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空气和氧气
考点01 空气中氧气含量的测定
1．实验原理：红磷在密闭容器中与空气中的 发生反应，使密闭容器中压强减小，烧杯中的水被大气压压入容器，进入容器中的水的体积约等于反应消耗O2的体积。化学方程式为： 。
2．红磷替代品的选择
（1）药品在空气中易点燃。如不能用铁丝代替红磷的原因是 。
（2）只与空气中的氧气反应而不与空气中的其他物质反应。如不能用镁条代替红磷的原因是镁条不仅与空气中的氧气反应，还能与氮气、二氧化碳等反应，会使得测量的结果 。
（3）尽可能选择与氧气反应只生成固体的药品，若选择的药品与氧气反应有气体生成，应选择适当的试剂完全吸收生成的气体。如不能用木炭代替红磷的原因是 ；若用硫粉代替红磷时，应选用 溶液吸收生成的SO2。
3. 误差分析
（1）测定结果偏小的可能原因：①红磷的量 ，导致装置中的氧气未被消耗完；②装置 ，导致外界空气进入装置内；③没有 ，导致进入集气瓶中的水的体积偏小。
（2）测定结果偏大的可能原因：①没有夹紧弹簧夹，红磷燃烧时集气瓶内气体 沿着导管逸出；
②燃烧匙伸入过慢，使装置内的部分气体 。
考点02 空气的成分和用途
1.空气成分
气体 氮气（N2） 氧气（O2） 稀有气体 二氧化碳（CO2） 其他气体
体积分数 0.94% 0.03% 0.03%
2．氮气
物理性质：无色、无味的气体， 溶于水，熔沸点低，密度比空气略 。
化学性质：氮气化学性质很稳定，常温下 跟其他物质发生反应，但在高温、高能量条件下可与某些物质发生反应。
用途：作制造硝酸氮肥的化工原料、做 （化学性质稳定）、 液氮做 （ 性质）。
3．稀有气体
化学性质及用途：
（1）化学性质很 ，一般不跟其他物质发生反应。（用作 ）
（2）在通电时发出不同颜色的光。（用作 ）
（3）氦气的密度小、化学性质很稳定。（用作填充 ）
考点03 空气的污染及防治
1.空气污染
（1）空气中的主要污染物：① ； ②有害气体： 、碳氧化物、氮氧化物等。
（2）空气污染的主要危害：①严重损害人体的健康；②影响作物的生长；③损坏地面设施，破坏文物古迹；④导致地球生态平衡失调等。
2.保护大气环境
（1）空气污染的防治：加强 ；积极 等。
（2）空气质量日报：空气质量日报的主要内容： ；空气污染指数；空气质量指数级别。
考点04 氧气的性质和用途
1.氧气的物理性质
（1）通常情况下，氧气是一种 色 味的气体，密度为1.429g/L比空气略 ，（因此盛满氧气的集气瓶 放在桌子上）氧气 溶于水。
（2）三态变化：氧气在-183℃时变为 色液体，在—218℃变为 固体。
1.氧气的化学性质
（1）氧气的特性是能使 复燃。
（2）与氧气的反应
反应现象 文字表达式 注意事项
在空气中 在氧气中
硫磺 产生 发出 火焰 集气瓶底部预先放些
，生成 的气体
木炭 发 光 剧烈燃烧，发 光 燃烧匙应由 而 缓慢伸入集气瓶底
，生成的气体能使澄清的石灰水变
放出热量，生成 和使石灰水 的气体
铁丝 剧 ， ，生成 集气瓶的底部要预先放
考点05 氧气的制取
（一）加热高锰酸钾制氧气
1．药品：高锰酸钾（ 色固体）
2．原理：
文字表达式：
符号表达式：
3．装置：
（1）发生装置：加热固体制气体（ 型装置）
（2）收集装置：
①排水法收集：依据氧气 溶于水且不与水反应。
②向上排空气法收集：依据氧气的 。
4．主要实验步骤：
（1）查：组装仪器，检查 ；
（2）装：把药品装入试管内，平铺在试管底部，管口塞 ，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口；
（3）定：用铁夹夹持试管，并固定在铁架台上；
（4）点：点燃酒精灯加热（记得先 ，防止试管受热不均破裂）；
（5）收：用排水法收集氧气；
（6）移：实验完毕，先把导气管从水槽中移出水面（防止 ）；
（7）熄：熄灭酒精灯。
可简记为：“茶庄定点收利息”（每个字代表一个步骤：①查②装③定④点⑤收⑥移⑦熄）。
5．验满方法
（1）用排水法收集：当观察到集气瓶中的水排完，集气瓶口有大量气泡冒出时，证明已收集满。
（2）用向上排空气法收集：将 木条放在 ，若木条复燃，证明已收集满。
6．放置方法： 在桌子上，并盖上 。
（二）过氧化氢分解制取氧气
1．药品：过氧化氢（H2O2）溶液和二氧化锰（MnO2）
过氧化氢溶液，是一种 色溶液，过氧化氢在 下可以分解放出氧气；二氧化锰是 色粉末。
2．原理：文字表达式：
符号表达式：
3．实验装置：
发生装置： 装置（固体与液体反应类型，不需加热）
收集装置：排水法、向上排空气法
4．实验步骤
（1）检查装置的气密性。
（2）向锥形瓶中加入 固体。
（3）塞好带有分液漏斗(或长颈漏斗)和导管的双孔橡胶塞。
（4）向分液漏斗(或长颈漏斗)中加入过氧化氢溶液。
（5）用 (或 排空气法)收集气体。
5．催化剂
（1）定义：在化学反应中能 其他物质的化学反应速率，而本身的 和 在反应前后都没有发生变化的物质。
（2）特点：“一变两不变”：一变： （可以加快也可以减慢）；
两不变： （物理性质可以改变）。
（三）工业制法
1．方法：
2．原理：利用 不同。
3．具体过程：在低温下加压，使空气 ，然后 ，液态氮的沸点比液态氧的沸点 ， 先蒸发出来，剩下主要是 。
考向01 空气中氧气含量的测定
1．（2025 深圳模拟）用图甲所示装置测定空气中氧气的含量，其中燃烧匙内的白磷用电加热装置点燃，瓶内气压用气体压强传感器测定，其变化如图乙所示，则下列分析合理的是（　　）
A．该反应中的白磷要足量，目的是消耗尽集气瓶内的O2，避免实验误差
B．在t1时刻后，集气瓶内气压显著增加，其原因是白磷燃烧的产物所致
C．在t1﹣t2这段时间内，集气瓶内温度始终保持不变
D．t3时刻打开止水夹，瓶内气体体积变大
2．（2025 湖北黄冈模拟）某同学设计了“空气中氧气体积分数的测定”实验改进装置，如图，Y型管的体积为V，开始注射器的内液体刻度在V1，结束时停在V2处。下列说法正确的是：（　　）
①快推与慢拉注射器都可以检查该装置的气密性
②此装置环保、便捷、节约时间，便于读数
③注射器内的液体的体积对实验的结果有影响
④滴有酚酞的氢氧化钠溶液由红色变无色，说明白磷燃烧产生了酸性物质
⑤氧气体积分数为
A．②⑤ B．②③⑤ C．②③④⑤ D．①②③④⑤
考向02 空气的成分
3．（2024 江苏苏州）空气中含有多种气体，其中体积分数最大的是（　　）
A．O2 B．N2 C．CO2 D．稀有气体
4．（2024 云南）空气的成分中，按体积计算约为78%的是（　　）
A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳
考向03 氮气和稀有气体的性质与用途
5．（2024 宁夏）下列空气中的成分能用作电光源的是（　　）
A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳
6．（2024 重庆A卷）空气成分中含量多且可用作保护气的是（　　）
A．N2 B．O2 C．稀有气体 D．CO2
考向04 空气的污染及防治
7．（2024 江西）洁净的空气对人类非常重要。下列气体不会污染空气的是（　　）
A．氮气 B．一氧化碳 C．二氧化硫 D．二氧化氮
8．（2024 河南）建设美丽家园需要天蓝、地绿、水清。下列做法不利于保护环境的是（　　）
A．开发和利用新能源 B．积极植树、造林、种草
C．露天焚烧树叶、塑料袋 D．将垃圾分类、回收、利用
考向05 氧气的性质和用途
9．（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
10．（2024 河南）氧气性质活泼，能支持燃烧。下列物质在氧气中燃烧，能生成无色、无味气体的是（　　）
A．铁丝 B．硫粉
C．红磷 D．木炭
考向06 空气和氧气的综合
11．（2025 湖南长沙市岳麓区模拟）空气是人类生产活动的重要资源。下列有关空气成分的说法正确的是（　　）
A．氧气占空气的质量分数约为21% B．氮气不与任何物质发生化学反应
C．二氧化碳是空气污染物 D．稀有气体可制成多种用途的电光源
12．（2025 山东济宁任城区模拟）下列有关物质的性质及相关用途的叙述，正确的是（　　）
①氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存；
②氮气的化学性质不活泼，可用作粮食和食品仓库的保护气；
③氧气能支持燃烧，所以可用作火箭的高能燃料；
④由于稀有气体有惰性，所以常用作保护气。
A．①②③ B．①②④ C．①③ D．②④
考向07 氧气实验室制取
13．（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
14．（2025 四川眉山市东坡区模拟）实验室制取氧气的过程，大致可以分以下几步，其中正确的是（　　）
①点燃酒精灯给试管加热 ②熄灭酒精灯 ③检验装置的气密性
④将药品装入试管并固定装置 ⑤用排水法收集气体 ⑥将导气管从水槽中移出．
A．③④①⑤②⑥ B．③④①⑤⑥②
C．④①③⑤②⑥ D．④①③⑤⑥②
15．（2024 四川遂宁）根据下列实验装置图，回答问题：
（1）装置B中仪器a的名称是 　 　。
（2）实验室用过氧化氢溶液制取并收集40mL干燥的氧气，应选择的装置是 　 　（填装置的字母序号）；其反应的化学方程式为 　 　。
（3）实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷气体，应选择的发生装置是 　 　（填装置的字母序号）。
1．（2024 齐齐哈尔）下列空气成分中按照体积分数计算，含量最多的是（　　）
A．氮气 B．氧气 C．水蒸气 D．稀有气体
2．（2025 江西南昌一模）2025年1月2日，中国首架国产载人飞艇“梦翔”正式交付。飞艇气囊内填充的气体是（　　）
A．氦气 B．氢气 C．氧气 D．氮气
3．（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．O2 B．N2 C．CO2 D．H2O
4．（2025 江西模拟）生态优先，绿色发展。下列做法符合该理念的是（　　）
A．随意焚烧秸秆 B．乱丢废旧电池
C．发展清洁能源 D．提倡毁林造田
5．空气是一种宝贵的资源。下列关于空气的说法中，正确的是（　　）
A．按质量分数计，空气中约含有氮气78%、氧气21%、其他气体和杂质1%
B．氮气的化学性质不活泼，常用作保护气
C．若大量有害物质进入空气中，靠大自然的自净能力，大气也能保持洁净
D．空气质量报告中所列的空气质量级别越大，空气质量越好
7．下列有关氧气的说法中，正确的是（　　）
A．鱼类能在水中生存，说明氧气易溶于水
B．焊接或切割金属时使用纯氧代替空气以获得更高的温度
C．植物的光合作用是减少空气中二氧化碳气体含量的唯一方法
D．研究表明纯氧会使人中毒，所以医疗急救中使用的氧气不是纯氧
8．（2024 四川乐山）氧气是人类活动必需物质之一，下列与实验室制取氧气有关装置或操作错误的是（　　）
A．分解过氧化氢制取 B．加热氯酸钾制取
C．干燥 D．验满
9．（2024 天津）下列对实验现象的描述正确的是（　　）
A．红磷在空气中燃烧，产生大量白雾 B．硫在空气中燃烧，发出蓝紫色火焰
C．木炭在空气中充分燃烧，生成二氧化碳 D．过氧化氢溶液中加入二氧化锰，迅速产生大量气泡
10．（2025 河北秦皇岛模拟）某化学兴趣小组组装并使用微型空气质量“检测站”如图1所示，得到图2当日学校附近空气的质量报告，下列说法错误的是（　　）
A．当日首要污染物是PM10
B．空气质量指数（AQI）越大，空气质量状况越差
C．用天然气代替煤可降低NO2和SO2的排放量，减少酸雨的产生
D．CO2本身没有毒性，空气中CO2的含量不会对人体健康造成影响
11．（2024 江苏扬州中考）实验室用KMnO4制取并用排水集气法收集较纯净的O2。下列实验操作的先后顺序合理的是（　　）
A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中
B．先向试管中加入KMnO4固体，再检查装置气密性
C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯
D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯
12．现有甲、乙两种质量相等的固体，其中甲是纯净的氯酸钾，乙是氯酸钾和少量二氧化锰的混合物。将甲、乙固体分别放入试管中，并在两个相同规格的酒精灯上同时加热制取氧气。当甲、乙均完全反应后，下列图像能正确反映得到氧气的质量m与所用时间t的关系的是（　　）
A． B． C． D．
13．小科的爸爸给患病的奶奶购买了一台“便携式制氧器”，其原理图如图所示。小科通过阅读说明书，了解它的工作原理。下列说法错误的是（　　）
A．加湿过滤仓利用氧气不易溶于水的原理，使氧气湿润
B．输出的氧气可作为高能燃料
C．根据加湿过滤仓中气泡的多少，可以判断氧气排出的快慢
D．夏天鱼缸中溶解氧下降，可用该仪器给鱼缸中的鱼供氧
14．利用如图装置进行“硫燃烧”实验，探究硫分别在空气和氧气中燃烧的现象，下列说法错误的是（　　）
A．实验开始时应先点燃酒精灯①，然后用气囊鼓入空气，再点燃酒精灯②
B．实验过程中观察到硫粉熔化，燃烧，火焰由淡蓝色变为明亮的蓝紫色
C．该实验装置的优点之一是在同一装置可观察氧气浓度对反应剧烈程度的影响
D．烧杯中氢氧化钠溶液的作用是吸收尾气中的SO2，防止污染空气
15．（2025 河南郑州模拟）兴趣小组探究氧气浓度对燃烧的影响，实验结果如图。下列说法正确的是（　　）
A．带火星木条在氧气浓度为35%时能复燃
B．用排空气法收集氧气，验满时带火星木条复燃，则氧气已集满
C．0.5mm细铁丝燃烧所需氧气的最低浓度为86%
D．氧气浓度和铁丝直径会影响铁丝燃烧剧烈程度
16．（2025 广西南宁一模）兴趣小组同学用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果，取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后。用传感器测量装置中气压的变化，得到曲线如图乙所示。下列说法不正确的是（　　）
A．结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块
B．从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是放热反应
C．加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是120s
D．曲线a、b最终达到相同的压强，说明催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量
17．如图所示的甲、乙两个装置为实验室测定空气中氧气体积分数的改进实验，实验前甲装置内空气体积为30mL（盛装细铜丝的玻璃管中空气忽略不计，且铜只能与空气中氧气发生反应），乙装置中注射器和硬质玻璃管内空气体积分别为15mL和25mL。下列的有关说法中正确的是（　　）
①乙实验的过程中，气球的变化是先变大后变瘪
②若甲、乙实验操作均无误，结束后甲、乙注射器内读数分别约为24mL和8mL
③若甲、乙装置中停止加热后立即读数，则测得装置内剩余气体体积将偏小
④若实验前乙装置注射器内空气为5mL，则乙实验很难得出准确的结论
⑤装置的气密性良好、铜足量是两个实验获得成功的共同要求
⑥若实验非常成功，两个实验均能证明氧气约占空气质量的
⑦甲、乙两个实验中都可以通过反复推拉注射器使装置内的氧气尽可能充分反应
A．①④⑤⑦ B．②③⑤⑥ C．①②③⑤ D．①②④⑤
18．（2024 四川宜宾）化学是一门以实验为基础的科学。选择如图中的部分仪器完成高锰酸钾固体制取氧气的实验。
（1）仪器B的名称是 　 　。
（2）加热时需垫陶土网（或石棉网）的仪器是 　 　（填字母标号）。
（3）高锰酸钾固体制取氧气的化学方程式是 　 　。
（4）该实验应选择的仪器有 　 　（填字母标号，不重复选用仪器）。
（5）用制取的O2进行铁丝燃烧实验：点燃系在光亮的螺旋状细铁丝底端的火柴后，迅速插入盛满O2的集气瓶中，观察到火柴剧烈燃烧，但细铁丝未燃烧。细铁丝未燃烧的原因是 　 。
19．（2024 山西）探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”。
（1）实验方法：①向图1试管中加入5mL5%的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。②向图2试管内加入少量二氧化锰，把带火星木条伸入试管，观察现象。③待试管中没有现象发生时，重复进行①的实验操作，观察现象。
（2）实验原理：图2中发生反应的化学方程式为 　 　。
（3）实验现象：图1中带火星木条不复燃。图3中的现象为 　 　。
（4）实验结论：二氧化锰可使过氧化氢分解的速率 　 　。
【问题与思考】
（1）研究表明，二氧化锰是该反应的催化剂，它在反应前后的化学性质有无变化？
（2）常温下，图1试管内也产生了氧气，但带火星木条不能复燃的原因可能是什么？
20．（2024 四川成都）空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。
资料：1.红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。
2.相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。
3.相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。
【史料研究】
二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的。
（1）加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是 　 　，产生该现象的原因是 　 　。
【设计与实验】
设计并利用图2装置测空气里氧气含量。
（2）主要步骤如下，正确的顺序为 　 　（填序号）。
①弹簧夹夹紧胶皮管 ②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹
③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子 ④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份
（3）实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是 　 　。
【优化与实验】
同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。
（4）图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是 　 　。
（5）图5中BC段压强增大，原因是 　 。计算白磷消耗的氧气占空气体积的 　 　%（精确到0.01%）。
【反思与交流】
（6）图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是 　 　。
（7）上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端，可选择的替代药品有 　 　（写一种）。
答案和解析
考点01 空气中氧气含量的测定
1．实验原理：红磷在密闭容器中与空气中的氧气发生反应，使密闭容器中压强减小，烧杯中的水被大气压压入容器，进入容器中的水的体积约等于反应消耗O2的体积。化学方程式为：4P＋5O2 2P2O5。
2．红磷替代品的选择
（1）药品在空气中易点燃。如不能用铁丝代替红磷的原因是铁丝在空气中不能燃烧。
（2）只与空气中的氧气反应而不与空气中的其他物质反应。如不能用镁条代替红磷的原因是镁条不仅与空气中的氧气反应，还能与氮气、二氧化碳等反应，会使得测量的结果偏大。
（3）尽可能选择与氧气反应只生成固体的药品，若选择的药品与氧气反应有气体生成，应选择适当的试剂完全吸收生成的气体。如不能用木炭代替红磷的原因是木炭燃烧产生一氧化碳和二氧化碳的混合物，无法被某一种试剂完全吸收；若用硫粉代替红磷时，应选用氢氧化钠（或NaOH）溶液吸收生成的SO2。
3. 误差分析
（1）测定结果偏小的可能原因：①红磷的量不足，导致装置中的氧气未被消耗完；②装置气密性不好（或漏气），导致外界空气进入装置内；③没有冷却到室温就打开弹簧夹，导致进入集气瓶中的水的体积偏小。
（2）测定结果偏大的可能原因：①没有夹紧弹簧夹，红磷燃烧时集气瓶内气体受热膨胀沿着导管逸出；
②燃烧匙伸入过慢，使装置内的部分气体受热逸出。
考点02 空气的成分和用途
1.空气成分
气体 氮气（N2） 氧气（O2） 稀有气体 二氧化碳（CO2） 其他气体
体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03%
2．氮气
物理性质：无色、无味的气体， 难 溶于水，熔沸点低，密度比空气略 小 。
化学性质：氮气化学性质很稳定，常温下 难 跟其他物质发生反应，但在高温、高能量条件下可与某些物质发生反应。
用途：作制造硝酸氮肥的化工原料、做 保护气 （化学性质稳定）、 液氮做 制冷剂 （ 物理 性质）。
3．稀有气体
化学性质及用途：
（1）化学性质很 稳定 ，一般不跟其他物质发生反应。（用作 焊接保护气 ）
（2）在通电时发出不同颜色的光。（用作 霓虹灯 ）
（3）氦气的密度小、化学性质很稳定。（用作填充 探空气球 ）
考点03 空气的污染及防治
1.空气污染
（1）空气中的主要污染物：①可吸入颗粒物； ②有害气体： 二氧化硫 、碳氧化物、氮氧化物等。
（2）空气污染的主要危害：①严重损害人体的健康；②影响作物的生长；③损坏地面设施，破坏文物古迹；④导致地球生态平衡失调等。
2.保护大气环境
（1）空气污染的防治：加强 大气质量监测 ；积极 植树造林 等。
（2）空气质量日报：空气质量日报的主要内容：首要污染物；空气污染指数；空气质量指数级别。
考点04 氧气的性质和用途
1.氧气的物理性质
（1）通常情况下，氧气是一种 无 色 无 味的气体，密度为1.429g/L比空气略 大 ，（因此盛满氧气的集气瓶 倒 放在桌子上）氧气 不易 溶于水。
（2）三态变化：氧气在-183℃时变为 淡蓝 色液体，在—218℃变为 淡蓝色雪花状 固体。
1.氧气的化学性质
（1）氧气的特性是能使 带火星的木条 复燃。
（2）与氧气的反应
反应现象 文字表达式 注意事项
在空气中 在氧气中
硫磺 产生 淡蓝色火焰 发出明亮的蓝紫色 火焰 硫＋氧气二氧化硫S O2 SO2 集气瓶底部预先放些 水或氢氧化钠溶液
放热 ，生成有刺激性气味 的气体
木炭 发 红 光 剧烈燃烧，发 白 光 碳＋氧气二氧化碳C O2 CO2 燃烧匙应由 上 而下 缓慢伸入集气瓶底
放热 ，生成的气体能使澄清的石灰水变 浑浊
放出热量，生成 白雾 和使石灰水 浑浊 的气体
铁丝 在空气中烧的红热 剧烈燃烧 ，火星四射 ，生成 黑色固体 铁＋氧气四氧化三铁Fe O2 Fe3O4 集气瓶的底部要预先放 铺沙或加水
考点05 氧气的制取
（一）加热高锰酸钾制氧气
1．药品：高锰酸钾（暗紫色固体）
2．原理：
文字表达式：高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
符号表达式： KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
3．装置：
（1）发生装置：加热固体制气体（固体加热型装置）
（2）收集装置：
①排水法收集：依据氧气不易溶于水且不与水反应。
②向上排空气法收集：依据氧气的密度比空气略大。
4．主要实验步骤：
（1）查：组装仪器，检查装置的气密性；
（2）装：把药品装入试管内，平铺在试管底部，管口塞一小团棉花，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口；
（3）定：用铁夹夹持试管，并固定在铁架台上；
（4）点：点燃酒精灯加热（记得先预热，防止试管受热不均破裂）；
（5）收：用排水法收集氧气；
（6）移：实验完毕，先把导气管从水槽中移出水面（防止水倒吸回热的试管，使试管炸裂）；
（7）熄：熄灭酒精灯。
可简记为：“茶庄定点收利息”（每个字代表一个步骤：①查②装③定④点⑤收⑥移⑦熄）。
5．验满方法
（1）用排水法收集：当观察到集气瓶中的水排完，集气瓶口有大量气泡冒出时，证明已收集满。
（2）用向上排空气法收集：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已收集满。
6．放置方法：正放在桌子上，并盖上毛玻璃片。
（二）过氧化氢分解制取氧气
1．药品：过氧化氢（H2O2）溶液和二氧化锰（MnO2）
过氧化氢溶液，是一种无色溶液，过氧化氢在常温 下可以分解放出氧气；二氧化锰是黑 色粉末。
2．原理：文字表达式：过氧化氢 水+ 氧气
符号表达式： H2O2 H2O + O2↑
3．实验装置：
发生装置：固液不加热型装置（固体与液体反应类型，不需加热）
收集装置：排水法、向上排空气法
4．实验步骤
（1）检查装置的气密性。
（2）向锥形瓶中加入二氧化锰固体。
（3）塞好带有分液漏斗(或长颈漏斗)和导管的双孔橡胶塞。
（4）向分液漏斗(或长颈漏斗)中加入过氧化氢溶液。
（5）用排水法(或向上排空气法)收集气体。
5．催化剂
（1）定义：在化学反应中能 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。
（2）特点：“一变两不变”：一变： 其他物质的化学反应速率（可以加快也可以减慢）；
两不变： 本身的质量和化学性质 （物理性质可以改变）。
（三）工业制法
1．方法：分离液态空气法
2．原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同。
3．具体过程：在低温下加压，使空气液化，然后升温，液态氮的沸点比液态氧的沸点低，氮气先蒸发出来，剩下主要是液氧。
考向01 空气中氧气含量的测定
1．（2025 深圳模拟）用图甲所示装置测定空气中氧气的含量，其中燃烧匙内的白磷用电加热装置点燃，瓶内气压用气体压强传感器测定，其变化如图乙所示，则下列分析合理的是（　　）
A．该反应中的白磷要足量，目的是消耗尽集气瓶内的O2，避免实验误差
B．在t1时刻后，集气瓶内气压显著增加，其原因是白磷燃烧的产物所致
C．在t1﹣t2这段时间内，集气瓶内温度始终保持不变
D．t3时刻打开止水夹，瓶内气体体积变大
【答案】A
【解析】A、该反应中的白磷要足量，目的是消耗尽集气瓶内的O2，避免实验误差，故选项说法正确。
B、在t1时刻后，集气瓶内气压显著增加，其原因是白磷燃烧放出大量的热所致，故选项说法错误。
C、在t1﹣t2这段时间内，压强减小，集气瓶内温度逐渐恢复至常温，故选项说法错误。
D、t3时刻打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶，瓶内气体体积变小，故选项说法错误。故选：A。
2．（2025 湖北黄冈模拟）某同学设计了“空气中氧气体积分数的测定”实验改进装置，如图，Y型管的体积为V，开始注射器的内液体刻度在V1，结束时停在V2处。下列说法正确的是：（　　）
①快推与慢拉注射器都可以检查该装置的气密性
②此装置环保、便捷、节约时间，便于读数
③注射器内的液体的体积对实验的结果有影响
④滴有酚酞的氢氧化钠溶液由红色变无色，说明白磷燃烧产生了酸性物质
⑤氧气体积分数为
A．②⑤ B．②③⑤ C．②③④⑤ D．①②③④⑤
【答案】B
【解析】①开始不装入任何药品，如快推注射器，注射器中的空气进入装置，装置内的压强快速变大，容易导致胶塞弹开等，该说法错误；
②生成的五氧化二磷不会进入空气，而是被氢氧化钠溶液吸收，较为环保。该装置组装简单，较为便捷，使用注射器，注射器有刻度，便于读数，使用白磷较少，则反应及冷却时间较短，可以节约时间，该说法正确；
③注射器内的液体的体积对实验的结果有影响，如注射器内的液体体积较小，小于消耗氧气的体积，则液体全部注入后无液体可以注入，会导致结果不准确，该说法正确；
④氢氧化钠溶液为碱性，能使酚酞变红，而氢氧化钠溶液由红色变为无色，说明有物质与氢氧化钠反应，使溶液变为了中性或酸性。但不能说明白磷燃烧产生了酸性物质，该说法错误；
⑤注射器反应前后的液体体积差值为消耗氧气的体积，是V1﹣V2，则Y型管内氧气的体积分数为，该说法正确；即②③⑤正确。故选：B。
考向02 空气的成分
3．（2024 江苏苏州）空气中含有多种气体，其中体积分数最大的是（　　）
A．O2 B．N2 C．CO2 D．稀有气体
【答案】B
【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%，则空气中体积分数最大是氮气，其化学式为N2。故选：B。
4．（2024 云南）空气的成分中，按体积计算约为78%的是（　　）
A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳
【答案】A
【解析】A、空气成分中，氮气体积分数约占78%，故A说法正确；
B、空气成分中，氧气体积分数约占21%，故B说法错误；
C、空气成分中，稀有气体积分数约占0.94%，故C说法错误；
D、空气成分中，二氧化碳体积分数约占0.03%，故D说法错误。故选：A。
考向03 氮气和稀有气体的性质与用途
5．（2024 宁夏）下列空气中的成分能用作电光源的是（　　）
A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳
【答案】C
【解析】稀有气体通电时会发出不同颜色的光，可用作电光源。故选：C。
6．（2024 重庆A卷）空气成分中含量多且可用作保护气的是（　　）
A．N2 B．O2 C．稀有气体 D．CO2
【答案】A
【解析】空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%；即空气成分中含量多的是氮气，且氮气的化学性质不活泼，可作为保护气。故选：A。
考向04 空气的污染及防治
7．（2024 江西）洁净的空气对人类非常重要。下列气体不会污染空气的是（　　）
A．氮气 B．一氧化碳 C．二氧化硫 D．二氧化氮
【答案】A
【解析】A、氮气属于空气的主要成分，不属于空气污染物，故选项正确。
B、一氧化碳是空气的污染气体，故选项错误。
C、二氧化硫是空气的污染气体，故选项错误。
D、二氧化氮是空气的污染气体，故选项错误。故选：A。
8．（2024 河南）建设美丽家园需要天蓝、地绿、水清。下列做法不利于保护环境的是（　　）
A．开发和利用新能源 B．积极植树、造林、种草
C．露天焚烧树叶、塑料袋 D．将垃圾分类、回收、利用
【答案】C
【解析】A、开发和利用新能源，减少对环境的污染，故A不符合题意；
B、积极植树、造林、种草，可以净化空气，防风固沙，故B不符合题意；
C、露天焚烧树叶、塑料袋生成有害气体和烟尘，污染环境，故C符合题意；
D、将垃圾分类、回收、利用，减少污染，节约资源，故D不符合题意。故选：C。
考向05 氧气的性质和用途
9．（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】氧气能供给呼吸，因此潜水员水下作业时需要携带氧气瓶。故选：D。
10．（2024 河南）氧气性质活泼，能支持燃烧。下列物质在氧气中燃烧，能生成无色、无味气体的是（　　）
A．铁丝 B．硫粉
C．红磷 D．木炭
【答案】D
【解析】A、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，故选项错误。
B、硫在氧气中燃烧，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项错误。
C、红磷在氧气中燃烧，产生大量的白烟，没有生成气体，故选项错误。
D、木炭在氧气中燃烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的无色、无味的气体，故选项正确。故选：D。
考向06 空气和氧气的综合
11．（2025 湖南长沙市岳麓区模拟）空气是人类生产活动的重要资源。下列有关空气成分的说法正确的是（　　）
A．氧气占空气的质量分数约为21%
B．氮气不与任何物质发生化学反应
C．二氧化碳是空气污染物
D．稀有气体可制成多种用途的电光源
【答案】D
【解析】A、氧气占空气体积分数约为21%，而不是质量分数，故A错误；
B、氮气的化学性质不活泼，但在一定条件下也能与某些物质发生化学反应，比如在高温、高压和催化剂条件下，氮气能与氢气反应生成氨气，故B错误；
C、二氧化碳是空气的组成成分之一，虽然它会参与温室效应，但不属于空气污染物，空气污染物主要有二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等，故C错误；
D、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，所以可制成多种用途的电光源，如霓虹灯等，故D正确。
故选：D。
12．（2025 山东济宁任城区模拟）下列有关物质的性质及相关用途的叙述，正确的是（　　）
①氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存；
②氮气的化学性质不活泼，可用作粮食和食品仓库的保护气；
③氧气能支持燃烧，所以可用作火箭的高能燃料；
④由于稀有气体有惰性，所以常用作保护气。
A．①②③ B．①②④ C．①③ D．②④
【答案】D
【解析】①氧气不易溶于水，所以题中“易溶于水”的描述是错误的描述。
②氮气化学性质不活泼，不能维持粮食、瓜果呼吸，常用作瓜果、粮食的保护气。此句描述是正确的描述。
③氧气化学性质比较活泼，能支持燃烧，但氧气不能燃烧，所以题中“用途火箭的高能燃料”的描述是对氧气的错误认识。
④稀有气体又称惰性气体，很难与其他物质反应，常用作金属焊接的保护气。此句描述属于正确描述。
故选：D。
考向07 氧气实验室制取
13．（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，图中所示操作正确。
B、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴试管外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气，图中所示操作正确。
C、为防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管，试管口应略向下倾斜，图中所示操作错误。
D、氧气的密度比空气的大，氧气应从长导管通入，将空气从短导管排出，图中所示操作正确。故选：C。
14．（2025 四川眉山市东坡区模拟）实验室制取氧气的过程，大致可以分以下几步，其中正确的是（　　）
①点燃酒精灯给试管加热 ②熄灭酒精灯 ③检验装置的气密性
④将药品装入试管并固定装置 ⑤用排水法收集气体 ⑥将导气管从水槽中移出．
A．③④①⑤②⑥ B．③④①⑤⑥②
C．④①③⑤②⑥ D．④①③⑤⑥②
【答案】B
【解析】实验室加热氯酸钾或高锰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：③④①⑤⑥②。故选：B。
15．（2024 四川遂宁）根据下列实验装置图，回答问题：
（1）装置B中仪器a的名称是 　 　。
（2）实验室用过氧化氢溶液制取并收集40mL干燥的氧气，应选择的装置是 　 　（填装置的字母序号）；其反应的化学方程式为 　 　。
（3）实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷气体，应选择的发生装置是 　 　（填装置的字母序号）。
【答案】（1）酒精灯；（2）AFG；2H2O22H2O+O2↑；（3）B
【解析】（1）装置B中仪器a的名称是酒精灯。
（2）实验室用过氧化氢溶液制取氧气，属于固液常温型，制取装置是A；收集40mL干燥的氧气，可先通过浓硫酸进行干燥，再通过G装置进行收集，当排出植物油的体积为40mL时，收集的是40mL干燥的氧气，则应选择的装置是AFG；过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。
（3）实验室常用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷气体，属于固体加热型，应选择的发生装置是B。
1．（2024 齐齐哈尔）下列空气成分中按照体积分数计算，含量最多的是（　　）
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%，则空气成分中含量最多的是氮气。故选：A。
2．（2025 江西南昌一模）2025年1月2日，中国首架国产载人飞艇“梦翔”正式交付。飞艇气囊内填充的气体是（　　）
A．氦气 B．氢气 C．氧气 D．氮气
【答案】A
【解析】A、氦气密度比空气小，且化学性质稳定，不易发生化学反应，是填充飞艇气囊常用的气体，故A正确；
B、氢气虽然密度比空气小，但是氢气具有可燃性，容易发生爆炸等危险，安全性较差，一般不用于填充飞艇气囊，故B错误；
C、氧气密度比空气略大，且支持燃烧，不能使飞艇升空，故C错误；
D、.氮气密度与空气相近，不能使飞艇获得足够的浮力升空，故D错误；故选：A。
3．（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．O2 B．N2 C．CO2 D．H2O
【答案】A
【解析】氧气能供给呼吸，是能供给斑马鱼和宇航员呼吸的气体，其化学式为O2。故选：A。
4．（2025 江西模拟）生态优先，绿色发展。下列做法符合该理念的是（　　）
A．随意焚烧秸秆 B．乱丢废旧电池
C．发展清洁能源 D．提倡毁林造田
【答案】C
【解析】A、随意焚烧秸秆会产生大量的烟尘、有害气体，如二氧化硫、氮氧化物等，这些物质会污染空气，对环境造成严重破坏，不符合生态优先、绿色发展理念，故A错误；
B、废旧电池中含有重金属等有害物质，乱丢废旧电池，这些重金属会随着雨水等渗透到土壤和地下水中，污染土壤和水体，危害生态环境和人体健康，不符合该理念，故B错误；
C、发展清洁能源，如太阳能、风能、水能等，这些能源在使用过程中对环境的污染小，可再生，能减少对传统化石能源的依赖，有利于生态环境保护，符合生态优先、绿色发展理念，故C正确；
D、毁林造田会破坏森林生态系统，森林具有保持水土、涵养水源、调节气候、净化空气等多种生态功能，毁林造田会导致水土流失、生物多样性减少等生态问题，不符合该理念，故D错误；故选：C。
5．空气是一种宝贵的资源。下列关于空气的说法中，正确的是（　　）
A．按质量分数计，空气中约含有氮气78%、氧气21%、其他气体和杂质1%
B．氮气的化学性质不活泼，常用作保护气
C．若大量有害物质进入空气中，靠大自然的自净能力，大气也能保持洁净
D．空气质量报告中所列的空气质量级别越大，空气质量越好
【答案】B
【解析】A、按体积计算，空气中约含氮气78%，氧气21%，其他气体和杂质1%，故A错误；
B、氮气的化学性质不活泼，常用作保护气，故B正确；
C、若大量有害物质进入空气中，仅靠大自然的自净能力，不能保持空气洁净，故C错误；
D、空气质量报告中所列的空气质量级别越大，空气质量越差，故D错误。故选：B。
7．下列有关氧气的说法中，正确的是（　　）
A．鱼类能在水中生存，说明氧气易溶于水
B．焊接或切割金属时使用纯氧代替空气以获得更高的温度
C．植物的光合作用是减少空气中二氧化碳气体含量的唯一方法
D．研究表明纯氧会使人中毒，所以医疗急救中使用的氧气不是纯氧
【答案】B
【解析】A、鱼能在水中生存，说明水中溶有氧气，但是不能确定溶解量，得不出易溶于水的结论，故选项说法错误，故A不正确；
B、焊接或切割金属时使用纯氧代替空气，能使可燃物燃烧更剧烈，可获得更高的温度，故B正确；
C、减少空气中二氧化碳气体含量还可以减少使用化石燃料等方法，故C不正确；
D、在通常情况下，人吸入空气就可以了，但在医疗急救时，则需要用纯氧，故D不正确。故选：B。
8．（2024 四川乐山）氧气是人类活动必需物质之一，下列与实验室制取氧气有关装置或操作错误的是（　　）
A．分解过氧化氢制取 B．加热氯酸钾制取
C．干燥 D．验满
【答案】B
【解析】A、采用过氧化氢和二氧化锰来制氧气属于固液常温型，图示装置正确；
B、加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制氧气时，为防止冷凝水倒流，造成试管炸裂，需要将试管口略向下倾斜，图示装置错误；
C、浓硫酸具有吸水性，用盛有浓硫酸的洗气瓶干燥氧气时，氧气应从长管通入，经浓硫酸干燥后由短管排出，图示装置正确；
D、氧气具有助燃性，验满时可将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已满，图示装置正确。故选：B。
9．（2024 天津）下列对实验现象的描述正确的是（　　）
A．红磷在空气中燃烧，产生大量白雾 B．硫在空气中燃烧，发出蓝紫色火焰
C．木炭在空气中充分燃烧，生成二氧化碳 D．过氧化氢溶液中加入二氧化锰，迅速产生大量气泡
【答案】D
【解析】A、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾，故选项说法错误。
B、硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，故选项说法错误。
C、木炭在空气中充分燃烧，生成二氧化碳是实验结论而不是实验现象，故选项说法错误。
D、过氧化氢溶液中加入二氧化锰，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，迅速产生大量气泡，故选项说法正确。故选：D。
10．（2025 河北秦皇岛模拟）某化学兴趣小组组装并使用微型空气质量“检测站”如图1所示，得到图2当日学校附近空气的质量报告，下列说法错误的是（　　）
A．当日首要污染物是PM10
B．空气质量指数（AQI）越大，空气质量状况越差
C．用天然气代替煤可降低NO2和SO2的排放量，减少酸雨的产生
D．CO2本身没有毒性，空气中CO2的含量不会对人体健康造成影响
【答案】D
【解析】A、当日首要污染物是PM10正确，正确但不符合题意，故选项错误；
B、空气质量指数（AQI）越大，空气质量状况越差，正确但不符合题意，故选项错误；
C、用天然气代替煤可降低NO2和SO2的排放量，减少酸雨的产生正确，正确但不符合题意，选项错误；
D、CO2本身没有毒性，空气中CO2的含量不会对人体健康造成影响错误，因为CO2的含量过多，会危害人体健康，错误符合题意，故选项正确；故选：D。
11．（2024 江苏扬州中考）实验室用KMnO4制取并用排水集气法收集较纯净的O2。下列实验操作的先后顺序合理的是（　　）
A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中
B．先向试管中加入KMnO4固体，再检查装置气密性
C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯
D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯
【答案】D
【解析】A、检查装置气密性时，先将导管放入水中，再用手握住试管，观察导管口是否冒出气泡，故A说法错误；
B、先检查装置气密性，再向大试管中加入高锰酸钾固体，以避免装入药品后发现装置气密性不好，更换部分仪器而浪费药品，故B说法错误；
C、实验时，先点燃酒精灯，待导管口的气泡连续均匀冒出时，再将导管伸入集气瓶口开始收集，因为导管口开始排出的是装置内的空气，故C说法错误；
D、气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，以防冷水倒吸，炸裂试管，故D说法正确。
故选：D。
12．现有甲、乙两种质量相等的固体，其中甲是纯净的氯酸钾，乙是氯酸钾和少量二氧化锰的混合物。将甲、乙固体分别放入试管中，并在两个相同规格的酒精灯上同时加热制取氧气。当甲、乙均完全反应后，下列图像能正确反映得到氧气的质量m与所用时间t的关系的是（　　）
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】A、分析图像可知，甲产生的氧气多，并是在乙产生氧气一段时间后生成，故正确；
B、分析图像可知，甲、乙反应产生的氧气一样多，故错误；
C、分析图像可知，甲反应从一开始就有氧气产生，比乙要先得到氧气，故错误。
D、分析图像可知，甲产生的氧气多，但却是从一开始就有氧气生成是不正确的，应加热一段时间后再有氧气生成，故错误。故选：A。
13．小科的爸爸给患病的奶奶购买了一台“便携式制氧器”，其原理图如图所示。小科通过阅读说明书，了解它的工作原理。下列说法错误的是（　　）
A．加湿过滤仓利用氧气不易溶于水的原理，使氧气湿润
B．输出的氧气可作为高能燃料
C．根据加湿过滤仓中气泡的多少，可以判断氧气排出的快慢
D．夏天鱼缸中溶解氧下降，可用该仪器给鱼缸中的鱼供氧
【答案】B
【解析】A、氧气不易溶于水，可利用加湿过滤仓，使氧气湿润，正确但不符合题意，故选项错误；
B、氧气具有助燃性，不具有可燃性，所以不可以作为燃料，错误符合题意，故选项正确；
C、氧气排出的快，产生的气泡越多，反之越少，可以根据加湿过滤仓中气泡的多少，可以判断氧气排出的快慢，正确但不符合题意，故选项错误；
D、该装置能够产生氧气，夏天鱼缸中溶解氧下降，可用该仪器给鱼缸中的鱼供氧，正确但不符合题意，故选项错误。故选：B。
14．利用如图装置进行“硫燃烧”实验，探究硫分别在空气和氧气中燃烧的现象，下列说法错误的是（　　）
A．实验开始时应先点燃酒精灯①，然后用气囊鼓入空气，再点燃酒精灯②
B．实验过程中观察到硫粉熔化，燃烧，火焰由淡蓝色变为明亮的蓝紫色
C．该实验装置的优点之一是在同一装置可观察氧气浓度对反应剧烈程度的影响
D．烧杯中氢氧化钠溶液的作用是吸收尾气中的SO2，防止污染空气
【答案】A
【解析】A.要探究硫分别在空气和氧气中燃烧的现象，实验开始时先用鼓气囊鼓入空气，同时点燃酒精灯②至硫燃烧，观察现象；然后停止鼓入空气，再点燃酒精灯①，使硫在氧气中继续燃烧，观察现象，所以A错误；
B.硫在燃烧过程中会先熔化，然后燃烧，在氧气中燃烧时，由于氧气浓度高，燃烧更剧烈，火焰会由淡蓝色（在空气中的颜色）变为明亮的蓝紫色，正确；
C.该实验装置巧妙地设计了一个对比实验，即在同一装置中分别观察硫在空气和氧气中的燃烧现象，由于空气和氧气中的氧气浓度不同，可以直观地看到氧气浓度对反应剧烈程度的影响，C正确；
D.NaOH与SO2反应生成亚硫酸钠和水，所以烧杯中NaOH溶液的作用是吸收尾气中的SO2，防止污染空气，D正确。故选：A。
15．（2025 河南郑州模拟）兴趣小组探究氧气浓度对燃烧的影响，实验结果如图。下列说法正确的是（　　）
A．带火星木条在氧气浓度为35%时能复燃
B．用排空气法收集氧气，验满时带火星木条复燃，则氧气已集满
C．0.5mm细铁丝燃烧所需氧气的最低浓度为86%
D．氧气浓度和铁丝直径会影响铁丝燃烧剧烈程度
【答案】D
【解析】A、从“带火星木条在不同浓度氧气中燃烧情况”图可知，带火星木条在氧气浓度为35%时亮，并非复燃，故A选项错误。
B、用排空气法收集氧气时，当氧气的浓度达到55%时，验满时带火星木条就复燃，所以带火星木条复燃时，不能说明氧气已收集满，故B选项错误。
C、从“细铁丝在不同浓度氧气中燃烧情况”图可知，0.5mm 细铁丝在氧气浓度为 86% 时剧烈燃烧，但不能就此判定其燃烧所需氧气的最低浓度为86%，有可能在更低浓度下也能燃烧，只是图中未体现，故C选项错误。
D、从“细铁丝在不同浓度氧气中燃烧情况”图可以看出，随着氧气浓度升高，铁丝燃烧剧烈程度增加；同时，不同直径的铁丝在相同氧气浓度下燃烧剧烈程度也不同，所以氧气浓度和铁丝直径会影响铁丝燃烧剧烈程度，故D选项正确。
故选：D。
16．（2025 广西南宁一模）兴趣小组同学用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果，取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后。用传感器测量装置中气压的变化，得到曲线如图乙所示。下列说法不正确的是（　　）
A．结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块
B．从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是放热反应
C．加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是120s
D．曲线a、b最终达到相同的压强，说明催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量
【答案】C
【解析】A、根据曲线a、b，加入猪肝块的反应中压强上升至最高点的时间更短，反应速率更快，故两种催化剂中催化效果更好的是猪肝块，故选项A说法正确；
B、曲线a、b中压强上升至最高点后再下降，说明反应过程中温度升高，反应结束后，温度下降，压强下降，故过氧化氢分解的反应是放热反应，故选项B说法正确；
C、由图示可知，当压强上升至最高点时反应结束，加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是30s，故选项C说法错误；
D、曲线a、b最终达到相同的压强，说明催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量，故选项D说法正确。
故选：C。
17．如图所示的甲、乙两个装置为实验室测定空气中氧气体积分数的改进实验，实验前甲装置内空气体积为30mL（盛装细铜丝的玻璃管中空气忽略不计，且铜只能与空气中氧气发生反应），乙装置中注射器和硬质玻璃管内空气体积分别为15mL和25mL。下列的有关说法中正确的是（　　）
①乙实验的过程中，气球的变化是先变大后变瘪
②若甲、乙实验操作均无误，结束后甲、乙注射器内读数分别约为24mL和8mL
③若甲、乙装置中停止加热后立即读数，则测得装置内剩余气体体积将偏小
④若实验前乙装置注射器内空气为5mL，则乙实验很难得出准确的结论
⑤装置的气密性良好、铜足量是两个实验获得成功的共同要求
⑥若实验非常成功，两个实验均能证明氧气约占空气质量的
⑦甲、乙两个实验中都可以通过反复推拉注射器使装置内的氧气尽可能充分反应
A．①④⑤⑦ B．②③⑤⑥ C．①②③⑤ D．①②④⑤
【答案】A
【解析】①乙实验的过程中，气球的变化是先变大后变瘪，是因为加热时气体膨胀，导致气球变大，完全反应后温度降低，氧气消耗，气球变小，该选项正确；
②若甲、乙实验操作均无误，结束后甲、乙注射器内读数分别约为：30mL﹣30mL×＝24mL和15mL﹣（15mL+25mL）×＝7mL，该选项不正确；
③若甲、乙装置中停止加热后立即读数，则测得装置内剩余气体体积将偏大，该选项不正确；
④若实验前乙装置注射器内空气为5mL，则乙实验很难得出准确的结论，是因为30mL空气中的氧气体积是6mL，注射器刻度应该减小6mL，而注射器内空气为5mL，该选项正确；
⑤装置的气密性良好、铜足量是两个实验获得成功的共同要求，该选项正确；
⑥若实验非常成功，两个实验均能证明氧气约占空气体积的，该选项不正确；
⑦甲、乙两个实验中都可以通过反复推拉注射器使装置内的氧气尽可能充分反应，该选项正确。
故选：A。
18．（2024 四川宜宾）化学是一门以实验为基础的科学。选择如图中的部分仪器完成高锰酸钾固体制取氧气的实验。
（1）仪器B的名称是 　 　。
（2）加热时需垫陶土网（或石棉网）的仪器是 　 　（填字母标号）。
（3）高锰酸钾固体制取氧气的化学方程式是 　 　。
（4）该实验应选择的仪器有 　 　（填字母标号，不重复选用仪器）。
（5）用制取的O2进行铁丝燃烧实验：点燃系在光亮的螺旋状细铁丝底端的火柴后，迅速插入盛满O2的集气瓶中，观察到火柴剧烈燃烧，但细铁丝未燃烧。细铁丝未燃烧的原因是 　 。
【答案】（1）试管；（2）H；（3）2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑；（4）ABDGEF；
（5）火柴燃烧消耗了氧气，瓶中氧气不足，不能支持铁丝燃烧
【解析】（1）根据常见仪器名称可知仪器B是试管。
（2）锥形瓶加热时需垫陶土网，防止因受热不均匀而炸裂。
（3）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式：2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑；
（4）高锰酸钾固体制取氧气应选用固固加热型发生装置，因此选ABDG，氧气密度比空气大，收集氧气可以用排水法，因此选EF。
（5）点燃火柴迅速插入盛满O2的集气瓶中，火柴剧烈燃烧，消耗了瓶中氧气，氧气不足铁丝未燃烧。
19．（2024 山西）探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”。
（1）实验方法：①向图1试管中加入5mL5%的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。②向图2试管内加入少量二氧化锰，把带火星木条伸入试管，观察现象。③待试管中没有现象发生时，重复进行①的实验操作，观察现象。
（2）实验原理：图2中发生反应的化学方程式为 　 　。
（3）实验现象：图1中带火星木条不复燃。图3中的现象为 　 　。
（4）实验结论：二氧化锰可使过氧化氢分解的速率 　 　。
【问题与思考】
（1）研究表明，二氧化锰是该反应的催化剂，它在反应前后的化学性质有无变化？
（2）常温下，图1试管内也产生了氧气，但带火星木条不能复燃的原因可能是什么？
【答案】（2）2H2O22H2O+O2↑；（3）带火星的木条复燃；（4）加快；
【问题与思考】（1）无；（2）常温下，过氧化氢分解速率太慢，产生的氧气太少
【解析】（2）图2中过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；
（3）图3中观察到的现象是带火星的木条复燃，是因为过氧化氢在二氧化锰的催化作用下迅速分解产生大量的氧气；
（4）由图1和图3的现象可知，二氧化锰可使过氧化氢分解的速率加快；
【问题与思考】（1）研究表明，二氧化锰是该反应的催化剂，它在反应前后的化学性质没有发生变化；
（2）图1试管内产生氧气，带火星木条不能复燃原因可能是下，过氧化氢分解速率太慢，产生氧气太少。
20．（2024 四川成都）空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。
资料：1.红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。
2.相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。
3.相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。
【史料研究】
二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的。
（1）加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是 　 　，产生该现象的原因是 　 　。
【设计与实验】
设计并利用图2装置测空气里氧气含量。
（2）主要步骤如下，正确的顺序为 　 　（填序号）。
①弹簧夹夹紧胶皮管 ②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹
③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子 ④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份
（3）实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是 　 　。
【优化与实验】
同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。
（4）图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是 　 　。
（5）图5中BC段压强增大，原因是 　 。计算白磷消耗的氧气占空气体积的 　 　%（精确到0.01%）。
【反思与交流】
（6）图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是 　 　。
（7）上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端，可选择的替代药品有 　 　（写一种）。
【答案】（1）汞液面上升；汞与氧气反应，钟罩内气体减少，气压减小；
（2）④①③②；（3）氮气；
（4）反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀；
（5）反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大；19.37；
（6）反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，所以氧气消耗不完；
（7）铜粉。
【解析】（1）汞和氧气反应生成氧化汞固体，导致钟罩内气体减少，气压减小，则玻璃钟罩内的现象是汞液面上升，产生该现象的原因是汞与氧气反应，钟罩内气体减少，气压减小；
（2）该实验的正确的顺序是检查装置气密性，在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份，用弹簧夹夹紧胶皮管，点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子，红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，则正确的顺序为④①③②；
（3）空气主要由氮气和氧气组成，红磷燃烧消耗了氧气，则实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是氮气；
（4）白磷燃烧消耗氧气并放出热量，而其他气体不变，氧气的含量逐渐减小，反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀，导致氧气的含量增大；
（5）红磷燃烧放热，温度升高，装置内压强增大，同时红磷燃烧消耗氧气，装置内压强减小，但反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大，所以图5中BC段压强增大；
（6）红磷燃烧放热，但反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，导致不能将氧气消耗完；
（7）铜粉在空气中加热生成氧化铜固体，不会造成空气污染，可选择的替代药品有铜粉。
发生装置
收集装置
发生装置
收集装置
加热
△
二氧化锰
MnO2
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