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第二单元我们周围的空气考点一考点二考点三考点四空气1.空气的成分及用途空气的成分体积分数用途氮气78%保护气(食品包装、灯泡充气、焊接金属等)、生产硝酸和氮肥的重要原料、制冷剂等氧气21%供给呼吸(医疗、潜水、登山等)、支持燃烧(炼钢、焊接、切割金属等)稀有气体0.94%电光源、制造低温环境等二氧化碳0.03%植物光合作用其他气体及杂质0.03%—考点一考点二考点三考点四考点一考点二考点三考点四2.空气中氧气含量的测定(1)实验装置。(2)实验原理。利用红磷在空气中燃烧消耗掉密封容器内的氧气,生成五氧化二磷白色固体,使容器内压强减小。在大气压强的作用下,水倒吸入容器内,吸入水的体积为氧气的体积。化学方程式:4P+5O22P2O5。考点一考点二考点三考点四(3)实验现象。①红磷燃烧产生大量的白烟,放出热量;②冷却后打开弹簧夹,烧杯中的水进入集气瓶,进入水的体积约等于集气瓶内原空气体积的。(4)实验结论。①氧气约占空气总体积的;②氮气不燃烧也不支持燃烧,且难溶于水。(5)误差分析。①测定结果小于的可能原因:a.装置气密性不好;b.红磷的量不足;c.未冷却到室温就打开弹簧夹;d.导管中存有一部分水等。②测定结果大于的可能原因:a.点燃红磷后,插入集气瓶中速度太慢,空气受热逸出;b.弹簧夹未夹紧,红磷燃烧放热使空气膨胀沿导管逸出等。15151515考点一考点二考点三考点四考点一考点二考点三考点四3.空气的污染与防治(1)空气污染物:①有害气体:二氧化硫(SO2)、一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2);②可吸入颗粒物(粉尘)。(2)空气污染的危害:损害人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡。例如破坏臭氧层和形成酸雨等。(3)保护空气的措施:控制污染源,加强大气质量监测,开发和使用清洁能源,积极植树造林,汽车安装尾气净化装置等。考点一考点二考点三考点四氧气1.氧气的物理性质通常状况下,氧气为无色、没有气味的气体,不易溶于水,密度比空气的大。在加压和降温的条件下,变成淡蓝色的液体或淡蓝色雪花状的固体。2.氧气的化学性质氧气是一种化学性质比较活泼的气体,具有氧化性,在一定条件下可与许多物质发生化学反应,同时放出热量。物质与氧气发生的反应称为氧化反应。考点一考点二考点三考点四氧气与几种常见物质的反应比较表物质反应现象化学方程式注意事项在空气中在氧气中木炭持续红热,放出热量,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体发出白光,放出热量,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体C+O2CO2木炭应自上而下缓慢伸入集气瓶中硫发出微弱的淡蓝色火焰,放出热量,生成有刺激性气味的气体发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成有刺激性气味的气体S+O2SO2集气瓶底部预先放少量NaOH溶液的目的是吸收生成的二氧化硫,防止污染空气考点一考点二考点三考点四物质反应现象化学方程式注意事项在空气中在氧气中红磷剧烈燃烧,产生大量白烟,放出热量4P+5O22P2O5实验前集气瓶中放少量水,吸收生成的五氧化二磷铁红热,不燃烧剧烈燃烧,火星四射,放出热量,生成黑色固体3Fe+2O2Fe3O4实验前预先在集气瓶底部放少量水或铺一层细沙,目的是防止溅落的高温熔融物使瓶底炸裂镁剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放热,生成白色固体2Mg+O22MgO不能手持镁条,应用坩埚钳夹持考点一考点二考点三考点四3.氧气的实验室制取(1)三种实验室制取氧气的方法比较。方法过氧化氢制取氧气氯酸钾制取氧气高锰酸钾制取氧气反应原理2H2O22H2O+O2↑2KClO32KCl+3O2↑2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑试剂状态固体、液体固体、固体固体反应条件不加热,二氧化锰作催化剂加热,二氧化锰作催化剂加热气体发生装置考点一考点二考点三考点四方法过氧化氢制取氧气氯酸钾制取氧气高锰酸钾制取氧气收集装置考点一考点二考点三考点四(2)用高锰酸钾制取氧气实验步骤:①查:检查装置气密性;②装:将药品装入试管内,药品应平铺在试管底部;③定:把试管固定在铁架台上;④点:点燃酒精灯加热,先预热,再用外焰集中加热;⑤收:收集气体;⑥离:将导管移离水面;⑦熄:熄灭酒精灯。考点一考点二考点三考点四【注意事项】①试管口要略向下倾斜,以防止冷凝水倒流,造成试管炸裂。②试管口要塞一团棉花,以防止高锰酸钾粉末进入导气管堵塞导管。③导管口开始有气泡放出时,不宜立即收集,待气泡连续且均匀冒出时再收集。④实验结束时要先从水槽中取出导管再熄灭酒精灯,防止水倒吸造成试管炸裂。⑤收集满氧气的集气瓶要正放在桌面上,原因是氧气密度比空气大。考点一考点二考点三考点四(3)氧气的收集方法。①排水集气法:因为氧气不易溶于水且不与水发生反应;②向上排空气法:因为氧气密度比空气大,且常温下不与空气中的其他成分发生反应。(4)氧气的检验。将一根带火星的木条伸入瓶内,如果木条复燃,证明集气瓶内的气体是氧气。考点一考点二考点三考点四(5)氧气的验满。用向上排空气法收集时,将一根带火星的木条放在集气瓶口,如果木条复燃,证明集气瓶内氧气已收集满。用排水法收集时,若观察到集气瓶口有大气泡冒出,说明氧气已收集满。考点一考点二考点三考点四4.催化剂与催化作用(1)催化剂:在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质。(2)催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用。5.氧气的工业制取分离液态空气:利用液态氧和液态氮的沸点不同,以空气为原料,在低温条件下加压使空气转变为液态,然后蒸发,由于液态氮的沸点更低,因此先汽化,剩下的物质主要是液态氧。这一过程属于物理变化。考点一考点二考点三考点四纯净物、混合物的比较项目纯净物混合物含义宏观只由一种物质组成的叫纯净物由两种或两种以上物质混合而成的物质叫混合物微观由同一种微粒(分子或原子)构成由不同的微粒(分子或原子)构成区别①只有一种物质;②对于由分子构成的物质而言,由一种分子构成;③有固定的组成和性质①有两种或两种以上物质;②由不同分子构成;③没有固定的组成和性质联系纯净物混合物考点一考点二考点三考点四氧化反应、化合反应、分解反应的比较氧化反应化合反应分解反应定义物质与氧发生的反应由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应特点一般有氧气参与“多变一”“一变多”考法1考法2考法3考法1化学变化伴随的现象典例1(2018·湖南常德)下列关于燃烧现象的描述正确的是()A.铁丝在氧气中燃烧,产生大量白烟B.红磷在空气中燃烧,发出耀眼白光C.镁条在空气中燃烧,生成黑色固体D.硫粉在氧气中燃烧,产生蓝紫色火焰答案D解析铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,没有白烟,故A选项说法错误;红磷在空气中燃烧,不发出耀眼白光,而是产生大量的白烟,故B选项说法错误;镁条在空气中燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体,故C选项说法错误;硫粉在氧气中燃烧,产生蓝紫色火焰,放出热量,故D选项说法正确。考法1考法2考法3方法点拨本题难度不大,掌握常见物质燃烧的现象即可正确解答,在描述物质燃烧的现象时,需要注意光和火焰、烟和雾、实验结论和实验现象的区别。考法1考法2考法3考法2气体的制备装置和操作步骤典例2(2018·青海西宁)化学是一门以实验为基础的科学,请结合下列装置图回答相关问题。(1)仪器a的名称是。(2)实验室常用高锰酸钾制取氧气,其反应的化学方程式为;可选用的发生和收集装置是(填字母编号)。(3)实验室常用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳,其反应的化学方程式为,可以用E装置来收集,验满的方法是。(4)适合用D装置收集的气体必须具备的性质是。考法1考法2考法3答案(1)分液漏斗(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑CE或CF(3)CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭说明二氧化碳已满(4)密度小于空气,无毒,不与空气反应解析(1)仪器a为分液漏斗,可以控制反应的速率。(2)如果用高锰酸钾制氧气就需要加热,高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,要注意配平;氧气的密度比空气的密度大且不与空气反应,不易溶于水,因此能用向上排空气法和排水法收集。(3)实验室制取CO2,是在常温下,用大理石或石灰石和稀盐酸制取的,碳酸钙和盐酸互相交换成分生成氯化钙、水和二氧化碳;二氧化碳的验满方法是将燃着的木条放在集气瓶口,木条熄灭说明二氧化碳已满。(4)适合用D装置收集的气体必须具备的性质是密度小于空气,无毒,不与空气反应。考法1考法2考法3方法点拨本考点主要考查了仪器的名称、气体的制取装置和收集装置的选择,同时也考查了化学方程式的书写、气体的验满等,综合性比较强。气体制取装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关;气体收集装置的选择与气体的密度和溶解性有关。本考点是中考的重要考点之一,主要出现在实验题中。考法1考法2考法3考法3混合物的概念典例3下列各图中,“”和“”分别表示两种不同元素的原子,其中表示混合物的是()答案B解析A项表示纯净物、化合物;B项是由三种物质组成的混合物;C项和D项表示的是单质。考法·必研突破