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分类训练一 空气和氧气（解析版）
一、【知识梳理】
一、空气的成分及用途
1、法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究空气成分，得出结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5。
2、空气的成分及其体积分数（大约）
空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 水蒸气和其它成分
体积分数 78% 21% 0.934% 0.034% 0.02%
3、空气各成分的用途：
（1）分离液态空气制取各成分
降温 加热 氧气 该过程是物理变化
空气 液态空气 氮气 （石油蒸馏同这里的原理一样）
加压 原理：各成分沸点不同 稀有气体
（2）用途： 氮气 工业生产硝酸和氮肥，食品防腐，液态氮气用作制冷剂； O2供给呼吸，支持燃烧，钢铁冶炼，金属焊接； 稀有气体用作保护气，制作多用途电光源；
4、空气质量：
（1）空气中的有害物：SO2、CO、NO2、O3和可吸入颗粒物、总悬浮颗粒物；
（2）空气污染指数越高，污染越严重；
（3）CO2不属于空气污染物，但含量增多会引起温室效应。
二、测定空气中氧气的含量
1、基本思路：通过化学反应，除去混合物中的一种成分，再测定混合物在反应前后的体积或质量的变化。
2、药品选择：生成物是固体，只与氧气反应。例如：红磷或铜等。
（一）用红磷测定空气中氧气的含量（人教版）
（1）原理：4P+5O2 2P2O5
（2）装置：
（3）步骤：连接装置，检查装置气密性；把集气瓶的容积分成5等份，做好记号；用止水夹夹紧胶管；在燃烧匙内放入过量的红磷；点燃燃烧匙中的红磷，立即伸入集气瓶中，把塞子塞紧；待红磷熄灭并冷却后，打开止水阀。
（4）现象：集气瓶中有大量的白烟生成，并放出热量；打开止水夹，烧杯中的水倒流到集气瓶中，并上升到约1/5处。
（5）结论：空气中的氧气含量大约是1/5；
（6）氧气含量偏小的原因：没有冷却至室温就读数；铜红磷量不足；加热时间不够；装置漏气；
（二）用铜测定空气中氧气的含量（鲁教版）
（1）原理：2Cu+ O2 2CuO
（2）装置：气球作用（缓冲压力防止橡皮塞冲出使氧气充分反应）。
（3）步骤：测硬质玻璃管的体积（记录），及注射器内气体体积；连接仪器加热，不断推拉注射器
（目的：使铜与氧气充分反应）；停止加热，冷至室温后读数（不然，读数偏大，使氧气含量偏小）
现象：红色铜逐渐变成黑色，注射器内气体减少。
（5）结论：空气中的氧气含量大约是1/5；
（6）氧气含量偏小的原因：没有冷却至室温就读数；铜粉量不足；加热时间不够；没有不断推拉注射器活塞；装置漏气；
三、实验室制取氧气
1、选药品的条件：必须含有氧元素。常用过氧化氢溶液和二氧化锰；或加热高锰酸钾或氯酸钾。
如：用过氧化氢和二氧化锰制取氧气：
（1）原理：2H2O2 2H2O + O2↑；
（2）装置：固液不加热，排水法（或向上排空法）。
（3）步骤：检查气密性；装药品，先固后液；
（4）收集法：、排水法：原因氧气不易溶于水，不与水反应；（何时开始收集：导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集。）、向上排空气法：原因密度比空气大且不与空气反应；
（5）验满：向上排空气法，用带火星的木条放在，瓶口，木条复燃则收集满。
（6）检验：用带火星的木条伸入，瓶内，木条复燃则该气体是氧气。
（7）注意事项：向上排空气法收集气体时，导管口要接近集气瓶底（目的：便于排净空气）。
如：用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气：
（1）原理：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
（2）装置：固固加热，排水法（或向上排空法）
（3）步骤：连接装置：先下后上，从左到右的顺序；②检查装置的气密性；③装入药品：按粉末状固体取用的方法；④固定装置：固定试管时，试管口应略向下倾斜，铁夹应夹在试管的中上部；⑤加热药品：先预热，后在反应物部位用酒精灯外焰加热；⑥收集气体；⑦先将导管移出水面，再停止加热。
（4）收集法：、排水法：原因氧气不易溶于水，不与水反应；（何时开始收集：导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集。）、向上排空气法：原因密度比空气大且不与空气反应；
（5）验满：向上排空气法，用带火星的木条放在，瓶口，木条复燃则收集满。
（6）检验：用带火星的木条伸入，瓶内，木条复燃则该气体是氧气。
（7）注意事项：①试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流,使试管破裂；②导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出；③用高锰酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管；④实验结束后，先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。
2、催化剂
（1）概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。
（2）特点：两不变（质量、化学性质）、一改变（反应速率，包括加快或减慢）注意：①催化剂不能改变生成物的质量，不能决定反应的进行；②催化剂不是反应物、又不是生成物；③催化剂仅针对某一反应，并不是所有反应的催化剂；④某一反应的催化剂可能不只一种。
四、氧气的性质
（1）物理性质
无色、无味的气体，不易溶于水（故可以用排水法收集）； 密度比空气大（故收集的一瓶氧气，要正放在桌面上）。
化学性质
与木炭反应；原理：C+O2CO2
现象：空气中：发红光，放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体
氧气中：发白光，放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体
注意：木炭伸入瓶中时，要自上而下，缓慢伸入（目的使木炭与氧气充分反应）
与铁丝反应；原理：3Fe+2O2Fe3O4
现象：空气中：变红热，不燃烧；
氧气中：剧烈燃烧，火星四射，放热，生产黑色物质
注意：铁丝用砂纸打磨（除去表面的氧化物）； 在铁丝一端系一根火柴棒（引燃）
铁丝绕成螺旋状（预热未燃烧的的铁丝）
在瓶底加少量水或铺一层细沙（防止高温生成物使集气瓶炸裂）
燃着的铁丝不能接触瓶壁（防止炸裂瓶壁）
分析：铁丝不燃烧的原因：氧气不纯净；铁丝未打磨表面的氧化物；
与木石蜡反应
现象：空气中：发红光，放热，生成水雾和使澄清石灰水变浑浊的气体
氧气中：发白光，放热，生成水雾和使澄清石灰水变浑浊的气体
木炭等在空气中反应与在氧气中反应剧烈程度明显不同，为什么？物质与氧气反应时，单位体积的空间里氧分子的数目越多，反应就越剧烈。
二、【典例分析】
1、【2018湖南省邵阳市】 空气是一种宝贵的自然资源。下图为空气成分示意图，其中R指的是
A. 氮气 B. 氧气 C. 稀有气体 D. 二氧化碳
【答案】B
【解析】空气的成分及各成分的体积分数分别是：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%。观察空气成分示意图可知，R的体积分数是第二位，R指的是氧气。故选B。
【方法技巧】本体难度不大，根据空气中各成分及体积分数来回答本题。
2、【2018山东省聊城市】空气是一种宝贵的自然资源，下列说法正确的是( )
A. 氧气能支持燃烧，可做燃料 B. 空气成分中体积分数最大的是氮气
C. 空气中各成分的含量恒定不变 D. 空气污染指数越大,空气质量状况越好
【答案】B
【解析】A、氧气能支持燃烧，但不能燃烧，不可用作发射火箭时的燃料，错误；
B、空气中体积分数最大的是氮气，约占78%，正确；
C、空气中各成分的含量并不一定是恒定不变，错误；
D、空气质量报告中所列的空气污染指数越大，空气质量越差，不是空气质量状况越好，错误。
故选B。
【方法技巧】本考点基础性比较强，同学们要加强记忆有关的知识点，在理解的基础上加以应用，主要出现在选择题和填空题中。
3、【2017江苏省南京市】下列行为会增加空气中PM2.5的是（ ）
A．治理工地扬尘 B．露天焚烧垃圾
C．使用公共自行车 D．禁止焚烧秸杆
【答案】B
【解析】A、治理工地扬尘，能减少PM2.5污染，故选项错误；
B、露天焚烧垃圾，燃烧会产生大量的微小颗粒物，会增加PM2.5污染，故选项正确；
C、使用公共自行车，能减少PM2.5污染，故选项错误；
D、禁止焚烧秸杆，能减少PM2.5污染，故选项错误。
故选B。
【方法技巧】本题难度不大，了解减少空气中悬浮颗粒物的含量能减少PM2.5污染是正确解答此类题的关键。
4、【2016广西梧州市】在过氧化氢溶液制取氧气实验中用到了二氧化锰。关于二氧化锰的说法错误的是（ ）
A．作该反应的催化剂 B．反应前后其质量发生改变
C．化学性质没有改变 D．能加快过氧化氢的分解速率
【答案】B
【解析】A、在过氧化氢溶液制取氧气实验中用到了二氧化锰，二氧化锰作该反应的催化剂，故选项说法正确；
B、二氧化锰作该反应的催化剂，反应前后其质量不变，故选项说法错误；
C、二氧化锰作该反应的催化剂，反应前后化学性质不变，故选项说法正确；
D、二氧化锰作该反应的催化剂，能加快过氧化氢的分解速率，故选项说法正确。
故选B。
【方法技巧】本题难度不大，考查对催化剂概念的理解，掌握催化剂的特征（“一变二不变”）是正确解答本题的关键。
5、【2016广西梧州市】关于氧气的说法错误的是（ ）
A．是可燃物
B．工业上常用分离液态空气法制取
C．可供呼吸
D．通常情况下是无色、无味的气体
【答案】A
【解析】A、氧气比较活泼，具有助燃性，但不能燃烧，所以不是可燃物，故错误；
B、工业上利用氧气和氮气沸点的不同，可以利用分离液态空气的方法制取氧气，正确；
C、氧气可供呼吸，正确；
D、通常情况下氧气是无色无味的气体，正确；
故选A。
【方法技巧】本题不难，熟记氧气的化学性质和物理性质，并结合题意灵活分析解答。
6、【2016山东省临沂市】如图是用燃磷法测定空气中氧气体积分数的实验装置，请你回答下列有关问题：
（1）红磷燃烧时冒出浓厚的 ，反应的化学方程式是 。
（2）红磷燃烧消耗氧气，并且生成固体，使得集气瓶内的 减小，致使烧杯中的水倒吸入集气瓶，从而粗略测出空气中氧气的体积分数。
（3）燃烧结束后，当集气瓶 后松开弹簧夹，过一会儿观察到进入集气瓶中水的体积约占集气瓶总体积的五分之一。
【答案】（1）白烟；4P+5O22P2O5；
（2）压强；
（3）冷却。
【解析】
（1）红磷在空气中燃烧，冒出浓厚的白烟，其实质上是与空气中的氧气反应生成五氧化二磷，其反应的化学方程式为：4P+5O2 2P2O5；
（2）测定空气中氧气的含量实验原理：利用红磷燃烧消耗空气中的氧气，使左边集气瓶内气体体积变小，压强变小，从而在外部大气压的作用下使烧杯内的水进入集气瓶，通过测量进入集气瓶中水的量来确定空气中氧气的体积分数；
（3）燃烧结束后，当集气瓶冷却后松开弹簧夹，过一会儿观察到进入集气瓶中水的体积约占集气瓶总体积的五分之一。
【方法技巧】本考点考查的是测定空气中氧气含量的实验，根据实验操作图，回忆实验原理，实验现象，实验注意事项，对实验结果进行评价。对实验结果进行评价，是近几年中考的重点之一，要好好把握。
7、【2016广东省深圳市】某化学实验小组需制备O2并进行O2部分性质实验，结合以下装置，回答下列问题：
（1）甲同学利用KClO3和MnO2制备O2，其发生装置应选用上述装置中的 （ 选填装置对应的字母），收集O2的方法是 （只填一种），可用 检验O2；
（2）乙同学提出可用H2O2和MnO2制备O2，本着废物利用的原则，可以从甲同学制备O2后剩余的固体中提取MnO2，则提取MnO2的操作步骤依次为：①溶解、② 、③洗涤、④干燥，其中步骤②比①多使用了一种玻璃仪器，该仪器名称是 ，请写出乙同学制O2的化学方程式：
（3）丙同学欲用少量的KMnO4和较多量的KClO3固体混合物加热，以较快制备较多量O2，你认为是否可行？ ，（填“可行”或“不可行”），请说明理由： ；
（4）丁同学将硫粉置于收集到的O2中燃烧，可观察到发出 火焰（填火焰颜色），其产物的名称是 ，它是形成酸雨的主要原因。
【答案】（1）C；向上排空气法；带火星的木条；
过滤；漏斗；2H2O22H2O+O2↑；
可行；KMnO4受热易分解，其分解后生成的二氧化锰又可以作为氯酸钾的催化剂，使氯酸钾快速分解；
蓝紫色；二氧化硫。
【解析】（1）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气，属于固体加热型制取气体，给试管中的固体加热时试管口要略微向下倾斜，以防冷凝水倒流炸裂试管，故应选用发生装置是C；氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集；氧气有助燃的作用，可以将带火星的小木条放在集气瓶内，如果复燃说明是氧气。
（2）剩余物质中有KCl（或含KClO3）和MnO2，要想回收MnO2，要利用KCl（或含KClO3）溶于水，但MnO2不溶于水，应先将混合物溶解，然后过滤得MnO2固体，然后将MnO2固体洗涤并干燥即可；溶解需要的玻璃仪器是烧杯与玻璃棒；过滤需要的玻璃仪器是漏斗、烧杯和玻璃棒；过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑。
（3）KMnO4受热易分解，其分解后生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，二氧化锰又可以作为氯酸钾的催化剂，使氯酸钾快速分解，故该实验设计可行。
（4）硫在氧气中的燃烧会出现明亮的蓝紫色火焰，硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，它是形成酸雨的主要原因。
【方法技巧】本考点主要考查了气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写，综合性比较强，气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关；另外熟记制取氧气的药品、原理、步骤和注意事项即可。
三、【3年真题训练】
1、【2017山东省烟台市】下列科学家在化学上的贡献叙述错误的是（ ）
A．拉瓦锡发现空气的主要成分 B．卢瑟福发现电子
C．门捷列夫发现元素周期律 D．侯德榜发明了联合制碱法
【答案】B
【解析】A、拉瓦锡首先通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论，故选项错误；
B、汤姆生发现电子，故选项正确；
C、门捷列夫在化学上的主要贡献是发现了元素周期律，并编制出元素周期表，故选项错误；
D、侯德榜改进了制碱工艺，发明了联合制碱法，故选项错误。
故选B。
2、【2018山东省临沂市】2018年6月5日世界环境日，我国的主题为“美丽中国，我是行动者”，强调尊重自然、自觉践行绿色生活。下列做法不符合这一主题的是（ ）
A．多开空调
B．农业上提倡使用农家肥，合理使用化肥和农药
C．少开车，多坐公交
D．用洗衣服水冲厕所
【答案】A
【解析】A、多开空调会浪费电，增加发电对环境的污染，故A正确；
B、合理使用农药化肥，否则会污染水体，故B错；
C、少开车可以减少私家车对环境的污染，故C错；
D、用洗衣服水冲厕所属于一水多用，节约用水，故D错。
故选A。
3、【2018湖南省衡阳市】空气是一种宝贵的资源，空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是（ ）
A．氧气 B．二氧化碳 C．氮气 D．稀有气体
【答案】C
【解析】空气的成分及其在空气中的体积分数为：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%，氮气含量最多且氮气的化学性质不活泼。
故选C。
4、【2018年天津市】有一位同学暑假去西藏发生了严重的高原反应，医生让他吸氧后症状缓解。吸氧可以帮助人缓解高原反应的原因是（ ）
A. 氧气是无色无味的气体 B. 氧气可以支持燃烧
C. 吸氧为人体呼吸提供了适量的氧气 D. 氧气可以燃烧
【答案】C
【解析】吸氧为人体呼吸提供了适量的氧气，可以帮助人缓解高原反应。故选C。
5、【2018山西省】空气是一种宝贵的自然资源，下列气体中既能支持燃烧又能供给呼吸的是( )
A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.稀有气体
【答案】A
【解析】氧气既能支持燃烧又能供给呼吸。故选A。
6、【2016山东省聊城市】下列物质排放到空气中，不会造成大气污染的是（ ）（多选）
A．二氧化碳 B．一氧化碳 C．氮气 D．氮氧化合物
【答案】AC
【解析】A、二氧化碳不是空气污染物，不会造成大气污染；
B、一氧化碳有毒，会污染大气，会造成大气污染；
C、空气中有 的气体是氮气，不会造成污染，不会造成大气污染；
D、氮氧化物有毒，会污染大气，并能形成形成光化学烟雾，会造成大气污染。
故选AC。
7、【2017广西桂林市】薯片放置于空气中一段时间，变得不再松脆，说明空气中含有（ ）
A．氮气 B．氧气 C．水蒸气 D．二氧化碳
【答案】C
【解析】A、氮气不能使薯片变得不再松脆，故选项错误；
B、氧气能支持燃烧和供给呼吸，不能使薯片变得不再松脆，故选项错误；
C、薯片放置于空气中一段时间，变得不再松脆，说明空气中含有水蒸气，故选项正确；
D、二氧化碳不能使薯片变得不再松脆，故选项错误；
故选C。
8、【2017广西贺州市】如图为空气成分示意图（按体积计算），其中“c”代表的是（ ）
A．二氧化碳 B．氮气 C．氧气 D．稀有气体
【答案】C
【解析】空气中，氮气的体积分数是78%，氧气的体积分数是21%，稀有气体的体积分数是0.94%，二氧化碳的体积分数是0.03%，其它物质的体积分数是0.03%，由图中空气成分的示意图可知，“c”的体积分数约为21%，因此“c”代表的是氧气。
故选C。
9、【2018广西梧州市】空气中体积分数约占21％的气体是（ ）
A．稀有气体 B．二氧化碳 C．氮气 D．氧气
【答案】D
【解析】空气中体积分数：稀有气体0.94%；二氧化碳0.03%；氮气78%；氧气21％。故选D。
10、【2017山东省菏泽市】如图是用红磷燃烧法测定空气里氧气含量的装置图，有关此实验的结论与分析错误的是（ ）
A．此实验证明，氧气约占空气体积的
B．此实验证明，反应后组气瓶内剩余的气体，既不易溶于水，也不支持燃烧
C．该实验中的红磷还可以用硫来代替
D．若该实验没有达到预期目的，可能的原因之一是装置气密性不好造成的
【答案】C
【解析】A．通过此实验可知空气中氧气所占体积分数的，故正确；
B．由红磷的熄灭，说明了氮气不燃烧、不支持燃烧；由冷却，打开弹簧夹，烧杯中的水倒流进集气瓶中，液面上升到一定高度不再上升．说明了氮气的溶解性是难溶于水，故正确；
C．因红磷与氧气反应生成物为气体，不能用于该实验，故错误；
D．如果装置漏气时，测定的结果偏小，达不到实验的目的，所以该实验成败的关键之一是装置气密性好，故正确。
故选C。
11、【2018重庆B卷】用红磷测定空气中氧气含量的实验结束后，反应容器内剩下的气体主要是（ ）
A.氮气 B.五氧化磷 C.稀有气体 D.二氧化碳
【答案】A
【解析】用红磷测定空气中氧气含量的实验，红磷燃烧生成五氧化二磷，实验装置内剩余的主要气体为氮气。故选A。
12、【2018山东省德州市】下列有关氧气的描述正确的是( )
A. 氧气参与燃烧是高能燃料 B. 氧气能使带火星木条复燃
C. 红磷与氧气反应产生浓厚白雾 D. 低温下氧气可以变成无色液体
【答案】B
【解析】氧气参与燃烧可作助燃剂，不属于高能燃料；氧气具有助燃性，能使带火星木条复燃；红磷与氧气反应产生浓厚白烟；低温下氧气可以变成淡蓝色液体。故选B。
13、【2018广东广州市】下列关于空气的说法正确的是( )
A.空气中的氮气约占总体积的21%
B．空气中的氧气能支持燃烧
C．空气中的稀有气体没有任何用途
D.空气中的二氧化碳会造成酸雨
【答案】B
【解析】A．空气中氮气约占总体积的 78%，氧气约占 21%，故 A 错误；
B．氧气不可燃但支持其它可燃物燃烧，故 B 正确；
C．稀有气体可以做保护气、可以作光源，故C 错误；
D．导致酸雨的是二氧化硫和氮的氧化物，二氧化碳会导致温室效应，故D 错误； 故选B。
14、【2017广西来宾市】为了减少空气污染，下列措施不正确的是（ ）
A．使用清洁能源
B．加强大气质量监测
C．积极植树造林
D．加高烟囱将工厂废气排放到大气中
【答案】D
【解析】A、使用清洁能源，能减少二氧化硫、一氧化碳，氮的氧化物等空气污染物的排放，有利于保护大气，防治空气污染，故选项正确；
B、加强大气质量监测，有利于保护大气，防治空气污染，故选项正确；
C、积极植树造林，有利于保护大气，防治空气污染，故选项正确；
D、加高烟囱将工厂废气直接排放，同样会造成空气污染，不利于保护大气，故选项错误。
故选D。
15、【2017天津市】下列物质中，目前计入“空气污染指数”项目的是（ ）
A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．可吸入颗粒物
【答案】D
【解析】目前计入我国“空气污染指数”的监测项目有：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒及臭氧等。
A、氮气是空气的主要成分之一，不是我国“空气污染指数”的监测项目，故选项错误；
B、氧气是空气的主要成分之一，不是我国“空气污染指数”的监测项目，故选项错误；
C、稀有气体是空气的成分之一，不是我国“空气污染指数”的监测项目，故选项错误；
D、可吸入颗粒物属于空气污染物，是我国“空气污染指数”的监测项目，故选项正确。
故选D。
16、【2018天津市】 下列说法正确的是（ ）
A. 木炭燃烧后生成黑色固体 B. 铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧
C. 红磷在空气中燃烧产生白色烟雾 D. 硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰
【答案】D
【解析】木炭燃烧后生成无色气体二氧化碳；加热到发红的铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧；红磷在空气中燃烧产生白烟；硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰。故选D。
17、【2018山东省枣庄】氧气与世间万物如影随形。下列关于氧气说法错误的是（ ）
A．空气中的氧气与水中溶解的氧气化学性质同样活泼
B．工业上可以利用分离液态空气法制取氧气
C．氧气可以支持燃烧，说明氧气具有可燃性
D．氧气能供给呼吸，它和体内物质反应，释放能量，维持生命活动
【答案】C
【解析】A、空气中的氧气与水中溶解的氧气是同一种物质，化学性质同样活泼，故A正确；
B、工业上可以利用分离液态空气法制取氧气，故B正确；
C、氧气可以支持燃烧，说明氧气具有助燃性，不是可燃性，故C错误；
D、氧气能供给呼吸，它和体内物质反应，释放能量，维持生命活动，故D正确。
故选C。
18、【2018浙江省舟山市】15%的H2O2溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2．实验室欲利用15%的H2O2溶液制取O2，则下列
装置中，仪器选择和药品放置最合理的是（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【解析】实验室利用15%的H2O2溶液制取O2，反应速率较快，选择的制取装置应能控制反应的速率。
A、图中装置不能控制反应速率，故选项错误。
B、15%的H2O2溶液与二氧化锰混合，反应速率较快，不能通过滴加水的方法控制反应速率，故选项错误。
C、15%的H2O2溶液与二氧化锰混合，反应速率较快，不能通过加水的方法控制反应速率，故选项错误。
D、图中所示装置能控制15%的H2O2溶液滴加的速率，从而控制反应的速率，故选项正确。
故选D。
19、【2018安徽省】实验室可通过加热高锰酸钾固体制取氧气，下列实验操作正确的是
A. 组装好装置后，检查装置的气密性
B. 加入药品后，直接将酒精灯火焰对准药品加热
C. 水槽中有气泡冒出时，立即收集气体
D. 实验结束时，先移走酒精灯再从水槽中移出导管
【答案】A
【解析】A、用高锰酸钾制取氧气时，组装好装置后，检查装置的气密性，故正确；
B、加入药品后，要先预热，后对准药品加热，故错误；
C、收集气体时，待气泡连续均匀冒出时，开始收集，故错误；
D、实验结束时，要先将导管从水中移出，后停止加热，故错误。故选A。
20、【2018湖北襄阳市】下列关于催化剂的说法正确的是
A. 化学反应前后催化剂的质量不变 B. 化学反应前后催化剂的性质不变
C. 催化剂只能加快化学反应速率 D. 没有催化剂化学反应不能发生
【答案】A
【解析】在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。A、化学反应前后，催化剂的质量不变，正确；B、化学反应前后，催化剂的化学性质不变，物理性质可能改变，错误；C、催化剂能加快反应速度也能减慢反应速度，错误；D、并不是所有的化学反应都需要催化剂，如酸和碱的反应，不需要使用催化剂，错误。故选A。
点睛：催化剂的特点可以概括为“一变二不变”，一变是能够改变化学反应速率，二不变是指质量和化学性质在化学反应前后保持不变。
21、【2016江苏省南通市】用KMnO4制取O2并回收MnO2，下列操作或装置不正确的是（ ）
A．制取O2 B．收集O2 C．产物加水搅拌 D．过滤得MnO2
【答案】D
【解析】A、高锰酸钾制取氧气，试管口要塞一团棉花，试管口略向下倾斜，用酒精灯外焰加热等，故正确；
B、氧气不易溶于水，可以用排水法收集，故正确；
C、加水用玻璃棒搅拌，搅拌时玻璃棒按一定方向且尽量不要接触容器内壁，故正确；
D、没用玻璃棒引流，且漏斗下端没有紧贴烧杯内壁，故错误。
故选D。
22、【2018重庆市A卷】 实验室常用2KClO32KCl+3O2↑来制取O2，下列说法错误的是（ ）
A. MnO2加快了反应速率
B. 该反应属于分解反应
C. 固体减少的质量等于生成O2的质量
D. 反应前后氯元素呈现的化合价分别为+3价和-1价
【答案】D
【解析】实验室氯酸钾和二氧化锰混合加热生成氯化钾和氧气，二氧化锰是催化剂，加快了反应速率；该反应属于分解反应；根据质量守恒定律，固体减少的质量等于产生氧气的质量；在氯酸钾中，钾元素显+1价，氧元素显-2价，根据在化合物中正负化合价代数和为零，判断氯酸钾中氯的化合价为+5价，在氯化钾中氯的化合价-1价。故选D。
23、【2016山东省泰安市】 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．Fe在Ⅰ、Ⅱ两类反应中的产物不相同
D．Ⅰ类反应放出热量，Ⅱ类反应吸收热量
【答案】C
【解析】A、S、P在氧气中燃烧，分别产生蓝紫色火焰、大量的白烟，故选项说法错误；
B、Ⅰ、Ⅱ两类反应，分别体现了氧气能支持燃烧、能发生缓慢氧化，氧气不具有可燃性，故选项说法错误；
C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，发生缓慢氧化生成铁锈，主要成分是氧化铁，Fe在Ⅰ、Ⅱ两类反应中的产物不相同，故选项说法正确；
D、Ⅰ类物质在氧气中燃烧，放出大量的热；Ⅱ类反应发生缓慢氧化，也放出热量，故选项说法错误。
故选C。
24、【2018湖北省武汉市】 某化学兴趣小组用下图所示的装置来制取干燥的氧气，并测定H2O2溶液中溶质的质量分数。装置气密性良好，图中的锥形瓶内盛有质量为m的H2O2溶液，燃烧匙内装有二氧化锰，燃烧匙可以上下移动，干燥管内装有足量碱石灰(CaO和NaOH的混合物)。下列说法正确的是
A. 将装置I分别与装置II、III、IV、V连接，均能达到实验目的
B. 称量装置I反应前及完全反应冷却后的质量，可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数
C. 若用装置IV收集氧气，可将带火星的木条放置在b导管口处验满
D. 若用装置V测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大
【答案】B
【解析】A、装置II无法收集到干燥的氧气，错误；B、称量装置I反应前及完全反应冷却后的质量，计算出质量差，该质量差即为生成的氧气的质量，通过氧气的质量，可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数，正确；C、由于氧气的密度比空气大，用装置IV收集氧气，氧气应从“b进a出”，故应将带火星的木条放置在a导管口处验满，错误；D、用装置V测量生成氧气的体积，通过增大压强将集气瓶中的植物油压入量筒，集气瓶上方原有的空气不会影响测量结果，错误。故选B。
25、【2017江苏省常州市】如图是测定空气中氧气含量的实验装置图。实验如下：用注射器抽取30mL空气（活塞拉至30mL刻度处），硬质玻璃管中空气的体积为50mL；在硬质玻璃管中放入过量铜粉，在右侧导管口套上瘪的气球；点燃酒精灯，反复推拉注射器和挤压气球，待充分反应后，冷却至室温；将气球中气体全部挤入硬质玻璃管，注射器中气体的体积为14mL。
（1）写出铜粉与氧气反应的化学方程式 。
（2）实验时，铜粉过量的目的是 ； （填“能”或“不能”）用木炭代替铜粉进行相同实验。
（3）实验测得空气中氧气的含量为 。
【答案】（1）2Cu+O22CuO。
（2）除去空气中所有的氧气；不能；
（3）20%
【解析】
该实验的原理是：铜粉与氧气反应生成氧化铜；发生反应的化学方程式为 2Cu+O22CuO。
实验时，为了完全除去空气中的氧气，铜粉必须是过量的，否则得出的结果不准确，铜粉与氧气反应生成固体氧化铜，而木条与氧气反应生成二氧化碳气体，瓶内气压基本不变，无法测量氧气的含量，故不能用木炭代替铜粉进行相同实验。
（3）原装置内气体气体为30ml+50ml=80ml；待充分反应后，冷却至室温；将气球中气体全部挤入硬质玻璃管，注射器中气体的体积为14mL．则反应消耗氧气的体积为30ml﹣14ml=16ml；实验测得空气中氧气的含量为：×100%=20%。
26、【2018河北省】图6所示是测定空气里氧气含量的装置、气密性良好，在集气瓶内加入少量水，将水面上方空间分为5等份。用弹簧夹夹紧橡皮管、点燃红磷后，迅速伸入集气瓶中并塞紧塞子；
待燃烧停止并冷却至室温后，打开弹簧夹。
（1）红磷燃绕的化学方程式为__________________。
（2）打开弹簧夹后，烧杯中的水能够进入到集气瓶中的原因是：_______________。
（3）实验结束，进入集气瓶中水的体积小于瓶内空间的五分之一，可能的一种原因是_________________。
【答案】 (1) 4P+5O22P2O5；(2)红磷燃烧将集气瓶内氧气消耗掉，使瓶内压强减少，在大气压作用下，将水压入集气瓶；(3)红磷量不足。
【解析】 (1) 红磷燃烧产生大量白烟，并放出热量，其反应化学方程式：4P+5O22P2O5；(2)实验结束后，打开弹簧夹，烧杯里的水进入瓶中的原因是集气瓶中的氧气被消耗，压强小于外界压强，在大气压作用下，将水压入集气瓶；(3)红磷量不足。
27、【2017云南省】化学式一门以实验为基础的科学，请结合下列装置图回答问题：
（1）写出标注仪器的名称：a ；b ；
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选择的发生装置是 （填字母），反应的化学方程式是 ，该反应属于基本反应类型中的 反应，若用C装置收集氧气，验满的方法是 。
（3）选用E装置收集气体时，下列实验操作正确的是 （填序号）。
①反应前，将集气瓶住满水，用玻璃瓶盖着瓶口，倒立在盛水的水槽中
②导管口开始有气泡放出时，立即将导管口移入集气瓶
③收集气体后，将集气瓶盖上玻璃片再移出水槽
（4）实验室中一般用锌粒和稀硫酸在常温下制取氢气，制取氢气应选择的发生装置是 （填字母）。
【答案】（1）：酒精灯；试管；
（2）A；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；分解；将带火星的木条放在集气瓶口，观察木条是否复燃；
（3）①③；
（4）B；
（5）密度比空气小。
【解析】（1）仪器a是酒精灯，b是试管；故填：酒精灯；试管；
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑，该反应符合”一变多“的特征，属于分解反应；反应需要加热，应该用A装置作为发生装置，选用此发生装置的理由是反应物是固体，需要加热；检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，观察木条是否复燃；故填：A；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；分解；将带火星的木条放在集气瓶口，观察木条是否复燃；
（3）排水法收集氧气，加热前，应将集气瓶装满水，用玻璃片盖住瓶口，倒立在盛水的水槽中；加热后，观察到水中导管口有气泡均匀连续冒出时，开始收集气体；待集气瓶里的水排完后，在水面下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽正放在桌面上，因氧气的密度比空气大；故填：①③；
（4）实验室中一般用锌粒和稀硫酸在常温下制取氢气，该反应属于固液常温下的反应，所以选择装置B来制取；故填：B；
（5）密度比空气小的气体能用向下排空气法来收集；故填：密度比空气小。
28、【2018浙江省衢州市】小柯为了研究用向上排空气法和排水法收集的氧气浓度是否有差异，做了如下实验：加热高锰酸钾固体，分别用两种方法各收集三瓶氧气，井使用传感器测定收集到的氧气浓度，数据见表。
收集方法 向上排空气法 排水法
氧气浓度% 79.6 79.7 79.9 90.0 89.8 89.3
氧气平均浓度% 79.7 89.7
（1）小柯用向上排空气法收集氧气时 为氧气集满的标准。
（2）以上两种方法中 法收集到的氧气更纯净。
（3）向上排空气法收集到的氧气浓度只有80%左右的原因有 。
A．氧气的密度略大于空气的密度
B．加热高锰酸钾固体产生氧气的浓度只有80%左右
C．当观察到带火星木条复燃时，集气瓶内还有空气
D．当氧气进入集气瓶时，瓶内空气与进入的氧气相互扩散
【答案】（1）当气泡从瓶口冒出时或观察到瓶中水排尽时；
（2）排水；
（3）ACD。
【解析】（1）用排水法收集氧气时，当气泡从瓶口冒出时或观察到瓶中水排尽时，说明该瓶内的气体已集满；
故答案为：当气泡从瓶口冒出时或观察到瓶中水排尽时；
（2）氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集，排水法收集的氧气比较纯净，由以上信息中也可得到同样结论；
故答案为：排水；
（3）用向上排空气法收集到的氧气浓度只有80%左右的原因有很多，如：氧气密度只是略大于空气，很容易出现排不净空气或少量混合的情况；当用带火星木条验满复燃时，只能说明瓶中的氧气浓度大，不能说明集气瓶内一点空气也没有；在收集氧气时，氧气与空气可能进行少量的扩散混合，这些都会造成氧气浓度的减小；而加热高锰酸钾固体产生氧气的浓度只有80%左右的说法是错误的；
故答案为：ACD。
29、【2018山西省】下图是实验室用高锰酸钾制取氧气的装置。请回答问题。
(1)仪器a的名称______________。
(2)用高锰酸钾制取O2的化学方程式是____________________。
(3)实验室收集氧气的方法是__________________________。
(4)将高锰酸钾粉末装入试管的操作是__________________________。
(5)试管口放一团棉花的作用是__________________________。
【答案】(1)铁架台；(2)2KMnO4K2MnO2+MnO2+O2↑；(3)向上排空气法(或排水法)；(4)将试管倾斜(或横放)，把盛有药品的药匙(或纸槽)送至试管底部，然后使试管直立起来；(5)防止加热时高锰像钾粉末进入导管(或防止高猛配钾粉末进入水槽使水变红(合理即可)。
【解析】 (1)仪器a的名称是铁架台；
高锰酸钾在加热的条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO2+MnO2+O2↑；
氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集（氧气不易溶于水，可以用排水法收集）；
将高锰酸钾粉末装入试管的操作是将试管倾斜(或横放)，把盛有药品的药匙(或纸槽)送至试管底部，然后使试管直立起来；
(5)试管口放一团棉花的作用是防止加热时高锰像钾粉末进入导管(或防止高猛配钾粉末进入水槽使水变红)。
30、【2018江苏扬州】 氧气是我们身边无法离开的物质。某兴趣小组对氧气的研究如下：
I.氧气的制备：
(1)写出上图中有标号仪器的名称：①___________，②__________。
(2)写出用KMnO4制取O2的化学反应方程式__________________。该装置中棉花团的作用是_________________，图中装置一处明显的错误是______________。
II.氧气的收集：
[实验1]用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃时停止收集，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。
[实验2]用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃后，继续收集40秒，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。
[实验3]用排水法收集氧气，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。
实验数据:
实验1 实验2 实验3
氧气的体积分数(%) 79.7 79.6 79.9 88.4 89.0 87.9 90.0 89.8 89.3
氧气的平均体积分数(%) 79.7 88.4 89.7
数据分析：
(3)由实验1、2可知，用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是_______________。
(4)不考虑操作因素，实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因是_______。
Ⅲ.铁丝在氧气中燃烧
(5)铁丝在纯净氧气中燃烧的化学反应方程式为________________________。
(6)铁丝燃烧时火星四射，经研究表明产生火星四射现象的原因，可能是同时生成了某种气体，推测该气体是_____________(填化学式)。将燃烧后的黑色固体粉碎后，滴加稀盐酸，若产生气泡，则原因是________________(用化学反应方程式表示)。
【答案】(1). 酒精灯；(2). 铁架台；(3). 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑；(4). 防止高锰酸钾粉末进入导管；(5). 试管口向上倾斜；(6). 延长收集时间；(7). 反应物不纯（合理即可）；(8). 3Fe+2O2 Fe3O4；(9). CO2 ；(10). Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。
【解析】本题主要考查了仪器的名称、实验室用高锰酸钾制取氧气，铁丝在氧气中燃烧的实验，同时也考查了化学方程式的书写、注意事项等，综合性比较强。
（1）上图中有标号仪器的名称分别是①酒精灯，②铁架台；
（2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，反应的化学反应方程式为：2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑；加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，以防止高锰酸钾粉末进入导管；给固体加热时，试管口要略向下倾斜，以防冷凝水回流使试管炸裂，图中装置一处明显的错误是试管口向上倾斜；
（3）根据实验1、2的操作可知，实验2延长了氧气收集的时间，瓶中氧气的体积分数有所提升。如果想提高获得的氧气体积分数，可以采取延长氧气的收集时间的措施，
（4）如果各项操作没有问题，实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因可能是反应物不纯；
（5）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：3Fe+2O2 Fe3O4；
（6）日常生活中的钢铁制品都含有少量碳杂质，含碳细铁丝燃烧时，其中的炭粒生成的CO2气体在熔融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象；将燃烧后的黑色固体粉碎后，滴加稀盐酸，若产生气泡，原因是铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁；铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。
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分类训练一 空气和氧气（原卷版）
一、【知识梳理】
一、空气的成分及用途
1、法国化学家 用定量的方法研究空气成分，得出结论：空气由 和 组成，其中氧气约占空气总体积的 。
2、空气的成分及其体积分数（大约）
空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 水蒸气和其它成分
体积分数
3、空气各成分的用途：
（1）分离液态空气制取各成分
加热 氧气 该过程是 变化
空气 液态空气 氮气 （石油蒸馏同这里的原理一样）
原理：各成分 不同 稀有气体
（2）用途： 氮气 工业生产硝酸和氮肥，食品防腐，液态氮气用作 ；O2供给 ，支持燃烧， 冶炼，金属焊接；稀有气体用作 ，制作多用途电光源；
4、空气质量：
（1）空气中的有害物： 、CO、NO2、 和可吸入颗粒物、 ；
（2）空气污染指数越高，污染越严重；
（3）CO2不属于空气污染物，但含量增多会引起 。
二、测定空气中氧气的含量
1、基本思路：通过化学反应，除去混合物中的一种成分，再测定混合物在 的体积或质量的变化。
2、药品选择：生成物是 ，只与氧气反应。例如：红磷或铜等。
（一）用红磷测定空气中氧气的含量（人教版）
（1）原理：
（2）装置：
（3）步骤：连接装置，检查装置气密性；把集气瓶的容积分成 等份，做好记号；用止水夹夹紧胶管；在燃烧匙内放入 的红磷；点燃燃烧匙中的红磷，立即伸入集气瓶中，把塞子塞紧；待红磷熄灭并 后，打开止水阀。
（4）现象：集气瓶中有大量的 生成，并放出热量；打开止水夹，烧杯中的水倒流到集气瓶中，并上升到约 处。
（5）结论：空气中的氧气含量大约是 ；
（6）氧气含量偏小的原因：没有冷却至室温就读数； ；加热时间不够；装置漏气；
（二）用铜测定空气中氧气的含量（鲁教版）
（1）原理：2Cu+ O2 2CuO
（2）装置：气球作用（缓冲压力防止 出使氧气 ）。
（3）步骤：测硬质玻璃管的体积（记录），及注射器内气体体积；连接仪器加热，不断推拉注射器
（目的： ）；停止加热，冷至室温后读数（不然，读数 ，使氧气含量 ）
现象：红色铜逐渐变成 ，注射器内气体减少。
（5）结论：空气中的氧气含量大约是 ；
（6）氧气含量偏小的原因： ；铜粉量不足； ；没有不断推拉注射器活塞； ；
三、实验室制取氧气
1、选药品的条件：必须含有 。常用 和二氧化锰；或加热 或氯酸钾。
如：用过氧化氢和二氧化锰制取氧气：
（1）原理： ；
（2）装置： ，排水法（或向上排空法）。
（3）步骤：检查 ；装药品，先固后液；
（4）收集法：、排水法：原因氧气 水 ，不与水反应；（何时开始收集：导管口有 气泡冒出时开始收集。）、向上排空气法：原因 且不与空气反应；
（5）验满：向上排空气法，用带火星的木条放在， ，木条 则收集满。
（6）检验：用带火星的木条伸入， ，木条 则该气体是氧气。
（7）注意事项：向上排空气法收集气体时，导管口要接近集气 （目的： ）。
如：用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气：
（1）原理： ；
（2）装置：固固加热， （或向上排空法）
（3）步骤：连接装置： ，从左到右的顺序；②检查装置的 ；③装入药品：按粉末状固体取用的方法；④固定装置：固定试管时，试管口应略 倾斜，铁夹应夹在试管的 ；⑤加热药品：先 ，后在反应物部位用酒精灯 加热；⑥收集气体；⑦先将 ，再停止 。
(4）收集法：、排水法：原因氧气 水 ，不与水反应；（何时开始收集：导管口有 气泡冒出时开始收集。）、向上排空气法：原因 且不与空气反应；
（5）验满：向上排空气法，用带火星的木条放在， ，木条 则收集满。
（6）检验：用带火星的木条伸入， ，木条 则该气体是氧气。
（7）注意事项：①试管口要略微 倾斜：防止生成的 ,使试管破裂；②导气管伸入发生装置内要 橡皮塞：有利于产生的 ；③用高锰酸钾制取氧气时，试管口塞 ：防止高锰酸钾粉末 ；④实验结束后，先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水 ，炸裂 。
2、催化剂
（1）概念：在化学反应中能改变其他物质的 ，但本身的 和 在反应前后没有发生变化的物质。
（2）特点：两不变（质量、化学性质）、一改变（反应速率，包括 或 ）注意：①催化剂不能改变 的质量，不能决定反应的进行；②催化剂不是反应物、又不是生成物；③催化剂仅针对某一反应，并不是 的催化剂；④某一反应的催化剂可能 。
四、氧气的性质
（1）物理性质
无色、无味的气体， 水（故可以用排水法收集）； 密度比空气 （故收集的一瓶氧气，要 在桌面上）。
化学性质
与木炭反应；原理：
现象：空气中：发 ，放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体
氧气中：发 ，放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体
注意：木炭伸入瓶中时，要自上而下，缓慢伸入（目的使木炭与氧气 ）
与铁丝反应；原理：
现象：空气中：变 ，不燃烧；
氧气中：剧烈燃烧， ，放热，生产
注意：铁丝用砂纸打磨（除去表面的 ）； 在铁丝一端系一根火柴棒（ ）
铁丝绕成 （预热未燃烧的的铁丝）
在瓶底加 或铺一层 （防止高温生成物使 ）
燃着的铁丝不能接触瓶壁（防止炸裂瓶壁）
分析：铁丝不燃烧的原因：氧气 ；铁丝未打磨表面的氧化物；
与木石蜡反应
现象：空气中：发 ，放热，生成水雾和使澄清石灰水 的气体
氧气中：发 ，放热，生成水雾和使澄清石灰水 的气体
木炭等在空气中反应与在氧气中反应剧烈程度明显不同，为什么？物质与氧气反应时，单位体积的空间里氧分子的 ，反应就 。
二、【典例分析】
1、【2018湖南省邵阳市】 空气是一种宝贵的自然资源。下图为空气成分示意图，其中R指的是
A. 氮气 B. 氧气 C. 稀有气体 D. 二氧化碳
【答案】B
【解析】空气的成分及各成分的体积分数分别是：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%。观察空气成分示意图可知，R的体积分数是第二位，R指的是氧气。故选B。
【方法技巧】本体难度不大，根据空气中各成分及体积分数来回答本题。
2、【2018山东省聊城市】空气是一种宝贵的自然资源，下列说法正确的是( )
A. 氧气能支持燃烧，可做燃料 B. 空气成分中体积分数最大的是氮气
C. 空气中各成分的含量恒定不变 D. 空气污染指数越大,空气质量状况越好
【答案】B
【解析】A、氧气能支持燃烧，但不能燃烧，不可用作发射火箭时的燃料，错误；
B、空气中体积分数最大的是氮气，约占78%，正确；
C、空气中各成分的含量并不一定是恒定不变，错误；
D、空气质量报告中所列的空气污染指数越大，空气质量越差，不是空气质量状况越好，错误。
故选B。
【方法技巧】本考点基础性比较强，同学们要加强记忆有关的知识点，在理解的基础上加以应用，主要出现在选择题和填空题中。
3、【2017江苏省南京市】下列行为会增加空气中PM2.5的是（ ）
A．治理工地扬尘 B．露天焚烧垃圾
C．使用公共自行车 D．禁止焚烧秸杆
【答案】B
【解析】A、治理工地扬尘，能减少PM2.5污染，故选项错误；
B、露天焚烧垃圾，燃烧会产生大量的微小颗粒物，会增加PM2.5污染，故选项正确；
C、使用公共自行车，能减少PM2.5污染，故选项错误；
D、禁止焚烧秸杆，能减少PM2.5污染，故选项错误。
故选B。
【方法技巧】本题难度不大，了解减少空气中悬浮颗粒物的含量能减少PM2.5污染是正确解答此类题的关键。
4、【2016广西梧州市】在过氧化氢溶液制取氧气实验中用到了二氧化锰。关于二氧化锰的说法错误的是（ ）
A．作该反应的催化剂 B．反应前后其质量发生改变
C．化学性质没有改变 D．能加快过氧化氢的分解速率
【答案】B
【解析】A、在过氧化氢溶液制取氧气实验中用到了二氧化锰，二氧化锰作该反应的催化剂，故选项说法正确；
B、二氧化锰作该反应的催化剂，反应前后其质量不变，故选项说法错误；
C、二氧化锰作该反应的催化剂，反应前后化学性质不变，故选项说法正确；
D、二氧化锰作该反应的催化剂，能加快过氧化氢的分解速率，故选项说法正确。
故选B。
【方法技巧】本题难度不大，考查对催化剂概念的理解，掌握催化剂的特征（“一变二不变”）是正确解答本题的关键。
5、【2016广西梧州市】关于氧气的说法错误的是（ ）
A．是可燃物
B．工业上常用分离液态空气法制取
C．可供呼吸
D．通常情况下是无色、无味的气体
【答案】A
【解析】A、氧气比较活泼，具有助燃性，但不能燃烧，所以不是可燃物，故错误；
B、工业上利用氧气和氮气沸点的不同，可以利用分离液态空气的方法制取氧气，正确；
C、氧气可供呼吸，正确；
D、通常情况下氧气是无色无味的气体，正确；
故选A。
【方法技巧】本题不难，熟记氧气的化学性质和物理性质，并结合题意灵活分析解答。
6、【2016山东省临沂市】如图是用燃磷法测定空气中氧气体积分数的实验装置，请你回答下列有关问题：
（1）红磷燃烧时冒出浓厚的 ，反应的化学方程式是 。
（2）红磷燃烧消耗氧气，并且生成固体，使得集气瓶内的 减小，致使烧杯中的水倒吸入集气瓶，从而粗略测出空气中氧气的体积分数。
（3）燃烧结束后，当集气瓶 后松开弹簧夹，过一会儿观察到进入集气瓶中水的体积约占集气瓶总体积的五分之一。
【答案】（1）白烟；4P+5O22P2O5；
（2）压强；
（3）冷却。
【解析】
（1）红磷在空气中燃烧，冒出浓厚的白烟，其实质上是与空气中的氧气反应生成五氧化二磷，其反应的化学方程式为：4P+5O2 2P2O5；
（2）测定空气中氧气的含量实验原理：利用红磷燃烧消耗空气中的氧气，使左边集气瓶内气体体积变小，压强变小，从而在外部大气压的作用下使烧杯内的水进入集气瓶，通过测量进入集气瓶中水的量来确定空气中氧气的体积分数；
（3）燃烧结束后，当集气瓶冷却后松开弹簧夹，过一会儿观察到进入集气瓶中水的体积约占集气瓶总体积的五分之一。
【方法技巧】本考点考查的是测定空气中氧气含量的实验，根据实验操作图，回忆实验原理，实验现象，实验注意事项，对实验结果进行评价。对实验结果进行评价，是近几年中考的重点之一，要好好把握。
7、【2016广东省深圳市】某化学实验小组需制备O2并进行O2部分性质实验，结合以下装置，回答下列问题：
（1）甲同学利用KClO3和MnO2制备O2，其发生装置应选用上述装置中的 （ 选填装置对应的字母），收集O2的方法是 （只填一种），可用 检验O2；
（2）乙同学提出可用H2O2和MnO2制备O2，本着废物利用的原则，可以从甲同学制备O2后剩余的固体中提取MnO2，则提取MnO2的操作步骤依次为：①溶解、② 、③洗涤、④干燥，其中步骤②比①多使用了一种玻璃仪器，该仪器名称是 ，请写出乙同学制O2的化学方程式：
（3）丙同学欲用少量的KMnO4和较多量的KClO3固体混合物加热，以较快制备较多量O2，你认为是否可行？ ，（填“可行”或“不可行”），请说明理由： ；
（4）丁同学将硫粉置于收集到的O2中燃烧，可观察到发出 火焰（填火焰颜色），其产物的名称是 ，它是形成酸雨的主要原因。
【答案】（1）C；向上排空气法；带火星的木条；
过滤；漏斗；2H2O22H2O+O2↑；
可行；KMnO4受热易分解，其分解后生成的二氧化锰又可以作为氯酸钾的催化剂，使氯酸钾快速分解；
蓝紫色；二氧化硫。
【解析】（1）氯酸钾在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气，属于固体加热型制取气体，给试管中的固体加热时试管口要略微向下倾斜，以防冷凝水倒流炸裂试管，故应选用发生装置是C；氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集；氧气有助燃的作用，可以将带火星的小木条放在集气瓶内，如果复燃说明是氧气。
（2）剩余物质中有KCl（或含KClO3）和MnO2，要想回收MnO2，要利用KCl（或含KClO3）溶于水，但MnO2不溶于水，应先将混合物溶解，然后过滤得MnO2固体，然后将MnO2固体洗涤并干燥即可；溶解需要的玻璃仪器是烧杯与玻璃棒；过滤需要的玻璃仪器是漏斗、烧杯和玻璃棒；过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑。
（3）KMnO4受热易分解，其分解后生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，二氧化锰又可以作为氯酸钾的催化剂，使氯酸钾快速分解，故该实验设计可行。
（4）硫在氧气中的燃烧会出现明亮的蓝紫色火焰，硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，它是形成酸雨的主要原因。
【方法技巧】本考点主要考查了气体的制取装置和收集装置的选择，同时也考查了化学方程式的书写，综合性比较强，气体的制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关；气体的收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关；另外熟记制取氧气的药品、原理、步骤和注意事项即可。
三、【3年真题训练】
1、【2017山东省烟台市】下列科学家在化学上的贡献叙述错误的是（ ）
A．拉瓦锡发现空气的主要成分 B．卢瑟福发现电子
C．门捷列夫发现元素周期律 D．侯德榜发明了联合制碱法
2、【2018山东省临沂市】2018年6月5日世界环境日，我国的主题为“美丽中国，我是行动者”，强调尊重自然、自觉践行绿色生活。下列做法不符合这一主题的是（ ）
A．多开空调
B．农业上提倡使用农家肥，合理使用化肥和农药
C．少开车，多坐公交
D．用洗衣服水冲厕所
3、【2018湖南省衡阳市】空气是一种宝贵的资源，空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是（ ）
A．氧气 B．二氧化碳 C．氮气 D．稀有气体
4、【2018年天津市】有一位同学暑假去西藏发生了严重的高原反应，医生让他吸氧后症状缓解。吸氧可以帮助人缓解高原反应的原因是（ ）
A. 氧气是无色无味的气体 B. 氧气可以支持燃烧
C. 吸氧为人体呼吸提供了适量的氧气 D. 氧气可以燃烧
5、【2018山西省】空气是一种宝贵的自然资源，下列气体中既能支持燃烧又能供给呼吸的是( )
A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.稀有气体
6、【2016山东省聊城市】下列物质排放到空气中，不会造成大气污染的是（ ）（多选）
A．二氧化碳 B．一氧化碳 C．氮气 D．氮氧化合物
7、【2017广西桂林市】薯片放置于空气中一段时间，变得不再松脆，说明空气中含有（ ）
A．氮气 B．氧气 C．水蒸气 D．二氧化碳
8、【2017广西贺州市】如图为空气成分示意图（按体积计算），其中“c”代表的是（ ）
A．二氧化碳 B．氮气 C．氧气 D．稀有气体
9、【2018广西梧州市】空气中体积分数约占21％的气体是（ ）
A．稀有气体 B．二氧化碳 C．氮气 D．氧气
10、【2017山东省菏泽市】如图是用红磷燃烧法测定空气里氧气含量的装置图，有关此实验的结论与分析错误的是（ ）
A．此实验证明，氧气约占空气体积的
B．此实验证明，反应后组气瓶内剩余的气体，既不易溶于水，也不支持燃烧
C．该实验中的红磷还可以用硫来代替
D．若该实验没有达到预期目的，可能的原因之一是装置气密性不好造成的
11、【2018重庆B卷】用红磷测定空气中氧气含量的实验结束后，反应容器内剩下的气体主要是（ ）
A.氮气 B.五氧化磷 C.稀有气体 D.二氧化碳
12、【2018山东省德州市】下列有关氧气的描述正确的是( )
A. 氧气参与燃烧是高能燃料 B. 氧气能使带火星木条复燃
C. 红磷与氧气反应产生浓厚白雾 D. 低温下氧气可以变成无色液体
13、【2018广东广州市】下列关于空气的说法正确的是( )
A.空气中的氮气约占总体积的21%
B．空气中的氧气能支持燃烧
C．空气中的稀有气体没有任何用途
D.空气中的二氧化碳会造成酸雨
14、【2017广西来宾市】为了减少空气污染，下列措施不正确的是（ ）
A．使用清洁能源
B．加强大气质量监测
C．积极植树造林
D．加高烟囱将工厂废气排放到大气中
15、【2017天津市】下列物质中，目前计入“空气污染指数”项目的是（ ）
A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．可吸入颗粒物
16、【2018天津市】 下列说法正确的是（ ）
A. 木炭燃烧后生成黑色固体 B. 铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧
C. 红磷在空气中燃烧产生白色烟雾 D. 硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰
17、【2018山东省枣庄】氧气与世间万物如影随形。下列关于氧气说法错误的是（ ）
A．空气中的氧气与水中溶解的氧气化学性质同样活泼
B．工业上可以利用分离液态空气法制取氧气
C．氧气可以支持燃烧，说明氧气具有可燃性
D．氧气能供给呼吸，它和体内物质反应，释放能量，维持生命活动
18、【2018浙江省舟山市】15%的H2O2溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2．实验室欲利用15%的H2O2溶液制取O2，则下列
装置中，仪器选择和药品放置最合理的是（ ）
A． B． C． D．
19、【2018安徽省】实验室可通过加热高锰酸钾固体制取氧气，下列实验操作正确的是
A. 组装好装置后，检查装置的气密性
B. 加入药品后，直接将酒精灯火焰对准药品加热
C. 水槽中有气泡冒出时，立即收集气体
D. 实验结束时，先移走酒精灯再从水槽中移出导管
20、【2018湖北襄阳市】下列关于催化剂的说法正确的是
A. 化学反应前后催化剂的质量不变 B. 化学反应前后催化剂的性质不变
C. 催化剂只能加快化学反应速率 D. 没有催化剂化学反应不能发生
21、【2016江苏省南通市】用KMnO4制取O2并回收MnO2，下列操作或装置不正确的是（ ）
A．制取O2 B．收集O2 C．产物加水搅拌 D．过滤得MnO2
22、【2018重庆市A卷】 实验室常用2KClO32KCl+3O2↑来制取O2，下列说法错误的是（ ）
A. MnO2加快了反应速率
B. 该反应属于分解反应
C. 固体减少的质量等于生成O2的质量
D. 反应前后氯元素呈现的化合价分别为+3价和-1价
23、【2016山东省泰安市】 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．Fe在Ⅰ、Ⅱ两类反应中的产物不相同
D．Ⅰ类反应放出热量，Ⅱ类反应吸收热量
24、【2018湖北省武汉市】 某化学兴趣小组用下图所示的装置来制取干燥的氧气，并测定H2O2溶液中溶质的质量分数。装置气密性良好，图中的锥形瓶内盛有质量为m的H2O2溶液，燃烧匙内装有二氧化锰，燃烧匙可以上下移动，干燥管内装有足量碱石灰(CaO和NaOH的混合物)。下列说法正确的是
A. 将装置I分别与装置II、III、IV、V连接，均能达到实验目的
B. 称量装置I反应前及完全反应冷却后的质量，可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数
C. 若用装置IV收集氧气，可将带火星的木条放置在b导管口处验满
D. 若用装置V测量生成氧气的体积，集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大
25、【2017江苏省常州市】如图是测定空气中氧气含量的实验装置图。实验如下：用注射器抽取30mL空气（活塞拉至30mL刻度处），硬质玻璃管中空气的体积为50mL；在硬质玻璃管中放入过量铜粉，在右侧导管口套上瘪的气球；点燃酒精灯，反复推拉注射器和挤压气球，待充分反应后，冷却至室温；将气球中气体全部挤入硬质玻璃管，注射器中气体的体积为14mL。
（1）写出铜粉与氧气反应的化学方程式 。
（2）实验时，铜粉过量的目的是 ； （填“能”或“不能”）用木炭代替铜粉进行相同实验。
（3）实验测得空气中氧气的含量为 。
26、【2018河北省】图6所示是测定空气里氧气含量的装置、气密性良好，在集气瓶内加入少量水，将水面上方空间分为5等份。用弹簧夹夹紧橡皮管、点燃红磷后，迅速伸入集气瓶中并塞紧塞子；
待燃烧停止并冷却至室温后，打开弹簧夹。
（1）红磷燃绕的化学方程式为__________________。
（2）打开弹簧夹后，烧杯中的水能够进入到集气瓶中的原因是：_______________。
（3）实验结束，进入集气瓶中水的体积小于瓶内空间的五分之一，可能的一种原因是_________________。
27、【2017云南省】化学式一门以实验为基础的科学，请结合下列装置图回答问题：
（1）写出标注仪器的名称：a ；b ；
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选择的发生装置是 （填字母），反应的化学方程式是 ，该反应属于基本反应类型中的 反应，若用C装置收集氧气，验满的方法是 。
（3）选用E装置收集气体时，下列实验操作正确的是 （填序号）。
①反应前，将集气瓶住满水，用玻璃瓶盖着瓶口，倒立在盛水的水槽中
②导管口开始有气泡放出时，立即将导管口移入集气瓶
③收集气体后，将集气瓶盖上玻璃片再移出水槽
（4）实验室中一般用锌粒和稀硫酸在常温下制取氢气，制取氢气应选择的发生装置是 （填字母）。
28、【2018浙江省衢州市】小柯为了研究用向上排空气法和排水法收集的氧气浓度是否有差异，做了如下实验：加热高锰酸钾固体，分别用两种方法各收集三瓶氧气，井使用传感器测定收集到的氧气浓度，数据见表。
收集方法 向上排空气法 排水法
氧气浓度% 79.6 79.7 79.9 90.0 89.8 89.3
氧气平均浓度% 79.7 89.7
（1）小柯用向上排空气法收集氧气时 为氧气集满的标准。
（2）以上两种方法中 法收集到的氧气更纯净。
（3）向上排空气法收集到的氧气浓度只有80%左右的原因有 。
A．氧气的密度略大于空气的密度
B．加热高锰酸钾固体产生氧气的浓度只有80%左右
C．当观察到带火星木条复燃时，集气瓶内还有空气
D．当氧气进入集气瓶时，瓶内空气与进入的氧气相互扩散
29、【2018山西省】下图是实验室用高锰酸钾制取氧气的装置。请回答问题。
(1)仪器a的名称______________。
(2)用高锰酸钾制取O2的化学方程式是____________________。
(3)实验室收集氧气的方法是__________________________。
(4)将高锰酸钾粉末装入试管的操作是__________________________。
(5)试管口放一团棉花的作用是__________________________。
30、【2018江苏扬州】 氧气是我们身边无法离开的物质。某兴趣小组对氧气的研究如下：
I.氧气的制备：
(1)写出上图中有标号仪器的名称：①___________，②__________。
(2)写出用KMnO4制取O2的化学反应方程式__________________。该装置中棉花团的作用是_________________，图中装置一处明显的错误是______________。
II.氧气的收集：
[实验1]用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃时停止收集，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。
[实验2]用向上排空气法收集氧气，当放置在集气瓶口带火星木条复燃后，继续收集40秒，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。
[实验3]用排水法收集氧气，测定瓶中氧气的含量，重复实验3次。
实验数据:
实验1 实验2 实验3
氧气的体积分数(%) 79.7 79.6 79.9 88.4 89.0 87.9 90.0 89.8 89.3
氧气的平均体积分数(%) 79.7 88.4 89.7
数据分析：
(3)由实验1、2可知，用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是_______________。
(4)不考虑操作因素，实验3获得的氧气体积分数不能达到100%的主要原因是_______。
Ⅲ.铁丝在氧气中燃烧
(5)铁丝在纯净氧气中燃烧的化学反应方程式为________________________。
(6)铁丝燃烧时火星四射，经研究表明产生火星四射现象的原因，可能是同时生成了某种气体，推测该气体是_____________(填化学式)。将燃烧后的黑色固体粉碎后，滴加稀盐酸，若产生气泡，则原因是________________(用化学反应方程式表示)。
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