第1講空氣氧氣考點(diǎn)1空氣的成分和用途成分含量用途氮?dú)?1.制________和________的原料2．常用作________，用于食品防腐和延長(zhǎng)燈泡壽命3．液氮作制冷劑，用于超導(dǎo)材料氧氣%1.________，如潛水、醫(yī)療急救2．________，如燃燒、煉鋼、氣焊等二氧化碳%1.是________作用的原料2．固態(tài)CO2(俗稱(chēng)干冰)作制冷劑3．工業(yè)上用于制堿、尿素、汽水等稀有氣體%1.包括____、____、____、____、____等2．性質(zhì)很穩(wěn)定，常作保護(hù)氣，如焊接金屬時(shí)用來(lái)隔絕空氣3．稀有氣體在通電時(shí)發(fā)出不同顏色的光，可制成多種用途的電光源【溫馨提示】(1)空氣中各成分含量表示的都是分?jǐn)?shù)，而不是質(zhì)量分?jǐn)?shù)；(2)空氣中各成分是相對(duì)穩(wěn)定的。考點(diǎn)2空氣的污染及防治空氣中的污染物排放到空氣中的有害氣體(一氧化碳、____________、二氧化氮等)和________污染物的來(lái)源化石燃料的燃燒、工廠排放的廢氣、植被破壞引起的沙塵等空氣污染造成的危害嚴(yán)重?fù)p害人體健康，影響農(nóng)作物生長(zhǎng)，破壞生態(tài)環(huán)境。全球氣候變暖、臭氧層破壞和________等都與空氣污染有關(guān)防治污染的措施加強(qiáng)大氣質(zhì)量的監(jiān)測(cè)，使用____________，積極植樹(shù)、造林、種草等，以保護(hù)空氣【溫馨提示】目前計(jì)入空氣污染指數(shù)的項(xiàng)目暫為：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入顆粒物(粒徑在10微米以下的顆粒物，稱(chēng)PM10，又稱(chēng)飄塵)和臭氧等。空氣污染指數(shù)越大，級(jí)別越，污染越。考點(diǎn)3氧氣的性質(zhì)和用途1．氧氣的物理性質(zhì)：在通常狀況下氧氣是一種________、________的氣體，________溶于水，密度比空氣________。液態(tài)氧是淡藍(lán)色的液體，固態(tài)氧是淡藍(lán)色雪花狀的固體。2．氧氣的化學(xué)性質(zhì)物質(zhì)(顏色狀態(tài))反應(yīng)現(xiàn)象化學(xué)方程式注意事項(xiàng)紅熱的木炭①在空氣中紅熱，②在氧氣中_______，③放出________，④生成使澄清石灰水變________的氣體____________硫(____色固體)①在空氣中燃燒發(fā)出微弱的________火焰，②在氧氣中燃燒發(fā)出________火焰，③放熱，④有________氣味的氣體生成____________細(xì)鐵絲(銀白色固體)①在空氣中加熱成紅熱、離火變冷，②在氧氣中________________，生成________固體____________結(jié)論氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)___________的氣體，在一定條件下與許多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，放熱3.緩慢氧化：進(jìn)行得很緩慢，甚至不容易被察覺(jué)的氧化反應(yīng)，其特點(diǎn)是放熱但，如____________、__________等。4．氧氣的用途：____________和____________。考點(diǎn)4氧氣的制取1．氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法藥品化學(xué)方程式高錳酸鉀________________________________氯酸鉀________________________________過(guò)氧化氫________________________________2.氧氣的工業(yè)制法工業(yè)上利用液氮和液氧的沸點(diǎn)不同，采用蒸發(fā)的方法，分離液態(tài)空氣制得液氧，它屬于________變化。3．催化劑與催化作用催化劑是指在化學(xué)反應(yīng)里能________其他物質(zhì)的反應(yīng)速率，而本身的________和________性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后不發(fā)生改變的物質(zhì)(又叫觸媒)。催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用叫催化作用。命題點(diǎn)1空氣的成分(2023·廣州)下列關(guān)于空氣的說(shuō)法正確的是()A．空氣的主要成分是氮?dú)夂脱鯕釨．空氣中氮?dú)怏w積分?jǐn)?shù)約為21%C．空氣中PM2.5含量高說(shuō)明空氣質(zhì)量好D．潔凈的空氣是純凈物判斷混合物和純凈物的根本標(biāo)準(zhǔn)是含有的物質(zhì)的種類(lèi)數(shù)，與描述無(wú)關(guān)，不要被“潔凈”“純凈”等所迷惑。1．(2023·重慶A)空氣中氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)大約是()A．21%B．31%C．50%D．78%2．(2023·株洲)空氣是一種寶貴的自然資源。下列對(duì)空氣的說(shuō)法中正確的是()A．空氣中含量最多的是氧氣，氧氣可支持燃燒B．臭氧(O3)屬于稀有氣體，主要分布在距地面10～50km的高空C．SO2約占空氣體積的0.03%，能產(chǎn)生溫室效應(yīng)D．隨著工業(yè)的發(fā)展，排放到空氣中的有害氣體和煙塵對(duì)空氣造成了污染命題點(diǎn)2空氣污染及防治(2023·宜賓)空氣是一種寶貴的自然資源。下列措施中，不利于提高空氣質(zhì)量的是()A．開(kāi)發(fā)新能源代替化石燃料B．改進(jìn)汽車(chē)尾氣的凈化技術(shù)C．節(jié)假日燃放煙花爆竹D．控制PM2.5的排放以減少霧霾天氣有利于保護(hù)空氣質(zhì)量的方法主要有：使用清潔能源，積極植樹(shù)、造林、種草，減少化石燃料的使用等。3．(2023·宜昌)保護(hù)空氣，使天空更藍(lán)。下列做法不合理的是()A．隨意大量燃放鞭炮B．使用綠色公共交通出行C．開(kāi)發(fā)和利用各種清潔能源D．將工業(yè)廢氣處理后再排放4．(2023·益陽(yáng))益陽(yáng)市某學(xué)校研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)小組的學(xué)生利用課余時(shí)間調(diào)查霧霾產(chǎn)生的原因，并提出可減少霧霾的方法。下列說(shuō)法正確的是()A．鼓勵(lì)開(kāi)私家車(chē)出行B．鼓勵(lì)使用太陽(yáng)能熱水器C．鼓勵(lì)用煤火力發(fā)電D．鼓勵(lì)露天焚燒垃圾命題點(diǎn)3氧氣的性質(zhì)和用途(2023·臨沂)下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述中，正確的是()A．木炭在氧氣中燃燒，生成有刺激性氣味的氣體B．硫在氧氣中燃燒，發(fā)出淡藍(lán)色火焰C．紅磷在空氣中燃燒產(chǎn)生大量的白霧D．鐵絲在氧氣中燃燒，火星四射，生成黑色固體描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)，必須準(zhǔn)確、規(guī)范，不能混淆(不同物質(zhì)的反應(yīng)現(xiàn)象，相同物質(zhì)在不同條件下的反應(yīng)現(xiàn)象)，不能用結(jié)論代替現(xiàn)象(現(xiàn)象僅是用眼睛能看到的，用耳朵能聽(tīng)到的，用鼻子可聞到的，用嘴能?chē)L到的，用手能感受的，生成了××是結(jié)論，不屬于現(xiàn)象)。要準(zhǔn)確區(qū)分“煙”(固體小顆粒分散在空氣中形成的)和“霧”(液體小顆粒分散在空氣中形成的)。5．(2023·益陽(yáng))空氣中能供給動(dòng)植物呼吸的氣體是()A．N2B．O2C．H2OD．CO26．(2023·濱州)下列關(guān)于氧氣的說(shuō)法正確的是()A．氧氣能支持燃燒，可作燃料B．水生生物能依靠溶于水中的氧氣而生存C．氧氣能跟所有物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng)D．氧氣約占空氣總體積的78%7．(2023·鄂州)有一位同學(xué)暑假去西藏發(fā)生了嚴(yán)重的高原反應(yīng)，醫(yī)生讓他吸氧后癥狀緩解。吸氧可以幫助人克服高原反應(yīng)的原因是()A．氧氣是無(wú)色無(wú)味的無(wú)毒氣體B．氧氣可以燃燒C．吸氧為人體呼吸提供了適量的氧氣D．氧氣可以支持燃燒實(shí)驗(yàn)一空氣中氧氣含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)原理紅磷在集氣瓶?jī)?nèi)燃燒，消耗空氣中的氧氣，生成五氧化二磷固體，使得集氣瓶?jī)?nèi)氣體減少，壓強(qiáng)降低。大氣壓將燒杯里的水壓入集氣瓶中。集氣瓶?jī)?nèi)被消耗的氧氣的體積就是進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)水的體積。化學(xué)方程式為：________________________實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)步驟(1)檢查_(kāi)_______________；(2)在集氣瓶中裝少量的水，再把水以上的部分分成五等份做上記號(hào)；(3)點(diǎn)燃燃燒匙中的紅磷，立即伸入瓶?jī)?nèi)并塞緊瓶塞；(4)待紅磷燃燒停止，溫度降低到室溫后打開(kāi)彈簧夾實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象紅磷燃燒放出熱量、產(chǎn)生大量________，冷卻至室溫，打開(kāi)止水夾，燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)，約占瓶?jī)?nèi)液面以上容積的________實(shí)驗(yàn)結(jié)論空氣中氧氣的體積約占空氣體積的________誤差分析進(jìn)入集氣瓶的水小于1/5的原因：①裝置漏氣；②紅磷的量不足；③沒(méi)有冷卻到室溫就打開(kāi)止水夾讀數(shù)等進(jìn)入集氣瓶的水大于1/5的原因：①止水夾沒(méi)有夾緊或沒(méi)有夾止水夾；②燃燒匙伸入集氣瓶速度過(guò)慢，沒(méi)有快速塞緊橡皮塞注意事項(xiàng)不能用硫、木炭、鐵、鎂條等代替紅磷，因?yàn)榱颉⒛咎咳紵蓺怏w，鐵不能在空氣中燃燒，鎂在空氣中燃燒能與氧氣、氮?dú)狻⒍趸挤磻?yīng)。若用木炭、硫代替紅磷，可把水換成NaOH溶液，實(shí)驗(yàn)也能成功(2023·杭州)甲圖所示為測(cè)定空氣中氧氣含量的裝置及藥品。(1)為獲得較為準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，下列做法不正確的是()A．檢查裝置的氣密性B．燃燒匙中的紅磷足量C．點(diǎn)燃紅磷后緩慢將燃燒匙插入瓶中，塞緊瓶塞D．紅磷熄滅，廣口瓶冷卻后打開(kāi)彈簧夾(2)小明同學(xué)用足量的木炭代替紅磷、氫氧化鈉溶液代替水來(lái)做此實(shí)驗(yàn)。小明操作正確，但是測(cè)得的數(shù)據(jù)小于用紅磷測(cè)得的數(shù)據(jù)，其原因是木炭燃燒除生成二氧化碳外還可能生成________。(3)市售“暖寶寶”中發(fā)熱劑主要成分是鐵粉、炭粉、水和食鹽等，反應(yīng)原理可簡(jiǎn)化為鐵生銹。小明用配置的發(fā)熱劑按圖乙裝置實(shí)驗(yàn)。他不是將足量的發(fā)熱劑堆在瓶底，而是將其涂抹在廣口瓶?jī)?nèi)壁的四周，這樣做的目的是______________________________________。(4)在上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)操作都正確的情況下，與另兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的測(cè)量結(jié)果相比，第三個(gè)實(shí)驗(yàn)的測(cè)量結(jié)果與空氣中的氧氣含量更接近。推測(cè)其主要原因，最合理的是___________________________________________。思路點(diǎn)撥：點(diǎn)燃紅磷后應(yīng)該迅速將燃燒匙伸入集氣瓶中，防止外部空氣進(jìn)入集氣瓶造成誤差；隨著集氣瓶?jī)?nèi)氧氣含量逐漸降低，木炭在氧氣含量不足時(shí)會(huì)進(jìn)行不充分燃燒；將發(fā)熱劑涂抹在瓶壁四周，可以增大其與氧氣的接觸面積，使反應(yīng)更快更充分；氧氣濃度低于一定程度時(shí)，紅磷和炭不再繼續(xù)燃燒或者會(huì)生成不充分燃燒的產(chǎn)物，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。測(cè)定空氣成分的實(shí)驗(yàn)藥品要具備：(1)可燃物能夠在空氣中燃燒；(2)可燃物在空氣中燃燒時(shí)只能與氧氣反應(yīng)，不能消耗空氣中的其他氣體；(3)可燃物燃燒時(shí)只能產(chǎn)生固體或產(chǎn)生的氣體能被水或其他溶液吸收。成功關(guān)鍵是：裝置氣密性良好，紅磷足量，冷卻到室溫，導(dǎo)管內(nèi)先灌滿水等。【拓展訓(xùn)練】【問(wèn)題提出】有實(shí)驗(yàn)資料表明：燃燒過(guò)程中當(dāng)氧氣體積分?jǐn)?shù)低于7%時(shí)，紅磷就無(wú)法繼續(xù)燃燒，因此通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)，測(cè)量結(jié)果與理論值誤差較大。【實(shí)驗(yàn)改進(jìn)】Ⅰ.根據(jù)鐵在空氣中生銹的原理設(shè)計(jì)如圖實(shí)驗(yàn)裝置，再次測(cè)定空氣中氧氣含量。裝置中飽和食鹽水、活性炭會(huì)加速鐵生銹。Ⅱ.測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表測(cè)量項(xiàng)目實(shí)驗(yàn)前實(shí)驗(yàn)后燒杯中水的體積燒杯中剩余水的體積集氣瓶(扣除內(nèi)容物)和導(dǎo)管的容積體積/mL80.054.5126.0【交流表達(dá)】(1)鐵生銹過(guò)程發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，首先是鐵與氧氣、水反應(yīng)生成氫氧化亞鐵[Fe(OH)2]，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________；(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)計(jì)算，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后測(cè)得的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)是________(計(jì)算結(jié)果精確到0.1%)；(3)從實(shí)驗(yàn)原理角度分析，改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果比前者準(zhǔn)確度更高的原因是：①_______________________________________________________________________________；②_______________________________________________________________________________。實(shí)驗(yàn)二氧氣的實(shí)驗(yàn)室制取實(shí)驗(yàn)藥品高錳酸鉀(或氯酸鉀和二氧化錳)過(guò)氧化氫和二氧化錳反應(yīng)原理__________________________________________________實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)步驟①查：檢查裝置的氣密性；②裝：把藥品裝入試管內(nèi)，使之平鋪在試管底部；③定：把試管固定在鐵架臺(tái)上；④點(diǎn)：點(diǎn)燃酒精燈加熱；⑤收：收集氣體(用向上排空氣法或排水法)；⑥離：把導(dǎo)氣管撤離水槽；⑦熄：熄滅酒精燈。簡(jiǎn)記為：茶莊定點(diǎn)收利息①查②裝：先放入固態(tài)藥品，再放入液態(tài)藥品③定④收收集方法________________________________檢驗(yàn)氣體將帶火星的木條伸入集氣瓶中，如果____________，說(shuō)明該瓶?jī)?nèi)的氣體是氧氣驗(yàn)滿用向上排空氣法收集時(shí)，將帶火星的木條放在____________處，如果木條復(fù)燃，說(shuō)明該瓶?jī)?nèi)的氣體已滿(2023·樂(lè)山)如圖是實(shí)驗(yàn)室的部分儀器或?qū)嶒?yàn)裝置，回答有關(guān)問(wèn)題。(1)實(shí)驗(yàn)室要用KClO3和MnO2制取氧氣，應(yīng)選用發(fā)生裝置是________(填編號(hào))，若用排水法收集氧氣，收集完畢后，應(yīng)先____________，再移開(kāi)酒精燈。(2)裝滿氧氣的集氣瓶應(yīng)蓋上玻璃片后，________(填“正放”或“倒放”)在桌面上，其驗(yàn)滿的操作方法是________________________________。思路點(diǎn)撥：KClO3和MnO2制取氧氣是固體和固體，反應(yīng)條件是加熱，發(fā)生裝置應(yīng)該用固體和固體加熱制取氣體的裝置，用排水法收集氣體結(jié)束時(shí)，要防止試管內(nèi)壓強(qiáng)減小水倒吸入試管使試管炸裂；由于氧氣的密度比空氣的密度大，集氣瓶要口朝上并蓋好玻璃片，驗(yàn)滿一定要把帶火星的木條放在集氣瓶口。反應(yīng)裝置由反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件(是否需要加熱)來(lái)決定，收集方法由氣體的密度和溶解性決定，制取氣體首先要檢查裝置的氣密性，若收集不到氣體應(yīng)從裝置的氣密性分析，評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)劣要從多方面進(jìn)行，如：操作是否簡(jiǎn)便，是否節(jié)能、環(huán)保，是否安全，是否節(jié)約藥品等。1．氣體發(fā)生裝置的選擇：反應(yīng)物的狀態(tài)(固體＋固體、固體＋液體、液體＋液體)、反應(yīng)條件(反應(yīng)是否需要加熱)。2．氣體收集裝置的選擇：氣體的溶解性、密度、能否與水反應(yīng)、實(shí)驗(yàn)要求(如較干燥或較純凈、是否需測(cè)定氣體體積、是否需測(cè)定收集氣體所用時(shí)間等)、氣體是否有毒(有毒氣體的收集常與尾氣處理裝置連在一起)。【拓展訓(xùn)練】實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，KClO3固體加熱制取O2的反應(yīng)速率很慢，但如果將KMnO4固體與KClO3固體混合加熱，則KClO3的分解速率大大加快。請(qǐng)說(shuō)明KMnO4在KClO3的分解反應(yīng)中是否作催化劑，為什么？____________。通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)探究，你對(duì)“實(shí)驗(yàn)室制取氧氣”還想探究的問(wèn)題是_____________。一、選擇題1．(2023·臨沂)在空氣中含量較多且化學(xué)性質(zhì)不活潑的氣體是()A．氧氣B．二氧化碳C．氮?dú)釪．水蒸氣2．(2023·襄陽(yáng))“東方之星”沉船事故救援時(shí)，潛水員鋼瓶中攜帶的氣體是()A．水蒸氣B．二氧化碳C．氮?dú)釪．氧氣3．(2023·蘇州)下列有關(guān)空氣的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．按質(zhì)量計(jì)算，空氣中含有氮?dú)饧s78%，氧氣約21%B．空氣中各種成分的含量是相對(duì)穩(wěn)定的C．空氣是一種十分重要的天然資源D．PM2.5是造成空氣污染的主要污染物之一4．(2023·南昌)實(shí)驗(yàn)室加熱高錳酸鉀制氧氣，可直接采用的發(fā)生裝置是()5．(2023·上海)霧霾是一種大氣污染現(xiàn)象，不屬于霧霾治理措施的是()A．植樹(shù)綠化，美化環(huán)境B．提倡綠色出行，發(fā)展公共交通C．外出時(shí)佩戴反霧霾口罩D．減少燃煤發(fā)電，增加太陽(yáng)能發(fā)電6．(2023·菏澤)空氣是人類(lèi)寶貴的自然資源，下列有關(guān)空氣的說(shuō)法正確的是()A．潔凈的空氣是純凈物B．空氣中的氧氣可以供給呼吸、燃燒、煉鋼、化工生產(chǎn)等C．分離液態(tài)空氣得到氧氣和氮?dú)獾倪^(guò)程中發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)D．新鮮空氣中不含二氧化碳7．(2023·成都)實(shí)驗(yàn)室用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣，有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．二氧化錳是反應(yīng)物B．與高錳酸鉀制取氧氣裝置相同C．可用向上排空氣法收集D．可用帶火星的木條檢驗(yàn)氧氣8．(2023·煙臺(tái)改編)用如圖所示裝置來(lái)測(cè)定空氣中氧氣的含量，對(duì)該實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)錯(cuò)誤的是()A．銅粉用量的多少，會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果B．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后冷卻到室溫才能讀數(shù)C．氣球的作用是調(diào)節(jié)氣壓，使氧氣完全反應(yīng)D．在正常操作情況下，反應(yīng)結(jié)束后消耗氧氣的總體積應(yīng)該是反應(yīng)前注射器內(nèi)氣體體積的1/5二、填空題9．(2023·南京)空氣是一種寶貴的資源。(1)潔凈的空氣屬于_______(填“混合物”或“純凈物”)。(2)據(jù)報(bào)道，今年1～4月南京空氣中PM2.5與去年同期相比下降22.3%，下列行為不會(huì)增加空氣中PM2.5的是________。A．燃煤火力發(fā)電B．治理工地?fù)P塵C．露天焚燒垃圾D．使用氫能源汽車(chē)10．(2023·臨沂)如圖是初中化學(xué)中常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)根據(jù)圖形回答下列問(wèn)題。ABC(1)A實(shí)驗(yàn)完畢，進(jìn)入集氣瓶中的水不到總?cè)莘e的1/5，你認(rèn)為導(dǎo)致這一結(jié)果的原因可能是____________(答出其中一種原因)。(2)硫燃燒的化學(xué)方程式是___________，B實(shí)驗(yàn)中集氣瓶?jī)?nèi)放入少量水的目的是__________________。三、實(shí)驗(yàn)探究題11．(2023·福州)空氣中氧氣含量測(cè)定的再認(rèn)識(shí)。【實(shí)驗(yàn)回顧】如圖是實(shí)驗(yàn)室用紅磷燃燒來(lái)粗略測(cè)定空氣中氧氣含量的裝置。(1)寫(xiě)出紅磷燃燒的化學(xué)方程式________________________________________________；(2)實(shí)驗(yàn)原理：由于______________________________________________________。若裝置的氣密性良好，操作規(guī)范，用量筒測(cè)量進(jìn)入瓶中水的體積，能粗略測(cè)得空氣中氧氣的含量。12．(2023·泉州)在實(shí)驗(yàn)室里，小明與同學(xué)欲用如圖所示裝置(氣密性良好)和藥品制取初中化學(xué)常見(jiàn)氣體并驗(yàn)證其有關(guān)性質(zhì)。(1)寫(xiě)出圖中標(biāo)有序號(hào)的儀器名稱(chēng)：①________。(2)點(diǎn)燃A中的酒精燈制取并收集氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________。待檢驗(yàn)到B中氧氣已收集滿，接下來(lái)的操作是____________________，把集氣瓶蓋好玻璃片后，正放在桌面上。(3)將點(diǎn)燃的蠟燭放入集滿氧氣的集氣瓶中，可觀察到________________________且瓶壁上有水霧出現(xiàn)，證明蠟燭燃燒有水生成。接著，將蠟燭從集氣瓶中取出，____________