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第6课时空气、氧气考点一空气中各成分的性质及用途空气的成分体积分数主要用途氮气①制氮肥和硝酸的原料②性质稳定,用作保护气氧气①供给呼吸②支持燃烧稀有气体①性质稳定,用作保护气②通电时发出不同颜色的光,可制成电光源78%21%0.94%空气的成分体积分数主要用途二氧化碳①用于灭火②植物进行光合作用的原料③固态CO2(俗称干冰)作制冷剂其他气体和杂质0.03%（续表）0.03%考点二空气中氧气含量的测定1.原理图6-1可燃物在容器中燃烧,消耗掉,生成固体,减小,水被压入集气瓶中,进入集气瓶中水的体积就是集气瓶内。红磷燃烧的化学方程式:。密闭氧气压强原空气中氧气的体积4P+5O22P2O52.现象(1)红磷燃烧,放出热量,产生大量。(2)冷却至室温后打开止水夹,烧杯中的水进入集气瓶内,约占瓶内液面以上容积的。3.结论:氧气约占空气体积的。白烟𝟏𝟓𝟏𝟓4.注意(1)为了确保实验成功,实验时需要做到:①实验前,检查;②取用红磷要;③燃烧停止后要待装置再打开止水夹读数等。装置的气密性过量冷却至室温后(2)选用的试剂应具备:在空气中能与氧气反应,且只与空气中的氧气反应,不能与其他成分反应;反应后生成物为固体。不能用硫、木炭、镁条、铁丝等物质代替红磷的原因:①硫、木炭燃烧均生成气体,弥补了消耗的氧气体积;②铁丝在空气中难以燃烧,瓶内空气体积几乎不变;③镁条在消耗氧气的同时,还与空气中的其他物质反应,会使测得氧气的体积分数偏大。如果用硫代替红磷,可将瓶中的水换成氢氧化钠溶液,使生成的二氧化硫气体被氢氧化钠溶液吸收,从而达到理想效果。5.误差分析(1)测定结果小于的可能原因:未待装置冷却至室温就打开止水夹、红磷的量不足或装置气密性不好等。(2)测定结果大于的可能原因:燃烧匙伸入集气瓶中过慢导致瓶内部分空气受热膨胀而逸出或止水夹未夹紧导致红磷最初燃烧时有空气沿导管逸出等。15156.拓展(1)通过此实验,可推测出反应后的剩余气体具有不能燃烧、不支持燃烧、难溶于水的性质。(2)变式装置及其优缺点(如图6-2)图6-2与教材中实验装置相比,甲、乙、丙、丁装置反应始终在密闭容器中进行,测定结果更准确,还可防止燃烧生成的五氧化二磷逸散到空气中,更环保;戊、己两个装置不受空气中氧气含量的限定,通过反复推拉注射器可使铜与氧气反应更充分,误差更小,且气球或注射器均有缓冲的作用,防止加热时冲开装置。图6-2考点三空气的污染及防治1.空气污染的危害:严重损害人体,影响农作物生长,破坏生态环境等。如臭氧空洞以及等都与空气污染有关。2.防治措施:加强大气质量的监测,使用,积极、造林、种草等。3.空气质量日报:目前列入空气质量监测标准的项目暂定为颗粒物、细颗粒物、、、和臭氧等。健康酸雨清洁能源植树二氧化硫一氧化碳二氧化氮色、态、味密度溶解性比空气溶于水考点四氧气的性质1.物理性质无色、无味的气体略大不易2.化学性质:氧气是一种化学性质的物质,具有氧化性,在点燃的条件下,能跟木炭、铁、硫等反应,同时放出热量。比较活泼物质在空气、氧气中燃烧的现象化学方程式注意事项木炭①在空气中持续红热;在氧气中剧烈燃烧,发出②生成的气体能使澄清石灰水变③放出热量____________________将点燃的木炭由上而下缓慢伸入集满氧气的集气瓶中3.几种常见物质在空气、氧气中的反应比较白光C+O2CO2浑浊物质在空气、氧气中燃烧的现象化学方程式注意事项硫①在空气中发出微弱的________色火焰;在氧气中,发出明亮的色火焰②生成有刺激性气味的气体③放出热量____________________集气瓶瓶底放少量水或氢氧化钠溶液,用于吸收生成的SO2,防止污染空气（续表）淡蓝蓝紫S+O2SO2物质在空气、氧气中燃烧的现象化学方程式注意事项铁丝①在空气中持续红热,不能燃烧②在氧气中剧烈燃烧,______,放出热量,生成_____色固体_____________________①将铁丝绕成螺旋状,并系一根火柴,引燃铁丝②集气瓶瓶底放少量水或铺一层细沙,防止生成的高温熔融物溅落,炸裂瓶底（续表）火星3Fe+2O2Fe3O4黑四射[注意](1)木炭、铁、硫在氧气中燃烧都属于化合反应,也属于氧化反应。(2)硫等可燃物在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈,而铁在空气中不能燃烧,在氧气中剧烈燃烧,说明物质跟氧气发生化学反应时,单位体积内氧分子的数目越多,反应越剧烈。反应原理H2O2KClO3KMnO4发生装置固+液不加热型装置固体加热型装置选择依据:反应物状态和反应条件考点五氧气的制取1.三种实验室制法的比较22KCl+3O2↑2K2MnO4+MnO2+O2↑22H2O+O2↑（续表）检验将带火星的木条集气瓶内,若,则证明是氧气收集方法因为氧气,可用法收集;又因为氧气,可用法收集选择依据:气体的密度与溶解性验满方法向上排空气法:将带火星的木条放在集气瓶,若木条复燃,则证明氧气已经收集满;排水法:集气瓶瓶口有大气泡冒出伸入木条复燃不易溶于水排水密度比空气的略大向上排空气瓶口2.催化剂的概念催化剂是指在化学反应中能改变其他物质的速率,而自身的和在化学反应前后都没有发生改变的物质(即“一变,二不变”)。如用H2O2、KClO3制氧气过程中,MnO2均是催化剂。反应质量化学性质3.工业制法利用液态氮、液态氧的不同,用分离液态空气的方法制取氧气。沸点化学方程式网络构建图6-3考向一空气的成分和用途1.[原创]判断下列说法是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”)。(1)空气中氧气的质量分数约为78%()(2)氧气能支持燃烧,可作燃料()(3)氧气能使带火星的木条复燃,说明氧气具有可燃性()(4)空气中的氧气来源于绿色植物的光合作用()(5)空气是纯净物()(6)稀有气体化学性质不活泼,常用于医疗急救()×××√××1.[原创]判断下列说法是否正确(正确的打“√”,错误的打“×”)。(7)空气中只含有氮气、氧气、稀有气体和二氧化碳()(8)二氧化碳是植物进行光合作用的基本原料()(9)稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可制成电光源()(10)氮气充入食品包装袋防腐()(11)氦气可用来填充探空气球()√×√√√考向二空气中氧气含量的测定2.某化学兴趣小组的同学对有关氧气方面进行探究。探究一:对空气中氧气含量的测定实验进行探究。(1)利用如图6-4甲所示装置和药品进行实验,集气瓶中发生反应的化学方程式为。图6-4[答案](1)4P+5O22P2O5[解析](1)红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的化学方程式为4P+5O22P2O5。2.某化学兴趣小组的同学对有关氧气方面进行探究。探究一:对空气中氧气含量的测定实验进行探究。(2)该组同学做了6次实验,整理数据如下:(注:集气瓶容积为100mL)通过6次实验,该组同学探究出氧气约占空气体积的。123456进入集气瓶中水的体积/mL202119202218[答案](2)20%[解析](2)根据图表可知集气瓶内氧气的体积约为氧气的体积分数为=20%。20mL+21mL+19mL+20mL+22mL+18mL6=20mL,20mL100mL×100%2.某化学兴趣小组的同学对有关氧气方面进行探究。探究一:对空气中氧气含量的测定实验进行探究。(3)小林同学利用甲装置测定空气中氧气的含量,下列操作会使测定结果偏小的是。A.实验装置可能漏气B.实验中所取的红磷过量C.实验前没有将弹簧夹夹紧D.红磷燃烧结束后,没等装置冷却就打开弹簧夹[答案](3)AD[解析](3)要使本实验成功,必须注意以下几点:①装置的气密性好;②红磷足量;③必须冷却到室温再读数。实验装置可能漏气或红磷燃烧结束后,没等装置冷却就打开弹簧夹,会导致测定结果偏小。2.某化学兴趣小组的同学对有关氧气方面进行探究。探究一:对空气中氧气含量的测定实验进行探究。(4)小组内同学查阅资料后知道白磷40℃即燃烧,燃烧产物与红磷相同,于是采用改进后的乙装置进行重新探究。主要操作是:在实际容积为100mL的集气瓶里先装进30mL的水,再按图乙连好仪器,按下热的玻璃棒,白磷立即被点燃。①白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中,瓶内水面的变化是,若实验非常成功,最终集气瓶中水的体积约为mL。②你认为集气瓶里预先装进的水有哪些作用?(填序号)。a.加快集气瓶冷却b.液封导管末端以防气体逸出c.缓冲集气瓶内气压的骤然升高[答案](4)①先下降后上升44②abc[解析](4)①白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中,瓶内水面的变化是先下降后上升,因为瓶内的气体先受热体积膨胀,压强增大,之后氧气被消耗,瓶内压强减小;若实验非常成功,最终集气瓶中水的体积约为(100mL-30mL)×15+30mL=44mL。②集气瓶里预先装进的水的作用:加快集气瓶冷却、液封导管末端以防气体逸出、缓冲集气瓶内气压的骤然升高。考向三氧气的性质和用途3.[原创]下列物质在空气(或氧气)中燃烧时,现象描述错误的是(填序号)。A.红磷在空气中燃烧,产生大量的白色烟雾B.铁丝在空气中燃烧,火星四射,生成四氧化三铁C.硫在空气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气体D.镁条在空气中燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体氧化镁E.木炭在氧气中剧烈燃烧,发出白光,生成黑色固体F.蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水G.氢气在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰H.一氧化碳在空气中燃烧产生浅蓝色火焰I.甲烷在氧气中燃烧产生明亮的蓝色火焰ABCDEF4.[原创]氧气是空气的主要成分之一,下列有关氧气的说法正确的是(填序号)。A.可以支持燃烧,说明氧气具有可燃性B.鱼、虾等能在水中生存,是由于氧气极易溶于水C.通常状况下,氧气无色、无味、不易溶于水D.铁、硫、石蜡在氧气中的燃烧都属于化合反应E.夏天鱼池内需要增氧,是因为温度升高,氧气在水中的溶解度减小F.二氧化碳、高锰酸钾和双氧水中都含有氧气G.氧气和液氧的化学性质相同,是因为构成它们的分子相同H.工业上利用分离液态空气的方法制取氧气I.氧气的化学性质很活泼,常温下能与所有物质发生化学反应CEGH5.[2019·宜昌]如图6-5是硫在空气和氧气中燃烧的实验。下列说法不正确的是()A.氧气含量越多硫燃烧越剧烈B.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰C.瓶底的水可以吸收生成的有害气体D.硫在空气和氧气中燃烧的生成物不同图6-5[答案]D[解析]硫在氧气中比在空气中燃烧剧烈,说明氧气含量越多硫燃烧越剧烈;硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰;二氧化硫能污染空气,该实验瓶底的水可以吸收生成的有害气体二氧化硫;硫在氧气和空气中燃烧都生成二氧化硫气体。考向四氧气的制取6.[原创]根据图6-6所示装置图,回答有关问题。(1)写出图中标号仪器的名称:①;②。(2)在加入药品之前应对实验装置进行。图6-6试管长颈漏斗气密性检查6.[原创]根据图6-6所示装置图,回答有关问题。(3)实验室用高锰酸钾制取氧气,可选用的发生装置是_________(从A~F中选,填序号),该反应的化学方程式为_______________,收集装置不能选用,原因是。图6-6AE2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑氧气的密度比空气大6.[原创]根据图6-6所示装置图,回答有关问题。(4)如果用装置F来收集氧气,实验完毕后应注意先,再,原因是__________。如果用装置D来收集氧气,怎样验证集气瓶内气体已集满?简述操作过程、现象及其结论:_________________________________________________________若用盛满水的G装置收集氧气,应从导管(填“③”或“④”)通入。图6-6撤导管熄灭酒精灯防止水槽中的水倒流入试管,使试管炸裂将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则氧气已集满④6.[原创]根据图6-6所示装置图,回答有关问题。(5)写出实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式:。并据此选择图中(从A~F中选,填序号)组装一套制取并干燥氧气的装置。其中二氧化锰是这个反应的。图6-62H2O22H2O+O2↑BCD催化剂6.[原创]根据图6-6所