专题02 空气和氧气（考点串讲）-2024-2025学年九年级化学上学期期末考点大串讲（人教版2024）

空气和氧气 专题02 考点串讲 目 录 CONTENTS 01 02 03 氧气 我们周围的空气 制取氧气 思 维 导 图 第二单元 空气和氧气 我们周围的空气 制取氧气 氧气 氧气的性质 化合反应和氧化反应 空气中氧气含量的测定 空气成分及用途 空气污染及防治 混合物和纯净物 高锰酸钾制取氧气 过氧化氢制取氧气 催化剂和催化作用 工业制备氧气 分解反应 空气的组成 1 考 点 梳 理 一、空气中氧气含量的测定 考点01 空气的组成 1.拉瓦锡研究空气成分的实验 实验现象 实验结论 1.对银白色的液态汞加热，一部分汞变成红色粉末，气体体积减少。 2.将红色固体加强热，得到银白色固体和氧气，把该气体加入之前容器剩下的气体中，所得气体与空气性质完全一样。 空气由氧气和氮气组成 汞 + 氧气 氧化汞 Hg + O2 HgO 加热 △ 5 考 点 梳 理 一、空气中氧气含量的测定 考点01 空气的组成 2.仿照实验：测定空气中氧气的含量 现象：红磷燃烧产生大量白烟，冷却后打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶，瓶内液面上升。 注意事项：装置气密性要好。 结论：氧气约占空气总体积的1/5。 原理：红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，瓶内气体减少，压强减小，冷却后打开弹簧夹，烧杯内的水会被压入集气瓶，进入水的体积即为瓶内消耗氧气的体积。 4P + 5 O2 2P2O5 点燃 化学方程式： 6 如图是利用氧气或压强传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的情况 考点01 空气的组成 考 点 梳 理 一、空气中氧气含量的测定 3.数字化实验 7 考 点 梳 理 二、空气的成分 考点01 空气的组成 【易错提醒】 1．空气中各成分含量是指“体积分数”而不是“质量分数”； 2．空气的成分是相对稳定的。 3．稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙和氡等气体的总称，因此“稀有气体”是混合物，而“氦气”、“氖气”等是纯净物。 8 考点01 空气的组成 考 点 梳 理 三、纯净物和混合物 1. 混合物：由两种或两种以上的物质混合而成的物质，如空气、糖水、食盐水等。组成混合物的各种成分保持着它们各自的性质。 2. 纯净物：只由一种物质组成的物质。纯净物可以用化学符号来表示。如氧气可表示为O2，二氧化碳可表示为CO2等。 【易错提醒】 纯净物有固定的组成和性质，混合物没有固定的组成和性质。 常见的混合物有：空气、海水、溶液、稀有气体、“浓……”、“稀……”、“a%的……”。 9 典 例 精 讲 【典例01-1】【红磷燃烧测定空气中氧气含量】 （2024·湖南邵阳·二模）如图所示装置可用来测定空气中氧气的体积分数。下列说法正确的是 A．红磷量不足会导致测定结果偏大 B．装置漏气会导致测定结果偏小 C．将红磷改为硫黄也能得到正确的实验结论 D．红磷熄灭后立即打开弹簧夹 B 考点01 空气的组成 10 举 一 反 三 【演练01-1】 【空气各成分体积分数】（2024•江苏苏州•二模）空气由多种气体组成，其中体积分数约为78％的物质是 A．氮气 B．氧气 C．氦气 D．二氧化碳 A 考点01 空气的组成 11 【演练01-2】 【空气中氧气含量测定的改进实验】（2024•陕西宝鸡•模拟预测）某化学兴趣小组的同学利用如图1、图2装置开展“空气中氧气含量的测定”的实验活动，图3为压力传感器显示的数据变化。有关说法不正确的是 A．红磷和白磷燃烧时的现象相同 B．相比于图1实验，图2实验具有误差小、污染小的特点 C．图3中P0~a段变化的原因是白磷燃烧放出大量热 D．图3中 b~c段变化的原因是装置温度逐渐恢复至室温 D 考点01 空气的组成 举 一 反 三 12 举 一 反 三 【演练01-3】 【纯净物和混合物】（2024•北京•中考真题）下列物质属于纯净物的是 A．大理石 B．氯化钾 C．汽水 D．蔗糖溶液 B 考点01 空气的组成 13 空气是一种宝贵的资源 2 成分 性质 与性质对应的用途 氮气 能参与某些反应 化学性质不活泼 液氮汽化吸热 氧气 供给呼吸 支持燃烧 稀有气体 化学性质很不活泼 通电发出不同颜色的光 氦气密度小；不活泼 氦气：用作飞艇、探空气球等 液氦汽化吸热 液氦：制造低温环境 考 点 梳 理 一、空气中各成分的用途 考点02 空气是一种宝贵的资源 制造低温环境：医疗上冷冻治疗、超导材料在低温环境下显示超导性能（磁悬浮列车）等 动植物呼吸、医疗急救、登山、潜水等 用作保护气：食品包装充氮防腐、焊接金属 制造硝酸与氮肥 炼钢、气焊气割、航空航天 用作保护气 可制成电光源 15 考 点 梳 理 二、空气污染与防治 考点02 空气是一种宝贵的资源 空气污染物 有害气体： ；烟尘 污染来源 化石燃料的燃烧和工厂排放的废气； 造成的危害 严重损害人体健康，影响农作物生长，破坏生态平衡； 和 也与空气污染有关。 防治措施 使用 ；加强空气质量监测；积极植树、造林、种草等。 空气质量评价内容 目前计入空气质量评价的主要污染物有： 、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）、臭氧。 二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳 臭氧层破坏 酸雨 清洁能源 一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫 16 典 例 精 讲 【典例02-1】【空气中成分的用途】（2024•河北邯郸•三模）空气是一种宝贵的资源，下列关于空气及其成分的说法正确的是 A．空气质量指数越高，空气质量越好 B．空气中的稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可用于制造多种用途的电光源 C．空气中的氧气是一种常见的燃料 D．按质量计算，空气中约含氮气78%、氧气21% B 考点02 空气是一种宝贵的资源 17 典 例 精 讲 考点02 空气是一种宝贵的资源 【典例02-2】【空气质量报告监测的污染物】（2024·江苏常州·模拟预测）下列属于空气质量报告中需要监测的污染物是 A．氧气 B．二氧化碳 C．水蒸气 D．PM2.5 D 18 举 一 反 三 【演练02-1】【空气污染物】（2024•云南昆明•一模）下列不属于空气污染物的是 A．二氧化硫 B．一氧化碳 C．PM2.5 D．二氧化碳 D 考点02 空气是一种宝贵的资源 【演练02-1】【空气的用途】（2024•湖南长沙•中考真题）神舟十八号“太空养鱼”项目进展顺利。下列能供给斑马鱼和宇航员呼吸的气体是 A． O2 B． N2 C． CO2 D． H2O A 19 举 一 反 三 【演练02-1】【有关空气的说法】（2024•云南昆明•一模）下列关于空气的说法正确的是 A．空气中氮气可用做焊接金属的保护气 B．空气中的稀有气体化学性质不活泼，没有价值 C．按照质量计算，空气中含有氧气约为21% D．空气质量级别从一级到六级，空气质量越来越好 A 考点02 空气是一种宝贵的资源 20 氧气的性质 3 考 点 梳 理 一、氧气的物理性质 考点03 氧气的性质 色、味、态 密度 溶解性 三态变化 通常状况下，无色无味气体 比空气略大 不易溶于水 加压降温可变为淡蓝色的液体或淡蓝色的雪花状的固体 22 考 点 梳 理 二、氧气的化学性质 考点03 氧气的性质 把带有火星的木条伸到盛有氧气的集气瓶中，木条复燃，说明氧气能支持燃烧。 检验氧气的方法：将带火星的木条伸到集气瓶中，若复燃则是氧气。 1. 氧气能支持燃烧 23 物质 现象 化学方程式 注意点 木炭 空气中：持续红热； 氧气中：剧烈燃烧，放热，发____，生成_____________ 燃烧匙从集气瓶瓶口向下 ，以便充分消耗氧气 硫粉 空气中：发出淡蓝色火焰；氧气中：燃烧发出 ____________ 火焰，放热，生成一种有 的气体 集气瓶瓶底放少量的水，为了 ； 考 点 梳 理 二、氧气的化学性质 考点03 氧气的性质 2. 物质与氧气的反应 能使石灰水变浑浊的气体 明亮的蓝紫色 白光 刺激性气味 缓慢插入 吸收二氧化硫以防污染空气 C + O2 CO2 点燃 S + O2 SO2 点燃 24 物质 现象 化学方程式 注意点 细铁丝 空气中：红热； 氧气中：____________，放出大量热，生成________ 集气瓶底要先放 ，是防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底。 磷 红磷燃烧，发出黄光，产生大量_____ 考 点 梳 理 二、氧气的化学性质 考点03 氧气的性质 2. 物质与氧气的反应 剧烈燃烧，火星四射 黑色固体 白烟 少量水或细沙 4P + 5 O2 2P2O5 点燃 3Fe + 2 O2 Fe3 O4 点燃 25 考 点 梳 理 二、氧气的化学性质 考点03 氧气的性质 3. 归纳小结 （1）在一定的条件下，氧气能与许多物质发生反应并放出大量的热。说明氧气的化学性质比较活泼 ；氧气具有氧化性。 （2）物质在氧气中燃烧比在空气中要剧烈。有些物质在空气里不能燃烧，却可以在氧气中燃烧。说明物质燃烧剧烈程度与氧气的浓度大小（即氧气含量）有关； 26 考 点 梳 理 二、氧气的化学性质 考点03 氧气的性质 【易错提醒】 1．铁丝在氧气中燃烧的注意点： 铁丝盘成螺旋状的目的是增大受热面积； 细铁丝下端系火柴目的是引燃细铁丝； 火柴快燃尽时插入集气瓶，防止火柴燃烧消耗过多的氧气。 2．反应条件“点燃”不能写成“燃烧”或“加热”。 3．描述实验现象时不能出现生成物的名称，如描述木炭燃烧现象不能说“生成二氧化碳”，而应该说“生成能使澄清石灰水变浑浊的气体”。 27 典 例 精 讲 【典例01-1】【燃烧现象的描述】（2024·四川内江·二模）以下实验现象的描述，正确的是 A．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 B．碳在氧气中燃烧发出白光，放出大量的热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体 C．硫在氧气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰，并生成SO2气体 D．红磷在氧气中燃烧发出耀眼的白光，并产生大量的白雾 B 考点03 氧气的性质 28 典 例 精 讲 【典例01-2】【氧气的性质】（2024·陕西西安·模拟预测）如图手指上的物质都能与氧气反应。下列说法正确的是 A．五个反应既是氧化反应，又是化合及应 B．镁在空气中燃烧，发出耀眼白光 C．磷燃烧放出热量，产生大量白雾 D．氧气化学性质比较活泼，可做火箭燃料 B 考点03 氧气的性质 29 举 一 反 三 【演练03-1】【氧气的性质】（2024·广西南宁·模拟预测）下列关于氧气的说法正确的是 A．能使带火星的木条复燃 B．易溶于水 C．可用作火箭燃料 D．物质与氧气的反应都很剧烈 A 考点03 氧气的性质 30 制取氧气 4 考 点 梳 理 一、氧气的工业制法 考点04 制取氧气 1. 方法：分离液态空气法 2. 原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同，是物理变化。 32 考 点 梳 理 二、实验室制取氧气 考点04 制取氧气 反应原理 加热高锰酸钾 分解过氧化氢 化学方程式 发生装置选择依据 反应物为固体，反应条件加热 反应物为液体，反应条件为常温和固体催化剂 发生装置 1.装置的选择及依据 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 +O2↑ △ MnO2 2H2O2 2 H2O + O2↑ 33 考 点 梳 理 二、实验室制取氧气 考点04 制取氧气 收集装置选择依据 不易溶于水； 不与水反应 密度比空气大； 不与空气成分反应 收集装置 排水法： 收集的气体较纯净，但不干燥 向上排空气法： 收集的气体较干燥，但不纯净 检验 带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，说明是氧气 验满 带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明氧气已集满 34 考 点 梳 理 二、实验室制取氧气 考点04 制取氧气 2.高锰酸钾制取氧气的实验步骤 查：检查气密性 装：装药品 定：固定装置 点：点燃酒精灯加热 收：收集气体 移：将导管移出水面 熄：熄灭酒精灯 35 考 点 梳 理 二、实验室制取氧气 考点04 制取氧气 3.高锰酸钾制取氧气的实验操作要点 （1）高锰酸钾制取氧气试管口要略向下倾斜：防止生成的水回流，使试管底部破裂。药品应平铺在试管底部。 （2）导管伸入发生装置内要微露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。 （3）高锰酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花：防止固体粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。 （4）向上排空气法收集氧气时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。 36 考 点 梳 理 二、实验室制取氧气 考点04 制取氧气 3.高锰酸钾制取氧气的实验操作要点 （5）排水法收集氧气，当气泡连续均匀冒出时开始收集（因为开始排出的气体是空气，会使得收集的氧气不纯）；当集气瓶口有大量气泡往外冒时，氧气收集满，在水下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽，集气瓶正放在桌面上(氧气密度比空气大)，防止气体逸出。 （6）排水法收集氧气，实验结束时先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。 37 典 例 精 讲 【典例04-1】【制取氧气的操作、装置和药品】（2024·广东·中考真题）实验室制取O2，下列操作、药品和装置选择不合理的是 A．选择药品 B．检查气密性 C．发生装置 D．收集装置 C 考点04 制取氧气 38 举 一 反 三 【演练04-1】【发生装置的选择】（2024·湖南·中考真题）下列发生装置中，可用于实验室加热高锰酸钾制取氧气的是 A． B． C． D． A 考点04 制取氧气 39 举 一 反 三 【演练04-2】【实验操作先后顺序】（2024·江苏扬州·中考真题）实验室用 制取并用排水集气法收集较纯净的 。下列实验操作的先后顺序合理的是 A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导管的一端伸入水中 B．先向试管中加入 固体，再检查装置气密性 C．实验时，先将导管伸入集气瓶中，再点燃酒精灯 D．气体收集完毕后，先将导管移出水面，再熄灭酒精灯 D 考点04 制取氧气 40 举 一 反 三 【演练04-3】【工业制取氧气】（2024•福建泉州•模拟预测）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．100g空气含21g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 A 考点04 制取氧气 41 催化剂及催化作用 5 考 点 梳 理 一、催化剂和催化作用 考点05 催化剂及催化作用 1.概念:在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的质量和化学性质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.证明某物质是催化剂: ①证明是否改变其他物质化学反应速率：相同条件下，加或者不加药品控制变量对比实验； ②证明质量是否改变： 实验前称量一次，实验后分离出来再称量一次； ③证明化学性质是否改变： 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。 43 典 例 精 讲 【典例05-1】【催化剂概念】（2024•江苏南通•中考真题）SO2与O2反应制备SO3是硫酸工业中的重要反应，其微观变化过程如图所示。下列说法正确的是 A．该反应属于氧化反应 B．反应后催化剂的质量减少 C．参加反应的SO2和O2的质量比为2：1 D．该反应的化学方程式为SO2+O2 SO3 考点05 催化剂及催化作用 A 44 举 一 反 三 【演练05-1】【不同催化剂的催化效果比较】（2024•河北邯郸•模拟预测）比较氧化铜和氧化锰对过氧化氢分解的催化效果。用如图1所示的装置进行了两次实验，在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰，分别将注射器内盛有的3mL5%的双氧水注入试管中，再利用注射器收集氧气，收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。 (1)写出过氧化氢在二氧化锰做催化剂条件下制取氧气的化学方程式 。在检查装置的气密性后，小组同学注入双氧水开始实验。实验中造成U形管内红墨水液面左低右高的原因是： 。 反应生成气体，装置内压强增大 考点05 催化剂及催化作用 MnO2 2H2O2 2 H2O + O2↑ 45 举 一 反 三 【演练05-1】【不同催化剂的催化效果比较】（2024•河北邯郸•模拟预测）比较氧化铜和氧化锰对过氧化氢分解的催化效果。用如图1所示的装置进行了两次实验，在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰，分别将注射器内盛有的3mL5%的双氧水注入试管中，再利用注射器收集氧气，收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。 (2)由氧化铜催化的反应、 时间段反应速率逐渐变慢、原因是： 。根据相同时间内注射器内氧气体积的不同，可比较出两种催化剂的催化效果。 随着反应的进行，过氧化氢 溶液的浓度逐渐减小 考点05 催化剂及催化作用 46 几种反应类型 6 考 点 梳 理 一、化合反应与分解反应 考点06 几种反应类型 化合反应 分解反应 概念 由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应 由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应 特点 多变一 一变多 表达式 A + B + …… ＝ C A ＝ B + C + …… 共同点 都属于基本反应类型 48 考 点 梳 理 二、氧化反应 考点06 几种反应类型 1.氧化反应：物质与氧气发生的化学反应属于氧化反应。 氧化反应不是化学反应基本类型。 2.缓慢氧化：物质与氧气发生的缓慢的氧化反应，常常不易察觉。 （1）常见的缓慢氧化：细胞的呼吸作用，铁生锈锈蚀，食物的腐烂，酒和醋的酿造，农家肥的腐熟等等。 （2）燃烧和缓慢氧化的共同点：都放热；都是氧化反应。 49 考 点 梳 理 二、氧化反应 考点06 几种反应类型 【易错提醒】 1．氧化反应不一定是化合反应，化合反应也不一定是氧化反应。 2．有氧气参加的反应都属于氧化反应。 3．化合反应与分解反应是并列关系。化合反应与氧化反应是交叉关系。 50 典 例 精 讲 【典例06-1】【分解反应判断】（23-24九年级上·北京东城·期末）下列化学反应中，属于分解反应的是 A． B． C． D． B 考点06 几种反应类型 51 举 一 反 三 【演练06-1】【反应类型判断】（23-24九年级上•黑龙江大庆•期末）下列叙述及对应的化学方程式、基本反应类型都正确的是 A．碳与氧化铜反应 C+2CuO CO2↑+2Cu 分解反应 B．实验室加热高锰酸钾制氧气 分解反应 C．铁丝在氧气中燃烧 3Fe+2O2 Fe 3O4 化合反应 D．镁在空气中燃烧Mg+O2 MgO2 化合反应 C 考点06 几种反应类型 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2 +O2↑ △ 高温 点燃 点燃 52 $$