内容正文:
第一部分 身边的化学物质
一、地球周围的空气
考点 1 空气成分
1.空气的组成
(1) 最早得出空气由氧气和氮气组成的且氧气占空气总体积的 1/5的结论。
(2)空气中氧气含量的测定:
①实验现象:
②化学方程式: 。
③结论: 。
④实验中液面上升小于 1/5的原因, 。
⑤能否用硫、碳、铁、镁等代替红磷? ,原因是
。
⑥由该实验还可推出氮气的性质有 ,_____________________(写出两条)
(3)空气的成分按 计大约是氧气占 %、氮气占 %、稀有气体占______%,二氧化碳占 %、其他占 1%。
2.空气的用途
(1)氧气的用途: 。
(2)氮气 溶于水 ,化学性质 ,用途为 。
(3)稀有气体包括 ,化学性质 ,用途为 _______________________。
3.保护空气
(1)大气污染物主要分为 和 两大类,大气中气体污染物较多的是 。
(2) 目前,计入空气污染指数的项目有 等。
(3)温室效应: 。
(4)酸雨: 。
(5)大气污染的防治措施: 。
【例 1】下列有关空气成分的说法中正确的是( )。
A.氮气化学性质不活泼,可用作食品包装的保护气
B.氧气用于潜水、气焊、急救都是利用了它能供给呼吸的化学性质
C.稀有气体可用于电光源,是利用了其化学性质
D.空气中的二氧化碳不能供给呼吸,是一种污染物
【例 2】如图是测定空气中氧气含量的3种方法,请回答下列问题:
(1)图D与图F比较有什么优点?列举两条 : 、 ____________________________________________________。
(2)利用图②进行实验,白磷在热水加热的条件下会着火燃烧, 整个过程中活塞的移动方向是 ,充分冷却后活塞应停留在 (填数字)处 。
(3)镁条不仅能与氧气反应,还能与空气中的氮气、二氧化碳反应。如果把图1中的红磷换成镁条,则实验结果偏 (填“大”或“小”)。铁丝也可以和氧气反应,能用铁丝代替红磷完成上面的实验吗?(填“能”或“不能”)原因是 ____________________________________。
(2)若实验测得的结果偏小可能的原因有哪些?列举两条 ____________________________________________。
考点2氧气的性质及制取
1.氧气的物理性质
通常状况下氧气是一种 色 味的气体,密度比空气的略 , 溶于水 。
2.氧气的化学性质
(1)氧气是一种化学性质 的气体,能跟许多物质发生化学反应,具有_________性,是一种常用的 剂 。
(2)写出下列物质在氧气中反应的现象和化学方程:
物 质
燃烧现象(氧气中)
化学方程式
木 炭
磷
铁 丝
镁
氢 气
①氧气可用 检验 。
②铁在氧气中燃烧 C集气瓶底部放少量水的目的是______ 。
3.氧气的制取
(1)实验室制O2的装置:
①用 H2O2 制氧气的发生装置为 ,用 KMnO4(或 KClO3和 MnO2的混合物)制氧气的发生装置为___________________________。
②在室温下,根据氧气的密度比空气的密度大和不易溶于水的性质,收集氧气可采用____________和____________两种方法收集 。
(2)催化剂、催化作用: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催化剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用 。
(3)工业制O2 。
[例 1]下列鉴别方法中不能把待鉴别的物质区分开的是( ) 。
选项
待鉴别的物质
鉴别方法
A
二氧化碳和氮气
分别向其中伸入燃着的木条,观察燃烧情况 。
B
硬水和软水
加肥皂水,振荡,观察产生泡沫情况 。
C
过氧化氢溶液和水
加二氧化锰,观察有无气泡产生 。
D
氧气和空气
分别向其中伸入燃着的木条,观察燃烧情况 。
[例2]下面是实验室制备气体的常用装置,请回答下列问题 。
(1)A装置中长颈漏斗必须伸入液面以下的原因是 ,B装置中分液漏斗的作用是_______________________________________。
(2)请从上述装置中选出实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的一组发生和收集装置__________(填字母)。
(3)用D装置收集氧气时检验氧气收集满的方法是
。
(4)氧气密度比空气大可选用 (填仪器下面的字母)收集,氧气也可用F装置收集的原因是________________________。
考点 3二氧化碳的性质及制取
考点
1.二氧化碳的性质及用途
(1)大气中二氧化碳的产生途径主要有动植物的 、煤等燃料的燃烧。空气中CO2的含量升高,会加剧________________________。
(2)二氧化碳是一种无色的气体,密度比空气大, 溶于水。固体二氧化碳叫作 。
(3)①向放有高低不同的蜡烛的烧杯中倾倒CO2, 处的蜡烛先熄灭。这个实验说明了CO2 、 、 。
②CO2通入水中生成碳酸,反应的化学方程式为 ;碳酸不稳定,易分解,反应的化学方程式为_______ _____ 。
③向澄清的石灰水里通入CO2,石灰水变 ,其化学方程式为 ,这个反应可用来检验CO2气体。
(4)根据CO2不能燃烧也不支持燃烧且密度大于空气的性质,可用来 。二氧化碳是一种工业原料,可以用于制纯碱、尿素和汽水等工业生产。干冰可用作 ____ ,用于保存很容易腐败的食品,还可用于人工降雨。在温室里施用CO2作 ,可以提高作物的产量 。
(5)石灰石、大理石的主要成分是 ,其主要用途为作建筑材料、工业制二氧化碳、制水泥。可用于工业上制取CO2的化学方程式为 。
(6)二氧化碳本身没有毒性,但当空气中的CO2超过正常含量时,会对人体产生有害的影响。在进入久未开启的菜窖、干涸的深井和深洞底前,必须先做 试验 。
2.二氧化碳的制取
(1)实验室制取:
①反应原理: .
②实验装置:
③收集方法:由于CO2能溶于水、密度比空气大、且不与空气中的成分发生反应、故宜采用 收集.
④验满方法:将燃着的木条放在 ,若木条立即熄灭、则证明已经集满。
检验方法:将气体通往澄清石灰水中,或将少量澄清石灰水倒入集气瓶内振荡。若 证明该气体是CO2。
实验步骤:茶(检查)→庄(装药)→定(固定)→寿(收集)→宴(验满)
【例 1】实验是进行科学探究的重要方式:某同学设计如图所示实验、探究二氧化碳的有关性质:
(1)实验1采用科学探究中的控制变量法、该实验控制的变量是 。
(2)实验1中干石蕊纸花喷水后放入二氧化碳中、观察到的现象是 ,该反应的化学方程式是___________________________。
(3)实验2是在实验1的基础上设计的创新改进实验、将二氧化碳缓慢通入竖直的玻璃管中、能观察到第______(填序号)号棉球先变色、通过此现象可获得关于二氧化碳的另外一条性质是__________________。
【例2】根据图像回答下列问题。
(1)图B中标有序号F的仪器名称是 。
(2)组装好气体发生装置后、应该先检查装置的 ,然后再添加药品。
(3)欲收集密度比空气大的气体、应该选择的装置是 (填序号)。
(4)实验室用石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式是 。
高效演练:
一、基础训练
1.拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。后人仿照其实验原理测定空气中氧气含量(如图)。 实 验过程中,逐渐减少的气体和逐渐增多的物质是( )
A. O2、P2O5
B. P、 P2O5
C. O2、P
D.N2、P2O5
2.下列关于CO2的实验室制法及性质实验的说法中,不正确的是( )
A.制CO2药品
B.发生装置
C.收集装置
D.比较CO2与空气的密度
3.将CO2通入下列液体中,能产生白色沉淀的是( )
A.水 B.稀硫酸 C.食盐水 D.澄清石灰水
4.在氧气、氮气、天然气、二氧化碳、水蒸气 5 种气体中,选择合适的物质填空 。
①使放置于空气中的酥脆的饼干变软的是 。
②可作燃料的是 。③可供给呼吸和支持燃烧的是 。
④空气中含量最多的气体是 。能使澄清石灰水变浑浊的是 。
5.化学是一门以实验为基础的科学。
(1)仪器 a的名称是 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气的化学方程式为 ___ ; 选择的装置组合是 (填序号)。
(3)实验室用锌粒和稀硫酸制取氢气的化学方程式为 ;若要控制反应的发生或停止,应选择的发生装置是 (填序号)利用D装置收集氢气的理由是 。
(4)某化学兴趣小组设计如下表所示的对比实验来比较MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果,所用实验装置如图所示:
实验序号
过氧化氢溶液
催化剂
实验 1
5 mL4%
粉末状 MnO20.2g
实验 2
5 mL4%
粉末状 CuO 0.2g
实验需要测量并记录的数据有:氧气体积和 。
②实验时,分别将过氧化氢溶液一次性注入盛有催化剂的小试管中。测量并记录数据,实验过程中发现U形管内右侧液面上升的原因是 。
③结论:MnO2对过氧化氢分解的催化效果比CuO好得出该结论的依据是 。
6.用如图实验验证CO2的性质:(1)实验室制取CO2的化学方程式为 。
(2)观察到短蜡烛熄灭后,关闭 K,片刻后长蜡烛熄灭,由此得到的结论是 _________________ 。
(3)观察到纸花变红,由此并不能得出“CO2能与水发生化学反应”的结论。理由是 。
二、能力训练
7.下图 A~H是实验室制取某些常见气体的装置示意图,请回答下列相关问题。
(1)写出图中仪器D的名称: 。
(2)实验室要制取一瓶干燥的氧气所选择的装置是 。(填序号)
(3)实验室制备CO2的化学方程式为 。若用装置 H收集CO2气体,产生的气体应从________(填“a”或“b”)端通入 。
(4)用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳选取装置C或D相对于装置B在操作方面的优势为 ____________________;若选择装置D用双氧水和二氧化锰制备氧气,能否体现该优点?_________(填“能”或“否”) 。
(5)用排水法与排空气法收集CO2及相关性质的比较(分别用体积相同的2个集气瓶收集)。
已知:向收集满CO2的集气瓶内倒入等体积适量澄清石灰水,并振荡,二氧化碳纯度越高,澄清石灰水先变浑浊后变澄清的时间越短。
比较项目
排水法
向上排空气法
收集方法可行性分析
CO2气体生成和从水面逸出的速率远大于其溶解和与水反应的速率。
____________,且不与空气发生反应。
收集过程分析
集满现象: 。
“验满”分析:因气体无色,是否集满难确定,即便用燃着的木条移近容器口熄灭,也难以证明空气完全排尽。
石灰水变浑浊又变澄清所需时间分析
时间较短。
时间较长。
由上述实验可得结论:①二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集;
②与排空气法相比,排水法的优点是 。
参考答案:
一、地球周围的空气
考点1[答案]1.(1)气密性好 C可减小实验误差 防止生成的五氧化二磷逸散到空气中污染空气 (2)先向右移 C后向左移 4
(3)大 不能 铁丝在空气中不能燃烧
(4)药品的量不足 装置气密性不好符合题意即可
考点2[答案]1 .A
2. ( 1)防止气体从长颈漏斗逸出 可以控制反应速率 (2)A、F(或 B、F;A、D;B、D)
(3) 将带火星的木条放在瓶口,若复燃则表示集满氧气。
(4)D 氧气不易溶于水
考点3[答案]1.水 (2)石蕊纸花变红色 CO2+H2O==H2CO3
(3)④ 密度比空气的大
2.(1)分液漏斗 (2)气密性或是否漏气
(3)D
(4)CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
高效演练
1.A 2 .A 3 .D
4.水蒸气 天然气 氧气 氮气 二氧化碳
5 (1)集气瓶 (2) MnO2 2H2O2 MnO2 2H2O+ O2↑ BD或 BE
(3)Zn + H2SO4 === ZnSO4 + H2↑ C 氢气的密度比空气 小
(4)反应时间 反应放热,导致左侧大试管内气体受热膨胀,压强变大。相同时间内收集到的氧气体积大或收集到相同体积的氧气需要的时间少
6.(1)CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
CO2的密度比空气大 ,不燃烧、不支持燃烧
没有验证CO2不能使干燥的紫色石蕊纸花变红
7.(1)水槽
(2)BC或 AC
(3)CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑ a
(4)能随时控制反应的发生和停止或随开随用,随关随停 否
(5)密度比空气大 集气瓶口有大气泡冒出
用排水法收集到的二氧化碳更纯净或用排水法集满二氧化碳现象明显,易操作
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