专题02 空气与水资源（考点串讲）-2024-2025学年九年级化学上学期期末考点大串讲（沪教版2024）

空气与水资源 第2章 考点串讲 目 录 CONTENTS 01 02 03 水的组成和净化 04 性质活泼的氧气 空气的组成 氧气的制备 思 维 导 图 第2章 空气与水资源 空气的组成 氧气的制备 水的组成和净化 性质活泼的氧气 空气中氧气体积分数的测定 空气的成分及用途 氧气的性质和用途 物质在空气和氧气中燃烧的比较 氧气的工业制法 氧气的实验室制法 用高锰酸钾制氧气的操作步骤 催化剂和催化作用 水的分解 水的生成 水的净化 空气的组成 1 红磷燃烧，产生大量白烟，放出热量； 冷却后打开弹簧夹，集气瓶内水面上升约1/5。 氧气约占空气体积的1/5。 实验装置 实验现象 实验结论 反应的化学方程式 测定空气中 氧气的含量 一、古代化学工艺 一、实验装置、现象及结论 考点01 空气中氧气体积分数的测定 考 点 梳 理 4P + 5O2 2P2O5 点燃 （1）倒吸入集气瓶中水的体积<1/5的原因: （2）倒吸入集气瓶中水的体积>1/5的原因: 红磷的量不足 装置漏气 未等冷却到室温就打开止水夹 红磷点燃后没有迅速伸入集气瓶中 红磷在集气瓶燃烧过程中，止水夹没有夹紧 考点01 空气中氧气体积分数的测定 二、实验误差分析 考 点 梳 理 学生叙述原理 典 例 精 讲 【典例01-1】【氧气体积分数测定实验误差分析】如图是测定空气中氧气体积分数的实验，实验后发现所测结果低于1/5，针对这一事实，你认为下列做法或想法不可取的是 A．实验中可能红磷的量不足，导致没有将瓶内的氧气全部耗尽 B．实验中可能未等集气瓶冷却至室温就打开止水夹 C．可查看实验装置是否漏气 D．可将红磷改成木炭后重新实验 D 考点01 空气中氧气体积分数的测定 7 典 例 精 讲 【典例01-2】【氧气体积分数测定实验的改进】实验是科学探究的重要方法。用如图装置测定空气中氧气含量，实验时点燃酒精灯，并反复推拉注射器和挤压气球。下列对该实验的认识中，正确的是 A．铜粉用量不足，不会影响实验结果 B．实验时玻璃管中黑色固体逐渐变为红色 C．该实验能证明空气中氧气约占空气总体积的1/5 D．将铜粉改为炭粉，也能准确测出空气中氧气含量 C 考点01 空气中氧气体积分数的测定 8 【演练01】【氧气体积分数测定实验】图甲所示装置可用于测定空气中氧气的含量，图乙是用该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间的关系图（该装置气密性良好，是集气瓶内初始气压）下列说法正确的是 ①c点时反应刚好停止 ②红磷点燃后要迅速放入瓶中 ③开始时集气瓶中气压瞬间变大是氧气被迅速消耗造成的 ④b、c、d点集气瓶中所含物质相同 ⑤d点时集气瓶冷却到初始温度 A．①③④ B．②④⑤ C．②③⑤ D．①④⑤ 举 一 反 三 B 考点01 空气中氧气体积分数的测定 9 空气 氮气(N2) 78% 氧气(O2) 21% 稀有气体(氦气、氖气、氩气等) 0.94% 二氧化碳(CO2) 0.03% 其他气体和杂质 0.03% 组成 体积分数 考点02 空气的组成 一、空气的成分 考 点 梳 理 成分 性质与用途 氮 气 N2 不活泼（化学性质）→ 沸点低（物理性质）→ 稀 有 气 体 通电时发出有颜色的光（物性）→ 氦气密度小→ ； 沸点低→ 化学性质很不活泼（惰性气体）→ 食品防腐、保护气 低温麻醉，超导 电光源 填充气球 低温环境 保护气 二、氮气和稀有气体 考点02 空气的组成 考 点 梳 理 判断混合物和纯净物不能根据表面字眼，更不能看字的多少。 由两种或两种以上物质混合而成，其中各成分保持原有的化学性质 只由一种物质组成 如：空气、食盐水、蔗糖水等 如：氧气、二氧化碳、水等 混合物　 至少两种 只能一种 三、混合物与纯净物 考点02 空气的组成 纯净物　 考 点 梳 理 典 例 精 讲 【典例02-1】【空气的成分及用途】空气是一种宝贵的资源。下列是空气中各成分的自述，你认为不合理的是 A．液氮：我的温度较低，可用于冷冻治疗 B．稀有气体：我比较稳定，可用作保护气 C．氧气：我能支持燃烧，可以作燃料 D．氦气：我的密度小，可充入飞艇 C 考点02 空气的组成 13 典 例 精 讲 【典例02-2】【混合物与纯净物的判断】下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是 A．冰水混合物，五氧化二磷 B．矿泉水，河水 C．二氧化碳，澄清石灰水 D．受污染的空气，碳酸饮料 C 考点02 空气的组成 14 举 一 反 三 【演练01】【空气各组分的性质与用途】空气是人类生产活动的重要资源。下列空气各组分的性质与用途有对应关系的是 A．氧气无色无味，可用于医疗急救吸氧 B．氮气化学性质不活泼，可用于制造硝酸 C．二氧化碳能与水反应，可用于制干冰 D．稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可用于制霓虹灯 D 考点02 空气的组成 15 性质活泼的氧气 2 动植物呼吸 医疗急救 炼钢、航天 气焊、气割 供给呼吸 支持燃烧 性质 氧气 用途 物理 性质 化学 性质 无色、无味、气态 不易溶于水 密度比空气略大 木炭 蜡烛 铁 决定 体现 氧化性 考点03 氧气的性质 一、氧气的性质和用途 考 点 梳 理 17 物质 空气 氧气 木炭 蜡烛 铁丝 燃烧，持续红热。生成一种能使石灰水变浑浊的气体 剧烈燃烧，放热，发出白光，生成一种能使石灰水变浑浊的气体 红热 剧烈燃烧，放热，火星四射，生成黑色固体 反应的化学方程式 二、物质在空气和氧气中燃烧的比较 考点03 氧气的性质 燃烧，发出黄色火焰，放出热量 剧烈燃烧，发出白光，放出热量，集气瓶内壁有小水珠，产生使澄清石灰水变浑的气体 考 点 梳 理 C + O2 CO2 点燃 3Fe + 2O2 Fe3O4 点燃 典 例 精 讲 【典例03-1】【氧气的性质】氧气是空气的主要成分之一，有关氧气的说法错误的是 A．带火星的木条可以检验氧气 B．氧气的化学性质比氮气活泼 C．鱼类能在水中生存说明氧气易溶于水 D．在常温下，氧气也能与有些物质发生反应 C 考点03 氧气的性质 19 典 例 精 讲 【典例03-2】【物质在空气和氧气中燃烧的现象】下列化学反应与实验现象相符合的是 A．硫在氧气中燃烧——淡蓝色火焰，放热，生成有刺激性气味气体 B．木炭在空气中燃烧——生成二氧化碳气体 C．镁在空气中燃烧——发出耀眼的白光，放出大量的热量，生成白色固体 D．红磷燃烧——黄色火焰，放热，产生大量白色烟雾 C 考点03 氧气的性质 20 举 一 反 三 【演练01】【氧气的性质和用途】氧气是我们身边常见的物质，对我们的生活有着重要的作用。以下有关氧气的叙述错误的是 A．在空气中不能燃烧的物质，在氧气中也不能燃烧 B．氧气能供给呼吸 C．氧气能使带火星的木条复燃 D．液氧可储存在蓝色钢瓶中 A 考点03 氧气的性质 21 氧气的制备 3 0 空气 沸点较高（-183℃） 降温 加压 蒸发 液态空气 氩气 沸点低（-196℃） 氮气 氧气 沸点较低（-186℃） 1. 分离液态空气法 原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同。 工业制取的液氧装入蓝色钢瓶中 工业制氮气 2. 膜分离技术：利用膜分离技术富集空气中的氧气。 ——物理变化 ——物理变化 考点04 氧气的制法 一、氧气的工业制法 考 点 梳 理 23 0 实验原理 ① ② ③ 实验装置 ——固体加热型 ——固液常温型 ——固固加热型 注：①③中二氧化锰作催化剂 反应物状态 反应条件 考点04 氧气的制法 二、氧气的实验室制法 考 点 梳 理 2H2O2 2H2O+O2↑ MnO2 2KMnO4 K2MnO4+ MnO2+ O2↑ 2KClO3 2KCl + 3O2↑ MnO2 24 查：组装仪器，检查装置的气密性； 装：将药品装入试管内，使之平铺在试管的底部， 管口塞一小团棉花，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口； 定：用铁夹夹持试管，并固定在铁架台上； 点：点燃酒精灯进行加热（记得预热）； 收：用排水法收集氧气（等气泡连续均匀放出时再开始收集）； 离：实验完毕，先把导气管从水槽中撤离出水面（防止水倒吸回热的试管，使试管炸裂）； 熄：熄灭酒精灯，停止加热。 查 装 定 点 收 离 熄 三、用高锰酸钾制氧气的操作步骤 考点04 氧气的制法 考 点 梳 理 收集方法 收集装置 对应氧气性质 优点 验满方法 排水法 向上排空气法 ①不易溶于水 ②不与水反应 ①密度比空气大 ②不与空气成分反应 较纯净 较干燥 当集气瓶中的水排完，集气瓶口有大量气泡冒出，证明已收集满。 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已收集满。 四、氧气的收集和验满 考点04 氧气的制法 考 点 梳 理 典 例 精 讲 【典例04-1】【工业制氧气】工业制取氧气主要有下列步骤。将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作： 下列有关说法不正确的是 A．以上步骤①②③不涉及化学变化 B．氮气的沸点比氧气的沸点低 C．步骤②得到的剩余液体为淡蓝色 D．储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是纯净物 A 考点04 氧气的制法 27 典 例 精 讲 【典例04-2】【高锰酸钾制氧气】规范的操作是实验成功的关键。在用高锰酸钾制取氧气的实验中，下列操作的先后顺序正确的一项是 A．先将药品装入试管，再检查装置气密性 B．先使试管均匀受热，再对准药品部位加热 C．先将装满气体的集气瓶移出水槽，再盖上玻璃片 D．实验结束后先熄灭酒精灯，再将导管移出水面 B 考点04 氧气的制法 28 举 一 反 三 【演练01】【过氧化氢制氧气】正确认识及调控化学反应是化学实验顺利开展的保障，请回答 (1)利用二氧化锰催化过氧化氢的化学方程式是 。 (2)为了产生平稳的气流并实时观察气流速率，可选择的发生装置和收集装置是 (填序号)。 BD 考点04 氧气的制法 2H2O2 2H2O+O2↑ MnO2 29 0 催化剂 增大其他物质的化学反应速率 本身的化学性质和质量不变 “一变” “两不变” 催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。 注意： ①催化剂不能改变生成物的质量； ②催化剂不是反应物也不是生成物； ③一种催化剂只针对某一反应，不同的反应，催化剂可能不同； ④某一反应的催化剂可能不只一种。 考点05 催化剂和催化作用 一、催化剂和催化作用 考 点 梳 理 30 （1）加快反应速率：设计对比实验，观察加入该物质前后化学反应速率是否加快。 （2）反应前后质量不变：称量该物质在反应前后的质量是否发生变化。 （3）化学性质不变：一般进行重复实验，观察重新加入反应物的现象和原来的现象是否相同。 二、探究某物质是否为某反应的催化剂实验的设计思路 一变 两不变 考 点 梳 理 考点05 催化剂和催化作用 典 例 精 讲 【典例05-1】【催化剂的特点】下列关于催化剂的叙述中，正确的是 A．催化剂能改变其他物质的化学反应速率 B．催化剂本身的质量和性质在化学反应前后改变 C．不使用二氧化锰作催化剂，加热过氧化氢溶液不会放出氧气 D．使用二氧化锰作催化剂，可以增加过氧化氢溶液分解放出氧气的质量 A 考点05 催化剂和催化作用 32 举 一 反 三 【演练01】【催化剂的特点】下列关于MnO2的说法正确的是 A．如果不加MnO2，过氧化氢不会分解 B．只有MnO2能做过氧化氢分解的催化剂 C．如果不加MnO2，过氧化氢分解的速率很慢，产生的氧气质量不变 D．MnO2可以做所有化学反应的催化剂 C 考点05 催化剂和催化作用 33 分解反应 “一变多” 化合反应 “多变一” 基本反应类型 不属于基本反应类型 氧化反应 考点06 基本反应类型 考 点 梳 理 2H2O2 2H2O+O2↑ MnO2 2KMnO4 K2MnO4+ MnO2+ O2↑ 2KClO3 2KCl + 3O2↑ MnO2 4P + 5O2 2P2O5 点燃 2Mg + O2 2MgO 点燃 3Fe + 2O2 Fe3O4 点燃 C + O2 CO2 点燃 典 例 精 讲 【典例06-1】【反应类型判断】中国人民革命军事博物馆中珍藏着一枚长满红锈的鱼钩，它承载了红军长征路上的艰辛和战友情。鱼钩生锈涉及反应4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，该反应属于 A．分解反应 B．化合反应 C．置换反应 D．复分解反应 B 考点06 基本反应类型 35 举 一 反 三 【演练01】【反应类型的判断】化合反应、氧化反应和分解反应的关系图如下，下列反应与其对应区域匹配正确的是 A．a区： B．b区： C．c区： D．d区：大理石+盐酸→氯化钙+二氧化碳+水 C 考点06 基本反应类型 36 水的组成和净化 4 水的分解 反应原理： 实验现象：两电极上均产生气泡，且正、负极产生气体的体积比约为_______ 气体 检验 正极：将燃着的木条放在玻璃管尖嘴口，木条_________， 说明该气体是氧气 负极：将燃着的木条放在玻璃管尖嘴口，气体_____，产生_____色火焰， 说明该气体是氢气 结论：水是由________和_________组成的化合物 1∶2 燃烧更旺 燃烧 淡蓝 氢元素 氧元素 考 点 梳 理 考点07 水的组成 一、水的分解 2H2O 2H2 ↑ +O2↑ 通电 水的生成 反应原理： 实验现象：氢气燃烧产生淡蓝色火焰，放热，烧杯内壁出现水珠 结论：水是由________和________组成的化合物 氢元素 氧元素 氢气验纯 原因：混有一定量空气或氧气的氢气遇明火会发生爆炸 方法：用拇指堵住集满氢气的试管口，靠近火焰，移开拇指。 若发出____________表明气体不纯，声音很小则较纯 尖锐爆鸣声 考 点 梳 理 考点07 水的组成 二、水的生成 2H2 + O2 2H2O 点燃 典 例 精 讲 【典例07-1】【电解水实验】电解水的实验如图。下列说法不正确的是 A．试管2中得到H2 B．实验说明水分子是可分的 C．实验能证明水的元素组成 D．产生的O2与H2的质量比为1：2 D 考点07 水的组成 40 举 一 反 三 【演练01】【探究水的组成实验】有关如图所示实验的说法不正确的是 A．电解水时常加入少量稀硫酸以增强水的导电性 B．纯净的氢气燃烧时，产生淡蓝色火焰，放出热量 C．a管与b管收集的气体质量比为1：2 D．两个实验均可证明水的组成 C 考点07 水的组成 41 水的净化 自来水厂净水：取水口 沉淀池 → 过滤池 → 活性炭吸附 清水池 → 水泵 → 用户 净水方法：沉降、过滤、吸附、消毒（化学变化）、蒸馏（单一操作净 化程度最高） 常用 净水剂 明矾：使水中__________发生凝聚而沉降，使水逐渐澄清 活性炭：具有吸附性，可吸附水中的___________ 悬浮颗粒 色素和异味 过滤操作：“一贴、二低、三靠” 考 点 梳 理 考点08 水的净化 典 例 精 讲 【典例08-1】【净水方法】净化水的方法有：①过滤  ②加明矾  ③蒸馏   ④消毒杀菌．要将有泥沙的天然水净化成生活用的自来水，应选用的方法和顺序为 A．①②③④ B．②④①③ C．②①④ D．①③④ C 考点08 水的净化 43 举 一 反 三 【演练01】【净水材料的工作原理】目前许多学校安装了直饮水机，只要将它与自来水连接，便可以除去水中的部分杂质得到直饮水。某品牌直饮水机的工作原理如图所示，下列说法正确的是 A．活性炭的作用是吸附 B．滤膜可除去水中的可溶性杂质 C．紫外光照射的作用是加热 D．直饮水一定是软水 A 考点08 水的净化 44 $$