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专题一 空气 氧气和水
考点01 空气中氧气含量的测定★★★☆☆
1.拉瓦锡研究空气成分
实验装置 实验现象 实验结论
1.银白色的液态汞加热，一部分汞变成红色粉末，容器内气体体积减少。2.将红色固体加强热，得到银白色液体和氧气，把该气体加入之前容器剩下的气体中，所得气体与空气性质完全一样。 空气由氧气和氮气组成表达式： 表达式：
2.红磷燃烧测定空气中氧气的含量
实验装置
实验原理 红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，瓶内气体减少，压强减小，冷却后打开弹簧夹，在大气压作用下烧杯内的水被压入集气瓶，进入水的体积即为瓶内消耗氧气的体积。
实验现象 ①红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量；②冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，占瓶内空气体积的1/5。
实验结论 空气中氧气约占空气总体积的1/5。
符号表达式
实验分析 结果偏小的原因：装置漏气，红磷不足，未降到室温就打开止水夹结果偏大的原因：塞紧胶塞过慢，止水夹未夹紧
瓶内剩余气体（N2）的性质 物理性质：难溶于水；化学性质：不能燃烧也不支持燃烧。
3.测定空气中氧气含量的数字化实验
传感器类型 实验装置举例 数字化图像举例
氧气浓度传感器
压强传感器
温度传感器
考点02 纯净物和混合物★★★☆☆
纯净物 混合物
概念 只由一种物质组成的物质 由两种或两种以上的物质混合而成的物质
特征 有固定的组成和性质 没有固定的组成和性质
表示 可以用化学符号来表示，如氧气可表示为O2，二氧化碳可表示为CO2等 不可用化学符号表示
举例 氧气、二氧化碳、五氧化二磷、四氧化三铁、铁、铜等 空气、海水、合金、溶液、稀有气体、“浓~”、“稀~”、“a%的~”
考点03 空气的成分与保护★★☆☆☆
1.空气的成分和体积分数
成分 体积分数 性质 与性质对应的用途
氮气 78% 一定条件下与其他物质反应 制氮肥和硝酸的原料；
化学性质不活泼 用作保护气：食品包装充氮防腐、焊接金属
液氮汽化吸热（物理性质） 制造低温环境：医疗上冷冻治疗、超导材料在低温环境下显示超导性能（磁悬浮列车）等
氧气 21% 供给呼吸 动植物呼吸、潜水、医疗急救、航天等
支持燃烧 酒精等可燃物燃烧、航空、炼钢、气割、气焊等
稀有气体（氦氖氩氪氙等） 0.94% 化学性质很不活泼 用作保护气；
通电时发出不同颜色的光 可制成电光源
化学性质不活泼；氦气密度比空气小 氦气：用作飞艇、探空气球等
液氦汽化吸热（物理性质） 液氦：制造低温环境
二氧化碳 0.03% 在一定条件下与水反应 植物进行光合作用的原料
其他 0.03%
2.保护大气环境
空气污染物 ①有害气体：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳 ②烟尘
污染来源 ①化石燃料的燃烧；②工厂排放的废气；③植被破坏引起的沙尘
造成的危害 严重损害人体健康，影响农作物生长，破坏生态平衡；臭氧层破坏和酸雨也与空气污染有关。
防治措施 使用清洁能源；加强空气质量监测；积极植树、造林、种草等。
空气质量评价内容 目前计入空气质量评价的主要污染物有：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）、臭氧。
考点04 氧气的性质★★★★☆
1. 氧气的物理性质
颜色、气味、状态 密度 溶解性 三态变化
通常为无色无味气体 比空气略大 不易溶于水 降温后，氧气变为淡蓝色的液体，继续降温呈淡蓝色雪花状固体。
2. 氧气的化学性质
物质 实验现象 文字表达式、符号表达式 实验注意点
木炭 ①在空气中发红，在氧气中发出白光；②放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。 燃烧匙从集气瓶瓶口向下缓慢插入，以便充分消耗氧气。
硫 ①在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰；②放出热量，生成有刺激性气味的气体。 集气瓶瓶底放少量的水，为了吸收二氧化硫防止污染空气；
铁丝 在空气中不能燃烧，在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生产黑色固体。 ①集气瓶底放少量水或细沙，目的防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底；②铁丝绕成螺旋状：增大与氧气的接触面积；③铁丝下端系火柴：引燃铁丝；④火柴快燃尽时插入集气瓶：防止火柴燃烧消耗较多的氧气；
小结 物质在氧气中燃烧比在空气中要剧烈。有些物质在空气里不能燃烧，却可以在氧气中燃烧。说明物质燃烧剧烈程度与氧气的浓度大小（即氧气含量）有关。
【易错提醒】
①氧气能支持燃烧：把带有火星的木条伸到盛有氧气的集气瓶中，木条复燃，
②检验氧气的方法：将带火星的木条伸到集气瓶中，若复燃则是氧气。
③鉴别氧气、空气、二氧化碳、氮气最简单的方法：
步骤1.将燃着的木条分别伸入四种气体中，木条燃烧更旺的是氧气，正常燃烧的是空气，熄灭的是氮气和二氧化碳；步骤2.分别向木条熄灭的两种气体中倒入澄清石灰水，振荡，若澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳，无明显变化则是氮气。
④注意：有空气和氧气的鉴别，用燃着的木条，不用带火星的木条。
考点05 化合反应、氧化反应、分解反应★★☆☆☆
1.化合反应和分解反应
化合反应 分解反应
概念 由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应
特点 多变一 一变多
表达式 A + B + …… → C A → B + C + ……
共同点 都属于基本反应类型
2.氧化反应：物质与氧气发生的化学反应，属于氧化反应。
3.缓慢氧化：物质与氧气发生的缓慢的氧化反应，常常不易察觉。
①常见的缓慢氧化有：呼吸作用，铁的锈蚀，食物的腐烂，酒和醋的酿造，农家肥的腐熟等等。
②燃烧和缓慢氧化的共同点：都有氧气参加；都是氧化反应；都放热。
【易错辨析】
1．化合反应与分解反应是并列关系。
2．化合反应与氧化反应是交叉关系。氧化反应不一定是化合反应（石蜡的燃烧生成了水和二氧化碳两种物质），化合反应也不一定是氧化反应（二氧化碳与水反应生成碳酸）。
3．有氧气参加的反应都属于氧化反应。
考点06氧气的工业制法★★☆☆☆
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，是物理变化。
考点07氧气的实验室制法★★★★★
实验室制氧气的方法 加热高锰酸钾 分解过氧化氢
反应原理
发生装置 发生装置选择依据：反应物为固体，反应需要加热 发生装置选择依据：反应物为液体，反应条件为常温
实验步骤 查、装、定、点、收、移、熄 检查气密性；先装固体药品，再装液体药品；收集气体；
收集装置 排水法：选择依据是氧气不易溶于水
向上排空气法：选择依据是氧气的密度比空气略大
检验 将带火星的木条伸入集气瓶内，如果带火星的木条复燃，说明是氧气
验满 将带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明氧气已集满
【易错辨析】
检验氧气时，当氧气浓度较低时带火星的木条不复燃，浓度较高时复燃，能复燃说明氧气浓度较高不能说是纯氧气。
【易错提醒】实验操作要点：
（1）高锰酸钾制取氧气试管口要略向下倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂。药品应平铺在试管底部。
（2）导管伸入发生装置内要微露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。
（3）高锰酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花：防止固体粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。
（4）向上排空气法收集氧气时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。
（5）排水法收集氧气，当气泡连续均匀冒出时开始收集（因为开始排出的气体是空气，会使得收集的氧气不纯）；当集气瓶口有大量气泡往外冒时，氧气收集满，在水下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽，集气瓶正放在桌面上(氧气密度比空气大)，防止气体逸出。
（6）排水法收集氧气，实验结束时先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。
考点8催化剂和催化作用★★☆☆☆
概念 催化剂：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后不变的物质。
特点 一变（改变反应速率）；两不变（质量、化学性质不变）
理解 ①催化剂不能改变生成物的质量 ②催化剂作为反应的条件③一种催化剂只针对某一类或某一个反应，某一反应的催化剂可能不只一种④不是所有化学反应都需要催化剂
考点09 水资源及保护
水资源概况 地球上水的储量很大；海洋是地球上最大的储水库，人类能直接利用的淡水资源有限。我国总水量相对较多，但人均水量很少，且分布不均。
保护水资源的途径 合理利用水资源 工业重复用水；农业节水灌溉，改大水漫灌为喷灌和滴灌；生活中推广使用节水器具，提倡一水多用；通过修建水库和跨流域调水改善水资源时空分布不均。污水经物理、化学或生物方法进行分级处理后，可作为工业生产、农业灌溉、园林绿化或景观用水。
防治水体污染 工业上通过应用新技术 、新工艺可以减少污染物的产生，对污水进行处理使之符合排放标准；农业上提倡使用农家肥，合理使用化肥和农药；生活污水集中处理和排放；禁止使用含磷洗涤剂。
考点10 水的净化★★★★☆
自来水厂的净水过程 天然水→加絮凝剂→沉淀→过滤→活性炭吸附→投药消毒→自来水。
常用的净水方法 沉降 絮凝剂明矾可以使水中悬浮的杂质较快沉降，使水逐渐澄清。
过滤 适用范围 难溶性固体与液体的分离。
操作要点 一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；二低：滤纸边缘低于漏斗口；漏斗内液面低于滤纸边缘；三靠：烧杯紧靠玻璃棒；玻璃棒末端轻靠在三层滤纸上；漏斗下端紧靠烧杯内壁；
滤液浑浊的原因 倾倒液体时液面高于滤纸边缘；滤纸破损；承接滤液的烧杯不干净；接下来的操作：更换滤纸并清洗仪器，重新过滤。
吸附 活性炭具有疏松多孔结构，有吸附性。活性炭不仅可以滤去其中的不溶性物质，还可以吸附一些溶解的杂质，除去异味，该过程属于物理变化。
蒸馏 （1）利用沸点不同将液体分离的方法；（2）操作注意点：①烧瓶中加沸石（或碎瓷片）的目的是防止加热时出现暴沸；②烧瓶内水的体积不超过容积的三分之一。
净化程度 净化程度由低到高的顺序：沉降、过滤、吸附、蒸馏
硬水和软水 概念 含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫硬水；不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫软水。
硬水的检验 滴加肥皂水；出现较多白色浮渣现象的是硬水，出现较多泡沫、浮渣较少现象的是软水。
硬水的软化 生活中：煮沸；工业或实验室：蒸馏；
考点11 氢气的性质
物理性质 无色、无臭、难溶于水的气体，密度比空气小。
化学性质(可燃性) 现象：产生淡蓝色火焰，放出热量，罩在火焰上的烧杯内壁有水珠产生文字表达式：氢气 + 氧气 水 ；符号表达式：H2 + O2 H2O
验纯 混有一定量空气或氧气的氢气遇明火可能会爆炸，因此点燃前必须验纯。若发出尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯（此时点燃较危险）；声音很小则表明氢气较纯。
考点12 通电分解水探究水的组成★★★★☆
实验现象 两电极均产生气泡，负极产生气体速度较快，一段时间后，正、负极玻璃管内气体体积比为1:2。 简记为“正氧一，负氢二”。
气体检验 在正极端玻璃管口放带火星的木条，木条复燃，说明是O2；在负极端玻璃管口放燃着的木条，气体燃烧，发出淡蓝色的火焰，说明是H2。
表达式 文字表达式：水 氢气 + 氧气符号表达式：H2O H2 + O2
实验结论 水是由氢、氧元素组成的
微观解释 通电时水分子分解成氢原子和氧原子，每2个氢原子结合成1个氢分子，很多氢分子聚集成氢气；每2个氧原子结合成1个氧分子，很多氧分子聚集成氧气。
根据精确的实验测定，每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，因此水可以表示为H2O。
易错点01 空气成分与保护
易错内容 易错辨析
空气成分与性质 体积比误区 ：氧气约占空气体积的21%（非质量比），氮气约占78%，两者体积比约为1:4。 ( http: / / haokan. / v pd=wisenatural&vid=7311259392318829023" \t "https: / / chat. / _blank ) 氮气性质 ：通常认为氮气不活泼，但氮元素化学性质较活泼（如可形成硝酸盐）。需注意氮气不属于稀有气体（稀有气体指氦、氖等）。 氧气特性 ：氧气具有助燃性但不可燃，铁丝在空气中不燃烧（需纯氧）。
空气污染物与实验现象 污染物判断 ：二氧化碳不是空气污染物，二氧化硫（SO ）和一氧化碳（CO）是典型污染物。 实验现象易错点 ：硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰（空气中为淡蓝色）；镁条燃烧生成白色固体（非黑色）；稀有气体通电发光是物理变化。
纯净物与混合物 ： 空气是混合物，但其中的氮气、氧气等是纯净物；冰水共存物是纯净物（H O），易误判为混合物。
稀有气体的性质 ： 通电发光是物理变化（光子激发），非化学变化；氦气用于填充气球因其密度小（非化学惰性）。
其他高频易错题 动态平衡 ：空气中氧气含量会因光合作用、呼吸作用等动态变化，并非恒定。 工业应用 ：焊接金属常用氮气作保护气（非稀有气体，因成本低）。
【判断对错】×或√
1. 洁净的空气是纯净物。( )
2. 空气中含量最多的气体是氧气。( )
3. 氧气约占空气质量的21%。( )
4. 二氧化碳是空气污染物，因为会导致温室效应。( )
5. 稀有气体通电发光的现象属于化学变化。( )
6. 空气质量指数越大，污染越严重。( )
7. 工业上分离液态空气制氧气，利用了各成分密度不同。( )
8. 氧气能支持燃烧，所以氧气具有可燃性。( )
9. 空气中氧气含量是恒定不变的。( )
10. 氮气化学性质稳定，作保护气，属于稀有气体。( )
易错点02 测定空气中氧气含量的实验
易错内容 易错辨析
现象描述 红磷燃烧产生大量白烟（非白雾）。 冷却后现象 ：水倒吸至集气瓶内，体积约占原空气的1/5。（强调空气体积而非空气）
误差分析 装置漏气与 弹簧夹未夹紧混淆。 装置漏气导致结果偏小； 弹簧夹未夹紧导致结果偏大。
操作 气密性检查 ：实验前必须确保装置密封。需先夹紧弹簧夹再点燃红磷，避免气体逸出 。
药品选择 不可用木炭、蜡烛或硫代替，因其生成气体影响结果。不可用镁条，因镁与空气中的氧气、氮气、二氧化碳都能反应。
【判断对错】×或√
1. 红磷燃烧实验若未冷却就打开止水夹，测得氧气体积分数会偏高。( )
2. 红磷燃烧后生成大量白雾，待冷却至室温后打开弹簧夹。( )
3. 若实验测得进入集气瓶的水不足容积的1/5，可能是因为红磷用量不足。( )
4. 可用木炭代替红磷进行实验，只需在集气瓶内放氢氧化钠溶液吸收CO （氢氧化钠能与CO 反应）即可。( )
5. 实验结束后的剩余气体中，氮气约占78%。( )
6. 该实验可证明空气中氧气质量分数为1/5。( )
7. 实验时在集气瓶外绑一个气球，目的是防止瓶内气压过大炸裂瓶身。( )
8. 若装置气密性良好，但最终进水体积明显大于1/5，可能是未事先在烧杯中加水。( )
易错点03 氧气性质与用途
易错内容 易错辨析
物理性质 颜色与状态 ：氧气通常为无色无味气体，但液态或固态时呈淡蓝色。 密度与收集方法 ：密度略大于空气，可用向上排空气法；不易溶于水，可用排水法收集。
性质验证实验 木炭、硫、铁丝等燃烧实验时需缓慢伸入集气瓶以充分反应。 硫燃烧 ：氧气中火焰为蓝紫色，瓶底需加水吸收SO （注意：SO 是气体，但P O 是固体）。 红磷燃烧 ：生成大量白烟（P O 固体），非气体。集气瓶预先放少量水目的不同：硫燃烧时放水是吸收有毒气体； 铁丝燃烧时集气瓶底铺细沙或水防炸裂；
常见概念混淆 缓慢氧化 ：如铁生锈、食物腐烂等，属于放热反应但不易察觉。影响物质燃烧剧烈程度的因素：氧气的浓度、可燃物与氧气的接触面积

【判断对错】×或√
1. 氧气可使带火星的木条复燃，因此氧气有可燃性( )
2. 鱼类能在水中生存，说明氧气极易溶于水( )
3. 木炭在氧气中燃烧生成黑色固体( )
4. 氧气浓度越高，物质燃烧越剧烈( )
5. 医疗急救用氧气，利用了氧气的氧化性( )
6. 自然界中的氧气主要来自绿色植物的呼吸作用( )
7. 氧气能与任何物质反应( )
8. 物质与氧气的反应通常放热( )
9. 硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰( )
10. 铁丝在空气中加热会剧烈燃烧( )
易错点04 实验室制备氧气
易错内容 易错辨析
装置气密性检查 长颈漏斗需封闭导管 ：使用长颈漏斗时，必须先用弹簧夹夹紧导管，再加水检查液面是否稳定，否则气密性检查无效。 手捂法操作规范 ：检查气密性时，导管需先浸入水中，手捂试管后观察气泡，松手后水柱稳定上升才算合格。
加热高锰酸钾制氧 试管口倾斜与棉花 ：试管口需略向下倾斜（防冷凝水倒流炸裂），并放一团棉花（防高锰酸钾粉末堵塞导管）。 加热顺序错误 ：需先均匀预热试管，再集中加热药品部位，避免局部受热导致试管破裂。 收集时机不当 ：需待导管口连续均匀冒出气泡后再收集，初始气泡为空气，过早收集会导致氧气不纯。
实验结束操作 导管先移后熄灯 ：必须先将导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，否则水倒吸会炸裂试管。 排水法收集细节 ：集气瓶需装满水倒置，气泡从瓶口溢出时说明已集满。
其他常见错误 过滤操作混淆 ：过滤时玻璃棒应轻靠三层滤纸处，不可搅拌或捅破滤纸。 氢气还原氧化铜顺序 ：需“先通氢气后加热”，否则混合气体可能爆炸。 仪器清洗与整理 ：实验后未清洗仪器或整理桌面，可能影响后续实验。
高锰酸钾制氧步骤口诀记忆 “查、装、定、点、收、离、熄”（谐音“茶庄定点收利息”）。 气密性检查 ：“长颈漏斗要夹紧，加水看液面；短颈漏斗直接捂，看气泡”。

【判断对错】×或√
1. 工业上可通过分离液态空气制氧气，属于化学变化( )
2. 用排水法收集氧气是因为氧气密度远小于水( )
3. 实验室用高锰酸钾制氧气时，试管口需略向下倾斜( )
4. 用向上排空气法收集氧气时，导管应伸入集气瓶底部( )
5. 必须选择含氧元素的物质作原料( )
6. 导管口刚有气泡冒出时立即收集( )
7. 高锰酸钾制氧时试管口需放棉花( )
8. 氯酸钾制氧气时，试管口需塞一团棉花。( )
9. 氧气的验满方法是将带火星木条伸入集气瓶内( )
10. 排水法收集氧气时，反应结束应先熄灭酒精灯再移出导管。( )
11. 氯酸钾完全分解后，试管内剩余固体为纯净物。( )
易错点05 催化剂
易错内容 易错辨析
核心概念易错点 正确理解：催化剂能改变（加快或减慢）其他物质的反应速率，反应前后其 质量和化学性质不变。常见错误：误认为催化剂“性质不变”包括物理性质（实际物理性质可能变化）；混淆“催化”仅指加快反应（实际也可减慢，如负催化剂）。催化剂不改变生成物质量，仅影响反应速率。同一物质可能是多个反应的催化剂（如二氧化锰催化过氧化氢和氯酸钾分解）。注意催化剂的双重作用（正/负催化）及广泛适用性。
高频易错题 错误说法：“没有催化剂，反应不能进行”（如实验室制氧气可用加热氯酸钾替代二氧化锰）。正确说法：“不同反应可能使用相同催化剂”。 书写易错 ：“催化剂”常被误写为“摧化剂”。

【判断对错】×或√
1. 过氧化氢制氧时忘记加二氧化锰会导致不产生氧气( )
2. 催化剂只能加快反应速率。( )
3. 过氧化氢溶液制氧气时，二氧化锰可增加最终产氧量。( )
4. 化学反应后催化剂质量会变小。( )
5. 化学反应后催化剂的质量和性质都不改变。( )
易错点06 水的净化易错点
1.过滤操作常见错误
滤纸破损 ：导致未过滤液体直接进入滤液，造成二次污染。
技巧：折叠滤纸时避免用力过猛，润湿后轻压排除气泡。
液面高于滤纸边缘 ：液体从滤纸与漏斗间隙流下，过滤失败。
技巧：倾倒液体时用玻璃棒引流，保持液面始终低于滤纸边缘1-2cm。
仪器未“三靠” ：玻璃棒未轻靠三层滤纸、烧杯口未紧贴玻璃棒、漏斗末端未紧靠烧杯内壁，导致液体飞溅。
2.硬水与软水鉴别误区
肥皂水泡沫量判断不准确 ：硬水泡沫少且有浮渣，软水泡沫多。
易错点：未充分振荡或静置时间不足，误判结果。
煮沸软化硬水的实验操作 ：未持续加热至沸腾，钙镁化合物未完全沉淀。
3.吸附与蒸馏混淆
活性炭与明矾作用混淆 ：
活性炭吸附色素和异味，明矾促进悬浮物沉降。
技巧：记忆口诀“活性炭吸味，明矾聚颗粒”。
蒸馏装置错误 ：
温度计水银球未置于支管口处，冷凝管进水方向错误（下进上出）。
4.综合实验设计易错点
自制净水器材料顺序错误 ：
正确顺序：小卵石→石英砂→活性炭→蓬松棉（自上而下）。
易错点：活性炭层过厚导致水流速过慢。
【判断对错】×或√
1. 过滤操作可除去水中所有杂质( )
2. 活性炭吸附能降低水的硬度( )
3. 蒸馏水是纯净水( )
4. 明矾净水的作用是杀菌消毒( )
5. 电解水是常用的净水方法( )
6. 硬水通过过滤就可以变成软水。( )
7. 软水中不含任何矿物质。( )
8. 用肥皂水区分硬水和软水时，泡沫多、不易消散的是软水。 ( )
9. 长期饮用硬水对人体健康肯定有害。( )
10. 沉降（静置）可以使硬水软化。( )
11. 蒸馏水一定是软水。( )
12. 工业上常用煮沸的方法来软化大量的锅炉用水。( )
13. 使用活性炭净水器可以有效地将硬水转化为软水。( )
14 煮沸可软化硬水( )
15. 自来水煮沸降低硬度是因沉淀生成( )
16.加明矾可以使硬水软化。( )
易错点07 电解水实验中常见的易错点
1. 电极材料选择错误
错误示例 ：使用铁、铜等活泼金属电极，会导致电极参与反应，干扰气体生成比例。
正确操作 ：应选用惰性电极（如石墨或铂），仅催化反应不参与反应。
2. 电解液选择不当
错误示例 ：直接使用自来水或蒸馏水，因导电性差导致电解效率低。
正确操作 ：需加入稀硫酸或氢氧化钠溶液增强导电性，但需注意这些电解质本身不参与反应。
3. 气体体积比偏差原因
常见误区 ：忽略氧气溶解度（31 mL/L）高于氢气（18.2 mL/L），导致实测体积比偏离理论2:1。
其他因素 ：电极副反应（如氧气与含Cl 杂质反应）、温度压力变化等也会影响比例。
5. 气体检验操作失误
氢气检验 ：未验纯直接点燃，可能引发爆炸。
氧气检验 ：误用燃烧木条（应带火星木条复燃）。
6. 实验装置与操作疏漏
错误操作 ：电解器未加满水即通电，导致气体混合或测量误差。
安全提示 ：通电前需检查电路密封性，避免短路或漏电。
7. 概念混淆
元素与单质 ：误认为水由H 和O 组成（实际为H、O元素）。
质量比误解 ：9g水电解生成1g H 和8g O ，而非体积比。
8. 忽略副反应影响
案例 ：若电解液含NaCl，阳极可能生成Cl 而非O ，需确保电解质纯净。
9. 实验操作误区
导电性增强 ：纯水导电性弱，需加入氢氧化钠或硫酸溶液增强导电性。
电源选择 ：必须使用直流电源，交流电无法稳定电解。
【判断对错】×或√
1. 电解水时，与电源正极相连的电极产生氢气。( )
2. 电解水实验中，氢气与氧气的体积比是 1:2。( )
3. 水由氢气和氧气组成。( )
4. 电解水实验说明水分子由氢原子和氧原子构成。( )
5. 电解水时加入少量硫酸钠是为了产生更多气体。( )
6. 水分解生成氢气和氧气，证明水中含有氢分子和氧分子。( )
7. 电解水的实验中，正负极产生气体的质量比为 1:2。( )
8. 水由两个氢元素和一个氧元素组成。( )
9. 电解水时，水分子本身被破坏。( )
10.水由氢原子和氧原子直接构成。( )
11.电解水时，氢气与氧气的质量比为2:1。( )
12.电解水实验加入硫酸钠是为了催化反应。( )
13.水分子中含有氢分子和氧分子。( )
14.电解水实验说明水是混合物。( )
易错点08 物质的简单分类易错点
1. 纯净物与混合物
冰水混合物是纯净物（仅含H O分子），而石墨与金刚石混合属于混合物（同素异形体）。
判断依据：是否由单一物质组成，与颜色、透明度无关。
注意点：“洁净”“澄清”等修饰词不代表纯净物。
易错点：冰水共存物是纯净物，而“洁净的空气”一定是混合物。
2. 单质与化合物
同种元素可能形成混合物（如O 与O ），但单质一定是纯净物。
化合物需含多种元素，氧化物必须含氧且仅两种元素（如H O是氧化物，KMnO 不是）。
易错点：CO 、SO 中无O 分子
3. 含氧化合物与氧化物
所有氧化物均为含氧化合物，但含氧化合物不一定是氧化物（如CaCO ）。
易错点 ：忽略氧化物必须是化合物的前提。

【判断对错】×或√
1.混合物一定由不同种分子构成。( )
2.纯净物中一定含有不同种元素。( )
3.含有两种元素的化合物一定是氧化物。( )
4. 水（H O）是化合物，也是氧化物。( )
5. 二氧化碳（CO ）是含氧化合物，但不是氧化物。( )
6. 铁锈（主要成分Fe O ）是纯净物。( )
7. 氯酸钾（KClO ）是含氧化合物，但不是氧化物。
8. 冰水混合物是纯净物。( )
9. 臭氧（O ）是单质，但不是纯净物。( )
10. 氧化镁（MgO）是氧化物，但不是含氧化合物。( )
11. 金刚石和石墨混合在一起属于纯净物。( )
12. 高锰酸钾（KMnO ）加热分解后的固体剩余物是混合物。( )
13. 由同种元素组成的物质一定是单质。( )
14. 二氧化锰（MnO ）在催化过氧化氢分解时是催化剂，属于混合物。( )
方法1 空气组成测定方法
一、传统化学方法
1.拉瓦锡的定量实验（18世纪）
实验原理 ：通过加热汞与氧气反应生成氧化汞，剩余气体为氮气，再将氧化汞分解验证氧气体积。
实验现象 ：
汞表面生成红色粉末（氧化汞），容器内空气体积减少约1/5。
剩余气体不支持燃烧，与氮气性质一致。
结论 ：空气由氧气（约占1/5）和氮气组成。
2.红磷燃烧法（现代常用方法）
实验装置 ：集气瓶、燃烧匙、导管、烧杯、弹簧夹。
步骤与现象 ：
红磷燃烧产生白烟，冷却后水进入集气瓶约1/5体积。
注意事项 ：
红磷需过量，装置气密性良好，冷却后打开弹簧夹。
禁用木炭、硫磺（生成气体）或镁（与氮气反应）。
3. 铜粉加热法
通过加热铜粉使其与氧气反应生成氧化铜，测量反应前后气体体积变化。该方法需控制加热温度和时间以确保反应充分。
二、现代物理与化学方法
1. 燃烧分析法
通过燃烧气体样品，测定体积变化计算氧气浓度。
2. 数字化实验
使用氧气传感器实时监测空气中氧气含量变化。
三、误差分析
结果偏小的原因：红磷不足、气密性差、未冷却或导管未注水。
四、实验改进与拓展
跨学科应用 ：组装微型空气质量检测站，结合信息技术分析数据。
以上方法体现了从定性到定量、传统到创新的科学探究历程。
方法2 探究氧气性质的方法
1.氧气的物理性质探究方法
颜色与状态观察 ：通过直接观察法确认氧气在常温下为无色无味气体。
密度测定 ：使用向上排空气法收集氧气，对比空气密度（标准状况下氧气密度为1.429g/L）。
溶解性实验 ：采用排水法收集氧气，验证其不易溶于水的特性。
三态变化 ：通过降温实验观察氧气转化为淡蓝色液体或雪花状固体的过程。
2.氧气化学性质实验的核心方法
燃烧实验法
木炭燃烧 ：红热的木炭在氧气中剧烈燃烧，发出白光，生成使澄清石灰水变浑浊的气体（CO ）。
硫粉燃烧 ：在氧气中产生蓝紫色火焰，生成刺激性气味气体（SO ），需在瓶底加水吸收有害气体。
铁丝燃烧 ：火星四射，生成黑色固体（Fe O ），集气瓶需铺细沙或加水防炸裂。
催化剂验证实验
通过对比过氧化氢溶液在常温、加入二氧化锰及重复加过氧化氢的三组实验，验证二氧化锰的催化作用（加快反应速率且自身性质不变）。
3.实验操作要点
氧气检验 ：将带火星木条伸入集气瓶，复燃则证明为氧气。
铁丝燃烧时避免高温熔融物溅落；
硫燃烧实验需处理尾气（如用氢氧化钠溶液吸收SO ）。
4.实验设计原则
对比控制变量 ：如验证催化剂时需控制过氧化氢浓度、体积等变量。
现象与结论对应 ：如木炭燃烧后石灰水变浑浊，证明生成CO 。
方法3 制取氧气的方法
一、实验室制备方法
1.加热高锰酸钾法
原理：
装置选择：固体加热型发生装置，排水法或向上排空气法收集
操作步骤：
查：检查装置气密性
装：试管口放棉花防粉末堵塞导管
定：试管口略向下倾斜
点：预热后集中加热
收：连续均匀气泡时开始收集
离：先移导管后熄灯防倒吸
2.过氧化氢分解法
原理：
优点：常温反应，装置简单，适合课堂演示
二、工业制备方法
分离液态空气法
利用液氮（-196℃）和液氧（-183℃）沸点差异，通过低温蒸发分离。工业氧气含杂质，不可直接用于医疗吸氧。
三、方法比较
方法 反应物 条件 优点 缺点
高锰酸钾 KMnO 加热 操作简单 需加热，能耗高
过氧化氢 H O 常温 安全快速 需催化剂
氯酸钾 KClO 加热 产氧量大 温度高，危险
工业法 空气 低温 成本低 设备复杂

方法4 证明某物质是催化剂
要证明某物质是催化剂，需通过实验验证以下三个核心条件：
1.改变化学反应速率
实验方法：取等量反应物，一组加入待测物质，另一组不加，在相同条件下对比反应速率（如气体产生速度、沉淀出现时间等）。
2.反应前后质量不变
实验方法：反应前称量待测物质质量，反应后通过过滤、洗涤、干燥等操作分离并再次称量，比较质量是否一致。
3.反应前后化学性质不变
实验方法：将反应后回收的待测物质重新加入相同反应物中，观察是否仍能改变反应速率。
需同时满足上述三点，缺一不可。
示例：验证二氧化锰（MnO ）为催化剂时，需通过对比实验、质量称量及重复催化效果测试来综合证明。
方法5 元素守恒分析法探究水的组成
1. 核心原理
元素守恒法的本质是化学反应中元素的种类和原子总数不变。应用于水的组成探究时，需通过化学反应（如电解或燃烧）分析产物中的元素，逆向推导水的组成 。
2. 具体应用方法
确定守恒元素 ：选择反应前后明确存在的元素（如氢、氧）作为分析对象。
建立守恒关系 ：
电解水实验 ：水分解为氢气和氧气，通过检测两极气体（H 和O ），证明水中含氢、氧元素。
氢气燃烧实验 ：氢气与氧气反应生成水，通过产物水中的元素种类反推反应物组成。
列式计算 ：根据气体体积比（H ：O =2:1）或质量关系，验证元素守恒。
3. 实验验证示例
电解水 ：生成物H 和O 分别含氢、氧元素，且反应前后元素种类不变，故水由H、O组成。
氢气燃烧 ：仅生成水，说明反应物H 和O 中的元素（H、O）是水的唯一来源。
4. 注意事项
需确保反应物纯净（如氢气验纯）。
电解水实验中，氧气溶解度可能影响体积比测量。
5. 结论
通过元素守恒法，结合电解和燃烧实验，可系统证明水由氢、氧元素组成，且分子式为H O。
6. 现代仪器辅助
借助元素分析仪、红外光谱仪等设备测定水的分子结构，精确分析氢氧原子比例
答案和解析
考点01 空气中氧气含量的测定★★★☆☆
1.拉瓦锡研究空气成分
实验装置 实验现象 实验结论
1.银白色的液态汞加热，一部分汞变成红色粉末，容器内气体体积减少。2.将红色固体加强热，得到银白色液体和氧气，把该气体加入之前容器剩下的气体中，所得气体与空气性质完全一样。 空气由氧气和氮气组成表达式：汞+氧气氧化汞表达式：氧化汞汞+氧气
2.红磷燃烧测定空气中氧气的含量
实验装置
实验原理 红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，瓶内气体减少，压强减小，冷却后打开弹簧夹，在大气压作用下烧杯内的水被压入集气瓶，进入水的体积即为瓶内消耗氧气的体积。
实验现象 ①红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量；②冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，占瓶内空气体积的1/5。
实验结论 空气中氧气约占空气总体积的1/5。
符号表达式 红磷+氧气五氧化二磷P ＋O2 P2O5
实验分析 结果偏小的原因：装置漏气，红磷不足，未降到室温就打开止水夹结果偏大的原因：塞紧胶塞过慢，止水夹未夹紧
瓶内剩余气体（N2）的性质 物理性质：难溶于水；化学性质：不能燃烧也不支持燃烧。
3.测定空气中氧气含量的数字化实验
传感器类型 实验装置举例 数字化图像举例
氧气浓度传感器
压强传感器
温度传感器
考点02 纯净物和混合物★★★☆☆
纯净物 混合物
概念 只由一种物质组成的物质 由两种或两种以上的物质混合而成的物质
特征 有固定的组成和性质 没有固定的组成和性质
表示 可以用化学符号来表示，如氧气可表示为O2，二氧化碳可表示为CO2等 不可用化学符号表示
举例 氧气、二氧化碳、五氧化二磷、四氧化三铁、铁、铜等 空气、海水、合金、溶液、稀有气体、“浓~”、“稀~”、“a%的~”
考点03 空气的成分与保护★★☆☆☆
1.空气的成分和体积分数
成分 体积分数 性质 与性质对应的用途
氮气 78% 一定条件下与其他物质反应 制氮肥和硝酸的原料；
化学性质不活泼 用作保护气：食品包装充氮防腐、焊接金属
液氮汽化吸热（物理性质） 制造低温环境：医疗上冷冻治疗、超导材料在低温环境下显示超导性能（磁悬浮列车）等
氧气 21% 供给呼吸 动植物呼吸、潜水、医疗急救、航天等
支持燃烧 酒精等可燃物燃烧、航空、炼钢、气割、气焊等
稀有气体（氦氖氩氪氙等） 0.94% 化学性质很不活泼 用作保护气；
通电时发出不同颜色的光 可制成电光源
化学性质不活泼；氦气密度比空气小 氦气：用作飞艇、探空气球等
液氦汽化吸热（物理性质） 液氦：制造低温环境
二氧化碳 0.03% 在一定条件下与水反应 植物进行光合作用的原料
其他 0.03%
2.保护大气环境
空气污染物 ①有害气体：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳 ②烟尘
污染来源 ①化石燃料的燃烧；②工厂排放的废气；③植被破坏引起的沙尘
造成的危害 严重损害人体健康，影响农作物生长，破坏生态平衡；臭氧层破坏和酸雨也与空气污染有关。
防治措施 使用清洁能源；加强空气质量监测；积极植树、造林、种草等。
空气质量评价内容 目前计入空气质量评价的主要污染物有：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）、臭氧。
考点04 氧气的性质★★★★☆
1. 氧气的物理性质
颜色、气味、状态 密度 溶解性 三态变化
通常为无色无味气体 比空气略大 不易溶于水 降温后，氧气变为淡蓝色的液体，继续降温呈淡蓝色雪花状固体。
2. 氧气的化学性质
物质 实验现象 文字表达式、符号表达式 实验注意点
木炭 ①在空气中发红，在氧气中发出白光；②放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。 碳+氧气二氧化碳C + O2CO2 燃烧匙从集气瓶瓶口向下缓慢插入，以便充分消耗氧气。
硫 ①在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰；②放出热量，生成有刺激性气味的气体。 硫+氧气二氧化硫S + O2SO2 集气瓶瓶底放少量的水，为了吸收二氧化硫防止污染空气；
铁丝 在空气中不能燃烧，在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生产黑色固体。 铁+氧气四氧化三铁Fe + O2Fe3O4 ①集气瓶底放少量水或细沙，目的防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底；②铁丝绕成螺旋状：增大与氧气的接触面积；③铁丝下端系火柴：引燃铁丝；④火柴快燃尽时插入集气瓶：防止火柴燃烧消耗较多的氧气；
小结 物质在氧气中燃烧比在空气中要剧烈。有些物质在空气里不能燃烧，却可以在氧气中燃烧。说明物质燃烧剧烈程度与氧气的浓度大小（即氧气含量）有关。
【易错提醒】
①氧气能支持燃烧：把带有火星的木条伸到盛有氧气的集气瓶中，木条复燃，
②检验氧气的方法：将带火星的木条伸到集气瓶中，若复燃则是氧气。
③鉴别氧气、空气、二氧化碳、氮气最简单的方法：
步骤1.将燃着的木条分别伸入四种气体中，木条燃烧更旺的是氧气，正常燃烧的是空气，熄灭的是氮气和二氧化碳；步骤2.分别向木条熄灭的两种气体中倒入澄清石灰水，振荡，若澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳，无明显变化则是氮气。
④注意：有空气和氧气的鉴别，用燃着的木条，不用带火星的木条。
考点05 化合反应、氧化反应、分解反应★★☆☆☆
1.化合反应和分解反应
化合反应 分解反应
概念 由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应
特点 多变一 一变多
表达式 A + B + …… → C A → B + C + ……
共同点 都属于基本反应类型
2.氧化反应：物质与氧气发生的化学反应，属于氧化反应。
3.缓慢氧化：物质与氧气发生的缓慢的氧化反应，常常不易察觉。
①常见的缓慢氧化有：呼吸作用，铁的锈蚀，食物的腐烂，酒和醋的酿造，农家肥的腐熟等等。
②燃烧和缓慢氧化的共同点：都有氧气参加；都是氧化反应；都放热。
【易错辨析】
1．化合反应与分解反应是并列关系。
2．化合反应与氧化反应是交叉关系。氧化反应不一定是化合反应（石蜡的燃烧生成了水和二氧化碳两种物质），化合反应也不一定是氧化反应（二氧化碳与水反应生成碳酸）。
3．有氧气参加的反应都属于氧化反应。
考点06氧气的工业制法★★☆☆☆
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，是物理变化。
考点07氧气的实验室制法★★★★★
实验室制氧气的方法 加热高锰酸钾 分解过氧化氢
反应原理
发生装置 发生装置选择依据：反应物为固体，反应需要加热 发生装置选择依据：反应物为液体，反应条件为常温
实验步骤 查、装、定、点、收、移、熄 检查气密性；先装固体药品，再装液体药品；收集气体；
收集装置 排水法：选择依据是氧气不易溶于水
向上排空气法：选择依据是氧气的密度比空气略大
检验 将带火星的木条伸入集气瓶内，如果带火星的木条复燃，说明是氧气
验满 将带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明氧气已集满
【易错辨析】
检验氧气时，当氧气浓度较低时带火星的木条不复燃，浓度较高时复燃，能复燃说明氧气浓度较高不能说是纯氧气。
【易错提醒】实验操作要点：
（1）高锰酸钾制取氧气试管口要略向下倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂。药品应平铺在试管底部。
（2）导管伸入发生装置内要微露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。
（3）高锰酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花：防止固体粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。
（4）向上排空气法收集氧气时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。
（5）排水法收集氧气，当气泡连续均匀冒出时开始收集（因为开始排出的气体是空气，会使得收集的氧气不纯）；当集气瓶口有大量气泡往外冒时，氧气收集满，在水下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽，集气瓶正放在桌面上(氧气密度比空气大)，防止气体逸出。
（6）排水法收集氧气，实验结束时先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。
考点8催化剂和催化作用★★☆☆☆
概念 催化剂：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后不变的物质。
特点 一变（改变反应速率）；两不变（质量、化学性质不变）
理解 ①催化剂不能改变生成物的质量 ②催化剂作为反应的条件③一种催化剂只针对某一类或某一个反应，某一反应的催化剂可能不只一种④不是所有化学反应都需要催化剂
考点09 水资源及保护
水资源概况 地球上水的储量很大；海洋是地球上最大的储水库，人类能直接利用的淡水资源有限。我国总水量相对较多，但人均水量很少，且分布不均。
保护水资源的途径 合理利用水资源 工业重复用水；农业节水灌溉，改大水漫灌为喷灌和滴灌；生活中推广使用节水器具，提倡一水多用；通过修建水库和跨流域调水改善水资源时空分布不均。污水经物理、化学或生物方法进行分级处理后，可作为工业生产、农业灌溉、园林绿化或景观用水。
防治水体污染 工业上通过应用新技术 、新工艺可以减少污染物的产生，对污水进行处理使之符合排放标准；农业上提倡使用农家肥，合理使用化肥和农药；生活污水集中处理和排放；禁止使用含磷洗涤剂。
考点10 水的净化★★★★☆
自来水厂的净水过程 天然水→加絮凝剂→沉淀→过滤→活性炭吸附→投药消毒→自来水。
常用的净水方法 沉降 絮凝剂明矾可以使水中悬浮的杂质较快沉降，使水逐渐澄清。
过滤 适用范围 难溶性固体与液体的分离。
操作要点 一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；二低：滤纸边缘低于漏斗口；漏斗内液面低于滤纸边缘；三靠：烧杯紧靠玻璃棒；玻璃棒末端轻靠在三层滤纸上；漏斗下端紧靠烧杯内壁；
滤液浑浊的原因 倾倒液体时液面高于滤纸边缘；滤纸破损；承接滤液的烧杯不干净；接下来的操作：更换滤纸并清洗仪器，重新过滤。
吸附 活性炭具有疏松多孔结构，有吸附性。活性炭不仅可以滤去其中的不溶性物质，还可以吸附一些溶解的杂质，除去异味，该过程属于物理变化。
蒸馏 （1）利用沸点不同将液体分离的方法；（2）操作注意点：①烧瓶中加沸石（或碎瓷片）的目的是防止加热时出现暴沸；②烧瓶内水的体积不超过容积的三分之一。
净化程度 净化程度由低到高的顺序：沉降、过滤、吸附、蒸馏
硬水和软水 概念 含有较多可溶性钙、镁化合物的水叫硬水；不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水叫软水。
硬水的检验 滴加肥皂水；出现较多白色浮渣现象的是硬水，出现较多泡沫、浮渣较少现象的是软水。
硬水的软化 生活中：煮沸；工业或实验室：蒸馏；
考点11 氢气的性质
物理性质 无色、无臭、难溶于水的气体，密度比空气小。
化学性质(可燃性) 现象：产生淡蓝色火焰，放出热量，罩在火焰上的烧杯内壁有水珠产生文字表达式：氢气 + 氧气 水 ；符号表达式：H2 + O2 H2O
验纯 混有一定量空气或氧气的氢气遇明火可能会爆炸，因此点燃前必须验纯。若发出尖锐的爆鸣声，表明氢气不纯（此时点燃较危险）；声音很小则表明氢气较纯。
考点12 通电分解水探究水的组成★★★★☆
实验现象 两电极均产生气泡，负极产生气体速度较快，一段时间后，正、负极玻璃管内气体体积比为1:2。 简记为“正氧一，负氢二”。
气体检验 在正极端玻璃管口放带火星的木条，木条复燃，说明是O2；在负极端玻璃管口放燃着的木条，气体燃烧，发出淡蓝色的火焰，说明是H2。
表达式 文字表达式：水 氢气 + 氧气符号表达式：H2O H2 + O2
实验结论 水是由氢、氧元素组成的
微观解释 通电时水分子分解成氢原子和氧原子，每2个氢原子结合成1个氢分子，很多氢分子聚集成氢气；每2个氧原子结合成1个氧分子，很多氧分子聚集成氧气。
根据精确的实验测定，每个水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，因此水可以表示为H2O。
易错点01 空气成分与保护
易错内容 易错辨析
空气成分与性质 体积比误区 ：氧气约占空气体积的21%（非质量比），氮气约占78%，两者体积比约为1:4。 ( http: / / haokan. / v pd=wisenatural&vid=7311259392318829023" \t "https: / / chat. / _blank ) 氮气性质 ：通常认为氮气不活泼，但氮元素化学性质较活泼（如可形成硝酸盐）。需注意氮气不属于稀有气体（稀有气体指氦、氖等）。 氧气特性 ：氧气具有助燃性但不可燃，铁丝在空气中不燃烧（需纯氧）。
空气污染物与实验现象 污染物判断 ：二氧化碳不是空气污染物，二氧化硫（SO ）和一氧化碳（CO）是典型污染物。 实验现象易错点 ：硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰（空气中为淡蓝色）；镁条燃烧生成白色固体（非黑色）；稀有气体通电发光是物理变化。
纯净物与混合物 ： 空气是混合物，但其中的氮气、氧气等是纯净物；冰水共存物是纯净物（H O），易误判为混合物。
稀有气体的性质 ： 通电发光是物理变化（光子激发），非化学变化；氦气用于填充气球因其密度小（非化学惰性）。
其他高频易错题 动态平衡 ：空气中氧气含量会因光合作用、呼吸作用等动态变化，并非恒定。 工业应用 ：焊接金属常用氮气作保护气（非稀有气体，因成本低）。
【判断对错】×或√
1. 洁净的空气是纯净物。( × )
2. 空气中含量最多的气体是氧气。( × )
3. 氧气约占空气质量的21%。( × )
4. 二氧化碳是空气污染物，因为会导致温室效应。( × )
5. 稀有气体通电发光的现象属于化学变化。( × )
6. 空气质量指数越大，污染越严重。( √ )
7. 工业上分离液态空气制氧气，利用了各成分密度不同。( × )
8. 氧气能支持燃烧，所以氧气具有可燃性。( × )
9. 空气中氧气含量是恒定不变的。( × )
10. 氮气化学性质稳定，作保护气，属于稀有气体。( × )
易错点02 测定空气中氧气含量的实验
易错内容 易错辨析
现象描述 红磷燃烧产生大量白烟（非白雾）。 冷却后现象 ：水倒吸至集气瓶内，体积约占原空气的1/5。（强调空气体积而非空气）
误差分析 装置漏气与 弹簧夹未夹紧混淆。 装置漏气导致结果偏小； 弹簧夹未夹紧导致结果偏大。
操作 气密性检查 ：实验前必须确保装置密封。需先夹紧弹簧夹再点燃红磷，避免气体逸出 。
药品选择 不可用木炭、蜡烛或硫代替，因其生成气体影响结果。不可用镁条，因镁与空气中的氧气、氮气、二氧化碳都能反应。
【判断对错】×或√
1. 红磷燃烧实验若未冷却就打开止水夹，测得氧气体积分数会偏高。( × )
2. 红磷燃烧后生成大量白雾，待冷却至室温后打开弹簧夹。( × )
3. 若实验测得进入集气瓶的水不足容积的1/5，可能是因为红磷用量不足。( √ )
4. 可用木炭代替红磷进行实验，只需在集气瓶内放氢氧化钠溶液吸收CO （氢氧化钠能与CO 反应）即可。( × )
5. 实验结束后的剩余气体中，氮气约占78%。( × )
6. 该实验可证明空气中氧气质量分数为1/5。( × )
7. 实验时在集气瓶外绑一个气球，目的是防止瓶内气压过大炸裂瓶身。( × )
8. 若装置气密性良好，但最终进水体积明显大于1/5，可能是未事先在烧杯中加水。( × )
易错点03 氧气性质与用途
易错内容 易错辨析
物理性质 颜色与状态 ：氧气通常为无色无味气体，但液态或固态时呈淡蓝色。 密度与收集方法 ：密度略大于空气，可用向上排空气法；不易溶于水，可用排水法收集。
性质验证实验 木炭、硫、铁丝等燃烧实验时需缓慢伸入集气瓶以充分反应。 硫燃烧 ：氧气中火焰为蓝紫色，瓶底需加水吸收SO （注意：SO 是气体，但P O 是固体）。 红磷燃烧 ：生成大量白烟（P O 固体），非气体。集气瓶预先放少量水目的不同：硫燃烧时放水是吸收有毒气体； 铁丝燃烧时集气瓶底铺细沙或水防炸裂；
常见概念混淆 缓慢氧化 ：如铁生锈、食物腐烂等，属于放热反应但不易察觉。影响物质燃烧剧烈程度的因素：氧气的浓度、可燃物与氧气的接触面积

【判断对错】×或√
1. 氧气可使带火星的木条复燃，因此氧气有可燃性( × )
2. 鱼类能在水中生存，说明氧气极易溶于水( × )
3. 木炭在氧气中燃烧生成黑色固体( × )
4. 氧气浓度越高，物质燃烧越剧烈( √ )
5. 医疗急救用氧气，利用了氧气的氧化性( × )
6. 自然界中的氧气主要来自绿色植物的呼吸作用( × )
7. 氧气能与任何物质反应( × )
8. 物质与氧气的反应通常放热( √ )
9. 硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰( √ )
10. 铁丝在空气中加热会剧烈燃烧( × )
易错点04 实验室制备氧气
易错内容 易错辨析
装置气密性检查 长颈漏斗需封闭导管 ：使用长颈漏斗时，必须先用弹簧夹夹紧导管，再加水检查液面是否稳定，否则气密性检查无效。 手捂法操作规范 ：检查气密性时，导管需先浸入水中，手捂试管后观察气泡，松手后水柱稳定上升才算合格。
加热高锰酸钾制氧 试管口倾斜与棉花 ：试管口需略向下倾斜（防冷凝水倒流炸裂），并放一团棉花（防高锰酸钾粉末堵塞导管）。 加热顺序错误 ：需先均匀预热试管，再集中加热药品部位，避免局部受热导致试管破裂。 收集时机不当 ：需待导管口连续均匀冒出气泡后再收集，初始气泡为空气，过早收集会导致氧气不纯。
实验结束操作 导管先移后熄灯 ：必须先将导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，否则水倒吸会炸裂试管。 排水法收集细节 ：集气瓶需装满水倒置，气泡从瓶口溢出时说明已集满。
其他常见错误 过滤操作混淆 ：过滤时玻璃棒应轻靠三层滤纸处，不可搅拌或捅破滤纸。 氢气还原氧化铜顺序 ：需“先通氢气后加热”，否则混合气体可能爆炸。 仪器清洗与整理 ：实验后未清洗仪器或整理桌面，可能影响后续实验。
高锰酸钾制氧步骤口诀记忆 “查、装、定、点、收、离、熄”（谐音“茶庄定点收利息”）。 气密性检查 ：“长颈漏斗要夹紧，加水看液面；短颈漏斗直接捂，看气泡”。

【判断对错】×或√
1. 工业上可通过分离液态空气制氧气，属于化学变化( × )
2. 用排水法收集氧气是因为氧气密度远小于水( × )
3. 实验室用高锰酸钾制氧气时，试管口需略向下倾斜( √ )
4. 用向上排空气法收集氧气时，导管应伸入集气瓶底部( √ )
5. 必须选择含氧元素的物质作原料( √ )
6. 导管口刚有气泡冒出时立即收集( × )
7. 高锰酸钾制氧时试管口需放棉花( √ )
8. 氯酸钾制氧气时，试管口需塞一团棉花。( × )
9. 氧气的验满方法是将带火星木条伸入集气瓶内( × )
10. 排水法收集氧气时，反应结束应先熄灭酒精灯再移出导管。( × )
11. 氯酸钾完全分解后，试管内剩余固体为纯净物。( × )
易错点05 催化剂
易错内容 易错辨析
核心概念易错点 正确理解：催化剂能改变（加快或减慢）其他物质的反应速率，反应前后其 质量和化学性质不变。常见错误：误认为催化剂“性质不变”包括物理性质（实际物理性质可能变化）；混淆“催化”仅指加快反应（实际也可减慢，如负催化剂）。催化剂不改变生成物质量，仅影响反应速率。同一物质可能是多个反应的催化剂（如二氧化锰催化过氧化氢和氯酸钾分解）。注意催化剂的双重作用（正/负催化）及广泛适用性。
高频易错题 错误说法：“没有催化剂，反应不能进行”（如实验室制氧气可用加热氯酸钾替代二氧化锰）。正确说法：“不同反应可能使用相同催化剂”。 书写易错 ：“催化剂”常被误写为“摧化剂”。

【判断对错】×或√
1. 过氧化氢制氧时忘记加二氧化锰会导致不产生氧气( × )
2. 催化剂只能加快反应速率。( × )
3. 过氧化氢溶液制氧气时，二氧化锰可增加最终产氧量。( × )
4. 化学反应后催化剂质量会变小。( × )
5. 化学反应后催化剂的质量和性质都不改变。( × )
易错点06 水的净化易错点
1.过滤操作常见错误
滤纸破损 ：导致未过滤液体直接进入滤液，造成二次污染。
技巧：折叠滤纸时避免用力过猛，润湿后轻压排除气泡。
液面高于滤纸边缘 ：液体从滤纸与漏斗间隙流下，过滤失败。
技巧：倾倒液体时用玻璃棒引流，保持液面始终低于滤纸边缘1-2cm。
仪器未“三靠” ：玻璃棒未轻靠三层滤纸、烧杯口未紧贴玻璃棒、漏斗末端未紧靠烧杯内壁，导致液体飞溅。
2.硬水与软水鉴别误区
肥皂水泡沫量判断不准确 ：硬水泡沫少且有浮渣，软水泡沫多。
易错点：未充分振荡或静置时间不足，误判结果。
煮沸软化硬水的实验操作 ：未持续加热至沸腾，钙镁化合物未完全沉淀。
3.吸附与蒸馏混淆
活性炭与明矾作用混淆 ：
活性炭吸附色素和异味，明矾促进悬浮物沉降。
技巧：记忆口诀“活性炭吸味，明矾聚颗粒”。
蒸馏装置错误 ：
温度计水银球未置于支管口处，冷凝管进水方向错误（下进上出）。
4.综合实验设计易错点
自制净水器材料顺序错误 ：
正确顺序：小卵石→石英砂→活性炭→蓬松棉（自上而下）。
易错点：活性炭层过厚导致水流速过慢。
【判断对错】×或√
1. 过滤操作可除去水中所有杂质( √ )
2. 活性炭吸附能降低水的硬度( × )
3. 蒸馏水是纯净水( × )
4. 明矾净水的作用是杀菌消毒( × )
5. 电解水是常用的净水方法( × )
6. 硬水通过过滤就可以变成软水。( × )
7. 软水中不含任何矿物质。( × )
8. 用肥皂水区分硬水和软水时，泡沫多、不易消散的是软水。 ( √ )
9. 长期饮用硬水对人体健康肯定有害。( √ )
10. 沉降（静置）可以使硬水软化。( × )
11. 蒸馏水一定是软水。( √ )
12. 工业上常用煮沸的方法来软化大量的锅炉用水。( × )
13. 使用活性炭净水器可以有效地将硬水转化为软水。( × )
14 煮沸可软化硬水( √ )
15. 自来水煮沸降低硬度是因沉淀生成( √ )
16.加明矾可以使硬水软化。( × )
易错点07 电解水实验中常见的易错点
1. 电极材料选择错误
错误示例 ：使用铁、铜等活泼金属电极，会导致电极参与反应，干扰气体生成比例。
正确操作 ：应选用惰性电极（如石墨或铂），仅催化反应不参与反应。
2. 电解液选择不当
错误示例 ：直接使用自来水或蒸馏水，因导电性差导致电解效率低。
正确操作 ：需加入稀硫酸或氢氧化钠溶液增强导电性，但需注意这些电解质本身不参与反应。
3. 气体体积比偏差原因
常见误区 ：忽略氧气溶解度（31 mL/L）高于氢气（18.2 mL/L），导致实测体积比偏离理论2:1。
其他因素 ：电极副反应（如氧气与含Cl 杂质反应）、温度压力变化等也会影响比例。
5. 气体检验操作失误
氢气检验 ：未验纯直接点燃，可能引发爆炸。
氧气检验 ：误用燃烧木条（应带火星木条复燃）。
6. 实验装置与操作疏漏
错误操作 ：电解器未加满水即通电，导致气体混合或测量误差。
安全提示 ：通电前需检查电路密封性，避免短路或漏电。
7. 概念混淆
元素与单质 ：误认为水由H 和O 组成（实际为H、O元素）。
质量比误解 ：9g水电解生成1g H 和8g O ，而非体积比。
8. 忽略副反应影响
案例 ：若电解液含NaCl，阳极可能生成Cl 而非O ，需确保电解质纯净。
9. 实验操作误区
导电性增强 ：纯水导电性弱，需加入氢氧化钠或硫酸溶液增强导电性。
电源选择 ：必须使用直流电源，交流电无法稳定电解。
【判断对错】×或√
1. 电解水时，与电源正极相连的电极产生氢气。( × )
2. 电解水实验中，氢气与氧气的体积比是 1:2。( × )
3. 水由氢气和氧气组成。( × )
4. 电解水实验说明水分子由氢原子和氧原子构成。( √ )
5. 电解水时加入少量硫酸钠是为了产生更多气体。( × )
6. 水分解生成氢气和氧气，证明水中含有氢分子和氧分子。( × )
7. 电解水的实验中，正负极产生气体的质量比为 1:2。( × )
8. 水由两个氢元素和一个氧元素组成。( × )
9. 电解水时，水分子本身被破坏。( √ )
10.水由氢原子和氧原子直接构成。( × )
11.电解水时，氢气与氧气的质量比为2:1。( × )
12.电解水实验加入硫酸钠是为了催化反应。( × )
13.水分子中含有氢分子和氧分子。( × )
14.电解水实验说明水是混合物。( × )
易错点08 物质的简单分类易错点
1. 纯净物与混合物
冰水混合物是纯净物（仅含H O分子），而石墨与金刚石混合属于混合物（同素异形体）。
判断依据：是否由单一物质组成，与颜色、透明度无关。
注意点：“洁净”“澄清”等修饰词不代表纯净物。
易错点：冰水共存物是纯净物，而“洁净的空气”一定是混合物。
2. 单质与化合物
同种元素可能形成混合物（如O 与O ），但单质一定是纯净物。
化合物需含多种元素，氧化物必须含氧且仅两种元素（如H O是氧化物，KMnO 不是）。
易错点：CO 、SO 中无O 分子
3. 含氧化合物与氧化物
所有氧化物均为含氧化合物，但含氧化合物不一定是氧化物（如CaCO ）。
易错点 ：忽略氧化物必须是化合物的前提。

【判断对错】×或√
1.混合物一定由不同种分子构成。( × )
2.纯净物中一定含有不同种元素。( × )
3.含有两种元素的化合物一定是氧化物。( × )
4. 水（H O）是化合物，也是氧化物。( √ )
5. 二氧化碳（CO ）是含氧化合物，但不是氧化物。( × )
6. 铁锈（主要成分Fe O ）是纯净物。( × )
7. 氯酸钾（KClO ）是含氧化合物，但不是氧化物。
8. 冰水混合物是纯净物。( √ )
9. 臭氧（O ）是单质，但不是纯净物。( × )
10. 氧化镁（MgO）是氧化物，但不是含氧化合物。( × )
11. 金刚石和石墨混合在一起属于纯净物。( × )
12. 高锰酸钾（KMnO ）加热分解后的固体剩余物是混合物。( √ )
13. 由同种元素组成的物质一定是单质。( × )
14. 二氧化锰（MnO ）在催化过氧化氢分解时是催化剂，属于混合物。( × )
方法1 空气组成测定方法
一、传统化学方法
1.拉瓦锡的定量实验（18世纪）
实验原理 ：通过加热汞与氧气反应生成氧化汞，剩余气体为氮气，再将氧化汞分解验证氧气体积。
实验现象 ：
汞表面生成红色粉末（氧化汞），容器内空气体积减少约1/5。
剩余气体不支持燃烧，与氮气性质一致。
结论 ：空气由氧气（约占1/5）和氮气组成。
2.红磷燃烧法（现代常用方法）
实验装置 ：集气瓶、燃烧匙、导管、烧杯、弹簧夹。
步骤与现象 ：
红磷燃烧产生白烟，冷却后水进入集气瓶约1/5体积。
注意事项 ：
红磷需过量，装置气密性良好，冷却后打开弹簧夹。
禁用木炭、硫磺（生成气体）或镁（与氮气反应）。
3. 铜粉加热法
通过加热铜粉使其与氧气反应生成氧化铜，测量反应前后气体体积变化。该方法需控制加热温度和时间以确保反应充分。
二、现代物理与化学方法
1. 燃烧分析法
通过燃烧气体样品，测定体积变化计算氧气浓度。
2. 数字化实验
使用氧气传感器实时监测空气中氧气含量变化。
三、误差分析
结果偏小的原因：红磷不足、气密性差、未冷却或导管未注水。
四、实验改进与拓展
跨学科应用 ：组装微型空气质量检测站，结合信息技术分析数据。
以上方法体现了从定性到定量、传统到创新的科学探究历程。
方法2 探究氧气性质的方法
1.氧气的物理性质探究方法
颜色与状态观察 ：通过直接观察法确认氧气在常温下为无色无味气体。
密度测定 ：使用向上排空气法收集氧气，对比空气密度（标准状况下氧气密度为1.429g/L）。
溶解性实验 ：采用排水法收集氧气，验证其不易溶于水的特性。
三态变化 ：通过降温实验观察氧气转化为淡蓝色液体或雪花状固体的过程。
2.氧气化学性质实验的核心方法
燃烧实验法
木炭燃烧 ：红热的木炭在氧气中剧烈燃烧，发出白光，生成使澄清石灰水变浑浊的气体（CO ）。
硫粉燃烧 ：在氧气中产生蓝紫色火焰，生成刺激性气味气体（SO ），需在瓶底加水吸收有害气体。
铁丝燃烧 ：火星四射，生成黑色固体（Fe O ），集气瓶需铺细沙或加水防炸裂。
催化剂验证实验
通过对比过氧化氢溶液在常温、加入二氧化锰及重复加过氧化氢的三组实验，验证二氧化锰的催化作用（加快反应速率且自身性质不变）。
3.实验操作要点
氧气检验 ：将带火星木条伸入集气瓶，复燃则证明为氧气。
铁丝燃烧时避免高温熔融物溅落；
硫燃烧实验需处理尾气（如用氢氧化钠溶液吸收SO ）。
4.实验设计原则
对比控制变量 ：如验证催化剂时需控制过氧化氢浓度、体积等变量。
现象与结论对应 ：如木炭燃烧后石灰水变浑浊，证明生成CO 。
方法3 制取氧气的方法
一、实验室制备方法
1.加热高锰酸钾法
原理：
装置选择：固体加热型发生装置，排水法或向上排空气法收集
操作步骤：
查：检查装置气密性
装：试管口放棉花防粉末堵塞导管
定：试管口略向下倾斜
点：预热后集中加热
收：连续均匀气泡时开始收集
离：先移导管后熄灯防倒吸
2.过氧化氢分解法
原理：
优点：常温反应，装置简单，适合课堂演示
二、工业制备方法
分离液态空气法
利用液氮（-196℃）和液氧（-183℃）沸点差异，通过低温蒸发分离。工业氧气含杂质，不可直接用于医疗吸氧。
三、方法比较
方法 反应物 条件 优点 缺点
高锰酸钾 KMnO 加热 操作简单 需加热，能耗高
过氧化氢 H O 常温 安全快速 需催化剂
氯酸钾 KClO 加热 产氧量大 温度高，危险
工业法 空气 低温 成本低 设备复杂

方法4 证明某物质是催化剂
要证明某物质是催化剂，需通过实验验证以下三个核心条件：
1.改变化学反应速率
实验方法：取等量反应物，一组加入待测物质，另一组不加，在相同条件下对比反应速率（如气体产生速度、沉淀出现时间等）。
2.反应前后质量不变
实验方法：反应前称量待测物质质量，反应后通过过滤、洗涤、干燥等操作分离并再次称量，比较质量是否一致。
3.反应前后化学性质不变
实验方法：将反应后回收的待测物质重新加入相同反应物中，观察是否仍能改变反应速率。
需同时满足上述三点，缺一不可。
示例：验证二氧化锰（MnO ）为催化剂时，需通过对比实验、质量称量及重复催化效果测试来综合证明。
方法5 元素守恒分析法探究水的组成
1. 核心原理
元素守恒法的本质是化学反应中元素的种类和原子总数不变。应用于水的组成探究时，需通过化学反应（如电解或燃烧）分析产物中的元素，逆向推导水的组成 。
2. 具体应用方法
确定守恒元素 ：选择反应前后明确存在的元素（如氢、氧）作为分析对象。
建立守恒关系 ：
电解水实验 ：水分解为氢气和氧气，通过检测两极气体（H 和O ），证明水中含氢、氧元素。
氢气燃烧实验 ：氢气与氧气反应生成水，通过产物水中的元素种类反推反应物组成。
列式计算 ：根据气体体积比（H ：O =2:1）或质量关系，验证元素守恒。
3. 实验验证示例
电解水 ：生成物H 和O 分别含氢、氧元素，且反应前后元素种类不变，故水由H、O组成。
氢气燃烧 ：仅生成水，说明反应物H 和O 中的元素（H、O）是水的唯一来源。
4. 注意事项
需确保反应物纯净（如氢气验纯）。
电解水实验中，氧气溶解度可能影响体积比测量。
5. 结论
通过元素守恒法，结合电解和燃烧实验，可系统证明水由氢、氧元素组成，且分子式为H O。
6. 现代仪器辅助
借助元素分析仪、红外光谱仪等设备测定水的分子结构，精确分析氢氧原子比例
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