第2章 空气与水资源（知识清单）化学新教材沪教版九年级上册

该初中化学知识清单系统整合“空气与水资源”单元内容，涵盖空气组成、氧气性质与制备、水的组成与净化等核心范畴，搭建从基础概念认知到实验探究操作再到实际应用分析的递进式学习支架。 清单通过“实验原理-现象-结论-误差分析”四步拆解实验内容，如红磷测定氧气体积分数实验标注“未冷却至室温打开止水夹”等误差原因，培养学生科学思维。设置“易错点专项突破”模块，对比“烟与雾”“纯净物与混合物”等易混概念，配有点对点训练题，帮助学生夯实化学观念，教师可直接用于课堂重难点讲解，提升教学效率。

第二章 空气与水资源 第一节 空气的组成 一、空气中氧气体积分数的测定 1.实验装置图 2.实验原理：红磷在 中燃烧消耗 ，使得密闭空间中 ，打开止水夹，大气压将烧杯中的水压入集气瓶中。（压入的水的体积= ） 3.实验现象：红磷燃烧，放出热量，产生大量 ，装置 ，烧杯内的水倒流入集气瓶，约占集气瓶内气体体积的 。（白磷同红磷燃烧的反应原理和现象相同，只是二者能够燃烧的温度不同，白磷40oC，红磷240oC） 【补充】烟： ；雾： 4.实验结论：氧气约占空气总体积的 。 5.反应原理：文字表达式： ；符号表达式： 6.误差分析： 误差 原因 测量结果偏低 ，氧气未耗尽 ，使装置外的空气进入集气瓶中 ，使进入集气瓶中的水的体积偏小 测量结果偏高 胶皮管 ，红磷燃烧时集气瓶内气体因受热顺着导管逸出 燃烧匙伸入过慢，使装置内的气体 ，导致进入集气瓶中的水的体积偏大 二、空气的成分 空气的组成 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳、其他气体和杂质 体积分数 0.06% 特点 相对固定 可变 三、纯净物和混合物 混合物：两种或多种物质组成。（由多种分子或原子构成的） 例如：空气、海水、河水、矿泉水、合金、稀有气体、食盐水，溶液、土壤等。 纯净物：由一种物质组成。（由一种分子或原子构成的） 例如：N2、O2、CO2、P、P2O5、H2O；冰水混合物、铁水、干冰、液氧、液氮等都是纯净物。 四、氮气和稀有气体 1．氮气的性质和用途 物理性质 ①氮气是一种 色、 气味的气体 ② 溶于水，常温、常压下1体积水中约能溶解0.02体积的氮气 ③在极低温条件下加压能液化成无色液体，液氮通常储存于 色钢瓶中 化学性质 ，一般不燃烧也不支持燃烧 用途 ①化工行业，氮气是生产 的重要原料 ②用作 ，如焊接金属时作保护气，用作粮食的保护气等 ③用作灯泡 ，防止钨丝氧化，延长灯泡的使用寿命 ④医疗上液氮用于 2．稀有气体 定义 稀有气体是 、 、 、氪、氙、氡气体的总称（属于 ） 性质 物理性质： 颜色， 气味，在通电时能发出 的光 化学性质： 用途 可用来填充电子管、气球、气体温度计和潜水服，也可用作焊接金属的保护气； 常被用作霓虹灯的填充气，放电时能发出橘红色的光； 可用作电弧焊接的保护气等 第2节 性质活泼的氧气 一、氧气的物理性质 1.色、态、味：在通常状况下，氧气是一种 色、 气味的气体。 2.密度：密度比空气 。 3.溶解性： 溶于水，常温、常压下1体积水中约能溶解0.03体积氧气。 4.三态变化：在压强为101kPa时，氧气在-183℃时变为 色液体，在-219℃时变成 色的固体。 二、氧气的化学性质 【实验探究】探究木炭、蜡烛、铁丝在氧气中的燃烧 ①实验现象及注意事项 实验内容 实验现象 注意事项 木炭 在空气中 发出 放热，生成能使澄清石灰水 的气体 木炭缓慢伸入的目的： 在氧气中 发出 蜡烛 在空气中 产生 火焰，产生少量黑烟，放热 实验时集气瓶要干燥，氧气应用向上排空气法收集，通过观察到集气瓶内壁上出现水雾证明有水生成 在氧气中 发出 ，放热，集气瓶内壁上有 出现，生成能使澄清石灰水 的气体 铁丝 在空气中 红热，不燃烧 ①铁丝使用前打磨目的： 。 ②火柴梗的作用： 。 ③铁丝绕成螺旋状的目的： 。 ④火柴快燃尽才伸入瓶内的目的： 。 ⑤集气瓶底放一些水或沙子的目的： 。 在氧气中 剧烈燃烧， ，放出大量热，生成 色固体 ②反应的表达式 反应 文字表达式 符号表达式 木炭在氧气中燃烧 蜡烛在氧气中燃烧 铁丝在氧气中燃烧 【铁丝在氧气中的燃烧实验】 （1）实验前用砂纸将铁丝打磨光亮的目的是 。 （2）夹取铁丝的仪器名称是 ，铁丝下端系一根火柴的目的是 ，将铁丝绕成螺旋状的目的是 。 （3）实验时，发现集气瓶中的铁丝没有出现燃烧现象， 请分析实验失败的原因： 。 （4）点燃火柴，待 时，将铁丝插入盛有氧气的集气瓶中，观察到的现象为 ；反应的符号表达式为 。 （5）在集气瓶底部放少量水的目的是 ，水还可以用 来代替。 三、化合反应和氧化反应 1．化合反应 （1）定义：由 物质生成 物质的化学反应称为化合反应。化合反应属于基本反应类型。 （2）特点： 。 （3）表达式：A+B+……→C。 2．氧化反应 （1）定义：物质与 的反应属于氧化反应。氧化反应不属于基本反应类型。 （2）特点：有 参加，氧气体现氧化性。 3．化合反应与氧化反应的关系 化合反应 是氧化反应，氧化反应 是化合反应。二者的关系是 关系。 第3节 氧气的制备 一、工业制法： 利用氧气和氮气的 不同，属于 变化。 二、.实验室制法： 1.反应原理： 2.发生装置： a.反应物的状态为固体，反应条件为加热可采用 发生装置； b.试管口应略向下倾斜目的是 ； c.用高锰酸钾制取氧气时，试管口放一团棉花的目的是 。 a.反应物为 ，反应条件为 ，可采用固液常温型； b.用b装置制取氧气时，长颈漏斗末端应伸入液面以下， ； c.a装置优点是 ；b装置优点是 ；c装置优点是 ；d装置优点是 。 3.收集装置 a.排水法收集(氧气不易溶于水)，优点是 ； b.向上排空气法(氧气的密度大于空气的密度)，优点是 ； 收集时导管应伸入集气瓶底部的目的是 ； c.收集满的氧气，应用毛玻璃片盖住， 放在桌面上。 4.实验步骤:查装定点收离熄 5.检验： 6.验满： a.用向上排空气法收集氧气， 说明氧气已集满； b.用排水法收集氧气， ，说明氧气已集满。 7.加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气 （1）反应原理： （2）实验装置及操作方法与加热高锰酸钾制取氧气相似，但不用在试管口放一小团棉花。 三、分解反应 1.概念： 。 2.特点：一变多。 3.表达式：A→B+C+……。 第4节 水的组成和净化 一、探究水的组成 1．水的组成 （1）实验1：水的电解实验 实验装置 为增强溶液的 ，可向水中加入少量氢氧化钠 实验现象 ①通电时，两个电极上都有 产生，负极产生气泡的速率比正极 ②一段时间后，正负两极的玻璃管内收集的气体体积比约为 气体检验 ①用带火星的木条检验正极得到的气体，木条复燃，证明气体是 ②负极得到的气体 ，火焰呈 表达式 实验结论 ①水在通电后，发生了 反应，生成了 和 ②水是由 组成的 （2）实验2：氢气的燃烧实验 实验步骤 在空气中点燃纯净的氢气，并在火焰上方罩一个干燥的烧杯，观察现象 实验现象 纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生 的火焰，放出大量的热，烧杯内壁凝结有 表达式 实验结论 ①氢气与空气中的氧气发生 反应生成了 ②水是由 组成的 二、过滤操作 1.适用范围： 与 的分离。 2.实验仪器：铁架台（带铁圈）、 ；实验用品： 。 3.操作要点： ①一贴：滤纸紧贴 。如果滤纸未贴紧(留有气泡)，会造成 ） ②二低：滤纸边缘低于 ；（如果滤纸边缘高于漏斗口，液体可能会从漏斗外流出） 低于滤纸边缘。（如果液面高于滤纸边缘，液体会不经滤纸过滤而流下） ③三靠：倾倒液体的烧杯尖嘴紧靠 ；（如果没有经玻璃棒 ，可能造成液体流到漏斗外） 玻璃棒末端轻靠在 的一边；（如果玻璃棒靠在一层滤纸这边，可能造成滤纸 ） 漏斗下端管口紧靠 。（如果没有紧靠，过滤速度变慢，同时可能造成 ） 三、水的净化 沉淀：静置，使不溶性大颗粒沉降下来，明矾可以加速沉降。 过滤：固液分离，除去水中的 。 吸附：利用 的吸附作用，除去 。 杀菌消毒：加入杀菌剂(如漂白粉、Cl2)，除去水中的 等。 蒸馏：利用混合物各成分的 不同将其分离，除去水中 杂质，净化程度 。 【注意】 ①净化程度由低到高的顺序是 。 ②自来水厂净水时，只有投药消毒属于 变化，其余都属于 变化。 四、水资源的综合利用 1．爱护水资源 一方面要 ，另一方面要 。 节约用水：工业上 ，农业上 ，生活中提倡 ，等等。 2.水体污染的来源: （1）工业上的废液、废渣、废气任意排放。 （2）农业上的化肥、农药的不合理施用。 （3）生活上生活污水的任意排放。 防治水体污染：工业污水处理达标后才排放，农业上合理施用化肥和农药，生活污水集中处理排放，等等。 易错点 01 混淆空气成分体积分数与质量分数 【错因辨析】 ①空气中氮气 78%、氧气 21%、稀有气体 0.94% 均为体积分数，不是质量分数；含义是 100 体积空气内对应气体占比，不能按质量计算。 ②空气各组分含量相对稳定，但不同地域、不同时段数值会轻微波动，不是固定不变。 【对点训练】 1．空气是一种宝贵资源，有关空气说法正确的是 A．氧气约占空气质量的21% B．氮气化学性质稳定，可作食品保护气 C．二氧化碳属于空气污染物 D．稀有气体没有任何实用价值 2．下列有关空气成分及性质用途的说法正确的是 A．二氧化碳会导致温室效应，但不属于空气污染物 B．空气中各成分的含量是固定不变的 C．空气中氧气的化学性质很活泼 D．空气中氧气的体积分数最大 易错点 02 纯净物、混合物判断误区 【错因辨析】 ①洁净空气、清新空气仍含氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，属于混合物；“干净”“洁净” 不能作为纯净物判断依据。 ②稀有气体包含氦、氖、氩、氪、氙、氡六种气体，属于混合物，不是单一纯净气体。 ③冰、水只是 H₂O 的固、液态，只含一种物质，冰水混合物属于纯净物。 ④只含一种元素的物质不一定是纯净物，如 O₂与 O₃混合气体，只含氧元素，但属于混合物。 【对点训练】 1．如图是混合物、纯净物、单质、化合物之间的关系图，若和分别表示单质和化合物，则下列物质属于Y的是 A．冰水混合物 B．不锈钢 C．双氧水 D．食盐水 2．分类是学习和研究化学的重要方法。下列物质分别是混合物和纯净物的是 A．冰水混合物、澄清石灰水 B．液氮、大理石 C．洁净的空气、氧化镁 D．高锰酸钾、75%医用酒精 易错点 03 空气中氧气含量测定实验认知错误 【错因辨析】 ①木炭、硫燃烧生成气体，瓶内压强几乎不变；铁丝在空气中无法燃烧，二者均不能替代红磷完成实验。 ②误差两类完全相反：红磷不足、装置漏气、未冷却至室温打开止水夹→进水偏少，测量结果＜1/5；弹簧夹未夹紧、燃烧匙伸入过慢，热空气逸出→进水偏多，测量结果＞1/5。 ③红磷燃烧产物是固体 P₂O₅，现象只能描述白烟，不能写白雾。 【对点训练】 1．关于测定空气中氧气含量的实验，下列说法正确的是 A．红磷熄灭后应立刻打开弹簧夹 B．实验前要检查装置的气密性 C．最终瓶中剩余的气体是纯净的氮气 D．实验时，只取用极少量红磷，可减少污染且不影响实验结果 2．某化学兴趣小组完成了两个“空气中氧气含量测定”的实验。下列说法正确的是 A．实验一中红磷燃烧产生大量白雾 B．实验一中若氧气含量测定结果偏小，可能原因是燃烧匙缓慢伸入集气瓶中 C．实验二中点燃酒精灯加热铜丝，可观察到铜丝由黑色变成红色 D．实验二中来回推拉两端注射器活塞目的是让铜丝耗尽装置内氧气 易错点 04 氮气、稀有气体性质与变化判断错误 【错因辨析】 ①稀有气体通电发光仅为电子跃迁，无新物质生成，属于物理变化、物理性质，不是化学变化。 ②二氧化碳会加剧温室效应，但不属于空气污染物；空气污染物为 SO₂、NO₂、CO、可吸入颗粒物等。 ③氮气化学性质稳定，可作保护气，但不能燃烧、不具备可燃性。 【对点训练】 1．空气是人类生产活动的重要资源。下列关于空气的说法不正确的是 A．空气质量指数级别越高，说明空气质量越好 B．稀有气体可用于航标灯、照明灯等 C．、等都是温室气体 D．氮气是制造硝酸和氮肥的重要原料 2．空气是一种宝贵的自然资源，下列有关说法正确的是 A．空气是由空气分子构成的 B．利用氮气化学性质不活泼，可用作保护气 C．通常，空气中氧气的质量分数为21% D．稀有气体化学性质不活泼，可用于制造电光源 易错点 05 燃烧现象描述规范混淆（烟 / 雾、光 / 火焰、现象 / 结论） 【错因辨析】 ①烟 = 固体小颗粒；雾 = 液体小液滴，红磷燃烧只能写白烟，不能写白雾。 ②高沸点固体（木炭、铁丝）燃烧只发光，无火焰；火焰是气体 / 蒸气燃烧产生（蜡烛、硫、酒精）。 ③实验现象仅写感官观察内容（放热、火星、白色 / 黑色固体），生成物名称属于实验结论，不能写入现象描述。 【对点训练】 1．关于物质燃烧的现象描述正确的是 A．硫粉在氧气中燃烧时，发出明亮的蓝紫色火焰，生成一种有刺激性气味的气体。 B．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成四氧化三铁 C．镁带在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成黑色固体 D．磷在空气中燃烧，产生大量白色烟雾 2．下列物质在空气或氧气中燃烧时，对现象的描述不正确的是 A．硫在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成一种具有刺激性气味的气体 B．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 C．木炭在空气中燃烧生成二氧化碳 D．红磷在空气中燃烧，产生大量白烟 易错点 06 化合反应、氧化反应、剧烈 / 缓慢氧化概念混淆 【错因辨析】 ①化合反应（多变一，基本反应）与氧化反应（有 O₂参与，非基本反应）是交叉关系；化合不一定氧化，氧化不一定化合。 ②剧烈氧化、缓慢氧化的共同点：均与氧气反应、全程放热；区别：剧烈氧化反应快、发光；缓慢氧化反应极慢、无肉眼发光（呼吸、食物腐烂、金属锈蚀）。 【对点训练】 1．下列反应中既是化合反应，也是氧化反应的是 A． B． C． D． 2．下列反应属于氧化反应的是 A．氧化汞汞+氧气 B．二氧化碳+水→碳酸 C．锌+盐酸→氢气+氯化锌 D．硫+氧气二氧化硫 易错点 07 催化剂 “一增两不变” 理解片面 【错因辨析】 ①催化剂是改变反应速率，包含加快、减慢两类，并非只能加快反应。 ②催化剂只改变反应速率，不改变生成物总质量；氧气产量由反应物质量决定，与催化剂用量无关。 ③反应前后仅质量、化学性质不变，物理性质（结块、外观）可发生改变。 【对点训练】 1．推理是化学学习中常用的思维方法，下列推理正确的是 A．氧气的化学性质比较活泼，所以氧气可以和所有的物质发生化学反应 B．化学反应通常伴随着发光、放热等现象，所以有发光、放热现象的反应都是化学反应 C．有氧气参加的反应属于氧化反应，但氧化反应不一定都有氧气参加 D．过氧化氢制氧气用二氧化锰作催化剂，所以二氧化锰可以作任何反应的催化剂 2．兴趣小组探究催化剂对过氧化氢分解的影响。小组设计的实验装置如图1所示，用电子秤称量0.04 g、0.08 g、0.12 g的粉末，分别加入三只相同型号的锥形瓶中（固体的体积忽略不计），用注射器各量取8 mL 3%的过氧化氢溶液，连接装置，将过氧化氢溶液注入锥形瓶中，用压强传感器测量各锥形瓶中压强，压强随时间（前100 s）的变化曲线如图2。下列说法正确的是 A．分析图2曲线可知，其他条件相同时，的质量越大，过氧化氢分解速率越快 B．若不加入粉末，该反应不能发生 C．最终生成的质量关系为：0.12 g 组=0.08 g 组>0.04 g 组 D．化学反应前后的质量和性质不变 易错点 08 工业制氧气变化类型判断错误 【错因辨析】 分离液态空气利用液氮、液氧沸点不同蒸发分离，无新物质生成，属于物理变化；只有实验室分解药品制氧才是化学变化。 【对点训练】 1．下列关于空气及其成分的说法错误的是 A．空气是一种宝贵的自然资源 B．空气中各成分的含量是相对稳定的 C．空气中的氮气常温下易溶于水 D．工业上通过分离液态空气获得氧气 2．下列资源的利用过程中，一定发生了化学变化的是 A．蓝田玉石雕玉器 B．液氮用作制冷剂 C．用乙醇汽油作汽车燃料 D．工业上分离液态空气制取氧气 易错点 09 氧气的性质应用判断错误 【错因辨析】 ①试管口必须略向下倾斜，防止冷凝水回流，高温试管遇冷水炸裂；高锰酸钾管口放一团棉花，阻挡粉末堵塞导管。 ②氯酸钾与二氧化锰制氧气，药品颗粒大，无需在试管口放置棉花。 ③实验结束遵循 “茶庄定点收利息”，先移出导管，再熄灭酒精灯，防止水倒吸炸裂试管。 ④刚加热时冒出的气泡是装置内空气，需等气泡连续均匀冒出再收集，否则氧气不纯。 ⑤检验氧气（确认瓶内气体为 O₂）：带火星木条伸入集气瓶内部。 ⑥验满氧气（确认瓶内装满 O₂）：带火星木条放在集气瓶瓶口。 【对点训练】 1．氧气的化学性质比较活泼，下列对有关反应的描述正确的是 A．物质与氧气发生的反应都属于氧化反应 B．铁、磷、石蜡在氧气中的燃烧都是化合反应 C．木炭在氧气中燃烧时，观察到白光、放热、生成二氧化碳的现象 D．硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成无色无味的气体 2．下列有关实验现象的描述正确的是 A．铁丝在空气中燃烧，火星四射，生成黑色固体 B．石蜡浮于水面上，其在空气中燃烧发光、放热 C．硫在空气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰 D．木炭在氧气中燃烧，发出红光，生成黑色固体 易错点 10 分解反应定义混淆 【错因辨析】 分解反应特征 “一变多”，由一种物质生成多种新物质；化合反应为 “多变一”，二者定义完全相反，不可记混。 【对点训练】 1．我国科研团队研发的一种新型镁基储氢材料，可通过反应：实现氢气的可控释放。该反应的基本类型是 A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应 2．下列反应中，不属于分解反应也不属于化合反应的是 A．碳酸钙氧化钙 + 二氧化碳 B．木炭 + 氧气二氧化碳 C．甲烷 + 氧气二氧化碳 + 水 D．水氢气 + 氧气 易错点 11 电解水实验体积比、物质组成描述错误 【错因辨析】 ①“负氢正氧 2 比 1” 指氢气、氧气体积比，二者质量比为 1:8，不可混淆体积、质量比例。 ②水是纯净物，只含 H₂O 一种物质；不能描述 “水由氢气和氧气组成”，正确表述：水由氢元素、氧元素组成，水分子由氢、氧原子构成。 【对点训练】 1．下列关于“电解水”和“氢气在空气中燃烧”实验的说法，不正确的是 A．电解水发生了分解反应 B．a管气体能使带火星木条复燃 C．干冷烧杯内壁有水雾产生 D．两个实验均可证明水的组成 2．利用合成和分解探究水的组成的过程，对形成研究物质组成的思路与方法具有重要意义。 （1）图1中，可观察到烧杯内壁的现象是______。 （2）图2中，反应一段时间后，甲玻璃管液面如图所示，乙玻璃管中液面位置大概在______(填“a”“b”或“c”)处。(注：乙中液体未画出) （3）利用合成和分解探究水的组成的理论依据是_______。 易错点 12 各类净水方法作用、净化效果混淆 【错因辨析】 ①过滤仅除去水中难溶性固体，无法除去可溶性钙、镁离子，不能降低水的硬度。 ②活性炭仅吸附色素、异味，不能吸附可溶性钙镁化合物，无法软化硬水。 ③自来水净水流程：沉降→吸附→过滤→消毒，无蒸馏步骤；蒸馏成本极高，仅实验室制取纯水使用。 ④煮沸仅杀菌、降低硬度，水中仍含矿物质；蒸馏可除去全部杂质，净化程度最高，得到纯水。 【对点训练】 1．水是生命之源，下列关于水的说法正确的是 A．水资源取之不尽 B．过滤可以除去水中所有杂质 C．煮沸可降低水的硬度 D．纯水不含任何化学物质 2．水是生命之源，是地球上最重要的资源之一。下列有关水的说法不正确的是 A．加入明矾可以促进水中悬浮杂质的沉降 B．净化水的方法有沉降、过滤、吸附和蒸馏等 C．水的天然循环是通过其三态变化实现的 D．因为蒸馏水没有任何杂质，所以长期饮用蒸馏水有利于身体健康 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 空气与水资源 第一节 空气的组成 一、空气中氧气体积分数的测定 1.实验装置图 2.实验原理：红磷在密闭空间中燃烧消耗氧气，使得密闭空间中压强减小，打开止水夹，大气压将烧杯中的水压入集气瓶中。（压入的水的体积=被消耗的氧气的体积） 3.实验现象：红磷燃烧，放出热量，产生大量白烟，装置冷却到室温后打开止水夹，烧杯内的水倒流入集气瓶，约占集气瓶内气体体积的1/5。（白磷同红磷燃烧的反应原理和现象相同，只是二者能够燃烧的温度不同，白磷40oC，红磷240oC） 【补充】烟：固体的小颗粒；雾：小液滴 4.实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。 5.反应原理：文字表达式：磷 + 氧气五氧化二磷 ；符号表达式：P + O2 P2O5 6.误差分析： 误差 原因 测量结果偏低 红磷不足，氧气未耗尽 装置漏气，使装置外的空气进入集气瓶中 未冷却至室温就打开弹簧夹，使进入集气瓶中的水的体积偏小 测量结果偏高 胶皮管未夹紧，红磷燃烧时集气瓶内气体因受热顺着导管逸出 燃烧匙伸入过慢，使装置内的气体受热逸出，导致进入集气瓶中的水的体积偏大 二、空气的成分 空气的组成 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% 0.06% 特点 相对固定 可变 三、纯净物和混合物 混合物：两种或多种物质组成。（由多种分子或原子构成的） 例如：空气、海水、河水、矿泉水、合金、稀有气体、食盐水，溶液、土壤等。 纯净物：由一种物质组成。（由一种分子或原子构成的） 例如：N2、O2、CO2、P、P2O5、H2O；冰水混合物、铁水、干冰、液氧、液氮等都是纯净物。 四、氮气和稀有气体 1．氮气的性质和用途 物理性质 ①氮气是一种无色、无气味的气体 ②难溶于水，常温、常压下1体积水中约能溶解0.02体积的氮气 ③在极低温条件下加压能液化成无色液体，液氮通常储存于黑色钢瓶中 化学性质 稳定，一般不燃烧也不支持燃烧 用途 ①化工行业，氮气是生产氮肥的重要原料 ②用作保护气，如焊接金属时作保护气，用作粮食的保护气等 ③用作灯泡填充气，防止钨丝氧化，延长灯泡的使用寿命 ④医疗上液氮用于医疗手术 2．稀有气体 定义 稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙、氡气体的总称（属于混合物） 性质 物理性质：没有颜色，没有气味，在通电时能发出不同颜色的光 化学性质：很不活泼 用途 氦气可用来填充电子管、气球、气体温度计和潜水服，也可用作焊接金属的保护气； 氖气常被用作霓虹灯的填充气，放电时能发出橘红色的光； 氩气可用作电弧焊接的保护气等 第2节 性质活泼的氧气 一、氧气的物理性质 1.色、态、味：在通常状况下，氧气是一种无色、无气味的气体。 2.密度：密度比空气略大。 3.溶解性：不易溶于水，常温、常压下1体积水中约能溶解0.03体积氧气。 4.三态变化：在压强为101kPa时，氧气在-183℃时变为淡蓝色液体，在-219℃时变成淡蓝色的固体。 二、氧气的化学性质 【实验探究】探究木炭、蜡烛、铁丝在氧气中的燃烧 ①实验现象及注意事项 实验内容 实验现象 注意事项 木炭 在空气中 发出红光 放热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 木炭缓慢伸入的目的：避免大部分氧气从瓶口逸出，确保木炭和氧气充分接触，使现象明显 在氧气中 发出白光 蜡烛 在空气中 产生黄白色火焰，产生少量黑烟，放热 实验时集气瓶要干燥，氧气应用向上排空气法收集，通过观察到集气瓶内壁上出现水雾证明有水生成 在氧气中 发出白光，放热，集气瓶内壁上有水雾出现，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 铁丝 在空气中 红热，不燃烧 ①铁丝使用前打磨目的：除锈。 ②火柴梗的作用：引燃铁丝。 ③铁丝绕成螺旋状的目的：增大受热面积。 ④火柴快燃尽才伸入瓶内的目的：防止火柴燃烧消耗过多氧气而使铁丝不能顺利燃烧。 ⑤集气瓶底放一些水或沙子的目的：防止反应产生的高温固体溅落瓶底，避免集气瓶炸裂。 在氧气中 剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体 ②反应的表达式 反应 文字表达式 符号表达式 木炭在氧气中燃烧 碳 + 氧气 二氧化碳 C + O2 CO2 蜡烛在氧气中燃烧 石蜡 + 氧气 水 + 二氧化碳 石蜡 + O2 H2O + CO2 铁丝在氧气中燃烧 铁 + 氧气 四氧化三铁 Fe + O2 Fe3O4 【铁丝在氧气中的燃烧实验】 （1）实验前用砂纸将铁丝打磨光亮的目的是除去铁丝表面的铁锈及杂质。 （2）夹取铁丝的仪器名称是坩埚钳，铁丝下端系一根火柴的目的是引燃铁丝，将铁丝绕成螺旋状的目的是增大铁丝与氧气的接触面积使铁丝能持续的燃烧。 （3）实验时，发现集气瓶中的铁丝没有出现燃烧现象， 请分析实验失败的原因：氧气不纯。 （4）点燃火柴，待火柴快燃尽时，将铁丝插入盛有氧气的集气瓶中，观察到的现象为铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热；反应的符号表达式为Fe + O2 Fe3O4。 （5）在集气瓶底部放少量水的目的是防止生成的高温熔融物溅落炸裂集气瓶瓶底，水还可以用细沙来代替。 三、化合反应和氧化反应 1．化合反应 （1）定义：由两种或两种以上物质生成一种新物质的化学反应称为化合反应。化合反应属于基本反应类型。 （2）特点：多变一。 （3）表达式：A+B+……→C。 2．氧化反应 （1）定义：物质与氧气的反应属于氧化反应。氧化反应不属于基本反应类型。 （2）特点：有氧气参加，氧气体现氧化性。 3．化合反应与氧化反应的关系 化合反应不一定是氧化反应，氧化反应不一定是化合反应。二者的关系是交叉关系。 第3节 氧气的制备 一、工业制法： 利用氧气和氮气的沸点不同，属于物理变化。 二、.实验室制法： 1.反应原理： 高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气加热 KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2 过氧化氢 水 + 氧气二氧化锰 H2O2 H2O O2 2.发生装置： a.反应物的状态为固体，反应条件为加热可采用固固加热型发生装置； b.试管口应略向下倾斜目的是防止冷凝水倒流使试管炸裂； c.用高锰酸钾制取氧气时，试管口放一团棉花的目的是防止加热时高锰酸钾粉末进入导管堵塞导管。 a.反应物为固体和液体，反应条件为常温，可采用固液常温型； b.用b装置制取氧气时，长颈漏斗末端应伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗末端逸出； c.a装置优点是装置简单；b装置优点是便于添加液体；c装置优点是可以控制反应速率；d装置优点是可以控制反应发生和停止。 3.收集装置 a.排水法收集(氧气不易溶于水)，优点是收集到的氧气较纯净； b.向上排空气法(氧气的密度大于空气的密度)，优点是收集到的氧气较干燥； 收集时导管应伸入集气瓶底部的目的是充分排尽集气瓶中的空气； c.收集满的氧气，应用毛玻璃片盖住，正放在桌面上。 4.实验步骤:查装定点收离熄 5.检验：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，说明该气体为氧气。 6.验满： a.用向上排空气法收集氧气，将带火星的木条靠近集气瓶瓶口，若木条复燃，说明氧气已集满； b.用排水法收集氧气，若观察到集气瓶瓶口有大气泡冒出时(或集气瓶中水排尽)，说明氧气已集满。 7.加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气 （1）反应原理： （2）实验装置及操作方法与加热高锰酸钾制取氧气相似，但不用在试管口放一小团棉花。 三、分解反应 1.概念：由一种物质生成两种或两种以上新物质的反应。 2.特点：一变多。 3.表达式：A→B+C+……。 第4节 水的组成和净化 一、探究水的组成 1．水的组成 （1）实验1：水的电解实验 实验装置 为增强溶液的导电性，可向水中加入少量氢氧化钠 实验现象 ①通电时，两个电极上都有气泡产生，负极产生气泡的速率比正极快 ②一段时间后，正负两极的玻璃管内收集的气体体积比约为1:2 气体检验 ①用带火星的木条检验正极得到的气体，木条复燃，证明气体是氧气 ②负极得到的气体能燃烧，火焰呈淡蓝色 表达式 水氢气 + 氧气 H2O H2 O2 实验结论 ①水在通电后，发生了分解反应，生成了氢气和氧气 ②水是由氢元素和氧元素组成的 （2）实验2：氢气的燃烧实验 实验步骤 在空气中点燃纯净的氢气，并在火焰上方罩一个干燥的烧杯，观察现象 实验现象 纯净的氢气在空气中安静地燃烧，产生淡蓝色的火焰，放出大量的热，烧杯内壁凝结有水雾 表达式 氢气 + 氧气 水 H2 O2 H2O 实验结论 ①氢气与空气中的氧气发生化合反应生成了水 ②水是由氢元素和氧元素组成的 二、过滤操作 1.适用范围：难溶性固体与液体的分离。 2.实验仪器：铁架台（带铁圈）、烧杯、漏斗、玻璃棒；实验用品：滤纸。 3.操作要点： ①一贴：滤纸紧贴漏斗内壁。如果滤纸未贴紧(留有气泡)，会造成过滤速度慢） ②二低：滤纸边缘低于漏斗口；（如果滤纸边缘高于漏斗口，液体可能会从漏斗外流出） 漏斗内液面低于滤纸边缘。（如果液面高于滤纸边缘，液体会不经滤纸过滤而流下） ③三靠：倾倒液体的烧杯尖嘴紧靠玻璃棒；（如果没有经玻璃棒引流，可能造成液体流到漏斗外） 玻璃棒末端轻靠在三层滤纸的一边；（如果玻璃棒靠在一层滤纸这边，可能造成滤纸破损） 漏斗下端管口紧靠烧杯内壁。（如果没有紧靠，过滤速度变慢，同时可能造成液滴飞溅） 三、水的净化 沉淀：静置，使不溶性大颗粒沉降下来，明矾可以加速沉降。 过滤：固液分离，除去水中的不溶性杂质。 吸附：利用活性炭的吸附作用，除去水中的色素和异味。 杀菌消毒：加入杀菌剂(如漂白粉、Cl2)，除去水中的病毒、细菌等。 蒸馏：利用混合物各成分的沸点不同将其分离，除去水中可溶性杂质，净化程度最高。 【注意】 ①净化程度由低到高的顺序是静置沉淀、吸附沉淀、过滤、吸附、蒸馏。 ②自来水厂净水时，只有投药消毒属于化学变化，其余都属于物理变化。 四、水资源的综合利用 1．爱护水资源 一方面要节约用水，另一方面要防治水体污染。 节约用水：工业上提倡对水重复利用，农业上改大水漫灌为喷灌、滴灌，生活中提倡一水多用、使用节水型器具，等等。 2.水体污染的来源: （1）工业上的废液、废渣、废气任意排放。 （2）农业上的化肥、农药的不合理施用。 （3）生活上生活污水的任意排放。 防治水体污染：工业污水处理达标后才排放，农业上合理施用化肥和农药，生活污水集中处理排放，等等。 易错点 01 混淆空气成分体积分数与质量分数 【错因辨析】 ①空气中氮气 78%、氧气 21%、稀有气体 0.94% 均为体积分数，不是质量分数；含义是 100 体积空气内对应气体占比，不能按质量计算。 ②空气各组分含量相对稳定，但不同地域、不同时段数值会轻微波动，不是固定不变。 【对点训练】 1．空气是一种宝贵资源，有关空气说法正确的是 A．氧气约占空气质量的21% B．氮气化学性质稳定，可作食品保护气 C．二氧化碳属于空气污染物 D．稀有气体没有任何实用价值 【答案】B 【解析】A.氧气约占空气体积的21%，不是质量占比，错误。 B.氮气化学性质稳定，不易与食品发生反应，可作食品保护气，正确。 C.二氧化碳是空气的正常组成成分，不属于空气污染物，错误。 D.稀有气体可制作电光源、稀有气体稳定可以做保护气等，具有实用价值，错误。 2．下列有关空气成分及性质用途的说法正确的是 A．二氧化碳会导致温室效应，但不属于空气污染物 B．空气中各成分的含量是固定不变的 C．空气中氧气的化学性质很活泼 D．空气中氧气的体积分数最大 【答案】A 【解析】A、二氧化碳会导致温室效应，但属于自然成分，不属于空气污染物，该选项符合题意； B、空气中各成分含量相对稳定但并非固定不变，如含量因人类活动增加，该选项不符合题意； C、氧气化学性质比较活泼，但“很活泼”表述不严谨，，该选项不符合题意； D、空气中氮气体积分数最大（约78%），氧气次之（约21%），该选项不符合题意。 故选A。 易错点 02 纯净物、混合物判断误区 【错因辨析】 ①洁净空气、清新空气仍含氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，属于混合物；“干净”“洁净” 不能作为纯净物判断依据。 ②稀有气体包含氦、氖、氩、氪、氙、氡六种气体，属于混合物，不是单一纯净气体。 ③冰、水只是 H₂O 的固、液态，只含一种物质，冰水混合物属于纯净物。 ④只含一种元素的物质不一定是纯净物，如 O₂与 O₃混合气体，只含氧元素，但属于混合物。 【对点训练】 1．如图是混合物、纯净物、单质、化合物之间的关系图，若和分别表示单质和化合物，则下列物质属于Y的是 A．冰水混合物 B．不锈钢 C．双氧水 D．食盐水 【答案】A 【解析】A.冰水混合物中只含一种物质，冰是固态的水，二者是同一种物质的不同状态，属于纯净物，符合Y的类别。 B.不锈钢是含铁、碳等物质的合金，属于混合物，不符合。 C.双氧水是过氧化氢的水溶液，含和，属于混合物，不符合。 D.食盐水是氯化钠溶于后水形成的溶液，含氯化钠和，属于混合物，不符合。 2．分类是学习和研究化学的重要方法。下列物质分别是混合物和纯净物的是 A．冰水混合物、澄清石灰水 B．液氮、大理石 C．洁净的空气、氧化镁 D．高锰酸钾、75%医用酒精 【答案】C 【解析】A.冰水混合物仅含一种物质，属于纯净物；澄清石灰水是氢氧化钙和水的混合物，顺序不符合要求，错误。 B.液氮是液态，属于纯净物；大理石主要成分为碳酸钙，还含其他杂质，属于混合物，顺序不符合要求，错误。 C.洁净的空气含、等多种物质，属于混合物；氧化镁仅含一种物质，属于纯净物，符合题意，正确。 D.高锰酸钾（）属于纯净物；75%医用酒精是酒精和水的混合物，顺序不符合要求，错误。 易错点 03 空气中氧气含量测定实验认知错误 【错因辨析】 ①木炭、硫燃烧生成气体，瓶内压强几乎不变；铁丝在空气中无法燃烧，二者均不能替代红磷完成实验。 ②误差两类完全相反：红磷不足、装置漏气、未冷却至室温打开止水夹→进水偏少，测量结果＜1/5；弹簧夹未夹紧、燃烧匙伸入过慢，热空气逸出→进水偏多，测量结果＞1/5。 ③红磷燃烧产物是固体 P₂O₅，现象只能描述白烟，不能写白雾。 【对点训练】 1．关于测定空气中氧气含量的实验，下列说法正确的是 A．红磷熄灭后应立刻打开弹簧夹 B．实验前要检查装置的气密性 C．最终瓶中剩余的气体是纯净的氮气 D．实验时，只取用极少量红磷，可减少污染且不影响实验结果 【答案】B 【解析】A.红磷熄灭后瓶内温度较高，气体膨胀压强偏大，立刻打开弹簧夹会导致进入瓶内的水量偏少，测定结果偏小，需冷却至室温再打开弹簧夹，错误。 B.实验前检查装置气密性是实验成功的前提，若装置漏气，外界空气进入瓶内，会导致测定结果偏小，正确。 C.空气中除氮气、氧气外，还含有稀有气体、二氧化碳等多种气体，实验结束后瓶内剩余气体属于混合物，并非纯净的氮气，错误。 D.红磷必须足量才能将瓶内氧气几乎完全消耗，若红磷量过少，氧气无法耗尽，会导致测定结果偏小，错误。 2．某化学兴趣小组完成了两个“空气中氧气含量测定”的实验。下列说法正确的是 A．实验一中红磷燃烧产生大量白雾 B．实验一中若氧气含量测定结果偏小，可能原因是燃烧匙缓慢伸入集气瓶中 C．实验二中点燃酒精灯加热铜丝，可观察到铜丝由黑色变成红色 D．实验二中来回推拉两端注射器活塞目的是让铜丝耗尽装置内氧气 【答案】D 【解析】A. 红磷燃烧生成五氧化二磷，五氧化二磷是固体小颗粒，现象是产生大量白烟，错误； B. 燃烧匙缓慢伸入集气瓶时，瓶内空气受热膨胀逸出，会导致进入集气瓶的水偏多，测定结果偏大，错误； C. 加热条件下铜和氧气反应生成黑色氧化铜，现象是红色的铜丝变为黑色，错误； D. 来回推拉注射器活塞可使装置内空气流动，让氧气与铜丝充分接触，确保氧气被完全耗尽，提高测定结果准确度，正确。 易错点 04 氮气、稀有气体性质与变化判断错误 【错因辨析】 ①稀有气体通电发光仅为电子跃迁，无新物质生成，属于物理变化、物理性质，不是化学变化。 ②二氧化碳会加剧温室效应，但不属于空气污染物；空气污染物为 SO₂、NO₂、CO、可吸入颗粒物等。 ③氮气化学性质稳定，可作保护气，但不能燃烧、不具备可燃性。 【对点训练】 1．空气是人类生产活动的重要资源。下列关于空气的说法不正确的是 A．空气质量指数级别越高，说明空气质量越好 B．稀有气体可用于航标灯、照明灯等 C．、等都是温室气体 D．氮气是制造硝酸和氮肥的重要原料 【答案】A 【解析】A.空气质量指数级别越高，说明空气污染程度越高，空气质量越差，该说法错误，符合题意； B.稀有气体通电时会发出不同颜色的光，可作为电光源用于航标灯、照明灯等，说法正确； C.、都是常见的温室气体，会加剧温室效应，说法正确； D.氮气含氮元素，是工业上生产硝酸、氮肥的核心原料，说法正确。 2．空气是一种宝贵的自然资源，下列有关说法正确的是 A．空气是由空气分子构成的 B．利用氮气化学性质不活泼，可用作保护气 C．通常，空气中氧气的质量分数为21% D．稀有气体化学性质不活泼，可用于制造电光源 【答案】B 【解析】A.空气是混合物，由氮分子、氧分子、二氧化碳分子等多种微粒构成，不存在“空气分子”，表述错误。 B.氮气化学性质不活泼，常温下难与其他物质发生反应，可用作保护气，表述正确。 C.通常空气中氧气的体积分数为21%，不是质量分数，表述错误。 D.稀有气体用于制造电光源，是利用其通电时能发出不同颜色光的物理性质，和化学性质不活泼无关，表述错误。 易错点 05 燃烧现象描述规范混淆（烟 / 雾、光 / 火焰、现象 / 结论） 【错因辨析】 ①烟 = 固体小颗粒；雾 = 液体小液滴，红磷燃烧只能写白烟，不能写白雾。 ②高沸点固体（木炭、铁丝）燃烧只发光，无火焰；火焰是气体 / 蒸气燃烧产生（蜡烛、硫、酒精）。 ③实验现象仅写感官观察内容（放热、火星、白色 / 黑色固体），生成物名称属于实验结论，不能写入现象描述。 【对点训练】 1．关于物质燃烧的现象描述正确的是 A．硫粉在氧气中燃烧时，发出明亮的蓝紫色火焰，生成一种有刺激性气味的气体。 B．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成四氧化三铁 C．镁带在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成黑色固体 D．磷在空气中燃烧，产生大量白色烟雾 【答案】A 【解析】A.硫粉在氧气中燃烧发出明亮蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体，描述符合实际实验现象，正确。 B.“生成四氧化三铁”是实验结论，不是可直接观察到的现象，现象应描述为生成黑色固体，错误。 C.镁带在空气中燃烧生成白色固体氧化镁，不是黑色固体，错误。 D.磷在空气中燃烧生成五氧化二磷固体小颗粒，现象为产生大量白烟，不存在雾（小液滴），描述错误。 2．下列物质在空气或氧气中燃烧时，对现象的描述不正确的是 A．硫在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成一种具有刺激性气味的气体 B．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 C．木炭在空气中燃烧生成二氧化碳 D．红磷在空气中燃烧，产生大量白烟 【答案】C 【解析】A. 正确； B. 正确； C. 木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，属于实验结论，不是实验现象，错误； D. 正确。 易错点 06 化合反应、氧化反应、剧烈 / 缓慢氧化概念混淆 【错因辨析】 ①化合反应（多变一，基本反应）与氧化反应（有 O₂参与，非基本反应）是交叉关系；化合不一定氧化，氧化不一定化合。 ②剧烈氧化、缓慢氧化的共同点：均与氧气反应、全程放热；区别：剧烈氧化反应快、发光；缓慢氧化反应极慢、无肉眼发光（呼吸、食物腐烂、金属锈蚀）。 【对点训练】 1．下列反应中既是化合反应，也是氧化反应的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A.该反应符合“多变一”，属于化合反应，但没有氧气参与，不属于氧化反应，不符合； B.有氧气参与，属于氧化反应，但生成物为两种，不符合“多变一”，不属于化合反应，不符合； C.该反应物为两种、生成物仅水一种，属于化合反应；且有氧气参与反应，属于氧化反应，同时满足两个条件，符合； D.该反应物仅一种、生成物为两种，属于分解反应，既不是化合反应也不是氧化反应，不符合。 2．下列反应属于氧化反应的是 A．氧化汞汞+氧气 B．二氧化碳+水→碳酸 C．锌+盐酸→氢气+氯化锌 D．硫+氧气二氧化硫 【答案】D 【解析】A.该反应是一种物质生成两种物质的分解反应，反应过程中没有物质与氧发生反应，不属于氧化反应，不符合题意； B.该反应是两种物质生成一种物质的化合反应，不存在物质与氧的反应，不属于氧化反应，不符合题意； C.该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应，没有物质与氧的反应，不属于氧化反应，不符合题意； D.该反应中硫与氧气发生了反应，物质与氧发生的反应，属于氧化反应，所以该反应属于氧化反应，符合题意。 易错点 07 催化剂 “一增两不变” 理解片面 【错因辨析】 ①催化剂是改变反应速率，包含加快、减慢两类，并非只能加快反应。 ②催化剂只改变反应速率，不改变生成物总质量；氧气产量由反应物质量决定，与催化剂用量无关。 ③反应前后仅质量、化学性质不变，物理性质（结块、外观）可发生改变。 【对点训练】 1．推理是化学学习中常用的思维方法，下列推理正确的是 A．氧气的化学性质比较活泼，所以氧气可以和所有的物质发生化学反应 B．化学反应通常伴随着发光、放热等现象，所以有发光、放热现象的反应都是化学反应 C．有氧气参加的反应属于氧化反应，但氧化反应不一定都有氧气参加 D．过氧化氢制氧气用二氧化锰作催化剂，所以二氧化锰可以作任何反应的催化剂 【答案】C 【解析】 A.氧气化学性质较活泼，但无法和所有物质反应，例如金（）在高温下也不与氧气反应，A错误； B.有发光、放热现象的不一定是化学反应，例如灯泡通电发光放热属于物理变化，没有新物质生成，B错误； C.初中阶段氧化反应定义为物质与氧发生的反应，此处的氧不仅指氧气，也包括含氧化合物中的氧。例如反应中，氢气发生氧化反应，无氧气参与，因此氧化反应不一定有氧气参加，C正确； D.催化剂具有专一性，仅对特定反应起催化作用，二氧化锰不能作所有反应的催化剂，例如高锰酸钾受热分解反应中，二氧化锰是生成物而非催化剂，D错误。 2．兴趣小组探究催化剂对过氧化氢分解的影响。小组设计的实验装置如图1所示，用电子秤称量0.04 g、0.08 g、0.12 g的粉末，分别加入三只相同型号的锥形瓶中（固体的体积忽略不计），用注射器各量取8 mL 3%的过氧化氢溶液，连接装置，将过氧化氢溶液注入锥形瓶中，用压强传感器测量各锥形瓶中压强，压强随时间（前100 s）的变化曲线如图2。下列说法正确的是 A．分析图2曲线可知，其他条件相同时，的质量越大，过氧化氢分解速率越快 B．若不加入粉末，该反应不能发生 C．最终生成的质量关系为：0.12 g 组=0.08 g 组>0.04 g 组 D．化学反应前后的质量和性质不变 【答案】A 【解析】A.由图2曲线可知，其他条件相同时，质量越大，相同时间内装置内压强上升越快，说明单位时间内产生的量越多，即过氧化氢分解速率越快，该选项正确。 B.是过氧化氢分解的催化剂，仅改变化学反应速率，不加入时，过氧化氢仍会缓慢分解，该选项错误。 C.催化剂不改变生成物的总质量，三组实验中过氧化氢的质量完全相等，完全反应后生成的质量相等，0.04g 组仅为反应速率慢，100s时未反应完全，该选项错误。 D.催化剂在化学反应前后，质量和化学性质不变，物理性质（如颗粒大小等）可能发生改变，该选项错误。 易错点 08 工业制氧气变化类型判断错误 【错因辨析】 分离液态空气利用液氮、液氧沸点不同蒸发分离，无新物质生成，属于物理变化；只有实验室分解药品制氧才是化学变化。 【对点训练】 1．下列关于空气及其成分的说法错误的是 A．空气是一种宝贵的自然资源 B．空气中各成分的含量是相对稳定的 C．空气中的氮气常温下易溶于水 D．工业上通过分离液态空气获得氧气 【答案】C 【解析】A、空气含有氧气、氮气、稀有气体等多种可用于生产生活的物质，是宝贵的自然资源，表述正确。 B、空气各成分的体积占比在一定范围内基本保持不变，含量是相对稳定的，表述正确。 C、氮气常温下化学性质稳定，且难溶于水，该项“易溶于水”的表述错误。 D、工业上利用液态氮和液态氧的沸点不同，通过分离液态空气的方法制取氧气，表述正确。 2．下列资源的利用过程中，一定发生了化学变化的是 A．蓝田玉石雕玉器 B．液氮用作制冷剂 C．用乙醇汽油作汽车燃料 D．工业上分离液态空气制取氧气 【答案】C 【解析】蓝田玉石雕玉器、液氮用作制冷剂、工业上分离液态空气制氧气的过程中均无新物质生成，属于物理变化；乙醇汽油作燃料时会发生燃烧反应，生成二氧化碳、水等新物质，一定发生化学变化，故选C。 易错点 09 氧气的性质应用判断错误 【错因辨析】 ①试管口必须略向下倾斜，防止冷凝水回流，高温试管遇冷水炸裂；高锰酸钾管口放一团棉花，阻挡粉末堵塞导管。 ②氯酸钾与二氧化锰制氧气，药品颗粒大，无需在试管口放置棉花。 ③实验结束遵循 “茶庄定点收利息”，先移出导管，再熄灭酒精灯，防止水倒吸炸裂试管。 ④刚加热时冒出的气泡是装置内空气，需等气泡连续均匀冒出再收集，否则氧气不纯。 ⑤检验氧气（确认瓶内气体为 O₂）：带火星木条伸入集气瓶内部。 ⑥验满氧气（确认瓶内装满 O₂）：带火星木条放在集气瓶瓶口。 【对点训练】 1．氧气的化学性质比较活泼，下列对有关反应的描述正确的是 A．物质与氧气发生的反应都属于氧化反应 B．铁、磷、石蜡在氧气中的燃烧都是化合反应 C．木炭在氧气中燃烧时，观察到白光、放热、生成二氧化碳的现象 D．硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成无色无味的气体 【答案】A 【解析】A. 正确。 B. 化合反应特点是“多变一”，石蜡在氧气中燃烧生成二氧化碳和水两种物质，不属于化合反应，错误。 C. 生成二氧化碳是实验结论，不是实验现象，现象描述不能出现生成物名称，错误。 D. 硫在氧气中燃烧生成的二氧化硫是有刺激性气味的气体，不是无色无味的，错误。 2．下列有关实验现象的描述正确的是 A．铁丝在空气中燃烧，火星四射，生成黑色固体 B．石蜡浮于水面上，其在空气中燃烧发光、放热 C．硫在空气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰 D．木炭在氧气中燃烧，发出红光，生成黑色固体 【答案】B 【解析】A、铁丝在空气中只能烧至发红，不会剧烈燃烧、火星四射，故A选项不符合题意； B、石蜡的密度比水的小，所以石蜡浮于水面上，其在空气中燃烧发光、放热，故B选项符合题意； C、硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故C选项不符合题意； D、木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故D选项不符合题意。 故选B。 易错点 10 分解反应定义混淆 【错因辨析】 分解反应特征 “一变多”，由一种物质生成多种新物质；化合反应为 “多变一”，二者定义完全相反，不可记混。 【对点训练】 1．我国科研团队研发的一种新型镁基储氢材料，可通过反应：实现氢气的可控释放。该反应的基本类型是 A．化合反应 B．分解反应 C．置换反应 D．复分解反应 【答案】B 【解析】反应物仅1种，生成物为、共2种，符合分解反应“一变多”的特征，属于分解反应。 2．下列反应中，不属于分解反应也不属于化合反应的是 A．碳酸钙氧化钙 + 二氧化碳 B．木炭 + 氧气二氧化碳 C．甲烷 + 氧气二氧化碳 + 水 D．水氢气 + 氧气 【答案】C 【解析】A.该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，不符合题意； B.该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，不符合题意； C.反应物为甲烷、氧气2种，生成物为二氧化碳、水2种，既不符合“多变一”也不符合“一变多”，既不属于化合反应也不属于分解反应，符合题意； D.该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应，不符合题意。 易错点 11 电解水实验体积比、物质组成描述错误 【错因辨析】 ①“负氢正氧 2 比 1” 指氢气、氧气体积比，二者质量比为 1:8，不可混淆体积、质量比例。 ②水是纯净物，只含 H₂O 一种物质；不能描述 “水由氢气和氧气组成”，正确表述：水由氢元素、氧元素组成，水分子由氢、氧原子构成。 【对点训练】 1．下列关于“电解水”和“氢气在空气中燃烧”实验的说法，不正确的是 A．电解水发生了分解反应 B．a管气体能使带火星木条复燃 C．干冷烧杯内壁有水雾产生 D．两个实验均可证明水的组成 【答案】B 【解析】A.电解水生成氢气和氧气，符合“一变多”的特征，属于分解反应，表述正确。 B.a管连接电源负极，生成的气体是氢气，氢气具有可燃性，没有助燃性，不能使带火星木条复燃；能使带火星木条复燃的是连接正极的b管产生的氧气，表述错误。 C.氢气燃烧生成的水蒸气遇干冷烧杯冷凝形成水雾，表述正确。 D.根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，电解水生成含氢元素的和含氧元素的、氢气和燃烧生成水，两个实验都能证明水由氢、氧两种元素组成，表述正确。 2．利用合成和分解探究水的组成的过程，对形成研究物质组成的思路与方法具有重要意义。 （1）图1中，可观察到烧杯内壁的现象是______。 （2）图2中，反应一段时间后，甲玻璃管液面如图所示，乙玻璃管中液面位置大概在______(填“a”“b”或“c”)处。(注：乙中液体未画出) （3）利用合成和分解探究水的组成的理论依据是_______。 【答案】（1） 出现无色小液滴（或有水雾生成） （2）a （3） 质量守恒定律（或化学反应前后元素种类不变） 【解析】（1）氢气燃烧生成水蒸气，水蒸气接触冷的干燥烧杯内壁，凝结为液态小水滴，因此观察到内壁出现水雾/小液滴。 （2）电解水遵循“正氧负氢、氢二氧一”的规律，甲连负极产氢气、乙连正极产氧气，相同时间内生成氢气体积是氧气的2倍，因此乙管气体更少、液面下降幅度更小，液面高于甲，对应位置为a。 （3）根据质量守恒定律，化学反应前后元素种类不变，可通过分解反应的生成物元素组成，或化合反应的反应物元素组成，推断水的元素组成。 易错点 12 各类净水方法作用、净化效果混淆 【错因辨析】 ①过滤仅除去水中难溶性固体，无法除去可溶性钙、镁离子，不能降低水的硬度。 ②活性炭仅吸附色素、异味，不能吸附可溶性钙镁化合物，无法软化硬水。 ③自来水净水流程：沉降→吸附→过滤→消毒，无蒸馏步骤；蒸馏成本极高，仅实验室制取纯水使用。 ④煮沸仅杀菌、降低硬度，水中仍含矿物质；蒸馏可除去全部杂质，净化程度最高，得到纯水。 【对点训练】 1．水是生命之源，下列关于水的说法正确的是 A．水资源取之不尽 B．过滤可以除去水中所有杂质 C．煮沸可降低水的硬度 D．纯水不含任何化学物质 【答案】C 【解析】A.地球总水量大但可被人类利用的淡水资源极少，并非取之不尽，故选项说法错误； B.过滤只能除去水中的不溶性杂质，无法去除可溶性杂质，故选项说法错误； C.煮沸时，水中可溶性钙、镁化合物会转化为沉淀析出，降低钙、镁离子浓度，可降低水的硬度，故选项说法正确； D.纯水的化学式为，本身就是化学物质，故选项说法错误。 2．水是生命之源，是地球上最重要的资源之一。下列有关水的说法不正确的是 A．加入明矾可以促进水中悬浮杂质的沉降 B．净化水的方法有沉降、过滤、吸附和蒸馏等 C．水的天然循环是通过其三态变化实现的 D．因为蒸馏水没有任何杂质，所以长期饮用蒸馏水有利于身体健康 【答案】D 【解析】A.明矾溶于水生成的胶状物具有吸附性，可以吸附悬浮杂质，可促进水中悬浮杂质的沉降，正确。 B.沉降、过滤、吸附、蒸馏都是常见的净水方法，其中蒸馏的净化程度最高，正确。 C.水的天然循环是通过的固、液、气三态变化实现的，过程中同时完成了水资源的重新分配与自然净化，正确。 D.蒸馏水几乎不含杂质，但也缺乏人体必需的矿物质和微量元素，长期饮用不利于身体健康，错误。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $