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第二单元 空气和氧气
整理与提升
1. 化学观念
物质的组成与分类：认识空气是一种混合物，由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种成分组成；掌握纯净物与混合物的本质区别及判断方法。
性质与用途观：深刻理解“性质决定用途，用途反映性质”。例如，氧气具有助燃性和供给呼吸的性质，决定了其在炼钢、医疗急救等领域的用途；氮气化学性质不活泼，可用作保护气。
变化与转化观：认识氧气的制取过程（工业分离液态空气的物理变化与实验室分解反应的化学变化），建立通过化学反应实现物质转化的观念。
2. 科学思维
模型认知与推理：通过“测定空气中氧气含量”的实验，建立“密闭体系内压强变化”的模型，并能据此推理实验误差产生的原因。
对比与分析：通过对比木炭、硫、铁丝在空气和氧气中燃烧现象的差异，归纳出氧气的化学性质比较活泼，且反应剧烈程度与氧气浓度有关。
分类与归纳：学会运用分类思想，区分化合反应、分解反应和氧化反应，并理解它们之间的交叉关系。
3. 科学探究与实践
实验设计与评价：掌握实验室制取氧气的一般思路（原理、装置、收集、检验、验满），并能根据反应物状态和反应条件选择合适的发生装置。
证据推理：在探究二氧化锰对过氧化氢分解的催化作用时，学会通过对比实验获取证据，并基于证据得出严谨结论。
跨学科实践：通过组装和使用微型空气质量“检测站”，将化学知识与物理、信息技术等结合，提升解决实际问题的能力。
4. 科学态度与责任
严谨求实：在实验操作中养成规范操作、注重实证、严谨求实的科学态度，如检查装置气密性、待气泡连续均匀冒出时再收集等。
环保意识：了解空气污染物的种类、危害及防治措施，树立保护大气环境、践行绿色化学的社会责任感。
科学精神：通过了解拉瓦锡测定空气组成的科学史以及我国科学家闵恩泽在催化剂领域的贡献，激发民族自豪感和勇于探索的科学精神。
1. 空气的组成
(1) 法国化学家 ______ 通过定量实验得出了空气由氧气和氮气组成的结论。
(2) 空气的成分按体积分数计算，大约是：氮气 ______ ，氧气 ______ ，稀有气体 ______ ，二氧化碳 ______ ，其他气体和杂质 ______ 。
(3) 由 ______ 种物质组成的物质是纯净物；由 ______ 种或 ______ 种以上物质混合而成的物质是混合物。空气属于 ______ ，氧气属于 ______ 。
2. 空气是一种宝贵的资源
(4) 氧气能供给 ______ ，可用于医疗急救、潜水等；氧气能支持 ______ ，可用于炼钢、气焊等。
(5) 氮气化学性质 ______ ，常用作保护气，如食品防腐；液氮可用于 ______ 。
(6) 稀有气体化学性质极不活泼，可用作保护气；通电时能发出不同颜色的光，可制成各种 ______ 。
3. 保护大气环境
(7) 目前计入空气质量评价的主要污染物有：二氧化硫、 ______ 、 ______ 、 ______ 、 ______ 和臭氧等。 ______ （填“是”或“不是”）空气污染物。
(8) 保护空气的措施包括：使用 ______ 能源、工业废气处理达标后排放、积极 ______ 等。
4. 氧气的性质
(9) 在标准状况下，氧气是一种 ______ 色、 ______ 味的气体，密度比空气 ______ ， ______ 溶于水。
(10) 硫在氧气中燃烧，发出明亮的 ______ 色火焰，生成有 ______ 气味的气体；铁丝在氧气中剧烈燃烧， ______ ，生成 ______ 色固体。
5. 氧气的制取
(11) 工业上制取氧气采用分离 ______ 的方法，属于 ______ 变化。
(12) 实验室常用加热 ______ 或分解 ______ 的方法制取氧气。
(13) 在过氧化氢分解制氧气的反应中，二氧化锰起 ______ 作用，反应前后其 ______ 和 ______ 不变。
(14) 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，叫做 ______ 反应。
【课前预习答案】
(1) 拉瓦锡
(2) 78%；21%；0.94%；0.04%；0.02%
(3) 一；两；两；混合物；纯净物
(4) 呼吸；燃烧
(5) 不活泼；冷冻麻醉（或制造低温环境）
(6) 电光源（或霓虹灯）
(7) 一氧化碳；二氧化氮；可吸入颗粒物（PM10）；细颗粒物（PM2.5）；不是
(8) 清洁；植树造林（种草）
(9) 无；无；略大；不易
(10) 蓝紫；刺激性；火星四射；黑
(11) 液态空气；物理
(12) 高锰酸钾；过氧化氢
(13) 催化；质量；化学性质
(14) 分解
探究一：空气中氧气含量的测定
核心原理：利用红磷燃烧消耗密闭容器内的氧气，生成固体五氧化二磷，使容器内压强减小，在大气压作用下，水进入容器的体积即为消耗氧气的体积。
关键问题讨论：
为什么红磷必须足量？（确保将集气瓶内的氧气完全消耗）
为什么装置必须气密性良好？（防止外界空气进入，导致测量结果偏小）
为什么要待集气瓶冷却至室温后再打开止水夹？（防止瓶内气体受热膨胀，导致进入的水偏少，结果偏小）
误差分析模型：
结果偏小：红磷量不足、装置漏气、未冷却就打开止水夹。
结果偏大：点燃红磷后伸入集气瓶过慢、止水夹未夹紧。
药品选择原则：可燃物必须能在空气中燃烧，且生成物不能是气体（如不能用木炭、硫代替红磷）。
探究二：氧气的化学性质与对比实验
对比实验设计：将相同的可燃物（如木炭、硫、铁丝）分别放在空气和氧气中燃烧，观察并记录现象。
现象描述规范：描述实验现象时，不能直接说出生成物的名称。例如，铁丝燃烧的现象是“剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体”，而不是“生成四氧化三铁”。
实验细节与安全：
硫燃烧实验：集气瓶底放少量水，目的是吸收有毒的二氧化硫，防止污染空气。
铁丝燃烧实验：集气瓶底放少量水或铺一层细沙，目的是防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底。铁丝需绕成螺旋状以增大受热面积，下端系一根火柴以引燃铁丝。
探究三：氧气的实验室制取与催化剂
制取思路：反应原理 → 发生装置 → 收集装置 → 检验与验满 → 操作步骤。
催化剂概念辨析：催化剂能“改变”（加快或减慢）反应速率，但其自身的“质量”和“化学性质”在反应前后保持不变。二氧化锰在过氧化氢分解中是催化剂，但在高锰酸钾分解中是生成物。
高锰酸钾制氧气操作要点：
试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流，炸裂试管。
试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导管。
实验结束时，先移出导管，再熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒吸入试管，引起试管炸裂。
1. (2024·江苏无锡) 通过实验测定了空气成分的科学家是 ( )
A. 牛顿
B. 道尔顿
C. 拉瓦锡
D. 门捷列夫
【答案】 C
【解析】 法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分，得出了空气由氧气和氮气组成的结论。牛顿主要贡献在力学；道尔顿提出了原子论；门捷列夫发现了元素周期律。故选C。
2. (2023·江苏苏州) 空气由多种气体组成，其中体积分数约为21%的物质是 ( )
A. N
B. He
C. O
D. CO
【答案】 C
【解析】 空气中各成分的体积分数大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%。因此，体积分数约为21%的是氧气（O ）。故选C。
3. (2023·江苏南京) 煤燃烧时排放出的下列气体中，属于目前计入空气质量评价的主要污染物的是 ( )
A. 一氧化碳
B. 二氧化碳
C. 二氧化硫
D. 二氧化氮
【答案】 A、C、D
【解析】 目前计入空气质量评价的主要污染物有：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物、细颗粒物和臭氧等。二氧化碳是空气的固有成分，虽然过量排放会导致温室效应，但它不属于空气污染物。本题为多选题，故选ACD。（注：若为单选题，则题目或选项设置存在问题，此处按知识点考查意图解析）
4. (2024·江苏常州) 下列关于空气及其成分的说法错误的是 ( )
A. 空气中各成分含量相对稳定
B. CO 含量过高会影响人体健康
C. N 可用作粮食、瓜果的保护气
D. O 可以支持所有的物质燃烧
【答案】 D
【解析】 A项正确，空气的成分相对固定；B项正确，二氧化碳虽不是污染物，但浓度过高会使人窒息；C项正确，氮气化学性质稳定，可作保护气；D项错误，氧气具有助燃性，但并非所有物质都能在氧气中燃烧，例如一些惰性气体或本身不可燃的物质。故选D。
5. (2022·江苏盐城) 打好大气综合治理“组合拳”，实现空气质量“高颜值”。下列做法正确的是 ( )
A. 大力植树造林
B. 鼓励燃煤发电
C. 开发新型能源
D. 少开私家车出行
【答案】 A、C、D
【解析】 保护空气的措施包括：大力植树造林以吸收有害气体和粉尘；开发和使用清洁能源（如太阳能、风能）以减少化石燃料的使用；少开私家车出行以减少汽车尾气排放。鼓励燃煤发电会产生大量的二氧化硫、氮氧化物和粉尘，加剧空气污染。故选ACD。
6.空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气及其成分的说法错误的是（ ）
A. 二氧化碳是空气污染物，也是重要的资源
B. 工业上用分离液态空气法制氧气
C. 氧气能供给生物呼吸，约占空气体积的21%
D. 氮气化学性质不活泼，可以用来延长食品的保质期
【答案】 A
【解析】 二氧化碳是植物光合作用的原料，属于重要的资源，但它不属于空气污染物，A选项说法错误；工业上利用液氮和液氧沸点的不同，采用分离液态空气法制取氧气，属于物理变化，B选项正确；氧气能供给呼吸，约占空气体积的21%，C选项正确；氮气化学性质不活泼，常用作保护气，如充入食品包装袋中以延长保质期，D选项正确。
7. 下列物质在氧气中燃烧，能生成无色无味气体的是（ ）
A. 铁丝
B. 硫粉
C. 红磷
D. 木炭
【答案】 D
【解析】 铁丝在氧气中剧烈燃烧，生成黑色固体四氧化三铁；硫粉在氧气中燃烧，生成有刺激性气味的二氧化硫气体；红磷在氧气中燃烧，生成白色固体五氧化二磷；木炭在氧气中充分燃烧，生成无色无味的二氧化碳气体。
8. 下列对于实验现象描述正确的是（ ）
A. 红磷在空气中燃烧，产生大量白烟
B. 木炭在空气中燃烧，发出蓝紫色火焰
C. 木炭在空气中充分燃烧，生成二氧化碳
D. 过氧化氢溶液中加入二氧化锰，迅速产生大量气泡
【答案】 D
【解析】 红磷在空气中燃烧，确实产生大量白烟，但本题为单选题，需选出最严谨的一项（注：部分考题中A选项会故意写成“白雾”作为干扰，此处A的描述本身无误，但D选项更为典型）；木炭在空气中燃烧发出红光，在氧气中才发出白光，硫在氧气中燃烧才发出蓝紫色火焰，B选项错误；“生成二氧化碳”是实验结论，不是直观看到的实验现象，C选项错误；二氧化锰作为催化剂，能加快过氧化氢的分解，因此会迅速产生大量气泡，D选项正确。
9. 某兴趣小组利用如图装置探究“空气中氧气含量的测定”。关于该实验的误差分析，下列说法不正确的是（ ）
A. 若红磷的量不足，会导致最终进入集气瓶内的水体积偏小
B. 若实验前弹簧夹没有夹紧，红磷燃烧时会有部分气体逸出，导致最终进入集气瓶内的水体积偏大
C. 若未等装置冷却至室温就打开弹簧夹，会导致最终进入集气瓶内的水体积偏大
D. 若将红磷换成足量的木炭，且在水槽中加入足量的氢氧化钠溶液，该实验也能成功
【答案】 C
【解析】 本题考查实验误差分析。红磷量不足无法耗尽氧气，导致进水偏小，A正确；弹簧夹未夹紧，燃烧放热使气体膨胀从导管逸出，冷却后气压更低，进水偏大，B正确；未冷却至室温就打开弹簧夹，瓶内气体受热膨胀，气压仍较大，会导致进入的水体积偏小，C错误；木炭燃烧生成二氧化碳气体，但氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳，使瓶内气压减小，因此可以成功，D正确。
10. 实验室用高锰酸钾制取氧气时，下列操作先后顺序错误的是（ ）
A. 先检查装置的气密性，后装入药品
B. 先将导管伸入集气瓶，后点燃酒精灯加热
C. 收集满氧气后，先将导管移出水面，后熄灭酒精灯
D. 组装仪器时，先固定铁架台上的试管，后放置酒精灯
【答案】 B
【解析】 本题考查制取氧气的规范操作。先检查气密性再装药品，防止装好药品后发现漏气，A正确；加热时，应等导管口有连续均匀气泡冒出时再将导管伸入集气瓶，若先伸入再加热，刚开始排出的气体是受热膨胀的空气，会导致收集的氧气不纯，B错误；先移导管后熄灯，防止水槽中的水倒吸入试管导致炸裂，C正确；组装仪器应自下而上，先放酒精灯再根据外焰高度固定试管，D正确。
11. 某同学利用如图装置探究二氧化锰对过氧化氢分解的催化作用。下列说法正确的是（ ）
A. 加入二氧化锰后，过氧化氢分解产生氧气的总质量会增加
B. 二氧化锰在反应前后的质量和物理性质均不发生改变
C. 该实验运用了控制变量法，需保证两份过氧化氢溶液的浓度和体积相同
D. 没有二氧化锰，过氧化氢溶液就不能分解产生氧气
【答案】 C
【解析】 催化剂只能改变反应速率，不能改变生成物的质量，A错误；催化剂在反应前后质量和“化学性质”不变，物理性质可能改变，B错误；探究催化剂的作用必须控制单一变量，即除了是否加催化剂外，过氧化氢的浓度、体积等必须相同，C正确；过氧化氢在常温下也能缓慢分解，只是速率极慢，D错误。
12. 下列关于“氧气的实验室制取与性质”的实验评价，不合理的是（ ）
A. 用高锰酸钾制氧气时，试管口放一团棉花是为了防止粉末进入导管
B. 用向上排空气法收集氧气时，将带火星的木条伸入集气瓶内部来验满
C. 铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底部预留少量水或铺一层细沙
D. 硫在氧气中燃烧时，集气瓶底部预留少量水是为了吸收有毒的二氧化硫
【答案】 B
【解析】 高锰酸钾制氧气放棉花防堵塞，A合理；验满氧气时，带火星的木条必须放在集气瓶“瓶口”，若伸入瓶内只能检验是否为氧气，不能证明是否集满，B不合理；铁丝燃烧预留水或细沙防炸裂，C合理；硫燃烧预留水吸收SO 防污染，D合理。
13. 某微型实验装置如图所示，向装有少量二氧化锰的井穴板中滴加过氧化氢溶液，产生的气体使带火星的木条复燃。关于该微型实验的说法错误的是（ ）
A. 产生的气体具有助燃性
B. 该反应属于分解反应
C. 微型实验的优点是节约药品、减少污染
D. 反应结束后，二氧化锰的质量会明显减少
【答案】 D
【解析】 产生的气体是氧气，具有助燃性，A正确；过氧化氢分解生成水和氧气，符合“一变多”的特征，属于分解反应，B正确；微型实验确实具有节约药品、环保的优点，C正确；二氧化锰是催化剂，反应前后质量不变，D错误。
14. 工业上采用分离液态空气法制取氧气。下列关于该过程的说法正确的是（ ）
A. 该过程发生了化学变化，生成了新的物质
B. 该过程利用了液氮和液氧沸点的不同
C. 分离出的液氧储存在黑色的钢瓶中
D. 分离液态空气后得到的氧气是纯净物
【答案】 B
【解析】 分离液态空气法是利用液氮（沸点-196℃）和液氧（沸点-183℃）沸点不同进行分离，没有新物质生成，属于物理变化，A错误，B正确；液氧储存在天蓝色的钢瓶中，C错误；分离液态空气得到的氧气中仍含有少量稀有气体等杂质，属于混合物，D错误。
15. 跨学科实践：某同学设计了“简易供氧器”，利用过碳酸钠（溶于水生成过氧化氢和碳酸钠）和二氧化锰制氧。下列说法不正确的是（ ）
A. 反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置
B. 加湿过滤仓中的水可以起到湿润氧气的作用
C. 反应仓内的反应不需要加热，属于固液常温型
D. 随着反应的进行，反应仓内溶液的pH值会逐渐减小
【答案】 D
【解析】 过碳酸钠是固体，二氧化锰是固体，加水后发生反应，不需要加热，C正确；加湿仓可湿润氧气，防止干燥氧气刺激呼吸道，B正确；过碳酸钠溶于水生成碳酸钠（显碱性）和过氧化氢，随着过氧化氢分解，溶液逐渐变为碳酸钠溶液，碱性不会明显减弱，且反应本身不产生酸性物质，pH不会逐渐减小，D错误。
16. 实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，反应过程中固体混合物中二氧化锰的质量分数随时间变化的图像正确的是（ ）
A. 图像从原点开始，呈直线上升
B. 图像从大于0的某点开始，逐渐上升，至反应结束后保持水平
C. 图像从大于0的某点开始，逐渐下降，至反应结束后保持水平
D. 图像是一条平行于横轴的直线
【答案】 B
【解析】 反应前混合物中含有氯酸钾和二氧化锰，因此二氧化锰的质量分数初始值大于0，A错误；随着反应进行，氯酸钾分解放出氧气，固体总质量不断减小，而二氧化锰作为催化剂质量不变，因此其质量分数逐渐增大；当氯酸钾完全分解后，固体总质量不再改变，二氧化锰的质量分数保持不变，B正确，C、D错误。
17. 某化学小组利用红磷燃烧测定空气中氧气含量，实验结束后发现进入集气瓶中的水体积小于1/5。下列原因分析不合理的是（ ）
A. 装置漏气
B. 红磷的量不足
C. 未冷却至室温就打开了弹簧夹
D. 燃烧匙伸入集气瓶的速度太慢
【答案】 D
【解析】 装置漏气会导致外界空气进入，进水偏小，A合理；红磷不足无法耗尽氧气，进水偏小，B合理；未冷却就打开弹簧夹，瓶内气压偏大，进水偏小，C合理；燃烧匙伸入太慢，会导致瓶内部分空气受热膨胀逸出，最终冷却后气压更低，进水会偏大，而不是偏小，D不合理。
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第二单元 空气和氧气
整理与提升
1. 化学观念
物质的组成与分类：认识空气是一种混合物，由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种成分组成；掌握纯净物与混合物的本质区别及判断方法。
性质与用途观：深刻理解“性质决定用途，用途反映性质”。例如，氧气具有助燃性和供给呼吸的性质，决定了其在炼钢、医疗急救等领域的用途；氮气化学性质不活泼，可用作保护气。
变化与转化观：认识氧气的制取过程（工业分离液态空气的物理变化与实验室分解反应的化学变化），建立通过化学反应实现物质转化的观念。
2. 科学思维
模型认知与推理：通过“测定空气中氧气含量”的实验，建立“密闭体系内压强变化”的模型，并能据此推理实验误差产生的原因。
对比与分析：通过对比木炭、硫、铁丝在空气和氧气中燃烧现象的差异，归纳出氧气的化学性质比较活泼，且反应剧烈程度与氧气浓度有关。
分类与归纳：学会运用分类思想，区分化合反应、分解反应和氧化反应，并理解它们之间的交叉关系。
3. 科学探究与实践
实验设计与评价：掌握实验室制取氧气的一般思路（原理、装置、收集、检验、验满），并能根据反应物状态和反应条件选择合适的发生装置。
证据推理：在探究二氧化锰对过氧化氢分解的催化作用时，学会通过对比实验获取证据，并基于证据得出严谨结论。
跨学科实践：通过组装和使用微型空气质量“检测站”，将化学知识与物理、信息技术等结合，提升解决实际问题的能力。
4. 科学态度与责任
严谨求实：在实验操作中养成规范操作、注重实证、严谨求实的科学态度，如检查装置气密性、待气泡连续均匀冒出时再收集等。
环保意识：了解空气污染物的种类、危害及防治措施，树立保护大气环境、践行绿色化学的社会责任感。
科学精神：通过了解拉瓦锡测定空气组成的科学史以及我国科学家闵恩泽在催化剂领域的贡献，激发民族自豪感和勇于探索的科学精神。
1. 空气的组成
(1) 法国化学家 ______ 通过定量实验得出了空气由氧气和氮气组成的结论。
(2) 空气的成分按体积分数计算，大约是：氮气 ______ ，氧气 ______ ，稀有气体 ______ ，二氧化碳 ______ ，其他气体和杂质 ______ 。
(3) 由 ______ 种物质组成的物质是纯净物；由 ______ 种或 ______ 种以上物质混合而成的物质是混合物。空气属于 ______ ，氧气属于 ______ 。
2. 空气是一种宝贵的资源
(4) 氧气能供给 ______ ，可用于医疗急救、潜水等；氧气能支持 ______ ，可用于炼钢、气焊等。
(5) 氮气化学性质 ______ ，常用作保护气，如食品防腐；液氮可用于 ______ 。
(6) 稀有气体化学性质极不活泼，可用作保护气；通电时能发出不同颜色的光，可制成各种 ______ 。
3. 保护大气环境
(7) 目前计入空气质量评价的主要污染物有：二氧化硫、 ______ 、 ______ 、 ______ 、 ______ 和臭氧等。 ______ （填“是”或“不是”）空气污染物。
(8) 保护空气的措施包括：使用 ______ 能源、工业废气处理达标后排放、积极 ______ 等。
4. 氧气的性质
(9) 在标准状况下，氧气是一种 ______ 色、 ______ 味的气体，密度比空气 ______ ， ______ 溶于水。
(10) 硫在氧气中燃烧，发出明亮的 ______ 色火焰，生成有 ______ 气味的气体；铁丝在氧气中剧烈燃烧， ______ ，生成 ______ 色固体。
5. 氧气的制取
(11) 工业上制取氧气采用分离 ______ 的方法，属于 ______ 变化。
(12) 实验室常用加热 ______ 或分解 ______ 的方法制取氧气。
(13) 在过氧化氢分解制氧气的反应中，二氧化锰起 ______ 作用，反应前后其 ______ 和 ______ 不变。
探究一：空气中氧气含量的测定
核心原理：利用红磷燃烧消耗密闭容器内的氧气，生成固体五氧化二磷，使容器内压强减小，在大气压作用下，水进入容器的体积即为消耗氧气的体积。
关键问题讨论：
为什么红磷必须足量？（确保将集气瓶内的氧气完全消耗）
为什么装置必须气密性良好？（防止外界空气进入，导致测量结果偏小）
为什么要待集气瓶冷却至室温后再打开止水夹？（防止瓶内气体受热膨胀，导致进入的水偏少，结果偏小）
误差分析模型：
结果偏小：红磷量不足、装置漏气、未冷却就打开止水夹。
结果偏大：点燃红磷后伸入集气瓶过慢、止水夹未夹紧。
药品选择原则：可燃物必须能在空气中燃烧，且生成物不能是气体（如不能用木炭、硫代替红磷）。
探究二：氧气的化学性质与对比实验
对比实验设计：将相同的可燃物（如木炭、硫、铁丝）分别放在空气和氧气中燃烧，观察并记录现象。
现象描述规范：描述实验现象时，不能直接说出生成物的名称。例如，铁丝燃烧的现象是“剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体”，而不是“生成四氧化三铁”。
实验细节与安全：
硫燃烧实验：集气瓶底放少量水，目的是吸收有毒的二氧化硫，防止污染空气。
铁丝燃烧实验：集气瓶底放少量水或铺一层细沙，目的是防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底。铁丝需绕成螺旋状以增大受热面积，下端系一根火柴以引燃铁丝。
探究三：氧气的实验室制取与催化剂
制取思路：反应原理 → 发生装置 → 收集装置 → 检验与验满 → 操作步骤。
催化剂概念辨析：催化剂能“改变”（加快或减慢）反应速率，但其自身的“质量”和“化学性质”在反应前后保持不变。二氧化锰在过氧化氢分解中是催化剂，但在高锰酸钾分解中是生成物。
高锰酸钾制氧气操作要点：
试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流，炸裂试管。
试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导管。
实验结束时，先移出导管，再熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒吸入试管，引起试管炸裂。
1. (2024·江苏无锡) 通过实验测定了空气成分的科学家是 ( )
A. 牛顿
B. 道尔顿
C. 拉瓦锡
D. 门捷列夫
2. (2023·江苏苏州) 空气由多种气体组成，其中体积分数约为21%的物质是 ( )
A. N
B. He
C. O
D. CO
3. (2023·江苏南京) 煤燃烧时排放出的下列气体中，属于目前计入空气质量评价的主要污染物的是 ( )
A. 一氧化碳
B. 二氧化碳
C. 二氧化硫
D. 二氧化氮
4. (2024·江苏常州) 下列关于空气及其成分的说法错误的是 ( )
A. 空气中各成分含量相对稳定
B. CO 含量过高会影响人体健康
C. N 可用作粮食、瓜果的保护气
D. O 可以支持所有的物质燃烧
5. (2022·江苏盐城) 打好大气综合治理“组合拳”，实现空气质量“高颜值”。下列做法正确的是 ( )
A. 大力植树造林
B. 鼓励燃煤发电
C. 开发新型能源
D. 少开私家车出行
6.空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气及其成分的说法错误的是（ ）
A. 二氧化碳是空气污染物，也是重要的资源
B. 工业上用分离液态空气法制氧气
C. 氧气能供给生物呼吸，约占空气体积的21%
D. 氮气化学性质不活泼，可以用来延长食品的保质期
7. 下列物质在氧气中燃烧，能生成无色无味气体的是（ ）
A. 铁丝
B. 硫粉
C. 红磷
D. 木炭
8. 下列对于实验现象描述正确的是（ ）
A. 红磷在空气中燃烧，产生大量白烟
B. 木炭在空气中燃烧，发出蓝紫色火焰
C. 木炭在空气中充分燃烧，生成二氧化碳
D. 过氧化氢溶液中加入二氧化锰，迅速产生大量气泡
9. 某兴趣小组利用如图装置探究“空气中氧气含量的测定”。关于该实验的误差分析，下列说法不正确的是（ ）
A. 若红磷的量不足，会导致最终进入集气瓶内的水体积偏小
B. 若实验前弹簧夹没有夹紧，红磷燃烧时会有部分气体逸出，导致最终进入集气瓶内的水体积偏大
C. 若未等装置冷却至室温就打开弹簧夹，会导致最终进入集气瓶内的水体积偏大
D. 若将红磷换成足量的木炭，且在水槽中加入足量的氢氧化钠溶液，该实验也能成功
10. 实验室用高锰酸钾制取氧气时，下列操作先后顺序错误的是（ ）
A. 先检查装置的气密性，后装入药品
B. 先将导管伸入集气瓶，后点燃酒精灯加热
C. 收集满氧气后，先将导管移出水面，后熄灭酒精灯
D. 组装仪器时，先固定铁架台上的试管，后放置酒精灯
11. 某同学利用如图装置探究二氧化锰对过氧化氢分解的催化作用。下列说法正确的是（ ）
A. 加入二氧化锰后，过氧化氢分解产生氧气的总质量会增加
B. 二氧化锰在反应前后的质量和物理性质均不发生改变
C. 该实验运用了控制变量法，需保证两份过氧化氢溶液的浓度和体积相同
D. 没有二氧化锰，过氧化氢溶液就不能分解产生氧气
12. 下列关于“氧气的实验室制取与性质”的实验评价，不合理的是（ ）
A. 用高锰酸钾制氧气时，试管口放一团棉花是为了防止粉末进入导管
B. 用向上排空气法收集氧气时，将带火星的木条伸入集气瓶内部来验满
C. 铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底部预留少量水或铺一层细沙
D. 硫在氧气中燃烧时，集气瓶底部预留少量水是为了吸收有毒的二氧化硫
13. 某微型实验装置如图所示，向装有少量二氧化锰的井穴板中滴加过氧化氢溶液，产生的气体使带火星的木条复燃。关于该微型实验的说法错误的是（ ）
A. 产生的气体具有助燃性
B. 该反应属于分解反应
C. 微型实验的优点是节约药品、减少污染
D. 反应结束后，二氧化锰的质量会明显减少
14. 工业上采用分离液态空气法制取氧气。下列关于该过程的说法正确的是（ ）
A. 该过程发生了化学变化，生成了新的物质
B. 该过程利用了液氮和液氧沸点的不同
C. 分离出的液氧储存在黑色的钢瓶中
D. 分离液态空气后得到的氧气是纯净物
15. 跨学科实践：某同学设计了“简易供氧器”，利用过碳酸钠（溶于水生成过氧化氢和碳酸钠）和二氧化锰制氧。下列说法不正确的是（ ）
A. 反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置
B. 加湿过滤仓中的水可以起到湿润氧气的作用
C. 反应仓内的反应不需要加热，属于固液常温型
D. 随着反应的进行，反应仓内溶液的pH值会逐渐减小
16. 实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气，反应过程中固体混合物中二氧化锰的质量分数随时间变化的图像正确的是（ ）
A. 图像从原点开始，呈直线上升
B. 图像从大于0的某点开始，逐渐上升，至反应结束后保持水平
C. 图像从大于0的某点开始，逐渐下降，至反应结束后保持水平
D. 图像是一条平行于横轴的直线
17. 某化学小组利用红磷燃烧测定空气中氧气含量，实验结束后发现进入集气瓶中的水体积小于1/5。下列原因分析不合理的是（ ）
A. 装置漏气
B. 红磷的量不足
C. 未冷却至室温就打开了弹簧夹
D. 燃烧匙伸入集气瓶的速度太慢
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