2023年中考化学复习--我们周围的空气讲义

这是一份2023年中考化学复习--我们周围的空气讲义，共15页。试卷主要包含了空气中氧气含量的测定，制取氧气，催化剂的特点与作用等内容，欢迎下载使用。
第二章专题讲义一、空气中氧气含量的测定1、空气成分的发现1775年，法国科学家拉瓦锡最早用定量的方法研究了空气的成分。实验过程如下：①把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天→发现一部分的液态汞变成了____________，同时容器里空气的体积差不多减少了_______；②把汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热→红色粉末又生成了________汞和氧气；③把得到的氧气加入到前一个容器中剩余的4/5的气体中，得到的气体与空气的性质完全一样④拉瓦锡还研究了剩余4/5气体的成分，发现它既不供给呼吸，也不支持燃烧，他认为这部分气体都是________。通过上述实验，拉瓦锡得出了结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的________。2、测定空气中氧气的含量（燃烧法测定)（1）实验原理利用可燃物红磷____________空气中的氧气反应生成____________物质,使密闭容器中____________减小，引起烧杯中的水倒流，流入的水体积____________氧气的体积。文字表达式:______________________________________（2）实验装置（3）实验步骤①连接装置，并检查装置的___________；②向集气瓶中加___________，塞紧瓶塞，将瓶塞下表面至瓶底之间的容积分为5等分，③并在瓶壁上作上记号。用弹簧夹夹紧乳胶管。④将装有红磷的燃烧匙放在酒精灯火焰上加热直至燃烧，立即伸入集气瓶中，并塞紧塞子。⑤待红磷______________________________，打开弹簧夹。（4）实验现象①红磷____________、放出____________、产生____________。冷却后打开弹簧夹，水沿着导管进入集气瓶中，集气瓶中液面上升约为____________。（5）实验结论①红磷燃烧消耗空气中的____________，生成____________②空气中氧气的体积约占空气总体积的____________③_______________________________④________________________________(6）实验误差氧气含量偏低:①_______________________②_________________________③__________________________氧气含量偏高:①_____________________________②_____________________________3注意事项：（1）在集气瓶底加水的目的：_____________________________（2）不要用木炭或硫代替红磷。原因：_________________________________________________。如果预先在集气瓶内放入氢氧化钠溶液，就可以用木炭或硫代替红磷进行实验。（3）不要用镁代替红磷。原因：___________________________________________________。（4）不要用铁丝代替红磷。原因：___________________________________________________。4、关于测定空气中氧气含量的实验改进,主要有以下几个亮点:(1)改变反应物：将红磷改成易燃烧的白磷或铜丝(铜在加热条件下能与氧气反应)。(2)改进实验装置：如在密闭容器中实验，尽量减少误差，也可减少污染;又如利用注射器或量筒，便于测量氧气的体积。(3)改变反应条件使操作简便，如用电加热、放大镜聚光、水加热等方式点燃反应物。改进装置的优点常从以下几个方面评价:(1)装置简单 (2)操作简便 (3)节约药品 (4)现象明显，结果更准确可靠，无污染或污染小。练习1、下图所列实验装置不能够用来测定空气中氧气含量的是（  ）2、为了测定空气中氧气的体积分数,按右图装置进行实验：（1）将燃烧匙中的过量的红磷点燃后放入集气瓶中,观察到的现象是_____________________________________；（2）待反应停止冷却后打开止水夹,烧杯中的水会进入集气瓶，大约达到集气瓶体积的_________为止；（3）燃烧匙内为什么要盛放过量的红磷?_____________________________________。（4）这个实验除了可以得出氧气约占空气体积的_________的结论外,还可以推出氮气_________(填"易"或"难")溶于水,氮气的化学性质_________(填"活泼"或"不活泼")的结论。3、暖宝宝贴（主要成分为铁粉、木炭、食盐）的热量来源于铁粉的氧化．小涛同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装置如图所示，实验后从量筒中流入玻璃瓶（容积为250mL）中的水的体积为45mL（铁粉生锈消耗的水忽略不计）．下列说法错误的是（　　）A． 实验前必须检查装置的气密性B． 通过本次实验数据测得空气中氧气的体积分数为18%C． 若实验测得空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不足D． 必须等温度计的读数恢复至实验前的温度后才能记录量筒内剩余水的体积   4、用如图A所示装置测定空气中氧气的含量．（1）实验时，取下橡胶塞，点燃红磷迅速伸入集气瓶中并塞紧橡胶塞，这时看到的现象是_____________________________．（2）写出这个实验中的反应的文字表达式______________________________．（3）结论_________________占空气体积的______．（4）小倩设计了如图B所示的改进装置，其优点是_______________________________（只写一点）．从理论上分析，玻璃管内液面最终将上升至______处（填1、2、3、4），但实验测结果液面往往偏低，其原因可能是________________（其他合理答案均可）．（只写一条）5、如图是测定空气中氧气含量的实验装置图。实验如下：用注射器抽取 30 mL 空气(活塞拉至 30 mL 刻度处)，硬质玻璃管中空气的体积为 50 mL，在硬质玻璃管中放入过量的铜粉，在右侧导管口套上瘪的气球，点燃酒精灯，反复推拉注射器和挤压气球，待充分反应后，冷却至室温，将气球中气体全部挤入硬质玻璃管，注射器中气体的体积为 14 mL。写出铜粉与氧气反应的化学方程式：                                                                    。实验时，铜粉过量的目的是                                                      。实验测得空气中氧气的体积分数为            。充分反应后，冷却至室温，若没有将气球中气体全部挤出，则测得空气中氧气的体积分数            (填“偏大”“偏小”或“不变”)。二、氧气的性质1、物理性质在通常状况下，氧气是一种_________的气体。在标准状况下，氧气密度比空气_________，_________溶于水。在降温，加压的条件下，氧气可以变为_________液体和淡蓝色雪花状的固体。工业生产的氧气，一般以液态形式贮存在蓝色钢瓶中。注意：①氧气不易溶于水，不等于氧气不溶于水，只是溶解较少而已。河水、海水中的鱼虾等能生存，可以证明自然界的水中溶有氧气。②在标准状况下，氧气的密度为1.429gL,比空气的密度(1.293g/L)大，利用这一性质可推出收集氧气的方法之一是______________。③氧气的沸点比氮气的沸点高，所以加热蒸发液态空气时氮气会先蒸发出来。2、化学性质（1）氧气是一种化学性质比较活泼的气体。在一定条件下可以和许多物质发生化学反应，同时放出热量。氧气具有氧化性，是一种常见的氧化剂。（2）氧气与物质发生反应的现象等方面的对比：①（黑色）C和O2反应原理：_____________________________________________空气：_____________________________________________氧气：_____________________________________________②（黄色）S和O2反应空气：_____________________________________________氧气：_____________________________________________③（红色或白色）P和O2反应原理：_____________________________________________现象：_____________________________________________④（银白色）Mg和O2反应原理：_____________________________________________现象：_____________________________________________⑤（银白色）Fe和O2反应原理：_____________________________________________现象：_____________________________________________（3）实验得到结论：①氧气___________，但其本身无可燃性；物质燃烧一般要发光放热。②根据可燃物在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈(如硫)，还有在空气中不燃烧的物质却可以在氧气中燃，得到：可燃物燃烧剧烈程度与氧气的_________有关；反应的剧烈程度与可燃物和氧气的_____________有关。③硫、磷等物质在氧气中燃烧的实验时，盛有可燃物的燃烧匙应自上而下_________到集气瓶的中下部；如果迅速伸入到瓶底，物质燃烧放出的热量使氧气受热膨胀，大量氧气逸出到瓶外，可燃物将不能持续燃烧。④铁丝燃烧实验时必须用细铁丝，铁丝表面要用砂纸打磨光亮；细铁丝要绕成__________，下端要系火柴，必须待火柴快要烧尽时，才可将铁丝伸入集气瓶中。如果火柴一着火就立即伸入瓶内，火柴燃烧会_________内的氧气，而观察不到铁在氧气中燃烧的现象。同时，集气瓶底要预先放一些细沙或水，防止__________________________。可燃物不能接触集气瓶壁，否则会引起________________。注意：(1）发光和火焰都是化学变化中伴随的一些现象，但二者是不同的。①光是固体被灼热的结果（如碳在氧气中燃烧发出白光）；②火焰即火苗，用于气体物质在燃烧时的现象描述（如氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色的火焰；硫磺在常温下是固体，但硫先受热熔化，再汽化成硫蒸气，最后在氧气中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰）。(2）烟、雾、气三者是不同的，烟是_________________________________；雾是_________________________________(3）在空气中形成的现象；气即气体，条件不变化无论静置多久仍是气体。(3)  白色与无色是不同的。3、氧气的检验氧气能使带火星的小木条复燃。（1）检验原理:利用氧气能支持燃烧（助燃性）的性质。（2）操作方法:将一根带火星的小木条伸入该气体中。（3）现象：带火星的木条复燃。4、化合反应和氧化反应①“化合反应”是化学反应基本类型之一，而“氧化反应”是从是否得氧的角度对化学反应进行分类，不属于基本反应类型。②物质跟氧发生的反应叫氧化反应，这里的“氧”是指________，包括氧气和某些含氧物质，不能单纯地理解为“氧气”。当然，物质跟氧气发生的反应_________是氧化反应。③物质在氧气中燃烧是剧烈的氧化反应，还有些氧化反应进行的很慢、不易被察觉，这种氧化反应叫缓慢氧化。如:铁生锈、动植物呼吸、食物腐烂等。④化合反应__________是氧化反应，氧化反应也__________是化合反应。习题：1、下列关于氧气的说法中，不正确的是（   ）A．具有可燃性                        B．通常状况下，不易溶于水C．是光合作用的产物之一              D．通常状况下，是一种无色无味的气体2、下列说法不正确的是（    ）A．木炭在氧气中燃烧放出大量的热          B．红磷在空气中燃烧产生大量白烟C.硫在氧气中燃烧产生有刺激性气味的气体    D．铁丝在空气中剧烈燃烧时，火星四射3、下列实验现象的描述正确的是（   ）A．硫在空气中燃烧，火焰淡蓝色，有刺激性气味的气体，并放热B．磷在氧气中燃烧，产生大量的白雾C．铁丝在空气中燃烧，发红光D．木炭在空气中燃烧，发出白光4、下列反应属于氧化反应但不属于化合反应的是（　　）A． 碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳  B． 铜+水+氧气+二氧化碳→碱式碳酸铜C． 酒精+氧气→二氧化碳+水          D． 碳酸→水十二氧化碳  5、小明做铁丝在氧气中燃烧的实验时，没有看到火星四射的现象。以下各项不可能导致这一结果的是(      )A.实验前铁丝没打磨                      B.氧气的浓度较低C.集气瓶内预先没放少量的水              D.铁丝末端的火柴刚点燃就伸入集气瓶6、对容器中的水，其解释没有体现水的主要作用的是(   )7、A、B两图分别表示硫、铁丝在氧气中燃烧的示意图．请填空：(1)A图中水的作用是________________________；(2)B图中水的作用是________________________；(3)B图中的铁丝为什么要绕成螺旋状?________________________8、现有下列五种物质:二氧化碳、二氧化硫、五氧化二磷、氧气、氮气。把符合下列题目要求的物质的化学符号写在横线上。(1)能支持燃烧的气体：______________(2)白色固体：______________(3)有刺激性气味的气体：______________(4)无色无味的气体：______________9、关闭止水夹a、b、c,使过量的红磷和木炭分别在盛满空气的等容积的甲、乙两瓶中同时燃烧,如图所示,试回答:（1）燃烧停止并冷却至室温后,若打开止水夹a、c可观察到的现象是____________________，原因是 ____________________ 。（2）若打开止水夹b、c可观察到的现象是 ____________________，原因是 ____________________ 。（3）若打开止水夹a、b、c可观察到的现象是 ____________________， 原因是____________________ 。三、制取氧气1、反应原理和实验装置：(1）分解过氧化氢溶液制取氧气（实验装置如图B或C所示)反应文字表达式：___________________________(2）加热高锰酸钾（__________固体）制取氧气（实验装置如图A所示)反应文字表达式：___________________________(3）加热氯酸钾（________固体)制取氧气（实验装置如图A所示)反应文字表达式：___________________________ 分解过氧化氢制取氧气的发生装置也可以使用如图D所示装置，这样就可以通过调节分液漏斗的活塞来控制液体的滴加速度，从而可以控制反应速率，得到比较稳定的氧气流。2、收集方法：(1）排水集气法:如图E(因为氧气不易溶于水)(2）向上排空气集气法:如图F(因为氧气密度比空气大)3、验满方法：（1）排水集气法：当有气泡从____________________，说明氧气已收集满。（2）向上排空气集气法:把带火星的木条_____________，如果木条_____，说明氧气已收集满。4、检验方法：将带火星的小木条伸入集气瓶内，如果木条复燃，说明该瓶内气体是氧气。5、加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤：可归纳为“查、装、定、点、收、离、熄”，用谐音“茶庄定点收利息”来记。(1)查:检查装置的气密性。(2)装:把药品装入试管内，塞好带导管的橡皮塞。(3)定:把试管固定在铁架台上，使试管口稍向下倾斜。集气瓶装满水，倒扣在水槽中。(4)点:点燃酒精灯，均匀预热后再集中在药品部位加热。(5)收:导管口有____________________________时再收集氧气。(6)离:实验结束，先将____________________________从水槽中取出。(7)熄:最后熄灭酒精灯。注意（1）实验室（高锰酸钾加热）制取氧气应注意的事项①药品要平铺在试管底部，使其均匀受热。②试管夹要夹在距离试管口____处。③试管内的导管______________________，便于气体导出。(4)  试管口应略___________________，防止加热时_________________________________。(5)试管口处要放__________。(6)加热前导管不能伸入集气瓶口内，当导管口产生___________________时才能开始收集，因开始排出的气体含有_____________________。(7)收集完毕，______将导管移出水面，______熄灭酒精灯，防止水沿导管倒流入热的试管中而使试管炸裂。(8)盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片，正放，因为氧气的密度________空气的密度，正放可减少气体的逸散。6、制取气体时反应装置的选择气体的反应装置包括__________装置和__________装置两部分。(1)发生装置的选择：选择的依据是_____________________①固体反应物加热制取气体（如高锰酸钾制氧气）:②液体反应物不加热制取气体（如过氧化氢制氧气）:（2）收集装置的选择:选择的依据是气体的__________、____________①当气体__________且__________溶于水时（如氧气），采用排水法收集；②当气体__________且密度__________空气（如氧气），采用向上排空气法收集﹔③当气体__________且密度__________空气（如氢气），采用向下排空气法收集。四、催化剂的特点与作用1、催化剂:在化学反应里能改变其他物质的_______，而本身的_______和_______在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂（又叫作触媒）。2、催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用叫_______。3、注意①“改变”包括“_______”和“_______”两种含义，不只包括“加快”。②在化学反应前后，催化剂的“_______”和“_______”不变，其物理性质_______3.在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变，并不是说_______4.催化剂不能增多或减少生成物的_______5.用过氧化氢或者氯酸钾制氧气时常加入催化剂二氧化锰（黑色粉末〉，但能用作催化剂的物质不仅仅是二氧化锰一种。6.在有些反应中，二氧化锰不是催化剂。如高锰酸钾分解的反应中，二氧化锰是生成物。习题1、下列实验操作的先后顺序正确的是（  ）A．用高锰酸钾制O2并用排水法收集氧气，结束时，应先熄灭酒精灯，再把导管移出水面B．用高锰酸钾制O2时，应先检查装置气密性，再往试管装药品C．检查装置的气密性，先将双手捂住容器外壁，再把导管末端浸没在水里D．使用滴管吸取试液时，先把滴管伸入试剂瓶中，再用手指捏紧橡胶头2、15%的HO溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2，实验室欲利用15%的H2O2溶液制取O2,则下列装置中，仪器选择和药品放置最合理的是(  ）     3、下列对催化剂的描述正确的是（   )A.催化剂可以增加生成物的质量                 B．某些化学反应可以有多种催化剂C．催化剂在化学反应前后质量和性质保持不变    D．催化剂只是加快了化学反应的速率4、已知氧化铁也可以催化过氧化氢的分解，现向一定量过氧化氢的水溶液中加入适量的氧化铁粉末，充分反应忽略水的蒸发。下列图像不正确的是    A. B. C.  D. 5、下列关于氧气制取、收集、验满的方法中，正确的是    A. B. C.  D. 6、取等质量的、两份氯酸钾固体，向中加入适量二氧化锰， 不加二氧化锰。分别同时加热和至完全反应，下列图像能正确表示氧气的质量随时间变化关系的是     A. B. C.  D. 7、回答实验室制取氧气的相关问题。（1）用高锰酸钾制取氧气,如图所示,发生装置应选用_____(填序号),该反应的化学式表达式为_____________________________。提供的气体收集装置中，不能采用的是_____(填序号)。(2)氧气收集完毕后，测得其纯度明显偏低，原因可能是______(填序号)。A高锰酸钾中混入了二氧化锰            B收集前，集气瓶中未注满水C收集后，集气瓶中仍有少量水          D未见气泡连续均匀冒出时就开始收集(5)  实验室也可用稀的双氧水和二氧化锰制取氧气，发生装置应选用__________(填序号)，该反应的化学式表达式为_____________________________________，其中，二氧化锰起____作用。如用注射器替换长颈漏斗，优点是______________。为测定生成氧气的体积，应选用装置______（填“甲”“乙”或“丙”)。8、小丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题．她设计并完成了如表所示的探究实验：（1）请你帮小丽同学填写表中未填完的空格．(2)在小丽的探究实验中,“实验一和“实验二”起的作用是_____________(3)小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”，她补充设计了两个方面的探究实验，最终完成了对“命题”的实验证明。第一方面的实验操作中包含了两次称量，其目的是:____________;第二方面的实验是利用“实验三"反应后试管内的剩余物继续实验。接下来的实验操作、现象和结论是:_______________________________________________________。