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1、专题2 元素化合物（上）一、空气、碳和碳的氧化物（一）氧气1.氧气的物理性质：（1）无色无味，标况下，氧气的密度为1.429g/L，密度比空气大，难溶于水，1L水中只能溶解约30ml的氧气。（2）三态变化：氧气（无色气体）液氮（淡蓝色液体）固态氮（淡蓝色雪花状）（3）工业产生的氧气，一般加压贮存在蓝色的钢瓶中。2.氧气的化学性质：（1）化学性质较活泼，在一定条件下，可以和多种物质发生化学反应，同时放出热量；具有助燃性和氧化性，在化学反应中提供氧，是一种常用的氧化剂。（2）助燃性，氧化性与金属的反应：2Mg+O22MgO 3Fe+2O2Fe3O4与非金属的反应：C+O2CO2（O2充分） 2C+
2、O22CO（O2不充分）与化合物的反应：2CO+O22CO2 CH4+2O2CO2+2H2O C2H5OH+3O22CO2+3H2易错点：（1）误认为氧气具有可燃性，可以做燃料：氧气可以帮助可燃物燃烧，具有助燃性，它本身不能燃烧，不能做可燃物。（2）误认为氧气的化学性质非常活泼，能与所有物质发生反应：氧气是一种化学性质非常活泼的气体，在一定条件下能与许多物质发生化学反应，但不是与所有物质都能发生化学反应。（3）误认为燃烧都需要氧气：燃烧有广义和狭义之分，通常所说的燃烧是指可燃物与氧气发生的一种发光，放热的剧烈的氧化反应。燃烧的条件之一是需要氧气。但有一些燃烧不需要氧气，如镁在二氧化碳中也能燃烧
3、。（4）误认为物质与氧气的反应叫氧化反应：氧化反应是物质与氧发生的反应，其中包括物质与氧气中的氧元素发生的反应，也包括物质与其他含氧物质中的氧元素发生的反应。如氢气与氧气反应生成水是氧化反应，氢气与氧化铜反应生成铜和水也是氧化反应。（5）误认为氧气与液氧性质不行：物质的性质包括物理性质和化学性质，氧气与液氧物理性质不同，但化学性质是相同的，因为它们二者的分子构成相同，都是由氧分子构成的。（6）误认为含氧的物质都能制取氧气：制取氧气需要含氧的物质，但不是所有的含氧物质都能用来制取氧气。【典例1】【2017年江苏省苏州市】下列有关实验现象的描述中，正确的是A加热试管内的碱式碳酸铜，绿色粉末逐渐变黑
4、，试管口有小水滴来源:学科网ZXXKB细铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成红棕色固体C镁条在空气中燃烧，产生黑烟，生成黑色粉末来源:学|科|网Z|X|X|KD向少量氧化铜中加入稀硫酸，有气泡产生，黑色粉末逐渐消失，溶液变蓝【答案】A3.氧气的制取与收集 氧气的制取是初中化学的重点，也是历年中考的热点。我们不仅要学好氧气制取的知识，而且要触类旁通，逐步掌握实验室制取气体的一般思路和方法。中考对制取氧气的考查主要集中在药品选用、实验装置、操作步骤等方面。过氧化氢制氧气高锰酸钾制氧气药品和反应原理2H2O22H2O+O22KMnO4 K2MnO4+ MnO2+ O2发生装置固液常温型固体加热型收集装置
5、氧气可用排水法收集，也可用向上排空气法收集整体装置图操作步骤检查装置气密性再锥形瓶中装入二氧化锰塞好带有长颈漏斗和导管的橡皮塞（长颈漏斗的下端一定在液面以下，否则氧气会从长颈漏斗中跑出来）向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液收集氧气检查装置气密性将药品平铺在试管底部，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口(用高锰酸钾制取氧气，还要在管口放一小团棉花)将试管固定在铁架台上点燃酒精灯，预热后加热试管当导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集气体收集完毕，先将导管移出水面熄灭酒精灯。加热高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰的混合物)制氧气，用排水法收集，其操作步骤可概括为：“查”“装”“定”“点”“收”“离”“熄”7个字。可用
6、谐音记忆为“茶庄定点收利息”。注意事项伸入试管或锥形瓶中的导管应刚刚露出橡皮塞即可，否则不利于气体的导出。用排水法收集氧气时，导管应刚伸人集气瓶口即可，过长不利于水的排出，气体不易收集满。用向上排空气法收集氧气时，导管要伸入集气瓶的底部，否则不利于空气的排出，收集的气体不纯。用长颈漏斗时，长颈漏斗末端应在液面以下，否则氧气会从长颈漏斗中逸出。药品要平铺在试管底部，均匀受热。试管口要略向下倾斜，防止药品中湿存的水分受热后变成水蒸气，遇冷凝结成水倒流回试管底部，使试管炸裂。铁架台的铁夹要夹在试管的中上部(或距离试管口1/3处)。试管内的导管稍伸出橡皮塞即可，这样便于气体导出。集气瓶充满水后倒放入水
7、槽中(瓶口要在水面下)。加热时要先使试管均匀受热，然后酒精灯外焰要对准药品所在部位加热。用排水法收集气体时，应注意当气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的气体中混有空气，当集气瓶口有大盆气泡冒出时，证明已集满。停止加热时，应先把导管从水里撤出，再撤掉酒精灯。如果先熄灭酒精灯，试管内气体温度降低，压强减小，水槽中的水就会被倒吸入热的试管内，使试管炸裂。用高锰酸钾制氧气时，试管口要放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾小颗粒进人导管。盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片正放，因为在相同状况下氧气的密度大于空气的密度，正放可减少气体的逸散。【典例2】【2017年天津市】请结合下列实验装置，回答问题来源:Z|xx|k.
8、Com（l）写出仪器a和b的名称：a_，b_。（2）加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气，该反应的化学方程式为_。（3）用石灰石和稀盐酸制取并收集二氧化碳，选用的装置为_（填字母）。（4）与集气瓶配套使用的玻璃片一般一面为光滑面，另一面为磨砂面，收集气体时用玻璃片的_盖好集气瓶（填“光滑面”或“磨砂面”）。 【答案】（1）试管、铁架台；（2）2KClO3 2KCl+3O2；（3）BD；（4）磨砂面【解析】（l）仪器a和b的名称：a为试管，b为铁架台。（2）氯酸钾在二氧化锰的作用下分解生成氯化钾和氧气，该反应的化学方程式为2KClO3 2KCl+3O2。（3）石灰石的主要成是碳酸钙和稀盐酸常温下
9、反应生成氯化钙和二氧化碳、水，应选择固液常温型发生装置B，二氧化碳的密度比空气大，能溶于水，应选择向上排空气法收集。（4）收集气体时，应用玻璃片的磨砂面盖好集气瓶，以保证装置的气密性良好。学科！网（二）二氧化碳1、 二氧化碳的化学性质（1）二氧化碳无毒，不能燃烧，也不能支持燃烧，还不能供给呼吸（它是一种窒息性气体）；（2）二氧化碳能与水反应生成碳酸，该反应的化学方程式为：H2CO3=H2O+CO2； （3）二氧化碳能与澄清的石灰水反应，使之变浑浊；该反应的化学方程式为：Ca（OH）2+CO2=CaCO3+H2O；（4）二氧化碳能与炽热的碳反应，生成一氧化碳该反应的化学方程式为：CO2+C2CO
10、；（5）二氧化碳与水被绿色植物利用，而进行光合作用的反应，合成有机物（主要是淀粉），该反应的化学方程式为：6CO2+6H2OC6H12O6+6O2。【典例3】【2017年湖南省长沙市】下列有关碳单质的说法错误的是( )A金刚石、石墨充分燃烧的产物都是二氧化碳B金刚石和石墨的物理性质不同的原因是碳原子的排列方式不同C书写档案时规定使用碳素墨水，是因为常温下碳的化学性质不活泼D金刚石和石墨都是硬度最大的物质来源:Z_xx_k.Com【答案】D该考点的命题方向主要是通过设置实验、问题情景，让学生阅读、思考后，根据所学的二氧化碳的化学性质，以及反应现象、化学方程式等，来分析、解答相关的实际问题并且，经
11、常将其与“灭火”、“呼吸作用”、“碳酸或紫色的石蕊试液的性质”、“二氧化碳的检验”、“单质碳的化学性质或高炉炼铁”、“光合作用”等联系起来考查。题型有选择题、填空题、实验探究题中考重点是考查学生对二氧化碳的化学性质的掌握情况，以及运用它来分析、解答相关的实际问题的能力等。特别是，经常考查二氧化碳的前三个化学性质，以及有关的化学方程式等。 解答这类题目时，首先，要熟记二氧化碳的化学性质，尤其是有二氧化碳参与的反应的现象、化学方程式等，以及碳酸或紫色的石蕊试液的性质等；然后，根据所给的实验、问题情景，以及实验装置图等相关信息，结合所学的相关知识和技能，联系起来细心地探究、推理后，按照题目要求进行选
12、择或解答即可。2、 二氧化碳的制取二氧化碳的实验室制法是用稀盐酸与大理石（或石灰石其主要成分都是碳酸钙）反应来制取。其反应原理是CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O。其制取装置如图所示：具体操作步骤和注意事项分别是：1、连（连接仪器、组装实验装置；要小心，不可用力太大，切不可将反应器按在桌子上用力塞橡皮塞，并且，导管稍微露出橡皮塞即可）；2、查（检查装置的气密性；）； 3、加（加入固体药品）；4、倒（倒入液体药品；，但是还要注意长颈漏斗的下端要浸在液面下；5、定（用铁架台固定仪器装置，固定时从试管的底部插入，夹在其中上部，先用捏住铁夹，再旋动铁夹上的螺丝，但不可用力过猛；当用锥形瓶
13、作反应器时，此步可省）；6、收集（用排水法；导管要伸到集气瓶的底部，且瓶口还要盖上玻璃片）。还有，二氧化碳的检验方法是将该气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，则证明该气体是二氧化碳；而验满的方法是用燃着的木条放在瓶口，如果木条熄灭则说明瓶内已收集满二氧化碳。【典例4】【2017年浙江省金华市】 来源:学气体的的备是科学实验基本技能之一。现用如图所示装置制取初中科学中常见的气体。（1）实验室制取并收集一瓶二氧化碳气体应选择的装置是 。（2）实验室制氧气的发生装置可以选用A装置，选择A装置的依据是 。来源:学科网ZXXK【答案】（1）BC （2）反应物是固体，反应条件是加热 （2）实验室制氧
14、气的发生装置可以选用A装置，选择A装置的依据是：反应物是固体，反应条件是加热。来源:学。科。网Z。X。X。K解答这类题目时，首先，要熟记实验室制取二氧化碳的反应原理、实验步骤、装置示意图及其中仪器（如上图中的标号a、b等）的名称、注意事项等等。然后，根据所给的实验、问题情景信息，或者是图表信息等，结合所学的相关知识和技能，细心地探究后，按照题目要求进行选择、填写或评价实验室制取二氧化碳的实验步骤，或者画出、选配、评价装置示意图（或部分装置的示意图），等等。 另外，有时根据实验室制取二氧化碳的装置示意图或实验步骤来推断制取的反应原理、回答常见仪器的名称和有关操作的理论依据（即有关操作的原因），或者改良某一装置示意图等；有时还会根据实验室制取二氧化碳的过程中发生的意外情况来推断二氧化碳的有关性质、操作注意事项及改进方案等。二、水、氢气（一）水资源1、地球表面71%被水覆盖，但供人类利用的淡水小于 1% 2、海洋是地球上最大的储水库。海水中含有80多种元素。海水中含量最多的物质是 H2O，最多的金属元素是 Na ，最多的元素是 O 。3、我国水资源的状况分布不均，人均量少 4、爱护水资源：节约用水，防止水体污染（1）节约用水即提高水的利用率。生活中提倡一水多用，使用节水型器具；农业中改大水漫灌为喷灌、滴灌；工业中提倡对水重复利
