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主题一身边的化学物质第一讲空气氧气考点一空气的成分与用途[重点]命题角度空气的组成与用途例1(2017·河北)空气中含量最多的是()A．氧气B．氮气C．二氧化碳D．稀有气体【答案】B例2(2018·河北)下列有关空气成分的说法不正确的是()A．稀有气体可用于制作霓虹灯B．氮气充入食品包装中可以防腐C．二氧化碳是一种空气污染物D．氧气主要来源于植物的光合作用【解析】空气中稀有气体可用于制作霓虹灯；氮气稳定性好，充入食品包装中可以防腐；一氧化碳、二氧化硫和氮氧化物等是空气污染物，二氧化碳不是空气污染物，但可以引起温室效应；空气中的氧气主要来源于植物的光合作用。【答案】C1．(2018·张家口宣化区一模)下列有关空气的说法正确的是()A．按质量计算，空气中氧气约占21%B．氧气能用于火箭发射是因为氧气具有可燃性C．拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分D．空气中的稀有气体化学性质很稳定，没有利用价值C考点二空气中氧气含量的测定[重点]命题角度空气中氧气含量的测定百变例题1(2018·河北)如图所示是测定空气里氧气含量的装置，气密性良好，在集气瓶内加入少量水，将水面上方空间分为5等份。用弹簧夹夹紧橡皮管，点燃红磷后，迅速伸入集气瓶中并塞紧塞子；待燃烧停止并冷却至室温后，打开弹簧夹。(1)红磷燃绕的化学方程式为。(2)打开弹簧夹后，烧杯中的水能够进入到集气瓶中的原因是。(3)实验结束，进入集气瓶中水的体积小于瓶内空间的五分之一，可能的一种原因是。百变解读：空气中氧气含量的测定类题目，常会从改变实验药品和实验装置两方面进行变式，但无论怎么变化，其原理不变，都是利用与氧气反应，生成固体物质，根据反应前后装置内压强的变化确定氧气的含量。【思路分析】根据本实验的实验原理、步骤、实验中的注意事项进行解答。根据实验原理可知，实验中的药品与氧气反应后的产物需为固体，故实验不能用碳、硫等药品代替红磷；因需要根据反应前后装置压强的变化确定氧气的含量，所以实验装置必须为密闭装置；通过进入集气瓶中水的体积和红磷的燃烧现象可以推知空气中氧气所占的体积分数，以及剩余气体的性质。【答案】(1)4P＋5O22P2O5(2)红磷燃烧消耗氧气，使集气瓶内压强减小，小于大气压(3)红磷量不足(合理即可)变式一：实验药品改变2.(2018·唐山路北区一模)暖宝宝中的发热剂是铁粉、水和食盐等，发热剂能代替红磷测定空气中氧气含量(装置如图)。以下对此改进实验的叙述，错误的是()A．此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气B．此实验中发热剂的多少不影响测量结果C．实验前一定要检查装置的气密性D．此实验测出氧气的体积分数约是18.3%B变式二：实验药品和实验装置均改变3．实验是科学探究的重要方法，如图1是测定空气中氧气含量实验的两套装置图，请结合图示回答有关问题。(1)根据下表提供的实验数据，完成下表硬质玻璃管反应前注射器中气体体积反应后注射器中气体体积实验测得空气中氧气的体积分数25mL15mL9mL____15%(2)装置一和装置二中气球的位置不同。_______(填“装置一”或“装置二”)更合理，理由是________________________________________________________。(3)若实验测得的结果偏小(氧气的体积分数小于21%)，可能的原因有哪些？__________________________________________________________(列举两条)。装置二气球在玻璃管尾部、更易让空气流通，使氧气能与铜充分反应铜粉不足，装置中氧气有剩余或装置漏气或未冷却至室温就读数考点三空气的污染与防治[重点]命题角度空气的污染与防治措施例3(2016·河北)2022年北京、张家口将联合举办冬奥会，为办成绿色奥运，下列措施不可行的是()A．发展公共交通，提倡绿色出行B．增加使用太阳能、核能等新能源C．加高燃煤锅炉烟囱，将废气排到高空D．改进燃煤技术，减少SO2与粉尘排放【解析】发展公共交通，可有效减少由汽车尾气排放产生的二氧化氮等污染物的排放；使用太阳能与核能等绿色能源，能减少由化石燃料燃烧产生的一氧化碳、二氧化硫等有害气体和粉尘的排放；加高燃煤锅炉烟囱，只是将废气排放到高空，但不会减少污染物排放量；改进燃煤技术，减少SO2与粉尘的排放可减少污染。【答案】C4．(2018·益阳)造成酸雨的主要物质是()A．CH4和COB．SO2和COC．SO2和NO2D．CO和CO2C考点四氧气的性质[重点]命题角度1氧气的性质与用途例4(2018·石家庄十八县模拟)下列关于氧气的说法正确的是()A．物质跟氧气反应都会发光发热B．鱼在水中生存，说明水中溶解有氧气C．可燃物只要与氧气接触就能燃烧D．细铁丝在O2中燃烧生成黑色Fe2O3【解析】物质在氧气中发生缓慢氧化时不发光只发热，如食物的腐烂；鱼在水中生存，说明水中溶解有氧气；物质燃烧的条件是具有可燃性，与空气(或氧气)接触和温度达到着火点，所以可燃物燃烧除需要与氧气接触外，温度还需要达到可燃物的着火点；细铁丝在O2中燃烧生成四氧化三铁。【答案】B5．(2017·石家庄长安区模拟)A、B两图分别表示硫、铁丝在氧气中燃烧的示意图。请填空：(1)A图中水的作用是_________________________________。(2)B图中水的作用是_____________________________。(3)B图中的铁丝为什么要绕成螺旋状？______________________。吸收生成的二氧化硫，防止污染空气防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底增大与氧气的接触面积命题角度2物质在氧气(空气)中燃烧现象的描述例5(2018·岳阳)下列有关实验现象的描述，正确的是()A．红磷在空气中燃烧产生大量白雾B．木炭在空气中燃烧生成二氧化碳C．硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰D．铁丝在氧气中燃烧生成黑色固体【解析】红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷固体，故产生白烟，而不是白雾；木炭在空气中燃烧生成二氧化碳是实验结论而不是实验现象；硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰；铁丝在氧气中燃烧火星四射，放出热量，生成黑色固体。【答案】D考点五氧气的制取[重点]命题角度氧气的实验室制法例6根据如图回答问题。(1)在上述收集气体的装置中不能用来收集氧气的装置是(填字母序号，下同)。(2)实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气所选用的发生装置是；收集一瓶氧气，将带火星的木条放在集气瓶口，若观察到，说明集气瓶中氧气已收集满。(3)用装置A、E制取氧气，收集完氧气后，应进行的操作是。【答案】(1)D(2)B带火星的木条复燃(3)把导管移出水面6．如图所示是几种常见物质的转化关系，其中A、B、C、D、E是单质，甲、乙、丙、丁是氧化物。已知：丙是红色固体，E是最清洁的燃料，丙高温下与乙反应可生成D。(部分反应物、生成物及反应条件已略去)请回答下列问题：(1)丁的化学式为___。(2)甲的化学式可能为______________(只写一种)。(3)丙与乙反应的化学方程式为：_______________________。(4)写出A的一条用途：___________________。H2OCuO(合理即可)3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2供给呼吸(合理即可)====高温实验一空气中氧气含量的测定氧气五氧化二磷氧气4P＋5O22P2O5====点燃装置气密性冷却至室温白烟助燃漏气不足注意事项,不能用硫、木炭、铁、镁条等代替红磷，因为硫、木炭燃烧生成气体，铁不能在空气中燃烧，镁在空气中燃烧能与氧气、氮气、二氧化碳反应。若把水换成氢氧化钠溶液，可用木炭、硫代替红磷该实验中存在两个不足：一是空气中点燃红磷污染空气；二是实验过程中，点燃红磷时需打开装置，容易造成装置漏气，导致实验误差。实验装置可进行如下改进。例1如图是用红磷燃烧法测定空气中氧气含量的装置图，有关此实验的结论与分析错误的是()CA．此实验证明，氧气约占空气体积的B．此实验证明，反应后集气瓶内剩余的气体，既不易溶于水，也不支持燃烧C．该实验中的红磷还可以用硫来代替D．若该实验没有达到预期目的，可能的原因之一是装置气密性不好造成的【拓展设问】(1)实验前需检查装置的_______。(2)实验中加入的红磷要足量，原因是________________________，红磷燃烧的现象为_________________________。气密性充分消耗集气瓶内的氧气剧烈燃烧，产生大量的白烟(3)此实验是根据红磷燃烧前后集气瓶内的_____不同来测定空气中氧气的含量，实验测量的结果小于，可能的原因有___________________________________(写一条即可)。压强未等装置冷却就打开弹簧夹(合理即可)实验二氧气的实验室制法2KClO32KCl＋3O2↑2KMnO4K2MnO42H2O22H2O＋O2↑＋MnO2＋O2↑====MnO2====△====MnO2△不易E大F集气瓶口有大量气泡冒出集气瓶口伸入集气瓶内例2某化学小组选用如图装置制取并收集氧气。(1)仪器的名称：a是_____，b是_______。(2)若用高锰酸钾制取氧气，可选用的发生装置是__(填标号)，需要改进的地方是___________________，该反应的化学方程式为___________________________。试管酒精灯A在试管口放一团棉花2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑====△(3)写出双氧水与二氧化锰制取氧气的化学方程式为_____________________，可选用的收集装置是_______(填标号)，选用依据是_____________________________________。(4)检查B装置气密性的操作是_____________________________________________________________________________________。2H2O22H2O＋O2↑====MnO2D(或E)氧气的密度比空气大(或氧气不易溶于水)用止水夹夹住橡胶管，往长颈漏斗中加水形成一段水柱，观察水柱是否变化(或其他合理答案)F【拓展设问】(5)用排空气法收集氧气证明已收集满的方法是________________________________________________________。(6)若用E装置干燥氧气，气体应从__(填“c”或“d”)端进入，该装置中可盛放的液体是_______。(7)用F装置制取氧气，停止加热时，要先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，原因是____________________。将带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，说明已收集满d浓硫酸防止水倒吸炸裂试管