专题03 空气 氧气-备战2024年中考化学一轮复习讲义（全国通用）

专题03 空气 氧气 知识导索 1. 掌握空气的组成成分 2. 掌握氧气的性质和实验室制备氧气的方法，从而掌握常见气体制备的一般方法 知识详解 【知识点一】空气的成分 1 、空气的成分：干燥空气中各组分气体的体积分数大约是：N2 78% ，O2 21% ，CO2 0.03% ，稀有气体 0.94%， 其他杂质 0.03%。 2 、空气中氧气含量的测定实验： 现象 ( 点燃 )红磷燃烧产生大量的白烟，放出热量，进入集气瓶中的水的体积约占集气瓶容积的五分之一 结论 4P + 5O2 ==== 2P2O5 空气中氧气的体积约占空气总体积的五分之一 N2难溶于水，也不与水反应 水的体积不足集气瓶容积的五分之一的主要原因 （1）红磷不足，瓶中的氧气没有完全耗尽 （2）装置的气密性不好（装置会漏气） （3）未冷却到室温就打开止水夹 查阅资料：同温同压下，气体的分子个数比等于气体的体积比。若把燃烧匙内的红磷换成木炭，则观察到集气瓶内几乎无水进入，原因是木炭燃烧消耗 O2 却产生等体积的 CO2 ，使集气瓶内 无压强差 3 、氮气和稀有气体（氦气、氖气、氩气等的总称，属于混合物） （1）化学性质稳定。 （2）氮气的用途：作灯泡填充气，食品，活泼金属保护气、冷冻剂、制氮肥等。 （3）稀有气体的用途：通电发有色光作电光源，如:霓虹灯（物理性质）。 【知识点二】氧气 1、氧气的物理性质：通常情况下，氧气是无色无气味的气体，密度比空气大，不易溶于水。 2、氧气的化学性质： ①与非金属单质反应 碳燃烧：C+O2CO2 现象：空气中 红光 ；氧气中 白光 ，都能生成使 澄清石灰石变浑浊 的气体。 硫燃烧：S+O2SO2 现象：空气中淡蓝色 ；氧气中 蓝紫色 ，生成 有刺激性气味 的气体。 磷燃烧：4P+5O22P2O5 现象： 产生大量白烟 。 氢气燃烧：2H2+O2H2O 现象： 淡蓝色火焰，有水珠出现 。 ②与金属单质反应 铁燃烧：3Fe+2O2Fe3O4 现象：空气中 红热状态 。氧气中 火星四射，放热，生成黑色固体 。 镁燃烧：Mg+O22MgO 现象： 发出耀眼的白光 . ③与化合物反应 甲烷燃烧：CH4+2O22H2O+CO2 现象： 产生蓝色火焰 。 酒精燃烧：C2H5OH+3O23H2O+2CO2 CO燃烧：2CO+O22CO2 现象： 产生蓝色火焰 。 ④检验氧气： 将带火星的木条伸入集气瓶，若木条复燃，则为氧气 。氧气化学性质活泼，能与许多物质发生氧化反应。氧气具有助燃性，能支持燃烧，浓度越高，物质燃烧越剧烈。 “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。 3、氧气的用途 A 、供给呼吸：登山、潜水 B 、支持燃烧（助燃性）：火箭助燃剂、炼钢 4、氧气的制备 （1） 工业制法:分离液态空气法，发生物理变化，利用液氧和液氮的沸点不同。 （2）氧气的实验室制法（发生化学变化） 装置类型 固体加热型 固液不加热型 药品 方法 1：高锰酸钾 方法 2：氯酸钾和二氧化锰 方法 3：双氧水和二氧化锰 实验原理 （符号表达式为） 方法 1：2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 方法 2：2KClO3 2KCl +3 O2↑ 方法 3： 2H2O2 2H2O + O2↑ 发生装置 （注意检查装置气 密性、各装置优点） 发生装置选择依据 （1）反应物状态;（2）反应条件（是否需加热） 收集装置 验满方法 此收集方法叫排水法，说明氧气应具备 不易溶于水且不与水反应的性质,如何 判断氧气已经集满： 集气瓶口有大气泡冒出 此收集方叫向上排空气法，说明氧气应具备密度比 空气大的性质，如何判断氧气已经集满：带火星的 木条放集气瓶口，若木条复燃，则集满。 收集装置选择依据 （1）气体的密度；（2）气体的水溶性 检验方法 带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则是氧气 注意事项 A 、试管口要略向下倾斜（目的：防止 冷凝水倒流，使试管破裂） B 、试管口放一团棉花（目的：防止高 锰酸钾粉末进入导管使水槽的水变红） C 、用排水法收集时必须等气泡连续 均匀冒出时方可开始收集，原因是刚开 始排出的气体是空气。 D 、实验结束时，先将导管移出水面后 熄灭酒精灯（原因：防止水槽中的水倒 吸使试管破裂。） E 、收集到的氧气应正放于桌面上 注意： 使用分液漏斗或注射器的优点：可控制反应速率 使用长颈漏斗时末端要液封，（原因：防止气体从 长颈漏