第2单元空气和氧气讲义--2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

第二单元 空气和氧气 ——＊（学生版）＊—— · 课题1 我们周围的空气 ……………………………………………………………………… 1 · 课题2 氧气 …………………………………………………………………………………… 10 · 课题3 制取氧气 ……………………………………………………………………………… 15 课题1 我们周围的空气 一、空气中氧气含量测定 1．拉瓦锡测定空气中氧气含量 实验现象：部分银白色的液态汞变成红色粉末，容器里空气的体积约减少了1/5。 实验现象：红色粉末又变成了银白色物质，得到的气体的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积。 实验结论：空气由 和 组成，其中氧气约占空气总体积的 。 2．测定空气中氧气含量的方法 （1）实验原理： 利用红磷在空气中燃烧，将集气瓶内氧气消耗掉，生成五氧化二磷白色固体，使密 闭容器内压强减小；在大气压作用下，进入集气瓶内水的体积即为减少的氧气的体积。 （2）实验装置：如右图所示 （3）实验步骤： ①将仪器连接好并检查装置的 。 ②在集气瓶底装入少量的水，再把剩余的容积分成五等份并做上记号。 ③用弹簧夹夹紧乳胶管。 ④在燃烧匙内放入 红磷。 ⑤点燃红磷迅速伸入集气瓶中，并把塞子塞紧。 ⑥红磷燃烧停止，待集气瓶 后，打开弹簧夹。 （4）实验现象： ①红磷燃烧产生大量 并放出热量。 ②打开弹簧夹后烧杯中的水倒吸入集气瓶中，进入水的体积约占集气瓶中空气体积的 。 （5）实验结论： 氧气约占空气体积的 。 氮气（集气瓶内剩余的气体）具有 、 和 的性质。 【注】可燃物必须选用燃烧后生成物为 的物质。不能选用木炭、硫等，因为木炭、硫燃烧产生的是气体物质，且与所耗氧气体积相同，使瓶内外气压相等，水不会倒吸入瓶中。 （6）实验后测得氧气的体积分数小于1/5的原因： ① （则不能将集气瓶内空气中的氧气完全反应掉）。 ② （当集气瓶内氧气耗尽时，瓶内压强减小，瓶外空气会进入集气瓶内）。 ③ （温度较高气体压强较大，进入瓶内水的体积减小）。 （7）测定结果大于1/5的原因： ① （红磷燃烧放热会使部分空气由导管逸出）。 ② （放出的热将瓶内的部分空气赶出瓶外；冷却后打开止水夹，进入集气瓶水的体积大于1/5）。 3．实验创新 （1）加热方式的创新 ①将装置改为密闭装置，集气瓶中的红磷利用凸透镜（如图1）或电热棒点燃（如图2）。 ②优点：减小误差；防止产物对空气造成污染。 　 （2）测量方式的创新 ①利用热水（如图3）或生石灰遇水放出的热量（如图4）引燃白磷，根据刻度变化得出结论。 ②优点：反应更容易进行，减小误差；防止产物对空气造成污染。 1．小红利用如图甲所示装置（气密性良好）和试剂测定空气中氧气含量，开始时集气瓶中空气的体积为200 mL。 （1）实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是 。 （2）实验时同学们观察到烧杯中导管口有气泡冒出，原因是 ，其他操作都正确，最后测定结果会 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （3）写出白磷燃烧的文字表达式： 。　　　　 （4）小红提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以200 mL等于空气中氧气的含量”。据图乙分析，此说法 （填“正确”或“错误”），说明理由： 。 【变式1】最早通过实验测定出空气组成的科学家是（ ） A．瑞典的舍勒 B．英国的汤姆生 C．法国的拉瓦锡 D．意大利的阿伏加德罗 【变式2】如图所示装置可用于测定空气中氧气含量，下列说法不正确的是（ ） A．实验时红磷必须足量 B．点燃红磷前必须先用弹簧夹夹紧乳胶管 C．红磷熄灭后应立刻打开弹簧夹 D．集气瓶中水面最终约上升至 1 处 【变式3】现有一充满空气的瓶子，要将其中的氧气除去，又不增加其他气体的成分。下列物质在瓶中燃烧可达到目的的是（ ） A．木炭 B．硫磺 C．铁丝 D．红磷[来源:Z§xx§k．Com] 【变式4】测定空气中氧气的含量的实验中：[来源:学科网] ①液面上升到的位置小于1/5的可能原因是： 。 ②能否用铁、铝代替红磷? ，原因是 。 ③能否用碳、硫代替红磷? ，原因是 。 【变式5】空气中氧气含量的测定 a．可燃物要求：足量且产物是固体，只能与空气中的 反应。 b．装置要求：装置的气密性良好；装置内加水是为了 。 c．现象：有大量白烟产生，冷却后，集气瓶内液面上升约 。 d．红磷燃烧的化学反应文字表达式： 。 e．结论：空气是混合物；氧气（O2）约占 ，可支持燃烧；氮气（N2）约占 ，不支持 ，也不能 ， 于水。[来源:学*科*网] 二、空气的组成 1．空气的主要成分是 和 ，分别约占空气总体积的 和 。 2．空气的成分按体积计算如下表： 气体 氮气(N2) 氧气（O2） 稀有气体(氦气、氖气、氩气等) 二氧化碳(CO2) 其他气体和杂质 占比 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 【注】①空气中各气体的含量是体积分数，不是质量分数。 ②空气是一种混合气体，组成比较固定，特别是氧气、氮气、稀有气体的成分几乎不变，但个别地区略有不同。 3．纯净物和混合物 物质 纯净物 混合物 概念 只由一种物质组成的物质 由两种或多种物质混合而成 性质 固定 组成混合物的各种成分保持各自的性质 表示 有化学符号 无固定符号 举例 氧气（O2） 、氮气（N2） 空气、海水、矿泉水、合金、酱油等 联系 混合物是由纯净物混合而成 2．下列物质中，属于纯净物的是（ ） A．海水 B．汽油 C．蒸馏水 D．空气 【变式1】某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断正确的是（ ） A．a点时容器内氮气体积分数为85% B．b点时氧气的体积分数比c点时小 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% 【变式2】下列物质属于纯净物的是（ ） A．冰水 B．医用的生理盐水 C．自来水 D．雪碧饮料 【变式3】下列各组物质中，前者是纯净物，后者是混合物的是（ ） A．糖水、白酒 B．铁矿石、氧气 C．冰水混合物、盐水 D．氮气、氧气 【变式4】下列气体中，属于纯净物的是（ ） A．洁净的空气 B．汽车的尾气 C．水蒸气 D．香烟的烟气 【变式5】下面提供一些物质，请判断是纯净物还是混合物，并用直线连起来 纯净物 混合物 矿泉水 铁 面包 五氧化二磷 海水 可口可乐 红墨水 氧气 氖气 自来水 三、空气是一种宝贵的自然资源 1．氧气：主要用途是供给呼吸和支持燃烧。 2．氮气：是无色、无臭的气体，密度比空气略小，难溶于水。氮气的化学性质不活泼。主要用途是用作保护气、合成氮肥等。 3．稀有气体：氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称。是无色、无臭的气体，难溶于水。化学性质很不活泼，一般情况下不与其他物质反应。通常作保护气、制成多种电光源、用于激光技术；氦用于制造低温环境；氙用于医疗麻醉。 【拓展】氮气和稀有气体作为保护气，是利用它们的稳定性。但是“稳定”是“相对”而不是绝对的，在一定条件下，氮气及有些稀有气体也能与某些物质发生化学反应。 3．空气是一种重要的资源。下列有关说法错误的是（　 ） A．氮气充入食品包装袋中可延长食品保质期　　　B．氧气可用作火箭发射的燃料 C．稀有气体可用于制造闪光灯 D．氧气能供给生物呼吸，支持燃料燃烧 【变式1】空气的成分中能使酥脆的饼干变软的是（　 ） A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．水蒸气 【变式2】关于稀有气体的叙述中，错误的是（　 ） A．稀有气体是空气中含量最多的气体 B．都是无色无臭的气体 C．一定条件下能跟其他物质发生化学反应 D．在空气中的含量为0.94% 【变式3】成年人休息时每分钟大约需要吸入8 L空气，则成年人休息时1小时吸入氧气的体积约为（ ） A．16.8 L B．100.8 L C．374.4 L D．480.0 L 【变式4】白炽灯泡中要填充增压气（不活泼气体），霓虹灯中要填充显色气，下列各气体中不能用来填充灯泡的是（ ） A．氩气 B．氮气 C．氖气 D．氧气 【变式5】下列有关空气成分的叙述中，错误的是（　 ） A．氧气能支持燃烧，具有可燃性 B．氮气化学性质不活泼，常被用作保护气 C．稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源 D．二氧化碳是植物进行光合作用的基本原料 四、空气的污染及防治 污染空气的物质 ①烟尘（可吸入颗粒物、细颗粒物）；②有害气体（二氧化硫、一氧化碳、 二氧化氮、臭氧等） 污染物的主要来源 ①化石燃料的燃烧；②工厂的废气；③汽车排放的尾气 空气污染的危害 ①损害人体的健康；②影响作物生长；③破坏生态平衡 全球性大气污染问题 温室效应 酸雨 臭氧层破坏 空气污染的防治 ①使用清洁能源；②工厂的废气经过处理后再排放；③使燃料充分燃烧；④对化石燃料进行脱硫处理；⑤积极植树、造林、种草等 【拓展】目前计入空气质量评价的主要污染物为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（粒径小于等于10微米的颗粒物，称PM10 ）、细颗粒物（粒径小于等于2.5微米的颗粒物，称PM2.5）和臭氧等。 4．大气污染造成哪些危害（ ） ①损害人体健康 ②影响农作物生长 ③破坏生态平衡 ④加速臭氧层破洞 ⑤使全球变暖 ⑥形成酸雨 A．①③ B．①③⑤⑥ C．①②③ D．①②③④⑤⑥ 【变式1】将下列物质排放到空气中，不会造成大气污染的是（ ） A．二氧化硫 B．二氧化碳 C．臭氧 D．细颗粒物（PM2.5） 【变式2】2024张家口期中防治空气污染，保护生态环境。下列做法不合理的是（ ） A．开发和使用清洁能源 B．车辆尾气净化后排放 C．工业废气排放到高空 D．管理和控制工地扬尘 【变式3】“绿水青山就是金山银山”是建设生态文明的重要理念。下列做法与之相违背的是（ ） A．直接焚烧秸秆 B．增加绿化面积 C．禁放烟花爆竹 D．利用风力发电 【变式4】空气的成分按体积计算，大约是：氮气 、氧气 、稀有气体 、二氧化碳 、其他气体和杂质 。 【变式5】空气质量日报 （1）主要内容：“空气质量指数”“首要污染物”“空气质量状况”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。 1．下列关于稀有气体的叙述中，错误的是（ ） A．曾被称为惰性气体 B．都是无色、无臭气体[来源:学科网ZXXK] C．都不能与其他物质发生化学反应 D．稀有气体有广泛的用途 2．我们知道食物较长时间露置在空气中就会变质，这主要是由于空气中含有（ ） A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 3．下列哪种行为目的不在于保护大气（ ） A．加强大气质量监测 B．使用清洁能源 C．积极植树造林 D．回收废旧手机电池 4．新调整的空气质量监测指标中指出，影响空气质量的一组主要污染物是（ ） A．二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物 B．二氧化碳、氮气、氧气 C．氮气、二氧化氮、可吸入颗粒物 D．二氧化碳、氧气、二氧化硫 5．下列关于空气的说法中，错误的是（ ） A．空气中含有氮气、氧气等多种气体 B．空气是一种十分重要的天然资源 C．若大量有害物质进入空气中，仅靠大自然的自净能力，大气还能保持洁净 D．按体积分数计，空气中约含氮气78％、氧气21％ 6．由于森林的过量砍伐、草场大面积开垦，土地出现沙漠化，导致我市今年出现了近几年来最严重的沙 尘暴天气。沙尘暴天气使空气中增加了大量的（ ） A．可吸入颗粒物 B．一氧化碳 C．二氧化氮 D．二氧化硫 7．下列物质中属于纯净物的是（ ） A．海水 B．水泥沙浆 C．干冰 D．汽水 8．下列关于空气成分用途的说法不正确的是（ ） A．空气是一种十分重要的天然资源 B．食品充入氮气可延长保质期 C．氧气可供给呼吸 D．氧气可灭火 9．在装有空气的密闭容器中，若用燃烧的方法除去其中的氧气，但又不引入其他杂质，可使用的物质是（ ） A．硫磺 B．蜡烛 C．红磷 D．铁丝 10．如图所示装置，有洗气、储气等用途，在医院给病人输氧气时，也利用了类似的装置，并在装置中盛放大约半瓶蒸馏水。以下说法正确的是（ ） A．b导管连接供给氧气的钢瓶 B．a导管连接病人吸氧气的塑胶管 C．该装置可用来观察是否有氧气输出 D．该装置不能用来观察输出氧气的速度 11．空气和我们关系非常紧密。测得某市某日的空气质量指数如图，空气质量分级标准如表，你认为该市当日的空气属于 (填“优”“良”“轻度污染”或“中度污染”)。 空气质量指数 0～50 51～100 101～150 151～200 201～300 300以上 空气质量级别 一级 二级 三级 四级 五级 六级 空气质量状况 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 12．小亮同学利用如图所示的装置测定空气里氧气的含量．他先在燃烧匙中放入足量的红磷，塞紧橡皮塞，然后用凸透镜聚光照射集气瓶中的红磷。 （1）由于凸透镜的聚光作用，使红磷燃烧；燃烧停止后，燃烧匙里仍有红磷，燃烧停止的原因是 。 （2）待完全反应冷却到常温后，打开弹簧夹观察到的实验现象是 ，说明 。 （3）实验中不能用木炭代替红磷，原因是 。 （4）红磷是一种 色固体，五氧化二磷是一种 色、 于水的 体。 九上·第二单元 第 1 页 共 7 页 学科网（北京）股份有限公司 课题2 氧气 一、氧气的性质 1．氧气的物理性质 在通常状况下，氧气是一种 色 臭的气体。在标准状况下，氧气密度比空气 ， 溶于水。　　 氧气在－183℃变为 色液体，－219℃变为 色固体。工业生产的氧气，一般以液态形式贮存在蓝色钢瓶中。 【拓展】①氧气不易溶于水，不等于氧气不溶于水，只是溶解较少而已。河水、海水中的鱼虾等能生存，可以证明自然界的水中溶有氧气。 ②氧气的密度比空气的密度大，利用这一性质可推出收集氧气的方法之一是 法。 2．氧气的化学性质 　　氧气是一种化学性质比较活泼的气体。在一定条件下可以和许多物质发生化学反应，同时放出热量。氧气具有氧化性，是一种常见的氧化剂。 氧气与物质发生反应的现象等方面的对比： 反应物 反应现象 化学反应的文字表达式 实验现象 燃烧现象 反应后 木炭和 氧气 空气中： 氧气中： 硫磺和 氧气 空气中： 氧气中： 铁丝和 氧气 空气中： 氧气中： 【注】（1）氧气支持燃烧，但其本身 可燃性；物质燃烧一般要发光放热。 （2）根据可燃物在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈（如硫），还有在空气中不燃烧的物质却可以在氧气中燃烧（如铁），可得到如下结论：①可燃物燃烧剧烈程度与 的浓度有关；②反应的剧烈程度与可燃物和氧气的 有关。 （3）做铁丝燃烧实验时必须用细铁丝，铁丝表面要用砂纸打磨光亮；细铁丝要绕成螺旋状，下端要系根火柴；必须待火柴快要烧尽时，才可将铁丝伸入集气瓶中。同时，集气瓶底要预先放一些细沙或水，防止生成物熔化后溅落下来炸裂瓶底。 （4）夹木炭的坩埚钳要自上而下缓慢地伸入瓶中。 【拓展】有几个概念不要搞混淆。 ①光和焰的不同。光是固体微粒被灼热的结果（如碳在氧气中燃烧发出白光）；火焰即火苗，用于气体物质在燃烧时的现象描述（如氢气燃烧产生淡蓝色的火焰；硫磺氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰）。 ②烟、雾、气的不同。烟是大量固体细小微粒扩散到空气中的现象；雾是气体与水形成的小液滴在空气中形成的现象；气即气体，条件不变化无论静置多久仍是气体。 ③白色与无色是不同的，如水是无色的，粉笔是白色的。 3．氧气的检验 氧气能使带火星的小木条复燃。 （1）检验原理：利用氧气能支持燃烧（助燃性）的性质。 （2）操作方法：将一根带火星的小木条伸入该气体中。 （3）现象：带火星的木条 。 4．氧气的用途 氧气的用途是 和 。 （1）供给呼吸：为病人、登山、潜水、航空和宇航员提供呼吸用的氧气。 （2）支持燃烧：利用可燃物跟氧气反应放出热量，工业上用于炼钢、气焊和气割金属、液氧炸药等。 1．下列物质在氧气中燃烧，火星四射，有黑色固体生成的是（　 ） A．硫 B．木炭 C．铁丝 D．红磷 【变式1】下面氧气（O2）和氮气（N2）的自述中，属于物理性质的是（　 ） 　　 【变式2】下列关于氧气的说法正确的是（　　） A．液态氧可用作火箭的助燃剂 B．氧气在空气中的体积分数为78% C．硫在氧气中燃烧发出黄色火焰 D．鱼类能在水中生存，证明氧气易溶于水 【变式3】（多选）氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以和许多物质发生化学反应。如图所示，关于三个反应的叙述中不正确的是（ ） A．都是两种物质反应生成一种新物质 B．生成物都是固体 C．都需要点燃 D．都是非金属和氧气反应 【变式4】氧气可以与木炭、硫、铁丝发生反应。下列关于这几个反应的说法错误的是（ ） A．从反应条件看：都需要点燃 B．从反应现象看：都有“剧烈燃烧，放出大量热”的现象 C．从物质状态看：反应物都是固体和气体，生成物都是气体 D．从物质种类看：反应物都有2种，生成物都只有1种 【变式5】下列说法中，不正确的是（ ） A．木炭在氧气中燃烧时，发出白光，生成黑色固体 B．红磷在氧气中燃烧时，产生大量白烟 C．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 D．木炭在氧气中燃烧时，发出白光，放出热量 二、化合反应与氧化反应 项目 化合反应 氧化反应 概念 特点 举例 相互联系 化合反应 是氧化反应；氧化反应 是化合反应 【拓展】（1）“化合反应”是化学反应基本类型之一，而“氧化反应”是从是否得氧的角度对化学反应进行分类，不属于基本反应类型。 （2）物质跟氧发生的反应叫氧化反应，这里的“氧”是指氧元素，包括氧气和某些含氧物质，不能单纯地理解为“氧气”。当然，物质跟氧气发生的反应一定是氧化反应。 （3）物质在氧气中燃烧是剧烈的氧化反应，还有些氧化反应进行的很慢、不易被察觉，这种氧化反应叫缓慢氧化。如：铁生锈、动植物呼吸、食物腐烂等。 （4）化合反应不一定是氧化反应，氧化反应也不一定是化合反应。 　　如：氧化钙＋水氢氧化钙（是化合反应，但不是氧化反应） 　　　　石蜡＋氧气 二氧化碳＋水（是氧化反应，但不是化合反应） 　　 铁＋氧气四氧化三铁（既是化合反应，又是氧化反应） 2．下列化学变化中，属于化合反应的是 ；属于氧化反应、不属于化合反应的是 。 A．硫＋氧气二氧化硫 B．铁＋氧气四氧化三铁 C．酒精＋氧气二氧化碳＋水　 D．氢气＋氧气水 E．石蜡＋氧气二氧化碳＋水　　 　　F．碳＋氧气二氧化碳 G．二氧化碳＋水碳酸　　　　　 　 H．甲烷＋氧气二氧化碳＋水 【变式1】下列有关化合反应和氧化反应的说法中，正确的是（ ） A．化合反应一定是两种物质反应，生成一种物质　　　B．有氧气参加的反应一定是化合反应 C．糖和水混合制成糖水是化合反应 D．有些化学反应既是化合反应又是氧化反应 【变式2】下列叙述中正确的是（ ） A．氧化反应只能生成一种物质，因为氧化反应一定是化合反应 B．化合反应必须是物质与氧气发生反应且生成的物质只有一种的反应 C．氧化反应是物质与氧气发生的化学反应 D．物质与氧气发生的化学反应一定是氧化反应 【变式3】下列物质在氧气中燃烧的现象和所属反应类型正确的是（ ） A．硫——黄色火焰——化合反应 B．红磷——蓝色火焰——氧化反应 C．铁丝——火星四射——化合反应 D．木炭——白色火焰——化合反应 【变式4】下列不属于缓慢氧化的是（ ） A．动植物的呼吸作用 B．馒头变霉 C．纸的燃烧 D．醋和酒精的酿造 【变式5】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（ ） 选项 X Y A 化合反应 氧化反应 B 纯净物 混合物 C 物理变化 化学变化 D 化学反应 化合反应 1．关于物质燃烧的现象描述错误的是（　 ） A．磷在空气中燃烧、剧烈反应，产生大量白雾 B．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体 C．镁带在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体 D．硫在氧气中燃烧，火焰呈蓝紫色，生成有刺激性气味的气体 2．下列关于氧气的化学性质中，描述错误的是（ ） A．具有氧化性 B．化学性质比较活泼 C．具有可燃性 D．具有助燃性，可以支持燃烧 3．下列反应中，属于化合反应的是（ ） A．石蜡＋氧气二氧化碳＋水　　　　 B．磷＋氧气五氧化二磷 C． 酒精＋氧气二氧化碳＋水　　　　D．甲烷＋氧气二氧化碳＋水 4．以下对氧气的性质描述，错误的是（ ） A．通常条件下，氧气是一种无色无臭的气体 B．氧气是极易溶于水的气体 C．氧气在低温高压时能变成淡蓝色液体或固体 D．氧气是一种化学性质比较活泼的气体 5．下列物质在盛有氧气的集气瓶中反应，集气瓶底部必须预先留少量水或铺一层细沙的是（ ） A．木炭 B．红磷 C．铁丝 D．硫磺 6．下列变化过程中，不属于缓慢氧化的是（ ） A．塑料老化 B．食物腐败 C．镁条燃烧 D．动植物呼吸 7．下列关于燃烧现象的描述，正确的是（ ） A．木炭在氧气中燃烧产生大量的白烟 B．红磷在空气中燃烧发出蓝紫色的火焰 C．镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光 D．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射 8．判断铁丝在氧气中燃烧是化学变化的根本依据是（ ） A．剧烈燃烧 B．火星四射 C．放出热量 D．产生黑色固体 9．下列用途中，不需要纯氧的是（ ） A．制液氧炸药 B．促进火箭里的燃料燃烧 C．焊接或切割金属的氧炔焰 D．家庭煤炉里蜂窝煤的燃烧 10．下列关于氧气用途说法有误的是（ ） A．氧气用于宇宙航行 B．氧气能用于动植物的呼吸 C．氧气可用于炼铁、炼钢工业 D．因为氧气能燃烧，故可做燃料 12．（1）氧气在加压、降温条件下会变为 　　色液体或固体，这是　 　　变化；液态氧气一般储存在 　 中。氧气的密度比空气的密度 ；氧气能使带火星的小木条 。 （2）阅读下列短文，运用你所学的知识将符合题意的编号填入适当的空格里 在通常状况下，①氮气是没有颜色；②没有气味的气体；③比空气稍轻；④氮气在1标准大气压、－195.8℃时变成为液体；⑤在雷电的作用下，氮气能与氧气反应产生氮氧化物；⑥在高温、高压、催化剂的作用下，氮气能与氢气反应生成氨气。 其中属于物理性质的是 ；属于化学性质的是 。 （3）有四瓶无色气体，它们分别是氧气、空气、氮气和二氧化碳气体，为区别它们，将燃着的木条分别伸入四个集气瓶中，使木条燃烧情况不变的是 ，使木条剧烈燃烧的是 ，使燃着的木条熄灭的是 和 。 （4）请你从①铁丝；②红磷；③硫；④氮气；中选择适当物质填空（填物质对应的序号）。在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰且生成的气体会污染空气的是　　 ；燃烧时会产生大量白烟的是　　　 ；可以用作食品防腐的是　　 　。 （5）写出下面物质通常状况下的颜色、状态，然后熟记。 物质 氧气 红磷 硫磺 铁丝 五氧化二磷 四氧化三铁 二氧化硫 颜色 状态 12．如图：是验证氧气性质的实验 （1）对上述实验描述错误的是 。 A．三者既是化合反应也是氧化反应 B．三者的生成物都是固体 C．甲、丙中的水都可用细沙代替 （2）做甲实验时，应用燃烧匙盛装 （填“少量”或“足量”）硫在酒精灯上加热。硫在空气中不如在氧气中燃烧得旺，原因是 。 （3）做乙实验时，最好将烧红的木炭由瓶口缓慢插入集气瓶中，目的是 ，观察到的现象是 。 （4）丙中反应的文字表达式是 ，瓶中水的作用是 。 课题3 制取氧气 一、制取氧气 1．工业制取氧气：（物理变化） 2．实验室制取氧气： 实验类型 高锰酸钾受热分解制氧气 过氧化氢催化分解制氧气 所需药品 色高锰酸钾粉末 过氧化氢溶液+ 色二氧化锰固体 反应原理 实验装置 收集方法 法（因为氧气不易溶于水） 法（因为氧气密度比空气大） 验满方法 当有大气泡从集气瓶口冒出来，说明氧气已收集满 把带火星的木条 ，如果木条复燃，说明氧气已收集满 检验方法 将带火星的小木条 ，如果木条复燃，说明该瓶内气体是氧气 （1）加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤： 可归纳为“查、装、定、点、收、离、熄”，用谐音“茶庄定点收利息”来记。 ①查：检查装置的气密性。 ②装：把药品装入试管内，塞好带导管的橡皮塞。 　③定：把试管固定在铁架台上，使试管口稍向下倾斜。集气瓶装满水，倒扣在水槽中。 ④点：点燃酒精灯，均匀预热后再集中在药品部位加热。 　⑤收：导管口有连续且均匀气泡产生时再收集氧气。 ⑥离：实验结束，先将导气管从水槽中取出。 ⑦熄：最后熄灭酒精灯。 （2）实验室（高锰酸钾加热）制取氧气应注意的事项： 　①药品要 在试管底部，使其均匀受热。 　②铁夹要夹在距离试管口 处。 　③试管内的导管稍伸出胶塞即可，便于气体导出。 　④试管口应 ，防止加热时 ，使试管受热不均匀而炸裂。 　⑤试管口处要放 ，防止加热时高锰酸钾粉末进入导气管。 　⑥盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片， 放于实验台，可减少气体的逸散。 3．制取气体时反应装置的选择 （1）发生装置的选择：选择的依据是反应物的状态和反应条件。 ①固体反应物加热制取气体（如高锰酸钾制氧气）：固体＋固体（加热型）； ②液体反应物不加热制取气体（如过氧化氢制氧气）：固体＋液体（不加热型）。 （2）收集装置的选择：选择的依据是气体的密度和溶解性。 ①当气体不与水反应且难溶于水或不易溶于水时（如氧气），采用 法收集； ②当气体不与空气中的成分反应且密度大于空气（如氧气），采用 法收集； ③当气体不与空气中的成分反应且密度小于空气（如氢气），采用 法收集。 1．如图所示是实验室常用的气体制取装置，在用双氧水和二氧化锰制取氧气的实验中，可选用的发生装置是和收集装置最合适的是（　　） A．①⑤ B．①④ C．②⑤ D．②③ 【变式1】用向上排空气法收集氧气，检验氧气是否集满的最简便的方法是（　　） A．将带火星的木条伸入集气瓶中，看木条是否复燃 B．看集气瓶口是否有气体冒出 C．将带火星的木条伸到集气瓶口，看木条是否复燃 D．倒入澄清的石灰水，看是否变浑浊 【变式2】工业制氧气采用分离液态空气法，先将空气液化，然后逐渐升温，关于这个过程的描述不正确的是（　　） A．有新物质氧气生成 B．利用了物质的沸点不同 C．先收集到的氮气沸点较低 D．得到的氮气或氧气中可能混有稀有气体 【变式3】实验室用高锰酸钾制纯净氧气时，下列做法错误的是（ ） A．在试管口放一团棉花，防止试管中的粉末状物质进入导管 B．把试管口略向下倾斜固定在铁架台上 C．导管口开始有气泡放出时就立即收集，防止生成的气体跑掉 D．用高锰酸钾制取所需氧气停止加热时，先要把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯 【变式4】实验室用高锰酸钾制取氧气，不需要用到的一组仪器是（ ） A．烧杯、玻璃棒 B．大试管、集气瓶 C．酒精灯、铁架台 D．导管、单孔橡胶塞 【变式5】下图是实验室制取气体的常用装置。 （1）写出带有序号仪器的名称① ，② 。 （2）用过氧化氢制取氧气的文字表达式为 ；选择的发生装置是 。 （填序号）；选择该发生装置的依据是 。 （3）实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气时，正确的操作顺序是 。 ①当气泡连续均匀冒出时收集 ②检查装置的气密性 ③把导管移出水面 ④把药品装入试管，并固定在铁架台上 ⑤熄灭酒精灯 ⑥先均匀加热，再集中加热 二、催化剂和催化作用 1．催化剂：在化学反应里能改变其他物质的 ，而本身的 和 在反应前后 的物质叫做催化剂。 2．催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用叫 作用。 【拓展】（1）“改变”包括“加快”和“减慢”两种含义，不只包括“加快”。 （2）在化学反应前后，催化剂的“质量”和“化学性质”不变，其物理性质可能改变。 （3）在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变，并不是说反应过程中也不变。 （4）催化剂不能增多或减少生成物的质量。 （5）用过氧化氢制氧气时常加入催化剂二氧化锰（黑色粉末），但能用作催化剂的物质不仅仅是二氧化锰一种。 （6）在有些反应中，二氧化锰不是催化剂。如高锰酸钾分解的反应中，二氧化锰是生成物。　 （7）催化剂的特点：“一变二不变”，“一变”是改变反应速率，“二不变”是反应前后质量不变，化学性质不变。　　 【拓展】制取氧气有关催化剂的实验探究(以二氧化锰作过氧化氢分解的催化剂为例) 设计实验的目的 实验操作 证明二氧化锰能 改变反应速率 证明反应前后二氧 化锰化学性质不变 证明反应前后二氧化锰质量不变 先称取二氧化锰，加入过氧化氢溶液中，反应完后过滤，把二氧化锰洗净、干燥，再称量 2．下列关于催化剂的说法正确的是（　 ） A．用过氧化氢制氧气时，加入催化剂可使生成氧气的质量增加 B．必须能加快其他反应速率的物质才是催化剂 C．二氧化锰只能用作催化剂 D．加入催化剂，过氧化氢发生分解放出氧气的速率加快 【变式1】实验室用双氧水制取氧气时常加入少量二氧化锰，而二氧化锰本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化。你认为二氧化锰在这一反应中是作（　 ） A．反应物 　 B．生成物　　 C．催化剂　 D．消毒剂 【变式2】下列关于催化剂的说法正确的（ ） A．二氧化锰在制取氧气的反应中总能起催化作用 B．过氧化氢溶液分解只能用二氧化锰做催化剂 C．催化剂能改变其他物质的化学反应速率 D．催化剂只能加快其他物质的化学反应速率 【变式3】用过氧化氢制氧气时，忘记加入二氧化锰，其后果是（ ） A．不产生氧气 B．产生氧气的速率很慢 C．没有水生成 D．产生氧气的总质量减少 【变式4】下列关于催化剂的说法正确的是（ ） A．催化剂不能改变生成物的质量 B．催化剂只能加快化学反应速率 C．二氧化锰可作任何反应的催化剂 D．没有催化剂就不能进行化学反应 【变式5】某兴趣小组利用如图所示的仪器进行实验并探究。 （1）实验室欲用高锰酸钾制取并收集干燥的氧气，则收集装置应选择 （从A～E中选择）。 （2）若用过氧化氢溶液和二氧化锰来制氧气，应选用的发生装置是 （从A～E中选择）。为证明二氧化锰的催化作用，小明同学通过下图装置进行探究： 向锥形瓶中加入a mL过氧化氢溶液（如图甲），然后塞入插有带有火星木条的橡胶塞（如图乙），观察到的现象是 ；再通过漏斗加入b g 二氧化锰（如图丙），此时观察到的现象是 。充分反应后，将图丙瓶中的混合物进行过滤、洗涤、干燥、称量，固体仍为b g，小明同学认为二氧化锰是催化剂。 （3）小红同学认为小明同学的结论不严谨，理由是： 。 （4） （填“能”或“不能”）用图丁来探究铁在氧气中的燃烧实验。 三、化合反应与分解反应 化合反应 分解反应 概念 由 物质生成 物质的反应 由 物质生成 物质的反应 表达式 特征 “ 变 ” “ 变 ” 实例 磷﹢氧气五氧化二磷 过氧化氢 水＋氧气 共性 都是 化学 变化 3．下列不属于化合反应，也不属于分解反应，但属于氧化反应的是（　　） A．磷＋氧气五氧化二磷 B．酒精＋氧气水＋二氧化碳 C．碳酸钙 氧化钙＋二氧化碳 D．硫酸铜＋氢氧化钠氢氧化铜＋硫酸钠 【变式1】下列反应中，属于化合反应的是 。 　①高锰酸钾 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气　 ②铁＋氧气四氧化三铁 　③碳＋氧气二氧化碳 ④过氧化氢 水＋氧气 【变式2】下列反应中属于分解反应的是（ ） A．甲烷＋氧气二氧化碳＋水 B．碱式碳酸铜氧化铜＋二氧化碳＋水 C．泥水→泥＋水 D．一氧化碳＋氧气二氧化碳 1．下列有关制取氧气的说法正确的是（　 ） 　A．加热二氧化锰固体可以制取氧气　　B．用高锰酸钾制取氧气时要加入催化剂 C．常温下高锰酸钾能分解产生氧气　 D．高锰酸钾在加热条件下分解产生氧气 2．实验室制取氧气时，必须满足的条件是（　 ） A．必须使用催化剂 B．必须用含氧元素的物质作为反应物 C．必须用排水法收集 D．必须用燃着的火柴检验是否收集满 3．实验室制取氧气的主要步骤如下：①把药品装入试管；②固定试管；③检查装置的气密性；④收集气体；⑤点燃酒精灯加热药品；⑥停止加热；⑦将导管从水槽取出水面。正确实验操作顺序为（ ） A． ③①②⑤④⑦⑥ B． ①②③④⑤⑥⑦ C． ①②③⑤④⑥⑦ D． ③①②⑤④⑥⑦ 4．某同学用加热高锰酸钾的方法制取氧气，并用排水法收集氧气，发现水槽内液体呈紫红色，请分析其中主要原因是（ ） A．没有预热 B．试管口忘了放一团棉花 C．导管太粗 D．装置的气密性不好 5．在四个集气瓶中，分别盛有空气、氮气、二氧化碳和氧气，鉴别它们最好选择（ ）来鉴别 A．带火星的木条 B．带火焰的木条 C．澄清石灰水 D．带火焰的木条和澄清石灰水 6．下列说法正确的是（　 ） A．工业上常采用分离液态空气法制氧气，该原理是利用氮气和氧气的密度不同进行分离 B．实验室制取气体的原料必须是纯净物 C．氧气的化学性质比较活泼，属于可燃物 D．空气质量报告中所列的空气质量级别越小，空气质量越好 7．检查装置的气密性的步骤为：①导气管口有气泡冒出；②用手掌贴紧容器外壁；③移开手后，导气管内形成一段水柱；④把导气管的一端浸入水中。其正确的操作顺序是（ ） A．②④③① B． ④②①③ C． ①②③④ D．②③④① 8．一氧化氮是大气污染物之一，但少量一氧化氮在人体内具有扩张血管、增强记忆的功能。一氧化氮难溶于水，通常条件下极易与氧气反应。实验室收集一氧化氮的装置是（ ） 9．充满氢气（其密度远小于空气的密度）的集气瓶从水槽中取出后的放置方法是（ ） A．瓶口向上放置 B．瓶口向下放置 C．瓶口盖上毛玻璃后向上放置 D．瓶口盖上毛玻璃后向下放置 10．两支试管中各盛有等量的过氧化氢溶液，向甲试管中加入适量的二氧化锰。如果用横坐标(x轴)表示反应时间T，用纵坐标(y轴)表示生成的氧气的质量M，则下列哪个图象最能体现两支试管产生的氧气随时间的变化关系（ ）（提示：过氧化氢溶液在常温下可分解） A． B． C． D． 11．某同学用下图装置制氧气，请问答： （1）用高锰酸钾制取和收集氧气的装置应选用 （填序号，下同）；用过氧化氢和二氧化锰制取和收集干燥的氧气的装置应选用 （浓硫酸是常用的气体干燥剂）； （2）检查装置①气密性的方法是： ； （3）装置②试管口要略向下倾斜的原因是： ； （4）若用装置④收集的氧气不纯，其原因可能是（请写两种原因）： ① ； ② 。 （5）小明用双氧水和二氧化锰反应来制取氧气，他应写出的反应文字表达式为 ，在这个反应中二氧化锰的作用是 ，选择的发生装置是 （填序号），能用⑤收集的原因是 。 （6）甲烷是一种无色、无臭、难溶于水、密度比空气小的气体。小玲用加热醋酸钠和碱石灰（均为固体）的方法制取甲烷，小玲应选择装置 （填序号）。若用右图装置收集甲烷，甲烷应从 端进入（填“a”或“b”）。 12．科学探究是奇妙的过程，请你一起参与探究，并填写下列空白： 小松同学用双氧水清洗伤口时，不小心将过氧化氢溶液滴到水泥板上，发现大量气泡产生。他想，水泥块是否也可以作过氧化氢分解的催化剂呢？于是他捡回一些水泥块用蒸馏水浸泡、干燥，并进行以下探究。 【猜想】水泥块能作为过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 木条不复燃 常温下过氧化氢溶液不分解或分解很慢 实验二 在装有过氧化氢溶液的试管中加入水泥块，然后将带火星的木条伸入试管中 木条复燃 水泥块能加快过氧化氢分解的速率 【结论】水泥块能加快过氧化氢的分解速率，故水泥块能作为过氧化氢分解反应的催化剂。 【讨论反思】小方认为光凭上述两个实验还不能证明水泥块能作为过氧化氢分解的催化剂，她觉得需要增加一个探究实验：探究 。 实验步骤： （1）A．准确称量水泥块的质量 B．完成实验二 C．待反应结束，将实验二中试管里的物质进行过滤、洗涤、干燥、称量 D．对比反应前后水泥块的质量 分析：如果水泥块在化学反应前后质量不变，则说明水泥块能作为过氧化氢分解反应的催化剂。 （2）但小华认为：要证明小松的猜想，小方的补充实验还是不够，还需要再补充一个探究实验：探究 。 （下面文字不列入考试内容，能让你在放松片刻 的过程中，不知不觉开阔视野） 气瓶的颜色 按国家标准规定，钢瓶涂成各种颜色以示区别，详看下面表格： 氧气钢瓶 氮气钢瓶 压缩空气钢瓶 氯气钢瓶 天蓝色、黑字 黑色、黄字 黑色、白字 草绿色、白字 乙炔钢瓶 石油液化气钢瓶 氨气钢瓶 氢气钢瓶 白色、红字 灰色、红字 黄色、黑字 深绿色、红字 $第二单元 空气和氧气 ——＊（教师版）＊—— · 课题1 我们周围的空气 ……………………………………………………………………… 1 · 课题2 氧气 …………………………………………………………………………………… 10 · 课题3 制取氧气 ……………………………………………………………………………… 16 课题1 我们周围的空气 一、空气中氧气含量测定 1．拉瓦锡测定空气中氧气含量 实验现象：部分银白色的液态汞变成红色粉末，容器里空气的体积约减少了1/5。 实验现象：红色粉末又变成了银白色物质，得到的气体的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积。 实验结论：空气由 氧气 和 氮气 组成，其中氧气约占空气总体积的 1/5 。 2．测定空气中氧气含量的方法 （1）实验原理： 利用红磷在空气中燃烧，将集气瓶内氧气消耗掉，生成五氧化二磷白色固体，使密 闭容器内压强减小；在大气压作用下，进入集气瓶内水的体积即为减少的氧气的体积。 （2）实验装置：如右图所示 （3）实验步骤： ①将仪器连接好并检查装置的 气密性 。 ②在集气瓶底装入少量的水，再把剩余的容积分成五等份并做上记号。 ③用弹簧夹夹紧乳胶管。 ④在燃烧匙内放入 过量的 红磷。 ⑤点燃红磷迅速伸入集气瓶中，并把塞子塞紧。 ⑥红磷燃烧停止，待集气瓶 冷却到室温 后，打开弹簧夹。 （4）实验现象： ①红磷燃烧产生大量 白烟 并放出热量。 ②打开弹簧夹后烧杯中的水倒吸入集气瓶中，进入水的体积约占集气瓶中空气体积的 1/5 。 （5）实验结论： 氧气约占空气体积的 1/5 。 氮气（集气瓶内剩余的气体）具有 不能燃烧 、 不支持燃烧 和 难溶于水 的性质。 【注】可燃物必须选用燃烧后生成物为 固体 的物质。不能选用木炭、硫等，因为木炭、硫燃烧产生的是气体物质，且与所耗氧气体积相同，使瓶内外气压相等，水不会倒吸入瓶中。 （6）实验后测得氧气的体积分数小于1/5的原因： ① 红磷的量不足 （不能将集气瓶内空气中的氧气完全反应掉）。 ② 装置漏气 （当集气瓶内氧气耗尽时，瓶内压强减小，瓶外空气会进入集气瓶内）。 ③ 装置未冷却到室温就打开弹簧夹 （温度较高气体压强较大，进入瓶内水的体积减小）。 （7）测定结果大于1/5的原因： ① 点燃红磷前未用弹簧夹夹紧乳胶管 （红磷燃烧放热会使部分空气由导管逸出）。 ② 将点燃的燃烧匙伸入瓶内太慢 （放出的热将瓶内的部分空气赶出瓶外；冷却后打开止水夹，进入集气瓶水的体积大于1/5）。 3．实验创新 （1）加热方式的创新 ①将装置改为密闭装置，集气瓶中的红磷利用凸透镜（如图1）或电热棒点燃（如图2）。 ②优点：减小误差；防止产物对空气造成污染。 　 （2）测量方式的创新 ①利用热水（如图3）或生石灰遇水放出的热量（如图4）引燃白磷，根据刻度变化得出结论。 ②优点：反应更容易进行，减小误差；防止产物对空气造成污染。 1．小红利用如图甲所示装置（气密性良好）和试剂测定空气中氧气含量，开始时集气瓶中空气的体积为200 mL。 （1）实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是 引燃白磷 。 （2）实验时同学们观察到烧杯中导管口有气泡冒出，原因是 弹簧夹没有夹紧 ，其他操作都正确，最后测定结果会 偏大 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。 （3）写出白磷燃烧的文字表达式： 白磷＋氧气五氧化二磷 。　　　　 （4）小红提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以200 mL等于空气中氧气的含量”。据图乙分析，此说法 错误 （填“正确”或“错误”），说明理由： 白磷燃烧不能将氧气完全耗尽 。 【变式1】最早通过实验测定出空气组成的科学家是（ C ） A．瑞典的舍勒 B．英国的汤姆生 C．法国的拉瓦锡 D．意大利的阿伏加德罗 【变式2】如图所示装置可用于测定空气中氧气含量，下列说法不正确的是（ C ） A．实验时红磷必须足量 B．点燃红磷前必须先用弹簧夹夹紧乳胶管 C．红磷熄灭后应立刻打开弹簧夹 D．集气瓶中水面最终约上升至 1 处 【变式3】现有一充满空气的瓶子，要将其中的氧气除去，又不增加其他气体的成分。下列物质在瓶中燃烧可达到目的的是（ D ） A．木炭 B．硫磺 C．铁丝 D．红磷[来源:Z§xx§k．Com] 【变式4】测定空气中氧气的含量的实验中：[来源:学科网] ①液面上升到的位置小于1/5的可能原因是： 红磷的量不足；装置的气密性不好；未待冷却就打开了止水夹 。 ②能否用铁、铝代替红磷? 不能 ，原因是 它们在空气中不能燃烧 。 ③能否用碳、硫代替红磷? 不能 ，原因是 燃烧生成物是气体，瓶内压强无变化，水不会进入集气瓶 。 【变式5】空气中氧气含量的测定 a．可燃物要求：足量且产物是固体，只能与空气中的 氧气 反应。 b．装置要求：装置的气密性良好；装置内加水是为了 吸收五氧化二磷，防止燃着的红磷掉落瓶底，使集气瓶破裂 。 c．现象：有大量白烟产生，冷却后，集气瓶内液面上升约 集气瓶容积的1/5 。 d．红磷燃烧的化学反应文字表达式： 红磷＋氧气五氧化二磷 。 e．结论：空气是混合物；氧气（O2）约占 空气体积的1/5 ，可支持燃烧；氮气（N2）约占 空气体积的4/5 ，不支持 燃烧 ，也不能 燃烧 ， 难溶 于水。[来源:学*科*网] 二、空气的组成 1．空气的主要成分是 氮气 和 氧气 ，分别约占空气总体积的 4/5 和 1/5 。 2．空气的成分按体积计算如下表： 气体 氮气(N2) 氧气（O2） 稀有气体(氦气、氖气、氩气等) 二氧化碳(CO2) 其他气体和杂质 占比 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 【注】①空气中各气体的含量是体积分数，不是质量分数。 ②空气是一种混合气体，组成比较固定，特别是氧气、氮气、稀有气体的成分几乎不变，但个别地区略有不同。 3．纯净物和混合物 物质 纯净物 混合物 概念 只由一种物质组成的物质 由两种或多种物质混合而成 性质 固定 组成混合物的各种成分保持各自的性质 表示 有化学符号 无固定符号 举例 氧气（O2） 、氮气（N2） 空气、海水、矿泉水、合金、酱油等 联系 混合物是由纯净物混合而成 2．下列物质中，属于纯净物的是（ C ） A．海水 B．汽油 C．蒸馏水 D．空气 【变式1】某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断正确的是（ C ） A．a点时容器内氮气体积分数为85% B．b点时氧气的体积分数比c点时小 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% 【变式2】下列物质属于纯净物的是（ A ） A．冰水 B．医用的生理盐水 C．自来水 D．雪碧饮料 【变式3】下列各组物质中，前者是纯净物，后者是混合物的是（ C ） A．糖水、白酒 B．铁矿石、氧气 C．冰水混合物、盐水 D．氮气、氧气 【变式4】下列气体中，属于纯净物的是（ C ） A．洁净的空气 B．汽车的尾气 C．水蒸气 D．香烟的烟气 【变式5】下面提供一些物质，请判断是纯净物还是混合物，并用直线连起来 纯净物 混合物 矿泉水 铁 面包 五氧化二磷 海水 可口可乐 红墨水 氧气 氖气 自来水 答案： ． 纯净物 混合物 矿泉水 铁 面包 五氧化二磷 海水 可口可乐 氧气 红墨水 氖气 自来水 三、空气是一种宝贵的自然资源 1．氧气：主要用途是供给呼吸和支持燃烧。 2．氮气：是无色、无臭的气体，密度比空气略小，难溶于水。氮气的化学性质不活泼。主要用途是用作保护气、合成氮肥等。 3．稀有气体：氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称。是无色、无臭的气体，难溶于水。化学性质很不活泼，一般情况下不与其他物质反应。通常作保护气、制成多种电光源、用于激光技术；氦用于制造低温环境；氙用于医疗麻醉。 【拓展】氮气和稀有气体作为保护气，是利用它们的稳定性。但是“稳定”是“相对”而不是绝对的，在一定条件下，氮气及有些稀有气体也能与某些物质发生化学反应。 3．空气是一种重要的资源。下列有关说法错误的是（　B ） A．氮气充入食品包装袋中可延长食品保质期　　　B．氧气可用作火箭发射的燃料 C．稀有气体可用于制造闪光灯 D．氧气能供给生物呼吸，支持燃料燃烧 【变式1】空气的成分中能使酥脆的饼干变软的是（　D ） A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．水蒸气 【变式2】关于稀有气体的叙述中，错误的是（　A ） A．稀有气体是空气中含量最多的气体 B．都是无色无臭的气体 C．一定条件下能跟其他物质发生化学反应 D．在空气中的含量为0.94% 【变式3】成年人休息时每分钟大约需要吸入8 L空气，则成年人休息时1小时吸入氧气的体积约为（ B ） A．16.8 L B．100.8 L C．374.4 L D．480.0 L 【变式4】白炽灯泡中要填充增压气（不活泼气体），霓虹灯中要填充显色气，下列各气体中不能用来填充灯泡的是（ D ） A．氩气 B．氮气 C．氖气 D．氧气 【变式5】下列有关空气成分的叙述中，错误的是（　A ） A．氧气能支持燃烧，具有可燃性 B．氮气化学性质不活泼，常被用作保护气 C．稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源 D．二氧化碳是植物进行光合作用的基本原料 四、空气的污染及防治 污染空气的物质 ①烟尘（可吸入颗粒物、细颗粒物）；②有害气体（二氧化硫、一氧化碳、 二氧化氮、臭氧等） 污染物的主要来源 ①化石燃料的燃烧；②工厂的废气；③汽车排放的尾气 空气污染的危害 ①损害人体的健康；②影响作物生长；③破坏生态平衡 全球性大气污染问题 温室效应 酸雨 臭氧层破坏 空气污染的防治 ①使用清洁能源；②工厂的废气经过处理后再排放；③使燃料充分燃烧；④对化石燃料进行脱硫处理；⑤积极植树、造林、种草等 【拓展】目前计入空气质量评价的主要污染物为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（粒径小于等于10微米的颗粒物，称PM10 ）、细颗粒物（粒径小于等于2.5微米的颗粒物，称PM2.5）和臭氧等。 4．大气污染造成哪些危害（ D ） ①损害人体健康 ②影响农作物生长 ③破坏生态平衡 ④加速臭氧层破洞 ⑤使全球变暖 ⑥形成酸雨 A．①③ B．①③⑤⑥ C．①②③ D．①②③④⑤⑥ 【变式1】将下列物质排放到空气中，不会造成大气污染的是（ B ） A．二氧化硫 B．二氧化碳 C．臭氧 D．细颗粒物（PM2.5） 【变式2】2024张家口期中防治空气污染，保护生态环境。下列做法不合理的是（ C ） A．开发和使用清洁能源 B．车辆尾气净化后排放 C．工业废气排放到高空 D．管理和控制工地扬尘 【变式3】“绿水青山就是金山银山”是建设生态文明的重要理念。下列做法与之相违背的是（ A ） A．直接焚烧秸秆 B．增加绿化面积 C．禁放烟花爆竹 D．利用风力发电 【变式4】空气的成分按体积计算，大约是：氮气 78% 、氧气 21% 、稀有气体 0.94% 、二氧化碳 0.03% 、其他气体和杂质 0.03% 。 【变式5】空气质量日报 （1）主要内容：“空气质量指数”“首要污染物”“空气质量状况”等。 （2）目前计入空气质量评价的主要污染物： 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。 1．下列关于稀有气体的叙述中，错误的是（ C ） A．曾被称为惰性气体 B．都是无色、无臭气体[来源:学科网ZXXK] C．都不能与其他物质发生化学反应 D．稀有气体有广泛的用途 2．我们知道食物较长时间露置在空气中就会变质，这主要是由于空气中含有（ A ） A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 3．下列哪种行为目的不在于保护大气（ D ） A．加强大气质量监测 B．使用清洁能源 C．积极植树造林 D．回收废旧手机电池 4．新调整的空气质量监测指标中指出，影响空气质量的一组主要污染物是（ A ） A．二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物 B．二氧化碳、氮气、氧气 C．氮气、二氧化氮、可吸入颗粒物 D．二氧化碳、氧气、二氧化硫 5．下列关于空气的说法中，错误的是（ C ） A．空气中含有氮气、氧气等多种气体 B．空气是一种十分重要的天然资源 C．若大量有害物质进入空气中，仅靠大自然的自净能力，大气还能保持洁净 D．按体积分数计，空气中约含氮气78％、氧气21％ 6．由于森林的过量砍伐、草场大面积开垦，土地出现沙漠化，导致我市今年出现了近几年来最严重的沙 尘暴天气。沙尘暴天气使空气中增加了大量的（ A ） A．可吸入颗粒物 B．一氧化碳 C．二氧化氮 D．二氧化硫 7．下列物质中属于纯净物的是（ C ） A．海水 B．水泥沙浆 C．干冰 D．汽水 8．下列关于空气成分用途的说法不正确的是（ D ） A．空气是一种十分重要的天然资源 B．食品充入氮气可延长保质期 C．氧气可供给呼吸 D．氧气可灭火 9．在装有空气的密闭容器中，若用燃烧的方法除去其中的氧气，但又不引入其他杂质，可使用的物质是（ C ） A．硫磺 B．蜡烛 C．红磷 D．铁丝 10．如图所示装置，有洗气、储气等用途，在医院给病人输氧气时，也利用了类似的装置，并在装置中盛放大约半瓶蒸馏水。以下说法正确的是（ C ） A．b导管连接供给氧气的钢瓶 B．a导管连接病人吸氧气的塑胶管 C．该装置可用来观察是否有氧气输出 D．该装置不能用来观察输出氧气的速度 11．空气和我们关系非常紧密。测得某市某日的空气质量指数如图，空气质量分级标准如表，你认为该市当日的空气属于 良 (填“优”“良”“轻度污染”或“中度污染”)。 空气质量指数 0～50 51～100 101～150 151～200 201～300 300以上 空气质量级别 一级 二级 三级 四级 五级 六级 空气质量状况 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 12．小亮同学利用如图所示的装置测定空气里氧气的含量．他先在燃烧匙中放入足量的红磷，塞紧橡皮塞，然后用凸透镜聚光照射集气瓶中的红磷。 （1）由于凸透镜的聚光作用，使红磷燃烧；燃烧停止后，燃烧匙里仍有红磷，燃烧停止的原因是 氧气耗尽 。 （2）待完全反应冷却到常温后，打开弹簧夹观察到的实验现象是 水进入集气瓶中，约占集气瓶容积的五分之一 ，说明 氧气约占空气总体积的五分之一 。 （3）实验中不能用木炭代替红磷，原因是 木炭燃烧生成二氧化碳气体，集气瓶内的气体没有减少 。 （4）红磷是一种 暗红 色固体，五氧化二磷是一种 白 色、 易溶 于水的 固 体。 　 九上·第二单元 第 1 页 共 7 页 学科网（北京）股份有限公司 课题2 氧气 一、氧气的性质 1．氧气的物理性质 在通常状况下，氧气是一种 无 色 无 臭的气体。在标准状况下，氧气密度比空气 略大 ， 不易 溶于水。　　 氧气在－183℃变为 淡蓝 色液体，－219℃变为 淡蓝 色固体。工业生产的氧气，一般以液态形式贮存在蓝色钢瓶中。 【拓展】①氧气不易溶于水，不等于氧气不溶于水，只是溶解较少而已。河水、海水中的鱼虾等能生存，可以证明自然界的水中溶有氧气。 ②氧气的密度比空气的密度大，利用这一性质可推出收集氧气的方法之一是 向上排空气 法。 2．氧气的化学性质 　　氧气是一种化学性质比较活泼的气体。在一定条件下可以和许多物质发生化学反应，同时放出热量。氧气具有氧化性，是一种常见的氧化剂。 氧气与物质发生反应的现象等方面的对比： 反应物 反应现象 化学反应的文字表达式 实验现象 燃烧现象 反应后 木炭和 氧气 空气中：持续红热，放出热量 氧气中：剧烈燃烧，发出白光，放出热量 生成使澄清石灰水变浑浊的气体 碳＋氧气二氧化碳 硫磺和 氧气 空气中：发出微弱的淡蓝色火焰，放出热量 氧气中：发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量 生成有刺激性气味的气体 硫＋氧气二氧化硫 铁丝和 氧气 空气中：灼烧至红热，离火后迅速变凉（不能燃烧） 氧气中：剧烈燃烧，火星四射，放出热量 生成黑色固体 铁＋氧气四氧化三铁 【注】（1）氧气支持燃烧，但其本身 无 可燃性；物质燃烧一般要发光放热。 （2）根据可燃物在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈（如硫），还有在空气中不燃烧的物质却可以在氧气中燃烧（如铁），可得到如下结论：①可燃物燃烧剧烈程度与 氧气 的浓度有关；②反应的剧烈程度与可燃物和氧气的 接触面积 有关。 （3）做铁丝燃烧实验时必须用细铁丝，铁丝表面要用砂纸打磨光亮；细铁丝要绕成螺旋状，下端要系根火柴；必须待火柴快要烧尽时，才可将铁丝伸入集气瓶中。同时，集气瓶底要预先放一些细沙或水，防止生成物熔化后溅落下来炸裂瓶底。 （4）夹木炭的坩埚钳要自上而下缓慢地伸入瓶中。 【拓展】有几个概念不要搞混淆。 ①光和焰的不同。光是固体微粒被灼热的结果（如碳在氧气中燃烧发出白光）；火焰即火苗，用于气体物质在燃烧时的现象描述（如氢气燃烧产生淡蓝色的火焰；硫磺氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰）。 ②烟、雾、气的不同。烟是大量固体细小微粒扩散到空气中的现象；雾是气体与水形成的小液滴在空气中形成的现象；气即气体，条件不变化无论静置多久仍是气体。 ③白色与无色是不同的，如水是无色的，粉笔是白色的。 3．氧气的检验 氧气能使带火星的小木条复燃。 （1）检验原理：利用氧气能支持燃烧（助燃性）的性质。 （2）操作方法：将一根带火星的小木条伸入该气体中。 （3）现象：带火星的木条 复燃 。 4．氧气的用途 氧气的用途是 供给呼吸 和 支持燃烧 。 （1）供给呼吸：为病人、登山、潜水、航空和宇航员提供呼吸用的氧气。 （2）支持燃烧：利用可燃物跟氧气反应放出热量，工业上用于炼钢、气焊和气割金属、液氧炸药等。 1．下列物质在氧气中燃烧，火星四射，有黑色固体生成的是（　C ） A．硫 B．木炭 C．铁丝 D．红磷 【变式1】下面氧气（O2）和氮气（N2）的自述中，属于物理性质的是（　C ） 　　 【变式2】下列关于氧气的说法正确的是（　A　） A．液态氧可用作火箭的助燃剂 B．氧气在空气中的体积分数为78% C．硫在氧气中燃烧发出黄色火焰 D．鱼类能在水中生存，证明氧气易溶于水 【变式3】（多选）氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以和许多物质发生化学反应。如图所示，关于三个反应的叙述中不正确的是（ BD ） A．都是两种物质反应生成一种新物质 B．生成物都是固体 C．都需要点燃 D．都是非金属和氧气反应 【变式4】氧气可以与木炭、硫、铁丝发生反应。下列关于这几个反应的说法错误的是（ C ） A．从反应条件看：都需要点燃 B．从反应现象看：都有“剧烈燃烧，放出大量热”的现象 C．从物质状态看：反应物都是固体和气体，生成物都是气体 D．从物质种类看：反应物都有2种，生成物都只有1种 【变式5】下列说法中，不正确的是（ A ） A．木炭在氧气中燃烧时，发出白光，生成黑色固体 B．红磷在氧气中燃烧时，产生大量白烟 C．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 D．木炭在氧气中燃烧时，发出白光，放出热量 二、化合反应与氧化反应 项目 化合反应 氧化反应 概念 由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应 物质跟氧发生的反应 特点 多变一 有“氧”参加反应 举例 木炭、硫等与氧气的反应 木炭、硫、蜡烛等与氧气的反应 相互联系 化合反应 不一定 是氧化反应；氧化反应 不一定 是化合反应 【拓展】（1）“化合反应”是化学反应基本类型之一，而“氧化反应”是从是否得氧的角度对化学反应进行分类，不属于基本反应类型。 （2）物质跟氧发生的反应叫氧化反应，这里的“氧”是指氧元素，包括氧气和某些含氧物质，不能单纯地理解为“氧气”。当然，物质跟氧气发生的反应一定是氧化反应。 （3）物质在氧气中燃烧是剧烈的氧化反应，还有些氧化反应进行的很慢、不易被察觉，这种氧化反应叫缓慢氧化。如：铁生锈、动植物呼吸、食物腐烂等。 （4）化合反应不一定是氧化反应，氧化反应也不一定是化合反应。 　　如：氧化钙＋水氢氧化钙（是化合反应，但不是氧化反应） 　　　　石蜡＋氧气 二氧化碳＋水（是氧化反应，但不是化合反应） 　　 铁＋氧气四氧化三铁（既是化合反应，又是氧化反应） 2．下列化学变化中，属于化合反应的是 A、B、D、F、G ；属于氧化反应、不属于化合反应的是 C、E、H 。 A．硫＋氧气二氧化硫 B．铁＋氧气四氧化三铁 C．酒精＋氧气二氧化碳＋水　 D．氢气＋氧气水 E．石蜡＋氧气二氧化碳＋水　　 　　F．碳＋氧气二氧化碳 G．二氧化碳＋水碳酸　　　　　 　 H．甲烷＋氧气二氧化碳＋水 【变式1】下列有关化合反应和氧化反应的说法中，正确的是（ D ） A．化合反应一定是两种物质反应，生成一种物质　　　B．有氧气参加的反应一定是化合反应 C．糖和水混合制成糖水是化合反应 D．有些化学反应既是化合反应又是氧化反应 【变式2】下列叙述中正确的是（ D ） A．氧化反应只能生成一种物质，因为氧化反应一定是化合反应 B．化合反应必须是物质与氧气发生反应且生成的物质只有一种的反应 C．氧化反应是物质与氧气发生的化学反应 D．物质与氧气发生的化学反应一定是氧化反应 【变式3】下列物质在氧气中燃烧的现象和所属反应类型正确的是（ C ） A．硫——黄色火焰——化合反应 B．红磷——蓝色火焰——氧化反应 C．铁丝——火星四射——化合反应 D．木炭——白色火焰——化合反应 【变式4】下列不属于缓慢氧化的是（ C ） A．动植物的呼吸作用 B．馒头变霉 C．纸的燃烧 D．醋和酒精的酿造 【变式5】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（ A ） 选项 X Y A 化合反应 氧化反应 B 纯净物 混合物 C 物理变化 化学变化 D 化学反应 化合反应 1．关于物质燃烧的现象描述错误的是（　A ） A．磷在空气中燃烧、剧烈反应，产生大量白雾 B．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体 C．镁带在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体 D．硫在氧气中燃烧，火焰呈蓝紫色，生成有刺激性气味的气体 2．下列关于氧气的化学性质中，描述错误的是（ C ） A．具有氧化性 B．化学性质比较活泼 C．具有可燃性 D．具有助燃性，可以支持燃烧 3．下列反应中，属于化合反应的是（ B ） A．石蜡＋氧气二氧化碳＋水　　　　 B．磷＋氧气五氧化二磷 C． 酒精＋氧气二氧化碳＋水　　　　D．甲烷＋氧气二氧化碳＋水 4．以下对氧气的性质描述，错误的是（ B ） A．通常条件下，氧气是一种无色无臭的气体 B．氧气是极易溶于水的气体 C．氧气在低温高压时能变成淡蓝色液体或固体 D．氧气是一种化学性质比较活泼的气体 5．下列物质在盛有氧气的集气瓶中反应，集气瓶底部必须预先留少量水或铺一层细沙的是（ C ） A．木炭 B．红磷 C．铁丝 D．硫磺 6．下列变化过程中，不属于缓慢氧化的是（ C ） A．塑料老化 B．食物腐败 C．镁条燃烧 D．动植物呼吸 7．下列关于燃烧现象的描述，正确的是（ C ） A．木炭在氧气中燃烧产生大量的白烟 B．红磷在空气中燃烧发出蓝紫色的火焰 C．镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光 D．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射 8．判断铁丝在氧气中燃烧是化学变化的根本依据是（ D ） A．剧烈燃烧 B．火星四射 C．放出热量 D．产生黑色固体 9．下列用途中，不需要纯氧的是（ D ） A．制液氧炸药 B．促进火箭里的燃料燃烧 C．焊接或切割金属的氧炔焰 D．家庭煤炉里蜂窝煤的燃烧 10．下列关于氧气用途说法有误的是（ D ） A．氧气用于宇宙航行 B．氧气能用于动植物的呼吸 C．氧气可用于炼铁、炼钢工业 D．因为氧气能燃烧，故可做燃料 11．（1）氧气在加压、降温条件下会变为 淡蓝　　色液体或固体，这是　 物理　　变化；液态氧气一般储存在 　蓝色钢瓶 中。氧气的密度比空气的密度 略大 ；氧气能使带火星的小木条 复燃 。 （2）阅读下列短文，运用你所学的知识将符合题意的编号填入适当的空格里 在通常状况下，①氮气是没有颜色；②没有气味的气体；③比空气稍轻；④氮气在1标准大气压、－195.8℃时变成为液体；⑤在雷电的作用下，氮气能与氧气反应产生氮氧化物；⑥在高温、高压、催化剂的作用下，氮气能与氢气反应生成氨气。 其中属于物理性质的是 ①②③④ ；属于化学性质的是 ⑤⑥ 。 （3）有四瓶无色气体，它们分别是氧气、空气、氮气和二氧化碳气体，为区别它们，将燃着的木条分别伸入四个集气瓶中，使木条燃烧情况不变的是 空气 ，使木条剧烈燃烧的是 氧气 ，使燃着的木条熄灭的是 氮气 和 二氧化碳 。 （4）请你从①铁丝；②红磷；③硫；④氮气；中选择适当物质填空（填物质对应的序号）。在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰且生成的气体会污染空气的是　　③ ；燃烧时会产生大量白烟的是　　②　 ；可以用作食品防腐的是　　④ 　。 （5）写出下面物质通常状况下的颜色、状态，然后熟记。 物质 氧气 红磷 硫磺 铁丝 五氧化二磷 四氧化三铁 二氧化硫 颜色 状态 答案： 物质 氧气 红磷 硫磺 铁丝 五氧化二磷 四氧化三铁 二氧化硫 颜色 无色 暗红 淡黄 银白 白色 黑色 无色 状态 气态 固态 固态 固态 固态 固态 气态 12．如图：是验证氧气性质的实验 （1）对上述实验描述错误的是 BC 。 A．三者既是化合反应也是氧化反应 B．三者的生成物都是固体 C．甲、丙中的水都可用细沙代替 （2）做甲实验时，应用燃烧匙盛装 少量 （填“少量”或“足量”）硫在酒精灯上加热。硫在空气中不如在氧气中燃烧得旺，原因是 空气中的氧气含量相对较低 。 （3）做乙实验时，最好将烧红的木炭由瓶口缓慢插入集气瓶中，目的是 使木炭与氧气充分反应 ，观察到的现象是 木炭发出白光，放出热量 。 （4）丙中反应的文字表达式是 铁＋氧气 四氧化三铁 ，瓶中水的作用是 防止高温熔融物溅落炸裂瓶底 。 课题3 制取氧气 一、制取氧气 1．工业制取氧气：（物理变化） 2．实验室制取氧气： 实验类型 高锰酸钾受热分解制氧气 过氧化氢催化分解制氧气 所需药品 暗紫 色高锰酸钾粉末 无色 过氧化氢溶液+ 黑 色二氧化锰固体 反应原理 实验装置 收集方法 排水集气 法（因为氧气不易溶于水） 向上排空气集气 法（因为氧气密度比空气大） 验满方法 当有大气泡从集气瓶口冒出来，说明氧气已收集满 把带火星的木条 靠近集气瓶口 ，如果木条复燃，说明氧气已收集满 检验方法 将带火星的小木条 伸入集气瓶内 ，如果木条复燃，说明该瓶内气体是氧气 （1）加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤： 可归纳为“查、装、定、点、收、离、熄”，用谐音“茶庄定点收利息”来记。 ①查：检查装置的气密性。 ②装：把药品装入试管内，塞好带导管的橡皮塞。 　③定：把试管固定在铁架台上，使试管口稍向下倾斜。集气瓶装满水，倒扣在水槽中。 ④点：点燃酒精灯，均匀预热后再集中在药品部位加热。 　⑤收：导管口有连续且均匀气泡产生时再收集氧气。 ⑥离：实验结束，先将导气管从水槽中取出。 ⑦熄：最后熄灭酒精灯。 （2）实验室（高锰酸钾加热）制取氧气应注意的事项： 　①药品要 平铺 在试管底部，使其均匀受热。 　②铁夹要夹在距离试管口 1/3 处。 　③试管内的导管稍伸出胶塞即可，便于气体导出。 　④试管口应 略向下倾斜 ，防止加热时 产生的冷凝水倒流 ，使试管受热不均匀而炸裂。 　⑤试管口处要放 一小团棉花 ，防止加热时高锰酸钾粉末进入导气管。 　⑥盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片， 正 放于实验台，可减少气体的逸散。 3．制取气体时反应装置的选择 （1）发生装置的选择：选择的依据是反应物的状态和反应条件。 ①固体反应物加热制取气体（如高锰酸钾制氧气）：固体＋固体（加热型）； ②液体反应物不加热制取气体（如过氧化氢制氧气）：固体＋液体（不加热型）。 （2）收集装置的选择：选择的依据是气体的密度和溶解性。 ①当气体不与水反应且难溶于水或不易溶于水时（如氧气），采用 排水 法收集； ②当气体不与空气中的成分反应且密度大于空气（如氧气），采用 向上排空气 法收集； ③当气体不与空气中的成分反应且密度小于空气（如氢气），采用 向下排空气 法收集。 1．如图所示是实验室常用的气体制取装置，在用双氧水和二氧化锰制取氧气的实验中，可选用的发生装置是和收集装置最合适的是（　D　） A．①⑤ B．①④ C．②⑤ D．②③ 【变式1】用向上排空气法收集氧气，检验氧气是否集满的最简便的方法是（　C　） A．将带火星的木条伸入集气瓶中，看木条是否复燃 B．看集气瓶口是否有气体冒出 C．将带火星的木条伸到集气瓶口，看木条是否复燃 D．倒入澄清的石灰水，看是否变浑浊 【变式2】工业制氧气采用分离液态空气法，先将空气液化，然后逐渐升温，关于这个过程的描述不正确的是（　A　） A．有新物质氧气生成 B．利用了物质的沸点不同 C．先收集到的氮气沸点较低 D．得到的氮气或氧气中可能混有稀有气体 【变式3】实验室用高锰酸钾制纯净氧气时，下列做法错误的是（ C ） A．在试管口放一团棉花，防止试管中的粉末状物质进入导管 B．把试管口略向下倾斜固定在铁架台上 C．导管口开始有气泡放出时就立即收集，防止生成的气体跑掉 D．用高锰酸钾制取所需氧气停止加热时，先要把导管移出水面，然后再熄灭酒精灯 【变式4】实验室用高锰酸钾制取氧气，不需要用到的一组仪器是（ A ） A．烧杯、玻璃棒 B．大试管、集气瓶 C．酒精灯、铁架台 D．导管、单孔橡胶塞 【变式5】下图是实验室制取气体的常用装置。 （1）写出带有序号仪器的名称① 长颈漏斗 ，② 集气瓶 。 （2）用过氧化氢制取氧气的文字表达式为 过氧化氢水＋氧气 ；选择的发生装置是 B 。 （填序号）；选择该发生装置的依据是 反应物是液体与固体且反应不需加热 。 （3）实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气时，正确的操作顺序是 ②④⑥①③⑤ 。 ①当气泡连续均匀冒出时收集 ②检查装置的气密性 ③把导管移出水面 ④把药品装入试管，并固定在铁架台上 ⑤熄灭酒精灯 ⑥先均匀加热，再集中加热 二、催化剂和催化作用 1．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 质量 和 化学性质 在反应前后 都没有发生变化 的物质叫做催化剂。 2．催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用叫 催化 作用。 【拓展】（1）“改变”包括“加快”和“减慢”两种含义，不只包括“加快”。 （2）在化学反应前后，催化剂的“质量”和“化学性质”不变，其物理性质可能改变。 （3）在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变，并不是说反应过程中也不变。 （4）催化剂不能增多或减少生成物的质量。 （5）用过氧化氢制氧气时常加入催化剂二氧化锰（黑色粉末），但能用作催化剂的物质不仅仅是二氧化锰一种。 （6）在有些反应中，二氧化锰不是催化剂。如高锰酸钾分解的反应中，二氧化锰是生成物。　 （7）催化剂的特点：“一变二不变”，“一变”是改变反应速率，“二不变”是反应前后质量不变，化学性质不变。　　 【拓展】制取氧气有关催化剂的实验探究(以二氧化锰作过氧化氢分解的催化剂为例) 设计实验的目的 实验操作 证明二氧化锰能 改变反应速率 证明反应前后二氧 化锰化学性质不变 证明反应前后二氧化锰质量不变 先称取二氧化锰，加入过氧化氢溶液中，反应完后过滤，把二氧化锰洗净、干燥，再称量 2．下列关于催化剂的说法正确的是（　D ） A．用过氧化氢制氧气时，加入催化剂可使生成氧气的质量增加 B．必须能加快其他反应速率的物质才是催化剂 C．二氧化锰只能用作催化剂 D．加入催化剂，过氧化氢发生分解放出氧气的速率加快 【变式1】实验室用双氧水制取氧气时常加入少量二氧化锰，而二氧化锰本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化。你认为二氧化锰在这一反应中是作（　C ） A．反应物 　 B．生成物　　 C．催化剂　 D．消毒剂 【变式2】下列关于催化剂的说法正确的（ C ） A．二氧化锰在制取氧气的反应中总能起催化作用 B．过氧化氢溶液分解只能用二氧化锰做催化剂 C．催化剂能改变其他物质的化学反应速率 D．催化剂只能加快其他物质的化学反应速率 【变式3】用过氧化氢制氧气时，忘记加入二氧化锰，其后果是（ B ） A．不产生氧气 B．产生氧气的速率很慢 C．没有水生成 D．产生氧气的总质量减少 【变式4】下列关于催化剂的说法正确的是（ A ） A．催化剂不能改变生成物的质量 B．催化剂只能加快化学反应速率 C．二氧化锰可作任何反应的催化剂 D．没有催化剂就不能进行化学反应 【变式5】某兴趣小组利用如图所示的仪器进行实验并探究。 （1）实验室欲用高锰酸钾制取并收集干燥的氧气，则收集装置应选择 D(或E) （从A～E中选择）。 （2）若用过氧化氢溶液和二氧化锰来制氧气，应选用的发生装置是 A （从A～E中选择）。为证明二氧化锰的催化作用，小明同学通过下图装置进行探究： 向锥形瓶中加入a mL过氧化氢溶液（如图甲），然后塞入插有带有火星木条的橡胶塞（如图乙），观察到的现象是 带有火星的木条不复燃 ；再通过漏斗加入b g 二氧化锰（如图丙），此时观察到的现象是 带有火星的木条复燃 。充分反应后，将图丙瓶中的混合物进行过滤、洗涤、干燥、称量，固体仍为b g，小明同学认为二氧化锰是催化剂。 （3）小红同学认为小明同学的结论不严谨，理由是： 小明同学没有检验反应前后二氧化锰的化学性质是否发生变化 。 （4） 能 （填“能”或“不能”）用图丁来探究铁在氧气中的燃烧实验。 三、化合反应与分解反应 化合反应 分解反应 概念 由 两种或两种以上 物质生成 另一种 物质的反应 由 一种 物质生成 两种或两种以上其它 物质的反应 表达式 A ﹢ B → AB AB → A ＋ B 特征 “ 多 变 一 ” “ 一 变 多 ” 实例 磷﹢氧气五氧化二磷 过氧化氢 水＋氧气 共性 都是 化学 变化 3．下列不属于化合反应，也不属于分解反应，但属于氧化反应的是（　B　） A．磷＋氧气五氧化二磷 B．酒精＋氧气水＋二氧化碳 C．碳酸钙 氧化钙＋二氧化碳 D．硫酸铜＋氢氧化钠氢氧化铜＋硫酸钠 【变式1】下列反应中，属于化合反应的是 ②③ 。 　①高锰酸钾 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气　 ②铁＋氧气四氧化三铁 　③碳＋氧气二氧化碳 ④过氧化氢 水＋氧气 【变式2】下列反应中属于分解反应的是（ B ） A．甲烷＋氧气二氧化碳＋水 B．碱式碳酸铜氧化铜＋二氧化碳＋水 C．泥水→泥＋水 D．一氧化碳＋氧气二氧化碳 1．下列有关制取氧气的说法正确的是（　D ） 　A．加热二氧化锰固体可以制取氧气　　B．用高锰酸钾制取氧气时要加入催化剂 C．常温下高锰酸钾能分解产生氧气　 D．高锰酸钾在加热条件下分解产生氧气 2．实验室制取氧气时，必须满足的条件是（　B ） A．必须使用催化剂 B．必须用含氧元素的物质作为反应物 C．必须用排水法收集 D．必须用燃着的火柴检验是否收集满 3．实验室制取氧气的主要步骤如下：①把药品装入试管；②固定试管；③检查装置的气密性；④收集气体；⑤点燃酒精灯加热药品；⑥停止加热；⑦将导管从水槽取出水面。正确实验操作顺序为（ A ） A． ③①②⑤④⑦⑥ B． ①②③④⑤⑥⑦ C． ①②③⑤④⑥⑦ D． ③①②⑤④⑥⑦ 4．某同学用加热高锰酸钾的方法制取氧气，并用排水法收集氧气，发现水槽内液体呈紫红色，请分析其中主要原因是（ B ） A．没有预热 B．试管口忘了放一团棉花 C．导管太粗 D．装置的气密性不好 5．在四个集气瓶中，分别盛有空气、氮气、二氧化碳和氧气，鉴别它们最好选择（ D ）来鉴别 A．带火星的木条 B．带火焰的木条 C．澄清石灰水 D．带火焰的木条和澄清石灰水 6．下列说法正确的是（　D ） A．工业上常采用分离液态空气法制氧气，该原理是利用氮气和氧气的密度不同进行分离 B．实验室制取气体的原料必须是纯净物 C．氧气的化学性质比较活泼，属于可燃物 D．空气质量报告中所列的空气质量级别越小，空气质量越好 7．检查装置的气密性的步骤为：①导气管口有气泡冒出；②用手掌贴紧容器外壁；③移开手后，导气管内形成一段水柱；④把导气管的一端浸入水中。其正确的操作顺序是（ B ） A．②④③① B． ④②①③ C． ①②③④ D．②③④① 8．一氧化氮是大气污染物之一，但少量一氧化氮在人体内具有扩张血管、增强记忆的功能。一氧化氮难溶于水，通常条件下极易与氧气反应。实验室收集一氧化氮的装置是（ B ） 9．充满氢气（其密度远小于空气的密度）的集气瓶从水槽中取出后的放置方法是（ D ） A．瓶口向上放置 B．瓶口向下放置 C．瓶口盖上毛玻璃后向上放置 D．瓶口盖上毛玻璃后向下放置 10．两支试管中各盛有等量的过氧化氢溶液，向甲试管中加入适量的二氧化锰。如果用横坐标(x轴)表示反应时间T，用纵坐标(y轴)表示生成的氧气的质量M，则下列哪个图象最能体现两支试管产生的氧气随时间的变化关系（ A ）（提示：过氧化氢溶液在常温下可分解） A． B． C． D． 11．化学实验室有如下实验装置： （1）用高锰酸钾制取和收集氧气的装置应选用 ②④或②⑤ （填序号，下同）；用过氧化氢和二氧化锰制取和收集干燥的氧气的装置应选用 ①③⑤ （浓硫酸是常用的气体干燥剂）； （2）检查装置①气密性的方法是： 用弹簧夹夹紧橡胶管，向长颈漏斗中注入水至长颈漏斗下端管口伸入液面以下，继续加水，然后观察长颈漏斗管中的液面高度是否变化，如果液面不下降则说明气密性好（合理叙述也可） ； （3）装置②试管口要略向下倾斜的原因是： 防止冷凝水流至热的试管底部，使试管炸裂 ； （4）若用装置④收集的氧气不纯，其原因可能是（请写两种原因）： ① 未等导管口有连续并比较均匀的气泡冒出就开始收集 ； ② 收集前集气瓶中的未装满水 。 （5）小明用双氧水和二氧化锰反应来制取氧气，他应写出的反应文字表达式为 过氧化氢水＋氧气 ，在这个反应中二氧化锰的作用是 催化作用 ，选择的发生装置是 ① （填序号），能用⑤收集的原因是 氧气的密度比空气略大，且不与空气中的任何成分发生反应 。 （6）甲烷是一种无色、无臭、难溶于水、密度比空气小的气体。小玲用加热醋酸钠和碱石灰（均为固体）的方法制取甲烷，小玲应选择装置 ② （填序号）。若用右图装置收集甲烷，甲烷应从 a 端进入（填“a”或“b”）。 12．科学探究是奇妙的过程，请你一起参与探究，并填写下列空白： 小松同学用双氧水清洗伤口时，不小心将过氧化氢溶液滴到水泥板上，发现大量气泡产生。他想，水泥块是否也可以作过氧化氢分解的催化剂呢？于是他捡回一些水泥块用蒸馏水浸泡、干燥，并进行以下探究。 【猜想】水泥块能作为过氧化氢分解的催化剂。 【实验验证】 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中 木条不复燃 常温下过氧化氢溶液不分解或分解很慢 实验二 在装有过氧化氢溶液的试管中加入水泥块，然后将带火星的木条伸入试管中 木条复燃 水泥块能加快过氧化氢分解的速率 【结论】水泥块能加快过氧化氢的分解速率，故水泥块能作为过氧化氢分解反应的催化剂。 【讨论反思】小方认为光凭上述两个实验还不能证明水泥块能作为过氧化氢分解的催化剂，她觉得需要增加一个探究实验：探究 水泥块的质量在化学反应前后是否改变 。 实验步骤： （1）A．准确称量水泥块的质量 B．完成实验二 C．待反应结束，将实验二中试管里的物质进行过滤、洗涤、干燥、称量 D．对比反应前后水泥块的质量 分析：如果水泥块在化学反应前后质量不变，则说明水泥块能作为过氧化氢分解反应的催化剂。 （2）但小华认为：要证明小松的猜想，小方的补充实验还是不够，还需要再补充一个探究实验：探究 水泥块的化学性质在化学反应前后是否改变 。 （下面文字不列入考试内容，能让你在放松片刻 的过程中，不知不觉开阔视野） 气瓶的颜色 按国家标准规定，钢瓶涂成各种颜色以示区别，详看下面表格： 氧气钢瓶 氮气钢瓶 压缩空气钢瓶 氯气钢瓶 天蓝色、黑字 黑色、黄字 黑色、白字 草绿色、白字 乙炔钢瓶 石油液化气钢瓶 氨气钢瓶 氢气钢瓶 白色、红字 灰色、红字 黄色、黑字 深绿色、红字 $