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水. 空气的成分. 原理. 装置. 空气中氧气 含量的测定. 现象. 空气. 结论. 误差分析. 氮气和稀有气体. 空气的污染和防治. 物理性质. 性质. 化学性质. 过氧化氢制氧气. 用途. 高锰酸钾制氧气. 原理. 氧气. 氯酸钾制氧气. 装置. 收集. 制法. 操作. 检验. 验满. 【 考点 1】 空气的成分. (1) 空气中的成分按体积分数计算,氮气约占 ________ ,氧气约占 ________ ,稀有气体约占 ________ ,二氧化碳约占 ________ ,其他气体和杂质约占 ________ 。.
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空气的成分 原理 装置 空气中氧气 含量的测定 现象 空气 结论 误差分析 氮气和稀有气体 空气的污染和防治
物理性质 性质 化学性质 过氧化氢制氧气 用途 高锰酸钾制氧气 原理 氧气 氯酸钾制氧气 装置 收集 制法 操作 检验 验满
【考点1】空气的成分 (1)空气中的成分按体积分数计算,氮气约占________,氧气约占________ ,稀有气体约占________ ,二氧化碳约占________,其他气体和杂质约占________ 。 21% 78% 0.03% 0.94% 0.03% 注意! ①空气中的成分指的是气体的体积分数,不是质量分数。 ②一般来说,空气的成分相对比较固定。这是因为动植物的呼吸和腐烂、物质的燃烧、钢铁的锈蚀等都需要消耗大量的氧气,但是绿色植物进行光合作用时,会产生大量的氧气,从而使氧气含量保持相对平衡。
(2)空气中氧气含量的测定 通常是利用磷和空气中氧气反应生成___________固体小颗粒,使容器内气体_____,压强_____,水进入容器。根据进入水的体积,可得出空气中_____的体积。 五氧化二磷 减小 减少 氧气 注意! ①测量空气中氧气的含量必须选用易和氧气反应且没有气体生成的物质。铁、木炭等物质一般不用做测定氧气含量的反应物。 ②测量用的反应物一定要足量,装置必须密封。
【考点2】 空气的污染与防治 (1)空气的污染:污染物主要来自于化石燃料燃烧产生的废气、汽车尾气、工厂废气中的粉尘和有害气体:有害气体主要是指_____、____、___等。 (2)防治空气污染的主要措施: ①减少污染物的产生。如改进生产工艺、改变燃料结构等。 ②充分燃烧。如不生成CO、炭粒等。 SO2 CO NO2
【考点3】氧气的性质 (1)氧气的物理物质 通常状况下,氧气是____色____味____体,____溶于水,密度比空气略____。液态或固态时颜色为_____色。 (2)氧气的化学物质 氧气是一种化学性质_________的气体,在点燃的条件下,能跟镁、铁、铝、碳、磷、氢气、甲烷等许多物质反应,同时放出热量。 无 无 气 大 不易 淡蓝 比较活泼
几种常见物质在氧气中燃烧的比较 白 无 变浑浊 注意事项 ①夹木炭的坩埚钳应由上而下慢慢伸入瓶中 ②白烟是五氧化二磷固体小颗粒形成的 ③集气瓶底预先放一些细沙或水物质 ④点燃前用砂纸将表面打磨光亮,燃烧时不宜直视 ⑤点燃前,一定要检验氢气的纯度 白烟 白 火星四射 黑 耀眼的白 白 淡蓝 水珠生成
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 2KClO32KCl+3O2↑ 【考点4】氧气的制法 2H2O2 2H2O + O2↑ MnO2 (1)实验室制法 反应原理: 发生装置: 固体加热型装置(如下图1—1A); 固+液不加热型装置(如下图1—1B)。 MnO2 向上排空气法(如上图1—1C)或排水法(如上图1—1D)。 收集方法:
实验步骤:查、装、定、点、收、离、熄。 注意! ①装配好仪器,要进行气密性检查。 ②试管口应略向下倾斜,防止水滴回流到试管底部,而使试管炸裂。 ③伸入试管内的导管应只稍伸出橡皮塞即可,便于气体排出。 ④用高锰酸钾制取氧气时,试管口应塞一团棉花,以防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。 ⑤加热时,先移动酒精灯使试管均匀受热,然后集中在试管底部加热。 ⑥用排水法收集完毕,应先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,防止水进入试管使试管炸裂。
(2)工业制法 沸点 利用液态氮、液态氧的________不同,用分离液态空气的方法制取氧气。 氮气 _______先挥发 液态 空气 蒸发 加压 液态氧 空气 降温 适当升温或减压 剩下为_______ 注意! ①氧气的工业制法是物理变化,氧气的实验室制法则是化学变化。 ②在用H2O2制氧气的实验中,MnO2是催化剂,在用KMnO4制氧气的实验中,MnO2则是生成物。 ③催化剂:掌握催化剂需注意两个方面:a.改变化学反应的速率;b.化学反应前后本身的_______、__________不变。 质量 化学性质
1.空气是一种宝贵的自然资源,下列气体不可直接从空气分离获得的是( )。 A.用做医疗急救的氧气 B.用做焊接保护气的稀有气体 C.用做清洁燃料的氢气 D.用做食品防腐剂的氮气 2.减少污染,净化空气,“还我一片蓝天”已成为世界各国人民的共同心声。下列气体中,不会造成空气污染的是( )。 A.SO2 B.CO C.NO2 D.O2 3.下列物质中,含有氧分子的是( )。 A.O2 B.MnO2 C.CO2 D.H2O2 4.下列关于氧气的说法正确的是( )。 A.是空气中含量最多的气体 B.能支持燃烧 C.与物质发生的反应都是很剧烈 D.只能与金属反应 C D A B
D 5.下列关于催化剂的说法不正确的是( )。 A.化学反应前后,催化剂的质量和化学性质都不变 B.催化剂可以提高某些化学反应的速率 C.催化剂可以降低某些化学反应的速率 D.任何化学反应都需要催化剂 6.2月29日,新发布的《环境空气质量标准》中增加了PM2.5监测指标。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,对人体健康影响更大,其主要来源之一是化石燃料的燃烧。下列措施能减少PM2.5污染的是( )。 A.鼓励开私家车出行 B.鼓励使用太阳能热水器 C.鼓励用煤火力发电 D.鼓励用液化石油气做燃料 B
C 7.下列关于氧气的说法中,不正确的是( )。 A.氧气用于炼钢,目的之一是除去生铁中多余的碳和其他杂质 B.将带火星的木条插入氧气瓶中,木条复燃 C.细铁丝在氧气中剧烈燃烧,生成氧化铁 D.物质与氧气发生的反应都是氧化反应 8.图是实验室制备、收集、验满、验证氧气性质的操作,其中正确的是( )。 A
9.请仔细观察图,回答有关问题。 (1)在物质分类中,空气属于________。 (2)在空气成分中,可用于制造氮肥和保护气的是_____;能供给人类呼吸的是_______,写出实验室制取该气体的一个化学反应方程式: ________________________________________________ (3)2009年12月7日至18日,世界各国领导人齐聚丹麦首都哥本哈根,商讨应对全球气候变化遏制全球变暖的措施。引起全球气候变暖的“温室气体”主要是_______, 造成温室气体增多的主要原因是: ______________________________ 混合物 N2 02 CO2 2H2O2 2H2O+O2↑(或2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑) 大量燃烧煤、石油等化石燃料
10.按图组装仪器,关闭止水夹,通电使红磷燃烧。10.按图组装仪器,关闭止水夹,通电使红磷燃烧。 请回答下列问题。 (1)燃烧的现象是__________________________________。 (2)红磷燃烧一段时间后,自动熄灭了,你认为原因是:_____________________ (3)冷却后,松开止水夹,你观察到的现象是:________________________________ 红磷燃烧,产生白烟,火焰慢慢熄灭 集气瓶内的氧气已消耗完 烧杯里的水倒吸到集气瓶内,集气瓶中的水约占集气瓶容积的1/5
11.根据下列实验装置图填空。 (1)写出图1—5所示装置中标有序号的仪器名称: ①________;②________。 (2)实验室中用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气,发生反应的化学方程式为:_____________________;制取气体时,组装好仪器后,应先__________________,再添加药品;收集氧气时,使用______(选填装置序号)所示的方法收集到的气体比较纯净。 (3)若用氯酸钾固体制取氧气,反应的化学方程式为2KClO3 2KCl+3O2↑。因为________________和________________ ,所以发生装置应选用_______(选填装置序号)。 集气瓶 试管 检查装置的气密性 E 反应物是固态 反应条件是加热 A 2H2O2 2H2O+O2↑
12.做完“铁在氧气里燃烧”实验后,小冬同学有两个疑惑不解的问题,于是她进行了以下探究活动,请你一同参与。12.做完“铁在氧气里燃烧”实验后,小冬同学有两个疑惑不解的问题,于是她进行了以下探究活动,请你一同参与。 【问题1】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢? 【查阅资料1】 (1)自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种(FeO极易被氧化为Fe2O3); (2)铁的氧化物均能溶于酸的溶液。 【实验探究】 将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入_______________溶液,观察到的现象是_______________________,说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。 稀盐酸(或硫酸铜) 冒气泡(或出现红色固体)
12.【问题2】铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢? 【查阅资料2】(1)Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见下表; (2)Fe2O3高温时分解成Fe3O4。 【理论探讨】根据实验现象,并结合表中数据,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在______________之间,在此温度范围内Fe2O3已分解,所以铁在氧气里燃烧产生的是Fe3O4。 【拓展延伸】 (1)实验中为了防止集气瓶炸裂,必须____________________; (2)Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体,写出反应的化学方程式:________________; (3)有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的Fe0粉末,若粉末的颜色______________,就说明包装盒破损进气,这样售货员就能及时发现并处理。 1535℃~1538℃ 在集气瓶底部放少量的水 由黑色变成红棕色
11.某兴趣小组根据实验室提供的仪器和药品进行了氧气的制备实验。11.某兴趣小组根据实验室提供的仪器和药品进行了氧气的制备实验。 (1)甲同学选用如右图所示的装置制取氧气。 ①写出仪器B的名称:________。 ②甲同学应选取的试剂是:MnO2和________ (填化学式), MnO2固体在该反应中起________作用。 ③除用排水法外,甲同学还可选择___________法收集氧气。 ④实验前,甲同学先向仪器A中加入水,然后将导管放入水槽中,并打开仪器A的活塞,观察导管口是否有连续的气泡出现。该实验操作的目的是________。 (2)乙同学称取一定质量的KMnO4放在大试管中,将温度控制在250℃加热制取O2。实验结束时,乙同学发现收集到的O2大于理论产量。针对这一现象,同学们进行了如下探究: 【提出猜想】猜想Ⅰ:反应生成的MnO2分解放出O2; 猜想Ⅱ:反应生成的K2MnO4分解放出O2。 做出上述猜想的理由是________ 【实验验证】同学们分为两组,分别进行以下实验: ①第一组同学取一定质量的MnO2,在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得MnO2的质量不变。则猜想________错误。 ②第二组同学取K2MnO4在250℃条件下加热,没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论。该组同学选择的实验方法是________。 【实验反思】通过以上实验探究,你对问题的发现与解决有何认识? _____________________________________ 集气瓶 H2O2 催化 向上排空气 检查装置的气密性 它们都是含有氧元素的化合物 Ⅰ 验证制得了一些氧气 必须通过认真分析,用实验来加以证明
13.CO是大气污染物之一,成人置身其中的最大允许含量是62.5 mg/m3。用氯化钯(PdCl2)可以准确测定CO的微量值,该反应的化学方程式为:PdCl2+CO+H2O=Pd+2HCI+CO2 若取1 m3空气样品与PdCl2进行充分反应,得到Pd的质量为2.12 mg,请判断此时一氧化碳含量是否超标。 解:设参加反应的一氧化碳的质量为X。 PdCl2+CO+H2O=Pd+2HCl+CO2 28 106 X 2.12 mg 28/106= X/2.12 m X=0.56 mg 0.56 mg/m3<62.5 mg/m3 没有超标