中考復習專題之專題八氧氣和二氧化碳

專題八：氧氣和二氧化碳氧氣一．氧氣的制取1．工業(yè)制法：分離液態(tài)空氣法；原理：氧氣的沸點比氮氣高，氮氣先從液態(tài)空氣中蒸發(fā)出來，剩下的就是液態(tài)氧氣。2．實驗室制法（1）選擇制取氧氣所需藥品的思路①含氧元素②反應條件、操作簡單易行③環(huán)?！晌餆o污染（2）用雙氧水（過氧化氫溶液）制取氧氣原理：注意：①其中二氧化錳是催化劑，屬于反應條件，寫在雙橫線上放。②催化劑：能改變其他物質(zhì)的化學反應速率，而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后都沒有發(fā)生變化的的物質(zhì)。（“一變兩不變”）③對催化劑的認識：藥品：過氧化氫(H2O2)溶液和二氧化錳（MnO2）裝置：步驟:查檢查裝置的氣密性;裝裝藥品二氧化錳;制加入過氧化氫制取;收用集氣瓶收集氣體;拆拆卸裝置.注意事項①制取氣體前應先檢查裝置氣密性；②長頸漏斗下端應伸入液面以下，形成液封；③用排水法收集時，當導管口有氣泡連續(xù)、均勻地冒出時再收集；④收集滿氣體的集氣瓶應正放在桌面上。（3）用高錳酸鉀制取氧氣原理：藥品：高錳酸鉀—紫黑色固體顆粒注意事項：①試管口要略向下傾斜，防止藥品潮濕，水分受熱后變成水蒸氣，然后冷凝成水珠倒流回試管底部，使試管炸裂。②用排水法集氣時，應注意當氣泡從導管口連續(xù)、均勻地放出時再收集，否則收集的氣體中混有空氣。③停止反應時，應先把導管從水槽里撤出，再熄滅酒精燈(防止水槽里的水倒流到試管，導致試管炸裂)．用排水法收集時，當氣泡從瓶口冒出時，說明瓶內(nèi)的氧氣已滿。④用向上排空氣法收集時，將帶火星的木條放在瓶口，如果木條復燃，說明該瓶內(nèi)的氧氣已滿。集滿氣的集氣瓶要蓋上玻璃片正放在桌上。⑤試管口處應放一小團棉花(防止加熱時，高錳酸鉀粉末進入導管，堵塞導管)（4）氧氣的檢驗與驗滿檢驗方法：將帶火星木條伸入集氣瓶中,如木條復燃則為氧氣。驗滿方法：將帶火星木條放置于集氣瓶口，如木條復燃則說明氧氣已收集滿。三．氧氣的性質(zhì)（重點）1．物理性質(zhì)：通常狀況下，無色無味氣體密度比空氣略大；不易溶解于水；工業(yè)上，氧氣儲存于藍色鋼瓶中。2．化學性質(zhì)：（1）單質(zhì)與氧氣發(fā)生化合反應，生成氧化物。大多數(shù)單質(zhì)都能在空氣中或氧氣中燃燒。物質(zhì)實驗現(xiàn)象化學方程式木炭在空氣中燃燒，處于紅熱狀態(tài)，釋放出熱量。生成的氣體能使澄清石灰水變渾濁。氧氣充足：C+O2點燃CO2氧氣不足：2C+O2點燃2CO在純凈的氧氣中劇烈燃燒，發(fā)出白光，釋放出大量的熱量，向集氣瓶中倒入澄清的石灰水，振蕩，澄清的石灰水變渾濁。硫磺在空氣中燃燒，有微弱的淡藍色的火焰，放熱，生成有刺激性氣味的氣體。S+O2點燃SO2在純凈的氧氣中，劇烈燃燒，發(fā)出明亮的藍紫色火焰，放熱，生成有刺激性氣味的氣體。紅磷在空氣中燃燒，有黃白色火焰，釋放出大量的熱量，冒出濃厚的白煙。4P+5O2點燃2P2O5氫氣純凈的氫氣在空氣中燃燒，產(chǎn)生淡藍色的火焰，釋放出大量的熱量。在火焰上方罩一個干而冷的燒杯，燒杯內(nèi)壁凝結(jié)有水霧2H2+O2點燃2H2O鐵絲在空氣中不能燃燒；在純凈的氧氣中劇烈燃燒，火星四濺，釋放出大量的熱量，有黑色固體物質(zhì)生成3Fe+2O2點燃Fe3O4鎂帶在空氣中劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，冒出白煙，釋放出大量的熱量白有色固體物質(zhì)生成。2Mg+O2點燃2MgO銅片在空氣中加熱灼燒，紅色的銅表面覆蓋一層黑色物質(zhì)2Cu+O2加熱2CuO鋁片在空氣中，鋁能與氧氣迅速反應，在鋁表面生成一層致密的氧化膜，阻礙反應進一步進行。4Al+3O22Al2O3注意：①能在空氣中燃燒的物質(zhì)，在純凈的氧氣中比在空氣中燃燒得劇烈，鐵等一些在空氣中不能燃燒的物質(zhì)，也能在純氧中劇烈燃燒。原因是分子之間欲發(fā)生化學反應，其首要條件是分子之間接觸碰撞。當它們在空氣中燃燒時，由于空氣中含量較多的是氮氣分子，氧氣分子的含量相對較少，它們與氧氣分子碰撞的機會就較少，而在純氧中，氧分子多，大大增加了碰撞機會。②鐵絲燃燒時，集氣瓶底先要裝少量水或鋪一層細沙防止生成物溫度過高濺落到瓶底炸裂集氣瓶;鐵絲要彎為螺旋狀防止熱量散失，增大與氧氣的接觸面積。（2）一些化合物能在空氣中能與氧氣反應，燃燒。充分燃燒后，化合物中的C元素轉(zhuǎn)化為CO2、H元素轉(zhuǎn)化為H2O、S元素轉(zhuǎn)化為SO2。①一氧化碳燃燒：2CO+O2點燃2CO2（火焰淡藍色）②甲烷燃燒：CH4+2O2點燃CO2+2H2O（火焰淡藍色）③乙炔燃燒：2C2H2+5O2點燃4CO2+2H2O（火焰為黃色，有黑煙）點燃④乙醇（俗稱酒精）燃燒：C2H5OH+2O2點燃2CO2+3H2O（火焰淡藍色）點燃⑤石蠟（主要含C、H，屬于混合物）燃燒：石蠟+氧氣二氧化碳+水四．氧化物與氧化反應氧化物：由兩種元素組成，且有一種元素是氧元素的化合物。氧化反應：物質(zhì)跟氧發(fā)生的反應?？煞譃椋簞×已趸磻紵?、爆炸；緩慢氧化金屬銹蝕、食物腐爛變質(zhì)、呼吸作用等。二氧化碳一．二氧化碳對環(huán)境的影響1．大氣中二氧化碳的來源和消耗：（1）二氧化碳的主要來源：煤、石油、天然氣等化石燃料的燃燒；人、動植物的呼吸作用；動植物尸體腐爛。（2）二氧化碳的消耗途徑：植物的光合作用、海水吸收2．二氧化碳與溫室效應（1）導致溫室效應的氣體主要是二氧化碳，其它還有甲烷等（2）溫室效應的危害：導致全球氣候變暖；極地等冰川融化，使海平面上升；土地沙漠化，農(nóng)業(yè)減產(chǎn)等（3）如何防止溫室效應：減少煤、石油、天然氣等化石燃料的燃燒；更多使用太陽能、風能、地熱能、氫能等清潔能源的使用；大量植樹造林，嚴禁亂砍亂伐。二．二氧化碳的制取1．藥品：石灰石（或大理石）和稀鹽酸（一般不用硫酸）2．原理：CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O3．實驗裝置：（1）發(fā)生裝置：實驗室用雙氧水在二氧化錳催化作用下制取氧氣的裝置（2）收集方法：因為CO2密度比空氣大，所以可用向上排空氣法收集。又由于CO2溶于水，所以不能用排水法收集。4．驗滿的方法：將燃著的木條靠近集氣瓶口，如果木條的火焰熄滅，則證明已集滿CO2。5．檢驗的方法：將氣體通入澄清石灰水，若石灰水變渾濁，則該氣體是CO2。6．制取二氧化碳的簡易裝置：7．有關(guān)藥品選擇（1）不用碳酸氫鈉的原因是反應太快；（2）不用稀硫酸與塊狀的大理石（或石灰石）反應原因是：反應生成的硫酸鈣微溶于水，會形成沉淀，覆蓋在大理石（或石灰石）表面，阻礙反應進一步進行。但是，可以用稀硫酸與大理石（或石灰石）粉末反應來制取二氧化碳。（3）不用濃鹽酸與大理石（或石灰石）反應是因為濃鹽酸易揮發(fā)，生成的二氧化碳氣體中含有HCl氣體而不純。三．二氧化碳的性質(zhì)1．物理性質(zhì)：通常狀態(tài)下，二氧化碳無色無味的氣體，密度比空氣大，能溶于水，固體CO2俗稱干冰。干冰升華吸熱，常用作人工降雨，制造舞臺云霧效果，和用做制冷劑。2．化學性質(zhì)：（1）不能燃燒，也不支持燃燒，不能供給呼吸，無毒。（2）二氧化碳能與水反應生成炭酸：CO2+H2O＝H2CO3H2CO3不穩(wěn)定易分解生成水和二氧化碳：H2CO3＝CO2+H2O因此，把CO2通入到滴有紫色的石蕊試液的水中，溶液由紫色變?yōu)榧t色。加熱，會有大量的氣泡產(chǎn)生，溶液又由紅色變?yōu)樽仙?。注意：二氧化碳不能使紫色石蕊試液變色，實驗中，是二氧化碳與水化合生成的碳酸使紫色石蕊試液變?yōu)榱思t色。（3）二氧化碳能與堿反應生成碳酸鹽和水：二氧化碳+堿→碳酸鹽+水①CO2+Ca(OH)2＝CaCO3↓+H2O現(xiàn)象：澄清的石灰水變混濁②CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O（無明顯現(xiàn)象）應用：a．氫氧化鈉固體或溶液暴露在空氣中會變質(zhì)：吸收了空氣中的二氧化碳；b．除去氣體中的二氧化碳化碳。例如，除去氫氣中的二氧化碳：其中a的作用是檢驗請其中是否混有二氧化碳；b的作用是用氫氧化鈉溶液除去氫氣中的二氧化碳；c的作用是檢驗二氧化碳是否除凈。（4）二氧化碳在高溫時，能與碳單質(zhì)反應生成一氧化碳：C+CO2高溫2CO應用：高爐煉鐵，通過該反應，獲得用于還原鐵礦石的CO。四．二氧化碳的用途1．用于滅火。（鎂帶著火不能用二氧化碳來撲滅：2Mg+CO2點燃C+2MgO）2．干冰用作制冷劑，用于人工降雨3．制碳汽水等酸飲料。二氧化碳從人體排出，可帶走體內(nèi)的熱量，起到降低體溫的作用。4．可用作溫室的氣體肥料：二氧化碳是植物光合作用的原料。5．重要的化工原料，用于制純堿、尿素等練習一、選擇題1．不能用于區(qū)分二氧化碳和氧氣的是（ ） 2．檢驗集氣瓶中二氧化碳是否裝滿的方法是（）A．把燃著的木條伸入集氣瓶內(nèi)B．把燃著的木條置于瓶口處C．倒入石灰水D．將帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)3．下列反應中，不能與CO2反應的是（ ）A．氫氧化鈣B．氧氣 C．石蕊試劑D．水4．下列物質(zhì)中，屬于純凈物的是（ ） D.干冰5．只用一種試劑或一種方法，經(jīng)一步實驗就可將O2，H2，CO2和空氣四種氣體區(qū)別開來的是（ ）A．石灰水B．帶火星的木條C．紫色石蕊試劑D．燃著的木條6．下列關(guān)于二氧化碳的用途中，錯誤的是（ ） C.支持呼吸7．下列決定元素種類的數(shù)是 A．質(zhì)子數(shù) B．中子數(shù) C．電子數(shù) D．質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和8．厄爾尼諾現(xiàn)象產(chǎn)生的原因之一是大氣中二氧化碳的含量劇增，為減緩此現(xiàn)象，人們選用的最理想的燃料是(

)A．一氧化碳

B．木炭

C．無煙煤

D．氫氣9．你認為下列傳聞缺乏科學依據(jù)的是(

)A．冬天，某村有一家人關(guān)門閉戶在家烤火，導致全家煤氣中毒B．某地有個神秘的“死亡谷”，野兔等低矮動物走進去常會窒息而死C．有人聲稱他發(fā)明了一種催化劑，只需添加少量，就能將水變成汽油D．有人因誤服假酒而導致中毒死亡10．下列化學反應既不是化合反應也不是分解反應的是A．硫+氧氣二氧化硫 B．二氧化碳+碳一氧化碳C．氧化汞汞+氧氣D．乙炔+氧氣二氧化碳+水11．實驗室制取二氧化碳，一般有五個步驟：①檢查裝置的氣密性；②按要求裝配好儀器；③向漏斗中注入酸液；④向廣口瓶放人小塊的大理石；⑤收集氣體。下列操作順序中，正確的是(

)A．①②③④⑤

B．②①④③⑤

C．①④②③⑤

D．②③④①⑤12．有關(guān)二氧化碳的實驗中，能達到實驗目的的是(

)A．將燃著的木條伸入集氣瓶中，檢驗二氧化碳是否集滿B．將二氧化碳通入紫色石蕊試液中，證明二氧化碳溶于水生成碳酸C．將二氧化碳通入CaCl2溶液中，可以看到白色沉淀D．將燃著的木條伸入集氣瓶中，木條熄滅，證明該氣體是二氧化碳13．下列不屬于二氧化碳化學性質(zhì)的是（ ） C.二氧化碳能與某些金屬反應14．植物的光合作用就是利用空氣中的二氧化碳與植物本身的水，在葉綠素和太陽光的作用下形成有機物，同時放出氧氣。由此可以推斷，該有機物的元素組成可能是(

)A、一定含有碳元素和氧元素

B、一定含有碳元素和氫元素C、一定含有氫元素和氧元素

D、一定含有二氧化碳和水

15.暖寶寶貼（主要成分為鐵粉、木炭、食鹽）的熱量來源與鐵粉的氧化．小濤同學設計使用暖寶寶貼來測定空氣中氧氣的含量，實驗開始前的裝置如圖所示，實驗后從量筒中流入玻璃瓶（容積為250mL）中的水的體積為45mL（鐵粉生銹消耗的水忽略不計）．下列說法錯誤的是（）A．實驗前必須檢查裝置的氣密性B．通過本次實驗數(shù)據(jù)測得空氣中氧氣的體積分數(shù)為18%C．若實驗測得空氣中氧氣體積分數(shù)偏低，可能是暖寶寶貼的使用數(shù)量不足D．必須等溫度計的讀數(shù)恢復至實驗前的溫度后才能記錄量筒內(nèi)剩余水的體積16、CO2是重要的資源，以其為原料可獲得下列四種物質(zhì)。下列說法錯誤的是①是太陽能轉(zhuǎn)化為化學能②的實現(xiàn)有利于緩解“白色污染”③可用來制取氮肥 ④獲得產(chǎn)品后的剩余液中，溶質(zhì)只有NaHCO3二、填空題(每空1分，共22分)17．將珍珠加入到稀鹽酸中，有氣泡冒出，生成的氣體能使澄清的石灰水變混濁，則珍珠的主要成分是____18.盛石灰水的細口瓶的瓶壁上常附有白色固體，這種白色固體是______，形成白色固體的化學方程式是_____________________________；若要除去瓶壁上的白色固體應加入______，該反應的化學方程式是___________。19．如下圖A所示，將二氧化碳倒入燒杯中?，F(xiàn)象：

______

；

原因是：(1)

；(2)

。20．如右上圖B所示，將一個充滿二氧化碳的試管倒立在盛有澄清石灰水的燒杯中，可以觀察到的現(xiàn)象是

；

。原因是：___________________

三、實驗題（每空1分，共18分）21．下圖是實驗室常用的制取氣體的發(fā)生裝置和收集裝置(用序號填空)。(1)實驗室制取二氧化碳的發(fā)生裝置是

，收集裝置為

；實驗室制取氧氣的發(fā)生裝置可用

或

，收集裝置可用

或

。(2)如果要用堿石灰固體與醋酸鈉固體加熱的條件下，制取甲烷氣體，應選用的發(fā)生裝置是_____________________________.(3)實驗室常用塊狀固體硫化亞鐵(FeS)和稀硫酸在常溫下制取硫化氫氣體，硫化氫氣體是一種有臭雞蛋氣味的有毒的氣體，能溶于水，比空氣重。根據(jù)上述信息回答：實驗室制取硫化氫的發(fā)生裝置為

，收集裝置為

。22、化學反應過程中常常伴隨產(chǎn)生一些現(xiàn)象，同學們發(fā)現(xiàn)將CO2通入NaOH溶液時沒有明顯的現(xiàn)象發(fā)生，為此，他們進行了如下探究：（1）小明把一支收集滿CO2的試管倒立在盛有飽和NaOH溶液的燒杯中（如圖1所示），觀察到試管內(nèi)液面上升，原因是（用方程式表示）還有另一種原因，請簡要說明

．（2）為了進一步驗證CO2與NaOH溶液確實發(fā)生了反應，小紅設計了如下方案：分別取上述實驗后的溶液于A、B兩支試管中（如圖2所示），向試