内容正文:
PART FOUR
第四部分 八年级·下册
空气、氧气与氧化
考点一 说出空气的主要成分[a]
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空气的成分:按体积计算,氮气 ,氧气 ,稀有气体0. 93%,二氧化碳0. 04%,其他气体和杂质0. 03%。
78%
21%
考点二 举例说出空气在人类生活和生产中的重要作用[a]
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1. 氮气:是一种 色 味、 溶于水、性质较 的气体。灯泡中充入氮气,可 ;食品包装时充入氮气,可以 。氮气还是制造 的重要原料。液态氮气可用作 ,医疗上常用液氮冷冻麻醉或冷藏人体细胞组织。
2. 稀有气体:化学性质极不活泼,常用作 ,如在焊接金属时用于 。稀有气体可制成各种用途的 ,还可用于激光技术,制造低温环境( 气),用于医疗麻醉( 气)等。
无
无
难
不活泼
延长使用寿命
防腐、保鲜
化肥、炸药
冷冻剂
保护气
隔绝空气
电光源
氦
氙
考点三 概述氧气的主要物理性质及化学性质[b]及知道典型金属(镁、铁等)和非金
属(碳、硫、磷、氢气等)在空气或氧气中燃烧的现象及产物[a]
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1. 氧气的物理性质:无色、无味的气体,密度比空气的 , 溶于水,液氧呈 色。
2. 氧气的化学性质:一种化学性质 的气体,具有 、 等。
(1)硫在空气中燃烧发出 色火焰,在纯氧气中燃烧发出 色火焰,均有 气味的气体产生。
(2)铁在氧气中燃烧 ,生成 色的固体。
(3)木炭在氧气中剧烈燃烧并发出 光。
(4)红磷在氧气中燃烧会产生 。
略大
不易
淡蓝
比较活泼
助燃性
氧化性
淡蓝
蓝紫
刺激性
火星四射
黑
白
白烟
考点四 说明氧气具有氧化性[b]
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氧气、氧化铜等物质在氧化反应中提供氧,具有 性,是常见的氧化剂。
氧化
考点五 举例说明缓慢氧化现象[a]
缓慢氧化的特点是氧化速度很慢,不容易被察觉,不发光但放出热量,属于化学变化。
考点六 列举剧烈氧化现象(燃烧、爆炸)[a]
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1. 氧化反应:物质跟氧发生的反应叫做氧化反应。有的氧化反应比较剧烈,有的氧化反应比较缓慢。
2. 燃烧是指可燃物与氧气发生的一种 、 的剧烈的氧化反应。
3. 爆炸的条件之一是 。
发光
放热
在有限的空间内
考点七 知道可燃物燃烧的条件[a]
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物质燃烧必须满足三个条件:
① ;
② ;
③ 。
可燃物
温度达到该可燃物的着火点
要有助燃剂,常用的助燃剂为氧气
考点八 描述常用的灭火方法及原理[a]
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灭火的原理:① ;
② 。
隔绝氧气
降低温度到着火点以下
【提醒】着火点是可燃物的固有属性,着火点不能降低,只能降低环境温度到着火点以下进行灭火。
考点九 列举火灾自救的一般方法[a]
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火灾自救的方法:①发生火灾时,要保持镇定,先了解火源的正确位置,然后 求助;②楼内失火时,要 以降低火势及烟雾蔓延的速度;③发现因电造成失火时,应先 ;④室内浓烟密布时,应 在地上爬行,并用 捂住口鼻;⑤用湿毛巾等物品塞住门和窗户的缝隙,以免 渗入;⑥打开窗户,在窗前 。
报警
关好门窗
切断电源
俯伏
湿毛巾
浓烟
呼救
考点十 知道在化学反应过程中伴随能量变化
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1. 物质发生化学反应的同时,通常伴随着热量的变化,即有放热现象或吸热现象发生,即化学能和内能之间的转化。例如盐酸和镁条反应伴随着放热现象。
2. 也有涉及其他形式的能量转化问题。例如,电解水时,电能转化成了化学能;蓄电池放电时,化学能转化成了电能;蓄电池充电时,电能转化为化学能等。
考点十一 说明氧气的实验室制备及检验方法[b]
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装置气密性
整理仪器
排水法
向上排空气法
用带火星的木条,看能否复燃
考点十二 说明氧气的用途及与其性质的关系[b]
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氧气的用途: (急救、登山、潜水、宇航等);冶炼金属;切割焊接金属;氧化剂等。
供给呼吸
考点十三 概述二氧化碳的主要物理性质及化学性质[b]
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1. 二氧化碳的物理性质:无色、无味的气体,密度比空气的 , 溶于水,固态二氧化碳俗称 。
2. 二氧化碳的化学性质:① ;②与水反应生成
, 碳酸能使紫色石蕊试液变成红色;③能与NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等可溶性碱反应。
大
能
干冰
不能燃烧,也不支持燃烧,不能供给呼吸
碳酸
考点十四 说明二氧化碳的实验室制备及检验方法[b]
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原料: 。
原理: 。
步骤:① ;② ;③ ;④整理仪器。
收集方法: 。
检验:用澄清石灰水,能使澄清石灰水变浑浊。
石灰石(或大理石)、稀盐酸
CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑
检查装置气密性
装药品
收集气体
向上排空气法
考点十五 说明二氧化碳的用途及与其性质的关系[b]
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1. 可作灭火剂,因为一般情况下,CO2 。
2. 用作化工原料,用来生产尿素、纯碱、汽水等。
3. “干冰”升华吸热,可作 剂,用于冷藏食品和人工降雨。
既不能燃烧,也不支持燃烧,密度比空气大
制冷
考点十六 描述大气层中臭氧层的作用[a]
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1. 臭氧层的作用:能阻挡和削弱强 ,对生物有保护作用。
2. 保护措施:禁止生产和使用含 的制冷剂、发泡剂、洗洁剂、喷雾剂等化学物质。
3. 防止温室效应加剧的相关措施:减少化石燃料的使用;植树造林,增加二氧化碳的吸收。
紫外线
氟氯烃
考点十七 说明温室效应的成因,关注温室效应的利弊[b]
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1. 温室效应的成因:大气中的二氧化碳对地球起着保温作用。矿物燃料的大量使用,森林面积的急剧减少,使大气中二氧化碳的含量增加较快,导致温室效应加剧。
2. 温室效应的利弊:适度的温室效应能保证地球上的气温平衡,适于动植物的生存。但温室效应加剧会导致全球气候变暖,并引起一系列恶果。
考点十九 列举防治空气污染的办法[a]
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防治空气污染的方法:制定环境保护法,控制污染源,减少废气的排放,提倡使用无污染能源,加强空气质量预报,改善环境状况,积极植树造林、种草等。
考点十八 列举空气中污染物的主要来源
化石燃料的燃烧、汽车尾气等排放到空气中的有害气体和烟尘会改变空气成分,造成空气污染。
考点二十 列举空气质量指数的主要内容[a]
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1. 目前计入空气污染指数的项目暂定有: 、 、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等。空气质量报告中一般首要污染物是 。
2. 酸雨:pH低于 的酸性降水叫酸雨。原因是空气中的 、 等物质在降水时溶于水中而形成。
二氧化硫
一氧化碳
可吸入颗粒物
5.6
二氧化硫
氮氧化物
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探究一 空气中氧气体积分数的测定
例1 在按教材装置测定空气中氧气含量的实验时,当装置内的氧气低于一定含量时,红磷就不再与氧气反应,从而导致测量结果偏小。有老师对该实验进行了改进,装置如图21-1所示。在一容器中倒入刚拆封的“暖宝宝”黑色粉末,再在上面放足量的白磷,迅速扣上烧杯,随后白磷自燃,利用这一装置可更准确地测定空气中氧气的体积分数。
图21-1
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(1)黑色粉末的主要成分是什么?对此同学们作出了以下两种猜想:
猜想一:该粉末可能是木炭粉;
猜想二:该粉末可能是铁粉。
根据学过的科学知识,有同学认为猜想一肯定是错误的,你认为他的理由是 。
(2)通过实验证明加入的黑色粉末是铁粉。加入铁粉后使测定结果更加准确,原因是 。
木炭粉和氧气燃烧生成二氧化碳气体,会影响实验结果
铁粉能进一步和烧杯中的氧气反应
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例2 如图21-2中甲所示为测定空气中氧气含量的装置及药品。
图21-2
(1)为获得较为准确的实验数据,下列做法不正确的是 ( )
A. 检查装置的气密性
B. 燃烧匙中的红磷足量
C. 点燃红磷后缓慢将燃烧匙插入瓶中,塞紧瓶塞
D. 红磷熄灭,广口瓶冷却后打开弹簧夹
C
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(2)小明同学用足量的木炭代替红磷、氢氧化钠溶液代替水来做此实验。小明操作正确,但是测得的数据小于用红磷测得的数据,其原因是木炭燃烧除生成二氧化碳外还可能生成 。
(3)市售“暖宝宝”中发热剂主要成分是:铁粉、碳粉、水和食盐等,反应原理可简化为铁生锈。小明用配制的发热剂按图乙装置实验。他不是将足量的发热剂堆在瓶底,而是将其涂抹在广口瓶内壁的四周,这样做的目的是 。
(4)在上述三个实验操作都正确的情况下,与另两个实验的测量结果相比,第三个实验的测量结果与空气中的氧气含量更接近。推测其最合理的主要原因是 。
CO
增大发热剂与氧气的接触面积
广口瓶内氧气消耗更充分
热点考向探究
[解析] (1)C选项中点燃红磷后缓慢将燃烧匙插入瓶中,塞紧瓶塞,会造成空气的逸散,使测量结果偏大;D选项中红磷熄灭,广口瓶冷却后打开弹簧夹,可以防止气体膨胀而造成的测量结果偏小。(2)氧气不充足的情况下会生成一氧化碳,一氧化碳不能与氢氧化钠溶液反应,造成瓶内压强变化较小。(3)根据物质与氧气充分反应的条件可知,增大发热剂与氧气的接触面积,能促使反应的进行。
热点考向探究
[点拨] 测定空气中氧气的含量,我们常用燃烧红磷或白磷的方法,因为磷燃烧生成白色固体五氧化二磷,几乎不占空间,使得内外产生气压差,从而得到正确的结论。因此在选择可燃物时,必须考虑到:燃烧的条件;生成物的状态;不与空气中其他物质发生反应。保证本实验成功的关键是:①装置气密性好;②红磷要足量;③要冷却至室温再读数。
热点考向探究
探究二 燃烧与灭火
例3 用电设备发生火灾时,可用装有液态四氯化碳的“灭火弹”扑灭。灭火时,液态四氯化碳迅速转化为气态并覆盖在火焰上,据此推测四氯化碳可能具有的性质是 ( )
A. 能导电
B. 不易燃烧
C. 不易汽化
D. 密度比空气小
B
热点考向探究
例4 如图21-3所示,烧杯中盛有80 ℃的热水,杯底放有一小粒白磷,当将一支大试管迅速插入水中并罩住白磷时,白磷立即燃烧起来。该实验说明燃烧需要 ( )
图21-3
A. 水 B. 氧气
C. 可燃物 D. 温度达到着火点
【答案】B
【解析】燃烧不但需要可燃物的温度达到着火点,而且还需要跟助燃性气体接触。
热点考向探究
例5 关于物质燃烧的现象描述错误的是( )
A. 磷在空气中燃烧,反应剧烈,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
A
热点考向探究
例6.李老师在《燃烧条件》教学中,改进了教材中的实验,如图21-4所示,在铜片上罩上烧杯,请回答:
图21-4
(1)罩上烧杯的作用是 。
(2)能说明燃烧条件之一是温度达到可燃物着火点的实验现象是 。
(3)热水的作用是 。
防止白磷燃烧产生的白烟扩散到空气中,污染空气
铜片上的白磷燃烧,红磷不燃烧
提供热量,使白磷达到着火点,并且隔绝空气
热点考向探究
探究三 氧气的制取与性质
例7 利用图21-5所示实验装置制取氧气。
图21-5
(1)实验中,若产生氧气的速率太快,不利于收集。为了减小反应速率,可以进行的合理操作是 。
(2)若需要一瓶干燥的氧气,应该将装置A产生的氧气通过干燥装置后再与 (填“B”“C”或“D”)相连。
控制滴加过氧化氢溶液的速率(答案合理均可)
C
热点考向探究
(3)若用排水法收集了一瓶气体,并用带火星的木条检验,发现木条没有复燃,可能的原因有 。
A. 实验所用的过氧化氢溶液的溶质质量分数太小
B. 开始收集时,倒置于水槽中的集气瓶未装满水
C. 导管口一出现气泡就立即收集
BC
【解析】 (1)过氧化氢溶液接触到二氧化锰就会快速反应,要想减小反应速率,就要减少二者接触,由于二氧化锰的加入量固定,故只能从改变过氧化氢溶液的加入量方面去分析解答。(2)氧气既可用排水法收集,又可用向上排空气法收集;但排水法会使收集的氧气中含有水蒸气,故收集干燥的氧气只能用向上排空气法。(3)“用带火星的木条检验,发现木条没有复燃”说明集气瓶内没有氧气或者氧气的浓度很小。
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例8 利用如图21-6所示仪器测量氧气体积,来测定高锰酸钾样品的纯度(杂质不参加反应)。实验步骤如下:
图21-6
(1)检查气密性:连好发生装置后,将导管口的下端浸入水中, 。如果观察到导管口有气泡冒出,就证明装置不漏气。
(2)组装装置:连好的装置如图甲,其中有一处明显错误。在不移动、不调整酒精灯的前提下,需要调
节 (填字母)螺母改正错误。
用手紧握试管
AB
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(3)进行实验:采用正确的反应装置和图乙所示的收集装置制取并收集气体。下列说法正确的是 。
A. 加热时间过短,会使测量结果不准
B. 反应一段时间,排出反应装置内原有空气再连接乙装置收集气体,会使结果更准确
[点拨] A、B、C旋钮作用分别是:调节试管高度、调节试管倾斜程度、试管夹固定试管的位置。
A
【解析】 (2)要改正该错误需要调节A、B、C旋钮中的A、B,C旋钮夹在试管的中上部,因此C不动。(3)若加热时间过短,高锰酸钾有可能没有完全分解;反应一段时间后再进行收集,会导致氧气部分逸出,另外反应完全后试管中的氧气无法排出,而产生误差。
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例9 上课时,老师演示了“过氧化氢制取氧气”的实验。可学生分组实验又是采用高锰酸钾制取氧气,小科对此产生了疑问。老师解释说:“从某个角度分析,每一种制取氧气的方法都有其各自的特点和长处”。请你对这两种制取氧气的方法进行分析比较,从三个不同角度说出它们的差异和优势。
如下表:
比较角度 差异 优势
过氧化氢制取氧气 高锰酸钾制取氧气
1 不需要加热 需要加热 前者节约能源(或操作简捷)
2 相同质量的反应物制得的氧气质量多 相同质量的反应物制得的氧气质量少 前者节约资源(或氧原子利用率高)
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(续表)
比较角度 差异 优势
过氧化氢制取氧气 高锰酸钾制取氧气
3 产物除了水,没有废弃物 产物多种,较少被利用 前者有利于环境保护
4 反应结束后的催化剂容易回收利用 反应结束后剩余物质回收利用较难 前者节省成本
5 反应剧烈,气流不易控制,混合液容易冲出容器 反应平稳,气流容易控制 后者更加安全
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探究四 二氧化碳的制取与性质
例 10 因为“1 L水中大约能溶解1 L二氧化碳”,所以我们常采用向上排空气集气法收集二氧化碳,在集满二氧化碳时,玻璃片的 (填“毛”或“光”)面应朝下盖上集气瓶。有同学质疑:因为发生反应时排出气体的速度很快,二氧化碳与水接触的时间很短,溶解的量可能不大。于是他们决定探究二氧化碳是否能用排水集气法收集。他们查阅资料得到:①排水集气法收集时,二氧化碳在水中的溶解损失很小;②排空气集气法与排水集气法的二氧化碳纯度比较如下表所示:
毛
收集方法 二氧化碳的纯度
排空气集气法 71%
排水集气法 87. 5%
他们得出的结论是 。
[点拨] 在信息题解答中要根据题目信息解答问题,不能思维定式。
二氧化碳能用排水法收集
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【解析】集气瓶的瓶口是打磨的,毛玻璃片也是打磨的,在集满二氧化碳时,玻璃片的毛面应朝下盖上集气瓶,能防止二氧化碳气体逸出。由于二氧化碳在水中的溶解性不大,二氧化碳在水中的溶解损失很小,用排水集气法收集的较为纯净,可以用排水法收集二氧化碳。
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例11 甲为人体吸入空气和呼出气体成分对比图。CO2含量变化真有这么大?
图21-7
(1)利用图乙所示 法收集一瓶呼出的气体,标上A;取一个同样装有空气的集气瓶,标上B。将两根同样的小木条点燃后同时伸入A瓶和B瓶,A瓶中的木条先熄灭。这个实验现象 (填“能”或“不能”)说明呼出的气体中二氧化碳更多。
(2)用大针筒将100 mL人体呼出气体压入20 mL澄清石灰水中(如图丙),澄清石灰水变浑浊;用同样的方法将100 mL空气压入另一瓶20 mL澄清石灰水中,请说出澄清石灰水是否变浑浊并解释原因:
澄清石灰水不变浑浊,因为空气中虽然有二氧化碳,但是二氧化碳含量很低,100 mL空气中二氧化碳和澄清石灰水反应生成的碳酸钙极少,不会变浑浊
排水(集气)
不能
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例12 某课外活动中,学生利用图21-8所示的材料完成探究实验,杠杆已调至平衡。
图21-8
(1)实验1中,较长时间后,左边铁粉布包下降,是因为铁粉与 发生了反应。将铁粉换成下列物质中的 (填序号),杠杆也会出现相似现象。
A. NaCl B. NaOH C. CaO
(2)实验2中,通入CO2一段时间,右边乒乓球 (填“上升”或“下降”)。再往集气瓶中滴入足量NaOH溶液,杠杆重新平衡,发生反应的化学方程式为 。
氧气和水蒸气
BC
下降
2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O
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例13 图21-9甲为制取和收集二氧化碳的家庭实验装置,左边部分为带小孔的眼药水瓶,把下部浸入和离开白醋可以控制反应发生与停止,它相当于乙图中的 (填字母)装置;该装置虚线框中应选用乙图中的 (填字母)装置来收集CO2气体;检验CO2气体是否集满的方法是
。
A
C
将燃着的木条置于矿泉水瓶口,观察是否熄灭
原料:过氧化氢溶液、二氧化锰
原理: (写出化学方程式)。
步骤:①检查 ;②装药品;
③收集氧气;④ 。 收集方法: 、 。
检验方法: 。
实验室制取氧气的其他方法:
加热高锰酸钾:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O2 2H2O + O2↑
图21-9
$