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第二十三讲 空气和氧气
中考一轮复习 浙江专版
考点透视
考点 考试要求
1.说出空气的主要成分(了解) a
2.举例说明空气在人类生活和生产中的重要作用(理解) a
3.说明氧气的用途及与其性质的关系(理解) a
4.说明二氧化碳的用途及其与性质的关系(理解) a
5.列举空气中污染物的主要来源(了解) a
6.列举防治空气污染的方法(了解) a
考点透视
考点 考试要求
7.列举空气质量指数的主要内容(了解) a
8.概述氧气的主要物理性质和化学性质(理解) b
9.知道典型金属(镁、铁等)和非金属(碳、硫、磷、 氢气等)在空气或氧气中燃烧的现象及产物(了解) a
10.说明氧气的实验室制备及检验方法(理解) b
11.知道催化剂的概念(了解) a
12.知道催化剂在化学反应中的作用(了解) a
思维导图
考点突破
知识点1：空气主要成分的性质及用途
例1：下列利用空气某成分物理性质的是( )
A．氧气可以供给呼吸 B．氮气可以制造化肥
C．干冰用于人工降雨 D．稀有气体用作保护气
【解答】氧气供给呼吸，是利用其化学性质，A错误；氮气制造化肥，是利用其化学性质，B错误；干冰升华时吸热，能够降低周围的温度，可用于人工降雨，是利用其物理性质，C正确；稀有气体化学性质稳定，可用作保护气，是利用其化学性质，D错误。
【答案】C
考点突破
知识点1：空气主要成分的性质及用途
变式训练
1．有CO2、N2、O2三种气体，能让燃着的木条燃烧更旺的是________。小柯将二氧化碳气体通入滴有紫色石蕊试液的水中，他可能要探究的问题是______________________，所得溶液的pH____7(选填“＜”、“＝”或“＞”)。
【解答】在CO2、N2、O2三种气体中，由于氧气有助燃性，能让燃着的木条燃烧更旺；小柯将二氧化碳气体通入滴有紫色石蕊试液的水中，他可能要探究的问题是：二氧化碳是否能与水反应 ；由于二氧化碳与水化合生成了碳酸，故所得溶液的pH＜7。
【答案】O2(或氧气) 二氧化碳是否能与水反应 ＜
考点突破
知识点2：空气中氧气含量的测定
例2：为验证空气中氧气的体积分数，小明按图甲所示的装置进行了多次实验，发现每次测得的氧气体积分数总是远小于21%。他认为误差主要由实验装置造成，于是改用图乙装置进行实验，步骤如下：
①连接装置并检查气密性。
②在量筒内加入100毫升的水。
③在广口瓶中加入少量水，使瓶内空气体积为250毫升。
④在燃烧匙内放入过量的红磷，塞紧瓶塞。关闭止水夹，接通电源使电烙铁发热，点燃红磷后，断开电源。
考点突破
知识点2：空气中氧气含量的测定
⑤燃烧结束并充分冷却后，打开止水夹，待量筒内水面不再下降时，记录量筒内水的体积为65毫升。
(1)小明按图甲装置进行实验时，该如何检查装置的气密性？____________________________________________________。
(2)与装置甲相比，装置乙中使用电烙铁可以减小实验误差，其原因是：________________________________________________。
(3)根据本实验数据，计算出空气中氧气的体积分数为______________。
小明发现，测量结果与真实值仍有较大差距，查阅资料发现。引起本实验的误差除装置外，还与可燃物的性质有关。
考点突破
知识点2：空气中氧气含量的测定
【解答】(1)检查甲图装置气密性的方法是：打开止水夹，将导管伸入盛水的烧杯中，用手捂住广口瓶外壁，若导管口有气泡冒出，松开手后导管中形成一段的水柱，则证明气密性良好。(2)乙装置与甲装置相比，乙装置无需打开瓶塞点燃红磷，避免在伸入红磷的过程中导致瓶内空气受热外逸造成实验误差。(3)乙实验结束后冷却至室温，打开止水夹，由于反应中消耗了氧气且生成物是固体，因而会导致广口瓶内的压强变小，打开止水夹后会观察到量筒内部分水被压入广口瓶中，由此可知：量筒内减少的水的体积等于消耗的氧气的体积，则氧气的体积为：100毫升－65毫升＝35毫升，因而可以得出空气中氧气的体积分数为35毫升/250毫升×100%＝14%。
【答案】(1)打开止水夹，将导管伸入盛水的烧杯中，用手捂住广口瓶外壁，若导管口有气泡冒出，松开手后导管中形成一段稳定的水柱，则气密性良好 (2)无需打开瓶塞点燃红磷，避免瓶内空气外逸而造成实验误差 (3)14%
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知识点2：空气中氧气含量的测定
变式训练
1．甲图所示为测定空气中氧气含量的装置及药品。
(1)为获得较为准确的实验数据，下列做法不正确的是( )
A．检查装置的气密性 B．燃烧匙中的红磷足量
C．点燃红磷后缓慢将燃烧匙插入瓶中，塞紧瓶塞
D．红磷熄灭，广口瓶冷却后打开弹簧夹 图甲
(2)小明同学用足量的木炭代替红磷、氢氧化钠溶液代替水来做此实验。小明操作正确，但是测得的数据小于用红磷测得的数据，其原因是木炭燃烧除生成二氧化碳外还可能生成________。
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知识点2：空气中氧气含量的测定
变式训练
(3)市售“暖宝宝”中发热剂的主要成分是：铁粉、炭粉、水和食盐等，反应原理可以简化为铁生锈。小明用配制的发热剂按图乙装置实验。他不是将足量的发热剂堆在瓶底，而是将其涂抹在广口瓶内壁的四周，这样做的目的是_______________________。
(4)在上述三个实验操作都正确的情况下，与另两个实验的测量结果相比，第三个实验的测量结果与空气中氧气的含量更接近。推测其主要原因，最合理的是____________________________________________________。
图乙
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知识点2：空气中氧气含量的测定
【答案】(1)C (2)一氧化碳(或CO) (3)增大铁粉与空气的接触面积，加快反应速率 (4)第三个实验中广口瓶内氧气消耗的更充分
考点突破
知识点3：空气的污染及防治
例3：2013年1月，我省发布了环境空气质量指数(AQI)，参与空气质量评价的主要污染物为PM10、PM2.5、O3等6项指标。在发布的6项指标中，不包括下列哪种物质( )
A．SO2 B．NO2 C．CO2 D．CO
【解答】二氧化碳是空气的成分之一，不属于空气污染物，所以二氧化碳不是空气质量评价的指标，二氧化硫、二氧化氮和一氧化碳均是大气污染物，属于空气质量评价指标。
【答案】C
考点突破
知识点3：空气的污染及防治
变式训练
1.近地面的臭氧是由于氮氧化物等在阳光照射下发生光化学反应产生的。下列说法错误的是( )
A．臭氧与氧气的化学性质不同
B．臭氧是空气质量指数的污染物之一
C．汽车尾气大量排放会导致臭氧污染
D．佩戴口罩能有效阻挡臭氧的吸入
【解答】臭氧分子很小，佩戴口罩不能有效阻隔臭氧的吸入，D错误。
【答案】D
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知识点4：氧气的化学性质
例4：如图所示是铁丝在氧气中燃烧的改进实验，用适量双氧水和二氧化锰代替原实验中集气瓶里的水。
(1)用双氧水和二氧化锰代替集气瓶里的水，其优点除了使实验更简便外，还有___________________________________________________________。
(2)实验中可观察到铁丝燃烧的现象是____________________，并放出大量热，生成一种黑色固体，请写出该反应的化学方程式____________________________。
考点突破
知识点4：氧气的化学性质
【解答】(1)双氧水在二氧化锰的催化作用下分解生成氧气，使铁丝燃烧更持久。(2)铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，反应生成黑色的四氧化三铁固体。
【答案】(1)双氧水可以提供充足的氧气，让铁丝燃烧更持久
(2)剧烈燃烧，火星四射(2分) 3Fe＋2O2=====点燃 Fe3O4
考点突破
知识点4：氧气的化学性质
变式训练
1．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氢氧化钠溶液可吸收二氧化硫气体，避免污染；
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。
考点突破
知识点4：氧气的化学性质
变式训练
【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(如图B装置)。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(如图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SO2气体被氢氧化钠溶液吸收的反应原理是__________________________(用化学方程式表示)。
(2)气流能从左向右作定向流动的原因是____________________________________。
考点突破
知识点4：氧气的化学性质
【解答】本题以改进硫在空气和氧气中燃烧的实验为主题，主要考查SO2的吸收、分析实验装置等知识点。SO2和CO2的化学性质相似，可以和碱反应生成盐和水，所以可以模仿CO2和氢氧化钠的反应来书写SO2和氢氧化钠反应的化学方程式。打开阀门，水流出去，装置中压强减小，所以气体能从左向右定向流动。
【答案】 (1)淡蓝色 2NaOH＋SO2=== Na2SO3＋H2O
(2)水位下降，压强减小，形成内外压强差
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知识点5：氧气的实验室制取
例5：如图是实验室制取和收集气体的装置，如果用氯酸钾和二氧化锰来制取并收集一瓶干燥的氧气，应选择下列装置中的________
(用编号表示)，检验这瓶氧气是否收集满的
方法是__________________________。
【解答】制取氧气用加热氯酸钾和二氧化锰混合物，发生装置为固固加热型，即选择B装置，由于氧气的密度比空气大，不易溶于水，因此要得到干燥的气体应用向上排空气法，选择C装置；检验氧气是否收集满的方法为，将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，则已收集满。
【答案】BC 将带火星的木条放在集气瓶瓶口，若木条复燃，则已集满
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知识点5：氧气的实验室制取
变式训练
1．小科用如图所示的科学仪器装配“加热高锰酸钾制取氧气”的实验装置，请回答：
(1)装配一套该实验装置，除选用序号为FGHI的仪器外，还需用到的仪器有________(填序号)。
(2) 装配该气体发生装置时，小科在检查完装置的气密性后，放置好酒精灯，根据酒精灯的高度将盛有药品的试管固定在铁架台上，固定试管时应做到 。
考点突破
知识点5：氧气的实验室制取
【解答】(1)加热高锰酸钾制取氧气，反应容器一般用试管，从导管分析，收集方法是排水集气法，所以需用到的仪器有ABDFGHI，即需补充的仪器为ABD。(2)固定试管时，铁夹一般是夹在试管的中上部或离试管口三分之一处，为防止加热时产生的冷凝水倒流使试管炸裂，试管口需略向下倾斜。
【答案】 (1)ABD (2)固定处位于离试管口三分之一处，试管口略向下倾斜(或铁夹夹在试管的中上部且试管口略向下倾斜)
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知识点6：与氧气制取有关的综合题
例6：小金为了探究温度对H2O2分解反应速率的影响，借助如图所示实验装置(夹持仪器略去)进行了两次实验，两次实验的部分设计如表所示：
? 实验1 实验2
MnO2的质量/克 0.5 0.5
5%的H2O2的体积/毫升 40 待填
水浴温度/℃ 20 80
…… ? ?
考点突破
知识点6：与氧气制取有关的综合题
例6：(1)实验2中应加入5%H2O2________毫升。
(2)在两次实验中，可通过_____________________来比较H2O2分解反应速率的大小。
(3) 实验2中水浴温度控制在80 ℃时，测定的反应速率会比真实值偏大，其原因除锥形瓶内气体受热膨胀外，还有___________________________________。
(4)实验结束后若要将MnO2从混合物中分离出来，可采取的方法是__________________________________________________。
考点突破
知识点6：与氧气制取有关的综合题
【解答】(1)根据控制变量法，结合表格中的数据分析，两次实验中水浴温度不同，二氧化锰质量和5%的过氧化氢溶液的体积应保持不变，实验2中也应加入5%的过氧化氢溶液40毫升。(2)根据实验装置图可知，锥形瓶内反应生成的氧气沿导管进入注射器，推动活塞向右运动，两次实验中，可通过观察相同时间内针筒活塞移动的距离来比较过氧化氢分解反应速率的大小。(3)温度为80 ℃时，水蒸发较快，导致氧气中含有较多的水蒸气，使测定的反应速率比真实值偏大。(4)二氧化锰不溶于水，要将二氧化锰从溶液中分离出来，应采取过滤、洗涤、干燥的方法。
【答案】(1)40 (2)相同时间内针筒活塞移动的距离(或收集相同体积的氧气所需要的时间) (3)温度较高，水蒸发较快，导致氧气中含有较多的水蒸气 (4)过滤、洗涤、干燥
考点突破
知识点6：与氧气制取有关的综合题
变式训练
1．为探究催化剂对双氧水(H2O2)分解的催化效果，某研究小组做了如下实验。
实验一：图中的实验能否证明MnO2是双氧水分解反应的催化剂？并说明理由________________________________________________________。
实验二：从表格的设计可以看出，该实验的目的______________________________。
实验一
实验二：数据记录表
1%H2O2溶液(mL) 50 50 50
加入MnO2的质量(g) 0.1 0.2 0.4
测量4 0秒末得到O2体积(mL) ? ? ?
考点突破
知识点6：与氧气制取有关的综合题
【解答】实验一：根据图示，当只有双氧水溶液时，试管口带火星的木条不复燃，可能是因为没有产生或产生氧气的量少，不足以使带火星的木条复燃，而加入一定质量的二氧化锰后，试管口带火星的木条复燃，但没有检测二氧化锰在反应前后化学性质与质量的变化情况，有可能是二氧化锰与双氧水反应产生氧气，因此不能确认二氧化锰就是双氧水分解反应的催化剂。实验二：根据表中的数据，变量是加入二氧化锰的质量，因此研究的目的是不同质量的二氧化锰对双氧水分解产生氧气速率的影响。
【答案】实验一：不能，虽然反应速率发生改变，但不能确认二氧化锰在化学反应前后质量及化学性质是否发生改变(答“能，它加快了反应速度”给1分；答“能”或“不能”不给分) 实验二： 探究二氧化锰的质量对双氧水分解产生氧气的催化效果的影响
考点突破
知识点6：与氧气制取有关的综合题
变式训练
2．资料显示，将新制的溶质质量分数为5%的H2O2溶液，加热到80 ℃时，才有较多氧气产生。而相同质量5%的H2O2溶液加入催化剂，常温下就会立即产生氧气，反应速度快，所需时间短。
考点突破
知识点6：与氧气制取有关的综合题
变式训练
2．(1)小晨按图甲装置进行实验，当试管中有大量气泡出现时，伸入带火星的木条，木条并未复燃。为此，他利用图乙装置收集气体，再用带火星的木条检验，木条复燃。那么图甲实验中带火星木条未复燃的原因是________________________。
(2)小柯利用催化剂使H2O2溶液分解制取氧气，图丙是他设计的气体发生装置，请你指出一处错误。__________________________________。
(3)采用相同质量5%的H2O溶液，图丁虚线表示加热分解制取氧气的曲线，请你在该图中用实线画出利用催化剂制取氧气的大致曲线。________(假定两种方法H2O2均完全分解)。
考点突破
知识点6：与氧气制取有关的综合题
【解答】(1)过氧化氢受热分解生成水和氧气，由于反应条件是加热，生成的氧气中可能混有较多的水蒸气，使生成的氧气浓度低，导致带火星的木条不复燃。(2)图丙中长颈漏斗下口没有插入液面下，会使生成的气体会从长颈漏斗口逸出而无法收集到气体。(3)过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下，产生氧气速度较快且两种物质混合后立即产生氧气，因此图像从0点开始，反应过程斜率较大，过氧化氢完全反应后气体质量不再增加，且加催化剂和不加催化剂最终生成氧气质量相等。
【答案】 (1)氧气中混有较多水蒸气(或水蒸气含量过高或氧气浓度低等合理
答案均可)(2)长颈漏斗下口没有插入液面下(或气体会从长颈漏斗口逸出)
(3)如图(曲线体现①“0”点开始；②斜率大于虚线(反应所需时间较虚线短)；③最终产生氧气的质量相等)
考点突破
知识点7：催化剂和催化作用
例7：科学家利用碱性膜、镍和二氧化锰电极制成尿素燃料电池，只要吸入尿液，就能获得电能，并产生水、氮气和二氧化碳。一个成年人每星期所排出的尿液转化的电能，足以供一辆电动自行车行驶60千米。
(1) 镍在燃料电池中能改变反应速度，但自身质量和化学性质都不发生改变，起________作用。
【答案】 (1)催化
考点突破
知识点7：催化剂和催化作用
变式训练
1．人体代谢产生的过氧化氢，对人体有毒害作用。人体肝脏中的过氧化氢酶能催化过氧化氢分解产生氧气和水。某同学查阅资料发现，FeCl3也能催化过氧化氢分解。为比较过氧化氢酶和FeCl3催化效率的高低，该同学在28 ℃环境下进行了如下探究：
(1)提出问题：过氧化氢酶和FeCl3催化效率哪个更高？
(2)猜想与假设：__________________。
(3)实验材料：适宜浓度的FeCl3溶液，适宜浓度的新鲜猪肝
研磨液(含有过氧化氢酶)，适宜浓度的过氧化氢溶液等。
考点突破
知识点7：催化剂和催化作用
变式训练
(4)实验步骤：
①取2支洁净的试管，编号为1、2，并各注入3 mL适宜浓度的过氧化氢溶液；
②向1号试管内滴入2滴适宜浓度的FeCl3溶液，向2号试管内___________；
③观察并记录两支试管产生气泡的情况。
(5)预测实验结果：请写出一种可能的实验结果：____________。
(6)在以上探究的基础上，该同学又完成了“探究温度对猪肝研磨液和FeCl3催化效率的影响”实验。实验结果如图所示。图中代表猪肝研磨液催化效率的曲线是________，判断的理由是__________________________________________。
考点突破
知识点7：催化剂和催化作用
【解答】(1)猜想与假设，根据提出问题进行合理的猜想，即：过氧化氢酶的催化效率更高或者氯化铁的催化效率更高或相等，合理即可；(2)利用控制变量法，1、2号试管进行对比，因此1号试管加入2滴适宜浓度的氯化铁溶液，2号试管也应该加入2滴适宜浓度的新鲜猪肝研磨液；(5)可能的实验结果，可以根据猜想得出，如1号试管产生气泡速度比2号试管快(或慢、或基本相等、合理即可)；(6)酶的催化活性受温度等因素的影响，在一定温度下，即接近体温时，酶的催化活性最高，根据图示曲线选择乙。
【答案】 (2)过氧化氢酶的催化效率更高(其他合理假设均可) (4)②滴入2滴适宜浓度的新鲜猪肝研磨液 (5)1号试管产生气泡的速度比2号试管快(或“慢”或“基本相等”) (6)乙 乙酶活性受温度影响，在一定温度范围内，随着温度的升高，酶的活性增强，超过最适温度后，随着温度的升高，酶的活性下降。或“在一定温度范围内，过氧化氢酶的催化效率高于FeCl3的催化效率”(答出酶的活性有最适温度或酶具有高效性其中一点即可)
感谢欣赏
第23讲 空气和氧气
一、选择题
1.（2019益阳）空气中含量最多的物质是（ ）
A.O2 B.N2 C.稀有气体 D.H2O
2.（2019张家界）下列关于氧气的叙述正确的是（ ）
A.氧气能支持燃烧 B.氧气在空气中的体积分数为78%
C.铁丝在氧气中燃烧发出黄色火焰 D.鱼类能在水中生存，说明氧气极易溶于水
3.（2019南通）氧气是生命活动的必需气体。下列关于氧气的性质、制备说法正确的是（ ）
A.保持氧气化学性质的最小粒子是氧分子
B.可用向下排空气法或排水法收集氧气
C.铁丝在氧气中剧烈燃烧，生成Fe2O3
D.利用如图装置可比较MnO2和CuO对H2O2分解的影响
4.（2019徐州）某同学用右图所示装置测定空气里氧气的含量，实验时，连接好装置并检查不漏气后再进行后续操作，下列说法正确的是（ ）
A.所用红磷要过量，以保证集气瓶内空气里的氧气能充分反应
B.在空气里点燃红磷后，应缓慢把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞
C.红磷燃烧时，要打开止水夹，以免瓶因温度升高，气压较大，造成橡皮塞从瓶口脱落
D.仍用本装置，只把红磷换成燃烧的本炭，能够更精确测定空气里氧气的含量
5.（2019?临沂）下列说法不正确的是（ ）
A.细铁丝在氧气中燃烧时，火星四射，生成黑色固体
B.红磷在空气中燃烧产生大量的白雾
C.硫在氧气中燃烧生成有刺激性气味的气体
D.少量氯化铵与少量熟石灰粉末混合、研磨，放出刺激性气味气体
6.（2019河北省）下列措施不利于“坚决打好蓝天保卫战”的是（ ）
A.禁止露天焚烧秸秆 B.发展燃煤火力发电
C.推广新能源公交车 D.限制燃放烟花爆竹
7.（2019海南省）实验用如图所示的取氢气并测量生成氢气的体积。下列有关说法正确的是（ ）
A.仪器a的名称为长颈漏斗
B.烧瓶中的物质一定是锌与稀硫酸
C.该收集方法为向下排空气法
D.该装置还可用于制取氧气
8.（2019荆州）下列有关催化剂的说法正确的是
A.只能加快反应速率 B.二氧化锰在任何化学反应中都是催化剂
C.能增加生成物的质量 D.质量和化学性质在化学反应前后不变
9.（2019天水）空气是一种宝贵的自然资源，由多种物质组成。下列说法错误的是（ ）
A.氦气可用来填充探空气球 B.氮气充入食品包装袋防腐
C.二氧化碳是植物光合作用的基本原料 D.氧气可用作火箭发射的燃料
10.（2019重庆）下列变化不属于氧化反应的是( )
A.动物的呼吸 B.盐酸除铁锈
C.铁制品生锈 D.天然气燃烧
二、填空题
11.（2019怀化）（6分）没有空气就没有生命。请回答：
（1）写出空气中某一纯净物的用途 （写一种）。
（2）写出防治空气污染的一种方法 。
（3）写出空气的主要成分与初中化学常见物质发生反应的化学方程式 （写一道）。
12.（2019吉林省）根据下图回答问题。
(1)图中仪器a的名称是______。
(2)实验室用加热方法制取氧气的发生和收集装置为 (填字母序号)。
(3)某同学用自制的D装置在实验室制取二氧化碳气体，无纺布包内装的药品为 ，其反应的化学方程式为 。
13.（2019武汉）多角度认识物质及其变化，能帮助我们更全面了解物质世界。
（1）图1为空气成分的示意图，物质B的化学式为 。
（2）利用红磷燃烧测定空气里物质B含量的实验装置如图2所示。
红磷燃烧反应的化学方程式为 ，该反应属于 （填基本反应类型）。
14．（2019孝感）如图是初中化学实验中常用的几种装置，请据图回答下列问题：
（1）装置E中仪器X的名称为______。
（2）若要制取并收集大量较纯净的氧气，可从图中选择的装置组合是______（填字母）；组装完气体发生装置后，应先检查装置的______，再添加药品。
（3）若用D装置收集二氧化碳气体，气体应从______（填“a”或“b”）端进入。
三、实验探究题
15.（2019菏泽）请根据下列各图中提供的信息回答问题：
（1）写出仪器a的名称：______。
（2）请写出用装置B制取氧气的化学方程式：______。
（3）比较用过氧化氢溶液和用氯酸钾固体制取O2的方法，两者的共同点是______。
A．发生装置相同
B．都可用MnO2做催化剂
C．完全反应后剩余的固体成分相同
（4）装置B、C都可用来制取二氧化碳，装置C相对于装置B在操作方面的优势是______。
（5）用大理石和稀盐酸制取一瓶二氧化碳气体，将这瓶气体按G所示慢慢倒入烧杯中，观察到蜡烛自下而上依次熄灭，说明二氧化碳具有的性质是______。
16．（2019乐山）实验室采用下列三种方法制取气体
制取O2：2KClO3 2KCl＋3O2↑
制取CO2：……
制取Cl2：MnO2＋4HCl(浓) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
已知：Cl2是一种黄绿色、有刺激性气味、密度比空气大、能溶于水的气体。
（1）写出实验室制取CO2的化学方程式 。
（2）下列有A、B、C三种发生装置和D、E两种收集装置，请回答下列问题：
①写出图中仪器Ⅱ的名称是 ；
②用D装置收集Cl2时，Cl2应从 管口（填导气管接口处的字母）进入瓶中。
③用A装置制取氧气后，从剩余固体中分离出MnO2的实验步骤有溶解、过滤和洗涤。
过滤时玻璃棒的作用是 。
（3）下列对制取三种气体的分析中不正确的是 。
A.制取CO2和Cl2的发生装置相同
B.O2、CO2和Cl2都能用向上排空气法收集
C.制取Cl2 的反应中MnO2是催化剂
D.用E装置收集O2时，O2应从d管导入
17.（2019青海省）根据下列装置，结合所学化学知识回答问题：
（1）写出有标号仪器的名称：①___________ ②_________。
（2）用氯酸钾制取氧气的化学方程式为_________，应选择的发生和收集装置是________，若用装置G收集氧气则气体应从________（填“a”或“b”）通入。
（3）装置C与D组合，可制取的气体是________，反应的化学方程式为：_____；装置B和C对比，用分液漏斗代替长颈漏斗进行实验的优点是__。
（4）实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法来制取氨气。氨气密度比空气密度小，极易溶于水。则要选择的发生装置是________。
18.（2019呼和浩特）某兴趣小组制取气体并进行探究活动
（1)右图为实验室制备气体的常用装置。实验室用高锰酸钾制取并收集氧气，应选用的装置是 (填字母)，反应的化学方程式为 。实验室制取二氧化碳应选用的发生装置是 （填字母）
(2)二氧化碳的用途之一是灭火，但当钠燃烧时，二氧化碳不仅不能灭火，反而会使燃烧更加剧烈。
【查阅资料】 钠燃烧会生成过氧化钠(Na2O2 )。过氧化钠是一种淡黄色固体，常温
下与二氧化碳或水都能发生反应
【提出问题】 为什么燃烧会更加剧烈? 二氧化碳和过氧化钠反应生成了什么物质?
【实验探究】 将上述二氧化碳发生装置与右 图 装 置 (气 密 性 良 好)连 接。制 备二氧化碳，过一段时间后，G 烧杯中澄清石灰水变浑浊，a处带火星的小木条复燃。
【实验分析】
①装置 E 的作用是除去 CO2 中的 HCl气体，装置F 的作用是 。
②G 烧杯中澄清石灰水变浑浊的原因是 。
【实验结论】 二氧化碳和过氧化钠反应生成氧气能使燃烧更加剧烈。结合所学知识得出 CO2 与 Na2O2 反应的生成物为 (填字母)。
a. Na2O 和 O2 b.NaOH 和 O2 c.Na2CO3 和 O2 d.NaHCO3 和 O2
【总结提高】 二氧化碳可用于灭火，但不是所有可燃物失火都可以用二氧化碳来扑灭。
19.（2019广东省）根据“题22图”实验装置，请回答：
（1）仪器a的名称是 。
（2）检查装置A气密性的方法是夹紧止水夹， ，则气密性良好。
（3）用H2O2制取氧气，选择的发生装置为 （填字母），反应的化学方程式为：
。
（4）用装置F和另一仪器（除导管外）收集并测量O2体积，另一仪器名称为 ，在F中气体应从导管 （填“b”或“c”）端通入。
（5）实验室里，常用加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物的方法，制备甲烷。
① 选择的发生装置为 （填字母）。用装置E收集甲烷，利用了甲烷 的物理性质；用装置C而不用装置D收集甲烷，原因是 。
② 设计实验证明CH4中含有氢元素：检验其纯度后， 。
20.（2019兰州）空气是人类赖以生存的宝贵资源。
（1）空气的用途：焊接金属时常用作保护气的是_______（填化学式）。
（2）空气的成分：老师利用图甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术，测得过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图乙所示。
①t2时打开止水夹，最终集气瓶中水平面大约上升至刻度_______处。
②结合曲线，解释AB段气体压强变化的原因是_______。
（3）空气的保护：图丙是某地PM2.5来源分布图。据此，下列措施对减少PM2.5效果最不明显的是_______。
A.减少汽车的保有量
B.用风能与太阳能发电替代燃煤发电
C.减少工业生产中二氧化碳的排放
参考答案
1.B；
2.A；
3.A；
4.A；
5.B；
6.B；
7.D；
8.D；
9.D；
10.B；
11.【答案】（1）氧气用于富氧炼钢 （2）减少工厂废气的排放（3） 2H2+O2点燃2H2O
12. 【答案】（1）集气瓶 （2）AC（3）大理石 CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
13. 【答案】（1）O2 （2）4P+5O2点燃2P2O5 化合
14. 【答案】13.（1）水槽 （2）BE 气密性 （3）a
15. 【答案】【答案】酒精灯 ?2H2O22H2O+O2↑ ? B ? 可以控制反应的发生和停止 ? 二氧化碳的密度比空气大，二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧
16. 【答案】（1）CaCO3+2HCl= CaCl2 + H2O +CO2↑ （2）① 长颈漏斗 ② a ③ 引流 （3）AC
17. 【答案】 (1).酒精灯 (2).集气瓶 (3).2KClO3 2KCl+3O2↑ (4).AD或AE (5).a (6).氧气或二氧化碳 (7).2H2O22H2O+O2↑或CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ (8).控制反应速率 (9).A
18. 【答案】（1）AD 2KMnO4加热K2MnO4+MnO2+O2↑ B
（2）①除去CO2中的水蒸气
②反应放热，使溶液温度升高，氢氧化钙溶解度减小，使固体从溶液中析出，溶液变浑浊 C
19. 【答案】22.（1）长颈漏斗 （2）向a中注水，若A中水柱高度保持一段时间不变
（3）A 2H2O22H2O+O2↑
（4）量筒 C
（5）①B 难溶于水 甲烷的密度比空气小
②点燃气体，在火焰上方罩一个冷烧杯，烧杯内壁有水雾生成，则证明甲烷中含有氢元素
20. 【答案】（1）N2；（2）①1，②红磷燃烧放出了大量的热，使容器内气体压强增大；（3）C。
△
MnO2
△
13
第23讲 空气和氧气
考点 常见题型 考点分值
1.说出空气的主要成分(了解) 选择、填空 2～4分
2.举例说明空气在人类生活和生产中的重要作用(理解) 选择(综合型)、填空 2～4分
3.说明氧气的用途及与其性质的关系(理解) 选择(综合型)、填空 2～4分
4.说明二氧化碳的用途及其与性质的关系(理解) 选择(综合型)、填空 2～6分
5.列举空气中污染物的主要来源(了解) 选择(综合型)、填空 2～4分
6.列举防治空气污染的方法(了解) 选择、填空 2～4分
7.列举空气质量指数的主要内容(了解) 选择(综合型)、填空 2～4分
8.概述氧气的主要物理性质和化学性质(理解) 选择(综合型)、填空 2～4分
9.知道典型金属(镁、铁等)和非金属(碳、硫、磷、 氢气等)在空气或氧气中燃烧的现象及产物(了解) 选择(综合型)、填空 2～6分
10.说明氧气的实验室制备及检验方法(理解) 选择(综合型)、填空 2～4分
11.知道催化剂的概念(了解) 选择、填空 2～4分
12.知道催化剂在化学反应中的作用(了解) 选择(综合型)、填空 2～4分
一、空气的成分及用途
1. 空气属于________(填物质类别)，也是一种宝贵的资源。
2. 空气的成分
各成分的体积分数大约是：氮气______(最大)，氧气______，稀有气体0.93%，二氧化碳0.04%，水蒸气等其他气体和杂质0.03%。
3. 空气中氧气含量的测定
（1） 实验装置：
【特别提醒】集气瓶中水的作用：__________________________。该实验应用的探究方法为转化法。
（2）实验药品：红磷。
药品的选择原则：物质在空气中只能与氧气反应，不会跟其他成分反应，生成物为固体，不产生气体。
（3） 实验原理
(1)设计原理：红磷燃烧消耗密闭容器中的氧气，使密闭容器内压强________，打开止水夹后，在外界大气压的作用下，水被压入密闭容器中，进入容器内水的体积即为消耗的氧气的体积。
(2)空气中氧气的体积分数＝×100%。
(3)反应的化学方程式为____________________。
（4）实验步骤及现象
(1)在实验开始前，检查装置的气密性。
解读：将导管伸入盛水的烧杯中，用手捂住集气瓶外壁，若导管内有气泡冒出，松开手后，导管内形成一段稳定的水柱，则气密性良好。
(2)点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，观察到：________________________________。
(3)火焰熄灭后，振荡集气瓶，待装置冷却后，打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶内空气总体积的____。
（5）实验结论
空气中氧气的体积约占空气总体积的________。
（6） 拓展结论
(1)反应结束后，集气瓶中剩余气体的主要成分为________，体积约为原集气瓶中空气总体积的________。
(2)由实验可知，氮气具有的性质为____________________________。
核心素养 质疑与创新
①实验中能否用硫粉或炭粉代替红磷，并说明原因
________________________________________________________________________。
②拉瓦锡测出氧气约占空气总体积的，而在我们的实验中气体减少的体积往往小于，为什么呢？__________________________________________________________________。
③在用铁生锈的原理进行实验时，不是将足量发热剂堆在瓶底，而是将其涂抹在广口瓶内壁的四周，其目的是_______________________________________________________。
④与原实验装置相比图示装置的优点是_________________________________。
4. 空气在人类生活和生产中的重要作用
气体 用途
氮气 ①灯泡中充氮可延长灯泡的使用寿命，食品包装时充氮可以防腐、保鲜(化学性质______)②制造化肥、炸药的重要原料(体现化学性质)③可作制冷剂，医疗上常用液氮冷却麻醉或冷藏人体细胞组织(体现________性质)
氧气 ①医疗急救(供给____)②乙炔在氧气中燃烧产生高温火焰，用于切割或焊接金属(支持燃烧)
二氧 化碳 ①用作气体肥料(光合作用的原料)②用于灭火(密度比空气大，不燃烧也不________)③用于制纯碱、尿素和汽水④干冰，即固态二氧化碳，可作制冷剂，也可用于人工降雨(体现____性质)
稀有 气体 ①常用作保护气，如在焊接金属时用于隔绝空气(化学性质________)②可用于制造各种用途的电光源，如霓虹灯等(通电时能发出不同颜色的光)③用于激光技术、制造低温环境，如氦气；用于医疗麻醉，如氙气
二、空气的污染与防治
1. 空气质量指数
(1)目前计入空气质量指数(AQI)的污染物有：________、________、________、________和________等。
(2)空气质量指数范围为0～500，并分为六个级别。指数越大，表征颜色越深，说明空气污染状况越严重，对人体健康的危害也就越大。
2. 空气污染物的主要来源
(1)自然因素：森林火灾、火山爆发等。
(2)人为因素(主要原因)：工业废气、生活燃煤、汽车尾气等。
【特别提醒】①空气中CO2浓度过高会导致温室效应加剧，但CO2不属于空气污染物。
②CO2浓度越高，溶于海水形成的碳酸就越多，海水的酸度就越高。
3. 防治措施
(1)减少污染物排放量。
(2)合理规划工业区与非工业区。
(3)加大植树造林力度。
(4)加大空气质量检测等。
三、氧气
1. 氧气的性质
(1)氧气的物理性质
常温下，氧气是一种________的气体，______溶于水。在标准状况下，密度比空气略______。在压强为1.01×105帕的条件下，液氧呈______色，固态氧呈雪花状______色固体。
【特别提醒】闻药品气味的正确操作：用手轻轻地在瓶口扇动，使极少量的气体飘入鼻孔。
(2)氧气的化学性质
氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与许多物质发生反应，能支持燃烧，具有较强的________性，在点燃或加热条件下能跟大多数非金属或金属反应。
2. 单质在空气或氧气中燃烧
Ⅰ.金属单质
(1)铁丝燃烧
①现象：在空气中，铁丝红热，不燃烧；
在氧气中，剧烈燃烧，________________________________________。
②在氧气中燃烧的化学方程式：____________________________。
【特别提醒】反应前在集气瓶瓶底预先装有少量水或铺一层细沙，目的是______________________。
(2)镁条燃烧
①现象：在空气中，剧烈燃烧，发出____________，放出大量的热，生成________；在氧气中燃烧更剧烈。
②化学方程式：____________________________。
(3)铝箔燃烧
①实验：将一小片铝箔一端固定在粗铁丝上，另一端裹一根火柴。点燃火柴，待火柴燃尽时，立即把铝箔伸入留有水、充满氧气的集气瓶中。
②现象：发出_____________________________。
③化学方程式：___________________________。
Ⅱ.非金属单质
(1)磷燃烧
①现象：在空气中燃烧，________________，放出大量的热；在氧气中燃烧更剧烈。
②化学方程式：________________________________________________________。
(2)硫燃烧
①现象：在空气中燃烧，发出____________，放出热量；在氧气中燃烧，发出________________，放出大量的热，在空气和氧气中燃烧均生成有刺激性气味的气体。
②化学方程式：____________________________。
【特别提醒】a.反应前在集气瓶瓶底加少量水或氢氧化钠溶液的目的是______________________，防止污染空气。
b. 硫粉燃烧生成的SO2与水反应生成H2SO3，显酸性，能使紫色石蕊溶液变________。
c．NaOH溶液吸收SO2的化学方程式为____________________。
(3)木炭燃烧
①现象：在空气中，木炭红热，无烟，无焰，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体；在氧气中，发出______，放出大量的热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
②化学方程式：______________________(完全燃烧)，______________________(不完全燃烧)。
(4)氢气燃烧
①现象：在空气中燃烧，产生____________色火焰，在火焰上方罩一个干冷烧杯，烧杯内壁有水珠出现；在氧气中燃烧更剧烈。
②化学方程式：___________________________________________________。
注意：氢气在点燃前，要先检验氢气的纯度。
3. 化合物在空气或氧气中燃烧
(1)一氧化碳
①现象：在空气中燃烧，产生________色火焰，放出大量的热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体；在氧气中燃烧更剧烈。
②化学方程式：__________________________________________________。
(2)甲烷
①现象：在空气中燃烧，产生明亮的蓝色火焰，放出大量的热，在火焰上方罩一个干冷烧杯，烧杯内壁有水珠出现；燃烧结束后，立即在烧杯内倒入少量澄清石灰水，石灰水变________；在氧气中燃烧更剧烈。
②化学方程式：___________________________________________________。
4. 蜡烛：在空气中燃烧发出黄光，放出热量。蜡烛熄灭时产生的白烟是蜡油蒸汽。
5. 氧气的制取
(1)工业制法(物理方法)
①工业上常采用空气冷冻分离法制取氧气。
②膜分离技术：在一定压力下让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，可以得到含氧量较高的富集氧气。
(2)氧气的实验室制取
1．发生装置及反应原理
发生装置的选择(依据：________________)
反应原理(化学方程式) 发生装置
①______________________________②_______________________________ (固体加热型)
⑤______________________________ 图1 图2(固液常温型)
【特别提醒】实验室制取氧气时，忘记加MnO2，反应速度会变________。
2. 收集装置的选择
选择依据：气体的溶解性和______。
方法 排水法 向上排空气法
装置图 氧气____溶于水 氧气的密度比空气____
优缺点 收集到的气体纯净 但不干燥 收集到的气体干 燥但不纯净
3. 检验与验满(依据：____________________)。
检验 方法 ______________ ______________
验满 方法 ______________ ______________ ______________
【特别提醒】用排水法收集的氧气，将带火星的木条伸入集气瓶中，木条不能复燃的原因可能是氧气中含有较多水蒸气。
4. 实验步骤(以加热高锰酸钾制取氧气为例)
检查装置气密性―→装入药品―→固定装置―→点燃酒精灯―→收集气体―→撤离导管―→熄灭酒精灯
记忆口诀：茶、庄、定、点、收、利、息。(查、装、定、点、收、离、熄)
5. 注意事项
(1)试管口应____________，防止____________。
(2)用高锰酸钾制取氧气时，要在试管口加__________________。
(3)实验室用过氧化氢和二氧化锰制氧气选择分液漏斗的优点是______________，若用长颈漏斗制取氧气，为了防止气体从长颈漏斗逸出，一定要将长颈漏斗下端插入________。
(4)向上排空气法收集氧气时，导管应伸入集气瓶的底部，目的是_____________________。
(5)收集满氧气后，在水面下用玻璃片(毛面向里)盖住瓶口，移出水槽，________(填“正放”或“倒放”)在桌面上。
(6)当导管口有气泡________冒出时开始收集。
(7)用排水法收集完后，先将导管撤出，再熄灭酒精灯，目的是为了防止________。
6. 实验拓展
(1)无法收集到纯净的气体的原因：①装置气密性不好；②在气泡还未连续、均匀冒出时收集气体。
(2)排水法收集氧气时，水槽中水变红的原因是高锰酸钾随着氧气进入水槽，溶解形成紫红色溶液。
7. 实验中涉及的基本实验操作
检查装置气密性
(1)手握法(如图)：先将导管口的下端浸入水中，用手紧握试管，导管口有气泡冒出，松手后导管内________________，证明装置气密性良好。
(2)水压法(如图)：
将长颈漏斗的末端伸入锥形瓶中的液面以下，用弹簧夹夹紧橡皮管，向长颈漏斗中注入一定量的水，静置一段时间后，长颈漏斗内液面________，证明装置气密性良好。
四、催化剂和催化作用
1. 催化剂
(1)在化学反应中，只起________反应速度的作用，本身的________和__________在反应前后都没有改变的物质叫作催化剂，工业上又叫作触媒。
2. 催化作用
在化学反应中，催化剂起________作用。
参考答案
一、空气的成分及用途
1. 空气属于__混合物__(填物质类别)，也是一种宝贵的资源。
2. 空气的成分
各成分的体积分数大约是：氮气_78%__(最大)，氧气_21%_，稀有气体0.93%，二氧化碳0.04%，水蒸气等其他气体和杂质0.03%。
3. 空气中氧气含量的测定
（1） 实验装置：
【特别提醒】集气瓶中水的作用：__吸收热量和五氧化二磷__。该实验应用的探究方法为转化法。
（2）实验药品：红磷。
药品的选择原则：物质在空气中只能与氧气反应，不会跟其他成分反应，生成物为固体，不产生气体。
（3） 实验原理
(1)设计原理：红磷燃烧消耗密闭容器中的氧气，使密闭容器内压强_变小__，打开止水夹后，在外界大气压的作用下，水被压入密闭容器中，进入容器内水的体积即为消耗的氧气的体积。
(2)空气中氧气的体积分数＝×100%。
(3)反应的化学方程式为_4P＋5O2 2P2O5__。
（4）实验步骤及现象
(1)在实验开始前，检查装置的气密性。
解读：将导管伸入盛水的烧杯中，用手捂住集气瓶外壁，若导管内有气泡冒出，松开手后，导管内形成一段稳定的水柱，则气密性良好。
(2)点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，观察到：__红磷燃烧，产生大量的白烟__。
(3)火焰熄灭后，振荡集气瓶，待装置冷却后，打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶内空气总体积的_1/5_。
（5）实验结论
空气中氧气的体积约占空气总体积的__1/5__。
（6） 拓展结论
(1)反应结束后，集气瓶中剩余气体的主要成分为__氮气_，体积约为原集气瓶中空气总体积的_4/5__。
(2)由实验可知，氮气具有的性质为__不燃烧，也不支持燃烧，且不溶于水__。
核心素养 质疑与创新
①实验中能否用硫粉或炭粉代替红磷，并说明原因
___不能，炭粉和硫粉燃烧会生成气体，虽然消耗了氧气，但由于生成了气体，瓶中压强不会出现明显变化___。
②拉瓦锡测出氧气约占空气总体积的，而在我们的实验中气体减少的体积往往小于，为什么呢？__红磷量不足，氧气不能耗尽(或未等装置冷却至室温，便打开止水夹，装置内气体温度偏高，压强偏大，导致进入瓶中水的体积偏小)__。
③在用铁生锈的原理进行实验时，不是将足量发热剂堆在瓶底，而是将其涂抹在广口瓶内壁的四周，其目的是____增大发热剂与氧气的接触面积，使反应更充分___。
④与原实验装置相比图示装置的优点是__反应装置气密性好____。
4. 空气在人类生活和生产中的重要作用
气体 用途
氮气 ①灯泡中充氮可延长灯泡的使用寿命，食品包装时充氮可以防腐、保鲜(化学性质_不活泼__)②制造化肥、炸药的重要原料(体现化学性质)③可作制冷剂，医疗上常用液氮冷却麻醉或冷藏人体细胞组织(体现__物理__性质)
氧气 ①医疗急救(供给_呼吸_)②乙炔在氧气中燃烧产生高温火焰，用于切割或焊接金属(支持燃烧)
二氧化碳 ①用作气体肥料(光合作用的原料)②用于灭火(密度比空气大，不燃烧也不__支持燃烧__)③用于制纯碱、尿素和汽水④干冰，即固态二氧化碳，可作制冷剂，也可用于人工降雨(体现____性质)
稀有气体 ①常用作保护气，如在焊接金属时用于隔绝空气(化学性质_不活泼__)②可用于制造各种用途的电光源，如霓虹灯等(通电时能发出不同颜色的光)③用于激光技术、制造低温环境，如氦气；用于医疗麻醉，如氙气
二、空气的污染与防治
1. 空气质量指数
(1)目前计入空气质量指数(AQI)的污染物有：二氧化硫(或SO2)、二氧化氮(或NO2)、臭氧(或O3)一氧化碳(或CO)和颗粒物等。
(2)空气质量指数范围为0～500，并分为六个级别。指数越大，表征颜色越深，说明空气污染状况越严重，对人体健康的危害也就越大。
2. 空气污染物的主要来源
(1)自然因素：森林火灾、火山爆发等。
(2)人为因素(主要原因)：工业废气、生活燃煤、汽车尾气等。
【特别提醒】①空气中CO2浓度过高会导致温室效应加剧，但CO2不属于空气污染物。
②CO2浓度越高，溶于海水形成的碳酸就越多，海水的酸度就越高。
3. 防治措施
(1)减少污染物排放量。
(2)合理规划工业区与非工业区。
(3)加大植树造林力度。
(4)加大空气质量检测等。
三、氧气
1. 氧气的性质
(1)氧气的物理性质
常温下，氧气是一种__无色无味_的气体，__不易_溶于水。在标准状况下，密度比空气略___大__。在压强为1.01×105帕的条件下，液氧呈_淡蓝__色，固态氧呈雪花状__蓝__色固体。
【特别提醒】闻药品气味的正确操作：用手轻轻地在瓶口扇动，使极少量的气体飘入鼻孔。
(2)氧气的化学性质
氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与许多物质发生反应，能支持燃烧，具有较强的___氧化__性，在点燃或加热条件下能跟大多数非金属或金属反应。
2. 单质在空气或氧气中燃烧
Ⅰ.金属单质
(1)铁丝燃烧
①现象：在空气中，铁丝红热，不燃烧；
在氧气中，剧烈燃烧，__火星四射，放出大量的热，生成黑色固体____。
②在氧气中燃烧的化学方程式：__3Fe＋2O2 Fe3O4____。
【特别提醒】反应前在集气瓶瓶底预先装有少量水或铺一层细沙，目的是____防止高温熔融物溅落使集气瓶炸裂___。
(2)镁条燃烧
①现象：在空气中，剧烈燃烧，发出_耀眼白光__，放出大量的热，生成__白色物体_；在氧气中燃烧更剧烈。
②化学方程式：___2Mg＋O2 2MgO__。
(3)铝箔燃烧
①实验：将一小片铝箔一端固定在粗铁丝上，另一端裹一根火柴。点燃火柴，待火柴燃尽时，立即把铝箔伸入留有水、充满氧气的集气瓶中。
②现象：发出__耀眼的白光，生成白色固体__。
③化学方程式：___4Al＋3O2 2Al2O3___。
Ⅱ.非金属单质
(1)磷燃烧
①现象：在空气中燃烧，_产生大量白烟__，放出大量的热；在氧气中燃烧更剧烈。
②化学方程式：____4P＋5O2 2P2O5_________。
(2)硫燃烧
①现象：在空气中燃烧，发出___淡蓝色火焰_，放出热量；在氧气中燃烧，发出__明亮的蓝紫色火焰__，放出大量的热，在空气和氧气中燃烧均生成有刺激性气味的气体。
②化学方程式：__S＋O2 SO2___。
【特别提醒】a.反应前在集气瓶瓶底加少量水或氢氧化钠溶液的目的是___吸收生成的有害气体SO2___，防止污染空气。
b. 硫粉燃烧生成的SO2与水反应生成H2SO3，显酸性，能使紫色石蕊溶液变__红__。
c．NaOH溶液吸收SO2的化学方程式为__2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O__。
(3)木炭燃烧
①现象：在空气中，木炭红热，无烟，无焰，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体；在氧气中，发出__白光_，放出大量的热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
②化学方程式：___C＋O2 CO2__(完全燃烧)，__2C＋O2 2CO____(不完全燃烧)。
(4)氢气燃烧
①现象：在空气中燃烧，产生___淡蓝___色火焰，在火焰上方罩一个干冷烧杯，烧杯内壁有水珠出现；在氧气中燃烧更剧烈。
②化学方程式：______2H2＋O2 2H2O______。
注意：氢气在点燃前，要先检验氢气的纯度。
3. 化合物在空气或氧气中燃烧
(1)一氧化碳
①现象：在空气中燃烧，产生__蓝__色火焰，放出大量的热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体；在氧气中燃烧更剧烈。
②化学方程式：____2CO＋O2 2CO2____。
(2)甲烷
①现象：在空气中燃烧，产生明亮的蓝色火焰，放出大量的热，在火焰上方罩一个干冷烧杯，烧杯内壁有水珠出现；燃烧结束后，立即在烧杯内倒入少量澄清石灰水，石灰水变__浑浊_；在氧气中燃烧更剧烈。
②化学方程式：____CH4＋2O2 CO2＋2H2O___。
4. 蜡烛：在空气中燃烧发出黄光，放出热量。蜡烛熄灭时产生的白烟是蜡油蒸汽。
5. 氧气的制取
(1)工业制法(物理方法)
①工业上常采用空气冷冻分离法制取氧气。
②膜分离技术：在一定压力下让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，可以得到含氧量较高的富集氧气。
(2)氧气的实验室制取
1．发生装置及反应原理
发生装置的选择(依据：__反应物的状态和反应条件_)
反应原理(化学方程式) 发生装置
①__2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑__②__2KClO3 2KCl＋3O2↑_ (固体加热型)
⑤___2H2O2 2H2O＋O2↑___ 图1 图2(固液常温型)
【特别提醒】实验室制取氧气时，忘记加MnO2，反应速度会变__慢__。
2. 收集装置的选择
选择依据：气体的溶解性和__密度__。
方法 排水法 向上排空气法
装置图 氧气_不易_溶于水 氧气的密度比空气_大_
优缺点 收集到的气体纯净但不干燥 收集到的气体干燥但不纯净
3. 检验与验满(依据：__氧气的助燃性___)。
检验方法 __将带火星的木条伸入集气瓶中，木条立即复燃___
验满方法 __将带火星的木条放在集气瓶瓶口，木条复燃___
【特别提醒】用排水法收集的氧气，将带火星的木条伸入集气瓶中，木条不能复燃的原因可能是氧气中含有较多水蒸气。
4. 实验步骤(以加热高锰酸钾制取氧气为例)
检查装置气密性―→装入药品―→固定装置―→点燃酒精灯―→收集气体―→撤离导管―→熄灭酒精灯
记忆口诀：茶、庄、定、点、收、利、息。(查、装、定、点、收、离、熄)
5. 注意事项
(1)试管口应_略向下倾斜__，防止__冷凝水倒流炸裂试管_________。
(2)用高锰酸钾制取氧气时，要在试管口加___一团棉花___。
(3)实验室用过氧化氢和二氧化锰制氧气选择分液漏斗的优点是_可以控制反应速度_，若用长颈漏斗制取氧气，为了防止气体从长颈漏斗逸出，一定要将长颈漏斗下端插入_液面以下_。
(4)向上排空气法收集氧气时，导管应伸入集气瓶的底部，目的是_排尽集气瓶中的空气__。
(5)收集满氧气后，在水面下用玻璃片(毛面向里)盖住瓶口，移出水槽，__正放_(填“正放”或“倒放”)在桌面上。
(6)当导管口有气泡_连续、均匀__冒出时开始收集。
(7)用排水法收集完后，先将导管撤出，再熄灭酒精灯，目的是为了防止_水倒吸进入试管，造成试管炸裂_。
6. 实验拓展
(1)无法收集到纯净的气体的原因：①装置气密性不好；②在气泡还未连续、均匀冒出时收集气体。
(2)排水法收集氧气时，水槽中水变红的原因是高锰酸钾随着氧气进入水槽，溶解形成紫红色溶液。
7. 实验中涉及的基本实验操作
检查装置气密性
(1)手握法(如图)：先将导管口的下端浸入水中，用手紧握试管，导管口有气泡冒出，松手后导管内_形成一段稳定的液柱__，证明装置气密性良好。
(2)水压法(如图)：
将长颈漏斗的末端伸入锥形瓶中的液面以下，用弹簧夹夹紧橡皮管，向长颈漏斗中注入一定量的水，静置一段时间后，长颈漏斗内液面_高度不变_，证明装置气密性良好。
四、催化剂和催化作用
1. 催化剂
(1)在化学反应中，只起__改变_反应速度的作用，本身的_物质___和__化学性质_在反应前后都没有改变的物质叫作催化剂，工业上又叫作触媒。
2. 催化作用
在化学反应中，催化剂起__催化__作用。
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