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第二单元 我们周围的空气
1.说出空气的主要成分，并了解各成分的用途；
2.了解空气的污染的原因和防治措施；
3.掌握空气中氧气含量的测定方法；
4.说出氧气的物理性质和化学性质，认识氧气可以与多种物质发生氧化反应；
5.了解催化剂、催化作用的概念；
6.掌握实验室制取氧气的方法。。
考点一 空气的成分及用途
1、法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究空气成分，得出结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空
气总体积的1/5。
2、空气的成分及其体积分数（大约）
空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 水蒸气和其它成分
体积分数 78% 21% 0.934% 0.034% 0.02%
3、空气各成分的用途：
（1）分离液态空气：首先通过降温加压，使空气液化，然后加热，利用各气体的沸点不同，使其在不同
温度下气化，再冷凝，从而将各种气体分离,工业分离液态空气法—— 物理变化。
（2）用途： 氮气 工业生产硝酸和氮肥，食品防腐，液态氮气用作制冷剂； O 供给呼吸，支持燃烧，钢
2
铁冶炼，金属焊接； 稀有气体用作保护气，制作多用途电光源；
4、空气质量：
（1）空气中的有害物：SO 、CO、NO 、O 和可吸入颗粒物、总悬浮颗粒物；
2 2 3
（2）空气污染指数越高，污染越严重；
（3）CO 不属于空气污染物，但含量增多会引起温室效应。
2
【易错警示】
1.空气的各成分划分是按照体积分数，而不是质量分数。
2.二氧化碳会引起温室效应，但不是空气污染物，二氧化碳是空气的成分，是光合作用的原料。
1. 【2023北京真题】空气成分中，体积分数最大的是（ ）
A. 氮气 B. 二氧化碳 C. 氧气 D. 稀有气体
【答案】A
【解析】空气的成分按体积计算，大约是：氮气占 78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占
0.03%、其它气体和杂质占0.03%。
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1. 【2023湖南永州真题】空气中能供人呼吸的气体是（ ）
A. N B. O C. CO D. Ne
2 2 2
【答案】B
【解析】空气中，氧气能供给呼吸。
故选B。
2. 【2023辽宁营口真题】空气污染是引起多种疾病的原因之一。下列物质中属于空气污染物的是（ ）
A. N B. PM C. He D. HO
2 10 2
【答案】B
【解析】A、空气的污染物包括二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物、细颗粒物、臭氧等。氮
气是空气的主要成分之一，不污染空气，错误；
B、可吸入颗粒物，通常是指粒径在10微米以下的颗粒物，又称PM 。可吸入颗粒物在环境空气中持续的
10
时间很长，对人体健康和大气能见度的影响都很大。PM 属于空气污染物，正确；
10
C、氦气属于稀有气体，是空气的成分之一，不污染空气，错误；
D、水是空气的成分之一，不污染空气，错误。
故选B。
3. 【2023天津真题】下列有关空气的说法正确的是（ ）
A. 空气是由空气分子组成的
B. 空气中氧气的体积分数最大
C. 空气中氧气的化学性质不活泼
D. 空气中氮气、氧气等分子均匀地混合在一起
【答案】D
【解析】A、空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种物质组成的，说法错误；
B、空气中氮气的体积分数最大，说法错误；
C、空气中的氧气在一定条件下能与许多物质发生反应，化学性质比较活泼，说法错误；
D、空气中氮气、氧气等分子各自保持自己的性质，均匀地混合在一起，说法正确。
故选D。
考点二 测定空气中氧气的含量
1、基本思路：通过化学反应，除去混合物中的一种成分，再测定混合物在反应前后的体积或质量的变化。
2、药品选择要求：生成物是固体，只与氧气反应。例如：红磷或铜等。
3、原理：4P+5O 2P O。
2 2 5
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4、装置：
5、步骤：连接装置，检查装置气密性；把集气瓶的容积分成5 等份，做好记号；用止水夹夹紧胶管；在燃
烧匙内放入过量的红磷；点燃燃烧匙中的红磷，立即伸入集气瓶中，把塞子塞紧；待红磷熄灭并冷却后，
打开止水阀。
6、现象：集气瓶中有大量的白烟生成，并放出热量；打开止水夹，烧杯中的水倒流到集气瓶中，并上升
到约1/5 处。
7、结论：空气中的氧气含量大约是1/5；
8、氧气含量偏小的原因：没有冷却至室温就读数；红磷量不足；加热时间不够；装置漏气等；
【易错警示】
用红磷测定空气中氧气的含量，红磷要过量，如果红磷量不足，会导致氧气不能被耗尽，导致空气中氧气
的含量偏小。
1. 【2023云南真题】仿照法国化学家拉瓦锡定量研究空气成分的原理，利用如图装置测定空气中氧气的
含量，燃烧匙中应盛放的药品是（ ）
A. 铁丝 B. 木炭 C. 红磷 D. 硫粉
【答案】C
【解析】A.因为铁丝不能在空气燃烧，故A错误；
B.木炭燃烧会生成二氧化碳导致两边压强变化不明显，故B错误；
C.红磷燃烧会消耗氧气，集气瓶中的液面会上升五分之一，故C正确；
D.硫燃烧会生成二氧化硫导致两边压强变化不明显，故D错误；
故答案为：C
1. 【2023湖南衡阳真题】拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足
量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断正确的是（ ）
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A. a点时容器内氮气体积分数为85%
B. 容器内物质总质量：b点>c点
C. 氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度
D. 此实验测得空气中氧气的质量分数为18%
【答案】C
【解析】A、由曲线图可知：a点时容器内氧气的体积分数为15%。故容器内其余气体（氮气、稀有气体、
二氧化碳等）的浓度为85%，故氮气体积分数小于85%，故A错误，不符合题意；
B、由图可知，反应是在密闭容器中进行的，故根据质量守恒定律，反应前后物质的质量不变，故容器内
物质总质量：b点=c点，故B错误，不符合题意；
C、由曲线图可知：反应停止时，容器内剩余3%体积分数的氧气，由于红磷足量，故氧气有剩余，说明物
质燃烧时氧气必须达到一定浓度，故C正确，符合题意；
D、由曲线图可知：反应过程中氧气的体积分数减小18%，且不是质量分数，故D错误，不符合题意。
故选：C。
2. 【2023重庆A真题】下图是拉瓦锡测定空气成分的实验。他将汞放在密闭容器里连续加热12天，得到
红色粉末(HgO)，他又把红色粉末放在另外容器里加强热，最终得出了空气成分的结论。
（1）若用煤块作火炉燃料，该燃料属于_____(填“可”或“不可”)再生能源。
（2）连续加热12天的目的是_____，剩余气体约占原气体总体积的_____。
（3）将红色粉末加强热可生成初始物质，其化学方程式为_____。
【答案】（1）不可
（2）加热时间足够长，将密闭装置中的氧气几乎耗尽；五分之四
（3）2HgO 2Hg+O↑
2
【解析】（1）煤炭随着使用不断减少，短时间内从自然界得不到补充，因此属于不可再生能源。
（2）连续加热12天的目的是加热时间足够长，能将密闭装置中的氧气几乎耗尽，容器内气体体积减少了
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约五分之一，剩余气体约占原气体总体积的五分之四。
（3）将红色粉末加强热可生成初始物质，其反应为氧化汞受热分解为汞和氧气，化学方程式为2HgO
2Hg+O↑
2
考点三 氧气的性质
1、物理性质：无色、无味的气体，不易溶于水（故可以用排水法收集）； 密度比空气 大 （ 故收集的一瓶
氧气，要正放在桌面上）。
2、化学性质：
（1）氧气可以使带火星的木条复燃，具有助燃性质。
（2）氧气与硫反应
原理：S+O SO 。
2 2
现象：空气中：燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰，放出热量,生成有刺激性气味的气体。氧气中：燃烧得更旺，
发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量,生成有刺激性气味的气体。
注意：硫在氧气里燃烧，在集气瓶底要留少量水，目的：溶解吸收生成的二氧化硫，防止二氧化硫逸出污
染环境。
（3）氧气与木炭反应；
原理：C+O CO。
2 2
现象：空气中：发红光，放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体。氧气中：发白光，放热，生成使澄清石
灰水变浑浊的气体
注意：木炭伸入瓶中时，要自上而下，缓慢伸入（目的使木炭与氧气充分反应）。
（4）与铁丝反应；
原理：3Fe+2O Fe O。
2 3 4
现象：空气中：变红热，不燃烧；氧气中：剧烈燃烧，火星四射，放热，生产黑色物质
注意：铁丝用砂纸打磨（除去表面的氧化物）； 在铁丝一端系一根火柴棒（引燃）；铁丝绕成螺旋状
（预热未燃烧的的铁丝）；在瓶底加少量水或铺一层细沙（防止高温生成物使集气瓶炸裂）；燃着的铁丝
不能接触瓶壁（防止炸裂瓶壁）。
【易错警示】
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。例如：镁
燃烧时发出耀眼的白光（实验现象），生成氧化镁（通过分析产物得出的实验结论）。
2.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。
1. 【2023天津真题】下列对实验现象的描述正确的是（ ）
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A. 硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰
B. 红磷在空气中燃烧产生大量白雾
C. 木炭在空气中充分燃烧生成黑色固体
D. 铁丝在氧气中燃烧时，火星四射，生成黑色固体
【答案】D
【解析】A、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，故选项说法错误；
B、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾，故选项说法错误；
C、木炭在空气中充分燃烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故选项说法错误；
D、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，故选项说法正确。
故选D。
1. 【2023河南真题】氧气的化学性质比较活泼。下列物质在氧气中燃烧，能生成黑色固体的是（ ）
A. 硫粉 B. 铁丝 C. 镁条 D. 木炭
【答案】B
【解析】A、硫粉在氧气中燃烧生成二氧化硫，为无色气体。A不符合题意；
B、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，为黑色固体。B符合题意；
C、镁条在氧气中燃烧生成氧化镁，为白色固体。C不符合题意；
D、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，为无色气体。D不符合题意。
综上所述：选择B。
2. 【2023四川凉山真题】2023年5月28日，我国自行研制的大型喷气式民用飞机C919完成了首次商业
航班飞行。飞机上以氯酸钠为产氧剂提供氧气。能保持氧气化学性质的最小微粒是（ ）
A. O B. 2O C. O D. O2-
2
【答案】A
【解析】由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子，氧气由氧分子构成，所以能保持氧气化
学性质的最小微粒是氧分子，化学符号O。
2
故选A。
3. 【2023陕西真题】氧气是维持生命的重要物质。下列说法不正确的是（ ）
A. 自然界绿色植物的光合作用产生氧气，同时消耗大气中的二氧化碳
B. 工业上分离液态空气制氧，利用的是液氧、液氮的沸点不同
C. 家用制氧机有的是通过吸附空气中的氮气得到较纯的氧气，该过程氧分子未发生变化
D. 实验室电解水制氧气，生成氢气和氧气的质量比为2∶1
【答案】D
【解析】A、自然界绿色植物的光合作用产生氧气，同时消耗大气中的二氧化碳，选项正确；
B、工业上分离液态空气制氧，利用的是液氧、液氮的沸点不同，选项正确；
C、家用制氧机有的是通过吸附空气中的氮气得到较纯的氧气，该反应中没有生成新物质，所以氧分子未
发生变化，选项正确；
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D、实验室电解水制氧气，生成氢气和氧气的体积比为2:1，选项不正确。
故选D。
考点四 实验室制取氧气
1、选药品的条件：必须含有氧元素。常用过氧化氢溶液和二氧化锰；或加热高锰酸钾或氯酸钾。
如：用过氧化氢和二氧化锰制取氧气：
（1）原理：2HO 2HO + O↑；
2 2 2 2
（2）装置：固液不加热，排水法（或向上排空法）。
（3）步骤：检查气密性；装药品（先固后液）；
（4）收集法：
、排水法：原因氧气不易溶于水，不与水反应；（何时开始收集：导管口有连续均匀气泡冒出时开始收
集。）、向上排空气法：原因密度比空气大且不与空气反应；
（5）验满：向上排空气法，用带火星的木条放在，瓶口，木条复燃则收集满。
（6）检验：用带火星的木条伸入，瓶内，木条复燃则该气体是氧气。
（7）注意事项：向上排空气法收集气体时，导管口要接近集气瓶底（目的：便于排净空气）。
如：用加热高锰酸钾或氯酸钾制取氧气：
（1）原理：2KMnO KMnO +MnO+O ↑；
4 2 4 2 2
（2）装置：固固加热，排水法（或向上排空法）
（3）步骤：连接装置：先下后上，从左到右的顺序；②检查装置的气密性；③装入药品：按粉末状固体
取用的方法；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：
先预热，后在反应物部位用酒精灯外焰加热；⑥收集气体；⑦先将导管移出水面，再停止加热。
（4）收集法：
、排水法：原因氧气不易溶于水，不与水反应；（何时开始收集：导管口有连续均匀气泡冒出时开始收
集。）、向上排空气法：原因密度比空气大且不与空气反应；
（5）验满：向上排空气法，用带火星的木条放在，瓶口，木条复燃则收集满。
（6）检验：用带火星的木条伸入，瓶内，木条复燃则该气体是氧气。
（7）注意事项：
①试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流,使试管破裂；②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；③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；④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。
2、催化剂
（1）概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，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，包括加快或减慢）
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、也不是生成物；③
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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。
1. 【2023辽宁营口真题】下图所示装置常用于实验室制取气体，请回答下列问题：
（1）实验室用A装置制取氧气，反应的化学方程式是 ；若用C装置收集
氧气，检验收集满氧气的方法是 ；
（2）用D装置收集氧气时，当导管口出现 时开始收集；当实验结束时 ，
后熄灭酒精灯，防止水槽中的冷水倒吸炸裂试管；
（3）用B装置制取气体时，长颈漏斗下端管口要伸到液面以下的原因是 。
【答案】（1） ；将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满
（2） 连续、均匀的气泡；将导管移出水面
（3）形成液封，防止反应生成的气体从长颈漏斗下端逸出
【解析】（1）A装置适用于固体加热反应制取气体，适用于加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气，氯酸钾在二
氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，该反应的化学方程式为： ；
若用C装置收集氧气，氧气具有助燃性，检验收集满氧气的方法是：将带火星的木条放在集气瓶口，木条
复燃，说明已经集满；
（2）用D装置，即排水法收集氧气时，当导管口出现连续、均匀的气泡时，开始收集，因为一开始排出
的是空气；
当实验结束时先将导管移出水面，后熄灭酒精灯，防止水槽中的冷水倒吸炸裂试管；
（3）用B装置制取气体时，长颈漏斗下端管口要伸到液面以下的原因是：形成液封，防止反应生成的气
体从长颈漏斗下端逸出。
1. 【2023山西真题】实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，有关操作如下，正确的一
项是（ ）
A. 试管口应该倾斜 B. 用酒精灯火焰加热
C. 气泡连续放出时开始收集 D. 收集前集气瓶应装满水
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【答案】D
【解析】A.加热固体时试管口应该略向下倾斜，防止冷凝水回流引起试管炸裂，此选项错误；
B. 因为酒精灯的外焰温度最高，所以用酒精灯的外焰加热，此选项错误；
C. 气泡连续、均匀放出时，此时是纯净的氧气，开始收集，此选项错误；
D. 收集前集气瓶应装满水，否则收集到的氧气中会混有空气，此选项正确。
故选D。
2. 【2023吉林真题】实验室制取氧气的方法有三种：加热高锰酸钾，在二氧化锰作催化剂的条件下分解
过氧化氢，在加热和二氧化锰作催化剂的条件下分解氯酸钾。
（1）任选一种方法，写出发生反应的化学方程式 ；
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，明在图1中选用的发生装置和收集装置是_______；
（3）图2是学生制作的简易供氧器。在供氧使用时，左瓶中可放置的药品是_______；
A. 高锰酸钾 B. 氯酸钾和二氧化锰
C. 大理石和稀盐酸 D. 过氧化氢溶液和二氧化猛
（4）简易供氧器的右瓶中需加入适量的水，水的一种作用是_______。
【答案】（1） 或
或
（2）AC##AE
（3）D
（4）湿润氧气或观察氧气流速
【解析】（1）高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，发生反应的化学方程式：
；
氯酸钾在二氧化锰 的催化作用下，受热分解生成氯化钾和氧气，发生反应的化学方程式：
；
过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气，发生反应的化学方程式：
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；
（2）高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的反应物是固体，反应条件是加热，属于
固体加热型，氧气密度大于空气，不易溶于水，可用向上排空气法收集或排水法收集，，在图1中选用的
发生装置和收集装置是AC或AE；
（3）图2是学生制作的简易供氧器。由于不需要加热，在供氧使用时，左瓶中可放置的药品是过氧化氢溶
液和二氧化锰。
故选D；
（4）简易供氧器的右瓶中需加入适量的水，水的一种作用是湿润氧气或观察氧气流速（根据气泡产生的
速率）。
3. 【2023湖南长沙真题】小明同学在实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，请回答下列问题：
（1）写出仪器①的名称____________；
（2）可以选择的发生装置是___________（填字母）；
（3）由于在相同条件下氧气的密度比空气_________，可以选择D装置进行收集；
（4）如果用E装置收集氧气，当导管口__________________时（填“开始有气泡放出”或“气泡连续并
比较均匀地放出”），再把导管口伸入盛满水的集气瓶。
【答案】（1）长颈漏斗
（2）A
（3）大
（4）气泡连续并比较均匀地放出
【解析】（1）由图可知，仪器①的名称长颈漏斗，故填：长颈漏斗；
（2）实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，属于固-固加热型，选择的发生装置为A，故填：A；
（3）由于在相同条件下氧气的密度比空气大，可以选择D装置进行收集，故填：大；
（4）如果用E装置收集氧气，当导管口气泡连续并比较均匀地放出，再把导管口伸入盛满水的集气瓶，
因为刚开始冒出的气泡中混有试管中的空气，故填：气泡连续并比较均匀地放出。
1. 【2023黑龙江牡丹江真题】如果空气成分按体积计算，含量最多的是（ ）
A. 氮气 B. 氧气 C. 稀有气体 D. 二氧化碳
【答案】A
【解析】空气成分按体积计算，大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%。
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故选：A。
2. 【2023甘肃金昌真题】今年春天，我省大部分地区出现了严重的沙尘天气。沙尘天气主要的空气污染
物是（ ）
A. 二氧化碳 B. 稀有气体 C. 氮气 D. 可吸入颗粒物
【答案】D
【解析】依据空气质量日报表可知：目前记入大气主要污染物：二氧化氮、一氧化碳、一氧化氮、可吸入
固体颗粒和臭氧；
答案：D。
3. 【2023湖南湘潭真题】下列物质能在空气中燃烧，产生大量白烟的是( )
A. 木炭 B. 硫粉 C. 红磷 D. 铁丝
【答案】C
【解析】A、木炭在空气中燃烧发出红光，放出热量，此项不符合题意；
B、硫粉在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，产生有刺激性气味的气体，此项不符合题意；
C、红磷在空气中燃烧产生大量白烟，此项符合题意；
D、铁丝在空气中不可燃，此项不符合题意。
故选C。
4. 【2023江苏扬州真题】保存珍贵文物可用空气中含量最多的气体，该气体的化学式为（ ）
A. N B. O C. CO D. HO
2 2 2 2
【答案】A
【解析】A、空气中含量最多的气体是氮气，约占空气体积的78%，符合题意；
B、氧气约占空气体积的21%，是空气中含量第二多的气体，不符合题意；
C、二氧化碳约占空气体积的0.03%，含量较少，不符合题意；
D、空气中水蒸气的含量较少，不符合题意。
故选A。
5. 【2023云南真题】空气的成分中，氮气的体积分数约为78%。下列属于氮气化学性质的是（ ）
A. 无色无味 B. 难溶于水 C. 密度略小于空气 D. 不支持燃烧
【答案】D
【解析】A、氮气无色无味，不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质；
B、氮气难溶于水，不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质；
C、氮气密度略小于空气，不需要通过化学变化表现出来，属于物理性质；
D、氮气不支持燃烧，需要通过化学变化表现出来，属于化学性质。
故选D。
6.【2023湖南长沙真题】 2023 年 5 月 30 日神舟十六号载人飞船顺利发射，将三名航天员成功送入空
间站。下列能供给航天员呼吸的气体是（ ）
A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化硫 D. 氦气
【答案】A
【解析】A、氧气能供给呼吸，符合题意；
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B、氮气不能供给呼吸，不符合题意；
C、二氧化硫不能供给呼吸，不符合题意；
D、氦气不能供给呼吸，不符合题意。
故选A
7. 【2023湖北荆州真题】空气是人类生产活动的重要资源。下列有关空气成分的说法错误的是（ ）
A. 氧气可以支持可燃物燃烧
B. 氮气不与任何物质发生化学反应
C. 二氧化碳在蔬菜大棚中作气体肥料
D. 稀有气体可制成多种用途的电光源
【答案】B
【解析】A、氧气具有助燃性，可以支持可燃物燃烧，选项正确，不符合题意；
B、氮气化学性质不活泼，通常情况下与大多数物质不发生化学反应，但不是不与任何物质发生化学反应，
如氮气和镁在点燃的条件下可以生成氮化镁，选项错误，符合题意；
C、植物光合作用过程中，可以将二氧化碳和水转化 为氧气和有机物，故二氧化碳可以在蔬菜大棚中作气
体肥料，选项正确，不符合题意；
D、稀有气体在通电的条件下可以发出不同颜色的光，故稀有气体可以制成多种用途的电光源，选项正确，
不符合题意；
故选B。
8. 【2023广西壮族真题】下列实验现象描述正确的是（ ）
A. 磷在空气中燃烧产生大量的白雾
B. 木炭在空气中燃烧发出淡蓝色火焰
C. 镁在氧气中燃烧发出耀眼的白光，生成黑色固体
D. 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
【答案】D
【解析】A、磷在空气中燃烧产生大量的白烟，而不是白雾，故选项实验现象描述不正确；
B、木炭在空气中燃烧发出红光，放热，故选项实验现象描述不正确；
C、镁在氧气中燃烧发出耀眼的白光，放热，生成白色固体，故选项实验现象描述不正确；
D、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放热，并生成黑色固体，故选项实验现象描述正确。
故选D。
9. 【2023北京真题】下图是 的制取和性质实验。
（1）实验1，仪器a的名称是_____，制取 的化学方程式为_____。
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（2）实验2，观察到铁丝剧烈燃烧、_____、生成黑色固体。
【答案】（1）①. 集气瓶 ②. （2）火星四射
【解析】（1）由图可知，仪器a为集气瓶；
制取氧气的反应为高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为：
；
（2）实验2中铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体。
10. 【2023辽宁铁岭真题】化学是一门以实验为基础的科学。实验室制取氧气常用到下列装置，请回答。
（1）实验室用装置A制取氧气，其反应的化学方程式为_____。可以选择装置D收集氧气的原因是_____。
（2）实验室制气体时，选择装置B作为发生装置的依据是_____。
（3）实验时，装置B中长颈漏斗下端管口要伸入液面下的目的是_____。
（4）实验室检验氧气的方法是_____。
【答案】（1） ①. (或 ) ②. 氧
气密度比空气大
（2）反应物是固体和液体(或液体和液体)，反应条件不需加热(合理即可)
（3）防止生成的气体从长颈漏斗中逸出
（4）将带火星木条伸入集气瓶中，若复燃则证明是氧气
【解析】（1）实验室用装置A制取氧气，要求反应物是固体，反应条件是加热。所以符合要求的药品有，
高锰酸钾或氯酸钾与二氧化锰的混合物。高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，或氯酸钾在二
氧化锰催化作用下加热生成氯化钾和氧气，化学方程式
（或 ）。
由于氧气密度比空气大，所以氧气可用向上排空气法收集，即可以选择装置D收集氧气。
（2）选择发生装置依据反应物的状态和反应条件，所以选择B装置作为发生装置的依据为：固液在常温
下反应。即反应物是固体和液体(或液体和液体)，反应条件不需加热。
（3）为防止生成的气体从长颈漏斗中逸出，实验时，装置B中长颈漏斗下端管口要伸入液面下。
（4）实验室检验氧气的方法是将带火星木条伸入集气瓶中，若复燃则证明是氧气。
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11. 【2023广西壮族真题】根据下列装置回答问题：
（1）仪器①的名称是_______。
（2）实验室制取二氧化碳常用的药品是_______。用装置E收集二氧化碳的原因是_______。
（3）实验室用装置A制取氧气，反应的化学方程式是_______。用装置C收集氧气，当观察到_______时，
表示氧气已收集满。
（4）选用装置B加热高锰酸钾制取氧气，还需做出的改进是_______。用装置F收集氧气，气体应该从
_______（填字母序号）端通入。
【答案】（1）试管
（2）大理石（或石灰石）、稀盐酸；二氧化碳的密度大于空气且不与空气反应
（3） ；集气瓶口有大气泡冒出
（4）在试管口放一团棉花；b
【解析】（1）仪器①的名称是试管
（2）实验室制取二氧化碳，常用大理石或石灰石与盐酸反应，用装置E收集二氧化碳的原因是二氧化碳
的密度大于空气且不与空气反应；
（3）装置A是固体与液体混合不需加热的发生装置，制氧气所用药品是过氧化氢和二氧化锰，过氧化氢
在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为： ；用装置C
收集氧气，当观察到集气瓶口有大气泡冒出时，表示氧气已收集满；
（4）选用装置B加热高锰酸钾制取氧气，还需做出的改进是在试管口放一团棉花，防止试管内固体粉末
进入导管；氧气密度大于空气，用装置F收集氧气，气体应该从b端通入。
1. 【2023湖南岳阳真题】空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是（ ）
A. O B. CO C. He D. N
2 2 2
【答案】D
【解析】空气中各成分的体积分数：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和
杂质0.03%，其中氮气含量最多且化学性质不活泼。
故选D。
2. 【2023吉林真题】吉林雾凇，北国盛景。空气成分中与雾凇形成有关的是（ ）
A. 水蒸气 B. 二氧化碳 C. 氧气 D. 氮气
【答案】A
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【解析】空气成分中与雾凇形成是空气中的水蒸气遇冷凝华成固体的现象。
故选A。
3. 【2023重庆B真题】下列各组空气成分的体积分数之和最大的是（ ）
A. O、HO B. O、CO C. O、N D. N、CO
2 2 2 2 2 2 2 2
【答案】C
【解析】空气中氮气约占空气体积的78%、氧气约占21%、稀有气体约占0.94%、二氧化碳约占0.03%，
则结合各选项，可知氧气和氮气的体积分数之和最大，故选C。
4. 【2023湖南衡阳真题】有一位同学暑假去西藏发生了严重的高原反应，医生让他吸入了一种气体后，
症状得到缓解。此气体可能是（ ）
A. 氧气 B. 氮气 C. 稀有气体 D. 二氧化碳
【答案】A
【解析】A、氧气可以供给呼吸，则可以用于缓解高原反应的症状，故选项符合题意；
B、氮气不可以供给呼吸，则不可以用于缓解高原反应的症状，故选项不符合题意；
C、稀有气体不可以供给呼吸，则不可以用于缓解高原反应的症状，故选项不符合题意；
D、二氧化碳不可以供给呼吸，则不可以用于缓解高原反应的症状，故选项不符合题意。
故选A。
5. 【2023湖南益阳真题】空气是一种宝贵的自然资源，各成分都具有广泛的用途。下列不属于氮气的用
途的是（ ）
A. 人工降雨 B. 冷冻麻醉
C. 食品防腐 D. 制造氮肥
【答案】A
【解析】A、固体二氧化碳俗称干冰，易升华，升华吸热，可用于人工降雨，不属于氮气的用途；
B、液态氮可用于冷冻麻醉，属于氮气的用途；
C、氮气的化学性质比较稳定，可用作食品保护气，属于氮气的用途；
D、氮气中含有氮元素，可制造氮肥，属于氮气的用途；
答案：A。
6.【2022河北中考】2021年河北省PM2.5平均浓度同比下降15.3%，改善幅度为“十三五”以来最高。下
列举措不能改善空气质量的是（ ）
A. 开发利用新能源 B. 推进低碳交通运输
C. 提高森林覆盖率 D. 增高炼铁厂的烟囱
【答案】D
【解析】A、开发利用新能源减少对环境的污染，有利于改善空气质量，故A错误；
B、推进低碳交通运输减少含碳物质的排放，减缓温室效应，有利于改善空气质量，故B错误；
C、提高森林覆盖率可以净化空气，防风固沙，有利于改善空气质量，故C错误；
D、增高炼铁厂的烟囱不能减少污染物的排放量，能造成空气的污染，不能改善空气质量，故D正确。
故选：D。
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7. 【2023湖南湘潭真题】下列有关气体的说法错误的是（ ）
A. 二氧化硫是空气污染物之一 B. 稀有气体可制成多种用途的电光源
C. 氮气充入食品包装中以防腐 D. 氧气的化学性质比较活泼，具有可燃性
【答案】D
【解析】A、二氧化硫是一种有毒气体，是空气污染物之一，不符合题意；
B、稀有气体通电时会发出不同颜色的光，故可制成多种用途的电光源如霓虹灯，不符合题意；
C、氮气化学性质稳定可用于充入食品包装中以防腐，不符合题意；
D、氧气的化学性质比较活泼，具有助燃性而不是可燃性，符合题意。
故选D。
8. 【2023四川乐山真题】科学家通过“祝融号”火星车探测器测得火星表面大气成分（体积分数）如图
所示，下列说法正确的是（ ）
A. 火星大气中 的含量最高 B. 火星大气中 的含量高于空气
C. 火星大气不含稀有气体 D. 火星大气能使带火星的木条复燃
【答案】B
【解析】A、据图可知，火星大气中N 的体积分数为2.7%，CO 的体积分数为95.3%。所以火星大气中
2 2
CO 的含量最高。A不正确；
2
B、空气中CO 的体积分数为0.03%，据图可知，火星大气中CO 的体积分数为95.3%。所以火星大气中
2 2
CO 的体积分数大于空气中CO 的体积分数，即火星大气中CO 的含量高于空气。B正确；
2 2 2
C、稀有气体包括氦气、氖气、氩气等气体，据图可知，火星大气中氩气的体积分数为1.6%。所以火星大
气中含有稀有气体。C不正确；
D、氧气能使带火星的木条复燃，据图可知，火星大气中不含有氧气，所以火星大气不能使带火星的木条
复燃。D不正确。
综上所述：选择B。
9. 【2023广东广州真题】生机勃勃的地球离不开空气，下列关于空气的说法不正确的是（ ）
A. 稀有气体可用于霓虹灯的制作
B. CO 是植物光合作用的重要原料
2
C. SO 排放是导致酸雨的原因之一
2
D. PM 的含量越高空气质量越好
2.5
【答案】D
【解析】A、稀有气体通电可以发出不同颜色的光，可用于霓虹灯的制作，正确；
B、光合作用可将二氧化碳和水转化为有机物和氧气，二氧化碳是植物光合作用的原料，正确；
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C、二氧化硫和水、氧气反应可生成硫酸，随降水落下形成酸雨，二氧化硫排放是导致酸雨的原因之一，
正确；
D、PM 是空气污染物，含量越高空气质量越差，错误；
2.5
故选D。
10.【2023广东真题】 回答下列问题。
（1）实验室制取O 及性质检验
2
i.上图中仪器a的名称是__________。
ii.用高锰酸钾制取O，应选择上图中的发生装置_______（填字母）。化学方程式为__________。
2
iii.收集一瓶O 并进行性质检验。
2
操作 现象 结论
硫燃烧时，_____(填字母)，生成刺激性气味的气体
a.产生大量白烟
O 具有氧化性
2
b.生成黑色固体
c.发出蓝紫色火焰
集气瓶中NaOH 溶液的作用是_________________
【答案】（1）①. 锥形瓶 ②. A ③. ④. c ⑤. 吸收二
氧化硫，防止污染空气
【解析】（1）i.上图中仪器a的名称是锥形瓶；
ii.用高锰酸钾制取O，属于固体加热反应，发生装置可选A；
2
高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为：
；
iii.硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成具有刺激性气味的气体。
故选c；
硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫能与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，故集气瓶中氢氧化钠溶液
的作用是：吸收二氧化硫，防止污染空气；
11. 【2023辽宁抚顺等真题】氧气的制取和性质是初中化学实验的重要内容。根据下图回答有关问题。
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（1）某同学选用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，应选用的发生装置是_____(填字母)，发
生反应的化学方程式为 。
（2）在向装置中添加药品前，应先检查装置的_____。
（3）若要收集一瓶较纯净的氧气，选用的收集装置是_____(填字母)。
（4）用F装置进行木炭在氧气中燃烧的实验，为了检验产物，可在燃烧停止后的集气瓶中倒入少量的
_____，振荡，观察实验现象。
【答案】（1）A；
（2）气密性
（3）E
（4）澄清石灰水
【解析】（1）选用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，该反应为固体加热型，应选用的发生
装置是A；
氯酸钾在二氧化锰的催化下加热分解生成氯化钾和氧气，该反应的化学方程式为：
；
（2）制取气体的装置中，在向装置中添加药品前，应先检查装置的气密性，避免因更换仪器造成的药品
浪费；
（3）氧气密度比空气大，可选择向上排空气法收集，氧气不易溶于水，可选择排水法收集，而排水法收
集的氧气较排空气法纯净，故若要收集一瓶较纯净的氧气，选用的收集装置是E；
（4）用F装置进行木炭在氧气中燃烧的实验，为了检验产物，可在燃烧停止后的集气瓶中倒入少量的澄
清石灰水，振荡，观察到澄清石灰水变浑浊，说明木炭燃烧生成了二氧化碳气体。
12. 【2023辽宁锦州真题】根据下列装置图回答问题：
（1）选取B装置制取氧气，使用长颈漏斗的优点是 ，该反应的化
学方程式为 。
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（2）用C装置收集氧气，若收集到的气体不纯，原因是______（写出一条即可）。若选取D装置收集二
氧化碳，二氧化碳应从导管口______（选填“m”或“n”）端通入。
（3）加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物制取甲烷。选取的发生装置是______。（填字母序号）
【答案】（1） ①. 可随时添加液体药品 ②.
（2）①. 集气瓶未装满水（或未等到气泡连续均匀冒出就开始收集等合理即可） ②. n
（3）A
【解析】（1）B装置中用长颈漏斗加液时可以随时添加液体药品；用B装置为反应的发生装置时，需要反
应药品为固体与液体的组合，且反应在常温下进行，则适合用双氧水在二氧化锰催化作用下分解制氧气，
化学反应方程式为： ；
（2）用排水集气法收集气体时导管口刚出来的气体为装置中空气，不能收集，需要等到导管口气泡连续、
均匀冒出时再收集氧气，若未等到气泡连续均匀冒出就开始收集会导致收集到的气体不纯；若收集前集气
瓶中未装满水，其中残留有空气，也会导致收集到的氧气不纯；
二氧化碳的密度比空气大，D装置为正放的万用瓶，则收集时CO 从n端进入，空气从m端排出；
2
（3）加热无水醋酸钠和碱石灰固体混合物制取甲烷实验中，反应物为固体，反应条件为加热，则适合用A
为反应的发生装置。
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