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第二单元 我们周围的空气
第一节 空气
拉瓦锡测定空气成分的实验
二百多年前，法国化学家拉瓦锡通过实验，得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。实验中涉及的化学方程式有：2Hg+O22HgO和2HgO2Hg+O2↑。
测定空气中氧气含量的实验
【实验原理】4P+5O22P2O5
【实验装置】如右图所示。弹簧夹关闭。集气瓶内加入少量水，并做上记号。
【实验步骤】
① 连接装置，并检查装置的气密性。
② 点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶中，并塞紧塞子。
③ 待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹。
【实验现象】① 红磷燃烧，产生大量白烟；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空气总体积的1/5。
【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总体积的1/5。
【注意事项】
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，测量结果会偏小。
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，测量结果会偏小。
导管中要注满水。否则当红磷燃烧并冷却后，进入的水会有一部分残留在试管中，导致测量结果偏小。
冷却后再打开弹簧夹，否则测量结果偏小。
如果弹簧夹未夹紧，或者塞塞子的动作太慢，测量结果会偏大。
在集气瓶底加水的目的：吸收有毒的五氧化二磷。
不要用木炭或硫代替红磷！原因：木炭和硫燃烧尽管消耗气体，但是产生了新的气体，气体体积不变，容器内压强几乎不变，水面不会有变化。
如果预先在集气瓶内放入氢氧化钠溶液，就可以用木炭或硫代替红磷进行实验。
不要用镁代替红磷！原因：镁在空气中燃烧时能与氮气和二氧化碳发生反应，这样不仅消耗氧气，还消耗了氮气和二氧化碳，使测量结果偏大。
空气的成分
气体 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他气体和杂质
体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03%
混合物和纯净物
混合物 纯净物
定义 两种或多种物质混合而成的物质叫混合物。 只由一种物质组成的物质叫纯净物。
特点 组成混合物的各种成分之间没有发生化学反应，它们各自保持着原来的性质。 纯净物可以用化学式来表示。但是，绝对纯净的物质是没有的。
常见实例 空气、溶液、合金、铁锈、加碘盐、天然气、自来水、矿泉水等 能用化学式表示的所有物质 冰水混合物、水蒸气、铜锈也是纯净物
注意：区别混合物、纯净物、单质、化合物、氧化物、酸碱盐等概念，考试会涉及
空气是一种宝贵的资源
氮气
【物理性质】无色无味的气体，不易溶于水，密度比空气的密度略小。
【化学性质】化学性质不活泼，一般情况下不能支持燃烧，不能供给动植物呼吸。
【用途】① 制硝酸和化肥的重要原料（这一点可以证明空气中含有氮气）；
② 用作保护气（焊接金属时作保护气、灯泡充氮延长使用寿命、食物充氮防腐）；
③ 医疗上在液氮冷冻麻醉条件下做手术；
④ 超导材料在液氮的低温条件下显示超导性能。
稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙的总称）
【物理性质】没有颜色，没有气味的气体，难溶于水。通电时能发出不同颜色的光。
【化学性质】化学性质很不活泼。所以稀有气体又叫做惰性气体。
【用途】① 用作保护气（焊接金属时作保护气、灯泡中充入稀有气体使灯泡耐用）；
② 用作光源（如航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯等）；
③ 用于激光技术；④ 氦气可作冷却剂；⑤ 氙气可作麻醉剂。
注意：氮气、稀有气体、氧气、二氧化碳、氢气等物理化学性质以及用途
空气污染和防治
空气污染的污染物是有害气体和烟尘。污染源包括煤、石油等化石燃料燃烧产生的二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳（三大有害气体），还包括工业废气等方面。
计入空气污染指数的项目为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等。
空气污染的危害：造成世界三大环境问题（温室效应、臭氧层破坏、酸雨）、损害人体健康、破坏生态平衡、影响作物生长、破坏生态平衡等。
防治空气污染：加强大气质量监测；改善环境状况；减少使用化石燃料；使用清洁能源；积极植树、造林、种草；禁止露天焚烧垃圾等。
绿色化学 （注意选择题中会涉及）
绿色化学又称环境友好化学，其核心是利用化学原理从源头上消除污染，实现“零排放”
绿色化学的主要特点是：
① 充分利用资源和能源，采用无毒、无害的原料；
② 在无毒、无害的条件下进行反应，以减少向环境排放废物；
③ 提高原子的利用率，力图使所有作为原料的原子都被产品所消纳，实现“零排放”；
④ 生产有利于环境保护、社区安全和人体健康的环境友好的产品。
注意：今年的PM2.5、酸雨、温室效应、地震处理等会在PISA中涉及
例题：5月12日为全国“防灾减灾日”。下列有关防灾减灾说法错误的是
A．煤矿矿井内严禁烟火 B．地震发生时，尽量选择往室内躲避
C．通过人工降雨缓解旱情 D．保护植被、植树造林，能减缓沙尘暴的发生
第二节 氧气
氧气的性质
【物理性质】密度略大于空气的密度。不易溶于水。气态的氧是无色无味的，液态氧和固态氧是淡蓝色的。
【化学性质】氧气化学性质比较活泼。氧气具有助燃性和氧化性。
氧气的检验方法：把一根带火星的木条伸入集气瓶中，如果带火星的木条复燃，证明是氧气。
氧气与常见物质发生的反应
物质 反应现象（注意选择题） 化学方程式（表达式）
磷 产生大量白烟、放热 4P+5O22P2O5
木炭 ① 木炭在空气中燃烧时持续红热，无烟无焰；木炭在氧气中剧烈燃烧，并发出白光 ② 放热、生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 C+O2CO2
硫 ① 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 ② 放热、生成有刺激性气味的气体 S+ O2SO2
氢气 ① 纯净的氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰 ② 放热、生成能使无水硫酸铜变蓝的液体 2H2+O22H2O
铁 铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体 （集气瓶底部要先放少量水或铺一薄层细沙） 3Fe+2O2Fe3O4
铝 铝在氧气中燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成白色固体 4Al+3O22Al2O3
铝在空气中与氧气反应，表面形成致密的氧化膜 4Al+3O2=2Al2O3
镁 镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光、放热、生成白色粉末 2Mg+O22MgO
铜 红色的固体逐渐变成黑色 2Cu+O22CuO
汞 银白色液体逐渐变成红色 2Hg+O22HgO
一氧化碳 产生蓝色火焰，放热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 2CO+O22CO2
甲烷 产生明亮的蓝色火焰，放热，产生能使无水硫酸铜变蓝的液体，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 CH4+2O2CO2+2H2O
蜡烛 火焰发出白光，放热，产生能使无水硫酸铜变蓝的液体，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 石蜡＋氧气水＋二氧化碳
第三节 制取氧气
气体制取装置
（注意先学会气体制取的流程：发生装置---除杂装置—干燥装置---收集装置）
气体发生装置的选择见下面2种情况
加热固体制备气体的装置（见上图①）：反应物都是固体，反应需要加热。
固液混合在常温下反应制备气体的装置（见上图②）：反应物中有固体和液体，反应不需要加热。
加热固体制备气体的装置（见上图①）
反应物和反应条件的特征：反应物都是固体，反应需要加热。
装置气密性的检查方法：将导气管的出口浸没在水中，双手紧握试管。如果水中出现气泡，说明装置气密性良好。（原理：气体的热胀冷缩）注意
固液混合在常温下反应制备气体的装置（见上图②）
反应物和反应条件的特征：反应物中有固体和液体，反应不需要加热。
装置气密性的检查方法：在导管出口处套上橡皮塞，用弹簧夹夹紧橡皮塞，从漏斗中加水。如果液面稳定后水面不下降，则表明装置气密性良好。
要根据实际情况选择(a)(b)(c)(d)四种装置。
装置(a)的特点：装置简单，适用于制取少量的气体；容易造成气体泄漏，增加药品不太方便。
装置(b)的特点：便于随时添加药品。
装置(c)的特点：可以控制反应速率。
装置(d)的特点：可以控制反应的发生和停止。（希望停止反应时，用弹簧夹夹住橡皮管。这时由于试管内的气压大于外界大气压，试管内的液面会下降）
如果使用长颈漏斗，注意长颈漏斗的下端管口应插入液面以下，形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出。使用分液漏斗时无需考虑这个问题。
选择装置时，要选择带有橡皮塞的直管。(a)装置使用单孔橡皮塞，(b)(c)(d)装置使用双孔橡皮塞。
固体药品通过锥形瓶口加入，液体药品通过分液漏斗加入。
气体收集装置
收集
排水法收集气体的装置（见右图）
适用情况：收集的气体不溶或难溶于水，且不与水反应。
注意事项：
集气瓶中不能留有气泡，否则收集到的气体不纯。
应当等到气泡连续均匀地放出后再收集气体，否则收集到的气体不纯。
在气泡连续均匀放出之前，导气管管口不应伸入到集气瓶口。
如果瓶口出现气泡，说明气体收集满。
如果需要较干燥的气体，请不要使用排水法。
气体收集完毕后，要在水下把玻璃片盖在集气瓶口上，否则收集到的气体不纯。
收集完毕后，如果收集的气体的密度比空气大，集气瓶口应该朝上；如果收集的气体的密度比空气小，集气瓶口应该朝下。
向上排空气法收集气体的装置（见右图）
适用情况：气体密度大于空气（相对分子质量大于29），且不与空气中的成分反应。
要求：导管伸入集气瓶底，以利于排净空气。
密度和空气接近的气体，不宜用排空气法收集。
暂存气体时，只需将集气瓶正放在桌面上，盖上毛玻璃片就可以了。
向下排空气法收集气体的装置（见右图）
适用情况：气体密度小于空气（相对分子质量小于29），且不与空气中的成分反应。
要求：导管伸入集气瓶底，以利于排净空气。
密度和空气接近的气体，不宜用排空气法收集。
暂存气体时，需要盖上毛玻璃片并将集气瓶倒放在桌面上。
导气管属于发生装置。把导气管画在收集装置中，是为了更好地说明问题。
实验室制取氧气
加热高锰酸钾制取氧气
反应原理：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ （方程式不要求掌握）
发生装置：由于反应物是固体，反应需要加热，所以选择加热固体制备气体的装置。
收集装置：由于氧气不易溶于水，且不与水发生化学反应，所以可以选择排水法收集气体的装置。
由于氧气的密度比空气大，且不与空气中的成分发生化学反应，所以可以选择向上排空气法收集气体的装置。
步骤：
① 查：检查装置的气密性。
② 装：将高锰酸钾装入干燥的试管，并在试管口放一团棉花，并用带导管的橡皮塞塞紧试管。
③ 定：将试管固定在铁架台上。
④ 点：点燃酒精灯，试管均匀受热后，就使酒精灯固定在试管底部加热。
⑤ 收：根据所选的收集装置来确定气体的收集方法。
⑥ 移：把导管移出水槽。
⑦ 熄：熄灭酒精灯。
验满：（用排水法收集）如果集气瓶口有气泡出现，说明气体收集满了。
（用向上排空气法收集）将带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明氧气收集满了。
检验：将带火星的木条伸入到集气瓶内，如果带火星的木条复燃，说明是氧气。
注意事项：
停止反应时，应先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水被倒吸入热的试管中，使试管炸裂。
加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，防止高锰酸钾被吹入导管，使导管堵塞。
棉花不要离高锰酸钾太近，否则会导致发生装置爆炸。
分解过氧化氢溶液制取氧气
反应原理：2H2O22H2O+O2↑（方程式要求掌握）
发生装置：由于反应物是固体和液体，反应不需要加热，所以选择固液混合在常温下制取气体的装置。
收集装置：由于氧气不易溶于水，且不与水发生化学反应，所以可以选择排水法收集气体的装置。
由于氧气的密度比空气大，且不与空气中的成分发生化学反应，所以可以选择向上排空气法收集气体的装置。
验满：（用排水法收集）如果集气瓶口有气泡出现，说明气体收集满了。
（用向上排空气法收集）将带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明氧气收集满了。
检验：将带火星的木条伸入到集气瓶内，如果带火星的木条复燃，说明是氧气。
不能用加热过氧化氢溶液的方法制取氧气！因为加热过氧化氢溶液时，过氧化氢分解产生的氧气和水蒸气一起逸出，水蒸气的干扰会使带火星的木条不能复燃。
加热氯酸钾制取氧气
反应原理：2KClO32KCl+3O2↑（方程式不要求掌握）
发生装置和收集装置：和加热高锰酸钾制取氧气的装置相同。
验满：（用排水法收集）如果集气瓶口有气泡出现，说明气体收集满了。
（用向上排空气法收集）将带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明氧气收集满了。
检验：将带火星的木条伸入到集气瓶内，如果带火星的木条复燃，说明是氧气。
催化剂
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发生变化的物质叫做催化剂。（注意质量和化学性质不变，学生往往只注意质量）
催化剂只能改变化学反应的速率，不能改变化学反应的产率。
催化剂在化学反应前后不改变，其反应过程中有可能改变。
不同的化学反应有不同的催化剂，同一化学反应也可能有几种催化剂。
生物体内的酶属于催化剂。
氧气的工业制法（了解）
实验室制取氧气属于化学变化，工业制取氧气属于物理变化，这是二者的根本区别。
空气中约含21%的氧气，是制取氧气的廉价易得的原料。
第一种制法（分离液态空气法）：在低温、加压的条件下，气态空气变为液态。由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，在-196℃的情况下，液态氮蒸发，剩下的就是液态氧。通常我们把氧气贮存在蓝色的钢瓶里。
第二种制法：利用膜分离技术，在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，可得到含氧量较高的富氧空气。
试题精选
一、选择题
1.空气是一种宝贵的资源，空气中体积分数约占21%的是
A．二氧化碳 B．氮气 C．氧气 D．稀有气体
2.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
3.下列物质中不能在氧气里燃烧的是
A、氮气 B、木炭 C、红磷 D、铁
4.下列说法错误的是
A．木炭在氧气中剧烈燃烧，生成黑色固体
B．硫在空气中燃烧，生成有刺激性气味的气体
C．铁丝在氧气中燃烧时，火星四射
D．蜡烛燃烧的产物能使澄清石灰水变浑浊
5.空气中含量较多且性质比较活泼的气体是
A．氧气 　　　 B．氮气　　　　 C．二氧化碳 　 D．水蒸气
6.氧气是我们身边常见的物质，以下关于氧气的叙述不正确的是
A．物质与氧气发生的反应都是氧化反应
B．鱼、虾能在水中生存是由于氧气易溶于水
C．氧气能使带火星的木条复燃
D．氧气可以供给呼吸，和体内物质反应而释放能量，维持生命活动
7.下列有关氧气的说法不正确的是
A．物质与氧气发生的反应都是氧化反应
B．鱼、虾能在水中生存说明水中溶有氧气
C．硫在氧气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰
D．氧气可以压缩贮存于钢瓶中，是因为氧气分子间有一定的间隔
8.下列有关氧气的说法正确的是
A．能供给呼吸 B．化学性质比较稳定
C．具有可燃性 D．是空气中含量最多的物质
9.空气中供我们呼吸的气体是
A．氧气 B．氮气 C．水蒸气 D．稀有气体
10.空气中含量较多且性质比较活泼的气体是（ ）
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.水蒸气
11.空气中体积分数最大的物质是（ ）
A.氮气 B.氧气 C.稀有气体 D.二氧化碳
12.生活离不开化学，化学服务于生活。下面对日常生活中一些事实的解释，不正确的是( )
A.面团中加入少量碱面是为了除去面粉发酵产生的酸味
B．将煤做成蜂窝煤是为了增大煤与空气的接触面积促进燃烧
C．阴雨天储盐罐湿漉漉的是因为食盐中的氯化钠吸收了空气中的水蒸气
D．铜质水龙头上的绿色锈渍是因为长期处于潮湿环境中造成的
13.下列关于氧气的说法中，错误的是（ ）
A.氧气是空气的主要成分之一 B.氧气可用于医疗急救
C.燃料燃烧一般离不开氧 D.氧气可用于食品保鲜
14.下列关于实验室用高锰酸钾制取氧气的说法正确的是（ ）
A.发生装置选用长颈漏斗和锥形瓶 B.反应不需要加热
C.实验时先检查装置的气密性 D.验满时将带火星的木条伸入集气瓶中
15.氯气(Cl2)和氧气(O2)都是活泼的非金属单质，在一定条件下它们都能跟甲烷(CH4)反应。已知O2和CH4充分反应后的生成物是CO2和H2O，由此推断Cl2和CH4充分反应后的生成物是( ) （温馨提示：联想氯气(Cl2)和氧气(O2)都有相似的化学性质）
A．CCl4和HCl B．CCl4和H2 C．CH2C12和H2 D．C和HCl
16.实验室中的试剂常因与空气中的一些成分作用而发生变化。对下列试剂在空气中发生变化的分析错误的是
(A)铁粉生锈与空气中的水蒸气和氧气有关
(B)氢氧化钠溶液变质与空气中的二氧化碳有关
(C)氧化钙的变质与空气中的水和二氧化碳有关
(D)浓盐酸变稀与空气中的水蒸气有关
17.下列关于氧气的说法中错误的是
(A)氧气能支持燃烧，可作燃料
(B)空气成分中氧气约占空气体积的21％
(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
18．空气中含量最高的气体是
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．水蒸气
（10盐城8．）8．下列有关实验现象的描述正确的是
　A．硫在氧气中燃烧产生淡蓝色的火焰
B．磷在空气中燃烧产生白色烟雾
C．氢气在空气中燃烧产生黄色火焰
D．硫酸铜溶液滴入氢氧化钠溶液中产生絮状沉淀
19.空气中含有多种气体，其中含量最大的气体是…………………（ ）
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气休
20.为了经久耐用，在灯泡中可填充的气体是
A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．二氧化硫
21.今年冰岛火山喷发对欧洲多国造成了严重的环境污染。下列物质中不属于空气污染物的是( )
A．氧气 B．二氧化硫 C．火山灰 D．一氧化碳
22.下列物质在空气中发生的变化只与空气中的水蒸气有关的是
A．浓硫酸在空气中质量增加 B．烧碱潮解、变质
C．铝的表面生成致密保护膜 D．钢铁生锈
23.属于缓慢氧化的变化是　　　　　　　　
A．木炭燃烧 B．食物腐败 C．蜡烛燃烧 D．汽油燃烧
24.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
25.下列关于氧气的说法中，不正确的是
A．氧气用于炼钢，目的之一是除去生铁中多余的碳和其他杂质
B．将带火星的木条插入氧气瓶中，木条复燃
C．实验室可用双氧水与二氧化锰制取氧气
D．细铁丝在氧气中剧烈燃烧，生成氧化铁
26.空气的成分中，氧气约占空气总体积的
A.78 % B.75% C.25% D.21%
27．下列关于O2和CO2的自述中，属于物理性质的是：B
28．实验室用高锰酸钾制取氧气，用锌和稀硫酸制取氢气，下列叙述正确的是
A.可以用同一套气体发生装置 B．可以用同一种气体收集方法
C．属于同种基本反应类型 D．反应条件相同
答案：B
29．下列各图所示的实验操作中，正确的是
A．检查装置的气密性 B．点燃酒精灯 c．制取氧气 D．滴管滴加液体
答案：A
30．实验室制取气体选择收集方法时，下列性质：①颜色；②密度；③溶解性；④可燃性；⑤能否与水反应，必须考虑的是
A．①②③ B．②③④ C．③④⑤ D．②③⑤
答案：D
31．植物光合作用消耗空气中的（ ）
A．氧气 B．二氧化碳 C．氮气 D．稀有气体
32.下列气体中会污染空气的是 （ ）
A．氮气（N2） B．氧气（O2） C．水蒸气（H2O） D．二氧化硫（SO2）
33.下列行为不会对环境造成污染的是
A．将生活垃圾就地焚烧 B．大量使用农药以防治病虫害
C．生活废水直接排入江河 D．工业废水经处理循环再用
34.下列物质中不能在氧气里燃烧的是
A．氮气 B．木炭 C．红磷 D．铁
35.镁带、硫粉分别在空气中燃烧，其相同点是
A．都产生耀眼的白光 B．都放出热量
C．都是金属与氧气反应 D．
B 都是化合反应或都是氧化反应等
36.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B
37．下列物质的性质与所对应的用途没有关系的是……………………………（ ）
A.氧气助燃——焊接金属 B.稀有气体的性质稳定——作保护气
C.石墨导电——可作电极 D.二氧化碳能与水反应——人工降雨
38．对下列现象或做法的解释不正确的是……………………………………（ ）
A.洒到地面上的酒会使房间充满酒味——分子在不断运动
B.在钢铁制品表面涂油漆——与氧气和水隔绝，防止锈蚀
C.燃着的木条伸入集气瓶中立即熄灭——二氧化碳不支持燃烧
D.膨化食品变得不再松脆——可能吸收了空气中的水分
39.用燃烧法除去密闭容器中空气成分里的氧气，应选择下列物质中的 （ ）
A.细铁丝 B.红磷 C.硫粉 D.木炭
40.集气瓶装满某气体，可能是下列气体中的某一种：①二氧化碳 ②氧气 ③空气 ④氮气，将燃着的木条伸入瓶中，火焰立即熄灭，则该瓶气体可能是（ ）
A. ①或② B. ②或③ C. ①或④ D. ③或④
41.空气成分中，体积分数最多的是（ ）
A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.水蒸气
42.下列化学现象的描述，不正确的是（ ）
A.红磷在空气中燃烧，产生大量白烟 B.石灰水中通入二氧化碳变浑浊
C.细铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体 D.固体氢氧化钠溶于水吸热
43.为解决登山人员的呼吸困难，需提供的物质是
A.氮气 B.二氧化碳 C.氧气 D.水
44.焊接金属时，能用作保护气的一组气体是 （ ）
A.H2、N2 B. N2、 O2 C.CO2、CO D. N2、Ar
二、填空题
1.采集空气样品时，如果没有专业仪器，我们可用矿泉水瓶装满水到采样地点倒掉，这种收集气体的方法叫做________；实验室制氧气时，也可用这种方法收集，用该方法收集氧气时，制备氧气装置内空气配排尽的标志是______________。排水法 导管口连续均匀冒出气泡
2.红磷燃烧除需要氧气外，还需满足的条件是 ；该反应的化学方程式为 ；用红磷做“测定空气里氧气含量”的
实验时，若红磷的量不足，所测得氧气的体积分数 (填“偏大"、“偏小"或“不变”)。
温度达到着火点 4P+5O2＝ 2P2O5 偏小
3.请写出实验室制取O2的化学方程式_________________（任写一个），该反应属于__________________反应（选填“化合”、“分解”、“置换”、“复分解”）。
H2O22H2O+O2↑（或其它合理答案） 分解
4．2010年5月28日清晨，美国男子乔纳森用一大簇氦气球绑在椅子上将自己送上天空(如图)，实现了人类首次靠氦气球穿越英吉利海峡的壮举。
(1)氢气密度比氦气小，乔纳森采用了氦气而不是氢气作填充气体是因为氢气具有 性。 (1)可燃
三、实验与探究
1．如图是实验室加热KClO3与MnO2的混合物制取氧气的装置图。
(1)下列操作顺序合理的是 ▲ (填序号)；
①先加药品、再检查装置的气密性
②先检查装置的气密性、再加药品
(2)实验结束后，若要回收MnO2，则可将试管内的剩余物经溶解、 ▲ 、洗涤、干燥等加以回收。 (1)② (2)过滤
2.某课外活动小组在学习了书本 “空气中氧气含量的测定”实验，知道P2O5 不能随便排放在空气中，否则会对空气造成污染，所以对该实验进行了改进：
在由两个注射器组成的密闭系统内共有50 mL空气，如右图。然后给装有红磷的玻璃管加热。同时交替推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的红磷变成白烟，且较长时间内无进一步变化时停止。停止加热后，待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内
请根据你对上述实验的理解，回答下列问题：
（1）实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约 mL。
（2）在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是 。写出该反应的化学方程式 。
（3）上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的可能原因是 （写出其中一种） 。
（1） 10 mL。
（2） 是注射器内的氧气充分与红磷反应 。 4P+5O2==2P2O5 。（3）装置漏气等合理即可。
3.实验室常用右图装置制取氧气，
（1）在图中标出仪器A的名称，并将此制取氧气的装置图
补充完整
（2）写出用该装置制取氧气的化学方程式
答案：（1）画图要求：药品要平铺在试管底部；画出集气瓶且填充水槽和集气瓶内的水，液面画单实线，液体画虚线；导管口有气泡。（2）2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
4.下图是常用的实验装置图，根据所学知识回答下列问题：
（1）若用A装置制取氧气，试管中盛放的药品是KclO3和MnO2（或KMnO4）（写名称也可），发生反应的化学方程式为 。
（2）通过查阅资料得知，硫化氢是一种有毒的气体，其密度比空气的大，且能溶于水形成氢硫酸。实验室通常用块状固体硫化亚铁（FeS）和稀硫酸混合，在常温下，通过发生反应制得硫化氢（H2S）气体。
制取硫化氢气体的发生装置可以选用 B （填编号），若用C装置收集硫化氢气体，气体应从 b 端通入（填“a”或“b”）。
5.实验室用如下装置制备几瓶氧气用于性质实验。
检查装置气密性时发现装置漏气，请用箭头标出可能发生漏气的位置，标出两处。
试管中装入的药品是氯酸钾和二氧化锰，生成氧气的化学方程式为
收集氧气的操作过程是：等集气瓶中的水排完后，一只手扶稳集气瓶，另一只手首先小心地将导管从瓶口移开，然后 ，最后把集气瓶正放在桌子上。
实验室也常用上述实验室制备甲烷，推测其反应物是 （填序号）。
A.CH3COONa固体和碱石灰 B.Al2O3固体和水 C CO和H2
胶塞和试管接触处，或导气管和胶塞接触处，或玻璃导管和乳胶管接口处
2KClO32KCl＋3O2↑
在水下用玻璃片盖住瓶口
A
6.在测定空气中氧气含量的实验中，小强采
用了右图所示装置：在由两个注射器组成的密闭系
统中留有25mL空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，
同时缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝
在较长时间内无进一步变化时停止加热，待冷却至
室温，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。
(1)在实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是 。
(2)写出该实验中反应的化学方程式 。
(3)小强测得实验结果如下：
反应前注射器内气体总体积 反应后注射器内气体总体积
25mL 22mL
由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数 2l％(填“>”、“＝”、 “<”)。造成该实验出现误差的原因可能是 。(填序号)
①没有交替缓缓推动两个注射器活塞；②读数时没有冷却至室温；③加入铜丝量太少；④加入铜丝量太多
(4)通过上面的实验，你学到的测量混合物中某成分含量的方法是
。
(1)使空气中的氧气充分反应 (2)2Cu+O2加热2CuO (3)< ①②③
(4)通过化学反应除去混合物中的一种成分，再测量混合物在反应前后体积(或质量) 的变化，从而得出该种成分的含量。(其它答案合理也可)
7.科学探究是重要的学习方式，假设和验证是探究过程中的重要环节。为了探究“铁丝可
以在纯净的氧气中燃烧”，同学们将一根火柴梗塞入一段螺旋状“铁丝”(可能是纯铁铁
丝或含碳铁丝)末端，将它固定，用镊子夹住“铁丝”，然后将火柴在酒精灯上点燃，将
“铁丝”由集气瓶口向下慢慢伸人，观察现象：
(1)甲同学只发现“铁丝”红热一下，就没有观察到其它现象，请你分析铁丝没有燃烧的
可能原因是 ；(只答一条)
(2)乙同学发现“铁丝”在纯净氧气中燃烧起来，观察到火星四射，并有黑色固体生成，
请写出该反应的化学方程式 ；
(3)为了找出“铁丝”在纯氧中燃烧“火星四射”的原因，根据现有实验用品：细纯铁铁
丝、细含碳铁丝、镁条、集气瓶装的几瓶纯氧气、酒精灯、火柴和镊子等，你能提出的
假设和验证方法有：
a.假设1： ，验证方法是
b.假设2： ，验证方法是
只要假设合理，验证方法准确，根据实验现象，进行分析判断，就能得出结论。
没等到火柴快要熄灭的时将“铁丝”由集气瓶口向下慢慢伸入（或者集气瓶中氧气不足）
（2）3Fe + 2O2 Fe3O4
（3）假设1： 铁丝中含碳引起的 取长短相等、粗细相同的含碳细铁丝和不含碳细铁丝；分别在足量的氧气中燃烧，观察实验现象
假设2： 所有金属丝在纯氧中燃烧都会火星四射 同时取上述几种金属丝用砂子将表面打磨后分别在纯氧中燃烧观察现象
8.许多因素会影响化学反应速率。请分析下列实验或事实，分别说明在其他条件不变时，这些因素是如何影响化学反应速率的。示例：硫在纯氧中燃烧比在空气中进行得更快，更剧烈。答：增大反应物浓度，可以加快化学反应速率。
(1)同种食品在夏天比冬天更容易变质。
(2)过氧化氢溶液在常温下能缓慢分解，若加入少量Mn02时分解加速。
(3)在相同质量的锌粉和锌粒中分别加入足量l0％的稀盐酸，前者先反应完。
(1)升高温度，可以加快化学反应速率。
(2)使用催化剂，可以加快化学反应速率。
(3)增大反应物接触面积，可以加快化学反应速率。
9.化学是一门以实验为基础的科学，化学所取得的丰硕成果，是与实验的重要作用分不开的。结合下列实验装置图回答问题：
A B C D E
(1)写出指定仪器的名称：① ②
(2)实验室用氯酸钾制取氧气时，可选用的发生和收集装置是 (填字母代号)，反应的化学方程式是 。
(3)实验室可用B装置制取的气体是 (任答一种)，该反应的化学方程式为
。
(1)试管 集气瓶
10.⑴利用如图所示装置可测定空气中氧气的含量。
①实验现象，红色物质逐渐变成黑色。
②反应的化学方程式为2 Cu+ O2 == (△) 2CuO。
③停止加热冷却至室温，注射器内气体的体积大约减少了约1/5 。
④实验结论空气中氧气的体积分数大约为1/5。
11.从事科学实验的重要环节是进行科学实验设计。科学实验的正确步骤应为：①明确实验目的；②收集有关资料；③设计合理方案；④进行科学实验。请你按照以上四个步骤，完成以下实验设计，根据下图回答问题：
（1）在实验室中用过氧化氢（H2O2）制取氧气。
[ 明确实验目的]：用过氧化氢在实验室里制取氧气。
[ 收集有关资料] 过氧化氢是一种无色液体，在二氧化锰的催化作用下，迅速分解出氧气，其反应的化学方程式为： 。
2H 2O 22H 2O+O 2↑
[设计合理方案]：发生装置选用 （填序号，下同），收集装置选用 。A C或D
[进行科学实验]
（2）在实验室中，可以用加热氯酸钾（KClO3）和二氧化锰固体混合物制取氧气。
①[明确实验目的]： 。
加热氯酸钾（KClO3）和二氧化锰固体混合物制取氧气
②[收集有关资料]：氯酸钾是白色的固体，二氧化锰是黑色的固体。且二氧化锰在反应中 。起催化作用
③设计合理方案：发生装置选用 ，若选用D收集装置收集氧气，你验证集气瓶中是否已收集满的方法是 。
B 在瓶口放一根带火星的木条
12.有下列实验装置示意图：
A B C D E F G H
请回答下列问题：
（1）实验室用氯酸钾制取氧气，应选用的发生装置是 （填装置代号）。
（2）若用B装置制备氢气，且产生的气体中不含酸性杂质气体，则试剂X常用 ，用G装置收集氢气，②应与 （填接口序号）相连。
（3）现有如下资料：
①实验室用FeS固体与稀H2SO4在常温下反应制取H2S气体。
②通常状况下，H2S是一种密度比空气大的有毒气体，能溶于水，水溶液能使紫色石蕊试液变红，能与碱溶液反应。
若在实验室中用上述装置制备并收集一瓶干燥的H2S气体，且符合“绿色化学”理念，所选装置从左到右的连接顺序为（填接口序号） 。（2分）
（1）A （2）稀硫酸 ⑧
（3）（2分）②→⑩→ →⑨→⑧→⑥或②→⑩→ →⑨→⑧→⑥→⑦
13.如图是实验室加热KClO3与MnO2的混合物制取氧气的装置图。
(1)下列操作顺序合理的是 ▲ (填序号)；
①先加药品、再检查装置的气密性
②先检查装置的气密性、再加药品
(2)实验结束后，若要回收MnO2，则可将试管内的剩余物经溶解、 ▲ 、洗涤、干燥等加以回收。
(1)② (2)过滤
14．某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成Mg3N2，设计了如下方案进行验证。
步骤l：用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图所示的装
置。另准备一只有一根铜丝穿过的橡皮塞，铜丝末端固定一根镁条。
步骤2：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞。待充分冷却，观察到
广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的1／5左右。
步骤3：往水槽中加水使广口瓶内外水面相平。点燃镁条，更换橡皮
塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，发出红光，放出热量。待冷却后广口
瓶内水位继续上升。
(1)步骤2的目的是 。
(2)在步骤3“待冷却后广口瓶内水位继续上升”是由于瓶内气压 (选填“大于”“小于”或“等于”)外界气压。
(3)根据上述实验和你所学的知识，请写出镁在空气中燃烧时的化学方程式：
(1)除去广口瓶内空气中的氧气(2分)
(2)小于(2分)
(3)2Mg+O2==2MgO 3Mg+N2==Mg3N2(3分，写一个方程式得2分)
15．请根据下列实验装置图回答问题：
写出仪器a、b的名称。a是_____；b是_____。
若用B装置制氧气，反应的化学方程式是____________________________。
甲烷是密度小于空气、难溶于水的气体，实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷。制取甲烷的发生装置应选择_____（填装置编号，下同），收集装置应选_____；请写出甲烷完全燃烧的化学方程式______________________________。
右图是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置。主要操作是：在实际容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，再按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃。
白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是_____；若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为_____mL。
集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起到哪些作用？_____（填写序号）
a．加快集气瓶冷却 b.液封导气管末端以防气体逸出 c.缓冲集气瓶内气压的骤然升高
化学方程式2分，最后一空2分，其余每空l分。
(1)酒精灯；分液漏斗
(2)2H202MnO22H20+O2↑
(3)A：D或E：CH4+202 点燃 C02+2H20
(4)①先下降后上升：70 ②a b c
16.做完“铁在氧气里燃烧”实验后，小冬同学有两个疑惑不解的问题，于是她进行了以下探究活动，请你一同参与。
[问题1]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？
[查阅资料1]
自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种（FeO极易被氧化为Fe2O3）；
铁的氧化物均能溶于酸的溶液。
[实验探究]
将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入_____溶液，观察到的现象是_____，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。
Fe3O4 Fe2O3 铁
分解温度/℃ 1538 1400 —
熔点/℃ — — 1535
[问题2]铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢？
[查阅资料2]
Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表：
Fe2O3高温时分解成Fe3O4。
[理论探讨]
根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在_____之间，在此温度范围内Fe2O3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe3O4。
[拓展延伸]
实验中为了防止集气瓶炸裂，必须_____；
Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体，请写出此反应的化学方程式__________;
有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色_____，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理。
化学方程式2分，【理论探讨】2分，其余每空l分
【实验探究】 稀盐酸、硫酸铜等；冒气泡、出现红色固体等
【理论探讨】 l535℃～l538℃
【拓展延伸】
(1)在集气瓶底部放少量的水(或在集气瓶底部铺一层细沙)
(2)6Fe203 高温 4Fe304+02↑
(3)由黑色变成红棕色
17..如下图是实验室制取气体的常用装置。请回答：
（1）仪器a名称是 长颈漏斗 ，A装置中的集气装置只能收集密度比空气 大 的气体。
（2）实验室用分解过氧化氢（H2O2）的方法来制备氧气，其化学方程式为 2H2O2 2H2O+O2 ↑，反应中，MnO2起 催化 作用，加快了H2O2的分解。
（3）用A或B装置制备气体的反应应该是 固体（或液体）和液体不需要加热的反应。
（10海南40）1777年，拉瓦锡推翻了“燃素说”，建立了燃烧氧化说。他认为空气是由两种气体组成的，一种是能够帮助燃烧的，称为“氧气”；另一种是不能帮助燃烧的，称之为“窒息空气”——氮气。拉瓦锡对空气组成认识的不足之处是 。
拉瓦锡的“燃烧氧化说”认为物质燃烧是吸收了空气中能够助燃的部分；剩下了不能够助燃的部分，可见空气是由性质相反的两种气体所组成（即氧气和氮气），不足之处是空气中除了氧气和氮气外，还含有稀有气体、二氧化碳及水蒸气等物质。
下列变化中所涉及到的物质都是初中化学常见的物质，已知A、B常温下为液态，C、G为单质，医疗上用F来配制生理盐水。试回答下列问题：
① A在一定条件下反应生成B和C；
②D与E反应生成F和B；
③C与G在不同条件下反应生成H或I；
④J和K分别与D反应都生成B、F和I， J中的组成元素比K多一种。
（1）写出E的化学式 。
（2）D所属物质类别 （填“酸、碱、盐或氧化物”）；
（3）写出A在一定条件下生成B和C的化学反应方程式 ；
（4）④中的变化涉及到的基本反应类型有 。
（5）将等质量的J和K分别加入到足量的D溶液（质量分数都相同）中，比较反应产生I快慢，并说明理由 ； 。
【答案】（1）NaOH(或Na2O) （2）酸 （3）2H2O2 2H2O + O2↑ （4）复分解反应
（5）NaHCO3比Na2CO3快 ，因为每生成1个CO2分子，NaHCO3只需1个HCl分子，而Na2CO3需要2个HCl分子，所以NaHCO3比Na2CO3与盐酸反应更容易产生CO2。
说明：其他合理答案参照给分。
18.今年我市化学实验操作考察的实验之一是“高锰酸钾制取氧气”。现摘录某同学的实验过程如下：
①选择适当仪器，组装成如右图所示的实验装置；
②检查装置气密性，装置气密性良好；
③向集气瓶中加水，并倒置于盛有水的水槽中，集气瓶
底部出现气泡；
④将药品平铺于干燥试管底部，在导管口放置蓬松的棉
花团，塞上橡皮塞，固定于铁架台上；
⑤点燃酒精灯加热，待导管口有气泡产生，立即用集气瓶进行收集；
⑥气体收集完毕，用毛玻璃片将集气瓶口盖好，从水中取出并正放在桌面上；
⑦先熄灭酒精灯，后将导管从水槽中取出；
………………
请回答下列问题：
（1）写出用高锰酸钾制氧气的化学方程式： ▲ ；
（2）欲调整试管高度，应调节图中A、B、C哪个旋钮： ▲ ；
（3）步骤②的操作与观察到的现象是： ▲ ；若装置无破损，加热一段时间后，观察到高锰酸钾已大量分解，但导管口仍未产生明显气泡，可能的原因是 ▲ ；
（4）上述实验步骤中，可能导致集气瓶中收集的氧气不纯净（水蒸气不计）的是 ▲ ；（填序号）
（5）步骤⑦中的操作，可能引起 ▲ 。
（1） 2KMnO4 △ K2MnO4+MnO2+O2↑（2分） （2）A（1分）
（3）用手捂住大试管，导管口冒气泡，松手后导管口形成稳定的水柱（1分）
橡皮塞没有塞紧（1分）
（4）③⑤ （答对一个给1分，有错倒扣1分）（2分）
（5）倒吸（或大试管破裂）（1分）

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