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专题1空气氧气第一部分身边的化学物质1．知道空气的组成成分，认识空气对人类生活的重要作用。2．了解空气污染问题和防治措施。3．掌握氧气的主要性质和用途。4．初步学习氧气的实验室制法。5．了解自然界中的氧循环。◎知识结构可以练习写一下序号代表的化学方程式哦！①2KMnO4=====△K2MnO4＋MnO2＋O2↑②2KClO3=====MnO2△2KCl＋3O2↑③2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑④C＋O2=====点燃CO2⑤4P＋5O2=====点燃2P2O5⑥S＋O2=====点燃SO2⑦2Mg＋O2=====点燃2MgO⑧4Al＋3O2=====点燃2Al2O3⑨3Fe＋2O2=====点燃Fe3O4考点一空气的成分与用途考点二测定空气中氧气的含量1．实验原理：完全消耗一定量的空气中的氧气，导致气体的压强变小，恢复原状态后减少的体积即为氧气的体积。2．药品的选择：所选药品只能与空气中的氧气反应，不能和其他气体成分反应，且反应不能生成新的气体，另外药品的量要充足。常用药品是红磷、铜丝等。3．常用实验装置反应原理：2Cu＋O2=====△2CuO4．注意事项(1)药品按要求选择，一定要足量。(2)装置的气密性要良好。(3)反应完成后要待冷却至室温再读数。考点三保护空气1．空气污染来源：主要来自于化石燃料的燃烧和汽车尾气的排放。2．目前计入空气污染指数的主要污染物有一氧化碳、二氧化硫、氮的氧化物、可吸入颗粒物，其中二氧化硫、氮的氧化物会导致酸雨的形成。3．防治污染的措施：制定环境保护法律；控制污染源，减少废气的排放；提倡使用无污染能源；植树造林等。考点四氧气的性质考点五氧气的制备1．工业制法工业上常用压缩空气的方法制备氧气。首先通过降温加压，使空气液化，然后蒸发，利用各成分的沸点不同将其分离开，从而得到氧气。这个过程属于物理变化。2．实验室制法(1)反应原理药品化学方程式高锰酸钾2KMnO4=====△K2MnO4＋MnO2＋O2↑氯酸钾2KClO3=====MnO2△2KCl＋3O2↑过氧化氢溶液2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑(2)实验装置(3)收集及验满方法①排水法：当集气瓶口有大量气泡冒出时说明已收集满；②向上排空气法：将带火星的木条靠近集气瓶口，木条复燃说明已收集满。(4)检验方法将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃说明气体为氧气。(5)干燥方法氧气可以使用浓硫酸、生石灰、烧碱固体等干燥剂进行干燥。实验室制取氧气的步骤可以这样记：茶(查)、庄(装)、定、点、收、利(离)、息(熄)查：检查装置的气密性装：盛装样品，连好装置定：试管固定在铁架台上点：点燃酒精灯进行加热收：收集气体离：导管移离水面熄：熄灭酒精灯，停止加热考点六催化剂1．定义在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率，而自身的质量和化学性质都没有发生改变的物质。2．特点“一变，二不变”3．注意：(1)催化剂的作用只是改变反应速率，可以加快也可以减慢，不能改变生成物的种类和数量；(2)反应前后催化剂本身的质量和化学性质不变，并非所有性质都不变。(2010·海南)1777年，拉瓦锡推翻了“燃素说”，建立了“燃烧氧化说”。他认为空气是由两种气体组成的，一种是能够帮助燃烧的，称为“氧气”；另一种是不能帮助燃烧的，称之为“窒息空气”——氮气。拉瓦锡对空气组成认识的不足之处是________________________________________________________________________。【解析】本题考查空气的主要成分。拉瓦锡将空气分为能够帮助燃烧的氧气和不能支持燃烧的“窒息空气”——氮气。由于当时科技、实验水平的限制，他没有发现和认识到空气中还含有稀有气体、二氧化碳和水蒸气等物质。【答案】空气中除了氧气和氮气外，还含有稀有气体、二氧化碳及水蒸气等物质。下列物质的性质与所对应的用途没有关系的是(D)A．氧气助燃——焊接金属B．稀有气体的性质稳定——作保护气C．石墨导电——可作电极D．二氧化碳能与水反应——人工降雨(2010·金华)某课外活动小组学习了书本中“空气中氧气含量的测定”实验，知道P2O5不能随便排放到空气中，否则会对空气造成污染，所以对该实验进行了改进：在由两个注射器组成的密闭系统内共有50mL空气，如右图。然后给装有红磷的玻璃管加热。同时交替推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的红磷变成白烟，且较长时间内无进一步变化时停止。停止加热后，待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内。请根据你对上述实验的理解，回答下列问题：(1)实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约________mL。(2)在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是_____________________。写出该反应的化学方程式_________________________________________________。(3)上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的可能原因是(写出其中一种)____________________________________________。【解析】本题考查测定空气中氧气含量的实验。不论实验药品和装置如何改变，原理都是一样的，即把一定量的空气中的氧气消耗尽，又不产生新气体，导致气体压强变小，测出减少的气体体积。做好该实验的关键在于：①药品选择正确且量充足；②装置气密性好；③读数时间要得当。【答案】(1)10(2)使注射器内的氧气充分与红磷反应4P＋5O2=====点燃2P2O5(3)装置气密性不好等合理即可。科学课上做“用红磷燃烧测定空气中氧气的体积分数”的实验时，由于红磷燃烧生成的P2O5对人体有一定危害，小明改用氢气燃烧来测定空气中氧气的体积分数，设计的实验装置如下图所示，实验时用夹子B夹住橡胶管，打开夹子A，点燃纯净的氢气并迅速插入甲瓶中，使氢气在甲瓶中燃烧。(1)当氢气燃烧的火焰刚好熄灭时，对夹子的操作应是用夹子A夹住橡胶管，然后打开B。(2)实验测得甲瓶中氧气的体积远小于瓶中空气体积的1/5，写出一种可能的原因：火焰熄灭后，没有及时用夹子A夹住橡胶管(或实验装置气密性不好)。(3)有同学提出，若用CO取代H2，进行如上操作也能完成氧气体积分数的测定，你是否认同？并简要说明理由：不认同，因为CO点燃后生成的是CO2气体，瓶内气压不减反增，所以无法测定。(2010·本溪)今年冰岛火山喷发对欧洲多国造成了严重的环境污染。下列物质中不属于空气污染物的是()A．氧气B．二氧化硫C．火山灰D．一氧化碳【解析】本题考查空气污染的有关问题，是中考热点。空气污染包括气体污染和粉尘污染。气体污染物包括一氧化碳、二氧化氮和二氧化硫等。氧气是空气的主要成分之一；火山灰则属于粉尘污染。【答案】A产生下列现象与向大气中排放的物质无关的是(A)A．闪电B．酸雨C．臭氧层空洞D．温室效应(2010·株洲)下列说法错误的是()A．木炭在氧气中剧烈燃烧，生成黑色固体B．硫在空气中燃烧，生成有刺激性气味的气体C．铁丝在氧气中燃烧时，火星四射D．蜡烛燃烧的产物能使澄清石灰水变浑浊【解析】本题考查反应现象的描述。木炭在氧气中剧烈燃烧，生成的是无色气体，不是黑色固体，故选A。【答案】A氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以和许多物质发生化学反应。如下图所示，关于这三个反应的叙述正确的是(A)A．都放出热量B．生成物都是固体C．都产生蓝紫色火焰D．都是非金属和氧气反应(2010·张家界)从事科学实验的重要环节是进行科学实验设计。科学实验的正确步骤应为：①明确实验目的；②收集有关资料；③设计合理方案；④进行科学实验。请你按照以上四个步骤，完成以下实验设计，根据下图回答问题：(1)在实验室中用过氧化氢(H2O2)制取氧气。①[明确实验目的]：用过氧化氢在实验室里制取氧气。②[收集有关资料]：过氧化氢是一种无色液体，在二氧化锰的催化作用下，迅速分解出氧气，其反应的化学方程式为：___________________________________________________。③[设计合理方案]：发生装置选用________(填序号，下同)，收集装置选用________。(2)在实验室中，可以用加热氯酸钾(KClO3)和二氧化锰固体混合物制取氧气。①[明确实验目的]：______________________________________________________。②[收集有关资料]：氯酸钾是白色的固体，二氧化锰是黑色的固体。且二氧化锰在反应中________。③[设计合理方案]：发生装置选用________，若选用D收集装置收集氧气，你验证集气瓶中是否已收集满的方法是_____________________________________________________。【解析】本题从多个方面考查实验室制取氧气的方法。解决此类问题需要掌握反应原理、实验装置、收集、验满、检验的方法和操作的注意事项，这些都是中考的重要考点。详情见前面考点知识梳理。【答案】(1)②2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑③AC或D(2)①加热氯酸钾(KClO3)和二氧化锰固体混合物制取氧气②起催化作用③B用带火星的木条靠近瓶口，如果木条复燃，则说明集满实验是学习化学的一个重要途径，请从下列仪器中选择适当仪器用H2O2与MnO2制取并收集O2。(1)仪器e的名称是烧杯。(2)若用排空气法收集O2，产生并收集气体应该选用的仪器有(填代号)abg，装入药品前必须进行的一步操作是检查装置气密性。(3)反应的化学方程式为2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑。(4)检验O2是否已经集满的方法是用带火星的木条靠近瓶口，如果木条复燃，则集满。专题训练1空气氧气(训练时间：60分钟分值：100分)一、选择题(每题3分，共48分)1．(2010·肇庆)空气中体积分数最大的气体是()A．氮气B．氧气C．二氧化碳D．稀有气体【解析】此题考查空气的成分。空气中各成分的体积分数分别为：氮气78%，氧气21%，稀有气体0.94%，二氧化碳0.03%，其他气体和杂质0.03%。【答案】A2．(2010·重庆)“森林重庆”的实施，有助于减少空气中哪种成分的含量()A．氧气B．二氧化碳C．氮气D．稀有气体【解析】“森林重庆”的实施，会使植物的光合作用增强，能消耗空气中大量的二氧化碳，因此能减少空气中的二氧化碳的含量。【答案】B3．(2010·苏州)为了经久耐用，在灯泡中可填充的气体是()A．氧气B．氮气C．二氧化碳D．二氧化硫【解析】氮气化学性质稳定，可用作保护气，填充灯泡等。【答案】B4．(2010·威海)下列关于化学史方面的叙述中，不正确的是()A．最早发现电子的是英国科学家汤姆森B．最早用湿法炼铜的国家是印度C．最早通过实验得出空气由氮气和氧气组成的，是法国化学家拉瓦锡D．最早发现元素之间存在联系并排列出现代元素周期表的是俄国科学家门捷列夫【解析】最早使用湿法炼铜的是中国。【答案】B5．(2010·咸宁)下列物质在空气中发生的变化只与空气中的水蒸气有关的是()A．浓硫酸在空气中质量增加B．烧碱潮解、变质C．铝的表面生成致密保护膜D．钢铁生锈【解析】浓硫酸质量增加是因为浓硫酸吸收空气中的水蒸气；烧碱潮解是因为吸收空气中的水蒸气，变质是因为与CO2反应；铝表面的氧化膜是铝与氧气反应生成的；钢铁生锈是与空气中的水和氧气共同作用的结果。【答案】A6．(2010·陕西)在空气中，与人类关系最密切的当属氧气。下列说法正确的是()A．带火星的木条在氧气中能够复燃，说明氧气能支持燃烧B．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，说明氧气具有可燃性C．氧气的化学性质非常活泼，能与所有的物质发生化学反应D．用高锰酸钾制取氧气的反应中，锰元素、氧元素的化合价都没有变化【解析】此题考查氧气的有关知识。铁丝在氧气中能剧烈燃烧，但在空气中不能燃烧，且氧气具有助燃性，不具有可燃性，B错；氧气的化学性质比较活泼，在一定条件下能跟许多物质发生反应