專題04空氣氧氣

型梳

口題型01空氣的成分及用途

□題型02空氣的污染與防治

口題型03空氣中氧氣含量的測定

觸題型04空氣中氧氣含量測定的實驗改進

口題型05氧氣的性質

曲題型06實驗室制取氧氣

Q題型07工業制取氧氣

舉一反三

□題型01空氣的成分及用途

□知識積累

1.空氣的成分

空氣的成分按體積分數計算：氮氣（N2），氧氣（。2），稀有氣體，二氧化碳（CO2）

其它氣體和雜質0.03%o

2.空氣成分的性質與其對應的用途

（1）氧氣

——動植物呼吸、醫療急救、登山、潛水等

____________：一煉鋼、航天、氣割、氣焊等

（2）氮氣

化學性質不活潑一用作：燈泡、食品、金屬焊接等

液氮沸點低一制造環境：醫療、超導材料等

可與其他物質反應等一用于化工生產，制造

（3）稀有氣體

——作電光源：霓虹燈、航標燈、閃光燈等

■—用作保護氣：燈泡、金屬焊接等

氮氣—用于填充探空氣球、熱氣球等

【典例1】空氣是一種寶貴的資源，下列空氣中各成分的含量和應用正確的是

A.氮氣：78%,充入食品包裝袋中可延長食品的保質期

B.氧氣：21%,能支持燃燒，可作燃料

C.稀有氣體：0.94%,沒有利用價值

D.二氧化碳：0.03%,是形成酸雨的主要氣體

【變式1-1】氫氣能代替氫氣作為飛艇的填充氣體，其優勢在于

A.通電能發光B.無氣味C.化學性質穩定D.密度小

【變式1-2]“祝融號”火星車探測器測得火星表面大氣成分的體積分數如圖，下列說法正確的是

1.6%氧氣

|/0.4%其它氣體

2.7%N2^^^^

\95.3%CO2J

A.火星大氣不含稀有氣體B.火星大氣中N2的含量最高

C.火星大氣能供人類呼吸D.火星大氣中CO2比空氣的含量高得多

【變式1-3】空氣是一種寶貴的自然資源。下列有關空氣中各成分的說法錯誤的是

A.氮氣可用于食品防腐B.氧氣可用于醫療急救、潛水

C.二氧化碳屬于空氣污染物D.稀有氣體可用于制造多種用途的電光源

口題型02空氣的污染與防治

口知識積累

1.空氣污染物：有害氣體和，有害氣體包括o

2.空氣污染造成的危害：損害、影響作物生長、破壞。

3.空氣污染引起的環境問題：①②③

4.防止空氣污染的措施：使用,加強，積極、。

5.目前計入空氣質量評價的主要污染物有：0

【典例2】下列不屬于空氣污染物的是

A.二氧化硫B.一氧化碳C.PM2,5D.二氧化碳

【變式2-1】空氣污染是對人類健康和社會經濟活動的最大威脅之一、下列氣體中屬于空氣污染物且會形成

酸雨的是

A.SO2B.NeC.N2D.O3

【變式2-2］如圖所示為某地某日空氣質量報告，下列敘述與報告內容不相符的是

污染指數

PM10194

輕度污染、卜PM2.549

)NO65

1222

1so210

O334

co0

0500

A.該日空氣首要污染物是PM10B.該日空氣質量等級屬于輕度污染

C.污染物。3可導致酸雨D.汽車尾氣是污染物SO2和NO?的來源之一

【變式2-3】為了保護環境，同學們自制了微型空氣質量檢測站，檢測空氣中的污染物。下列關于環境保護

的說法正確的是

A.空氣質量指數越低，空氣質量越差B.廢舊電池和易拉罐混在一起回收利用

C.盡量不使用塑料袋，防止“白色污染”D.推廣使用燃煤發電

□題型03空氣中氧氣含量的測定

口知識積累

1.空氣中氧氣含量的測定

(1)原理：紅磷燃燒消耗密閉裝置內空氣中的氧氣，壓強,進入裝置的水的體積等于裝置內空氣中氧氣的

體積。

(2)實驗現象：

①紅磷燃燒放出熱量，產生大量____;

②裝置冷卻到室溫后打開彈簧夾：。

(3)實驗結論：空氣中含有氧氣。

(4)注意點：

①裝置的(否則測量結果偏小)

②所用的紅磷必須,如果紅磷過少則氧氣沒有全部消耗完，測量結果偏小

③要等集氣瓶(裝置)后才能打開彈簧夾(否則測量結果偏小)

④要先夾住橡皮管，然后再點紅磷(否則測量結果偏大)。

【典例3］人類對空氣成分探究經歷了艱辛的過程。圖1是拉瓦錫研究空氣成分的裝置，圖2是仿照圖1實

驗原理設計的裝置。下列說法錯誤的是

曲頸甑

A.圖1曲頸甑中汞的用量會影響實驗結果

B.圖1拉瓦錫得出空氣由氧氣和氮氣組成

C.圖2若沒有彈簧夾，測得氧氣的體積大于五分之一

D.圖2中可以用木炭代替紅磷

【變式3-1】化學興趣小組想探究用不同物質在空氣中燃燒測定氧氣含量方法的優劣，他們用足量蠟燭和白

磷分別在相同體積與狀態的空氣中燃燒，用氧氣傳感器測定密閉容器中氧氣體積分數與時間的關系如圖。

下列正確的是

B.白磷用量越多，測得空氣中氧氣的體積分數越大

C.燃燒后，兩容器中氧氣均未耗盡，白磷耗氧量較多

D.白磷熄滅后立即打開止水夾觀察水進入瓶內體積

【變式3-2］如圖中圖1是興趣小組在測定空氣中氧氣含量實驗時用數字壓強傳感器來測定廣口瓶中的壓強

變化，測定的壓強隨時間變化如圖2所示。則下列分析正確的是

圖1圖2

A.a到b是因為反應產生氣體壓強增大

B.若裝置漏氣，則b點的壓強會偏大

C.c點表示打開止水夾

D.若將紅磷換成木炭，實驗也能成功

【變式3-3】興趣小組分別取足量紅磷，白磷采用圖1裝置測空氣中含量，記錄并處理數據分別如圖2

A.紅磷和白磷燃燒均產生大量白煙，放熱

B.圖2中200s后含量上升，可能原因是降溫后氣體逐漸混合均勻

C.BC段壓強增大，是反應剛開始，溫度升高比氣體減少對壓強的影響大

D.圖3可知，該實驗中白磷消耗的5占空氣體積的21%

口題型04空氣中氧氣含量測定的實驗改進

石如麗

1.原理：通過物質與空氣中的氧氣反應（如磷燃燒、銅加熱等），盡量耗盡密閉容器空氣中的氧氣，使壓強變小,

外界大氣壓將水壓進容器或推動活塞移動等。

2.可燃物要求：、只與空氣中的氧氣反應且產物是o

【典例4】化學小組利用如圖甲所示裝置（氣密性良好）和試劑測定空氣中氧氣含量，集氣瓶的容積為200mL,

氧氣傳感器測得集氣瓶內氧氣的體積分數變化曲線如圖乙所示。下列說法正確的是

A.a點表示溫度達到白磷的著火點

B.白磷燃燒熄滅后，瓶中氧氣被耗盡

C.實驗開始時，用酒精燈加熱粗銅絲，目的是引燃白磷

D.倒吸入集氣瓶中水的體積除以200mL一定等于空氣中氧氣的體積分數

【變式4-1】為測定空氣中氧氣的體積分數，某同學將教材實驗進行了改進，下表是實驗過程中記錄的有關

數據。資料：食品脫氧劑(以鐵粉為主的物質組成)能通過化學反應除去密閉包裝袋中的氧氣，使食品處

于無氧狀態。

實驗所需的時間/min0510303545

量筒中液面的刻度/mL503527.519.719.719.7

150mL口卜

廣口瓶一50mL

氧齊！J一

1水

(1)據表中數據推算，廣口瓶中氧氣的體積分數約是O

(2)若食品脫氧劑量不足，則會使測量結果(填“偏大”“偏小”或“不變”)。

(3)與紅磷燃燒法相比，用脫氧劑測定空氣中氧氣含量的優點是o

【變式4-2］如圖所示裝置是測定空氣中氧氣的含量。下列對該實驗的認識中，正確的是

A.銅粉的用量不足會導致實驗結果偏大

B.反應消耗氧氣的體積為反應前注射器內氣體體積的21%

C.該實驗中的銅粉換成木炭也能達到實驗目的

D.若停止加熱后沒有冷卻到室溫就讀數，則測定的氧氣體積分數偏小

【變式4-3］如圖1,將足量的銅粉置于硬質玻璃管中，利用氧氣傳感器測定加熱過程中裝置內氧氣含量的

變化情況，采集到的數據如圖2所示。下列說法不合理的是

A

A.加熱銅粉時，紅色的銅粉逐漸變為黑色粉末，發生反應的化學方程式為2CU+C>2=2CUO

B.氣球先變大、后變小；作用是緩沖氣壓，防止橡膠塞沖出

C.DE段為停止加熱后的一段時間，裝置內氣壓會逐漸變小直到不變

D.反應前Cu和O2的質量總和一定等于生成CuO的質量

口題型05氧氣的性質

石而雨初累一

1.氧氣的物理性質：通常是的氣體，密度比空氣，溶于水。

2.氧氣的化學性質

(1)氧氣具有,能使帶火星的木條；

(2)物質在氧氣燃燒的現象；

①碳：在空氣中保持紅熱，在氧氣中發出白光，產生____________________的氣體；

②磷：產生大量____，放熱；

③硫：在空氣中發出微弱的火焰，而在氧氣中發出明亮的火焰，產生_________的氣體；硫在

集氣瓶底部放少量水的目的：O

④鎂：發出耀眼的白光，放出熱量，生成固體；

⑤鐵：在空氣中不燃燒，在氧氣中;

鐵燃燒要在集氣瓶底部放少量水或細砂的目的：。

【典例5】關于氧氣性質的實驗，下列現象與化學方程式均正確的是

選項實驗現象化學方程式

C.實驗的異常現象可能是因為鐵絲受熱熔斷

D.待火柴快燃盡時將鐵絲伸入集氣瓶，防止火柴燃燒消耗更多。2

【變式5-31工業上常用氧烘焰切割或焊接金屬，一種切割工具如圖所示。下列說法錯誤的是

乙煥(C2H2)

氧氣

A.調節乙快和氧氣的比例可以改變乙煥的著火點

B.乙煥在氧氣中完全燃燒的化學方程式為2C2H2+5O2-4CO2+2H2O

C.氧氣用量相對不足時，容易生成炭黑或一氧化碳

D.相同條件下，乙快在氧氣中燃燒比在空氣中燃燒的火焰溫度高

口題型06實驗室制取氧氣

1.實驗室制氧氣方法：加熱高錦酸鉀；分解過氧化氫

2.發生裝置：加熱高鎰酸鉀用發生裝置、分解過氧化氫用發生裝置;

收集裝置：氧氣的密度比空氣略大一用收集

氧氣不易溶于水一用收集

3.操作步驟和注意點(以高鎰酸鉀制取氧氣并用排水法收集為例)

(1)步驟：查一裝一定一點一收一移一熄

(2)注意點：①試管口傾斜：防止冷凝水倒流引起試管破裂

②藥品平鋪在試管的底部：均勻受熱

③鐵夾夾在離管口約1/3處

④導管應稍露出橡皮塞：

⑤試管口應放一團棉花：防止_______________

⑥排水法收集時，待氣泡時再收集(剛開始排出的是試管中的空氣)

⑦實驗結束時，先再：防止水倒吸引起試管破裂

⑧用排空氣法收集氣體時，導管伸到集氣瓶

4.氧氣的檢驗和驗滿

(1)驗滿：用的木條放在集氣瓶;

（2）檢驗：用的木條伸入集氣瓶-

【典例6］實驗室用H2O2,MnCh制取。2”涉及的實驗裝置及操作不正確的是

【變式6-1］實驗室用加熱一定質量的高錦酸鉀制氧氣，下列圖像能正確反映對應變化關系的是

【變式6-2］根據下圖回答問題。

（1）實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錦混合制取氧氣的化學方程式為0利用該反應及A裝置制取少量氧

氣的主要操作步驟有：①檢查裝置的氣密性質；②組裝儀器；③向分液漏斗中注入過氧化氫溶液；④向錐

形瓶中放入二氧化錦；⑤收集氣體。正確的操作順序是（填序號）。

A.①②③④⑤B.①④②③⑤C.②①④③⑤D.②③④①⑤

(2)如果用E裝置收集氧氣，當觀察到的現象時，再開始收集。

(3)氨氣(NHj)是一種無色、有刺激性氣味的氣體，極易溶于水，密度比空氣小。實驗室常加熱氯化鏤和熟

石灰固體混合物制取氨氣，此時應選用的發生裝置是(填標號)；若用F裝置收集氨氣，則氣體要從

(填“m”或"n”)端通入。

(4)實驗室利用裝置A制取CO?氣體的化學反應方程式為,用C裝置而不用E裝置收集CO2氣體的原

因是.

【變式6-3】某探究小組欲在實驗室制備氧氣和二氧化碳，實驗桌上有下列儀器和膠皮管、棉花、火柴以及

實驗所需藥品。回答下列問題:

(1)若用高銃酸鉀固體制取氧氣，還缺少一種加熱儀器(填儀器名稱)；在裝入藥品前要先檢查裝置

的;固定試管時應使試管口略向(填“上”或“下”)傾斜。

(2)若用過氧化氫溶液和二氧化錦制取并收集一瓶氧氣，可選擇的儀器(填標號)。

A.①④⑥⑦B.②③④⑧

C.②③⑤⑦D.①⑤⑥⑧

(3)實驗室里制取二氧化碳的反應原理是(用化學方程式表示)；用集氣瓶收集滿二氧化碳后蓋上

玻璃片，(填“正”或“倒”)放在桌子上，備用。

口題型07氧氣的工業制法

石知夜祺意一

1.分離液態空氣法一

(1)原理：利用液態氧和液態氮的不同。

(2)具體過程：將空氣液化，升溫時先蒸發出來(液態氮的沸點比液態氧的沸點低)，剩下主要是。

【典例7】工業上可用分離液態空氣的方法制取氧氣，該方法的原理是利用氮氣和氧氣具有不同的

A.熔點B.沸點C.密度D.溶解性

【變式7-1］下列變化屬于化學變化的是

A.煤干儲B.干冰升華

C.石油分儲D.分離液態空氣制氧氣

【變式7-2】工業上利用分離液態空氣的方法得到氧氣，并利用氮氣合成氨的流程如圖所示。

氫氣

（1）由流程圖中可以看出，氮氣的沸點比氧氣的沸點（填"高''或"低"）。

（2）除分離液態空氣外，還有一種膜分離技術制氧氣，原理是在一定壓力下，讓空氣通過薄膜，氧分子能透

過薄膜，而氮分子不能透過薄膜。據此