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(共112张PPT)
　空气和氧气
思维导图·理脉络
知识梳理·夯基础
知识点1空气的成分及用途
主要成分 体积分数 主要性质 主要用途
氧气 　21％　 化学性质较活泼 　支持燃烧、供给呼吸　
21％
支持燃烧、供
给呼吸　
主要成分 体积分数 主要性质 主要用途
氮气 　78％　 化学性质不活泼 用于焊接金属、填充灯泡或食品的保护气
一定条件下与氢气反应 合成氮肥
78％
主要成分 体积分数 主要性质 主要用途
稀有气体 　0.94％ 化学性质不活泼 作 　保护气　
通电发出不同颜色的光 制作电光源、霓虹灯
氦气密度小 用于填充探空气球或飞艇
0.94％
保护气　
主要成分 体积分数 主要性质 主要用途
二氧化碳 　0.03　 不燃烧，不支持燃烧，密度比空气大，能与 　水　 和碱溶液反应 光合作用的原料；灭火、制冷剂、气体肥料、化工原料等
0.03％
水　
易错警示 （1）用于描述空气中各成分的含量时，用的是体．积．分数，而不是质量分数。
（2）稀有气体通电时发出不同颜色光属于物．理．性质，不是化学性质。
知识点2空气的污染与防治
空气污染的原因 含碳燃料（如煤、石油、天然气等）的燃烧；工厂的废气；飞机汽车等机动车辆的尾气等
空气污染的危害 加剧温室效应；酸雨；臭氧空洞；植物枯败、动物死亡、人的生命与健康受到威胁
主要空气污染物 ① 　二氧化硫（SO2）　 ；② 　二氧化氮（NO2）　 ；③ 　一氧化碳CO）　 ：④ 　可吸入颗粒物（粉尘　 ；⑤ 　臭　 等
二氧化硫（SO2）　
二氧化
氮（NO2）　
一氧化碳（CO）　
可吸入颗粒物（粉尘）　
臭氧　
空气污染的防治 ①减少化石燃料的燃烧，使用清洁能源；②改善生产工艺，减少废气排放，提倡“绿色化学”；③工厂的废气处理后再排放；④安装汽车尾气净化装置；⑤提倡植树造林，改善环境
空气质量日 报的内容 ①空气污染指数；②首要污染物；③空气质量级别；④空气质量状况
易错警示 尽管空气中二氧化碳浓度过高会引起温室效应加剧，但二氧化碳是空气的成分之一，不是空气污染物。
知识点3氧气的性质
1.氧气的物理性质
色、味、态 密度 溶解性 三态变化
无色、无味、气体 比空气 　略大　 　不易　 溶于水 →→
略大　
不易　
2.氧气的化学性质
（1）物质的燃烧
物质 反应现象 化学方程式
在空气中燃烧 在氧气中燃烧
硫 发出 　微弱的淡蓝色　 的火焰，放出热量，生成 　刺激性　 气味气体，放出热量 发出 　明亮的蓝紫　 色火焰，放出热量，生成 　刺激性　 气味气体，放出热量 　S ＋O2S2
微弱的淡蓝
色　
刺激
性　
明亮的
蓝紫　
刺　
S＋ O2
SO2
激性　
物质 反应现象 化学方程式
在空气中燃烧 在氧气中燃烧
木炭 发出 　红 光，放出热量，生成　使澄清石灰水变浑浊 的气体 发出 　　 光，放出热量，生成 　使澄清石灰水变浑浊　 的气体 　 C＋O2CO2
红　
使澄清石
灰水变浑浊
白　
使澄清石
灰水变浑浊　
C＋ O2
CO2
物质 反应现象 化学方程式
在空气中燃烧 在氧气中燃烧
铁丝 红热，不能燃烧 　剧烈燃烧、火星四射，生成黑色固体，放出大量的热　 　3 Fe＋2O2Fe3
剧烈燃烧、火
星四射，生成黑
色固体，放出大
量的热　
3Fe＋ 2O2
Fe3O4　
物质 反应现象 化学方程式
在空气中燃烧 在氧气中燃烧
红磷 剧烈燃烧，产生黄色火焰，放出热量，冒出大量 　白烟　 比在空气中燃烧更剧烈 　 4P＋5O22P2
白烟　
4P＋ 5O2
2P2 O5
物质 反应现象 化学方程式
在空气中燃烧 在氧气中燃烧
镁条 剧烈燃烧，发出 耀眼的强光　 ，放出热量，生成白色固体 比在空气中燃烧更剧烈 　2 Mg＋O22MgO
结论 氧气的化学性质比较活泼，能与很多物质反应，并放出热量。物质在氧气中比在空气中燃烧更剧烈
耀眼的强光
2Mg＋ O2
2MgO
温馨提示 （1）硫燃烧时，集气瓶中要事先留少量的水（或氢氧化钠溶液）的目的：吸收生成的二氧化硫，防止污染环境。
（2）做铁丝燃烧的实验时，要注意：①做铁丝燃烧实验前，一定要将铁丝表面的锈用砂纸擦掉；②铁丝要绕成螺旋状，目的是增大与氧气的接触面积，使燃烧更剧烈；③集气瓶要留少量水或铺一层细沙的目的是防止生成物落下来炸裂集气瓶。
（2）缓慢氧化
有些氧化反应进行得很慢，甚至不易被觉察，这种氧化叫做缓慢氧化，如动植物呼吸、食物腐烂、钢铁生锈、酒和醋的酿造等。缓慢氧化也放出热量。
知识点4氧气的制法
1.氧气的实验室制法
反应原理 高锰酸钾制氧气： 　2 K MK2MnO4＋MnO2＋O2↑ 　 氯酸钾制氧气： 　2 KC lO32KCl＋ 3O2↑　 过氧化氢制氧气：
　2H2O22H2O＋O2↑　
发生装置 固—固加热法 固—液不加热法
2KMnO4
K2MnO 4＋MnO2＋O2↑　
2KClO3
2KC l＋3O2↑　
2H2O22H2 O
＋O2↑　
收集装置 （1）排水法；（2）向上排空气法
检验 将带火星的木条伸入瓶中，木条 　复燃　 ，证明是氧气
验满 排空气法：将带火星的木条放于 　瓶口　 ，木条 　复燃　 ，证明已满；
排水法：集气瓶口有 　大气泡冒出　 ，证明已满
复燃　
瓶口　
复燃　
大气泡冒出　
巧学巧记 用高锰酸钾制氧气的步骤可概括为“查、
装、定、点、收、离、熄”（谐音：“茶庄定点收利息”）。
2.氧气的工业制法
以 　空气　 为原料，将空气中的氧气和氮气加以分离，其原理是利用液态氮和液态氧的 　沸点　 不同，使 　液态氮　 先汽化，剩下的主要是液态氧。这种方法成本低廉，适合大量制取氧气，但设备庞大，不适合实验室里制取。
空气　
沸点　
液态氮　
知识点5影响化学反应速率的因素
内因 反应物本身的性质
外因 催化剂 概念 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
改变　
质
量　
化学性质　
外因 催化剂 特点 （1）催化剂只改变 　化学反应速率　 ，而不改变 　生成物的质量　 ；
（2）催化剂既可以 　加快　 化学反应速率，也可以 　减慢　 化学反应速率；
（3）反应前后催化剂的 　质量 和 　化学性质　 不改变，物理性质可能改变
化学反应速率
生成物的质量
加快　
减慢　
质量　
化学　
性质　
外因 温度 其他条件不变时，温度越 　高　 ，化学反应速率越快
反应物的浓度 其他条件不变时，反应物浓度越 　大　 ，化学反应速率越快
反应物的接触面积 其他条件不变时，反应物的接触面积越 　大　 ，化学反应速率越快
高　
大　
大　
判断下列说法的正误（正确的画“√”，不正确的画“×”）
1.空气中氮气与氧气的质量比约为4∶1。 （　×　）
2.氧气具有氧化性，是一种常见的燃料。 （　×　）
3.氮气化学性质不活泼，不燃烧也不支持燃烧。 （　√　）
×
×
√
4.稀有气体化学性质很不活泼，常作电光源。 （　√　）
5.二氧化碳是一种空气污染物。 （　×　）
√
×
6.催化剂既能加快反应速率，也能减慢反应速率。 （　√　）
7.催化剂在化学反应前后质量和性质不变。 （　×　）
8.同一个反应，加入催化剂能增加生成物的量。 （　×　）
√
×
×
9.同一个反应可以使用不同的催化剂。 （　√　）
10.空气质量级别越高，空气质量越好。 （　×　）
11.红磷燃烧产生大量白雾。 （　×　）
√
×
×
12.铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧，火星四射，生成四氧化三铁。 （　×　）
13.工业制取氧气发生的是分解反应。 （　×　）
×
×
实验突破·克疑难
实验1空气中氧气含量的测定
【提出问题】 如何测定空气中氧气的体积分数？
【设计实验】
实验 原理 与装置 利用红磷燃烧生成五氧化二磷固体，
消耗密闭容器内空气中的氧气，
使密闭容器内压强减小，在大
气压的作用下，进入容器内水的体积即为容器内减少的氧气的体积。
反应的化学方程式： 　4P＋O2 5

4P＋5O22P2O5　
操作步骤 ①连接装置，检查装置的气密性，将弹簧夹夹紧；②点燃红磷，伸入集气瓶，塞紧橡皮塞；③燃烧结束，冷却后，打开弹簧夹
实验现象 ①红磷燃烧，产生大量 　白烟　 ；
②冷却后，打开弹簧夹，水进入集气瓶的体积约占瓶内空气体积的1/5
白烟　
结论分析 ①进入集气瓶内水的体积即为红磷燃烧消耗氧气的体积，说明氧气约占空气总体积的1/5；
②剩余气体主要是氮气，同时说明：氮气不燃烧、不支持燃烧，也不与红磷反应，难溶于水
误差分析 若测得氧气的体积小于1/5，可能的原因：①红磷的量不足，氧气没有消耗完；②装置的气密性不好，冷却后外界空气会进入瓶中；③未等瓶子冷却就打开弹簧夹
若测得氧气的体积大于1/5，可能的原因：
　弹簧夹没有夹紧，使瓶内气体从导气管逸出　
弹簧夹没有夹紧，使瓶内气体从导气管
逸出　
【思维拓展】
1.用燃烧法测定空气中氧气含量时：
（1）不能用铁丝的原因：铁丝在空气中不能燃烧，无法消耗空气中的氧气。
（2）不能用镁条的原因（提示：在点燃的条件下，镁能与氮气和二氧化碳反应）：镁条在空气中燃烧除了能与氧气反应外，还能与空气中的氮气、二氧化碳等反应，使测得结果不准确。
（3）不能用木炭和硫粉的原因：这两种物质燃烧都会生成气体，装置内压强不减小，水不能进入瓶中，无法测出空气中氧气的含量。
（4）不能用氢气的原因：氢气是气体，若过量会占据消耗的氧气的体积，使测量结果不准确。
综上所述，你认为用燃烧法测定空气中氧气含量时，对可燃物的要求：①可燃物是固体；②能在空气中燃烧；③只能消耗空气中的氧气；④生成物不能是气体等。
2.用燃烧法测定空气中氧气的含量的缺点及其方法（提示：当氧气的浓度小于一定程度时，不能支持燃烧）：由于当氧气的浓度减小至一定程度时，不能支持燃烧，故这种方法不能完全消耗掉空气中的氧气，一般测出氧气的体积分数小于1/5；可以利用铁生锈的原理，能比较彻底地除去装置中的氧气，得到的结果比较准确。
【实验创新与改进】
（1）点燃方式改进：
改进后的优点：可防止生成的五氧化二磷污染空气。
（2）测量方式改进：
改进后的优点：可使体积读数更精确。
（3）原理改进：
改进后的优点：能充分消耗装置的氧气，实验结果更精确。
【例】 某化学兴趣小组的同学将过量的红磷放入容积为40 mL的试管中，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与容积为60 mL且润滑性很好的注射器组成如图的实验装置，则下列说法错误的是（　D　）
D
A.此实验可以测定空气中氧气的含量
B.实验过程中观察到红磷燃烧产
生大量白烟
C.若先夹紧弹簧夹，实验结束后
冷却至室温再松开弹簧夹，可观察到活塞前沿移动到2 mL刻度处
D.若不使用弹簧夹，整个实验过程中活塞前沿一直向左移动直至停在2 mL刻度处
实验2氧气的实验室制取
药品 高锰酸钾 氢酸钾和二氧化锰 过氧化氢和二氧化锰
反应 原理 　2KMnO4K2 MnO4＋MnO2＋O2↑ 2KClO32KCl＋3O2↑ 　2H2O22H2O＋O2↑ 　
装置
固液不加热型
2KMnO4
K2MnO4
＋MnO2＋O2↑　
2H2O2
2H2O＋O2↑　
药品 高锰酸钾 氢酸钾和二氧化锰 过氧化氢和二氧化锰
步骤 （1）查：组装仪器，检查装置气密性；（2）装：装药品；（3）定：固定加热型固定装置；（4）点：点燃酒精灯；（5）收：用排水法收集O2； （1）查：连接装置并检查装置的气密性；（2）装：在锥形瓶内装入二氧化锰固体；（3）定：固定好装置；（4）加：向长颈漏斗或分液漏斗中加入过氧化氢溶液；（5）收：用排水法收集氧气（若用向上排空气法收集氧气还需要验满）
药品 高锰酸钾 氢酸钾和二氧化锰 过氧化氢和二氧化锰
步骤 （6）离：将导管撤离水面；（7）熄：熄灭酒精灯。 （谐音：“茶庄定点收利息”） （1）查：连接装置并检查装置的气密性；（2）装：在锥形瓶内装入二氧化锰固体；（3）定：固定好装置；（4）加：向长颈漏斗或分液漏斗中加入过氧化氢溶液；（5）收：用排水法收集氧气（若用向上排空气法收集氧气还需要验满）
药品 高锰酸钾 氢酸钾和二氧化锰 过氧化氢和二氧化锰
收集 （1）因为氧气密度比空气大，可用向上排空气法收集； （2）因为氧气不易溶于水、不与水反应，可用排水法收集
检验 若生成的气体能使带火星的木条复燃，则为氧气
药品 高锰酸钾 氢酸钾和二氧化锰 过氧化氢和二氧化锰
验满 （1）排空气法：将带火星的木条放于瓶口，若复燃，证明已收集满； （2）排水法：若瓶口有大气泡冒出，证明已收集满
药品 高锰酸钾 氢酸钾和二氧化锰 过氧化氢和二氧化锰
注意 事项 （1）用高锰酸钾制取氧气时，试管口部必须塞一团棉花，以防止 　高锰酸钾粉末被氧气气流吹进导管，造成堵塞 　 ； （2）试管口要稍向下倾斜，以防止 　冷凝水倒流回试管使试管炸裂　 ； （1）长颈漏斗下端要插入液面以下形成液封防止氧气从长颈漏斗口逸出；
（2）发生装置中的导气管应稍露出橡皮塞，便于气体的排出
高锰酸钾粉末
被氧气气流吹进导管，造
冷凝水倒流回试管
使试管炸裂　
成堵塞　
药品 高锰酸钾 氢酸钾和二氧化锰 过氧化氢和二氧化锰
注意 事项 （3）用排水法收集气体时，刚有气泡冒出时不易立即收集，因为开始冒出的是 　空气　 ；待气泡连续、均匀冒出时再收集； （4）实验结束时先将导管从水槽中撤出，再移开酒精灯，防止水沿导管倒流回试管使试管炸裂 （1）长颈漏斗下端要插入液面以下形成液封防止氧气从长颈漏斗口逸出；
（2）发生装置中的导气管应稍露出橡皮塞，便于气体的排出
空气　
【思维拓展】
若要收集较纯净的气体，最好用排水法；若要收集干燥的气体，最好用向上排空气法。
实验3氧气的性质
1.木炭在氧气中燃烧
（1）用 　坩埚钳　 夹取红热的木炭，从上而下 　缓慢　 插入盛有氧气的集气中，观察到 　木条剧烈燃烧、发出白光、放出热量　 。
（2）待燃烧停止，向集气瓶中倒入澄清的石灰水，振荡，观察到 　石灰水变浑浊　 。
坩埚钳　
缓
慢　
木条剧烈燃
烧、发出白光、放出热量　
石灰水变浑浊　
（3）对比木炭在空气中和在氧气中燃烧的现象，说明影响木炭燃烧剧烈程度的因素是 　氧气的度　 。
氧气的浓度
2.铁丝在氧气中燃烧
（1）实验前用砂纸打磨铁丝的目的：除去铁丝表面的铁锈，便于铁丝燃烧。将铁丝绕成螺旋状的目的：增大铁丝与氧气的接触面积，使燃烧更剧烈。
（2）预先在瓶内留少量的水或者铺一层细沙的目的：防止生成物落下来炸裂集气瓶。
（3）铁丝下端系火柴的作用是： 引燃铁丝　 。待火柴快燃尽时，将铁丝插入集气瓶，观察到：铁丝剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体、放出大量的热。
（4）有的同学在做该实验时没有观察到明显的现象，可能的原因：铁丝表面的铁锈未打磨干净、氧气不纯、火柴熄灭后才将铁丝插入
集气瓶、插入集气
瓶中太快，部分氧
气逸出等。
引燃铁丝　
（5）实验结束，发现集气瓶炸裂，可能的原因：集气瓶底部未留水或细沙或者太少、燃烧的铁丝接触到瓶壁等。
【思维拓展】
1.从硫、木炭和铁丝在空气中和在氧气中燃烧的现象，总结影响物质燃烧剧烈程度的因素： 　氧气的浓度　 、可燃物与氧气的接触面积。
2.没有系火柴的铁丝在酒精灯上加热后伸入盛有氧气的集气瓶中很难燃烧，从燃烧的条件分析原因： 　温度没有达到铁丝的着火点　 。
氧气的
浓度　
温度没有达到铁丝的着火点　
聚焦广东·练真题
1.（2021·广东）下列不属于空气质量指数（简称AQI）中污染物监测范畴的是（　C　）
A.CO B.SO2
C.N2 D.PM2.5
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
②用高锰酸钾制取O2，应选择图中的发生装置 　A　
（填字母）。化学方程式为 　2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑　 。
A　
2KMnO4K2MnO4
2.（2023·广东）回答下列问题。
（1）实验室制取O2及性质检验
①如图中仪器a的名称是 　锥形瓶　 。
锥形瓶　
MnO2＋O2↑　
③收集一瓶O2并进行性质检验。
操作 现象 结论
硫燃烧时， 　c　 （填字母），生成刺激性气味的气体 a.产生大量白烟　b.生成黑色固体　c.发出蓝紫色火焰 O2具有氧化性
集气瓶中NaOH 溶液的作用是 　吸收二氧化硫，防止污染空气　
c　
吸收二氧化硫，防
止污染空气　
（2）制作氧自救呼吸器
查阅资料，超氧化钾（KO2）为黄色固体，分别与CO2、 H2O反应生成O2和白色固体、产氧效率高，适合作生氧剂。
①原理分析：4KO2＋2CO22K2CO3＋3O2、4KO2＋2H2O4X＋3O2↑，则X的化学式为 　KOH　 。
KOH　
②动手实践：设计并制作氧自救呼吸器，如图所示，使用一段时间后，观察到生氧剂由 　黄色变为白色　 （填颜色变化），则基本失效。
黄色变为
白色　
3.（2022·广东）具备基本化学实验技能是学习化学的基础和保证。在化学实验操作考试中，小明和小英分别抽取了Ⅰ、Ⅱ两组试题。可供选择的实验药品有大理石、KClO3、MnO2、稀盐酸、NaOH溶液、H2O2溶液、酚酞溶液、石蕊溶液等，相关实验装置如图所示。
A B C D
Ⅰ组：O2和CO2的实验室制取
（1）仪器a的名称是 　试管　 。
（2）小明想用同一套装置分别制取O2和CO2，应选用发生装置 　B　 和收集装置 　C　 （填字母）。其中，制取O2的化学方程式为 　2H2O22H2O＋O2↑　 。
试管　
B　
C　
2H2O22H2O＋
O2↑　
A B C D
Ⅱ组：溶液酸碱性的检验和酸、碱的化学性质
（1）为了鉴别稀盐酸和NaOH溶液，小英要测定溶液的pH，正确的操作是 　用洁净干燥的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，把变色的pH试纸与标准比色卡对照，即可得溶液的pH　 。测得pH＝1的溶液为 　稀盐酸　 。
（2）稀盐酸和NaOH溶液反应无明显现象。为使该反应“可视化”，小英向NaOH溶液中滴加 　酚酞　 溶液，再逐滴加入稀盐酸至过量，观察到溶液由 　红　 色变为无色。
用洁净干燥的玻璃棒蘸取
溶液，滴在pH试纸上，把变色的pH试纸与标准比色
卡对照，即可得溶液的pH　
稀盐酸　
酚酞　
红　
4.（2019·广东）根据如图实验装置，请回答：
（1）仪器a的名称是 　长颈漏斗　 。
解析：（1）仪器a的名称为长颈漏斗。
长颈漏斗　
（2）检查装置A气密性的方法是夹紧止水夹， 　从长颈漏斗中倒入水至淹没下端管口，使长颈漏斗中形成一段水柱，过一会儿，水柱不下降　 ，则气密性良好。
解析：（2）检查装置A气密性的方法是夹紧止水夹，从长颈漏斗中倒入水至淹没下端管口，使长颈漏斗中形成一段水柱，过一会儿，水柱不下降证明气密性良好。
从
长颈漏斗中倒入水至淹没下端管口，使长颈漏斗中
形成一段水柱，过一会儿，水柱不下降　
（3）用H2O2制取氧气，选择的发生装置为 　A　 （填字母），反应的化学方程式为 　2H2O22H2O＋O2↑　 。
解析：（3）用H2O2和二氧化锰制氧气不需要加热，过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气。
A　
2H2O22H2O＋　
O2↑　
（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 　量筒　 ；在F中气体应从导管 　c　 （填“b”或“c”）端通入。
解析：（4）用装置F和另一仪器（除导管外）收集并测量O2体积，另一仪器名称为量筒，在F中气体应从导管短管进入。
量筒　
c　
①选择的发生装置为 　B　 （填字母）。用装置E收集甲烷，利用了甲烷 　难溶于水　 的物理性质；用装置C而不用装置D收集甲烷，原因是 　甲烷的密度比空气小　 。
B　
难溶于水　
甲烷的密度
比空气小　
（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。
解析：（5）①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，因此需要加热；用装置E收集甲烷，利用了甲烷难溶于水的物理性质；用装置C而不用装置D收集甲烷，原因是：甲烷的密度比空气小；
②设计实验证明CH4中含有氢元素：检验其纯度后， 　点燃甲烷，在火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁上有水雾生成，说明甲烷中含有氢元素　 。
点燃甲烷，在火焰的上方罩一个冷而干燥的
烧杯，烧杯内壁上有水雾生成，说明甲烷中含有氢
元素　
解析：②设计实验证明CH4中含有氢元素：检验其纯度后，点燃甲烷，在火焰的上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁上有水雾生成，说明甲烷中含有氢元素。
考点过关·提能力
考点1空气的成分及用途（5年3考）
考向1　空气的成分及用途
【例1】　（2023·内江）空气是一种重要的资源。下列有关空气成分的说法错误的是（　B　）
A.氮气充入食品包装袋中可延长其保质期
B.二氧化碳是形成酸雨的主要污染物
C.稀有气体可用于制造电光源
D.氧气能供给生物呼吸，支持燃料燃烧
B
解题金钥匙 关于空气的成分和用途，要注意以下几点：（1）空气中氧气约占1/5，氮气约占4/5，是指体积分数。（2）能作保护气的气体一定是化学性质比较稳定的，如氮气和稀有气体。（3）稀有气体并非“绝对稳定”，在一定条件下也能与有些物质发生反应。（4）二氧化碳不是空气污染物，不会引起酸雨。（5）氧气只能作助燃剂，不能作燃料。
1.（2023·揭阳一模）三星堆博物馆展出象牙、青铜神树、玉棕和丝绸制品残留物等重要文物，为保护文物应该在文物保护箱中填充的气体是（　C　）
A.氢气 B.氧气
C.氮气 D.二氧化碳
C
2.（2023·广州一模）下列关于空气及其成分的说法中，不正确的是（　D　）
A.稀有气体——氦，可用于制造低温环境
B.空气中的氮气与氧气体积比约为4∶1
C.食品在空气中因与氧气发生缓慢氧化而变质
D.英国化学家道尔顿通过实验得出了空气由氧气和氮气组成的结论
D
考向2　空气中氧气含量的测定
【例2】　（2023·深圳一模）使用智能手机APP采集环境中的压强数据可用于“测定空气中氧气的含量”。实验装置如图1所示，使用激光笔引燃烧杯内的红磷，红磷燃烧前后测得压强曲线如图2所示。下列说法不正确的是（　D　）
D
A.实验前需检查装置气密性
B.曲线a→b说明红磷燃烧放出热量
C.红磷燃烧时产生大量白烟
D.装置内温度，c点远低于a点
图1
图2
3.（2023·云南）仿照法国化学家拉瓦锡定量研究空气成分的原理，利用如图装置测定空气中氧气的含量，燃烧匙中应盛放的药品是（　C　）
A.铁丝 B.木炭
C.红磷 D.硫粉
C
4.某兴趣小组利用氧气传感器探究不同物质在空气中燃烧的耗氧量情况。足量蜡烛和红磷分别在相同的密闭容器中燃烧，测定的氧气含量变化如图所示。下列判断正确的是（　B　）
B
A.蜡烛燃烧过程中，a点时容器内氮
气体积分数为84％
B.红磷燃烧过程中，b点和c点时容器
内物质总质量相等
C.燃烧后，两容器中氧气均未耗尽，蜡烛耗氧量较多
D.若将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，
氧气的体积分数可降至3％
解析：A.蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，a点时氧气体积分数为16％，容器内气体含有氧气、氮气、二氧化碳等，故容器内氮气体积分数小于84％，故A错误；B.根据质量守恒定律，反应前后总质量相等，装置是密闭的，故红磷燃烧过程中，b点和c点时容器内物质总质量相等，故B正确；C.由图像可知，燃烧后，两容器中氧气体积分数不为0，说明氧气均未耗尽，红磷燃烧后氧气的体积分数小于蜡烛燃烧后氧气的体积分数，说明红磷耗氧量较多，故C错误；
D.若将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，氧气含量为14％时，蜡烛会熄灭，氧气体积分数为10％，红磷不能燃烧，故氧气的体积分数不会降至3％，故D错误。故选B。
考点2空气的污染与防治（5年4考）
【例3】　（2023·佛山一模）下列物质属于空气污染物的是（　B　）
A.氮气 B.二氧化氮
C.氧气 D.二氧化碳
B
5.（2023·云南）下列空气污染物中会形成酸雨的气体是（　A　）
A.NO2 B.PM10
C.CO D.O3
A
6.（2023·云浮二模）通常情况下，臭氧在距离我们较遥远的大气平流层中，是避免地球遭受大量紫外线辐射的保护伞。但若它存在于地表的空气中，身份就变成了大气污染物。氮氧化物是影响大气中臭氧浓度的重要因素之一，主要来源于燃煤、汽车尾气等。下列说法正确的是（　C　）
A.空气中臭氧含量少，臭氧属于稀有气体
B.“空气污染指数”越大，空气质量越好
C.推广新能源汽车，可以减少对空气的污染
D.氮气化学性质活泼，工业上可用来制造氮肥
C
考点3氧气的性质（5年3考）
【例4】　（2023·深圳模拟）物质在发生变化时常伴随一定现象，下列有关实验现象的描述中错误的是（　D　）
D
A.木炭在氧气中燃烧，发出白光，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
B.铁丝在氧气中燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体
C.镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，放出热量
D.硫在氧气中燃烧，发出淡蓝色的火焰，产生一种有刺激性气味的气体
解题金钥匙 描述物质燃烧现象时的“三大注意”：
（1）烟与雾的区别：烟是固体的小颗粒，如红磷燃烧冒出的白烟是五氧化二磷的白色小颗粒、蜡烛燃烧产生的黑烟是碳的固体小颗粒；雾是液体的小液滴，如水蒸气遇冷凝结成的白雾，氯化氢气体遇到水蒸气凝结成的白雾。
（2）光和火焰的区别：火光一般是沸点高的固体燃烧产生的，如铁丝燃烧、木炭燃烧等；而火焰是沸点低的固体、气体或液体的蒸气燃烧产生的，如硫燃烧、酒精燃烧、蜡烛燃烧等。
（3）现象与结论的区别：实验现象是指感官能够感觉到的，如颜色、状态、气味、热量等，而结论是在分析现象的基础上得到的。如铁丝燃烧的现象是“剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体、放出大量的热”，通过分析以上实验现象，得出的结论是“铁丝燃烧生成四氧化三铁”。
7.（2023·肇庆校考一模）下列说法正确的是（　C　）
A.红磷在空气中燃烧产生大量白色烟雾
B.硫在氧气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰
C.一氧化碳燃烧产生蓝色火焰，生成使澄清石灰水变浑浊的气体
D.氧气是一种常见的燃料
C
考点4氧气的制法（5年5考）
【例5】　（2023·梅州一模）根据如图的实验装置，请回答：
A
B
C
D
E
（1）写出仪器a的名称 　锥形瓶　 。在实验室里装置A可用作 　abc　 （填字母）的气体发生装置。
a.CO2 b.O2 c.H2
锥形瓶　
abc　
（2）检查装置A气密性的方法是夹紧弹簧夹， 　向长颈漏斗中加水至形成一段水柱，一段时间后水柱高度不变，则气密性良好　 。
向
长颈漏斗中加水至形成一段水柱，一段时间后水柱
高度不变，则气密性良好　
A
B
C
D
E
（3）加热氯酸钾和二氧化锰混合物制氧气的化学方程式为 　2KClO32KCl＋3O2↑　 ；若需制取较纯的氧气，选择的装置组合为 　BE　 （填装置标号）；充分反应后需要从剩余固体中提取二氧化锰的操作是溶解、 　过滤　 、洗涤、干燥。
2KClO32KCl＋3O2↑　
BE　
过滤　
A
B
C
D
E
（4）实验室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实验中可以用装置E收集甲烷，说明甲烷具有 　难溶于水　 的物理性质。
②实验中还可以用装置D而不用装置C收集甲烷，由此反映了甲烷的密度比空气 　小　 （填“大”或“小”）。
难
溶于水　
小　
A
B
C
D
E
解题金钥匙 （1）用高锰酸钾和氯酸钾制取氧气，发生装置选择“固体加热型”；用过氧化氢制取氧气发生装置选择“固液不加热型”。
（2）制取气体时，装药品之前一定要检查装置气密性。
（3）排空气法收集氧气，验满时一定要将带火星的木条放于瓶口。
（4）高锰酸钾制取氧气时试管口一定要放棉花。
8.（2023·山西）实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，有关操作如下，正确的一项是（　D　）
A.试管口应该倾斜
B.用酒精灯火焰加热
C.气泡连续放出时开始收集
D.收集前集气瓶应装满水
D
9.（2023·河源二模）化学实验操作考试中，小明和小文分别抽取了Ⅰ、Ⅱ两组试题。可供选择的实验药品有锌粒、MnO2、KMnO4、稀硫酸、H2O2溶液、铁丝等，相关实验装置如图所示。
A
B
C
D
E
Ⅰ组：实验室制取O2和H2。
（1）仪器a的名称是 　长颈漏斗　 。
（2）小明用同一套装置分别制取高纯度的O2和H2，应选用发生装置 　B　 （填字母，下同）和收集装置 　E　 。其中，制取H2的化学方程式为 　Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑　 。
长颈漏斗　
B　
E　
Zn＋
H2SO4ZnSO4＋H2↑　
A
B
C
D
E
（3）小明用装置A制取O2，要正确完成实验，实验用品还缺少 　棉花　 。
棉花　
A
B
C
D
E
Ⅱ组：铁丝燃烧。
（4）铁丝在氧气中燃烧，小文的正确操作是：点燃系在螺旋状铁丝低端的火柴， 　待火柴快燃尽时，插入盛有氧气的集气瓶中，观察到铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热　 。
待火柴快燃尽时，
插入盛有氧气的集气瓶中，观察到铁丝剧烈燃烧，
火星四射，生成黑色固体，放出大量的热　
A
B
C
D
E
（5）做铁丝燃烧的集气瓶底部要预先放少量的水或铺一层细沙，目的是 　吸热，防止溅落的熔化物炸裂瓶底　 。
吸热，防止溅落的熔化物炸
裂瓶底　
A
B
C
D
E
课后强化
【基础过关】
1.（2023·茂名一模）空气中体积分数约占21％的是（　B　）
A.二氧化碳 B.氧气
C.氮气 D.氦气
2.（2023·珠海一模）空气炸锅是一种可以让锅内空气快速加热，使食物变熟的炊具。空气中含量最多的气体是（　A　）
A.氮气 B.氧气
C.稀有气体 D.二氧化碳
B
A
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12
3.（2023·佛山模拟预测）下列物质不属于空气的主要污染物的是（　A　）
A.Ne B.CO
C.PM2.5 D.NO2
4.【跨学科·历史，情境素材】（2023·揭阳一模）三星堆博物馆展出象牙、青铜神树、玉棕和丝绸制品残留物等重要文物，为保护文物应该在文物保护箱中填充的气体是（　C　）
A.氢气 B.氧气
C.氮气 D.二氧化碳
A
C
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5.（2023·衡阳）拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断正确的是（　C　）
A.a点时容器内氮气体积分数为85％
B.容器内物质总质量：b点＞c点
C.氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度
D.此实验测得空气中氧气的质量分数为18％
C
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6.（2023·深圳模拟预测）如图为测量空气中氧气含量的实验装置。下列描述正确的是（　D　）
A.实验所用红磷的量要尽量少
B.用酒精灯点燃红磷，为安全起见可慢慢将燃烧匙伸入集气瓶中
C.红磷燃烧一段时间，熄灭后立刻松开弹簧夹
D.正确操作将观察到消耗的气体与剩下的气体的体积比约为1∶4
D
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7.（2023·东莞一模）下列物质燃烧的现象，描述正确的是（　D　）
A.硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体
B.红磷在空气中燃烧产生白雾，放出大量的热
C.木炭在空气中燃烧发出白光，生成二氧化碳气体
D.铁丝在氧气中燃烧火星四射，放热，生成黑色物质
D
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8.（2023·佛山二模）实验室用高锰酸钾制取氧气，下列有关实验的基本操作正确的是（　A　）
A.检查装置气密性 B.取用高锰酸钾
　
A
C.点燃酒精灯 D.验满氧气
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9.【跨学科实践活动】（2023·珠海二模）如图是一种简易便携式制氧器，下列说法错误的是（　D　）
A.该制氧器的反应仓相当于实验室制氧气的发生装置
B.加湿仓可使输出的氧气保持湿润
C.氧气用于医疗急救，利用了氧气可供给呼吸的性质
D.将输出的氧气收集，可作燃料
D
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10.【化学与发展·航天】（2023·宜昌）2023年5月30日，我国神舟十六号载人航天飞船成功发射。为保证航天员正常的生命活动，空间站内的空气需与我们周围的空气组成相近，主要采用以下循环系统：
1
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4
5
6
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（1）空间站内空气中含量最多且不会被航天员消耗的气体是 　N2　 （填化学式，下同），补充氧气的化学反应有 　①③　 （填序号）。空间站用活性炭净化空气，是利用它的 　吸附　 性。
（2）反应④的化学方程式是 　CO2＋4H2CH4＋2H2O　 ；此系统中循环利用的物质有 　H2O、O2、H2、CO2　 。
N2　
①③　
吸附　
CO2＋
4H2CH4＋2H2O　
H2O、O2、H2、CO2　
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【能力提升】
11.（2023·深圳模拟预测）化学是一门以实验为基础的科学。根据下列实验装置图，回答问题：
（1）仪器a的名称为 　锥形瓶　 。
锥形瓶　
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（2）实验室用高锰酸钾制取O2，并用收集到的O2进行铁丝燃烧实验，则发生和收集装置最好选择 　AE　 （填装置序号），该方法制备O2的化学方程式为 　2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑　 。
（3）实验室用CaO固体和浓氨水在常温下反应制备氨气（NH3），应选用的发生装置为 　B　 （填装置序号）；NH3的密度比空气 　小　 （填“大”或“小”），实验室通常用装置C来收集NH3。
（4）若用图F装置干燥CO2，气体应从 　b　 （填“b”或“c”）端进入。
AE　
2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑　
B　
小　
b　
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12.（2023·佛山二模）实验技能是学习化学的基础和保证。实验Ⅰ：根据题图制取气体。
（1）装置B中玻璃仪器的名称是 　试管　 。
试管　
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（2）若用KClO3和MnO2混合制取O2，则反应的化学方程式为 　2KClO32KCl＋3O2↑　 ；若要收集一瓶纯度较高的O2，则F装置需要 　装满水　 ，气体从 　b　 （填“a”或“b”）端通入。
（3）实验室制取CO2要达到随关随停效果可选 　BD　 组合的发生装置。
2KClO32KCl＋3O2↑　
装满水　
b　
BD　
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实验Ⅱ：基于特定需求设计和制作简易供氧器。
甲
乙
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（5）10 g Na2O2和10 g CaO2固体与水作用生成氧气的质量与时间的关系如图乙所示。若给鱼池增氧，应选的药品为 　CaO2　 ，理由是 　CaO2产生的氧气多且持续的时间长　 。
（4）如图甲所示加湿仓中水的作用是 　吸收杂质并湿润氧气　 ，图中“O2通道”相当于“前题图”F的 　a　 （填“a”或“b”）端导管。
吸收杂质并
湿润氧气　
a　
CaO2　
CaO2产生的氧气
多且持续的时间长　
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