内容正文:
大单元1
氧气
版
知识地图
碳氧循环
光合作用
构成物质的微观粒子(分子)
空气H
组成、结构
空气中氧气含量的测定
物质的分类(单质)
(磷燃烧、铜加热)
物理
来源
性质
工业制取
高锰酸钾
与非金属单质反应
大单元
分解
过氧化氢
实验室
氧气
质量守恒定律(磷燃烧)
反应
氯酸钾
制取
制取
性质
探究水的组成(氢气燃烧)
(人教教
燃烧条件的探究(磷燃烧
材已删)
金属冶炼(高炉炼铁)
电解水
与金属单质反应
化合
实验
反应
催化剂
化学
质量守恒定律(铜加热)
性质
供给呼吸
金属的化学性质(金属与
氧气反应)
用途
体现
金属锈蚀(氧气参与的缓
能支持燃烧
慢氧化)
化合物燃烧
能源(甲烷燃烧)
能源的充分利用(氧气浓度)
结构化复习》
1.【物质主线复习模式】氧气是维持生命不可或缺的物质。请从物质的视角认识氧气。
角度一:氧气的组成和结构
(1)从物质宏观组成上看,氧气是由
组成的,由此可知,氧气属于
(填物质类别):从物质的微观构成来看,氧气是由
(填微观粒子名称)构成的。
(2)如图是氧元素在元素周期表中的信息和氧原子结构示意图。从图中可知氧元素的相对原
子质量为
,下列说法正确的是
(填字母序号)。
A.氧原子核内有8个质子
B.氧原子核外有两个电子层
8
C.氧元素属于金属元素
氧
16.00
D.氧原子在化学反应中易失去电子形成氧离子(02)
角度二:氧气的发现
(1)我国唐代化学家马和最先发现氧气,他认为空气中存在“阴阳二气”,阳气比阴气多得多。
则氧气属于马和认为的
(填“阳气”或“阴气”)。
(2)1773年,舍勒加热KN0,、Hg0等物质得到了氧气,其后拉瓦锡利用如图1装置,用定量的方
法研究空气的成分,加热时,曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末,玻璃钟罩内的现象是
大单元思维整合练·化学
一战成名目
,产生该现象的原因是
0
根据该实验,拉瓦锡
得出了空气是一种
(填物质类别),且测出氧气约占空气总体积的五分之一。
(3)根据图1实验的原理,同学们采用图2装置测定空气中氧气的含量,反应结束且装置冷却
至室温后打开弹簧夹,观察到的现象是
。
该实验结束后集气瓶中剩余气体主要是
根据该实验可知该气
体具有的化学性质是
(4)现代科学通过精确测量得出空气中氧气的体积分数约为
认为空气中的氧气主要
来源于
曲颈甑
玻璃钟罩
弹簧夹
大单元
氧气→
汞槽
细铁丝
澄清
磷
氧气
石灰水
号水
图1
图2
图3
角度三:氧气的性质与用途
(1)下列关于氧气的叙述有:a.氧气的密度比空气略大;b.通常情况下,氧气无色无臭;c.氧气
能支持燃烧;d.氧气不易溶于水;.氧气能与许多物质发生反应:f.氧气能供给呼吸,可用于医
疗急救;g.氧气能作火箭推进剂。其中属于叙述氧气的物理性质的是
(填字母序号,后
同),属于叙述氧气用途的是
(2)兴趣小组的同学将带火星的木条插入盛有氧气的集气瓶中,可观察到
说明氧
气能支持燃烧。如图3是细铁丝、木炭在氧气中燃烧的实验。
①实验A中可观察到细铁丝
放出大量的热。反应的化学
方程式为
该反应属于
(填基本反应类型)。图中在集气瓶
中预留少量水的作用是
②木炭在空气中加热发出微弱的红光,而实验B中木炭在氧气中剧烈燃烧
放出
热量。该实验B中证明木炭燃烧生成CO,的现象是
(3)物质与氧气的反应伴随着丰富的实验现象,描述现象时,需注意区分“烟、雾、光、火焰”。
①“烟”:红磷燃烧
该反应的化学方程式为
②“雾”:做氢气在空气中燃烧的实验时,在火焰上方罩一个干燥的烧杯,烧杯内壁出现无色液
滴,说明有
生成,在点燃氢气等可燃性气体前,必须进行的操作是
③“光”:镁条在氧气中剧烈燃烧,发出
,生成
,由此可知镁在军事上
的用途是
④“火焰”:硫在空气或氧气中燃烧时均放出热量,生成
的气体,但在空气中燃
烧发出微弱的淡蓝色火焰,在氧气中燃烧剧烈,发出
火焰,说明燃烧现象的不
同与
有关。发生反应的化学方程式为
(4)物质除与氧气发生剧烈的氧化反应外,也会发生一些缓慢进行、不易察觉的氧化过程,如铁
除了能在氧气中燃烧,还可以在空气中发生缓慢氧化而锈蚀,该过程
(填“放热”或“吸
热”),铁锈的主要成分是
(填化学式)。但氧气的缓慢氧化过程也有对人类有利的一
面,请举出生活中一个例子:
2
大单元思维整合练·化学
一战成名相
角度四:氧气的制取
(1)如图是工业上从空气中得到氮气、氧气的流程示意图(液态氮和液态氧的沸点分别为
-196℃、-183℃)。
空气
1净化洁净的
加压液态升温
L氮气
除尘
空气
降温
空气
液氧→储存在蓝色钢瓶中
①工业制氧气是根据液态空气中液氧和液氮的
不同,液态空气在升温时,首先蒸发出
来的是
。
储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是
(填“纯净物”或“混合物”)。
②工业上还可以在一定压力下,让空气通过具有富集氧气功能的薄膜,可得到含氧量较高的富
氧空气。两个制取过程均发生的是
(填“化学”或“物理”)变化。
单
(2)实验室现有高锰酸钾固体、过氧化氢溶液、二氧化锰、氯酸钾固体,如图4为制取氧气的实
元
验装置。
密封盖
02
水
过滤仓
反应仓
图4
图5
①仪器a的名称为
②实验室用A装置制取氧气的化学方程式为
试管口放
团棉花的目的是
③根据“绿色化学”理念,实验室制氧气的最佳试剂是
(填物质名
称),发生反应的化学方程式为
应选择的发生装置和收集装置
为
(填字母序号)。使用该发生装置应注意:
④能用C装置收集氧气是因为氧气具有
的物理性质。用AC装置制取氧气,停
止加热时的正确操作顺序为
(a.熄灭酒精灯;b.导管移出水槽,填字母序号)。当
时,说明氧气已集满。某同学用该方法收集氧气发现不纯,原因可能
是
⑤若要收集一瓶干燥的氧气,应选择的收集装置是
(填字母序号),检验氧气是否集满的
方法是
⑥若用氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气,反应的化学方程式为
(3)如图5所示是小组同学制作的简易家用制氧机,通过A、B两种物质反应产生氧气,其中A
是过碳酸钠白色固体,B是二氧化锰黑色粉末。
①反应仓相当于图4中的装置
(填字母序号)。过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气
的作用外,还可以起到的作用是
(填字母序号)。
A.通过气泡观察氧气生成的速率
B.降低氧气温度
C.加快氧气的生成
②制作简易的家用制氧机除需考虑反应原理、方法选择外,还需考虑很多方面的因素,例如:
(写一条)。
大单元思维整合练·化学
3
一战成名司
角度五:氧气性质的应用
(1)物质与氧气反应的原理在初中化学实验中应用广泛,相关实验如图所示,请回答问题。
铜粉
玻璃导管
白磷
千燥的
加热前加热后
烧杯
图6
图7
图8
①图6、7均是利用物质与氧气反应验证质量守恒定律,两实验中气球的作用是
和
图7实验中可观察到铜粉
反应的化学方程
大单元
式为
②图8是利用氢气燃烧探究水的组成,可观察到氢气燃烧发出
色火焰,根据该实验可
证明水由
组成。
(2)物质燃烧是人类最早利用的化学反应之一,与人类的生活以及社会的发展有着密切的联系。
①下列不属于白磷、铜粉、氢气燃烧时的共同点的是(填字母序号)。
A.剧烈反应
B.产生气体
C.发光放热
D.氧化反应
②同学们设计了如图9所示的实验装置探究燃烧的条件。图中a处的白
气球
磷燃烧,b处的红磷不燃烧,说明可燃物燃烧的条件之一是
红磷
。通过对比图中
(填字母序号)处的现象,可得出燃
白
热水
烧需要可燃物与氧气接触。
80℃)
图9
③合理调控燃烧有利于提高效率、节约资源。从前人们把煤制成蜂窝煤
后燃烧会更加充分,原因是
;现在家庭常用天然气作燃料,当燃气
灶的火焰呈黄色或橙色时,可以调大进风口,目的是
,写出天然
气的主要成分完全燃烧的化学方程式:
2.【跨学科实践活动复习模式】[基于特定需求设计和制作简易供氧器]氧气与人体健康关系密切,在特定
环境下,人们需要携带方便、操作简单、安全可靠,且成本较低的供氧器。兴趣小组的同学对于
在不同使用场景下制取氧气进行了以下项目式学习。
任务一:医院制氧气
(1)医院用于医疗急救需要纯度99.5%的氧气,并通过专用管道或设备输送到病房及手术室使
用。一般采用的方法是深冷法(低温空气分离法),深冷法制氧气属于
(填“物理”或
“化学”)变化。
任务二:家庭制氧气
(2)兴趣小组的同学查阅资料得到常见能用于制取氧气的物质信息如下表,从组成上看,这些
物质能用来制取氧气是因为都含有
元素。
制氧剂
反应条件
特别说明
高锰酸钾
需要加热
成本较高。反应产生氧气速度快,不易控制
过氧化氢(H,02)
常温
液体形态,有一定的腐蚀性和刺激性。易发生分解,需避光
过氧化钠(Na,02》
常温
与水反应会生成对应的碱
过氧化钙(Ca02)
常温
4
大单元思维整合练·化学
一战成名相
白色固体,遇水后可缓慢分解为碳酸钠和过氧化氢,遇催化
过碳酸钠(2Na,C03·3H,02)
常温
剂二氧化锰后分解放出氧气
氯酸钠(NaCIO3)
需要加热
分解释放氧气需要较高温度。需要催化剂,制氧成本高
氯酸钾(KC10,)
需要加热
分解释放氧气需要较高温度。需要催化剂,制氧成本高
综合考虑,同学们认为过碳酸钠更适合作为家用简易制氧设备的制氧剂,理由是
(3)根据上述分析,同学们设计了如图1所示的供氧器,制氧装置的口与加湿装置的
(填
“b”或“c”)口连接,即可获得湿润的氧气,同时可以通过观察
知道氧气
的流速。图2是优化后的设计图,在反应仓中加入一定量的过碳酸钠、二氧化锰和水即可产生
大
氧气,对比图1,图2装置的优点是
(答一点)。
元
的接鼻氧管
过碳酸钠
加湿
加湿仓
二氧化锰
水
装置
鼻氧管
反应仓
图1
图2
任务三:渔业制氧气
(4)氧气
(填“易”或“不易”)溶于水,需要往鱼塘内增氧以供给鱼的呼吸。过氧化钙
(C02)和过氧化钠(Na,02)都能作供氧剂。10g过氧化钙和10g过氧化钠固体与足量水反应
生成氧气的质量与时间的关系如图3所示。若给鱼缸增氧,应选择的最佳试剂为
理由是
水
↑0,的质量/g
2.2
Cao
2.0
Na,O
00.5
11
反应时间h
多孔气泡石
图3
图4
(5)兴趣小组制作了如图4所示的“自制简易供氧器”为鱼缸增氧。
①向矿泉水瓶加水的装置类似于化学仪器中的
(填仪器名称),图中多孔气泡石所
起的作用是
②小组同学认为在鱼缸内种植水草也能增氧,原因是
任务四:潜水艇供氧气
(6)潜水艇中可用如图5所示的“氧烛”来快速供氧。产氧药块的主要成
火帽氧气出口
启动
■▣
气体
分有氯酸钠(NClO3)、Al和催化剂。启动装置产生的热量使氯酸钠分解,
装置
过滤
该反应与氯酸钾制氧原理相似,写出氯酸钠分解的化学方程式:
产氧
装置
药块
图5
任务五:航天航空工业中氧气的制取
(7)航天航空工业多运用电解水的方法制氧气,反应的化学方程式为
大单元思维整合练·化学
5大单元思维整合练
版
大单元1氧气
1.角度一:(1)氧元素单质(或非金属单质)
氧分子
④不易溶于水ba集气瓶瓶口有大气泡往外冒出
(2)16.00AB
未等气泡连续均匀地放出就开始收集(合理即可)
角度二:(1)阴气
⑤D将带火星的木条放在集气瓶瓶口,若木条复燃,证明
(2)汞液面上升汞与氧气反应,钟罩内气体减少,压强减
氧气已集满
小混合物
MnO
⑥2KC1O,
=2KC1+302↑
(3)烧杯中的水沿导管进入集气瓶中,且集气瓶中的液面
△
约上升到1刻度处氮气(或N,)不燃烧也不支持燃烧
(3)①BAB②试剂的成本(合理即可)
(4)21%光合作用
角度五:(1)①调节锥形瓶内气压使装置密闭由红色
角度三:(1)abdg
逐渐变为黑色2Cu+0,△20u0
(2)木条复燃①剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
②淡蓝氢元素和氧元素
3+20,点燃e,0,化合反应防止生成的高温熔融物
(2)①B②温度达到可燃物的着火点a、c
溅落,使集气瓶瓶底炸裂
③增大了煤与氧气的接触面积提供充足的氧气,使其充
②发出白光澄清石灰水变浑浊
分燃烧CH,+20,点堡c0,+2H,0
大单元
(3)①产生大量白期4p+50,点整2P,0
2.任务一:(1)物理
②水(或H,0)验纯
任务二:(2)氧携带方便,反应不用加热(合理即可)
③耀眼的白光白色固体作照明弹(合理即可)
(3)©水中气泡产生的快慢装置更加紧凑,体积更小
④有刺激性气味明亮的蓝紫色氧气的浓度
便于携带(合理即可)
合练
S+0,整s0
任务三:(4)不易过氧化钙(或Ca02)过氧化钙与水反
应生成氧气的速率相对缓慢,能在较长时间内持续为鱼缸
(4)放热Fe,0,醋的酿造(合理即可)
提供氧气且产生氧气更多(合理即可)
角度四:(1)①沸点氮气混合物②物理
(5)①长颈漏斗增大氧气与水的接触面,提高水中的溶
(2)①长颈漏斗
②2KM0,△K,Mim0,+Mm0,+0,↑
氧效率②水草在光照下进行光合作用释放氧气
防止加热时试管内的粉末状物质进入导管③过氧化氢
52
任务四:(6)2NaCI0,
催化剂
=2NaCl+302↑
溶液和二氧化锰2H0,02H,0+0,↑
△
BC(或
BD)长颈漏斗必须伸入液面以下形成液封
任务五:(7)2H,0通电
2H2↑+02
大单元2
二氧化碳
1.角度一:(1)无无碳元素和氧元素氧化物(或化合
(4)①C0,+2Na0H一Na,C0,+H,0②碳酸饮料中产
物)(2)二氧化碳分子
生大量气泡一定温度时,气体的溶解度随压强的减小而
角度二:(1)0.03%3(2)C02+H20=H,C0g
减小③二氧化碳溶于水也能使容器内压强减小
角度三:(1)B(2)温室效应增强积极植树(或乘坐公
④稀盐酸(或氯化钙溶液,合理即可)有气泡产生(或产
共交通出行,合理即可)
生白色沉淀,与前一空对应)
角度四:(1)密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧下层的
(5)碳原子的排列方式不同可作燃料(或用于冶炼金属)
蜡烛先熄灭,上层的蜡烛后熄灭灭火(合理即可)
Na,C0,(合理即可)C+C0,高温2C0
(2)软塑料瓶变瘪分子间的间隔用于人工增雨(或用
角度五:(1)CaC0,高温Ca0+C0,↑分解反应
于冷藏运输,合理即可)】
(2)①反应速率过快,气体不易收集稀硫酸与碳酸钙反
(3)①干燥纸花不变色,湿润纸花变红②澄清石灰水变
应生成微溶于水的硫酸钙会覆盖在石灰石表面,阻止反应
浑浊检验二氧化碳③不能
进行
52
参考答案与重难题解析·化学