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化学
第1讲 我们周围的空气
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课标要求 1.了解空气的主要成分(了解) 2.通过实验探究认识氧气的主要性质，认识物质的性质与用途的关系(认识) 3.初步学习氧气的实验室制法，归纳实验室制取气体的一般思路和方法，认识物质在自然界中可以相互转化及其对维持人类生活与生态平衡的意义(认识) 4.认识空气是一种宝贵的自然资源，主动践行节约资源、环境友好的生活方式，树立人与自然和谐共生的科学自然观和绿色发展观(认识)
广东省近五年考情 2023 2022 2021 2020 2019
高 频 考 点 空气是一种宝 贵的自然资源 省卷第12题 省卷第3题 省卷第4题 省卷第8题
氧气的性质 省卷第9题 省卷第19题
(1)
氧气的制取 省卷第18题 (1) 省卷第18题 (2) 省卷第18题 (3) 省卷第13题 省卷第20题
(3)(4)
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我
们
周
围
的
空
气
78%
21%
不活泼
略大
不易
我
们
周
围
的
空
气
粉尘
二氧化硫
二氧化氮　
化石燃料　
新
植树造林
处理
表1-1　氧气的化学性质
可燃物 反应现象 化学方程式
空气中 氧气中
木炭(C) 发出红光 发出白光 ___________________
都生成使澄清石灰水变浑浊的气体，放热
硫(S) 产生淡蓝色的火焰 产生蓝紫色的火焰 _____________________
都生成有刺激性气味的气体，放热
铁(Fe) 变红热，不燃烧 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放热 ____________________
铝(Al) 表面形成致密的氧化膜 发出耀眼的强光，放热，生成白色固体 铝在氧气中燃烧：
4Al+3O2 2Al2O3
　C+O2 CO2　
　S+O2 SO2　
　3Fe+2O2 Fe3O4　
铜(Cu) 紫红色的固体逐渐变成黑色 2Cu+O2 2CuO
镁(Mg) 发出耀眼白光，生成白色固体，放热 2Mg+O2 2MgO
磷(P) 产生大量白烟，放热 __________________________
氢气 (H2) 发出淡蓝色火焰，放热，火焰上方罩着的干燥烧杯内壁有水珠 2H2+O2 2H2O
一氧化碳 (CO) 火焰呈蓝色，生成使澄清石灰水变浑浊的气体，放热 17_________________________
甲烷 (CH4) 火焰呈蓝色，火焰上方罩着的干燥烧杯内壁有水珠，生成使澄清石灰水变浑浊的气体 18______________________________
乙醇 (C2H5OH) 火焰呈蓝色，火焰上方罩着的干燥烧杯内壁有水珠，生成使澄清石灰水变浑浊的气体 C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O
　4P+5O2 2P2O5 　
　2CO+O2 2CO2　
CH4+2O2 CO2+2H2O
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实验1　测定空气里氧气的含量
【实验原理】用过量的红磷与氧气反应，使集气瓶内的气压减小，倒吸入集气瓶内的水的体积等于消耗氧气的体积，该反应的化学方程式为　 　。
【实验装置】
4P+5O2 2P2O5
(教材实验)　　　　　　　　　　　　　　　　　(创新改进后的实验)
【实验现象】①红磷燃烧，产生　 　；②放热；③冷却后打开弹簧夹，水沿着导管进入集气瓶中，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气体积的 　。
【实验结论】①红磷燃烧消耗空气中的氧气，生成五氧化二磷固体；
②空气中氧气的体积约占空气体积的。
大量白烟
【注意事项】
(1)红磷必须过量。如果红磷的量不足，集气瓶内的氧气没有被完全消耗，测量结果会　 　(选填“偏大”或“偏小”，下同)。
(2)装置气密性要好。如果装置的气密性不好，集气瓶外的空气进入集气瓶，测量结果会　 　。
(3)冷却后再打开弹簧夹，否则测量结果　 　。
(4)如果弹簧夹没有夹紧，或塞塞子的动作太慢，测量结果会　 　。
偏小
偏小
偏小
偏大
温馨提示：①实验前，需在集气瓶中注入少量水；②不能用铁丝代替红磷，因为铁丝不能在空气中燃烧；不能用镁条代替红磷，因为镁条不仅会与氧气反应，还会与二氧化碳、氮气反应；不能用木炭或硫代替红磷，因为木炭或硫燃烧后有气体生成，会导致瓶内压强无明显变化。
实验2　氧气的实验室制法
(1)反应物　 高锰酸钾 氯酸钾 过氧化氢
(2)反应原理
(3)试剂状态 和反应条件 固，加热 固固，加热 固液，不加热
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
　2KClO3 2KCl+3O2↑ 　
2H2O2 2H2O +O2 ↑
(续表)
(4)发生装置
(5)收集装置
(6)检验方法 将带火星的木条伸入_______________，若木条_____________，证明该瓶内的气体是氧气
　集气瓶内　
　复燃　
(7)验满方法 ①用排水法收集时，当集气瓶口_________________，证明该瓶内的气体已集满；
②用向上排空气法收集时，将带火星的木条放在_______________，若木条复燃，证明该瓶内的气体已集满
(8)注意事项 ①用高锰酸钾制取氧气时，在试管口放一团蓬松的棉花，防止高锰酸钾粉末堵塞导管；
②试管口要略向下倾斜，防止因冷凝水倒流，使试管炸裂；
③用长颈漏斗时，末端应在液面以下，否则产生的气体会从长颈漏斗逸出；
④用排水法收集氧气时，实验结束后应先把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯，防止因水槽中水倒吸进入试管，使试管炸裂
　冒出大量气泡　
　集气瓶口　
温馨提示：催化剂可以改变化学反应的速率，但是本身质量和化学性质不变。二氧化锰可以作某些反应的催化剂，但不是所有反应都可以用它作催化剂；二氧化锰不仅可作催化剂，还可以是某些反应的反应物。
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某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”“氧气的实验室制法”的探究实验。
【实验1】(教材实验)按图1装置，用红磷燃烧的方法测定空气里氧气的体积分数。
【实验2】按图2装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验)，利用铁锈蚀原理测定空气里氧气的体积分数。
(1)实验1中，红磷燃烧的主要现象是　 　。红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开弹簧夹，水被倒吸入集气瓶的原因是　
　。
(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_______　
　(写一点)。
产生大量白烟，放热
集气瓶中氧气被消耗，气压减小
确保装
置不漏气(答案合理即可)
(3)若上述两个实验结束后打开弹簧夹，都发现进入集气瓶中水的体积明显小于集气瓶中空气体积的，可能的原因是___________________　
　(写一点)。
红磷量或铁粉量不足(或未冷却至室温，就打开弹簧夹或装置漏气)
(4)实验过程中，连接数据传感器，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。依据图示信息，　 (选填“实验1”或“实验2”)的测定方法更准确，判断依据是______________ 　
___________________________________________________________
　。
实验2
反应结束后，实验1集气瓶中剩余氧气的体积分数约为8.6%，而实验2集气瓶中氧气
几乎耗尽
(5)结合你的学习经验，若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物，用图1或图2装置测定空气里氧气的体积分数，该替代物应满足的条件是______　 　(写两点)。
(6)图5、图6都是测定空气里氧气含量的改进实验图。下列认识正确的是　 　 (选填字母)。
A.要待装置冷却至室温后再读数，否则测定结果偏小
B.将图5中的气球更换为注射器(图6)，可
使空气与铜粉接触更充分，数据更准确
C.正确操作情况下，反应后消耗氧气的体积应该是反应前注射器(或气球)内气体和玻璃管内气体体积总和的
只与氧气反应；生成物不是气体(答案合理即可)
ABC
【实验3】测定用排空气法收集到的集气瓶中二氧化碳的体积分数。
(7)甲同学设计图7装置进行测定。浓NaOH溶液的作用是___________　
　(用化学方程式表示)。
(8)乙同学提出，仅利用图8装置，在不添加其他试剂的前提下，也能测得集气瓶中二氧化碳的体积分数。为达到实验目的，操作方法是　
　。
CO2+2NaOH
Na2CO3+H2O
===
先用冰水冷却集气瓶，然后再打开弹簧夹(答案合理即可)
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(1)空气成分是按质量分数划分的。　 　(选填“√”或“×”，下同)
(2)氮气作保护气是利用了氮气的化学性质稳定。　 　
(3)稀有气体通电能发光是物理性质。　　
(4)氧气无色、无味，极易溶于水。　 　
(5)氧气具有助燃性，可作燃料。　 　
(6)二氧化碳不是空气污染物，但含量过高会加剧温室效应。　 　
(7)做测定空气里氧气的含量实验时，可用木炭或硫代替红磷。　 　
(8)目前计入空气质量评价的主要污染物为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物、细颗粒物和臭氧等，不包括二氧化碳。　 　
×
√
√
×
×
√
×
√
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1.(2022·广东)化学与生产生活密切相关。下列说法错误的是( )
A.pH<5.6的降雨称为酸雨　 B.石油属于可再生能源
C.PM2.5属于大气污染物　　　 D.铝合金的硬度比纯铝大
2.(2021·广东)下列不属于空气质量指数(简称AQI)中污染物监测范畴的是( )
A.CO　 B.S C.N2　 D.PM2.5
B
C
. .
. . .
3.(2023·广东)【基础实验与跨学科实践】
(1)实验室制取O2及性质检验。
①图1中仪器a的名称是　 　；
②用高锰酸钾制取O2，应选择图1中的发生装置　 　(选填字母)，反应的化学方程式为　 　；
锥形瓶
A
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
③收集一瓶O2并进行性质检验。
操作 现象 结论
硫燃烧时，　 　(选填字母)，生成具有刺激性气味的气体。 a.产生大量白烟 b.生成黑色固体 c.发出蓝紫色火焰 O2只有氧化性
集气瓶中NaOH溶液的作用是　 　
c
吸收反应生成的二氧化硫，防止其污染空气
(2)制作氧自救呼吸器。
查阅资料：超氧化钾(KO2)为黄色固体，可分别与CO2、H2O反应生成O2和白色固体，产氧效率高，适合做生氧剂。
原理分析：4KO2+2CO2 2K2CO3+3O2，4KO2+2H2O 4X+3O2↑，则X的化学式为　 　。
动手实践：设计并制作氧自救呼吸器如图2所示。使用一段时间后，观察到生氧剂由　 　(填颜色变化)时，则基本失效。
KOH
黄色变为白色
4.(2022·广东)具备基本化学实验技能是学习化学的基础和保证。在化学实验操作考试中，小明和小英分别抽取了Ⅰ、Ⅱ两组试题。可供选择的实验药品有：大理石、KClO3、MnO2、稀盐酸、NaOH溶液、H2O2溶液、酚酞溶液、石蕊溶液等，相关实验装置如图所示。
Ⅰ组：O2和CO2的实验室制取
(1)仪器a的名称是　 　。
(2)小明想用同一套装置分别制取O2、CO2，应选用发生装置_____　　(选填字母，下同)和收集装置　 　。其中，制取 O2的化学方程式为　 　。
试管
B
C
2H2O2 2H2O+O2↑
Ⅱ组：溶液酸碱性的检验和酸、碱的化学性质
(1)为了鉴别稀盐酸和NaOH溶液，小英要测定溶液的pH，正确的操作是_______________________________________________________　
　。测得pH=1的溶液为　 　 。
(2)稀盐酸和NaOH溶液反应无明显现象。为使该反应“可视化”，小英向NaOH溶液中滴加　 　溶液，再逐滴加入稀盐酸至过量，观察到溶液由　 　色变成无色。
用洁净干燥的玻璃棒蘸取溶液滴到pH试纸上，把试纸显示的颜色与标准比色卡比较，读出溶液的pH
稀盐酸
酚酞
红
5.(2021·广东)根据如图所示实验装置，回答下列问题。
(1)仪器a的名称是　 　。
(2)用装置A制取CO2，分液漏斗中盛装的药品是　 　；用装置C收集CO2，气体应从导管　 　(选填“b”或“c”)口通入。
(3)用装置B制取O2，检查装置气密性的操作是____________________
___________________________________________________________________________________________________________________。试管中反应的化学方程式为　 　。
锥形瓶
稀盐酸
b
将玻璃导管伸入装有水的水槽中，用手捂住试管，若导管口有气泡冒出，松开手后导管内形成一段稳定不回落的水柱，则证明装置气密性良好
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
(4)某同学在学习氮肥时，查阅资料：
①氨气极易溶于水，其水溶液称为氨水；②氨水在浓度大或受热时易分解放出氨气。
实验室用生石灰和浓氨水能快速制取氨气的原因是________________　
　；制得的氨气　
　(选填“能”或“不能”)用装置D收集。
放出大量热，浓氨水受热时易分解放出氨气
生石灰和水反应
不能
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考点1　空气的主要成分
针对训练
1.(2023·珠海模拟)科学家对人类文明的发展作出了重要贡献。下列选项错误的是( )
A.拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分
B.张青莲为相对原子质量的测定作出了卓越贡献
C.侯德榜为纯碱和氮肥工业技术的发展作出了杰出的贡献
D.道尔顿最早发现了酸碱指示剂
. .
D
2.(2023·佛山模拟)某小组用如图所示装置进行创新实验，一段时间后观察到蜡烛熄灭，将反应后的装置密封放置数天后，发现铁钉表面出现了锈迹。下列说法正确的是( )
A.蜡烛燃烧前，容器中氧气的质量分数约为21%
B.当铁钉不再锈蚀时，容器内气体均为二氧化碳
C.实验说明只要有氧气，蜡烛就可被点燃
D.由实验现象可知，蜡烛燃烧会生成水
D
3.(2023·江门模拟)空气是人类生产生活的重要资源。下列生产生活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.制作电光源的稀有气体
C
4.(2023·惠州模拟)如图所示实验，下列说法错误的是( )
A.由图1可知，O2占空气质量的21%
B.由图2可知，白磷燃烧需要和空气接触
C.薄铜片上的白磷燃烧，冒出白烟
D.点燃红磷后，要迅速放入集气瓶中
A
. .
能力提升
5.(2023·茂名模拟)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)：
①在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份；②用弹簧夹夹紧胶皮管；③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；④红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，观察现象。其中错误的实验步骤是( )
A.①　 B.②　 C.③　 D.④
D
考点2　空气是一种宝贵的自然资源
针对训练
6.(2023·珠海模拟)人类和动物的生存需要洁净的空气。下列气体会污染空气的是( )
A.氧气　 B.一氧化碳　 C.氮气　 D.稀有气体
B
7.(2023·阳江模拟)空气是人类赖以生存的物质基础。下列说法错误的是( )
A.空气中的氧气是一种常见的燃料　
B.二氧化硫是空气污染物之一
C.空气中氮气的体积分数约为78%　
D.植树造林有利于保护空气
. .
A
8.(2020·广东)下列物质属于空气污染物的是( )
A.氧气　　　 B.氮气　 C.水蒸气　　　　　 D.二氧化硫
能力提升
9.(2023·惠州模拟)2022年北京冬奥会期间，国家环保部门加大了对奥运场馆周边地区空气质量的监测力度。下列物质没有被列入空气质量监测项目的是( )
A.二氧化硫　 B.臭氧　 C.细颗粒物　 D.稀有气体
. .
D
D
考点3　氧气的性质
针对训练
10.(2023·中山模拟)下列物质，在空气中加热只能发生红热现象，不能燃烧；但在氧气中点燃能剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体的是( )
A.红磷　 B.铁丝　 C.木炭　 D.硫
B
能力提升
11.(2019·广东)燃烧是人类最早利用的化学反应之一。回答下列问题。
(1)按图进行铁丝在O2中燃烧的实验，反应的化学方程式为
　 　。该实验装置存在明显的不足，改进措施是　 　。
(2)对比铁丝在空气中不能燃烧、在氧气中剧烈燃烧的现象，分析室内起火时，如果打开门窗，火会烧得更旺的原因是___________　
　。
3Fe+2O2 Fe3O4
在瓶底加少量的水或细沙
打开门窗，
给可燃物的燃烧提供了充足的氧气
考点4　氧气的制取
针对训练
12.(2023·东莞模拟)下列图像正确反映对应变化关系的是( )
C
A.常温下，相同质量的锌和铁分别与足量的溶质质量分数相同的稀硫酸反应
B.向一定量的氢氧化钠溶液中滴加pH=3的稀盐酸
C.加热一定量的高锰酸钾
D.氢气还原一定量的氧化铜
能力提升
13.(2023·珠海模拟)如图所示是一种简易便携式制氧器。下列说法错误的是( )
A.该制氧器的反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置
B.加湿仓可使输出的氧气保持湿润
C.氧气用于医疗急救，利用了氧气可供给呼吸的性质
D.将输出的氧气收集，可作燃料
. .
D

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