資源簡介

(共112張PPT)
　空氣和氧氣
思維導圖·理脈絡
知識梳理·夯基礎
知識點1空氣的成分及用途
主要成分 體積分數 主要性質 主要用途
氧氣 　21％　 化學性質較活潑 　支持燃燒、供給呼吸　
21％
支持燃燒、供
給呼吸　
主要成分 體積分數 主要性質 主要用途
氮氣 　78％　 化學性質不活潑 用于焊接金屬、填充燈泡或食品的保護氣
一定條件下與氫氣反應 合成氮肥
78％
主要成分 體積分數 主要性質 主要用途
稀有氣體 　0.94％ 化學性質不活潑 作 　保護氣　
通電發出不同顏色的光 制作電光源、霓虹燈
氦氣密度小 用于填充探空氣球或飛艇
0.94％
保護氣　
主要成分 體積分數 主要性質 主要用途
二氧化碳 　0.03　 不燃燒，不支持燃燒，密度比空氣大，能與 　水　 和堿溶液反應 光合作用的原料；滅火、制冷劑、氣體肥料、化工原料等
0.03％
水　
易錯警示 （1）用于描述空氣中各成分的含量時，用的是體．積．分數，而不是質量分數。
（2）稀有氣體通電時發出不同顏色光屬于物．理．性質，不是化學性質。
知識點2空氣的污染與防治
空氣污染的原因 含碳燃料（如煤、石油、天然氣等）的燃燒；工廠的廢氣；飛機汽車等機動車輛的尾氣等
空氣污染的危害 加劇溫室效應；酸雨；臭氧空洞；植物枯敗、動物死亡、人的生命與健康受到威脅
主要空氣污染物 ① 　二氧化硫（SO2）　 ；② 　二氧化氮（NO2）　 ；③ 　一氧化碳CO）　 ：④ 　可吸入顆粒物（粉塵　 ；⑤ 　臭　 等
二氧化硫（SO2）　
二氧化
氮（NO2）　
一氧化碳（CO）　
可吸入顆粒物（粉塵）　
臭氧　
空氣污染的防治 ①減少化石燃料的燃燒，使用清潔能源；②改善生產工藝，減少廢氣排放，提倡“綠色化學”；③工廠的廢氣處理后再排放；④安裝汽車尾氣凈化裝置；⑤提倡植樹造林，改善環境
空氣質量日 報的內容 ①空氣污染指數；②首要污染物；③空氣質量級別；④空氣質量狀況
易錯警示 盡管空氣中二氧化碳濃度過高會引起溫室效應加劇，但二氧化碳是空氣的成分之一，不是空氣污染物。
知識點3氧氣的性質
1.氧氣的物理性質
色、味、態 密度 溶解性 三態變化
無色、無味、氣體 比空氣 　略大　 　不易　 溶于水 →→
略大　
不易　
2.氧氣的化學性質
（1）物質的燃燒
物質 反應現象 化學方程式
在空氣中燃燒 在氧氣中燃燒
硫 發出 　微弱的淡藍色　 的火焰，放出熱量，生成 　刺激性　 氣味氣體，放出熱量 發出 　明亮的藍紫　 色火焰，放出熱量，生成 　刺激性　 氣味氣體，放出熱量 　S ＋O2S2
微弱的淡藍
色　
刺激
性　
明亮的
藍紫　
刺　
S＋ O2
SO2
激性　
物質 反應現象 化學方程式
在空氣中燃燒 在氧氣中燃燒
木炭 發出 　紅 光，放出熱量，生成　使澄清石灰水變渾濁 的氣體 發出 　　 光，放出熱量，生成 　使澄清石灰水變渾濁　 的氣體 　 C＋O2CO2
紅　
使澄清石
灰水變渾濁
白　
使澄清石
灰水變渾濁　
C＋ O2
CO2
物質 反應現象 化學方程式
在空氣中燃燒 在氧氣中燃燒
鐵絲 紅熱，不能燃燒 　劇烈燃燒、火星四射，生成黑色固體，放出大量的熱　 　3 Fe＋2O2Fe3
劇烈燃燒、火
星四射，生成黑
色固體，放出大
量的熱　
3Fe＋ 2O2
Fe3O4　
物質 反應現象 化學方程式
在空氣中燃燒 在氧氣中燃燒
紅磷 劇烈燃燒，產生黃色火焰，放出熱量，冒出大量 　白煙　 比在空氣中燃燒更劇烈 　 4P＋5O22P2
白煙　
4P＋ 5O2
2P2 O5
物質 反應現象 化學方程式
在空氣中燃燒 在氧氣中燃燒
鎂條 劇烈燃燒，發出 耀眼的強光　 ，放出熱量，生成白色固體 比在空氣中燃燒更劇烈 　2 Mg＋O22MgO
結論 氧氣的化學性質比較活潑，能與很多物質反應，并放出熱量。物質在氧氣中比在空氣中燃燒更劇烈
耀眼的強光
2Mg＋ O2
2MgO
溫馨提示 （1）硫燃燒時，集氣瓶中要事先留少量的水（或氫氧化鈉溶液）的目的：吸收生成的二氧化硫，防止污染環境。
（2）做鐵絲燃燒的實驗時，要注意：①做鐵絲燃燒實驗前，一定要將鐵絲表面的銹用砂紙擦掉；②鐵絲要繞成螺旋狀，目的是增大與氧氣的接觸面積，使燃燒更劇烈；③集氣瓶要留少量水或鋪一層細沙的目的是防止生成物落下來炸裂集氣瓶。
（2）緩慢氧化
有些氧化反應進行得很慢，甚至不易被覺察，這種氧化叫做緩慢氧化，如動植物呼吸、食物腐爛、鋼鐵生銹、酒和醋的釀造等。緩慢氧化也放出熱量。
知識點4氧氣的制法
1.氧氣的實驗室制法
反應原理 高錳酸鉀制氧氣： 　2 K MK2MnO4＋MnO2＋O2↑ 　 氯酸鉀制氧氣： 　2 KC lO32KCl＋ 3O2↑　 過氧化氫制氧氣：
　2H2O22H2O＋O2↑　
發生裝置 固—固加熱法 固—液不加熱法
2KMnO4
K2MnO 4＋MnO2＋O2↑　
2KClO3
2KC l＋3O2↑　
2H2O22H2 O
＋O2↑　
收集裝置 （1）排水法；（2）向上排空氣法
檢驗 將帶火星的木條伸入瓶中，木條 　復燃　 ，證明是氧氣
驗滿 排空氣法：將帶火星的木條放于 　瓶口　 ，木條 　復燃　 ，證明已滿；
排水法：集氣瓶口有 　大氣泡冒出　 ，證明已滿
復燃　
瓶口　
復燃　
大氣泡冒出　
巧學巧記 用高錳酸鉀制氧氣的步驟可概括為“查、
裝、定、點、收、離、熄”（諧音：“茶莊定點收利息”）。
2.氧氣的工業制法
以 　空氣　 為原料，將空氣中的氧氣和氮氣加以分離，其原理是利用液態氮和液態氧的 　沸點　 不同，使 　液態氮　 先汽化，剩下的主要是液態氧。這種方法成本低廉，適合大量制取氧氣，但設備龐大，不適合實驗室里制取。
空氣　
沸點　
液態氮　
知識點5影響化學反應速率的因素
內因 反應物本身的性質
外因 催化劑 概念 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
改變　
質
量　
化學性質　
外因 催化劑 特點 （1）催化劑只改變 　化學反應速率　 ，而不改變 　生成物的質量　 ；
（2）催化劑既可以 　加快　 化學反應速率，也可以 　減慢　 化學反應速率；
（3）反應前后催化劑的 　質量 和 　化學性質　 不改變，物理性質可能改變
化學反應速率
生成物的質量
加快　
減慢　
質量　
化學　
性質　
外因 溫度 其他條件不變時，溫度越 　高　 ，化學反應速率越快
反應物的濃度 其他條件不變時，反應物濃度越 　大　 ，化學反應速率越快
反應物的接觸面積 其他條件不變時，反應物的接觸面積越 　大　 ，化學反應速率越快
高　
大　
大　
判斷下列說法的正誤（正確的畫“√”，不正確的畫“×”）
1.空氣中氮氣與氧氣的質量比約為4∶1。 （　×　）
2.氧氣具有氧化性，是一種常見的燃料。 （　×　）
3.氮氣化學性質不活潑，不燃燒也不支持燃燒。 （　√　）
×
×
√
4.稀有氣體化學性質很不活潑，常作電光源。 （　√　）
5.二氧化碳是一種空氣污染物。 （　×　）
√
×
6.催化劑既能加快反應速率，也能減慢反應速率。 （　√　）
7.催化劑在化學反應前后質量和性質不變。 （　×　）
8.同一個反應，加入催化劑能增加生成物的量。 （　×　）
√
×
×
9.同一個反應可以使用不同的催化劑。 （　√　）
10.空氣質量級別越高，空氣質量越好。 （　×　）
11.紅磷燃燒產生大量白霧。 （　×　）
√
×
×
12.鐵絲在氧氣中燃燒的現象是劇烈燃燒，火星四射，生成四氧化三鐵。 （　×　）
13.工業制取氧氣發生的是分解反應。 （　×　）
×
×
實驗突破·克疑難
實驗1空氣中氧氣含量的測定
【提出問題】 如何測定空氣中氧氣的體積分數？
【設計實驗】
實驗 原理 與裝置 利用紅磷燃燒生成五氧化二磷固體，
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容器內減少的氧氣的體積。
反應的化學方程式： 　4P＋O2 5

4P＋5O22P2O5　
操作步驟 ①連接裝置，檢查裝置的氣密性，將彈簧夾夾緊；②點燃紅磷，伸入集氣瓶，塞緊橡皮塞；③燃燒結束，冷卻后，打開彈簧夾
實驗現象 ①紅磷燃燒，產生大量 　白煙　 ；
②冷卻后，打開彈簧夾，水進入集氣瓶的體積約占瓶內空氣體積的1/5
白煙　
結論分析 ①進入集氣瓶內水的體積即為紅磷燃燒消耗氧氣的體積，說明氧氣約占空氣總體積的1/5；
②剩余氣體主要是氮氣，同時說明：氮氣不燃燒、不支持燃燒，也不與紅磷反應，難溶于水
誤差分析 若測得氧氣的體積小于1/5，可能的原因：①紅磷的量不足，氧氣沒有消耗完；②裝置的氣密性不好，冷卻后外界空氣會進入瓶中；③未等瓶子冷卻就打開彈簧夾
若測得氧氣的體積大于1/5，可能的原因：
　彈簧夾沒有夾緊，使瓶內氣體從導氣管逸出　
彈簧夾沒有夾緊，使瓶內氣體從導氣管
逸出　
【思維拓展】
1.用燃燒法測定空氣中氧氣含量時：
（1）不能用鐵絲的原因：鐵絲在空氣中不能燃燒，無法消耗空氣中的氧氣。
（2）不能用鎂條的原因（提示：在點燃的條件下，鎂能與氮氣和二氧化碳反應）：鎂條在空氣中燃燒除了能與氧氣反應外，還能與空氣中的氮氣、二氧化碳等反應，使測得結果不準確。
（3）不能用木炭和硫粉的原因：這兩種物質燃燒都會生成氣體，裝置內壓強不減小，水不能進入瓶中，無法測出空氣中氧氣的含量。
（4）不能用氫氣的原因：氫氣是氣體，若過量會占據消耗的氧氣的體積，使測量結果不準確。
綜上所述，你認為用燃燒法測定空氣中氧氣含量時，對可燃物的要求：①可燃物是固體；②能在空氣中燃燒；③只能消耗空氣中的氧氣；④生成物不能是氣體等。
2.用燃燒法測定空氣中氧氣的含量的缺點及其方法（提示：當氧氣的濃度小于一定程度時，不能支持燃燒）：由于當氧氣的濃度減小至一定程度時，不能支持燃燒，故這種方法不能完全消耗掉空氣中的氧氣，一般測出氧氣的體積分數小于1/5；可以利用鐵生銹的原理，能比較徹底地除去裝置中的氧氣，得到的結果比較準確。
【實驗創新與改進】
（1）點燃方式改進：
改進后的優點：可防止生成的五氧化二磷污染空氣。
（2）測量方式改進：
改進后的優點：可使體積讀數更精確。
（3）原理改進：
改進后的優點：能充分消耗裝置的氧氣，實驗結果更精確。
【例】 某化學興趣小組的同學將過量的紅磷放入容積為40 mL的試管中，用橡皮塞塞緊試管口，通過導管與容積為60 mL且潤滑性很好的注射器組成如圖的實驗裝置，則下列說法錯誤的是（　D　）
D
A.此實驗可以測定空氣中氧氣的含量
B.實驗過程中觀察到紅磷燃燒產
生大量白煙
C.若先夾緊彈簧夾，實驗結束后
冷卻至室溫再松開彈簧夾，可觀察到活塞前沿移動到2 mL刻度處
D.若不使用彈簧夾，整個實驗過程中活塞前沿一直向左移動直至停在2 mL刻度處
實驗2氧氣的實驗室制取
藥品 高錳酸鉀 氫酸鉀和二氧化錳 過氧化氫和二氧化錳
反應 原理 　2KMnO4K2 MnO4＋MnO2＋O2↑ 2KClO32KCl＋3O2↑ 　2H2O22H2O＋O2↑ 　
裝置
固液不加熱型
2KMnO4
K2MnO4
＋MnO2＋O2↑　
2H2O2
2H2O＋O2↑　
藥品 高錳酸鉀 氫酸鉀和二氧化錳 過氧化氫和二氧化錳
步驟 （1）查：組裝儀器，檢查裝置氣密性；（2）裝：裝藥品；（3）定：固定加熱型固定裝置；（4）點：點燃酒精燈；（5）收：用排水法收集O2； （1）查：連接裝置并檢查裝置的氣密性；（2）裝：在錐形瓶內裝入二氧化錳固體；（3）定：固定好裝置；（4）加：向長頸漏斗或分液漏斗中加入過氧化氫溶液；（5）收：用排水法收集氧氣（若用向上排空氣法收集氧氣還需要驗滿）
藥品 高錳酸鉀 氫酸鉀和二氧化錳 過氧化氫和二氧化錳
步驟 （6）離：將導管撤離水面；（7）熄：熄滅酒精燈。 （諧音：“茶莊定點收利息”） （1）查：連接裝置并檢查裝置的氣密性；（2）裝：在錐形瓶內裝入二氧化錳固體；（3）定：固定好裝置；（4）加：向長頸漏斗或分液漏斗中加入過氧化氫溶液；（5）收：用排水法收集氧氣（若用向上排空氣法收集氧氣還需要驗滿）
藥品 高錳酸鉀 氫酸鉀和二氧化錳 過氧化氫和二氧化錳
收集 （1）因為氧氣密度比空氣大，可用向上排空氣法收集； （2）因為氧氣不易溶于水、不與水反應，可用排水法收集
檢驗 若生成的氣體能使帶火星的木條復燃，則為氧氣
藥品 高錳酸鉀 氫酸鉀和二氧化錳 過氧化氫和二氧化錳
驗滿 （1）排空氣法：將帶火星的木條放于瓶口，若復燃，證明已收集滿； （2）排水法：若瓶口有大氣泡冒出，證明已收集滿
藥品 高錳酸鉀 氫酸鉀和二氧化錳 過氧化氫和二氧化錳
注意 事項 （1）用高錳酸鉀制取氧氣時，試管口部必須塞一團棉花，以防止 　高錳酸鉀粉末被氧氣氣流吹進導管，造成堵塞 　 ； （2）試管口要稍向下傾斜，以防止 　冷凝水倒流回試管使試管炸裂　 ； （1）長頸漏斗下端要插入液面以下形成液封防止氧氣從長頸漏斗口逸出；
（2）發生裝置中的導氣管應稍露出橡皮塞，便于氣體的排出
高錳酸鉀粉末
被氧氣氣流吹進導管，造
冷凝水倒流回試管
使試管炸裂　
成堵塞　
藥品 高錳酸鉀 氫酸鉀和二氧化錳 過氧化氫和二氧化錳
注意 事項 （3）用排水法收集氣體時，剛有氣泡冒出時不易立即收集，因為開始冒出的是 　空氣　 ；待氣泡連續、均勻冒出時再收集； （4）實驗結束時先將導管從水槽中撤出，再移開酒精燈，防止水沿導管倒流回試管使試管炸裂 （1）長頸漏斗下端要插入液面以下形成液封防止氧氣從長頸漏斗口逸出；
（2）發生裝置中的導氣管應稍露出橡皮塞，便于氣體的排出
空氣　
【思維拓展】
若要收集較純凈的氣體，最好用排水法；若要收集干燥的氣體，最好用向上排空氣法。
實驗3氧氣的性質
1.木炭在氧氣中燃燒
（1）用 　坩堝鉗　 夾取紅熱的木炭，從上而下 　緩慢　 插入盛有氧氣的集氣中，觀察到 　木條劇烈燃燒、發出白光、放出熱量　 。
（2）待燃燒停止，向集氣瓶中倒入澄清的石灰水，振蕩，觀察到 　石灰水變渾濁　 。
坩堝鉗　
緩
慢　
木條劇烈燃
燒、發出白光、放出熱量　
石灰水變渾濁　
（3）對比木炭在空氣中和在氧氣中燃燒的現象，說明影響木炭燃燒劇烈程度的因素是 　氧氣的度　 。
氧氣的濃度
2.鐵絲在氧氣中燃燒
（1）實驗前用砂紙打磨鐵絲的目的：除去鐵絲表面的鐵銹，便于鐵絲燃燒。將鐵絲繞成螺旋狀的目的：增大鐵絲與氧氣的接觸面積，使燃燒更劇烈。
（2）預先在瓶內留少量的水或者鋪一層細沙的目的：防止生成物落下來炸裂集氣瓶。
（3）鐵絲下端系火柴的作用是： 引燃鐵絲　 。待火柴快燃盡時，將鐵絲插入集氣瓶，觀察到：鐵絲劇烈燃燒、火星四射、生成黑色固體、放出大量的熱。
（4）有的同學在做該實驗時沒有觀察到明顯的現象，可能的原因：鐵絲表面的鐵銹未打磨干凈、氧氣不純、火柴熄滅后才將鐵絲插入
集氣瓶、插入集氣
瓶中太快，部分氧
氣逸出等。
引燃鐵絲　
（5）實驗結束，發現集氣瓶炸裂，可能的原因：集氣瓶底部未留水或細沙或者太少、燃燒的鐵絲接觸到瓶壁等。
【思維拓展】
1.從硫、木炭和鐵絲在空氣中和在氧氣中燃燒的現象，總結影響物質燃燒劇烈程度的因素： 　氧氣的濃度　 、可燃物與氧氣的接觸面積。
2.沒有系火柴的鐵絲在酒精燈上加熱后伸入盛有氧氣的集氣瓶中很難燃燒，從燃燒的條件分析原因： 　溫度沒有達到鐵絲的著火點　 。
氧氣的
濃度　
溫度沒有達到鐵絲的著火點　
聚焦廣東·練真題
1.（2021·廣東）下列不屬于空氣質量指數（簡稱AQI）中污染物監測范疇的是（　C　）
A.CO B.SO2
C.N2 D.PM2.5
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
②用高錳酸鉀制取O2，應選擇圖中的發生裝置 　A　
（填字母）。化學方程式為 　2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑　 。
A　
2KMnO4K2MnO4
2.（2023·廣東）回答下列問題。
（1）實驗室制取O2及性質檢驗
①如圖中儀器a的名稱是 　錐形瓶　 。
錐形瓶　
MnO2＋O2↑　
③收集一瓶O2并進行性質檢驗。
操作 現象 結論
硫燃燒時， 　c　 （填字母），生成刺激性氣味的氣體 a.產生大量白煙　b.生成黑色固體　c.發出藍紫色火焰 O2具有氧化性
集氣瓶中NaOH 溶液的作用是 　吸收二氧化硫，防止污染空氣　
c　
吸收二氧化硫，防
止污染空氣　
（2）制作氧自救呼吸器
查閱資料，超氧化鉀（KO2）為黃色固體，分別與CO2、 H2O反應生成O2和白色固體、產氧效率高，適合作生氧劑。
①原理分析：4KO2＋2CO22K2CO3＋3O2、4KO2＋2H2O4X＋3O2↑，則X的化學式為 　KOH　 。
KOH　
②動手實踐：設計并制作氧自救呼吸器，如圖所示，使用一段時間后，觀察到生氧劑由 　黃色變為白色　 （填顏色變化），則基本失效。
黃色變為
白色　
3.（2022·廣東）具備基本化學實驗技能是學習化學的基礎和保證。在化學實驗操作考試中，小明和小英分別抽取了Ⅰ、Ⅱ兩組試題。可供選擇的實驗藥品有大理石、KClO3、MnO2、稀鹽酸、NaOH溶液、H2O2溶液、酚酞溶液、石蕊溶液等，相關實驗裝置如圖所示。
A B C D
Ⅰ組：O2和CO2的實驗室制取
（1）儀器a的名稱是 　試管　 。
（2）小明想用同一套裝置分別制取O2和CO2，應選用發生裝置 　B　 和收集裝置 　C　 （填字母）。其中，制取O2的化學方程式為 　2H2O22H2O＋O2↑　 。
試管　
B　
C　
2H2O22H2O＋
O2↑　
A B C D
Ⅱ組：溶液酸堿性的檢驗和酸、堿的化學性質
（1）為了鑒別稀鹽酸和NaOH溶液，小英要測定溶液的pH，正確的操作是 　用潔凈干燥的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH試紙上，把變色的pH試紙與標準比色卡對照，即可得溶液的pH　 。測得pH＝1的溶液為 　稀鹽酸　 。
（2）稀鹽酸和NaOH溶液反應無明顯現象。為使該反應“可視化”，小英向NaOH溶液中滴加 　酚酞　 溶液，再逐滴加入稀鹽酸至過量，觀察到溶液由 　紅　 色變為無色。
用潔凈干燥的玻璃棒蘸取
溶液，滴在pH試紙上，把變色的pH試紙與標準比色
卡對照，即可得溶液的pH　
稀鹽酸　
酚酞　
紅　
4.（2019·廣東）根據如圖實驗裝置，請回答：
（1）儀器a的名稱是 　長頸漏斗　 。
解析：（1）儀器a的名稱為長頸漏斗。
長頸漏斗　
（2）檢查裝置A氣密性的方法是夾緊止水夾， 　從長頸漏斗中倒入水至淹沒下端管口，使長頸漏斗中形成一段水柱，過一會兒，水柱不下降　 ，則氣密性良好。
解析：（2）檢查裝置A氣密性的方法是夾緊止水夾，從長頸漏斗中倒入水至淹沒下端管口，使長頸漏斗中形成一段水柱，過一會兒，水柱不下降證明氣密性良好。
從
長頸漏斗中倒入水至淹沒下端管口，使長頸漏斗中
形成一段水柱，過一會兒，水柱不下降　
（3）用H2O2制取氧氣，選擇的發生裝置為 　A　 （填字母），反應的化學方程式為 　2H2O22H2O＋O2↑　 。
解析：（3）用H2O2和二氧化錳制氧氣不需要加熱，過氧化氫在二氧化錳作催化劑的條件下生成水和氧氣。
A　
2H2O22H2O＋　
O2↑　
（4）用裝置F和另一儀器（除導管外）收集并測量O2體積，另一儀器名稱為 　量筒　 ；在F中氣體應從導管 　c　 （填“b”或“c”）端通入。
解析：（4）用裝置F和另一儀器（除導管外）收集并測量O2體積，另一儀器名稱為量筒，在F中氣體應從導管短管進入。
量筒　
c　
①選擇的發生裝置為 　B　 （填字母）。用裝置E收集甲烷，利用了甲烷 　難溶于水　 的物理性質；用裝置C而不用裝置D收集甲烷，原因是 　甲烷的密度比空氣小　 。
B　
難溶于水　
甲烷的密度
比空氣小　
（5）實驗室里，常用加熱無水醋酸鈉和堿石灰固體混合物的方法，制備甲烷。
解析：（5）①實驗室里，常用加熱無水醋酸鈉和堿石灰固體混合物的方法，制備甲烷，因此需要加熱；用裝置E收集甲烷，利用了甲烷難溶于水的物理性質；用裝置C而不用裝置D收集甲烷，原因是：甲烷的密度比空氣小；
②設計實驗證明CH4中含有氫元素：檢驗其純度后， 　點燃甲烷，在火焰的上方罩一個冷而干燥的燒杯，燒杯內壁上有水霧生成，說明甲烷中含有氫元素　 。
點燃甲烷，在火焰的上方罩一個冷而干燥的
燒杯，燒杯內壁上有水霧生成，說明甲烷中含有氫
元素　
解析：②設計實驗證明CH4中含有氫元素：檢驗其純度后，點燃甲烷，在火焰的上方罩一個冷而干燥的燒杯，燒杯內壁上有水霧生成，說明甲烷中含有氫元素。
考點過關·提能力
考點1空氣的成分及用途（5年3考）
考向1　空氣的成分及用途
【例1】　（2023·內江）空氣是一種重要的資源。下列有關空氣成分的說法錯誤的是（　B　）
A.氮氣充入食品包裝袋中可延長其保質期
B.二氧化碳是形成酸雨的主要污染物
C.稀有氣體可用于制造電光源
D.氧氣能供給生物呼吸，支持燃料燃燒
B
解題金鑰匙 關于空氣的成分和用途，要注意以下幾點：（1）空氣中氧氣約占1/5，氮氣約占4/5，是指體積分數。（2）能作保護氣的氣體一定是化學性質比較穩定的，如氮氣和稀有氣體。（3）稀有氣體并非“絕對穩定”，在一定條件下也能與有些物質發生反應。（4）二氧化碳不是空氣污染物，不會引起酸雨。（5）氧氣只能作助燃劑，不能作燃料。
1.（2023·揭陽一模）三星堆博物館展出象牙、青銅神樹、玉棕和絲綢制品殘留物等重要文物，為保護文物應該在文物保護箱中填充的氣體是（　C　）
A.氫氣 B.氧氣
C.氮氣 D.二氧化碳
C
2.（2023·廣州一模）下列關于空氣及其成分的說法中，不正確的是（　D　）
A.稀有氣體——氦，可用于制造低溫環境
B.空氣中的氮氣與氧氣體積比約為4∶1
C.食品在空氣中因與氧氣發生緩慢氧化而變質
D.英國化學家道爾頓通過實驗得出了空氣由氧氣和氮氣組成的結論
D
考向2　空氣中氧氣含量的測定
【例2】　（2023·深圳一模）使用智能手機APP采集環境中的壓強數據可用于“測定空氣中氧氣的含量”。實驗裝置如圖1所示，使用激光筆引燃燒杯內的紅磷，紅磷燃燒前后測得壓強曲線如圖2所示。下列說法不正確的是（　D　）
D
A.實驗前需檢查裝置氣密性
B.曲線a→b說明紅磷燃燒放出熱量
C.紅磷燃燒時產生大量白煙
D.裝置內溫度，c點遠低于a點
圖1
圖2
3.（2023·云南）仿照法國化學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，燃燒匙中應盛放的藥品是（　C　）
A.鐵絲 B.木炭
C.紅磷 D.硫粉
C
4.某興趣小組利用氧氣傳感器探究不同物質在空氣中燃燒的耗氧量情況。足量蠟燭和紅磷分別在相同的密閉容器中燃燒，測定的氧氣含量變化如圖所示。下列判斷正確的是（　B　）
B
A.蠟燭燃燒過程中，a點時容器內氮
氣體積分數為84％
B.紅磷燃燒過程中，b點和c點時容器
內物質總質量相等
C.燃燒后，兩容器中氧氣均未耗盡，蠟燭耗氧量較多
D.若將足量蠟燭和紅磷放在同一密閉容器中燃燒，
氧氣的體積分數可降至3％
解析：A.蠟燭燃燒生成二氧化碳和水，a點時氧氣體積分數為16％，容器內氣體含有氧氣、氮氣、二氧化碳等，故容器內氮氣體積分數小于84％，故A錯誤；B.根據質量守恒定律，反應前后總質量相等，裝置是密閉的，故紅磷燃燒過程中，b點和c點時容器內物質總質量相等，故B正確；C.由圖像可知，燃燒后，兩容器中氧氣體積分數不為0，說明氧氣均未耗盡，紅磷燃燒后氧氣的體積分數小于蠟燭燃燒后氧氣的體積分數，說明紅磷耗氧量較多，故C錯誤；
D.若將足量蠟燭和紅磷放在同一密閉容器中燃燒，氧氣含量為14％時，蠟燭會熄滅，氧氣體積分數為10％，紅磷不能燃燒，故氧氣的體積分數不會降至3％，故D錯誤。故選B。
考點2空氣的污染與防治（5年4考）
【例3】　（2023·佛山一模）下列物質屬于空氣污染物的是（　B　）
A.氮氣 B.二氧化氮
C.氧氣 D.二氧化碳
B
5.（2023·云南）下列空氣污染物中會形成酸雨的氣體是（　A　）
A.NO2 B.PM10
C.CO D.O3
A
6.（2023·云浮二模）通常情況下，臭氧在距離我們較遙遠的大氣平流層中，是避免地球遭受大量紫外線輻射的保護傘。但若它存在于地表的空氣中，身份就變成了大氣污染物。氮氧化物是影響大氣中臭氧濃度的重要因素之一，主要來源于燃煤、汽車尾氣等。下列說法正確的是（　C　）
A.空氣中臭氧含量少，臭氧屬于稀有氣體
B.“空氣污染指數”越大，空氣質量越好
C.推廣新能源汽車，可以減少對空氣的污染
D.氮氣化學性質活潑，工業上可用來制造氮肥
C
考點3氧氣的性質（5年3考）
【例4】　（2023·深圳模擬）物質在發生變化時常伴隨一定現象，下列有關實驗現象的描述中錯誤的是（　D　）
D
A.木炭在氧氣中燃燒，發出白光，產生能使澄清石灰水變渾濁的氣體
B.鐵絲在氧氣中燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成黑色固體
C.鎂條在空氣中燃燒，發出耀眼的白光，生成白色固體，放出熱量
D.硫在氧氣中燃燒，發出淡藍色的火焰，產生一種有刺激性氣味的氣體
解題金鑰匙 描述物質燃燒現象時的“三大注意”：
（1）煙與霧的區別：煙是固體的小顆粒，如紅磷燃燒冒出的白煙是五氧化二磷的白色小顆粒、蠟燭燃燒產生的黑煙是碳的固體小顆粒；霧是液體的小液滴，如水蒸氣遇冷凝結成的白霧，氯化氫氣體遇到水蒸氣凝結成的白霧。
（2）光和火焰的區別：火光一般是沸點高的固體燃燒產生的，如鐵絲燃燒、木炭燃燒等；而火焰是沸點低的固體、氣體或液體的蒸氣燃燒產生的，如硫燃燒、酒精燃燒、蠟燭燃燒等。
（3）現象與結論的區別：實驗現象是指感官能夠感覺到的，如顏色、狀態、氣味、熱量等，而結論是在分析現象的基礎上得到的。如鐵絲燃燒的現象是“劇烈燃燒、火星四射、生成黑色固體、放出大量的熱”，通過分析以上實驗現象，得出的結論是“鐵絲燃燒生成四氧化三鐵”。
7.（2023·肇慶校考一模）下列說法正確的是（　C　）
A.紅磷在空氣中燃燒產生大量白色煙霧
B.硫在氧氣中燃燒產生微弱的淡藍色火焰
C.一氧化碳燃燒產生藍色火焰，生成使澄清石灰水變渾濁的氣體
D.氧氣是一種常見的燃料
C
考點4氧氣的制法（5年5考）
【例5】　（2023·梅州一模）根據如圖的實驗裝置，請回答：
A
B
C
D
E
（1）寫出儀器a的名稱 　錐形瓶　 。在實驗室里裝置A可用作 　abc　 （填字母）的氣體發生裝置。
a.CO2 b.O2 c.H2
錐形瓶　
abc　
（2）檢查裝置A氣密性的方法是夾緊彈簧夾， 　向長頸漏斗中加水至形成一段水柱，一段時間后水柱高度不變，則氣密性良好　 。
向
長頸漏斗中加水至形成一段水柱，一段時間后水柱
高度不變，則氣密性良好　
A
B
C
D
E
（3）加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物制氧氣的化學方程式為 　2KClO32KCl＋3O2↑　 ；若需制取較純的氧氣，選擇的裝置組合為 　BE　 （填裝置標號）；充分反應后需要從剩余固體中提取二氧化錳的操作是溶解、 　過濾　 、洗滌、干燥。
2KClO32KCl＋3O2↑　
BE　
過濾　
A
B
C
D
E
（4）實驗室常用加熱無水醋酸鈉和堿石灰固體混合物的方法制備甲烷。
①實驗中可以用裝置E收集甲烷，說明甲烷具有 　難溶于水　 的物理性質。
②實驗中還可以用裝置D而不用裝置C收集甲烷，由此反映了甲烷的密度比空氣 　小　 （填“大”或“小”）。
難
溶于水　
小　
A
B
C
D
E
解題金鑰匙 （1）用高錳酸鉀和氯酸鉀制取氧氣，發生裝置選擇“固體加熱型”；用過氧化氫制取氧氣發生裝置選擇“固液不加熱型”。
（2）制取氣體時，裝藥品之前一定要檢查裝置氣密性。
（3）排空氣法收集氧氣，驗滿時一定要將帶火星的木條放于瓶口。
（4）高錳酸鉀制取氧氣時試管口一定要放棉花。
8.（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，有關操作如下，正確的一項是（　D　）
A.試管口應該傾斜
B.用酒精燈火焰加熱
C.氣泡連續放出時開始收集
D.收集前集氣瓶應裝滿水
D
9.（2023·河源二模）化學實驗操作考試中，小明和小文分別抽取了Ⅰ、Ⅱ兩組試題。可供選擇的實驗藥品有鋅粒、MnO2、KMnO4、稀硫酸、H2O2溶液、鐵絲等，相關實驗裝置如圖所示。
A
B
C
D
E
Ⅰ組：實驗室制取O2和H2。
（1）儀器a的名稱是 　長頸漏斗　 。
（2）小明用同一套裝置分別制取高純度的O2和H2，應選用發生裝置 　B　 （填字母，下同）和收集裝置 　E　 。其中，制取H2的化學方程式為 　Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2↑　 。
長頸漏斗　
B　
E　
Zn＋
H2SO4ZnSO4＋H2↑　
A
B
C
D
E
（3）小明用裝置A制取O2，要正確完成實驗，實驗用品還缺少 　棉花　 。
棉花　
A
B
C
D
E
Ⅱ組：鐵絲燃燒。
（4）鐵絲在氧氣中燃燒，小文的正確操作是：點燃系在螺旋狀鐵絲低端的火柴， 　待火柴快燃盡時，插入盛有氧氣的集氣瓶中，觀察到鐵絲劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體，放出大量的熱　 。
待火柴快燃盡時，
插入盛有氧氣的集氣瓶中，觀察到鐵絲劇烈燃燒，
火星四射，生成黑色固體，放出大量的熱　
A
B
C
D
E
（5）做鐵絲燃燒的集氣瓶底部要預先放少量的水或鋪一層細沙，目的是 　吸熱，防止濺落的熔化物炸裂瓶底　 。
吸熱，防止濺落的熔化物炸
裂瓶底　
A
B
C
D
E
課后強化
【基礎過關】
1.（2023·茂名一模）空氣中體積分數約占21％的是（　B　）
A.二氧化碳 B.氧氣
C.氮氣 D.氦氣
2.（2023·珠海一模）空氣炸鍋是一種可以讓鍋內空氣快速加熱，使食物變熟的炊具。空氣中含量最多的氣體是（　A　）
A.氮氣 B.氧氣
C.稀有氣體 D.二氧化碳
B
A
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
3.（2023·佛山模擬預測）下列物質不屬于空氣的主要污染物的是（　A　）
A.Ne B.CO
C.PM2.5 D.NO2
4.【跨學科·歷史，情境素材】（2023·揭陽一模）三星堆博物館展出象牙、青銅神樹、玉棕和絲綢制品殘留物等重要文物，為保護文物應該在文物保護箱中填充的氣體是（　C　）
A.氫氣 B.氧氣
C.氮氣 D.二氧化碳
A
C
1
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4
5
6
7
8
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12
5.（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（　C　）
A.a點時容器內氮氣體積分數為85％
B.容器內物質總質量：b點＞c點
C.氧氣有剩余，說明物質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量分數為18％
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
6.（2023·深圳模擬預測）如圖為測量空氣中氧氣含量的實驗裝置。下列描述正確的是（　D　）
A.實驗所用紅磷的量要盡量少
B.用酒精燈點燃紅磷，為安全起見可慢慢將燃燒匙伸入集氣瓶中
C.紅磷燃燒一段時間，熄滅后立刻松開彈簧夾
D.正確操作將觀察到消耗的氣體與剩下的氣體的體積比約為1∶4
D
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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12
7.（2023·東莞一模）下列物質燃燒的現象，描述正確的是（　D　）
A.硫在氧氣中燃燒發出淡藍色火焰，放熱，生成有刺激性氣味的氣體
B.紅磷在空氣中燃燒產生白霧，放出大量的熱
C.木炭在空氣中燃燒發出白光，生成二氧化碳氣體
D.鐵絲在氧氣中燃燒火星四射，放熱，生成黑色物質
D
1
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5
6
7
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12
8.（2023·佛山二模）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，下列有關實驗的基本操作正確的是（　A　）
A.檢查裝置氣密性 B.取用高錳酸鉀
　
A
C.點燃酒精燈 D.驗滿氧氣
1
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3
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9.【跨學科實踐活動】（2023·珠海二模）如圖是一種簡易便攜式制氧器，下列說法錯誤的是（　D　）
A.該制氧器的反應倉相當于實驗室制氧氣的發生裝置
B.加濕倉可使輸出的氧氣保持濕潤
C.氧氣用于醫療急救，利用了氧氣可供給呼吸的性質
D.將輸出的氧氣收集，可作燃料
D
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5
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10.【化學與發展·航天】（2023·宜昌）2023年5月30日，我國神舟十六號載人航天飛船成功發射。為保證航天員正常的生命活動，空間站內的空氣需與我們周圍的空氣組成相近，主要采用以下循環系統：
1
2
3
4
5
6
7
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9
10
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12
（1）空間站內空氣中含量最多且不會被航天員消耗的氣體是 　N2　 （填化學式，下同），補充氧氣的化學反應有 　①③　 （填序號）。空間站用活性炭凈化空氣，是利用它的 　吸附　 性。
（2）反應④的化學方程式是 　CO2＋4H2CH4＋2H2O　 ；此系統中循環利用的物質有 　H2O、O2、H2、CO2　 。
N2　
①③　
吸附　
CO2＋
4H2CH4＋2H2O　
H2O、O2、H2、CO2　
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2
3
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【能力提升】
11.（2023·深圳模擬預測）化學是一門以實驗為基礎的科學。根據下列實驗裝置圖，回答問題：
（1）儀器a的名稱為 　錐形瓶　 。
錐形瓶　
1
2
3
4
5
6
7
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（2）實驗室用高錳酸鉀制取O2，并用收集到的O2進行鐵絲燃燒實驗，則發生和收集裝置最好選擇 　AE　 （填裝置序號），該方法制備O2的化學方程式為 　2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑　 。
（3）實驗室用CaO固體和濃氨水在常溫下反應制備氨氣（NH3），應選用的發生裝置為 　B　 （填裝置序號）；NH3的密度比空氣 　小　 （填“大”或“小”），實驗室通常用裝置C來收集NH3。
（4）若用圖F裝置干燥CO2，氣體應從 　b　 （填“b”或“c”）端進入。
AE　
2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑　
B　
小　
b　
1
2
3
4
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6
7
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12.（2023·佛山二模）實驗技能是學習化學的基礎和保證。實驗Ⅰ：根據題圖制取氣體。
（1）裝置B中玻璃儀器的名稱是 　試管　 。
試管　
1
2
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4
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6
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8
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（2）若用KClO3和MnO2混合制取O2，則反應的化學方程式為 　2KClO32KCl＋3O2↑　 ；若要收集一瓶純度較高的O2，則F裝置需要 　裝滿水　 ，氣體從 　b　 （填“a”或“b”）端通入。
（3）實驗室制取CO2要達到隨關隨停效果可選 　BD　 組合的發生裝置。
2KClO32KCl＋3O2↑　
裝滿水　
b　
BD　
1
2
3
4
5
6
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實驗Ⅱ：基于特定需求設計和制作簡易供氧器。
甲
乙
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12
（5）10 g Na2O2和10 g CaO2固體與水作用生成氧氣的質量與時間的關系如圖乙所示。若給魚池增氧，應選的藥品為 　CaO2　 ，理由是 　CaO2產生的氧氣多且持續的時間長　 。
（4）如圖甲所示加濕倉中水的作用是 　吸收雜質并濕潤氧氣　 ，圖中“O2通道”相當于“前題圖”F的 　a　 （填“a”或“b”）端導管。
吸收雜質并
濕潤氧氣　
a　
CaO2　
CaO2產生的氧氣
多且持續的時間長　
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2
3
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