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(共90张PPT)
第二单元　我们周围的空气
考点一　空气
1．空气的成分及用途
保护气
用于灭火
制冷剂
气体肥料
2．空气中氧气含量的测定(详见“实验探究　实验一”)
考点二　氧气
1．物理性质
标准状况下：____色、____味的气体，密度比空气____，______溶于水。在－183 ℃时变为淡蓝色液体，在－218 ℃时变成淡蓝色雪花状的固体。
无
无
不易
大
2．化学性质
(1)常见物质在空气或氧气中燃烧
白色
火星四射
一种黑色固体
实验 实验现象 化学方程式
空气 氧气 与金属单质反应 镁条 剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成一种__________固体
铁丝 只红热，不燃烧 剧烈燃烧，__________，放出大量热，生成____________ __________________
2Mg＋O2
2MgO
无色无味
有刺激性
蓝紫色
白烟
淡蓝色
水雾
特别提醒　①铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中燃烧产物为四氧化三铁，非三氧化二铁。
②做铁丝燃烧实验前，要预先在集气瓶中放少量水或铺一层细沙，目的是防止熔融物溅落下来炸裂瓶底。
③点燃可燃性气体前，先检验气体的纯度。
(2)氧气的助燃性
带火星的木条在氧气中能够_______，说明氧气支持燃烧，常利用此性质来检验某气体是否为氧气。
(3)氧化反应
内容：物质与氧气发生的反应属于氧化反应。
分类：①剧烈氧化　例如：物质燃烧、爆炸等。
②缓慢氧化　例如：钢铁生锈、食物腐烂等。
复燃
质量
化学性质
3．制取方法
(1)工业制法：分离液态空气(利用物质的沸点不同，属于物理变化)
(2)实验室制法：详见“实验探究　实验二”。
考点三　催化剂
1．定义：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的_______和__________在反应前后都没有发生变化的物质。简记“一变两不变”。
2．特征：①可以改变化学反应速率(可能增大反应速率，也可能减小反应速率)。②不会影响生成物的质量。③同一化学反应中，可能有不同的催化剂。
3．催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用叫做_______作用，影响催化效果的因素有温度、催化剂与反应物的接触面积等。
催化
实验一　空气中氧气含量的测定
1．用红磷测定空气中氧气的含量
氧气
大量白烟
实验 原理 红磷在集气瓶中与空气中的_______发生反应，使集气瓶中压强减小，烧杯中的水被压入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约等于所消耗O2的体积
化学方程式 __________________________
实验 现象 (1)红磷燃烧产生__________；
(2)装置冷却至室温后，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_____
【知识拓展】　误差分析
误差分析 原因 注意事项
测量 结果 偏低 红磷的量不足，氧气未耗尽 红磷要足量
装置漏气，使装置外的空气进入 装置气密性要好
过早的打开弹簧夹，使进入瓶中的水的体积偏小 待集气瓶冷却至室温后再打开弹簧夹
误差分析 原因 注意事项
测量 结果 偏高 弹簧夹没有夹紧，红磷燃烧时集气瓶内气体受热顺着导管逸出 弹簧夹要夹紧
燃烧匙伸入过慢使装置内的气体受热逸出，导致进入瓶中的水的体积偏大 点燃红磷后应迅速将燃烧匙伸入集气瓶中
2.实验药品的选择
(1)物质能在空气中燃烧
不能用铁丝的原因：铁丝在空气中不易燃烧。
(2)物质只能与空气中的氧气反应
不能用镁的原因：镁可以和空气中的氧气、二氧化碳、氮气反应，使减少的气体体积不全是氧气的体积。
(3)反应后的生成物是固体，或者生成的气体易被溶液吸收。
若用木炭或硫代替红磷，集气瓶内应盛放NaOH溶液。
3．实验装置的改进与评价
(1)反应物的改进
思路：利用铁、铜和氧气反应的原理测空气中氧气的含量。如图1、图2。
(2)点燃方式的改变
思路：通过太阳光或热水使白磷在实验过程中始终是在密闭环境中燃烧。如图3、图4。
实验二　实验室制取氧气
1．实验原理和实验装置
实验药品 高锰酸钾(KMnO4) 氯酸钾(KClO3)和二氧化锰(MnO2) 过氧化氢(H2O2)和二氧化锰(MnO2)
反应原理 (化学方程式) ____________________________ ________________ _________________
＋MnO2＋O2↑
冷凝水倒流至热的试管底部，使试管炸裂
一团棉花
伸入液面以下
注意事项 a.试管口应略向下倾斜，防止________________________________ __________________________；导管不能伸入试管过长，便于生成的气体能顺利导出； b．用高锰酸钾制氧气时应在试管口塞__________，防止加热时高锰酸钾粉末随气流进入导管，使导管堵塞 装置B中长颈漏斗的下端管口应___________________，形成“液封”，防止生成的气体从长颈漏斗口逸出
教材延伸　(1)收集满氧气的集气瓶应正放在桌面上。
(2)用排水法收集时，当导管口有连续均匀的气泡冒出时，再开始收集。
(3)采用固固加热及排水法组合制取气体时，实验结束后，应先撤离导管再熄灭酒精灯，目的是防止水槽中的水倒流至热的试管内，使试管炸裂。
2．实验装置的改进与评价
能随时控制反应的发生与停止
能通过控制液体的流速从而控制反应的速率
能随时控制反应的发生和停止
与改进前相比，图中装置的优点分别是：
图A：____________________________；
图B：________________________________________；
图C：____________________________。
1．(2023·安徽滁州三模)“共建清洁、美丽人类家园”是我们的共同目标。下列做法值得提倡的是(　　)
A．将工业污水排入大海中稀释以减少污染
B．大量燃放烟花爆竹以增强节日气氛
C．大力发展利用二氧化碳为原料，合成工业原料的工艺
D．大量使用一次性餐具，以减少传染病的危害
解析：选C。A.将工业污水排入大海中会污染海水，做法不值得提倡，不符合题意；B.大量燃放烟花爆竹，会造成空气污染、噪声污染等，做法不值得提倡，不符合题意；C.大力发展利用二氧化碳为原料作为合成工业原料的工艺，消耗二氧化碳抑制温室效应增强，做法值得提倡，符合题意；D.大量使用一次性餐具，不仅浪费资源，而且易造成白色污染，做法不值得提倡，不符合题意。
2．(2023·四川宜宾)空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气及其成分的说法中，正确的是(　　)
A．洁净的空气是纯净物
B．氧气是空气中含量最多的气体
C．稀有气体含量少，没有利用价值
D．氮气化学性质不活泼，常用作保护气
解析：选D。A.空气中含有氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体、其他杂质等，属于混合物，故选项错误；B.氮气约占空气体积分数的79%，含量最多，故选项错误；C.稀有气体含量虽少，但也具有广泛的用途，故选项错误；D.氮气化学性质不活泼，常用作保护气，故选项正确。
3．(2023·安徽校联考模拟预测)以下实验可
用于测定空气中氧气的含量。注射器抽取
了20 mL空气。连接好装置进行如图所示
的实验。已知集气瓶内的容积为55 mL(扣
除内容物)。下列说法正确的是(　　)
A．加入的生石灰溶解放热引燃了白磷
B．氯化钠可替代生石灰
C．若注射器示数偏大，原因可能是没有冷却到室温就打开弹簧夹
D．实验结束后，打开弹簧夹，注射器中活塞前沿约停在11 mL刻度处
解析：选C。A.生石灰的作用是与水反应放出热量，而不是溶解放热，故选项说法错误；B.生石灰的作用是与水反应放出热量而氯化钠溶于水温度无明显变化，故选项说法错误；C.注射器的示数偏大说明进入集气瓶中气体偏少，未冷却至室温就打开弹簧夹气体膨胀，故选项说法正确；D.集气瓶容积为55 mL，消耗氧气11 mL，打开弹簧夹后活塞停在9 mL刻度处，故选项说法错误。
4．(2023·安徽合肥模拟预测)下列有关实验现象的描述正确的是(　　)
A．一氧化碳还原氧化铁时黑色粉末逐渐变为红色
B．硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰
C．红磷在空气中燃烧产生白色烟雾
D．硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液混合，有蓝色沉淀生成
解析：选D。A.氧化铁的颜色为红色，铁粉的颜色为黑色，一氧化碳还原氧化铁生成铁粉和二氧化碳，实验现象为红色粉末逐渐变为黑色，故A错误；B.硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，故B错误；C.红磷在空气中燃烧产生白烟，烟和雾不同，不能混淆，故C错误；D.硫酸铜和氢氧化钠反应生成氢氧化铜和硫酸钠，氢氧化铜为蓝色沉淀，所以现象为有蓝色沉淀生成，故D正确。
5．下列有关催化剂的说法正确的是(　　)
A．在化学反应后其质量减小
B．在化学反应后其化学性质发生了变化
C．催化剂只能加快化学反应速率
D．一个化学反应的催化剂可能不止一种
解析：选D。催化剂能够改变其他物质的化学反应速率，反应前后本身的质量和化学性质都不变。A．催化剂的质量在反应前后不变，不正确；B.反应前后催化剂的化学性质不变，不正确；C.催化剂能改变其他物质的化学反应速率，催化剂能加快化学反应速率，也可减慢某些化学反应的速率，不正确；D.一个化学反应不是只能有一种催化剂，如过氧化氢的分解反应中可以使用二氧化锰、硫酸铜溶液等作催化剂，正确。
6．(2023·安徽校联考一模)将1 g高锰酸钾当作二氧化锰加入10 g氯酸钾，加热制取氧气，与只加热10 g氯酸钾相比，下列说法正确的是(　　)
A．没有区别
B．产生氧气速率更快，质量变多
C．产生氧气速率更慢，质量变少
D．产生氧气速率差别不大，质量变多
解析：选B。将1 g高锰酸钾当作二氧化锰加入10 g氯酸钾情况时，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，然后氯酸钾在二氧化锰催化下，受热分解生成氯化钾和氧气；只加热10 g氯酸钾情况时，由于没有催化剂，其分解速率降低，故前一种情况下产生氧气速度更快，质量变多，故选B。
7．(2023·安徽滁州校联考二模)请结合如图中常用的实验装置，回答下列问题：

(1)写出仪器a的名称：___________。
(2)实验室若用氯酸钾和二氧化锰制氧气时，宜选用的发生装置是______(填字母)，发生反应的化学方程式为___________________________。
(3)用排水集气法收集到的氧气更纯净，若选用装置E收集到的氧气不纯，原因可能是______________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
(写出一点即可)。
(4)用装置F进行排空气法收集O2，把图中的“导气管”补画完整。
8．(2023·安徽校联考三模)如图是一些常用于制备和收集气体的装置。
(1)图中仪器X的名称是___________。
(2)装置A可以用于实验室制备O2，该反应的化学方程式为_____________
______________________________________________________________。
(3)用装置BD组合制取并收集CO2，验满时应将燃着的木条放在___________(填“④”或“⑤”)处。
(4)图F是用“碎碎冰”软塑料管自制的气体发生装置，利
用该装置来制取H2，药品加入完毕后(药品量如图F)，为了
使反应发生，接下来的操作是________________________，
装置F相对于装置B的主要优点是______________________
__________________________________________________
___________________________________________________。
第一步　披沙拣金·练真题
命题点1　空气
1．(2018·安徽)“蓝瓶子”实验是一个有趣的化学
振荡实验：盛有氢氧化钠、亚甲蓝(C16H18N3SCl)、
葡萄糖混合液的试管，经振荡、静置后溶液颜色会
出现反复变化(如图1)。某兴趣小组开展如下探究，
回答下列问题。
(1)混合液中属于人类基本营养物质的有水和_______________________。
(2)小明对振荡实验后溶液变蓝的原因进行如下猜想：①溶液中溶入CO2；②溶液中溶入O2；③溶液中溶入___________(填化学式)。
(3)小红利用图2装置，从A端吹入呼出的气体，混合液由无色变为蓝色，由此___________(填“能”或“不能”)得出猜想①正确，原因是__________
______________________________________________________________。
(4)为探究猜想②，利用图2装置设计实验方案：_____________________。
解析：(1)人体六大基本营养素有蛋白质、糖类、维生素、油脂、无机盐和水，葡萄糖属于糖类；(2)空气的主要成分是氮气、氧气，故可能是溶入了空气中的氮气；(3)人体呼出的气体中也含有氮气和氧气等，故变蓝不能确定猜想①正确；(4)从A端通入氧气，若溶液变蓝，则猜想②正确；若溶液不变蓝，则猜想②不正确。
答案：(1)葡萄糖　(2)N2　(3)不能　人体呼出的气体中也含有氮气和氧气等　(4)从A端通入氧气，若溶液变蓝，则猜想②正确；若溶液不变蓝，则猜想②不正确
命题点2　氧气
2．(2022·安徽节选)劳动创造美好生活。判断下列劳动项目所涉及的化学知识是否正确。
劳动项目：清理家中鱼缸并通入空气；化学知识：空气中的氧气易溶于水。(　　)
解析：通入空气可以增加水中的含氧量，但空气中的氧气不易溶于水，错误。
答案：错误
3．(2022·安徽节选)某小组用高锰酸钾制取氧气。下图是实验室中常见仪器，回答下列问题。
(1)高锰酸钾制氧气的化学方程式为_______________________________。组装氧气的收集装置，可选用___________(填序号)。
(2)某同学用排水法收集氧气时，发现水槽中的水变红了，可能是未使用_______________(填实验用品名称)。若该同学收集的氧气不纯，原因可能是____________________________________________(写出1点即可)。
命题点3　催化剂
4．(2019·安徽)某兴趣小组对KClO3分解反应的催化剂进行研究，在相同的加热条件下，用下图装置完成表中实验：
编号 KClO3质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集50 mL O2所需时间/s
实验1 5 － － 171
实验2 5 MnO2 0.5 49
实验3 5 Fe2O3 0.5 58
实验4 5 KCl 0.5 154
(1)设置实验1的目的是___________________________________________。
(2)表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是_________________________
______________________。
(3)写出KClO3分解的化学方程式：_________________________________
______________________________________________________________。
(4)由实验1和实验4可知，KCl_______(填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变，用实验1再继续收集50 mL O2，所需时间明显少于171 s，解释原因：________________________________________________________
_______________________________________________________________。
(5)要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果，除了测量收集50 mL O2所需时间外，还可以测量相同时间内______________________________
________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
第二步　固本提能·得满分
1．(2023·甘肃平凉)空气是一种宝贵的自然资源。空气中用于供给呼吸的气体是(　　)
A．氮气 B．氦气
C．氧气 D．水蒸气
解析：选C。A.氮气化学性质稳定，但不能供给呼吸，故选项错误；B.氦气不能供给呼吸，故选项错误；C.氧气的用途是支持燃烧和供给呼吸，故选项正确；D.水蒸气不能供给呼吸，故选项错误。故选C。
2．(2023·湖北荆州)空气是人类生产活动的重要资源。下列有关空气成分的说法错误的是(　　)
A．氧气可以支持可燃物燃烧
B．氮气不与任何物质发生化学反应
C．二氧化碳在蔬菜大棚中作气体肥料
D．稀有气体可制成多种用途的电光源
解析：选B。A.氧气具有助燃性，可以支持可燃物燃烧，选项正确，不符合题意；B.氮气化学性质不活泼，通常情况下与大多数物质不发生化学反应，但不是不与任何物质发生化学反应，如氮气和镁在点燃的条件下可以生成氮化镁，选项错误，符合题意；C.植物光合作用过程中，可以将二氧化碳和水转化为氧气和有机物，故二氧化碳可以在蔬菜大棚中作气体肥料，选项正确，不符合题意；D.稀有气体在通电的条件下可以发出不同颜色的光，故稀有气体可以制成多种用途的电光源，选项正确，不符合题意。
3．(2023·天津)下列有关空气的说法正确的是(　　)
A．空气是由空气分子组成的
B．空气中氧气的体积分数最大
C．空气中氧气的化学性质不活泼
D．空气中氮气、氧气等分子均匀地混合在一起
解析：选D。A.空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种物质组成的，说法错误；B.空气中氮气的体积分数最大，说法错误；C.空气中的氧气在一定条件下能与许多物质发生反应，化学性质比较活泼，说法错误；D.空气中氮气、氧气等分子各自保持自己的性质，均匀地混合在一起，说法正确。
4．(2023·安徽合肥模拟预测)右图为“测定空
气里氧气含量”的装置，“惰性电热板”通
电发热后不与空气中成分发生化学反应，左右
隔板间距离为20 cm。关于该实验的有关说法错误的是(　　)
A．接通电源一段时间后，电热板上的红磷燃烧并产生大量白烟
B．反应后剩余的主要气体既不能燃烧，也不支持燃烧
C．反应结束后切断电源，冷却至室温后左右隔板间距离约为16 cm
D．若装置气密性不好，测得空气中氧气含量会偏大
5．实验室用KMnO4固体制取O2并验证其性质，下列有关操作正确的是
(　　)
解析：选B。A.加热高锰酸钾制取氧气，导管前端要放一团棉花，防止固体粉末进入导管，错误；B.氧气不易溶于水，能用排水法收集，集气瓶装满水，导管伸入瓶口少许，正确；C.铁丝在氧气中燃烧，集气瓶中要放少量的水或细沙，防止生成物溅落炸裂瓶底，错误；D.硫在氧气中燃烧，集气瓶口要用毛玻片盖住，减少二氧化硫的排放，或在瓶中装水吸收二氧化硫，减少空气污染，错误。
6．(2023·山西)实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，有关操作如下，正确的一项是(　　)
A．试管口应该倾斜
B．用酒精灯火焰加热
C．气泡连续放出时开始收集
D．收集前集气瓶应装满水
解析：选D。A.加热固体时试管口应该略向下倾斜，防止冷凝水回流引起试管炸裂，此选项错误；B．因为酒精灯的外焰温度最高，所以用酒精灯的外焰加热，此选项错误；C.气泡连续、均匀放出时，此时是纯净的氧气，开始收集，此选项错误；D.收集前集气瓶应装满水，否则收集到的氧气中会混有空气，此选项正确。
7．(2023·安徽芜湖校联考模拟预测)为落实“双减”工作精神，老师给同学们布置了一道家庭小实验的作业。在塑料瓶中加入酵母粉(催化剂)和双氧水溶液进行氧气的制取和检验，下列说法正确的是(　　)
A．触摸瓶身明显发烫，说明该反应吸热
B．塑料瓶膨胀，只是因为反应产生气体
C．将带火星的木条伸入瓶内检验有氧气生成
D．加入酵母粉会使生成氧气的质量增多
解析：选C。A.触摸瓶身明显发烫，说明反应过程中有热量放出，故A错误；B.在酵母粉的催化作用下，双氧水分解生成氧气和反应时有热量放出，都能使塑料瓶膨胀，故B错误；C.检验氧气时，将带火星的木条伸入瓶内，若带火星的木条复燃，则证明是氧气，故C正确；D.酵母粉是催化剂，在化学反应前后质量不变，只能改变反应速率，不影响生成物氧气的质量，故D错误。
8．(2023·安徽宿州三模)某研究团队研制的Cu CuI复合催化剂，实现了二氧化碳高效制备乙烯(C2H4)，反应的微观示意图如图所示。下列有关说法正确的是(　　)
A．该反应前后分子的种类不变
B．该反应后Cu CuI复合催化剂的质量减少
C．该反应后原子的总数增加
D．参加反应的两种物质分子个数比为1∶1
9．向5 mL 5% H2O2溶液中加入少量橙红色重铬酸钾(K2Cr2O7)溶液，发现产生大量气泡，溶液变为绿色(Cr3＋)后又迅速变为淡橙红色，伸入带火星木条，木条复燃，下列推测错误的是(　　)
A．若重铬酸钾质量和化学性质反应前后不变，则为催化剂
B．催化剂不能参与化学反应
C．产生气泡变快可能是重铬酸钾和H2O2 反应造成的
D．可能是反应生成了水稀释重铬酸钾，导致其溶液颜色变淡
解析：选B。A.重铬酸钾能够改变过氧化氢分解速率，且重铬酸钾的质量和化学性质反应前后不变，因此重铬酸钾为该反应的催化剂，正确；B.由题干可知重铬酸钾参与了反应，只不过反应后期又再次生成了重铬酸钾，错误；C.由题干可知加入重铬酸钾的过氧化氢，产生了Cr3＋，同时伴随着大量气泡产生，因此产生气泡变快可能是重铬酸钾和H2O2 反应造成的，正确；D.过氧化氢分解产生水，可能是水稀释重铬酸钾，导致其溶液颜色变淡，正确。
10．下图是实验室制取气体的常用装置，请回答下列问题：
(1)写出标号仪器的名称：①________________，②________________。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气，写出该反应的化学方程式：________________________________，可选用的发生装置是________(填字母序号)。用F装置收集氧气，停止实验时，应先_____________________，再熄灭酒精灯。
(3)实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气，可选用C装置作为发生装置，该装置的优点是________________________，锌粒应该放在________。
(4)通常情况下，甲烷是一种无色、无味的气体，密度比空气小，难溶于水。实验室制取甲烷可选用的收集装置是________(填字母序号，写一种即可)。
11．(2022·安徽一模)氨气(NH3)是一种密度比空气小且极易溶于水的有毒气体，其水溶液呈碱性，实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙两种固体的混合物来制取氨气。
(1)仪器②的名称是________。
(2)实验室用B装置制取氧气，反应的化学方程式为___________________。
(3)实验室制取氨气应选择的发生装置和收集装置是________(填字母)。
(4)用F装置收集氨气，气体从________(填“a”或“b”)端进入，该装置还需连接________(填“G”或“H”)装置以防止氨气泄漏污染空气。
12．(2023·安徽芜湖校联考模拟预测)测定空气中氧气的含量是一项重要的课题，某小组同学以此为课题进行了项目式探究。
[任务一]回顾拉瓦锡定量研究空气的成分
(1)1774年，法国化学家拉瓦锡通过用金属汞在空气中加热生成氧化汞等实验第一次明确得出空气是由氮气和氧气组成的，其中氧气约占空气总体积的________。
[任务二]利用铁锈蚀测定空气中氧气的含量
[查阅资料]氯化钠溶液可以加快铁锈蚀。
小组同学在老师的指导下设计了如图装置进行实验。
步骤1：制作滤纸袋，在滤纸袋中加入混合均匀的铁
粉和活性炭，固定在橡胶塞上，塞紧橡胶塞；
步骤2：调节右管高度，使两管液面相平，将左管液
面距顶部橡胶塞底面距离记为x cm；
步骤3：当左管液面不再上升后，调节右管高度，使两管液面相平，将左管液面距顶部橡胶塞底面距离记为y cm。
(2)步骤2先调节右管高度，使两管液面相平后再记录数据的原因是__________________。
(3)根据上述实验测得空气中氧气的体积分数为________(用含x、y的式子表示)。
(4)该装置与教材中红磷燃烧法测定空气中氧气的含量实验装置相比，优点是__________________________。

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