内容正文:
第一部分 中考考点扫描
第二单元 空气和氧气
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第二单元 空气和氧气
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课标要求 设问角度 考频
1.了解空气的主要成分及用途 空气中气体的用途 2025.4A
2.认识空气是宝贵的自然资源,形成保护和节约资源的可持续发展意识与社会责任 大气污染的防治措施 2024.3B
3.能通过实验探究认识氧气的主要性质 氧气的物理性质与用途 2022.6B
4.能设计简单实验,制备并检验氧气 制取原理、实验操作及异常现象原因分析、氧气的收集与检验 5年5考
5.了解化学反应需要一定的条件,知道催化剂对化学反应的重要作用 催化剂的特点:一变两不变 5年5考
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考点 1
空气的组成及用途、污染与防治
空气
组成及用途
组成(按体积分数计):
78%
21%
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第二单元 空气和氧气
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空气的成分 主要用途
氮气(N₂) ①制造硝酸和氮肥的重要原料;
②化学性质 ,常用作保护气;
③液氮可用于制造低温环境
氧气(O₂) ①供给呼吸,用于医疗急救;
②支持 ,用于炼钢、气焊等
二氧化碳(CO₂) ①密度比空气大,不能燃烧也不支持燃烧,可用于 ;
②干冰(固态二氧化碳)升华吸热,可作制冷剂,常用于人工增雨;
③用作气体肥料(光合作用的原料)
稀有气体(He、Ne 等) ①化学性质很不活泼,可用作保护气;
②通电时能发出不同颜色的光,可制成多种用途的电光源(利用的是其物理性质);
③氦气可用于填充探空气球,液态氦可用于制造低温环境
灭火
燃烧
不活泼
空气
组成及用途
各成分的用途
探究空气中氧气的含量: ☞详见 P16 实验探究栏目
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空气
空气的污染与
防治
差
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基础小练
1.判断正误:
(1)氮气约占空气质量的78%。( )
(2)大气中二氧化碳的含量上升会增强温室效应,因此二氧化碳属于空气污染物。( )
(3)稀有气体的化学性质很不活泼,不与任何物质反应。( )
×
×
×
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2.打赢蓝天保卫战,我们在行动。下列做法不可取的是( )
A.加强大气质量监测,狠抓治污减污
B.实施绿化工程,防治扬尘污染
C.分类回收垃圾,并露天焚烧
D.使用清洁能源,减少煤的燃烧
C
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3.空气是一种宝贵的资源,下列有关空气的说法正确的是( )
A.稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可制成霓虹灯
B.氧气不仅能供给呼吸,还是一种优质的燃料
C.氮气的化学性质比较活泼,是制造化肥的重要原料
D.干冰用作制冷剂是利用其化学性质
A
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氧气的性质
1.物理性质
(1)通常状况下,氧气是一种无色、无臭的气体,密度比空气略 , 溶于水。
(2)三态变化:气体(无色) 液体(淡蓝色)
固体(淡蓝色)。
不易
大
考点 2
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现象
2.氧气的性质实验
(1)与非金属单质反应
实验1 木炭与氧气反应
白
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化学方程式: (充分燃烧)
(不充分燃烧)
【特别提醒】红热的木炭要自上而下慢慢地放入集气瓶中,以使木炭与氧气充分反应。
C+O2CO2
2C+O22CO
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现象
蓝紫
实验2 硫与氧气反应
淡蓝
化学方程式:____________________
说明:集气瓶内预先放入少量水(或NaOH溶液)的目的是 _
S+O2SO2
吸收SO2,防止污染空气
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化学方程式: ___________________________
说明:集气瓶内预先放入少量水或细沙的目的是 _
(2)与金属单质反应
实验 铁丝在氧气中燃烧
防止溅落的高温物质使集气瓶炸裂
现象
黑色固体
火星四射
3Fe+2O2Fe3O4
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物质燃烧现象的描述及注意事项
(1)燃烧现象描述模板:“一光二热三生成”,即①燃烧时产生的光(或火焰)的颜色;②热量变化;③生成物的颜色、气味或其他性质。
(2)注意事项:①“烟≠雾”,“烟”是由固体小颗粒聚集而成的;“雾”是由小液滴聚集而成的;②“光≠火焰”,“光”是固体直接燃烧产生的,“火焰”是固体或液体受热产生的蒸气以及气体燃烧产生的;③“结论≠现象”,反应后生成什么物质不属于现象的范畴。
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3.氧化反应
氧化
反应
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基础小练
1.判断正误:
(1)鱼能在水中生存,说明氧气易溶于水。( )
(2)在一定条件下,氧气可以变成淡蓝色液体。( )
(3)氧气能使带有火星的木条复燃,说明氧气具有可燃性。( )
(4)氧气的化学性质比较活泼,能与许多单质和化合物发生氧化反应。( )
√
×
√
×
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2.下列实验现象的描述正确的是( )
A.铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁
B.红磷在空气中燃烧产生白雾
C.硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰
D.木炭在氧气中燃烧发出红光
C
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3. 分析硫、木炭、铁丝三种物质在氧气中的燃烧,回答有关问题。
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(1)准备工作:用玻璃片盖住收集满氧气的集气瓶时,应该用玻璃片的 (填“光滑面”或“磨砂面”)与集气瓶口接触。
磨砂面
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(2)操作角度:①木炭燃烧实验中,验证燃烧产物是CO2应采取的后续操作是_________________________________
。
②铁丝燃烧实验中,需要在火柴快要燃尽时再插入充满氧气的集气瓶中,其目的是____________________________
。
向集气瓶中加入澄清石灰水,观察澄清石灰水是否变浑浊
防止火柴燃烧消耗集气瓶中的氧气,导致铁丝不能燃烧或燃烧现象不明显
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③实验2和实验3中集气瓶底部均盛有少量水,其中能将水换成细沙的是 (填实验编号)。
实验2
(3)现象角度:实验3中证明硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈的现象是_________________________________
,说明燃烧的剧烈程度与
有关。
在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰
氧气浓度
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(4)反应角度:上述实验中的三个反应有多个共同点,例如
、 。
都属于氧化反应(合理即可)
均放热
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考点 3
氧气的制取
1.工业制取
2.实验室制取
☞详见P18实验探究栏目
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催化剂
催化剂
质量
考点 4
化学性质
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基础小练
1.判断正误:
(1)在化学反应前后质量不变的物质一定是该反应的催化剂。( )
(2)一种催化剂只能催化一个化学反应。( )
(3)催化剂理论上可以重复使用。( )
(4)催化剂在反应前后质量和性质不变。( )
×
√
×
×
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A.二氧化锰能加快过氧化氢分解
B.本实验能证明二氧化锰是催化剂
C.完全反应后恢复室温,球膜保持右凸
D.球膜变形是因为消耗二氧化锰,生成更多的氧气
2.如图所示,室温下,向两试管中同时滴入1 mL等浓度的过氧化氢溶液,可观察到两试管内都产生气泡,球膜向右凸。下列叙述正确的是( )
A
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3. 某化学兴趣小组同学利用如图所示装置探究氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂。
(1)图1中观察到有极少量气泡产生,伸入带火星的木条,木条没有复燃,说明__________________________________
。
过氧化氢常温下缓慢分解,产生氧气的量很少
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(2)图2中加入w g氧化铁粉末,有大量气泡产生,然后伸入带火星的木条,木条复燃,说明________________________
。
(3)待反应结束后,将试管里的难溶物滤出,并洗涤、干燥、称量,固体质量仍为w g,说明 。
反应前后氧化铁的质量不变
氧化铁可以加快过氧化氢的分解速率
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【实验结论】甲同学认为氧化铁粉末可以作为过氧化氢分解的催化剂。
(4)乙同学认为仅通过以上实验还不足以证明甲同学的结论正确,需要再补充一个探究实验。该实验是__________
__________________________________________________________________________________________________
(写出操作、现象、结论)。
将反应结束后得到的固体加入过氧化氢溶液中,有气泡产生,将带火星的木条放在试管口,木条复燃,说明氧化铁的化学性质不变
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实验探究·高效突破
实验一 探究空气中氧气的含量
实验设计
(1)设计思路
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(2)反应原理:4P+5O22P2O5。
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实验步骤
(1)连接好仪器后,首先检查装置的气密性。
(2)在集气瓶内加入少量水,将水面上方空间分为5等份,并做好标记。
(3)用弹簧夹夹紧乳胶管。
(4)在燃烧匙内放入足量的红磷,用酒精灯加热,点燃红磷后立即伸入瓶中,并塞紧橡胶塞。
(5)待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹,观察现象。
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实验现象
(1)红磷燃烧放出热量,产生大量的白烟。
(2)冷却至室温后,打开弹簧夹,水沿导管进入集气瓶,水面约上升至刻度4处。
实验结论
空气中氧气的体积约占空气总体积的。
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质疑与反思
(1)集气瓶中放少量水的目的是加速冷却和吸收生成的五氧化二磷,防止污染空气。
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(2)误差分析
误差 原因
测量结果
偏低 红磷不足,氧气不能被耗尽
装置漏气,装置外的空气进入
未冷却至室温就打开弹簧夹,装置内气体温度偏高,压强偏大,导致进入瓶中的水的体积偏小
燃烧至一定程度时,瓶内氧气浓度较低,红磷不能继续燃烧,氧气未消耗完
测量结果
偏高 实验前弹簧夹未夹紧,红磷燃烧时集气瓶内空气受热膨胀,顺着导管逸出
燃烧匙伸入过慢,装置内的气体受热逸出,导致进入瓶中的水的体积偏大
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(3)试剂的替代——能否用下列试剂替代红磷
①铁丝:不能,铁丝在空气中不燃烧,不能消耗氧气。
②镁条:不能,既能与氧气反应,还能与氮气、二氧化碳反应。
③木炭:不能,燃烧生成气体,装置内压强变化不大。
④硫粉:不能,燃烧生成气体,装置内压强变化不大
↓
试剂选择的原则:①能在空气中燃烧且只消耗氧气。②反应后的产物是固体或能被某种溶液完全吸收的气体。
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拓展与创新
改进目的:使装置更简单,操作更方便,更环保。
(1)点燃方式创新
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(2)测量方式创新
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(3)原理创新
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A.集气瓶中的水液封导管末端以防气
体逸出
B.量筒中液面的变化是先下降后上升
C.燃烧匙中的红磷需足量,否则测定结果偏小
D.本实验不可以用木炭代替红磷
1. 如图为测定空气中氧气含量实验的改进装置,下列说法错误的是( )
B
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(1)加热图2中的铁丝,反应结束后,打开弹簧夹,最终注射器活塞移至约 mL刻度处。实验结束,集气瓶中剩余气体的主要成分是 (填化学式);该实验可证明该气体具有的性质是
。
不易溶于水,不能燃烧且不支持燃烧(合理即可)
N2
2.小明用如图所示装置进行实验,测定空气中氧气的含量。
60
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(2)关于上述实验,下列叙述错误的是 (填字母序号)。
A.图2中瓶内空气的体积约为200 mL
B.加热铁丝的目的是引燃铜匙中的白磷
C.白磷的作用是消耗图2中瓶内的O2
D.为保证测量的准确性,反应结束后,应立即打开弹簧夹
D
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【优化实验】同学们利用以上装置多次实验,测量结果均偏小。经讨论后,取足量白磷采用图3装置进行燃烧实验,记录并处理数据分别如图4、图5。
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(3)根据图4分析,测量结果偏小的原因是_______________
。
(4) 图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%,原因可能是
____________________________________________。
白磷燃烧不能将容器内的氧气耗尽
反应结束后,温度下降,水蒸气变为液态,氧气含量增大(合理即可)
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【反思与交流】(6)上述实验中的白磷和五氧化二磷有毒,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 (写出1种即可)。
铜粉(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
(5)图5中BC段压强增大,原因是____________________________________
。
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实验二 氧气的实验室制取
教材实验要点梳理
试剂 高锰酸钾 过氧化氢溶液、二氧化锰
反应原理 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 2H2O22H2O+O2↑
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试剂 高锰酸钾 过氧化氢溶液、二氧化锰
实验装置
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试剂 高锰酸钾 过氧化氢溶液、二氧化锰
实验操作
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试剂 高锰酸钾 过氧化氢溶液、二氧化锰
收集装置
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检验与验满 检验 验满
将带有火星的木条伸入集气瓶中,若带有火星的木条复燃,则证明是氧气
集气瓶口有大气泡冒出时,证明已收集满
将带有火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,则证明已收集满
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实验交流与反思
(1)某同学用排水法收集的氧气不纯,可能的原因是导管口刚有气泡冒出时就开始收集,开始时集气瓶内未装满水等。
(2)用分液漏斗代替长颈漏斗的优点是可以控制反应的速率。
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1.下列是初中常见的实验装置图,请回答问题。
(1)写出图中仪器①的名称: 。
酒精灯
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
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(2)若用高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气,应选择的装置是 (填字母序号),该发生装置存在不足之处,改正的方法是 ;发生反应的化学方程
式为 。
在试管口放一团棉花
AE
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
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(3)将收集的氧气倒入装置F的烧杯中,观察到带有火星的小木条自下而上依次复燃,该现象说明氧气具有的性质是
。
氧气的密度比空气大,且支持燃烧
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2.实验室里现有高锰酸钾、过氧化氢溶液和二氧化锰,以及如图所示的仪器。
(1)用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,组装发生装置可选用仪器 (填字母序号);
ACD
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反应的化学方程式为_______________________________,
其中二氧化锰的作用是 。
(2)利用高锰酸钾制取一瓶氧气时,可用排水集气法收集氧气,其原因是 。
氧气不易溶于水且不与水反应
催化作用
2H2O22H2O+O2↑
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(3)用装置H收集氧气,验满的操作是__________________
;若将装置H中收集到的氧气全部排出,应从 (填“a”或“b”)端注入一定量的蒸馏水。
a
将带有火星的木条放在导管口b端,若木条复燃,则说明已收集满
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命题点
氧气的实验室制取
1.[2025·安徽第14题节选]小明和小安同学在实验室选用下列装置制取并收集氧气。
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回答下列问题:
Ⅰ.小明同学使用H2O2溶液进行实验。
(1)仪器①的名称是 。
(2)反应的化学方程式为 。
长颈漏斗
2H2O22H2O+O2↑
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(4)氧气收集完毕,将导管从水槽中取出,再熄灭酒精灯的原因是___________________________________________
。
Ⅱ.小安同学使用KMnO4固体进行实验。
(3)在实验方案中,下列图标需要标注的是 (填字母序号)。
b
防止水槽中的水倒吸入试管,使试管因骤然冷却而炸裂
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(1)仪器①的名称是 。
2.[2022·安徽第14题]某小组用高锰酸钾制取氧气。如图是实验室中常见仪器,回答下列问题。
烧杯
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(2)高锰酸钾制氧气的化学方程式为________________________
。组装氧气的收集装置,可选用 _ (填序号)。
②④⑤(或③⑤)
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
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(3)某同学用排水法收集氧气时,发现水槽中的水变红了,可能是未使用 (填实验用品名称)。若该同学收集的氧气不纯,原因可能是_____________________________________________
(写出1点即可)。
棉花
收集气体前集气瓶中未装满水(或未等气泡连续均匀冒出就开始收集,合理即可)
考点梳理·查漏补缺
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实验探究·高效突破
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第二单元 空气和氧气
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(1)上图中仪器a既有燃烧匙的作用,又有 的作用。
拓展练
为探究氧气的性质,兴趣小组进行如图所示的实验。
导气
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第二单元 空气和氧气
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(2)点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉立即伸入装置中,产生淡蓝色火焰,然后通入O2,产生明亮的蓝紫色火焰。对比通入O2前后的现象,可得出硫燃烧的剧烈程度与 __ 有关。
(3)装置中气球的作用是 。
密封和平衡气压
氧气浓度
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