02 第二单元 空气和氧气-【智乐星中考·中考备战】2025年化学讲练本（潍坊专版）

1 2 空气和氧气 第二单元 3 知识体系建构 知识全面梳理 核心考点突破 目 录 重点实验探究 4 【主干知识】 5 1.有O2生成的化学方程式： ①_______________________；  ②____________________________；  ③___________________；  ④__________________；  ⑤6CO2+6H2O C6H12O6+6O2。 光照 叶绿体 ===== 2H2O2 2H2O+O2↑ ==== MnO2 2KMnO4 K2MnO4 +MnO2+O2↑ ==== △ 2H2O 2H2↑+O2↑ ==== 通电 2HgO 2Hg+O2↑ ==== △ 2.有O2参加的化学方程式： ①__________________；  ②__________________ ；  ③__________________ ；  ④__________________ ；  ⑤__________________ ；  ⑥__________________ ； C+O2 CO2 ==== 点燃 S+O2 SO2 ==== 点燃 4P+5O2 2P2O5 ==== 点燃 2H2+O2 2H2O ==== 点燃 2Mg+O2 2MgO ==== 点燃 4Al+3O2 2Al2O3 ==== 点燃 ⑦__________________；  ⑧__________________；  ⑨__________________；  ⑩_____________________；  ⑪________________________；  C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O。 3Fe+2O2 Fe3O4 ==== 点燃 2Cu+O2 2CuO ==== △ 2CO+O2 2CO2 ==== 点燃 CH4+2O2 CO2+2H2O ==== 点燃 C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O ==== 点燃 ==== 点燃 知识点1 空气的主要成分及用途 1.科学史：二百多年前，法国化学家_______用定量方法研究了空气的成 分。得出结论：空气由_____和_____组成，其中_____约占空气总体积的 1/5。  拉瓦锡 氮气 氧气 氧气 9 2.空气中主要成分及用途 成分(填化学式) 体积分数 主要性质及用途 氮气 (______)  _____ (最大) a.作保护气，如焊接金属、灯泡填充气、食品防腐等→化学性质不活泼 b.液氮作制冷剂、冷冻麻醉等→沸点低 c.制硝酸和氮肥的重要原料→含氮元素 氧气 (______)  ____ a.动植物呼吸、潜水、登山、医疗急救等→供给呼吸 b.作助燃剂，用于炼钢、航天、化工、气割、气焊等→支持燃烧 N2 78% O2 21% 成分(填化学式) 体积分数 主要性质及用途 稀有气体 ______ a.作保护气→化学性质很不活泼 b.制成多种用途的电光源，如航标灯、霓虹灯等 →_____(填“物理”或“化学”)性质  c.氦气填充探空气球→密度比空气的___，化学性 质不活泼  0.94% 物理 小 成分(填化学式) 体积分数 主要性质及用途 二氧化碳 (______)  ______ a.用于灭火→不燃烧，不支持燃烧，密度比空气的大 b.固态二氧化碳叫作“干冰”，用作制冷剂，如人工增雨→干冰升华时吸收热量(物理性质) c.作气体肥料→光合作用原料 d.用于制汽水→能与水反应生成碳酸 其他气体和杂质 0.03% — CO2 0.03% 【温馨提示】 空气的组成 空气组成别忘记，主要成分氮氧气； 氮七八、氧二一，零点九四是稀气； 还有两个点零三，二氧化碳和杂气； 体积分数要记清，莫要当成质量比。 3.空气中氧气含量的测定(详见重点实验探究栏目) 知识点2 空气的污染与防治 1.主要污染物 固态：PM10、PM2.5——形成雾霾 2.空气污染物的来源 (1)化石燃料、垃圾、农作物秸秆和烟花爆竹等的燃烧。 (2)工业排放的废气、汽车尾气等。 (3)因植被减少造成的浮尘、建筑扬尘等。 SO2、NO2 3.空气污染的防治 (1)使用清洁能源；禁止燃放烟花爆竹；禁止漏天焚烧垃圾和农作物秸秆。 (2)工业废气处理达标后再排放。 (3)积极植树造林，增大绿化面积。 4.空气质量指数日报 (1)空气质量指数日报内容：空气质量指数、首要污染物、空气质量指数类 别等。 (2)目前计入空气质量评价的主要污染物：_________、_________、_____ _____、可吸入颗粒物、细颗粒物和臭氧等。(注：二氧化碳不是空气污染 物)  二氧化硫 一氧化碳 二氧 化氮 【即学即练】 1.微型空气质量检测系统用于实时、准确检测室外空气污染物，下列物质不属于其检测范围的是(　　) A.二氧化碳 B.臭氧 C.PM2.5 D.一氧化碳 2.推动绿色发展，建设美丽家乡是我们共同的追求。下列做法不利于实现这一目标的是(　　) A.积极植树造林，防沙降尘 B.大力推广使用一次性餐具 C.回收废旧电器，节约资源 D.农业上合理施用化学肥料 知识点3 氧气的性质 1.物理性质(标准状况) 颜色 气味 密度 溶解性 三态变化 ______ ______ 比空气密度_____ _____溶 于水  气　→　液　→　固 无色→淡蓝色→淡蓝色 无色 无味 略大 不易 2.化学性质 (1)氧气的助燃性(注：不是可燃性，不能作可燃物) 带火星的木条在氧气中能够复燃，说明氧气具有_______。  助燃性 (2)常见物质在空气中或氧气中的燃烧现象 反应物 反应现象(均放热)及化学方程式 注意事项及示意图 木炭 空气中：①木炭_____，无烟，无焰；  ②生成无色、无味的气体 氧气中：①剧烈燃烧； ②发出_____；  ③生成无色、无味的气体 完全燃烧：____________ 不完全燃烧：_____________ 将夹有木炭的坩埚钳由上而下慢慢伸入集气瓶中 红热 白光 C+O2 CO2 2C+O2 CO ==== 点燃 ==== 点燃 反应物 反应现象(均放热)及化学方程式 注意事项及示意图 硫 空气中：①微弱的_______火焰；  ②生成无色、_________气味的气体  氧气中：①产生明亮的_______火 焰；  ②生成无色、_________气味的气 体  化学方程式：S+O2 SO2 反应前在集气瓶底放少量NaOH溶液或水，用于吸收反应生成的SO2，防止污染空气 淡蓝色 有刺激性 蓝紫色 有刺激性 ==== 点燃 反应物 反应现象(均放热)及化学方程式 注意事项及示意图 磷 燃烧放出大量的热，产生大量_____ 化学方程式：________________ 生成物是固态P2O5，故现象是“白烟”不能描述成“白雾” 白烟 4P+5O2 2P2O5 ==== 点燃 反应物 反应现象(均放热)及化学方程式 注意事项及示意图 铁 空气中：只能红热，不能燃烧 氧气中：①剧烈燃烧； ②火星四射； ③生成一种_____固体  化学方程式：_________________ ①铁丝绕成螺旋状的目的是增大和O2的接触面积及受热面积，提高铁丝的局部温度 ②集气瓶底加少量水或铺一层细沙的目的是防止生成的高温熔融物溅落，炸裂瓶底 黑色 3Fe+2O2 Fe3O4 ==== 点燃 反应物 反应现象(均放热)及化学方程式 注意事项及示意图 镁 ①在氧气中剧烈燃烧； ②发出___________；  ③生成一种___色固体  化学方程式：2Mg+O2 2MgO 实验前用砂纸将镁条打磨干净，除去表面的氧化物薄膜 耀眼的白光 白 ==== 点燃 反应物 反应现象(均放热)及化学方程式 注意事项及示意图 铜 不能燃烧，加热后由___色变成___ 色  化学方程式：_______________ 反应条件为加热 红 黑 2Cu+O2 2CuO ==== △ 反应物 反应现象(均放热)及化学方程式 注意事项及示意图 氢气 ①燃烧产生_______火焰；  ②干燥的烧杯内壁产生_____ 化学方程式：_______________ 可燃性气体点燃前要验纯 一氧化碳 产生蓝色火焰 化学方程式：_______________ 甲烷 产生蓝色火焰 化学方程式：___________________ 乙醇 化学方程式：C2H5OH+3O2 2CO2+ 3H2O 禁止在密闭空间内喷洒酒精，以免发生火灾 淡蓝色 水雾 2H2+O2 2H2O 2CO+O2 2CO2 CH4+2O2 CO2+2H2O ==== 点燃 ==== 点燃 ==== 点燃 ==== 点燃 【温馨提示】 有关氧气性质的四个不同点 (1)实验现象≠实验结论：不要错把“实验结论”当成“实验现象”。例如：“木炭燃烧生成二氧化碳”描述的是实验结论而不是实验现象，实验现象描述中不能出现生成物的名称。 (2)烟≠雾：烟是固体小颗粒，雾是小液滴。 (3)光≠火焰：光是固体燃烧产生的，如镁条燃烧产生强光；火焰是气体燃烧产生的，如固体硫受热转化为硫蒸气之后燃烧产生火焰。 (4)可燃性≠助燃性：可燃性是指物质本身可以燃烧；助燃性是指物质可支持可燃物燃烧，而本身不具有可燃性，如氧气具有助燃性，而不是可燃性。 3.氧化反应和缓慢氧化 (1)氧化反应：许多物质都可以与氧气发生化学反应，这类反应属于氧化反应。 (2)缓慢氧化：进行得非常缓慢，甚至不容易被察觉的氧化反应叫作缓慢氧化。例如：金属锈蚀、食物腐烂、塑料老化、动植物呼吸等。 【即学即练】 判断下列说法的正误。 (1)带火星的木条在含有氧气的集气瓶中一定能复燃(　　) (2)木炭燃烧放出热量，产生大量白雾(　　) (3)铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧、火星四射、放出大量的热，生成黑色四氧化三铁固体(　　) (4)硫在空气中和氧气中的燃烧产物相同(　　) ✕ ✕ ✕ √ 知识点4 氧气的制取 1.氧气的工业制法 (1)原理：利用液态空气中液态氧和液态氮的_____不同，采用低温蒸发的 方法，此法属于_____变化。  (2)过程： 2.氧气的实验室制取(详见重点实验探究栏目) 沸点 物理 3.催化剂与催化作用 定义 在化学反应里能_____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，叫作催化剂 催化作用 催化剂在化学反应中所起的作用 注意 a.催化剂不能增加或减少生成物的质量； b.反应前后，催化剂的“化学性质”不变，“物理性质”可能改变 改变 质量 化学性质 【温馨提示】 影响化学反应速率的其他因素 (1)温度：升高温度，可以加快反应速率，如食物在夏天比在冬天更易变质。 (2)反应物的浓度：增大反应物的浓度，可以加快反应速率，如可燃物在氧气中燃烧比在空气中燃烧得更剧烈。 (3)反应物的接触面积：增大反应物的接触面积，可以加快反应速率，如在相同条件下，煤粉比煤块燃烧得更快。 【即学即练】 判断下列说法的正误。 (1)催化剂本身的质量和化学性质在反应前后不发生改变(　　) (2)催化剂能增加生成物的质量(　　) (3)MnO2可以作所有反应的催化剂(　　) √ ✕ ✕ 命题点1 空气的组成及用途10年8考　 例1 (2022·潍坊)下列气体在空气中体积分数最小的是( ) A.氮气 B.稀有气体 C.氧气 D.二氧化碳 【解题关键】记忆口诀：氮七八、氧二一，0.94是稀气，还有两个点零三，CO2和杂气。 34 练1 (2024·潍坊青州三模)如图是空气成分体积含量示意图，有关气体 a、b、c的说法正确的是(　　) A.气体a约占空气总质量的78% B.气体a化学性质比较活泼，可用于食品防腐 C.气体c主要成分是二氧化碳 D.气体b可用作发射宇宙火箭的助燃剂 练2 (2024·滨州)下列关于空气的说法错误的是(　　) A.空气中氮气的质量分数为78% B.稀有气体可用于制造电光源 C.氧气能供给生物呼吸 D.植树造林可以改善空气质量 练3 (潍坊真题组合)化学是一门研究物质的科学。请回答下列问题： (1)空气中含量最多的物质是____(填化学式)。  (2)发掘的某些珍贵文物可放入氮气保护箱中，是因为氮气_____________。  (3)法国化学家拉瓦锡用______(填“定性”或“定量”)的方法研究了空 气的成分。  N2 化学性质稳定 定量 命题点2 空气中氧气含量的测定10年1考　 例2 【一题多设问】 如图装置常用来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中正确的是(　　) A.红磷燃烧产生大量白雾 B.燃烧匙中的红磷可以换成细铁丝 C.该实验可说明N2难溶于水 D.药匙伸入过慢会导致进入集气瓶中水的体积小于1/5 【拓展设问】 变形式——利用氧气浓度传感器 小乐用图甲所示装置测定空气中氧气的含量，瓶内气压用气体压强传感器测定，其变化如图乙所示。则下列分析合理的是(　　) A.t1时刻后的一段时间内瓶内气压显著增加， 其原因是红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加，其原因是气体的体积增大 练4 (2024·潍坊青州三模)人类的发展进步离不开科学家的贡献。对下列科学家贡献的叙述不合理的是(　　) A.张青莲：精确测定部分元素相对原子质量 B.拉瓦锡：用红磷燃烧法测得空气的组成 C.屠呦呦：提取治疗疟疾有效药物青蒿素 D.侯德榜：改进制碱工艺发明联合制碱法 练5 【新考法】 装置创新 (2024·北京)用如图所示装置进行实验，测定出空气中O2约占 (按体积计算)。下列叙述不正确的是(　　) A.②中瓶内空气的体积约为200 mL B.可加热铁丝引燃铜匙中的白磷 C.白磷的作用是消耗②中瓶内的O2 D.最终注射器活塞移至约40 mL刻度线处 命题点3 保护大气环境10年7考　 例3 (2022·潍坊改编)2024年世界环境日中国主题为“全面推进美丽中国建设”。下列做法不符合这一理念的是(　　) A.垃圾分类回收 B.露天焚烧作物秸秆 C.煤炭添加固硫剂 D.合理施用化肥农药 【解题关键】了解我国环境日的主题的含义、保护环境的措施是正确解答本题的关键。 练6 (2024·江西)洁净的空气对人类非常重要。下列气体不会污染空气的 是(　　) A.氮气 B.一氧化碳 C.二氧化硫 D.二氧化氮 练7 (2024·潍坊潍城一模)生机勃勃的地球需要大家共同维护好生态环境。 下列有关说法不正确的是(　　) A.积极植树造林 B.生活垃圾集中露天焚烧会使PM2.5的含量增高 C.大量研发和使用高效农药来提高农作物产量 D.合理开发和使用新能源来缓解化石能源危机 命题点4 氧气的性质10年4考　 例4 (2023·天津)下列对实验现象的描述正确的是(　　) A.硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰 B.红磷在空气中燃烧产生大量白雾 C.木炭在空气中充分燃烧生成黑色固体 D.铁丝在氧气中燃烧时，火星四射，生成黑色固体 【解题关键】在描述物质燃烧的现象时，需要注意光和火焰的颜色、烟和雾的区别。 练8 (2024·潍坊青州一模)2023年5月30日神舟十六号载人飞船顺利发射， 将三名航天员成功送入空间站。下列能供给航天员呼吸的气体是(　　) A.氧气 B.氮气 C.二氧化硫 D.氦气 练9 (2024·潍坊安丘二模改编)氧气的化学性质比较活泼，能支持燃烧。请 用所学的知识回答下列问题： (1)在做“硫在盛有氧气的集气瓶中燃烧”的实验时，常常要在集气瓶里预 先加少量水。这样做的目的是___________________________，_____(填写 “能”或“不能”)用少量细沙来代替水，反应的基本类型为_________。  吸收二氧化硫，防止污染空气 不能 化合反应 (2)收集满三瓶氧气，做如图所示铁丝燃烧实验。观察到：Ⅰ、Ⅱ中铁丝都 剧烈燃烧，且Ⅱ中铁丝燃烧比Ⅰ中的更剧烈；Ⅲ中铁丝没有燃烧。 ①铁丝在氧气中燃烧的化学方程式是__________________，可观察到的现象 是______________________________________________。  ②Ⅲ中铁丝不能燃烧的原因可能是________________________________。  ③分析Ⅱ中铁丝燃烧比Ⅰ中更剧烈的原因是___________________________ ___________________________________________________。  3Fe+2O2 Fe3O4 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，产生大量热 没有达到铁丝的着火点(合理即可) 实验Ⅱ中铁丝绕成螺旋状，增大了与O2的接触面积和受热面积，反应更充分(合理即可) ==== 点燃 命题点5 氧气的制取与性质实验10年7考　 例5 (2024·潍坊安丘二模)如图是实验室常用气体制备装置，据图回答问题： (1)图中仪器②的名称是______。  (2)实验室用过氧化氢溶液制备氧气，反应的化学方程式是________________，  为了气流平稳且氧气较纯，选择的收集装置是___(填字母编号)。若在G装置 内注满水，然后收集一瓶氧气，应该从___(填“a”或“b”)端通入。  【解题关键】气体制取装置的选择与反应物的状态和反应条件有关；试剂的 选择也与试剂的状态和性质有关。 水槽 2H2O2 2H2O+O2↑ D b ==== MnO2 练10 (2019·潍坊)化学是一门以实验为基础的科学。请根据下列实验装置完成有关问题： (1)写出B中标号①仪器的名称：_______，实验室用加热高锰酸钾制取氧 气，发生装置可选择__(填字母)，该反应的化学方程式是_____________ _______________，该装置有一处不足之处是_______________________ _____。  (2)用装置F收集一瓶O2，验满时应将带火星的木条放在__(填“a”或“b”) 处。  锥形瓶 A 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 试管内导管口处未放一团 棉花 b ==== △ (3)将装置G倾斜使两种试剂混合，即可制得气体。下列制取气体的方法可 选用装置G的是___(填字母)。  A.用锌和稀硫酸反应制取氢气 B.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气 C.用双氧水和二氧化锰反应制取氧气 D.加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷 AC (4)实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物的方法制取氨气(已知：氨 气密度比空气小，极易溶于水)，则实验室制取氨气可选用的实验装置组合 为___(填序号)。  A.A和D B.A和E C.B和E D.A和F (5)如图H所示，由“①处的白磷不燃烧、②处的白磷燃烧”的现象，说明 可燃物燃烧需满足的条件是_________________________。 (6)I图是铁生锈条件的探究，一周后试管①②中铁钉无明显变化，另一试 管中的铁钉生锈，说明铁锈蚀的过程，实际上是铁与空气中的_________ _______________发生化学反应的过程。   BD 可燃物与空气(或氧气)接触 氧气、水 蒸气(或O2、H2O) 练11 (2023·潍坊改编)氧气、二氧化碳是航空母舰中的常用储备气体，在急救、灭火等方面具有重要的应用。气体的制备是初中化学实验重要的内容，请根据下列装置回答问题： (1)仪器①的名称是_________。  (2)实验室利用装置A，选用高锰酸钾制取氧气，化学方程式为________ ________________________，实验结束后，从剩余固体中回收二氧化锰， 有下列操作步骤：①过滤；②洗涤；③溶解；④干燥，正确的操作顺序是 ________(填数字编号)。  (3)为制取二氧化碳，需将60 g溶质质量分数为36%的浓盐酸稀释至9%，所 加蒸馏水(密度为1 g/mL)的体积为_____mL。用装置E、F测量二氧化碳的体 积时，若E中无植物油，则测得的二氧化碳的体积_______(填“偏大”“偏 小”或“无影响”)。  长颈漏斗 2KMnO4 K2MnO4 +MnO2+O2↑ ③①②④ 180 偏小 ==== △ 命题点6 催化剂与催化作用10年3考　 例6 (人教版九上习题改编)下列关于催化剂的说法，正确的是(　　) A.催化剂能改变化学反应速率 B.反应前后催化剂的质量改变 C.催化剂能增加生成物的质量 D.反应前后催化剂的化学性质改变 【解题关键】催化剂不能增加或减少生成物的质量，反应前后催化剂的质量和化学性质不变。 练12 (人教版九上习题改编)过氧化氢在催化剂作用下可迅速分解成水和氧气，量筒中涌出柱状的泡沫，可形象地称为“大象牙膏”，下列说法正确的是(　　) A.反应产生的氧气支持燃烧，可以作燃料 B.加发泡剂和催化剂后反应减缓了 C.反应前后催化剂的质量不变 D.没有催化剂过氧化氢不会分解 练13 (2024·潍坊安丘二模)(单双项)某同学用图1所示装置对氯酸钾制氧气进行探究学习。氯酸钾分解时，传感器得到氧气浓度随温度的变化如图2所示，使用不同催化剂时的固体残留率分别如图3所示。下列说法中正确的是(　　) A.由图2可知二氧化锰不会改变反应的生成物的质量 B.图2中A→B段氧气浓度逐渐降低的可能原因是空气受热膨胀逸出 C.图3分析可知，对氯酸钾分解催化效果更好的催化剂是分析纯MnO2 D.对比图2和图3可知，加入催化剂后氯酸钾分解所需的温度比不加入催化剂更高 练14 【新考向】 选择题探究反应的影响因素 (2024·广东)探究H2O2分解速率的影响因素，下列分析正确的是(　　) 实验 编号 H2O2溶液 催化剂 (0.1 g) 温度 /℃ 体积/mL 溶质质量分数/% ① 5 10 — 20 ② 5 10 MnO2粉末 20 ③ 5 5 MnO2粉末 20 ④ 5 5 MnO2粉末 40 ⑤ 5 5 Fe2O3粉末 20 A.①④探究有无催化剂的影响 B.②③探究H2O2溶液浓度的影响 C.②④探究反应温度的影响 D.④⑤探究催化剂种类的影响 练15 (2021·潍坊)过氧化氢性质不稳定，易被某些含铜化合物催化分解。某化学兴趣小组探究过氧化氢与氢氧化铜混合产生气体的过程如下： 【查阅资料】 a.过氧化铜(CuO2)为黄褐色固体； b.H2O2+Cu(OH)2==== CuO2+2H2O。 【实验过程】 步骤一：制备氢氧化铜 向盛有5 mL溶质质量分数为5%的氢氧化钠溶液的试管中，滴加少量硫酸铜溶液，产生蓝色沉淀。 步骤二：氢氧化铜与过氧化氢混合 向蓝色沉淀中逐滴滴入溶质质量分数为3%的过氧化氢溶液直至过量，发现蓝色沉淀变为黄褐色沉淀，随后黄褐色沉淀迅速变为黑色沉淀，产生气泡且越来越快，最终试管中得到黑色沉淀。 分析实验过程，请完成下列问题： (1)CuO2中氧元素的化合价为___，请写出产生蓝色沉淀的化学方程式： ______________________________。  为验证该气体是否为氧气，可以使用_______________进行检验。  【提出问题】 气泡越来越快的原因是什么？ 【作出猜想】 (2)小组成员作出如下猜想： 猜想Ⅰ：Cu(OH)2作为催化剂加快H2O2分解产生O2； 猜想Ⅱ：CuO2作为催化剂加快H2O2分解产生O2； 猜想Ⅲ：____(填化学式)作为催化剂加快H2O2分解产生O2。  -1 2NaOH+CuSO4====Cu(OH)2↓+Na2SO4 带火星的小木条 CuO 【验证猜想】 ①某同学立即否定猜想Ⅰ、Ⅱ，理由是________________________________ _________________________________________________________________ ___________________________________________________________。  ②简述验证猜想Ⅲ正确的实验方案：__________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ _________________________________________________________________ ____________________。  【反思拓展】黄褐色沉淀遇到过氧化氢迅速变为黑色沉淀并产生气泡的化 学方程式为________________________。  一开始向蓝色沉淀中加入H2O2溶液， 无气泡产生；生成黄褐色沉淀时，也无气泡产生；直至后来生成黑色沉淀 后，才产生气泡，且随着黑色沉淀增多，产生气泡的速率越来越快 取两支试管，一支加入适量CuO，另一 支不加，分别加入等量、等浓度的H2O2溶液，将带火星的小木条分别伸入试 管内，观察到加入CuO的试管内有大量气泡产生，带火星的小木条复燃，不 加CuO的试管内无明显现象，带火星的小木条不复燃，说明CuO能作为催化 剂加快H2O2分解产生O2 CuO2+H2O2====CuO+H2O+O2↑ 实验1 空气中氧气含量的测定　 1.实验原理：物质在密闭的容器中燃烧，消耗空气中的_____，使容器中 压强_____，由于压强差，烧杯中的水进入集气瓶内，进入集气瓶内的水 的体积约等于消耗氧气的体积。  2.反应原理：红磷燃烧，化学方程式为__________________。  氧气 减小 4P+5O2 2P2O5 ==== 点燃 66 3.实验装置 4.实验现象 (1)红磷燃烧，放出热量，产生_________。  (2)装置冷却到室温后，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶内，进入集气瓶内的水的体积约占原集气瓶剩余容积的____。  大量白烟 1/5 5.实验结论： (1)空气中氧气的体积约占空气总体积的____。  (2)氮气不能燃烧，也不支持燃烧，且难溶于水。 6.误差分析 偏差 原因 分析 测量结果偏小 红磷不足 氧气不能耗尽，因此红磷一定要过量 装置漏气 装置外的空气进入集气瓶，导致进入瓶中的水的体积偏小 装置未冷却至室温就打开弹簧夹并读数 装置温度偏高，压强偏大，导致进入瓶中的水的体积偏小 1/5 偏差 原因 分析 测量结 果偏大 红磷点燃后伸入过慢 装置内的气体受热逸出，导致进入瓶中的水的体积偏大 弹簧夹未夹紧 红磷燃烧时瓶内气体受热，顺着导管逸出，导致进入瓶中的水的体积偏大 7.实验试剂的选择原则 (1)物质能够在空气中燃烧。不能选用铁丝代替红磷，因为_____________ _________。  (2)物质在空气中燃烧时只能与氧气反应，不与其他气体反应。不能选用 镁代替红磷，因为_________________________________________________ _________________________________________________________________ _____。  (3)物质燃烧时只能生成固体，不能产生气体。不能用木炭、硫代替红磷， 因为_______________________________。  注意：①上述三个条件必须同时满足；②若把水换成_________________溶 液，可用硫代替红磷。  铁丝在空气中 不能燃烧 点燃的条件下，镁不仅能与空气中的氧气反应，还能与 空气中的二氧化碳、氮气反应，使集气瓶内减少的气体体积不全是氧气的 体积 木炭、硫在空气中燃烧会产生气体 氢氧化钠(或NaOH) 8.装置改进 该实验中存在两个不足：一是在空气中点燃红磷污染空气；二是实验过程中，点燃红磷时需打开装置，容易造成装置漏气，导致出现实验误差。实验装置可进行如下改进： 【基础训练】 1.(2024·成都)空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。 资料： 1.红磷的着火点是260 ℃，白磷的着火点是40 ℃。 2.相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。 3.相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。 72 【史料研究】 二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装 置测出氧气约占空气体积的。 (1)加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是___ _________，产生该现象的原因是___________________________________ _____。  汞 液面上升 汞与氧气反应，钟罩内气体减少，气压 减小 【设计与实验】 设计并利用图2装置测空气里氧气含量。 (2)主要步骤如下，正确的顺序为________(填序号)。  ①弹簧夹夹紧乳胶管 ②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹 ③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子 ④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份 (3)实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是__________。  ④①③② 氮气(或N2) 【能力训练】 【优化与实验】 同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。 (4)图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是_________________ ________________________________________________________________ ________。  (5)图5中BC段压强增大，原因是___________________________________ _______________________。 计算白磷消耗的氧气占空气体积的______% (精确到0.01%)。 反应结束后，温度 下降气体逐渐混合均匀(或温度下降水蒸气变成液态，氧气含量增大，合 理即可) 反应刚开始，温度升高对压强的影响比 气体减少对压强的影响大 19.37 【反思与交流】 (6)图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃 烧不能将氧气消耗完的主要原因是___________________________________ _________________________________________________________________ _________________________。  (7)上述实验中汞、白磷和五氧化二磷均有毒，对环境“不友好”。结合实 验原理和试剂弊端，可选择的替代试剂有_______________(写一种)。  反应一段时间后，氧气浓度下降到一定 程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，所 以氧气消耗不完(合理即可) 铜粉(合理即可) 【拓展训练】 2.【新考法】 装置创新 (2024·吉林)为探究铜的化学性质，某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D(203，6.15%)表示时间为203秒时，装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误的是(　　) A.加热前的空气样品中氧气含量为20.99% B.铜在加热条件下能与氧气发生化学反应 C.拐点C至终点D所对应的时间范围内，装置内物质的总质量逐渐减小 D.通过现象证据和数据证据，可以从定性和定量的视角分析得出合理解释 实验2 氧气的实验室制取 1.加热高锰酸钾制氧气　 反应原理 加热高锰酸钾，化学方程式：__________________________ 实验装置 实验步骤 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ ==== △ 注意事项 ①用高锰酸钾制取氧气时，试管口需要塞一团棉花，防止_______ _______________；  ②试管口应略向下倾斜，防止_______________________；  ③试管中，导管不能伸入试管过长，否则不利于气体的顺利排出； ④排水法收集气体时，当导管口气泡___________冒出时，再开始 收集，当_______________________时，证明已收集满；排空气法 收集时，导管应伸到瓶底，以利于空气的排出；  ⑤反应结束后应先把导管从水槽里移出，再熄灭酒精灯，防止 _________________________________ 高锰酸 钾粉末进入导管 冷凝水倒流，使试管炸裂 连续、均匀 集气瓶瓶口有大气泡冒出 水槽中的水倒吸入试管，使试管炸裂 2.分解过氧化氢制氧气 反应 原理 二氧化锰催化过氧化氢，化学方程式：___________________ 实验 装置 实验 步骤 ①连接仪器，检查装置气密性；②向锥形瓶中装入二氧化锰固体；③固定好装置；④向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液；⑤收集氧气 注意 事项 ①选择长颈漏斗时，长颈漏斗末端要伸入液面以下，防止_______ _____________；  ②选择分液漏斗的优点是___________________________________ _________ 气体从 长颈漏斗逸出 可以通过控制滴加液体的速率来控制反 应的速率 2H2O2 2H2O+O2↑ ==== MnO2 3.氧气的检验与验满 检验 验满 将带火星的木条_____________，如果木条复燃，证明气体是O2 将带火星的木条放在___________，若木条复燃，证明氧气已收集满  伸入集气瓶内 集气瓶瓶口 下图是实验室常见气体的制取与收集的装置 84 (1)写出图中仪器a的名称：_________，仪器b的用途：_________。  (2)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶纯净的氧气所需的装置为___(填字 母)，该装置的不足之处是_____________________，此反应的化学方程式 为______________________________。  (3)实验室常用_____________检验氧气，若用D装置收集氧气，证明已集满 的现象是_________________________，若用F装置收集氧气，验满的方法 是___________________________________________________. 长颈漏斗 收集气体 AD 试管口没有塞一团棉花 2KMnO4 K2MnO4 +MnO2+O2↑ 带火星的木条 集气瓶口有较大的气泡冒出 将带火星的木条放到集气瓶瓶口，若木条复燃，则已集满 ==== △ (4)B装置可作为实验室利用过氧化氢制取O2的发生装置的理由是_________ _____________________________________________，该反应的化学方程式 是_____________________，与B相比，选用C装置的优点是_____________ _______。  (5)若用装置E收集氧气，气体从___(填①或②)端进入，若用装有浓硫酸的 装置E干燥氧气，气体从___(填①或②)端进入。  (6)若想收集一瓶干燥的氧气可选用的收集装置是_______(填字母)。  过氧化氢 溶液是液体，固体MnO2作催化剂，反应不需要加热 2H2O2 2H2O+O2↑ 可以控制反应 的速率 ① ① F(或E) ==== MnO2 (7)实验室里现有过氧化氢溶液、二氧化锰粉末，以及下列仪器： ①写出编号仪器的名称：B_______。  ②利用上述试剂、仪器制取并收集少量纯净氧气，其简易装置应选择的仪 器有_______________(填序号)；能否组装一套制氧气的装置，以控制反应 的发生和停止？___(填“能”或“否”)，并说明理由：_______________ _________________________________。  锥形瓶 ACDHI(或CHDAI) 否 二氧化锰为粉末 状固体，多孔隔板不能实现固液分离 本课件由我公司研发制作，拥有完整版权，为教师用书配套增值产品。仅供教师个人授课使用，切勿用于商业用途，未授权擅自用作商业用途者，一经发现，我公司将追究侵权者的法律责任！ 版权声明 88 $$