重難點01 空氣和氧氣（原卷版）

重難點01空氣和氧氣1.空氣的組成及有關(guān)空氣質(zhì)量的題目常以選擇題的形式考查，考查命題點有：空氣各成分的含量、用途的判斷；提高空氣質(zhì)量的措施；空氣污染物的判斷等，常以文字的形式出現(xiàn)。2.氧氣的性質(zhì)主要以選擇題和填空題的形式考查，考查命題點有：常見物質(zhì)如：硫、木炭、鐵絲、鎂條等與氧氣發(fā)生反應(yīng)的實驗現(xiàn)象和對氧氣的認識的判斷。3.空氣中氧氣含量的測定常以選擇題和填空題的形式考查，考查命題點有：實驗藥品的判斷；實驗原理化學(xué)方程式的書寫；實驗現(xiàn)象和結(jié)論的判斷；實驗誤差的分析等。4.實驗室制取氧氣主要以實驗與探究題的形式考查，并且常與二氧化碳的制取及氣體的檢驗與凈化結(jié)合在一起考查，考查命題點有：藥品的選擇，儀器的名稱及選擇，藥品的反應(yīng)原理，實驗步驟及注意事項，氣體的檢驗與驗滿，氣體的除雜凈化等。重難點01空氣中氧氣含量的測定1、裝置2、實驗現(xiàn)象：A、紅磷燃燒發(fā)出黃白色火焰，放出熱量，冒出白色濃煙B、（過一會兒白煙消失，裝置冷卻到室溫后打開彈簧夾）燒杯內(nèi)的水倒流入集氣瓶，約占瓶子容積的1/5。3、實驗結(jié)論：說明空氣不是單一的物質(zhì)；氧氣約占空氣總體積的1/5。4、原理:化學(xué)方程式：4P+5O22P2O55、注意事項：A、所用的紅磷必須過量，過少則氧氣沒有全部消耗完B、要等集氣瓶（裝置）冷卻后才能打開彈簧夾，C、裝置的氣密性要好，（否則測量結(jié)果偏?。?，D、要先夾住橡皮管，然后再點紅磷（否則測量結(jié)果偏大）。E、點燃紅磷伸入瓶中要立即塞緊瓶塞（否則測量結(jié)果偏大）。重難點02空氣的成分和用途1.（按體積分數(shù)）：氮氣（N2）78%，氧氣（O2）21%（氮氣比氧氣約為4：1），稀有氣體0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它氣體和雜質(zhì)0.03%?？諝獾某煞忠缘獨夂脱鯕鉃橹?，屬于混合物?？諝獬煞值獨庋鯕庀∮袣怏w二氧化碳其他氣體和雜質(zhì)體積分數(shù)78%21%0.94%0.03%0.03%空氣成分口訣:氮七八氧二一，零點九四是稀氣；零點零三有兩個，二氧化碳和雜氣2.氮氣：無色、無味的氣體，不溶于水，不燃燒也不支持燃燒，不能供給呼吸，化學(xué)性質(zhì)不活潑。3.稀有氣體：無色、無味的氣體，通電時能發(fā)出不同顏色的光，化學(xué)性質(zhì)很不活潑。氧氣①動植物呼吸②醫(yī)療急救③金屬切割④煉鋼⑤宇宙航行等氮氣①超導(dǎo)實驗車②化工原料③作保護氣④食品充氮作防腐劑等稀有氣體①作保護氣②制多種用途的電光源③激光技術(shù)④液氦冷凍機等重難點03空氣的污染及防治1、造成空氣污染的物質(zhì)：有害氣體（一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2））和煙塵。2、污染來源：空氣中的有害物質(zhì)來自化石燃料的燃燒，石油化工廠排放的廢氣及汽車排放的尾氣。3、被污染的空氣帶來的危害：損害人體健康、影響作物生長、破壞生態(tài)平衡。存在的環(huán)境問題：溫室效應(yīng)（二氧化碳含量過多引起）、臭氧空洞（飛機的尾氣、氟里昂的排放）、酸雨（由二氧化硫、二氧化氮引起）。4、防止空氣污染的措施：加強大氣質(zhì)量監(jiān)測,改善環(huán)境狀態(tài)、植樹造林、使用清潔能源。5、目前空氣污染指數(shù)包括：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入顆粒物、臭氧。重難點04氧氣的性質(zhì)和用途1.氧氣的物理性質(zhì)：不易溶于水，密度比空氣大。2.氧氣的化學(xué)性質(zhì)（1）木炭①在空氣中紅熱，②在氧氣中發(fā)出白光，放出熱量，生成使澄清石灰水變渾濁的氣體；化學(xué)方程式C＋O2eq\o(=====,\s\up7(高溫))CO2.（2）硫①在空氣中燃燒發(fā)出微弱的淡藍色火焰，②在氧氣中燃燒發(fā)出藍紫色火焰，放熱，有刺激性氣味的氣體生成；化學(xué)方程式S＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))SO2（3）鐵絲①在空氣中加熱成紅熱、離火變冷，②在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體；化學(xué)方程式：3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(點燃))Fe3O4（4）鎂條①劇烈燃燒，發(fā)出耀眼白光，放出大量的熱，生成白色粉末狀物質(zhì)，②在氧氣中劇烈燃燒，發(fā)出耀眼白光，生成白色粉末狀物質(zhì)；化學(xué)方程式：2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2MgO3.氧氣的用途：（1）供給呼吸：醫(yī)療上急救病人，登山、潛水、航空、宇航提供呼吸；（2）支持燃燒：煉鋼、氣焊與氣接、液氧炸彈、火箭助燃劑重難點05氧氣的制取1.氧氣的實驗室制法（1）高錳酸鉀(或氯酸鉀和二氧化錳)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；或2KClO32KCl+3O2↑；過氧化氫和二氧化錳2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O+O2↑（2）①查：檢查裝置氣密性；②裝藥品；③定：把試管固定；④點：點燃酒精燈；⑤收：收集氣體；⑥實驗結(jié)束，先把導(dǎo)氣管撤離水槽，后熄滅酒精燈。簡記為：茶莊定點收利息（3）收集方法：排水法或向上排空氣法（4）檢驗方法:將帶火星的木條伸入集氣瓶中，如果木條復(fù)燃，說明該瓶內(nèi)的氣體是氧氣（5）驗滿方法：用向上排空氣法收集時，將帶火星的木條放在集氣瓶口處，如果木條復(fù)燃，說明該瓶內(nèi)的氣體已滿2.氧氣的工業(yè)制法工業(yè)上利用液氮和液氧的沸點不同，采用蒸發(fā)的方法，分離液態(tài)空氣制得液氧，它屬于物理變化。3.催化劑與催化作用催化劑是指在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后不發(fā)生改變的物質(zhì)(又叫觸媒)。催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用叫催化作用。重難點01空氣的成分及用途1．（2023?眉山）空氣中體積分數(shù)約為78%的氣體是（）A．氧氣 B．氮氣 C．二氧化碳 D．稀有氣體2．（2023?樂山）科學(xué)家通過“祝融號”火星車探測器測得火星表面大氣成分（體積分數(shù)）如圖所示，下列說法正確的是（）A．火星大氣中N2的含量最高 B．火星大氣中CO2的含量高于空氣 C．火星大氣不含稀有氣體 D．火星大氣能使帶火星的木條復(fù)燃重難點02空氣的污染及防治3．（2023?金昌）今年春天，我省大部分地區(qū)出現(xiàn)了嚴重的沙塵天氣。沙塵天氣主要的空氣污染物是（）A．二氧化碳 B．稀有氣體 C．氮氣 D．可吸入顆粒物4．（2023?營口）空氣污染是引起多種疾病的原因之一。下列物質(zhì)中屬于空氣污染物的是（）A．N2 B．PM10 C．He D．H2O重難點03氧氣的性質(zhì)、用途5．（2023?榆樹市二模）下列對氧氣性質(zhì)的描述中，屬于氧氣物理性質(zhì)的是（）A．氧化性 B．支持燃燒 C．供給呼吸 D．通常不易溶解于水6．（2023?葉縣模擬）燃燒鞭炮時，經(jīng)常能聞到刺激性的氣味，由此推測鞭炮中可能含有下列物質(zhì)中的（）A．炭 B．硫 C．鐵 D．鎂重難點04氧氣實驗室制取7．（2023?山西）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8．（2023?煙臺）某興趣小組在跨學(xué)科實踐課上制作了一臺簡易化學(xué)“制氧機”，如圖1所示，該制氧機通過A、B兩種物質(zhì)產(chǎn)生氧氣，其中A是過碳酸鈉白色固體，B是二氧化錳黑色粉末。過碳酸鈉（2Na2CO3?3H2O2）加水溶解會分解生成Na2CO3和H2O2。用該制氧機制氧時，在反應(yīng)倉中加入適量水，再先后加入過碳酸鈉和二氧化錳，反應(yīng)倉內(nèi)有黑色粉末翻騰，變得渾濁，倉壁變得溫熱，過濾倉底部導(dǎo)氣管口有氣泡冒出。（1）反應(yīng)倉中H2O2生成氧氣的化學(xué)方程式是，過濾倉中的水除了有過濾雜質(zhì)提純氧氣的作用外，還可以起到的作用是（填序號）。A.可以通過氣泡觀察氧氣生成的速率B.降低氧氣溫度C.加快氧氣的生成（2）驗證過濾倉導(dǎo)出的氣體是氧氣的方法：。（3）如果在實驗室用過碳酸鈉、二氧化錳、水制取氧氣，從圖2中可選用的氣體發(fā)生裝置是（填裝置序號，下同），收集裝置是。重難點05氧氣的工業(yè)制法9．（2023?阜新模擬）下列有關(guān)氧氣的說法中，正確的是（）A．氧氣能支持燃燒，可以做燃料 B．魚類能在水中生存，說明氧氣極易溶于水 C．工業(yè)上用分離液態(tài)空氣的方法制取大量的氧氣，發(fā)生的是化學(xué)變化 D．氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體10．（2023?未央?yún)^(qū)校級模擬）空氣是寶貴的自然資源。（1）分離液態(tài)空氣可得氮氣和氧氣，此過程屬于（填“物理”或“化學(xué)”）變化。（2）利用如圖所示V形管進行空氣中氧氣含量測定的實驗，V形管內(nèi)有空氣和足量的白磷。①按圖示組裝好儀器后，V形管中發(fā)生的化學(xué)變化為（書寫化學(xué)方程式）。②白磷熄滅后立即打開止水夾，水倒流入V形管，測定的氧氣的體積分數(shù)小于（填“大于”“等于”或“小于”）五分之一。（3）下列做法不會增加空氣污染的是（填字母）。A.焚燒垃圾B.利用太陽能加熱來提供熱水C.用煤作燃料取暖重難點06空氣中氧氣含量的測定11．（2023?汶上縣一模）根據(jù)如圖所示的實驗，回答下列問題。（1）A中實驗可得出關(guān)于空氣中氧氣含量的結(jié)論是。（2）B中過濾后仍然渾濁，可能的原因是。（3）C中兩支試管內(nèi)產(chǎn)生的氣泡速度不同，由此可知影響過氧化氫分解速率的因素是。（4）D中反應(yīng)后天平不平衡，原因是。一．選擇題（共16小題）1．（2023?株洲自主招生）下列各圖所示裝置的氣密性檢查中，漏氣的是（）A． B． C． D．2．（2023?衡陽）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)氮氣體積分數(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)燃燒時氧氣必須達到一定濃度 D．此實驗測得空氣中氧氣的質(zhì)量分數(shù)為18%3．（2023?海淀區(qū)校級三模）下列物質(zhì)中屬于純凈物的是（）A．橙汁 B．空氣 C．石油 D．二氧化碳4．（2023?白云區(qū)校級一模）在春節(jié)燃放煙花爆竹是我國傳統(tǒng)習(xí)俗。下列有關(guān)說法不合理的是（）A．爆竹的火藥呈現(xiàn)黑色，說明火藥中可能含有木炭粉 B．燃放煙花時，發(fā)出藍紫色的火焰，說明煙花中可能含有鐵粉 C．爆竹爆炸以后，產(chǎn)生刺激性的氣味，說明火藥中可能含有硫粉 D．燃放煙花爆竹容易引起火災(zāi)和空氣污染，因此提倡禁止燃放5．（2023?夏邑縣二模）下列對實驗現(xiàn)象的描述正確的是（）A．硫在空氣中燃燒發(fā)出淡藍色火焰 B．磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷 C．木炭在空氣中燃燒產(chǎn)生紅色火焰 D．鐵絲伸入盛氧氣的瓶中劇烈燃燒6．（2023?官渡區(qū)二模）圖像能直觀表達化學(xué)反應(yīng)中相關(guān)量的關(guān)系。如圖是硫在盛有氧氣的密閉容器中燃燒，測得反應(yīng)容器內(nèi)壓強隨時間的變化情況。下列說法錯誤的是（）已知：相同條件下，分子數(shù)相同的任何氣體都具有相同的體積A．硫在氧氣中燃燒，發(fā)出藍紫色火焰 B．a(chǎn)b段壓強增大是因為硫燃燒放熱 C．bc段壓強減小是因為氧氣被消耗 D．實驗結(jié)束后應(yīng)進行尾氣處理7．（2023?漳州模擬）利用紅磷燃燒測定空氣中氧氣含量的實驗中，用傳感器記錄集氣瓶中壓強、溫度隨時間變化如圖所示。下列對實驗記錄的分析不正確的是（）A．b點壓強最大，說明紅磷燃燒結(jié)束 B．a(chǎn)→b段壓強增大是因為紅磷燃燒放熱 C．t1—t2時段，壓強降低的主要原因是氧氣大量被消耗 D．若在t3前打開止水夾，則測定的氧氣體積分數(shù)偏小8．（2023?漳州模擬）實驗分析能力是是必備的科學(xué)素養(yǎng)。下列對實驗中出現(xiàn)的異?，F(xiàn)象分析不合理的是（）選項異?，F(xiàn)象分析A實驗室制取氧氣時，收集不到O2裝置漏氣B用量筒量取液體時，所得液體偏多仰視讀數(shù)C紅磷燃燒測量空氣中氧氣含量，偏大紅磷太多D給試管里的固體加熱時，試管炸裂試管口未略向下傾斜A．A B．B C．C D．D9．（2023?焦作二模）結(jié)合如圖實驗，下列說法正確的是（）A．實驗①帶火星的木條不復(fù)燃，說明沒有產(chǎn)生氧氣 B．實驗③帶火星的木條復(fù)燃且二氧化錳質(zhì)量減少 C．該實驗證明氧氣可以支持燃燒 D．實驗①的反應(yīng)速率比實驗③的快10．（2023?中山市三模）下列物質(zhì)屬于空氣主要污染物的是（）A．N2 B．CO2 C．O2 D．NO211．（2023?漢中二模）物質(zhì)是由元素組成的。下列由不同元素組成的物質(zhì)中屬于純凈物的是（）A．由氫、氧兩種元素組成的過氧化氫溶液 B．由銅、鋅兩種元素組成的銅鋅合金黃銅 C．由鉀、氯、氧三種元素組成的氯酸鉀 D．由氮、氧、碳等多種元素組成的空氣12．（2023?淮南模擬）如圖所示，將過氧化氫（H2O2）溶液滴入瓶中，下列現(xiàn)象描述正確的是（）A．氣球縮小，紅墨水左移 B．氣球縮小，紅墨水右移 C．氣球不變，紅墨水右移 D．氣球脹大，紅墨水左移13．（2023?西安三模）某興趣小組的同學(xué)利用如圖裝置檢驗氧氣的消耗，并通過傳感器獲得裝置內(nèi)O2含量隨時間的變化關(guān)系。下列關(guān)于該實驗的分析中，正確的個數(shù)是（）①銅粉加熱后，由磚紅色變?yōu)楹谏?。②氧氣含量?0.99%減少至6.15%，說明氧氣和銅粉發(fā)生了反應(yīng)。③如果裝置漏氣，不影響實驗結(jié)果。④該實驗中銅粉的量對于消耗氧氣的含量無任何影響。⑤稱量加熱前后固體的質(zhì)量變化，可以證明加熱過程中銅參與了反應(yīng)。A．1個 B．2個 C．3個 D．4個14．（2022?亭湖區(qū)校級二模）2021年諾貝爾化學(xué)獎揭曉，兩位科學(xué)家因“在不對稱有機催化研究方面的進展”被授予該獎項。下列有關(guān)催化劑的說法正確的是（）A．催化劑只能加快反應(yīng)速率 B．生成物的質(zhì)量與催化劑無關(guān) C．只有二氧化錳才能作催化劑 D．反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量和性質(zhì)都不改變15．（2023?常州模擬）印尼的卡哇伊真火山噴發(fā)，會出現(xiàn)詭異的藍色火焰，噴發(fā)物中可能有大量的（）A．硫 B．鎂 C．磷 D．鐵16．（2022?河南模擬）下列物質(zhì)在空氣里燃燒，發(fā)出白光且有白色固體生成的是（）A．硫 B．鎂 C．木炭 D．細鐵絲二．填空題（共1小題）17．（2023?石獅市校級模擬）某興趣小組同學(xué)對實驗室制取氧氣的條件進行如下探究實驗．①為探究催化劑的種類對氯酸鉀分解速度的影響，甲設(shè)計以下對比試驗：Ⅰ．將3.0gKClO3與1.0gMnO2均勻混合加熱Ⅱ．將xgKClO3與1.0gCuO均勻混合加熱在相同溫度下，比較兩組實驗產(chǎn)生O2的快慢．Ⅰ中反應(yīng)的化學(xué)方程式是；Ⅱ中x的值為．②乙探究了影響雙氧水分解速度的某種因素，實驗數(shù)據(jù)記錄如表：雙氧水的質(zhì)量雙氧水的濃度MnO2的質(zhì)量相同時間內(nèi)產(chǎn)生O2的體積Ⅰ50.0g1%0.1g9mLⅡ50.0g2%0.1g16mLⅢ50.0g4%0.1g31mL本實驗中，測量O2的裝置是（填序號）．實驗結(jié)論：在相同條件下，，雙氧水分解得快．丙用如圖裝置進行實驗，通過比較也能達到實驗?zāi)康模畬嶒烆}（共1小題）18．（2023?安徽一模）實驗是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要途徑之，同學(xué)們欲制備并收集一定體積的氧氣。（1）用氯酸鉀制取氧氣的化學(xué)方程式為。（2）從圖1中選擇上述反應(yīng)所需的發(fā)生裝置儀器（填字母）。（3）儀器A的名稱是。（4）興趣小組同學(xué)欲收集一瓶體積分數(shù)為30%的氧氣，可從圖2中選擇裝置完成實驗，氧氣從（選填“a”或“b”）通入。四．解答題（共2小題）19．（2023?孝感二模）學(xué)習(xí)了MnO2對過氧化氫分解有催化作用的知識后，某同學(xué)想：CuO能否起到類似MnO2的催化劑作用呢？于是進行了以下探究?！静孪搿竣瘢瓹uO不是催化劑、也不參與反應(yīng)，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；Ⅱ．CuO參與反應(yīng)產(chǎn)