资源简介

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第二单元　我们周围的空气
考纲要求 备考指津
1．了解空气的主要成分，知道空气中氧气含量的测定方法和原理。2．知道空气对人类生活的重要作用。3．理解氧气的主要性质和用途，判断氧气能与许多物质发生氧化反应。4．初步学会在实验室制取氧气的方法和原理。5．了解自然界中氧的循环。6．能从组成上区分纯净物和混合物。7．认识催化剂的重要作用，认识常见化合反应、分解反应的特点，判断反应类型，解释相关现象。 1．空气的组成和空气的污染与防治是中考的必考题目，难度较低，属于识记性的考查。而测定空气中氧气含量的探究性命题是考查热点，也是难点，在今后的命题中，创新实验设计考查的力度将加大。2．氧气的化学性质和用途相结合，是命题的重点，常结合生产、科技等方面，以实验题的形式考查知识的综合应用。3．氧气的实验室制法是固—固加热制取气体的典型代表，命题几率大，命题热点有氧气的实验室制法的实验设计、评价、事故的分析处理，催化剂的应用等。4．通过生活中常见的物质，判断混合物和纯净物；通过提供典型事例，判断化合反应、分解反应和氧化反应。5．将自然界中氧的循环和碳的循环结合起来，可以进一步巩固、认识氧和碳这两种非金属。
考点梳理
考点一、空气的成分
1．对空气的成分的研究
法国化学家拉瓦锡通过实验得出了空气是由氮气和氧气组成的结论。
2．空气的成分
(1)空气的成分
空气的成分 O2 N2 CO2 稀有气体 其他气体和杂质
体积分数 21% 78% 0.03% 0.94% 0.03%
温馨提示 空气中的成分指的是气体体积分数而不是质量分数；一般来说空气的成分比较固定。这是因为动植物的呼吸和腐烂物质的燃烧、钢铁的锈蚀都需要消耗大量的氧气，但是绿色植物在光照条件下进行光合作用会放出大量氧气，使氧气量保持相对稳定。
(2)氮气和稀有气体
性质：都是无色无味的气体，氮气在常温下化学性质很稳定；稀有气体几乎不与任何物质发生化学反应。
用途：氮气可生产硝酸和化肥，作保护气，稀有气体可作电光源。
3．空气中氧气的含量测定实验
(1)实验装置：如下图所示。
(2)实验原理：利用红磷燃烧消耗密闭集气瓶内空气中的氧气，使密闭集气瓶内的压强减小，在大气压的作用下，将水压入集气瓶，进入集气瓶中水的体积即是氧气的体积。
(3)实验步骤：检查装置的气密性；集气瓶内加入少量水，以水面为基准线，把集气瓶分成五等份；点燃过量的红磷，立即伸入瓶中，把塞子塞紧；红磷燃烧停止后，冷却到室温，打开弹簧夹，观察现象。
(4)实验现象：烧杯中的水进入集气瓶内，水面上升约。
(5)实验结论：空气中含有约占空气体积的O2。
(6)误差分析：①测量结果小于的原因：红磷用量不足，氧气未消耗尽；装置的气密性不好，当集气瓶内氧气消耗尽时，瓶内压强减小，瓶外空气进入集气瓶；装置未冷却至室温就打开弹簧夹。
②测量结果大于的原因可能是：弹簧夹未夹紧乳胶管，在红磷燃烧过程中，有少量瓶内气体沿导管排出。
温馨提示 ①测量氧气的体积必须是易和氧气反应且没有气体生成的物质。此装置中铁、木炭、硫不能用作反应物。②测量的反应物一定要足量，装置必须密封。
(7)其他装置：
考点二、空气的污染和防治
1．污染物：空气的污染分两类：有害气体CO、SO2、NO2及粉尘。
2．污染源：煤等化石燃料的燃烧，工厂排出的废气，汽车尾气，农作物秸秆的焚烧等。
3．危害：被污染的空气会严重损害人体健康，影响农作物生长，破坏生态环境。全球变暖、臭氧层破坏和酸雨等都与空气污染有关。
4．净化空气的措施：减少化石燃料的燃烧；开发新能源；植树造林。
5．空气质量日报：主要内容包括空气污染指数、首要污染物、空气质量级别等。
考点三、氧气的性质和用途
1．氧气的物理性质
通常情况下氧气是一种没有颜色、没有气味的气体，降温时变成淡蓝色液体或淡蓝色雪花状固体，密度比空气略大，不易溶于水。
2．氧气的化学性质
氧气是一种化学性质比较活泼的气体，具有氧化性和助燃性。
3．氧气与常见物质的反应
反应物 反应现象 化学方程式 注意事项
红磷 在空气中燃烧产生黄色火焰，在氧气中燃烧发出耀眼的白光，放热，产生大量白烟 4P＋5O22P2O5 烟是可燃物燃烧时，产生的固体小颗粒分散悬浮于空气中而形成的；雾是小液滴分散悬浮于空气中而形成的
硫黄 在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体 S＋O2SO2 可在集气瓶底部放少量水或碱液吸收SO2，防止造成空气污染
木炭 在空气中燃烧持续红热、无烟无焰；在氧气中燃烧发出白光，放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体 C＋O2CO2 夹持木炭的坩埚钳由上至下缓慢伸入集气瓶中，以充分利用瓶中氧气使木炭顺利燃烧
铁 在空气中灼烧成红热，不燃烧；在氧气中燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体 3Fe＋2O2Fe3O4 必须用光亮的细铁丝，将铁丝一端裹一根火柴，先引燃火柴，待火柴临近烧完时伸入集气瓶中，集气瓶底部要放一些水或铺一层细沙，是为了防止生成的熔化物溅落下来炸裂瓶底
镁 在空气中燃烧发出耀眼白光、放热、生成白色固体；在氧气中燃烧比空气中更剧烈 2Mg＋O22MgO 把镁条用砂纸打磨光亮
4．用途：氧气两个重要的用途是支持燃烧和供给呼吸。
5．危害：各种事物都具有两面性，氧气对人有有利的一面，但也有有害的一面，如缓慢氧化造成的钢铁腐蚀、食物腐烂。
考点四、氧气的制法
1．氧气的实验室制法
反应原理 2H2O22H2O＋O2↑ 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑或2KClO32KCl＋3O2↑
实验装置
实验步骤 组装仪器，检查装置的气密性；装药品；收集气体 “组、检、装、夹、点、收、移、熄”
收集方法 排水法或向上排空气法
检验气体 使带火星的木条复燃
验满 排水法，瓶口有气泡冒出为满；排空气法，带火星木条放瓶口复燃为满
温馨提示 ①加热高锰酸钾制氧气用排水法收集时，高锰酸钾要平铺在试管底部，试管口要塞一团棉花，并略向下倾斜，防止水倒流，炸裂试管；实验结束时，要先取出导管，再熄灭酒精灯，防止因水倒吸而使试管炸裂。
②用过氧化氢制氧气时，长颈漏斗管口下端要插入液面以下，防止氧气从长颈漏斗中逸出。
2.氧气的工业制法
(1)分离液态空气制氧气。通过降温加压，使空气变为液态，然后蒸发，液态氮先蒸发出来，剩下的主要是液态氧。此过程是物理变化。
(2)利用膜分离技术制氧气。
考点五、几组概念
1．纯净物和混合物
纯净物 混合物
宏观组成 由一种物质组成，组成固定 由两种或两种以上物质组成，组成不固定
微观组成 由同种分子构成 由不同种分子构成
性质 有固定的物理、化学性质 无固定的性质，其中各物质都保持各自的化学性质
2.化合反应、分解反应、氧化反应和缓慢氧化
化学反应分类 定义 化合反应、氧化反应关系
化合反应 由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应 [来源:21世纪教育网][来源:21世纪教育网]
分解反应21世纪教育网 由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应21世纪教育网[来源:21世纪教育网]
氧化反应 物质跟氧发生的反应
缓慢氧化 进行得很慢，甚至不容易被察觉的氧化反应，其特点是发热但不发光
3.催化剂和催化作用
(1)催化剂(又叫触媒)，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化学反应前后都没有改变的物质。
(2)催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。
温馨提示 学习催化剂概念时要注意以下三点：
①催化剂只改变反应速率，可加快反应速率，也可减缓反应速率；
②催化剂的质量在化学反应前后不改变；
③催化剂的化学性质在化学反应前后不改变。
要证明某一物质是否为某一化学反应的催化剂应抓住这三个方面。
自主测试
1．(2012广州)空气是一种宝贵的自然资源，下列气体不可直接从空气分离获得的是(　　)。
A．用作医疗急救的氧气 B．用作焊接保护气的稀有气体
C．用作食品防腐剂的氮气 D．用作清洁燃料的氢气
2．(2012山东滨州)下列物质的性质与所对应的用途没有直接关系的是(　　)。
A．氧气的密度比空气略大——用于急救病人
B．稀有气体的性质稳定——作保护气
C．石墨能导电——可作电极
D．干冰升华吸热——用于人工降雨
3．如图所示的装置也可用来测定空气中氧气的含量，对该实验的认识不正确的是(　　)。
A．红磷的量不足会影响实验结论
B．装置不漏气是实验成功的重要因素之一
C．将红磷改为木炭也能得到正确的实验结论
D．钟罩内气体压强的减小会导致水面的上升
4．(2012山东东营)新修订的《环境空气质量标准》增设了PM2.5平均浓度限值，PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可吸入颗粒物，主要来源于直接排放的工业污染物和汽车尾气等，是形成灰霾天气的最大元凶。下列做法不合理的是(　　)。
A．举行“地球一小时”熄灯活动
B．灰霾天出门戴N95专业口罩(过滤孔径在0.1微米左右)
C．香烟烟雾颗粒的直径大多在0.1至1.0微米，提倡不吸或少吸烟
D．为了减小PM2.5对环境的影响，禁止家庭使用私家车
5．(2012江苏苏州)苏州博物馆最近启用新购置的“真空充氮杀虫灭菌消毒机”来处理和保护文物，即将文物置于该机器内，三天后氮气浓度可达99.99%，再密闭三天左右，好氧菌、厌氧菌和丝状霉菌都被杀灭。下列有关氮气的说法错误的是(　　)。
A．通常状况下氮气易溶于水
B．氮气不能供给呼吸
C．通常情况下氮气的化学性质不活泼
D．高浓度氮气可抑制菌类的生长
6．下列关于氧气的说法中错误的是(　　)。
A．工业上可以利用分离液态空气法制氧气
B．氧气可以支持燃烧，说明氧气具有可燃性
C．氧气供给呼吸，它和体内物质反应，释放能量，维持生命活动
D．夏天鱼池内开启增氧泵，是因为温度升高，氧气在水中溶解量减少
7．在实验室里制取氧气，既可采用分解过氧化氢的方法，也可采用分解氯酸钾的方法。上述两种方法的共同点主要有(　　)。
①采用MnO2均可改变其反应速率　②反应都不需加热
③都利用含氧化合物分解来达到目的　④两种方法所需仪器相同
A．①③ B．③④ C．①② D．②④
8．下图是实验室制备、收集、验满、验证性质的操作，其中正确的是(　　)。
9．下列物质属于纯净物的是(　　)。
A．洁净的空气 B．清澈的海水
C．蒸馏水 D．自来水
10．初中化学反应的基本类型包括：化合反应、分解反应、置换反应和复分解反应。下列反应属于分解反应的是(　　)。
A．Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu B．2H2O2H2↑＋O2↑
C．CaO＋H2O===Ca(OH)2 D．NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
11．下列变化过程中，不包含缓慢氧化的是(　　)。
A．动植物的呼吸 B．蔗糖的溶解
C．酒和醋的酿造 D．食物的腐烂
12．对资料或实验证据的分析是否正确，直接关系到科学探究是否符合客观事实。下图为实验室用等质量的高锰酸钾和氯酸钾(另加少量的二氧化锰)，分别制取氧气的数据分析示意图。下列依据图示信息所得出的分析正确的是(　　)。
A．同时开始加热，先收集到氧气的是氯酸钾
B．用相同容积的试管制取较多量的氧气时，宜选择氯酸钾为原料
C．加入少量的二氧化锰使氯酸钾产生的氧气质量增加
D．反应时间较长的是高锰酸钾
归类精析
[归类示例一]测定空气中氧气体积分数的实验
【例1】用来测定空气成分的方法很多，图1所示的是小明用红磷在空气中燃烧的测定方法。实验过程是：
　
图1　　　　　　 　 　　　　图2
第一步：向集气瓶内加入少量水，然后将集气瓶剩余容积划分为五等份，并做好标记。
第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。
第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，水面上升约1/5。
请回答下列问题：
(1)上面的实验同时证明了氮气的性质有________、________(至少填两点)。
(2)实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到1/5，你认为导致这一结果的一种可能原因是________。
(3)某同学对实验进行反思后，提出了改进方法(如图2所示)，你认为改进后的优点是________________________________________________________________________。
解析：因为红磷燃烧耗尽氧气后熄灭，说明剩余的氮气既不燃烧，也不支持燃烧；实验完毕，进入集气瓶中的水的不到1/5，其原因主要有装置漏气、红磷不足、集气瓶未冷却到室温就打开弹簧夹。图2装置的优点是装置密闭，无空气逸出，实验结果准确。
答案：(1)不能燃烧　也不支持燃烧
(2)装置漏气或红磷不足
(3)装置始终密闭，空气没有逸出，实验结果准确
方法归纳 空气中氧气含量的测定实验方法各异，但其原理是一致的，即利用可燃物在密闭容器内的空气中燃烧，耗尽其中氧气，使容器内气体的压强小于外界大气压，水(或其他液体)进入容器内的体积约为消耗的氧气的体积，从而得出结论。但实验时，应注意可燃物必须过量(或足量)且反应不生成其他气体；装置的气密性好；要等到装置冷却后再观察结果。
[归类示例二]空气的组成及污染
【例2】 某市2012年7月20日空气质量报告：城区空气污染指数为64，空气质量级别为Ⅱ级，空气质量状况为良，空气首要污染物为可吸入颗粒物。下列有关空气各成分的说法正确的是(　　)。
A．氧气的化学性质比较活泼，属于可燃物
B．氮气的化学性质不活泼，可用于食品防腐
C．空气中的稀有气体按质量分数为0.94%
D．二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物
解析：氧气化学性质比较活泼，能帮助燃烧，但本身不燃烧，A错；空气中的稀有气体其体积分数为0.94%，C错；二氧化碳虽能引起温室效应，但不属于空气污染物，D错；只有B项说法正确。
答案：B
方法归纳 空气中各气体成分的含量按体积分数和质量分数计算，其数值是不同的。二氧化碳含量增多会引起温室效应，但不是空气污染物。
[归类示例三]氧气的性质和用途
【例3】 下列关于氧气的说法中错误的是(　　)。
A．工业上利用氧气和氮气的沸点不同，从液态空气中分离出氧气的过程是物理变化
B．氧气能支持燃烧，可作燃料
C．水中的生物能依靠微溶于水中的氧气而生存
D．氧气能使带火星的木条复燃
解析：氧气能支持燃烧，但氧气不具有可燃性，不能作燃料。
答案：B
方法归纳 氧气支持燃烧，体现了氧气具有氧化性，而不具有可燃性。解答此类题目的关键是理解氧气的性质，由氧气的性质决定氧气的用途。
[归类示例四]氧气的实验室制法
【例4】 (2012北京，31)根据下图回答问题。
(1)仪器a的名称是________。
(2)实验室制取二氧化碳所选用的气体发生装置是________(填字母序号，下同)，收集装置是________。
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为__________________________________ ________________________________________________________________________。
用装置A、E制取氧气，收集完氧气时，应进行的操作是___________________________ __________________________________________________________________________。
用带火星的木条检验氧气时，可观察到的现象是________。
解析：(1)仪器a是试管。(2)实验室常用石灰石或大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳，反应不需要加热，故选用的发生装置为B；因二氧化碳能溶于水，故不能用排水法收集，因二氧化碳的密度比空气大，故可用向上排空气法收集，收集装置选C。(3)高锰酸钾在加热条件下可分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，据此可写出化学方程式；用装置A、E制取氧气，结束时应先将导管移出水面，再熄灭酒精灯，以防止水槽中的水被倒吸入热的试管中，使试管炸裂；带火星的木条放在氧气中会复燃。
答案：(1)试管
(2)B　C
(3)2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑　先将导管移出水面，再熄灭酒精灯　木条复燃
方法归纳 解答本题关键是发生装置和收集装置的选择。实验室制取气体时，应根据反应物的状态及反应条件选择气体发生装置，根据所制取气体的密度大小和溶解性来选择收集装置。
[归类示例五]纯净物与混合物的判断
【例5】 下列物质中属于纯净物的是(　　)。
A．纯净的空气 B．冰水混合物
C．75%的医用酒精 D．矿泉水
解析：纯净的空气中含有氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等多种成分，属于混合物；冰水混合物是由水一种物质组成的，属于纯净物；75%的医用酒精是酒精的水溶液，属于混合物；矿泉水中溶解着多种对人体有益的矿物质，属于混合物。
答案：B
方法归纳 题中给出了日常生活及化学学习中的常见物质，解题时，要对各物质的组成成分作出正确的判断，再来确定是纯净物还是混合物。判断物质是纯净物还是混合物要通过物质的实际组成来区分，不要只看表面字眼“纯”“混”。
[归类示例六]化合反应、分解反应、氧化反应的比较
【例6】 氧气是我们身边常见的物质，以下有关氧气的叙述正确的是(　　)。
A．物质与氧气发生的反应都是氧化反应
B．用过氧化氢制氧气的反应不属于分解反应
C．氧气具有可燃性
D．物质在氧气中燃烧的反应一定是化合反应
解析：物质与氧发生的反应是氧化反应，氧包括氧气，故A正确；用过氧化氢制氧气是由一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应，故B错；氧气能支持燃烧，具有助燃性，但不具有可燃性，故C错；物质在氧气中燃烧的反应不一定是化合反应，如甲烷的燃烧，故D错。
答案：A
方法归纳 解答此类题应分清化合反应、分解反应、氧化反应和缓慢氧化的异同点。化合反应是“多变一”的化学反应，氧化反应是指物质与氧发生的化学反应。按剧烈程度，氧化反应分为剧烈氧化(发光、放热)和缓慢氧化(放热、不发光)，氧化反应和化合反应没有必然联系，但有氧气参加的化合反应一定是氧化反应。
易错剖析
易错点一：对化学实验的现象叙述不当
【例1】 下列化学反应与实验现象相符合的是(　　)。
A．硫在空气中燃烧——蓝紫色火焰
B．木炭在空气中燃烧——生成有刺激性气味的气体
C．镁在氧气中燃烧——生成白色固体
D．氯酸钾受热分解——生成氧气
解析：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；木炭在空气中燃烧生成的二氧化碳是无色无味的气体；镁在氧气中燃烧生成的氧化镁是白色固体；氯酸钾分解生成氧气属于实验结论，而非实验现象。
答案：C
误区警示 解答此类题目要注意：反应现象与实验结论不同，不要将对物质的描述与现象混淆；许多物质在空气中和氧气中燃烧现象不同；实验现象中“烟”和“雾”、“光”和“火焰”不同。当气体或固、液体的蒸气燃烧时产生“火焰”，如甲烷、汽油和硫等物质燃烧产生火焰；高沸点的固体在燃烧时，不易变为气体，燃烧过程中不会产生“火焰”，如铁、镁等物质，它们燃烧时只能发光。
易错点二：对催化剂概念理解不清
【例2】 下列关于催化剂的说法中，正确的是(　　)。
A．加入催化剂能使反应速率加快
B．不使用催化剂，物质不能发生化学反应
C．使用催化剂可以增加生成物的质量
D．使用催化剂能改变化学反应速率
解析：催化剂的作用是“改变”化学反应速率，既包括“加快”，又包括“减慢”，所以D正确，A错误。催化剂不能决定化学反应能否发生，对生成物的质量无影响，因为化学反应前后催化剂本身的质量和化学性质都不改变，故B、C两项的说法都是错误的。
答案：D
误区警示 对催化剂定义的理解是出错率较多的地方。多错在“改变物质的反应速率”理解为“加快反应速率”。避免出错的方法是：对催化剂的概念要理解透，“改变”既有加快反应速率之意，又有减慢反应速率之意。解答有关催化剂的问题，关键要抓住催化剂的两个基本特征：能改变化学反应速率，反应前后的质量和化学性质不变，再结合具体的问题围绕这两个基本特征进行解答。
1．(2012大理)空气中含量最多的气体是(　　)。
A．CO2 B．O2
C．N2 D．稀有气体
2．(2012安徽)我省环保部门按新修订的《环境空气质量标准》，着力做好细颗粒物(PM2.5)和臭氧(O3)等新增指标的监测。下列说法正确的是(　　)。
A．燃烧植物秸秆不会造成大气污染
B．吸入细颗粒物对人体健康没有危害
C．化学在环境监测和保护中起重要作用
D．臭氧(O3)是一种氧化物
3．(2011安徽芜湖)科学探究的一个重要环节是“猜想”，猜想是依据已有知识、经验，对提出的问题进行合理的假设。下列对“影响食物腐败快慢的因素”的猜想不合理的是(　　)。
A．温度高低 B．氧气含量
C．食物多少 D．食物种类
4．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少
B．在化学反应后其性质没有改变
C．在化学反应后其质量增加
D．催化剂能改变化学反应的速率
5．(2011安徽)下列几种常见的饮料中，不含有机物的可能是(　　)。
6．(2010安徽芜湖)下面是几种实验室制取气体的发生装置和收集装置。
(1)实验室用高锰酸钾制取氧气时应选用________(填字母标号)做气体发生装置；如果用E装置收集氧气，那么检验氧气是否收集满的方法是__________________________________ _____________________________________________________________________________。
(2)上述装置中的A和C组合后，可能用来制取并收集的气体是________(任写一种)，写出实验室制取该气体的化学方程式：___________________________________________。
(3)如果用F装置干燥氧气，则F装置中应装入________，氧气应从________(填“a”或“b”)进入F中。
(4)F装置内装满水时，还可以用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积，此时还需要________(填仪器名称)，该气体应从________(填“a”或“b”)进入F中。
1．下列关于空气的说法中，错误的是(　　)。
A．空气是一种十分重要的天然资源
B．少量有害气体进入空气中，依靠大自然的自净能力，空气仍能保持洁净
C．按质量计算，空气中约含氮气78%，氧气21%，其他气体和杂质约占1%
D．空气中的稀有气体一般不跟其他物质反应，曾被称为“惰性气体”
2．下列物质按照单质、混合物、氧化物的顺序排列的是(　　)。
A．水银、硬水、水 B．石墨、熟石灰、生石灰
C．氮气、空气、消石灰 D．冰、醋酸、干冰
3．氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以和许多物质发生化学反应。如下图所示，关于这三个反应的叙述正确的是(　　)。
A．都放出热量
B．生成物都是固体
C．都产生蓝紫色火焰
D．都是非金属和氧气反应
4．下列关于O2的说法不科学的是(　　)。
A．常用带火星的木条来检验空气中的O2
B．硫在O2里燃烧产生明亮的蓝紫色火焰
C．工业上将空气液化后再进行分离来制取O2
D．加热KClO3制O2，可用MnO2作催化剂
5．空气是一种重要的自然资源，空气中的各种成分可以广泛应用于生产和生活中。现有①氧气、②二氧化碳、③氮气、④稀有气体四种物质，请用上述物质的序号填空：
(1)________约占空气体积的78%，是工业上生产硝酸和化肥的重要原料。
(2)人类维持生命不可缺少的气体是________，燃料燃烧也离不开它。
(3)________虽然几乎不与任何物质发生化学反应，但是也有很广泛的用途，如制造电光源等。
(4)________是植物进行光合作用不可缺少的物质。
6．按图组装仪器，关闭止水夹，通电使红磷燃烧。请回答下列问题：
(1)燃烧的现象是_________________________________________________________；
(2)红磷燃烧一段时间后，自动熄灭了，你认为原因是_____________________________ __________________________________________________________________________；
(3)冷却后，松开止水夹，你观察到的现象为__________________________________。
7．(1)请按要求写出初中化学教材中水作为反应物的化学方程式(两个化合反应中生成物的类别必须不同)：
①分解反应：_____________________________________________________________；
②化合反应：_____________________________________________________________；
③化合反应：____________________________________________________________。
(2)甲、乙是两个实验示意图，根据图中所发生的化学反应现象及化学反应原理，进行总结归纳并回答下列问题：
所发生的两个反应有共同点：集气瓶底部均预先装有少量水。它们的作用分别是：
甲中：__________________________________________________________________，
乙中：__________________________________________________________________。
②通过比较这两个反应，发现它们还有许多相似之处，请你写出其中两点：
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
8．如图甲、乙、丙三种物质均含有地壳中含量最多的元素。甲、乙是组成元素完全相同的化合物，丙是单质；乙通常为液体，在一定条件下可分解生成丙；它们之间有如图所示的转化关系(部分物质和反应条件已经略去)。
则：甲的化学式为________；乙分解生成丙的化学方程式为_______________________ _________________________________________________________________________。
从微观角度解释甲、乙性质有差异的原因是_____________________________________ _________________________________________________________________________。
9．下图是实验室制取、收集有关气体的装置图。
请按要求回答下列问题：
(1)用双氧水制取氧气的化学方程式为______________________________________。
(2)要收集氧气，收集装置可选择上述装置中的________或________(填写序号)。
(3)用发生装置A或B制取氧气时，A与B相比，A的优点是_________________________ __________________________________________________________________________。
(4)我们做铁丝在氧气中燃烧的实验时，把红热的铁丝伸入装有氧气的集气瓶里，反应生成__________(填化学式)，做这个实验时铁丝末端要系一根火柴的目的是______________ _____________________________________________________________________________。
10．某学习小组将“从空气中制取氮气”作为研究课题，以下是他们的实验方案：
　
图1　　　　　　　 　　图2
方案一：
(1)图1中装置B的作用是____________________________________________________，装置C的作用是______________________________________________________________。
方案二：
(2)将空气通过图1中A、B装置后，收集于图2的广口瓶中，用图2装置代替装置C进行实验。实验中用红磷而不用木炭的原因是__________________________________________；
(3)此法得到的氮气不纯，请你分析可能的原因是_________________________________ _______________________________________。
11．学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：CuO能否起到类似MnO2的催化剂作用呢？于是进行了以下探究。
【猜想】Ⅰ.CuO不是催化剂，也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；
Ⅱ.CuO参与反应产生O2，反应前后质量和化学性质发生了改变；
Ⅲ.CuO是反应的催化剂，反应前后________。
【实验】用天平称量0.2 g CuO，取5 mL 5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验：
(1)填写下表：
步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 结论
________，带火星的木条复燃 ________ 溶液中有气泡放出，________ 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立；猜想Ⅲ成立
(2)步骤①的目的是_______________________________________________________。
(3)步骤④需用到的实验仪器有：铁架台(带铁圈)、漏斗、烧杯、________。
(4)过氧化氢能被CuO催化分解放出O2的化学方程式为
_________________________________________________________________________。
【拓展】要探究步骤⑤做过催化剂的CuO其他化学性质，还应补做的实验是________(写一种)。
参考答案
导学必备知识
自主测试
1．D　2.A
3．C　测定空气中氧气含量的关键是装置不漏气，且红磷过量，A、B正确；由于木炭燃烧生成二氧化碳气体，二氧化碳不能全部溶于水，会使测量结果产生误差，故不能用木炭代替红磷，C错误；红磷燃烧消耗氧气，使钟罩内压强减小，水面上升，D正确。
4．D　5.A　6.B
7．A　过氧化氢(H2O2)和氯酸钾(KClO3)均是含氧化合物，实验室里常利用二氧化锰催化，使这两种物质分解制取氧气，二氧化锰在以上两反应中充当催化剂，起到改变反应速率的作用；由于利用氯酸钾制取氧气时需要加热，利用过氧化氢制取氧气时不需加热，因此用以上两种方法制取氧气时所需仪器不相同。
8．A　收集氧气的导管应接近瓶底；检验氧气是否集满应把带火星的木条放在瓶口；做细铁丝在氧气中燃烧的实验应在瓶底盛少量的水或铺一层细沙，以防炸裂瓶底。
9．C　10.B　11.B
12．B　由图可知：同时开始加热，高锰酸钾先放出氧气，氯酸钾后放出氧气，故A错；反应时间较长的是氯酸钾，故D错；相同质量的反应物，充分反应后产生氧气较多的为氯酸钾，故B正确；加入少量的二氧化锰使氯酸钾产生氧气的速率加快，但不能使氯酸钾产生的氧气的质量增多，故C错。
品鉴经典考题
1．C　氮气是空气中含量最多的气体。
2．C
3．C　温度、反应物的浓度是影响化学反应速率的外因，反应物自身的性质是影响化学反应速率的内因，故选C。
4．D　催化剂是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化学反应前后都没有改变的物质，故A、B、C选项错误，D选项正确。
5．C　矿泉水的主要成分是水，此外含少量的矿物质，故选C。
6．(1)B　将带火星的小木条放在集气瓶口，如果小木条复燃，说明氧气已收集满
(2)O2(或氧气)　2H2O22H2O＋O2↑或H2(或氢气)　Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑(合理即可)
(3)浓硫酸(或浓H2SO4)　a
(4)量筒　b
研习预测试题
1．C　空气是一种十分重要的天然资源，空气中的各成分的比例是比较固定的，少量有害气体进入空气，靠大自然的自净能力，空气仍能保持洁净，空气中的稀有气体很难跟其他物质反应，故又称为“惰性气体”，A、B、D选项均正确；空气中的各成分按体积计算为氮气约占78%，氧气约占21%，其他气体和杂质约占1%，故C选项错误。
2．A　熟石灰、消石灰都是Ca(OH)2，不是混合物也不是氧化物，冰不是单质，B、C、D皆不合题意。
3．A　硫在纯氧中燃烧发出蓝紫色火焰，放热，生成刺激性气体；木炭与氧气反应发出白光，放热，生成气体；铁丝与氧气反应，火星四射，放热，生成黑色固体。
4．A　带火星的木条在氧气中能复燃，空气中的O2约占其体积的21%，不能使带火星的木条复燃，故不能用带火星的木条来检验空气中的O2。
5．答案：(1)③　(2)①　(3)④　(4)②
解析：空气中约占空气总体积78%的是氮气，用氮气作原料可以生产硝酸和化肥等；氧气能供给人类呼吸，是维持人类生命不可缺少的气体；空气中的稀有气体几乎不与任何物质发生化学反应，化学性质稳定；植物光合作用的原料是水和二氧化碳。
6．答案：(1)红磷燃烧，发出黄光，产生白烟，火焰慢慢熄灭
(2)集气瓶内的氧气已消耗完
(3)烧杯里的水倒吸到集气瓶内(或烧杯的水面下降)，集气瓶中的水约占集气瓶容积的1/5
解析：红磷在电热棒的加热下能够燃烧发出黄光，冒出白烟；当集气瓶内氧气耗完后，便自动熄灭；因消耗集气瓶中的氧气，冷却后，气压减小，水进入集气瓶。
7．答案：(1)①2H2O2H2↑＋O2↑
②CO2＋H2O===H2CO3
③CaO＋H2O===Ca(OH)2(②③答案可互换，且合理答案均可)
(2)①防止生成的红热熔化物溅落，炸裂瓶底
吸收燃烧产物，防止SO2污染空气
②都是化合反应　都与氧气反应　生成物都是氧化物　反应都放出大量的热　反应条件都是点燃　都是气体与固体反应等(任答其中两点，或其他合理答案均可)
解析：(1)水通电生成氢气和氧气属于分解反应，发生化合反应就用水和酸性氧化物(二氧化碳或三氧化硫)或碱性氧化物(氧化钙或氧化钠)反应。
(2)甲瓶中是铁丝在氧气中燃烧，由于生成物是固体四氧化三铁，在集气瓶底部预先放少量水是防止灼热的四氧化三铁溅落瓶底，造成集气瓶底炸裂；而乙中是硫在氧气中燃烧，生成物是污染性气体二氧化硫，瓶底预先加少量水，是为了吸收二氧化硫，以防止其逸散到空气中，造成空气污染；在比较两个反应时，可以从反应类型、反应条件、反应物、生成物、反应现象等方面找相同点。
8．答案：H2O2　2H2O2H2↑＋O2↑
两种物质的分子构成不同
解析：地壳中含量最多的元素为氧元素。丙是单质，则丙是O2；由图示可知：由乙通常为液体，在一定条件下可分解生成O2，可以确定乙为H2O；由甲、乙是组成元素完全相同的化合物，则甲为H2O2。每个甲(H2O2)分子是由2个氢原子和2个氧原子构成的，每个乙(H2O)分子是由2个氢原子和1个氧原子构成的，是由其分子构成不同决定，从而使其性质有差异。
9．答案：(1)2H2O22H2O＋O2↑
(2)C　D
(3)可以随时补充反应所需双氧水，控制反应速率
(4)Fe3O4　引燃铁丝
解析：过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气属于液体和固体反应且不需要加热制取气体，A、B装置均可。其中A装置通过注射器控制液体滴加的速度来控制反应速率。因为氧气的密度比空气大且不易溶于水，故可用向上排空气法和排水法来收集。铁丝在氧气中燃烧生成Fe3O4，火柴燃烧放出热量，引燃铁丝。
10．答案：(1)干燥气体(除去水分)　吸收(除去)氧气
(2)木炭燃烧生成二氧化碳气体，使所制气体中混入新杂质
(3)空气中含有的稀有气体未除去(或氧气没除尽、二氧化碳没除尽等合理答案均可)
解析：本题的目的是从空气中分离出氮气，因此，图1的装置A中利用氢氧化钠溶液能与二氧化碳反应除去空气中的二氧化碳，装置B则是利用浓硫酸的吸水性除去空气中的水蒸气，装置C则是利用铜与氧气反应除去氧气，由于不能除去空气中的稀有气体，还有可能在前面的反应中氧气和二氧化碳气体除不尽等因素，因而这种方法得到的氮气不纯；用红磷代替铜丝，是因为红磷只与氧气反应且生成固体五氧化二磷，若用木炭代替，则生成二氧化碳气体，又引入了新杂质，从而使氮气不纯。
11．答案：【猜想】质量和化学性质不变
【实验】(1)溶液中放出气泡　固体质量为0.2 g　带火星的木条复燃
(2)和步骤③作对比，证明加入CuO后放出氧气的速率快
(3)玻璃棒
(4)2H2O22H2O＋O2↑
【拓展】做过催化剂的CuO与稀硫酸反应
解析：【猜想】根据催化剂的概念，可猜想CuO的质量和化学性质在反应前后不变。
【实验】(1)因反应中加入了CuO，过氧化氢分解速率加快，故步骤③产生了气泡；而CuO的质量在反应前后不变，故步骤⑥称量的CuO质量仍为0.2 g；CuO的化学性质在反应前后不变，仍对过氧化氢的分解起催化作用，故步骤⑦中会有大量气体产生，带火星的木条复燃。(2)步骤①的目的是与步骤③作对比。(3)过滤操作中还需要的仪器是玻璃棒。(4)过氧化氢在以CuO作催化剂的条件下分解生成水和氧气，据此可写出反应的化学方程式。
【拓展】CuO还能被H2或C还原，可补充它与H2或C反应的实验；CuO还能与酸反应，也可补充它与酸(稀盐酸、稀硫酸)反应的实验。
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