《2019-2020学年人教版九年级化学上册期末复习第二单元 《我们周围的空气》知识汇总精讲》由会员分享,可在线阅读,更多相关《2019-2020学年人教版九年级化学上册期末复习第二单元 《我们周围的空气》知识汇总精讲(6页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、第二单元:我们周围的空气知识汇总精讲【知识结构】 【知识梳理】 一、空气成分及其用途1、法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究空气成分,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。2、空气的成分及其体积分数(大约)空气成分氮气氧气稀有气体二氧化碳水蒸气和其它成分体积分数78%21%0.934%0.034%0.02%3、空气各成分的用途:(1)分离液态空气制取各成分 降温 加热 氧气 该过程是物理变化空气 液态空气 氮气 (石油蒸馏同这里的原理一样) 加压 原理:各成分沸点不同 稀有气体 (2)用途: 氮气 工业生产硝酸和氮肥,食品防腐,液态氮气用作制冷剂; O2供给呼吸,支持燃烧
2、,钢铁冶炼,金属焊接; 稀有气体用作保护气,制作多用途电光源;4、空气质量:(1)空气中的有害物:SO2、CO、NO2、O3和可吸入颗粒物、总悬浮颗粒物;(2)空气污染指数越高,污染越严重;(3)CO2不属于空气污染物,但含量增多会引起温室效应。典例1 【2019.北京】空气成分中,体积分数最大的是( )A氧气 B氮气 C稀有气体 D二氧化碳【答案】B【解析】空气成分中,体积分数:氮气78%,氧气21%,稀有气体0.94%,二氧化碳0.03%和其他气体0.03%。故选B。典例2【2019.重庆A卷】某些袋装食品需要充气防腐,下列最宜作充入气体的是( )A.氮气 B.氧气 C.甲烷 D.一氧化碳
3、【答案】A【解析】氮气化学性质较稳定,无毒且来源广,可以作袋装食品保护气。故选A。典例3【2019湖南衡阳】有关空气的叙述中,正确的是()A空气中的氧气具有可燃性,可用作火箭燃料B化工厂废气及汽车尾气,不会造成空气污染C稀有气体有广泛的用途,可制成多种用途的电光源D空气中的氮气与氧气体积比约为5:1【答案】C【解析】A、氧气能支持燃烧,但不具有可燃性,不能用作火箭燃料,故选项说法错误。B、化工厂废气及汽车尾气,会造成空气污染,故选项说法错误。C、稀有气体有广泛的用途,通电时它们会发出不同颜色的有色光,可制成多种用途的电光源,故选项说法正确。D、空气中的氮气与氧气体积比约为:4:1,故选项说法错
4、误。故选:C。二、测定空气中氧气的含量1、基本思路:通过化学反应,除去混合物中的一种成分,再测定混合物在反应前后的体积或质量的变化。2、药品选择:生成物是固体,只与氧气反应。例如:红磷或铜等。3、原理:4P+5O22P2O54、装置:5、步骤:连接装置,检查装置气密性;把集气瓶的容积分成5等份,做好记号;用止水夹夹紧胶管;在燃烧匙内放入过量的红磷;点燃燃烧匙中的红磷,立即伸入集气瓶中,把塞子塞紧;待红磷熄灭并冷却后,打开止水阀。6、现象:集气瓶中有大量的白烟生成,并放出热量;打开止水夹,烧杯中的水倒流到集气瓶中,上升到约1/5处。7、结论:空气中的氧气含量大约是1/5;8、氧气含量偏小的原因:
5、没有冷却至室温就读数;铜红磷量不足;加热时间不够;装置漏气;典例4 【2019辽宁营口】实验室用燃烧法测定空气中氧气的含量,最适宜选用的可燃物是()A红磷 B木炭 C细铁丝 D蜡烛【答案】A【解析】A.红磷可用来测定空气中氧气的含量,因红磷能在空气中燃烧,且产物是固体,如装置内红磷燃烧消耗尽氧气,瓶内气压减小,水吸入装置的体积数就是空气中氧气的体积数,故正确;B.木炭虽然能在空气中燃烧,也不能用来测定空气中氧气的含量,因其产物也是气体;故不能用来测定空气中氧气的含量,故错误;C.细铁丝不能在空气中燃烧,不能用来测定空气中氧气含量,故错误;D.蜡烛能在空气中燃烧,但生成二氧化碳气体,在反应装置中
6、虽然消耗了氧气,却又产生了新的气体,因而不能用来测定空气中氧气的含量。故错误。故选:A。典例5【2018河北省】图6所示是测定空气里氧气含量的装置、气密性良好,在集气瓶内加入少量水,将水面上方空间分为5等份。用弹簧夹夹紧橡皮管、点燃红磷后,迅速伸入集气瓶中并塞紧塞子;待燃烧停止并冷却至室温后,打开弹簧夹。(1)红磷燃绕的化学方程式为_。(2)打开弹簧夹后,烧杯中的水能够进入到集气瓶中的原因是:_。(3)实验结束,进入集气瓶中水的体积小于瓶内空间的五分之一,可能的一种原因是_。【答案】(1)4P+5O22P2O5;(2)红磷燃烧将集气瓶内氧气消耗掉,使瓶内压强减少,在大气压作用下,将水压入集气瓶
7、;(3)红磷量不足。【解析】(1)红磷燃烧产生大量白烟,并放出热量,其反应化学方程式:4P+5O22P2O5;(2)实验结束后,打开弹簧夹,烧杯里的水进入瓶中的原因是集气瓶中的氧气被消耗,压强小于外界压强,在大气压作用下,将水压入集气瓶;(3)红磷量不足。三、氧气的性质1、物理性质:无色、无味的气体,不易溶于水(故可以用排水法收集); 密度比空气大(故收集的一瓶氧气,要正放在桌面上)。2、化学性质:与木炭反应;原理:C+O2CO2。现象:空气中:发红光,放热,生成使澄清石灰水变浑浊的气体。氧气中:发白光,放热,生成使澄清石灰水变浑浊的气体注意:木炭伸入瓶中时,要自上而下,缓慢伸入(目的使木炭与
8、氧气充分反应)。与铁丝反应;原理:3Fe+2O2Fe3O4。现象:空气中:变红热,不燃烧;氧气中:剧烈燃烧,火星四射,放热,生产黑色物质注意:铁丝用砂纸打磨(除去表面的氧化物); 在铁丝一端系一根火柴棒(引燃);铁丝绕成螺旋状(预热未燃烧的的铁丝);在瓶底加少量水或铺一层细沙(防止高温生成物使集气瓶炸裂);燃着的铁丝不能接触瓶壁(防止炸裂瓶壁)。与木石蜡反应现象:空气中:发红光,放热,生成水雾和使澄清石灰水变浑浊的气体。氧气中:发白光,放热,生成水雾和使澄清石灰水变浑浊的气体思考:木炭等在空气中反应与在氧气中反应剧烈程度明显不同,为什么?物质与氧气反应时,单位体积的空间里氧分子的数目越多,反应
9、就越剧烈。典例6【2019.北京】下列物质在氧气中燃烧,火星四射、生成黑色固体的是( )A铁丝 B红磷 C甲烷 D氢气【答案】A【解析】铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射、生成黑色固体。故选A。典例7【2019山东青岛】下列关于氧气的说法正确的是()A氧气具有可燃性,可以支持燃烧B水生动物能在水中生存是因为氧气易溶于水C工业上利用分离液态空气的方法制取氧气D氧气的化学性质很活泼,常温下能与所有物质发生化学反应【答案】C【解析】A、氧气具有助燃性,可以支持燃烧,不具有可燃性,故A说法不正确;B、水生动物能在水中生存是因为水中溶有一定量的氧气,氧气能供给呼吸,不能说明氧气的溶解性,故B说法不正确;C、
10、空气中含有大量的氧气,工业上利用分离液态空气的方法制取氧气,故B说法正确;D、氧气的化学性质很活泼,常温下能与某些物质发生化学反应,故D说法不正确。故选:C。四、氧气的制取1、实验室制取氧气(1)选药品的条件:必须含有氧元素。常用过氧化氢溶液和二氧化锰;或加热高锰酸钾或氯酸钾如果用过氧化氢和二氧化锰制取氧气:(1)原理:2H2O2 2H2O + O2;(2)装置:固液不加热,排水法(或向上排空法)。(3)步骤:检查气密性;装药品,先固后液;(4)收集法:、排水法:原因氧气不易溶于水,不与水反应;(何时开始收集:导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集。)、向上排空气法:原因密度比空气大且不与空气反应
11、;(5)验满:向上排空气法,用带火星的木条放在,瓶口,木条复燃则收集满。(6)检验:用带火星的木条伸入,瓶内,木条复燃则该气体是氧气。如果用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气:(1)原理:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2。(2)装置:固固加热,排水法(或向上排空法)(3)步骤:连接装置:先下后上,从左到右的顺序;检查装置的气密性;装入药品:按粉末状固体取用的方法;固定装置:固定试管时,试管口应略向下倾斜,铁夹应夹在试管的中上部;加热药品:先预热,后在反应物部位用酒精灯外焰加热;收集气体;先将导管移出水面,再停止加热。(4)收集法:、排水法:原因氧气不易溶于水,不与水反应;(何时开始收集:导管口有
12、连续均匀气泡冒出时开始收集。)、向上排空气法:原因密度比空气大且不与空气反应;(5)验满:向上排空气法,用带火星的木条放在,瓶口,木条复燃则收集满。(6)检验:用带火星的木条伸入,瓶内,木条复燃则该气体是氧气。2、催化剂(1)概念:在化学反应中能改变其他物质的反应速率,但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。(2)特点:两不变(质量、化学性质)、一改变(反应速率,包括加快或减慢)。典例8【2019湖北荆州】下列有关催化剂的说法正确的是( )A.只能加快反应速率 B.二氧化锰在任何化学反应中都是催化剂C.能增加生成物的质量 D.质量和化学性质在化学反应前后不变【答案】D 【解析】催化
13、剂可以改变化学反应速率,即可以加快活减缓反应速率;二氧化锰可以作某种反应催化剂,不是所有反应;催化剂不能增加生成物的质量;催化剂的质量和化学性质在化学反应前后不变。故选D。典例9【2019湖北黄冈】实验室用高锰酸钾制取氧气,请结合下列装置,回答问题: X 水 玻璃片 A B C D E(1)写出仪器X的名称: ;(2)要制备较为纯净的氧气,应选用的发生装置和收集装置是 (填序号),该反应的化学方程式为 ;(3)该实验的主要步骤有:将导气管移出水槽;加热;装药品、棉花;收集;熄灭酒精灯;检查装置气密性。正确的操作顺序为 。【答案】(1)酒精灯 (2)BC 2KMnO4 K2MnO4 + MnO2+O2 (3)【解析】(1)X仪器是酒精灯;(2)实验室用高锰酸钾加热制取氧气选用B装置,用排水法收集较纯净的氧气,选用C装置,反应方程式:2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2;(3)实验室制取氧气的实验步骤:查装置气密性装药品加热收集气体移导管熄灭酒精灯。