2022年中考化学一轮复习精品讲义+练习-第01讲空气和氧气(人教版).docx
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1、 第一讲 空气和氧气 www.zzstep.#%com*&【复习目标】1.说出空气的主要成分,并了解个成分的用途;2.了解空气的污染的原因和防治措施;3.掌握空气中氧气含量的测定方法;4.说出氧气的物理性质和化学性质,认识氧气可以与多种物质发生氧化反应;5.了解催化剂、催化作用的概念;6.掌握实验室制取氧气的方法。【知识梳理】一、空气的成分及用途1.法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究空气成分,得出结论:空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的1/5。2.空气的成分及其体积分数(大约)中国%教&育出版网*空气成分氮气氧气稀有气体二氧化碳水蒸气和其它成分体积分数78%21%0.934%0.03
2、4%0.02%3.空气各成分的用途:(1)分离液态空气制取各成分降温 氧气 该过程是物理变化空气 液态空气 加热 氮气 (石油蒸馏同这里的原理一样)来源:zzstep%.com&加压 www.zzstep&.*com原理:各成分沸点不同 稀有气体(2)用途: 氮气 工业生产硝酸和氮肥,食品防腐,液态氮气用作制冷剂; O2供给呼吸,支持燃烧,钢铁冶炼,金属焊接; 稀有气体用作保护气,制作多用途电光源;4.空气质量:(1)空气中的有害物:SO2.CO、NO2.O3和可吸入颗粒物、总悬浮颗粒物;(2)空气污染指数越高,污染越严重;(3)CO2不属于空气污染物,但含量增多会引起温室效应。二、测定空气中
3、氧气的含量1.基本思路:通过化学反应,除去混合物中的一种成分,再测定混合物在反应前后的体积或质量的变化。2.药品选择:生成物是固体,只与氧气反应。例如:红磷或铜等。3.原理:4P+5O22P2O5。4.装置:ww*&5.步骤:连接装置,检查装置气密性;把集气瓶的容积分成5等份,做好记号;用止水夹夹紧胶管;在燃烧匙内放入过量的红磷;点燃燃烧匙中的红磷,立即伸入集气瓶中,把塞子塞紧;待红磷熄灭并冷却后,打开止水阀。6.现象:集气瓶中有大量的白烟生成,并放出热量;打开止水夹,烧杯中的水倒流到集气瓶中,并上升到约1/5处。来源:中国&教育出#版网7.结论:空气中的氧气含量大约是1/5;8.氧气含量偏小
4、的原因:没有冷却至室温就读数;红磷量不足;加热时间不够;装置漏气;重点实验三、实验室制取氧气1.选药品的条件:必须含有氧元素(注意:但不是含有氧元素就能制取氧气)。常用过氧化氢溶液和二氧化锰;或加热高锰酸钾或氯酸钾。如:用过氧化氢和二氧化锰制取氧气:(1)原理:2H2O2 2H2O + O2;(2)装置:固液不加热,排水法(或向上排空法)。(3)步骤:检查气密性;装药品,先固后液;来源:中国教育*出版&网(4)收集法:、排水法:原因氧气不易溶于水,不与水反应;(何时开始收集:导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集。)、向上排空气法:原因密度比空气大且不与空气反应;中国教#育出&版%网(5)验满:向
5、上排空气法,用带火星的木条放在,瓶口,木条复燃则收集满。(6)检验:用带火星的木条伸入,瓶内,木条复燃则该气体是氧气。来源:zz&step*.co#%m(7)注意事项:向上排空气法收集气体时,导管口要接近集气瓶底(目的:便于排净空气)。如:用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气:(1)原理:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2(高锰酸钾制氧);来&源:中教网%2KClO32KCl+3O2(氯酸钾制氧)(2)装置:固固加热,排水法(或向上排空法)(3)步骤:连接装置:先下后上,从左到右的顺序;检查装置的气密性;装入药品:按粉末状固体取用的方法;固定装置:固定试管时,试管口应略向下倾斜,铁夹应夹在试管的中
6、上部;加热药品:先预热,后在反应物部位用酒精灯外焰加热;中国#教&育出版*网收集气体;先将导管移出水面,再停止加热。来#源*:中国教育出版网%(4)收集法:、排水法:原因氧气不易溶于水,不与水反应;(何时开始收集:导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集。)、向上排空气法:原因密度比空气大且不与空气反应;(5)验满:向上排空气法,用带火星的木条放在,瓶口,木条复燃则收集满。(6)检验:用带火星的木条伸入,瓶内,木条复燃则该气体是氧气。(7)注意事项:试管口要略微向下倾斜:防止生成的水回流,使试管破裂;导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞:有利于产生的气体排出;用高锰酸钾制取氧气时,试管口塞一团棉花(氯
7、酸钾制氧则没有,这是细节):防止高锰酸钾粉末进入导气管;实验结束后,先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯:防止水槽中的水倒流,炸裂试管。2.催化剂(1)概念:在化学反应中能改变(包含变快或变慢)其他物质的反应速率,但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。(2)特点:两不变(质量、化学性质)、一改变(反应速率,包括加快或减慢)注意:来源#:zzst*ep%.com催化剂不能改变生成物的质量,不能决定反应的进行;催化剂不是反应物、又不是生成物;催化剂仅针对某一反应,并不是所有反应的催化剂;www.%zzste&p.c#om某一反应的催化剂可能不只一种。四、氧气的性质(1)物理性质:无色、
8、无味的气体,不易溶于水(故可以用排水法收集); 密度比空气大(故收集的一瓶氧气,要正放(选择题实验操作细节)在桌面上)。(2)化学性质:与木炭反应;原理:C+O2CO2。现象:空气中:发红光,放热,生成使澄清石灰水变浑浊的气体。氧气中:发白光,放热,生成使澄清石灰水变浑浊的气体中国教育#出版网&*注意:木炭伸入瓶中时,要自上而下,缓慢伸入(目的使木炭与氧气充分反应)。与铁丝反应;原理:3Fe+2O2Fe3O4。来源:现象:空气中:变红热,不燃烧;氧气中:剧烈燃烧,火星四射,放热,生产黑色物质ww*w.z#zst%注意:铁丝用砂纸打磨(除去表面的氧化物); 在铁丝一端系一根火柴棒(引燃);铁
9、丝绕成螺旋状(预热未燃烧的的铁丝);在瓶底加少量水或铺一层细沙(防止高温生成物使集气瓶炸裂);燃着的铁丝不能接触瓶壁(防止炸裂瓶壁)。与木石蜡反应现象:空气中:发红光,放热,生成水雾和使澄清石灰水变浑浊的气体。氧气中:发白光,放热,生成水雾和使澄清石灰水变浑浊的气体思考:木炭等在空气中反应与在氧气中反应剧烈程度明显不同,为什么?物质与氧气反应时,单位体积的空间里氧分子的数目越多,反应就越剧烈。【典例解析】【例1】空气成分中,体积分数最大的是( )中#国教育出版&%网A氧气 B氮气 C稀有气体 D二氧化碳【答案】B详解:氧气21%,氮气78%,稀有气体0.94%,二氧化碳0.03%。故选B【例2
10、】我国主办2019年“世界环境日”活动,其主题聚焦“空气污染”。下列不属于空气污染物的是( )A.SO2 B.NO2 C.O2 D.PM2.5来#源:中%*国教育出版网【答案】C详解:氧气为空气组成成分之一,不属于空气污染物,故选C【变式2-1】空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是()AO2 BCO2 CN2 DNe【答案】C来源:zzs%tep*&.com详解:氧气21%,氮气78%,稀有气体0.94%,二氧化碳0.03%。且氮气化学性质不活泼,故选C【变式2-2】某些袋装食品需要充气防腐,下列最宜作充入气体的是( )A.氮气 B.氧气 C.甲烷 D.一氧化碳【答案】A详解:氮气化学性质不
11、活泼,做保护气,故选A来源:%中教网#&【变式2-3】下列物质直接排放到空气中,不会产生大气污染的是()ANO2 BCO2 CSO2 D可吸入颗粒物【答案】B详解:CO2作为空气组成成分之一,不会污染空气,但会造成环境问题。故选B【变式2-4】6月5日是世界环境日,今年的主题是“蓝天保卫战,我是行动者”,在呵护海南蓝天碧水的行动中,下列做法不恰当的是()A科学管理水产养殖 B实施垃圾分类处理C大力推广新能源汽车 D增高烟囱排放废气【答案】D详解:增高烟囱排放废气,仍是降废弃排放至空气中,污染了大气。故选D【变式2-5】有关空气的叙述中,正确的是()中国%教&育*出版网A空气中的氧气具有可燃性,
12、可用作火箭燃料B化工厂废气及汽车尾气,不会造成空气污染C稀有气体有广泛的用途,可制成多种用途的电光源D空气中的氮气与氧气体积比约为5:1【答案】C详解:氧气只有助燃性,不具有可燃性,故A错。化工厂废气及汽车尾气,会造成空气污染,故B错。空气中的氮气与氧气体积比约为4:1故D错。选C【例3】图6所示是测定空气里氧气含量的装置、气密性良好,在集气瓶内加入少量水,将水面上方空间分为5等份。用弹簧夹夹紧橡皮管、点燃红磷后,迅速伸入集气瓶中并塞紧塞子;待燃烧停止并冷却至室温后,打开弹簧夹。中国教育出版网&*(1)红磷燃绕的化学方程式为_。来源:中%#国教育出版网&(2)打开弹簧夹后,烧杯中的水能够进入到
13、集气瓶中的原因是:_。(3)实验结束,进入集气瓶中水的体积小于瓶内空间的五分之一,可能的一种原因是_。【答案】(1)4P+5O22P2O5;(2)红磷燃烧将集气瓶内氧气消耗掉,使瓶内压强减少,在大气压作用下,将水压入集气瓶;(3)红磷量不足。详解:(3)小于五分一的原因有:红磷不足;未冷却至室温;瓶口漏气(任选一点作答)【变式3-1】实验室用燃烧法测定空气中氧气的含量,最适宜选用的可燃物是()A红磷 B木炭 C细铁丝 D蜡烛【答案】A详解:木炭燃烧会生成CO2气体,不选;铁丝着火点太高,不选,蜡烛燃烧也能生成CO2气体,不选。故只有燃烧生成固体的红磷为最合适,故选A来#%源:中国教育&出版网【
14、变式3-2】如图是用红磷燃烧法测定空气里氧气含量的装置图,有关此实验的结论与分析错误的是()来源:中&国教育出版网#A此实验证明,氧气约占空气体积的B此实验证明,反应后组气瓶内剩余的气体,既不易溶于水,也不支持燃烧C该实验中的红磷还可以用硫来代替D若该实验没有达到预期目的,可能的原因之一是装置气密性不好造成的【答案】C来源:zzst#*详解:S的燃烧会生成SO2 气体,所以不能用S替代红磷,故选C【例4】下列有关实验现象的描述正确的是()中国教#&育出%版网A红磷在空气中燃烧产生白雾B硫在空气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰C木炭在氧气中燃烧,发出红光,有黑色固体生成D细铁丝在氧气中燃烧,火星四射,
15、生成黑色体【答案】D详解:红磷在空气中燃烧产生白烟,故A错;硫在空气中燃烧发出明亮的蓝色火焰,故B错;木炭在氧气中燃烧,发出耀眼白光,有能使澄清石灰水变浑浊的气体生成,故C错。【变式4-1】下列关于氧气的说法正确的是()A分离液态空气获得氧气是化学变化B植物的光合作用会消耗氧气C氧气的化学性质不活泼D液态氧可用作火箭助燃剂【答案】D来源:中国%教育出版网#*详解:分离液态空气获得氧气是物理变化,故A错;植物的光合作用会产生氧气,故B错;氧气的化学性质活泼,常温下可以和金属,有机物等发生氧化反应,故C错。【变式4-2】下列物质在氧气中燃烧,火星四射、生成黑色固体的是( )A铁丝 B红磷 C甲烷
16、D氢气【答案】A来#源:&*中教%网详解:铁氧气中燃烧,火星四射、生成黑色固体。故选A来%#源:中&教网【例5】实验室用高锰酸钾制取氧气,请结合下列装置,回答问题:X水玻璃片A B C D E(1)写出仪器X的名称: ;(2)要制备较为纯净的氧气,应选用的发生装置和收集装置是 (填序号),该反应的化学方程式为 ;来源:(3)该实验的主要步骤有:将导气管移出水槽;加热;装药品、棉花;收集;熄灭酒精灯;检查装置气密性。正确的操作顺序为 。【答案】(1)酒精灯 (2)BC 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2+O2 (3)详解:(2)排空气法制造氧气不纯,故选用排水法,题干要求使用高锰酸钾为
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- 2022 年中 化学 一轮 复习 精品 讲义 练习 01 空气 氧气 人教版
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