浙教版八年级下册第1节 空气与氧气第1课时练习题

这是一份浙教版八年级下册第1节 空气与氧气第1课时练习题，共33页。试卷主要包含了说出实验室制取氧气的方法；，说出化合反应和分解反应，下列事实说明空气中含有哪些成分等内容，欢迎下载使用。

第1课时 空气与氧气
教学目标：1.列举空气的主要成分及各组成的体积分数；
2.学会空气中氧气含量的测定，说出氧气的主要性质，用途；
3.氧化物的概念，催化剂和催化作用；
4.说出实验室制取氧气的方法；
5.说出化合反应和分解反应。
教学重点：1.氧气含量的测定；2.氧气的实验室制取。
教学难点：1.氧气含量的测定；2.氧气的实验室制取。
常考点：1.氧气含量的测定；2.氧气的实验室制取。
一、知识点梳理
知识点一：空气的成分和利用
1.空气的成分。
2.空气中各成分的主要作用。
知识点二：氧气的性质
1.氧气的物理性质。
2.氧气的化学性质。
知识点三：氧气的制取
1.氧气的实验室制法。
知识点四：化合反应和分解反应
1．化和反应：有两种或两种以上物质生成一种物质的反应，叫做化和反应，属于化学反应的基本类型之一。
2．分解反应：由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应叫做分解反应，属于化学反应的基本类型之一。
二、重难点突破
考点1.空气的成分和利用
1．空气的成分和组成。
第一个对空气组成进行探究的化学家：拉瓦锡（第一个用天平进行定量分析）。
空气成分
O2
N2
CO2
稀有气体
其它气体和杂质
体积分数
21%
78%
0．04%
0．93%
0．03%
注：空气成分含量是按体积分数计算的，而且是个粗略值。
2．空气组成成分探究：
（1）CO2：a试剂：澄清石灰水。
b实验现象：变浑浊，但变浑浊速度慢。
c结论：空气中含有二氧化碳（较少）。
（2）O2：a检验用品：小木条。
b实验过程：取一瓶空气和一瓶氧气，把一根燃烧的木条，先后插入两个集气瓶中。
c实验现象：燃烧的木条在空气中继续安静的燃烧，在氧气中燃烧更旺。
d结论：空气中含有氧气，空气中氧气的浓度较低。
（3）水蒸气：a试剂：无水硫酸铜粉末。
b实验过程：取一烧杯，里面装入冰块，冰块上放一个装有无水硫酸铜粉末的表面皿。
c实验现象：白色的无水硫酸铜粉末变成蓝色。d结论：空气中含有水蒸气。
3．空气中氧气含量的测定
（1）测定原理：在一个密闭容器内，用一种足量的易燃物质与空气中的氧气反应，生成一种固体，使容器内压强减小。在大气压的作用下，水倒吸入密闭容器内的体积，即为空气中氧气的体积。
（2）实验装置：如右图

（3）实验步骤：
A先在集气瓶内加入少量水，将集气瓶内水面上的容积分成五等分并做上
记号。
B连接装置，并检查装置的气密性。
C用止水夹夹紧橡皮管，点燃红磷，迅速伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞。
D燃烧结束，冷却至室温后，打开止水夹。
（4）实验现象：红磷剧烈燃烧，放出大量的热，有大量白烟生成；冷却后打开止水夹，水经导管进入集气瓶，约占集气瓶内空气总体积的1/5。
（5）反应的文字表达式：。
（5）结论：空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5．
注：①实验前，导管应预先注满水，否则在燃烧完毕，装置冷却后打开止水夹时，进入的水
会有一部分留在导管内。②实验时，确保气密性良好。③实验时，药品必须过量，燃烧后才
能完全消耗掉瓶内空气中的氧气。④实验结束后，带装置冷却到室温后才能打开止水夹。
⑤可用来反应的物质必须是易于氧气反应而不与空气中其他气体反应，且没有气体生成的物
质。（不采用硫、木炭、铁丝等物质代替）
4．空气的利用：
（1）O2的用途：供给呼吸；支持燃烧，也叫助燃，常用于焊接、切割金属等方面。
（2）N2：a性质：无色、无味的气体，难溶于水；不支持燃烧。化学性质较稳定。
b用途：灯泡中充氮气可延长使用寿命；食品包装充入氮气可防腐；制造化肥、炸药的重要原料；液氮可以做冷冻剂，医疗上用液氮冷冻麻醉或冷藏人体细胞组织等。
（3）稀有气体：a氦、氖、氩、氪、氙和氡等气体的总称，是混合物。
b性质：无色、无味的气体，难溶于水，化学性质不活泼。
c用途：常用作保护气；做光源（稀有气体通电能发出不同颜色的光）。
5．空气的污染
对空气造成污染的主要是有害气体（CO、SO2、NO2）和烟尘；目前计入空气污染指数的项目为CO、SO2、NO2、O3和可吸入颗粒物等。
例1．下列实验装置中不能用来测定空气中氧气含量的是(     )
    A．   B．  C．    D．
例2．如图所示，某同学为验证空气中含有少量二氧化碳，将大针筒内的空气一次性压入新制的澄清石灰水，发现石灰水没有变化．据此，你认为该同学应该（　 ）


A. 继续用大针筒向澄清石灰水压入空气
B. 撤去大针筒，用嘴向澄清石灰水吹气
C. 得出空气中没有二氧化碳的结论
D. 得出空气中含有少量二氧化碳的结论


变式训练一．某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图．该同学的实验步骤如下：
①将图中的集气瓶分为5等份，并作好标记．
②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入足量的红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞．
③充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹．
请回答下列问题：
（1） 该实验中红磷需稍过量，目的是 ▲ ．
（2） 步骤③中打开止水夹后观察到的现象是 ▲ ，由此可得出空气中氧气的体积分数约为 ▲ ．
（3）该实验可推论出氮气 ▲ （填“易”或“难”）溶于水和其化学性质
▲ （填“活泼”或“不活泼”）的结论．
（4）若将红磷换成炭粉，该实验能否获得成功？为什么？ ▲ ．
变式训练二．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。
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） 小明按如甲装置进行实验时，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2.氧气的性质
1.O2的物理性质：在通常状况下，氧气是一种无色、无味的气体，密度比空气稍大 ，不易溶于水（可用排水法收集）。
2．氧气三态变化：降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。
3．O2的化学性质：a化学性质比较活泼，具有氧化性，在一定条件下可与许多物质发生化学反应，释放热量。b特有的性质：支持燃烧，供给呼吸。
4．物质在空气中和氧气中燃烧现象的比较
反应物
发生反应的条件
反  应  现  象
生成物
在空气中
在氧气中
C+O2
点燃
持续红热，无烟、无焰
剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成一种无色气体
盛有黑色木炭的燃烧匙应由上而下慢慢伸入集气瓶中
S+O2
点燃
淡蓝色火焰
发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成一种无色有刺激性气味的气体
S的用量不宜过多，实验前，在瓶底放少量水
P（红）+O2
点燃
黄白色火焰，伴随放热 和大量白烟
发出耀眼的白光，放出热量，生成大量白烟，白烟易溶于水
实验前在瓶中放少量水，吸收生成的固体颗粒
Fe+O2
点燃
灼成红热，离火后变冷
用木条引燃后，能持续剧烈燃烧，火星四射，放出热量，将铁丝熔成小球，生成黑色固体
实验前在瓶中放少量水或细沙，防止高温熔融溅落到瓶底受热不均而炸裂

5.氧化物：有两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物。例H2O、CO2、CO、SO2、NO2、P2O5。
（1）分类：金属氧化物（另一种组成元素为金属元素的氧化物，如FeO）和非金属氧化物（另一种组成元素为非金属的氧化物，如H2O、CO2）。
例3：下列关于氧气的说法正确的是(     )
A. 氧气能支持燃烧,可作燃料
B. 氧气能跟所有物质发生氧化反应
C. 水中的生物能依靠微溶于水中的氧气而生存
D. 带火星的木条一定能在含有氧气的集气瓶中复燃
变式训练一：甲、乙、丙是三个实验的示意图，根据图中所发生的化学反应现象及化学反应原理，进行总结归纳并回答下列问题： 

所发生的三个反应有多个共同的特点，分别是 ：
①__________________________________________________________________ ； 
② __________________________________________________________________ ； 
③ __________________________________________________________________ ； 
变式训练二：氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它能与许多物质发生反应．
（1）铁丝在装有氧气的集气瓶中燃烧，集气瓶中水的作用是___________；
（2）现有0.8克硫与氧气充分反应，理论上需要分解高锰酸钾__________克。
（3）二氧化硫气体对人体有毒，会污染大气，可用氢氧化钠溶液吸收，二氧化硫的化学性质与二氧化碳相似，写出二氧化硫与氢氧化钠反应的化学方程式__________________。
考点3.氧气的制取
1．氧气的实验室制法：
（1）过氧化氢制氧气：
A药品：过氧化氢、二氧化锰。
B反应原理：2H2O2 MnO2 2H2O + O2↑
C实验装置：如图

D步骤：a检查气密性：将橡皮管用弹簧夹夹住，打开分液漏斗活塞，向分液漏斗中加入一定量水后，烧瓶与漏斗形成液面差，说明装置不漏气。
b装药品：将黑色二氧化锰加入圆底烧瓶，另将带有分液漏斗和导管的双孔橡皮塞塞紧瓶口，放置好集气瓶。最后向分液漏斗中加入过氧化氢。
c打开活塞进行反应：打开活塞，让过氧化氢溶液从分液漏斗滴入圆底烧瓶，观察现象。
d向上排空气法收集氧气：氧气密度比空气大，采用向上排空气法收集氧气。将带火星的木条放置于集气瓶口，若复燃则氧气已经收集满。
e收集完毕，关闭分液漏斗活塞，回收二氧化锰：待氧气收集满后，关闭分液漏斗活塞。回收分液漏斗剩余的过氧化氢和圆底烧瓶中的二氧化锰固体。洗涤仪器并整理器材。
注：a该反应放热，不需要加热即可进行。
b二氧化锰在该反应过程中起加快过氧化氢分解的作用，不改变过氧化氢产生氧气的总量，且二氧化锰在反应前后质量和化学性质都保持不变。
c该反应不加入二氧化锰也能够发生，只是发生反应的速度较慢。
（2）高锰酸钾（或氯酸钾和二氧化锰）制氧气：

A药品：高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰。
B原理：；.
C装置：此处是利用固体加热制取氧气，所以可选用
仪器名称：酒精灯、试管、铁架台、导管、集气瓶、水槽。
D操作步骤：用高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰制取氧气，并排水法收集氧气。步骤可概括为连—查—装—定—点—收—移—熄。
a检查装置气密性：将导管一端进入水中，用手紧握试管壁，若水中导管口有气泡冒出，或手撤离后在导管中形成一段水柱，则装置不漏气。否则更换橡皮塞。
b将药品装入试管：取少量高锰酸钾装入试管，平铺在试管底部，管口塞一团棉花，防止高锰酸钾颗粒随氧气进入水槽、集气瓶或堵塞导管。
c将试管固定在铁架台上：铁夹夹在距离试管口三分之一处，试管口要低于试管底部（防止冷凝水倒流，导致试管口破裂）
d点燃酒精灯加热：先使酒精灯外焰在试管下方来回移动，让试管均匀受热，然后对准试管中的药品部位加热。
e集气瓶内装满水，不留空气，当导管口产生连续气泡时才开始收集，瓶中水排尽，瓶中氧气集满。
f收集完毕：导管不离开水槽，不能熄灭酒精灯。
熄灭酒精灯：当导管撤离水槽后才能熄灭酒精灯，否则倒吸，引起试管破裂。
2．氧气的验满：用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已满。
检验：用带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，证明是氧气
3．催化剂（触媒）：在化学反应中能改变物质的化学反应速度，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。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
4．氧气的工业制备：分离液态空气法（原理:氮气和氧气的沸点不同，物理变化）。
例4．利用图示仪器测量氧气体积，来测定高锰酸钾样品的纯度(杂质不参加反应)，实验步骤如下：

（1）检查气密性：连好发生装置后，将导管口的下端浸入水中， ▲ ，如果观察到导管口有气泡冒出，就证明装置不漏气。
（2）组装装置：连好的装置如图甲，其中有一处明显错误，在不移动、不调整酒精灯的前提下，需要调节 ▲ 螺母(选填字母)改正错误。
（3）进行实验：采用正确的反应装置和图乙所示的收集装置制取并收集气体，下列说法正确的是 ▲ .
A. 加热时间过短，会使测量结果不准
B. 反应一段时间后，排出反应装置内原有空气再连接乙装置收集气体，会使结果更准确。
例5．（1）某校学生在研究物质燃烧的条件时，进行了以下实验：点燃一支蜡独，竖直放在桌面上，用烧杯罩住(如图l所示)，请依据此实验回答问题：
 
①蜡烛燃烧时，观察到烧杯内壁产生水雾，说明石蜡中含有 ▲ 元素
②蜡烛熄灭的瞬间，观察到烛芯上方产生一缕白烟，白烟的主要成分是 ▲ ；
（2）在老师的指导下，同学们利用氧气传感器测定了蜡烛燃烧过程中氧气含量的变化情况，设计并完成了如图2所示的实验，得出了如图3所示的氧气含量的变化曲图，根据图3所示的曲线图，同学们得出了以下结论。下列说法正确的是 ▲ 填序号).
A. 只有当氧气耗尽时蜡烛才会熄灭
B. 蜡烛熄灭时，集气瓶内仍有氧气
C. 氧气浓度小于一定值时，蜡烛无法燃烧。


变式训练一．小明发现二氧化锰催化过氧化氢分解的实验中，反应速度逐渐变慢。查阅资料得知：其原因是过氧化氢的溶质质量分数减小以及二氧化锰的催化能力降低。为了探究二氧化锰的催化能力降低的影响因素，进行如下实验。
【材料准备】取质量均为2克的二氧化锰分别催化40毫升溶质质量分数为10%、20%、30%的过氧化氢溶液分解，实验后回收二氧化锰，并分别标为A. B. C；另取多次催化分解10%过氧化氢溶液实验后回收的二氧化锰，标为D.
【实验步骤】①连接装置并检查气密性。
②取未使用过的二氧化锰0.5克，加入锥形瓶中，再加入10毫升溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液，记录收集120毫升气体所需的时间。
③再分别取A. B. C. D组二氧化锰0.5克，重复上述实验。
④多次实验取平均值，记录数据如下：
组别
未使用过得二氧化锰
A
B
C
D
收集气体时间/秒
17.9
23.2
27.7
32.3
37.8
（1）实验时，长颈漏斗下端管口应在液面以下，其目的是 ▲ .
（2）实验中通过比较收集相同气体体积所需的时间外，还可以通过比较 ▲ 来反映二氧化锰的催化能力。
（3）由上表数据可知，引起回收的二氧化锰的催化能力下降的因素是 ▲ .


变式训练二：根据如图回答问题：

（1）写出图中标号仪器名称：① ▲ ；
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气应选用的装置是 ▲ (填序号，下同)，反应的化学方程式为 ▲ .检验装置气密性时，除了用手紧握的方法外，还可以采用的方法是 ▲ ；
（3）实验室可用氧化钙固体与浓氨水在常温下混合制取少量氨气，为了得到平稳的氨气流，应选择的发生装置是 ▲ ；
（4）用G装置做硫在氧气中燃烧实验，燃烧结束后取出燃烧匙，立即用玻璃片盖住瓶口并振荡，若将集气瓶倒转，发现玻璃片被“吸住”而不掉下来(如甲图)，其原因是 ▲ ；
（5）为完成上述实验，用10mL量筒量取6mL氢氧化钠溶液，读数时量筒内的液体凹液面最低处应与乙图中 ▲ 处(填“a”或“b”)刻度线保持水平。
考点4.化合反应和分解反应
1．化和反应：有两种或两种以上物质生成一种物质的反应，叫做化和反应，属于化学反应的基本类型之一。
A特点：反应物有多种，生成物只有一种，即“多变一”。
B表示式：A+B+C+···．→C。
2．分解反应：由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应叫做分解反应，属于化学反应的基本类型之一。
A特点：反应物只有一种，生成物有多种，即“一变多”。
B表示式：A→B+C+···。
例6：下列反应既不属于分解反应，也不属于化合反应的是（   ）
A. 镁＋氧气→（点燃）→氧化镁
B. B.过氧化氢→（二氧化锰）→水＋氧气
C. 水→（通电）→氢气＋氧气
D. C.蜡烛＋氧气→（点燃）→二氧化碳＋水


变式训练一：下列化学反应中，既不属于化合反应也不属于分解反应的是（ ）
A．钠+氯气氯化钠 B．二氧化碳+碳一氧化碳
C．碳酸氢钠碳酸钠+二氧化碳+水 D．丙烷+氧气二氧化碳+水
三、优化与提高
（一）选择题
1.下列物质中前一种物质是氧化物，后一种物质是混合物的是（     ）
A．生石灰、熟石灰  B．碳酸、二氧化硫  C．水、澄清石灰水  D．胆矾、空气
2.下列物质在氧气中燃烧的实验现象描述，正确的是(     )
A. 蜡烛在氧气中燃烧时，有水和二氧化碳产生
B. 镁条在氧气中燃烧时，发出白光并有黑色固体生成
C. 铁丝在氧气中燃烧时，火星四射，有黑色固体熔化物生成
D. 硫粉在氧气中燃烧时，有淡蓝色火焰产生，生成刺激性气味的气体
3.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.富氧空气中氧气含量高于普通空气中的含量，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
4.下列四组物质中，均属于氧化物的是（ 　　）
A．氧气、氧化钙、四氧化三铁　　　 　B．水、二氧化硫、高锰酸钾
C．空气、氧化铜、五氧化二磷　　　 　D．干冰、氧化镁、二氧化锰
5.下列有关氧气的制取、收集、验满、性质的实验中错误的是（  ）
A.制取 B.收集 C.验满 D.性质
（二）非选择题
6.实验室用加热氯酸钾制取氧气的主要操作有:①装药品②固定装置③检查装置的气密性④连接仪器⑤加热⑥收集气体⑦熄灭酒精灯⑧从水槽中撤出导气管，正确的操作顺序是_______________．
7.下列事实说明空气中含有哪些成分:
（1）物质在空气中能燃烧 ▲ ；  （2）酥脆饼干在空气中放置逐渐变软 ▲ ；
（3）空气是制造氮肥的原料 ▲ ； （4）长期放在空气中的澄清石灰水变浑浊 ▲ ．
8.采集空气样品时，如果没有专业仪器，我们可用矿泉水瓶装满水到采样地点倒掉，这种收集气体的方法叫做     ；实验室制氧气时，也可用这种方法收集，用该方法收集氧气时，制备氧气装置内空气已排尽的标志是     ．
9.实验室制取气体时所需的一些装置如图所示，请回答下列问题：

（1） 实验室里用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的化学方程式为 ▲ ；可选择的发生装置有 ▲ （填字母）；选择气体收集方法时，气体的下列性质：①颜色；②密度；③溶解性；④可燃性，必须考虑的是 ▲ （填序号）；
（2）MnO2在该反应中可以重复使用，理由是 ▲ ；
（3）要制备干燥的氧气，所选择装置的连接顺序为 ▲ （填字母）。
10.图是实验室用高锰酸钾制取并收集氧气的装置。

（1）仪器a的名称是 ▲ 。
（2）用高锰酸钾制取氧气时，用一团棉花放在试管口的主要作用是 ▲ 。
（3）怎样使收集的气体基本上不含氮气？ ▲






11.某课外学习小组将30%的H2O2溶液稀释为3%后，用来制取氧气，并验证氧气的化学性质．请结合图示回答下列问题：

（1）经计算需量取30%H2O2溶液16mL，应选用的量筒规格为 ▲ （选填10mL、20mL或50mL）．
（2）实验1中，锥形瓶内MnO2的作用是 ▲ ；用该方法收集氧气的优点是
▲ ．
（3）实验2中细铁丝剧烈燃烧、火星四射．该反应的化学方程式为 ▲ ．
12.科学课上做“用红磷燃烧测定空气中氧气的体积分数”的实验时，由于红磷燃烧生成的P2O5对人体有一定危害，小明改用氢气燃烧来测定空气中氧气的体积分数，设计的实验装置如图所示，实验时用夹子B夹住橡胶管，打开夹子A，点燃纯净的氢气并迅速插入甲瓶中，使氢气在甲瓶中燃烧。

(1)当氢气燃烧的火焰刚好熄灭时，对夹子的操作应是 ▲ .
(2)实验测得甲瓶中氧气的体积远小于瓶中空气体积的1/5，写出一种可能的原因： ▲ .
(3)有同学提出，若用CO取代H2，进行如上操作也能完成氧气体积分数的测定，你是否认同?并简要说明理由： ▲ .



13.下面是同学们制取氧气和探究氧气性质的活动．

（1）如图1是实验室制取氧气的装置，该反应的化学方程式为 ▲ ，仪器a的名称是 ▲ ．操作中有很多注意事项，例如在收集氧气时看到气泡从瓶口逸出，应该 ▲ ，再将集满氧气的集气瓶正放在桌面上：实验中有些错误操作可能会使试管炸裂，写出为避免试管炸裂的一个正确操作 ▲  ．
（2）如图2①中木炭在氧气中充分燃烧的化学方程式为 ▲  ．反应完毕盖好玻璃片，将集气瓶倒置（如图2②），玻璃片未掉下来的原因是 ▲ ．
14.实验室利用下列装置可以制取某些气体，请据图回答问题：

（1）这五个装置示意图中，有一个装置是错误的，指出错误装置是            (填序号)。
（2）图示中仪器①的作用                    ；实验室用高锰酸钾来制取氧气，可选择A作发生装置，但要对A进行改进，改进的方法是                                    ；实验室若用B作发生装置制氧气，则该反应方程式为                                。
（3）常温下，硫化氢（H2S）是一种有臭鸡蛋气味的气体，实验室可用硫化亚铁（FeS）固体和稀硫酸反应制得，该反应方程式为FeS ＋ H2SO4（稀）＝ H2S↑＋FeSO4 ，则应选择             （填序号，下同）来作发生装置。
（4）NO气体难溶于水,密度略大于空气,易与氧气反应生成NO2，则应选择        装置来收集NO.



15.学习了空气中氧气的含量测定后，化学兴趣小组的同学对过量的红磷能否消耗完瓶中的氧气表示有疑问。请你参与他们的探究活动，并回答下列的问题：
[提出问题]在空气成分测定中，红磷能消耗完氧气吗?
[作出假设]过量的红磷不能完全消耗氧气。
[设计实验]
(1)在集气瓶底部放少量自来水，并把一束打磨后的细铁丝放入其中，按右图所示进行正确操作。待冷却到室温后打开止水夹，这时观察到的现象是  .
(2)几天后，观察到铁丝表面出现红色物质，这是因为铁与瓶内的水和氧气发生反应生成了铁锈。由此可以得出上述假设  (填“成立”或“不成立”).
[反思与评价]小林认为该实验不能证明红磷没有消耗完集气瓶中的氧气，使铁生锈的氧气可能来自于  ，因为  .同学们采取了一种措施，更换了一种试剂，就达到了目的。这种试剂是  .

[思维拓展] (1)写出红磷在空气中燃烧的化学反应的方程式            ，在这一氧化反应中，氧元素化合价            (填“升高”或“降低”)，因此氧气具有氧化性。
(2)右图是氢气在氯气中发生燃烧反应的示意图，通过类比、分析，该反应中具有氧化性的物质是            (填化学式).
(3)已知镁在空气中能燃烧生成氧化镁和氮化镁(其中氮为−3价).
①氮化镁是一种黄色的固体。而镁在空气中燃烧产物基本上是白色的，由此现象可知，在这样的条件下镁更易与空气中的            化合。
②通过上述实验及叙述，你对燃烧有什么新的认识?             .










16.某课外活动小组在学习了书本 “空气中氧气含量的测定”实验，知道P2O5不能随便排放在空气中，否则会对空气造成污染，所以对该实验进行了改进：

在由两个注射器组成的密闭系统内共有50 mL空气，如图。然后给装有红磷的玻璃管加热。同时交替推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的红磷变成白烟，且较长时间内无进一步变化时停止。停止加热后，待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内。
请根据你对上述实验的理解，回答下列问题： 
（1） 实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约             mL。                   
（2） 在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是             。写出该反应的化学方程式             。 
（3）上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的可能原因是 （写出其中一种）             。 

第1课时 空气与氧气
教学目标：1.列举空气的主要成分及各组成的体积分数；
2.学会空气中氧气含量的测定，说出氧气的主要性质，用途；
3.氧化物的概念，催化剂和催化作用；
4.说出实验室制取氧气的方法；
5.说出化合反应和分解反应。
教学重点：1.氧气含量的测定；2.氧气的实验室制取。
教学难点：1.氧气含量的测定；2.氧气的实验室制取。
常考点：1.氧气含量的测定；2.氧气的实验室制取。
一、知识点梳理
知识点一：空气的成分和利用
1.空气的成分。
2.空气中各成分的主要作用。
知识点二：氧气的性质
1.氧气的物理性质。
2.氧气的化学性质。
知识点三：氧气的制取
1.氧气的实验室制法。
知识点四：化合反应和分解反应
1.化合反应和分解反应。
2，比较化合反应和分解反应。
考点1.空气的成分和利用
1．空气的成分和组成。
第一个对空气组成进行探究的化学家：拉瓦锡（第一个用天平进行定量分析）。
空气成分
O2
N2
CO2
稀有气体
其它气体和杂质
体积分数
21%
78%
0．04%
0．93%
0．03%
注：空气成分含量是按体积分数计算的，而且是个粗略值。
2．空气组成成分探究：
（1）CO2：a试剂：澄清石灰水。
b实验现象：变浑浊，但变浑浊速度慢。
c结论：空气中含有二氧化碳（较少）。
（2）O2：a检验用品：小木条。
b实验过程：取一瓶空气和一瓶氧气，把一根燃烧的木条，先后插入两个集气瓶中。
c实验现象：燃烧的木条在空气中继续安静的燃烧，在氧气中燃烧更旺。
d结论：空气中含有氧气，空气中氧气的浓度较低。
（3）水蒸气：a试剂：无水硫酸铜粉末。
b实验过程：取一烧杯，里面装入冰块，冰块上放一个装有无水硫酸铜粉末的表面皿。
c实验现象：白色的无水硫酸铜粉末变成蓝色。d结论：空气中含有水蒸气。
3．空气中氧气含量的测定
（1）测定原理：在一个密闭容器内，用一种足量的易燃物质与空气中的氧气反应，生成一种固体，使容器内压强减小。在大气压的作用下，水倒吸入密闭容器内的体积，即为空气中氧气的体积。
（2）实验装置：如右图

（3）实验步骤：
A先在集气瓶内加入少量水，将集气瓶内水面上的容积分成五等分并做上
记号。
B连接装置，并检查装置的气密性。
C用止水夹夹紧橡皮管，点燃红磷，迅速伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞。
D燃烧结束，冷却至室温后，打开止水夹。
（4）实验现象：红磷剧烈燃烧，放出大量的热，有大量白烟生成；冷却后打开止水夹，水经导管进入集气瓶，约占集气瓶内空气总体积的1/5。
（5）反应的文字表达式：。
（5）结论：空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5．
注：①实验前，导管应预先注满水，否则在燃烧完毕，装置冷却后打开止水夹时，进入的水
会有一部分留在导管内。②实验时，确保气密性良好。③实验时，药品必须过量，燃烧后才
能完全消耗掉瓶内空气中的氧气。④实验结束后，带装置冷却到室温后才能打开止水夹。
⑤可用来反应的物质必须是易于氧气反应而不与空气中其他气体反应，且没有气体生成的物
质。（不采用硫、木炭、铁丝等物质代替）
4．空气的利用：
（1）O2的用途：供给呼吸；支持燃烧，也叫助燃，常用于焊接、切割金属等方面。
（2）N2：a性质：无色、无味的气体，难溶于水；不支持燃烧。化学性质较稳定。
b用途：灯泡中充氮气可延长使用寿命；食品包装充入氮气可防腐；制造化肥、炸药的重要原料；液氮可以做冷冻剂，医疗上用液氮冷冻麻醉或冷藏人体细胞组织等。
（3）稀有气体：a氦、氖、氩、氪、氙和氡等气体的总称，是混合物。
b性质：无色、无味的气体，难溶于水，化学性质不活泼。
c用途：常用作保护气；做光源（稀有气体通电能发出不同颜色的光）。
5．空气的污染
对空气造成污染的主要是有害气体（CO、SO2、NO2）和烟尘；目前计入空气污染指数的项目为CO、SO2、NO2、O3和可吸入颗粒物等。
例1．下列实验装置中不能用来测定空气中氧气含量的是(     )
    A．   B．  C．    D．
解析：A、红磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，几乎不占空间，使得内外产生气压差，正确
B、白磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，使得内外产生气压差，水会倒流，正确；C、蜡烛
燃烧生成的是二氧化碳，二氧化碳是气体，占了氧气的空间，水几乎不进入，错误；D、白
磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，几乎不占空间，使得内外产生气压差，正确。
答案：C
例2．如图所示，某同学为验证空气中含有少量二氧化碳，将大针筒内的空气一次性压入新制的澄清石灰水，发现石灰水没有变化．据此，你认为该同学应该（　 　）
A. 继续用大针筒向澄清石灰水压入空气
B. 撤去大针筒，用嘴向澄清石灰水吹气
C. 得出空气中没有二氧化碳的结论
D. 得出空气中含有少量二氧化碳的结论
解析：A、验证性实验是已经知道实验结果的，当实验现象与已知的结果不相符时，应该思
考实验过程中存在的问题；空气中二氧化碳的量太少，通少量空气现象不明显，为了使实验
现象更明显，所以应该继续通空气，直到现象明显为止，故选项说法正确．B、人体呼吸作
用会产生较多的二氧化碳，违背实验目的（验证空气中含有少量二氧化碳），故选项说法错
误．C、验证性实验是已经知道实验结果的，当实验现象与已知的结果不相符时，应该思
考实验过程中存在的问题，不能贸然得出空气中没有二氧化碳的结论，故选项说法错误．D、
实验中澄清石灰水没有变浑浊，不能得出空气中含有少量二氧化碳的结论，故选项说法错误．
答案：A



变式训练一．某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图．该同学的实验步骤如下：
①将图中的集气瓶分为5等份，并作好标记．
②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入足量的红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞．
③充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹．
请回答下列问题：
（3） 该实验中红磷需稍过量，目的是 ▲ ．
（4） 步骤③中打开止水夹后观察到的现象是 ▲ ，由此可得出空气中氧气的体积分数约为 ▲ ．
（3）该实验可推论出氮气 ▲ （填“易”或“难”）溶于水和其化学性质
▲ （填“活泼”或“不活泼”）的结论．
（4）若将红磷换成炭粉，该实验能否获得成功？为什么？
▲ ．
解析：空气中氧气含量测定。
答案：（1）使集气瓶中的氧气完全消耗．（2）烧杯内的水沿导管流入集气瓶中液面大约
在标记下数第1处．（3）难 不活泼（4）否，碳燃烧生成二氧化碳气体，使瓶内气压变
化不大，水不能进入瓶内.
变式训练二．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。
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）小明按如甲装置进行实验时，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。
解析：(1)检验此装置的气密性时，可将导管一端插入水中，用手紧握广口瓶外壁，观察水
中的导管口是否有气泡冒出，如果有气泡冒出，说明装置气密性好。(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：改进后的装置无需打开瓶塞点燃红磷，避
免瓶内空气外逸而而造成实验误差。(3)量筒内减少的体积为氧气的体积，氧气的体积
=100mL−65mL=35mL；空气中氧气的体积分数为：35mL250mL×100%=14%.
答案：(1)将导管一端插入水中，用手紧握广口瓶外壁，观察水中的导管口是否有气泡冒出，
如果有气泡冒出，说明装置气密性好。(2)改进后的装置无需打开瓶塞点燃红磷，避免瓶内
空气外逸而而造成实验误差；(3)14%.
考点2.氧气的性质
1.O2的物理性质：在通常状况下，氧气是一种无色、无味的气体，密度比空气稍大 ，不易溶于水（可用排水法收集）。
2．氧气三态变化：降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。
3．O2的化学性质：a化学性质比较活泼，具有氧化性，在一定条件下可与许多物质发生化学反应，释放热量。b特有的性质：支持燃烧，供给呼吸。
4．物质在空气中和氧气中燃烧现象的比较
反应物
发生反应的条件
反  应  现  象
生成物
在空气中
在氧气中
C+O2
点燃
持续红热，无烟、无焰
剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成一种无色气体
盛有黑色木炭的燃烧匙应由上而下慢慢伸入集气瓶中
S+O2
点燃
淡蓝色火焰
发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成一种无色有刺激性气味的气体
S的用量不宜过多，实验前，在瓶底放少量水
P（红）+O2
点燃
黄白色火焰，伴随放热 和大量白烟
发出耀眼的白光，放出热量，生成大量白烟，白烟易溶于水
实验前在瓶中放少量水，吸收生成的固体颗粒
Fe+O2
点燃
灼成红热，离火后变冷
用木条引燃后，能持续剧烈燃烧，火星四射，放出热量，将铁丝熔成小球，生成黑色固体
实验前在瓶中放少量水或细沙，防止高温熔融溅落到瓶底受热不均而炸裂
5.氧化物：有两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物。例H2O、CO2、CO、SO2、NO2、P2O5。
（1）分类：金属氧化物（另一种组成元素为金属元素的氧化物，如FeO）和非金属氧化物（另一种组成元素为非金属的氧化物，如H2O、CO2）。
例3：下列关于氧气的说法正确的是(     )
A. 氧气能支持燃烧,可作燃料
B. 氧气能跟所有物质发生氧化反应
C. 水中的生物能依靠微溶于水中的氧气而生存
D. 带火星的木条一定能在含有氧气的集气瓶中复燃
解析：A、氧气能支持燃烧,但它不具有可燃性,所以不可以作燃料,故错误;B、氧气尽管化学性质比较活泼,但氧气并不能与所有物质发生氧化反应,故错误;C、水中溶有少量氧气,水中的生物可以依靠这些氧气而存活,故正确,D、带火星的木条必须在氧气的量达到一定浓度时才能复燃,并不能在含有氧气量少的集气瓶中复燃,故错误.
答案：C
变式训练一：甲、乙、丙是三个实验的示意图，根据图中所发生的化学反应现象及化学反应原理，进行总结归纳并回答下列问题： 

所发生的三个反应有多个共同的特点，分别是 ：
①__________________________________________________________________ ； 
② __________________________________________________________________ ； 
③ __________________________________________________________________ ； 
答案：①都是化合反应 ；②反应都放出大量热；③ 反应条件都是点燃等。
变式训练二：氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它能与许多物质发生反应．
（1）铁丝在装有氧气的集气瓶中燃烧，集气瓶中水的作用是___________；
（2）现有0.8克硫与氧气充分反应，理论上需要分解高锰酸钾__________克。
（3）二氧化硫气体对人体有毒，会污染大气，可用氢氧化钠溶液吸收，二氧化硫的化学性质与二氧化碳相似，写出二氧化硫与氢氧化钠反应的化学方程式__________________。
答案：（1）铁丝燃烧时盛氧气的集气瓶底少量水的作用是：防止生成的高温熔融物溅落瓶底引起集气瓶底炸裂；（2）7.9；（3）2NaOH＋SO2＝Na2SO3＋H2O。
考点3.氧气的制取
1．氧气的实验室制法：
（1）过氧化氢制氧气：
A药品：过氧化氢、二氧化锰。
B反应原理：2H2O2 MnO2 2H2O + O2↑
C实验装置：如图

D步骤：a检查气密性：将橡皮管用弹簧夹夹住，打开分液漏斗活塞，向分液漏斗中加入一定量水后，烧瓶与漏斗形成液面差，说明装置不漏气。
b装药品：将黑色二氧化锰加入圆底烧瓶，另将带有分液漏斗和导管的双孔橡皮塞塞紧瓶口，放置好集气瓶。最后向分液漏斗中加入过氧化氢。
c打开活塞进行反应：打开活塞，让过氧化氢溶液从分液漏斗滴入圆底烧瓶，观察现象。
d向上排空气法收集氧气：氧气密度比空气大，采用向上排空气法收集氧气。将带火星的木条放置于集气瓶口，若复燃则氧气已经收集满。
e收集完毕，关闭分液漏斗活塞，回收二氧化锰：待氧气收集满后，关闭分液漏斗活塞。回收分液漏斗剩余的过氧化氢和圆底烧瓶中的二氧化锰固体。洗涤仪器并整理器材。
注：a该反应放热，不需要加热即可进行。
b二氧化锰在该反应过程中起加快过氧化氢分解的作用，不改变过氧化氢产生氧气的总量，且二氧化锰在反应前后质量和化学性质都保持不变。
c该反应不加入二氧化锰也能够发生，只是发生反应的速度较慢。
（2）高锰酸钾（或氯酸钾和二氧化锰）制氧气：

A药品：高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰。
B原理：；.
C装置：此处是利用固体加热制取氧气，所以可选用
仪器名称：酒精灯、试管、铁架台、导管、集气瓶、水槽。
D操作步骤：用高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰制取氧气，并排水法收集氧气。步骤可概括为连—查—装—定—点—收—移—熄。
a检查装置气密性：将导管一端进入水中，用手紧握试管壁，若水中导管口有气泡冒出，或手撤离后在导管中形成一段水柱，则装置不漏气。否则更换橡皮塞。
b将药品装入试管：取少量高锰酸钾装入试管，平铺在试管底部，管口塞一团棉花，防止高锰酸钾颗粒随氧气进入水槽、集气瓶或堵塞导管。
c将试管固定在铁架台上：铁夹夹在距离试管口三分之一处，试管口要低于试管底部（防止冷凝水倒流，导致试管口破裂）
d点燃酒精灯加热：先使酒精灯外焰在试管下方来回移动，让试管均匀受热，然后对准试管中的药品部位加热。
e集气瓶内装满水，不留空气，当导管口产生连续气泡时才开始收集，瓶中水排尽，瓶中氧气集满。
f收集完毕：导管不离开水槽，不能熄灭酒精灯。
熄灭酒精灯：当导管撤离水槽后才能熄灭酒精灯，否则倒吸，引起试管破裂。
2．氧气的验满：用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已满。
检验：用带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，证明是氧气
3．催化剂（触媒）：在化学反应中能改变物质的化学反应速度，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。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
4．氧气的工业制备：分离液态空气法（原理:氮气和氧气的沸点不同，物理变化）。





例4．利用图示仪器测量氧气体积，来测定高锰酸钾样品的纯度(杂质不参加反应)，实验步骤如下：

（1）检查气密性：连好发生装置后，将导管口的下端浸入水中， ▲ ，如果观察到导管口有气泡冒出，就证明装置不漏气。
（2）组装装置：连好的装置如图甲，其中有一处明显错误，在不移动、不调整酒精灯的前提下，需要调节 ▲ 螺母(选填字母)改正错误。
（3）进行实验：采用正确的反应装置和图乙所示的收集装置制取并收集气体，下列说法正确的是 ▲ .
A. 加热时间过短，会使测量结果不准
B. 反应一段时间后，排出反应装置内原有空气再连接乙装置收集气体，会使结果更准确。
解析：（1）根据检查装置气密性的方法来分析；（2）要改正该错误需要调节A、B、C旋钮中的AB，C旋钮夹在试管的中上部，因此C不动．
答案：(1)组装好仪器后，将导管口的下端浸入水中，用手紧握试管，如果观察到导管口有
气泡冒出，就证明装置不漏气；故填：用手紧握试管；(2)要改正该错误需要调节A. B. C旋
钮中的AB，C旋钮夹在试管的中上部，因此C不动；故答案为：AB；(3)若加热时间过短，
高锰酸钾有可能没有完全分解；反应一段时间后再进行收集，会导致氧气部分逸出。故选
A.
例5．（1）某校学生在研究物质燃烧的条件时，进行了以下实验：点燃一支蜡独，竖直放在桌面上，用烧杯罩住(如图l所示)，请依据此实验回答问题：
 
①蜡烛燃烧时，观察到烧杯内壁产生水雾，说明石蜡中含有 ▲ 元素
②蜡烛熄灭的瞬间，观察到烛芯上方产生一缕白烟，白烟的主要成分是 ▲ ；
（2）在老师的指导下，同学们利用氧气传感器测定了蜡烛燃烧过程中氧气含量的变化情况，设计并完成了如图2所示的实验，得出了如图3所示的氧气含量的变化曲图，根据图3所示的曲线图，同学们得出了以下结论。下列说法正确的是 ▲ 填序号).
A. 只有当氧气耗尽时蜡烛才会熄灭 B. 蜡烛熄灭时，集气瓶内仍有氧气
C. 氧气浓度小于一定值时，蜡烛无法燃烧。
解析：(1)蜡烛燃烧时，观察到烧杯内壁产生水雾，根据质量守恒定律反应前后元素的种类
不变，说明石蜡中含有氢元素；(2)(白烟的主要成分是石蜡颗粒，所以用火柴点燃白烟，观
察到的现象是白烟能燃烧；(3)A、由图示可知，蜡烛熄灭时，集气瓶内仍有氧气，故错误；
B. 蜡烛熄灭时，集气瓶内仍有氧气，故对；C. 当氧气的体积分数达到15.96%时，蜡烛熄
灭，说明氧气的浓度低于一定值时，蜡烛无法燃烧，故正确；
答案：(1)氢；(2)石蜡颗粒；(3)BC
变式训练一．小明发现二氧化锰催化过氧化氢分解的实验中，反应速度逐渐变慢。查阅资料得知：其原因是过氧化氢的溶质质量分数减小以及二氧化锰的催化能力降低。为了探究二氧化锰的催化能力降低的影响因素，进行如下实验。
【材料准备】取质量均为2克的二氧化锰分别催化40毫升溶质质量分数为10%、20%、30%的过氧化氢溶液分解，实验后回收二氧化锰，并分别标为A. B. C；另取多次催化分解10%过氧化氢溶液实验后回收的二氧化锰，标为D.
【实验步骤】①连接装置并检查气密性。
②取未使用过的二氧化锰0.5克，加入锥形瓶中，再加入10毫升溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液，记录收集120毫升气体所需的时间。
③再分别取A. B. C. D组二氧化锰0.5克，重复上述实验。
④多次实验取平均值，记录数据如下：
组别
未使用过得二氧化锰
A
B
C
D
收集气体时间/秒
17.9
23.2
27.7
32.3
37.8
（1）实验时，长颈漏斗下端管口应在液面以下，其目的是 ▲ .
（2）实验中通过比较收集相同气体体积所需的时间外，还可以通过比较 ▲ 来反映二氧化锰的催化能力。
（3）由上表数据可知，引起回收的二氧化锰的催化能力下降的因素是 ▲ .

解析：(1)长颈漏斗一般用于制取气体时添加液体药品，深入液面以下形成液封装置才不漏
气，所以实验时，长颈漏斗下端管口应在液面以下，其目的是：防止产生的气体从长颈漏斗
中逸出；(2)在解这类题时，主要是用控制变量法，题中所给的方法是体积相同，比较时间，
还可以时间相同，比较气体体积，所以还可以通过比较相同时间内产生气体的体积来反映二
氧化锰的催化能力；(3)通过表中的数据可以看出，过氧化氢溶液质量分数相同时，二氧化
锰使用的次数越少，生成相同氧气的时间越少，反应物浓度越大，生成相同氧气的时间越
少，所以引起回收的二氧化锰催化能力下降的因素是：过氧化氢溶液的溶质质量分数、二氧
化锰使用的次数。
答案：(1)防止产生的气体从长颈漏斗中逸出；(2)相同时间内产生气体的体积；(3)过氧化氢
溶液的溶质质量分数、二氧化锰使用的次数。
变式训练二．根据如图回答问题：

（1）写出图中标号仪器名称：① ▲ ；
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气应选用的装置是 ▲ (填序号，下同)，反应的化学方程式为 ▲ .检验装置气密性时，除了用手紧握的方法外，还可以采用的方法是 ▲ ；
（3）实验室可用氧化钙固体与浓氨水在常温下混合制取少量氨气，为了得到平稳的氨气流，应选择的发生装置是 ▲ ；
（4）用G装置做硫在氧气中燃烧实验，燃烧结束后取出燃烧匙，立即用玻璃片盖住瓶口并振荡，若将集气瓶倒转，发现玻璃片被“吸住”而不掉下来(如甲图)，其原因是 ▲ ；
（5）为完成上述实验，用10mL量筒量取6mL氢氧化钠溶液，读数时量筒内的液体凹液面最低处应与乙图中 ▲ 处(填“a”或“b”)刻度线保持水平。
解析：（1）①是酒精灯；故答案为：酒精灯；（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，发生装置
的特点属于固体加热型的A装置，因为氧气不易溶于水且密度大于空气，所以既可以用排
水法收集，也可以用向上排空气法收集；用高锰酸钾制氧气时，反应物是高锰酸钾，生成
物是锰酸钾、二氧化锰、氧气，反应条件是加热，因此反应的化学方程式为：；检验装置气
密性时，用手紧握试管外壁的目的是给试管受热，使内部的空气受热膨胀，因此达到此目的
还可以采用的方法是：用热毛巾捂住试管（或用酒精灯微热试管等）故答案为：AD或AF；；
用热毛巾捂住试管（或用酒精灯微热试管等）；（3）实验室可用氧化钙固体与浓氨水在常
温下混合制取少量氨气，发生装置属于固液常温型的BC装置，但为了得到平稳的氨气流，
要选择C装置通过注射器控制液体的流速；故答案为：C；（4）玻璃片被“吸住”而不掉下
来，其原因是：二氧化硫与氢氧化钠反应，导致集气瓶内的气压减小，外界大气压将玻璃片
“托住”；故答案为：二氧化硫与氢氧化钠反应，导致集气瓶内的气压减小，外界大气压将玻
璃片“托住”；（5）量筒的刻度上边大，6mL在5mL的上方，读数时要平视凹液面的最低处，
故是a处；故答案为：a
答案：（1）酒精灯；（2）AD或AF；略；用热毛巾捂住试管（或用酒精灯微热试管等）；
（3）C；（4）二氧化硫与氢氧化钠反应，导致集气瓶内的气压减小，外界大气压将玻璃片
“托住”；（5）a
考点4.化合反应和分解反应
1．化和反应：有两种或两种以上物质生成一种物质的反应，叫做化和反应，属于化学反应的基本类型之一。
A特点：反应物有多种，生成物只有一种，即“多变一”。
B表示式：A+B+C+···．→C。
2．分解反应：由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应叫做分解反应，属于化学反应的基本类型之一。
A特点：反应物只有一种，生成物有多种，即“一变多”。
B表示式：A→B+C+···。
例6：下列反应既不属于分解反应，也不属于化合反应的是（   ）
A.镁＋氧气→（点燃）→氧化镁 B.过氧化氢→（二氧化锰）→水＋氧气
C.水→（通电）→氢气＋氧气 C.蜡烛＋氧气→（点燃）→二氧化碳＋水
解析：分解反应是一种物质生成两种或两种以上物质的反应；化合反应时两种或两种以上物质生成一种物质的反应；A选项化合反应；B选项分解反应；C选项分解反应；D选项既不是化合反应也不是分解反应，故选择D 
答案：D

变式训练一：下列化学反应中，既不属于化合反应也不属于分解反应的是（ ）
A．钠+氯气氯化钠 B．二氧化碳+碳一氧化碳
C．碳酸氢钠碳酸钠+二氧化碳+水 D．丙烷+氧气二氧化碳+水
解析：A、根据化合反应的定义判断．B、根据化合反应的定义判断．C、根据分解反应的定义判断．D、根据氧化还原反应、化合反应、分解反应的定义判断．
答案：D


三、优化与提高
一、选择题
1.下列物质中前一种物质是氧化物，后一种物质是混合物的是（     ）
A．生石灰、熟石灰  B．碳酸、二氧化硫  C．水、澄清石灰水  D．胆矾、空气
解析：由多种物质混合而成的是混合物；由一种物质组成的是纯净物；只由一种元素组成的纯净物，是单质；由两种或两种元素组成的纯净物，是化合物；只由两种元素组成，其中一种是氧元素，属氧化物。根据概念，A生石灰属氧化物，熟石灰属化合物；B中碳酸属化合物，恶意如何了属氧化物；C中水出氧化物，除去石灰水属混合物；D中胆矾属化合物，空气属混合物。
答案：C
2.下列物质在氧气中燃烧的实验现象描述，正确的是(     )
A. 蜡烛在氧气中燃烧时，有水和二氧化碳产生
B. 镁条在氧气中燃烧时，发出白光并有黑色固体生成
C. 铁丝在氧气中燃烧时，火星四射，有黑色固体熔化物生成
D. 硫粉在氧气中燃烧时，有淡蓝色火焰产生，生成刺激性气味的气体
解析：A、蜡烛在氧气中燃烧时，有水和二氧化碳产生，是实验结论而不是实验现象，故选项说法错误.B、镁条在氧气中燃烧时，发出耀眼的白光，并有白色固体生成，故选项说法错误.C、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，有黑色固体熔化物生成，故选项说法正确.D、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项说法错误.所以C选项是正确的.
答案：C
3.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.富氧空气中氧气含量高于普通空气中的含量，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
解析：A、氧气的体积分数大于空气中的平均氧气体积分数的空气称为富氧空气，1：2大约是33.3%，故A正确；B、1：5不可以，比空气中的还低，故B错误；C、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，属于普通空气的组成，故C错误；D、21：79与空气的成分相差不大，故D错误．
答案：A
4.下列四组物质中，均属于氧化物的是（ 　　）
A．氧气、氧化钙、四氧化三铁　　　 　B．水、二氧化硫、高锰酸钾
C．空气、氧化铜、五氧化二磷　　　 　D．干冰、氧化镁、二氧化锰
答案：D
5.下列有关氧气的制取、收集、验满、性质的实验中错误的是（  ）
A.制取 B.收集 C.验满 D.性质
解析：A、利用过氧化氢制取氧气时不需要加热，属于固液常温型，可用此发生装置，A项正确；B、氧气密度比空气大，可用向上排空气法收集，且导管伸入到集气瓶底部，B项正确；C、验满氧气将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明已集满，C项正确；D、铁丝燃烧实验应在瓶底放一些水或沙子，防止燃烧后的熔融物溅落炸裂瓶底，而图示没采取任何措施，D项错误。
答案：D
二、非选择题
6.实验室用加热氯酸钾制取氧气的主要操作有:①装药品②固定装置③检查装置的气密性④连接仪器⑤加热⑥收集气体⑦熄灭酒精灯⑧从水槽中撤出导气管，正确的操作顺序是_______________．
解析：实验室加热氯酸钾制取氧气的操作步骤和注意点分别是:连(连接仪器、组装实验装置)→查(检查装置的气密性)→装(装入固体药品)→定(用铁架台固定仪器装置)→点(用火柴点燃酒精灯，给试管加热)→收(收集氧气)→移(把导管移出水面)→熄(熄灭酒精灯)，可得题中正确的操作顺序是:④③①②⑤⑥⑧⑦. 
答案：④③①②⑤⑥⑧⑦。
7.下列事实说明空气中含有哪些成分:
（1）物质在空气中能燃烧 ▲ ；  （2）酥脆饼干在空气中放置逐渐变软 ▲ ；
（3）空气是制造氮肥的原料 ▲ ； （4）长期放在空气中的澄清石灰水变浑浊 ▲ ．
解析：(1)空气中的氧气具有助燃性，物质在空气中可以燃烧是因为空气中有氧气；(2)酥脆的饼干露置于空气中变软是因为空气中有水蒸气；(3)空气中的氮气是制造氮肥的原料；(4)澄清的石灰水在空气中放置石灰水变浑浊，是因为空气中含有的二氧化碳与石灰水中的氢氧化钙反应生成难溶性的碳酸钙的原因.
答案：(1)氧气；(2)水蒸气；(3)氮气；(4)二氧化碳.
8.采集空气样品时，如果没有专业仪器，我们可用矿泉水瓶装满水到采样地点倒掉，这种收集气体的方法叫做     ；实验室制氧气时，也可用这种方法收集，用该方法收集氧气时，制备氧气装置内空气已排尽的标志是     ．
解析：根据信息用矿泉水瓶装满水，采集空气样品，可知这是一种排水集气法，制取氧气时，开始装置中有空气，产生的氧气将空气向外排除，用排水法收集时，当气泡连续均匀冒出时，说明出来的是氧气，空气已排净．
答案：排水集气法；气泡连续地均匀地冒出。
9.实验室制取气体时所需的一些装置如图所示，请回答下列问题：

（2） 实验室里用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的化学方程式为 ▲ ；可选择的发生装置有 ▲ （填字母）；选择气体收集方法时，气体的下列性质：①颜色；②密度；③溶解性；④可燃性，必须考虑的是 ▲ （填序号）；
（2）MnO2在该反应中可以重复使用，理由是 ▲ ；
（3）要制备干燥的氧气，所选择装置的连接顺序为 ▲ （填字母）。
解析：(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合生成水和氧气，二氧化锰起催化作用，文
字表达式为：过氧化氢二氧化锰⎯水+氧气；发生装置的特点属于“固液常温型”，故可选发
生装置有A和B；收集气体的依据是气体的密度和溶解性，故选择②③；(2)二氧化锰在此
反应中作为催化剂，改变了化学反应的速率，而二氧化锰本身的质量和化学性质在反应前后
都没有发生改变，故MnO2在该反应中可以重复使用；(3)A或B装置是用来制取氧气的装
置，由于浓硫酸具有吸水性，可以用来干燥气体，所以再通过浓硫酸把氧气干燥后再进行
收集，由于要收集干燥的氧气，根据氧气的密度比空气大，用向上排空气法收集，所以仪器
的连接顺序为A→F→C或B→F→C.
答案：(1)过氧化氢二氧化锰⎯⎯水+氧气；A和B；②③；(2)二氧化锰作为催化剂，在化学
反应前后质量和化学性质都没有发生改变；(3)A→F→C或B→F→C.
10.图是实验室用高锰酸钾制取并收集氧气的装置。

（1）仪器a的名称是 ▲ 。
（2）用高锰酸钾制取氧气时，用一团棉花放在试管口的主要作用是 ▲ 。
（3）怎样使收集的气体基本上不含氮气？ ▲
解析：（1）a是铁架台，用于固定和支持各种仪器，铁圈可代替漏斗架使用。一般常用于
过滤、加热、滴定等实验操作。是物理、化学实验中使用最广泛的仪器之一。（2）用高锰
酸钾制取氧气时，用一团棉花放在试管口的主要作用是防止高锰酸钾粉末沿导管进入水槽。
（3）当均匀、连续有气泡冒出的时候收集，收集来的氧气更纯净，此时已将空气尽数排除，
收集的气体基本上不含氮气。
答案：（1）铁架台；（2）防止高锰酸钾粉末沿导管进入水槽。（3）当均匀、连续有气泡
冒出的时候收集。
11.某课外学习小组将30%的H2O2溶液稀释为3%后，用来制取氧气，并验证氧气的化学性质．请结合图示回答下列问题：

（1）经计算需量取30%H2O2溶液16mL，应选用的量筒规格为 ▲ （选填10mL、20mL或50mL）．
（2）实验1中，锥形瓶内MnO2的作用是 ▲ ；用该方法收集氧气的优点是
▲ ．
（3）实验2中细铁丝剧烈燃烧、火星四射．该反应的化学方程式为 ▲ ．
解析：（1）量取30%H2O2溶液16mL，应选用20mL的量筒，减小误差；（2）二氧化锰在
过氧化氢分解中起催化作用；排水法收集的气体较纯，且无需验满，集气瓶口有大气泡冒出
说明收集满了；（3）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁。
答案：（1）20mL；（2）催化作用；收集的气体较纯或无需验满（合理均可）；（3）
12.科学课上做“用红磷燃烧测定空气中氧气的体积分数”的实验时，由于红磷燃烧生成的P2O5对人体有一定危害，小明改用氢气燃烧来测定空气中氧气的体积分数，设计的实验装置如图所示，实验时用夹子B夹住橡胶管，打开夹子A，点燃纯净的氢气并迅速插入甲瓶中，使氢气在甲瓶中燃烧。

(1)当氢气燃烧的火焰刚好熄灭时，对夹子的操作应是 ▲ .
(2)实验测得甲瓶中氧气的体积远小于瓶中空气体积的1/5，写出一种可能的原因： ▲ .
(3)有同学提出，若用CO取代H2，进行如上操作也能完成氧气体积分数的测定，你是否认同?并简要说明理由： ▲ .
解析：(1)根据实验原理可知，当氢气燃烧的火焰刚好熄灭时，说明氧气完全被消耗，此时
不能再通入氢气，否则会影响实验结果，此时应用夹子A夹住橡胶管，待集气瓶冷却至室
温后打开B观察现象；(2)实验测得甲瓶中氧气的体积远小于瓶中空气体积的1/5，可能是装
置漏气或没有及时用夹子A夹住橡胶管，使通入的氢气过多，或没有冷却到室温就打开止
水夹B；(3)一氧化碳燃烧生成了二氧化碳气体，会占据一定的体积，所以不能用一氧化碳来
代替氢气。
答案：(1)用夹子A夹住橡胶管，待集气瓶冷却至室温后打开B；(2)火焰熄灭后，没有及时
用夹子A夹住橡胶管(或实验装置气密性不好).(3)不认同，因为CO点燃后生成的是CO2气
体，瓶内气压不会降低，所以无法测定。
13.下面是同学们制取氧气和探究氧气性质的活动．

（1）如图1是实验室制取氧气的装置，该反应的化学方程式为 ▲ ，仪器a的名称是 ▲ ．操作中有很多注意事项，例如在收集氧气时看到气泡从瓶口逸出，应该 ▲ ，再将集满氧气的集气瓶正放在桌面上：实验中有些错误操作可能会使试管炸裂，写出为避免试管炸裂的一个正确操作 ▲  ．
（2）如图2①中木炭在氧气中充分燃烧的化学方程式为 ▲  ．反应完毕盖好玻璃片，将集气瓶倒置（如图2②），玻璃片未掉下来的原因是 ▲ ．
答案：（1），试管．在水面下用玻璃片盖住瓶口 ，
停止加热时，应先移出导气管，再熄灭酒精灯 ．（2）．氢氧化钠溶液与二
氧化碳反应，二氧化碳被消耗，瓶内气体减少，瓶内气压小于外界大气压。
14.实验室利用下列装置可以制取某些气体，请据图回答问题：

（1）这五个装置示意图中，有一个装置是错误的，指出错误装置是            (填序号)。
（2）图示中仪器①的作用                    ；实验室用高锰酸钾来制取氧气，可选择A作发生装置，但要对A进行改进，改进的方法是                                    ；实验室若用B作发生装置制氧气，则该反应方程式为                                。
（3）常温下，硫化氢（H2S）是一种有臭鸡蛋气味的气体，实验室可用硫化亚铁（FeS）固体和稀硫酸反应制得，该反应方程式为FeS ＋ H2SO4（稀）＝ H2S↑＋FeSO4 ，则应选择             （填序号，下同）来作发生装置。
（4）NO气体难溶于水,密度略大于空气,易与氧气反应生成NO2，则应选择        装置来收集NO.
答案：（1）E （2）加热 ，试管口放一团棉花 ，（3）B（4）D
15.学习了空气中氧气的含量测定后，化学兴趣小组的同学对过量的红磷能否消耗完瓶中的氧气表示有疑问。请你参与他们的探究活动，并回答下列的问题：
[提出问题]在空气成分测定中，红磷能消耗完氧气吗?
[作出假设]过量的红磷不能完全消耗氧气。
[设计实验]
(1)在集气瓶底部放少量自来水，并把一束打磨后的细铁丝放入其中，按右图所示进行正确操作。待冷却到室温后打开止水夹，这时观察到的现象是  .
(2)几天后，观察到铁丝表面出现红色物质，这是因为铁与瓶内的水和氧气发生反应生成了铁锈。由此可以得出上述假设  (填“成立”或“不成立”).
[反思与评价]小林认为该实验不能证明红磷没有消耗完集气瓶中的氧气，使铁生锈的氧气可能来自于  ，因为  .同学们采取了一种措施，更换了一种试剂，就达到了目的。这种试剂是  .

[思维拓展] (1)写出红磷在空气中燃烧的化学反应的方程式            ，在这一氧化反应中，氧元素化合价            (填“升高”或“降低”)，因此氧气具有氧化性。
(2)右图是氢气在氯气中发生燃烧反应的示意图，通过类比、分析，该反应中具有氧化性的物质是            (填化学式).
(3)已知镁在空气中能燃烧生成氧化镁和氮化镁(其中氮为−3价).
①氮化镁是一种黄色的固体。而镁在空气中燃烧产物基本上是白色的，由此现象可知，在这样的条件下镁更易与空气中的            化合。
②通过上述实验及叙述，你对燃烧有什么新的认识?             .
答案：（1）水倒流入集气瓶中液面上方体积的五分之一；（2）铁生锈的条件：水和氧气
同时存在，生成了铁锈，说明过量的红磷不能完全消耗氧气；故答案为：成立[反思与评价]
根据水（自来水）中溶有少量氧气，容器中铁与水中的氧反应生成了铁锈；换一种试剂蒸
馏水，就能说明过量的红磷完全消耗了氧气．故答案为：自来水；水中溶有少量氧气；蒸
馏水；[思维拓展]（1）故答案为：； 降低；（2）根据氧化剂（反应
物）→得电子→化合价降低→被还原→发生还原反应→生成还原产物；可知氢气在氯气中
发生燃烧反应中具有氧化性的物质是：Cl2； 故答案为：Cl2；（3）镁在空气中燃烧产物基
本上是白色的氧化镁，由此现象可知，镁更易与空气中的氧气反应；故答案为：O2；故答
案为：燃烧不一定有氧气参加．
16.某课外活动小组在学习了书本 “空气中氧气含量的测定”实验，知道P2O5不能随便排放在空气中，否则会对空气造成污染，所以对该实验进行了改进：

在由两个注射器组成的密闭系统内共有50 mL空气，如图。然后给装有红磷的玻璃管加热。同时交替推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的红磷变成白烟，且较长时间内无进一步变化时停止。停止加热后，待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内。
请根据你对上述实验的理解，回答下列问题： 
（3） 实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约             mL。                   
（4） 在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是             。写出该反应的化学方程式             。 
（3）上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的可能原因是 （写出其中一种）             。 
解析：（1）空气中氧气的体积分数z约为21%，由两个注射器组成的密闭系统内共有50mL
空气，则氧气的体积为50mL×21%≈10mL．交替缓慢推动两个注射器能使气体与红磷充分接
触，以便耗尽装置内的氧气；红磷与氧气点燃生成五氧化二磷，方程．
（3）上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，造成该实验不够精确的原因：装
置漏气，装置冷却后空气可进入装置，或装置本身容积有限，测量体积时误差造成的影响过
大等．
答案：（1）10；（2）使注射器内的氧气充分与红磷反应；；（3）装置漏气等（合理即可）．