資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
§18 空氣
【課程標準】
①說出空氣的主要成分
②舉例說明空氣在人類生活和生產中的重要作用
③概述氧氣的主要物理性質及化學性質
④知道典型金屬(鎂、鐵等)和非金屬{碳、硫、磷、氫氣等)在空氣或氧氣中燃燒的現象
⑤說明氧氣的實驗室制備及檢驗方法
⑥說明氧氣的用途及與其性質的關系
⑦舉例說出緩慢氧化現象
⑧列舉劇烈氧化的現象
⑨知道可燃物燃燒的條件
⑩描述常用的滅火方法及原理
列舉火災自救的一般方法
概述二氧化碳的主要物理性質及化學性質
說明二氧化碳的實驗室制備及檢驗方法
說明二氧化碳的用途及與其性質的關系
描述大氣層中臭氧層的作用.
說明溫室效應的成因
關注溫室效應的利弊
列舉空氣中污染物的主要來源
列舉防治空氣污染的方法
列舉空氣質量指數的主要內容
【思維導圖】
空氣的主要成分
1．空氣是一種混合物。
2．空氣的成分(體積分數)：
成分 氮氣 氧氣 稀有氣體 二氧化碳 其他氣體和雜質
體積分數 78％ 21％ 0.94％ 0.03％ 0.03％
：
氮七八，氧二一；零點九四是稀氣；
還有兩個點零三；二氧化碳和雜氣。
3．氮氣：化學性質比較穩定；可用于充填燈泡，延長燈泡的使用壽命；用于食品的防腐、保鮮；是制造化肥、炸藥的原料；醫療上可用作冷凍劑。
4．稀有氣體：用作保護氣，制作霓虹燈，醫療麻醉。
氧氣
1．氧氣的物理性質
常溫下，氧氣是一種無色無味的氣體，不易溶于水。在標準狀況下，氧氣的密度比空氣略大。液態氧呈淡藍色，固態氧是雪花狀的淡藍色固體。
空氣中氧氣的含量測定
測定原理:
物理原理：利用燃燒法測定空氣中氧氣的含量的原理是利用紅磷燃燒消耗密閉容器內空氣中的氧氣，使密閉容器內壓強減小，在大氣壓的作用下，進入容器內水的體積即為減少的氧氣的體積。
化學原理: 化學方程式：4P+5O22P2O5

儀器和藥品:（1）儀器：集氣瓶、燃燒匙、導管、燒杯、橡膠管、彈簧夾。
（2）藥品：紅磷、水。
實驗步驟
（1）先在集氣瓶內加入少量水，并做上記號。
（2）連接裝置。
（3）檢查裝置的氣密性。
（4）用彈簧夾夾緊橡膠管。
（5）點燃紅磷，迅速伸入集氣瓶內。
（6）燃燒結束冷卻至室溫后，打開彈簧夾。
實驗現象
A、紅磷燃燒現象
紅磷在集氣瓶內燃燒,放出熱量,生成大量 白煙(五氧化二磷小顆粒)。
B、打開止水夾時現象
冷卻后,打開彈簧夾,水經導管進入集氣瓶，進入水的體積約占集氣瓶內空氣總體積的1/5。
實驗結論
1.空氣中氧氣約占空氣總體積的1/5
2.氮氣不燃燒、不支持燃燒;
3.氮氣難溶于水。
實驗分析
紅磷燃燒生成五氧化二磷固體,五氧化二磷極易溶于水，不占有體積。紅磷燃燒消耗了集氣瓶內的氧氣,冷卻后,大氣壓把燒杯內的水壓進集氣氣瓶,水的體積約是集氣瓶內消耗的氧氣的體積,由此證明空氣中氧氣約占空氣總體積的。
水的作用
A、集氣瓶中水的作用
①吸收五氧化二磷,防止污染空氣
②吸收熱量,緩沖氣壓,防止集氣瓶內壓強過大,橡皮塞彈出。
B、燒杯中水的作用
測量氧氣的體積:倒吸到集氣瓶中水的體積約是消耗的氧氣的體積
誤差分析
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(未極時塞進橡皮塞)②未夾緊止水夾(未使用止水夾)
成功的關鍵
（1）紅磷要過量。
（2）裝置必須密封。
（3）導管內先注滿水。
（4）冷卻到室溫后，打開彈簧夾。
（1）紅磷要足量。如果紅磷的量不足，則不能將密閉容器內空氣中的氧氣完全反應掉，密閉容器內水面上升不到原氣體體積的 ，導致測得空氣中氧氣的體積分數偏小。
（2）實驗裝置的密封性要好。如果密封性不好，則外界的空氣會進入密閉容器內，導致所測得的氧氣體積偏小。
（3）不能用硫、木炭、鐵絲等代替紅磷。因為硫或木炭燃燒后產生的氣體會彌補反應所消耗的氧氣，導致測得的氧氣的體積不準確；而細鐵絲在空氣中難以燃燒，氧氣的體積幾乎不會變化，因此密閉容器內水面不上升。
（4）橡膠管要夾緊，燃燒匙放入集氣瓶時要迅速，防止空氣受熱膨脹，從導管或集氣瓶口逸出，導致進入水的體積增多，使實驗結果偏高。
（5）集氣瓶內加少量的水，目的是溶解白煙、降低溫度。
3．氧氣的化學性質
氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體，能支持燃燒(但不能燃燒)，有較強的氧化性。
物質 反應現象 化學方程式
磷 產生大量白煙、放熱 4P＋5O22P2O5
木炭 發出白光，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體 C＋O2CO2
硫 空氣中燃燒發出淡藍色火焰，氧氣中燃燒發出藍紫色火焰，生成有刺激性氣味的氣體 S＋O2SO2
氫氣 純凈的氫氣在空氣中燃燒，產生淡藍色火焰 2H2＋O22H2O
鐵 劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體 3Fe＋2O2Fe3O4
鎂 發出耀眼的白光，生成白色粉末 2Mg＋O22MgO
制氧
反應原理 2H2O22H2O＋O2↑ 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑、2KClO32KCl＋3O2↑
實驗裝置
收集方法 (1)排水集氣法(因氧氣不易溶于水)(2)向上排空氣法(因氧氣密度比空氣大)
驗滿方法 （用排水法收集）如果集氣瓶口有氣泡出現，說明氣體收集滿了。（用向上排空氣法收集）將帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復燃，說明氧氣收集滿了。
檢驗方法 將帶火星的木條放在集氣瓶中，木條復燃
注意事項 長頸漏斗末端要伸到液面以下(分液漏斗則不必) (1)試管口略向下傾斜(2)鐵夾夾在試管中上部(3)實驗完畢，先移走導氣管，再移走酒精燈(4)用KMnO4制O2時，試管口放一團棉花
氧氣：供生物呼吸；支持燃燒等。
工業制法:
1、 [原料:]空氣
2、[原理:]利用液態氮的沸點比液態氧的沸點低的原理。先將空氣在低溫條件下加壓變為液態,再將液態空氣緩緩升溫至左右,氮氣首先達到沸點從液態空氣里蒸發出來,剩下的主要就是液態氧了。
3、【原理：】
催化劑和催化作用
1、[催化劑]:在化學反應里能改變其他物質的化學反應速率,而本身的質量和化學性質在化學反應前后都沒有發生變化的物質叫做催化劑。
2、[催化作用]:催化劑在化學反應中所起的作用叫催化作用。
3、[特點]:一變兩不變
1. 催化劑只能改變化學反應的速率，不能改變化學反應的產率。
2. 催化劑在化學反應前后不改變，其反應過程中有可能改變。
3. 不同的化學反應有不同的催化劑，同一化學反應也可能有幾種催化劑。
1. MnO2不一定是催化劑。
如在2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑反應中，MnO2是生成物；
在MnO2＋4HCl(濃)MnO2＋Cl2↑+2H2O反應中，MnO2是反應物！
2. 催化劑也不一定是MnO2，如過氧化氫制氧氣的反應中，氧化鐵、硫酸銅、紅磚粉末、動物肝臟等也可以作催化劑。
燃燒和緩慢氧化
緩慢氧化：速度緩慢、不易覺察、沒有發光但有發熱的一種氧化反應，如橡膠制品的老化、金屬的生銹、生物呼吸、食物的腐敗等。
1．燃燒是指可燃物與空氣中的氧氣發生發光發熱的劇烈的氧化反應。
2．爆炸：在有限空間內急速燃燒。如火藥爆炸。
可燃物燃燒條件：①可燃物與氧氣(或空氣)充分接觸。②溫度達到可燃物的著火點。
滅火方法及原理：隔絕空氣、降低溫度至著火點以下、撤離可燃物。
1．濃煙密布時，應匍匐前進，并用濕毛巾掩蓋口鼻。
2．用濕毛巾等物品塞住門和窗縫隙。
3．在窗前呼救。
二氧化碳
1．物理性質：常溫下為無色、無味的氣體，密度比空氣略大，能溶于水。經過壓縮的二氧化碳固體叫干。
2．化學性質：
(1)通常情況下二氧化碳不能燃燒也不支持燃燒。
(1)階梯蠟燭實驗
實驗現象:向燒杯中傾倒二氧化碳，觀察到燒杯中的蠟燭自下而上依次熄滅。
實驗結論:二氧化碳的密度比空氣 大(物理性質); 二氧化碳既不燃燒也不支持燃燒
二氧化碳不能供給呼吸。
實驗1 實驗2
(3)二氧化碳能跟水反應生成碳酸：CO2＋H2O===H2CO3
3.碳酸可以使紫色石蕊試液變成紅色，但碳酸不穩定，見光、加熱都會分解，使二氧化碳逸出：H2CO3CO2↑＋H2O
a. 研究CO2溶于水的方法為轉換法。
b. 碳酸很不穩定，受熱易分解，因此實驗②中，溶液變紅的試管加熱后溶液會由紅色變為紫色。
①．工業制法：CaCO3CaO＋CO2↑
②．實驗室制法：
a．原理：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
(注意：不能用濃鹽酸，因為濃鹽酸易揮發使CO2不純；也不能用硫酸，因為反應產生的硫酸鈣難溶于水，會阻止碳酸鈣跟硫酸反應)。
b．裝置：塊狀固體和液體反應，不加熱(如圖所示)。
c．步驟：(略)。
d．收集方法：向上排空氣法。
3．檢驗二氧化碳氣體用澄清石灰水，若能使澄清石灰水變渾濁，則是二氧化碳。
CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。
光合作用的原料；制造純堿、尿素、汽水飲料等；固態二氧化碳俗稱“干冰”，“干冰”可用于冷藏食品，人工降雨；滅火。
臭氧層、溫室效應
臭氧能殺死細菌和病毒，臭氧層可以把太陽輻射中的致命的紫外線轉化為熱，從而阻止了高能紫外線直接射到地面上危害生命。
由于煤、石油、天然氣等礦物燃料的大量使用，再加上森林面積因亂砍濫伐而急劇減少，使大氣中二氧化碳的含量增加較快。
溫室效應是保證地球上的氣溫適于動植物生存的必要條件，適宜的溫室效應對于人類和各種生物來說是非常有益的。但溫室效應可使大氣溫度過高，引起氣候反常，給人類帶來災難。
空氣污染
空氣中污染物的主要來源：煤、石油燃燒排放的廢氣和煙塵、工業廢氣、汽車尾氣等。
空氣污染的危害：A.嚴重影響人體健康;B.影響農作物生長;C.破壞生態環境,酸雨。
3、防治空氣污染:A.加強大氣質量監測,改善環境狀況;B.減少使用化石燃料,使用清潔能源;C.積極植樹造林種草;D.禁止露天焚燒垃圾等。
4、空氣質量日報和預報
①.主要內容包括：“空氣質量指數”、“空氣質量狀況”、“首要污染物”等。
②.目前計入空氣質量指數的項目暫定為：SO2、CO、NO2、O3、可吸入顆粒物等。
：
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。
目前，我國采取的空氣質量等級分為五級，等級越低，空氣污染指數數值越小，即空氣質量越好，越有利于人體健康。
題型一 空氣主要成分的性質及用途
[典例1]空氣是一種寶貴的自然資源。下列有關空氣中各成分的說法錯誤的是（　　）
A．液氮可用作制冷劑
B．稀有氣體可用于制造多種用途的電光源
C．CO2屬于空氣污染物
D．空氣中的O2主要來源于植物的光合作用
【答案】C
【分析】物質的性質決定物質的用途，根據常見物質的性質與用途，結合自然界的氧循環等，進行分析判斷。
【解答】解：A、液氮汽化吸熱，可用作制冷劑，故選項說法正確。
B、稀有氣體通電時它們會發出不同顏色的光，可用于制造多種用途的電光源，故選項說法正確。
C、二氧化碳排放過多會產生溫室效應，但現階段不把二氧化碳作為空氣的污染氣體，沒有列入空氣質量監測，不屬于空氣污染物，故選項說法錯誤。
D、空氣中的O2主要來源于植物的光合作用，故選項說法正確。
故選：C。
【對點訓練1】（2023 喀喇沁旗一模） ( http: / / www.m / chemistry / report / detail / 0ed32792-9d19-4fa1-aaac-f723bd30ec81" \o "此年份及地區表示：該試題最新出現所在的試卷年份及地區" \t "_blank )為測定空氣中氧氣的含量，某同學將教材實驗進行改進，改進后的實驗裝置如圖所示，（部分夾持裝置已忽略），實驗時引燃紅磷后便熄滅酒精燈。下列有關改進實驗的說法不正確的是（　　）
A．通過該實驗可以得出氧氣約占空氣體積的1/5
B．待紅磷熄滅并冷卻至室溫，打開彈簧夾，注射器活塞向右移動
C．實驗結束后試管內氣體的主要成分為氮氣
D．改進后的裝置能減少測量誤差，且對環境更友好
【答案】B
【解答】解：A、注射器活塞向左移動的刻度（空氣減少的體積）約占注射器內原有空氣體積的五分之一可知，氧氣約占空氣體積的五分之一，故選項說法正確。
B、待紅磷熄滅并冷卻至室溫，打開彈簧夾，由于消耗了氧氣，注射器內壓強變小，注射器活塞向左移動，故選項說法錯誤。
C、空氣中主要含氮氣和氧氣，紅磷燃燒消耗了氧氣，實驗結束后試管內氣體的主要成分為氮氣，故選項說法正確。
D、改進后的裝置在密閉環境中進行，反應生成的五氧化二磷不會擴散出去，比較環保，且避免了盛有點燃紅磷的燃燒匙伸入集氣瓶時，氣體的受熱膨脹逸出，能減少測量誤差，故選項說法正確。
故選：B。
題型二 空氣中氧氣含量的測定
[典例2]（2023 海淀區校級三模） ( http: / / www.m / chemistry / report / detail / 32e79ef8-77ac-42f0-b6f2-7a602673978b" \o "此年份及地區表示：該試題最新出現所在的試卷年份及地區" \t "_blank )用如圖裝置可驗證空氣中O2的含量。下列說法不正確的是（　　）
A．實驗中紅磷必須足量
B．該實驗所用的紅磷不可用木炭代替
C．待反應裝置冷卻至室溫打開彈簧夾
D．打開彈簧夾后，集氣瓶中水面最終上升至2處
【答案】D
【解答】：A、實驗中紅磷必須足量，以完全消耗裝置中的氧氣，故選項說法正確。
B、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，故選項說法正確。
C、待反應裝置冷卻至室溫打開彈簧夾，否則剩余的氣體在受熱狀態下，處于膨脹狀態，占據了部分水的體積，測定結果偏小，故選項說法正確。
D、氧氣約占空氣總體積的五分之一，打開彈簧夾后，集氣瓶中水面最終上升至1處，故選項說法錯誤。
故選：D。
【對點訓練2】（2023 靖邊縣模擬） ( http: / / www.m / chemistry / report / detail / c4eb7111-5090-4e05-a061-29d7ffbd3205" \o "此年份及地區表示：該試題最新出現所在的試卷年份及地區" \t "_blank )如圖所示，用紅磷、蠟燭測定空氣中氧氣含量。
方案①：點燃紅磷、蠟燭，待反應結束并冷卻到室溫后，打開K1、K2、K3。
方案②：打開K1、K2，點燃紅磷、蠟燭，反應結束并冷卻到室溫后，打開K3。
下列說法正確的是（　　）
A．紅磷和蠟燭燃燒都會產生大量白煙
B．紅磷和蠟燭的用量對測定結果沒有影響
C．方案①中進入甲、乙中的水量：乙＞甲
D．方案②中進入甲、乙中的水量相等
【答案】D
【解答】解：A、紅磷在空氣中燃燒會產生大量白煙，蠟燭在空氣中燃燒，會產生少量的黑煙，不會產生大量白煙，故選項說法錯誤。
B、紅磷和蠟燭的用量對測定結果有影響，紅磷燃燒生成五氧化二磷固體，蠟燭燃燒生成二氧化碳和水蒸氣，用紅磷、蠟燭測定空氣中氧氣含量，紅磷必須足量才能將集氣瓶中的氧氣消耗完全，故選項說法錯誤。
C、方案①中點燃紅磷、蠟燭，待反應結束并冷卻到室溫后，打開K1、K2、K3，紅磷燃燒生成五氧化二磷固體，消耗了氧氣，生成了固體，燒杯中的水倒流入甲集氣瓶中；蠟燭燃燒生成二氧化碳氣體和水蒸氣，雖然消耗了氧氣，但是生成了二氧化碳氣體，乙裝置內的壓強幾乎不變，燒杯中的水不會進入乙裝置中。故最終導致燒杯中進入甲、乙中的水量：甲＞乙，故選項說法錯誤。
D、方案②中打開K1、K2，甲、乙兩個集氣瓶相通，點燃紅磷、蠟燭，反應結束并冷卻到室溫后，甲、乙兩個集氣瓶的氣壓是平衡的，都小于外界大氣壓，再打開K3，可觀察到水進入甲、乙集氣瓶中，且水量相同，故選項說法正確。
故選：D。
題型三 空氣的污染與防治
[典例3]（2023 新鄉二模） ( http: / / www.m / chemistry / report / detail / 9e53eec4-e54b-4f4d-b336-91aa6b392e8d" \o "此年份及地區表示：該試題最新出現所在的試卷年份及地區" \t "_blank )青山綠水、藍天白云讓人心曠神怡，空氣污染影響人的健康。下列物質中屬于空氣污染物的是（　　）
A．水蒸氣 B．CO C．CO2 D．稀有氣體
【答案】B
【解答】解：空氣的污染物包括有害氣體和粉塵，有害氣體為二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳；粉塵主要是指固體小顆粒，因此水蒸氣、二氧化碳、稀有氣體是空氣中成分，不是污染物，CO有毒，污染空氣。
故選：B。
【對點訓練3】（2023春 豐城市校級期末） ( http: / / www.m / chemistry / report / detail / 787fa374-3c9b-4ad9-b9f9-cb2d355a8497" \o "此年份及地區表示：該試題最新出現所在的試卷年份及地區" \t "_blank )下列不屬于空氣質量指數（簡稱AQI）中污染物監測范疇的是（　　）
PM2.5 B．一氧化碳（CO） C．二氧化碳（CO2）D．二氧化硫（SO2）
【答案】C
【解答】解：A、PM2.5為直徑小于等于2.5微米的細顆粒物，包括在空氣質量檢測報告內，故A正確；
B、一氧化碳為有毒氣體，屬于空氣污染物，包括在空氣質量檢測報告內，故B正確；
C、二氧化碳為空氣中原本含有的物質，不屬于空氣污染物，不包括在空氣質量檢測報告內，故C錯誤；
D、二氧化硫有刺激性氣味，屬于空氣污染物，包括在空氣質量檢測報告內，故D正確。
故選：C。
題型四 氧氣的實驗室制取
[典例4]（2023春 二道區校級期末） ( http: / / www.m / chemistry / report / detail / 3bc0d45a-a35b-4bfb-aaa9-932cd5bdaf0c" \o "此年份及地區表示：該試題最新出現所在的試卷年份及地區" \t "_blank )實驗室制氧氣有以下操作：①撤去酒精燈：②安裝儀器：③把集氣瓶裝滿水倒置于水槽中；④檢查裝置的氣密性：⑤給裝有藥品的試管加熱；⑥收集氣體：⑦將導管移出水面：⑧裝入氯酸鉀和氧化錳的混合物，塞緊帶導管的橡皮塞并固定在鐵架臺上。下列操作順序正確的是（　　）
A．②④⑧③⑤⑥⑦① B．②④⑧③⑤⑥①⑦
C．④②⑧③⑤⑥⑦① D．②④⑧⑤⑥③⑦①
【答案】A
【解答】解：實驗室加熱氯酸鉀與二氧化錳的混合物制取氧氣的操作步驟和注意點分別是：連（連接儀器、組裝實驗裝置）→查（檢查裝置的氣密性）→裝（裝入固體藥品）→定（用鐵架臺固定儀器裝置）→點（用火柴點燃酒精燈，給試管加熱）→收（收集氧氣）→移（把導管移出水面）→熄（熄滅酒精燈），可得題中正確的操作順序是：②④⑧③⑤⑥⑦。
故選：A。
【對點訓練4】（2023 沈丘縣三模） ( http: / / www.m / chemistry / report / detail / c92d9088-72da-4c32-b760-8c647bbf6843" \o "此年份及地區表示：該試題最新出現所在的試卷年份及地區" \t "_blank )下列有關加熱高錳酸鉀制取氧氣的實驗操作正確的是（　　）
A．組裝儀器 B．檢查氣密性 C．加熱固體 D．氧氣驗滿
【答案】B
【解答】解：A、組裝儀器時，應把橡皮塞慢慢轉動著塞進容器口，切不可把試管放在桌上，手拿塞子，再使勁塞進塞子，以免壓破容器，圖中操作錯誤，故A錯誤；
B、檢查氣密性：將導管置于水中，用手緊握試管，觀察導管口是否有氣泡冒出，有氣泡冒出，說明裝置氣密性良好，故B正確；
C、給試管中的固體加熱時，試管口應略向下傾斜，防止冷凝水倒流，炸裂試管，故C錯誤；
D、氧氣具有助燃性，氧氣驗滿：將帶火星的木條放在集氣瓶口，木條復燃，說明已經集滿，不能伸入集氣瓶內，故D錯誤。
故選：B。
題型五 催化劑和催化作用
[典例5]（2023 宣州區二模） ( http: / / www.m / chemistry / report / detail / f5241a35-98cc-4b03-8933-302f97580d26" \t "_blank )如圖為二氧化碳在Cu-CuI復合催化劑的催化作用下制備乙烯（C2H4）的微觀反應示意圖，關于該反應的說法正確的是（　　）
A．生成物的微粒個數比為1：1 B．該反應前后分子總數發生了變化
C．兩種反應物之間的質量比為22：9 D．催化劑在反應中被消耗，質量變輕
【答案】C
【解答】解：由反應的微觀示意圖可知，該反應是二氧化碳和水在催化劑的條件下生成了乙烯和氧氣，反應的化學方程式是：2CO2+2H2OC2H4+3O2。
A、由化學方程式可知，兩種生成物的分子個數比為1：3或3：1，故選項說法錯誤；
B、由化學方程式可知，分子的數目在反應前后沒有發生變化，故選項說法錯誤；
C、由化學方程式可知，兩種反應物之間的質量比=[2×（12+16×2）]：[2×（1×2+16）]=22：9，故選項說法正確；
D、在化學反應里能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發生變化的物質叫做催化劑。催化劑在反應中質量不變，并不會變輕，故選項說法錯誤；
故選：C。
【對點訓練5】催化劑在起催化作用時，也參加化學反應過程，例如，實驗室用KClO3和MnO2混合物加熱制O2時，在KClO3分解的同時，也伴隨發生如下反應：
（1）KClO3與MnO2反應生成O2和另一種有刺激性氣態單質A，同時還生成一種紫黑色晶體B（該晶體加熱也能產生O2），請寫出該反應的化學方程式 。
（2）氣體A還跟晶體B分解產生的一種固體物質C反應，生成KCl,MnO2，O2，請寫出A與C反應的化學方程式 。
【答案】（1）2MnO2+2KClO32KMnO4+O2↑+Cl2↑；
（2）K2MnO4+Cl2=2KCl+MnO2+O2↑。
【解答】：（1）氯酸鉀和二氧化錳在加熱的條件生成高錳酸鉀和氧氣和刺激性氣體，由于含有的元素中包括氯元素，所以該氣體為氯氣，化學方程式為：2MnO2+2KClO32KMnO4+O2↑+Cl2↑；
（2）從質量守恒定律可知，反應前后的原子種類不變，紫黑色晶體B加熱也產生氧氣，所以B就是高錳酸鉀，A就是氯氣，高錳酸鉀分解會生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，氯氣和錳酸鉀反應生成氯化鉀、二氧化錳和氧氣，化學方程式為：K2MnO4+Cl2=2KCl+MnO2+O2↑。
故答案為：（1）2MnO2+2KClO32KMnO4+O2↑+Cl2↑；
（2）K2MnO4+Cl2=2KCl+MnO2+O2↑。
題型六 二氧化碳的性質及用途
[典例6]下列實驗不能說明同體積的二氧化碳質量比空氣大的是（　　）
A．乙的質量比甲大 B．旋緊瓶蓋振蕩，瓶變癟
C．下面的蠟燭先熄滅 D．右側紙袋下沉
【答案】B
【解答】解：A、相同條件下，同體積塑料瓶內二氧化碳的質量大于空氣的質量，即同體積的二氧化碳的質量比空氣的質量大，故A可以說明，不合題意；
B、振蕩后塑料瓶變癟的原因：二氧化碳溶于水，瓶內氣體壓強減小，在外界大氣壓的作用下，塑料瓶變癟，但不能說明同體積的二氧化碳質量比空氣大，故B不可以說明，符合題意；
C、實驗中觀察到低處的蠟燭先熄滅，高處的蠟燭后熄滅，說明二氧化碳的密度比空氣大，即相同條件下，同體積的二氧化碳的質量比空氣的質量大，故C可以說明，不合題意；
D、實驗中觀察到傾倒二氧化碳的一側紙袋下沉，說明相同體積的空氣和相同體積的二氧化碳比較，二氧化碳的質量大，故D可以說明，不合題意。
故選：B。
【對點訓練6】（2023春 張店區期末） ( http: / / www.m / chemistry / report / detail / cf95b2cc-ee92-4962-8e54-1162c9a47b49" \o "此年份及地區表示：該試題最新出現所在的試卷年份及地區" \t "_blank )如圖，將充滿CO2的試管倒扣在滴有紫色石蕊的蒸餾水中，一段時間后，下列實驗現象描述正確的是（　　）
①試管內液面上升 ②試管內溶液變紅 ③試管內液面不上升
④試管內溶液變藍 ⑤試管內溶液不變色
①② B．①④ C．②③ D．③⑤
【答案】A
【解答】解：二氧化碳與水反應生成碳酸，碳酸顯酸性，使石蕊溶液變為紅色，同時，由于二氧化碳減少，試管內氣體壓強變小，大氣壓把石蕊溶液壓入試管，所以，試管內液面上升，所以①②正確，③④⑤錯誤；
故選：A。
題型七 二氧化碳的實驗室制取
[典例7]（2023 禪城區一模） ( http: / / www.m / chemistry / report / detail / bb10e58e-70f8-49b5-9204-a1a56819d9f5" \o "此年份及地區表示：該試題最新出現所在的試卷年份及地區" \t "_blank )實驗室制備并收集二氧化碳，按如表進行實驗，取等質量的同種大理石加入足量酸中（雜質不與酸反應），產生二氧化碳氣體隨時間變化曲線如圖所示，下列說法錯誤的是（　　）
實驗編號 藥品
Ⅰ 大理石顆粒、10%H2SO4溶液
Ⅱ 大理石顆粒、7%HCl溶液
Ⅲ 大理石粉末、7%HCl溶液
A．實驗Ⅲ對應的如圖變化曲線為甲
B．實驗Ⅰ和Ⅱ對比，說明影響反應速率的因素是酸的濃度
C．實驗Ⅱ和Ⅲ完全反應后，產生二氧化碳的質量是相等的
D．實驗Ⅱ和Ⅲ對比，說明影響反應速率的因素是固體的顆粒大小
【答案】B
【解答】解：A、大理石的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣與鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，且大理石是粉末狀的，反應的速率最快，則實驗Ⅲ對應的如圖變化曲線為甲，故選項說法正確。
B、實驗Ⅰ和Ⅱ中所用酸的種類不同、濃度不同，不能說明影響反應速率的因素是酸的濃度，故選項說法錯誤。
C、實驗Ⅱ和Ⅲ對應的是圖中的Ⅱ和Ⅲ，由圖象可知，實驗Ⅱ和Ⅲ完全反應后，產生二氧化碳的質量是相等的，故選項說法正確。
D、Ⅱ和Ⅲ中選擇酸都是7%HCl溶液，Ⅱ中是塊狀大理石，Ⅲ中是大理石粉末，實驗Ⅱ和Ⅲ對比，說明影響反應速率的因素是固體的顆粒大小，故選項說法正確。
故選：B。
【對點訓練7】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
【解答】解：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。
故選：A。
題型八 自然界中的碳、氧循環
[典例8]大量排放以CO2為主的溫室氣體導致全球氣候變暖已得到公認。控制大氣中CO2含量刻不容緩。
（1）在自然界碳循環中，大氣中CO2被消耗轉化為有機物的主要途徑是 大氣中部分CO2會溶解于水，導致海水酸化，其反應的化學方程式是 。
（2）科學家提出用某些溶液來吸收CO2，從而將CO2從工業尾氣中”捕捉“出來。適合”捕捉“CO2的溶液有 （寫出一種）。
【解答】：（1）在自然界碳循環中，大氣中CO2被消耗轉化為有機物的主要途徑是光合作用；二氧化碳和水反應，生成碳酸，其反應的化學方程式是：CO2+H2O=H2CO3；
（2）科學家提出用某些溶液來吸收CO2，從而將CO2從工業尾氣中“捕捉”出來，二氧化碳能與堿溶液反應，所以適合“捕捉”CO2的溶液有氫氧化鈉溶液，石灰水等；
答案：（1）光合作用；CO2+H2O=H2CO3；（2）氫氧化鈉溶液；
【對點訓練8】下面是生態系統的碳循環示意圖，請據圖回答：
（1）圖中①表示的生理過程是 。
（2）在生態系統中，物質可以循環利用，而能量只能單向流動。能量只能單向流動的原因是 。
（3）2016年4月22日將是人類歷史上一個意義非凡的“世界地球日”，一百多個國家在聯合國簽署了全球性的氣候新協議《巴黎協定》，要求于本世紀下半葉實現碳的凈零排放。要降低碳的排放，其重要措施之一是要大量減少途徑 （用圖中序號表示）的碳排放量。
（4）作為簽約國，我國正在大力倡導綠色、低碳的發展與生活方式。我們每個人都應為此做出自己的努力，以下做法符合綠色、低碳要求的是 。（選填序號）
①購物時使用一次性塑料袋
②選擇自行車、公共交通出行
③拒絕使用一次性筷子
④交換、捐贈舊的書籍和衣物。
【解答】解：（1）圖中①是植物從外界獲取二氧化碳和水等物質，進行光合作用制造有機物，為動物和其他生物提供氧氣和有機物，所以表示的生理過程是光合作用。
（2）能量流經生態系統各個營養級時是逐級遞減，大部分能量在流動過程中以熱的形式散失，所以能量不是循環的，最終在環境中消失。
（3）要降低碳的排放，就要減少煤炭、石油等化石燃料的使用，即圖中過程④。
（4）大力倡導綠色、低碳的發展與生活方式。要盡量不開私家車，選擇自行車、公共交通出行；不使用一次性的碗筷；節約材料，交換、捐贈舊的書籍和衣物，使物質能夠多次利用等，故選②③④。
故答案為：（1）光合作用（2）大部分能量在流動過程中以熱的形式散失
（3）④（4）②③④
題型九 二氧化碳對環境的影響
[典例9]碳的耗用量稱為“碳足跡”。一般情況下，排放的二氧化碳越多，碳足跡就越大。碳足跡的計算包括一切用于電力、建設、運輸等方面的能源以及我們所使用的消耗品。以下做法可以減小“碳足跡”的是（　　）
A．減少一次性筷子的使用
B．大量使用煤、石油等燃料
C．將生活垃圾進行焚燒處理
D．以私家車出行代替公共交通工具
【答案】A
【解答】解：A、使用一次性筷子，就會浪費原料，用木材制筷子，就需要多砍伐樹木，植物的光合作用就減弱，吸收二氧化碳量就少了，所以減少一次性筷子的使用，就節省了原料，減少了樹木的砍伐，減小“碳足跡”，故A正確；
B、煤石油燃料中含有大量碳元素，燃燒后產生大量的二氧化碳等物質，所以會，增大“碳足跡”，故B錯；
C、生活垃圾進行焚燒處理后會產生大量的二氧化碳等物質，應該回收再利用，所以這樣做也會增大“碳足跡”，故C錯；
D、以私家車出行代替公共交通，就會增加汽車排放的尾氣，汽車燃燒的是汽油，能產生二氧化碳，這樣做也會增大“碳足跡”，故D錯。
故選：A。
【對點訓練9】（2023 海陵區校級二模） ( http: / / www.m / chemistry / report / detail / bc4846f7-b070-45c2-af69-62e5948ab06b" \o "此年份及地區表示：該試題最新出現所在的試卷年份及地區" \t "_blank )我國向世界承諾：到2060年實現“碳中和”。“碳中和”的含義是產生的CO2和消耗的CO2相當，達到相對“零排放”。下列措施不利于實現“碳中和”目標的是（　　）
A．培育氫燃料電池汽車產業 B．提倡使用乙醇汽油
C．借助光伏、風電、核電等技術發電 D．退耕還林，推進生態環境建設
【答案】B
【解答】解：A、培育氫燃料電池汽車產業，能減少二氧化碳的排放，利于實現“碳中和”目標，故選項錯誤。
B、汽油和乙醇燃燒都會生成二氧化碳，提倡使用乙醇汽油，不能減少二氧化碳的排放，不利于實現“碳中和”目標，故選項正確。
C、借助光伏、風電、核電等技術發電，能減少二氧化碳的排放，利于實現“碳中和”目標，故選項錯誤。
D、退耕還林，推進生態環境建設，能增加二氧化碳的消耗，利于實現“碳中和”目標，故選項錯誤。
故選：B。
1．（2023 樂山）科學家通過“祝融號”火星車探測器測得火星表面大氣成分（體積分數）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燃
【答案】B
【解答】解：A、由圖示可知，火星大氣中CO2的含量最高，說法錯誤；
B、火星大氣中CO2的體積分數約為95.3%，空氣中CO2的體積分數約為0.03%，因此火星大氣中CO2的含量高于空氣，說法正確；
C、由圖示可知，火星大氣中含有氬氣，氬氣就是一種稀有氣體，說法錯誤；
D、由圖示可知，火星大氣中幾乎不含氧氣，因此火星大氣不能使帶火星的木條復燃，說法錯誤。
故選：B。
2．（2023 利辛縣模擬）某小組設計了如下實驗裝置測定空氣中氧氣含量，實驗結束，待裝置冷卻至室溫后，將玻璃管右端豎直伸入水槽中，在水中取下橡膠塞。下列說法正確的是（　　）
A．氣球的作用是防止生成的氣體使橡膠塞沖出
B．裝置不變時，可用木炭替代白磷完成該實驗
C．實驗中移動磁鐵有利于裝置內氧氣充分反應
D．裝置內反應的化學方程式為4P+5O2＝2P2O5
【答案】C
【解答】解：A.白磷燃燒放熱，生成五氧化二磷，使裝置內壓強增大，氣球的作用是防止壓強過大使橡膠塞沖出，反應無氣體生成，故A錯誤；
B.木炭燃燒生成物為氣體，反應前后裝置內壓強無明顯變化，不能用于測定空氣中氧氣含量，故B錯誤；
C.實驗中移動磁鐵，使白磷和氧氣充分接觸、反應，故C正確；
D.裝置內反應為白磷和氧氣在點燃的條件下生成五氧化二磷，化學方程式為4P+5O22P2O5，故D錯誤。
故選：C。
3．（2023 鐘樓區校級一模）實驗小組用如圖所示裝置進行實驗。已知：2NaOH+SO2＝Na2SO3+H2O
①關閉K，打開甲的膠塞，點燃硫粉后迅速塞緊膠塞。
②冷卻至常溫，將膠頭滴管中的足量NaOH溶液擠入瓶中，振蕩，使反應充分。
③打開K，觀察乙中的現象。
下列說法正確的是（　　）
A．①中，硫燃燒產生藍紫色火焰
B．②中，甲裝置內的氣壓減小，最終與大氣壓相等
C．③中，乙中的長導管口內液面升高
D．甲裝置中硫粉換做碳粉，反應后打開膠塞可能會污染環境
【答案】D
【解答】解：A、①中，硫燃燒產生淡藍色火焰，故A說法不正確；
B、②中，二氧化硫與氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水，由于關閉K，空氣不能進入，甲裝置內的氣壓減小，不能與大氣壓相等，故B說法不正確；
C、③中，打開K，由于壓強減小，空氣進入，乙中的長導管口內液面不會升高，故C說法不正確；
D、甲裝置中硫粉換做碳粉，氧氣的量較少時碳不充分燃燒生成了一氧化碳，反應后打開膠塞可能會污染環境，故D說法正確。
故選：D。
4．（2023 岱岳區三模）中央經濟工作會議2022年12月16日至18日在北京舉行。會議確定，2022年要抓好的重點任務之一就是做好“碳達峰”和“碳中和”工作，以下建議不可行的是（　　）
A．提倡使用共享單車 B．推廣使用太陽能電池
C．提倡使用可循環購物袋 D．禁止使用化石燃料
【答案】D
【解答】解：A、提倡使用共享單車，可以節約化石能源，減少二氧化碳的排放，建議可行，故A正確；
B、推廣使用太陽能電池，可以節約化石能源，減少二氧化碳的排放，建議可行，故B正確；
C、提倡使用可循環購物袋，可以節約資源，減少二氧化碳的排放，建議可行，故C正確；
D、為減少二氧化碳的排放可減少化石燃料的使用，但不能禁止使用化石燃料，因為燃燒化石燃料是當前人類獲取能量的主要途徑，建議不可行，故D不正確；
故選：D。
5．（2023 東莞市二模）國際冰川專家最近指出，喜馬拉雅山冰川按現在的消融速度，至2035年將全部融化殆盡。與這種現象最密切相關的氣體是（　　）
A．CO2 B．SO2 C．CO D．NO2
【答案】A
【解答】解：造成溫室效應的主要氣體是二氧化碳。
故選：A。
6．（2023 光山縣校級三模）根據空氣的成分填空。
（1）餅干暴露在空氣中一段時間后變軟，說明空氣中含有較多 　 　；
（2）石灰水長期露置在空氣中會出現白色渾濁現象，說明空氣中含有 　 　；
（3）空氣可以用于制造硝酸和氮肥，說明空氣中含有 　 　。
【答案】（1）水蒸氣；（2）二氧化碳；（3）氮氣。
【解答】解：（1）餅干暴露在空氣中一段時間后變軟，說明遇到了水，所以說明空氣中含有較多水蒸氣；
（2）石灰水會和二氧化碳反應生成碳酸鈣沉淀，石灰水長期露置在空氣中會出現白色渾濁現象，說明空氣中含有二氧化碳；
（3）根據質量守恒定律可知，化學反應前后元素種類不變，空氣可以用于制造硝酸和氮肥（含有氮元素），說明空氣中含有氮氣。
故答案為：（1）水蒸氣；（2）二氧化碳；（3）氮氣。
7．（2023 虞城縣一模）氮氣體積含量約占空氣體積的 　 　，空氣主要由O2和N2組成的，因為實驗測得空氣中O2約占空氣體積的 　　，則剩余氣體體積基本為N2。
【答案】78%；。
【解答】解：空氣中主要氣體的體積分數：氮氣占78%，氧氣占21%，實驗測得空氣中O2約占空氣體積的，則氮氣約占空氣總體積的，即則剩余氣體體積基本為N2。
答案為：78%；。
8．（2023 虎林市校級二模）根據如圖所示實驗，并閱讀小資料，回答下列問題。
（1）圖1中反應的化學方程式為　 　，集氣瓶中加入液體的作用是　 　。
（2）圖2中的反應現象為　 　，集氣瓶中加入的液體可能是　 　，其目的為　 　。
【解答】解：（1）圖1是氧氣與鐵反應生成的四氧化三鐵，書寫時要注意配平；集氣瓶中加入液體的作用是防止鐵的熔化物溫度過高而炸裂集氣瓶。故答案為：3Fe+2O2Fe3O4；防止生成物濺落炸裂集氣瓶底。
（2）圖2中是硫在純氧中燃燒的現象：明亮的藍紫色火焰、放出熱量、生成有刺激性氣味的氣體。為了防止二氧化硫污染空氣，應在瓶底放少量水或氫氧化鈉溶液進行吸收。故答案為：產生藍紫色火焰，有刺激性氣味氣體生成，放出大量的熱；水或氫氧化鈉溶液；吸收有害的二氧化硫氣體，防止空氣污染。
9．（2022秋 汝陽縣期末）用如圖裝置進行CO2的部分性質實驗：實驗室可用 　 　干燥CO2，將干燥的紫色石蕊試紙放在 　 　（填“a”或“d”）處，并與b處現象對比，可說明CO2能與水反應；c處發生反應的化學方程式為 　 　。
【答案】濃硫酸；a；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。
【解答】解：常用的干燥劑有：氫氧化鈉固體、生石灰、濃硫酸，生石灰能與水反應生成氫氧化鈣，二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，由于氫氧化鈉固體、生石灰都能和二氧化碳反應，只能使用濃硫酸來干燥CO2。
b、c兩處溶液中都有水，干燥的二氧化碳經過b、c兩處，到達d處時，仍然會攜帶水，要說明CO2能與水反應，需要將干燥的紫色石蕊試紙放在a處，此處的二氧化碳不與水接觸；通過對比，a處色石蕊試紙不變色，b處紫色石蕊溶液變紅，從而得出結論。
c處發生的反應為：二氧化碳和澄清石灰水中的氫氧化鈣反應，生成碳酸鈣沉淀和水，其反應的化學方程式為：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。
故答案為：濃硫酸；a；CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。
10．（2022秋 代縣期末）空氣是一種寶貴的自然資源
（1）對空氣的成分：①氧氣②氮氣③稀有氣體④二氧化碳及其它氣體和雜質。按體積計算，由多到少的排列順序正確的是 　 　（從后面選項中選擇填空）。
A．①②④③ B．②①③④
（2）目前我國對城市空氣質量監測項目中，一般不考慮的是 　 　。
A．二氧化碳 B．二氧化氮 C．二氧化硫 D．可吸入顆粒物
【答案】（1）B；（2）A。
【解答】解：（1）空氣中氣體體積的含量：氮氣＞氧氣＞稀有氣體＞二氧化碳，故按體積計算，由多到少的排列順序正確的是B；
（2）目前我國對城市空氣質量監測項目中，一般不考慮的是二氧化碳；
故答案為：（1）B；（2）A。
11．（2023 石家莊三模）同學們用如圖所示裝置測定空氣中氧氣含量，實驗中發生的反應方程式為 　。當反應結束冷卻至室溫時，左側玻璃管內液面約上升到刻度 　 　處，出現該現象的原因是 　。
【答案】4P+5O22P2O5；1；氧氣約占空氣總體積的五分之一，白磷燃燒消耗氧氣，使玻璃管內壓強減小。
【解答】解：白磷在空氣中燃燒生成五氧化二磷，反應的化學方程式為：4P+5O22P2O5。
當反應結束冷卻至室溫時，氧氣約占空氣總體積的五分之一，則玻璃管內氣體減少五分之一，左側玻璃管內液面約上升到刻度1處；出現該現象的原因是氧氣約占空氣總體積的五分之一，白磷燃燒消耗氧氣，使玻璃管內壓強減小。
故答案為：
4P+5O22P2O5；1；氧氣約占空氣總體積的五分之一，白磷燃燒消耗氧氣，使玻璃管內壓強減小。
12．（2023 北京二模）用圖1所示裝置研究氧氣的性質，數據如圖2所示。
（1）木炭在氧氣中充分燃燒的化學方程式為 　 。
（2）結合圖2分析，能證明木炭燃燒時氧氣參與反應的依據是 　 　。
（3）下列說法正確的是 　 　。
A.反應后往集氣瓶里倒入適量澄清石灰水，振蕩、石灰水變渾濁
B.反應后集氣瓶中沒有氧氣
C.反應后集氣瓶中含有氮氣
【答案】（1）C+O2CO2；（2）氧氣的濃度下降；（3）AC。
【解答】解：（1）木炭氧氣中充分燃燒生成二氧化碳，反應的化學方程式為：C+O2CO2。
（2）圖2氧氣濃度的變化圖，隨著反應的進行，氧氣的濃度逐漸減小，至完全反應不再發生改變，則能證明木炭燃燒時氧氣參與反應的依據是氧氣的濃度下降。
（3）A、木炭氧氣中充分燃燒生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，反應后往集氣瓶里倒入適量澄清石灰水，振蕩、石灰水變渾濁，故說法正確。
B、由圖2氧氣濃度的變化圖，反應后集氣瓶中仍含有氧氣，故說法錯誤。
C、氮氣沒有參加反應，反應后集氣瓶中含有氮氣，故說法正確。
答案為：（1）C+O2CO2；（2）氧氣的濃度下降；（3）AC。
13．（2023 蘄春縣模擬）如圖是實驗室常用的部分實驗裝置，請回答下列問題：
（1）寫出下列儀器的名稱：a 　 　。
（2）若用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳，并能隨時控制反應的發生和停止，應選用的發生裝置是 　 　（填寫字母），若用F裝置收集該氣體，則氣體應從 　 　端進入（填“c”或“d”）。
（3）加熱高錳酸鉀制取氧氣發生反應的化學方程式為 　 　。
【答案】（1）試管；（2）D；c；
（3）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。
【解答】解：（1）由圖可知，儀器a為試管；
（2）若用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳，屬于固液不加熱反應，并能隨時控制反應的發生和停止，應選用的發生裝置是D，D裝置可將固體置于多孔隔板上，關閉彈簧夾，通過長頸漏斗添加液體，固液接觸，生成氣體，裝置內壓強增大，將液體壓入長頸漏斗中，固液分離，反應停止，打開彈簧夾，氣體導出，固液接觸，反應開始，可以控制反應的發生和停止；二氧化碳的密度比空氣大，若用F裝置收集該氣體，則二氧化碳氣體應從c端通入；
（3）高錳酸鉀受熱分解生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，該反應的化學方程式為：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。
故答案為：（1）試管；（2）D；c；
（3）2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑。
14．標準狀況下：空氣的密度為1.293g/L，N2的密度為1.251g/L，O2的密度為1.429g/L，空氣中N2約占總體積的78%，氧氣約占21%，請計算（答題需要寫出計算過程）
（1）若空氣中N2與O2的質量比為m：1，則求m的值（結果保留一位小數）；
（2）若需要收集一瓶O2體積分數為48.7%的氣體，則需要在集氣瓶中裝水的體積為多少？（假設集氣瓶的體積為150mL，結果保留到0.1%）
【解答】解：（1）根據題意有：1.251g/L×78%：1.429g/L×21%＝m：1，m＝3.3，
答：m的值是3.3。
（2）需要在集氣瓶中裝水的體積為x。
根據題意有：（150mL﹣x）×21%+x＝150mL×48.7%，x＝52.6mL
答：需要在集氣瓶中裝水的體積52.6mL。
15．根據圖示裝置回答有關問題：
（1）測定空氣成分的方法很多，如圖B和C裝置底部裝有少量水，裝置C不能測定空氣中氧氣含量的原因 　 　。
（2）你認為B與A相比裝置的優點是 　 　，若A裝置中，點燃紅磷后緩慢放入裝置內，所測定的氧氣體積分數會 　 （“偏大”或“偏小”或“不變”）。
（3）裝置D中實驗開始時活塞前沿在5mL刻度處，足量白磷燃燒時，活塞移動方向 　 　。
【答案】（1）木炭燃燒生成二氧化碳氣體，集氣瓶內壓強變化不明顯；
（2）環保；偏大；（3）先向右，再向左，并停留在刻度線4處。
【解答】解：（1）實驗中的紅磷不可以用木炭來代替，由于木炭燃燒生成二氧化碳氣體，集氣瓶內壓強變化不明顯，無法測定空氣里氧氣含量；
（2）紅磷燃燒時產生大量白煙，污染空氣，故B與A相比裝置的優點是環保；應將點燃的紅磷由上到下迅速伸入集氣瓶以充分消耗瓶內氧氣，伸入速度慢會導致進入集氣瓶的水大于，從而導致測定的氧氣體積分數偏大；
（3）燃燒的紅磷剛伸入集氣瓶時，集氣瓶內溫度升高，分子間間隔增大，壓強增大，所以活塞先向右移動，接下來紅磷燃燒消耗氧氣，導致集氣瓶內壓強減小，從而使得活塞向左移動，最終停留在刻度線4處。
故答案為：（1）木炭燃燒生成二氧化碳氣體，集氣瓶內壓強變化不明顯；
（2）環保；偏大；（3）先向右，再向左，并停留在刻度線4處。
1、某同學進行氧氣的制備實驗，操作如下：①按照自上而下、從左到右的順序安裝實驗裝置，并檢查裝置的氣密性；②先向錐形瓶中加入約0.1g二氧化錳，然后向分液漏斗中加入約15mL過氧化氫溶液，并將盛滿水的集氣瓶倒扣于水槽中；③打開分液漏斗活塞，將過氧化氫迅速加入錐形瓶中，立即收集氣體，集滿后用玻璃片在水面下蓋住瓶口，移出水面，正放在實驗臺上。上述實驗中存在的錯誤有幾處（　　）
A．1 B．2 C．3 D．4
【答案】B
【解答】解：①按照自下而上、從左到右的順序安裝實驗裝置，并檢查裝置的氣密性，說法錯誤；
②先向錐形瓶中加入約0.1g二氧化錳，然后向分液漏斗中加入約15mL過氧化氫溶液，并將盛滿水的集氣瓶倒扣于水槽中，說法正確；
③打開分液漏斗活塞，將過氧化氫迅速加入錐形瓶中，不能立即收集氣體，應等到導氣管口處的氣泡連續、均勻冒出時再開始收集，集滿后用玻璃片在水面下蓋住瓶口，移出水面，正放在實驗臺上，說法錯誤。
故選：B。
2、如圖是測定空氣中氧氣含量的實驗。對該實驗的認識正確的是（　　）
A．該實驗中的銅粉可以換成碳粉
B．停止加熱后，趁裝置未冷卻馬上讀數
C．正確操作情況下，反應結束后，消耗的氧氣的總體積應該是反應前注射器內氣體體積的
1/5
D．實驗結束后，硬質玻璃管內剩余的氣體主要是氮氣
【答案】D
【解答】解：A.碳燃燒生成二氧化碳氣體，裝置內的壓強幾乎不變，所以不能用碳粉代替銅粉測定空氣中氧氣的含量，選項說法錯誤；
B.停止加熱后，要等到裝置冷卻至室溫后再讀數，否則測定結果偏小，選項說法錯誤；
C.正確操作情況下，反應結束后，消耗的氧氣的總體積應該是反應前注射器內氣體和玻璃管內氣體體積總和的1/5，選項說法錯誤；
D.足量的銅粉在加熱的條件下將裝置內的氧氣完全耗盡，剩余的氣體主要是氮氣，選項說法正確。
故選：D。
3、化學學習小組的同學們自己動腦、動手設計能隨時控制反應發生或停止的制備二氧化碳的裝置。已知，室溫下1體積水能溶解1體積的CO2．化學學習小組的同學設計的裝置如圖所示，你認為其中符合要求的是（　　）
A．①②③④⑤ B．①②③④ C．②③④⑤ D．①②③⑤
【答案】D
【解答】解：①大理石或石灰石放在多孔塑料片上，要產生氣體時，打開止水夾，長頸漏斗內的稀鹽酸就會下降浸沒大理石產生氣體，不用時關閉止水夾，壓強增大部分鹽酸又被壓到長頸漏斗內，使二者分離，控制了反應的進行，符合要求；
②底部留有小孔的干燥管，可以控制固體顆粒與液體的接觸，通過干燥管的上下移動，也能隨時控制反應的發生和停止。符合要求；
③U形管可以利用開關和壓強差控制反應的發生與停止，符合要求；
④分液漏斗可以利用開關控制液體試劑的滴加，從而控制反應的速率，但不能控制反應的發生與停止，不符合要求；
⑤通過粗銅絲的上下移動，也能隨時控制反應的發生和停止，符合要求。
故選：D。
4、課堂上同學們利用甲圖裝置做過氧化氫分解實驗時，帶火星的木條很難復燃，于是老師加了一個U形管，如乙圖，帶火星的木條較易復燃。
請回答：
（1）改用乙裝置后能使帶火星的木條復燃的原因可能是 。
（2）根據（1）中推測的原因，要使制取的氧氣能使帶火星的木條復燃，可如何改進裝置？（用文字敘述改進裝置的名稱及位置） 。
【解答】解：（1）乙裝置將生成的氧氣通過了放在冷水中的u型管使氧氣中的水蒸氣冷凝除去了；
故填：改用乙裝置后除去了水蒸氣；
（2）從除去水蒸氣方面考慮，設計實驗可加干燥管，用濃硫酸或固體氫氧化鈉等；
故填：加干燥管，用濃硫酸或固體氫氧化鈉等。
用磷的同素異形體紅磷和白磷做如下實驗，裝置如圖所示．取0.5克（過量）紅磷置于燃燒匙中，點火后立即插入瓶內并塞緊橡皮塞，停止燃燒后待瓶溫冷卻到室溫，把瓶倒置于盛水的水槽中，在水面下打開塞子，任水進入瓶里，最終進入瓶內水的體積約為瓶容積的15%．如果把0.5克（過量）白磷置于燃燒匙中，按照相同操作最終進入瓶內水的體積約占瓶容積的21%．
（1）以上兩個實驗結果說明了什么？ ．
（2）有人認為，在水面下打開塞子水即進入瓶內，主要原因是五氧化二磷溶于水，這種看法是否正確？為什么？ ．
（3）白磷和紅磷燃燒時看到的現象是 ，反應的化學方程式是 ．
【解答】解：（1）、根據題意知白磷將瓶內的氧氣全部反應完，而過量的紅磷沒有將瓶內的氧氣反應完，說明同樣條件下白磷更活潑，更易與氧氣反應．
（2）、當磷和空氣反應后，瓶內氣體減少，瓶內壓強減小，所以把瓶倒置于盛水的水槽中，在水面下打開塞子，由于外界大氣壓大于瓶內氣體的壓強，使水進入瓶內；盡管固體五氧化二磷要和水反應，但固體的體積很小，不會形成大的壓強差．所以主要原因是瓶內氣體壓強低于大氣壓強，五氧化二磷是固體，不占多少體積．
（3）生成固體五氧化二磷，所以看到現象是冒白煙；方程式為4P+5O22P2O5
故答案為：（1）白磷比紅磷更容易和O2化合
（2）不正確，主要原因是壓強低于大氣壓強，五氧化二磷是固體，不占多少體積
（3）都產生白煙；4P+5O22P2O5
知識●逐點夯實……必備知識 系統梳理 基礎重落實……復習自修
課堂●分類突破……精選考點 典例研析 技法重悟通……考點演練
課時●過關檢測……關鍵能力 分層施練 素養重提升……課后練習
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§18 空氣
【課程標準】
①說出空氣的主要成分
②舉例說明空氣在人類生活和生產中的重要作用
③概述氧氣的主要物理性質及化學性質
④知道典型金屬(鎂、鐵等)和非金屬{碳、硫、磷、氫氣等)在空氣或氧氣中燃燒的現象
⑤說明氧氣的實驗室制備及檢驗方法
⑥說明氧氣的用途及與其性質的關系
⑦舉例說出緩慢氧化現象
⑧列舉劇烈氧化的現象
⑨知道可燃物燃燒的條件
⑩描述常用的滅火方法及原理
列舉火災自救的一般方法
概述二氧化碳的主要物理性質及化學性質
說明二氧化碳的實驗室制備及檢驗方法
說明二氧化碳的用途及與其性質的關系
描述大氣層中臭氧層的作用.
說明溫室效應的成因
關注溫室效應的利弊
列舉空氣中污染物的主要來源
列舉防治空氣污染的方法
列舉空氣質量指數的主要內容
【思維導圖】
空氣的主要成分
1．空氣是一種混合物。
2．空氣的成分(體積分數)：
成分 氮氣 氧氣 稀有氣體 二氧化碳 其他氣體和雜質
體積 分數 78％ 21％ 0.94％ 0.03％ 0.03％
：
氮七八，氧二一；零點九四是稀氣；
還有兩個點零三；二氧化碳和雜氣。
3．氮氣：化學性質比較穩定；可用于充填燈泡，延長燈泡的使用壽命；用于食品的防腐、保鮮；是制造化肥、炸藥的原料；醫療上可用作冷凍劑。
4．稀有氣體：用作保護氣，制作霓虹燈，醫療麻醉。
氧氣
1．氧氣的物理性質
常溫下，氧氣是一種無色無味的氣體，不易溶于水。在標準狀況下，氧氣的密度比空氣略大。液態氧呈淡藍色，固態氧是雪花狀的淡藍色固體。
空氣中氧氣的含量測定
測定原理:
物理原理：利用燃燒法測定空氣中氧氣的含量的原理是利用紅磷燃燒消耗密閉容器內空氣中的氧氣，使密閉容器內壓強減小，在大氣壓的作用下，進入容器內水的體積即為減少的氧氣的體積。
化學原理:
儀器和藥品:（1）儀器：集氣瓶、燃燒匙、導管、燒杯、橡膠管、彈簧夾。
（2）藥品：紅磷、水。
實驗步驟
（1）先在集氣瓶內加入少量水，并做上記號。
（2）連接裝置。
（3）檢查裝置的氣密性。
（4）用彈簧夾夾緊橡膠管。
（5）點燃紅磷，迅速伸入集氣瓶內。
（6）燃燒結束冷卻至室溫后，打開彈簧夾。
實驗現象
A、紅磷燃燒現象
紅磷在集氣瓶內燃燒,放出熱量,生成大量 白煙(五氧化二磷小顆粒)。
B、打開止水夾時現象
冷卻后,打開彈簧夾,水經導管進入集氣瓶，進入水的體積約占集氣瓶內空氣總體積的1/5。
實驗結論
1.空氣中氧氣約占空氣總體積的1/5
2.氮氣不燃燒、不支持燃燒;
3.氮氣難溶于水。
實驗分析
紅磷燃燒生成五氧化二磷固體,五氧化二磷極易溶于水，不占有體積。紅磷燃燒消耗了集氣瓶內的氧氣,冷卻后,大氣壓把燒杯內的水壓進集氣氣瓶,水的體積約是集氣瓶內消耗的氧氣的體積,由此證明空氣中氧氣約占空氣總體積的。
水的作用
A、集氣瓶中水的作用
①吸收五氧化二磷,防止污染空氣
②吸收熱量,緩沖氣壓,防止集氣瓶內壓強過大,橡皮塞彈出。
B、燒杯中水的作用
測量氧氣的體積:倒吸到集氣瓶中水的體積約是消耗的氧氣的體積
誤差分析
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(未極時塞進橡皮塞)②未夾緊止水夾(未使用止水夾)
成功的關鍵
（1）紅磷要過量。
（2）裝置必須密封。
（3）導管內先注滿水。
（4）冷卻到室溫后，打開彈簧夾。
（1）紅磷要足量。如果紅磷的量不足，則不能將密閉容器內空氣中的氧氣完全反應掉，密閉容器內水面上升不到原氣體體積的 ，導致測得空氣中氧氣的體積分數偏小。
（2）實驗裝置的密封性要好。如果密封性不好，則外界的空氣會進入密閉容器內，導致所測得的氧氣體積偏小。
（3）不能用硫、木炭、鐵絲等代替紅磷。因為硫或木炭燃燒后產生的氣體會彌補反應所消耗的氧氣，導致測得的氧氣的體積不準確；而細鐵絲在空氣中難以燃燒，氧氣的體積幾乎不會變化，因此密閉容器內水面不上升。
（4）橡膠管要夾緊，燃燒匙放入集氣瓶時要迅速，防止空氣受熱膨脹，從導管或集氣瓶口逸出，導致進入水的體積增多，使實驗結果偏高。
（5）集氣瓶內加少量的水，目的是溶解白煙、降低溫度。
3．氧氣的化學性質
氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體，能支持燃燒(但不能燃燒)，有較強的氧化性。
物質 反應現象 化學方程式
磷 產生大量白煙、放熱 4P＋5O22P2O5
木炭 發出白光，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體 C＋O2CO2
硫 空氣中燃燒發出淡藍色火焰，氧氣中燃燒發出藍紫色火焰，生成有刺激性氣味的氣體 S＋O2SO2
氫氣 純凈的氫氣在空氣中燃燒，產生淡藍色火焰 2H2＋O22H2O
鐵 劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體 3Fe＋2O2Fe3O4
鎂 發出耀眼的白光，生成白色粉末 2Mg＋O22MgO
制氧
反應原理 2H2O22H2O＋O2↑ 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑、2KClO32KCl＋3O2↑
實驗裝置
收集方法 (1)排水集氣法(因氧氣不易溶于水) (2)向上排空氣法(因氧氣密度比空氣大)
驗滿方法 （用排水法收集）如果集氣瓶口有氣泡出現，說明氣體收集滿了。 （用向上排空氣法收集）將帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復燃，說明氧氣收集滿了。
檢驗方法 將帶火星的木條放在集氣瓶中，木條復燃
注意事項 長頸漏斗末端要伸到液面以下(分液漏斗則不必) (1)試管口略向下傾斜 (2)鐵夾夾在試管中上部 (3)實驗完畢，先移走導氣管，再移走酒精燈 (4)用KMnO4制O2時，試管口放一團棉花
氧氣：供生物呼吸；支持燃燒等。
工業制法:
1、 [原料:]空氣
2、[原理:]利用液態氮的沸點比液態氧的沸點低的原理。先將空氣在低溫條件下加壓變為液態,再將液態空氣緩緩升溫至左右,氮氣首先達到沸點從液態空氣里蒸發出來,剩下的主要就是液態氧了。
3、【原理：】
催化劑和催化作用
1、[催化劑]:在化學反應里能改變其他物質的化學反應速率,而本身的質量和化學性質在化學反應前后都沒有發生變化的物質叫做催化劑。
2、[催化作用]:催化劑在化學反應中所起的作用叫催化作用。
3、[特點]:一變兩不變
1. 催化劑只能改變化學反應的速率，不能改變化學反應的產率。
2. 催化劑在化學反應前后不改變，其反應過程中有可能改變。
3. 不同的化學反應有不同的催化劑，同一化學反應也可能有幾種催化劑。
燃燒和緩慢氧化
緩慢氧化：速度緩慢、不易覺察、沒有發光但有發熱的一種氧化反應，如橡膠制品的老化、金屬的生銹、生物呼吸、食物的腐敗等。
1．燃燒是指可燃物與空氣中的氧氣發生發光發熱的劇烈的氧化反應。
2．爆炸：在有限空間內急速燃燒。如火藥爆炸。
可燃物燃燒條件：①可燃物與氧氣(或空氣)充分接觸。②溫度達到可燃物的著火點。
滅火方法及原理：隔絕空氣、降低溫度至著火點以下、撤離可燃物。
1．濃煙密布時，應匍匐前進，并用濕毛巾掩蓋口鼻。
2．用濕毛巾等物品塞住門和窗縫隙。
3．在窗前呼救。
二氧化碳
1．物理性質：常溫下為無色、無味的氣體，密度比空氣略大，能溶于水。經過壓縮的二氧化碳固體叫干。
2．化學性質：
(1)通常情況下二氧化碳不能燃燒也不支持燃燒。
(1)階梯蠟燭實驗
實驗現象:向燒杯中傾倒二氧化碳，觀察到燒杯中的蠟燭自下而上依次熄滅。
實驗結論:二氧化碳的密度比空氣 大(物理性質); 二氧化碳既不燃燒也不支持燃燒
二氧化碳不能供給呼吸。
實驗1 實驗2
(3)二氧化碳能跟水反應生成碳酸：CO2＋H2O===H2CO3
3.碳酸可以使紫色石蕊試液變成紅色，但碳酸不穩定，見光、加熱都會分解，使二氧化碳逸出：H2CO3CO2↑＋H2O
a. 研究CO2溶于水的方法為轉換法。
b. 碳酸很不穩定，受熱易分解，因此實驗②中，溶液變紅的試管加熱后溶液會由紅色變為紫色。
①．工業制法：CaCO3CaO＋CO2↑
②．實驗室制法：
a．原理：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
(注意：不能用濃鹽酸，因為濃鹽酸易揮發使CO2不純；也不能用硫酸，因為反應產生的硫酸鈣難溶于水，會阻止碳酸鈣跟硫酸反應)。
b．裝置：塊狀固體和液體反應，不加熱(如圖所示)。
c．步驟：(略)。
d．收集方法：向上排空氣法。
3．檢驗二氧化碳氣體用澄清石灰水，若能使澄清石灰水變渾濁，則是二氧化碳。
CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。
光合作用的原料；制造純堿、尿素、汽水飲料等；固態二氧化碳俗稱“干冰”，“干冰”可用于冷藏食品，人工降雨；滅火。
臭氧層、溫室效應
臭氧能殺死細菌和病毒，臭氧層可以把太陽輻射中的致命的紫外線轉化為熱，從而阻止了高能紫外線直接射到地面上危害生命。
由于煤、石油、天然氣等礦物燃料的大量使用，再加上森林面積因亂砍濫伐而急劇減少，使大氣中二氧化碳的含量增加較快。
溫室效應是保證地球上的氣溫適于動植物生存的必要條件，適宜的溫室效應對于人類和各種生物來說是非常有益的。但溫室效應可使大氣溫度過高，引起氣候反常，給人類帶來災難。
空氣污染
空氣中污染物的主要來源：煤、石油燃燒排放的廢氣和煙塵、工業廢氣、汽車尾氣等。
空氣污染的危害：A.嚴重影響人體健康;B.影響農作物生長;C.破壞生態環境,酸雨。
3、防治空氣污染:A.加強大氣質量監測,改善環境狀況;B.減少使用化石燃料,使用清潔能源;C.積極植樹造林種草;D.禁止露天焚燒垃圾等。
4、空氣質量日報和預報
①.主要內容包括：“空氣質量指數”、“空氣質量狀況”、“首要污染物”等。
②.目前計入空氣質量指數的項目暫定為：SO2、CO、NO2、O3、可吸入顆粒物等。
：
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。
目前，我國采取的空氣質量等級分為五級，等級越低，空氣污染指數數值越小，即空氣質量越好，越有利于人體健康。
題型一 空氣主要成分的性質及用途
[典例1]空氣是一種寶貴的自然資源。下列有關空氣中各成分的說法錯誤的是（　　）
A．液氮可用作制冷劑
B．稀有氣體可用于制造多種用途的電光源
C．CO2屬于空氣污染物
D．空氣中的O2主要來源于植物的光合作用
【對點訓練1】（2023 喀喇沁旗一模）為測定空氣中氧氣的含量，某同學將教材實驗進行改進，改進后的實驗裝置如圖所示，（部分夾持裝置已忽略），實驗時引燃紅磷后便熄滅酒精燈。下列有關改進實驗的說法不正確的是（　　）
A．通過該實驗可以得出氧氣約占空氣體積的1/5
B．待紅磷熄滅并冷卻至室溫，打開彈簧夾，注射器活塞向右移動
C．實驗結束后試管內氣體的主要成分為氮氣
D．改進后的裝置能減少測量誤差，且對環境更友好
題型二 空氣中氧氣含量的測定
[典例2]（2023 海淀區校級三模）用如圖裝置可驗證空氣中O2的含量。下列說法不正確的是（　　）
A．實驗中紅磷必須足量
B．該實驗所用的紅磷不可用木炭代替
C．待反應裝置冷卻至室溫打開彈簧夾
D．打開彈簧夾后，集氣瓶中水面最終上升至2處
【對點訓練2】（2023 靖邊縣模擬）如圖所示，用紅磷、蠟燭測定空氣中氧氣含量。
方案①：點燃紅磷、蠟燭，待反應結束并冷卻到室溫后，打開K1、K2、K3。
方案②：打開K1、K2，點燃紅磷、蠟燭，反應結束并冷卻到室溫后，打開K3。
下列說法正確的是（　　）
A．紅磷和蠟燭燃燒都會產生大量白煙
B．紅磷和蠟燭的用量對測定結果沒有影響
C．方案①中進入甲、乙中的水量：乙＞甲
D．方案②中進入甲、乙中的水量相等
題型三 空氣的污染與防治
[典例3]（2023 新鄉二模）青山綠水、藍天白云讓人心曠神怡，空氣污染影響人的健康。下列物質中屬于空氣污染物的是（　　）
A．水蒸氣 B．CO C．CO2 D．稀有氣體
【對點訓練3】（2023春 豐城市校級期末）下列不屬于空氣質量指數（簡稱AQI）中污染物監測范疇的是（　　）
PM2.5 B．一氧化碳（CO） C．二氧化碳（CO2）D．二氧化硫（SO2）
題型四 氧氣的實驗室制取
[典例4]（2023春 二道區校級期末）實驗室制氧氣有以下操作：①撤去酒精燈：②安裝儀器：③把集氣瓶裝滿水倒置于水槽中；④檢查裝置的氣密性：⑤給裝有藥品的試管加熱；⑥收集氣體：⑦將導管移出水面：⑧裝入氯酸鉀和氧化錳的混合物，塞緊帶導管的橡皮塞并固定在鐵架臺上。下列操作順序正確的是（　　）
A．②④⑧③⑤⑥⑦① B．②④⑧③⑤⑥①⑦
C．④②⑧③⑤⑥⑦① D．②④⑧⑤⑥③⑦①
【對點訓練4】（2023 沈丘縣三模）下列有關加熱高錳酸鉀制取氧氣的實驗操作正確的是（　　）
A．組裝儀器 B．檢查氣密性 C．加熱固體 D．氧氣驗滿
題型五 催化劑和催化作用
[典例5]（2023 宣州區二模）如圖為二氧化碳在Cu-CuI復合催化劑的催化作用下制備乙烯（C2H4）的微觀反應示意圖，關于該反應的說法正確的是（　　）
A．生成物的微粒個數比為1：1 B．該反應前后分子總數發生了變化
C．兩種反應物之間的質量比為22：9 D．催化劑在反應中被消耗，質量變輕
【對點訓練5】催化劑在起催化作用時，也參加化學反應過程，例如，實驗室用KClO3和MnO2混合物加熱制O2時，在KClO3分解的同時，也伴隨發生如下反應：
（1）KClO3與MnO2反應生成O2和另一種有刺激性氣態單質A，同時還生成一種紫黑色晶體B（該晶體加熱也能產生O2），請寫出該反應的化學方程式 。
（2）氣體A還跟晶體B分解產生的一種固體物質C反應，生成KCl,MnO2，O2，請寫出A與C反應的化學方程式 。
題型六 二氧化碳的性質及用途
[典例6]下列實驗不能說明同體積的二氧化碳質量比空氣大的是（　　）
A．乙的質量比甲大 B．旋緊瓶蓋振蕩，瓶變癟
C．下面的蠟燭先熄滅 D．右側紙袋下沉
【對點訓練6】（2023春 張店區期末）如圖，將充滿CO2的試管倒扣在滴有紫色石蕊的蒸餾水中，一段時間后，下列實驗現象描述正確的是（　　）
①試管內液面上升 ②試管內溶液變紅 ③試管內液面不上升
④試管內溶液變藍 ⑤試管內溶液不變色
①② B．①④ C．②③ D．③⑤
題型七 二氧化碳的實驗室制取
[典例7]（2023 禪城區一模）實驗室制備并收集二氧化碳，按如表進行實驗，取等質量的同種大理石加入足量酸中（雜質不與酸反應），產生二氧化碳氣體隨時間變化曲線如圖所示，下列說法錯誤的是（　　）
實驗編號 藥品
Ⅰ 大理石顆粒、10%H2SO4溶液
Ⅱ 大理石顆粒、7%HCl溶液
Ⅲ 大理石粉末、7%HCl溶液
A．實驗Ⅲ對應的如圖變化曲線為甲
B．實驗Ⅰ和Ⅱ對比，說明影響反應速率的因素是酸的濃度
C．實驗Ⅱ和Ⅲ完全反應后，產生二氧化碳的質量是相等的
D．實驗Ⅱ和Ⅲ對比，說明影響反應速率的因素是固體的顆粒大小
【對點訓練7】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
題型八 自然界中的碳、氧循環
[典例8]大量排放以CO2為主的溫室氣體導致全球氣候變暖已得到公認。控制大氣中CO2含量刻不容緩。
（1）在自然界碳循環中，大氣中CO2被消耗轉化為有機物的主要途徑是 大氣中部分CO2會溶解于水，導致海水酸化，其反應的化學方程式是 。
（2）科學家提出用某些溶液來吸收CO2，從而將CO2從工業尾氣中”捕捉“出來。適合”捕捉“CO2的溶液有 （寫出一種）。
【對點訓練8】下面是生態系統的碳循環示意圖，請據圖回答：
（1）圖中①表示的生理過程是 。
（2）在生態系統中，物質可以循環利用，而能量只能單向流動。能量只能單向流動的原因是 。
（3）2016年4月22日將是人類歷史上一個意義非凡的“世界地球日”，一百多個國家在聯合國簽署了全球性的氣候新協議《巴黎協定》，要求于本世紀下半葉實現碳的凈零排放。要降低碳的排放，其重要措施之一是要大量減少途徑 （用圖中序號表示）的碳排放量。
（4）作為簽約國，我國正在大力倡導綠色、低碳的發展與生活方式。我們每個人都應為此做出自己的努力，以下做法符合綠色、低碳要求的是 。（選填序號）
①購物時使用一次性塑料袋
②選擇自行車、公共交通出行
③拒絕使用一次性筷子
④交換、捐贈舊的書籍和衣物。
題型九 二氧化碳對環境的影響
[典例9]碳的耗用量稱為“碳足跡”。一般情況下，排放的二氧化碳越多，碳足跡就越大。碳足跡的計算包括一切用于電力、建設、運輸等方面的能源以及我們所使用的消耗品。以下做法可以減小“碳足跡”的是（　　）
A．減少一次性筷子的使用
B．大量使用煤、石油等燃料
C．將生活垃圾進行焚燒處理
D．以私家車出行代替公共交通工具
【對點訓練9】（2023 海陵區校級二模）我國向世界承諾：到2060年實現“碳中和”。“碳中和”的含義是產生的CO2和消耗的CO2相當，達到相對“零排放”。下列措施不利于實現“碳中和”目標的是（　　）
A．培育氫燃料電池汽車產業 B．提倡使用乙醇汽油
C．借助光伏、風電、核電等技術發電 D．退耕還林，推進生態環境建設
1．（2023 樂山）科學家通過“祝融號”火星車探測器測得火星表面大氣成分（體積分數）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燃
2．（2023 利辛縣模擬）某小組設計了如下實驗裝置測定空氣中氧氣含量，實驗結束，待裝置冷卻至室溫后，將玻璃管右端豎直伸入水槽中，在水中取下橡膠塞。下列說法正確的是（　　）
A．氣球的作用是防止生成的氣體使橡膠塞沖出
B．裝置不變時，可用木炭替代白磷完成該實驗
C．實驗中移動磁鐵有利于裝置內氧氣充分反應
D．裝置內反應的化學方程式為4P+5O2＝2P2O5
3．（2023 鐘樓區校級一模）實驗小組用如圖所示裝置進行實驗。已知：2NaOH+SO2＝Na2SO3+H2O
①關閉K，打開甲的膠塞，點燃硫粉后迅速塞緊膠塞。
②冷卻至常溫，將膠頭滴管中的足量NaOH溶液擠入瓶中，振蕩，使反應充分。
③打開K，觀察乙中的現象。
下列說法正確的是（　　）
A．①中，硫燃燒產生藍紫色火焰
B．②中，甲裝置內的氣壓減小，最終與大氣壓相等
C．③中，乙中的長導管口內液面升高
D．甲裝置中硫粉換做碳粉，反應后打開膠塞可能會污染環境
4．（2023 岱岳區三模）中央經濟工作會議2022年12月16日至18日在北京舉行。會議確定，2022年要抓好的重點任務之一就是做好“碳達峰”和“碳中和”工作，以下建議不可行的是（　　）
A．提倡使用共享單車 B．推廣使用太陽能電池
C．提倡使用可循環購物袋 D．禁止使用化石燃料
5．（2023 東莞市二模）國際冰川專家最近指出，喜馬拉雅山冰川按現在的消融速度，至2035年將全部融化殆盡。與這種現象最密切相關的氣體是（　　）
A．CO2 B．SO2 C．CO D．NO2
6．（2023 光山縣校級三模）根據空氣的成分填空。
（1）餅干暴露在空氣中一段時間后變軟，說明空氣中含有較多 　 　；
（2）石灰水長期露置在空氣中會出現白色渾濁現象，說明空氣中含有 　 　；
（3）空氣可以用于制造硝酸和氮肥，說明空氣中含有 　 　。
7．（2023 虞城縣一模）氮氣體積含量約占空氣體積的 　 　，空氣主要由O2和N2組成的，因為實驗測得空氣中O2約占空氣體積的 　　，則剩余氣體體積基本為N2。
8．（2023 虎林市校級二模）根據如圖所示實驗，并閱讀小資料，回答下列問題。
（1）圖1中反應的化學方程式為　 　，集氣瓶中加入液體的作用是　 　。
（2）圖2中的反應現象為　 　，集氣瓶中加入的液體可能是　 　，其目的為　 　。
9．（2022秋 汝陽縣期末）用如圖裝置進行CO2的部分性質實驗：實驗室可用 　 　干燥CO2，將干燥的紫色石蕊試紙放在 　 　（填“a”或“d”）處，并與b處現象對比，可說明CO2能與水反應；c處發生反應的化學方程式為 　 　。
10．（2022秋 代縣期末）空氣是一種寶貴的自然資源
（1）對空氣的成分：①氧氣②氮氣③稀有氣體④二氧化碳及其它氣體和雜質。按體積計算，由多到少的排列順序正確的是 　 　（從后面選項中選擇填空）。
A．①②④③ B．②①③④
（2）目前我國對城市空氣質量監測項目中，一般不考慮的是 　 　。
A．二氧化碳 B．二氧化氮 C．二氧化硫 D．可吸入顆粒物
11．（2023 石家莊三模）同學們用如圖所示裝置測定空氣中氧氣含量，實驗中發生的反應方程式為 　。當反應結束冷卻至室溫時，左側玻璃管內液面約上升到刻度 　 　處，出現該現象的原因是 　。
12．（2023 北京二模）用圖1所示裝置研究氧氣的性質，數據如圖2所示。
（1）木炭在氧氣中充分燃燒的化學方程式為 　 。
（2）結合圖2分析，能證明木炭燃燒時氧氣參與反應的依據是 　 　。
（3）下列說法正確的是 　 　。
A.反應后往集氣瓶里倒入適量澄清石灰水，振蕩、石灰水變渾濁
B.反應后集氣瓶中沒有氧氣
C.反應后集氣瓶中含有氮氣
13．（2023 蘄春縣模擬）如圖是實驗室常用的部分實驗裝置，請回答下列問題：
（1）寫出下列儀器的名稱：a 　 　。
（2）若用大理石和稀鹽酸制取二氧化碳，并能隨時控制反應的發生和停止，應選用的發生裝置是 　 　（填寫字母），若用F裝置收集該氣體，則氣體應從 　 　端進入（填“c”或“d”）。
（3）加熱高錳酸鉀制取氧氣發生反應的化學方程式為 　 　。
14．標準狀況下：空氣的密度為1.293g/L，N2的密度為1.251g/L，O2的密度為1.429g/L，空氣中N2約占總體積的78%，氧氣約占21%，請計算（答題需要寫出計算過程）
（1）若空氣中N2與O2的質量比為m：1，則求m的值（結果保留一位小數）；
（2）若需要收集一瓶O2體積分數為48.7%的氣體，則需要在集氣瓶中裝水的體積為多少？（假設集氣瓶的體積為150mL，結果保留到0.1%）
15．根據圖示裝置回答有關問題：
（1）測定空氣成分的方法很多，如圖B和C裝置底部裝有少量水，裝置C不能測定空氣中氧氣含量的原因 　 　。
（2）你認為B與A相比裝置的優點是 　 　，若A裝置中，點燃紅磷后緩慢放入裝置內，所測定的氧氣體積分數會 　 （“偏大”或“偏小”或“不變”）。
（3）裝置D中實驗開始時活塞前沿在5mL刻度處，足量白磷燃燒時，活塞移動方向 　 　。
1、某同學進行氧氣的制備實驗，操作如下：①按照自上而下、從左到右的順序安裝實驗裝置，并檢查裝置的氣密性；②先向錐形瓶中加入約0.1g二氧化錳，然后向分液漏斗中加入約15mL過氧化氫溶液，并將盛滿水的集氣瓶倒扣于水槽中；③打開分液漏斗活塞，將過氧化氫迅速加入錐形瓶中，立即收集氣體，集滿后用玻璃片在水面下蓋住瓶口，移出水面，正放在實驗臺上。上述實驗中存在的錯誤有幾處（　　）
A．1 B．2 C．3 D．4
2、如圖是測定空氣中氧氣含量的實驗。對該實驗的認識正確的是（　　）
A．該實驗中的銅粉可以換成碳粉
B．停止加熱后，趁裝置未冷卻馬上讀數
C．正確操作情況下，反應結束后，消耗的氧氣的總體積應該是反應前注射器內氣體體積的
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D．實驗結束后，硬質玻璃管內剩余的氣體主要是氮氣
3、化學學習小組的同學們自己動腦、動手設計能隨時控制反應發生或停止的制備二氧化碳的裝置。已知，室溫下1體積水能溶解1體積的CO2．化學學習小組的同學設計的裝置如圖所示，你認為其中符合要求的是（　　）
A．①②③④⑤ B．①②③④ C．②③④⑤ D．①②③⑤
4、課堂上同學們利用甲圖裝置做過氧化氫分解實驗時，帶火星的木條很難復燃，于是老師加了一個U形管，如乙圖，帶火星的木條較易復燃。
請回答：
（1）改用乙裝置后能使帶火星的木條復燃的原因可能是 。
（2）根據（1）中推測的原因，要使制取的氧氣能使帶火星的木條復燃，可如何改進裝置？（用文字敘述改進裝置的名稱及位置） 。
用磷的同素異形體紅磷和白磷做如下實驗，裝置如圖所示．取0.5克（過量）紅磷置于燃燒匙中，點火后立即插入瓶內并塞緊橡皮塞，停止燃燒后待瓶溫冷卻到室溫，把瓶倒置于盛水的水槽中，在水面下打開塞子，任水進入瓶里，最終進入瓶內水的體積約為瓶容積的15%．如果把0.5克（過量）白磷置于燃燒匙中，按照相同操作最終進入瓶內水的體積約占瓶容積的21%．
（1）以上兩個實驗結果說明了什么？ ．
（2）有人認為，在水面下打開塞子水即進入瓶內，主要原因是五氧化二磷溶于水，這種看法是否正確？為什么？ ．
（3）白磷和紅磷燃燒時看到的現象是 ，反應的化學方程式是 ．
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