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(共91张PPT)
模块一 物质的性质与应用
专题二 | 空气　氧气
1.对空气成分的研究
法国化学家____________通过实验和分析得出了空气由氮气和氧气组成的结论。
2.空气中氧气含量的测定 (详见P9【重点实验探究】实验1)
知识点1
空气中氧气含量的测定 9年1考
拉瓦锡
知识点2
空气的成分和用途 9年7考
空气的成分 体积分数 主要用途(性质)
氮气(N2) __________ (1)作保护气(化学性质不活泼)，如焊接金属时用氮气作保护气，食品包装袋中充入氮气以防腐；
(2)制氮肥、硝酸(含氮元素)；
(3)医疗上利用液氮进行冷冻治疗(沸点低)
78％
空气的成分 体积分数 主要用途(性质)
氧气(O2) __________ (1)炼钢、气焊、化工生产和航空航天等［支持燃烧(或助燃性)］；
(2)医疗急救、潜水等(__________)
21％
供给呼吸
空气的成分 体积分数 主要用途(性质)
稀有气体 0.94％ (1)作保护气(化学性质很不活泼)；
(2)作电光源，如霓虹灯等(通电时能发出不同颜色的光)；
(3)氦气用于探空气球(密度很小且化学性质稳定)、液态氦可用于制造低温环境、利用氩氦刀治疗肿瘤
空气的成分 体积分数 主要用途(性质)
二氧化碳(CO2) 0.03％ (1)灭火(不能燃烧也不支持燃烧、密度比空气
的大)；
(2)干冰用于人工增雨、作制冷剂(升华吸热)；
(3)作气体肥料(光合作用的原料)；
(4)制汽水(能与水反应生成碳酸)
其他气体 0.03％ —
1.空气成分含量是指体积分数，而非质量分数。
2.稀有气体在通电时发出不同颜色的光，属于物理变化。
3.稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙、氡一系列气体的总称，因此稀有气体是混合物。
4.食品保护气一般是氮气。作为食品保护气，要求化学性质不活泼、无毒、廉价等。氖气、氩气等稀有气体尽管化学性质很不活泼，但是价格较高，不适合作食品保护气。
知识点3
空气的污染和防治 9年1考
污染物 (1)气体污染物：______________、______________等(会形成酸雨)；CO、臭氧等；
(2)固体颗粒物：PM10、PM2.5(形成雾霾的主要因素)
危害 严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡
二氧化硫
二氧化氮
污染物来源及防治 措施 (1)化石燃料的燃烧→使用清洁能源、改变能源结构；
(2)工厂废气、汽车尾气的排放→工业废气处理达标后再排放；使用乙醇汽油、安装尾气净化装置、减少使用私家车；
(3)植被破坏、建筑扬尘等引起的沙尘→积极植树、种草等；
(4)露天焚烧秸秆、垃圾→秸秆综合利用，垃圾分类回收再处理
1.二氧化碳不属于空气污染物。
2.空气质量指数越大，空气质量指数级别越高，空气质量越差。
1.物理性质：标准状况下，氧气是一种无色、无味的气体，__________溶于水，密度比空气的略________；液态和固态时均为淡蓝色。
知识点4
氧气的性质 9年6考
不易
大　
物质 反应现象 化学方程式 注意事项
空气 氧气
①铁丝 红热，不燃烧 ____________________________________________________ ____________ __________ 集气瓶底放少量水或细沙，目的是____________
____________________________________________
2.化学性质
剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体
3Fe＋2O2
Fe3O4
防止生成的高温熔融物溅落使集气瓶炸裂
物质 反应现象 化学方程式 注意事项
空气 氧气
②镁 剧烈燃烧，发出_______ _____ (用于闪光弹、照明弹)，放出热量，生成_____色固体 比空气中燃烧更剧烈 ____________________________________ 不能手持镁条，应用坩埚钳夹持
③铜 加热，红色的固体逐渐变成 _____色 __________________ —
耀眼的
白光
白
2Mg＋O2
2MgO
黑
2Cu＋O22CuO
(2)与非金属单质反应
物质 反应现象 化学方程式 注意事项
空气 氧气
①红磷 剧烈燃烧，产生大量________，放出热量 _____________________ 预先在集气瓶中放少量水，用来吸收生成的固体颗粒
白烟
4P＋5O22P2O5
物质 反应现象 化学方程式 注意事项
空气 氧气
② 木炭 发出微弱的红光，放出热量 剧烈燃烧，发出____， 放出热量，生成能使澄清石灰水____________的气体 ________________(完全燃烧) ________________(不完全燃烧) 盛有木炭的燃烧匙应由上而下缓慢伸入集气
瓶中
白光
C＋O2CO2
2C＋O22CO
变浑浊
物质 反应现象 化学方程式 注意事项
空气 氧气
③硫 发出微弱的______色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体 发出明亮的_______色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体 ________________ 集气瓶底部加入少量水或氢氧化钠溶液，目的是____________________________
淡蓝
蓝紫
S＋O2SO2
吸收产生的二
氧化硫气体
物质 反应现象 化学方程式 注意事项
空气 氧气
④氢气 产生淡蓝色火焰，放出热量，烧杯内壁出现________ ________________________________ 点燃前必须验纯
小水珠
2H2＋O22H2O　
【结论】氧气是一种化学性质______________的气体。物质在氧气中燃烧比在空气中剧烈，说明燃烧的剧烈程度与氧气的__________有关，氧气含量越高，燃烧越剧烈；燃烧的剧烈程度还与可燃物与氧气的______
_______有关
比较活泼　
　浓度
接触
面积
(3)与某些化合物反应
物质 反应现象 化学方程式 注意事项
空气 氧气
①一氧化碳 产生蓝色火焰，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 _____________________ 点燃前必须验纯
2CO＋O22CO2
物质 反应现象 化学方程式 注意事项
空气 氧气
②甲烷 产生蓝色火焰，放出热量，烧杯内壁出现小水珠，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 _____________________________(H2、CO、CH4可通过检验生成物鉴别) 点燃前必须验纯
③乙醇 产生蓝色火焰，放出热量，烧杯内壁出现小水珠，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 __________________ __________________ —
CH4＋2O2
CO2＋2H2O
C2H5OH＋3O2
2CO2＋3H2O　
对比甲烷(CH4)和乙醇(C2H5OH)的燃烧反应，可发现完全燃烧的产物都有CO2和H2O，原因是反应物中都含有碳元素和氢元素。因此我们可以根据燃烧的产物推知反应物的元素组成(依据：反应前后，元素种类
不变)。
例：若某物质R在氧气中燃烧，产生CO2和H2O，则R中一定含有碳元素和氢元素；R中可能含有氧元素。要想确定R中是否含有氧元素，还需要进一步计算。
1.氧气的工业制取——分离空气法
知识点5
氧气的制取 9年7考
分离空气制氧气的过程发生__________变化。
物理
2.氧气的实验室制取 (详见P11【重点实验探究】实验2)
知识点6
催化剂 9年3考
1.催化剂：在化学反应里，能_______其他物质的化学反应速率，而本身的________和_____________在化学反应前后都没有发生变化的物质。(可简记为“一变、二不变”)
改变
质量　
化学性质
1.催化剂是针对具体的反应而言的，不能单独地说某种物质是催化剂。如二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂。
2.对某些反应来说，催化剂可能不止一种。如能催化过氧化氢分解的催化剂除二氧化锰外，还有硫酸铜、红砖粉末(主要成分为氧化铁)等。
3.催化剂的作用是改变化学反应速率，与生成物的质量无关。
2.催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用叫作催化作用。
3.过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用 (详见P13【重点实验探究】实验3)
构建物质网络
写出下列化学方程式：
①2KClO32KCl＋3O2↑；
②_________________________________________________________；
③_________________________________________________________；　　
④_________________________________________________________；
⑤_________________________________________________________；
2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
2H2O2H2↑＋O2↑
4P＋5O22P2O5
2H2O2
⑥_______________________________________________________；
⑦_______________________；　　⑧_________________________；
⑨_______________________；　　⑩_________________________；
______________________；　　
______________________；
___________________________________。
C＋O2CO2(或2C＋O22CO)　
S＋O2SO2　
2H2＋O22H2O
2Cu＋O22CuO
3Fe＋2O2Fe3O4
2Mg＋O22MgO　
2CO＋O22CO2
CH4＋2O2CO2＋2H2O
1.(2025重庆)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
考点1
空气中氧气含量的测定 9年1考
(详见P9【重点实验探究】实验1)
考点2
空气的成分和用途 9年7考
A
2.(2024莆田5月质检)下列物质的性质与用途对应关系正确的是(　　)
A.氧气有助燃性——作燃料
B.稀有气体在通电时能发出不同颜色的光——作霓虹灯
C.浓硫酸溶于水放出大量的热——作干燥剂
D.盐酸能和活泼金属反应——用于金属除锈
B
3.(2025眉山)空气中的各种成分广泛应用于工农业生产、医疗和科研等领域，下列有关空气的说法正确的是(　　)
A.干净的空气是纯净物
B.氮气约占空气质量的78％
C.空气中含有氧气，因此空气可直接用于医疗急救
D.空气中的稀有气体占比虽然很小，但用途广泛
D
4.(2021 福建，T11节选)嫦娥五号月球采样返回，天问一号成功抵达火星，标志着我国航天事业取得突破性进展。
(3)火星拥有丰富的金属矿物和二氧化碳等资源。火星低层大气的主要成分如表所示。
气体成分 CO2 N2 Ar O2 其他
体积分数/％ 95.32 2.7 1.6 0.13 0.25
①为鉴别一瓶模拟“火星低层大气”组成的气体和一瓶空气，可采用的化学方法是_____________________________________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
气体成分 CO2 N2 Ar O2 其他
体积分数/％ 95.32 2.7 1.6 0.13 0.25
把燃着的木条分别伸入两个集气瓶中，能使木条正常燃烧的气体是空气，能使木条熄灭的气体是“火星低层大气”(或把适量的澄清石灰水分别注入两个集气瓶中振荡，能使石灰水变浑浊的气体是“火星低层大气”，无明显变化的是空气)
②若为满足人类未来在火星上生活，下列研究设想不合理的是_____(填字母)。
A.将CO2转化为O2，提高O2含量
B.将CO2分解转化为N2，提高N2含量
C.寻找水的存在和开发水循环技术
D.利用火星上的金属矿物冶炼金属
气体成分 CO2 N2 Ar O2 其他
体积分数/％ 95.32 2.7 1.6 0.13 0.25
B
5.(2025广西)坚持绿色发展理念，建设美丽中国。下列做法不符合这一理念的是(　　)
A.随意焚烧塑料 B.倡导节约用电
C.开发清洁能源 D.参与植树造林
考点3
空气的污染和防治 9年1考
A
6.(2025莆田5月质检)下表是福建某地某日的空气质量指数及主要污染物浓度(单位：μg m－3)，有关说法不正确的是(　　)
A.SO2和NO2的过量排放会形成酸雨 B.PM10的粒径比PM2.5的粒径小
C.空气中O3浓度过高会对人体造成伤害 D.该日当地适宜户外运动
AQI(空气质量指数)　33　优
主要污染物 SO2 PM2.5 PM10 NO2 O3
浓度 4 11 33 13 70
B
7.(2025三明5月质检)下列物质在空气中完全燃烧，会产生蓝色火焰的是
(　　)
A.一氧化碳　 B.木炭　
C.镁带　 D.红磷
考点4
氧气的性质 9年6考
A
8.如图是硫在氧气中燃烧的实验改进装置，下列说法错误的是(　　)
A.硫在氧气中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰
B.实验中电烙铁的作用是通电放热，使温度
达到硫的着火点
C.实验过程中气球先鼓起后变瘪
D.将氢氧化钠溶液换为细沙也能达到相同的目的
D
现象描述类题目的注意事项：
(1)分清反应是在空气中还是在氧气中进行的；
(2)区分“烟”和“雾”，“火焰”和“光”；
(3)描述实验现象时，不要出现生成物的名称。
9.(2024福建改编)下列基于实验事实的推理，正确的是(　　)
A.硫粉在O2中燃烧比在空气中燃烧更剧烈，说明燃烧剧烈程度与O2浓度有关
B.往H2O2溶液中加入少量CuO，迅速产生气泡，可验证CuO是催化剂
C.用黄铜片刻画纯铜片，纯铜片上有划痕，可推测纯铜的硬度大于黄铜
D.将带有火星的木条伸入盛有O2的集气瓶中，木条复燃，可推测O2具有可燃性
考点5
氧气的制取 9年7考(详见P11【重点实验探究】实验2)
考点6
催化剂及催化作用 9年3考
A
二阶 | 综合应用提升
10.(2025宁德1月质检)兴趣小组将长度、粗细相同的铁丝，绕成不同形状，用火柴引燃后放入不同浓度的氧气中进行多次实验，测定铁丝剧烈燃烧的时长，得到数据如图。下列说法错误的是(　　)
B
A.铁丝燃烧剧烈程度与氧气的起始浓度有关
B.铁丝拉直不会出现火星四射、剧烈燃烧的现象
C.实验a的异常现象可能是因为铁丝受热熔断
D.待火柴快燃尽时将铁丝伸入集气瓶，防止火柴燃烧消耗更多O2
◎实验梳理
实验1
空气中氧气含量的测定
实验原理 利用红磷燃烧，消耗集气瓶中的__________，使集气瓶内压强_____，在大气压的作用下，烧杯中的水沿导管进入集气瓶中，进入集气瓶内水的体积等于被消耗的________的体积。发生反
应的化学方程式为______________________
氧气
减小
氧气　
4P＋5O22P2O5　
实验装置、实验步骤 (1)连接装置，检查装置的气密性；
(2)在集气瓶内加入少量水，将水面上方空间分为5等份，并做好标记，用弹簧夹夹紧乳胶管；
(3)点燃红磷后，立即伸入集气瓶中，
并塞紧橡胶塞；
(4)待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹
实验现象 (1)红磷燃烧，放出热量，产生大量__________；
(2)装置冷却至室温后，打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升，进入集气瓶中水的体积约占原集气瓶中水面以上容积的_____
实验结论
氧气约占空气总体积的_____
结论拓展 (1)证明空气的成分不单一，空气是混合物；
(2)氮气约占空气总体积的，氮气________溶于水，且不能燃烧也不支持燃烧
白烟
难
1.本实验成功的关键：(1)装置的气密性要好；(2)红磷要足量；(3)点燃红磷后要立即伸入容器内并塞紧橡胶塞，以防瓶内气体外逸；(4)必须冷却至室温后再打开弹簧夹。
2.集气瓶中预留水的作用：吸收P2O5；吸收热量。
◎核心素养
1.误差分析
(1)测量结果偏小
①红磷不足，氧气没有耗尽；②装置气密性不好，装置外空气进入集气瓶内；③未冷却至室温就打开弹簧夹，集气瓶内温度偏高，压强偏大，导致进入瓶中的水的体积偏小。
(2)测量结果偏大
①未夹紧弹簧夹，集气瓶内气体受热逸出；②燃烧匙伸入过慢，集气瓶内气体受热逸出。
2.试剂选择
试剂 能否替换红磷(填“能”或“否”) 原因分析
铁丝 ________ 铁在空气中不能燃烧
镁条 ________ 镁在消耗氧气的同时，还与氮气、二氧化碳反应，使测量结果偏大
否
否
试剂 能否替换红磷(填“能”或“否”) 原因分析
木炭 ________ 燃烧后产生的气体(CO2、SO2)不能被集气瓶内的水完全吸收，不能形成明显的压强差，影响测量结果
硫粉 ________
【结论】红磷的替代品应满足的条件：①物质在空气中能燃烧；②物质只能与__________反应，不能消耗空气中的其他气体；③反应的生成物是固体，或生成的气体能被某种试剂完全吸收。
否
否
氧气
若用木炭或硫粉作为红磷的替代品，则要将集气瓶中的水替换成NaOH溶液。
3.实验思路与方法
通过以上实验，可建构两组分混合物含量测定的思维模型。
思路与方法应用：利用红磷燃烧测定空气中氧气含量，从建模角度分析，属于上述思维模型中的______________。
反应转化
例1　空气是一种重要的自然资源。某化学兴趣小组用图1所示装置测定空气中氧气的体积分数，请回答下列问题：
【基础设问】
(1)实验所用的红磷的量必须______。红磷燃烧的化学方程式为_________
_______________，红磷燃烧时可观察到产生大量__________。
图1
足量
4P＋5O2
2P2O5
白烟
(2)如果集气瓶的容积为250 mL，集气瓶底部预
先装有50 mL水，理论上量筒内减少的水的体积
为______mL。
(3)实验中观察到燃烧的红磷熄灭，说明集气瓶
内剩余氮气的化学性质是__________________________。
(4)若未冷却到__________便打开弹簧夹观察量筒内减少的水的体积，则测出氧气的体积分数将__________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
图1
40
不能燃烧也不支持燃烧
室温　
偏小
①小明在实验过程中观察到铜粉的实验现象是__________________；小气球在实验过程中的变化是__________________(填“膨胀”“变瘪”或“先膨胀后变瘪”)。
②图2实验结果与实际空气中氧气的含量相比偏小，
可能的原因是_____________________________
(写一个即可)。
铜粉逐渐变黑　
先膨胀后变瘪　
铜粉不
足(或装置气密性不好)
(5) 为了更好地测量实验数据，兴趣小组的同学用图2改进的装置进行实验。
【拓展设问】
(6) 某同学进行图1实验时，待红磷燃烧并完全冷却后尝试拔出瓶塞，发现比较费力，原因是_________________________________
___________。
图1
瓶内氧气被消耗，使得瓶内压强小于瓶外压强
(7) 测定集气瓶中用排空气法收集到的二氧化碳的体积分数。
①甲同学设计图3所示装置进行测定。浓NaOH溶液的作用是__________
____________________(用化学方程式表示)。
②乙同学提出，仅利用图4所示装置，在不添加其他试剂的前提下，也能测得集气瓶中二氧化碳的体积分数。为达到实验目的，操作方法是_____
_________________
_________________。
2NaOH＋
CO2Na2CO3＋H2O
将集
气瓶放在冰水中并
打开K(合理即可)
1.(2025龙岩5月质检)用如图所示的装置进行空气中氧气体积分数的测定实验(两支玻璃管内径相同，h0为液面起始高度)。实验前K1、K2、K3均已关闭。左管燃烧匙中盛有足量白磷，右管盛有水。光照引燃白磷，待白磷熄灭，冷却至室温后打开K2，至液面不再变化，读出右管中液体的高度为h1。下列说法错误的是(　　)
A.实验前要检查装置的气密性
B.实验可观察到左管产生白烟
C.打开K2，右管中液面会下降
D
D.空气中氧气体积分数可表达为×100％
◎实验梳理
实验2
氧气的实验室制取
试剂 过氧化氢溶液和二氧化锰 ①高锰酸钾(暗紫色)
②氯酸钾(白色)与二氧化锰(黑色)(沪教版)
反应原理(用化学方程式表示) ____________________________ ①________________________________
②2KClO32KCl＋3O2↑
2H2O2
2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
2H2O＋O2↑
发生 装置 固液常温型 　　
　　　　
固体加热型
收集装置及其特点 向上排空气法(适合收集密度比空气略大，无毒， 且不与空气中的其他成分反应的气体) 特点：收集的氧气干燥但纯度不高
排水法(适合收集不易溶于水且不与水反应的气体) 特点：收集的氧气纯度较高但不干燥
检验方法 将带有火星的木条__________________，如果______________，证明收集的气体是氧气
验满方法 排水法：当集气瓶口_____________________时，证明氧气已收集满
向上排空气法：将带有火星的木条放在____________，如果___________，证明氧气已收集满
插入集气瓶内
木条复燃
有大气泡向外冒出
集气瓶口
木条复燃
1.实验步骤(以高锰酸钾分解制取、排水法收集氧气为例)
(1)查：连接好仪器，并检查装置的____________。(2)装：将试剂装入试管内，并平铺在试管底部。(3)定：把试管口略向下倾斜固定在铁架台上(铁夹夹在试管中上部)。(4)点：点燃酒精灯，用外焰加热。(5)收：用排水法收集气体。(6)离：收集完毕，将导管撤离水槽。(7)熄：熄灭酒精灯。
【巧记口诀】茶(查)庄(装)定点收利(离)息(熄)。
气密性
2.操作时的注意事项
(1)用高锰酸钾制取氧气时，试管口略向____倾斜，防止_______________
________________________。试管口放一团棉花，防止_______________
__________________。加热时应先使试管均匀受热，再集中在试剂部位加热。
(2)用过氧化氢制取氧气时，长颈漏斗的末端必须伸入液面以下，形成液封，防止__________________________。
下　
冷凝水流至热的
试管底部，避免试管炸裂
试管内的粉末状
物质进入导管
气体从长颈漏斗口逸出　
(3)用排水法收集气体时，应在导管口有_______________________时开始收集，防止收集的气体不纯。收集完氧气后，先____________后_______
______，防止____________________________。
(4)用排空气法收集气体时，导管应伸至集气瓶底部，目的是___________
______________。
连续、均匀的气泡冒出
移出导管
熄灭酒
精灯
水槽中的水倒吸炸裂试管
排尽集气
瓶中的空气
例2　制氧机在生产、生活中有重要应用。化学兴趣小组的同学们利用实验室中制取气体的相关知识，对家用制氧机的工作原理、制氧方法以及自制设备等展开了研究。
【基础设问】
目前常见家用制氧机的工作原理有两种：分离空气法和化学试剂法。
(1)分离空气法制取氧气时所发生的变化属于______________(填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)化学试剂法制取氧气时可用作反应物的是______(填序号)。
①NaClO3　　　　　　②NH4Cl　　　　　　③CH4
物理变化　
①
如图1是实验室中制取氧气的发生装置及收集装置。
(3)仪器a的名称是__________。
(4)实验室用高锰酸钾制取比较纯净的氧气，应选择的发生装置和收集装置的组合是_____(填字母)，反应的化学方程式为___________________
________________。
锥形瓶
AE
2KMnO4K2MnO4
＋MnO2＋O2↑
(5)检验生成的气体是氧气的方法是_________________________________
______________________。
(6)同学们讨论后认为这种制氧方法不适用于家用制氧机。理由是_______
_______________________________________________________________
(写一条即可)。
将带有火星的木条插入集气瓶中，若木条复燃，则为氧气　
用高锰酸钾制取氧气，需要加热，操作不方便，且不安全(合理即可)
【拓展设问】
(7)如图2是某品牌制氧机的工作原理示意图。在反应仓中依次加入水、粉末状过碳酸钠(2Na2CO3 3H2O2)、粉末状二氧化锰，即产生氧气。该制氧机的制氧原理有两步：
第一步：2Na2CO3 3H2O22Na2CO3＋3H2O2 ；
第二步：_________________________
(用化学方程式表示)。
2H2O22H2O＋O2↑　
(8)如图3是某家庭制氧机上的氧气湿化瓶装置。关于该装置，下列说法正确的有_____(填序号)。
①a导管连接制氧机　②氧气湿化瓶中注水量的多少不影响病人的吸氧效果　③无法观察产生氧气的速率
①
2.(2021福建，T16，8分)下列装置常用于实验室制取气体。
(1)仪器①的名称是__________。
(2)用装置甲制取氧气，采用该收集方法的依据是_____________________。
用收集的氧气做铁丝燃烧实验，应预先在集气瓶中加入少量的_________
________。
长颈漏斗
氧气的密度比空气的大
水(或
细沙)
(3)用装置乙制取气体，实验结束时，为防止水槽里的水倒流，应采取的操作是____________________________________。
(4)在加热条件下，用醋酸钠(CH3COONa)固体与碱石灰固体中的氢氧化钠反应制取甲烷，同时生成碳酸钠，应选用的装置是_____(填“甲”或“乙”)，反应的化学方程式为______________________________________。
先把导管移出水面，再熄灭酒精灯
乙
CH3COONa＋NaOHNa2CO3＋CH4↑
◎实验梳理
1.实验步骤：①在试管中加入5 mL 5％过氧化氢溶液，把带有火星的木条插入试管，观察现象；②向上述试管中加入少量二氧化锰，把带有火星的木条插入试管，观察现象；③待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带有火星的木条插入试管，观察现象。待试管中又没有现象发生时，再重复上述操作，观察现象。
实验3
过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用
2.实验现象：①产生极少量气泡，木条不复燃；②产生大量气泡，_____
_______；③重新加入过氧化氢溶液，又有大量气泡冒出，带有火星的木条复燃。
木条
复燃
3.实验结论：二氧化锰能增大过氧化氢的分解速率，且反应前后二氧化锰本身的化学性质不变。
若反应前称量加入的二氧化锰的质量，反应结束后，对试管中的物质进行过滤，烘干，称量，发现其(二氧化锰)质量不变。
设计实验验证某物质为某反应的催化剂，需验证：1.该物质能够改变该反应的反应速率；2.反应前后该物质的质量和化学性质不变。
例3　(2025泸州节选)某化学兴趣小组对不同催化剂催化分解H2O2的效率开展如下探究，并据此自制高原旅行的简易供氧器。回答相关问题。(安全提示：实验中应佩戴护目镜和手套，避免皮肤直接接触H2O2，H2O2会对细胞造成损害。)
【探究一】H2O2分解实验
(1)取4 mL 10％的H2O2溶液于试管中，放入0.5 g粘胶凝固的Fe2O3小球，将带有火星的木条置于试管口，观察到溶液中立即产生气泡，_________
___________(补充完现象)。从试管中取出小球，洗净，晾干，称量，其质量仍为0.5 g，说明粘胶凝固的Fe2O3小球能催化分解H2O2产生O2。
(2)为了使本探究更加严谨，小组讨论后又做了一个对照实验：向盛有4 mL_____的试管中，加入0.5 g粘胶凝固的Fe2O3小球，无明显现象。
带有火星
水
【探究二】对比Fe2O3粉末与酵母粉末的催化效率
(3)向两支试管中分别加入Fe2O3粉末、酵母粉末各0.5 g，然后都注入4 mL 10％的H2O2的溶液，相同条件下测量不同时间产生O2的体积(见下表)，则________催化效率更高。
时间/s 0 10 20 30 40 50 60
O2体积/mL Fe2O3 0 10.5 19.8 27.5 33.1 36.2 37.5
酵母 0 15.2 28.6 38.9 45.3 49.7 52.1
酵母
【探究三】跨学科实践活动
(4)查阅资料：酵母中的过氧化氢酶才是H2O2分解的催化剂，生物细胞代谢会产生H2O2副产物。据此推测，在生物体细胞内普遍存在过氧化氢酶的原因是：避免H2O2累积，导致______________________(补充完整)。
(5)自制高原旅行的简易供氧器：为实现缓慢供氧，并能随时控制氧气的产生与停止，现有H2O2浓溶液，还应选用的试剂有_______(填序号)。
可供选择的试剂：①粘胶凝固的Fe2O3小球 　②Fe2O3粉末　③酵母粉末　④水
H2O2对细胞造成损害
①④
3.(2025宁德5月质检)室温下，探究影响H2O2分解速率的因素，方案如下。下列说法错误的是(　　)
A.可通过观察产生气泡的快慢判断催化效果
B.表中x为9 mL 5％H2O2溶液
C.实验Ⅱ、Ⅲ探究：相同条件下Fe3＋和Cu2＋的催化效果
D.实验Ⅰ、Ⅳ探究：相同条件下，碱性环境对分解速率的影响
实验 所用试剂
Ⅰ 1 mL H2O x
Ⅱ 1 g FeCl3粉末 10 mL 5％H2O2溶液
Ⅲ 1 g CuSO4粉末 10 mL 5％H2O2溶液
Ⅳ 1 mL 20％NaOH溶液 9 mL 5％H2O2溶液
C
一、微型空气质量“检测站”的组装与使用
1.空气质量与人类的健康息息相关。某校化学社团开展了认识空气质量检测的意义、检测某地空气质量状况、分析某化工厂附近降雨类型、调查空气污染的原因等项目化学习。
任务一：认识空气质量检测的意义
(1)空气质量指数日报可以反映空气质量状况。目前计入空气质量评价的主要污染物为一氧化碳、臭氧、二氧化氮、PM10、PM2.5和_______(填化学式)。
SO2　
任务二：检测某地空气质量状况
(2)同学们通过网络平台查询并记录了某市某月4天的空气质量情况，如下表。据表分析，在一定条件下降水量的增多能使空气质量__________(填“变好”“变差”或“无变化”)，理由是__________________________
____________。
变好
降水量的增多减少了PM2.5
(合理即可)
(3)结合某市空气污染的特征，微型空气质量“检测站”最需要选用____(填字母)传感器进行组装。
a.CO　　 b.CO2　　
c.O3　　 d.PM2.5
d
(4)将“检测站”安装在城市某干道进行检测，收集数据并绘制如图，结合车辆平均行驶速度，从化学的角度推测CO浓度变化的原因是________
____________________________________________________________。
车辆平均行驶速度慢，燃料燃烧不充分，产生更多的CO(合理即可)
任务三：设计实验分析某化工厂区附近降雨的类型
【调查分析】同学们通过走访调查，得知该化工厂区附近所降雨水为
酸雨。
【查阅资料】常见酸雨根据致酸物质分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨。
(5)【进行实验】
实验步骤 实验现象 实验结论
①取少量雨水于试管中，利用pH计检测 pH________(填“＞” “＜”或“＝”)5.6 该化工厂区附近所降雨水为硫酸型酸雨
②取少量雨水于试管中，向其中滴加________________溶液 有白色沉淀生成
＜
氯化钡(或BaCl2)
【反思评价】
(6)步骤②发生反应的化学方程式为_____________________________。
(7)小李同学认为只进行步骤②即可得出结论，理由是_________________
_____________________________________。
任务四：调查空气污染的原因
【交流讨论】空气污染主要由____________(填一种燃料)的燃烧造成。
BaCl2＋H2SO4BaSO4↓＋2HCl
氯化钡和硫酸反应生成硫酸钡沉淀，硝酸与氯化钡不反应
煤(合理即可)
【成果分享】同学们通过项目化学习，了解了微型空气质量“检测站”的组装和使用、有害气体的检测等，他们一起制作了保护空气倡议书，请你将其补充完整。
保护空气倡议书
　　为了使天空更蓝，人类正在积极行动，我们能做的很多，保护空气的具体做法有____________________________。
使用清洁能源(合理即可)
二、基于特定需求设计和制作简易供氧器
2.如图是兴趣小组同学利用矿泉水瓶、胶带、铜丝等材料自制的简易供氧器。下列说法错误的是(　　)
A.通过推拉铜丝可调控反应的进行
B.在b口用带有火星的木条检验氧气
C.二氧化锰能增加生成氧气的质量
D.通过a口的气泡判断氧气的流速
C
3.学习小组决定开展“为鱼缸增氧”的跨学科实践活动。
【任务一】了解鱼缸增氧原理。小组同学查阅资料并实地了解水族馆的增氧方式。
(1)由于氧气________(填“易”或“不易”)溶于水，需要往鱼缸内增氧以保证鱼的正常生存。
不易
【任务二】设计鱼缸增氧装置。小组同学决定往水中鼓入空气或氧气为鱼缸增氧，设计以下三种简易增氧装置。松开甲装置A瓶瓶盖，即可将B瓶中的空气通入鱼缸实现增氧；乙装置利用电动马达推拉注射器活塞，往鱼缸通入空气实现增氧。
(2)与乙装置相比，甲装置增氧的不足之处是
________________________。
(3)当乙装置马达拉动注射器活塞时，呈关闭
状态的单向阀是_____(填“K1”或“K2”)。
无法持续供氧(合理即可)
K2
(4)丙装置控制产生氧气速率的操作方法是_________________________，
涉及反应的化学方程式是______________________________。
调节流量调节器(合理即可)
2H2O22H2O ＋ O2↑
【任务三】反思与拓展。
(5)小组同学认为在鱼缸内种植水草也能为鱼缸增氧，原因是___________
__________________。
水草能进行
光合作用产生氧气

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