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第二单元 空气和氧气
第二单元 空气和氧气 素养检测卷
时间：45 min 满分：100 分
一、选择题（每小题 3 分）
1. 某小组积极开展跨学科综合实践活动——针对微型空气质量“检测站”的组装与使用。下列
物质中，目前没有计入空气质量监测项目的是( )
A. 二氧化硫 B. 二氧化碳 C. 一氧化碳 D. 可吸入颗粒物
2. 2024 年 10 月 30 日，神舟十九号载人飞船发射取得圆满成功，神舟十九号航天员乘组将与
神舟十八号航天员乘组进行在轨轮换。下列能为航天员供给呼吸的气体是( )
A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 水蒸气
3. 氧化反应在生产、生活中应用广泛，下列应用的主要原理不涉及氧化反应的是( )
A. 农家肥料的腐熟
B. 粮食酿醋
C. 澄清石灰水变浑浊
D. 用天然气燃烧产生的热量做饭
4.火壶表演源于湖南湘乡，表演者通过抖动器皿中烧好的某物质操纵火焰，达到惊艳的视觉效
果。该物质在空气中燃烧发红光并生成使澄清石灰水变浑浊的气体，可能是( )
A. 木炭 B. 硫黄 C. 铁丝 D. 红磷
5. 氧气对人类生存至关重要，有关氧气的叙述正确的是( )
A. 氧化反应都是化合反应
B. 鱼、虾等能在水中生存，是由于氧气易溶于水
C. 氧气的化学性质非常活泼，能与所有的物质发生化学反应
D. 铁丝在氧气中燃烧，既是氧化反应又是化合反应
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6. 如图是实验室用过氧化氢制取氧气的装置，下列说法正确的是( )
A. 实验开始时刚有气泡产生就将导管伸入集气瓶口
B. 排水法收集氧气，事先将集气瓶内装满水，盖上玻璃片，将集气瓶倒扣到水槽中
C. 加试剂时，先通过长颈漏斗加入过氧化氢溶液，再用药匙把二氧化锰装入锥形瓶，塞紧橡
胶塞
D. 集气瓶口有大气泡冒出时，迅速将集气瓶正放在桌面上，再盖上玻璃片
7. 医务人员用 3% 的过氧化氢溶液为伤者处理伤口时，伤口处会看到产生大量的气泡。下列
有关说法中正确的是( )
A. 生成的气体是过氧化氢分解产生的氢气
B. 化学反应前后，催化剂的质量和性质都不变
C. 只有二氧化锰才能使过氧化氢在常温下迅速分解
D. 伤口处的生物酶可能对过氧化氢的分解起到催化作用
8. 分类是化学学习和研究的重要方法之一，下列分类正确的是( )
选项 分类 物质
A 混合物 五氧化二磷、冰水混合物、稀有气体
B 物理性质 溶解性、导电性、稳定性
C 可直接加热的仪器 烧杯、蒸发皿、燃烧匙
D 氧化反应 食物变质、金属生锈、木炭燃烧
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9. 根据物质的性质可用于鉴别不同物质，下列说法错误的是( )
A. 用观察颜色的方法鉴别氧气和二氧化碳
B. 用闻气味的方法鉴别酒精和白醋
C. 用点燃的方法鉴别酒精和水
D. 用澄清石灰水鉴别空气和二氧化碳
10. 如图是测定空气中氧气含量的改进实验装置（夹持装置已省略），对该实验认识正确的是
( )
A. 现象：实验过程中，红磷燃烧，产生大量白雾
B. 推论：实验后，玻璃管中剩余气体具有可燃性
C. 分析：红磷的量多或量少，都不会影响实验结果
D. 评价：用该装置实验，能减少产物对空气的污染
11.利用如图所示装置进行“硫燃烧”实验，
探究硫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中观察到氧气浓度对反应剧烈程度的影响
D. 烧杯中水的作用是吸收尾气中的 SO ，防止污染空气
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12. 某实验小组为探究氧气的性质，利用传感器绘制氧气浓度与时间的曲线图。曲线在 AB 段
时，隔板未提起；曲线在 BC 段时，隔板稍微向上提起。通过该实验不能获取的信息是( )
A. 空气中氧气的浓度大约为 20%
B. AB 段氧气浓度增大，是因为氧气的密度比空气大
C. C 点之后，氧气浓度减小，左侧区域中带火星的香燃烧
D. 燃着的蜡烛先燃烧更旺，然后逐渐熄灭
二、填空及简答题（共 4 小题，共 33 分）
13. 自然资源是人类的宝贵财富。空气是一种宝贵的自然资源，它对人类的生产、生活有很重
要的作用。
（1）从变化角度：工业上用分离液态空气的方法制取氧气属于______（填“物理”或“化学”）
变化。
（2）从环保角度：表格为某监测点当天的空气质量数据，由此可知空气中的首要污染物是
______。
污染项目 PM2.5 PM10 SO2 CO NO2
污染指数 69 95 9 0.8 42
（3）下列选项中属于氧气用途的是___（填序号）。
a. 医疗急救 b. 食品防腐
c. 航天火箭 d. 霓虹灯
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14. 氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以和许多物质发生反应，如图所示。
（1）实验一：图中夹持木炭的仪器名称是________。
（2）实验二：图④中引燃铁丝下端系着的火柴后，待____________时，将铁丝伸入充满氧气
的集气瓶中，观察到铁丝在图⑤中实验现象为_____________________。
（3）实验三：图⑦中硫在氧气中燃烧，燃烧结束后取出燃烧匙，立即用玻璃片盖住瓶口并振
荡，若将集气瓶倒转，发现玻璃片被“吸住”而不掉下来（如图⑧），请猜测此时氢氧化钠溶液
的作用是____________________________。
（4）比较归纳：根据上述铁丝、木炭和硫在空气和氧气中燃烧的实验现象的差异，说明可燃
物能否燃烧或燃烧的剧烈程度与__________有关。
15. A～H 是初中化学常见的物质（“→ ”表示物质之间的转化，且部分反应条件已省略）。在
如图转化关系中，生成物 D 能使带火星的木条复燃，生成物 H 能使澄清石灰水变浑浊，反应
物 G 为单质，在反应②中，物质 B 的质量和化学性质均没有改变。请回答下列问题。
（1）写出物质的名称，C 是________、F 是__________。
（2）物质 B 在反应②中所起的作用是__________。
（3）请写出反应③的文字表达式：__________________。
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16. （10 分）以氢气(H )和氮气(N )为原料合成氨(NH ) 是化学工业最伟大的发明之一，对人
类的发展有着重要的贡献，合成氨的流程如图，请结合所学知识回答有关问题。
（1）焦炭与水蒸气反应时，要对焦炭进行粉碎，目的是______________________。
（2）氮气和氢气混合后压缩，该过程发生的变化属于物理变化；判断的依据是
______________________。
（3）氮气和氢气合成氨的反应的文字表达式为_______________________；该反应属于
__________（填“化合反应”或“分解反应”）。
（4）流程中氮气和氢气循环利用的目的是__________________________。
三、实验及探究题（共 2 小题，共 31 分）
17. （17 分）请结合下列装置图，回答问题。
（1）用装置 A 加热高锰酸钾制备氧气，试管口放一团棉花的目的是_____________，若要收
集较纯净的氧气，应选用装置 A～F 中的装置___收集。
（2）用装置 C 收集氧气时验满的方法是_____________________________________。
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（3）若用过氧化氢溶液在二氧化锰的作用下制氧气，应选用发生装置为___（填序号），化学
反应的文字表达式为_________________________。
（4）若用装置 F、装置 G 组合来测定生成氧气的体积，应将导管___和导管 d 连接。
小张同学在做铁丝在氧气中燃烧的实验，该反应的文字表达式为_________________________。
小张同学在做此实验时失败了，原因可能是制备的氧气不纯，下面实验操作会导致制备的氧气
不纯的是____（填序号）。
A. 排水法收集氧气时刚开始冒气泡就用集气瓶收集
B. 加热试剂时没有先预热
C. 排水法收集氧气时集气瓶中的水没有完全排尽
D. 排水法收集氧气时集气瓶没有装满水
（6）若用排水法收集一瓶体积分数为 90%的氧气，预先应向容积为 400 mL 的集气瓶中加水，
水的体积约为_____（填写整数）mL。
18. （14 分）建构合理的思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。某兴趣小组同学
建构了“混合物含量测定”的思维模型（如图甲），运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”
的实验进行再探究。
【探究一】根据沸点低的组分先汽化的性质，测定混合物中某组分的含量。
（1）将空气转变为液态空气，液氮先汽化。请结合图甲分析该操作属于上述思维模型中的
__________（填“分离转移”或“反应转化”）。
【探究二】根据混合物中某组分发生化学反应，测定混合物中某组分的含量。
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（2）如图乙是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置，写出红磷燃烧的文字表
达式：_________________________。
【实验过程】（3）甲组同学使用图乙装置进行实验，有资料表明，燃烧过程中当氧气体积分
数小于 7%时，红磷就无法燃烧，因此通过上述实验测量结果与理论值相比______（填“偏高”
或“偏低”）。
【实验改进 1】
【查阅资料】 ① 铁生锈原理：铁和氧气、水反应生成铁锈（固体）。
② 装置中的食盐水和活性炭的作用是加速铁生锈。
Ⅰ. 乙组同学根据铁在空气中生锈的原理设计如图丙所示实验装置，再次测定空气中氧气的含量。
Ⅱ. 8 分钟后测得的实验数据如表。
实验前 实验后
测量项目
烧杯中水的体积 集气瓶（扣除内容物）和导管的容积 烧杯中剩余水的体积
体积/mL 80.0 126.0 54.5
【交流表达】（4）根据表中数据计算，改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是________
（消耗的水的体积忽略不计，计算结果保留一位小数）。
【实验反思】（5）从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者（用红磷燃烧来测定空气
中氧气含量）准确度更高的原因是________________________。
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【实验改进 2】
（5）丙组同学利用图丁装置测定空气中氧气含量，实验步骤如下：
步骤 1：拔下活塞，从注射器右侧加入装有足量铁粉、活性炭粉的浸有食盐水的纸袋，封闭活
塞；
步骤 2：打开弹簧夹，将活塞向右拉至一定距离，关闭弹簧夹；
步骤 3：不断轻轻晃动注射器，目的是______________________，当注射器活塞静止时读数，
计算得出氧气约占空气总体积的 1 。
5
【实验再反思】（7）丙组同学的方案与乙组同学方案相比，优点是__________________________
（任写一点）。
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时间：45 min 满分：100 分
一、选择题（每小题 3 分）
1. 某小组积极开展跨学科综合实践活动——针对微型空气质量“检测站”的组装与使用。下列
物质中，目前没有计入空气质量监测项目的是( )
A. 二氧化硫 B. 二氧化碳 C. 一氧化碳 D. 可吸入颗粒物
答案：B
解析：二氧化碳是空气的成分之一，不属于空气污染物，不需要列入空气质量监测项目。故选
B。
归纳：空气主要污染物——目前计入空气质量评价的主要污染物为二氧化硫、一氧化碳、二
氧化氮、可吸入颗粒物(PM )、细颗粒物(PM . ) 和臭氧等。
2. 2024 年 10 月 30 日，神舟十九号载人飞船发射取得圆满成功，神舟十九号航天员乘组将与
神舟十八号航天员乘组进行在轨轮换。下列能为航天员供给呼吸的气体是( )
A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 水蒸气
答案：B
解析：氧气的用途主要有支持燃烧和供给呼吸，因此氧气能为航天员供给呼吸。故选 B。
3. 氧化反应在生产、生活中应用广泛，下列应用的主要原理不涉及氧化反应的是( )
A. 农家肥料的腐熟
B. 粮食酿醋
C. 澄清石灰水变浑浊
D. 用天然气燃烧产生的热量做饭
答案：C
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解析：农家肥料的腐熟，是农家肥和氧气发生的缓慢氧化反应，属于氧化反应，A 错误；粮食
酿醋，是粮食与氧气发生的缓慢氧化反应，属于氧化反应，B 错误；二氧化碳与澄清石灰水反
应能生成碳酸钙沉淀，溶液变浑浊，反应中没有氧气参与，不属于氧化反应，C 正确；用天然
气燃烧产生的热量做饭，是天然气与氧气发生的反应，属于氧化反应，D 错误。
4.火壶表演源于湖南湘乡，表演者通过抖动器皿中烧好的某物质操纵火焰，达到惊艳的视觉效
果。该物质在空气中燃烧发红光并生成使澄清石灰水变浑浊的气体，可能是( )
A. 木炭 B. 硫黄 C. 铁丝 D. 红磷
答案：A
解析：木炭在空气中充分燃烧，能够生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，A 正确；
硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，B 错误；铁丝在空气中
只能烧至红热，C 错误；红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，D 错误。
5. 氧气对人类生存至关重要，有关氧气的叙述正确的是( )
A. 氧化反应都是化合反应
B. 鱼、虾等能在水中生存，是由于氧气易溶于水
C. 氧气的化学性质非常活泼，能与所有的物质发生化学反应
D. 铁丝在氧气中燃烧，既是氧化反应又是化合反应
答案：D
解析：氧化反应不一定是化合反应，例如甲烷燃烧生成水和二氧化碳，是氧化反应，不是化合
反应，A 不正确。氧气不易溶于水，B 不正确。氧气的化学性质比较活泼，但不能与所有的物
质都发生化学反应，C 不正确。铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，既是氧化反应又是化合反
应，D 正确。
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6. 如图是实验室用过氧化氢制取氧气的装置，下列说法正确的是( )
A. 实验开始时刚有气泡产生就将导管伸入集气瓶口
B. 排水法收集氧气，事先将集气瓶内装满水，盖上玻璃片，将集气瓶倒扣到水槽中
C. 加试剂时，先通过长颈漏斗加入过氧化氢溶液，再用药匙把二氧化锰装入锥形瓶，塞紧橡
胶塞
D. 集气瓶口有大气泡冒出时，迅速将集气瓶正放在桌面上，再盖上玻璃片
答案：B
解析：实验开始刚有气泡产生时，不宜立即收集，此时排出的气体可能是装置中的空气；当导
管口有均匀、连续的气泡冒出时，将导管口伸入集气瓶口，用排水法收集所产生的气体，A 错
误。排水法收集氧气，事先将集气瓶内装满水，盖上玻璃片，将集气瓶倒扣到水槽中，取走玻
璃片，B 正确。加试剂时，用药匙把二氧化锰装入锥形瓶，塞紧橡胶塞，后通过长颈漏斗加入
过氧化氢溶液，C 错误。当集气瓶口有大气泡冒出时，说明瓶中的水全部被排出，应用玻璃片
盖住集气瓶口后，将集气瓶取出正放在桌上，D 错误。
7. 医务人员用 3% 的过氧化氢溶液为伤者处理伤口时，伤口处会看到产生大量的气泡。下列
有关说法中正确的是( )
A. 生成的气体是过氧化氢分解产生的氢气
B. 化学反应前后，催化剂的质量和性质都不变
C. 只有二氧化锰才能使过氧化氢在常温下迅速分解
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D. 伤口处的生物酶可能对过氧化氢的分解起到催化作用
答案：D
解析：生成的气体是过氧化氢分解产生的氧气，A 错误。化学反应前后，催化剂的质量和化学
性质都不变，物理性质可能会发生改变，B 错误。使过氧化氢分解的催化剂可以是二氧化锰，
也可以是氯化铁、硫酸铜溶液等其他物质，C 错误。伤口上会看到产生大量的气泡，说明过氧
化氢在伤口处遇到了能促进它分解的物质，即伤口处的生物酶可能对过氧化氢的分解起到催化
作用，D 正确。
8. 分类是化学学习和研究的重要方法之一，下列分类正确的是( )
选项 分类 物质
A 混合物 五氧化二磷、冰水混合物、稀有气体
B 物理性质 溶解性、导电性、稳定性
C 可直接加热的仪器 烧杯、蒸发皿、燃烧匙
D 氧化反应 食物变质、金属生锈、木炭燃烧
答案：D
解析：稀有气体属于混合物，五氧化二磷中只含有一种物质，属于纯净物；冰是固态的水，冰
水混合物中只含有一种物质，属于纯净物，A 错误。溶解性、导电性都是不需要发生化学变化
就表现出来的性质，属于物理性质；稳定性需要发生化学变化才能表现出来，属于化学性质；
B 错误。蒸发皿、燃烧匙能直接加热，烧杯不能直接加热，需垫陶土网加热，C 错误。食物变
质、金属生锈、木炭燃烧均是物质和氧气发生的反应，都属于氧化反应，D 正确。
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纯净物与混合物的区别
种类 纯净物 混合物
概念 只由一种物质组成 由两种或两种以上的物质混合而成
有固定的组成和性质，如熔 没有固定的组成和性质，各种成分都
特性
点、沸点等 保持各自的性质
表示方法 可用化学符号表示 不能用固定的化学符号表示
9. 根据物质的性质可用于鉴别不同物质，下列说法错误的是( )
A. 用观察颜色的方法鉴别氧气和二氧化碳
B. 用闻气味的方法鉴别酒精和白醋
C. 用点燃的方法鉴别酒精和水
D. 用澄清石灰水鉴别空气和二氧化碳
答案：A
解析：氧气和二氧化碳都是无色气体，用观察颜色的方法无法鉴别氧气和二氧化碳，A 错误。
酒精和白醋的气味不相同，用闻气味的方法可以鉴别酒精和白醋，B 正确。酒精具有可燃性，
而水不具有可燃性，用点燃的方法可以鉴别酒精和水，C 正确。二氧化碳与澄清石灰水反应能
生成碳酸钙沉淀，可以使澄清石灰水变浑浊；空气中二氧化碳含量太低，很难使澄清石灰水变
浑浊，所以用澄清石灰水可以鉴别空气和二氧化碳，D 正确。
10. 如图是测定空气中氧气含量的改进实验装置（夹持装置已省略），对该实验认识正确的是
( )
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A. 现象：实验过程中，红磷燃烧，产生大量白雾
B. 推论：实验后，玻璃管中剩余气体具有可燃性
C. 分析：红磷的量多或量少，都不会影响实验结果
D. 评价：用该装置实验，能减少产物对空气的污染
答案：D
解析：实验过程中，红磷燃烧，产生大量白烟，A 不正确。实验后，玻璃管中剩余气体主要是
氮气，氮气不具有可燃性，B 不正确。如果燃烧匙中红磷的量不足，导致氧气不能完全反应，
会使测得的空气中氧气的含量偏小，C 不正确。用改进装置的实验，能减少产物对空气的污染，
D 正确。
11. 利用如图所示装置进行“硫燃烧”实验，探究硫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
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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中观察到氧气浓度对反应剧烈程度的影响
D. 烧杯中水的作用是吸收尾气中的 SO ，防止污染空气
答案：A
解析：要探究硫在空气和氧气中燃烧的现象，实验开始时先用气囊鼓入空气，同时点燃酒精灯
②至硫粉燃烧，观察现象；然后停止鼓入空气，再点燃酒精灯①，使硫粉在氧气中继续燃烧，
观察现象，A 错误。实验过程中，观察到硫粉受热先熔化，再燃烧，硫粉在空气中燃烧产生微
弱的淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，B 正确。该实验装置的优点之一是在
同一装置中可以观察到两种不同的实验现象，即硫粉在空气中燃烧和硫粉在氧气中燃烧的现象
不同，C 正确。二氧化硫有毒，会污染空气；硫与氧气反应生成二氧化硫，烧杯中的水能吸收
二氧化硫，防止污染空气，D 正确。
12. 某实验小组为探究氧气的性质，利用传感器绘制氧气浓度与时间的曲线图。曲线在 AB 段
时，隔板未提起；曲线在 BC 段时，隔板稍微向上提起。通过该实验不能获取的信息是( )
A. 空气中氧气的浓度大约为 20%
B. AB 段氧气浓度增大，是因为氧气的密度比空气大
C. C 点之后，氧气浓度减小，左侧区域中带火星的香燃烧
D. 燃着的蜡烛先燃烧更旺，然后逐渐熄灭
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答案：D
解析：在 0 s 时，氧气的浓度大约为 20%，即空气中氧气的浓度大约为 20% ，A 正确；AB 段
氧气浓度迅速增大，隔板未提起，说明氧气在空气中能够较快地下沉，氧气的密度大于空气的
密度，B 正确；BC 段时，隔板稍微向上提起，C 点之后，氧气浓度减小，但浓度仍然很大，
左侧区域中带火星的香复燃，C 正确；燃着的蜡烛先正常燃烧，提起隔板后蜡烛燃烧更旺，随
着氧气的消耗，氧气的含量逐渐恢复正常，蜡烛恢复正常燃烧，D 不正确。
二、填空及简答题（共 4 小题，共 33 分）
13. 自然资源是人类的宝贵财富。空气是一种宝贵的自然资源，它对人类的生产、生活有很重
要的作用。
（1）从变化角度：工业上用分离液态空气的方法制取氧气属于______（填“物理”或“化学”）
变化。
（2）从环保角度：表格为某监测点当天的空气质量数据，由此可知空气中的首要污染物是
______。
PM PM SO NO
污染项目 2.5 10 2 CO 2
污染指数 69 95 9 0.8 42
（3）下列选项中属于氧气用途的是___（填序号）。
a. 医疗急救
b. 食品防腐
c. 航天火箭
d. 霓虹灯
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答案：
（1）物理
（2）PM
（3）ac
解析：
（1）工业上用分离液态空气的方法制取氧气是利用氮气、氧气的沸点不同，该过程中没有新
物质生成，属于物理变化。
（2）污染指数越大，污染越严重，根据监测点当天的空气质量数据可知，空气中的首要污染
物是 PM 。
（3）氧气可供给呼吸和用于医疗急救，a 符合题意；氧气化学性质比较活泼，会加速食品氧
化变质，不能用于食品防腐，b 不符合题意；氧气具有支持燃烧的特性，可用于航天火箭，c
符合题意；稀有气体在通电时会发出五颜六色的光，可用于制造霓虹灯，氧气不能作为霓虹灯
的填充气体，d 不符合题意。
14. 氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以和许多物质发生反应，如图所示。
（1）实验一：图中夹持木炭的仪器名称是________。
（2）实验二：图④中引燃铁丝下端系着的火柴后，待____________时，将铁丝伸入充满氧气
的集气瓶中，观察到铁丝在图⑤中实验现象为_____________________。
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（3）实验三：图⑦中硫在氧气中燃烧，燃烧结束后取出燃烧匙，立即用玻璃片盖住瓶口并振
荡，若将集气瓶倒转，发现玻璃片被“吸住”而不掉下来（如图⑧），请猜测此时氢氧化钠溶液
的作用是____________________________。
（4）比较归纳：根据上述铁丝、木炭和硫在空气和氧气中燃烧的实验现象的差异，说明可燃
物能否燃烧或燃烧的剧烈程度与__________有关。
答案：
（1）坩埚钳
（2）火柴快燃尽；剧烈燃烧、火星四射，放出热量，生成黑色固体
（3）吸收二氧化硫，防止污染空气
（4）氧气浓度
解析：
（1）实验一中夹持木炭的仪器名称是坩埚钳。
（2）题图④中引燃铁丝下端系着的火柴后，待火柴快燃尽时将铁丝伸入充满氧气的集气瓶中，
铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，观察到的实验现象为剧烈燃烧、火星四射，放出热量，生
成黑色固体。
（3）硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，会污染空气，将集气瓶倒转，发现玻璃
片被“吸住”而不掉下来，说明瓶内压强小于大气压，故氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化硫，
防止污染空气。
（4）根据铁丝、木炭和硫在空气和氧气中燃烧的实验现象的差异，说明可燃物能否燃烧或燃
烧的剧烈程度与氧气浓度有关。
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15. A～H 是初中化学常见的物质（“→ ”表示物质之间的转化，且部分反应条件已省略）。在
如图转化关系中，生成物 D 能使带火星的木条复燃，生成物 H 能使澄清石灰水变浑浊，反应
物 G 为单质，在反应②中，物质 B 的质量和化学性质均没有改变。请回答下列问题。
（1）写出物质的名称，C 是________、F 是__________。
（2）物质 B 在反应②中所起的作用是__________。
（3）请写出反应③的文字表达式：__________________。
答案：
（1）锰酸钾；过氧化氢
（2）催化作用
点燃
（3）碳 + 氧气 二氧化碳
解析：
（1）物质 C 是锰酸钾，物质 F 是过氧化氢。
（2）物质 B 是二氧化锰，反应②是过氧化氢在二氧化锰催化作用下快速分解生成水、氧气，
因此物质 B 在反应中的作用是催化作用。
点燃
（3）反应③是碳单质燃烧生成二氧化碳，反应的文字表达式为碳 + 氧气 二氧化碳。
16. （10 分）以氢气(H )和氮气(N )为原料合成氨(NH ) 是化学工业最伟大的发明之一，对人
类的发展有着重要的贡献，合成氨的流程如图，请结合所学知识回答有关问题。
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第二单元 空气和氧气
（1）焦炭与水蒸气反应时，要对焦炭进行粉碎，目的是______________________。
答案：增大反应物间的接触面积，使反应更充分
解析：焦炭与水蒸气反应时要对焦炭进行粉碎，目的是增大反应物间的接触面积，使反应更充
分。
（2）氮气和氢气混合后压缩，该过程发生的变化属于物理变化；判断的依据是
______________________。
答案：此过程没有新物质生成
解析：氮气和氢气混合后压缩，该过程发生的变化属于物理变化，判断的依据是此过程没有新
物质产生。
（3）氮气和氢气合成氨的反应的文字表达式为_______________________；该反应属于
__________（填“化合反应”或“分解反应”）。
催化剂
答案：氮气 + 氢气 氨；化合反应
高温高压
催化剂
解析：氮气和氢气合成氨的反应的文字表达式为氮气 + 氢气 氨；该反应的反应物有
高温高压
两种，生成物有一种，属于化合反应。
（4）流程中氮气和氢气循环利用的目的是__________________________。
答案：提高原料的利用率，降低生产成本
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第二单元 空气和氧气
解析：流程中氮气和氢气循环利用的目的是提高原料的利用率，降低生产成本。
三、实验及探究题（共 2 小题，共 31 分）
17. （17 分）请结合下列装置图，回答问题。
（1）用装置 A 加热高锰酸钾制备氧气，试管口放一团棉花的目的是_____________，若要收
集较纯净的氧气，应选用装置 A～F 中的装置___收集。
答案：防止固体粉末进入导管；E
解析：试管口放一团棉花的目的是防止固体粉末进入导管，堵塞导管；氧气的密度大于空气，
不易溶于水，要收集较纯净的氧气，应选用装置 E。
（2）用装置 C 收集氧气时验满的方法是_____________________________________。
答案：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已收集满
解析：用装置 C 收集氧气时验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明
已满。
（3）若用过氧化氢溶液在二氧化锰的作用下制氧气，应选用发生装置为___（填序号），化学
反应的文字表达式为_________________________。
二氧化锰
答案：B；过氧化氢 水 + 氧气
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第二单元 空气和氧气
解析：若用过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下制氧气，反应物为固体和液体，不需要加热，
选择装置 B 为发生装置；过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，反应的文字
二氧化锰
表达式为过氧化氢 水 + 氧气。
（4）若用装置 F、装置 G 组合来测定生成氧气的体积，应将导管___和导管 d 连接。
答案：b
解析：用装置 F、G 组合测定生成氧气的体积，水应从导管 b 排出，所以导管 b 和导管 d 连接。
（5）小张同学在做铁丝在氧气中燃烧的实验，该反应的文字表达式为
_________________________。小张同学在做此实验时失败了，原因可能是制备的氧气不纯，
下面实验操作会导致制备的氧气不纯的是____（填序号）。
A. 排水法收集氧气时刚开始冒气泡就用集气瓶收集
B. 加热试剂时没有先预热
C. 排水法收集氧气时集气瓶中的水没有完全排尽
D. 排水法收集氧气时集气瓶没有装满水
点燃
答案：铁 + 氧气 四氧化三铁；AD
点燃
解析：铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，文字表达式为铁 + 氧气 四氧化三铁；排水法
收集氧气时刚开始冒气泡就用集气瓶收集，开始排出的是空气，可能导致气体不纯，选项 A
正确；加热试剂时没有先预热，可能导致试管炸裂，但不会引起气体不纯，选项 B 错误；排
水法收集氧气时集气瓶中的水没有完全排尽，不会导致气体不纯，选项 C 错误；排水法收集
氧气时集气瓶没有装满水，集气瓶中有空气，会导致气体不纯，选项 D 正确。故选 AD。
（6）若用排水法收集一瓶体积分数为 90%的氧气，预先应向容积为 400 mL 的集气瓶中加水，
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第二单元 空气和氧气
水的体积约为_____（填写整数）mL。
答案：350
解析：若用排水法收集一瓶体积分数为 90% 的氧气，首先考虑空气中也有氧气，
氧气约占空气总体积的五分之一，设在集气瓶中预先放入水的体积为 ，
+ 400 mL ×15 × 100% = 90%，解得 = 350 mL，故加水的体积为 350 mL 。
400 mL
18. （14 分）建构合理的思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。某兴趣小组同学
建构了“混合物含量测定”的思维模型（如图甲），运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”
的实验进行再探究。
【探究一】根据沸点低的组分先汽化的性质，测定混合物中某组分的含量。
（1）将空气转变为液态空气，液氮先汽化。请结合图甲分析该操作属于上述思维模型中的
__________（填“分离转移”或“反应转化”）。
答案：分离转移
解析：将空气转变为液态空气，液氮的沸点低先汽化，先从混合物中分离出来，并没有转化为
新的物质，因此该操作属于题述思维模型中的分离转移。
【探究二】根据混合物中某组分发生化学反应，测定混合物中某组分的含量。
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第二单元 空气和氧气
（2）如图乙是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置，写出红磷燃烧的文字表
达式：_________________________。
点燃
答案：红磷 + 氧气 五氧化二磷
点燃
解析：红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为红磷 + 氧气 五氧化二
磷。
【实验过程】（3）甲组同学使用图乙装置进行实验，有资料表明，燃烧过程中当氧气体积分
数小于 7%时，红磷就无法燃烧，因此通过上述实验测量结果与理论值相比______（填“偏高”
或“偏低”）。
答案：偏低
解析：红磷燃烧不能将氧气全部耗尽，造成实验测量结果与理论值相比偏低。
【实验改进 1】
【查阅资料】 ① 铁生锈原理：铁和氧气、水反应生成铁锈（固体）。
② 装置中的食盐水和活性炭的作用是加速铁生锈。
Ⅰ. 乙组同学根据铁在空气中生锈的原理设计如图丙所示实验装置，再次测定空气中氧气的含量。
Ⅱ. 8 分钟后测得的实验数据如表。
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第二单元 空气和氧气
实验前 实验后
测量项目
烧杯中水的体积 集气瓶（扣除内容物）和导管的容积 烧杯中剩余水的体积
体积/mL 80.0 126.0 54.5
【交流表达】（4）根据表中数据计算，改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是________
（消耗的水的体积忽略不计，计算结果保留一位小数）。
答案：20.2%
解析：烧杯中水的体积为 80.0 mL，烧杯中剩余水的体积为 54.5 mL ，则消耗氧气的体积为 80.0 mL
54.5 mL = 25.5 mL ，集气瓶（扣除内容物）和导管的容积为 126.0 mL，故氧气的体积分数为
25.5 mL × 100% ≈ 20.2% 。
126.0 mL
【实验反思】（5）从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者（用红磷燃烧来测定空气
中氧气含量）准确度更高的原因是________________________。
答案：铁粉生锈消耗氧气更彻底
解析：燃烧过程中当氧气体积分数小于 7%时，红磷就无法燃烧，铁生锈消耗氧气更彻底，准
确度更高。
【实验改进 2】
（6）丙组同学利用图丁装置测定空气中氧气含量，实验步骤如下：
步骤 1：拔下活塞，从注射器右侧加入装有足量铁粉、活性炭粉的浸有食盐水的纸袋，封闭活
塞；
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第二单元 空气和氧气
步骤 2：打开弹簧夹，将活塞向右拉至一定距离，关闭弹簧夹；
步骤 3：不断轻轻晃动注射器，目的是______________________，当注射器活塞静止时读数，
计算得出氧气约占空气总体积的 1 。
5
答案：使铁粉与氧气充分反应
解析：不断轻轻晃动注射器的目的是使铁粉与氧气充分接触，反应完全。
【实验再反思】（7）丙组同学的方案与乙组同学方案相比，优点是__________________________
（任写一点）。
答案：便于测量氧气的体积（合理即可）
解析：丙组同学的方案与乙组同学方案相比，优点是读数更准确、便于测量氧气的体积等。
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