中考化学专题复习--空气氧气

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1、中考化学专题复习 - 空气氧气 1、空气 （一）空气的成分 空气成分O2 N2CO2 来源学科网 稀有气体其它气体和杂质 体积分数21% 78% 0.03% 0.94% 0.03% （二）空气中氧气含量的测定 （1）实验原理燃烧法： 利用可燃物红磷在密闭容器中燃烧消耗氧气，生成白色固体五氧化二磷而无气体生 成，因而容器内气体压强减小，进而通过进入集气瓶中水的体积来确定空气中氧气的含量。 （2）实验装置： （3）实验步骤： 检查装置的气密性；在集气瓶中装入少量的水，再把剩余的容积分成五等份并用橡 皮筋做上记号；点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入瓶中并把塞子塞紧；红磷燃烧停止， 慢慢白烟消失，等瓶内恢复

2、到常温后，打开弹簧夹。 （4 ）实验现象及结论： 现象： 红磷燃烧时发黄白光，放热并产生大量的白烟。打开弹簧夹，烧杯中的水 进入集气瓶，进水的体积约等于集气瓶中原空气体积的1/5 。 结论：氧气约占空气体积的1/5 ，可支持燃烧。剩余气体（N2）约占 4/5 ，具有不燃烧 不支持燃烧，难溶于水的性质。 （5）实验反思 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。 能否用铁、铝代替红磷？不能。原因：铁、铝不能在空气中燃烧。 能否用碳、硫代替红磷？不能。原因：产物是气体，不能产生压强差。 （三）空气的污染及防治 对空气造成污染的主要

3、是有害气体（CO、SO2、氮的氧化物）和烟尘等。目前计入空气 污染指数的项目为CO、SO2、NO2、O3和可吸入颗粒物等。 空气污染的危害： 严重损害人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡 .全球气候变暖,臭氧层 破坏和酸雨等。 防治措施： 加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，工厂的废气经处理过后 才能排放，积极植树、造林、种草等。 （四）常见气体的用途 氧气：供呼吸（如潜水、医疗急救） ；支持燃烧（如燃料燃烧、炼钢、气焊）。 氮气：惰性保护气（化性不活泼）、重要原料（硝酸、化肥）、液氮冷冻 稀有气体（He、Ne、Ar 、Kr 、Xe 等的总称）：保护气、电光源（通电发不同颜色的 光）

4、 、激光技术。 2、氧气的性质 （一）氧气的物理性质 在通常情况下，氧气是无色、无味的气体，密度为1.429g/L（标准状况下） ，比空气大， 不易溶于水。在降温和加压的条件下，氧气可变为淡蓝色的液体或固体。 （二）氧气的化学性质 氧气的化学性质比较活泼，能支持燃烧，具有助燃性。木炭、硫、磷、铁等物质能够在 氧气或空气中燃烧。如下表所示： 物质反应现象（在O2中燃烧） 来源 学* 科* 网 化学方程式注意 木炭1. 发出白光； 2. 放出热量 C + O2= 点燃 CO2 盛有木炭的燃烧匙应由上而下慢 慢伸入瓶中。 硫 1. 发出蓝紫色火焰（在空气中燃烧发 出淡蓝色火焰） ； 2. 生成有刺激

5、性气味 的气体； 3. 放出热量 S + O2= 点燃 SO2 硫的用量不能过多，防止空气造 成污染。 红磷 （暗 红） 1. 产生大量白烟；2. 生成白色固体； 3. 放出热量 4P + 5O2= 点燃 2P2O5 此反应生成的P2O5为白色固体， 现象应描述为白烟。 铝 （银 白色 固体） 1. 剧烈燃烧，发出耀眼的白光；2. 生 成白色固体；3. 放出大量的热量 4Al + 3O2= 点燃 2Al2O3 1. 铝非常薄； 2.预先放少量水或 沙，防止生成物溅落瓶底，炸裂 瓶底； 3. 铝在空气中不能燃烧。 镁条 1. 发出耀眼的白光； 2. 生成白色固体； 放出大量的热量 2Mg + O

6、2= 点燃 2MgO 铁丝 1. 剧烈燃烧，火星四射；2. 生成黑色 固体； 3. 放出大量的热量 3Fe + 2O2= 点燃 Fe3O4 1. 预先放少量水或沙，防止生成 物溅落瓶底，炸裂瓶底；2.铁丝 在空气中不能燃烧。 氧化反应：物质与氧（氧元素）发生的反应，可分为剧烈氧化和缓慢氧化。剧烈氧化： 燃烧；缓慢氧化：铁生锈、人的呼吸、事物腐烂、酒的酿造。燃烧、自燃、和缓慢氧化相同 点是：都是氧化反应，都放热；而缓慢氧化不发光，另外两个发光。 3、氧气的实验室制取 （一）药品：高锰酸钾（紫黑色晶体） 或过氧化氢溶液（无色液体）和二氧化锰（黑色粉末） 或氯酸钾（无色晶体）和二氧化锰（黑色粉末）

7、（二）原理：高锰酸钾锰酸钾 +二氧化锰 +氧气 或过氧化氢水+氧气 或氯酸钾氯化钾 +氧气 （三）装置： 导管不可伸入试管太长（否则试管中有部分气体不易排出） 铁夹夹在试管的中上部（防止试管受热不均而炸裂） 酒精灯用外焰加热（因为外焰的温度最高） 导管不可伸入试管太长（否则试管中有部分气体不易排出） 上图中B 气体发生装置应注意： 导管不可伸入试管太长（否则试管中有部分气体不易排出） （2）收集方法：（选择依据：依密度选择向上或向下排空气法；依水溶性选择是否能用 排水法） 排空气法收集时应注意：导管要伸入到接近集气瓶底部（否则难以收集到较纯净的气 体） 。 排水法收集时应注意：不可一产生气泡就

8、立即收集（因刚排出的气体中混有空气） 集气瓶中水要装满（否则收集到的气体中混有空气） 排空气法收集的气体：较干燥但混有空气 排水法收集的气体：不混有空气但较潮湿。 因氧气的密度比空气稍大且不易溶于水，所以氧气可以用向上排空气或排水法收集。 （四）查、装、定、点、收、移、熄 “先点后收” ：因刚排出的气体中混有空气，所以要到气泡连续均匀地放出时才可以开 始收集。 “先移后熄” ：为防止试管冷却，水槽中的水倒流引起试管冷热不均而炸裂。 （五）检验 验满：带火星的木条置于瓶口，若木条复燃，表明该瓶气体已满（排水法收集时：要 观察水槽中集气瓶瓶口有气泡冒出时，表示以收集满了）。 验证：带火星的木条伸入

9、瓶中，若木条复燃，表明该气体是氧气。 （六）反思问题 （1）若要收集到不混有空气的氧气宜采用什么方法收集？（排水法）若要得到较干燥 的氧气呢？（向上排空气法） （2）用高锰酸钾制氧气，并用排水法收集的实验中。若发现试管破裂，可能的原因是 什么？ （试管口没有略向下倾斜；试管外壁有水没有擦干；试管底碰灯芯；没有先 均匀受热就固定加热；收集完气体先熄灭酒精灯火焰，再将导管从水槽中移出等等。）若 发现收集的氧气中混有空气，可能的原因是什么？（集气瓶中的水没有装满；刚开始加热就 马上进行收集。 ）若发现水槽中的水变红色，其原因又可能是什么？（试管口没有塞一团棉 花，加热时高锰酸钾粉末随氧气进入水槽。）

10、 4、催化剂 催化剂（触媒） ：在化学反应中能改变（加速或减缓）其他物质的化学反应速率，而本 身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质。（一变两不变） 催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。 5、氧气的工业制法 工业上，常用分离液态空气法制取氧气。 方法点津 1、正确描述实验现象 （一）注意“烟”和“雾”的区别 “烟”是固体小颗粒悬浮于空气中形成的现象，如红磷在氧气中燃烧产生大量的“白 烟” 。 “雾”是小液滴悬浮于空气中形成的现象，如打开盛有浓盐酸的试剂瓶时看到的是 “白 雾” 。 （二）注意“光”和“火焰”的区别 熔沸点较高的可燃物如铁丝、镁条，燃烧时没有火焰只产生“光”（或火星

11、）；可燃性 气体、熔沸点较低的固体、易液化的液体，如氢气、硫、酒精等，燃烧时除发光、放热外都 有火焰。 （三）不能把结论当成现象来描述 描述实验现象时，对生成物的描述不能直接说出生成什么物质，只能说生成物的颜色、 状态、气味或一些特殊的性质等。 2、化学实验中的多功能瓶 多功能瓶（又称“万能瓶”）是化学实验里经常使用与考查的实验装置之一，该装置由 一个集气瓶、一个双孔塞和一长一短的两个导管组合而成，具有洗涤、干燥、检验、收集和 储存气体等多种用途。 （一）收集气体： 排空气法收集 向上排气法：用于收集密度比空气大的气体，如O2、CO2等，收集的气体从长管进， 空气从短管出，即“ 长进短出 ”

12、。 向下排气法：收集密度比空气小的气体，如H2、CH4等，收集的气体从短管进，空 气从长管出，即“ 短进长出 ” 。 仪器变式（图2） ：如果瓶子倒放，则在收集气体时，所有的进出气口也应该交换，如 O2、 CO2等气体应从b 端进入，空气从a端被排出；而H2、CH4等气体应从a端进入。 排水法（图3） ：收集不溶于水且不与水反应的气体，如O2、H2、 CH4等。瓶中盛满 水，收集的气体从短管进，水则从长管出，即“ 短进长出 ” 。 若想测定被收集气体的体积（图3） ，可将排出的水直接引入量筒，通过水的体积即可 直观读出收集到的气体体积。 （二）气体干燥（图4） ： 集气瓶中装入浓硫酸等干燥剂，

13、则需要干燥的气体都从长导管进入，从短导管被排出的 气体是干燥后的气体，即“长进短出” 。 （图 4） （三）气体除杂（洗气）： 瓶中装入适当的溶液，混合气体从长端进入，使溶液与其中的杂质反应，纯净的气体从 短端被排出，即“长进短出”。 若要可以除去混合气体中的CO2 ，瓶中装入氢氧化钠浓溶液； 若除去 CO 中混有的CO2和水蒸气， 应先通过氢氧化钠溶液， 再通过浓硫酸， 混合气 体从长管进，通过两次洗气后CO 从短管端出。 （四）气体检验 瓶中装入所需的特定试剂，气体流向是长进短出，通过观察显著的现象，来验证某种 气体的真实存在。 如检验 CO 中是否混有CO2，瓶中装入澄清的石灰水， 观察石灰水是否变浑浊来证明 CO2是否存在； 瓶中装入白色的无水CuSO4 固体，观察是否变蓝来说明气体中是否有H2O 存在。 （五）气体流量（图5） 医院给病人输氧气时，也利用了类似装置，并在装置中盛放大约半瓶蒸馏水。长管连接 供氧钢瓶，氧气从长端进入，短管导管连接病人吸氧导气管，短导管输出氧气供病人使用。 医生可以通过水中冒出气泡