2025年安徽省九年级中考化学一轮复习讲义：第二单元空气和氧气

“——”表示物质之间可以发生反应，“―→”表示物质之间存在转化关系 1．请写出图中字母所代表物质的化学式 A：KMnO4　B：H2O2 2．请写出图中涉及的化学方程式 ①2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋O2↑ ②2H2O2 2H2O＋O2↑ ③2H2O 2H2↑＋O2↑ ④2H2＋O2 2H2O(合理即可) ⑤C＋O2 CO2(或2C＋O2 2CO) ⑥S＋O2 SO2 ⑦4P＋5O2 2P2O5 ⑧3Fe＋2O2 Fe3O4 ⑨2Mg＋O2 2MgO ⑩4Al＋3O2=== 2Al2O3 ⑪2Cu＋O2 2CuO ⑫CH4＋2O2 CO2＋2H2O 考点1 空气(5年3考) 1．空气的主要成分及用途(5年2考) 成分 主要用途及性质 氮气 (N2) a.制造硝酸和氮肥的重要原料； b.作①保护气，如食品包装中充氮气以防腐(化学性质不活泼)； c.医疗上利用液氮进行冷冻治疗 氧气 (O2) a.用于医疗急救、登山、潜水等(供给呼吸)； b.用于炼钢、气割、气焊、燃料燃烧等(支持燃烧) 稀有 气体 a.作保护气(化学性质不活泼)； b.用于航标灯、照明灯、闪光灯、霓虹灯(通电时能发出不同颜色的光)； c.液态氦可用于制造低温环境 二氧化 碳(CO2) a.作气体肥料(植物光合作用的原料)； b.干冰(固态二氧化碳)作制冷剂，用于②人工增雨(升华吸热)； c.作③灭火剂(不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大)； d.制碳酸饮料(与水反应) 【知识补充】空气成分示意图(按体积计算) 【易错易混】a.洁净的空气属于混合物；b.CO2不属于空气污染物；c.空气质量指数日报中，空气质量指数级别越低，空气质量越好。 2．探究空气中氧气的含量(详见P9“重点实验攻关”) 3．空气的污染与防治(5年3考) (1)目前计入空气质量评价的主要污染物：SO2、NO2、CO、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)、O3等。 　　　　 考点2 氧气(必考) 1．物理性质：标准状况下，⑥无色、⑦无臭的气体，密度比空气略⑧大，⑨不易溶于水(2022.6B，2020.8A)。 【知识补充】氧气的三态变化：气体(无色)→液体(淡蓝色)→固体(淡蓝色)。 2．化学性质(5年4考) (1)与金属单质反应 物质 镁条 铁丝 图示 化学 方程式 ⑩2Mg＋O22MgO ⑪3Fe＋2O2Fe3O4(在氧气中) 现象 剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成⑫白色固体，放出热量 可制作照明弹 a.空气中：红热，不能燃烧 b.氧气中：⑬剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体 【易错易混】烟是固体小颗粒形成的；雾是小液滴形成的。 (2)与非金属单质反应 物质 木炭 硫 图示 化学 方程式 ⑭C＋O2CO2(完全燃烧) ⑮S＋O2SO2 现象 a.空气中：发出微弱的红光，放出热量 b.氧气中：⑯发出白光，放出热量 a.空气中：发出⑰淡蓝色火焰，产生有刺激性气味的气体，放出热量 b.氧气中：发出⑱明亮的蓝紫色火焰，产生有刺激性气味的气体，放出热量 【方法导引】现象描述的方法：是否剧烈燃烧＋产生火焰、光的颜色(或火星) ＋生成物的色、态、味＋是否放热。 (3)与化合物反应 物质 一氧化碳 甲烷 酒精 化学方 程式(充 分燃烧) ⑲2CO＋O2 2CO2 ⑳CH4＋2O2 CO2＋2H2O C2H5OH＋3O2 2CO2＋3H2O 现象 发出㉒蓝色火焰，产生一种能使澄清石灰水变浑浊的气体 注意事项 点燃前要验纯 － 3．氧气的制取(必考) (1)工业制法：分离液态空气法，利用液氮和液氧的㉓沸点不同，属于㉔物理(填“物理”或“化学”)变化。 (2)实验室制法(详见P11“重点实验攻关”) 考点3 催化剂和催化作用　　　　　　　(必考) 1．定义：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率(“一变”)，而本身的㉕质量和㉖化学性质在反应前后都没有发生变化(“两不变”)的物质叫作催化剂。 【知识补充】影响化学反应速率的因素：反应物的种类、浓度，反应物间的接触面积、温度、催化剂的种类等。 2．作用：催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。 3．特点：a.催化剂能改变化学反应速率；b.催化剂不会改变生成物的质量；c.同一反应可能存在不同的催化剂，且催化效果可能不同。 实验1 探究空气中氧气的含量[2020.16(3)] 实验原理 利用红磷燃烧，消耗集气瓶中的①氧气，使集气瓶内气体量减少，压强②减小(填“增大”或“减小”)，在大气压的作用下，烧杯中的水从导管进入集气瓶中，进入瓶内的水的体积即为消耗的③氧气的体积。反应的化学方程式为④4P＋5O2 2P2O5 实验装置 　　　 实验现象 a．集气瓶中红磷燃烧，⑥产生大量白烟，放出热量； b．待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，可观察到烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升 实验结论 氧气约占空气总体积的⑦ 实验拓展 a.集气瓶内有氮气，但燃着的红磷熄灭了，说明氮气不能支持燃烧；b.瓶内液面上升到一定高度后不再继续上升，说明瓶内气体压强不再减小，说明氮气难溶于水 误差分析 误差 原因 分析 测量结 果偏小 红磷的量不足 氧气不能被完全耗尽 装置漏气 装置外的空气进入集气瓶，导致进入集气瓶中的水的体积偏小 实验后装置未冷却至室温就打开弹簧夹 装置内气体温度偏高，压强偏⑧大，导致进入集气瓶中的水的体积偏⑨小 续表 测量结 果偏大 红磷点燃后伸入过慢 使装置内气体受热逸出，导致进入集气瓶中水的体积偏⑩大 实验前弹簧夹未夹紧 红磷燃烧时集气瓶内气体受热顺着导管逸出，导致进入集气瓶中的水的体积偏大 2．试剂的选择 选择原则 a．试剂在空气中易点燃； b．试剂只能与空气中的氧气反应； c．试剂与氧气反应最好只生成固体物质，若生成气体，则气体要能被某种溶液充分吸收 举例分析 若不对装置进行改进，判断下列试剂能否替代红磷，并说明理由。 a．铁丝：⑪不能，铁丝在空气中不能燃烧； b．木炭：⑫不能，木炭在空气中燃烧时会生成二氧化碳或一氧化碳中的一种或两种，瓶内压强变化不明显； c．镁粉：⑬不能，镁在空气中点燃，其不仅能与氧气反应，也能与氮气、二氧化碳等气体反应 【特别提醒】若用硫代替红磷进行实验，则应在集气瓶中盛放少量浓氢氧化钠溶液，因为硫在氧气中燃烧生成的二氧化硫可以被浓氢氧化钠溶液吸收 改进方向 点燃方式 测量方式 原理及装置 装置 优点 将红磷(或白磷)在密闭空间内点燃，不污染空气 通过使用量筒，测量精准，便于读数 操作简单，减小实验误差，且减少环境污染 　　1．探究空气中氧气含量的一般思路 2．探究密闭装置中气体压强变化原因的一般思路(以如何使装置图中的气球变大为例) 实验2 氧气的实验室制取(必考) 实验试剂 高锰酸钾 过氧化氢溶液和二氧化锰 实验原理 ⑭2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑(填化学方程式，后同) ⑮2H2O22H2O＋O2↑ 实验 装置 发生 装置 收集 装置 　　　　 向上排空气法　　排水法 实验步骤及 注意事项 以高锰酸钾制取氧气并用排水法收集为例： 查：连接好仪器，并⑰检查装置的气密性； 装：把少量高锰酸钾装入试管中，在试管口放一团棉花，目的是⑱防止加热时试管内的粉末状物质进入导管；用带有导管的橡胶塞塞紧试管，且伸入试管中的导管只要稍露出橡胶塞即可，便于气体导出； 定：将试管固定在铁架台上，试管口略向下倾斜，目的是⑲防止冷凝水流至热的试管底部，避免试管炸裂； 点：点燃酒精灯，先移动酒精灯使试管均匀受热，然后对高锰酸钾所在的部位加热； 收：当⑳导管口连续并比较均匀地放出气泡时，把导管伸入盛满水的集气瓶，收集气体； 离、熄：待集气瓶中的水排完以后，停止加热时，先要㉑把导管移出水面，然后再㉒熄灭酒精灯， 防止水倒吸入试管中，使试管炸裂 检验 将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则证明为氧气 验满 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则证明已收集满 异常现象分析 a．用排水法收集一瓶氧气，将带火星的木条伸入集气瓶，木条始终不复燃，原因可能是㉓装置气密性不好(或氧气浓度小等，合理即可)； b．用高锰酸钾制取并用排水法收集氧气时，发现水槽中的水变红，原因是㉔试管内棉花太少(或忘记加棉花)；若出现了试管炸裂的情况，原因可能是㉕加热时，试管外壁有水(或试管口未向下倾斜或加热时试管没有先预热等，合理即可) 学科网（北京）股份有限公司 $$