我们周围的空气--中考化学真题演练2

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我们周围的空气

一、选择题。

1．（2022•益阳）空气中占体积分数最大且化学性质不活泼的气体是（　　）

A．CO₂       B．H₂O       C．N₂       D．O₂

2．（2021•德州）下列有关空气的说法正确的是（　　）

A．洁净的空气是纯净物      

B．空气中含量最多的是氧气      

C．分离液态空气制取氧气是化学变化      

D．空气污染物主要是有害气体和烟尘

3．（2022•淄博）空气是由多种成分组成的混合物。干燥洁净的空气中，按照体积分数计算含量最多的是（　　）

A．氮气       B．氧气       C．二氧化碳       D．稀有气体

4．（2022•牡丹江）臭氧（O₃）能吸收大部分紫外线，保护地球生物。臭氧属于（　　）

A．纯净物       B．混合物       C．氧气       D．稀有气体

5．（2022•北京）空气的成分中，氧气的体积分数约为（　　）

A．78%       B．21%       C．0.94%       D．0.03%

6．（2022•临沂）下列化学反应中，属于分解反应的是（　　）

A．Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O         B．2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑      

C．CaO+H₂O═Ca（OH）₂                 D．Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂

7．（2021•日照）某同学用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，使用如图所示装置。下列说法或化学方程式正确的是（　　）

A．试管口略向上倾斜，利于管口冷凝水回流          

B．导管伸入试管较长，便于气体导出      

C．氧气的密度比空气小，用向下排空气法收集      

D．2KClO₃2KCl+3O₂↑

8．（2022•资阳）下列化学反应中属于化合反应的是（　　）

A．Ba（OH）₂+SO₂═BaSO₃↓+H₂O         B．Cu（OH）₂CuO+H₂O      

C．2CaSO₃+O₂2CaSO₄             D．2Mg+CO₂2MgO+C

9．（2022•青岛）空气是人类赖以生存的物质基础。下列生活现象与空气中的氧气无关的是（   ）

A．水果腐烂       B．酥脆饼干久置变软      

C．木炭燃烧       D．动植物呼吸

10．（2022•朝阳）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

11．（2022•湘潭）下列物质能在氧气中剧烈燃烧、火星四射、产生黑色固体的是（　　）

A．木炭       B．硫粉       C．红磷       D．铁丝

12．（2022•邵阳）下列物质，在空气中加热只能发生红热现象，不能燃烧；但在氧气中点燃能剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体的是（　　）

A．红磷       B．铁丝       C．木炭       D．硫

13．（2022•牡丹江）下列有关氧气的说法错误的是（　　）

A．通常状况下，氧气是无色、无味的气体      

B．氧气能支持燃烧，是一种重要的燃料      

C．潜水员随身携带氧气以便在水下工作      

D．分离液态空气制氧气是利用液氮和液氧的沸点不同

14．（2021•无锡）下列叙述正确的是（　　）

A．实验室制取O₂：2KMnO₄═K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑      

B．工业上分离液态空气得到O₂的变化属于化学变化          

C．自然界中植物通过光合作用吸收CO₂，释放O₂      

D．人体呼出的气体中CO₂的含量比O₂高

15．（2022•安顺）据统计，2021年安顺市空气质量优良率98%以上。下列有利于提高空气质量的是（　　）

A．焚烧秸秆       B．任意排放“三废”      

C．研究开发清洁能源       D．燃放烟花爆竹

16．（2022•青岛）下列是四种物质的微观构成示意图（“〇”“●”分别表示不同元素的原子），其中表示混合物的是（　　）

A．  B．  C．  D．

17．（2022•宜宾）实验室用高锰酸钾制取氧气的过程中，不需要使用的仪器是（　　）

A．漏斗       B．酒精灯   C．大试管       D．集气瓶

18．（2022•阜新）如图是硫分别在空气和氧气里燃烧的实验。下列说法正确的是（　　）

A．集气瓶里的水可以用少量的细沙代替      

B．硫在空气里燃烧发出蓝紫色火焰      

C．硫在空气和氧气里燃烧的生成物不同      

D．硫在氧气里燃烧比在空气里燃烧要剧烈

二、填空题。

19．（2019•河池）我们每时每刻都离不开空气。请回答下列问题：

（1）空气成分中体积分数占78%的气体是　            　；引起温室效应的主要气体是　                 　。    

（2）久置于空气中的澄清石灰水表面会出现一层白膜，这层白膜是　              　。

（3）小清早上起床后在厨房内发现昨天用过的铁锅内有一些铁锈，她通过查阅资料得知铁生锈的主要原因是铁与空气中的　                    　同时接触。

（4）如图为测定空气里氧气的含量装置图，实验时若进水的体积超过集气瓶中原空气体积的，原因可能是　                                      　。

20．（2019•兰州）空气是人类赖以生存的宝贵资源。

（1）空气的用途：焊接金属时常用作保护气的是　  　（填化学式）。

（2）空气的成分：老师利用图甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术，测得过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图乙所示。

①t₂时打开止水夹，最终集气瓶中水平面大约上升至刻度　 　处。

②结合曲线，解释AB段气体压强变化的原因是　                                  

　                                                                         。

（3）空气的保护：图丙是某地PM_2.5来源分布图。据此，下列措施对减少PM_2.5效果最不明显的是　  　。

A．减少汽车的保有量

B．用风能与太阳能发电替代燃煤发电

C．减少工业生产中二氧化碳的排放

21．（2021•金华）实验室提供H₂O₂溶液、MnO₂、KClO₃和KMnO₄四种药品及如图装置。    

根据要求完成下列问题。

（1）根据提供的药品，写出一种实验室制取O₂的化学方程式 　                  

　                                       ；

（2）选择装置B和C制取氧气的主要步骤有：①将导气管移出水槽；②加热；③装药品；④收集；⑤熄灭酒精灯；⑥检查装置气密性。正确的操作顺序为 　          　。

22．（2019•舟山）在学校组织的科学实验考查中，小明抽到的是用高锰酸钾制取氧气的实验。

（1）他看到实验桌上有如图所示的器材，要完成本实验，除选取①②③④⑤器材外，还需　      　（填序号）。

（2）小明组装装置后，开始制取并收集氧气，实验结束时出现了水槽中的水倒流进入试管的现象，他在操作中的错误是　                   　。

三、实验题。

23．（2022•上海）催化剂可显著提高反应效率，二氧化锰是常见的催化剂。

（1）实验室用H₂O₂溶液制取氧气，常用MnO₂作催化剂反应的化学方程式是 　        

　              ；用排水法收集氧气，是因为氧气 　   　（选填“易“或“不易“）溶于水；将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中，现象是 　                    　。

（2）FeCl₃对H₂O₂分解也有催化作用。为比较MnO₂和FeCl₃对H₂O₂分解快慢的不同影响，用如图装置进行实验；启动传感器，注入H₂O₂溶液。氧气体积分数随时间变化情况如下：    

i初始时氧气的体积分数不为0，原因是 　                                  　；

ⅱ写出使H₂O₂分解较快的催化剂及判断依据：　                                 　           

                                                      ；

ⅲ用5%H₂O₂溶液制取氧气，若采用如图所示装置进行实验，上述两种催化剂中较为合适的是 　         　。

24．（2022•呼和浩特）气体的制取和性质是初中化学核心知识之一。结合以下常用实验装置回答相关问题。

（1）仪器①的名称是 　           　。

（2）实验室用高锰酸钾制氧气应选用的发生装置是 　  　（填字母），反应的化学方程式为 　                                 　。

（3）若用装置G收集氧气，验满的操作为 　                                  　。    

25．（2022•无锡）化学兴趣小组对实验室制取氧气进行了如下探究。

I、探究二氧化锰在过氧化氢分解反应中的作用

实验1：在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。（如图）

实验2：向上述试管中加入二氧化锰粉末，把带火星的木条伸入试管，有大量气泡冒出，带火星的木条复燃。

实验3：待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。

实验4：探究催化剂的用量对过氧化氢分解速率的影响。每次实验均用30mL10%的H₂O₂溶液，采用不同质量MnO₂粉末做催化剂，测定收集到500mL氧气所用的时间，结果如下：

（1）实验1中，观察到有气泡产生，带火星的小木条未复燃。实验结论是 　           

　                                                                         。

（2）写出实验2发生反应的化学方程式 　                        　。

（3）实验3的实验目的是 　                                           　。

（4）由实验4的实验结果可得出的结论是 　                                 　。

Ⅱ、探究高锰酸钾分解制取氧气的得氧率

高锰酸钾在用酒精灯加热分解的过程中，可能发生如下三个反应：

①2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

②6KMnO₄2K₂MnO₄+K₂Mn₄O₈+4O₂↑

③KMnO₄KMnO₂+O₂↑    

（5）根据反应①，计算15.8gKMnO₄完全分解生成氧气的质量（写出计算过程） 　   　。

（6）已知：得氧率＝×100%。在反应①、②、③中，相同质量的高锰酸钾加热完全分解，理论上得氧率最高的是 　  　（填反应序号）。

四、计算题。

26．（2020•济宁）甲、乙、丙三个实验小组分别利用2g铜粉“测定空气中氧气的含量”，实验装置见图。课外兴趣小组为研究实验中铜粉的氧化情况，又进行以下实验：

①兴趣小组将甲、乙、丙三个实验小组硬质玻璃管中的残留固体全部取出，称量后，置于烧杯中；

②在烧杯中加入足量稀硫酸使之充分反应，将剩余固体过滤、洗涤、干燥、称量；相关数据见下表：

（1）烧杯中发生反应的化学方程式为　                          　；

（2）甲、乙两组实验数据相同，残留固体中氧化铜的质量为　      　，丙组残留固体中氧化铜的质量为　    　。

（3）兴趣小组通过分析数据得出：甲、乙两组实验数据更接近实际空气中氧气的含量，丙组差异较大。你认为丙组在“测定空气中氧气的含量”实验中，可能存在的操作失误是　         　。

五、解答题。

27．（2022•遵义）氧气是人类无法离开的物质。结合图文信息回答下列问题。    

（1）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 　                     　，应选择的发生和收集装置是 　        　（选填图一中的序号），选择该收集装置的理由是 　                       　。

（2）某兴趣小组利用图二装置研究红磷在空气中燃烧，测得装置内气体压强随时间变化的数据如表。

①气压由100.6kPa变为106kPa的主要原因是 　                                  

　                                                    。

②依据上表推出x的合理取值范围是 　             　。

（3）据相关资料可知，80%的新冠肺炎患者需要吸氧，若用实验室制取氧气供氧的成本约为480元/小时，而医院吸氧的收费标准是3元/小时。医院需要的大量氧气来自于工业生产，工业制取氧气常采用的方法是 　            　。

28．（2021•河北）如图所示的是硫在氧气中燃烧的实验。燃烧停止后，取出燃烧匙，用毛玻璃片盖紧集气瓶，振荡，悬空倒置，发现毛玻璃片不脱落。

（1）硫在氧气中燃烧的化学方程式为 　                    。

（2）氢氧化钠溶液的作用是 　              　。

（3）毛玻璃片不脱落时，大气压强 　     　（选填“大于”“小于”或“等于”）瓶内气体压强。

29．（2020•武汉）氧气是一种重要的气体。小颖在试管中加入5mL 5%过氧化氢溶液，再依次进行实验：①插入带有火星的木条；②加入少量二氧化锰；③插入带有火星的木条。    

（1）当出现带有火星的木条　   　的现象时，说明试管中有大量氧气产生。

（2）实验③中产生氧气的化学方程式为　                           　，该反应属于　               　（填基本反应类型）。

六、科学探究题。

30．（2022•武汉）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）。

第二单元 我们周围的空气

一、选择题。

1．（2022•益阳）空气中占体积分数最大且化学性质不活泼的气体是（　　）

A．CO₂       B．H₂O       C．N₂       D．O₂

【答案】C。

【解答】解：由空气的成分及各成分的性质和体积可知，空气中占体积分数最大且化学性质不活泼的气体是氮气。

故选：C。

2．（2021•德州）下列有关空气的说法正确的是（　　）

A．洁净的空气是纯净物      

B．空气中含量最多的是氧气      

C．分离液态空气制取氧气是化学变化      

D．空气污染物主要是有害气体和烟尘

【答案】D。

【解答】解：A、洁净的空气中含有氮气、氧气、二氧化碳和稀有气体等，属于混合物，故A错误：

B、空气中各成分按体积计算，氮气约占78%，氧气约占21%，其他气体占1%，空气中含量最多的是氮气，故B错误：

C、分离液态空气制取氧气利用的是氧气和氮气的沸点不同，此过程没有新物质生成，发生的属于物理变化，故C错误；

D、空气污染物主要是有害气体（如二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等）和烟尘，故D正确。

故选：D。

3．（2022•淄博）空气是由多种成分组成的混合物。干燥洁净的空气中，按照体积分数计算含量最多的是（　　）

A．氮气       B．氧气       C．二氧化碳       D．稀有气体    

【答案】A。

【解答】解：空气中的成分按体积计算：氮气约占78%、氧气约占21%、稀有气体约占0.94%、二氧化碳约占0.03%、其他气体和杂质约占0.03%，故干燥洁净的空气中按体积分数计算含量最多的是氮气。

故选：A。

4．（2022•牡丹江）臭氧（O₃）能吸收大部分紫外线，保护地球生物。臭氧属于（　　）

A．纯净物       B．混合物       C．氧气       D．稀有气体

【答案】A。

【解答】解：A、臭氧中只含有臭氧一种物质，属于纯净物，故选项正确。

B、臭氧中只含有臭氧一种物质，属于纯净物，故选项错误。

C、臭氧与氧气不是同一种物质，故选项错误。

D、臭氧不属于稀有气体，故选项错误。

故选：A。

5．（2022•北京）空气的成分中，氧气的体积分数约为（　　）

A．78%       B．21%       C．0.94%       D．0.03%

【答案】B。

【解答】解：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%。故空气的成分中，氧气的体积分数约为21%。

故选：B。

6．（2022•临沂）下列化学反应中，属于分解反应的是（　　）

A．Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O         B．2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑      

C．CaO+H₂O═Ca（OH）₂                 D．Fe₂O₃+3CO2Fe+3CO₂

【答案】B。

【解答】解：A、该反应的反应物是两种物质，不属于分解反应，不合题意；

B、该反应是由一种物质生成三种新物质，属于分解反应，符合题意；

C、该反应是由两种物质反应生成另一种新物质，属于化合反应，不合题意；    

D、该反应的反应物是两种物质，不属于分解反应，不合题意；

故选：B。

7．（2021•日照）某同学用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，使用如图所示装置。下列说法或化学方程式正确的是（　　）

A．试管口略向上倾斜，利于管口冷凝水回流      

B．导管伸入试管较长，便于气体导出      

C．氧气的密度比空气小，用向下排空气法收集      

D．2KClO₃2KCl+3O₂↑

【答案】D。

【解答】解：A.试管中的固体加热时，为防止冷凝水回流，引起试管炸裂，试管口应略向下倾斜，选项错误；

B.导管伸入试管较长，粉末状固体易堵塞管，气体不易导出，选项错误；

C.氧气的密度比空气大，应采用向上排空气法收集，选项错误；

D.氯酸钾在加热以及二氧化锰的催化作用下分解生成氯酸钾和氧气，化学方程式2KClO₃2KCl+3O₂↑，选项正确。

故选：D。

8．（2022•资阳）下列化学反应中属于化合反应的是（　　）

A．Ba（OH）₂+SO₂═BaSO₃↓+H₂O         B．Cu（OH）₂CuO+H₂O      

C．2CaSO₃+O₂2CaSO₄             D．2Mg+CO₂2MgO+C

【答案】C。

【解答】解：A、该反应的生成物是两种，不符合“多变一”的形式，不符合化合反应的特征，不属于化合反应，故选项错误。    

B、该反应符合“一变多”的形式，符合分解反应的特征，属于分解反应，故选项错误。

C、该反应符合“多变一”的形式，符合化合反应的特征，属于化合反应，故选项正确。

D、该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，属于置换反应，故选项错误。

故选：C。

9．（2022•青岛）空气是人类赖以生存的物质基础。下列生活现象与空气中的氧气无关的是（   ）

A．水果腐烂       B．酥脆饼干久置变软      

C．木炭燃烧       D．动植物呼吸

【答案】B。

【解答】解：A、氧气的是一种化学性质比较活泼的气体，能供给呼吸，使水果发生缓慢氧化而腐烂，故选项错误。

B、酥脆饼干久置变软，是因为吸收了空气的水蒸气，与空气中的氧气无关，故选项正确。

C、木炭燃烧，利用了氧气能支持燃烧的性质，故选项错误。

D、动植物呼吸，利用了氧气能供给呼吸的性质，故选项错误。

故选：B。

10．（2022•朝阳）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

【答案】C。

【解答】解：A、镁在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾，故选项说法错误。

B、木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故选项说法错误。

C、一氧化碳在空气中燃烧，发出蓝色火焰，故选项说法正确。

D、硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项说法错误。

故选：C。

11．（2022•湘潭）下列物质能在氧气中剧烈燃烧、火星四射、产生黑色固体的是（　　）    

A．木炭       B．硫粉       C．红磷       D．铁丝

【答案】D。

【解答】解：A、木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故选项错误。

B、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项错误。

C、红磷在氧气中燃烧，产生大量的白烟，生成一种白色固体，故选项错误。

D、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体，故选项正确。

故选：D。

12．（2022•邵阳）下列物质，在空气中加热只能发生红热现象，不能燃烧；但在氧气中点燃能剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体的是（　　）

A．红磷       B．铁丝       C．木炭       D．硫

【答案】B。

【解答】解：A、红磷在空气中能燃烧，产生大量的白烟，生成一种白色固体，故选项错误。

B、铁丝在空气中加热只能发生红热现象，不能燃烧；但在氧气中点燃能剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，故选项正确。

C、木炭在空气中能燃烧，在氧气中点燃发出白光，生成一种无色、无味的气体，故选项错误。

D、硫在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰；在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项错误。

故选：B。

13．（2022•牡丹江）下列有关氧气的说法错误的是（　　）

A．通常状况下，氧气是无色、无味的气体      

B．氧气能支持燃烧，是一种重要的燃料      

C．潜水员随身携带氧气以便在水下工作      

D．分离液态空气制氧气是利用液氮和液氧的沸点不同

【答案】B。

【解答】解：A、通常状况下，氧气是无色、无味的气体，故选项说法正确。

B、氧气能支持燃烧，但不具有可燃性，不是一种重要的燃料，故选项说法错误。    

C、氧气能供给呼吸，潜水员随身携带氧气以便在水下工作，故选项说法正确。

D、分离液态空气制氧气，是利用了液氮和液氧的沸点不同，故选项说法正确。

故选：B。

14．（2021•无锡）下列叙述正确的是（　　）

A．实验室制取O₂：2KMnO₄═K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑      

B．工业上分离液态空气得到O₂的变化属于化学变化      

C．自然界中植物通过光合作用吸收CO₂，释放O₂      

D．人体呼出的气体中CO₂的含量比O₂高

【答案】C。

【解答】解：A、该化学方程式缺少反应条件，正确的化学方程式为2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，故选项说法错误。

B、工业上分离液态空气得到O₂，利用的液态氮和液态氧沸点的不同，没有新物质生成，属于物理变化，故选项说法错误。

C、自然界中植物通过光合作用吸收CO₂，释放O₂，故选项说法正确。

D、人体呼出的气体中CO₂的含量占4.5%左右，氧气含量为16%左右，人体呼出的气体中CO₂的含量比O₂低的多，故选项说法错误。

故选：C。

15．（2022•安顺）据统计，2021年安顺市空气质量优良率98%以上。下列有利于提高空气质量的是（　　）

A．焚烧秸秆       B．任意排放“三废”      

C．研究开发清洁能源       D．燃放烟花爆竹

【答案】C。

【解答】解：A、焚烧秸秆会产生污染物，不利于提高空气质量，故A错误；

B、任意排放“三废”不利于提高空气质量，故B错误；

C、研究开发清洁能源能保护空气，提高空气的质量，故C正确；

D、燃放烟花爆竹会产生污染物，不利于提高空气质量，故D错误。

故选：C。    

16．（2022•青岛）下列是四种物质的微观构成示意图（“〇”“●”分别表示不同元素的原子），其中表示混合物的是（　　）

A．  B．  C．  D．

【答案】A。

【解答】解：A、图中三个分子构成不同，为两种不同种物质的分子，两种分子均由同种原子构成，均为单质的分子；该图所示物质为两种不同的单质组成的混合物，故选项正确。

B、图中三个分子构成相同，为同种物质的分子，该图所表示物质为纯净物；该分子由两种不同的原子构成，图所示物质为化合物，故选项错误。

C、图中三个分子构成相同，为同种物质的分子，该图所示物质为纯净物；且该分子是由同种原子构成的，图所示物质为单质，故选项错误。

D、图中三个分子构成相同，为同种物质的分子，该图所表示物质为纯净物；该分子由两种不同的原子构成，图所示物质为化合物，故选项错误。

故选：A。

17．（2022•宜宾）实验室用高锰酸钾制取氧气的过程中，不需要使用的仪器是（　　）

A．漏斗       B．酒精灯   C．大试管       D．集气瓶

【答案】A。

【解答】解：实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中，酒精灯用于加热药品，试管用于盛装高锰酸钾，集气瓶用于收集氧气，不需要漏斗，故选：A。

18．（2022•阜新）如图是硫分别在空气和氧气里燃烧的实验。下列说法正确的是（　　）    

A．集气瓶里的水可以用少量的细沙代替      

B．硫在空气里燃烧发出蓝紫色火焰      

C．硫在空气和氧气里燃烧的生成物不同      

D．硫在氧气里燃烧比在空气里燃烧要剧烈

【答案】D。

【解答】解：A、硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫能溶于水，细沙不能吸收，选项A错误；

B、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，在空气燃烧发出淡蓝色火焰，选项B错误；

C、硫在空气和氧气中燃烧都生成二氧化硫，选项C错误；

D、纯氧比空气中氧气浓度高，所以氧气里燃烧比在空气里燃烧剧烈，选项D正确；

故选：D。

二、填空题。

19．（2019•河池）我们每时每刻都离不开空气。请回答下列问题：

（1）空气成分中体积分数占78%的气体是　氮气（或N₂）　；引起温室效应的主要气体是　二氧化碳（或CO₂）　。

（2）久置于空气中的澄清石灰水表面会出现一层白膜，这层白膜是　碳酸钙（或CaCO₃）　。

（3）小清早上起床后在厨房内发现昨天用过的铁锅内有一些铁锈，她通过查阅资料得知铁生锈的主要原因是铁与空气中的　水和氧气（或H₂O和O₂等）　同时接触。

（4）如图为测定空气里氧气的含量装置图，实验时若进水的体积超过集气瓶中原空气体积的，原因可能是　未夹紧弹簧夹（或燃烧匙伸入集气瓶太慢等）　。    

【答案】（1）氮气（或N₂）； 二氧化碳（或CO₂）；（2）碳酸钙（或CaCO₃）；（3）水和氧气（或H₂O和O₂等）；（4）未夹紧弹簧夹（或燃烧匙伸入集气瓶太慢等）。

【解答】解：（1）空气成分中体积分数占78%的气体是氮气；引起温室效应的主要气体是二氧化碳。

（2）石灰水长期露置在空气中，石灰水表面会出现一层“白膜”，是氢氧化钙与二氧化碳反应生成了碳酸钙。

（3）铁生锈的主要原因是铁与空气中的水和氧气同时接触。

（4）测定空气里氧气的含量时若进水的体积超过集气瓶中原空气体积的，原因可能是未夹紧弹簧夹（或燃烧匙伸入集气瓶太慢等）。

答案为：（1）氮气（或N₂）； 二氧化碳（或CO₂）；（2）碳酸钙（或CaCO₃）；（3）水和氧气（或H₂O和O₂等）；（4）未夹紧弹簧夹（或燃烧匙伸入集气瓶太慢等）。

20．（2019•兰州）空气是人类赖以生存的宝贵资源。

（1）空气的用途：焊接金属时常用作保护气的是　N₂　（填化学式）。

（2）空气的成分：老师利用图甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术，测得过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图乙所示。

①t₂时打开止水夹，最终集气瓶中水平面大约上升至刻度　1　处。

②结合曲线，解释AB段气体压强变化的原因是　红磷燃烧放出了大量的热，使容器内气体压强增大，同时红磷燃烧消耗氧气导致容器内气压减小，前者的影响超过了后者　。    

（3）空气的保护：图丙是某地PM_2.5来源分布图。据此，下列措施对减少PM_2.5效果最不明显的是　C　。

A．减少汽车的保有量

B．用风能与太阳能发电替代燃煤发电

C．减少工业生产中二氧化碳的排放

【答案】（1）N₂；（2）①1，②红磷燃烧放出了大量的热，使容器内气体压强增大，同时红磷燃烧消耗氧气导致容器内气压减小，前者的影响超过了后者；（3）C。

【解答】解：（1）空气中的氮气性质稳定，焊接金属时常用作保护气，化学式是N₂。

（2）①由于空中氧气约占空气体积的，t₂时打开止水夹，最终集气瓶中水平面大约上升至刻度1处。

②在曲线AB段气体压强变化的原因是：红磷燃烧放出了大量的热，使容器内气体压强增大，同时红磷燃烧消耗氧气导致容器内气压减小，前者的影响超过了后者。

（3）A、减少汽车的保有量，可以减少汽车尾气的排放，减少烟尘，对减少PM_2.5效果明显，故A不符合题意；

B、用风能与太阳能发电替代燃煤发电，减少了烟雾粉尘的排放，对减少PM_2.5效果明显，故B不符合题意；

C、减少工业生产中二氧化碳的排放，可以减缓温室效应，但与PM_2.5没有什么直接关系，故C符合题意。

故答案为：（1）N₂；（2）①1，②红磷燃烧放出了大量的热，使容器内气体压强增大，同时红磷燃烧消耗氧气导致容器内气压减小，前者的影响超过了后者；（3）C。

21．（2021•金华）实验室提供H₂O₂溶液、MnO₂、KClO₃和KMnO₄四种药品及如图装置。

根据要求完成下列问题。

（1）根据提供的药品，写出一种实验室制取O₂的化学方程式 　2H₂O₂2H₂O+O₂↑或2KClO₃2KCl+3O₂↑或2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑　；    

（2）选择装置B和C制取氧气的主要步骤有：①将导气管移出水槽；②加热；③装药品；④收集；⑤熄灭酒精灯；⑥检查装置气密性。正确的操作顺序为 　⑥③②④①⑤　。

【答案】（1）2H₂O₂2H₂O+O₂↑或2KClO₃2KCl+3O₂↑或2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；（2）⑥③②④①⑤。

【解答】解：（1）装置B中没有棉花团，说明不能用高锰酸钾分解制取氧气；如果用双氧水和二氧化锰制氧气就不需要加热，如果用氯酸钾制氧气就需要加热；过氧化氢在二氧化锰做催化剂的条件下生成水和氧气，要注意配平；氯酸钾在二氧化锰做催化剂和加热的条件下生成氯化钾和氧气，配平即可；或高锰酸钾受热分解生成锰酸钾和二氧化锰和氧气，要注意配平；故答案为：2H₂O₂2H₂O+O₂↑或2KClO₃2KCl+3O₂↑或2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；

（2）选择装置B和C制取氧气的主要步骤有：⑥检查装置气密性；③装药品；②加热；④收集；①将导气管移出水槽；⑤熄灭酒精灯；故答案为：⑥③②④①⑤。

22．（2019•舟山）在学校组织的科学实验考查中，小明抽到的是用高锰酸钾制取氧气的实验。

（1）他看到实验桌上有如图所示的器材，要完成本实验，除选取①②③④⑤器材外，还需　⑦⑨⑩　（填序号）。

（2）小明组装装置后，开始制取并收集氧气，实验结束时出现了水槽中的水倒流进入试管的现象，他在操作中的错误是　先撤酒精灯，后移出导管　。

【答案】（1）⑦⑨⑩；（2）先撤酒精灯，后移出导管。

【解答】解：（1）如图所示的器材，要完成本实验，除选取①②③④⑤器材外，还需⑦⑨⑩；故答案为：⑦⑨⑩；    

（2）实验结束时出现了水槽中的水倒流进入试管的现象，小明在操作中的错误是：先撤酒精灯，后移出导管；故答案为：先撤酒精灯，后移出导管；

三、实验题。

23．（2022•上海）催化剂可显著提高反应效率，二氧化锰是常见的催化剂。

（1）实验室用H₂O₂溶液制取氧气，常用MnO₂作催化剂反应的化学方程式是 　2H₂O₂2H₂O+O₂↑　；用排水法收集氧气，是因为氧气 　不易　（选填“易“或“不易“）溶于水；将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中，现象是 　带火星木条复燃　。

（2）FeCl₃对H₂O₂分解也有催化作用。为比较MnO₂和FeCl₃对H₂O₂分解快慢的不同影响，用如图装置进行实验；启动传感器，注入H₂O₂溶液。氧气体积分数随时间变化情况如下：

i初始时氧气的体积分数不为0，原因是 　装置中含有空气，空气中约含21%氧气　；

ⅱ写出使H₂O₂分解较快的催化剂及判断依据：　MnO₂；因为MnO₂作催化剂时，产生等量氧气所需的时间比FeCl₃更短　；

ⅲ用5%H₂O₂溶液制取氧气，若采用如图所示装置进行实验，上述两种催化剂中较为合适的是 　FeCl₃　。

【答案】（1）2H₂O₂2H₂O+O₂↑；不易；带火星木条复燃；（2）ⅰ装置中含有空气，空气中约含21%氧气；ⅱMnO₂；因为MnO₂作催化剂时，产生等量氧气所需的时间比FeCl₃更短；ⅲFeCl₃。

【解答】解：（1）实验室用H₂O₂溶液制取氧气的原理是：H₂O₂溶液在二氧化锰的催化下反应生成水和氧气，该反应的方程式为：2H₂O₂2H₂O+O₂↑；由于氧气不易溶于水故可以采用排水法收集；氧气具有助燃性，所以将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中，现象是 带火星木条复燃。故答案为：2H₂O₂2H₂O+O₂↑；不易；带火星木条复燃；

（2）ⅰ由于装置中空气含有氧气，所以初始时氧气的体积分数不为0。故答案为：装置中含有空气，空气中约含21%氧气；

ⅱ根据比较MnO₂和FeCl₃对H₂O₂分解快慢的曲线图，可知当氧气体积分数都达到32%时，MnO₂用的时间为9s，FeCl₃的时间大于60s；所以使H₂O₂分解较快的催化剂是MnO₂，原因是MnO₂作催化剂时，产生等量氧气所需的时间比FeCl₃更短。故答案为：MnO₂；因为MnO₂作催化剂时，产生等量氧气所需的时间比FeCl₃更短；

ⅲ如图所示装置不能控制反应的速度，根据之前分析MnO₂比FeCl₃对H₂O₂分解速度更快，选择FeCl₃可以使H₂O₂分解反应速度适中得到平稳的氧气流。故答案为：FeCl₃。

24．（2022•呼和浩特）气体的制取和性质是初中化学核心知识之一。结合以下常用实验装置回答相关问题。

（1）仪器①的名称是 　长颈漏斗　。

（2）实验室用高锰酸钾制氧气应选用的发生装置是 　A　（填字母），反应的化学方程式为 　2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑　。

（3）若用装置G收集氧气，验满的操作为 　将带火星的木条放在b口，若木条复燃，则说明已收集满　。

【答案】（1）长颈漏斗；（2）A；2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；（3）将带火星的木条放在b口，若木条复燃，则说明已收集满。    

【解答】解：（1）由图可知，仪器①的名称为长颈漏斗；

（2）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，又由于加热固体时，试管口应略向下倾斜，则发生装置应选A；反应的化学方程式为2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；

（3）由于氧气密度比空气略大，则应选用向上排空气法收集，即氧气应从a口通入，又由于氧气能使带火星的木条复燃，则氧气验满的方法为将带火星的木条放在b口，若木条复燃，则说明已收集满。

故答案为：（1）长颈漏斗；（2）A；2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；（3）将带火星的木条放在b口，若木条复燃，则说明已收集满。

25．（2022•无锡）化学兴趣小组对实验室制取氧气进行了如下探究。

I、探究二氧化锰在过氧化氢分解反应中的作用

实验1：在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。（如图）

实验2：向上述试管中加入二氧化锰粉末，把带火星的木条伸入试管，有大量气泡冒出，带火星的木条复燃。

实验3：待上述试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。

实验4：探究催化剂的用量对过氧化氢分解速率的影响。每次实验均用30mL10%的H₂O₂溶液，采用不同质量MnO₂粉末做催化剂，测定收集到500mL氧气所用的时间，结果如下：

（1）实验1中，观察到有气泡产生，带火星的小木条未复燃。实验结论是 　双氧水在无催化剂的条件下分解速率很慢，产生的氧气很少不能使带火星的小木条复燃　。    

（2）写出实验2发生反应的化学方程式 　2H₂O₂2H₂O+O₂↑　。

（3）实验3的实验目的是 　证明二氧化锰化学反应前后化学性质没有改变　。

（4）由实验4的实验结果可得出的结论是 　催化剂的用量能影响反应的速率　。

Ⅱ、探究高锰酸钾分解制取氧气的得氧率

高锰酸钾在用酒精灯加热分解的过程中，可能发生如下三个反应：

①2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

②6KMnO₄2K₂MnO₄+K₂Mn₄O₈+4O₂↑

③KMnO₄KMnO₂+O₂↑

（5）根据反应①，计算15.8gKMnO₄完全分解生成氧气的质量（写出计算过程） 　1.6g　。

（6）已知：得氧率＝×100%。在反应①、②、③中，相同质量的高锰酸钾加热完全分解，理论上得氧率最高的是 　③　（填反应序号）。

【答案】（1）双氧水分解产生氧气的速率很慢，氧气浓度很低，无法使带火星小木条复燃；（2）2H₂O₂2H₂O+O₂↑。（3）证明二氧化锰化学反应前后化学性质没有改变。（4）催化剂的用量能影响反应的速率。（5）1.6g。（6）③。

【解答】解：（1）实验1双氧水中没有加入催化剂，观察到有气泡产生，带火星的小木条的无法复燃，说明双氧水分解产生氧气的速率很慢，氧气浓度很低，无法使带火星小木条复燃；

（2）双氧水在二氧化锰催化作用下分解产生氧气与水，化学反应方程式为：2H₂O₂2H₂O+O₂↑；

故答案为：2H₂O₂2H₂O+O₂↑。

（3）实验3为再次加入双氧水到已经反应完的试管中，观察到试管中有气泡产生，且能使带火星的小木条复燃，证明二氧化锰仍然在试管中，化学性质没有改变，能继续催化双氧水的分解；

故答案为：证明二氧化锰化学反应前后化学性质没有改变。

（4）根据表格数据可知随着二氧化锰的质量增加双氧水的分解速率逐渐变大，当二氧化锰质量达到一定的值后反应速率达到最大值，不再增大；则能得出结论二氧化锰的用量对双氧水的分解有影响；    

故答案为：催化剂的用量能影响反应的速率。

（5）设生成氧气的质量的x，

2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑

   316                                     32

  15.8g                                    x

         x＝1.6g

答：产生氧气的质量为1.6g。

故答案为：1.6g。

（6）根据上述化学反应方程式分析得出：反应①中消耗2个高锰酸钾分子，产生一个氧气分子，得氧率＝≈10.1%，反应②中消耗6个高锰酸钾分子，产生4个氧气分子，则得氧率＝≈13.5%，反应③中消耗1个高锰酸钾分子，产生1个氧气分子，则得氧率＝≈20.3%，故反应③得氧率最高；

故答案为：③。

四、计算题。

26．（2020•济宁）甲、乙、丙三个实验小组分别利用2g铜粉“测定空气中氧气的含量”，实验装置见图。课外兴趣小组为研究实验中铜粉的氧化情况，又进行以下实验：

①兴趣小组将甲、乙、丙三个实验小组硬质玻璃管中的残留固体全部取出，称量后，置于烧杯中；

②在烧杯中加入足量稀硫酸使之充分反应，将剩余固体过滤、洗涤、干燥、称量；相关数据见下表：

（1）烧杯中发生反应的化学方程式为　CuO+H₂SO₄＝CuSO₄+H₂O　；

（2）甲、乙两组实验数据相同，残留固体中氧化铜的质量为　0.08g　，丙组残留固体中氧化铜的质量为　0.12g　。

（3）兴趣小组通过分析数据得出：甲、乙两组实验数据更接近实际空气中氧气的含量，丙组差异较大。你认为丙组在“测定空气中氧气的含量”实验中，可能存在的操作失误是　装置漏气　。    

【答案】（1）CuO+H₂SO₄＝CuSO₄+H₂O；（2）0.08g；0.12g；（3）装置漏气。

【解答】解：（1）铜与硫酸不反应，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水；故填：CuO+H₂SO₄＝CuSO₄+H₂O；

（2）加热后的固体中加入足量的稀硫酸后，剩余的固体是不与硫酸反应的铜，则甲、乙两组实验数据相同，残留固体中氧化铜的质量为2.016g﹣1.936g＝0.08g；丙组残留固体中氧化铜的质量为2.024g﹣1.904g＝0.12g；故填：0.08g；0.12g；

（3）兴趣小组通过分析数据得出：甲、乙两组实验数据更接近实际空气中氧气的含量，丙组差异较大。你认为丙组在“测定空气中氧气的含量”实验中，可能存在的操作失误是装置漏气，导致少量空气进入，所以生成的氧化铜质量偏大；故填：装置漏气。

五、解答题。

27．（2022•遵义）氧气是人类无法离开的物质。结合图文信息回答下列问题。

（1）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为 　2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑　，应选择的发生和收集装置是 　AC或AE　（选填图一中的序号），选择该收集装置的理由是 　氧气密度比空气大或氧气不易溶于水　。

（2）某兴趣小组利用图二装置研究红磷在空气中燃烧，测得装置内气体压强随时间变化的数据如表。

①气压由100.6kPa变为106kPa的主要原因是 　红磷燃烧消耗氧气导致压强减小因素小于红磷燃烧温度升高导致压强增大因素　。

②依据上表推出x的合理取值范围是 　84.2＜x＜87.4　。

（3）据相关资料可知，80%的新冠肺炎患者需要吸氧，若用实验室制取氧气供氧的成本约为480元/小时，而医院吸氧的收费标准是3元/小时。医院需要的大量氧气来自于工业生产，工业制取氧气常采用的方法是 　分离液态空气法　。

【答案】（1）2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；AC或AE；氧气密度比空气大或氧气不易溶于水。（2）①红磷燃烧消耗氧气导致压强减小因素小于红磷燃烧温度升高导致压强增大因素；②84.2＜x＜87.4；（3）分离液态空气法。

【解答】解：（1）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式；2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑，发生装置选择的依据因素是反应物的状态和反应条件，反应物高锰酸钾是固体，反应条件是加热，所以发生装置选择A，收集装置选择的依据因素是气体的密度和溶解性，氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集，氧气不易溶于水，也可用排水法收集，所以收集装置可选择C或E。故答案为：2KMnO₄K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；AC或AE；氧气密度比空气大或氧气不易溶于水。

（2）①红磷燃烧消耗氧气导致压强减小，同时红磷燃烧温度升高导致压强增大，但总压强增大，说明红磷燃烧消耗氧气导致压强减小因素小于红磷燃烧温度升高导致压强增大因素；故答案为：红磷燃烧消耗氧气导致压强减小因素小于红磷燃烧温度升高导致压强增大因素；

②根据表格数据可知，30s时，压强达到最大，说明红磷燃烧完毕，之后随温降低，压强逐渐减小，所以75s时，压强应介于84.2与87.4之间。故答案为：84.2＜x＜87.4；

（3）工业制取氧气应考虑成本，所以原料为较廉价的空气，先把空气除尘净化，然后加压降温，转化为液态空气，再升温，根据液氮和液氧沸点不同来分离，故答案为：分离液态空气法。

28．（2021•河北）如图所示的是硫在氧气中燃烧的实验。燃烧停止后，取出燃烧匙，用毛玻璃片盖紧集气瓶，振荡，悬空倒置，发现毛玻璃片不脱落。    

（1）硫在氧气中燃烧的化学方程式为 　S+O₂SO₂　。

（2）氢氧化钠溶液的作用是 　吸收二氧化硫　。

（3）毛玻璃片不脱落时，大气压强 　大于　（选填“大于”“小于”或“等于”）瓶内气体压强。

【答案】（1）S+O₂SO₂。（2）吸收二氧化硫。（3）大于。

【解答】解：（1）硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，反应的化学方程式为：S+O₂SO₂。

故填：S+O₂SO₂。

（2）氢氧化钠溶液的作用是吸收二氧化硫。

故填：吸收二氧化硫。

（3）毛玻璃片不脱落时，大气压强大于瓶内气体压强。

故填：大于。

29．（2020•武汉）氧气是一种重要的气体。小颖在试管中加入5mL 5%过氧化氢溶液，再依次进行实验：①插入带有火星的木条；②加入少量二氧化锰；③插入带有火星的木条。

（1）当出现带有火星的木条　复燃　的现象时，说明试管中有大量氧气产生。

（2）实验③中产生氧气的化学方程式为　2H₂O₂2H₂O+O₂↑　，该反应属于　分解反应　（填基本反应类型）。

【答案】（1）复燃。（2）2H₂O₂2H₂O+O₂↑；分解反应。

【解答】解：（1）氧气具有助燃性，当出现带有火星的木条复燃的现象时，说明试管中有大量氧气产生，故填：复燃。    

（2）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，方程式是2H₂O₂2H₂O+O₂↑，该反应的反应物是一种，生成物是两种，属于分解反应，故填：2H₂O₂2H₂O+O₂↑；分解反应。

六、科学探究题。

30．（2022•武汉）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 　O₂　（填化学式）。

（2）装置甲硬质玻璃管内观察到的实验现象是 　红色粉末逐渐变黑　。

（3）装置丙硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为 　3Mg+N₂Mg₃N₂　。

（4）步骤Ⅰ中点燃甲处酒精灯，通入一段时间空气的目的是 　排出装置内的氧气，防止镁与氧气反应　。    

（5）空气中氧气的质量分数为 　　（用m₁、m₂、m₃、ρ、V的代数式表示）。

【答案】（1）O₂；（2）红色粉末逐渐变黑；（3）3Mg+N₂Mg₃N₂；（4）排出装置内的氧气，防止镁与氧气反应；（5）。

【解答】解：（1）空气的氧气能供给呼吸，故答案为：O₂；

（2）在加热的条件下，铜与空气中的氧气反应生成氧化铜，铜是红色粉末，氧化铜是黑色粉末，因此实验中观察到红色粉末逐渐变黑；故答案为：红色粉末逐渐变黑；

（3）足量的铜粉除去了空气中的氧气，足量的碱石灰除去了空气中的二氧化碳和水蒸气，剩余的主要是氮气，在加热的条件下，镁和氮气反应生成氮化镁，化学方程式为3Mg+N₂Mg₃N₂；故答案为：3Mg+N₂Mg₃N₂；

（4）整套装置内充满了空气，步骤Ⅰ中点燃甲处酒精灯，通入一段时间空气的目的是排出装置内的氧气，防止镁与氧气反应；故答案为：排出装置内的氧气，防止镁与氧气反应；

（5）装置甲增重的质量即为空气中氧气的质量，丙增重的质量为空气中氮气的质量，乙增重的质量为空气中二氧化碳与水蒸气的质量，最终装置戊量筒里水的体积为VmL，则丁装置收集到气体的体积为VmL，该气体的密度为ρg/mL，因此该气体的质量为ρVg。空气中氧气的质量分数为；故答案为：。    

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