资源简介 第二单元 我们周围的空气 考点1空气的成分与用途1.空气的成分(高频考点)成分 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% 2. 空气是一种宝贵的自然资源气 体 用 途氧 气 主要用途:供给动植物呼吸,可用于医疗急救,燃料燃烧离不开氧气,用于炼钢、气焊和宇宙航行等氮 气 制造硝酸和化肥的重要原料;利用其化学性质 不活泼 ,可用作保护气,如灯泡里充氮气延长寿命,食品包装中充氮气以防腐;医疗上可用液氮冷冻麻醉等稀有气体 (氦、氖、氩、氪、氙等) 稀有气体化学性质 很不活泼 ,在通电时能发出不同颜色的光,可制成多种用途的电光源,如航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯等;氦可用于制造低温环境[典例精析]1.(2019·梧州)空气中体积分数约占78%的气体是( )A.稀有气体 B.二氧化碳 C.氧气 D.氮气【答案】D【解析】空气中各成分的体积分数分别为:氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气及杂质气体0.03%,选项D正确。2.(2019·广西四市)广西北部湾空气质量优量。空气的成分能供给呼吸的是( )A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.稀有气体【答案】B【解析】氧气具有供给动植物呼吸和支持燃烧的性质,氮气、二氧化碳、稀有气体都不能供给呼吸。3.(2019·云南)空气的成分按体积分数计算含量最多的是( )A.稀有气体 B. C. D. 【答案】D【解析】空气的成分按体积分数计算大约是:大约是氮气占(78%),氧气占(21%),稀有气体占(0.94%),二氧化碳占(0.03%),其它气体和杂质占(0.03%),所以含量最多的气体是氮气。4.(2019·北京) 空气成分中,体积分数最大的是( )氧气 B. 氮气 C. 稀有气体 D. 二氧化碳【答案】B【解析】空气中各成分所占的体积分数分别为:氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气及杂质气体0.03%。5.(2019·山西)中国对大深度在载人潜水器“蛟龙号”的研制取得了世界瞩目的成绩,实现了我国挺进深蓝的宏伟目标,乘蛟龙号下潜的科研人员,他们的呼吸环境必须注意调节的是( ) A.O2和H2O的含量 B. O2和N2的含量 C. O2和H2的含量 D. O2和CO2的含量【答案】D【解析】空气中不含氢气,氮气含量远大于氧气,水在常温下呈液态,所以无需调节O2和H2O、O2和N2、O2和H2的含量,因为在密闭空间内,人体呼吸会产生二氧化碳气体,二氧化碳不能供给呼吸,含量偏高会影响人体正常呼吸,乘蛟龙号下潜的科研人员,他们的呼吸环境必须注意调节的是O2和CO2的含量。 6.(2019·益阳)空气中含量最多的物质是 ( )A . O2 B. N2 C. 稀有气体 D. H2O【答案】B【解析】空气中氧气体积约占21%,氮气体积约占78%,稀有气体约0.934%,其他气体约占0.002%,含量最多的应该是氮气。7.(2019·河南)空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是( )A.O2 B.CO2 C.N2 D.Ne【答案】C【解析】按体积分数计算,空气中氮气占78%,化学性质不活泼,氧气占21%,化学性质比较活泼,二氧化碳占0.03%,化学性质比较活泼,稀有气体占0.94%,化学性质很稳定,其他气体及杂质占0.03%,所以空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是氮气,本题选C。8.(2019·黄石)下列关于空气及其成分的说法中,错误的是( )A.氧气主要来源于植物的光合作用 B.医疗急救时,需要纯氧C.氮气可用于保存粮食、水果 D.燃放烟花爆竹不会污染空气【答案】D【解析】燃放烟花爆竹通常以硝酸钾、硫黄、木炭等为原料,燃放后形成的烟雾,含有大量二氧化硫、氮氧化物、烟尘以及碳粒等颗粒物,不易迅速扩散,导致PM2.5浓度大幅度上升,使雾霾加重。9.(2019·烟台)空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法错误的是( )A.空气中的氧气主要来源于植物的光合作用B.空气中氧气的质量分数约为21% C.氮气的化学性质不活泼,可用于食品的防腐D.目前计入空气污染指数的有害气体主要包括SO2、CO、NO2以及臭氧等【答案】B【解析】空气中的氧气主要来源于植物的光合作用;空气中氧气的体积分数约为21%,质量分数不是21%;氮气的化学性质不活泼,可用于食品的防腐;目前计入空气污染指数的有害气体主要包括SO2、CO、NO2以及臭氧等。10.(2019·天水)空气是一种宝贵的自然资源,由多种物质组成,下列说法错误的是( )A.氦气可用来填充探空气球B.氮气充入食品包装防腐C.二氧化碳是光合作用的基本原料D.氧气可用作火箭发射的燃料【答案】D【解析】氦气密度小,化学性质稳定可用来填充探空气球;氮气化学性质不活泼,可以作保护气,充入食品包装防腐;光合作用的原料是二氧化碳和水,故二氧化碳是光合作用的基本原料;氧气没有可燃性,只能支持燃烧,不能做燃料。11.(2019·湘西)下列气体中能使带火星的木条复燃的是( )A.氧气 B.水蒸气 C.二氧化碳 D.氮气【答案】A【解析】能使带火星的木条复燃的气体是具有助燃性的气体.氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃;水蒸气不具有助燃性,不能使带火星的木条复燃;了氧化铁和氮气不具有助燃性,不能使带火星的木条复燃。考点2保护空气(高频考点)1. 目前计入空气污染指数的项目暂定为: 二氧化硫 、 一氧化碳 、二氧化氮、可吸入颗粒物(粒径在10微米以下的颗粒物,称PM10 ,又称飘尘)和臭氧等。注意:(1)二氧化碳不是大气污染物,但大气中二氧化碳含量过高会导致“温室效应”。(2)我国新修订的《环境空气质量标准》。新标准增加了细颗粒物(PM2.5)和臭氧(O3)8小时浓度限值监测指标。2、空气污染的来源、危害与防治污染物的来源 化石燃料的燃烧、工厂排放的废气 、植被破坏引起的沙尘等空气污染造成的危害 严重损害人体健康,影响农作物生长,破坏生态环境。全球气候变暖、臭氧层破坏和 酸雨 等都与空气污染有关防治污染的措施 加强大气质量的监测,使用 清洁能源 ,积极植树、造林、种草等,以保护空气[典例精析]1.(2019·重庆)中国主办2019年“世界环境日活动”,其主题聚焦“空气污染”,下列不属于空气污染物的是( ) A. SO2 B.NO2 C.O2 D.PM2.5 【答案】C【解析】空气的污染主要来自于粉尘(可吸入颗粒物)和有害气体(如二氧化硫、二氧化氮和一氧化氮),氧气是空气的成分之一,不是空气的污染物;二氧化硫、二氧化氮是空气污染物,容易导致酸雨形成,PM2.5是可吸入颗粒物是空气污染物。2.(2019·眉山)人类生存需要清新的空气。下列一般不会造成空气污染的是( ) A.人工降雨 B.燃放烟花 C.焚烧垃圾 D.汽车尾气【答案】A【解析】人工降水,根据自然界降水形成的原理,人为补充某些形成降水的必要条件,促进云滴迅速凝结或碰并增大成雨滴,降落到地面,其不会造成空气污染;燃放烟花会产生大量的二氧化碳以及二氧化氮、二氧化硫等有害气体和各种金属氧化物的粉尘,会污染空气;垃圾焚烧有重金属、有机类污染物等再次排入环境中,会污染空气;汽车尾气污染是指由汽车排放的废气造成的环境污染。主要污染物为碳氢化合物、氮氧化合物、一氧化碳、二氧化硫、含铅化合物、苯并芘及固体颗粒物等,能引起光化学烟雾等会污染空气。3.(2019·海南) 6月5日是世界环境日,今年的主题是“蓝天保卫战,我是行动者”,在呵护海南蓝天碧水的行动中,下列做法不恰当的是( )A.科学管理水产养殖 B.实施垃圾分类处理C.大力推广新能源汽车 D.增高烟囱排放废气【答案】D【解析】科学管理水产养殖,可以有效的保护水资源;实施垃圾分类处理,可以有效的防止水污染、土壤污染、空气污染;大力推广新能源汽车,可以保护环境,防止空气污染;增高烟囱排放废气的做法不能减少废气的排放,废气仍然会排放入空气中,造成空气污染。4.(2019·益阳)下列物质直接排放到空气中 ,不会产生大气污染的是( )A.NO2 B. CO2 C. SO2 D. 可吸入颗粒物【答案】B【解析】二氧化硫、二氧化氮排入空气中,容易引发酸雨;可吸入颗粒物排入空气中对人体健康和大气能见度影响都很大,而二氧化碳含量过多时才会造成温室效应。 5.(2019·广州)煤和燃油的燃烧是造成空气污染的重婴原因,下列排放物能形成酸雨的是( )A.?SO2、NO2?? B.?CO、CO2?? C.烟尘?? D.未充分燃烧的汽油【答案】A【解析】酸雨的形成主要是因为氮的氧化物,硫的氧化物。6.(2019·宜昌)打赢蓝天保卫战,我们在行动,下列做法不属于防治大气污染措施的是( ) A. 大力削减燃煤污染 B. 深化治理工业污染 C. 精准管控扬尘污染 D. 严格控制噪音污染【答案】D【解析】煤燃烧产生大量的有害气体和烟尘,大力消减煤的燃烧,可以减少有害气体的排放;深化治理工业污染,可以防治大气污染;精准管控扬尘污染,可以减少烟尘的排放,有利防治大气污染;严格控制噪音污染,不能防止大气污染。考点3氧气的性质和用途 1.物理性质:通常情况下,氧气是无色无味的气体;密度比空气 略大 ; 不易 溶于水。2.化学性质(高频考点)氧气是一种化学性质比较活泼的气体,在一定条件下能与许多物质发生反应,具有氧化性。可燃物 燃烧时的现象 化学方程式硫 在空气里发出微弱的淡蓝 色火焰 放出有刺激性气味的气体 S + O2SO2 在氧气里发出明亮的蓝紫 色火焰 木炭 在氧气中燃烧发出白光 ,放出热量;生成气体能使澄清的石灰水变浑浊 C + O2 CO2 在空气中燃烧发出红光 ,放出热量;生成气体能使澄清的石灰水变浑浊 红磷 燃烧产生大量的白烟 ;放出热量 4P+5O2 2P2O5铁丝 在氧气中剧烈燃烧、火星四射 、放出热量、生成黑色固体 3Fe + 2O2 Fe3O4【备考提示】(1)做铁丝在氧气中燃烧实验时,在集气瓶底应预先放 少量水或细沙 ,防止生成物溅落下来,炸裂瓶底。红磷和硫燃烧时集气瓶底部预先盛放少量水,目的是用来吸收生成的五氧化二磷及二氧化硫对空气的污染。(2)物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。(3)氧气是助燃物,不是可燃物,不能用作燃料。实验室常用带火星的木条鉴别氧气。(4)描述实验现象时注意区分“白雾”与“白烟”不同,雾是小液滴,烟是固体小颗粒。[典例精析]1.(2019·兰州)下列物质在氧气中燃烧会产生蓝紫色火焰的是A.铁 B.木炭 C.氢气 D.硫【答案】D【解析】铁在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体;木炭在氧气中燃烧放热、发出白光,生成无色无味气体;氢气在氧气中燃烧,放热、产生淡蓝色火焰;硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色的火焰。2.(2019·梧州)下列有关氧气的说法错误的是( )A.能燃烧 B.无色 C.无味 D.能供给呼吸 【答案】A【解析】在通常状况下,氧气是无色、无味气体,氧气能够供给呼吸、支持燃烧,氧气不具有可燃性,不能燃烧,不可作为燃料,所以,选项A错误。3.(2019·北京)下列物质在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体的是( )铁丝 B. 红磷 C. 甲烷 D. 氢气 【答案】A【解析】铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体;红磷在氧气中燃烧产生大量的白烟;甲烷在氧气中燃烧发出蓝色火焰;氢气在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰。4.(2019·邵阳)下列有关实验现象的描述正确的是( )A.红磷在空气中燃烧产生白雾B.硫在空气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰C.木炭在氧气中燃烧,发出红光,有黑色固体生成D.细铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体 【答案】D【解析】红磷在空气中燃烧产生白烟,不是白雾;硫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;木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成无色无味的气体;细铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体。5.(2019·西宁)下列实验现象,描述正确的是( )A.红磷在空气中燃烧,生成大量白色烟雾B.硫在氧气中燃烧,发出蓝紫色火焰,生成一种有刺激性气味的气体C.镁条在空气中燃烧,发出白光,生成黑色固体D.铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成四氧化三铁【答案】B【解析】红磷在空气中燃烧,生成的五氧化二磷是固体,故生成大量白烟而不是雾;硫在氧气中燃烧,发出蓝紫色火焰,生成的二氧化硫是一种有刺激性气味的气体;镁条在空气中燃烧,发出白光,生成的氧化镁是白色固体;铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成四氧化三铁是实验的结论,而不是现象。6.(2019·宜昌)如图是硫在空气和氧气中燃烧的实验,下列说法不正确的是( ) A.氧气含量越大硫燃烧越剧烈B.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰C.瓶底的水可以吸收生成的有害气体D.硫在空气和氧气中燃烧的生成物不同【答案】D【解析】硫在氧气中比在空气中燃烧剧烈,氧气含量越大硫燃烧越剧烈;硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰;二氧化硫以污染空气,该实验瓶底的水可以吸收生成的有害气体二氧化硫;硫在氧气和空气中燃烧都生成二氧化硫气体。考点4氧气的制取1.氧气的实验室制法(见实验解读栏目)2.氧气的工业制法工业上利用液氮和液氧的沸点不同,采用分离液态空气制取氧气,它属于物理变化。3.催化剂与催化作用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反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用 。 4.四大基本反应类型 分解反应 化合反应 置换反应 复分解反应概念 由 一 种反应物生成 两种或两种以上 其他物质的反应 由 两种或两种以上 物质生成 一 种物质的反应 一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应 由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应特点 一变多 多变一 表达式 A→B + C A + B →C A + BC AC + B AB + CD —→CB + AD化合价 可能改变 可能改变 一定改变 一定不改变举例 高锰酸钾受热分解 硫在氧气中燃烧 铁和硫酸铜反应 酸碱中和【备考提示】(1)氧化反应:物质与氧发生的化学反应。氧气在氧化反应提供氧,具有氧化性。(2)化合反应不一定是氧化反应,氧化反应也不一定是化合反应,二者属于交叉关系,如下图:[典例精析]1.(2019·重庆)下列变化不属于氧化反应的是( ) A.动物的呼吸 B.盐酸除锈 C.铁制品锈蚀 D.天然气燃烧【答案】B【解析】氧化反应指的是物质和发生的反应。动物的呼吸、铁制品锈蚀均属于缓慢氧化,天然气燃烧是天然气和氧气发生的一种发光放热的剧烈氧化反应,盐酸除秀是盐酸和氧化铁的反应,不是氧化反应。2.(2019·温州)当汽车发生剧烈碰撞时,安全气囊里的物质发生反应使气囊弹出,以保护司乘人员的安全。某汽车安全气囊中的反应之一为:6Na+Fe2O3═2Fe+3Na2O,该反应属于( )A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应答案:C 解析:6Na+Fe2O3═2Fe+3Na2O,属于一种单质和一种化合物反应生成一种单质和化合物的反应为置换反应。3.(2019·梧州)明代宋应星所著的《天工开物》中记载的炼锡方法,用化学方程式表示为,该反应属于( )A.置换反应 B.分解反应 C.化合反应 D.复分解反应【答案】A【解析】置换反应是一种单质和一种化合物反应后生成另一种单质和另一种化合物,上述反应中,反应物SnO2是化合物,C是单质,生成物CO是化合物,Sn是单质,属于置换反应。4.(2019·益阳) 下列化学反应属于置换反应的是( )A. 2NaOH + CuSO4= Cu(OH)2↓ + Na2SO4 B. CaCO3+CO2 + H2O=Ca(HCO3)2C. 2NaNO3 2NaNO2+O2↑ D. H2 + CuO Cu + H2O【答案】D【解析】置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应。A是两种化合物发生发应生成另外两种化合物,是复分解反应;B是多种物质反应生成一种物质,是化合反应;C是一种物质生成两种物质,属于分解反应;D中氢气与氧化铜反应生成铜和水,符合置换反应定义。5.(2019·哈尔滨)下列有关叙述对应的化学方程式、所属基本反应类型都正确的是( )A.溶洞的形成Ca(HCO3)2 = CaCO3 + H2O + CO2↑分解反应B.酸雨的形成CO2 + H2O = H2CO3化合反应C.碳与灼热氧化铜反应C+2CuO 高温 CO2↑ + 2Cu还原反应D.用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多A1(OH)3 +2HCl = AlCl3 +2H2O复分解反应 【答案】D【解析】溶洞的形成Ca(HCO3)2 = CaCO3 ↓+ H2O + CO2↑分解反应,碳酸钙是不溶于水的,应标注沉淀号,故A选项不符合题意;酸雨的形成 SO2+H2O=H2SO3,属于化合反应,故B选项不符合题意;还原反应不属于基本反应类型,碳与灼热氧化铜反应C+2CuO 高温 CO2↑ + 2Cu,所属的基本反应类型为置换反应,故C选项不符合题意;用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多A1(OH)3 +2HCl = AlCl3 +2H2O,属于复分解反应,故D选项符合题意。 实验解读 一 空气中氧气含量的测定1.实验原理和装置(如图所示)红磷在集气瓶内燃烧,消耗空气中的氧气,生成五氧化二磷固体,使得集气瓶内气体减少,压强降低。大气压将烧杯里的水压入集气瓶中。集气瓶内被消耗的氧气的体积就是进入集气瓶内水的体积。化学方程式:4P+5O22P2O52.实验现象:红磷燃烧放出热量、产生大量白烟,冷却至室温,打开止水夹,烧杯中的水倒流进入集气瓶内,进入集气瓶内水的体积约占集气瓶空气体积的1/5 。3.实验结论:空气中氧气的体积约占空气体积的1/5。4.成功关键:①红磷要足量;②装置气密性良好;③点燃红磷后立即伸入集气瓶并,迅速塞紧塞子;④待集气瓶冷却到后在打开止水夹。5.实验误差分析(1)进入集气瓶的水小于1/5的原因:①装置漏气;②红磷的量不足;③没有冷却到室温就打开止水夹读数等。(2)进入集气瓶的水大于1/5的原因:①止水夹没有夹紧或没有夹止水夹;②燃烧匙伸入集气瓶速度过慢,没有快速塞紧橡皮塞。6.注意事项(1)一般不能用硫、木炭代替红磷进行实验,因为硫、木炭燃烧生成气体。若用木炭、硫代替红磷,可把水换成NaOH溶液,实验也能成功。不用铁丝来代替红磷,因为铁丝在空气中不能燃烧。不用镁来代替红磷,因为镁在空气中除了与氧气反应外,还会与二氧化碳和氮气反应。(2)集气瓶底部预先盛放少量水,目的是用来吸收生成的五氧化二磷对空气的污染。 [典例精析]1.(2019·徐州)某同学用右图所示装置测定空气里氧气的含量,实验时,连接好装置并检查不漏气后再进行后续操作,下列说法正确的是( )A.所用红磷要过量,以保证集气瓶内空气里的氧气能充分反应B.在空气里点燃红磷后,应缓慢把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞C.红磷燃烧时,要打开止水夹,以免瓶因温度升高,气压较大,造成橡皮塞从瓶口脱落D.仍用本装置,只把红磷换成燃烧的本炭,能够更精确测定空气里氧气的含量答案:A解析:若红磷不足,则氧气无法完全消耗,A正确;燃烧匙应迅速伸入瓶中,防止瓶内气体受热逸出,B错误;红磷燃烧时,应关闭止水夹,防止气体受热膨胀,从导管逸出,C错误;木炭燃烧生成二氧化碳等气体,不能被吸收,占据体积,无法测定氧气含量,D错误。17.(2019·福建)某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。【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,集气瓶冷却至室温打开K,水能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)。(3)实验过程中,连接数字传感器。测得实验1、实验2中氧气的休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,______________(填“实验1”“或“实验2”)的测定方法更准确,判断依据是_____________。(4)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装置测定空气中氧气的体积分数,该替代物应满足的条件是___________________(写两点)。【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。(5)甲同学设计图5所示装置进行测定。浓NaOH溶液的作用是____________________(用化学方程式表示)。(6)乙同学提出,仅利用图6所示装置,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____________________。【答案】(1)产生大白烟(或“黄色火焰”“放热“等合理答案)氧气被消耗,集气瓶内气休压强小于大气压(2)装置的气密性良好(或“红磷和铁粉除氧剂足量”等其他合理答案)(3)实验2反应后,实验1集气瓶中剩余氧气的体积分数为8.6%,而实验2集气瓶中氧气几乎耗尽(4)能够和氧气反应 生成物不影响测定结果(或其他合理答案)(5) 2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O (6)用冰水冷却集气瓶,打开K(或其他合理答案)【解析】(1)实验1中红磷燃烧产生大量白烟,待集气瓶冷却后,打开K,由于氧气被消耗,集气瓶内气体压强小于大气压,导致水倒吸人集气瓶。图1和图2实验中都应注意装置的气密性良好,反应物应足量等事项,从而提高实验的准确性。分析图3和图4信息可知,实验2的测定方法更准确,因为实验1中集气瓶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。(4)通过上述实验可知,若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物,该物质应能和氧气反应,且生成物不能为气体,不影响测定结果。(5)实验3测定排空气法收集到的集气瓶中二氧化碳的体积分数,浓氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,即2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O,从而导致集气瓶内气体压强减小,导致烧杯内水倒吸入集气瓶内,进入水的体积即为二氧化碳的体积。(6)为了使烧杯内的氢氧化钠液体倒吸,必须使集气瓶内压强减小,可采用冰水冷却集气瓶,瓶内压强减小,再打开K。 二 氧气的实验室制取(高频考点) 1.氧气的实验室制取药品 高锰酸钾 氯酸钾 过氧化氢反应原理 2KMnO4K2MnO4+MnO2+ O2↑ 2KClO32KCl+3O2↑ 2H2O2 2H2O+ O2↑发生装置(制取装置) 固液不加热型发生装置(制取装置)的选择原则:根据反应物的状态和反应的条件收集方法 排水法、向上排空气法 收集方法的选择原则 密度比空气大,用向上排空气法,密度比空气小用排水法,不易溶于水且不与水发生反应选择排水法。排空气与排水法的优劣 排空气法可以收集干燥的气体,缺点是收集气体纯度较差,因为很难排尽所有空气,排水法收集气体较为纯净但是里面含有水蒸汽。实验步骤 ①查:检查装置的气密性;②装:把药品装入试管内,使之平铺在试管底部;③定:把试管固定在铁架台上;④点:点燃酒精灯加热;⑤收:收集气体(用向上排空气法或排水法);⑥离:把导气管撤离水槽;⑦熄:熄灭酒精灯。谐音记忆:茶庄定点收利息 ①查 ②装:先放入固态药品,再放入液态药品 ③定 ④收验满方法 用向上排空气法收集,带火星的木条放在瓶口 ,如果木条复燃,说明已满。检验方法 将带火星的木条伸入集气瓶内 ,如果木条复燃,证明是氧气放置方法 收集满氧气后,集气瓶应正立放置在桌面上2.实验注意事项:(1)加热高锰酸钾或氯酸钾制取氧气应注意:①试管口应略向下倾斜,防止药品中湿存水分受热后冷凝倒流炸裂试管;②用高锰酸钾制取氧气时,试管口要放一团棉花,防止高锰酸钾粉末进入导管;③固定试管时铁夹应夹在试管的中上部,距试管口约1/3左右处;④先给试管均匀预热,再集中在药品部位加热。以防止试管因受热不均匀而炸裂;⑤实验结束,应先移导气管 ,后撤酒精灯 ,以防止水倒流造成试管炸裂。⑥排水法收集氧气时,当导气管有连续、均匀气泡冒出时再开始收集。(2)用过氧化氢制取氧气应注意:长颈漏斗的下端管口应伸入液面以下,以防止生成的气体从长颈漏斗逸出。三、多功能瓶的使用洗气瓶(图①) 多功能瓶作为洗气瓶来使用时,气体要从长导管进入,从短导管中出去。洗气瓶一般用来检验气体(如二氧化碳)、干燥气体(如混有水蒸气的气体)、吸收气体(如二氧化硫)或除去气体中的杂质(如HCl气体等) l 检验气体:检验二氧化碳的试剂是澄清的石灰水。 l 干燥气体:试剂一般是浓硫酸。需要注意的是,浓硫酸不能干燥NH3等碱性气体。 l 吸收气体或除去气体中的杂质: ① 对于SO2、CO2等气体,可以使用NaOH溶液吸收(最好不用Ca(OH)2溶液,因为Ca(OH)2微溶于水) ② 对于混在CO2中的HCl气体,只使用NaHCO3溶液来吸收。 ③ Cl2可以用NaOH溶液吸收。 向上排空气取气瓶(图②) 使用条件:收集的气体的密度大于空气密度(组成气体的分子的相对分子质量大于29),并且气体不与空气中的成分反应。 规则:长管进,短管出。 常见实例:O2、CO2、Cl2、NO2 利用多功能瓶收集有毒或者有污染气体,可以方便地进行尾气处理,以免气体逸出污染空气。 如Cl2可以用②装置收集,再用①装置进行尾气处理。 向下排空气取气瓶 使用条件:收集的气体的密度小于空气密度(组成气体的分子的相对分子质量小于29),并且气体不与空气中的成分反应。 规则:短管进,长管出。 常见实例:H2、NH3 排水集气瓶 使用条件:① 气体不溶或难溶于水;② 气体不与水反应;(③ 对于部分气体来说,密度与空气密度接近,无法用排空气法收集。) 规则:短管进,长管出。 常见实例:O2、H2、NO 排水量气瓶 使用条件:同“四” 规则:短管进,长管出。 如果忽略导管内的水,量筒内水的体积就是进入集气瓶中气体的体积。[典例精析]1.(2019·常州)某化学兴趣小组利用图5装置进行氧气的制取和性质实验。(1)仪器a的名称是____________。(2)实验中,点燃酒精灯后,可观察到硫粉在氧气中燃烧呈现_______色火焰;装置C中的象是_____________________________________。(3)装置D的作用是______________________________________________(用化学方程式表示)。(4)为了证明装置C中出现的现象不是由氧气造成的,在不改变装置的情况下,操作方法是___________________________________________,并观察装置C中的现象。(5)实验时加入6%的过氧化氢溶液51g,理论上可生成多少克氧气?(写出计算过程)【答案】(1)分液漏斗 (2)蓝紫 溶液褪色 (3)2NaOH+SO2==Na2SO3+H2O (4)点燃酒精灯前先通一段时间氧气 (5)设理论上可生成氧气的质量为x。2H2O2 2H2O+O2↑;68 3251g×6% x x=1.44 g答:理论上可生成氧气的质量为1.44g。【解析】2)硫粉在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,二氧化硫具有还原性,可以使高锰酸钾溶液褪色;(3)二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水,化学方程式为2NaOH+SO2═Na2SO3+H2O;(4)要排除装置C中出现的现象不是由氧气造成的,可以在点燃酒精灯前先通一段时间氧气,如果高锰酸钾溶液不褪色,说明与氧气无关。2.(2019·黄冈)实验室用高锰酸钾制取氧气,请结合下列装置,回答问题。(1)写出仪器X的名称: 。(2)要制备较为纯净的氧气,应选用的发生装置和收集装置是 (填序号),该反应的化学方程为 。 (3) 该实验的主要步骤有:①将导气管移出水槽;②加热;③装药品、棉花;④收集;⑤熄灭酒精灯;⑥检查装置气密性。正确的操作顺序为 。【答案】(1)酒精灯 (2)BD 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2 (3)⑥③②④①⑤ 【解析】(2)高锰酸钾制取氧气,反应物是固体需要加热,发生装置选择B,收集氧气的方法有排水法和向上排空气法,排水法收集到的气体比排空气法收集到的气体纯,所以应选用的发生装置和收集装置是BD;(3)制取氧气的步骤:连接装置检查装置的气密性,装药品,固定,加热,收集,先撤导管后熄灭酒精灯。3.(2019·聊城)请结合下列装置图回答问题: (1)仪器①的名称是________。(2)把装置A制取的某气体从装置B的a端通入,B中蜡烛燃烧更旺,则装置A中发生反应的化学方程式是________________。你认为下列哪些物质不能单独作为制取该气体的反应物________(填序号)。A.NaCl B.KMnO4 C.H2O D.CH4(3)用装置A、C制取并收集该气体,当装置C中的导管口有气泡________冒出时,再把导管口伸入盛满水的集气瓶里。在收集过程中发现装置A中有大量气泡产生,而装置C中只有少量气泡冒出。你认为实验过程中忘记了什么操作________________。【答案】(1)锥形瓶 (2)2H2O22H2O+O2↑ AD (3)连续均匀 检查装置的气密性 【解析】(1)仪器名称是:锥形瓶;(2)由于蜡烛燃烧更旺,说明制取的气体的氧气,装置A是固液常温型,选择过氧化氢溶液和二氧化锰,方程式:2H2O22H2O+O2↑;由于制取氧气,物质中必须含有氧元素,故此选AD;(3)装置C为排水法集气装置,故此当导管口有气泡连续均匀时,开始收集;若观察到生成气体比收集的多,说明没有进行检查装置的气密性这一步。真题试练1.(2019·怀化)空气中含量最高的物质是( )A.氮气 B.二氧化碳 C.氧气 D.水蒸气【答案】A【解析】按体积分数计算,在空气中氮气占78%,氧气占21%,二氧化碳占0.03%,其他气体和杂质占0.03%。所以含量最高的是氮气,本题选A。2.(2019·娄底)空气中含量较多且化学性质比较活泼的气体是( )A.氧气 B.氮气 C.稀有气体 D.二氧化碳【答案】A3.(2019·湘西)“雾霾”是近年的热点话题,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(PM25)和臭氧(O3)新增指标的监测.下列说法正确的是( )A.焚烧秸秆不会造成大气污染 B.化学在环境监测和保护中起重要作用C.臭氧(O3)是一种氧化物 D.可吸入颗粒物对人体健康没有危害【答案】B【解析】A.焚烧秸秆会产生烟尘等有害物质,污染空气,会造成空气污染,A错误;B.环境污染既要检测分析,还要进行处理,在处理过程中不能造成二次污染,这些都与化学有关,正确;C.氧化物是氧元素和另一种元素组成的化合物,臭氧中只有一种元素,是单质,错误;D. 可吸入颗粒物是有害物质,如粒径1μm的固体颗粒80%会富集于肺泡上,沉积时间可达数年之久,这些飘尘可引起肺部组织慢性纤维化,使肺泡的切换机能下降,导致肺心病、心血管病等疾,错误。4.(2019·长沙)下列有关空气的说法中,不正确的是( )A.空气的成分按体积计算,含量最高的是氮气B.稀有气体可制成多种用途的电光源C.二氧化碳是一种空气污染物D.植树造林有利于保护空气【答案】C【解析】空气成分按体积分数计算是:氮(N2)约占78%,氧约占21%,稀有气体约占0.939%,二氧化碳约占0.031%,还有其他气体和杂质约占0.03%等,则空气中含量最多的是氮气,故A不符合题意;由于稀有气体通电时能发出不同颜色的光,可制成多种用途的电光源,如航标灯、强照明灯、闪光灯、虹霓灯等,故B不符合题意;由于空气的污染物包括有害气体和粉尘,有害气体为二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳,二氧化碳不是空气污染物,只是含量过多会造成温室效应,故C符合题意;由于植树造林可为人类提供氧气,净化空气,美化环境,故D不符合题意。5.(2019·岳阳)空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法正确的是( )A. 氮气约占空气体积的21% B. 氧气能助燃,可以作燃料C. 稀有气体化学性质不活泼,不与任何物质发生反应 D. 空气中二氧化碳含量过高会加剧温室效应【答案】D【解析】A、氧气约占空气体积的21%;B、氧气能助燃,可以做助燃剂,但是不能做燃料;C、稀有气体化学性质不活泼,但在一定条件下也可以和一些物质发生反应;二氧化碳能加剧温室效应,故选D。6.(2019·内江)下列有关空气中各成分的性质与用途对应关系不成立的是( )A. 二氧化碳无色无味,可用于灭火 B. 稀有气体在通电时发出不同颜色的光可制造多种电光源 C. 但其化学性质不活泼,可用于填充食品袋防腐 D. 氧气具有助燃性,可用于金属的焊接【答案】A【解析】二氧化碳无色无味与二氧化碳用于灭火无关,二氧化碳不燃烧、不支持燃烧且密度大于空气,可用于灭火;稀有气体在通电时发出不同颜色的光,可制造多种电光源;氮气化学性质不活泼,可用于食品防腐;氧气具有助燃性,可于焊接或割断金属。7.(2019·广安)人类每时每刻都离不开空气,没有空气就没有生命,下列关于空气的说法不正确的是()A.洁净的空气是纯净物B.工业常采用分离液态空气法制取氧气C. 氮气约占空气体积的78%D.硫在空气燃烧。发出微弱的淡蓝色火焰【答案】A【解析】空气中有氮气、氧气等多种物质,是混合物;利用空气各成分的沸点不同,工业上通过分离液态空气的方法制得氧气,同时还可以得到氮气;氮气约占空气体积的78%,氧气约占21%;硫在空气中燃烧发微弱淡蓝色火焰,在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰。8.(2019·兰州)实验室使用一定质量的高锰酸钾加热分解制氧气,各物理量随加热时间变化的图像正确的是【答案】D【解析】刚开始加热时,温度未达到其分解温度,没有氧气放出;高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,固体质量逐渐减少,锰元素的质量分数逐渐增加,直到反应结束后不变;高锰酸钾是生成物,生成物质量随反应时间增加而增加;化学反应前后元素质量不变,生成的氧气中不含钾、锰元素,因此,高锰酸钾分解反应过程中,固体中钾元素和锰元素质量比不变。9.(2019·宜昌)对一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物加热,下列图像能正确表示对应变化关系的是( ) 【答案】C【解析】一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物加热生成氧气的质量从反应开始增加,反应结束不再改变;因为反应后生成氧气使固体质量减少,而锰元素在固体中的质量不变,所以锰元素的质量分数增大;因为反应后一部分氧元素转化为氧气,所以固体中氧元素质量减少;氯酸钾在二氧化锰催化作用下生成氯化钾,氯化钾的质量应从0逐渐增大,不能从大于零开始。10.(2019·武汉)多角度认识物质及其变化,能帮助我们更全面了解物质世界。(1)图1为空气成分的示意图,物质B的化学式为 。(2)利用红磷燃烧测定空气里物质B含量的实验装置如图所示。红磷燃烧反应的化学方程式为 ,该反应属于 (填基本反应类型)。【答案】(1)O2 (2)4P + 5O2 2P2 O5 化合反应【解析】(1)由于空气中氧气的体积分数是21%,由图1空气成分的示意图可知,物质B是氧气,化学式为O2;(2)红磷燃烧生成了五氧化二磷,反应的化学方程式为:4P + 5O2 2P2 O5,该反应由两种物质生成了一种物质,属于化合反应。11.(2019·成都)根据实验回答:(1) 仪器①的名称是 。(2) A装置中反应的化学方程式为 。(3) 用C装置手机的气体的方法是 (填选项字母)。 A.排水法 B.向下排空法 C.向上排空法(4) 检验C中收集满气体的方法是 。(5) C中收集满氧气后,打开弹簧夹K1、K4,关闭K2、K3,其中打开K1的目的是 。点燃D中燃烧匙内的红磷后,立即伸入C装置中并把塞子塞紧,观察到红磷燃烧的现象是 。待红磷熄灭,C装置冷却后,打开K3观察到的现象是 。【答案】(1)长颈漏斗 (2)2H2O2二氧化锰2H2O+O2↑ (3)c 将带火星的木条靠近C装置上端瓶口处,木条复燃 (5)排出A中继续产生的气体,防止气压过大;剧烈燃烧,放出热量,产生大量白烟;烧杯B中的水进入装置C【解析】(1)由图知仪器①为长颈漏斗;(2)A装置适用于用固体和液体在常温下接触制气体,用该装置制氧气,则反应物是过氧化氢溶液,反应条件是加入催化剂,生成物是水和氧气,反应方程式为:2H2O2二氧化锰2H2O+O2↑;(3)C装置为双口瓶,不能加水收集气体,因此不能用排水法收集;由于氧气密度大于空气密度,因此可用向上排空气法收集;(4)若要检验C中是否收集满氧气,只需用一根带火星的木条靠近C装置上端瓶口处,若木条复燃则说明氧气已集满;(5)C中氧气集满后,关闭K2、K3,打开K1的目的是防止A中继续产生的氧气使装置内气压过大,带长颈漏斗和导管的橡皮塞弹出;将红磷点燃后伸入C装置内,红磷剧烈燃烧,产生大量白烟并放出热量;等红磷熄灭,C装置冷却,此时C装置内由于红磷燃烧消耗掉了其中的氧气而气压减少,打开K3将会观察到烧杯B内的水被吸入C装置中。12.(2019·盐城) 下图为初中化学常见的仪器装置,请回答下列问题。(1)写出仪器名称:a________,b__________。(2)实验室可选用________(填序号)和装置D制取CO2气体:在添加药品前,首先应进行的操作为________。(3)实验室用KMnO4粉末制取O2的化学方程式为___________;发生装置中需在试管口放一团棉花,以防止KMnO4粉末__________。(4)实验室用过氧化氢溶液及少量的MnO2制取O2,可选用______(填序号)装置收集O2;MnO2起___作用。【答案】(1)长颈漏斗 水槽 (2)A或C 检查装置的气密性 (3)2KMnO4K2MnO4 + MnO2+O2↑ 堵塞导管 (4)D或F 催化 解析 (2)实验室中用大理石或石灰石(主要成分碳酸钙)与稀盐酸常温下反应制取二氧化碳,故选择固体和液体常温型发生装置A或C制取二氧化碳,由于二氧化碳密度大于空气,且能溶于水,故只能用向上排空法D收集二氧化碳,制取气体的发生装置气密性要良好,因此在添加药品之间要检查装置的气密性;(3)高锰酸钾受热分解成锰酸钾、二氧化锰和氧气,反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4 + MnO2+O2↑;为防止高锰酸钾粉末堵塞导管需在试管口放一团棉花;(4)氧气密度大于空气,故能用向上排空气法装置D收集,氧气难溶于水,故也能用排水法装置F收集,二氧化锰在反应中加快反应速率,但本身质量和化学性质不变,为反应的催化剂,起催化作用。13.(2019·苏州)实验室常用高锰酸钾制取氧气,可能用到的装置如图所示。 (1)本实验可选用的发生和收集装置为____________(填字母)。(2)①写出高锰酸钾分解制氧气的化学方程式:_____________。 ②上述反应的理论产氧率为_____________[ ,结果精确到0.1%]。 ③取一定量的高锰酸钾固体,充分加热,发现实际产氧率远高于上述数值,则可能的原因有____________(测定过程中产生的误差可忽略)。(3)某同学进行该实验并用排水法收集O2,下列操作正确的是__________(填字母)。a.未检查装置气密性即向大试管中加入高锰酸钾固体b.当导管口有连续气泡均匀冒出时,开始收集氧气c.集气瓶中氧气收集满后,先用玻璃片盖住集气瓶口,再将其移出水面d.气体收集完毕后,先熄灭酒精灯,再将导管移出水面(4)实验室也可用双氧水制氧气。某同学为研究MnO2粉末用量对双氧水分解速率的影响,做了以下实验:采用不同质量的MnO2粉末做催化剂,每次均用30mL10%的双氧水(其他实验条件均相同),测定收集500mL氧气所用的时间结果如下:序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9MnO2用量/g 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9所用时间/s 17 8 6 3 2 2 2 2 2①写出上述反应的化学方程式:______________.②该实验可得出的结论是_____________。【答案】(1)AE (2)①2KMnO4 Δ K2MnO4 + MnO2 + O2↑ ②10.1% ③K2MnO4或 MnO2在加热条件下分解产生氧气 bc(4)①2H2O2 MnO2 2H2O+O2↑ ②其他条件相同时,在一定范围内增加MnO2的量,可以加快双氧水分解的速率解析 (1)加热高锰酸钾制取氧气,发生装置选择固体加热型A,收集装置可用排水法和向上排空气法,但装置C导管没有伸到集气瓶底部,故选择排水法E;(2)②根据化学方程式,每316份质量的高锰酸钾可分解生成32份质量的氧气,所以上述反应的理论产氧率为;③取一定量的高锰酸钾固体,充分加热,发现实际产氧率远高于上述数值,则可能的原因有K2MnO4或 MnO2在加热条件下分解也产生氧气;(3)制取气体的实验,装药品前要先检查装置气密;当导管口有连续气泡均匀冒出时,开始收集氧气;集气瓶中氧气收集满后,先用玻璃片盖住集气瓶口,再将其移出水面;气体收集完毕后,应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,防止水被倒吸入试管;(4)①双氧水分解生成水和氧气,反应的化学方程式为2H2O2 MnO2 2H2O +O2↑;②根据每次均用相同量的双氧水,不同质量的MnO2粉末做催化剂,测定收集500mL氧气所用的时间,可得出其他条件相同时,在一定范围内增加MnO2的量,可以加快双氧水分解的速率。14.(2019·安徽)某兴趣小组对KClO3分解反应的催化剂进行研究,在相同的加热条件下,用下图装置完成表中实验: KClO3质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集50mLO2所需时间/s实验1 5 - - 171实验2 5 MnO2 0.5 49实验3 5 Fe203 0.5 58实验4 5 KCl 0.5 154(1)设置实验1的目的是___________________ (2)表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是______________(3)写出KClO3分解的化学方程式:_________________________(4)由实验1和实验4可知,KCl____(填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变,用实验1再继续收集收集50mLO2,所需时间明显少于171s,解释原因:_____________(5)要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果,除了测量收集50mLO2所需时间外,还可以测量相同时间内_______________________________【答案】(1)对比实验 (2)MnO2 (3)2KClO3 2KCl+3O2↑ (4)有 生成的KCl加快了反应 (5)收集气体的体积 【解析】(1)设置实验1的目的与其他组实验对比;(2)收集50mLO2所需时间越短说明催化效果越佳,三种物质中MnO2收集氧气的时间最短,故催化效果最好;(3)氯酸钾受热分解生成氯化钾、氧气,反应的化学方程式为:2KClO3 2KCl+3O2↑;(4)由表中数据可知,KCl能缩短收集氧气的时间,故有催化作用,维持加热条件不变,用实验1再继续收集收集50mLO2,所需时间明显少于171s是因为氯酸钾分解生成KCl,KCl有催化作用,加快了反应;(5)通过相同时间收集不同体积可以比较速率,这样能比较催化效果。PAGE 第二单元 我们周围的空气 考点1空气的成分与用途1.空气的成分(高频考点)成分 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% 2. 空气是一种宝贵的自然资源气 体 用 途氧 气 主要用途:供给动植物呼吸,可用于医疗急救,燃料燃烧离不开氧气,用于炼钢、气焊和宇宙航行等氮 气 制造硝酸和化肥的重要原料;利用其化学性质 不活泼 ,可用作保护气,如灯泡里充氮气延长寿命,食品包装中充氮气以防腐;医疗上可用液氮冷冻麻醉等稀有气体 (氦、氖、氩、氪、氙等) 稀有气体化学性质 很不活泼 ,在通电时能发出不同颜色的光,可制成多种用途的电光源,如航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯等;氦可用于制造低温环境[典例精析]1.(2019·梧州)空气中体积分数约占78%的气体是( )A.稀有气体 B.二氧化碳 C.氧气 D.氮气2.(2019·广西四市)广西北部湾空气质量优量。空气的成分能供给呼吸的是( )A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.稀有气体3.(2019·云南)空气的成分按体积分数计算含量最多的是( )A.稀有气体 B. C. D. 4.(2019·北京) 空气成分中,体积分数最大的是( )氧气 B. 氮气 C. 稀有气体 D. 二氧化碳5.(2019·山西)中国对大深度在载人潜水器“蛟龙号”的研制取得了世界瞩目的成绩,实现了我国挺进深蓝的宏伟目标,乘蛟龙号下潜的科研人员,他们的呼吸环境必须注意调节的是( ) A.O2和H2O的含量 B. O2和N2的含量 C. O2和H2的含量 D. O2和CO2的含量6.(2019·益阳)空气中含量最多的物质是 ( )A . O2 B. N2 C. 稀有气体 D. H2O7.(2019·河南)空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是( )A.O2 B.CO2 C.N2 D.Ne8.(2019·黄石)下列关于空气及其成分的说法中,错误的是( )A.氧气主要来源于植物的光合作用 B.医疗急救时,需要纯氧C.氮气可用于保存粮食、水果 D.燃放烟花爆竹不会污染空气9.(2019·烟台)空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法错误的是( )A.空气中的氧气主要来源于植物的光合作用B.空气中氧气的质量分数约为21% C.氮气的化学性质不活泼,可用于食品的防腐D.目前计入空气污染指数的有害气体主要包括SO2、CO、NO2以及臭氧等10.(2019·天水)空气是一种宝贵的自然资源,由多种物质组成,下列说法错误的是( )A.氦气可用来填充探空气球B.氮气充入食品包装防腐C.二氧化碳是光合作用的基本原料D.氧气可用作火箭发射的燃料11.(2019·湘西)下列气体中能使带火星的木条复燃的是( )A.氧气 B.水蒸气 C.二氧化碳 D.氮气考点2保护空气(高频考点)1. 目前计入空气污染指数的项目暂定为: 二氧化硫 、 一氧化碳 、二氧化氮、可吸入颗粒物(粒径在10微米以下的颗粒物,称PM10 ,又称飘尘)和臭氧等。注意:(1)二氧化碳不是大气污染物,但大气中二氧化碳含量过高会导致“温室效应”。(2)我国新修订的《环境空气质量标准》。新标准增加了细颗粒物(PM2.5)和臭氧(O3)8小时浓度限值监测指标。2、空气污染的来源、危害与防治污染物的来源 化石燃料的燃烧、工厂排放的废气 、植被破坏引起的沙尘等空气污染造成的危害 严重损害人体健康,影响农作物生长,破坏生态环境。全球气候变暖、臭氧层破坏和 酸雨 等都与空气污染有关防治污染的措施 加强大气质量的监测,使用 清洁能源 ,积极植树、造林、种草等,以保护空气[典例精析]1.(2019·重庆)中国主办2019年“世界环境日活动”,其主题聚焦“空气污染”,下列不属于空气污染物的是( ) A. SO2 B.NO2 C.O2 D.PM2.5 2.(2019·眉山)人类生存需要清新的空气。下列一般不会造成空气污染的是( ) A.人工降雨 B.燃放烟花 C.焚烧垃圾 D.汽车尾气3.(2019·海南) 6月5日是世界环境日,今年的主题是“蓝天保卫战,我是行动者”,在呵护海南蓝天碧水的行动中,下列做法不恰当的是( )A.科学管理水产养殖 B.实施垃圾分类处理C.大力推广新能源汽车 D.增高烟囱排放废气4.(2019·益阳)下列物质直接排放到空气中 ,不会产生大气污染的是( )A.NO2 B. CO2 C. SO2 D. 可吸入颗粒物5.(2019·广州)煤和燃油的燃烧是造成空气污染的重婴原因,下列排放物能形成酸雨的是( )A.?SO2、NO2?? B.?CO、CO2?? C.烟尘?? D.未充分燃烧的汽油6.(2019·宜昌)打赢蓝天保卫战,我们在行动,下列做法不属于防治大气污染措施的是( ) A. 大力削减燃煤污染 B. 深化治理工业污染 C. 精准管控扬尘污染 D. 严格控制噪音污染考点3氧气的性质和用途 1.物理性质:通常情况下,氧气是无色无味的气体;密度比空气 略大 ; 不易 溶于水。2.化学性质(高频考点)氧气是一种化学性质比较活泼的气体,在一定条件下能与许多物质发生反应,具有氧化性。可燃物 燃烧时的现象 化学方程式硫 在空气里发出微弱的淡蓝 色火焰 放出有刺激性气味的气体 S + O2SO2 在氧气里发出明亮的蓝紫 色火焰 木炭 在氧气中燃烧发出白光 ,放出热量;生成气体能使澄清的石灰水变浑浊 C + O2 CO2 在空气中燃烧发出红光 ,放出热量;生成气体能使澄清的石灰水变浑浊 红磷 燃烧产生大量的白烟 ;放出热量 4P+5O2 2P2O5铁丝 在氧气中剧烈燃烧、火星四射 、放出热量、生成黑色固体 3Fe + 2O2 Fe3O4【备考提示】(1)做铁丝在氧气中燃烧实验时,在集气瓶底应预先放 少量水或细沙 ,防止生成物溅落下来,炸裂瓶底。红磷和硫燃烧时集气瓶底部预先盛放少量水,目的是用来吸收生成的五氧化二磷及二氧化硫对空气的污染。(2)物质燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。(3)氧气是助燃物,不是可燃物,不能用作燃料。实验室常用带火星的木条鉴别氧气。(4)描述实验现象时注意区分“白雾”与“白烟”不同,雾是小液滴,烟是固体小颗粒。[典例精析]1.(2019·兰州)下列物质在氧气中燃烧会产生蓝紫色火焰的是A.铁 B.木炭 C.氢气 D.硫2.(2019·梧州)下列有关氧气的说法错误的是( )A.能燃烧 B.无色 C.无味 D.能供给呼吸 3.(2019·北京)下列物质在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体的是( )铁丝 B. 红磷 C. 甲烷 D. 氢气 4.(2019·邵阳)下列有关实验现象的描述正确的是( )A.红磷在空气中燃烧产生白雾B.硫在空气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰C.木炭在氧气中燃烧,发出红光,有黑色固体生成D.细铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体 5.(2019·西宁)下列实验现象,描述正确的是( )A.红磷在空气中燃烧,生成大量白色烟雾B.硫在氧气中燃烧,发出蓝紫色火焰,生成一种有刺激性气味的气体C.镁条在空气中燃烧,发出白光,生成黑色固体D.铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成四氧化三铁6.(2019·宜昌)如图是硫在空气和氧气中燃烧的实验,下列说法不正确的是( ) A.氧气含量越大硫燃烧越剧烈B.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰C.瓶底的水可以吸收生成的有害气体D.硫在空气和氧气中燃烧的生成物不同考点4氧气的制取1.氧气的实验室制法(见实验解读栏目)2.氧气的工业制法工业上利用液氮和液氧的沸点不同,采用分离液态空气制取氧气,它属于物理变化。3.催化剂与催化作用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反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用 。 4.四大基本反应类型 分解反应 化合反应 置换反应 复分解反应概念 由 一 种反应物生成 两种或两种以上 其他物质的反应 由 两种或两种以上 物质生成 一 种物质的反应 一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应 由两种化合物互相交换成分,生成另外两种化合物的反应特点 一变多 多变一 表达式 A→B + C A + B →C A + BC AC + B AB + CD —→CB + AD化合价 可能改变 可能改变 一定改变 一定不改变举例 高锰酸钾受热分解 硫在氧气中燃烧 铁和硫酸铜反应 酸碱中和【备考提示】(1)氧化反应:物质与氧发生的化学反应。氧气在氧化反应提供氧,具有氧化性。(2)化合反应不一定是氧化反应,氧化反应也不一定是化合反应,二者属于交叉关系,如下图:[典例精析]1.(2019·重庆)下列变化不属于氧化反应的是( ) A.动物的呼吸 B.盐酸除锈 C.铁制品锈蚀 D.天然气燃烧2.(2019·温州)当汽车发生剧烈碰撞时,安全气囊里的物质发生反应使气囊弹出,以保护司乘人员的安全。某汽车安全气囊中的反应之一为:6Na+Fe2O3═2Fe+3Na2O,该反应属于( )A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应3.(2019·梧州)明代宋应星所著的《天工开物》中记载的炼锡方法,用化学方程式表示为,该反应属于( )A.置换反应 B.分解反应 C.化合反应 D.复分解反应4.(2019·益阳) 下列化学反应属于置换反应的是( )A. 2NaOH + CuSO4= Cu(OH)2↓ + Na2SO4 B. CaCO3+CO2 + H2O=Ca(HCO3)2C. 2NaNO3 2NaNO2+O2↑ D. H2 + CuO Cu + H2O5.(2019·哈尔滨)下列有关叙述对应的化学方程式、所属基本反应类型都正确的是( )A.溶洞的形成Ca(HCO3)2 = CaCO3 + H2O + CO2↑分解反应B.酸雨的形成CO2 + H2O = H2CO3化合反应C.碳与灼热氧化铜反应C+2CuO 高温 CO2↑ + 2Cu还原反应D.用含氢氧化铝的药物治疗胃酸过多A1(OH)3 +2HCl = AlCl3 +2H2O复分解反应 实验解读 一 空气中氧气含量的测定1.实验原理和装置(如图所示)红磷在集气瓶内燃烧,消耗空气中的氧气,生成五氧化二磷固体,使得集气瓶内气体减少,压强降低。大气压将烧杯里的水压入集气瓶中。集气瓶内被消耗的氧气的体积就是进入集气瓶内水的体积。化学方程式:4P+5O22P2O52.实验现象:红磷燃烧放出热量、产生大量白烟,冷却至室温,打开止水夹,烧杯中的水倒流进入集气瓶内,进入集气瓶内水的体积约占集气瓶空气体积的1/5 。3.实验结论:空气中氧气的体积约占空气体积的1/5。4.成功关键:①红磷要足量;②装置气密性良好;③点燃红磷后立即伸入集气瓶并,迅速塞紧塞子;④待集气瓶冷却到后在打开止水夹。5.实验误差分析(1)进入集气瓶的水小于1/5的原因:①装置漏气;②红磷的量不足;③没有冷却到室温就打开止水夹读数等。(2)进入集气瓶的水大于1/5的原因:①止水夹没有夹紧或没有夹止水夹;②燃烧匙伸入集气瓶速度过慢,没有快速塞紧橡皮塞。6.注意事项(1)一般不能用硫、木炭代替红磷进行实验,因为硫、木炭燃烧生成气体。若用木炭、硫代替红磷,可把水换成NaOH溶液,实验也能成功。不用铁丝来代替红磷,因为铁丝在空气中不能燃烧。不用镁来代替红磷,因为镁在空气中除了与氧气反应外,还会与二氧化碳和氮气反应。(2)集气瓶底部预先盛放少量水,目的是用来吸收生成的五氧化二磷对空气的污染。 [典例精析]1.(2019·徐州)某同学用右图所示装置测定空气里氧气的含量,实验时,连接好装置并检查不漏气后再进行后续操作,下列说法正确的是( )A.所用红磷要过量,以保证集气瓶内空气里的氧气能充分反应B.在空气里点燃红磷后,应缓慢把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞C.红磷燃烧时,要打开止水夹,以免瓶因温度升高,气压较大,造成橡皮塞从瓶口脱落D.仍用本装置,只把红磷换成燃烧的本炭,能够更精确测定空气里氧气的含量17.(2019·福建)某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。【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,集气瓶冷却至室温打开K,水能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)。(3)实验过程中,连接数字传感器。测得实验1、实验2中氧气的休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,______________(填“实验1”“或“实验2”)的测定方法更准确,判断依据是_____________。(4)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装置测定空气中氧气的体积分数,该替代物应满足的条件是___________________(写两点)。【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。(5)甲同学设计图5所示装置进行测定。浓NaOH溶液的作用是____________________(用化学方程式表示)。(6)乙同学提出,仅利用图6所示装置,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____________________。 二 氧气的实验室制取(高频考点) 1.氧气的实验室制取药品 高锰酸钾 氯酸钾 过氧化氢反应原理 2KMnO4K2MnO4+MnO2+ O2↑ 2KClO32KCl+3O2↑ 2H2O2 2H2O+ O2↑发生装置(制取装置) 固液不加热型发生装置(制取装置)的选择原则:根据反应物的状态和反应的条件收集方法 排水法、向上排空气法 收集方法的选择原则 密度比空气大,用向上排空气法,密度比空气小用排水法,不易溶于水且不与水发生反应选择排水法。排空气与排水法的优劣 排空气法可以收集干燥的气体,缺点是收集气体纯度较差,因为很难排尽所有空气,排水法收集气体较为纯净但是里面含有水蒸汽。实验步骤 ①查:检查装置的气密性;②装:把药品装入试管内,使之平铺在试管底部;③定:把试管固定在铁架台上;④点:点燃酒精灯加热;⑤收:收集气体(用向上排空气法或排水法);⑥离:把导气管撤离水槽;⑦熄:熄灭酒精灯。谐音记忆:茶庄定点收利息 ①查 ②装:先放入固态药品,再放入液态药品 ③定 ④收验满方法 用向上排空气法收集,带火星的木条放在瓶口 ,如果木条复燃,说明已满。检验方法 将带火星的木条伸入集气瓶内 ,如果木条复燃,证明是氧气放置方法 收集满氧气后,集气瓶应正立放置在桌面上2.实验注意事项:(1)加热高锰酸钾或氯酸钾制取氧气应注意:①试管口应略向下倾斜,防止药品中湿存水分受热后冷凝倒流炸裂试管;②用高锰酸钾制取氧气时,试管口要放一团棉花,防止高锰酸钾粉末进入导管;③固定试管时铁夹应夹在试管的中上部,距试管口约1/3左右处;④先给试管均匀预热,再集中在药品部位加热。以防止试管因受热不均匀而炸裂;⑤实验结束,应先移导气管 ,后撤酒精灯 ,以防止水倒流造成试管炸裂。⑥排水法收集氧气时,当导气管有连续、均匀气泡冒出时再开始收集。(2)用过氧化氢制取氧气应注意:长颈漏斗的下端管口应伸入液面以下,以防止生成的气体从长颈漏斗逸出。三、多功能瓶的使用洗气瓶(图①) 多功能瓶作为洗气瓶来使用时,气体要从长导管进入,从短导管中出去。洗气瓶一般用来检验气体(如二氧化碳)、干燥气体(如混有水蒸气的气体)、吸收气体(如二氧化硫)或除去气体中的杂质(如HCl气体等) l 检验气体:检验二氧化碳的试剂是澄清的石灰水。 l 干燥气体:试剂一般是浓硫酸。需要注意的是,浓硫酸不能干燥NH3等碱性气体。 l 吸收气体或除去气体中的杂质: ① 对于SO2、CO2等气体,可以使用NaOH溶液吸收(最好不用Ca(OH)2溶液,因为Ca(OH)2微溶于水) ② 对于混在CO2中的HCl气体,只使用NaHCO3溶液来吸收。 ③ Cl2可以用NaOH溶液吸收。 向上排空气取气瓶(图②) 使用条件:收集的气体的密度大于空气密度(组成气体的分子的相对分子质量大于29),并且气体不与空气中的成分反应。 规则:长管进,短管出。 常见实例:O2、CO2、Cl2、NO2 利用多功能瓶收集有毒或者有污染气体,可以方便地进行尾气处理,以免气体逸出污染空气。 如Cl2可以用②装置收集,再用①装置进行尾气处理。 向下排空气取气瓶 使用条件:收集的气体的密度小于空气密度(组成气体的分子的相对分子质量小于29),并且气体不与空气中的成分反应。 规则:短管进,长管出。 常见实例:H2、NH3 排水集气瓶 使用条件:① 气体不溶或难溶于水;② 气体不与水反应;(③ 对于部分气体来说,密度与空气密度接近,无法用排空气法收集。) 规则:短管进,长管出。 常见实例:O2、H2、NO 排水量气瓶 使用条件:同“四” 规则:短管进,长管出。 如果忽略导管内的水,量筒内水的体积就是进入集气瓶中气体的体积。[典例精析]1.(2019·常州)某化学兴趣小组利用图5装置进行氧气的制取和性质实验。(1)仪器a的名称是____________。(2)实验中,点燃酒精灯后,可观察到硫粉在氧气中燃烧呈现_______色火焰;装置C中的象是_____________________________________。(3)装置D的作用是______________________________________________(用化学方程式表示)。(4)为了证明装置C中出现的现象不是由氧气造成的,在不改变装置的情况下,操作方法是___________________________________________,并观察装置C中的现象。(5)实验时加入6%的过氧化氢溶液51g,理论上可生成多少克氧气?(写出计算过程)2.(2019·黄冈)实验室用高锰酸钾制取氧气,请结合下列装置,回答问题。(1)写出仪器X的名称: 。(2)要制备较为纯净的氧气,应选用的发生装置和收集装置是 (填序号),该反应的化学方程为 。 (3) 该实验的主要步骤有:①将导气管移出水槽;②加热;③装药品、棉花;④收集;⑤熄灭酒精灯;⑥检查装置气密性。正确的操作顺序为 。3.(2019·聊城)请结合下列装置图回答问题: (1)仪器①的名称是________。(2)把装置A制取的某气体从装置B的a端通入,B中蜡烛燃烧更旺,则装置A中发生反应的化学方程式是________________。你认为下列哪些物质不能单独作为制取该气体的反应物________(填序号)。A.NaCl B.KMnO4 C.H2O D.CH4(3)用装置A、C制取并收集该气体,当装置C中的导管口有气泡________冒出时,再把导管口伸入盛满水的集气瓶里。在收集过程中发现装置A中有大量气泡产生,而装置C中只有少量气泡冒出。你认为实验过程中忘记了什么操作________________。真题试练1.(2019·怀化)空气中含量最高的物质是( )A.氮气 B.二氧化碳 C.氧气 D.水蒸气2.(2019·娄底)空气中含量较多且化学性质比较活泼的气体是( )A.氧气 B.氮气 C.稀有气体 D.二氧化碳3.(2019·湘西)“雾霾”是近年的热点话题,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(PM25)和臭氧(O3)新增指标的监测.下列说法正确的是( )A.焚烧秸秆不会造成大气污染 B.化学在环境监测和保护中起重要作用C.臭氧(O3)是一种氧化物 D.可吸入颗粒物对人体健康没有危害4.(2019·长沙)下列有关空气的说法中,不正确的是( )A.空气的成分按体积计算,含量最高的是氮气B.稀有气体可制成多种用途的电光源C.二氧化碳是一种空气污染物D.植树造林有利于保护空气5.(2019·岳阳)空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法正确的是( )A. 氮气约占空气体积的21% B. 氧气能助燃,可以作燃料C. 稀有气体化学性质不活泼,不与任何物质发生反应 D. 空气中二氧化碳含量过高会加剧温室效应6.(2019·内江)下列有关空气中各成分的性质与用途对应关系不成立的是( )A. 二氧化碳无色无味,可用于灭火 B. 稀有气体在通电时发出不同颜色的光可制造多种电光源 C. 但其化学性质不活泼,可用于填充食品袋防腐 D. 氧气具有助燃性,可用于金属的焊接7.(2019·广安)人类每时每刻都离不开空气,没有空气就没有生命,下列关于空气的说法不正确的是()A.洁净的空气是纯净物B.工业常采用分离液态空气法制取氧气C. 氮气约占空气体积的78%D.硫在空气燃烧。发出微弱的淡蓝色火焰8.(2019·兰州)实验室使用一定质量的高锰酸钾加热分解制氧气,各物理量随加热时间变化的图像正确的是9.(2019·宜昌)对一定量氯酸钾和二氧化锰的混合物加热,下列图像能正确表示对应变化关系的是( ) 10.(2019·武汉)多角度认识物质及其变化,能帮助我们更全面了解物质世界。(1)图1为空气成分的示意图,物质B的化学式为 。(2)利用红磷燃烧测定空气里物质B含量的实验装置如图所示。红磷燃烧反应的化学方程式为 ,该反应属于 (填基本反应类型)。11.(2019·成都)根据实验回答:(1) 仪器①的名称是 。(2) A装置中反应的化学方程式为 。(3) 用C装置手机的气体的方法是 (填选项字母)。 A.排水法 B.向下排空法 C.向上排空法(4) 检验C中收集满气体的方法是 。(5) C中收集满氧气后,打开弹簧夹K1、K4,关闭K2、K3,其中打开K1的目的是 。点燃D中燃烧匙内的红磷后,立即伸入C装置中并把塞子塞紧,观察到红磷燃烧的现象是 。待红磷熄灭,C装置冷却后,打开K3观察到的现象是 。12.(2019·盐城) 下图为初中化学常见的仪器装置,请回答下列问题。(1)写出仪器名称:a________,b__________。(2)实验室可选用________(填序号)和装置D制取CO2气体:在添加药品前,首先应进行的操作为________。(3)实验室用KMnO4粉末制取O2的化学方程式为___________;发生装置中需在试管口放一团棉花,以防止KMnO4粉末__________。(4)实验室用过氧化氢溶液及少量的MnO2制取O2,可选用______(填序号)装置收集O2;MnO2起___作用。13.(2019·苏州)实验室常用高锰酸钾制取氧气,可能用到的装置如图所示。 (1)本实验可选用的发生和收集装置为____________(填字母)。(2)①写出高锰酸钾分解制氧气的化学方程式:_____________。 ②上述反应的理论产氧率为_____________[ ,结果精确到0.1%]。 ③取一定量的高锰酸钾固体,充分加热,发现实际产氧率远高于上述数值,则可能的原因有____________(测定过程中产生的误差可忽略)。(3)某同学进行该实验并用排水法收集O2,下列操作正确的是__________(填字母)。a.未检查装置气密性即向大试管中加入高锰酸钾固体b.当导管口有连续气泡均匀冒出时,开始收集氧气c.集气瓶中氧气收集满后,先用玻璃片盖住集气瓶口,再将其移出水面d.气体收集完毕后,先熄灭酒精灯,再将导管移出水面(4)实验室也可用双氧水制氧气。某同学为研究MnO2粉末用量对双氧水分解速率的影响,做了以下实验:采用不同质量的MnO2粉末做催化剂,每次均用30mL10%的双氧水(其他实验条件均相同),测定收集500mL氧气所用的时间结果如下:序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9MnO2用量/g 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9所用时间/s 17 8 6 3 2 2 2 2 2①写出上述反应的化学方程式:______________.②该实验可得出的结论是_____________。14.(2019·安徽)某兴趣小组对KClO3分解反应的催化剂进行研究,在相同的加热条件下,用下图装置完成表中实验: KClO3质量/g 催化剂 催化剂质量/g 收集50mLO2所需时间/s实验1 5 - - 171实验2 5 MnO2 0.5 49实验3 5 Fe203 0.5 58实验4 5 KCl 0.5 154(1)设置实验1的目的是___________________ (2)表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是______________(3)写出KClO3分解的化学方程式:_________________________(4)由实验1和实验4可知,KCl____(填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变,用实验1再继续收集收集50mLO2,所需时间明显少于171s,解释原因:_____________(5)要比较KClO3分解反应中不同催化剂的催化效果,除了测量收集50mLO2所需时间外,还可以测量相同时间内_______________________________PAGE 展开更多...... 收起↑ 资源列表 2020中考一轮复习化学考点解析+2019中考真题精练2.第二单元我们周围的空气(原卷版).doc 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