三年（2023-2025）中考科学真题分类汇编12 空气、氧气和二氧化碳
一、真题回顾
1．（2023·湖州）下列关于氧气性质及其制备的说法正确的是（ ）
A．氧气的化学性质很不活泼，与其他物质反应必须要加热
B．氧气参与很多燃烧反应，它是一种常见的可燃物
C．实验室可用加热分解高锰酸钾的方法制备氧气
D．要除去N2中的O2得到纯净的N2，只需将混合气体通过红热的炭
【答案】C
【知识点】物质除杂或净化；氧气的性质和利用；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】A、根据氧气与铝、铁等常温可发生反应分析；
B、根据氧气的助燃性分析；
C、根据实验室高锰酸钾制氧气分析；
D、根据除杂时不能引入新杂质分析。
【解答】A. 氧气的化学性质比较活泼，与其他物质反应可以在常温下进行，如铁生锈，不符合题意；
B. 氧气参与很多燃烧反应，它是一种常见的助燃物 ，不符合题意；
C. 实验室可用加热分解高锰酸钾的方法制备氧气 ，符合题意；
D. 将氮气和氧气的混合气体通过红热的炭 ，氧气与碳反应会生成二氧化碳，引入新杂质，不符合题意；
故答案为：C。
2．（2023·宁波）下列与氧气有关的实验操作，需要纠正的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】根据气体发生装置、排水法收集氧气注意事项、检验氧气的方法及硫在氧气中燃烧的注意事项分析。
【解答】A、过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下分解制氧气，长颈漏斗下端要浸入液面以下，在液面以上会使气体逸出，装置需要纠正，符合题意；
B、排水法收集氧气，导管伸入倒置集气瓶口，操作不需纠正，不符合题意；
C、检验气体是否为氧气，要用带火星木条伸入瓶中，观察木条是否复燃，操作不需纠正，不符合题意；
D、硫在氧气中燃烧，将硫伸入到瓶底预留水的集气瓶中，以吸收生成的二氧化硫，操作不需纠正，不符合题意；
故选A。
3．（2025·浙江）小科在实验室用二氧化锰催化过氧化氢分解制取氧气，并进行相关实验。
（1）为便于控制过氧化氢溶液的添加速度，应选择图1中的装置 (填“A”或“B”)。
（2）用排水法收集一瓶氧气，给出验证它是氧气的方法： 。
（3）如图2所示的燃烧现象说明硫燃烧的剧烈程度与 有关。
【答案】（1）A
（2）将带火星的木条伸入集气瓶，观察是否复燃
（3）氧气浓度
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项；氧气的检验和验满
【解析】【分析】（1）A中的漏斗是分液漏斗，有活塞，可以控制流速，B中的漏斗是长颈漏斗。
（2）根据氧气具有助燃性检验氧气。
（3）图中的变量是氧气的浓度，实验现象不同，说明硫燃烧点的剧烈程度与氧气的浓度有关。
【解答】（1）A中使用的是分液漏斗，可知控制双氧水添加的速度。
（2）氧气具有助燃性，验证氧气的方法是：将带火星的木条伸入集气瓶，观察是否复燃。
（3）硫在氧气中燃烧得更剧烈，可知硫燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。
4．（2025·浙江）实验室常用大理石和稀盐酸反应制取( 制得的 中会混有水蒸气。为制取干燥的CO2并探究其相关性质，小科设计了如图1的制取装置和如图2的性质实验。
请回答：
（1）图1中X可选用 (填试剂名称)，收集装置应选用 (填“A”或“B”)。
（2）如图2甲，将收集到的CO2气体缓缓向烧杯里倾倒，发现蜡烛熄灭，由此可得出CO2的性质有：密度比空气的大、 。
（3）如图2乙，将生成的CO2气体通入 NaOH溶液会发生反应，但没有观察到明显现象。为验证两者已经发生反应，现有稀盐酸、 溶液和 溶液3种试剂，从中选择合适的试剂，写出实验方案(要求指明试剂并给出相应的判断依据)。
【答案】（1）浓硫酸；A
（2）不能燃烧和不支持燃烧
（3）取少量反应后溶液于试管中，滴加足量的稀盐酸，产生气泡；或加入Ca(OH)2溶液，若出现白色沉淀，则证明反应发生。
【知识点】制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项；酸的化学性质；碱的化学性质；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】（1）浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂。
（2）二氧化碳不具有可燃性和助燃性，所以不能燃烧也不支持燃烧。
（3）硝酸钾与碳酸钠不反应，氢氧化钙与碳酸钠会有沉淀产生，稀盐酸与碳酸钠反应会产生气泡。
【解答】（1）二氧化碳气体中混有水蒸气，X的作用是干燥二氧化碳，可知X为浓硫酸。
二氧化碳密度大于空气，应使用向上排空气法收集，可知选择的是装置A。
（2）蜡烛熄灭，说明二氧化碳既不能燃烧也不支持燃烧。
（3）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，加入稀盐酸，稀盐酸与碳酸钠反应会有气泡产生。 或加入Ca(OH)2溶液，若出现白色沉淀，则证明反应发生。
5．（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。
【答案】（1）装置B便于随时添加药品；导管口有气泡冒出，手移走后，导管中形成一段稳定的水柱
（2）缺少助燃剂氧气
（3）200
【知识点】制取二氧化碳的原理；制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】 （1）①根据装置A、装置B的特点来分析解答；
②根据检查装置A的气密性的方法来分析解答；
（2）根据可燃物燃烧的条件来分析解答；
（3）根据图2中的信息，再结合题意来分析解答。
【解答】 （1）①A装置的优点是装置简单，操作简便，B装置使用了长颈漏斗，便于添加液体药品，则B装置的优点是便于添加液体药品；
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，试管中空气受热膨胀，压强增大，观察到有气泡冒出， 手移走后，导管中形成一段稳定的水柱，说明气密性良好；
（2），验满时，将燃着的小木条放在集气瓶口，小木条熄灭，原因是缺少助燃剂氧气 ；
（3）由图可知，100秒时氧气体积分数降到8%左右时小木条熄灭，300秒时二氧化碳体积分数达到90%，则需在小木条熄灭后，再收集：300秒-100秒=200秒。
6．（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) 。
7．（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H2O：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毫开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 t1 t2 t3
[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。
（1）上述实验除了实验装置相同，还要控制 相同(填字母)；
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 。
【答案】（1）A；B
（2）2H2O2 2H2O+O2↑
（3）t1
【知识点】制取氧气的原理；催化剂在化学反应中的作用；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】本题考查的实验室制取氧气的相关知识，实验室利用双氧水在二氧化锰的催化作用下，生成氧气和水。
【解答】（1）实验的唯一变量为双氧水的浓度，故其余变量都相同（如二氧化锰质量，以及滴加速度等）；
（2）双氧水在二氧化锰的催化作用下，生成氧气和水；故方程式为：2H2O2 2H2O+O2↑ ；
（3）H2O2溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢， 故t3最大；
故答案为：（1）AB；（2）2H2O2 2H2O+O2↑ ；（3）t3
8．（2023·杭州）小金利用如图甲所示装置（气密性良好）和试剂测定空气中氧气含量，集气瓶中空气的体积为200mL，氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。
（1）实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是 。
（2）反应开始到止水夹打开前，集气瓶内可观察到的现象是 。
（3）小金提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL等于空气中氧气的含量”。据图乙分析，此说法 （选填“正确”或“错误”），说明理由： 。
【答案】（1）引燃白磷
（2）白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量
（3）错误；装置中的氧气未耗尽
【知识点】实验方案设计与评价；氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【分析】根据铜的导热性、白磷燃烧的现象及图示中白磷不能完全消耗氧气分析。
【解答】（1） 实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是利用铜的导热性引燃白磷 。
（2） 反应开始到止水夹打开前，集气瓶内可观察到的现象是白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量 。
（3）由图示可知， 白磷不能耗尽装置中的氧气，所以“倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL等于空气中氧气的含量”说法错误。
故答案为：（1）引燃白磷；（2） 白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量 ；（3）错误；装置中的氧气没有耗尽。
9．（2025·浙江）为了研究质量守恒定律，某兴趣小组的同学设计了如图所示的装置。具体操作步骤如下：
①用天平测出装有氧化汞的试管总质量为m1。
②装配如图所示的装置。
③加热试管一段时间后停止加热，读出量筒内气体体积为V。
④等装置冷却用天平测出试管及药品总质量为m2。
⑤查出标准大气压下氧气密度为ρ。
（1）为成功验证质量守恒定律，测量出的m1、m2、V、ρ之间要满足的关系是 。
（2）测量氧气体积时需要铁架台固定装置，使量筒内外液面相平。其目的是 。
（3）如果改用其他药品，使用同样的装置也可以达到相同的实验目的，可以选用____。(填字母)
A．高锰酸钾 B．碳酸钙
C．炭与氧化铜 D．氯酸钾与二氧化锰
【答案】（1）
（2）使量筒内外气压相同
（3）A；D
【知识点】密度公式的应用；制取氧气的原理；质量守恒定律及其应用；制取二氧化碳的原理；制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】（1）质量守恒，即损失的固体的质量等于氧气的质量。
（2）两侧压强相等，测得的气体的体积为标准大气压下的体积。
（3）使用排水法收集气体，要求气体不能溶于水，不能与水反应。
【解答】（1）表示的是试管内减少的物质的质量，若质量守恒，可知为氧气的质量，则等于。
（2）量筒内外液面相平，可以确保量筒内外气压相同，从而准确测量氧气的体积。
（3）A、高锰酸钾分解产生氧气，可以使用同样的装置也可以达到相同的实验目的，故A正确；
B、碳酸钙分解产生的气体是二氧化碳，二氧化碳能溶于水，故B错误；
C、碳与氧化铜反应产生的气体为二氧化碳，二氧化碳能溶于水，故C错误；
D、氯酸钾在二氧化锰的催化下分解成氯化钾和氧气，故D正确。
故答案为：AD。
10．（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；
11．（2023·温州）水质对水族箱内鱼的生存至关重要，定期监测和维护水质有利于鱼的生存。
（1）自来水消毒后残留的氯称为余氯，其对鱼有害。某研究者用三种不同的方式去除余氯，其效果如图所示。据图，小明采取方式二去除余氯，其理由是 。
（2）水族箱在使用过程中需要补充氧气，常用的方法有增加水草或投放增氧剂。
①增加水草可以补充氧气的原因是 。
②过氧化钙是常用的增氧剂，其与水缓慢反应生成氧气的化学方程式为：。
检测发现，投放适量过氧化钙为鱼补充氧气，在持续补氧过程中水的pH基本保持不变。解释原因 。
【答案】（1）所用时间较短且节能
（2）水草光合作用能产生氧气；过氧化钙与水反应生成氢氧化钙的速度和鱼呼吸作用产生二氧化碳消耗氢氧化钙的速度基本相同，基本保持不变
【知识点】制取氧气的原理；催化剂在化学反应中的作用；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】（1）选择哪一种方式处氯，可通过除去时间和所消耗能源等方面进行考虑；
（2）氧气的多少可通过光合作用来补充；
过氧化钙与水反应生成的氢氧化钙会与二氧化碳反应；
【解答】（1） 明采取方式二去除余氯，其理由是所用时间较短且节能；
（2）①增加水草可以补充氧气的原因是 ：水草光合作用能产生氧气；
②氢氧化钙也会吸收二氧化碳，使其溶于水的量减少，故原因为： 过氧化钙与水反应生成氢氧化钙的速度和鱼呼吸作用产生二氧化碳消耗氢氧化钙的速度基本相同，基本保持不变 。
12．（2023·台州）市场上有一种“茶垢净”，遇到热水后会产生氧气，并能深入微小的缝隙快速去除茶垢。
（1）向“茶垢净”中倒入热水，收集一瓶氧气，将带火星的木条伸入，能观察到 。
（2）如图是一台简易制氧机，A瓶中装有“茶垢净”、二氧化锰和水，氧气可从B瓶盖子上的出气孔排出，供人呼吸。A瓶的导管伸入B瓶水中的目的是 （写出一点）。
（3）现有一瓶“茶垢净”，其制氧量相当于119克过氧化氢分解产生的氧气量。某人吸氧时需要制氧机提供每分钟0.5升的氧气，请计算用这瓶“茶垢净”制得的氧气，最多能供他持续吸氧多长时间？（氧气密度取1.4克/升）
【答案】（1）木条复燃
（2）净化气体（或观察产生气体的速度）
（3）解：设生成的氧气质量为m
2 = 2 O+ ↑
68 32
119克 m
m=56克
答：用一瓶茶垢净制得的氧气能供该人持续吸氧80分钟。
【知识点】制取氧气的原理；氧化反应；燃烧与灭火
【解析】【分析】（1）实验室可用带火星的木条来检验氧气；
（2）A瓶释放的氧气通过B瓶后可被湿润；
（3）利用双氧水制取氧气的化学方程式和双氧水的质量即可求得氧气的质量。
【解答】（1）带火星的木条伸入氧气瓶中，能观察到木条复燃；
（2） A瓶的导管伸入B瓶水中的目的是净化气体 （或观察产生气体的速度）。
二、对点训练
13．（2025·龙港模拟）利用如图装置验证二氧化碳的性质，当集气瓶内的二氧化碳缓缓倒入后可以观察到的现象是（ ）
A．两支蜡烛同时熄灭 B．两支蜡烛火焰无变化
C．两支蜡烛自下而上熄灭 D．两支蜡烛燃烧得更旺
【答案】C
【知识点】二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】根据二氧化碳的物理性质：密度比空气大；以及化学性质：不能燃烧，不支持燃烧进行判断。
【解答】二氧化碳密度比空气大，所以二氧化碳会沉在底下，由于二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，所以蜡烛将自下而上熄灭。
故答案为：C。
14．（2024七下·鄞州期中）下列有关二氧化碳的实验中，只能证明二氧化碳物理性质的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【知识点】二氧化碳的物理性质及用途；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】二氧化碳的物理性质：密度大于空气；化学性质：不燃烧，不支持燃烧、能与水反应。【解答】A、二氧化碳使蜡烛由下到上依次熄灭，证明了二氧化碳不助燃不可燃的化学性质，不符合题意；
B、瓶子变瘪是由于水和二氧化碳反应生成碳酸和二氧化碳溶于水，澄清石灰水变浑浊是由于二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，既验证了二氧化碳的化学性质，也验证二氧化碳的物理性质，不符合题意；
C、实验说明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，验证了二氧化碳的化学性质，不符合题意；
D、二氧化碳倾倒后右端下沉，只能证明二氧化碳的密度比空气大，只能证明二氧化碳物理性质，符合题意。
故答案为：D。
15．（2025九下·杭州模拟）小科同学去某景区的溶洞中游玩时，收集了一瓶溶洞内的气体。他将这瓶气体一部分通入紫色石蕊试液中，结果紫色石蕊试液变成了红色：再将这瓶余下的气体通入澄清石灰水中，发现澄清石灰水变浑浊。据这两个实验现象，请判断下列说法中正确的是（ ）
A．洞中的气体是酸性 B．洞中的气体中可能CO2含量很高
C．洞中的气体的密度比空气大 D．洞中的气体不支持燃烧
【答案】B
【知识点】二氧化碳的物理性质及用途；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】 根据题意，将溶洞内的气体一部分通入紫色石蕊试液中，结果紫色石蕊试液变成了红色；再将这瓶余下的气体通入澄清石灰水中，发现澄清石灰水变浑浊。结合二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，进行分析判断。
【解答】 A.将溶洞内的气体一部分通入紫色石蕊试液中，结果紫色石蕊试液变成了红色；再将这瓶余下的气体通入澄清石灰水中，发现澄清石灰水变浑浊。二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，则洞中的气体中含有较多的二氧化碳，二氧化碳不呈酸性，故A错误；
B.由A选项的分析，洞中的气体中含有较多的二氧化碳，故B正确；
C.根据题意可知，无法确定洞中的气体的密度与空气的大小，故C错误；
D.根据题意可知，无法确定洞中的气体是否支持燃烧，故D错误。
故选B。
16．（2025·拱墅模拟）为测定空气中氧气的含量，在量筒中先注入一定量的水，再将装有足量潮湿铁粉的矿泉水瓶(瓶内除铁粉外的有效容积为350mL)旋紧瓶盖放入水中静置，直至矿泉水瓶不再变瘪为止，反应前后量筒内液面位置如图所示。忽略水的蒸发，则下列分析错误的是
A．此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气
B．反应后矿泉水瓶受到的浮力减小
C．反应后量筒底部受到水的压强不变
D．实验测得氧气体积分数为20%
【答案】C
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】本题考查空气中氧气含量测定实验相关知识点，涉及实验原理、浮力、液体压强及氧气体积分数计算。
（1）实验原理：铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生的缓慢氧化反应，利用此反应消耗氧气，通过测量相关体积变化测定空气中氧气含量。
（2）浮力：根据阿基米德原理F浮=液gV排，反应后矿泉水瓶变瘪，排开水的体积减小，在液体密度不变时，浮力减小。
（3）液体压强：液体压强p=液gh，反应后量筒内液面下降，水的深度h减小，水的密度不变，所以量筒底部受到水的压强变小。
【解答】A、铁生锈消耗氧气，此实验利用该原理测定空气中氧气含量，该选项正确。
B、反应后矿泉水瓶排开水体积减小，根据阿基米德原理，浮力减小，该选项正确。
C、反应后量筒内液面下降，水深度减小，由P=液gh可知，量筒底部受到水的压强变小，该选项错误。
D、氧气体积分数计算：反应前量筒内水的体积为850mL，反应后为780mL，
则进入矿泉水瓶内水的体积即氧气的体积为850mL - 780mL = 70mL，
矿泉水瓶内除铁粉外有效容积为350mL，氧气体积分数，经计算氧气体积分数为20%，该选项正确。
故答案为：C。
17．（2025·舟山模拟）在验证空气中氧气体积分数为21%的实验中，用图甲装置进行实验。第一次实验时，用足量的白磷燃烧消耗氧气。第二次实验中，将足量的食品脱氧剂均匀涂在集气瓶内壁上与氧气反应。两次实验瓶内氧气体积分数变化如图乙所示，以下说法错误的是（ ）
A．用食品脱氧剂能耗尽瓶内氧气，提高实验的精确度
B．将食品脱氧剂涂在集气瓶内壁可增大与氧气的接触面积
C．两次实验流入集气瓶中的水量不同，第1次实验中流入的水更多
D．未冷却至室温就打开止水夹，会导致测得的氧气体积分数偏小
【答案】C
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】实验采用了转换法，用进入集气瓶内的水的体积表示氧气的体积。
【解答】A、由图乙可知，使用食品脱氧剂，氧气几乎被完全耗尽，而使用白磷，实验结束后仍有氧气剩余，可知使用食品脱氧剂进行实验，实验的精确度更高，故A正确，不符合题意；
B、将食品脱氧剂涂在集气瓶内壁可增大与氧气的接触面积，加快反应速率，故B正确，不符合题意；
C、由A可知，使用食品脱氧剂的第二组氧气消耗量更大，压强减小量更大，可知进入集气瓶内水的体积
更多，故C错误，符合题意；
D、未冷却至室温就打开止水夹，装置内的气体处于膨胀之中，压强减小量偏小，会导致测得的氧气的
体积分数偏小，故D正确，不符合题意。
故答案为：C。
18．（2025·浙江模拟）如图是关于氧气化学性质的部分知识网络，关于该图说法正确的是（ ）
A．S、P在氧气中燃烧均会产生大量白烟
B．I、II两类反应均体现了氧气的可燃性
C．在、两类反应中的产物不相同
D．I类反应放出热量，类反应吸收热量
【答案】C
【知识点】氧气的性质和利用
【解析】【分析】A、根据硫和磷燃烧的现象分析解答；
B、根据氧气具有助燃性解答；
C、根据铁燃烧的产物和铁锈的成分分析解答；
D、根据燃烧和缓慢氧化都放出热量解答．
【解答】A、硫燃烧能生成二氧化硫，不能产生白烟，红磷在氧气中燃烧能够产生大量白烟，故说法错误；
B、Ⅰ、Ⅱ两类有氧气参加的化学反应的相同点是都是氧化反应，均体现了氧气的氧化性，故说法错误；
C 、铁在氧气中燃烧，生成四氧化三铁；铁生锈主要成分是三氧化二铁，故说法正确；
D、燃烧和缓慢氧化都放出热量，故说法错误。
故答案为：C。
19．（2025·温州模拟）小明在研究气体制取时发现，除了用大理石制取二氧化碳外，还可以通过加热碳酸氢钠固体来制取二氧化碳。
（1）实验室用大理石制取二氧化碳，需加入 (填“稀硫酸”“稀盐酸”或“浓盐酸”)。
（2）若用分解碳酸氢钠固体来制取，则应选用的气体发生装置和收集装置分别是图中的 (填字母)。
【答案】（1）稀盐酸
（2）BC
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查；制取二氧化碳的原理；酸的物理性质及用途；酸的化学性质
【解析】【分析】（1）浓盐酸会挥发，会导致收集到的二氧化碳气体不纯；稀硫酸与大理石反应产生的硫酸钙微溶，会附着在大理石表面，使反应停止。
（2）A适用于有液体参与的反应，D适用于收集密度小于空气的气体。
【解答】（1）实验室采用稀盐酸和大理石制取二氧化碳。
（2）碳酸氢钠是固体，所以发生装置选择的是B，二氧化碳密度大于空气，所以选择的收集装置是C。
20．（2025·黄岩模拟）现有一瓶过氧化氢(H2O2)溶液，观察发现瓶壁上有少量气泡，说明H2O2在常温下也能分解生成氧气。
（1）请写出反应的化学方程式 。
（2）取少量H2O2于试管中，将试管置于热水中(如图1所示)，观察到产生的气泡明显增多。则H2O2溶液适宜在 的环境中保存。
（3）查阅资料获知：H2O2分解越快，溶液中溶氧量越高。取少量H2O2溶液，常温下改变pH，测定溶液中的溶氧量如图2所示。由此可得随着pH的增大，H2O2分解的速率 。
【答案】（1）
（2）低温或阴凉
（3）先变大后变小
【知识点】制取氧气的原理
【解析】【分析】（1）双氧水产生氧气的反应属于分解反应。
（2）根据温度升高，双氧水分解速度加快可知，应低温保存双氧水。
（3）根据图像和H2O2分解越快，溶液中溶氧量越高进行分析。
【解答】（1）双氧水分解产生水和氧气，方程式为。
（2）取少量H2O2于试管中，将试管置于热水中，观察到产生的气泡明显增多，说明温度升高，双氧水分解速度加快，可知双氧水应在低温阴凉处保存。
（3）由图2可知，溶液中的溶解氧浓度先增大后减小，由“H2O2分解越快，溶液中溶氧量越高”可知，双氧水分解速度先变大后变小。
21．（2024·温州三模）小科同学利用如图装置探究氧气的性质。在大烧杯隔板左半部分的细沙中间均匀地插入三根带火星的细木条。
（1）小科利用高锰酸钾(KMnO4)制取氧气，请写出相应的化学反应方程式 。
（2）将集气瓶中的氧气缓缓注入大烧杯的右侧，一段时间后稍提起隔板，观察到 。
（3）依据该实验可得出氧气的化学性质为 。
【答案】（1）
（2）插入细沙中的三根木条由低到高依次复燃
（3）氧气具有助燃性
【知识点】氧气的性质和利用；氧气的检验和验满
【解析】【分析】化学变化的本质是变化前后元素的种类（原子的种类）不变、原子的数目不变、每个原子的质量不变，质量守恒定律在化学方程式中的体现就是左右两边个原子个数相等。
【解答】（1）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学反应方程式为：；
（2）氧气的密度大于空气，将集气瓶中的氧气缓缓注入大烧杯的右侧，氧气具有助燃性，会使带火星的木条复燃，所以观察到插入细沙中的三根木条由低到高依次复燃；
（3）该实验中氧气能使带火星的木条复燃，可得出氧气具有助燃性。
22．（2025九下·莲都模拟）小科利用如图甲所示的思维模型设计了“探究空气中氧气含量”的实验，取一支50mL的注射器，将尖端封住，在其中放入白磷，将注射器浸入热水中，引燃白磷。
（1）从建模角度分析，“引燃白磷”的操作属于上述思维模型中的 ；
（2）为了保证实验能顺利进行，需在加入药品前先检查针筒的气密性，具体的操作为 ；
（3）若反应前注射器活塞位于45mL刻度处，反应完毕后，注射器活塞位于36.5mL刻度处，则该实验测得空气中氧气的体积分数为 ；(小数点保留至0.1%)
（4）小科设计实验分别用红磷和白磷燃烧测定密闭容器中氧气的含量，实验过程中用氧气传感器测得的密闭容器内氧气浓度如图所示：
仅根据曲线分析，更适合测量空气中氧气体积分数的是红磷还是白磷，并说明理由： 。
【答案】（1）耗尽氧气，形成气压差
（2）将注射器尖端封住，活塞前沿从20mL刻度处推至0刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至20mL 处
（3）18.9%
（4）白磷，反应后，白磷燃烧后密闭容器中内剩余氧气体积分数比红磷少
【知识点】空气的成分及探究；氧气的性质和利用
【解析】【分析】（1）从建立模型角度分析，“引燃白磷”的操作属于上述思维模型中的“耗尽氧气，形成气压差”；
（2）打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至0刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明装置气密性良好；
（3）体积分数=
（4）根据曲线分析，红磷与白磷相比较，白磷消耗氧气的能力更强，因为白磷在密闭容器中燃烧结束后剩余氧气浓度小干红磷燃烧后的氧气浓度；因此白磷更适合用来测定氧气在空气中的体积分数。
故正确答案：（1）耗尽氧气，形成气压差
（2）将注射器尖端封住，活塞前沿从20mL刻度处推至0刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至20mL 处；
（3）体积分数=
（4）白磷，反应后，白磷燃烧后密闭容器中内剩余氧气体积分数比红磷少
23．（2025·浙江模拟）(8分)为了探究能使带火星木条复燃的最小氧气体积分数，小明利用如图装置进行如下实验。(注：空气中的氧气体积分数为20%，圆柱形容器中的导管深入到底部，不考虑水蒸气的影响)
步骤一：检查装置气密性，在圆柱形容器内注满水并在容器壁上等间隔地标注刻度“1~10”。
步骤二：装入药品并打开止水夹 A、C，待容器中的水排尽后关闭止水夹A，打开圆柱形容器顶部的密封塞，将带火星的木条通过导管B伸入容器内，观察现象。
步骤三：再次在圆柱形容器内注水，调节容器内水位分别至刻度“1~10”，重复步骤二，获得部分数据如表所示。
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
容器内水位所对应的刻度 注满 2 4 6 8
氧气浓度(体积分数) 100% ☆ 68% 52% 36%
带火星木条复燃情况 复燃 复燃 复燃 复燃 火星变亮
（1）图中D所示的仪器的名称是 。
（2）实验步骤中检查装置气密性的方法是 。
（3）实验②中，“☆”处的氧气体积分数是 。
（4）下列原因会使收集到的氧气实际体积分数偏小的是（ ）(填字母)。
A．导管占据了圆柱形容器中的一部分体积
B．试管中原有的空气会进入圆柱形容器
【答案】（1）长颈漏斗
（2）关闭止水夹 C，向长颈漏斗中加入液体，长颈漏斗中能保留一段稳定的液柱
（3）84%
（4）B
【知识点】氧气的性质和利用；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】（1）有活塞的是分液漏斗，没有活塞的是长颈漏斗。
（2）使用液压法检查装置的气密性时，要注意先关闭止水夹。
（3）氧气的总体积等于排出水的体积加上空气中氧气的体积。
（4）氧气的体积分数等于氧气的体积与总气体的比值，图中导管不会导致氧气的体积分数偏小。
【解答】（1）D是长颈漏斗，使用时要注意液封。
（2）使用液压法检查装置的气密性：关闭止水夹 C，向长颈漏斗中加入液体，长颈漏斗中能保留一段稳定的液柱。
（3）容器内水位对应的刻度是2，氧气的体积为，空气的体积为，空气中氧气占20%，可知空气中的氧气为 ，故氧气的体积分数为。
（4）试管内原有的空气进入圆柱形容器，会导致实际收集的氧气的体积偏小，可知将导致氧气的实际体积分数偏小。
故答案为：B。
24．（2025·定海模拟）学习小组开展“设计和制作简易供氧器”的实践活动。查阅资料得知：某制氧机的制氧剂为过碳酸钠（化学式：2Na2CO3.3H2O2，白色固体）和二氧化锰。
已知过碳酸钠易溶于水，遇水分解为Na2CO3和H2O2，能产生氧气并放出热量。
活动一：制氧速率探究：小组同学设计如下实验方案探究影响实验速率的因素，结果如下：
实验序号 过碳酸钠质量/g 二氧化锰质量/g 加水体积/mL 温度/℃ 收集100毫升氧气的时间/s
① 10 0.3 100 26 36.59
② 20 0.3 100 26 11.67
③ 10 0.3 100 41 22.00
（1）判断制氧速率的快慢我们需要比较 ；
（2）由实验①和实验②可以得出结论 ；
（3）夏季时，为了延长供氧时间，可采取的措施是 。
活动二：供氧装置评价
评价维度 评价等级
合格 良好 优秀
装置 有发生、收集和净化装置 有发生、收集和净化装置，局部体化设计局部一体化设计 综合考虑各种因素（简便美观流速安全环保等），整体可调控及一体化设计
（4）针对上图装置，你的评价等级及理由是 。
【答案】（1）收集相同体积氧气所需的时间
（2）在其他条件相同的情况下，过碳酸钠质量越大，制氧速率越快
（3）降低反应温度
（4）评价等级良好，因为该供氧装置有发生、收集和净化装置，一体化设计，但不可控
【知识点】控制变量法；制取氧气的原理；影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】（1）表中记录的数据即为反应快慢的参考数据。
（2）根据表中数据进行分析，注意控制变量法的使用。
（3）根据表中数据可知，温度高会加快反应速度，所以夏季要适当降温。
（4）结合图像和表中判断表中进行分析判断。
【解答】（1）由表中数据可知，我们通过比较收集100毫升氧气的时间来反映制氧速率的快慢。
（2）由表中数据可知，过碳酸钠质量更大的实验②中制氧速率更快，故可得：在其他条件相同的情况下，过碳酸钠质量越大，制氧速率越快。
（3）由①③可知，其它条件相同时，温度越高，反应速度越快，夏季温度较高，为减慢反应速率，可适当降低温度。
（4）由图可知，该装置有发生、收集和净化装置，具有局部一体化设计，但反应不可控，所以等级为良好。
25．（2025·浙江三模） 某同学查阅资料发现，氧化铁、氯化铁、二氧化锰等都可用做过氧化氢溶液制取氧气的催化剂。为了比较氯化铁与二氧化锰的催化能力强弱，利用下图装置进行实验：
步骤1：检查装置气密性，并正确连接装置；
步骤2：按下表所示实验药品及用量进行实验。
组别 5%的过氧化氢溶液/mL 催化剂 60s内收集到氧气的体积/mL
1 20 无
2 20 2g二氧化锰
3 20 2g氯化铁
（1）装置连接的正确顺序是 (用图中的字母表示)。
（2）组别1 不放任何药剂的目的是 。
（3）此实验是依据 的现象来比较氯化铁和二氧化锰的催化能力强弱。
（4）若该同学还想同时比较氧化铁催化过氧化氢溶液制取氧气的能力，请在答题纸上将该同学设计的实验表格补充完整 。
【答案】（1）a-c-b-d
（2）建立对照组
（3）60s内第2组和第3组实验收集到氧气的体积
（4）
组别 5%的过氧化氢溶液/mI 催化剂 60s内收集到氧气的体积/mL
1 20 无
2 20 2g二氧化锰
3 20 2g氯化铁
4 20 2g氧化铁
【知识点】控制变量法；制取氧气的原理；催化剂在化学反应中的作用；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】（1）左侧为发生装置。最右侧为收集装置，中间的集气瓶要求短进长出。
（2）不作任何处理的是对照组，作用是对照。
（3）表中记录的数据即为用于比较氯化铁和二氧化锰的催化能力强弱点的数据。
（4）补充数据时要注意控制变量法的使用。
【解答】（1）使用排水法测量氧气的体积，气体应从短管进入集气瓶，可知顺序为：a-c-b-d。
（2）组别1不放任何药剂，是对照组，作用是对照。
（3）由表中数据可知，实验通过比较60s内第2组和第3组实验收集到氧气的体积来比较氯化铁和二氧化锰的催化能力强弱。
（4）要探究氧化铁的催化能力，只需在表中加一列催化剂为氧化铁的数据即可，如图所示
组别 5%的过氧化氢溶液/mI 催化剂 60s内收集到氧气的体积/mL
1 20 无
2 20 2g二氧化锰
3 20 2g氯化铁
4 20 2g氧化铁
26．（2025·温州模拟）某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。装置如右图所示，需试剂共5份，其中每份包含溶质质量分数为6.8%的过氧化氢溶液、1g颗粒状二氧化锰、100g纯净水，还有吸气面罩和瓶盖。
（1）制氧的原理： 该反应的基本反应类型是 。
（2）使用方法：先将100g纯净水加入A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 B瓶并拧紧瓶盖，A瓶中的气泡连续均匀冒出时，开始吸氧。则A、B瓶分别对应 (填“甲、乙”或“乙、甲”)瓶。
（3）若每份最大供氧质量为3.2g，本实验总共需配制溶质质量分数为6.8%的过氧化氢溶液多少克
【答案】（1）分解反应
（2）乙、甲
（3）
x=100g
因本实验共需5份试剂，所以总共需配制溶质质量分数为6.8%的过氧化氢溶液500g
答：实验总共需配制溶质质量分数为6.8%的过氧化氢溶液500g。
【知识点】制取氧气的原理；化合反应和分解反应
【解析】【分析】 （1）根据反应特点来分析解答；
（2）根据乙瓶为加湿仓，甲瓶为反应仓来分析解答；
（3）根据氧气的质量结合化学方程式进行计算。
【解答】 （1）此反应的反应物有一种，而生成物有两种，属于分解反应；
（2）乙瓶为加湿仓，甲瓶为反应仓，则将100g纯净水加入A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B瓶并拧紧瓶盖，A瓶中的气泡连续均匀冒出时，开始吸氧，则A、B瓶分别对应乙、甲瓶；
1 / 1三年（2023-2025）中考科学真题分类汇编12 空气、氧气和二氧化碳
一、真题回顾
1．（2023·湖州）下列关于氧气性质及其制备的说法正确的是（ ）
A．氧气的化学性质很不活泼，与其他物质反应必须要加热
B．氧气参与很多燃烧反应，它是一种常见的可燃物
C．实验室可用加热分解高锰酸钾的方法制备氧气
D．要除去N2中的O2得到纯净的N2，只需将混合气体通过红热的炭
2．（2023·宁波）下列与氧气有关的实验操作，需要纠正的是（ ）
A． B．
C． D．
3．（2025·浙江）小科在实验室用二氧化锰催化过氧化氢分解制取氧气，并进行相关实验。
（1）为便于控制过氧化氢溶液的添加速度，应选择图1中的装置 (填“A”或“B”)。
（2）用排水法收集一瓶氧气，给出验证它是氧气的方法： 。
（3）如图2所示的燃烧现象说明硫燃烧的剧烈程度与 有关。
4．（2025·浙江）实验室常用大理石和稀盐酸反应制取( 制得的 中会混有水蒸气。为制取干燥的CO2并探究其相关性质，小科设计了如图1的制取装置和如图2的性质实验。
请回答：
（1）图1中X可选用 (填试剂名称)，收集装置应选用 (填“A”或“B”)。
（2）如图2甲，将收集到的CO2气体缓缓向烧杯里倾倒，发现蜡烛熄灭，由此可得出CO2的性质有：密度比空气的大、 。
（3）如图2乙，将生成的CO2气体通入 NaOH溶液会发生反应，但没有观察到明显现象。为验证两者已经发生反应，现有稀盐酸、 溶液和 溶液3种试剂，从中选择合适的试剂，写出实验方案(要求指明试剂并给出相应的判断依据)。
5．（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。
6．（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。
7．（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H2O：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毫开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 t1 t2 t3
[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。
（1）上述实验除了实验装置相同，还要控制 相同(填字母)；
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 。
8．（2023·杭州）小金利用如图甲所示装置（气密性良好）和试剂测定空气中氧气含量，集气瓶中空气的体积为200mL，氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。
（1）实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是 。
（2）反应开始到止水夹打开前，集气瓶内可观察到的现象是 。
（3）小金提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL等于空气中氧气的含量”。据图乙分析，此说法 （选填“正确”或“错误”），说明理由： 。
9．（2025·浙江）为了研究质量守恒定律，某兴趣小组的同学设计了如图所示的装置。具体操作步骤如下：
①用天平测出装有氧化汞的试管总质量为m1。
②装配如图所示的装置。
③加热试管一段时间后停止加热，读出量筒内气体体积为V。
④等装置冷却用天平测出试管及药品总质量为m2。
⑤查出标准大气压下氧气密度为ρ。
（1）为成功验证质量守恒定律，测量出的m1、m2、V、ρ之间要满足的关系是 。
（2）测量氧气体积时需要铁架台固定装置，使量筒内外液面相平。其目的是 。
（3）如果改用其他药品，使用同样的装置也可以达到相同的实验目的，可以选用____。(填字母)
A．高锰酸钾 B．碳酸钙
C．炭与氧化铜 D．氯酸钾与二氧化锰
10．（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
11．（2023·温州）水质对水族箱内鱼的生存至关重要，定期监测和维护水质有利于鱼的生存。
（1）自来水消毒后残留的氯称为余氯，其对鱼有害。某研究者用三种不同的方式去除余氯，其效果如图所示。据图，小明采取方式二去除余氯，其理由是 。
（2）水族箱在使用过程中需要补充氧气，常用的方法有增加水草或投放增氧剂。
①增加水草可以补充氧气的原因是 。
②过氧化钙是常用的增氧剂，其与水缓慢反应生成氧气的化学方程式为：。
检测发现，投放适量过氧化钙为鱼补充氧气，在持续补氧过程中水的pH基本保持不变。解释原因 。
12．（2023·台州）市场上有一种“茶垢净”，遇到热水后会产生氧气，并能深入微小的缝隙快速去除茶垢。
（1）向“茶垢净”中倒入热水，收集一瓶氧气，将带火星的木条伸入，能观察到 。
（2）如图是一台简易制氧机，A瓶中装有“茶垢净”、二氧化锰和水，氧气可从B瓶盖子上的出气孔排出，供人呼吸。A瓶的导管伸入B瓶水中的目的是 （写出一点）。
（3）现有一瓶“茶垢净”，其制氧量相当于119克过氧化氢分解产生的氧气量。某人吸氧时需要制氧机提供每分钟0.5升的氧气，请计算用这瓶“茶垢净”制得的氧气，最多能供他持续吸氧多长时间？（氧气密度取1.4克/升）
二、对点训练
13．（2025·龙港模拟）利用如图装置验证二氧化碳的性质，当集气瓶内的二氧化碳缓缓倒入后可以观察到的现象是（ ）
A．两支蜡烛同时熄灭 B．两支蜡烛火焰无变化
C．两支蜡烛自下而上熄灭 D．两支蜡烛燃烧得更旺
14．（2024七下·鄞州期中）下列有关二氧化碳的实验中，只能证明二氧化碳物理性质的是（ ）
A． B．
C． D．
15．（2025九下·杭州模拟）小科同学去某景区的溶洞中游玩时，收集了一瓶溶洞内的气体。他将这瓶气体一部分通入紫色石蕊试液中，结果紫色石蕊试液变成了红色：再将这瓶余下的气体通入澄清石灰水中，发现澄清石灰水变浑浊。据这两个实验现象，请判断下列说法中正确的是（ ）
A．洞中的气体是酸性 B．洞中的气体中可能CO2含量很高
C．洞中的气体的密度比空气大 D．洞中的气体不支持燃烧
16．（2025·拱墅模拟）为测定空气中氧气的含量，在量筒中先注入一定量的水，再将装有足量潮湿铁粉的矿泉水瓶(瓶内除铁粉外的有效容积为350mL)旋紧瓶盖放入水中静置，直至矿泉水瓶不再变瘪为止，反应前后量筒内液面位置如图所示。忽略水的蒸发，则下列分析错误的是
A．此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气
B．反应后矿泉水瓶受到的浮力减小
C．反应后量筒底部受到水的压强不变
D．实验测得氧气体积分数为20%
17．（2025·舟山模拟）在验证空气中氧气体积分数为21%的实验中，用图甲装置进行实验。第一次实验时，用足量的白磷燃烧消耗氧气。第二次实验中，将足量的食品脱氧剂均匀涂在集气瓶内壁上与氧气反应。两次实验瓶内氧气体积分数变化如图乙所示，以下说法错误的是（ ）
A．用食品脱氧剂能耗尽瓶内氧气，提高实验的精确度
B．将食品脱氧剂涂在集气瓶内壁可增大与氧气的接触面积
C．两次实验流入集气瓶中的水量不同，第1次实验中流入的水更多
D．未冷却至室温就打开止水夹，会导致测得的氧气体积分数偏小
18．（2025·浙江模拟）如图是关于氧气化学性质的部分知识网络，关于该图说法正确的是（ ）
A．S、P在氧气中燃烧均会产生大量白烟
B．I、II两类反应均体现了氧气的可燃性
C．在、两类反应中的产物不相同
D．I类反应放出热量，类反应吸收热量
19．（2025·温州模拟）小明在研究气体制取时发现，除了用大理石制取二氧化碳外，还可以通过加热碳酸氢钠固体来制取二氧化碳。
（1）实验室用大理石制取二氧化碳，需加入 (填“稀硫酸”“稀盐酸”或“浓盐酸”)。
（2）若用分解碳酸氢钠固体来制取，则应选用的气体发生装置和收集装置分别是图中的 (填字母)。
20．（2025·黄岩模拟）现有一瓶过氧化氢(H2O2)溶液，观察发现瓶壁上有少量气泡，说明H2O2在常温下也能分解生成氧气。
（1）请写出反应的化学方程式 。
（2）取少量H2O2于试管中，将试管置于热水中(如图1所示)，观察到产生的气泡明显增多。则H2O2溶液适宜在 的环境中保存。
（3）查阅资料获知：H2O2分解越快，溶液中溶氧量越高。取少量H2O2溶液，常温下改变pH，测定溶液中的溶氧量如图2所示。由此可得随着pH的增大，H2O2分解的速率 。
21．（2024·温州三模）小科同学利用如图装置探究氧气的性质。在大烧杯隔板左半部分的细沙中间均匀地插入三根带火星的细木条。
（1）小科利用高锰酸钾(KMnO4)制取氧气，请写出相应的化学反应方程式 。
（2）将集气瓶中的氧气缓缓注入大烧杯的右侧，一段时间后稍提起隔板，观察到 。
（3）依据该实验可得出氧气的化学性质为 。
22．（2025九下·莲都模拟）小科利用如图甲所示的思维模型设计了“探究空气中氧气含量”的实验，取一支50mL的注射器，将尖端封住，在其中放入白磷，将注射器浸入热水中，引燃白磷。
（1）从建模角度分析，“引燃白磷”的操作属于上述思维模型中的 ；
（2）为了保证实验能顺利进行，需在加入药品前先检查针筒的气密性，具体的操作为 ；
（3）若反应前注射器活塞位于45mL刻度处，反应完毕后，注射器活塞位于36.5mL刻度处，则该实验测得空气中氧气的体积分数为 ；(小数点保留至0.1%)
（4）小科设计实验分别用红磷和白磷燃烧测定密闭容器中氧气的含量，实验过程中用氧气传感器测得的密闭容器内氧气浓度如图所示：
仅根据曲线分析，更适合测量空气中氧气体积分数的是红磷还是白磷，并说明理由： 。
23．（2025·浙江模拟）(8分)为了探究能使带火星木条复燃的最小氧气体积分数，小明利用如图装置进行如下实验。(注：空气中的氧气体积分数为20%，圆柱形容器中的导管深入到底部，不考虑水蒸气的影响)
步骤一：检查装置气密性，在圆柱形容器内注满水并在容器壁上等间隔地标注刻度“1~10”。
步骤二：装入药品并打开止水夹 A、C，待容器中的水排尽后关闭止水夹A，打开圆柱形容器顶部的密封塞，将带火星的木条通过导管B伸入容器内，观察现象。
步骤三：再次在圆柱形容器内注水，调节容器内水位分别至刻度“1~10”，重复步骤二，获得部分数据如表所示。
实验编号 ① ② ③ ④ ⑤
容器内水位所对应的刻度 注满 2 4 6 8
氧气浓度(体积分数) 100% ☆ 68% 52% 36%
带火星木条复燃情况 复燃 复燃 复燃 复燃 火星变亮
（1）图中D所示的仪器的名称是 。
（2）实验步骤中检查装置气密性的方法是 。
（3）实验②中，“☆”处的氧气体积分数是 。
（4）下列原因会使收集到的氧气实际体积分数偏小的是（ ）(填字母)。
A．导管占据了圆柱形容器中的一部分体积
B．试管中原有的空气会进入圆柱形容器
24．（2025·定海模拟）学习小组开展“设计和制作简易供氧器”的实践活动。查阅资料得知：某制氧机的制氧剂为过碳酸钠（化学式：2Na2CO3.3H2O2，白色固体）和二氧化锰。
已知过碳酸钠易溶于水，遇水分解为Na2CO3和H2O2，能产生氧气并放出热量。
活动一：制氧速率探究：小组同学设计如下实验方案探究影响实验速率的因素，结果如下：
实验序号 过碳酸钠质量/g 二氧化锰质量/g 加水体积/mL 温度/℃ 收集100毫升氧气的时间/s
① 10 0.3 100 26 36.59
② 20 0.3 100 26 11.67
③ 10 0.3 100 41 22.00
（1）判断制氧速率的快慢我们需要比较 ；
（2）由实验①和实验②可以得出结论 ；
（3）夏季时，为了延长供氧时间，可采取的措施是 。
活动二：供氧装置评价
评价维度 评价等级
合格 良好 优秀
装置 有发生、收集和净化装置 有发生、收集和净化装置，局部体化设计局部一体化设计 综合考虑各种因素（简便美观流速安全环保等），整体可调控及一体化设计
（4）针对上图装置，你的评价等级及理由是 。
25．（2025·浙江三模） 某同学查阅资料发现，氧化铁、氯化铁、二氧化锰等都可用做过氧化氢溶液制取氧气的催化剂。为了比较氯化铁与二氧化锰的催化能力强弱，利用下图装置进行实验：
步骤1：检查装置气密性，并正确连接装置；
步骤2：按下表所示实验药品及用量进行实验。
组别 5%的过氧化氢溶液/mL 催化剂 60s内收集到氧气的体积/mL
1 20 无
2 20 2g二氧化锰
3 20 2g氯化铁
（1）装置连接的正确顺序是 (用图中的字母表示)。
（2）组别1 不放任何药剂的目的是 。
（3）此实验是依据 的现象来比较氯化铁和二氧化锰的催化能力强弱。
（4）若该同学还想同时比较氧化铁催化过氧化氢溶液制取氧气的能力，请在答题纸上将该同学设计的实验表格补充完整 。
26．（2025·温州模拟）某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。装置如右图所示，需试剂共5份，其中每份包含溶质质量分数为6.8%的过氧化氢溶液、1g颗粒状二氧化锰、100g纯净水，还有吸气面罩和瓶盖。
（1）制氧的原理： 该反应的基本反应类型是 。
（2）使用方法：先将100g纯净水加入A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 B瓶并拧紧瓶盖，A瓶中的气泡连续均匀冒出时，开始吸氧。则A、B瓶分别对应 (填“甲、乙”或“乙、甲”)瓶。
（3）若每份最大供氧质量为3.2g，本实验总共需配制溶质质量分数为6.8%的过氧化氢溶液多少克
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】物质除杂或净化；氧气的性质和利用；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】A、根据氧气与铝、铁等常温可发生反应分析；
B、根据氧气的助燃性分析；
C、根据实验室高锰酸钾制氧气分析；
D、根据除杂时不能引入新杂质分析。
【解答】A. 氧气的化学性质比较活泼，与其他物质反应可以在常温下进行，如铁生锈，不符合题意；
B. 氧气参与很多燃烧反应，它是一种常见的助燃物 ，不符合题意；
C. 实验室可用加热分解高锰酸钾的方法制备氧气 ，符合题意；
D. 将氮气和氧气的混合气体通过红热的炭 ，氧气与碳反应会生成二氧化碳，引入新杂质，不符合题意；
故答案为：C。
2．【答案】A
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】根据气体发生装置、排水法收集氧气注意事项、检验氧气的方法及硫在氧气中燃烧的注意事项分析。
【解答】A、过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下分解制氧气，长颈漏斗下端要浸入液面以下，在液面以上会使气体逸出，装置需要纠正，符合题意；
B、排水法收集氧气，导管伸入倒置集气瓶口，操作不需纠正，不符合题意；
C、检验气体是否为氧气，要用带火星木条伸入瓶中，观察木条是否复燃，操作不需纠正，不符合题意；
D、硫在氧气中燃烧，将硫伸入到瓶底预留水的集气瓶中，以吸收生成的二氧化硫，操作不需纠正，不符合题意；
故选A。
3．【答案】（1）A
（2）将带火星的木条伸入集气瓶，观察是否复燃
（3）氧气浓度
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项；氧气的检验和验满
【解析】【分析】（1）A中的漏斗是分液漏斗，有活塞，可以控制流速，B中的漏斗是长颈漏斗。
（2）根据氧气具有助燃性检验氧气。
（3）图中的变量是氧气的浓度，实验现象不同，说明硫燃烧点的剧烈程度与氧气的浓度有关。
【解答】（1）A中使用的是分液漏斗，可知控制双氧水添加的速度。
（2）氧气具有助燃性，验证氧气的方法是：将带火星的木条伸入集气瓶，观察是否复燃。
（3）硫在氧气中燃烧得更剧烈，可知硫燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。
4．【答案】（1）浓硫酸；A
（2）不能燃烧和不支持燃烧
（3）取少量反应后溶液于试管中，滴加足量的稀盐酸，产生气泡；或加入Ca(OH)2溶液，若出现白色沉淀，则证明反应发生。
【知识点】制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项；酸的化学性质；碱的化学性质；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】（1）浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂。
（2）二氧化碳不具有可燃性和助燃性，所以不能燃烧也不支持燃烧。
（3）硝酸钾与碳酸钠不反应，氢氧化钙与碳酸钠会有沉淀产生，稀盐酸与碳酸钠反应会产生气泡。
【解答】（1）二氧化碳气体中混有水蒸气，X的作用是干燥二氧化碳，可知X为浓硫酸。
二氧化碳密度大于空气，应使用向上排空气法收集，可知选择的是装置A。
（2）蜡烛熄灭，说明二氧化碳既不能燃烧也不支持燃烧。
（3）二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，加入稀盐酸，稀盐酸与碳酸钠反应会有气泡产生。 或加入Ca(OH)2溶液，若出现白色沉淀，则证明反应发生。
5．【答案】（1）装置B便于随时添加药品；导管口有气泡冒出，手移走后，导管中形成一段稳定的水柱
（2）缺少助燃剂氧气
（3）200
【知识点】制取二氧化碳的原理；制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】 （1）①根据装置A、装置B的特点来分析解答；
②根据检查装置A的气密性的方法来分析解答；
（2）根据可燃物燃烧的条件来分析解答；
（3）根据图2中的信息，再结合题意来分析解答。
【解答】 （1）①A装置的优点是装置简单，操作简便，B装置使用了长颈漏斗，便于添加液体药品，则B装置的优点是便于添加液体药品；
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，试管中空气受热膨胀，压强增大，观察到有气泡冒出， 手移走后，导管中形成一段稳定的水柱，说明气密性良好；
（2），验满时，将燃着的小木条放在集气瓶口，小木条熄灭，原因是缺少助燃剂氧气 ；
（3）由图可知，100秒时氧气体积分数降到8%左右时小木条熄灭，300秒时二氧化碳体积分数达到90%，则需在小木条熄灭后，再收集：300秒-100秒=200秒。
6．【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) 。
7．【答案】（1）A；B
（2）2H2O2 2H2O+O2↑
（3）t1
【知识点】制取氧气的原理；催化剂在化学反应中的作用；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】本题考查的实验室制取氧气的相关知识，实验室利用双氧水在二氧化锰的催化作用下，生成氧气和水。
【解答】（1）实验的唯一变量为双氧水的浓度，故其余变量都相同（如二氧化锰质量，以及滴加速度等）；
（2）双氧水在二氧化锰的催化作用下，生成氧气和水；故方程式为：2H2O2 2H2O+O2↑ ；
（3）H2O2溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢， 故t3最大；
故答案为：（1）AB；（2）2H2O2 2H2O+O2↑ ；（3）t3
8．【答案】（1）引燃白磷
（2）白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量
（3）错误；装置中的氧气未耗尽
【知识点】实验方案设计与评价；氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【分析】根据铜的导热性、白磷燃烧的现象及图示中白磷不能完全消耗氧气分析。
【解答】（1） 实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是利用铜的导热性引燃白磷 。
（2） 反应开始到止水夹打开前，集气瓶内可观察到的现象是白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量 。
（3）由图示可知， 白磷不能耗尽装置中的氧气，所以“倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL等于空气中氧气的含量”说法错误。
故答案为：（1）引燃白磷；（2） 白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量 ；（3）错误；装置中的氧气没有耗尽。
9．【答案】（1）
（2）使量筒内外气压相同
（3）A；D
【知识点】密度公式的应用；制取氧气的原理；质量守恒定律及其应用；制取二氧化碳的原理；制取二氧化碳的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】（1）质量守恒，即损失的固体的质量等于氧气的质量。
（2）两侧压强相等，测得的气体的体积为标准大气压下的体积。
（3）使用排水法收集气体，要求气体不能溶于水，不能与水反应。
【解答】（1）表示的是试管内减少的物质的质量，若质量守恒，可知为氧气的质量，则等于。
（2）量筒内外液面相平，可以确保量筒内外气压相同，从而准确测量氧气的体积。
（3）A、高锰酸钾分解产生氧气，可以使用同样的装置也可以达到相同的实验目的，故A正确；
B、碳酸钙分解产生的气体是二氧化碳，二氧化碳能溶于水，故B错误；
C、碳与氧化铜反应产生的气体为二氧化碳，二氧化碳能溶于水，故C错误；
D、氯酸钾在二氧化锰的催化下分解成氯化钾和氧气，故D正确。
故答案为：AD。
10．【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；
11．【答案】（1）所用时间较短且节能
（2）水草光合作用能产生氧气；过氧化钙与水反应生成氢氧化钙的速度和鱼呼吸作用产生二氧化碳消耗氢氧化钙的速度基本相同，基本保持不变
【知识点】制取氧气的原理；催化剂在化学反应中的作用；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】（1）选择哪一种方式处氯，可通过除去时间和所消耗能源等方面进行考虑；
（2）氧气的多少可通过光合作用来补充；
过氧化钙与水反应生成的氢氧化钙会与二氧化碳反应；
【解答】（1） 明采取方式二去除余氯，其理由是所用时间较短且节能；
（2）①增加水草可以补充氧气的原因是 ：水草光合作用能产生氧气；
②氢氧化钙也会吸收二氧化碳，使其溶于水的量减少，故原因为： 过氧化钙与水反应生成氢氧化钙的速度和鱼呼吸作用产生二氧化碳消耗氢氧化钙的速度基本相同，基本保持不变 。
12．【答案】（1）木条复燃
（2）净化气体（或观察产生气体的速度）
（3）解：设生成的氧气质量为m
2 = 2 O+ ↑
68 32
119克 m
m=56克
答：用一瓶茶垢净制得的氧气能供该人持续吸氧80分钟。
【知识点】制取氧气的原理；氧化反应；燃烧与灭火
【解析】【分析】（1）实验室可用带火星的木条来检验氧气；
（2）A瓶释放的氧气通过B瓶后可被湿润；
（3）利用双氧水制取氧气的化学方程式和双氧水的质量即可求得氧气的质量。
【解答】（1）带火星的木条伸入氧气瓶中，能观察到木条复燃；
（2） A瓶的导管伸入B瓶水中的目的是净化气体 （或观察产生气体的速度）。
13．【答案】C
【知识点】二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】根据二氧化碳的物理性质：密度比空气大；以及化学性质：不能燃烧，不支持燃烧进行判断。
【解答】二氧化碳密度比空气大，所以二氧化碳会沉在底下，由于二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧，所以蜡烛将自下而上熄灭。
故答案为：C。
14．【答案】D
【知识点】二氧化碳的物理性质及用途；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】二氧化碳的物理性质：密度大于空气；化学性质：不燃烧，不支持燃烧、能与水反应。【解答】A、二氧化碳使蜡烛由下到上依次熄灭，证明了二氧化碳不助燃不可燃的化学性质，不符合题意；
B、瓶子变瘪是由于水和二氧化碳反应生成碳酸和二氧化碳溶于水，澄清石灰水变浑浊是由于二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，既验证了二氧化碳的化学性质，也验证二氧化碳的物理性质，不符合题意；
C、实验说明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，验证了二氧化碳的化学性质，不符合题意；
D、二氧化碳倾倒后右端下沉，只能证明二氧化碳的密度比空气大，只能证明二氧化碳物理性质，符合题意。
故答案为：D。
15．【答案】B
【知识点】二氧化碳的物理性质及用途；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】 根据题意，将溶洞内的气体一部分通入紫色石蕊试液中，结果紫色石蕊试液变成了红色；再将这瓶余下的气体通入澄清石灰水中，发现澄清石灰水变浑浊。结合二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，进行分析判断。
【解答】 A.将溶洞内的气体一部分通入紫色石蕊试液中，结果紫色石蕊试液变成了红色；再将这瓶余下的气体通入澄清石灰水中，发现澄清石灰水变浑浊。二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，则洞中的气体中含有较多的二氧化碳，二氧化碳不呈酸性，故A错误；
B.由A选项的分析，洞中的气体中含有较多的二氧化碳，故B正确；
C.根据题意可知，无法确定洞中的气体的密度与空气的大小，故C错误；
D.根据题意可知，无法确定洞中的气体是否支持燃烧，故D错误。
故选B。
16．【答案】C
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】本题考查空气中氧气含量测定实验相关知识点，涉及实验原理、浮力、液体压强及氧气体积分数计算。
（1）实验原理：铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生的缓慢氧化反应，利用此反应消耗氧气，通过测量相关体积变化测定空气中氧气含量。
（2）浮力：根据阿基米德原理F浮=液gV排，反应后矿泉水瓶变瘪，排开水的体积减小，在液体密度不变时，浮力减小。
（3）液体压强：液体压强p=液gh，反应后量筒内液面下降，水的深度h减小，水的密度不变，所以量筒底部受到水的压强变小。
【解答】A、铁生锈消耗氧气，此实验利用该原理测定空气中氧气含量，该选项正确。
B、反应后矿泉水瓶排开水体积减小，根据阿基米德原理，浮力减小，该选项正确。
C、反应后量筒内液面下降，水深度减小，由P=液gh可知，量筒底部受到水的压强变小，该选项错误。
D、氧气体积分数计算：反应前量筒内水的体积为850mL，反应后为780mL，
则进入矿泉水瓶内水的体积即氧气的体积为850mL - 780mL = 70mL，
矿泉水瓶内除铁粉外有效容积为350mL，氧气体积分数，经计算氧气体积分数为20%，该选项正确。
故答案为：C。
17．【答案】C
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】实验采用了转换法，用进入集气瓶内的水的体积表示氧气的体积。
【解答】A、由图乙可知，使用食品脱氧剂，氧气几乎被完全耗尽，而使用白磷，实验结束后仍有氧气剩余，可知使用食品脱氧剂进行实验，实验的精确度更高，故A正确，不符合题意；
B、将食品脱氧剂涂在集气瓶内壁可增大与氧气的接触面积，加快反应速率，故B正确，不符合题意；
C、由A可知，使用食品脱氧剂的第二组氧气消耗量更大，压强减小量更大，可知进入集气瓶内水的体积
更多，故C错误，符合题意；
D、未冷却至室温就打开止水夹，装置内的气体处于膨胀之中，压强减小量偏小，会导致测得的氧气的
体积分数偏小，故D正确，不符合题意。
故答案为：C。
18．【答案】C
【知识点】氧气的性质和利用
【解析】【分析】A、根据硫和磷燃烧的现象分析解答；
B、根据氧气具有助燃性解答；
C、根据铁燃烧的产物和铁锈的成分分析解答；
D、根据燃烧和缓慢氧化都放出热量解答．
【解答】A、硫燃烧能生成二氧化硫，不能产生白烟，红磷在氧气中燃烧能够产生大量白烟，故说法错误；
B、Ⅰ、Ⅱ两类有氧气参加的化学反应的相同点是都是氧化反应，均体现了氧气的氧化性，故说法错误；
C 、铁在氧气中燃烧，生成四氧化三铁；铁生锈主要成分是三氧化二铁，故说法正确；
D、燃烧和缓慢氧化都放出热量，故说法错误。
故答案为：C。
19．【答案】（1）稀盐酸
（2）BC
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查；制取二氧化碳的原理；酸的物理性质及用途；酸的化学性质
【解析】【分析】（1）浓盐酸会挥发，会导致收集到的二氧化碳气体不纯；稀硫酸与大理石反应产生的硫酸钙微溶，会附着在大理石表面，使反应停止。
（2）A适用于有液体参与的反应，D适用于收集密度小于空气的气体。
【解答】（1）实验室采用稀盐酸和大理石制取二氧化碳。
（2）碳酸氢钠是固体，所以发生装置选择的是B，二氧化碳密度大于空气，所以选择的收集装置是C。
20．【答案】（1）
（2）低温或阴凉
（3）先变大后变小
【知识点】制取氧气的原理
【解析】【分析】（1）双氧水产生氧气的反应属于分解反应。
（2）根据温度升高，双氧水分解速度加快可知，应低温保存双氧水。
（3）根据图像和H2O2分解越快，溶液中溶氧量越高进行分析。
【解答】（1）双氧水分解产生水和氧气，方程式为。
（2）取少量H2O2于试管中，将试管置于热水中，观察到产生的气泡明显增多，说明温度升高，双氧水分解速度加快，可知双氧水应在低温阴凉处保存。
（3）由图2可知，溶液中的溶解氧浓度先增大后减小，由“H2O2分解越快，溶液中溶氧量越高”可知，双氧水分解速度先变大后变小。
21．【答案】（1）
（2）插入细沙中的三根木条由低到高依次复燃
（3）氧气具有助燃性
【知识点】氧气的性质和利用；氧气的检验和验满
【解析】【分析】化学变化的本质是变化前后元素的种类（原子的种类）不变、原子的数目不变、每个原子的质量不变，质量守恒定律在化学方程式中的体现就是左右两边个原子个数相等。
【解答】（1）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学反应方程式为：；
（2）氧气的密度大于空气，将集气瓶中的氧气缓缓注入大烧杯的右侧，氧气具有助燃性，会使带火星的木条复燃，所以观察到插入细沙中的三根木条由低到高依次复燃；
（3）该实验中氧气能使带火星的木条复燃，可得出氧气具有助燃性。
22．【答案】（1）耗尽氧气，形成气压差
（2）将注射器尖端封住，活塞前沿从20mL刻度处推至0刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至20mL 处
（3）18.9%
（4）白磷，反应后，白磷燃烧后密闭容器中内剩余氧气体积分数比红磷少
【知识点】空气的成分及探究；氧气的性质和利用
【解析】【分析】（1）从建立模型角度分析，“引燃白磷”的操作属于上述思维模型中的“耗尽氧气，形成气压差”；
（2）打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至0刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明装置气密性良好；
（3）体积分数=
（4）根据曲线分析，红磷与白磷相比较，白磷消耗氧气的能力更强，因为白磷在密闭容器中燃烧结束后剩余氧气浓度小干红磷燃烧后的氧气浓度；因此白磷更适合用来测定氧气在空气中的体积分数。
故正确答案：（1）耗尽氧气，形成气压差
（2）将注射器尖端封住，活塞前沿从20mL刻度处推至0刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至20mL 处；
（3）体积分数=
（4）白磷，反应后，白磷燃烧后密闭容器中内剩余氧气体积分数比红磷少
23．【答案】（1）长颈漏斗
（2）关闭止水夹 C，向长颈漏斗中加入液体，长颈漏斗中能保留一段稳定的液柱
（3）84%
（4）B
【知识点】氧气的性质和利用；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】（1）有活塞的是分液漏斗，没有活塞的是长颈漏斗。
（2）使用液压法检查装置的气密性时，要注意先关闭止水夹。
（3）氧气的总体积等于排出水的体积加上空气中氧气的体积。
（4）氧气的体积分数等于氧气的体积与总气体的比值，图中导管不会导致氧气的体积分数偏小。
【解答】（1）D是长颈漏斗，使用时要注意液封。
（2）使用液压法检查装置的气密性：关闭止水夹 C，向长颈漏斗中加入液体，长颈漏斗中能保留一段稳定的液柱。
（3）容器内水位对应的刻度是2，氧气的体积为，空气的体积为，空气中氧气占20%，可知空气中的氧气为 ，故氧气的体积分数为。
（4）试管内原有的空气进入圆柱形容器，会导致实际收集的氧气的体积偏小，可知将导致氧气的实际体积分数偏小。
故答案为：B。
24．【答案】（1）收集相同体积氧气所需的时间
（2）在其他条件相同的情况下，过碳酸钠质量越大，制氧速率越快
（3）降低反应温度
（4）评价等级良好，因为该供氧装置有发生、收集和净化装置，一体化设计，但不可控
【知识点】控制变量法；制取氧气的原理；影响化学反应速率的因素
【解析】【分析】（1）表中记录的数据即为反应快慢的参考数据。
（2）根据表中数据进行分析，注意控制变量法的使用。
（3）根据表中数据可知，温度高会加快反应速度，所以夏季要适当降温。
（4）结合图像和表中判断表中进行分析判断。
【解答】（1）由表中数据可知，我们通过比较收集100毫升氧气的时间来反映制氧速率的快慢。
（2）由表中数据可知，过碳酸钠质量更大的实验②中制氧速率更快，故可得：在其他条件相同的情况下，过碳酸钠质量越大，制氧速率越快。
（3）由①③可知，其它条件相同时，温度越高，反应速度越快，夏季温度较高，为减慢反应速率，可适当降低温度。
（4）由图可知，该装置有发生、收集和净化装置，具有局部一体化设计，但反应不可控，所以等级为良好。
25．【答案】（1）a-c-b-d
（2）建立对照组
（3）60s内第2组和第3组实验收集到氧气的体积
（4）
组别 5%的过氧化氢溶液/mI 催化剂 60s内收集到氧气的体积/mL
1 20 无
2 20 2g二氧化锰
3 20 2g氯化铁
4 20 2g氧化铁
【知识点】控制变量法；制取氧气的原理；催化剂在化学反应中的作用；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】（1）左侧为发生装置。最右侧为收集装置，中间的集气瓶要求短进长出。
（2）不作任何处理的是对照组，作用是对照。
（3）表中记录的数据即为用于比较氯化铁和二氧化锰的催化能力强弱点的数据。
（4）补充数据时要注意控制变量法的使用。
【解答】（1）使用排水法测量氧气的体积，气体应从短管进入集气瓶，可知顺序为：a-c-b-d。
（2）组别1不放任何药剂，是对照组，作用是对照。
（3）由表中数据可知，实验通过比较60s内第2组和第3组实验收集到氧气的体积来比较氯化铁和二氧化锰的催化能力强弱。
（4）要探究氧化铁的催化能力，只需在表中加一列催化剂为氧化铁的数据即可，如图所示
组别 5%的过氧化氢溶液/mI 催化剂 60s内收集到氧气的体积/mL
1 20 无
2 20 2g二氧化锰
3 20 2g氯化铁
4 20 2g氧化铁
26．【答案】（1）分解反应
（2）乙、甲
（3）
x=100g
因本实验共需5份试剂，所以总共需配制溶质质量分数为6.8%的过氧化氢溶液500g
答：实验总共需配制溶质质量分数为6.8%的过氧化氢溶液500g。
【知识点】制取氧气的原理；化合反应和分解反应
【解析】【分析】 （1）根据反应特点来分析解答；
（2）根据乙瓶为加湿仓，甲瓶为反应仓来分析解答；
（3）根据氧气的质量结合化学方程式进行计算。
【解答】 （1）此反应的反应物有一种，而生成物有两种，属于分解反应；
（2）乙瓶为加湿仓，甲瓶为反应仓，则将100g纯净水加入A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B瓶并拧紧瓶盖，A瓶中的气泡连续均匀冒出时，开始吸氧，则A、B瓶分别对应乙、甲瓶；
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