内容正文:
空气和氧气
考点一 空气
1. 空气的组成:按照体积计算,大约是氮气 、氧气 、
稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体0.03%。
2. 空气中氧气含量的测定(见P10教材实验拓展1)
3. 混合物与纯净物的判断:纯净物只由 种物质组成。混合物
由 的物质混合而成。如氧气是纯净物,空气是
混合物。
78%
21%
一
两种或两种以上
种类 用途
氮气 ①常用作保护气(体现其 性质不活泼);②制造
氮肥;③液氮用于制造低温环境、冷冻治疗
稀有气体 ①用作工业保护气(体现其 性质很不活泼);②
因为通电时能发出不同颜色的光,可用于制造霓虹灯等
(体现其 性质);③液态氦可用于制造低温环境
二氧化碳 ①植物进行光合作用的原料;②灭火;③干冰(固态二氧
化碳)可作制冷或人工增雨
化学
化学
物理
4. 常见气体的用途
5. 空气的污染与防治
主要空
气污染物 二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物、细
颗粒物和臭氧等
环境问题 酸雨( 、NOx的排放);臭氧层破坏;温室效应( 过度排放)
防治措施 使用清洁能源;加强空气质量监测;积极植树、种草等
【注意事项】①二氧化碳增多会导致温室效应,但它不是空气污染
物,是空气组成的一部分;②空气质量指数级别越高,空气污染越严
重,空气质量越差
SO2
CO2
考点二 氧气
1. 物理性质:无色、无臭的气体,密度 空气, 溶于
水。液态氧气、固态氧气都是 色。
2. 用途:能供给呼吸(医疗急救等)和支持燃烧(气割、气焊和航空航
天等)。
略大于
不易
淡蓝
物质 反应现象 化学方程式
在空气中 在氧气中
木炭 持续红热,放出热量 燃烧更旺,发出白光,放出热量,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 ______________________
硫 发出微弱的________
火焰,放热,产生有刺激性气味的气体 发出_________火焰,放热,产生____________
的气体 ______________________
淡蓝色
蓝紫色
有刺激性气味
C+O2
CO2
S+O2
SO2
3. 化学性质
物质 反应现象 化学方程式
在空气中 在氧气中
铁丝 不燃烧 剧烈燃烧,_________,放出热量,生成__________固体 _______________________
红磷 剧烈燃烧,发出白光,放出热量,生成________________ ______________________
镁条 放出热量,剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体 ________________________
【注意事项】①“烟”由固体小颗粒形成,“雾”由小液滴形成;②在描述反应现象时不能出现物质名称
火星四射
黑色
3Fe+2O2
Fe3O4
大量
的白烟
4P+5O2
2P2O5
2Mg+O2
2MgO
4. 实验室制取氧气
5. 工业制法:分离液态空气(利用液态氮、液态氧的 不同分离
出液态氧)、膜分离技术。
沸点
考点三 氧化反应与催化剂
1. 氧化反应(物质与氧气发生的反应属于 )
(1)缓慢氧化:食物的腐烂、细胞的呼吸作用等。
(2)剧烈氧化:物质燃烧、化学爆炸等。
2. 催化剂:在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身
的 和 在反应前后都没有发生变化的物质叫催化
剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫 作用。没有万能催化
剂,催化剂也不都是加快化学反应。
氧化反应
质量
化学性质
催化
1. 空气是我们赖以生存的宝贵资源,下列有关空气的叙述错误的是
( A )
A. 氧气具有助燃性,常用作燃料
B. 氮气可充入食品包装中防腐
C. PM2.5的含量越高,空气质量越差
D. 空气是一种宝贵的自然资源,要保护空气,防止空气污染
A
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2. 拉瓦锡利用如图所示实验研究空气成分,下列说法合理的是
( B )
A. 汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气
B. 实验结束,曲颈甑中剩余气体不支持燃烧,说明
空气为混合物
C. 为了节约试剂,实验时,曲颈甑中的汞取少量即可
D. 结束加热后不需要冷却,立即测量玻璃钟罩中汞
柱上升的高度
B
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3. 拉瓦锡研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气浓度传感器来检测足
量红磷燃烧过程中氧气的含量(实验装置如图①),氧气的体积分数随
时间的变化关系如图②所示,下列判断正确的是( C )
C
A. a点时容器内氮气的体积分数为85%
B. 容器内物质总质量:m(a)>m(c)
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%
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4. 如图所示,手指上的物质都能与氧气反应。下列说法正确的是
( B )
A. 五个反应既是氧化反应,又是化合反应
B. 硫在氧气中燃烧,发出蓝紫色火焰
C. 磷燃烧放出热量,产生大量白雾
D. 氧气的化学性质非常活泼,能与所有物质反应
B
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5. 某小组使用数据采集器探究“铁丝在O2中燃烧”(实验装置如图①所
示),集气瓶内O2的体积分数随时间的变化关系如图②所示。下列说法
正确的是( D )
D
A. 反应生成氧化铁
B. 瓶中放少量水,用于吸收有毒物质
C. 开始采集数据时,瓶内是纯净的O2
D. 铁丝停止燃烧时,瓶内O2未耗尽
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6. [2024·云南]化学是一门以实验为基础的学科。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,发生反应的化学方程式
为: 。用图①中的装置B收集
氧气,体现了氧气的物理性质是 ;停止加热时,为防止
倒吸,应先进行的操作是 (选填“熄灭酒精灯”或
“把导管移出水面”)。
(1)仪器a的名称为 。
铁架台
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
不易溶于水
把导管移出水面
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(3)用上述收集的O2完成图②的实验,观察到集气瓶中澄清石灰
水 。
变浑浊
(4)某同学为探究燃烧的条件设计了图③所示实验,已知白磷的着火
点是40℃。向装置甲中通入空气,甲中的热水被压入乙中,甲、乙中的
白磷均燃烧。由液面降低后甲中白磷燃烧的事实,说明燃烧需要
;由热水进入后乙中白磷燃烧的事实,说明燃烧需要
。
与空
气接触
温度达
到可燃物的着火点
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7. [2024·成都改编]氧气的制取和性质实验如图所示。下列说法正确的是
( D )
A. 发生装置仅由试剂状态决定
B. 该装置能收集到干燥、纯净的氧气
C. 红热木炭应迅速伸入集气瓶瓶底
D. 制取氧气的原料一定含有氧元素
D
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8. 小乐用图①所示的装置测定空气中氧气的含量,其中燃烧匙内的白磷
用电加热装置点燃,瓶内气压用气体压强传感器测定,其变化如图②所
示,则下列分析合理的是( C )
C
A. t1时刻后的一段时间内瓶内气压显著增大,其原因是白磷燃烧产生大
量白雾
B. 从瓶内气压达到最高点直至t2时刻,瓶内温度始终保持不变
C. 通过t2时刻瓶内的气压值,可以计算得
出氧气约占空气体积的五分之一
D. t3时刻后的一段时间内瓶内气压又显著
增大,其原因是气体的体积增大
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9. 【实验Ⅰ】根据图①所示装置制取气体。
(1)若要收集一瓶纯度较高的O2,则将装置E注满水后,将气体
从 (选填“a”或“b”)端通入。
b
(2)若实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气,则反应的化学方程式
为: 。若要控制该反应的发生与停止,
则选 (填序号)组合为发生装置。点燃氢气前,应先
。
Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑
BC
检验氢
气的纯度
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【实验Ⅱ】基于特定需求设计和制作简易供氧器。
(3)图②“O2反应仓”中发生反应的化学方程式
为: 。加湿仓中水的作用是润湿氧气,
图②中“O2通道”相当于图①中装置E的 (选填“a”或“b”)端
导管。
2H2O2 2H2O+O2↑
a
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(4)10g Na2O2和10g CaO2固体与水作用生成氧气的质量与时间的关系
如图③所示,若要给鱼池持续稳定增氧,则应选的试剂为 (填
化学式),理由是
。
CaO2
相同质量的固体,过氧化钙能够产生更多的氧气,
且反应速率比较均匀,能够匀速产生气体
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10. [2024·重庆A卷节选]O2在医疗急救、化工生产等领域都有重要应用。
(1)从元素守恒角度看,下列物质不能用于制取氧气的是 (填
序号)。
A. CH4 B. KMnO4 C. NaCl
AC
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序号 催化剂 温度 实验现象
甲 MnO2粉末 常温 持续产生气泡,速率适中,气流平稳
乙 红砖粉末 60℃ 持续产生气泡,速率适中,气流平稳
丙 红砖小颗粒 常温 缓慢,有少量气泡产生
丁 块状红砖 常温 十分缓慢,几乎看不到气泡
(2)某探究小组进行了“催化剂等因素对过氧化氢分解的影响”的系
列探究,该小组分别取1g不同的催化剂,再加入溶质质量分数为5%的
过氧化氢溶液20mL,进行了如下实验:
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①MnO2粉末与红砖粉末对过氧化氢溶液分解具有相同的催化效果,你
认为此结论是否科学? (选填“是”或“否”)。理由是
。
否
实验
温度不同,没有控制唯一变量
②能说明催化剂的催化效果与其形态有关的实验组合是 (填
序号)。
③在一定温度下,另取1g红砖小颗粒,向其中加入8%的过氧化氢溶液
20mL,继续实验,发现产生气泡的速率明显比实验丙快,请分析可能
的原因: 。
丙、丁
过氧化氢溶液浓度更高,反应速率更快
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