点02空气和氧气
命题趋势
1.空气的组成以及有关空气污染的题目常以选择题的形式考查，考查的命题点有空气各成分的含量、用途的判断；提高空气质量的措施；空气污染物的判断等，常以文字的形式出现。
2.氧气的性质主要以选择题和填空题的形式考查，考查命题点有常见物质如：硫、木炭、铁丝、镁条等与氧气发生反应的实验现象和对氧气的认识的判断。
3.空气中氧气含量的测定常以选择题和填空题的形式考查，考查命题点有实验药品的判断；实验现象和结论的判断；实验误差的分析等。
4.实验室制取氧气常以选择题和实验与探究题的形式考查，并且常与二氧化碳的制取及气体的检验与净化结合在一起考查，考查命题点有，药品的选择，仪器的名称及选择，药品的反应原理，实验步骤及注意事项，气体的检验与验满，气体的除杂净化等。
任务清单
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。
重点考向
一、空气成分及用途和空气污染；
二、测定空气中氧气的含量；
三、氧气的性质；
四、氧气的制取。
考向一：空气成分及用途和空气污染
1、法国化学家用定量的方法研究空气成分，得出结论：空气由和组成，其中氧气约占空气总体积的。
2、空气的成分及其体积分数（大约）
3、空气各成分的用途：
（1）分离液态空气：首先通过，使空气，然后，利用各气体的，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——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；O2供给，支持燃烧，冶炼，金属焊接；稀有气体用作，制作多用途电光源；
4、空气质量：
（1）空气中的有害物：、CO、NO2、和可吸入颗粒物、；
（2）空气污染指数越高，污染越严重；
（3）CO2不属于空气污染物，但含量增多会引起。
1.空气的各成分划分是按照体积分数，而不是质量分数。
2.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。
3.二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。空气污染物包括：有害物气体SO2、CO、NO2、臭氧等和可吸入颗粒物；
典例引领
1.空气中氧气的体积分数约为（ ）
A.78%B.21%C.0.94%D.0.03%
2．下列不属于空气污染物的是（）
A.水蒸气B.二氧化硫C.二氧化氮D.细颗粒物
3.空气中含很多成分，其中含量较少，常用作保护气的是（）
A.氮气B.氧气C.二氧化碳D.稀有气体
4.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
5．空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法错误的是（ ）
A．洁净的空气属于纯净物
B．食品包装中充氮气以防腐
C．氧气供给人和动植物呼吸
D．空气中氮气的体积分数约为78%
考向二：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，再测定混合物在的体积或质量的变化。
2、药品选择要求：生成物是，只与氧气反应。例如：红磷或铜等。
3、原理：。
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等份，做好记号；用止水夹夹紧胶管；在燃烧匙内放入的红磷；点燃燃烧匙中的红磷，立即伸入集气瓶中，把塞子塞紧；待红磷熄灭并后，打开止水阀。
6、现象：集气瓶中有大量的生成，并放出热量；打开止水夹，烧杯中的水倒流到集气瓶中，并上升到约处。
7、结论：空气中的氧气含量大约是；
8、氧气含量偏小的原因：没有冷却至室温就读数；；加热时间不够；装置漏气等；
烟与雾的区分：烟是固体小颗粒；雾是小液滴。例如：红磷（白磷）燃烧生成白烟，而不是白雾。
方法技巧
解答此类题目的方法是“以不变应万变”，牢牢掌握测定空气中氧气含量的实验原理，牢记红磷燃烧的化学方程式、实验现象，会分析实验失败的原因，理解为什么不能用硫、碳等代替红磷（会产生气体），只要掌握这些，就能应对试题中装置的不断变化、形式的不断更新。
典例引领
1.关于测定空气中氧气含量的实验，下列说法正确的是（）
A.实验前止水夹没有夹紧
B.将红磷换成木炭进行实验
C.待装置冷却至室温后，再打开止水夹
D.点燃红磷缓慢伸入集气瓶中后，再塞紧瓶塞
2.为测定空气中氧气的含量，某同学将教材实验进行改进，改进后的实验装置如图所示，(部分夹持装置已忽略)，实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列有关改进实验的说法不正确的是（）
B.待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，注射器活塞向右移动
C.实验结束后试管内气体的主要成分为氮气
D.改进后的装置能减少测量误差，且对环境更友好
3．某学习小组仿照拉姆塞发现稀有气体的实验原理，用如图所示装置测定空气中氧气的质量分数，并制备少量氮化镁。（碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物，装置气密性良好，夹持装置已略去，忽略气体密度变化）
已知：①点燃或加热时，镁与氮气反应生成氮化镁固体（其中氮元素为﹣3价）。
②装置丁内收集到气体的密度为ρg/mL。
部分实验步骤：
Ⅰ．装入药品，连接装置，点燃甲处酒精灯，通入一段时间空气。
Ⅱ．点燃丙处酒精灯，继续通入一段时间空气。
Ⅲ．停止通入空气，熄灭酒精灯，冷却至室温。
实验测得数据：装置甲、丙硬质玻璃管内固体质量分别增加m1g、m2g；装置乙质量增加m3g；最终装置戊量筒里水的体积为VmL。
回答问题：
（1）空气中能供给呼吸的气体是 （填化学式）。
（2）装置甲硬质玻璃管内观察到的实验现象是 。
（3）装置丙硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为 。
（4）步骤Ⅰ中点燃甲处酒精灯，通入一段时间空气的目的是 。
（5）空气中氧气的质量分数为 （用m1、m2、m3、ρ、V的代数式表示）。
考向三：氧气的性质
1、物理性质：无色、无味的气体，水（故可以用排水法收集）；密度比空气（故收集的一瓶氧气，要在桌面上）。
2、化学性质：
（1）氧气可以使带火星的木条，具有性质。
（2）氧气与硫反应
原理：2。
现象：空气中：燃烧，发出微弱的火焰，放出热量,生成有的气体。氧气中：燃烧得更旺，发出明亮的火焰，放出热量,生成有的气体。
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，防止。
（3）氧气与木炭反应；
原理：。
现象：空气中：发，放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体。氧气中：发，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）。
（4）与铁丝反应；
原理：。
现象：空气中：变，不燃烧；氧气中：剧烈燃烧，，放热，生产.
注意：铁丝用砂纸打磨（除去表面的）；在铁丝一端系一根火柴棒（）；铁丝绕成（预热未燃烧的的铁丝）；在瓶底加或铺一层（防止高温生成物使）；燃着的铁丝不能接触瓶壁（防止炸裂瓶壁）。
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。
典例引领
1．下列实验现象描述正确的是（ ）
A．镁在空气中燃烧产生大量白雾
B．木炭在氧气中燃烧生成黑色固体
C．一氧化碳在空气中燃烧发出蓝色火焰
D．硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰
2.如图是铁丝在氧气中燃烧的实验示意图，下列有关该实验叙述正确的是（）
A.点燃系在细铁丝下端的火柴，立即插入盛有氧气的集气瓶中
B.观察到铁丝剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体
C.该反应的化学方程式为3Fe+2O2=Fe3O4
D.集气瓶底部的水不能用少量细沙代替
3.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
4.探究氧气的实验室制取和性质。
(1)如图是硫在氧气中燃烧的实验。
①观察到火焰的颜色是。
②反应的化学方程式是。
③当火焰变得微弱时，将燃烧匙进一步伸入瓶底，火焰又变旺，可得出氧气的一条物理性质是。
考向四：氧气的制取
1、选药品的条件：必须含有。常用和二氧化锰；或加热或氯酸钾。
如：用过氧化氢和二氧化锰制取氧气：
（1）原理：；
（2）装置：，排水法（或向上排空法）。
（3）步骤：检查；装药品，先固后液；
（4）收集法：
?、排水法：原因氧气水，不与水反应；（何时开始收集：导管口有气泡冒出时开始收集。）?、向上排空气法：原因且不与空气反应；
（5）验满：向上排空气法，用带火星的木条放在，，木条则收集满。
（6）检验：用带火星的木条伸入，，木条则该气体是氧气。
（7）注意事项：向上排空气法收集气体时，导管口要接近集气（目的：）。
如：用加热高锰酸钾或氯酸钾制取氧气：
（1）原理：；
（2）装置：固固加热，（或向上排空法）
（3）步骤：?连接装置：，从左到右的顺序；②检查装置的；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，试管口应略倾斜，铁夹应夹在试管的；⑤加热药品：先，后在反应物部位用酒精灯加热；⑥收集气体；⑦先将，再停止。
(4）收集法：?、排水法：原因氧气水，不与水反应；（何时开始收集：导管口有气泡冒出时开始收集。）?、向上排空气法：原因且不与空气反应；
（5）验满：向上排空气法，用带火星的木条放在，，木条则收集满。
（6）检验：用带火星的木条伸入，，木条则该气体是氧气。
（7）注意事项：①试管口要略微倾斜：防止生成的,使试管破裂；②导气管伸入发生装置内要橡皮塞：有利于产生的；③用高锰酸钾制取氧气时，试管口塞：防止高锰酸钾粉末；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，炸裂。
2、催化剂
（1）概念：在化学反应中能改变其他物质的，但本身的和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，包括或）注意：①催化剂不能改变的质量，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，并不是的催化剂；④某一反应的催化剂可能。
1.催化剂是指改变反应速率，包括加快反应速率和减慢反应速率，而不是说催化剂就是加快反应速率。催化剂的化学性质和质量在反应前后没有发生变化，不能说反应过程中不变，不能说物理性质不变。催化剂仅针对某一个或几个反应，并不是所有反应的催化剂；某一反应的催化剂可能不只一种。
2.气体装置：读题时一定看清问的是装置（这时要选2部分，即发生装置和收集装置），还是发生装置或收集装置。发生装置的选取依据反应物状态和反应条件；收集装置的选取依据气体的密度和在水中的溶解性。
3.氧气的检验是把带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃。一定要与验满分开，验满是把带火星的木条伸入集气瓶口，木条复燃。
4.分离液态空气制取氧气，是利用液态氮和液态氧的沸点不同，该过程是物理变化，没有新物质生成不要误认为是化学变化。
典例引领
1.在双氧水制取氧气实验中，一定不需用到的仪器是（）
A.酒精灯B.水槽C.集气瓶D.锥形瓶
2.某小组用高锰酸钾制取氧气。下图是实验室中常见仪器，回答下列问题。
（1）仪器①的名称是______。
（2）高锰酸钾制氧气的化学方程式为______。组装氧气的收集装置，可选用______（填序号）。
（3）某同学用排水法收集氧气时，发现水槽中的水变红了，可能是未使用______（填实验用品名称）。若该同学收集的氧气不纯，原因可能是______（写出1点即可）。
3.根据下图实验装置，回答问题：
（1）C装置中标有①的仪器名称为_______。
（2）实验室某小组同学用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，请写出化学方程式_______。根据该反应原理，从控制反应速率的角度考虑，请从上图中选择发生装置和收集装置制取一瓶干燥的氧气，所选装置接口字母连接顺序为_______(连接顺序全对才得分)。
4．实验室制取气体的部分装置如图所示，请回答下列问题：
（1）装置B中仪器a的名称是 。
（2）实验室用装置A制取氧气，其反应的化学方程式为 。
（3）若用装置F收集氧气，检验瓶中氧气已收集满的方法是，将带火星的木条放在导管 （选填“b”或“c”）口处，观察木条是否复燃；需要瓶中氧气时，可用水将装置中的氧气排出，水应从导管 （选填“b”或“c”）口通入。
（4）通常状况下，硫化氢（H2S）是一种密度比空气大且能溶于水的气体，实验室常用块状硫化亚铁（FeS）和稀硫酸在常温下反应制取硫化氢气体，则制取硫化氢气体可选用的装置组合是 （填字母）。