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第十二讲：空气
（一）空气的存在
1.地球周围被厚厚的空气层包围着，这个空气层叫 大气层 。
2.我们周围存在着空气，空气与其他物质一样具有 质量 。
3.大气层对地球上的所有物体都会产生 压力 的作用。一个物体，只要在空气中，
　它就会受到上下前后左右各个方向的 大气压 的作用。
4. 马德堡半球 实验证明了大气压存在，并且 很大 。请列举出三个大气
　压的应用: 吸盘挂衣服 、 吸管吸饮料 、 钢笔吸墨水 。
5.风的形成：空气的流动
【典例1.1】（2023巴中）下列情境中，不能利用大气压知识解释的是（　　)
A. 带吸盘的挂钩能吸附在瓷砖上 B. 轮船经过三峡船闸的过程
C. 用吸管吸饮料 D. 用钢笔吸墨水
【答案】B
【解析】
【详解】A．将吸盘压在瓷砖上，吸盘内空气挤出后，气压减小，外面大气压强将吸盘
压在
瓷砖上，利用在大气压，故A不符合题意；
B．船闸利用的是连通器原理，与液体压强有关，与大气压无关，故B符合题意；
C．用吸管吸饮料时，管内气压减小，外面大气压将液体压入管内，利用了大气压，故C不符合题意；
D．用钢笔吸墨水时，通过挤压使管内空气排出，气压降低，外面大气压将液体压入管
内，利用了大气压，故C不符合题意。
故选B。
【对点训练1.1】(2022杭州期中)下列事例中，不是应用大气压的是（　　）
A．用吸管吸饮料
B．用抽水机抽水
C．用胶头滴管吸取化学试剂
D．将注射器针管中的药液注入人体内
【答案】D
【解析】【分析】分析各个选项中的现象包含的物理原理，哪个与大气压强无关，那
么它就是正确选项。
【解答】
用吸管吸饮料，吸管中的空气减少压强减小，饮料在外界大气压强的作用下被压
进口中，故A不合题意；
用抽水机抽水，抽水机中的螺杆旋转将水向上甩出，从而造成一定真空，那么外界的水在大气压强的作用下被压进抽水机，故B不合题意；
用胶头滴管吸取化学试剂，挤压胶囊时，里面空气减少压强减小，在外界大气压强的作用下，试剂被压进滴管，故C不合题意；
将注射器针管中的药液注入人体内，依靠的是人对注射器活塞的推力而不是大气压强，故D符合题意。
故选D。
（二）空气的成分
红磷燃烧时产生大量的 白烟 (五氧化二磷)。
空气中的成分有: 氮气 约占78%、 氧气 约占21%、 稀有气体 约占0.94%、 二氧化碳 约占0.03%。 空气是一种 　混合物　　　 。
稀有气体不活泼，曾被叫做 惰性 气体，也可以用来填充气球（氢气球），当电流通过霓虹灯　　　　　 时，就会发出五颜六色的光。
法国的 拉瓦锡 首先发现空气的组成。
【典例1.2】（2023·新疆）空气是一种宝贵的自然资源，以下空气成分中含量最多的是
A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳
【答案】B
【知识点】空气的组成
【解析】【解答】
正常的空气成分按体积分数计算是：氮气约占78%，氧气约占21%，稀有气体约占0.939%，二氧化碳约占0.031%，还有其他气体和杂质约占0.03%。所以氮气是空气成分中含量最多的。
故答案为：B。
【分析】根据空气的成分所占体积分数分析。
【对点训练1.2】（2023苏州）空气由多种气体组成，其中体积分数约为21%的物质是（ ）
A． B．He
C． D．
【答案】D
【解析】由空气中各成分的含量可知D正确
【拓展】（2023天津）下列有关空气的说法正确的是（ ）
A. 空气是由空气分子组成的
B. 空气中氧气的体积分数最大
C. 空气中氧气的化学性质不活泼
D. 空气中氮气、氧气等分子均匀地混合在一起
【答案】D
【解析】A、空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种物质组成的,说法错
误;
B、空气中氮气的体积分数最大,说法错误;
C、空气中的氧气在一定条件下能与许多物质发生反应,化学性质比较活泼,说法错误;
D、空气中氮气、氧气等分子各自保持自己的性质,均匀地混合在一起,说法正确。
故选D。
利用红磷燃烧测定空气中氧气的体积分数时，连接好实验装置后，要先 检查装置气密性 .然后使用 足量 的红磷进行实验。红磷燃烧时的现象是 产生大量的白烟 。待燃烧结束， 冷却至室温 后才能打开弹簧夹，此时可观察到 烧杯中的水倒吸进入集气瓶的 体积 。
实验误差分析：
体积大于的情况：①点燃红磷后放入集气瓶过慢 　　（导致瓶中气体受热逸出）；
　　　　　　 ②燃烧过程中，未关闭　　　　弹簧夹（导致瓶中气体受热逸出）。
体积小于的情况：①红磷的量不足　　　　　　；
②装置气密性　　　　不好；
③反应结束后，未冷却　　　　就打开弹簧夹。
【典例1.3】（2023 云南） ( http: / / www.m / chemistry / report / detail / de9fe082-a7a0-4e69-a8f5-ecf01c5f8ab0" \t "_blank" \o "此年份及地区表示：该试题最新出现所在的试卷年份及地区 )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（　　）
A.铁丝 B．木炭
C．红磷 D．硫粉
【答案】C
【解析】铁丝在空气中不能燃烧，故A错
木炭和硫粉与氧气燃烧分别生成二氧化碳和二氧化硫气体，故BD错误
红磷只和氧气燃烧生成五氧化二磷固体，符合题意
【对点训练1.3】（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 （　　）
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%
【答案】C
【知识点】空气的组成；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】A、 氮气不参与反应，a点时氮气体积分数约为79% ，不符合题意；
B、反应在密闭容器中进行，容器内物质总质量：b点＝c点 ，不符合题意；
C、 氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 ，符合题意；
D、 此实验氧气体积分数为21%，测得的是足量红磷燃烧过程中氧气的含量的变化 ，不符合题意；
故选C
【分析】根据红磷燃烧消耗氧气，结合图示中氧气的变化情况、质量守恒定律分析。
物理变化和化学变化：本质区别是有无新物质　　　　　的产生。
物理性质和化学性质：物理变化　　　　或者化学变化　　　　过程表现出的性质。
（一）氧气的性质
物理性质：
通常情况下，氧气是 种 无 色 无 味的气体， 不易 溶于水，常温下是气态　　，降温或者加压可转变成液态　　或者固态（蓝色）。
化学性质：
具有氧化　　　性、助燃　　　性等特点，是一种化学性质活泼　　的非金属单质。举例如下表：
氧气是空气的主要成分之一，也是地球上绝大多数有生命的机体赖以生存的物质。氧气既可供给人和动物 呼吸 ，也能够 支持 燃烧。
【典例2.1】（2023·衡阳） 有一位同学暑假去西藏发生了严重的高原反应，医生让他吸
入了一种气体后，症状得到缓解。此气体可能是 （　　）
A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳
【答案】A
【知识点】氧气的化学性质
【解析】【解答】
去西藏发生了严重的高原反应，医生让他吸入了一种气体后，症状得到缓解。此气体为具有帮助呼吸性质的氧气。
故选A。
【分析】根据氧气可帮助呼吸分析。
【对点训练2.1】（2023·陕西） 氧气是维持生命的重要物质。下列说法不正确的是
自然界绿色植物的光合作用产生氧气，同时消耗大气中的二氧化碳
工业上分离液态空气制氧，利用的是液氧、液氮的沸点不同
家用制氧机有的是通过吸附空气中的氮气得到较纯的氧气，该过程氧分子未发生变化
实验室电解水制氧气，生成氢气和氧气的质量比为2∶1
【答案】D
【知识点】氧气的工业制法；电解水实验
【解析】【解答】A. 自然界绿色植物的光合作用产生氧气，同时消耗大气中的二氧化碳 ，故正确，不符合题意；
B. 工业上分离液态空气制氧，利用的是液氧、液氮的沸点不同，故正确，不符合题意；
C. 家用制氧机有的是通过吸附空气中的氮气得到较纯的氧气，该过程氧分子未发生变化，故正确，不符合题意；
D. 实验室电解水制氧气，生成氢气和氧气的体积比为2∶1，故错误，符合题意；
故答案为：D。
氧气的性质是学习的重点，对于氧气性质的认识必须通过实验来完成。
化学性质 与非金属反应 与金属反应 与部分有机物反应
反应方程式 C+O2CO2 S+O2SO2 4P+5O22P2O5 3Fe+2O2Fe3O4 CH4+2O2CO2+2H2O
实验现象 比空气中燃烧更旺、发出白光，放出热量 产生明亮的__蓝紫_色火焰，产生有刺激性气味的气体、放出热量(在空气中燃烧发出__淡蓝__色火焰) 剧烈燃烧、产生大量白烟　　　　，放出热量 剧烈燃烧、火星四射、生成_　黑色　固体、放出热量 火焰上方罩一干冷的烧杯，内壁有水珠生成；罩一涂有澄清石灰水的烧杯,会变　浑浊　　　　
物质与氧气的反应称作 氧化 反应。物质与氧气反应的最常见的方式是 燃烧
和 缓慢氧化 。燃烧就是一种 发光发热 的剧烈的氧化反应。
氧气的化学性质较活泼，常温下能和许多物质发生反应，具有 氧化 性。
缓慢氧化是速度缓慢的氧化反应，如 铁生锈 和 食物腐败 等。
燃烧会 发光 ,会 发热 ,缓慢氧化不 发光 、 发热 。
【典例2.2】（2023·金昌）下列有关实验现象的描述，正确的是（　　）
打开盛有浓盐酸试剂瓶的瓶盖，出现大量的白烟
镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成黑色固体物质
硫磺粉在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，生成无色有刺激性气味的气体
铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成白色物质
【答案】C
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；酸的物理性质及用途
【解析】【解答】
A. 打开盛有浓盐酸试剂瓶的瓶盖，出现大量的白雾。A错误。
B. 镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体物质 。B错误。
C. 硫磺粉在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，生成无色有刺激性气味的气体。C正确。
D. 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色物质 。D错误。
故选C。
【分析】本题考查常见可燃物在空气中或氧气中燃烧的现象，对于镁、铁、碳、硫的燃烧现象要背好。
【对点训练2.2】（2023天津）下列对实验现象描述正确的是（ ）
硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰
红磷在空气中燃烧产生大量白雾
木炭在空气中充分燃烧生成黑色固体
铁丝在氧气中燃烧时，火星四射，生成黑色固体
【答案】D
【解析】
硫在氧气中燃烧发出蓝紫色的火焰，在空气中燃烧发出淡蓝色火焰。故A错误
红磷在空气中燃烧产生大量白烟，故B错误
木炭在空气中充分燃烧产生气体，无固体产生，故C错误
铁丝在氧气中燃烧时，火星四射，生成黑色固体，故D正确
（二）氧气的制取
工业上制取氧气：
利用液态氮和液态氧的 沸点 不同，工业上可用 分离液态空气 的办法来制取氧气和氮气。由于液氮的沸点为-196 ℃，液氧的沸点为-183 ℃，所以 氮气 先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是 液氧 。人们将液氧和液氮分别装入 蓝色 和 黑色 的钢瓶里。 工业制氧的过程是 物理 变化
实验室制取氧气：
（1）实验原理：原理:利用分解法制氧气 　　　　的原理,用分解 H2O2 、 KMnO4 、KClO3 等制取氧气。
(2)实例：①用H2O2制取氧气的化学方程式为______ H2O2H2O+O2 ,装置可用下图B　　　装置（填字母，下同），与 C 或 D 进行组合;
②用分解KClO3的方法制取氧气的化学方程式为 ，反应装置可用下图A　　装置，在制取气体的实验前，先要检查装置的 气密性 　　　　，以防漏气。
(3)收集：可用法或向排空气法收集产生的氧气，这两种方法根据的分别是氧气 密度比空气大 、 不易溶于水 等物理性质。
连接实验装置的原则：自下而上，从左往右 。
实验装置
（4）氧气的检验
检验氧气的方法： 将带火星的木条伸入集气瓶中，观察是否复燃，若木条复燃说明是氧气
验满氧气的方法： 将带火星的木条放在集气瓶口，观察是否复燃，若木条复燃说明是氧气　　　　　　
【典例2.3】（2023陕西）下图是实验室常见的气体制备装置。
写出标有字母a的仪器名称：______。
用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气时，应选择的气体发生装置是______（填字母），发生反应的化学方程式为__________________。
用右图装置检验，装置中的无色溶液应是______，检验时，气体应从______（填“b”或“c”）端通入。
【答案】：
（1）集气瓶
（2）B
（3）澄清石灰水或氢氧化钙溶液或溶液或石灰水 b
【解析】过氧化氢和二氧化锰状态分别是固体和液体，因选用固液装置，故选B；
检验二氧化碳用澄清石灰水，检验是从长管进，故选b
【对点训练2.3】（2023四川广安）下图是实验室制取气体常用发生装置和收集装置，结合图示，回答下列问题：
图中仪器甲的名称是______。
若实验室用高锰酸钾制氧气，应在装置A的试管口______。
若实验室用装置B、D组合制取氧气，其反应的化学方程式为______。若用装置E收集氧气，验满时，应将带火星的木条置于装置E的______处。（选填“a”或“b”）
装置B、C均可用作实验室制取二氧化碳和氢气的发生装置，两者相比，装置C的优点是______。
【答案】
（1）水槽 （2）放一小团棉花
（3） ①.
②. b
（ 4）随时控制反应的发生与停止
【解析】【解答】（1） 第1空、图中仪器甲的名称是水槽。
（2） 第1空、 为了防止高锰酸钾粉末进入导管堵塞导管，用高锰酸钾制氧气时，应在
试管口放一小团棉花。
（3） 第1空、 B是固液常温型的发生装置，故应为过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气。化学方程式见答案。
第2空、 因为氧气的密度比空气大，用E收集时应从a端通入，氧气集满后从b端溢出，故验满时，应将带火星的木条置于装置E的 b处。
（4） 第1空、 装置C使用了有孔隔板，优点是 随时控制反应的发生与停止 。
（三）燃烧与灭火
燃烧需要的三个基本条件是 助燃物 、 可燃物 、温度达到着火的 　　　　　 。缺少其中的任意一个条件，燃烧就不能发生。
注意：可燃性的气体点燃之前必须要检验纯度，不然会爆炸。
灭火就是至少或消除发生燃烧的三个条件中的任何一个条件，所以灭火的措施为 隔绝助燃物 、 去除可燃物 、 使温度降低到着火点以下 。
常见的灭火器有三种类型： 泡沫 灭火器、 干粉 灭火器、 固态二氧化碳 灭火器。
用水灭火的原理是 　使温度降低到着火点以下　　　　　　　　　。
【典例2.4】（2023广西壮族真题） 学生承担家务是劳动教育的方式之一。下列家务劳动
的过程中，利用降低温度到着火点以下来灭火的原理的是（ ）
A. 用水浇灭家庭聚会的篝火 B. 旋转燃气炉开关熄灭炉火
C. 盖上锅盖熄灭锅中的油火 D. 移除炉灶内木柴熄灭灶火
【答案】A
【解析】
A、用水浇灭家庭聚会的篝火，水可使可燃物的温度将至其着火点以下，从而达到灭火的目的，故选项A符合题意；
B、旋转燃气炉开关熄灭炉火，清楚了可燃物，从而达到灭火的目的，故选项B不符合题意；
C、盖上锅盖熄灭锅中的油火，隔绝了氧气（或空气），从而达到灭火的目的，故选项C不符合题意；
D、移除炉灶内木柴熄灭灶火，清除了可燃物，从而达到灭火的目的，故选项D不符合题意；
故选：A。
【对点训练2.4】（2023重庆B真题）2022年重庆北碚缙云山发生特大山火，人们利用化
学原理并采用多种方式灭火。下列说法不正确的是（ ）
A. 植被茂密是大火旺盛的原因之一 B. 高温少雨是大火难以扑灭的原因之一
C. 细沙灭火的原理是清除了可燃物 D. 用水喷淋降低了可燃物周边的温度
【答案】C
【解析】A、植被茂密，可燃物多使大火旺盛，故A正确；
B、高温少雨不利于火的扑灭，故B正确；
C、细沙灭火的原理是隔绝氧气，故C错误；
D、用水喷淋可以降低可燃物周边的温度，故D正确。
故选C。
1. 物理性质：
二氧化碳是一种 无色 、 无味 、密度比空气的密度 大 的气体，绿色植物吸收二氧化碳进行 光合作用 ，也可以用它来隔绝空气，进行 灭火 。
固态二氧化碳叫做 干冰 ，干冰在升华时 吸收 (填“吸收”或“放出”)热量，使周围温度 降低 ，空气中的水蒸气凝结成小水滴便形成了雨水。
二氧化碳 能 溶于水，通常1体积水能溶解 １体积 二氧化碳，增大 气压 可使其溶解得更多。
在 降温 和 加压 的情况下，二氧化碳会变成无色液体，甚至变成雪状固体。
【典例3.1】（2023 长春）下列关于二氧化碳的说法，错误的是（　　）
组成：二氧化碳由碳元素和氧元素组成
结构：二氧化碳由碳原子和氧分子构成
性质：二氧化碳能溶于水
应用：二氧化碳可用于生产碳酸型饮料
【解答】解：A、二氧化碳是由碳元素和氧元素组成的，故选项说法正确。
B、二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，不含氧分子，故选项说法错误。
C、二氧化碳能溶于水，故选项说法正确。
D、二氧化碳能与水反应生成碳酸，可用于生产碳酸型饮料，故选项说法正确。
故选：B。
【对点训练3.1】（2023 福建）国家规定教室内空气中二氧化碳的最高允许浓度为0.15%。下列是某学习小组对教室内二氧化碳浓度的检测和相应结果处理的措施，不正确的是（　　）
从教室不同位置多点采集空气样品
将盛有澄清石灰水的烧杯置于教室一段时间进行测定
测得二氧化碳浓度为0.28%，说明二氧化碳浓度超标
为避免二氧化碳浓度超标，教室应多通风换气
【解答】解：A、为了测定的施压那结果更准确，从教室不同位置多点采集空气样品，故A措施正确；
B、由于空气中二氧化碳的量少，氢氧化钙又是微溶于水的，现象不明显，故B措施不正确；
C、由于国家规定教室内空气中二氧化碳的最高允许浓度为0.15%，测得二氧化碳浓度为0.28%，说明二氧化碳浓度超标，故C措施正确；
D、为避免二氧化碳浓度超标，教室应多通风换气，故D措施正确。
故选：B。
2.化学性质：
二氧化碳通入澄清石灰水时，石灰水变 浑浊 ，这是由于产生了白色 CaCO3 沉淀的缘故。 该反应的方程式为 Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O ，这个反应也可以用来检验 二氧化碳 。
2.把二氧化碳通入紫色石蕊试液中，可以发现紫色石蕊试液变 红色 ；将上述试液加热后，又发现 红 色的石蕊试液变成 紫 色。用文字表达式表示上述过程中发生的化学变化： CO2＋H2O＝H2CO3 和 H2CO3 CO2↑＋H2O 。
3.石蕊是一种酸碱指示剂，遇酸变 红色 ，遇碱变 蓝色 ，在中性溶液中为 紫色 。
4.二氧化碳是一种 不支持 燃烧、 不能 燃烧的气体，可以用于灭火。
5.验满收集二氧化碳气体的方法
二氧化碳的制取：
实验原理：用大理石和稀盐酸反应，发生装置和收集装置如下图
注意：①实验中不能用稀硫酸代替稀盐酸，是因为稀硫酸会与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙附着于大理石的表面，阻碍反应的进行。
②因为稀盐酸也会有挥发性，通常二氧化碳中会混有氯化氢气体，一般用饱和NaHCO3　　　　　溶液（制取时）或AgNO3　　　　　溶液（测定二氧化碳含量时）除去氯化氢。
【典例3.2】（2023 连云港）取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，并进行如下实验：
步骤 实验操作 实验现象
① 第一朵纸花上喷上稀硫酸 纸花由紫色变成红色
② 第二朵纸花喷上水 纸花颜色无明显变化
③ 第三朵纸花直接放入盛满CO2的集气瓶中 纸花颜色无明显变化
④ 第四朵纸花喷上水后，再放入盛满CO2的集气瓶中 纸花由紫色变成红色
下列说法中正确的是（　　）
步骤①中纸花由紫色变成红色的原因是稀硫酸中含有
步骤②中若用NaOH溶液代替水，纸花颜色也无明显变化
步骤②、④可证明CO2气体能使干燥的纸花变成红色
上述实验可证明CO2与水反应生成酸
【解答】解：A.石蕊遇到酸溶液显红色，因此步骤①中纸花由紫色变成红色的原因是稀硫酸中含有H+，故错误；
B.石蕊遇到碱溶液显蓝色，步骤②中若用NaOH溶液代替水，纸花颜色变为蓝色，故错误；
C.二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，可使石蕊试液变红；因此步骤②、④不能证明CO2气体能使干燥的纸花变成红色，③、④能证明CO2气体不能使干燥的纸花变成红色，故错误；
D.第一个实验证明酸可使石蕊变红，②实验证明水不能使石蕊变色；③实验证明干燥的二氧化碳不能使干燥的纸花变成红，④实验能证明CO2气体的水溶液能使干燥的纸花变成红色，因此上述实验可证明CO2与水反应生成酸，故正确；
故选：D。
【对点训练3.2】（2022四川乐山中考）实验室用石灰石与稀盐酸制备CO2的实验中，下列
装置图能达到对应实验目的的是（ ）
选项 A B C D
实验目的 制备CO2 除去CO2中混有的HC1气体 干燥CO2 排空气法收集CO2
装置图
A. A B. B C. C D. D
【答案】D
【解析】A、制备CO2，用大理石和稀盐酸在常温下反应即可，选项错误。
B、除去CO2中混有的HC1气体，需要用饱和碳酸氢钠，用氢氧化钠溶液会将二氧化碳也反应了，选项错误。
C、干燥CO2，需用长导管进短导管出，这样才能充分与浓硫酸接触，除尽水，选项错误。
D、排空气法收集CO2，二氧化碳密度比空气大，需要长导管进，正确。
故选：D。
【典例3.3】(2022湖南郴州)下图是实验室中常见的一些装置，请根据所学知识回答下列
问题：
仪器①的名称是___________。
实验室常用大理石和___________（填“稀硫酸”或“稀盐酸”）制取二氧化碳气体，其反应的化学方程式是___________。
如图E所示，将二氧化碳气体慢慢倒入放有点燃的蜡烛的烧杯中，观察到最下面的蜡烛火焰先熄灭，说明二氧化碳具有：___________、___________性质。
冶炼1960t含杂质2%的生铁，需要含Fe2O380%的赤铁矿石的质量是___________t。
【答案】（1）长颈漏斗
（2） ①. 稀盐酸 ②.
（3） ①. 不燃烧也不支持燃烧 ②. 密度大于空气（两空可调换）
（4）3430
【解析】实验室用大理石和稀盐酸制取二氧化碳；因为二氧化碳能向下倒入烧杯中，且蜡烛自下而上熄灭，说明二氧化碳的密度大于空气，又因为蜡烛会熄灭，说二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧。
生铁质量=1960×98%=1920.8t,
需要Fe2O3质量=1920.8÷=2744t,
赤铁矿石质量==3430t
【对点训练3.3】（2023·贵州）具备基本的化学实验技能是学习好化学的保障，实验室用
图中的装置进行气体的制取及性质实验。
若用装置AD制取气体装置A中缺少的仪器是　 　，A中发生反应的化学方程式为　 　；用D收集气体的最佳时机是　 　。
若用装置B为制的发生装置（反应时倾斜使固液混合），B中发生反应的化学方程式为　 　。将产生的氧气通入装置F，热水中的白磷燃烧，白磷燃烧前后的现象对比可以说明　 　。
若用装置BC制取气体，连接装置BC时，a端与b端相连接的理由是　 　。B中发生反应的化学方程式为　 　。将产生的二氧化碳通入装置E的目的是验证二氧化碳气体，实验现象为　 　。
【答案】（1）酒精灯；；导管口有连续均匀气泡冒出
（2）；燃烧需要可燃物与氧气充分接触
（3）二氧化碳密度大于空气；；澄清石灰水变浑浊
【知识点】氧气的实验室制法；二氧化碳的实验室制法；二氧化碳的检验和验满；一氧化碳的物理性质
【解析】【解答】（1） 若用装置AD制取气体，即采用固体加热制氧气，装置A中缺少的仪器是酒精灯。制氧气选择药品为氯酸钾和二氧化锰，反应方程式为；。用D收集气体，开始冒出气体为装置内空气，则最佳时机是导管口有连续均匀气泡冒出。
（2）若用装置B为制的发生装置，药品为过氧化氢和二氧化锰，B中发生反应的化学方程式为； 将产生的氧气通入装置F，热水中的白磷燃烧，白磷燃烧前后的现象对比可以说明燃烧需要可燃物与氧气充分接触、
（3）若用装置BC制取气体，连接装置BC时，a端与b端相连接的理由是二氧化碳密度比空气大。实验室常用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，B中发生反应的化学方程式为 ； 将产生的二氧化碳通入装置E的目的是验证二氧化碳气体，实验现象为澄清石灰水变浑浊。
【分析】（1）根据氯酸钾制氧气反应原理及操作步骤分析。
（2）根据过氧化氢制氧气反应原理及燃烧需氧气接触分析。
（3）根据二氧化碳密度比空气大及实验室制二氧化碳反应原理，二氧化碳的检验分析。
（一）大气圈的分层
1.大气圈从低到高可分为 对流层 、 平流层 、 中间层 、 电离层（热层） 和 散逸层 五层。
2.大气的最底层集中了大气中几乎所有的 水蒸气 和 二氧化碳 ，所以各种天气现象都出现在这一层，并保持地表的温度。
3.温室气体主要有 二氧化碳 、 甲烷 、氟氯烃、 氧化二氮等。
４.科学家认为，温室效应主要是大气中 二氧化碳 的大量增加而使地球的气温持续上升。 气温升高造成 蒸发 加强，将加剧土地的 沙漠化 ，气温升高还会引起冰川 熔化 和海平面 上升 ，引发 水灾 和 淹没 城市。
（二）保护大气圈
1.大气中臭氧层吸收了99%以上的 紫外线 ，保护了地球上各种生物的繁衍和生长，人们形象地将臭氧层称作地球的“ 遮阳伞 ”。
2.臭氧的减少是由于人类的活动向大气排入化学物质如 氟氯烃 、 氮氧化物 等引起的。
3.空气污染物主要是 污染性气体 (二氧化硫、氮氧化物等)和 可吸入颗粒物 。 可吸入颗粒物可以是 固体小颗粒 如灰尘、烟尘等，也可以是液体小液滴，如云、雾等。
4.空气质量预报的内容包括： 首要污染物 、 污染指数 、 环境空气质量等
级 。
【典例4】（2023·广州） 生机勃勃的地球离不开空气，下列关于空气的说法不正确的是
A．稀有气体可用于霓虹灯的制作 B．CO2是植物光合作用的重要原料
C．SO2排放是导致酸雨的原因之一 D．PM2.5的含量越高空气质量越好
【答案】D
【知识点】空气的组成；空气的污染与防治；氮气及稀有气体的用途
【解析】【解答】A. 稀有气体通电会发出不同颜色的光，稀有气体可用于霓虹灯的制作， 故正确，不符合题意；
B. 绿色植物在光合作用西二氧化碳和水反应会生成有机物和氧气，CO2是植物光合作用的重要原料，故正确，不符合题意；
C. SO2排放是导致酸雨的原因之一，二氧化硫与水在一定条件下反应会生成酸雨，故正确，不符合题意；
D. PM2.5的含量越高空气质量越差，故错误，符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、根据稀有气体的性质分析。
B、根据绿色植物的光合作用分析。
C、根据酸雨的形成原因分析。
D、PM2.5的含量越高空气质量越差。
【对点训练4】（2023云南）下列空气污染物中会形成酸雨的气体是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】酸雨是因为空气中含有氮氧化物，形成酸与雨水结合。故选A
真题演练
（2023 广西）党的二十大报告指出“推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式”。下列做法与这一要求不相符的是（　　）
A．乘公交车出行 B．回收废旧电池
C．大量焚烧秸秆 D．推广风力发电
【解答】解：A、乘公交车出行，能减少空气污染物、二氧化碳的排放，符合绿色低碳的理念，故选项错误。
B、回收废旧电池，能防止水体、土壤污染，符合绿色低碳的理念，故选项错误。
C、大量焚烧秸秆，会产生大量的空气污染物、二氧化碳等，不符合绿色低碳的理念，故选项正确。
D、推广风力发电，能减少空气污染物、二氧化碳的排放，符合绿色低碳的理念，故选项错误。
故选：C。
(2023天津真题)下列叙述正确的是（ ）
可以采用降低可燃物着火点的方法灭火
做实验时，不慎碰倒酒精灯，酒精在桌面上燃烧起来，可用水浇灭
氢气是清洁、高能燃料，氢氧燃料电池可作为汽车的驱动电源
做饭时，燃气灶火焰出现黄色，锅底出现黑色，则需调小灶具进风口
【答案】C
【解析】A、可以采用降低温度到可燃物着火点以下的方法灭火。A不正确；
B、酒精的密度小于水的密度，水倒在桌面上，用来灭火，会使燃烧的面积增大。B不正确；
C、氢气是理想的清洁、高能燃料。目前，作为高能燃料，液氢已应用于航天等领域；作为化学电源，氢氧燃料电池已经被应用，如用作汽车的驱动电源等 。C正确；
D、做饭时，燃气灶火焰出现黄色，锅底出现黑色，说明燃烧不充分，需调大灶具进风口。D不正确。
综上所述：选择C。
(2022河南中考)酸雨对农作物以及一些建筑有不利影响。下列措施中与酸雨的防治有关的是（ ）
A. 控制二氧化碳的排放量 B. 减少使用一次性塑料制品
C. 分类回收处理生活垃圾 D. 减少含硫化石燃料的燃烧
【答案】D
【解析】A．控制二氧化碳的排放量，与酸雨无关，故A错误；
B．减少使用一次性塑料制品，防止环境污染，与酸雨无关，故B错误；
C．分类回收处理生活垃圾，回收再利用资源，与酸雨无关，故C错误；
D．导致酸雨的主要气体为硫氧化物和氮氧化物，防治酸雨，应减少含硫化石燃料的燃烧，减少硫氧化物和氮氧化物的排放，故D正确；
(2022云南)下列灭火方法不正确的是（ ）
A. 森林起火一一砍伐树木形成隔离带 B. 油锅起火一一用锅盖盖灭
C. 图书馆内图书起火一一用二氧化碳灭火器灭火 D. 汽油着火一一用水浇灭
【答案】D
【解析】A、森林起火时砍伐树木形成隔离带，能够防止火势的蔓延，最终实现灭火，选项正确；
B、油锅起火时，利用隔绝氧气的原理，用锅盖盖灭，选项正确；
C、图书馆内图书起火时，用二氧化碳灭火器灭火后二氧化碳挥发，不会污毁图书等，选项正确；
D、汽油的密度比水小，且不溶于水，汽油着火用水浇，会导致汽油浮在水的上面继续燃烧，造成火势蔓延，选项错误，故选D。
（2022·浙江宁波·统考一模）暑假期间，小思从余姚出发前往西藏旅游。在海拔3300m、气温为9%C的民宿中，他发现随带的食品“膨胀了”。请根据空气的组成成分和大气压强的相关知识，判断下列说法正确的是（　　）
氮气常作为膨化食品的保护气，因为氮气化学性质稳定
随海拔高度的增加，大气压强会减小，气温会升高
随海拔高度的增加，大气变稀薄，氧气的体积分数将小于21%
若发现食品包装袋膨胀更严重，可能是因为海拔高度降低了
【答案】A
【详解】A、氮气常作为膨化食品的保护气，因为氮气化学性质稳定，故A正确；
B、随海拔高度的增加，大气压强会减小，气温会降低，故B错误；
C、随海拔高度的增加，大气变稀薄，但是氧气的体积分数将不变，故C错误；
D、若发现食品包装袋膨胀更严重，说明外面的气压减小了，即可能是因为海拔高度升高了，故D错误。
故选A。
（2023 天门）下列实验基本操作不正确的是（　　）
A． 取用固体药品 B． 读取液体体积
C． 二氧化碳的验满 D． 倾倒液体
【解答】解：A、取用固体粉末状药品时，瓶塞要倒放，应用药匙取用，不能用手接触药品，图中所示操作错误。
B、量筒读数时视线要与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平，图中所示操作正确。
C、检验二氧化碳是否收集满时，应将燃着的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明已集满，图中所示操作正确。
D、向试管中倾倒液体药品时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨试管口，图中所示操作正确。
故选：A。
（2022·浙江·一模）如图是测定空气里氧气含量的实验装置，有关实验的结论与分析正确的是（　　）
此实验证明，氧气约占空气质量的五分之一
反应后集气瓶内剩余气体主要是五氧化二磷
该实验中的红磷不可以用木炭来代替
待红磷熄灭立即打开弹簧夹
【答案】C
【详解】A、实验后将装置冷却到室温，打开止水夹，发现进入集气瓶中的水的体积约为原瓶中空气体积的五分之一，则此实验证明，氧气约占空气体积的五分之一，选项错误；
B、实验中，空气中的氧气被消耗，则反应后集气瓶内剩余气体主要是氮气，选项错误；
C、木炭与氧气发生燃烧生成二氧化碳气体，如该实验中的红磷用木炭来代替，则反应后剩余的气体的体积偏大，测得的结果偏小，所以该实验中的红磷不可以用木炭来代替，选项正确；
D、待红磷熄灭立即打开弹簧夹，装置中膨胀的气体导致测得的结果偏小，所以红磷熄灭后，应将装置冷却到室温后再打开弹簧，选项错误，故选C。
(2022江苏扬州)制取、收集CO2并验证相关性质，下列做法不正确的是（ ）
A. 检查装置气密性 B. 加入石灰石
C. 收集CO2 D. 验证CO2不支持燃烧
【答案】B
【解析】A、检查装置气密性：将导管置于水中，用手紧握试管，观察导管口是否有气泡冒出，有气泡冒出，说明装置气密性良好，不符合题意；
B、把密度较大的块状药品或金属颗粒放入玻璃容器时，应该先把容器横放，把药品或金属颗粒放入容器口后，再把容器慢慢地竖起来，使药品或金属颗粒滑到容器底部，以免打破容器。图中操作错误，符合题意；
C、二氧化碳的密度比空气大，用万用瓶收集二氧化碳，应“长进短出”，不符合题意；
D、将二氧化碳倾倒入烧杯中，蜡烛熄灭，说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，不符合题意。
故选B。
（2022·浙江台州·统考一模）使用如图装置验证空气中氧气的含量，下列叙述正确的是（　　）
A．最终量筒中液面约降至26毫升刻度线处 B．白磷的作用是消耗试管中的氮气
C．该实验中的白磷可以用木炭代替 D．白磷在空气中燃烧产生大量的白雾
【答案】A
【详解】A、试管中氧气体积为120 mL ×=24mL，则白磷燃烧后消耗氧气，量筒内水要进入24毫升， 最终量筒中液面约降至50-24=26毫升刻度线处，故符合题意；
B、 白磷的作用是消耗试管中的氧气 ，故不符合题意；
C、 木炭燃烧生成二氧化碳气体，不能使试管内压强产生明显变化，该实验中的白磷不可以用木炭代替 ，故不符合题意；
D、 白磷在空气中燃烧产生大量的白烟，故不符合题意；
故选A。
(2021辽宁本溪葫芦岛)下列有关含碳化合物的说法，正确的是（ ）
一氧化碳和二氧化碳组成元素相同，则二者的化学性质一定相同
有机物中一定含有碳元素，则含有碳元素的碳酸氢钠一定属于有机物
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则澄清石灰水变浑浊一定是通入了二氧化碳
某物质在空气中燃烧生成了二氧化碳和水，则该物质一定含有碳、氢元素
【答案】D
【解析】A、一氧化碳和二氧化碳组成元素相同，但是二者结构不同，化学性质不相同，A错误。
B、有机物中一定含有碳元素，但是含有碳元素的碳酸氢钠不属于有机物，B错误。
C、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，但是澄清石灰水变浑浊不一定是通入了二氧化碳，还有可能是碳酸钠溶液，C错误。
D、某物质在空气中燃烧生成了二氧化碳和水，根据质量守恒元素种类不变，则该物质一定含有碳、氢元素，D正确。
故选：D。
根据下列实验装置图回答问题：
（1）写出仪器 p的名称 　 　
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为　 　；若用 D装置收集产生的氧气，则验满的方法是　 　
（3）实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，应选用的发生和收集装置为　 　(从 A~E中选填字母编号)，其反应的化学方程式为　 　
（4）若用 F装置收集某气体，气体从 n端通入，据此推测该气体具有的物理性质是　 　
【答案】（1）水槽
（2）；将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则气体已集满
（3）BD；
（4）密度比空气小
【解析】【解答】（1）仪器P为水槽。
（2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，方程式为 。D为向上排空气法，用D收集氧气，验满方法是将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则气体已集满 。
（3） 实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳， 反应物为固体和液体，反应条件常温，应选择B作发生装置，二氧化碳密度比空气大且能溶于水，需选择D收集，反应原理为 。
（4） 若用 F装置收集某气体，气体从 n端通入，据此推测该气体具有的物理性质是密度比空气小。
(2023湖南岳阳真题)某同学利用大理石与稀盐酸反应来制取并收集二氧化碳气体，请帮他完成下面的部分实验报告。
（1）【实验原理】______（用化学方程式表示）。
（2）【实验装置】实验室制取并收集一瓶CO2，应选用下列装置中的______（填字母）。
（3）【实验步骤】验证集气瓶中CO2气体已集满的方法：______。
（4）【反思交流】结合实验，你认为该实验的注意事项有：______（写一条即可）。
【答案】（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
（2）BC
（3）将燃烧的木条放在集气瓶的瓶口处
（4）使长颈漏斗的末端在稀盐酸的液面以下，实行液封，防止二氧化碳气体由长颈漏斗逸出
【解析】（1）大理石主要成分碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳、水、氯化钙，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。
（2）实验室用大理石与稀盐酸制取二氧化碳，选择固液常温型发生装置，二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，二氧化碳的密度比空气的密度大，选择向上排空气法收集，故选BC。
（3）气体的验满在瓶口处进行，二氧化碳一般不支持燃烧，所以验证集气瓶中CO2气体已集满的方法：将燃烧的木条放在集气瓶的瓶口处。
（4）该实验的注意事项有：使长颈漏斗的末端在稀盐酸的液面以下，实行液封，防止二氧化碳气体由长颈漏斗逸出等。
(2023湖北荆州真题)下图是实验室常用的气体发生装置和收集装置，请回答下列问题：
（1）仪器①的名称是______。
（2）实验室既可用于制取氧气又可用于制取二氧化碳的发生装置和收集装置的组合为______（填装置序号）。
（3）实验室制取气体时，下列因素中，不需要考虑的是______（填序号）。
a．所要制取气体的颜色
b．药品容易获得，能生成所要制取的气体
c．反应条件易于控制，反应速率适中
d．操作简便易行，安全可靠，节能环保
【答案】（1）集气瓶 （2）BD （3）a
【解析】（1）由实验装置图可知，仪器①的名称为集气瓶；
（2）实验室制取氧气时，可以采用固固加热型发生装置，也可以选择固液常温型发生装置，但实验室制取二氧化碳时，只能选择固液常温型发生装置B，二氧化碳能溶于水并与水反应，不能采用排水集气法收集，二氧化碳和氧气的密度都比空气大，且不与空气中各成分发生反应，收集时都可以采用装置D瓶口向上排空气法收集，故实验室既可用于制取氧气，又可用于制取二氧化碳的发生装置和收集装置的组合为BD；
（3）a、所要制取气体的颜色，对反应的发生装置和收集装置及反应原理，都没有影响，制取气体时无需考虑，选项符合题意；
b、药品是否容易获得，能否生成所要制取的气体，是在制取气体时必须要首先考虑的因素，选项不符合题意；
c、反应条件易于控制，反应速率适中，是在反应中需要考虑的因素，选项不符合题意；
d、操作简便易行，安全可靠，节能环保，是从对环境的影响方面需要考虑的因素，选项不符合题意；
故选a。
（2022·浙江丽水·统考一模）如图甲测定空气中氧气的体积分数实验，不易成功，科学兴趣小组对该实验进行了分析和反思。
（1）小科认为漏气是实验失败最主要的问题。在实验中由于有强烈的气压变化，对装置的气密性的要求比较高，检查气密性时，先将止水夹打开，将导管放入水中，双手握住集气瓶，当观察到导管口有气泡产生后，放开双手，等待一段时间，如果观察到___________，则证明气密性良好，可以实验。
（2）图乙用放大镜会聚阳光来引燃红磷，与图甲将红磷在瓶外点燃后再放入集气瓶相比，你认为图乙操作的优点是___________。
（3）小明认为实验时从烧杯中倒吸进入集气瓶的水也可以起到吸热作用，所以，集气瓶内不需预先装入水，也无需使用止水夹，于是他利用图丙装置进行实验。请分析小明利用该装置测量出的氧气体积分数___________（选填“偏大”或“偏小”），理由是___________。
【答案】导管口进入一段水柱 可以防止点燃后的红磷放入集气瓶的过程中导致瓶内气体受热逸出，减小实验误差 偏大 实验中会有气体从导管逸出，使瓶内气压下降偏大，进入集气瓶内的水偏多，导致测得氧气体积分数偏大
【详解】（1）检查气密性时，先将止水夹打开，将导管放入水中，双手握住集气瓶，当观察到导管口有气泡产生后，放开双手，等待一段时间，如果观察到导管口进入一段水柱，则证明气密性良好，可以实验；
（2）图乙用放大镜会聚阳光来引燃红磷，与图甲将红磷在瓶外点燃后再放入集气瓶相比，我认为图乙操作的优点是：可以防止点燃后的红磷放入集气瓶的过程中导致瓶内气体受热逸出，减小实验误差；
（3）小明利用该装置测量出的氧气体积分数偏大，理由是：实验中会有气体从导管逸出，使瓶内气压下降偏大，进入集气瓶内的水偏多，导致测得氧气体积分数偏大。
知识梳理
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第十二讲：空气
（一）空气的存在
1.地球周围被厚厚的空气层包围着，这个空气层叫 。
2.我们周围存在着空气，空气与其他物质一样具有 。
3.大气层对地球上的所有物体都会产生 的作用。一个物体，只要在空气中，
　它就会受到上下前后左右各个方向的 的作用。
4. 实验证明了大气压存在，并且 。请列举出三个大气
　压的应用: 、 、 。
5.风的形成：空气的流动
【典例1.1】（2023巴中）下列情境中，不能利用大气压知识解释的是（　　)
A. 带吸盘的挂钩能吸附在瓷砖上 B. 轮船经过三峡船闸的过程
C. 用吸管吸饮料 D. 用钢笔吸墨水
【对点训练1.1】(2022杭州期中)下列事例中，不是应用大气压的是（　　）
A．用吸管吸饮料
B．用抽水机抽水
C．用胶头滴管吸取化学试剂
D．将注射器针管中的药液注入人体内
（二）空气的成分
红磷燃烧时产生大量的 (五氧化二磷)。
空气中的成分有: 约占78%、 约占21%、 约占0.94%、 约占0.03%。 空气是一种 　　　　 。
稀有气体不活泼，曾被叫做 气体，也可以用来填充气球（氢气球），当电流通过　　　　　 时，就会发出五颜六色的光。
法国的 首先发现空气的组成。
【典例1.2】（2023·新疆）空气是一种宝贵的自然资源，以下空气成分中含量最多的是
A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳
【对点训练1.2】（2023苏州）空气由多种气体组成，其中体积分数约为21%的物质是（ ）
A． B．He
C． D．
【拓展】（2023天津）下列有关空气的说法正确的是（ ）
A. 空气是由空气分子组成的
B. 空气中氧气的体积分数最大
C. 空气中氧气的化学性质不活泼
D. 空气中氮气、氧气等分子均匀地混合在一起
利用红磷燃烧测定空气中氧气的体积分数时，连接好实验装置后，要先 .然后使用 的红磷进行实验。红磷燃烧时的现象是 。待燃烧结束， 后才能打开弹簧夹，此时可观察到 。
实验误差分析：
体积大于的情况：①点燃红磷后放入集气瓶 　　（导致瓶中气体受热逸出）；
　　　　　　 ②燃烧过程中，未　　　弹簧夹（导致瓶中气体受热逸出）。
体积小于的情况：①红磷的量　　　　　　；
②装置　　　　不好；
③反应结束后，未　　　　就打开弹簧夹。
【典例1.3】（2023 云南） ( http: / / www.m / chemistry / report / detail / de9fe082-a7a0-4e69-a8f5-ecf01c5f8ab0" \t "_blank" \o "此年份及地区表示：该试题最新出现所在的试卷年份及地区 )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（　　）
A.铁丝 B．木炭 C．红磷 D．硫粉
【对点训练1.3】（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 （　　）
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%
物理变化和化学变化：本质区别是有无　　　　　的产生。
物理性质和化学性质：　　　　或者　　　　过程表现出的性质。
（一）氧气的性质
物理性质：
通常情况下，氧气是 种 色 味的气体， 溶于水，常温下是　　，降温或者加压可转变成　　或者固态（蓝色）。
化学性质：
具有　　　性、　　　性等特点，是一种化学性质　　的非金属单质。举例如下表：
氧气是空气的主要成分之一，也是地球上绝大多数有生命的机体赖以生存的物质。氧气既可供给人和动物 ，也能够 燃烧。
【典例2.1】（2023·衡阳） 有一位同学暑假去西藏发生了严重的高原反应，医生让他吸
入了一种气体后，症状得到缓解。此气体可能是 （　　）
A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳
【对点训练2.1】（2023·陕西） 氧气是维持生命的重要物质。下列说法不正确的是
自然界绿色植物的光合作用产生氧气，同时消耗大气中的二氧化碳
工业上分离液态空气制氧，利用的是液氧、液氮的沸点不同
家用制氧机有的是通过吸附空气中的氮气得到较纯的氧气，该过程氧分子未发生变化
实验室电解水制氧气，生成氢气和氧气的质量比为2∶1
氧气的性质是学习的重点，对于氧气性质的认识必须通过实验来完成。
化学性质 与非金属反应 与金属反应 与部分有机物反应
反应方程式 C+O2CO2 S+O2SO2 4P+5O22P2O5 3Fe+2O2Fe3O4 CH4+2O2CO2+2H2O
实验现象 比空气中燃烧更旺、发出白光，放出热量 产生明亮的___色火焰，产生有刺激性气味的气体、放出热量(在空气中燃烧发出____色火焰) 剧烈燃烧、产生　　　，放出热量 剧烈燃烧、火星四射、生成_　　固体、放出热量 火焰上方罩一干冷的烧杯，内壁有水珠生成；罩一涂有澄清石灰水的烧杯,会变　　　　　
物质与氧气的反应称作 反应。物质与氧气反应的最常见的方式是
和 。燃烧就是一种 的剧烈的氧化反应。
氧气的化学性质较活泼，常温下能和许多物质发生反应，具有 性。
缓慢氧化是速度缓慢的氧化反应，如 和 等。
燃烧会 ,会 ,缓慢氧化不 、 。
【典例2.2】（2023·金昌）下列有关实验现象的描述，正确的是（　　）
打开盛有浓盐酸试剂瓶的瓶盖，出现大量的白烟
镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成黑色固体物质
硫磺粉在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，生成无色有刺激性气味的气体
铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成白色物质
【对点训练2.2】（2023天津）下列对实验现象描述正确的是（ ）
硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰
红磷在空气中燃烧产生大量白雾
木炭在空气中充分燃烧生成黑色固体
铁丝在氧气中燃烧时，火星四射，生成黑色固体
（二）氧气的制取
工业上制取氧气：
利用液态氮和液态氧的 不同，工业上可用 的办法来制取氧气和氮气。由于液氮的沸点为-196 ℃，液氧的沸点为-183 ℃，所以 先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是 。人们将液氧和液氮分别装入 和 的钢瓶里。 工业制氧的过程是 变化
实验室制取氧气：
（1）实验原理：原理:利用　　　　的原理,用分解 、 、 等制取氧气。
(2)实例：①用H2O2制取氧气的化学方程式为______ ,装置可用下图　　　装置（填字母，下同），与 或 进行组合;
②用分解KClO3的方法制取氧气的化学方程式为 ，反应装置可用下图　装置，在制取气体的实验前，先要检查装置的 　　　　，以防漏气。
(3)收集：可用法或向排空气法收集产生的氧气，这两种方法根据的分别是氧气 、 等物理性质。
连接实验装置的原则： 。
实验装置
（4）氧气的检验
检验氧气的方法： ；
验满氧气的方法： 　　　　　　 ；
【典例2.3】（2023陕西）下图是实验室常见的气体制备装置。
写出标有字母a的仪器名称：______。
用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气时，应选择的气体发生装置是______（填字母），发生反应的化学方程式为__________________。
用右图装置检验，装置中的无色溶液应是______，检验时，气体应从______（填“b”或“c”）端通入。
【对点训练2.3】（2023四川广安）下图是实验室制取气体常用发生装置和收集装置，结合图示，回答下列问题：
图中仪器甲的名称是______。
若实验室用高锰酸钾制氧气，应在装置A的试管口______。
若实验室用装置B、D组合制取氧气，其反应的化学方程式为______。若用装置E收集氧气，验满时，应将带火星的木条置于装置E的______处。（选填“a”或“b”）
装置B、C均可用作实验室制取二氧化碳和氢气的发生装置，两者相比，装置C的优点是______。
（三）燃烧与灭火
燃烧需要的三个基本条件是 、 、 　　　　　 。缺少其中的任意一个条件，燃烧就不能发生。
注意：可燃性的气体点燃之前必须要检验纯度，不然会爆炸。
灭火就是至少或消除发生燃烧的三个条件中的任何一个条件，所以灭火的措施为 、 、 。
常见的灭火器有三种类型： 灭火器、 灭火器、 灭火器。
用水灭火的原理是 　　　　　　　　　　。
【典例2.4】（2023广西壮族真题） 学生承担家务是劳动教育的方式之一。下列家务劳动
的过程中，利用降低温度到着火点以下来灭火的原理的是（ ）
A. 用水浇灭家庭聚会的篝火 B. 旋转燃气炉开关熄灭炉火
C. 盖上锅盖熄灭锅中的油火 D. 移除炉灶内木柴熄灭灶火
【对点训练2.4】（2023重庆B真题）2022年重庆北碚缙云山发生特大山火，人们利用化
学原理并采用多种方式灭火。下列说法不正确的是（ ）
A. 植被茂密是大火旺盛的原因之一 B. 高温少雨是大火难以扑灭的原因之一
C. 细沙灭火的原理是清除了可燃物 D. 用水喷淋降低了可燃物周边的温度
1. 物理性质：
二氧化碳是一种 、 、密度比空气的密度 的气体，绿色植物吸收二氧化碳进行 ，也可以用它来隔绝空气，进行 。
固态二氧化碳叫做 ，干冰在升华时 (填“吸收”或“放出”)热量，使周围温度 ，空气中的水蒸气凝结成小水滴便形成了雨水。
二氧化碳 溶于水，通常1体积水能溶解 二氧化碳，增大 可使其溶解得更多。
在 和 的情况下，二氧化碳会变成无色液体，甚至变成雪状固体。
【典例3.1】（2023 长春）下列关于二氧化碳的说法，错误的是（　　）
组成：二氧化碳由碳元素和氧元素组成
结构：二氧化碳由碳原子和氧分子构成
性质：二氧化碳能溶于水
应用：二氧化碳可用于生产碳酸型饮料
【对点训练3.1】（2023 福建）国家规定教室内空气中二氧化碳的最高允许浓度为0.15%。下列是某学习小组对教室内二氧化碳浓度的检测和相应结果处理的措施，不正确的是（　　）
从教室不同位置多点采集空气样品
将盛有澄清石灰水的烧杯置于教室一段时间进行测定
测得二氧化碳浓度为0.28%，说明二氧化碳浓度超标
为避免二氧化碳浓度超标，教室应多通风换气
2.化学性质：
二氧化碳通入澄清石灰水时，石灰水变 ，这是由于产生了白色 沉淀的缘故。 该反应的方程式为 ，这个反应也可以用来检验 。
2.把二氧化碳通入紫色石蕊试液中，可以发现紫色石蕊试液变 ；将上述试液加热后，又发现 色的石蕊试液变成 色。用文字表达式表示上述过程中发生的化学变化： 和 。
3.石蕊是一种酸碱指示剂，遇酸变 ，遇碱变 ，在中性溶液中为 。
4.二氧化碳是一种 燃烧、 燃烧的气体，可以用于灭火。
5.验满收集二氧化碳气体的方法
二氧化碳的制取：
实验原理：用大理石和稀盐酸反应，发生装置和收集装置如下图
注意：①实验中不能用稀硫酸代替稀盐酸，是因为稀硫酸会与大理石反应生成微溶于水的硫酸钙附着于大理石的表面，阻碍反应的进行。
②因为稀盐酸也会有挥发性，通常二氧化碳中会混有氯化氢气体，一般用饱和　　　　　溶液（制取时）或　　　　　溶液（测定二氧化碳含量时）除去氯化氢。
【典例3.2】（2023 连云港）取四朵用石蕊溶液染成紫色的干燥纸花，并进行如下实验：
步骤 实验操作 实验现象
① 第一朵纸花上喷上稀硫酸 纸花由紫色变成红色
② 第二朵纸花喷上水 纸花颜色无明显变化
③ 第三朵纸花直接放入盛满CO2的集气瓶中 纸花颜色无明显变化
④ 第四朵纸花喷上水后，再放入盛满CO2的集气瓶中 纸花由紫色变成红色
下列说法中正确的是（　　）
步骤①中纸花由紫色变成红色的原因是稀硫酸中含有
步骤②中若用NaOH溶液代替水，纸花颜色也无明显变化
步骤②、④可证明CO2气体能使干燥的纸花变成红色
上述实验可证明CO2与水反应生成酸
【对点训练3.2】（2022四川乐山中考）实验室用石灰石与稀盐酸制备CO2的实验中，下列
装置图能达到对应实验目的的是（ ）
选项 A B C D
实验目的 制备CO2 除去CO2中混有的HC1气体 干燥CO2 排空气法收集CO2
装置图
A. A B. B C. C D. D
【典例3.3】(2022湖南郴州)下图是实验室中常见的一些装置，请根据所学知识回答下列
问题：
仪器①的名称是___________。
实验室常用大理石和___________（填“稀硫酸”或“稀盐酸”）制取二氧化碳气体，其反应的化学方程式是___________。
如图E所示，将二氧化碳气体慢慢倒入放有点燃的蜡烛的烧杯中，观察到最下面的蜡烛火焰先熄灭，说明二氧化碳具有：___________、___________性质。
冶炼1960t含杂质2%的生铁，需要含Fe2O380%的赤铁矿石的质量是___________t。
【对点训练3.3】（2023·贵州）具备基本的化学实验技能是学习好化学的保障，实验室用图中的装置进行气体的制取及性质实验。
若用装置AD制取气体装置A中缺少的仪器是　 　，A中发生反应的化学方程式为　 　；用D收集气体的最佳时机是　 　。
若用装置B为制的发生装置（反应时倾斜使固液混合），B中发生反应的化学方程式为　 　。将产生的氧气通入装置F，热水中的白磷燃烧，白磷燃烧前后的现象对比可以说明　 　。
若用装置BC制取气体，连接装置BC时，a端与b端相连接的理由是　 　。B中发生反应的化学方程式为　 　。将产生的二氧化碳通入装置E的目的是验证二氧化碳气体，实验现象为　 　。
（一）大气圈的分层
1.大气圈从低到高可分为 、 、 、 和 五层。
2.大气的最底层集中了大气中几乎所有的 和 ，所以各种天气现象都出现在这一层，并保持地表的温度。
3.温室气体主要有 、 、氟氯烃、 氧化二氮等。
４.科学家认为，温室效应主要是大气中 的大量增加而使地球的气温持续上升。 气温升高造成 加强，将加剧土地的 ，气温升高还会引起冰川 和海平面 ，引发 和 城市。
（二）保护大气圈
1.大气中臭氧层吸收了99%以上的 ，保护了地球上各种生物的繁衍和生长，人们形象地将臭氧层称作地球的“ ”。
2.臭氧的减少是由于人类的活动向大气排入化学物质如 、 等引起的。
3.空气污染物主要是 (二氧化硫、氮氧化物等)和 。 可吸入颗粒物可以是 如灰尘、烟尘等，也可以是液体小液滴，如云、雾等。
4.空气质量预报的内容包括： 、 、 。
【典例4】（2023·广州） 生机勃勃的地球离不开空气，下列关于空气的说法不正确的是
A．稀有气体可用于霓虹灯的制作 B．CO2是植物光合作用的重要原料
C．SO2排放是导致酸雨的原因之一 D．PM2.5的含量越高空气质量越好
【对点训练4】（2023云南）下列空气污染物中会形成酸雨的气体是（ ）
A. B.
C. D.
真题演练
（2023 广西）党的二十大报告指出“推动形成绿色低碳的生产方式和生活方式”。下列做法与这一要求不相符的是（　　）
A．乘公交车出行 B．回收废旧电池
C．大量焚烧秸秆 D．推广风力发电
(2023天津真题)下列叙述正确的是（ ）
可以采用降低可燃物着火点的方法灭火
做实验时，不慎碰倒酒精灯，酒精在桌面上燃烧起来，可用水浇灭
氢气是清洁、高能燃料，氢氧燃料电池可作为汽车的驱动电源
做饭时，燃气灶火焰出现黄色，锅底出现黑色，则需调小灶具进风口
(2022河南中考)酸雨对农作物以及一些建筑有不利影响。下列措施中与酸雨的防治有关的是（ ）
A. 控制二氧化碳的排放量 B. 减少使用一次性塑料制品
C. 分类回收处理生活垃圾 D. 减少含硫化石燃料的燃烧
(2022云南)下列灭火方法不正确的是（ ）
A. 森林起火一一砍伐树木形成隔离带 B. 油锅起火一一用锅盖盖灭
C. 图书馆内图书起火一一用二氧化碳灭火器灭火 D. 汽油着火一一用水浇灭
（2022·浙江宁波·统考一模）暑假期间，小思从余姚出发前往西藏旅游。在海拔3300m、气温为9%C的民宿中，他发现随带的食品“膨胀了”。请根据空气的组成成分和大气压强的相关知识，判断下列说法正确的是（　　）
氮气常作为膨化食品的保护气，因为氮气化学性质稳定
随海拔高度的增加，大气压强会减小，气温会升高
随海拔高度的增加，大气变稀薄，氧气的体积分数将小于21%
若发现食品包装袋膨胀更严重，可能是因为海拔高度降低了
（2023 天门）下列实验基本操作不正确的是（　　）
A． 取用固体药品 B． 读取液体体积
C． 二氧化碳的验满 D． 倾倒液体
（2022·浙江·一模）如图是测定空气里氧气含量的实验装置，有关实验的结论与分析正确的是（　　）
此实验证明，氧气约占空气质量的五分之一
反应后集气瓶内剩余气体主要是五氧化二磷
该实验中的红磷不可以用木炭来代替
待红磷熄灭立即打开弹簧夹
(2022江苏扬州)制取、收集CO2并验证相关性质，下列做法不正确的是（ ）
A. 检查装置气密性 B. 加入石灰石
C. 收集CO2 D. 验证CO2不支持燃烧
（2022·浙江台州·统考一模）使用如图装置验证空气中氧气的含量，下列叙述正确的是（　　）
A．最终量筒中液面约降至26毫升刻度线处 B．白磷的作用是消耗试管中的氮气
C．该实验中的白磷可以用木炭代替 D．白磷在空气中燃烧产生大量的白雾
(2021辽宁本溪葫芦岛)下列有关含碳化合物的说法，正确的是（ ）
一氧化碳和二氧化碳组成元素相同，则二者的化学性质一定相同
有机物中一定含有碳元素，则含有碳元素的碳酸氢钠一定属于有机物
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则澄清石灰水变浑浊一定是通入了二氧化碳
某物质在空气中燃烧生成了二氧化碳和水，则该物质一定含有碳、氢元素
根据下列实验装置图回答问题：
（1）写出仪器 p的名称 　 　
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为　 　；若用 D装置收集产生的氧气，则验满的方法是　 　
（3）实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，应选用的发生和收集装置为　 　(从 A~E中选填字母编号)，其反应的化学方程式为　 　
（4）若用 F装置收集某气体，气体从 n端通入，据此推测该气体具有的物理性质是　 。 　
(2023湖南岳阳真题)某同学利用大理石与稀盐酸反应来制取并收集二氧化碳气体，请帮他完成下面的部分实验报告。
（1）【实验原理】______（用化学方程式表示）。
（2）【实验装置】实验室制取并收集一瓶CO2，应选用下列装置中的______（填字母）。
（3）【实验步骤】验证集气瓶中CO2气体已集满的方法：______。
（4）【反思交流】结合实验，你认为该实验的注意事项有：______（写一条即可）。
(2023湖北荆州真题)下图是实验室常用的气体发生装置和收集装置，请回答下列问题：
（1）仪器①的名称是______。
（2）实验室既可用于制取氧气又可用于制取二氧化碳的发生装置和收集装置的组合为______（填装置序号）。
（3）实验室制取气体时，下列因素中，不需要考虑的是______（填序号）。
a．所要制取气体的颜色
b．药品容易获得，能生成所要制取的气体
c．反应条件易于控制，反应速率适中
d．操作简便易行，安全可靠，节能环保
（2022·浙江丽水·统考一模）如图甲测定空气中氧气的体积分数实验，不易成功，科学兴趣小组对该实验进行了分析和反思。
（1）小科认为漏气是实验失败最主要的问题。在实验中由于有强烈的气压变化，对装置的气密性的要求比较高，检查气密性时，先将止水夹打开，将导管放入水中，双手握住集气瓶，当观察到导管口有气泡产生后，放开双手，等待一段时间，如果观察到___________，则证明气密性良好，可以实验。
（2）图乙用放大镜会聚阳光来引燃红磷，与图甲将红磷在瓶外点燃后再放入集气瓶相比，你认为图乙操作的优点是___________。
（3）小明认为实验时从烧杯中倒吸进入集气瓶的水也可以起到吸热作用，所以，集气瓶内不需预先装入水，也无需使用止水夹，于是他利用图丙装置进行实验。请分析小明利用该装置测量出的氧气体积分数___________（选填“偏大”或“偏小”），理由是___________。
知识梳理
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