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第6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__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_物理_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)
③___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。
知识点1　空气主要成分的性质及用途
【例题】
1．我国空间站的再生式环控生保系统是在密封舱内建立一个类似地球环境的可循环系统，被誉为航天员的生命“保护伞”。航天员在太空中呼吸的“人造空气”中含有的成分是
A．O2和CO2 B．O2和H2O
C．O2和N2 D．O2和稀有气体
【答案】C
【知识点】空气的组成
【解析】【解答】根据题意可知，航天员在太空中呼吸的“人造空气”的成分类似于地球环境，而地球大气的主要成分是N2和O2，故“人造空气”中含有的成分是N2和O2。
故答案为：C.
【分析】根据空气组成成分主要是氮气和氧气来解答。
◆变式训练
2．小科通过微信公众号“胜哥课程”知道了许多物质的性质与用途。性质决定用途。下列物质的性质与用途具有对应关系的是（　　）
A．N2是无色气体，可用作保护气
B．盐酸具有酸性，可用于除铁锈
C．氢气具有可燃性，可用于填充探空气球
D．浓硫酸具有腐蚀性，可作干燥剂
【答案】B
【知识点】氮气及稀有气体的用途；酸的物理性质及用途
【解析】【解答】A、氮气的化学性质不活泼，常用作保护气。A答案错误；
B、盐酸具有酸性，能与金属氧化物发生反应，可用于除铁锈。B答案正确；
C、氢气密度比空气密度小，可用于填充探空气球。C答案错误；
D、浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂。D答案错误；
故答案为：B。
【分析】A、根据氮气的化学性质不活泼分析；
B、根据盐酸具有酸性，能与金属氧化物发生反应分析；
C、根据氢气密度比空气密度小分析；
D、根据浓硫酸具有吸水性分析。
知识点2　空气中氧气含量的测定
【例题】
3．小华通过微信公众号“胜哥课程”观看了《空气中氧气的含量》化学视频，对相关知识有了深刻的理解。“胜哥”将燃着的蜡烛放在图1所示的密闭容器中，同时用氧气传感器测出密闭容器中氧气含量的变化如图2所示。下列说法不正确的是（ ）
A．氧气浓度小于一定值时，蜡烛无法燃烧
B．蜡烛燃烧需要氧气
C．蜡烛熄灭后，密闭容器中还有氧气
D．蜡烛熄灭后，密闭容器中二氧化碳的体积分数为84%
【答案】D
【知识点】测定空气中的氧气含量
【解析】【解答】A、由图像可知，氧气浓度小于一定值时，蜡烛无法燃烧，说法正确，不符合题意；
B、反应前瓶内氧气的体积分数约是21%，反应后氧气的体积分数达到16%，氧气被消耗，说明蜡烛燃烧需要氧气，说法正确，不符合题意；
C、当氧气的体积分数达到16%时，蜡烛熄灭，蜡烛熄灭后，密闭容器中还有氧气，说法正确，不符合题意；
D、空气中氮气的体积分数为78%，且氮气不参与反应，蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，瓶内不会只剩下二氧化碳，还应有水蒸气、燃烧前瓶内的其它气体，说法错误，符合题意。
故答案为：D.
【分析】根据物质燃烧需要氧气达到一定浓度才能燃烧，蜡烛在氧气中燃烧生成二氧化碳和水来解答。
◆变式训练
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
A．红磷燃烧过程中，产生大量白色烟雾
B．蜡烛燃烧过程中，a点时容器内氮气体积分数为84%
C．该实验不能说明空气中氧气的体积分数约为21%
D．燃烧后，两容器中氧气均未耗尽，红磷耗氧较多
【答案】D
【知识点】测定空气中的氧气含量；蜡烛燃烧实验
【解析】【解答】A、红磷燃烧产生大量白烟，烟为固体颗粒物，雾为小液滴，该说法错误，不符合题意；
B、由图可知，a点时气体中氧气的体积分数为16%，则氮气、稀有气体、二氧化碳、水蒸气等占空气体积的84%，即a点时容器内氮气体积分数小于84%，该说法错误，不符合题意；
C、由图可知，实验的起点处空气中氧气的体积分数约为21%，能说明空气中氧气的体积分数约为21%，该说法错误，不符合题意；
D、由图可知，蜡烛燃烧停止后氧气的体积分数为14%，红磷燃烧停止时氧气的体积分数为10%，所以燃烧后，两容器中氧气均未耗尽，且红磷的耗氧量较多，该说法正确，符合题意。
故答案为：D.
【分析】根据氧气占空气体积的五分之一或21%，氮气78%；实验测定空气中的氧气含量时选择易燃烧的物质且产物不能是气体，且不与氮气反应；蜡烛燃烧生成水和二氧化碳，二氧化碳是压强变化不同成，测定氧气的体积分数偏小；磷燃烧生成五氧化二磷，产生大量白烟，消耗氧气形成压强差来测定氧气的含量，当氧气不足时红磷和蜡烛均不燃烧来解答。
知识点3　空气的污染及防治
【例题】
5．“创新、协调、绿色、开放、共享”是我国五大发展理念。以下发展模式没有体现“绿色”理念的是
A．当今许多国家都宣布将在未来某一时间停产“燃油车”
B．为了发展旅游业，在生态保护区内大兴宾馆酒楼
C．政府逐渐加快无纸化办公推进速度
D．国家加大对新能源车的研发力度
【答案】B
【知识点】绿色化学；空气的污染与防治；二氧化碳对环境的影响
【解析】【解答】A. “燃油车”的燃料燃烧时产生一氧化碳、氮的氧化物等随尾气直接排放到空气中，污染空气。所以当今许多国家都宣布将在未来某一时间停产“燃油车”，体现了“绿色”理念。故不符合题意；
B. 为了发展旅游业，在生态保护区内大兴宾馆酒楼，必然砍伐树木，减弱光合作用，破坏生态平衡，使温室效应增强。该发展模式没有体现“绿色”理念。故符合题意；
C. 政府逐渐加快无纸化办公推进速度，必然减少砍伐树木，增强光合作用，保护生态平衡。该发展模式体现了“绿色”理念。故不符合题意；
D. 国家加大对新能源车的研发力度，必然减少“燃油车”的燃料燃烧，减少了对空气的污染。该发展模式体现了“绿色”理念。故不符合题意。
故答案为：B。
【分析】采用“绿色化学”工艺，使工业原料尽可能转化为所需要的物质，可减少污染。
◆变式训练
6．政府工作报告中指出，要持续改善生态环境。下列做法不利于环境保护的是
A．废旧物资循环利用 B．生活垃圾分类投放
C．农药化肥合理施用 D．核能废水排入大海
【答案】D
【知识点】绿色化学；空气的污染与防治；保护水资源
【解析】【解答】A、废旧物资循环利用，既能节约资源，又可减少环境污染，不符合题意；
B、生活垃圾分类投放，能防止环境污染，不符合题意；
C、 农药化肥合理施用可保护水资源，减少污染，不符合题意；
D、核能废水排入大海会污染水资源，不利于环境保护，符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据环境、水等污染原因分析，由污染原因入手确定各做法是否有利于保护环境。
知识点4　氧气的化学性质
【例题】
7．对“嫦娥五号”取回样品的分析表明，月壤中的金属氧化物和水分可以被有效提取出来，用于制备氧气。下列对于制得的氧气用途分析正确的是
A．可用于供给航天员呼吸
B．可用于电气设备灭火消防
C．可用作火箭发动机的燃烧剂
D．可用作太空种植蔬菜光合作用的原料
【答案】A
【知识点】氧气的化学性质；氧气的用途
【解析】【解答】A、氧气能供给呼吸，可用于供给航天员呼吸，该说法正确，符合题意；
B、氧气能支持燃烧，不能用于电气设备灭火消防，该说法错误，不符合题意；
C、氧气能支持燃烧，但不具有可燃性，不能用作火箭发动机的燃烧剂，该说法错误，不符合题意；
D、光合作用的原料是二氧化碳和水，氧气不可用作太空种植蔬菜光合作用的原料，该说法错误，不符合题意。
故答案为：A.
【分析】根据氧气具有氧化性，支持物质燃烧和供给呼吸，氧气的化学性质活泼，是常用的氧化剂来解答。
◆变式训练
8．小华通过微信公众号“胜哥课程”观看了一系列化学视频，对相关实验现象有了具体的、深刻的理解。下列有关实验现象的描述，正确的是（　　）
A．硫在氧气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成无色无味的气体
B．镁在空气中燃烧，产生苍白色火焰，生成白色烟雾
C．红磷在空气中燃烧，发出红色的火焰，产生大量白色烟雾
D．细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
【答案】D
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【解答】A. 硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，发出热量，生成具有刺激性气味的气体，故不符合题意；
B. 镁在空气中燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体，故不符合题意；
C. 红磷在空气中燃烧，发出黄白色火焰，产生大量白烟，放出热量，故不符合题意；
D. 细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射、生成黑色固体，故符合题意。
故答案为：D。
【分析】在描述物质燃烧的现象时，要尊重客观事实，需要注意光和火焰、烟和雾、实验结论和实验现象的区别，不能出现生成物的名称。
知识点5　氧气的实验室制取
【例题】
9．有A、B、C三种常见物质的相互转化如图，则不正确的是
A．若A是过氧化氢，则B可以是水或者氧气
B．若A是碳，则B可以是CO或CO2
C．若C是水，则A可以是氧气或二氧化碳
D．若A、B、C都含钙元素，则A、B、C依次为碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙
【答案】D
【知识点】氧气的实验室制法
【解析】【解答】A. A可以转化为B、C，若A为过氧化氢，则，B可以是水或者氧气，故正确，不符合题意；
B. 若A是碳，根据化学反应和可知，B可以是CO或CO2，故正确，不符合题意；
C. 若C是水，通过化学反应和可知，A可以是氧气或二氧化碳，故正确，不符合题意；
D. 若A、B、C依次为碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙，碳酸钙不能转化为氢氧化钙，则不能实现A转化为C，故错误，符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据物质的性质，结合转化图分析。
◆变式训练
10．洗衣“黑科技”，爆炸盐，让您的生活更轻松!高效去污，一泡就净。爆炸盐中“爆炸”的含义是：爆炸盐(有效成分为过碳酸钠2Na2CO3·3H2O2)溶于水后，会产生碳酸钠和过氧化氢，过氧化氢分解成氧气能加快碳酸钠的快速扩散，加强污溃分解。在使用爆炸盐溶液时应防止其失效，与下列物质混合不会使其失效的是（　　）
A．二氧化锰 B．稀硫酸 C．氯化钙 D．硫酸钾
【答案】D
【知识点】氧气的实验室制法
【解析】【解答】A、二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，二氧化锰会使过氧化氢的分解速率加快。A答案错误；
B、稀硫酸能与碳酸钠发生反应，会使爆炸盐失效。B答案错误；
C、氯化钙会与碳酸钠发生反应，会使爆炸盐失效。C答案错误；
D、硫酸钾既不能与碳酸钠发生反应，也不会使过氧化氢分解加速，不会使爆炸盐失效。D答案正确；
故答案为：D。
【分析】根据二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，稀硫酸，氯化钙都会与碳酸钠反应分析。
知识点6　燃烧与灭火
【例题】
11．小华通过微信公众号“胜哥课程”观看了《燃烧的条件》化学视频，对相关知识有了深刻的理解。关于燃烧、灭火、自救等生活常识，下列说法错误的是（ ）
A．炒菜时油锅着火，立即用水浇灭
B．火灾逃生时弯腰前行
C．发现火灾立即拨打119火警电话
D．面粉厂周围严禁烟火
【答案】A
【知识点】灭火的原理和方法；燃烧、爆炸、缓慢氧化与自燃
【解析】【解答】A. 炒菜时油锅着火，应立即锅上锅盖，隔绝氧气从而灭火，不能用水浇灭，故错误，符合题意；
B. 物质燃烧产生的有害气体受热密度变小，有毒气体上升聚集在高处，要弯腰前进，寻找安全出口，故正确，不符合题意；
C. 发现火灾立即拨打119火警电话，故正确，不符合题意；
D. 面粉厂的空气中弥漫着大量的可燃性固体小颗粒，应严禁烟火，以免发生火灾或爆炸，故正确，不符合题意；
故答案为：A。
【分析】根据灭火的方法、原理，火灾的自救方法分析。
◆变式训练
12．关于燃烧和灭火，下列说法正确的是（　　）
A．可燃性气体达到爆炸极限时就会发生爆炸
B．炒菜时油锅起火，向锅中放入较多菜叶灭火，是降低了油的着火点
C．木柴架空有利于燃烧，是因为增大了可燃物与氧气的接触面积
D．干粉灭火器可以用来扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等物的失火
【答案】C
【知识点】灭火的原理和方法；燃烧、爆炸、缓慢氧化与自燃
【解析】【解答】A. 可燃性气体达到爆炸极限时，若没有明火或高温，可燃性气体就不会燃烧，也就不会爆炸，故不符合题意；
B. 着火点是物质的固有属性，放入较多菜叶灭火是降低了油的温度，使温度降至油的着火点以下，故不符合题意；
C. 木柴架空后，木柴之间的空隙被空气填补，因此增大了与氧气的接触面积，故符合题意；
D. 图书、档案、贵重设备、精密仪器等物体的灭火应不留痕迹，尽量减少损失，因此应选用二氧化碳灭火器，故不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、可燃性气体与空气混合，有爆炸极限。
B、着火点是物质的固有属性，变化随意改变。
C、根据可燃物充分燃烧的条件，进行分析。
D、根据灭火器的分类，使用方法，进行分析。
知识点7　催化剂和催化作用
【例题】
13．甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下充分混合，此时各物质的质量分数如图1所示。一段时间后，各物质的质量分数如图2所示。下列说法不正确的是
A．丁是反应物 B．x的值为10
C．乙可能是此反应的催化剂 D．生成14g甲，需消耗60g丁
【答案】D
【知识点】催化剂的特点与催化作用；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】化学反应前后物质质量总和不变，物质质量减少，则质量分数减小，质量增加，则质量分数增加，质量比与质量分数比相等。
A、丁反应后质量分数减少，说明丁为反应物，不符合题意；
B、由质量守恒定律可知，10%+17%+25%+48%=x%+19%+41%+30%，x=10，不符合题意；
C、乙质量分数不变，可能是催化剂也可能没有参加反应，不符合题意；
D、甲和丁质量比为（19%－17%）：（48%－30%）＝1：9，则生成14g甲，需消耗126g丁，符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据化学反应前后物质质量总和不变，物质质量减少，则质量分数减小，质量增加，则质量分数增加，质量比与质量分数比相等，质量分数不变的物质可能是催化剂，可能是杂质未参与反应分析。
◆变式训练
14．小华通过微信公众号“胜哥课程”观看了《氧气的实验室制取》化学视频，对相关知识有了深刻的理解。下列关于催化剂的叙述中，正确的是（ ）
A．一定加快化学反应速率
B．一定减慢化学反应速率
C．能改变化学反应速率
D．能使任何物质间都发生化学反应
【答案】C
【知识点】催化剂的特点与催化作用
【解析】【解答】催化剂能改变化学反应的速率，可能是加快、可能是减慢；且某种催化剂只是针对某个特定的反应有催化作用，不是对于任何一个化学反应都有催化作用，
故答案为：C。
【分析】根据催化剂的特点、用途综合分析。
15．如图“雪花”顶角上的A、B、C、D、E、F是初中化学常见的六种物质。其中D是金属单质，A、C是氧化物，A是黑色固体，C是气体；B、E、F依次是酸、碱、盐，B的浓溶液能夺取纸张里的水分，生成黑色的炭，俗称熟石灰，的溶液呈蓝色(图中“一”表示物质间能相互发生反应，“→”表示物质间能发生转化)。下列推断中不正确的是
A．A、B、E、F是四种不同类别的化合物
B．A的化学式为Fe3O4
C．C和E发生的反应属于基本反应类型中的复分解反应
D．B和E发生反应的化学方程式为Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O
【答案】C
【知识点】氧气的实验室制法；盐的化学性质；复分解反应及其应用；物质的名称与俗名；化学方程式的书写与配平
【解析】【解答】B的浓溶液能夺取纸张里的水分，生成黑色的炭，B是硫酸，E俗称熟石灰，E是氢氧化钙，F的溶液呈蓝色，硫酸会转化成F，F是硫酸铜， A、C是氧化物， C为气体，会与氢氧化钙反应，C是二氧化碳，D为金属，会与硫酸铜反应，D是铁，铁和A可以互相转化，A是四氧化三铁。A、A是氧化物，B是酸，E是碱，F是盐，所以A、B、E、F是四种不同类别的化合物，不符合题意；
B、A的化学式为Fe3O4，不符合题意；
C、C和E反应是二氧化碳与氢氧化钙生成碳酸钙和水，该反应不属于复分解反应，符合题意；
D、B和E发生的反应为氢氧化钙和硫酸反应生成硫酸钙和水，反应的化学方程式为Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O，不符合题意；
故答案为：C。
【分析】 根据硫酸的性质，氢氧化钙俗称，铜离子溶液呈蓝色，结合框图中物质间转化关系推导出各物质，再由物质的类别、复分解反应定义及方程式书写解答。
16．每年6月5日是世界环境日，2024年我国环境日的主题是“全面推进美丽中国建设”。下列行为符合环保要求的是
A．大量使用化肥农药，提高粮食产量
B．工业废气直接排放，提高经济效益
C．废弃塑料深埋处理，美化生活环境
D．禁止乱砍滥伐，大力植树造林
【答案】D
【知识点】绿色化学；空气的污染与防治；合理使用化肥、农药
【解析】【解答】A. 大量使用化肥农药，会造成土壤和水体污染，不符合环保要求，故不符合题意；
B. 工业废气直接排放会造成空气污染，不符合环保要求，故不符合题意；
C. 废弃塑料深埋处理，会造成地下水、土壤污染，不符合环保要求，故不符合题意；
D. 禁止乱砍滥伐，大力植树造林，可以净化空气，减少污染，符合环保要求，故符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据保护环境的措施分析。
17．下列实验方案不能达到预期实验目的的是
A．探究MnO2是否可以催化H2O2溶液分解 B．证明二氧化碳能与水发生反应
C．比较同种物质在不同溶剂中的溶解性 D．比较铝、铜、银的金属活动性
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【知识点】催化剂的特点与催化作用；影响溶解快慢的因素；探究二氧化碳的性质；金属活动性的探究
【解析】【解答】A、所给实验中变量只二氧化锰，可探究二氧化锰是否可以催化H2O2溶液分解，不符合题意；
B、将水倒入盛二氧化碳的塑料瓶中，塑料瓶变瘪，可能是由于二氧化碳溶于水，也可能是由于二氧化碳与水反应，不能达到实验目的，符合题意；
C、所给实验中只溶剂种类不同，可以比较同种物质在不同溶剂中的溶解性，能达到预期目的，不符合题意；
D、通过铝丝能与硫酸铜反应，铜丝能与硝酸银反应，可比较铝、铜、银的金属活动性，不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、根据所给实验的变量为二氧化锰及对比实验设计要求分析；
B、根据二氧化碳能溶于水且能与水反应分析；
C、根据所给对比实验的变量为溶剂种类，由此确定溶剂种类对溶解性的影响分析；
D、根据金属能否与盐溶液反应可验证金属活动性强弱分析。
18．大连某日的空气质量报告如图所示，下列说法不正确的是
A．“污染指数”越大表示空气质量越差
B．当日的首要污染物为可吸入颗粒物（PM2.5）
C．二氧化碳不是空气污染物
D．SO2的排放，会引起酸雨
【答案】B
【知识点】空气的污染与防治
【解析】【解答】A、“污染指数”越大表示空气质量越差，故A不符合题意；
B、由表中数据可知，当日的首要污染物为可吸入颗粒物（），故B符合题意；
C、二氧化碳约占空气总体积的0.03%，不属于污染物，属于温室气体，故C不符合题意；
D、、是形成酸雨的主要成分，则的排放，会引起酸雨，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A、根据污染指数与空气质量的关系进行分析解答；
B、根据表中的数据信息进行分析解答；
C、根据二氧化碳属于温室气体进行分析解答；
D、根据形成酸雨的主要气体进行分析解答。
19．如图为“胜哥”测定空气中氧气含量实验的改进装置，下列说法中不正确的是
A．集气瓶中水液封导管末端以防气体逸出
B．本实验不可以用木炭代替红磷
C．燃烧匙中的红磷需足量，否则测定结果偏小
D．集气瓶的容积是，最终量筒中有水进入集气瓶
【答案】D
【知识点】测定空气中的氧气含量
【解析】【解答】A. 图示是测定空气中氧气含量的实验，要求装置应该是密封状态，因此集气瓶中水液封导气管末端以防气体逸出，故正确，不符合题意；
B. 木炭燃烧后生成了二氧化碳气体，则装置压强几乎不变，无法根据液面变化分析出氧气的含量，因此本实验不可以用木炭代替红磷，故正确，不符合题意；
C. 图示是测定空气中氧气含量的实验，燃烧匙中的红磷需足量，这样才能完全消耗氧气，否则氧气不能消耗完全，导致测定结果偏小，故正确，不符合题意；
D. 红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，氧气约占空气体积的五分之一，集气瓶的容积是 250mL ，且集气瓶中有部分水，故集气瓶中空气的体积小于250mL，则消耗氧气的体积小于250mL×=50mL，故最终量筒中进入集气瓶中水的体积＜50mL，故错误，符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、根据测定空气中氧气含量的实验，要求装置应该是密封状态，分析判断。
B、根据木炭燃烧后生成了二氧化碳气体，则装置压强几乎不变分析。
C、根据测定空气中氧气含量的实验，燃烧匙中的红磷需足量，这样才能完全消耗氧气分析。
D、根据红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，氧气约占空气体积的五分之一，集气瓶的容积是 250mL ，且集气瓶中有部分水，计算分析。
20．化学实验是我们应用化学知识、拓展化学思维和培养化学素养的重要途径。分析以下实验能达到预期效果和目的的是
A．探究铁与铜的金属活动性强弱 B．测定空气中的体积分数 C．探究是否与水反应 D．验证稀盐酸与NaOH发生反应
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【知识点】测定空气中的氧气含量；中和反应及其应用；探究二氧化碳的性质；金属活动性的探究
【解析】【解答】A. 铁能与硫酸铜溶液反应置换出铜，说明铁的金属活动性比铜强，能达到探究铁与铜的金属活动性强弱的目的，故符合题意；
B. 木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，集气瓶内气压不降低，反应结束后，打开止水夹，水不能倒流，不能用于测定空气中氧气的体积分数，故不符合题意；
C. 该实验现象软塑料瓶变瘪，可能是由于二氧化碳溶于水也可能是由于二氧化碳能与水反应导致瓶内气压降低，不能达到探究二氧化碳是否与水反应的目的，故不符合题意；
D. 稀盐酸滴入氢氧化钠溶液中没有明显的实验现象，不能验证稀盐酸与NaOH发生反应，故不符合题意。
故答案为：A。
【分析】A、根据金属的活动性顺序可知，排在前面的金属可以把排在后面的金属从其盐溶液中置换出来。
B、根据木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，集气瓶内气压不降低，分析判断。
C、根据二氧化碳溶于水，也可能是由于二氧化碳能与水反应导致瓶内气压降低，分析判断。
D、稀盐酸与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水。
21．下图是化学实验的装置或操作
（1）实验一的目的是　 　，实验中测得的数据明显比理论值小的原因可能是　 　。
（2）实验二中，取等质量高锰酸钾和碘分别放入等体积的汽油中，观察到高锰酸钾几乎不溶，碘完全溶解。由此现象可得出的实验结论是　 　。
（3）实验三中，将蒸馏水煮沸并迅速冷却后立即使用，煮沸蒸馏水的目的是　 　。对比试管A、C中的现象可得出铁生锈的条件之一是　 　。
【答案】（1）测定空气中氧气的含量；红磷量不足（合理即可）
（2）不同种物质在同一种溶剂中的溶解性不同
（3）除去蒸馏水中溶有的氧气；铁与水接触
【知识点】物质的溶解；测定空气中的氧气含量；探究金属锈蚀的条件
【解析】【解答】（1）实验一的目的是测定空中氧气的含量，实验中测得的数据明显比理论值小的原因可能是 红磷量少、装置漏气、红磷燃烧后产生气体杂质、未冷却至室温就打开止水夹等（表述合理即可）。
（2）由题可知。高锰酸钾不溶于汽油，碘溶于汽油，即不同种物质在同一种溶剂中的溶解性不同。
（3）该实验目的为探究铁生锈的条件，试管A中铁钉生锈，试管B、C中铁钉不生锈，对比可以得出，铁生锈的条件是铁与水和氧气同时接触，所以设计对比实验时：一支试管内有水、有铁、有氧气，一支试管中有水、有铁、没有氧气，一支试管内有铁、有氧气，没有水，因此B试管中煮沸蒸馏水的目的是除去蒸馏水中溶有的氧气。
试管C中没有水，铁钉没有生锈，所以对比试管A、C中的现象可得出铁生锈的条件之一是铁与水接触。
【分析】（1）结合红磷燃烧测定空气中氧气含量实验解答。
（2）结合题目，对比实验，两种不同物质与同一溶剂的溶解性不同。
（3）设计对比实验要注意控制变量，结合不同量的情况下的不同现象得结论。
22．化学就在我们身边，人类的衣食住行都离不开化学。从下列选项中选择合适的物质填空（填序号）。
①碳酸氢钠 ②氯化钠 ③二氧化碳 ④铁 ⑤氮气
（1）可用于配制医用生理盐水的是　 　；
（2）　 　是光合作用的主要原料之一；
（3）焊接金属时常用　 　作保护气；
（4）人体缺　 　会引起贫血；
（5）可用　 　治疗胃酸过多症。
【答案】（1）②
（2）③
（3）⑤
（4）④
（5）①
【知识点】空气的组成；常用盐的用途；人体的元素组成与元素对人体健康的重要作用；二氧化碳的用途
【解析】【解答】（1）生理盐水是0.9%的氯化钠溶液，故选：②。
（2）光合作用的原料是水和二氧化碳，故选：③。
（3）氮气化学性质不活泼，可用作保护气，故选：⑤。
（4）人体缺铁会引起贫血，故选：④。
（5）碳酸氢钠溶液呈碱性，可用于治疗胃酸过多症，故选：①。
【分析】根据所给各物质的性质分析，由各题中物质的应用选择对应物质。
（1）生理盐水是0.9%的氯化钠溶液，故选：②。
（2）光合作用的原料是水和二氧化碳，故选：③。
（3）氮气化学性质不活泼，可用作保护气，故选：⑤。
（4）人体缺铁会引起贫血，故选：④。
（5）碳酸氢钠溶液呈碱性，可用于治疗胃酸过多症，故选：①。
23．化学的发展推动了航天科技的进步．
（1）从下列选项中选择一种适当的物质用途填空（填标号）．
A．食品防腐 B．制作铅笔芯 C．制造人造骨
①钛合金被广泛用于航天飞行器的制造，其还可用于　 　；
②石墨是制作航天器防热材料的基础物质，其还可用于　 　；
③氮气可用于冷却航天推进剂，其还可用于　 　．
（2）可用于航天器的高温导线制造，钯在元素周期表中的信息如图甲，钯的相对原子质量为　 　，请写出你从图中还能得到的一条信息　 　．
甲 乙
（3）金星的云层中含有大量的硫酸．图乙是硫原子的结构示意图．硫元素位于元素周期表的第　 　周期；硫原子的最外层电子数为　 　．
【答案】（1）C；B；A
（2）106.4；钯的核电荷数/原子序数/质子数为46、钯属于金属元素、钯的元素符号是P
（3）三；6
【知识点】氮气及稀有气体的用途；合金与合金的性质；原子结构示意图与离子结构示意图；元素周期表的特点及其应用；碳单质的性质和用途
【解析】【解答】（1）①钛合金与人体具有很好的相容性，其还可用于制造人造骨；
②石墨质软，能在纸上留下灰黑色痕迹，其还可用于制作铅笔芯；
③ 氮气的化学性质较稳定，其还可用于食品防腐；故答案为：第1空、C；第2空、B；第3空、A；
（2）钯在元素周期表中的信息如图甲，钯的相对原子质量为106.4，从图中还能得到的信息有钯元素的原子序数为46，钯元素属于金属元素等；故答案为：第1空、106.4；第2空、钯的核电荷数/原子序数/质子数为46、钯属于金属元素、钯的元素符号是P；
(3)图乙是硫原子的结构示意图，硫原子的核外有三个电子层，因此硫元素位于元素周期表的第三周期；硫原子的最外层电子数为6。故答案为：第1空、三；第2空、6。
【分析】(1)根据物质的性质与用途来分析；
(2)根据元素周期表的信息来分析；
(3)根据原子结构示意图的信息来分析。
24．近期，我国科学工作者在淀粉人工合成方面取得突破性进展，最关键步骤是二氧化碳和氢气在无机催化剂（）的作用下转化为甲醇（）和水，反应的微观示意图如图。
回答下列问题：
（1）该化学反应前后没有发生变化的粒子是　 　（选填“分子”或“原子”）。
（2）反应前后的质量和　 　都不变。
（3）写出该反应的化学方程式：　 　，此反应中属于氧化物的物质有　 　种。
【答案】（1）原子
（2）化学性质
（3）；2
【知识点】催化剂的特点与催化作用；微粒观点及模型图的应用；质量守恒定律及其应用；从组成上识别氧化物
【解析】【解答】（1）由微观示意图可知，二氧化碳和氢气在无机催化剂（）的作用下转化为甲醇（）和水，故该反应的化学方程式为：，在反应前后原子的种类和数目、元素的种类均不变，故该化学反应前后没有发生变化的粒子是原子；
故答案为：原子；
（2）为催化剂，催化剂在反应前后的总质量和化学性质均不变；
故答案为：化学性质；
（3）由（1）可知该反应的化学方程式为：，氧化物是指由两种元素组成，其中一种元素为氧元素的化合物，故该反应中的氧化物有2种（二氧化碳和水）；
故答案为：；2。
【分析】（1）根据反应前后原子的种类和数目均不变进行分析解答；
（2）根据催化剂的定义进行分析解答；
（3）根据微观示意图的反应原理和氧化物的定义进行分析解答。
25．通过化学变化创造物质是化学的特征之一．
（1）用下图装置进行气体的制取及性质实验
①用高锰酸钾制取氧气时发生的化学方程式为　 　．图中提供热源的仪器名称为　 　．
②用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳时发生的化学方程式为　 　．应选择的发生和收集装置　 　．
③小组同学将生成的二氧化碳依次通过E、F装置，得到二氧化碳与水反应的结论，实验中可观察到的现象为　 　．反应的化学方程式为　 　．反应基本类型是　 　．
（2）适当提高二氧化碳在蔬菜大棚中的含量，有利于提高蔬菜产量，为测定蔬菜大棚中二氧化碳与空气中二氧化碳含量的不同，可以设计的实验为　 　．
【答案】（1）2；酒精灯；；BC；E中紫色小花不变，F中紫色小花变成红色；；化合反应
（2）以注射器抽取等量的空气与大棚内气体，通入等量澄清石灰水，比较溶液浑浊程度．
【知识点】实验室常见的仪器及使用；气体反应装置的选取；氧气的实验室制法；反应类型的判定；二氧化碳的实验室制法
【解析】【解答】（1）①第一个空，高锰酸钾制取氧气的化学方程式：，故答案为：；
第二个空，提供热源的是酒精灯，故答案为：酒精灯；
②第一个空，碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为：，故答案为：；
第二个空，根据化学方程式，明白使用的反应装置应该是液液不加热型，选B，根据二氧化碳的密度比空气大的性质，使用向上排空气法，收集装置为：C，故答案为：BC；
③第一个空，E中通入二氧化碳没有现象，F中通入二氧化碳紫色石蕊小花变成红色，故答案为：E中紫色小花不变，F中紫色小花变成红色；
第二个空，发生的反应为：，故答案为：；
第三个空，因为该反应是“多变一”的反应，所以反应类型是化合反应，故答案为：化合反应；
（2）检验二氧化碳的实验我们使用澄清石灰水，所以我们取等量的空气和大棚的气体，通入到等量的澄清石灰水，比较两个澄清石灰水那个变得更浑浊，说明那个所含二氧化碳的量多，故答案为：以注射器抽取等量的空气与大棚内气体，通入等量澄清石灰水，比较溶液浑浊程度。
【分析】（1）需要注意判断根据化学反应方程式来选择相对应的反应装置和收集装置以及如何根据化学反应方程式的特点判断反应类型；
（2）要记住检验二氧化碳需要使用到澄清石灰水。
26．2021年，我国首次在实验室实现了从二氧化碳到淀粉的全合成，其过程如下图所示．
（1）由二氧化碳到淀粉．可实现将太阳能转化为　 　．
（2）阶段1中，过程①可用化学方程式表示为　 　．该反应生成的氧气经压缩装入钢瓶成为液氧．有着广泛的用途．氧气液化的过程中．氧分子间间隔变　 　（选填“大”或“小”）．
（3）过程①②中实现了循环使用的物质名称为　 　（填化学式）；
（4）在②—⑥的过程中，均会使用到某些特殊物质，这类物质在反应前后化学性质与质量并不会发生变化，却能使反应时间大大缩短，化学上将此类物质统一称为　 　．
（5）以44吨二氧化碳为反应原料，如果不计中间碳损失，将生成淀粉的质量为　 　．
【答案】（1）化学能（生物能）
（2）；小
（3）
（4）催化剂
（5）27吨
【知识点】催化剂的特点与催化作用；电解水实验；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】（1）根据二氧化碳到淀粉的合成，是将太阳能转换成淀粉的化学能，故答案为：化学能；
（2）第一个空，根据图示，我们可以知道是水通电分解生成氢气和氧气，故答案为：；
第二个空，气态氧气变成液态氧气变化的只是分子间隔，其它物质的性质没有发生改变，并且分子间隔变小，故答案为：小；
（3）根据①和②反复出现的是水，故答案为：；
（4）根据定义，在反应前后化学性质与质量并不会发生变化，却能使反应时间大大缩短，符合催化剂的定义，故答案为：催化剂；
（5）根据碳原子守恒，二氧化碳中的碳原子数与淀粉的碳原子数相同，便可以列式子，求淀粉的质量：，所以生成淀粉的质量为：27吨
【分析】本题重点需要读懂图像，知道物质在反应中化学性质没有变化的是催化剂，（5）中运用到了化学方程式中原子守恒的概念，除了常考这个，还常考元素守恒、质量守恒。
27．（2024·广东） 我国科学家利用光催化技术实现了绿色制取H2O2，反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是
A．反应后氧原子个数减少
B．反应后催化剂的质量增加
C．b的化学式为H2O
D．参加反应的a、b分子个数比为1∶1
【答案】C
【知识点】催化剂的特点与催化作用；微粒观点及模型图的应用
【解析】【解答】A、该反应方程嗷嗷2H2O+O22H2O2，反应后氧原子个数不变，不符合题意；
B、 反应后催化剂的质量不变，不符合题意；
C、 b的化学式为H2O ，符合题意；
D、 参加反应的a、b分子个数比为2：1 ，不符合题意；
故选C。
【分析】A、根据化学反应前后原子个数不变分析；
B、根据催化剂反应前后质量不变分析；
C、根据b的分子构成确定其化学式分析；
D、根据所给粒子构成确定反应物和生成物化学式，写出反应方程式，由此确定分子个数比分析。
28．（2024·北京市）为防治大气污染，下列做法不可行的是
A．加强扬尘管控 B．使用清洁能源
C．直接排放工业废气 D．加强大气质量监测
【答案】C
【知识点】空气的污染与防治
【解析】【解答】A、加强扬尘管控，可以减少空气污染，保护环境，不符合题意；
B、使用清洁能源，可以减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，保护环境，不符合题意；
C、直接排放工业废气，会污染空气，符合题意；
D、加强大气质量监测，可以减少空气污染，保护环境，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据烟尘、有害气体的排放会造成空气污染，减少化石燃料的使用、加强大气质量监测可保护空气分析。
29．（2024·北京市）用如图所示装置进行实验，测定出空气中约占（按体积计算）。下列叙述不正确的是
A．②中瓶内空气的体积约为200mL
B．可加热铁丝引燃铜匙中的白磷
C．白磷的作用是消耗②中瓶内的
D．最终注射器活塞移至约40mL刻度线处
【答案】D
【知识点】测定空气中的氧气含量
【解析】【解答】A、瓶中取出水的体积即为空气体积，打开胶塞取出200mL水，则②中瓶内空气的体积约为200mL，不符合题意；
B、铁具有良好的导热性，加热铁丝当温度达到白磷的着火点时，可引燃铜匙中的白磷，不符合题意；
C、白磷能与氧气反应生成五氧化二磷，能消耗瓶内的氧气，不符合题意；
D、氧气约占空气体积的五分之一，瓶内空气体积约为200mL，则氧气约为 40mL，实验完毕后注射器活塞向左移动补充减少氧气体积，则活塞移动40mL，最终移至约 100mL-40mL=60mL 刻度线处，符合题意。
故答案为：D。
【分析】根据白磷燃烧消耗空气中氧气，氧气约占空气体积的五分之一，反应后因氧气体积减少，装置内压强减小，注射器活塞移动，补充减少氧气体积分析。
30．（2024·攀枝花）以化合价为纵坐标，物质类别为横坐标所绘制的图象叫做价类二维图。如图为硫元素的价类二维图，W、X、Y均为纯净物，下列说法正确的是
A．W在氧气中燃烧生成SO3 B．X是一种无色无味的气体
C．Cu能与Y的稀溶液发生置换反应 D．Z表示的物质类别是盐
【答案】D
【知识点】氧气的化学性质；金属的化学性质；化合价规律和原则；酸、碱、盐的概念
【解析】【解答】A. W为单质，则为硫，硫在氧气中燃烧，生成二氧化硫，而不是三氧化硫，故错误；
B. X对应的为氧化物，且其中硫元素化合价为+4价，对应的化学式为SO2，二氧化硫为有刺激性气味的气体，故错误；
C. Y为酸，其中硫元素化合价为+6价，对应的物质为硫酸，铜不能和硫酸反应，故错误；
D. 硫酸钠是由金属离子和硫酸根离子构成，属于盐，故正确。
故答案为：D。
【分析】A、根据W为单质，则为硫，硫在氧气中燃烧，生成二氧化硫分析。
B、根据X对应的为氧化物，且其中硫元素化合价为+4价，二氧化硫为有刺激性气味的气体分析。
C、根据Y为酸，其中硫元素化合价为+6价，对应的物质为硫酸，铜不能和硫酸反应分析。
D、根据盐的概念分析。
31．（2024·攀枝花）N2O、CO在复合催化剂M2O(M代表一种合金)表面进行两步反应后转化为无毒气体，其转化关系如图所示。下列说法错误的是
A．N2是空气中含量最多的气体
B．CO2和CO在一定条件下可以相互转化
C．“过程1”中N元素化合价升高
D．转化的总反应为N2O + CO N2 + CO2
【答案】C
【知识点】空气的组成；有关元素化合价的计算；化学方程式的书写与配平；物质的相互转化和制备
【解析】【解答】A. 氮气是空气中含量最多的气体，约占空气体积的78%，故正确，不符合题意；
B. 二氧化碳能与碳在高温下反应生成一氧化碳，一氧化碳燃烧生成二氧化碳，二氧化碳和一氧化碳在一定条件下可以相互转化，故正确，不符合题意；
C. N2O中氧元素显-2价，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得氮元素显+1价，氮气中氮元素化合价为0，故“过程1”中N元素化合价降低，故错误，符合题意；
D. 由图可知，该转化的总反应为N2O和一氧化碳在M2O的催化下反应生成氮气和二氧化碳，该反应的化学方程式为：，故正确，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】A、根据氮气是空气中含量最多的气体，约占空气体积的78%分析
B、二氧化碳能与碳在高温下反应生成一氧化碳，一氧化碳燃烧生成二氧化碳。
C、根据在化合物中，元素正、负化合价的代数和为零，单质中元素化合价为0分析。
D、N2O和一氧化碳在M2O的催化下反应生成氮气和二氧化碳。
32．（2024·攀枝花）明代科学著作《天工开物》记载了铁的有关知识：①炼铁：“或用木炭，……扇炉风箱，……土(铁矿石)化成铁……”；②炼钢：“凡钢铁炼法，……火力到时，生铁先化，渗淋熟铁之中……”；③铁器：“烧铁器淬于胆矾水中，即成铜色也”。下列说法不正确的是
A．“风箱”鼓入空气与木炭反应
B．“炼铁”时“土”发生了还原反应
C．“生铁”的熔点比“熟铁”高
D．“铜色”为紫红色
【答案】C
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；金属的化学性质；一氧化碳还原氧化铁；还原反应及其应用
【解析】【解答】A. “风箱”鼓入空气，木炭能在空气中燃烧，故正确，不符合题意；
B. “炼铁”时，土(铁矿石)中的氧被夺取，发生的反应为还原反应，故正确，不符合题意；
C. 由于生铁先熔化，则说明“生铁”的熔点比“熟铁”低，故错误，符合题意；
D. 铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，铜为紫红色，故正确，不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、根据“风箱”鼓入空气，木炭能在空气中燃烧分析。
B、根据还原反应的特点分析。
C、根据“生铁”的熔点比“熟铁”低分析。
D、铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁。
33．（2024·乐山）为探究燃烧的条件，利用可调节温度的电炉设计如图所示装置进行实验．已知白磷的着火点是，红磷的着火点是，氯化钠不是可燃物．下列说法错误的是
A．当温度为时，只有①处白磷燃烧
B．为控制变量，①②③④处所取白磷、红磷、氯化钠的质量应相等
C．当温度为时，②处红磷燃烧、③处红磷不燃烧，说明燃烧需要氧气
D．当温度升至时，④处氯化钠可能燃烧
【答案】D
【知识点】燃烧的条件与灭火原理探究
【解析】【解答】A、氯化钠不属于可燃物，不能燃烧，红磷和白磷属于可燃物，当温度为60℃时，温度只达到了白磷的着火点，故只有①处白磷燃烧，不符合题意；
B、对比实验需保证变量的唯一性，①②③④处所取白磷、红磷、氯化钠的质量应相等，不符合题意；
C、当温度为260℃时，温度达到了红磷的着火点，②处红磷接触了氧气，能燃烧，③处红磷被细沙覆盖，隔绝了氧气，不能燃烧，说明燃烧需要氧气，不符合题意；
D、氯化钠不属于可燃物，当温度升至500℃时，④处氯化钠也不可能燃烧，符合题意；
故答案为：D。
【分析】根据燃烧的条件及各实验所给条件分析，燃烧需同时满足可燃物、温度达到可燃物着火点、可燃物与氧气接触三条件。
34．（2024·盐城）盐城，一个让你打开心扉的地方！下列做法中不利于建设美丽盐城是
A．生活垃圾分类处理 B．倡导使用清洁能源
C．生活污水排入河道 D．积极行动植树造林
【答案】C
【知识点】空气的污染与防治；保护水资源；资源综合利用和新能源开发
【解析】【解答】A、分类处理生活垃圾，可节约资源，减少环境，不符合题意；
B、倡导使用清洁能源，减少化石燃料使用可减少污染，保护环境，不符合题意；
C、任意排放生活污水，会造成水体污染，符合题意；
D、开展植树造林，可净化空气，保护环境，不符合题意。
故答案为：C。
【分析】根据环境、水、空气等污染原因分析，由污染原因确定各做法是否有星保护环境。
35．（2024·盐城）空气是一种宝贵的资源，其中含量最高且常用作保护气的是
A． B． C．He D．
【答案】A
【知识点】氮气及稀有气体的用途
【解析】【解答】氮气约占空气体积的78%，是空气中含量最多的气体，且氮气的化学性质很稳定，常用作保护气。
故答案为：A。
【分析】根据空气中各成分体积分数及氮气化学性质稳定分析。
36．（2024·凉山） 凉山是一块绿水青山的宝地。近年来，全州各级党政部门坚决扛牢生态环境保护责任，坚持问题导向，深入打好污染防治攻坚战。
（1）下列物质不属于空气污染物的是____(填选项序号)。
A．CO2 B．NO2 C．SO2 D．CO
（2）水是一切生命赖以生存的重要物质基础。在生活中通过　 　的方法降低水的硬度。
【答案】（1）A
（2）煮沸
【知识点】空气的污染与防治；硬水与软水
【解析】【解答】（1） CO2 为空气主要成分，不是空气污染物， NO2 、 SO2 、 CO 为空气污染物，故选A。
（2）生活中通过煮沸可降低水的硬度。
【分析】（1）根据空气主要成分不是空气污染物分析；
（2）根据煮沸可降低水的硬度分析。
37．（2024·扬州）臭氧广泛应用于污水处理。
（1）分离液态空气可制备。将通过臭氧发生器，部分在放电条件下转化为，得到与的混合气体。
①分离液态空气可获得和液态氧，该方法能实现空气中、分离的原因是　 　。
②可用微观粒子示意图表示反应前后物质的变化，在图-1中画出反应前物质的微观粒子示意图　 　。
温度（T）/℃ 20 30 40 50 60 70 80
时间（t）/min 185 150 100 60 45 35
③一定条件下会转化为。可用一定量气体中质量变为起始时质量的所需时间（t）来衡量转化为的快慢。不同温度下，t的值见上表。根据所给数据确定表中数值的方法是　 　。
（2）可降解水中的污染物A．为探究降解A的影响因素，设计了以下实验。
①实验1：取一定量含A的污水，调节为7，分别取10mL，在10℃、20℃、50℃时，分别以一定流速通入一定体积体积分数为0.06%的气体，测得A的降解率（降解率）随时间的变化如图-2所示。实验1的目的是探究一定时间内　 　对降解A的影响。
②为分析实验1中A降解率变化的原因，进行实验2。为7时，取三份10mL的水，将含的气体以与实验1相同的流速分别通入其中，在10℃、20℃、50℃时，测量水中质量与起始通入质量的比值（）随时间的变化，结果如图-3所示。实验2还需控制的条件是　 　。实验1中相同时间内，随温度升高A的降解率下降，原因是　 　。
【答案】（1）、沸点不同；；在图，描点，用光滑的曲线连接，找50℃对应的纵坐标
（2）温度；均控制体积分数为0.03%的；温度升高，溶解度降低
【知识点】氧气的工业制法；溶解度的影响因素；化学实验方案设计与评价
【解析】【解答】（1） ①分离液态空气中、分离是利用两气体的沸点不同。 ② 所给反应前是3个氧分子，每个氧分子由两个氧原子构成，则图示为 。 ③要确定表中数值，可通过所给数据在图中描点，用光滑的曲线连接，找出50℃对应的纵坐标即可。
（2）实验一中变量为温度，探究的是一定时间内不同温度对O3降解A的影响。 ② 为使变量唯一，实验2还需控制的条件是体积分数为0.03%的。 实验1中相同时间内，随温度升高A的降解率下降，是由于温度升高，溶解度降低。
【分析】（1）根据空气中氮气和氧气沸点不同，氧分子构成及利用曲线可确定表中未知值分析；
（2）根据对比实验的设计方法分析，由对比实验的变量确定实验目的，且对比实验需保证变量的唯一性，气体的溶解度随温度升高而减小。
38．（2024·攀枝花）有研究指出，MnO2催化KClO3分解制氧气的反应机理可细分为三个反应(反应机理一般不标注条件和状态)：
反应①：2KClO3 + 2MnO2= 2KMnO4 + X + O2；
反应②：2KMnO4 = Y + MnO2 + O2；
反应③：X + Y → KCl + KMnO4(未配平)。
X、Y分别代表某种物质，回答下列问题：
（1）实验室用MnO2催化KClO3分解制氧气的化学方程式为　 　。
（2）X、Y的化学式：X　 　，Y　 　。
（3）在催化KClO3分解制氧气的过程中，MnO2是否参加了化学反应：　 　。(选填“是”或“否”)
【答案】（1）
（2）Cl2；K2MnO4
（3）是
【知识点】氧气的实验室制法；化学方程式的概念、读法和含义；化学方程式的书写与配平；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】（1）氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：。
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数不变，反应①中，反应前K、Cl、Mn、O的个数分别为2、2、2、10，反应后除X外，K、Cl、Mn、O的个数分别为2、0、2、10，则X中含有2个氯原子，化学式为Cl2。
反应②中，反应前K、Mn、O的个数为2、2、8，反应后除Y外，K、Mn、O的个数为0、1、4，则Y中含有2个钾原子、1个锰原子和2个氧原子，化学式为K2MnO4。
（3）由化学方程式可知，在氯酸钾制取氧气的反应中，二氧化锰参加了化学反应。
【分析】（1）氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热生成氯化钾和氧气。
（2）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和个数不变，分析X的化学式。
（3）根据化学方程式可知，在氯酸钾制取氧气的反应中，二氧化锰参加了化学反应分析。
（1）氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热生成氯化钾和氧气，反应的化学方程式为：。
（2）化学反应前后，原子的种类和个数不变，反应①中，反应前K、Cl、Mn、O的个数分别为2、2、2、10，反应后除X外，K、Cl、Mn、O的个数分别为2、0、2、10，则X中含有2个氯原子，化学式为Cl2。
反应②中，反应前K、Mn、O的个数为2、2、8，反应后除Y外，K、Mn、O的个数为0、1、4，则Y中含有2个钾原子、1个锰原子和2个氧原子，化学式为K2MnO4。
（3）由方程式可知，在氯酸钾制取氧气的反应中，二氧化锰参加了化学反应。
39．（2024·宿迁）以下是利用铜、铁等物质进行的实验，请回答下列问题。
（1）图1是“测定空气中氧气含量”的实验。
①该实验原理的化学方程式是　 　。
②注射器在该实验中的作用是　 　（写出一点即可）。
（2）图2是比较铜、铁、银三种金属活动性的实验。
①实验B中反应的化学方程式是　 　。
②通过实验A、B，得出三种金属的活动性由弱到强的顺序是　 　。
【答案】（1）；便于推动注射器活塞，使铜丝与氧气充分反应或可以通过注射器活塞的移动直观地显示出装置内压强的变化等（合理即可）
（2）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；银＜铜＜铁
【知识点】测定空气中的氧气含量；金属的化学性质；金属活动性的探究
【解析】【解答】（1）①铜在加热条件下与氧气反应生成氧化铜，容器内压强减小，注射器的活塞在大气压的作用下，向右移动，容器内气体减少的体积为空气中氧气的体积，化学方程式为：；②注射器在该实验中的作用有：便于推动注射器活塞，使铜丝与氧气充分反应；可以通过注射器活塞的移动直观地显示出装置内压强的变化等。
（2）①实验 B 中是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；
②实验 A 中铜能与硝酸银反应，说明铜比银活泼；实验 B 中发生铁与硫酸铜反应，说明铁比铜活泼，所以通过实验 A、B，得出三种金属的活动性由弱到强的顺序是银＜铜＜铁。
【分析】（1）根据铜与氧气反应生成氧化铜，推动注射器活塞可使气体充分接触分析；
（2）根据铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，利用金属能否与酸或盐反应可判断金属活动性顺序强弱分析。
（1）①铜在加热条件下与氧气反应生成氧化铜，容器内压强减小，注射器的活塞在大气压的作用下，向右移动，容器内气体减少的体积为空气中氧气的体积，化学方程式为：；
②注射器在该实验中的作用有：便于推动注射器活塞，使铜丝与氧气充分反应；可以通过注射器活塞的移动直观地显示出装置内压强的变化等。
（2）①实验 B 中是铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，化学方程式为：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；
②实验 A 中铜能与硝酸银反应，说明铜比银活泼；实验 B 中发生铁与硫酸铜反应，说明铁比铜活泼，所以通过实验 A、B，得出三种金属的活动性由弱到强的顺序是银＜铜＜铁。
40．（2024·云南）新能源的开发和利用促进了能源结构向多元、清洁和低碳转变。
（1）目前，人类利用的能量大多来自化石燃料，如石油、天然气和　 　。在有石油的地方，一般都有天然气存在，天然气的主要成分是甲烷，其化学式为　 　。
（2）做饭时，天然气燃烧不充分，锅底易出现黑色物质，此时可调　 　(填“小”或“大”)燃气灶的进风口，使燃料充分燃烧，节约能源。
（3）我国研制出一种新型催化剂，在这种催化剂作用下，二氧化碳可以转化为汽油，主要转化过程如图所示(部分生成物已略去)。
①催化剂在化学反应前后化学性质和　 　不变。
②过程I中反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物，该反应的化学方程式为　 　。
（4）随着科学技术的发展，氢能源的开发利用已取得很大进展。氢气作为燃料的优点是　 　(答一点即可)。
【答案】（1）煤；CH4
（2）大
（3）质量；
（4）环保，无污染
【知识点】催化剂的特点与催化作用；化学方程式的书写与配平；完全燃烧与不完全燃烧；化石燃料的利用与保护；常用燃料的使用与其对环境的影响
【解析】【解答】（1）化石燃料包括石油、天然气和煤；天然气的主要成分是甲烷，其化学式为CH4；
（2）做饭时，天然气燃烧不充分，是由于氧气不足，此时可调大进风口，增加空气的进入量，使其充分燃烧；
（3）①催化剂在化学反应前后化学性质和质量不变；②由图示及所给信息可知， 过程I是二氧化碳和单质X在催化剂的条件下反应生成一氧化碳和生活中常见的氧化物，该氧化物为水，过程Ⅱ为一氧化碳和单质X反应生成，根据质量守恒定律化学反应前后元素种类不变，可知单质X为氢气，该反应的化学方程式为；
（4）氢气作燃料具有热值高、产物为水，产物无污染的优点。
【分析】（1）根据化石燃料包括石油、天然气和煤，天然气的主要成分是甲烷分析；
（2）根据氧气不足时燃烧会发生不充分燃烧分析；
（3）根据催化剂一变两不变，生活中常见的氧化物为水及化学反应前后元素种类不变分析；
（4）根据氢气燃烧热值高、产物为水无污染分析。
（1）化石燃料包括石油、天然气和煤；
天然气的主要成分是甲烷，其化学式为CH4；
（2）做饭时，天然气燃烧不充分，锅底易出现黑色物质，氧气不足，此时可调大进风口，以增大空气的进入量，提供充足的氧气；
（3）①根据催化剂“一变两不变”的特征，催化剂在化学反应前后化学性质和质量不变；
②分析反应示意图可知，过程I为二氧化碳和单质X在催化剂的条件下反应生成一氧化碳，反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物，过程Ⅱ为一氧化碳和单质X反应生成，根据质量守恒定律化学反应前后元素种类不变，可知单质X为氢气，反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物为水，故该反应的化学方程式为；
（4）氢气燃烧生成水，产物无污染，故氢气作为燃料的优点是环保，无污染。
41．（2024·泸州）泸州积极发展新质生产力。泸州某企业突破3.5微米锂电池所需超薄铜箔的技术，使泸州成为国内具备量产超薄锂电铜箔能力的地区，铜箔每薄1微米，新能源汽车动力电池容量就能增加5%。锂电池结构如图所示。回答相关问题：
（1）锂电池工作时将化学物质储备的化学能转化为　 　能。铜能制成超薄材料是因为单质铜具有良好的　 　（选填“延展性”“导电性”或“导热性”）。图示电池用到的三种单质中属于非金属单质的是　 　。
（2）工业上制备的一种方法是：将草酸亚铁、、按化学计量数之比混合均匀，在Ar气氛围中，首先于300℃左右处理5~10h，使原材料充分分解，然后再升高到550~750℃处理5~10h，制得。
①中1个阳离子含有　 　个电子；草酸亚铁的化学式为，由此可推测出草酸的化学式为　 　。
②亚铁易与氧气反应生成，则Ar气的作用是　 　。
③300℃时，与反应可看成碳酸盐和铵盐分解，生成和三种气体产物，其中一种气体冷却到常温变成液态，且反应前后元素的化合价没有变化。则与反应的化学方程式为　 　。
【答案】（1）电；延展性；石墨
（2）2；；用作保护气，防止亚铁离子被氧化为铁离子；
【知识点】氮气及稀有气体的用途；实验探究物质的性质或变化规律；金属的物理性质
【解析】【解答】（1）锂电池工作时将化学物质储备的化学能转化为电能，铜具有良好的延展性，能制成超薄材料，石墨是碳的单质，属于非金属单质；
（2）①锂原子核外有3个电子，一个锂离子中含有2个电子，草酸亚铁的化学式为，铁元素的化合价为+2价，由此可推测出草酸的化学式为；
②氩气的化学性质不活泼，常用作保护气，亚铁易与氧气反应生成，则Ar气的作用是防止草酸亚铁被氧气氧化；
③300℃时，与反应可看成碳酸盐和铵盐分解，生成和三种气体产物，其中一种气体冷却到常温变成液态，且反应前后元素的化合价没有变化。则与反应的化学方程式为。
【分析】（1）根据锂电池工作时将化学物质储备的化学能转化为电能，铜具有良好的延展性，能制成超薄材料，石墨是碳的单质，属于非金属单质分析；
（2）根据锂原子核外有3个电子，一个锂离子中含有2个电子，草酸亚铁的化学式为，铁元素的化合价为+2价，由此可推测出草酸的化学式为，氩气的化学性质不活泼，常用作保护气，300℃时，与反应可看成碳酸盐和铵盐分解，生成和三种气体产物，其中一种气体冷却到常温变成液态，且反应前后元素的化合价没有变化分析。
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)第6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 。
2. 催化作用
在化学反应中，催化剂起________作用。
知识点1　空气主要成分的性质及用途
【例题】
1．我国空间站的再生式环控生保系统是在密封舱内建立一个类似地球环境的可循环系统，被誉为航天员的生命“保护伞”。航天员在太空中呼吸的“人造空气”中含有的成分是
A．O2和CO2 B．O2和H2O
C．O2和N2 D．O2和稀有气体
◆变式训练
2．小科通过微信公众号“胜哥课程”知道了许多物质的性质与用途。性质决定用途。下列物质的性质与用途具有对应关系的是（　　）
A．N2是无色气体，可用作保护气
B．盐酸具有酸性，可用于除铁锈
C．氢气具有可燃性，可用于填充探空气球
D．浓硫酸具有腐蚀性，可作干燥剂
知识点2　空气中氧气含量的测定
【例题】
3．小华通过微信公众号“胜哥课程”观看了《空气中氧气的含量》化学视频，对相关知识有了深刻的理解。“胜哥”将燃着的蜡烛放在图1所示的密闭容器中，同时用氧气传感器测出密闭容器中氧气含量的变化如图2所示。下列说法不正确的是（ ）
A．氧气浓度小于一定值时，蜡烛无法燃烧
B．蜡烛燃烧需要氧气
C．蜡烛熄灭后，密闭容器中还有氧气
D．蜡烛熄灭后，密闭容器中二氧化碳的体积分数为84%
◆变式训练
4．“胜哥”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
A．红磷燃烧过程中，产生大量白色烟雾
B．蜡烛燃烧过程中，a点时容器内氮气体积分数为84%
C．该实验不能说明空气中氧气的体积分数约为21%
D．燃烧后，两容器中氧气均未耗尽，红磷耗氧较多
知识点3　空气的污染及防治
【例题】
5．“创新、协调、绿色、开放、共享”是我国五大发展理念。以下发展模式没有体现“绿色”理念的是
A．当今许多国家都宣布将在未来某一时间停产“燃油车”
B．为了发展旅游业，在生态保护区内大兴宾馆酒楼
C．政府逐渐加快无纸化办公推进速度
D．国家加大对新能源车的研发力度
◆变式训练
6．政府工作报告中指出，要持续改善生态环境。下列做法不利于环境保护的是
A．废旧物资循环利用 B．生活垃圾分类投放
C．农药化肥合理施用 D．核能废水排入大海
知识点4　氧气的化学性质
【例题】
7．对“嫦娥五号”取回样品的分析表明，月壤中的金属氧化物和水分可以被有效提取出来，用于制备氧气。下列对于制得的氧气用途分析正确的是
A．可用于供给航天员呼吸
B．可用于电气设备灭火消防
C．可用作火箭发动机的燃烧剂
D．可用作太空种植蔬菜光合作用的原料
◆变式训练
8．小华通过微信公众号“胜哥课程”观看了一系列化学视频，对相关实验现象有了具体的、深刻的理解。下列有关实验现象的描述，正确的是（　　）
A．硫在氧气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成无色无味的气体
B．镁在空气中燃烧，产生苍白色火焰，生成白色烟雾
C．红磷在空气中燃烧，发出红色的火焰，产生大量白色烟雾
D．细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
知识点5　氧气的实验室制取
【例题】
9．有A、B、C三种常见物质的相互转化如图，则不正确的是
A．若A是过氧化氢，则B可以是水或者氧气
B．若A是碳，则B可以是CO或CO2
C．若C是水，则A可以是氧气或二氧化碳
D．若A、B、C都含钙元素，则A、B、C依次为碳酸钙、氧化钙和氢氧化钙
◆变式训练
10．洗衣“黑科技”，爆炸盐，让您的生活更轻松!高效去污，一泡就净。爆炸盐中“爆炸”的含义是：爆炸盐(有效成分为过碳酸钠2Na2CO3·3H2O2)溶于水后，会产生碳酸钠和过氧化氢，过氧化氢分解成氧气能加快碳酸钠的快速扩散，加强污溃分解。在使用爆炸盐溶液时应防止其失效，与下列物质混合不会使其失效的是（　　）
A．二氧化锰 B．稀硫酸 C．氯化钙 D．硫酸钾
知识点6　燃烧与灭火
【例题】
11．小华通过微信公众号“胜哥课程”观看了《燃烧的条件》化学视频，对相关知识有了深刻的理解。关于燃烧、灭火、自救等生活常识，下列说法错误的是（ ）
A．炒菜时油锅着火，立即用水浇灭
B．火灾逃生时弯腰前行
C．发现火灾立即拨打119火警电话
D．面粉厂周围严禁烟火
◆变式训练
12．关于燃烧和灭火，下列说法正确的是（　　）
A．可燃性气体达到爆炸极限时就会发生爆炸
B．炒菜时油锅起火，向锅中放入较多菜叶灭火，是降低了油的着火点
C．木柴架空有利于燃烧，是因为增大了可燃物与氧气的接触面积
D．干粉灭火器可以用来扑灭图书、档案、贵重设备、精密仪器等物的失火
知识点7　催化剂和催化作用
【例题】
13．甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下充分混合，此时各物质的质量分数如图1所示。一段时间后，各物质的质量分数如图2所示。下列说法不正确的是
A．丁是反应物 B．x的值为10
C．乙可能是此反应的催化剂 D．生成14g甲，需消耗60g丁
◆变式训练
14．小华通过微信公众号“胜哥课程”观看了《氧气的实验室制取》化学视频，对相关知识有了深刻的理解。下列关于催化剂的叙述中，正确的是（ ）
A．一定加快化学反应速率
B．一定减慢化学反应速率
C．能改变化学反应速率
D．能使任何物质间都发生化学反应
15．如图“雪花”顶角上的A、B、C、D、E、F是初中化学常见的六种物质。其中D是金属单质，A、C是氧化物，A是黑色固体，C是气体；B、E、F依次是酸、碱、盐，B的浓溶液能夺取纸张里的水分，生成黑色的炭，俗称熟石灰，的溶液呈蓝色(图中“一”表示物质间能相互发生反应，“→”表示物质间能发生转化)。下列推断中不正确的是
A．A、B、E、F是四种不同类别的化合物
B．A的化学式为Fe3O4
C．C和E发生的反应属于基本反应类型中的复分解反应
D．B和E发生反应的化学方程式为Ca(OH)2+H2SO4=CaSO4+2H2O
16．每年6月5日是世界环境日，2024年我国环境日的主题是“全面推进美丽中国建设”。下列行为符合环保要求的是
A．大量使用化肥农药，提高粮食产量
B．工业废气直接排放，提高经济效益
C．废弃塑料深埋处理，美化生活环境
D．禁止乱砍滥伐，大力植树造林
17．下列实验方案不能达到预期实验目的的是
A．探究MnO2是否可以催化H2O2溶液分解 B．证明二氧化碳能与水发生反应
C．比较同种物质在不同溶剂中的溶解性 D．比较铝、铜、银的金属活动性
A．A B．B C．C D．D
18．大连某日的空气质量报告如图所示，下列说法不正确的是
A．“污染指数”越大表示空气质量越差
B．当日的首要污染物为可吸入颗粒物（PM2.5）
C．二氧化碳不是空气污染物
D．SO2的排放，会引起酸雨
19．如图“胜哥”为测定空气中氧气含量实验的改进装置，下列说法中不正确的是
A．集气瓶中水液封导管末端以防气体逸出
B．本实验不可以用木炭代替红磷
C．燃烧匙中的红磷需足量，否则测定结果偏小
D．集气瓶的容积是，最终量筒中有水进入集气瓶
20．化学实验是我们应用化学知识、拓展化学思维和培养化学素养的重要途径。分析以下实验能达到预期效果和目的的是
A．探究铁与铜的金属活动性强弱 B．测定空气中的体积分数 C．探究是否与水反应 D．验证稀盐酸与NaOH发生反应
A．A B．B C．C D．D
21．下图是化学实验的装置或操作
（1）实验一的目的是　 　，实验中测得的数据明显比理论值小的原因可能是　 　。
（2）实验二中，取等质量高锰酸钾和碘分别放入等体积的汽油中，观察到高锰酸钾几乎不溶，碘完全溶解。由此现象可得出的实验结论是　 　。
（3）实验三中，将蒸馏水煮沸并迅速冷却后立即使用，煮沸蒸馏水的目的是　 　。对比试管A、C中的现象可得出铁生锈的条件之一是　 　。
22．化学就在我们身边，人类的衣食住行都离不开化学。从下列选项中选择合适的物质填空（填序号）。
①碳酸氢钠 ②氯化钠 ③二氧化碳 ④铁 ⑤氮气
（1）可用于配制医用生理盐水的是　 　；
（2）　 　是光合作用的主要原料之一；
（3）焊接金属时常用　 　作保护气；
（4）人体缺　 　会引起贫血；
（5）可用　 　治疗胃酸过多症。
23．化学的发展推动了航天科技的进步．
（1）从下列选项中选择一种适当的物质用途填空（填标号）．
A．食品防腐 B．制作铅笔芯 C．制造人造骨
①钛合金被广泛用于航天飞行器的制造，其还可用于　 　；
②石墨是制作航天器防热材料的基础物质，其还可用于　 　；
③氮气可用于冷却航天推进剂，其还可用于　 　．
（2）可用于航天器的高温导线制造，钯在元素周期表中的信息如图甲，钯的相对原子质量为　 　，请写出你从图中还能得到的一条信息　 　．
甲 乙
（3）金星的云层中含有大量的硫酸．图乙是硫原子的结构示意图．硫元素位于元素周期表的第　 　周期；硫原子的最外层电子数为　 　．
24．近期，我国科学工作者在淀粉人工合成方面取得突破性进展，最关键步骤是二氧化碳和氢气在无机催化剂（）的作用下转化为甲醇（）和水，反应的微观示意图如图。
回答下列问题：
（1）该化学反应前后没有发生变化的粒子是　 　（选填“分子”或“原子”）。
（2）反应前后的质量和　 　都不变。
（3）写出该反应的化学方程式：　 　，此反应中属于氧化物的物质有　 　种。
25．通过化学变化创造物质是化学的特征之一．
（1）用下图装置进行气体的制取及性质实验
①用高锰酸钾制取氧气时发生的化学方程式为　 　．图中提供热源的仪器名称为　 　．
②用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳时发生的化学方程式为　 　．应选择的发生和收集装置　 　．
③小组同学将生成的二氧化碳依次通过E、F装置，得到二氧化碳与水反应的结论，实验中可观察到的现象为　 　．反应的化学方程式为　 　．反应基本类型是　 　．
（2）适当提高二氧化碳在蔬菜大棚中的含量，有利于提高蔬菜产量，为测定蔬菜大棚中二氧化碳与空气中二氧化碳含量的不同，可以设计的实验为　 　．
26．2021年，我国首次在实验室实现了从二氧化碳到淀粉的全合成，其过程如下图所示．
（1）由二氧化碳到淀粉．可实现将太阳能转化为　 　．
（2）阶段1中，过程①可用化学方程式表示为　 　．该反应生成的氧气经压缩装入钢瓶成为液氧．有着广泛的用途．氧气液化的过程中．氧分子间间隔变　 　（选填“大”或“小”）．
（3）过程①②中实现了循环使用的物质名称为　 　（填化学式）；
（4）在②—⑥的过程中，均会使用到某些特殊物质，这类物质在反应前后化学性质与质量并不会发生变化，却能使反应时间大大缩短，化学上将此类物质统一称为　 　．
（5）以44吨二氧化碳为反应原料，如果不计中间碳损失，将生成淀粉的质量为　 　．
27．（2024·广东） 我国科学家利用光催化技术实现了绿色制取H2O2，反应的微观示意图如图所示。下列说法正确的是
A．反应后氧原子个数减少
B．反应后催化剂的质量增加
C．b的化学式为H2O
D．参加反应的a、b分子个数比为1∶1
28．（2024·北京市）为防治大气污染，下列做法不可行的是
A．加强扬尘管控 B．使用清洁能源
C．直接排放工业废气 D．加强大气质量监测
29．（2024·北京市）用如图所示装置进行实验，测定出空气中约占（按体积计算）。下列叙述不正确的是
A．②中瓶内空气的体积约为200mL
B．可加热铁丝引燃铜匙中的白磷
C．白磷的作用是消耗②中瓶内的
D．最终注射器活塞移至约40mL刻度线处
30．（2024·攀枝花）以化合价为纵坐标，物质类别为横坐标所绘制的图象叫做价类二维图。如图为硫元素的价类二维图，W、X、Y均为纯净物，下列说法正确的是
A．W在氧气中燃烧生成SO3 B．X是一种无色无味的气体
C．Cu能与Y的稀溶液发生置换反应 D．Z表示的物质类别是盐
31．（2024·攀枝花）N2O、CO在复合催化剂M2O(M代表一种合金)表面进行两步反应后转化为无毒气体，其转化关系如图所示。下列说法错误的是
A．N2是空气中含量最多的气体
B．CO2和CO在一定条件下可以相互转化
C．“过程1”中N元素化合价升高
D．转化的总反应为N2O + CO N2 + CO2
32．（2024·攀枝花）明代科学著作《天工开物》记载了铁的有关知识：①炼铁：“或用木炭，……扇炉风箱，……土(铁矿石)化成铁……”；②炼钢：“凡钢铁炼法，……火力到时，生铁先化，渗淋熟铁之中……”；③铁器：“烧铁器淬于胆矾水中，即成铜色也”。下列说法不正确的是
A．“风箱”鼓入空气与木炭反应
B．“炼铁”时“土”发生了还原反应
C．“生铁”的熔点比“熟铁”高
D．“铜色”为紫红色
33．（2024·乐山）为探究燃烧的条件，利用可调节温度的电炉设计如图所示装置进行实验．已知白磷的着火点是，红磷的着火点是，氯化钠不是可燃物．下列说法错误的是
A．当温度为时，只有①处白磷燃烧
B．为控制变量，①②③④处所取白磷、红磷、氯化钠的质量应相等
C．当温度为时，②处红磷燃烧、③处红磷不燃烧，说明燃烧需要氧气
D．当温度升至时，④处氯化钠可能燃烧
34．（2024·盐城）盐城，一个让你打开心扉的地方！下列做法中不利于建设美丽盐城是
A．生活垃圾分类处理 B．倡导使用清洁能源
C．生活污水排入河道 D．积极行动植树造林
35．（2024·盐城）空气是一种宝贵的资源，其中含量最高且常用作保护气的是
A． B． C．He D．
36．（2024·凉山） 凉山是一块绿水青山的宝地。近年来，全州各级党政部门坚决扛牢生态环境保护责任，坚持问题导向，深入打好污染防治攻坚战。
（1）下列物质不属于空气污染物的是____(填选项序号)。
A．CO2 B．NO2 C．SO2 D．CO
（2）水是一切生命赖以生存的重要物质基础。在生活中通过　 　的方法降低水的硬度。
37．（2024·扬州）臭氧广泛应用于污水处理。
（1）分离液态空气可制备。将通过臭氧发生器，部分在放电条件下转化为，得到与的混合气体。
①分离液态空气可获得和液态氧，该方法能实现空气中、分离的原因是　 　。
②可用微观粒子示意图表示反应前后物质的变化，在图-1中画出反应前物质的微观粒子示意图　 　。
温度（T）/℃ 20 30 40 50 60 70 80
时间（t）/min 185 150 100 60 45 35
③一定条件下会转化为。可用一定量气体中质量变为起始时质量的所需时间（t）来衡量转化为的快慢。不同温度下，t的值见上表。根据所给数据确定表中数值的方法是　 　。
（2）可降解水中的污染物A．为探究降解A的影响因素，设计了以下实验。
①实验1：取一定量含A的污水，调节为7，分别取10mL，在10℃、20℃、50℃时，分别以一定流速通入一定体积体积分数为0.06%的气体，测得A的降解率（降解率）随时间的变化如图-2所示。实验1的目的是探究一定时间内　 　对降解A的影响。
②为分析实验1中A降解率变化的原因，进行实验2。为7时，取三份10mL的水，将含的气体以与实验1相同的流速分别通入其中，在10℃、20℃、50℃时，测量水中质量与起始通入质量的比值（）随时间的变化，结果如图-3所示。实验2还需控制的条件是　 　。实验1中相同时间内，随温度升高A的降解率下降，原因是　 　。
38．（2024·攀枝花）有研究指出，MnO2催化KClO3分解制氧气的反应机理可细分为三个反应(反应机理一般不标注条件和状态)：
反应①：2KClO3 + 2MnO2= 2KMnO4 + X + O2；
反应②：2KMnO4 = Y + MnO2 + O2；
反应③：X + Y → KCl + KMnO4(未配平)。
X、Y分别代表某种物质，回答下列问题：
（1）实验室用MnO2催化KClO3分解制氧气的化学方程式为　 　。
（2）X、Y的化学式：X　 　，Y　 　。
（3）在催化KClO3分解制氧气的过程中，MnO2是否参加了化学反应：　 　。(选填“是”或“否”)
39．（2024·宿迁）以下是利用铜、铁等物质进行的实验，请回答下列问题。
（1）图1是“测定空气中氧气含量”的实验。
①该实验原理的化学方程式是　 　。
②注射器在该实验中的作用是　 　（写出一点即可）。
（2）图2是比较铜、铁、银三种金属活动性的实验。
①实验B中反应的化学方程式是　 　。
②通过实验A、B，得出三种金属的活动性由弱到强的顺序是　 　。
40．（2024·云南）新能源的开发和利用促进了能源结构向多元、清洁和低碳转变。
（1）目前，人类利用的能量大多来自化石燃料，如石油、天然气和　 　。在有石油的地方，一般都有天然气存在，天然气的主要成分是甲烷，其化学式为　 　。
（2）做饭时，天然气燃烧不充分，锅底易出现黑色物质，此时可调　 　(填“小”或“大”)燃气灶的进风口，使燃料充分燃烧，节约能源。
（3）我国研制出一种新型催化剂，在这种催化剂作用下，二氧化碳可以转化为汽油，主要转化过程如图所示(部分生成物已略去)。
①催化剂在化学反应前后化学性质和　 　不变。
②过程I中反应生成的另外一种物质为生活中常见的氧化物，该反应的化学方程式为　 　。
（4）随着科学技术的发展，氢能源的开发利用已取得很大进展。氢气作为燃料的优点是　 　(答一点即可)。
41．（2024·泸州）泸州积极发展新质生产力。泸州某企业突破3.5微米锂电池所需超薄铜箔的技术，使泸州成为国内具备量产超薄锂电铜箔能力的地区，铜箔每薄1微米，新能源汽车动力电池容量就能增加5%。锂电池结构如图所示。回答相关问题：
（1）锂电池工作时将化学物质储备的化学能转化为　 　能。铜能制成超薄材料是因为单质铜具有良好的　 　（选填“延展性”“导电性”或“导热性”）。图示电池用到的三种单质中属于非金属单质的是　 　。
（2）工业上制备的一种方法是：将草酸亚铁、、按化学计量数之比混合均匀，在Ar气氛围中，首先于300℃左右处理5~10h，使原材料充分分解，然后再升高到550~750℃处理5~10h，制得。
①中1个阳离子含有　 　个电子；草酸亚铁的化学式为，由此可推测出草酸的化学式为　 　。
②亚铁易与氧气反应生成，则Ar气的作用是　 　。
③300℃时，与反应可看成碳酸盐和铵盐分解，生成和三种气体产物，其中一种气体冷却到常温变成液态，且反应前后元素的化合价没有变化。则与反应的化学方程式为　 　。
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第6讲 空气和氧气答案
知识梳理
1. 混合物 2. 78% 21% 3. 空气中氧气含量的测定 吸收热量和五氧化二磷 转化法
（3） ①变小 ③4P＋5O2 2P2O5 （4） (2) 红磷燃烧，产生大量的白烟 ③ 1/5
（5） 1/5 （6）①氮气 4/5 ②不燃烧，也不支持燃烧，且不溶于水
核心素养 质疑与创新
① 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 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 增大发热剂与氧气的接触面积，使反应更充分 ④ 反应装置气密性好
4. 不活泼 物理 呼吸 支持燃烧 物理 不活泼
三、氧气
1. (1) 无色无味 不易 大 淡蓝 蓝 (2) 氧化
2. (1)① 火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 ② 3Fe＋2O2 Fe3O4
防止高温熔融物溅落使集气瓶炸裂 (2) ① 耀眼白光 白色 ② 2Mg＋O2 2MgO
(3) ② 耀眼的白光，生成白色固体 ③ 4Al＋3O2 2Al2O3
Ⅱ.非金属单质 (1) 产生大量白烟 ② 4P＋5O2 2P2O5
(2)① 淡蓝色火焰 明亮的蓝紫色火焰 ② S＋O2 SO2
吸收生成的有害气体SO2 b. 红 c． 2NaOH＋SO2===Na2SO3＋H2O
(3)① 白光 ② C＋O2 CO2 2C＋O2 2CO (4) ① 淡蓝 ② 2H2＋O2 2H2O
3. (1)① 蓝 ② 2CO＋O2 2CO2 (2)① 浑浊 ② CH4＋2O2 CO2＋2H2O
5. (2 ① 反应物的状态和反应条件 2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑
② ③ 2H2O2 2H2O＋O2↑ 慢
② 密度 不易 大 ③ 氧气的助燃性 将带火星的木条伸入集气瓶中，木条立即复燃
将带火星的木条放在集气瓶瓶口，木条复燃
⑤ (1) 略向下倾斜 冷凝水倒流炸裂试管 (2) 一团棉花 (3) 液面以下
(4) 排尽集气瓶中的空气 (5) 正放 (6) 连续、均匀 (7) 水倒吸进入试管，造成试管炸裂
⑥(1) 形成一段稳定的液柱 (2) 高度不变
四、催化剂和催化作用 1. (1) 改变 物质 化学性质 触媒 2. 催化
考点突破
1．C. 2．B 3．D 4．D 5．B 6．D 7．A 8．D 9．D 10．D 11．A 12．C 13．D 14．C
夯实基础
15．C 16．D 17．B 18．B 19．D 20．A
21．（1）测定空气中氧气的含量；红磷量不足（合理即可）
（2）不同种物质在同一种溶剂中的溶解性不同
（3）除去蒸馏水中溶有的氧气；铁与水接触
22．（1）② （2）③ （3）⑤ （4）④ （5）①
23．（1）C；B；A
（2）106.4；钯的核电荷数/原子序数/质子数为46、钯属于金属元素、钯的元素符号是P
（3）三；6
24．（1）原子
（2）化学性质
（3）；2
25．（1）2；酒精灯；；BC；E中紫色小花不变，F中紫色小花变成红色；；化合反应
（2）以注射器抽取等量的空气与大棚内气体，通入等量澄清石灰水，比较溶液浑浊程度．
26．（1）化学能（生物能） （2）；小
（3）（4）催化剂 （5）27吨
真题再现
27．C 28．C 29．D 30．D 31．C 32．C 33．D 34．C 35．A
36．（1）A （2）煮沸
37．（1）、沸点不同；；在图，描点，用光滑的曲线连接，找50℃对应的纵坐标
（2）温度；均控制体积分数为0.03%的；温度升高，溶解度降低
38．（1）
（2）Cl2；K2MnO4
（3）是
39．（1）；便于推动注射器活塞，使铜丝与氧气充分反应或可以通过注射器活塞的移动直观地显示出装置内压强的变化等（合理即可）
（2）Fe+CuSO4=FeSO4+Cu；银＜铜＜铁
40．（1）煤；CH4
（2）大
（3）质量；
（4）环保，无污染
41．（1）电；延展性；石墨
（2）2；；用作保护气，防止亚铁离子被氧化为铁离子；

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