第二单元空气和氧气单元复习课件（第二部分）---2024-2025学年九年级化学人教版（2024）上册

第二单元 空气和氧气 （单元复习课件）第二部分 知识点6：催化剂 1．概念：在化学反应中能                         ，但本身的             和       在反应前后不变的物质。 2．特点：一变（改变反应速率）；两不变（质量、化学性质不变） 3．解读：（1）催化剂不能改变生成物的质量      （2）催化剂不算是反应物也不是生成物（写在反应条件上） （3）不同的反应，催化剂可能相同，某一反应的催化剂可能不只一种 4．证明某物质是催化剂： （1）证明                   ：相同条件下，加或者不加药品对比实验； （2）证明                   ：实验前称量一次，实验后分离出来再称量一次； （3）证明                   ：将分离出来的物质再进行实验①的操作，观察是否还能改变反应速率。 改变其他物质的反应速率 化学性质 质量 是否改变反应速率 质量是否改变 化学性质是否改变 5．化学反应类型 （1）化合反应和分解反应 概念 特点 表达式 共同点 化合反应 由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应 A + B + …… → C 都属于 分解反应 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应 A → B + C + …… 都属于 多变一 一变多 基本反应类型 （2）氧化反应：物质与氧发生的化学反应 ①非基本反应类型。 ②氧化反应包括燃烧和缓慢氧化；二者共同点是都       。 ③常见的缓慢氧化有：             、酒的酿造、             、农家肥的腐熟等。 【易错提醒】氧化反应不一定是化合反应（石蜡的燃烧生成了水和二氧化碳两种物质），化合反应不一定是氧化反应（氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙）。 放热 食物腐烂 铁生锈 考点演练 考点一  空气组成、用途及保护 【典例1】物质的用途和其性质对应不正确的是 A．氮气作保护气——稳定性 B．氢气充探空气球——密度小 C．稀有气体制霓虹灯——通电发出有色光 D．氧气供给呼吸——助燃性 D 【详解】A、氮气作保护气，是因为氮气化学性质稳定，用途和其性质对应正确，不符合题意； B、氢气充探空气球，是因为氢气密度小，用途和其性质对应正确，不符合题意； C、稀有气体制霓虹灯，是因为稀有气体在通电时发出不同颜色的光，用途和其性质对应正确，不符合题意； D、氧气用于供给呼吸，是因为氧气能供给呼吸，不是因为具有助燃性，用途和其性质对应不正确，符合题意；故选D。 【变式1-1】国家正在深入推进环境污染防治，持续深入打好蓝天、碧水、净土三大保卫战。空气是一种宝贵的资源，下列有关空气的说法不正确的是 A．稀有气体在通电时能发光，可制成霓虹灯 B．空气中含有氧气，氧气的体积分数约为78% C．空气中氮气化学性质不活泼，可用作食品防腐的保护气 D．目前计入空气污染指数的有害气体主要包括SO2、CO、NO2、O3等 B 【详解】A、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成霓虹灯，故选项说法正确； B、空气中含有氧气，氧气的体积分数约为21%，故选项说法错误； C、空气中氮气的化学性质不活泼，不易与其他物质发生反应，可用作食品防腐的保护气，故选项说法正确； D、目前计入空气污染指数的有害气体主要包括SO2、CO、NO2、O3等，故选项说法正确；故选：B。 C D 考点二  空气中氧气含量的测定 【典例2】如图所示是“测定空气中氧气含量”的实验装置，下列有关说法正确的是 A．将红磷换成碳粉或者硫也可测得结果 B．点燃红磷后，缓慢将燃烧匙伸入集气瓶并塞紧 C．红磷燃烧发出耀眼白光 D．该装置可测得进入集气瓶中水的体积 【详解】A、碳粉或硫在空气中燃烧生成二氧化碳或二氧化硫气体，装置内压强几乎不变，不能形成压强差，不能用于测定空气中氧气含量，故A说法错误； B、点燃燃烧匙内的红磷后，迅速伸入瓶中并把塞子塞紧，缓慢伸入，会使集气瓶中的气体受热排出一部分，会导致实验结果偏大，故B说法错误； C、红磷燃烧，产生大量白烟，放出热量，故C说法错误； D、红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，装置内压强减小，量筒中的水倒流入瓶中，量筒内水减少的体积即为进入集气瓶中水的体积，故D说法正确；故选：D。 C 【变式2-1】某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断正确的是 A．a点时容器内氮气体积分数为85% B．红磷的多少对实验结果无影响 C．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18% 【详解】A、由图示可知，a点时容器内氧气的体积分数为15%，但氮气体积分数应小于85%，因为空气中还含有二氧化碳、稀有气体等，故A错误； B、若红磷量少，不能消耗完氧气，则测量结果偏小，故B错误； C、最终氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度，故C正确； D、此实验可测得空气中氧气的体积分数（而不是质量分数）为21%-3%=18%，故D错误。 故选：C。 B 【变式2-2】在利用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中，用传感器记录集气瓶中温度、压强随时间变化的情况如图所示。其中c点打开了止水夹。下列说法不合理的是 A．由温度变化曲线可知，整个反应过程放出热量 B．b点压强最大，说明红磷燃烧结束 C．c点的温度已经接近室温 D．c点后压强增大是因为水倒吸入集气瓶中 【详解】A、由温度变化曲线可知，反应过程中温度升高，整个反应过程放出热量，说法合理，不符合题意； B、ab段压强增大是由于红磷燃烧放热导致压强增大的趋势大于氧气消耗导致压强减小的趋势，b点压强最大，不能确定红磷燃烧结束，温度最高才能说明红磷燃烧结束，说法不合理，符合题意； C、由温度变化曲线可知，c点的温度已经接近室温，说法合理，不符合题意； D、c 点后打开止水夹后，水倒吸入集气瓶中，气体的体积变小，导致集气瓶内气体压强增大，说法合理，不符合题意。 故选B。 C 考点三  氧气的性质 【典例3】下列关于氧气物理性质的说法中，正确的是 A．氧气是一种淡蓝色气体 B．鱼儿能在水中生存，是因为氧气易溶于水 C．氧气在标准状况下是一种无色气体 D．氧气的密度略小于空气 【详解】A、通常情况下，氧气是一种无色无味的气体，不符合题意； B、鱼儿能在水中生存，是因为水中含有溶解氧，氧气不易溶于水，不符合题意； C、氧气在标准状况下是一种无色、无味的气体，符合题意； D、氧气的密度比空气略大，不符合题意。 故选C。 C 【变式3-1】化学是通过实验探究物质变化的本质。下列实验现象描述合理的是 A．磷在空气中燃烧产生大量白雾 B．木炭在空气中燃烧发出耀眼的白光 C．铁丝在氧气中燃烧，火星四射 D．硫在氧气中燃烧，产生淡蓝色火焰 【详解】A.磷在空气中燃烧，产生大量白烟，注意“烟”、“雾”的区别，“烟”是固体小颗粒在空气中扩散的现象，“雾”是液体小液滴在空气中扩散的现象，不能混淆，故A错误； B.木炭在空气中燃烧，发红，放热，故B错误； C.铁丝在氧气中燃烧，火星四射，放热，生成一种黑色固体，故C正确； D.硫在氧气中燃烧，火焰呈蓝紫色，生成一种无色有刺激性气味的气体，故D错误。 故选：C。 【变式3-2】某实验小组在老师的指导下进行了下列实验，请回答下列问题： (1)实验一需要将加热至燃烧的木炭由上而下缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中，原因是       。 (2)实验二反应的表达式是       。 (3)实验三在瓶底放少量细沙（或水）的原因是       。 (4)实验结束后，该小组同学发现这三个反应有多个共同点，其中从反应类型来看都属于       反应。 防止氧气因木炭燃烧生成二氧化碳并放出热量导致气压增大而逸出集气瓶  S + O2  SO2 防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底 化合/氧化 【详解】（1）实验一需要将加热至燃烧的木炭由上而下缓慢伸入盛有氧气的集气瓶中，原因是防止氧气因木炭燃烧生成二氧化碳并放出热量导致气压增大而逸出集气瓶； （2）实验二中硫与氧气点燃生成二氧化硫，反应的文字表达式为； （3）实验三在瓶底放少量细沙（或水）的原因是防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底； （4）实验一中木炭与氧气点燃生成二氧化碳，实验二中硫与氧气点燃生成二氧化硫，实验三中铁与氧气点燃生成四氧化三铁，这三个反应都是两种物质反应生成一种物质，都属于化合反应，且都是与氧气反应，都属于氧化反应，则这三个反应从反应类型来看都属于化合（或氧化）反应。 D 考点四  氧气的制法 【典例4】下列关于实验室制氧气并用排水法收集的实验操作中先后顺序不正确的是 A．先检查装置的气密性后，再装入药品 B．先向锥形瓶中加入二氧化锰粉末后，再倒入过氧化氢溶液 C．导管口气泡均匀连续冒出后，再将导管放在集气瓶口收集气体 D．先把盛满氧气的集气瓶从水槽中取出，再盖好毛玻璃片 【详解】A、检查制取氧气装置的气密性，再装药品，避免装入药品后发现装置气密性不好，更换部分仪器而浪费药品，故选项说法正确； B、先向试管中加入二氧化锰粉末后，再倒入过氧化氢溶液，故选项说法正确； C、等导管口排出的气泡连续并均匀放出后，再将导管伸入盛水的集气瓶中，因为开始排出的气体主要是仪器内空气，故选项说法正确; D、先把盛满氧气的集气瓶在水面以下盖好毛玻璃片，然后再从水槽中取出，故选项说法错误； 故选：D。 【变式4-1】化学中常常需要制取气体，实验室制取少量气体 和工业制取大量气体往往有不同的方法。 > 试管  ①④  在试管口放一小团棉花 【详解】（1）由图示可知，分子筛只有氧分子能透过，氮分子不能透过，即能将分子大小不同的微粒加以分离，所以氮分子要比氧分子大，故填：＞。 （2）仪器②的名称为：试管。 （3）用高锰酸钾制氧气，要放在试管中加热，不用锥形瓶；氧气用向上排空气法或排水法收集，用的胶塞都是单孔胶塞，而④用的是双孔胶塞，所以此实验中用不到的仪器是：①④；实验得到的气体呈淡紫红色，是受热升华后的高锰酸钾形成的气体进入到了集气瓶中，说明在实验时试管口处没有放棉花，故改进的操作是：在试管口放一小团棉花。 【变式4-2】回答下列问题。 下图为实验室里的一些装置，请根据题意回答问题。 (1)写出图 B 中标号仪器的名称：①       。 (2)若实验时选择装置 A 利用高锰酸钾来制取氧气，为使试管口略向下倾斜，应该调节的螺丝是       （选填“a”、“b”或“c”），装置改正后试管中发生反应的表达式       。用该发生装置制取氧气时发现水槽的水变成了紫红色，可能的原因是       。用F装置采用排空气法收集氧气时，则氧气需从       （填“a”或“b”）通入。 长颈漏斗 a 2KMnO4  K2MnO4 + MnO2 + O2↑ 试管口没有塞棉花 a 【详解】（1）图 B 中标号仪器①的名称是长颈漏斗。 （2）若实验时选择装置 A 利用高锰酸钾来制取氧气，为使试管口略向下倾斜，应该调节的螺丝是a。高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气， 加热高锰酸钾制氧气并用排水法收集，为防止固体粉末顺着导管进入水槽，导管口要放一团棉花，故水槽的水变成紫红色可能是试管口没有塞棉花。用F装置采用排空气法收集氧气时，氧气的密度比空气大，应从长导管进入，则氧气需从a通入。 (3)检查B装置的气密性方法是：关闭 K，向①中加适量水，若观察到       ，则装置不漏气。实验室用装置 B 来制取某些气体时，常用仪器 C 代替仪器①，其优点是       。 (4)现有如下资料：硫化氢是一种臭鸡蛋气味的有毒气体，可溶于水，密度比空气大；实验室利用硫化亚铁固体和稀硫酸溶液制取硫化氢气体，则选用的发生装置是       （填字母，下同），硫化氢气体的收集装置是       。 长颈漏斗中 有一段稳定 的水柱 控制反应的速率 B E （3）检查B装置的气密性方法是：关闭 K，向①中加适量水，若观察到长颈漏斗中有一段稳定的水柱，则装置不漏气。实验室用装置 B 来制取某些气体时，常用仪器 C 代替仪器①，注射器可以控制滴加液体的速率，故其优点是控制反应的速率。 （4）实验室利用硫化亚铁固体和稀硫酸溶液制取硫化氢气体，由于反应物的状态为固体和液体，反应条件不需要加热，故应选用的发生装置是B；由于氯化氢气体的密度比空气大，可溶于水，只能采用向上排空气法收集，故应选用的收集装置是E。 C 考点五  催化剂 【典例5】德国科学家本杰明·李斯特和美国科学家戴维·麦克米伦因在“不对称有机催化方面的发展”的研究，被授予2021年诺贝尔化学奖。实验室用过氧化氢制氧气的实验时加入少量二氧化锰作催化剂。下列说法中正确的是 A．只有二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂 B．反应中二氧化锰质量不变，化学性质改变 C．该反应中二氧化锰加快了过氧化氢分解速率 D．加入二氧化锰可以增加过氧化氢分解产生氧气的质量 【详解】A、过氧化氢分解反应中一般使用二氧化锰作催化剂 ，并不是只有二氧化锰可作催化剂，故A错误； B、二氧化锰在反应中做催化剂，其质量和化学性质均不发生改变，故B错误； C、二氧化锰在过氧化氢分解反应中加快了该反应的速率，故C正确； D、催化剂只能改变反应速率，不能改变生成物的量，故D错误。 故选C。 【变式5-1】有a、b两份质量相等、浓度相同的过氧化氢溶液，只向b中加入少量二氧化锰固体，则a、b放出氧气的质量（纵坐标）和反应时间（横坐标）的关系图正确的是 C 【详解】过氧化氢溶液在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成氧气和水其中二氧化锰加快了过氧化氢溶液分解氧气的速率，因此加入二氧化锰的反应快即b曲线坡度大于a，但催化剂不能改变生成物最终的质量，因此由于两份质量相等、浓度相同的过氧化氢溶液，因此生成的氧气质量相等，最终曲线重合，如图，故选：C。 【变式5-2】实验室常用H2O2溶液和MnO2来制氧气。为了证明MnO2的催化作用，甲同学通过如图装置来进行实验探究： (1)图1中加入amLH2O2溶液，然后塞入带有带火星木条的橡胶塞，如图2所示，观察到的现象是       。再通过漏斗加入bgMnO2，如图3所示，此时观察到的现象是       。 (2)充分反应后，将图3的混合液进行过滤、洗涤、干燥、       ，固体仍为bg，甲同学认为MnO2是催化剂。 (3)乙同学认为甲同学的结论不严谨，请你帮乙同学说出理由：       。 带火星的木条不复燃 带火星的木条复燃 称量 甲同学没有验证反应前后 二氧化锰的化学性质是否改变 【详解】（1）图2中过氧化氢溶液中没有加入二氧化锰，单靠自身的分解产生氧气，速率非常缓慢，所以氧气的量很少，因此带火星的木条不复燃，图3中加入了二氧化锰作为催化剂，催化了过氧化氢的分解，产生的氧气的量较多，所以带火星的木条复燃； （2）要证明二氧化锰是催化剂，首先就要证明反应前后二氧化锰的质量没有发生改变，因此需要将图3中的混合液进行过滤、洗涤、干燥、称量； （3）催化剂的概念是，在化学反应中能改变化学反应速率，但在化学反应前后其本身的质量和化学性质都不改变的物质，而甲同学仅仅验证了其质量没有改变，而没有验证其化学性质有没有改变。