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(共52张PPT)
考点一 物质的性质与应用
第2讲 空气 氧气
2024年中考复习专题
目录
考点梳理
1
实验剖析
2
强化训练
3
工业制取
实验室制取
空气
氧气
空气污染
空气中氧气含量的测定
氧气的物理性质
与非金属单质反应
与金属单质反应
与化合物反应
氧化反应及其类型
空气的成分及其用途
氧气的化学性质
氧气的
制取
思维导图
1.法国化学家 _______ 在二百多年前，用定量的方法对空气成分进行了研究。
得到结论：空气由氮气和氧气组成，其中氧气约占空气体积的 _______。
2.燃烧法测定空气中氧气含量实验（详见“实验1 空气中氧气含量的测定”）
拉瓦锡
考点1
空气中氧气含量的测定
针对训练
考点梳理
成分 含量 (体积分数) 主要用途
氮气 ____ a.制硝酸和化肥的重要原料；b.用作保护气，隔绝空气；c.液氮用作制冷剂
氧气 ____ a. ，如于医疗急救等；b.__________，如用于气焊、炼钢等
稀有气体 0.94% a.用作保护气，隔绝空气；b.制成多用途的电光源,如强照明灯、霓虹灯等；c.氦可用于制造低温环境等
78%
21%
供给呼吸
支持燃烧
考点2
空气的成分及其用途
成分 含量 (体积分数) 主要用途
二氧化碳 ____ a.灭火；b.气体肥料、化工产品原料；c.固态二氧化碳（干冰）作制冷剂，如人工降雨
其他气体和杂质 0.03% —
0.03%
明确空气中各气体成分的含量指的是__________，不是质量分数。
体积分数
续表
易错提示
考点3
空气污染
1.空气质量日报:主要内容包括“空气质量指数”“空气质量级别”“首要污染物”等。空气质量指数越　　　,空气质量级别就越 　　,空气质量状况就越差。
2.目前计入空气质量评价的主要污染物为:SO2、CO、NO2、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)和臭氧等。
3.大气污染及防治措施:见第15讲P114。
易错提示
二氧化碳无毒,是空气中的一种成分,不属于空气污染物,但是大气中二氧化碳含量过高会导致全球气候变暖。
大
高
标准状况下, 　　　　色、 　　　　味的气体, 　　　　溶于水,密度比空气 　　　　;液态时为淡蓝色,固态时为淡蓝色雪花状。
考点4
氧气的物理性质
无
无
不易
略大
考点5
氧气的化学性质
1.氧气的化学性质:氧气是一种化学性质比较活泼的气体,能支持燃烧,具有 　　　　,不具有可燃性。具有氧化性,能跟很多物质发生反应。
2.氧气与物质的反应
教材小实验
探究氧气的性质
1.氧气与硫的反应:硫燃烧的火焰颜色在空气中为　　　,在氧气中为　　　　　　,生成有　　　　　的气体。点燃硫之前要在集气瓶底预先加入少量水或NaOH溶液用于吸收生成的气体,防止造成污染。反应的化学方程式为　　　　　　　　　　。
助燃性
淡蓝色
明亮的蓝紫色
刺激性气味
S+O2 SO2
教材小实验
2.氧气与木炭的反应:木炭在空气中持续红热,在氧气中剧烈燃烧,发出白光,生成的气体能使澄清石灰水　　　　。氧气不足时燃烧生成CO,氧气充足则完全燃烧,两种反应的化学方程式分别为　　　　　　　　、　　 　　　　　。
变浑浊
C+O2 CO2
2C+O2 CO
教材小实验
3.氧气与铁的反应:在空气中铁丝红热不燃烧,在氧气中剧烈反应,　　　　,放出大量的热,生成　　　　色固体,集气瓶底需要预先加入少量水或细沙,目的是　　　　 　 　　。反应的化学方程式为　　　　　　　　。
火星四射
黑
防止燃烧产生的高温熔融物溅落,炸裂瓶底
3Fe+2O2 Fe3O4
物质 现象 化学方程式 注意事项
与非金属单质反应 磷 (白磷、 红磷) 空气或氧气中都可剧烈燃烧,生成大量 　　　,放出 　　　 集气瓶瓶底预先加入少量 　　　　,用于吸收反应产生的五氧化二磷,降温
氢气 在空气或氧气中燃烧,火焰为 　　　　色,在火焰上方罩一只干而冷的烧杯,内壁出现 　 　　　 点燃前需检验纯度
与金属单质反应 镁 (镁条) 在空气或氧气中燃烧,发出耀眼的白光,生成 　　　色固体,放出热量 —
铜 在空气或氧气中加热,固体颜色 由 　　　　色变为 　　　　色 —
白烟
热量
淡蓝
水珠（或水雾）
4P+5O2 2P2O5
水
2H2+O2 2H2O
黑
红
白
2Mg+O2 2MgO
2Cu+O2 2CuO
物质 现象 化学方程式 注意事项
与化合物反应 一氧化碳 在空气或氧气中燃烧,发出 　　　　色火焰,放出热量 点燃前需检验纯度
甲烷 在空气或氧气中燃烧,发出 　　　　色火焰,放出大量的热;在火焰上方罩一只干而冷烧杯,内壁出现 　　　　;罩一只沾有澄清石灰水的烧杯,现象为 　　　　　　　　 点燃前需检验纯度
乙醇 (C2H5OH) 在空气或氧气中燃烧,发出 　　　　色火焰,放出热量 —
续表
C2H5OH+3O2
2CO2+3H2O
CH4+2O2
2H2O+ CO2
2CO+O2 2CO2
3.氧化反应及其类型
(1)氧化反应:物质与氧气发生的反应,属于氧化反应。
(2)剧烈氧化和缓慢氧化:
剧烈氧化 缓慢氧化
区别 剧烈反应并发光放热 反应进行得慢,不易察觉
举例 物质在氧气中燃烧 动植物呼吸、酿酒、食物腐烂、金属锈蚀
联系 都是氧化反应,都放出热量
易错提示
氧气本身不可燃,不能用作燃料,但是氧气具有助燃性。
考点6
氧气的制取
1.氧气的工业制法
(1)方法:分离液态空气法。
(2)原理:根据液态氧和液态氮的 　　　不同进行分离。
(3)过程:空气 液态空气
2.氧气的实验室制取(详见“实验2　氧气的实验室制取”)。
低温条件下加压
低温
升温（－196℃）
氮气(首先分离出来)
氮气(液态氧(贮存在蓝色钢瓶中)
1.空气中氮气约占空气总质量的78 ,氧气约占21 。 (　　)
2.磷在氧气中燃烧,产生大量白雾。 (　　)
3.分离液态空气法制取氧气的过程是物理变化。 (　　)
4.稀有气体的化学性质很不活泼,不与任何物质发生反应。 (　　)
5.铁在空气中燃烧的现象为剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体Fe3O4。(　　)
×
√
×
×
×
针对训练
易错速判
1．写出图中甲、乙所代表的化学式。
甲：__________ 乙：__________
2．写出图中涉及的化学方程式。
①____________________________
②____________________________
③____________________________
④____________________________
KMnO4
H2O2
2KClO3 2KCl+3O2↑
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O2 2H2O+O2↑
2H2O 2H2↑+O2↑
针对训练
构建物质网络
⑤____________________________
⑥____________________________
⑦____________________________
⑧____________________________
⑨____________________________
⑩____________________________
____________________________
____________________________
____________________________
___________________________
____________________________
2H2+O2 2H2O
C+O2 CO2
4P+5O2 2P2O5
S+O2 SO2
3Fe+2O2 Fe3O4
4Al+3O2═2Al2O3
2Cu+O2 2CuO
2Mg+O2 2MgO
2CO+O2 2CO2
CH4+2O2 2H2O+ CO2
C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O
实验梳理
实验1 空气中氧气含量的测定
实验剖析
2
实验2 氧气的实验室制取
（1）实验设计
实验梳理
实验原理 红磷燃烧的化学方程式为　　　　　　　　　
实验装置 与步骤 a.连接仪器,检查装置的气密性
b.在集气瓶内加入少量　　　　,并把集气瓶剩余容积分为5等份
c.用弹簧夹夹紧胶皮管
d.点燃燃烧匙内的红磷后,　　　　伸入集气瓶中并把塞子塞紧,
观察红磷燃烧的现象
e.待红磷熄灭并　　　　　　　后,打开弹簧夹,观察实验现象及水面的变化
实验现象 红磷燃烧,产生大量　　　　,并放出热量;冷却至室温后,打开弹簧夹,烧杯中的水沿导管进入集气瓶,集气瓶中的水面上升,约占瓶内原有空气总体积的　　　　
实验结论 a.氧气约占空气总体积的　　　
b.氮气　　　　(填“能”或“不能”)燃烧,也　　　　(填“支持”或“不支持”)燃烧,且　　　　溶于水
实验1 空气中氧气含量的测定
4P+5O2 2P2O5
水
立即
冷却至室温
白烟
不能
不支持
难
（2）误差分析
测量结果 可能原因
氧气含量偏低(进水量不足) 红磷量不足;烧杯内水不足或导管内未注满水;未冷却到室温
就打开弹簧夹;装置气密性不好
氧气含量偏高(瓶内气体逸出) 弹簧夹未夹紧;红磷点燃后伸入集气瓶中速度较慢
（3）实验改进与创新:
a.改进点燃方式:使操作更简便,同时药品处于密闭空间更加环保。
b.改进测量方式:使读数更准确、便捷。
c.改进药品:选择的药品需在空气中 　　　　,且只能与空气中的 　　　 反应,反应后的生成物最好为 　　　　,若生成气体,则气体要能被某种溶液吸收。
能燃烧
氧气
固体
针对训练
　某同学要探究空气中氧气的含量,进行了如下实验。
针对训练
　实验1:按图1所示装置,用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
实验2:按图2所示装置,在集气瓶内壁用水均匀地涂附铁粉除氧剂(其辅助成分不干扰实验),利用铁锈蚀的原理测定空气中氧气的体积分数。
(1)实验1中,红磷燃烧的主要现象是　　　　　　　　 　　;红磷熄灭后,集气瓶内剩余气体主要是　　　　,该气体　 　　(填“支持”或“不支持”)燃烧,常见用途有　 (写一条即可)。
产生大量白烟,放出热量
氮气
不支持
作制冷剂
(2)为提高实验的准确性,以上两个实验都需要注意的事项是 (写一条即可)。
(3) 实验过程中,连接数字传感器,测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。
依据图3、图4信息,可知　　　　(填“实验1”或“实验2”)
的测定方法更准确,判断依据是　 。
(4)若将图2装置中的铁粉除氧剂换成足量的铜粉进行实验,能否比较准确地测出空气中氧气的含量 (已知:铜能与空气中的氧气、水、二氧化碳反应生成铜绿) 　 (填“能”或“不能”),原因是　 。
数字化实验
装置气密性良好(或药品足量)
实验2
实验2消耗氧气更彻底
不能
二氧化碳的量太少,铜不能将装置内的氧气耗尽
兴趣小组又利用图5装置进行实验,将装有足量红磷的燃烧匙置于瓶中间,并把装有足量白磷的燃烧匙浸没在蒸馏水下。先在烧瓶内用激光笔引燃红磷,待红磷燃烧熄灭后,将装有白磷的燃烧匙提出水面,发现白磷可以被点燃。图6表示用氧气传感器测量的容器内氧气浓度的变化曲线图。
(5)BC段变化的原因: 。
(6)CD段变化的原因:
。
(7)DE段变化的原因: 。
(8)通过红磷和白磷的连续实验得出的结论为 。
创新装置
红磷燃烧消耗瓶内氧气　
红磷熄灭后,温度下降,水蒸气冷凝
液化,导致气体总体积下降,从而引起氧气浓度上升　　
白磷燃烧消耗瓶内氧气　
红磷不如白磷消耗氧气能力强　
实验2 氧气的实验室制取
实验梳理
实验原理 2KMnO4 ════ K2MnO4+ MnO2+O2↑ 2KClO3 2KCl+3O2↑ 2H2O2 2H2O+O2↑
实验 药品 高锰酸钾( 色固体) 氯酸钾(　　　　色固体)、二氧化锰 过氧化氢、二氧化锰
( 色粉末)
反应物状态和反应条件 固体和固体反应,需要加热 固体和液体反应,常温不需加热
发生装置
固-固加热型 固-液常温型
△
MnO2
MnO2
△
暗紫
白
黑
实验步骤 a.检查装置气密性;b.将药品装入试管;c.把试管固定在铁架台上;d.点燃酒精灯;e.收集氧气;f.撤离导管;g.熄灭酒精灯 a.检查装置气密性;b.装入药品;c.收集氧气
收集装置 选择依据 排水法:氧气　　　　溶于水且不与水反应 向上排空气法:氧气的密度比空气的　　　 装置评价 排水法:收集的氧气较　　　　(但含水蒸气) 向上排空气法:收集的氧气较 　　　 检验 将带火星的的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则为氧气 验满 a.用向上排空气法时,需将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则说明氧气已集满;b.用排水法收集时,当瓶口有大气泡冒出时,说明氧气已集满 不易
大
纯净
干燥
针对训练
　　　如图所示的是初中化学常见的实验装置图,请回答问题。
(1)a的仪器名称为　　　　。
(2)采用氯酸钾和二氧化锰制取一瓶干燥的氧气,选用装置的组合为　　 　　(填字母),该反应的化学方程式为　 。
(3)采用B装置制取氧气,可用的药品为　　 　　　和　　　　　,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。
水槽
AC(或AF)
2KClO3 2KCl+3O2↑
过氧化氢溶液
二氧化锰
2H2O2 2H2O+O2↑
(4)可以用D装置收集氧气的原因是　　　　　　　,经检验收集到的氧气不纯,其原因可能是　 (写一种即可)。
(5)采用F装置收集氧气,应从　 　 　(填字母,下同)处通入,验满应在　　 　处。
氧气不易溶于水
装置气密性不好
m
n
命题点2
氧气的性质
命题点3
氧气的实验室制取
空气成分及其用途
命题点1
强化训练
4
(6年4考)
1.（2021·贵阳1，2分）空气是人人都离不开的重要物质，其中体积分数约为21%并能供给人类呼吸的气体是（　 ）
A．N2 B．O2 C．Ne D．CO2
2.(2020贵阳4,2分)空气是人类生产活动的重要资源。下列关于空气的说法正确的是(　 )
A.洁净的空气是纯净物
B.空气中可分离出氧气用于医疗急救
C.空气中含量最多的气体是二氧化碳
D.空气中氮气的化学性质比氧气活泼
B
空气成分及其用途
命题点1
3
2
1
B
创新考法
创新点:装置创新
3.(2022甘肃金昌改编)小亮同学设计了如图所示的装置测定空气中氧气的含量。该实验利用了铜丝的　　　　性。实验成功的标志是左侧玻璃管内液面约上升到刻度　　　　处。若将红磷换成木炭,能否测定空气中氧气的含量,请说明理由　　　　　　　　　　　　　 　　　 。
导热
1
不能,因为木炭燃烧后产生二氧化碳气体,玻璃管内气压几乎无变化
3
2
1
4.(2023贵州8,1分)认识物质。空气是一种宝贵的资源,其中能供给呼吸的气体是　　　　。
5.【2022贵阳29(1)①,1分】我们生活在多样的物质世界里。如:空气中的　　　可供给人类呼吸。
命题点2
氧气的性质
(6年3考)
氧气
氧气
6
5
4
7
补充考法
6.(2022遵义节选)某兴趣小组利用如图所示的装置研究红磷在空气中燃烧,测得装置内气体压强随时间变化的数据如表。
(1)气压由100.6 kPa变为106 kPa的主要原因是
。
(2)依据上表推出x的合理取值范围是 。
时间/s 0 15 30 45 60
压强/kPa 100.6 100.6 106 91.3 87.4
时间/s 75 90 …… 225 240
压强/kPa x 84.2 …… 81.6 81.2
的因素小于红磷燃烧温度升高导致压强增大的因素
红磷燃烧消耗氧气导致压强减小
84.26
5
4
7
拓展考法
7.(2023天津)下列对实验现象的描述正确的是 (　　)
A.硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰
B.红磷在空气中燃烧产生大量白雾
C.木炭在空气中充分燃烧生成黑色固体
D.铁丝在氧气中燃烧时,火星四射,生成黑色固体
D
6
5
4
7
命题点3
氧气的实验室制取
(6年6考)
8.(2023贵州10,7分)化学是一门以实验为基础的学科。
(1)用图1、图2装置进行氧气实验室制取及性质实验。
①加热高锰酸钾制取氧气,往试管中加入高锰酸钾粉末的操作是
, 反应的化学方程式为　　　　　　　　　 　,反应的基本类型是　　　　　。
把试管横放,用纸槽把药品送入试管
底部,然后慢慢直立试管
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
分解反应　
10
9
8
②用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,应选择的发生和收集装置是　　　　　　(填字母)。检验氧气的方法是　　　　　　　　　　　 　。
③图2中发生化学反应的现象为　　　　　　　　　　　　 　。
(2)图3是一种紧急供氧设备内部结构示意图。使用时按动点火装置,金属粉末反应放热,使药块分解持续
供氧,并有氯化钠生成。其中产生氧气的化学方程式为　　　　　　　　 　　。
BC或BE　
将带火星的木条伸入集气瓶,木条复燃,说明是氧气
剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出热量
2NaClO3 ═══2NaCl+3O2↑　
催化剂
△
10
9
8
9.【2022贵阳31(2)①,3分】完成下列实验并解决实际问题。
实验室制取气体。根据如图,回答问题。
若制取O2,请填写下表。
制取 气体 反应原理(用一个化学方程式表示) 反应原理对应的制取装置(填字母) 检验该气体方法
O2



2KClO3 2KCl+3O2↑或
2H2O2 2H2O+O2↑
AD、AC(或BD、BC)　
把带火星的木条伸入集气瓶中,带火星的木条复燃,说明气体是氧气　
10
9
8
10.(2019贵阳32节选,4分)通过一年的化学学习,同学们初步掌握了实验室制取气体的知识和技能,请完成下列实验内容。
【制取气体】
实验名称 化学方程式 选用药品 制取气体 所选装置
实验室制 取氧气
【探究活动】如果将产生的氧气通入装置G,现象是　　　　　　　　　　。
2H2O2 2H2O+O2↑
过氧化氢和二氧化锰　
BC或BE(答案合理即可)　　
蜡烛燃烧得更加剧烈　　
10
9
8
综合提升训练
基 础 过 关 练
1.(2023北京)空气的成分中,体积分数最大的是 ( )
A.氮气　　　B.氧气 C.二氧化碳 D.稀有气体
2.(2023湖南长沙)2023年5月30日神舟十六号载人飞船顺利发射,将三名航天员成功送入空间站。下列能供给航天员呼吸的气体是( )
A.氧气 B.氮气 C.二氧化硫 D.氦气
3.(2023江苏苏州)空气由多种气体组成,其中体积分数约为21%的物质是( )
A. N2 B. He C. CO2 D. O2
A
8
7
6
5
4
3
2
1
基 础 过 关 练
A
D
4.(2023重庆)下列各组空气成分的体积分数之和最大的是 ( )
A. O2、H2O B. O2、CO2 C. O2、N2 D. N2、CO2
5.(2023广东广州)生机勃勃的地球离不开空气,下列关于空气的说法不正确的是( )
A.稀有气体可用于霓虹灯的制作
B. CO2是植物光合作用的重要原料
C. SO2排放是导致酸雨的原因之一
D. PM2.5的含量越高空气质量越好
C
D
8
7
6
5
4
3
2
1
6.(2023福建)在“氧气的实验室制取与性质”实验中,下列装置或操作不正确的是( )
A.检查气密性 B.制备氧气 C.收集氧气 D.蜡烛燃烧
C
8
7
6
5
4
3
2
1
7.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
D
8
7
6
5
4
3
2
1
8.(2023黑龙江龙东地区)根据如图所示的实验装置,回答下列问题。
(1)写出图中仪器a的名称: 。
(2)写出实验室用A装置制取氧气的反应的化学方程式:
,实验室要得到比较纯净的氧气通常选用 (填字母)装置收
长颈漏斗
2KClO3
2KCl+3O2↑
D
8
7
6
5
4
3
2
1
集,若用此收集方法收集到的O2不纯净,则其原因是
(写一点即可)。
(3)实验室制取二氧化碳的反应原理是 (用化学方程式表示),B、C装置均可作为实验室制取CO2的发生装置,与B相比,选用C装置的优点是 ;检验CO2的方法是
。(用化学方程式表示)
(4)若用装置E收集满一瓶O2后,再向瓶中注水排出瓶中气体,水应从
(填①或②)端进入。
没有等到气泡均匀
连续冒出时就开始收集(或收集前集气瓶内没有装满水,合理即可)
CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑　
①
CO2+Ca(OH)2 ═ CaCO3↓+H2O
可以控制反应速率
8
7
6
5
4
3
2
1
9.(2023陕西)氧气是维持生命的重要物质。下列说法不正确的是 ( )
A.自然界绿色植物的光合作用产生氧气,同时消耗大气中的二氧化碳
B.工业上分离液态空气制氧,利用的是液氧、液氮的沸点不同
C.家用制氧机有的是通过吸附空气中的氮气得到较纯的氧气,该过程氧分子未发生变化
D.实验室电解水制氧气,生成氢气和氧气的质量比为2∶1
挑 战 高 分 练
D
10
11
9
10.(2023广西)下列实验现象描述正确的是 ( )
A.磷在空气中燃烧产生大量的白雾
B.木炭在空气中燃烧发出淡蓝色火焰
C.镁在氧气中燃烧发出耀眼的白光,生成黑色固体
D.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体

D
10
11
9
11.(2023重庆)如图是拉瓦锡测定空气成分的实验。他将汞放在密闭容器里连续加热12天,得到红色粉末(HgO)。他又把红色粉末放在另外容器里加强热,最终得出了空气成分的结论。
(1)若用煤块作火炉燃料,该燃料属于 (填“可”或“不可”)再生能源。
(2)连续加热12天的目的是 ,剩余气体约占原气体总体积的 。
(3)将红色粉末加强热可生成初始物质,其化学方程式为 。
不可
使汞和氧气充分反应
五分之四
2HgO 2Hg+O2↑
10
11
9
中 考 创 新 练
12.(2023吉林)吉林雾凇,北国盛景。空气成分中与雾凇形成有关
的是 ( )
A.水蒸气 B.二氧化碳
C.氧气 D.氮气
A
12
13
14
13.(2023广东广州)磷及其化合物广泛应用于新能源汽车电池的制造,如LiFePO4等。
(1)白磷保存在水中可以防止自燃,主要原因是 。
(2)测定空气中氧气含量时,消耗0.4 g氧气至少有 g红磷参加反应。
(3)磷有多种化合价,PCl5读作 ;已知PCl5+4H2O ═ 5HCl+H3PO4(磷酸),磷酸根离子的化学符号是 ;根据化合物的分类,LiFePO4属于 。
隔绝氧气
0.31
五氯化磷
P
盐
12
13
14
14.(2023湖北宜昌)2023年5月30日,我国“神舟十六号”载人航天飞船成功发射。为保证宇航员正常的生命活动,空间站内的空气需与我们周围的空气组成相近,主要采用以下循环系统:
(1)空间站内空气中含量最多且不会被宇航员消耗的气体是 (填化学式),补充氧气的化学反应有 (填序号)。空间站用活性炭净化空气,是利用它的 性。
(2)反应④的化学方程式是 ;此系统中循环利用的物质有 。
N2
①③
吸附
CO2+4H2 CH4+2H2O
H2O、O2、H2、CO2
12
13
14

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