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第三节 空气（二）
知识考点：氧气的的性质、用途和制取
考试要求：
(1)说出氧气的主要物理性质。
(2)说出实验室制备、收集氧气的原理、装置及主要步骤。
(3)举例说明氧气的主要化学性质 氧化性。
(4)说出氧气的主要用途。
(5)说明检测氧气的方法。
课时安排：一课时
一、课前训练：
l．氧气的物理性质在通常状况下，氧气是一种____色，____味的气体。密度比空气 ，___溶于水。
2．氧气的化学性质
(1)氧气是一种化学性质比较____ 的气体，具有 性。
(2)木炭在氧气中燃烧的现象：尉烈燃烧，发____光，放热，生成使澄清石灰水变____ 的气体；其反应的化学方程式：___ 。
(3)硫在氧气中燃烧的现象：发出明亮的__ 色火焰，放热，生成有____ 的气体，其反应的化学方程式：____ 。
(4)磷在氧气中燃烧的现象：发出耀眼的____光，放热，生成大量 ，其反应的化学方程式： 。
(5)铁在氧气中燃烧的现象：剧烈燃烧，____ ，放出热量，生成一种 色固体，其反应的化学方程式： 。
(6)石蜡在氧气中燃烧的现象：剧烈燃烧，发 光，放热，如果在火焰上方罩干冷烧杯，烧杯内壁有____ 生成，生成使澄清石灰水变 的气体。
3．氧气的用途
氧气很重要的用途是____ 和___ _。
4.氧气的实验室制法
实验室制氧气的化学反应原理
(1)实验室制氧气，在常温下可采用___ _和___混合来制取，其化学方程式 。(2)实验室还能采用单独加热____ 的方法来制氧气，其化学方程式____ 。
(3)实验室还可采用加热____ 和___ _的混合物来制氧气，其化学方程式____ 。
实验室制02的装置
(1)在常温下制氧气的发生装置所需主要仪器有____ 和带双孔的 。在加热条件下制氧气时发生装置所需主要仪器有 、 、带铁夹的和带导管的 等。
(2)根据氧气的密度比空气的密度大和不易溶于水的性质，收集氧气可采用 法和 法两种，收集较纯净的氧气要用 法。
5．检验方法：用 木条，伸入集气瓶____，若 表明该气体为氧气。
6．验满方法：用 木条，放在集气瓶____，若 表明该瓶氧气已经收集满。
7．催化剂、催化作用：在化学反应里能 其他物质的化学反应速率，而本身的____ 和____在化学反应前后都没有变化的物质叫催化剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫____ 作用。
二、要点梳理：
1．氧气
(1)物理性质：无色无味的气体，密度比空气略大，不易溶于水，液态时呈淡蓝色。
(2)化学性质：比较活泼，能和许多物质发生化学反应并放出热量。
化学反应方程式 反应现象
点燃C+O2==C02点燃S+O2==SO2点燃4P+502==2P2O5与金属反应，如点燃3Fe+202==Fe304 发出白光（在空气中发红），生成使澄清石灰水变浑浊的气体。明亮的蓝紫色火焰（在空气中淡蓝色），生成有刺激性气味的气体。剧烈燃烧，产生大量的白烟，放出大量的热。火星四射，生成黑色固体（集气瓶底放点水或铺一层沙子）
(3)制法
①工业上采用分离液态空气的方法制取氧气（物理变化）；
②实验室制法：分解过氧化氢溶液或加热高锰酸钾的方法制取氧气。
△
原理：2KMn04==2K2Mn04+ Mn02+ 02↑
MnO2
2H202==2H20+02↑
MnO2
2KClO3==2KCl+3O2↑
△
装置：如图（加热KMn04 、 KClO3制取氧气）
(4)检验方法：用带火星的木条，如果木条复燃，则是氧气。（验满：带火星的木条伸在集气瓶口，木条复燃）
2．催化剂：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，而自身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质，工业上也叫触媒。催化剂的特点：一变二不变，即改变（加快或减慢）其他物质的反应速率，反应前后质量不变，化学性质不变。
3．空气中氧气含量的探究实验
（1）测定原理：红磷在密闭的容器中燃烧，消耗氧气，生成白色固体五氧化二磷。密闭容器内压强减小，大气压将水压入密闭容器，通过测定进入容器中的水的量来测定氧气在空气中的体积分数。
（2）装置：
图1常用装置
图2常用装置变式
（3）注意点：
点燃
(1)化学方程式：4P +502==2P205
(2)实验现象：红磷燃烧，生成大量白烟，水进入原容器且水的体积约占原容器体积的1/5。
（3）实验失败的原因：①红磷的量不足；②装置漏气；③装置未冷却至室温。
(4)不能用硫、碳、铁、镁等代替红磷。因为硫和碳燃烧后产生气体，导致测得氧气的体积有偏差；铁在空气中难以燃烧；而镁在消耗氧气的同时，还与氮气反应。
(5)剩余气体是N2，判断其性质。
4．“烟”与“雾”的区别
“烟”是固体小颗粒悬浮在空气中形成的现象；
“雾”是小液滴悬浮在空气中形成的现象。
5．“光”与”火焰”的区别
“火焰”是气态物质燃烧时产生的特有现象。一般说来，可燃性气体，熔沸点较低、易汽化的固体、液体，燃烧时除发光放热外都有火焰，如氢气、酒精、硫等。而不易汽化的可燃物如铁等，燃烧时则没有火焰只产生光（或火星）。
三、例题解析：
【例】从安全、环保、节能、简便等方面考虑，实验室制取氧气的最佳方法是( )
A．通电使水分解2H2O==2H2↑+O2↑
B．过氧化氢催化分解2H2O2==2H20+02 ↑
C．高锰酸钾加热分解2KMnO4=K2MnO4+MnO2+02 ↑
MnO2
D．氯酸钾加热分解：2KClO3==2KCl+ 302↑
△
【解析】本题考查学生评价制取氧气的方案及选择实验室制取氧气的最佳方法的能力，理解水平。
【参考答案】B
四、强化训练：
1．氧气是空气的主要成分之一，下列有关氧气的说法中错误的是 ( )
A．用加热高锰酸钾的方法可以制取氧气
B.用带火星的木条可以检验氧气
C．鱼类能在水中生存，证明氧气易溶于水
D.铁丝能在氧气中燃烧火星四溅，产生黑色固体
2．实验室制取氧气时，必须满足的条件是 ( )
A．必须使用催化剂
B.必须用含氧元素的物质作反应物
C.必须用排水法收集
D．必须用燃着的火柴检验是否收集满
3．燃烧柴禾时，通常把柴禾架空一些，才能燃烧得更旺，这是因为这样 ( )
A．散热的速度加快 B．聚集的热量增加
C．柴禾的着火点降低 D．柴禾与空气的接触面积增大
4．某同学做物质在氧气中燃烧的实验，方法如图所示，其中不合理的是 ( )
5．下列实验操作中，不正确的是 ( )
6．如图所示，表示可燃物易着火的点是( )
A．a B.b C.c D.d
7. 2006年7月1日，青藏铁路正式通车，许多旅客乘车穿越青藏高原时，会发生高原反应，感到呼吸困难，是因为高原地区空气里 ( )
A.氧气体积分数大大低于21%
B．氮气体积分数大大超过78%
C.氧气体积分数仍约为21%，但空气稀薄 D.C02气体含量大大增多
8.下列气体排放到空气中会造成空气污染的()
A．氢气在氧气中燃烧生成的水蒸气
B．光合作用产生的气体
C．高锰酸钾受热分解所得的气体
D．硫在氧气中燃烧生成的气体
9．莽草酸是一种有机物，可以从香料八角中提取。可用于合成抗禽流感药物“达菲”。已知该有机物由三种元素组成，其中氢元素质量分数约为5. 75%，氧元素质量分数约为46.0%，且每个分子中含有5个氧原子。试回答下列问题：
(1)该有机物还含有的一种元素是 ；
(2)该有机物的相对分子质量为 ；
(3)该有机物的化学式为 。
10.鳔是鱼在水中实现沉浮的一种重要调节器官。某同学解剖大鲤鱼得到了鱼
鳔。进行了如下实验。
(1)该同学用如图32--8方
法测得鱼鳔的体积为10毫
升，这一测量结果与空气
中鱼鳔的体积相比是
的（填“偏大”或“偏小”）。
(2)为分析鱼鳔内气体的成分，该同学用适当的方法将鳔内气体转移到集气瓶中，并将燃着的木条插入其中，发现木条能继续燃烧。由此可知，鳔内气体中含有 。
11．张华同学根据自己的住宅特点，设计了如下预防火灾的方案（包括万一发生火灾时采取的灭火和自救措施）。
防火措施 灭火和自救措施
①在家中不存放易 燃、易爆物品②室内装修多用不易燃烧的材料③电线、插座等用信得过产晶，不用劣质产品④家里配置液态二氧化碳灭火器，并学会使用 ①当火较小时，立即用各种灭火器材灭火②室内失火时，打开门窗，尽量让浓烟从门窗中排出③在灭火过程中，用湿毛巾捂住 口鼻④火势太大，不能从室内逃出，撤到花园，等待救援⑤因电器、电线短路引发火灾时，应先 ，再灭火⑥因煤气泄漏引发火灾时，应先 ，再灭火
请根据张华同学预防火灾的方案，回答下列问题：
(1)请你帮助张华同学进一步完善其防火措施，你的建议（任定一条）是___ _。
(2)在灭火措施中，少了一条不可缺少的措施，该措施是 。
(3)在灭火和自救措施中，有一条不够妥当，该措施是 （填序号），理由是 。
(4)请完成灭火和自救措施⑤和⑥中的空白（不要填在表上的空白处）。
⑤ ；⑥ 。
(5)在灭火过程中，用湿毛巾捂住口鼻，其中的道理是 。
Mn02
12.已知2H202==2H2O+02↑，实验室中利用该反应，选用下图中装置制取氧气。
请回答下列问题：
(1)制取干燥纯净的氧气时，所选用装置的导管接口顺序为（填字母） ；
(2)若将丁装置充满水，就可用排水法收集氧气，此时装置最合理的连接顺序为（填字母） ；
(3)Mn02是H202分解反应的催化剂，可以回收再利用，采用 法，可从反应后的混合物中分离出Mn02；
(4)若只改变装置甲中的药品，此装置还可以用来制取的气体是（填一种气体的化学式）____ 。
13．有两个装满纯净氧气的
集气瓶(如图)，用带火星的
木条分别以甲、乙两种方式
迅速插入，观察到木条复燃，
且在甲中燃烧比在乙中燃烧
得更旺。上述实验说明了氧气
具有的性质是： 。
14.小李同学为了研究竹子里面气体的成分，做了一个实验。
(1)他先将竹子浸在水里，钻个小孔，看到一串串气泡冒出。然后采用 法（填实验室常用的一种集气方法）收集到了甲乙两瓶气体。
(2)将放有足量红磷的燃烧匙伸进甲瓶中(如图)，用放大镜聚焦，使红磷燃烧，瓶内充满了白烟，然后将甲瓶倒放在水中，松开夹子，结果流入的水约占瓶子容积的1/10。这说明竹子里的气体中肯定含有__ __。
(3)再往乙瓶中倒入一些澄清石灰水，发现石灰水马上变浑浊。这说明竹子里的气体中肯定含有 。
(4)那么竹子里的气体含量与空气（空气中的气体含量如图所示）有什么区别呢？于是他又用空气重复了上述实验。相比较后得出的结论是： 。
15. 某同学发现养鱼师傅向鱼塘中撒一种微黄色的固体，咨询得知，这种固体的主要成分是过氧化钙( Ca02)，是为了解决鱼塘中氧气不足的问题。他回家后查阅资料，查到过氧化钠与水反应的原理：2Na202+ 2H20==4NaOH+ 02 ↑，且Ca02与Na202的化学性质非常相似。
(1)写出Ca02与H20反应的化学方程式 ；
(2)该同学为测定这种固体中Ca02的质量分数，称取20g样品加入到足量的水中，结果生成3.2 g 02（假设样品中其他成分与水不反应）。请你帮助计算该样品中Ca02的质量分数。

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