資源簡介

第1課時 空氣與氧氣
教學目標：1.列舉空氣的主要成分及各組成的體積分數；
2.學會空氣中氧氣含量的測定，說出氧氣的主要性質，用途；
3.氧化物的概念，催化劑和催化作用；
4.說出實驗室制取氧氣的方法；
5.說出化合反應和分解反應。
教學重點：1.氧氣含量的測定；2.氧氣的實驗室制取。
教學難點：1.氧氣含量的測定；2.氧氣的實驗室制取。
常考點：1.氧氣含量的測定；2.氧氣的實驗室制取。
一、知識點梳理
知識點一：空氣的成分和利用
1.空氣的成分。
2.空氣中各成分的主要作用。
知識點二：氧氣的性質
1.氧氣的物理性質。
2.氧氣的化學性質。
知識點三：氧氣的制取
1.氧氣的實驗室制法。
知識點四：化合反應和分解反應
1．化和反應：有兩種或兩種以上物質生成一種物質的反應，叫做化和反應，屬于化學反應的基本類型之一。
2．分解反應：由一種物質生成兩種或兩種以上的物質的反應叫做分解反應，屬于化學反應的基本類型之一。
二、重難點突破
考點1.空氣的成分和利用
1．空氣的成分和組成。
第一個對空氣組成進行探究的化學家：拉瓦錫（第一個用天平進行定量分析）。
空氣成分
O2
N2
CO2
稀有氣體
其它氣體和雜質
體積分數
21%
78%
0．04%
0．93%
0．03%
注：空氣成分含量是按體積分數計算的，而且是個粗略值。
2．空氣組成成分探究：
（1）CO2：a試劑：澄清石灰水。
b實驗現象：變渾濁，但變渾濁速度慢。
c結論：空氣中含有二氧化碳（較少）。
（2）O2：a檢驗用品：小木條。
b實驗過程：取一瓶空氣和一瓶氧氣，把一根燃燒的木條，先后插入兩個集氣瓶中。
c實驗現象：燃燒的木條在空氣中繼續安靜的燃燒，在氧氣中燃燒更旺。
d結論：空氣中含有氧氣，空氣中氧氣的濃度較低。
（3）水蒸氣：a試劑：無水硫酸銅粉末。
b實驗過程：取一燒杯，里面裝入冰塊，冰塊上放一個裝有無水硫酸銅粉末的表面皿。
c實驗現象：白色的無水硫酸銅粉末變成藍色。d結論：空氣中含有水蒸氣。
3．空氣中氧氣含量的測定
（1）測定原理：在一個密閉容器內，用一種足量的易燃物質與空氣中的氧氣反應，生成一種固體，使容器內壓強減小。在大氣壓的作用下，水倒吸入密閉容器內的體積，即為空氣中氧氣的體積。
（2）實驗裝置：如右圖

（3）實驗步驟：
A先在集氣瓶內加入少量水，將集氣瓶內水面上的容積分成五等分并做上
記號。
B連接裝置，并檢查裝置的氣密性。
C用止水夾夾緊橡皮管，點燃紅磷，迅速伸入集氣瓶內，塞緊橡皮塞。
D燃燒結束，冷卻至室溫后，打開止水夾。
（4）實驗現象：紅磷劇烈燃燒，放出大量的熱，有大量白煙生成；冷卻后打開止水夾，水經導管進入集氣瓶，約占集氣瓶內空氣總體積的1/5。
（5）反應的文字表達式：。
（5）結論：空氣中氧氣的體積約占空氣總體積的1/5．
注：①實驗前，導管應預先注滿水，否則在燃燒完畢，裝置冷卻后打開止水夾時，進入的水
會有一部分留在導管內。②實驗時，確保氣密性良好。③實驗時，藥品必須過量，燃燒后才
能完全消耗掉瓶內空氣中的氧氣。④實驗結束后，帶裝置冷卻到室溫后才能打開止水夾。
⑤可用來反應的物質必須是易于氧氣反應而不與空氣中其他氣體反應，且沒有氣體生成的物
質。（不采用硫、木炭、鐵絲等物質代替）
4．空氣的利用：
（1）O2的用途：供給呼吸；支持燃燒，也叫助燃，常用于焊接、切割金屬等方面。
（2）N2：a性質：無色、無味的氣體，難溶于水；不支持燃燒。化學性質較穩定。
b用途：燈泡中充氮氣可延長使用壽命；食品包裝充入氮氣可防腐；制造化肥、炸藥的重要原料；液氮可以做冷凍劑，醫療上用液氮冷凍麻醉或冷藏人體細胞組織等。
（3）稀有氣體：a氦、氖、氬、氪、氙和氡等氣體的總稱，是混合物。
b性質：無色、無味的氣體，難溶于水，化學性質不活潑。
c用途：常用作保護氣；做光源（稀有氣體通電能發出不同顏色的光）。
5．空氣的污染
對空氣造成污染的主要是有害氣體（CO、SO2、NO2）和煙塵；目前計入空氣污染指數的項目為CO、SO2、NO2、O3和可吸入顆粒物等。
例1．下列實驗裝置中不能用來測定空氣中氧氣含量的是(???? )
??? A．?? B．? C．??? D．
例2．如圖所示，某同學為驗證空氣中含有少量二氧化碳，將大針筒內的空氣一次性壓入新制的澄清石灰水，發現石灰水沒有變化．據此，你認為該同學應該（　 ）
A. 繼續用大針筒向澄清石灰水壓入空氣
B. 撤去大針筒，用嘴向澄清石灰水吹氣
C. 得出空氣中沒有二氧化碳的結論
D. 得出空氣中含有少量二氧化碳的結論
變式訓練一．某同學設計了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖．該同學的實驗步驟如下：
①將圖中的集氣瓶分為5等份，并作好標記．
②在帶橡皮塞和導管的燃燒匙內裝入足量的紅磷，將導管上的止水夾夾緊，在酒精燈上點燃紅磷，并立即伸入集氣瓶內，塞緊橡皮塞．
③充分反應后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾．
請回答下列問題：
該實驗中紅磷需稍過量，目的是 ▲ ．
步驟③中打開止水夾后觀察到的現象是 ▲ ，由此可得出空氣中氧氣的體積分數約為 ▲ ．
（3）該實驗可推論出氮氣 ▲ （填“易”或“難”）溶于水和其化學性質
▲ （填“活潑”或“不活潑”）的結論．
（4）若將紅磷換成炭粉，該實驗能否獲得成功？為什么？ ▲ ．
變式訓練二．為驗證空氣中氧氣的體積分數，小明按圖甲所示的裝置進行了多次實驗，發現每次測得的氧氣體積分數總是遠小于21%，他認為誤差主要由實驗裝置造成，于是改用圖乙裝置進行實驗，步驟如下：

①連接裝置并檢查氣密性。②在量筒內加入100毫升的水。
③在廣口瓶中加入少量水，使瓶內空氣體積為250毫升。
④在燃燒匙內放入過量的紅磷，塞緊瓶塞，關閉止水夾，接通電源使電烙鐵發熱，點燃紅磷后，斷開電源。
⑤燃燒結束并充分冷卻后，打開止水夾，待量筒內水面不再下降時，記錄量筒內水的體積為65毫升。
小明按如甲裝置進行實驗時，該如何檢查裝置的氣密性? ▲ ；
（2）與裝置甲相比，裝置乙中使用電烙鐵可以減小實驗誤差，其原因是： ▲ ；
（3）根據本實驗數據，計算出空氣中氧氣的體積分數為 ▲ .
小明發現，測量結果與真實值仍有較大差距，查閱資料發現，引起本實驗的誤差除裝置外，還與可燃物的性質有關。
考點2.氧氣的性質
1.O2的物理性質：在通常狀況下，氧氣是一種無色、無味的氣體，密度比空氣稍大?，不易溶于水（可用排水法收集）。
2．氧氣三態變化：降溫后，氧氣可以變為淡藍色的液體，甚至淡藍色雪花狀固體。
3．O2的化學性質：a化學性質比較活潑，具有氧化性，在一定條件下可與許多物質發生化學反應，釋放熱量。b特有的性質：支持燃燒，供給呼吸。
4．物質在空氣中和氧氣中燃燒現象的比較
反應物
發生反應的條件
反??應??現??象
生成物
在空氣中
在氧氣中
C+O2
點燃
持續紅熱，無煙、無焰
劇烈燃燒，發出白光，放出熱量，生成一種無色氣體
盛有黑色木炭的燃燒匙應由上而下慢慢伸入集氣瓶中
S+O2
點燃
淡藍色火焰
發出明亮的藍紫色火焰，放出熱量，生成一種無色有刺激性氣味的氣體
S的用量不宜過多，實驗前，在瓶底放少量水
P（紅）+O2
點燃
黃白色火焰，伴隨放熱 和大量白煙
發出耀眼的白光，放出熱量，生成大量白煙，白煙易溶于水
實驗前在瓶中放少量水，吸收生成的固體顆粒
Fe+O2
點燃
灼成紅熱，離火后變冷
用木條引燃后，能持續劇烈燃燒，火星四射，放出熱量，將鐵絲熔成小球，生成黑色固體
實驗前在瓶中放少量水或細沙，防止高溫熔融濺落到瓶底受熱不均而炸裂
5.氧化物：有兩種元素組成，其中一種元素是氧元素的化合物。例H2O、CO2、CO、SO2、NO2、P2O5。
（1）分類：金屬氧化物（另一種組成元素為金屬元素的氧化物，如FeO）和非金屬氧化物（另一種組成元素為非金屬的氧化物，如H2O、CO2）。
例3：下列關于氧氣的說法正確的是(? ???)
A.?氧氣能支持燃燒,可作燃料
B.?氧氣能跟所有物質發生氧化反應
C.?水中的生物能依靠微溶于水中的氧氣而生存
D.?帶火星的木條一定能在含有氧氣的集氣瓶中復燃
變式訓練一：甲、乙、丙是三個實驗的示意圖，根據圖中所發生的化學反應現象及化學反應原理，進行總結歸納并回答下列問題：?

所發生的三個反應有多個共同的特點，分別是?：
①__________________________________________________________________?；?
②?__________________________________________________________________?；?
③?__________________________________________________________________?；?
變式訓練二：氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體，它能與許多物質發生反應．
（1）鐵絲在裝有氧氣的集氣瓶中燃燒，集氣瓶中水的作用是___________；
（2）現有0.8克硫與氧氣充分反應，理論上需要分解高錳酸鉀__________克。
（3）二氧化硫氣體對人體有毒，會污染大氣，可用氫氧化鈉溶液吸收，二氧化硫的化學性質與二氧化碳相似，寫出二氧化硫與氫氧化鈉反應的化學方程式__________________。
考點3.氧氣的制取
1．氧氣的實驗室制法：
（1）過氧化氫制氧氣：
A藥品：過氧化氫、二氧化錳。
B反應原理：2H2O2 MnO2 2H2O + O2↑
C實驗裝置：如圖

D步驟：a檢查氣密性：將橡皮管用彈簧夾夾住，打開分液漏斗活塞，向分液漏斗中加入一定量水后，燒瓶與漏斗形成液面差，說明裝置不漏氣。
b裝藥品：將黑色二氧化錳加入圓底燒瓶，另將帶有分液漏斗和導管的雙孔橡皮塞塞緊瓶口，放置好集氣瓶。最后向分液漏斗中加入過氧化氫。
c打開活塞進行反應：打開活塞，讓過氧化氫溶液從分液漏斗滴入圓底燒瓶，觀察現象。
d向上排空氣法收集氧氣：氧氣密度比空氣大，采用向上排空氣法收集氧氣。將帶火星的木條放置于集氣瓶口，若復燃則氧氣已經收集滿。
e收集完畢，關閉分液漏斗活塞，回收二氧化錳：待氧氣收集滿后，關閉分液漏斗活塞。回收分液漏斗剩余的過氧化氫和圓底燒瓶中的二氧化錳固體。洗滌儀器并整理器材。
注：a該反應放熱，不需要加熱即可進行。
b二氧化錳在該反應過程中起加快過氧化氫分解的作用，不改變過氧化氫產生氧氣的總量，且二氧化錳在反應前后質量和化學性質都保持不變。
c該反應不加入二氧化錳也能夠發生，只是發生反應的速度較慢。
（2）高錳酸鉀（或氯酸鉀和二氧化錳）制氧氣：

A藥品：高錳酸鉀或氯酸鉀和二氧化錳。
B原理：；.
C裝置：此處是利用固體加熱制取氧氣，所以可選用
儀器名稱：酒精燈、試管、鐵架臺、導管、集氣瓶、水槽。
D操作步驟：用高錳酸鉀或氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣，并排水法收集氧氣。步驟可概括為連—查—裝—定—點—收—移—熄。
a檢查裝置氣密性：將導管一端進入水中，用手緊握試管壁，若水中導管口有氣泡冒出，或手撤離后在導管中形成一段水柱，則裝置不漏氣。否則更換橡皮塞。
b將藥品裝入試管：取少量高錳酸鉀裝入試管，平鋪在試管底部，管口塞一團棉花，防止高錳酸鉀顆粒隨氧氣進入水槽、集氣瓶或堵塞導管。
c將試管固定在鐵架臺上：鐵夾夾在距離試管口三分之一處，試管口要低于試管底部（防止冷凝水倒流，導致試管口破裂）
d點燃酒精燈加熱：先使酒精燈外焰在試管下方來回移動，讓試管均勻受熱，然后對準試管中的藥品部位加熱。
e集氣瓶內裝滿水，不留空氣，當導管口產生連續氣泡時才開始收集，瓶中水排盡，瓶中氧氣集滿。
f收集完畢：導管不離開水槽，不能熄滅酒精燈。
熄滅酒精燈：當導管撤離水槽后才能熄滅酒精燈，否則倒吸，引起試管破裂。
2．氧氣的驗滿：用帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復燃，證明氧氣已滿。
檢驗：用帶火星的木條伸入集氣瓶內，若木條復燃，證明是氧氣
3．催化劑（觸媒）：在化學反應中能改變物質的化學反應速度，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。催化劑在化學反應中所起的作用叫催化作用。
4．氧氣的工業制備：分離液態空氣法（原理:氮氣和氧氣的沸點不同，物理變化）。
例4．利用圖示儀器測量氧氣體積，來測定高錳酸鉀樣品的純度(雜質不參加反應)，實驗步驟如下：

（1）檢查氣密性：連好發生裝置后，將導管口的下端浸入水中， ▲ ，如果觀察到導管口有氣泡冒出，就證明裝置不漏氣。
（2）組裝裝置：連好的裝置如圖甲，其中有一處明顯錯誤，在不移動、不調整酒精燈的前提下，需要調節 ▲ 螺母(選填字母)改正錯誤。
（3）進行實驗：采用正確的反應裝置和圖乙所示的收集裝置制取并收集氣體，下列說法正確的是 ▲ .
A. 加熱時間過短，會使測量結果不準
B. 反應一段時間后，排出反應裝置內原有空氣再連接乙裝置收集氣體，會使結果更準確。
例5．（1）某校學生在研究物質燃燒的條件時，進行了以下實驗：點燃一支蠟獨，豎直放在桌面上，用燒杯罩住(如圖l所示)，請依據此實驗回答問題：
?
①蠟燭燃燒時，觀察到燒杯內壁產生水霧，說明石蠟中含有 ▲ 元素
②蠟燭熄滅的瞬間，觀察到燭芯上方產生一縷白煙，白煙的主要成分是 ▲ ；
（2）在老師的指導下，同學們利用氧氣傳感器測定了蠟燭燃燒過程中氧氣含量的變化情況，設計并完成了如圖2所示的實驗，得出了如圖3所示的氧氣含量的變化曲圖，根據圖3所示的曲線圖，同學們得出了以下結論。下列說法正確的是 ▲ 填序號).
A. 只有當氧氣耗盡時蠟燭才會熄滅
B. 蠟燭熄滅時，集氣瓶內仍有氧氣
C. 氧氣濃度小于一定值時，蠟燭無法燃燒。
變式訓練一．小明發現二氧化錳催化過氧化氫分解的實驗中，反應速度逐漸變慢。查閱資料得知：其原因是過氧化氫的溶質質量分數減小以及二氧化錳的催化能力降低。為了探究二氧化錳的催化能力降低的影響因素，進行如下實驗。
【材料準備】取質量均為2克的二氧化錳分別催化40毫升溶質質量分數為10%、20%、30%的過氧化氫溶液分解，實驗后回收二氧化錳，并分別標為A. B.?C；另取多次催化分解10%過氧化氫溶液實驗后回收的二氧化錳，標為D.
【實驗步驟】①連接裝置并檢查氣密性。
②取未使用過的二氧化錳0.5克，加入錐形瓶中，再加入10毫升溶質質量分數為5%的過氧化氫溶液，記錄收集120毫升氣體所需的時間。
③再分別取A. B. C.?D組二氧化錳0.5克，重復上述實驗。
④多次實驗取平均值，記錄數據如下：
組別
未使用過得二氧化錳
A
B
C
D
收集氣體時間/秒
17.9
23.2
27.7
32.3
37.8
（1）實驗時，長頸漏斗下端管口應在液面以下，其目的是 ▲ .
（2）實驗中通過比較收集相同氣體體積所需的時間外，還可以通過比較 ▲ 來反映二氧化錳的催化能力。
（3）由上表數據可知，引起回收的二氧化錳的催化能力下降的因素是 ▲ .

變式訓練二：根據如圖回答問題：
（1）寫出圖中標號儀器名稱：① ▲ ；
（2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣應選用的裝置是 ▲ (填序號，下同)，反應的化學方程式為 ▲ .檢驗裝置氣密性時，除了用手緊握的方法外，還可以采用的方法是 ▲ ；
（3）實驗室可用氧化鈣固體與濃氨水在常溫下混合制取少量氨氣，為了得到平穩的氨氣流，應選擇的發生裝置是 ▲ ；
（4）用G裝置做硫在氧氣中燃燒實驗，燃燒結束后取出燃燒匙，立即用玻璃片蓋住瓶口并振蕩，若將集氣瓶倒轉，發現玻璃片被“吸住”而不掉下來(如甲圖)，其原因是 ▲ ；
（5）為完成上述實驗，用10mL量筒量取6mL氫氧化鈉溶液，讀數時量筒內的液體凹液面最低處應與乙圖中 ▲ 處(填“a”或“b”)刻度線保持水平。
考點4.化合反應和分解反應
1．化和反應：有兩種或兩種以上物質生成一種物質的反應，叫做化和反應，屬于化學反應的基本類型之一。
A特點：反應物有多種，生成物只有一種，即“多變一”。
B表示式：A+B+C+···．→C。
2．分解反應：由一種物質生成兩種或兩種以上的物質的反應叫做分解反應，屬于化學反應的基本類型之一。
A特點：反應物只有一種，生成物有多種，即“一變多”。
B表示式：A→B+C+···。
例6：下列反應既不屬于分解反應，也不屬于化合反應的是（? ?）
鎂＋氧氣→（點燃）→氧化鎂
B.過氧化氫→（二氧化錳）→水＋氧氣
水→（通電）→氫氣＋氧氣
C.蠟燭＋氧氣→（點燃）→二氧化碳＋水
變式訓練一：下列化學反應中，既不屬于化合反應也不屬于分解反應的是（ ）
A．鈉+氯氣氯化鈉 B．二氧化碳+碳一氧化碳
C．碳酸氫鈉碳酸鈉+二氧化碳+水 D．丙烷+氧氣二氧化碳+水
三、優化與提高
（一）選擇題
1.下列物質中前一種物質是氧化物，后一種物質是混合物的是（? ?? ）
A．生石灰、熟石灰? B．碳酸、二氧化硫? C．水、澄清石灰水? D．膽礬、空氣
2.下列物質在氧氣中燃燒的實驗現象描述，正確的是(? ???)
A.?蠟燭在氧氣中燃燒時，有水和二氧化碳產生
B.?鎂條在氧氣中燃燒時，發出白光并有黑色固體生成
C.?鐵絲在氧氣中燃燒時，火星四射，有黑色固體熔化物生成
D.?硫粉在氧氣中燃燒時，有淡藍色火焰產生，生成刺激性氣味的氣體
3.打撈韓國“歲月號”沉船是水下作業，潛水員需要呼吸富氧空氣.富氧空氣中氧氣含量高于普通空氣中的含量，富氧空氣中氧氣與其他氣體的體積比可以是（ 　　）
A. 1：2 B. 1：5 C. 1：4 D. 21：79
4.下列四組物質中，均屬于氧化物的是（ 　　）
A．氧氣、氧化鈣、四氧化三鐵　　　 　B．水、二氧化硫、高錳酸鉀
C．空氣、氧化銅、五氧化二磷　　　 　D．干冰、氧化鎂、二氧化錳
5.下列有關氧氣的制取、收集、驗滿、性質的實驗中錯誤的是（? ）
A.制取 B.收集 C.驗滿 D.性質
（二）非選擇題
6.實驗室用加熱氯酸鉀制取氧氣的主要操作有:①裝藥品②固定裝置③檢查裝置的氣密性④連接儀器⑤加熱⑥收集氣體⑦熄滅酒精燈⑧從水槽中撤出導氣管，正確的操作順序是_______________．
7.下列事實說明空氣中含有哪些成分:
（1）物質在空氣中能燃燒 ▲ ；??（2）酥脆餅干在空氣中放置逐漸變軟 ▲ ；
（3）空氣是制造氮肥的原料 ▲ ；?（4）長期放在空氣中的澄清石灰水變渾濁 ▲ ．
8.采集空氣樣品時，如果沒有專業儀器，我們可用礦泉水瓶裝滿水到采樣地點倒掉，這種收集氣體的方法叫做??? ?；實驗室制氧氣時，也可用這種方法收集，用該方法收集氧氣時，制備氧氣裝置內空氣已排盡的標志是???? ．
9.實驗室制取氣體時所需的一些裝置如圖所示，請回答下列問題：

實驗室里用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣的化學方程式為 ▲ ；可選擇的發生裝置有 ▲ （填字母）；選擇氣體收集方法時，氣體的下列性質：①顏色；②密度；③溶解性；④可燃性，必須考慮的是 ▲ （填序號）；
（2）MnO2在該反應中可以重復使用，理由是 ▲ ；
（3）要制備干燥的氧氣，所選擇裝置的連接順序為 ▲ （填字母）。
10.圖是實驗室用高錳酸鉀制取并收集氧氣的裝置。

（1）儀器a的名稱是 ▲ 。
（2）用高錳酸鉀制取氧氣時，用一團棉花放在試管口的主要作用是 ▲ 。
（3）怎樣使收集的氣體基本上不含氮氣？ ▲
11.某課外學習小組將30%的H2O2溶液稀釋為3%后，用來制取氧氣，并驗證氧氣的化學性質．請結合圖示回答下列問題：

（1）經計算需量取30%H2O2溶液16mL，應選用的量筒規格為 ▲ （選填10mL、20mL或50mL）．
（2）實驗1中，錐形瓶內MnO2的作用是 ▲ ；用該方法收集氧氣的優點是
▲ ．
（3）實驗2中細鐵絲劇烈燃燒、火星四射．該反應的化學方程式為 ▲ ．
12.科學課上做“用紅磷燃燒測定空氣中氧氣的體積分數”的實驗時，由于紅磷燃燒生成的P2O5對人體有一定危害，小明改用氫氣燃燒來測定空氣中氧氣的體積分數，設計的實驗裝置如圖所示，實驗時用夾子B夾住橡膠管，打開夾子A，點燃純凈的氫氣并迅速插入甲瓶中，使氫氣在甲瓶中燃燒。

(1)當氫氣燃燒的火焰剛好熄滅時，對夾子的操作應是 ▲ .
(2)實驗測得甲瓶中氧氣的體積遠小于瓶中空氣體積的1/5，寫出一種可能的原因： ▲ .
(3)有同學提出，若用CO取代H2，進行如上操作也能完成氧氣體積分數的測定，你是否認同?并簡要說明理由： ▲ .
13.下面是同學們制取氧氣和探究氧氣性質的活動．

（1）如圖1是實驗室制取氧氣的裝置，該反應的化學方程式為 ▲ ，儀器a的名稱是 ▲ ．操作中有很多注意事項，例如在收集氧氣時看到氣泡從瓶口逸出，應該 ▲ ，再將集滿氧氣的集氣瓶正放在桌面上：實驗中有些錯誤操作可能會使試管炸裂，寫出為避免試管炸裂的一個正確操作 ▲ ?．
（2）如圖2①中木炭在氧氣中充分燃燒的化學方程式為 ▲ ?．反應完畢蓋好玻璃片，將集氣瓶倒置（如圖2②），玻璃片未掉下來的原因是 ▲ ．
14.實驗室利用下列裝置可以制取某些氣體，請據圖回答問題：

（1）這五個裝置示意圖中，有一個裝置是錯誤的，指出錯誤裝置是?????? ?????(填序號)。
（2）圖示中儀器①的作用??????? ????????????；實驗室用高錳酸鉀來制取氧氣，可選擇A作發生裝置，但要對A進行改進，改進的方法是??????????????????????? ????????????；實驗室若用B作發生裝置制氧氣，則該反應方程式為???????????????????? ???????????。
（3）常溫下，硫化氫（H2S）是一種有臭雞蛋氣味的氣體，實驗室可用硫化亞鐵（FeS）固體和稀硫酸反應制得，該反應方程式為FeS ＋ H2SO4（稀）＝ H2S↑＋FeSO4?，則應選擇??????? ?????（填序號，下同）來作發生裝置。
（4）NO氣體難溶于水,密度略大于空氣,易與氧氣反應生成NO2，則應選擇????? ??裝置來收集NO.
15.學習了空氣中氧氣的含量測定后，化學興趣小組的同學對過量的紅磷能否消耗完瓶中的氧氣表示有疑問。請你參與他們的探究活動，并回答下列的問題：
[提出問題]在空氣成分測定中，紅磷能消耗完氧氣嗎?
[作出假設]過量的紅磷不能完全消耗氧氣。
[設計實驗]
(1)在集氣瓶底部放少量自來水，并把一束打磨后的細鐵絲放入其中，按右圖所示進行正確操作。待冷卻到室溫后打開止水夾，這時觀察到的現象是? .
(2)幾天后，觀察到鐵絲表面出現紅色物質，這是因為鐵與瓶內的水和氧氣發生反應生成了鐵銹。由此可以得出上述假設? (填“成立”或“不成立”).
[反思與評價]小林認為該實驗不能證明紅磷沒有消耗完集氣瓶中的氧氣，使鐵生銹的氧氣可能來自于? ，因為? .同學們采取了一種措施，更換了一種試劑，就達到了目的。這種試劑是? .

[思維拓展] (1)寫出紅磷在空氣中燃燒的化學反應的方程式??????????? ，在這一氧化反應中，氧元素化合價??????????? (填“升高”或“降低”)，因此氧氣具有氧化性。
(2)右圖是氫氣在氯氣中發生燃燒反應的示意圖，通過類比、分析，該反應中具有氧化性的物質是??????????? (填化學式).
(3)已知鎂在空氣中能燃燒生成氧化鎂和氮化鎂(其中氮為?3價).
①氮化鎂是一種黃色的固體。而鎂在空氣中燃燒產物基本上是白色的，由此現象可知，在這樣的條件下鎂更易與空氣中的??????????? 化合。
②通過上述實驗及敘述，你對燃燒有什么新的認識???????????? ?.
16.某課外活動小組在學習了書本 “空氣中氧氣含量的測定”實驗，知道P2O5不能隨便排放在空氣中，否則會對空氣造成污染，所以對該實驗進行了改進：

在由兩個注射器組成的密閉系統內共有50 mL空氣，如圖。然后給裝有紅磷的玻璃管加熱。同時交替推動兩個注射器的活塞，至玻璃管內的紅磷變成白煙，且較長時間內無進一步變化時停止。停止加熱后，待冷卻至室溫將氣體全部推至一個注射器內。
請根據你對上述實驗的理解，回答下列問題：?
實驗結束后，注射器內的氣體體積理論上應該減少約???????? ??? mL。???????????????????
在實驗的加熱過程中，交替緩慢推動兩個注射器的目的是??????????? ?。寫出該反應的化學方程式??????????? ?。?
（3）上述實驗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）??????????? ?。?
第1課時 空氣與氧氣
教學目標：1.列舉空氣的主要成分及各組成的體積分數；
2.學會空氣中氧氣含量的測定，說出氧氣的主要性質，用途；
3.氧化物的概念，催化劑和催化作用；
4.說出實驗室制取氧氣的方法；
5.說出化合反應和分解反應。
教學重點：1.氧氣含量的測定；2.氧氣的實驗室制取。
教學難點：1.氧氣含量的測定；2.氧氣的實驗室制取。
常考點：1.氧氣含量的測定；2.氧氣的實驗室制取。
一、知識點梳理
知識點一：空氣的成分和利用
1.空氣的成分。
2.空氣中各成分的主要作用。
知識點二：氧氣的性質
1.氧氣的物理性質。
2.氧氣的化學性質。
知識點三：氧氣的制取
1.氧氣的實驗室制法。
知識點四：化合反應和分解反應
1.化合反應和分解反應。
2，比較化合反應和分解反應。
考點1.空氣的成分和利用
1．空氣的成分和組成。
第一個對空氣組成進行探究的化學家：拉瓦錫（第一個用天平進行定量分析）。
空氣成分
O2
N2
CO2
稀有氣體
其它氣體和雜質
體積分數
21%
78%
0．04%
0．93%
0．03%
注：空氣成分含量是按體積分數計算的，而且是個粗略值。
2．空氣組成成分探究：
（1）CO2：a試劑：澄清石灰水。
b實驗現象：變渾濁，但變渾濁速度慢。
c結論：空氣中含有二氧化碳（較少）。
（2）O2：a檢驗用品：小木條。
b實驗過程：取一瓶空氣和一瓶氧氣，把一根燃燒的木條，先后插入兩個集氣瓶中。
c實驗現象：燃燒的木條在空氣中繼續安靜的燃燒，在氧氣中燃燒更旺。
d結論：空氣中含有氧氣，空氣中氧氣的濃度較低。
（3）水蒸氣：a試劑：無水硫酸銅粉末。
b實驗過程：取一燒杯，里面裝入冰塊，冰塊上放一個裝有無水硫酸銅粉末的表面皿。
c實驗現象：白色的無水硫酸銅粉末變成藍色。d結論：空氣中含有水蒸氣。
3．空氣中氧氣含量的測定
（1）測定原理：在一個密閉容器內，用一種足量的易燃物質與空氣中的氧氣反應，生成一種固體，使容器內壓強減小。在大氣壓的作用下，水倒吸入密閉容器內的體積，即為空氣中氧氣的體積。
（2）實驗裝置：如右圖

（3）實驗步驟：
A先在集氣瓶內加入少量水，將集氣瓶內水面上的容積分成五等分并做上
記號。
B連接裝置，并檢查裝置的氣密性。
C用止水夾夾緊橡皮管，點燃紅磷，迅速伸入集氣瓶內，塞緊橡皮塞。
D燃燒結束，冷卻至室溫后，打開止水夾。
（4）實驗現象：紅磷劇烈燃燒，放出大量的熱，有大量白煙生成；冷卻后打開止水夾，水經導管進入集氣瓶，約占集氣瓶內空氣總體積的1/5。
（5）反應的文字表達式：。
（5）結論：空氣中氧氣的體積約占空氣總體積的1/5．
注：①實驗前，導管應預先注滿水，否則在燃燒完畢，裝置冷卻后打開止水夾時，進入的水
會有一部分留在導管內。②實驗時，確保氣密性良好。③實驗時，藥品必須過量，燃燒后才
能完全消耗掉瓶內空氣中的氧氣。④實驗結束后，帶裝置冷卻到室溫后才能打開止水夾。
⑤可用來反應的物質必須是易于氧氣反應而不與空氣中其他氣體反應，且沒有氣體生成的物
質。（不采用硫、木炭、鐵絲等物質代替）
4．空氣的利用：
（1）O2的用途：供給呼吸；支持燃燒，也叫助燃，常用于焊接、切割金屬等方面。
（2）N2：a性質：無色、無味的氣體，難溶于水；不支持燃燒。化學性質較穩定。
b用途：燈泡中充氮氣可延長使用壽命；食品包裝充入氮氣可防腐；制造化肥、炸藥的重要原料；液氮可以做冷凍劑，醫療上用液氮冷凍麻醉或冷藏人體細胞組織等。
（3）稀有氣體：a氦、氖、氬、氪、氙和氡等氣體的總稱，是混合物。
b性質：無色、無味的氣體，難溶于水，化學性質不活潑。
c用途：常用作保護氣；做光源（稀有氣體通電能發出不同顏色的光）。
5．空氣的污染
對空氣造成污染的主要是有害氣體（CO、SO2、NO2）和煙塵；目前計入空氣污染指數的項目為CO、SO2、NO2、O3和可吸入顆粒物等。
例1．下列實驗裝置中不能用來測定空氣中氧氣含量的是(???? )
??? A．?? B．? C．??? D．
解析：A、紅磷燃燒生成白色固體五氧化二磷，幾乎不占空間，使得內外產生氣壓差，正確
B、白磷燃燒生成白色固體五氧化二磷，使得內外產生氣壓差，水會倒流，正確；C、蠟燭
燃燒生成的是二氧化碳，二氧化碳是氣體，占了氧氣的空間，水幾乎不進入，錯誤；D、白
磷燃燒生成白色固體五氧化二磷，幾乎不占空間，使得內外產生氣壓差，正確。
答案：C
例2．如圖所示，某同學為驗證空氣中含有少量二氧化碳，將大針筒內的空氣一次性壓入新制的澄清石灰水，發現石灰水沒有變化．據此，你認為該同學應該（　 　）
A. 繼續用大針筒向澄清石灰水壓入空氣
B. 撤去大針筒，用嘴向澄清石灰水吹氣
C. 得出空氣中沒有二氧化碳的結論
D. 得出空氣中含有少量二氧化碳的結論
解析：A、驗證性實驗是已經知道實驗結果的，當實驗現象與已知的結果不相符時，應該思
考實驗過程中存在的問題；空氣中二氧化碳的量太少，通少量空氣現象不明顯，為了使實驗
現象更明顯，所以應該繼續通空氣，直到現象明顯為止，故選項說法正確．B、人體呼吸作
用會產生較多的二氧化碳，違背實驗目的（驗證空氣中含有少量二氧化碳），故選項說法錯
誤．C、驗證性實驗是已經知道實驗結果的，當實驗現象與已知的結果不相符時，應該思
考實驗過程中存在的問題，不能貿然得出空氣中沒有二氧化碳的結論，故選項說法錯誤．D、
實驗中澄清石灰水沒有變渾濁，不能得出空氣中含有少量二氧化碳的結論，故選項說法錯誤．
答案：A
變式訓練一．某同學設計了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖．該同學的實驗步驟如下：
①將圖中的集氣瓶分為5等份，并作好標記．
②在帶橡皮塞和導管的燃燒匙內裝入足量的紅磷，將導管上的止水夾夾緊，在酒精燈上點燃紅磷，并立即伸入集氣瓶內，塞緊橡皮塞．
③充分反應后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾．
請回答下列問題：
該實驗中紅磷需稍過量，目的是 ▲ ．
步驟③中打開止水夾后觀察到的現象是 ▲ ，由此可得出空氣中氧氣的體積分數約為 ▲ ．
（3）該實驗可推論出氮氣 ▲ （填“易”或“難”）溶于水和其化學性質
▲ （填“活潑”或“不活潑”）的結論．
（4）若將紅磷換成炭粉，該實驗能否獲得成功？為什么？
▲ ．
解析：空氣中氧氣含量測定。
答案：（1）使集氣瓶中的氧氣完全消耗．（2）燒杯內的水沿導管流入集氣瓶中液面大約
在標記下數第1處．（3）難 不活潑（4）否，碳燃燒生成二氧化碳氣體，使瓶內氣壓變
化不大，水不能進入瓶內.
變式訓練二．為驗證空氣中氧氣的體積分數，小明按圖甲所示的裝置進行了多次實驗，發現每次測得的氧氣體積分數總是遠小于21%，他認為誤差主要由實驗裝置造成，于是改用圖乙裝置進行實驗，步驟如下：

①連接裝置并檢查氣密性。②在量筒內加入100毫升的水。
③在廣口瓶中加入少量水，使瓶內空氣體積為250毫升。
④在燃燒匙內放入過量的紅磷，塞緊瓶塞，關閉止水夾，接通電源使電烙鐵發熱，點燃紅磷后，斷開電源。
⑤燃燒結束并充分冷卻后，打開止水夾，待量筒內水面不再下降時，記錄量筒內水的體積為65毫升。
（1）小明按如甲裝置進行實驗時，該如何檢查裝置的氣密性? ▲
（2）與裝置甲相比，裝置乙中使用電烙鐵可以減小實驗誤差，其原因是： ▲
（3）根據本實驗數據，計算出空氣中氧氣的體積分數為 ▲ .
小明發現，測量結果與真實值仍有較大差距，查閱資料發現，引起本實驗的誤差除裝置外，還與可燃物的性質有關。
解析：(1)檢驗此裝置的氣密性時，可將導管一端插入水中，用手緊握廣口瓶外壁，觀察水
中的導管口是否有氣泡冒出，如果有氣泡冒出，說明裝置氣密性好。(2)與裝置甲相比，裝
置乙中使用電烙鐵可以減小實驗誤差，其原因是：改進后的裝置無需打開瓶塞點燃紅磷，避
免瓶內空氣外逸而而造成實驗誤差。(3)量筒內減少的體積為氧氣的體積，氧氣的體積
=100mL?65mL=35mL；空氣中氧氣的體積分數為：35mL250mL×100%=14%.
答案：(1)將導管一端插入水中，用手緊握廣口瓶外壁，觀察水中的導管口是否有氣泡冒出，
如果有氣泡冒出，說明裝置氣密性好。(2)改進后的裝置無需打開瓶塞點燃紅磷，避免瓶內
空氣外逸而而造成實驗誤差；(3)14%.
考點2.氧氣的性質
1.O2的物理性質：在通常狀況下，氧氣是一種無色、無味的氣體，密度比空氣稍大?，不易溶于水（可用排水法收集）。
2．氧氣三態變化：降溫后，氧氣可以變為淡藍色的液體，甚至淡藍色雪花狀固體。
3．O2的化學性質：a化學性質比較活潑，具有氧化性，在一定條件下可與許多物質發生化學反應，釋放熱量。b特有的性質：支持燃燒，供給呼吸。
4．物質在空氣中和氧氣中燃燒現象的比較
反應物
發生反應的條件
反??應??現??象
生成物
在空氣中
在氧氣中
C+O2
點燃
持續紅熱，無煙、無焰
劇烈燃燒，發出白光，放出熱量，生成一種無色氣體
盛有黑色木炭的燃燒匙應由上而下慢慢伸入集氣瓶中
S+O2
點燃
淡藍色火焰
發出明亮的藍紫色火焰，放出熱量，生成一種無色有刺激性氣味的氣體
S的用量不宜過多，實驗前，在瓶底放少量水
P（紅）+O2
點燃
黃白色火焰，伴隨放熱 和大量白煙
發出耀眼的白光，放出熱量，生成大量白煙，白煙易溶于水
實驗前在瓶中放少量水，吸收生成的固體顆粒
Fe+O2
點燃
灼成紅熱，離火后變冷
用木條引燃后，能持續劇烈燃燒，火星四射，放出熱量，將鐵絲熔成小球，生成黑色固體
實驗前在瓶中放少量水或細沙，防止高溫熔融濺落到瓶底受熱不均而炸裂
5.氧化物：有兩種元素組成，其中一種元素是氧元素的化合物。例H2O、CO2、CO、SO2、NO2、P2O5。
（1）分類：金屬氧化物（另一種組成元素為金屬元素的氧化物，如FeO）和非金屬氧化物（另一種組成元素為非金屬的氧化物，如H2O、CO2）。
例3：下列關于氧氣的說法正確的是(? ???)
A.?氧氣能支持燃燒,可作燃料
B.?氧氣能跟所有物質發生氧化反應
C.?水中的生物能依靠微溶于水中的氧氣而生存
D.?帶火星的木條一定能在含有氧氣的集氣瓶中復燃
解析：A、氧氣能支持燃燒,但它不具有可燃性,所以不可以作燃料,故錯誤;B、氧氣盡管化學性質比較活潑,但氧氣并不能與所有物質發生氧化反應,故錯誤;C、水中溶有少量氧氣,水中的生物可以依靠這些氧氣而存活,故正確,D、帶火星的木條必須在氧氣的量達到一定濃度時才能復燃,并不能在含有氧氣量少的集氣瓶中復燃,故錯誤.
答案：C
變式訓練一：甲、乙、丙是三個實驗的示意圖，根據圖中所發生的化學反應現象及化學反應原理，進行總結歸納并回答下列問題：?

所發生的三個反應有多個共同的特點，分別是?：
①__________________________________________________________________?；?
②?__________________________________________________________________?；?
③?__________________________________________________________________?；?
答案：①都是化合反應?；②反應都放出大量熱；③?反應條件都是點燃等。
變式訓練二：氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體，它能與許多物質發生反應．
（1）鐵絲在裝有氧氣的集氣瓶中燃燒，集氣瓶中水的作用是___________；
（2）現有0.8克硫與氧氣充分反應，理論上需要分解高錳酸鉀__________克。
（3）二氧化硫氣體對人體有毒，會污染大氣，可用氫氧化鈉溶液吸收，二氧化硫的化學性質與二氧化碳相似，寫出二氧化硫與氫氧化鈉反應的化學方程式__________________。
答案：（1）鐵絲燃燒時盛氧氣的集氣瓶底少量水的作用是：防止生成的高溫熔融物濺落瓶底引起集氣瓶底炸裂；（2）7.9；（3）2NaOH＋SO2＝Na2SO3＋H2O。
考點3.氧氣的制取
1．氧氣的實驗室制法：
（1）過氧化氫制氧氣：
A藥品：過氧化氫、二氧化錳。
B反應原理：2H2O2 MnO2 2H2O + O2↑
C實驗裝置：如圖

D步驟：a檢查氣密性：將橡皮管用彈簧夾夾住，打開分液漏斗活塞，向分液漏斗中加入一定量水后，燒瓶與漏斗形成液面差，說明裝置不漏氣。
b裝藥品：將黑色二氧化錳加入圓底燒瓶，另將帶有分液漏斗和導管的雙孔橡皮塞塞緊瓶口，放置好集氣瓶。最后向分液漏斗中加入過氧化氫。
c打開活塞進行反應：打開活塞，讓過氧化氫溶液從分液漏斗滴入圓底燒瓶，觀察現象。
d向上排空氣法收集氧氣：氧氣密度比空氣大，采用向上排空氣法收集氧氣。將帶火星的木條放置于集氣瓶口，若復燃則氧氣已經收集滿。
e收集完畢，關閉分液漏斗活塞，回收二氧化錳：待氧氣收集滿后，關閉分液漏斗活塞。回收分液漏斗剩余的過氧化氫和圓底燒瓶中的二氧化錳固體。洗滌儀器并整理器材。
注：a該反應放熱，不需要加熱即可進行。
b二氧化錳在該反應過程中起加快過氧化氫分解的作用，不改變過氧化氫產生氧氣的總量，且二氧化錳在反應前后質量和化學性質都保持不變。
c該反應不加入二氧化錳也能夠發生，只是發生反應的速度較慢。
（2）高錳酸鉀（或氯酸鉀和二氧化錳）制氧氣：

A藥品：高錳酸鉀或氯酸鉀和二氧化錳。
B原理：；.
C裝置：此處是利用固體加熱制取氧氣，所以可選用
儀器名稱：酒精燈、試管、鐵架臺、導管、集氣瓶、水槽。
D操作步驟：用高錳酸鉀或氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣，并排水法收集氧氣。步驟可概括為連—查—裝—定—點—收—移—熄。
a檢查裝置氣密性：將導管一端進入水中，用手緊握試管壁，若水中導管口有氣泡冒出，或手撤離后在導管中形成一段水柱，則裝置不漏氣。否則更換橡皮塞。
b將藥品裝入試管：取少量高錳酸鉀裝入試管，平鋪在試管底部，管口塞一團棉花，防止高錳酸鉀顆粒隨氧氣進入水槽、集氣瓶或堵塞導管。
c將試管固定在鐵架臺上：鐵夾夾在距離試管口三分之一處，試管口要低于試管底部（防止冷凝水倒流，導致試管口破裂）
d點燃酒精燈加熱：先使酒精燈外焰在試管下方來回移動，讓試管均勻受熱，然后對準試管中的藥品部位加熱。
e集氣瓶內裝滿水，不留空氣，當導管口產生連續氣泡時才開始收集，瓶中水排盡，瓶中氧氣集滿。
f收集完畢：導管不離開水槽，不能熄滅酒精燈。
熄滅酒精燈：當導管撤離水槽后才能熄滅酒精燈，否則倒吸，引起試管破裂。
2．氧氣的驗滿：用帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復燃，證明氧氣已滿。
檢驗：用帶火星的木條伸入集氣瓶內，若木條復燃，證明是氧氣
3．催化劑（觸媒）：在化學反應中能改變物質的化學反應速度，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。催化劑在化學反應中所起的作用叫催化作用。
4．氧氣的工業制備：分離液態空氣法（原理:氮氣和氧氣的沸點不同，物理變化）。
例4．利用圖示儀器測量氧氣體積，來測定高錳酸鉀樣品的純度(雜質不參加反應)，實驗步驟如下：

（1）檢查氣密性：連好發生裝置后，將導管口的下端浸入水中， ▲ ，如果觀察到導管口有氣泡冒出，就證明裝置不漏氣。
（2）組裝裝置：連好的裝置如圖甲，其中有一處明顯錯誤，在不移動、不調整酒精燈的前提下，需要調節 ▲ 螺母(選填字母)改正錯誤。
（3）進行實驗：采用正確的反應裝置和圖乙所示的收集裝置制取并收集氣體，下列說法正確的是 ▲ .
A. 加熱時間過短，會使測量結果不準
B. 反應一段時間后，排出反應裝置內原有空氣再連接乙裝置收集氣體，會使結果更準確。
解析：（1）根據檢查裝置氣密性的方法來分析；（2）要改正該錯誤需要調節A、B、C旋鈕中的AB，C旋鈕夾在試管的中上部，因此C不動．
答案：(1)組裝好儀器后，將導管口的下端浸入水中，用手緊握試管，如果觀察到導管口有
氣泡冒出，就證明裝置不漏氣；故填：用手緊握試管；(2)要改正該錯誤需要調節A. B.?C旋
鈕中的AB，C旋鈕夾在試管的中上部，因此C不動；故答案為：AB；(3)若加熱時間過短，
高錳酸鉀有可能沒有完全分解；反應一段時間后再進行收集，會導致氧氣部分逸出。故選
A.
例5．（1）某校學生在研究物質燃燒的條件時，進行了以下實驗：點燃一支蠟獨，豎直放在桌面上，用燒杯罩住(如圖l所示)，請依據此實驗回答問題：
?
①蠟燭燃燒時，觀察到燒杯內壁產生水霧，說明石蠟中含有 ▲ 元素
②蠟燭熄滅的瞬間，觀察到燭芯上方產生一縷白煙，白煙的主要成分是 ▲ ；
（2）在老師的指導下，同學們利用氧氣傳感器測定了蠟燭燃燒過程中氧氣含量的變化情況，設計并完成了如圖2所示的實驗，得出了如圖3所示的氧氣含量的變化曲圖，根據圖3所示的曲線圖，同學們得出了以下結論。下列說法正確的是 ▲ 填序號).
A. 只有當氧氣耗盡時蠟燭才會熄滅 B. 蠟燭熄滅時，集氣瓶內仍有氧氣
C. 氧氣濃度小于一定值時，蠟燭無法燃燒。
解析：(1)蠟燭燃燒時，觀察到燒杯內壁產生水霧，根據質量守恒定律反應前后元素的種類
不變，說明石蠟中含有氫元素；(2)(白煙的主要成分是石蠟顆粒，所以用火柴點燃白煙，觀
察到的現象是白煙能燃燒；(3)A、由圖示可知，蠟燭熄滅時，集氣瓶內仍有氧氣，故錯誤；
B. 蠟燭熄滅時，集氣瓶內仍有氧氣，故對；C. 當氧氣的體積分數達到15.96%時，蠟燭熄
滅，說明氧氣的濃度低于一定值時，蠟燭無法燃燒，故正確；
答案：(1)氫；(2)石蠟顆粒；(3)BC
變式訓練一．小明發現二氧化錳催化過氧化氫分解的實驗中，反應速度逐漸變慢。查閱資料得知：其原因是過氧化氫的溶質質量分數減小以及二氧化錳的催化能力降低。為了探究二氧化錳的催化能力降低的影響因素，進行如下實驗。
【材料準備】取質量均為2克的二氧化錳分別催化40毫升溶質質量分數為10%、20%、30%的過氧化氫溶液分解，實驗后回收二氧化錳，并分別標為A. B.?C；另取多次催化分解10%過氧化氫溶液實驗后回收的二氧化錳，標為D.
【實驗步驟】①連接裝置并檢查氣密性。
②取未使用過的二氧化錳0.5克，加入錐形瓶中，再加入10毫升溶質質量分數為5%的過氧化氫溶液，記錄收集120毫升氣體所需的時間。
③再分別取A. B. C.?D組二氧化錳0.5克，重復上述實驗。
④多次實驗取平均值，記錄數據如下：
組別
未使用過得二氧化錳
A
B
C
D
收集氣體時間/秒
17.9
23.2
27.7
32.3
37.8
（1）實驗時，長頸漏斗下端管口應在液面以下，其目的是 ▲ .
（2）實驗中通過比較收集相同氣體體積所需的時間外，還可以通過比較 ▲ 來反映二氧化錳的催化能力。
（3）由上表數據可知，引起回收的二氧化錳的催化能力下降的因素是 ▲ .

解析：(1)長頸漏斗一般用于制取氣體時添加液體藥品，深入液面以下形成液封裝置才不漏
氣，所以實驗時，長頸漏斗下端管口應在液面以下，其目的是：防止產生的氣體從長頸漏斗
中逸出；(2)在解這類題時，主要是用控制變量法，題中所給的方法是體積相同，比較時間，
還可以時間相同，比較氣體體積，所以還可以通過比較相同時間內產生氣體的體積來反映二
氧化錳的催化能力；(3)通過表中的數據可以看出，過氧化氫溶液質量分數相同時，二氧化
錳使用的次數越少，生成相同氧氣的時間越少，反應物濃度越大，生成相同氧氣的時間越
少，所以引起回收的二氧化錳催化能力下降的因素是：過氧化氫溶液的溶質質量分數、二氧
化錳使用的次數。
答案：(1)防止產生的氣體從長頸漏斗中逸出；(2)相同時間內產生氣體的體積；(3)過氧化氫
溶液的溶質質量分數、二氧化錳使用的次數。
變式訓練二．根據如圖回答問題：

（1）寫出圖中標號儀器名稱：① ▲ ；
（2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣應選用的裝置是 ▲ (填序號，下同)，反應的化學方程式為 ▲ .檢驗裝置氣密性時，除了用手緊握的方法外，還可以采用的方法是 ▲ ；
（3）實驗室可用氧化鈣固體與濃氨水在常溫下混合制取少量氨氣，為了得到平穩的氨氣流，應選擇的發生裝置是 ▲ ；
（4）用G裝置做硫在氧氣中燃燒實驗，燃燒結束后取出燃燒匙，立即用玻璃片蓋住瓶口并振蕩，若將集氣瓶倒轉，發現玻璃片被“吸住”而不掉下來(如甲圖)，其原因是 ▲ ；
（5）為完成上述實驗，用10mL量筒量取6mL氫氧化鈉溶液，讀數時量筒內的液體凹液面最低處應與乙圖中 ▲ 處(填“a”或“b”)刻度線保持水平。
解析：（1）①是酒精燈；故答案為：酒精燈；（2）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，發生裝置
的特點屬于固體加熱型的A裝置，因為氧氣不易溶于水且密度大于空氣，所以既可以用排
水法收集，也可以用向上排空氣法收集；用高錳酸鉀制氧氣時，反應物是高錳酸鉀，生成
物是錳酸鉀、二氧化錳、氧氣，反應條件是加熱，因此反應的化學方程式為：；檢驗裝置氣
密性時，用手緊握試管外壁的目的是給試管受熱，使內部的空氣受熱膨脹，因此達到此目的
還可以采用的方法是：用熱毛巾捂住試管（或用酒精燈微熱試管等）故答案為：AD或AF；；
用熱毛巾捂住試管（或用酒精燈微熱試管等）；（3）實驗室可用氧化鈣固體與濃氨水在常
溫下混合制取少量氨氣，發生裝置屬于固液常溫型的BC裝置，但為了得到平穩的氨氣流，
要選擇C裝置通過注射器控制液體的流速；故答案為：C；（4）玻璃片被“吸住”而不掉下
來，其原因是：二氧化硫與氫氧化鈉反應，導致集氣瓶內的氣壓減小，外界大氣壓將玻璃片
“托住”；故答案為：二氧化硫與氫氧化鈉反應，導致集氣瓶內的氣壓減小，外界大氣壓將玻
璃片“托住”；（5）量筒的刻度上邊大，6mL在5mL的上方，讀數時要平視凹液面的最低處，
故是a處；故答案為：a
答案：（1）酒精燈；（2）AD或AF；略；用熱毛巾捂住試管（或用酒精燈微熱試管等）；
（3）C；（4）二氧化硫與氫氧化鈉反應，導致集氣瓶內的氣壓減小，外界大氣壓將玻璃片
“托住”；（5）a
考點4.化合反應和分解反應
1．化和反應：有兩種或兩種以上物質生成一種物質的反應，叫做化和反應，屬于化學反應的基本類型之一。
A特點：反應物有多種，生成物只有一種，即“多變一”。
B表示式：A+B+C+···．→C。
2．分解反應：由一種物質生成兩種或兩種以上的物質的反應叫做分解反應，屬于化學反應的基本類型之一。
A特點：反應物只有一種，生成物有多種，即“一變多”。
B表示式：A→B+C+···。
例6：下列反應既不屬于分解反應，也不屬于化合反應的是（? ?）
A.鎂＋氧氣→（點燃）→氧化鎂 B.過氧化氫→（二氧化錳）→水＋氧氣
C.水→（通電）→氫氣＋氧氣 C.蠟燭＋氧氣→（點燃）→二氧化碳＋水
解析：分解反應是一種物質生成兩種或兩種以上物質的反應；化合反應時兩種或兩種以上物質生成一種物質的反應；A選項化合反應；B選項分解反應；C選項分解反應；D選項既不是化合反應也不是分解反應，故選擇D?
答案：D
變式訓練一：下列化學反應中，既不屬于化合反應也不屬于分解反應的是（ ）
A．鈉+氯氣氯化鈉 B．二氧化碳+碳一氧化碳
C．碳酸氫鈉碳酸鈉+二氧化碳+水 D．丙烷+氧氣二氧化碳+水
解析：A、根據化合反應的定義判斷．B、根據化合反應的定義判斷．C、根據分解反應的定義判斷．D、根據氧化還原反應、化合反應、分解反應的定義判斷．
答案：D
三、優化與提高
一、選擇題
1.下列物質中前一種物質是氧化物，后一種物質是混合物的是（? ?? ）
A．生石灰、熟石灰? B．碳酸、二氧化硫? C．水、澄清石灰水? D．膽礬、空氣
解析：由多種物質混合而成的是混合物；由一種物質組成的是純凈物；只由一種元素組成的純凈物，是單質；由兩種或兩種元素組成的純凈物，是化合物；只由兩種元素組成，其中一種是氧元素，屬氧化物。根據概念，A生石灰屬氧化物，熟石灰屬化合物；B中碳酸屬化合物，惡意如何了屬氧化物；C中水出氧化物，除去石灰水屬混合物；D中膽礬屬化合物，空氣屬混合物。
答案：C
2.下列物質在氧氣中燃燒的實驗現象描述，正確的是(? ???)
A.?蠟燭在氧氣中燃燒時，有水和二氧化碳產生
B.?鎂條在氧氣中燃燒時，發出白光并有黑色固體生成
C.?鐵絲在氧氣中燃燒時，火星四射，有黑色固體熔化物生成
D.?硫粉在氧氣中燃燒時，有淡藍色火焰產生，生成刺激性氣味的氣體
解析：A、蠟燭在氧氣中燃燒時，有水和二氧化碳產生，是實驗結論而不是實驗現象，故選項說法錯誤.B、鎂條在氧氣中燃燒時，發出耀眼的白光，并有白色固體生成，故選項說法錯誤.C、鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，有黑色固體熔化物生成，故選項說法正確.D、硫在氧氣中燃燒，發出明亮的藍紫色火焰，產生一種具有刺激性氣味的氣體，故選項說法錯誤.所以C選項是正確的.
答案：C
3.打撈韓國“歲月號”沉船是水下作業，潛水員需要呼吸富氧空氣.富氧空氣中氧氣含量高于普通空氣中的含量，富氧空氣中氧氣與其他氣體的體積比可以是（ 　　）
A. 1：2 B. 1：5 C. 1：4 D. 21：79
解析：A、氧氣的體積分數大于空氣中的平均氧氣體積分數的空氣稱為富氧空氣，1：2大約是33.3%，故A正確；B、1：5不可以，比空氣中的還低，故B錯誤；C、空氣的成分主要以氮氣和氧氣為主，氧氣約占五分之一，氮氣約占五分之四，屬于普通空氣的組成，故C錯誤；D、21：79與空氣的成分相差不大，故D錯誤．
答案：A
4.下列四組物質中，均屬于氧化物的是（ 　　）
A．氧氣、氧化鈣、四氧化三鐵　　　 　B．水、二氧化硫、高錳酸鉀
C．空氣、氧化銅、五氧化二磷　　　 　D．干冰、氧化鎂、二氧化錳
答案：D
5.下列有關氧氣的制取、收集、驗滿、性質的實驗中錯誤的是（? ）
A.制取 B.收集 C.驗滿 D.性質
解析：A、利用過氧化氫制取氧氣時不需要加熱，屬于固液常溫型，可用此發生裝置，A項正確；B、氧氣密度比空氣大，可用向上排空氣法收集，且導管伸入到集氣瓶底部，B項正確；C、驗滿氧氣將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復燃，說明已集滿，C項正確；D、鐵絲燃燒實驗應在瓶底放一些水或沙子，防止燃燒后的熔融物濺落炸裂瓶底，而圖示沒采取任何措施，D項錯誤。
答案：D
二、非選擇題
6.實驗室用加熱氯酸鉀制取氧氣的主要操作有:①裝藥品②固定裝置③檢查裝置的氣密性④連接儀器⑤加熱⑥收集氣體⑦熄滅酒精燈⑧從水槽中撤出導氣管，正確的操作順序是_______________．
解析：實驗室加熱氯酸鉀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:④③①②⑤⑥⑧⑦.?
答案：④③①②⑤⑥⑧⑦。
7.下列事實說明空氣中含有哪些成分:
（1）物質在空氣中能燃燒 ▲ ；??（2）酥脆餅干在空氣中放置逐漸變軟 ▲ ；
（3）空氣是制造氮肥的原料 ▲ ；?（4）長期放在空氣中的澄清石灰水變渾濁 ▲ ．
解析：(1)空氣中的氧氣具有助燃性，物質在空氣中可以燃燒是因為空氣中有氧氣；(2)酥脆的餅干露置于空氣中變軟是因為空氣中有水蒸氣；(3)空氣中的氮氣是制造氮肥的原料；(4)澄清的石灰水在空氣中放置石灰水變渾濁，是因為空氣中含有的二氧化碳與石灰水中的氫氧化鈣反應生成難溶性的碳酸鈣的原因.
答案：(1)氧氣；(2)水蒸氣；(3)氮氣；(4)二氧化碳.
8.采集空氣樣品時，如果沒有專業儀器，我們可用礦泉水瓶裝滿水到采樣地點倒掉，這種收集氣體的方法叫做??? ?；實驗室制氧氣時，也可用這種方法收集，用該方法收集氧氣時，制備氧氣裝置內空氣已排盡的標志是???? ．
解析：根據信息用礦泉水瓶裝滿水，采集空氣樣品，可知這是一種排水集氣法，制取氧氣時，開始裝置中有空氣，產生的氧氣將空氣向外排除，用排水法收集時，當氣泡連續均勻冒出時，說明出來的是氧氣，空氣已排凈．
答案：排水集氣法；氣泡連續地均勻地冒出。
9.實驗室制取氣體時所需的一些裝置如圖所示，請回答下列問題：

實驗室里用過氧化氫溶液和二氧化錳混合制取氧氣的化學方程式為 ▲ ；可選擇的發生裝置有 ▲ （填字母）；選擇氣體收集方法時，氣體的下列性質：①顏色；②密度；③溶解性；④可燃性，必須考慮的是 ▲ （填序號）；
（2）MnO2在該反應中可以重復使用，理由是 ▲ ；
（3）要制備干燥的氧氣，所選擇裝置的連接順序為 ▲ （填字母）。
解析：(1)實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳混合生成水和氧氣，二氧化錳起催化作用，文
字表達式為：過氧化氫二氧化錳?水+氧氣；發生裝置的特點屬于“固液常溫型”，故可選發
生裝置有A和B；收集氣體的依據是氣體的密度和溶解性，故選擇②③；(2)二氧化錳在此
反應中作為催化劑，改變了化學反應的速率，而二氧化錳本身的質量和化學性質在反應前后
都沒有發生改變，故MnO2在該反應中可以重復使用；(3)A或B裝置是用來制取氧氣的裝
置，由于濃硫酸具有吸水性，可以用來干燥氣體，所以再通過濃硫酸把氧氣干燥后再進行
收集，由于要收集干燥的氧氣，根據氧氣的密度比空氣大，用向上排空氣法收集，所以儀器
的連接順序為A→F→C或B→F→C.
答案：(1)過氧化氫二氧化錳??水+氧氣；A和B；②③；(2)二氧化錳作為催化劑，在化學
反應前后質量和化學性質都沒有發生改變；(3)A→F→C或B→F→C.
10.圖是實驗室用高錳酸鉀制取并收集氧氣的裝置。

（1）儀器a的名稱是 ▲ 。
（2）用高錳酸鉀制取氧氣時，用一團棉花放在試管口的主要作用是 ▲ 。
（3）怎樣使收集的氣體基本上不含氮氣？ ▲
解析：（1）a是鐵架臺，用于固定和支持各種儀器，鐵圈可代替漏斗架使用。一般常用于
過濾、加熱、滴定等實驗操作。是物理、化學實驗中使用最廣泛的儀器之一。（2）用高錳
酸鉀制取氧氣時，用一團棉花放在試管口的主要作用是防止高錳酸鉀粉末沿導管進入水槽。
（3）當均勻、連續有氣泡冒出的時候收集，收集來的氧氣更純凈，此時已將空氣盡數排除，
收集的氣體基本上不含氮氣。
答案：（1）鐵架臺；（2）防止高錳酸鉀粉末沿導管進入水槽。（3）當均勻、連續有氣泡
冒出的時候收集。
11.某課外學習小組將30%的H2O2溶液稀釋為3%后，用來制取氧氣，并驗證氧氣的化學性質．請結合圖示回答下列問題：

（1）經計算需量取30%H2O2溶液16mL，應選用的量筒規格為 ▲ （選填10mL、20mL或50mL）．
（2）實驗1中，錐形瓶內MnO2的作用是 ▲ ；用該方法收集氧氣的優點是
▲ ．
（3）實驗2中細鐵絲劇烈燃燒、火星四射．該反應的化學方程式為 ▲ ．
解析：（1）量取30%H2O2溶液16mL，應選用20mL的量筒，減小誤差；（2）二氧化錳在
過氧化氫分解中起催化作用；排水法收集的氣體較純，且無需驗滿，集氣瓶口有大氣泡冒出
說明收集滿了；（3）鐵絲在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵。
答案：（1）20mL；（2）催化作用；收集的氣體較純或無需驗滿（合理均可）；（3）
12.科學課上做“用紅磷燃燒測定空氣中氧氣的體積分數”的實驗時，由于紅磷燃燒生成的P2O5對人體有一定危害，小明改用氫氣燃燒來測定空氣中氧氣的體積分數，設計的實驗裝置如圖所示，實驗時用夾子B夾住橡膠管，打開夾子A，點燃純凈的氫氣并迅速插入甲瓶中，使氫氣在甲瓶中燃燒。

(1)當氫氣燃燒的火焰剛好熄滅時，對夾子的操作應是 ▲ .
(2)實驗測得甲瓶中氧氣的體積遠小于瓶中空氣體積的1/5，寫出一種可能的原因： ▲ .
(3)有同學提出，若用CO取代H2，進行如上操作也能完成氧氣體積分數的測定，你是否認同?并簡要說明理由： ▲ .
解析：(1)根據實驗原理可知，當氫氣燃燒的火焰剛好熄滅時，說明氧氣完全被消耗，此時
不能再通入氫氣，否則會影響實驗結果，此時應用夾子A夾住橡膠管，待集氣瓶冷卻至室
溫后打開B觀察現象；(2)實驗測得甲瓶中氧氣的體積遠小于瓶中空氣體積的1/5，可能是裝
置漏氣或沒有及時用夾子A夾住橡膠管，使通入的氫氣過多，或沒有冷卻到室溫就打開止
水夾B；(3)一氧化碳燃燒生成了二氧化碳氣體，會占據一定的體積，所以不能用一氧化碳來
代替氫氣。
答案：(1)用夾子A夾住橡膠管，待集氣瓶冷卻至室溫后打開B；(2)火焰熄滅后，沒有及時
用夾子A夾住橡膠管(或實驗裝置氣密性不好).(3)不認同，因為CO點燃后生成的是CO2氣
體，瓶內氣壓不會降低，所以無法測定。
13.下面是同學們制取氧氣和探究氧氣性質的活動．
（1）如圖1是實驗室制取氧氣的裝置，該反應的化學方程式為 ▲ ，儀器a的名稱是 ▲ ．操作中有很多注意事項，例如在收集氧氣時看到氣泡從瓶口逸出，應該 ▲ ，再將集滿氧氣的集氣瓶正放在桌面上：實驗中有些錯誤操作可能會使試管炸裂，寫出為避免試管炸裂的一個正確操作 ▲ ?．
（2）如圖2①中木炭在氧氣中充分燃燒的化學方程式為 ▲ ?．反應完畢蓋好玻璃片，將集氣瓶倒置（如圖2②），玻璃片未掉下來的原因是 ▲ ．
答案：（1），試管．在水面下用玻璃片蓋住瓶口?，
停止加熱時，應先移出導氣管，再熄滅酒精燈?．（2）．氫氧化鈉溶液與二
氧化碳反應，二氧化碳被消耗，瓶內氣體減少，瓶內氣壓小于外界大氣壓。
14.實驗室利用下列裝置可以制取某些氣體，請據圖回答問題：

（1）這五個裝置示意圖中，有一個裝置是錯誤的，指出錯誤裝置是?????? ?????(填序號)。
（2）圖示中儀器①的作用??????? ????????????；實驗室用高錳酸鉀來制取氧氣，可選擇A作發生裝置，但要對A進行改進，改進的方法是??????????????????????? ????????????；實驗室若用B作發生裝置制氧氣，則該反應方程式為???????????????????? ???????????。
（3）常溫下，硫化氫（H2S）是一種有臭雞蛋氣味的氣體，實驗室可用硫化亞鐵（FeS）固體和稀硫酸反應制得，該反應方程式為FeS ＋ H2SO4（稀）＝ H2S↑＋FeSO4?，則應選擇??????? ?????（填序號，下同）來作發生裝置。
（4）NO氣體難溶于水,密度略大于空氣,易與氧氣反應生成NO2，則應選擇????? ??裝置來收集NO.
答案：（1）E?（2）加熱 ，試管口放一團棉花 ，（3）B（4）D
15.學習了空氣中氧氣的含量測定后，化學興趣小組的同學對過量的紅磷能否消耗完瓶中的氧氣表示有疑問。請你參與他們的探究活動，并回答下列的問題：
[提出問題]在空氣成分測定中，紅磷能消耗完氧氣嗎?
[作出假設]過量的紅磷不能完全消耗氧氣。
[設計實驗]
(1)在集氣瓶底部放少量自來水，并把一束打磨后的細鐵絲放入其中，按右圖所示進行正確操作。待冷卻到室溫后打開止水夾，這時觀察到的現象是? .
(2)幾天后，觀察到鐵絲表面出現紅色物質，這是因為鐵與瓶內的水和氧氣發生反應生成了鐵銹。由此可以得出上述假設? (填“成立”或“不成立”).
[反思與評價]小林認為該實驗不能證明紅磷沒有消耗完集氣瓶中的氧氣，使鐵生銹的氧氣可能來自于? ，因為? .同學們采取了一種措施，更換了一種試劑，就達到了目的。這種試劑是? .

[思維拓展] (1)寫出紅磷在空氣中燃燒的化學反應的方程式??????????? ，在這一氧化反應中，氧元素化合價??????????? (填“升高”或“降低”)，因此氧氣具有氧化性。
(2)右圖是氫氣在氯氣中發生燃燒反應的示意圖，通過類比、分析，該反應中具有氧化性的物質是??????????? (填化學式).
(3)已知鎂在空氣中能燃燒生成氧化鎂和氮化鎂(其中氮為?3價).
①氮化鎂是一種黃色的固體。而鎂在空氣中燃燒產物基本上是白色的，由此現象可知，在這樣的條件下鎂更易與空氣中的??????????? 化合。
②通過上述實驗及敘述，你對燃燒有什么新的認識???????????? ?.
答案：（1）水倒流入集氣瓶中液面上方體積的五分之一；（2）鐵生銹的條件：水和氧氣
同時存在，生成了鐵銹，說明過量的紅磷不能完全消耗氧氣；故答案為：成立[反思與評價]
根據水（自來水）中溶有少量氧氣，容器中鐵與水中的氧反應生成了鐵銹；換一種試劑蒸
餾水，就能說明過量的紅磷完全消耗了氧氣．故答案為：自來水；水中溶有少量氧氣；蒸
餾水；[思維拓展]（1）故答案為：； 降低；（2）根據氧化劑（反應
物）→得電子→化合價降低→被還原→發生還原反應→生成還原產物；可知氫氣在氯氣中
發生燃燒反應中具有氧化性的物質是：Cl2；?故答案為：Cl2；（3）鎂在空氣中燃燒產物基
本上是白色的氧化鎂，由此現象可知，鎂更易與空氣中的氧氣反應；故答案為：O2；故答
案為：燃燒不一定有氧氣參加．
16.某課外活動小組在學習了書本 “空氣中氧氣含量的測定”實驗，知道P2O5不能隨便排放在空氣中，否則會對空氣造成污染，所以對該實驗進行了改進：

在由兩個注射器組成的密閉系統內共有50 mL空氣，如圖。然后給裝有紅磷的玻璃管加熱。同時交替推動兩個注射器的活塞，至玻璃管內的紅磷變成白煙，且較長時間內無進一步變化時停止。停止加熱后，待冷卻至室溫將氣體全部推至一個注射器內。
請根據你對上述實驗的理解，回答下列問題：?
實驗結束后，注射器內的氣體體積理論上應該減少約???????? ??? mL。???????????????????
在實驗的加熱過程中，交替緩慢推動兩個注射器的目的是??????????? ?。寫出該反應的化學方程式??????????? ?。?
（3）上述實驗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）??????????? ?。?
解析：（1）空氣中氧氣的體積分數z約為21%，由兩個注射器組成的密閉系統內共有50mL
空氣，則氧氣的體積為50mL×21%≈10mL．交替緩慢推動兩個注射器能使氣體與紅磷充分接
觸，以便耗盡裝置內的氧氣；紅磷與氧氣點燃生成五氧化二磷，方程．
（3）上述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原因：裝
置漏氣，裝置冷卻后空氣可進入裝置，或裝置本身容積有限，測量體積時誤差造成的影響過
大等．
答案：（1）10；（2）使注射器內的氧氣充分與紅磷反應；；（3）裝置漏氣等（合理即可）．

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