蒸馏法从液态空气中分离出氪气、氖气和氙气三种气体，进行分析判断。
【解答】（1）氢氧化钠能与二氧化碳反应，故A装置的作用是除去空气中的二氧化碳。
（2）由题意可知，重复实验，发现两者的密度总是维持这样的差值，则瑞利采用两种方法得到的氮气，其密度之间的微小差异不是来源于实验误差。
（3）A、卡文迪许在测定空气组成时，除去空气中的O2、N2等气体后，发现最后总是留下一个体积很小的小气泡，说明空气中稀有气体的含量很小，选项说法正确。
B、莱姆赛用钇铀矿放在硫酸中加热得到不燃烧也不支持燃烧，且密度很小的氦气，由于氦气的密度小，则氦气可用作飞艇中的填充气体，选项说法正确。
C、莱姆赛用蒸馏法从液态空气中分离出氪气、氖气和氙气三种气体，说明氪气、氖气和氙气三种气体的沸点不同，而不是密度不同，选项说法错误。
故选C。
考点二：空气中氧气含量的测定
例1.（2024八下·金东期末）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 利用排水法收集的氧气不纯 收集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 用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 燃烧匙内放置的红磷过量了
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【知识点】空气的成分及探究；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项；制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】熟悉常见化学实验基本操作的实验原理、注意事项是解答此类试题的关键。
【解答】A、制取CO2气体时，收集CO2的集气瓶没盖玻璃片，不会导致始终收集不到CO2，故选项说法错误。
B、利用排水法收集氧气，但是O2不纯，可能是因为通入氧气前集气瓶内水没有装满，故选项说法正确。
C、细铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶瓶底炸裂，可能是因为集气瓶的底部没有放少量的水或铺一层细沙；引燃的火柴太长，不会导致集气瓶瓶底炸裂，故选项说法错误。
D、红磷过量，是正确的存在，不会导致测定空气中氧气含量时进入集气瓶中的水过少，故选项说法错误。
故答案为：B。
例2.（2024 鹿城区校级三模）为测定空气中氧气含量，某兴趣小组利用图甲装置进行实验，点燃使红磷燃烧，用传感器记录集气瓶中压强、温度随时间变化，绘制图像如图乙所示。
（1）根据图乙判断，实验中打开止水夹的时间是 时刻。
（2）图乙中，ab段气压变化的原因是 。
（3）该实验中若要寻找红磷的替代物，则红磷的替代物应满足的条件是 。
（4）请在图丙上画出实验过程中氧气的体积分数变化曲线。
【解答】解：（1）打开止水夹后，装置内恢复到常压，由图乙判断，实验中打开止水夹的时间是t3时刻；
（2）图乙中，ab段气压变化的原因是红磷燃烧放热导致压强增大的影响大于氧气消耗导致压强减小的影响；
（3）该实验中若要寻找红磷的替代物，则红磷的替代物应满足的条件是只能和氧气反应，生成物不是气体；
（4）空气中氧气的体积分数为21%，红磷燃烧过程中，氧气不断被消耗，氧气的体积分数不断减小，当氧气的体积分数小于一定值时，红磷无法继续燃烧，氧气的体积分数不变，当打开止水夹后，右侧导管中的空气进入集气瓶中，即t3时刻后氧气浓度略微增大，则实验过程中氧气的体积分数变化曲线为。
变式训练
1．（2024八下·余杭期末）如图甲拉瓦锡曾将少量汞放在密闭容器里，加热十二天后，部分液态汞变成了红色氧化汞粉末，容器里空气体积减少了约1/5。小科利用图乙装置测定空气中氧气的含量，用压强传感器测定的压强随时间的变化情况如图丙所示。下列说法正确的是（ ）
A．拉瓦锡实验证明了空气中氮气约占总体积的1/5，氧气占4/5
B．红色粉末是汞与氧气发生分解反应生成的氧化汞
C．若装置气密性不好，图丙中c点将上移
D．图丙中b点对应的操作是打开弹簧夹
【答案】C
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】A.根据拉瓦锡实验的结论来分析；
B.根据化学反应的特点来分析；
C.根据装置漏气的后果来分析；
D.根据装置内的压强变化来分析。
【解答】 A.拉瓦锡实验中，容器里空气体积减少了约，这是与汞反应的氧气的体积，即空气中氧气的体积约占约占总体积的，剩余的气体是氮气，则氮气占，故A错误；
B.红色粉末是汞与氧气发生化合反应生成的氧化汞，故B错误；
C.若装置气密性不好，则有空气进入集气瓶，导致瓶内的压强偏大，图丙中c点将上移，故C正确；
D.图丙中c点对应的操作是打开弹簧夹，故D错误。
故选C。
2．（2024·嵊州模拟）某兴趣小组利用氧气传感器探究不同物质在空气中燃烧时的耗氧量情况。过量的蜡烛和红磷分别在相同的密闭容器中燃烧，测得的氧气含量变化如图所示。下列判断正确的是（ ）
①蜡烛燃烧过程中，a点时容器内氮气体积分数为84%
②红磷燃烧过程中，b点和c点时容器内物质种类相同
③燃烧结束后，两容器中氧气均未耗尽，红磷耗氧量较多
④若将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，氧气的体积分数可降至 3%
A．①③ B．①④ C．②③ D．③④
【答案】C
【知识点】空气的成分及探究；燃烧与灭火
【解析】【分析】根据图像结合质量守恒定律进行分析。由图可得两容器中氧气均未耗尽，红磷耗氧量较多，由质量守恒定律可确定容器内的物质种类。
【解答】 ① 由图可知 ，蜡烛燃烧过程中，a点时氧气的体积分数为16%，其他气体的体积分数为84%，包括氮气、二氧化碳、稀有气体等，故 ① 错误；
② 根据质量守恒定律，化学反应前后物质的质量不变化 ，因为是在密闭容器中进行的，所以红磷燃烧过程中，b点和c点时容器内物质总质量相等，而且过量的蜡烛和红磷，所 b点和c点时容器内物质种类相同，②正确；
③ 由图可知 ，蜡烛燃烧后，氧气的体积分数为14%，红磷燃烧后，氧气的体积分数为10%，故 ③ 正确；
④ 由图可知，氧气的体积分数为减少到14%时，蜡烛停止燃烧，氧气的体积分数为减少到10%时，红磷燃烧停止，所以将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，氧气的体积分数降至10%，二者都停止燃烧，故 ④ 错误。综上 ②③ 正确；
故答案为：C。
3．（2024·瑞安模拟）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，顶部用密封盖密封后，将该容器浸没在水中。
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①~③。
根据实验数据，分别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中将玻璃容器浸没水中的目的是 。
（2）装置甲中150毫升集气瓶中装入 的水，量筒内装有50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）检查装置的气密性
（2）33.2
（3）食品脱氧剂，因为食品脱氧剂能耗尽密闭容器内的氧气且不需要点燃，或白磷，因为白磷耗时最短，或红磷，因为红磷着火点、燃烧时间较适宜。
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】 （1）根据有气体生成或参加的反应需检查装置气密性来分析解答；
（2）根据进入集气瓶内水的体积等于减少的氧气的体积，首先根据丙图确定氧气体积分数的减少量，再乘以集气瓶内空气的体积得到减少氧气的体积，最后用量筒内水的体积减去这个数值即可。
（3）根据图丙分析每种药品的不同特点来分析解答。
【解答】 （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为，根据丙图可知，使用红磷最终消耗的氧气体积为120mL×（21%-7%）=16.8mL，那么实验结束后量筒内剩余水的体积为50mL-16.8mL=33.2mL；
（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，因为食品脱氧剂能耗尽密闭容器内的氧气且不需要点燃，②我会选择白磷，因为食品脱氧，白磷耗时最短，③我会选择红磷，因为红磷着火点、燃烧时间较适宜。
4.（2024八下·越城期末）小科设计如图所示的实验装置完成燃烧条件的探究和空气中氧气含量的测定。装置中注射器活塞与内壁摩擦忽略不计。查阅资料发现：
①当容器内的氧气浓度低于一定值时，白磷无法继续与氧气反应；
②“暖宝宝”能耗尽容器中剩余的少量氧气。
实验操作步骤如下：
步骤1： ▲ ；
步骤2：将盛有足量白磷的燃烧匙放入空集气瓶中，塞紧塞子，白磷不燃烧；
步骤3：打开集气瓶塞子，往瓶中倒满80℃的热水，并塞紧塞子，白磷仍然不能燃烧；
步骤4：打开K1和K2，通过注射器从b管抽水，当注射器中水量达到V1毫升时，瓶中液面低于燃烧匙底部，此时立即关闭K1、K2，发现瓶中白磷燃烧；
步骤5：待整个装置冷却至室温时.打开K..发现注射器中的水剩余V2毫升。
（1）请将步骤1补充完整：
（2）步骤 进行对照，说明白磷燃烧需要的条件是充足的氧气.
（3）该实验测得空气中氧气的体积分数为 (用V1、V2来表示).
（4）小科多次重复上述实验，测得空气中氧气的体积分数远大于21%，原因是 。
【答案】（1）连接装置，并检查装置气密性
（2）3、4
（3）
（4）热水温度过高，使原进入瓶内气体体积偏大
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查；实验方案设计与评价；空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）根据测氧气体积分数实验需密闭装置中进行分析；
（2）根据要证明燃烧需充足氧气需进行接触氧气燃烧和不接触氧气不燃烧的对比实验分析；
（3）根据注射器原有水的体积即为空气体积，最终减少体积为氧气体积分析；
（4）根据热水温度过高会使瓶内气体体积偏大分析。
【解答】（1）该实验需在密闭装置中进行，步骤1为连接装置，并检查装置气密性。
（2）步骤3白磷温度达到着火点，但不接触氧气不燃烧，步骤4白磷燃烧，由此对照可证明白磷燃烧需要的条件是充足的氧气.。
（3）由题意可知，注射器抽出水的体积即为进入空气体积，反应结束后注射器内减少水的体积即为磷燃烧消耗氧气的体积，则该实验测得空气中氧气的体积分数为。
（4） 小科多次重复上述实验，测得空气中氧气的体积分数远大于21%， 可能是热水温度过高，使原进入瓶内气体体积偏大 。
故答案为：（1） 连接装置，并检查装置气密性 ；（2）3、4；（3）；（4） 热水温度过高，使原进入瓶内气体体积偏大 。
5.（2024八下·金东期末）为测定空气中氧气的含量，科学兴趣小组设计了如图1 所示的创新实验装置。选用一个量程足够大且活塞与筒壁间润滑效果很好的针筒注射器连接一个50mL 的试管，将足量的铜丝放入试管，塞紧橡皮塞并夹紧弹簧夹。用酒精灯加热铜丝，充分加热后移去酒精灯，等到试管冷却到室温后松开弹簧夹，观察现象。（提示：中间连接的橡胶管内空气体积忽略不计）
（1）与图2教材中实验相比，图1实验的优点有 （写出1点即可）。
（2）实验前，该兴趣小组同学打开弹簧夹，将注射器活塞从 20mL 刻度处推至 17mL 处，然后松开活塞，观察到活塞返回至 20mL 刻度处。该操作的主要目的是 。
（3）充分加热后移去酒精灯，等到试管冷却到室温后松开弹簧夹。若实验结果符合预期，则观察到的实验现象是 。
（4）为了更精准直观地测定空气中氧气的含量，同学们又设计了如图3 所示的实验：利用传感器技术定时测定装置内的压强、温度和氧气浓度；装置内的压强（X 曲线）、温度（Y 曲线）和氧气浓度（Z曲线）变化趋势如图4所示。请结合Y、Z两条曲线，解释图4中AB段压强变化的原因： 。
【答案】（1）结果更准确，更环保
（2）检查装置气密性
（3）注射器活塞向左移动到约10mL刻度处
（4）红磷燃烧时放热所增加的气压大于氧气消耗所减小的气压
【知识点】空气的成分及探究；氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【分析】 创新实验装置 不用点燃红磷后再盖上集气瓶盖，可以减小实验误差。
【解答】（1） 与图2教材中实验相比，图1实验的优点有结果更准确，更环保；
（2）测定空气中氧气含量时，要保证装置的气密性良好，且结合操作可知，目的为检查装置气密性；
（3）红磷燃烧消耗氧气，则打开弹簧夹后，由于试管中的气体减小，压强减小，注射器的空气会进入试管中，且进入的空气的体积等于消耗的氧气的体积，而氧气约占空气体 积的五分之一，则50mL的试管中氧气的体积为10mL，则若实验成功，可观察到活塞前缘最终停留在10mL刻度处；
（4）由于Z曲线先减小，则表示氧气的含量，由图可知，刚开始时，红磷燃烧放出大量的热，则会使装置中的压强增大，虽然氧气含量减小会导致装置中的压强减小，但由于增大幅度大于减小幅度，则AB段压强增大。
6.【创新实验】（2024 海曙区模拟）为测定空气中氧气的体积分数，小明利用两个底部带有硬质导管的圆柱形容器A和B设计了如图所示的装置，实验操作过程如下：
①检查整个装置的气密性。测量软木塞底面至A容器底部的高度为H，如图甲。
②关闭阀门，打开软木塞，分别往容器A和B中加适量的水，并测得容器A中水的深度为h1，如图乙。
③点燃红磷后迅速塞紧软木塞，充分反应直至红磷熄灭，冷却到室温后打开阀门，待水面稳定时测量容器A中水深度为h2，如图丙。
（1）实验中选择红磷而不用木炭消耗氧气的原因是 。
（2）根据实验测得的数据计算A容器中氧气的体积分数为 。（用字母H、h1、h2表示）
（3）根据图丙的实验现象，小红认为测量结果会受气压影响。若要排除这种影响还需进行的操作是 。
【解答】解：（1）红磷本身是固体，能在空气中燃烧，生成五氧化二磷固体，没有生成新的气体，导致集气瓶中气压减小；木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去了氧气，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。
（2）A容器中氧气的体积为h2﹣h1，空气的体积为H﹣h1，则A容器中氧气的体积分数为100%。
（3）根据图丙的实验现象，右端仪器中液面低于左边，小红认为测量结果会受气压影响，要排除这种影响还需进行的操作是往B容器中加水，直到左右液面相平。
7．（2023·金华）测量空气中氧气体积分数实验的思维模型如下：
封闭空间——消耗氧气——气压减小——观察现象
项目化学习小组按图甲完成氧气含量测定的实验时，发现进人集气瓶的水量低于”1”刻度线。为提高氧气含量测定的精准度，展开了如下研究。
[误差分析]几位同学对测量值偏小原因的分析如下：
甲：红磷的量不足，未能把瓶内氧气耗尽；
乙：将燃烧匙伸入集气瓶瞬间，部分空气逸出；
丙：实验前导管中有空气，实验后一部分本应进入容器的水滞留在导管中；
丁：由于广口瓶的形状造成很难均分五等份，影响测量结果；
（1）以上原因分析中，其中一位同学的观点被大家一致否定，你认为是哪位同学的观点？ (选填”甲”“乙”“丙”或”丁”)；
（2）[方案改进]根据以上讨论，为减少实验误差，提高实验结果的精准度，学习小组同学设计了图乙改进装置。(已知：红磷的着火点是240℃，无毒；白磷的着火点是40℃，有剧毒)
比较图甲、图乙的实验方案，下列关于图乙实验方案叙述正确的是 。
A．利用着火点更低的白磷并采用加热后的玻璃棒”内引燃”，建立封闭空间使实验结果更精准
B．可以解决图甲方案中一部分水滞留在导管中带来的误差问题
C．改用量筒内水的体积变化来确定消耗氧气的体积，使测量结果更精准
D．彻底地解决了实验的安全性问题，符合绿色化学理念
（3）小金同学认为，图乙实验装置还需在橡皮管处补充一个止水夹，请表达你的观点及理由 ；
（4）[问题反思]小组同学多次实验，测量值总是小于。经过老师指导，小组同学讨论后认为，可以从模型中”消耗氧气”的方法入手给实验做进一步改进。
[资料]暖宝宝是利用铁粉在空气中氧化的原理制成。
[方案迭代]讨论后，项目组设计了如图丙所示的装置，用暖宝宝粉代替红磷，利用铁粉在空气中氧化的原理进行实验。操作步骤如下：①将滤纸用水浸润后黏附在针筒内壁；②把暖宝宝粉倒入针筒，轻轻转动，使涂抹均匀；③涂上凡士林，将活塞插入针筒，盖上橡皮帽，观察并记录活塞移动情况。
经多次实验后，测得空气中氧气的体积分数均约占。
从消耗氧气的方法角度分析，图丙方案比图甲方案测定结果更精准的原因是 。
[心得交流]科学探究需要不断根据结果反思探究过程，优化方案，实现方案的迭代更新。
【答案】（1）乙
（2）A；B；C
（3）不需要，因为两边导管均已伸到液面以下，已起到液封作用(
（4）用暧宝宝能更充分消耗氧气(合理即可)
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据测定氧气含量的原理分析，测定空气中氧气含量的原理是，利用物质与空气中的氧气反应，又不生成气体，使瓶内气体减少，压强变小，引起水倒流或活塞移动，倒流的水的体积或活塞移动体积等于瓶内氧气的体积，结合实验的注意事项及误差原因解答。
【解答】（1） 乙同学提出将燃烧匙伸入集气瓶瞬间，部分空气逸出的原因会造成结果偏大；
（2）图乙中利用着火点更低的白磷并采用加热后的玻璃棒”内引燃”，建立封闭空间使实验结果更精准，A正确； 图乙装置可以解决图甲方案中一部分水滞留在导管中带来的误差问题 ，B正确； 改用量筒内水的体积变化来确定消耗氧气的体积，比图甲中瓶内五等份的刻度能使测量结果更精准 ，C正确；该实验中并未吸收产生的物质，且白磷燃烧放出大量热会使装置内压强增大，不能缓冲压强，没有彻底解决实验的安全性问题，D错误；
（3） 因为两边导管均已伸到液面以下，已起到液封作用 ，所以 图乙实验装置不需要在橡皮管处补充一个止水夹 ；
（4）图丙方案中用暧宝宝能更充分消耗氧气 ， 比图甲方案测定结果更精准 。
故答案为：（1）乙；（2）ABC；（3） 不需要，因为两边导管均已伸到液面以下，已起到液封作用 ；（4） 用暧宝宝能更充分消耗氧气(合理即可) 。
考点三：氧气的性质及用途
例1．（2024八下·余杭期末）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
【知识点】氧气的性质和利用；氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【分析】氧气是氧元素形成的一种单质，化学式O2，其化学性质比较活泼，与大部分的元素都能与氧气反应。氧气是无色无味气体，是氧元素最常见的单质形态。熔点-218.4℃，沸点-183℃。不易溶于水，1L水中溶解约30mL氧气。在空气中氧气约占21%。液氧为天蓝色。固氧为蓝色晶体。动物呼吸、燃烧和一切氧化过程（包括有机化合物的腐败）都消耗氧气。但空气中的氧能通过植物的光合作用不断地得到补充。在金属的切割和焊接中。是用纯度93.5%~99.2%的氧气与可燃气（如乙炔）混合，产生极高温度的火焰，从而使金属熔融。冶金过程离不开氧气。为了强化硝酸和硫酸的生产过程也需要氧。不用空气而用氧与水蒸气的混合物吹入煤气气化炉中，能得到高热值的煤气。医疗用气极为重要。
【解答】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；
故答案为：B
例2.如图是“铁丝在氧气中燃烧”的实验改进装置。下列说法错误的是（ ）
A．氧气无须提前制备和收集
B．用塑料瓶代替集气瓶，实验更安全
C．该装置也可用于二氧化碳和氢气的制备、干燥和检验
D．铁丝在氧气中剧烈燃烧，发出黄色火焰，产生黑色固体
【解答】解：A、改进后，分液漏斗可以控制过氧化氢溶液的加入，操作更方便，所以氧气无需提前制备和收集，故正确；
B、塑料瓶代替集气瓶，可以防止集气瓶炸裂，更安全，故正确；
C、如果将分液漏斗中的过氧化氢溶液换为稀盐酸（或稀硫酸），将烧瓶中的固体改为石灰石（或锌粒），铁丝换成燃着的木条，可用于二氧化碳和氢气的制备、干燥和检验，故正确；
D、铁丝燃烧的现象是：铁丝剧烈燃烧，火星四射、放出大量的热、生成黑色固体，故错误；
故选：D。
◆变式训练
1．（2024八下·浙江期中）下列叙述中属于氧气化学性质的是
A．在通常情况下，氧气是无色无味的气体
B．氧气具有助燃性，可以支持燃烧
C．在标准状况下，氧气的密度是1.429 克/升
D．氧气不易溶于水
【答案】B
【知识点】氧气的性质和利用
【解析】【分析】物质不需要通过化学变化就能表现出来的性质叫物理性质，如颜色、状态、气味、熔沸点、密度、硬度等；物质在发生化学变化时所表现出来的性质叫化学性质.
【解答】A、在通常情况下，氧气是无色无味的气体，不需要通过化学变化就能表现出来，属于氧气物理性质；
B、氧气具有助燃性，是利用氧气能支持燃烧的性质，属于氧气化学性质；
C、在标准状况下，氧气的密度是1.429克/升，属于氧气物理性质；
D、氧气不易溶于水属于物质的溶解性，属于氧气物理性质.
故答案为：B。
2.（2024八下·萧山期末）如图是小徐用手掌总结氧气的化学性质的表示方法，手指上的物质能与手掌心氧气反应。则下列说法正确的是（ ）
A．铁在空气中燃烧，生成四氧化三铁
B．煤脱硫的目的是减少二氧化硫的生成
C．磷燃烧产生大量的白雾，会污染空气
D．氧气的化学性质非常活泼，能与所有的物质反应
【答案】B
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【分析】根据不同物质在氧气中燃烧的现象分析判断。
【解答】A.铁在空气中不能燃烧，故A错误；
B.煤脱硫的目的是减少二氧化硫的生成，故B正确；
C.磷燃烧产生大量的白烟，会污染空气，故C错误；
D.氧气的化学性质非常活泼，能与很多物质发生反应，但是并不是所有的物质，故D错误。
故选B。
3.（2024春 宁波期末）我们在做“物质在氧气中的燃烧”实验时，把甲、乙、丙三种物质，分别放入A、B、C三瓶氧气中燃烧。A瓶中看到了明亮的蓝紫色火焰，B瓶中看到了火星四射，C瓶中出现了明亮的白光。则对此实验的推断正确的是（ ）
A．甲物质为硫，并且A瓶中会产生一种无色无味的气体
B．乙物质为铁，B瓶中会产生一种白色的固体
C．丙物质可能为木炭，同时C瓶中会生成一种可使澄清石灰水变浑浊的气体
D．在AB瓶中还得加入一些细沙或少量的水以保护集气瓶
【解答】解：A、硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的二氧化硫，该选项说法不正确；
B、铁在氧气中燃烧火星四射，生成黑色固体四氧化三铁，该选项说法不正确；
C、木条燃烧发出白光，生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此丙物质可能为木炭，同时C瓶中会生成一种可使澄清石灰水变浑浊的气体，该选项说法正确；
D、硫燃烧生成二氧化硫，加入水是为了吸收二氧化硫，防止污染环境，铁燃烧形成的高温熔融物容易溅落，加入水是为了防止炸裂集气瓶，该选项说法不正确。
故选：C。
4.【创新实验探究】（2024春 鄞州区期末）学习小组同学在做完铁丝燃烧实验后对此产生浓厚兴趣，他们利用如图甲所示装置探究铁丝燃烧时间的影响因素。集气瓶中装有过氧化氢溶液，加入二氧化锰后，利用检测器检测反应前集气瓶内的氧气浓度，待检测器数值稳定后，将绑有燃着小木条的不同螺旋直径的铁丝伸入瓶中。观察到铁丝燃烧分为剧烈燃烧和缓慢燃烧两个阶段，其中缓慢燃烧阶段现象为：铁丝先变红，后变暗，瓶底出现黑色固体。多次实验获取数据后取平均值记录如下表。
铁丝螺旋直径大小 小螺旋 中螺旋 大螺旋
组号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
氧气浓度 74% 80% 87% 74% 80% 87% 74% 80% 87%
剧烈燃烧时间/s 11″15 9″18 7″08 11″14 9″18 7″08 11″13 9″19 7″07
缓慢燃烧时间/s 2″14 2″07 1″04 2″14 2″07 1″05 2″14 2″06 1″04
（1）铁丝剧烈燃烧阶段的现象为 。
（2）实验时，要将长度、粗细均相同细铁丝，制成直径大小不同的螺旋形状（如图乙），制作的方法是 。
（3）小科分析实验还得出“铁丝燃烧时间与铁丝螺旋直径大小无关”的结论，其证据是 。
【解答】解：（1）铁丝剧烈燃烧阶段的现象为火星四射、放出大量热、生成黑色固体；
（2）实验时，要将长度、粗细均相同细铁丝，制成直径大小不同的螺旋形状（如图乙），制作的方法是间距相同均匀缠绕在不同直径的圆柱体（或笔杆）上；
（3）小科分析实验还得出“铁丝燃烧时间与铁丝螺旋直径大小无关”的结论，其证据是对比①④⑦或②⑤⑧或③⑥⑨可知，当氧气浓度相同时，铁丝螺旋形状不同，剧烈燃烧时间加缓慢燃烧时间的总和几乎相同。
故答案为：（1）火星四射、放出大量热、生成黑色固体.。
（2）间距相同均匀缠绕在不同直径的圆柱体（或笔杆）上。
（3）对比①④⑦或②⑤⑧或③⑥⑨可知，当氧气浓度相同时，铁丝螺旋形状不同，剧烈燃烧时间加缓慢燃烧时间的总和几乎相同。
5．（2023·衢州）在医院，吸氧的患者每小时消耗600L氧气，费用为4元。实验室制取氧气的成本是多少呢？小科在图甲装置的锥形瓶中加入适量的二氧化锰和水，用注射器吸入20mL过氧化氢溶液并全部注入锥形瓶中，测得装置的总质量变化如图乙。
（1）上述过氧化氢溶液完全分解产生氧气的质量是 g。
（2）根据实验数据，通过化学方程式计算20mL过氧化氢溶液中溶质的质量。
（3）已知上述20mL过氧化氢溶液的成本为0.4元，若在实验室用同样的过氧化氢溶液制取600L氧气（密度取1.4g/L），需要的成本是 元，可见在实验时应节约药品。（不计其它成本）
（4）小科连接图甲和图丙装置，用注射器另取4mL同样的过氧化氢溶液，通过直接测量氧气的体积来计算成本。若不考虑导管对实验的影响，以下分析正确的是____。
A．广口瓶中的水面上有少量植物油，能防止氧气溶于水
B．实验前图丙装置中广口瓶内的水量不会影响测量结果
C．读数时量筒中的水面高于广口瓶内的液面导致测得氧气的体积偏小
D．测得氧气的体积等于量筒中增加的水的体积减去加入的过氧化氢溶液的体积
【答案】（1）1.4
（2）设20mL过氧化氢溶液中溶质的质量为x
2H2O2 2H2O+ O2↑
68 32
x 1.4g
x=2.975g
（3）240
（4）A；C；D
【知识点】制取氧气的原理；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】氧气是氧元素形成的一种单质，化学式O2，其化学性质比较活泼，与大部分的元素都能与氧气反应。常温下不是很活泼，与许多物质都不易作用。但在高温下则很活泼，能与多种元素直接化合，这与氧原子的电负性仅次于氟有关。 氧气是无色无味气体，是氧元素最常见的单质形态。熔点-218.4℃，沸点-183℃。不易溶于水，1L水中溶解约30mL氧气。在空气中氧气约占21%。液氧为天蓝色。固氧为蓝色晶体。动物呼吸、燃烧和一切氧化过程（包括有机化合物的腐败）都消耗氧气。但空气中的氧能通过植物的光合作用不断地得到补充。在金属的切割和焊接中。是用纯度93.5%~99.2%的氧气与可燃气（如乙炔）混合，产生极高温度的火焰，从而使金属熔融。冶金过程离不开氧气。为了强化硝酸和硫酸的生产过程也需要氧。不用空气而用氧与水蒸气的混合物吹入煤气气化炉中，能得到高热值的煤气。医疗用气极为重要。
【解答】（1）从乙图中质量的变化量中可以看出完全分解的氧气质量为413.7-412.3=1.4克；
（3） 若在实验室用同样的过氧化氢溶液制取600L氧气（密度取1.4g/L） ，氧气的质量=600L×1.4g/L=840克；
是20mL过氧化氢制取氧气质量的600倍，所以所需的过氧化氢的成本=0.4元×600=240元；
（4）氧气微溶于水，所以B有影响，B错误；ACD都是合理的；A中广口瓶中的水面上有少量植物油，能防止氧气溶于水，导致测得的体积减小，正确；C：读数时量筒中的水面高于广口瓶内的液面导致测得氧气的体积偏小，因为此时右边的液体压强大，B正确；D：测得氧气的体积等于量筒中增加的水的体积减去加入的过氧化氢溶液的体积，正确，过氧化氢溶液的加入也会使得甲中气体像丙中压入，D正确；
6．（2023·金华）某款市售制氧杯具有供氧快、便携带、易操作、成本低的特点。图1为制氧杯实物图，图2为制氧杯内部结构剖面示意图，图3为制氧剂的相关信息。利用该制氧杯制氧，产生的氧气可以在剧烈运动后即时补氧，也可以供老人、孕妇等在家中和户外急救补氧。
[制氧剂]相关信息
制氧剂A的成分为：2Na2CO3·3H2O2
制氧剂A放入水中后发生的反应：
2Na2CO3·3H2O2=2Na2CO3+3H2O2
制氧剂B的成分为：MnO2
[使用步骤]
Ⅰ．取下杯盖，在甲杯中加入A、B两种制氧剂，再加入清水至相应水位；
Ⅱ．取下与杯盖相连的乙杯，在乙杯中加入适量清水，将乙杯装回杯盖的中央正下方；
Ⅲ．将带有乙杯的杯盖和甲杯旋紧，形成一个如图1所示的整体；
Ⅳ．待出气孔②处有氧气逸出时，通过医用导气管供人呼吸补氧。
回答下列问题：
（1）在乙杯中加入清水的作用是 ；
（2）在甲杯中加入清水至相应水