TOC \ "1-3" \p " " \h \z \u \l "_Tc31162" PAGEREF _Tc31162 \h 2
\l "_Tc28419" PAGEREF _Tc28419 \h 3
\l "_Tc3947" 考點一 空氣 PAGEREF _Tc3947 \h 5
\l "_Tc20377" 【夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理】 PAGEREF _Tc20377 \h 5
\l "_Tc1097" 一、空氣的成分及用途 PAGEREF _Tc1097 \h 5
\l "_Tc14910" 二、空氣中氧氣含量的測定 PAGEREF _Tc14910 \h 5
\l "_Tc16706" 三、空氣的污染與防治 PAGEREF _Tc16706 \h 6
【提升·必考題型歸納】 \l "_Tc702" PAGEREF _Tc702 \h 7
\l "_Tc1824" 考向01 空氣的成分 PAGEREF _Tc1824 \h 7
\l "_Tc31271" 考向02 空氣的污染及其危害 PAGEREF _Tc31271 \h 8
\l "_Tc20607" 考向03 空氣各組分的性質(zhì)及用途 PAGEREF _Tc20607 \h 10
\l "_Tc28509" 考向04 空氣中氧氣含量的測定 PAGEREF _Tc28509 \h 11
\l "_Tc23683" 考點二 氧氣的性質(zhì) PAGEREF _Tc23683 \h 14
\l "_Tc27007" 【夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理】 PAGEREF _Tc27007 \h 14
\l "_Tc28721" 1．物理性質(zhì) PAGEREF _Tc28721 \h 14
\l "_Tc4698" 2．化學(xué)性質(zhì) PAGEREF _Tc4698 \h 14
\l "_Tc2964" 【提升·必考題型歸納】 PAGEREF _Tc2964 \h 16
\l "_Tc14709" 考向01 氧氣的化學(xué)性質(zhì) PAGEREF _Tc14709 \h 16
\l "_Tc31003" 考向02 物質(zhì)燃燒的現(xiàn)象 PAGEREF _Tc31003 \h 18
\l "_Tc23676" 考向03 化合反應(yīng)氧化反應(yīng)的關(guān)系 PAGEREF _Tc23676 \h 19
\l "_Tc4305" 考點三 氧氣的制法 PAGEREF _Tc4305 \h 21
\l "_Tc18457" 【夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理】 PAGEREF _Tc18457 \h 21
\l "_Tc5722" 一、氧氣的工業(yè)制法 PAGEREF _Tc5722 \h 21
\l "_Tc15483" 二、氧氣的實驗室制法 PAGEREF _Tc15483 \h 21
\l "_Tc4062" 三、催化劑和催化作用 PAGEREF _Tc4062 \h 22
\l "_Tc6931" 【提升·必考題型歸納】 PAGEREF _Tc6931 \h 23
\l "_Tc9544" 考向01 氧氣的工業(yè)制法 PAGEREF _Tc9544 \h 23
\l "_Tc3930" 考向02 實驗室制取氧氣的原理 PAGEREF _Tc3930 \h 25
\l "_Tc21125" 考向03 實驗室制取氧氣裝置 PAGEREF _Tc21125 \h 26
\l "_Tc29333" 考向04 氧氣的收集及檢驗 PAGEREF _Tc29333 \h 29
\l "_Tc19617" 考向05 制取氧氣的操作步驟 PAGEREF _Tc19617 \h 31
\l "_Tc27382" 考向06 催化劑和催化作用 PAGEREF _Tc27382 \h 32

考點一 空氣
一、空氣的成分及用途
（1）空氣的成分
空氣是混合物，主要由氮氣(N2)和氧氣(O2)組成，在通常情況下，空氣中各種成分的含量保持相對穩(wěn)定。
（2）氧氣用途
①供給呼吸（如登山、醫(yī)療、潛水等）
②支持燃燒（如煉鋼、氣焊、航空等）
（3）氮氣用途
①作保護氣（如汽車安全氣囊、燈泡、食品袋等充氮氣），利用N2化學(xué)性質(zhì)不活潑；
②制硝酸和化肥；
③冷凍麻醉；
④制造低溫環(huán)境。
（4）稀有氣體用途
①電光源，利用稀有氣體通電時能發(fā)出不同顏色的光。
②作保護氣（焊接金屬的保護氣、燈泡內(nèi)保護氣），利用稀有氣體化學(xué)性質(zhì)很不活潑。
注意：“稀有氣體”是一類氣體的總稱，不是一種氣體。
二、空氣中氧氣含量的測定
（1）二百多年前，法國科學(xué)家拉瓦錫通過實驗得出了空氣是由氧氣和氮氣組成，其中氧氣約占空氣總體積eq \f(1,5)的結(jié)論。
（2）燃磷法測定空氣中氧氣含量的
Ⅰ、實驗
Ⅱ、造成誤差的原因
A、偏低：
①紅磷不足
②裝置氣密性不好
③未冷卻至室溫打開止水夾
④導(dǎo)管中有部分水殘留
B、偏高：
①點燃紅磷后插入到集氣瓶速度太慢（未及時塞緊橡皮塞）
②未夾緊止水夾（未使用止水夾）
Ⅲ、注意事項
a.測定時所用可燃物的選擇：
一是該物質(zhì)在空氣中燃燒且只與氧氣反應(yīng)；
二是該物質(zhì)燃燒的生成物為固體或液體，不能是氣體；
b.不能使用木炭、硫、鐵絲替代紅磷的原因：
木炭、硫在空氣中燃燒后的生成物均是氣體，鐵絲在空氣中不燃燒。
三、空氣的污染與防治
（1）空氣污染物
空氣的主要污染物有有害氣體和粉塵。目前計入空氣污染指數(shù)的項目暫定為：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入顆粒物(粒徑在10微米以下的顆粒物，稱PM10，又稱飄塵)和臭氧等。
【特別提醒】二氧化碳屬于空氣的組成成分，不是空氣污染物。但二氧化碳的含量過高，會加劇溫室效應(yīng)。
（2）空氣污染的危害：
①嚴(yán)重影響人體健康；
②影響農(nóng)作物生長；
③破壞生態(tài)環(huán)境，其中全球氣候變暖、臭氧層破壞和酸雨等也都與空氣污染有關(guān)。
（3）防治空氣污染：
①加強大氣質(zhì)量監(jiān)測，改善環(huán)境狀況；
②減少使用化石燃料，使用清潔能源；
③積極植樹造林種草；
④禁止露天焚燒垃圾等。
【特別提醒】目前，我國采取的空氣質(zhì)量等級分為五級，等級越低，空氣污染指數(shù)數(shù)值越小，即空氣質(zhì)量越好，越有利于人體健康。
1.氮氣常溫下性質(zhì)穩(wěn)定，不代表不能與其他物質(zhì)反應(yīng)。事實上在一定條件下N2能與H2、O2及活潑金屬反應(yīng)。
2. CO2不是空氣的污染物。但是會引起溫室效應(yīng)。
3. 稀有氣體通電發(fā)出有色光屬于物理性質(zhì)
考向01 空氣的成分
【例1】（2023?沂水縣二模）中國對大深度載人潛水器“蛟龍?zhí)枴钡难兄迫〉昧耸澜绮毮康某煽儯瑢崿F(xiàn)了我國挺進(jìn)深藍(lán)的宏偉目標(biāo)。乘蛟龍?zhí)栂聺摰目蒲腥藛T，他們的呼吸環(huán)境必須注意調(diào)節(jié)的是（ ）
A．N2、H2O和稀有氣體的含量
B．N2、H2O和CO2的含量
C．O2、H2O和H2的含量
D．O2、H2O和CO2的含量
【答案】D
【分析】根據(jù)人體在呼吸的過程中，吸收氧氣呼出二氧化碳和水蒸氣進(jìn)行分析。
【解析】人體在呼吸的過程中，吸收氧氣呼出CO2和水蒸氣，在密閉的環(huán)境中必須注意調(diào)節(jié)O2、CO2和H2O的含量。
故選：D。
【變式1-1】（2023?濰坊模擬）（多選）2021年6月17日，三名中國航天員先后進(jìn)入天和核心艙，標(biāo)志著中國人首次進(jìn)入自己的空間站。目前空間站內(nèi)的氧氣主要是通過電解水方式獲得，然后將氧氣與儲備的氮氣以一定體積比混合成“人造空氣”（約21%的氧氣，78%的氮氣，控制二氧化碳的含量低于0.7%），保證艙內(nèi)大氣的總壓與氧氣分壓相對穩(wěn)定。下列說法正確的是（ ）
A．21%的氧氣和78%的氮氣指氣體的體積分?jǐn)?shù)
B．帶火星的木條在“人造空氣”中不會立即復(fù)燃
C．可用木炭測定“人造空氣”中的氧氣含量
D．“人造空氣”與空氣成分完全相同
【答案】AB
【分析】A、根據(jù)空氣的組成考慮；
B、根據(jù)人造空氣的組成中含有氧氣考慮；
C、根據(jù)測氧氣含量的方法考慮；
D、根據(jù)人造空氣組成考慮。
【解析】A、21%和78%指氣體的體積分?jǐn)?shù)，故A正確；
B、人造空氣”中氧氣占21%，與空氣中含量一樣，所以燃著的木條放在“人造空氣”中不會立即熄滅，故B正確；
C、木炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w，不能用木炭燃燒法測定“人造空氣”中的氧氣含量，故C錯誤；
D、人造空氣”中21%的氧氣，78%的氮氣，控制二氧化碳的含量低于0.7%，空氣中二氧化碳的含量低于0.03%，所以與空氣中成分不完全相同，故D錯誤。
故選：AB。
【變式1-2】（2023?九臺區(qū)模擬）在受到猛烈撞擊時，汽車安全氣囊內(nèi)的物質(zhì)瞬間分解，產(chǎn)生空氣中含量較高且化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定的氣體。該氣體是（ ）
A．氮氣B．氧氣C．二氧化碳D．稀有氣體
【答案】A
【分析】熟記空氣中各成分及體積分?jǐn)?shù)，就能解決這一題目。
【解析】空氣中各成分及體積分?jǐn)?shù)為：氮氣78%、氧氣21%、稀有氣體0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸氣和雜質(zhì)0.03%．所以空氣中含量最多的氣體是氮氣，并且化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定。
故選：A。
考向02 空氣的污染及其危害
【例2】（2023?南京雨花區(qū)一模）空氣是一種寶貴的資源，下列有關(guān)空氣的說法正確的是（ ）
A．空氣中的氮氣約占空氣總質(zhì)量的78%
B．空氣中的主要污染物有：SO2、CO、CO2、可吸入顆粒物等
C．空氣中的稀有氣體化學(xué)性質(zhì)不活潑，沒有任何用處
D．空氣質(zhì)量日報中，空氣質(zhì)量級別越大，空氣質(zhì)量狀況越差
【答案】D
【分析】A.根據(jù)空氣中的氮氣約占空氣總體積的78%進(jìn)行分析；
B.根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)進(jìn)行分析；D.根據(jù)空氣質(zhì)量級別和空氣污染指數(shù)的關(guān)系進(jìn)行分析。
C.根據(jù)物質(zhì)的用途進(jìn)行分析；
D.根據(jù)空氣質(zhì)量級別和空氣質(zhì)量狀況的關(guān)系進(jìn)行分析。
【解析】A.空氣中的氮氣約占空氣總體積的78%，而不是質(zhì)量，故A錯誤；
B.二氧化碳無毒，不會造成空氣污染物，故B錯誤；
C.空氣中的稀有氣體化學(xué)性質(zhì)雖不活潑，但不是沒有任何用處，比如稀有氣體可以作保護氣，故C錯誤；
D.空氣質(zhì)量日報中，空氣質(zhì)量級別越大，說明含有的污染物越多，所以空氣質(zhì)量狀況越差，故D正確；
故選：D。
【變式1-1】（2023?渭南模擬）“生態(tài)文明與綠色發(fā)展”為城市生態(tài)文明建設(shè)注入了新的內(nèi)涵。下列做法不利于生態(tài)文明城市建設(shè)的是（ ）
A．實施綠化工程，防治揚塵污染
B．加強大氣質(zhì)量監(jiān)測，狠抓治污減污
C．垃圾分類處理，回收可再生資源
D．大量燃放煙花爆竹，增添節(jié)日喜慶氣氛
【答案】D
【分析】防治環(huán)境污染的措施有：實施綠化工程，防治揚塵污染；加強大氣質(zhì)量監(jiān)測，狠抓治污減污；垃圾分類處理，回收可再生資源；工廠排放的廢氣經(jīng)過處理再排放；植樹造林；合理開發(fā)新能源；禁止燃放煙花爆竹等。
【解析】A、實施綠化工程，防治揚塵污染，利于生態(tài)文明城市建設(shè)，不符合題意，故選項錯誤；
B、加強大氣質(zhì)量監(jiān)測，狠抓治污減污，利于生態(tài)文明城市建設(shè)，不符合題意，故選項錯誤；
C、垃圾分類處理，回收可再生資源，利于生態(tài)文明城市建設(shè)，不符合題意，故選項錯誤；
D、大量燃放煙花爆竹生成有害氣體和煙塵，不利于生態(tài)文明城市建設(shè)，符合題意，故選項正確；
故選：D。
【變式1-2】（2023年湖南省長沙市雨花區(qū)華益中學(xué)中考一模）空氣是一種寶貴的資源，下列有關(guān)空氣的說法正確的是
A. 空氣中的氮氣約占空氣總質(zhì)量的78%
B. 空氣中的主要污染物有：SO2、CO、CO2、可吸入顆粒物等
C. 空氣中的稀有氣體化學(xué)性質(zhì)不活潑，沒有任何用處
D. 空氣質(zhì)量日報中，空氣質(zhì)量級別越大，空氣質(zhì)量狀況越差
【答案】D
【解析】A、氮氣約占空氣體積的78%，不是質(zhì)量，不符合題意；
B、二氧化硫、一氧化碳、可吸入顆粒物屬于空氣污染物，二氧化碳是空氣的組成成分之一，不屬于空氣污染物，不符合題意；
C、空氣中的稀有氣體化學(xué)性質(zhì)不活潑，可作保護氣，且稀有氣體通電時能發(fā)出不同顏色的光，可制成多種用途的電光源，不符合題意；
D、空氣質(zhì)量日報中，空氣質(zhì)量級別越大，空氣質(zhì)量狀況越差，符合題意。
故選D。
考向03 空氣各組分的性質(zhì)及用途
【例3】（2023年湖北省荊州市中考）空氣是人類生產(chǎn)活動的重要資源。下列有關(guān)空氣成分的說法錯誤的是（ ）
A. 氧氣可以支持可燃物燃燒
B. 氮氣不與任何物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)
C. 二氧化碳在蔬菜大棚中作氣體肥料
D. 稀有氣體可制成多種用途的電光源
【答案】B
【解析】A、氧氣具有助燃性，可以支持可燃物燃燒，選項正確，不符合題意；
B、氮氣化學(xué)性質(zhì)不活潑，通常情況下與大多數(shù)物質(zhì)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，但不是不與任何物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如氮氣和鎂在點燃的條件下可以生成氮化鎂，選項錯誤，符合題意；
C、植物光合作用過程中，可以將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為氧氣和有機物，故二氧化碳可以在蔬菜大棚中作氣體肥料，選項正確，不符合題意；
D、稀有氣體在通電的條件下可以發(fā)出不同顏色的光，故稀有氣體可以制成多種用途的電光源，選項正確，不符合題意；
故選B。
【變式3-1】（2023年江蘇·統(tǒng)考二模）下列氣體性質(zhì)較為穩(wěn)定，常用作糧食、瓜果保護氣的是（ ）
A．氧氣B．氫氣C．氮氣D．一氧化碳
【答案】C
【解析】A、氧氣性質(zhì)活潑，易于其他成分發(fā)生反應(yīng)，不能做保護氣，說法錯誤；
B、氫氣具有可燃性，化學(xué)性質(zhì)活潑，不能做保護氣，說法錯誤；
C、氮氣化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可以做保護氣，說法正確；
D、一氧化碳有毒，而且化學(xué)性質(zhì)活潑，不能做保護氣，說法錯誤。
故選C。
【變式3-2】（2023年江西撫州·統(tǒng)考一模）下列關(guān)于空氣及其成分的說法錯誤的是（ ）
A．稀有氣體可以制成多種用途的電光源
B．CO2含量高會促進(jìn)大棚蔬菜的光合作用
C．N2用作薯片的保護氣
D．O2可以支持所有的物質(zhì)燃燒
【答案】D
【解析】A、稀有氣體通電后發(fā)出不同顏色的光可制成多種用途的電光源，故A說法正確；
B、CO2是光合反應(yīng)的原料，適當(dāng)增加CO2濃度可以提高光合作用強度，故B說法正確；
C、氮氣化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，所以可以用作薯片的保護氣，故C說法正確；
D、O2具有助燃性，但不能支持沒有可燃性的物質(zhì)燃燒，比如二氧化碳，故D說法錯誤。
故選D。
考向04 空氣中氧氣含量的測定
【例4】（2023年北京順義·統(tǒng)考一模）用如圖裝置可測定空氣中氧氣的含量。下列對該實驗的認(rèn)識不正確的是（ ）
A．紅磷的量對實驗結(jié)果無影響B(tài)．冷卻到室溫才能打開彈簧夾
C．該實驗所用的紅磷不可用木炭替代D．最終觀察到集氣瓶中液面最終上升至1處
【答案】A
【解析】A、紅磷的量對實驗結(jié)果有影響，若紅磷不足，不能將裝置內(nèi)氧氣完全消耗，測量結(jié)果偏小，對該實驗的認(rèn)識不正確，符合題意；
B、冷卻到室溫才能打開彈簧夾，否則由于溫度偏高，容器內(nèi)氣壓偏大，測量結(jié)果偏小，對該實驗的認(rèn)識正確，不符合題意；
C、該實驗所用的紅磷不可用木炭替代，原因是木炭在空氣中燃燒生成二氧化碳，容器內(nèi)氣壓幾乎不變小，水不能倒流，不能測量出空氣中氧氣的含量，對該實驗的認(rèn)識正確，不符合題意；
D、由于空氣中氧氣按體積計算，氧氣約占空氣體積的eq \f(1,5)，最終觀察到集氣瓶中液面最終上升至1處，對該實驗的認(rèn)識正確，不符合題意。
故選A。
【變式4-1】（2023年湖南省衡陽市中考）拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分。某興趣小組利用氧氣傳感器來檢測足量紅磷燃燒過程中氧氣的含量，如圖所示，下列判斷正確的是（ ）
A．a(chǎn)點時容器內(nèi)氮氣體積分?jǐn)?shù)為85%
B．容器內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量：b點>c點
C．氧氣有剩余，說明物質(zhì)燃燒時氧氣必須達(dá)到一定濃度
D．此實驗測得空氣中氧氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%
【答案】C
【解析】A、由曲線圖可知：a點時容器內(nèi)氧氣的體積分?jǐn)?shù)為15%。故容器內(nèi)其余氣體（氮氣、稀有氣體、二氧化碳等）的濃度為85%，故氮氣體積分?jǐn)?shù)小于85%，故A錯誤，不符合題意；
B、由圖可知，反應(yīng)是在密閉容器中進(jìn)行的，故根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量不變，故容器內(nèi)物質(zhì)總質(zhì)量：b點=c點，故B錯誤，不符合題意；
C、由曲線圖可知：反應(yīng)停止時，容器內(nèi)剩余3%體積分?jǐn)?shù)的氧氣，由于紅磷足量，故氧氣有剩余，說明物質(zhì)燃燒時氧氣必須達(dá)到一定濃度，故C正確，符合題意；
D、由曲線圖可知：反應(yīng)過程中氧氣的體積分?jǐn)?shù)減小18%，且不是質(zhì)量分?jǐn)?shù)，故D錯誤，不符合題意。
故選：C。
【變式4-2】（2023年云南·統(tǒng)考中考真題）仿照法國化學(xué)家拉瓦錫定量研究空氣成分的原理，利用如圖裝置測定空氣中氧氣的含量，燃燒匙中應(yīng)盛放的藥品是（ ）
A．鐵絲B．木炭C．紅磷D．硫粉
【答案】C
【解析】A.因為鐵絲不能在空氣燃燒，故A錯誤；
B.木炭燃燒會生成二氧化碳導(dǎo)致兩邊壓強變化不明顯，故B錯誤；
C.紅磷燃燒會消耗氧氣，集氣瓶中的液面會上升五分之一，故C正確；
D.硫燃燒會生成二氧化硫?qū)е聝蛇厜簭娮兓幻黠@，故D錯誤；
故答案為：C
【變式4-3】（2023年山東青島·統(tǒng)考二模）測定空氣中氧氣的含量，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)將過量的白磷放入容積為40mL的試管中，用橡皮塞塞緊試管口，通過導(dǎo)管與容積為60mL，且潤滑性良好的注射器組成如圖所示的實驗裝置進(jìn)行實驗。則下列說法正確的是（ ）
A．實驗過程中觀察到白磷燃燒產(chǎn)生大量白霧
B．必須等實驗結(jié)束裝置冷卻到室溫之后再讀數(shù)
C．若實驗前先夾緊彈簧夾，實驗結(jié)束后再松開彈簧夾，發(fā)現(xiàn)活塞前沿向左移動到8mL處
D．若不使用彈簧夾，整個實驗過程中活塞前沿先向右移動再向左移動直至停在8mL處
【答案】BD
【解析】A、白磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙，沒有白霧，不符合題意；
B、必須等實驗結(jié)束裝置冷卻到室溫之后再讀數(shù)，否則氣體受熱膨脹，占據(jù)了一定的體積，會導(dǎo)致測定結(jié)果偏小，符合題意；
C、若實驗前先夾緊彈簧夾，實驗結(jié)束后再松開彈簧夾，白磷燃燒消耗氧氣，待完全反應(yīng)后，逐漸冷卻至室溫，由于消耗了氧氣，裝置內(nèi)壓強減小，打開彈簧夾，注射器活塞左移，氧氣約占空氣體積的eq \f(1,5)，故消耗氧氣的體積為：40mL×eq \f(1,5)=8mL，故最后發(fā)現(xiàn)活塞前沿向左移動到：20mL-8mL=12mL處，不符合題意；
D、若不使用彈簧夾，白磷燃燒放出熱量，裝置內(nèi)氣體受熱膨脹，壓強增大，注射器活塞右移，待完全反應(yīng)后，逐漸冷卻至室溫，由于消耗了氧氣，裝置內(nèi)壓強減小，注射器活塞左移，消耗氧氣的體積為：(40mL+20mL)×eq \f(1,5)=12mL，故整個實驗過程中活塞前沿先向右移動再向左移動，直至停在20mL-12mL=8mL處，符合題意。
故選BD。
空氣中氧氣含量的測定
1. 藥品選擇錯誤：選擇木炭或硫作為可燃物時會生成氣體物質(zhì)，導(dǎo)致實驗失??；選擇鐵絲作可燃物時，由于空氣中氧氣濃度低，鐵絲不能燃燒，不能完全消耗氧氣，導(dǎo)致實驗失敗。
2.裝置錯誤：氣密性不好。
3.操作錯誤：未使用彈簧夾、未冷卻至室溫打開彈簧夾、點燃紅磷后插入速度過慢，未及時塞緊橡皮塞。
考點二 氧氣的性質(zhì)
1．物理性質(zhì)
在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氧氣是無色、無味、不易溶于水的氣體，密度比空氣略大。在低溫、高壓時，可變成淡藍(lán)色的液體或雪花狀固體。
2．化學(xué)性質(zhì)
（1）氧氣的助燃性：帶火星的木條在氧氣中能夠復(fù)燃，說明氧氣能夠助燃或支持燃燒，利用此性質(zhì)可以區(qū)別N2和O2、CO2和O2。
（2）常見物質(zhì)在氧氣或空氣中的燃燒
Ⅰ.與單質(zhì)的反應(yīng)
Ⅱ.與幾種化合物的反應(yīng)
物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)的辨別
1. 現(xiàn)象描述錯誤：如“煙”與“霧”、“光”與“火焰”的詞語使用不準(zhǔn)確。
2. 對氧氣的性質(zhì)掌握不準(zhǔn)確：氧氣性質(zhì)比較活潑，具有氧化性。
3. 對集氣瓶中預(yù)留水的作用不明確：認(rèn)為水只是吸收熱量，其實有時還吸收有毒有害物質(zhì)。
4. 認(rèn)為氧氣可當(dāng)做燃料：氧氣具有助燃性，不具有可燃性。
5. 性質(zhì)和用途關(guān)系對應(yīng)錯誤。
6. 不理解煉鋼和煉鐵原理：煉鐵是還原，煉鋼是氧化！
考向01 氧氣的化學(xué)性質(zhì)
【例1】（2023春?裕華區(qū)一模）某同學(xué)做鐵絲在氧氣中燃燒的實驗，沒有觀察到火光四射，其失敗原因不可能是（ ）
A．集氣瓶底部沒有鋪一層細(xì)沙
B．鐵絲表面生銹
C．鐵絲的溫度未達(dá)到著火點
D．收集到的氧氣量太少或純度太低
【答案】A
【分析】根據(jù)已有的知識進(jìn)行分析，鐵絲在氧氣中的燃燒實驗，需要使用火柴引燃，以達(dá)到鐵絲的著火點，所使用的鐵絲必須把表面的鐵銹打磨掉。
【解析】沒有觀察到火星四射，說明沒有的燃燒現(xiàn)象，也是就沒有發(fā)生鐵絲的燃燒，所以所有分析圍繞燃燒來進(jìn)行，更確切地說是鐵絲的燃燒條件來進(jìn)行。燃燒需要可燃物與氧氣有一定的接觸，且接觸越充分越容易燃燒。溫度越高燃燒也就越容易。
A、集氣瓶底部鋪一薄層細(xì)沙是為了防止生成物濺落炸裂集氣瓶的，與鐵絲是否能夠燃燒無關(guān)。
B、鐵絲生銹或表面可能含有油漆時，鐵絲可能不燃燒。
C、鐵絲的溫度未達(dá)到著火點；鐵絲可能不燃燒。
D、收集到的氧氣量太少或純度太低時，鐵絲可能不燃燒。
故選：A。
【變式1-1】（2023春?豐城市校級期中）下列是化學(xué)實驗小組的四位同學(xué)在實驗室做有關(guān)氧氣的性質(zhì)實驗操作，錯誤的是（ ）
A．小周將盛有紅熱木炭的燃燒匙從瓶口往下緩慢伸入盛有氧氣的集氣瓶中
B．小吳準(zhǔn)備做硫在氧氣中燃燒的實驗，在用排水法收集氧氣時，集氣瓶中少量水未排完就停止收集
C．小鄭將鎂條點燃之前先用砂紙把鎂條打磨光亮
D．小王在酒精燈的火焰上引燃細(xì)鐵絲底端的火柴后立即將其伸入盛有氧氣的集氣瓶中
【答案】D
【分析】根據(jù)木炭、硫、鎂條、細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒實驗的注意事項，進(jìn)行分析判斷。
【解析】A、將盛有紅熱木炭的燃燒匙從瓶口往下緩慢伸入集氣瓶中，根據(jù)木炭燃燒后生成密度比空氣大的二氧化碳會處于集氣瓶底，因此緩慢伸入有利于木炭與氧氣充分反應(yīng)，故選項說法正確。
B、在用排水法收集氧氣時，集氣瓶中少量水未排完就停止收集，由于硫燃燒生成二氧化硫有毒，會污染空氣，可以預(yù)留少量水，目的是吸收二氧化硫，防止污染空氣，故選項說法正確。
C、將鎂條點燃之前先用砂紙把鎂條打磨光亮，除去表面的氧化物，有利于鎂的燃燒，故選項說法正確。
D、在酒精燈的火焰上引燃細(xì)鐵絲底端的木條后立即將其伸入集氣瓶中，這樣火柴燃燒消耗了較多的氧氣，不利于鐵絲的燃燒，故選項說法錯誤。
故選：D。
【變式1-2】（2023春?海陽市期末）（多選）用坩堝鉗夾取一端綁有火柴的螺旋狀細(xì)鐵絲，在酒精燈上點燃火柴，待火柴快燃盡時伸入盛滿氧氣的集氣瓶中（瓶底鋪一層細(xì)沙）。關(guān)于實驗的下列說法正確的是（ ）
A．?這瓶氧氣一定是用排水法收集的
B．?繞成螺旋狀是為了增加與氧氣的接觸面積
C．有“火星四射、黑色熔化狀物質(zhì)濺落”現(xiàn)象
D．火柴快燃盡時伸入，既可充分預(yù)熱細(xì)鐵絲，又可少消耗氧氣
【答案】CD
【分析】A、根據(jù)氧氣既可以用排水法也可以用向上排空氣法收集分析；
B、根據(jù)繞成螺旋狀是為了增加鐵絲的受熱面積分析；
C、根據(jù)鐵絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象分析；
D、根據(jù)火柴快燃盡時伸入，既可充分預(yù)熱細(xì)鐵絲，又可少消耗氧氣分析。
【解析】A、氧氣既可以用排水法也可以用向上排空氣法收集，故A說法錯誤；
B、繞成螺旋狀是為了增加鐵絲的受熱面積，故B說法錯誤；
C、鐵絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象是：火星四射、黑色熔化狀物質(zhì)濺落，故C說法正確；
D、火柴快燃盡時伸入，既可充分預(yù)熱細(xì)鐵絲，又可少消耗氧氣，故D說法正確；
故選：CD。
考向02 物質(zhì)燃燒的現(xiàn)象
【例2】( 2023春?榮成市一模)下列對實驗現(xiàn)象的描述正確的是（ ）
A．發(fā)紅的木炭在氧氣中劇烈燃燒生成大量二氧化碳?xì)怏w
B．氫氣在空氣中燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰
C．磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷
D．鐵絲伸入盛有氧氣的集氣瓶中劇烈燃燒
【答案】B
【解析】A、發(fā)紅的木炭在氧氣中劇烈燃燒生成大量二氧化碳?xì)怏w，是實驗結(jié)論，不是實驗現(xiàn)象，故選項說法錯誤。
B、氫氣在空氣中燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，故選項說法正確。
C、磷在空氣中燃燒，生成五氧化二磷是實驗結(jié)論而不是實驗現(xiàn)象，故選項說法錯誤。
D、鐵絲伸入盛有氧氣的集氣瓶中，若不點燃，不會劇烈燃燒，故選項說法錯誤。
故選：B。
【變式2-1】（2023?碑林區(qū)校級模擬）下列關(guān)于物質(zhì)燃燒的現(xiàn)象及用途的描述不正確的是（ ）
A．鎂帶在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光，生成白色固體——可用于制造照明彈
B．鐵絲在氧氣中燃燒火星四射，生成黑色固體——可用于探究空氣中氧氣含量
C．白磷在空氣中燃燒產(chǎn)生大量白煙——可用于制造煙幕彈
D．蠟燭燃燒產(chǎn)生黃色火焰，放大量熱——“燈火實驗”可用于檢驗菜窖中O2含量
【答案】B
【分析】根據(jù)物質(zhì)燃燒的實驗現(xiàn)象以及物質(zhì)的用途來分析。
【解析】A、鎂帶在空氣中燃燒發(fā)出耀眼的白光，所以可用于制造照明彈，鎂和氧氣生成的氧化鎂是一種白色固體，描述正確，不符合題意；
B、鐵絲在氧氣中燃燒火星四射，會生成四氧化三鐵，四氧化三鐵是黑色固體，而鐵絲不能在空氣中燃燒，所以不可用于探究空氣中氧氣含量，描述錯誤，符合題意；
C、白磷在空氣中燃燒，會和空氣中的氧氣反應(yīng)生成五氧化二磷，五氧化二磷是白色固體，所以產(chǎn)生大量白煙，可用于制造煙幕彈，描述正確，不符合題意；
D、蠟燭燃燒產(chǎn)生黃色火焰，放出大量的熱，“燈火實驗”可用于檢驗菜窖中O2含量，氧氣含量多，會繼續(xù)燃燒，氧氣含量低，就會熄滅，描述正確，不符合題意。
故選：B。
【變式2-2】（2023?江寧區(qū)二模）下列有關(guān)物質(zhì)燃燒現(xiàn)象的敘述中，正確的是（ ）
A．棉線在空氣中燃燒，產(chǎn)生燒焦羽毛的氣味
B．鐵絲在空氣中劇烈燃燒，火星四射，有紅棕色固體生成
C．鎂條在空氣中劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成氧化鎂
D．硫在氧氣中燃燒，發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰，生成有刺激性氣味的氣體
【答案】D
【分析】A、根據(jù)棉線在空氣中燃燒的現(xiàn)象進(jìn)行分析判斷。
B、根據(jù)鐵絲在空氣中不能燃燒，進(jìn)行分析判斷。
C、根據(jù)鎂條在空氣中燃燒的現(xiàn)象進(jìn)行分析判斷。
D、根據(jù)硫在氧氣中燃燒的現(xiàn)象進(jìn)行分析判斷。
【解析】A、棉線在空氣中燃燒，產(chǎn)生燒紙的氣味，故選項說法錯誤。
B、鐵絲在空氣中只能燒至發(fā)紅，不會劇烈燃燒、火星四射，故選項說法錯誤。
C、鎂條在空氣中燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成氧化鎂是實驗結(jié)論而不是實驗現(xiàn)象，故選項說法錯誤。
D、硫在氧氣中燃燒，產(chǎn)生明亮的藍(lán)紫色火焰，產(chǎn)生一種具有刺激性氣味的氣體，故選項說法正確。
故選：D。
考向03 化合反應(yīng)氧化反應(yīng)的關(guān)系
【例3】（2023?光山縣校級三模）生活、生產(chǎn)中涉及豐富的化學(xué)反應(yīng)。下列發(fā)生的反應(yīng)中，屬于化合反應(yīng)的是（ ）
A．生石灰作加熱劑：生石灰+水→氫氧化鈣
B．濕法煉銅：鐵+硫酸銅→銅+硫酸亞鐵
C．氫氧化鎂治療胃酸過多癥：氫氧化鎂+氯化氫→氯化鎂+水
D．酒精作燃料：酒精+氧氣eq \\ac(\s\up5(點燃),\s\d0(———→))水+二氧化碳
【答案】A
【分析】化合反應(yīng)：兩種或兩種以上物質(zhì)反應(yīng)后生成一種物質(zhì)的反應(yīng)，其特點可總結(jié)為“多變一”，進(jìn)行分析判斷。
【解析】A、生石灰+水→氫氧化鈣，該反應(yīng)符合“多變一”的形式，符合化合反應(yīng)的特征，屬于化合反應(yīng)，故選項正確。
B、鐵+硫酸銅→銅+硫酸亞鐵，該反應(yīng)的生成物是兩種，不符合“多變一”的形式，不符合化合反應(yīng)的特征，不屬于化合反應(yīng)，故選項錯誤。
C、氫氧化鎂+氯化氫→氯化鎂+水，該反應(yīng)的生成物是兩種，不符合“多變一”的形式，不符合化合反應(yīng)的特征，不屬于化合反應(yīng)，故選項錯誤。
D、酒精+氧氣eq \\ac(\s\up5(點燃),\s\d0(———→))水+二氧化碳，該反應(yīng)的生成物是兩種，不符合“多變一”的形式，不符合化合反應(yīng)的特征，不屬于化合反應(yīng)，故選項錯誤。
故選：A。
【變式3-1】（2022?淇縣模擬）下列結(jié)論正確的是（ ）
A．氧化反應(yīng)一定是化合反應(yīng)
B．凡是有兩種或兩種以上物質(zhì)參加的反應(yīng)就是化合反應(yīng)
C．鐵絲在氧氣中燃燒既屬于氧化反應(yīng)，又屬于化合反應(yīng)
D．混合物由多種物質(zhì)組成，所以混合物中一定存在多種元素
【答案】C
【解析】A、氧化反應(yīng)不一定是化合反應(yīng)，如甲烷在氧氣中燃燒生成二氧化碳和水，故選項說法錯誤。
B、凡是有兩種或兩種以上物質(zhì)參加的反應(yīng)不一定就是化合反應(yīng)，如甲烷在氧氣中燃燒生成二氧化碳和水，故選項說法錯誤。
C、鐵絲在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，既屬于氧化反應(yīng)，又屬于化合反應(yīng)，故選項說法正確。
D、混合物由多種物質(zhì)組成，但混合物中不一定存在多種元素，也可能只含有一種元素，如金剛石和石墨的混合物，故選項說法錯誤。
故選：C。
【變式3-2】（2023·江蘇無錫）下列概念之間存在圖所示關(guān)系的是（ ）
【答案】B
【解析】
A、由同種元素組成的純凈物是單質(zhì)；由不同種元素組成的純凈物是化合物，單質(zhì)和化合物屬于并列關(guān)系，錯誤。
B、化合反應(yīng)是兩種或兩種以上物質(zhì)反應(yīng)后生成一種物質(zhì)的反應(yīng)，其特點可總結(jié)為“多變一”；物質(zhì)與氧發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是氧化反應(yīng)；有些化合反應(yīng)屬于氧化反應(yīng)，有些不屬于氧化反應(yīng)，如二氧化碳和水反應(yīng)產(chǎn)生碳酸；氧化反應(yīng)中有的屬于化合反應(yīng)，有的不屬于化合反應(yīng)，如甲烷燃燒產(chǎn)生二氧化碳和水；化合反應(yīng)和氧化反應(yīng)屬于交叉關(guān)系，正確。
C、堿溶液顯堿性，屬于堿性溶液中的一種，兩者之間屬于包含關(guān)系，錯誤。
D、中和反應(yīng)是酸與堿作用生成鹽和水的反應(yīng)，分解反應(yīng)是由一種物質(zhì)生成兩種或兩種以上的物質(zhì)的反應(yīng)，屬于并列關(guān)系，錯誤。
故選：B。
考點三 氧氣的制法
一、氧氣的工業(yè)制法
1．原料：原料是空氣。
2．原理：利用液態(tài)氮的沸點比液態(tài)氧的沸點低的原理。先將空氣在低溫條件下加壓變?yōu)橐簯B(tài)，再將液態(tài)空氣緩緩升溫至左右，氮氣首先達(dá)到沸點從液態(tài)空氣里蒸發(fā)出來，剩下的主要就是液態(tài)氧了。
3．方法：分離液態(tài)空氣，其過程可以簡單地表示如下：
4．貯存：氧氣貯存在藍(lán)色鋼瓶中。
注意：工業(yè)上以空氣為原料制取氧氣，原料來源廣泛，所制得的氧氣價格較低。工業(yè)上在制取氧氣的過程中，沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化。
二、氧氣的實驗室制法
三、催化劑和催化作用
1. 概念
在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑。
2. 催化作用
催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用叫催化作用。
3. 特點
（1）一 變：改變化學(xué)反應(yīng)速率，加快反應(yīng)或減慢反應(yīng)
（2）兩不變：催化劑質(zhì)量不變；催化劑化學(xué)性質(zhì)不變
4. 深入了解催化劑
（1）催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，不能改變化學(xué)反應(yīng)的產(chǎn)率。
（2）催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后不改變，其反應(yīng)過程中有可能改變。
（3）不同的化學(xué)反應(yīng)有不同的催化劑，同一化學(xué)反應(yīng)也可能有幾種催化劑。如過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中，氧化鐵、硫酸銅、紅磚粉末、動物肝臟等也可以作催化劑。
（4）“多重身份”的MnO2
①“催化劑”---氯酸鉀或過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中；
②“反應(yīng)物”--- MnO2＋4HCl(濃)eq \(====,\s\up7(△),\s\d5())MnO2＋Cl2↑+2H2O反應(yīng)中；
③“生成物”---2KMnO4eq \(====,\s\up7(△),\s\d5())K2MnO4＋MnO2＋O2↑反應(yīng)中，MnO2是生成物。
1、發(fā)生裝置選擇錯誤：高錳酸鉀或氯酸鉀加熱制氧氣，由于是固體加熱條件下反應(yīng)，要選固固加熱裝置；過氧化氫制氧氣，實在常溫下，固液混合反應(yīng)制氣體，要選固液常溫型裝置。
2、收集方法錯誤：事實上收集氣體主要關(guān)注氣體的溶解性和氣體密度(與空氣對比)。
3、排水法收集氣體的時間：大量氣泡均勻冒出時開始收集，而不是剛冒出氣泡時就開始收集。
4、一定注意先撤出導(dǎo)管后熄滅酒精燈，否則水槽中水會倒流，使試管炸裂。
考向01 氧氣的工業(yè)制法
【例1】（2023?本溪模擬）空氣是一種寶貴的自然資源，下列有關(guān)空氣的說法錯誤的是（ ）
A．空氣中稀有氣體的體積分?jǐn)?shù)約為0.94%
B．二氧化硫會造成空氣污染
C．分離液態(tài)空氣制氧氣發(fā)生了分解反應(yīng)
D．自然界中的氧循環(huán)和碳循環(huán)維持著空氣中氧氣和二氧化碳的平衡
【答案】C
【分析】A、根據(jù)空氣中的稀有氣體的含量來分析；
B、根據(jù)造成空氣污染的物質(zhì)來分析；
C、根據(jù)分離液態(tài)空氣法制氧氣的原理來分析；
D、根據(jù)碳循環(huán)與氧循環(huán)的意義來分析。
【解答】解：A.空氣中稀有氣體的體積分?jǐn)?shù)約為0.94%，選項正確；
B.二氧化硫是一種有毒氣體，會導(dǎo)致酸雨，會造成空氣污染，選項正確；
C.分離液態(tài)空氣制氧氣是根據(jù)氮氣與氧氣的沸點不同加以分離，此過程中沒有新物質(zhì)生成，發(fā)生的屬于物理變化，不屬于分解反應(yīng)，選項錯誤；
D.自然界中的氧循環(huán)和碳循環(huán)維持著空氣中氧氣和二氧化碳的平衡，選項正確。
故選：C。
【變式1-1】（2022秋?徐匯區(qū)校級一模）關(guān)于工業(yè)制取氧氣說法正確的是（ ）
A．得到的液態(tài)氧氣儲存在藍(lán)色鋼瓶中
B．原理是利用氧氣與氮氣的密度不同
C．氧氣先從液態(tài)空氣中逸出
D．分離液態(tài)空氣后剩下約eq \f(1,10)的氣體不能支持燃燒
【答案】A
【分析】根據(jù)工業(yè)上制取氧氣的方法、原理進(jìn)行分析解答即可．
【解析】A、工業(yè)上得到的液態(tài)氧氣儲存在藍(lán)色鋼瓶中，該選項說法正確；
B、工業(yè)制取氧氣的原理是利用氧氣與氮氣的沸點不同將它們分離，該選項說法不正確；
C、由于液氮的沸點比液氧低，則氮氣先從液態(tài)空氣中逸出，該選項說法不正確；
D、分離液態(tài)空氣后剩下的氣體主要為氧氣，氧氣能支持燃燒，該選項說法不正確。
故選：A。
【變式1-2】工業(yè)上以空氣為原料制備氧氣的流程圖如圖：
液態(tài)空氣蒸發(fā)分離出氮氣和氧氣是利用它們的 （“熔點”或“沸點”）不同，發(fā)生
（“化學(xué)”或“物理”）變化。
（2）此方法得到的A物質(zhì)是 （填“混合物”或“純凈物”）。
【答案】
（1）沸點；物理；
（2）混合物。
【解析】解：（1）液態(tài)空氣蒸發(fā)分離出氮氣和氧氣是利用它們的沸點不同，此過程中沒有新物質(zhì)生成，發(fā)生物理變化；故答案為：沸點；物理；
（2）此方法得到的A物質(zhì)中含有液態(tài)氧氣、液態(tài)的各種稀有氣體等多種物質(zhì)，屬于混合物，故答案為：混合物。
考向02 實驗室制取氧氣的原理
【例2】（2022年奉賢區(qū)一模）實驗室制取氧氣，既可采用分解過氧化氫的方法，也可采用分解氯酸鉀的方法。上述兩種方法的主要共同點有（ ）
①反應(yīng)都需加熱
②采用MnO2均可改變其反應(yīng)速率
③兩種方法所需儀器相同
④都利用含氧化合物分解來達(dá)到目的。
A．①③B．③④C．①②D．②④
【答案】D
【分析】過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下生成氯化鉀和氧氣，據(jù)此結(jié)合題意進(jìn)行分析判斷即可。
【解析】①過氧化氫在常溫下就能分解，不需要加熱，故選項說法錯誤。
②二氧化錳在過氧化氫和氯酸鉀的分解反應(yīng)中均作催化劑，能加快分解速率，故選項說法正確。
③過氧化氫在常溫下就能分解，不需要加熱，不需要使用酒精燈；而氯酸鉀在加熱條件下才能分解，分解氯酸鉀時需要使用酒精燈，兩種方法所需儀器不同，故選項說法錯誤。
④過氧化氫、氯酸鉀都含有氧元素，都是含氧化合物，都利用含氧化合物分解來達(dá)到目的，故選項說法正確。
故②④說法正確。
故選：D。
【變式2-1】（2023年山西省中考）實驗室用加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的方法制取氧氣，有關(guān)操作如下，正確的一項是（ ）
A. 試管口應(yīng)該傾斜B. 用酒精燈火焰加熱
C. 氣泡連續(xù)放出時開始收集D. 收集前集氣瓶應(yīng)裝滿水
【答案】D
【解析】A.加熱固體時試管口應(yīng)該略向下傾斜，防止冷凝水回流引起試管炸裂，此選項錯誤；
B. 因為酒精燈的外焰溫度最高，所以用酒精燈的外焰加熱，此選項錯誤；
C. 氣泡連續(xù)、均勻放出時，此時是純凈的氧氣，開始收集，此選項錯誤；
D. 收集前集氣瓶應(yīng)裝滿水，否則收集到的氧氣中會混有空氣，此選項正確。
故選D。
【變式2-2】（2022年?北海）小馬同學(xué)將一定量的氯酸鉀與高錳酸鉀的混合物加熱制取氧氣，部分物質(zhì)質(zhì)量隨時間的變化如圖所示，下列有關(guān)敘述正確的是（ ）
A．在t1至t2時間內(nèi)，氯酸鉀的質(zhì)量在減少
B．在t3至t4時間內(nèi)，二氧化錳的質(zhì)量增加
C．t3時，試管中有4種固體物質(zhì)
D．曲線c代表加熱過程中生成氧氣質(zhì)量的變化
【答案】C
【分析】根據(jù)化學(xué)反應(yīng)與圖像的關(guān)系進(jìn)行分析解答即可，高錳酸鉀加熱生成錳酸鉀、二氧化錳、氧氣，氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下加熱分解生成氯化鉀和氧氣。
【解析】A、高錳酸鉀比氯酸鉀更容易反應(yīng)，故在 t1 至 t2 時間內(nèi)，高錳酸鉀的質(zhì)量在減少，氯酸鉀從t2開始反應(yīng)，故A錯誤；
B、綜上分析，b表示高錳酸鉀分解，a表示氯酸鉀分解，到t4時，高錳酸鉀完全反應(yīng)，則二氧化錳的質(zhì)量不再增加，在 t3 至 t4 時間內(nèi)，二氧化錳催化氯酸鉀分解，二氧化錳的質(zhì)量不變，故B錯誤；
C、t3 時，試管中有錳酸鉀、二氧化錳、氯化鉀、氯酸鉀4種固體物質(zhì)，故C正確；
D、氧氣從t1時就開始生成了，曲線c代表加熱過程中生成氯化鉀質(zhì)量的變化，故D錯誤。
故選：C。
考向03 實驗室制取氧氣裝置
【例3】（2023·甘肅金昌·中考真題）化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，正確選擇實驗裝置是實驗成功的關(guān)鍵。下圖所示裝置常用于實驗室制取氣體，請回答下列問題。
(1)標(biāo)號①的儀器名稱是______。
(2)你認(rèn)為選用B作發(fā)生裝置，優(yōu)點是______；請指出裝置C中存在的一處錯誤______。
(3)改進(jìn)上述裝置圖中存在的錯誤，并以過氧化氫溶液為原料，在實驗室中制取并收集干燥的氧氣。按照要求選擇實驗裝置，連接儀器后，先______，再裝入藥品，進(jìn)行實驗。
①所選裝置的連接順序為______（從左到右填寫裝置序號字母）。
②上述方法制氧氣的化學(xué)方程式為______。
③若把G裝置中的濃硫酸換成水并盛滿，用來收集難溶于水的氣體時，氣體從______（填“a”或“b”）端通入。
(4)甲烷（CH4）是最簡單、難溶于水的有機物類氣體，實驗室常用加熱無水醋酸鈉與氫氧化鈉的固體混合物來制得。實驗室制取甲烷應(yīng)選用的發(fā)生、收集裝置是______（填序號）。
【答案】
(1)錐形瓶
(2)控制反應(yīng)速率/控制藥品滴加的量，節(jié)約藥品 長頸漏斗下端未伸入液面以下
(3)檢查裝置的氣密性 CGD/BGD 2H2O2 eq \\ac(\s\up7(MnO2),\(===,====))2H2O+O2↑ b
(4)AF/AE
【解析】（1）標(biāo)號①的儀器名稱是錐形瓶；
（2）選用B作發(fā)生裝置，優(yōu)點是控制藥品滴加的量，從而控制反應(yīng)速率，同時節(jié)約藥品；裝置C中存在的一處錯誤長頸漏斗導(dǎo)管沒有深入液面下，長頸漏斗導(dǎo)管應(yīng)深入液面下形成液封，防止生成的氣體從長頸漏斗逸出；
（3）按照要求選擇實驗裝置，連接儀器后，先檢查裝置的氣密性，對于有氣體生成或有氣體參與反應(yīng)的裝置，都要檢查裝置氣密性，再裝入藥品，進(jìn)行實驗。
①過氧化氫在二氧化錳的催化下反應(yīng)生成水和氧氣，發(fā)生裝置選B或C，濃硫酸具有吸水性，可用作氣體干燥劑，混合氣體從a導(dǎo)管通入，經(jīng)過濃硫酸充分干燥，再從b導(dǎo)管逸出，氧氣的密度比空氣大，可選用向上排空氣法收集氧氣，收集裝置選D，所選裝置的連接順序為CGD或BGD；
②過氧化氫在二氧化錳的催化下反應(yīng)生成水和氧氣，該反應(yīng)化學(xué)方程式：2H2O2 eq \\ac(\s\up7(MnO2),\(===,====))2H2O+O2↑；
（4）甲烷（CH4）是最簡單、難溶于水的有機物類氣體，實驗室常用加熱無水醋酸鈉與氫氧化鈉的固體混合物來制得，反應(yīng)條件需要加熱，發(fā)生裝置選擇A，甲烷氣體難溶于水，且密度比空氣小，可選用排水法收集或向下排空氣法收集，實驗室制取甲烷應(yīng)選用的發(fā)生、收集裝置是AF或AE。
【變式3-1】（2023·四川內(nèi)江·中考真題）下圖是實驗室制取氣體常用的發(fā)生和收集裝置，請回答有關(guān)問題。
(1)寫出圖中標(biāo)注儀器的名稱：①_______；②_______。
(2)實驗室選用裝置BD組合制取并收集氧氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______，當(dāng)D中集氣瓶里的水排完后，在水里用玻璃片_______（填“磨砂”或“光滑”）一面蓋住集氣瓶口，將集氣瓶移出水面，_______（填“正放”或“倒放”）在桌面上。
(3)用加熱高錳酸鉀固體的方法制取并收集氧氣，可選_______裝置和E裝置，驗滿的方法是_______。
(4)實驗室若用裝置C制取二氧化碳，加鹽酸時液面高度至少應(yīng)該在_______（填“a”或“b”）處以上：檢驗二氧化碳時，將氣體通入澄清石灰水變渾濁的化學(xué)方程式為_______。
【答案】
(1) 錐形瓶 水槽
(2) 2H2O2 eq \\ac(\s\up7(MnO2),\(===,====))2H2O+O2↑ 磨砂 正放
(3) A 將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，則已經(jīng)充滿
(4) a CO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓+H2O
【解析】（1）由圖可知，儀器①為錐形瓶；儀器②為水槽；
（2）B裝置適用于固液不加熱反應(yīng)制取氣體，適用于過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣，過氧化氫在二氧化錳的催化下分解為水和氧氣，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H2O2 eq \\ac(\s\up7(MnO2),\(===,====))2H2O+O2↑；
當(dāng)D中集氣瓶里的水排完后，在水里用玻璃片磨砂一面蓋住集氣瓶口，這樣比較緊密；
氧氣的密度比空氣大，將集氣瓶移出水面，正放在桌面上；
（3）用加熱高錳酸鉀固體的方法制取氧氣，屬于固體加熱反應(yīng)，發(fā)生裝置可選A；
氧氣具有助燃性，氧氣驗滿：將帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復(fù)燃，說明已經(jīng)集滿；
（4）實驗室若用裝置C制取二氧化碳，加鹽酸時液面高度至少應(yīng)該在a處以上，這樣可以形成液封，防止反應(yīng)生成的氣體從長頸漏斗下端逸出；
檢驗二氧化碳時，將二氧化碳通入澄清石灰水，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水，故澄清石灰水變渾濁，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓+H2O。
【變式3-2】（2023·湖南郴州·中考真題）下圖是實驗室中常見的一些裝置。請根據(jù)所學(xué)知識回答下列問題：
(1)儀器①的名稱是_______。
(2)C裝置中玻璃棒的作用是_______。
(3)實驗室既可用于制氧氣又可用于制二氧化碳的發(fā)生裝置是_______（填裝置編號），用此裝置制氧氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______。
(4)裝置E可用于收集_______（填“氧氣”或“二氧化碳”），氣體應(yīng)該從_______口進(jìn)入（填“a”或“b”）；
(5)若選用B裝置制氧氣，試管口棉花的作用是_______。
【答案】
(1)集氣瓶
(2)引流
(3)A 2H2O2 eq \\ac(\s\up7(MnO2),\(===,====))2H2O+O2↑
(4) 氧氣 b
(5)防止加熱時試管內(nèi)粉末狀物質(zhì)進(jìn)入導(dǎo)管
【解析】（1）據(jù)圖可知，儀器①的名稱是集氣瓶。
（2）C裝置的操作是過濾，過濾裝置中玻璃棒的作用是引流。故填：引流。
（3）實驗室用過氧化氫溶液加二氧化錳作催化劑制氧氣的發(fā)生裝置又可用于石灰石與稀鹽酸反應(yīng)制二氧化碳的發(fā)生裝置，因為它們反應(yīng)物的狀態(tài)都是固態(tài)與液態(tài)，反應(yīng)條件都是常溫。所以實驗室既可用于制氧氣又可用于制二氧化碳的發(fā)生裝置是A。
用A裝置制氧氣是過氧化氫溶液在二氧化錳催化作用下生成水和氧氣，化學(xué)方程式2H2O2 eq \\ac(\s\up7(MnO2),\(===,====))2H2O+O2↑。
（4）裝置E收集氣體的方法是排水法，要求氣體不易溶于水，不與水反應(yīng)。氧氣不易溶于水，不與水反應(yīng)，二氧化碳能溶于水，與水反應(yīng)。所以裝置E可用于收集氧氣；氣體應(yīng)該從短管進(jìn)入，才能產(chǎn)生壓強差，將水從長管排出。故填：b。
（5）為防止加熱時試管內(nèi)粉末狀物質(zhì)進(jìn)入導(dǎo)管，選用B裝置制氧氣，試管口放一團棉花。
考向04 氧氣的收集及檢驗
【例4】（2022年龍鳳區(qū)一模）下列裝置中，最適合用來收集氧氣的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【分析】根據(jù)氧氣的密度比空氣的密度大，可選擇向上排空氣法收集；根據(jù)氧氣不易溶于水，可選擇排水法收集。
【解析】A、因為氧氣的密度比空氣大，導(dǎo)管未插到集氣瓶底，空氣不能排干凈，故本選項不符合題意；
B、氧氣的密度小于水的密度，所以應(yīng)該短進(jìn)長出，故本選項不符合題意；
C、氧氣的密度大于空氣的密度，所以應(yīng)該是長進(jìn)短出，故本選項不符合題意；
D、氧氣的密度大于空氣的密度，所以D中收集氧氣的方法是正確的。
故選：D。
【變式4-1】下列示意圖分別是實驗室氧氣制備、收集、驗滿、驗證性質(zhì)的操作，其中正確的是（ ）

A B C D
【答案】A
【解析】A.實驗室用氯酸鉀制取氧氣發(fā)生裝置為固固加熱型，試管口略向下傾斜，，外焰加熱，故A正確；
B.導(dǎo)氣管應(yīng)伸到集氣瓶底部，故B錯誤；
C.驗滿氧氣時，應(yīng)將帶火星的木條放在集氣瓶口，觀察是否復(fù)燃，故C錯誤；
D.鐵絲燃燒來驗證氧氣的性質(zhì)，應(yīng)在集氣瓶底部放少量水，或鋪一層細(xì)沙，防止高溫熔融物濺落，炸裂瓶底，故D錯誤。
故選C
【變式4-2】下列關(guān)于實驗室制取氧氣的說法中，正確的是（ ）
A．選擇制取氣體的原理時，應(yīng)考慮反應(yīng)速率，且速率越快越好
B．用排水法收集氧氣時，提前將導(dǎo)管伸入盛滿水的集氣瓶以便于收集氣體
C．用向下排空氣法收集氧氣需要在瓶口處驗滿
D．用帶火星的木條檢驗氧氣
【答案】D
【解析】A、選擇制取氣體的原理時，應(yīng)考慮反應(yīng)速率，不是速率越快越好，反應(yīng)速率要適中，故選項說法錯誤。
B、用排水法收集氣體時，不能提前將導(dǎo)管伸入盛滿水的集氣瓶中，因為開始排出的氣體是空氣，待導(dǎo)管口氣泡連續(xù)、均勻冒出時再開始收集，否則會導(dǎo)致收集的氣體中混有空氣而造成不純，故選項說法錯誤。
C、氧氣的密度比空氣大，不能用向下排空氣法收集，故選項說法錯誤。
D、氧氣具有助燃性，可用帶火星的木條檢驗氧氣，故選項說法正確。
綜上所述：選擇D。
考向05 制取氧氣的操作步驟
【例5】（2023春?龍口市期中）實驗室用KClO3與MnO2加熱、用排水法收集氧氣，操作的先后順序錯誤的是（ ）
A．先檢驗裝置氣密性，后裝藥品
B．先加熱一會，后將導(dǎo)管伸入集氣瓶
C．先將導(dǎo)管移出水面，后停止加熱
D．先將集氣瓶移出水槽，后蓋玻璃片
【答案】D
【分析】根據(jù)實驗室采用加熱KClO3與MnO2的方法制取氧氣，并用排水法收集氧氣的實驗操作步驟以及注意事項來分析。
【解析】A、根據(jù)氯酸鉀制取氧氣的查、裝、定、點、收、離、熄的實驗步驟可知，應(yīng)先檢查裝置氣密性，然后裝藥品，以防裝置漏氣，造成藥品浪費，故A正確，不符合題意；
B、因為試管內(nèi)會殘留空氣，故收集氣體時，先將試管加熱一會兒，排凈試管內(nèi)空氣，當(dāng)觀察到導(dǎo)管口處的氣泡連續(xù)、均勻冒出時再開始收集，故先加熱一會，后將導(dǎo)管伸入集氣瓶，故B正確，不符合題意；
C、先將導(dǎo)管移出水面，后停止加熱，防止水槽中的水倒流入試管引起試管炸裂，故C正確，不符合題意；
D、若先將集氣瓶移出水槽，后蓋玻璃片，收集的氧氣會逸出一部分，故應(yīng)在水下就蓋好玻璃片，然后將集氣瓶移出水槽，故D錯誤，符合題意。
故選：D。
【變式5-1】（2023?天河區(qū)一模）下列關(guān)于氧氣的性質(zhì)、制取說法不正確的是（ ）
A．細(xì)鐵絲在氧氣里燃燒時，火星四射，生成黑色固體
B．排空氣法收集氧氣，驗滿方法是將帶火星的木條放在集氣瓶口
C．排水法收集氧氣完畢后，先把導(dǎo)管移出水面，再熄滅酒精燈
D．實驗室可用加熱分解氧化汞的方法制取氧氣
【答案】D
【分析】A、根據(jù)鐵絲在氧氣中燃燒的實驗現(xiàn)象來分析；
B、根據(jù)氧氣的驗滿方法來分析；
C、根據(jù)排水法收集氧氣的注意事項來分析；
D、根據(jù)實驗室制氧氣的原理來分析。
【解析】A、細(xì)鐵絲在氧氣里燃燒時，火星四射，生成黑色固體，說法正確；
B、排空氣法收集氧氣，驗滿方法是將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復(fù)燃，證明已滿，說法正確；
C、排水法收集氧氣完畢后，先把導(dǎo)管移出水面，再熄滅酒精燈，以防冷水倒吸，炸裂試管，說法正確；
D、實驗室不能用加熱分解氧化汞的方法制取氧氣，因此生成的汞是一種有毒的物質(zhì)，說法錯誤。
故選：D。
【變式5-2】（2022年昌圖一模）實驗室用加熱高錳酸鉀制取氧氣，并用排水法收集時，裝藥品的試管破裂了，其可能原因是（ ）
①裝藥品前忘了檢查氣密性
②試管口沒有略向下傾斜
③試管沒有均勻預(yù)熱
④收集完氧氣，先熄滅酒精燈，后取出水中導(dǎo)管
⑤試管外壁潮濕
⑥夾試管的鐵夾夾得太緊。
A．①③④B．②③④C．②④⑤D．②③④⑤⑥
【答案】D
【分析】根據(jù)實驗室里用加熱高錳酸鉀的方法制氧氣的實驗操作步驟、注意事項進(jìn)行分析判斷即可。
【解析】①裝藥品前忘了檢查氣密性，可能導(dǎo)致收集不到氧氣，不會造成試管破裂。
②試管口沒有略向下傾斜，冷凝水會回流到熱的試管底部，炸裂試管。
③試管沒有均勻預(yù)熱，會造成試管受熱不均勻而破裂。
④收集完氧氣，先熄滅酒精燈，后取出水中導(dǎo)管，水槽內(nèi)的水可能倒吸入試管，使試管因驟然冷卻而炸裂。
⑤試管外壁潮濕，加熱過程中會造成試管受熱不均勻而破裂。
⑥夾試管的鐵夾夾得太緊，會造成試管破裂。
故②③④⑤⑥中的原因會造成試管破裂。
故選：D。
考向06 催化劑和催化作用
【例6】（2023?北京二模）下列關(guān)于催化劑的說法正確的是（ ）
A．一種催化劑只能催化一個化學(xué)反應(yīng)
B．催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和性質(zhì)都不變
C．催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)速率，也能減慢化學(xué)反應(yīng)速率
D．如果沒有二氧化錳作催化劑，雙氧水不會分解
【答案】C
【分析】在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑（又叫觸媒），催化劑的特點可以概括為“一變二不變”，一變是能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率，二不變是指質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后保持不變，催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，對生成物的質(zhì)量無影響。
【解析】A、一種催化劑可以催化多個化學(xué)反應(yīng)，如二氧化錳在過氧化氫和氯酸鉀制取氧氣的實驗中都可以做催化劑，故A錯誤；
B、催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不變，故B錯誤；
C、催化劑能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率，既可加快反應(yīng)速率，也可以減慢反應(yīng)速率，故C正確；
D、不使用催化劑物質(zhì)也能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，雙氧水也能緩慢分解放出氧氣，故D錯誤。
故選：C。
【變式6-1】（2023?泰山區(qū)校級一模）下列關(guān)于催化劑的說法中，正確的是（ ）
A．化學(xué)反應(yīng)前后，催化劑的質(zhì)量和性質(zhì)都不改變
B．同一個反應(yīng)不能有不同的催化劑
C．在過氧化氫分解過程中加入二氧化錳可以加快反應(yīng)（二氧化錳無變化），所以二氧化錳是此反應(yīng)的催化劑
D．催化劑一定加快物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)的速率
【答案】C
【分析】在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑（又叫觸媒）。催化劑的特點可以概括為“一變二不變”，一變是能夠改變化學(xué)反應(yīng)速率，二不變是指質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后保持不變。
【解析】A、催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，物理性質(zhì)可能會發(fā)生改變，故選項說法錯誤。
B、同一個反應(yīng)可以有不同的催化劑，如過氧化氫的分解反應(yīng)中，二氧化錳、氧化銅、硫酸銅溶液等均可以作催化劑，故選項說法錯誤。
C、在過氧化氫分解過程中加入二氧化錳可以加快反應(yīng)（二氧化錳無變化），則二氧化錳是此反應(yīng)的催化劑，故選項說法正確。
D、催化劑不一定加快物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)的速率，也可能是減慢化學(xué)反應(yīng)的速率，故選項說法錯誤。
故選：C。
【變式6-2】某化學(xué)興趣小組的同學(xué)為了比較氧化銅和二氧化錳對過氧化氫分解的催化效果，用如圖1所示的裝置進(jìn)行了兩次實驗。在試管中分別加入等質(zhì)量的氧化銅和二氧化錳，分別將注射器內(nèi)盛有的 3mL5%的雙氧水（過氧化氫溶液）注入試管中，利用注射器收集氧氣，收集到氧氣的體積和時間的關(guān)系如圖Ⅱ所示。
（1）在檢查裝置的氣密性后，小組同學(xué)開始實驗時注入雙氧水的方法是 ______（填序號）。
A 快速推注射器活塞 B 緩慢推注射器活塞
（2）根據(jù)相同時間注射器內(nèi)氧氣的體積不同，可比較兩種催化劑的催化效果，通過圖像除了能得出二氧化錳催化效果比氧化銅好，還能得出的結(jié)論是 ______。
（3）由氧化銅催化的反應(yīng)，t1～t2時間段反應(yīng)速率逐漸變慢，原因可能是____。
【拓展延伸】同學(xué)們在老師的指導(dǎo)下設(shè)計實驗繼續(xù)探究。
（4）如圖Ⅲ，向兩支試管分別加入等質(zhì)量不同濃度雙氧水，再加上等質(zhì)量、等濃度的FeCl3溶液，分別用氣壓傳感器測定兩試管中氣體壓力變化曲線，如圖Ⅳ。請你思考：
①保證實驗準(zhǔn)確性，請你設(shè)計向兩試管中加入 FeCl3溶液的具體操作是_____。
②請你從曲線中找出 FeCl3溶液對雙氧水分解影響的一條規(guī)律性結(jié)論：_________________________，寫出該反應(yīng)化學(xué)方程式 ________。
【答案】
（1）B
（2）催化劑不能改變生成氧氣的量
（3）隨著反應(yīng)的進(jìn)行，過氧化氫溶液濃度在不斷下降
（4）
①分別用注射器吸取等量、等濃度的FeCl3溶液同時注入兩支試管中
②FeCl3溶液對濃度大H2O2溶液分解促進(jìn)效果更好 2H2O2 eq \\ac(\s\up5(FeCl3),\s\d0(======))2H2O+O2↑
【解析】
（1）開始實驗時注入雙氧水的方法是緩慢推注射器活塞，防止反應(yīng)劇烈，放出大量的熱，可能會造成活塞向外移動，導(dǎo)致裝置漏氣；
（2）由圖象分析得出，當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時，無論是用何種催化劑，等體積、等濃度的過氧化氫溶液生成的氧氣體積相等，說明催化劑不能改變生成氧氣的量；
（3）由圖象知，在氧化銅作為催化的條件下，t0～t1時間段曲線逐漸變陡，說明反應(yīng)速率逐漸變快，因為過氧化氫分解制氧氣的同時放出熱量；t1～t2時間段曲線逐漸變平緩，說明反應(yīng)速率又逐漸變慢，這是因為隨著反應(yīng)的進(jìn)行，過氧化氫溶液濃度在不斷下降；
[拓展延伸]
（4）①保證實驗準(zhǔn)確性，要保證時間的統(tǒng)一性，能夠進(jìn)行對比；向試管中加入FeCl3溶液，可以分別用注射器吸取等量、等濃度的FeCl3溶液同時注入兩支試管中；
②根據(jù)曲線可以看出，F(xiàn)eCl3溶液能加快H2O2溶液的分解；FeCl3溶液對濃度大H2O2溶液分解促進(jìn)效果更好；
過氧化氫在氯化鐵的催化作用下生成水和氧氣：2H2O2 eq \\ac(\s\up5(FeCl3),\s\d0(======))2H2O+O2↑。
考點要求
課標(biāo)要求
命題預(yù)測
空氣
了解空氣的組成, 認(rèn)識空氣是一種寶貴的自然資源，了解空氣污染的后果和防止污染的重要意義。
空氣的成分、氧氣的性質(zhì)和用途、催化劑與催化作用考點常以選擇題的形式進(jìn)行考查，考查的命題點有：空氣的含量、空氣的污染及防治、氧氣的反應(yīng)現(xiàn)象描述正確與否的判斷、氧化反應(yīng)的判斷、氧氣的用途、催化劑與催化作用的判斷，常結(jié)合生活中的常見生活中現(xiàn)象、工農(nóng)業(yè)生成、科學(xué)實驗等以文字或圖片結(jié)合的形式呈現(xiàn)。
氧氣的制法考點常以填空題、計算題的形式進(jìn)行考查?？疾榈拿}點有：裝置的選擇、收集方法、檢驗及錯誤分析。常以化學(xué)實驗或科學(xué)探究的形式出現(xiàn)。
氧氣的性質(zhì)和用途
了解并掌握氧氣的化學(xué)性質(zhì), 能鑒別氧氣和空氣，了解氧氣的用途。
氧氣的制法
知道實驗室可用過氧化氫、氯酸鉀、高錳酸鉀制取氧氣及反應(yīng)的原理、裝置、檢驗、驗滿方法等
催化劑與催化作用
了解催化劑和催化作用
實驗原理
4P+5O2eq \\ac(\s\up7(點燃),\(===,====))2P2O5紅磷在空氣中燃燒，消耗了瓶中的氧氣，生成五氧化二磷白色固體，使瓶內(nèi)壓強減小，在大氣壓作用下，燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，進(jìn)入瓶中水的體積即為氧氣減少的體積
實驗裝置

實驗步驟
a.在集氣瓶內(nèi)加入少量水，并將水面上方空間分為5等份；
b.用彈簧夾夾緊橡皮管；
c.在燃燒匙內(nèi)放入過量的紅磷；
d.點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞緊；
e.待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾
實驗現(xiàn)象
①紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙；
②冷卻至室溫后打開彈簧夾，水沿導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶，最終水面上升約1/5
實驗結(jié)論
氧氣體積約占空氣體積的1/5
類型
物質(zhì)
燃燒時出現(xiàn)的現(xiàn)象
化學(xué)方程式
反應(yīng)示意圖或注意事項
與
金
屬
單
質(zhì)
反
應(yīng)
鐵
在空氣中：紅熱，離開火后變冷，不燃燒
在氧氣中：劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成黑色固體
3Fe＋2O2eq \(=====,\s\up7(點燃)) Fe3O4
集氣瓶底部放少量水或鋪一層細(xì)沙的目的是防止生成的高溫熔融物濺落使集氣瓶炸裂
鎂
劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，放出大量的熱，生成白色固體
2Mg＋O2eq \(=====,\s\up7(點燃)) 2MgO
與
非
金
屬
單
質(zhì)
反
應(yīng)
木炭
不同點：在空氣中發(fā)出紅光，在氧氣中發(fā)出白光
相同點：均放熱；將充分燃燒生成的氣體通入澄清石灰水中，澄清石灰水變渾濁
C＋O2eq \(=====,\s\up7(點燃)) CO2
硫
不同點：在空氣中，發(fā)出微弱的淡藍(lán)色火焰；在氧氣中，發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰
相同點：放熱，生成無色有刺激性氣味的氣體
S＋O2eq \(=====,\s\up7(點燃)) SO2
集氣瓶預(yù)先裝入適量的水或氫氧化鈉溶液的目的是吸收生成的二氧化硫，防止生成物污染空氣
紅磷
放出大量的熱，產(chǎn)生大量白煙
4P＋5O2eq \(=====,\s\up7(點燃)) 2P2O5
氫氣
在空氣和氧氣中都燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，火焰上方罩著的干冷燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水霧
2H2＋O2eq \(=====,\s\up7(點燃)) 2H2O
點燃?xì)錃庵氨仨汄灱?br>物質(zhì)
反應(yīng)現(xiàn)象
化學(xué)方程式
注意事項
一氧化碳
在空氣中燃燒，發(fā)出藍(lán)色火焰，釋放出熱量
2CO＋O2eq \(=====,\s\up7(點燃))2CO2
點燃以前要驗純
甲烷
在空氣中點燃，發(fā)出明亮藍(lán)色火焰，生成無色氣體和液體，釋放熱量
CH4＋2O2eq \(=====,\s\up7(點燃))
2H2O＋CO2
點燃以前要驗純
乙醇
在空氣中點燃，發(fā)出藍(lán)色火焰，生成無色氣體和液體
C2H5OH＋3O2eq \(=====,\s\up7(點燃))
3H2O＋2CO2
選項
A
B
C
D
概念
X
單質(zhì)
氧化反應(yīng)
堿溶液
中和反應(yīng)
Y
化合物
化合反應(yīng)
堿性溶液
分解反應(yīng)
制取方法
高錳酸鉀制取氧氣
氯酸鉀制取氧氣
過氧化氫制取氧氣
所用藥品
高錳酸鉀（紫色固體）
氯酸鉀（白色粉末）、
二氧化錳（黑色粉末）
過氧化氫（無色液體）、二氧化錳（黑色粉末）
反應(yīng)原理
2KMnO4eq \\ac(\s\up6(△),\(==,===))K2MnO4+MnO2+O2↑
2KClO3eq \\ac(\s\up6(MnO2),\s\up1(───),\s\d1(───),\s\d6(△))2KCl+3O2↑
2H2O2eq \\ac(\s\up7(MnO2),\(===,====))2H2O+O2 ↑
發(fā)生裝置
固體加熱型
固固加熱型
固液不加熱型
收集裝置
選擇依據(jù)：氧氣不易溶于水且不與水反應(yīng)
向上排空氣法
選擇依據(jù)：氧氣的密度比空氣大，且不與空氣各成分反應(yīng)
優(yōu)點
稍加熱就分解，不用催化劑；反應(yīng)速度適中，便于收集
反應(yīng)速度適中，便于收集；和高錳酸鉀相比，藥品白色，儀器容易清洗；相同質(zhì)量的KClO3和KMnO4，KClO3生成的氧氣多
不用加熱，節(jié)約能源；生成物只有水，利于環(huán)保；二氧化錳容易回收
缺點
需要加熱，操作麻煩、浪費能源；使用紫色的高錳酸鉀，不易清洗儀器和桌面
需要加熱，操作麻煩、浪費能源；反應(yīng)中生成刺激性氣味、污染空氣的氯氣
作為反應(yīng)物的過氧化氫不宜長時間保存且濃度太大時反應(yīng)速度太快，不宜控制
檢驗方法
將一根帶火星的木條伸入瓶內(nèi)，如果木條復(fù)燃，證明集氣瓶內(nèi)的氣體是氧氣。
驗滿方法
①用向上排空氣法收集時，將一根帶火星的木條放在瓶口，如果木條復(fù)燃，證明集氣瓶內(nèi)氧氣已收集滿。
②用排水法收集時，集氣瓶口出現(xiàn)大氣泡時，說明已收集滿氧氣。
總之，從是否節(jié)約能源、是否利于環(huán)保、操作是否簡單等方面綜合比較，最適合在實驗室制取氧氣的方法是用過氧化氫制取氧氣的方法

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