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2024年中考化学真题分类汇编（全国通用）专题02 空气 氧气（第02期）（解析版）
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这是一份2024年中考化学真题分类汇编（全国通用）专题02 空气 氧气（第02期）（解析版），共12页。试卷主要包含了空气成分中体积分数最大的是，空气中含量最多的气体是，图1是初中化学实验中常用装置等内容，欢迎下载使用。
考点01 空气的成分及其性质和用途
考点02 空气中氧气含量的测定
考点03 氧气的性质和用途
考点04 氧气的工业制法与实验室制法
考点01 空气的成分及其性质和用途
1．（2024·湖南长沙）神舟十八号“太空养鱼”项目进展顺利。下列能供给斑马鱼和宇航员呼吸的气体是
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】能供给斑马鱼和宇航员呼吸的气体是氧气；
故选：A。
2．（2024·吉林省吉林市）洁净的空气对人和其他动植物都非常重要。下列气体会对空气造成污染的是
A．二氧化硫B．氧气C．二氧化碳D．氮气
【答案】A
【解析】A、二氧化硫在空气中易形成硫酸，引起酸雨，会污染空气，符合题意；
B、氧气是空气的组成成分之一，不会污染空气，不符合题意；
C、二氧化碳是空气的组成成分之一，不会污染空气，不符合题意；
D、氮气是空气的组成成分之一，不会污染空气，不符合题意。
故选A。
3．（2024·黑龙江齐齐哈尔）空气成分中体积分数最大的是
A．氮气B．氧气C．水蒸气D．稀有气体
【答案】A
【解析】空气的成分按体积计算，大约是：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%，故空气成分中体积分数最大的是氮气。
故选A。
4．（2024·吉林长春）博物馆常用空气中含量最多的气体保护文物。该气体是
A．氮气B．氧气C．稀有气体D．二氧化碳
【答案】A
【解析】空气中含量最多的气体是氮气，故选A。
5．（2024·黑龙江牡丹江）下列物质在空气中燃烧产生大量白烟的是
A．红磷B．木炭C．硫D．铁
【答案】A
【解析】A、红磷在空气中燃烧，放出大量的热，产生大量的白烟，故A符合题意；
B、木炭在空气中燃烧发红光，放热，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，没有白烟产生，故B不符合题意；
C、硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，放出热量，产生有刺激性气味的气体，不产生白烟，故C不符合题意；
D、铁丝在空气中不能燃烧，故D不符合题意。
故选A。
6．（2024·辽宁）空气中含量最多的气体是
A．氮气B．氧气C．二氧化碳D．稀有气体
【答案】A
【分析】空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占78%、氧气大约占21%、稀有气体大约占0.94%、二氧化碳大约占0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%；空气的成分主要以氮气和氧气为主，氧气约占五分之一，氮气约占五分之四.
【解析】A、氮气大约占78%，故选项正确；
B、氧气大约占21%，故选项错误；
C、二氧化碳大约占0.03%，故选项错误；
D、稀有气体大约占0.94%，故选项错误。
故选A。
考点02 空气中氧气含量的测定
（2024·新疆）占空气体积约1/5的气体是（ ）
A．O2B．N2C．HeD．CO2
【答案】A
【解析】空气的成分按体积计算，大约是：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%。故选A。
（2024·内蒙古赤峰）18世纪70年代，拉瓦锡通过定量实验证明了空气是混合物，其中约占空气体积的气体是
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】N2约占空气体积的78%，CO2约占空气体积的0.03%，O2约占空气体积的21%（约为），H2O在空气中含量非常少，故选：B。
（2024·内蒙古赤峰）如图是测定空气中氧气含量的改进实验装置（夹持装置已省略），对该实验认识正确的是
A．现象：实验过程中，红磷燃烧，产生大量白雾B．推论：实验后，玻璃管中剩余气体具有可燃性
C．分析：红磷的量多或少，都不会影响实验结果D．评价：用改进装置实验，能减少对空气的污染
【答案】D
【解析】A、实验过程中，红磷燃烧，产生大量白烟，A错误；
B、实验后，红磷有剩余，且不再燃烧，说明玻璃管中剩余气体不具有可燃性，B错误；
C、红磷必须过量，确保试管中的氧气被完全消耗，红磷不足会导致试管中有氧气剩余，测量结果偏小，C错误；
D、红磷燃烧产生的五氧化二磷是有毒物质，该装置在密封装置内引燃红磷，能减少五氧化二磷对空气的污染，D正确。
故选：D。
考点03 氧气的性质和用途
1．（2024·黑龙江牡丹江）下列关于氧气用途的说法错误的是
A．炼钢B．航天燃料C．医疗急救D．潜水
【答案】B
【解析】A、氧气具有助燃性，可用于炼钢，该选项不符合题意；
B、氧气具有助燃性，可用作助燃剂，用于航天，氧气不具有可燃性，不可用作燃料，该选项符合题意；
C、氧气可以供给呼吸，可以用于医疗急救，该选项不符合题意；
D、氧气可以供给呼吸，可以用于潜水，该选项不符合题意；
故选：B。
2．（2024·广西）潜水员水下作业时需要携带氧气瓶，这是因为氧气
A．无色无味B．密度比空气大C．能支持燃烧D．能供给呼吸
【答案】D
【解析】潜水员水下作业时需要携带氧气瓶，这是因为氧气能供给呼吸，与氧气无色、无味、密度比空气大、能支持燃烧无关，故选：D。
3．（2024·广西）下列物质能在氧气中剧烈燃烧，产生火星四射现象的是
A．蜡烛B．红磷C．木炭D．铁丝
【答案】D
【解析】A、蜡烛在氧气中剧烈燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故A错误；
B、红磷在氧气中燃烧，产生大量的白烟，生成一种白色固体，故B错误；
C、木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故C错误；
D、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，故D正确。
故选D。
4．（2024·吉林省吉林市）为探究铜的化学性质，某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行下图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D（203，6.15%）表示时间为203秒时，装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误的是
A．加热前的空气样品中氧气含量为20.99%
B．铜在加热条件下能与氧气发生化学反应
C．拐点C至终点D所对应的时间范围内，装置内物质的总质量逐渐减少
D．通过现象证据和数据证据，可以从定性和定量的视角分析得出合理解释
【答案】C
【解析】A、根据图示可知，加热前的空气样品中氧气含量为 20.99%，说法正确，不符合题意；
B、加热过程中氧气含量减少，说明铜在加热条件下能与氧气发生化学反应，说法正确，不符合题意；
C、在密闭装置中进行实验，化学反应遵循质量守恒定律。拐点 C 至终点 D 所对应的时间范围内，铜与氧气发生反应生成氧化铜，但装置内物质的总质量不变，说法错误，符合题意；
D 、通过铜表面变黑的现象证据（定性）和氧气含量变化的数据证据（定量），可以从定性和定量的视角分析得出合理解释，说法正确，不符合题意。
故选C。
5．（2024·陕西）2024年4月28日，我国自主研制的大推力液氧煤油发动机，首次在陕西成功完成点火试验。
(1)煤油常温下呈液态，这是煤油的 （填“物理”或“化学”）性质。
(2)液氧的化学式为 。
(3)液氧与煤油中，具有可燃性的是 。
【答案】(1)物理
(2)O2
(3)煤油
【解析】（1）煤油常温下呈液态，状态不需要通过化学变化就能表现出来，这是煤油的物理性质；
（2）液氧是氧气的液态形式，化学式为O2；
（3）液氧与煤油中，液氧具有助燃性，煤油具有可燃性。
6．（2024·湖南长沙）氧气与人类的生产生活息息相关。有一些反应能产生氧气，如绿色植物的光合作用，还有高锰酸钾、 等物质在一定条件下也能产生氧气（任写一种）。还有一些反应能消耗氧气，如可燃物（木炭、甲烷等）的燃烧： （任写一个化学方程式）。
【答案】 过氧化氢（合理即可） （合理即可）
【解析】过氧化氢、氯酸钾、水都能产生氧气；
木炭燃烧化学方程式为：、甲烷燃烧化学方程式为：。
考点04 氧气的工业制法与实验室制法
7．（2024·山东威海）下列所示分别是氧气的制取、干燥、收集和验满的装置图，其中错误的是
A．B．
C．D．
【答案】B
【解析】A、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，该反应为固液常温型，可选择图示发生装置制取氧气，图示装置正确；
B、浓硫酸具有吸水性，且不与氧气反应，可用于干燥氧气，干燥氧气时，为了使氧气和浓硫酸充分接触，进气管与出气管的方向是“长进短出”，图中进气管与出气管的方向相反，图示装置错误；
C、氧气的密度比空气的大，可选择向上排空气法收集，图示装置正确；
D、氧气具有助燃性，检验氧气是否集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，则说明氧气已经收集满，图示装置正确；
故选：B。
8．（2024·广东）实验室制取O2，下列操作、药品和装置选择不合理的是
A．选择药品B．检查气密性
C．发生装置D．收集装置
【答案】C
【解析】A.实验室可以通过加热高锰酸钾生成氧气，故A正确；
B.有气体生成或参与的反应需要进行气密性检查，用手捂住试管，导管口放水中，如果导管口有气泡生成，松手后，导管内形成一段水柱，说明气密性良好，故B正确；
C.加热固体制取氧气时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流，使试管炸裂，故C错误；
D.氧气密度比空气大，可以用向上排空气法，多功能瓶收集氧气时，氧气应从长管通入，空气由短管排出，故D正确；
故选C。
9．（2024·湖南长沙）小张同学在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气，请回答下列问题：
(1)写出仪器①的名称 ；
(2)收集氧气，可选择的收集装置是 （填字母）；
(3)为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团 ；
(4)验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条 ，说明氧气已经集满。
【答案】(1)酒精灯
(2)/
(3)棉花等
(4)复燃或重新燃烧等
【解析】（1）仪器①的名称酒精灯；
（2）氧气密度略大于空气，不易溶于水，可用向上排空气法收集或排水法收集，收集氧气，可选择的收集装置是C或D；
（3）为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团棉花；
（4）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条复燃（或重新燃烧），说明氧气已经集满。
10．（2024·山东菏泽）图1是初中化学实验中常用装置。根据要求回答下列问题。
(1)仪器②的名称是 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，可选择的装置为 (填字母)，反应的化学方程式为 。
(3)用还原时，在F装置中通入，一段时间后加热，可观察到硬质玻璃管中发生的现象为 。该实验中对尾气进行处理的目的是 。
(4)化学兴趣小组利用某固体增氧剂(可与水反应产生)、饮料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作了简易供氧器，如图2所示。图2中的甲装置与图1中的 (填字母)装置作用类似。
【答案】(1)锥形瓶
(2) BD/CD
(3) 黑色固体逐渐变红 防止污染空气
(4)C
【解析】（1）仪器②的名称是锥形瓶；
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，该反应为固液常温型，发生装置可选择B或C，二氧化碳能溶于水且能与水反应，二氧化碳密度比空气大，只能选择向上排空气法收集，收集装置可选择D，故可选择的装置为BD或CD，大理石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：；
（3）用CO还原CuO时，在F装置中通入CO，一段时间后加热，一氧化碳和氧化铜加热生成铜和二氧化碳，可观察到硬质玻璃管中发生的现象为黑色固体逐渐变红；
一氧化碳有毒，直接排放会污染空气，该实验中对尾气进行处理的目的是防止污染空气；
（4）图2中的甲装置为固液常温型发生装置，且可以通过注射器控制液体的滴加速度，从而控制反应速率，与图1中的C装置作用类似，C装置中可以通过分液漏斗控制液体的滴加速度，从而控制反应速率；
11．（2024·山东临沂）如图是初中化学常用的实验室制取气体装置，请回答下列问题：
(1)仪器a的名称是 。
(2)若用加热高锰酸钾的方法制取一瓶干燥的氧气，应选择的发生装置和收集装置是 （填序号），该反应的化学方程式是 。
【答案】(1)锥形瓶
(2) AE
【解析】（1）仪器a是锥形瓶；
（2）高锰酸钾制取氧气的反应为加热固体的反应，发生装置选A，排空气法收集的氧气较干燥，且氧气密度比空气大，收集装置选E；高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：。
12．（2024·吉林省吉林市）结合下列实验装置示意图，请回答问题。
(1)写出仪器a的名称 。
(2)实验室制取并检验时，气体应从C装置的 （填字母）端管口通入。
(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，发生反应的化学方程式为 ，用此原理制取的氧气中含有水蒸气，若要制备并收集干燥的氧气，需要的实验装置组合是 （填字母）。
【答案】(1)试管
(2)m
(3) B、D、F
【解析】（1）据图可知，仪器a的名称是试管；
（2）若用盛有澄清石灰水的C装置来检验二氧化碳，从长导管m端通入，这样反应比较充分，现象明显；
（3）实验室用H2O2溶液和MnO2混合制氧气，二氧化锰是催化剂，生成物是水和氧气，该反应的化学方程式为：；
过氧化氢溶液与二氧化锰固体混合制取氧气是固液反应不需加热，因此发生装置选B；浓硫酸具有吸水性，可以用于干燥氧气，选用装置D；因为氧气不易溶于水，密度比空气大，故可以采用排水法或向上排空气法收集，但向上排空气法收集的氧气比较干燥，故选装置F，故填：BDF。
13．（2024·黑龙江大庆）2024年4月25日，神舟十八号载人飞船发射成功，航天员将在中国空间站完成各项任务，保障航天员的氧气需求至关重要。那么，空间站的氧气从哪里来？
I、从地球带上去
(1)实验室常用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物的方法制氧气，写出该反应的化学方程式： ；工业上选择空气为原料制氧气的主要原因是 。
(2)分离液态空气获得氧气的模拟实验过程如图1所示：
浸入液氮一段时间后，试管内产生一定体积的液态空气。取出试管，液态空气沸腾，伸入燃着的木条，木条熄灭，导致木条熄灭的原因是 ；1分钟后伸入带火星的木条，观察到木条复燃，导致木条复燃的原因是 。
(3)利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去，氮分子不能通过分子筛，从而获得高浓度的氧气。其原理如图，由此可知两种分子的大小：N2 O2（填“>”或“<”）。
Ⅱ、在天宫制出来
(4)早期空间站利用二氧化碳和过氧化钠Na2O2反应制氧气，同时生成碳酸钠，请写出化学方程式： 。
(5)空间站内二氧化碳的主要来源是 。
(6)科学家设计了生命保障系统，实现了“水-氧-碳”的循环转化。下列叙述正确的是 （填字母）。
a．“水-氧-碳”的循环转化，减少了氧气的携带量，减轻了火箭和飞船的载重
b．若在产生氧气的同时产生其他气体，系统需要对其进行处理
c．人体代谢产物中的水既有气态又有液态，设计系统时应考虑水的冷凝与净化
【答案】(1) 氧气占空气体积的21%，空气是廉价易得的原料，所以航天工业以空气为原料制氧。
(2) 液氮的沸点低，先从液态空气中扩散出来，且氮气不能助燃 液氧的沸点高，后从液态空气中扩散出来，且氧气具有助燃性
(3)＞
(4)
(5)宇航员的呼吸作用
(6)abc
【解析】（1）氯酸钾在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生氯化钾和氧气，故方程式为：；
氧气占空气体积的21%，空气是廉价易得的原料，所以工业制取大量氧气以空气为原料；
（2）液氮的沸点低，先从液态空气中扩散出来，且氮气不能助燃，液氧的沸点高，后从液态空气中扩散出来，且氧气具有助燃性，所以取出试管，液态空气沸腾，伸入燃着的木条，木条熄灭，1分钟后伸入带火星的木条，观察到木条复燃；
（3）利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去，从而获得高浓度的氧气，由图可知，除去了大分子的氮气，所以氮气分子大于氧气分子；
（4）二氧化碳和过氧化钠Na2O2反应制氧气，同时生成碳酸钠，方程式为：；
（5）呼吸作用吸收氧气释放二氧化碳，所以空间站内二氧化碳的主要来源是宇航员的回呼吸作用；
（6）a.“水-氧-碳”的循环转化，不需要携带大量氧气，减少了氧气的携带量，减轻了火箭和飞船的载重，符合题意；
b.生物再生生命保障系统中不需要氢气，电解水在产生氧气的同时产生氢气，系统需要对氢气进行转化，符合题意；
c.人体代谢产物中的水既有气态又有液态，设计系统时应考虑水的冷凝与净化，如尿液中的水需要净化处理后循环利用，符合题意。
故填abc。
考点01 空气的成分及其性质和用途
考点02 空气中氧气含量的测定
考点03 氧气的性质和用途
考点04 氧气的工业制法与实验室制法
考点01 空气的成分及其性质和用途
1．（2024·湖南长沙）神舟十八号“太空养鱼”项目进展顺利。下列能供给斑马鱼和宇航员呼吸的气体是
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】能供给斑马鱼和宇航员呼吸的气体是氧气；
故选：A。
2．（2024·吉林省吉林市）洁净的空气对人和其他动植物都非常重要。下列气体会对空气造成污染的是
A．二氧化硫B．氧气C．二氧化碳D．氮气
【答案】A
【解析】A、二氧化硫在空气中易形成硫酸，引起酸雨，会污染空气，符合题意；
B、氧气是空气的组成成分之一，不会污染空气，不符合题意；
C、二氧化碳是空气的组成成分之一，不会污染空气，不符合题意；
D、氮气是空气的组成成分之一，不会污染空气，不符合题意。
故选A。
3．（2024·黑龙江齐齐哈尔）空气成分中体积分数最大的是
A．氮气B．氧气C．水蒸气D．稀有气体
【答案】A
【解析】空气的成分按体积计算，大约是：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%，故空气成分中体积分数最大的是氮气。
故选A。
4．（2024·吉林长春）博物馆常用空气中含量最多的气体保护文物。该气体是
A．氮气B．氧气C．稀有气体D．二氧化碳
【答案】A
【解析】空气中含量最多的气体是氮气，故选A。
5．（2024·黑龙江牡丹江）下列物质在空气中燃烧产生大量白烟的是
A．红磷B．木炭C．硫D．铁
【答案】A
【解析】A、红磷在空气中燃烧，放出大量的热，产生大量的白烟，故A符合题意；
B、木炭在空气中燃烧发红光，放热，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，没有白烟产生，故B不符合题意；
C、硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，放出热量，产生有刺激性气味的气体，不产生白烟，故C不符合题意；
D、铁丝在空气中不能燃烧，故D不符合题意。
故选A。
6．（2024·辽宁）空气中含量最多的气体是
A．氮气B．氧气C．二氧化碳D．稀有气体
【答案】A
【分析】空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占78%、氧气大约占21%、稀有气体大约占0.94%、二氧化碳大约占0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%；空气的成分主要以氮气和氧气为主，氧气约占五分之一，氮气约占五分之四.
【解析】A、氮气大约占78%，故选项正确；
B、氧气大约占21%，故选项错误；
C、二氧化碳大约占0.03%，故选项错误；
D、稀有气体大约占0.94%，故选项错误。
故选A。
考点02 空气中氧气含量的测定
（2024·新疆）占空气体积约1/5的气体是（ ）
A．O2B．N2C．HeD．CO2
【答案】A
【解析】空气的成分按体积计算，大约是：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%。故选A。
（2024·内蒙古赤峰）18世纪70年代，拉瓦锡通过定量实验证明了空气是混合物，其中约占空气体积的气体是
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】N2约占空气体积的78%，CO2约占空气体积的0.03%，O2约占空气体积的21%（约为），H2O在空气中含量非常少，故选：B。
（2024·内蒙古赤峰）如图是测定空气中氧气含量的改进实验装置（夹持装置已省略），对该实验认识正确的是
A．现象：实验过程中，红磷燃烧，产生大量白雾B．推论：实验后，玻璃管中剩余气体具有可燃性
C．分析：红磷的量多或少，都不会影响实验结果D．评价：用改进装置实验，能减少对空气的污染
【答案】D
【解析】A、实验过程中，红磷燃烧，产生大量白烟，A错误；
B、实验后，红磷有剩余，且不再燃烧，说明玻璃管中剩余气体不具有可燃性，B错误；
C、红磷必须过量，确保试管中的氧气被完全消耗，红磷不足会导致试管中有氧气剩余，测量结果偏小，C错误；
D、红磷燃烧产生的五氧化二磷是有毒物质，该装置在密封装置内引燃红磷，能减少五氧化二磷对空气的污染，D正确。
故选：D。
考点03 氧气的性质和用途
1．（2024·黑龙江牡丹江）下列关于氧气用途的说法错误的是
A．炼钢B．航天燃料C．医疗急救D．潜水
【答案】B
【解析】A、氧气具有助燃性，可用于炼钢，该选项不符合题意；
B、氧气具有助燃性，可用作助燃剂，用于航天，氧气不具有可燃性，不可用作燃料，该选项符合题意；
C、氧气可以供给呼吸，可以用于医疗急救，该选项不符合题意；
D、氧气可以供给呼吸，可以用于潜水，该选项不符合题意；
故选：B。
2．（2024·广西）潜水员水下作业时需要携带氧气瓶，这是因为氧气
A．无色无味B．密度比空气大C．能支持燃烧D．能供给呼吸
【答案】D
【解析】潜水员水下作业时需要携带氧气瓶，这是因为氧气能供给呼吸，与氧气无色、无味、密度比空气大、能支持燃烧无关，故选：D。
3．（2024·广西）下列物质能在氧气中剧烈燃烧，产生火星四射现象的是
A．蜡烛B．红磷C．木炭D．铁丝
【答案】D
【解析】A、蜡烛在氧气中剧烈燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故A错误；
B、红磷在氧气中燃烧，产生大量的白烟，生成一种白色固体，故B错误；
C、木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故C错误；
D、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，故D正确。
故选D。
4．（2024·吉林省吉林市）为探究铜的化学性质，某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行下图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D（203，6.15%）表示时间为203秒时，装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误的是
A．加热前的空气样品中氧气含量为20.99%
B．铜在加热条件下能与氧气发生化学反应
C．拐点C至终点D所对应的时间范围内，装置内物质的总质量逐渐减少
D．通过现象证据和数据证据，可以从定性和定量的视角分析得出合理解释
【答案】C
【解析】A、根据图示可知，加热前的空气样品中氧气含量为 20.99%，说法正确，不符合题意；
B、加热过程中氧气含量减少，说明铜在加热条件下能与氧气发生化学反应，说法正确，不符合题意；
C、在密闭装置中进行实验，化学反应遵循质量守恒定律。拐点 C 至终点 D 所对应的时间范围内，铜与氧气发生反应生成氧化铜，但装置内物质的总质量不变，说法错误，符合题意；
D 、通过铜表面变黑的现象证据（定性）和氧气含量变化的数据证据（定量），可以从定性和定量的视角分析得出合理解释，说法正确，不符合题意。
故选C。
5．（2024·陕西）2024年4月28日，我国自主研制的大推力液氧煤油发动机，首次在陕西成功完成点火试验。
(1)煤油常温下呈液态，这是煤油的 （填“物理”或“化学”）性质。
(2)液氧的化学式为 。
(3)液氧与煤油中，具有可燃性的是 。
【答案】(1)物理
(2)O2
(3)煤油
【解析】（1）煤油常温下呈液态，状态不需要通过化学变化就能表现出来，这是煤油的物理性质；
（2）液氧是氧气的液态形式，化学式为O2；
（3）液氧与煤油中，液氧具有助燃性，煤油具有可燃性。
6．（2024·湖南长沙）氧气与人类的生产生活息息相关。有一些反应能产生氧气，如绿色植物的光合作用，还有高锰酸钾、 等物质在一定条件下也能产生氧气（任写一种）。还有一些反应能消耗氧气，如可燃物（木炭、甲烷等）的燃烧： （任写一个化学方程式）。
【答案】 过氧化氢（合理即可） （合理即可）
【解析】过氧化氢、氯酸钾、水都能产生氧气；
木炭燃烧化学方程式为：、甲烷燃烧化学方程式为：。
考点04 氧气的工业制法与实验室制法
7．（2024·山东威海）下列所示分别是氧气的制取、干燥、收集和验满的装置图，其中错误的是
A．B．
C．D．
【答案】B
【解析】A、过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，该反应为固液常温型，可选择图示发生装置制取氧气，图示装置正确；
B、浓硫酸具有吸水性，且不与氧气反应，可用于干燥氧气，干燥氧气时，为了使氧气和浓硫酸充分接触，进气管与出气管的方向是“长进短出”，图中进气管与出气管的方向相反，图示装置错误；
C、氧气的密度比空气的大，可选择向上排空气法收集，图示装置正确；
D、氧气具有助燃性，检验氧气是否集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，则说明氧气已经收集满，图示装置正确；
故选：B。
8．（2024·广东）实验室制取O2，下列操作、药品和装置选择不合理的是
A．选择药品B．检查气密性
C．发生装置D．收集装置
【答案】C
【解析】A.实验室可以通过加热高锰酸钾生成氧气，故A正确；
B.有气体生成或参与的反应需要进行气密性检查，用手捂住试管，导管口放水中，如果导管口有气泡生成，松手后，导管内形成一段水柱，说明气密性良好，故B正确；
C.加热固体制取氧气时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流，使试管炸裂，故C错误；
D.氧气密度比空气大，可以用向上排空气法，多功能瓶收集氧气时，氧气应从长管通入，空气由短管排出，故D正确；
故选C。
9．（2024·湖南长沙）小张同学在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气，请回答下列问题：
(1)写出仪器①的名称 ；
(2)收集氧气，可选择的收集装置是 （填字母）；
(3)为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团 ；
(4)验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条 ，说明氧气已经集满。
【答案】(1)酒精灯
(2)/
(3)棉花等
(4)复燃或重新燃烧等
【解析】（1）仪器①的名称酒精灯；
（2）氧气密度略大于空气，不易溶于水，可用向上排空气法收集或排水法收集，收集氧气，可选择的收集装置是C或D；
（3）为了防止加热时试管内的粉末状物质进入导管，应在试管口放一团棉花；
（4）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，发现木条复燃（或重新燃烧），说明氧气已经集满。
10．（2024·山东菏泽）图1是初中化学实验中常用装置。根据要求回答下列问题。
(1)仪器②的名称是 。
(2)实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，可选择的装置为 (填字母)，反应的化学方程式为 。
(3)用还原时，在F装置中通入，一段时间后加热，可观察到硬质玻璃管中发生的现象为 。该实验中对尾气进行处理的目的是 。
(4)化学兴趣小组利用某固体增氧剂(可与水反应产生)、饮料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作了简易供氧器，如图2所示。图2中的甲装置与图1中的 (填字母)装置作用类似。
【答案】(1)锥形瓶
(2) BD/CD
(3) 黑色固体逐渐变红 防止污染空气
(4)C
【解析】（1）仪器②的名称是锥形瓶；
（2）实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，该反应为固液常温型，发生装置可选择B或C，二氧化碳能溶于水且能与水反应，二氧化碳密度比空气大，只能选择向上排空气法收集，收集装置可选择D，故可选择的装置为BD或CD，大理石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：；
（3）用CO还原CuO时，在F装置中通入CO，一段时间后加热，一氧化碳和氧化铜加热生成铜和二氧化碳，可观察到硬质玻璃管中发生的现象为黑色固体逐渐变红；
一氧化碳有毒，直接排放会污染空气，该实验中对尾气进行处理的目的是防止污染空气；
（4）图2中的甲装置为固液常温型发生装置，且可以通过注射器控制液体的滴加速度，从而控制反应速率，与图1中的C装置作用类似，C装置中可以通过分液漏斗控制液体的滴加速度，从而控制反应速率；
11．（2024·山东临沂）如图是初中化学常用的实验室制取气体装置，请回答下列问题：
(1)仪器a的名称是 。
(2)若用加热高锰酸钾的方法制取一瓶干燥的氧气，应选择的发生装置和收集装置是 （填序号），该反应的化学方程式是 。
【答案】(1)锥形瓶
(2) AE
【解析】（1）仪器a是锥形瓶；
（2）高锰酸钾制取氧气的反应为加热固体的反应，发生装置选A，排空气法收集的氧气较干燥，且氧气密度比空气大，收集装置选E；高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为：。
12．（2024·吉林省吉林市）结合下列实验装置示意图，请回答问题。
(1)写出仪器a的名称 。
(2)实验室制取并检验时，气体应从C装置的 （填字母）端管口通入。
(3)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，发生反应的化学方程式为 ，用此原理制取的氧气中含有水蒸气，若要制备并收集干燥的氧气，需要的实验装置组合是 （填字母）。
【答案】(1)试管
(2)m
(3) B、D、F
【解析】（1）据图可知，仪器a的名称是试管；
（2）若用盛有澄清石灰水的C装置来检验二氧化碳，从长导管m端通入，这样反应比较充分，现象明显；
（3）实验室用H2O2溶液和MnO2混合制氧气，二氧化锰是催化剂，生成物是水和氧气，该反应的化学方程式为：；
过氧化氢溶液与二氧化锰固体混合制取氧气是固液反应不需加热，因此发生装置选B；浓硫酸具有吸水性，可以用于干燥氧气，选用装置D；因为氧气不易溶于水，密度比空气大，故可以采用排水法或向上排空气法收集，但向上排空气法收集的氧气比较干燥，故选装置F，故填：BDF。
13．（2024·黑龙江大庆）2024年4月25日，神舟十八号载人飞船发射成功，航天员将在中国空间站完成各项任务，保障航天员的氧气需求至关重要。那么，空间站的氧气从哪里来？
I、从地球带上去
(1)实验室常用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物的方法制氧气，写出该反应的化学方程式： ；工业上选择空气为原料制氧气的主要原因是 。
(2)分离液态空气获得氧气的模拟实验过程如图1所示：
浸入液氮一段时间后，试管内产生一定体积的液态空气。取出试管，液态空气沸腾，伸入燃着的木条，木条熄灭，导致木条熄灭的原因是 ；1分钟后伸入带火星的木条，观察到木条复燃，导致木条复燃的原因是 。
(3)利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去，氮分子不能通过分子筛，从而获得高浓度的氧气。其原理如图，由此可知两种分子的大小：N2 O2（填“>”或“<”）。
Ⅱ、在天宫制出来
(4)早期空间站利用二氧化碳和过氧化钠Na2O2反应制氧气，同时生成碳酸钠，请写出化学方程式： 。
(5)空间站内二氧化碳的主要来源是 。
(6)科学家设计了生命保障系统，实现了“水-氧-碳”的循环转化。下列叙述正确的是 （填字母）。
a．“水-氧-碳”的循环转化，减少了氧气的携带量，减轻了火箭和飞船的载重
b．若在产生氧气的同时产生其他气体，系统需要对其进行处理
c．人体代谢产物中的水既有气态又有液态，设计系统时应考虑水的冷凝与净化
【答案】(1) 氧气占空气体积的21%，空气是廉价易得的原料，所以航天工业以空气为原料制氧。
(2) 液氮的沸点低，先从液态空气中扩散出来，且氮气不能助燃 液氧的沸点高，后从液态空气中扩散出来，且氧气具有助燃性
(3)＞
(4)
(5)宇航员的呼吸作用
(6)abc
【解析】（1）氯酸钾在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生氯化钾和氧气，故方程式为：；
氧气占空气体积的21%，空气是廉价易得的原料，所以工业制取大量氧气以空气为原料；
（2）液氮的沸点低，先从液态空气中扩散出来，且氮气不能助燃，液氧的沸点高，后从液态空气中扩散出来，且氧气具有助燃性，所以取出试管，液态空气沸腾，伸入燃着的木条，木条熄灭，1分钟后伸入带火星的木条，观察到木条复燃；
（3）利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去，从而获得高浓度的氧气，由图可知，除去了大分子的氮气，所以氮气分子大于氧气分子；
（4）二氧化碳和过氧化钠Na2O2反应制氧气，同时生成碳酸钠，方程式为：；
（5）呼吸作用吸收氧气释放二氧化碳，所以空间站内二氧化碳的主要来源是宇航员的回呼吸作用；
（6）a.“水-氧-碳”的循环转化，不需要携带大量氧气，减少了氧气的携带量，减轻了火箭和飞船的载重，符合题意；
b.生物再生生命保障系统中不需要氢气，电解水在产生氧气的同时产生氢气，系统需要对氢气进行转化，符合题意；
c.人体代谢产物中的水既有气态又有液态，设计系统时应考虑水的冷凝与净化，如尿液中的水需要净化处理后循环利用，符合题意。
故填abc。
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