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第二单元 我们周围的空气-2022-2023学年九年级化学上册期末单元复习教案（人教版）
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第二单元 我们周围的空气
课题1 空气
一、空气成分的研究史
1、18世纪70年代，瑞典科学家舍勒和英国的科学家化学家普利斯特里，分别发现并制得了氧气。
2、法国科学家拉瓦锡最早运用天平作为研究化学的工具，用定量的方法研究了空气的成分，第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成的”。其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。
二、空气中氧气成分的测定
1、装置图
2、实验现象：
A.红磷燃烧发出黄白色火焰，放出热量，冒出白色浓烟
B.（过一会儿白烟消失，装置冷却到室温后打开弹簧夹）烧杯内的水倒流入集气瓶，约占瓶子容积的1/5。
3、实验结论：说明空气不是单一的物质；氧气约占空气总体积的1/5。
点燃
4、原理:
表达式：磷（P） + 氧气（O2） 五氧化二磷（P2O5）
化学方程式： 4P + 5O2 2P2O5
5、注意事项：
A、所用的红磷必须过量，过少则氧气没有全部消耗完
B、要等集气瓶（装置）冷却后才能打开弹簧夹，
C、装置的气密性要好，（否则测量结果偏小），
D、要先夹住橡皮管，然后再点红磷（否则测量结果偏大）。
思考：可否换用木炭、硫磺等物质？如能，应怎样操作？
答：不能用木炭或蜡烛（燃烧产生了气体，瓶内体积变化小），不能用铁（铁在空气中不能燃烧）
6、实际在实验中测得的结果比真实值小，其原因可能是A红磷量不足；B装置气密性差；C未冷却至室温就打开止水夹；D、没有预先在导管中装满水
三、空气的主要成分（按体积分数）：氮气（N2）78%，氧气（O2）21%（氮气比氧气约为4：1），稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%。空气的成分以氮气和氧气为主，属于混合物。
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%
0.03%
0.03%
空气成分口诀:氮七八氧二一，零点九四是稀气；零点零三有两个，二氧化碳和杂气
四、物质的分类：纯净物和混合物
1、纯净物：
由一种物质组成的，“纯净”是相对的，绝对纯净的物质是没有的，只要杂质含量低，不至于对生产和科学研究产生影响的物质就是纯净物。
2、混合物：
两种或多种物质组成的，这些物质相互间没有发生化学反应，各物质都保持各自的性质。
注意：划分纯净物、混合物的标准是根据物质的种类来划分的。只含一种物质的就属于纯净物，含有几种物质的就属于混合物，
五、空气是一种宝贵的资源
1、氮气：无色、无味的气体，不溶于水，不燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸，化学性质不活泼。
2、稀有气体：无色、无味的气体，通电时能发出不同颜色的光，化学性质很不活泼。
氧气
①动植物呼吸②医疗急救③金属切割④炼钢⑤宇宙航行等
氮气
①超导实验车②化工原料③作保护气④食品充氮作防腐剂等
稀有气体
①作保护气②制多种用途的电光源③激光技术④液氦冷冻机等
六、空气的污染及防治
1、 造成空气污染的物质：有害气体（一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2））和烟尘。
2、污染来源：空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧，石油化工厂排放的废气及汽车排放的尾气。
3、被污染的空气带来的危害：损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。
存在的环境问题：温室效应（二氧化碳含量过多引起）、臭氧空洞（飞机的尾气、氟里昂的排放）、酸雨（由二氧化硫、二氧化氮引起）。
4、防止空气污染的措施：加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用清洁能源。
5、目前空气污染指数包括：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。
七、未来化学将朝着“绿色化学”——“绿色消毁”和“绿色生产”的方向发展。
核心是利用化学原理从源头消除污染。特点：①充分利用资源和能源，原料无毒无害②减少向环境排放废物③原料中的原子全部被消纳，实现零排放（在化合反应中体现）④生产出环境友好产品。
课题2 氧气
一、氧气的物理性质
1、色、味、态：通常情况下，是无色无味的气体；
2、密度：标准状况下，密度为1.429g/L，略大于空气。（可用向上排空法）
3、溶解性：氧气不易溶于水。（可用排水法收集），
4、三态变化：降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。
二、氧气的化学性质
（一）与非金属（碳、硫、磷）的反应
1、木炭（黑色固体）燃烧
实验现象：在氧气中：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成一种无色无味气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊。
文字表达式：碳（C）+ 氧气（O2）点燃
二氧化碳（CO2）
化学方程式 C + O2 CO2
做木炭燃烧实验时，燃烧匙应慢慢从瓶口向瓶底伸入（充分利用瓶内的氧气）。
2、硫粉（淡黄色）燃烧：
实验现象：在空气中：发出微弱的淡蓝色火焰；放出热量、生成一种带有刺激性气味的气体。
在氧气中: 发出明亮的蓝紫色的火焰, 放出热量、生成一种带有刺激性气味的气体。
文字表达式 硫（S） + 氧气（O2） 点燃
二氧化硫（SO2）
化学方程式 S + O2 SO2
实验时，要在瓶底装少量水（吸收二氧化硫，防止污染空气）。
3、红磷（暗红色固体）的燃烧
实验现象：在空气中：发出黄白色火焰，放出热量，生成大量白烟
在氧气中：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成大量的白烟
文字表达式：磷（P）+ 氧气（O2）点燃
五氧化二磷（P2O5）
化学方程式：4P + 5O2 2P2O5
注意：五氧化二磷（P2O5）是固体，不是气体
（二）与金属（镁、铁）的反应
1、镁带（银白色固体）在空气中燃烧
实验现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色粉末状固体。
文字表达式：镁（Mg）+ 氧气（O2）点燃
氧化镁（MgO）
化学方程式：2Mg + O2 2MgO
2铁丝（银白色固体）在氧气中燃烧
实验现象：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体。
文字表达式：铁（Fe） + 氧气（O2）点燃
四氧化三铁（Fe3O4）
化学方程式：3Fe + 2O2 Fe3O4
注意：集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水，防止生成的固体物质溅落瓶底，致使集气瓶炸裂。铁丝在空气中不能燃烧
（三）与某些化合物（蜡烛、甲烷）的反应——产物均为：二氧化碳和水
实验现象：比空气中燃烧剧烈，发出白光，集气瓶内壁出现水珠，有使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体产生。
文字表达式：石蜡+ 氧气（O2）点燃
二氧化碳（CO2）+ 水（H2O）
空气中燃烧情况：燃烧产生黄色火焰，放热，稍有黑烟。
（四）其他物质与氧气的反应
某些物质在一些条件下，与氧气发生缓慢的氧化反应，成为缓慢氧化。缓慢氧化也放热。
如：动植物新陈代谢，金属的锈蚀，食物的腐烂、酒醋的酿造、农家肥的腐熟等等。
总结：
1、氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定的条件下，能与许多物质发生反应并放出大量的热。在这些反应中，氧气提供氧，称为氧化反应。氧气便是常见的氧化剂；具有氧化性。
2、物质在纯氧气中燃烧程度比空气中燃烧要剧烈。说明物质燃烧程度，与氧气的浓度大小成正比；
3、物质燃烧时有的有火焰，有的会发光，有的会冒烟。一般来说，气体燃烧会有火焰产生，固体直接燃烧，产生光或者火星。生成物有固体，一般都会产生烟，即固体小颗粒；
4、物质与氧气反应不一定是燃烧现象，如缓慢氧化。
三、氧气的用途
（1）、供给呼吸：医疗上急救病人，登山、潜水、航空、宇航提供呼吸；
（2）、支持燃烧：炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂
四、反应类型
①化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。
可表示为：A＋B＋…… → E （简称“多合一”）
②分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
可表示为：AB→A＋B＋……。（简称：“一变多”）
③氧化反应：物质与氧发生的化学反应。有氧气参加的反应一定属于氧化反应。氧化反应不一定是化合反应（石蜡的燃烧生成了水和二氧化碳两种物质），化合反应不一定是氧化反应。
课题3 制取氧气
一、工业制法（分离液态空气法）
原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同。——物理变化（蒸馏）
空 气
降温加压
液态空气
蒸发
液态氧
氮气
沸点低（—196℃），先蒸发出来
装入天蓝色钢瓶中
沸点较高（—183℃）
（1）具体过程
（2）注意：该过程是物理变化
二、氧气的实验室制法（化学变化）
1、双氧水（过氧化氢）制取氧气
A、药品：过氧化氢溶液（H2O2）和二氧化锰（黑色粉末 MnO2）
B实验原理：
表达式：过氧化氢（H2O2） MnO2
水（H2O） + 氧气（O2）
化学方程式： 2H2O2 MnO2 2H2O+ O2 ↑
注：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用
C、装置： 固体与液体反应，不需加热（双氧水的为一类）
注意事项
①分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；
②导管只需略微伸入试管塞
③气密性检查：用止水夹关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持续下降，就说明气密性良好。
④装药品时，先装固体后装液体
⑤该装置的优点：可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体。
D、步骤：连、查、装（二氧化锰）、定、倒（过氧化氢溶液）、收
2、用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气
A、药品：、高锰酸钾（暗紫色固体）、氯酸钾（白色固体）与二氧化锰（黑色粉末）
B、原理：
①加热氯酸钾（有少量的二氧化锰）：
表达式：氯酸钾（KClO3）MnO2
△
氯化钾（KCl） + 氧气（O2）
方程式：2KClO3 2KCl + 3O2 ↑
注意：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用
② 加热高锰酸钾：
表达式：高锰酸钾（KMnO4）锰酸钾（K2MnO4）+ 二氧化锰（MnO2）+ 氧气（O2）
方程式：2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
C、装置：加热固体制气体（加热氯酸钾的为一类）
D、操作步骤：（连）查、装、定、点、收、离、熄。
① 连接装置：先下后上，从左到右的顺序。
② 检查装置的气密性 ：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。
③ 装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）
④固定装置 ：固定试管时，试管口应略向下倾斜；铁夹应夹在试管的中上部
⑤加热药品：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。
⑥收集气体：
a、若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集，刚排出的是空气；水排完后，应用玻璃片盖住瓶口，小心地移出水槽，正放在桌面上(密度比空气大)（防止气体逸出）
b、用向上排空法。收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气）用排水法收集时，导管放在集气瓶口
⑦先将导管移出水面
⑧再停止加热
E、易错事项
a). 试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流,使试管底部破裂。药品应平铺在试管底部
b). 导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。
c). 用高锰酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。
d). 排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。
e). 实验结束后，先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。
F、收集方法：
① 排水法（不易溶于水）
② 向上排空法（密度比空气大）
G、检验、验满
检验：用带火星的木条伸入集气瓶内，发现木条复燃，说明是氧气；
验满：用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满。
三、催化剂
1、 概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率（加快或变慢），但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。
2、 特点：两不变（质量、化学性质）、一改变（反应速率）
注意：①催化剂不能改变生成物的质量，不能决定反应的进行
②催化剂不是反应物、又不是生成物
③催化剂仅针对某一反应，并不是所有反应的催化剂
④某一反应的催化剂可能不只一种
3、二氧化锰在一些反应中不只作催化剂，催化剂不一定就只有二氧化锰。(在过氧化氢溶液制取氧气中，催化剂可以用硫酸铜溶液、氧化铁、氧化铜、红砖粉末)。在氯酸钾制取氧气中，二氧化锰的质量和化学性质不变，但质量分数变大。
四、分解反应：
1、概念：由一种物质反应生成两种及以上物质的反应
2、特点：一变多
一、单选题
1．利用如图装置验证了空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是
A．实验前需检查装置气密性 B．白磷的作用是消耗试管中的氧气
C．白磷熄火、试管冷却后再打开止水夹 D．最终量筒中液面约降至40mL刻度线处
2．实验室用 KMnO4制氧气并验证氧气的性质，下列操作正确的是
A．检查装置气密性
B．加热KMnO4制O2
C．验证O2已集满
D．硫在O2中燃烧
3．对下列实验指定容器中的水，其解释没有体现水的主要作用的是（ ）
实
验
装
置
硫在氧气中燃烧
测定空气中氧气含量
测定空气中氧气含量
铁丝在氧气中燃烧
解释
集气瓶中的水：吸收放出的热量
集气瓶中的水：更快的吸收五氧化二磷
量筒中的水：通过水体积的变化得出氧气体积
集气瓶中的水：冷却溅落融熔物，防止集气瓶炸裂
A
B
C
D
4．下列说法不正确的是（ ）
①催化剂能改变化学反应速率，但不增加生成物的质量
②氧气的化学性质活泼，能与所有物质发生化学反应
③固体物质受热变为气体，可能是物理变化，也可能是化学变化
④将一定量的氯酸钾和少量的高锰酸钾混合加热一段时间后，试管中只剩余三种固体物质
⑤燃烧和缓慢氧化的过程都放出热量
⑥高锰酸钾、氯酸钾、双氧水、分离液态空气，这四种制取氧气的方法都属于分解反应
⑦有氧气参加的反应都是化合反应
A．①③⑤ B．②⑥⑦ C．②④⑥⑦ D．③④⑥⑦
5．如图是测定空气中氧气体积分数实验的两个改进装置，下列有关说法错误的是
A．装置a中的气球先变瘪后膨胀
B．装置a可以证明空气中含有氧气
C．用装置b实验时未冷却至室温就打开止水夹，测得结果会偏小
D．装置b中实验结束后集气瓶内水的体积等于被消耗的氧气体积
6．2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。航天员在空间站工作生活了183天，在空间站的生活离不开氧气。下列有关氧气的说法正确的是
A．氧气的化学性质很不活泼 B．氧气极易溶于水
C．空气中含量最多的气体是氧气 D．氧气能供给呼吸
7．如图所示是实验室制备、收集、验满、验证氧气性质的操作，其中操作正确的是
A． B． C． D．
8．做实验一定要注意先后顺序，如果先后顺序错误，可能会导致实验失败，甚至产生严重后果。下列有关用高锰酸钾制取氧气的实验操作中，先后顺序正确的是
A．检查装置的气密性时，先用手握紧试管的外壁，再把导管伸入水中
B．加热时，先对试管进行预热，再对准药品部位进行加热
C．先将高锰酸钾装入试管，再检查装置的气密性
D．实验完毕，先熄灭酒精灯，再把导管移出水面
9．化学反应之间、化学物质之间具有包含、并列、交叉等关系。下表中X、Y符合下图所示关系正确的是
A
B
C
D
X
化合反应
化合反应
纯净物
燃烧
Y
氧化反应
分解反应
混合物
缓慢氧化
10．下列物质属于纯净物的是
A．寒冷的干冰 B．清澈的泉水
C．清新的空气 D．澄清石灰水
11．某同学做物质在氧气中燃烧的实验，如图所示，其中不合理的是
A．木炭在氧气中燃烧 B．铁丝在氧气中燃烧
C．硫在氧气中燃烧 D．蜡烛在氧气中燃烧
12．某同学加热氯酸钾制氧气，错把高锰酸钾当作二氧化锰放入氯酸钾内，其结果与只加热氯酸钾相比
A．反应速率不变，生成氧气质量增加 B．反应速率不变，生成氧气质量不变
C．反应速率加快，生成氧气质量不变 D．反应速率加快，生成氧气质量增加
13．关于燃烧现象的描述，正确的是
A．硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰 B．铁丝在氧气中燃烧火星四射
C．蜡烛在氧气中燃烧产生大量白烟 D．木炭在空气中燃烧生成二氧化碳
14．小亮同学设计了如图所示的装置测定空气中氧气的含量。下列关于该实验的说法错误的是
A．该实验利用了铜丝的导热性
B．红磷燃烧结束后，待装置恢复至室温时再读数
C．实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度1处
D．实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度4处
15．Benjamin List 和 David W.C．MacMillan 因“在不对称有机催化方面的发展”被授予 2021 年诺贝尔化学奖。这对药物研究产生了巨大的影响，并使化学更加环保。有机催化剂有一个稳定的碳原子框架，更活跃的化学基团可以附着在上面。它们通常含有常见的元素，如氧、氮、硫或磷。这意味着这些催化剂既环保又便宜。那么有关有机催化剂，下列说法正确的是
A．有机催化剂在反应前后质量和性质均不改变
B．因为有机催化剂有稳定的碳原子框架，所以有机催化剂化学性质不活泼
C．通过有机催化剂可以进行“太阳能电池中捕捉光的分子” 的化学反应
D．由于有机催化剂驱动不对称催化的能力，该催化剂呈现两面性
二、填空题
16．右图有多种功能，如收集气体、洗涤气体、贮存气体等。回答下列问题：
（1）气体从a端进入集气，该气体必须具有的性质是______________。
（2）气体从b端进入集气，该气体必须具有的性质是_______________。
（3）将此装置倒置后，气体从a端进入集气，该气体必须具有的性质是_______________。
（4）将此装置倒置后，气体从b端进入集气，该气体必须具有的性质是_______________。
（5）装置中预先盛满水，将水排出贮气，气体从______________端进入。
（6）用水将瓶中贮有的气体排出使用，水从_______________端进入。
17．下面是实验室制取气体的几种发生装置和收集装置。请回答下列问题：
（1）写出标号①的仪器名称____________。
（2）实验室用双氧水和二氧化锰制取并收集较纯净的氧气时。应选用的装置是____
(填字母) 写出该反应的化学方程式___________。
（3）将右侧E和F装置连接，可以测量氧气的体积，氧气应从________(填“a”或“b”)口通入。
18．某研究小组在学习氧气的化学性质时发现：铁丝燃烧没有火焰，蜡烛燃烧却有明亮的火焰。该小组同学进行了如下探究．
（1）写出铁丝在氧气中燃烧的文字表达式：______________________。
（2）探究一：蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么？
点燃蜡烛，将金属导管一端伸入内焰，导出其中物质，在另一端管口点燃，也有火焰产生（如图）由此可知：蜡烛燃烧产生的火焰是由_______（填：“固态”或“气态”）物质燃烧形成的．
（3）探究二：物质燃烧产生火焰的根本原因是什么？
【查阅资料】
物质
熔点/℃
沸点/℃
燃烧时温度/℃
石蜡
50～70
300～550
约600
铁
1535
2750
约1800
钠
97．8
883
约1400
由上表可知：物质燃烧能否产生火焰与其_______（填：“溶点”或“沸点”）和燃烧时温度有关。由此推测：钠在燃烧时，_______（填：“有”或“没有”）火焰产生．
（4）木炭在氧气中燃烧没有火焰，但生活中木炭燃烧时往往会产生火焰，其原因可能是_______________．
19．(1)空气是一种宝贵的资源，其中_______ 大约占0.94%，_______约占21%。
(2)现有如下几种物质：①洁净空气，②液氧，③高锰酸钾，④干冰，⑤自来水，⑥冰水混合物，⑦氯酸钾。其中属于混合物的是_______，属于纯净物的是_______ (填序号)。
(3)从①氧气、②二氧化碳、③氮气、④氦气、⑤水蒸气五种气体中，按题意选择适当的物质并用序号填空。
(A)空气中含量最多的是_______；
(B)光合作用的主要原料之一，也会产生温室效应的气体是_______；
(C)盛大节日可以用来充灌气球的是_______；
(D)能够供给动植物呼吸的气体是_______。
(4)下图为地球大气、火星大气及人体呼出气体组成(体积分数)示意图。
①其中表示地球大气组成(体积分数)的图是_______。
②从图上信息推测火星上没有生命的原因可能是_______。
20．实验室加热高锰酸钾制氧气，用排水法收集。
⑴制取氧气前要先检查装置的气密性，目的是为了_________________________________。
⑵伸入制氧气试管里的导管不宜过长，原因是_____________________________________。
⑶常在试管口塞一团棉花，其目的是_____________________________________________。
⑷加热时先将酒精灯在试管下方来回移动，其目的是_______________________________。
⑸用排水法收集氧气，当气泡________________时，再开始收集。
⑹集满氧气的集气瓶应盖好______________，______________放在实验桌上。
三、科学探究题
21．科学探究是奇妙的过程，请你一起参与实验探究，并填写下列空白：
（1）[提出问题]小松同学用“双氧水”(过氧化氢溶液)清洗伤口时，不小心将过氧化氢溶液滴到水泥地板上，发现有大量气泡产生。小松联想到自己曾经用二氧化锰做过氧化氢分解的催化剂，他想，水泥块能否也可作过氧化氢分解的催化剂呢？于是他到附近建筑工地取回一些小水泥块，并用蒸馏水浸泡、冲洗、干燥，并进行以下探究。
（2）[猜想]水泥块能作过氧化氢分解的催化剂。
（3）[实验验证]
实验步骤
实验现象
实验结论
实验一
___________
木条不复燃
常温下过氧化氢溶液分解很慢
实验二
在装有过氧化氢溶液的试管中加入水泥块，然后将带火星的木条伸入试管中
木条复燃
___________
（4）[结论]水泥块能加快过氧化氢的分解速率，故水泥块能作过氧化氢分解的催化剂。
（5）[讨论与反思]小芳认为：仅凭上述两个实验还不能证明水泥块为过氧化氢分解的催化剂，她觉得需要增加一个探究实验：探究___________
[实验步骤]①准确称量水泥块的质量；②完成实验二；③待反应结束，将实验二试管里的物质进行过滤，洗涤，___________ ，___________ ；
④对比反应前后水泥块质量。
[分析]如果水泥块反应前后质量不变，则说明水泥块可以作过氧化氢分解的催化剂。
（6）但小华认为，要证明小松的猜想，小芳的补充实验还是不足够，还需要再补充一个探究实验：探究 ___________ 。
22．如图A所示是用红磷在空气中燃烧的方法测定空气中氧气含量。（在集气瓶中装入少许水，会使生成的五氧化二磷烟状物迅速溶解）。
（1）实验原理：
①磷在空气中燃烧反应的化学方程式__________________。
②密闭的装置内，由于__________被消耗，生成固体物质，该装置内气体压强___________。
（2）实验探究：
第一步：集气瓶装入少许水，然后将集气瓶空的容积划分为五等份，并做好标记。
第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。
第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5。
（3）实验结论：①空气中氧气约占空气总体积的________。
②该实验证明了氧气具有_____的性质；同时也证明了氮气有哪些性质？_________（写一点）
（4）反思与评价：①实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的，你认为导致这一结果的原因可能是______________。（讲一点）
②某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图B所示），你认为改进后的优点是：___________________。
（5）拓展迁移：
已知：镁在氧气中燃烧生成氧化镁，镁在氮气中燃烧生成氮化镁（固体），能否用镁代替红磷测定空气中氧气的含量？并简要说明理由．答：_____（填“能”或“不能”），理由____________。
23．某化学兴趣小组进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验，并进行了一些探究活动，请你一同参与。
（1）铁丝在氧气中燃烧实验的示意图如图，图中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是_____；集气瓶中先放一些水的作用是_____。
【探究一】：铁丝燃烧是否需要纯氧？
【实验内容】：取直径为0.38mm的铁丝，分别在体积分数为90%、70%、60%、55%的氧气中实验。实验现象如表所示：
O2%
90%
70%
60%
55%
实验现象
燃烧剧烈、燃烧时间长，效果好
燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功
燃烧比70%弱，燃烧时间更短，实验成功
难以燃烧，只是发红
【结论1】：就0.38mm铁丝而言，铁丝燃烧对氧气体积分数的要求是_____ （选填“＞”“=”或“＜”）55%，且氧气浓度越大，燃烧现象越_____。（填“剧烈”或“不剧烈”）；
【讨论】如果实验中所用集气瓶的容积为125mL，实验时集气瓶中需留25mL水，如果需收集100mL体积分数为80%的氧气，其操作方法是先在集气瓶中装_____mL水，然后用排水法收集，直到剩下25mL水。（空气中氧气的体积分数计为20%）
【探究二】铁丝燃烧为什么会火星四射？
【资料】生活中常见的铁都不是纯净的铁，都含有一定量的碳
【设计与实验2】小明将直径都为0.38mm的纯铁丝和不同含碳量的铁丝放入氧气中燃烧，实验现象记录如表，请你分析完成下表：
物质
纯铁丝
含碳0.05%的铁丝
含碳0.2%的铁丝
含碳0.6%的铁丝
燃烧时的现象
无火星四射现象，熔断
剧烈燃烧，极少火星
剧烈燃烧，少量火星
_____
【结论2】通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射现象和含碳量_______（选填“有关”或“无关”）。
24．某化学兴趣小组对课本实验“测定空气中氧气的含量”，实验完毕后集气瓶中是否还含有氧气产生质疑，于是同学们设计了如图1装置来探究磷在空气中燃烧后氧气浓度的变化情况。
【提出问题】足量红磷在密闭的四颈平底瓶内燃烧熄灭后，容器中是否有氧气剩余？
【作出猜想】猜想①：有氧气剩余；猜想②：无氧气剩余。
【实验验证】该小组同学按图1组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷燃烧直至熄灭；待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷居然也被点燃。
（1）激光笔的作用是________。
（2）红磷燃烧产物与瓶底的热水发生化合反应生成磷酸，其反应的文字表达式为_________。
【实验结论】（3）根据上述实验现象，得出的结论是：猜想__________正确。
（4）课本上用红磷燃烧的方法________(填“能”或“不能”)精确地测定空气中氧气的含量，理由是_____。
【拓展延伸】图2是该小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中，用传感器测量容器内氧气浓度变化的曲线图。
（5）在图2中_______(填“A、B、C、D、E”)点时红磷燃烧熄灭；白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线为________段(用图2中字母表示)。
【反思与评价】（6）兴趣小组分析对比曲线BC段和DE段，得出了“不同物质燃烧，需要的氧气浓度不一样”的结论。同学们由此联想到课本上的一个实验：__________(填物质名称)在空气中不能点燃，但在氧气中能点燃并剧烈燃烧。
25．某兴趣小组对KClO3分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用下图装置完成表中实验:
编号
KClO3质量/g
催化剂
催化剂质量/g
收集50mLO2所需时间/s
实验1
5
-
-
171
实验2
5
MnO2
0.5
49
实验3
5
Fe2O3
0.5
58
实验4
5
KCl
0.5
154
(1)设置实验1的目的是___________________
(2)表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是______________
(3)写出KClO3分解的化学方程式:_________________________
(4)由实验1和实验4可知，KCl____（填“有”或“无”）催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集收集50mLO2，所需时间明显少于171s，解释原因：_____________
(5)要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50mLO2所需时间外，还可以测量相同时间内____________。
第二单元 我们周围的空气
课题1 空气
一、空气成分的研究史
1、18世纪70年代，瑞典科学家舍勒和英国的科学家化学家普利斯特里，分别发现并制得了氧气。
2、法国科学家拉瓦锡最早运用天平作为研究化学的工具，用定量的方法研究了空气的成分，第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成的”。其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。
二、空气中氧气成分的测定
1、装置图
2、实验现象：
A.红磷燃烧发出黄白色火焰，放出热量，冒出白色浓烟
B.（过一会儿白烟消失，装置冷却到室温后打开弹簧夹）烧杯内的水倒流入集气瓶，约占瓶子容积的1/5。
3、实验结论：说明空气不是单一的物质；氧气约占空气总体积的1/5。
点燃
4、原理:
表达式：磷（P） + 氧气（O2） 五氧化二磷（P2O5）
化学方程式： 4P + 5O2 2P2O5
5、注意事项：
A、所用的红磷必须过量，过少则氧气没有全部消耗完
B、要等集气瓶（装置）冷却后才能打开弹簧夹，
C、装置的气密性要好，（否则测量结果偏小），
D、要先夹住橡皮管，然后再点红磷（否则测量结果偏大）。
思考：可否换用木炭、硫磺等物质？如能，应怎样操作？
答：不能用木炭或蜡烛（燃烧产生了气体，瓶内体积变化小），不能用铁（铁在空气中不能燃烧）
6、实际在实验中测得的结果比真实值小，其原因可能是A红磷量不足；B装置气密性差；C未冷却至室温就打开止水夹；D、没有预先在导管中装满水
三、空气的主要成分（按体积分数）：氮气（N2）78%，氧气（O2）21%（氮气比氧气约为4：1），稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%。空气的成分以氮气和氧气为主，属于混合物。
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%
0.03%
0.03%
空气成分口诀:氮七八氧二一，零点九四是稀气；零点零三有两个，二氧化碳和杂气
四、物质的分类：纯净物和混合物
1、纯净物：
由一种物质组成的，“纯净”是相对的，绝对纯净的物质是没有的，只要杂质含量低，不至于对生产和科学研究产生影响的物质就是纯净物。
2、混合物：
两种或多种物质组成的，这些物质相互间没有发生化学反应，各物质都保持各自的性质。
注意：划分纯净物、混合物的标准是根据物质的种类来划分的。只含一种物质的就属于纯净物，含有几种物质的就属于混合物，
五、空气是一种宝贵的资源
1、氮气：无色、无味的气体，不溶于水，不燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸，化学性质不活泼。
2、稀有气体：无色、无味的气体，通电时能发出不同颜色的光，化学性质很不活泼。
氧气
①动植物呼吸②医疗急救③金属切割④炼钢⑤宇宙航行等
氮气
①超导实验车②化工原料③作保护气④食品充氮作防腐剂等
稀有气体
①作保护气②制多种用途的电光源③激光技术④液氦冷冻机等
六、空气的污染及防治
1、 造成空气污染的物质：有害气体（一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2））和烟尘。
2、污染来源：空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧，石油化工厂排放的废气及汽车排放的尾气。
3、被污染的空气带来的危害：损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。
存在的环境问题：温室效应（二氧化碳含量过多引起）、臭氧空洞（飞机的尾气、氟里昂的排放）、酸雨（由二氧化硫、二氧化氮引起）。
4、防止空气污染的措施：加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用清洁能源。
5、目前空气污染指数包括：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。
七、未来化学将朝着“绿色化学”——“绿色消毁”和“绿色生产”的方向发展。
核心是利用化学原理从源头消除污染。特点：①充分利用资源和能源，原料无毒无害②减少向环境排放废物③原料中的原子全部被消纳，实现零排放（在化合反应中体现）④生产出环境友好产品。
课题2 氧气
一、氧气的物理性质
1、色、味、态：通常情况下，是无色无味的气体；
2、密度：标准状况下，密度为1.429g/L，略大于空气。（可用向上排空法）
3、溶解性：氧气不易溶于水。（可用排水法收集），
4、三态变化：降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。
二、氧气的化学性质
（一）与非金属（碳、硫、磷）的反应
1、木炭（黑色固体）燃烧
实验现象：在氧气中：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成一种无色无味气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊。
文字表达式：碳（C）+ 氧气（O2）点燃
二氧化碳（CO2）
化学方程式 C + O2 CO2
做木炭燃烧实验时，燃烧匙应慢慢从瓶口向瓶底伸入（充分利用瓶内的氧气）。
2、硫粉（淡黄色）燃烧：
实验现象：在空气中：发出微弱的淡蓝色火焰；放出热量、生成一种带有刺激性气味的气体。
在氧气中: 发出明亮的蓝紫色的火焰, 放出热量、生成一种带有刺激性气味的气体。
文字表达式 硫（S） + 氧气（O2） 点燃
二氧化硫（SO2）
化学方程式 S + O2 SO2
实验时，要在瓶底装少量水（吸收二氧化硫，防止污染空气）。
3、红磷（暗红色固体）的燃烧
实验现象：在空气中：发出黄白色火焰，放出热量，生成大量白烟
在氧气中：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成大量的白烟
文字表达式：磷（P）+ 氧气（O2）点燃
五氧化二磷（P2O5）
化学方程式：4P + 5O2 2P2O5
注意：五氧化二磷（P2O5）是固体，不是气体
（二）与金属（镁、铁）的反应
1、镁带（银白色固体）在空气中燃烧
实验现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色粉末状固体。
文字表达式：镁（Mg）+ 氧气（O2）点燃
氧化镁（MgO）
化学方程式：2Mg + O2 2MgO
2铁丝（银白色固体）在氧气中燃烧
实验现象：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体。
文字表达式：铁（Fe） + 氧气（O2）点燃
四氧化三铁（Fe3O4）
化学方程式：3Fe + 2O2 Fe3O4
注意：集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水，防止生成的固体物质溅落瓶底，致使集气瓶炸裂。铁丝在空气中不能燃烧
（三）与某些化合物（蜡烛、甲烷）的反应——产物均为：二氧化碳和水
实验现象：比空气中燃烧剧烈，发出白光，集气瓶内壁出现水珠，有使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体产生。
文字表达式：石蜡+ 氧气（O2）点燃
二氧化碳（CO2）+ 水（H2O）
空气中燃烧情况：燃烧产生黄色火焰，放热，稍有黑烟。
（四）其他物质与氧气的反应
某些物质在一些条件下，与氧气发生缓慢的氧化反应，成为缓慢氧化。缓慢氧化也放热。
如：动植物新陈代谢，金属的锈蚀，食物的腐烂、酒醋的酿造、农家肥的腐熟等等。
总结：
1、氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定的条件下，能与许多物质发生反应并放出大量的热。在这些反应中，氧气提供氧，称为氧化反应。氧气便是常见的氧化剂；具有氧化性。
2、物质在纯氧气中燃烧程度比空气中燃烧要剧烈。说明物质燃烧程度，与氧气的浓度大小成正比；
3、物质燃烧时有的有火焰，有的会发光，有的会冒烟。一般来说，气体燃烧会有火焰产生，固体直接燃烧，产生光或者火星。生成物有固体，一般都会产生烟，即固体小颗粒；
4、物质与氧气反应不一定是燃烧现象，如缓慢氧化。
三、氧气的用途
（1）、供给呼吸：医疗上急救病人，登山、潜水、航空、宇航提供呼吸；
（2）、支持燃烧：炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂
四、反应类型
①化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。
可表示为：A＋B＋…… → E （简称“多合一”）
②分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
可表示为：AB→A＋B＋……。（简称：“一变多”）
③氧化反应：物质与氧发生的化学反应。有氧气参加的反应一定属于氧化反应。氧化反应不一定是化合反应（石蜡的燃烧生成了水和二氧化碳两种物质），化合反应不一定是氧化反应。
课题3 制取氧气
一、工业制法（分离液态空气法）
原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同。——物理变化（蒸馏）
空 气
降温加压
液态空气
蒸发
液态氧
氮气
沸点低（—196℃），先蒸发出来
装入天蓝色钢瓶中
沸点较高（—183℃）
（1）具体过程
（2）注意：该过程是物理变化
二、氧气的实验室制法（化学变化）
1、双氧水（过氧化氢）制取氧气
A、药品：过氧化氢溶液（H2O2）和二氧化锰（黑色粉末 MnO2）
B实验原理：
表达式：过氧化氢（H2O2） MnO2
水（H2O） + 氧气（O2）
化学方程式： 2H2O2 MnO2 2H2O+ O2 ↑
注：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用
C、装置： 固体与液体反应，不需加热（双氧水的为一类）
注意事项
①分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；
②导管只需略微伸入试管塞
③气密性检查：用止水夹关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持续下降，就说明气密性良好。
④装药品时，先装固体后装液体
⑤该装置的优点：可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体。
D、步骤：连、查、装（二氧化锰）、定、倒（过氧化氢溶液）、收
2、用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气
A、药品：、高锰酸钾（暗紫色固体）、氯酸钾（白色固体）与二氧化锰（黑色粉末）
B、原理：
①加热氯酸钾（有少量的二氧化锰）：
表达式：氯酸钾（KClO3）MnO2
△
氯化钾（KCl） + 氧气（O2）
方程式：2KClO3 2KCl + 3O2 ↑
注意：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用
② 加热高锰酸钾：
表达式：高锰酸钾（KMnO4）锰酸钾（K2MnO4）+ 二氧化锰（MnO2）+ 氧气（O2）
方程式：2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑
C、装置：加热固体制气体（加热氯酸钾的为一类）
D、操作步骤：（连）查、装、定、点、收、离、熄。
① 连接装置：先下后上，从左到右的顺序。
② 检查装置的气密性 ：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。
③ 装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）
④固定装置 ：固定试管时，试管口应略向下倾斜；铁夹应夹在试管的中上部
⑤加热药品：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。
⑥收集气体：
a、若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集，刚排出的是空气；水排完后，应用玻璃片盖住瓶口，小心地移出水槽，正放在桌面上(密度比空气大)（防止气体逸出）
b、用向上排空法。收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气）用排水法收集时，导管放在集气瓶口
⑦先将导管移出水面
⑧再停止加热
E、易错事项
a). 试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流,使试管底部破裂。药品应平铺在试管底部
b). 导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。
c). 用高锰酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。
d). 排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。
e). 实验结束后，先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。
F、收集方法：
① 排水法（不易溶于水）
② 向上排空法（密度比空气大）
G、检验、验满
检验：用带火星的木条伸入集气瓶内，发现木条复燃，说明是氧气；
验满：用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满。
三、催化剂
1、 概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率（加快或变慢），但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。
2、 特点：两不变（质量、化学性质）、一改变（反应速率）
注意：①催化剂不能改变生成物的质量，不能决定反应的进行
②催化剂不是反应物、又不是生成物
③催化剂仅针对某一反应，并不是所有反应的催化剂
④某一反应的催化剂可能不只一种
3、二氧化锰在一些反应中不只作催化剂，催化剂不一定就只有二氧化锰。(在过氧化氢溶液制取氧气中，催化剂可以用硫酸铜溶液、氧化铁、氧化铜、红砖粉末)。在氯酸钾制取氧气中，二氧化锰的质量和化学性质不变，但质量分数变大。
四、分解反应：
1、概念：由一种物质反应生成两种及以上物质的反应
2、特点：一变多
一、单选题
1．利用如图装置验证了空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是
A．实验前需检查装置气密性 B．白磷的作用是消耗试管中的氧气
C．白磷熄火、试管冷却后再打开止水夹 D．最终量筒中液面约降至40mL刻度线处
2．实验室用 KMnO4制氧气并验证氧气的性质，下列操作正确的是
A．检查装置气密性
B．加热KMnO4制O2
C．验证O2已集满
D．硫在O2中燃烧
3．对下列实验指定容器中的水，其解释没有体现水的主要作用的是（ ）
实
验
装
置
硫在氧气中燃烧
测定空气中氧气含量
测定空气中氧气含量
铁丝在氧气中燃烧
解释
集气瓶中的水：吸收放出的热量
集气瓶中的水：更快的吸收五氧化二磷
量筒中的水：通过水体积的变化得出氧气体积
集气瓶中的水：冷却溅落融熔物，防止集气瓶炸裂
A
B
C
D
4．下列说法不正确的是（ ）
①催化剂能改变化学反应速率，但不增加生成物的质量
②氧气的化学性质活泼，能与所有物质发生化学反应
③固体物质受热变为气体，可能是物理变化，也可能是化学变化
④将一定量的氯酸钾和少量的高锰酸钾混合加热一段时间后，试管中只剩余三种固体物质
⑤燃烧和缓慢氧化的过程都放出热量
⑥高锰酸钾、氯酸钾、双氧水、分离液态空气，这四种制取氧气的方法都属于分解反应
⑦有氧气参加的反应都是化合反应
A．①③⑤ B．②⑥⑦ C．②④⑥⑦ D．③④⑥⑦
5．如图是测定空气中氧气体积分数实验的两个改进装置，下列有关说法错误的是
A．装置a中的气球先变瘪后膨胀
B．装置a可以证明空气中含有氧气
C．用装置b实验时未冷却至室温就打开止水夹，测得结果会偏小
D．装置b中实验结束后集气瓶内水的体积等于被消耗的氧气体积
6．2022年4月16日，神舟十三号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆。航天员在空间站工作生活了183天，在空间站的生活离不开氧气。下列有关氧气的说法正确的是
A．氧气的化学性质很不活泼 B．氧气极易溶于水
C．空气中含量最多的气体是氧气 D．氧气能供给呼吸
7．如图所示是实验室制备、收集、验满、验证氧气性质的操作，其中操作正确的是
A． B． C． D．
8．做实验一定要注意先后顺序，如果先后顺序错误，可能会导致实验失败，甚至产生严重后果。下列有关用高锰酸钾制取氧气的实验操作中，先后顺序正确的是
A．检查装置的气密性时，先用手握紧试管的外壁，再把导管伸入水中
B．加热时，先对试管进行预热，再对准药品部位进行加热
C．先将高锰酸钾装入试管，再检查装置的气密性
D．实验完毕，先熄灭酒精灯，再把导管移出水面
9．化学反应之间、化学物质之间具有包含、并列、交叉等关系。下表中X、Y符合下图所示关系正确的是
A
B
C
D
X
化合反应
化合反应
纯净物
燃烧
Y
氧化反应
分解反应
混合物
缓慢氧化
10．下列物质属于纯净物的是
A．寒冷的干冰 B．清澈的泉水
C．清新的空气 D．澄清石灰水
11．某同学做物质在氧气中燃烧的实验，如图所示，其中不合理的是
A．木炭在氧气中燃烧 B．铁丝在氧气中燃烧
C．硫在氧气中燃烧 D．蜡烛在氧气中燃烧
12．某同学加热氯酸钾制氧气，错把高锰酸钾当作二氧化锰放入氯酸钾内，其结果与只加热氯酸钾相比
A．反应速率不变，生成氧气质量增加 B．反应速率不变，生成氧气质量不变
C．反应速率加快，生成氧气质量不变 D．反应速率加快，生成氧气质量增加
13．关于燃烧现象的描述，正确的是
A．硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰 B．铁丝在氧气中燃烧火星四射
C．蜡烛在氧气中燃烧产生大量白烟 D．木炭在空气中燃烧生成二氧化碳
14．小亮同学设计了如图所示的装置测定空气中氧气的含量。下列关于该实验的说法错误的是
A．该实验利用了铜丝的导热性
B．红磷燃烧结束后，待装置恢复至室温时再读数
C．实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度1处
D．实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度4处
15．Benjamin List 和 David W.C．MacMillan 因“在不对称有机催化方面的发展”被授予 2021 年诺贝尔化学奖。这对药物研究产生了巨大的影响，并使化学更加环保。有机催化剂有一个稳定的碳原子框架，更活跃的化学基团可以附着在上面。它们通常含有常见的元素，如氧、氮、硫或磷。这意味着这些催化剂既环保又便宜。那么有关有机催化剂，下列说法正确的是
A．有机催化剂在反应前后质量和性质均不改变
B．因为有机催化剂有稳定的碳原子框架，所以有机催化剂化学性质不活泼
C．通过有机催化剂可以进行“太阳能电池中捕捉光的分子” 的化学反应
D．由于有机催化剂驱动不对称催化的能力，该催化剂呈现两面性
二、填空题
16．右图有多种功能，如收集气体、洗涤气体、贮存气体等。回答下列问题：
（1）气体从a端进入集气，该气体必须具有的性质是______________。
（2）气体从b端进入集气，该气体必须具有的性质是_______________。
（3）将此装置倒置后，气体从a端进入集气，该气体必须具有的性质是_______________。
（4）将此装置倒置后，气体从b端进入集气，该气体必须具有的性质是_______________。
（5）装置中预先盛满水，将水排出贮气，气体从______________端进入。
（6）用水将瓶中贮有的气体排出使用，水从_______________端进入。
17．下面是实验室制取气体的几种发生装置和收集装置。请回答下列问题：
（1）写出标号①的仪器名称____________。
（2）实验室用双氧水和二氧化锰制取并收集较纯净的氧气时。应选用的装置是____
(填字母) 写出该反应的化学方程式___________。
（3）将右侧E和F装置连接，可以测量氧气的体积，氧气应从________(填“a”或“b”)口通入。
18．某研究小组在学习氧气的化学性质时发现：铁丝燃烧没有火焰，蜡烛燃烧却有明亮的火焰。该小组同学进行了如下探究．
（1）写出铁丝在氧气中燃烧的文字表达式：______________________。
（2）探究一：蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么？
点燃蜡烛，将金属导管一端伸入内焰，导出其中物质，在另一端管口点燃，也有火焰产生（如图）由此可知：蜡烛燃烧产生的火焰是由_______（填：“固态”或“气态”）物质燃烧形成的．
（3）探究二：物质燃烧产生火焰的根本原因是什么？
【查阅资料】
物质
熔点/℃
沸点/℃
燃烧时温度/℃
石蜡
50～70
300～550
约600
铁
1535
2750
约1800
钠
97．8
883
约1400
由上表可知：物质燃烧能否产生火焰与其_______（填：“溶点”或“沸点”）和燃烧时温度有关。由此推测：钠在燃烧时，_______（填：“有”或“没有”）火焰产生．
（4）木炭在氧气中燃烧没有火焰，但生活中木炭燃烧时往往会产生火焰，其原因可能是_______________．
19．(1)空气是一种宝贵的资源，其中_______ 大约占0.94%，_______约占21%。
(2)现有如下几种物质：①洁净空气，②液氧，③高锰酸钾，④干冰，⑤自来水，⑥冰水混合物，⑦氯酸钾。其中属于混合物的是_______，属于纯净物的是_______ (填序号)。
(3)从①氧气、②二氧化碳、③氮气、④氦气、⑤水蒸气五种气体中，按题意选择适当的物质并用序号填空。
(A)空气中含量最多的是_______；
(B)光合作用的主要原料之一，也会产生温室效应的气体是_______；
(C)盛大节日可以用来充灌气球的是_______；
(D)能够供给动植物呼吸的气体是_______。
(4)下图为地球大气、火星大气及人体呼出气体组成(体积分数)示意图。
①其中表示地球大气组成(体积分数)的图是_______。
②从图上信息推测火星上没有生命的原因可能是_______。
20．实验室加热高锰酸钾制氧气，用排水法收集。
⑴制取氧气前要先检查装置的气密性，目的是为了_________________________________。
⑵伸入制氧气试管里的导管不宜过长，原因是_____________________________________。
⑶常在试管口塞一团棉花，其目的是_____________________________________________。
⑷加热时先将酒精灯在试管下方来回移动，其目的是_______________________________。
⑸用排水法收集氧气，当气泡________________时，再开始收集。
⑹集满氧气的集气瓶应盖好______________，______________放在实验桌上。
三、科学探究题
21．科学探究是奇妙的过程，请你一起参与实验探究，并填写下列空白：
（1）[提出问题]小松同学用“双氧水”(过氧化氢溶液)清洗伤口时，不小心将过氧化氢溶液滴到水泥地板上，发现有大量气泡产生。小松联想到自己曾经用二氧化锰做过氧化氢分解的催化剂，他想，水泥块能否也可作过氧化氢分解的催化剂呢？于是他到附近建筑工地取回一些小水泥块，并用蒸馏水浸泡、冲洗、干燥，并进行以下探究。
（2）[猜想]水泥块能作过氧化氢分解的催化剂。
（3）[实验验证]
实验步骤
实验现象
实验结论
实验一
___________
木条不复燃
常温下过氧化氢溶液分解很慢
实验二
在装有过氧化氢溶液的试管中加入水泥块，然后将带火星的木条伸入试管中
木条复燃
___________
（4）[结论]水泥块能加快过氧化氢的分解速率，故水泥块能作过氧化氢分解的催化剂。
（5）[讨论与反思]小芳认为：仅凭上述两个实验还不能证明水泥块为过氧化氢分解的催化剂，她觉得需要增加一个探究实验：探究___________
[实验步骤]①准确称量水泥块的质量；②完成实验二；③待反应结束，将实验二试管里的物质进行过滤，洗涤，___________ ，___________ ；
④对比反应前后水泥块质量。
[分析]如果水泥块反应前后质量不变，则说明水泥块可以作过氧化氢分解的催化剂。
（6）但小华认为，要证明小松的猜想，小芳的补充实验还是不足够，还需要再补充一个探究实验：探究 ___________ 。
22．如图A所示是用红磷在空气中燃烧的方法测定空气中氧气含量。（在集气瓶中装入少许水，会使生成的五氧化二磷烟状物迅速溶解）。
（1）实验原理：
①磷在空气中燃烧反应的化学方程式__________________。
②密闭的装置内，由于__________被消耗，生成固体物质，该装置内气体压强___________。
（2）实验探究：
第一步：集气瓶装入少许水，然后将集气瓶空的容积划分为五等份，并做好标记。
第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。
第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5。
（3）实验结论：①空气中氧气约占空气总体积的________。
②该实验证明了氧气具有_____的性质；同时也证明了氮气有哪些性质？_________（写一点）
（4）反思与评价：①实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的，你认为导致这一结果的原因可能是______________。（讲一点）
②某同学对实验进行反思后，提出了改进方法（如图B所示），你认为改进后的优点是：___________________。
（5）拓展迁移：
已知：镁在氧气中燃烧生成氧化镁，镁在氮气中燃烧生成氮化镁（固体），能否用镁代替红磷测定空气中氧气的含量？并简要说明理由．答：_____（填“能”或“不能”），理由____________。
23．某化学兴趣小组进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验，并进行了一些探究活动，请你一同参与。
（1）铁丝在氧气中燃烧实验的示意图如图，图中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是_____；集气瓶中先放一些水的作用是_____。
【探究一】：铁丝燃烧是否需要纯氧？
【实验内容】：取直径为0.38mm的铁丝，分别在体积分数为90%、70%、60%、55%的氧气中实验。实验现象如表所示：
O2%
90%
70%
60%
55%
实验现象
燃烧剧烈、燃烧时间长，效果好
燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功
燃烧比70%弱，燃烧时间更短，实验成功
难以燃烧，只是发红
【结论1】：就0.38mm铁丝而言，铁丝燃烧对氧气体积分数的要求是_____ （选填“＞”“=”或“＜”）55%，且氧气浓度越大，燃烧现象越_____。（填“剧烈”或“不剧烈”）；
【讨论】如果实验中所用集气瓶的容积为125mL，实验时集气瓶中需留25mL水，如果需收集100mL体积分数为80%的氧气，其操作方法是先在集气瓶中装_____mL水，然后用排水法收集，直到剩下25mL水。（空气中氧气的体积分数计为20%）
【探究二】铁丝燃烧为什么会火星四射？
【资料】生活中常见的铁都不是纯净的铁，都含有一定量的碳
【设计与实验2】小明将直径都为0.38mm的纯铁丝和不同含碳量的铁丝放入氧气中燃烧，实验现象记录如表，请你分析完成下表：
物质
纯铁丝
含碳0.05%的铁丝
含碳0.2%的铁丝
含碳0.6%的铁丝
燃烧时的现象
无火星四射现象，熔断
剧烈燃烧，极少火星
剧烈燃烧，少量火星
_____
【结论2】通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射现象和含碳量_______（选填“有关”或“无关”）。
24．某化学兴趣小组对课本实验“测定空气中氧气的含量”，实验完毕后集气瓶中是否还含有氧气产生质疑，于是同学们设计了如图1装置来探究磷在空气中燃烧后氧气浓度的变化情况。
【提出问题】足量红磷在密闭的四颈平底瓶内燃烧熄灭后，容器中是否有氧气剩余？
【作出猜想】猜想①：有氧气剩余；猜想②：无氧气剩余。
【实验验证】该小组同学按图1组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷燃烧直至熄灭；待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷居然也被点燃。
（1）激光笔的作用是________。
（2）红磷燃烧产物与瓶底的热水发生化合反应生成磷酸，其反应的文字表达式为_________。
【实验结论】（3）根据上述实验现象，得出的结论是：猜想__________正确。
（4）课本上用红磷燃烧的方法________(填“能”或“不能”)精确地测定空气中氧气的含量，理由是_____。
【拓展延伸】图2是该小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中，用传感器测量容器内氧气浓度变化的曲线图。
（5）在图2中_______(填“A、B、C、D、E”)点时红磷燃烧熄灭；白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线为________段(用图2中字母表示)。
【反思与评价】（6）兴趣小组分析对比曲线BC段和DE段，得出了“不同物质燃烧，需要的氧气浓度不一样”的结论。同学们由此联想到课本上的一个实验：__________(填物质名称)在空气中不能点燃，但在氧气中能点燃并剧烈燃烧。
25．某兴趣小组对KClO3分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用下图装置完成表中实验:
编号
KClO3质量/g
催化剂
催化剂质量/g
收集50mLO2所需时间/s
实验1
5
-
-
171
实验2
5
MnO2
0.5
49
实验3
5
Fe2O3
0.5
58
实验4
5
KCl
0.5
154
(1)设置实验1的目的是___________________
(2)表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是______________
(3)写出KClO3分解的化学方程式:_________________________
(4)由实验1和实验4可知，KCl____（填“有”或“无”）催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集收集50mLO2，所需时间明显少于171s，解释原因：_____________
(5)要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50mLO2所需时间外，还可以测量相同时间内____________。
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