資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第6講 氣體的性質和制取
考點一 探究空氣中氧氣的含量
1．空氣的組成：
成分 氮氣 氧氣 二氧化碳 稀有氣體 其他
體積分數 78% 21% 0.03% 0.94% 0.03%
2.空氣中氧氣體積分數的定量估測
原理：消耗氧氣，不產生其他氣體
裝置圖 注意點
試劑要求：足量紅磷裝置要求：氣密性良好操作要求：待集氣瓶冷卻到室溫后再打開彈簧夾實驗現象：產生大量白煙，瓶內液面上升約體積(瓶內剩余空氣體積)實驗結論：空氣是混合物；O2約占；可助燃
(1)液面上升小于可能的原因：裝置漏氣；紅磷量不足；未冷卻完全。
(2)選擇的藥品應具備的條件：能在空氣中燃燒；在空氣中燃燒時只與氧氣反應，不消耗空氣中其他氣體；燃燒后只產生固體或產生的氣體可以被水或其他溶液完全吸收。
典例1 某化學興趣小組的同學在老師的指導下，正確完成如圖所示兩個實驗．已知所用實驗裝置氣密性良好。（提示：紅色的銅在加熱的條件下能和空氣中的氧氣反應生成黑色的氧化銅。）
（一）關于該實驗，有如下說法：
①紅磷熄滅并冷卻后才能打開彈簧夾；②點燃酒精燈加熱銅絲，可觀察到銅絲有紅色變成黑色；③停止加熱后即可讀出注射器內氣體的體積約為24mL；④實驗取用銅絲質量的多少不會影響實驗結果；⑤兩個實驗均能證明空氣是混合物；⑥兩個實驗均能證明空氣中約含體積的氧氣。
其中不正確的說法是 和 。（填序號）
（二）對于實驗一，小李同學進行了改進與創新，實驗過程如圖2所示，圖中試管名為具支試管：
寫出改進實驗中反應的化學方程式 ，如圖2改進實驗與實驗一相比，明顯的優點是 .
（寫一條即可）．在實驗開始階段，由于具支試管內的 ，導致氣壓先變 （填“大”或“小”），實驗后期，由于 ，冷卻后氣壓變 （填“大”或“小”）。
（三）實驗二只是粗略測定空氣中氧氣含量的一種方法，你認為造成該實驗不夠精確的可能原因是 （寫出其中一種）．在加熱過程中，交替緩慢推動兩個注射器的目的是 。
跟蹤訓練1 用如圖裝置可驗證空氣中O2的含量。下列現象能表明O2含量的是（　　）
A．左側管中產生大量白煙
B．U形管右側液面升高
C．紅磷燃燒一段時間后熄滅
D．U形管左側中水面最終上升至數字1處
跟蹤訓練2 實驗是科學探究的重要方法。用如圖裝置測定空氣中氧氣含量，實驗時點燃酒精燈，并反復推拉注射器和擠壓氣球。下列對該實驗的認識中，不正確的是（　　）
A．若銅粉用量不足，會影響實驗結果
B．實驗時玻璃管中紅色固體逐漸變為黑色
C．將銅粉改為炭粉，也能準確測出空氣中氧氣含量
D．該實驗能證明空氣中氧氣約占空氣總體積的
考點二 氧氣的性質和制取
1．氧氣的主要物理性質及化學性質
(1)物理性質：無色無味的氣體，密度比空氣略大，不易溶于水，液態時呈淡藍色。
(2)化學性質：較活潑，常溫下能和許多物質發生反應，具有氧化性。
2．氧氣實驗室制備的原理及檢驗方法
(1)實驗室制法：分解過氧化氫溶液或加熱高錳酸鉀(或加熱氯酸鉀與二氧化錳)。
(2)原理：
2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
2H2O22H2O＋O2↑
2KClO32KCl+3O2↑
(3)收集方法：排水法或向上排空氣法；檢驗(驗滿)方法：用帶火星的木條伸入瓶內（瓶口），如果木條復燃則是氧氣(或已滿)。
3．氧氣的用途
供給呼吸：登山、潛水、急救病人等；支持助燃：燃料燃燒、煉鋼、煉鐵等。
4．金屬在空氣或氧氣中燃燒的現象及產物
(1)鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放出熱量，生成一種黑色的固體(四氧化三鐵)。
(2)鎂條在空氣中劇烈燃燒，發出耀眼的白光，生成一種白色的固體。
5．非金屬物質在空氣或氧氣中燃燒的現象及產物
(1)木炭在氧氣中劇烈燃燒發出白光(在空氣中發紅)，生成使澄清石灰水變渾濁的氣體。
(2)硫在空氣中燃燒發出微弱的淡藍色火焰；硫在純氧中劇烈燃燒發出明亮的藍紫色火焰，反應后生成一種具有刺激性氣味的氣體(SO2)。
(3)紅磷在氧氣中劇烈燃燒發出白光，產生濃厚的白煙。
(4)純凈的氫氣在空氣中能安靜地燃燒，發出淡藍色的火焰，放出熱量。
典例2 根據如圖1實驗裝置，請回答：
（1）實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取O2，若需控制反應速率，發生裝置應選用
（填字母）。
（2）若收集一瓶O2供鐵絲在氧氣中燃燒的實驗使用，收集裝置最好選用 （填字母）。
（3）甲烷氣體可選擇E裝置進行收集，收集滿后集氣瓶的放置方式如圖2，由此可推斷甲烷一定具備的物理性質是 、 。
（4）裝置F用來測定空氣中氧氣含量。點燃紅磷后，集氣瓶中液面先 （填“上升”或“下降”），待紅磷熄滅并冷卻至室溫后，最終集氣瓶內液面停留在刻度 處。
跟蹤訓練3 如圖是關于氧氣化學性質的部分知識網絡，下列說法正確的是（　　）
A．它們發生的都是氧化反應
B．Ⅰ、Ⅱ兩類反應均會發光
C．Ⅰ、Ⅱ兩類反應均體現了氧氣的可燃性
D．Ⅰ類反應放出熱量，Ⅱ類反應吸收熱量
跟蹤訓練4 用如圖裝置進行氧氣的制取、收集和驗滿實驗，并利用傳感器和數據采集器測定木條燃燒情況，記錄如下表。下列說法不正確的是（　　）
集氣瓶中氧氣的體積分數 28.9% 36.8% 44.7% 52.6%
帶火星木條的狀況 微亮 亮 很亮 復燃
A．采用分液漏斗可以控制藥品的流速和用量，節約藥品
B．若木條微亮，則瓶內體積分數最大的氣體是氮氣
C．當瓶口的木條復燃，說明氧氣已經集滿，收集到了純凈的氧氣
D．該實驗說明要收集較純凈氧氣，需在木條復燃后再通入一會兒氧氣
考點三 二氧化碳的性質與制取
1．物理性質：無色無味的氣體，密度比空氣大，能溶于水。
2．化學性質：一般情況下，既不能燃燒，也不支持燃燒，也不供給呼吸。
(1)與水反應：(化學方程式)CO2＋H2O===H2CO3
(碳酸能使紫色石蕊試液變紅)；
生成的碳酸不穩定：(化學方程式)H2CO3===H2O＋CO2
(加熱時紅色變回紫色)。
(2)與石灰水反應：(化學方程式)
CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
(CO2氣體能使澄清的石灰水變渾濁)。
3．二氧化碳的實驗室制備及檢驗方法
(1)實驗室制法：
原料：石灰石或大理石和稀鹽酸；
原理：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑；
收集方法：向上排空氣法；
檢驗二氧化碳氣體：如果能使澄清石灰水變渾濁，則是二氧化碳。
(2)工業制法：CaCO3CaO＋CO2↑
4．二氧化碳的用途與其性質關系
“干冰”升華吸熱，可做致冷劑，用于冷藏食品和人工降雨；一般情況下CO2既不能燃燒，也不支持燃燒，密度比空氣大，可用于滅火。
典例3 某化學興趣小組分別用圖1、圖2裝置制取二氧化碳氣體并進行相關實驗。
①圖1實驗中，錐形瓶內反應的化學方程式為 ，可觀察到試管中的石灰水變渾濁。圖2實驗中，打開分液漏斗的蓋子和活塞后，可觀察到錐形瓶中產生大量氣泡，但燒杯中沒有觀察到石灰水變渾濁。
②為探究圖2實驗中石灰水不變渾濁的原因，在飽和石灰水中放入pH傳感器重新進行圖2實驗，測得飽和石灰水在氣體進入后的pH隨時間的變化如圖3所示。則t1-t2時間段內溶液pH迅速減小的原因是 ，0-t1時間段內溶液pH幾乎不變的原因是 。實驗結論：進行二氧化碳的性質實驗時，不宜用濃鹽酸制取二氧化碳的原因是 .____
。
跟蹤訓練5 碳及其部分化合物的轉化關系如圖所示，其中X表示轉化中的另一種反應物。下列說法正確的是（　　）
A．反應①的條件一定是點燃
B．反應②一定屬于分解反應
C．反應③中，一定還有其他反應物
D．X一定是單質
跟蹤訓練6 興趣小組在實驗室制取CO2發生裝置中連接壓強傳感器，如圖一。測得實驗過程中試管內氣體壓強變化情況如圖二。下列說法錯誤的是（　　）
A．ab段試管中液面逐漸上升
B．bc段反應物固體與液體脫離接觸
C．c點的對應操作是打開彈簧夾
D．cd段二氧化碳氣體輸出
考點四 氣體的檢驗與凈化
1.氣體的檢驗
氣體 檢驗方法 現象
氧氣 將帶火星的小木條伸入集氣瓶 木條復燃
二氧化碳 通入澄清石灰水 石灰水變渾濁
氫氣 點燃，在火焰上方罩干冷的燒杯 純凈的氣體能安靜的燃燒，有淡藍色火焰，燒杯內壁有水珠
一氧化碳 點燃，在火焰上方罩內壁涂有澄清石灰水的燒杯 石灰水變渾濁
甲烷 點燃，在火焰上方罩干冷的燒杯，迅速倒轉后，注入少量澄清石灰水 燒杯內壁有水珠，石灰水變渾濁
氨氣 用濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口 紅色石蕊試紙變藍
水蒸氣 通過白色CuSO4粉末 白色粉末變藍
氯化氫 通入HNO3酸化的AgNO3溶液中 有白色沉淀生成
2.氣體的凈化
選擇氣體吸收劑的原則是所選吸收劑只吸收氣體中的雜質，而與被提純的物質不反應，也不產生新的雜質。多種氣體雜質共存時，要注意試劑的選擇和除雜質的順序，一般水蒸氣最后除去。選擇“洗氣瓶”等吸收裝置，不僅要注意藥品的名稱，還要注意“長進短出”的原則，干燥管要“大進小出”。常見的氣體雜質的吸收劑見下表：
吸收劑 吸收的氣體雜質
水 易溶性氣體，如HCl、NH3等
強堿溶液（NaOH） 酸性氣體，如CO2、SO2、HCl、H2S等
堿石灰（NaOH+CaO） H2O（氣體），酸性氣體如CO2、H2S等
灼熱的CuO 還原性氣體如H2、CO
灼熱的銅網 O2
3.氣體的干燥
選用煩躁劑應根據氣體的性質和干燥劑的性質確定，其還原則是干燥劑只能吸收氣體中的水分，而不能與氣體發生反應。常見的氣體的干燥劑的選擇見下表
干燥劑 可干燥的氣體 不能干燥的氣體 干燥裝置
酸性 濃硫酸 H2、O2、CO2、CO、CH4、N2、SO2、HCl NH3
堿性 固體氫氧化鈉、生石灰、堿石灰 H2、O2、CO、CH4、N2、NH3 CO2、SO2、HCl
中性 無水氯化鈣 除NH3以外的所有氣體 NH3
典例4 化學是一門以實驗為基礎的科學。結合圖示回答問題：
Ⅰ.氣體的實驗室制取及性質
（1）儀器①的名稱為 。
（2）若用裝置B制取氧氣，則反應的化學方程式為 。
（3）實驗室常用 （填標號）裝置收集CO2；若用E裝置檢驗CO2，E中應盛有的試劑是 。
Ⅱ.實驗室測定樣品純度小王同學設計了以下實驗裝置（夾持裝置已略去）測定某氧化銅樣品的純度（雜質不與氫氣反應）。
（1）丙中玻璃管里發生反應的化學方程式為 。
（2）從實驗的安全性考慮，應該 （填標號）。
A.先通入H2，排盡空氣后，再點燃酒精燈
B.先點燃酒精燈，后通入H2
（3）反應前氧化銅樣品質量為ag,丁裝置質量為bg,充分反應后丁裝置質量為cg,則氧化銅樣品的純度= ×100%（用代數式表示，結果化為最簡）。
跟蹤訓練7 下列關于科學實驗中“操作-現象-結論”的描述正確的是（　　）
A．在某固體物質中加入稀鹽酸，產生大量氣泡，該物質一定是碳酸鹽
B．將燃著的木條放在集氣瓶口，木條熄滅，該氣體一定是二氧化碳
C．將某溶液滴在紅色石蕊試紙上，試紙變藍色，該溶液可能是堿溶液
D．將燒杯罩在蠟燭的火焰上方，內壁出現小水珠，說明蠟燭中一定含有氫、氧元素
跟蹤訓練8 下列實驗操作能達到實驗目的的是（　　）
選項 實驗目的 實驗操作
A 除去CO中的少量H2O和CO2 先通過濃硫酸，再通過氫氧化鈉溶液
B 測定空氣中氧氣的含量 點燃密閉容器中少量的紅磷消耗氧氣，用水補充，測進入的水的體積
C 鑒別NaCl、Na2SO4和（NH4）2SO4 各取少量于試管中，分別滴加Ba（OH）2溶液
D 實驗室制取二氧化碳 一氧化碳在純氧中燃燒
基礎保分
1. 測定空氣中氧氣含量的實驗裝置如圖所示，下列有關說法正確的是（　　）
A．選用紅磷的目的是反應消耗O2，生成固態物質，裝置壓強變小
B．燃燒匙中的紅磷可以換成硫或木炭
C．紅磷燃燒產生黃色的光、白色的煙霧
D．本實驗可以證明空氣中含有N2、O2、稀有氣體
2. 人類每時每刻都離不開空氣，空氣在生活中用途非常廣泛。下列有關說法正確的是（　　）
A．鐵絲能在氧氣中燃燒生成氧化鐵，說明氧氣具有助燃性
B．可在食品包裝袋中充入氮氣防腐，說明氮氣化學性質比較活潑
C．稀有氣體在通電時能發出不同顏色的光，可制成多種用途的電光源
D．二氧化碳是植物進行光合作用的基本原料，所以空氣中的二氧化碳越多越好
3. 在實驗室里用高錳酸鉀制取氧氣，必不可少的組儀器是（　　）
A．試管、酒精燈、水槽、集氣瓶、漏斗
B．鐵架臺、燒瓶、集氣瓶、玻璃片、酒精燈
C．集氣瓶、鐵架臺、酒精燈、帶導管的橡膠塞、玻璃片
D．試管、酒精燈、帶導管的橡膠塞、玻璃片、集氣瓶、鐵架臺
4. 小明為了研究用向上排空氣法和排水法收集的氧氣濃度是否有差異，做了如下實驗：加熱高錳酸鉀固體，分別用兩種方法各收集三瓶氧氣，并使用傳感器測定收集到的氧氣濃度，數據見表。以下說法錯誤的是（　　）
收集方法 向上排空氣法 排水法
氧氣濃度% 79.6 79.7 79.9 90.0 89.8 89.3
氧氣平均濃度% 79.7 89.7
A．以上兩種方法中，排水法收集到的氧氣更純凈
B．用排水法也收集不到純凈氧氣的主要原因是排水法收集的氧氣中混有水蒸氣
C．向上排空氣法收集到氧氣濃度只有80%左右的原因之一是氧氣密度只是略大于空氣
D．向上排空氣法收集氧氣，驗滿方法是將帶火星的木條伸入集氣瓶，觀察木條是否復燃
5. 碳和碳的化合物間轉化關系如圖所示，“→”表示物質間可以發生轉化。下列說法正確的是（　　）
A．反應C→CO2，碳元素化合價不變
B．反應CaCO3→CO2，一定是分解反應
C．反應CO→CO2，一定是CO的燃燒
D．圖中涉及的反應中至少有5個化合反應
6. 對如圖所示裝置認識不正確的是（　　）
A．制取氣體前需要檢驗裝置的氣密性
B．該裝置可用于實驗室制取氫氣
C．用于石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳時，可控制反應的發生和停止
D．用于石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳時，多孔板的材質可以換成鐵
7. 下列各圖是在CO2和O2的實驗室制取、收集、驗滿以及性質驗證的實驗過程中的部分操作圖示，其中有正確的是（　　）
A． B． C． D．
檢查裝置氣密性 收集二氧化碳 收集氧氣并驗滿 氧氣性質驗證
8. 某混合氣體可能含有水蒸氣、氫氣、一氧化碳、二氧化碳中的一種或兩種，為檢驗混合氣體的成分，將混合氣體依次通過如圖所示的A（堿石灰是固體氫氧化鈉和生石灰的混合物）、B、C、D裝置，觀察到B中無明顯現象，D燒杯內壁出現渾濁。下列分析正確的是（　　）
A．肯定沒有二氧化碳和水蒸氣
B．若A中堿石灰質量增加，則一定含有二氧化碳
C．肯定含有一氧化碳，可能含有氫氣和二氧化碳
D．肯定含有一氧化碳和氫氣，可能含有水蒸氣
9. 下列混合氣體（括號內氣體為雜質）能用如圖裝置進行除雜、干燥、收集的是（　　）
A．O2（CO2） B．H2（HCl） C．CO2（HCl） D．CO2（CO）
10. 除去下列物質中混有的少量雜質（括號內為雜質），擬定的實驗方案可行的是（　　）
A．CO2（CO氣體）——點燃氣體
B．Cu（CuO）——加入足量稀鹽酸，過濾
C．CO2（H2O）——用生石灰干燥
D．NaCl溶液（Na2CO3）——加入過量的氯化鈣溶液，過濾
能力提升
1. 利用物質在空氣中燃燒，可以測定空氣中氧氣的含量。某化學興趣小組想探究用不同物質在空氣中燃燒測定氧氣含量方法的優劣。他們用足量的蠟燭、紅磷和白磷分別在相同體積與狀態的空氣中燃燒，用氧氣探測器測定容器中剩余氧氣與時間的關系如圖。下列說法正確的是（　　）
A．測定空氣中氧氣含量效果最好的是蠟燭，因為它反應速率快
B．該實驗證明氧氣的濃度較低時，紅磷與白磷還能與之發生反應
C．三個實驗中均為氧氣過量
D．若用這三種物質做實驗，測得空氣中氧氣含量偏高
2. 用一定量的過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，下列分析不正確的是（　　）
A．用裝置甲制取氧氣時，長頸漏斗的末端應伸到液面以下
B．乙實驗中A處帶火星木條不復燃，C處帶火星木條復燃
C．乙實驗不能證明二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑
D．丙為該實驗的圖像
3. 某化學實驗小組用如圖所示裝置驗證二氧化碳的相關性質。實驗步驟如下：
（1）步驟Ⅰ：關閉K1和K2，加熱c,通入足量二氧化碳，觀察現象；
（2）步驟Ⅱ：一段時間后，打開K2，繼續通入足量的二氧化碳，觀察現象；
（3）步驟Ⅲ：打開K1，通入足量的二氧化碳，觀察現象；
（4）停止通入二氧化碳，停止加熱。
下列說法：
①步驟Ⅰ中b、d處紙花均不變色；
②步驟Ⅱ中b、d處紙花均變色；
③步驟Ⅲ中燒杯內高的蠟燭先熄滅，低的蠟燭后熄滅；
④只通過步驟Ⅱ中的現象可以說明二氧化碳能與水發生反應；
⑤只通過步驟Ⅲ中的現象可以說明通常情況下，二氧化碳不能燃燒、也不支持燃燒。
其中正確的組合是（　　）
A．①④ B．①⑤ C．②③ D．③④
4. 用如圖裝置來分離CO2和CO混合氣體并干燥，現裝置內空氣已排盡。實驗步驟為：①關閉活塞b和止水夾d,打開止水夾a、c；②關閉止水夾a、c,打開活塞b和止水夾d。甲、乙、丙中分別盛放的試劑為（　）
選項 甲 乙 丙
A NaOH溶液 稀H2SO4 濃H2SO4
B NaOH溶液 稀H2SO4 NaOH溶液
C 飽和NaHCO3溶液 濃鹽酸 濃H2SO4
D 濃H2SO4 NaOH溶液 濃H2SO4
5. 露天焚燒垃圾，會對空氣造成污染。某興趣小組在實驗室相對封閉的裝置內燃燒某種含碳、氫、氧元素的垃圾，對產生的廢氣成分進行探究，請你參與探究并回答有關問題。
【提出問題】燃燒該垃圾產生的廢氣成分是什么？
【查閱資料】①濃硫酸是一種常見的干燥劑；
②白色無水硫酸銅固體遇水會變為藍色。
【作出猜想】猜想一：CO2、H2O；
猜想二： ；
猜想三：CO2、CO、H2O。
【實驗探究】將該垃圾燃燒產生的廢氣依次通過如圖所示裝置（部分夾持、固定裝置省略）進行驗證。
【記錄實驗現象】裝置A中的實驗現象為 ；C中的實驗現象為黑色固體變紅；D中的實驗現象為澄清石灰水變渾濁。
【實驗結論】
燃燒該垃圾產生的廢氣成分是CO2、CO、H2O。
【交流與解釋】（1）裝置B的作用是 ，發生反應的化學方程式為 。
（2）裝置E處氣球的作用是 。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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第6講 氣體的性質和制取
考點一 探究空氣中氧氣的含量
1．空氣的組成：
成分 氮氣 氧氣 二氧化碳 稀有氣體 其他
體積分數 78% 21% 0.03% 0.94% 0.03%
2.空氣中氧氣體積分數的定量估測
原理：消耗氧氣，不產生其他氣體
裝置圖 注意點
試劑要求：足量紅磷裝置要求：氣密性良好操作要求：待集氣瓶冷卻到室溫后再打開彈簧夾實驗現象：產生大量白煙，瓶內液面上升約體積(瓶內剩余空氣體積)實驗結論：空氣是混合物；O2約占；可助燃
(1)液面上升小于可能的原因：裝置漏氣；紅磷量不足；未冷卻完全。
(2)選擇的藥品應具備的條件：能在空氣中燃燒；在空氣中燃燒時只與氧氣反應，不消耗空氣中其他氣體；燃燒后只產生固體或產生的氣體可以被水或其他溶液完全吸收。
典例1 某化學興趣小組的同學在老師的指導下，正確完成如圖所示兩個實驗．已知所用實驗裝置氣密性良好。（提示：紅色的銅在加熱的條件下能和空氣中的氧氣反應生成黑色的氧化銅。）
（一）關于該實驗，有如下說法：
①紅磷熄滅并冷卻后才能打開彈簧夾；②點燃酒精燈加熱銅絲，可觀察到銅絲有紅色變成黑色；③停止加熱后即可讀出注射器內氣體的體積約為24mL；④實驗取用銅絲質量的多少不會影響實驗結果；⑤兩個實驗均能證明空氣是混合物；⑥兩個實驗均能證明空氣中約含體積的氧氣。
其中不正確的說法是 和 。（填序號）
（二）對于實驗一，小李同學進行了改進與創新，實驗過程如圖2所示，圖中試管名為具支試管：
寫出改進實驗中反應的化學方程式 ，如圖2改進實驗與實驗一相比，明顯的優點是 .
（寫一條即可）．在實驗開始階段，由于具支試管內的 ，導致氣壓先變 （填“大”或“小”），實驗后期，由于 ，冷卻后氣壓變 （填“大”或“小”）。
（三）實驗二只是粗略測定空氣中氧氣含量的一種方法，你認為造成該實驗不夠精確的可能原因是 （寫出其中一種）．在加熱過程中，交替緩慢推動兩個注射器的目的是 。
答案 （一）③；④（二）4P+5O2點燃2P2O5 裝置簡單或操作簡便或實驗結果更準確（誤差小），或封閉體系更環保或試驗成功率高等；白磷燃燒放熱，導致氣體膨脹；大；具支試管中的氧氣被耗盡；小；（三）加入的銅絲量不足（答案合理即可）；促進空氣流通，盡可能耗盡氧氣．
解析 （一）①紅磷燃燒并冷卻后打開彈簧夾，避免了集氣瓶內壓強過大進入水過少，不能正確測定空氣中氧氣的含量的情況，故①說法正確；②點燃酒精燈加熱銅絲，銅與氧氣反應生成氧化銅（2Cu+O22CuO），所以銅絲表面由光滑的紅色變成黑色，故②說法正確；③應該在停止加熱并冷卻至室溫才能讀數，故③說法錯誤；④實驗過程中為了將空氣中的氧氣完全耗盡，加入的紅磷和銅絲必須是過量的，故④說法錯誤；⑤兩個實驗均能證明空氣是混合物，故⑤說法正確；⑥兩個實驗均能證明空氣中約含五分之一體積的氧氣，故⑥說法正確．
（二）磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷，該反應的化學方程式為：4P+5O2點燃2P2O5；
如圖2改進實驗與B實驗相比，明顯的優點是，裝置簡單或操作簡便或實驗結果更準確（誤差小），或封閉體系更環保或試驗成功率高等，故填：裝置簡單或操作簡便或實驗結果更準確（誤差小），或封閉體系更環保或試驗成功率高等；在實驗開始階段，由于支型試管內的由于白磷燃燒放熱，氣體受熱膨脹，導致氣壓先變大，實驗后期，由于具支試管中的氧氣被耗盡，故冷卻后氣壓變小．
（三）改進后的實驗只是粗略測定空氣中氧氣含量的一種方法，造成該實驗不夠精確的可能原因有以下幾個原因：注射器的前端、玻璃管管比較細，不利于銅絲與注射器里的氧氣反應，未交替緩緩推動兩個注射器活塞，加入的銅絲量不足，沒有完全消耗掉氧氣，讀數時沒有冷卻至室溫等．
交替緩慢推動兩個注射器的目的是使封閉空間的氧氣與銅絲充分接觸，使空氣中的氧氣與銅絲充分反應；
跟蹤訓練1 用如圖裝置可驗證空氣中O2的含量。下列現象能表明O2含量的是（　　）
A．左側管中產生大量白煙
B．U形管右側液面升高
C．紅磷燃燒一段時間后熄滅
D．U形管左側中水面最終上升至數字1處
答案 D
解析 A、左側管中產生大量白煙是紅磷燃燒產生的，不能表明氧氣的含量，故選項錯誤。
B、紅磷燃燒剛開始溫度升高，氣壓會增大，導致U形管右側液面升高，不能說明含氧量，故選項錯誤。
C、紅磷燃燒一段時間后熄滅，表明紅磷燃燒已將裝置中的氧氣消耗完，但不能表明氧氣的含量，故選項錯誤。
D、紅磷燃燒只消耗空氣中的氧氣，且氮氣難溶于水，紅磷在空氣中燃燒消耗管中的氧氣，使左側管內壓強減小，導致水面移動，U形管左側中水面最終上升至數字1處可表明氧氣的含量，故選項正確。
跟蹤訓練2 實驗是科學探究的重要方法。用如圖裝置測定空氣中氧氣含量，實驗時點燃酒精燈，并反復推拉注射器和擠壓氣球。下列對該實驗的認識中，不正確的是（　　）
A．若銅粉用量不足，會影響實驗結果
B．實驗時玻璃管中紅色固體逐漸變為黑色
C．將銅粉改為炭粉，也能準確測出空氣中氧氣含量
D．該實驗能證明空氣中氧氣約占空氣總體積的
答案 C
解析 A、若銅粉用量不足，不能完全消耗裝置中的氧氣，會影響實驗結果，故選項說法正確。
B、銅粉在加熱條件下與氧氣反應生成氧化銅，實驗時玻璃管中紅色固體逐漸變為黑色，故選項說法正確。
C、木炭在空氣中燃燒生成二氧化碳氣體，雖除去氧氣，但增加了新的氣體，沒有形成壓強差，不能用來測定空氣中氧氣含量，故選項說法錯誤。
D、氣體減少的體積約占空氣總體積的，則該實驗能證明空氣中氧氣約占空氣總體積的，故選項說法正確。
考點二 氧氣的性質和制取
1．氧氣的主要物理性質及化學性質
(1)物理性質：無色無味的氣體，密度比空氣略大，不易溶于水，液態時呈淡藍色。
(2)化學性質：較活潑，常溫下能和許多物質發生反應，具有氧化性。
2．氧氣實驗室制備的原理及檢驗方法
(1)實驗室制法：分解過氧化氫溶液或加熱高錳酸鉀(或加熱氯酸鉀與二氧化錳)。
(2)原理：
2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
2H2O22H2O＋O2↑
2KClO32KCl+3O2↑
(3)收集方法：排水法或向上排空氣法；檢驗(驗滿)方法：用帶火星的木條伸入瓶內（瓶口），如果木條復燃則是氧氣(或已滿)。
3．氧氣的用途
供給呼吸：登山、潛水、急救病人等；支持助燃：燃料燃燒、煉鋼、煉鐵等。
4．金屬在空氣或氧氣中燃燒的現象及產物
(1)鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放出熱量，生成一種黑色的固體(四氧化三鐵)。
(2)鎂條在空氣中劇烈燃燒，發出耀眼的白光，生成一種白色的固體。
5．非金屬物質在空氣或氧氣中燃燒的現象及產物
(1)木炭在氧氣中劇烈燃燒發出白光(在空氣中發紅)，生成使澄清石灰水變渾濁的氣體。
(2)硫在空氣中燃燒發出微弱的淡藍色火焰；硫在純氧中劇烈燃燒發出明亮的藍紫色火焰，反應后生成一種具有刺激性氣味的氣體(SO2)。
(3)紅磷在氧氣中劇烈燃燒發出白光，產生濃厚的白煙。
(4)純凈的氫氣在空氣中能安靜地燃燒，發出淡藍色的火焰，放出熱量。
典例2 根據如圖1實驗裝置，請回答：
（1）實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取O2，若需控制反應速率，發生裝置應選用
（填字母）。
（2）若收集一瓶O2供鐵絲在氧氣中燃燒的實驗使用，收集裝置最好選用 （填字母）。
（3）甲烷氣體可選擇E裝置進行收集，收集滿后集氣瓶的放置方式如圖2，由此可推斷甲烷一定具備的物理性質是 、 。
（4）裝置F用來測定空氣中氧氣含量。點燃紅磷后，集氣瓶中液面先 （填“上升”或“下降”），待紅磷熄滅并冷卻至室溫后，最終集氣瓶內液面停留在刻度 處。
答案 （1）B（2）E（3）密度比空氣小；難溶于水（4）下降；1
解析 （1）實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取O2，若需控制反應速率，發生裝置應選用B；
（2）若收集一瓶O2供鐵絲在氧氣中燃燒的實驗使用，收集裝置最好選用E裝置，方便集氣瓶中留少量水，防止鐵的熔化物濺落，炸裂集氣瓶；
（3）甲烷氣體可選擇E裝置進行收集，收集滿后集氣瓶的放置方式如圖2，由此可推斷甲烷一定具備的物理性質是：密度比空氣小；難溶于水；
（4）裝置F中，點燃紅磷后，集氣瓶中液面先下降待紅磷熄滅并冷卻至室溫后，因為氣體體積熱脹冷縮，冷卻至室溫后，最終集氣瓶內液面停留在刻度1處，證明氧氣約占空氣體積的五分之一；
跟蹤訓練3 如圖是關于氧氣化學性質的部分知識網絡，下列說法正確的是（　　）
A．它們發生的都是氧化反應
B．Ⅰ、Ⅱ兩類反應均會發光
C．Ⅰ、Ⅱ兩類反應均體現了氧氣的可燃性
D．Ⅰ類反應放出熱量，Ⅱ類反應吸收熱量
答案 A
解析 A.燃燒屬于氧化反應，緩慢氧化也屬于氧化反應，所以它們發生的都是氧化反應，該選項正確。
B.燃燒發光，緩慢氧化不發光，該選項不正確。
C.I類反應是燃燒，體現了氧氣的助燃性，Ⅱ類反應是緩慢氧化，緩慢氧化沒有體現了氧氣的助燃性，該選項不正確。
D.燃燒、緩慢氧化都放出熱量，該選項不正確。
跟蹤訓練4 用如圖裝置進行氧氣的制取、收集和驗滿實驗，并利用傳感器和數據采集器測定木條燃燒情況，記錄如下表。下列說法不正確的是（　　）
集氣瓶中氧氣的體積分數 28.9% 36.8% 44.7% 52.6%
帶火星木條的狀況 微亮 亮 很亮 復燃
A．采用分液漏斗可以控制藥品的流速和用量，節約藥品
B．若木條微亮，則瓶內體積分數最大的氣體是氮氣
C．當瓶口的木條復燃，說明氧氣已經集滿，收集到了純凈的氧氣
D．該實驗說明要收集較純凈氧氣，需在木條復燃后再通入一會兒氧氣
答案 C
解析 A、采用分液漏斗可以節約藥品、控制添加藥品速度進而控制反應速率，故A正確；
B、若木條微亮，則氧氣體積分數28.9%，瓶內氮氣的體積分數=1-28.9%=71.1%，瓶內體積分數最大的氣體是氮氣，故B正確；
C、瓶口的木條復燃，說明氧氣已經集滿，但不一定是收集到了純凈的氧氣，故C錯誤；
D、木條復燃時氧氣體積分數只有52.6%，故該實驗說明要收集較純凈O2，需在木條復燃后再通入一會兒O2，故D正確。
考點三 二氧化碳的性質與制取
1．物理性質：無色無味的氣體，密度比空氣大，能溶于水。
2．化學性質：一般情況下，既不能燃燒，也不支持燃燒，也不供給呼吸。
(1)與水反應：(化學方程式)CO2＋H2O===H2CO3
(碳酸能使紫色石蕊試液變紅)；
生成的碳酸不穩定：(化學方程式)H2CO3===H2O＋CO2
(加熱時紅色變回紫色)。
(2)與石灰水反應：(化學方程式)
CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
(CO2氣體能使澄清的石灰水變渾濁)。
3．二氧化碳的實驗室制備及檢驗方法
(1)實驗室制法：
原料：石灰石或大理石和稀鹽酸；
原理：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑；
收集方法：向上排空氣法；
檢驗二氧化碳氣體：如果能使澄清石灰水變渾濁，則是二氧化碳。
(2)工業制法：CaCO3CaO＋CO2↑
4．二氧化碳的用途與其性質關系
“干冰”升華吸熱，可做致冷劑，用于冷藏食品和人工降雨；一般情況下CO2既不能燃燒，也不支持燃燒，密度比空氣大，可用于滅火。
典例3 某化學興趣小組分別用圖1、圖2裝置制取二氧化碳氣體并進行相關實驗。
①圖1實驗中，錐形瓶內反應的化學方程式為 ，可觀察到試管中的石灰水變渾濁。圖2實驗中，打開分液漏斗的蓋子和活塞后，可觀察到錐形瓶中產生大量氣泡，但燒杯中沒有觀察到石灰水變渾濁。
②為探究圖2實驗中石灰水不變渾濁的原因，在飽和石灰水中放入pH傳感器重新進行圖2實驗，測得飽和石灰水在氣體進入后的pH隨時間的變化如圖3所示。則t1-t2時間段內溶液pH迅速減小的原因是 ，0-t1時間段內溶液pH幾乎不變的原因是 。實驗結論：進行二氧化碳的性質實驗時，不宜用濃鹽酸制取二氧化碳的原因是 .
。
答案 ①2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑。②揮發出的氯化氫與石灰水反應使溶液pH迅速減小；先排出的是裝置內的空氣，不會使溶液的pH明顯變化；濃鹽酸具有揮發性，會導致收集的CO2不純。
解析 ①大理石主要組分為碳酸鈣，鹽酸與碳酸鈣反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，書寫化學方程式注意配平及氣體符號，所以化學方程式為2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑；
故答案為：2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑。
②鹽酸具有揮發性，揮發出的氯化氫進入澄清石灰水中，氯化氫與氫氧化鈣發生反應生成氯化鈣和水，氫氧化鈣減小，堿性減弱，所以pH迅速減小；氯化氫剛揮發出要將內部空氣排出，此時空氣進入澄清石灰水，不影響溶液pH的變化；根據實驗可以看出，鹽酸是有氯化氫揮發出的，因此制備二氧化碳氣體若選擇濃鹽酸，制備的二氧化碳中會混入氯化氫，導致氣體不純；
故答案為：揮發出的氯化氫與石灰水反應使溶液pH迅速減小；先排出的是裝置內的空氣，不會使溶液的pH明顯變化；濃鹽酸具有揮發性，會導致收集的CO2不純。
跟蹤訓練5 碳及其部分化合物的轉化關系如圖所示，其中X表示轉化中的另一種反應物。下列說法正確的是（　　）
A．反應①的條件一定是點燃
B．反應②一定屬于分解反應
C．反應③中，一定還有其他反應物
D．X一定是單質
答案 C
解析 A、碳轉化為一氧化碳，可以是碳不完全燃燒生成一氧化碳，也可以是碳與二氧化碳高溫條件下反應生成，故選項說法錯誤。
B、碳酸鈣轉化為二氧化碳，可以是碳酸鈣高溫分解生成氧化鈣和二氧化碳（屬于分解反應），也可以是碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳（屬于復分解反應），故選項說法錯誤。
C、二氧化碳（CO2）由碳元素和氧元素組成，碳酸（H2CO3）由碳、氫、氧元素組成，根據化學反應前后元素種類不變，所以反應③中，一定還有含氫元素的反應物，故選項說法正確。
D、碳轉化為二氧化碳，可以是碳完全燃燒，也可以是碳還原金屬氧化物，如碳和氧化銅在高溫下反應生成銅和二氧化碳，X也可以是金屬氧化物，不一定是單質，故選項說法錯誤。
跟蹤訓練6 興趣小組在實驗室制取CO2發生裝置中連接壓強傳感器，如圖一。測得實驗過程中試管內氣體壓強變化情況如圖二。下列說法錯誤的是（　　）
A．ab段試管中液面逐漸上升
B．bc段反應物固體與液體脫離接觸
C．c點的對應操作是打開彈簧夾
D．cd段二氧化碳氣體輸出
答案 A
解析 A、ab段，產生了二氧化碳氣體，壓強增大，試管中液面逐漸下降，故選項說法錯誤。
B、bc段，壓強不變，石灰石與鹽酸脫離接觸，故選項說法正確。
C、c點之后壓強減小，氣體輸出，說明此時是打開了彈簧夾，裝置內壓強減小，故選項說法正確。
D、cd段壓強減小，說明氣體不斷輸出，證明二氧化碳不斷輸出，故選項說法正確。
考點四 氣體的檢驗與凈化
1.氣體的檢驗
氣體 檢驗方法 現象
氧氣 將帶火星的小木條伸入集氣瓶 木條復燃
二氧化碳 通入澄清石灰水 石灰水變渾濁
氫氣 點燃，在火焰上方罩干冷的燒杯 純凈的氣體能安靜的燃燒，有淡藍色火焰，燒杯內壁有水珠
一氧化碳 點燃，在火焰上方罩內壁涂有澄清石灰水的燒杯 石灰水變渾濁
甲烷 點燃，在火焰上方罩干冷的燒杯，迅速倒轉后，注入少量澄清石灰水 燒杯內壁有水珠，石灰水變渾濁
氨氣 用濕潤的紅色石蕊試紙放在試管口 紅色石蕊試紙變藍
水蒸氣 通過白色CuSO4粉末 白色粉末變藍
氯化氫 通入HNO3酸化的AgNO3溶液中 有白色沉淀生成
2.氣體的凈化
選擇氣體吸收劑的原則是所選吸收劑只吸收氣體中的雜質，而與被提純的物質不反應，也不產生新的雜質。多種氣體雜質共存時，要注意試劑的選擇和除雜質的順序，一般水蒸氣最后除去。選擇“洗氣瓶”等吸收裝置，不僅要注意藥品的名稱，還要注意“長進短出”的原則，干燥管要“大進小出”。常見的氣體雜質的吸收劑見下表：
吸收劑 吸收的氣體雜質
水 易溶性氣體，如HCl、NH3等
強堿溶液（NaOH） 酸性氣體，如CO2、SO2、HCl、H2S等
堿石灰（NaOH+CaO） H2O（氣體），酸性氣體如CO2、H2S等
灼熱的CuO 還原性氣體如H2、CO
灼熱的銅網 O2
3.氣體的干燥
選用煩躁劑應根據氣體的性質和干燥劑的性質確定，其還原則是干燥劑只能吸收氣體中的水分，而不能與氣體發生反應。常見的氣體的干燥劑的選擇見下表
干燥劑 可干燥的氣體 不能干燥的氣體 干燥裝置
酸性 濃硫酸 H2、O2、CO2、CO、CH4、N2、SO2、HCl NH3
堿性 固體氫氧化鈉、生石灰、堿石灰 H2、O2、CO、CH4、N2、NH3 CO2、SO2、HCl
中性 無水氯化鈣 除NH3以外的所有氣體 NH3
典例4 化學是一門以實驗為基礎的科學。結合圖示回答問題：
Ⅰ.氣體的實驗室制取及性質
（1）儀器①的名稱為 。
（2）若用裝置B制取氧氣，則反應的化學方程式為 。
（3）實驗室常用 （填標號）裝置收集CO2；若用E裝置檢驗CO2，E中應盛有的試劑是 。
Ⅱ.實驗室測定樣品純度小王同學設計了以下實驗裝置（夾持裝置已略去）測定某氧化銅樣品的純度（雜質不與氫氣反應）。
（1）丙中玻璃管里發生反應的化學方程式為 。
（2）從實驗的安全性考慮，應該 （填標號）。
A.先通入H2，排盡空氣后，再點燃酒精燈
B.先點燃酒精燈，后通入H2
（3）反應前氧化銅樣品質量為ag,丁裝置質量為bg,充分反應后丁裝置質量為cg,則氧化銅樣品的純度= ×100%（用代數式表示，結果化為最簡）。
答案 Ⅰ.（1）水槽。（2）2H2O2MnO22H2O+O2↑。（3）D；澄清石灰水。Ⅱ.（1）H2+CuO△ Cu+H2O。（2）A。（3）40(c b)/9a。
解析 Ⅰ.（1）①為盛取液體的水槽；（2）B為固液不加熱裝置，故選過氧化氫溶液和二氧化錳制備氧氣，過氧化氫在二氧化錳催化作用下反應生成水和氧氣，書寫化學方程式注意配平及氣體符號，所以化學方程式為2H2O2MnO22H2O+O2↑；（3）二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集，密度比空氣大，采用向上排空氣法收集，故選D為收集裝置；二氧化碳可使澄清石灰水變渾濁，所以E裝置內為澄清石灰水；Ⅱ.（1）氫氣和氧化銅在加熱條件下反應生成銅和水，書寫化學方程式注意配平，所以化學方程式為H2+CuO△ Cu+H2O；（2）氫氣屬于易燃易爆氣體，加熱前需要進行排空，避免發生爆炸，所以先通入氫氣排空后再加熱，故選A；（3）設氧化銅的質量為m,生成水的質量=cg-bg,
H2+CuO△ Cu+H2O
80 18
m cg-bg
m=40(cg bg)/9
因此氧化銅純度=m/ag=40(c b)/9a×100%
跟蹤訓練7 下列關于科學實驗中“操作-現象-結論”的描述正確的是（　　）
A．在某固體物質中加入稀鹽酸，產生大量氣泡，該物質一定是碳酸鹽
B．將燃著的木條放在集氣瓶口，木條熄滅，該氣體一定是二氧化碳
C．將某溶液滴在紅色石蕊試紙上，試紙變藍色，該溶液可能是堿溶液
D．將燒杯罩在蠟燭的火焰上方，內壁出現小水珠，說明蠟燭中一定含有氫、氧元素
答案 C
解析 A、在某固體物質中加入稀鹽酸，產生大量氣泡，該物質不一定是碳酸鹽，也可能是活潑金屬等，故選項說法錯誤。
B、將燃著的木條放在集氣瓶口，木條熄滅，該氣體不一定是二氧化碳，也可能是氮氣等，故選項說法錯誤。
C、將某溶液滴在紅色石蕊試紙上，試紙變藍色，該溶液可能是堿溶液，也可能為顯堿性的鹽溶液，故選項說法正確。
D、將燒杯罩在蠟燭的火焰上方，內壁出現小水珠，說明生成了水，水是由氫元素和氧元素組成的，反應物氧氣中只含有氧元素，說明蠟燭中一定含有氫元素，無法確定是否含有氧元素，故選項說法錯誤。
跟蹤訓練8 下列實驗操作能達到實驗目的的是（　　）
選項 實驗目的 實驗操作
A 除去CO中的少量H2O和CO2 先通過濃硫酸，再通過氫氧化鈉溶液
B 測定空氣中氧氣的含量 點燃密閉容器中少量的紅磷消耗氧氣，用水補充，測進入的水的體積
C 鑒別NaCl、Na2SO4和（NH4）2SO4 各取少量于試管中，分別滴加Ba（OH）2溶液
D 實驗室制取二氧化碳 一氧化碳在純氧中燃燒
答案 C
解析 A、先通過濃硫酸，能除去水蒸氣；再通過氫氧化鈉溶液，能除去二氧化碳，但又引入了水蒸氣，故選項實驗操作不能達到實驗目的。
B、測定空氣中氧氣的含量，應使用足量的紅磷消耗氧氣，否則測定結果偏小，故選項實驗操作不能達到實驗目的。
C、各取少量于試管中，分別滴加Ba（OH）2溶液，無明顯現象的是氯化鈉溶液，只產生白色沉淀的是硫酸鈉溶液，同時產生白色沉淀和有刺激性氣味氣體的是（NH4）2SO4溶液，可以鑒別，故選項實驗操作能達到實驗目的。
D、一氧化碳在純氧中燃燒，不易收集到純凈的二氧化碳氣體，故選項實驗操作不能達到實驗目的。
基礎保分
1. 測定空氣中氧氣含量的實驗裝置如圖所示，下列有關說法正確的是（　　）
A．選用紅磷的目的是反應消耗O2，生成固態物質，裝置壓強變小
B．燃燒匙中的紅磷可以換成硫或木炭
C．紅磷燃燒產生黃色的光、白色的煙霧
D．本實驗可以證明空氣中含有N2、O2、稀有氣體
答案 A
解析 A、選用紅磷的目的是反應消耗O2，生成固態物質，使裝置內壓強變小，測出空氣中氧氣的含量，故A正確；
B、硫或木炭在空氣中燃燒，消耗氧氣生成二氧化硫或二氧化碳氣體，裝置內壓強幾乎不變，不能用來測定空氣中氧氣的含量，故B錯誤；
C、紅磷在空氣中燃燒發出黃光、產生大量的白煙，故C錯誤；
D、該實驗中紅磷與氧氣反應，能證明空氣中含有氧氣，不能證明空氣中含有N2、稀有氣體，故D錯誤。
2. 人類每時每刻都離不開空氣，空氣在生活中用途非常廣泛。下列有關說法正確的是（　　）
A．鐵絲能在氧氣中燃燒生成氧化鐵，說明氧氣具有助燃性
B．可在食品包裝袋中充入氮氣防腐，說明氮氣化學性質比較活潑
C．稀有氣體在通電時能發出不同顏色的光，可制成多種用途的電光源
D．二氧化碳是植物進行光合作用的基本原料，所以空氣中的二氧化碳越多越好
答案 C
解析 A、鐵絲在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，而不是氧化鐵，故A不正確；
B、食品包裝袋中充入氮氣可防腐，是因為氮氣化學性質不活潑，故B不正確；
C、稀有氣體通電時能發出不同顏色的光，則可作電光源，故C正確；
D、植物光合作用需要二氧化碳，但空氣中二氧化碳含量過高會引起溫室效應，故D不正確。
3. 在實驗室里用高錳酸鉀制取氧氣，必不可少的組儀器是（　　）
A．試管、酒精燈、水槽、集氣瓶、漏斗
B．鐵架臺、燒瓶、集氣瓶、玻璃片、酒精燈
C．集氣瓶、鐵架臺、酒精燈、帶導管的橡膠塞、玻璃片
D．試管、酒精燈、帶導管的橡膠塞、玻璃片、集氣瓶、鐵架臺
答案 D
解析 高錳酸鉀制取氧氣，選擇固固發生裝置，選擇的儀器有試管、鐵架臺、酒精燈，收集用到的儀器有集氣瓶、玻璃片和帶導管的橡膠塞，故選：D。
4. 小明為了研究用向上排空氣法和排水法收集的氧氣濃度是否有差異，做了如下實驗：加熱高錳酸鉀固體，分別用兩種方法各收集三瓶氧氣，并使用傳感器測定收集到的氧氣濃度，數據見表。以下說法錯誤的是（　　）
收集方法 向上排空氣法 排水法
氧氣濃度% 79.6 79.7 79.9 90.0 89.8 89.3
氧氣平均濃度% 79.7 89.7
A．以上兩種方法中，排水法收集到的氧氣更純凈
B．用排水法也收集不到純凈氧氣的主要原因是排水法收集的氧氣中混有水蒸氣
C．向上排空氣法收集到氧氣濃度只有80%左右的原因之一是氧氣密度只是略大于空氣
D．向上排空氣法收集氧氣，驗滿方法是將帶火星的木條伸入集氣瓶，觀察木條是否復燃
答案 D
解析 A、使用排水法收集的氧氣平均濃度為89.7%，故排水法收集到的氧氣更純凈，A正確；
B、用排水法也收集不到純凈氧氣的主要原因是排水法收集的氧氣中混有水蒸氣，B正確；
C、向上排空氣法收集到氧氣濃度只有80%左右的原因之一是氧氣密度只是略大于空氣，C正確；
D、向上排空氣法收集氧氣，驗滿方法是將帶火星的木條伸到集氣瓶口，觀察木條是否復燃，D錯誤；
5. 碳和碳的化合物間轉化關系如圖所示，“→”表示物質間可以發生轉化。下列說法正確的是（　　）
A．反應C→CO2，碳元素化合價不變
B．反應CaCO3→CO2，一定是分解反應
C．反應CO→CO2，一定是CO的燃燒
D．圖中涉及的反應中至少有5個化合反應
答案 D
解析 A.反應C→CO2，C屬于單質，化合價為0，二氧化碳中碳元素顯+4價，碳元素化合價改變，故A不正確；
B.反應CaCO3→CO2，碳酸鈣高溫反應生成氧化鈣和水，該反應屬于分解反應，碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳氣體，該反應屬于復分解反應，不一定是分解反應，故B不正確；
C.反應CO→CO2，一氧化碳與氧氣在點燃條件下充分反應生成二氧化碳，一氧化碳與氧化鐵在高溫條件下反應生成鐵和二氧化碳，不一定是一氧化碳燃燒，故C不正確；
D.碳不充分燃燒生成一氧化碳，屬于化合反應；碳充分燃燒生成二氧化碳，屬于化合反應；一氧化碳與氧氣充分燃燒生成二氧化碳，屬于化合反應；二氧化碳與碳在高溫條件下反應生成一氧化碳，屬于化合反應；二氧化碳與水反應生成碳酸，屬于化合反應；碳酸受熱分解生成二氧化碳和水，二氧化碳與氫氧化鈣溶液反應生成碳酸鈣和水；碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳氣體，圖中涉及的反應中至少有5個化合反應，故D正確；
6. 對如圖所示裝置認識不正確的是（　　）
A．制取氣體前需要檢驗裝置的氣密性
B．該裝置可用于實驗室制取氫氣
C．用于石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳時，可控制反應的發生和停止
D．用于石灰石和稀鹽酸制取二氧化碳時，多孔板的材質可以換成鐵
答案 D
解析 A、制取氣體前需要檢驗裝置的氣密性，若裝置氣密性不好，可能會導致收集不到氣體，故選項說法正確。
B、實驗室常采用鋅粒和稀硫酸反應制取氫氣，鋅粒屬于較大金屬顆粒，可以放在多孔塑料板上，該裝置可用來制取氫氣，故選項說法正確。
C、通過控制導管處的彈簧夾可以實現固液分離，從而控制反應的發生和停止，故選項說法正確。
D、鐵和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，會導致制得的二氧化碳中混有氫氣，不能將多孔板的材質換成鐵，故選項說法錯誤。
7. 下列各圖是在CO2和O2的實驗室制取、收集、驗滿以及性質驗證的實驗過程中的部分操作圖示，其中有正確的是（　　）
A． B． C． D．
檢查裝置氣密性 收集二氧化碳 收集氧氣并驗滿 氧氣性質驗證
答案 A
解析 A.圖示裝置拉注射器的活塞時，若長頸漏斗的下端冒出氣泡，說明該裝置的氣密性是良好的，操作正確；
B.二氧化碳能溶于水，不能用排水法收集二氧化碳，操作錯誤；
C.氧氣的密度比空氣大，收集氧氣時，氧氣從長管進入，驗滿時可將帶火星得到木條放在短導管口處，若木條復燃，證明氧氣已滿，操作錯誤；
D.硫在氧氣中燃燒生成的二氧化硫是一種有毒氣體，擴散到空氣會造成空氣污染，所以在實驗前應在集氣瓶內加少量水，用于吸收二氧化硫，操作錯誤。
8. 某混合氣體可能含有水蒸氣、氫氣、一氧化碳、二氧化碳中的一種或兩種，為檢驗混合氣體的成分，將混合氣體依次通過如圖所示的A（堿石灰是固體氫氧化鈉和生石灰的混合物）、B、C、D裝置，觀察到B中無明顯現象，D燒杯內壁出現渾濁。下列分析正確的是（　　）
A．肯定沒有二氧化碳和水蒸氣
B．若A中堿石灰質量增加，則一定含有二氧化碳
C．肯定含有一氧化碳，可能含有氫氣和二氧化碳
D．肯定含有一氧化碳和氫氣，可能含有水蒸氣
答案 C
解析 A.裝置A（堿石灰是固體氫氧化鈉和生石灰的混合物），CO2氣體和水蒸氣可能被完全吸收，不能確定是否存在二氧化碳和水蒸氣，故A錯誤；
B.若A中堿石灰質量增加，可能吸收了水蒸氣，不一定含有CO2，故B錯誤；
C.D燒杯內壁出現渾濁，一氧化碳點燃生成二氧化碳，肯定含有一氧化碳，可能含有氫氣和CO2，故C正確；
D.觀察到B中無明顯現象，D燒杯內壁出現渾濁，肯定含有一氧化碳，可能含有氫氣和水蒸氣，故D錯誤；
9. 下列混合氣體（括號內氣體為雜質）能用如圖裝置進行除雜、干燥、收集的是（　　）
A．O2（CO2） B．H2（HCl） C．CO2（HCl） D．CO2（CO）
答案 B
解析 A.O2（CO2），二氧化碳能與氫氧化鈉溶液反應，氧氣可以用濃硫酸干燥，氧氣的密度大于空氣的密度，應該用向上排空氣法收集，不能用向下排空氣法收集，故錯誤；
B.H2（HCl），氯化氫能與氫氧化鈉溶液反應，氫氣可以用濃硫酸干燥，氫氣的密度比空氣小，可用向下排空氣法收集，故正確；
C.CO2（HCl），二氧化碳和氯化氫氣體均能與氫氧化鈉溶液發生反應，不能達到氣體的分離提純目的，故錯誤；
D.CO2（CO），一氧化碳與氫氧化鈉溶液不反應，不能除去雜質，達不到氣體的分離提純目的，故錯誤；
10. 除去下列物質中混有的少量雜質（括號內為雜質），擬定的實驗方案可行的是（　　）
A．CO2（CO氣體）——點燃氣體
B．Cu（CuO）——加入足量稀鹽酸，過濾
C．CO2（H2O）——用生石灰干燥
D．NaCl溶液（Na2CO3）——加入過量的氯化鈣溶液，過濾
答案 B
解析 A、二氧化碳不能燃燒也不能支持燃燒，一氧化碳在二氧化碳中不能點燃，故A不正確；
B、CuO能與足量的稀鹽酸反應生成氯化銅和水，銅不與稀鹽酸反應，加入足量稀鹽酸，過濾，能除去雜質且沒有引入新的雜質，符合除雜原則，故B正確；
C、氧化鈣吸水干燥后會生成氫氧化鈣，氫氧化鈣能與二氧化碳氣體反應，能除去雜質也能將主要物質除去，故C不正確；
D、Na2CO3能與適量的CaCl2溶液反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，能除去雜質但引入了新的雜質氯化鈣（過量的），不符合除雜原則，故D不正確。
能力提升
1. 利用物質在空氣中燃燒，可以測定空氣中氧氣的含量。某化學興趣小組想探究用不同物質在空氣中燃燒測定氧氣含量方法的優劣。他們用足量的蠟燭、紅磷和白磷分別在相同體積與狀態的空氣中燃燒，用氧氣探測器測定容器中剩余氧氣與時間的關系如圖。下列說法正確的是（　　）
A．測定空氣中氧氣含量效果最好的是蠟燭，因為它反應速率快
B．該實驗證明氧氣的濃度較低時，紅磷與白磷還能與之發生反應
C．三個實驗中均為氧氣過量
D．若用這三種物質做實驗，測得空氣中氧氣含量偏高
答案 B
解析 A、根據三張圖像可以看出，蠟燭測量結果偏大，不適合用于測量氧氣含量，選項A錯誤；
B、蠟燭在氧氣濃度為13%左右時就熄滅了，不能繼續燃燒，而紅磷和白磷在低于10%之后才熄滅，因此說明氧氣濃度較低時，紅磷與白磷可與氧氣繼續反應，選項B正確；
C、氧氣體積分數均為21%開始，最后濃度降至一定程度，不再發生燃燒，無法驗證氧氣過量，選項C錯誤；
D、最后氧氣體積分數都沒有降至零，測量結果偏小，選項D錯誤；
2. 用一定量的過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣，下列分析不正確的是（　　）
A．用裝置甲制取氧氣時，長頸漏斗的末端應伸到液面以下
B．乙實驗中A處帶火星木條不復燃，C處帶火星木條復燃
C．乙實驗不能證明二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑
D．丙為該實驗的圖像
答案 D
解析 A、為了避免氣體外逸，需要長頸漏斗的末端應伸到液面以下，保持裝置氣密性，選項A正確；
B、A內過氧化氫反應速率慢，產生氧氣少，不足以使木條復燃，C內反應速率快，產生氧氣多，可以使木條復燃，選項B正確；
C、催化劑需要還需驗證反應前后的質量和化學性質是否改變，因此乙實驗無法得出二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑，選項C正確；
D、過氧化氫反應后生成水，反應結束后過氧化氫質量為零，選項D錯誤；
3. 某化學實驗小組用如圖所示裝置驗證二氧化碳的相關性質。實驗步驟如下：
（1）步驟Ⅰ：關閉K1和K2，加熱c,通入足量二氧化碳，觀察現象；
（2）步驟Ⅱ：一段時間后，打開K2，繼續通入足量的二氧化碳，觀察現象；
（3）步驟Ⅲ：打開K1，通入足量的二氧化碳，觀察現象；
（4）停止通入二氧化碳，停止加熱。
下列說法：
①步驟Ⅰ中b、d處紙花均不變色；
②步驟Ⅱ中b、d處紙花均變色；
③步驟Ⅲ中燒杯內高的蠟燭先熄滅，低的蠟燭后熄滅；
④只通過步驟Ⅱ中的現象可以說明二氧化碳能與水發生反應；
⑤只通過步驟Ⅲ中的現象可以說明通常情況下，二氧化碳不能燃燒、也不支持燃燒。
其中正確的組合是（　　）
A．①④ B．①⑤ C．②③ D．③④
答案 B
解析 ①步驟Ⅰ中b只是接觸二氧化碳，則紙花不變紅；d處只是與水接觸，紙花不變色，故①正確。
②步驟Ⅱ中打開 K2，b 處只接觸二氧化碳反應，紙花不變色；d 處紙花接觸水和二氧化碳，紙花變色；故②錯誤。
③二氧化碳不燃燒，不支持燃燒；步驟Ⅲ中燒杯內低的蠟燭先熄滅，因為先接觸二氧化碳，高的蠟燭后熄滅，后接觸二氧化碳；故③錯誤。
④步驟Ⅱ中打開 K2，b 處二氧化碳和水反應產生碳酸，紙花變色；d處只接觸水，紙花不變色；但是沒有證明只有二氧化碳接觸小花；所以要結合步驟I，才能證明二氧化碳能與水發生反應；故④錯誤。
⑤只通過步驟Ⅲ中的現象可以說明通常情況下，二氧化碳不能燃燒、也不支持燃燒；故⑤正確。
4. 用如圖裝置來分離CO2和CO混合氣體并干燥，現裝置內空氣已排盡。實驗步驟為：①關閉活塞b和止水夾d,打開止水夾a、c；②關閉止水夾a、c,打開活塞b和止水夾d。甲、乙、丙中分別盛放的試劑為（　）
選項 甲 乙 丙
A NaOH溶液 稀H2SO4 濃H2SO4
B NaOH溶液 稀H2SO4 NaOH溶液
C 飽和NaHCO3溶液 濃鹽酸 濃H2SO4
D 濃H2SO4 NaOH溶液 濃H2SO4
答案 A
解析 甲瓶內盛NaOH溶液，是吸收二氧化碳的；丙瓶內盛濃H2SO4溶液，是干燥氣體的；分液漏斗內盛稀H2SO4溶液；①關閉活塞b和止水夾d,打開止水夾a、c,則二氧化碳被氫氧化鈉溶液吸收，在導管口c處逸出的氣體是CO；②關閉止水夾a、c,打開活塞b和止水夾d,滴加試劑稀H2SO4溶液，則碳酸鈉和硫酸反應生成二氧化碳，在導管口d處逸出的氣體是CO2。
5. 露天焚燒垃圾，會對空氣造成污染。某興趣小組在實驗室相對封閉的裝置內燃燒某種含碳、氫、氧元素的垃圾，對產生的廢氣成分進行探究，請你參與探究并回答有關問題。
【提出問題】燃燒該垃圾產生的廢氣成分是什么？
【查閱資料】①濃硫酸是一種常見的干燥劑；
②白色無水硫酸銅固體遇水會變為藍色。
【作出猜想】猜想一：CO2、H2O；
猜想二： ；
猜想三：CO2、CO、H2O。
【實驗探究】將該垃圾燃燒產生的廢氣依次通過如圖所示裝置（部分夾持、固定裝置省略）進行驗證。
【記錄實驗現象】裝置A中的實驗現象為 ；C中的實驗現象為黑色固體變紅；D中的實驗現象為澄清石灰水變渾濁。
【實驗結論】
燃燒該垃圾產生的廢氣成分是CO2、CO、H2O。
【交流與解釋】（1）裝置B的作用是 ，發生反應的化學方程式為 。
（2）裝置E處氣球的作用是 。
答案 【作出猜想】CO、H2O。
【記錄實驗現象】無水硫酸銅變為藍色。
【交流與解釋】（1）檢驗是否含有二氧化碳，同時去除二氧化碳；CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O。
（2）收集未反應的一氧化碳，避免造成污染。
解析 【作出猜想】若未充分燃燒，則生成一氧化碳，所以氣體還可能為一氧化碳和水；
故答案為：CO、H2O。
【記錄實驗現象】氣體含有水，所以無水硫酸銅遇到水后變藍；
故答案為：無水硫酸銅變為藍色。
【交流與解釋】（1）澄清石灰水內含有氫氧化鈣，二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和水，因此可以檢驗二氧化碳，同時去除二氧化碳；書寫化學方程式注意配平及沉淀符號，所以化學方程式為CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；
故答案為：檢驗是否含有二氧化碳，同時去除二氧化碳；CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O。
（2）一氧化碳會造成污染，因此需要收集未反應的一氧化碳，避免造成污染；
故答案為：收集未反應的一氧化碳，避免造成污染。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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