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1.2 空气与水是重要的物质（1）
考点分布 考查频率 课标要求
考点1 空气主要成分的体积分数而及对人类的重要作用。 ☆ 1.知道空气主要成分的体积分数，认识空气对人类的重要作用。
2.认识氧气、二氧化碳的主要性质，学会氧气和二氧化碳的实验室制法。
考点2 认识氧气的主要性质，学会氧气的实验室制法。 ☆☆☆
考点3 认识二氧化碳的主要性质，学会二氧化碳的实验室制法。 ☆☆☆
■考点① 空气主要成分的体积分数而及对人类的重要作用
1、空气组成成分
（1）密度：空气的密度为1.293 克/升。
（2）空气的平均分子量：29
（3）空气中各成分的体积分数
空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他气体和杂质
体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03%
特点 相对固定 可变
2、空气对人类的重要作用
（1）O2
①性质：无色、无味、不易溶于水；用于动植物呼吸，支持燃烧（也叫助燃）；
②用途：供给呼吸；常用于焊接、切割金属等方面。
（2）N2
①性质：无色、无味的气体，难溶于水；不支持燃烧。化学性质较稳定；
②用途：灯泡中充氮气可延长使用寿命；食品包装充入氮气可防腐；制造化肥、炸药的重要原料；液氮可以做冷冻剂，医疗上用液氮冷冻麻醉或冷藏人体细胞组织等。
（3）CO2
①性质：无色、无味气体，密度比空气大；不能燃烧也不支持燃烧；
②用途：干冰用于人工降雨，保藏食品；工业原料，用于制纯碱、尿素和汽水；可用于灭火；参与植物光合作用，生成淀粉等糖类。
（4）稀有气体
①定义：氦、氖、氩、氪、氙和氡等气体的总称，是混合物；
②性质：无色、无味的气体，难溶于水，化学性质不活泼；
③用途：常用作保护气；做光源（稀有气体通电能发出不同颜色的光）；氦气制造低温环境作冷却剂，氙气用于医疗麻醉。
3 空气中氧气成分的测定
（1）实验原理
红磷与空气中的氧气发生反应，生成了五氧化二磷固体，使得瓶内气压减小，烧杯中的水被大气压压入集气瓶中。（本实验用的是转换法，利用进入瓶中水的体积反映空气中氧气的体积）
（2）装置图
（3）实验现象
红磷燃烧，有大量白烟产生，待集气瓶冷却后，打开止水夹，水经导管进入集气瓶，约占集气瓶内空气总体积的1/5。
（4）实验结论：空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5。
（5）化学方程式：4P + 5O2 2P2O5
（6）注意事项 装置必须密封好，不能漏气；红磷必须过量，完全消耗掉集气瓶内的氧气；不能用木炭、硫粉等代替红磷。
■考点② 氧气的主要性质与实验室制法
1、物理性质
（1）通常情况下，氧气是一种无色无味的气体；在标准状况下，其密度为1.429g/L，比空气的密度（1.293g/L）略大；不易溶于水。
（2）氧气的三态变化为
。工业生产的氧气，一般贮存在蓝色钢瓶里。
2、化学性质
氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定条件下能跟许多物质发生化学反应，同时放出热量。在化学反应中，氧气提供氧，是一种常用的氧化剂。
物质 （颜色、状态） 反应现象 化学方程式 注意事项
硫 （淡黄色固体） 发出明亮蓝紫色火焰（空气中是微弱淡蓝色），放出热量，有刺激性气味的气体产生。 S+O2 SO2 ①硫的用量不能过多，防止对空气造成污染。 ②集气瓶内预先装少量水，目的是吸收有毒气体。
木炭 （灰黑色固体） 发出白光，放出热量，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊。 C+O2 CO2 夹木炭用的坩埚钳应由上而下慢慢伸入瓶中。
红磷 （暗红色固体） 燃烧产生大量白烟，发出白光，放出热量。 4P+5O2 2P2O5 P2O5是固体，现象应描述为产生白烟。
铁丝 （银白色固体） 剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，有黑色固体生成。 Fe+O2 Fe3O4 ①细铁丝绕成螺旋状，目的是增加铁丝局部的温度和与氧气的接触面积。 ②集气瓶内预先装少量水或铺一层薄细沙，目的是防止高温熔化物溅落炸裂瓶底。
铝 （银白色固体） 剧烈燃烧，产生大量的白烟，放出大量的热 4Al+3O2 2Al2O3
3 氧气的制取
（1）制取氧气的方法
分解 H2O2：2H2O2 MnO2 2H2O + O2 ↑
加热分解KMnO4：2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
加热分解KClO3：2KClO3 2KCl + 3O2↑
工业上用冷冻空气分离法和膜技术法等制取氧气（属于物理变化）
（2）实验步骤
固固加热型 【加热高锰酸钾（氯酸钾）】 固液（液液）不加热型 【二氧化锰催化双氧水】
发生 装置
实验 步骤 查→装→定→点→收→离→熄 ①检查装置的气密性； ②装药品（平铺或斜铺在试管的底部）； ③将试管固定在铁架台上（将集气瓶装满水倒立在水槽里）； ④点燃酒精灯用外焰给试管加热； ⑤当导管的气泡连续并均匀地放出时，开始收集气体； ⑥先从水槽中移出（离去）导管； ⑦再熄灭酒精灯。 查→装→开→收→验 ①检查装置的气密性； ②在锥形瓶中装二氧化锰，在分液漏斗中装双氧水； ③打开分液漏斗旋塞滴加双氧水； ④收集气体。
（3）收集装置
方法 排水法 向上排空气法
收集装置
选取依据 气体的密度及在水中的溶解性
不易溶于水且不与水反应 密度比空气大
优 缺 点 优点：①收集的气体较纯净； ②易判断是否收集满。 缺点：收集的气体不干燥 优点：收集的气体较干燥 缺点：收集的气体纯度不高
注意事项 当观察到瓶口有气泡冒出时， 证明氧气已收集满。 导气管应伸至集气瓶底部， 目的是排尽集气瓶中的空气。
（4）检验和验满
检验：将带火星的木条伸入集气瓶瓶内，如果木条复燃，证明收集的气体是氧气。
验满
①向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶瓶口，如果木条复燃，说明氧气已集满。
②排水法：当有大量气泡从集气瓶瓶口冒出时，说明氧气已集满。
■考点③ 二氧化碳的主要性质与实验室制法
1.物理性质
无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水，加压降温可变成无色液体，甚至变成雪状固体（干冰），干冰易吸热升华。
2.化学性质
（1）通常不燃烧，也不支持燃烧；
（2）与水反应：H2O+CO2===H2CO3（不稳定）；
（3）与石灰水反应：Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O。
3.二氧化碳的用途
（1）二氧化碳用于灭火：二氧化碳既不能燃烧也不支持燃烧，密度比空气大。
原理是：Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O；Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O。
（2）二氧化碳作气肥，用于光合作用：植物的光合作用需要大量的二氧化碳，因此可把二氧化碳作为气体肥料，提高光合作用的强度和效率。
（3）二氧化碳也是一种工业和食品原料：可用于制纯碱（Na2CO3）、尿素和汽水。
（4）制冷剂：干冰（固体二氧化碳）可用于人工降雨。
4.二氧化碳的实验室制法
（1）药品：大理石（或石灰石）与稀盐酸；
一般不用其他药品代替的理由：不能用H2SO4代替盐酸，是因为H2SO4与CaCO3反应生成微溶的CaSO4会覆盖在大理石的表面，阻止反应的继续进行。
（2）原理：CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。
（3）制取装置（如右图）
（4）收集
CO2密度比空气大、能溶于水且与水反应生成碳酸，一般只用向上排空气法收集CO2气体。
（5）操作步骤
①按要求连接好仪器； ②检查装置的气密性； ③向反应器中装入大理石；
④向长颈漏斗中注入稀盐酸； ⑤收集气体； ⑥验满。
（6）CO2气体的验证
将生成的无色、无味的气体通入澄清的石灰水中，若澄清的石灰水变浑浊，则该气体为CO2。反应的化学方程式为：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
重要提示：实验室制取气体和收集气体的装置
1、制取气体装置
装置 固体间反应加热型 粉状固液反应不加热型 块状固液反应不加热型
装置 示意图
适用气体 O2 CO2、O2 CO2
注意事项 ①试管口应稍向下倾斜，防止产生的水蒸气在管口冷凝后倒流引起试管破裂； ②铁夹应夹在试管口1/3处； ③橡胶塞上的导管伸入试管里面不能太长，否则会妨碍气体的导出。 ①长颈漏斗的下端管口应伸入液面以下； ②加入的液体反应物要适当； ③将长颈漏斗换成分液漏斗可以控制反应速率。 ①将块状固体置于多孔隔板上方； ②液体从长颈漏斗中加入至浸没固体即可； ③该装置的优点是随开随制，随关随停。
2、收集气体装置
装置类型 排水(液)法 向上排空气法 向下排空气法 气球集气法
装置示 意图
适用范围 不溶于水（液体） 的气体 密度大于空气 的气体 密度小于空气 的气体 所有气体
典型气体 O2 O2、CO2 H2 O2等
■考点1 空气主要成分的体积分数而及对人类的重要作用。
[典例1]空气的成分是：①氧气；②氮气；③稀有气体；④二氧化碳、其他气体和杂质。按体积分数由少到多的顺序排列正确的（　　）
A．②①③④ B．①②③④ C．④③①② D．②①④③
【答案】C
【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%，按体积分数由少到多的顺序分别是二氧化碳、其他气体和杂质，稀有气体，氧气，氮气。故答案为：④③①②
◆变式训练1 空气是一种宝贵的自然资源。下列对空气的说法中正确的是（　　）
A．二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物
B．空气中的稀有气体没有任何价值
C．氧气的化学性质比较活泼，属于可燃物
D．按体积分数计算，空气中约含有氮气78%，氧气21%，其他气体和杂质1%
【答案】D
【解析】A.二氧化碳是空气中的组成成分，不属于空气污染物，故选项错误；B.稀有气体的用途有：做各种电光源、作保护气等，所以稀有气体也有价值，故选项错误；C.氧气能够支持燃烧，但氧气没有可燃性，所以氧气不能燃烧，不是可燃物，故选项错误；D.按体积分数（不是质量）计算，空气中约含有氮气78%，氧气21%，其他气体和杂质1%，故选项正确；故选：D。
[典例2] 利用红磷燃烧测定空气中氧气体积分数的实验中，传感器记录集气瓶中气压随时间变化的情况如图所示，下列说法不正确的是（　　）
A．c时止水夹打开 B．实验开始时，气压变大是因为温度升高
C．a～c段对应的变化进程是红磷燃烧 D．c后气压增大是由于水倒吸入瓶内
【答案】C
【解析】A、c时气压开始迅速增大，说明是c点时打开了止水夹，故选项说法正确。
B、实验开始时，气压变大，是因为红磷燃烧放热，使温度升高，故选项说法正确。
C、a～c段对应的变化进程，气压开始迅速增大，是红磷燃烧放出大量的热；后气压逐渐减小，是因为红磷燃烧消耗装置中的氧气，至完全反应后，温度逐渐恢复至常温，故选项说法错误。
D、c后气压增大是由于c点时打开了止水夹，水倒吸入瓶内，故选项说法正确。
◆变式训练2 利用如图所示的改进装置测定空气中氧气的含量。胶头滴管中的水接触生石灰一段时间后，白磷开始燃烧，待白磷熄灭冷却至室温后打开止水夹。下列关于该实验的描述正确的是（　　）
A．白磷不足会使测定结果偏大
B．试管中的细沙可防止试管炸裂
C．注射器中的活塞先左移再右移，最终停留在10mL刻度处
D．滴管中的水和注射器中的水作用相同
【答案】B
【解析】A、白磷燃烧消耗氧气，当白磷不足时，不能将试管内的氧气完全反应掉，测量结果偏小，故A错误；B、白磷燃烧会发出热量，为防止试管炸裂，可在试管底部放少量细沙，将白磷放在细沙上，故B正确；C、因为实验中是在白磷熄灭冷却至室温后再打开止水夹，因此注射器中的活塞会向左移动，最终停留在10mL刻度处，故C错误；D、生石灰遇水会放出大量热，向烧杯中加水是为了提高烧杯内的温度，从而达到白磷的着火点；注射器中的水是用于推断消耗的氧气的体积，作用不同，故D错误。故选：B。
[典例3]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
【解析】氧气的用途有：支持燃烧和供给呼吸等。严重的高原反应是由于高原地区空气稀薄，含氧气量少，吸氧是为了供给人类呼吸。因此此气体是氧气。
◆变式训练3 空气是一种宝贵的自然资源。下列对空气的说法中正确的是（　　）
A．二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物
B．空气中的稀有气体没有任何价值
C．氧气的化学性质比较活泼，属于可燃物
D．按体积分数计算，空气中约含有氮气78%，氧气21%，其他气体和杂质1%
【答案】D
【解析】A.二氧化碳是空气中的组成成分，不属于空气污染物，故选项错误；
B.稀有气体的用途有：做各种电光源、作保护气等，所以稀有气体也有价值，故选项错误；
C.氧气能够支持燃烧，但氧气没有可燃性，所以氧气不能燃烧，不是可燃物，故选项错误；
D.按体积分数（不是质量）计算，空气中约含有氮气78%，氧气21%，其他气体和杂质1%，故选项正确；
■考点② 氧气的主要性质与实验室制法
[典例4]下列有关物质燃烧时观察到的现象的叙述中，正确的是（　　）
A．硫在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体
B．木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
C．红磷在氧气中燃烧，放出大量热，产生大量白雾
D．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成四氧化三铁
【答案】B
【解析】A.硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体，故A错误；
B.木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故B正确；
C.红磷在氧气中燃烧，放出大量热，产生大量白烟，故C错误；
D.铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色的固体，故D错误。故选B。
◆变式训练4 物质的结构、性质与用途的关系如图所示，下列有关氧气的说法错误的是（　　）
A．氧气分子是保持氧气化学性质的最小微粒
B．氧气的助燃性决定了氧气可以作为燃料
C．分离液态空气制氧气，利用了氧气与氮气沸点不同的性质
D．氧气能和很多金属单质反应，体现了氧气具有氧化性
【答案】B
【解析】氧气是氧元素形成的一种单质，化学式O2，其化学性质比较活泼，与大部分的元素都能与氧气反应。氧气是无色无味气体，是氧元素最常见的单质形态。熔点-218.4℃，沸点-183℃。不易溶于水，1L水中溶解约30mL氧气。在空气中氧气约占21%。液氧为天蓝色。固氧为蓝色晶体。动物呼吸、燃烧和一切氧化过程（包括有机化合物的腐败）都消耗氧气。但空气中的氧能通过植物的光合作用不断地得到补充。在金属的切割和焊接中。是用纯度93.5%~99.2%的氧气与可燃气（如乙炔）混合，产生极高温度的火焰，从而使金属熔融。冶金过程离不开氧气。为了强化硝酸和硫酸的生产过程也需要氧。不用空气而用氧与水蒸气的混合物吹入煤气气化炉中，能得到高热值煤气。医疗用气极为重要。
[典例5]下图是利用双氧水制氧气的实验装置，连接正确的一组是（ ）
A．①④ B．②③ C．③④ D．①③
【答案】D
【解析】实验室用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气时，反应物的状态是固态和液态，反应条件是常温，应选固-液不加热型的发生装置，氧气的密度比空气大，不易溶于水，可用排水法或向上排空气法收集。
◆变式训练5 下列有关实验室用过氧化氢制氧气的叙述中，正确的是（　　）
A．过氧化氢受热后，也不放出氧气
B．要使受热分解放出氧气，必须加入二氧化锰
C．二氧化锰在化学反应前后质量和化学性质都保持不变
D．二氧化锰是一切化学反应的催化剂
【答案】C
【解析】A、过氧化氢受热后，会分解产生氧气，选项错误；
B、不加入二氧化锰，加热过氧化氢也会产生氧气，选项错误；
C、二氧化锰在化学反应前后质量和化学性质都保持不变，选项正确；
D、二氧化锰不是所有化学反应的催化剂，选项错误；
■考点3 二氧化碳的主要性质与实验室制法
[典例6]（2024八下·杭州期末）下面是实验室制取二氧化碳和探究二氧化碳性质的实验，其中错误的是（　　）
A．图甲中装置a是长颈漏斗
B．图乙中用点燃的火柴放在集气瓶口来验满
C．图丙中二氧化碳使蜡烛火焰自上而下熄灭
D．图丁中将收集到的二氧化碳通入澄清石灰水会发现溶液变浑浊
【答案】C
【解析】A、图甲中装置a是长颈漏斗，故A正确；
B、二氧化碳的密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧，图乙中用点燃的火柴放在集气瓶口来验满，火柴熄灭，说明已经集满，故B正确；
C、二氧化碳的密度比空气大，不燃烧也不支持燃烧，图丙中二氧化碳使蜡烛火焰自下而上熄灭，故C错误；
D、二氧化碳和氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙，所以图丁中将收集到的二氧化碳通入澄清石灰水，会发现溶液变浑浊，故D正确。故答案为：C。
◆变式训练6 二氧化碳在空气中的含量不多，但用途广泛。某小组同学为验证二氧化碳的性质和用途，进行了下列实验。
（1）利用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，若要产生平稳的气流，顺利完成实验，应选择装置甲还是装置乙，说明理由　 　；若你选择的装置与丙装置相连，当观察到蜡烛自下而上熄灭时，可以验证二氧化碳具有的性质是　 　
（2）如图丁所示实验：观察到蜡烛自下而上熄灭；如果改变二氧化碳的倾倒方向，如图戊所示实验：观察到蜡烛自上而下熄灭。这两个截然相反的实验现象，能否反映出二氧化碳相同的性质　 　
（3）为验证碳酸饮料（汽水）中含有二氧化碳气体。小明同学利用如图己所示的装置进行实验：打开汽水瓶盖，立即塞上带导管的橡皮塞，将导管的另一端伸入装有少量紫色石蕊试液的试管中，观察到试管内紫色石蕊试液变成了红色，该同学得出结论：该汽水中含有二氧化碳。
【反思评价】该小组同学中有同学对小明同学的实验提出了质疑：认为小明同学的实验不严密，汽水中含有柠檬酸，可能是该汽水中的柠檬酸随气体气流进入试管，而引起紫色石蕊试液的变色。
【继续实验】针对提出的质疑该小组同学继续开展下列活动；
①查阅资料：柠檬酸为无色晶体，易溶于水和酒精；常温下稳定，熔点153℃，熔化后、沸腾前分解，分解温度约为175℃；柠檬、柑橘中含有柠檬酸。
②小明同学在自己实验的基础上，未增加任何试剂，接着进行了一步简单的实验操作，确认了不是因为柠檬酸引起紫色石蕊试液变色。该操作的名称以及观察到的实验现象是　 　
【答案】（1）装置乙，可以通过活塞调节反应速率；不燃烧也不支持燃烧
（2）能 （3）加热试管；溶液有红色变成紫色
【解析】（1）装置乙比装置甲多一个控制阀门，通过它可以控制滴落到锥形瓶内稀盐酸的数量，从而控制反应的快慢，从而得到平稳的气流。根据二氧化碳的性质解答。
（2）在装置丁中，玻璃片挡住上面的蜡烛，于是二氧化碳先沉入瓶底，导致下面的蜡烛先熄灭。当二氧化碳到达上面蜡烛的高度时，上面的蜡烛后熄灭，说明二氧化碳的密度大于空气。在装置戊中，玻璃板挡住下面的蜡烛，二氧化碳先使上面的蜡烛熄灭，再向下沉积，导致下面的蜡烛熄灭，也能说明二氧化碳的密度大于空气。
（3）如果石蕊试液变色是由于柠檬酸引起的，那么对试管加热后，由于柠檬酸的存在，溶液仍然会保持红色。而二氧化碳在水中生成的碳酸不温度 ，一旦受热就会分解，从而导致石蕊试液变回紫色，据此分析解答。
[典例7]（2024八下·余杭期末）科学是一门以实验为基础的学科。如图为制取气体的实验装置，请回答下列问题：
（1）请写出实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式　 　，应选用的发生装置为　 　（选填“甲”、“乙”或“丙”）。
（2）若用丙装置收集二氧化碳，则判断二氧化碳是否集满的方法是：　 　。
【答案】（1）CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；甲
（2）将燃烧着的木条放在b导管口，如果熄灭则收集满
【解析】（1）根据石灰石的主要成分碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应为固液常温型反应来分析解答；
（2）根据二氧化碳密度比空气大，气体应从导管a口通入，二氧化碳不燃烧，不支持燃烧来分析解答。
【解答】（1）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳，石灰石的主要成分碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑，该反应为固液常温型反应，则应选用的发生装置为甲；
（2）若用丙装置收集二氧化碳，二氧化碳密度比空气大，气体应从导管a口通入，二氧化碳不燃烧，不支持燃烧，则判断二氧化碳是否集满的方法是将燃着的木条放在导管b口，若木条熄灭，说明二氧化碳已收集满。
◆变式训练7：某校化学兴趣小组 利用如图装置进行实验，回答下列问题。
（1）写出图中有标号的仪器名称：①　 　，②　 　
（2）检查A装置气密性可以用以下方法：向长颈漏斗中加水至其下端管口浸没在水面以下，从a处向外抽气，若观察到　 　，则装置气密性良好。
（3）实验室制取二氧化碳，其反应的化学方程式是　 　。可选用的发生装置为　 　 (填序号)，为了便于控制反应速率以获得平稳的气流，小组成员小芳思考后把装置中某仪器换成了　 　。
（4）小华为验证生成的气体是CO2，将所选发生装置的导管口与c相连，但装置F有错误，请在图中修改。
【答案】（1）锥形瓶；水槽（2）长颈漏斗下端管口有气泡冒出
（3）CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2 ↑+H2O；A；分液漏斗
（4）
【解析】（1）由题图可知①是锥形瓶，②是水槽；
（2）当从a处向外抽气时，锥形瓶内压强减小，若观察到长颈漏斗下端管口有气泡冒出，则装置气密性良好。
（3）碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式是：；
该反应的反应物是固体和液体，反应条件是常温，所以发生装置选A；
分液漏斗可以控制液体的滴加速度，从而可控制反应速率以获得平稳的气流。
（4）用F装置验证气体是CO2时，瓶中装入澄清石灰水，气体应该从长管进入液体，故填：
。
1．（2025·天津市）空气是一种宝贵的自然资源，其中能供给人类呼吸的气体是
A．氮气 B．氧气 C．氖气 D．二氧化碳
【答案】B
【解析】A.氮气空气中含量最高（约78%），但化学性质稳定，不参与呼吸作用，无法供给呼吸，故A错误；
B.氧气约占空气约21%，是呼吸作用的关键气体，人体通过氧气分解有机物释放能量，故B正确；
C.氖气属于稀有气体，用于电光源，与呼吸无关，故C错误；
D.高浓度二氧化碳会抑制呼吸，不能供给呼吸，故D错误。
2．（2025·湖南省）鸡蛋气室中的气体来源于空气。气室中含量最高的气体是
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】空气的成分按体积分数计算，大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%。由此可知，空气中体积分数含量最高的物质是氮气，化学式为N2。
3．（2025·四川省德阳市）某化学兴趣小组用氧气传感器分别测量木条和蜡烛(主要含碳、氢元素)在密闭容器内燃烧至熄灭过程中氧气含量变化。密闭容器内氧气含量随时间的变化如图所示。
下列说法正确的是
A．若装置漏气，不会影响实验结果
B．木条熄灭时，瓶内还有O2剩余
C．蜡烛燃烧过程中不会产生气体
D．对比木条与蜡烛的燃烧过程，蜡烛消耗O2的速率更快
【答案】B
【解析】A、该实验用氧气传感器分别测量木条和蜡烛在密闭容器内燃烧至熄灭过程中氧气含量变化，木条、蜡烛燃烧均消耗氧气，因此若装置漏气，会影响实验结果，说法错误，不符合题意；
B、由图可知，木条燃烧时氧气含量降至12%时基本不再变化，说明木条熄灭时，瓶内还有剩余，说法正确，符合题意；
C、蜡烛主要含碳、氢元素，则蜡烛燃烧时会产生二氧化碳气体，说法错误，不符合题意；
D、对比木条与蜡烛的燃烧过程可知，木条燃烧消耗的速率更快，说法错误，不符合题意。
4．（2025·天津市）下列实验现象描述正确的是
A．硫在空气中燃烧时发出蓝紫色火焰
B．铁丝插入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧
C．乙醇在空气中燃烧生成二氧化碳和水
D．在空气中加热铜粉，红色粉末逐渐变为黑色
【答案】D
【解析】A、硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，说法错误，不符合题意；
B、点燃的铁丝插入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体，说法错误，不符合题意；
C、乙醇在空气中燃烧生成二氧化碳和水是实验结论，而不是实验现象，说法错误，不符合题意；
D、在空气中加热铜粉，铜和氧气加热生成黑色的氧化铜，故红色粉末逐渐变为黑色，说法正确，符合题意。
5．（2025·江苏省苏州市）下列有关铁丝在氧气中燃烧反应的叙述不正确的是
A．放出热量 B．生成
C．反应前后固体质量相等 D．参加反应的铁与生成物中铁元素质量相等
【答案】 C
【解析】 A、铁丝在氧气中燃烧放出热量，说法正确，不符合题意；
B、铁丝在氧气中燃烧生成，说法正确，不符合题意；
C、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，根据质量守恒定律，参加化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的质量总和，则生成四氧化三铁的质量等于参加反应的铁、氧气的质量之和，故反应前后固体质量不相等，说法错误，符合题意；
D、根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类及质量不变，则参加反应的铁与生成物中铁元素质量相等，说法正确，不符合题意。
故选：C。
6．（2025·陕西省）如图甲是实验室制取氧气的实验装置，乙是某学习小组设计的自制简易供氧器。
(1)写出标有字母a的仪器的名称： 。
(2)甲、乙中制取氧气的化学反应方程式是 。
(3)甲中实验时长颈漏斗必须伸入液面以下的目的是 。
(4)乙中为了便于观察氧气的流速以增加吸氧的安全性，塑料吸管需要伸入液体X中，X应该是 。
【答案】(1)集气瓶(2)(3)防止生成的氧气从长颈漏斗逸出(4)水
【解析】（1）标有字母a的仪器是集气瓶。
（2）甲、乙装置中都是用过氧化氢溶液在二氧化锰催化下分解制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，化学方程式为。
（3）甲中长颈漏斗必须伸入液面以下，是为了防止生成的氧气从长颈漏斗逸出 。
（4）乙中为了便于观察氧气的流速，氧气通入水中会产生气泡，通过观察气泡产生的快慢，就能判断氧气的流速，从而增加吸氧的安全性 ，则X应该是水（或蒸馏水等合理答案）。
7．（2025·安徽省）小明和小安同学在实验室选用下列装置制取并收集氧气。
回答下列问题：
I．小明同学使用溶液进行实验。
(1)仪器①的名称是 。
(2)反应的化学方程式为 。
Ⅱ．小安同学使用固体进行实验。
(3)在实验方案中，下列图标需要标注的是 （填字母序号，下同）。
(4)向试管中加入正确的操作是 。
(5)氧气收集完毕，将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯的原因是 。
【答案】(1)长颈漏斗(2)(3)bc(4)b、c
(5)防止水槽中的水倒吸入试管，使试管因骤然冷却而炸裂
【解析】（1）由图可知，仪器①为长颈漏斗。
（2）过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：。
（3）高锰酸钾制取氧气的反应为加热固体的反应，则需要标注热烫和排风，但不需要用电，故选bc。
（4）取用高锰酸钾时，先将试管横放，用药匙或纸槽将药品送至试管底，再将试管竖立，故选bc。
（5）实验结束后，为了防止水槽中的水倒吸，引起热的试管炸裂，则应先将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯。
8．（2025·湖北省）以下是氧气的实验室制取和性质实验有关示意图。
(1)仪器a的名称是 。
(2)B中制取氧气的化学方程式为 ，收集氧气可选用 (填字母)装置。
(3)F中水的主要作用是 。
【答案】(1)酒精灯 (2) C或E (3)吸收二氧化硫，防止空气污染
【解析】（1）由图可知，仪器a为酒精灯；
（2）B中发生的反应过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气，方程式为：；
氧气的密度比空气大，不易溶于水，既可以采用向上排空气法收集，又可以采用排水法收集，故选C或E；
（3）硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，直接排放会污染空气，故F中水的主要作用是吸收二氧化硫，防止空气污染。
9．（2025·山西省）如图分别是实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置。完成该实验的操作中，正确的一项是
A．均需用酒精灯加热 B．均可用镊子装入固体
C．均需检查装置的气密性 D．均可用带火星木条检验气体
【答案】C
【解析】A、制取氧气的装置为固体加热装置，需要酒精灯加热，制取二氧化碳的装置为固液常温装置，不需要酒精灯加热，故选项错误；
B、制取氧气的装置试管口有一团棉花，选用的是高锰酸钾粉末状物质，需要用药匙或纸槽，将药品送至试管底部，制取二氧化碳选用大理石或石灰石，可用镊子装入固体，故选项错误；
C、制取氧气和二氧化碳都有气体生成，均需检查装置的气密性，故选项正确；
D、氧气具有助燃性，能使得火星的木条复燃，可用带火星的木条检验，二氧化碳常用澄清的石灰水来检验，故选项错误。
10．（2025·湖南省）实验室制取气体的常用装置如下图所示，请回答下列问题。
(1)制取和可选用相同的发生和收集装置，该套装置为 (填字母)。
(2)写出实验室用装置B制取的化学方程式 。
(3)若用虚线框内装置干燥气体，请将该装置图补画完整 。
【答案】(1)AD(2) (3)
【解析】（1）实验室制取氧气若用过氧化氢在二氧化锰催化下分解，是固液常温型反应，制取二氧化碳是用大理石（或石灰石）与稀盐酸反应，也是固液常温型反应，所以发生装置都可以用 A。氧气密度比空气大，不易溶于水，可用向上排空气法（收集装置选 D）或排水法收集；二氧化碳密度比空气大，能溶于水，只能用向上排空气法收集（收集装置选 D）。所以制取O2和CO2可选用相同的发生和收集装置为 AD。
（2）装置 B 是固体加热型发生装置，用 B 装置制取氧气是氯酸钾在二氧化锰作催化剂并加热的条件下分解生成氯化钾和氧气，化学方程式为：。
（3）用浓硫酸干燥二氧化碳气体，应遵循 “长进短出” 的原则，即二氧化碳从长管进入，与浓硫酸充分接触干燥后从短管排出。所以装置图应为：进气口 c 连接长管，短管另一端空着 。
11．（2025·江苏省苏州市）某同学在实验室制取并进行研究。
(1)该同学拟用块状石灰石制。
①应选用的另一种试剂是 （填名称）。
②用图-1所示仪器组装一套可以随时添加液体试剂的发生装置，需要用到的仪器有 （填字母）。
(2)如图-2所示，进行验证能与水反应生成酸性物质的实验。
①试管中的物质为 。
②通入后可观察到的现象为 。
(3)下列反应均能生成。
A．木炭燃烧 B．碳酸钠与稀硫酸反应
C．石灰石高温分解 D．CO与氧化铁高温下反应
①其中最适合用于实验室制取的是 （填字母）。
②你选择的反应适合用于实验室制取的主要理由是 （写两条）。
(4)收集时，常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭，真的集满了吗？如图-3，向三颈烧瓶中持续通，测定瓶内氧气体积分数的变化情况，并用燃着的木条置于瓶口观察其是否熄灭，结果如图-4所示。
①图-3中，通导管的末端应处于 （填“A”或“B”）位置。
②图-4所示点处燃着的木条熄灭，此时三颈烧瓶内的体积分数约为 。
【答案】(1) 稀盐酸 AC
(2) 滴有紫色石蕊溶液的水 溶液由紫色变为红色
(3) B 制得的较纯净；常温进行，操作方便
(4) B 60%/61.9%
【解析】（1）①实验室常用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，故应选用的另一种试剂是稀盐酸；
②实验室常用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，该反应中反应物为固体和液体，反应条件为常温，应选择固液常温型发生装置，C中的长颈漏斗可以随时添加液体试剂，故需要用到的仪器有AC；
（2）①如图-2所示，进行验证能与水反应生成酸性物质的实验，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，则试管中的物质为滴有紫色石蕊溶液的水；
②通入后可观察到的现象为溶液由紫色变为红色；
（3）①
A、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，氧气不足可能产生一氧化碳等杂质气体，不易收集到纯净的二氧化碳，同时操作过程中存在一定危险性，所以不适合用于实验室制取二氧化碳；
B、碳酸钠与稀硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，制得的较纯净，且该反应在常温下进行，操作方便，适合用于实验室制取二氧化碳；
C、石灰石主要成分是碳酸钙，碳酸钙在高温条件下分解生成氧化钙和二氧化碳，该反应需要高温条件，操作复杂且能耗高，不适合用于实验室制取二氧化碳；
D、一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应生成铁和二氧化碳，该反应需要高温条件，且一氧化碳有毒，操作不当会造成危险，不适合用于实验室制取二氧化碳；
综上可知，最适合用于实验室制取的是B；
②B反应适合用于实验室制取的主要理由是制得的较纯净；常温进行，操作方便等；
（4）①二氧化碳密度比空气大，所以图-3中，通导管的末端应处于B位置；
②图-4所示点处燃着的木条熄灭，此时三颈烧瓶内的体积分数为8%，由于氧气约占空气总体积的五分之一（或21%），则此时三颈烧瓶内空气的体积分数为（或），故此时三颈烧瓶内的体积分数约为（或）。空气中二氧化碳约占空气体积的0.03%，占比非常小，保留一位小数对结果无影响，忽略不计。
12．（2025·江苏省扬州市）实验室模拟超细碳酸钙的制备及测定。
(1)制备CO2.用石灰石和稀盐酸制备CO2.
①反应的化学方程式为 。
②下列装置中（如题图-1所示），仪器M的名称为 ，制备CO2时应选用的装置是 （填字母）。
(2)制备超细碳酸钙。利用硫酸钙（CaSO4）悬浊液、氨水（NH3·H2O）和CO2制备碳酸钙，发生反应2NH3·H2O+CO2+CaSO4=CaCO3+(NH4)2SO4+H2O。
①硫酸钙微溶于水。配制硫酸钙悬浊液时，需持续搅拌，目的是 。
②已知CO2在水中的溶解度较小，易被氨水吸收。制备碳酸钙时，向硫酸钙悬浊液中加入氨水和CO2的合理顺序是 （填字母）。
A．先通入CO2，再加入氨水
B．先加入氨水，再通入CO2
(3)碳酸钙样品成分测定。某碳酸钙样品含有少量杂质成分，为分析样品的成分，取一定量的样品和纯净的CaCO3固体，分别加热，测定两种物质在温度升高时的质量变化，得到其残余率（残余率=）随温度的变化如题图-2所示。
①表示纯净的CaCO3固体在温度升高时残余率变化的曲线为 （填“a”或“b”）。
②曲线a在260~400℃时残余率下降，原因是 。
【答案】(1) 漏斗 C
(2) 确保硫酸钙悬浊液体系的稳定性（答案合理即可） B
(3) b 残留在碳酸钙表面的铵盐受热分解（答案合理即可）
【解析】（1）①石灰石的主要成分为碳酸钙，碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应的化学方程式为：。故填：。
②根据仪器的特征，仪器M的名称为漏斗；
根据反应物的状态为固体和液体，反应条件为常温，制备CO2时应选用固液常温型发生装置，B为固体加热型发生装置，A装置气体会从漏斗逸出，应将普通漏斗换成长颈漏斗并将长颈漏斗的下端管口插入到液面以下，形成液封，或换成分液漏斗、注射器等，所以制备CO2时应选用的装置是C；
故填：漏斗；C。
（2）①悬浊液不均一、不稳定，悬浊液中的固体颗粒受重力作用易沉降，搅拌可通过机械力使颗粒均匀悬浮，避免形成分层现象，所以配制硫酸钙悬浊液时，需持续搅拌，目的是确保硫酸钙悬浊液体系的稳定性。故填：确保硫酸钙悬浊液体系的稳定性（答案合理即可）。
②由于二氧化碳在水中的溶解度较小，氨气溶解度较大，所以制备碳酸钙时，向硫酸钙悬浊液中先加入氨水，形成碱性环境，再通入二氧化碳，提升二氧化碳吸收率，从而提高产率。故选B。
（3）①由方程式可知，每100份质量的纯净的碳酸钙完全分解生成56份质量的氧化钙，反应完全后残余率=，所以表示纯净的CaCO3固体在温度升高时残余率变化的曲线为b，故填：b。
②曲线a表示含杂质碳酸钙样品，曲线a在260~400℃时残余率下降，原因是残留在碳酸钙表面的铵盐受热分解并有气体生成，导致残余率下降。故填：残留在碳酸钙表面的铵盐受热分解（答案合理即可）。
13．（2025·甘肃省金昌市）为减缓全球变暖趋势，我国力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中 和。碳捕集是实现“碳中和”的措施之一，其工艺流程如下图所示。
(1)溶液以喷淋方式加入，目的是 ，发生反应的化学方程式为 。
(2)操作a为 。
(3)固体A的名称为 ；反应①属于 (填“放热”或“吸热”)反应。
(4)该流程中除了外，还可循环利用的物质是 。
(5)践行低碳行动的有效措施有 (写一种即可)。
【答案】(1) 增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分
(2)过滤
(3) 碳酸钙 放热
(4)/氢氧化钠
(5)绿色出行或植树造林或使用清洁能源(其它合理答案均可)
【解析】（1）NaOH溶液以喷淋方式加入，目的是：增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分；
二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，该反应的化学方程式为：；
（2）操作a实现了固液分离，名称是过滤；
（3）碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，故固体A的名称是碳酸钙；
反应①为氧化钙和水反应生成氢氧化钙，该反应属于放热反应；
（4）该流程中，氢氧化钠既是反应物，又是生成物，可以循环利用；
（5）践行低碳行动的有效措施有绿色出行，使用清洁能源，减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，还可以植树造林，增加二氧化碳的吸收，减少二氧化碳的含量。
1．（2025·江苏省扬州市）食品包装袋内充入某气体可以避免食物因氧化而变质，该气体可以是
A． B． C． D．
【答案】A
【详解】A、N （氮气）化学性质稳定，常温下难与其他物质反应，常用作保护气。充入食品包装可隔绝氧气，减缓氧化，符合题意；
B、O （氧气）是氧化反应的参与者，会加速食物变质，不符合题意；
C、HCl（氯化氢）有毒且溶于水生成盐酸，不可用于食品防腐，不符合题意；
D、H O（水蒸气）可能增加湿度，促进变质或氧化，不符合题意。
2．（2025·四川省眉山市）空气中的各种成分广泛应用于工农业生产、医疗和科研等领域，下列有关空气的说法正确的是
A．干净的空气是纯净物
B．氮气约占空气质量的78%
C．空气中含有氧气，因此空气可直接用于医疗急救
D．空气中的稀有气体占比虽然很小，但用途广泛
【答案】D
【解析】A、干净的空气仍然是氮气、氧气、稀有气体等多种成分组成的混合物，而非单一物质（纯净物），故选项说法错误；
B、氮气约占空气体积的78%，而非质量。由于氮气密度小于氧气，质量占比实际低于体积占比，故选项说法错误；
C、医疗急救需高浓度氧气，而空气中氧气仅占约21%，浓度不足，需提纯后使用，故选项说法错误；
D、稀有气体在空气中占比约0.94%，但用途广泛（如霓虹灯、保护气等），符合题意，故选项说法正确；
3．（2025·天津市）下列实验现象描述正确的是
A．硫在空气中燃烧时发出蓝紫色火焰
B．铁丝插入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧
C．乙醇在空气中燃烧生成二氧化碳和水
D．在空气中加热铜粉，红色粉末逐渐变为黑色
【答案】D
【解析】A、硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，说法错误，不符合题意；
B、点燃的铁丝插入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体，说法错误，不符合题意；
C、乙醇在空气中燃烧生成二氧化碳和水是实验结论，而不是实验现象，说法错误，不符合题意；
D、在空气中加热铜粉，铜和氧气加热生成黑色的氧化铜，故红色粉末逐渐变为黑色，说法正确，符合题意。
4．（2025·湖北省）下列实验方案，不能达到实验目的的是
目的 A．比较H2O和NaOH溶液对CO2的吸收效果 B．探究可燃物燃烧的两个条件 C．验证稀盐酸和NaOH可以发生反应 D．探究空气中氧气的含量
方案
现象 右侧塑料瓶变得更瘪 只有铜片上的白磷燃烧 固体逐渐消失 铁丝绒生锈，水倒吸至瓶中
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解析】A、二氧化碳能溶于水，且能与水反应，会导致塑料瓶内气体减少，压强减小，塑料瓶变瘪，二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，也会导致塑料瓶内气体减少，压强减小，塑料瓶变瘪，右侧塑料瓶变得更瘪，说明氢氧化钠溶液吸收二氧化碳的能力比水强，不符合题意；
B、该实验中，铜片上的白磷与氧气接触，温度达到了着火点，燃烧，红磷与氧气接触，温度没有达到着火点，不燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，铜片上的白磷与氧气接触，温度达到了着火点，燃烧，水中的白磷温度达到了着火点，但是隔绝氧气，不燃烧，说明燃烧需要与氧气接触，可以探究可燃物燃烧的两个条件，不符合题意；
C、该实验中，稀盐酸中含水，氢氧化钠固体能溶于水，故固体逐渐消失，不能说明稀盐酸和氢氧化钠发生了反应，符合题意；
D、该实验中，铁丝绒生锈消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，可以测定空气中氧气的含量，不符合题意。
故选C。
5．（2025·湖北省）以下是氧气的实验室制取和性质实验有关示意图。
(1)仪器a的名称是 。
(2)B中制取氧气的化学方程式为 ，收集氧气可选用 (填字母)装置。
(3)F中水的主要作用是 。
【答案】(1)酒精灯
(2) C或E
(3)吸收二氧化硫，防止空气污染
【解析】（1）由图可知，仪器a为酒精灯；
（2）B中发生的反应过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气，方程式为：；
氧气的密度比空气大，不易溶于水，既可以采用向上排空气法收集，又可以采用排水法收集，故选C或E；
（3）硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，直接排放会污染空气，故F中水的主要作用是吸收二氧化硫，防止空气污染。
6．（2025·湖南省）根据氧气的制取和性质实验，回答下列问题。
(1)若用装置A加热制取，图中a处需补充仪器的名称是 。
(2)若实验室用装置B制取，反应的化学方程式是 。
(3)上图中仪器b既有燃烧匙的作用，又有 的作用。
(4)点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉立即伸入装置C中，产生淡蓝色火焰，然后通入，产生明亮的蓝紫色火焰。对比通入前后的现象，可得出硫燃烧的剧烈程度与 有关。
(5)装置C中气球的作用是 。
【答案】(1)酒精灯(2)(3)导气(4)氧气浓度(5)密封和平衡气压
【解析】（1）在实验室中，加热常用的仪器是酒精灯，所以若用装置A加热制取，图中a处需补充仪器的名称是：酒精灯；
（2）B装置适用于固液不加热型反应，可用于过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：；
（3）据图可知，仪器b是石英玻璃燃烧匙，且与外界相通可以起到导气作用；所以作用有：既作为燃烧匙，又作为气体进入的导管；
（4）点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉立即伸入装置C中，产生淡蓝色火焰，然后通入，产生明亮的蓝紫色火焰，由以上现象可知，硫燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关；
（5）根据装置，气球可以随着气体增多而变鼓，气球起两个作用，一是密封防止二氧化硫逸散到空气中污染空气，二是平衡集气瓶内外气压。
7．（2025·四川省泸州市）某化学兴趣小组对不同催化剂催化分解的效率开展如下探究，并据此自制高原旅行的简易供氧器。回答相关问题：安全提示：实验中应佩戴护目镜和手套，避免皮肤直接接触对细胞造成损害。
【探究一】分解实验
(1)取的溶液于试管中，放入粘胶凝固的小球，将带火星木条置于试管口，观察到溶液中立即产生气泡， （补充完现象）。从试管中取出小球，洗净，晾干，称量，其质量仍为。说明粘胶凝固的小球能催化分解产生。
(2)为了使本探究更加严谨，小组讨论后又做了一个对照实验：向盛有4mL 的试管中，加入粘胶凝固的小球，无明显现象。
【探究二】对比粉末与酵母粉末的催化效率
(3)向两支试管中分别加入粉末、酵母粉末各，然后都注入的的溶液，相同条件下测量不同时间产生的体积（见下表），则 催化效率更高。
时间/s 0 10 20 30 40 50 60
体积/mL 0 10.5 19.8 27.5 33.1 36.2 37.5
酵母 0 15.2 28.6 38.9 45.3 49.7 52.1
【探究三】跨学科实践活动
(4)查阅资料：酵母中的过氧化氢酶才是分解的催化剂，生物细胞代谢会产生副产物。据此推测，在生物体细胞内普遍存在过氧化氢酶的原因是：避免累积，导致 （补充完整）。
(5)自制高原旅行的简易供氧器：为实现缓慢供氧，并能随时控制氧气的产生与停止，现有浓溶液，还应选用的试剂有 （选填编号）。
可供选择的试剂：
①粘胶凝固的小球 ②粉末 ③酵母粉末 ④水。
(6)反思总结：实践学习后，部分同学交流的以下观点，你认为错误的有______。
A．解决实践中的真实问题，通常需要多学科知识
B．当设计的装置比较优秀时，没有必要组内交流
C．设计方案时应综合考虑反应原理、实际需求和现有条件
D．开展跨学科实践活动费时费力，不利于综合素养的发展
【答案】(1)带火星的木条复燃(2)水/蒸馏水/H2O(3)酵母粉末（或酵母等）(4)对细胞造成损害
(5)①④(6)BD
【解析】（1）结论为粘胶凝固的小球能催化分解产生，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，故取的溶液于试管中，放入粘胶凝固的小球，将带火星木条置于试管口，观察到溶液中立即产生气泡，带火星的木条复燃；
（2）过氧化氢溶液中除了过氧化氢，还有水，故为了使本探究更加严谨，还应设置对比实验，证明粘胶凝固的小球不能催化分解水，根据控制变量法，除了液体种类不同，其他因素应相同，故向盛有4mL蒸馏水的试管中，加入粘胶凝固的小球，无明显现象；
（3）由表可知，相同条件下，使用酵母粉末作催化剂时相同时间内收集的氧气体积大，说明使用酵母粉末作催化剂时，反应速率快，故酵母粉末的催化效率更高；
（4）生物细胞代谢会产生副产物。过氧化氢具有强氧化性，故在生物体细胞内普遍存在过氧化氢酶的原因是：避免累积，导致对细胞造成损害；
（5）该实验需要实现缓慢供氧，并能随时控制氧气的产生与停止，首先需要用水，用于稀释过氧化氢溶液，防止溶液浓度过浓，反应速率过快，该实验需要控制反应的发生和停止，可能需要用到启普发生器等类似装置，故需要粘胶凝固的小球作催化剂，酵母粉末和氧化铁粉末均是粉末状，不能放在多孔隔板上，故选：①④；
（6）A、解决实践中的真实问题（如自制供氧器），需化学、生物等多学科知识，体现跨学科，不符合题意；
B、组内交流能优化设计，即使装置优秀，交流也有助于改进和知识共享，故需要组内交流，符合题意；
C、设计方案需考虑反应原理（如试剂和装置的选择）、实际需求（如缓慢供氧）、现有条件（如提供的试剂等），不符合题意；
D、跨学科活动培养综合素养（如探究能力、解决问题能力），虽耗时但有益，符合题意。
故选BD。
8．（2025·黑龙江省龙东地区）化学观念和科学思维是化学学科核心素养的重要内容。下列认识不正确的是
A．守恒观：某物质在氧气中燃烧有水生成，证明该物质中含有氢、氧两种元素
B．微粒观：变瘪的乒乓球放在热水中鼓起来，原因是分子间隔发生改变
C．转化观：“碳循环”和“氧循环”有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定
D．组成观：物质都是由元素组成的
【答案】A
【解析】A、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，水由H、O元素组成，反应物氧气由氧元素组成，故该物质中一定含有氢元素，不能说明该物质中含有氧元素，符合题意；
B、变瘪的乒乓球放在热水中鼓起来，原因是温度升高，分子之间的间隔变大，不符合题意；
C、“碳循环”和“氧循环”中通过光合作用吸收二氧化碳，放出氧气，通过呼吸作用等吸收氧气，放出二氧化碳，故有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定，不符合题意；
D、物质都是由元素组成的，说法正确，不符合题意。
9．（2025·湖南省长沙市）物质的性质很大程度上决定了物质的用途。下列有关二氧化碳的性质说法正确的是
A．有刺激性气味 B．难溶于水
C．能使澄清石灰水变浑浊 D．具有可燃性
【答案】C
【解析】A、二氧化碳是无色无味的气体，不具有刺激性气味，A 选项错误；
B、二氧化碳能溶于水，并非难溶于水，B 选项错误；
C、二氧化碳能与澄清石灰水（主要成分氢氧化钙）反应，生成碳酸钙白色沉淀，从而使澄清石灰水变浑浊，化学方程式为，C 选项正确；
D、二氧化碳不具有可燃性，一般情况下，它还能用于灭火，因为它不燃烧也不支持燃烧，D 选项错误。
10．（2025·甘肃省金昌市）下图是实验室制取气体的部分装置图，请按要求回答下列问题。
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室使用高锰酸钾制取氧气应选择的发生装置是 ，请指出该装置中的一处错误 ，反应的化学方程式为 。若使用C装置收集氧气，说明氧气具有 的性质，当观察到 时，开始收集气体。
(3)实验室制取二氧化碳反应的化学方程式是 。若要制取并收集一瓶干燥的二氧化碳，需要在选用的发生装置和收集装置之间连接E装置，则气体应该从 (填“a”或“b”)导管通入。
(4)如图F，向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入适量水，振荡，取少许溶液于试管中，滴加几滴紫色石蕊溶液，观察到的现象是 。
【答案】(1)锥形瓶
(2) B 未在试管口塞一团棉花 不易溶于水且与水不反应 导管口气泡连续均匀冒出
(3) a
(4)溶液变红
【解析】（1）由图可知，仪器a的名称是：锥形瓶；
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，属于固体加热反应，发生装置可选B；
用高锰酸钾制取氧气，需要在试管口塞一团棉花，防止加热时试管内粉末状物质进入导管，故错误是：未在试管口塞一团棉花；
高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为：；
若使用C装置，即排水法收集氧气，说明氧气不易溶于水，且与水不反应；
当观察到导管口气泡连续均匀冒出时，开始收集气体，因为一开始排出的是装置内的空气；
（3）实验室通常用石灰石（或大理石）与稀盐酸反应制取二氧化碳，石灰石的主要成分碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，该反应的化学方程式为：；
若要制取并收集一瓶干燥的二氧化碳，需要在选用的发生装置和收集装置之间连接E装置，则气体应该从a导管口通入，这样干燥的比较充分；
（4）向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入适量水，振荡，取少许溶液于试管中，滴加几滴紫色石蕊溶液，二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能使紫色石蕊试液变红，故现象是：溶液变红。
11．（2025·黑龙江省齐齐哈尔市）实验室制取气体的部分装置如下图所示，请回答下列问题：
(1)请写出标号仪器的名称：a 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为 。当用装置F收集时，发现水槽内的水变成紫色，其原因是 。
(3)实验室用过氧化氢溶液制取氧气时可选择装置B或C作发生装置。与装置B相比，装置C的优点是 。
(4)要组装一套实验室制取二氧化碳的装置，可从A~F中选择 (填字母序号)。若用装置G测量生成二氧化碳气体的体积，其中植物油的作用是 。
【答案】(1)长颈漏斗
(2) 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 试管口没有放一团棉花
(3)可以控制反应速率/可以得到平稳气流
(4) BD/CD 防止溶于水
【解析】（1）由图可知，仪器a的名称为长颈漏斗，故填：长颈漏斗；
（2）高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；当用装置F收集时，发现水槽内的水变成紫色，其原因是试管口没有放一团棉花，加热时粉末状的物质进入水槽内，故填：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；试管口没有放一团棉花；
（3）装置C中含有分液漏斗，与装置B相比，装置C的优点是可以通过分液漏斗控制液体的滴加速率，来控制反应速率，得到平稳的氧气流，故填：可以控制反应速率或可以得到平稳气流；
（4）实验室常用石灰石或大理石和稀盐酸制取二氧化碳，属于固液常温型，选择的发生装置为B或C；二氧化碳的密度比空气大，且能溶于水，只能采用向上排空气收集，选择的收集装置为D；
用装置G测量生成二氧化碳气体的体积，二氧化碳的体积等于排出水的体积，在水面上放一层植物油的目的是防止二氧化碳溶于水，故填：BD或CD；防止溶于水。
12．（2025·四川省宜宾市）化学是一门以实验为基础的科学。回答下列问题：
(1)实验室选用图示装置制取二氧化碳。
①仪器a的名称是 。
②实验时应保证长颈漏斗下端浸入液面以下，目的是 。
(2)白磷和红磷是常见的可燃物。实验室利用白磷和红磷探究燃烧条件，实验如图一、二所示。
①下列图标中，与该实验无关的是 (填序号)。
②图一所示实验中，观察到铜片上白磷燃烧而红磷不燃烧，能证明燃烧需要的条件是 ，烧杯底部放置白磷的目的是 。
③与图一所示实验相比，图二实验的优点是 。
【答案】(1) 锥形瓶 防止CO2从长颈漏斗逸出
(2) C 温度达到可燃物的着火点 与铜片上的白磷作对比，探究燃烧需要可燃物与氧气接触 更环保
【解析】（1）①仪器 a 是锥形瓶。
②长颈漏斗下端浸入液面以下，形成液封，防止CO2从长颈漏斗逸出。
（2）①A、该图标表示护目镜，磷燃烧会产生大量有毒的白烟（五氧化二磷），为防止白烟触碰眼睛，需佩戴护目镜，该选项不符合题意；
B、该图标表示排气扇，磷燃烧会产生大量有毒的白烟，需打开排气扇，保证良好的通风条件，该选项不符合题意；
C、该图标表示锐器，本实验不涉及锐器，该选项符合题意；
D、该图标表示洗手，做完实验需要洗手，保证手部清洁，该选项不符合题意。
故选C。
②燃烧的条件是：可燃物；可燃物与氧气充分接触；温度达到可燃物的着火点。图一中白磷（着火点为40℃）和红磷（着火点为260℃）都是可燃物，热水提供热量使白磷的温度达到着火点，但不能使红磷的温度达到着火点，同时热水可以隔绝氧气，使水中的白磷不能与氧气接触。铜片上白磷（着火点低）燃烧，红磷（着火点高）不燃烧，说明燃烧需温度达到可燃物的着火点；
烧杯底部白磷温度达到着火点但未与氧气接触，不燃烧，与铜片上的白磷作对比，可探究燃烧需要可燃物与氧气接触。
③图二在密闭装置中进行，生成的五氧化二磷不会扩散到空气中，更环保。
13．（2025·贵州省）自然界氧循环对维持人类生活与生态平衡具有重要意义。
(1)用图1装置制取和
①用大理石()和稀制取的化学方程式为 ，收集装置是 ，验满的方法是 。
②用B作发生装置产生，反应的化学方程式为 ，检验氧气的方法是 。
(2)探究鱼缸中氧循环
①图2鱼缸中和含氧量比一周前明显下降。下降的原因可能是 (用化学方程式表示)。
②用图3进行实验，测得4小时后a中含氧量为，b中含氧量为。从氧循环的角度分析，氧含量不同的原因是 。
③若要恢复鱼缸中的正常氧循环，可以采取的一种做法是 。
【答案】(1) D 将然着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳已收集满 将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明该气体为氧气
(2) 水草经光合作用，将二氧化碳转化为氧气 补充光照
【解析】（1）①碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为；
二氧化碳密度比空气大，能溶于水且与水反应，应采用向上排空气法进行收集，即收集装置选D；
二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，则验满的方法为将然着的木条放在集气瓶口，若木条熄灭，则二氧化碳已收集满；
②B装置适用于固-液常温型，可用于过氧化氢制氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为；
氧气具有助燃性，则检验氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明该气体为氧气；
（2）①鱼缸中的鱼呼吸产生二氧化碳，二氧化碳与水反应生成碳酸（），碳酸显酸性，会导致鱼缸中水的pH下降；
②水草经光合作用，将二氧化碳转化为氧气，导致a、b中的含氧量不同；
③结合②，若要恢复鱼缸中的正常氧循环，可以补充光照。
14．（2025·黑龙江省龙东地区）化学观念和科学思维是化学学科核心素养的重要内容。下列认识不正确的是
A．守恒观：某物质在氧气中燃烧有水生成，证明该物质中含有氢、氧两种元素
B．微粒观：变瘪的乒乓球放在热水中鼓起来，原因是分子间隔发生改变
C．转化观：“碳循环”和“氧循环”有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定
D．组成观：物质都是由元素组成的
【答案】A
【解析】A、根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，水由H、O元素组成，反应物氧气由氧元素组成，故该物质中一定含有氢元素，不能说明该物质中含有氧元素，符合题意；
B、变瘪的乒乓球放在热水中鼓起来，原因是温度升高，分子之间的间隔变大，不符合题意；
C、“碳循环”和“氧循环”中通过光合作用吸收二氧化碳，放出氧气，通过呼吸作用等吸收氧气，放出二氧化碳，故有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定，不符合题意；
D、物质都是由元素组成的，说法正确，不符合题意。
15．（2025·甘肃省金昌市）为减缓全球变暖趋势，我国力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。碳捕集是实现“碳中和”的措施之一，其工艺流程如下图所示。
(1)溶液以喷淋方式加入，目的是 ，发生反应的化学方程式为 。
(2)操作a为 。
(3)固体A的名称为 ；反应①属于 (填“放热”或“吸热”)反应。
(4)该流程中除了外，还可循环利用的物质是 。
(5)践行低碳行动的有效措施有 (写一种即可)。
【答案】(1) 增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分
(2)过滤
(3) 碳酸钙 放热
(4)/氢氧化钠
(5)绿色出行或植树造林或使用清洁能源(其它合理答案均可)
【解析】（1）NaOH溶液以喷淋方式加入，目的是：增大反应物之间的接触面积，使反应更快更充分；
二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，该反应的化学方程式为：；
（2）操作a实现了固液分离，名称是过滤；
（3）碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，故固体A的名称是碳酸钙；
反应①为氧化钙和水反应生成氢氧化钙，该反应属于放热反应；
（4）该流程中，氢氧化钠既是反应物，又是生成物，可以循环利用；
（5）践行低碳行动的有效措施有绿色出行，使用清洁能源，减少化石燃料的使用，减少二氧化碳的排放，还可以植树造林，增加二氧化碳的吸收，减少二氧化碳的含量。
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1.2 空气与水是重要的物质（1）
考点分布 考查频率 课标要求
考点1 空气主要成分的体积分数而及对人类的重要作用。 ☆ 1.知道空气主要成分的体积分数，认识空气对人类的重要作用。
2.认识氧气、二氧化碳的主要性质，学会氧气和二氧化碳的实验室制法。
考点2 认识氧气的主要性质，学会氧气的实验室制法。 ☆☆☆
考点3 认识二氧化碳的主要性质，学会二氧化碳的实验室制法。 ☆☆☆
■考点① 空气主要成分的体积分数而及对人类的重要作用
1、空气组成成分
（1）密度：空气的密度为1.293 克/升。
（2）空气的平均分子量：29
（3）空气中各成分的体积分数
空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他气体和杂质
体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03%
特点 相对固定 可变
2、空气对人类的重要作用
（1）O2
①性质：无色、无味、不易溶于水；用于动植物呼吸，支持燃烧（也叫助燃）；
②用途：供给呼吸；常用于焊接、切割金属等方面。
（2）N2
①性质：无色、无味的气体，难溶于水；不支持燃烧。化学性质较稳定；
②用途：灯泡中充氮气可延长使用寿命；食品包装充入氮气可防腐；制造化肥、炸药的重要原料；液氮可以做冷冻剂，医疗上用液氮冷冻麻醉或冷藏人体细胞组织等。
（3）CO2
①性质：无色、无味气体，密度比空气大；不能燃烧也不支持燃烧；
②用途：干冰用于人工降雨，保藏食品；工业原料，用于制纯碱、尿素和汽水；可用于灭火；参与植物光合作用，生成淀粉等糖类。
（4）稀有气体
①定义：氦、氖、氩、氪、氙和氡等气体的总称，是混合物；
②性质：无色、无味的气体，难溶于水，化学性质不活泼；
③用途：常用作保护气；做光源（稀有气体通电能发出不同颜色的光）；氦气制造低温环境作冷却剂，氙气用于医疗麻醉。
3 空气中氧气成分的测定
（1）实验原理
红磷与空气中的氧气发生反应，生成了五氧化二磷固体，使得瓶内气压减小，烧杯中的水被大气压压入集气瓶中。（本实验用的是转换法，利用进入瓶中水的体积反映空气中氧气的体积）
（2）装置图
（3）实验现象
红磷燃烧，有大量白烟产生，待集气瓶冷却后，打开止水夹，水经导管进入集气瓶，约占集气瓶内空气总体积的1/5。
（4）实验结论：空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5。
（5）化学方程式：4P + 5O2 2P2O5
（6）注意事项 装置必须密封好，不能漏气；红磷必须过量，完全消耗掉集气瓶内的氧气；不能用木炭、硫粉等代替红磷。
■考点② 氧气的主要性质与实验室制法
1、物理性质
（1）通常情况下，氧气是一种无色无味的气体；在标准状况下，其密度为1.429g/L，比空气的密度（1.293g/L）略大；不易溶于水。
（2）氧气的三态变化为
。工业生产的氧气，一般贮存在蓝色钢瓶里。
2、化学性质
氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定条件下能跟许多物质发生化学反应，同时放出热量。在化学反应中，氧气提供氧，是一种常用的氧化剂。
物质 （颜色、状态） 反应现象 化学方程式 注意事项
硫 （淡黄色固体） 发出明亮蓝紫色火焰（空气中是微弱淡蓝色），放出热量，有刺激性气味的气体产生。 S+O2 SO2 ①硫的用量不能过多，防止对空气造成污染。 ②集气瓶内预先装少量水，目的是吸收有毒气体。
木炭 （灰黑色固体） 发出白光，放出热量，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊。 C+O2 CO2 夹木炭用的坩埚钳应由上而下慢慢伸入瓶中。
红磷 （暗红色固体） 燃烧产生大量白烟，发出白光，放出热量。 4P+5O2 2P2O5 P2O5是固体，现象应描述为产生白烟。
铁丝 （银白色固体） 剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，有黑色固体生成。 Fe+O2 Fe3O4 ①细铁丝绕成螺旋状，目的是增加铁丝局部的温度和与氧气的接触面积。 ②集气瓶内预先装少量水或铺一层薄细沙，目的是防止高温熔化物溅落炸裂瓶底。
铝 （银白色固体） 剧烈燃烧，产生大量的白烟，放出大量的热 4Al+3O2 2Al2O3
3 氧气的制取
（1）制取氧气的方法
分解 H2O2：2H2O2 MnO2 2H2O + O2 ↑
加热分解KMnO4：2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
加热分解KClO3：2KClO3 2KCl + 3O2↑
工业上用冷冻空气分离法和膜技术法等制取氧气（属于物理变化）
（2）实验步骤
固固加热型 【加热高锰酸钾（氯酸钾）】 固液（液液）不加热型 【二氧化锰催化双氧水】
发生 装置
实验 步骤 查→装→定→点→收→离→熄 ①检查装置的气密性； ②装药品（平铺或斜铺在试管的底部）； ③将试管固定在铁架台上（将集气瓶装满水倒立在水槽里）； ④点燃酒精灯用外焰给试管加热； ⑤当导管的气泡连续并均匀地放出时，开始收集气体； ⑥先从水槽中移出（离去）导管； ⑦再熄灭酒精灯。 查→装→开→收→验 ①检查装置的气密性； ②在锥形瓶中装二氧化锰，在分液漏斗中装双氧水； ③打开分液漏斗旋塞滴加双氧水； ④收集气体。
（3）收集装置
方法 排水法 向上排空气法
收集装置
选取依据 气体的密度及在水中的溶解性
不易溶于水且不与水反应 密度比空气大
优 缺 点 优点：①收集的气体较纯净； ②易判断是否收集满。 缺点：收集的气体不干燥 优点：收集的气体较干燥 缺点：收集的气体纯度不高
注意事项 当观察到瓶口有气泡冒出时， 证明氧气已收集满。 导气管应伸至集气瓶底部， 目的是排尽集气瓶中的空气。
（4）检验和验满
检验：将带火星的木条伸入集气瓶瓶内，如果木条复燃，证明收集的气体是氧气。
验满
①向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶瓶口，如果木条复燃，说明氧气已集满。
②排水法：当有大量气泡从集气瓶瓶口冒出时，说明氧气已集满。
■考点③ 二氧化碳的主要性质与实验室制法
1.物理性质
无色无味的气体，密度比空气大，能溶于水，加压降温可变成无色液体，甚至变成雪状固体（干冰），干冰易吸热升华。
2.化学性质
（1）通常不燃烧，也不支持燃烧；
（2）与水反应：H2O+CO2===H2CO3（不稳定）；
（3）与石灰水反应：Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O。
3.二氧化碳的用途
（1）二氧化碳用于灭火：二氧化碳既不能燃烧也不支持燃烧，密度比空气大。
原理是：Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O；Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+CO2↑+H2O。
（2）二氧化碳作气肥，用于光合作用：植物的光合作用需要大量的二氧化碳，因此可把二氧化碳作为气体肥料，提高光合作用的强度和效率。
（3）二氧化碳也是一种工业和食品原料：可用于制纯碱（Na2CO3）、尿素和汽水。
（4）制冷剂：干冰（固体二氧化碳）可用于人工降雨。
4.二氧化碳的实验室制法
（1）药品：大理石（或石灰石）与稀盐酸；
一般不用其他药品代替的理由：不能用H2SO4代替盐酸，是因为H2SO4与CaCO3反应生成微溶的CaSO4会覆盖在大理石的表面，阻止反应的继续进行。
（2）原理：CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。
（3）制取装置（如右图）
（4）收集
CO2密度比空气大、能溶于水且与水反应生成碳酸，一般只用向上排空气法收集CO2气体。
（5）操作步骤
①按要求连接好仪器； ②检查装置的气密性； ③向反应器中装入大理石；
④向长颈漏斗中注入稀盐酸； ⑤收集气体； ⑥验满。
（6）CO2气体的验证
将生成的无色、无味的气体通入澄清的石灰水中，若澄清的石灰水变浑浊，则该气体为CO2。反应的化学方程式为：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
重要提示：实验室制取气体和收集气体的装置
1、制取气体装置
装置 固体间反应加热型 粉状固液反应不加热型 块状固液反应不加热型
装置 示意图
适用气体 O2 CO2、O2 CO2
注意事项 ①试管口应稍向下倾斜，防止产生的水蒸气在管口冷凝后倒流引起试管破裂； ②铁夹应夹在试管口1/3处； ③橡胶塞上的导管伸入试管里面不能太长，否则会妨碍气体的导出。 ①长颈漏斗的下端管口应伸入液面以下； ②加入的液体反应物要适当； ③将长颈漏斗换成分液漏斗可以控制反应速率。 ①将块状固体置于多孔隔板上方； ②液体从长颈漏斗中加入至浸没固体即可； ③该装置的优点是随开随制，随关随停。
2、收集气体装置
装置类型 排水(液)法 向上排空气法 向下排空气法 气球集气法
装置示 意图
适用范围 不溶于水（液体） 的气体 密度大于空气 的气体 密度小于空气 的气体 所有气体
典型气体 O2 O2、CO2 H2 O2等
■考点1 空气主要成分的体积分数而及对人类的重要作用。
[典例1]空气的成分是：①氧气；②氮气；③稀有气体；④二氧化碳、其他气体和杂质。按体积分数由少到多的顺序排列正确的（　　）
A．②①③④ B．①②③④ C．④③①② D．②①④③
◆变式训练1 空气是一种宝贵的自然资源。下列对空气的说法中正确的是（　　）
A．二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物
B．空气中的稀有气体没有任何价值
C．氧气的化学性质比较活泼，属于可燃物
D．按体积分数计算，空气中约含有氮气78%，氧气21%，其他气体和杂质1%
[典例2] 利用红磷燃烧测定空气中氧气体积分数的实验中，传感器记录集气瓶中气压随时间变化的情况如图所示，下列说法不正确的是（　　）
A．c时止水夹打开 B．实验开始时，气压变大是因为温度升高
C．a～c段对应的变化进程是红磷燃烧 D．c后气压增大是由于水倒吸入瓶内
◆变式训练2 利用如图所示的改进装置测定空气中氧气的含量。胶头滴管中的水接触生石灰一段时间后，白磷开始燃烧，待白磷熄灭冷却至室温后打开止水夹。下列关于该实验的描述正确的是（　　）
A．白磷不足会使测定结果偏大
B．试管中的细沙可防止试管炸裂
C．注射器中的活塞先左移再右移，最终停留在10mL刻度处
D．滴管中的水和注射器中的水作用相同
[典例3]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
◆变式训练3 空气是一种宝贵的自然资源。下列对空气的说法中正确的是（　　）
A．二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物
B．空气中的稀有气体没有任何价值
C．氧气的化学性质比较活泼，属于可燃物
D．按体积分数计算，空气中约含有氮气78%，氧气21%，其他气体和杂质1%
■考点② 氧气的主要性质与实验室制法
[典例4]下列有关物质燃烧时观察到的现象的叙述中，正确的是（　　）
A．硫在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体
B．木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
C．红磷在氧气中燃烧，放出大量热，产生大量白雾
D．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成四氧化三铁
◆变式训练4 物质的结构、性质与用途的关系如图所示，下列有关氧气的说法错误的是（　　）
A．氧气分子是保持氧气化学性质的最小微粒
B．氧气的助燃性决定了氧气可以作为燃料
C．分离液态空气制氧气，利用了氧气与氮气沸点不同的性质
D．氧气能和很多金属单质反应，体现了氧气具有氧化性
[典例5]下图是利用双氧水制氧气的实验装置，连接正确的一组是（ ）
A．①④ B．②③ C．③④ D．①③
◆变式训练5 下列有关实验室用过氧化氢制氧气的叙述中，正确的是（　　）
A．过氧化氢受热后，也不放出氧气
B．要使受热分解放出氧气，必须加入二氧化锰
C．二氧化锰在化学反应前后质量和化学性质都保持不变
D．二氧化锰是一切化学反应的催化剂
■考点3 二氧化碳的主要性质与实验室制法
[典例6]（2024八下·杭州期末）下面是实验室制取二氧化碳和探究二氧化碳性质的实验，其中错误的是（　　）
A．图甲中装置a是长颈漏斗
B．图乙中用点燃的火柴放在集气瓶口来验满
C．图丙中二氧化碳使蜡烛火焰自上而下熄灭
D．图丁中将收集到的二氧化碳通入澄清石灰水会发现溶液变浑浊
◆变式训练6 二氧化碳在空气中的含量不多，但用途广泛。某小组同学为验证二氧化碳的性质和用途，进行了下列实验。
（1）利用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳，若要产生平稳的气流，顺利完成实验，应选择装置甲还是装置乙，说明理由　 　；若你选择的装置与丙装置相连，当观察到蜡烛自下而上熄灭时，可以验证二氧化碳具有的性质是　 　
（2）如图丁所示实验：观察到蜡烛自下而上熄灭；如果改变二氧化碳的倾倒方向，如图戊所示实验：观察到蜡烛自上而下熄灭。这两个截然相反的实验现象，能否反映出二氧化碳相同的性质　 　
（3）为验证碳酸饮料（汽水）中含有二氧化碳气体。小明同学利用如图己所示的装置进行实验：打开汽水瓶盖，立即塞上带导管的橡皮塞，将导管的另一端伸入装有少量紫色石蕊试液的试管中，观察到试管内紫色石蕊试液变成了红色，该同学得出结论：该汽水中含有二氧化碳。
【反思评价】该小组同学中有同学对小明同学的实验提出了质疑：认为小明同学的实验不严密，汽水中含有柠檬酸，可能是该汽水中的柠檬酸随气体气流进入试管，而引起紫色石蕊试液的变色。
【继续实验】针对提出的质疑该小组同学继续开展下列活动；
①查阅资料：柠檬酸为无色晶体，易溶于水和酒精；常温下稳定，熔点153℃，熔化后、沸腾前分解，分解温度约为175℃；柠檬、柑橘中含有柠檬酸。
②小明同学在自己实验的基础上，未增加任何试剂，接着进行了一步简单的实验操作，确认了不是因为柠檬酸引起紫色石蕊试液变色。该操作的名称以及观察到的实验现象是　 　
[典例7]（2024八下·余杭期末）科学是一门以实验为基础的学科。如图为制取气体的实验装置，请回答下列问题：
（1）请写出实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳的化学方程式　 　，应选用的发生装置为　 　（选填“甲”、“乙”或“丙”）。
（2）若用丙装置收集二氧化碳，则判断二氧化碳是否集满的方法是：　 　。
◆变式训练7：某校化学兴趣小组 利用如图装置进行实验，回答下列问题。
（1）写出图中有标号的仪器名称：①　 　，②　 　
（2）检查A装置气密性可以用以下方法：向长颈漏斗中加水至其下端管口浸没在水面以下，从a处向外抽气，若观察到　 　，则装置气密性良好。
（3）实验室制取二氧化碳，其反应的化学方程式是　 　。可选用的发生装置为　 　 (填序号)，为了便于控制反应速率以获得平稳的气流，小组成员小芳思考后把装置中某仪器换成了　 　。
（4）小华为验证生成的气体是CO2，将所选发生装置的导管口与c相连，但装置F有错误，请在图中修改。
1．（2025·天津市）空气是一种宝贵的自然资源，其中能供给人类呼吸的气体是
A．氮气 B．氧气 C．氖气 D．二氧化碳
2．（2025·湖南省）鸡蛋气室中的气体来源于空气。气室中含量最高的气体是
A． B． C． D．
3．（2025·四川省德阳市）某化学兴趣小组用氧气传感器分别测量木条和蜡烛(主要含碳、氢元素)在密闭容器内燃烧至熄灭过程中氧气含量变化。密闭容器内氧气含量随时间的变化如图所示。
下列说法正确的是
A．若装置漏气，不会影响实验结果
B．木条熄灭时，瓶内还有O2剩余
C．蜡烛燃烧过程中不会产生气体
D．对比木条与蜡烛的燃烧过程，蜡烛消耗O2的速率更快
4．（2025·天津市）下列实验现象描述正确的是
A．硫在空气中燃烧时发出蓝紫色火焰
B．铁丝插入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧
C．乙醇在空气中燃烧生成二氧化碳和水
D．在空气中加热铜粉，红色粉末逐渐变为黑色
5．（2025·江苏省苏州市）下列有关铁丝在氧气中燃烧反应的叙述不正确的是
A．放出热量 B．生成
C．反应前后固体质量相等 D．参加反应的铁与生成物中铁元素质量相等
6．（2025·陕西省）如图甲是实验室制取氧气的实验装置，乙是某学习小组设计的自制简易供氧器。
(1)写出标有字母a的仪器的名称： 。
(2)甲、乙中制取氧气的化学反应方程式是 。
(3)甲中实验时长颈漏斗必须伸入液面以下的目的是 。
(4)乙中为了便于观察氧气的流速以增加吸氧的安全性，塑料吸管需要伸入液体X中，X应该是 。
7．（2025·安徽省）小明和小安同学在实验室选用下列装置制取并收集氧气。
回答下列问题：
I．小明同学使用溶液进行实验。
(1)仪器①的名称是 。
(2)反应的化学方程式为 。
Ⅱ．小安同学使用固体进行实验。
(3)在实验方案中，下列图标需要标注的是 （填字母序号，下同）。
(4)向试管中加入正确的操作是 。
(5)氧气收集完毕，将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯的原因是 。
8．（2025·湖北省）以下是氧气的实验室制取和性质实验有关示意图。
(1)仪器a的名称是 。
(2)B中制取氧气的化学方程式为 ，收集氧气可选用 (填字母)装置。
(3)F中水的主要作用是 。
9．（2025·山西省）如图分别是实验室制取氧气和二氧化碳的发生装置。完成该实验的操作中，正确的一项是
A．均需用酒精灯加热 B．均可用镊子装入固体
C．均需检查装置的气密性 D．均可用带火星木条检验气体
10．（2025·湖南省）实验室制取气体的常用装置如下图所示，请回答下列问题。
(1)制取和可选用相同的发生和收集装置，该套装置为 (填字母)。
(2)写出实验室用装置B制取的化学方程式 。
(3)若用虚线框内装置干燥气体，请将该装置图补画完整 。
11．（2025·江苏省苏州市）某同学在实验室制取并进行研究。
(1)该同学拟用块状石灰石制。
①应选用的另一种试剂是 （填名称）。
②用图-1所示仪器组装一套可以随时添加液体试剂的发生装置，需要用到的仪器有 （填字母）。
(2)如图-2所示，进行验证能与水反应生成酸性物质的实验。
①试管中的物质为 。
②通入后可观察到的现象为 。
(3)下列反应均能生成。
A．木炭燃烧 B．碳酸钠与稀硫酸反应
C．石灰石高温分解 D．CO与氧化铁高温下反应
①其中最适合用于实验室制取的是 （填字母）。
②你选择的反应适合用于实验室制取的主要理由是 （写两条）。
(4)收集时，常用燃着的木条放在集气瓶口验满。木条熄灭，真的集满了吗？如图-3，向三颈烧瓶中持续通，测定瓶内氧气体积分数的变化情况，并用燃着的木条置于瓶口观察其是否熄灭，结果如图-4所示。
①图-3中，通导管的末端应处于 （填“A”或“B”）位置。
②图-4所示点处燃着的木条熄灭，此时三颈烧瓶内的体积分数约为 。
12．（2025·江苏省扬州市）实验室模拟超细碳酸钙的制备及测定。
(1)制备CO2.用石灰石和稀盐酸制备CO2.
①反应的化学方程式为 。
②下列装置中（如题图-1所示），仪器M的名称为 ，制备CO2时应选用的装置是 （填字母）。
(2)制备超细碳酸钙。利用硫酸钙（CaSO4）悬浊液、氨水（NH3·H2O）和CO2制备碳酸钙，发生反应2NH3·H2O+CO2+CaSO4=CaCO3+(NH4)2SO4+H2O。
①硫酸钙微溶于水。配制硫酸钙悬浊液时，需持续搅拌，目的是 。
②已知CO2在水中的溶解度较小，易被氨水吸收。制备碳酸钙时，向硫酸钙悬浊液中加入氨水和CO2的合理顺序是 （填字母）。
A．先通入CO2，再加入氨水
B．先加入氨水，再通入CO2
(3)碳酸钙样品成分测定。某碳酸钙样品含有少量杂质成分，为分析样品的成分，取一定量的样品和纯净的CaCO3固体，分别加热，测定两种物质在温度升高时的质量变化，得到其残余率（残余率=）随温度的变化如题图-2所示。
①表示纯净的CaCO3固体在温度升高时残余率变化的曲线为 （填“a”或“b”）。
②曲线a在260~400℃时残余率下降，原因是 。
13．（2025·甘肃省金昌市）为减缓全球变暖趋势，我国力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中 和。碳捕集是实现“碳中和”的措施之一，其工艺流程如下图所示。
(1)溶液以喷淋方式加入，目的是 ，发生反应的化学方程式为 。
(2)操作a为 。
(3)固体A的名称为 ；反应①属于 (填“放热”或“吸热”)反应。
(4)该流程中除了外，还可循环利用的物质是 。
(5)践行低碳行动的有效措施有 (写一种即可)。
1．（2025·江苏省扬州市）食品包装袋内充入某气体可以避免食物因氧化而变质，该气体可以是
A． B． C． D．
2．（2025·四川省眉山市）空气中的各种成分广泛应用于工农业生产、医疗和科研等领域，下列有关空气的说法正确的是
A．干净的空气是纯净物
B．氮气约占空气质量的78%
C．空气中含有氧气，因此空气可直接用于医疗急救
D．空气中的稀有气体占比虽然很小，但用途广泛
3．（2025·天津市）下列实验现象描述正确的是
A．硫在空气中燃烧时发出蓝紫色火焰
B．铁丝插入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧
C．乙醇在空气中燃烧生成二氧化碳和水
D．在空气中加热铜粉，红色粉末逐渐变为黑色
4．（2025·湖北省）下列实验方案，不能达到实验目的的是
目的 A．比较H2O和NaOH溶液对CO2的吸收效果 B．探究可燃物燃烧的两个条件 C．验证稀盐酸和NaOH可以发生反应 D．探究空气中氧气的含量
方案
现象 右侧塑料瓶变得更瘪 只有铜片上的白磷燃烧 固体逐渐消失 铁丝绒生锈，水倒吸至瓶中
A．A B．B C．C D．D
5．（2025·湖北省）以下是氧气的实验室制取和性质实验有关示意图。
(1)仪器a的名称是 。
(2)B中制取氧气的化学方程式为 ，收集氧气可选用 (填字母)装置。
(3)F中水的主要作用是 。
6．（2025·湖南省）根据氧气的制取和性质实验，回答下列问题。
(1)若用装置A加热制取，图中a处需补充仪器的名称是 。
(2)若实验室用装置B制取，反应的化学方程式是 。
(3)上图中仪器b既有燃烧匙的作用，又有 的作用。
(4)点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉立即伸入装置C中，产生淡蓝色火焰，然后通入，产生明亮的蓝紫色火焰。对比通入前后的现象，可得出硫燃烧的剧烈程度与 有关。
(5)装置C中气球的作用是 。
7．（2025·四川省泸州市）某化学兴趣小组对不同催化剂催化分解的效率开展如下探究，并据此自制高原旅行的简易供氧器。回答相关问题：安全提示：实验中应佩戴护目镜和手套，避免皮肤直接接触对细胞造成损害。
【探究一】分解实验
(1)取的溶液于试管中，放入粘胶凝固的小球，将带火星木条置于试管口，观察到溶液中立即产生气泡， （补充完现象）。从试管中取出小球，洗净，晾干，称量，其质量仍为。说明粘胶凝固的小球能催化分解产生。
(2)为了使本探究更加严谨，小组讨论后又做了一个对照实验：向盛有4mL 的试管中，加入粘胶凝固的小球，无明显现象。
【探究二】对比粉末与酵母粉末的催化效率
(3)向两支试管中分别加入粉末、酵母粉末各，然后都注入的的溶液，相同条件下测量不同时间产生的体积（见下表），则 催化效率更高。
时间/s 0 10 20 30 40 50 60
体积/mL 0 10.5 19.8 27.5 33.1 36.2 37.5
酵母 0 15.2 28.6 38.9 45.3 49.7 52.1
【探究三】跨学科实践活动
(4)查阅资料：酵母中的过氧化氢酶才是分解的催化剂，生物细胞代谢会产生副产物。据此推测，在生物体细胞内普遍存在过氧化氢酶的原因是：避免累积，导致 （补充完整）。
(5)自制高原旅行的简易供氧器：为实现缓慢供氧，并能随时控制氧气的产生与停止，现有浓溶液，还应选用的试剂有 （选填编号）。
可供选择的试剂：
①粘胶凝固的小球 ②粉末 ③酵母粉末 ④水。
(6)反思总结：实践学习后，部分同学交流的以下观点，你认为错误的有______。
A．解决实践中的真实问题，通常需要多学科知识
B．当设计的装置比较优秀时，没有必要组内交流
C．设计方案时应综合考虑反应原理、实际需求和现有条件
D．开展跨学科实践活动费时费力，不利于综合素养的发展
8．（2025·黑龙江省龙东地区）化学观念和科学思维是化学学科核心素养的重要内容。下列认识不正确的是
A．守恒观：某物质在氧气中燃烧有水生成，证明该物质中含有氢、氧两种元素
B．微粒观：变瘪的乒乓球放在热水中鼓起来，原因是分子间隔发生改变
C．转化观：“碳循环”和“氧循环”有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定
D．组成观：物质都是由元素组成的
9．（2025·湖南省长沙市）物质的性质很大程度上决定了物质的用途。下列有关二氧化碳的性质说法正确的是
A．有刺激性气味 B．难溶于水
C．能使澄清石灰水变浑浊 D．具有可燃性
10．（2025·甘肃省金昌市）下图是实验室制取气体的部分装置图，请按要求回答下列问题。
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室使用高锰酸钾制取氧气应选择的发生装置是 ，请指出该装置中的一处错误 ，反应的化学方程式为 。若使用C装置收集氧气，说明氧气具有 的性质，当观察到 时，开始收集气体。
(3)实验室制取二氧化碳反应的化学方程式是 。若要制取并收集一瓶干燥的二氧化碳，需要在选用的发生装置和收集装置之间连接E装置，则气体应该从 (填“a”或“b”)导管通入。
(4)如图F，向充满二氧化碳的软塑料瓶中加入适量水，振荡，取少许溶液于试管中，滴加几滴紫色石蕊溶液，观察到的现象是 。
11．（2025·黑龙江省齐齐哈尔市）实验室制取气体的部分装置如下图所示，请回答下列问题：
(1)请写出标号仪器的名称：a 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为 。当用装置F收集时，发现水槽内的水变成紫色，其原因是 。
(3)实验室用过氧化氢溶液制取氧气时可选择装置B或C作发生装置。与装置B相比，装置C的优点是 。
(4)要组装一套实验室制取二氧化碳的装置，可从A~F中选择 (填字母序号)。若用装置G测量生成二氧化碳气体的体积，其中植物油的作用是 。
12．（2025·四川省宜宾市）化学是一门以实验为基础的科学。回答下列问题：
(1)实验室选用图示装置制取二氧化碳。
①仪器a的名称是 。
②实验时应保证长颈漏斗下端浸入液面以下，目的是 。
(2)白磷和红磷是常见的可燃物。实验室利用白磷和红磷探究燃烧条件，实验如图一、二所示。
①下列图标中，与该实验无关的是 (填序号)。
②图一所示实验中，观察到铜片上白磷燃烧而红磷不燃烧，能证明燃烧需要的条件是 ，烧杯底部放置白磷的目的是 。
③与图一所示实验相比，图二实验的优点是 。
13．（2025·贵州省）自然界氧循环对维持人类生活与生态平衡具有重要意义。
(1)用图1装置制取和
①用大理石()和稀制取的化学方程式为 ，收集装置是 ，验满的方法是 。
②用B作发生装置产生，反应的化学方程式为 ，检验氧气的方法是 。
(2)探究鱼缸中氧循环
①图2鱼缸中和含氧量比一周前明显下降。下降的原因可能是 (用化学方程式表示)。
②用图3进行实验，测得4小时后a中含氧量为，b中含氧量为。从氧循环的角度分析，氧含量不同的原因是 。
③若要恢复鱼缸中的正常氧循环，可以采取的一种做法是 。
14．（2025·甘肃省金昌市）为减缓全球变暖趋势，我国力争在2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。碳捕集是实现“碳中和”的措施之一，其工艺流程如下图所示。
(1)溶液以喷淋方式加入，目的是 ，发生反应的化学方程式为 。
(2)操作a为 。
(3)固体A的名称为 ；反应①属于 (填“放热”或“吸热”)反应。
(4)该流程中除了外，还可循环利用的物质是 。
(5)践行低碳行动的有效措施有 (写一种即可)。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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