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2025-2026学年九年级化学上学期期末复习专练02 空气与水资源
题型1 拉瓦锡测定空气组成的实验题型2 测定空气中氧气的含量实验的过程及误差分析（重点）题型3 测定空气中氧气含量的其它实验题型4 空气的成分及用途（难点）题型5 纯净物和混合物题型6 气密性检测题型7 氧气的性质及储存题型8 物质在氧气中燃烧题型9 氧化反应和缓慢氧化题型10 化合反应和分解反应题型11 制取氧气的方法（重点）题型12 实验室制取氧气仪器和装置的选择（难点） 题型13 催化剂及催化作用（重点）题型14 探究简易供氧器的制作题型15 水资源分布及其保护题型16 保护水资源题型17 自来水厂净水过程题型18 常用的净水方法（重点）题型19 过滤题型20 硬水和软水题型21 电解水实验的现象和结论（重点）题型22 电解水实验的分析（难点）题型23 对电解水实验的进一步探究（难点）题型24 氢气的燃烧及验纯题型25 氢气性质及用途题型26 纯水、天然水与自来水题型27 简易净水器的构造及作用
题型1 拉瓦锡测定空气组成的实验
1．【实验原理】(24-25九上·重庆巴蜀中学教育集团·期末)拉瓦锡科学测定了空气的成分。仿照拉瓦锡实验的原理，我们利用红磷在密闭容器中燃烧主要是为了除去空气中的
A．水蒸气 B．氮气 C．氧气 D．二氧化碳
易错提醒拉瓦锡用汞加热法定量测定空气由氮气和氧气组成， 但没有测定出空气中的其他成分。
2．【实验材料】（2025·河南平顶山·二模）200多年前，法国化学家拉瓦锡通过定量研究的方法测定了空气的成分。拉瓦锡选择作为实验材料的物质是
A．红磷 B．硫粉 C．铁丝 D．汞
3．【实验装置】（2025·河南郑州·一模）关于拉瓦锡研究空气成分实验的表述，存在科学性错误的是
A．实验中汞需要足量 B．曲颈甑中的汞可以换成硫粉
C．曲颈甑中汞的作用是消耗氧气 D．钟罩内液面上升推测钟罩内气体压强减小
4．【现象推导结论】(24-25八下·山东泰安新泰·期末)化学兴趣小组的同学们学习了“空气中氧气含量的测定”实验后，对教材实验进行了归纳和总结，下列关于相关实验的说法错误的是
A．实验1拉瓦锡用汞的优点是：汞能将密闭装置内空气中的氧气几乎消耗尽
B．实验2不能用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量
C．实验3硬质玻璃管中空气的体积为44mL，注射器中空气的体积为36mL，反应后注射器内剩余气体的体积为24mL，则空气中氧气的体积分数为25%
D．三个实验的原理都是利用化学反应，在不引入新的杂质的前提下，将氧气转化为固体，从而达到测定空气中氧气含量的目的
5．【实验对比】（24-25九年级上·福建宁德·期末）人类对空气成分探究经历了艰辛的过程。图1是拉瓦锡研究空气成分的装置，图2是仿照图1实验原理设计的装置。下列说法错误的是
A．图1曲颈甑中汞的用量会影响实验结果
B．图1拉瓦锡得出空气由氧气和氮气组成
C．图2若没有弹簧夹，测得氧气的体积大于五分之一
D．图2中可以用木炭代替红磷
题型2 测定空气中氧气的含量实验的过程及误差分析
1．【实验装置】（2025·山东济南·三模）用来测定空气成分的方法有很多，小梅用如下图所示的简易装置来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中，正确的是
A．使用红磷的量多或少，都不会影响实验结果
B．燃烧足够的红磷可使进入钟罩的水占钟罩容器的4/5
C．红磷停止燃烧后，立即观察记录水进入钟罩的刻度
D．红磷燃烧消耗空气中的氧气，使钟罩内压强下降，水面上升
易错提醒(1)测定空气中氧气的含量的实验①药品选择标准：物质能在空气中燃烧且只与氧气反应，燃烧后的生成物为固体或液体②不能用木炭，因为木炭燃烧消耗氧气，但产生 CO2气体，瓶内压强几乎不变，水不能流入集气瓶。 ③不能用镁条代替红磷测定，因为镁条和氧气和氮气都反应 。④实验结束后集气瓶中剩余的气体主要是氮气，能体现出它的性质是：难溶于水；不能燃烧，不能支持燃烧。(2)注意对实验装置及药品进行的改动，如改用注射器或量筒代替烧杯，白磷或铜粉代替红磷等，但基本实验原理相同。改进装置的好处一般有污染更小，数据误差更小，操作更简便，现象更明显，更环保，更节约试剂等。
2．【实验误差】(25-26八上·上海交通大学附属第二中学·期末)为测定空气中氧气的体积分数，某同学将教材实验进行了改进，下表是实验过程中记录的有关数据。资料：食品脱氧剂（以铁粉为主的物质组成）能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，使食品处于无氧状态。
实验所需的时间/min 0 5 10 30 35 45
量筒中液面的刻度/mL 50 35 27.5 19.7 19.7 19.7
(1)据表中数据推算，广口瓶中氧气的体积分数约是 。
(2)若食品脱氧剂量不足，则会使测量结果 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
(3)与红磷燃烧法相比，用脱氧剂测定空气中氧气含量的优点是 。
3．【改进实验装置】 (25-26九上·安徽合肥庐江县·期末)2024年8月15日～18日，第十三届全国化学实验竞赛(决赛)在山东大学举办，实验操作的考查范围主要包括实验设计能力、实验基本技能、实验现象观察与记录、数据采集与分析、实验总结与报告。通过化学实验我们可以深入理解化学理论知识，提高动手能力，推动科研和工业生产的发展。阅读材料。在实验创新设计竞赛中，小淇设计如图所示的实验装置测定空气中的氧气含量。红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃，二者燃烧产物相同。关于该实验下列说法正确的是
A．白磷剧烈燃烧，产生大量白色烟雾
B．反应结束冷却至室温时水面上升到大约刻度1
C．燃烧匙中的白磷不能换成木炭，可以换成铁丝
D．该反应说明氧气约占空气质量的五分之一
4．【综合考查】(24-25九上·湖北宜昌夷陵区·期末)空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。
【查阅资料】1、相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。
2、相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。
【史料研究】
二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的1/5。
(1)加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是 。
【设计与实验】
设计并利用图2装置测空气里氧气含量。
(2)主要步骤如下，正确的顺序为 （填序号）。
①弹簧夹夹紧胶皮管
②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹
③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子
④检查装置气密性
(3)实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是 。
【优化与实验】
同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。
(4)图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是 。
(5)图5中段压强增大，原因是 。
【反思与交流】
(6)上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境造成污染。结合实验原理和药品弊端，图3中的药品 （填“可以”或“不可以”）换成木炭。
题型3 测定空气中氧气含量的其它实验
1．【改进装置】（2025·四川成都·三模）学习了用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验后，小明设计了如图乙的实验装置，也成功地测量出空气中的氧气含量。比较两组实验并判断以下说法不正确的是
A．采用加热玻璃棒的方式引燃白磷，可以让白磷燃烧得更加充分
B．改用白磷做实验，是因为白磷的着火点低，燃烧更为彻底
C．两组实验都用到了水，原因之一是水能吸收磷燃烧产生的污染物
D．待白磷燃烧结束并冷却至室温后打开止水夹，便可以测量出空气中的氧气含量
解题要点（1）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，烧杯内的水会被压入集气瓶，进入水的体积即为瓶内消耗氧气的体积。（2）实验现象：红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量；冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升约1/5。（3）4P + 5O2 点燃 2P2O5，药品选择标准：物质能在空气中燃烧且只与氧气反应，燃烧后的生成物为固体或液体。
2．【创新实验】（24-25八年级下·山东烟台·期末）测定空气中氧气含量的创新实验如图，对该实验的认识错误的
A．红磷的量不会影响实验结果
B．实验过程中玻璃管内的液面先下降后升高
C．实验后玻璃管中剩余的气体难溶于水
D．燃烧匙可以伸入到液面与刻度1之间的位置
3．【数字化实验】（2025·广西南宁·三模）通过数字化仪器进行空气中氧气含量的测定，密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线如图所示，说法不正确的是
A．数字化能为探究提供更为直观的证据
B．实验后压强恢复是因为打开了止水夹
C．压强大幅下降是因为氧气被消耗和恢复室温
D．该实验中红磷量的多少，对该反应的准确性无影响
4．【氧气含量计算】(24-25八下·山东泰安宁阳县·期末)用如图所示装置来测定空气中氧气的含量。加热试管，红磷（足量）开始燃烧，待红磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹。下列关于该实验的说法错误的是
A．要达到实验目的，试管中的红磷可以更换为木炭
B．红磷燃烧冷却至室温后打开弹簧夹，要等到注射器活塞不再移动才能读数
C．若注射器中的水最终减少了，说明空气中氧气的体积分数约为
D．该实验可说明不支持燃烧
题型4 空气的成分及用途
1．【空气成分】(24-25九上·江苏徐州·期末)空气中含有多种气体，其中体积分数最大的是
A．O2 B．H2O C．N2 D．CO2
易错提醒
2．【含量最多】(2025·江苏省仪征市·三模)江苏城市足球联赛是当下网络热门话题。足球中常充入空气中含量最多的气体，该气体是
A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体
3．【氧气用途】(24-25八下·广西南宁第二十中学·期末)化学来源于生活。请用下列物质的序号填空：
①二氧化碳 ②氧气 ③稀有气体 ④二氧化硫 ⑤氮气
(1)与酸雨形成有关的是 。
(2)可用于医疗急救的是 。
(3)可用于制作霓虹灯的是 。
(4)能使澄清石灰水变浑浊的气体的是 。
(5)可用于制造氮肥 。
4．【氮气用途】(24-25八上·上海普陀区培佳双语学校·期末)物质的性质决定用途，对应关系错误的是
物质 性质 用途
A 稀有气体 通电后能发有色光 制霓虹灯
B 氮气 化学性质稳定 填充飞艇
C 氧气 可燃性 富氧炼钢
D 二氧化碳 光合作用原料 气体肥料
A．A B．B C．C D．D
5．【稀有气体用途】(25-26九上·安徽合肥庐江县·期末)物质的性质决定用途，下列物质的性质与用途对应关系错误的是
A．金刚石硬度大，可用于切割玻璃
B．氧气具有助燃性，可用于医疗急救
C．二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，可用于灭火
D．稀有气体通电时发出不同颜色的光，可用于制作霓虹灯
题型5 纯净物和混合物
1．【纯净物定义】（(25-26九上·江苏镇江科技新城实验学校·期末)下列物质中属于纯净物的是
A．洁净的空气 B．硫酸铜晶体 C．稀盐酸 D．生理盐水
易错提醒纯净物：只由一种物质组成的物质。纯净物可以用化学符号来表示。；混合物：由两种或两种以上的物质混合而成的物质。
2．【混合物定义】(24-25九上·江苏宿迁宿城区新区教学共同体·期末)下列物质都是纯净物的一组是
A．洁净的空气 汽油 蒸馏水 B．氧化铝 液氧 蒸馏水
C．澄清石灰水 氮气 煤炭 D．大理石 氢气 氯化钠
3．【综合考查】(24-25七下·湖南娄底新化县·期末)下列物质：①冰水混合物②人体呼出的气体③液氧④水蒸气⑤二氧化碳⑥洁净的空气⑦铁水⑧汽水⑨加热高锰酸钾后的残余固体。其中属于纯净物的是 （填序号，下同）；属于混合物的是 。
题型6 气密性检测
1．【检测现象】（2025·安徽安庆·三模）实验室制取气体前需检查装置气密性，操作如图。下列实验过程中的现象不能确定装置气密性好的是
A． B． C． D．
2．【检测方法】(25-26九上·贵州贵阳实验中学·期末)下列实验操作错误的是
A．B．C． D．检查气密性
3．【漏气原理】(24-25九上·新疆阿瓦提县·期末)如图所示装置的气密性检查中，能说明装置漏气的是
A． B．
C． D．
4．【检测目的】(24-25八上·山东济南莱芜区·期末)实验小组用如图所示装置来测定空气中氧气的含量，下列关于该实验的说法中，错误的是
A．实验前应检查装置的气密性
B．实验中可以用木炭代替铜粉实验
C．反应后玻璃管内剩余气体主要为氮气
D．气球的作用主要是密封和调节装置内的气压
题型7 氧气的性质及储存
1．【物理性质】(24-25八上·上海金山区·期末)有关氧气的说法正确的是
A．氧气是一种可燃物 B．物质与氧气发生的反应都属于氧化反应
C．液氧是一种混合物 D．水中溶解的氧气能供给鱼虾呼吸，因此氧气易溶于水
易错提醒(1)反应条件“点燃”不能写成“燃烧”或“加热”。(2)描述实验现象时不能出现生成物的名称。(3)氧气化学性质“比较活泼”，是在“一定条件下”能与许多物质反应，因此不能说“不活泼”或“非常活泼”。(4)物质在空气中燃烧与在氧气中燃烧现象不同，说明了氧气的浓度越 高 ，反应越剧烈，现象越明显。
2．【氧气储存】(24-25八下·广西南宁第二十中学·期末)2024年一篇报道“月壤制氧，中国试验出第一口氧气”，震惊世界。下列说法正确的是
A．鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水
B．氧气可作火箭发动机的燃烧剂
C．氧气可作焊接金属的保护气
D．可通过加压降温将氧气变成液氧储存在蓝色钢瓶中
3．【化学性质】(24-25九上·山东烟台蓬莱区·期末)下列关于氧气的有关说法正确的是
A．氧气具有助燃性，可作燃料
B．空气中氧气的浓度越高越好
C．物质与氧气发生的反应，属于氧化反应
D．氧气的化学性质很活泼，能与所有物质反应
4．【性质综合考查】（2025·湖南长沙·三模）暑假期间，小郡同学一家选择乘坐供氧列车去西藏旅游，旅途中几乎没有高原反应。氧气可以帮助人缓解高原反应的原因是
A．氧气可供给呼吸B．氧气能支持燃烧 C．氧气不易溶于水 D．氧气的密度比空气大
题型8 物质在氧气中燃烧
1．【铁丝燃烧】(24-25八上·上海金山区·期末)以下关于物质燃烧的现象的描述中正确的是
A．镁在氧气中燃烧发出耀眼白光，白色粉末
B．铁丝在空气中燃烧，火星四射，生成黑色固体
C．碳在空气中燃烧，观察到白光
D．磷在空气中燃烧产生白色烟雾
易错提醒
2．【硫粉燃烧】(24-25八上·山东菏泽巨野县·期末)请根据如图所示的实验回答问题。
(1)甲装置中，水的作用是 。
(2)乙装置中，发生反应的文字表达式为 。此反应的类型为 。
(3)请写出以上三个反应的一个共同点 。
3．【木炭燃烧】(25-26九上·吉林白城·期末)如图分别是木炭、铁丝、硫粉在氧气中燃烧的实验。请回答下列问题：
(1)实验一中木炭在氧气中比在空气中燃烧的更旺，说明燃烧的剧烈程度与 有关。
(2)实验二中有一处明显的错误，该错误可能导致的后果是 。
(3)下列对上述化学实验的归纳中正确的是________（填字母）。
A．点燃的木炭和铁丝都要从瓶口向下缓慢伸入集气瓶
B．三个实验都有黑色固体生成
C．三个实验都发生氧化反应，都放热
4．【镁条燃烧】(24-25九上·河北张家口宣化区·期末)下列物质在空气或氧气中燃烧现象的描述，正确的是
A．镁条在空气中燃烧，发出耀眼白光，放出热量，生成一种白色固体
B．蜡烛燃烧时发光、放热、生成水和二氧化碳
C．木炭在氧气中燃烧，发出微弱的红光，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
D．硫在空气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，产生有刺激性气味的气体
5．【蜡烛燃烧】(24-25八下·山东潍坊安丘·期末)下列对实验现象的描述，错误的是
A．红磷在空气中燃烧产生大量白烟
B．木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，生成一种使澄清石灰水变浑浊的气体
C．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体
D．蜡烛在空气中燃烧，生成二氧化碳和水
6．【红磷燃烧】(24-25九上·江苏宿迁宿城区新区教学共同体·期末)下列叙述或实验现象的描述中，正确的是
A．在灭火中喷洒大量的水能冷却并能降低可燃物的着火点
B．铁在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
C．红磷在氧气中燃烧剧烈，且产生大量白色烟雾
D．炒菜时油锅起火，可以用锅盖盖灭，该灭火原理是隔绝氧气
7．【燃烧综合考查】（(24-25八上·山东烟台龙口·期末)某化学兴趣小组整理了部分氧气化学性质的关系图，如下图所示。
(1)观察比较反应①②③的共同点是 (填序号)。
①反应都需要点燃 ②都是放热反应 ③都属于化合反应 ④都是氧化反应 ⑤都生成氧化物
(2)进行实验①时要预先在集气瓶中装少量水的目的是 。
(3)写出反应③的符号表达式 。最能直接说明反应③是化学变化的实验现象是 。
(4)反应①②在氧气中燃烧比空气中剧烈，反应③在空气中不能燃烧，但在氧气中能剧烈燃烧，试从微观的角度解释其中的原因 。
题型9 氧化反应和缓慢氧化
1．【缓慢氧化的定义】（2025·江苏南京·二模）下列属于缓慢氧化的是
A．甲烷燃烧 B．铁水凝固 C．火药爆炸 D．醋的酿造
2．【氧化反应的定义】(24-25八上·贵州毕节七星关区·期末)化学概念间有包含、并列、交叉等不同关系。下列关系表示正确的是
A．B．C．D．
3．【氧化反应判断】（24-25八年级上·上海·期末）下列反应中不属于氧化反应的是
A．磷+氧气五氧化二磷 B．镁+氧气氧化镁
C．二氧化碳+水→碳酸 D．碳+氧气二氧化碳
题型10 化合反应和分解反应
1．【化合反应定义】(24-25九上·新疆乌鲁木齐第四十四中学·期末)分类是化学学习的重要方法。下列有关化学分类的描述正确的是
A．物质和氧气发生的反应都是化合反应
B．食物的腐烂、醋的酿造都属于缓慢氧化
C．海水、空气、二氧化碳都是混合物
D．沸点、延展性、氧化性都是物质的物理性质
易错提醒化合反应：A+B→AB；分解反应：AB→A+B；氧化反应：反应物有氧气参与的反应。
2．【分解反应定义】（24-25八年级下·上海静安·期末）1755年，布莱克通过煅烧石灰石CaCO3CaO+CO2↑第一次制得纯净的二氧化碳，该反应属于
A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应
3．【反应判断】(24-25九上·江苏无锡·期末)下列选项中概念之间存在如图所示“并列”关系的是
选项 A B C D
概念 X 单质 分解反应 氧化反应 含氢化合物
Y 纯净物 化合反应 缓慢氧化 含氧化合物
A．A B．B C．C D．D
题型11 制取氧气的方法
1．【工业制取氧气】(24-25八下·山东潍坊寒亭区·期末)新型材料纳米级铁粉具有广泛的用途，它比普通铁粉更易与氧气反应，其制备流程如图所示：
(1)工业上可通过分离液态空气法获得氮气，是利用氮气和氧气的 （填“沸点”或“熔点”）不同。
(2)纳米级铁粉在氧气中能自发燃烧生成黑色固体，发生反应的文字表达式为 ，该反应的基本类型是 。
(3)在制备纳米级铁粉的工艺流程中，氮气的作用是 。
(4)上述流程中可以回收利用的物质是 。
2．【过氧化氢制取氧气】（2025·辽宁阜新·二模）兴趣小组按如图所示进行实验，容器中涌出的柱状泡沫被形象地称为“大象牙膏”。下列说法中，正确的是
A．产生的泡沫可以被点燃
B．反应前后催化剂质量减小
C．不使用催化剂也可得到“大象牙膏”
D．实验后应将废液倒入指定容器内
易错提醒
3．【高锰酸钾制取氧气】(24-25八下·广西南宁第二十中学·期末)下图为实验室常用的仪器和装置。请回答问题。
(1)标号①的仪器名称为 。
(2)若用高锰酸钾制取氧气，应选择的发生装置是 (填字母序号)，该反应的文字表达式为 。实验过程中若发现水槽内的水变红，可能的原因是 。
(3)与B装置相比，C装置的优点是 。用D装置收集氧气的依据是 ，检验氧气是否集满的方法是 。
(4)若要收集较纯净的氧气，应选用的收集装置是 (填字母序号，下同)。若用G收集氧气，气体应从G的 (填“a”或“b”)端进入。
(5)收集好氧气后，为什么要先撤离导管，再熄灭酒精灯： 。
(6)常温常压下，氨气()是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水。实验室加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物制取氨气时，在A-F装置中选择的发生装置为 ，收集装置为 。
易错提醒高锰酸钾制取氧气注意点：(1)试管口要略向下倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂。(2)试管口塞一团棉花：防止固体粉末进入导气管。(3)当气泡连续均匀冒出时开始收集； (4)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。
4．【氯酸钾制取氧气】(24-25八下·山东济宁任城区·期末)某同学用图1所示装置对氯酸钾制取氧气进行探究学习。氯酸钾分解时，传感器得到氧气的浓度随温度的变化如图2所示。下列说法中错误的是
A．图1装置中试管口略向上倾斜防止受热后熔化的氯酸钾流出试管
B．图2中A→B段氧气浓度逐渐降低的可能原因是加热时排出一部分空气
C．图2可知，不加入催化剂氯酸钾也能分解生成氧气
D．图2可知，加入催化剂后氯酸钾分解所需的温度比不加入催化剂更高
5．【图像问题】(24-25八下·山东潍坊安丘·期末)绘制图像能帮助我们分析物质变化规律。下列图像量变关系错误的是
A． 在密闭装置内无其它物质加热高锰酸钾制氧气 B． 红磷燃烧测定氧气含量时，集气瓶内水的体积
C． 加热高锰酸钾制氧气前后二氧化锰质量变化 D． 测定空气中氧气含量：集气瓶内气体温度随时间的变化
A．A B．B C．C D．D
题型12 实验室制取氧气仪器和装置的选择
1．【发生装置选择】（24-25八下·河北省石家庄市外国语学校·期末）A-F是实验室制取气体的常用装置。回答下列问题：
(1)仪器a的名称是 。
(2)实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，可选择的发生装置是 (填字母)，该装置的优点是 ，反应的文字或符号表达式是 。
(3)若收集一瓶较干燥的氧气应选择的收集装置是 (填字母序号)，利用此方法收集氧气，验证氧气已收集满的操作方法是 。若选用E装置收集氧气，当看到 时，开始收集。
(4)天然气是一种常见的化石燃料，其主要成分是甲烷，甲烷是一种无色无味、密度比空气小且难溶于水的气体，若要用F装置收集一瓶较纯净的甲烷，气体应从 (填“m”或“n”)管通入。
2．【收集装置】(25-26八上·上海交通大学附属第二中学·期末)
(1)实验室常用高锰酸钾制取氧气，发生装置应选 （填A—F），选择该装置的原因是 ，该装置有一处需要改进的是 。
(2)收集较纯净的氧气可选用 （填A—F）装置，实验结束后，测得收集到的氧气浓度明显偏低，原因可能是 。（写1点）
(3)若用盛满水的G装置收集氧气，应将气体从 （填“m”或“n”）管处通入。
(4)甲同学欲收集体积分数为50%的氧气：先将集气瓶中注入50%体积的水（如图所示），然后用排水法收集氧气。你是否认同他的做法，理由是 。
3.【验满装置】(24-25九上·四川乐山沐川县·期末)氧气是我们身边熟悉的物质，它与我们的生活密切相关。请根据以下图示完成下题：
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气所选的发生装置是 （填字母代号），用E收集氧气的优点是 。
(2)发生装置B和F比较，选择F作发生装置的优点是 。
(3)工业上制取氧气主要是根据物质的 不同，对液态空气进行分离。
(4)用向上排空气法收集氧气，验满的方法是 。
(5)装置G是硫在氧气中燃烧的实验，实验前瓶内先装少量水，其目的是 。
4.【检验装置】(24-25八下·山东东营东营区·期末)根据下列实验方案进行实验，能达到相应实验目的的是
A．测定空气中O2的含量 B．比较MnO2和Fe2O3的催化效果 C．检验氧气：将带火星的木条放入集气瓶内，木条复燃 D．连接仪器时，为塞紧橡胶塞，应把试管放在桌面上
A．A B．B C．C D．D
5.【实验细节】（2025·江苏苏州·二模）下列有关实验室制取氧气的说法正确的是
A．检查装置气密性时，先用手捂住试管，再将导管伸入水中
B．加热后导管口有气泡连续均匀逸出时，开始收集
C．高锰酸钾加热制取氧气，实验结束先熄灭酒精灯
D．用排水法收集氧气，验满时用带火星的木条放在瓶口
题型13 催化剂及催化作用
1.【催化剂的作用】(25-26八上·黑龙江哈尔滨德强学校·期末)某学校八年级化学实验探究小组，探究分解生成氧气速率的影响因素：
【实验一】第一兴趣小组如图1所示实验装置(夹持装置略去)，进行了三次实验，三次实验的部分设计如表所示：
实验1 实验2 实验3
的质量／克 0.5 0.5 0.5
的的体积/毫升 40 40 40
水浴温度/℃ 20 40 60
产生50 mL氧气的时间 20 s 13 s 10 s
(1)此实验探究目的：在其他条件相同的情况下，探究 对分解生成氧气反应速率的影响。
(2)在三次实验中，通过定量测定产生50 mL氧气的时间来比较分解反应速率的大小。继续实验，发现过氧化氢浓度对该反应速率有影响。进行探究过氧化氢浓度对该反应速率的影响实验时，需要控制相同的因素是___________(填标号，多选)。
A．催化剂的种类 B．催化剂的质量
C．水浴温度 D．过氧化氢溶液的浓度
(3)实验结束后若要证明是催化剂，还必须证明它在反应前后质量和 没有改变。
【实验二】第二兴趣小组的小明同学跑步时腿部擦伤，校医用过氧化氢溶液给他清洗伤口时，他发现过氧化氢溶液接触伤口产生气泡的速度会变快，医生解释是人体有过氧化氢酶，可催化过氧化氢()分解。他对过氧化氢酶产生了兴趣，并和同学们进行了探究。
【查阅资料】①过氧化氢分解为放热反应；②温度过高、过氧化氢酶的活性反而会降低。
【实验步骤】
①连接好装置如图1，检查装置的气密性。
②取1.5毫克过氧化氢酶和8 mL蒸馏水加入容器中，搅拌后塞紧橡皮塞。
③用注射器A从容器中抽出2 mL气体，用注射器B将2 mL一定浓度的溶液注入容器中，采集数据，直至反应结束。
④再用3.1毫克、5.6毫克过氧化氢酶及1.5毫克、5.6毫克、10.7毫克二氧化锰重复上述实验，获取数据如图2和图3.
【讨论交流】
(4)步骤①检查装置气密性时，用注射器A向锥形瓶内缓缓注入1 mL空气，若注射器B的活塞 (填“内移或外移”)1 mL，则表明装置气密性良好。
(5)对比图2和图3中的曲线可知，同等情况下分解过氧化氢，过氧化氢酶催化能力比二氧化锰 (填“强或弱”)。
(6)步骤③将注射器B中的2溶液全部注入容器前，用注射器A先从容器中抽出2 mL气体，其目的是 。
【拓展提升】
(7)小明在实验过程中发现过氧化氢酶质量过大，导致过氧化氢分解突然变慢，可能的原因是 。(答一点即可)
(8)若用图1装置改装为制氧气的装置如下图(注射器A中装有过氧化氢溶液，注射器B中装有蒸馏水)，由于试剂不足，没有收集到足够的氧气。在不拆解装置、不添加反应物的情况下，要再多收集一些氧气，应进行的操作是 。
易错提醒1.（1）催化剂不能改变生成物的质量。 （2）催化剂不是反应物也不是生成物（写在反应条件上）。（3）一种催化剂只针对某一反应，不同的反应，催化剂可能相同，某一反应的催化剂可能不只一种。2.影响某反应的反应速率的因素：反应物浓度、反应温度、反应物接触面积、是否有催化剂、催化剂种类、催化剂质量等。3.催化剂特点：能改变化学反应的速率（加快或减慢），本身的质量和化学性质不变。
2.【有关催化剂的探究实验】(24-25九上·湖南·期末)学习了二氧化锰对过氧化氢有催化作用的知识后，小华同学想：氧化铜能否起到类似二氧化锰的催化作用呢？于是进行了如下探究。
[猜想]
(1)Ⅰ．氧化铜不是催化剂也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；
Ⅱ．氧化铜参与反应产生氧气，反应前后质量和化学性质发生了改变；
Ⅲ．氧化铜是反应的催化剂，反应前后 不变。
[实验]用天平称量0.2 g氧化铜，取5 mL 5%的过氧化氢溶液放入试管中，进行如下实验：
(2)填写下表：
步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 结论
溶液中有气泡冒出，带火星的木条复燃 g 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立，猜想Ⅲ成立
(3)步骤①的目的是 ，步骤⑦的目的 。
3.【验证催化剂作用】（2025·江西·中考真题）兴趣小组为了解调控化学反应的方法，进行了下列实验。
(1)实验一：在空气中点燃木炭，再伸入充满氧气的集气瓶中，木炭燃烧更剧烈，说明 会影响化学反应速率。
(2)实验二：图1木条不复燃，图3中的现象为 ，由此可知MnO2可加快H2O2分解的速率。若反应前后MnO2的 和化学性质不变，则MnO2是H2O2分解的催化剂。为寻找该反应的新催化剂，兴趣小组分别用5mL10%H2O2溶液和不同催化剂进行实验，数据如表。分析表中数据，催化效果最好的物质是 。
实验编号 催化剂 收集气体体积 收集气体所用时间
① 2g氧化铁 7.0mL 560s
② 2g土豆 7.0mL 180s
③ 2g生姜 5.1mL 180s
(3)调控化学反应的方法还有很多，下列事例中调控方法相同的是______(填序号)。
A．食品在冰箱中保存不易变质
B．燃煤发电时，把煤块粉碎
C．汽车发动机把汽油喷成雾状进行燃烧
4.【改良装置】(25-26八上·上海交通大学附属第二中学·期末)某小组同学学习了双氧水制取氧气，有了新的想法，设计了如下实验：探究制取氧气的适宜催化剂。
查阅资料：双氧水在催化分解过程中会放出热量。
实验方案如下：
Ⅰ.用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球，备用。
Ⅱ.取30粒含MnO2的海藻酸钠微球，采用下图装置进行实验。改用其他三种微球，分别重复上述实验，得到下图的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。
(1)每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因 。
(2)用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60 s时压强瞬间回落，其可能原因是 。
(3)请你预测在300 s（反应恰好结束）后Fe2O3对应曲线如何变化______。
A．缓慢下降后保持不变 B．持续缓慢下降
C．略有上升后保持不变 D．保持数值不变
(4)从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是 。
5.【催化剂种类】(25-26九·上海交通大学附属第二中学·期末)氯化铁溶液也可以催化双氧水分解，现对氯化铁溶液浓度对双氧水分解速率的影响进行探究：按照图1装置，分别取10 mL 5%的H2O2溶液于3个容积相同的锥形瓶中，再用注射器同时向3个锥形瓶中注入1 mL 8%、16%和24%的FeCl3溶液，测得压强随时间变化的数据曲线如图2所示。
(1)锥形瓶内发生反应的化学方程式是 。
(2)图2中，a点对应的实验操作是 。
(3)通过实验可知，H2O2分解速率随FeCl3溶液的浓度的增加而变快，请预测实验结束后，分别注入1 mL 8%（1号）、16%（2号）和24%（3号）的FeCl3溶液锥形瓶内压强的大小关系是 。
(4)某同学用上述方法收集一瓶氧气进行如下实验，测得氧气体积分数随时间变化曲线如图所示。
实验内容 打开瓶塞，开始记录数据 180 S后将塑料瓶保持倒置状态
实验装置
保持塑料瓶倒置状态，说明绘制的具体想法或理由： ，并在图中补充完整300~500 s氧气体积分数随时间的变化曲线。
题型14 探究简易供氧器的制作
1.【简易供氧器】(24-25九上·广东惠州博罗县·期末)某小组以“气体制备”为主题开展项目式学习。
(1)基础实验：
实验室现有如下试剂：大理石、二氧化锰、稀盐酸和过氧化氢溶液，请根据如装置图1，回答下列问题：
①仪器a的名称是 。
②甲同学选用装置A制备二氧化碳，写出该反应的化学方程式为 ，收集装置最好选用 （填序号），说明该气体具有的化学性质是 ，检验的方法是 。
③如果乙同学选用装置A制备O2，反应时液面应不低于 （填“m”或“n”）位置。
(2)跨学科实践：用如图2的自制“制氧机”制备O2
【资料】过碳酸钠加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2，Na2CO3易溶于水。制氧机工作时发生了两步反应
第一步：2Na2CO3 3H2O2═2Na2CO3+3H2O2
第二步： （用化学方程式表示）。
【操作】在左瓶中依次加入适量水、过碳酸钠和二氧化锰。
【现象】左瓶中黑色粉末制腾、液体浑浊，瓶壁温热：右瓶水中导管口有气泡冒出。
【评价】
①左瓶中的二氧化锰起催化作用。
②右瓶中水的作用是 （写一个即可）。
2.【自制制氧机】(24-25九上·四川德阳绵竹·期末)某学校学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。
[活动一]如图1所示，该制氧机通过A、B两种物质产生氧气，其中A是过碳酸钠白色固体，B是二氧化锰。
查阅资料可知：过碳酸钠固体遇水会分解生成碳酸钠和过氧化氢。
用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
(1)氧气能从加湿过滤仓中逸出，是因为氧气具有 的性质。
(2)验证过滤仓导出的气体是氧气的方法 。
(3)过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是______(填标号)。
A．可以通过气泡观察氧气生成的速率
B．降低氧气温度
C．加快氧气的生成
(4)根据已知信息推测，A试剂的保存方法是 。
[活动二]制作简易的家用制氧机
(5)加湿仓为图2中 瓶(填“C”或“D”)。
(6)选择制作简易供氧器的反应原理时，需要考虑的因素是______。
A．原料是否价廉易得
B．装置是否安全可靠
C．实验条件是否易于控制
D．是否安全、环保
3.【改良制氧机】(24-25九上·安徽·期末)如图是实验室制取气体的常用装置，请回答相关问题。
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为 ，根据图1选择发生装置应是 (填字母)，选择该装置用高锰酸钾制取氧气还需要进行的改进是 ，用装置C来收集氧气，验满的方法是 。
(2)小柯自制了如图2的简易供氧器，甲装置的设计优点是 。
题型15 水资源分布
1.【水资源的现状】(24-25九上·河北唐山丰南区·期末)水是宝贵的自然资源。下列有关水的说法不正确的是
A．“南水北调”有利于缓解部分地区水资源短缺状况
B．水由氢气和氧气组成
C．过滤可以除去水中的难溶性杂质
D．电解水实验生成的氢气与氧气的质量比为1：8
易错提醒地球表面约71%被水覆盖，但其中97.5%是咸水，淡水仅占2.5%，且大部分以冰川或深层地下水形式存在，可直接利用的淡水极少，因此，淡水资源是有限的。我国水资源总量居世界前列，但人口基数大，人均水量远低于世界平均水平。
2.【水循环】(24-25九上·辽宁丹东·期末)水对气候具有调节作用，如图是自然界水循环示意图。下列说法不正确的是
A．水在天然循环过程中可以实现自身净化
B．陆地的水可以形成地下水径流
C．图中②代表的环节是水的蒸发
D．湖泊中的水既能蒸发、渗漏，也能流入海洋等
3.【水资源分布】(24-25九上·广东肇庆广宁县·期末)下列有关水的说法错误的是
A．为保护水资源，生活污水处理后再排放
B．含可溶性钙、镁化合物的水一定是硬水
C．向浑浊的江水中加入明矾，能加速悬浮杂质的沉降
D．南水北调工程改善了我国水资源分布不均的局面
题型16 保护水资源
1.【保护水资源措施】(25-26九上·山东临沂费县第五中学·期末)下列做法符合“爱护水资源”理念的是
A．用洗菜水浇花 B．工业废水直接排放
C．大量使用含磷洗衣粉 D．生活污水任意排放
易错提醒（1）工业上，通过应用新技术、新工艺减少污染物的生产，同时对污染的水体作处理使之符合排放标准。（2）农业上，提倡使用农家肥，合理使用 化肥 和农药。（3）生活污水也应逐步实现集中处理和排放。（4）加强水质的质量监测。
2.【合理利用水资源】．(25-26九·安徽合肥第三十八中学·期末)厚植生态底色，加快绿色崛起。下列与“水”有关的说法错误的是
A．蒸馏水是净化程度最高的水
B．明矾净水主要起杀菌消毒的作用
C．农业和园林浇灌应改大水漫灌为喷灌和滴灌
D．自来水厂净水流程依次为沉降→过滤→吸附→消毒
3.【防治水体污染】(24-25九上·新疆阿瓦提县·期末)2018年“世界水日”的宣传主题为“Nature for water”。
(1)爱护水资源，一方面要节约用水，另一方面要 。
(2)“直饮水机”可将自来水净化为饮用水，其内部使用的活性炭主要起 作用，生活中常用 检验饮用水是硬水还是软水，生活中常用 的方法降低水的硬度，并起到消毒杀菌的作用。
(3)下图通电一段时间后，玻璃管b中收集到的气体是 ；该实验说明水是由 组成的。
题型17 自来水厂净水过程
1.【杀菌消毒】(25-26九上·辽宁沈阳浑南区·期末)天然水净化为自来水的过程如下图所示。下列有关说法正确的是
A．絮凝剂可使水中悬浮的颗粒凝聚而沉降
B．活性炭可吸附水中所有的杂质并除去异味
C．杀菌消毒时加入的消毒剂越多越好
D．天然水经处理后得到的自来水是纯净物
易错提醒自来水厂净水过程包括：静置沉淀、吸附沉淀、过滤、活性炭吸附、杀菌消毒，送到用户。吸附沉降是通过添加明矾的。明矾水解生成胶状氢氧化铝，吸附水中细小颗粒形成大颗粒而沉降；过滤沉淀是物理分离过程，除去水中不溶性固体；活性炭吸附是利用活性炭具有吸附性，除去水中的色素和异味；杀菌消毒是氯气在水中反应生成次氯酸（HClO），次氯酸具有强氧化性，能杀灭微生物。
2.【活性炭吸附】(24-25九上·江苏泰州海陵区民兴中英文学校·期末)下列物质的性质与用途具有对应关系的是
A．稀有气体化学性质稳定，可充入霓虹灯
B．石墨具有导电性，可用作铅笔芯
C．活性炭有吸附性，可用作除味剂
D．氧气具有助燃性，可用作火箭发射燃料
3.【吸附沉降】(24-25九下·安徽六安木厂中学·期末)某同学将浑浊的湖水样品倒入烧杯中，先加入明矾粉末搅拌溶解，静置一会儿，再进行过滤。
(1)加明矾的作用是 。
(2)过滤后，观察发现，滤液仍然浑浊，原因可能是 。
(3)改进后再过滤，得到了澄清透明的水，他兴奋地宣布：“我终于制得了纯水！”对此，你认同吗？ ，理由是 ，若要制取纯水，还应采用的净化方法是 。
4.【综合考查】(24-25九上·江苏盐城盐都区·期末)生活用水是经自来水厂净化处理过的。如图是自来水厂净化水的过程示意图。
(1)在自来水厂净化自来水的过程中，a池的作用主要是______。（填序号）
A．沉淀 B．过滤 C．吸附 D．蒸馏
(2)如果用硬水洗涤衣物，既浪费肥皂也洗不净衣物，时间长了还会使衣物变硬。日常生活中将硬水转化为软水常用的方法是 ；
(3)活性炭吸附池 （填“能”或“不能”）除去水中可溶性钙镁化合物；在投药消毒步骤中所发生的变化是 （填“物理变化”或“化学变化”）。
(4)下列做法会造成水体污染的是______（填序号）。
A．工业废水处理达标后排放 B．随意丢弃废旧电池
C．提倡使用无磷洗衣粉 D．大量使用化肥和农药
(5)水资源短缺会影响人民生活，制约经济发展。请举出一种节水的措施 。
题型18 常用的净水方法
1.【净化水程度最高】(2025·江苏省无锡市·中考)下列单一操作净化水程度较高的方法是
A．沉降 B．过滤 C．吸附 D．蒸馏
易错提醒(1)沉淀：①静置沉淀②吸附沉淀，絮凝剂:明矾等(2)过滤:一贴二低三靠(3)吸附：活性炭(4)蒸馏:净化效果最高(5)用蒸馏法得到的水为纯净物，其他三种方法得到的水均为混合物。(6)净水程度最高的是蒸馏。
2.【吸附沉降】(24-25九上·江苏无锡·期末)水的净化是饮水安全的有力保障。
(1)《酒谱》（宋）：尝乘舟於黄河中流，以匏瓠接河源水七八升，经宿色如绛。黄河水经一段时间静置，析出水中杂质沉于杯底，目的是除去 。
(2)《物理小识》（明）：寻常定水，矾……皆可。明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶于水后产生铝离子与水反应生成氢氧化铝，氢氧化铝的化学式是 。
(3)《养生要集》（东晋）：凡煮水饮之，众病无缘生也。煮水的目的是杀菌消毒和 。
(4)目前自来水厂的净水过程包括：取水→加混凝剂→操作a→吸附→消毒→配水。操作a的名称是 ，消毒属于 （填“物理”或“化学”）变化。
3.【过滤】(24-25八下·山东潍坊寒亭区·期末)某实践小组参观本地矿泉水厂，该厂矿泉水含钙、钾等矿物质，其生产流程如图所示。请回答。
(1)该矿泉水是 （填“混合物”或“纯净物”）。
(2)活性炭过滤器中活性炭的作用是 。
(3)超滤是利用薄膜（仅允许小分子和离子通过）进行物质分离的技术。若水源中含有下列物质，推测该流程中“超滤”的主要作用是除去 （填序号）。
①难溶性大颗粒②可溶性金属离子③可溶性大分子和大分子团
(4)实验小组利用饮用水瓶、纱布和活性炭等物质自制简易净水器如图所示，制作较合理的装置是 （填“A”或“B”）。
4.【活性炭吸附】(24-25八下·山东烟台经济技术开发区·期末)“碳家族中相关物质的性质与用途对应关系正确的是
A．一氧化碳冶炼金属——可燃性 B．活性炭净化水——吸附性
C．金刚石作饰品——硬度大 D．石墨作电池电极——质软
5.【综合考查】(25-26九·安徽合肥第三十八中学·期末)某地出现了大量降雨，为了充分利用水源，某化学兴趣小组的同学对本地水样进行了调查分析。
[取样]在本地取一矿泉水瓶的河水。
[观察]
(1)河水略浑浊，除含水外，还含 、 、微生物等。
[实验原理]
(2)水中的泥沙可以用 的方法除去；加入二氧化氯可以除去微生物，通过 的方法除去可溶性杂质，得到纯净的水。
[实验]同学们设计了如下实验方案，并进行了实验。
(3)步骤Ⅰ中，过滤是非常重要的操作，下图所示的过滤装置还缺少一种仪器，该仪器的名称是 ，其作用是 ；漏斗下端紧靠烧杯内壁是为了 。过滤后发现滤液仍浑浊，可能的原因有 (写两点)。
(4)步骤Ⅱ中，加入的X试剂名称是 ，加入此物质后，可以除去 。为得到澄清透明的液体，Ⅱ和Ⅲ步骤之间还应该增加的操作是 。
(5)步骤Ⅲ 中，加入二氧化氯后得到的水是纯净物吗 (填“是”或“否”，下同)。若处理成蒸馏水，是否适合长期饮用 。
题型19 过滤
1.【操作要点】(24-25八下·山东潍坊寒亭区·期末)过滤是分离混合物的常用方法。
(1)过滤这一步骤是用来除去 （填“可溶性”或“难溶性”）的固体杂质。
(2)写出图中序号①的仪器名称 。
(3)过滤时，玻璃棒的作用是 ；若倾倒液体时，烧杯口没有紧贴玻璃棒，可能导致的结果为 。
(4)在过滤操作过程中，下列操作规范的是__________（填字母）。
A．撵走滤纸与漏斗内壁间的气泡
B．将漏斗下端管口悬在烧杯中央
C．过滤时用玻璃棒在漏斗中搅拌
D．将待过滤的液体先静置片刻后再进行过滤操作
易错提醒过滤是把难溶于液体的固体与液体分离的一种方法，过滤液体时，要注意“一贴、二低、三靠”的原则，过滤时使用玻璃棒引流。
2.【操作问题分析】(24-25八下·伊春松鼠智适应教育培训学校有限公司·期末)水是宝贵的自然资源，请根据图示回答下列问题。
(1)图Ⅰ中吸附池内活性炭的作用是 ，该过程属于 变化。
(2)图Ⅱ操作的名称是： ，该方法用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 （它的作用是 ），过滤后若滤液浑浊可能的原因是 （填字母序号）。
A．漏斗下端没有紧贴烧杯内壁 B．滤纸破损
C．滤纸没有紧贴漏斗内壁而留有气泡 D．液面高于滤纸边缘
(3)图Ⅲ可实现海水的淡化，其原理和常用净水方法中的 相似。
3.【滤纸替代品】(24-25九上·湖南娄底冷水江·期末)中国茶文化源远流长，如图是泡茶的简要过程。
(1)在静置的过程中，茶香四溢。请从微粒的观点解释能闻到茶香的原因： 。
(2)这些泡茶步骤中，与实验室过滤操作的原理相似的步骤是 。在实验室进行过滤操作时需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、 。
4.【过滤注意事项】(24-25八下·山东潍坊寒亭区·期末)下列对实验中出现的异常现象的解释不合理的是
选项 A B C D
实验
异常现象 液体暴沸 滤液仍浑浊 点燃氢气，发生爆炸 过滤效果不佳
解释 没有加入沸石 漏斗内液面低于滤纸边缘 点燃氢气前未验纯 入水口、出水口位置颠倒
A．A B．B C．C D．D
题型20 硬水和软水
1.【硬水和软水定义】(24-25九上·吉林白山部分学校·期末)2024年世界水日的主题是“以水促和平”。下列说法正确的是
A．地球上的淡水资源十分丰富
B．一水多用可节约水资源
C．用活性炭吸附能除去水中所有杂质
D．软水中含有较多可溶性钙、镁化合物
易错提醒硬水是指含有较多可溶性钙、镁化合物；软水是指不含或含较少的可溶性钙、镁化合物；工业锅炉用水不能使用硬水，否则有可能引起锅炉爆炸。硬水软化：生活中常用煮沸的方法；实验室中常用蒸馏的方法。
2.【硬水的危害】(24-25九上·福建莆田荔城区·期末)如图为古今净水工艺的对比图。
(1)“宜捣蒜或明矾少许……”，加入明矾的作用是 。
(2)永嘉出土的明末水处理池是最早利用“木炭吸附”的净水工艺，现代净水过程中常用 代替木炭，它们都有吸附能力的原因是 。
(3)茱萸叶可用于消毒，铁离子也具有一定的消毒能力，请问铁离子的符号是： (填“Fe”、“Fe2+”或“Fe3+”)。
(4)我国规定1L，合格的生活饮用水中，CaCO3的含量不超过450mg，则钙元素的含量不超过 mg/L。含有较多可溶性钙、镁矿物质的天然水为硬水，硬水会给生活和生产带来许多麻烦，锅炉内结垢严重时可引发爆炸，请写出除水垢(主要成份为CaCO3)的化学方程式： 。
3.【硬水软化方法】(24-25八下·河北石家庄市外国语学校·期末)水是宝贵的自然资源，请根据图示回答下列问题。
(1)图Ⅰ活性炭吸附池是利用活性炭具有 性，除去水中的色素和异味，该过程主要是 变化(填“物理”或“化学”)。
(2)过滤操作可除去水中难溶性杂质，实验室中该操作用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 (它的作用是 )；
(3)在自来水中滴加 ，振荡后观察到水中有大量浮渣，说明该地区的自来水属于 ：家庭生活中常用 的方法将其软化。
(4)图Ⅱ可实现海水的淡化，其原理和常用净水方法中的 操作相似。
题型21 电解水实验的现象和结论
1.【电解水原理】(24-25九上·广东广州天河区·期末)水的组成探究为研究物质的组成提供了重要思路。
【探究1】水的组成
(1)下列实验能证明水是由氢、氧两种元素组成的是___________(填标号)。
A．水的电解 B．水的蒸馏
C．氢气在氧气中燃烧 D．水的煮沸
(2)电解水的化学方程式为 。
电解水时常在水中加入以增强导电性。为了探究影响电解水反应速率的因素，接通直流电源进行实验，记录产生氢气、氧气所需的时间如下表。
(3)由实验甲丙，可得出结论： 。
(4)有同学认为电压也会影响电解水反应速率，设计了实验丁验证，将该实验在表中补充完整。
实验 溶液浓度() 电压() 氢气体积() 氧气体积() 时间()
甲 10 10 5
乙 10 10 5
丙 10 10 5
丁 待测
【探究2】草酸的组成
将草酸加热可分解得到二氧化碳、一氧化碳和水，由此可知草酸由碳、氢、氧三种元素组成。
(5)经检测上述三种产物的分子个数比为，则草酸分子中碳、氢、氧三种原子的个数比为 。
解题要点：
2.【电解水实验结论】(24-25九上·甘肃酒泉肃州区·期末)水是生命之源，人类的日常生活与工农业生产都离不开水。
(1)如图甲所示。通电一段时间后，试管1中所收集的气体为 ，该实验说明水是由 组成的。
(2)小刚自制了一个简易净水器(如图乙)净化雨水，其中活性炭的主要作用是 。
(3)生活中净化水的方法有静置沉淀，过滤，吸附，蒸馏等，其中净化程度最高的是 ，生活中将硬水软化的方法是 。
3.【电解水实验现象】(24-25九上·广东佛山南海区·期末)某兴趣小组进行电解水实验研究水的组成。
Ⅰ．研究水的组成
用回形针作电极进行电解水实验，装置如图所示，电解一段时间，收集两极产生的气体。
(1)用燃着的木条分别靠近两试管口，试管a中气体被点燃，产生淡蓝色火焰，说明收集的气体为H2试管b中， ，说明收集的气体为O2.得出结论为：水由 元素组成。
(2)收集的H2与O2体积比为2：1，结合查阅的资料得出结论，两气体的分子数目比为2：1.
i．上述结论得出，试管内两种气体分子的 (填“间距”或“大小”)相同。
ii．得出水分子组成为(H2O)n，需进一步确定水分子组成为H2O，科学家还需测定 (写出一种合理的推测)。
Ⅱ．研究电解水反应速率的影响因素
小组研究电解水反应速率的影响因素，实验数据如下表：
实验序号 ① ② ③ ④ ⑤
蒸馏水/mL 350 350 350 350 350
NaOH质量/g 0 2 4 4 4
回形针的间距/cm 1 3 3 2 1
回形针上产生气泡的速度 几乎无气泡 较慢 较快 快 很快
(3)实验①中几乎不产生气体的原因是 。
(4)对比实验 (填实验序号)可知，其它条件相同时，加入NaOH越多，电解速率越快。对比实验③④⑤，可以得出的结论是 。
(5)你认为影响水电解速率的因素还有 (写一种)。
题型22 电解水实验的分析
1.【宏观现象分析】(24-25八上·山东济宁任城区·期末)水是生命之源，某实践小组进行了如下有关水的实验：
(一)探究水的净化
(1)操作I中明矾的作用是 。
(2)仪器a的名称是 ，若液体M仍然浑浊，原因可能是 (写一条)。
(3)要得到纯水，还需要采用的净化方法是 (填名称)。
(二)探究水的组成
【宏观实验】
(4)水的合成：在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气(如图1)，观察到火焰呈 ，烧杯壁有小水珠生成。写出该反应的文字表达式 。
(5)水的分解：电解水一段时间(如图2)，切断电源后，用带火星的木条检验a玻璃管内产生的气体，观察到的现象是 ，其中b玻璃管内产生的气体是 (填化学式)。写出电解水的文字表达式 。
(6)由上述两个实验都能得到的实验结论是：水是由 组成的化合物。
【证据推理】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比
(7)方法：根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比，得出电解水的产物中氢氧原子个数比为 ，进而推算出结果。
【模型构建】
(8)以分子构成的物质为例，图中“▲”表示的是 。
易错提醒实验原理：化学变化中分子可分，原子重组。实验现象：正极、负极都产生气体，通电一段时间后，正、负两极产生的气体的体积比约为1：2。正极产生氧气，负极产生氢气，可用口诀：正氧负氢、氢二氧一。实验结论：水是由氢元素和氧元素组成的。水分子是由氢原子和氧原子构成的。化学反应前后元素种类不变；宏观角度：水是由氢元素和氧元素组成的。微观角度：水分子是由氢原子和氧原子构成的。
2.【微观分析】(24-25九上·江西赣州兴国县·期末)建立宏观、微观之间的联系是化学的特点。下列甲是制备蒸馏水的装置，乙是电解水的装置，丙是电解水的微观示意图，请根据下面的图回答问题。
(1)请从微观角度分析甲和乙变化的本质区别 。
(2)乙图中，检验B管中气体的方法是 ；该反应的化学方程式为 ，基本反应类型是 。
(3)在图丙方框中选择表示反应后生成物的分子模型示意图______。
A． B．
C． D．
3.【图像分析】(24-25九上·辽宁朝阳北票·期末)为探究水的组成及变化，某化学兴趣小组同学设计如图1所示装置进行电解水实验，先在电解器玻璃管里加满水（含少量NaOH），再接通直流电流。
已知：水中加NaOH（氢氧化钠）只起增强导电性作用，本身不参加反应。
回答下列问题：
(1)如图1，电解时，乙玻璃管中产生气泡的位置在 （填“a”、“b”或“c”）处。电解一段时间后，甲管中产生气体与乙管中产生气体的体积比为 。
(2)切断电源后，用燃着的木条放在甲玻璃管尖嘴口，观察到的现象是 ，发生反应的化学方程式为 。用带火星的木条在乙玻璃管尖嘴口检验产生的气体，观察到的现象是 。
(3)电解水发生反应的化学方程式为： 。通过实验探究可以得出的结论之一是：水是由 组成的化合物。
(4)电解纯水速率较慢，为探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响。小组同学进行多次实验，测得产生20mL氢气所需时间如图2所示。
①电解浓度为5%的氢氧化钠溶液时，改变电压对电解水速率的影响是 。
②上述实验中，电解水速率最快的条件是 。
题型23 对电解水实验的进一步探究
1.【增强水导电性方法】(25-26九上·吉林白城·期末)实验课上，同学们做了电解水的实验。回答下列问题。
(1)电解水时，通常会加入少量氢氧化钠溶液，目的是 。
(2)点燃b中气体前需要 。
(3)若a管中产生的气体体积为10 mL，则b管中产生的气体体积为 mL。
易错提醒增强水的导电性，在水中加入少量稀硫酸、硫酸钠溶液或氢氧化钠溶液；电解水的产物可以巧记为“正氧负氢，氢二氧一”。化学反应前后元素种类不变，水是由氢元素和氧元素组成。
2.【基于电解水实验结论的相关计算】(24-25九上·江苏东台市·期末)载人航天器中的物质和能量资源都十分宝贵，反应机理如图所示。下列说法正确的是
A．电解水得到的、的质量比约为2∶1
B．空间站中的循环过程实现了的消除和的再生
C．反应①是置换反应
D．用于循环的氢原子利用率为100%
3.【生成物的验证】(25-26八上·上海·期末)2025年上海市继续加强水资源保护和利用。
(1)上海居民生活用水主要来自黄浦江和长江，自来水厂通过沉降、过滤、吸附、消毒等步骤净化水。其中用于消毒的试剂是 ，用于吸附的试剂是 。
(2)实验室用如图所示装置电解水，如何检验管b中产生的气体 (写出实验操作方法、实验现象、实验结论)，该实验证明水是由 (填写元素名称)组成的，写出该反应的文字表达式 。
(3)常温常压下，1 L水所吸收a管中气体和b管中气体的体积分别约为、。在电解过程中，a、b两种气体的体积比可能 (填“大于”或“小于”或“等于”)理论值。
题型24 氢气的燃烧及验纯
1.【氢气可燃性】(25-26九上·上海·期末)液氢在液氧中燃烧的化学方程式为：，体现出氧气性质为
A．无色无味 B．可燃性 C．密度大于空气 D．助燃性
2.【氢气验纯】(25-26九上·河南平顶山鲁山县第七教研区·期末)下列实验基本操作正确的是
A．氢气验纯 B．读取液体体积
C．检查气密性 D．用滴管取液体
A．A B．B C．C D．D
解题要点氢气是可燃性气体，混有一定量的空气或氧气时，遇明火可能会发生爆炸，所以点燃氢气前需要检验其纯度。验纯方法：收集一试管氢气，用拇指堵住试管口，管口向下靠近酒精灯火焰，松开拇指，发出尖锐的爆鸣声表明氢气不纯，声音很小表示氢气较纯。氢气在空气中燃烧时，安静燃烧，火焰呈淡蓝色。
3.【氢气燃烧现象】(24-25八下·黑龙江哈尔滨南岗区·期末)下列实验现象叙述正确的是
A．红磷燃烧：放热，产生耀眼的白光，生成白雾
B．氢气在空气中燃烧：发出淡蓝色火焰，放热
C．实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气：白色固体减少，吸热
D．电解水：电极上冒气泡，产生氢气和氧气的质量比为
题型25 氢气性质及用途
1.【物理性质】(24-25九上·广东茂名茂南区部分学校·期末)如图示实验操作正确的是
A．固体药品的取用 B．称取氯化钠
C．盛氢气的集气瓶放置 D．气体验满
解题要点氢气无色、无臭、难溶于水，密度比水小，具有可燃性，可用作燃料。
2.【化学性质】(2025·重庆市·中考)“水的组成及变化的探究”为学生必做实验。下列对该实验的说法不正确的是
A．正极产生的气体能燃烧
B．氢气点燃前必须验纯
C．该实验证明水由氢元素和氧元素组成
D．正极与负极产生气体的体积比为
3.【用途】(24-25九上·湖北潜江·期末)下列跨学科实践活动中涉及的化学知识正确的是
选项 实践活动 化学知识
A． 微型质量“检测站”测空气污染物的含量 属于空气污染物
B． 调查我国航天科技中新型能源的应用 液氢具有助燃性
C． 设计并制作简易供氧器 过氧化氢溶液可用作制氧剂
D． 垃圾的分类与回收利用 用过的矿泉水瓶属于有害垃圾
A．A B．B C．C D．D
题型26 纯水、天然水与自来水
1.【自来水】(24-25九上·福建福州·期末)饮用水的变迁史。
19世纪前：天然水
(1)利用静置沉淀或砂石过滤，提高水质的 (填“色度”或“澄清度”)。
19世纪初：自来水
(2)①通过以下工序制得自来水，正确的净水顺序是 (填标号)。
A．消毒 B．过滤 C． 沉降
②实验室过滤操作中起引流作用的仪器是 。
(3)桶装水一般是指以活性炭为介质，经过树脂软化等处理而成的净化水。活性炭的作用是 ；树脂软化的原理如图，已知交换过程中阴阳离子电荷总数不变，则1个钙离子能交换出 个钠离子。
(4)20世纪90年代末：常见直饮水机的净水设备运用超滤和反渗透原理。
①超滤膜能有效去除水中的悬浮物、藻类、细菌等不溶性杂质。超滤膜的孔径 (填“＞”或“＜”)不溶性杂质直径。
②自来水通过反渗透膜可获得纯水。该净水效果相当于实验室的 (填“蒸馏”或“蒸发”)操作。
解题要点自来水中含有水和一些溶于水的物质；天然水中含有水和可溶性物质；纯水是指去除了几乎所有的杂质、离子、微生物及有机物的水。
2.【纯水】(2025·福湖南·中考)2025年“世界水日”的主题为“冰川保护”。冰川被称为“地球的固态水库”，储存了约69%的淡水资源。下列说法正确的是
A．低碳行动利于冰川保护 B．冰川水经过滤得到纯水
C．冰川取之不尽用之不竭 D．大力开发冰川旅游资源
3.【天然水】(24-25九上·四川成都成华区·期末)自来水厂的水处理过程和直饮水机的净水过程如下图所示。回答下列问题：
(1)天然水属于 （填“混合物”或“纯净物”）。
(2)操作X可除去 （填“不溶性”或“可溶性”）杂质，下列关于操作X的叙述正确的是 （填字母序号）。
A．滤纸的边缘不要低于漏斗口
B．液面始终要高于滤纸的边缘
C．用烧杯将待过滤液体直接倒入漏斗
D．漏斗下端管口紧靠烧杯内壁
(3)常用作消毒剂，读作 ；6个与 个N所含电子数相等。
(4)直饮水机中①的作用除过滤还能 ；③的作用是 。
(5)实验室通过 的方法获取净化程度较高的水，该操作需要用到的玻璃仪器有 （填字母序号）。
题型27 简易净水器的构造及作用
1.【自制简易净水器】(2025·江苏省泰州市·中考)学习小组以“自制海水淡化器”为主题开展跨学科实践活动，甲、乙两组同学设计的作品如图所示。下列说法不正确的是
A．两个作品的设计都利用了蒸馏的原理
B．水变为水蒸气过程中，水分子的体积和间隙都增大
C．甲组的设计中，硬币将保鲜膜下压，有利于汇聚冷凝水
D．乙组的设计不是密封装置，会导致水蒸气散发损失
易错提醒材料：小卵石、石英砂、活性炭、细棉花；小卵石、石英砂除去水中颗粒较大的不溶性杂质；活性炭疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中色素和异味；细棉花通过纤维间隙物理阻挡杂质，起到过滤作用。
2.【净水装置构造】(24-25九上·安徽蚌埠五河县·期末)水是极其宝贵的自然资源，某兴趣小组以水为主题开展项目式学习。
【任务一】认识水
(1)自然界中的水分为硬水和软水，硬水中含有较多 （填符号）离子。
【任务二】净化水
兴趣小组利用生活用品设计简易净水装置如图1所示。
(2)该简易净水装置的净水措施是 （填字母序号）。
A．静置 B．过滤
C．吸附 D．蒸馏
【任务三】分解水
小组同学用如图2装置进行电解水。
(3)在电解器玻璃管中加满水。通电，观察到玻璃管中有气泡冒出，一段时间后，A、B管内气体体积比约为 。
(4)切断电源，用燃着的木条分别检验两个玻璃管中的气体，观察到 （填“A”或“B”）中气体燃烧产生淡蓝色火焰。
(5)写出电解水的化学方程式 。
3.【净水装置构造作用】(24-25九上·福建厦门同安第一中学·期末)化学小组在老师的带领下，开展了设计与制作简易净水器跨学科实践活动。
任务一：了解水质检测标准
同学们查阅了相关资料，了解到国家有关水的硬度的标准如下表所示。
类别 极软水 软水 中硬水 硬水 高硬水
以浓度计 0－75 75－150 150~300 300－450 450~700
(1)同学们取少量河水，用便携式水硬度检测仪测得该白来水的硬度为，说明该河水属于 实验室可以通过 的方法降低该自来水的硬度。
任务二：自制简易净水器
利用大号饮料瓶、纱布、粗砂、细沙、活性炭等材料自制简易净水器除去生活污水中的泥沙、茶叶、食物残渣、色素等杂质。不同净水器及净水效果测试如下：
组别 测试结果
洁净程度 收回水的量（%） 净水速度（mL/min）
一组 好 ＞95 约为250
二组 中 ＞90 约为90
三组 差 ＞90 约为15
(2)结合装置图和测试结果，对比第一组和第二组，可以知道该简易净水器的净水效果与 有关。
(3)直饮水机的净水流程如下图所示，结合上述实验分析，若没有砂滤器，则对后续净水造成的影响是 。
任务三：设计保护水资源的宣传活动
(4)请你对保护水资源提出一条有价值的建议： 。
4.【自制净水装置效果】(25-26八上·上海交通大学附属第二中学·期末)兴趣小组的同学开展了自制简易净水器的跨学科实践活动。
【作品展示】
(1)其中小卵石、石英砂可除去水中的泥沙等难溶杂质，与实验室中 操作作用相同。
【原理探究】小明同学利用如下图1所示装置对浑浊的河水（已经静置）进行过滤。
(2)图1中还缺少的仪器是 ，图1中，还存在的错误是 。
(3)搭建过滤装置，用烧杯（如图2）承接滤液，漏斗下端应位于该烧杯 （选填“a”、“b”或“c”）处附近，过滤引流时，玻璃棒紧靠漏斗（如图3）内三层滤纸的 （选填“x”、“y”或“z”）处附近。
(4)若经过滤后，所得液体仍浑浊，其原因可能是
A．滤纸与漏斗内壁间留有气泡 B．漏斗下端未紧靠烧杯内壁
C．漏斗内液面高于滤纸边缘 D．滤纸存在一定破损
答案与解析
题型1 拉瓦锡测定空气组成的实验
1．【实验原理】(24-25九上·重庆巴蜀中学教育集团·期末)拉瓦锡科学测定了空气的成分。仿照拉瓦锡实验的原理，我们利用红磷在密闭容器中燃烧主要是为了除去空气中的
A．水蒸气 B．氮气 C．氧气 D．二氧化碳
【答案】C
【详解】红磷在瓶内燃烧，消耗空气中的氧气，而空气中氮气等其他气体不燃烧也不支持燃烧，我们利用红磷在密闭容器中燃烧主要是为了除去空气中的氧气，故选：C。
易错提醒拉瓦锡用汞加热法定量测定空气由氮气和氧气组成， 但没有测定出空气中的其他成分。
2．【实验材料】（2025·河南平顶山·二模）200多年前，法国化学家拉瓦锡通过定量研究的方法测定了空气的成分。拉瓦锡选择作为实验材料的物质是
A．红磷 B．硫粉 C．铁丝 D．汞
【答案】D
【解析】拉瓦锡选用汞，因其在加热时能与氧气反应生成氧化汞（HgO），且汞是液态金属便于密闭操作。
故选D。
3．【实验装置】（2025·河南郑州·一模）关于拉瓦锡研究空气成分实验的表述，存在科学性错误的是
A．实验中汞需要足量 B．曲颈甑中的汞可以换成硫粉
C．曲颈甑中汞的作用是消耗氧气 D．钟罩内液面上升推测钟罩内气体压强减小
【答案】B
【解析】A、实验中汞需要足量，这样才能将曲颈甑和钟罩内空气中的氧气完全消耗掉，从而准确测定空气成分，该表述正确；
B、曲颈甑中的汞不能换成硫粉，硫粉在空气中燃烧生成二氧化硫气体，装置内气体压强变化不明显，无法准确测定空气中氧气的含量，该表述错误；
C、曲颈甑中汞在加热条件下与氧气反应生成氧化汞，其作用是消耗氧气，该表述正确；
D、钟罩内液面上升，是因为氧气被消耗，钟罩内气体减少，压强减小，在外界大气压作用下，液面上升，该表述正确。
故选B。
4．【现象推导结论】(24-25八下·山东泰安新泰·期末)化学兴趣小组的同学们学习了“空气中氧气含量的测定”实验后，对教材实验进行了归纳和总结，下列关于相关实验的说法错误的是
A．实验1拉瓦锡用汞的优点是：汞能将密闭装置内空气中的氧气几乎消耗尽
B．实验2不能用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量
C．实验3硬质玻璃管中空气的体积为44mL，注射器中空气的体积为36mL，反应后注射器内剩余气体的体积为24mL，则空气中氧气的体积分数为25%
D．三个实验的原理都是利用化学反应，在不引入新的杂质的前提下，将氧气转化为固体，从而达到测定空气中氧气含量的目的
【答案】C
【详解】A、汞只能与空气中的氧气反应，且该实验采用加热而不是点燃，持续时间很长，能够尽可能让装置内的空气几乎耗尽，不符合题意；
B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后压强变化不大，无法测定空气中氧气的含量，不能用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，不符合题意；
C、实验3中利用铜粉消耗氧气，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，注射器活塞向右移动，注射器内减少的体积就是消耗氧气的体积，则测得空气中氧气的体积分数为：，符合题意；
D、实验1中利用汞和氧气在加热的条件下反应生成氧化汞，实验2中红磷燃烧生成五氧化二磷，实验3中铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，三个实验的原理都是利用化学反应，在不引入新的杂质的前提下，将氧气转化为固体，导致装置内压强减小，利用压强差测出消耗氧气的体积，然后测定空气中氧气的含量，不符合题意。
故选C。
5．【实验对比】（24-25九年级上·福建宁德·期末）人类对空气成分探究经历了艰辛的过程。图1是拉瓦锡研究空气成分的装置，图2是仿照图1实验原理设计的装置。下列说法错误的是
A．图1曲颈甑中汞的用量会影响实验结果
B．图1拉瓦锡得出空气由氧气和氮气组成
C．图2若没有弹簧夹，测得氧气的体积大于五分之一
D．图2中可以用木炭代替红磷
【答案】D
【解析】A、图1曲颈甑中汞若用量不足，不能将装置内的氧气完全消耗，会使测量结果偏小，所以汞的用量会影响实验结果，故A选项说法正确；
B、拉瓦锡通过该实验，将汞在密闭容器中加热与空气中氧气反应，剩余气体主要是氮气，从而得出空气由氧气和氮气组成，故B选项说法正确；
C、图2若没有弹簧夹，红磷燃烧放热会使装置内气体膨胀逸出，冷却后进入集气瓶的水会增多，导致测得氧气的体积大于五分之一，故C选项说法正确；
D、木炭燃烧消耗氧气，生成二氧化碳气体，反应前后装置内气体压强变化不明显，无法测量空气中氧气的体积分数，所以不能用木炭代替红磷，故D选项说法错误；
故选：D。
题型2 测定空气中氧气的含量实验的过程及误差分析
1．【实验装置】（2025·山东济南·三模）用来测定空气成分的方法有很多，小梅用如下图所示的简易装置来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中，正确的是
A．使用红磷的量多或少，都不会影响实验结果
B．燃烧足够的红磷可使进入钟罩的水占钟罩容器的4/5
C．红磷停止燃烧后，立即观察记录水进入钟罩的刻度
D．红磷燃烧消耗空气中的氧气，使钟罩内压强下降，水面上升
【答案】D
【解析】A、测定空气中氧气含量时，红磷要足量，以确保将装置内的氧气完全消耗，若红磷量不足，会使测定结果偏小，该选项错误；
B、空气中氧气的体积分数约为21%，燃烧足够的红磷可使进入钟罩的水占钟罩容积的1/5左右，而不是4/5，该选项错误；
C、红磷停止燃烧后，不能立即观察记录水进入钟罩的刻度，因为此时装置内温度较高，气体受热膨胀，会使进入的水偏少，导致测定结果偏小，应等装置冷却至室温后再观察记录，该选项错误；
D、红磷燃烧消耗空气中的氧气，使钟罩内气体减少，压强下降，在外界大气压的作用下，水面上升，该选项正确。
故选D。
易错提醒(1)测定空气中氧气的含量的实验①药品选择标准：物质能在空气中燃烧且只与氧气反应，燃烧后的生成物为固体或液体②不能用木炭，因为木炭燃烧消耗氧气，但产生 CO2气体，瓶内压强几乎不变，水不能流入集气瓶。 ③不能用镁条代替红磷测定，因为镁条和氧气和氮气都反应 。④实验结束后集气瓶中剩余的气体主要是氮气，能体现出它的性质是：难溶于水；不能燃烧，不能支持燃烧。(2)注意对实验装置及药品进行的改动，如改用注射器或量筒代替烧杯，白磷或铜粉代替红磷等，但基本实验原理相同。改进装置的好处一般有污染更小，数据误差更小，操作更简便，现象更明显，更环保，更节约试剂等。
2．【实验误差】(25-26八上·上海交通大学附属第二中学·期末)为测定空气中氧气的体积分数，某同学将教材实验进行了改进，下表是实验过程中记录的有关数据。资料：食品脱氧剂（以铁粉为主的物质组成）能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，使食品处于无氧状态。
实验所需的时间/min 0 5 10 30 35 45
量筒中液面的刻度/mL 50 35 27.5 19.7 19.7 19.7
(1)据表中数据推算，广口瓶中氧气的体积分数约是 。
(2)若食品脱氧剂量不足，则会使测量结果 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
(3)与红磷燃烧法相比，用脱氧剂测定空气中氧气含量的优点是 。
【答案】(1)20.2%
(2)偏小
(3)操作简便或环保或测量更准确
【详解】（1）脱氧剂能与集气瓶内空气中的氧气反应，气体减少，压强减小，则进入集气瓶中水的体积即为空气中氧气的体积，由表格数据可知，当量筒中液面的刻度降低至19.7mL时不再变化，说明氧气已完全反应，则广口瓶中氧气的体积分数为 ；
（2）若食品脱氧剂量不足，不能使氧气完全反应，则会使测量结果偏小；
（3）与红磷燃烧法相比，用脱氧剂测定空气中氧气含量的优点是操作简便，环保，测量更准确；
3．【改进实验装置】 (25-26九上·安徽合肥庐江县·期末)2024年8月15日～18日，第十三届全国化学实验竞赛(决赛)在山东大学举办，实验操作的考查范围主要包括实验设计能力、实验基本技能、实验现象观察与记录、数据采集与分析、实验总结与报告。通过化学实验我们可以深入理解化学理论知识，提高动手能力，推动科研和工业生产的发展。阅读材料。在实验创新设计竞赛中，小淇设计如图所示的实验装置测定空气中的氧气含量。红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃，二者燃烧产物相同。关于该实验下列说法正确的是
A．白磷剧烈燃烧，产生大量白色烟雾
B．反应结束冷却至室温时水面上升到大约刻度1
C．燃烧匙中的白磷不能换成木炭，可以换成铁丝
D．该反应说明氧气约占空气质量的五分之一
【答案】B
【详解】A、白磷燃烧产生白烟，不能产生雾，该选项不正确。
B、反应结束冷却至室温时水面上升到大约刻度1，是因为氧气约占空气总体积的五分之一，该选项正确。
C、燃烧匙中的白磷不能换成木炭，是因为木炭燃烧生成二氧化碳，导致水不能进入集气瓶，不能测定氧气含量，也不可以换成铁丝，是因为铁在空气中不能燃烧，该选项不正确。
D、该实验说明氧气约占空气总体积的五分之一，该选项不正确。
故选：B。
4．【综合考查】(24-25九上·湖北宜昌夷陵区·期末)空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。
【查阅资料】1、相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。
2、相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。
【史料研究】
二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的1/5。
(1)加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是 。
【设计与实验】
设计并利用图2装置测空气里氧气含量。
(2)主要步骤如下，正确的顺序为 （填序号）。
①弹簧夹夹紧胶皮管
②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹
③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子
④检查装置气密性
(3)实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是 。
【优化与实验】
同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。
(4)图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是 。
(5)图5中段压强增大，原因是 。
【反思与交流】
(6)上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境造成污染。结合实验原理和药品弊端，图3中的药品 （填“可以”或“不可以”）换成木炭。
【答案】(1)汞液面上升
(2)④①③②
(3)氮气
(4)反应结束后，温度下降气体逐渐混合均匀（合理即可）
(5)反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大（合理即可）
(6)不可以
【详解】（1）汞和氧气反应生成氧化汞固体，导致钟罩内气体减少，气压减小，则玻璃钟罩内的现象是汞液面上升；
（2）该实验的正确的顺序是检查装置气密性，在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份，用弹簧夹夹紧胶皮管，点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子，红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，则正确的顺序为④①③②；
（3）红磷不跟氮气反应，所以实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是氮气；
（4）图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀或温度下降水蒸气变成液态；
（5）图5中BC段压强增大，原因是反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大；
（6）木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，反应前后压强几乎不变，不可以代替白磷来测定空气中氧气的含量。
题型3 测定空气中氧气含量的其它实验
1．【改进装置】（2025·四川成都·三模）学习了用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验后，小明设计了如图乙的实验装置，也成功地测量出空气中的氧气含量。比较两组实验并判断以下说法不正确的是
A．采用加热玻璃棒的方式引燃白磷，可以让白磷燃烧得更加充分
B．改用白磷做实验，是因为白磷的着火点低，燃烧更为彻底
C．两组实验都用到了水，原因之一是水能吸收磷燃烧产生的污染物
D．待白磷燃烧结束并冷却至室温后打开止水夹，便可以测量出空气中的氧气含量
【答案】A
【解析】A、采用加热玻璃棒的方式引燃白磷，反应始终在密闭容器中进行，无需打开瓶塞点燃红磷，避免瓶内空气外逸而造成实验误差，同时防止生成的五氧化二磷逸散到空气中，更环保，而不是让白磷燃烧得更加充分，故选项说法错误；
B、改用白磷做实验，是因为白磷的着火点低，更容易燃烧，消耗氧气更彻底，故选项说法正确；
C、两组实验都用到了水，原因之一是水能吸收磷燃烧产生的污染物(五氧化二磷)，故选项说法正确；
D、待白磷燃烧结束并冷却至室温后打开止水夹，在外界气压的作用下，水会流入反应容器中，进入水的体积即反应容器空气中氧气的体积，故选项说法正确。
故选 A。
解题要点（1）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，烧杯内的水会被压入集气瓶，进入水的体积即为瓶内消耗氧气的体积。（2）实验现象：红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量；冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升约1/5。（3）4P + 5O2 点燃 2P2O5，药品选择标准：物质能在空气中燃烧且只与氧气反应，燃烧后的生成物为固体或液体。
2．【创新实验】（24-25八年级下·山东烟台·期末）测定空气中氧气含量的创新实验如图，对该实验的认识错误的
A．红磷的量不会影响实验结果
B．实验过程中玻璃管内的液面先下降后升高
C．实验后玻璃管中剩余的气体难溶于水
D．燃烧匙可以伸入到液面与刻度1之间的位置
【答案】AD
【解析】A.红磷量不足，装置内的氧气没有被完全耗尽，会导致测定氧气的体积分数偏小，故A错误；
B.红磷燃烧放出大量的热，玻璃管内压强增大，将水排出，玻璃管内液面下降。等到温度降至室温，因为玻璃管中氧气被消耗，气体减少，压强下降，外界气压将水压入玻璃管中，玻璃管内液面上升，故B正确；
C.反应结束后，玻璃管内液面到达刻度1处，不再上升，说明玻璃管内剩余气体难溶于水，故C正确；
D.燃烧匙不能伸入到液面与刻度1之间的位置，应该在刻度1上方，故D错误；
综上，答案应为AD。
3．【数字化实验】（2025·广西南宁·三模）通过数字化仪器进行空气中氧气含量的测定，密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线如图所示，说法不正确的是
A．数字化能为探究提供更为直观的证据
B．实验后压强恢复是因为打开了止水夹
C．压强大幅下降是因为氧气被消耗和恢复室温
D．该实验中红磷量的多少，对该反应的准确性无影响
【答案】D
【解析】A、由数字化设备得到的密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线图，可以清晰的看到氧气含量的变化，数字化能为探究提供更为直观的证据，选项说法正确，不符合题意；
B、实验后压强恢复是因为打开了止水夹，水进入瓶中，内外压强相同，选项说法正确，不符合题意；
C、红磷燃烧放出大量的热，燃烧过程中消耗氧气，压强大幅下降是因为氧气被消耗和温度逐渐恢复至室温，选项说法正确，不符合题意；
D、该实验中红磷量的多少，对该反应的准确性有影响，红磷必须足量，以耗尽装置中氧气，否则测定结果偏小，选项说法错误，符合题意。
故选D。
4．【氧气含量计算】(24-25八下·山东泰安宁阳县·期末)用如图所示装置来测定空气中氧气的含量。加热试管，红磷（足量）开始燃烧，待红磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹。下列关于该实验的说法错误的是
A．要达到实验目的，试管中的红磷可以更换为木炭
B．红磷燃烧冷却至室温后打开弹簧夹，要等到注射器活塞不再移动才能读数
C．若注射器中的水最终减少了，说明空气中氧气的体积分数约为
D．该实验可说明不支持燃烧
【答案】A
【详解】A、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，装置内压强变化不大，测得结果偏小，因此不能将试管中的红磷更换为木炭，故选项说法不正确；
B、红磷燃烧冷却至室温后打开弹簧夹，要等到注射器活塞不再移动才能读数，否则测定结果偏小，故选项说法正确；
C、若注射器中的水最终减少了，说明试管中氧气的体积为10mL，则空气中氧气的体积分数约为，故选项说法正确；
D、红磷燃烧把氧气耗尽，剩余气体的成分主要是氮气，足量的红磷燃烧一段时间后熄灭，说明氮气不能燃烧，不能支持燃烧，故选项说法正确。
故选A。
题型4 空气的成分及用途
1．【空气成分】(24-25九上·江苏徐州·期末)空气中含有多种气体，其中体积分数最大的是
A．O2 B．H2O C．N2 D．CO2
【答案】C
【分析】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%。
【详解】A、氧气大约占空气体积的21%，故选项错误；
B、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%，故选项错误；
C、氮气大约占空气体积的78%，故选项正确；
D、二氧化碳大约占空气体积的0.03%，故选项错误。
故选C。
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2．【含量最多】(2025·江苏省仪征市·三模)江苏城市足球联赛是当下网络热门话题。足球中常充入空气中含量最多的气体，该气体是
A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体
【答案】B
【详解】A、氧气在空气中约占21%，不是含量最多的气体。因此，A选项错误。
B、氮气在空气中约占78%，是含量最多的气体。因此，B选项正确。
C、二氧化碳在空气中仅占约0.03%，含量极少，不是最多的气体。因此，C选项错误。
D、稀有气体（如氩气、氖气等）在空气中总含量约0.94%，不是最多的气体。因此，D选项错误。
故选B。
3．【氧气用途】(24-25八下·广西南宁第二十中学·期末)化学来源于生活。请用下列物质的序号填空：
①二氧化碳 ②氧气 ③稀有气体 ④二氧化硫 ⑤氮气
(1)与酸雨形成有关的是 。
(2)可用于医疗急救的是 。
(3)可用于制作霓虹灯的是 。
(4)能使澄清石灰水变浑浊的气体的是 。
(5)可用于制造氮肥 。
【答案】(1)④
(2)②
(3)③
(4)①
(5)⑤
【详解】（1）二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸再被氧化生成硫酸，是形成酸雨的主要气体之一，故选④。
（2）氧气能供给呼吸，可用于医疗急救，故选②；
（3）稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用于电光源，故选③；
（4）二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，所以二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故选①；
（5）氮气中含有氮元素，在高温、高压、催化剂的条件下可以与氢气反应生成氨，氨是制造氮肥的重要原料，故氮气可用于制造氮肥。故选⑤。
4．【氮气用途】(24-25八上·上海普陀区培佳双语学校·期末)物质的性质决定用途，对应关系错误的是
物质 性质 用途
A 稀有气体 通电后能发有色光 制霓虹灯
B 氮气 化学性质稳定 填充飞艇
C 氧气 可燃性 富氧炼钢
D 二氧化碳 光合作用原料 气体肥料
A．A B．B C．C D．D
【答案】BC
【详解】A.稀有气体： 性质：通电后能发出有色光（物理性质），用途：制霓虹灯（利用其发光特性），故对应关系正确，不符合题意；
B.氮气： 性质：化学性质稳定（不易与其他物质反应），常用于填充食品包装袋；填充飞艇，常用氦气，因为氦气密度小， 故对应关系错误，符合题意；
C.氧气： 性质：氧气本身不可燃，它支持燃烧，具有助燃性，用途：富氧炼钢（利用氧气与碳反应放热，提高炉温，本质是氧气的氧化性），故对应关系错误，符合题意；
D.二氧化碳： 性质：光合作用原料（参与植物光合作用），用途：气体肥料（促进植物生长），故对应关系正确，不符合题意；
故选BC。
5．【稀有气体用途】(25-26九上·安徽合肥庐江县·期末)物质的性质决定用途，下列物质的性质与用途对应关系错误的是
A．金刚石硬度大，可用于切割玻璃
B．氧气具有助燃性，可用于医疗急救
C．二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，可用于灭火
D．稀有气体通电时发出不同颜色的光，可用于制作霓虹灯
【答案】B
【详解】A、金刚石硬度大，可用于切割玻璃，正确；
B、氧气用于医疗急救是基于其能供给呼吸的性质，而非助燃性，错误；
C、二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，可用于灭火，正确；
D、稀有气体通电时发出不同颜色的光，可用于制作霓虹灯，正确。
故选：B。
题型5 纯净物和混合物
1．【纯净物定义】（(25-26九上·江苏镇江科技新城实验学校·期末)下列物质中属于纯净物的是
A．洁净的空气 B．硫酸铜晶体 C．稀盐酸 D．生理盐水
【答案】B
【详解】A.洁净的空气由多种气体混合而成，属于混合物，此选项不符合题意；
B.硫酸铜晶体（CuSO4 5H2O）有固定的化学组成，属于纯净物，此选项符合题意；
C.稀盐酸是氯化氢的水溶液，属于混合物，此选项不符合题意；
D.生理盐水是氯化钠的水溶液，属于混合物，此选项不符合题意

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