第1节 空气与氧气

第3章空气与生命
第1节空气与氧气
（一）空气的成分、空气的利用
学习目标
1.了解空气的组成及各成分的利用，了解人类对空气组成的探究历史。
2.学会对空气组成成分中的二氧化碳、氧气、水蒸气存在的定性检测，学会对空气中氧气含量的定量测定。
夯实基础巩固
1.通过一些简单的实验，我们可以定性或定量地了解空气的组成。下列有关空气的说法中，正确的是()。
A.空气的成分是比较固定的，主要由氮气和氧气组成
B.空气中氧气的质量占21％，氮气的质量占78％
C.在通常状况下，无色、无味的气体一定是空气
D.空气是一种单一的物质，它是由空气一种成分组成的
2.氮气是空气中最主要的成分。下列叙述中，正确的是()。
A.氮元素是构成糖类物质的主要元素
B.氮气可以充入灯泡做成多种颜色的霓虹灯
C.氮气是一种无色无味、性质较活泼的气体
D.液态氮汽化时吸收大量热，可作冷冻剂
3.200多年前，英国科学家普利斯特利利用如图所示的装置，经过反复实验，得出如下结论：植物在阳光下能使空气变“好”，是因为植物能释放出“活命空气”。他所说的“活命空气”应该是()。21世纪教育网版权所有
A.空气
B.氮气
C.氧气
D.二氧化碳
4.如图所示的装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。下列说法中，不正确的是()。21教育网
A.该实验证明空气中氧气的含量约占
B.实验时红磷一定要过量
C.实验前一定要检验装置的气密性
D.红磷燃烧产生大量的白雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹
5.试写出检验空气中存在下列成分的一种简易方法：
（1）检验空气中二氧化碳的存在： 。
（2）检验空气中氧气的存在： 。
（3）检验空气中水蒸气的存在： 。
6.空气的组成成分中含量最多的、常用于充入以延长灯泡寿命的气体是 ；能供给人或生物呼吸的是 ；能使澄清石灰水变浑浊、常用来灭火的气体是 ；能使无水硫酸铜变蓝色的空气组成成分是 ；性质非常稳定、常用来制作霓虹灯的气体是 。
能力提升培优
7.空气的成分是：①氮气；②稀有气体；③氧气；④二氧化碳、其他杂质气体。按体积分数由少到多的顺序排列中，正确的是()。21cnjy.com
A.④②③① B.②①③④ C.①③②④ D.②①④③
8.空气是人类宝贵的自然资源。下列有关空气的说法中，错误的是()。
①空气由空气分子组成
②空气中的主要成分氮气和氧气沸点不同，工业上采用液化空气的方法制备氧气和氮气
③空气中的氮气提纯后制成的液氮可用作制冷剂
④空气中的氧气既能燃烧又能支持燃烧，提纯后制成液氧可以用作火箭发射的燃料
⑤空气中的稀有气体之一——氦气可用来填充探空气球
⑥空气中的二氧化碳是植物进行光合作用必需的原料，还可以制成干冰作制冷剂
A.①② B.①③ C.⑤⑥ D.①④
9.稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称，它们在空气中的含量很少，但化学性质非常稳定。不锈钢等金属材料在高温下极易被氧化，因此焊接不锈钢一类的金属材料时必须用稀有气体作保护气，隔绝空气进行焊接。下列稀有气体中，可作为上述保护气的最佳选择是()。www.21-cn-jy.com
A.He B.Ne C.Ar D.Xe
10.某科学探究小组的同学通过学习知道：在加热条件下，铜能与空气中的氧气结合生成黑色的氧化铜固体。于是，设计了如图所示的装置来估测空气中氧气的含量，并按下列步骤进行实验：①加入大约一药匙铜粉；②冷却，打开止水夹；③连接好装置，检验装置气密性；④用酒精灯小心均匀地加热药品部位约5min；⑤读数并记录。2·1·c·n·j·y
（1）你认为正确的操作顺序是 (填序号)。
（2）若没有冷却就打开止水夹，则可能出现的情况是 （写出一点即可）。
（3）该方案所测的氧气含量也存在一定的误差，引起误差的可能原因有
（写出一点即可）。
11.在科学研究中，往往是细节决定成败。19世纪末，科学家瑞利通过如下两种方法制得氮气，并测定其密度，从而导致了科学上的重大发现。请你参与他的科学发现过程，回答下列问题：【来源：21·世纪·教育·网】
（1）实验一：利用空气分离氮气。
①将清新洁净的空气通过足量的澄清石灰水，现象是 ，目的是 。再通过白色的硫酸铜粉末，看到的现象是 ，目的是 。
②将气体通过能与氧气反应的物质。
③收集气体，并测定该气体的密度是1.2572g/L。
（2）实验二：用亚硝酸钠和氯化铵反应制得氮气，由此方法制得的氮气的密度为1.2508g/L。
（3）两种方法获得的氮气密度存在微小的差异，这是实验误差造成的吗？请分析两种方法制得的氮气密度不一样的原因： 。
中考实战演练
12.【苏州】下列有关空气的说法中，错误的是()。
A.按质量计算，空气中含有氮气约78%，氧气约21%
B.空气中各种成分的含量是相对稳定的
C.空气是一种十分重要的天然资源
D.PM2.5是造成空气污染的主要污染物之一
13.【重庆】打捞韩国“岁月号”沉船是水下作业，潜水员需要呼吸富氧空气。富氧空气中的氧气含量高于普通空气中的氧气含量，富氧空气中氧气与其他气体的体积比可以是()。
A.1∶2 B.1∶5 C.1∶4 D.21∶79
14.（1）用如图甲所示的装置测定空气中氧气的含量，a、b两种物质可选用 （填字母）。
A.红磷、水 B.木炭、水 C.硫、水 D.小蜡烛、NaCl溶液
（2）小敏对该实验进行反思后，提出了改进方法，实验装置如图乙所示。你认为改进后的优点是 （任写两点）。
15.空气中氧气含量测定的再认识。
【实验回顾】如图甲所示为实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。
（1）红磷在空气中燃烧时产生 （填“气态”“液态”或“固态”）的五氧化二磷，产物体积可忽略不计。21·世纪*教育网
（2）实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内 减小，烧杯中水倒吸到集气瓶中。若装置的气密性良好，操作规范，用量筒测量进入瓶中水的体积，则能粗略测得空气中氧气的含量。www-2-1-cnjy-com
【问题提出】有实验资料表明：燃烧过程中，当氧气的体积分数低于7%时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测量结果与理论值误差较大。21*cnjy*com
【实验改进】
Ⅰ.根据铁在空气中生锈的原理设计如图乙所示的实验装置，再次测定空气中氧气的含量，装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。【来源：21cnj*y.co*m】
Ⅱ.测得实验数据如表所示：
测量项目实验前实验后烧杯中水的体积烧杯中剩余水的体积集气瓶（扣除内容物）和导管的体积体积/mL80.054.5126.0【出处：21教育名师】
【交流表达】
（1）根据表中数据计算，改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是 （计算结果精确到0.1%）。2-1-c-n-j-y
（2）从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更高的原因是：
① 。
② 。
开放应用探究
16.学了空气的组成后，我们知道了氧气约占空气体积的。已知氧气的密度约为1.43g/L，空气的密度约为1.29g/L，试计算1m3体积的空气中氧气的质量，写出计算过程。
17.四硫化钠（Na2S4）固体可替代红磷测定空气中氧气的体积分数，反应原理为：Na2S4+O2+H2O→S↓+NaOH。21·cn·jy·com
【查阅资料】
①Na2S4受热时，会与空气中的水蒸气反应，生成少量有毒气体硫化氢（水溶液呈酸性）。
②硫代硫酸钠（Na2S2O3）可溶于水，常温下与NaOH溶液不反应。
③NaOH固体极易溶于水，易与HCl、H2S等酸性气体反应（NaOH+H2S→Na2S+H2O），易与CO2等一些非金属氧化物发生化合反应（NaOH+CO2→Na2CO3+H2O）。
【实验过程】
①取一定量的碳酸钠、硫粉混合后置于试管中，加热（如图甲所示，夹持装置已略去），制得Na2S4，反应原理为：Na2CO3+S+O2→Na2S4+Na2S2O3+CO2，蘸有浓NaOH溶液的棉花的作用是 。
②冷却后，取下棉花，放置一段时间，再向该试管中加入10mL水，迅速塞紧橡胶塞，充分振荡。测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h1（如图乙所示）。
③将该试管插入水中（如图丙所示），拔下橡胶塞，观察到 ，塞紧橡胶塞。将试管取出，倒转过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h2。理论上h2∶h1= 。
④按照①～③再重复实验2次，实验数据如表所示：
【解释与结论】根据第1次实验数据，计算空气中氧气的体积分数为 %（结果精确到0.1%）。
【反思与评价】若实验过程②中，取下棉花后，未放置一段时间即进行后续操作，会影响测定结果，请说明有何影响，并阐述理由： 。
（二）氧气的性质
学习目标
1.掌握氧气的色、味、密度、溶解性、熔点、沸点等物理性质。
2.掌握氧气能与碳、硫、铁等物质反应的化学性质，理解相关的反应现象、反应产物及实验注意事项，理解氧化物的概念。
3.学会观察气体颜色、闻气味以及碳、硫、铁等物质在氧气（集气瓶）中燃烧的操作方法。
夯实基础巩固
1.关于氧气的物理性质，下列说法中正确的是()。
A.纯净的氧气为淡蓝色的气体
B.氧气能均匀分散在空气中是因为氧气的密度与空气的密度相等
C.鱼能在水中呼吸是因为氧气微溶于水
D.高压低温条件下，氧气能变成淡蓝色的液态氧
2.下列关于氧气的说法中，正确的是()。
A.氧气能支持燃烧，是一种可燃物
B.液氧和氧气是同一种物质，所以均为无色
C.各种可燃物在氧气中点燃都能产生明亮甚至耀眼的火焰
D.带火星的木条能在装有高浓度氧气的集气瓶中复燃
3.如图所示的模型表示硫在氧气中燃烧的微观变化过程。针对该模型所表示的过程，下列说法中正确的是()。
A.图中的表示氧原子，“”表示硫原子，且氧原子体积比硫原子体积大
B.二氧化硫分子中三个原子的排列方式与二氧化碳分子完全相同
C.该反应过程中原子的种类和数目不发生变化，但分子的种类和数目发生了变化
D.从图中可以看出反应时硫和氧气两种反应物不多不少，恰好完全反应
4.下列物质中，属于氧化物的是()。
A.O3 B.H2O2 C.KMnO4 D.NaOH
5.研究物质的性质是科学的一项重要任务。
（1）物质性质的研究内容包括 和 ，研究的方法包括 法和 法等。
（2）为了更好地观察很淡或接近无色的气态和液态物质的颜色，常采用的方法是 ；许多气体（如CO、Cl2等）和挥发性液体都是有毒的，为避免有毒物质对人体造成伤害，闻气味时应采用 法。
6.在做“验证氧气的化学性质”实验中，将木炭、硫粉、红磷、铁丝放入氧气中进行燃烧实验。请回答下列问题：
（1）铁丝在氧气中燃烧之前要绕成螺旋状的目的是 。
（2）铁丝在氧气中燃烧前，集气瓶中要留有少量水或铺一层细沙的原因是 。
（3）红磷在氧气中点燃后会产生大量的白烟，而木炭点燃时只有白光没有白烟是因为
。
（4）硫、蜡烛等物质燃烧时，会出现火焰。燃烧时出现火焰的条件是 。
7.在通常状况下，①氧气是一种无色无味的气体；②氧气不易溶于水；③常压下，氧气在-183℃时变成淡蓝色的液体，-218℃时变成雪花状的蓝色固体；④镁带在氧气中燃烧，发出耀眼的白光，并生成一种白色固体。
（1）文中描述氧气物理性质的序号是 。
（2）文中（填序号）描述的是化学变化，理由是 。
（3）请写出该反应的文字表达式： 。
能力提升培优
8.可以一次鉴别出空气、氧气、二氧化碳三瓶气体的正确方法是()。
A.分别加入适量的石灰水
B.用带火星的木条分别伸入瓶中
C.用燃着的木条分别伸入瓶中
D.分别加入蒸馏水
9.氧气的化学性质比较活泼，能与多种物质反应。下列有关描述中，正确的是()。
A.在点燃条件下，细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的三氧化二铁
B.在点燃条件下，硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，生成无色无味的气体
C.氧气与物质发生反应时都会发光发热
D.在通常情况下，氧气与氮气不能发生化学反应
10.医院给病人输氧时用到类似如图所示的装置。关于该装置，下列说法中不正确的是()。
A.b导管连接供给氧气的钢瓶
B.该装置可用来湿润干燥的氧气
C.该装置可用来观察是否有氧气输出
D.该装置可用来观察氧气的输出速度
11.某科学兴趣小组的同学在对氧气性质进行研究时，设计了如下实验：将集满氧气的甲、乙两个集气瓶按如图所示放置，并分别同时迅速插入一根带火星的木条，发现木条均复燃，且甲瓶中燃烧比乙瓶中更旺盛。该实验说明氧气具有的性质是 、 。
12.如图所示为估测空气中氧气含量的实验装置图。实验设计时，要充分考虑可燃物的种类，必须满足既能将瓶中的氧气除去又不增加其他气体成分的条件。
（1）请仿照例子分析选用下列可燃物是否能达到目的。
（2）经过思考，小明认为如果将瓶内的少量水改为氢氧化钠溶液，该实验就可选用木炭或硫黄作为实验的可燃物。我们可以猜测其中的原因是 。
13.如图所示为“木炭在氧气中燃烧”的实验操作示意图，请回答下列问题：
A.夹取炭B.点燃炭C.炭在氧气中燃烧D.注入澄清石灰水
（1）取用木炭的仪器叫 ，未经点燃的木炭 （填“能”或“不能”）在氧气中燃烧。
（2）把红热的木炭插入盛有氧气的集气瓶时，应该由上向下缓慢插入，理由是 。
（3）木炭在氧气中燃烧的现象是 ，待集气瓶冷却后，加入澄清石灰水振荡，观察到的现象是 。
中考实战演练
14.下列关于氧气性质的描述中，错误的是()。
A.在标准状况下，氧气比同体积的空气稍重
B.在压强为101kPa的条件下，氧气在-183℃时变为淡蓝色液体
C.氧气是一种化学性质比较活泼的气体
D.氧气是一种不易溶于水的气体，具有可燃性
15.【鞍山）下列关于实验现象的描述中，正确的是()。
A.红磷在空气中燃烧产生白色的烟雾B.硫粉在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
C.铁丝在空气中燃烧火星四射D.木炭在氧气中燃烧生成黑色固体
16.氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以与许多物质发生化学反应。如图所示为硫粉、红磷、光亮的细铁丝在氧气中燃烧的实验装置。
（1）小明在做完实验后，发现了一些共同点：在反应条件方面，三个实验都要 ；在能量变化方面，三个实验都是 反应（填“吸热”或“放热”）；在反应基本类型方面，三个化学反应都是（填“分解”或“化合”，关于反应类型请查阅本节下一课时内容）。
（2）小明同时也总结出在生成物的种类、生成物的状态和观察到的实验现象三个方面存在不同。请你替小明填写空格：甲中观察到的反应现象是 ，乙中生成物的化学式是 ；丙中观察到的反应现象是 。
（3）小明还总结出：三个实验的集气瓶底部都放有少量水，其中甲集气瓶底部放少量水的目的是 。
开放应用探究
17.亲手实验并总结寻找规律。
课余收集下列四种金属材料：细铜丝（可从铜导线中剥离）、细铁丝（建筑工地上的绑扎丝比较好）、镁条（可从实验室获得）、铝导线，分别通过在空气和氧气中加热、点燃实验说明这几种金属在化学反应中的条件和现象及反应的剧烈程度，并根据这些金属在反应中的剧烈程度对其进行排序，完成下表：
18.【金华】硫燃烧产生的二氧化硫气体会造成空气污染。为避免二氧化硫污染空气，某教师对教材中“硫在空气和氧气中燃烧”的实验进行了改进与创新，设计了如图甲所示的实验装置。
【实验原理】
①B装置中燃烧匙固定在带有a导管的单孔塞上，硬质玻璃管透光性好，不影响实验现象的观察。
②C装置的广口瓶中盛放的氢氧化钠溶液可吸收二氧化硫气体，避免污染空气。
③打开D装置中的阀门，气体就会从左向右依次进入各装置。
【实验过程】
步骤一：将硫粉放在燃烧匙上，在空气中点燃后，迅速伸入硬质玻璃管内，打开阀门，观察硫在空气中燃烧的现象。
步骤二：将导管a伸入盛有氧气的集气瓶中（A装置），观察硫在氧气中燃烧的现象。
【交流讨论】
（1）硫在空气中燃烧并发出 火焰，生成的二氧化硫气体被氢氧化钠溶液吸收的反应原理的文字表达式为 。
（2）气流能从左向右做定向流动的原因是 。
【拓展应用】
小丽认为，运用该装置设计原理，还能进行其他有毒气体的实验，同样能达到避免污染环境的目的。初中科学中常用CO还原CuO来说明某些金属的冶炼（九年级上册将要学习），但CO是一种毒性很大的气体。小丽设计了如图乙所示的实验装置，用以完成“CO还原氧化铜”实验。
（3）图乙中D装置在实验中除了形成气体定向流动外，还有一个用途是 。
（4）实验时，小丽先打开止水夹和阀门，过一会儿再点燃酒精灯，她这样操作的目的是
。
（三）氧气的制取、化合反应和分解反应
学习目标
1.理解实验室用H2O2、KMnO4、KClO3三种物质制取氧气的化学原理，理解催化剂的概念及其作用。
2.理解并掌握用双氧水制取氧气的实验装置、排水法收集氧气的方法，了解工业上用空气冷冻分离法制取氧气的原理。
3.理解化合反应和分解反应两种基本反应类型。
夯实基础巩固
1.人类的生产和生活都离不开O2。有关O2的认识中，正确的是()。
A.木炭在空气中燃烧比在O2中燃烧更旺
B.工业上可以通过分离液态空气制取O2
C.O2易溶于水，不能用排水法收集
D.实验室中可用加热分解水来制取O2
2.实验室常用过氧化氢、高锰酸钾、氯酸钾三种化学试剂来制取少量氧气。如图所示的装置是化学实验中常用的装置之一，下列有关此装置的说法中正确的是()。
A.可用于实验室制取O2气体的各种方法
B.气体导出过程中容器内外气压相等
C.长颈漏斗伸到液面下形成液封，以防止添加液体时液体飞溅
D.长颈漏斗伸到液面下形成液封，以防止气体从漏斗逸出
3.下列关于催化剂的说法中，错误的是()。
A.催化剂可以加快或减慢化学反应的速度 B.催化剂在化学反应前后的质量不变
C.催化剂能增加生成物的质量 D.催化剂在化学反应前后的化学性质不变
4.关于化合反应和分解反应两个基本反应类型，下列说法中正确的是()。
A.化合反应的生成物一定是气体
B.化合反应的反应物一定是两种单质，产物一定是化合物
C.分解反应一定只有一种反应物
D.生成两种化合物的反应一定是分解反应
5.【扬州】如图所示的微观化学变化的反应类型是()。
A.置换反应
B.化合反应
C.分解反应
D.氧化反应
6.下列说法中，正确的是()。
A.蜡烛在氧气中燃烧是分解反应
B.物质与氧气接触就可以燃烧
C.实验室用氯酸钾制取氧气是分解反应
D.在空气中不能燃烧的物质都不能与氧气反应
7.对知识的比较与归纳是学习科学的重要方法。小明找到以下三个化学反应原理：①H2CO3易分解生成H2O和CO2；②碳酸钙高温分解生成CaO和CO2；③碱式碳酸铜受热分解生成CuO、H2O和CO2。通过比较发现：
（1）它们有许多相似之处：从反应类型来看，三者都属于 ；从反应产物来看，三个反应都有 生成。
（2）三个化学反应也有一些不同之处，从反应条件来看不需要加热的反应是(填序号)。请再找出一个不同之处： 。
8.过氧化氢（H2O2）俗称双氧水，常温下是一种无色液体，在加热的条件下，它能分解生成氧气和水。研究表明，将新配制的5%的H2O2溶液加热到65℃时就有氧气产生，加热到80℃时就有较多的氧气产生。小凯用如图所示的装置及上述方法制得氧气，用带火星的木条直接在试管口检验，结果木条不能复燃。他经过思考找出了实验失败的原因，并对装置进行了改进，结果成功地完成了实验。
（1）请用文字表达式写出该反应的化学原理： 。
（2）木条不能复燃的原因是 。
（3）小凯将该装置进行如何改进，才能检验出有氧气生成？ 。
（4）若在双氧水中加入少量二氧化锰固体，则该反应不需要加热就可以发生。二氧化锰在这个反应中为 。
能力提升培优
9.实验室制取氧气的装置如图所示，下列有关叙述中合理的是()。
A.锥形瓶里加入高锰酸钾固体，分液漏斗里盛放6%的双氧水
B.该装置具备的优点是能控制反应的发生和终止
C.按图中方法能快速收集到纯度高且干燥的氧气
D.发生装置中液体与固体一接触立即产生气泡，但不能马上收集
10.气体的收集方法取决于气体的物理性质和化学性质。氧气的密度（1.429g/L）略大于空气的密度（1.293g/L），且不易溶于水。下列收集装置中，可以用来收集氧气的是()。
A.①③ B.①②③⑥ C.①⑤⑥ D.①②③④
11.下列反应中，属于化合反应的是（多选）()。
12.过氧化氢溶液分解反应的催化剂很多。科学兴趣小组的同学设计了如下四组实验，比较两种物质的催化效果，其中观察效果较差的是（）。
A.第一组同时实验，观察比较反应过程中两个气球体积的变化快慢
B.第二组同时实验，观察比较反应过程中两者产生气泡的快慢
C.第三组分两次实验，看木条是否能复燃
D.第四组分两次实验，比较收集一定体积的气体所需要的时间
13.将沸点不同的气体分离开来，常采用 法，如控制温度在-183℃时，可将空气中的氮气（N2）与氧气（O2）分离。工业上分离液态空气制取氧气，该过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。根据下表中物质的沸点判断，要将产物氨气（NH3）与N2、氢气（H2）分离开来，最适宜的温度应该控制在 ℃。
14.【淄博】实验室制取气体时，首先要选择反应物，明确如何控制反应条件，然后确定气体的发生和收集装置，最后要考虑装置是否符合环保、安全等要求。请回答下列问题：
(第14题)（1）实验室制取氧气时，下列物质不能直接作为原料的是 （填序号）。
①水（H2O）②氯化钠（NaCl）③氯酸钾（KClO3）④高锰酸钾（KMnO4）
⑤过氧化氢（H2O2）⑥甲烷（CH4）
（2）当确定了实验室制取某种气体的化学反应原理后，还应该考虑原料是否容易获得、
（写出一项即可）等因素。选择气体的收集方法时，以下气体性质中不需要考虑的因素是 （填序号）。
①颜色②密度③可燃性④溶解性
（3）如图所示为实验室制取氧气的简易装置，反应所需的过氧化氢溶液通过分液漏斗加入的目的是 ；当导管口有气泡连续、均匀地冒出时才可以伸入盛满水的集气瓶里开始收集，这样操作的理由是 。
中考实战演练
15.【绥化】医务人员用3%的过氧化氢溶液为伤者处理伤口时，伤口上会冒出大量的气泡。下列有关说法中，正确的是()。
A.生成的气体一定是过氧化氢分解生成的氢气
B.伤口处的生物酶可能对过氧化氢的分解起到催化作用
C.只有二氧化锰能使过氧化氢在常温下迅速分解
D.过氧化氢和水的分子构成不同，所以它们的性质完全不同
16.【泰安】实验室中利用过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾都可以制取氧气，其原因是()。
A.都属于氧化物B.都含有氧气C.都含有氧气分子D.都含有氧元素
17.【宜昌】在实验室用高锰酸钾制取氧气的过程中，下列图像中能正确表示对应变化关系的是()。
18.如图所示，工业上常用空气冷冻分离法制取氧气和氮气（氧气的沸点是-183℃，氮气的沸点是-196℃）。
（1）液体B的主要成分是 。
（2）通过空气冷冻分离法制取大量的氧气并不需要将温度降到-183℃以下，要实现这一目标的过程中还需要同时进行的操作是 。
（3）分离液态空气制取大量的氧气过程中还需要“冷冻”，其原因是 。
19.【台州】利用如图甲所示的装置探究“MnO2的用量对H2O2分解反应的影响”，实验中H2O2的溶质质量分数为3%，装置中产生氧气的量可以用压强传感器测出（在等温条件下，生成氧气的体积与装置内的压强成正比。反应放热忽略不计）。
（1）写出装置中发生反应的化学原理： （用文字表达式表示），MnO2在此反应中起 作用。
（2）图乙是“0.1g MnO2与不同体积的3%的H2O2溶液混合”的实验结果，从图中可以看出 。
（3）当用“8mL 3%的H2O2溶液与不同质量的MnO2混合”时，得到如图丙所示的曲线。曲线的斜率显示，当MnO2的用量增加到0.08g时，分解速率达到实验要求。在此实验条件下，如果MnO2的质量有4g（一药匙），就能使 （填字母）烧杯中所装的3%H2O2溶液的分解速率最接近实验要求。
开放应用探究
20.“绿色化学”是当今社会提出的一个新概念。在“绿色化学”工艺中，理想状态是反应物中的原子全部转化为欲得到的产物，即原子的利用率为100%。在用丙炔（C3H4）合成2|甲基丙烯酸甲酯（C5H8O2）的过程中，欲使原子的利用率达到100%，在催化剂作用下，还需要的其他反应物是()。
A.CO2和CH3OH
B.CO2和H2
C.H2和CO
D.CH3OH
（四）氧气的制取和性质研究（实验）
学习目标
1.初步学会实验室制取氧气装置的装配、连接方法和气密性检查。
2.初步学会实验室制取氧气的方法、学习用排水法收集氧气、学习粉末状固体试剂的使用方法。
3.学习研究氧气性质的方法。
夯实基础巩固
1.对下列实验中出现的异常现象，分析中不合理的是()。
A.制取O2时，始终收集不到O2——装置漏气
B.用量筒量取液体时，所得液体偏少——俯视读数
C.细铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底炸裂——用于引燃的火柴过长
D.给试管里的固体加热时，试管炸裂——试管口未略向下倾斜
2.实验室用加热分解高锰酸钾的方法制取氧气大致可以分为以下几个步骤：①将高锰酸钾装入试管，用带导管的橡皮塞塞紧试管口，并把它固定在铁架台上；②检查装置的气密性；③点燃酒精灯给试管加热；④用排水法收集氧气；⑤熄灭酒精灯；⑥将导气管从水中取出。正确的操作顺序是()。
A.②①③④⑥⑤ B.①②③④⑤⑥
C.②①③④⑤⑥ D.①②③④⑥⑤
3.下列操作中，错误的是()。
A.检验气密性时先连接好装置并把导管置于水中，然后捂热试管
B.实验室制取氧气终止反应的操作是先将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯
C.实验室利用高锰酸钾制取氧气时用到了催化剂二氧化锰，以加快反应速率
D.利用双氧水分解制取氧气时，长颈漏斗须插入液面以下，形成液封防止氧气从漏斗逸出
4.下列装置或操作，其中能达到实验目的的是()。
5.学习和运用科学实验技能和科学探究方法，离不开实验活动。某同学在进行“氧气的制取和性质”实验时，选择适当的仪器组装成如图所示的实验装置。如果要调整试管高度，那么下列操作中正确的是()。
A.只调节旋钮A
B.只调节旋钮B
C.只调节旋钮C
D.调节旋钮A、B、C
6.氧气是一种无色无味的气体。请回答下列问题：
（1）实验室制取氧气时若采用如图甲所示的向上排空气法收集，要检验氧气是否已收集满的方法是 。
（2）如图乙所示为某同学在实验课上收集的一瓶无色无味的气体，为验证这瓶气体是否为氧气，具体的操作方法是 。
7.实验室中，利用如图所示的装置可以制取某些气体，请回答下列问题：
（1）写出带标号的仪器的名称：① ；② 。
（2）向气体发生装置内加入药品前，应该进行的操作是 。
（3）实验室若用高锰酸钾制取氧气，则选择的发生装置是 ；B装置检查气密性的方法是 。
（4）乙炔又称电石气，是一种无色无味、密度比空气略小、不溶于水的气体，工业上常用它燃烧产生的高温来切割和焊接金属。实验室用电石（固体）与水反应制取乙炔。你认为制取乙炔应选择的发生装置是 ；收集装置是 。
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8.下列有关实验室制取氧气的说法中，不正确的是()。
A.排空气法收集氧气，用带火星的木条放在集气瓶瓶口来验满
B.加热固体制取氧气之后，应先把导管移出水面，再熄灭酒精灯
C.没有二氧化锰作催化剂，过氧化氢就不会产生氧气
D.氯酸钾加热制取氧气，可以用高锰酸钾来代替二氧化锰
9.下列各图分别为氧气的制取、干燥、收集和检验装置，其中错误的是()。
10.【南宁】做“木炭在氧气中燃烧”的实验时，实验现象不明显，原因可能是收集本实验所用氧气的过程中()。
A.用向下排空气法收集氧气
B.将集满氧气的集气瓶正放在桌面上
C.收集满氧气后，在水面下用玻璃片盖住瓶口移出水槽
D.收集氧气时，观察到导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集
11.某同学用足量氯酸钾与二氧化锰的混合物制取氧气，快速收集一瓶氧气后发现产生气体的速率明显下降（实验情况如图所示），接下来他应该进行的操作是()。
A.将酒精灯位置升高
B.将酒精灯向右微移
C.再向试管中加入氯酸钾
D.再向试管中加入二氧化锰
12.如上题图所示，实验室加热高锰酸钾制取氧气，并用排水法收集。据此回答下列问题：
（1）制取氧气前要先检查装置的气密性，目的是防止装置 。
（2）装置中试管口略向下倾斜的原因是 。
（3）伸入制取氧气的试管里的导管不宜过长，原因是 。
（4）常在试管口塞一团棉花，其目的是 。
（5）加热时先将酒精灯在试管下方来回移动，其目的是 。
（6）用排水法收集氧气时，待气泡连续放出时再开始收集的原因是 。
（7）集满氧气的集气瓶应盖好 ， 放在实验桌上。
13.小丽欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题。她设计并完成了如表所示的探究实验：
（1）请你帮小丽填写表中的空格。
（2）在小丽的探究实验中，实验一和实验二的作用是 。
（3）小英认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”，她补充设计了两个方面的探究实验，最终完成了对“命题”的实验证明。
第一方面的实验操作中包含两次称量，其目的是 。
第二方面的实验是利用实验三反应后试管内的剩余物继续实验。接下来的实验操作、现象和结论是 。
中考实战演练
14.我们学习过常见气体的实验室制法，知道了制取气体的一般思路和方法。实验室制取气体时，确定发生装置需要考虑的因素是（）。
①反应物的状态②气体的密度③反应的条件④气体的溶解性
A.①② B.①③ C.①②③ D.①②③④
15.【威海】常温下，某气体无色、无味、无毒，能溶于水，密度比空气大。若在实验室里采用如图所示的装置且不需要加热制备该气体，则应选择的发生装置和收集装置是()。
A.①和③ B.②和③ C.②和④ D.②和⑤
16.【北京】小明参观某养鱼池时，好奇地发现农民向养鱼池中撒一种叫作过氧化钙的淡黄色固体，用来增加鱼池中的含氧量。小明刚学完氧气的实验室制法，于是他想可否用过氧化钙来制取氧气呢？
【提出问题】过氧化钙是否可以用于制取氧气？
【查阅资料】部分内容如下：过氧化钙（CaO2）室温下稳定，在300 ℃时分解成氧气，可做增氧剂、杀菌剂等。
【猜想与论证】
（1）小明依据 ，提出猜想一：加热过氧化钙可以制取氧气。
【实验结论】加热过氧化钙可以制取氧气。
（2）小明联想到农民用过氧化钙增加鱼池中的含氧量，提出猜想二：过氧化钙与水反应可制取氧气。
【实验结论】不能用过氧化钙与水反应制取氧气。
【分析与反思】
①虽然没有快速收集到大量氧气，但由此实验现象，小明认为农民用过氧化钙做增氧剂的主要原因是 。
②小明希望对此实验进行改进，使该反应加快，你能帮他提出建议吗？你的建议是 。
以上建议是否可行，还需进一步通过实验验证。
17.【温州】气体的密度容易受温度和压强的影响，为了测量常温常压下氧气的密度，在老师的指导下，小明进行了如下实验：
步骤一：检查发生装置的气密性。
步骤二：往烧瓶中装入适量的二氧化锰粉未。关闭分液漏斗的活塞，并将适量的过氧化氢溶液倒入分液漏斗中，测出发生装置的总质量为m1g。
步骤三：取一个集气瓶，用记号笔在适当位置做标记，将水注入集气瓶到标记处，用量筒测出这些水的体积为V0mL，再将集气瓶灌满水倒扣在水槽中等待收集。
步骤四：打开活塞，滴入过氧化氢溶液，同时开始收集气体。调节集气瓶在水中的上下位置，当集气瓶内、外的液面相平且刚好达到标记处时（如图所示），暂停反应。
步骤五：重复步骤四，再收集9瓶气体。
步骤六：称出反应后发生装置的总质量为m2g。
（1）小明通过该实验，测得氧气的密度是 g/mL。
（2）步骤四中，控制集气瓶内、外液面保持相平的目的是 。
（3）实验中装置气密性不良，将对测得的密度值有何影响？请说明理由 。
。
开放应用探究
18.小红在实验室里做“加热KMnO4制取氧气”的实验，实验进行一段时间后，她发现水槽中的水变成了紫红色。她对此产生了疑问，在老师的帮助下完成了以下探究，请帮她完成：
（1）水槽中的水变成紫红色的操作失误是 。
（2）KMnO4溶液中存在三种粒子，它们是 ，哪种粒子使其溶液显紫红色呢？很显然不是 这种粒子，故只有两种可能性，即可能是 。我们可以取一支试管，加入适量的水，再向其中加入适量的 ，然后观察溶液颜色就可以证明是哪种粒子了。