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专题01 空气 氧气
1．（2026八下·金华月考）以下实验设计能达到实验目的的是（　　）
A．测定空气中氧气的含量 B．探究可燃物燃烧的两个条件
C．探究二氧化碳与水是否发生反应 D．验证质量守恒定律
【答案】C
【知识点】空气的成分及探究；燃烧与灭火；质量守恒定律及其应用
【解析】【分析】A.测定空气中氧气含量时，利用反应前后气压差进行，因此生成物不能是气体；
B.根据薄铜片上的白磷和红磷、水中的白磷的燃烧情况分析；
C.根据酸碱指示剂的性质判断；
D.验证质量守恒定律的实验时，选用药品和装置应考虑：①只有用天平称量质量没有变化的化学变化才能直接用于验证质量守恒；②如果反应物中有气体参加反应，或生成物中有气体生成，应该选用密闭装置。
【解答】A.木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去氧气，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A不合题意；
B.铜片上的白磷、红磷均能与氧气接触，因此不能探究燃烧需要氧气，故B不合题意；
C.二氧化碳不能使石蕊干花变色，在石蕊干花上喷水后放入集气瓶中变红，说明生成了碳酸，故C符合题意；
D.双氧水在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应后氧气逸出，反应后烧杯中的物质质量减少，不能直接用于验证质量守恒定律，故D不合题意。
故选C。
2．（2026八下·拱墅月考）小科利用如图所示装置测定空气中氧气的含量，广口瓶内的暖宝宝贴(主要成分为铁粉、木炭、食盐)的热量来源于铁粉的氧化。实验开始前装置如图所示(广口瓶的容积为250mL，瓶内装有20mL的水)，实验后测量从量筒中流入广口瓶中的水的体积(铁粉生锈消耗的水忽略不计)。下列分析合理的是
A．暖宝宝贴中的铁粉会通过锈蚀这一剧烈的氧化反应消耗氧气
B．只将暖宝宝贴替换成硫粉也能完成测定空气中氧气含量的实验
C．将暖宝宝贴中的物质均匀地涂抹在广口瓶内壁上，能增大反应的面积，使进入广口瓶的水更多
D．实验结束后流入广口瓶中水的体积为40mL，可能是暖宝宝贴的使用数量不足引起的
【答案】D
【知识点】空气的成分及探究；氧气的性质和利用；氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
（2题图） （3题图）
3． 化学兴趣小组用氧气传感器分别测量木条和蜡烛(主要含碳、氢元素)在密闭容器内燃烧至熄灭过程中氧气含量变化。密闭容器内氧气含量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A．若装置漏气，不会影响实验结果
B．木条熄灭时，瓶内还有 O2剩余
C．蜡烛燃烧过程中不会产生气体
D．对比木条与蜡烛的燃烧过程，蜡烛消耗 O2的速率更快
【答案】B
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据用氧气传感器分别测量木条和蜡烛（主要含碳、氢元素）在密闭容器内燃烧至熄灭过程中氧气含量变化图，结合题意，进行分析判断。
【解答】解：A、若装置漏气，会导致测定结果不准确，会影响实验结果，故选项说法错误。
B、由密闭容器内氧气含量随时间的变化图，木条熄灭时，瓶内还有O2剩余，故选项说法正确。
C、蜡烛燃烧过程中会产生二氧化碳气体，故选项说法错误。
D、对比木条与蜡烛的燃烧过程，木条消耗O2持续的时间短，速率更快，故选项说法错误。
故答案为：B。
4．（2025·舟山模拟）为测定空气中氧气的含量，在量筒中先注入一定量的水，再将装有足量潮湿铁粉的矿泉水瓶(瓶内除铁粉外的有效容积为350mL)旋紧瓶盖放入水中静置，直至矿泉水瓶不再变瘪为止，反应前后量筒内液面位置如图所示。忽略水的蒸发，则下列分析错误的是
A．此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气
B．反应后矿泉水瓶受到的浮力减小
C．反应后量筒底部受到水的压强不变
D．实验测得氧气体积分数为20%
【答案】C
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】本题考查空气中氧气含量测定实验相关知识点，涉及实验原理、浮力、液体压强及氧气体积分数计算。
（1）实验原理：铁生锈是铁与空气中的氧气、水发生的缓慢氧化反应，利用此反应消耗氧气，通过测量相关体积变化测定空气中氧气含量。
（2）浮力：根据阿基米德原理F浮=液gV排，反应后矿泉水瓶变瘪，排开水的体积减小，在液体密度不变时，浮力减小。
（3）液体压强：液体压强p=液gh，反应后量筒内液面下降，水的深度h减小，水的密度不变，所以量筒底部受到水的压强变小。
【解答】A、铁生锈消耗氧气，此实验利用该原理测定空气中氧气含量，该选项正确。
B、反应后矿泉水瓶排开水体积减小，根据阿基米德原理，浮力减小，该选项正确。
C、反应后量筒内液面下降，水深度减小，由P=液gh可知，量筒底部受到水的压强变小，该选项错误。
D、氧气体积分数计算：反应前量筒内水的体积为850mL，反应后为780mL，
则进入矿泉水瓶内水的体积即氧气的体积为850mL - 780mL = 70mL，
矿泉水瓶内除铁粉外有效容积为350mL，氧气体积分数，经计算氧气体积分数为20%，该选项正确。
故答案为：C。
5．（2026八下·义乌月考）用图甲所示的装置“测量空气中氧气的体积分数”，选用红磷是否是最适宜的试剂 为探究此问题，科学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，并检查该装置的气密性。
②将氧气传感器(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）红磷在空气中燃烧的现象是：　 　。
（2）步骤①中检查气密性时，将盖有密封盖的玻璃容器浸没在水中，如果观察到有气泡冒出并有水进入，说明装置气密性　 　(选填：“良好”或“不好”)。
（3）装置甲中225毫升集气瓶中装入25毫升的水，量筒内装有40毫升水，用红磷做实验，根据图丙的实验数据，理论上实验结束后量筒内剩余的水为　 　毫升。
（4）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，选用哪种试剂最合适 　 　，说明理由：　 　。
【答案】（1）剧烈燃烧，产生大量白烟，放出热量
（2）不好
（3）12
（4）食品脱氧剂；食品脱氧剂能将密闭容器中的氧气几乎耗尽，使测量结果更准确
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）红磷在空气中燃烧的实验现象描述：红磷燃烧是剧烈的氧化反应，会产生大量的白烟（五氧化二磷固体小颗粒），同时放出热量。
（2）装置气密性检查的原理：装置气密性良好时，浸没在水中若装置受热或内部压强变化，不会出现漏气现象；若有气泡冒出并有水进入，说明装置存在漏气，气密性不好。
（3）空气中氧气体积分数的计算与实验数据处理。
（4）测量空气中氧气体积分数试剂的选择依据：需选择能将密闭容器内氧气几乎耗尽、不与空气中其他成分反应、生成物为固体的试剂，以保证测量结果准确。
【解答】（1）红磷在空气中燃烧的现象为：剧烈燃烧，产生大量白烟，放出热量；
（2）检查气密性时，若观察到有气泡冒出并有水进入，说明装置漏气，因此装置气密性不好；
（3）集气瓶内空气体积为225mL 25mL=200mL，空气中氧气体积约为200mL×21%=42mL，红磷燃烧消耗 42mL 氧气，进入集气瓶的水体积为 42mL，量筒内原有 40mL 水，理论上实验结束后量筒内剩余的水为40mL (42mL 40mL)=12mL；
（4）根据实验结果，食品脱氧剂最合适，理由是食品脱氧剂能将密闭容器中的氧气几乎耗尽，红磷燃烧会剩余部分氧气，而白磷虽能消耗氧气但操作要求高，相比之下食品脱氧剂能使测量空气中氧气体积分数的实验结果更准确。
故答案为：（1）剧烈燃烧，产生大量白烟，放出热量；
（2）不好；
（3）12；
（4）食品脱氧剂；食品脱氧剂能将密闭容器中的氧气几乎耗尽，使测量结果更准确。
6．（2026九下·瑞安开学考）小瑞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注射器的气密性，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36mL 刻度处，则该实验测得空气中氧气的体积分数为　 　；
（4）小瑞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）将注射器尖端封住，活塞前沿从20mL刻度处推至0刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至20mL处，则气密性良好
（3）20%
（4）白磷，反应后，白磷燃烧后密闭容器中剩余氧气体积分数比红磷少
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）实验原理利用可燃物（如白磷、红磷）燃烧消耗密闭容器内的氧气，使容器内气压减小，通过气体体积的减少量计算氧气的体积分数。实验关键在于装置气密性良好、可燃物足量、冷却至室温后读数，确保氧气被完全消耗。
（2）装置气密性检查利用气体热胀冷缩或压强变化，通过观察活塞或液面的变化判断装置是否漏气。
注射器气密性检查：封闭一端，推拉活塞后，若活塞能恢复原位，说明装置气密性良好。
（3）氧气体积分数=消耗的氧气体积空气总体积。
（4）不同可燃物的耗氧能力不同：白磷的耗氧更彻底，能将容器内氧气浓度降至更低水平，实验结果更准确；红磷在氧气浓度较低时会停止燃烧，导致测量结果偏小。
【解答】(1) “引燃白磷”操作中为耗尽氧气，构建封闭体系，从而形成气压差，使得液体进入容器的体积，因此得出氧气体积，测定氧气含量。故引燃白磷后，白磷燃烧消耗注射器内的氧气，使装置内气压减小，对应“耗尽氧气，形成气压差”环节。
(2) 注射器气密性检查是利用压强差原理，封闭注射器尖端，推动活塞压缩内部气体，松手后若装置气密性良好，内部气压会将活塞推回原位置；若漏气，活塞无法回到原位。
(3) 反应前空气总体积为45mL，反应后剩余气体体积为36mL，消耗的氧气体积为45mL - 36mL= 9mL，氧气体积分数为（9mL45mL）100% = 20%。
(4) 红磷燃烧后，容器内剩余氧气浓度约为10%，说明红磷无法将氧气完全耗尽，会导致测量结果偏小。白磷燃烧后，容器内剩余氧气浓度约为5%，远低于红磷，说明白磷耗氧更彻底，实验结果更准确。
故正确答案为(1) 耗尽氧气，形成气压差；
(2) 将注射器尖端封住，活塞前沿从20mL刻度处推至0刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至20mL处，则气密性良好；
(3) 20%；
(4) 白磷；白磷燃烧能将装置内的氧气消耗得更彻底，实验结果更准确。
7．（2026八下·拱墅月考）小科设计如图所示的实验装置来同时完成燃烧条件的探究和空气中氧气含量的测定。装置中注射器活塞与内壁摩擦忽略不计。
【查阅资料】：①白磷的着火点是40℃，当容器内的氧气浓度低于一定值时，白磷无法继续燃烧；②“暖宝宝”能耗尽容器中少量的氧气。
【实验操作】：①拉动注射器，检查装置气密性；②将盛有足量白磷的燃烧匙放入空集气瓶中，塞紧塞子，白磷不燃烧；③打开集气瓶塞子，往瓶中倒满80℃的热水，并塞紧塞子，白磷仍然不能燃烧；④打开K1和K2，通过注射器从b管抽水，当注射器中水量达到 V1毫升时，瓶中液面低于燃烧匙底部，此时立即关闭K1、K2，发现瓶中白磷燃烧；⑤待整个装置冷却至室温时，打开 发现注射器中的水剩余 毫升。
（1）步骤①若观察到注射器活塞回到原处，则证明该装置气密性　 　(选填“良好”或“不好”)。
（2）结合步骤　 　(填序号)，说明白磷燃烧需要氧气。
（3）该实验得出空气中氧气的体积分数为　 　(用含有 的公式来表示)。
（4）小科待整个装置冷却至室温时，再打开K2读出注射器中剩余的水。小明认为由于气体具有热胀冷缩的性质，此操作会引起实验误差，导致空气中氧气的体积分数　 　(选填“偏大”或“偏小”)。
【答案】（1）良好
（2）③④
（3）
（4）偏大
【知识点】空气的利用；氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；燃烧与灭火
8．（2026八下·拱墅月考）某兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验(装置Ⅰ)进行了大胆改进，设计装置Ⅱ实验方案进行实验，收到了良好的效果。请你对比分析下面装置Ⅰ、装置Ⅱ实验，回答下列有关问题：
（1）【装置Ⅰ】在实验过程中，经常出现实验结果偏小的情况，原因可能是____。
A．红磷量不足
B．实验时止水夹未夹紧
C．未等装置冷却就松开止水夹
D．红磷点燃后伸入集气瓶速度太慢
（2）【装置Ⅱ】利用铜在加热条件下与氧气反应，完成测定。实验的操作步骤如下：
①测定玻璃管容积V1为70mL。②将少量铜粉平装入试管中，将50mL 的注射器活塞置于30mL刻度处，并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好。③点燃酒精灯，缓慢推拉注射器活塞。④熄灭酒精灯，等装置冷却后读取注射器活塞的数据。
按正确操作和有关数据计算，最终得出氧气约占空气体积的1/5，则注射器活塞最终停留在　 　mL处，在实验加热过程中，缓慢推拉注射器活塞的目的是　 　。
（3）比较【装置Ⅰ】和【装置Ⅱ】，你能说出【装置Ⅱ】的一个优点是　 　。
【答案】（1）A；C
（2）10；使装置中的氧气充分反应
（3）测量结果更准确或减少大气污染(其他合理答案也可)
【知识点】空气的成分及探究；氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
9．（2026·柯城模拟）小科用改装的空笔芯、暖宝宝和红墨水等材料，设计了一个“测定空气中氧气体积分数”的微型实验，如图所示。
【资料】“暖宝宝”主要成分为铁粉、活性炭等，能快速与氧气反应。
【实验步骤】
①取空笔芯，拆开笔头，从笔尾处注入一滴红墨水，并轻轻吹动红墨水到指定刻度，封住笔尾。
②在笔头与笔芯连接处用“暖宝宝”内容物填充1mm厚度，再次装好笔头。一段时间后，红墨水柱移动距离为6.4mm。
③取2支相同的空笔芯，重复步骤①，并在笔头与笔芯连接处分别填充3mm、5mm厚度的“暖宝宝”内容物进行实验，红墨水柱移动距离均为10mm。
【实验分析】
（1）为确保每次实验时笔芯中空气的体积相同，“暖宝宝”内容物　 　侧(填“左”或“右”)均应保持在刻度5cm处。
（2）填充1mm厚度内容物时，红墨水柱移动的距离较小，其原因是　 　。
（3）内容物填充厚度为5mm时，计算测得的空气中氧气的体积分数为　 　。
（4）相比于课本中“磷燃烧法”测空气中氧气体积分数，本微型实验的优点是　 　。
(写出一点即可)
【答案】（1）左
（2）“暖宝宝”内容物的量不足，不能将笔芯中可参与反应的氧气消耗完
（3）20%
（4）测量准确、反应快、安全无污染、操作简单
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）空气中氧气含量测定的实验原理：利用物质与密闭容器内空气中的氧气发生反应，消耗氧气，使容器内压强减小，通过测量进入容器内液体的体积（或容器内被消耗气体的体积变化），来推算空气中氧气的体积分数。实验的关键是装置气密性良好、反应物能将氧气完全消耗、反应结束后装置冷却至室温再测量体积变化等。
（2）控制变量法的应用：在对比实验中，除了需要研究的变量（如暖宝宝内容物的厚度）不同外，其他所有条件（如笔芯内空气的初始体积、温度、装置气密性等）都应保持一致，以确保实验结果是由被研究的变量引起的。
（3）实验误差分析：当反应物的量不足时，无法将密闭容器内的氧气完全消耗，会导致容器内压强减小的幅度偏小，最终测得的氧气体积分数偏低。
（4）实验方案的评价：对比不同实验方案，可从环保性（是否产生有毒有害物质）、操作简便性、实验安全性、测量准确性、反应速率等方面分析其优缺点。
【解答】（1）要确保每次实验笔芯中空气的体积相同，需要保证 “暖宝宝” 内容物左侧的空间大小一致。由实验装置图可知，内容物左侧边缘对准刻度 5cm 处，因此只有让内容物的左侧始终保持在刻度 5cm 处，才能保证每次实验中参与反应的空气初始体积相同，为后续的对比实验和计算提供相同的基础条件。
（2）当填充 1mm 厚度的 “暖宝宝” 内容物时，由于内容物的量较少，其中的铁粉等能与氧气反应的物质不足，无法将笔芯内的氧气完全消耗。装置内氧气消耗不充分，压强减小的幅度就会偏小，因此红墨水柱受到的压强差推动距离就较小，导致移动距离低于理论值。
（3）当内容物填充厚度为 5mm 时，红墨水柱移动的距离为 10mm。此时笔芯内空气的初始体积可认为是从刻度 0 到 5cm 处，即 50mm 长度的笔芯内的空气体积。红墨水柱移动的距离代表被消耗的氧气体积，因此测得的空气中氧气体积分数为50 mm10 mm ×100%=20%。
（4）本微型实验使用铁粉与氧气反应代替课本中的磷燃烧法，相比之下具有多个优点：反应过程不产生有毒的五氧化二磷，安全无污染；装置简单，操作便捷，无需加热或点燃，实验更安全；反应速率适中，且装置密闭性更好，测量结果更准确；实验装置微型化，节约药品，现象明显，便于观察和读数。
故答案为：（1）左；
（2）“暖宝宝” 内容物的量不足，不能将笔芯中可参与反应的氧气消耗完；
（3）20%；
（4）安全无污染（或操作简单、测量准确、节约药品等，合理即可）。
10．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，发现进人集气瓶的水量低于”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：由于广口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”)；
（2）[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240℃，无毒；白磷的着火点是40℃，有剧毒)
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　 　；
（4）[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”的方法入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。
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】（1）乙
（2）A；B；C
（3）不需要，因为两边导管均已伸到液面以下，已起到液封作用
（4）用暧宝宝能更充分消耗氧气(合理即可)
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）空气中氧气体积分数测定实验的误差分析：测定空气中氧气体积分数的原理是利用物质燃烧消耗氧气，使装置内气压减小，水倒吸进入装置，通过进入水的体积推断氧气体积。红磷量不足、装置漏气、导管内有空气、容器难均分五等份等均会造成误差；而将燃烧匙伸入集气瓶瞬间部分空气逸出，会导致瓶内气压变化异常，最终使测量结果偏大而非偏小，因此该观点被一致否定。
（2）实验方案的评价与改进：图乙改用白磷（着火点低），可通过加热后的玻璃棒引燃，装置封闭更严密；量筒读数能精准反映消耗氧气体积，解决了图甲水滞留导管的误差问题；白磷有毒且装置仍可能存在安全隐患，不能 “彻底解决” 安全性问题。
（3）装置气密性与液封作用：图乙中两边导管均伸到液面以下，形成了液封，能防止装置内气体受热膨胀从导管逸出，也能防止外界空气进入，因此无需补充止水夹。
（4）实验方案的优化：图甲中红磷燃烧需点燃后伸入，过程中易使瓶内空气受热逸出，且红磷燃烧不充分；图丙用暖宝宝（铁粉）在常温下缓慢氧化，能更充分、彻底地消耗氧气，装置封闭且随活塞移动直观记录数据，因此测定结果更精准。
【解答】（1） 乙同学提出将燃烧匙伸入集气瓶瞬间，部分空气逸出的原因会造成结果偏大；
（2）图乙中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，A正确； 图乙装置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 ，B正确； 改用量筒内水的体积变化来确定消耗氧气的体积，比图甲中瓶内五等份的刻度能使测量结果更精准 ，C正确；该实验中并未吸收产生的物质，且白磷燃烧放出大量热会使装置内压强增大，不能缓冲压强，没有彻底解决实验的安全性问题，D错误；
（3） 因为两边导管均已伸到液面以下，已起到液封作用 ，所以 图乙实验装置不需要在橡皮管处补充一个止水夹 ；
（4）图丙方案中用暧宝宝能更充分消耗氧气 ， 比图甲方案测定结果更精准 。
11．小明发现人们喜欢在清晨锻炼，父母告诉他这是因为早晨空气中氧气含量高，小明对此表示质疑。他利用如图装置分别测定了公园某处早、中、晚空气中氧气的含量。实验的操作步骤如下：
①连接装置，并检查装置的 。
②将足量铜粉装入玻璃管中，将两支注射器活塞都置于25 毫升处。
③在装置中加入早晨收集到的空气，点燃酒精灯，缓慢推拉两侧注射器活塞，反应完成后，熄灭酒精灯。冷却到室温后读取数据。
④分别换用中午、傍晚收集到的空气，重复实验。
（1）步骤①中的横线处应填入：　 　。
（2）点燃酒精灯，缓慢推拉两侧注射器活塞的目的是　 　。
（3）已知玻璃管内的气体体积为50 毫升，测算早晨空气中氧气含量时，装置内气体总体积减少20 毫升，则氧气的体积分数为　 　。
（4）小明通过实验，发现早晨空气中氧气含量最低，你认为其原因是　 　。
【答案】（1）气密性
（2）使氧气与铜充分接触，将氧气耗尽
（3）20%
（4）植物在夜间只进行呼吸作用
【知识点】空气的成分及探究；还原反应与金属的冶炼
【解析】【分析】（1）实验基本操作规范：连接装置后，首先要检查装置的气密性。如果装置漏气，会导致实验结果不准确，甚至实验失败，这是涉及气体参与的实验中必不可少的步骤。
（2）铜与氧气的反应及实验操作目的：铜在加热条件下能与氧气反应生成氧化铜，实验中缓慢推拉注射器活塞，是为了使装置内的氧气与铜粉充分接触，确保氧气被完全消耗，提高实验结果的准确性。
（3）空气中氧气体积分数的计算：氧气体积分数等于消耗的氧气体积除以装置内气体的总体积再乘以 100%。
（4）不同时段空气中氧气含量差异的原因：早晨气温低、植物光合作用弱，甚至进行呼吸作用消耗氧气，且空气流动性差，导致氧气含量最低；中午、傍晚植物光合作用强，氧气释放多。
【解答】（1）连接装置后，为了防止装置漏气影响实验结果，必须检查装置的气密性。
（2）点燃酒精灯后，缓慢推拉两侧注射器活塞，能够使玻璃管内的空气不断流通，让氧气与铜粉充分接触，从而保证氧气与铜粉充分反应，将装置内的氧气耗尽，确保测定结果准确。
（3）已知玻璃管内气体体积为 50 毫升，装置内气体总体积为 25mL+25mL+50mL=100mL，装置内气体总体积减少 20 毫升，即消耗的氧气体积为 20 毫升。
则氧气的体积分数为：
（4）早晨空气中氧气含量最低，原因主要是：早晨气温较低，植物的光合作用较弱，甚至可能进行呼吸作用消耗氧气，同时经过一夜的沉降，空气流动性差，氧气含量最低；而中午和傍晚气温高，植物光合作用旺盛，释放氧气多，氧气含量较高。
12．（2025八下·玉环月考）小应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，他用一个有刻度的去底带塞子的瓶子，塞子上插入温度计和粘有“暖宝宝”贴的铜丝，实验装置如图乙所示。
查阅资料发现：“暖宝宝”贴内含有铁、活性炭、无机盐、水等物质，可在空气中吸收氧气发生放热反应，反应过程中主要反应的化学方程式为： “暖宝宝”贴吸氧能力强，放热迅速。
（1）从建模角度分析，“利用暖宝宝贴消耗空气中的氧气”的操作属于上述思维模型中的　 　。
（2） 属于　 　反应(填写化学反应基本类型)，整个实验过程中，瓶内液面的变化情况为　 　。
小应待反应结束，温度计示数恢复初始温度时记录液面位置，如图丙所示，应调整瓶子在水中的深度，使瓶子内外液面相平再读取刻度。
【答案】（1）耗尽O2形成气压差
（2）化合反应；先下降后上升
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据实验原理结合上述思维模型进行分析；根据反应的特点、瓶内气压变化情况进行分析。
【解答】（1）“利用暖宝宝贴片消耗空气中的氧气”的操作属于上述思维模型中的耗尽O2形成气压差，进而通过进入瓶内水的体积来计算空气中的氧气的含量；
（2） 符合“多变一”的特点，属于化合反应；刚开始暖宝宝吸收氧气会放出热量，瓶内温度升高，使气压增大，将水向下压，故观察到瓶内液面下降；后消耗瓶中的氧气，使得瓶内气压减小，故液面又会上升。即瓶内液面的变化情况为先下降后上升。
13．（2026八下·拱墅月考）空气是一种用途很多的自然资源，可用于工业上制取氧气，其流程如图所示。
（1）操作①所采取的方法是　 　。(填“升温”或“降温”)
（2）由于液氧(-183℃)与液氮(-196℃)的沸点不同，液态空气最先分离出来的气体是　 　。
（3）下列关于氧气的说法，正确的是(　　)
A．液氧用于火箭发射是利用氧气的可燃性
B．空气从气态变成液态后氧气的质量分数增大
C．液氧与氧气化学性质相同
【答案】（1）降温
（2）N2
（3）C
【知识点】空气的成分及探究；空气的利用
14．（2025八下·滨江期末）小滨利用如图甲所示装置(气密性良好)测定空气中氧气的含量，集气瓶中空气的体积为200mL，氧气传感器(可测量氧气浓度，部分结构已略去)测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。
（1）反应开始到止水夹打开前，图甲集气瓶内可观察到的现象是　 　。
（2）由图乙可知，在　 　秒时，反应刚好停止。
（3）待整个装置冷却至室温时，小滨打开止水夹，发现进入集气瓶内水的体积占反应前集气瓶内空气体积的比例约为1/8，请说明理由　 　。
【答案】（1）白磷燃烧，产生大量的白烟，放出热量
（2）80
（3）装置漏气
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】 （1）根据白磷在空气中燃烧的现象解答；
（2）反应中要不断消耗氧气，即氧气的体积分数不断减小。当反应停止时，氧气的体积分数保持不变；
（3）如果装置漏气，那么集气瓶内外气压差变小，会导致进入集气瓶内的水的体积变小，据此分析解答。
【解答】 （1）加热粗铜丝，白磷温度升高，当温度达到白磷的着火点时，白磷燃烧，产生大量的白烟，放出热量；
（2）由图乙可知，在80秒时，反应刚好停止，因为此时装置内的压强不再改变；
（3）待整个装置冷却至室温时，小滨打开止水夹，发现进入集气瓶内水的体积占反应前集气瓶内空气体积的比例约为1/8，其理由是白磷的量不足或装置漏气或没有冷却至室温就打开止水夹。
1．（2026八下·拱墅月考）对下列实验中出现的异常现象分析合理的是
选项 异常现象 分析
A 利用红磷燃烧验证质量守恒定律，发现天平不平衡 红磷用量不足
B 利用排水法收集的氧气不纯 收集氧气前集气瓶内水没有装满
C 细铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶瓶底炸裂 用于引燃的火柴太长了
D 测定空气中氧气含量时，进入集气瓶中的水过少 燃烧匙内放置的红磷过量了
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【知识点】氧气的性质和利用；氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；质量守恒定律及其应用
2．（2026八下·拱墅月考）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．Fe在Ⅰ、Ⅱ两类反应中的产物相同
C．Ⅰ类反应放出热量，Ⅱ类反应吸收热量
D．Ⅰ、Ⅱ两类反应均体现了氧气的氧化性
【答案】D
【知识点】氧气的性质和利用；氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
3．（2026八下·拱墅月考）物质的性质决定用途。下列有关空气各成分及其用途的说法正确的是
A．空气中含量最多的气体是氮气，约占空气质量的78%
B．氧气具有支持燃烧的性质，可用作燃料
C．稀有气体可用于制造航标灯利用其化学性质稳定的特性
D．氮气化学性质稳定，可用于食品包装
【答案】D
【知识点】空气的成分及探究；空气的利用
4．（2026八下·义乌月考）如图是木炭、铁丝、红磷、硫粉四种单质在氧气中燃烧实验操作图示，判断错误的是(　　)
A．都生成了氧化物 B．都能发光发热
C．都是化合反应 D．都有气体生成
【答案】D
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【分析】（1）本题考查氧气的化学性质，涉及碳、铁、磷、硫分别在氧气中燃烧的产物、反应类型、实验现象等知识点。
氧化物是由两种元素组成且其中一种元素是氧元素的化合物，碳、铁、磷、硫在氧气中燃烧的产物分别为二氧化碳、四氧化三铁、五氧化二磷、二氧化硫，这些物质均属于氧化物；燃烧是剧烈的氧化反应，都会伴随发光、发热的现象；
化合反应是由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，这四个反应均是两种物质生成一种物质，属于化合反应。
（2）不同物质在氧气中燃烧的产物状态不同，铁丝在氧气中燃烧生成的四氧化三铁是黑色固体，而木炭、红磷、硫燃烧生成的二氧化碳、五氧化二磷、二氧化硫均为气体，其中二氧化碳和二氧化硫是气体，五氧化二磷是固体。
【解答】A、木炭燃烧生成二氧化碳，铁丝燃烧生成四氧化三铁，红磷燃烧生成五氧化二磷，硫燃烧生成二氧化硫，这些物质均由两种元素组成且含氧元素，都属于氧化物，A 说法正确；
B、燃烧是剧烈的氧化反应，四个反应均会发光、发热，B 说法正确；
C、四个反应均是两种物质反应生成一种物质，符合 “多变一” 的特征，都属于化合反应，C 说法正确；
D、铁丝在氧气中燃烧生成的四氧化三铁是固体，并非气体，并非都有气体生成，D 说法错误；
故答案为：D。
5．（2025八下·钱塘期末）用如图所示装置进行实验(夹持仪器略去)。实验过程：①通入N2一段时间，点燃酒精灯，a、b中均无明显现象；②熄灭酒精灯，立即改通O2，a中无明显现象，b中红磷燃烧。根据上述实验步骤，下列说法不正确的是 （　　）
A．红磷燃烧过程中产生大量白雾，并放出大量的热
B．通入一段时间N2的目的是排尽装置中原有的空气
C．对比a、b在实验过程②中的现象，可知燃烧需要温度达到可燃物的着火点
D．对比b在实验过程①②中的现象，可以得出可燃物的燃烧需要氧气
【答案】A
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；燃烧与灭火
【解析】【分析】A.根据红磷燃烧的现象解答；
B.根据空气中含有氧气分析；
C.根据描述分析过程②中哪个因素不同即可；
D.根据描述分析过程①②中哪个因素不同即可；
【解答】 A.红磷燃烧过程中产生大量白烟，并放出大量的热，故A错误符合题意；
B.通入一段时间N2的目的是排尽装置中原有的空气，从而避免对后面探究燃烧需要氧气产生影响，故B正确不合题意；
C.实验过程②中，a没有加热且没有燃烧，b用酒精灯加热能够燃烧，比较可知：燃烧需要温度达到可燃物的着火点，故C正确不合题意；
D.实验过程①中没有氧气，则b没有燃烧；步骤②中通入氧气，则b开始燃烧，可以得出可燃物的燃烧需要氧气，故D正确不合题意。
故选A。
6．（2025八下·定海期中）下列有关物质燃烧时观察到的现象的叙述中，正确的是（　　）
A．硫在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体
B．木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
C．红磷在氧气中燃烧，放出大量热，产生大量白雾
D．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成四氧化三铁
【答案】B
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【分析】根据物质在氧气中燃烧的现象判断。
【解答】 A.硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体，故A错误；
B.木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故B正确；
C.红磷在氧气中燃烧，放出大量热，产生大量白烟，故C错误；
D.铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色的固体，故D错误。
故选B。
7．（2025·杭州期中）下列归纳和总结中有错误的一组是（　　）
A.性质与用途 B.鉴别方法
①O2具有可燃性——气焊切割金属 ②氮气沸点低——可做制冷剂 ①鉴别空气、氧气、二氧化碳——燃着的木条 ②鉴别蒸馏水和双氧水——加入少量二氧化锰
C.科学家与成就 D.化学概念的逻辑关系
①门捷列夫——发现元素周期表 ②拉瓦锡——测定空气的组成 ①化合反应与氧化反应——交叉关系 ②化合物与氧化物——包含关系
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【知识点】氧气的性质和利用；制取氧气的原理；化合反应和分解反应；氧化反应；氧化物
【解析】【分析】氧气（O2）本身不能燃烧，但可以助燃。气焊切割金属是利用氧气的助燃性（与可燃气体如乙炔混合），而非氧气本身可燃。
【解答】A、O2具有助燃性，不具有可燃性，故A错误，符合题意；
B、燃着的木条在空气中没有变化，在氧气中燃烧会更剧烈，在二氧化碳中会熄灭，现象不同，可以用于鉴别空气、氧气、二氧化碳，故B正确，不符合题意；
C、门捷列夫是元素周期表的创始人，拉瓦锡通过实验证明了空气主要由氮气和氧气组成，故C正确，不符合题意；
D、 化合反应（A + B → AB）与氧化反应（物质与氧结合）有重叠部分（如2Mg + O2 → 2MgO既是化合反应也是氧化反应），但也有非重叠部分（如CO2 + H2O → H2CO3是化合反应但不是氧化反应），因此是交叉关系。
氧化物是含有两种元素、其中一种元素是氧化物的化合物，可知氧化物与化合物是包含关系，故D正确，不符合题意。
故答案为：A。
8．（2026八下·义乌月考）分析硫、红磷、铁丝三种物质在氧气中的燃烧：
（1）从操作角度：三种物质都要自上而下　 　(填“快速”或“缓慢”)伸入氧气瓶中；三个实验的集气瓶底部都放有少量水，其中　 　集气瓶中放少量水的目的与其他两个装置有明显不同该集气瓶放少量水的目的是　 　。
（2）从现象角度；在空气中点燃硫时，观察到淡黄色固体熔化后，燃烧发出　 　色火焰，在氧气中，燃烧得更旺。铁丝在空气中不燃烧，在氧气中剧烈燃烧，火星四射并生成黑色的固体，此黑色的固体物质是　 　(填化学式)。
（3）从能量变化角度：三个实验都是　 　反应(填“吸热”或“放热”)。
【答案】（1）缓慢；丙；防止高温熔融物溅落使瓶底炸裂
（2）淡蓝色；Fe2O4
（3）放热
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
【解析】【分析】（1）氧气中燃烧实验的操作与安全注意事项：物质在氧气中燃烧时，需自上而下缓慢伸入集气瓶，防止过快伸入导致瓶内氧气受热逸出，使燃烧现象不明显或实验失败；不同物质燃烧时集气瓶底水的作用不同，硫燃烧生成有毒的二氧化硫，水用于吸收二氧化硫，防止污染空气；红磷燃烧生成五氧化二磷固体，水用于吸收白烟并降温；铁丝燃烧生成高温熔融物，水用于防止熔融物溅落炸裂瓶底。
（2）物质在空气和氧气中燃烧的现象差异：硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰；铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体四氧化三铁，体现了氧气浓度对燃烧剧烈程度的影响。
（3）化学反应中的能量变化：燃烧反应均属于放热反应，反应过程中会释放热量，是常见的放热反应类型。
【解答】(1) ①物质在氧气中燃烧时，若快速伸入集气瓶，瓶内氧气会受热逸出，导致燃烧现象不明显，因此需自上而下缓慢伸入，使物质与氧气充分接触，持续燃烧；
②甲中硫燃烧生成二氧化硫，水用于吸收二氧化硫防止污染空气；乙中红磷燃烧生成五氧化二磷，水用于吸收白烟并降温；丙中铁丝燃烧生成高温熔融物，水用于防止熔融物溅落炸裂瓶底，因此丙装置中水的作用与其他两个不同；
③丙装置集气瓶底放水的目的是防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶瓶底。
(2) ①硫在空气中燃烧时，发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧更旺，发出蓝紫色火焰；
②铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成的黑色固体是四氧化三铁，化学式为 Fe3O4。
(3) 硫、红磷、铁丝在氧气中燃烧均属于燃烧反应，燃烧反应的本质是放热反应，反应过程中会释放热量。
故答案为：(1) 缓慢；丙；防止高温熔融物溅落使瓶底炸裂；
(2) 淡蓝；Fe3O4；
(3) 放热。
9．（2026八下·拱墅月考）学习了氧气的化学性质，某同学以氧气为主题，绘制了“多姿多彩的氧气世界”思维导图。如下图中表示几种物质之间的转化关系，“→”表示一种物质通过化学反应可生成另一种物质。
请回答问题：
（1）转化①中另一种反应物可能是　 　(写化学式)。
（2）若转化②是化合反应。从组成上分析，白色固体C中一定含有　 　元素。
（3）无色液体A是　 　(写一种即可)。
【答案】（1）C 或S
（2）氧
（3）双氧水或水
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象
10．小明收集了三瓶氧气，利用硫粉、红磷和细铁丝三种可燃物与氧气的反应研究氧气的化学性质。其中乙集气瓶中实验前装有少量细沙，丙集气瓶中物质燃烧时部分现象如图中所示，请回答下列问题。
（1）写出甲集气瓶中物质燃烧时的现象：　 　。
（2）通过实验，小明发现细铁丝可以在纯氧中剧烈燃烧。小明尝试将细铁丝在空气中直接点燃，却不能燃烧，请分析原因：　 　。
（3）小明利用丙中的可燃物和丁装置，测定空气中氧气的体积分数。请判断是否可行并说明理由：　 　。
【答案】（1）生成大量的白烟，放出热量
（2）空气中氧气的浓度较低
（3）不可行，反应生成了气体
【知识点】空气的成分及探究；氧气的性质和利用
【解析】【分析】（1）根据反应的现象和注意事项分析判断；
（2）根据空气中氧气的浓度较低分析；
（3）根据测定空气中氧气体积分数的原理分析判断。
【解答】（1）由实验装置和反应的现象可知，乙集气瓶中是细铁丝在氧气中燃烧，丙集气瓶中是硫粉在氧气中燃烧，则甲集气瓶中是红磷在氧气中燃烧，现象是生成大量的白烟，放出热量。
（2）通过实验，小明发现细铁丝可以在纯氧中剧烈燃烧。小明尝试将细铁丝在空气中直接点燃，却不能燃烧，原因是空气中氧气的浓度较低。
（3）小明利用丙中的可燃物和丁装置，测定空气中氧气的体积分数，该方法不可行，原因是硫粉燃烧生成了气体。
1．（2026八下·义乌月考）下列有关氧气收集的图示正确的是(　　)
A．排水法收集气体 B．向上排空气法 C．收集一瓶约含空气的氧气 D．收集氧气
【答案】A
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】（1）氧气的收集方法有排水法和排空气法。排水法收集时，气体密度小于水，应短管进气、长管排水；排空气法中，氧气密度比空气大，向上排空气法需长管进气，使瓶内空气从上方排出。（2）要收集一瓶约含空气的氧气，瓶内应预留 体积的水（即收集 体积的氧气），而非预留体积的水；
（3）用多功能瓶收集氧气时，需根据气体密度选择进气方向，氧气密度比空气大，若瓶口向下，应短管进气，长管排空气。
【解答】A、排水法收集气体时，气体从短管进，水从长管排出，图中装置气体从 B 管短管进，水从 A 管长管排出，符合排水法原理，A 正确；
B、向上排空气法收集氧气时，导管应伸入集气瓶底部，以利于空气排出，图中导管未伸入瓶底，无法排尽空气，B 错误；
C、要收集一瓶约含空气的氧气，瓶内应预留 体积的水，而非预留体积的水，C 错误；
D、氧气密度比空气大，用向下排空气法收集时，应从短管进气，图中装置从长管进气，无法收集到氧气，D 错误；
故答案为：A。
2．（2026八下·义乌月考）小东的爸爸给患病的奶奶购买了一台“便携式制氧器”，其原理图如图所示，小东通过阅读说明书，了解它的工作原理，下列说法正确的是(　　)
A．输出的氧气可作为火箭的燃料
B．根据加湿过滤仓中气泡的大小，可以判断氧气排出的快慢
C．加湿过滤仓利用氧气不易溶于水的原理，使氧气湿润
D．输出的氧气只有点燃时才发生化学反应
【答案】C
【知识点】氧气的性质和利用；制取氧气的原理
【解析】【分析】（1）氧气具有助燃性，能支持燃烧，但不具有可燃性，不能作为燃料；氧气不易溶于水，可利用排水法对气体进行加湿处理。
（2）化学反应的发生与反应条件有关，制氧装置中反应仓内的物质混合即会发生化学反应产生氧气，与是否点燃氧气无关。
【解答】A、氧气具有助燃性，不具有可燃性，不能作为火箭的燃料，燃料需要具有可燃性，A 错误；
B、气泡的大小主要受气体产生速率、装置内压强等影响，不能准确判断氧气排出的快慢，B 错误；
C、氧气不易溶于水，加湿过滤仓利用氧气不易溶于水的原理，让氧气通过水层实现湿润，C 正确；
D、制氧装置中反应仓内发生的化学反应是物质混合即产生氧气，并非只有点燃氧气时才发生化学反应，D 错误；
故答案为：C。
3．（2026八下·拱墅月考）用“W”型玻璃管进行微型实验。将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触。下列说法错误的是
A．没有二氧化锰作为催化剂，过氧化氢溶液不会分解产生氧气
B．若a处粉末是木炭粉，能看到有白光产生
C．若a处粉末是硫粉，b处应接有尾气处理装置
D．该微型实验的优点是实验操作简便、节约药品
【答案】A
【知识点】制取氧气的原理；催化剂在化学反应中的作用；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
4．（2026八下·义乌月考）如图是实验室利用双氧水制取和收集的实验装置，下列描述正确的是（　）
A．组装：仪器组装按照从上往下，从左往右的顺序进行
B．试剂：烧瓶中的水起到了缓冲和稀释的作用
C．收集：当导管口有气泡冒出时就马上开始收集
D．验满：若用排空气法收集时，可用带火星的木条伸入集气瓶内，看是否复燃，若复燃，则已收集满
【答案】B
【知识点】制取氧气的原理；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项；氧气的检验和验满
【解析】【分析】（1）仪器组装顺序：一般遵循从下往上，从左往右的原则，这样便于操作和保证装置稳定性。
（2）试剂作用：在双氧水制取氧气实验中，烧瓶中的水可对双氧水起到缓冲和稀释作用，防止反应过于剧烈。
（3）气体收集时机：用排水法收集氧气时，刚开始冒出的气泡是装置内的空气，要等气泡连续均匀冒出时再收集，以保证收集气体纯净。
（4）氧气验满方法：用排空气法收集氧气验满时，应将带火星木条放在集气瓶口，若复燃则已集满，伸入瓶内是检验氧气的方法。
【解答】A、仪器组装应按照从下往上，从左往右的顺序进行，不是从上往下，该选项错误。
B、烧瓶中的水能够缓冲和稀释双氧水，使反应更平稳，该选项正确。
C、用排水法收集氧气，不能刚有气泡冒出就收集，应等气泡连续均匀冒出时再收集，该选项错误。
D、用排空气法收集氧气验满时，带火星木条应放在集气瓶口，不是伸入瓶内，该选项错误。
故答案为：B。
5．已知a为固体氯酸钾，b为混有少量二氧化锰的固体氯酸钾，且a 和 b 中的氯酸钾质量相等。当分别同时加热 a 和 b 至二者均已完全反应时，下列能正确表示生成氧气的质量随反应时间而变化的图像是(　　)
A． B． C． D．
【答案】C
【知识点】制取氧气的原理
【解析】【分析】根据质量守恒定律，化学反应中生成物的质量取决于参加反应的反应物质量。
【解答】A、因为a和b中氯酸钾质量相等，完全反应后生成的氧气质量也应当相等，所以A不符合题意；
B、因为b中含有催化剂二氧化锰，反应速度更快，b的图线应当更陡，所以B不符合题意；
C、a和b最终生成的氧气质量相等，b的反应速度更快，所以C符合题意；
D、b中二氧化锰作为催化剂加快反应速度，生成氧气速度应当更快，所以D不符合题意；
故答案选C。
6．（2026·柯城模拟）实验室利用下面所示装置制取并收集氧气。
（1）实验前，先用止水夹夹住橡胶管，再向长颈漏斗中加入一定量的水(图甲)，若观察到　 　，说明该装置气密性良好。
（2）用图乙装置收集氧气，气体应从　 　(填“a”或“b”)口通入。
（3）小科用带火星的木条检验刚收集的气体，发现木条未复燃，原因可能是____。
A．过氧化氢溶液的溶质质量分数太小
B．止水夹打开后立即收集气体
C．开始收集时，集气瓶未装满水
D．集气瓶中的水未排尽
【答案】（1）长颈漏斗内液面(或水柱高度)保持不变
（2）b
（3）B；C
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项；氧气的检验和验满
【解析】【分析】（1）装置气密性检查：利用装置内外的压强差来判断气密性，当止水夹夹住橡胶管后，装置内部形成密闭空间，向长颈漏斗加水，若气密性良好，内部压强会支撑住漏斗内的水柱，使液面保持不变。
（2）排水法收集气体的进气规则：排水法收集气体时，气体密度远小于水，应从短管进气，水从长管排出，以保证气体能将水完全排出，收集到较纯净的气体。
（3）氧气验满失败的原因分析：带火星木条不复燃，说明收集的氧气浓度过低，可能是收集时机过早（未排尽装置内空气）、集气瓶未装满水（瓶内残留空气）或收集后未排尽水（气体不纯）等因素导致。
【解答】（1）当止水夹夹住橡胶管后，装置内部形成密闭空间，向长颈漏斗加水，若装置气密性良好，内部压强会阻止水继续流下，因此观察到长颈漏斗内液面（或水柱高度）保持不变；
（2）图乙为排水法收集氧气的装置，氧气密度比水小，应从短管进气，水从长管排出，因此气体应从b口通入；
（3）A、过氧化氢溶液的溶质质量分数太小，会导致反应速率较慢，但只要反应持续进行并收集气体，氧气的纯度不会因此降低，带火星的木条仍可复燃，A 不符合题意；
B、止水夹打开后立即收集气体，装置内原本残留的空气会被一起收集，导致收集的氧气中混有空气，浓度不足，木条无法复燃，B 符合题意；
C、开始收集时集气瓶未装满水，瓶内残留有空气，会使收集的氧气中混入空气，浓度不足，木条无法复燃，C 符合题意；
D、集气瓶中的水未排尽，只是收集的氧气没有充满集气瓶，但瓶内气体主要为氧气，纯度较高，木条仍可复燃，D 不符合题意；
故答案为：BC。
故答案为：（1）长颈漏斗内液面（或水柱高度）保持不变；
（2）b；
（3）BC。
7．（2026八下·金华月考）下图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题：
（1）仪器a的名称是　 　。
（2）选用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，应选用　 　(选填“A”或“B”)作为气体发生装置。
（3）选用D装置作为氧气收集装置，氧气从　 　(选填“b”或“c”)管进入。
（4）小科用抽拉法检查装置E的气密性，发现被拉出的注射器活塞一段时间后又回到原来的位置，你认为该装置是否漏气？　 　(选填“是”或“否”)．
【答案】（1）长颈漏斗
（2）A
（3）b
（4）否
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】
①A装置适用于固液不加热型发生装置，气密性的检查：在右侧导管装上橡皮管，用止水夹夹住橡皮管，向长颈漏斗中加水至液面没过长颈漏斗下端，若在长颈漏斗中形成一段稳定的液柱，说明装置气密性良好。
②B装置适用于固体加热型发生装置，气密性的检查：将导管口伸入水中，用手捂住试管，若在导管口冒出气泡，且一段时间后导管中有一段稳定的液柱，说明装置气密性良好。
③氧气不易溶于水，可以用排水法收集。氧气密度比空气略大，可以用向上排空气法收集。
【解答】
（2）装置A，适用于固液反应，不需要加热，装置B适用于固体的反应，需要加热，故选A。
（3）氧气的密度比空气略大，用向上排空气法收集，故氧气从b管进入。
（4）被拉出的注射器活塞一段时间后又回到原来的位置说明装置内的气体质量不发生变化，则装置气密性良好。
8．（2026八下·拱墅月考）如图是科学中常用的实验室制取气体装置，请回答下列问题：
（1） 仪器a的名称是　 　。
（2）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体加热来制取氨气。常温下NH3是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，NH3极易溶于水。制取并收集NH3，应选择的发生装置和收集装置分别是　 　。(填序号)
（3）若利用装置C收集氧气，观察到　 　则证明氧气已经收集满。
【答案】（1）锥形瓶
（2）AD
（3）集气瓶口有气泡冒出
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
9．（2026九上·海曙期末）乙炔是有机合成的重要原料之一，常温常压下为无色气体，难溶于水，密度比空气小。实验室常用块状电石(主要成分 CaC2)和水在常温下制取乙炔。制取该气体的发生装置是　 　(填字母编号)。在收集干燥的乙炔气体时，若采用F装置收集乙炔气体，则气体应从　 　(填“a”或“b”)端导入，除此之外还可以选择的收集装置有　 　。
【答案】A；b；D
【知识点】气体装置的装配、连接、选择与气密性检查；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
【解析】【分析】（1）气体发生装置的选择依据：实验室制取气体的发生装置由反应物状态和反应条件决定。若反应物为固体与液体，且反应在常温下进行，应选择 “固液不加热型” 发生装置；若反应物为固体且需要加热，应选择 “固体加热型” 发生装置。
（2）气体收集装置的选择依据：收集装置由气体的密度和溶解性决定。难溶于水的气体可用排水法收集；密度比空气小且不与空气成分反应的气体可用向下排空气法收集；密度比空气大且不与空气成分反应的气体可用向上排空气法收集。
（3）多功能瓶（F 装置）的使用：用多功能瓶收集密度比空气小的气体时，气体应从短管进入，空气从长管排出，这样气体可聚集在集气瓶上部，将空气向下排出。
【解答】实验室制取乙炔时，反应物是块状电石（固体）和水（液体），反应在常温下进行，因此应选择固液不加热型的发生装置 A。
乙炔密度比空气小，用 F 装置收集时，气体应从短管b端导入，空气从长管 a 端排出，从而收集到干燥的乙炔。
乙炔难溶于水且密度比空气小，除了 F 装置外，还可以选择向下排空气法装置 D，因需要收集干燥的乙炔气体，不能用排水法装置 E 来收集。
10．（2026九上·温州模拟）实践小组的同学以“氧气的制备”为课题开展了实践活动。
（1）利用图1装置，选择的制氧试剂为____(填字母)。
A．双氧水、二氧化锰 B．高锰酸钾 C．氯酸钾、二氧化锰
（2）按图1连接装置，用弹簧夹夹紧a处橡皮管，向下压注射器的活塞，　 　，证明气密性良好。
（3）图2为不同浓度的制氧试剂催化分解时温度与时间的关系图，说明制氧试剂浓度越高，反应越剧烈的依据是　 　。
（4）小组同学还利用饮料瓶、注射器、吸管、输液管等日常用品，模仿市售制氧机，自制如图所示4套简易制氧机，右瓶中所装液体为水，向左侧瓶中加入制氧试剂。其中不合理的装置有　 　(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。
【答案】（1）A
（2）松手后，活塞恢复到原来位置
（3）相同时间，10%的制氧试剂反应温度升的最高
（4）乙、丁
【知识点】制取氧气的原理
【解析】【分析】（1）根据图1确定反应装置的类型，从而确定反应物的状态和反应条件，进而确定反应物即可；
（2）根据装置气密性的检查方法解答；
（3）反应越剧烈，放热越明显，温度上升越快，根据图2分析解答；
（4）简易制氧机，既要保证氧气入水排除杂质，还要保证氧气顺利排出。
【解答】（1）根据图片可知， 装置是固液不加热型气体发生装置，适用于双氧水（过氧化氢溶液）在二氧化锰催化下分解制氧气。 高锰酸钾（B）和氯酸钾（C）制氧气均需要加热，
故选A。
（2） 检查装置气密性时，夹紧橡皮管后向下压活塞，若装置气密性良好，装置内气压增大，松手后活塞会因气压恢复而被推回原位置。若活塞不返回，则说明漏气。 故填：松手后，活塞恢复到原来位置。
（3） 反应越剧烈，放热越明显，温度上升越快。从图2中可看出，高浓度曲线比低浓度曲线升温更快（或更早达到某一温度），说明反应速率更快。 故填：相同时间，10%的制氧试剂反应温度升的最高。
（4） 甲、丙：氧气通过导管通入水中，可观察气泡速率并起到一定的净化作用，设计合理。
乙：左侧生成的氧气直接通过导管导出，未经过水洗，可能携带试剂杂质，不合理。
丁：右侧进水口和氧气出口均为长导管，会导致水倒流或氧气无法顺利排出，设计错误。
故填：乙、丁。
11．（2026八下·拱墅月考）小科发现混入部分空气的氧气也能使带火星的木条复燃，可见并非只有纯氧才能使带火星的木条复燃。将不同比例的氧气和空气混合，再将带火星的木条伸入其中，结果可能不同。
（1）小科往100毫升集气瓶中加入50毫升水，用排水法收集氧气，实验后发现该瓶气体不能使带火星的木条复燃，其原因是　 　。
（2）为了研究氧气的体积分数对木条复燃的影响，小科用如图所示的装置制取氧气并进行相关实验。
【实验器材】：溶质质量分数为7.5%的H2O2溶夜，MnO2粉末，水，量筒，木条，100mL的集气瓶若干个及其他需要的实验器材。
【实验操作】：①按如图所示的装置组装仪器，检查装置的气密性。②往装置中装入试剂，将导管末端放入水中，打开活塞，用排水法将各集气瓶中的水恰好排尽。③分析数据，得出氧气的体积分数对带火星木条复燃的影响的结论。④将带火星的木条伸入集气瓶中，观察带火星的木条是否复燃。⑤取100mL的集气瓶5个，分别加入 50mL，60mL，70mL，80mL，90mL的水(忽略空气中氧气对实验的影响)。
上述操作中，你认为正确的实验操作顺序是　 　(填序号)。
（3）以下是小科实验中所记录的实验现象：
氧气体积分数 90% 80% 70% 60% 50%
实验现象 木条快速复燃 木条较快复燃 木条缓慢复燃 木 条 带 火星闪烁后缓慢复燃 木 条 带火星无 明显复燃现象
分析上述现象，带火星的木条复燃最低氧气体积分数在　 　之间，且氧气体积分数越大，燃烧越剧烈。
【答案】（1）氧气的体积分数过低
（2）①⑤②④③
（3）50%—60%
【知识点】制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
12．（2026八下·拱墅月考）为了探究氯酸钾制取氧气时，生成氧气的速度与加入二氧化锰的质量有怎样的关系 小明用图甲装置开展实验。步骤如下：
①检查装置气密性，在 500毫升集气瓶中装满水；
②向10支试管中各加入2克氯酸钾，分别记为①~⑩组，往10支试管中分别装入0.1克、0.2克、0.3克、0.4 克、0.5克、0.65克、 1 克、 1.3克、2克、3克二氧化锰，并混合均匀；
③将10支试管分别加热，记录生成300毫升氧气所需时间，计算生成氧气的速度如图乙。
（1）实验中除了量筒、天平外，还需用到的测量仪器有　 　。
（2）为测定氯酸钾分解生成氧气的体积，应选用如图装置　 　。
（3）分析实验数据，得出的初步结论是　 　。
（4）4克氯酸钾和1.3克二氧化锰混合均匀加热，据图推测，收集300毫升氧气所需要的时间约为　 　秒。
【答案】（1）停表
（2）C
（3）其他条件相同时，随着MnO2质量增加，生成氧气的速度先增大后减小，当m为0.65g时，速度达到最大
（4）60
【知识点】制取氧气的原理；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项
13．（2026·宁波模拟）如图是一款用于火灾逃生的氧气呼吸面罩的内部示意图，在A区通过化学反应迅速生成氧气，并被储存在B区，氧气进入C区进行加湿和冷却处理，D区域的材料会吸收呼出气体中的CO2，新鲜的氧气在E区域与人呼出的其他气体混合，最终供给人呼吸。
[查阅资料]Ⅰ.制氧药剂主要含氯酸钠(NaClO3)、二氧化锰和铝粉。
Ⅱ.制氧原理： 3O2↑。
（1）根据资料内容，你认为铝粉的作用是　 　。
（2）[进行实验]某同学按下表中NaClO3、MnO2和铝粉的质量各配制100g混合物，控制每一份混合物中 NaClO3 和 MnO2的质量比均为22：1，进行实验，并记录相关数据。
实验编号 100g混合物 产生氧气的质量/g
NaClO3 和 MnO2的质量/g 铝粉质量/g
1 99 1 20.6
2 98 2 28.4
3 97 3 38.6
4 96 4 37.3
①本实验探究　 　对产生氧气质量的影响。
②实验1产生氧气的质量明显小于实验3的主要原因是　 　。
（3）[质疑反思]
该同学认为“D区吸收人体呼出的二氧化碳”的功能是多余的，可以直接将人体呼出的气体排出即可。你认同这名同学的看法吗 请回答并说明理由。　 　。
【答案】（1）提供氯酸钠分解所需的热量
（2）制氧药剂中铝粉的质量分数(或比例)；铝粉质量少，产生热量少，氯酸钠未完全分解
（3）不认同，因为人体呼出的气体中除了二氧化碳，还有较多的氧气，通过D区除去CO2后，仍可供给呼吸，从而减少制氧药剂的消耗，延长呼吸面罩的供氧时间
【知识点】制取氧气的原理；二氧化碳的物理性质及用途；二氧化碳的化学性质
【解析】【分析】（1）氯酸钠分解制氧需要 210-260℃的温度，铝粉是活泼金属，可通过氧化反应（燃烧）放出大量热量，为氯酸钠的分解提供所需的高温条件，保障制氧反应快速发生。
（2）实验中唯一改变的变量是铝粉的质量分数，其他条件（NaClO3与 MnO2的质量比、总质量）保持一致，因此探究的是铝粉质量分数对产氧量的影响；产氧量差异的核心原因是铝粉量不足导致反应温度不够，氯酸钠未完全分解。
（3）人体呼出的气体中仍含有约 16% 的氧气（远高于二氧化碳），D 区吸收 CO2后，剩余的氧气可循环利用，减少制氧药剂的消耗，延长供氧时间，因此该功能并非多余。
【解答】（1）氯酸钠分解制氧需要 210-260℃的高温条件，铝粉可通过氧化反应（燃烧）释放大量热量，为氯酸钠的分解提供所需的热量，保障制氧反应迅速发生，因此铝粉的作用是提供氯酸钠分解所需的热量。
（2）① 实验中，每份混合物总质量为 100g，NaClO3和 MnO2的质量比固定为 22：1，仅改变铝粉的质量（1g、2g、3g、4g），因此本实验探究的是 制氧药剂中铝粉的质量分数（或比例） 对产生氧气质量的影响。
② 实验 1 中铝粉质量仅为 1g，远少于实验 3 的 3g，铝粉氧化产生的热量不足，无法使氯酸钠达到完全分解所需的温度，导致氯酸钠未完全分解，因此产生氧气的质量明显小于实验 3。
（3）不认同该同学的看法。
理由：人体呼出的气体中，除了二氧化碳外，还含有较多未被利用的氧气；D 区吸收呼出气体中的 CO2后，剩余的氧气可在 E 区与新鲜氧气混合，重新供给人体呼吸，从而减少制氧药剂的消耗，延长呼吸面罩的供氧时间，因此 D 区的功能并非多余。
故答案为：（1）提供氯酸钠分解所需的热量；
（2）① 制氧药剂中铝粉的质量分数 (或比例)；② 铝粉质量少，产生热量少，氯酸钠未完全分解；
（3）不认同，因为人体呼出的气体中除了二氧化碳，还有较多的氧气，通过 D 区除去 CO2后，仍可供给呼吸，从而减少制氧药剂的消耗，延长呼吸面罩的供氧时间。
14．（2026八下·义乌月考）近年来高层建筑火灾事故频发，我国应急管理部推动公共场所配备新型自救面罩。某科技公司研发的触发式制氧面罩内置二氧化锰和过氧化氢溶液，遇险时可快速供氧。装置如图所示。其中配有试剂包含100g一定质量分数的过氧化氢溶液、1g二氧化锰、100g纯净水。
表一
温度(℃) 25 60 100
MnO2 组速率(mL/s) 0.7 1.2 0.5
生物酶组速率(mL/s) 1.0 0.3 0.1
表二
浓度(%) 6.0 6.8 7.6
速率(mL/s) 0.6 0.9 1.4
持续时间(min) 18 15 9
（1）写出过氧化氢在二氧化锰催化下分解的化学方程式　 　。
（2）干燥的氧气会刺激呼吸道黏膜，会造成呼吸道损伤，因此制得的氧气需要湿润后进入人体。使用制氧面罩时，往　 　瓶加入100g纯净水(填“甲”或“乙”)，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另一个瓶并拧紧瓶盖，并瓶中的气泡连续均匀冒出时，开始吸氧。
（3）查阅资料发现生物酶也可以加快过氧化氢分解产生氧气的速率。为使防毒面具制氧功能适应火灾现场高温环境，小组测试不同温度下催化剂的产氧速率如表一，结合数据可知，制氧面罩催化剂选择二氧化锰而不是生物酶的理由是　 　。
（4）国家标准规定逃生面罩产氧速率需≥0.8mL/s且持续时间≥15分钟。小组测试不同浓度过氧化氢的效果如表二，结合数据请选择最佳浓度是　 　。
【答案】（1）
（2）乙
（3）在高温环境下二氧化锰的催化效果比生物酶好
（4）6.8%
【知识点】制取氧气的原理；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（1）过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，该反应属于分解反应，书写化学方程式时需标注催化剂条件并配平。
（2）制氧面罩中氧气需要加湿，应将水加入产生氧气的导管或加湿瓶，结合装置结构判断加湿瓶为乙瓶。
（3）对比表一中二氧化锰与生物酶在不同温度下的产氧速率，分析高温环境下两种催化剂催化效果的差异。
（4）结合表二数据，根据国家标准（产氧速率≥0.8mL/s、持续时间≥15 分钟），筛选出满足条件的最佳过氧化氢浓度。
【解答】（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：；
（2）制得的氧气需要通过乙瓶内的水进行湿润，因此往乙瓶加入 100g 纯净水，再拧紧紧有吸气面罩的瓶盖；
（3）由表一数据可知，在25 C时生物酶速率略高，但随着温度升高至60 C、100 C，二氧化锰的催化速率先增后降但整体速率远高于生物酶，100 C时二氧化锰速率仍为0.5mL/s，而生物酶已降至0.1mL/s，说明在高温环境下二氧化锰的催化效果比生物酶好，更适应火灾现场的高温环境；
（4）分析表二数据：①浓度6.0%：速率0.6mL/s<0.8mL/s，不满足最低速率要求；
②浓度6.8%：速率0.9mL/s≥0.8mL/s，且持续时间15min≥15min，完全满足标准；
③浓度7.6%：虽然速率1.4mL/s更快，但持续时间仅9min<15min，不满足要求；
因此最佳浓度为6.8%。
故答案为：（1）；
（2）乙；
（3）在高温环境下二氧化锰的催化效果比生物酶好；
（4）6.8%。
15．资料显示，将新制的溶质质量分数为5%的H2O2溶液，加热到80 ℃时，才有较多氧气产生。而相同质量5%的H2O2溶液加入催化剂，常温下就会立即产生氧气，反应速度快，至完全反应所需时间短。
（1）小科同学按图甲装置进行实验，当试管中有大量气泡出现时，伸入带火星的木条，木条并未复燃。为此，他利用图乙装置收集气体，再用带火星的木条检验，木条复燃。那么图甲实验中带火星的木条未复燃的原因是　 　。除用图乙的方法收集氧气外，还可用　 　法收集。
（2）小金同学利用催化剂使 H2O2溶液分解制取氧气，图丙是他设计的气体发生装置，请你指出一处错误：　 　。
（3）两位同学采用相同质量5%的H2O2溶液进行实验，图丁虚线表示小科采用加热分解制取氧气的曲线，请你在该图中用实线画出小金利用催化剂制取氧气的大致曲线(假定两种方法 均完全分解)。
【答案】（1）加热过氧化氢溶液的同时，水蒸气随氧气一起逸出，氧气浓度较低；向上排空气
（2）长颈漏斗的下端未伸入液面以下
（3）采用加热的方法制取氧气时，由于开始的时间内溶液温度低，所以几乎没有氧气产生，而使用催化剂的方式制取氧气，实验开始就会产生大量氧气。无论哪种方式，最终生成氧气的质量是相同的，小金利用催化剂制取氧气的大致曲线（假定两种方法H2O2均完全分解）如图：

【知识点】氧气的性质和利用；制取氧气的原理；制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项；氧气的检验和验满
【解析】【分析】（1）根据资料可知加热5%的H2O2溶液到80℃才有较多氧气产生，结合图甲实验，考虑产生的气体中除了氧气还有其他成分对木条复燃的影响。依据氧气的物理性质，确定除图乙排水法外还可用的收集方法。
（2）根据气体发生装置的设计要求，分析图丙装置中存在的错误。
（3）根据催化剂能加快化学反应速率，且两种方法H2O2均完全分解，对比加热分解和使用催化剂分解的反应速率，绘制小金利用催化剂制取氧气的大致曲线。
【解答】（1）图甲实验中带火星木条未复燃的原因是加热过氧化氢溶液的同时，溶液中水蒸气随氧气一起逸出，氧气的浓度较低；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，图乙的收集方法是排水法，除了图乙的方法收集氧气外，还可用向上排空气法收集；
（2）小柯利用催化剂使H2O2溶液分解制取氧气，图丙是他设计的气体发生装置，其中的错误之处为：长颈漏斗的下端未伸入液面以下，产生的氧气会从长颈漏斗处逸出；
（3）采用加热的方法制取氧气时，由于开始的时间内溶液温度低，所以几乎没有氧气产生，而使用催化剂的方式制取氧气，实验开始就会产生大量氧气。无论哪种方式，最终生成氧气的质量是相同的，小金利用催化剂制取氧气的大致曲线（假定两种方法H2O2均完全分解）如图：
16．为测定实验室中氯酸钾样品(杂质不参与反应)的纯度，取一定量该样品进行加热，不同时刻固体质量数据如图所示。
（1）t1时刻产生的氧气质量是　 　。
（2）t3~t4时段剩余固体质量不变的原因为　 　。
（3）列式计算该样品中氯酸钾的纯度。
【答案】（1）1.68g
（2）氯酸钾已完全分解
（3）由图可知，氯酸钾完全分解生成的氧气质量为5g+1.5g-4.58g=1.92g。
解：设5g样品中含有氯酸钾的质量为x。
x=4.9g
氯酸钾的质量分数为
答：该样品中氯酸钾的纯度是98%。
【知识点】溶质的质量分数及相关计算；制取氧气的原理；质量守恒定律及其应用；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（1）根据质量守恒定律计算t1时刻产生的氧气质量；
（2）氯酸钾分解生成氯化钾和氧气，因此固体的质量会逐渐减小。当氯酸钾完全反应后，不再有氧气产生，因此固体的质量不再减小。
（3）根据质量守恒定律计算出生成氧气的总质量，由氧气的总质量求出氯酸钾的质量，即可求出样品中氯酸钾的纯度。
【解答】 （1）根据图甲可知，t1时刻生成氧气的质量为：5g+1.5g-4.82g=1.68g；
（2）氯酸钾在二氧化锰催化下加热分解为氯化钾和氧气。当反应进行到 t3 时刻，氯酸钾已完全分解，不再有氧气生成，因此剩余固体质量保持不变。
（3）由图可知，氯酸钾完全分解生成的氧气质量为5g+1.5g-4.58g=1.92g。
解：设5g样品中含有氯酸钾的质量为x。
x=4.9g
氯酸钾的质量分数为
答：该样品中氯酸钾的纯度是98%。
17．利用如图甲所示装置探究“MnO2 的用量对H2O2分解反应的影响”。实验中，H2O2的溶质质量分数为3%，装置中产生氧气的量可以用压强传感器测出。在等温条件下，产生氧气体积与装置内压强成正比，反应放热忽略不计。
（1）写出装置中发生反应的化学方程式：　 　。
（2）如图乙所示是0.1g MnO2与不同体积的 3%H2O2溶液混合的实验结果，从图中可以看出　 　。
（3）当用8 mL 3%H2O2 溶液与不同质量的 MnO2 混合时，得到如图丙所示的曲线。曲线的斜率显示：当MnO2 的质量增加到0.08g时，分解速度达到实验要求。在此实验条件下，若 MnO2 的质量有 4g(一药匙)，就能使图中的烧杯　 　(填字母)中所装的3%H2O2 溶液的分解速度最接近实验要求。
【答案】（1）
（2）H2O2的用量越多，产生的氧气越多
（3）C
【知识点】制取氧气的原理；催化剂在化学反应中的作用
【解析】【分析】 （1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气；
（2）根据图示可以看出H2O2的用量越多，产生的氧气越多；
（3）根据图中给出的比例分析．
【解答】 （1） 过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，
方程式为
（2）根据图示可以看出H2O2的用量越多，产生的氧气越多；
（3）由图示可知3%H2O2溶液8毫升与0.08克MnO2混合，分解速度达到实验要求，
若MnO2的质量有4克需要3%H2O2溶液为。
故答案为：C。
18．（核心素养科学思维）实验室制取氧气时，某同学取质量为15.0g的氯酸钾和二氧化锰的固体混合物加热，固体质量与反应时间的关系如图甲所示。
（1） 时段固体质量不变，是因为　 　。
（2）t4时，制得氧气质量是　 　克。
（3）t5时MnO2的质量为多少 (写出计算过程)
（4）请在图乙中画出固体中氧元素的质量在 时段的变化曲线(需做适当标注)。
【答案】（1）没有达到氯酸钾分解的温度
（2）4.8
（3）解：设原固体混合物中氯酸钾的质量为x。
由于二氧化锰是该反应的催化剂，反应前后质量不变，所以t5时 MnO2的质量为15.0g-12.25g=2.75g。
（4）
【知识点】制取氧气的原理；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（1）反应条件与质量变化：氯酸钾分解需要达到一定的温度，在未达到分解温度时，反应未发生，因此固体质量保持不变。
（2）质量守恒定律的应用：根据质量守恒定律，反应前后固体的质量差即为生成氧气的质量。
（3）催化剂的性质：二氧化锰是该反应的催化剂，在反应前后质量和化学性质均不发生改变。可通过计算氯酸钾的质量，进而求出二氧化锰的质量。
（4）氧元素质量的变化：反应过程中，氧元素的质量随着氧气的生成而减少，当反应完全后，剩余固体中的氧元素质量保持不变。
【解答】（1）由于氯酸钾分解要达到一定的温度，t0～t1 时段固体质量不变，是因为温度没有达到分解的温度；
（2）由质量守恒定律可得，t4时，制得氧气质量是：15.0g-10.2g=4.8g。
（4）由上述计算可知，15g固体混合物中氧元素的质量为
反应完全后固体中氧元素的质量为 1g，据此画图。
19．加热10g高锰酸钾制取氧气，经一段时间后，称量剩余固体的质量为9.36g。请计算：
（1）生成　 　g氧气。
（2）消耗了　 　g高锰酸钾。
（3）若改用加热氯酸钾和二氧化锰混合物来制取等质量的氧气，需要　 　g氯酸钾(计算结果精确到0.01)。
【答案】（1）0.64
（2）6.32
（3）1.63
【知识点】制取氧气的原理；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（1）高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，由题意，经过一段时间后，高锰酸钾不一定完全分解，故不能用10g进行计算；由质量守恒定律，混合物减少的质量即为生成氧气的质量；
（2）由反应的化学方程式列式计算出参加反应的高锰酸钾的质量即可。
（3）根据质量守恒定律可知，固体质量的减少量即为生成氧气的质量，然后根据反应方程式由氧气的质量求出参加反应的氯酸钾的质量。
【解答】（1）由质量守恒定律可知，生成氧气的质量是10g-9.36g=0.64g。
（2）解：设参加反应的 KMnO4 的质量为x。
x=6.32g
则反应消耗了6.32g高锰酸钾。
（3）解：设参加反应的 质量为y。
则需要1.63 g氯酸钾。
20．（2025九上·义乌月考）某化学实验小组在实验室将68.1g的二氧化锰和过氧化氢溶液的混合物放入锥形瓶中制备氧气，充分反应后，锥形瓶中剩余物的总质量为66.5g。求：
（1）制得氧气的质量为 　 　g。
（2）计算参加反应的过氧化氢的质量是多少
【答案】（1）1.6
（2）解：设过氧化氢的质量为x
　
解得x=3.4g。
【知识点】制取氧气的原理；根据化学反应方程式的计算
【解析】【分析】（1）氧气的质量等于反应前物质的总质量减去反应后锥形瓶中剩余物的总质量。
（2）根据氧气的质量结合方程式计算过氧化氢的质量。
【解答】（1）氧气的质量m=68.1g-66.5g=1.6g。
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专题01 空气 氧气
1．（2026八下·金华月考）以下实验设计能达到实验目的的是（　　）
A．测定空气中氧气的含量 B．探究可燃物燃烧的两个条件
C．探究二氧化碳与水是否发生反应 D．验证质量守恒定律
2．（2026八下·拱墅月考）小科利用如图所示装置测定空气中氧气的含量，广口瓶内的暖宝宝贴(主要成分为铁粉、木炭、食盐)的热量来源于铁粉的氧化。实验开始前装置如图所示(广口瓶的容积为250mL，瓶内装有20mL的水)，实验后测量从量筒中流入广口瓶中的水的体积(铁粉生锈消耗的水忽略不计)。下列分析合理的是
A．暖宝宝贴中的铁粉会通过锈蚀这一剧烈的氧化反应消耗氧气
B．只将暖宝宝贴替换成硫粉也能完成测定空气中氧气含量的实验
C．将暖宝宝贴中的物质均匀地涂抹在广口瓶内壁上，能增大反应的面积，使进入广口瓶的水更多
D．实验结束后流入广口瓶中水的体积为40mL，可能是暖宝宝贴的使用数量不足引起的
（2题图） （3题图）
3． 化学兴趣小组用氧气传感器分别测量木条和蜡烛(主要含碳、氢元素)在密闭容器内燃烧至熄灭过程中氧气含量变化。密闭容器内氧气含量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A．若装置漏气，不会影响实验结果
B．木条熄灭时，瓶内还有 O2剩余
C．蜡烛燃烧过程中不会产生气体
D．对比木条与蜡烛的燃烧过程，蜡烛消耗 O2的速率更快
4．（2025·舟山模拟）为测定空气中氧气的含量，在量筒中先注入一定量的水，再将装有足量潮湿铁粉的矿泉水瓶(瓶内除铁粉外的有效容积为350mL)旋紧瓶盖放入水中静置，直至矿泉水瓶不再变瘪为止，反应前后量筒内液面位置如图所示。忽略水的蒸发，则下列分析错误的是
A．此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气
B．反应后矿泉水瓶受到的浮力减小
C．反应后量筒底部受到水的压强不变
D．实验测得氧气体积分数为20%
5．（2026八下·义乌月考）用图甲所示的装置“测量空气中氧气的体积分数”，选用红磷是否是最适宜的试剂 为探究此问题，科学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，并检查该装置的气密性。
②将氧气传感器(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）红磷在空气中燃烧的现象是：　 　。
（2）步骤①中检查气密性时，将盖有密封盖的玻璃容器浸没在水中，如果观察到有气泡冒出并有水进入，说明装置气密性　 　(选填：“良好”或“不好”)。
（3）装置甲中225毫升集气瓶中装入25毫升的水，量筒内装有40毫升水，用红磷做实验，根据图丙的实验数据，理论上实验结束后量筒内剩余的水为　 　毫升。
（4）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，选用哪种试剂最合适 　 　，说明理由：　 　。
6．（2026九下·瑞安开学考）小瑞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注射器的气密性，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36mL 刻度处，则该实验测得空气中氧气的体积分数为　 　；
（4）小瑞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：　 　。
7．（2026八下·拱墅月考）小科设计如图所示的实验装置来同时完成燃烧条件的探究和空气中氧气含量的测定。装置中注射器活塞与内壁摩擦忽略不计。
【查阅资料】：①白磷的着火点是40℃，当容器内的氧气浓度低于一定值时，白磷无法继续燃烧；②“暖宝宝”能耗尽容器中少量的氧气。
【实验操作】：①拉动注射器，检查装置气密性；②将盛有足量白磷的燃烧匙放入空集气瓶中，塞紧塞子，白磷不燃烧；③打开集气瓶塞子，往瓶中倒满80℃的热水，并塞紧塞子，白磷仍然不能燃烧；④打开K1和K2，通过注射器从b管抽水，当注射器中水量达到 V1毫升时，瓶中液面低于燃烧匙底部，此时立即关闭K1、K2，发现瓶中白磷燃烧；⑤待整个装置冷却至室温时，打开 发现注射器中的水剩余 毫升。
（1）步骤①若观察到注射器活塞回到原处，则证明该装置气密性　 　(选填“良好”或“不好”)。
（2）结合步骤　 　(填序号)，说明白磷燃烧需要氧气。
（3）该实验得出空气中氧气的体积分数为　 　(用含有 的公式来表示)。
（4）小科待整个装置冷却至室温时，再打开K2读出注射器中剩余的水。小明认为由于气体具有热胀冷缩的性质，此操作会引起实验误差，导致空气中氧气的体积分数　 　(选填“偏大”或“偏小”)。
8．（2026八下·拱墅月考）某兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验(装置Ⅰ)进行了大胆改进，设计装置Ⅱ实验方案进行实验，收到了良好的效果。请你对比分析下面装置Ⅰ、装置Ⅱ实验，回答下列有关问题：
（1）【装置Ⅰ】在实验过程中，经常出现实验结果偏小的情况，原因可能是____。
A．红磷量不足
B．实验时止水夹未夹紧
C．未等装置冷却就松开止水夹
D．红磷点燃后伸入集气瓶速度太慢
（2）【装置Ⅱ】利用铜在加热条件下与氧气反应，完成测定。实验的操作步骤如下：
①测定玻璃管容积V1为70mL。②将少量铜粉平装入试管中，将50mL 的注射器活塞置于30mL刻度处，并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好。③点燃酒精灯，缓慢推拉注射器活塞。④熄灭酒精灯，等装置冷却后读取注射器活塞的数据。
按正确操作和有关数据计算，最终得出氧气约占空气体积的1/5，则注射器活塞最终停留在　 　mL处，在实验加热过程中，缓慢推拉注射器活塞的目的是　 　。
（3）比较【装置Ⅰ】和【装置Ⅱ】，你能说出【装置Ⅱ】的一个优点是　 　。
9．（2026·柯城模拟）小科用改装的空笔芯、暖宝宝和红墨水等材料，设计了一个“测定空气中氧气体积分数”的微型实验，如图所示。
【资料】“暖宝宝”主要成分为铁粉、活性炭等，能快速与氧气反应。
【实验步骤】
①取空笔芯，拆开笔头，从笔尾处注入一滴红墨水，并轻轻吹动红墨水到指定刻度，封住笔尾。
②在笔头与笔芯连接处用“暖宝宝”内容物填充1mm厚度，再次装好笔头。一段时间后，红墨水柱移动距离为6.4mm。
③取2支相同的空笔芯，重复步骤①，并在笔头与笔芯连接处分别填充3mm、5mm厚度的“暖宝宝”内容物进行实验，红墨水柱移动距离均为10mm。
【实验分析】
（1）为确保每次实验时笔芯中空气的体积相同，“暖宝宝”内容物　 　侧(填“左”或“右”)均应保持在刻度5cm处。
（2）填充1mm厚度内容物时，红墨水柱移动的距离较小，其原因是　 　。
（3）内容物填充厚度为5mm时，计算测得的空气中氧气的体积分数为　 　。
（4）相比于课本中“磷燃烧法”测空气中氧气体积分数，本微型实验的优点是　 　。
(写出一点即可)
10．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，发现进人集气瓶的水量低于”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：由于广口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”)；
（2）[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240℃，无毒；白磷的着火点是40℃，有剧毒)
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　 　；
（4）[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”的方法入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。
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。
11．小明发现人们喜欢在清晨锻炼，父母告诉他这是因为早晨空气中氧气含量高，小明对此表示质疑。他利用如图装置分别测定了公园某处早、中、晚空气中氧气的含量。实验的操作步骤如下：
①连接装置，并检查装置的 。
②将足量铜粉装入玻璃管中，将两支注射器活塞都置于25 毫升处。
③在装置中加入早晨收集到的空气，点燃酒精灯，缓慢推拉两侧注射器活塞，反应完成后，熄灭酒精灯。冷却到室温后读取数据。
④分别换用中午、傍晚收集到的空气，重复实验。
（1）步骤①中的横线处应填入：　 　。
（2）点燃酒精灯，缓慢推拉两侧注射器活塞的目的是　 　。
（3）已知玻璃管内的气体体积为50 毫升，测算早晨空气中氧气含量时，装置内气体总体积减少20 毫升，则氧气的体积分数为　 　。
（4）小明通过实验，发现早晨空气中氧气含量最低，你认为其原因是　 　。
12．（2025八下·玉环月考）小应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，他用一个有刻度的去底带塞子的瓶子，塞子上插入温度计和粘有“暖宝宝”贴的铜丝，实验装置如图乙所示。
查阅资料发现：“暖宝宝”贴内含有铁、活性炭、无机盐、水等物质，可在空气中吸收氧气发生放热反应，反应过程中主要反应的化学方程式为： “暖宝宝”贴吸氧能力强，放热迅速。
（1）从建模角度分析，“利用暖宝宝贴消耗空气中的氧气”的操作属于上述思维模型中的　 　。
（2）属于　 　反应(填写化学反应基本类型)，整个实验过程中，瓶内液面的变化情况为　 　。
小应待反应结束，温度计示数恢复初始温度时记录液面位置，如图丙所示，应调整瓶子在水中的深度，使瓶子内外液面相平再读取刻度。
13．（2026八下·拱墅月考）空气是一种用途很多的自然资源，可用于工业上制取氧气，其流程如图所示。
（1）操作①所采取的方法是　 　。(填“升温”或“降温”)
（2）由于液氧(-183℃)与液氮(-196℃)的沸点不同，液态空气最先分离出来的气体是　 　。
（3）下列关于氧气的说法，正确的是(　　)
A．液氧用于火箭发射是利用氧气的可燃性
B．空气从气态变成液态后氧气的质量分数增大
C．液氧与氧气化学性质相同
14．（2025八下·滨江期末）小滨利用如图甲所示装置(气密性良好)测定空气中氧气的含量，集气瓶中空气的体积为200mL，氧气传感器(可测量氧气浓度，部分结构已略去)测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。
（1）反应开始到止水夹打开前，图甲集气瓶内可观察到的现象是　 　。
（2）由图乙可知，在　 　秒时，反应刚好停止。
（3）待整个装置冷却至室温时，小滨打开止水夹，发现进入集气瓶内水的体积占反应前集气瓶内空气体积的比例约为1/8，请说明理由　 　。
1．（2026八下·拱墅月考）对下列实验中出现的异常现象分析合理的是
选项 异常现象 分析
A 利用红磷燃烧验证质量守恒定律，发现天平不平衡 红磷用量不足
B 利用排水法收集的氧气不纯 收集氧气前集气瓶内水没有装满
C 细铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶瓶底炸裂 用于引燃的火柴太长了
D 测定空气中氧气含量时，进入集气瓶中的水过少 燃烧匙内放置的红磷过量了
A．A B．B C．C D．D
2．（2026八下·拱墅月考）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．Fe在Ⅰ、Ⅱ两类反应中的产物相同
C．Ⅰ类反应放出热量，Ⅱ类反应吸收热量
D．Ⅰ、Ⅱ两类反应均体现了氧气的氧化性
3．（2026八下·拱墅月考）物质的性质决定用途。下列有关空气各成分及其用途的说法正确的是
A．空气中含量最多的气体是氮气，约占空气质量的78%
B．氧气具有支持燃烧的性质，可用作燃料
C．稀有气体可用于制造航标灯利用其化学性质稳定的特性
D．氮气化学性质稳定，可用于食品包装
4．（2026八下·义乌月考）如图是木炭、铁丝、红磷、硫粉四种单质在氧气中燃烧实验操作图示，判断错误的是(　　)
A．都生成了氧化物 B．都能发光发热
C．都是化合反应 D．都有气体生成
5．（2025八下·钱塘期末）用如图所示装置进行实验(夹持仪器略去)。实验过程：①通入N2一段时间，点燃酒精灯，a、b中均无明显现象；②熄灭酒精灯，立即改通O2，a中无明显现象，b中红磷燃烧。根据上述实验步骤，下列说法不正确的是 （　　）
A．红磷燃烧过程中产生大量白雾，并放出大量的热
B．通入一段时间N2的目的是排尽装置中原有的空气
C．对比a、b在实验过程②中的现象，可知燃烧需要温度达到可燃物的着火点
D．对比b在实验过程①②中的现象，可以得出可燃物的燃烧需要氧气
6．（2025八下·定海期中）下列有关物质燃烧时观察到的现象的叙述中，正确的是（　　）
A．硫在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体
B．木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
C．红磷在氧气中燃烧，放出大量热，产生大量白雾
D．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成四氧化三铁
7．（2025·杭州期中）下列归纳和总结中有错误的一组是（　　）
A.性质与用途 B.鉴别方法
①O2具有可燃性——气焊切割金属 ②氮气沸点低——可做制冷剂 ①鉴别空气、氧气、二氧化碳——燃着的木条 ②鉴别蒸馏水和双氧水——加入少量二氧化锰
C.科学家与成就 D.化学概念的逻辑关系
①门捷列夫——发现元素周期表 ②拉瓦锡——测定空气的组成 ①化合反应与氧化反应——交叉关系 ②化合物与氧化物——包含关系
A．A B．B C．C D．D
8．（2026八下·义乌月考）分析硫、红磷、铁丝三种物质在氧气中的燃烧：
（1）从操作角度：三种物质都要自上而下　 　(填“快速”或“缓慢”)伸入氧气瓶中；三个实验的集气瓶底部都放有少量水，其中　 　集气瓶中放少量水的目的与其他两个装置有明显不同该集气瓶放少量水的目的是　 　。
（2）从现象角度；在空气中点燃硫时，观察到淡黄色固体熔化后，燃烧发出　 　色火焰，在氧气中，燃烧得更旺。铁丝在空气中不燃烧，在氧气中剧烈燃烧，火星四射并生成黑色的固体，此黑色的固体物质是　 　(填化学式)。
（3）从能量变化角度：三个实验都是　 　反应(填“吸热”或“放热”)。
9．（2026八下·拱墅月考）学习了氧气的化学性质，某同学以氧气为主题，绘制了“多姿多彩的氧气世界”思维导图。如下图中表示几种物质之间的转化关系，“→”表示一种物质通过化学反应可生成另一种物质。
请回答问题：
（1）转化①中另一种反应物可能是　 　(写化学式)。
（2）若转化②是化合反应。从组成上分析，白色固体C中一定含有　 　元素。
（3）无色液体A是　 　(写一种即可)。
10．小明收集了三瓶氧气，利用硫粉、红磷和细铁丝三种可燃物与氧气的反应研究氧气的化学性质。其中乙集气瓶中实验前装有少量细沙，丙集气瓶中物质燃烧时部分现象如图中所示，请回答下列问题。
（1）写出甲集气瓶中物质燃烧时的现象：　 　。
（2）通过实验，小明发现细铁丝可以在纯氧中剧烈燃烧。小明尝试将细铁丝在空气中直接点燃，却不能燃烧，请分析原因：　 　。
（3）小明利用丙中的可燃物和丁装置，测定空气中氧气的体积分数。请判断是否可行并说明理由：　 　。
1．（2026八下·义乌月考）下列有关氧气收集的图示正确的是(　　)
A．排水法收集气体 B．向上排空气法 C．收集一瓶约含空气的氧气 D．收集氧气
2．（2026八下·义乌月考）小东的爸爸给患病的奶奶购买了一台“便携式制氧器”，其原理图如图所示，小东通过阅读说明书，了解它的工作原理，下列说法正确的是(　　)
A．输出的氧气可作为火箭的燃料
B．根据加湿过滤仓中气泡的大小，可以判断氧气排出的快慢
C．加湿过滤仓利用氧气不易溶于水的原理，使氧气湿润
D．输出的氧气只有点燃时才发生化学反应
3．（2026八下·拱墅月考）用“W”型玻璃管进行微型实验。将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触。下列说法错误的是
A．没有二氧化锰作为催化剂，过氧化氢溶液不会分解产生氧气
B．若a处粉末是木炭粉，能看到有白光产生
C．若a处粉末是硫粉，b处应接有尾气处理装置
D．该微型实验的优点是实验操作简便、节约药品
4．（2026八下·义乌月考）如图是实验室利用双氧水制取和收集的实验装置，下列描述正确的是（　）
A．组装：仪器组装按照从上往下，从左往右的顺序进行
B．试剂：烧瓶中的水起到了缓冲和稀释的作用
C．收集：当导管口有气泡冒出时就马上开始收集
D．验满：若用排空气法收集时，可用带火星的木条伸入集气瓶内，看是否复燃，若复燃，则已收集满
5．已知a为固体氯酸钾，b为混有少量二氧化锰的固体氯酸钾，且a 和 b 中的氯酸钾质量相等。当分别同时加热 a 和 b 至二者均已完全反应时，下列能正确表示生成氧气的质量随反应时间而变化的图像是(　　)
A． B． C． D．
6．（2026·柯城模拟）实验室利用下面所示装置制取并收集氧气。
（1）实验前，先用止水夹夹住橡胶管，再向长颈漏斗中加入一定量的水(图甲)，若观察到　 　，说明该装置气密性良好。
（2）用图乙装置收集氧气，气体应从　 　(填“a”或“b”)口通入。
（3）小科用带火星的木条检验刚收集的气体，发现木条未复燃，原因可能是____。
A．过氧化氢溶液的溶质质量分数太小
B．止水夹打开后立即收集气体
C．开始收集时，集气瓶未装满水
D．集气瓶中的水未排尽
7．（2026八下·金华月考）下图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题：
（1）仪器a的名称是　 　。
（2）选用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，应选用　 　(选填“A”或“B”)作为气体发生装置。
（3）选用D装置作为氧气收集装置，氧气从　 　(选填“b”或“c”)管进入。
（4）小科用抽拉法检查装置E的气密性，发现被拉出的注射器活塞一段时间后又回到原来的位置，你认为该装置是否漏气？　 　(选填“是”或“否”)．
8．（2026八下·拱墅月考）如图是科学中常用的实验室制取气体装置，请回答下列问题：
（1） 仪器a的名称是　 　。
（2）实验室常用氯化铵固体与碱石灰固体加热来制取氨气。常温下NH3是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，NH3极易溶于水。制取并收集NH3，应选择的发生装置和收集装置分别是　 　。(填序号)
（3）若利用装置C收集氧气，观察到　 　则证明氧气已经收集满。
9．（2026九上·海曙期末）乙炔是有机合成的重要原料之一，常温常压下为无色气体，难溶于水，密度比空气小。实验室常用块状电石(主要成分 CaC2)和水在常温下制取乙炔。制取该气体的发生装置是　 　(填字母编号)。在收集干燥的乙炔气体时，若采用F装置收集乙炔气体，则气体应从　 　(填“a”或“b”)端导入，除此之外还可以选择的收集装置有　 　。
10．（2026九上·温州模拟）实践小组的同学以“氧气的制备”为课题开展了实践活动。
（1）利用图1装置，选择的制氧试剂为____(填字母)。
A．双氧水、二氧化锰 B．高锰酸钾 C．氯酸钾、二氧化锰
（2）按图1连接装置，用弹簧夹夹紧a处橡皮管，向下压注射器的活塞，　 　，证明气密性良好。
（3）图2为不同浓度的制氧试剂催化分解时温度与时间的关系图，说明制氧试剂浓度越高，反应越剧烈的依据是　 　。
（4）小组同学还利用饮料瓶、注射器、吸管、输液管等日常用品，模仿市售制氧机，自制如图所示4套简易制氧机，右瓶中所装液体为水，向左侧瓶中加入制氧试剂。其中不合理的装置有　 　(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)。
11．（2026八下·拱墅月考）小科发现混入部分空气的氧气也能使带火星的木条复燃，可见并非只有纯氧才能使带火星的木条复燃。将不同比例的氧气和空气混合，再将带火星的木条伸入其中，结果可能不同。
（1）小科往100毫升集气瓶中加入50毫升水，用排水法收集氧气，实验后发现该瓶气体不能使带火星的木条复燃，其原因是　 　。
（2）为了研究氧气的体积分数对木条复燃的影响，小科用如图所示的装置制取氧气并进行相关实验。
【实验器材】：溶质质量分数为7.5%的H2O2溶夜，MnO2粉末，水，量筒，木条，100mL的集气瓶若干个及其他需要的实验器材。
【实验操作】：①按如图所示的装置组装仪器，检查装置的气密性。②往装置中装入试剂，将导管末端放入水中，打开活塞，用排水法将各集气瓶中的水恰好排尽。③分析数据，得出氧气的体积分数对带火星木条复燃的影响的结论。④将带火星的木条伸入集气瓶中，观察带火星的木条是否复燃。⑤取100mL的集气瓶5个，分别加入 50mL，60mL，70mL，80mL，90mL的水(忽略空气中氧气对实验的影响)。
上述操作中，你认为正确的实验操作顺序是　 　(填序号)。
（3）以下是小科实验中所记录的实验现象：
氧气体积分数 90% 80% 70% 60% 50%
实验现象 木条快速复燃 木条较快复燃 木条缓慢复燃 木 条 带 火星闪烁后缓慢复燃 木 条 带火星无 明显复燃现象
分析上述现象，带火星的木条复燃最低氧气体积分数在　 　之间，且氧气体积分数越大，燃烧越剧烈。
12．（2026八下·拱墅月考）为了探究氯酸钾制取氧气时，生成氧气的速度与加入二氧化锰的质量有怎样的关系 小明用图甲装置开展实验。步骤如下：
①检查装置气密性，在 500毫升集气瓶中装满水；
②向10支试管中各加入2克氯酸钾，分别记为①~⑩组，往10支试管中分别装入0.1克、0.2克、0.3克、0.4 克、0.5克、0.65克、 1 克、 1.3克、2克、3克二氧化锰，并混合均匀；
③将10支试管分别加热，记录生成300毫升氧气所需时间，计算生成氧气的速度如图乙。
（1）实验中除了量筒、天平外，还需用到的测量仪器有　 　。
（2）为测定氯酸钾分解生成氧气的体积，应选用如图装置　 　。
（3）分析实验数据，得出的初步结论是　 　。
（4）4克氯酸钾和1.3克二氧化锰混合均匀加热，据图推测，收集300毫升氧气所需要的时间约为　 　秒。
13．（2026·宁波模拟）如图是一款用于火灾逃生的氧气呼吸面罩的内部示意图，在A区通过化学反应迅速生成氧气，并被储存在B区，氧气进入C区进行加湿和冷却处理，D区域的材料会吸收呼出气体中的CO2，新鲜的氧气在E区域与人呼出的其他气体混合，最终供给人呼吸。
[查阅资料]Ⅰ.制氧药剂主要含氯酸钠(NaClO3)、二氧化锰和铝粉。
Ⅱ.制氧原理： 3O2↑。
（1）根据资料内容，你认为铝粉的作用是　 　。
（2）[进行实验]某同学按下表中NaClO3、MnO2和铝粉的质量各配制100g混合物，控制每一份混合物中 NaClO3 和 MnO2的质量比均为22：1，进行实验，并记录相关数据。
实验编号 100g混合物 产生氧气的质量/g
NaClO3 和 MnO2的质量/g 铝粉质量/g
1 99 1 20.6
2 98 2 28.4
3 97 3 38.6
4 96 4 37.3
①本实验探究　 　对产生氧气质量的影响。
②实验1产生氧气的质量明显小于实验3的主要原因是　 　。
（3）[质疑反思]
该同学认为“D区吸收人体呼出的二氧化碳”的功能是多余的，可以直接将人体呼出的气体排出即可。你认同这名同学的看法吗 请回答并说明理由。　 　。
14．（2026八下·义乌月考）近年来高层建筑火灾事故频发，我国应急管理部推动公共场所配备新型自救面罩。某科技公司研发的触发式制氧面罩内置二氧化锰和过氧化氢溶液，遇险时可快速供氧。装置如图所示。其中配有试剂包含100g一定质量分数的过氧化氢溶液、1g二氧化锰、100g纯净水。
表一
温度(℃) 25 60 100
MnO2 组速率(mL/s) 0.7 1.2 0.5
生物酶组速率(mL/s) 1.0 0.3 0.1
表二
浓度(%) 6.0 6.8 7.6
速率(mL/s) 0.6 0.9 1.4
持续时间(min) 18 15 9
（1）写出过氧化氢在二氧化锰催化下分解的化学方程式　 　。
（2）干燥的氧气会刺激呼吸道黏膜，会造成呼吸道损伤，因此制得的氧气需要湿润后进入人体。使用制氧面罩时，往　 　瓶加入100g纯净水(填“甲”或“乙”)，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另一个瓶并拧紧瓶盖，并瓶中的气泡连续均匀冒出时，开始吸氧。
（3）查阅资料发现生物酶也可以加快过氧化氢分解产生氧气的速率。为使防毒面具制氧功能适应火灾现场高温环境，小组测试不同温度下催化剂的产氧速率如表一，结合数据可知，制氧面罩催化剂选择二氧化锰而不是生物酶的理由是　 　。
（4）国家标准规定逃生面罩产氧速率需≥0.8mL/s且持续时间≥15分钟。小组测试不同浓度过氧化氢的效果如表二，结合数据请选择最佳浓度是　 　。
15．资料显示，将新制的溶质质量分数为5%的H2O2溶液，加热到80 ℃时，才有较多氧气产生。而相同质量5%的H2O2溶液加入催化剂，常温下就会立即产生氧气，反应速度快，至完全反应所需时间短。
（1）小科同学按图甲装置进行实验，当试管中有大量气泡出现时，伸入带火星的木条，木条并未复燃。为此，他利用图乙装置收集气体，再用带火星的木条检验，木条复燃。那么图甲实验中带火星的木条未复燃的原因是　 　。除用图乙的方法收集氧气外，还可用　 　法收集。
（2）小金同学利用催化剂使 H2O2溶液分解制取氧气，图丙是他设计的气体发生装置，请你指出一处错误：　 　。
（3）两位同学采用相同质量5%的H2O2溶液进行实验，图丁虚线表示小科采用加热分解制取氧气的曲线，请你在该图中用实线画出小金利用催化剂制取氧气的大致曲线(假定两种方法 均完全分解)。
16．为测定实验室中氯酸钾样品(杂质不参与反应)的纯度，取一定量该样品进行加热，不同时刻固体质量数据如图所示。
（1）t1时刻产生的氧气质量是　 　。
（2）t3~t4时段剩余固体质量不变的原因为　 　。
（3）列式计算该样品中氯酸钾的纯度。
17．利用如图甲所示装置探究“MnO2 的用量对H2O2分解反应的影响”。实验中，H2O2的溶质质量分数为3%，装置中产生氧气的量可以用压强传感器测出。在等温条件下，产生氧气体积与装置内压强成正比，反应放热忽略不计。
（1）写出装置中发生反应的化学方程式：　 　。
（2）如图乙所示是0.1g MnO2与不同体积的 3%H2O2溶液混合的实验结果，从图中可以看出　 　。
（3）当用8 mL 3%H2O2 溶液与不同质量的 MnO2 混合时，得到如图丙所示的曲线。曲线的斜率显示：当MnO2 的质量增加到0.08g时，分解速度达到实验要求。在此实验条件下，若 MnO2 的质量有 4g(一药匙)，就能使图中的烧杯　 　(填字母)中所装的3%H2O2 溶液的分解速度最接近实验要求。
18．（核心素养科学思维）实验室制取氧气时，某同学取质量为15.0g的氯酸钾和二氧化锰的固体混合物加热，固体质量与反应时间的关系如图甲所示。
（1） 时段固体质量不变，是因为　 　。
（2）t4时，制得氧气质量是　 　克。
（3）t5时MnO2的质量为多少 (写出计算过程)
（4）请在图乙中画出固体中氧元素的质量在 时段的变化曲线(需做适当标注)。
19．加热10g高锰酸钾制取氧气，经一段时间后，称量剩余固体的质量为9.36g。请计算：
（1）生成　 　g氧气。
（2）消耗了　 　g高锰酸钾。
（3）若改用加热氯酸钾和二氧化锰混合物来制取等质量的氧气，需要　 　g氯酸钾(计算结果精确到0.01)。
20．（2025九上·义乌月考）某化学实验小组在实验室将68.1g的二氧化锰和过氧化氢溶液的混合物放入锥形瓶中制备氧气，充分反应后，锥形瓶中剩余物的总质量为66.5g。求：
（1）制得氧气的质量为 　 　g。
（2）计算参加反应的过氧化氢的质量是多少
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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