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1.1　空气的成分
@夯实基础
1.物质真奇妙，小明将一根带火星的木条插入一瓶纯净的无色气体中，木条复燃且剧烈燃烧，你认为该瓶气体是( )
A.氧气 B.空气
C.氮气 D.二氧化碳
2.去年暑假，小曼同学一家选择乘坐供氧列车去西藏旅游，旅途中几乎没有高原反应。氧气可以帮助人缓解高原反应的原因是( )
A.氧气可供给呼吸
B.氧气能支持燃烧
C.氧气易溶于水
D.氧气的密度比空气大
3.工业制氧气，利用分离液态空气的方法，此方法利用了( )
A.分解反应
B.化合反应
C.液态氧和液态氮的密度不同
D.液态氧和液态氮的沸点不同
4.对下列实验异常情况分析一定不合理的是( )
A.测定空气中氧气的含量时，气体减小的体积小于1/5——红磷过量
B.做细铁丝在氧气中燃烧实验时，铁丝没有燃烧——火柴引燃没掌握好
C.点燃氢气时突然发生爆炸——点燃前没有检验纯度
D.制取CO2时始终没有收集到CO2——装置气密性不好
5.人类的生存离不开空气。下图为空气成分示意图，下列关于空气的说法正确的是( )
A.M是二氧化碳
B.Y具有可燃性，可以作燃料
C.X约占空气质量的78％
D.灯泡和食品包装中均可充入X作为保护气
6.物质的性质在很大程度上决定用途，以下性质和对应用途的描述均正确的是( )
选项 物质性质 物质用途
A 氧气易溶于水 使鱼能在水中生存
B 氧气具有助燃性 用于火箭燃料
C 液氮汽化吸热 液氮用于冷冻麻醉手术
D 稀有气体化学性质极不活泼 稀有气体用于制作霓虹灯
7.下列关于空气的说法中错误的是( )
A.空气是人类宝贵的自然资源
B.空气中的稀有气体常用作灭火剂
C.空气中的氮气常用作保护气
D.空气中的氧气主要来自植物的光合作用
8.下列有关氧气的组成、结构、性质和用途的说法中，正确的是( )
A.氧气由氧元素组成，氧气由2个氧原子构成
B.氧气极易溶于水
C.氧气是一种化学性质非常活泼的气体
D.炼钢、气焊以及化工生产和航空航天等都用到氧气
9.向一定溶质质量分数的过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰，立即有大量的氧气产生，下列说法正确的是( )
A.过氧化氢中含有水和氧气
B.过氧化氢能使二氧化锰分解放出氧气
C.二氧化锰能加快过氧化氢分解生成水和氧气
D.该反应中有过氧化氢和二氧化锰两种反应物，不属于分解反应
10.在实验室用高锰酸钾制氧气的实验中，必需的仪器是( )
11.收集氧气的方法正确的是( )
A.排水法，瓶口向下，导管口在集气瓶口部
B.排水法，瓶口向下，导管口在集气瓶底部
C.排空气法，瓶口向上，导管口在集气瓶口部并盖上玻璃片
D.排空气法，瓶口向下，导管口在集气瓶底部并盖上玻璃片
12.某班同学用如图所示装置测定空气中氧气的含量。先用弹簧夹夹住胶皮管。点燃红磷，伸入瓶中并塞上瓶塞。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察瓶内水面变化情况。实验完毕，甲同学的瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的，乙同学的瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的，下列对这两种现象解释不合理的是( )
A.甲同学可能使用红磷的量不足，瓶内氧气没有消耗完
B.甲同学可能未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内
C.乙同学可能没有夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出
D.乙同学可能使用红磷的量过量，瓶内氧气完全消耗
13.科学家对火星的大气进行分析，得到下表所示数据：
气体 二氧化碳 氮气 氩气
体积分数/％ 95 2.7 1.6
与地球大气的成分相比，火星大气中含量更高的是( )
A.氮气 B.氮气和氩气
C.二氧化碳和氮气 D.二氧化碳和氩气
14.在一密闭性容器中充满空气，经测定其中含氮气体积为50升，则其中氧气的体积约为( )
A.10 L B.15 L
C.12.5 L D.20 L
15.从如图获取的信息中错误的是( )
A.空气是一种混合物
B.氮气沸点比氧气低
C.该过程为化学变化
D.氧气由氧分子构成
16.在实验室里制取氧气，既可以采用分解过氧化氢的方法，也可以采用分解氯酸钾的方法，上述两种方法主要的共同点有( )
①都需要用二氧化锰作催化剂；
②反应都需要加热；
③都是利用含氧物质分解制取氧气；
④实验所需仪器都相同。
A.①③ B.③④
C.①② D.②④
17.实验室利用高锰酸钾制取氧气，下列实验操作先后次序正确的是( )
A.组装仪器：先装入试剂，再检查装置气密性
B.加热试剂，先预热，再对准试剂部位加热
C.排水法收集：先将导气管伸入装满水的集气瓶口，再点燃酒精灯加热
D.取出集气瓶：集满后，先从水中取出集气瓶，再盖上毛玻璃片，正放在桌面
18.如图所示装置测定空气中氧气的含量，实验时向容积为300 mL的集气瓶中装进50 mL的红墨水(足量)，在燃烧匙中放足量的白磷，量筒中放入足量水，按图接好仪器，用激光手电照射白磷，白磷燃烧。下列说法错误的是( )
A.集气瓶中的水主要起液封导管的作用，防止集气瓶中空气受热逸出
B.量筒里的水应该先增加，变红，后减少
C.正常情况下，实验结束时，集气瓶中的水应该增加到大约110 mL
D.用激光手电照射白磷的目的是防止空气污染，同时可以避免空气逸出，使实验数据更加准确
19.化学反应有多种分类，化合反应和分解反应的关系可用如图表示，其中c处可表示的化学反应是( )
A.碳酸→二氧化碳＋水
B.铜＋氧气＋二氧化碳＋水→碱式碳酸铜
C.镁＋硫酸→硫酸镁＋氢气
D.碳酸钠＋二氧化碳＋水→碳酸氢钠
20.高锰酸钾制取氧气的实验如图，下列操作符合安全规范的是( )
A.连接仪器——将试管抵住实验台，用力塞紧胶塞
B.加热试管——先预热，再对准试剂所在部位加热
C.结束实验——熄灭酒精灯后，将导管移出水面
D.整理复位——加热后的试管，立即用冷水清洗
@拓展提高
1.标准状况下，空气密度是1.293 g/L，氧气密度是1.429 g/L，则空气中氧气的质量分数是( )
A.21％ B.22％
C.20％ D.80％
2.现有a、b两种质量相等的固体，其中a为纯净的氯酸钾，b是氯酸钾和少量二氧化锰的混合物。将a、b分别放入试管中，并在两个酒精灯上同时加热制取氧气。当a、b均完全反应后，如图所示，得到的氧气的质量m与反应时间t的关系图像中，正确的是( )
3.打捞韩国“岁月号”沉船是水下作业，潜水员需要呼吸富氧空气。富氧空气中氧气含量高于普通空气中的含量，富氧空气中氧气与其他气体的体积比可以是( )
A.1∶2 B.1∶5
C.1∶4 D.21∶79
4.如图所示，过氧化氢(H2O2)在催化剂二氧化锰的作用下，迅速分解放出大量的氧气，下列现象正确的是( )
A.气球胀大，红墨水左移
B.气球缩小，红墨水右移
C.气球胀大，红墨水右移充气
D.气球缩小，红墨水左移
5.化学小组的同学用如图1装置测定空气中氧气的含量。测定硬质玻璃管的容积为50.0 mL，内装有足量细铜粉，反应前注射器中气体体积为30 mL。用酒精灯在铜粉部位充分加热，加热时不断反复缓慢推拉注射器，至反应结束。回答下列问题。
(1)实验过程中观察到的实验现象是　 　。该反应的符号表达式为　 　。该反应的基本反应类型属于　 　。
(2)同学们在实验的加热过程中缓慢反复推拉注射器的目的是　 　。
实验完毕装置中剩余的气体主要是　 　。
(3)用该装置来测定空气中氧气的含量，对该实验认识错误的是　 　。
A.铜粉用量的多少，不会影响实验结果
B.实验结束后冷却到室温才能读数
C.气球的作用是调节气压，使氧气完全反应
D.在正确操作下，反应结束后消耗氧气的总体积是反应前注射器内气体体积的
(4)同学们又用如图2装置进行实验。下列实验现象能证明空气中O2的含量的是　 　。
A.红磷燃烧，产生白烟
B.瓶中液面先下降，后上升
C.瓶中液面最终上升至1处
D.水槽中液面下降
6.实验是化学学习的一个重要途径。在之前的学习中，我们了解到有六种途径可以制得氧气，如图1所示，图2是实验室制氧气常用的装置。
(1)图1六种制氧气途径中D跟其他五种途径有本质区别，则D的原料是　 　。
(2)绿色化学倡导节省资源和节能环保等理念，根据“绿色化学”理念，通常　 　(填字母代号)途径是实验室制氧气的最佳方法。
(3)写出装置中仪器的名称：a　 　。
(4)小明同学选择图1中的途径B制备并收集较为纯净的氧气，他应在图2中选择装置　 　，反应的化学方程式为　 　。
(5)若用E装置收集氧气，应从导管口　 　(填导管字母)进入，验满的方法为：　 　。
(6)乙炔是一种可燃性气体，密度略小于空气，难溶于水，它可由电石(主要成分是碳化钙CaC2)与水反应生成。化学小组同学用B装置制取乙炔时发现反应剧烈，不易收集。为获得平稳的气流，写出对该装置进行的改进措施：　 　。若用盛满水的E装置收集乙炔，气体应从导管口　 　(填导管口字母)进入。
7.气体的密度容易受温度和压强的影响。为了测量常温常压下氧气的密度，在老师的指导下，小明进行了如下实验：
步骤一：检查发生装置的气密性。
步骤二：往烧瓶中装入适量的二氧化锰粉末，关闭分液漏斗的活塞，并将适量的过氧化氢溶液倒入分液漏斗中，测出发生装置的总质量为m1克。
步骤三：取一个集气瓶，用记号笔在适当位置做标记，将水注入集气瓶到标记处，用量筒测出这些水的体积为V0毫升。再将集气瓶灌满水倒扣在水槽中等待收集。
步骤四：打开活塞，滴入过氧化氢溶液开始收集气体。调节集气瓶在水中的上下位置，当集气瓶内、外的液面相平且刚好达到标记处时(如图)，暂停反应。
步骤五：重复步骤四，再收集9瓶气体。
步骤六：称出反应后发生装置的总质量为m2克。
(1)小明通过该实验，测得氧气的密度是　 　克/毫升。
(2)步骤四中，控制集气瓶内、外液面保持相平的目的是　 　。
(3)如果实验中装置气密性不良，将对测得的密度值有何影响？
请说明理由：　 　。
8.某化学兴趣小组对氯酸钾制取氧气的催化剂展开探究。请回答下列问题：
探究一：二氧化锰粒径大小对催化效果的影响。
取两份等质量氯酸钾，分别加入等质量、粒径大小不同的二氧化锰进行加热，用传感器测得固体残留率(反应后剩余固体质量与反应前固体质量之比)如图。
探究二：催化剂用量及催化剂种类对催化效果的影响。
同学们设计如下实验方案：
编号 氯酸钾 质量/g 催化剂 催化剂 质量/g 收集V mL氧气 所需时间/s
实验1 5 无 无 171
实验2 5 二氧化锰 0.25 79
实验3 5 二氧化锰 0.5 49
实验4 5 二氧化锰 2.5 93
实验5 5 氧化铁 0.5 58
实验6 5 氯化钾 0.5 154
(1)二氧化锰作催化剂，加热氯酸钾制取氧气的文字表达式为　 　。
(2)查阅资料得知，发生反应的温度越低，催化效果越好。分析如图，对氯酸钾分解催化效果更好的是　 　(填“分析纯MnO2”或“纳米MnO2”)。催化效果更好的原因可能是　 　。
(3)实验3、5、6对比的目的是　 　。
(4)二氧化锰与氯酸钾的质量比为　 　(最简整数比)时，催化效果最好。
(5)氯化钾　 　(填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集V mL氧气，所需时间明显少于171 s，原因是　 　。
@冲刺竞赛
(精选各地提前招生真题)
1.如图所示的四个图像，分别对应四种过程，其中正确的是( )
2.基础学科研究中，传感器地位突出，早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护等领域。为了帮助同学们更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理，老师利用传感器实时测定了实验装置(如图1)内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化趋势如图2所示。关于该实验说法不正确的是( )
A.集气瓶中气压瞬间增大是O2迅速消耗造成的
B.图2中X曲线表示的是温度变化，红磷燃烧放热
C.图2中BC段对应的变化过程可看到产生大量白烟
D.图2中DE段对应的变化是打开活塞，水进入集气瓶
3.下列四个图像中，能正确表示对应变化关系的是( )
4.请根据下列实验装置图回答有关问题：
(1)写出装置B中两种玻璃仪器的名称　 　、　 　。
(2)实验室用过氧化氢溶液及少量二氧化锰制取氧气的化学方程式为　 　。若用C装置收集氧气，检验氧气是否收集满的方法是　 　。加热高锰酸钾制取氧气所用的装置组合为　 　。
(3)二氧化硫是一种大气污染物。在通常情况下，二氧化硫是一种无色、有刺激性气味、密度比空气大的有毒气体，易溶于水。收集二氧化硫可用装置　 　。
(4)实验室用B装置制备CO2的化学方程式为　 　。为比较块状碳酸钙、碳酸钙粉末与稀盐酸反应的速率，小组同学进行了如图1所示实验，并用压强传感器测得锥形瓶内气压变化情况如图2所示。
曲线　 　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)表示的是碳酸钙粉末与稀盐酸的反应。对比分析图2中　 　(填“a”“b”“c”或“d”)两点实验数据，可比较锥形瓶内的反应速率。小组同学为了测定石灰石中的CaCO3的质量分数，他们做了如下实验：取24克样品放入烧杯中，向其中逐渐加入100克一定质量分数的稀盐酸(杂质不溶于水也不与酸反应)，所用稀盐酸的质量与剩余固体的质量关系如图所示，请根据图中的数据进行计算，求所用稀盐酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
　 　
　 　
5.氧气是生产、生活中重要的物质。
(1)唐代化学家马和最先发现氧气，他认为空气中存在“阴阳二气”，阳气比阴气多得多。则氧气属于马和认为的　 　(填“阳气”或“阴气”)。
(2)氧循环是自然界中的重要循环，下列①～④中生成氧气的是　 　。
①食物腐败；②煤炭燃烧；③植物光合作用；④人的呼吸。
(3)如图1所示“氧气”要穿过迷宫，“箭头”画出了“氧气”应行走的路线，途中遇到不反应的物质才能通过(反应条件省略)。
①“氧气”若能从甲处通过，你认为甲处的物质可能是　 　(填序号)。
A.稀有气体　B.水　C.蜡烛
②“氧气”若不能从甲处通过，除①举例的物质外，甲处还可能是　 　(填一种物质名称)。
(4)将集满氧气的两个集气瓶如图2所示放置，并分别同时迅速插入一根带火星的木条，发现木条均复燃，并且甲中燃烧比乙中更旺，该实验说明氧气具有的性质是　 　。
6.关于催化剂的研究是一项重要的课题，某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。
【任务一】认识催化剂
(1)催化剂在化工生产中起着重要作用，下列说法正确的是　 　(填字母)。
A.在化学反应前后催化剂的化学性质不发生改变
B.不加入催化剂化学反应就不能发生
C.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
【任务二】探究催化剂
(2)查阅资料发现氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂，于是进行相应探究。
称量0.2 g氧化铜，取5 mL 5％的过氧化氢溶液于试管中，进行下图所示实验。
步骤①现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 实验结论
试管中有极少量气泡产生，带火星的木条没有复燃 称得氧化铜的质量为　 　 　 　 氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂　
(3)请写出步骤②中反应原理：　 　(填文字表达式)。
7.某化学小组为完成“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”的探究内容，设计如下探究方案：
【提出问题】二氧化锰在过氧化氢分解的过程中的作用是什么呢？
【作出猜想】猜想一：可能起催化作用；猜想二：与过氧化氢反应，生成氧气。
【查阅资料】
(1)催化剂定义：在化学反应里改变化学反应速率，而本身的　 　没有发生变化的物质叫作催化剂，在化学反应中所起的作用叫作催化作用。
【进行实验】
(2)实验Ⅰ：试管中加入5 mL 5％的过氧化氢溶液，把带火星的小木条伸入试管，观察到木条不复燃；
实验Ⅱ：在实验Ⅰ的试管中加入a克二氧化锰，把带火星的小木条伸入试管，观察到　 　；
实验Ⅲ：待实验的试管中没有现象发生后，再加入5 mL过氧化氢溶液，把带火星的小木条伸入试管，观察到小木条复燃；重复实验多次，都得到相同的实验现象；
实验Ⅳ：对实验的试管中物质进行过滤，对得到的黑色固体物质进行洗涤、干燥，再进行称量，得到固体质量为　 　。
【总结反思】
(3)依据以上实验现象可以得出猜想　 　是正确的。
(4)二氧化锰催化过氧化氢分解制取氧气的文字表达式为　 　。
【拓展延伸】实验小组同学用如图中的甲装置研究浓度为m％过氧化氢溶液与平菇接触时发生的化学反应，并用传感器测量装置中气压的变化，同时用数据采集器记录数据如图2中乙图所示。
(5)乙图中曲线a在10 s后下降，说明从能量的角度看该反应是　 　反应。
(6)乙图中能初步说明平菇是过氧化氢溶液反应催化剂的证据是　 　。
(7)结合实验和曲线a、b，关于化学反应速率的影响因素有　 　。
8.某同学设计出了如图所示测定空气中氧气含量的实验装置。
【实验过程】：
(1)检查装置的气密性，气密性良好；
(2)在集气瓶里装进适量a体积的水，燃烧匙里放一块白磷(40 ℃即可燃烧)，按图示装置连接仪器，然后在酒精灯上把玻璃棒下端加热，玻璃棒的作用为　 　；(注：集气瓶内的长导管已接近瓶底)
(3)待集气瓶完全冷却至室温，量出集气瓶中水的体积是b，整个集气瓶的体积是c。从白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面的变化情况是　 　；
(4)根据a、b、c三个数据，计算出空气中氧气的体积分数。已知c＝60 mL，a＝10 mL，则b＝　 　mL，得出结论，氧气的体积分数为　 　。
【实验反思】：
①组内成员小张对“实验前集气瓶里要装进适量a体积的水”非常不理解。咨询了组长小明之后，他终于明白“a体积的水”的作用，作用为：　 　(只需填一个合理理由)。
②在上述实验中，下列操作的实施和实验现象的出现，会导致实验最后产生的实际值小于理论值的是　 　。
A.装置气密性不好
B.实验前集气瓶里没有装a体积的水
C.集气瓶没有冷却到室温
D.用红磷代替白磷(红磷的着火点在240 ℃左右)
③该装置与书中装置相比，优点有：　 　。
9.实验室用高锰酸钾来制取氧气，经探究，生成氧气的质量约是高锰酸钾质量的。
(1)现有高锰酸钾64 g，大约能生成氧气的质量为　 　g。
(2)这些氧气若装在容积为125 mL的集气瓶中，至少需要多少个集气瓶？(氧气在该条件下的密度为1.429 g/L)
(3)正常人每分钟约呼吸30次，每次约吸入0.4 L空气。请问一人一天吸入体内的氧气约为多少升？(空气中氧气的体积分数按21％算，计算结果取整数)1.1　空气的成分
@夯实基础
1.物质真奇妙，小明将一根带火星的木条插入一瓶纯净的无色气体中，木条复燃且剧烈燃烧，你认为该瓶气体是(　A　)
A.氧气 B.空气
C.氮气 D.二氧化碳
2.去年暑假，小曼同学一家选择乘坐供氧列车去西藏旅游，旅途中几乎没有高原反应。氧气可以帮助人缓解高原反应的原因是(　A　)
A.氧气可供给呼吸
B.氧气能支持燃烧
C.氧气易溶于水
D.氧气的密度比空气大
3.工业制氧气，利用分离液态空气的方法，此方法利用了(　D　)
A.分解反应
B.化合反应
C.液态氧和液态氮的密度不同
D.液态氧和液态氮的沸点不同
4.对下列实验异常情况分析一定不合理的是(　A　)
A.测定空气中氧气的含量时，气体减小的体积小于1/5——红磷过量
B.做细铁丝在氧气中燃烧实验时，铁丝没有燃烧——火柴引燃没掌握好
C.点燃氢气时突然发生爆炸——点燃前没有检验纯度
D.制取CO2时始终没有收集到CO2——装置气密性不好
5.人类的生存离不开空气。下图为空气成分示意图，下列关于空气的说法正确的是(　D　)
A.M是二氧化碳
B.Y具有可燃性，可以作燃料
C.X约占空气质量的78％
D.灯泡和食品包装中均可充入X作为保护气
6.物质的性质在很大程度上决定用途，以下性质和对应用途的描述均正确的是(　C　)
选项 物质性质 物质用途
A 氧气易溶于水 使鱼能在水中生存
B 氧气具有助燃性 用于火箭燃料
C 液氮汽化吸热 液氮用于冷冻麻醉手术
D 稀有气体化学性质极不活泼 稀有气体用于制作霓虹灯
7.下列关于空气的说法中错误的是(　B　)
A.空气是人类宝贵的自然资源
B.空气中的稀有气体常用作灭火剂
C.空气中的氮气常用作保护气
D.空气中的氧气主要来自植物的光合作用
8.下列有关氧气的组成、结构、性质和用途的说法中，正确的是(　D　)
A.氧气由氧元素组成，氧气由2个氧原子构成
B.氧气极易溶于水
C.氧气是一种化学性质非常活泼的气体
D.炼钢、气焊以及化工生产和航空航天等都用到氧气
9.向一定溶质质量分数的过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰，立即有大量的氧气产生，下列说法正确的是(　C　)
A.过氧化氢中含有水和氧气
B.过氧化氢能使二氧化锰分解放出氧气
C.二氧化锰能加快过氧化氢分解生成水和氧气
D.该反应中有过氧化氢和二氧化锰两种反应物，不属于分解反应
10.在实验室用高锰酸钾制氧气的实验中，必需的仪器是(　D　)
11.收集氧气的方法正确的是(　A　)
A.排水法，瓶口向下，导管口在集气瓶口部
B.排水法，瓶口向下，导管口在集气瓶底部
C.排空气法，瓶口向上，导管口在集气瓶口部并盖上玻璃片
D.排空气法，瓶口向下，导管口在集气瓶底部并盖上玻璃片
12.某班同学用如图所示装置测定空气中氧气的含量。先用弹簧夹夹住胶皮管。点燃红磷，伸入瓶中并塞上瓶塞。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察瓶内水面变化情况。实验完毕，甲同学的瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的，乙同学的瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的，下列对这两种现象解释不合理的是(　D　)
A.甲同学可能使用红磷的量不足，瓶内氧气没有消耗完
B.甲同学可能未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内
C.乙同学可能没有夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出
D.乙同学可能使用红磷的量过量，瓶内氧气完全消耗
13.科学家对火星的大气进行分析，得到下表所示数据：
气体 二氧化碳 氮气 氩气
体积分数/％ 95 2.7 1.6
与地球大气的成分相比，火星大气中含量更高的是(　D　)
A.氮气 B.氮气和氩气
C.二氧化碳和氮气 D.二氧化碳和氩气
14.在一密闭性容器中充满空气，经测定其中含氮气体积为50升，则其中氧气的体积约为(　C　)
A.10 L B.15 L
C.12.5 L D.20 L
15.从如图获取的信息中错误的是(　C　)
A.空气是一种混合物
B.氮气沸点比氧气低
C.该过程为化学变化
D.氧气由氧分子构成
16.在实验室里制取氧气，既可以采用分解过氧化氢的方法，也可以采用分解氯酸钾的方法，上述两种方法主要的共同点有(　A　)
①都需要用二氧化锰作催化剂；
②反应都需要加热；
③都是利用含氧物质分解制取氧气；
④实验所需仪器都相同。
A.①③ B.③④
C.①② D.②④
17.实验室利用高锰酸钾制取氧气，下列实验操作先后次序正确的是(　B　)
A.组装仪器：先装入试剂，再检查装置气密性
B.加热试剂，先预热，再对准试剂部位加热
C.排水法收集：先将导气管伸入装满水的集气瓶口，再点燃酒精灯加热
D.取出集气瓶：集满后，先从水中取出集气瓶，再盖上毛玻璃片，正放在桌面
18.如图所示装置测定空气中氧气的含量，实验时向容积为300 mL的集气瓶中装进50 mL的红墨水(足量)，在燃烧匙中放足量的白磷，量筒中放入足量水，按图接好仪器，用激光手电照射白磷，白磷燃烧。下列说法错误的是(　C　)
A.集气瓶中的水主要起液封导管的作用，防止集气瓶中空气受热逸出
B.量筒里的水应该先增加，变红，后减少
C.正常情况下，实验结束时，集气瓶中的水应该增加到大约110 mL
D.用激光手电照射白磷的目的是防止空气污染，同时可以避免空气逸出，使实验数据更加准确
19.化学反应有多种分类，化合反应和分解反应的关系可用如图表示，其中c处可表示的化学反应是(　C　)
A.碳酸→二氧化碳＋水
B.铜＋氧气＋二氧化碳＋水→碱式碳酸铜
C.镁＋硫酸→硫酸镁＋氢气
D.碳酸钠＋二氧化碳＋水→碳酸氢钠
20.高锰酸钾制取氧气的实验如图，下列操作符合安全规范的是(　B　)
A.连接仪器——将试管抵住实验台，用力塞紧胶塞
B.加热试管——先预热，再对准试剂所在部位加热
C.结束实验——熄灭酒精灯后，将导管移出水面
D.整理复位——加热后的试管，立即用冷水清洗
@拓展提高
1.标准状况下，空气密度是1.293 g/L，氧气密度是1.429 g/L，则空气中氧气的质量分数是(　B　)
A.21％ B.22％
C.20％ D.80％
2.现有a、b两种质量相等的固体，其中a为纯净的氯酸钾，b是氯酸钾和少量二氧化锰的混合物。将a、b分别放入试管中，并在两个酒精灯上同时加热制取氧气。当a、b均完全反应后，如图所示，得到的氧气的质量m与反应时间t的关系图像中，正确的是(　B　)
3.打捞韩国“岁月号”沉船是水下作业，潜水员需要呼吸富氧空气。富氧空气中氧气含量高于普通空气中的含量，富氧空气中氧气与其他气体的体积比可以是(　A　)
A.1∶2 B.1∶5
C.1∶4 D.21∶79
4.如图所示，过氧化氢(H2O2)在催化剂二氧化锰的作用下，迅速分解放出大量的氧气，下列现象正确的是(　D　)
A.气球胀大，红墨水左移
B.气球缩小，红墨水右移
C.气球胀大，红墨水右移充气
D.气球缩小，红墨水左移
5.化学小组的同学用如图1装置测定空气中氧气的含量。测定硬质玻璃管的容积为50.0 mL，内装有足量细铜粉，反应前注射器中气体体积为30 mL。用酒精灯在铜粉部位充分加热，加热时不断反复缓慢推拉注射器，至反应结束。回答下列问题。
(1)实验过程中观察到的实验现象是　红色粉末慢慢变成黑色　。该反应的符号表达式为　Cu＋O2CuO　。该反应的基本反应类型属于　化合反应　。
(2)同学们在实验的加热过程中缓慢反复推拉注射器的目的是　使空气中的氧气与铜充分反应　。
实验完毕装置中剩余的气体主要是　氮气　。
(3)用该装置来测定空气中氧气的含量，对该实验认识错误的是　AD　。
A.铜粉用量的多少，不会影响实验结果
B.实验结束后冷却到室温才能读数
C.气球的作用是调节气压，使氧气完全反应
D.在正确操作下，反应结束后消耗氧气的总体积是反应前注射器内气体体积的
(4)同学们又用如图2装置进行实验。下列实验现象能证明空气中O2的含量的是　C　。
A.红磷燃烧，产生白烟
B.瓶中液面先下降，后上升
C.瓶中液面最终上升至1处
D.水槽中液面下降
6.实验是化学学习的一个重要途径。在之前的学习中，我们了解到有六种途径可以制得氧气，如图1所示，图2是实验室制氧气常用的装置。
(1)图1六种制氧气途径中D跟其他五种途径有本质区别，则D的原料是　空气　。
(2)绿色化学倡导节省资源和节能环保等理念，根据“绿色化学”理念，通常　A　(填字母代号)途径是实验室制氧气的最佳方法。
(3)写出装置中仪器的名称：a　长颈漏斗　。
(4)小明同学选择图1中的途径B制备并收集较为纯净的氧气，他应在图2中选择装置　AC　，反应的化学方程式为　2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑　。
(5)若用E装置收集氧气，应从导管口　c　(填导管字母)进入，验满的方法为：　将带火星的木条放在d导管口，若木条复燃，则已收集满　。
(6)乙炔是一种可燃性气体，密度略小于空气，难溶于水，它可由电石(主要成分是碳化钙CaC2)与水反应生成。化学小组同学用B装置制取乙炔时发现反应剧烈，不易收集。为获得平稳的气流，写出对该装置进行的改进措施：　将长颈漏斗改为分液漏斗　。若用盛满水的E装置收集乙炔，气体应从导管口　d　(填导管口字母)进入。
7.气体的密度容易受温度和压强的影响。为了测量常温常压下氧气的密度，在老师的指导下，小明进行了如下实验：
步骤一：检查发生装置的气密性。
步骤二：往烧瓶中装入适量的二氧化锰粉末，关闭分液漏斗的活塞，并将适量的过氧化氢溶液倒入分液漏斗中，测出发生装置的总质量为m1克。
步骤三：取一个集气瓶，用记号笔在适当位置做标记，将水注入集气瓶到标记处，用量筒测出这些水的体积为V0毫升。再将集气瓶灌满水倒扣在水槽中等待收集。
步骤四：打开活塞，滴入过氧化氢溶液开始收集气体。调节集气瓶在水中的上下位置，当集气瓶内、外的液面相平且刚好达到标记处时(如图)，暂停反应。
步骤五：重复步骤四，再收集9瓶气体。
步骤六：称出反应后发生装置的总质量为m2克。
(1)小明通过该实验，测得氧气的密度是　　克/毫升。
(2)步骤四中，控制集气瓶内、外液面保持相平的目的是　使集气瓶内的气压与外界大气压保持相等，以收集到常压下的氧气　。
(3)如果实验中装置气密性不良，将对测得的密度值有何影响？
请说明理由：　偏大；收集一定体积氧气时，由于部分氧气泄漏导致消耗的过氧化氢质量增加，使测得氧气的质量偏大，所以密度偏大　。
8.某化学兴趣小组对氯酸钾制取氧气的催化剂展开探究。请回答下列问题：
探究一：二氧化锰粒径大小对催化效果的影响。
取两份等质量氯酸钾，分别加入等质量、粒径大小不同的二氧化锰进行加热，用传感器测得固体残留率(反应后剩余固体质量与反应前固体质量之比)如图。
探究二：催化剂用量及催化剂种类对催化效果的影响。
同学们设计如下实验方案：
编号 氯酸钾 质量/g 催化剂 催化剂 质量/g 收集V mL氧气 所需时间/s
实验1 5 无 无 171
实验2 5 二氧化锰 0.25 79
实验3 5 二氧化锰 0.5 49
实验4 5 二氧化锰 2.5 93
实验5 5 氧化铁 0.5 58
实验6 5 氯化钾 0.5 154
(1)二氧化锰作催化剂，加热氯酸钾制取氧气的文字表达式为　氯酸钾氯化钾＋氧气　。
(2)查阅资料得知，发生反应的温度越低，催化效果越好。分析如图，对氯酸钾分解催化效果更好的是　纳米MnO2　(填“分析纯MnO2”或“纳米MnO2”)。催化效果更好的原因可能是　等质量的催化剂，纳米MnO2粒径更小，与KClO3接触面积更大　。
(3)实验3、5、6对比的目的是　比较在相同条件下，哪种催化剂催化效果更好　。
(4)二氧化锰与氯酸钾的质量比为　1∶10　(最简整数比)时，催化效果最好。
(5)氯化钾　有　(填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集V mL氧气，所需时间明显少于171 s，原因是　生成的KCl加快了化学反应速率　。
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1.如图所示的四个图像，分别对应四种过程，其中正确的是(　D　)
2.基础学科研究中，传感器地位突出，早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护等领域。为了帮助同学们更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理，老师利用传感器实时测定了实验装置(如图1)内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化趋势如图2所示。关于该实验说法不正确的是(　A　)
A.集气瓶中气压瞬间增大是O2迅速消耗造成的
B.图2中X曲线表示的是温度变化，红磷燃烧放热
C.图2中BC段对应的变化过程可看到产生大量白烟
D.图2中DE段对应的变化是打开活塞，水进入集气瓶
3.下列四个图像中，能正确表示对应变化关系的是(　A　)
4.请根据下列实验装置图回答有关问题：
(1)写出装置B中两种玻璃仪器的名称　锥形瓶　、　分液漏斗　。
(2)实验室用过氧化氢溶液及少量二氧化锰制取氧气的化学方程式为　2H2O22H2O＋O2↑　。若用C装置收集氧气，检验氧气是否收集满的方法是　将带火星的木条放在集气瓶口观察木条是否复燃　。加热高锰酸钾制取氧气所用的装置组合为　AC或AE　。
(3)二氧化硫是一种大气污染物。在通常情况下，二氧化硫是一种无色、有刺激性气味、密度比空气大的有毒气体，易溶于水。收集二氧化硫可用装置　C　。
(4)实验室用B装置制备CO2的化学方程式为　CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑　。为比较块状碳酸钙、碳酸钙粉末与稀盐酸反应的速率，小组同学进行了如图1所示实验，并用压强传感器测得锥形瓶内气压变化情况如图2所示。
曲线　Ⅰ　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)表示的是碳酸钙粉末与稀盐酸的反应。对比分析图2中　ac或bd　(填“a”“b”“c”或“d”)两点实验数据，可比较锥形瓶内的反应速率。小组同学为了测定石灰石中的CaCO3的质量分数，他们做了如下实验：取24克样品放入烧杯中，向其中逐渐加入100克一定质量分数的稀盐酸(杂质不溶于水也不与酸反应)，所用稀盐酸的质量与剩余固体的质量关系如图所示，请根据图中的数据进行计算，求所用稀盐酸的溶质质量分数。(写出计算过程)
实验室用B装置制备CO2的化学方程式为CaCO3＋2HClCaCl2＋H2O＋CO2↑；反应物的接触面积越大，反应速率越快，则曲线Ⅰ表示的是碳酸钙粉末与稀盐酸的反应；ac气压相同，反应的时间不同，bd两点时间相同，气压不同，则对比分析图2中ac或bd两点实验数据，可比较锥形瓶内的反应速率；由图可知，完全反应时，所用碳酸钙的质量为24 g－4 g＝20 g，稀盐酸的质量为80 g，
设所用稀盐酸溶质HCl质量为x，
CaCO3＋2HClCaCl2＋CO2↑＋H2O
100　 　73
20 g　 　x
＝ ；x＝14.6 g；
则所用稀盐酸的溶质质量分数为×100％＝18.25％。
5.氧气是生产、生活中重要的物质。
(1)唐代化学家马和最先发现氧气，他认为空气中存在“阴阳二气”，阳气比阴气多得多。则氧气属于马和认为的　阴气　(填“阳气”或“阴气”)。
(2)氧循环是自然界中的重要循环，下列①～④中生成氧气的是　③　。
①食物腐败；②煤炭燃烧；③植物光合作用；④人的呼吸。
(3)如图1所示“氧气”要穿过迷宫，“箭头”画出了“氧气”应行走的路线，途中遇到不反应的物质才能通过(反应条件省略)。
①“氧气”若能从甲处通过，你认为甲处的物质可能是　AB　(填序号)。
A.稀有气体　B.水　C.蜡烛
②“氧气”若不能从甲处通过，除①举例的物质外，甲处还可能是　木炭　(填一种物质名称)。
(4)将集满氧气的两个集气瓶如图2所示放置，并分别同时迅速插入一根带火星的木条，发现木条均复燃，并且甲中燃烧比乙中更旺，该实验说明氧气具有的性质是　氧气的密度比空气略大　。
6.关于催化剂的研究是一项重要的课题，某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。
【任务一】认识催化剂
(1)催化剂在化工生产中起着重要作用，下列说法正确的是　A　(填字母)。
A.在化学反应前后催化剂的化学性质不发生改变
B.不加入催化剂化学反应就不能发生
C.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
【任务二】探究催化剂
(2)查阅资料发现氧化铜也可以作为过氧化氢分解的催化剂，于是进行相应探究。
称量0.2 g氧化铜，取5 mL 5％的过氧化氢溶液于试管中，进行下图所示实验。
步骤①现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 实验结论
试管中有极少量气泡产生，带火星的木条没有复燃 称得氧化铜的质量为　0.2 g　 　产生大量气泡，木条复燃　 氧化铜是过氧化氢分解反应的催化剂　
(3)请写出步骤②中反应原理：　过氧化氢水＋氧气　(填文字表达式)。
7.某化学小组为完成“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”的探究内容，设计如下探究方案：
【提出问题】二氧化锰在过氧化氢分解的过程中的作用是什么呢？
【作出猜想】猜想一：可能起催化作用；猜想二：与过氧化氢反应，生成氧气。
【查阅资料】
(1)催化剂定义：在化学反应里改变化学反应速率，而本身的　质量和化学性质　没有发生变化的物质叫作催化剂，在化学反应中所起的作用叫作催化作用。
【进行实验】
(2)实验Ⅰ：试管中加入5 mL 5％的过氧化氢溶液，把带火星的小木条伸入试管，观察到木条不复燃；
实验Ⅱ：在实验Ⅰ的试管中加入a克二氧化锰，把带火星的小木条伸入试管，观察到　木条复燃　；
实验Ⅲ：待实验的试管中没有现象发生后，再加入5 mL过氧化氢溶液，把带火星的小木条伸入试管，观察到小木条复燃；重复实验多次，都得到相同的实验现象；
实验Ⅳ：对实验的试管中物质进行过滤，对得到的黑色固体物质进行洗涤、干燥，再进行称量，得到固体质量为　a g　。
【总结反思】
(3)依据以上实验现象可以得出猜想　一　是正确的。
(4)二氧化锰催化过氧化氢分解制取氧气的文字表达式为　过氧化氢水＋氧气　。
【拓展延伸】实验小组同学用如图中的甲装置研究浓度为m％过氧化氢溶液与平菇接触时发生的化学反应，并用传感器测量装置中气压的变化，同时用数据采集器记录数据如图2中乙图所示。
(5)乙图中曲线a在10 s后下降，说明从能量的角度看该反应是　放热　反应。
(6)乙图中能初步说明平菇是过氧化氢溶液反应催化剂的证据是　随着平菇的数量增多，反应速率加快，但是最终生成的氧气质量相等　。
(7)结合实验和曲线a、b，关于化学反应速率的影响因素有　催化剂的质量　。
8.某同学设计出了如图所示测定空气中氧气含量的实验装置。
【实验过程】：
(1)检查装置的气密性，气密性良好；
(2)在集气瓶里装进适量a体积的水，燃烧匙里放一块白磷(40 ℃即可燃烧)，按图示装置连接仪器，然后在酒精灯上把玻璃棒下端加热，玻璃棒的作用为　引燃白磷　；(注：集气瓶内的长导管已接近瓶底)
(3)待集气瓶完全冷却至室温，量出集气瓶中水的体积是b，整个集气瓶的体积是c。从白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面的变化情况是　先下降后上升　；
(4)根据a、b、c三个数据，计算出空气中氧气的体积分数。已知c＝60 mL，a＝10 mL，则b＝　20　mL，得出结论，氧气的体积分数为　20％　。
【实验反思】：
①组内成员小张对“实验前集气瓶里要装进适量a体积的水”非常不理解。咨询了组长小明之后，他终于明白“a体积的水”的作用，作用为：　更快吸收白烟等　(只需填一个合理理由)。
②在上述实验中，下列操作的实施和实验现象的出现，会导致实验最后产生的实际值小于理论值的是　AC　。
A.装置气密性不好
B.实验前集气瓶里没有装a体积的水
C.集气瓶没有冷却到室温
D.用红磷代替白磷(红磷的着火点在240 ℃左右)
③该装置与书中装置相比，优点有：　减少污染　。
9.实验室用高锰酸钾来制取氧气，经探究，生成氧气的质量约是高锰酸钾质量的。
(1)现有高锰酸钾64 g，大约能生成氧气的质量为　6.4　g。
(2)这些氧气若装在容积为125 mL的集气瓶中，至少需要多少个集气瓶？(氧气在该条件下的密度为1.429 g/L)
(2)由公式m＝ρV的推导公式V＝，可求出氧气的体积。氧气的体积：≈4.5 L，最多装瓶数：4.5 L×1 000÷125 mL＝36瓶；
(3)正常人每分钟约呼吸30次，每次约吸入0.4 L空气。请问一人一天吸入体内的氧气约为多少升？(空气中氧气的体积分数按21％算，计算结果取整数)
(3)一个人一天吸入人体内的氧气：24小时×60分钟/小时×30次/小时×0.4 L/次×21％≈3629 L。

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