全国初中化学竞赛试题精编
《空气和氧气》
姓名：_________ 班级：_________ 学号：_________
一、选择题
1．将一支敞口试管竖直放在盛有液氮的大烧杯中，一段时间后，试管中出现了少许浅蓝色液体，再将一支带由余烬的木条插入试管中，应该看到的实验现象是（ ）
A．木条在试管上部没有复燃，在试管下部复燃
B．木条在试管上部复燃，在试管下部熄灭
C．木条始终没有复燃
D．木条一接近试管口就复燃
2．蜡烛在密闭容器里燃烧至熄灭，容器里O2和CO含量随时间变化的曲线如图，下列说法正确的是（ ）
A．①表示CO含量的变化
B．蜡烛发生了不完全燃烧
C．蜡烛熄灭时容器里的氧气已耗尽
D．石蜡中一定含有碳元素和氧元素
3．某兴趣小组要一瓶（100mL）含氧气的体积分数约为80%的气体，收集气体的装置如图。方法是：在100mL集气瓶里装满水，塞紧胶塞并关闭止水夹b，打开止水夹a通入氧气，把瓶里的一部分水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭止水夹a，然后打开止水夹b通入空气，把瓶里剩下的水全部排入量筒，通入氧气的体积和空气的体积大约是（ ）
A．60mL和40mL B．75mL和25mL C．80mL和20mL D．68mL和32mL
4．在空气中使用蜡烛火焰灼烧铁丝，铁丝发生红热现象；停止灼烧待铁丝冷却，用滤纸擦拭铁丝，发现有黑色物质附在滤纸表面。仅根据以上实验现象能够得出的结论是（ ）
A．铁丝不是可燃物
B．在空气中使用蜡烛火焰无法点燃铁丝
C．空气中的氧气不能与铁发生反应
D．铁丝能与氧气反应，生成黑色物质
5．对物质燃烧实验容器中的水，其主要作用解释完全正确的是（ ）
硫在氧气中燃烧 测定空气中氧气含量 铁丝在氧气中燃烧 探究燃烧的条件
集气瓶中的水：吸收放出的热量 量筒中的水：吸收放出的P2O5 集气瓶中的水：冷却溅落熔融物，防止集气瓶炸裂 烧杯中的水：使白磷隔绝空气
A．A B．B C．C D．D
6．在医院里给病人输氧时，用到类似右图所示的装置。下列有关说法中不正确的是（ ）
A．使用该装置可观测氧气输出的速率
B．b导管连接病人吸入氧气的塑料管
C．使用该装置可用来观测是否有氧气输出
D．b导管应连接供给氧气的钢瓶
7．已知Cu不能在空气中燃烧，但是将红热的铜丝插入集满Cl2的集气瓶中可以燃烧，并生成棕黄色的CuCl2固体。关于这一反应下列说法正确的是（ ）
A．燃烧的条件是温度要达到可燃物的着火点且必须要与氧气接触
B．点燃铜丝前在集气瓶中需加入少量水，燃烧后可以看到加入的水变成棕黄色
C．燃烧时可以看到集气瓶中充满棕黄色的雾
D．根据这一反应预测红热的铁丝也可能在集满Cl2的集气瓶中燃烧
8．已知氧化铜也可以催化过氧化氢的分解，现向一定量的过氧化氢的水溶液中加入适量的氧化铜粉末，充分反应（忽略水的挥发）。下列图象错误的是（ ）
A．B．C．D．
9．已知在空气中，温度超过40℃，白磷就可以自燃，即和氧气反应生成五氧化二磷。用下图装置测定空气中氧气的体积分数。实验步骤为：集气瓶里先装a体积的水，在酒精灯灯焰上把玻璃棒下端加热，装置如图密封。用力把玻璃棒按下与白磷接触，白磷燃烧。燃烧停止后，稍振荡，完全冷却后，量出集气瓶中水的体积（b）和整个集气瓶体积（c）。下列说法错误的是（ ）
A．反应过程中集气瓶内液面的变化是先下降后上升
B．该实验测得氧气与空气的体积比为（b-a）：（c-a）
C．燃烧匙中的白磷不可以换成细铁丝或木炭粉
D．集气瓶中预先放的a体积水仅有液封导管，防止气体受热膨胀逸出的作用
10．暖宝宝贴（主要成分为铁粉、木炭、食盐）的热量来源于铁粉的氧化。甲同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装置如图1所示，实验后测得集气瓶（容积为250mL）中水的体积为65mL（铁粉生锈消耗的水忽略不计）。乙同学利用传感器实时测定该装置集气瓶中的压强、温度和氧气浓度变化，绘制成如图2所示的曲线变化趋势图。下列说法错误的是（ ）
A．X曲线表示的是温度变化
B．实验结束后进行误差分析，可能是实验前弹簧夹未加紧
C．通过本次实验数据测得空气中氧气的体积分数约为19.6%
D．图2中DE段对应的变化进程是水倒吸进集气瓶
11．用红磷燃烧测定空气中氧气含量的装置如图1所示，测定过程中三颈瓶内压强、温度随时间变化的曲线如图2所示（电火花点燃装置工作时对环境温度基本无影响）。下列说法正确的是（ ）
A．t1时启动电火花点燃装置，红磷开始燃烧
B．t2时红磷与氧气反应放出的热量等于装置向外散发的热量
C．t2~t3压强减小主要是因为瓶内O2不断被消耗
D．t4时打开弹簧夹烧杯中的水进入三颈瓶内
12．某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示。下列关于该过程的说法错误的是（ ）
A．d代表氯化钾
B．t2时刻O2开始产生
C．从t1时刻起，KMnO4开始分解，从t2时刻起KClO3开始分解
D．KMnO4反应生成其中的一种物质可以作KClO3反应的催化剂
13．关于实验室用MnO2与KClO3制取氧气的说法正确的是（ ）
A．不使用MnO2做催化剂该反应也能发生
B．收集氧气后能直接凑到集气瓶口去闻
C．MnO2参与了反应过程
D．在KClO3中加入少量KMnO4也能加快该反应速度，说明KMnO4也是该反应的催化剂
14．足量蜡烛（由碳、氢元素组成）在密闭集气瓶内（起始时常压）燃烧至熄灭.瓶内氧气体积分数随时间变化如图所示.下列说法正确的是（ ）
①起始阶段蜡烛燃烧比在空气中燃烧剧烈
②燃烧过程中，瓶内物质总质量不变
③蜡烛熄灭是由于瓶内氧气浓度过低
④若产物中二氧化碳与水分子个数相等，则反应后瓶内气体总质量增加.
A．③④ B．①②③ C．①②④ D．①②③④
15．下列图象表示一定质量的氯酸钾和二氧化锰混合物受热过程中某些量随时间的变化趋势，其中正确的是（ ）
A． B． C．D．
16．为比较Fe3+和Cu2+对过氧化氢分解反应的催化效果，某同学设计了如图所示的实验（FeCl3溶液、CuSO4溶液中都含有阴阳离子和水分子），有关实验有如下说法：
①过氧化氢中氧元素的化合价为-1价；
②若图1所示实验中反应速率为①＞②，则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好；
③实验中可通过观察产生气泡快慢来比较反应速率；
④滴加FeCl3或CuSO4溶液后过氧化氢分解速率加快，则FeCl3或CuSO4是过氧化氢催化剂以上说法错误的是（ ）
A．①② B．①④ C．②④ D．③④
二、非选择题
17．人体通过肺与外界进行气体交换，吸入空气中的氧气，排出二氧化碳和水蒸气．但人体排出的二氧化碳究竟是空气中原有的，还是人体代谢的最终产物？为了证实这个问题，有人采用：
（1）人吸气时应将活塞A_______（填“打开”或“关闭”），活塞B_______（填““打开”或“关闭”）
（2）人呼气时应将活塞A_______（填“打开”或“关闭”），活塞B_______（填“打开”或“关闭”），此时可观察到Ⅱ瓶内的现象是_______；
（3）Ⅰ瓶所装试剂的作用是______________；Ⅱ瓶所装试剂的作用是______________；将上述操作反复进行，能证明人所呼出的气体中所含的二氧化碳不是来自空气，而是人体的代谢产物．
18．实验室获取氮气有多种途径，常见的3种方法是：
方法一：将氨气通入灼热的氧化铜粉末，得到纯净的氮气和铜：
方法二：将空气通过灼热的铜，得到较纯净的氮气和氧化铜粉末；
方法三：将亚硝酸钠（NaNO2）和氯化铵的混合溶液加热，氮元素全部转化为氮气。
进行实验时可选择的实验仪器如下图所示（省略夹持装置与加热装置）；
（1）方法一：制氮气所需的氨气可以用浓氨水滴加到生石灰中得到，此反应的发生装置最好选用_______ （填标号）。请写出生石灰在此反应中的两个作用：
①_____________________；
②_____________________。
（2）方法二：为保证所得氮气尽可能纯净，除了使用铜外，还可以向装置_______ （填标号）中加入_______以除去其它杂质气体。
（3）方法三：制氮气的化学方程式为_____________________。
（4）绿色化学是指在制造和应用化学产品时应有效利用（最好可再生）原料，消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂与溶剂。在制取氨气的3种方法中，联合使用方法一和方法二与单独使用方法三相比，具有很多优越性，请从绿色化学的角度进行评价：______________。
（5）1892年，英国科学家瑞利（Rayleigh）发现，采用方法二得到的氮气在相同条件下比方法三得到的氮气密度总是偏大5 ‰左右。若上述实验设计与操作均无错误，且氮气已完全干燥，请解释产生这一现象的原因：______________________。
19.（安徽省亳州市2020-2021学年上学期竞赛模拟）（7分）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”）。
20．碧水蓝天一直是人们追求的生活环境，水和空气是重要的自然资源。合理开发利用水和空气资源，推进社会发展与进步。
（1）自然界中的水含有较多杂质，净化过程中加入活性炭，是利用其_______性；
（2）同温同压下，气体的体积等于分子数目比。若空气中其它成分忽略不计，如图可表示空气组成微观模型的是_______（填标号）；
A． B． C．
（3）下列有关水和空气的叙述中正确的是_______；
A．地球上水的总储量很大，但淡水资源并不充裕
B．充分利用太阳能、氢能等清洁能源可减少酸雨、温室效应等环境问题的发生
C．目前计入空气质量日报的主要污染物中已包括了二氧化碳
D．空气主要是由氧气和氮气组成，其中氧气的质量约占空气质量的21%
（4）下列图标，属于“国家节水标志”的是_______。
A． B． C． D．
21．“嫦娥五号”月球采样返回，“天问一号”成功抵达火星，标志着我国航天事业取得突破性进展。
（1）月壤含CaAl2Si2O8以及可作为核聚变燃料的氦-3等物质。
①CaAl2Si2O8中金属元素的种类有________种，属于地球上地壳中最多的金属元素的是_______（填元素名称）
②如图为氦在元素周期表中的部分信息。氦-3原子的质子数与中子数之和为3，则其中子数为_______、核外电子数为_______。
（2）着陆器上的仪器可探测水。若月球上存在大量的水，可利用光催化分解水技术得到氧气，对人类在月球上活动意义重大，该反应的化学方程式为______________。
（3）火星拥有丰富的金属矿物和二氧化碳等资源。火星低层大气的主要成分如下表。
气体成分 CO2 N2 Ar O2 其他
体积分数/% 95.32 2.7 1.6 0.13 0.25
①为鉴别一瓶模拟“火星低层大气”组成的气体和一瓶空气，可选择的用品或试剂是_______。
A．燃着的木条 B．灼热的氧化铁 C．紫色石蕊试液 D．Ba（OH）2溶液
②若为满足人类未来在火星上生活，下列研究设想不合理的是_______（填标号）。
A．将CO2转化为O2，提高O2含量 B．将CO2分解转化为N2，提高N2含量
C．寻找水的存在和开发水循环技术 D．利用火星上的金属矿物冶炼金属
（4）地球上的空气是一种重要的自然资源。以空气和其他必要的原料合成化肥硝酸铵（NH4NO3）的工业流程如下图所示。
①工业上分离液态空气可得到氧气和氮气是根据它们的_______（选填序号）不同。
A．沸点 B．密度 C．溶解性
②上图中反应 ③的化学方程式为______________，流程中NH3参加了反应 ③和反应⑤，两处参加反应氨气质量比为_______。
22．某兴趣小组的同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究。
（提出问题）①氧化铜是否也能做氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化效果好？
（1）（查阅资料）①氯化钾可溶于水；②研究表明，许多金属氧化物对氯酸钾的分解有催化作用。分别用下列金属氧化物作催化剂氯酸钾开始发生分解反应和反应剧烈时的温度如下表所示：
氧化铁 氧化铝 氧化铜 氧化镁
开始反应温度（℃） 420 515 305 490
剧烈反应温度（℃） 490 540 350 545
实验室用氯酸钾制取氧气，如果没有二氧化锰，最好选用上述物质的_______作催化剂。
（2）（设计并完成实验）
I、将3.0g氯酸钾放在试管中加热
Ⅱ、将3.0g氯酸钾与1.0g二氧化锰均匀混合加热
Ⅲ、将3.0g氯酸钾与Xg氧化铜均匀混合加热
（实验现象分析）
Ⅲ中X的值应为_______g，实验Ⅰ和Ⅲ对比的目的是_____________________。
（3）实验Ⅱ和Ⅲ对比的目的是_____________________。
（4）将实验Ⅲ反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，然后进行称量，目的______________。
（5）判断氧化铜能否作氯酸钾分解的催化剂，还要做一个实验：______________。实验Ⅲ中发生化学反应的符号表达式为：_____________________。
（6）（拓展延伸）二氧化锰和过氧化氢酶均能催化过氧化氢分解制取氧气。为比较两者的催化能力，某同学按图甲所示装置进行了如下实验。
（查阅资料）过氧化氢分解为放热反应；温度过高，过氧化氢酶的活性反而会降低。
（实验步骤）
①连接好装置，检查装置的气密性。
②取1.5毫克过氧化氢酶和8毫升蒸馏水加入容器中，搅拌后塞紧橡皮塞。
③用注射器A从容器中抽出2毫升气体，用注射器B将2毫升H2O2溶液注入容器中，采集数据。直至反应结束。
④用3.1毫克、5.6毫克过氧化氢酶及1.5毫克、5.6毫克、10.7毫克二氧化锰重复上述实验，获取数据如图乙。
检查甲装置气密性的方法是____________________________。
（7）分析乙图中的相关数据，得出“过氧化氢酶对过氧化氢的催化能力比二氧化锰强"的结论，其依据是____________________________。
（8）依题目中信息推测：过氧化氢酶质量过大，可能导致实验过程中突然变慢。理由是______________。
23．根据图装置回答问题。
（1）请写出仪器a、b的名称：_______、_______。
（2）用高锰酸钾为原料制取较纯净的氧气可选用的装置组合为_______（填字母，下同），文字表达式______________，此反应的基本类型为_______反应，其中该装置有一个缺陷是______________。
（3）用过氧化氢和二氧化锰为原料制取较干燥的氧气可选用的装置组合为_______，收集一段时间后 则说明氧气已收集满，把a换成_______，可以控制反应速度。
（4）已知氢气密度比空气小，难溶于水，用排空气法收集氢气选用装置_______，使用F收集时气体从_______端进入，若F装满水，则气体从_______端进入。
（5）小曹老师带领学生进行上述实验时，发现“一 同学不慎碰倒装满氧气的集气瓶，迅速扶起后，瓶中剩余的氧气仍能使带火星的木条复燃”；对此，小曹老师让该同学往集气瓶装入半瓶水，再用排水法收集3/4集气瓶的氧气，发现瓶中的氧气也能使带火星木条复燃。
①用如图方案收集“ 3/4集气瓶的氧气”，其中最合理的是_______（填字母）；
②用排水法收集气体时，如何判断集气瓶中气体已收集满？______________。
③所以用“使带火星木条复燃”检验集气瓶中充满氧气的方法_______（填“可靠”“不可靠”）。
24．有A、B、C、D、E、F、G、H等八种物质，有如下反应关系或转化关系，反应条件均已略去。其中D为一黑色粉末，通常状况下F为无色液体，H是能使澄清石灰水变浑浊的气体，E、G都为混合物，且E为液体，G为固体。试回答下列问题：
（1）写出下列物质的名称：G_______；F_______；H_______；
（2）写出下列反应的符号表达式：反应①：______________；
（3）根据你所学知识，写出有H生成的反应是______________。
（4）你能说出B的一点用途吗？______________。
25．某化学兴趣小组对人体呼出气体进行了如下探究。
（1）（探究一）测定呼出的气体中二氧化碳的体积分数
先检查装置（图甲）的_______，在集气瓶中装入VmL足量氢氧化钠溶液以充分吸收二氧化碳气体，在医用输液袋中装入 VmL 呼出的气体，连接装置。
（2）打开弹簧夹_______，缓慢将袋中的气体全部排出。读出量筒中液体体积为 V1mL。
（3）实验测出，二氧化碳的体积分数为_______（用V、V1表示）。
（4）（探究二）人体吸入的空气与呼出的气体组成有什么不同？
如图乙所示，把氧气、二氧化碳、水蒸气（测湿度）探头放入食品保鲜袋中，开始采集数据，然后向袋内呼出气体。采集的数据经处理后如图丙所示（纵坐标均为某气体体积分数（%），横坐标均为时间（S））。据图回答：
表示二氧化碳体积分数变化的是_______（填“X、Y或Z”）。
（5）Y 的体积分数在 60s 之后逐渐减小，推测保鲜袋中可能出现的现象是______________。
（6）实验中，200s 时没有采集数据的其余气体的总体积分数为_______。
（7）小组同学认为空气成分中“其它气体和杂质”主要是指水蒸气等，由此实验数据判断该认识是 （填“正确”或“不正确”），理由是_____________________。
26．活动探究三：蜡烛燃烧的探究
甲乙两小组按下图所示实验探究蜡烛的燃烧产物，获得了不同的实验现象。
甲组：烧杯内壁有无色液滴
乙组：烧杯内壁有无色液滴，烧杯底部附着有黑色固体
（提出问题）同学们查阅教材实验，得知无色液滴是水（H2O），但黑色固体是什么呢？
（1）（猜想） 小芳同学猜想黑色固体的主要成分是碳，小勇同学猜想是二氧化碳，你认为哪位同学猜想合理_______，理由是_____________________。
（2）（实验验证）利用下图所示装置，甲、乙小组的同学分别设计了以下方案进行实验验证你的猜想。
实验操作 实验现象
甲组 取少量该黑色固体于a中，通入空气，点燃酒精灯加热。 黑色固体燃烧，不剧烈，发出 光， b中溶液变浑浊。
乙组 取少量该黑色固体于a中，通入 ，点燃酒精灯加热。 黑色固体剧烈燃烧，发出白光，b中溶液变浑浊。
（3）（分析与结论）
①实验结束时，停止通入气体，后续两步操作的顺序应是_______
A．先熄灭酒精灯，停止加热，再移走有澄清石灰水的试管
B．先移走澄清石灰水的试管，再熄灭酒精灯停止加热。
②b中的实验现象说明黑色固体燃烧生成了_______。
（4）（反思）
①进一步实验发现，罩在火焰上方的烧杯位置越低，产生黑色固体越多。查阅资料可知：蜡烛+氧气（足量）→二氧化碳 + 水；蜡烛+氧气（少量）→ 一氧化碳 + 水；……
由此推测乙组实验产生黑色固体的原因是_____________________。
②甲、乙小组最终证明了蜡烛中一定含有_______ （填字母序号）。
A．碳、氢和氧三种元素 B．碳和氧两种元素 C．碳和氢两种元素
27．小组同学进行“人体吸入和呼出气体成分”的探究。
【提出假设】人体呼出气体中二氧化碳的含量高于吸入气体。
【查阅资料】碳酸钙不溶于水，碳酸氢钙【Ca（HCO3）2】可溶于水。
【进行实验】
实验装置 实验步骤 实验现象
Ⅰ.检查装置气密性： 。
Ⅱ.将装置内的水换成澄清石灰水。
Ⅲ.吸气时：打开K1，关闭K2，从呼吸口吸气30秒，观察石灰水的变化。 ①中澄清石灰水不变浑浊。
Ⅳ.吹气时： 观察石灰水的变化。
实验中有同学发现，吹气一段时间后浑浊的石灰水重新变澄清。他将②中重新加入等体积的石灰水，进一步进行吹气实验。
实验编号 石灰水浓度 持续吹气时间 实验现象
2-1 0.16% 30秒 澄清石灰水变浑浊
2-2 0.16% 2分钟 澄清石灰水先变浑浊，后又变澄清
2-3 0.08% 30秒 澄清石灰水先变浑浊，后又变澄清
2-4 0.08% 2分钟 澄清石灰水先变浑浊，后又变澄清
【解释与结论】
（1）步骤Ⅰ中检查该装置气密性的方法是_____________________。
（2）补全步骤Ⅳ的操作_____________________。
（3）能说明假设成立的实验现象是_____________________。
（4）能说明石灰水重新变澄清与石灰水浓度有关的实验是________（填实验编号）。
（5）澄清石灰水浑浊后又变澄清时发生了化合反应，依据资料写出该反应的化学方程式______________。
【反思与评价】
（6）步骤Ⅳ中，有同学观察到石灰水变澄清，而有的同学未观察到，产生现象差异的可能原因是_______。（写一条即可）
28．小明用大小不同的玻璃罩罩在两组点燃的蜡烛上（如图甲），观察发现A组实验高处烛焰先熄灭，B组实验低处烛焰先熄灭。为了探究玻璃罩中烛焰熄灭顺序不同的原因，小明以A组为研究对象进行如下实验；
实验一：将6个盛有等量澄清石灰水的敞口容器固定在铁丝上，点燃蜡烛，立即用小玻璃罩罩上（如图乙）。分别记下各容器内石灰水变浑浊所需的时间。多次重复实验获得数据如表。
容器编号 1 2 3 4 5 6
平均时间/秒 3.2 3.8 5.0 7.1 11.1 19.0
实验二：将3支温度计分别挂在小玻璃罩内不同位置（如图丙），点燃蜡烛，一段时间后发现温度计①示数明显增大，温度计②③示数增大不明显。
（1）根据实验一的结果，推测A组实验高处烛焰先熄灭的原因是______________。
（2）实验二研究的问题是______________。
（3）结合本实验的研究结果，对B组实验现象做出简要解释：_____________________。
29．为探究影响氯酸钾分解速率的因素，小明把实验温度恒定在330℃或380℃，（其他实验条件见下表），并设计了以下实验。
实验编号 氯酸钾的质量 催化剂及其质量∕g 温度∕℃ 反应的时间/s 待测值
① 2.0 无 330 100
② 2.0 氧化铁0.5 330 100
③ 2.0 二氧化锰0.5 330 100
④ 2.0 二氧化锰___ ___ 100
请回答 ：
（1）通过比较待测值大小来判断反应的速率，则待测值指的是______________。
（2）进行实验②和③，并进行对比，其实验目的是______________。
（3）要说明氧化铁对氯酸钾分解速率的影响，则要选用实验_______和实验_______进行对比。
（4）用实验③和④探究温度对氯酸钾分解速率的影响，则二氧化锰的质量是 g，控制的温度是_______℃若实验③的待测值小于④，则得到的实验结论：______________；实验③反应的文字表达式：_____________________。
（5）（继续探究）氯酸钾和氧化铁（Fe2O3）的质量比会不会影响反应的快慢？
调节KClO3和Fe2O3的质量比制备氧气，整理数据绘制出如图，从图中得出KClO3和Fe2O3反应的最佳质量比是_______。
（6）测量气体体积时，可以将反应的发生装置和倒置量筒连接（如图所示），读数时慢慢上下移动量筒，使量筒内外液面高度相同，目的是：_____________________；为了提高测量结果的准确率，则收集气体应选图中的_______ （填A或B）。
（7）测量气体体积开始前，量筒内上方未排出的空气，使测量结果_______ （填偏大，偏小或不变）。读数操作正确的情况下，测得的气体体积比理论上生成的氧气体积大，可能原因是_______。
（8）如图所示，在KClO3和Fe2O3质量比为5：4 之前，氧化铁质量越多，反应越快的原因：_____________________。
30．84消毒液、H2O2溶液都是常用消毒剂，兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动。
【查阅资料】84消毒液的有效成分是次氯酸钠（化学式为NaClO）。
（1）【实验1】取少量84消毒液于试管中，滴加H2O2溶液，发现有大量气泡产生；然后
_______（填写实验操作和现象），证明产生的气体是氧气。
（2）【提出问题】在上述反应中，NaClO的作用是什么？
【作出猜想】猜想一：作反应物，NaClO与H2O2溶液发生化学反应；
猜想二：作_______，类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用。
（3）【实验2】
①按如图所示组装实验装置，并检查装置的气密性；
②向锥形瓶中加入30mL 84清毒液，注射器中吸入25mL H2O2溶液。
③将注射器中的H2O2溶液平均分5次推入锥形瓶中：每次推入H2O2溶液，待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积（忽略其他因素对测量结果造成的影响）见下表。
第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
收集气体的总体积/mL 140 280 365 x 375
①表中的数据x=_______。
②分析表中数据得出“猜想一正确”，其依据是______________。
（4）【分析讨论】NaClO与H2O2溶液反应除生成氧气外，还生成_______和水。
（5）【拓展反思】生活中常用消毒剂除84消毒液、H2O2溶液外，还有75%酒精、过氧乙酸等。在使用各种消毒剂时，要考虑它们的性质。切记：科学使用，注意安全!生活中下列使用消毒剂的做法正确的是_______。
A．不同的消毒剂可随意混合使用
B．使用84消毒液的浓度越高越好
C．使用75%酒精消毒应远离明火，防止火灾
D．84消毒液、75%酒精等消毒剂均应密封保存
参考答案
一、选择题
1．A
【解析】氧气的沸点为-183℃，氮气的沸点是-196℃，将一支敞口试管竖直放在盛有液氮的大烧杯中，一段时间后，试管中出现了少许浅蓝色液体，该淡蓝色液体应为液氧（由于氧气沸点高于氮气，则氧气先液化）。
由于试管内的空气中氧气先液化，会在试管底部，故将一支带由余烬的木条插入试管中，应该看到的实验现象是：木条在试管上部没有复燃，在试管下部复燃。
故选A。
2．B
【解析】
A、蜡烛在密闭容器里燃烧需要氧气作为反应物，①曲线走势是由高至低，故①表示O2的含量变化，不符合题意；
B、容器中出现了CO，故蜡烛发生了不完全燃烧，符合题意；
C、①曲线的末端纵坐标不为零，故蜡烛熄灭时容器里的氧气没有耗尽，不符合题意；
D、根据质量守恒定律和生成物CO判断，石蜡中一定含有碳元素，可能含有氧元素
3．B
【解析】设通入氧气体积为x，则通入空气体积为：100mL-x，根据题意有：x+（100mL-x）× =100mL×80%，x=75mL，则空气体积：100mL-75mL＝25mL；
故答案为：B。
4．B
【解析】
A、铁丝可以在纯氧中燃烧，题干中实验只能证明铁丝不能在空气中燃烧，不能证明铁丝不是可燃物，故错误；
B、实验中在空气中使用蜡烛火焰灼烧铁丝，铁丝发生红热现象，没有燃烧，则在空气中使用蜡烛火焰无法点燃铁丝，故正确；
C、铁丝可以在纯氧中燃烧，则铁丝可以与氧气反应，故错误；
D、实验中用滤纸擦拭铁丝，发现有黑色物质附在滤纸表面，这里黑色的物质是在蜡烛燃烧的产物，不是铁与氧气反应的产物，铁只能在纯氧才能燃烧，故错误；
故选B。
5．C
【解析】
A.硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，会污染空气，则集气瓶中的水是吸收有害气体，防止污染空气，该选项解释不正确；
B.红磷燃烧消耗氧气，则集气瓶中气体减小，压强减小，冷却后打开止水夹，量筒中的水会倒吸入集气瓶中，进入的水的体积就是集气瓶中氧气的体积，则量筒中的水的作用是测定氧气的体积，该选项解释不正确；
C.铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，则集气瓶中的水的作用是冷却溅落的熔融物，防止集气瓶炸裂，该选项解释正确；
D.探究燃烧的条件时，烧杯中的水能给铜片上的白磷提供热量，同时使水中的白磷隔绝空气，该选项解释不正确；
故选C。
6．B
【解析】A、 使用该装置可通过气泡的快慢观测氧气输出的速率，不符合题意；
B、 b导管连接氧气瓶，a连接病人吸入氧气的塑料管，符合兼顾
C、 使用该装置可用来观测是否有氧气输出，不符合题意；
D、 b导管应连接供给氧气的钢瓶，不符合题意；
故答案为:B。
7．D
【解析】
A．题干中铜在氯气中燃烧，说明可燃物燃烧不一定需要氧气，错误。
B．氯化铜溶于水形成氯化铜溶液为蓝色，不是棕黄色。错误。
C．氯化铜是固体，所以看到的是棕黄色的烟。错误。
D．铁的活动性比铜强，铜能在氯气中燃烧，可以预测红热的铁丝也可能在集满Cl2的集气瓶中燃烧，正确。
故选:D。
8．D
【解析】A、根据反应方程式：过氧化氢 氧气+水，随着反应进行，氧气质量逐渐增大后不变，A不符合题意。B、反应中氧化铜是催化剂，氧化铜质量不变，B不符合题意。C、溶液中水的质量先增多，后不变，C不符合题意。D、过氧化氢质量减少到零，D符合题意。
故答案为：D。
9．D
【解析】A、在白磷开始燃烧时，反应放出大量的热，集气瓶中的空气膨胀，压强增大，集气瓶中的水一部分被排出，液面下降；最后熄灭冷却至室温时，集气瓶中的压强减小，在外界大气压的作用下，水进入集气瓶，液面上升，因此集气瓶内水面的变化情况是先下降，后上升，不符合题意；
B、据图示可知：氧气的体积是上升的水的体积，是b-a，空气的体积是：c-a，所以氧气与空气的体积比是：（b-a）：（c-a），不符合题意；
C、铁丝在空气中不能燃烧，氧气的浓度不够，无法测定氧气体积，木炭粉燃烧会产生二氧化碳，会导致测定的氧气的体积偏小，不符合题意；
D、“a体积水”的作用是：在实验过程中能够加快集气瓶冷却，能够液封导气管左端以防气体逸出，能够缓冲集气瓶内气压的骤然升高，能够吸收白烟，符合题意。
故答案为：D。
10．B
【解析】A、暖宝宝铁和氧气反应放热，开始温度升高，反应结束后温度恢复到室温，X曲线表示的是温度变化，A不符合题意。
B、氧气体积分数， ，结果偏小，实验前弹簧夹未加紧，会造成结果偏大，B符合题意。
C、通过本次实验数据测得空气中氧气的体积分数 ，约为19.6%，C不符合题意。
D、打开瓶塞，水被吸入集气瓶，压强增大，故图2中DE段对应的变化进程是水倒吸进集气瓶，D不符合题意。
故答案为：B。
11．B
【解析】
A、温度开始升高时说明装置已被启动，所以t1时刻前装置已启动，选项A错误；
B、t2时刻装置温度达到最高，说明红磷燃烧放出的热量与装置向外界放出的热量相等，选项B正确；
C、 t2～t3瓶内氧气已几乎被消耗完了，此时温度降低才是压强降低的主要原因，选项C错误；
D、t3时刻瓶内压强开始升高，因此t3时刻打开弹簧夹，烧杯中的水开始进入三颈瓶中，在t4时刻瓶内压强恢复与外界压强相同，选项D错误；
故选：B。
12．B
【解析】A．根据上述分析，t2时刻氯酸钾开始分解生成氯化钾和氧气，氯化钾的质量逐渐增加，d是氯化钾，选项A不符合题意； B．根据上述分析，t1时刻高锰酸钾开始分解，就有氧气产生，选项B符合题意；C．t1时刻高锰酸钾开始分解，就有氧气产生，t2时刻氯酸钾开始分解再次产生氧气，选项C不符合题意；D．高锰酸钾会分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，起催化作用的二氧化锰，是高锰酸钾分解产生的，D不符合题意。
故答案为：B。
13．A
【解析】
A、实验室用MnO2与KClO3制取氧气，MnO2是催化剂能加快反应速率，不使用催化剂反应也能发生，故选项说法正确；
B、氧气是无味的，实验室的药品不能直接去闻气味，故选项说法错误；
C、MnO2是催化剂，没有参与反应过程，故选项说法错误；
D、在KClO3中加入少量KMnO4也能加快该反应速度，是因为高锰酸钾受热能分解生成二氧化锰，可以加快反应速率，KMnO4不是该反应的催化剂，故选项说法错误。
故选：A。
14．B
【解析】①起始阶段氧气含量高于空气中氧气的含量，蜡烛燃烧比在空气中燃烧剧烈，说法符合题意；
②反应是在密闭容器中进行，因此燃烧过程中，瓶内物质总质量不变，说法符合题意；
③蜡烛熄灭是由于瓶内氧气浓度过低，说法符合题意；
④若产物中二氧化碳与水分子个数相等，水是液体，因此反应后瓶内气体总质量应该减少，说法不符合题意；
故答案为：B。
15．A
【解析】A、氯酸钾受热生成氯化钾和氧气，固体质量会逐渐减少直至氯酸钾完全分解，得到的氯化钾质量不再发生改变，故坐标正确；
B、氯酸钾受热生成氯化钾和氧气，固体质量会逐渐减少直至完全分解，因此氯酸钾的质量分数会变为0，故坐标错误；
C、氯酸钾受热生成氯化钾和氧气，二氧化锰做催化剂，质量没有发生改变，而固体质量会逐渐减少，二氧化锰的质量分数会增加，但二氧化锰的质量分数起点应该在纵坐标上而不是0，故坐标错误；
D、氯酸钾分解需用加热到一定的温度才能产生氧气，因此氧气的起点应该在横坐标上，故坐标错误；
故选项为：A．
16．C
【解析】①过氧化氢中氢显+1价，根据化合物中元素化合价之和为零，可知氧元素的化合价为-1价，故①符合题意；②因二者所含的阴离子不同，要证明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好，还要使选择的试剂中阴离子种类相同，故②不符合题意；③反应的剧烈程度与实验现象有关，反应越剧烈，产生气体的速率越快，产生气泡越快，故③符合题意；④证明氯化铁或硫酸铜是过氧化氢分解的催化剂，还需要验证质量和化学性质不变，故④不符合题意。所以说法错误的是②④。
故答案为：C。
二、非选择题
17．（1）打开；关闭
（2）关闭；打开；澄清石灰水变浑浊
（3）除去空气中的二氧化碳；证明人呼出的气体中含有二氧化碳
【解析】（1）吸气时除要掉混合气体中存在的二氧化碳，因此需要让吸入的气体通过I瓶进入．故答案为：打开、关闭．（2）吸气时需要证明生成了二氧化碳，因此呼出的气体需要通过II，二氧化碳的存在现象是石灰水变浑浊．故答案为：关闭；打开；澄清石灰水变浑浊．（3）I和II的装置不同，I是吸入气体的装置II是呼出气体的装置，故其作用分别是去除与验证．故答案为：除去空气中的二氧化碳；证明人呼出的气体中含有二氧化碳．
要想证明呼出的气体中有人体代谢产生的二氧化碳，首先应除掉原来空气中含有的二氧化碳，再将生成的气体通入到II中证明有二氧化碳存在，验证二氧化碳存在一般是使澄清石灰水变浑浊．
18．
（1）①．D ②．与水反应放热，加快氨水的挥发、分解，得到氨气 ③．与水反应，减少溶剂（或减小氨气的溶解度）
（2）①．E ②．碱石灰
（3）NaNO2+NH4ClNaCl+N2↑+2H2O
（4）Cu与CuO可循环使用，节约试剂
（5）空气中除含有氮气和氧气外，还含有密度比氮气大的气体
【解析】
（1）浓氨水和生石灰制取氮气，是固体和液体之间的反应，且不需要加热装置，故选D。生石灰和水反应会放出大量的热量，会使得氨水挥发，从而生成氨气；另一方面生石灰会和水发生反应，减少了溶剂。
（2）方法二是将空气通过灼热的铜，得到较纯净的氮气和氧化铜粉末，空气中除了氧气之外还含有水蒸气、二氧化碳和其他气体、杂质。如果想要得到更为纯净的氮气，需要除去二氧化碳和水蒸气，所以将空气通入碱性干燥剂即可，故可以选装置E，向其中加入碱石灰。
（3）亚硝酸钠（NaNO2）和氯化铵在加热的条件下反应生成氮气，氯化钠和水，反应方程式为NaNO2+NH4 ClNaCl+N2↑+2H2O。
（4）方法一和方法二中的氧化铜或者铜都可以循环利用，避免了浪费，且因为亚硝酸钠有毒，所以方法一和方法二也避免了使用有毒物质而发生危险。
（5）方法二中制取氮气时候只是除去了空气中的氧气，空气中仍含有稀有气体等其他杂质，且稀有气体比氮气密度大，所以制取的氮气会比方法三制取的氮气密度大5‰
19．（1）引燃铁丝；防止铁丝燃烧的高温熔化物溅落炸裂瓶底；
【结论1】＞；剧烈。
【讨论】100；
【设计与实验2】剧烈燃烧，火星四射；
【结论2】有关。
【解析】（1）铁丝在氧气中燃烧实验中，螺旋状铁丝的末端系一根火柴是为了引燃铁丝；集气瓶中先放一些水的作用是防止铁丝燃烧的高温熔化物溅落炸裂瓶底。故填：引燃铁丝；防止铁丝燃烧的高温熔化物溅落炸裂瓶底；
【结论1】：根据表格提供的数据可以看出，就0.38mm铁丝而言，铁丝燃烧对氧气体积分数的要求是大于55%，且氧气浓度越大，燃烧现象越剧烈，故填：＞；剧烈。
【讨论】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，则需要先在集气瓶中装 100mL水，然后用排水法收集，直到剩下25mL水，故填：100；
【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】结合表格提供的现象，含碳0.6%的铁丝会剧烈燃烧，火星四射，故填：剧烈燃烧，火星四射；
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：
【结论2】通过以上实验可以看出，铁丝燃烧产生火星四射现象和含碳量有关，故填：有关。
20．（1）吸附 （2）C （3）AB （4）A
【解析】
（1）活性炭具有吸附性，可以吸附色素和异味。
（2）空气主要由氮气和氧气组成，且体积分数为78%、21%，体积比约为4:1。若空气中其它成分忽略不计，则空气组成微观模型可表示为C，4个氮分子，1个氧分子。
（3）A．地球上水的总储量很大，但淡水资源并不充裕，正确；
B．充分利用太阳能、氢能等清洁能源可减少酸雨、温室效应等环境问题的发生，正确；
C．二氧化碳是空气的成分之一，不属于空气污染物，错误；
D.空气主要是由氧气和氮气组成，其中氧气的体积约占空气体积的21%，不是质量分数，错误；
故选AB。
（4）如图可知A为节能标志；B为国家节水标志；C为塑料回收标志；D为禁止烟火标志，故选A。
21．
（1）①．2##两 ②．铝 ③．1 ④．2
（2）2H2O2H2 ↑+O2 ↑
（3）①．ACD ②．B
（4）①．A ②． ③．1：1
【解析】
（1）①CaAl2Si2O8中金属元素的种类有钙、铝2种，属于地球上地壳中最多的金属元素的是铝元素；
②元素周期表信息图中，元素名称的左上角的数字为元素的原子序数，右上角为元素符号，中间的汉字表示元素名称，下边是元素的相对原子质量。原子中质子数=原子序数=电子数，氦-3原子的质子数与中子数之和为3，则其中子数为3-2=1、核外电子数为2；
（2）光催化分解水技术得到氧气和氢气，2H2O2H2 ↑+O2 ↑
（3）①A．火星低层大气中氧气含量很低二氧化碳含量很高，会使燃着的木条熄灭，燃着木条在空气中能正常燃烧，能鉴别，正确；
B．灼热的氧化铁在空气和火星低层大气中均无明显变化，不能鉴别，错误；
C．火星低层大气中二氧化碳含量很高，和水反应生成碳酸，能使紫色石蕊试液变红色，空气不能，能鉴别，正确；
D．火星低层大气中二氧化碳能使Ba（OH）2溶液生成碳酸钡沉淀，空气不能，能鉴别，正确；
故选ACD。
②A．将CO2转化为O2，提高O2含量利于人类生存，正确；
B．二氧化碳中不含氮元素，不能将CO2分解转化为N2，错误；
C．寻找水的存在和开发水循环技术，正确；
D．利用火星上的金属矿物冶炼金属，炼制金属材料，正确；
故选B；
（4）①工业上分离液态空气可得到氧气和氮气是根据它们的沸点不同进行分离，故选A。
②由流程可知，反应③为氨气和氧气在催化剂作用下生成一氧化氮和水，；反应⑤为氨气和硝酸生成硝酸铵，硝酸铵中铵根离子、硝酸根离子中氮元素分别来自氨气和硝酸，且两者氮元素质量比为1:1，硝酸中氮元素来自氨气生成的NO转化而来，流程中NH3参加了反应 ③和反应⑤，根据质量守恒定律，两处参加反应氨气质量比为1:1。
22．（1）氧化铜
（2）1.0；氧化铜是否加快氯酸钾的分解（或其他合理答案均可）
（3）氧化铜与二氧化锰对氯酸钾的催化效果哪一种好（合理答案均可）
（4）氧化铜在反应前后的质量是否发生变化
（5）氧化铜在反应前后的化学性质是否发生变化（或将实验Ⅲ反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，得到的氧化铜再加入氯酸钾，加热，如果还能加快氯酸钾分解，说明氧化铜可作氯酸钾的催化剂等合理答案均可）；
（6）推动注射器A的活塞，注射器B的活塞往外移动（或微热锥形瓶，若注射器活塞往外移动，则气密性良好等合理答案）
（7）相同时间内，加入等量催化剂和过氧化氢酶，则加过氧化氢酶的容器内压强更大（或容器内产生相同的压强时，加入等量催化剂和过氧化氢酶，则加过氧化氢酶的所需时间更短）
（8）反应放热，温度升高，过氧化氢酶活性受热后降低，导致反应速率突然变慢
【解析】（1）由表中数据可知，加入氧化铜后氯酸钾开始反应和剧烈反应时的温度均是最低的，所以实验室用氯酸钾制取氧气，如果没有二氧化锰，最好选用上述物质中的氧化铜，故填氧化铜。
设计并完成实验：
（2）为和Ⅱ进行对比，Ⅲ中X的值应为1.0g；
实验Ⅰ和Ⅲ对比的目的是验证氧化铜是否加快氯酸钾的分解。
（3）实验Ⅱ和Ⅲ对比的目的是验证氧化铜与二氧化锰对氯酸钾的催化效果哪一种好。
（4）将实验Ⅲ反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，然后进行称量，目的是验证氧化铜在反应前后的质量是否发生变化。
（5）判断氧化铜能否作氯酸钾分解的催化剂，还要做一个实验验证氧化铜在反应前后的化学性质是否发生变化，即将实验Ⅲ反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，再加入氯酸钾，加热，如果还能加快氯酸钾分解，说明氧化铜可作氯酸钾的催化剂；
实验Ⅲ中发生化学反应的符号表达式为： 。
（6）检查甲装置气密性的方法是推动一个注射器活塞，另一个注射器活塞往外移动，或微热锥形瓶，若注射器活塞往外移动，则气密性良好，故填推动注射器A的活塞，则注射器B的活塞往外移动，则气密性良好（或微热锥形瓶，若注射器活塞往外移动，则气密性良好）
（7）分析乙图中的相关数据，得出“过氧化氢酶对过氧化氢的催化能力比二氧化锰强"的结论，其依据是相同时间内，加入等量催化剂，过氧化氢酶，则加过氧化氢酶的容器内压强更大，说明分解速率更快，或容器内产生相同的压强时，加入等量催化剂和过氧化氢酶，加过氧化氢酶所需的时间更短，说明分解速率更快。
（8）过氧化氢酶质量过大，使过氧化氢分解加剧，而过氧化氢分解为放热反应，所以温度升高，过氧化氢酶的活性反而会降低，导致实验过程中突然变慢。
根据空气中氧气的体积分数为21%，进行计算。
23．（1）长颈漏斗；锥形瓶
（2）BC；高锰酸钾 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气；分解反应；试管口未塞棉花
（3）AD；将带火星的木条放集气瓶口若木条复燃；分液漏斗
（4）E；c；c
（5）G；气泡从集气瓶口外逸；不可靠
【解析】（1）a、b的名称分别是长颈漏斗、锥形瓶。
（2）用高锰酸钾为原料制取氧气需要加热，应该用B作为发生装置；因为氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，氧气不易溶于水，可以用排水法收集，用排水法收集的氧气比用排空气法收集的氧气纯净；高锰酸钾受热时能够分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，文字表达式高锰酸钾 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气，此反应由一种物质反应生成三种物质，基本类型为分解反应；用高锰酸钾制取氧气时，为了防止高锰酸钾粉末进入导管，要在试管口放一团棉花，故其中该装置A有一个缺陷是试管口未塞棉花。
（3）用过氧化氢和二氧化锰为原料制取氧气不需要加热，应该用A作为发生装置；因为氧气的密度比空气大，可以用向上排空气法收集，氧气不易溶于水，可以用排水法收集，用排水法收集的氧气不如用排空气法收集的氧气干燥，
故答案为：用的装置为AD，收集一段时间后将带火星的木条放集气瓶口若木条复燃，则说明氧气已收集满。把长颈漏斗换成分液漏斗，通过控制分液漏斗活塞可以控制反应速度。
（4）已知氢气密度比空气小，难溶于水，用排空气法收集选用装置E，是因为氢气密度比空气小；氢气密度比空气和水小，使用F收集时气体从c端进入，若F装满水，则气体从c端进入。
（5）①用如图方案收集“ 3/4集气瓶的氧气”，其中最合理的是G，H不合理，是因为导管口在集气瓶口外，I不合理，是因为导管伸入集气瓶太长。
②用排水法收集气体时，集气瓶中气体已收集满的实验现象是有大量气泡从集气瓶口外逸。
③不纯净的氧气也可能使带火星的木条复燃，所以用“使带火星木条复燃”检验集气瓶中充满氧气的方法不可靠。
24．（1）石蜡；水；二氧化碳
（2）（3）C+O2 CO2
（4）火箭助燃剂或潜水等
【解析】H是能使澄清石灰水变浑浊的气体，为二氧化碳； A能生成BCD三种物质，且D为一黑色粉末且在反应②中反应前后不变，则A为高锰酸钾、D为二氧化锰、C为锰酸钾、B为氧气；混合物G与氧气生成二氧化碳和液体F，则G可以为石蜡、F为水；混合物E和二氧化锰生成氧气和水，E为过氧化氢溶液；代入检验推理正确。
（1）物质的名称：G是石蜡（或天然气合理即可），F是水，H是二氧化碳；
（2）反应①为高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、氧气和二氧化锰，符号表达式为： ；
（3）有H二氧化碳生成的反应可以是碳和氧气点燃生成二氧化碳，符号表达式为： C+O2 CO2（合理即可）；
（4）B是氧气，氧气可作助燃剂，也可供呼吸，故填：火箭助燃剂或潜水等。
25．（1）气密性 （2）K1、K2（3）（4）X（5）保鲜袋内壁有水雾（6）76.6%
（7）不正确；由实验可知，空气中水的体积分数为 1.98%，而空气成分中其它气体和杂质体积分数只有0.03%
【解析】（1）实验前应先检查装置的气密性，装入试剂，在医用输液袋中装入VmL气体，连接装置。（2）关闭弹簧夹K1、K2，缓慢将袋中的气体全部排出。读出量筒中液体体积为 V1mL。（3）氢氧化钠吸收二氧化碳，减少的体积就是二氧化碳的体积，故二氧化碳的体积分数为 。（4）把氧气、二氧化碳、水蒸气（测湿度）探头放入袋中，开始采集数据（如图1），然后向袋内吹入气体，采集的数据经处理得到图丙，由于呼出气体中二氧化碳增多和水蒸气增多，氧气减少，表示二氧化碳体积分数变化的是X。（5）由于水蒸气冷凝，所以Y曲线60s之后逐渐下降，可推测保鲜袋中可能出现的现象是保鲜袋内壁有水雾。（6）由图表中的数据可知，200s时没有采集数据的其余气体的总体积分数为：100%-17.17%-3.67%-2.50%=76.66%。（7）小组同学曾认为空气成分中“其它气体和杂质”主要包括水蒸气等，由实验可判断该认识是错误的，理由是由实验可知，空气中水的体积分数为 1.98%，而空气成分中其它气体和杂质体积分数只有0.03%。
26．（1）小芳；碳为黑色固体，而二氧化碳却是无色气体
（2）红；氧气
（3）B；二氧化碳
（4）烧杯位置降低使氧气的量减少，氧气的量减少到一定程度时石蜡和氧气反应就会生成碳；C
【解析】蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，说明蜡烛中必然有碳元素和氢元素。其中二氧化碳是无色无味的气体，能使澄清石灰水变浑浊；水是一种无色液体。
（1）【猜想】因为二氧化碳是无色的气体，黑色的物质不可能是二氧化碳，故小芳的说法合理；
（2）【实验验证】黑炭在空气中发出红光、在氧气中发出白光，放出热量，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体；
（3）【分析与结论】①实验结束时先撤导管，后熄灭酒精灯，否则水会倒吸，使得试管破裂。
故答案为：B；
②能使澄清石灰水变浑浊的物质是二氧化碳；
（4）【反思】① 烧杯位置越低，黑色固体越多，故乙组中出现黑色物质是由于烧杯位置较低；
② 甲乙实验证明了蜡烛燃烧产生了二氧化碳和水，故蜡烛中肯定有碳元素和氢元素，氧元素可能来自氧气，也可能来自蜡烛，
故答案为：C。
27．①．往①②中注水浸没导管后，关闭K2，打开K1，向呼吸口吹气，立即关闭K1，观察到长导管内形成水柱，一段时间后水柱不下降，说明装置①气密性良好同理，检查②的气密性 ②．关闭K1，打开K2，从呼吸口吹气30秒 ③．①中石灰水不变浑浊，②中石灰水变浑浊 ④．2-1和2-3 ⑤． ⑥．单位时间吹出气体的量不同（吹气速度等）或澄清石灰水浓度不同（合理即可）
【解析】
解释与结论：（1）步骤Ⅰ中检查该装置气密性的方法：往①②中注水浸没导管后，关闭K2，打开K1，向呼吸口吹气，立即关闭K1，装置内压强增大，若观察到长导管内形成水柱，一段时间后水柱不下降，说明装置①气密性良好，同理，检查②的气密性；
（2）吹气时需要将气体通入澄清的石灰水中，因此关闭K1，打开K2，从呼吸口吹气30秒，观察石灰水的变化，故填：关闭K1，打开K2，从呼吸口吹气30秒；
（3）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，若人体呼出气体中二氧化碳的含量高于吸入气体，会观察到①中澄清的石灰水不变浑浊，②中澄清的石灰水变浑浊，故填：①中石灰水不变浑浊，②中石灰水变浑浊；
（4）实验2-1中石灰水的浓度是0.16%，持续吹气30秒，澄清石灰水变浑浊；实验2-3中，石灰水的浓度是0.08%，持续吹气30秒，澄清石灰水先变浑浊，后又变澄清，所以能说明石灰水重新变澄清与石灰水浓度有关的实验是2-1和2-3，故填：2-1和2-3；
（5）澄清石灰水浑浊后又变澄清，是因为反应生成的碳酸钙和水、二氧化碳反应生成可溶性的碳酸氢钙，化学方程式为： ；
反思与评价：（6）步骤IV中，有同学观察到石灰水变澄清，而有的同学未观察到，产生现象差异的可能原因是石灰水的浓度不同或单位时间内吹出气体的量不同，故填：单位时间吹出气体的量不同（吹气速度等）或澄清石灰水浓度不同（合理即可）。
28．①．玻璃罩内高处二氧化碳的浓度大，二氧化碳不燃烧不支持燃烧； ②．探究玻璃罩内不同位置的温度 ③．在大玻璃罩内，生成热的二氧化碳气体冷却后，聚集在玻璃罩的底部，二氧化碳不燃烧不支持燃烧
【解析】
（1）由实验一的结果可知，小玻璃罩内高处的石灰水变浑浊的快，说明了小玻璃罩内高处二氧化碳的浓度大，推测A组实验高处烛焰先熄灭的原因是 玻璃罩内高处二氧化碳的浓度大，二氧化碳不燃烧、不支持燃烧；
（2）实验二可知，玻璃罩内各处的温度不同，所以研究的问题是探究小玻璃罩内不同位置的温度；
（3）二氧化碳的密度比空气大，B组中低处烛焰先熄灭的原因是：在大玻璃罩内生成热的二氧化碳气体冷却后，聚集在玻璃罩的底部，二氧化碳不燃烧、不支持燃烧。
29．（1）相同时间内收集到氧气的体积
（2）探究不同催化剂对氯酸钾分解速率的影响
（3）①；②
（4）0.5；380；温度越高，反应速率越快；氯酸钾 氯化钾+氧气
（5）5:4
（6）使内外压强相同，防止因为压强差产生读数误差；A
（7）不变；未冷却到室温
（8）氧化铁越多与氯酸钾接触面积越大，越利于反应进行
【解析】（1）探究影响氯酸钾分解速率的因素，实验中反应时间相同，通过比较待测值大小来判断反应的速率，则待测值指的是相同时间内收集到氧气的体积；
（2）实验②和③中变量为催化剂种类，进行对比，其实验目的是探究不同催化剂对氯酸钾分解速率的影响；
（3）要说明氧化铁对氯酸钾分解速率的影响，则变量为有无氧化铁，需要选用实验①和实验②进行对比；
（4）探究影响氯酸钾分解速率的因素，小明把实验温度恒定在330℃或380℃。由图表可知，实验③④中反应温度不同，则其它变量应该相同，故二氧化锰质量应该为0.5；实验①②③中温度均为330℃，则④温度为380℃，以便形成对照实验；
故用实验③和④探究温度对氯酸钾分解速率的影响，则二氧化锰的质量是0.5g，控制的温度是380℃；若实验③的待测值小于④，则得到的实验结论：温度越高，反应速率越快；实验③反应为氯酸钾在二氧化锰催化作用下加热生成氯化钾和氧气，氯酸钾 氯化钾+氧气；
（5）由图可知，KClO3和Fe2O3反应的最佳质量比是5:4，此时单位时间内得到氧气体积最大，反应最快；
（6）测量气体体积，读数时慢慢上下移动量筒，使量筒内外液面高度相同，目的是：使内外压强相同，防止因为压强差产生读数误差；收集气体时，导管刚伸入量筒即可，应选图中的A；
（7）测量气体体积时排出水的体积就是收集到气体的体积，故开始前量筒内上方未排出的空气，使测量结果不变；读数操作正确的情况下，测得的气体体积比理论上生成的氧气体积大，可能原因是未冷却到室温，气体膨胀，导致误差；
（8）在KClO3和Fe2O3质量比为5：4 之前，氧化铁质量越多，反应越快的原因：氧化铁越多与氯酸钾接触面积越大，越利于反应进行。
30．（1）把带火星的木条伸入试管中，带火星的木条复燃
（2）催化剂
（3）370；每次加入的过氧化氢溶液溶液质量不变，如果NaClO是催化剂，则每次产生气体的质量相等，但实验结果是产生气体的质量不等，在减少
（4）氯化钠
（5）C；D
【解析】（1）【实验1】取少量84消毒液于试管中，滴加H2O2溶液，发现有大量气泡产生；然后把带火星的木条伸入试管中，带火星的木条复燃，证明产生的气体是氧气，是利用了氧气有助燃性，能使带火星的木条复燃。
（2）猜想一：作反应物，NaClO与H2O2溶液发生化学反应；
猜想二：作催化剂，类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用，因为分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用是催化作用。
（3）①根据表格中第一次和第二次的数据可知，当次氯酸钠存在时，每加入5mL过氧化氢溶液，生成气体：280mL-140mL=140mL。第二次和第三次比较，加入5mL过氧化氢溶液生成气体：365mL-280mL=85mL；前后比较可知，第3次中次氯酸钠已经完全反应，此后生成的气体只与过氧化氢溶液的体积成正比。
第4次比第3次多5mL过氧化氢溶液，第5次比第3次多10mL过氧化氢溶液，那么第4次时生成的气体：，则第4次生成气体：365ml+5ml=370ml。
所以，表中的数据x=370。
②分析表中数据得出“猜想一正确”，其依据是每次加入的过氧化氢溶液溶液质量不变，如果NaClO是催化剂，则每次产生气体的质量相等，但实验结果是产生气体的质量不等，在减少。
（4）【分析讨论】NaClO与H2O2溶液反应除生成氧气外，还生成氯化钠和水，因为化学反应一定遵循质量守恒定律，反应前后元素的种类不变。
（5）A、不同的消毒剂不可随意混合使用 ，比如84消毒液题意过氧化氢溶液混合会降低消毒效果，故错误；
B、使用84消毒液的浓度不是越高越好 ，浓度越高有可能会反应生成氯气，污染环境，故错误；
C、使用75%酒精消毒应远离明火，防止火灾 ，因为酒精属于易燃物，故正确；
D、84消毒液、75%酒精等消毒剂均应密封保存，因为它们不稳定，会分解，故正确；
故答案为：CD。
