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第二单元 空气和氧气（期末复习专项训练）
题型1 拉瓦锡测定空气组成的实验
1．【现象推导结论】（2025·江苏盐城亭湖区·期末）拉瓦锡利用如图实验研究空气成分，下列说法合理的是（　　）
A．汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气
B．曲颈甑中的汞量过少不影响测定结果
C．结束加热后不需冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度
D．实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物
解题要点掌握用燃烧法或加热法测定空气中氧气含量的实验原理、注意事项等。
2．【实验测量原理】（2025 河南郑州期末）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
3.【实验中试剂的作用】拉瓦锡利用如图实验研究空气成分，下列说法合理的是
A．汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气
B．将曲颈甑中的汞换成木炭不影响测定结果
C．结束加热后不需冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度
D．实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物
题型2 空气中氧气含量的测定及误差分析
1．【实验过程的描述】（2025陕西西安·期末）测定空气里氧气含量的装置图如图，有关此实验的结论与分析错误的是（　　）
A．此实验证明，氧气约占空气体积的
B．此实验要求，反应后集气瓶内剩余的气体，既不易溶于水，也不支持燃烧
C．该实验中的红磷还可以用硫来代替
D．如果红磷量不足可能导致测定的数值偏低
解题要点红磷在空气中燃烧会消耗氧气，生成五氧化二磷固体。由于红磷燃烧消耗了氧气，导致容器内压强减小，在大气压的作用下，水会被吸入容器内，通过测量进入容器内水的体积，可以计算出空气中氧气的体积。
2．【利用传感器测含量】（2025广东广州·期末）拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断正确的是
A．a点时容器内氮气体积分数为85%
B．密闭容器内b点和c点时的压强一样
C．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度
D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18%
3．【改进实验】（2025湖北武汉·月考）实验室可用以下两套装置测定空气中氧气的含量（铜粉在加热条件下能与氧气反应生成氧化铜；实验中忽略固体体积的影响）。对于图1、图2实验，下列说法正确的是（　　）
A．图1、图2实验中的红磷或铜粉可以用硫粉代替
B．图2实验：若铜粉量不足会使测量值偏大
C．图1实验：弹簧夹未夹紧会导致测量结果偏大
D．图2实验：连接好装置，推动注射器甲的活塞，松开手后，活塞回到原刻度，说明装置气密性良好
4.【实验注意点】如图是小组同学测定空气中氧气含量的实验装置，回答下列问题。
（1）为提高实验结果的准确性，加入试剂之前，应进行的操作是 。
（2）点燃红磷前，需要用弹簧夹夹紧乳胶管，原因是 。
（3）实验中红磷燃烧的现象是 ，发生反应的文字表达式为 。
（4）待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，可以看到烧杯中的水被吸入集气瓶中，原因是 。
（5）该实验能得出氮气具有的一条物理性质是 。
题型3 空气中氧气含量测定的拓展实验
1．【数字化实验】（2025广东深圳·期末）图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量。其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内气体压强精确地记录并保存下来。图2、图3是红磷、木炭分别在该装置中燃烧测得的压强-时间关系图（装置气密性良好，是集气瓶内初始压强，p和分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的压强。已知相同条件下集气瓶中气体的压强与气体分子数成正比），下列说法错误的是
A．燃烧匙内所装红磷的用量对实验结果是有影响的
B．两个反应开始时集气瓶中压强瞬间变大均是由燃烧瞬间产生了大量气体引起的
C．图3中，是因为反应过程中消耗的氧气分子数与生成的二氧化碳分子数相等
D．若图2中，则可推出氧气约占空气总体积的21%
2．【测量的多种方法】（2025山东青岛·期末）学习完测定空气中氧气的含量后，同学们对课本实验进行了改进：
（已知：白磷和红磷都能在空气中燃烧生成五氧化二磷）
（1）如图1，红磷在瓶中燃烧产生大量 　 　，燃烧停止并冷却至室温后打开弹簧夹，可以观察到水倒流入集气瓶约占空气体积的，写出该反应的化学方程式 　 　。通过该实验现象，还能判断出剩余气体的物理性质是 　 　溶于水。
（2）图2装置中，打开止水夹之前，气球的大小变化是 　 　。
（3）图3装置中，若白磷量不足，活塞最终停在刻度线 　 　（填序号）。
A．4处 B．5处 C．4～5之间 D．3～4之间
（4）图4装置中，集气瓶中空气的体积为200mL，若装置漏气，测定结果会 　 　（填“偏大”或“偏小”或“无影响”）。改进后，实验结束时流入集气瓶的水的体积为43mL，则测得的空气中氧气的体积分数为 　 　。
（5）利用图二中的传感器可以实时监测实验过程中装置内的压强、温度和氧气浓度，得到3条曲线，变化趋势如图6所示。
X曲线表示 　 　（选填“温度”或“氧气浓度”）变化趋势。压强曲线中，BC段气压变化的原因是 　 　。
解题要点（1）根据汞与氧气反应生成氧化汞固体，钟罩内气体减少，气压减小；（2）根据空气主要由氮气和氧气组成，红磷燃烧消耗了氧气；（3）根据应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀，导致氧气的含量增大；（4）根据反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大来分析解答；根据题中的数据来分析解答；（5）反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭；（6）铜粉在空气中加热生成氧化铜固体，不会造成空气污染。
3．【综合考查】（2025四川成都·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。
资料：1.红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。
2.相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。
3.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）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 　 　，产生该现象的原因是 　 　。
【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在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份
（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BC段压强增大，原因是 　 。计算白磷消耗的氧气占空气体积的 　 　%（精确到0.01%）。
【反思与交流】
（6）图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是 　 　。
（7）上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端，可选择的替代药品有 　 　（写一种）。
题型4 空气成分及用途
1．【氮气的性质与用途】（2025·重庆·中考真题）氮气常用作文物保护气，主要是利用了氮气（　　）
A．性质稳定 B．难溶于水 C．无色无味 D．沸点低
解题要点氮气用途：作制造硝酸氮肥的化工原料、做保护气（化学性质稳定）、 液氮做制冷剂（物理性质）。
2.【稀有气体用途】空气是一种宝贵的资源，各成分都具有广泛的用途 下列不属于稀有气体用途的是
A．制电光源 B．做保护气 C．制造氮肥 D．制冷冻机
3．【空气成分的性质与用途】（2025重庆江津区·期末）下列有关物质的性质与用途对应关系错误的是（　　）
A．氧气能供给呼吸——用于医疗急救 B．氧气能助燃——作燃料
C．氮气化学性质稳定——作保护气 D．稀有气体通电时发出不同颜色光——作霓虹灯
4．【各成分用途综合考查】（2025·四川眉山·中考真题）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，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
解题要点氮气 N2氧气 O2稀有气体二氧化碳其他气体及杂质78%21%0.94%0.03%0.03%
题型5 空气的污染及防治
1．【空气污染物】（2025广西·中考真题）防治空气污染是一项意义重大的课题。下列气体属于空气污染物的是（　　）
A．氮气 B．氧气 C．二氧化硫 D．水蒸气
2．【保护环境】（2025河南郑州·期末）建设美丽家园需要天蓝、地绿、水清。下列做法不利于保护环境的是（　　）
A．开发和利用新能源 B．积极植树、造林、种草
C．露天焚烧树叶、塑料袋 D．将垃圾分类、回收、利用
解题要点空气污染的防治：加强大气质量监测；积极植树造林、种草等。
3．【空气污染问题】（2025河北衡水·期末）校园微型空气质量“检测站”的组装和使用，可以提高同学们保护环境的意识。下列相关说法错误的是（　　）
A．二氧化碳含量增多会引起酸雨
B．PM2.5的含量越高，空气质量越差
C．积极植树造林有助于提升空气质量
D．加强空气质量监测有利于调控工业布局、减少环境污染
4．【空气污染与其他综合】（2025湖南长沙岳麓区·期末）空气是人类生产活动的重要资源。下列关于空气的说法正确的是（　　）
A．空气质量指数级别越高，代表空气质量越好
B．空气中含有氧气，因此空气可直接用于医疗急救
C．目前计入空气质量评价的主要污染物有SO2、CO2、NO2、O3等
D．超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能
解题要点空气中的主要污染物：①烟尘：可吸入颗粒物；②有害气体：二氧化硫 、碳氧化物、氮氧化物；③臭氧层破坏和酸雨与空气污染有关。
5．【创新题】（2025山东滨州·中考真题）利用微型空气质量“检测站”(如图)可以监测空气质量状况。下列有关说法错误的是（　　）
A．太阳能板可以将光能转化为电能
B．污染物传感器主要用于测定CO2的含量
C．气象参数传感器能够测定空气的温度、湿度等
D．利用该种设备可实时监测不同地方的空气质量状况
题型6 氧气的性质和自然界的氧循环
1．【氧气的物理性质】（2025山西大同·期末）下列关于氧气物理性质说法错误的是（　　）
A．氧气的密度比空气的密度略大
B．鱼儿能在水中生存，说明氧气极易溶于水
C．通常状况下，氧气是无色无味的气体
D．通过低温加压，可使氧气液化成淡蓝色的液氧
解题要点（1）通常情况下，氧气是一种无色无味的气体，密度为1.429g/L比空气略大，（因此盛满氧气的集气瓶倒放在桌子上）氧气不易溶于水。（2）三态变化：氧气在-183℃时变为淡蓝色液体，在—218℃变为淡蓝色雪花状固体。
2．【氧气的用途】（2025湖北宜昌·期末）下列有关氧气的说法中，正确的是（　　）
A．鱼类能在水中生存，说明氧气易溶于水
B．焊接或切割金属时使用纯氧代替空气以获得更高的温度
C．植物的光合作用是减少空气中二氧化碳气体含量的唯一方法
D．研究表明纯氧会使人中毒，所以医疗急救中使用的氧气不是纯氧
解题要点氧气的用途：①助燃剂，燃料燃烧需要氧气、航空航天等；②供呼吸，医疗急救、潜水；③化工生产、气割、气焊等。
3.【氧的循环】关于自然界中的“氧循环”，下列说法不正确的是
A．动植物的呼吸和燃料燃烧都消耗氧气，所以大气中氧气的含量越来越少
B．自然界中产生氧气的途径主要是植物的光合作用
C．自然界通过“氧循环”为生态系统的正常运转提供了可靠的资源保障
D．自然界中的“氧循环”构建了陆地、海洋和大气等环境的物质和能量平衡
题型7 物质在氧气中燃烧
1．【燃烧的现象】（2025河南周口·期末）下列对实验现象的描述正确的是（　　）
A．红磷在空气中燃烧，产生大量白雾 B．硫在空气中燃烧，发出蓝紫色火焰
C．木炭在空气中充分燃烧，生成二氧化碳 D．铁在纯氧中燃烧，火星四射
2.【铁丝燃烧】在做铁丝在纯氧中燃烧的实验时，下列有关该实验叙述正确的是
A．点燃系在细铁丝下端的火柴，立即伸入盛有氧气的集气瓶中
B．观察到铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的四氧化三铁固体
C．集气瓶底部少量的水不可以用细沙代替
D．铁丝绕成螺旋状是为了增大铁丝与氧气的接触面积使燃烧更充分
3．【多种燃烧的组合】（2025·广东佛山·期末）下列有关物质燃烧实验中，说法错误的是（　　）
A．甲中观察到烧杯内壁有水雾，说明石蜡燃烧生成了水
B．乙中实验证明蜡烛熄灭产生的“白烟”具有可燃性
C．丙中硫燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰
D．丁中集气瓶内装水，是为了吸收反应生成的有害物质
4．【硫的燃烧】（2025江苏常州·期末）利用如图所示装置进行“硫燃烧”实验：步骤Ⅰ．向弯形具支试管中鼓入空气，同时用酒精灯给硫粉加热至硫粉开始燃烧；步骤Ⅱ．停止鼓入空气，用酒精灯给高锰酸钾加热。下列关于该实验的说法不正确的是（　　）
A．硫粉在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰
B．气球的作用是缓冲气压，收集二氧化硫，防止污染空气
C．弯形具支试管口的棉花是防止粉末状物质堵塞导管
D．此实验可以证明影响硫燃烧剧烈程度的因素是温度
解题要点硫磺在氧气燃烧现象：产生淡蓝色火焰，发出明亮的蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体。集气瓶底部预先放些水或氢氧化钠溶液。
题型8 实验室制取氧气正误的判断
1．【操作正误】（2024四川乐山·中考真题）氧气是人类活动必需物质之一，下列与实验室制取氧气有关装置或操作错误的是（　　）
A．分解过氧化氢制取 B．加热氯酸钾制取
C．干燥 D．验满
解题要点1. 药品要平铺在试管底部，均匀受热。2. 试管口要略向下倾抖，防止冷凝水倒流回试管底部，使试管炸裂。3. 铁架台上的铁夹要夹在试管的中上部（或距离管口1/3处）。4. 试管内的导管稍伸出橡皮塞即可，便于气体导出。5. 集气瓶充满水后倒放入水槽中（瓶口要在水面下）。6. 加热时要先使试管均匀受热，然后用酒精灯外焰对准药品所在部位加热。7. 用排水法收集气体时，应注意当气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的气体中混有空气，当集气瓶口较大气泡冒出时，证明已收集满。
2．【氧气制取的步骤】（2025四川成都·期末）实验室制取氧气的过程，大致可以分以下几步，其中正确的是（　　）
①点燃酒精灯给试管加热 ②熄灭酒精灯 ③检验装置的气密性
④将药品装入试管并固定装置 ⑤用排水法收集气体 ⑥将导气管从水槽中移出．
A．③④①⑤②⑥ B．③④①⑤⑥②
C．④①③⑤②⑥ D．④①③⑤⑥②
解题要点主要实验步骤：（1）查：组装仪器，检查装置的气密性；（2）装：把药品装入试管内，平铺在试管底部，管口塞一小团棉花，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口；（3）定：用铁夹夹持试管，并固定在铁架台上；（4）点：点燃酒精灯加热（记得先预热，防止试管受热不均破裂）；（5）收：用排水法收集氧气；（6）移：实验完毕，先把导气管从水槽中移出水面（防止水倒吸回热的试管，使试管炸裂）；（7）熄：熄灭酒精灯。可简记为：“茶庄定点收利息”（每个字代表一个步骤：①查②装③定④点⑤收⑥移⑦熄）。
3．【实验操作顺序】（2025江苏扬州·期末）实验室用KMnO4制取并用排水集气法收集较纯净的O2。下列实验操作的先后顺序合理的是（　　）
A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中
B．先向试管中加入KMnO4固体，再检查装置气密性
C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯
D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯
4.【气体的收集】实验室用高锰酸钾制取氧气时，下列做法错误的是（　　）
A．在试管口放一团棉花，防止粉末状物质进入导管
B．导管口开始有气泡放出时不要立即收集，以免收集到的气体不纯
C．用高锰酸钾制取所需氧气后，要先熄灭酒精灯，然后再把导管移出水面，防止水槽中的水沿导管倒吸，使试管骤冷破裂
D．将收集满氧气的集气瓶正放在桌面上
题型9 实验室制取氧气仪器和装置的选择
1.【发生装置和收集装置选择】实验室用高锰酸钾固体制取氧气，下列装置组合正确的是
A．①③ B．①⑤ C．②③ D．②④
2．【发生装置和收集装置选择的实验】（2025·湖南长沙·模拟预测）如图是实验室制取气体常用的实验装置图，请回答下列问题：
（1）写出装置图A中①的仪器名称 。
（2）)实验室常用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，选择的发生装置是 （填序号）。
（3）用E收集气体、导管口开始产生气泡不宜立即收集，当 时，再把导管口伸入集气瓶。
（4）用装置C收集氧气，如何进行验满： 。
3.【万能瓶的使用】根据如图实验装置回答下列问题：
（1）写出有标号的仪器名称：① ；② 。
（2）实验室制取和均可使用的发生与收集装置是 （填字母），制取时，发生反应的化学方程式为 。
（3）用装置A、D制备并收集，应等到 时开始收集；实验完毕后，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，目的是 。
（4）若用装置F、G组合收集并测量氧气的体积，应将导管 （填“c”或“d”）与e相连。若量筒读数时俯视读数，则测量的氧气体积 （填“大于”、“小于”或“等于”）实际收集的氧气体积。
题型10 实验室制取氧气的综合考查
1.【图像分析】下列各图表示利用一定量过氧化氢溶液制取氧气中相关量的变化，其中正确的是
A． B．
C． D．
2.【创新实验】创新小组同学设计如图装置进行氧气的制取与性质实验。如图所示，先往V形玻璃管A处注入过氧化氢溶液，后加热B处下方使硫粉燃烧，产生气体通入C处试管内盛放水。下列对于该实验的分析正确的是
A．注入过氧化氢溶液后A处二氧化锰粉末逐渐消失
B．硫粉燃烧产生淡蓝色火焰、放出热量
C．C处水的作用是吸收氧气
D．该实验具有节约试剂、操作简单等优点
3．【氧气的实验室制取】（2025吉林长春·中考真题）回答“氧气的实验室制取”实验中的相关问题。
（1）仪器a的名称是 　 　 。
（2）实验室用加热高锰酸钾的方法制取O2。
①该反应的化学方程式为 　 　 ；
②用该方法制取O2的发生装置应选择图1中的装置 　 　 （填序号）。
（3）将图2中的仪器组装成收集装置，与选择的发生装置相连，制取氧气。实验完成后，老师对“组装收集装置”和“收集气体”的过程进行点评，上述两个过程中的一些错误操作，可能会影响收集到氧气的浓度，例如“未验满就停止收集”。请再写出两点可能导致收集到氧气的浓度偏低的错误操作：　 　 。
解题要点1．主要实验步骤：（1）查：组装仪器，检查装置的气密性；（2）装：把药品装入试管内，平铺在试管底部，管口塞一小团棉花，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口；（3）定：用铁夹夹持试管，并固定在铁架台上；（4）点：点燃酒精灯加热（记得先预热，防止试管受热不均破裂）；（5）收：用排水法收集氧气；（6）移：实验完毕，先把导气管从水槽中移出水面（防止水倒吸回热的试管，使试管炸裂）；（7）熄：熄灭酒精灯。可简记为：“茶庄定点收利息”（每个字代表一个步骤：①查②装③定④点⑤收⑥移⑦熄）。2．验满方法（1）用排水法收集：当观察到集气瓶中的水排完，集气瓶口有大量气泡冒出时，证明已收集满。（2）用向上排空气法收集：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已收集满。3．放置方法：正放在桌子上，并盖上毛玻璃片。
4．【综合考查装置的选择】（2025四川达州·中考真题）气体的制取和性质是初中化学核心知识之一，请结合以下实验装置回答问题：
（1）仪器甲的名称是 　 　 。
（2）实验室用高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气，应选择的装置组合是 　 　 （从图1的A～E中选择，填字母序号），该反应的化学方程式为 　 　 。
（3）选用F装置收集氧气，气体应从 　 　 （填“a”或“b”）端进入集气瓶。
（4）实验室用过氧化氢溶液制取氧气，选用B装置做发生装置的优点为 　 　 。
（5）水、过氧化氢溶液和高锰酸钾都能用来制取氧气，是因为物质中都含有 　 　 元素。
（6）白炽灯泡内玻璃柱上有一点红色物质，那是红磷。只要看到使用过的灯泡内有这点红色物质存在，就可基本判定，该灯泡没有漏气，判断依据是 　 　 （用化学方程式表示）。
题型11 催化剂及催化作用
1.【催化剂的作用】过氧化氢制取氧气时，若忘记加入二氧化锰，其结果是（　　）
A．不产生氧气 B．生成氧气速率慢
C．产生氧气质量减少 D．对反应无影响
2．【催化剂的图像】（2025四川成都金牛区·期末）利用图1装置研究过氧化氢的分解反应，所得结果如图2所示。下列说法错误的是（　　）
A．图2中的a点对应的操作是推动注射器活塞
B．该实验不能证明MnO2对H2O2的分解起催化作用
C．对比b点和e点不能验证反应速率与H2O2的浓度有关
D．对比b点和d点可以验证反应速率与H2O2的浓度有关
解题要点催化剂的特点：“一变两不变”：一变：其他物质的化学反应速率（可以加快也可以减慢）；两不变：本身的质量和化学性质（物理性质可以改变）。
3．【数字化】（2025广州广州·期末）为比较二氧化锰与氧化铜的催化效果，按图1所示装置进行实验，实验时倾斜锥形瓶使等浓度，等体积的过氧化氢溶液与催化剂接触，瓶内气压的变化如图2所示。下列说法错误的是（　　）
A．该反应中二氧化锰的催化效果比氧化铜的好
B．化学反应速率与催化剂的种类有关
C．可通过对比图2中的a、c点来比较两种催化剂的效果
D．实验后两瓶中产生的氧气质量不同
题型12 有关催化剂的实验探究
1．【催化剂的对比实验】（2025重庆江津区·期末）用溶液和来制氧气，为证明的催化作用，甲同学通过以下装置来进行实验：
(1)
图1中加入溶液，然后塞入带火星木条的橡胶塞，如图2所示，观察到的现象是 。再通过漏斗加入，如图3所示，此时观察到的现象是 ，说明具有能 的化学性质。充分反应后，将图3的混合液进行过滤、洗涤、 、称量，固体仍为，甲同学认为是催化剂。
(2)乙同学认为甲同学的结论不严谨，请帮乙同学说出理由： 。
2．【多角度的催化剂的实验】（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
3．【催化剂的实验拓展探究】（2025四川泸州·期末）催化剂的相关研究是一项重要的课题，某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。
【任务一】认识催化剂
（1）催化剂在化工生产中具有重要作用。在化学反应里，催化剂能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和 　 　 在反应前后都没有发生变化。
【任务二】探究催化剂
（2）小组同学查阅资料发现氧化铜（CuO）也可作过氧化氢分解的催化剂，于是设计了如图实验进行验证，请填写表格：
步骤①现象 步骤③现象 步骤⑥结果 实验结论
无明显现象 试管中有气泡产生，带有火星的木条复燃 氧化铜的质量为 　 　 g 氧化铜可作为过氧化氢分解的催化剂
（3）步骤 　 　 （填序号）对比可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率。
（4）步骤②中反应的化学方程式为 　 　 。
【任务三】探究不同催化剂的催化效果
（5）兴趣小组查阅资料得知：铁锈、硫酸铜、土豆、猪肝等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。
于是他们用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示。
①结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高的是 　 。
②从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是 　 　 （填“放热”或“吸热”）反应，加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是 s（填“30”“65”或“120”）。
答案和解析
题型1 拉瓦锡测定空气组成的实验
1．【现象推导结论】（2025·江苏盐城亭湖区·期末）拉瓦锡利用如图实验研究空气成分，下列说法合理的是（　　）
A．汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气
B．曲颈甑中的汞量过少不影响测定结果
C．结束加热后不需冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度
D．实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物
【答案】D
【解析】A、曲颈甑中汞在加热条件下与氧气反应生成氧化汞，汞槽中汞的作用是形成液封，说法错误，不符合题意；
B、曲颈甑中的汞量过少，则曲颈甑中的氧气不能完全反应，从而影响测定结果，说法错误，不符合题意；
C、结束加热后不冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度，此时剩余气体在受热状态下，处于膨胀状态，会使测定结果偏小，应在冷却至室温后再测定，说法错误，不符合题意；
D、实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气中至少存在两种物质，进一步说明空气为混合物，说法正确，符合题意。故选：D。
解题要点掌握用燃烧法或加热法测定空气中氧气含量的实验原理、注意事项等。
2．【实验测量原理】（2025 河南郑州期末）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，故选项A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，故选项B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，故选项C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，故选项D表述正确。故选：B。
3.【实验中试剂的作用】拉瓦锡利用如图实验研究空气成分，下列说法合理的是
A．汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气
B．将曲颈甑中的汞换成木炭不影响测定结果
C．结束加热后不需冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度
D．实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物
【答案】D
【解析】A、曲颈甑中汞在加热的条件下，与氧气反应，且生成物为固体；汞槽中汞隔绝氧气，形成液封，不会消耗氧气，错误；
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，压强的变化不大，无法测定空气中氧气的含量，错误；
C、结束加热后，应等冷却至室温后，测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度，否则气体受热膨胀，占据了一定的体积，会导致测定结果偏小，错误；
D、空气中氧气与汞反应，剩余气体不支持燃烧，说明存在两类物质，至少由两种物质组成，空气为混合物，正确。故选D。
题型2 空气中氧气含量的测定及误差分析
1．【实验过程的描述】（2025陕西西安·期末）测定空气里氧气含量的装置图如图，有关此实验的结论与分析错误的是（　　）
A．此实验证明，氧气约占空气体积的
B．此实验要求，反应后集气瓶内剩余的气体，既不易溶于水，也不支持燃烧
C．该实验中的红磷还可以用硫来代替
D．如果红磷量不足可能导致测定的数值偏低
【答案】C
【解析】A、最终水进入集气瓶至1刻度处，说明氧气约占空气总体积的五分之一，该选项正确。
B、此实验要求，反应后集气瓶内剩余的气体，既不易溶于水，也不支持燃烧，该选项正确。
C、硫燃烧生成二氧化硫，瓶内气压无明显变化，不能测定氧气含量，该选项不正确。
D、红磷不足，导致氧气不能完全反应，进一步导致实验结果偏小，该选项正确。故选：C。
解题要点红磷在空气中燃烧会消耗氧气，生成五氧化二磷固体。由于红磷燃烧消耗了氧气，导致容器内压强减小，在大气压的作用下，水会被吸入容器内，通过测量进入容器内水的体积，可以计算出空气中氧气的体积。
2．【利用传感器测含量】（2025广东广州·期末）拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断正确的是
A．a点时容器内氮气体积分数为85%
B．密闭容器内b点和c点时的压强一样
C．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度
D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18%
【答案】C
【解析】A、由曲线图可知：a点时容器内氧气的体积分数为15%。故容器内其余气体（氮气、稀有气体、二氧化碳等）的浓度为85%，则a点时容器内氮气体积分数小于85%，故A错误；
B、红磷燃烧放热，反应中容器内压强先增大后因氧气消耗而减小。b 点时反应还在进行，温度较高，c 点时反应结束且温度恢复至室温，因此密闭容器内b点和c点时的压强不一定相同，故B错误；
C、由曲线图可知：反应停止时，容器内剩余3%体积分数的氧气，由于红磷足量，故氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度，故C正确；
D、由曲线图可知：反应过程中氧气的体积分数减小21%-3%=18%，故此实验测得空气中氧气的体积分数为18%，故D错误；故选：C。
3．【改进实验】（2025湖北武汉·月考）实验室可用以下两套装置测定空气中氧气的含量（铜粉在加热条件下能与氧气反应生成氧化铜；实验中忽略固体体积的影响）。对于图1、图2实验，下列说法正确的是（　　）
A．图1、图2实验中的红磷或铜粉可以用硫粉代替
B．图2实验：若铜粉量不足会使测量值偏大
C．图1实验：弹簧夹未夹紧会导致测量结果偏大
D．图2实验：连接好装置，推动注射器甲的活塞，松开手后，活塞回到原刻度，说明装置气密性良好
【答案】C
【解析】A、硫粉在空气中燃烧生成二氧化硫气体，虽除去了氧气，但增加了新的气体，没有形成压强差，不能用来测定空气中氧气含量，故选项说法错误。
B、铜粉量不足，不能完全消耗装置中的氧气，测定结果偏小，故选项说法错误。
C、弹簧夹未夹紧，反应放出大量的热，装置内压强大，有空气逸出，因此进入的水多，使测定结果偏大，故选项说法正确。
D、连接好装置，推动注射器甲的活塞，会将注射器乙的活塞排出，松开手后，注射器甲的活塞不会回到原刻度，也可说明装置气密性良好，故选项说法错误。故选：C。
4.【实验注意点】如图是小组同学测定空气中氧气含量的实验装置，回答下列问题。
（1）为提高实验结果的准确性，加入试剂之前，应进行的操作是 。
（2）点燃红磷前，需要用弹簧夹夹紧乳胶管，原因是 。
（3）实验中红磷燃烧的现象是 ，发生反应的文字表达式为 。
（4）待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，可以看到烧杯中的水被吸入集气瓶中，原因是 。
（5）该实验能得出氮气具有的一条物理性质是 。
【答案】（1）检查装置气密性
（2）防止红磷燃烧放热使装置内压强增大，造成气体外逸
（3） 产生大量白烟，放出热量 红磷+氧气五氧化二磷
（4）红磷燃烧消耗装置内氧气，使集气瓶内压强减小，在大气压的作用下，烧杯中的水被吸入集气瓶中
（5）难溶于水
【解析】（1）该实验有气体参与反应，故为提高实验结果的准确性，加入试剂之前，应进行的操作是检查装置气密性；
（2）用弹簧夹夹紧乳胶管是为了防止红磷燃烧放热使装置内压强增大，造成气体外逸；
（3）红磷燃烧产生大量白烟，放出热量，红磷和氧气燃烧生成五氧化二磷，文字表达式为：红磷+氧气五氧化二磷；
（4）红磷燃烧消耗装置内氧气，使集气瓶内压强减小，在大气压的作用下，烧杯中的水被吸入集气瓶中；
（5）红磷燃烧消耗氧气后，水倒吸进集气瓶中，约占瓶内五分之一，水不再继续进入，说明氮气难溶于水。
题型3 空气中氧气含量测定的拓展实验
1．【数字化实验】（2025广东深圳·期末）图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量。其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内气体压强精确地记录并保存下来。图2、图3是红磷、木炭分别在该装置中燃烧测得的压强-时间关系图（装置气密性良好，是集气瓶内初始压强，p和分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的压强。已知相同条件下集气瓶中气体的压强与气体分子数成正比），下列说法错误的是
A．燃烧匙内所装红磷的用量对实验结果是有影响的
B．两个反应开始时集气瓶中压强瞬间变大均是由燃烧瞬间产生了大量气体引起的
C．图3中，是因为反应过程中消耗的氧气分子数与生成的二氧化碳分子数相等
D．若图2中，则可推出氧气约占空气总体积的21%
【答案】B
【详解】A、红磷的用量不足，不能将集气瓶内的氧气完全消耗，会使实验结果偏小，所以燃烧匙内所装红磷的用量对实验结果是有影响的，正确；
B、红磷燃烧生成五氧化二磷固体，没有气体生成，两个反应开始时集气瓶中压强瞬间变大是由燃烧放热，使气体受热膨胀引起的，错误；
C、木炭燃烧生成二氧化碳，反应过程中消耗的氧气分子数与生成的二氧化碳分子数相等，所以图 3 中p1=p0 ，正确；
D、若图 2 中p=0.79p0，则氧气约占空气总体积的，即 21%，正确。故选B。
2．【测量的多种方法】（2025山东青岛·期末）学习完测定空气中氧气的含量后，同学们对课本实验进行了改进：
（已知：白磷和红磷都能在空气中燃烧生成五氧化二磷）
（1）如图1，红磷在瓶中燃烧产生大量 　 　，燃烧停止并冷却至室温后打开弹簧夹，可以观察到水倒流入集气瓶约占空气体积的，写出该反应的化学方程式 　 　。通过该实验现象，还能判断出剩余气体的物理性质是 　 　溶于水。
（2）图2装置中，打开止水夹之前，气球的大小变化是 　 　。
（3）图3装置中，若白磷量不足，活塞最终停在刻度线 　 　（填序号）。
A．4处 B．5处 C．4～5之间 D．3～4之间
（4）图4装置中，集气瓶中空气的体积为200mL，若装置漏气，测定结果会 　 　（填“偏大”或“偏小”或“无影响”）。改进后，实验结束时流入集气瓶的水的体积为43mL，则测得的空气中氧气的体积分数为 　 　。
（5）利用图二中的传感器可以实时监测实验过程中装置内的压强、温度和氧气浓度，得到3条曲线，变化趋势如图6所示。
X曲线表示 　 　（选填“温度”或“氧气浓度”）变化趋势。压强曲线中，BC段气压变化的原因是 　 　。
【答案】（1）白烟；4P+5O22P2O5；难；（2）先变大后变小；（3）C；
（4）偏小；21.5%；
（5）温度；红磷燃烧放热，装置中的温度升高
【解析】（1）红磷燃烧，产生大量白烟，放热；红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O22P2O5；由于集气瓶中的液面上升一定高度后就不再变化，说明氮气难溶于水。
（2）红磷燃烧放热，装置中的温度升高，压强增大，气球变大，后来随着氧气的消耗，气球又慢慢变小。
（3）氧气约占空气体积的五分之一，活塞移动的体积即为氧气的体积，若白磷不足，氧气不能完全消耗，则活塞最终停在刻度线4～5之间，故选C。
（4）若装置漏气，由于会有气体进入集气瓶中，则结果会偏小；
由于进入的水的体积即为氧气的体积，则测得的空气中氧气的体积分数为。
（5）由图可知，X先变大后变小，则X曲线表示温度；由于红磷燃烧放热，则装置中的温度瞬间升高，压强增大。
解题要点（1）根据汞与氧气反应生成氧化汞固体，钟罩内气体减少，气压减小；（2）根据空气主要由氮气和氧气组成，红磷燃烧消耗了氧气；（3）根据应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀，导致氧气的含量增大；（4）根据反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大来分析解答；根据题中的数据来分析解答；（5）反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭；（6）铜粉在空气中加热生成氧化铜固体，不会造成空气污染。
3．【综合考查】（2025四川成都·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。
资料：1.红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。
2.相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。
3.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）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 　 　，产生该现象的原因是 　 　。
【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在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份
（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BC段压强增大，原因是 　 。计算白磷消耗的氧气占空气体积的 　 　%（精确到0.01%）。
【反思与交流】
（6）图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是 　 　。
（7）上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端，可选择的替代药品有 　 　（写一种）。
【答案】（1）汞液面上升；汞与氧气反应，钟罩内气体减少，气压减小；
（2）④①③②；（3）氮气；
（4）反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀；
（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；19.37；
（6）反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，所以氧气消耗不完；
（7）铜粉。
【解析】（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，产生该现象的原因是汞与氧气反应，钟罩内气体减少，气压减小；
（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）空气主要由氮气和氧气组成，红磷燃烧消耗了氧气，则实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是氮气；
（4）白磷燃烧消耗氧气并放出热量，而其他气体不变，氧气的含量逐渐减小，反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀，导致氧气的含量增大；
（5）红磷燃烧放热，温度升高，装置内压强增大，同时红磷燃烧消耗氧气，装置内压强减小，但反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大，所以图5中BC段压强增大；
（6）红磷燃烧放热，但反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，导致不能将氧气消耗完；
（7）铜粉在空气中加热生成氧化铜固体，不会造成空气污染，可选择的替代药品有铜粉。
题型4 空气成分及用途
1．【氮气的性质与用途】（2025·重庆·中考真题）氮气常用作文物保护气，主要是利用了氮气（　　）
A．性质稳定 B．难溶于水 C．无色无味 D．沸点低
【答案】A
【解析】A、氮气的化学性质稳定，不易与其他物质发生反应，能有效隔绝氧气和水分，防止文物氧化或腐蚀，说法正确；
B、难溶于水与保护文物的主要需求无关，因文物保存环境通常不涉及大量水，说法错误；
C、无色无味是物理性质，但并非保护文物的关键因素，稳定性更重要，说法错误；
D、沸点低与氮气作为气态保护气的用途无直接关联，说法错误。故选A。
解题要点氮气用途：作制造硝酸氮肥的化工原料、做保护气（化学性质稳定）、 液氮做制冷剂（物理性质）。
2.【稀有气体用途】空气是一种宝贵的资源，各成分都具有广泛的用途 下列不属于稀有气体用途的是
A．制电光源 B．做保护气 C．制造氮肥 D．制冷冻机
【答案】C
【详解】A、稀有气体充入灯泡能发出不同颜色的光，可以制造多种用途电光源，正确；
B、稀有气体化学性质稳定，可以用作保护气，正确；
C、氮气中含有氮元素，可制造氮肥，属于氮气的用途，错误；
D、稀有气体中的氦气可用于制造低温环境的氦冷冻机，正确。故选：C。
3．【空气成分的性质与用途】（2025重庆江津区·期末）下列有关物质的性质与用途对应关系错误的是（　　）
A．氧气能供给呼吸——用于医疗急救 B．氧气能助燃——作燃料
C．氮气化学性质稳定——作保护气 D．稀有气体通电时发出不同颜色光——作霓虹灯
【答案】B
【解析】A、氧气能供给呼吸，可用于医疗急救，故A正确；
B、氧气能助燃，可用作助燃剂，不能作燃料，故B错误；
C、氮气化学性质稳定，可作保护气，故C正确；
D、稀有气体通电时发出不同颜色光，可作霓虹灯，故D正确。故选：B。
4．【各成分用途综合考查】（2025·四川眉山·中考真题）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，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；
故选：D。
解题要点氮气 N2氧气 O2稀有气体二氧化碳其他气体及杂质78%21%0.94%0.03%0.03%
题型5 空气的污染及防治
1．【空气污染物】（2025广西·中考真题）防治空气污染是一项意义重大的课题。下列气体属于空气污染物的是（　　）
A．氮气 B．氧气 C．二氧化硫 D．水蒸气
【答案】C
【解析】A、氮气是空气的主要成分，约占78%，属于无害气体， 不是污染物，不符合题意；
B、氧气占空气约21%，是生物呼吸必需的气体，本身无污染性， 不是污染物，不符合题意；
C、二氧化硫在空气中易形成硫酸，会形成酸雨，腐蚀建筑、破坏生态，属于典型空气污染物，符合题意；
D、水蒸气是空气中的正常成分，湿度变化可能影响舒适度，但未被列为污染物， 不是污染物，不符合题意。故选C。
2．【保护环境】（2025河南郑州·期末）建设美丽家园需要天蓝、地绿、水清。下列做法不利于保护环境的是（　　）
A．开发和利用新能源 B．积极植树、造林、种草
C．露天焚烧树叶、塑料袋 D．将垃圾分类、回收、利用
【答案】C
【解析】A、开发和利用新能源，减少对环境的污染，故A不符合题意；
B、积极植树、造林、种草，可以净化空气，防风固沙，故B不符合题意；
C、露天焚烧树叶、塑料袋生成有害气体和烟尘，污染环境，故C符合题意；
D、将垃圾分类、回收、利用，减少污染，节约资源，故D不符合题意。故选：C。
解题要点空气污染的防治：加强大气质量监测；积极植树造林、种草等。
3．【空气污染问题】（2025河北衡水·期末）校园微型空气质量“检测站”的组装和使用，可以提高同学们保护环境的意识。下列相关说法错误的是（　　）
A．二氧化碳含量增多会引起酸雨
B．PM2.5的含量越高，空气质量越差
C．积极植树造林有助于提升空气质量
D．加强空气质量监测有利于调控工业布局、减少环境污染
【答案】A
【解析】A、二氧化碳含量增多，会加剧温室效应，而二氧化硫、二氧化氮在大气中反应后的生成物，溶于雨水会引起酸雨，故选项说法不正确；
B、PM2.5指空气中直径≤2.5微米的颗粒物，能深入人体肺部，危害健康，因此PM2.5的含量越高，空气质量越差，故选项说法正确；
C、积极植树造林，增加绿化面积，可以净化空气，有助于提升空气质量，故选项说法正确；
D、加强空气质量监测有利于调控工业布局、减少环境污染，故选项说法正确。故选A。
4．【空气污染与其他综合】（2025湖南长沙岳麓区·期末）空气是人类生产活动的重要资源。下列关于空气的说法正确的是（　　）
A．空气质量指数级别越高，代表空气质量越好
B．空气中含有氧气，因此空气可直接用于医疗急救
C．目前计入空气质量评价的主要污染物有SO2、CO2、NO2、O3等
D．超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能
【答案】D
【解析】A、空气质量指数级别越高，代表空气中污染物越多，空气质量越差，故A说法错误；
B、空气中氧气的体积分数约为21%，直接用于医疗急救时氧气浓度过低，不能满足急救需求，故B说法错误；
C、目前计入空气污染指数的有害气体主要有SO2、CO、NO2、O3等，故C说法错误；
D、超导材料需极低温环境，液氮（沸点﹣196℃）可提供所需低温，使其显示超导性能，故D说法正确；
故选：D。
解题要点空气中的主要污染物：①烟尘：可吸入颗粒物；②有害气体：二氧化硫 、碳氧化物、氮氧化物；③臭氧层破坏和酸雨与空气污染有关。
5．【创新题】（2025山东滨州·中考真题）利用微型空气质量“检测站”(如图)可以监测空气质量状况。下列有关说法错误的是（　　）
A．太阳能板可以将光能转化为电能
B．污染物传感器主要用于测定CO2的含量
C．气象参数传感器能够测定空气的温度、湿度等
D．利用该种设备可实时监测不同地方的空气质量状况
【答案】B
【解析】A、太阳能板工作时可将光能转化为电能，说法正确；
B、污染物传感器主要监测空气污染物，空气污染物包括一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、可吸入颗粒物、细颗粒物，CO2不是空气污染物（虽会导致温室效应，但通常不列入空气质量污染物监测范畴），该传感器不是用于测定CO2含量，说法错误；
C、气象参数传感器可测定空气温度、湿度等气象参数，说法正确；
D、微型空气质量 “检测站” 可在不同地方布置，实时监测空气质量，说法正确。故选B。
题型6 氧气的性质和自然界的氧循环
1．【氧气的物理性质】（2025山西大同·期末）下列关于氧气物理性质说法错误的是（　　）
A．氧气的密度比空气的密度略大
B．鱼儿能在水中生存，说明氧气极易溶于水
C．通常状况下，氧气是无色无味的气体
D．通过低温加压，可使氧气液化成淡蓝色的液氧
【答案】B
【解析】A、氧气的密度比空气的密度略大，故选项说法正确。
B、鱼儿能在水中生存，说明水中溶有一定量的氧气，但是不能确定溶解量，得不出极易溶于水的结论，故选项说法错误。
C、通常状况下，氧气是无色无味的气体，故选项说法正确。
D、通过低温加压，可使氧气液化成淡蓝色的液氧，故选项说法正确。故选：B。
解题要点（1）通常情况下，氧气是一种无色无味的气体，密度为1.429g/L比空气略大，（因此盛满氧气的集气瓶倒放在桌子上）氧气不易溶于水。（2）三态变化：氧气在-183℃时变为淡蓝色液体，在—218℃变为淡蓝色雪花状固体。
2．【氧气的用途】（2025湖北宜昌·期末）下列有关氧气的说法中，正确的是（　　）
A．鱼类能在水中生存，说明氧气易溶于水
B．焊接或切割金属时使用纯氧代替空气以获得更高的温度
C．植物的光合作用是减少空气中二氧化碳气体含量的唯一方法
D．研究表明纯氧会使人中毒，所以医疗急救中使用的氧气不是纯氧
【答案】B
【解析】A、鱼能在水中生存，说明水中溶有氧气，但是不能确定溶解量，得不出易溶于水的结论，故选项说法错误，故A不正确；
B、焊接或切割金属时使用纯氧代替空气，能使可燃物燃烧更剧烈，可获得更高的温度，故B正确；
C、减少空气中二氧化碳气体含量还可以减少使用化石燃料等方法，故C不正确；
D、在通常情况下，人吸入空气就可以了，但在医疗急救时，则需要用纯氧，故D不正确。故选：B。
解题要点氧气的用途：①助燃剂，燃料燃烧需要氧气、航空航天等；②供呼吸，医疗急救、潜水；③化工生产、气割、气焊等。
3.【氧的循环】关于自然界中的“氧循环”，下列说法不正确的是
A．动植物的呼吸和燃料燃烧都消耗氧气，所以大气中氧气的含量越来越少
B．自然界中产生氧气的途径主要是植物的光合作用
C．自然界通过“氧循环”为生态系统的正常运转提供了可靠的资源保障
D．自然界中的“氧循环”构建了陆地、海洋和大气等环境的物质和能量平衡
【答案】A
【解析】A、动植物的呼吸和燃料燃烧确实消耗氧气，但植物的光合作用会产生氧气，在自然界中，这两个过程处于动态平衡，大气中氧气的含量基本保持稳定，并非越来越少，故选项说法不正确；
B、植物的光合作用是将二氧化碳和水转化为有机物，并释放出氧气，是自然界中产生氧气的主要途径，故选项说法正确；
C、生态系统中生物的生存离不开氧气，自然界通过"氧循环"不断提供氧气，为生态系统的正常运转提供了可靠的资源保障，故选项说法正确；
D、在陆地、海洋和大气等环境中，氧元素参与了众多的物质循环和能量转换过程，"氧循环"构建了这些环境的物质和能量平衡，故选项说法正确。故选：A。
题型7 物质在氧气中燃烧
1．【燃烧的现象】（2025河南周口·期末）下列对实验现象的描述正确的是（　　）
A．红磷在空气中燃烧，产生大量白雾 B．硫在空气中燃烧，发出蓝紫色火焰
C．木炭在空气中充分燃烧，生成二氧化碳 D．铁在纯氧中燃烧，火星四射
【答案】D
【解析】A、红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷固体，该固体以细小颗粒形式悬浮在空气中，形成“白烟”（固体小颗粒）。而“白雾”通常指液体小液滴（如水蒸气冷凝）。因此，现象应为“白烟”，而非“白雾”。错误。
B、硫在空气中燃烧时，由于氧气浓度较低，火焰呈“淡蓝色”。蓝紫色火焰是硫在纯氧中燃烧的特征现象（因氧气充足，燃烧更剧烈）。错误。
C、木炭燃烧时可直接观察到的现象是“发出白光、放热”，而“生成二氧化碳”是实验结论，需通过其他实验验证（如通入澄清石灰水变浑浊）。错误。
D、铁在纯氧中剧烈燃烧，产生明亮的火星四射现象，生成黑色固体（四氧化三铁）。正确。故选D。
2.【铁丝燃烧】在做铁丝在纯氧中燃烧的实验时，下列有关该实验叙述正确的是
A．点燃系在细铁丝下端的火柴，立即伸入盛有氧气的集气瓶中
B．观察到铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的四氧化三铁固体
C．集气瓶底部少量的水不可以用细沙代替
D．铁丝绕成螺旋状是为了增大铁丝与氧气的接触面积使燃烧更充分
【答案】D
【解析】A、点燃系在细铁丝下端的火柴，待火柴快燃尽时再伸入盛有氧气的集气瓶中，主要是为了防止火柴燃烧消耗氧气过多，导致反应现象不明显，说法错误，不符合题意；
B、观察到铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成一种黑色固体，生成黑色的四氧化三铁固体是实验结论而不是实验现象，说法错误，不符合题意；
C、集气瓶底部少量的水可以用细沙代替，说法错误，不符合题意；
D、铁丝绕成螺旋状是为了增大铁丝与氧气的接触面积使燃烧更充分，说法正确，符合题意。
故选：D。
3．【多种燃烧的组合】（2025·广东佛山·期末）下列有关物质燃烧实验中，说法错误的是（　　）
A．甲中观察到烧杯内壁有水雾，说明石蜡燃烧生成了水
B．乙中实验证明蜡烛熄灭产生的“白烟”具有可燃性
C．丙中硫燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰
D．丁中集气瓶内装水，是为了吸收反应生成的有害物质
【答案】D
【解析】A、烧杯内壁有水雾，证明石蜡燃烧生成了水，说法正确；
B、实验中，白烟被重新点燃，能够证明蜡烛熄灭产生的“白烟”具有可燃性，说法正确；
C、硫在氧气中燃烧会发出明亮的蓝紫色火焰，说法正确；
D、铁丝在氧气中燃烧实验中，集气瓶底部的水主要用于防止高温熔融物坠落瓶底，使集气瓶炸裂，说法错误。故选D。
4．【硫的燃烧】（2025江苏常州·期末）利用如图所示装置进行“硫燃烧”实验：步骤Ⅰ．向弯形具支试管中鼓入空气，同时用酒精灯给硫粉加热至硫粉开始燃烧；步骤Ⅱ．停止鼓入空气，用酒精灯给高锰酸钾加热。下列关于该实验的说法不正确的是（　　）
A．硫粉在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰
B．气球的作用是缓冲气压，收集二氧化硫，防止污染空气
C．弯形具支试管口的棉花是防止粉末状物质堵塞导管
D．此实验可以证明影响硫燃烧剧烈程度的因素是温度
【答案】D
【解析】A、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，选项说法正确，故A不合题意；
B、硫燃烧放热，因此，气球的作用能缓冲气压，二氧化硫有毒，因此气球还能收集二氧化硫，防止污染空气，选项说法正确，故B不合题意；
C、弯形具支试管口的棉花是防止粉末状物质进入导管，堵塞导管，选项说法正确，故C不合题意；
D、硫在氧气中比在空气中燃烧更剧烈，则可证明氧气浓度能影响硫燃烧剧烈程度，选项说法不正确，故D符合题意。故选：D。
解题要点硫磺在氧气燃烧现象：产生淡蓝色火焰，发出明亮的蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体。集气瓶底部预先放些水或氢氧化钠溶液。
题型8 实验室制取氧气正误的判断
1．【操作正误码】（2024四川乐山·中考真题）氧气是人类活动必需物质之一，下列与实验室制取氧气有关装置或操作错误的是（　　）
A．分解过氧化氢制取 B．加热氯酸钾制取
C．干燥 D．验满
【答案】B
【解析】A、采用过氧化氢和二氧化锰来制氧气属于固液常温型，图示装置正确；
B、加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制氧气时，为防止冷凝水倒流，造成试管炸裂，需要将试管口略向下倾斜，图示装置错误；
C、浓硫酸具有吸水性，用盛有浓硫酸的洗气瓶干燥氧气时，氧气应从长管通入，经浓硫酸干燥后由短管排出，图示装置正确；
D、氧气具有助燃性，验满时可将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已满，图示装置正确。故选：B。
解题要点1. 药品要平铺在试管底部，均匀受热。2. 试管口要略向下倾抖，防止冷凝水倒流回试管底部，使试管炸裂。3. 铁架台上的铁夹要夹在试管的中上部（或距离管口1/3处）。4. 试管内的导管稍伸出橡皮塞即可，便于气体导出。5. 集气瓶充满水后倒放入水槽中（瓶口要在水面下）。6. 加热时要先使试管均匀受热，然后用酒精灯外焰对准药品所在部位加热。7. 用排水法收集气体时，应注意当气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的气体中混有空气，当集气瓶口较大气泡冒出时，证明已收集满。
2．【氧气制取的步骤】（2025四川成都·期末）实验室制取氧气的过程，大致可以分以下几步，其中正确的是（　　）
①点燃酒精灯给试管加热 ②熄灭酒精灯 ③检验装置的气密性
④将药品装入试管并固定装置 ⑤用排水法收集气体 ⑥将导气管从水槽中移出．
A．③④①⑤②⑥ B．③④①⑤⑥②
C．④①③⑤②⑥ D．④①③⑤⑥②
【答案】B
【解析】实验室加热氯酸钾或高锰酸钾制取氧气的操作步骤和注意点分别是：连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→装（装入固体药品）→定（用铁架台固定仪器装置）→点（用火柴点燃酒精灯，给试管加热）→收（收集氧气）→移（把导管移出水面）→熄（熄灭酒精灯），可得题中正确的操作顺序是：③④①⑤⑥②。故选：B。
解题要点主要实验步骤：（1）查：组装仪器，检查装置的气密性；（2）装：把药品装入试管内，平铺在试管底部，管口塞一小团棉花，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口；（3）定：用铁夹夹持试管，并固定在铁架台上；（4）点：点燃酒精灯加热（记得先预热，防止试管受热不均破裂）；（5）收：用排水法收集氧气；（6）移：实验完毕，先把导气管从水槽中移出水面（防止水倒吸回热的试管，使试管炸裂）；（7）熄：熄灭酒精灯。可简记为：“茶庄定点收利息”（每个字代表一个步骤：①查②装③定④点⑤收⑥移⑦熄）。
3．【实验操作顺序】（2025江苏扬州·期末）实验室用KMnO4制取并用排水集气法收集较纯净的O2。下列实验操作的先后顺序合理的是（　　）
A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中
B．先向试管中加入KMnO4固体，再检查装置气密性
C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯
D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯
【答案】D
【解析】A、检查装置气密性时，先将导管放入水中，再用手握住试管，观察导管口是否冒出气泡，故A说法错误；
B、先检查装置气密性，再向大试管中加入高锰酸钾固体，以避免装入药品后发现装置气密性不好，更换部分仪器而浪费药品，故B说法错误；
C、实验时，先点燃酒精灯，待导管口的气泡连续均匀冒出时，再将导管伸入集气瓶口开始收集，因为导管口开始排出的是装置内的空气，故C说法错误；
D、气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，以防冷水倒吸，炸裂试管，故D说法正确。
故选：D。
4.【气体的收集】实验室用高锰酸钾制取氧气时，下列做法错误的是（　　）
A．在试管口放一团棉花，防止粉末状物质进入导管
B．导管口开始有气泡放出时不要立即收集，以免收集到的气体不纯
C．用高锰酸钾制取所需氧气后，要先熄灭酒精灯，然后再把导管移出水面，防止水槽中的水沿导管倒吸，使试管骤冷破裂
D．将收集满氧气的集气瓶正放在桌面上
【答案】C
【解析】A、在试管口放一团棉花，防止加热时粉末状物质进入导管，故选项做法正确；
B、导管口开始有气泡放出时不宜立即收集，是因为刚开始冒出的气泡中混有试管中的空气，制得氧气不纯，应等待到气泡连续并比较均匀地放出时再收集，故选项做法正确；
C、用高锰酸钾制取所需氧气后，要先把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯，防止水槽中的水沿导管倒吸，使试管骤冷破裂，故选项做法不正确；
D、氧气的密度比空气大，收集满氧气的集气瓶正放在桌面上，故选项做法正确。
故选C。
题型9 实验室制取氧气仪器和装置的选择
1.【发生装置和收集装置选择】实验室用高锰酸钾固体制取氧气，下列装置组合正确的是
A．①③ B．①⑤ C．②③ D．②④
【答案】A
【解析】加热高锰酸钾制取氧气，属于固体加热型反应，选择的发生装置是①。
氧气密度略大于空气、不易溶于水，收集氧气选择排水法或向上排空气法，选择的收集装置可以是③或④。
所以装置组合是①③或①④，故选：A。
2．【发生装置和收集装置选择的实验】（2025·湖南长沙·模拟预测）如图是实验室制取气体常用的实验装置图，请回答下列问题：
（1）写出装置图A中①的仪器名称 。
（2）)实验室常用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，选择的发生装置是 （填序号）。
（3）用E收集气体、导管口开始产生气泡不宜立即收集，当 时，再把导管口伸入集气瓶。
（4）用装置C收集氧气，如何进行验满： 。
【答案】（1）试管（2）B
（3）气泡连续均匀冒出
（4）将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则说明氧气已收集满
【解析】（1）据图可知，仪器①的名称是：试管；
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，该反应属于固液常温型反应，选择的发生装置是：B；
（3）用E装置（排水法）收集气体时，导管口开始产生的气泡是装置内的空气，不宜立即收集；当气泡连续均匀冒出时，产生的是纯净的氧气，此时再把导管口伸入集气瓶；
（4）用装置C收集氧气，因为氧气具有助燃性，所以验满的方法是：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则说明氧气已收集满。
3.【万能瓶的使用】根据如图实验装置回答下列问题：
（1）写出有标号的仪器名称：① ；② 。
（2）实验室制取和均可使用的发生与收集装置是 （填字母），制取时，发生反应的化学方程式为 。
（3）用装置A、D制备并收集，应等到 时开始收集；实验完毕后，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，目的是 。
（4）若用装置F、G组合收集并测量氧气的体积，应将导管 （填“c”或“d”）与e相连。若量筒读数时俯视读数，则测量的氧气体积 （填“大于”、“小于”或“等于”）实际收集的氧气体积。
【答案】（1）锥形瓶 水槽
（2）BC 2H2O22H2O+O2↑
（3）气泡均匀连续的冒出 防止水倒流引起试管炸裂
（4） c 小于
【解析】（1）仪器①的名称是锥形瓶，仪器②的名称是水槽。
（2）实验室利用大理石和稀盐酸制取二氧化碳，反应物的状态为固体和液体，反应条件不需要加热，发生装置应选B，实验室利用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，也选用B作为发生装置；二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，可采用向上排空气法收集，氧气密度比空气大，不易溶于水，可采用向上排空气法或排水法收集，故实验室制取CO2和O2均可使用的发生与收集装置是BC，过氧化氢在二氧化锰的催化条件下反应生成水和氧气，该反应的化学方程式为2O22H2O+O2↑。
（3）用装置A、D制备并收集O2，应等到气泡均匀连续的冒出时开始收集，刚开始冒出的气泡是装置内的空气，不能立即收集；实验完毕后，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，目的是防止水倒流引起试管炸裂。
（4）若用装置F、G组合收集并测量氧气的体积，为方便将水排出，氧气应从短管进入，即从d口通入，故应将导管c与e相连，排出水的体积等于收集到氧气的体积，若量筒读数时俯视读数，则导致水的实际体积大于读数，故测量的氧气体积大于实际收集的氧气体积。
题型10 实验室制取氧气的综合考查
1.【图像分析】下列各图表示利用一定量过氧化氢溶液制取氧气中相关量的变化，其中正确的是
A． B．
C． D．
【答案】B
【解析】A、催化剂在化学反应前后质量不变，且加入催化剂不改变生成物的质量，选项错误；
B、一定量的过氧化氢溶液中，质量分数越大，产生的气体越多，选项正确；
C、过氧化氢分解生成水，故溶液中水的质量增大，选项错误；
D、二氧化锰是反应的催化剂，反应前后质量不变，选项错误；故选：B。
2.【创新实验】创新小组同学设计如图装置进行氧气的制取与性质实验。如图所示，先往V形玻璃管A处注入过氧化氢溶液，后加热B处下方使硫粉燃烧，产生气体通入C处试管内盛放水。下列对于该实验的分析正确的是
A．注入过氧化氢溶液后A处二氧化锰粉末逐渐消失
B．硫粉燃烧产生淡蓝色火焰、放出热量
C．C处水的作用是吸收氧气
D．该实验具有节约试剂、操作简单等优点
【答案】D
【解析】A、注入过氧化氢溶液后，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，在该反应中，二氧化锰是催化剂，由催化剂的定义可知，注入过氧化氢溶液后A处粉末不会消失，故A分析不正确；
B、注入过氧化氢溶液后，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，硫粉在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成具有刺激性气味的气体，故B分析不正确；
C、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，会污染空气，二氧化硫能与水反应，故水的作用是吸收二氧化硫，氧气不易溶于水，水不能吸收氧气，故C分析不正确；
D、该实验所用试剂较少，可以节约试剂，且操作简单，现象明显，故D分析正确。故选：D。
3．【氧气的实验室制取】（2025吉林长春·中考真题）回答“氧气的实验室制取”实验中的相关问题。
（1）仪器a的名称是 　 　 。
（2）实验室用加热高锰酸钾的方法制取O2。
①该反应的化学方程式为 　 　 ；
②用该方法制取O2的发生装置应选择图1中的装置 　 　 （填序号）。
（3）将图2中的仪器组装成收集装置，与选择的发生装置相连，制取氧气。实验完成后，老师对“组装收集装置”和“收集气体”的过程进行点评，上述两个过程中的一些错误操作，可能会影响收集到氧气的浓度，例如“未验满就停止收集”。请再写出两点可能导致收集到氧气的浓度偏低的错误操作：　 　 。
【答案】（1）酒精灯；（2）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；A；
（3）导管口刚有气泡冒出就开始收集、收集氧气前集气瓶未装满水（答案不唯一）。
【解析】（1）酒精灯是常用的加热仪器，故答案为：酒精灯；
（2）①如果用高锰酸钾制氧气就需要加热，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，要注意配平；故答案为：①2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
②用加热高锰酸钾的方法制取氧气，属于固体加热型，发生装置应选择图 1 中的装置A；故答案为：A；
（3）导管口刚有气泡冒出就开始收集，此时排出的气体主要是装置内的空气，会导致收集到的氧气浓度偏低；集气瓶未装满水，瓶内留有空气，也会导致收集到的氧气浓度偏低；故答案为：导管口刚有气泡冒出就开始收集、收集氧气前集气瓶未装满水（答案不唯一）。
解题要点1．主要实验步骤：（1）查：组装仪器，检查装置的气密性；（2）装：把药品装入试管内，平铺在试管底部，管口塞一小团棉花，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口；（3）定：用铁夹夹持试管，并固定在铁架台上；（4）点：点燃酒精灯加热（记得先预热，防止试管受热不均破裂）；（5）收：用排水法收集氧气；（6）移：实验完毕，先把导气管从水槽中移出水面（防止水倒吸回热的试管，使试管炸裂）；（7）熄：熄灭酒精灯。可简记为：“茶庄定点收利息”（每个字代表一个步骤：①查②装③定④点⑤收⑥移⑦熄）。2．验满方法（1）用排水法收集：当观察到集气瓶中的水排完，集气瓶口有大量气泡冒出时，证明已收集满。（2）用向上排空气法收集：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已收集满。3．放置方法：正放在桌子上，并盖上毛玻璃片。
4．【综合考查装置的选择】（2025四川达州·中考真题）气体的制取和性质是初中化学核心知识之一，请结合以下实验装置回答问题：
（1）仪器甲的名称是 　 　 。
（2）实验室用高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气，应选择的装置组合是 　 　 （从图1的A～E中选择，填字母序号），该反应的化学方程式为 　 　 。
（3）选用F装置收集氧气，气体应从 　 　 （填“a”或“b”）端进入集气瓶。
（4）实验室用过氧化氢溶液制取氧气，选用B装置做发生装置的优点为 　 　 。
（5）水、过氧化氢溶液和高锰酸钾都能用来制取氧气，是因为物质中都含有 　 　 元素。
（6）白炽灯泡内玻璃柱上有一点红色物质，那是红磷。只要看到使用过的灯泡内有这点红色物质存在，就可基本判定，该灯泡没有漏气，判断依据是 　 　 （用化学方程式表示）。
【答案】（1）试管；（2）AE；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；（3）a；
（4）能控制反应速率；（5）氧；（6）4P+5O22P2O5。
【解析】（1）仪器甲的名称是试管，故答案为：试管；
（2）实验室用高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气，发生装置采用固固加热型装置，采用排水法收集较纯净的氧气，应选择的装置组合是A（发生装置）和E（收集装置），该反应的化学方程式为：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
（3）氧气的密度比空气大，应从长管（a）端进入集气瓶；
（4）实验室用过氧化氢溶液制取氧气，选用B装置做发生装置的优点为能控制反应速率；
（5）水、过氧化氢溶液和高锰酸钾都用来制取氧气，是因为物质中都含有氧元素；
（6）白炽灯泡内玻璃柱上有一点红色物质，那是红磷。只要看到使用过的灯泡内有这点红色物质存在，就可基本判定，该灯泡没有漏气，判断依据是红磷燃烧生成五氧化二磷，反应方程式为：4P+5O22P2O5。
题型11 催化剂及催化作用
1.【催化剂的作用】过氧化氢制取氧气时，若忘记加入二氧化锰，其结果是（　　）
A．不产生氧气 B．生成氧气速率慢
C．产生氧气质量减少 D．对反应无影响
【答案】B
【解析】A．过氧化氢在常温下会缓慢分解生成氧气，即使没有二氧化锰，反应也能发生，只是速率很慢，因此，氧气仍会产生，A错误；
B．二氧化锰作为催化剂，能显著加快过氧化氢的分解速率，忘记加入二氧化锰，反应速率会变慢，但氧气仍会生成，B正确；
C．催化剂不改变反应的产物和总质量，最终生成的氧气质量由过氧化氢的量决定，与是否加入催化剂无关，因此，氧气质量不会减少。C错误；
D．没有催化剂，反应速率会明显变慢，因此对反应有影响（速率变慢），D错误；故选B。
2．【催化剂的图像】（2025四川成都金牛区·期末）利用图1装置研究过氧化氢的分解反应，所得结果如图2所示。下列说法错误的是（　　）
A．图2中的a点对应的操作是推动注射器活塞
B．该实验不能证明MnO2对H2O2的分解起催化作用
C．对比b点和e点不能验证反应速率与H2O2的浓度有关
D．对比b点和d点可以验证反应速率与H2O2的浓度有关
【答案】C
【解析】A、由图2可知，a之后装置内氧气的体积分数开始增大，则a点对应的操作是推动注射器活塞，过氧化氢溶液进入容器与二氧化锰接触产生氧气，从而导致氧气的体积分数增大，故选项说法正确。
B、该实验的变量是过氧化氢溶液的浓度，两组实验均有二氧化锰，不能证明MnO2对H2O2的分解起催化作用，故选项说法正确。。
C、对比b点和e点，这两点对应的氧气体积分数相同，而e点反应的时间大于b点，说明过氧化氢溶液浓度越大，产生相同体积的氧气所需时间越短，即反应速率越快，所以对比b点和e点可以验证反应速率与H2O2的浓度有关，故选项说法错误。
D、对比b点和d点，这两点对应的反应时间相同，而b点对应的氧气的体积分数大于d点，说明过氧化氢溶液浓度越大，单位时间内产生的氧气越多，即反应速率越快，所以对比b点和d点可以验证反应速率与H2O2的浓度有关，故选项说法正确。故选：C。
解题要点催化剂的特点：“一变两不变”：一变：其他物质的化学反应速率（可以加快也可以减慢）；两不变：本身的质量和化学性质（物理性质可以改变）。
3．【数字化】（2025广州广州·期末）为比较二氧化锰与氧化铜的催化效果，按图1所示装置进行实验，实验时倾斜锥形瓶使等浓度，等体积的过氧化氢溶液与催化剂接触，瓶内气压的变化如图2所示。下列说法错误的是（　　）
A．该反应中二氧化锰的催化效果比氧化铜的好
B．化学反应速率与催化剂的种类有关
C．可通过对比图2中的a、c点来比较两种催化剂的效果
D．实验后两瓶中产生的氧气质量不同
【答案】D
【解析】A.由图2可知，加入二氧化锰时瓶内气压变化比加入氧化铜时快，说明二氧化锰催化下过氧化氢分解产生氧气的速率更快，即二氧化锰的催化效果比氧化铜好，故A选项说法正确。
B.因为实验中过氧化氢溶液的浓度、体积都相同，且催化剂的质量也相同（均为1g），只是催化剂种类不同，所以可以通过对比气压变化来比较两种催化剂的催化效果，故B选项说法正确。
C.该实验中，变量是催化剂的种类，其他条件都应保持一致，这样才能准确比较两种催化剂的催化效果，故C选项说法正确。
D.从图2中气压变化可知，二氧化锰使过氧化氢分解速率更快，所以相同时间内，加入二氧化锰的装置中产生的氧气更多，故D选项说法错误。故选：D。
题型12 有关催化剂的实验探究
1．【催化剂的对比实验】（2025重庆江津区·期末）用溶液和来制氧气，为证明的催化作用，甲同学通过以下装置来进行实验：
(1)
图1中加入溶液，然后塞入带火星木条的橡胶塞，如图2所示，观察到的现象是 。再通过漏斗加入，如图3所示，此时观察到的现象是 ，说明具有能 的化学性质。充分反应后，将图3的混合液进行过滤、洗涤、 、称量，固体仍为，甲同学认为是催化剂。
(2)乙同学认为甲同学的结论不严谨，请帮乙同学说出理由： 。
【答案】（1）带火星的木条不复燃 带火星的木条复燃 加快H2O2溶液反应速率 干燥
（2）没有证明MnO2的化学性质在反应前后不变
【解析】（1）二氧化锰是该反应的催化剂，能加快反应速率，如果不加二氧化锰，过氧化氢的分解速率很慢，观察到的现象是带火星的木条不复燃；加入二氧化锰后，过氧化氢的分解速率会变快，此时观察到的现象是带火星的木条复燃；说明MnO2具有能加快MnO2溶液反应速率的化学性质，充分反应后，将图3的混合液进行过滤、洗涤、干燥、称量，固体仍为，甲同学认为MnO2是催化剂；
（2）乙同学认为甲同学的结论不严谨，因为该实验没有证明MnO2的化学性质在反应前后不变。
2．【多角度的催化剂的实验】（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
【答案】（1）反应物的浓度(或氧气的浓度) （2）木条复燃 质量 土豆 （3）BC
【解析】（1）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。空气中氧气体积分数约为21%，集气瓶中是纯氧，氧气浓度不同，说明反应物浓度会影响化学反应速率，故填：反应物的浓度(或氧气的浓度) 。
（2）MnO2可加快H2O2分解速率，产生更多氧气，所以图 3 中的现象为带火星的木条复燃。
催化剂的特点是 “一变两不变”，即能改变反应速率，本身的质量和化学性质在反应前后不变；所以若反应前后MnO2的质量和化学性质不变，则MnO2是H2O2分解的催化剂 。
分析表中数据，收集相同体积（7.0mL ）气体时，土豆作催化剂所用时间（180s ）比氧化铁（560s ）短；收集气体时土豆和生姜所用时间相同，但土豆收集气体体积更大，所以催化效果最好的物质是土豆。
（3）A、食品在冰箱中保存不易变质，是利用低温减慢化学反应速率，调控方法是改变温度。
B、燃煤发电时把煤块粉碎，增大了煤与氧气的接触面积，加快反应速率，调控方法是增大反应物接触面积 。
C、汽车发动机把汽油喷成雾状进行燃烧，增大了汽油与氧气的接触面积，加快反应速率，调控方法是增大反应物接触面积 。所以调控方法相同的是BC 。
3．【催化剂的实验拓展探究】（2025四川泸州·期末）催化剂的相关研究是一项重要的课题，某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。
【任务一】认识催化剂
（1）催化剂在化工生产中具有重要作用。在化学反应里，催化剂能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和 　 　 在反应前后都没有发生变化。
【任务二】探究催化剂
（2）小组同学查阅资料发现氧化铜（CuO）也可作过氧化氢分解的催化剂，于是设计了如图实验进行验证，请填写表格：
步骤①现象 步骤③现象 步骤⑥结果 实验结论
无明显现象 试管中有气泡产生，带有火星的木条复燃 氧化铜的质量为 　 　 g 氧化铜可作为过氧化氢分解的催化剂
（3）步骤 　 　 （填序号）对比可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率。
（4）步骤②中反应的化学方程式为 　 　 。
【任务三】探究不同催化剂的催化效果
（5）兴趣小组查阅资料得知：铁锈、硫酸铜、土豆、猪肝等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。
于是他们用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示。
①结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高的是 　 。
②从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是 　 　 （填“放热”或“吸热”）反应，加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是 s（填“30”“65”或“120”）。
【答案】（1）化学性质（2）0.2。（3）①③，放热。（4）2H2O22H2O+O2↑（5）①猪肝块。②30。【解析】（1）催化剂在化工生产中具有重要作用。在化学反应里，催化剂能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化。
（2）
步骤①现象 步骤③现象 步骤⑥结果 实验结论
无明显现象 试管中有气泡产生，带有火星的木条复燃 氧化铜的质量为0.2g 氧化铜可作为过氧化氢分解的催化剂
（3）步骤①③对比可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率。
（4）步骤②中反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。
（5）①结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块，是因为利用猪肝块作催化剂需要时间较短。
②从曲线a、b的变化可看出，过氧化氢分解反应是放热反应，是因为压强增大到最大值后又减小，说明完全反应后不再放热，温度降低，压强减小。加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是30s。
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