山東省廣饒縣丁莊鎮(zhèn)中心初級中學2023屆中考化學一輪復習-空氣-氧氣學案-精

第1講空氣氧氣考點1空氣的成分和用途成分含量用途氮氣%1.制________和________的原料2．常用作________，用于食品防腐和延長燈泡壽命3．液氮作制冷劑，用于超導材料氧氣%1.________，如潛水、醫(yī)療急救2．________，如燃燒、煉鋼、氣焊等二氧化碳%1.是________作用的原料2．固態(tài)CO2(俗稱干冰)作制冷劑3．工業(yè)上用于制堿、尿素、汽水等稀有氣體%1.包括____、____、____、____、____等2．性質很穩(wěn)定，常作保護氣，如焊接金屬時用來隔絕空氣3．稀有氣體在通電時發(fā)出不同顏色的光，可制成多種用途的電光源【溫馨提示】(1)空氣中各成分含量表示的都是分數，而不是質量分數；(2)空氣中各成分是相對穩(wěn)定的?？键c2空氣的污染及防治空氣中的污染物排放到空氣中的有害氣體(一氧化碳、____________、二氧化氮等)和________污染物的來源化石燃料的燃燒、工廠排放的廢氣、植被破壞引起的沙塵等空氣污染造成的危害嚴重損害人體健康，影響農作物生長，破壞生態(tài)環(huán)境。全球氣候變暖、臭氧層破壞和________等都與空氣污染有關防治污染的措施加強大氣質量的監(jiān)測，使用____________，積極植樹、造林、種草等，以保護空氣【溫馨提示】目前計入空氣污染指數的項目暫為：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入顆粒物(粒徑在10微米以下的顆粒物，稱PM10，又稱飄塵)和臭氧等?？諝馕廴局笖翟酱螅墑e越，污染越?？键c3氧氣的性質和用途1．氧氣的物理性質：在通常狀況下氧氣是一種________、________的氣體，________溶于水，密度比空氣________。液態(tài)氧是淡藍色的液體，固態(tài)氧是淡藍色雪花狀的固體。2．氧氣的化學性質物質(顏色狀態(tài))反應現象化學方程式注意事項紅熱的木炭①在空氣中紅熱，②在氧氣中_______，③放出________，④生成使澄清石灰水變________的氣體____________硫(____色固體)①在空氣中燃燒發(fā)出微弱的________火焰，②在氧氣中燃燒發(fā)出________火焰，③放熱，④有________氣味的氣體生成____________細鐵絲(銀白色固體)①在空氣中加熱成紅熱、離火變冷，②在氧氣中________________，生成________固體____________結論氧氣是一種化學性質___________的氣體，在一定條件下與許多物質發(fā)生化學反應，放熱3.緩慢氧化：進行得很緩慢，甚至不容易被察覺的氧化反應，其特點是放熱但，如____________、__________等。4．氧氣的用途：____________和____________?？键c4氧氣的制取1．氧氣的實驗室制法藥品化學方程式高錳酸鉀________________________________氯酸鉀________________________________過氧化氫________________________________2.氧氣的工業(yè)制法工業(yè)上利用液氮和液氧的沸點不同，采用蒸發(fā)的方法，分離液態(tài)空氣制得液氧，它屬于________變化。3．催化劑與催化作用催化劑是指在化學反應里能________其他物質的反應速率，而本身的________和________性質在化學反應前后不發(fā)生改變的物質(又叫觸媒)。催化劑在化學反應中所起的作用叫催化作用。命題點1空氣的成分(2023·廣州)下列關于空氣的說法正確的是()A．空氣的主要成分是氮氣和氧氣B．空氣中氮氣體積分數約為21%C．空氣中PM2.5含量高說明空氣質量好D．潔凈的空氣是純凈物判斷混合物和純凈物的根本標準是含有的物質的種類數，與描述無關，不要被“潔凈”“純凈”等所迷惑。1．(2023·重慶A)空氣中氮氣的體積分數大約是()A．21%B．31%C．50%D．78%2．(2023·株洲)空氣是一種寶貴的自然資源。下列對空氣的說法中正確的是()A．空氣中含量最多的是氧氣，氧氣可支持燃燒B．臭氧(O3)屬于稀有氣體，主要分布在距地面10～50km的高空C．SO2約占空氣體積的0.03%，能產生溫室效應D．隨著工業(yè)的發(fā)展，排放到空氣中的有害氣體和煙塵對空氣造成了污染命題點2空氣污染及防治(2023·宜賓)空氣是一種寶貴的自然資源。下列措施中，不利于提高空氣質量的是()A．開發(fā)新能源代替化石燃料B．改進汽車尾氣的凈化技術C．節(jié)假日燃放煙花爆竹D．控制PM2.5的排放以減少霧霾天氣有利于保護空氣質量的方法主要有：使用清潔能源，積極植樹、造林、種草，減少化石燃料的使用等。3．(2023·宜昌)保護空氣，使天空更藍。下列做法不合理的是()A．隨意大量燃放鞭炮B．使用綠色公共交通出行C．開發(fā)和利用各種清潔能源D．將工業(yè)廢氣處理后再排放4．(2023·益陽)益陽市某學校研究性學習活動小組的學生利用課余時間調查霧霾產生的原因，并提出可減少霧霾的方法。下列說法正確的是()A．鼓勵開私家車出行B．鼓勵使用太陽能熱水器C．鼓勵用煤火力發(fā)電D．鼓勵露天焚燒垃圾命題點3氧氣的性質和用途(2023·臨沂)下列實驗現象的描述中，正確的是()A．木炭在氧氣中燃燒，生成有刺激性氣味的氣體B．硫在氧氣中燃燒，發(fā)出淡藍色火焰C．紅磷在空氣中燃燒產生大量的白霧D．鐵絲在氧氣中燃燒，火星四射，生成黑色固體描述實驗現象時，必須準確、規(guī)范，不能混淆(不同物質的反應現象，相同物質在不同條件下的反應現象)，不能用結論代替現象(現象僅是用眼睛能看到的，用耳朵能聽到的，用鼻子可聞到的，用嘴能嘗到的，用手能感受的，生成了××是結論，不屬于現象)。要準確區(qū)分“煙”(固體小顆粒分散在空氣中形成的)和“霧”(液體小顆粒分散在空氣中形成的)。5．(2023·益陽)空氣中能供給動植物呼吸的氣體是()A．N2B．O2C．H2OD．CO26．(2023·濱州)下列關于氧氣的說法正確的是()A．氧氣能支持燃燒，可作燃料B．水生生物能依靠溶于水中的氧氣而生存C．氧氣能跟所有物質發(fā)生氧化反應D．氧氣約占空氣總體積的78%7．(2023·鄂州)有一位同學暑假去西藏發(fā)生了嚴重的高原反應，醫(yī)生讓他吸氧后癥狀緩解。吸氧可以幫助人克服高原反應的原因是()A．氧氣是無色無味的無毒氣體B．氧氣可以燃燒C．吸氧為人體呼吸提供了適量的氧氣D．氧氣可以支持燃燒實驗一空氣中氧氣含量的測定實驗原理紅磷在集氣瓶內燃燒，消耗空氣中的氧氣，生成五氧化二磷固體，使得集氣瓶內氣體減少，壓強降低。大氣壓將燒杯里的水壓入集氣瓶中。集氣瓶內被消耗的氧氣的體積就是進入集氣瓶內水的體積?；瘜W方程式為：________________________實驗裝置實驗步驟(1)檢查________________；(2)在集氣瓶中裝少量的水，再把水以上的部分分成五等份做上記號；(3)點燃燃燒匙中的紅磷，立即伸入瓶內并塞緊瓶塞；(4)待紅磷燃燒停止，溫度降低到室溫后打開彈簧夾實驗現象紅磷燃燒放出熱量、產生大量________，冷卻至室溫，打開止水夾，燒杯中的水進入集氣瓶內，約占瓶內液面以上容積的________實驗結論空氣中氧氣的體積約占空氣體積的________誤差分析進入集氣瓶的水小于1/5的原因：①裝置漏氣；②紅磷的量不足；③沒有冷卻到室溫就打開止水夾讀數等進入集氣瓶的水大于1/5的原因：①止水夾沒有夾緊或沒有夾止水夾；②燃燒匙伸入集氣瓶速度過慢，沒有快速塞緊橡皮塞注意事項不能用硫、木炭、鐵、鎂條等代替紅磷，因為硫、木炭燃燒生成氣體，鐵不能在空氣中燃燒，鎂在空氣中燃燒能與氧氣、氮氣、二氧化碳反應。若用木炭、硫代替紅磷，可把水換成NaOH溶液，實驗也能成功(2023·杭州)甲圖所示為測定空氣中氧氣含量的裝置及藥品。(1)為獲得較為準確的實驗數據，下列做法不正確的是()A．檢查裝置的氣密性B．燃燒匙中的紅磷足量C．點燃紅磷后緩慢將燃燒匙插入瓶中，塞緊瓶塞D．紅磷熄滅，廣口瓶冷卻后打開彈簧夾(2)小明同學用足量的木炭代替紅磷、氫氧化鈉溶液代替水來做此實驗。小明操作正確，但是測得的數據小于用紅磷測得的數據，其原因是木炭燃燒除生成二氧化碳外還可能生成________。(3)市售“暖寶寶”中發(fā)熱劑主要成分是鐵粉、炭粉、水和食鹽等，反應原理可簡化為鐵生銹。小明用配置的發(fā)熱劑按圖乙裝置實驗。他不是將足量的發(fā)熱劑堆在瓶底，而是將其涂抹在廣口瓶內壁的四周，這樣做的目的是______________________________________。(4)在上述三個實驗操作都正確的情況下，與另兩個實驗的測量結果相比，第三個實驗的測量結果與空氣中的氧氣含量更接近。推測其主要原因，最合理的是___________________________________________。思路點撥：點燃紅磷后應該迅速將燃燒匙伸入集氣瓶中，防止外部空氣進入集氣瓶造成誤差；隨著集氣瓶內氧氣含量逐漸降低，木炭在氧氣含量不足時會進行不充分燃燒；將發(fā)熱劑涂抹在瓶壁四周，可以增大其與氧氣的接觸面積，使反應更快更充分；氧氣濃度低于一定程度時，紅磷和炭不再繼續(xù)燃燒或者會生成不充分燃燒的產物，影響實驗結果。測定空氣成分的實驗藥品要具備：(1)可燃物能夠在空氣中燃燒；(2)可燃物在空氣中燃燒時只能與氧氣反應，不能消耗空氣中的其他氣體；(3)可燃物燃燒時只能產生固體或產生的氣體能被水或其他溶液吸收。成功關鍵是：裝置氣密性良好，紅磷足量，冷卻到室溫，導管內先灌滿水等。【拓展訓練】【問題提出】有實驗資料表明：燃燒過程中當氧氣體積分數低于7%時，紅磷就無法繼續(xù)燃燒，因此通過上述實驗，測量結果與理論值誤差較大?！緦嶒灨倪M】Ⅰ.根據鐵在空氣中生銹的原理設計如圖實驗裝置，再次測定空氣中氧氣含量。裝置中飽和食鹽水、活性炭會加速鐵生銹。Ⅱ.測得實驗數據如下表測量項目實驗前實驗后燒杯中水的體積燒杯中剩余水的體積集氣瓶(扣除內容物)和導管的容積體積/mL80.054.5126.0【交流表達】(1)鐵生銹過程發(fā)生復雜的化學反應，首先是鐵與氧氣、水反應生成氫氧化亞鐵[Fe(OH)2]，寫出該反應的化學方程式________________________；(2)根據表中數據計算，改進實驗后測得的空氣中氧氣的體積分數是________(計算結果精確到0.1%)；(3)從實驗原理角度分析，改進后的實驗結果比前者準確度更高的原因是：①_______________________________________________________________________________；②_______________________________________________________________________________。實驗二氧氣的實驗室制取實驗藥品高錳酸鉀(或氯酸鉀和二氧化錳)過氧化氫和二氧化錳反應原理__________________________________________________實驗裝置實驗步驟①查：檢查裝置的氣密性；②裝：把藥品裝入試管內，使之平鋪在試管底部；③定：把試管固定在鐵架臺上；④點：點燃酒精燈加熱；⑤收：收集氣體(用向上排空氣法或排水法)；⑥離：把導氣管撤離水槽；⑦熄：熄滅酒精燈。簡記為：茶莊定點收利息①查②裝：先放入固態(tài)藥品，再放入液態(tài)藥品③定④收收集方法________________________________檢驗氣體將帶火星的木條伸入集氣瓶中，如果____________，說明該瓶內的氣體是氧氣驗滿用向上排空氣法收集時，將帶火星的木條放在____________處，如果木條復燃，說明該瓶內的氣體已滿(2023·樂山)如圖是實驗室的部分儀器或實驗裝置，回答有關問題。(1)實驗室要用KClO3和MnO2制取氧氣，應選用發(fā)生裝置是________(填編號)，若用排水法收集氧氣，收集完畢后，應先____________，再移開酒精燈。(2)裝滿氧氣的集氣瓶應蓋上玻璃片后，________(填“正放”或“倒放”)在桌面上，其驗滿的操作方法是________________________________。思路點撥：KClO3和MnO2制取氧氣是固體和固體，反應條件是加熱，發(fā)生裝置應該用固體和固體加熱制取氣體的裝置，用排水法收集氣體結束時，要防止試管內壓強減小水倒吸入試管使試管炸裂；由于氧氣的密度比空氣的密度大，集氣瓶要口朝上并蓋好玻璃片，驗滿一定要把帶火星的木條放在集氣瓶口。反應裝置由反應物的狀態(tài)和反應條件(是否需要加熱)來決定，收集方法由氣體的密度和溶解性決定，制取氣體首先要檢查裝置的氣密性，若收集不到氣體應從裝置的氣密性分析，評價實驗方案的優(yōu)劣要從多方面進行，如：操作是否簡便，是否節(jié)能、環(huán)保，是否安全，是否節(jié)約藥品等。1．氣體發(fā)生裝置的選擇：反應物的狀態(tài)(固體＋固體、固體＋液體、液體＋液體)、反應條件(反應是否需要加熱)。2．氣體收集裝置的選擇：氣體的溶解性、密度、能否與水反應、實驗要求(如較干燥或較純凈、是否需測定氣體體積、是否需測定收集氣體所用時間等)、氣體是否有毒(有毒氣體的收集常與尾氣處理裝置連在一起)?！就卣褂柧殹繉嶒灠l(fā)現，KClO3固體加熱制取O2的反應速率很慢，但如果將KMnO4固體與KClO3固體混合加熱，則KClO3的分解速率大大加快。請說明KMnO4在KClO3的分解反應中是否作催化劑，為什么？____________。通過以上實驗探究，你對“實驗室制取氧氣”還想探究的問題是_____________。一、選擇題1．(2023·臨沂)在空氣中含量較多且化學性質不活潑的氣體是()A．氧氣B．二氧化碳C．氮氣D．水蒸氣2．(2023·襄陽)“東方之星”沉船事故救援時，潛水員鋼瓶中攜帶的氣體是()A．水蒸氣B．二氧化碳C．氮氣D．氧氣3．(2023·蘇州)下列有關空氣的說法錯誤的是()A．按質量計算，空氣中含有氮氣約78%，氧氣約21%B．空氣中各種成分的含量是相對穩(wěn)定的C．空氣是一種十分重要的天然資源D．PM2.5是造成空氣污染的主要污染物之一4．(2023·南昌)實驗室加熱高錳酸鉀制氧氣，可直接采用的發(fā)生裝置是()5．(2023·上海)霧霾是一種大氣污染現象，不屬于霧霾治理措施的是()A．植樹綠化，美化環(huán)境B．提倡綠色出行，發(fā)展公共交通C．外出時佩戴反霧霾口罩D．減少燃煤發(fā)電，增加太陽能發(fā)電6．(2023·菏澤)空氣是人類寶貴的自然資源，下列有關空氣的說法正確的是()A．潔凈的空氣是純凈物B．空氣中的氧氣可以供給呼吸、燃燒、煉鋼、化工生產等C．分離液態(tài)空氣得到氧氣和氮氣的過程中發(fā)生了化學反應D．新鮮空氣中不含二氧化碳7．(2023·成都)實驗室用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣，有關該實驗的說法錯誤的是()A．二氧化錳是反應物B．與高錳酸鉀制取氧氣裝置相同C．可用向上排空氣法收集D．可用帶火星的木條檢驗氧氣8．(2023·煙臺改編)用如圖所示裝置來測定空氣中氧氣的含量，對該實驗認識錯誤的是()A．銅粉用量的多少，會影響實驗結果B．實驗結束后冷卻到室溫才能讀數C．氣球的作用是調節(jié)氣壓，使氧氣完全反應D．在正常操作情況下，反應結束后消耗氧氣的總體積應該是反應前注射器內氣體體積的1/5二、填空題9．(2023·南京)空氣是一種寶貴的資源。(1)潔凈的空氣屬于_______(填“混合物”或“純凈物”)。(2)據報道，今年1～4月南京空氣中PM2.5與去年同期相比下降22.3%，下列行為不會增加空氣中PM2.5的是________。A．燃煤火力發(fā)電B．治理工地揚塵C．露天焚燒垃圾D．使用氫能源汽車10．(2023·臨沂)如圖是初中化學中常見的實驗，請根據圖形回答下列問題。ABC(1)A實驗完畢，進入集氣瓶中的水不到總容積的1/5，你認為導致這一結果的原因可能是____________(答出其中一種原因)。(2)硫燃燒的化學方程式是___________，B實驗中集氣瓶內放入少量水的目的是__________________。三、實驗探究題11．(2023·福州)空氣中氧氣含量測定的再認識。【實驗回顧】如圖是實驗室用紅磷燃燒來粗略測定空氣中氧氣含量的裝置。(1)寫出紅磷燃燒的化學方程式________________________________________________；(2)實驗原理：由于______________________________________________________。若裝置的氣密性良好，操作規(guī)范，用量筒測量進入瓶中水的體積，能粗略測得空氣中氧氣的含量。12．(2023·泉州)在實驗室里，小明與同學欲用如圖所示裝置(氣密性良好)和藥品制取初中化學常見氣體并驗證其有關性質。(1)寫出圖中標有序號的儀器名稱：①________。(2)點燃A中的酒精燈制取并收集氧氣，反應的化學方程式為___________________。待檢驗到B中氧氣已收集滿，接下來的操作是____________________，把集氣瓶蓋好玻璃片后，正放在桌面上。(3)將點燃的蠟燭放入集滿氧氣的集氣瓶中，可觀察到________________________且瓶壁上有水霧出現，證明蠟燭燃燒有水生成。接著，將蠟燭從集氣瓶中取出，____________