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专题十三
氧气和二氧化碳的性质及应用
考点解析☆目标分解
b级目标：概述氧气的主要物理性质和化学性质；说明氧气的实验室制备及检验方法;
说明氧气的用途及与其性质的关系;
概述二氧化碳的主要物理性质和化学性质；说明二氧化碳的实验室制备及检验方法；说明二氧化碳的用途及与其性质的关系。
目标分解：
①空气、燃烧的条件
②氧气、二氧化碳的制取与性质
考点剖析☆聚焦高频
考点一：空气、燃烧的条件
1.物质的性质决定用途。下列关于物质的性质和用途叙述不正确的是（
??）
A.?氮气化学性质稳定，可用作食品保护气???????????????B.?铝具有延展性，可以制成饮料罐
C.?活性炭具有吸附性，可用于除冰箱异味???????????????D.?氧气有助燃性，可用作火箭燃料
【答案】
D
【解答】A.氮气化学性质稳定，可用作食品保护气，故A正确不合题意；B.铝具有延展性，可以制成饮料罐，故B正确不合题意；?C.活性炭具有吸附性，可用于除冰箱异味，故C正确不合题意；?
D.氧气有助燃性但是不能燃烧，不能用于火箭的燃料，故D错误符合题意。
【解析】根据物质的性质分析判断。
2.如图a是法国化学家拉瓦锡加热汞研究空气成分所用的装置，他测出氧气约占空气总体积的1/5；如图b是我们的用来测定空气中氧气含量的实验装置，实验中吸入的水的体积往往小于集气瓶剩余容积的1/5。下列关于出现这样的现象的解释合理的是(???
)
A.?汞与氧气反应生成物是固体，而红磷燃烧产生大量烟雾
B.?曲颈瓶整体成形，不需要连接，气密性更好，避免漏气
C.?红磷点燃后再放入瓶中，会使集气瓶中原有的空气逸出
D.?现在空气中氧气含量与拉瓦锡所处的时代相比降低了
【答案】
B
【解答】?A、汞与氧气反应生成物是固体，即氧化汞，而红磷燃烧，产生大量的白烟，放出大量的热，A不符合题意。B、曲颈瓶整体成形，而且曲颈瓶的气密性很好，对于研究空气的成分是优秀的实验工具，B符合题意。C、应该是红磷点燃后没迅速伸入集气瓶中，塞紧瓶塞，造成空气逸散会使测量结果不准确，C不符合题意。D、现在空气中氧气含量并没有与拉瓦锡所处的时代相比降低了?，D不符合题意。
【解析】本题是测定氧气在空气中的体积分数的实验探究，要把空气中的氧气消耗掉，在本实验中用的是红磷；红磷在空气中燃烧的现象：发黄光、放出热量、冒出大量的白烟．进入集气瓶中水的体积小于五分之一，有可能有以下几点：装置漏气、红磷的量不足、没有冷却就读数；如果进入集气瓶中水的体积大于五分之一，就说明操作太慢，致使装置内的部分空气逸散出来。
3.如图实验说明，燃烧需要的条件是（?
）
A.?有可燃物????????????
B.?有助燃剂????????????
C.?温度达到可燃物的着火点????????????
D.?可燃物与火焰直接接触
【答案】
C
【解答】解：物质燃烧需要三个条件：可燃物、达到着火点、与氧气接触，所以装置中火柴头燃烧，是因为与空气接触，并达到着火点；火柴梗是可燃物，与空气接触，没有燃烧，是因为没有达到着火点，所以说明燃烧的条件之一是温度达到着火点．
【解析】根据燃烧的条件分析，燃烧的条件是：物质具有可燃性；可燃物与氧气接触；温度达到可燃物的着火点．物质燃烧需要三个条件：可燃物、与氧气接触、温度达到着火点，这三个条件缺一不可．
4.下列物质在氧气中燃烧,对主要现象的描述正确的是（
??）
A.?铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成四氧化三铁
B.?木炭剧烈燃烧，发出白光，放出大量的热
C.?硫剧烈燃烧，发出淡蓝色火焰，放热，产生一种刺激性气味的气体?
D.?红磷燃烧，产生大量的白雾
【答案】
B
【解答】A.铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成四氧化三铁是结论而不是现象，故A错误；?B.木炭剧烈燃烧，发出白光，放出大量的热，故B正确；?
C.硫剧烈燃烧，发出蓝紫色火焰，放热，产生一种刺激性气味的气体，故C错误；??D.红磷燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾，故D错误。
【解析】根据不同物质在氧气中燃烧的现象分析判断。
5.关于以下四个科学教材中的实验，说法错误的是(???
)
A.?图甲可根据红色恰好消失判断反应刚好完成
B.?图乙根据反应前后天平平衡可得出质量守恒定律
C.?图丙要趁热打开止水夹，否则会影响实验精确度
D.?图丁集气瓶底部加少量水是防止瓶在实验中破裂
【答案】
C
【解答】A.稀氢氧化钠溶液中滴入无色酚酞试液后呈红色，滴入稀盐酸后，二者发生反应。由于二者发生中和反应，红色会逐渐褪去。当二者恰好完全反应时，溶液呈中性，因此红色刚好消失，故A正确不合题意；
B.在封闭的锥形瓶中，红磷燃烧，消耗氧气生成五氧化二磷，反应前后天平依然平衡，说明反应前后物质的总质量没有变化，故B正确不合题意；
C.在测定空气中氧气的体积分数时，如果集气瓶内的温度没有恢复室温，那么瓶内压强较大，从烧杯中被吸入的水的体积会偏小，导致测量出氧气的体积分数偏小，故C错误符合题意；
D.铁在氧气中剧烈燃烧，会生成四氧化三铁，并放出大量的热，如果直接接触瓶底，那么可能造成瓶子炸裂，故D正确不合题意。
【解析】（1）无色酚酞试液与碱变红色，遇到酸或中性溶液不变色；（2）根据反应前后天平是否保持平衡分析；（3）分析瓶内温度较高时，流入烧杯内水的体积的大小变化即可；
（4）根据铁在氧气中燃烧的现象分析。
6.某校研究性学习小组进行测定空气里氧气的含量的实验，大家分别对课本上的实验进行了相应的改进。
（1）甲同学采用了图1所示装置：选用实际容积为40mL的试管作反应容器，将过量的红磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与实际容积为60mL的针筒注射器（摩擦系数很小）组成如图1的实验装置。假设此实验能按照甲同学的设想正常进行，且红磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题：
①实验前，甲同学打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松手，发现活塞仍能返回至20mL刻度处，甲同学这样操作的目的是为了
________；
②若先夹紧弹簧夹，待红磷充分燃烧结束，试管冷却后再打开弹簧夹，最终注射器活塞前沿停在示数________mL处；
（2）乙同学采用了图2所示装置：通过粗铜丝来点燃玻璃棺内的红磷，在该实验中，水的作用是________（选填序号）
①吸收生成物，防止污染；???
②加速冷却；???
③缓冲气压。
【答案】
（1）检查装置气密性；12（2）①②③
【解答】（1）
实验前，甲同学打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松手，发现活塞仍能返回至20mL刻度处，甲同学这样操作的目的是为了检查装置的气密性；
（2）试管和注射器内空气的总体积为：40ml+20ml=60ml，而氧气的体积约占空气总体积的20%，也就是：60ml×20%=12ml；那么活塞应该停在的刻度为：220ml-12ml=8ml。
（3）
通过粗铜丝来点燃玻璃棺内的红磷，在该实验中，水的作用是：
吸收生成物，防止污染；?加速冷却；缓冲气压。
【解析】（1）①封闭气体的压强与体积成反比。当推动注射器的活塞时，装置内的气体体积缩小、压强增大；当松手后，由于注射器内压强大于大气压强，因此活塞会向外移动，直到原来的位置时内外气压相等，活塞静止下来，这足以说明装置的气密性良好；
②首先将试管和注射器内的空气体积相加，计算出空气的总体积，然后根据“氧气占空气体积的20%”计算出反应结束后总体积的减少值，最后用注射器内空气的体积减去减少的体积得到的就是活塞应该在的刻度。
（2）白磷燃烧生成五氧化二磷，直接排放会造成空气污染，而水可以将其吸收；白磷燃烧会释放大量的热，水可以吸收热量，让装置内迅速冷却到室温；当左边试管内由于温度升高而气压增大时，气体会从水中溢出，从而降低气压，防止发生炸裂。
7.在老师的指导下，化学兴趣小组利用下列装置进行了“可燃物燃烧的条件”的探究实验。
[实验目的]探究可燃物燃烧的条件[实验步骤]
①将所需仪器按照装置图连接起来；②打开K1和K2
，向上拉动任意一支注射器的活塞；
③将实验所需药品加入对应的仪器中；④将装有适量白磷的具支试管放入冷水中；
⑤打开K1
，关闭K2
，往装置甲中加入适量的双氧水，氧气进入具支试管中；
⑥关闭K1
，打开K2
，往装置乙中加入适量的盐酸，二氧化碳进入具支试管中；
⑦将装有适量白磷的具支试管放入80℃的热水中；⑧打开K1
，关闭K2
，往装置甲中加入适量双氧水，氧气进入具支试管中；⑨关闭K1
，打开K2
，往装置乙中加入适量的盐酸。[问题解答]
（1）实验步骤②的目的是________。
（2）在实验步骤⑥中，具支试管中氧气已经排尽的实验现象是_________。
（3）能看到白磷燃烧起来的实验步骤是________。
[实验结论]可燃物燃烧必须同时满足两个条件：可燃物与氧气接触；温度达到可燃物的着火点。
【答案】
（1）检查装置气密性（2）烧杯中石灰水变浑浊（3）⑧
【解答】（1）实验步骤②的目的是检查装置的气密性是否良好；
（2）
在实验步骤⑥中，具支试管中氧气已经排尽的实验现象是：烧杯中石灰水变浑浊；
（3）
能看到白磷燃烧起来的实验步骤是⑧。
【解析】（1）
打开K1和K2，整个装置保持连通。任意拉动一个注射器的活塞，那么整个装置内的气压减小，另一个注射器的活塞在大气压的作用下会向下运动，这说明整个装置的气密性良好；
（2）二氧化碳的密度比空气大，当具支试管中的氧气被排净后，会从支管进入烧杯中的澄清石灰水中，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，当观察到烧杯中澄清的石灰水变浑浊，说明具支试管中氧气已经排尽；
（3）白磷具有可燃性，在白磷与氧气接触，温度达到其着火点时，白磷即可发生燃烧，即步骤⑦中白磷的温度达到了着火点，步骤⑧又与氧气接触立刻发生了燃烧。
8.如图所示是测定空气中氧气含量实验的装置，加热过程中反复推拉注射器活塞，直至反应完全，冷却至室温，活塞稳定后读数。假设装置气密性良好，注射器活塞移动灵活无阻力。请回答：
（1）加热过程中，气球的作用是________。
（2）根据下表提供的实验数据，完成表格。
硬质玻璃管中空气体积
反应前注射器中空气体积
反应后注射器中气体体积
空气中氧气的体积分数
30ml
10ml
4ml
________%
（3）为确保装置内氧气完全耗尽，添加的铜粉必须过量。实验结束后，取反应后的粉末，滴加足量稀硫酸，________现象可以作为铜粉过量的证据。
【答案】
（1）缓冲作用，防止玻璃管炸裂（2）15（3）如果有未溶的红色固体出现
【解答】（1）加热过程中，气球的作用是：缓冲作用，防止玻璃管炸裂；
（2）消耗氧气的体积为：10ml-4ml=6ml；
空气的总体积为：30ml+10ml=40ml；
那么空气中氧气的体积分数为：；
（3）为确保装置内氧气完全耗尽，添加的铜粉必须过量。实验结束后，取反应后的粉末，滴加足量稀硫酸，如果有未溶的红色固体出现的现象可以作为铜粉过量的证据。
【解析】（1）在实验开始阶段，玻璃管内的空气受热后体积膨胀，会对玻璃管产生较大的压力，而气球的体积可以膨胀，从而起到缓冲的作用，防止玻璃管发生炸裂；
（2）当反应结束后，与铜反应的氧气应该是注射器和玻璃管内的氧气之和。通过反应前后注射器内的刻度之差就能计算出消耗氧气的体积，而空气中氧气的体积分数=；
（3）氧化铜能够和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，而铜单质不能与稀硫酸反应。
考点二：氧气、二氧化碳的制取与性质
1.如图所示，①为制取氧气的发生装置（气密性良好），其中的燃烧匙可以上下移动。②和③为氧气的收集装置。小金欲制取一瓶干燥的氧气，下列分析正确的是（
??）
A.?在①中，将MnO2浸入H2O2溶液，MnO2可分解产生氧气
B.?若用装置②的方法收集氧气，需等到导管口气泡均匀并连续冒出时才可收集
C.?若用装置③的方法收集氧气，可将带火星的木条放入瓶中进行验满
D.?将装置①分别与装置②或③连接，均能达到实验目的
【答案】
B
【解答】A.在①中，将MnO2浸入H2O2溶液，H2O2可分解产生氧气，?MnO2为催化剂，故A错误；
B.使用排水法收集氧气时，开始的时候肯定存在空气，因此气泡不够均匀；当导管口出现的气泡连续且均匀时，这时氧气比较纯净，可以开始收集，故B正确；C.使用向上排空气法收集氧气时，应该将带火星的木条放在瓶口进行验满，故C错误；D.要得到干燥的氧气，只能将装置①和③连接，故D错误。
【解析】过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解，生成水和氧气，据此分析判断。
1.小金通过实验室制取和牧集二氧化碳的方法获得了一瓶二氧化碳气体。接着利用这瓶二氧化碳气体完成了图示实验观察到蜡烛火焰自下而上依次熄灭。下列说法错误的是(???
)
A.?实验室制取二氧化碳的药品为块状大理石和稀硫酸?????
B.?实验室可采用向上排空气法收集二氧化碳
C.?图示实验可说明二氧化碳密度比空气大???????????????????????
D.?图示实验可说明二氧化碳不支持蜡烛的燃烧
【答案】
A
【解答】A.实验室制取二氧化碳，通常采用大理石与稀盐酸反应，故A错误符合题意；
B.因为二氧化碳的密度大于空气，所以使用向上排空气法收集，故B正确不合题意；
C.蜡烛火焰从下到上依次熄灭，说明二氧化碳沉积在容器底部，即它的密度大于空气，故C正确不合题意；D.蜡烛依次熄灭，说明二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，故D正确不合题意。
【解析】（1）碳酸钙和稀硫酸反应生成硫酸钙，由于硫酸钙几乎不溶于水，所以会沉积在大理石上，阻止反应进一步进行；
（2）根据二氧化碳的密度大小判断；
（3）根据火焰的熄灭方向可以确定二氧化碳的运动方向，据此确定密度大小；（4）根据实验现象分析二氧化碳是否支持燃烧。
2.如图，集气瓶中充满二氧化碳，大烧杯中燃着2支高低不等的蜡烛，实验时打开止水夹，移开玻璃片。下列说法正确的是（??
）
A.?将观察到高的蜡烛先熄灭
B.?不移开玻璃片，实验现象更明显
C.?蜡烛会熄灭，是因为二氧化碳降低了蜡烛的着火点
D.?去掉烧杯中的1支蜡烛，也能得出同样的实验结论
【答案】
D
【解答】A.由于二氧化碳密度大且不支持燃烧，所以集气瓶中放出的二氧化碳会在重力作用下沉积在烧杯底部，逐渐上升，因此低处的蜡烛先熄灭，故A错误；
B.如果不移开玻璃片，那么放出一部分二氧化碳后，瓶内气压小于瓶外气压，二氧化碳就不会继续排出，实验无法进行，故B错误；C.蜡烛会熄灭，是因为二氧化碳阻断了与氧气的接触，故C错误；
D.实验中，如果去掉高处的蜡烛，照样能够得到二氧化碳密度大且不支持燃烧的结论，故D正确。
【解析】（1）二氧化碳不支持燃烧，且密度比空气大，会沉积在烧杯底部；
（2）如果集气瓶是封闭的，那么当瓶内气压小于瓶外气压时，二氧化碳就不会从瓶中排出；
（3）燃烧的条件：有可燃物；温度达到着火点；与氧气接触；（4）只要能证实二氧化碳密度大且不支持燃烧即可。
3.小金利用如图装置进行二氧化碳性质研究。注射器内装有足量稀盐酸，硬质玻璃管中有四个棉球，其中①、④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球，②、③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。下列关于实验过程及现象的分析，不合理的是（??
）
A.?若把稀盐酸换成稀硫酸则反应速度太慢，可能会影响实验结论
B.?若把大理石换成碳酸钠则反应速度太快，可能会影响实验结论
C.?通过①②或③④现象的比较，均能得出二氧化碳溶于水呈酸性
D.?通过①④或②③现象的比较，均能得出二氧化碳密度大于空气
【答案】
D
【解答】A.若把稀盐酸换成稀硫酸，生成的硫酸钙会包裹在大理石表面，阻值反应进一步进行，导致反应速度太慢，从而长时间观察不到棉球的变色，影响实验效果，故A正确不合题意；
B.若把大理石换成碳酸钠则反应速度太快，短时间内产生大量二氧化碳拥挤在玻璃管中，肯定一些二氧化碳会向上运动，使上面潮湿的棉球变色，导致不能得到它密度比空气大的结论，故B正确不合题意；
C.只有酸才能使石蕊试液变红色，故C正确；D.①④都是潮湿的棉球，下面的④变红色，说明二氧化碳密度大于空气；而②和③都是干燥的棉球，不会产生任何变化，故D错误符合题意。
【解析】（1）硫酸钙不溶于水，会覆盖在大理石表面，阻止反应进一步进行；
（2）碳酸钠和稀盐酸的反应太快，短时间内产生大量二氧化碳，会有一部分上升；
（3）正常情况下，二氧化碳密度大，只能向下运动；
（4）润湿的棉球接触二氧化碳会变色，干燥的棉球接触二氧化碳会不会变色。
4.如图是几种实验室制取气体的发生装置与收集装置。
（1）用二氧化锰粉末与双氧水制取氧气。要较好地控制产生氧气的速度，应选用发生装置________(填字母)。
（2）用D装置收集一瓶较为纯净的氧气，操作的正确顺序为________(填数字)。
①将导管伸入集气瓶口，气体进入瓶中
②将装满水的集气瓶倒置在水槽中的塑料支架上(D图中支架略去)
③当集气瓶中的水被全部排出后，用毛玻璃片盖上瓶口，将集气瓶移出水面放置备用．
④导管口出现均匀的气泡
【答案】
（1）C（2）②④①③
【解答】（1）用二氧化锰粉末与双氧水制取氧气。要较好地控制产生氧气的速度，应选用发生装置C。（2）用D装置收集一瓶较为纯净的氧气，操作的正确顺序为：
②将装满水的集气瓶倒置在水槽中的塑料支架上(D图中支架略去)；
④导管口出现均匀的气泡；
①将导管伸入集气瓶口，气体进入瓶中；③当集气瓶中的水被全部排出后，用毛玻璃片盖上瓶口，将集气瓶移出水面放置备用。即②④①③。
【解析】（1）在装置C中，分液漏斗上有阀门，可以通过阀门的开关控制滴入双氧水的速度，从而精确的控制反应的速度；
（2）根据排水法收集氧气的实验过程分析解答。
5.某科学兴趣小组设计了如图所示制取二氧化碳的装置（仪器的固定装置已经省略）。这个装置既可用于制取气体，又可用于探究物质性质。
（1）实验开始后，关闭K2、打开K1
，可观察到B中现象为________。C中的蜡烛由下至上依次熄灭，说明二氧化碳具有的性质是________。
（2）实验开始后，关闭K1和K3
，打开K2
，观察E中的现象：然后再打开K3观察E中的现象，其不同之处________?，写出E中的反应方程式________。
【答案】
（1）紫色石蕊溶液变红；二氧化碳本身不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大
（2）关闭K3时E中无现象，打开K3时E中溶液变浑浊；Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O。
【解答】（1）二氧化碳与水反应能生成碳酸，碳酸能使石蕊试液变红，
实验开始后，关闭K2、打开K1
，
可观察到B中溶液由紫色变成红色；
二氧化碳密度比空气大且不支持燃烧本身也不燃烧，所以C中的蜡烛会由下至上依次熄灭；
（2）
实验开始后，关闭K1和K3
，打开K2
，二氧化碳被D中氢氧化钠吸收，则E中石灰水不会出现浑浊，然后再打开K3
，二氧化碳会直接进入E中，澄清石灰水出现浑浊，反应方程式为
Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O
；
【解析】根据二氧化碳与水反应能生成碳酸、能与碱溶液发生反应、密度比空气大、本身不燃烧也不支持燃烧的性质分析。
6.下面是实验室制取和收集气体的装置，请按要求作答：
（1）图甲中a是________，用甲装置制取气体并能随时停止反应，上部与下部对接应选________(选填“b”或
“c”)。
（2）装置乙和装置丙都可以用来收集气体，收集一瓶较纯净的O2应选用________。
（3）若采用如图丁所示装置制取氧气并测定其体积，实验前应检查装置的气密性。为了准确测定氧气的体积，有人提出读数时应该注意以下事项，你认为必须要做到的是________(填序号)。
①容器中气体必须冷却至室温
②水准管处的长颈漏斗不能倾斜
③保持水准管静止，待水准管中液面不再上升时再读数
④读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数
⑤读数视线应与液体凹液面最低处保持水平
【答案】
（1）长颈漏斗；c（2）丙（3）①④⑤
【解答】（1）图甲中a是长颈漏斗，用甲装置制取气体并能随时停止反应，上部与下部对接应选c。
（2）装置乙和装置丙都可以用来收集气体，收集一瓶较纯净的O2应选用丙。
（3）①如果容器内的温度高于室温，那么里面气体的体积肯定比正常状态下偏大，因此容器中气体必须冷却至室温，故①正确；
②水准管处的长颈漏斗倾斜对测量没有影响，只要保持量气管内水面和右边的水面相平即可，故②错误；
③④读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数，故③错误，④正确；
⑤读数视线应与液体凹液面最低处保持水平，故⑤正确。
【解析】（1）根据所指仪器的名称解答。在试管C中，可以将反应物中的固体放在塑料片上，打开弹簧夹时，长颈试管中的液体滴下浸没塑料片时，反应进行产生氧气；如果关闭弹簧夹，那么生成的氧气不能排出，使试管内气压增大，那么液体会被压回长颈漏斗，从而使反应停止。
（2）乙为向上排空气法收集氧气，由于氧气和空气的密度相近，因此收集到的氧气不够纯净；丙为排水法收集氧气，由于瓶子中没有空气，因此收集到的氧气比较纯净。
（3）在丁图中，量气管与右边的漏斗构成连通器。当两边的液面相平时，量气管内的气压与外面的大气压强相等，利用这点可以测量正常状态下气体的体积，据此分析即可。
考点过关☆专项突破
考点一：空气、燃烧的条件
1.如图所示，银白色的金属镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成白色固体。以上现象中，能说明镁燃烧属于化学变化的是（
??）
A.?银白色????????????????????
B.?发出耀眼的白光????????????????????
C.?放出大量的热????????????????????
D.?生成白色固体
2.小金在做硫燃烧实验时，进行了如下操作：①在铺有细沙的燃烧匙里放入少量硫；②将燃烧匙在酒精灯火焰上加热，直至硫燃烧；③将燃烧匙伸入盛有氧气的集气瓶中（集气瓶内盛有滴加紫色石蕊试液的少量水）。实验中可观察到的现象与结论不符合的是（
???）
A.?对比①和②可说明硫燃烧需要达到一定的温度
B.?对比②和③中硫的燃烧现象说明氧气具有助燃性
C.?在③中观察到紫色石蕊试液变红，说明硫燃烧是化学变化
D.?在③中观察到紫色石蕊试液变红，说明硫燃烧产物是呈酸性
3.小金对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进，如图甲。实验步骤如下：
⑴取足量铁粉、活性炭混合均匀制得脱氧剂，平铺在锥形瓶内拱形有孔塑料板上，迅速塞紧瓶塞，用记号笔标记瓶塞下端位置；
⑵在量筒中加入体积为V1的红墨水，导管插入液面以下；
⑶一段时间后，待量筒液面不再下降时，此时量筒内红墨水的体积为V2；
⑷实验结束后，将锥形瓶内注水至记号笔标记处，测得整瓶水的体积为V3
，
计算空气中氧气的体积分数。
回答下列问题：
（1）检查图甲气密性的基本操作________；
（2）该实验测得空气中的氧气含量为________(用含V1、V2、V3符号表示)；
（3）与课本中红磷燃烧进行此实验相比，本实验的主要优点是________；
（4）小金通过该实验测得数据，比实际空气中氧气含量偏大，请推测可能的原因是________。
4.氯气(Cl2)是一种黄绿色气体，它可溶于水，得到黄绿色的氯水。它易与氢氧化钠反应，不与硫酸反应。
（1）小明对氯气溶于水的过程中所发生的变化提出了两种假设：
假设1：氯气溶于水的过程中只有物理变化
假设2：氯气溶于水的过程中既有物理变化又有化学变化
小明向氯水中加入紫色石蕊试液，发现溶液先变红后褪色。由溶液变红可知氯水显________?性，从而知道氯气溶于水的过程中发生了化学变化。假设2成立。
（2）小明对褪色现象产生了兴趣，查阅资料后了解到氯水有漂白性。氯水中有氯气分子，还有氯气与水反应得到的盐酸和次氯酸(HClO)。他对氯水的漂白性提出了3种假设：
A．盐酸有漂白性
B．氯气有漂白性
C．次氯酸有漂白性
经过认真思考，小明否定了假设A，请写出依据________?。
实验室制备的氯气往往带有水蒸气和其他杂质。为了探究氯气是否具有漂白性，必须要用纯净、干燥的氯气。图甲是小明为了干燥氯气所设计的装置图。请在图甲中将广口瓶中的导管画完整，并在图中的________处写出试剂名称。最后，将经过除杂后得到的干燥氯气通入装有有色布条的试管中(如图乙)，布条颜色不变。得出结论：氯气不具有漂白性。
（3）次氯酸除有漂白性外还有不稳定性。小明设计了一套装置，收集到一试管次氯酸见光分解后生成的气体，将带火星的木条伸入试管，发现木条复燃，说明分解产物中含有________。
考点二：氧气、二氧化碳的制取与性质
1.以下是实验室制取、收集、检验气体的常用装置。
（1）图甲中，在试管口放棉花的目的是________?；用图示方法收集氧气的理由是________?。
（2）用图乙检验CO2性质时，澄清石灰水始终未见浑浊，原因可能是________。
2.实验室可以选用下图所示的装置，制取二氧化碳气体并进行有关实验。请回答下列问题：
（1）把A装置与E装置连接，如果E装置中出现溶液变浑浊的现象，则证明二氧化碳气体中混有________；
（2）将除去杂质的二氧化碳气体通入C装置中，发现澄清石灰水变浑浊，写出发生反应的化学方程式________；
（3）若要制取一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体，请从上述各装置中选择适当的装置进行连接，连接顺序是________。
3.为研究二氧化碳的性质，小博往盛有一定量清水的烧杯中滴入几滴紫色石蕊试液(如图甲)，将其倒入装满二氧化碳的集气瓶中，迅速用橡皮膜平铺在集气瓶口并用细绳绑紧后，充分振荡。
（1）实验室收集二氧化碳的装置应为图丙中的________。(填序号)
（2）在甲图中，滴入紫色石蕊试液一段时间后，整杯清水变成紫色。这一现象说明分子在________。
（3）实验乙中，小博观察到的现象有________。
4.某科学兴趣小组对潜艇的制氧原理产生了好奇，通过查阅资料得知，潜艇中制取氧气的主要原料是固体过氧化钠（Na2O2），过氧化钠分别能和二氧化碳、水反应，都能生成氧气，反应的化学方程式为：2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2↑
为测定潜艇中过氧化钠的质量分数，该小组的同学在教师的指导下，利用下图所示的装置（固定装置已略去）开展探究，并得出正确结论。
?已知装置B中盛有饱和NaHCO3溶液（NaHCO3不与CO2反应），碱石灰是由固体NaOH和CaO组成的混合物。整套装置气密性良好，反应所需试剂均足量。
请回答下列问题：
（1）装置B的作用是________；
（2）在A中不用稀硫酸而用稀盐酸原因________；
（3）装置E作用________；
（4）装置D中过氧化钠样品的质量为m
g，装置D在反应前后质量分别为n1
g和n2
g，若样品中所含杂质既不溶于水，也不参加化学反应，求样品中过氧化钠的质量分数？________
5.氢氧化钠溶液和澄清石灰水具有某些相似的化学性质，但氢氧化钠溶液与二氧化碳反应时没有明显的现象．为了验证氢氧化钠与二氧化碳可以发生化学反应，某小组同学用如图所示装置进行实验．请回答下列问题：
（1）打开止水夹a和c，关闭活塞b，从长颈漏斗向锥形瓶中注入适量的稀盐酸（液封）；当观察到烧杯中________时，说明集气瓶中已集满二氧化碳气体。
（2）关闭止水夹a，打开活塞b，向集气瓶中加入适量的氢氧化钠溶液，然后关闭活塞b，轻轻摇晃集气瓶，一段时间后可观察到________，证明氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应；
（3）利用上述实验去验证时氢氧化钠与二氧化碳反应时存在的缺陷有________。
（4）为了保证实验的成功，应在实验前检查整套装置的气密性（烧杯中装有适量的水）。小强同学设计的方法为：将最右侧导管放在盛水的烧杯中，打开止水夹a和c，关闭活塞b，向长颈漏斗中缓缓加入一定量的水，若________，则装置不漏气。
6.用下列微型实验进行氧气、二氧化碳气体相关性质研究。
（1）同时挤压滴管B和C，控制相同液体量于球形容器中，有关上述对比实验，说法正确的是??????
(填写字母)。
A.MnO2加快反应速率
B.半分钟内球形Ⅲ中产生气体少
C.反应过程中球形Ⅱ比球形Ⅲ内反应剧烈
D.MnO2一定分解产生气体
（2）微热燃烧器，蜡烛b、c燃烧，蜡烛a不燃烧。关于燃烧器中的实验分析正确的是?????
(填写字母）。
A.探究可燃物燃烧需要温度达到着火点
B.探究可燃物燃烧需要氧气
C.说明红磷与白磷是性质相似
D.可以比较白磷、红磷着火点的高低
（3）挤压滴管A，将足量稀盐酸滴于球形Ⅰ中，一段时间后，蜡烛c熄灭，然后蜡烛b也熄灭了，其原因是________。
（4）蜡烛熄灭后，将玻璃尖嘴管对着涂有澄清石灰水的小烧杯内，烧杯内壁变模糊，此反应________（选填“能”或“不能”)证明蜡烛一定含有碳元素
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专题十三
氧气和二氧化碳的性质及应用
考点解析☆目标分解
b级目标：概述氧气的主要物理性质和化学性质；说明氧气的实验室制备及检验方法;
说明氧气的用途及与其性质的关系;
概述二氧化碳的主要物理性质和化学性质；说明二氧化碳的实验室制备及检验方法；说明二氧化碳的用途及与其性质的关系。
目标分解：
①空气、燃烧的条件
②氧气、二氧化碳的制取与性质
考点剖析☆聚焦高频
考点一：空气、燃烧的条件
1.物质的性质决定用途。下列关于物质的性质和用途叙述不正确的是（
??）
A.?氮气化学性质稳定，可用作食品保护气???????????????B.?铝具有延展性，可以制成饮料罐
C.?活性炭具有吸附性，可用于除冰箱异味???????????????D.?氧气有助燃性，可用作火箭燃料
【答案】
D
【解答】A.氮气化学性质稳定，可用作食品保护气，故A正确不合题意；B.铝具有延展性，可以制成饮料罐，故B正确不合题意；?C.活性炭具有吸附性，可用于除冰箱异味，故C正确不合题意；?
D.氧气有助燃性但是不能燃烧，不能用于火箭的燃料，故D错误符合题意。
【解析】根据物质的性质分析判断。
2.如图a是法国化学家拉瓦锡加热汞研究空气成分所用的装置，他测出氧气约占空气总体积的1/5；如图b是我们的用来测定空气中氧气含量的实验装置，实验中吸入的水的体积往往小于集气瓶剩余容积的1/5。下列关于出现这样的现象的解释合理的是(???
)
A.?汞与氧气反应生成物是固体，而红磷燃烧产生大量烟雾
B.?曲颈瓶整体成形，不需要连接，气密性更好，避免漏气
C.?红磷点燃后再放入瓶中，会使集气瓶中原有的空气逸出
D.?现在空气中氧气含量与拉瓦锡所处的时代相比降低了
【答案】
B
【解答】?A、汞与氧气反应生成物是固体，即氧化汞，而红磷燃烧，产生大量的白烟，放出大量的热，A不符合题意。B、曲颈瓶整体成形，而且曲颈瓶的气密性很好，对于研究空气的成分是优秀的实验工具，B符合题意。C、应该是红磷点燃后没迅速伸入集气瓶中，塞紧瓶塞，造成空气逸散会使测量结果不准确，C不符合题意。D、现在空气中氧气含量并没有与拉瓦锡所处的时代相比降低了?，D不符合题意。
【解析】本题是测定氧气在空气中的体积分数的实验探究，要把空气中的氧气消耗掉，在本实验中用的是红磷；红磷在空气中燃烧的现象：发黄光、放出热量、冒出大量的白烟．进入集气瓶中水的体积小于五分之一，有可能有以下几点：装置漏气、红磷的量不足、没有冷却就读数；如果进入集气瓶中水的体积大于五分之一，就说明操作太慢，致使装置内的部分空气逸散出来。
3.如图实验说明，燃烧需要的条件是（?
）
A.?有可燃物????????????
B.?有助燃剂????????????
C.?温度达到可燃物的着火点????????????
D.?可燃物与火焰直接接触
【答案】
C
【解答】解：物质燃烧需要三个条件：可燃物、达到着火点、与氧气接触，所以装置中火柴头燃烧，是因为与空气接触，并达到着火点；火柴梗是可燃物，与空气接触，没有燃烧，是因为没有达到着火点，所以说明燃烧的条件之一是温度达到着火点．
【解析】根据燃烧的条件分析，燃烧的条件是：物质具有可燃性；可燃物与氧气接触；温度达到可燃物的着火点．物质燃烧需要三个条件：可燃物、与氧气接触、温度达到着火点，这三个条件缺一不可．
4.下列物质在氧气中燃烧,对主要现象的描述正确的是（
??）
A.?铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成四氧化三铁
B.?木炭剧烈燃烧，发出白光，放出大量的热
C.?硫剧烈燃烧，发出淡蓝色火焰，放热，产生一种刺激性气味的气体?
D.?红磷燃烧，产生大量的白雾
【答案】
B
【解答】A.铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成四氧化三铁是结论而不是现象，故A错误；?B.木炭剧烈燃烧，发出白光，放出大量的热，故B正确；?
C.硫剧烈燃烧，发出蓝紫色火焰，放热，产生一种刺激性气味的气体，故C错误；??D.红磷燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾，故D错误。
【解析】根据不同物质在氧气中燃烧的现象分析判断。
5.关于以下四个科学教材中的实验，说法错误的是(???
)
A.?图甲可根据红色恰好消失判断反应刚好完成
B.?图乙根据反应前后天平平衡可得出质量守恒定律
C.?图丙要趁热打开止水夹，否则会影响实验精确度
D.?图丁集气瓶底部加少量水是防止瓶在实验中破裂
【答案】
C
【解答】A.稀氢氧化钠溶液中滴入无色酚酞试液后呈红色，滴入稀盐酸后，二者发生反应。由于二者发生中和反应，红色会逐渐褪去。当二者恰好完全反应时，溶液呈中性，因此红色刚好消失，故A正确不合题意；
B.在封闭的锥形瓶中，红磷燃烧，消耗氧气生成五氧化二磷，反应前后天平依然平衡，说明反应前后物质的总质量没有变化，故B正确不合题意；
C.在测定空气中氧气的体积分数时，如果集气瓶内的温度没有恢复室温，那么瓶内压强较大，从烧杯中被吸入的水的体积会偏小，导致测量出氧气的体积分数偏小，故C错误符合题意；
D.铁在氧气中剧烈燃烧，会生成四氧化三铁，并放出大量的热，如果直接接触瓶底，那么可能造成瓶子炸裂，故D正确不合题意。
【解析】（1）无色酚酞试液与碱变红色，遇到酸或中性溶液不变色；（2）根据反应前后天平是否保持平衡分析；（3）分析瓶内温度较高时，流入烧杯内水的体积的大小变化即可；
（4）根据铁在氧气中燃烧的现象分析。
6.某校研究性学习小组进行测定空气里氧气的含量的实验，大家分别对课本上的实验进行了相应的改进。
（1）甲同学采用了图1所示装置：选用实际容积为40mL的试管作反应容器，将过量的红磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与实际容积为60mL的针筒注射器（摩擦系数很小）组成如图1的实验装置。假设此实验能按照甲同学的设想正常进行，且红磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题：
①实验前，甲同学打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松手，发现活塞仍能返回至20mL刻度处，甲同学这样操作的目的是为了
________；
②若先夹紧弹簧夹，待红磷充分燃烧结束，试管冷却后再打开弹簧夹，最终注射器活塞前沿停在示数________mL处；
（2）乙同学采用了图2所示装置：通过粗铜丝来点燃玻璃棺内的红磷，在该实验中，水的作用是________（选填序号）
①吸收生成物，防止污染；???
②加速冷却；???
③缓冲气压。
【答案】
（1）检查装置气密性；12（2）①②③
【解答】（1）
实验前，甲同学打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松手，发现活塞仍能返回至20mL刻度处，甲同学这样操作的目的是为了检查装置的气密性；
（2）试管和注射器内空气的总体积为：40ml+20ml=60ml，而氧气的体积约占空气总体积的20%，也就是：60ml×20%=12ml；那么活塞应该停在的刻度为：220ml-12ml=8ml。
（3）
通过粗铜丝来点燃玻璃棺内的红磷，在该实验中，水的作用是：
吸收生成物，防止污染；?加速冷却；缓冲气压。
【解析】（1）①封闭气体的压强与体积成反比。当推动注射器的活塞时，装置内的气体体积缩小、压强增大；当松手后，由于注射器内压强大于大气压强，因此活塞会向外移动，直到原来的位置时内外气压相等，活塞静止下来，这足以说明装置的气密性良好；
②首先将试管和注射器内的空气体积相加，计算出空气的总体积，然后根据“氧气占空气体积的20%”计算出反应结束后总体积的减少值，最后用注射器内空气的体积减去减少的体积得到的就是活塞应该在的刻度。
（2）白磷燃烧生成五氧化二磷，直接排放会造成空气污染，而水可以将其吸收；白磷燃烧会释放大量的热，水可以吸收热量，让装置内迅速冷却到室温；当左边试管内由于温度升高而气压增大时，气体会从水中溢出，从而降低气压，防止发生炸裂。
7.在老师的指导下，化学兴趣小组利用下列装置进行了“可燃物燃烧的条件”的探究实验。
[实验目的]探究可燃物燃烧的条件[实验步骤]
①将所需仪器按照装置图连接起来；②打开K1和K2
，向上拉动任意一支注射器的活塞；
③将实验所需药品加入对应的仪器中；④将装有适量白磷的具支试管放入冷水中；
⑤打开K1
，关闭K2
，往装置甲中加入适量的双氧水，氧气进入具支试管中；
⑥关闭K1
，打开K2
，往装置乙中加入适量的盐酸，二氧化碳进入具支试管中；
⑦将装有适量白磷的具支试管放入80℃的热水中；⑧打开K1
，关闭K2
，往装置甲中加入适量双氧水，氧气进入具支试管中；⑨关闭K1
，打开K2
，往装置乙中加入适量的盐酸。[问题解答]
（1）实验步骤②的目的是________。
（2）在实验步骤⑥中，具支试管中氧气已经排尽的实验现象是_________。
（3）能看到白磷燃烧起来的实验步骤是________。
[实验结论]可燃物燃烧必须同时满足两个条件：可燃物与氧气接触；温度达到可燃物的着火点。
【答案】
（1）检查装置气密性（2）烧杯中石灰水变浑浊（3）⑧
【解答】（1）实验步骤②的目的是检查装置的气密性是否良好；
（2）
在实验步骤⑥中，具支试管中氧气已经排尽的实验现象是：烧杯中石灰水变浑浊；
（3）
能看到白磷燃烧起来的实验步骤是⑧。
【解析】（1）
打开K1和K2，整个装置保持连通。任意拉动一个注射器的活塞，那么整个装置内的气压减小，另一个注射器的活塞在大气压的作用下会向下运动，这说明整个装置的气密性良好；
（2）二氧化碳的密度比空气大，当具支试管中的氧气被排净后，会从支管进入烧杯中的澄清石灰水中，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，当观察到烧杯中澄清的石灰水变浑浊，说明具支试管中氧气已经排尽；
（3）白磷具有可燃性，在白磷与氧气接触，温度达到其着火点时，白磷即可发生燃烧，即步骤⑦中白磷的温度达到了着火点，步骤⑧又与氧气接触立刻发生了燃烧。
8.如图所示是测定空气中氧气含量实验的装置，加热过程中反复推拉注射器活塞，直至反应完全，冷却至室温，活塞稳定后读数。假设装置气密性良好，注射器活塞移动灵活无阻力。请回答：
（1）加热过程中，气球的作用是________。
（2）根据下表提供的实验数据，完成表格。
硬质玻璃管中空气体积
反应前注射器中空气体积
反应后注射器中气体体积
空气中氧气的体积分数
30ml
10ml
4ml
________%
（3）为确保装置内氧气完全耗尽，添加的铜粉必须过量。实验结束后，取反应后的粉末，滴加足量稀硫酸，________现象可以作为铜粉过量的证据。
【答案】
（1）缓冲作用，防止玻璃管炸裂（2）15（3）如果有未溶的红色固体出现
【解答】（1）加热过程中，气球的作用是：缓冲作用，防止玻璃管炸裂；
（2）消耗氧气的体积为：10ml-4ml=6ml；
空气的总体积为：30ml+10ml=40ml；
那么空气中氧气的体积分数为：；
（3）为确保装置内氧气完全耗尽，添加的铜粉必须过量。实验结束后，取反应后的粉末，滴加足量稀硫酸，如果有未溶的红色固体出现的现象可以作为铜粉过量的证据。
【解析】（1）在实验开始阶段，玻璃管内的空气受热后体积膨胀，会对玻璃管产生较大的压力，而气球的体积可以膨胀，从而起到缓冲的作用，防止玻璃管发生炸裂；
（2）当反应结束后，与铜反应的氧气应该是注射器和玻璃管内的氧气之和。通过反应前后注射器内的刻度之差就能计算出消耗氧气的体积，而空气中氧气的体积分数=；
（3）氧化铜能够和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，而铜单质不能与稀硫酸反应。
考点二：氧气、二氧化碳的制取与性质
1.如图所示，①为制取氧气的发生装置（气密性良好），其中的燃烧匙可以上下移动。②和③为氧气的收集装置。小金欲制取一瓶干燥的氧气，下列分析正确的是（
??）
A.?在①中，将MnO2浸入H2O2溶液，MnO2可分解产生氧气
B.?若用装置②的方法收集氧气，需等到导管口气泡均匀并连续冒出时才可收集
C.?若用装置③的方法收集氧气，可将带火星的木条放入瓶中进行验满
D.?将装置①分别与装置②或③连接，均能达到实验目的
【答案】
B
【解答】A.在①中，将MnO2浸入H2O2溶液，H2O2可分解产生氧气，?MnO2为催化剂，故A错误；
B.使用排水法收集氧气时，开始的时候肯定存在空气，因此气泡不够均匀；当导管口出现的气泡连续且均匀时，这时氧气比较纯净，可以开始收集，故B正确；C.使用向上排空气法收集氧气时，应该将带火星的木条放在瓶口进行验满，故C错误；D.要得到干燥的氧气，只能将装置①和③连接，故D错误。
【解析】过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解，生成水和氧气，据此分析判断。
1.小金通过实验室制取和牧集二氧化碳的方法获得了一瓶二氧化碳气体。接着利用这瓶二氧化碳气体完成了图示实验观察到蜡烛火焰自下而上依次熄灭。下列说法错误的是(???
)
A.?实验室制取二氧化碳的药品为块状大理石和稀硫酸?????
B.?实验室可采用向上排空气法收集二氧化碳
C.?图示实验可说明二氧化碳密度比空气大???????????????????????
D.?图示实验可说明二氧化碳不支持蜡烛的燃烧
【答案】
A
【解答】A.实验室制取二氧化碳，通常采用大理石与稀盐酸反应，故A错误符合题意；
B.因为二氧化碳的密度大于空气，所以使用向上排空气法收集，故B正确不合题意；
C.蜡烛火焰从下到上依次熄灭，说明二氧化碳沉积在容器底部，即它的密度大于空气，故C正确不合题意；D.蜡烛依次熄灭，说明二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，故D正确不合题意。
【解析】（1）碳酸钙和稀硫酸反应生成硫酸钙，由于硫酸钙几乎不溶于水，所以会沉积在大理石上，阻止反应进一步进行；
（2）根据二氧化碳的密度大小判断；
（3）根据火焰的熄灭方向可以确定二氧化碳的运动方向，据此确定密度大小；（4）根据实验现象分析二氧化碳是否支持燃烧。
2.如图，集气瓶中充满二氧化碳，大烧杯中燃着2支高低不等的蜡烛，实验时打开止水夹，移开玻璃片。下列说法正确的是（??
）
A.?将观察到高的蜡烛先熄灭
B.?不移开玻璃片，实验现象更明显
C.?蜡烛会熄灭，是因为二氧化碳降低了蜡烛的着火点
D.?去掉烧杯中的1支蜡烛，也能得出同样的实验结论
【答案】
D
【解答】A.由于二氧化碳密度大且不支持燃烧，所以集气瓶中放出的二氧化碳会在重力作用下沉积在烧杯底部，逐渐上升，因此低处的蜡烛先熄灭，故A错误；
B.如果不移开玻璃片，那么放出一部分二氧化碳后，瓶内气压小于瓶外气压，二氧化碳就不会继续排出，实验无法进行，故B错误；C.蜡烛会熄灭，是因为二氧化碳阻断了与氧气的接触，故C错误；
D.实验中，如果去掉高处的蜡烛，照样能够得到二氧化碳密度大且不支持燃烧的结论，故D正确。
【解析】（1）二氧化碳不支持燃烧，且密度比空气大，会沉积在烧杯底部；
（2）如果集气瓶是封闭的，那么当瓶内气压小于瓶外气压时，二氧化碳就不会从瓶中排出；
（3）燃烧的条件：有可燃物；温度达到着火点；与氧气接触；（4）只要能证实二氧化碳密度大且不支持燃烧即可。
3.小金利用如图装置进行二氧化碳性质研究。注射器内装有足量稀盐酸，硬质玻璃管中有四个棉球，其中①、④为用紫色石蕊溶液润湿的棉球，②、③为用石蕊溶液染成紫色的干燥棉球。下列关于实验过程及现象的分析，不合理的是（??
）
A.?若把稀盐酸换成稀硫酸则反应速度太慢，可能会影响实验结论
B.?若把大理石换成碳酸钠则反应速度太快，可能会影响实验结论
C.?通过①②或③④现象的比较，均能得出二氧化碳溶于水呈酸性
D.?通过①④或②③现象的比较，均能得出二氧化碳密度大于空气
【答案】
D
【解答】A.若把稀盐酸换成稀硫酸，生成的硫酸钙会包裹在大理石表面，阻值反应进一步进行，导致反应速度太慢，从而长时间观察不到棉球的变色，影响实验效果，故A正确不合题意；
B.若把大理石换成碳酸钠则反应速度太快，短时间内产生大量二氧化碳拥挤在玻璃管中，肯定一些二氧化碳会向上运动，使上面潮湿的棉球变色，导致不能得到它密度比空气大的结论，故B正确不合题意；
C.只有酸才能使石蕊试液变红色，故C正确；D.①④都是潮湿的棉球，下面的④变红色，说明二氧化碳密度大于空气；而②和③都是干燥的棉球，不会产生任何变化，故D错误符合题意。
【解析】（1）硫酸钙不溶于水，会覆盖在大理石表面，阻止反应进一步进行；
（2）碳酸钠和稀盐酸的反应太快，短时间内产生大量二氧化碳，会有一部分上升；
（3）正常情况下，二氧化碳密度大，只能向下运动；
（4）润湿的棉球接触二氧化碳会变色，干燥的棉球接触二氧化碳会不会变色。
4.如图是几种实验室制取气体的发生装置与收集装置。
（1）用二氧化锰粉末与双氧水制取氧气。要较好地控制产生氧气的速度，应选用发生装置________(填字母)。
（2）用D装置收集一瓶较为纯净的氧气，操作的正确顺序为________(填数字)。
①将导管伸入集气瓶口，气体进入瓶中
②将装满水的集气瓶倒置在水槽中的塑料支架上(D图中支架略去)
③当集气瓶中的水被全部排出后，用毛玻璃片盖上瓶口，将集气瓶移出水面放置备用．
④导管口出现均匀的气泡
【答案】
（1）C（2）②④①③
【解答】（1）用二氧化锰粉末与双氧水制取氧气。要较好地控制产生氧气的速度，应选用发生装置C。（2）用D装置收集一瓶较为纯净的氧气，操作的正确顺序为：
②将装满水的集气瓶倒置在水槽中的塑料支架上(D图中支架略去)；
④导管口出现均匀的气泡；
①将导管伸入集气瓶口，气体进入瓶中；③当集气瓶中的水被全部排出后，用毛玻璃片盖上瓶口，将集气瓶移出水面放置备用。即②④①③。
【解析】（1）在装置C中，分液漏斗上有阀门，可以通过阀门的开关控制滴入双氧水的速度，从而精确的控制反应的速度；
（2）根据排水法收集氧气的实验过程分析解答。
5.某科学兴趣小组设计了如图所示制取二氧化碳的装置（仪器的固定装置已经省略）。这个装置既可用于制取气体，又可用于探究物质性质。
（1）实验开始后，关闭K2、打开K1
，可观察到B中现象为________。C中的蜡烛由下至上依次熄灭，说明二氧化碳具有的性质是________。
（2）实验开始后，关闭K1和K3
，打开K2
，观察E中的现象：然后再打开K3观察E中的现象，其不同之处________?，写出E中的反应方程式________。
【答案】
（1）紫色石蕊溶液变红；二氧化碳本身不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大
（2）关闭K3时E中无现象，打开K3时E中溶液变浑浊；Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O。
【解答】（1）二氧化碳与水反应能生成碳酸，碳酸能使石蕊试液变红，
实验开始后，关闭K2、打开K1
，
可观察到B中溶液由紫色变成红色；
二氧化碳密度比空气大且不支持燃烧本身也不燃烧，所以C中的蜡烛会由下至上依次熄灭；
（2）
实验开始后，关闭K1和K3
，打开K2
，二氧化碳被D中氢氧化钠吸收，则E中石灰水不会出现浑浊，然后再打开K3
，二氧化碳会直接进入E中，澄清石灰水出现浑浊，反应方程式为
Ca（OH）2+CO2＝CaCO3↓+H2O
；
【解析】根据二氧化碳与水反应能生成碳酸、能与碱溶液发生反应、密度比空气大、本身不燃烧也不支持燃烧的性质分析。
6.下面是实验室制取和收集气体的装置，请按要求作答：
（1）图甲中a是________，用甲装置制取气体并能随时停止反应，上部与下部对接应选________(选填“b”或
“c”)。
（2）装置乙和装置丙都可以用来收集气体，收集一瓶较纯净的O2应选用________。
（3）若采用如图丁所示装置制取氧气并测定其体积，实验前应检查装置的气密性。为了准确测定氧气的体积，有人提出读数时应该注意以下事项，你认为必须要做到的是________(填序号)。
①容器中气体必须冷却至室温
②水准管处的长颈漏斗不能倾斜
③保持水准管静止，待水准管中液面不再上升时再读数
④读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数
⑤读数视线应与液体凹液面最低处保持水平
【答案】
（1）长颈漏斗；c（2）丙（3）①④⑤
【解答】（1）图甲中a是长颈漏斗，用甲装置制取气体并能随时停止反应，上部与下部对接应选c。
（2）装置乙和装置丙都可以用来收集气体，收集一瓶较纯净的O2应选用丙。
（3）①如果容器内的温度高于室温，那么里面气体的体积肯定比正常状态下偏大，因此容器中气体必须冷却至室温，故①正确；
②水准管处的长颈漏斗倾斜对测量没有影响，只要保持量气管内水面和右边的水面相平即可，故②错误；
③④读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数，故③错误，④正确；
⑤读数视线应与液体凹液面最低处保持水平，故⑤正确。
【解析】（1）根据所指仪器的名称解答。在试管C中，可以将反应物中的固体放在塑料片上，打开弹簧夹时，长颈试管中的液体滴下浸没塑料片时，反应进行产生氧气；如果关闭弹簧夹，那么生成的氧气不能排出，使试管内气压增大，那么液体会被压回长颈漏斗，从而使反应停止。
（2）乙为向上排空气法收集氧气，由于氧气和空气的密度相近，因此收集到的氧气不够纯净；丙为排水法收集氧气，由于瓶子中没有空气，因此收集到的氧气比较纯净。
（3）在丁图中，量气管与右边的漏斗构成连通器。当两边的液面相平时，量气管内的气压与外面的大气压强相等，利用这点可以测量正常状态下气体的体积，据此分析即可。
考点过关☆专项突破
考点一：空气、燃烧的条件
1.如图所示，银白色的金属镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成白色固体。以上现象中，能说明镁燃烧属于化学变化的是（
??）
A.?银白色????????????????????
B.?发出耀眼的白光????????????????????
C.?放出大量的热????????????????????
D.?生成白色固体
【答案】
D
【解答】判断化学变化是利用有新物质生成，所以能证明镁燃烧是化学变化的依据是有白色固体生成。
2.小金在做硫燃烧实验时，进行了如下操作：①在铺有细沙的燃烧匙里放入少量硫；②将燃烧匙在酒精灯火焰上加热，直至硫燃烧；③将燃烧匙伸入盛有氧气的集气瓶中（集气瓶内盛有滴加紫色石蕊试液的少量水）。实验中可观察到的现象与结论不符合的是（
???）
A.?对比①和②可说明硫燃烧需要达到一定的温度
B.?对比②和③中硫的燃烧现象说明氧气具有助燃性
C.?在③中观察到紫色石蕊试液变红，说明硫燃烧是化学变化
D.?在③中观察到紫色石蕊试液变红，说明硫燃烧产物是呈酸性
【答案】
D
【解答】A.在实验①中，处于室温下硫没有燃烧，而实验②中加热后硫开始燃烧，这说明硫燃烧需要达到一定的温度，故A正确不合题意；
B.硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，说明在氧气中燃烧更距离，即氧气具有助燃性，故B正确不合题意；
C.紫色石蕊试液变红，说明有酸生成，因此硫燃烧为化学变化，故C正确不合题意；
D.硫燃烧生成二氧化硫没有酸性，而是溶于水后生成亚硫酸具有酸性，故D错误符合题意。
3.小金对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进，如图甲。实验步骤如下：
⑴取足量铁粉、活性炭混合均匀制得脱氧剂，平铺在锥形瓶内拱形有孔塑料板上，迅速塞紧瓶塞，用记号笔标记瓶塞下端位置；
⑵在量筒中加入体积为V1的红墨水，导管插入液面以下；
⑶一段时间后，待量筒液面不再下降时，此时量筒内红墨水的体积为V2；
⑷实验结束后，将锥形瓶内注水至记号笔标记处，测得整瓶水的体积为V3
，
计算空气中氧气的体积分数。
回答下列问题：
（1）检查图甲气密性的基本操作________；
（2）该实验测得空气中的氧气含量为________(用含V1、V2、V3符号表示)；
（3）与课本中红磷燃烧进行此实验相比，本实验的主要优点是________；
（4）小金通过该实验测得数据，比实际空气中氧气含量偏大，请推测可能的原因是________。
【答案】
（1）将导管一端插入水中，双手捂住锥形瓶，瓶内空气则从导管口冒出，手拿开后，导管内形成一段水柱且水柱高度不变，则说明装置不漏气。(其他答案合理即可)
（2）
（3）产物不会对环境造成污染；（或拱形有孔塑料板增加了铁粉与氧气的接触面积，使氧气消耗的更加充分；或减少点燃红磷导致气体外溢对实验的影响等）
（4）导管内含有一定体积的氧气也被消耗，导致实际空气的体积比V3大。
【解答】（1）检查图甲气密性的方法是将导管一端插入水中，双手捂住锥形瓶，瓶内空气则从导管口冒出，手拿开后，导管内形成一段水柱且水柱高度不变，则说明装置不漏气
；
（2）量筒内减少的水的体积即为锥形瓶内消耗氧气的体积，即氧气体积为V1-V2
，
所用空气体积为V3
，
所以实验测得空气中氧气含量为；
（3）该实验中比课本中红磷燃烧实验相比，具有产物不会对环境造成污染、拱形有孔塑料板增加了铁粉与氧气的接触面积，使氧气消耗的更加充分、减少点燃红磷导致气体外溢对实验的影响等优点；
（4）
导管内含有一定体积的氧气也被消耗，会导致实际空气的体积比V3大
，会测得数据比实际空气中氧气含量偏大；
4.氯气(Cl2)是一种黄绿色气体，它可溶于水，得到黄绿色的氯水。它易与氢氧化钠反应，不与硫酸反应。
（1）小明对氯气溶于水的过程中所发生的变化提出了两种假设：
假设1：氯气溶于水的过程中只有物理变化
假设2：氯气溶于水的过程中既有物理变化又有化学变化
小明向氯水中加入紫色石蕊试液，发现溶液先变红后褪色。由溶液变红可知氯水显________?性，从而知道氯气溶于水的过程中发生了化学变化。假设2成立。
（2）小明对褪色现象产生了兴趣，查阅资料后了解到氯水有漂白性。氯水中有氯气分子，还有氯气与水反应得到的盐酸和次氯酸(HClO)。他对氯水的漂白性提出了3种假设：
A．盐酸有漂白性
B．氯气有漂白性
C．次氯酸有漂白性
经过认真思考，小明否定了假设A，请写出依据________?。
实验室制备的氯气往往带有水蒸气和其他杂质。为了探究氯气是否具有漂白性，必须要用纯净、干燥的氯气。图甲是小明为了干燥氯气所设计的装置图。请在图甲中将广口瓶中的导管画完整，并在图中的________处写出试剂名称。最后，将经过除杂后得到的干燥氯气通入装有有色布条的试管中(如图乙)，布条颜色不变。得出结论：氯气不具有漂白性。
（3）次氯酸除有漂白性外还有不稳定性。小明设计了一套装置，收集到一试管次氯酸见光分解后生成的气体，将带火星的木条伸入试管，发现木条复燃，说明分解产物中含有________。
【答案】
（1）酸
（2）盐酸能使紫色石蕊试液变红，且不褪色；
（3）氧气
【解答】（1）石蕊试液遇酸性溶液变红，
向氯水中加入紫色石蕊试液，发现溶液变红，说明氯水显酸性；
（2）
盐酸能使紫色石蕊试液变红，且不褪色，说明盐酸不具有漂白性，即A假设不成立；气体干燥时为使药品充分接触，要长导管进气，短导管排出，由此画出装置图；
（3）能使木条复燃的气体为氧气；
考点二：氧气、二氧化碳的制取与性质
1.以下是实验室制取、收集、检验气体的常用装置。
（1）图甲中，在试管口放棉花的目的是________?；用图示方法收集氧气的理由是________?。
（2）用图乙检验CO2性质时，澄清石灰水始终未见浑浊，原因可能是________。
【答案】
（1）防止高锰酸钾粉末进入导管中；氧气不易溶于水，不和水反应
（2）盐酸浓度过高，有挥发性，会与氢氧化钙反应
【解答】（1）高锰酸钾是粉末，受热分解产生氧气，会形成气流，会带走部分高锰酸钾粉末，放置棉花可以阻止高锰酸钾粉末进入导管中；甲采用的是排水法收集氧气，说明氧气不易溶于水，且不和水发生反应；
（2）澄清石灰水是碱，而盐酸具有挥发性，如果使用的稀盐酸浓度过大，会导致二氧化碳气体中混有的二氧化碳浓度过高，导致氢氧化钙被反应了，所以无法与二氧化碳反应，即没有任何现象；
2.实验室可以选用下图所示的装置，制取二氧化碳气体并进行有关实验。请回答下列问题：
（1）把A装置与E装置连接，如果E装置中出现溶液变浑浊的现象，则证明二氧化碳气体中混有________；
（2）将除去杂质的二氧化碳气体通入C装置中，发现澄清石灰水变浑浊，写出发生反应的化学方程式________；
（3）若要制取一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体，请从上述各装置中选择适当的装置进行连接，连接顺序是________。
【答案】
（1）氯化氢气体（2）CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O（3）A→E→B→D
【解答】（1）氯化氢与硝酸银溶液反应会产生氯化银沉淀，
把A装置与E装置连接，如果E装置中出现溶液变浑浊的现象，则证明二氧化碳气体中混有氯化氢气体；
（2）
将除去杂质的二氧化碳气体通入C装置中，发现澄清石灰水变浑浊，是二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；
（3）
若要制取一瓶纯净、干燥的二氧化碳气体，要先将气体通入E装置除杂质，再通过B干燥，最后再用向上排空气法D收集，装置连接顺序是
A→E→B→D
；
3.为研究二氧化碳的性质，小博往盛有一定量清水的烧杯中滴入几滴紫色石蕊试液(如图甲)，将其倒入装满二氧化碳的集气瓶中，迅速用橡皮膜平铺在集气瓶口并用细绳绑紧后，充分振荡。
（1）实验室收集二氧化碳的装置应为图丙中的________。(填序号)
（2）在甲图中，滴入紫色石蕊试液一段时间后，整杯清水变成紫色。这一现象说明分子在________。
（3）实验乙中，小博观察到的现象有________。
【答案】
（1）B
（2）(不停地)做无规则运动
（3）溶液变红色，橡皮膜向下凹
【解答】（1）二氧化碳易溶于水，不能使用排水法收集；它的密度大于空气，因此使用向上排空气法收集，故选B。
（2）在甲图中，滴入紫色石蕊试液一段时间后，整杯清水变成紫色。这一现象说明分子在(不停地)做无规则运动。
（3）实验乙中，小博观察到的现象有溶液变红色，橡皮膜向下凹。
4.某科学兴趣小组对潜艇的制氧原理产生了好奇，通过查阅资料得知，潜艇中制取氧气的主要原料是固体过氧化钠（Na2O2），过氧化钠分别能和二氧化碳、水反应，都能生成氧气，反应的化学方程式为：2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2↑
为测定潜艇中过氧化钠的质量分数，该小组的同学在教师的指导下，利用下图所示的装置（固定装置已略去）开展探究，并得出正确结论。
?已知装置B中盛有饱和NaHCO3溶液（NaHCO3不与CO2反应），碱石灰是由固体NaOH和CaO组成的混合物。整套装置气密性良好，反应所需试剂均足量。
请回答下列问题：
（1）装置B的作用是________；
（2）在A中不用稀硫酸而用稀盐酸原因________；
（3）装置E作用________；
（4）装置D中过氧化钠样品的质量为m
g，装置D在反应前后质量分别为n1
g和n2
g，若样品中所含杂质既不溶于水，也不参加化学反应，求样品中过氧化钠的质量分数？________
【答案】
（1）吸收挥发出的HCl
（2）生成的CaSO4微溶，阻止反应的继续进行
（3）防止空气中的CO2进入对实验造成影响
（4）
【解答】（1）A中制取的二氧化碳中含有氯化氢气体，通过B可吸收挥发出的氯化氢；
（2）硫酸和石灰石中碳酸钙反应
生成的CaSO4微溶，阻止反应的继续进行
，所以不能用稀硫酸代替稀盐酸；
（3）E中碱石灰可防止空气中的CO2进入对实验造成影响
；
（4）
D在反应前后质量分别为n1
g和n2
g
，其增重质量为二氧化碳与氧气的差值，设过氧化钠质量为X
2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2↑??
增重质量
?
156?????
88?????????????????????????
32?????
56
?x????????????????????????????????????????????????
(n2-n1)
x=
，
样品中过氧化钠质量分数为。
故答案为：（1）
吸收挥发出的HCl
；（2）
生成的CaSO4微溶，阻止反应的继续进行
；（3）
防止空气中的CO2进入对实验造成影响
；（4）。
5.氢氧化钠溶液和澄清石灰水具有某些相似的化学性质，但氢氧化钠溶液与二氧化碳反应时没有明显的现象．为了验证氢氧化钠与二氧化碳可以发生化学反应，某小组同学用如图所示装置进行实验．请回答下列问题：
（1）打开止水夹a和c，关闭活塞b，从长颈漏斗向锥形瓶中注入适量的稀盐酸（液封）；当观察到烧杯中________时，说明集气瓶中已集满二氧化碳气体。
（2）关闭止水夹a，打开活塞b，向集气瓶中加入适量的氢氧化钠溶液，然后关闭活塞b，轻轻摇晃集气瓶，一段时间后可观察到________，证明氢氧化钠与二氧化碳发生了化学反应；
（3）利用上述实验去验证时氢氧化钠与二氧化碳反应时存在的缺陷有________。
（4）为了保证实验的成功，应在实验前检查整套装置的气密性（烧杯中装有适量的水）。小强同学设计的方法为：将最右侧导管放在盛水的烧杯中，打开止水夹a和c，关闭活塞b，向长颈漏斗中缓缓加入一定量的水，若________，则装置不漏气。
【答案】
（1）变浑浊（2）烧杯中的浑浊液体被倒吸入集气瓶中
（3）不能排除二氧化碳与水的反应，应该设置一组对照实验来排除水的干扰
（4）最右侧导管冒气泡
【解答】（1）集气瓶中集满二氧化碳，则二氧化碳会沿导管进入烧杯中，澄清石灰水会变浑浊；
（2）二氧化碳与氢氧化钠溶液反应会使集气瓶内压强减小，烧杯内浑浊的液体会被倒吸入集气瓶中；
（3）因二氧化碳与水反应或溶解于水时装置内压强也会减小，所以利用压强的变化不足以证明二氧化碳与氢氧化钠的反应，应设置一组对照实验排除二氧化碳与水反应的干扰；
（4）检验该装置气密性时，
将最右侧导管放在盛水的烧杯中，打开止水夹a和c，关闭活塞b，向长颈漏斗中缓缓加入一定量的水，若最右侧导管冒气泡则说明装置不漏气；
6.用下列微型实验进行氧气、二氧化碳气体相关性质研究。
（1）同时挤压滴管B和C，控制相同液体量于球形容器中，有关上述对比实验，说法正确的是??????
(填写字母)。
A.MnO2加快反应速率
B.半分钟内球形Ⅲ中产生气体少
C.反应过程中球形Ⅱ比球形Ⅲ内反应剧烈
D.MnO2一定分解产生气体
（2）微热燃烧器，蜡烛b、c燃烧，蜡烛a不燃烧。关于燃烧器中的实验分析正确的是?????
(填写字母）。
A.探究可燃物燃烧需要温度达到着火点
B.探究可燃物燃烧需要氧气
C.说明红磷与白磷是性质相似
D.可以比较白磷、红磷着火点的高低
（3）挤压滴管A，将足量稀盐酸滴于球形Ⅰ中，一段时间后，蜡烛c熄灭，然后蜡烛b也熄灭了，其原因是________。
（4）蜡烛熄灭后，将玻璃尖嘴管对着涂有澄清石灰水的小烧杯内，烧杯内壁变模糊，此反应________（选填“能”或“不能”)证明蜡烛一定含有碳元素
【答案】
（1）A,B,C
（2）A,D
（3）CO2不燃烧，不支持燃烧，密度比空气大
（4）不能
【解答】（1）球形II中过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解速度很快，而球形III中没有催化剂则反应较慢。A.MnO2加快反应速率，故A正确；?
B.半分钟内球形Ⅲ中产生气体少，故B正确；?C.反应过程中球形Ⅱ比球形Ⅲ内反应剧烈，故C正确；
D.MnO2是催化剂，肯定不会产生气体，故D错误。
（2）A.没有加热时，蜡烛都不燃烧；而加热时，蜡烛b、c燃烧，可知证明：探究可燃物燃烧需要温度达到着火点，故A正确；
B.燃烧器中的氧气无法控制有无，故B错误；
C.加热到一定温度时，红磷没有燃烧，而白磷燃烧起来，说明它们性质不同，故C错误；
D.加热到一定温度时，红磷没有燃烧，而白磷燃烧起来，因此可以比较白磷和红磷的着火点的高低，故D正确。
（3）挤压滴管A，将足量稀盐酸滴于球形Ⅰ中，一段时间后，蜡烛c熄灭，然后蜡烛b也熄灭了，其原因是：CO2不燃烧，不支持燃烧，密度比空气大；
（4）蜡烛熄灭后，将玻璃尖嘴管对着涂有澄清石灰水的小烧杯内，烧杯内壁变模糊，此反应不能证明蜡烛一定含有碳元素。
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精品试卷·第
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