考点02-空气和氧气-教师版-2023年中考化学一轮复习考点帮(上海专用).docx
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1、空气和氧气可能用到的相对原子质量:H1,C12,N14,O16,Cl35.5,K39,Mn55,Fe56,Cu64。一、空气的主要成分和用途空气成分体积分数主要用途及相应性质氮气78%a.作保护气,如充入食品包装袋防腐(化学性质不活泼);b.制造氮肥、硝酸、炸药;c.液氮用于制造低温环境,医疗上用作冷冻麻醉剂等氧气21% 供给呼吸,支持燃烧稀有气体0.94%a.作保护气(化学性质很不活泼);b.可制成多种用途的电光源,如航标灯、闪光灯、霓虹灯等二氧化碳0.03%a.植物进行光合作用的原料;b.用于灭火;c.固态二氧化碳(俗称干冰)可用于人工降雨等其他气体和杂质0.03%二、空气污染及防治措施1
2、.计入空气质量评价的主要污染物有:可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧。2.空气污染的治理:加强大气质量检测,使用清洁能源,植树造林等。三、空气中氧气含量的测定1.实验原理:物质在密闭容器中燃烧,消耗掉空气中的氧气,使密闭容器内的压强减小,水被压入密闭容器中。进入容器内水的体积,即为减少的氧气的体积。2.实验装置:3.反应的化学方程式:4P5O22P2O5。4.实验步骤:连接装置,检查装置的气密性;在集气瓶中加入少量水,把集气瓶液面以上容积分成5等份;用弹簧夹夹紧胶皮管;点燃燃烧匙内的足量红磷后,迅速伸入集气瓶中,立即塞紧橡胶塞;燃烧结束冷却至室温,打开弹簧夹。5.实验现象(1)红
3、磷燃烧,产生大量白烟。(2)冷却至室温,打开弹簧夹,水沿导管进入集气瓶中的体积约占集气瓶中空气体积的1/5。6.实验结论:氧气约占空气体积的1/5;该实验还可以说明氮气难溶于水,不能燃烧也不支持燃烧。四、氧气(O2)的性质1.O2的物理性质:无色、无味的气体,密度比空气略大。它不易溶于水。液氧为淡蓝色液体。2.O2的化学性质(具有助燃性,能支持燃烧;具有氧化性,可与许多物质发生氧化反应)物质现象化学方程式空气中氧气中木炭持续红热,放热,生成使澄清石灰水变浑浊的气体发出明亮的白光,生成使澄清石灰水变浑浊的气体CO2CO2硫发出微弱的淡蓝色火焰,生成有刺激性气味的气体,放热发出明亮的蓝紫色火焰,生
4、成有刺激性气味的气体,放热SO2SO2红磷发出黄色火焰,放热,冒出大量白烟发出耀眼的白光,放热,冒出大量白烟4P5O22P2O5镁条剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放热,生成白色固体2MgO22MgO铁丝红热,不燃烧剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体3Fe2O2Fe3O4五、氧气(O2)的制取1.O2的实验室制法制法化学反应发生装置收集方法KMnO4加热分解排水法或向上排空气法KClO3加热分解MnO2作催化剂H2O2常温分解MnO2作催化剂2.催化剂(又叫触媒)(1)概念: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。催化剂在化学反应中所
5、起的作用叫做催化作用。(2)特点:催化剂只改变化学反应速率,而不改变生成物的质量;催化剂可以加快反应速率,也可以减慢反应速率;反应前后催化剂的质量和化学性质不变(填“不变”或“改变”)。3.O2的工业制法:分离液态空气法,利用的是氮气与氧气的沸点(填物理性质)不同。例1.(空气的主要成分和用途)1.氧气是空气的主要成分之一,下列有关空气或氧气的说法正确的是()A.氧气能助燃,可以作燃料B.空气质量级别数目越小,空气的质量越好C.造成空气污染的气体主要有一氧化碳、二氧化碳和二氧化硫等D.工业上用分离液态空气的方法制备氧气,此变化是分解反应【答案】B。【解析】A.氧气具有助燃性,没有可燃性,不能用
6、作燃料,选项说法错误;B.空气质量级别数目越小,空气的质量越好,选项说法正确;C.二氧化碳是空气的成分之一,不属于空气污染物,选项说法错误;D.工业上采用分离液态空气法来制取氧气的过程中没有新物质生成,发生的属于物理变化,选项说法错误。例2.(空气中氧气含量的测定)2.图1是利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置。点燃红磷,待红磷熄灭并冷却后,打开止水夹。瓶内气压的变化如图2下列说法不正确的是()A.AB段气压不变是红磷没有开始燃烧B.BC段气压增大是因为燃烧放热C.CD段气压减小是因为集气瓶内氧气不断被消耗D.DE段气压增大是因为烧杯中水进入集气瓶后,气体体积增大【解析】AA
7、B段气压不变是红磷没有开始燃烧,故正确;BBC段气压增大,是因为红磷燃烧放出大量的热,使装置内气压增大,故正确;CCD段气压减小的主要原因是,红磷燃烧消耗氧气,使装置内气压减小,且瓶内温度逐渐降低,故正确;DDE段气压增大,是因为烧杯中的水进入集气瓶后,气体体积减小,压强增大,故错误。【答案】D。例3.(氧气的性质)3.实验室加热一定质量的高锰酸钾制取氧气,随着反应的进行,试管内固体的质量逐渐减少。如图中的点表示的含义错误的是()A.a点表示高锰酸钾的质量B.b点表示高锰酸钾、锰酸钾和二氧化锰混合物的质量C.c点表示生成二氧化锰的质量D.d点表示高锰酸钾完全分解了【答案】C【解析】A、a点对应
8、的时间为0,高锰酸钾还未发生分解,则a点表示高锰酸钾的质量,故选项说法正确。B、b点时高锰酸钾已分解了一段时间,b点时试管内物质为剩余的高锰酸钾、生成的锰酸钾和二氧化锰,则b点表示高锰酸钾、锰酸钾和二氧化锰混合物的质量,故选项说法正确。C、c点时高锰酸钾相对于b点,又分解了一段时间,但还没有完全分解,c点时试管内物质仍为剩余的高锰酸钾、生成的锰酸钾和二氧化锰,则c点表示高锰酸钾、锰酸钾和二氧化锰混合物的质量,故选项说法错误。D、d点之后,剩余固体质量不再发生改变,说明高锰酸钾此时恰好完全分解,则d点表示高锰酸钾完全分解了,故选项说法正确。例4.(氧气的制备)4.下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操
9、作示意图中,正确的是()A.检查气密性 B.加热立即收集C.收满后移出集气瓶 D.结束时停止加热【解析】A检查装置气密性:组装好仪器,把导管的一端放入水中,用手紧握试管,水中的导管口有气泡冒出,证明装置的气密性良好,故A正确;B为了防止收集到的气体不纯,当导管口有气泡均匀连续冒出时再收集。故B错误;C收集满氧气后要先用玻璃片把瓶口盖住,再拿出水面,故C错误;D实验结束后要先把导管从水槽中移出,再熄灭酒精灯,故D错误。【答案】A。变式训练:1.空气是人类生产活动的重要资源。下列生活生产中用到的气体不是来自空气的是( )A.炼钢过程用到的氧气B.磁悬浮列车用到的氮气C.用于生产氮肥的氨气 D.制作
10、电光源的稀有气体【解析】空气的组分包含氮气、氧气、稀有气体,二氧化碳、其他气体和杂质,不包含氨气,故选C。2.从液态空气中分离氮气和氧气,利用了它们的()A.颜色不同B.沸点不同C.凝固点不同D.密度不同【解析】由于空气中大约含有21%的氧气,所以这是工业制取氧气的既廉价又易得的最好原料;工业上制氧气采用的是分离液态空气法:在低温条件下加压,使空气转变为液态空气,然后蒸发;由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低,因此氮气首先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要是液态氧。故从液态空气中分离氮气和氧气,利用了它们的沸点不同。【答案】B。3.在我国的许多城市里,空气质量监测的指标主要包括()悬浮颗粒(粉尘),
11、氧气,二氧化碳,一氧化碳,氮气,二氧化硫,稀有气体,氮氧化物(二氧化氮)。A.B.C.D.【解析】我国许多城市要发布空气质量报告,报告中计入空气污染指数的有悬浮颗粒(粉尘),一氧化碳,二氧化硫,氮氧化物(二氧化氮)。【答案】A。4.空气中下列各成分所占的体积由小到大的顺序是( )氧气,氮气,二氧化碳,稀有气体。A.B. C.D.【答案】A【解析】空气中各组分的体积含量为:氮气78%、氧气21%、稀有气体094%、二氧化碳003%,故选A。5.某同学为研究动物呼吸作用,用下图进行实验。实验过程中可能观察到的现象是( )A.澄清石灰水变浑浊,红墨水左移B.澄清石灰水变浑浊,红墨水右移C.澄清石灰水
12、不浑浊,红墨水右移D.澄清石灰水不浑浊,红墨水左移【答案】A【详解】青蛙进行呼吸作用需要吸收空气中的氧气,呼出二氧化碳,而澄清的石灰水可以吸收二氧化碳,从而导致试剂瓶内气体压强发生改变,进而可判断红墨水的移动方向。解:因为空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等各种气体,而青蛙呼吸时需要吸入氧气,呼出二氧化碳,并且呼出的二氧化碳被澄清石灰水吸收,使澄清石灰水变浑浊,从而导致试剂瓶内气体压强减小,细玻璃管中的红墨水向左移动。故A正确。6.化学小组同学设计实验,用红磷燃烧、蜡烛燃烧测定空气中氧气含量,比较其实验结果。下列说法正确的是( )A.红磷燃烧的化学方程式为B.红磷和蜡烛都可以用来验证空气中氧气的体
13、积分数C.若K1、K2、K3关闭,将红磷、蜡烛点燃,同时伸入到两个集气瓶中。待反应完毕,装置冷却到室温后,打开K1、K3,一段时间后,再关闭K1打开K2,这样可以比较两者的实验效果D.若将K1、K2打开,再将点燃的红磷、蜡烛同时伸入两个集气瓶中,待反应完毕,装置冷却到室温后,打开止水夹K3,观察到的现象是烧杯中的水流入两个集气瓶中,但是水量不同【答案】C【详解】A、方程式少了燃烧条件,故A不正确;B、蜡烛燃烧产生二氧化碳气体,不适合用来验证氧气的体积分数,故B错误;C、红磷燃烧生成五氧化二磷固体,气体体积减少有水进入。蜡烛燃烧生成二氧化碳气体,气体体积不变无水进入。若先关闭各阀门试验后打开打开
14、K1、K3,可看到有水流入装有红磷的集气瓶,一段时间后,再关闭K1打开K2,可看到水不进入装有蜡烛的集气瓶,这样可以比较两者的实验效果。故C正确。D、若将K1、K2打开,再将点燃的红磷、蜡烛同时伸入两个集气瓶中,待反应完毕,装置冷却到室温后,打开止水夹K3,观察到的现象是烧杯中的水流入两个集气瓶中且水量应该相同,故D错误。故选C。7.测定空气里氧气含量的实验装置和步骤如下(已完成装置气密性检查):在集气瓶内加入少量水,并将水面上方空间分为5等份;用弹簧夹夹紧胶皮管;点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧,观察现象;待红磷熄灭后,立即打开弹簧夹,观察现象。其中有错误的实验步骤是( )A.
15、 B.C.D.【答案】D。【解析】待红磷熄灭后,应等集气瓶冷却后再打开弹簧夹,观察现象,所以错误。8.如图所示,甲、乙两个气密性良好的干燥集气瓶中都充满了空气,甲、乙瓶中的燃烧匙内分别放有足量的红磷和碳粉,a,b为止水夹,分别点燃红磷和炭粉,充分燃烧后,恢复至室温,同时打开a、b,则烧杯中的水进入( ) A.甲瓶B.乙瓶C.同时进入甲乙两瓶D.无法判断【答案】A【详解】红磷燃烧消耗氧气,无气体生成,充分燃烧后,恢复至室温,瓶内压强变小,水进入瓶内。碳粉燃烧消耗多少体积的氧气生成多少体积的二氧化碳,充分燃烧后,恢复至室温,瓶内压强不变,无水进入,故选A。9.某兴趣小组要收集一瓶(100mL)含氧
16、气的体积分数约为38%的气体,收集气体的装置如图.方法是:在100mL集气瓶里装满水,塞紧胶塞并关闭活塞b,打开活塞a通入氧气,把瓶里的水排入量筒,当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a,然后打开活塞b通入空气,把瓶里的水全部排入量筒.氧气的体积和通入空气的体积大约是( )A.40mL和60mLB.25mL和75mLC.22.5mL和77.5mLD.38mL和62mL【答案】C【详解】因为要收集一瓶(100 mL)含氧气的体积分数约为38%的气体,设通入氧气的体积为X,则X+(100-X)1/5=38,得X=22.5ml,所以答案选择C.10.下列物质在氧气中燃烧时,生成黑色固体的是( )
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