专题02 空气和氧气.docx

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1、专题二空气和氧气【复习目标】1、说出空气的主要成分，并了解各成分的用途；2、了解空气的污染的原因和防治措施；3、掌握空气中氧气含量的测定方法；4、说出氧气的物理性质和化学性质，认识氧气可以与多种物质发生氧化反应；5、了解催化剂、催化作用的概念；6、掌握实验室制取氧气的方法。【命题解读】1、空气的组成及有关空气质量的题目常以选择题的形式考查，考查命题点有：空气各成分的含量、用途的 判断；提高空气质量的措施；空气污染物的判断等，常以文字的形式出现。2、氧气的性质主要以选择题和填空题的形式考查，考查命题点有：常见物质如：硫、木炭、铁丝、镁条等 与氧气发生反应的实验现象和对氧气的认识的判断。3、空气中

2、氧气含量的测定常以选择题和填空题的形式考查，考查命题点有：实验药品的判断；实验原理化 学方程式的书写；实验现象和结论的判断；实验误差的分析等。4、实验室制取氧气主要以实验与探究题的形式考查，并且常与二氧化碳的制取及气体的检验与净化结合在 一起考查，考查命题点有，药品的选择，仪器的名称及选择，药品的反应原理，实验步骤及注意事项，气 体的检验与验满，气体的除杂净化等。【考点梳理】考点L空气的成分及用途1、法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究空气成分，得出结论：空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气 总体积的l5o2、空气的成分及其体积分数（大约）和用途空气成分体积分数用途氮气78%氮气工业生产硝酸和氮

3、肥，食品防腐，液态氮气用作制冷剂。氧气21%供给呼吸,支持燃烧，钢铁冶炼,金属焊接。稀有气体0.934%稀有气体用作保护气,制作多用途电光源。二氧化碳0.034%气体肥料，固体干冰可用于人工降雨,灭火等。水蒸气和其它成分0.02%_降温加热空气一液态空气氧气氮气该过程是物理变化(石油蒸储同这里的原理一样)加压原理：各成分沸点不同稀有气体3、分离液态空气制取各成分1、2、3、4、点燃原理:装置:5、步骤:连接装置，检查装置气密性；把集气瓶的容积分成之等份，做好记号；用止水夹夹紧胶管；在燃4、空气质量:(1)空气中的有害物：S02 CO、NO2、Q里和可吸入颗粒物、总悬浮颗粒物;(2)空气污染指数

4、越高，污染越严重;(3) CO2不属于空气污染物，但含量增多会引起温室效应。考点2：测定空气中氧气的含量 基本思路：通过化学反应，除去混合物中的一种成分，再测定混合物在反应前后的体积或质量的变化。药品选择要求：生成物是固体,只与氧气反应。例如：红磷或铜等。烧匙内放入过量的红磷;点燃燃烧匙中的红磷，立即伸入集气瓶中，把塞子塞紧；待红磷熄灭并冷却后, 打开止水阀。6、现象：集气瓶中有大量的直烟生成，并放出热量；打开止水夹，烧杯中的水倒流到集气瓶中，并上升到约1/5处。7、结论：空气中的氧气含量大约是也;8、氧气含量偏小的原因：没有冷却至室温就读数；红磷量不足；加热时间不够；装置漏气等;考点3：氧气

5、的性质1、物理性质：无色、无味的气体，不易溶于水（故可以用排水法收集）；密度比空气q故收集的一瓶氧 气，要正放在桌面上）。2、化学性质:（1）氧气可以使带火星的木条复燃,具有助燃性质。（2）氧气与硫反应现象空气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰,放出热量.生成有刺激性气味的气体。氧气中燃烧得更旺，发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成有刺激性气味的气体。原理S+O。点燃 SChc注意事项硫在氧气里燃烧，在集气瓶底要留少量水，目的：溶解吸收生成的二氧化硫,防止二氧化硫逸出污 染环境。（3）氧气与木炭反应现象空气中空气中：发红光,放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体。氧气中发白光,放热，生成使澄清石灰水变浑

6、浊的气体。原理C+O点燃 CQ2C注意事项木炭伸入瓶中时，要自上而下，缓慢伸入（目的使木炭与氧气充分反应）。（4）氧气与铁丝反应现象空气中变红热,不燃烧。氧气中氧气中：剧烈燃烧，火星四射,放热，生产黑色物质。原理3Fe+22=tFe3O4o注意事项铁丝用砂纸打磨（除去表面的氧化物）；在铁丝一端系一根火柴棒（引燃）;铁丝绕成螺旋状（预热未燃烧的的铁丝）；在瓶底加少量水或铺一层细沙（防止高温生成物使集气瓶炸裂）;燃着的铁丝不能接触瓶壁（防止炸裂瓶壁）。考点4：实验室制取氧气1、选药品的条件：必须含有氧元素。常用过氧化氢溶液和二氧化镒;或加热高镒酸钾或氯酸钾。如：用过氧化氢和二氧化镒制取氧气：（1）

7、原理：2Hz（ -2H2 + CT;（2）装置：固液不加热,排水法（或向上排空法）。（3）步骤：检查气密性;装药品（先固后液）；（4）收集法：、排水法：原因氧气不易溶于水,不与水反应；（何时开始收集：导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集与 、向上排空气法：原因密度比空气大且不与空气反应;（5）验满：向上排空气法，用带火星的木条放在，,木条复燃则收集满。（6）检验：用带火星的木条伸入，Bfi,木条复燃则该气体是氧气。（7）注意事项：向上排空气法收集气体时，导管口要接近集气瓶底（目的：便于排净空气）。如：用加热高镒酸钾或氯酸钾制取氧气：（1）原理：2KMlQ4 d -K2MnO4+MnO2+O2T

8、；（2）装置：固固加热，排水法（或向上排空法）（3）步骤：连接装置：先下后上,从左到右的顺序；检查装置的气密性;装入药品：按粉末状固体 取用的方法；固定装置：固定试管时，试管口应略向下倾斜,铁夹应夹在试管的中上部;加热药品： 先预热,后在反应物部位用酒精灯处焰加热；收集气体；先将导管移出水面,再停止加热。（4）收集法：、排水法：原因氧气不易溶于水,不与水反应；（何时开始收集：导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集与、向上排空气法：原因密度比空气大且不与空气反应；（5）验满：向上排空气法，用带火星的木条放在，瓶且，木条复燃则收集满。（6）检验：用带火星的木条伸入，木条复燃则该气体是氧气。（7）注意事

9、项：试管口要略微同工倾斜：防止生成的水回流,使试管破裂;导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利 于产生的气体排出;用高镒酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花:防止高镒酸钾粉末进入导气管;实验 结束后，先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。考点5：催化剂1、概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率,但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的 物质。2、特点：两不变（质量、化学性质）、一改变（反应速率，包括加快或减慢）注意：催化剂不能改变生成物的质量,不能决定反应的进行；催化剂不是反应物、也不是生成物； 催化剂仅针对某一反应，并不是所有反应的催化剂;某一反应的催化剂

10、可能不只一种。【解题方法指导】1、氧气的性质实验现象是能通过眼、耳、鼻、皮肤等感官直接感知的；实验结论则需要通过理性分析得出。如果在描 述中出现生成物的名称，则该描述是实验结论，而不是实验现象。例如：镁燃烧时发出耀眼的白光（实验 现象），生成氧化镁（通过分析产物得出的实验结论）。从可燃物本身颜色、状态；燃烧时的光（烟、雾）颜色；放出热量；生成物的颜色、状态、气味或其他 性质。熟知铁丝等多种物质燃烧的现象。氧气具有助燃性，但不具有可燃性，不可作为燃料。氧气化学性质活泼，可以跟较多物质反应，但是不能跟所有物质反应。2、测定空气中氧气的含量解答此类题目的方法是“以不变应万变、牢牢掌握测定空气中氧气含

11、量的实验原理，牢记红磷燃烧的化学 方程式、实验现象，会分析实验失败的原因，理解为什么不能用硫、碳等代替红磷（会产生气体），只要掌 握这些，就能应对试题中装置的不断变化、形式的不断更新。【题型典例聚焦】题型一空气成分及用途【经典例题】【2021广西玉林】如图为空气成分示意图（按体积计算），其中“乙”代表的是（）【答案】B【解答】A、氮气大约占空气体积的78%,故选项错误；B、氧气大约占空气体积的21%,因此乙是氧气；故选项正确；C、稀有气体大约占空气体积的0.94%,故选项错误；D、二氧化碳大约占空气体积的0.03%,故选项错误；故选：Bo【方法技巧】本体难度不大，本考点考查了空气中各种气体的含

12、量，同学们要加强记忆有关的知识点，在 理解的基础上加以应用，本考点基础性比较强。【经典例题】【2021广东】下列不属于空气质量指数（简称AQl）中污染物监测范畴的是（）A. COB. SO2C. N2D. PM2.5【答案】C【解析】CO有毒，是大气污染物，属于空气质量指数中污染物监测范畴，A错误；SO2有毒，是大气污染 物，属于空气质量指数中污染物监测范畴，B错误；N2无毒，不是大气污染物，本身就是空气的主要成分, 不属于空气质量指数中污染物监测范畴，C正确；PM2.5是大气污染物之一，属于空气质量指数中污染物监 测范畴，D错误。【方法技巧】熟悉空气中的有害物质，关注空气质量即可解答此题。【

13、趁热打铁】1、【2021内蒙古赤峰】一种气体在空气中的体积分数约为21%,该气体是（）A.二氧化碳B.氧气C.氮气D.水蒸气【答案】B【解析】空气中氧气体积分数21%,故选：Bo2、【2021湖南株洲】二百多年前用定量方法研究了空气的成分，并得出氧气约占空气总体积1/5结论的科 学家是（）A.张青莲B.门捷列夫C.拉瓦锡D.屠呦呦【答案】C【解析】拉瓦锡用定量方法研究了空气的成分，并得出氧气约占空气总体积1/5,故选：Co3、【2021吉林长春】人类每时每刻都离不开空气，其中能供给呼吸和支持燃烧的气体是（）A.氮气B.氧气C.稀有气体D.水蒸气【答案】B 【解析】氧气能供给呼吸、支持燃烧。氮气

14、、稀有气体和水蒸气无此性质。故选：Bo4、【2021甘肃定西】2021年3月，我省大部分地区遭受非常严重的沙尘天气。下列不属于空气污染物的是（ ）A.沙尘B. 一氧化碳C.二氧化碳D.二氧化硫【答案】C【解析】空气污染物包括有害气体（包括二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等）和烟尘（可吸入颗粒物）；二氧 化碳是空气成分之一，不是污染物。故选C。5、【2021湖北黄石】下列有关空气的说法错误的是（）A.氮气是制造氮肥的重要原料B.氧气约占空气体积的21%C.空气中稀有气体所占比例虽小但用途广泛D.空气污染不会造成臭氧层空洞【答案】D【解析】A、氮气是制造氮肥的重要原料，故选项说法正确；B、氧气约占空气

15、体积的21%,故选项说法正确；C、空气中稀有气体所占比例虽小但用途广泛，故选项说法正确；D、臭氧层空洞主要是应为冰箱等冷藏装置使用了氟化物作为制冷剂，氟化物会与臭氧反应，使它分解为氧 气，会造成臭氧层空洞，故选项说法错误。故选：Do题型二 测定空气中氧气的含量【经典例题】【2021辽宁抚顺】关于测定空气中氧气含量的实验，下列说法正确的是（）A.实验前止水夹没有夹紧B.将红磷换成木炭进行实验C.待装置冷却至室温后，再打开止水夹D.点燃红磷缓慢伸入集气瓶中后，再塞紧瓶塞【答案】C【解析】A、若做该实验时，止水夹没有夹紧，会使集气瓶内的空气受热通过导管进入空气中，因此集气瓶 内的气体减少的量包括消耗的氧气及逸出的空气，会使瓶内的气体比实际氧气减少的多，因此会使水倒流