内容正文:
第二章
空气与水资源
考点大串讲
目 录
CONTENTS
考情透视·目标导航
01.
考点梳理·重难破解
02.
考场练兵·真题再练
03.
考情透视·目标导航
PART 01
考情透视·目标导航
必考考点 复习目标
空气的组成 空气组成及空气中氧气含量测定 1.通过观察的实验现象初步推断空气中氧气的含量
2.正确判断纯净物、混合物
3.了解氮气和稀有气体的性质与用途
4.掌握氧气的物理性质和化学性质
5.学会描述常见物质燃烧的实验现象,知道实验过程中需要注意的细节及原因
6.了解空气污染物及防治空气污染的方法
7.能够正确判断化合反应、分解反应及氧化反应
8.了解工业制氧气的原理
9.掌握实验室制取氧气的原理,能够根据原理正确选择制取装置
10.了解催化剂和催化作用,知道催化剂对化学反应的重要影响
11.掌握电解水的实验和根据实验现象确定组成水的元素
12.了解吸附、沉淀、过滤和蒸馏等净化水的方法,初步学会过滤的操作
13.学会区分硬水和软水
纯净物和混合物
空气中各气体成分的用途
保护空气
氧气 氧气的性质
化合反应与氧化反应
氧气的制备方法
催化剂与分解反应
水 水的组成
水的净化
水资源的综合利用
PART 02
考点梳理·重难破解
考点梳理·重难破解
考点01 空气的组成及空气中氧气含量测定
拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分,得出空气由氧气和氮气组成,氧气占空气总体积的五分之一的结论。
空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他气体和杂质
体积分数
(%) 78 21 0.94 0.03 0.03
考点梳理·重难破解
考点01 空气的组成及空气中氧气含量测定
测空气中氧气的含量
原理及药品选择 装置 现象 结论 误差分析
药品选择一种只
与空气中的氧气
反应,且不产生
其他气体的物质
红磷燃烧产生大量白烟、放热。
冷却至室温后,打开弹簧夹,水倒吸约1/5体积。 氧气约占空气总体积的1/5 >1/5的原因:
1.实验开始前没有夹紧弹簧夹
2.红磷伸入过慢
<1/5的原因:
1.红磷不足
2.装置漏气
3.没有冷却至室温就打开弹簧夹
考点梳理·重难破解
【典例01】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少
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
C
考点01 空气的组成及空气中氧气含量测定
考点梳理·重难破解
【演练01】用如图所示的装置进行实验,测出空气中氧气约占1/5(按体积计算),下列说法不正确的是
A. ②中瓶内空气体积约为200mL B. 可加热铁丝引燃铜匙中的白磷
C. 白磷的作用是消耗②瓶中的氧气 D. 最终注射器活塞移动到40mL处
D
考点01 空气的组成及空气中氧气含量测定
【演练02】空气含有多种气体,其中体积分数最大的是
A. N2 B. O2 C. 稀有气体 D.CO2
A
考点梳理·重难破解
考点02 纯净物与混合物的判断
物质
纯净物
混合物
定义
只由一种物质组成的物质
特点
有固定的组成,能用化学符号表示
如:氧气、水、五氧化二磷等
定义
由两种或两种以上的物质组成
如:空气、澄清石灰水、自来水等
特点
没有固定的组成,没有固定的化学式
考点梳理·重难破解
【典例02】下列物质中属于纯净物的是
五氧化二磷 ②液氧 ③空气中0.94%的稀有气体 ④冰水混合物 ⑤碘酒
A. ①②③ B. ①②④ C. ①②⑤ D.②④⑤
考点02 纯净物与混合物的判断
B
【演练02】下列物质中属于混合物的是
C
考点梳理·重难破解
考点03 空气中各成分的用途
气体成分 性质 用途
氮气 液氮沸点-196℃ 深度冷冻剂、为超导输电、超导发电机、磁悬浮列车等
化学性质稳定 作保护气、食品防腐、粮食防虫防霉、文物保护
高温高压催化剂条件下能与氢气反应生成氨气 生产氮肥的原料
氧气 可供呼吸 潜水、医疗急救、航天员舱外探索
炼钢、焊接和切割金属、火箭助燃剂
支持燃烧
稀有气体 通电发不同颜色光 多种用途的电光源
作保护气
化学性质很稳定
考点梳理·重难破解
【典例03】以下关于氧气用途的说法不正确的是
A 炼钢 B 航天燃料 C 医疗急救 D 潜水
【演练03】空气是一种宝贵的资源,下列有关空气的说法正确的是
A 氮气化学性质不活泼,可用于食品防腐
B 稀有气体化学性质稳定,可用于制造多种电光源
C 二氧化碳含量增多会引起温室效应,二氧化碳是一种空气污染物
D 养其化学性质比较活泼,属于可燃物
B
考点03 空气中各成分的用途
A
考点梳理·重难破解
考点04 空气污染物及污染防治
污染物 污染源 防治措施
目前计入空气质量日报的主要污染物:二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、可吸入颗粒物、细颗粒物 1.化石燃料的燃烧;
2.工厂废气;
3.汽车排放的尾气等 加强大气质量监测,改善环境状况,减少使用化石燃料,使用清洁能源;积极植树造林种草;减少汽车尾气排放;对工厂废气进行净化处理等
空气污染指数越高,污染越严重;二氧化碳不属于空气污染物,但含量过多会引起温室效应
考点梳理·重难破解
【典例04】一些科学家测算,由于现代工业的发展,大量燃烧煤、石油、天然气向大气中排放二氧化碳日益增多。二氧化碳能大量吸收地面放出的热量,进而使全球气候有明显变暖的趋势。为了防止这种现象,适宜的方法有( )
①立即禁止使用煤、石油、天然气等燃料 ②积极开发使用新能源 ③植树造林,保护好现有的原始森林 ④扩大海洋面积,调节气温
A.①④ B.①③ C.②④ D.②③
D
【演练04】空气是人类赖以生存的物质基础。某校社会实践小组的同学在老师指导下,组
装了一个微型空气质量“检测站”,对当地空气质量状况展开了项目性学习。
任务一:使用微型空气质量“检测站”
【社会实践】同学们利用组装的微型空气质量“检测站” 如图甲 ,在一家工厂附近进行了为期
一周的空气质量检测,结果如图乙所示。
考点04 空气污染物及污染防治
考点梳理·重难破解
【分析评价】(1)该工厂附近一周内(7月11日~7月17 日)空气质量最好的一天是_____,
这一天空气质量指数出现差异可能与 (写一种)有关。
任务二:探究污染物中有害气体成分
【走访调查】该工厂长期使用煤作燃料,煤主要含有碳元素,还含有少量硫、氮等元素。
【提出问题】工厂周围的空气中是否含有二氧化硫?
【查阅资料】二氧化硫能使澄清石灰水变浑浊,也能使红色的品红溶液褪色。
【实验准备】用塑料袋收集该工厂附近的空气备用。
7-13
下雨/停产
考点04 空气污染物及污染防治
考点梳理·重难破解
【进行实验】
(2)设计实验方案,探究工厂附近空气中是否含有二氧化硫。
【反思评价】
(3)同学们对方案一产生质疑,理由是________________________________。
任务三:制定改善空气质量行动计划
【制定计划】(4)通过项目式学习,大家体会到科学、技术与社会的相互关系,制定出改善空气质量的诸多行动计划,如:__________________________。
实验方案 实验操作 实验现象 结论
方案一 将收集的空气通入少量 中,振荡 变浑浊 含有二氧化硫
方案二 将收集的空气样品通入少量品红溶液中,振荡 红色消失
澄清石灰水
二氧化碳也能使澄清的石灰水变浑浊
植树造林、使用新能源等(合理即可)
考点04 空气污染物及污染防治
考点梳理·重难破解
考点05 氧气的性质
氧
气 物理性质 无色、无味、气体;不易溶于水;密度比空气略大。液氧呈淡蓝色,固态氧气为淡蓝色雪花状固体
化学性质 供给动植物呼吸
支持燃烧
检验氧气 :把带火星的木条伸进集气瓶中,木条复燃,证明气体是氧气。
考点梳理·重难破解
考点05 氧气的性质
氧气支持燃烧 现象
木炭燃烧 空气中:发出红光,放热
氧气中:剧烈燃烧发白光,放热,生成使澄清石灰水变浑浊的气体
蜡烛燃烧 空气中:发出黄白色的火焰,放出热量
氧气中:发白光,放热,瓶壁有水雾出现,生成使澄清石灰水变浑浊的气体
铁丝燃烧 空气中不燃烧,持续红热
氧气中:剧烈燃烧火星四射,放热,生成黑色固体
硫燃烧 空气中:微弱的淡蓝色火焰,放热,生成有刺激性气味的气体
氧气中:明亮的蓝紫色火焰,放热,生成有刺激性气味的气体
氧气含量越高,燃烧越剧烈。
考点梳理·重难破解
【典例05】关于氧气性质的实验,下列现象与实验细节均正确的是
B
考点05 氧气的性质
选项 实验 现象 实验细节
A 木炭在氧气中燃烧 发出红光,生成黑色固体 木炭自上而下缓慢伸入集气瓶
B 铁丝在氧气中燃烧 剧烈燃烧火星四射,生成黑色固体 待火柴快燃尽时伸入集气瓶
C 镁条在空气中燃烧 剧烈燃烧发出耀眼白光,生成氧化镁 点燃前镁条先用砂纸打磨光亮
D 硫在氧气中燃烧 发出淡蓝色火焰,放热 集气瓶中预留少量水
【演练05-1】如图所示如图是铁丝在氧气中燃烧的实验,回答下列问题:
(1)铁丝在氧气中燃烧的现象是 .
(2)铁丝绕成螺旋状的目的是 .
(3)火柴的作用是 .
(4)该实验过程中集气瓶发生炸裂,原因是 .
(5)该实验可以得出的结论是:①可燃物在氧气中燃烧通常比在空气中 ;
②在空气中 (填“易”或“不易”)燃烧的物质,在氧气中却容易燃烧.
考点梳理·重难破解
剧烈燃烧火星四射,放热,生成黑色固体
增大受热面积,提高铁丝温度
引燃铁丝
更剧烈
不易
集气瓶中没有留少量的水
考点05 氧气的性质
考点梳理·重难破解
考点06 化合反应与氧化反应
化合反应 氧化反应
两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。 物质跟氧气发生的反应属于氧化反应
基本反应类型之一
特点:多变一 不属于基本反应类型
化合反应与氧化反应的关系:
剧烈氧化(燃烧)
缓慢氧化(食物腐败、金属生锈、呼吸作用、酿醋等)
考点梳理·重难破解
【典例06】判断下列哪些反应是化合反应(化合反应打“√”,不是打“×”):
(1)碳+氧气→二氧化碳_______;
(2)氧化钙+水→氢氧化钙_______;
(3)乙炔+氧气→二氧化碳+水________;
(4)镁+氧气→氧化镁_________;
(5)碱式碳酸铜→氧化铜+水+二氧化碳__________;
(6)镁+盐酸→氢气+氯化镁______________。
考点06 化合反应与氧化反应
√
√
×
√
×
×
考点梳理·重难破解
【演练06-1】下列反应既是化合反应,又是氧化反应的是
A. 二氧化碳+水→碳酸 B. 石蜡+氧气→水+二氧化碳
C. 硫+氧气→二氧化硫 D. 镁+盐酸→氯化镁+氢气
考点06 化合反应与氧化反应
C
【演练06-2】化学概念间有包含、并列、交叉等不同关系。下列选项符合如图所示关系的是
X
Y
选项 A B C D
X 化合反应 物质 化合反应 缓慢氧化
Y 氧化反应 纯净物 分解反应 氧化反应
B
考点梳理·重难破解
考点07 氧气的制备方法
氧气的工业制法 氧气的实验室制法
分离液态空气法 分子筛吸附法 膜分离法 高锰酸钾制氧气 过氧化氢制氧气
利用氧气和氮气的沸点不同 利用分子筛特殊的吸附能力和解吸技术 利用不同种类的气体分子经过特定薄膜时渗透速率不同
发生装置
收集装置
考点梳理·重难破解
考点07 氧气的制备方法
高锰酸钾制氧气的步骤及注意事项
查
检查装置气密性
1
装
装药品时试管口放一小团棉花,防止粉末状药品堵塞导管
2
定
固定装置:试管口略向下倾斜
3
点
点燃酒精灯,先预热,再集中加热
4
收
当导管口有连续气泡均匀冒出时开始收集
5
离
先将导管移离水面
6
熄
后熄灭酒精灯
7
顺序颠倒会导致水槽里的水倒吸,炸裂试管
考点梳理·重难破解
考点07 氧气的制备方法
【典例07-1】工业制取氧气主要有以下步骤,下列有关说法不正确的是
A.液态空气是混合物
B.氮气先被蒸发出来,说明氮气沸点比氧气低
C.步骤②属于化学变化
D.得到的剩余液体大部分为液氧,颜色为淡蓝色
C
考点梳理·重难破解
考点07 氧气的制备方法
【典例07-2】小张同学在实验室里用高锰酸钾制取氧气,请回答下列问题:
(1)写出仪器①的名称 。
(2)收集氧气可选择的收集装置是 。(填字母)
(3)为防止加热时粉末状固体进入导管,应 。
(4)验满时,带火星的木条 ,发现木条复燃,则说明已经集满。
酒精灯
C / D
在试管口放一小团棉花
放在集气瓶口
考点梳理·重难破解
考点07 氧气的制备方法
【演练07-1】氧气的工业制法:工业上制取氧气,常用的有深冷法、变压吸附法等。
深冷法的原理是:先将空气液化,再利用氮气和氧气沸点的差异进行分离。
(1)由步骤“蒸发”可以猜测氮气的沸点比氧气的沸点 (选填“高”或“低”)。嫦娥五号取
回的月壤就保存在氮气中,这说明氮气化学性质 (选填“活泼”或“不活泼”)。
(2)空气的净化装置除了除去空气中的一些污染物外还除去了空气组成中的______(填序号)。
①氮气 ②氧气 ③稀有气体 ④二氧化碳 ⑤水蒸气
低
不活泼
④⑤
考点梳理·重难破解
考点07 氧气的制备方法
【演练07-2】某小组在探究活动中要制取一定量的氨气.查阅资料后,得知以下反应可以生成氨气:
a.氮气与氢气在高温高压下,有铁触媒(催化剂)的条件下产生氨气;
b.氯化铵固体和熟石灰粉末在加热条件下生成氨气.
(1)请你帮该小组同学选择制取氨气的方法 :_______(填“a”或“b”).
(2)氨气极易溶于水,密度比空气小.根据以上信息和如下图所示装置,完成下列空白。
A B C D E
①制取氨气的发生装置是__________,理由____________________________;
②制取氨气的收集装置是___________,理由___________________________.
b
A
反应物是固体,需要加热
D
氨气的密度比空气小
考点梳理·重难破解
考点08 催化剂与分解反应
催化剂 定义 特点
在化学反应中能增大化学反应速率,但本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质。 “一变”:
能增大(加快)其他物质的反应速率;
“两不变”:
本身的质量和化学性质不变。
分解
反应 由一种物质生成两种或两种以上新物质的化学反应。 “一变多”
X→A+B+……
考点梳理·重难破解
考点08 催化剂与分解反应
【典例08-1】实验室用过氧化氢或高锰酸钾制取氧气,其共同点是
A.都是给固态物质加热 B.都使用二氧化锰催化剂
C.都发生了分解反应 D.都生成了两种物质
【典例08-2】下列有关催化剂的说法正确的是
A.在化学反应后其质量增加 B.在化学反应后其质量减少
C.在化学反应后其化学性质发生了变化 D.催化剂能加快化学反应速率
C
D
考点梳理·重难破解
考点08 催化剂与分解反应
【演练08】探究过氧化氢分解速率的影响因素,下列分析正确的是
A. 实验①④探究有无催化剂的影响
B. 实验②③探究过氧化氢溶液浓度的影响
C. 实验②④探究反应温度的影响
D. 实验④⑤探究催化剂种类的影响
实验编号 过氧化氢溶液 催化剂
(0.1g) 温度
(℃)
体积/mL 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
B
考点梳理·重难破解
考点09 水的组成
水的分解 水的生成
原理
现象 两电极上均产生无色气泡,且正、负极产生气体的体积比约为1:2。
正极产生的气体能使带火星的木条复燃;
负极产生的气体能燃烧 氢气燃烧产生淡蓝色火焰,放热,烧杯内壁有水雾
结论 水是由氢元素和氧元素组成的
氢气验纯:用拇指堵住集满氢气的试管口,靠近火焰,移开拇指,若发出尖锐爆鸣声说明气体不纯
水中加少量氢氧化钠溶液增强导电性
考点梳理·重难破解
考点09 水的组成
【典例09】下列说法正确的是
A. 负极产生气体和正极产生气体的质量比为2:1
B. 负极产生的气体能使带火星的木条复燃
C. 水是由氢元素和氧元素组成的
D. 水的电解是物理变化
【演练09】写有关如图实验的说法正确的是
A. 点燃氢气前不用检验纯度
B. 干冷烧杯内壁无明显变化
C. b管气体能使带火星木条复燃
D. 两个实验均可证明水的组成
C
D
考点梳理·重难破解
考点10 水的净化
净化方法 沉淀 静置沉淀
吸附沉淀:加入一些絮凝剂(明矾、三氯化铁等)使悬浮颗粒发生凝聚而沉降
过滤 玻璃棒的作用:引流
一贴:滤纸紧贴漏斗内壁
二低:滤纸边缘低于漏斗边缘;液面低于滤纸边缘
三靠:烧杯口紧靠玻璃棒;玻璃棒紧靠三层滤纸;漏斗下端紧靠烧杯内壁
吸附 活性炭(木炭):具有疏松多孔的结构,具有吸附性,吸附色素和异味
蒸馏 净化程度最高,可制取蒸馏水
考点梳理·重难破解
考点10 水的净化
自来水厂净水过程
自制简易净水装置
两种方式得到的水都是硬水,都不能直接饮用
考点梳理·重难破解
考点10 水的净化
硬水 软水
定义 含有较多可溶性钙、镁化合物的水 含有较少或不含可溶性钙、镁化合物的水
区分 肥皂水法:取样,滴加适量肥皂水并振荡,泡沫少浮渣多为硬水,泡沫多浮渣少为软水。
灼烧法:取样,用玻璃棒蘸取待测液进行灼烧,若玻璃棒上有白色斑迹为硬水,若无明显现象或有少许斑迹则为软水。
软化 生活中:煮沸
实验室:蒸馏
工业上:离子交换树脂和药剂法
考点梳理·重难破解
考点10 水的净化
【典例10-1】过滤时需要将滤纸折叠处理,下列操作中不应该出现的是
【典例10-2】使硬水软化,不适宜的方法是
A. 药剂法 B. 离子交换法 C. 活性炭吸附 D. 蒸馏法
D
C
考点梳理·重难破解
考点10 水的净化
【演练10-1】如图是自来水净化过程流程图,下列有关说法中正确的是
A.可以用过滤的方法除去可溶性杂质 B.整个过程中涉及化学变化的有4处
C.如图获取的自来水为纯净物 D.生活中能降低水的硬度的操作有煮沸
D
考点梳理·重难破解
考点10 水的净化
【演练10-2】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
PART 03
考场练兵·真题再练
考场练兵·真题再练
【2025·上海】
属于混合物的是
A 粗盐 B 胆矾 C 氧化镁 D 臭氧
【2024·河北】
A
公园里空气清新,水净草绿。下列说法正确的是
A 空气中氧气含量最高 B 空气是一种宝贵的资源
C 清澈透明的湖水是纯水 D 大水漫灌比滴灌更节水
B
【2025·常州】
自制净水器过程中利用其吸附性的材料是
A 小卵石 B 石英砂 C 活性炭 D 棉纱布
C
考场练兵·真题再练
【2024·兰州】
下列有关水的描述中不正确的是
A 水是一种重要的溶剂 B 水是由氢气和氧气组成的
C 用肥皂水区分硬水和软水 D 水沸腾属于物理变化
B
考场练兵·真题再练
【2025·无锡月考】化学兴趣小组设计如图所示的装置测定空气中氧气的含量。胶头滴管中的水滴入生石灰一段时间后,试管内白磷燃烧(白磷的着火点40℃),待白磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹。下列关于该实验的说法错误的是
A.试管中的细沙可防止试管炸裂
B.生石灰与水的反应是放热反应
C.注射器中水的作用与胶头滴管中水的作用相同
D.若注射器中水最终减少了10mL,说明空气中氧气的
体积分数约为20%
C
考场练兵·真题再练
【2025·无锡】设计数字化实验探究过氧化氢分解(见表),图中曲线a、b、c分别表示实验①、②、③装置内气体压强与时间的关系。由实验得出的结论错误的是
A.过氧化氢常温下分解缓慢
B.FeCl3和MnO2都能加快过氧化氢分解
C.MnO2使过氧化氢分解加速的效果比FeCl3好
D.实验②、③中,过氧化氢分解产生的氧气质量不相等
D
考场练兵·真题再练
【2024·德阳】
如图1为实验室制取气体的常用装置,图2为某同学在跨学科实践活动中设计的供氧器。
I. 根据图1回答问题:
(1)写出装置A中任意一种仪器的名称 。
(2)实验室用高锰酸钾制氧气可选择的装置组合 。
II. 根据图2回答问题:
(3)若试剂甲为MnO2,根据所学选择试剂乙,仓中产生氧气的反应原理 。
该反应属于 。(填基本反应类型)
(4)调节供氧流速可以 。(填具体操作)
(5)加湿过滤仓中水的作用是 。
试管/酒精灯/铁架台
AC/AD
控制注射器滴加液体药品的速率
观察氧气产生的速率/保证氧气的湿度(合理即可)
分解反应
感谢聆听!
考点大串讲
$