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清单02 空气和氧气内容导览 知识·方法·能力清单第一部分 命题解码 洞察命题意图，明确攻坚方向第二部分 方法建模 构建思维框架，提炼通用解法流程建模 技法清单 答题要点 技法01 空气的组成技法02 空气的应用技法03 氧气的性质技法04 氧气的制取 第三部分 思维引路 示范思考过程，贯通方法应用母题精讲 思维解析 变式应用第四部分 分级实战 分级强化训练，实现能力跃迁考查形式：考查方式包括：以选择题、填空题和实验探究题为主，重点考查空气的成分（体积分数）及用途、空气中氧气含量的测定实验（如红磷燃烧法）的原理、现象、误差分析，以及氧气的物理和化学性质、实验室制取氧气的反应原理、装置选择、操作步骤与注意事项等。能力要求：能通过实验现象说明氧气的化学性质，理解物质性质与用途之间的关系，并能基于实验原理分析测定空气中氧气含量的实验过程、误差及改进方案‌。具备基本的实验探究能力，如识别装置、规范操作、判断现象与结论。此外，还需初步形成环保意识，能从可持续发展角度评价空气资源的利用与保护，体现科学态度与社会责任的融合。技法01 空气的组成流程建模 第一步，细审题 阅读题干，明确题目考查的是‌实验原理、现象描述、结论推导还是误差分析。 第二步，明原理 所选试剂只与空气中的氧气反应，且不生成气体，使得密闭空间中压强减小。 第三步，推结果 由现象到结论+误差判断，逐项分析，得到答案。 技法清单1. 空气成分及其体积分数 空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳、其他气体和杂质 体积分数 0.06%2. 空气中氧气体积分数的测定（1）实验原理：红磷在 中燃烧消耗 ，使得密闭空间中 ，打开止水夹，大气压将烧杯中的水压入集气瓶中。（压入的水的体积= ）（2）实验现象：红磷燃烧，放出热量，产生大量 ，装置 ，烧杯内的水倒流入集气瓶，约占集气瓶内气体体积的 。（3）实验结论：氧气约占空气总体积的 。（4）反应原理： 。（5）误差分析： 误差 原因 测量结果偏低 ，氧气未耗尽 ，使装置外的空气进入集气瓶中 ，使进入集气瓶中的水的体积偏小 测量结果偏高 ，红磷燃烧时集气瓶内气体因受热顺着导管逸出 ，使装置内的气体受热逸出，导致进入集气瓶中的水的体积偏大答题要点1.空气的各成分划分是按照体积分数，而不是质量分数。2.烟与雾的区分：烟是固体小颗粒；雾是小液滴。技法02 空气的应用流程建模 第一步，细审题 明确考查方向，锁定关键词。判断题目是考查‌空气成分用途‌、‌空气污染危害还是‌防治措施‌，或二者综合。 第二步，明原理 紧扣“性质决定用途”、明确空气污染物及防治措施。 第三步，推结果 结合题干，逐项分析，得到答案。技法清单1. 空气中各成分的性质和用途 空气成分 性质 用途 氧气 供给呼吸 动植物呼吸、 、登山、潜水等 、航天、气割、气焊等 氮气 用作 ：灯泡充氮防钨丝氧化、食品充氮防腐、金属焊接防氧化等 液氮 低 制造 环境：医疗、超导材料等 可转化为氨气等 用于化工生产，制造硝酸、 稀有气体 通电发光 作多用途 ：霓虹灯、航标灯、闪光灯等 化学性质 用作 ：灯泡、金属焊接等 氦气 用于填充 、热气球等2. 空气的污染与防治（1）目前计入空气污染指数的项目①气体：SO2、NO2、CO、O3，其中 会导致酸雨（酸雨的pH ）②固体：可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）→形成雾霾（2）空气污染指数越 ，污染越严重。（3）空气污染的危害和保护措施①危害：严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡。全球气候 ， 破坏和 等。②保护措施：加强大气质量监测，改善环境状况，使用 能源，工厂的废气经处理过后才能排放，积极植树、造林、种草等。答题要点1.氧气可支持燃烧，具有助燃性，但是不具有可燃性，不可用作燃料。2.二氧化碳会引起温室效应，但不是空气污染物‌。技法03 氧气的性质流程建模 第一步，细审题 阅读题干，锁定关键信息‌。判断题目类型是考查‌物理性质‌、‌化学性质‌、‌实验现象‌，还是‌反应原理与结论推导。‌ 第二步，明原理 紧扣氧气的性质与反应特征。 第三步，推结果 由现象到本质，逐项分析判断，得到答案。技法清单1．物理性质（1）色、态、味：在通常状况下，氧气是一种 色、 味的气体。（2）密度：密度比空气 。（3）溶解性： 溶于水。（4）三态变化：在压强为101kPa时，氧气在-183℃时变为 色液体，在-219℃时变成 色的固体。2. 化学性质（1）氧气的化学性质 ，氧气具有 。（2）物质与氧气的反应 物质 燃烧现象 化学方程式 注意点 木炭 在空气中持续红热，在氧气中剧烈燃烧，放热，发 ，生成 燃烧匙从集气瓶瓶口向下 ，以便充分消耗氧气 硫粉 空气： 色火焰，氧气中： 火焰，放热，生成有 的气体 集气瓶瓶底放少量的水，为了 铁丝 在空气中红热，在氧气中 ， ，放出大量的热，生成 固体 集气瓶底放 ，防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底；铁丝绕成螺旋状是 ；细铁丝下端系火柴是 ；火柴 时插入，防止火柴燃烧消耗过多的氧气 红磷 发出 色火焰，放出热量、产生大量 集气瓶底放少量水，为了 ，防止其扩散到空气中造成污染答题要点1.实验现象与实验结论的区分：实验现象是能通过眼、耳、鼻、皮肤等感官直接感知的；实验结论则需要通过理性分析得出。如果在描述中出现生成物的名称，则该描述是实验结论，而不是实验现象。技法04 氧气的制取流程建模 第一步，细审题 阅读题干，明确考查方向。判断题目类型是考查‌实验室制法‌、‌工业制法‌、‌实验装置‌、‌操作步骤‌，还是‌气体收集与检验‌。 第二步，明原理 紧扣制氧方法的化学与物理本质。 第三步，推结果 由操作推现象、由异常推原因，逐项分析判断，得到答案。技法清单1．工业制法（1）方法： 。（2）原理：利用液态空气中液氮和液氧的 不同，采用蒸发的方法，将氮气与氧气分离。属于 变化。2．实验室制法（1）分解过氧化氢溶液制取氧气 试剂 过氧化氢溶液（ 液体）、二氧化锰（ 粉末） 反应原理 发生装置 型 收集装置 排水集气法（收集的气体比较 ） 向上排空气法（收集的气体比较 ） 检验方法 ，若 ，证明是氧气 验满方法 排水法：当 ，证明已集满向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已集满 存放方法 由于氧气的密度比空气大，所以盖上玻璃片后，瓶口应向上 在桌面上（2）加热高锰酸钾制取氧气 试剂 高锰酸钾（ 色固体） 反应原理 发生装置 型 收集装置 排水集气法或向上排空气法 实验步骤 注意事项 查 连接装置并 ①导管只需刚刚露出橡胶塞，便于 。②试管口应放一团棉花，防止 。③试管口应略 倾斜，防止 ，使试管炸裂。④加热时，现将酒精灯在试管下来回移动，使试管 ，再集中对药品部位加热。⑤要等到气泡 冒出时，再进行收集。因为开始加热时导管口冒出的气泡主要是装置内的 ，此时收集，会导致收集的氧气 。⑥实验结束时，应先 ，再 ，以免因试管内压强减小而产生倒吸现象。 装 用 将药品装入试管 定 将试管固定在 点 点燃酒精灯加热 收 收集气体 离 从水槽中撤离 熄 熄灭 谐音记忆“茶庄定点收利息” 答题要点1.如果用长颈漏斗，长颈漏斗下端要伸到液面以下，防止气体从漏斗口逸出。 2.氧气的检验是把带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃。一定要与验满分开，验满是把带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃。技法01 空气的组成母题精讲1.（2025·陕西卷）下图实验均可完成空气中氧气含量的测定。关于甲、乙实验下列说法正确的是A．反应条件相同 B．都会生成黑色固体C．实验过程中乙实验更环保 D．红磷、铁粉的用量对实验结果不会产生影响思维解析【答案】C【第一步 细审题】阅读题干，明确题目考查的是‌实验原理、现象描述、结论推导还是误差分析。该题四个选项分别考查‌实验原理、现象描述、结论和误差分析。【第二步 明原理】所选试剂只与空气中的氧气反应，且不生成气体，使得密闭空间中压强减小。该题甲选择试剂红磷，乙性质试剂铁粉。【第三步 推结果】由现象到结论+误差判断，逐项分析，得到答案。A、甲实验需加热，乙实验在常温下发生缓慢氧化，两个实验的反应条件不相同，故不正确；B、红磷燃烧生成五氧化二磷，为白色固体，铁粉发生缓慢氧化，生成红棕色的氧化铁，故不正确；C、乙实验中铁粉在密闭中进行，不污染环境，而甲实验将燃烧匙伸入集气瓶时，反应生成的五氧化二磷扩散到空气中污染环境，因此乙实验更环保，故正确；D、红磷、铁粉的用量都需足量，才能将装置中的氧气耗尽，实验结果才更准确，故不正确。故选C。变式应用1.变情境（2025·山东德州·中考真题）兴趣小组利用氧气传感器检测足量红磷在空气中燃烧时氧气的含量，结果如图所示。下列说法正确的是A．空气中氧气的质量分数为21% B．燃烧时，容器内产生大量白雾C．恢复至室温，容器内压强比燃烧前小 D．红磷燃烧将容器内的氧气全部消耗2.变考法（2025·广东东莞·三模卷）如图，学习小组测定空气中氧气含量，并用氧气传感器记录试管中氧气含量随时间变化的情况。下列说法正确的是A．白磷燃烧产生大量白烟 B．燃烧消耗完了试管内的氧气C．气球膨胀的原因是生成了气体 D．白磷燃烧吸收热量技法02 空气的应用1.（2025·黑龙江齐齐哈尔卷）下列气体中可供给动植物呼吸的是A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳思维解析【答案】A【第一步 细审题】明确考查方向，锁定关键词。判断题目是考查‌空气成分用途‌、‌空气污染危害还是‌防治措施‌，或二者综合。该题是空气成分用途类试题。【第二步 明原理】紧扣“性质决定用途”，供给呼吸属于氧气的化学性质。【第三步 推结果】结合题干，逐项分析，得到答案。氧气能支持燃烧，供给呼吸，故可供给动植物呼吸的气体是氧气。故选A。变式应用1.变考法（2025·广西·中考真题）防治空气污染是一项意义重大的课题。下列气体属于空气污染物的是A．氮气 B．氧气 C．二氧化硫 D．水蒸气2.变情境（2025·江苏南京·中考真题）空气是人类生产活动的重要资源。下列说法不正确的是A．植树造林可改善空气质量B．臭氧层破坏与空气污染无关C．空气是工业制取氧气廉价、易得的原料D．空气中的稀有气体所占比例虽小，但用途广泛技法03 氧气的性质1.（2025·山东日照卷）下列物质燃烧时的实验现象描述正确的是A．甲烷燃烧时，火焰呈苍白色B．一氧化碳在空气中燃烧，火焰呈红色C．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体D．硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰思维解析【答案】D【第一步 细审题】阅读题干，明确考查方向，锁定关键信息‌。判断题目类型是考查‌物理性质‌、‌化学性质‌、‌实验现象‌，还是‌反应原理与结论推导。该题考查的是物质燃烧时的实验现象。‌【第二步 明原理】紧扣氧气的性质与反应特征。【第三步 推结果】由现象到本质，逐项分析判断，得到答案。A、甲烷燃烧时，火焰呈淡蓝色，而非苍白色，A 错误；B、一氧化碳在空气中燃烧，火焰呈蓝色，而非红色，B 错误；C、铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中点燃后能剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，C 错误；D、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，D 正确。故选D。变式应用1.变情境（2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）下列实验方案能够达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方案 A 鉴别木炭粉末和氧化铜粉末 观察颜色 B 鉴别空气和氧气 将燃着的小木条分别伸入两瓶气体中 C 除去氢氧化钠溶液中混有的碳酸钠 加入适量氢氧化钙溶液，充分反应后过滤 D 除去氮气中的一氧化碳 将混合气体通过灼热的氧化铜A．A B．B C．C D．D2.变考法（2025·重庆·中考真题）“铁丝在氧气中燃烧”的实验中，下列对该实验有关图标的标注不正确的是A．护目镜 B．明火C．锐器 D．洗手技法04 氧气的制取1.（2025·江苏南京卷）在图示实验室制取氧气的实验过程中，下列操作不规范的是A．检查装置气密性：先把导管伸入水中，再用手紧握试管B．加热试剂：先让试管均匀受热，再对高锰酸钾所在的部位加热C．收集气体：导管口刚开始有气泡放出时，立即收集气体D．停止加热：先把导管移出水面，再熄灭酒精灯思维解析【答案】C【第一步 细审题】阅读题干，明确考查方向，圈画关键信息。题目类型是考查‌实验室制取氧气的‌操作步骤‌。【第二步 明原理】紧扣制氧方法的化学与物理本质。‌实验室制取氧气的‌操作步骤为“茶庄定点收利息”。【第三步 推结果】由操作推现象、由异常推原因，逐项分析判断，得到答案。A、检查装置气密性时，先把导管伸入水中，再用手紧握试管，若导管口有气泡冒出，松开手冷却后，导管内上升一段水柱，说明装置气密性良好，故选项操作正确；B、加热试剂时，先让试管均匀受热，再对高锰酸钾所在的部位加热，以防止试管底部受热不均匀造成炸裂，故选项操作正确；C、收集气体时，导管口刚开始有气泡放出时，不宜立即收集气体，因为刚冒出的气泡中混有试管中的空气，导致气体不纯，故选项操作不正确；D、停止加热时，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水倒吸炸裂试管，故选项操作正确。故选C。变式应用1.变情境（2025·四川巴中·中考真题）请结合下列实验装置图回答问题：（1）仪器①的名称______。（2）连接装置B、E制取氧气，若水槽中出现紫红色，可能缺少的操作是______。（3）用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气应选用的发生装置是______（填字母），该反应的化学方程式为______。若用装置C收集氧气，气体应从______端通入（填“a”或“b”）。2.变考法（2025··四川成都·中考真题）高锰酸钾制取氧气的实验如图，下列操作符合安全规范的是A．连接仪器——将试管抵住实验台，用力塞紧胶塞B．加热试管——先预热，再对准试剂所在部位加热C．结束实验——熄灭酒精灯后，将导管移出水面D．整理复位——加热后的试管，立即用冷水清洗 巩固提升1．（2025·广东·中考真题）下列关于的制取、验满及性质实验操作错误的是A．制备 B．收集 C．验满 D．助燃性2．（2025·湖南长沙·三模）空气是人类生产活动的重要资源。空气中的各种成分广泛应用于工农业生产、医疗和科研等领域。下列说法正确的是A．氧气能支持燃烧，可以作燃料B．氮气化学性质不活泼，可以作保护气C．空气中稀有气体含量少，没有利用价值D．会造成温室效应，属于空气污染物3．（2025·广东广州·二模）空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法正确的是A．空气污染指数越高，空气质量状况越差B．氮气很稳定，因此无法用氮气生产氮肥C．稀有气体用于制电光源，利用了其通电发光的化学性质D．洁净的空气属于纯净物4．（2025·陕西西安·模拟预测）空气是人类赖以生存的主要资源，我们应该保护它。下列关于空气及其成分说法不正确的是A．空气中氧气与氮气的体积比约为1:4B．目前计入空气质量评价的污染物包括SO2、CO2、NO2、O3等C．氮气可用于作食品保护气，因为氮气常温下化学性质稳定D．为改善空气质量，提倡“绿色出行”，以公共交通工具为主5．（2025·天津·中考真题）下列实验现象描述正确的是A．硫在空气中燃烧时发出蓝紫色火焰B．铁丝插入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧C．乙醇在空气中燃烧生成二氧化碳和水D．在空气中加热铜粉，红色粉末逐渐变为黑色6．（2025·广西·中考真题）实验是化学研究的重要手段。某同学在实验室制取氧气并进行氧气性质的探究。（1）该同学用双氧水和二氧化锰制取氧气，发生反应的化学方程式是___________，选用的发生装置是___________(填字母序号)。（2）实验室现有的双氧水浓度过大，使用前需要稀释。稀释双氧水时用到的玻璃仪器有胶头滴管、量筒、烧杯和___________。（3）用排空气法收集氧气应选装置______(填字母序号)，还可以用_______法收集氧气。（4）用带火星的木条放在集气瓶口，观察到木条___________，说明氧气已集满。将红热的铁丝伸入集满氧气的集气瓶中，铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成___________色固体。冲刺突破1．（2025·河北廊坊·一模）探究小组用图1装置测定空气中氧气含量，压强变化如图2，氧气体积分数变化如图3，下列说法不正确的是A．图1中水的作用是吸收五氧化二磷和降温B．图2中是因为红磷燃烧放热使压强增大C．图3说明红磷或白磷熄灭后反应立即停止D．该实验说明，若用白磷代替红磷，测定结果将更接近真实值2．（2025·山东烟台·一模）某同学利用右图装置探究燃烧条件和空气中氧气含量（白磷的着火点为）。步骤Ⅰ．将盛有白磷的带孔燃烧匙伸入A瓶中，白磷不燃烧。步骤Ⅱ．向A瓶中加满热水，塞紧瓶塞，白磷不燃烧。步骤Ⅲ．打开，从a口向A瓶中鼓入空气，待瓶中的液面低于燃烧匙底部时，关闭。此时进入量筒B中水的体积为，观察到A瓶中的白磷燃烧。下列说法错误的是A．实验前应检查装置的气密性B．对比步骤Ⅰ和Ⅲ的现象可知，可燃物燃烧的条件之一是与氧气接触C．待装置冷却一段时间后，打开，量筒B中的水倒流到A中约D．燃烧匙中白磷的量不足，会导致测得的空气中氧气的体积分数小于1/53．（2025·湖北·二模）在测定空气中氧气含量的实验中，小明将压强传感器和氧气含量传感器与实验装置相连，实验装置如图1。实验过程中集气瓶内的压强变化曲线如图2，装置中氧气的体积分数随时间变化的关系如图3。下列对实验及曲线的分析，错误的是A．图2中bc段压强下降的原因是反应结束后温度下降B．若实验中红磷量不足，图2中c点对应的压强值会比正常情况偏低C．由图3可知，实验结束后氧气未被完全消耗D．时间上图3中80 s与图2中的c点对应4．（2025·河北邢台·二模）兴趣小组同学用图1所示装置完成加热高锰酸钾并收集一瓶氧气的任务，集气瓶内液面的高度随加热时间的变化如图2所示，其中P点时将集气瓶从水槽中取出。下列说法正确的是A．M点：导管口有气泡冒出，表示可以开始收集B．N点：试管中可能含有两种固体C．P点：实验结束后，先从水槽中撤离导管再熄灭酒精灯D．M→N固体减少的质量等于集气瓶内减少的水的质量5．（2025·陕西·中考真题）如图甲是实验室制取氧气的实验装置，乙是某学习小组设计的自制简易供氧器。（1）写出标有字母a的仪器的名称：_____。（2）甲、乙中制取氧气的化学反应方程式是_____。（3）甲中实验时长颈漏斗必须伸入液面以下的目的是_____。（4）乙中为了便于观察氧气的流速以增加吸氧的安全性，塑料吸管需要伸入液体X中，X应该是_____。6．（2025·湖南·中考真题）根据氧气的制取和性质实验，回答下列问题。（1）若用装置A加热制取，图中a处需补充仪器的名称是_______。（2）若实验室用装置B制取，反应的化学方程式是_______。（3）上图中仪器b既有燃烧匙的作用，又有_______的作用。（4）点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉立即伸入装置C中，产生淡蓝色火焰，然后通入，产生明亮的蓝紫色火焰。对比通入前后的现象，可得出硫燃烧的剧烈程度与_______有关。（5）装置C中气球的作用是_______。7．（2025·山东青岛·中考真题）“追梦”小组在实验室中制取氧气并探究其性质，请回答下列问题：（1）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气用于铁丝燃烧实验，从图一中选择最合适的发生和收集装置___________(选填字母序号)，反应的化学方程式为___________，二氧化锰的作用是___________。（2）进行图二所示实验时，发现铁丝在空气中不燃烧，在氧气中剧烈燃烧、___________，放热，生成黑色固体，该反应的化学方程式为___________。铁丝在空气中与在氧气中反应的剧烈程度明显不同、原因是___________。（3）为验证氧气的某些物理性质，小组同学收集一塑料瓶干燥的氧气，进行图三所示实验，测得氧气体积分数随时间变化曲线如图四所示。①从微观角度分析AB段曲线下降的原因是___________。②BC段曲线下降幅度明显超过AB段，体现氧气的性质是___________。③图四中D点氧气的体积分数约为_______%。8．（2025·四川乐山·中考真题）实验室用高锰酸钾制取氧气，并完成一系列实验，根据下列实验装置回答问题：（1）图1中仪器①的名称是__________。（2）用图2装置收集氧气，验满时应将带火星的木条靠近____（a或b）导管口，观察木条是否复燃。（3）图3实验中不需要标注的实验图标是______。A．热烫 B．用电C．护目镜 D．洗手（4）从制氧气后的剩余固体中分离出难溶于水的二氧化锰固体，采用图4和图5的操作进行。图4操作的名称是________，图5装置中存在的错误是__________（写出一种即可）。9．（2025·四川·中考真题）某化学学习小组完成了氧气的实验室制取与性质实验。回答下列问题：（1）图1中仪器a的名称为_______。（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为_______，基本反应类型为_______。（3）用高锰酸钾制取氧气，应选择图1中的_______(填字母序号)作发生装置。连接装置，在装入药品前必须进行的操作是_______。（4）用图1中C装置收集氧气时，当观察到_______，可确定氧气已收集满。（5）利用收集的氧气完成图2实验。夹持红热木炭的坩埚钳应_______(填“缓慢”或“快速”)插入瓶中，木炭剧烈燃烧，发出白光。实验结论：氧气具有的性质是_______；木炭在乙处燃烧比甲处更剧烈的原因是_______。10．（2025·内蒙古·中考真题）氧气在生产、生活和生命活动中发挥着重要作用。兴趣小组以“氧气的制备”为主题开展了项目式学习活动。I、实验室制氧气（1）用A装置制取氧化，反应的化学方程式为______，基本反应类型为______。（2）若要收集一瓶较为纯净的氧气，应选择的收集装置是______（填序号）。Ⅱ、工业制氧气（3）利用分离液态空气法制氧气。在低温下加压，使空气转变为液态，当液态空气升温时，由于液氮沸点比液氧沸点______，液氮先汽化，剩下的主要是液氧。（4）利用膜分离法制氧气。如下图所示，利用氧分子的体积______（填“大于”“小于”或“等于”）氮分子的体积实现分离，从而获得高浓度的氧气。Ⅲ、空间站内的氧气再生空间站内电解产生的供航天员呼吸，产生的与航天员呼出的通过“萨巴蒂尔反应”系统转化为和，生成的再进行电解，实现的再生。示意图如下。（5）“萨巴蒂尔反应”系统中发生反应的化学方程式为______。（6）电解水的质量为，“萨巴蒂尔反应”系统中生成水的质量为的原因是______。（忽略非反应损耗）1 / 13学科网（北京）股份有限公司$清单02 空气和氧气内容导览 知识·方法·能力清单第一部分 命题解码 洞察命题意图，明确攻坚方向第二部分 方法建模 构建思维框架，提炼通用解法流程建模 技法清单 答题要点 技法01 空气的组成技法02 空气的应用技法03 氧气的性质技法04 氧气的制取 第三部分 思维引路 示范思考过程，贯通方法应用母题精讲 思维解析 变式应用第四部分 分级实战 分级强化训练，实现能力跃迁考查形式：考查方式包括：以选择题、填空题和实验探究题为主，重点考查空气的成分（体积分数）及用途、空气中氧气含量的测定实验（如红磷燃烧法）的原理、现象、误差分析，以及氧气的物理和化学性质、实验室制取氧气的反应原理、装置选择、操作步骤与注意事项等。能力要求：能通过实验现象说明氧气的化学性质，理解物质性质与用途之间的关系，并能基于实验原理分析测定空气中氧气含量的实验过程、误差及改进方案‌。具备基本的实验探究能力，如识别装置、规范操作、判断现象与结论。此外，还需初步形成环保意识，能从可持续发展角度评价空气资源的利用与保护，体现科学态度与社会责任的融合。技法01 空气的组成流程建模 第一步，细审题 阅读题干，明确题目考查的是‌实验原理、现象描述、结论推导还是误差分析。 第二步，明原理 所选试剂只与空气中的氧气反应，且不生成气体，使得密闭空间中压强减小。 第三步，推结果 由现象到结论+误差判断，逐项分析，得到答案。 技法清单1. 空气成分及其体积分数 空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳、其他气体和杂质 体积分数 78% 21% 0.94% 0.06%2. 空气中氧气体积分数的测定（1）实验原理：红磷在密闭空间中燃烧消耗氧气，使得密闭空间中压强减小，打开止水夹，大气压将烧杯中的水压入集气瓶中。（压入的水的体积=被消耗的氧气的体积）（2）实验现象：红磷燃烧，放出热量，产生大量白烟，装置冷却到室温后打开止水夹，烧杯内的水倒流入集气瓶，约占集气瓶内气体体积的1/5。（3）实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。（4）反应原理：4P + 5O2 点燃 2P2O5（5）误差分析： 误差 原因 测量结果偏低 红磷不足，氧气未耗尽 装置漏气，使装置外的空气进入集气瓶中 未冷却至室温就打开弹簧夹，使进入集气瓶中的水的体积偏小 测量结果偏高 胶皮管未夹紧，红磷燃烧时集气瓶内气体因受热顺着导管逸出 燃烧匙伸入过慢，使装置内的气体受热逸出，导致进入集气瓶中的水的体积偏大答题要点1.空气的各成分划分是按照体积分数，而不是质量分数。2.烟与雾的区分：烟是固体小颗粒；雾是小液滴。技法02 空气的应用流程建模 第一步，细审题 明确考查方向，锁定关键词。判断题目是考查‌空气成分用途‌、‌空气污染危害还是‌防治措施‌，或二者综合。 第二步，明原理 紧扣“性质决定用途”、明确空气污染物及防治措施。 第三步，推结果 结合题干，逐项分析，得到答案。技法清单1. 空气中各成分的性质和用途 空气成分 性质 用途 氧气 供给呼吸 动植物呼吸、医疗急救、登山、潜水等 支持燃烧 炼钢、航天、气割、气焊等 氮气 化学性质不活泼 用作保护气：灯泡充氮防钨丝氧化、食品充氮防腐、金属焊接防氧化等 液氮沸点低 制造低温环境：医疗、超导材料等 可转化为氨气等 用于化工生产，制造硝酸、化肥 稀有气体 通电发光 作多用途电光源：霓虹灯、航标灯、闪光灯等 化学性质不活泼 用作保护气：灯泡、金属焊接等 氦气密度小 用于填充探空气球、热气球等2. 空气的污染与防治（1）目前计入空气污染指数的项目①气体：SO2、NO2、CO、O3，其中SO2、NO2会导致酸雨（酸雨的pH<5.6）②固体：可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）→形成雾霾（2）空气污染指数越高，污染越严重。（3）空气污染的危害和保护措施①危害：严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡。全球气候变暖，臭氧破坏和酸雨等。②保护措施：加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，工厂的废气经处理过后才能排放，积极植树、造林、种草等。答题要点1.氧气可支持燃烧，具有助燃性，但是不具有可燃性，不可用作燃料。2.二氧化碳会引起温室效应，但不是空气污染物‌。技法03 氧气的性质流程建模 第一步，细审题 阅读题干，锁定关键信息‌。判断题目类型是考查‌物理性质‌、‌化学性质‌、‌实验现象‌，还是‌反应原理与结论推导。‌ 第二步，明原理 紧扣氧气的性质与反应特征。 第三步，推结果 由现象到本质，逐项分析判断，得到答案。技法清单1．物理性质（1）色、态、味：在通常状况下，氧气是一种无色、无味的气体。（2）密度：密度比空气略大。（3）溶解性：不易溶于水。（4）三态变化：在压强为101kPa时，氧气在-183℃时变为淡蓝色液体，在-219℃时变成淡蓝色的固体。2. 化学性质（1）氧气的化学性质比较活泼，氧气具有氧化性。（2）物质与氧气的反应 物质 燃烧现象 化学方程式 注意点 木炭 在空气中持续红热，在氧气中剧烈燃烧，放热，发白光，生成使石灰水变浑浊的气体 C+O2 点燃 CO2 燃烧匙从集气瓶瓶口向下缓慢插入，以便充分消耗氧气 硫粉 空气：淡蓝色火焰，氧气中：明亮的蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体 S+O2 点燃 SO2 集气瓶瓶底放少量的水，为了吸收二氧化硫以防污染空气 铁丝 在空气中红热，在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 3Fe+2O2 点燃 Fe3O4 集气瓶底放少量水或细沙，防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底；铁丝绕成螺旋状是增大受热面积；细铁丝下端系火柴是引燃细铁丝；火柴快燃尽时插入，防止火柴燃烧消耗过多的氧气 红磷 发出黄色火焰，放出热量、产生大量白烟 4P+5O2 点燃 2P2O5 集气瓶底放少量水，为了吸收生成的五氧化二磷（P₂O₅）固体，防止其扩散到空气中造成污染答题要点1.实验现象与实验结论的区分：实验现象是能通过眼、耳、鼻、皮肤等感官直接感知的；实验结论则需要通过理性分析得出。如果在描述中出现生成物的名称，则该描述是实验结论，而不是实验现象。技法04 氧气的制取流程建模 第一步，细审题 阅读题干，明确考查方向。判断题目类型是考查‌实验室制法‌、‌工业制法‌、‌实验装置‌、‌操作步骤‌，还是‌气体收集与检验‌。 第二步，明原理 紧扣制氧方法的化学与物理本质。 第三步，推结果 由操作推现象、由异常推原因，逐项分析判断，得到答案。技法清单1．工业制法（1）方法：分离液态空气法（2）原理：利用液态空气中液氮和液氧的沸点不同，采用蒸发的方法，将氮气与氧气分离。属于物理变化。2．实验室制法（1）分解过氧化氢溶液制取氧气 试剂 过氧化氢溶液（无色液体）、二氧化锰（黑色粉末） 反应原理 2H2O22H2O＋O2↑ 发生装置 固液不加热型 收集装置 排水集气法（收集的气体比较纯净） 向上排空气法（收集的气体比较干燥） 检验方法 将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明是氧气 验满方法 排水法：当集气瓶口有较大气泡冒出时，证明已集满向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已集满 存放方法 由于氧气的密度比空气大，所以盖上玻璃片后，瓶口应向上正放在桌面上（2）加热高锰酸钾制取氧气 试剂 高锰酸钾（ 暗紫色固体） 反应原理 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 发生装置 固体加热型 收集装置 排水集气法或向上排空气法 实验步骤 注意事项 查 连接装置并检查装置的气密性 ①导管只需刚刚露出橡胶塞，便于氧气排出。②试管口应放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管造成堵塞或污染水槽。③试管口应略向下倾斜，防止冷凝水回流到试管底部，使试管炸裂。④加热时，现将酒精灯在试管下来回移动，使试管均匀受热，再集中对药品部位加热。⑤要等到气泡连续均匀冒出时，再进行收集。因为开始加热时导管口冒出的气泡主要是装置内的空气，此时收集，会导致收集的氧气不纯。⑥实验结束时，应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，以免因试管内压强减小而产生倒吸现象。 装 用药匙将药品装入试管 定 将试管固定在铁架台上 点 点燃酒精灯加热 收 收集气体 离 从水槽中撤离导管 熄 熄灭酒精灯 谐音记忆“茶庄定点收利息” 答题要点1.如果用长颈漏斗，长颈漏斗下端要伸到液面以下，防止气体从漏斗口逸出。 2.氧气的检验是把带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃。一定要与验满分开，验满是把带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃。技法01 空气的组成母题精讲1.（2025·陕西卷）下图实验均可完成空气中氧气含量的测定。关于甲、乙实验下列说法正确的是A．反应条件相同 B．都会生成黑色固体C．实验过程中乙实验更环保 D．红磷、铁粉的用量对实验结果不会产生影响思维解析【答案】C【第一步 细审题】阅读题干，明确题目考查的是‌实验原理、现象描述、结论推导还是误差分析。该题四个选项分别考查‌实验原理、现象描述、结论和误差分析。【第二步 明原理】所选试剂只与空气中的氧气反应，且不生成气体，使得密闭空间中压强减小。该题甲选择试剂红磷，乙性质试剂铁粉。【第三步 推结果】由现象到结论+误差判断，逐项分析，得到答案。A、甲实验需加热，乙实验在常温下发生缓慢氧化，两个实验的反应条件不相同，故不正确；B、红磷燃烧生成五氧化二磷，为白色固体，铁粉发生缓慢氧化，生成红棕色的氧化铁，故不正确；C、乙实验中铁粉在密闭中进行，不污染环境，而甲实验将燃烧匙伸入集气瓶时，反应生成的五氧化二磷扩散到空气中污染环境，因此乙实验更环保，故正确；D、红磷、铁粉的用量都需足量，才能将装置中的氧气耗尽，实验结果才更准确，故不正确。故选C。变式应用1.变情境（2025·山东德州·中考真题）兴趣小组利用氧气传感器检测足量红磷在空气中燃烧时氧气的含量，结果如图所示。下列说法正确的是A．空气中氧气的质量分数为21% B．燃烧时，容器内产生大量白雾C．恢复至室温，容器内压强比燃烧前小 D．红磷燃烧将容器内的氧气全部消耗【答案】C【解析】A、空气中氧气的体积分数约为21%，不是质量分数，该说法错误；B、红磷燃烧产生大量白烟，不是白雾，该说法错误；C、红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，恢复至室温，容器内气体减少，压强比燃烧前小，该说法正确；D、由图可知，红磷燃烧后容器内还有氧气剩余，没有将氧气全部消耗，该说法错误。故选C。2.变考法（2025·广东东莞·三模卷）如图，学习小组测定空气中氧气含量，并用氧气传感器记录试管中氧气含量随时间变化的情况。下列说法正确的是A．白磷燃烧产生大量白烟 B．燃烧消耗完了试管内的氧气C．气球膨胀的原因是生成了气体 D．白磷燃烧吸收热量【答案】B【解析】A、白磷燃烧生成五氧化二磷白色固体小颗粒，会产生大量白烟，A正确；B、从氧气含量随时间变化的图像可知，氧气并没有被完全消耗完，最后氧气含量约为 10%，B错误；C、气球膨胀的原因是白磷燃烧时放出热量，使试管内气体受热膨胀，而不是生成了气体，因为白磷燃烧生成的五氧化二磷是固体，C错误；D、白磷燃烧是放出热量的反应，不是吸收热量，D错误。 故选A。技法02 空气的应用1.（2025·黑龙江齐齐哈尔卷）下列气体中可供给动植物呼吸的是A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳思维解析【答案】A【第一步 细审题】明确考查方向，锁定关键词。判断题目是考查‌空气成分用途‌、‌空气污染危害还是‌防治措施‌，或二者综合。该题是空气成分用途类试题。【第二步 明原理】紧扣“性质决定用途”，供给呼吸属于氧气的化学性质。【第三步 推结果】结合题干，逐项分析，得到答案。氧气能支持燃烧，供给呼吸，故可供给动植物呼吸的气体是氧气。故选A。变式应用1.变考法（2025·广西·中考真题）防治空气污染是一项意义重大的课题。下列气体属于空气污染物的是A．氮气 B．氧气 C．二氧化硫 D．水蒸气【答案】C【解析】A、氮气是空气的主要成分，约占78%，属于无害气体， 不是污染物，不符合题意；B、氧气占空气约21%，是生物呼吸必需的气体，本身无污染性， 不是污染物，不符合题意；C、二氧化硫在空气中易形成硫酸，会形成酸雨，腐蚀建筑、破坏生态，属于典型空气污染物，符合题意；D、水蒸气是空气中的正常成分，湿度变化可能影响舒适度，但未被列为污染物， 不是污染物，不符合题意。故选C。2.变情境（2025·江苏南京·中考真题）空气是人类生产活动的重要资源。下列说法不正确的是A．植树造林可改善空气质量B．臭氧层破坏与空气污染无关C．空气是工业制取氧气廉价、易得的原料D．空气中的稀有气体所占比例虽小，但用途广泛【答案】B【解析】A、植树造林可改善空气质量，减少空气污染，不符合题意；B、臭氧层破坏主要由人类活动释放的空气污染物引起，如氯氟烃。这些污染物进入大气后，会使臭氧分解，导致臭氧层空洞。因此，臭氧层破坏与空气污染直接相关，符合题意；C、空气中含氧气，工业上可通过分离液态空气制取氧气，空气是工业制取氧气廉价、易得的原料，不符合题意；D、空气中的稀有气体所占比例虽小，但是用途广泛，如稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可制成不同用途的电光源，不符合题意。故选B。技法03 氧气的性质1.（2025·山东日照卷）下列物质燃烧时的实验现象描述正确的是A．甲烷燃烧时，火焰呈苍白色B．一氧化碳在空气中燃烧，火焰呈红色C．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体D．硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰思维解析【答案】D【第一步 细审题】阅读题干，明确考查方向，锁定关键信息‌。判断题目类型是考查‌物理性质‌、‌化学性质‌、‌实验现象‌，还是‌反应原理与结论推导。该题考查的是物质燃烧时的实验现象。‌【第二步 明原理】紧扣氧气的性质与反应特征。【第三步 推结果】由现象到本质，逐项分析判断，得到答案。A、甲烷燃烧时，火焰呈淡蓝色，而非苍白色，A 错误；B、一氧化碳在空气中燃烧，火焰呈蓝色，而非红色，B 错误；C、铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中点燃后能剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，C 错误；D、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，D 正确。故选D。变式应用1.变情境（2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）下列实验方案能够达到实验目的的是 选项 实验目的 实验方案 A 鉴别木炭粉末和氧化铜粉末 观察颜色 B 鉴别空气和氧气 将燃着的小木条分别伸入两瓶气体中 C 除去氢氧化钠溶液中混有的碳酸钠 加入适量氢氧化钙溶液，充分反应后过滤 D 除去氮气中的一氧化碳 将混合气体通过灼热的氧化铜A．A B．B C．C D．D【答案】BC【解析】A、木炭粉末和氧化铜粉末均为黑色，仅通过观察颜色无法区分二者，A错误；B、氧气具有助燃性；将燃着的小木条分别伸入两瓶气体中，在空气中木条正常燃烧，在氧气中木条燃烧更旺，现象不同，可鉴别空气和氧气，B正确；C、碳酸钠与氢氧化钙反应产生CaCO3、NaOH。加入适量氢氧化钙溶液，能除去碳酸钠，且生成氢氧化钠（与原溶液成分一致 ），充分反应后过滤除去碳酸钙沉淀，可除去氢氧化钠溶液中混有的碳酸钠，C正确；D、CO与灼热氧化铜反应产生Cu、CO2。虽然能除去CO，但会引入新杂质CO2，不能达到除去氮气中一氧化碳的目的，D错误。故选BC。2.变考法（2025·重庆·中考真题）“铁丝在氧气中燃烧”的实验中，下列对该实验有关图标的标注不正确的是A．护目镜 B．明火C．锐器 D．洗手【答案】C【解析】A、反应①是一氧化碳转化为二氧化碳，一氧化碳燃烧可以生成二氧化碳，化学方程式为，所以反应①能通过燃烧实现，A正确。B、反应②是二氧化碳转化为一氧化碳，碳单质和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳，化学方程式为，该反应是吸热反应，B正确。C、若乙为CaCO3 ，二氧化碳（CO2）与氯化钙（ CaCl2）不能发生反应，所以甲不可能为CaCl2，C错误。D、若乙为CO，反应③一氧化碳与氧气点燃生成二氧化碳，属于化合反应，化学方程式为 。若乙为CaCO3，反应③碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，属于分解反应，化学方程式为；碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，属于复分解反应，化学方程式为；所以反应③可为化合、分解或复分解反应，D正确。故选C。技法04 氧气的制取1.（2025·江苏南京卷）在图示实验室制取氧气的实验过程中，下列操作不规范的是A．检查装置气密性：先把导管伸入水中，再用手紧握试管B．加热试剂：先让试管均匀受热，再对高锰酸钾所在的部位加热C．收集气体：导管口刚开始有气泡放出时，立即收集气体D．停止加热：先把导管移出水面，再熄灭酒精灯思维解析【答案】C【第一步 细审题】阅读题干，明确考查方向，圈画关键信息。题目类型是考查‌实验室制取氧气的‌操作步骤‌。【第二步 明原理】紧扣制氧方法的化学与物理本质。‌实验室制取氧气的‌操作步骤为“茶庄定点收利息”。【第三步 推结果】由操作推现象、由异常推原因，逐项分析判断，得到答案。A、检查装置气密性时，先把导管伸入水中，再用手紧握试管，若导管口有气泡冒出，松开手冷却后，导管内上升一段水柱，说明装置气密性良好，故选项操作正确；B、加热试剂时，先让试管均匀受热，再对高锰酸钾所在的部位加热，以防止试管底部受热不均匀造成炸裂，故选项操作正确；C、收集气体时，导管口刚开始有气泡放出时，不宜立即收集气体，因为刚冒出的气泡中混有试管中的空气，导致气体不纯，故选项操作不正确；D、停止加热时，先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止水倒吸炸裂试管，故选项操作正确。故选C。变式应用1.变情境（2025·四川巴中·中考真题）请结合下列实验装置图回答问题：（1）仪器①的名称______。（2）连接装置B、E制取氧气，若水槽中出现紫红色，可能缺少的操作是______。（3）用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气应选用的发生装置是______（填字母），该反应的化学方程式为______。若用装置C收集氧气，气体应从______端通入（填“a”或“b”）。【答案】（1）锥形瓶（2）在试管口放一团棉花（3）A b【解析】（1）由图可知，仪器①的名称是锥形瓶，故填：锥形瓶；（2）装置B是加热高锰酸钾制取氧气的发生装置。高锰酸钾是暗紫色粉末状固体，加热时容易随氧气流进入水槽，使水槽中的水呈紫红色。因此，缺少的操作是在试管口放一团棉花，棉花可阻挡高锰酸钾粉末进入水槽。故填：在试管口放一团棉花；（3）过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气，属于固液不加热型反应，应选用的发生装置是A。故填：A；过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气的化学方程式是，故填：；装置C是排水法收集气体的装置（集气瓶中装满水），所以气体应从b端通入，水从a端排出。故填：b。2.变考法（2025··四川成都·中考真题）高锰酸钾制取氧气的实验如图，下列操作符合安全规范的是A．连接仪器——将试管抵住实验台，用力塞紧胶塞B．加热试管——先预热，再对准试剂所在部位加热C．结束实验——熄灭酒精灯后，将导管移出水面D．整理复位——加热后的试管，立即用冷水清洗【答案】B【解析】A、将试管抵住实验台，用力塞紧胶塞，容易使试管底部破碎，选项错误；B、加热试管先预热，再对准有药品的部位集中加热，以防试管炸裂，选项正确；C、做该实验时如果先撤酒精灯，则会使导管内温度降低，压强变小而把水到吸入试管引起试管炸裂，选项错误；D、加热后的试管，不能立即用冷水清洗，否则会引起试管炸裂，选项错误。故选B。 巩固提升1．（2025·广东·中考真题）下列关于的制取、验满及性质实验操作错误的是A．制备 B．收集 C．验满 D．助燃性【答案】C【解析】A、高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应中反应物为固体，反应条件为加热，应选择固体加热型发生装置，为防止试管口冷凝水倒流使试管炸裂，试管口应略向下倾斜，为防止加热时固体粉末进入导管，堵塞导管，试管口应放一团棉花，图示操作正确，不符合题意；B、氧气不易溶于水且不与水反应，可采用排水法收集，图示操作正确，不符合题意；C、氧气的验满：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明氧气已收集满，图示操作错误，符合题意；D、做木炭在氧气中燃烧的实验时，集气瓶底部不需要放少量水，图示操作正确，不符合题意。故选：C。2．（2025·湖南长沙·三模）空气是人类生产活动的重要资源。空气中的各种成分广泛应用于工农业生产、医疗和科研等领域。下列说法正确的是A．氧气能支持燃烧，可以作燃料B．氮气化学性质不活泼，可以作保护气C．空气中稀有气体含量少，没有利用价值D．会造成温室效应，属于空气污染物【答案】B【解析】A、氧气具有助燃性，可做助燃剂，氧气不具有可燃性，不可作燃料，不符合题意；B、氮气化学性质稳定，不易与其他物质反应，可作保护气，符合题意；C、稀有气体（如氦、氖、氩）在空气中含量确实很少（约0.94%），但它们有重要用途。例如，氦用于填充气球和冷却剂，氖用于霓虹灯，氩用于焊接保护气，不符合题意；D、排放量过多，会造成温室效应，但二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意。故选B。3．（2025·广东广州·二模）空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法正确的是A．空气污染指数越高，空气质量状况越差B．氮气很稳定，因此无法用氮气生产氮肥C．稀有气体用于制电光源，利用了其通电发光的化学性质D．洁净的空气属于纯净物【答案】A【解析】A、空气污染指数是衡量空气中污染物浓度的指标。指数越高，表示污染物浓度越高，空气质量越差，因此，该说法正确；B、氮气（N₂）化学性质稳定，不易与其他物质反应，但这并不意味着无法用于生产氮肥。工业上通过化学方法（如合成氨反应，在高温、高压和催化剂作用下将氮气转化为氨），再制成氮肥（如尿素），因此，该说法错误；C. 稀有气体（如氖气、氩气）在通电时发出不同颜色的光，用于霓虹灯等电光源。但通电发光是物理性质（电子激发后释放能量发光），没有新物质生成，因此，该说法错误；D. 空气是混合物，由氮气（约78%）、氧气（约21%）、稀有气体、二氧化碳等组成，因此，该说法错误。故选：A。4．（2025·陕西西安·模拟预测）空气是人类赖以生存的主要资源，我们应该保护它。下列关于空气及其成分说法不正确的是A．空气中氧气与氮气的体积比约为1:4B．目前计入空气质量评价的污染物包括SO2、CO2、NO2、O3等C．氮气可用于作食品保护气，因为氮气常温下化学性质稳定D．为改善空气质量，提倡“绿色出行”，以公共交通工具为主【答案】B【解析】A、空气中氧气的体积分数约为21%，氮气的体积分数约为78%，二者之比约为1：4；此选项正确。B、目前计入空气质量评价的污染物包括SO2、CO、NO2、O3、可吸入颗粒物和细颗粒物等。CO2是空气中本身含有的成分，不属于污染物；此选项错误。 C、由于氮气化学性质不活泼，因此常被用作保护气，如将氮气充入食品包装中以防腐；此选项正确。D、“绿色出行”包括乘坐公共交通工具，可减少私家车的使用，从而减少汽车的尾气排放，改善空气质量；此选项正确。故选B。5．（2025·天津·中考真题）下列实验现象描述正确的是A．硫在空气中燃烧时发出蓝紫色火焰B．铁丝插入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧C．乙醇在空气中燃烧生成二氧化碳和水D．在空气中加热铜粉，红色粉末逐渐变为黑色【答案】D【解析】A、硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，说法错误，不符合题意；B、点燃的铁丝插入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体，说法错误，不符合题意；C、乙醇在空气中燃烧生成二氧化碳和水是实验结论，而不是实验现象，说法错误，不符合题意；D、在空气中加热铜粉，铜和氧气加热生成黑色的氧化铜，故红色粉末逐渐变为黑色，说法正确，符合题意。故选：D。6．（2025·广西·中考真题）实验是化学研究的重要手段。某同学在实验室制取氧气并进行氧气性质的探究。（1）该同学用双氧水和二氧化锰制取氧气，发生反应的化学方程式是___________，选用的发生装置是___________(填字母序号)。（2）实验室现有的双氧水浓度过大，使用前需要稀释。稀释双氧水时用到的玻璃仪器有胶头滴管、量筒、烧杯和___________。（3）用排空气法收集氧气应选装置______(填字母序号)，还可以用_______法收集氧气。（4）用带火星的木条放在集气瓶口，观察到木条___________，说明氧气已集满。将红热的铁丝伸入集满氧气的集气瓶中，铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成___________色固体。【答案】（1） A（2）玻璃棒（3）D 排水（4）复燃 黑【解析】（1）选用双氧水和二氧化锰制氧气，过氧化氢在二氧化锰的作用下分解生成水和氧气，化学方程式为：；反应物为固体和液体，不需要加热，选择A为发生装置；（2）稀释双氧水的步骤是：用量筒量取一定体积的双氧水，倒入烧杯中，加入一定体积的水，用玻璃棒搅拌，故用到的玻璃仪器有胶头滴管、量筒、烧杯和玻璃棒；（3）氧气的密度略大于空气，用向上排空气法收集，故选D为收集装置；氧气不易溶于水，还可选择排水法收集；（4）氧气具有助燃性，验满时，将带火星的木条放在集气瓶口，观察到木条复燃，证明氧气已集满；铁燃烧生成四氧化三铁，能观察到铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。冲刺突破1．（2025·河北廊坊·一模）探究小组用图1装置测定空气中氧气含量，压强变化如图2，氧气体积分数变化如图3，下列说法不正确的是A．图1中水的作用是吸收五氧化二磷和降温B．图2中是因为红磷燃烧放热使压强增大C．图3说明红磷或白磷熄灭后反应立即停止D．该实验说明，若用白磷代替红磷，测定结果将更接近真实值【答案】C【解析】A、红磷（或白磷）燃烧生成五氧化二磷，且反应放热，故图1中水的作用是吸收五氧化二磷，防止污染空气，以及降温，说法正确，不符合题意；B、图2中压强增大，是因为红磷燃烧放热，说法正确，不符合题意；C、由图3可知，红磷或白磷熄灭后，装置内氧气的体积分数还在减小，说明反应没有立即停止，说法错误，符合题意；D、由图3可知，白磷燃烧消耗的氧气更多，则该实验说明，若用白磷代替红磷，测定结果将更接近真实值，说法正确，不符合题意。故选：C。2．（2025·山东烟台·一模）某同学利用右图装置探究燃烧条件和空气中氧气含量（白磷的着火点为）。步骤Ⅰ．将盛有白磷的带孔燃烧匙伸入A瓶中，白磷不燃烧。步骤Ⅱ．向A瓶中加满热水，塞紧瓶塞，白磷不燃烧。步骤Ⅲ．打开，从a口向A瓶中鼓入空气，待瓶中的液面低于燃烧匙底部时，关闭。此时进入量筒B中水的体积为，观察到A瓶中的白磷燃烧。下列说法错误的是A．实验前应检查装置的气密性B．对比步骤Ⅰ和Ⅲ的现象可知，可燃物燃烧的条件之一是与氧气接触C．待装置冷却一段时间后，打开，量筒B中的水倒流到A中约D．燃烧匙中白磷的量不足，会导致测得的空气中氧气的体积分数小于1/5【答案】B【解析】A、实验前应检查装置的气密性，以防止装置漏气造成空气中氧气含量测定结果不准确，故选项说法正确，不符合题意；B、步骤Ⅰ将盛有白磷的带孔燃烧匙伸入A瓶中，白磷与氧气接触但不燃烧，说明温度没有达到白磷的着火点；步骤Ⅲ打开，从a口向A瓶中鼓入空气，待瓶中的液面低于燃烧匙底部时，关闭。此时进入量筒B中水的体积为，观察到A瓶中的白磷燃烧，说明温度达到白磷的着火点，且与氧气接触，因此对比步骤Ⅰ和Ⅲ的现象可知，可燃物燃烧的条件之一是温度达到可燃物的着火点，故选项说法错误，符合题意；C、空气中氧气的体积约占，步骤Ⅲ打开，从a口向A瓶中鼓入空气，待瓶中的液面低于燃烧匙底部时，关闭，此时进入量筒B中水的体积为，即空气的体积约为，观察到A瓶中的白磷燃烧，消耗氧气，待装置冷却一段时间后，打开，量筒B中的水倒流到A中的体积约为，故选项说法正确，不符合题意；D、燃烧匙中白磷的量不足，氧气不能完全消耗，倒流到A中的水的体积小于，会导致测得的空气中氧气的体积分数小于，故选项说法正确，不符合题意。故选B。3．（2025·湖北·二模）在测定空气中氧气含量的实验中，小明将压强传感器和氧气含量传感器与实验装置相连，实验装置如图1。实验过程中集气瓶内的压强变化曲线如图2，装置中氧气的体积分数随时间变化的关系如图3。下列对实验及曲线的分析，错误的是A．图2中bc段压强下降的原因是反应结束后温度下降B．若实验中红磷量不足，图2中c点对应的压强值会比正常情况偏低C．由图3可知，实验结束后氧气未被完全消耗D．时间上图3中80 s与图2中的c点对应【答案】B【解析】A、在测定空气中氧气含量的实验中，红磷燃烧放出大量热，使装置内气体温度升高，压强增大；反应结束后温度下降，气体收缩，压强减小。所以图 2 中bc段压强下降的原因是反应结束后温度下降，选项说法正确，不符合题意。B、若实验中红磷量不足，不能将装置内氧气完全消耗，剩余氧气较多，装置内压强减小幅度就小。那么图 2 中c点对应的压强值会比正常情况偏高，而不是偏低，选项说法错误，符合题意。C、由图 3 可知，反应结束后氧气的体积分数不为0，说明实验结束后氧气未被完全消耗，选项说法正确，不符合题意。D、根据图示可知，图3中80s时反应已结束，温度降到室温，对应图2中c点，选项说法正确，不符合题意。故选B。4．（2025·河北邢台·二模）兴趣小组同学用图1所示装置完成加热高锰酸钾并收集一瓶氧气的任务，集气瓶内液面的高度随加热时间的变化如图2所示，其中P点时将集气瓶从水槽中取出。下列说法正确的是A．M点：导管口有气泡冒出，表示可以开始收集B．N点：试管中可能含有两种固体C．P点：实验结束后，先从水槽中撤离导管再熄灭酒精灯D．M→N固体减少的质量等于集气瓶内减少的水的质量【答案】C【解析】A、在加热高锰酸钾制取氧气时，刚开始加热，导管口排出的是装置内的空气，此时不宜收集氧气。M 点时导管口有气泡冒出，这些气泡是装置内的空气，不能开始收集，A错误；B、高锰酸钾受热分解的化学方程式为：。N 点时集气瓶内液面继续下降，说明仍有氧气产生，此时试管中一定有未分解完的高锰酸钾，同时还有生成的锰酸钾和二氧化锰，所以试管中应该含有三种固体，B错误；C、实验结束后，为了防止水槽中的水倒吸进入试管，使试管炸裂，要先从水槽中撤离导管，再熄灭酒精灯，P 点将集气瓶从水槽中取出，此时实验结束，应按照正确的操作顺序进行，C正确；D、根据质量守恒定律，固体减少的质量等于生成氧气的质量。而集气瓶内减少的水的体积等于收集到氧气的体积，由于氧气的密度不为 1，所以固体减少的质量不等于集气瓶内减少的水的质量，D错误。故选：C。5．（2025·陕西·中考真题）如图甲是实验室制取氧气的实验装置，乙是某学习小组设计的自制简易供氧器。（1）写出标有字母a的仪器的名称：_____。（2）甲、乙中制取氧气的化学反应方程式是_____。（3）甲中实验时长颈漏斗必须伸入液面以下的目的是_____。（4）乙中为了便于观察氧气的流速以增加吸氧的安全性，塑料吸管需要伸入液体X中，X应该是_____。【答案】（1）集气瓶（2）（3）防止生成的氧气从长颈漏斗逸出（4）水【解析】（1）标有字母a的仪器是集气瓶。（2）甲、乙装置中都是用过氧化氢溶液在二氧化锰催化下分解制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，化学方程式为。（3）甲中长颈漏斗必须伸入液面以下，是为了防止生成的氧气从长颈漏斗逸出 。（4）乙中为了便于观察氧气的流速，氧气通入水中会产生气泡，通过观察气泡产生的快慢，就能判断氧气的流速，从而增加吸氧的安全性 ，则X应该是水（或蒸馏水等合理答案）。6．（2025·湖南·中考真题）根据氧气的制取和性质实验，回答下列问题。（1）若用装置A加热制取，图中a处需补充仪器的名称是_______。（2）若实验室用装置B制取，反应的化学方程式是_______。（3）上图中仪器b既有燃烧匙的作用，又有_______的作用。（4）点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉立即伸入装置C中，产生淡蓝色火焰，然后通入，产生明亮的蓝紫色火焰。对比通入前后的现象，可得出硫燃烧的剧烈程度与_______有关。（5）装置C中气球的作用是_______。【答案】（1）酒精灯（2）（3）导气（4）氧气浓度（5）密封和平衡气压【解析】（1）在实验室中，加热常用的仪器是酒精灯，所以若用装置A加热制取，图中a处需补充仪器的名称是：酒精灯；（2）B装置适用于固液不加热型反应，可用于过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：；（3）据图可知，仪器b是石英玻璃燃烧匙，且与外界相通可以起到导气作用；所以作用有：既作为燃烧匙，又作为气体进入的导管；（4）点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉立即伸入装置C中，产生淡蓝色火焰，然后通入，产生明亮的蓝紫色火焰，由以上现象可知，硫燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关；（5）根据装置，气球可以随着气体增多而变鼓，气球起两个作用，一是密封防止二氧化硫逸散到空气中污染空气，二是平衡集气瓶内外气压。7．（2025·山东青岛·中考真题）“追梦”小组在实验室中制取氧气并探究其性质，请回答下列问题：（1）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气用于铁丝燃烧实验，从图一中选择最合适的发生和收集装置___________(选填字母序号)，反应的化学方程式为___________，二氧化锰的作用是___________。（2）进行图二所示实验时，发现铁丝在空气中不燃烧，在氧气中剧烈燃烧、___________，放热，生成黑色固体，该反应的化学方程式为___________。铁丝在空气中与在氧气中反应的剧烈程度明显不同、原因是___________。（3）为验证氧气的某些物理性质，小组同学收集一塑料瓶干燥的氧气，进行图三所示实验，测得氧气体积分数随时间变化曲线如图四所示。①从微观角度分析AB段曲线下降的原因是___________。②BC段曲线下降幅度明显超过AB段，体现氧气的性质是___________。③图四中D点氧气的体积分数约为_______%。【答案】（1）BE 催化作用（2）火星四射 氧气具有助燃性，氧气浓度越大，燃烧越剧烈（3）分子在永不停息的做无规则运动 密度大于空气 21【解析】（1）二氧化锰作催化剂分解过氧化氢溶液制取氧气属于固液不加热装置，所以发生装置选择B；铁丝在氧气中燃烧实验要求氧气纯净，最合适的收集装置是排水法装置，所以收集装置选择E，故填：BE；二氧化锰作催化剂分解过氧化氢溶液生成氧气和水，反应方程式为：；二氧化锰作为催化剂，它的作用是催化作用；（2）由于空气中氧气浓度大约只有21%，浓度较小，铁丝在空气中不燃烧，铁丝在氧气中剧烈燃烧，可观察到的实验现象是：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体，故填：火星四射；铁丝在氧气中燃烧，生成黑色的四氧化三铁，反应的化学方程式为：；因为空气中具有助燃性的物质是氧气，空气中氧气浓度大约只有21%，浓度较小，铁丝无法燃烧，纯氧中氧气浓度大，所以铁丝可以燃烧，故填：氧气具有助燃性，氧气浓度越大，燃烧越剧烈；（3）从微观角度分析AB段曲线下降的原因是瓶子正正放，瓶盖打开，少量氧气分子运动到瓶子外，导致氧气体积分数减小，故填：分子在永不停息的做无规则运动；BC段曲线下降幅度明显超过AB段，是因为180s后瓶子倒放，氧气密度大于空气密度，所以氧气下沉，有大量氧气分子运动到空气中，故填：密度大于空气；图四中D点氧气的体积分数基本保持不变，说明瓶中的氧气已完全逸出，瓶中是空气，空气中氧气的体积分数大约为21%，故填：21。8．（2025·四川乐山·中考真题）实验室用高锰酸钾制取氧气，并完成一系列实验，根据下列实验装置回答问题：（1）图1中仪器①的名称是__________。（2）用图2装置收集氧气，验满时应将带火星的木条靠近____（a或b）导管口，观察木条是否复燃。（3）图3实验中不需要标注的实验图标是______。A．热烫 B．用电C．护目镜 D．洗手（4）从制氧气后的剩余固体中分离出难溶于水的二氧化锰固体，采用图4和图5的操作进行。图4操作的名称是________，图5装置中存在的错误是__________（写出一种即可）。【答案】（1）酒精灯（2）b（3）B（4）溶解 没有用玻璃棒引流/漏斗下端没有紧靠烧杯内壁【解析】（1）图 1 中仪器①的名称是酒精灯，常用于加热。（2）氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集。用图 2 装置收集氧气时，氧气从 a 导管进入，空气从 b 导管排出，所以验满时应将带火星的木条靠近 b 导管口，观察木条是否复燃。（3）图 3 是铁丝在氧气中燃烧的实验，铁丝燃烧放出大量的热，生成物温度很高，所以需要标注热烫、护目镜图标；实验结束后需要洗手，也需要标注洗手图标；该实验不需要用电，所以不需要标注用电图标，选 B。（4）从制氧气后的剩余固体（一定含有锰酸钾和二氧化锰，可能含有高锰酸钾，锰酸钾、高锰酸钾可溶于水，二氧化锰难溶于水）中分离出二氧化锰，首先要进行溶解操作，使锰酸钾、高锰酸钾溶解在水中；图 5 是过滤操作，过滤时需要用玻璃棒引流，防止液体溅出；漏斗下端应紧靠烧杯内壁，使滤液沿烧杯内壁流下，防止滤液飞溅。图 5 装置中存在的错误是没有用玻璃棒引流（或漏斗下端没有紧靠烧杯内壁）。9．（2025·四川·中考真题）某化学学习小组完成了氧气的实验室制取与性质实验。回答下列问题：（1）图1中仪器a的名称为_______。（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为_______，基本反应类型为_______。（3）用高锰酸钾制取氧气，应选择图1中的_______(填字母序号)作发生装置。连接装置，在装入药品前必须进行的操作是_______。（4）用图1中C装置收集氧气时，当观察到_______，可确定氧气已收集满。（5）利用收集的氧气完成图2实验。夹持红热木炭的坩埚钳应_______(填“缓慢”或“快速”)插入瓶中，木炭剧烈燃烧，发出白光。实验结论：氧气具有的性质是_______；木炭在乙处燃烧比甲处更剧烈的原因是_______。【答案】（1）集气瓶（2） 分解反应（3）A 检查装置的气密性（4）集气瓶口有大气泡向外冒出时（5）缓慢 助燃性/氧化性/支持燃烧 乙处集气瓶中氧气含量比空气高【解析】（1）图1中仪器a的名称为集气瓶；（2）高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为；该反应符合“一变多”的特点，属于基本反应类型中的分解反应；（3）高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应中反应物为固体，反应条件为加热，应选择固体加热型发生装置，即装置A；连接装置，在装入药品前必须进行的操作是检查装置的气密性，防止实验过程中装置漏气更换仪器造成药品浪费；（4）用图1中C装置通过排水法收集氧气时，当观察到集气瓶口有大气泡向外冒出时，可确定氧气已收集满；（5）夹持红热木炭的坩埚钳应缓慢插入瓶中，使木炭与氧气充分反应；观察到木炭剧烈燃烧，发出白光，说明氧气具有的性质是助燃性或氧化性或支持燃烧；木炭在乙处氧气中燃烧比在甲处空气中燃烧更剧烈的原因是乙处集气瓶中氧气含量比空气高。10．（2025·内蒙古·中考真题）氧气在生产、生活和生命活动中发挥着重要作用。兴趣小组以“氧气的制备”为主题开展了项目式学习活动。I、实验室制氧气（1）用A装置制取氧化，反应的化学方程式为______，基本反应类型为______。（2）若要收集一瓶较为纯净的氧气，应选择的收集装置是______（填序号）。Ⅱ、工业制氧气（3）利用分离液态空气法制氧气。在低温下加压，使空气转变为液态，当液态空气升温时，由于液氮沸点比液氧沸点______，液氮先汽化，剩下的主要是液氧。（4）利用膜分离法制氧气。如下图所示，利用氧分子的体积______（填“大于”“小于”或“等于”）氮分子的体积实现分离，从而获得高浓度的氧气。Ⅲ、空间站内的氧气再生空间站内电解产生的供航天员呼吸，产生的与航天员呼出的通过“萨巴蒂尔反应”系统转化为和，生成的再进行电解，实现的再生。示意图如下。（5）“萨巴蒂尔反应”系统中发生反应的化学方程式为______。（6）电解水的质量为，“萨巴蒂尔反应”系统中生成水的质量为的原因是______。（忽略非反应损耗）【答案】（1） 分解反应（2）B（3）低（4）小于（5）（6）电解水产生的氢气用于 “萨巴蒂尔反应”，参与反应的氢元素质量一部分转化到甲烷中，另一部分转化到生成的水中，根据质量守恒定律，生成水的质量m2小于电解水的质量m1【解析】（1）A装置是加热高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，化学方程式为。该反应由一种物质生成三种物质，符合“一变多”的特征，属于基本反应类型中的分解反应。（2）氧气密度比空气大、不易溶于水，可用向上排空气法或排水法收集，排水法收集的氧气较为纯净；B为排水法收集装置，C为向下排空气法，D为向上排空气法，所以选B。（3）分离液态空气法制氧气，利用液氮和液氧沸点不同，液氮沸点比液氧沸点低，升温时液氮先汽化，剩下主要是液氧。（4）从膜分离法示意图看，氧分子能通过膜，氮分子不能通过，说明氧分子的体积小于氮分子的体积，从而实现分离。（5）由题意知，氢气与二氧化碳在一定条件下反应生成甲烷和水，化学方程式为。（6）电解水生成氢气和氧气（），氢气参与 “萨巴蒂尔反应”，反应中一部分氢元素转化到生成的甲烷中，一部分转化到生成的水中，根据氢元素质量守恒，可知生成水的质量m2小于电解水的质量m1。1 / 13学科网（北京）股份有限公司$