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第二单元我们周围的空气考点一空气的组成及用途1.氧气含量的测定(用红磷作反应物):(1)实验装置。(2)现象:有_________产生,集气瓶内液面上升约占集气瓶体积的____。(3)反应的化学方程式为________________。(4)结论:氧气约占空气体积的____。大量白烟1/5点燃====4P+5O22P2O51/52.空气的成分及含量(体积分数):氮气氧气3.主要气体的用途:空气的成分用途氧气供给_____、支持_____氮气用于制_____和_____;作_______稀有气体常用来制_______;制造低温环境等呼吸燃烧硝酸氮肥保护气电光源考点二空气的污染与防治二氧化硫一氧化碳二氧化氮大气质量监测清洁能源考点三氧气的性质1.物理性质:色、味、态密度溶解性三态变化(降低温度)__________________比空气__________溶于水气液固___色_____色_____色无色、无味、气体略大不易无淡蓝淡蓝2.化学性质:实验实验现象实验结论或化学方程式木条_____氧气能__________复燃支持燃烧实验实验现象实验结论或化学方程式不同点:在空气中,产生______________火焰;在氧气中,产生_____________火焰;相同点:放热,生成一种有_______气味的气体______________点燃====S+O2SO2微弱的淡蓝色明亮的蓝紫色刺激性实验实验现象实验结论或化学方程式不同点:在空气中,发出_____,在氧气中,发出_____;相同点:放热,都生成使__________________的气体____________C+O2CO2点燃====红光白光澄清石灰水变浑浊实验实验现象实验结论或化学方程式在空气中:__________________;在氧气中:剧烈燃烧,_________,放出大量的热,生成一种_________________________点燃====3Fe+2O2Fe3O4只能红热不能燃烧火星四射黑色固体考点四氧气的制法1.实验室制法:(1)常温下,用双氧水和二氧化锰混合。化学方程式为___________________(2)加热高锰酸钾或氯酸钾。化学方程式为____________________________,_____________________2.工业制法:利用液态氮和液态氧的_____不同,采用分离液态空气法。MnO2====2H2O22H2O+O2↑△====2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑MnO2△====2KClO32KCl+3O2↑沸点考点五有关概念1.纯净物和混合物:纯净物:只由_____物质组成的物质。混合物:由_______________的物质混合而成的物质。2.化合反应和分解反应:(1)化合反应:由___________________生成___________的反应。(2)分解反应:由___________生成_______________________的反应。一种两种或两种以上两种或两种以上物质另一种物质一种反应物两种或两种以上其他物质3.催化剂和催化作用:(1)催化剂:在化学反应中,能改变其他物质的_____________,而本身的_____和_________在反应前后没有发生改变的物质。(2)催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用。4.氧化反应和缓慢氧化:(1)氧化反应:物质与_____发生的化学反应。(2)缓慢氧化:进行得很慢甚至不容易被察觉的氧化反应。化学反应速率质量化学性质氧气【易错微博】小博士答学生问问题1描述实验现象时,常将光与火焰、烟与雾、实验现象与实验结论混淆,如何区分三者?答:“光”是可燃性固体直接燃烧产生的;“火焰”是气体或固、液体汽化后燃烧产生的;“烟”是物质燃烧时产生的固体小颗粒扩散形成的,“雾”是小液滴分散到另一种气体中形成的;“实验现象”泛指人体通过感官直接感知的,“实验结论”则指整理、分析实验信息后得到的观点、论断。问题2“加入催化剂能够提高生成物的质量”,这种认识是否正确?答:不正确。生成物的质量取决于反应物的质量,与催化剂无关,催化剂在反应中只能改变反应速率。问题3催化剂在化学反应中是否只能加快化学反应速率?答:不正确。催化剂能改变化学反应速率,这里的“改变”既包括“加快”,也包括“减慢”。实验一空气里氧气含量的测定1.实验原理(用红磷作反应物):红磷燃烧消耗掉氧气,使集气瓶中压强减小,水被压入集气瓶,进入集气瓶中水的体积即为氧气的体积。2.实验结论:氧气约占空气体积的1/5。3.实验成功的关键:红磷足量;装置不漏气;导气管夹紧;点燃红磷后,燃烧匙要迅速插入集气瓶,并塞紧塞子;待集气瓶冷却到室温后再打开止水夹。4.问题探究:(1)实验中,测量结果往往比实际值偏小,你认为可能的原因有哪些?提示:造成测量结果比实际值偏小的原因可能有:①红磷的量不足;②装置的气密性不好;③没有等到集气瓶冷却,过早地打开了止水夹等。(2)能否用木炭、镁条或铁丝代替红磷做此实验?试分析红磷的替代品应满足什么条件。提示:木炭燃烧后的生成物是气体,镁条在空气中燃烧不仅与氧气反应,还与氮气、二氧化碳发生反应,铁丝不能在空气中燃烧,都无法准确地测量出空气中氧气的体积。由此分析红磷的替代品应该在空气中能够燃烧(或加热条件下能与氧气反应),燃烧时只与氧气反应,且生成物是固体。【典例】(2013·兰州中考)如图装置常用来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中正确的是()A.红磷燃烧产生大量白色烟雾B.燃烧匙中的红磷可以换成细铁丝C.该实验可说明N2难溶于水D.红磷的量不足会导致进入集气瓶中水的体积大于15【我的答案】选C。本题主要考查空气中氧气含量测定的实验。红磷燃烧产生大量的白烟而不是白雾,A错误;铁丝在空气中不能燃烧,B错误;该实验只进入的水,说明氮气难溶于水,C正确;如果红磷的量不足,氧气将不能被完全消耗,进入水的体积会小于,D错误。1515【拓展延伸】测定空气中氧气含量的常用实验装置及优缺点装置1(1)优点:反应现象明显,操作简单。(2)缺点:对试管和注射器选择有要求。(3)注意:过量的红磷充分燃烧后冷却至室温,再打开弹簧夹。装置2(1)优点:在密闭装置内点燃红磷,误差小且环保。(2)缺点:增加电辅热部分,装置复杂。(3)注意:反应完毕冷却后再打开弹簧夹。装置3(1)优点:在密闭装置内点燃红磷,误差小且环保。(2)注意:反应完毕冷却后再打开弹簧夹。装置4(1)优点:在整个操作过程中,气体不会逸出,操作简单,现象明显,改进了量气方法。(2)缺点:装置复杂。(3)注意:实验前使两边液面相平,左侧液面在“0”刻度处;实验后待左侧玻璃管冷却到室温,调节右侧玻璃管高度使两侧液面相平,再读数。实验二氧气的实验室制取1.反应原理:(1)2KClO32KCl+3O2↑(2)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑(3)2H2O22H2O+O2↑MnO2△====△====MnO2====2.制取装置:3.验满方法:用向上排空气法收集时,将一根带火星的木条放在瓶口,如果木条复燃,证明集气瓶内氧气已经收集满;用排水法收集时,观察到瓶口有大气泡冒出时,说明已收集满。4.制备和收集氧气的不同装置的评价:(1)用高锰酸钾制取氧气操作复杂,需要加热,不节能;用过氧化氢制取氧气,反应不需要加热,操作简便、节能、安全等,符合化学反应的绿色化。(2)用排水法收集的氧气比较纯净,但制取的氧气中含有水分,做集气瓶底部需要少量水的实验如铁丝在氧气中燃烧时,一般用排水法收集氧气;用排空气法收集氧气操作简便,但相对不纯。5.问题探究:(1)分析用高锰酸钾和用过氧化氢制取、收集氧气装置的异同,将下表填写完整。高锰酸钾过氧化氢制取装置选择上图装置__(管口加棉花团)选择依据________________________选择上图装置_____选择依据____________________________收集装置选择上图装置_____选择依据_________________________A反应物为固体且需要加热B或C固体和液体反应且不需要加热D或E密度比空气大且不易溶于水(2)用排水法收集气体时,观察到导管口有气泡冒出时要立即收集,这种做法是否正确?为什么?提示:不正确。因为导管口一开始冒出的气泡,不是纯净的气体,而是实验装置中原有的空气或是空气和制取的气体的混合物,因此应等到气泡连续、均匀冒出时收集。(3)用高锰酸钾(或氯酸钾)制取氧气结束时,为什么要先撤导管,然后再停止加热?提示:由于用高锰酸钾(或氯酸钾)制取氧气时需要用酒精灯加热,如果实验结束时先停止加热,后撤出导管,会因为试管冷却,试管内的压强变小,水被倒吸进试管内,造成试管炸裂,因此应先撤出导管,后熄灭酒精灯。角度1从反应物的选择、反应原理等角度考查对氧气制取方法的正误判断【典例1】下列关于产生氧气方法的叙述中,错误的是()A.空气中的氧气主要来自于植物的光合作用B.工业上用分离液态空气的方法制取氧气是分解反应C.用含有氧元素的物质反应才有可能产生氧气D.实验室常用加热高锰酸钾的方法制取氧气【我的答案】选B。本题是对氧气制取方法的综合考查。工业上用分离液态空气的方法制取氧气是利用液态空气中液态氮、液态氧沸点的不同分离出其中的氧气,在此过程中没有新物质生成,属于物理变化,而分解反应属于化学变化。角度2以实验室制取氧气为依托,对实验原理、装置选择、气体验满等进行综合考查【典例2】(2013·湛江中考)老师为同学们提供了如下实验装置:(1)写出仪器a、b的名称。a是,b是。(2)组装仪器时,将玻璃管插入胶皮管或带孔橡胶塞前,要先把玻璃管口,然后稍稍用力转动,将其插入。(3)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选用的发生装置是_______(填字母序号,下同)。若要收集较纯的氧气,可选用的装置是。(4)①实验室也可选用过氧化氢溶液和二氧化锰在装置B中制取氧气,化学方程式为。若选用C做发生装置,你认为选用装置C的优点是__________。②也可以将注射器连接到装置B的导管口处,用来_________。【思维导航】解答本题从以下几个角度入手:①如何依据反应物状态和反应条件选择发生装置?如何依据生成物的性质选择收集装置?②用注射器代替长颈漏斗具有哪些优点?【我的收获】本题综合考查氧气的制取原理、收集以及仪器的连接、装置气密性的检查等知识。(2)连接仪器时需用水将玻璃管口湿润,便于插入胶皮管。(3)用高锰酸钾制取氧气需要加热,故选用A装置;排水法能有效避免空气中的其他气体混入,收集到的氧气较纯净。(4)用C装置制取氧气时,过氧化氢可从注射器中逐滴滴加,优点是能随时控制反应的发生,便于控制收集气体的多少;在装置B的导管处连接注射器可用来检查该装置的气密性,具体方法是:从长颈漏斗向锥形瓶注入部分水(没过长颈漏斗下端),然后向外拉动注射器活塞,若气密性良好,会看到长颈漏斗下端出现气泡。答案:(1)酒精灯锥形瓶(2)用水湿润(3)AF(4)①2H2O22H2O+O2↑随时控制反应的发生(其他答案合理均可)②检查装置的气密性MnO2====要点一正确理解氧气的性质1.氧气化学性质比较活泼,能和许多金属单质、非金属单质及化合物发生反应,物质与氧气发生的反应都属于氧化反应,在反应中氧气提供氧,表现出氧化性。2.氧气支持燃烧是助燃剂,但不具有可燃性。3.物质在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈,是因为在纯氧中氧气的浓度比在空气中的高,使得可燃物与氧气的接触面积增大,所以燃烧剧烈。角度1结合氧气支持燃烧的性质考查对可燃物在氧气中燃烧现象描述的正误判断【典例1】(2013·襄阳中考)下列实验现象叙述错误的是()A.硫在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰B.铁丝在氧气中燃烧火星四射C.木炭在氧气中燃烧发出淡蓝色的火焰D.磷在空气中燃烧放出大量白烟【我的答案】选C。本题考查氧气的化学性质,熟悉常见物质在氧气中燃烧的现象与结论是答题的关键,在描述燃烧的现象时,需要注意光和火焰、烟和雾的区别。木炭在氧气中燃烧发出白光,放出热量,