2024年浙江省中考科学一轮专题复习讲义：气体的含量测量和制取

气体的含量测量和制取 一、空气与氧气 1． 纯净物和混合物： 纯净物：只含一种成分（物质）。如：水、氧气、氯化钠、铜等。 混合物：含两种或两种以上成分（物质）。如：空气、盐水、碘酒等。 两者的区别：按成分是否单一。 纯净物可用一个化学式表示所有成分，如：冰水（H2O）；但混合物不能，如：空气。 2． 空气中各成分的体积分数大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体0.03%。 氧气的性质比较活泼； 用途：提供呼吸（如：潜水、医疗、登山等）；支持燃烧（炼钢、气焊、气割、宇航） 氮气的性质不活泼； 用途：保护气、冷冻剂、灯泡充氮、食品防腐、制硝酸和氮肥等。稀有气体(氦、氖、氩、氪、氙等)； ①性质极不活泼，曾被称为“惰性气体”；②用途：保护气、不同色彩的电光源、激光超导技术、医疗冷冻麻醉等。 3． 探究空气中氧气的含量： 实验现象：红磷燃烧，冒出大量白烟，烧杯中的水倒流进集气瓶，液面上升约1/5。 实验结论：①空气中氧气约占1/5，氮气约占4/5；②氮气不能燃烧，也不支持燃烧，且不溶于水。 实验注意点：①装置必须密封好，不能漏气；②红磷必须过量，完全消耗掉集气瓶内的氧气； ③不能用木炭、硫粉等代替红磷。 4．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。 5． 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。 物质 反应现象 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 3Fe+2O2Fe3O4 铜 红色的固体逐渐变成黑色 2Cu+O22CuO 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+O2 2CO2 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+2O2 CO2+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 7． 探究实验 ①木炭燃烧实验： 【实验操作】用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，插入到盛有集气瓶的氧气中（由瓶口向下缓慢插入），观察木炭在氧气里燃烧的现象。燃烧停止后，取出坩埚钳，向集气瓶中加入少量澄清的石灰水，振荡，观察现象。 【实验现象】木炭在空气中燃烧时持续红热，无烟无焰；在氧气中燃烧更旺，发出白光。向集气瓶中加入少量澄清的石灰水后，澄清的石灰水变浑浊。 【化学方程式】C+O2CO2 【注意事项】木炭应该由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中，原因：为了保证有充足的氧气支持木炭燃烧，防止木炭燃烧生成的二氧化碳使木炭熄灭，确保实验成功。 ②硫燃烧实验： 【实验操作】在燃烧匙里放少量硫，在酒精灯上点燃，然后把盛有燃着硫的燃烧匙由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中，分别观察硫在空气中和在氧气中燃烧的现象。 【实验现象】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。生成有刺激性气味的气体。 【化学方程式】S+ O2SO2 【注意事项】在集气瓶中加入少量的氢氧化钠溶液，可以吸收有毒的二氧化硫，防止造成空气污染。 【思考】能用S、C代替P做测定空气中含氧量（体积）的实验吗？为什么？ ③细铁丝在氧气中燃烧的实验： 【实验操作】把光亮的细铁丝盘成螺旋状，下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，由上向下缓慢插入盛有氧气的集气瓶中（集气瓶底部要先放少量水或铺一薄层细沙）。 【实验现象】细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体。 【化学方程式】3Fe+2O2Fe3O4 【注意事项】 ① 用砂纸把细铁丝磨成光亮的银白色，是为了除去细铁丝表面的杂质。 ② 将细铁丝盘成螺旋状，是为了增大细铁丝与氧气的接触面积。 ③ 把细铁丝绕在火柴上，是为了引燃细铁丝，使细铁丝的温度达到着火点。 ④ 待火柴快燃尽时才缓慢插入盛有氧气的集气瓶中，是为了防止火柴燃烧时消耗氧气，保证有充足的氧气与细铁丝反应。 ⑤ 由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中是为了防止细铁丝燃烧时放热使氧气从集气瓶口逸出，保