资源简介

一、空气的成分
1.空气组成成分的探究
成分 二氧化碳 氧气 水蒸气
试剂 澄清石灰水 小木条 无水硫酸铜粉末
实验过程 用针筒注射器把空气压入澄清石灰水中 取一瓶空气和一瓶氧气，把一根燃着的木条先后插入两集气瓶中 把一些碎冰放入一个干燥的烧杯里，将装有无水硫酸铜粉末的表面皿盖在烧杯口上
实验装置
现象 澄清石灰水变浑浊，且变浑浊的速度较慢 燃着的小木条继续安静地燃烧 白色的无水硫酸铜粉末变成蓝色
结论 含有二氧化碳(含量较少) 空气中有氧气 含有水蒸气
2.空气各成分的体积分数
（1）空气是混合物，主要成分是氮气和氧气，空气的成分因地因时而异。
（2）各成分的含量是体积分数而不是质量分数。体积分数可理解为每100体积的空气中含氮气78体积、氧气21体积，二氧化碳0.04%，水蒸气及其他气体和杂质0.03%。
3.空气中氧气含量测定
（1）实验原理：红磷()与空气中的氧气()反应，生成了五氧化二磷()固体，使集气瓶内压强减小，在大气压作用下，水进入集气瓶，吸入的水的体积即为减少的氧气的体积。
（2）实验步骤：
① 连接装置：在集气瓶口连接一个双孔胶塞，一孔插燃烧匙，另一孔插导管（配有弹簧夹），导管另一端伸入盛有水的烧杯中。
② 检查气密性：把导管的一端放入水中，两手紧握集气瓶，如果导管口冒出气泡，松开两手使它冷却，导管中形成一段水柱，则证明气密性良好。
③ 在集气瓶内加少量水，并做上记号，把剩余的容积用记号划分成5等份。
④ 点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶中，并把塞子塞紧。
⑤ 待红磷熄灭并冷却至室温后，振荡集气瓶，打开弹簧夹。
（3）实验现象：红磷燃烧产生大量的白烟,并放出大量的热；打开弹簧夹后，烧杯中的水进入集气瓶，其体积约占集气瓶容积的1/5。
（4）表达式：
（5）实验结论：①空气中氧气约占1/5，氮气约占4/5；②氮气不能燃烧，也不支持燃烧，且不溶于水。
（6）注意事项：
①装置必须密封好，不能漏气；
②集气瓶中预先要加少量水（防止高温熔融物落入瓶底使瓶底炸裂）；同时吸收有毒的五氧化二磷()固体；
③红磷必须过量，完全消耗掉集气瓶内的氧气；
④红磷点燃后要立即伸入集气瓶中，并塞紧胶塞；
⑤待红磷熄灭并冷却至室温后，再打开弹簧夹。
⑥不能用木炭、硫粉、铁丝等代替红磷。原因是木炭、硫粉燃烧产生的是气体，集气瓶内气体压强基本没有变化，不能很好地测出氧气的体积；铁丝在空气中不能燃烧。
⑦镁不仅会和氧气反应，还会和空气中的氮气或二氧化碳反应，导致测得的氧气体积分数偏高，无法准确反映氧气实际含量。
（7）拓展：
①本实验条件下，氧气浓度过低时，红磷不能继续燃烧，瓶内仍残余少量氧气；
②二氧化碳、二氧化硫易被氢氧化钠溶液吸收，所以若用氢氧化钠浓溶液代替水时，可用木炭、硫粉代替红磷做该实验。
（8）误差分析：
偏小（倒吸的水少于1/5） 偏大（倒吸的水大于1/5）
①装置漏气，外界空气进入集气瓶； ②红磷不足，氧气没有全部消耗完； ③未冷却至室温就打开弹簧夹； ④实验前导管没有充满水，导管内有少量空气； ①未夹紧弹簧夹，红磷燃烧时气体膨胀沿导管溢出； ②燃烧匙伸入过慢，装置内气体受热溢出。
4.拓展——空气成分探究实验（拉瓦锡版）
（1）反应原理：
（2）缺点：
①该反应极其缓慢，原实验进行了12天，才得到实验结果；
②实验中，氧化汞还会分解，重新变成氧气和汞；
③汞蒸气有剧毒，所以该实验安全性较低。
5.含量测定优化实验
药品 实验装置 操作 优点
红磷 ①实验开始和结束，为了计算气体的体积，注射器应推到底； ②实验过程中，为了耗尽氧气，应反复推拉注射器。 ①装置始终密闭，避免了瓶内空气外逸对实验结果的影响，实验结果更准确； ②避免产生的五氧化二磷扩散到空气中污染环境，更环保； ③操作简单，不需要在瓶外点燃红磷。
①右端玻璃管上端开口； ②需上下调整两边液面持平。
药品 实验装置 优点
白磷 ①装置始终密闭，避免了瓶内空气外逸对实验结果的影响，实验结果更准确； ②避免产生的五氧化二磷扩散到空气中污染环境，更环保； ③操作简单，白磷的着火点低，不需要在瓶外点燃白磷。
铜粉 ①装置始终密闭，实验结果更准确； ②不产生有毒物质，更环保; ③铜能将装置内的氧气消耗更彻底，使实验结果更准确。
铁丝 ①利用铁的生锈（缓慢氧化），可将空气中氧气含量消耗至0.2%，实验结果更准确； ②不产生有毒物质，更环保；
缺点：反应所需时间太长。
暖宝宝贴（脱氧剂） （成分:铁粉、活性炭粉、氯化钠等) ①在密闭容器中进行，避免了红磷燃烧时因气体受热膨胀逸出导致的误差。同时，暖宝宝贴反应更均匀，氧气消耗更彻底，测量结果更准确； ②暖宝宝贴通过铁粉氧化消耗氧气，避免了燃烧产生的有害气体，更环保； ③暖宝宝贴无需点燃，直接贴在容器内即可反应，实验操作更简单，更安全。 ④活性炭粉和氯化钠可以加快铁粉的氧化反应。
其他装置
优点 微型实验装置，药品用量少，反应快，操作方便，现象明显 可以直接观察量筒液体的减少量；量筒刻度使得读数更精准；无需在实验前导管内装满水 注射器有刻度，读数更方便；用热水引燃白磷更便捷 数字化实验，传感器使得实验数据更准确。
二、空气的利用
1.空气各成分的性质及用途
（1）氧气的用途
（2）氮气的用途
（3）稀有气体的用途
氧气的性质
1.物理性质
（1）通常状况下，氧气是一种无色、无味的气体（观察氧气：用手轻轻地在瓶口扇动，使少量氧气飘进鼻孔）；
（2）氧气不易溶解于水；
（3）在标准状况下，氧气密度比空气略大；
（4）氧气的三态变化：在压强为1.01×10 帕、-183℃ 时，液化成淡蓝色的液体，在-218℃时凝固成雪花状的蓝色固体。
2.氧气的储存：工业生产的氧气，一般加压储存在蓝色的钢瓶中。
3.化学性质
（1）能支持燃烧；
（2）氧气的化学性质比较活泼，在一定条件下可与许多物质发生化学反应，同时释放出热量。在化学反应中，氧气提供氧，是一种常用的氧化剂。
4.几种常见物质在空气或氧气中燃烧的现象及注意事项：
（1）木炭、蜡烛和铁丝的燃烧
实验名称 木炭的燃烧 蜡烛的燃烧 铁丝在氧气中燃烧
反应装置
反应现象 发出白光，放出热量，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊 火焰发出白光，放热，产生能使无水硫酸铜变蓝的液体，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 铁丝不能在空气中燃烧。但在氧气中，铁丝却能发生剧烈燃 烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色的固体
反应文字表达式
注意事项 夹木炭用的坩埚钳应由上而下慢慢伸入瓶中。 氧气不充足时生成一氧化碳。 确保通风 在螺旋状的细铁丝末端系上火柴梗，用坩埚钳夹住铁丝并点燃火柴梗，待火柴梗即将燃尽时，将它们由上而下缓慢伸入。 预先在集气瓶底加少量水（或铺少量沙子），防止反应产生的高温固体溅落瓶底，避免集气瓶炸裂。
（2）其他物质的燃烧
物质（颜色、状态） 反应现象 反应文字表达式 注意事项
红磷（暗红色固体） 燃烧产生大量白烟，发出白光，放出热量 五氧化二磷是固体，现象应描述为产生白烟。
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 硫的用量不能过多，防止对空气造成污染。实验应在通风橱中进行。
铝箔（银白色固体） 剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，有白色固体产生 把铝箔的一端固定在粗铁丝上，另一端缠一根火柴，引燃铝箔。集气瓶底部先铺一层薄细沙
镁条（银白色固体） 剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，有白色固体产生 集气瓶内预先装少量水或铺一层薄细沙
铜片（红色固体） 放热，红色的固体逐渐变成黑色（铜在氧气中剧烈燃烧） 铜+氧气 表面打磨光滑
氢气（无色气体） 纯净的氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰；放热、生成能使无水硫酸铜变蓝的液体 点燃氢气前必须检验其纯度（验纯），以防止因氢气不纯导致爆炸
一氧化碳（无色气体） 产生蓝色火焰，放热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 点燃前必须验纯；一氧化碳有毒需要尾气处理
甲烷（无色气体） 产生明亮的蓝色火焰，放热，产生能使无水硫酸铜变蓝的液体，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 确保通风；防止不完全燃烧产生一氧化碳
化学反应的实质
在化学反应（chemical reaction）中原子发生了重新组合，生成物中的原子组合形式与反应物中的不同。
（1）氧气与硫反应的微观模型（用黄球表示硫原子，用蓝球表示氧原子），氧气和硫反应中的原子重组可以表示为：
（2）注意事项
①反应条件是“点燃”,不能写成“燃烧”；
②通常情况下，物质在空气中燃烧是与空气中的氧气反应，反应物要写成“氧气”,而不是“空气”或“氧”。
氧化物
上述反应中生成的二氧化碳、四氧化三铁、氧化铝、二氧化硫和水等物质都是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，这种化合物叫做氧化物。
（1）定义:由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物。
（2）常见的氧化物:水(H2O)、二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)和五氧化二磷(P205)等。
（3）氧化物的一般分类:金属氧化物(另一种组成元素为金属元素的氧化物，如FeO、CuO、CaO和Al2O3等)和非金属氧化物(另一种组成元素为非金属元素的氧化物，如H2O、SiO2、CO和P2O5等)。
（4）注意事项
①含有两种元素，其中一种元素为氧元素的物质不一定都是氧化物，如在密闭容器内含有氧气和金属铜的混合物就不属于氧化物。
②含氧化合物指的是含氧元素的化合物，但不一定就是氧化物；而氧化物一定属于含氧化合物。如二氧化硫是氧化物，也是含氧化合物；氯酸钾（）是含氧化合物，含3有三种元素，但不是氧化物。
四、氧气的制取
1.实验室制取氧气
（1）实验室里的氧气可以用加热分解高锰酸钾（）或氯酸钾（）的方法来制取，也可以用分解过氧化氢（）的方法来制取。其反应过程分别表示如下：
（2）实验室发生装置的选择
高锰酸钾或氯酸钾制取氧气是固固反应类型需要加热，过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气是固液混合，不需加热，优点是可随时添加液体、反应不需要加热、操作简便等。
实验室制取氧气的三种方法
物质 高锰酸钾 氯酸钾 过氧化氢
药品/装置
方程式 2 2 2
实验操作 查 检查装置的气密性； 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。
装 装药品（平铺或斜铺在试管的底部）；
定 将试管固定在铁架台上（将集气瓶装满水倒立在水槽里）；
点 点燃酒精灯用外焰给试管加热；
收 当导管的气泡连续并均匀地放出时，开始收集气体；
离 先从水槽中移出（离去）导管；
熄 再熄灭酒精灯。
注意事项
①加热高锰酸钾粉试管口放一团棉花目的：防止高锰酸钾粉末进入导管。
②试管口要略向下倾斜目的：防止试管口的冷凝水倒流入试管底而使试管炸裂。
③来回移动酒精灯使试管受热均匀：防止试管受热不均而炸裂。
④集气瓶装满水倒立在水槽里：防止收集的氧气不纯。
⑤刚出现气泡时不能立即收集：为了排尽试管内的空气，防止收集的氧气不纯；开始收集气体的时间：气泡连续、均匀地放出。
⑥集满氧气后先从水槽中移出导管，再熄灭酒精灯，目的：防止先熄酒精灯后装置内的气体温度降低，压强降低，将水槽中的水吸入试管，造成试管炸裂。
⑦导管不能伸入试管太长：有利于试管内空气排出。
⑧加热前，试管外壁要保持干燥；加热时，用酒精灯的外焰加热，灯芯不能碰到试管；结束时，热的试管不能立即用冷水冲洗：防止试管炸裂。
拓展
不同气体收集方式 排水法（适用气体：不易溶于水且不与水反应） 排空气法
充满水后倒立在水槽中 短进长出（液体从长导管进入量筒） 向上排空气法（适用气体：密度比空气大） 向下排空气法（适用气体：密度比空气小）
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
验满 当有大量气泡从集气瓶瓶口冒出时，说明氧气已集满 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
检查气密性 手捂（加热）法 将导管的出口浸入水中，手握试管等容器，如果有气泡从导管口逸出，放手后导管末端形成稳定的水柱，表明装置气密性良好。 液差（注水）法 从漏斗注入一定量的水，使漏斗下端浸没，塞紧橡皮塞，夹紧弹簧夹后，继续加水，使漏斗管内的液面高于瓶内液面，停止加水观察。液面差不变，表明装置气密性良好。
（6）在以上的反应中，二氧化锰（）只起改变（加速）反应速度的作用，本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变。这种物质叫做催化剂（catalyst），工业上又叫做触媒,它在反应中起催化作用。
①催化剂不一定加快反应速率，也有减慢反应速率；
②催化剂的物理性质在反应前后可以改变。但化学性质和质量不变；
③催化剂在反应中可以参与反应而发生变化，但反应结束时又能转化回原来的物质；
④催化剂只影响反应速率，不影响最终产量；
⑤催化剂在反应中起催化作用。同一反应可采用多种催化剂。
2.优化实验
装置 长颈漏斗 分液漏斗 注射器 长颈漏斗、多孔分隔板
优/缺点 下端需要液封 通过控制液体的滴加速度，从而控制反应速 通过控制液体的滴加速度，从而控制反应速；可以精确读出液体的用量 能随时控制反应的发生和停止；节约药品
3.工业制取氧气
（1）空气冷冻分离法：即液化蒸发空气法，利用氮气（沸点-196℃）、氧气（沸点-183℃）沸点不同，用液化空气分离法制取（属于物理变化）
（2）膜分离技术法：将空气通过富集氧气功能的薄膜，即可得到含氧量较高的空气，用该膜进行多级分离，可得到含氧气90%以上的富氧空气。
五、化合反应和分解反应
反应类型 化合反应 分解反应
定义 由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应 由一种物质生成两种或两种以上物质的反应
反应物 两种 一种
生成物 一种 两种
形式
特点 多变一 一变多
举例
六、氧化反应
1.氧化反应的概念：物质跟氧发生的反应叫做氧化反应。
注意:
（1）氧化反应不属于化学反应的基本类型。
（2）氧化反应中的“氧”并不只是氧气，还可以是含氧化合物中的氧。
实验内容 硫在氧气（空气）中燃烧 铁丝在氧气（空气）中燃烧
装置
实验操作 在燃烧匙里放入少量硫，加热，直到发生燃烧，观察硫在空气中燃烧的现象。然后把盛有燃着的硫的燃烧匙插入充满氧气的集气瓶中，再观察硫在氧气中燃烧的现象。 把两根光亮的细铁丝分别盘成螺旋状。取一根在酒精灯火焰上烧至红热，观察现象。另取一根，在其下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，插入盛有氧气的集气瓶中（预先放入一些水），观察现象
现象 硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，而在氧气中燃烧得更旺，发出蓝紫色火焰，都会生成一种有刺激性气味的气体，并放出热量 在空气中加热细铁丝时，铁丝红热，不能燃烧；但在氧气中点燃细铁丝可发生剧烈燃烧，火星四射。
文字表达式
结论 硫与氧气发生化学反应，生成了一种有刺激性气味的二氧化硫（SO2）气体，并放出热量。 铁与氧气反应生成黑色的四氧化三铁（Fe3O4）固体。
2.氧化反应的分类
分类依据：氧化过程进行的剧烈程度
分类 缓慢氧化 剧烈氧化
概念 进行得很慢，甚至在短期内不易察觉的氧化反应 像燃烧那样反应剧烈的氧化反应
举例 塑料和橡胶制品的老化、苹果变色、呼吸作用、金属的锈蚀 硫、铁等物质的燃烧、爆炸
区别 现象不同，反应的剧烈程度不同，反应条件不同。硫和铁在氧气中剧烈燃烧，放出大量的热，为剧烈氧化；苹果变色、铁生锈这些氧化反应进行得非常缓慢，为缓慢氧化。
联系 都是氧化反应；都放出热量
七、燃烧
燃烧的概念
燃烧是可燃物质跟氧气发生的一种发光、发热、剧烈的氧化反应。有发光、发热现象的不一定是燃烧，如灯泡通电后发光、发热是物理变化。
注意：
（1）燃烧不一定有氧气参加；
（2）广义的燃烧指的是所有的发光、放热的剧烈的化学反应。如镁条可以在二氧化碳中燃烧，氢气可以在氯气中燃烧等。
探究燃烧的条件
蜡烛的燃烧 火柴各部分的燃烧
实验装置
实验步骤 点燃一支蜡烛，观察它在空气中燃烧的现象。然后将一个杯口涂凡士林的玻璃杯倒扣在蜡烛上，观察此时蜡烛燃烧的现象 将一根火柴折断，分成火柴头和火柴梗两部分，放在铜片上，用酒精灯加热铜片，观察现象
实验现象 蜡烛在空气中安静燃烧，在倒扣
的玻璃杯内燃烧一会儿后熄灭 火柴头加热一会儿后就开始燃烧，火柴梗加热较长时间后才开始燃烧
现象分析 空气中有充足的氧气，蜡烛能持续燃烧；玻璃杯内氧气逐渐被消耗，蜡烛因为没有氧气而熄灭 燃烧需要一定的温度，火柴头燃烧需要的温度较低，火柴梗燃烧需要的温度较高
实验结论 燃烧的条件之一是需要充足的氧气(或助燃剂) 燃烧的条件之一是温度达到可燃物燃烧需要的最低温度
着火点
（1）着火点的概念
物质燃烧所需要达到的最低温度。
不同物质的着火点一般不同，着火点是物质本身的固有属性，一般不随外界条件的改变而改变。
通常状况下一些常见物质的着火点（白磷着火点低，保存在水中）
物质 白磷 红磷 木材 木炭 无烟煤
着火点/℃ 40 240 250～330 320～370 700～750
燃烧的条件
（1）燃烧的条件
（2）使可燃物燃烧更旺的措施
①增大氧气的浓度。如铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中剧烈燃烧；烧锅炉时向炉膛中鼓气等。
②增大可燃物与空气（或氧气）的接触面积。如将煤块粉碎或将“煤球”制成“蜂窝煤”等。
自燃
概念：物质在缓慢氧化过程中产生的热量如果不能及时散失，就会使温度逐渐升高，达到着火点时，如果同时有足量的空气，不经点火，物质也会自发地燃烧起来。这种由缓慢氧化而引起的自发燃烧叫自燃。
常见的自燃：一些着火点较低的可燃物，如粮食、麦秆、煤炭、 擦拭机器的棉纱等，如果堆放不合理、空气不流通，就会引起自燃，引发火灾。
爆炸
（1）概念：如果燃烧以极快的速度在有限的空间里发生，瞬间累积大量的热，使气体体积急剧地膨胀，就会引起爆炸。
（2）分类
化学爆炸 有新物质生成，属于化学变化，如矿井中的瓦斯爆炸，氢气和氧气混合后点燃爆炸
物理爆炸 没有新物质生成，属于物理变化，如车胎爆炸、高压锅爆炸
（3）危害与利用：爆炸会给人类造成严重的生命和财产损失，但合理利用也能为人类服务，如利用爆炸产生的巨大能量开矿采煤、 开山炸石、拆除危旧建筑物等。
（4）爆炸极限
可燃性气体等在空气中达到一定的含量时，遇到火源就会发生爆炸。这个能发生爆炸的含量范围，叫做爆炸极限。
（5）燃烧、爆炸、缓慢氧化和自燃的关系
八、灭火与火灾自救
1. 灭火原理
其根本是破坏燃烧的条件，只需破坏燃烧的三个条件之一，就可达到目的。
（1）清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离；
（2）隔绝氧气(或空气);
（3）使温度降到着火点以下。（不是降低可燃物的着火点）
在生产、运输、使用和贮存易燃物和易爆物时，必须严格遵守有关规定，绝不允许违章操作。
2.灭火的方法
方法 举例 原理
冷却法 用水灭火；吹灭蜡烛；油锅着火倒入大量青菜 降低温度
“窒息”法 用灯帽盖灭酒精灯；油锅着火，盖上锅盖或用湿棉被盖灭；实验台上酒精灯着火用湿抹布盖灭 隔绝氧气(或空气)
隔离法 森林着火开辟隔离带；关闭煤气灶阀门 移走可燃物
注意：
（1）一般火灾可用水扑灭，是利用水降低温度，从而使温度达不到可燃物的着火点。
（2）油库着火时不能用水灭火，因为油的密度比水的小，油会浮在水面上造成火势蔓延，应用干粉灭火器灭火或用沙土盖灭。
（3）当电器或电线着火时，应先切断电源，再用干粉灭火器或沙子灭火，不能用水灭火。
3. 灭火器及其使用方法、灭火原理和适用范围
4.火灾自救措施
在自然界里，剧烈氧化和缓慢氧化都可能导致火灾。
发生火灾时，要保持镇定，先了解火源的准确位置，然后拨打“119”报警求助。如果火势扩散，应尽快通知家人和邻居设法离开现场，沿途要关上大门，以减低火势及烟雾蔓延的速度，同时切勿乘电梯或升降机，以免停电被困。
(2)如果无法离开火灾现场，应采取下列措施：室内浓烟密布时，应俯伏在地上爬行并用湿毛巾掩盖口鼻；用湿毛巾等物品塞住门和窗户的缝隙，以免浓烟渗入；或打开窗户，在窗前呼救等。
四、化学反应中的能量变化
1. 探究两种化学反应的能量变化
反应物质 镁条与稀盐酸反应 氢氧化钡与氯化铵反应
实验步骤 将一段镁条放入试管中，加入少量稀盐酸，用手触摸试管外壁 用研钵将约20 g氢氧化钡晶体磨成粉末，倒入一小烧杯中。在一玻璃片上洒上少量水，并将小烧杯放在玻璃片上。再向小烧杯中加入约10 g氯化铵晶体，用玻璃棒迅速搅拌后静止片刻，提起小烧杯，观察现象
实验现象 试管内有气泡生成，用手触摸试管外壁感觉发烫 玻璃片粘在小烧杯底部
现象分析 镁与稀盐酸反应放热，反应后容器温度升高 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应吸热，反应后容器温度下降，水凝固成冰
2.化学反应类型
化学反应在生成新物质的同时，伴有能量的变化，而能量的变化通常表现为吸收或放出热量。
放热反应 燃料的燃烧，生石灰与水结合生成氢氧化钙，镁与稀盐酸反应等
吸热反应 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应，碳与二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳等
注意：
有热量变化的过程不一定是化学变化，如水凝固放热属于物理变化。
3.化学能与其他形式的能量之间的相互转化
化学反应中的能量通常表现为热、光、电等。不同的化学反应能 量变化的大小是不同的，有些化学反应的能量变化非常细微，只有用灵敏的仪器才能检测到，有的能量变化则非常明显。
现象 天然气燃烧 烟花燃放 铜锌原电池 蓄电池放电
装置
能量转化 化学能→热能 化学能→光能 化学能→电能 化学能→电能
（2023·浙江宁波·中考真题）下列与氧气有关的实验操作，需要纠正的是（　　）
A．制取氧气 B．排水法收集氧气
C．检验氧气 D．硫在氧气中燃烧
【答案】A
【知识点】氧气的化学性质、氧气的制取装置
【详解】A、该装置中的长颈漏斗没有伸入液面以下，会导致生成的氧气由长颈漏斗逸出，图示操作错误。需要纠正，符合题意；
B、氧气不易溶于水，可采用排水法来收集氧气，图示操作正确，不需要纠正，不符合题意；
C、氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，因此可用带火星的木条检验氧气，图示操作正确，不需要纠正，不符合题意；
D、水能吸收二氧化硫，在做硫在氧气中燃烧实验时，为防止生成的二氧化硫逸散到空气造成污染，可在实验前加入少量水，用于吸收有毒的二氧化硫气体，图示操作正确，不需要纠正，不符合题意。
故选A。
（2023·浙江温州·中考真题）如图为某学校开展的逃生演习画面，同学们用湿毛巾捂住口鼻有序跑向操场。据图可知，此次演习针对的是（　　）
寒潮 B．火灾 C．台风 D．泥石流
【答案】B
（2023·浙江温州·中考真题）三碘化氮（）轻轻一碰就产生紫色蒸气，常用于特效表演。其反应的化学方程式为：。该反应属于（　　）
A．分解反应 B．化合反应 C．置换反应 D．复分解反应
【答案】A
【知识点】识别化学反应基本类型、复分解反应及其应用、置换反应及其应用、分解反应及其应用
【详解】根据化学方程式可知，该反应是由一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应。
故选A。
（2023·浙江湖州·中考真题）现在人们广泛使用的某种复合膨松剂中含有碳酸氢钠。碳酸氢钠在受热时发生反应的方程式为：2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑，这一化学反应的类型是（　　）
A．化合反应 B．分解反应
C．置换反应 D．复分解反应
【答案】B
【知识点】复分解反应及其应用、置换反应及其应用、分解反应及其应用、化合反应及其应用
【详解】碳酸氢钠在受热时发生反应的方程式为：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，该反应是由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应；该反应符合分解反应的特点。
故选B。
（2023·浙江湖州·中考真题）下列关于氧气性质及其制备的说法正确的是（　　）
A．氧气的化学性质很不活泼，与其他物质反应必须要加热
B．氧气参与很多燃烧反应，它是一种常见的可燃物
C．实验室可用加热分解高锰酸钾的方法制备氧气
D．要除去N2中的O2得到纯净的 N2，只需将混合气体通过红热的炭
【答案】C
【知识点】氧气的化学性质、实验室制取氧气的反应原理
【详解】A、氧气的化学性质很活泼，与其他物质反应不一定要加热，错误；
B、氧气参与很多燃烧反应，它是一种常见的助燃物，不是可燃物，错误；
C、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，实验室可用加热分解高锰酸钾的方法制备氧气，正确；
D、红热的炭与氧气反应生成二氧化碳，将混合气体通过红热的炭得到氮气和二氧化碳混合物，错误。
故选C。
（2023·浙江衢州·中考真题）在医院，吸氧的患者每小时消耗600L氧气，费用为4元。实验室制取氧气的成本是多少呢？小科在图甲装置的锥形瓶中加入适量的二氧化锰和水，用注射器吸入20mL 过氧化氢溶液并全部注入锥形瓶中，测得装置的总质量变化如图乙。

（1）上述过氧化氢溶液完全分解产生氧气的质量是 g。
（2）根据实验数据，通过化学方程式计算20mL 过氧化氢溶液中溶质的质量。
（3）已知上述20mL 过氧化氢溶液的成本为0.4元，若在实验室用同样的过氧化氢溶液制取 600L氧气（密度取 1.4g/L），需要的成本是 元，可见在实验时应节约药品。（不计其它成本）
（4）小科连接图甲和图丙装置，用注射器另取4mL 同样的过氧化氢溶液，通过直接测量氧气的体积来计算成本。若不考虑导管对实验的影响，以下分析正确的是 。
A．广口瓶中的水面上有少量植物油，能防止氧气溶于水
B．实验前图丙装置中广口瓶内的水量不会影响测量结果
C．读数时量筒中的水面高于广口瓶内的液面导致测得氧气的体积偏小
D．测得氧气的体积等于量筒中增加的水的体积减去加入的过氧化氢溶液的体积
【答案】 1.4g 设20mL过氧化氢溶液中溶质的质量为x。
x=2.975g。
答：20mL过氧化氢溶液中溶质的质量为2.975g； 240 ACD
【知识点】氧气的制取装置、实验室制取氧气的反应原理、质量守恒定律及其应用、根据化学反应方程式的计算
【详解】（1）由质量守恒定律可知，生成氧气的质量为：413.7g-412.3g=1.4g；
（2）详见答案；
（3）600L氧气（密度取1.4g/L）的质量为600L×1.4g/L=840g,则成本是：；
（4）A、广口瓶中的水面上有少量植物油，能防止氧气溶于水，正确；
B、实验前图丙装置中广口瓶内的水必须能将右侧导管下端浸没起来，否者无法测定生成氧气的体积，错误；
C、读数时量筒中的水面高于广口瓶内的液面会导致产生了一定压强差，广口瓶内的氧气未完全排出，导致测得氧气的体积偏小，正确；
D、测得氧气的体积等于量筒中增加的水的体积减去加入的过氧化氢溶液的体积，正确。
故选ACD。
（2023·浙江台州·中考真题）市场上有一种“茶垢净”，遇到热水后会产生氧气，并能深入微小的缝隙快速去除茶垢。
（1）向“茶垢净”中倒入热水，收集一瓶氧气，将带火星的木条伸入，能观察到 。
（2）如图是一台简易制氧机，A瓶中装有“茶垢净”、二氧化锰和水，氧气可从B瓶盖子上的出气孔排出，供人呼吸。A瓶的导管伸入B瓶水中的目的是 （写出一点）。
（3）现有一瓶“茶垢净”，其制氧量相当于119克过氧化氢分解产生的氧气量。某人吸氧时需要制氧机提供每分钟0.5升的氧气，请计算用这瓶“茶垢净”制得的氧气，最多能供他持续吸氧多长时间 ？（氧气密度取1.4克/升）
【答案】 木条复燃 净化气体（或观察产生气体的速度）（合理即可） 80分钟
【知识点】根据化学反应方程式的计算、实验室制取氧气的反应原理、氧气的检验和验满
【详解】（1）氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，向“茶垢净”中倒入热水，收集一瓶氧气，将带火星的木条伸入，能观察到木条复燃；
（2）A瓶的导管伸入B瓶水中的目的是净化气体（或观察产生气体的速度）
（3）解：设生成的氧气质量为m。
答：用一瓶茶垢净制得的氧气能供该人持续吸氧80分钟。
（2023·浙江金华·中考真题）某款市售制氧杯具有供氧快、便携带、易操作、成本低的特点。图1为制氧杯实物图，图2为制氧杯内部结构剖面示意图，表格为制氧剂的相关信息。利用该制氧杯制氧，产生的氧气可以在剧烈运动后即时补氧，也可以供老人、孕妇等在家中和户外急救补氧。
【制氧剂】相关信息 制氧剂的成分为： 制氧剂放入水中后发生的反应： 制氧剂的成分为：
【使用步骤】
Ⅰ．取下杯盖，在甲杯中加入A、B两种制氧剂，再加入清水至相应水位；
Ⅱ．取下与杯盖相连的乙杯，在乙杯中加入适量清水，将乙杯装回杯盖的中央正下方；
Ⅲ．将带有乙杯的杯盖和甲杯旋紧，形成一个如图1所示的整体；
Ⅳ．待出气孔②处有氧气逸出时，通过医用导气管供人呼吸补氧。
回答下列问题：
（1）在乙杯中加入清水的作用是 ；
（2）在甲杯中加入清水至相应水位，清水除了溶解制氧剂A并使制氧反应发生以外，还具有的作用是 ；
（3）请运用所学知识，并结合以上信息，解释该制氧杯能快速产生氧气并能从出气孔②快速逸出的原因 。
【答案】 通过观察气泡的速度知道供氧的快慢，湿润氧气 控制氧气产生的速率 过氧化氢溶液分解会产生氧气/二氧化锰是该反应的催化剂，能加快过氧化氢的分解/气体增多使甲杯内上方压强增大，大于外界大气压（合理即可）
【知识点】实验室制取氧气的反应原理
【详解】（1）根据示意图可知，甲杯中产生氧气，在经过乙杯排出，由此可知，乙杯中加入清水的作用是通过观察气泡的速度知道供氧的快慢，湿润氧气；
（2）加入的水可以稀释过氧化氢溶液，从而可以控制氧气产生的速率；
（3）根据图中信息分析可知，该制氧杯能快速产生氧气并能从出气孔②快速逸出的原因为：①过氧化氢溶液分解会产生氧气；②二氧化锰是该反应的催化剂，能加快过氧化氢的分解；③气体增多使甲杯内上方压强增大，大于外界大气压。
（2023·浙江杭州·中考真题）小金利用如图甲所示装置（气密性良好）和试剂测定空气中氧气含量，集气瓶中空气的体积为，氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。

（1）实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是 。
（2）反应开始到止水夹打开前，集气瓶内可观察到的现象是 。
（3）小金提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以等于空气中氧气的含量”。据图乙分析，此说法 （选填“正确”或“错误”），说明理由： 。
【答案】 引燃白磷 白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量 错误 白磷不能耗尽装置中的氧气
【知识点】空气组成的测定
【详解】（1）铜丝具有导热性，用酒精灯加热粗铜丝，铜丝的温度升高，能够引燃装置中的白磷，故填引燃白磷。
（2）反应开始到止水夹打开前，集气瓶内的白磷燃烧，观察到白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量，故填白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量。
（3）由图可知，当集气瓶中的氧气的体积分数降到8.6%时，氧气的体积分数不再不变，即白磷没有将集气瓶中的氧气耗尽，所以倒吸入集气瓶中水的体积除以等于空气中氧气的含量这一说法错误，故填错误，白磷不能耗尽装置中的氧气。
（2023·浙江温州·中考真题）为探究影响蜡烛燃烧时间长短的因素，小明进行如图实验，步骤如下：
①测量A、B、C三个烧杯的容积。
②将A烧杯倒扣在点燃的蜡烛上方，立即用橡皮泥密封住烧杯尖嘴口。
③记录蜡烛燃烧的时间。
④换用B、C烧杯重复步骤②和③，实验结果如表。
组别 烧杯容积 /毫升 蜡烛燃烧的时间/秒
第一次 第二次 第三次 平均时间
A 240 16 18 14 16
B 460 27 28 40
C 1020 68 73 69 70
（1）本实验研究的问题是蜡烛燃烧时间长短是否受 影响。
（2）本实验需要用到的测量工具有 。
（3）小明发现B组第三次实验时，橡皮泥未完全封住烧杯尖嘴口。为此，增做了第四次实验，测得蜡烛燃烧的时间为29秒。则B组蜡烛燃烧的平均时间为 秒。
【答案】 空气体积/氧气体积 量筒（量杯）、秒表 28
【知识点】制定探究方案
【分析】运用探究实验的思路：提出问题、做出猜想或假设、设计实验验证猜想或假设、进行实验、得出结论的基本步骤再结合影响燃烧现象的因素：氧气的浓度、可燃物的状态等解答。
【详解】（1）根据实验步骤：①测量A、B、C三个烧杯的容积。②将A烧杯倒扣在点燃的蜡烛上方，立即用橡皮泥密封住烧杯尖嘴口。③记录蜡烛燃烧的时间。可知本实验研究的问题是蜡烛燃烧时间长短是否受空气体积（氧气体积）影响。
（2）量筒和量杯都是用来测量液体体积的仪器。秒表可以用来测量时间。本实验需要用到的测量工具有量筒（量杯）、秒表。
（3）小明发现B组第三次实验时，橡皮泥未完全封住烧杯尖嘴口。所以第三次实验测得的数据不能作为实验的依据，应该去掉。所以增做了第四次实验，测得蜡烛燃烧的时间为29秒。则B组蜡烛燃烧的平均时间为（27+28+29）÷3=28秒。
（2023·浙江台州·中考真题）将燃烧的蜡烛放入图甲装置中，一段时间后，蜡烛会慢慢熄灭。兴趣小组探究其原因的过程如下（气体的含量用体积分数表示）：
（1）甲同学认为，蜡烛熄灭是装置内的氧气被消耗完了。他设计了图乙的实验装置，待蜡烛熄灭后，用凸透镜聚焦太阳光使白磷的温度达到着火点，观察到 现象，从而否定了自己的猜想。他重新实验，测得蜡烛燃烧过程中烛焰附近的二氧化碳含量从上升到，氧气含量从下降到。
（2）甲同学又认为可能是二氧化碳含量过高导致蜡烛熄灭。乙同学不赞同，他改变图甲装置中的气体成分，只进行了一次实验，就否定了甲同学的观点。则乙同学进行的实验是 。
实验 氧气含量 二氧化碳含量 蜡烛能否燃烧
A 能
B 能
C 不能
（3）还有一种观点：随着蜡烛的燃烧，氧气含量下降，产热速度变慢；当产热量小于散热量，烛芯的温度下降至着火点以下，蜡烛熄灭。如果该观点正确，将图甲装置置于温度更低的环境中实验，则测得烛焰附近的氧气含量最小值会如何变化？并解释原因。
【答案】 白磷燃烧 A 大于（或变大）低温环境中，烛焰散热快，降温快，为了维持蜡烛燃烧，需要增加产热，所以需要浓度更高的氧气
【知识点】燃烧的条件
【详解】（1）根据题文信息可知，蜡烛熄灭后还含有氧气，所以用凸透镜聚焦太阳光使白磷的温度达到着火点，白磷能燃烧；
（2）根据测得蜡烛燃烧过程中烛焰附近的二氧化碳含量从上升到，氧气含量从下降到，可以选择A方案即可；
（3）分析实验过程和数据可知，大于（或变大）低温环境中，烛焰散热快，降温快，为了维持蜡烛燃烧，需要增加产热，所以需要浓度更高的氧气。
（2023·浙江金华·中考真题）测量空气中氧气体积分数实验的思维模型如下：
封闭空间——消耗氧气——气压减小——观察现象
项目化学习小组按图甲完成氧气含量测定的实验时，发现进入集气瓶的水量低于“1”刻度线。为提高氧气含量测定的精准度，展开了如下研究。
【误差分析】几位同学对测量值偏小原因的分析如下：
甲：红磷的量不足，未能把瓶内氧气耗尽；
乙：将燃烧匙伸入集气瓶瞬间，部分空气逸出；
丙：实验前导管中有空气，实验后一部分本应进入容器的水滞留在导管中；
丁：由于集气瓶的形状造成很难均分五等份，影响测量结果；
（1）以上原因分析中，其中一位同学的观点被大家一致否定，你认为是哪位同学的观点？ （选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）；
【方案改进】根据以上讨论，为减少实验误差，提高实验结果的精准度，学习小组同学设计了图乙改进装置。（已知：红磷的着火点是，无毒；白磷的着火点是，有剧毒）
（2）比较图甲、图乙的实验方案，下列关于图乙实验方案叙述正确的是 。
A．利用着火点更低的白磷并采用加热后的玻璃棒“内引燃”，建立封闭空间使实验结果更精准
B．可以解决图甲方案中一部分水滞留在导管中带来的误差问题
C．改用量筒内水的体积变化来确定消耗氧气的体积，使测量结果更精准
D．彻底地解决了实验的安全性问题，符合绿色化学理念
（3）小金同学认为，图乙实验装置还需在橡皮管处补充一个止水夹，请表达你的观点及理由 ；
【问题反思】小组同学多次实验，测量值总是小于。经过老师指导，小组同学讨论后认为，可以从模型中“消耗氧气”的方法人手给实验做进一步改进。
【资料】暖宝宝是利用铁粉在空气中氧化的原理制成。
【方案迭代】讨论后，项目组设计了如图丙所示的装置，用暖宝宝粉代替红磷，利用铁粉在空气中氧化的原理进行实验．操作步骤如下：①将滤纸用水浸润后黏附在针筒内壁；②把暖宝宝粉倒入针筒，轻轻转动，使涂抹均匀；③涂上凡士林，将活塞插入针筒，盖上橡皮帽，观察并记录活塞移动情况。

经多次实验后，测得空气中氧气的体积分数均约占。
（4）从消耗氧气的方法角度分析，图丙方案比图甲方案测定结果更精准的原因是 。
【心得交流】科学探究需要不断根据结果反思探究过程，优化方案，实现方案的迭代更新。
【答案】 乙 ABC 不需要，因为两边导管均已伸到液面以下，已起到液封作用 用暖宝宝能更充分消耗氧气（合理即可）
【知识点】空气组成的测定
【详解】（1）甲：红磷的量不足，未能把瓶内氧气耗尽，测量结果偏小，低于“1”刻度线；
乙：将燃烧匙伸入集气瓶瞬间，部分空气逸出，集气瓶的气压偏小，倒流到集气瓶内水量偏多，高于“1”刻度线；
丙：实验前导管中有空气，实验后一部分本应进入容器的水滞留在导管中，测量结果偏小，低于“1”刻度线；
丁：由于广口瓶的形状造成很难均分五等份，影响测量结果，可能使测量结果偏小，低于“1”刻度线。
以上原因分析中，乙同学的观点被大家一致否定；
（2）A、利用着火点更低的白磷并采用加热后的玻璃棒“内引燃”，建立封闭空间使实验避免实验过程中气体逸出，结果更精准，正确；
B、由于集气瓶内导管插入水，可以解决图甲方案中一部分水滞留在导管中带来的误差问题，正确；
C、量筒测量水体积准确度高于集气瓶五等分测量水体积，改用量筒内水的体积变化来确定消耗氧气的体积，使测量结果更精准，正确；
D、白磷剧毒，实验过程中白磷是过量的，没有彻底地解决了实验的安全性问题，错误。
故选ABC；
（3）小金同学认为，图乙实验装置还需在橡皮管处补充一个止水夹，小金同学观点不正确，图乙实验装置不需在橡皮管处补充一个止水夹，原因是因为两边导管均已伸到液面以下，已起到液封作用，能防止燃烧过程集气瓶内的气体逸出；
（4）从消耗氧气的方法角度分析，图丙方案比图甲方案测定结果更精准的原因是用暖宝宝能更充分消耗氧气（合理即可）。
（2023·浙江丽水·中考真题）实验室用15%的溶液在催化作用下制取氧气，实验前需在烧瓶中加入一定量的水，是不是溶液浓度会影响氧气产生的速度？小科利用如图装置进行探究。
【建立假设】溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢。
【实验方案】在相同条件下，分别用30毫升2%、4%和6%的溶液进行实验，记录收集20毫升氧气所需的时间。
【实验数据】
实验序号 1 2 3
溶液的浓度 2% 4% 6%
收集20毫升氧气所需时间/秒
【实验结论】在相同条件下，溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢。
【交流反思】
（1）上述实验除了实验装置相同，还要控制 相同（填字母）。
A．质量 B．滴加溶液的速度
（2）该实验通过分解制取氧气，可用化学方程式表示为 ；
（3）表中、、的大小关系是支持上述实验结论的，其中最大的是 。
【答案】 AB 1
【知识点】书写化学方程式、文字表达式、实验室制取氧气的反应原理、控制变量法
【详解】（1）探究过氧化氢溶液的浓度对过氧化氢分解速率的影响，其它因素应保持不变，所以实验中二氧化锰的质量和滴加过氧化氢溶液的速率要保持相同，故填AB。
（2）过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成水和氧气，故反应的化学方程式写为：2H2O22H2O+O2↑。
（3）在相同条件下，过氧化氢溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢，则生成相同体积的氧气，需要的时间越长，表中、、的大小关系是支持上述实验结论的，所以其中反应时间最大的是过氧化氢浓度最小的实验1，故填1。
（2024·浙江宁波·一模）《流浪地球2》的热播让人们了解到“人造空气”能帮助人类实现太空漫步的梦想，它含有70%（体积分数）的氮气，20%以上（体积分数）的氧气，还有CO2等。下列说法错误的是（　　）
A．在“人造空气”中，燃着的蜡烛不会迅速熄灭
B．“人造空气”比空气中的氮气含量低
C．“人造空气”中氧气的化学性质较活泼
D．在太空中呼吸时，呼出气体中含量最高的是CO2
【答案】D
【知识点】空气的成分及各成分的体积分数、氧气的化学性质
【详解】A、“人造空气”中氧气占20%以上，燃着的蜡烛放在“人造空气”中不会迅速熄灭，说法正确，不符合题意；
B、空气中氮气体积分数为78%，“人造空气”比空气中的氮气含量低，说法正确，不符合题意；
C、“人造空气”中氧气的化学性质较活泼，说法正确，不符合题意；
D、“人造空气”中的氮气不参与呼吸作用，呼出气体中含量最高的是氮气，说法错误，符合题意。
故选D。
（2024·浙江宁波·模拟预测）自然界中的物质是在不断循环变化的。如图是生物圈中的氮循环，请回答：
（1）豆科植物的根瘤菌能把空气中的氮气转变为氮肥，下列属于氮肥对植物的作用是 。
A．使茎叶生长茂盛，叶色浓绿
B．促进花果实提前成熟，籽粒饱满
C．使植物生长健壮，茎秆粗硬
（2）氮气经常作为食品、灯泡的填充气体是利用了它的 （填“物理性质”或“化学性质”）；液氮有冷冻麻醉等用途，打开液氮瓶，瓶口会出现“白雾”，出现“白雾”现象属于物态变化中的 。
【答案】 A 化学性质 液化
【知识点】植物生长需要无机盐、液化及液化现象、空气的利用
【分析】根据化肥对农作物的生理功能进行分析。
【详解】（1）A．氮肥使茎叶生长茂盛，叶色浓绿，A正确。
B．磷肥促进花果实提前成熟，籽粒饱满，B错误。
C．钾肥使植物生长健壮，茎秆粗硬，C错误。
（2）氮气可作为食品、灯泡保质的填充气体，其原因是氮气化学性质稳定，不易与其它物质反应。
液氮有冷冻麻醉等用途，打开液氮瓶，液氮吸热发生汽化，空气温度下降，空气中的水蒸气液化成小水滴，出现“白雾”现象。
（2024·浙江·一模）稀有气体的发现，科学家们经历了漫长的探究过程．
材料一：1785年英国化学家卡文迪许用电火花使空气中氮气跟氧气化合，使氮气变成氮的氧化物，然后用碱溶液吸收而除去，剩余的氧气用红热的铜除去．最终总是残留有1%左右的气体．
材料二：1882年，英国化学家瑞利测得从空气除去氧气、水蒸气和二氧化碳后得到的氮气密度为1.2572克/升，而从氨气分解得到的氮气测得密度为1.2508克/升，两者相差0.0064克/升．重复实验，发现两者的密度总是维持相同差值．同时采用卡文迪许的实验方法，得到了一种未知气体．
材料三：受瑞利实验启发，拉姆塞做了如下实验：把已经除掉氧气、水蒸气和二氧化碳的空气通过灼热的镁以吸收其中的氮气，最终得到了与瑞利相同的气体．通过合作研究，他们终于在1894年发现了空气中一种新的气体元素，命名为“氢”．
材料四：拉姆塞分别在1895年和1898年发现了氦气、氪气、氖气和氙气．1898年氧气亦由弗里德里希发现，至此稀有气体全部被人熟知．
根据以上材料回答下列问题：
（1）仅通过卡文迪许得实验操作，最终残留1%左右气体的物理性质有 ，化学性质有 ．
（2）瑞利采用两种方法得到的氮气，其密度之间的微小差异是否来源于实验误差，请作出判断并说明理由 ．
（3）在瑞利和拉姆赛得到的那种未知的气体密度 （选填“大于”或“小于”或“等于”）氮气密度．
【答案】 难溶于水 不与氧气反应（不与碱溶液、氮气、二氧化碳、水反应） 不是，通过重复实验，两种方法得到的氮气密度总是维持相同的差值 大于
【详解】（1）根据“氮气变成氮的氧化物，然后用碱溶液吸收而除去，剩余的氧气用红热的铜除去．最终总是残留有1%左右的气体”可知，仅通过卡文迪许得实验操作，最终残留1%左右气体的物理性质有难溶于水，化学性质有不与氧气反应（不与碱溶液、氮气、二氧化碳、水反应）；
（2）根据“英国化学家瑞利测得从空气除去氧气、水蒸气和二氧化碳后得到的氮气密度为1.2572克/升，而从氨气分解得到的氮气测得密度为1.2508克/升”可知，从空气中得到的氮气中稀有气体，从氨气中得到的氮气是纯净的氮气，则瑞利采用两种方法得到的氮气，其密度之间的微小差异不是来源于实验误差，是因为两种方法得到的氮气密度总是维持相同的差值；
（3）根据上题分析可知，从空气中得到的氮气中含有瑞利和拉姆赛得到的那种未知的气体，从氨气中得到的氮气是纯净的氮气，则在瑞利和拉姆赛得到的那种未知的气体密度大于氮气密度。
（2025·浙江·一模）稀有气体的发现，科学家们经历了漫长的探究过程。
材料一：1785年，卡文迪许在测定空气组成时，除去空气中的O2、N2等气体后，发现最后总是留下一个体积很小的气泡。
材料二：1892年，瑞利在测定氮气密度时发现，从空气中除去氧气、二氧化碳和水蒸气得到的氮气密度为1.2572g/L，而从氨气分解得到的氮气密度为1.2508g/L，两者相差0.0064g/L。重复实验，发现两者的密度总是维持这样的差值。瑞利对此展开探究，经反复试验，最终发现了氩气。
材料三：氮气是一种性质较不活泼的气体，在一定条件下，镁条能在氮气中燃烧。
根据以上材料回答下列问题。
(1)某同学使用如图所示装置来模拟卡文迪许的实验，将空气依次通过A、B、C、D等装置，最后在E装置中收集到少量气体，其中C装置的作用是 。
(2)根据瑞利采用两种方法得到的氮气，其密度之间的微小差异是否来源于实验误差，请作出判断并说明理由 。
(3)稀有气体的发现是一个艰难的过程，下列是当代科学家分析的事实或现象，其中发现史中相关证据解释合理的有___________。
选项 事实或现象 证据解释
A 空气中稀有气体的含量很小 卡文迪许除去空气中O2、N2后，留下体积很小的气泡
B 氦气可用作飞艇中的填充气体 莱姆赛用钇铀矿放在硫酸中加热得到不燃烧也不支持燃烧，且密度很小的氦气
C 氪气、氖气和氙气的密度不同 莱姆赛用蒸馏法从液态空气中分离出氪气、氖气和氙气三种气体
A．A B．B C．C
【答案】(1)除去空气中的氧气
(2)不是，通过重复实验，两种方法得到的氮气密度总是维持相同的差值
(3)AB
【详解】（1）铜粉在加热条件下能与氧气反应生成氧化铜，故C装置的作用是除去空气中的氧气。
（2）由题意可知，重复实验，发现两者的密度总是维持这样的差值，则瑞利采用两种方法得到的氮气，其密度之间的微小差异不是来源于实验误差。
（3）A．卡文迪许在测定空气组成时，除去空气中的O2、N2等气体后，发现最后总是留下一个体积很小的小气泡，说明空气中稀有气体的含量很小，故A符合题意；
B．莱姆赛用钇铀矿放在硫酸中加热得到不燃烧也不支持燃烧，且密度很小的氦气，由于氦气的密度小，则氦气可用作飞艇中的填充气体，故B符合题意；
C．莱姆赛用蒸馏法从液态空气中分离出氪气、氖气和氙气三种气体，说明氪气、氖气和氙气三种气体的沸点不同，而不是密度不同，故C不符合题意。
故选AB。
（2023·浙江台州·中考真题）将燃烧的蜡烛放入图甲装置中，一段时间后，蜡烛会慢慢熄灭。兴趣小组探究其原因的过程如下（气体的含量用体积分数表示）：
（1）甲同学认为，蜡烛熄灭是装置内的氧气被消耗完了。他设计了图乙的实验装置，待蜡烛熄灭后，用凸透镜聚焦太阳光使白磷的温度达到着火点，观察到 现象，从而否定了自己的猜想。他重新实验，测得蜡烛燃烧过程中烛焰附近的二氧化碳含量从上升到，氧气含量从下降到。
（2）甲同学又认为可能是二氧化碳含量过高导致蜡烛熄灭。乙同学不赞同，他改变图甲装置中的气体成分，只进行了一次实验，就否定了甲同学的观点。则乙同学进行的实验是 。
实验 氧气含量 二氧化碳含量 蜡烛能否燃烧
A 能
B 能
C 不能
（3）还有一种观点：随着蜡烛的燃烧，氧气含量下降，产热速度变慢；当产热量小于散热量，烛芯的温度下降至着火点以下，蜡烛熄灭。如果该观点正确，将图甲装置置于温度更低的环境中实验，则测得烛焰附近的氧气含量最小值会如何变化？并解释原因。
【答案】 白磷燃烧 A 大于（或变大）低温环境中，烛焰散热快，降温快，为了维持蜡烛燃烧，需要增加产热，所以需要浓度更高的氧气
【知识点】燃烧的条件
【详解】（1）根据题文信息可知，蜡烛熄灭后还含有氧气，所以用凸透镜聚焦太阳光使白磷的温度达到着火点，白磷能燃烧；
（2）根据测得蜡烛燃烧过程中烛焰附近的二氧化碳含量从上升到，氧气含量从下降到，可以选择A方案即可；
（3）分析实验过程和数据可知，大于（或变大）低温环境中，烛焰散热快，降温快，为了维持蜡烛燃烧，需要增加产热，所以需要浓度更高的氧气。
（2025·浙江丽水·一模）小科利用如图甲所示的思维模型设计了“探究空气中氧气含量”的实验，取一支50ml的注射器，将尖端封住，在其中放入白磷，将注射器浸入热水中，引燃白磷。
(1)从建模角度分析，“引燃白磷”的操作属于上述思维模型中的 ；
(2)为了保证实验能顺利进行，需在加入药品前先检查针筒的气密性，具体的操作为 ；
(3)若反应前注射器活塞位于45mL刻度处，反应完毕后，注射器活塞位于36.5mL刻度处，则该实验测得空气中氧气的体积分数为 ；（小数点保留至0.1%）
(4)小科设计实验分别用红磷和白磷燃烧测定密闭容器中氧气的含量，实验过程中用氧气传感器测得的密闭容器内氧气浓度如图所示：
仅根据曲线分析，更适合测量空气中氧气体积分数的是红磷还是白磷，并说明理由： 。
【答案】(1)耗尽氧气形成气压差
(2)将针筒的活塞拉出一定距离后松手
(3)18.9%
(4)白磷，白磷燃烧消耗氧气更彻底
【详解】（1）从建模角度分析，“引燃白磷”的操作是为了让白磷与氧气发生反应从而消耗氧气，进而在装置内形成气压差，所以“引燃白磷”的操作属于上述思维模型中的耗尽氧气形成气压差。
（2）为了保证实验能顺利进行，需在加入药品前先检查针筒的气密性，具体的操作为：将针筒的活塞拉出一定距离后松手，如果活塞能回到原来的位置，说明针筒的气密性良好。
（3）氧气的体积等于反应前后注射器活塞位置变化对应的体积，若反应前注射器活塞位于45mL刻度处，反应完毕后，注射器活塞位于36.5mL刻度处，则该实验测得空气中氧气的体积分数为：≈18.9%。
（4）根据曲线分析可知，更适合测量空气中氧气体积分数的是白磷，理由是：白磷燃烧消耗氧气更彻底。
（2025·浙江绍兴·三模）某品牌贴身暖宝宝标签如图一所示，同学们在实验室里对该贴身“暖宝宝”的发热原理进行了系列探究活动。
探究一：贴身“暖宝宝”发热的原理
【实验设计】按如图所示装置，将拆除外袋包装的暖宝宝放入三颈烧瓶中密封，采用湿度、氧气、温度传感器收集数据，观察曲线变化如图中A、B、C所示。
(1)【解释结论】
从收集到的图象看，贴身暖宝宝发热是因为铁粉与 等物质发生化学反应，将化学能转化为热能。
(2)【交流反思】
铁生锈是一个极其缓慢的氧化过程，而“贴身暖宝宝”却可以短时间内快速放热，试结合成分分析原因 。
(3)下列试剂或方法可以检验贴身暖宝宝完全失效的是 （填序号）。
①稀盐酸 ②硫酸铜溶液 ③氯化镁溶液 ④磁铁吸引
探究二：用贴身暖宝宝贴测定空气中氧气的含量。
实验开始前的装置如图二所示，量筒中水的读数为96mL。
(4)【解释结论】
反应完毕，打开弹簧夹，水从量筒中流入集气瓶（容积为250mL），最后量筒内水为63mL（贴身暖宝宝体积、铁粉生锈消耗水的体积忽略不计）。则实验测得空气中氧气的体积分数是 。
【答案】(1)氧气和水/O2、H2O
(2)暖宝宝中含有颗粒微小的铁粉，增大了与氧气、水的接触面积，含有食盐能加速铁的锈蚀，活性炭具有吸附性，促进反应进行
(3)①②④
(4)15%
【知识点】金属的化学性质、金属锈蚀的条件及其防护、空气组成的测定
【详解】（1）从 A、B、C 三个图像来看，相对湿度下降说明水被消耗，氧气浓度下降说明氧气被消耗，温度升高说明有热量产生。铁生锈的原理是铁与氧气、水发生缓慢氧化，所以贴身暖宝宝发热是因为铁粉与氧气（O2）、水（H2O）等物质发生化学反应，将化学能转化为热能；
（2）铁生锈是缓慢氧化过程，而“贴身暖宝宝”能短时间快速放热。从成分角度分析，暖宝宝中含有铁粉，其颗粒微小，增大了与氧气、水的接触面积，反应速率加快；同时还含有食盐，食盐能加速铁的锈蚀；活性炭具有疏松多孔的结构，能够吸附氧气和水，增大了铁粉与氧气、水的接触面积；
（3）①如果暖宝宝没有失效，其中的铁粉会与稀盐酸反应生成氢气，有气泡产生；若失效，铁粉已被氧化，加入稀盐酸无气泡产生，所以稀盐酸可以检验暖宝宝是否失效，符合题意；
②若暖宝宝没有失效，铁粉能与硫酸铜溶液发生置换反应，生成红色的铜，溶液由蓝色变为浅绿色；若失效，无此现象，所以硫酸铜溶液可以检验暖宝宝是否失效，符合题意；
③铁的金属活动性比镁弱，无论暖宝宝是否失效，铁粉都不会与氯化镁溶液反应，无明显现象，所以氯化镁溶液不能检验暖宝宝是否失效，不符合题意；
④未失效时有铁粉，能被磁铁吸引；失效后主要是铁的氧化物等，不能被磁铁吸引，所以磁铁吸引可以检验暖宝宝是否失效，符合题意。
故选①②④；
（4）反应前量筒中水的读数为96mL，反应完毕后量筒内水为63mL，则流入集气瓶中水的体积为96mL-63mL=33mL
集气瓶容积为250mL，则实验测得空气中氧气的体积分数为
（2024·浙江宁波·一模）利用图甲所示的教材装置测量空气中氧气的体积分数，选用红磷作为药品是最佳选择吗？某兴趣小组设计并开展了如下实验：
①准备如图乙的玻璃容器，顶部用密封盖密封后，将该容器浸没在水中。
②将氧气传感器（能实时显示容器内氧气的体积分数）固定在容器内壁，并装入足量的红磷。
③用激光笔点燃红磷，红磷剧烈燃烧，观察并记录氧气传感器所显示的氧气体积分数的变化情况。
④用白磷替换红磷重复上步骤①～③。
⑤换用食品脱氧剂（可以直接与氧气反应，无需点燃的物质）重复上述步骤①～③。
根据实验数据，分别绘制三种物质氧化时容器内氧气体积分数随时间的变化情况，如图丙所示。
（1）步骤①中将玻璃容器浸没水中的目的是 。
（2）装置甲中150毫升集气瓶中装入的水，量筒内装有50毫升水，用红磷做实验，理论上实验结束后量筒内剩余的水为 毫升。
（3）根据该兴趣小组的实验结果，用图甲装置测量空气中氧气的体积分数，你会选用哪种药品 。
【答案】 检查装置的气密性 33.2 食品脱氧剂，因为其能耗尽密闭容器内的氧气且不需要点燃或白磷，因其耗时最短或红磷，因其着火点、燃烧时间较适宜
【知识点】空气组成的测定
【详解】（1）步骤①中检查气密性时，将玻璃容器浸没水中，如果观察到容器内出现水或有气泡冒出，则说明气密性不好。
（2）装置甲内空气的体积为，根据丙图可知，使用红磷最终消耗的氧气体积为120mL×（21%-7%）=16.8mL，那么实验结束后量筒内剩余水的体积为50mL-16.8mL=33.2mL；
（3）根据该兴趣小组的实验结果，用图甲装置测量空气中氧气的体积分数，选择食品脱氧剂，因为食品脱氧剂能耗尽密闭容器内的氧气且不需要点燃；或选择白磷，因为食品脱氧，白磷耗时最短；或选择红磷，因为红磷着火点、燃烧时间较适宜。
（2025·浙江衢州·一模）如图为空气中氧气含量的测定实验。关于该实验的说法正确的是（　　）
A．可用木炭代替红磷进行实验 B．红磷量不足会导致测定结果偏大
C．未冷却至室温就打开止水夹一定会导致测定结果偏大 D．该实验可以说明氮气难溶于水
【答案】D
【知识点】空气组成的测定
【详解】A、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽然消耗了氧气，但生成的二氧化碳气体占据了氧气的空间，使装置内压强变化不大，水不能进入集气瓶，无法测定空气中氧气的含量，所以不能用木炭代替红磷进行实验，错误；
B、若红磷量不足，不能将集气瓶内的氧气完全消耗，会导致进入集气瓶中的水的体积偏小，从而使测定结果偏小，而不是偏大，错误；
C、未冷却至室温就打开止水夹，此时集气瓶内气体温度较高，压强较大，进入集气瓶中的水的体积会偏小，导致测定结果偏小，而不是偏大，错误；
D、红磷燃烧消耗氧气后，集气瓶内剩余气体主要是氮气，水进入集气瓶约占集气瓶容积的15后不再进入，说明氮气难溶于水，正确。
故选D。
（2024·浙江·三模）科学课堂上，科学兴趣小组开展了“测定空气中氧气含量”的实验活动。
（1）图甲装置的不足之处：燃烧和密闭不能同步，即将燃着的红磷伸进集气瓶的过程中，有一部分空气因受热膨胀而在瓶塞塞紧前就已经逸出。在其他操作均正确的情况下，会使测得氧气体积分数 （选填“大于”“等于”或“小于”）。
（2）图乙是图甲的改进装置。实验中观察到压强传感器示数随时间变化曲线如图丙所示，则a点前压强增大的原因是 。
（3）查阅资料可知，在测定空气中氧气含量时，利用铁的缓慢氧化，可将空气中氧气含量消耗至0.2%。如图丁所示，将足量细铁丝固定于试管底部，并倒扣在装有水的烧杯中，充分反应后观察到的现象是 。
【答案】 大于 红磷燃烧放出热量，造成装置内的气体受热膨胀，由此增大的气压大于消耗氧气减小的气压 铁丝表面有红色物质生成，试管内液面上升，上升体积约占试管内空气总体积的
【详解】（1）图甲装置的不足之处：燃烧和密闭不能同步，即将燃着的红磷伸进集气瓶的过程中，有一部分空气因受热膨胀而在瓶塞塞紧前就已经逸出，在其他操作均正确的情况下，瓶内的气压偏小，会使测得氧气体积分数偏小，小于；
（2）图乙是图甲的改进装置。实验中观察到压强传感器示数随时间变化曲线如图丙所示，则a点前压强增大的原因是红磷燃烧放出热量，造成装置内的气体受热膨胀，由此增大的气压大于消耗氧气减小的气压；
（3）查阅资料可知，在测定空气中氧气含量时，利用铁的缓慢氧化，可将空气中氧气含量消耗至0.2%。如图丁所示，将足量细铁丝固定于试管底部，并倒扣在装有水的烧杯中，铁生锈消耗氧气，管内的气压降低，试管内水面逐渐上升，进入水体积等于消耗的氧气体积，充分反应后观察到的现象是铁丝表面有红色物质生成，试管内液面上升，上升体积约占试管内空气总体积的。
（2024·浙江杭州·一模）科学兴趣小组的同学在学校STEM项目化学习活动中，对“暖宝宝”进行了研究。
(1)探究：暖宝宝中的主要成分是什么？剪开内包装袋，倒出其中的粉末，发现呈黑色。
【提出猜想】该黑色粉末可能含有炭粉、铁粉、二氧化锰、氧化铜、四氧化三铁中的一种或几种。
【初步验证】将磁铁靠近黑色粉末，部分被吸引。
【查阅资料】四氧化三铁具有磁性，能被磁铁吸引；炭粉、二氧化锰不与稀硫酸反应。
实验编号 实验操作 实验现象
① 取黑色粉末加足量稀硫酸 固体部分溶解，剩余固体仍为黑色粉末，有气泡产生
② 取实验①的残渣灼烧，将内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在上方 澄清石灰水变浑浊
【进行实验】
【得出结论】该黑色粉末中肯定含 ，肯定不含有 。
(2)思考：暖宝宝为什么会发热？
【查阅资料】暖宝宝中的铁粉在空气中发生了缓慢氧化，进而放出热量。
利用上述原理，兴趣小组的同学设计用暖宝宝贴来测定空气的组成（实验中消耗的水忽略不计）。实验装置如图所示，打开弹簧夹，量筒中的水流入容积为250mL的集气瓶中。最终量筒内水的读数为45mL，造成误差的原因可能是 ___________。
A．装置漏气 B．暖宝宝贴量不足 C．暖宝宝贴过量
D．最终读取量筒中剩余水的体积时俯视读数 E．最终读取量筒中剩余水的体积时仰视读数
【答案】(1) 炭粉、铁粉 氧化铜/CuO (2)E
【详解】（1）由于黑色固体物质能够被磁铁吸引，所以要么是本身具有磁性的四氧化三铁，加入稀硫酸，在黑色物中只有铁粉和硫酸能够反应得到氢气，说明原物质一定不含氧化铜，用石灰水检验时，说明生成了二氧化碳，故该黑色粉末中肯定含有炭粉、铁；
（2）该实验测得空气中氧气的体积分数为，实验结果偏大；
A、装置漏气，会导致吸入的水量不足，测得氧气的体积偏小，氧气的体积分数偏小，不符合题意；
B、暖宝宝贴量不足，会导致氧气消耗不足，氧气的体积分数偏小，不符合题意；
C、暖宝宝贴过量，铁粉将氧气消耗完后就不反应，不会造成氧气的体积分数偏大，不符合题意；
D、最终读取量筒中剩余水的体积时俯视读数，读数偏大，实际水量偏小，测得氧气的体积偏小，氧气的体积分数偏小，不符合题意；
E、最终读取量筒中剩余水的体积时仰视读数，读数偏小，实际水量偏大，测得氧气的体积偏大，氧气的体积分数偏大，符合题意。
故选E。
（2024·浙江·一模）用过氧化氢与二氧化锰混合制取氧气实验中，学习小组同学所选的实验装置与操作方法不能达到实验目的是（　　）
选项 A B C D
实验装置
操作方法 选择固液不加热型 向下排空气收集氧气 用带火星木条验满 排水法收集氧气
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【详解】A、如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，因此选择固液不加热型，不符合题意；
B、氧气的密度比空气的密度大，因此能用向上排空气法收集，符合题意；
C、氧气的验满方法是：将带火星的木条平放在集气瓶口，木条复燃，证明氧气满了，不符合题意；
D、用万能瓶排水法收集氧气，要长进短出，因为氧气的密度比水小，且不易溶于水，不符合题意。
故选B。
（2024·浙江绍兴·一模）某数字化科学实验室利用氧气浓度传感器，进行如下实验。
（1）如图1，打开传感器开关，实验进行至170秒时绘制出图2中曲线AB段，接下来用手给塑料瓶外壁加热130秒左右，绘制出曲线BC段，对比曲线AB段和BC段，分析推理氧分子具有的特征是 。
（2）300秒时松开双手，停止加热。立即倒转使瓶口向下，绘制出曲线CD段。观察到氧气浓度比曲线AB段降低较快，分析推理得出氧气具有的物理性质是 。
【答案】 在加热条件下，温度升高，氧分子运动的速率加快 氧气的密度比空气大
【知识点】分子的热运动、氧气的物理性质
【详解】（1）BC段曲线的下降程度远远大于AB段，说明在加热条件下，温度升高，氧分子运动的速率加快，故填在加热条件下，温度升高，氧分子运动的速率加快。
（2）停止加热后，瓶子倒转，此时氧气浓度传感器位于上端而瓶口朝下，CD段氧气浓度远远小于AB段，说明此时的氧气分子主要集中在瓶口位置，也就是说明氧气的密度比空气大，故填氧气的密度比空气大。
（2024·浙江金华·模拟）小乐利用如图所示实验装置，选用氯酸钾和二氧化锰制取氧气。实验结束后，通过溶解、过滤、洗涤和干燥等操作从剩余固体中回收二氧化锰。下列对装置或操作分析正确的是（　　）
A．发生装置：试管口略向下倾斜的目的是利于氧气排出
B．收集装置：瓶口向上放置时，氧气从导管a通入
C．过滤操作：用到的玻璃仪器只有烧杯和漏斗
D．洗涤操作：可向最后一次洗涤液中滴加硝酸银溶液来检测二氧化锰是否洗涤干净
【答案】D
【知识点】盐的性质及用途、实验室制取氧气的反应原理、氧气的制取装置、过滤的原理、方法、操作及其应用
【详解】A. 发生装置：试管口略向下倾斜的目的是防止水蒸气冷凝倒流回试管底部引起试管破裂，错误；
B. 收集装置：瓶口向上放置时，氧气从导管b通入，因为氧气的密度比空气大，错误；
C. 过滤操作：用到的玻璃仪器有烧杯和漏斗还有玻璃棒，错误；
D.洗涤操作：可向最后一次洗涤液中滴加硝酸银溶液来检测二氧化锰是否洗涤干净，因为氯离子遇银离子出现白色氯化银沉淀，正确。
故选D。
（2024·浙江嘉兴·一模）实验室制备氧气是初中科学实验操作考查的项目之一，以下相关操作正确的是（ ）
A．组装仪器 B．检查气密性
C．制取氧气 D．停止加热
【答案】B
【详解】A、组装仪器时，应把橡皮塞慢慢转动着塞进容器口，切不可把试管放在桌上，手拿塞子，再使劲塞进塞子，以免压破容器，图中操作错误；
B、检查气密性：将导管置于水中，用手紧握试管，观察导管口是否有气泡冒出，有气泡冒出，说明装置气密性良好，图中操作正确；
C、给试管中的固体加热时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流，炸裂试管，图中操作错误；
D、先从水槽里将导管移出，后熄灭酒精灯，以防止水槽中的水倒吸入试管，使试管因骤然冷却而炸裂，图中操作错误。
故选B。
（2023·浙江·一模）实验是学习科学的重要手段，请结合下列实验回答：
（1）图甲是硫在氧气中燃烧的实验。当火焰变得微弱时，将燃烧匙进一步伸入瓶内，火焰又变旺，可得出氧气具有的性质是 。
（2）实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气，应从图乙中选择装置 作为发生装置（用字母表示）。
【答案】 密度比空气大 B
【知识点】氧气的制取装置、氧气的物理性质
【详解】（1）当火焰变得微弱时，将燃烧匙进一步伸入瓶内，火焰又变旺，说明集气瓶底部聚集着大量的氧气，可得出氧气具有的性质是密度比空气大；
实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气，属于固、液常温型，应从图乙中选择装置B作为发生装置。
（2025·浙江嘉兴·二模）实验室制氧气的方法可以是：
方法一：2H2O22H2O+O2↑
方法二：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(1)这两种方法涉及到的化学反应基本类型都是 反应。
(2)用方法二制取并收集一瓶氧气，可选择下列装置中的 （选填字母）。
A． B． C． D． E. F.
【答案】(1)分解
(2)AE或AF
【详解】（1）这两种方法制取氧气的原理都是一种物质反应生成多种物质，则属于分解反应。
（2）方法二用高锰酸钾制氧气时发生装置的特点属于固体加热型的A装置；
因为氧气不易溶于水且密度大于空气，所以既可以用排水法收集，也可以用向上排空气法收集，故用方法二制取一瓶氧气的组合是A、E（或A、F）。
（2023·浙江金华·模拟预测）实验室用高锰酸钾制取并收集氧气。
（1）组装该装置时，下列仪器用品的组装顺序是 （填序号）。
①试管 ②铁架台 ③酒精灯 ④木块
（2）实验中用排水法收集了一瓶氧气，把一根带火星的木条伸到集气瓶口时，没有复燃。原因可能是 （选填字母）。
A．实验结束时，熄灭酒精灯前没有先把导管移出水面 B．有气泡冒出时立即进行收集
C．导管口没有放一小团棉花 D．收集前集气瓶中未装满水
【答案】 ②④③① BD
【知识点】氧气的制取装置
【详解】（1）组装该装置时，先下后上，先左后右，故图中仪器用品的组装顺序是铁架台、木块、酒精灯、试管所以下列仪器用品的组装顺序是②④③①；
（2）“用带火星的木条检验，发现木条没有复燃”说明集气瓶内没有氧气或者氧气的浓度很小；
A．实验结束时，熄灭酒精灯前没有先把导管移出水面，可能会使水槽中的水倒吸，炸裂试管，但收集到的氧气会很纯，故A错误；
B．有气泡冒出时立即进行收集，会导致集气瓶内氧气的浓度很小，故B正确；
C．导管口没有放一小团棉花，会使高锰酸钾粉末进入导管，但收集到的氧气会很纯，故C错误；
D．收集前集气瓶中未装满水，会使收集到的氧气中含有空气，导致集气瓶内氧气的浓度很小，故D正确。
故选BD。
（2025·浙江湖州·一模）下面是氧气制取和研究其化学性质的相关装置。
(1)图甲装置中仪器a的名称为 。某同学在该装置的锥形瓶中加入一定量二氧化锰，然后在仪器a中加入15%的过氧化氢溶液，发现反应过于剧烈，请提出实验改进方法 。
(2)改进装置后，收集氧气，利用“硫在氧气中燃烧”研究氧气性质。为避免硫粉与氧气的反应产物对环境产生污染，该同学改进实验装置如图乙所示，步骤如下：
步骤1：关闭，在空气中点燃硫粉，观察现象后，迅速转移到甲瓶中并塞紧橡胶塞；
步骤2：观察硫粉在氧气中燃烧的现象。待燃烧结束，冷却至室温，将胶头滴管中的足量溶液挤入瓶中，振荡，使其充分反应；
步骤3：打开，观察乙瓶中的现象。
请回答下列问题：
①步骤2中，滴入NaOH溶液可吸收瓶内有害气体，其反应的化学方程式是 。
②利用图乙装置实验过程中可以观察到的现象有( )（填序号）。
A．硫在甲瓶中燃烧呈淡蓝色火焰 B．硫在甲瓶中燃烧比在空气中燃烧更剧烈
C．乙中的长导管内水柱上升 D．乙中的长导管下端口冒气泡
【答案】(1) 长颈漏斗 将长颈漏斗换成分液漏斗，控制液体的加入速度/在锥形瓶内提前加些水，降低过氧化氢浓度
(2) BD
【知识点】实验室制取氧气的反应原理、氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象、碱的化学性质、书写化学方程式、文字表达式
【详解】（1）由图可知，仪器a的名称为长颈漏斗，故填长颈漏斗；
反应过于剧烈，说明过氧化氢溶液的浓度较大，改进的方法是将长颈漏斗换成分液漏斗，控制液体的加入速度，或在锥形瓶内提前加些水，降低过氧化氢浓度，故填将长颈漏斗换成分液漏斗，控制液体的加入速度，或在锥形瓶内提前加些水，降低过氧化氢浓度。
（2）①硫燃烧生成二氧化硫，步骤2中，滴入NaOH溶液可吸收瓶内有害气体，发生的反应是氢氧化钠与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水，故反应的化学方程式写为：2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O。
②A、甲瓶中收集满氧气，硫在甲瓶中的氧气在燃烧，产生蓝紫色火焰，选项错误；
B、甲瓶中收集满氧气，乙中气体为空气，硫在甲瓶中燃烧比在空气中燃烧更剧烈，选项正确；
C、硫在甲瓶中燃烧消耗氧气，瓶中的压强减小，打开，乙中的长导管内水柱下降，选项错误；
D、硫在甲瓶中燃烧消耗氧气，瓶中的压强减小，打开，乙中的长导管下端口冒气泡，选项正确；
故填BD。
（2025·浙江丽水·一模）实验室制取氧气，可供选择的实验装置如图所示。
(1)①若用高锰酸钾制取氧气，A装置需要改进的地方是 。
②装置B是双氧水制取氧气的发生装置，请写出相关的化学方程式 。
(2)选择合适的氧气收集装置，并简单说明该装置的优点 。
(3)某同学进一步探究了空气中氧气的含量，装置如图甲，其中燃烧匙内的白磷用电加热装置点燃，瓶内气压的变化用气体压强传感器测定，结果如图乙。下列分析正确的是______。
A．从t1到t2时刻，瓶内温度始终保持不变
B．t1时刻后的一段时间内瓶内气压显著增加，其原因是白磷燃烧放出大量的热
C．通过t2时刻瓶内的气压值，可以计算得出氧气约占空气质量的1/5
D．t3时刻后瓶内气压增加，其原因是打开了止水夹，水进入了集气瓶内
【答案】(1) 试管口放一团棉花
(2)排水法收集氧气（装置 E），优点是收集到的氧气较纯净/向上排空气法收集氧气（装置 D），优点是收集到的氧气较干燥、操作简便
(3)BD
【知识点】实验室制取氧气的反应原理、氧气的制取装置、空气组成的测定
【详解】（1）①加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，以防止试管内固体粉末进入导管；A装置需要改进的地方是试管口放一团棉花。②过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为：；
（2）氧气密度略大于空气，不易溶于水，可用向上排空气法收集或排水法收集，用向上排空气法收集的气体较为干燥、操作简便；排水法收集的气体纯度较高；
（3）A、从t1到t2时刻，白磷燃烧，燃烧过程中会放出热量，瓶内温度升高，错误。
B、t1时刻白磷开始燃烧，燃烧放出大量的热，使瓶内气体受热膨胀，所以t1时刻后的一段时间内瓶内气压显著增加，正确。
C、通过t2时刻瓶内的气压值，可以计算得出氧气约占空气体积，而不是质量的1/5，错误。
D、t3时刻后瓶内气压增加，其原因是打开了止水夹，水进入集气瓶内，占据了一定空间，使瓶内气体体积减小，压强增大，正确。
故选BD。
（2025·浙江温州·三模）思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习。下图是建构实验室制取氧气的思维模型：
【反应原理】
(1)根据质量守恒定律，实验室常选用高锰酸钾、氯酸钾、双氧水制取氧气，而不选择氯化钾的原因是 。
【发生装置】
(2)请写出检查B装置气密性的方法： 。
【收集方法】
(3)能利用D装置收集氧气的原因是 。
【实验反思】
小实对收集到的氧气浓度进行探究：
收集方法 向上排空气法
收集时间 瓶口带火星木条复燃时停止收集 瓶口带火星木条复燃时继续收集4秒
瓶内氧气体积分数 （%） 79.7 79.6 79.9 88.4 89.0 87.9
氧气的平均体积分数 （%） 79.7 88.4
(4)结合表格信息，用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是 。
【答案】(1)氯化钾中没有氧元素，无法制取氧气
(2)关闭止水夹，往分液漏斗中注水，若形成稳定液柱则气密性良好
(3)氧气不易溶于水
(4)瓶口带火星木条复燃时继续收集一段时间
【详解】（1）根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变。氯化钾中只含有钾元素和氯元素，不含有氧元素，所以不能用来制取氧气；
（2）检查B装置气密性的方法：关闭止水夹，往分液漏斗中注水，若形成稳定液柱则气密性良好；
（3）D装置是排水法收集气体的装置。能利用D装置收集氧气的原因是氧气不易溶于水，且不与水发生化学反应；
（4）从表格信息可以看出，当瓶口带火星木条复燃时继续收集4秒，瓶内氧气体积分数明显提高。所以用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是在瓶口带火星木条复燃时继续收集一段时间。
（2025·浙江·三模）某同学查阅资料发现，氧化铁、氯化铁、二氧化锰等都可用做过氧化氢溶液制取氧气的催化剂。为了比较氯化铁与二氧化锰的催化能力强弱，利用下图装置进行实验：
步骤1：检查装置气密性，并正确连接装置；
步骤2：按下表所示实验药品及用量进行实验。
组别 5%的过氧化氢溶液/mL 催化剂 60s内收集到氧气的体积/mL
1 20 无 　
2 20 2g二氧化锰 　
3 20 2g氯化铁 　
(1)装置连接的正确顺序是 （用图中的字母表示）。
(2)组别1不放任何药剂的目的是 。
(3)此实验是依据 的现象来比较氯化铁和二氧化锰的催化能力强弱。
(4)若该同学还想同时比较氧化铁催化过氧化氢溶液制取氧气的能力，请在答题纸上将该同学设计的实验表格补充完整 。
【答案】(1)a-c-b-d
(2)建立对照组
(3)60s内第2组和第3组实验收集到氧气的体积
(4)
组别 5%的过氧化氢溶液/mI 催化剂 60s内收集到氧气的体积/mL
1 20 无
2 20 2g二氧化锰
3 20 2g氯化铁
4 20 2g氧化铁
【知识点】催化剂在化学反应中的作用、实验室制取氧气的反应原理
【详解】（1）制取的氧气从a端排出，从c端进入多功能瓶，将水从b端排出进入量筒内，因此正确的顺序为acbd；
（2）组别1不放任何药剂的目的是为了建立对照组，比较在没有催化剂的情况下过氧化氢分解产生氧气的速率，从而凸显出催化剂对反应速率的影响；
（3）不同的催化剂催化过氧化氢产生氧气的速率不同，因此可以通过60s内收集到氧气的体积比较氯化铁和二氧化锰的催化能力强弱；
（4）同学还想同时比较氧化铁催化过氧化氢制取氧气的能力，可以取5%的过氧化氢溶液20mL，2g氧化铁，需要确保每次实验的条件都相同，以保证实验结果的准确性
（2024·浙江嘉兴·一模）小金将氯酸钾和高锰酸钾固体混合物置于试管中加热，各物质质量随时间变化的情况如图。反应方程式为；，。
（1）根据图像分析高锰酸钾是曲线 。（填a或b）
（2）根据图像信息，计算氯酸钾分解所生成氧气的质量为多少 。
（3）请在坐标图中画出混合物生成氧气的质量与时间的大致关系 。
【答案】 a 解：设氯酸钾分解所生成氧气的质量为x
=
x=9.6g
答：氯酸钾分解所生成氧气的质量为9.6g。
【知识点】实验室制取氧气的反应原理、根据化学反应方程式的计算
【详解】（1）高锰酸钾受热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，生成的二氧化锰是氯酸钾分解生成氧气的催化剂，即高锰酸钾先分解生成氧气，然后在二氧化锰和加热的条件下分解生成氧气，由图可知，曲线a是高锰酸钾生成的氧气与时间的关系曲线，故填a。
（2）见答案
（3）由图可知，从t1℃开始，高锰酸钾开始分解生成氧气，氯酸钾还没有反应，此时生成的氧气的质量较少，氧气的倾斜度较小，到t2℃时，氯酸钾开始分解生成氧气，生成的氧气较多，氧气的倾斜度增加，到t3℃时，高锰酸钾完全反应，只有氯酸钾分解生成氧气，氧气的倾斜度减小，到t4℃时，氯酸钾也完全反应，氧气的质量不再增加。
（2025·浙江·一模）某科学小组设计家用化学制氧装置，要求输出气体的氧气浓度为27%－29%、流速1－2L/min，每次病人吸氧需在10分钟左右，根据要求小组开展以下任务活动：
(1)任务一：计算需要多少过氧化氢溶液
经测定质量分数为4%的过氧化氢溶液，在制氧装置中，速率适合，更易收集；若使用4%的过氧化氢溶液，计算收集1.6L氧气（密度1.4g/L）至少需要多少克4%的过氧化氢溶液？（写出完整的计算过程）
(2)任务二：确定混合方式和混合气体的浓度
小组同学确定将纯氧与空气混合方式获得氧气流，存储装置为20L容积的硬质空桶，将收集的1.6L纯氧通入是否可达到氧气浓度的要求范围，写出判断依据： 。（空气中的氧气浓度按20%计算）
(3)任务三：如何控制混合气的流速
初始设计方案为：如图1，先制取纯氧，再在硬质水桶中与20L空气混合，用气球挤压水排出混合气体供病人使用。然后小组同学对方案进行了优化，如图2。在图2改进方案中，控制混合气流速的方法是 。
【答案】(1)氧气的质量为1.6L×1.4g/L=2.24g。
设需要4%的过氧化氢溶液的质量为x。
x=119g
答：收集1.6L氧气（密度1.4g/L）至少需要119g4%的过氧化氢溶液；
(2)混合后氧气的浓度为25.9%，不在27%-29%的范围内，不能达到氧气浓度的要求范围
(3)调节水龙头开关
【知识点】根据化学反应方程式的计算、实验室制取氧气的反应原理、溶质质量分数的简单计算、制定探究方案
【详解】（1）见答案。
（2）存储装置为20L容积的硬质空桶中氧气体积为20L×20%=4L，将收集的1.6L纯氧通入硬质空桶中，氧气的总体积为4L+1.6L=5.6L，混合后气体总体积20L+1.6L=21.6L，则混合后氧气的浓度为≈25.9%，由于25.9%不在27%-29%的范围内，所以不能达到氧气浓度的要求范围；
（3）分析图2装置，其中排气控速装置包含水桶和水龙头。通过调节水龙头开关，控制水流速度，进而实现对混合气体流速的控制，这是因为水流速度的改变会影响气体通过装置的速率，则控制混合气流速的方法是调节水龙头开关。
（2025·浙江温州·一模）某兴趣小组的同学根据实验室制取氧气原理设计了简易供氧器。装置如题图所示，需试剂共5份，其中每份包含溶质质量分数为6.8%的过氧化氢溶液、1g颗粒状二氧化锰、100g纯净水，还有吸气面罩和瓶盖。
(1)制氧的原理：，该反应的基本反应类型是 。
(2)使用方法：先将100g纯净水加入A瓶并拧紧接有吸气面罩的瓶盖，再将二氧化锰和过氧化氢溶液加入 B瓶并拧紧瓶盖，A瓶中的气泡连续均匀冒出时，开始吸氧。则A、B瓶分别对应 （填“甲、乙”或“乙、甲”）瓶。
(3)若每份最大供氧质量为3.2g，本实验总共需配制溶质质量分数为6.8%的过氧化氢溶液多少克
【答案】(1)分解反应
(2)乙、甲
(3)500
【知识点】根据化学反应方程式的计算、实验室制取氧气的反应原理
【详解】（1）根据可知，此反应的反应物有一种，而生成物有两种，属于分解反应；
（2）乙瓶为加湿仓，甲瓶为反应仓，则将100g纯净水加入A瓶并拧紧接有吸气面罩的瓶盖，再将二氧化锰和过氧化氢溶液加入B瓶并拧紧瓶盖，A瓶中的气泡连续均匀冒出时，开始吸氧，则A、B瓶分别对应乙、甲瓶；
（3）设本实验总共需配制溶质质量分数为6.8%的过氧化氢溶液为x，
x=500g。
（2024·浙江·二模）氧气是一种重要的气体，人们一直寻找通过各种方法获得所需的氧气。
（1）实验室制取氧气：用双氧水与二氧化锰混合制取氧气时，所选的发生装置和收集装置是图1中的 。
（2）小江依据图2中便携式制氧机原理，制作了图3所示的简易制氧装置。
资料：过碳酸钠（）能与反应生成和，分解的化学方程式为。
图2反应仓中MnO 在反应中起 作用。图3中的甲瓶相当于图2中的 （填“加湿过滤仓”或“反应仓”）。
（3）求质量为157g的过碳酸钠在反应仓内完全反应可提供多少g的氧气？
【答案】 BC或BE 催化 反应仓 设：可制的双氧水的质量是x。
x=51g
（2）设可制得氧气的质量是y。
y=24g
答：质量为157g的过碳酸钠在反应仓内完全反应可提供24g的氧气。
【知识点】根据化学反应方程式的计算、实验室制取氧气的反应原理
【详解】（1）过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，该反应的反应物是固体和液体，不需加热，属于固、液混合不加热型，发生装置可用氧气密度略大于空气，不易溶于水，可用向上排空气法收集或排水法收集，双氧水与二氧化锰混合制取氧气时，所选的发生装置和收集装置是图1中的BC或BE；
根据资料可知，图2反应仓中MnO 在反应中起催化作用；图3中的甲瓶相当于气体的发生装置，故图3中的甲瓶相当于图1中的反应仓；
（2025·浙江·二模）在制作“简易制氧机”项目式学习中，师生共同制定了如表所示的评价表。小组同学通过对照评价表自评后，完成了如图所示的简易制氧机从1.0到3.0版的迭代。已知使用制氧机的具体操作是量取一次保健吸氧所需过碳酸钠固体（2Na2 CO3 3H2 O2）置于塑料瓶中，再加入一定量的水和少量的二氧化锰。
简易制氢机评价表
评价指标 优秀 合格 待改进
稳定性 摆放平稳，不易倒伏 摆放较平稳，轻碰后易倒伏 摆放不稳定，不碰即倒
产氧速率 产氧速率适中，适合人体呼吸 产氧速率略快或略慢 产氧速率过快或过慢，不适合人体呼吸
氧气湿度 适宜呼吸，让人体感觉舒适 偏干燥或潮湿，呼吸道略有不适 过于干燥或潮湿，呼吸道极度不适
请回答：
(1)对1.0版的制氧机进行测试时，发现塑料瓶瓶壁微烫。则说明该反应是 反应。
(2)从评价指标看，2.0版的制氧机将发生装置和加湿装置固定相贴的作用是 。
(3)3.0版的制氧机，发生装置中标注了a、b、c三条不同季节的水位线，以控制不同季节产氧速率的大致稳定。c为夏季的水位线，原因是 。
(4)制氧机使用后会残留大量含碳酸钠的废液，需调节至中性才能排放。则可以向废液中加入的过量试剂是 。
【答案】(1)放热
(2)提高制氧机的稳定性
(3)夏季温度高，反应速度快，所以需要更多的水来稀一、空气的成分
1.空气组成成分的探究
成分 二氧化碳 氧气 水蒸气
试剂 澄清石灰水 小木条 无水硫酸铜粉末
实验过程 用针筒注射器把空气压入澄清石灰水中 取一瓶空气和一瓶氧气，把一根燃着的木条先后插入两集气瓶中 把一些碎冰放入一个干燥的烧杯里，将装有无水硫酸铜粉末的表面皿盖在烧杯口上
实验装置
现象 澄清石灰水变浑浊，且变浑浊的速度较慢 燃着的小木条继续安静地燃烧 白色的无水硫酸铜粉末变成蓝色
结论 含有二氧化碳(含量较少) 空气中有氧气 含有水蒸气
2.空气各成分的体积分数
（1）空气是混合物，主要成分是氮气和氧气，空气的成分因地因时而异。
（2）各成分的含量是体积分数而不是质量分数。体积分数可理解为每100体积的空气中含氮气78体积、氧气21体积，二氧化碳0.04%，水蒸气及其他气体和杂质0.03%。
3.空气中氧气含量测定
（1）实验原理：红磷()与空气中的氧气()反应，生成了五氧化二磷()固体，使集气瓶内压强减小，在大气压作用下，水进入集气瓶，吸入的水的体积即为减少的氧气的体积。
（2）实验步骤：
① 连接装置：在集气瓶口连接一个双孔胶塞，一孔插燃烧匙，另一孔插导管（配有弹簧夹），导管另一端伸入盛有水的烧杯中。
② 检查气密性：把导管的一端放入水中，两手紧握集气瓶，如果导管口冒出气泡，松开两手使它冷却，导管中形成一段水柱，则证明气密性良好。
③ 在集气瓶内加少量水，并做上记号，把剩余的容积用记号划分成5等份。
④ 点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶中，并把塞子塞紧。
⑤ 待红磷熄灭并冷却至室温后，振荡集气瓶，打开弹簧夹。
（3）实验现象：红磷燃烧产生大量的白烟,并放出大量的热；打开弹簧夹后，烧杯中的水进入集气瓶，其体积约占集气瓶容积的1/5。
（4）表达式：
（5）实验结论：①空气中氧气约占1/5，氮气约占4/5；②氮气不能燃烧，也不支持燃烧，且不溶于水。
（6）注意事项：
①装置必须密封好，不能漏气；
②集气瓶中预先要加少量水（防止高温熔融物落入瓶底使瓶底炸裂）；同时吸收有毒的五氧化二磷()固体；
③红磷必须过量，完全消耗掉集气瓶内的氧气；
④红磷点燃后要立即伸入集气瓶中，并塞紧胶塞；
⑤待红磷熄灭并冷却至室温后，再打开弹簧夹。
⑥不能用木炭、硫粉、铁丝等代替红磷。原因是木炭、硫粉燃烧产生的是气体，集气瓶内气体压强基本没有变化，不能很好地测出氧气的体积；铁丝在空气中不能燃烧。
⑦镁不仅会和氧气反应，还会和空气中的氮气或二氧化碳反应，导致测得的氧气体积分数偏高，无法准确反映氧气实际含量。
（7）拓展：
①本实验条件下，氧气浓度过低时，红磷不能继续燃烧，瓶内仍残余少量氧气；
②二氧化碳、二氧化硫易被氢氧化钠溶液吸收，所以若用氢氧化钠浓溶液代替水时，可用木炭、硫粉代替红磷做该实验。
（8）误差分析：
偏小（倒吸的水少于1/5） 偏大（倒吸的水大于1/5）
①装置漏气，外界空气进入集气瓶； ②红磷不足，氧气没有全部消耗完； ③未冷却至室温就打开弹簧夹； ④实验前导管没有充满水，导管内有少量空气； ①未夹紧弹簧夹，红磷燃烧时气体膨胀沿导管溢出； ②燃烧匙伸入过慢，装置内气体受热溢出。
4.拓展——空气成分探究实验（拉瓦锡版）
（1）反应原理：
（2）缺点：
①该反应极其缓慢，原实验进行了12天，才得到实验结果；
②实验中，氧化汞还会分解，重新变成氧气和汞；
③汞蒸气有剧毒，所以该实验安全性较低。
5.含量测定优化实验
药品 实验装置 操作 优点
红磷 ①实验开始和结束，为了计算气体的体积，注射器应推到底； ②实验过程中，为了耗尽氧气，应反复推拉注射器。 ①装置始终密闭，避免了瓶内空气外逸对实验结果的影响，实验结果更准确； ②避免产生的五氧化二磷扩散到空气中污染环境，更环保； ③操作简单，不需要在瓶外点燃红磷。
①右端玻璃管上端开口； ②需上下调整两边液面持平。
药品 实验装置 优点
白磷 ①装置始终密闭，避免了瓶内空气外逸对实验结果的影响，实验结果更准确； ②避免产生的五氧化二磷扩散到空气中污染环境，更环保； ③操作简单，白磷的着火点低，不需要在瓶外点燃白磷。
铜粉 ①装置始终密闭，实验结果更准确； ②不产生有毒物质，更环保; ③铜能将装置内的氧气消耗更彻底，使实验结果更准确。
铁丝 ①利用铁的生锈（缓慢氧化），可将空气中氧气含量消耗至0.2%，实验结果更准确； ②不产生有毒物质，更环保；
缺点：反应所需时间太长。
暖宝宝贴（脱氧剂） （成分:铁粉、活性炭粉、氯化钠等) ①在密闭容器中进行，避免了红磷燃烧时因气体受热膨胀逸出导致的误差。同时，暖宝宝贴反应更均匀，氧气消耗更彻底，测量结果更准确； ②暖宝宝贴通过铁粉氧化消耗氧气，避免了燃烧产生的有害气体，更环保； ③暖宝宝贴无需点燃，直接贴在容器内即可反应，实验操作更简单，更安全。 ④活性炭粉和氯化钠可以加快铁粉的氧化反应。
其他装置
优点 微型实验装置，药品用量少，反应快，操作方便，现象明显 可以直接观察量筒液体的减少量；量筒刻度使得读数更精准；无需在实验前导管内装满水 注射器有刻度，读数更方便；用热水引燃白磷更便捷 数字化实验，传感器使得实验数据更准确。
二、空气的利用
1.空气各成分的性质及用途
（1）氧气的用途
（2）氮气的用途
（3）稀有气体的用途
氧气的性质
1.物理性质
（1）通常状况下，氧气是一种无色、无味的气体（观察氧气：用手轻轻地在瓶口扇动，使少量氧气飘进鼻孔）；
（2）氧气不易溶解于水；
（3）在标准状况下，氧气密度比空气略大；
（4）氧气的三态变化：在压强为1.01×10 帕、-183℃ 时，液化成淡蓝色的液体，在-218℃时凝固成雪花状的蓝色固体。
2.氧气的储存：工业生产的氧气，一般加压储存在蓝色的钢瓶中。
3.化学性质
（1）能支持燃烧；
（2）氧气的化学性质比较活泼，在一定条件下可与许多物质发生化学反应，同时释放出热量。在化学反应中，氧气提供氧，是一种常用的氧化剂。
4.几种常见物质在空气或氧气中燃烧的现象及注意事项：
（1）木炭、蜡烛和铁丝的燃烧
实验名称 木炭的燃烧 蜡烛的燃烧 铁丝在氧气中燃烧
反应装置
反应现象 发出白光，放出热量，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊 火焰发出白光，放热，产生能使无水硫酸铜变蓝的液体，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 铁丝不能在空气中燃烧。但在氧气中，铁丝却能发生剧烈燃 烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色的固体
反应文字表达式
注意事项 夹木炭用的坩埚钳应由上而下慢慢伸入瓶中。 氧气不充足时生成一氧化碳。 确保通风 在螺旋状的细铁丝末端系上火柴梗，用坩埚钳夹住铁丝并点燃火柴梗，待火柴梗即将燃尽时，将它们由上而下缓慢伸入。 预先在集气瓶底加少量水（或铺少量沙子），防止反应产生的高温固体溅落瓶底，避免集气瓶炸裂。
（2）其他物质的燃烧
物质（颜色、状态） 反应现象 反应文字表达式 注意事项
红磷（暗红色固体） 燃烧产生大量白烟，发出白光，放出热量 五氧化二磷是固体，现象应描述为产生白烟。
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 硫的用量不能过多，防止对空气造成污染。实验应在通风橱中进行。
铝箔（银白色固体） 剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，有白色固体产生 把铝箔的一端固定在粗铁丝上，另一端缠一根火柴，引燃铝箔。集气瓶底部先铺一层薄细沙
镁条（银白色固体） 剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，有白色固体产生 集气瓶内预先装少量水或铺一层薄细沙
铜片（红色固体） 放热，红色的固体逐渐变成黑色（铜在氧气中剧烈燃烧） 铜+氧气 表面打磨光滑
氢气（无色气体） 纯净的氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰；放热、生成能使无水硫酸铜变蓝的液体 点燃氢气前必须检验其纯度（验纯），以防止因氢气不纯导致爆炸
一氧化碳（无色气体） 产生蓝色火焰，放热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 点燃前必须验纯；一氧化碳有毒需要尾气处理
甲烷（无色气体） 产生明亮的蓝色火焰，放热，产生能使无水硫酸铜变蓝的液体，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 确保通风；防止不完全燃烧产生一氧化碳
化学反应的实质
在化学反应（chemical reaction）中原子发生了重新组合，生成物中的原子组合形式与反应物中的不同。
（1）氧气与硫反应的微观模型（用黄球表示硫原子，用蓝球表示氧原子），氧气和硫反应中的原子重组可以表示为：
（2）注意事项
①反应条件是“点燃”,不能写成“燃烧”；
②通常情况下，物质在空气中燃烧是与空气中的氧气反应，反应物要写成“氧气”,而不是“空气”或“氧”。
氧化物
上述反应中生成的二氧化碳、四氧化三铁、氧化铝、二氧化硫和水等物质都是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，这种化合物叫做氧化物。
（1）定义:由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物。
（2）常见的氧化物:水(H2O)、二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)和五氧化二磷(P205)等。
（3）氧化物的一般分类:金属氧化物(另一种组成元素为金属元素的氧化物，如FeO、CuO、CaO和Al2O3等)和非金属氧化物(另一种组成元素为非金属元素的氧化物，如H2O、SiO2、CO和P2O5等)。
（4）注意事项
①含有两种元素，其中一种元素为氧元素的物质不一定都是氧化物，如在密闭容器内含有氧气和金属铜的混合物就不属于氧化物。
②含氧化合物指的是含氧元素的化合物，但不一定就是氧化物；而氧化物一定属于含氧化合物。如二氧化硫是氧化物，也是含氧化合物；氯酸钾（）是含氧化合物，含3有三种元素，但不是氧化物。
四、氧气的制取
1.实验室制取氧气
（1）实验室里的氧气可以用加热分解高锰酸钾（）或氯酸钾（）的方法来制取，也可以用分解过氧化氢（）的方法来制取。其反应过程分别表示如下：
（2）实验室发生装置的选择
高锰酸钾或氯酸钾制取氧气是固固反应类型需要加热，过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气是固液混合，不需加热，优点是可随时添加液体、反应不需要加热、操作简便等。
实验室制取氧气的三种方法
物质 高锰酸钾 氯酸钾 过氧化氢
药品/装置
方程式 2 2 2
实验操作 查 检查装置的气密性； 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。
装 装药品（平铺或斜铺在试管的底部）；
定 将试管固定在铁架台上（将集气瓶装满水倒立在水槽里）；
点 点燃酒精灯用外焰给试管加热；
收 当导管的气泡连续并均匀地放出时，开始收集气体；
离 先从水槽中移出（离去）导管；
熄 再熄灭酒精灯。
注意事项
①加热高锰酸钾粉试管口放一团棉花目的：防止高锰酸钾粉末进入导管。
②试管口要略向下倾斜目的：防止试管口的冷凝水倒流入试管底而使试管炸裂。
③来回移动酒精灯使试管受热均匀：防止试管受热不均而炸裂。
④集气瓶装满水倒立在水槽里：防止收集的氧气不纯。
⑤刚出现气泡时不能立即收集：为了排尽试管内的空气，防止收集的氧气不纯；开始收集气体的时间：气泡连续、均匀地放出。
⑥集满氧气后先从水槽中移出导管，再熄灭酒精灯，目的：防止先熄酒精灯后装置内的气体温度降低，压强降低，将水槽中的水吸入试管，造成试管炸裂。
⑦导管不能伸入试管太长：有利于试管内空气排出。
⑧加热前，试管外壁要保持干燥；加热时，用酒精灯的外焰加热，灯芯不能碰到试管；结束时，热的试管不能立即用冷水冲洗：防止试管炸裂。
拓展
不同气体收集方式 排水法（适用气体：不易溶于水且不与水反应） 排空气法
充满水后倒立在水槽中 短进长出（液体从长导管进入量筒） 向上排空气法（适用气体：密度比空气大） 向下排空气法（适用气体：密度比空气小）
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
验满 当有大量气泡从集气瓶瓶口冒出时，说明氧气已集满 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
检查气密性 手捂（加热）法 将导管的出口浸入水中，手握试管等容器，如果有气泡从导管口逸出，放手后导管末端形成稳定的水柱，表明装置气密性良好。 液差（注水）法 从漏斗注入一定量的水，使漏斗下端浸没，塞紧橡皮塞，夹紧弹簧夹后，继续加水，使漏斗管内的液面高于瓶内液面，停止加水观察。液面差不变，表明装置气密性良好。
（6）在以上的反应中，二氧化锰（）只起改变（加速）反应速度的作用，本身的质量和化学性质在反应前后都没有改变。这种物质叫做催化剂（catalyst），工业上又叫做触媒,它在反应中起催化作用。
①催化剂不一定加快反应速率，也有减慢反应速率；
②催化剂的物理性质在反应前后可以改变。但化学性质和质量不变；
③催化剂在反应中可以参与反应而发生变化，但反应结束时又能转化回原来的物质；
④催化剂只影响反应速率，不影响最终产量；
⑤催化剂在反应中起催化作用。同一反应可采用多种催化剂。
2.优化实验
装置 长颈漏斗 分液漏斗 注射器 长颈漏斗、多孔分隔板
优/缺点 下端需要液封 通过控制液体的滴加速度，从而控制反应速 通过控制液体的滴加速度，从而控制反应速；可以精确读出液体的用量 能随时控制反应的发生和停止；节约药品
3.工业制取氧气
（1）空气冷冻分离法：即液化蒸发空气法，利用氮气（沸点-196℃）、氧气（沸点-183℃）沸点不同，用液化空气分离法制取（属于物理变化）
（2）膜分离技术法：将空气通过富集氧气功能的薄膜，即可得到含氧量较高的空气，用该膜进行多级分离，可得到含氧气90%以上的富氧空气。
五、化合反应和分解反应
反应类型 化合反应 分解反应
定义 由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应 由一种物质生成两种或两种以上物质的反应
反应物 两种 一种
生成物 一种 两种
形式
特点 多变一 一变多
举例
六、氧化反应
1.氧化反应的概念：物质跟氧发生的反应叫做氧化反应。
注意:
（1）氧化反应不属于化学反应的基本类型。
（2）氧化反应中的“氧”并不只是氧气，还可以是含氧化合物中的氧。
实验内容 硫在氧气（空气）中燃烧 铁丝在氧气（空气）中燃烧
装置
实验操作 在燃烧匙里放入少量硫，加热，直到发生燃烧，观察硫在空气中燃烧的现象。然后把盛有燃着的硫的燃烧匙插入充满氧气的集气瓶中，再观察硫在氧气中燃烧的现象。 把两根光亮的细铁丝分别盘成螺旋状。取一根在酒精灯火焰上烧至红热，观察现象。另取一根，在其下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，插入盛有氧气的集气瓶中（预先放入一些水），观察现象
现象 硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，而在氧气中燃烧得更旺，发出蓝紫色火焰，都会生成一种有刺激性气味的气体，并放出热量 在空气中加热细铁丝时，铁丝红热，不能燃烧；但在氧气中点燃细铁丝可发生剧烈燃烧，火星四射。
文字表达式
结论 硫与氧气发生化学反应，生成了一种有刺激性气味的二氧化硫（SO2）气体，并放出热量。 铁与氧气反应生成黑色的四氧化三铁（Fe3O4）固体。
2.氧化反应的分类
分类依据：氧化过程进行的剧烈程度
分类 缓慢氧化 剧烈氧化
概念 进行得很慢，甚至在短期内不易察觉的氧化反应 像燃烧那样反应剧烈的氧化反应
举例 塑料和橡胶制品的老化、苹果变色、呼吸作用、金属的锈蚀 硫、铁等物质的燃烧、爆炸
区别 现象不同，反应的剧烈程度不同，反应条件不同。硫和铁在氧气中剧烈燃烧，放出大量的热，为剧烈氧化；苹果变色、铁生锈这些氧化反应进行得非常缓慢，为缓慢氧化。
联系 都是氧化反应；都放出热量
七、燃烧
燃烧的概念
燃烧是可燃物质跟氧气发生的一种发光、发热、剧烈的氧化反应。有发光、发热现象的不一定是燃烧，如灯泡通电后发光、发热是物理变化。
注意：
（1）燃烧不一定有氧气参加；
（2）广义的燃烧指的是所有的发光、放热的剧烈的化学反应。如镁条可以在二氧化碳中燃烧，氢气可以在氯气中燃烧等。
探究燃烧的条件
蜡烛的燃烧 火柴各部分的燃烧
实验装置
实验步骤 点燃一支蜡烛，观察它在空气中燃烧的现象。然后将一个杯口涂凡士林的玻璃杯倒扣在蜡烛上，观察此时蜡烛燃烧的现象 将一根火柴折断，分成火柴头和火柴梗两部分，放在铜片上，用酒精灯加热铜片，观察现象
实验现象 蜡烛在空气中安静燃烧，在倒扣
的玻璃杯内燃烧一会儿后熄灭 火柴头加热一会儿后就开始燃烧，火柴梗加热较长时间后才开始燃烧
现象分析 空气中有充足的氧气，蜡烛能持续燃烧；玻璃杯内氧气逐渐被消耗，蜡烛因为没有氧气而熄灭 燃烧需要一定的温度，火柴头燃烧需要的温度较低，火柴梗燃烧需要的温度较高
实验结论 燃烧的条件之一是需要充足的氧气(或助燃剂) 燃烧的条件之一是温度达到可燃物燃烧需要的最低温度
着火点
（1）着火点的概念
物质燃烧所需要达到的最低温度。
不同物质的着火点一般不同，着火点是物质本身的固有属性，一般不随外界条件的改变而改变。
通常状况下一些常见物质的着火点（白磷着火点低，保存在水中）
物质 白磷 红磷 木材 木炭 无烟煤
着火点/℃ 40 240 250～330 320～370 700～750
燃烧的条件
（1）燃烧的条件
（2）使可燃物燃烧更旺的措施
①增大氧气的浓度。如铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中剧烈燃烧；烧锅炉时向炉膛中鼓气等。
②增大可燃物与空气（或氧气）的接触面积。如将煤块粉碎或将“煤球”制成“蜂窝煤”等。
自燃
概念：物质在缓慢氧化过程中产生的热量如果不能及时散失，就会使温度逐渐升高，达到着火点时，如果同时有足量的空气，不经点火，物质也会自发地燃烧起来。这种由缓慢氧化而引起的自发燃烧叫自燃。
常见的自燃：一些着火点较低的可燃物，如粮食、麦秆、煤炭、 擦拭机器的棉纱等，如果堆放不合理、空气不流通，就会引起自燃，引发火灾。
爆炸
（1）概念：如果燃烧以极快的速度在有限的空间里发生，瞬间累积大量的热，使气体体积急剧地膨胀，就会引起爆炸。
（2）分类
化学爆炸 有新物质生成，属于化学变化，如矿井中的瓦斯爆炸，氢气和氧气混合后点燃爆炸
物理爆炸 没有新物质生成，属于物理变化，如车胎爆炸、高压锅爆炸
（3）危害与利用：爆炸会给人类造成严重的生命和财产损失，但合理利用也能为人类服务，如利用爆炸产生的巨大能量开矿采煤、 开山炸石、拆除危旧建筑物等。
（4）爆炸极限
可燃性气体等在空气中达到一定的含量时，遇到火源就会发生爆炸。这个能发生爆炸的含量范围，叫做爆炸极限。
（5）燃烧、爆炸、缓慢氧化和自燃的关系
八、灭火与火灾自救
1. 灭火原理
其根本是破坏燃烧的条件，只需破坏燃烧的三个条件之一，就可达到目的。
（1）清除可燃物或使可燃物与其他物品隔离；
（2）隔绝氧气(或空气);
（3）使温度降到着火点以下。（不是降低可燃物的着火点）
在生产、运输、使用和贮存易燃物和易爆物时，必须严格遵守有关规定，绝不允许违章操作。
2.灭火的方法
方法 举例 原理
冷却法 用水灭火；吹灭蜡烛；油锅着火倒入大量青菜 降低温度
“窒息”法 用灯帽盖灭酒精灯；油锅着火，盖上锅盖或用湿棉被盖灭；实验台上酒精灯着火用湿抹布盖灭 隔绝氧气(或空气)
隔离法 森林着火开辟隔离带；关闭煤气灶阀门 移走可燃物
注意：
（1）一般火灾可用水扑灭，是利用水降低温度，从而使温度达不到可燃物的着火点。
（2）油库着火时不能用水灭火，因为油的密度比水的小，油会浮在水面上造成火势蔓延，应用干粉灭火器灭火或用沙土盖灭。
（3）当电器或电线着火时，应先切断电源，再用干粉灭火器或沙子灭火，不能用水灭火。
3. 灭火器及其使用方法、灭火原理和适用范围
4.火灾自救措施
在自然界里，剧烈氧化和缓慢氧化都可能导致火灾。
发生火灾时，要保持镇定，先了解火源的准确位置，然后拨打“119”报警求助。如果火势扩散，应尽快通知家人和邻居设法离开现场，沿途要关上大门，以减低火势及烟雾蔓延的速度，同时切勿乘电梯或升降机，以免停电被困。
(2)如果无法离开火灾现场，应采取下列措施：室内浓烟密布时，应俯伏在地上爬行并用湿毛巾掩盖口鼻；用湿毛巾等物品塞住门和窗户的缝隙，以免浓烟渗入；或打开窗户，在窗前呼救等。
四、化学反应中的能量变化
1. 探究两种化学反应的能量变化
反应物质 镁条与稀盐酸反应 氢氧化钡与氯化铵反应
实验步骤 将一段镁条放入试管中，加入少量稀盐酸，用手触摸试管外壁 用研钵将约20 g氢氧化钡晶体磨成粉末，倒入一小烧杯中。在一玻璃片上洒上少量水，并将小烧杯放在玻璃片上。再向小烧杯中加入约10 g氯化铵晶体，用玻璃棒迅速搅拌后静止片刻，提起小烧杯，观察现象
实验现象 试管内有气泡生成，用手触摸试管外壁感觉发烫 玻璃片粘在小烧杯底部
现象分析 镁与稀盐酸反应放热，反应后容器温度升高 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应吸热，反应后容器温度下降，水凝固成冰
2.化学反应类型
化学反应在生成新物质的同时，伴有能量的变化，而能量的变化通常表现为吸收或放出热量。
放热反应 燃料的燃烧，生石灰与水结合生成氢氧化钙，镁与稀盐酸反应等
吸热反应 氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应，碳与二氧化碳在高温条件下生成一氧化碳等
注意：
有热量变化的过程不一定是化学变化，如水凝固放热属于物理变化。
3.化学能与其他形式的能量之间的相互转化
化学反应中的能量通常表现为热、光、电等。不同的化学反应能 量变化的大小是不同的，有些化学反应的能量变化非常细微，只有用灵敏的仪器才能检测到，有的能量变化则非常明显。
现象 天然气燃烧 烟花燃放 铜锌原电池 蓄电池放电
装置
能量转化 化学能→热能 化学能→光能 化学能→电能 化学能→电能
（2023·浙江宁波·中考真题）下列与氧气有关的实验操作，需要纠正的是（　　）
A．制取氧气 B．排水法收集氧气
C．检验氧气 D．硫在氧气中燃烧
（2023·浙江温州·中考真题）如图为某学校开展的逃生演习画面，同学们用湿毛巾捂住口鼻有序跑向操场。据图可知，此次演习针对的是（　　）
寒潮 B．火灾 C．台风 D．泥石流
（2023·浙江温州·中考真题）三碘化氮（）轻轻一碰就产生紫色蒸气，常用于特效表演。其反应的化学方程式为：。该反应属于（　　）
A．分解反应 B．化合反应 C．置换反应 D．复分解反应
（2023·浙江湖州·中考真题）现在人们广泛使用的某种复合膨松剂中含有碳酸氢钠。碳酸氢钠在受热时发生反应的方程式为：2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑，这一化学反应的类型是（　　）
A．化合反应 B．分解反应
C．置换反应 D．复分解反应
（2023·浙江湖州·中考真题）下列关于氧气性质及其制备的说法正确的是（　　）
A．氧气的化学性质很不活泼，与其他物质反应必须要加热
B．氧气参与很多燃烧反应，它是一种常见的可燃物
C．实验室可用加热分解高锰酸钾的方法制备氧气
D．要除去N2中的O2得到纯净的 N2，只需将混合气体通过红热的炭
（2023·浙江衢州·中考真题）在医院，吸氧的患者每小时消耗600L氧气，费用为4元。实验室制取氧气的成本是多少呢？小科在图甲装置的锥形瓶中加入适量的二氧化锰和水，用注射器吸入20mL 过氧化氢溶液并全部注入锥形瓶中，测得装置的总质量变化如图乙。

（1）上述过氧化氢溶液完全分解产生氧气的质量是 g。
（2）根据实验数据，通过化学方程式计算20mL 过氧化氢溶液中溶质的质量。
（3）已知上述20mL 过氧化氢溶液的成本为0.4元，若在实验室用同样的过氧化氢溶液制取 600L氧气（密度取 1.4g/L），需要的成本是 元，可见在实验时应节约药品。（不计其它成本）
（4）小科连接图甲和图丙装置，用注射器另取4mL 同样的过氧化氢溶液，通过直接测量氧气的体积来计算成本。若不考虑导管对实验的影响，以下分析正确的是 。
A．广口瓶中的水面上有少量植物油，能防止氧气溶于水
B．实验前图丙装置中广口瓶内的水量不会影响测量结果
C．读数时量筒中的水面高于广口瓶内的液面导致测得氧气的体积偏小
D．测得氧气的体积等于量筒中增加的水的体积减去加入的过氧化氢溶液的体积
（2023·浙江台州·中考真题）市场上有一种“茶垢净”，遇到热水后会产生氧气，并能深入微小的缝隙快速去除茶垢。
（1）向“茶垢净”中倒入热水，收集一瓶氧气，将带火星的木条伸入，能观察到 。
（2）如图是一台简易制氧机，A瓶中装有“茶垢净”、二氧化锰和水，氧气可从B瓶盖子上的出气孔排出，供人呼吸。A瓶的导管伸入B瓶水中的目的是 （写出一点）。
（3）现有一瓶“茶垢净”，其制氧量相当于119克过氧化氢分解产生的氧气量。某人吸氧时需要制氧机提供每分钟0.5升的氧气，请计算用这瓶“茶垢净”制得的氧气，最多能供他持续吸氧多长时间 ？（氧气密度取1.4克/升）
（2023·浙江金华·中考真题）某款市售制氧杯具有供氧快、便携带、易操作、成本低的特点。图1为制氧杯实物图，图2为制氧杯内部结构剖面示意图，表格为制氧剂的相关信息。利用该制氧杯制氧，产生的氧气可以在剧烈运动后即时补氧，也可以供老人、孕妇等在家中和户外急救补氧。
【制氧剂】相关信息 制氧剂的成分为： 制氧剂放入水中后发生的反应： 制氧剂的成分为：
【使用步骤】
Ⅰ．取下杯盖，在甲杯中加入A、B两种制氧剂，再加入清水至相应水位；
Ⅱ．取下与杯盖相连的乙杯，在乙杯中加入适量清水，将乙杯装回杯盖的中央正下方；
Ⅲ．将带有乙杯的杯盖和甲杯旋紧，形成一个如图1所示的整体；
Ⅳ．待出气孔②处有氧气逸出时，通过医用导气管供人呼吸补氧。
回答下列问题：
（1）在乙杯中加入清水的作用是 ；
（2）在甲杯中加入清水至相应水位，清水除了溶解制氧剂A并使制氧反应发生以外，还具有的作用是 ；
（3）请运用所学知识，并结合以上信息，解释该制氧杯能快速产生氧气并能从出气孔②快速逸出的原因 。
（2023·浙江杭州·中考真题）小金利用如图甲所示装置（气密性良好）和试剂测定空气中氧气含量，集气瓶中空气的体积为，氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。

（1）实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是 。
（2）反应开始到止水夹打开前，集气瓶内可观察到的现象是 。
（3）小金提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以等于空气中氧气的含量”。据图乙分析，此说法 （选填“正确”或“错误”），说明理由： 。
（2023·浙江温州·中考真题）为探究影响蜡烛燃烧时间长短的因素，小明进行如图实验，步骤如下：
①测量A、B、C三个烧杯的容积。
②将A烧杯倒扣在点燃的蜡烛上方，立即用橡皮泥密封住烧杯尖嘴口。
③记录蜡烛燃烧的时间。
④换用B、C烧杯重复步骤②和③，实验结果如表。
组别 烧杯容积 /毫升 蜡烛燃烧的时间/秒
第一次 第二次 第三次 平均时间
A 240 16 18 14 16
B 460 27 28 40
C 1020 68 73 69 70
（1）本实验研究的问题是蜡烛燃烧时间长短是否受 影响。
（2）本实验需要用到的测量工具有 。
（3）小明发现B组第三次实验时，橡皮泥未完全封住烧杯尖嘴口。为此，增做了第四次实验，测得蜡烛燃烧的时间为29秒。则B组蜡烛燃烧的平均时间为 秒。
（2023·浙江台州·中考真题）将燃烧的蜡烛放入图甲装置中，一段时间后，蜡烛会慢慢熄灭。兴趣小组探究其原因的过程如下（气体的含量用体积分数表示）：
（1）甲同学认为，蜡烛熄灭是装置内的氧气被消耗完了。他设计了图乙的实验装置，待蜡烛熄灭后，用凸透镜聚焦太阳光使白磷的温度达到着火点，观察到 现象，从而否定了自己的猜想。他重新实验，测得蜡烛燃烧过程中烛焰附近的二氧化碳含量从上升到，氧气含量从下降到。
（2）甲同学又认为可能是二氧化碳含量过高导致蜡烛熄灭。乙同学不赞同，他改变图甲装置中的气体成分，只进行了一次实验，就否定了甲同学的观点。则乙同学进行的实验是 。
实验 氧气含量 二氧化碳含量 蜡烛能否燃烧
A 能
B 能
C 不能
（3）还有一种观点：随着蜡烛的燃烧，氧气含量下降，产热速度变慢；当产热量小于散热量，烛芯的温度下降至着火点以下，蜡烛熄灭。如果该观点正确，将图甲装置置于温度更低的环境中实验，则测得烛焰附近的氧气含量最小值会如何变化？并解释原因。
（2023·浙江金华·中考真题）测量空气中氧气体积分数实验的思维模型如下：
封闭空间——消耗氧气——气压减小——观察现象
项目化学习小组按图甲完成氧气含量测定的实验时，发现进入集气瓶的水量低于“1”刻度线。为提高氧气含量测定的精准度，展开了如下研究。
【误差分析】几位同学对测量值偏小原因的分析如下：
甲：红磷的量不足，未能把瓶内氧气耗尽；
乙：将燃烧匙伸入集气瓶瞬间，部分空气逸出；
丙：实验前导管中有空气，实验后一部分本应进入容器的水滞留在导管中；
丁：由于集气瓶的形状造成很难均分五等份，影响测量结果；
（1）以上原因分析中，其中一位同学的观点被大家一致否定，你认为是哪位同学的观点？ （选填“甲”“乙”“丙”或“丁”）；
【方案改进】根据以上讨论，为减少实验误差，提高实验结果的精准度，学习小组同学设计了图乙改进装置。（已知：红磷的着火点是，无毒；白磷的着火点是，有剧毒）
（2）比较图甲、图乙的实验方案，下列关于图乙实验方案叙述正确的是 。
A．利用着火点更低的白磷并采用加热后的玻璃棒“内引燃”，建立封闭空间使实验结果更精准
B．可以解决图甲方案中一部分水滞留在导管中带来的误差问题
C．改用量筒内水的体积变化来确定消耗氧气的体积，使测量结果更精准
D．彻底地解决了实验的安全性问题，符合绿色化学理念
（3）小金同学认为，图乙实验装置还需在橡皮管处补充一个止水夹，请表达你的观点及理由 ；
【问题反思】小组同学多次实验，测量值总是小于。经过老师指导，小组同学讨论后认为，可以从模型中“消耗氧气”的方法人手给实验做进一步改进。
【资料】暖宝宝是利用铁粉在空气中氧化的原理制成。
【方案迭代】讨论后，项目组设计了如图丙所示的装置，用暖宝宝粉代替红磷，利用铁粉在空气中氧化的原理进行实验．操作步骤如下：①将滤纸用水浸润后黏附在针筒内壁；②把暖宝宝粉倒入针筒，轻轻转动，使涂抹均匀；③涂上凡士林，将活塞插入针筒，盖上橡皮帽，观察并记录活塞移动情况。

经多次实验后，测得空气中氧气的体积分数均约占。
（4）从消耗氧气的方法角度分析，图丙方案比图甲方案测定结果更精准的原因是 。
【心得交流】科学探究需要不断根据结果反思探究过程，优化方案，实现方案的迭代更新。
（2023·浙江丽水·中考真题）实验室用15%的溶液在催化作用下制取氧气，实验前需在烧瓶中加入一定量的水，是不是溶液浓度会影响氧气产生的速度？小科利用如图装置进行探究。
【建立假设】溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢。
【实验方案】在相同条件下，分别用30毫升2%、4%和6%的溶液进行实验，记录收集20毫升氧气所需的时间。
【实验数据】
实验序号 1 2 3
溶液的浓度 2% 4% 6%
收集20毫升氧气所需时间/秒
【实验结论】在相同条件下，溶液浓度越小，产生氧气的速度越慢。
【交流反思】
（1）上述实验除了实验装置相同，还要控制 相同（填字母）。
A．质量 B．滴加溶液的速度
（2）该实验通过分解制取氧气，可用化学方程式表示为 ；
（3）表中、、的大小关系是支持上述实验结论的，其中最大的是 。
（2024·浙江宁波·一模）《流浪地球2》的热播让人们了解到“人造空气”能帮助人类实现太空漫步的梦想，它含有70%（体积分数）的氮气，20%以上（体积分数）的氧气，还有CO2等。下列说法错误的是（　　）
A．在“人造空气”中，燃着的蜡烛不会迅速熄灭
B．“人造空气”比空气中的氮气含量低
C．“人造空气”中氧气的化学性质较活泼
D．在太空中呼吸时，呼出气体中含量最高的是CO2
（2024·浙江宁波·模拟预测）自然界中的物质是在不断循环变化的。如图是生物圈中的氮循环，请回答：
（1）豆科植物的根瘤菌能把空气中的氮气转变为氮肥，下列属于氮肥对植物的作用是 。
A．使茎叶生长茂盛，叶色浓绿
B．促进花果实提前成熟，籽粒饱满
C．使植物生长健壮，茎秆粗硬
（2）氮气经常作为食品、灯泡的填充气体是利用了它的 （填“物理性质”或“化学性质”）；液氮有冷冻麻醉等用途，打开液氮瓶，瓶口会出现“白雾”，出现“白雾”现象属于物态变化中的 。
（2024·浙江·一模）稀有气体的发现，科学家们经历了漫长的探究过程．
材料一：1785年英国化学家卡文迪许用电火花使空气中氮气跟氧气化合，使氮气变成氮的氧化物，然后用碱溶液吸收而除去，剩余的氧气用红热的铜除去．最终总是残留有1%左右的气体．
材料二：1882年，英国化学家瑞利测得从空气除去氧气、水蒸气和二氧化碳后得到的氮气密度为1.2572克/升，而从氨气分解得到的氮气测得密度为1.2508克/升，两者相差0.0064克/升．重复实验，发现两者的密度总是维持相同差值．同时采用卡文迪许的实验方法，得到了一种未知气体．
材料三：受瑞利实验启发，拉姆塞做了如下实验：把已经除掉氧气、水蒸气和二氧化碳的空气通过灼热的镁以吸收其中的氮气，最终得到了与瑞利相同的气体．通过合作研究，他们终于在1894年发现了空气中一种新的气体元素，命名为“氢”．
材料四：拉姆塞分别在1895年和1898年发现了氦气、氪气、氖气和氙气．1898年氧气亦由弗里德里希发现，至此稀有气体全部被人熟知．
根据以上材料回答下列问题：
（1）仅通过卡文迪许得实验操作，最终残留1%左右气体的物理性质有 ，化学性质有 ．
（2）瑞利采用两种方法得到的氮气，其密度之间的微小差异是否来源于实验误差，请作出判断并说明理由 ．
（3）在瑞利和拉姆赛得到的那种未知的气体密度 （选填“大于”或“小于”或“等于”）氮气密度．
（2025·浙江·一模）稀有气体的发现，科学家们经历了漫长的探究过程。
材料一：1785年，卡文迪许在测定空气组成时，除去空气中的O2、N2等气体后，发现最后总是留下一个体积很小的气泡。
材料二：1892年，瑞利在测定氮气密度时发现，从空气中除去氧气、二氧化碳和水蒸气得到的氮气密度为1.2572g/L，而从氨气分解得到的氮气密度为1.2508g/L，两者相差0.0064g/L。重复实验，发现两者的密度总是维持这样的差值。瑞利对此展开探究，经反复试验，最终发现了氩气。
材料三：氮气是一种性质较不活泼的气体，在一定条件下，镁条能在氮气中燃烧。
根据以上材料回答下列问题。
(1)某同学使用如图所示装置来模拟卡文迪许的实验，将空气依次通过A、B、C、D等装置，最后在E装置中收集到少量气体，其中C装置的作用是 。
(2)根据瑞利采用两种方法得到的氮气，其密度之间的微小差异是否来源于实验误差，请作出判断并说明理由 。
(3)稀有气体的发现是一个艰难的过程，下列是当代科学家分析的事实或现象，其中发现史中相关证据解释合理的有___________。
选项 事实或现象 证据解释
A 空气中稀有气体的含量很小 卡文迪许除去空气中O2、N2后，留下体积很小的气泡
B 氦气可用作飞艇中的填充气体 莱姆赛用钇铀矿放在硫酸中加热得到不燃烧也不支持燃烧，且密度很小的氦气
C 氪气、氖气和氙气的密度不同 莱姆赛用蒸馏法从液态空气中分离出氪气、氖气和氙气三种气体
A．A B．B C．C
（2023·浙江台州·中考真题）将燃烧的蜡烛放入图甲装置中，一段时间后，蜡烛会慢慢熄灭。兴趣小组探究其原因的过程如下（气体的含量用体积分数表示）：
（1）甲同学认为，蜡烛熄灭是装置内的氧气被消耗完了。他设计了图乙的实验装置，待蜡烛熄灭后，用凸透镜聚焦太阳光使白磷的温度达到着火点，观察到 现象，从而否定了自己的猜想。他重新实验，测得蜡烛燃烧过程中烛焰附近的二氧化碳含量从上升到，氧气含量从下降到。
（2）甲同学又认为可能是二氧化碳含量过高导致蜡烛熄灭。乙同学不赞同，他改变图甲装置中的气体成分，只进行了一次实验，就否定了甲同学的观点。则乙同学进行的实验是 。
实验 氧气含量 二氧化碳含量 蜡烛能否燃烧
A 能
B 能
C 不能
（3）还有一种观点：随着蜡烛的燃烧，氧气含量下降，产热速度变慢；当产热量小于散热量，烛芯的温度下降至着火点以下，蜡烛熄灭。如果该观点正确，将图甲装置置于温度更低的环境中实验，则测得烛焰附近的氧气含量最小值会如何变化？并解释原因。
（2025·浙江丽水·一模）小科利用如图甲所示的思维模型设计了“探究空气中氧气含量”的实验，取一支50ml的注射器，将尖端封住，在其中放入白磷，将注射器浸入热水中，引燃白磷。
(1)从建模角度分析，“引燃白磷”的操作属于上述思维模型中的 ；
(2)为了保证实验能顺利进行，需在加入药品前先检查针筒的气密性，具体的操作为 ；
(3)若反应前注射器活塞位于45mL刻度处，反应完毕后，注射器活塞位于36.5mL刻度处，则该实验测得空气中氧气的体积分数为 ；（小数点保留至0.1%）
(4)小科设计实验分别用红磷和白磷燃烧测定密闭容器中氧气的含量，实验过程中用氧气传感器测得的密闭容器内氧气浓度如图所示：
仅根据曲线分析，更适合测量空气中氧气体积分数的是红磷还是白磷，并说明理由： 。
（2025·浙江绍兴·三模）某品牌贴身暖宝宝标签如图一所示，同学们在实验室里对该贴身“暖宝宝”的发热原理进行了系列探究活动。
探究一：贴身“暖宝宝”发热的原理
【实验设计】按如图所示装置，将拆除外袋包装的暖宝宝放入三颈烧瓶中密封，采用湿度、氧气、温度传感器收集数据，观察曲线变化如图中A、B、C所示。
(1)【解释结论】
从收集到的图象看，贴身暖宝宝发热是因为铁粉与 等物质发生化学反应，将化学能转化为热能。
(2)【交流反思】
铁生锈是一个极其缓慢的氧化过程，而“贴身暖宝宝”却可以短时间内快速放热，试结合成分分析原因 。
(3)下列试剂或方法可以检验贴身暖宝宝完全失效的是 （填序号）。
①稀盐酸 ②硫酸铜溶液 ③氯化镁溶液 ④磁铁吸引
探究二：用贴身暖宝宝贴测定空气中氧气的含量。
实验开始前的装置如图二所示，量筒中水的读数为96mL。
(4)【解释结论】
反应完毕，打开弹簧夹，水从量筒中流入集气瓶（容积为250mL），最后量筒内水为63mL（贴身暖宝宝体积、铁粉生锈消耗水的体积忽略不计）。则实验测得空气中氧气的体积分数是 。
（2024·浙江宁波·一模）利用图甲所示的教材装置测量空气中氧气的体积分数，选用红磷作为药品是最佳选择吗？某兴趣小组设计并开展了如下实验：
①准备如图乙的玻璃容器，顶部用密封盖密封后，将该容器浸没在水中。
②将氧气传感器（能实时显示容器内氧气的体积分数）固定在容器内壁，并装入足量的红磷。
③用激光笔点燃红磷，红磷剧烈燃烧，观察并记录氧气传感器所显示的氧气体积分数的变化情况。
④用白磷替换红磷重复上步骤①～③。
⑤换用食品脱氧剂（可以直接与氧气反应，无需点燃的物质）重复上述步骤①～③。
根据实验数据，分别绘制三种物质氧化时容器内氧气体积分数随时间的变化情况，如图丙所示。
（1）步骤①中将玻璃容器浸没水中的目的是 。
（2）装置甲中150毫升集气瓶中装入的水，量筒内装有50毫升水，用红磷做实验，理论上实验结束后量筒内剩余的水为 毫升。
（3）根据该兴趣小组的实验结果，用图甲装置测量空气中氧气的体积分数，你会选用哪种药品 。
（2025·浙江衢州·一模）如图为空气中氧气含量的测定实验。关于该实验的说法正确的是（　　）
A．可用木炭代替红磷进行实验 B．红磷量不足会导致测定结果偏大
C．未冷却至室温就打开止水夹一定会导致测定结果偏大 D．该实验可以说明氮气难溶于水
（2024·浙江·三模）科学课堂上，科学兴趣小组开展了“测定空气中氧气含量”的实验活动。
（1）图甲装置的不足之处：燃烧和密闭不能同步，即将燃着的红磷伸进集气瓶的过程中，有一部分空气因受热膨胀而在瓶塞塞紧前就已经逸出。在其他操作均正确的情况下，会使测得氧气体积分数 （选填“大于”“等于”或“小于”）。
（2）图乙是图甲的改进装置。实验中观察到压强传感器示数随时间变化曲线如图丙所示，则a点前压强增大的原因是 。
（3）查阅资料可知，在测定空气中氧气含量时，利用铁的缓慢氧化，可将空气中氧气含量消耗至0.2%。如图丁所示，将足量细铁丝固定于试管底部，并倒扣在装有水的烧杯中，充分反应后观察到的现象是 。
（2024·浙江杭州·一模）科学兴趣小组的同学在学校STEM项目化学习活动中，对“暖宝宝”进行了研究。
(1)探究：暖宝宝中的主要成分是什么？剪开内包装袋，倒出其中的粉末，发现呈黑色。
【提出猜想】该黑色粉末可能含有炭粉、铁粉、二氧化锰、氧化铜、四氧化三铁中的一种或几种。
【初步验证】将磁铁靠近黑色粉末，部分被吸引。
【查阅资料】四氧化三铁具有磁性，能被磁铁吸引；炭粉、二氧化锰不与稀硫酸反应。
实验编号 实验操作 实验现象
① 取黑色粉末加足量稀硫酸 固体部分溶解，剩余固体仍为黑色粉末，有气泡产生
② 取实验①的残渣灼烧，将内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在上方 澄清石灰水变浑浊
【进行实验】
【得出结论】该黑色粉末中肯定含 ，肯定不含有 。
(2)思考：暖宝宝为什么会发热？
【查阅资料】暖宝宝中的铁粉在空气中发生了缓慢氧化，进而放出热量。
利用上述原理，兴趣小组的同学设计用暖宝宝贴来测定空气的组成（实验中消耗的水忽略不计）。实验装置如图所示，打开弹簧夹，量筒中的水流入容积为250mL的集气瓶中。最终量筒内水的读数为45mL，造成误差的原因可能是 ___________。
A．装置漏气 B．暖宝宝贴量不足 C．暖宝宝贴过量
D．最终读取量筒中剩余水的体积时俯视读数 E．最终读取量筒中剩余水的体积时仰视读数
（2024·浙江·一模）用过氧化氢与二氧化锰混合制取氧气实验中，学习小组同学所选的实验装置与操作方法不能达到实验目的是（　　）
选项 A B C D
实验装置
操作方法 选择固液不加热型 向下排空气收集氧气 用带火星木条验满 排水法收集氧气
A．A B．B C．C D．D
（2024·浙江绍兴·一模）某数字化科学实验室利用氧气浓度传感器，进行如下实验。
（1）如图1，打开传感器开关，实验进行至170秒时绘制出图2中曲线AB段，接下来用手给塑料瓶外壁加热130秒左右，绘制出曲线BC段，对比曲线AB段和BC段，分析推理氧分子具有的特征是 。
（2）300秒时松开双手，停止加热。立即倒转使瓶口向下，绘制出曲线CD段。观察到氧气浓度比曲线AB段降低较快，分析推理得出氧气具有的物理性质是 。
（2024·浙江金华·模拟）小乐利用如图所示实验装置，选用氯酸钾和二氧化锰制取氧气。实验结束后，通过溶解、过滤、洗涤和干燥等操作从剩余固体中回收二氧化锰。下列对装置或操作分析正确的是（　　）
A．发生装置：试管口略向下倾斜的目的是利于氧气排出
B．收集装置：瓶口向上放置时，氧气从导管a通入
C．过滤操作：用到的玻璃仪器只有烧杯和漏斗
D．洗涤操作：可向最后一次洗涤液中滴加硝酸银溶液来检测二氧化锰是否洗涤干净
（2024·浙江嘉兴·一模）实验室制备氧气是初中科学实验操作考查的项目之一，以下相关操作正确的是（ ）
A．组装仪器 B．检查气密性
C．制取氧气 D．停止加热
（2023·浙江·一模）实验是学习科学的重要手段，请结合下列实验回答：
（1）图甲是硫在氧气中燃烧的实验。当火焰变得微弱时，将燃烧匙进一步伸入瓶内，火焰又变旺，可得出氧气具有的性质是 。
（2）实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气，应从图乙中选择装置 作为发生装置（用字母表示）。
（2025·浙江嘉兴·二模）实验室制氧气的方法可以是：
方法一：2H2O22H2O+O2↑
方法二：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
(1)这两种方法涉及到的化学反应基本类型都是 反应。
(2)用方法二制取并收集一瓶氧气，可选择下列装置中的 （选填字母）。
A． B． C． D． E. F.
（2023·浙江金华·模拟预测）实验室用高锰酸钾制取并收集氧气。
（1）组装该装置时，下列仪器用品的组装顺序是 （填序号）。
①试管 ②铁架台 ③酒精灯 ④木块
（2）实验中用排水法收集了一瓶氧气，把一根带火星的木条伸到集气瓶口时，没有复燃。原因可能是 （选填字母）。
A．实验结束时，熄灭酒精灯前没有先把导管移出水面 B．有气泡冒出时立即进行收集
C．导管口没有放一小团棉花 D．收集前集气瓶中未装满水
（2025·浙江湖州·一模）下面是氧气制取和研究其化学性质的相关装置。
(1)图甲装置中仪器a的名称为 。某同学在该装置的锥形瓶中加入一定量二氧化锰，然后在仪器a中加入15%的过氧化氢溶液，发现反应过于剧烈，请提出实验改进方法 。
(2)改进装置后，收集氧气，利用“硫在氧气中燃烧”研究氧气性质。为避免硫粉与氧气的反应产物对环境产生污染，该同学改进实验装置如图乙所示，步骤如下：
步骤1：关闭，在空气中点燃硫粉，观察现象后，迅速转移到甲瓶中并塞紧橡胶塞；
步骤2：观察硫粉在氧气中燃烧的现象。待燃烧结束，冷却至室温，将胶头滴管中的足量溶液挤入瓶中，振荡，使其充分反应；
步骤3：打开，观察乙瓶中的现象。
请回答下列问题：
①步骤2中，滴入NaOH溶液可吸收瓶内有害气体，其反应的化学方程式是 。
②利用图乙装置实验过程中可以观察到的现象有( )（填序号）。
A．硫在甲瓶中燃烧呈淡蓝色火焰 B．硫在甲瓶中燃烧比在空气中燃烧更剧烈
C．乙中的长导管内水柱上升 D．乙中的长导管下端口冒气泡
（2025·浙江丽水·一模）实验室制取氧气，可供选择的实验装置如图所示。
(1)①若用高锰酸钾制取氧气，A装置需要改进的地方是 。
②装置B是双氧水制取氧气的发生装置，请写出相关的化学方程式 。
(2)选择合适的氧气收集装置，并简单说明该装置的优点 。
(3)某同学进一步探究了空气中氧气的含量，装置如图甲，其中燃烧匙内的白磷用电加热装置点燃，瓶内气压的变化用气体压强传感器测定，结果如图乙。下列分析正确的是______。
A．从t1到t2时刻，瓶内温度始终保持不变
B．t1时刻后的一段时间内瓶内气压显著增加，其原因是白磷燃烧放出大量的热
C．通过t2时刻瓶内的气压值，可以计算得出氧气约占空气质量的1/5
D．t3时刻后瓶内气压增加，其原因是打开了止水夹，水进入了集气瓶内
（2025·浙江温州·三模）思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习。下图是建构实验室制取氧气的思维模型：
【反应原理】
(1)根据质量守恒定律，实验室常选用高锰酸钾、氯酸钾、双氧水制取氧气，而不选择氯化钾的原因是 。
【发生装置】
(2)请写出检查B装置气密性的方法： 。
【收集方法】
(3)能利用D装置收集氧气的原因是 。
【实验反思】
小实对收集到的氧气浓度进行探究：
收集方法 向上排空气法
收集时间 瓶口带火星木条复燃时停止收集 瓶口带火星木条复燃时继续收集4秒
瓶内氧气体积分数 （%） 79.7 79.6 79.9 88.4 89.0 87.9
氧气的平均体积分数 （%） 79.7 88.4
(4)结合表格信息，用向上排空气法收集氧气时，为提高获得的氧气体积分数，可采取的措施是 。
（2025·浙江·三模）某同学查阅资料发现，氧化铁、氯化铁、二氧化锰等都可用做过氧化氢溶液制取氧气的催化剂。为了比较氯化铁与二氧化锰的催化能力强弱，利用下图装置进行实验：
步骤1：检查装置气密性，并正确连接装置；
步骤2：按下表所示实验药品及用量进行实验。
组别 5%的过氧化氢溶液/mL 催化剂 60s内收集到氧气的体积/mL
1 20 无 　
2 20 2g二氧化锰 　
3 20 2g氯化铁 　
(1)装置连接的正确顺序是 （用图中的字母表示）。
(2)组别1不放任何药剂的目的是 。
(3)此实验是依据 的现象来比较氯化铁和二氧化锰的催化能力强弱。
(4)若该同学还想同时比较氧化铁催化过氧化氢溶液制取氧气的能力，请在答题纸上将该同学设计的实验表格补充完整 。
（2024·浙江嘉兴·一模）小金将氯酸钾和高锰酸钾固体混合物置于试管中加热，各物质质量随时间变化的情况如图。反应方程式为；，。
（1）根据图像分析高锰酸钾是曲线 。（填a或b）
（2）根据图像信息，计算氯酸钾分解所生成氧气的质量为多少 。
（3）请在坐标图中画出混合物生成氧气的质量与时间的大致关系 。
（2025·浙江·一模）某科学小组设计家用化学制氧装置，要求输出气体的氧气浓度为27%－29%、流速1－2L/min，每次病人吸氧需在10分钟左右，根据要求小组开展以下任务活动：
(1)任务一：计算需要多少过氧化氢溶液
经测定质量分数为4%的过氧化氢溶液，在制氧装置中，速率适合，更易收集；若使用4%的过氧化氢溶液，计算收集1.6L氧气（密度1.4g/L）至少需要多少克4%的过氧化氢溶液？（写出完整的计算过程）
(2)任务二：确定混合方式和混合气体的浓度
小组同学确定将纯氧与空气混合方式获得氧气流，存储装置为20L容积的硬质空桶，将收集的1.6L纯氧通入是否可达到氧气浓度的要求范围，写出判断依据： 。（空气中的氧气浓度按20%计算）
(3)任务三：如何控制混合气的流速
初始设计方案为：如图1，先制取纯氧，再在硬质水桶中与20L空气混合，用气球挤压水排出混合气体供病人使用。然后小组同学对方案进行了优化，如图2。在图2改进方案中，控制混合气流速的方法是 。
（2025·浙江温州·一模）某兴趣小组的同学根据实验室制取氧气原理设计了简易供氧器。装置如题图所示，需试剂共5份，其中每份包含溶质质量分数为6.8%的过氧化氢溶液、1g颗粒状二氧化锰、100g纯净水，还有吸气面罩和瓶盖。
(1)制氧的原理：，该反应的基本反应类型是 。
(2)使用方法：先将100g纯净水加入A瓶并拧紧接有吸气面罩的瓶盖，再将二氧化锰和过氧化氢溶液加入 B瓶并拧紧瓶盖，A瓶中的气泡连续均匀冒出时，开始吸氧。则A、B瓶分别对应 （填“甲、乙”或“乙、甲”）瓶。
(3)若每份最大供氧质量为3.2g，本实验总共需配制溶质质量分数为6.8%的过氧化氢溶液多少克
（2024·浙江·二模）氧气是一种重要的气体，人们一直寻找通过各种方法获得所需的氧气。
（1）实验室制取氧气：用双氧水与二氧化锰混合制取氧气时，所选的发生装置和收集装置是图1中的 。
（2）小江依据图2中便携式制氧机原理，制作了图3所示的简易制氧装置。
资料：过碳酸钠（）能与反应生成和，分解的化学方程式为。
图2反应仓中MnO 在反应中起 作用。图3中的甲瓶相当于图2中的 （填“加湿过滤仓”或“反应仓”）。
（3）求质量为157g的过碳酸钠在反应仓内完全反应可提供多少g的氧气？
（2025·浙江·二模）在制作“简易制氧机”项目式学习中，师生共同制定了如表所示的评价表。小组同学通过对照评价表自评后，完成了如图所示的简易制氧机从1.0到3.0版的迭代。已知使用制氧机的具体操作是量取一次保健吸氧所需过碳酸钠固体（2Na2 CO3 3H2 O2）置于塑料瓶中，再加入一定量的水和少量的二氧化锰。
简易制氢机评价表
评价指标 优秀 合格 待改进
稳定性 摆放平稳，不易倒伏 摆放较平稳，轻碰后易倒伏 摆放不稳定，不碰即倒
产氧速率 产氧速率适中，适合人体呼吸 产氧速率略快或略慢 产氧速率过快或过慢，不适合人体呼吸
氧气湿度 适宜呼吸，让人体感觉舒适 偏干燥或潮湿，呼吸道略有不适 过于干燥或潮湿，呼吸道极度不适
请回答：
(1)对1.0版的制氧机进行测试时，发现塑料瓶瓶壁微烫。则说明该反应是 反应。
(2)从评价指标看，2.0版的制氧机将发生装置和加湿装置固定相贴的作用是 。
(3)3.0版的制氧机，发生装置中标注了a、b、c三条不同季节的水位线，以控制不同季节产氧速率的大致稳定。c为夏季的水位线，原因是 。
(4)制氧机使用后会残留大量含碳酸钠的废液，需调节至中性才能排放。则可以向废液中加入的过量试剂是 。
（2025·浙江金华·三模）氧气可以供给呼吸，是地球上一种重要的生命资源，制取氧气的方式多样。
Ⅰ.工业液冷法：在低温条件下将空气压缩成液态，升温后，氮气先逸出，剩余物质主要为液态氧。空气中两种主要成分的沸点如表。
成分 A B
沸点 -196℃
(1)根据上述信息判断， （填“A”或“B”）是氧气。
(2)Ⅱ.实验室制取氧气：
请写出用发生装置B制取氧气的化学方程式为 。
(3)用C装置收集氧气，检验氧气收集满的方法是 。
(4)Ⅲ.“制氧机”制取氧气：
某款家用制氧机利用两种化学药剂[过碳酸钠（ 2Na2 CO3 3H2 O2 ）和二氧化锰]同时加入水中制取氧气，装置如图所示。
如图中“加湿过滤仓”的原理与下列　 　（填字母）装置类似。
A． B． C．
（2023·浙江·一模）某家用制氧机的结构如图甲所示，配套的制氧药剂包括A、B两剂，其中A剂为白色固体过碳酸钠（Na CO3·3H2O2），B剂为二氧化锰。使用时先在反应仓和加湿过滤仓内加入适量水，然后在反应仓里依次放入A、B两剂，反应仓内就会有氧气生成，生成的氧气经加湿过滤仓加湿过滤后即可供人使用。
（1）该家用制氧机的制氧反应有两步：
第一步：；
第二步： （填写化学方程式）。
（2）该家用制氧机的制氧药剂选择使用过碳酸钠而不是双氧水，其原因是 （选填字母）。
A．产物更环保 B．成本更低廉 C．储存更方便
（3）小乐想利用饮料瓶、玻璃管、橡胶导管和热熔胶（可密封各接口处）仿照该家用制氧机制作一个简易制氧机，其设计图（半成品）如图乙所示，在答题卡中将设计图补充完整( )。
（2024·浙江温州·模拟预测）项目学习小组想利用身边易得的材料设计并制作一台家用制氧机。
【产品评价量表】
产品等级 优秀 合格 待改进
指标一：产生氧气 能 能 不能
指标二：观察氧气速度 能 能 不能
指标三：随时可关停 能 不能 不能
【收集资料】
①制氧机的制氧剂为过碳酸钠（2Na2CO3 3H2O2相对分子质量为314），过碳酸钠极易溶于水，常温下其水溶液几乎不产生氧气，在二氧化锰催化下能产生大量氧气。二氧化锰难溶于水。其化学方程式为：
②过碳酸钠分解快慢的影响因素表
组别 温度设置 （℃） 二氧化锰质量（克） 水的体积 （毫升） 过碳酸钠质量（克） 10秒内收集的氧气体积（毫升）
1 5 5 100 20 22
2 25 5 100 20 50
3 25 5 100 15 40
【制氧机模型】
（1）图甲是项目小组设计的一代产品，加料盒上的a和b刻度线是过碳酸钠的不同用量，目的是让产品实现冬夏两季的制氧速度基本相同。根据小组收集的资料分析，在水量相同时，冬季过碳酸钠在加料盒中用量的刻度线是 。
（2）若用该装置制取24克氧气，请计算所需过碳酸钠（2Na2CO3 3H2O2）的质量。
（3）图乙是其二代产品，先在瓶内隔板的右边加入适量水，再将过碳酸钠和二氧化锰通过加料口加入，打开阀门K，注射器将水注入隔板的左边即可获得氧气。
①二代产品中设置c管是为了实现评价量表中哪一项指标
②二代产品使用过程中关闭阀门K发现反应无法停止，如何改进装置使其达到优秀标准
（2025·浙江杭州·一模）锦绣项目化小组开展“自制制氧机”的工程实践活动。
【探秘原理】市场上的制氧机按制氧原理主要分三类：空气分离制氧、电解水制氧和化学试剂制氧。
(1)某品牌制氧机以空气为原料，当空气经过分子筛时，氮气和氧气分离，其微观示意图如图甲所示。则该制氧机制得的“氧气”属于 （填“纯净物”或“混合物”）。
(2)若要通过分解反应制备氧气，一定不能选用的反应物是 ___________ （填字母）。
A．氯酸钾（KClO3） B．氯化铵（NH4Cl） C．过氧化氢（H2O2）
【自制制氧机】项目小组利用饮料瓶、吸管、输液管等废旧物品设计并制作了如图乙装置。
(3)装置中一个是制氧仓，放入制氧剂后可产生氧气；另一个是加湿仓， 瓶为加湿仓。
（2025·浙江台州·二模）下列关于燃烧的叙述正确的是（ ）
A．燃烧一定是化学变化 B．有发光、发热现象的变化一定是燃烧
C．燃烧一定是化合反应 D．在纯氧中能燃烧的物质在空气中也一定能燃烧
【答案】A
【知识点】化学变化和物理变化的判别、氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象、燃烧的条件、化合反应及其应用
【详解】A. 有新物质生成的变化是化学变化，无新物质生成的变化是物理变化。燃烧有新物质生成，属于化学变化，此选项正确；
B. 有发光、发热现象的变化不一定是燃烧，如：灯泡发光、放热，但不是燃烧，此选项错误；
C. 由两种或两种以上的物质发生化学反应生成另一种物质的反应是化合反应，如：甲烷燃烧生成二氧化碳和水，不是化合反应，此选项错误；
D. 在纯氧中能燃烧的物质在空气中不一定能燃烧，如：铁丝在氧气中能燃烧，但在空气中不能燃烧，此选项错误。
故选A。
16．（2024·浙江·一模）铁丝在氧气中可以剧烈燃烧，但在空气中很难燃烧，其主要影响因素是（　　）
A．反应温度 B．氧气浓度 C．催化剂 D．铁丝质量
（2025·浙江·二模）如图是关于氧气化学性质的部分知识网络，关于该图说法正确的是（　　）
A．S、P在氧气中燃烧均会产生大量白烟
B．I、II两类反应均体现了氧气的可燃性
C．在、两类反应中的产物不相同
D．I类反应放出热量，类反应吸收热量
（2025·浙江温州·二模）小明利用如图所示装置进行氧气的制取与性质的研究。实验步骤如下：
①将带有止水夹的导管和细铁丝固定在瓶塞上，按如图连接好电路，然后塞紧瓶塞，检查装置气密性。
②瓶内加入过氧化氢溶液和二氧化锰，盖上瓶塞，打开止水夹。
③将带火星的木条放在导管口。
④待观察到某现象时，立即闭合电路开关。
(1)步骤④中的某现象是指 。
(2)电路通电后细铁丝的温度会快速升高，其原理是 。
(3)本实验中铁丝在氧气中燃烧的现象是 。
(4)与教材中的铁丝燃烧实验相比，写出该装置的一条优点： 。
．（2024·浙江绍兴·一模）“化学链燃烧”是指燃料不直接与空气接触，而是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料较低温度下燃烧的过程。某“化学链燃烧”的过程如图所示：
（1）X中氮气的含量比空气中 。
（2）载氧体循环中，发生了 反应（填“氧化”或“还原”）。
【答案】 高 还原
（2025·浙江台州·二模）“打铁花”是国家非物质文化遗产之一。其原理是将铁熔化为铁水，再用水中浸泡处理过的柳木勺舀出高温铁水向空中泼洒，铁水变成微小铁屑在空中燃烧，形成四处飞溅的耀眼“铁花”。
(1)铁屑在空中燃烧后的产物为 。（填化学式）
(2)小科在看打铁花表演时想到：铁丝在空气中很难燃烧，但是“打铁花”却可让铁水变成微小铁屑在空气中燃烧，由此可以得出影响铁燃烧的主要因素是 。
(3)盛满铁水的柳木勺不燃烧的原因是 。
（2025·浙江温州·三模）氢能是一种清洁能源，氢气的制备方法受到广泛的关注和研究。
暗发酵制氢是生物制氢的一种方法，温度在40-60℃为宜。水稻的秸秆中木质素紧密包围纤维素，纤维素先转化为葡萄糖，葡萄糖再转化为甲酸、乙醇等，最后转化为氢气。为了探究影响水稻秸秆暗发酵制氢的因素，进行以下实验，装置如图所示。
实验1：向三个锥形瓶中分别加入5g水稻秸秆、一定质量的酶，一定温度下，初始pH设置为4.5、5.5和6.5，加入产氢培养基溶液进行发酵。每隔一段时间抽取发酵液的代谢产物进行检测，得到累积产氢量[V（H2）]与时间的关系如图乙所示。
实验2：温度能影响酶和微生物的活性以及反应的快慢。为了确定水稻秸秆暗发酵制氢的最佳温度，小科取5g水稻秸秆、一定质量的酶、“ ”，设置温度为40℃，45℃，50℃重复上述实验。
(1)检验图甲装置气密性：关闭活塞，向后拉动注射器活塞， 则气密性良好。
(2)据图乙，实验1的结论是： 。
(3)实验2中“ ”处应补充的步骤为： 。
(4)光催化分解H2O制H2是目前研究的热点之一，它利用半导体材料作催化剂，其原理如图所示。该方法与电解H2O制H2相比有优点也有不足，选择其中一个视角，写出一点： 。
（2025·浙江宁波·一模）夏天，鱼塘里常出现因水体缺氧导致鱼“冒头”现象。养殖人员可采用多种方法来增加水中的溶解氧。
(1)夏天鱼塘水体缺氧的主要原因是因为气温升高，氧气在水中的溶解度会 。
(2)化学方法增氧：养殖户常使用增氧剂鱼浮灵来增氧。某品牌鱼浮灵的有效成分是过碳酸钠（化学式为 ，撒入水中后产生的过氧化氢易分解，会快速释放氧气，缓解鱼类缺氧问题。过氧化氢分解产生氧气的化学方程式为 。
(3)生物方法增氧：养殖户为降低成本及可持续增氧，常通过种植水生植物的方法来解决水体缺氧问题。但专家建议水生植物覆盖面积不应过大，晚上需抛洒适量的增氧剂。请用科学知识解释专家的建议： 。
(4)物理方法增氧：如图甲为鱼塘常用的喷水式增氧机工作时的情境，细小水滴被喷射出去，增加了水与空气的接触面积，使水中的溶解氧增多。
①该增氧机由浮球和水泵两部分组成，如图乙所示，此时浮球的一半体积露出水面。已知该增氧机质量为12千克，水泵体积为8分米3，水泵正下方配有的电线会对增氧机产生2牛的拉力。求该增氧机浮球的体积 。
②由于向上喷水，会使增氧机露出水面的体积比不工作时 。
③在三次喷水增氧作业中，控制水滴直径、喷水功率等其他条件不变，只改变喷水角度，水滴在空中运动轨迹如图丙所示。水滴在最高点A、B、C的速度分别为 和 vC，若不计空气阻力和水滴质量变化，则这三个速度的大小关系是 。
（2024·浙江杭州·三模）小明探究“硫酸铜溶液对过氧化氢的分解具有催化作用”。
【探究一】
（1）要证明溶液对分解具有催化作用，除需证明溶液能改变分解的速率外，还需证明在化学反应前后的质量和 不变；
（2）为探究在化学反应前后的质量是否发生改变，小明设计了如下实验：
将含溶质质量为a克的溶液加入到一定量的溶液中，取充分反应后的全部溶液继续进行实验，流程如图（实验过程中的损耗忽略不计）。
若在化学反应前后质量未改变，则 （用m、n表示）。
【探究二】
为进一步探究溶液中起催化作用的是哪种微观粒子，实验小组同学设计了如图所示的对比实验。
（3）若观察到 （填实验现象），则说明溶液中起催化作用的是。
（2025·浙江金华·模拟预测）氧气是我们赖以生存的物质，人类对制取氧气的探究从未止步。请回答下列问题：
【自然界制氧】光合作用是自然界生物制氧的主要途径。
【实验室制氧】实验室常用过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下制取氧气。
(1)①图甲是三种利用双氧水制取氧气的发生装置。图甲中C装置优于A、B两种装置的地方是： ；
②检查装置C的气密性时，用止水夹夹住右侧导管后，将注射器活塞拉至一定位置，然后松开，若观察到 ，则说明装置气密性良好；
(2)收集氧气时，能用排水法收集所生成的氧气，是因为 ；
【空间站制氧】我国空间站制氧与上述两种方式均有所不同。如图乙所示为我国天宫空间站制取氧气的原理图。空间站氧气循环再生过程中需要定期补充的物质是 。
（2023·浙江杭州·二模）很多科学实验都需要用到水，下列实验中有关水的作用的叙述有错误的是（　　）
A．溶解粗盐时，水用作溶剂
B．检查装置气密性时，水方便判断是否漏气
C．进行硫在氧气中燃烧的实验时，水吸收燃烧产生的热量防止集气瓶破裂
D．进行铁在氧气中燃烧的实验时，水用于冷却溅落的熔融物
（2024·浙江衢州·一模）如图是小科学习了氧气相关知识后整理的思维导图。下列有关氧气的叙述不正确的是（ ）
A．氧原子核内有8个质子 B．保持氧气的化学性质的微粒是
C．氧气不易溶于水，可用排水法收集 D．氧气具有氧化性决定其能供给呼吸
（2025·浙江杭州·二模）如图是拉瓦锡测定空气成分的实验。他将汞放在密闭容器里连续加热12天，得到红色粉末（HgO），他又把红色粉末放在另外容器里加热，最终得出了空气成分的结论。
(1)连续加热12天的目的是 。
(2)若用煤块作火炉燃料，该燃料属于 能源。（选填“可再生”或“不可再生”）
(3)将红色粉末加热可生成汞和一种气体，其化学方程式为 。
（2025·浙江温州·一模）为了探究能使带火星木条复燃的最低氧气体积分数，小明利用如图装置进行如下实验。（注：空气中的氧气体积分数为20%，不考虑水蒸气的影响）
①检查装置气密性，在圆柱形容器内注满水并在容器壁上等间隔地标注刻度“1~10”。
②装入药品并打开止水夹A、C，待容器中的水排尽后关闭止水夹A，打开导管B的密封塞，将带火星的木条通过导管B伸入容器内，观察现象。
③再次在圆柱形容器内注水，调节容器内水位分别至刻度“1~10”，重复步骤②。获得部分数据如下表。
容器内水位所对应的刻度 注满 1~8 9 10
收集到的氧气体积分数% 100 …… ？ 20
带火星木条的情况 复燃 复燃 很亮 微亮
(1)请写出该反应的化学方程式： 。
(2)发生装置中长颈漏斗下端管口伸至液面以下的目的是 。
(3)由于试管内残留空气，实验中收集到的氧气实际体积分数会偏 。（选填“大”或“小”）
(4)根据表中信息，小明推测：能使带火星木条复燃的最低氧气体积分数应在对应容器内的水位刻度“8”与“9”之间。当容器内水位处于刻度“9”时，收集到的氧气体积分数为 %。（忽略试管内残留的空气影响）
（2024·浙江台州·二模）你了解呼吸吗？深而慢的“深呼吸”与浅而快的“浅呼吸”有什么不同呢？为了研究两种呼吸方式呼出气体中氧气含量的差异，兴趣小组进行了探究。
(1)小组同学欲测定呼出气体中氧气的含量，请选择合适的器材，帮助他们设计实验，并写出实验步骤。
提示：呼出的气体可通过排水法收集，如图甲。可供选择的器材：如乙图所示的装置、白磷（着火点为40℃） 、红磷（着火点为 240℃） 、热水 （80℃）等 （各种器材数量充足）。
步骤：①检查装置的气密性；② ……
(2)若深呼吸时人体对氧气的利用率更高，请预测两种方式呼吸时呼出气体中的氧气含量的大小关系是：深呼吸 浅呼吸。
（2025·浙江金华·二模）同学们在市场上看到鱼老板将一白色粉末加入水中，水中奄奄一息的鱼很快张开嘴，活蹦乱跳起来。小科查阅资料得知白色粉末俗称“鱼浮灵”，其有效成分主要是过碳酸钠他依据以下思路进行“鱼浮灵”性质和含量的探究：
【性质研究】常温下，将“鱼浮灵”投入水中，与水作用迅速生成气体A和溶液B。
(1)小科向收集到的一瓶气体A中伸入带火星的木条，观察到木条复燃，于是他知道“鱼浮灵”可以使奄奄一息的鱼很快活蹦乱跳的原因是产生的该气体具有 的作用。
(2)取少量溶液B于试管中，测得溶液pH>7，向溶液中滴加足量稀盐酸，产生大量气泡，将产生的气体通入澄清石灰水中，出现 现象。
结论：过碳酸钠具有碳酸钠和过氧化氢的双重化学性质。
(3)【含量研究】小科又利用过碳酸钠能与酸反应放出CO2和O2的性质，设计如图装置测定“鱼浮灵”中有效成分过碳酸钠的含量。请回答（碱石灰能吸收CO2气体，“鱼浮灵”中其他成分不参与反应）：
装置B的作用是 （填序号）。
①除去气体中的水蒸气
②便于观察和控制气流速度
(4)实验前先缓慢通N2一段时间，加热铜网至红热后，再缓慢滴入过量稀硫酸，直至A中样品完全反应；继续缓慢通N2，实验测得C装置中铜网质量增加2.4g，D装置质量增加4.4g。则该样品中有效成分过碳酸钠的含量为 。
（2025·浙江台州·二模）现有一瓶过氧化氢（H2O2）溶液，观察发现瓶壁上有少量气泡，说明H2O2在常温下也能分解生成氧气。
(1)请写出反应的化学方程式 。
(2)取少量H2O2于试管中，将试管置于热水中（如图1所示），观察到产生的气泡明显增多。则H2O2溶液适宜在 的环境中保存。
(3)查阅资料获知：H2O2分解越快，溶液中溶氧量越高。取少量H2O2溶液，常温下改变pH，测定溶液中的溶氧量如图2所示。由此可得随着pH的增大，H2O2分解的速率 。
（2025·浙江衢州·一模）小科利用如图装置制取氧气，并研究氧气的性质。
(1)小科用图甲装置制取氧气，则收集氧气的装置应连接 （填字母）侧导管。
(2)小科用排水法收集氧气，当集气瓶中水排完后，用玻璃片磨砂面在水下盖紧集气瓶口，如图乙，取出后将集气瓶正放在水平桌面上，如图丙，发现瓶口的玻璃片容易向侧面滑动，导致该现象的原因是 。
(3)小科用如图丁装置研究氧气的性质，实验步骤如下：Ⅰ.将透明实验盒用隔板分成互不相通的两部分，点燃燃烧室内的蜡烛，将倾倒室内的氧气传感器连接电脑并采集数据；Ⅱ.将氧气缓慢倒入倾倒室；Ⅲ.取走中间隔板；Ⅳ.观察并记录蜡烛的燃烧现象。
①图像中P点后氧气含量迅速下降，是因为P时刻进行了实验步骤 （填序号）。
②该探究实验能说明氧气密度比空气大、具有助燃性的实验现象或结果是 。
（2024·浙江·模拟预测）溶液能对过氧化氢的分解起催化作用，某小组拟在相同浓度溶液的催化下，探究过氧化氢浓度对其分解速率的影响。采用如图所示装置进行了实验，结果如表所示。
组别 30%的溶液体积/mL 溶液体积/mL 加入的体积/mL 反应时间/min 生成的体积/mL
1 5 3 20 5
2 10 3 x 5
（1）该实验是通过比较 来判断过氧化氢的分解速度快慢。
（2）为了控制溶液的浓度相同，表中 ．
（3）小组同学仅根据与的比较，得出结论：过氧化氢浓度越大，其分解速率就越快。你觉得该结论是否合理？ 。请说明理由： 。
（2024·浙江宁波·三模）“氧烛”常用做潜艇等密闭仓内的紧急供氧设备，使用时按压点火装置，药块中的镁粉持续氧化放热3）在二氧化锰的催化下分解产生氧气，化学方程式：2NaClO32NaCl+3O2↑。Mg粉持续氧化放出的热量可维持至氯酸钠耗尽，生成的氧气经气滤装置后由氧气出气口排出。其装置如图甲。查资料可知产氧药块有A、B两种：A药块含有NaClO3和MnO2，并均匀分布金属燃料镁粉：B药块含有NaClO3和MnO2，不含镁粉，如图乙。
为探究A、B药块的组合方式对氧烛产氧量的影响，小科进行了以下实验。
（1）从反应的基本类型看，分解氯酸钠获取氧气属于 反应。
（2）为探究A、B两种药块填充布局方式对产氧量的影响，小科进行了图丙设计。为保障A、B药块中的NaClO3完全消耗，以达到最大产氧量的目的，应选择哪一种结构？ 。
（3）为探究产氧量与A、B药块的质量配比的关系，小科在保证A、B药块总质量相同的前提下，按不同的质量比进行模拟实验，如图丁所示。则该实验的结论是： 。
（4）为进一步确定产氧量最高的A、B药块质量比，该如何进一步实验？请简述实验步骤： 。
（2025·浙江·二模）利用如图实验装置制取氧气。
(1)利用双氧水制取氧气，反应的化学方程式为 该反应属于四大基本反应类型中的 。
(2)若在收集装置B、C中选择B用来收集，则选择依据是 。
(3)用装置B来收集氧气时，如何验满 。
(4)选择D装置测量生成氧气的体积时应该 （填字母）。
a.等到气泡连续且均匀冒出时再收集
b.导管口开始有气泡冒出，立刻收集
（2025·浙江·二模）不同人和环境对氧气的需求不同，某学校学生在老师的指导下进行制作简易供氧器的实践活动。
(1)图1是实验室制取气体的常用装置，图1中仪器①的名称： 。
(2)某同学自制了如图2所示的简易供氧器。
①图中甲的设计优点是 。
②检验该装置通过乙导出的气体是氧气的方法是 。
③图中乙瓶中的水的作用有 （答出一点即可）。
（2025·浙江温州·一模）小明在实验室里用高锰酸钾固体制取氧气。
(1)用排空气法收集氧气时，可选择收集装置B和C中的 ；
(2)为了防止加热时试管内物质进入导管，应在试管口 ；
(3)用排空气法收集氧气时，验满的操作方法是 。
(4)小明用排水法收集两瓶氧气正放在桌面上。收集甲瓶时将水全部排完，收集时乙瓶将水排出一半；盖好毛玻片。小明发现，甲瓶口毛玻片比乙更容易滑动，原因是 。
（2025·浙江杭州·一模）实验室常用分解过氧化氢的方法制取氧气。图甲中A、B是两种氧气收集装置。
(1)装置B采用向上排空气法收集氧气，原因是 。
(2)图甲中的装置A、B各有优缺点。选择其中一种并说明所选装置的优点： 。
(3)实验中，为加快过氧化氢的分解，往往会加入MnO2。此时，制得的氧气中的氧元素来源于 （填化学式）。
(4)过氧化氢的分解速率受多种因素影响，某项目小组探究过氧化氢溶液浓度及反应中液体是否搅动对反应速率的影响，实验如下。
【实验步骤】选用不同浓度过氧化氢溶液，放入相同质量的MnO2，分别测定在液体搅动及不搅动情况下收集1L氧气所需的时间。
【实验结果】实验数据如图乙所示。若要在1-2分钟内收集1L氧气，则在液体不搅动时，适合选用的过氧化氢溶液浓度为（　　）
A．2% B．5% C．10% D．15%
（2024·浙江·一模）某项目学习小组为迎接学校科技节，开展主题为“自制简易家庭制氧机”的项目化学习活动。
【探秘原理】通过对市场上制氧机的调查，发现制氧机的制氧原理主要分三类：空气分离制氧、电解水制氧和化学试剂制氧。学习小组讨论后，决定采用化学试剂制氧。
【产品设计】
（1）选择器材：根据原理需求，项目小组先组装了如图1的装置，试验后，小组同学觉得在图1装置后面最好连接一个储气装置（如图2），为达到储气目的，应将图2中的 端（选填b或c）与图1中a端相接。
（2）选择制氧剂：市场上销售的化学试剂制氧机一般以过氧化氢溶液或过碳酸钠固体为主要原料。该小组为比较两种制氧剂的制氧效果，通过实验，获得如图3的实验数据。结合图3，分析该小组选用过碳酸钠固体作为便携式制氧机制氧剂的理由是 ；
（3）学校科技节准备对“自制简易家庭制氧机”进行展示评比活动，项目学习小组结合评价量表中安全方便这项指标，对自己的产品进行如图4改进，最终达到评价量表“优秀”要求。评价量表中“优秀”栏的内容应该是 。
【评价量表】
指标 优秀 合格 待改进
安全方便 ？ 导管多，气密性好，反应装置和洗气装置合并，方便携带 导管多，气伤性不好，反应装置和洗气装置分开，不方便携带
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