专题一空气氧气

专题一空气氧气

学习目标

1．知道空气的组成成分，认识空气对人类生活的重要作用。

2．了解空气污染问题和防治措施。

3．掌握氧气的主要性质和用途。

4．初步学习氧气的实验室制法。

5．了解自然界中的氧循环。

知识结构

以氧气为中心构建知识网络图，并写出相关的方程式。

考点一空气的成分与用途

成分含量主要用途

氮气1 工业原料，用于生产硝酸和----

2 性质稳定，作---，用于食品防腐和延长灯泡寿命。

3 液氮，作---，还用于超导实验。

氧气 1 供给---

2 作---用于钢铁冶炼和金属焊接等。

稀有气体 1 包括--、---、---、---、---、----

2 性质十分稳定，作---------

3 通电时发光，作-----------。

二氧化碳 1 是----作用的原料。

2 固态CO2（俗称----），作——_

3 工业上用于制碱、尿素、汽水等。

4 不支持燃烧，作------。

考点二测定空气中氧气的含量

1．实验原理：完全消耗一定量的空气中的，导致气体的压强变，恢复原状态后减少的体积即为的体积。

2．药品的选择：所选药品只能与空气中的反应，不能和其他气体成分反应，且反应不能生成，另外药品的量要。常用药品是、铜丝等。

3．常用实验装置

反应原理：

4．注意事项

(1)药品按要求选择，一定要足量。

(2)装置的气密性要。

(3)反应完成后要待再读数。

考点三保护空气

1．空气污染来源：主要来自于的燃烧和的排放。

2．目前计入空气污染指数的主要污染物有、、、可吸入颗粒物和臭氧，其中、会导致酸雨的形成。

3．防治污染的措施：制定环境保护法律；控制污染源，减少废气的排放；提倡使用无污染能源；植树造林等。

考点四氧气的性质

1物理性质：

2化学性质：

3写出常见物质在氧气中燃烧的现象及化学方程式。

考点五氧气的制备

1．工业制法

工业上常用的方法制备氧气。首先通过降温加压，使空气，然后蒸发，利用各成分的不同将其分离开，从而得到氧气。这个过程属于变化。

2．实验室制法

(1)反应原理

药品化学方程式

高锰酸钾

氯酸钾

过氧化氢溶液

(2)实验装置

(3)收集及验满方法

①排水法：当集气瓶口有大量气泡冒出时说明已收集满；

②向上排空气法：将带火星的木条，木条复燃说明已收集满。

(4)检验方法

将带火星的木条，木条复燃说明气体为氧气。

(5)干燥方法

氧气可以使用、生石灰、烧碱固体等干燥剂进行干燥。

考点六催化剂

1．定义

在化学反应中能改变其他物质的，而自身的和都没有发生改变的物质。

2．特点

“一变，二不变”

3．注意：(1)催化剂的作用只是改变反应速率，可以加快也可以减慢，不能改变生成物的种类和数量；(2)反应前后催化剂本身的质量和性质不变，并非所有性质都不变。专题讲解

例1（2010·海南)1777年，拉瓦锡推翻了“燃素说”，建立了“燃烧氧化说”。他认为空气是由两种气体组成的，一种是能够帮助燃烧的，称为“氧气”；另一种是不能帮助燃烧的，称之为“窒息空气”——氮气。拉瓦锡对空气组成认识的不足之处是________________________________________________________________________。

例2下列物质的性质与所对应的用途没有关系的是( )

A．氧气助燃——焊接金属

B．稀有气体的性质稳定——作保护气

C．石墨导电——可作电极

D．二氧化碳能与水反应——人工降雨

例3(2010·金华)某课外活动小组学习了书本中“空气中氧气含量的测定”实验，知道P2O5不能随便排放到空气中，否则会对空气造成污染，所以对该实验进行了改进：

在由两个注射器组成的密闭系统内共有50 mL空气，如右图。然后给装有红磷的玻璃管加热。同时交替推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的红磷变成白烟，且较长时间内无进一步变化时停止。停止加热后，待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内。

请根据你对上述实验的理解，回答下列问题：

(1)实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约________mL。

(2)在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是_____________________。

写出该反应的化学方程式_________________________________________________。

(3)上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的可能原因是(写出其中一种)____________________________________________。

例4科学课上做“用红磷燃烧测定空气中氧气的体积分数”的实验时，由于红磷燃烧生成的P2O5对人体有一定危害，小明改用氢气燃烧来测定空气中氧气的体积分数，设计的实验装置如下图所示，实验时用夹子B夹住橡胶管，打开夹子A，点燃纯净的氢气并迅速插入甲瓶中，使氢气在甲瓶中燃烧。

(1)当氢气燃烧的火焰刚好熄灭时，对夹子的操作应是用夹子A夹住橡胶管，然后打开B。

(2)实验测得甲瓶中氧气的体积远小于瓶中空气体积的1/5，写出一种可能的原因：。

(3)有同学提出，若用CO取代H2，进行如上操作也能完成氧气体积分数的测定，你是否认同？并简要说明理由：。

例5(2010·本溪)今年冰岛火山喷发对欧洲多国造成了严重的环境污染。下列物质中不属于空气污染物的是()

A．氧气B．二氧化硫

C．火山灰D．一氧化碳

例6(2010·株洲)下列说法错误的是()

A．木炭在氧气中剧烈燃烧，生成黑色固体

B．硫在空气中燃烧，生成有刺激性气味的气体

C．铁丝在氧气中燃烧时，火星四射

D．蜡烛燃烧的产物能使澄清石灰水变浑浊

例7氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它可以和许多物质发生化学反应。如下图所示，关于这三个反应的叙述正确的是( )

A．都放出热量B．生成物都是固体

C．都产生蓝紫色火焰D．都是非金属和氧气反应

例8(2010·张家界)从事科学实验的重要环节是进行科学实验设计。科学实验的正确步骤应为：①明确实验目的；②收集有关资料；③设计合理方案；④进行科学实验。请你按照以上四个步骤，完成以下实验设计，根据下图回答问题：

(1)在实验室中用过氧化氢(H2O2)制取氧气。

①[明确实验目的]：用过氧化氢在实验室里制取氧气。

②[收集有关资料]：过氧化氢是一种无色液体，在二氧化锰的催化作用下，迅速分解出氧气，其反应的化学方程式为：___________________________________________________。

③[设计合理方案]：发生装置选用________(填序号，下同)，收集装置选用________。

(2)在实验室中，可以用加热氯酸钾(KClO3)和二氧化锰固体混合物制取氧气。

①[明确实验目的]：______________________________________________________。

②[收集有关资料]：氯酸钾是白色的固体，二氧化锰是黑色的固体。且二氧化锰在反应中________。

③[设计合理方案]：发生装置选用________，若选用D收集装置收集氧气，你验证集气瓶中是否已收集满的方法是_____________________________________________________。

例9实验是学习化学的一个重要途径，请从下列仪器中选择适当仪器用H2O2与MnO2制取并收集O2。

(1)仪器e 的名称是 。

(2)若用排空气法收集O 2，产生并收集气体应该选用的仪器有(填代号) ，装入药品前必须进行的一步操作是 。

(3)反应的化学方程式为 2H 2O 2=====MnO 22H 2O ＋O 2↑。

(4)检验O 2是否已经集满的方法是 。