专题一身边的化学物质主题一我们周围的空气考点整合29命题点一测定空气中氧气的体积分数测定空气中氧气含量是重要的考查点，在命题中涉及的装置有多种，其原理是一致的，都是利用物质与氧气反应消耗氧气，使容器内气压减小。如图是几种测定空气中氧气含量的常见实验装置。考试中常考实验原理、实验结论及拓展、药品的选择及用量、实验现象、实验操作步骤等。例1．（2022•四川绵阳）用图Ⅰ装置测定空气中氧气的含量，证明空气中氧气的体积分数为1/5，a、b两种物质可选用_____（填序号）。A、红磷、水B、木炭、水C、硫、NaOH溶液D、小蜡烛、NaCl溶液思敏同学对该实验进行反思后，提出了改进方法（如图Ⅱ所示），你认为改进后的优点是（任写两点）操作简便，无污染，提高了测定数据的准确性。【解析】空气中氧气含量的测定实验的原理是：通过可燃物燃烧消耗氧气，从而通过空气体积变化来得到氧气的含量，所以要让氧气尽可能被完全消耗是实验成败的关键。红磷燃烧生成五氧化二磷固体，可以；硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫能与氢氧化钠溶液反应，也可以。图Ⅰ需要将药品点燃后在伸入集气瓶内，而图Ⅱ中的白磷着火点低，用激光笔就能点燃，装置始终密封，操作简便，没有污染，提高了测定数据的准确度。【答案】AC命题点二氧气、二氧化碳的性质实验1.氧气、二氧化碳性质比较 氧气二氧化碳物理性质 通常是无色、无味的气体，不易溶于水，密度比空气大 通常是无色、无味的气体，能溶于水，密度比空气大化学性质 与C、S、P、氢气等非金属单质反应 既不燃烧，也不支持燃烧 与镁、铝、铁、铜等金属单质反应 与水反应CO2+H2O=H2CO3 与一氧化碳、甲烷、乙醇等化合物反应 与碱溶液反应CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H209\n备考提示：解答有关描述物质在氧气或空气中燃烧现象的题时，首先要正确区分现象和产物，不能把燃烧的生成物当作实验现象；其次应知道描述物质燃烧现象的四个方面：即（1）可燃物本身的颜色、状态；（2）燃烧产生的光（或火焰、烟、雾）的颜色；（3）放出热量；（4）生成物的颜色、状态、气味或其他性质。2．碳及其化合物之间的转化关系例2.（2022•云南西双版纳）下列实验现象的描述正确的是（A）A.硫氧气里燃烧，发出蓝紫色火焰B.红磷燃烧产生大量白雾C.碳在氧气里燃烧，发出蓝紫色火焰D.铁丝在氧气中燃烧，火星四射，吸收热量【解析】B红磷燃烧后产生大量白烟，不是白雾。C硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，不是碳。D铁丝在氧气中燃烧是放出热量。【答案】B例3（2022·重庆A）我们曾经做过以下一组对比实验，该对比实验得出的结论是（）①CO2密度比空气密度大②CO2能够与水发生化学反应③CO2不能使干燥纸花变色④CO2不支持燃烧A.①②B.②③C.③④D.①④【解析】二氧化碳本身不会使酸碱指示剂变色，二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，使石蕊变色。①对比试验1、2，无法得到CO2密度比空气密度大；②对比试验1、2，干石蕊花喷水后放入二氧化碳中，变红色，证明二氧化碳溶于水后生成的新物质能使石蕊变红；③由试验1证明CO2不能使干石蕊纸花变色；对比试验1、2，不能得到CO2不支持燃烧。只有选项B正确。【答案】B题型三氧气、二氧化碳的实验室制取1.氧气和二氧化碳的实验室制取法比较99 氧气 二氧化碳反应原理2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑2KClO32KCl+3O2↑2H2O22H2O+O2↑CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑发生装置固-液不加热型排水法、向上排空气法向上排空气法9\n收集方法检验方法用带火星的木条深入集气瓶内，木条复燃通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊验满方法将带火星的木条靠近集气瓶瓶口，如果木条复燃，说明已收集满将燃着的木条放在集气瓶瓶口，火焰立即熄灭，说明已收集满92.实验室制取气体的一般思路和方法（1）选择气体发生装置要考虑反应物的状态和反应条件反应物的状态固体固体与液体反应条件加热不需加热装置示意图制取气体举例加热高锰酸钾制氧气实验室制取二氧化碳（2）选择气体收集装置【备考提示】（1）空气的平均相对分子质量为29，如果某气体的相对分子质量大于29，则这种气体的密度比空气的大；如果小于29，则密度比空气的小。（2）如图所示密封收集气体装置①A、B装置可用于排空气法收集气体。A装置收集密度比空气大的气体时，气体应从b端进入，收集密度比空气小的气体时，气体从a端进入；图B装置气体进出口顺序与之相反。②C装置用于排水法收集气体。应先在瓶中注满水，气体从_a_端进入。用排水法测量反应放出的气体体积时，气体从装满水的容器的短导管或a端导入，排出的水经长或b导管流入量筒(量筒中收集到的水的体积就是生成的气体的体积)。例4.（2022•曲靖）如图是初中实验常见装置，请回答：（1）写出图中标号为a、b的仪器名称：a长颈漏斗；b集气瓶。（2）实验室中用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，发生装置应选用图中B（填字母代号）装置，收集氧气可选用C或E（填字母代号）装置，该反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。（3）某科技活动小组通过用石灰石与稀盐酸反应产生的二氧化碳气体的体积来确定石灰石中碳酸钙的含量。制取二氧化碳的发生装置是B(填字母代号),测定二氧化碳体积时还需要用到E、G装置，则二氧化碳气体应从b（填“a”或“b”9\n）端进入；其中水面上滴一层植物油的目的是防止二氧化碳溶于水。（4）实验室在制取气体过程中要注意规范操作，若操作不当，会导致不良后果。下列操作不规范的是abd（多项选择）。a.加热氯酸钾制取氧气用排水法收集，实验完毕应先停止加热再把导管移出水面b.利用排水法收集气体时，导管口开始有气泡放出时就立即收集c.实验室在制取气体时，应在装入药品前检查装置的气密性d.用向上排空气法收集一瓶氧气，移出导管后把带火星的木条放在瓶口验满【解析】过氧化氢溶液是液体、二氧化锰是固体，反应在常温下进行，应选用B做气体发生装置。氧气不易溶于水，密度比空气大，应用排水法或向上排空气法收集。用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳应选用B作发生装置，通过排水测定二氧化碳体积时，应从b端通入气体，将水从a端排入量筒。加热氯酸钾制取氧气用排水法收集，实验完毕应先把导管移出水面再停止加热；收集气体等到气泡连续均匀放出时开始收集；验满时不要移出导管。9真题试练9\n一、选择题1.（2022·江苏盐城）在受到猛烈撞击时，汽车安全气囊内的物质瞬间分解，产生大量的空气中体积分数最大的气体。该气体是(A)A．氮气B．氧气C．氦气D.水蒸气2．（2022·云南全省模拟联考）下列关于空气成分的说法，正确的是（B）A．洁净的空气是一种纯净物B．空气中的氮气可充入食品包装袋中作保护气C．空气中的稀有气体化学性质活泼D．空气中的氧气能支持燃烧，所以氧气可作燃料3.（2022•云南昭通）鉴别O2、CO、CO2三种气体，简便可行的方法是（ A）A．用燃着的木条分别伸入瓶内B．将气体分别通入紫色石蕊试液C．测试三种气体在水中的溶解性D．将气体分别通入澄清石灰水【点拨】用燃着的木条分别伸入瓶内，能使木条燃烧更旺的是氧气，点燃气体气体可燃的是CO，木条熄灭的是CO2。4.（2022·云南玉溪）下列不是硫粉在氧气中燃烧产生的现象的是（D）A.放热B.产生刺激性气味的气体C.蓝紫色火焰D.火星四射5.（2022·湖南长沙）氧气是人类生产生活的重要资源。下列说法正确的是（C）A．木炭在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰B．细铁丝能在空气中燃烧，发出耀眼的白光C．氧气能用作医疗急救D．硫．磷．酒精在氧气中燃烧都属于化合反应【点拨】木炭在氧气中燃烧发出白光，故A错；细铁丝不能在空气中燃烧，在氧气中燃烧火星四射，生成黑色固体，放出热量，故B错；酒精燃烧生成二氧化碳和水，不属于化合反应，故D错。6．(2022·广西南宁)下列关于二氧化碳的说法正确的是（B）A．实验室常用块状石灰石和稀硫酸反应制取二氧化碳气体B．二氧化碳用于灭火，即利用了它的物理性质也利用了它的化学性质C．将二氧化碳气体通入紫色石蕊溶液中，溶液呈红色，说明二氧化碳显酸性D．将燃着的木条伸入一瓶气体中，木条立即熄灭，证明瓶内原有气体是二氧化碳9\n【点拨】碳酸钙与硫酸反应生成的硫酸钙是一种微溶物，覆盖在碳酸钙的表面会阻止反应的发生，A错误；因为二氧化碳的密度比空气大，且不燃烧也不支持燃烧，故可用来灭火，B正确；二氧化碳溶于水，生成了碳酸，碳酸能使紫色的石蕊试液变红色，而不是二氧化碳使之变红色，C错误；二氧化碳无毒，可用来制汽水，验满时需将燃着的木条放在集气瓶口，若熄灭证明已满，D错误。二、填空与简答题7．（2022·湖南娄底）使用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量：（1）写出红磷在空气中燃烧的化学方程式4P+5O22P2O5。（2）在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间分成5等份，如图装置所示。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1刻度处。由此可知氧气约占空气总体积的1/5。（3）实验后发现测定空气中氧气含量偏低，造成这种结果的可能原因是：红磷不足（或装置漏气等合理答案即可）（填一种即可）。（4）已知五氧化二磷溶于水且化学性质与二氧化碳相似，反应完毕后振荡集气瓶再滴入紫色石蕊溶液，溶液变红色。三、实验与探究题8．（2022·湖北孝感）请根据下列装置回答问题：⑴写出仪器①的名称长颈漏斗。⑵实验室制取O2和CO2都可以利用A装置，收集O2和CO2都可以利用B装置（填字母序号）。⑶收集一瓶氧气，供E实验使用。E中发生化学反应的基本类型是化合反应，E中集气瓶底部少量水的作用是防止集气瓶炸裂。9\n【点拨】收集O2和CO2都可以利用向上排空气法，也就是利用装置B。图E中发生的反应是3Fe+2O2Fe3O4，属于基本反应类型中的化合反应，在集气瓶中留有少量水是为了防止高温生成的熔融物掉落在瓶底引起瓶底受热不均匀而炸裂。9.（2022•云南）化学是一门以实验为基础的科学，请结合图示回答问题：（1）写出仪器a的名称集气瓶；（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑,应选择的发生装置是B（填字母），收集装置是D或E（填字母）。（3）小彭同学设计了如图乙装置并验证二氧化碳的性质，当通入二氧化碳一段时间后，F中的现象是石蕊试液变红色；G中澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O。；H中观察到蜡烛由低到高依次熄灭，说明二氧化碳具有的性质是二氧化碳的密度比空气大，不能燃烧，不支持燃烧。【解析】（1）仪器a的名称是集气瓶，常用来收集气体。（2）实验室用高锰酸钾制取氧气需要加热，应用B作为发生装置；氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，即用D装置收集，氧气不易溶于水，可以用排水法收集，即用E装置收集。（3）当通入二氧化碳一段时间后，二氧化碳和石蕊试液中的水反应生成了碳酸，F中的现象是石蕊试液变红色；G中澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为：Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O；H中观察到蜡烛由低到高依次熄灭，说明二氧化碳具有的性质是：二氧化碳的密度比空气大，不能燃烧，不支持燃烧。10．（2022·四川广元）根据下列装置图回答下列问题：9\n（1）图中标示①仪器的名称是酒精灯。（2）实验室制取二氧化碳气体时，发生装置可选择图中的B（填装置编号），反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑。（3）采用上述方法制取的二氧化碳中常含有氯化氢气体和水蒸气。为获得纯净、干燥的二氧化碳气体，可选用如图所示的F装置和G装置进行除杂和干燥，导管口连接的正确顺序是：气体→（c）→(d)→(a)→(b)→D。（4）若将装置A和D连接制取并收集氧气，其中装置A中的试管口略向下倾斜的目的是防止加热产生的冷凝水倒流引起试管破裂。证明氧气已收集满的方法是将带火星的木条伸到瓶口，木条复燃。【解析】（1）图中①仪器是酒精灯。（2）碳酸钙和稀盐酸反应不需要加热，应该用B装置作为发生装置。（3）导管口连接的正确顺序是：气体先通过c导管进入饱和碳酸氢钠溶液中，除去氯化氢后通过d导管导出，再通过a导管进入浓硫酸中，干燥二氧化碳，再由b导管导出，通过D装置可以收集到干燥的二氧化碳。（4）其中装置A中的试管口略向下倾斜的目的是防止水蒸气冷凝、回流炸裂试管；证明氧气已收集满的方法是把带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明已经收集满。11.(2022·云南玉溪)化学实验是科学探究的重要手段，请根据下列装置图回答问题。（1）装置中标有序号的仪器名称：①酒精灯；②长颈漏斗。9\n（2）实验室用装置B和C相连可以制取氧气或二氧化碳气体，该反应的化学方程式为2H2O2O2↑+2H2O（或CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O）。（3）实验室用固体硫酸铵和固体氢氧化钙混合加热制取氨气（NH3）。氨气是一种无色有刺激性气味的气体，密度比空气小。极易溶于水。则实验室制取并收集氨气应选用上述装置A和D相连。（4）实验室若要制取和收集干燥的H2、O2、CO2气体，则应在气体发生装置和收集装置中连接F装置，且在瓶内加入浓硫酸，气体应从a（填“a”或“b”）端通入。四、计算题12．（2022·云南曲靖模拟）为检查某石灰石样品中碳酸钙的纯度，取该样品12g放入烧杯中，再向烧杯中加入35g稀盐酸，恰好完全反应（杂质不参加反应），反应后烧杯中剩余固体物质共42.6g，（1）反应生成CO2的质量为4.4g；（2）石灰石样品中碳酸钙的质量分数（结果保留至0.1%）解：设生成4.4gCO2需要碳酸钙的质量为xCaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑10044x4.4g100∶44==x∶4.4gx==10g10g/12g×100%==83.33%答：石灰石样品中碳酸钙的质量分数为83.33%。。9
