第3章空气与生命第一节空气与氧气一、选择题图3－10－91．如图3－10－9所示装置可用来测定空气中氧气的含量。
下列是同学们对该实验的判断和认识，其中有错误的是( A)①装置不漏气是实验成功的重要因素之一②红磷的用量不足会影响实验结论③集气瓶内气体压强的减少会导致瓶中水面的上升④将红磷改为碳也能得到正确的实验结论⑤红磷熄灭后瓶内肯定没有氧气了A．④⑤ B．②③ C．①② D．①③2．用燃烧法除去密闭容器中空气里的氧气，且不带入其他气体，应选择下列物质中的( C)A．硫粉 B．细铁丝 C．红磷 D．木炭图3－10－103．图3－10－10为空气成分示意图(按体积计算)，其中“a”代表的是( B)A．氧气 B．氮气C．二氧化碳 D．稀有气体4．在一密闭容器中充满空气，经测定其中氮气的体积为100 mL，则其中氧气的体积约为( D)A．20 mL B．35 mLC．40 mL D．25 mL图3－10－115．某化学小组利用如图3－10－11所示实验装置测定空气中氧气的含量(部分固定装置已略去)。
关于该实验有下列说法，其中正确的是( B)①向烧杯中加水是为了提高烧杯内的温度②白磷燃烧会放出大量的白雾③白磷的量不足，会使测定的结果偏大④实验中可观察到，注射器的活塞先向右移动，后向左移动⑤若试管内净容积为50 mL，反应后冷却至室温，活塞停止在40 mL附近A．①②③ B．①④⑤C．②③⑤ D．③④⑤6．下列有关物质的性质及相关用途的叙述，正确的是( D)①氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存②氮气的化学性质不活泼，可用作粮食和食品仓库的保护气③氧气能支持燃烧，所以可用作火箭的高能燃料④由于稀有气体有惰性，所以常用作保护气A．①②③ B．①②④ C．①③ D．②④7．1969年7月20日，美国宇航员阿姆斯特朗第一个登上月球，在月球上，他发现没有空气和水，那么他在月球上可能完成的实验活动是( B)A．点燃蜡烛 B．土壤取样分析 C．种植花草 D．放养动物8．空气污染指数简称API。
下列不计入空气污染指数的项目是( A)A．CO2 B．CO C．NO2 D．可吸入颗粒物9．前央视记者柴静的《雾霾深度调查：穹顶之下》引发网友热议。
形成雾霾天气的主要污染物是直径小于或等于2.5微米的悬浮颗粒物，即PM2.5。
下列事实与形成PM2.5无关的是( A)A．风力发电 B．工业粉尘 C．汽车尾气 D．煤炭燃烧10．液氧转化为氧气的过程中，发生变化的是( B)A．混合物变为纯净物 B．分子间的间隔增大C．化学性质发生变化 D．分子总数增加11．能使带火星的木条复燃的气体是( A)A．氧气 B．稀有气体 C．氮气 D．二氧化碳12．潜水员在深水下呼吸所用的人造空气，由氦气和下列哪一种气体混合而成( A)A．O2 B．H2 C．CO2 D．天然气13．工业制氧气，利用分离液态空气的方法，此方法利用了( D)A．分解反应 B．化合反应C．氧化反应 D．液态氧和液态氮的沸点不同14．从如图3－10－12获取的信息中错误的是( C)图3－10－12A．空气是一种混合物 B．该过程为物理变化 C．氮气沸点比氧气高 D．氧气由氧分子构成15．向一定溶质质量分数的过氧化氢溶液加入少量二氧化锰，立即有大量的氧气产生，下列说法正确的是( C)A．过氧化氢中含有水和氧气B．过氧化氢能使二氧化锰分解放出氧气C．二氧化锰能加快过氧化氢分解生成水和氧气D．该反应中有过氧化氢和二氧化锰两种反应物，不属于分解反应16．实验室可用于制取氧气的药品是( C)A．空气 B．二氧化锰 C．高锰酸钾或过氧化氢 D．过氧化氢或二氧化锰17．实验室加热高锰酸钾制氧气，可直接采用的发生装置是( B)图3－10－13图3－10－1418．实验室用如图3－10－14所示装置制取氧气，下列有关说法不正确的是( A) A．试管中加入的药品是MnO2和H2O2B．实验前应检查装置的气密性C．待导管口产生连续均匀的气泡时才开始收集氧气D．实验结束时应先从水槽中取出导管，再停止加热19．下列收集装置，可以用来收集氧气的是( D)图3－10－15A．①③ B．①②③⑥ C．①⑤⑥ D．①②③④20．实验室用高锰酸钾制取氧气时有如下操作步骤，其中操作顺序正确的是( B)①加热②检查装置的气密性③装药品④用排水集气法收集⑤从水槽中取出导气管⑥熄灭酒精灯⑦连接仪器A．①⑦③②⑤④⑥ B．⑦②③①④⑤⑥ C．⑤⑦③②①④⑥ D．⑦③①②④⑥⑤图3－10－1621．为了测定能使带火星的木条复燃时氧气的最低含量是多少，课外活动小组的同学们进行了实验探究。
他们设计的实验方案是先将氧气和空气按不同的体积比收集在集气瓶里。
收集气体的装置如图3－10－16所示，收集气体的方法是：在100 mL 集气瓶里装满水，塞紧胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a，然后打开活塞b通入空气，把瓶里的水全部排入量筒。
若要收集一瓶含氧气的体积分数约为60%的气体，则通入氧气的体积和通入空气的体积约是( A)A．50 mL和50 mL B．60 mL和40 mLC．40 mL和60 mL D．20 mL和80 mL22．已知在相同情况下，氧气密度大于空气密度，则空气中氧气的质量分数是( B)A．约等于21% B．大于21% C．小于21% D．无法确定23．打捞韩国“岁月号”沉船是水下作业，潜水员需要呼吸富氧空气。
富氧空气中氧气含量高于普通空气中的含量，富氧空气中氧气与其他气体的体积比可以是( A)A．1∶2 B．1∶5 C．1∶4 D．21∶7924．近年来，各种自然灾害频频发生。
2017年8月8日，四川省阿坝州九寨沟县发生里氏7.0级地震，党中央、国务院高度重视抗震救灾工作。
在抢救病人时常常用钢瓶储存的氧气给病人输氧。
你估计该氧气的制取方法是( A)A．分离液态空气 B．高锰酸钾分解法 C．过氧化氢溶液分解法 D．氯酸钾分解法二、填空题图3－10－1725．有一装置如图3－10－17所示，用此装置收集氧气。
(1)用排水法收集氧气时，气体应从B中进入，用排空气法收集氧气时，气体应从A口进入。
(2)若将此装置倒置使用时，用排水法收集氧气时，气体应从A口进入，用排空气法收集氧气时，气体应从B口进入。
26．有六种途径可以制得氧气，如图3－10－18所示：图3－10－18(1)收集氧气可用哪两种方法排水法，向上排空气法。
(2)高锰酸钾制氧气时试管口需放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管，试管口需向下倾斜，防止冷凝水倒流到试管底部炸裂试管。
(3)D(填序号)途径发生的是物理变化。
(4)为了使A、F两种途径更快地制取氧气，还需要加入二氧化锰。
(5)根据“绿色化学”理念，A(填序号)途径是实验室制氧气的最佳方法。
三、解答题27．为验证空气中氧气的体积分数，小明按图3－10－19甲所示的装置进行了多次实验，发现每次测得的氧气体积分数总是远小于21%。
他认为误差主要由实验装置造成，于是改用图乙装置进行实验，步骤如下：图3－10－19①连接装置并检查气密性。
②在量筒内加入100 mL的水。
③在集气瓶中加入少量水，使瓶内空气体积为250 mL。
④在燃烧匙内放入过量的红磷，塞紧瓶塞。
关闭止水夹，接通电源使电烙铁发热，点燃红磷后，断开电源。
⑤燃烧结束并充分冷却后，打开止水夹，待量筒内水面不再下降时，记录量筒内水的体积为65 mL。
(1)小明按图甲装置进行实验时，该如何检查装置的气密性？将导管伸入盛水的烧杯中，用手捂住集气瓶外壁，若导管口有气泡冒出，则气密性良好。
(2)与装置甲相比，装置乙中使用电烙铁可以减小实验误差，其原因是无需打开瓶塞点燃红磷，避免瓶内空气外逸而造成实验误差。
(3)根据本实验数据，计算出空气中氧气的体积分数为14%。
小明发现，测量结果与真实值仍有较大差距。
查阅资料发现，引起本实验的误差除装置外，还与可燃物的性质有关。
28．气体的密度容易受温度和压强的影响。
为了测量常温常压下氧气的密度，在老师的指导下，小明进行了如下实验：步骤一：检查发生装置的气密性。
步骤二：往烧瓶中装入适量的二氧化锰粉末，关闭分液漏斗的活塞，并将适量的过氧化氢溶液倒入分液漏斗中，测出发生装置的总质量为m1 g.步骤三：取一个集气瓶，用记号笔在适当位置做标记，将水注入集气瓶到标记处，用量筒测出这些水的体积为V0 mL。
再将集气瓶灌满水倒扣在水槽中等待收集。
步骤四：打开活塞，滴入过氧化氢溶液，同时开始收集气体。
调节集气瓶在水中的上下位置，当集气瓶内、外的液面相平且刚好达到标记处时(如图3－10－20所示)。
暂停反应。
步骤五：重复步骤四，再收集9瓶气体。
步骤六：称出反应后发生装置的总质量为m2 g。
图3－10－20(1)小明通过该实验，测得氧气的密度是m 1－m 210 V 0g/mL 。
(2)步骤四中，控制集气瓶内、外液面保持相平的目的是使集气瓶内的气压与外界大气压保持相等，以收集到常压下的氧气。
(3)如果实验中装置气密性不良，将对测得的密度值有何影响？请说明理由。
偏大；收集一定体积氧气时，由于部分氧气泄漏导致消耗的过氧化氢质量增加，使测得氧气的质量偏大，所以密度偏大。
能力提升一、选择题1．现有A 、B 两种质量相等的固体，其中A 为纯净的氯酸钾，B 是氯酸钾和少量二氧化锰的混合物。
将A 、B 分别放入试管中，并在两个酒精灯上同时加热制取氧气。
当A 、B 均完全反应后，如图3－10－21所示，得到的氧气的质量m 与时间t 的关系图像中，正确的是( C )图3－10－21二、填空题2．小亮发现：收集的氧气占集气瓶容积的60%(空气占40%)时，能使带火星的木条复燃。
那么，使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢？小亮对此展开探究：第一组实验：取5只集气瓶，编号为①②③④⑤，分别装入其总容积10%、20%、30%、40%、50%的水。
用排水法收集氧气，恰好把5只集气瓶中的水排去。
将带火星的木条依次插入①～⑤号瓶中，记录实验现象。
小亮在前一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验，三组实验的数据和现象见下表：请根据实验回答下列问题：(1)写出实验室用高锰酸钾制取氧气的文字表达式：高锰酸钾―→锰酸钾＋二氧化锰＋氧气。
(2)在使用过氧化氢和二氧化锰制取的装置中，使用分液漏斗的优点是控制反应的进行；检查该装置的气密性时，应该先关闭活塞，然后将导管的一端放入到水中，再用手紧贴锥形瓶的外壁，如果有气泡产生，说明装置的气密性良好。
(3)使用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠：是(选填“是”或“否”)。
(4)集气瓶中氧气的体积分数＝收集的氧气占容积的体积分数＋瓶中空气占容积的体积分数×20%。