2024年中考化学一轮总复习第二单元 身边的化学物质第1课时 我们周围的空气

第二单元 身边的化学物质 第1课时 我们周围的空气知识网络 我 们 周 围 的 空 气 空气 氧气 氧气的物理性质 空气的成分 空气中氧气含量的测定 空气的污染与防治 氧气的化学性质 氧气的制法 氧气的用途 工业制法 实验室制法 双氧水与二氧化锰 氯酸钾与二氧化锰 高锰酸钾 考点聚焦 考点1 空气中的主要成分 空气的成分 ( 分数) 氮气 99%主要成份 氧气 稀有气体 1% 二氧化碳 其它气体和杂质 【注意】 ①空气中的成分指的是体积分数，不是质量分数。 ②一般来说，空气的成分比较固定，动植物的呼吸、燃烧等消耗的氧气与植物的光合作用释放出的氧气保持相对的平衡。 考点2 空气中氧气含量测定 (1)药品：一般用 。 (2)仪器：集气瓶、燃烧匙、橡皮塞、弹簧夹、乳胶管、玻璃导管、烧杯等。 (3)装置：如图所示。 (4)步骤： ①检查装置的 ； ②在集气瓶中装少量的水，把水以上的部分分成5等份做上记号； ③点燃红磷，立即伸入瓶内并把塞子塞紧； ④待红磷燃烧停止，温度 后打开弹簧夹。 (5)现象：① ； ② ； (6)现象分析：集气瓶中的氧气被消耗了，集气瓶中压强减小，所以水会进入集气瓶，进入的水的体积即为氧气的体积。 (7)反应的化学方程式： 。 (8)结论： 氧气约占空气总体积的 。 (9)测得氧气含量小于总体积的1/5的原因可能是： ① ； ② ； ③ ； 测得氧气含量大于总体积的1/5的原因可能是： ① ； ② ； 【注意】①可燃物要求是在 中能与氧气反应，又不生成 的固体，如果选用碳作为可燃物，要保证实验成功，需要作何改进？ ； ②为什么红磷要求过量？ 。 考点3 空气对人类生活的重要作用 1、氧气：①供给呼吸，如 、 等； ② ，如金属切割、炼钢，宇宙航行等。 2、氮气：常作保护气，如 ；制硝酸和化肥的重要原料；用于医疗手术、超导材料； 3、稀有气体：常用作保护气，如 ；在通电时能发出 ，可制成多种用途的电光源，如霓虹灯；用于激光技术或医疗麻醉。 考点4 空气的污染及防治 空气污染物包含 和有害气体，其中有害气体主要是指： 、 、 。 防治空气污染的措施：①减少污染物的产生。如： 、 等；②有效转化有害物质，如： 等。 [提示]空气质量日报主要包含：首要污染物、空气污染指数和空气质量级别三项内容。空气污染指数数值越小，则污染物的含量越少，空气质量越好。 考点5 氧气的性质 1、物理性质：通常状况下，是 色 味 溶于水，密度比空气略 ，液态或固态时颜色变为 色。 2、化学性质：氧气是一种化学性质 的气体，具有氧化性。在点燃的条件下，能跟木炭、硫、铁反应，同时放出热量。 氧气与几种常见物质的反应比较表 物质 氧气中反应现象 化学方程式 注意事项 炭 ①发出白光 ②生成的气体能使石灰水变浑浊 ③放出热量 夹木炭的坩埚钳应由上而下缓慢伸人瓶中。 硫 ①有蓝紫色火焰 ②生成有刺激性气味的气体 ③放出热量 硫燃烧时，会生成有害气体二氧化硫，集气瓶底要放水或氢氧化钠溶液来吸收。 磷 ①发出白光 ②产生大量白烟 ③放出热量 产生的白烟是五氧化二磷固体。 铁 ①火星四射 ②生成黑色固体 ③放出热量 ①把铁丝绕成螺旋状，裹一根火柴，引燃铁丝；②集气瓶底部先放一些沙或水。 【注意】某些物质在氧气中燃烧的现象，由于氧气浓度的不同存在差异。 ①木炭在纯氧中点燃后剧烈燃烧，发出白光，放出热量；在空气中燃烧则发红光。 ②硫在纯氧中点燃后发出蓝紫色火焰，放出热量；在空气中燃烧则发出微弱的淡蓝色火焰。 ③铁在空气中不能被点燃，只能烧成红热；在纯氧中点燃则火星四射，放出热量。 考点6 氧气的制法 1． 实验室制法 【注意】 (1)在H2O2制氧气中，MnO2是催化剂，在KMn04制氧气中，MnO2是生成物。 (2)用高锰酸钾制取氧气的操作要点 ①装配好仪器，要进行 。 ②试管口应 倾斜，防止水滴回流到试管底部，而使试管破裂。 ③伸入试管内的导管，应 即可，便于气体排出。 ④用高锰酸钾制取氧气时，试管口应塞 ，以防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。 ⑤加热时，先 使试管均匀受热，然后集中在试管底部加热。 ⑥用排水法收集氧气时，应等气泡 放出时，再收集氧气。 ⑦用排水法收集完毕，应将 移出水面，再 。防止水进入试管中，使试管炸裂。 2．工业制法 利用液态氮、液态氧的 不同， 用 液态空气的方法制取氧气。 【注意】①氧气的工业制法是物理变化，氧气的实验室制法则是化学变化。②近年来，出现了利用膜分离技术富集空气中氧气的方法。 归类示例 类型一 空气中的成分 例1、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 变式题 空气中含量最多的元素与地壳中含量最多的金属元素组成的化合物的化学式为 。 类型二 空气中氧气含量的测定 例2、使用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量： （1）写出红磷在空气中燃烧的化学方程式 　 。 （2）在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间分成5等份，如右图装置所示。 待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹， 观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内 水面最终上升约至1刻度处。由此可知 氧气约占空气总体积的 。 （3）实验后发现测定空气中氧气含量偏低，造成这种结果的可能原因是： （填一种即可）。 （4）已知五氧化二磷溶于水且化学性质与二氧化碳相似，反应完毕后振荡集气瓶再滴入紫色石蕊溶液，溶液变 色。 类型三 判断是否是催化剂的实验探究 例3、学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：CuO能否起到类似MnO2的催化剂作用呢？于是进行了以下探究。 【猜想】Ⅰ、CuO不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变； Ⅱ、CuO参与反应产生O2，反应前后质量和化学性质发生了改变； Ⅲ、CuO是反应的催化剂，反应前后 。 【实验】用天平称量0.2gCuO，取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验： （1） 填写下表： 步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 结论 ， 带火星木条复燃 氧化铜的质量仍为0.2g 溶液中有气泡放出， 带火星的木条复燃 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立； 猜想Ⅲ成立 （2）步骤①的目的是 。 （3）步骤④需用到的实验仪器有：铁架台（带铁圈）、漏斗、烧杯、 。 （4）过氧化氢能被CuO催化分解放出O2的化学方程式为 。 【拓展】要探究做过催化剂后的CuO的其它化学性质，还应补做的实验是 （写一种）。 类型四 影响空气质量的因素 例4、下列气体不会造成空气污染的是（ ） A、二氧化碳 B、二氧化硫 C、一氧化碳 D、一氧化氮 类型五 实验室制取氧气的实验步骤 例5 现有以下仪器，请回答下列问题： (1)仪器⑤的名称是 ；取用粉末状固体必须用到的仪器是 (填序号)。 (2)如果用加热KMnO4的方法制取氧气，发生装置应选仪器 (填序号)。 (3)如果用H2O2来制取氧气，发生装置最好选用仪器 (填序号)；其化学方程式为： ；这种装置还可以用来制CO2，其收集气体的方法为 法。 (4)比较(2)和(3)两种制取氧气的方法，最好选用方法 (3)的原因是 。 (5)把上面分解KMnO4制取氧气的仪器装配好后，检验该装置气密性的操作方法为： 。 课时作业（1）【我们周围的空气】 1、做空气中氧气含量测定的实验装置如图。下列有关说法正确的是 （ ） A．选用红磷是因为反应可以耗尽O2，生成固态的P2O5 B．燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭 C．燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高 D．实验可以证明空气含有Ｎ2、O2和稀有气体 2、鉴别一氧化碳、氧气、空气和二氧化碳四瓶气体最简便的方法是 （ ） A.通过实验测定气体的溶解度 B.通过实验测定气体的密度 C.用燃着的木条分别伸入四瓶气体 D.用带火星的木条分别伸入四瓶气体 3、⑴根据空气的成分填空: ①小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有 ；②石灰水长期露置在空气中会出现白色固体物质，说明空气中含有 ；③夏天，盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠，说明空气中含有 。 ⑵已知空气中氧气的体积分数为21%，小兰同学用右图装置进行验证，实验后发现测得的氧气体积分数小于1/5，请你帮她分析造成这种结果的可能原因（至少答两点）: 。 4、根据下列装置图回答问题。 A   B  C  D  E  F G （1）标号仪器①的名称是           。 （2）实验室制取二氧化碳，应选择的发生装置和收集装置为        （填字母序号）。 （3）实验室用一定质量的高锰酸钾制取氧气，通过排水量测定所收集到的氧气体积（装置选用A、F、G）。 ①写出该反应的化学方程           。 ②若各装置的连接顺序是：a→b→c→d，F装置内导管（“b”或“c”）该怎样延伸？请画出。 ③根据高锰酸钾的质量算出的氧气体积为理论值。如果实际测得氧气的体积大于理论值（水的体积测量准确），你认为原因是               。 ④改用氯酸钾和二氧化锰来制取氧气，则二氧化锰在反应前后固体混合物中的质量分数将如何变？     5、科学探究是奇妙的过程。在一次实验中，小明不小心把硫酸铜溶液滴加到了盛有5%H2O2的溶液的试管中，立即有大量的气泡产生。硫酸铜溶液中含有三种粒子（H2O、SO42-、Cu2+），小明想知道硫酸铜溶液中的哪种粒子能使双氧水分解的速率加快。请你和小明一起通过下图所示的三个实验完成这次探究活动，并填写空白。 （1）你认为最不可能的是 粒子， 理由是 。 （2）检验实验①产生的气体的方法是 。 （3）要证明另外两种粒子能否加快双氧水分解的速率，还需要进行实验②和③：在实验②中加入稀硫酸后，无明显变化，证明 不起催化作用；在实验③中加入 后，会观察到大量的气泡，证明起催化作用的是 。 （4）小明如果要确定硫酸铜是催化剂，还须通过实验确认它在化学反应前后 。 6、 为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：选用实际容积为40 mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与实际容积为60 mL且润滑性很好的针筒注射器组成如右图的实验装置。 　　假设此实验能按照小华的设想正常进行，且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答问题： 　　（1）实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20 mL刻度处推至15mL刻度处，然后松手，若 ，则说明气密性良好。 （2）实验中若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到活塞前沿将在_________刻度处； 若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。除观察到白磷燃烧，产生白烟外。还可观察到活塞移动情况是 . 最后活塞前沿将在 刻度处。 学科网（北京）股份有限公司 $$