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1、闸北新王牌第二章、空气一、空气成分的测定科学史：二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量方法研究了空气的成分。得出结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的 1/5。、空气中氧气含量的测定：（1）药匙中盛放的药品是红磷（不能用木炭、硫磺、铁丝等代替原因是木炭、硫粉燃烧产生的分别是二氧化碳气体和二氧化硫气体，集气瓶内气体压强没有明显变化，不能很好地测出氧气的体积。铁呢,在空气中就不能燃烧） （2）实验原理及方法：利用过量的红磷在集有空气的集气瓶中燃烧， （使集气瓶中气体体积减小，压强减小） ，观察集气瓶中进水的多少，来测定空气中氧气的体积分数 （3）实验中你看到的现象是红磷燃烧时产生白烟；烧
2、杯中的水沿导管进入集气瓶里，集气瓶内水面上升了约 1/5 体积。（4）该反应的文字表达式是 （5）实验成功的关键：装置不能漏气；红磷要过量；待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹。（6）若测得水面上升小于 1/5 体积的原因可能是：红磷不足，氧气没有全部消耗完装置漏气没有冷却到室温就打开弹簧夹。（7） 实验结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的 1/5。（8）空气的主要成分和组成空气成分 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% 094% 003% 003%（9）氧气、氮气、稀有气体的主要用途成分 主要性质 主要用途氧气化学性质：供给呼吸、支持燃烧物理性质：
3、无色无味的气体，不易溶于水，密度比空气略大潜水、医疗急救、炼钢、气焊以及登山和宇宙航行等氮气化学性质：化学性质不活泼物理性质：无色无味的气体，难溶于水，密度比空气略小根据化学性质不活泼常用作保护气；医疗上用作冷冻麻醉；制硝酸和化肥的重要原料等稀有气体化学性质：很不活泼（惰性）物理性质：无色无味的气体，通电时能发出不同颜色的光利用惰性作保护气；用于航标灯、闪光灯、霓虹灯的电源；用于激光技术，制造低温环境等（10）城市空气质量日报、预报：根据我国空气污染的特点和污染防治重点，目前计入空气污染指数的项目暂定为：二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧、一氧化碳等。二、氧气的性质（1）氧气的化学性质比较
4、活泼，能与多种物质发生化学反应，具有氧化性。下表是氧气与一些物质反应时的现象、化学方程式及注意点物质 反应现象（在 O2中燃烧） 文字表达式 注意木炭发出白光放出热量点燃C + O2 CO2盛有木炭的燃烧匙应由上而下慢慢伸入瓶中硫发出蓝紫色火焰（在空气中燃烧发出淡蓝色火焰）生成有刺激性气味的气体放出热量S + O2 SO2硫的用量不能过多，防止空气造成污染红磷 产生大量白烟生成白色固体放出热量点燃4P + 5O2 2P2O5此反应生成的 P2O5为白色固体，现象应描述为白烟.用于发令枪镁条剧烈燃烧，发出耀眼的白光生成白色固体放出大量的热量2Mg + O2 2MgO能用于照明弹等铁丝剧烈燃烧，火
5、星四射生成黑色固体放出大量的热量点燃3Fe + 2O2 Fe3O4 预先放少量水或沙，防止生成物溅落瓶底，炸裂瓶底铁丝在空气中不能燃烧（2） 氧气的实验室制法药品：过氧化氢和二氧化锰或高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰反应原理：三种制取方法的比较高锰酸钾制取氧气 氯酸钾制取氧气 过氧化氢制取氧气反应原理高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2氯酸钾 氯化钾+氧气2KClO3 2KCl+O2过氧化氢 水+氧气 2H2O2H2O+O2试剂状态 高锰酸钾（暗紫色）固体 氯酸钾固体、二氧化锰（黑色）固体 过氧化氢溶液、二氧化锰固体反应条件 加热 加热条件下，二氧化锰作催化剂
6、常温下二氧化锰作催化剂3、实验操作以及注意事项步骤 注意事项（1）查：检查装置的气密性原理：根据气体热胀冷缩操作：先把导管一端浸入水里，再把两手紧贴容器的外壁，如果导管口有气泡冒出，则气密性良好。（2）装：将药品装入试管 在试管中装入少量氯酸钾，并在试管口放一团棉花，以防止加热时，生成的气体把试管内的固体带到导管中，堵塞导管点燃点燃（3）定：将试管固定在铁架台上铁夹夹在离试管口约 1/3 处。试管口要略向下倾斜，防止冷凝后的水倒流至受热的试管底部，使试管破裂（4）点：先预热，后对药品加热 先让试管均匀受热；然后对准药品部位用外焰加热（5）收：收集氧气排水法收集气体时，要等到导管口有均匀、连续的
7、气泡放出时用排水法进行收集，收集满的集气瓶瓶口应盖上玻璃片，正放在桌上（6）撤离：收集完毕，将导管撤离水槽（7）熄：熄灭酒精灯实验结束时，应先将导管撤离水槽，最后熄灭酒精灯，目的是防止水沿着导管进入试管，引起炸裂。注意事项：检查装置的气密性；(用带导管的单孔胶塞塞紧试管，把导管一端浸入水里，两手紧贴试管的外壁，如果导管口有气泡冒出，则装置的气密性良好。)将药品装入试管中，试管内的药品要平铺试管底部，均匀受热。并在试管口放一团棉花（目的是防止氯酸钾粉末进入导管） ，用带导管的单孔胶塞塞紧试管,导管不能伸入试管太长，只需稍微露出橡皮塞既可，便于排出气体。将试管固定在铁架台上；注意：铁夹要夹在试管的
8、中上部（离试管口约 1/3 处）试管口应略向下倾斜:防止药品中的水分受热后成水蒸气，再冷凝成水珠倒流回试管底部，而使试管破裂。(4)点燃酒精灯,要用酒精灯的外焰对准药品的部位加热；加热时先均匀受热后固定加热；用排水法收集氧气（当导管口产生连续、均匀的气泡时才开始收集刚开始有气泡时，因容器内或导管内还有空气不能马上收集，当气泡连续、均匀逸出时才开始收集；） ；收集完毕，先将导管移出水槽；再熄灭酒精灯, 这样做的目的是：防止水槽中的水倒吸入试管使试管炸裂。 4、收集方法：排水法：因为氧气不易溶于水。向上排空气法：因为氧气密度比空气略大。 （导管口要伸到集气瓶底处，便于将集气瓶内的空气赶尽）5、检验
9、方法：用带火星的木条伸入集气瓶内，如果木条复燃，说明带瓶内的气体是氧气。6、验满方法： 用向上排空气法收集时，用带火星的木条靠近集气瓶口，如果木条复燃，说明带瓶内的氧气已满；用排水法收集时，当有大量气泡从瓶口向外冒出时，说明该瓶内的氧气已满。7、氧气的工业制法（分离液态空气）原理：分离液态空气的方法。先将空气净化，除去二氧化碳、水蒸气和灰尘，再在低温下加压，使它转变为液态空气，然后缓慢蒸发。由于液态空气是一种混合物，其中液态氮的沸点(-196)比液态氧的沸点(-183)低，因此，沸点低的液态氮首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是液态氧。原 理 : 氮 气 与 氧 气 沸 点 不 同8、催化剂
10、催化剂的特点是：一变二不变。一变：能改变(加快或减慢)别的物质的化学反应速率；二不变：在反应前后本身的化学性质不发生改变；在反应前后，本身的质量没有增减。催化剂在化学反应里所起的作用，叫做催化作用。催化剂是有选择性的，一种催化剂只对某一个或几个化学反应起催化作用。因此，不同的化学反应所用的催化剂往往不同。9、化合反应：多合一分解反应：一分多三、习题训练1、生命离不开空气。关于空气的叙述错误的是( ) A. 空气中二氧化碳的含量是始终不变的 B. 空气中含量最多的气体是氮气C. 空气是多种单质和多种化合物组成的混合物 D. 空气是一种重要的化工原料2、下列物质在空气或氧气中燃烧时，现象描述正确的
11、是 （ ）A镁条在空气中燃烧，冒出出浓烈的黑烟，放出热量，生成黑色粉末B铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四溅，放出热量，生成红色粉末C木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体D硫在氧气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰，放出热量，产生没有气味的气体3、有下列反应类型，将序号填入适当的空格内。A铁+氧气 四氧化三铁 B乙炔+氧气 二氧化碳+水C氧化汞 汞+氧气 D氨气+氯化氢氯化铵属于化合反应的是 ；属于氧化反应 ；既是化合反应，又是氧化反应的是 。4、研究性学习小组的同学为探讨空气中氧气的体积分数,设计了如图所示的装置。根据图示试验,回答下列问题。(1). 闭合电源开关，可以观
12、察到白磷 。(2)装置冷却到室温时，可以观察到 U 型管内左侧液面 。(3)通过这个试验得出的结论是 。(4)此实验还可以推知反应后剩余气体的两点性质是 。 5、如图所示装置有洗气、储气等用途。医院给病人输氧气时，也用到类似的装置。下列说法不正确的是 ( ) Ab 导管连接供给氧气的钢瓶 Bb 导管连接病人吸氧导气管C使用该装置可用来观察是否有氧气输出 D该装置可用来观察输出氧气的速率 6、现有下列实验装置，请回答下列问题： 图中 e、f 仪器的名称：e （1） ，f （2） 。 用氯酸钾和二氧化锰固体制氧气，选用的发生装置是 （3） （填字母 A、B、C、D） ，反应的化学方程式是 （4）
13、。反应前后，二氧化锰的质量 (5) （“不变”或“变大”或“变小” ） 。 用块状固体和液体不加热制取气体时，改用 C 装置（多孔隔板用来放块状固体）代替 B 装置的优点是 （6） 。观察图 C 装置，气体制取处于 （7） （填“进行”或“停止” ）中。 实验室里用双氧水和二氧化锰反应制氧气的化学反应方程式为 （8） ，该实验 （ 9） （填“ 能”或“不能” ）选用 C 装置,若用 D 装置来收集生成的氧气，气体应从 （10） （填 g 或 h）通入。7、 【2007 天原杯预赛】下列有关空气的叙述中，正确的是 ( )(A)我们要采取各种措施，为人类的生存提供纯净的空气(B)空气中氮气的质量
14、约占 78，氧气质量约占 21(C)空气的成分是固定不变的(D)空气主要由氮气、氧气组成，还含有少量稀有气体、二氧化碳和其他气体及杂质8、 【2007 天原杯预赛】为了保护臭氧层，可采取的措施是 ( )(A)减少并逐步停止冰箱制冷剂氟里昂的生产和使用(B)防止一氧化碳大量排入大气中(C)防止二氧化碳大量排入大气中(D)减少煤等矿物燃料的燃烧，发展氢能源9、 【2010 天原杯预赛】下列现象与环境污染没有直接关联的是（ ）A赤潮 B酸雨 C臭氧层空洞 D火山爆发10、 【2007 天原杯预赛】下列物质中，不能由单质通过化合反应制取的是( )(A)Fe304 (B)MgO (C)NaCl (D)SO311、 【2007 天原杯预赛】要除去密闭容器里空气中的氧气，得到较为纯净的氮气，可用燃烧的方法。当使用这种方法时，应该燃烧下列物质中的 ( )(A)硫 (B)一氧化碳 (C)磷 (D)木炭12、 【2007 天原杯预赛】下列物质分别在氧气中燃烧，都可生成无色、无味气体(常温下)的一组是 ( )(A)硫粉、红磷 (B)铁丝、硫粉 (C)木炭、一氧化碳 (D)氢气、木炭13、 【2011 天原杯预赛】右图是某同学设计的验证氧气约占空气总体积 的实验装置图。下列关于操作过程对实验结果影响的推测正确的是（ ）
