專題03空氣和氧氣(講練)(解析版)

1、樟樹市 三橋初中 譚長根專題03空氣和氧氣（講練）1、說出空氣的主要成分，并了解個成分的用途；2、了解空氣的污染的原因和防治措施；3、掌握空氣中氧氣含量的測定方法；4、說出氧氣的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，認識氧氣可以與多種物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng);5、了解催化劑、催化作用的概念；6、掌握實驗室制取氧氣的方法。、空氣的成分及用途1、 法國化學(xué)家拉瓦錫用定量的方法研究空氣成分，得出結(jié)論：空氣由氧氣和氮氣組成，其中氧氣約占空氣總體積的1/5。2、空氣的成分及其體積分?jǐn)?shù)（大約）空氣成分氮氣氧氣稀有氣體二氧化碳水蒸氣和其它成分體積分?jǐn)?shù)78%21%0.934%0.034%0.02%3、空氣各成分的用途:（1）分離液態(tài)空

2、氣制取各成分弋降溫加熱氧氣該過程是物理變化* 卜空氣> 液態(tài)空氣氮氣（石油蒸餾同這里的原理一樣）加壓原理：各成分 沸點不同 稀有氣體（2） 用途： 氮氣 工業(yè)生產(chǎn)硝酸和氮肥，食品防腐，液態(tài)氮氣用作 制冷劑；02供給呼吸，支持燃燒，鋼鐵冶煉，金屬焊接；稀有氣體用作 保護氣，制作多用途電光源；4、空氣質(zhì)量：（1）空氣中的有害物：SO2、CO、N02、03和可吸入顆粒物、 總懸浮顆粒物；（2 ）空氣污染指數(shù)越高，污染越嚴(yán)重；（3） CO2不屬于空氣污染物，但含量增多會引起溫室效應(yīng)。二、測定空氣中氧氣的含量1、基本思路：通過化學(xué)反應(yīng)，除去混合物中的一種成分，再測定混合物在反應(yīng)前后的體積或質(zhì)量的變

3、化。2、藥品選擇：生成物是 固體，只與氧氣反應(yīng)。例如：紅磷或銅等。3、原理:4、裝置:5、步驟：連接裝置，檢查裝置氣密性；把集氣瓶的容積分成5等份，做好記號；用止水夾夾緊膠管；在燃燒匙內(nèi)放入 過量的紅磷；點燃燃燒匙中的紅磷，立即伸入集氣瓶中，把塞子塞緊；待紅磷熄滅并冷卻后,打開止水閥。6、 現(xiàn)象：集氣瓶中有大量的 白煙生成，并放出熱量；打開止水夾，燒杯中的水倒流到集氣瓶中，并上升到 約1/5處。7、 結(jié)論：空氣中的氧氣含量大約是1/5 ；8、 氧氣含量偏小的原因：沒有冷卻至室溫就讀數(shù)；銅紅磷量不足；加熱時間不夠；裝置漏氣；三、實驗室制取氧氣1、選藥品的條件：必須含有 氧元素。常用過氧化氫溶液

4、和二氧化錳；或加熱 高錳酸鉀 或氯酸鉀。 如：用過氧化氫和二氧化錳制取氧氣：(1) 原理：2出02 二L 2H2O + 02f；(2) 裝置：固液不加熱，排水法(或向上排空法)。(3) 步驟：檢查氣密性；裝藥品，先固后液；(4) 收集法：、排水法：原因氧氣 不易溶于水，不與水反應(yīng)；(何時開始收集：導(dǎo)管口有 連續(xù)均勻氣泡冒 出時開始收集。)、向上排空氣法：原因 密度比空氣大 且不與空氣反應(yīng)；(5) 驗滿：向上排空氣法，用帶火星的木條放在，瓶口，木條復(fù)燃則收集滿。(6) 檢驗：用帶火星的木條伸入，瓶內(nèi)，木條復(fù)燃則該氣體是氧氣。(7) 注意事項：向上排空氣法收集氣體時，導(dǎo)管口要接近集氣瓶底(目的：便

5、于排凈空氣)。如：用高錳酸鉀或氯酸鉀制取氧氣：(1)原理：2KMn O4 ：K2Mn 0 4+M nO2+O2f;（2）裝置：固固加熱， 排水法（或向上排空法）（3） 步驟： 連接裝置：先下后上，從左到右的順序；檢查裝置的 氣密性；裝入藥品：按粉末狀固體 取用的方法；固定裝置：固定試管時，試管口應(yīng)略 向下傾斜，鐵夾應(yīng)夾在試管的 中上部；加熱藥品： 先預(yù)熱，后在反應(yīng)物部位用酒精燈 外焰加熱；收集氣體；先將 導(dǎo)管移出水面，再停止加熱。（4） 收集法：、排水法：原因氧氣 不易溶于水，不與水反應(yīng)；（何時開始收集：導(dǎo)管口有 連續(xù)均勻氣泡冒 出時開始收集。）、向上排空氣法：原因密度比空氣大且不與空氣反應(yīng)；

6、（5） 驗滿：向上排空氣法，用帶火星的木條放在，瓶口，木條復(fù)燃則收集滿。（6） 檢驗：用帶火星的木條伸入，瓶內(nèi)，木條復(fù)燃則該氣體是氧氣。（7） 注意事項：試管口要略微 向下傾斜：防止生成的 水回流，使試管破裂；導(dǎo)氣管伸入發(fā)生裝置內(nèi)要稍露出橡皮塞：有利于產(chǎn)生的 氣體排出；用高錳酸鉀制取氧氣時，試管口塞一團棉花：防止高錳酸鉀粉末進入導(dǎo)氣管；實驗結(jié)束后，先將導(dǎo)氣管移出水面，然后熄滅酒精燈：防止水槽中的水倒流，炸裂試管。2、催化劑（1） 概念：在化學(xué)反應(yīng)中能改變其他物質(zhì)的反應(yīng)速率，但本身的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應(yīng)前后沒有發(fā)生變化 的物質(zhì)。（2） 特點：兩不變（質(zhì)量、化學(xué)性質(zhì)）、一改變（反應(yīng)速率，包括 加快

7、或減慢）注意：催化劑不能改變 生成物的質(zhì)量，不能決定反應(yīng)的進行；催化劑不是反應(yīng)物、又不是生成物；催化劑僅針對某一反應(yīng)，并不是所有反應(yīng)的催化劑；某一反應(yīng)的催化劑可能不只一種。四、氧氣的性質(zhì)（1 ）物理性質(zhì)：無色、無味的氣體，不易溶于 水（故可以用排水法收集）；密度比空氣 大（故收集的一瓶氧氣，要正放在桌面上）。（2）化學(xué)性質(zhì)：與木炭反應(yīng)；原理：C+02 ! ；CO2。現(xiàn)象：空氣中：發(fā) 紅光，放熱，生成使澄清石灰水變渾濁的氣體。氧氣中：發(fā)白光，放熱，生成使澄清石灰水變渾濁的氣體注意：木炭伸入瓶中時，要自上而下，緩慢伸入（目的使木炭與氧氣充分反應(yīng)）。與鐵絲反應(yīng)；原理：3Fe+2O2： FesO4?，F(xiàn)

8、象：空氣中：變 紅熱，不燃燒；氧氣中：劇烈燃燒，火星四射，放熱，生產(chǎn)黑色物質(zhì)注意：鐵絲用砂紙打磨（除去表面的 氧化物）;在鐵絲一端系一根火柴棒（ 引燃）;鐵絲繞成 螺旋狀（預(yù)熱 未燃燒的的鐵絲）；在瓶底加少量水或鋪一層細沙（防止高溫生成物使 集氣瓶炸裂）;燃著的鐵絲不能接觸 瓶壁（防止炸裂瓶壁）。與木石蠟反應(yīng)現(xiàn)象：空氣中：發(fā) 紅光，放熱，生成水霧和使澄清石灰水變渾濁的氣體。氧氣中：發(fā) 白光，放熱，生成水霧和使澄清石灰水變渾濁的氣體思考：木炭等在空氣中反應(yīng)與在氧氣中反應(yīng)劇烈程度明顯不同，為什么？物質(zhì)與氧氣反應(yīng)時，單位體積的 空間里氧分子的 數(shù)目越多，反應(yīng)就 越劇烈。題型一空氣成分及用途【經(jīng)典例題

9、】【2019.北京】空氣成分中，體積分?jǐn)?shù)最大的是（）A 氧氣 B 氮氣C.稀有氣體D.二氧化碳【答案】B【解析】空氣成分中，體積分?jǐn)?shù)：氮氣78%,氧氣21%，稀有氣體0.94%，二氧化碳0.03%和其他氣體0.03%。 故選B?！军c睛】本體難度不大，根據(jù)空氣中各成分及體積分?jǐn)?shù)來回答本題?！窘?jīng)典例題】【2019重慶A卷】我國主辦2019年 世界環(huán)境日”活動，其主題聚焦 空氣污染”。下列不屬于空氣污染物的是 （）A.SO2B.NO2C.O2D.P M2.5【答案】C【解析】SO2、NO2和PM2.5是空氣污染物，02不是空氣污染物。故選 Co【點睛】熟悉空氣中的有害物質(zhì)，關(guān)注空氣質(zhì)量即可解答此題。

10、【趁熱打鐵】1、【2019.河南】空氣中含量最多且化學(xué)性質(zhì)不活潑的氣體是（）A O2B CO2C. N2D. Ne【答案】C【解析】空氣中各成分及體積分?jǐn)?shù)為：氮氣：78%、氧氣：21%、稀有氣體：0.94%、二氧化碳 0.03%、水蒸氣和雜質(zhì)：0.03% 氮氣在空氣中含量最多且化學(xué)性質(zhì)不活潑。故選：C。2、 【2019.重慶A卷】某些袋裝食品需要充氣防腐，下列最宜作充入氣體的是（）A、氮氣B.氧氣C.甲烷D. 氧化碳【答案】A【解析】氮氣化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定，無毒且來源廣，可以作袋裝食品保護氣。故選A。3、【2019湖南益陽】下列物質(zhì)直接排放到空氣中，不會產(chǎn)生大氣污染的是（）A NO2B CO2C.

11、 SO2D可吸入顆粒物【答案】B【解析】A、NO2是空氣污染物；B、CO2不是空氣污染物；C、SO2是空氣污染物；D、可吸入顆粒物是空氣污染物；故選：B。4、 【2019.海南】6月5日是世界環(huán)境日，今年的主題是藍天保衛(wèi)戰(zhàn)，我是行動者 ”，在呵護海南藍天碧水的行動中，下列做法不恰當(dāng)?shù)氖牵ǎ〢 .科學(xué)管理水產(chǎn)養(yǎng)殖B.實施垃圾分類處理C大力推廣新能源汽車D增高煙囪排放廢氣【答案】D【解析】A、科學(xué)管理水產(chǎn)養(yǎng)殖，保護水資源，做法恰當(dāng)，故選項錯誤；B、實施垃圾分類處理做法恰當(dāng)，故選項錯誤；C、大力推廣新能源汽車做法恰當(dāng)，故選項錯誤；D、 增高煙囪排放廢氣做法不恰當(dāng)，因為廢氣還是排在空氣中，故選項正確；

12、故選：D。5、【2019湖南衡陽】 有關(guān)空氣的敘述中，正確的是（）A .空氣中的氧氣具有可燃性，可用作火箭燃料B 化工廠廢氣及汽車尾氣，不會造成空氣污染C 稀有氣體有廣泛的用途，可制成多種用途的電光源D .空氣中的氮氣與氧氣體積比約為5： 1【答案】C【解析】A、氧氣能支持燃燒，但不具有可燃性，不能用作火箭燃料，故選項說法錯誤。B、化工廠廢氣及汽車尾氣，會造成空氣污染，故選項說法錯誤。C、稀有氣體有廣泛的用途，通電時它們會發(fā)出不同顏色的有色光，可制成多種用途的電光源，故選項說法 正確。A丄D、 空氣中的氮氣與氧氣體積比約為5： 5= 4： 1故選項說法錯誤。故選：C。題型二 測定空氣中氧氣的含

13、量【經(jīng)典例題】 【2018河北省】 圖6所示是測定空氣里氧氣含量的裝置、氣密性良好，在集氣瓶內(nèi)加入少量 水，將水面上方空間分為 5等份。用彈簧夾夾緊橡皮管、點燃紅磷后，迅速伸入集氣瓶中并塞緊塞子； 待燃燒停止并冷卻至室溫后，打開彈簧夾。13（1） 紅磷燃繞的化學(xué)方程式為 。（2） 打開彈簧夾后，燒杯中的水能夠進入到集氣瓶中的原因是：。（3 ）實驗結(jié)束，進入集氣瓶中水的體積小于瓶內(nèi)空間的五分之一，可能的一種原因是【答案】（1）4P+5O2=點里2P2O5； （2）紅磷燃燒將集氣瓶內(nèi)氧氣消耗掉，使瓶內(nèi)壓強減少，在大氣壓作用下， 將水壓入集氣瓶；（3）紅磷量不足?！窘馕觥浚?）紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，

14、并放出熱量，其反應(yīng)化學(xué)方程式：4P+5O2=點也2P2O5; （2）實驗結(jié)束后，打開彈簧夾，燒杯里的水進入瓶中的原因是集氣瓶中的氧氣被消耗，壓強小于外界壓強，在大氣壓作 用下，將水壓入集氣瓶；（3）紅磷量不足?！军c睛】本考點考查的是測定空氣中氧氣含量的實驗，根據(jù)實驗操作圖，回憶實驗原理，實驗現(xiàn)象，實驗注意事項，對實驗結(jié)果進行評價。對實驗結(jié)果進行評價，是近幾年中考的重點之一，要好好把握?！境脽岽蜩F】1、【2019遼寧營口】 實驗室用燃燒法測定空氣中氧氣的含量，最適宜選用的可燃物是（）A .紅磷 B.木炭C .細鐵絲D .蠟燭【答案】A【解析】A. 紅磷可用來測定空氣中氧氣的含量，因紅磷能在空氣中

15、燃燒，且產(chǎn)物是固體，如裝置內(nèi)紅磷燃燒消耗盡氧氣，瓶內(nèi)氣壓減小，水吸入裝置的體積數(shù)就是空氣中氧氣的體積數(shù)，故正確;B. 木炭雖然能在空氣中燃燒，也不能用來測定空氣中氧氣的含量，因其產(chǎn)物也是氣體；故不能用來測定空氣中氧氣的含量，故錯誤；C. 細鐵絲不能在空氣中燃燒，不能用來測定空氣中氧氣含量，故錯誤；D. 蠟燭能在空氣中燃燒，但生成二氧化碳氣體，在反應(yīng)裝置中雖然消耗了氧氣，卻又產(chǎn)生了新的氣體，因 而不能用來測定空氣中氧氣的含量。故錯誤。故選：A。2、【2019山東荷澤一模】如圖是用紅磷燃燒法測定空氣里氧氣含量的裝置圖，有關(guān)此實驗的結(jié)論與分析錯誤的是（氧氣約占空氣體積的A 此實驗證明,B 此實驗證明

16、,反應(yīng)后組氣瓶內(nèi)剩余的氣體，既不易溶于水，也不支持燃燒C.該實驗中的紅磷還可以用硫來代替D 若該實驗沒有達到預(yù)期目的，可能的原因之一是裝置氣密性不好造成的【答案】C【解析】A 通過此實驗可知空氣中氧氣所占體積分?jǐn)?shù)的故正確；B 由紅磷的熄滅，說明了氮氣不燃燒、不支持燃燒；由冷卻，打開彈簧夾，燒杯中的水倒流進集氣瓶中, 液面上升到一定高度不再上升說明了氮氣的溶解性是難溶于水，故正確；C 因紅磷與氧氣反應(yīng)生成物為氣體，不能用于該實驗，故錯誤；D 如果裝置漏氣時，測定的結(jié)果偏小，達不到實驗的目的，所以該實驗成敗的關(guān)鍵之一是裝置氣密性好, 故正確。故選Co題型三氧氣的性質(zhì)【經(jīng)典例題】【2019湖南邵陽】

17、下列有關(guān)實驗現(xiàn)象的描述正確的是（）A .紅磷在空氣中燃燒產(chǎn)生白霧B .硫在空氣中燃燒發(fā)出明亮的藍紫色火焰C. 木炭在氧氣中燃燒，發(fā)出紅光，有黑色固體生成D .細鐵絲在氧氣中燃燒，火星四射，生成黑色體【答案】D【解析】A、紅磷在空氣中燃燒，產(chǎn)生大量的白煙，而不是白霧，故選項說法錯誤。B、硫在空氣中燃燒，發(fā)出淡藍色火焰，產(chǎn)生一種具有刺激性氣味的氣體，故選項說法錯誤。C、木炭在氧氣中燃燒，發(fā)出白光，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體，故選項說法錯誤。故選:D、鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成一種黑色固體，故選項說法正確?！军c睛】本題不難，熟記各種物質(zhì)在氧氣中燃燒時的實驗現(xiàn)象及生成物是解

18、答本題的關(guān)鍵?！境脽岽蜩F】1、 【2019江蘇蘇州】下列關(guān)于氧氣的說法正確的是（）A 分離液態(tài)空氣獲得氧氣是化學(xué)變化B .植物的光合作用會消耗氧氣C 氧氣的化學(xué)性質(zhì)不活潑D .液態(tài)氧可用作火箭助燃劑【答案】D【解析】A、分離液態(tài)空氣獲得氧氣，沒有新物質(zhì)生成，是物理變化，故A錯誤；B、 植物的光合作用會產(chǎn)生氧氣，不是消耗氧氣，故B錯誤；C、 氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，在一定條件下能與很多種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，故C錯誤；D、 氧氣由助燃性，液態(tài)氧可用作火箭助燃劑，故D正確。故選：D。2、 【2019 北京】下列物質(zhì)在氧氣中燃燒，火星四射、生成黑色固體的是（）A .鐵絲B .紅磷C.甲烷 D .氫氣【答案】

19、A【解析】鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射、生成黑色固體。故選A。題型四 氧氣的制取【經(jīng)典例題】 【2019湖北黃岡】 實驗室用高錳酸鉀制取氧氣，請結(jié)合下列裝置，回答問題:ABCDE(1 )寫出儀器X的名稱：；(2)要制備較為純凈的氧氣，應(yīng)選用的發(fā)生裝置和收集裝置是(填序號)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為；(3) 該實驗的主要步驟有：將導(dǎo)氣管移出水槽；加熱；裝藥品、棉花；收集；熄滅酒精燈；檢查裝置氣密性。正確的操作順序為 ?！敬鸢浮?1)酒精燈 (2) BC 2KM nO4= KzMnO 4 + Mn 02+。2丫(3)【解析】(1) X儀器是酒精燈；(2)實驗室用高錳酸鉀加熱制取氧氣選用 B裝置，用排

20、水法收集較純凈 的氧氣，選用C裝置，反應(yīng)方程式：2KMn0 4= K2MnO4+MnO2+O2f； (3)實驗室制取氧氣的實驗步驟： 查裝置氣密性 t裝藥品t加熱t(yī)收集氣體t移導(dǎo)管t熄滅酒精燈。【點睛】本考點主要考查了儀器的名稱、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了化學(xué)方程式的書寫等，綜合性比較強。氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)。本考點是中考的重要考點之一，主要出現(xiàn)在實驗題中?！境脽岽蜩F】1、【2019湖北荊州】下列有關(guān)催化劑的說法正確的是()A.只能加快反應(yīng)速率B二氧化錳在任何化學(xué)反應(yīng)中都是催化劑C.能增加生成物的質(zhì)量

21、D.質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后不變【答案】D【解析】催化劑可以改變化學(xué)反應(yīng)速率，即可以加快活減緩反應(yīng)速率；二氧化錳可以作某種反應(yīng)催化劑，不是所有反應(yīng)；催化劑不能增加生成物的質(zhì)量；催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后不變。故選D。2、【2019.江西】下列加熱高錳酸鉀制取氧氣的部分操作示意圖中，正確的是()A.檢查裝置氣密性B.加熱立即收集C.收滿后移出集氣瓶D.結(jié)束時停止加熱【答案】A【解析】A中檢查裝置氣密性的方法是連接裝置，將導(dǎo)管一端插入水槽液面以下，雙手握住試管，若有氣泡冒出，則裝置氣密性良好，A正確；B中剛加熱時排出的氣體很大一部分是試管和導(dǎo)管中的空氣，固加熱后不能立即收集氣體，應(yīng)等氣泡連續(xù)均勻冒出時再開始收集，故 B錯；C中因氧氣的密度大于空氣，故收集滿氧氣后應(yīng)在水槽中將玻璃片蓋