2025年福建省中考化学一轮复习课件：第二单元空气和氧气

第二单元 空气和氧气 知识点1 空气的组成及用途 1．空气的组成 二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成 分，得出空气是由①_____和②_____组成，其中氧气约占空气 总体积③____的结论。 氧气 氮气 1/5 2．测定空气中氧气含量的实验 实验原理 红磷燃烧消耗瓶内氧气，生成固体，使瓶内气体压强减小，打开止水夹后，水倒流回集气瓶，根据倒流回集气瓶中水的体积来确定集气瓶中氧气的含量 实验装置 4P＋5O2 2P2O5 5等份 足量 大量的白烟 1/5 注意 事项 (1)装置的气密性要好； (2)红磷要过量； (3)点燃红磷后要立即塞进集气瓶中，并塞紧塞子； (4)必须待集气瓶冷却至室温再打开止水夹； (5)导管中事先要注满水 误差 分析 (1)测量结果偏低 ①红磷不足，氧气不能耗尽；②装置漏气使装置外的空气进入； ③过早打开弹簧夹，由于装置内气体温度偏高，压强偏大，导致 进入瓶中水的体积偏小，测量结果偏低。 (2)测量结果偏高 ①导气管未夹紧，红磷燃烧时集气瓶内气体受热顺着导管逸出； ②燃烧匙伸入过慢会使装置内的气体受热逸出，导致进入瓶中的 水的体积偏大，测量结果偏高 延伸探究 (1)实验装置创新 (2)测量方式创新 延伸探究 (3)实验原理创新 3.空气主要的成分和用途 21% 78% 【名师点拨】 空气中各成分含量的记忆口诀 氮七八氧二一，零点九四是稀气； 还有两个零零三，二氧化碳和杂气； 各自含量基本定，体积分数要记清。 4．氮气的性质 氮气是⑪___色⑫___味的气体，⑬___溶于水，通常化学性质 ⑭_____。 5．稀有气体的性质 稀有气体(氦、氖、氩、氪、氙和氡)都没有⑮_____，没有 ⑯_____，化学性质⑰_________。 无 无 难 稳定 颜色 气味 很不活泼 知识点2 保护大气环境 1．空气质量日报的主要内容 包括“空气质量指数”“首要污染物”“空气质量状况”等。 2．目前计入空气质量评价的主要污染物 ①_________、②_________、③_________、④_____________ ______、⑤_______________和⑥_____等。 二氧化硫 一氧化碳 二氧化氮 可吸入颗粒物 (PM10) 细颗粒物(PM2.5) 臭氧 3．空气污染的防治措施 (1)加强空气质量监测。 (2)对工厂废气回收处理、达标排放。 (3)使用清洁燃料，减少化石燃料的使用。 (4)积极种草、植树、造林，增大绿化面积。 (5)安装汽车尾气净化装置。 知识点3 氧气的性质 1．氧气的物理性质 氧气是一种①_____、②_____的气体，密度比空气③___， ④_____溶于水，液氧和固氧是⑤_____色的。 2．氧气的化学性质 氧气的化学性质⑥_________，在氧化反应中提供⑦___，具 有⑧_____性。 无色 无味 大 不易 淡蓝 比较活泼 氧 氧化 (1)氧气的助燃性 氧气的检验：将一支带火星的木条伸到集气瓶⑨___，若木条 ⑩_____，证明是氧气。 (注：氧气不能做燃料，没有可燃性) 中 复燃 (2)非金属与氧气(空气)反应 ①碳与氧气(空气)反应 a．实验现象 碳在氧气中剧烈燃烧、发出白光、放出热量，生成无色无味 的、能使澄清石灰水变浑浊的气体；碳在空气中燃烧，木炭红 热、无烟、生成无色无味的、能使澄清石灰水变浑浊的气体。 b．化学方程式⑪______________。 C＋O2 CO2 ②硫与氧气(空气)反应 a．实验现象 硫在氧气中燃烧，发出⑫_________________，放出热量，生 成无色、有刺激性气味的气体；硫在空气中燃烧，发出⑬___ _______________，放出热量，生成无色、有刺激性气味的气 体。 b．化学方程式 ⑭______________。 明亮的蓝紫色火焰 微 弱的淡蓝色火焰 S＋O2 SO2 ③磷与氧气(空气)反应 a．实验现象 磷在氧气中剧烈燃烧，发出白光，放出热量，⑮___________ _____。 b．化学方程式 ⑯__________________。 产生大量的 白烟 4P＋5O2 2P2O5 (3)铁与氧气反应 a．实验现象 铁在氧气中剧烈燃烧、⑰_________、放出热量，生成一种 ⑱_________；铁在空气中加热，铁丝⑲_____，不能⑳_____。 b．化学方程式 ㉑___________________。 火星四射 黑色固体 红热 燃烧 3Fe＋2O2 Fe3O4 【名师点拨】 1.集气瓶中水或细沙的作用 硫燃烧时集气瓶里留少量的水是为了吸收二氧化硫，防止污染空气；铁丝燃烧时集气瓶里留少量水或瓶底铺一层细沙是防止熔融物溅落炸裂瓶底。 2．氧气的浓度越大，反应越剧烈 分子之间欲发生化学反应，其首要条件是分子之间接触碰撞。当物质在空气中燃烧时，由于空气中含量较多的是氮分子，氧分子的含量相对较少，它们与氧分子碰撞的机会就较少，而在纯氧中，氧分子多，大大增加了碰撞机会，使反应加剧。 3．烟和雾的区别 化学中的烟指的是物质燃烧时形成的极其细小的粉尘颗粒，它是固体形态的，而雾指的是液体小液滴。 知识点4 制取氧气 1．氧气的工业制法 (1)原理 工业上主要是利用液氮和液氧的①_____不同，通过②_____ _________法制得，这个过程属于③_____变化。 (2)过程 沸点 分离 液态空气 物理 2．氧气的实验室制法 (1)加热高锰酸钾制取氧气，反应原理为④_________________ ____________。 (2)用过氧化氢与二氧化锰的混合物制取氧气，反应原理为 ⑤___________________。 2KMnO4 K2MnO4 ＋MnO2＋O2↑ 2H2O2 2H2O＋O2↑ 知识点5 有关概念 1．催化剂与催化作用 在化学反应里能①_____其他物质的化学反应速率，而本身的 ②_____和③_________在化学反应前后都没有发生变化的物质 叫催化剂。催化剂所起的作用叫④_________。 改变 质量 化学性质 催化作用 【名师点拨】 催化剂的特性 (1)催化剂可概括为“一变”“二不变”。“一变”：改变化学反应速率，包括减慢或加快反应速率；“二不变”：反应前后催化剂的质量和化学性质不会发生改变。 (2)在某个化学反应中，可以选择不同的物质作催化剂。如双氧水分解制取氧气时，既可以选择二氧化锰作催化剂，也可以选择硫酸铜溶液等作催化剂。 2．其他影响反应速率的因素 (1)浓度 增大反应物的浓度，可以加快反应速率，如硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧更加剧烈。 (2)温度 升高温度，可以加快反应速率，如食物在夏天比在冬天更容易变质。 (3)反应物的接触面积 增大反应物的接触面积，可以加快反应速率，如木柴架空时燃烧得会更旺。 3．化合反应、分解反应和氧化反应 两种或 两种以上 一种反 应物 另一种物质 两种或两 种以上其他 气 氧 4.缓慢氧化 缓慢氧化是指进行得非常⑩_____，甚至不容易被察觉的反应，如动植物的呼吸、食物的腐烂、醋的酿造、农家肥的腐熟等。 缓慢 【名师点拨】 氧化反应的几个误区 (1)物质与氧气发生的反应属于氧化反应，但氧化反应不都是物质与氧气的反应。 (2)化合反应、分解反应是化学反应的基本类型；氧化反应是从得氧、失氧的角度对化学反应进行分类，不属于基本反应类型。 (3)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。 5．混合物和纯净物 (1)概念 ①纯净物 只由⑪_________组成的，如氮气、氧气、二氧化碳等。 ②混合物 由⑫___________________混合而成的，如空气、海水等。组成混合物的各种成分仍保持着它们各自的性质。 一种物质 两种或两种以上物质 (2)微观模型 ①混合物：含有多种分子或原子 例如： ②纯净物：只含有一种分子或原子 例如： 【名师点拨】 纯净物与混合物的辨析 (1)只由一种元素组成的物质不一定是纯净物，如红磷和白磷的混合物。 (2)由多种元素组成的物质不一定是混合物，如五氧化二磷。 (3)混合≠化合。“混合”是几种物质简单地混合在一起，各物质之间没有发生化学反应；各成分的性质保持不变。“化合”是几种物质之间发生化学反应生成另一种物质，属于化学变化；物质的性质已发生改变。 实验 氧气的实验室制取 1．制取装置及方法 2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 2H2O2 2H2O＋O2↑ 2.收集装置的选择 排水集气法 向上排空气集气法 3.气体的检验和验满 (1)气体的检验(图甲) 将带火星的小木条⑤___________中，若⑥_________，则证明是氧气。 插入集气瓶 木条复燃 (2)气体的验满 ①向上排空气法收集气体(图乙)时，将带火星的小木条放在 ⑦_________，若木条复燃，则氧气已满。 ②排水法收集气体时，当有较大气泡从集气瓶口逸出时，则 氧气已满。 集气瓶口 【知识拓展】多功能瓶的使用 考点1 空气中氧气含量的测定( 5年0考) 突破1 [2024·赤峰]如图是测定空气中氧气含量的改进实验装置(夹持装置已省略)，对该实验认识正确的是(　　) A．现象：实验过程中，红磷燃烧，产生大量白雾 B．推论：实验后，玻璃管中剩余气体具有可燃性 C．分析：红磷的量多或少，都不会影响实验结果 D．评价：用改进装置实验，能减少对空气的污染 突破2 [2024·北京]用如图所示装置进行实验，测定出空气中O2约占 (按体积计算)。下列叙述不正确的是(　　) A．②中瓶内空气的体积约为200 mL B．可加热铁丝引燃铜匙中的白磷 C．白磷的作用是消耗②中瓶内的O2 D．最终注射器活塞移至约40 mL刻度线处 突破3 [2024·吉林]为探究铜的化学性质，某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D(203，6.15%)表示时间为203秒时，装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误的是(　　) A．加热前的空气样品中氧气含量为20.99% B．铜在加热条件下能与氧气发生化学反应 C．拐点C至终点D所对应的时间范围内，装置内物质的总质量逐渐减少 D．通过现象证据和数据证据，可以从定性和定量的视角分析得出合理解释 考点2 空气的组成及各组分的用途( 5年1考) 突破1 [2024·烟台]空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气及其成分的说法错误的是 (　　) A．二氧化碳是空气污染物，也是重要的资源 B．工业上可用分离液态空气法制氧气 C．氧气能供给生物呼吸，约占空气体积的21% D．氮气化学性质不活泼，可用来延长食品保质期 突破2 [2024·滨州]下列关于空气的说法错误的是(　　) A．空气中氮气的质量分数为78% B．稀有气体可用于制造电光源 C．氧气能供给生物呼吸 D．植树造林可以改善空气质量 考点3 保护大气环境( 5年0考) 突破1 [2024·江西]洁净的空气对人类非常重要。下列气体不会污染空气的是(　　) A．氮气 B．一氧化碳 C．二氧化硫 D．二氧化氮 突破2 [2023·常州]下列属于空气质量报告中需要监测的污染物是(　　) A．水蒸气 B．氢气 C．氧气 D．细颗粒物PM2.5 考点4 氧气的性质( 5年0考) 突破1 [2024·天津] 下列对实验现象的描述正确的是(　　) A．红磷在空气中燃烧，产生大量白雾 B．硫在空气中燃烧，发出蓝紫色火焰 C．木炭在空气中充分燃烧，生成二氧化碳 D．过氧化氢溶液中加入二氧化锰，迅速产生大量气泡 突破2 [2023·盐城]下列实验现象描述正确的是(　　) A．铁丝在空气中燃烧，火星四射 B．硝酸铵溶于水中，溶液温度升高 C．铜片在空气中加热，表面变黑 D．打开盛有浓盐酸的试剂瓶盖，有白烟产生 考点5 制取氧气( 5年4考) 突破1 [2024·赤峰]气体制备和性质探究是初中化学实验的重要内容，请根据如图装置回答下列问题： (1)写出标号a的仪器名称_______。 (2)用装置A制氧气，反应的化学方程式为___________________ ____________，基本反应类型是_________；后续探究需要较纯 净的氧气，收集装置最好选择__(填序号)。 (3)实验结束，清洗试管时发现试管破裂，原因可能是_______ _________________________________。 锥形瓶 2KMnO4 K2MnO4 ＋MnO2＋O2↑ 分解反应 E 试管口 略向上倾斜(或未预热等，合理即可) (4)用如图装置探究氧气的性质，实验步骤如下：①将透明实验盒用隔板分成两部分，点燃燃烧室内的蜡烛，将倾倒室内的氧气传感器连接电脑并采集数据；②将氧气缓慢倒入倾倒室；③提起中间隔板；④观察并记录蜡烛的燃烧现象。 a．图像中P点所对应的操作步骤是___(填序号)。 b．结合图像分析，25秒后蜡烛燃烧的变化情况是_________ _______。 c．该探究实验能说明氧气的性质是_____________________ _____。 ③ 蜡烛燃烧 得更旺 密度比空气大，具有助 燃性 突破2 [2024·潍坊]气体的制取是初中化学学习的重要内容。根据下列装置回答下列问题： (1)图1中仪器①的名称是_________。 (2)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶纯净的氧气，应选用图1 中的装置组合是___(填序号)，化学方程式为_____________ _________________，用该方法收集氧气时，确认气体收集满 的标志是_______________________。 长颈漏斗 AE 2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 集气瓶口有大气泡冒出时 图2是对二氧化碳制取及相关物质性质的探究(夹持仪器略，药品足量)。 (3)①连接装置、检查气密性。 ②关闭K2，打开K1，通过分液漏斗向试管中滴加稀盐酸至浸没 石灰石，F中产生的现象为_________________。 ③关闭K1，打开K2，一段时间后，H中有白色沉淀产生，写出 产生白色沉淀的化学方程式：________________________ ______。 澄清石灰水变浑浊 CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋ 2NaCl 突破3 [2024·烟台]实验探究是学习化学的重要方法。请根据下列实验装置图回答问题： (1)装置B中仪器①的名称是_________。 (2)实验室用大理石和稀盐酸制取CO2，应选用的发生装置是__ (填序号，下同)，实验室加热高锰酸钾固体制取O2，应选用的 发生装置是__。 (3)实验室制取CO2和O2，均不能选用的收集装置是__。 分液漏斗 B A D (4)兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10 mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示。 ①结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高的 是_______。 ②从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是_____ (填“放热”或“吸热”)反应，加猪肝块催化的过氧化氢完全 反应所用的时间大约是___(填“30”“65”或“120”)s。 ③曲线a、b最终达到相同的压强，说明_____________________ _________________________。 猪肝块 放热 30 催化剂只改变化学反应 速率，不改变生成物的质量 1．[2024·泉州模拟]空气经除尘、除去二氧化碳和水蒸气后，进行如图所示操作。下列说法正确的是(　　) A．氮气的沸点比氧气低 B．100 g空气含21 g氧气 C．将空气液化选择降温比加压更节能 D．液态空气汽化过程放热 2．[2023·漳州一模]某社团探究氧气浓度对燃烧的影响，探究结果如图所示，下列说法错误的是(　　) A．带火星木条不一定在纯氧中才能复燃 B．可用排水法收集不同浓度的氧气 C．欲使直径0.2 mm细铁丝燃烧，所需氧 气的最低体积分数为60% D．由图可知影响铁丝燃烧剧烈程度的因素有氧气浓度和铁丝直径 3．[2023·厦门二模]利用传感器采集蜡烛在密闭容器内燃烧过程中O2和CO2浓度的变化，以探究蜡烛熄灭的原因。实验装置如图1所示，实验过程中采集到的数据如图2所示，以下分析不合理的是(　　) A．图2中的数据可以说明空气中氧气的含量高于二氧化碳 B．蜡烛燃烧初期，O2的浓度下降后又升高可能是燃烧放热引起的变化 C．蜡烛熄灭的原因可能是燃烧过程中消耗氧气并产生一定浓度的CO2 D．燃着的蜡烛能在浓度为15%O2、5%CO2和80%N2的混合气体中保持燃烧 4．[2023·南平一模]某兴趣小组 的同学利用现代传感器技术进行测 定空气里氧气含量的实验，测得实 验过程中容器内温度和气体压强随时间的变化趋势如图所示。下列说法中错误的是(　　) A．要保证实验的准确性，白磷必须过量 B．实验过程中容器内温度先增大后减小至起始温度 C．曲线BC段白磷停止燃烧，装置逐渐冷却至室温 D．在t2时打开了弹簧夹 5．[2024·福建]氢气的发现、生产和应用极大地推动了人类 社会的发展。 (1)18世纪，科学家利用铁和稀盐酸反应得到“易燃空气”， 之后命名为氢气。 ①该反应的化学方程式为______________________。 ②发现氢气后，人们一直追求将氢气作为一种绿色能源，其理 由是___________________________________________。 Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑ 氢气的燃烧产物是水，不会污染环境(合理即可) (2)1969年，科学家利用催化剂TiO2实现光分解水制氢气。 ①该反应的化学方程式为_____________________。 ②氢气储运成本较高，原因之一是氢气易逸散而对储运容器密 闭性的要求极高。从微观粒子视角分析氢气易逸散的原因： _____________________。 2H2O 2H2↑＋O2↑ 氢分子很小(合理即可) (3)2023年我国建成首座氨制氢加氢站。氨制氢的一种生产流 程图如图所示。 ①步骤Ⅱ的反应属于_________(填基本反应类型)。 ②步骤Ⅲ的分子筛只让氢分子通过而阻止其他分子通过，该过 程属于_____(填“物理”或“化学”)变化。 ③利用氨生产氢气的优点有_________________________(写一 个)。 分解反应 物理 氨储运相对容易(合理即可) 6．[2022·福建]为做好实验室制取氧气的实验活动和评价，某班级师生讨论并确定如下评价标准。 评价标准 1.是否根据实验条件选择实验方案，并进行可行性论证 2.是否积极参与实验操作活动，并善于与同学合作 3.是否规范取用药品，节约药品，保持实验台整洁 4.是否客观准确记录实验现象，并交流实验成果 5.是否体验到实验探究活动的乐趣 你是某小组成员，参与完成下列实验活动。 (1)选择实验方案。实验室可提供三种制取氧气的方案。 A．加热高锰酸钾 B．加热混有二氧化锰的氯酸钾 C．催化分解过氧化氢 你所选方案对应反应的化学方程式为____________________ ____________________。 小组讨论决定选用A方案。 2KMnO4 K2MnO4＋ MnO2＋O2↑(合理即可) (2)进行实验活动。小组同学分工协作完成如下任务： ①同学甲负责选择组装制取气体装置的仪器。她选择了铁架 台、带有导管的橡胶塞、水槽、试管，还应根据如图所提供的 仪器，选择_______、_______(填仪器名称)。 酒精灯 集气瓶 ②同学乙负责取用药品。他先检查装置气密性，再用纸槽小心 地把高锰酸钾粉末送至试管_____(填“中部”或“底部”)后 直立试管，抽出纸槽。 ③同学丙负责组装仪器。他按“从下到上、从左到右”的顺序 组装制取装置，固定试管时注意到试管口应略_________。 ④你负责排水法收集氧气。开始收集的时机是_______________ _________________________。收集到两瓶气体，均呈红色。 底部 向下倾斜 当导管口有连续 均匀的气泡冒出时开始收集 ⑤实验结束，待试管冷却，将残余物倒入指定容器，用_______ (填仪器名称)洗涤试管；整理实验台，报告老师后离开实验室。 (3)评价与反思。小组同学都认为体验到了实验活动的乐趣，但 因实验过程存在不足，同意本次活动表现评价为“有待改进”。 针对存在的不足，你提出的一条实验改进意见是_____________ ___________________。 试管刷 装入药品后， 在试管口放一团棉花 7．[2021·福建]下列装置常用于实验室制取气体。 (1)仪器①的名称是_________。 (2)用装置甲制取氧气，采用该收集方法的依据是_________ _________。用收集的氧气做铁丝燃烧实验，应预先在集气瓶 中加入少量的___________。 长颈漏斗 氧气密度 比空气大 水(或细沙) (3)用装置乙制取气体，实验结束时，为防止水槽里的水倒 流，应采取的操作是_______________________________。 (4)在加热条件下，用醋酸钠(CH3COONa)固体与碱石灰中氢氧 化钠反应制取甲烷，同时生成碳酸钠，应选用的装置是___(填 “甲”或“乙”)，反应的化学方程式为____________________ _____________。 先把导管移出水面，再熄灭酒精灯 乙 CH3COONa＋NaOH Na2CO3＋CH4↑ 8．[2020·福建节选]请将下列实验报告补充完整。 实验内容 现象 说明、解释或结论 用高锰酸钾制取氧气。 连接仪器，检查装置气密性。用_____(填仪器名称)取少量高锰酸钾装入试管中，并在试管口放一团棉花，固定好装置；加热试管，用排水法收集O2 当观察到___ ___________ ___________ ___________ 时，开始收 集气体 收集O2之前，将集气瓶内空气完全排净的方法是_______________。产生O2的化学方程式为 ____________________ __________ 药匙 导 管口有气泡 连续并比较 均匀地冒出 将集气瓶装满水 2KMnO4 K2MnO4＋ MnO2＋O2↑ 9.[2024·漳州三模]实验室常用下列装置制取氧气，并进行铁生锈条件的探究。 (1)仪器甲的名称是_________。 (2)装置A中试管口略向下倾斜的原因是___________________ _______。 (3)实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气，选择的发生装置是 __(填序号)，反应的化学方程式为____________________， 二氧化锰在化学反应中起_____作用。 长颈漏斗 防止冷凝水回流使试 管炸裂 B 2H2O2 2H2O＋O2↑ 催化 (4)将(3)中反应产生的氧气通入如图C装置中。 已知：碱石灰具有吸水性。 ①一段时间后，铁丝发生锈蚀的是__(填“a”或“b”)处。 ②比较a、b处铁丝出现的现象，可推知___是铁生锈的条件之 一。 ③生活中防止铁制品生锈的方法有_______________________ ___________(填一种)。 a 水 在铁制品表面涂防锈漆等 (合理即可) eq \o(=====,\s\up16(点燃)) eq \o(=====,\s\up16(点燃)) eq \o(=====,\s\up16(点燃)) eq \o(=====,\s\up16(点燃)) eq \o(=====,\s\up16(点燃)) eq \o(=====,\s\up16(△)) eq \o(=====,\s\up16(MnO2)) eq \o(=====,\s\up16(△)) eq \o(=====,\s\up16(MnO2)) eq \f(1,5) eq \o(=====,\s\up16(△)) eq \o(=====,\s\up16(△)) eq \o(=====,\s\up14(TiO2),\s\do14(光)) eq \o(=====,\s\up16(△)) eq \o(=====,\s\up16(△)) eq \o(=====,\s\up16(△)) eq \o(=====,\s\up16(MnO2)) $$