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文檔簡介
第二單元我們周圍的空氣
,思維導(dǎo)圖串考點(diǎn),
空氣主要成氮?dú)?78%)、作保護(hù)氣;制氮肥;醫(yī)療上冷凍麻醉等
分(按體積
分?jǐn)?shù)計算)氧氣(21%),供給呼吸;支持燃燒等
及用途
稀有氣體(0.94%)作保護(hù)氣、電光源
二氧化碳(0.03%)作氣體肥料、滅火劑;制碳酸飲料等
彈簧夾
圖理一形成氣壓差ds紅
裝置一-
空氣中氧氣
含量的測定紅磷燃燒,產(chǎn)生大量白煙,放出熱量;
現(xiàn)象與結(jié)論??諝庵醒鯕獾捏w積約占空氣總體積的1/5
裝置漏氣;紅磷不足;未冷卻至
測量結(jié)果偏小室溫就打開彈簧夾
誤差分析-------—―
------[測量結(jié)果偏大C彈簧夾未夾緊;燃燒匙伸入太慢
空氣污染常見的空氣污染物.PM,.、PM-、S(%、NO-CO、0,
與防治
防治措施,使用清潔能源;積極植樹造林、種草等
標(biāo)準(zhǔn)狀況下,無色、無味的氣體,密度比空氣略大,
物理性質(zhì)一不易溶于水;液態(tài)氧與固態(tài)氧均呈淡藍(lán)色
,與金屬單質(zhì)反應(yīng),如3Fe+2()z底暨FeQ
性質(zhì)
也與非金屬單質(zhì)反應(yīng),如C+0燃CO?
與化合物反應(yīng),如CH.+2(12CO,+2H0
氧氣
(純凈物)
工業(yè)原理根據(jù)空氣中各成分的沸點(diǎn)不同(物理變化)
制法-----c------
一方法分離液態(tài)空氣
加熱高鎰度和
制取原理分解過氧化氫
加熱氯酸鉀
實(shí)驗室
制法
發(fā)生裝置固固加熱型、固液常溫型
收集裝置一排水法、向上排空氣法
加熱法制取氧氣并用
排水法收集的步驟"查_、£定、點(diǎn)、收、離、熄
核心考點(diǎn)精講練
考點(diǎn)1空氣的成分及其污染與防治(8年5考)
1.空氣的成分及用途(8年3考)
成分體積分?jǐn)?shù)主要用途
(約占)
氮?dú)猓?)78%①工業(yè)上制造硝酸和氮肥的重要原料;
②作保護(hù)氣,如燈泡中充氮?dú)庖匝娱L壽命、食品包裝
中充氮?dú)庖苑栏ɑ瘜W(xué)性質(zhì)不活潑);
③液氮用于制造低溫環(huán)境、醫(yī)療上冷凍麻醉
氧氣(。2)21%①供給生物呼吸,如用于醫(yī)療急救、登山、潛水等;
②支持燃料燃燒;
③用于鋼鐵冶煉和金屬焊接等
二氧化碳0.03%①作氣體肥料;
(C02)②固態(tài)二氧化碳(干冰)用于人工降雨(升華吸
熱);
③作滅火劑(不燃燒也不支持燃燒,密度比空氣
大);
④制碳酸飲料(與水反應(yīng))
稀有氣體0.94%①作保護(hù)氣(化學(xué)性質(zhì)不活潑);
②作電光源(通電時發(fā)出不同顏色的光)
其他氣體和0.03%—
雜質(zhì)
2.空氣中氧氣含量的測定(詳見“重點(diǎn)實(shí)驗攻關(guān)練”欄目)
3.空氣的污染與防治(8年5考)
(1)目前計入空氣質(zhì)量評價的主要污染物:可吸入顆粒物(形成霧霾)
(PM10)、細(xì)顆粒物(PM2.5)、WUW(形成酸雨)、co、O3等。
(2)防治措施:加強(qiáng)大氣質(zhì)量監(jiān)測;使用清潔能源;積極植樹造林、種草等。
1.(易錯題)空氣是一種寶貴的自然資源。下列有關(guān)空氣的說法正確的是(D)
A.潔凈的空氣屬于純凈物B.氧氣約占空氣總質(zhì)量的21%
C.C02,SO2等均屬于空氣污染物D.空氣質(zhì)量指數(shù)越大,空氣質(zhì)量越差
考點(diǎn)2氧氣的性質(zhì)(必考)
1.物理性質(zhì):標(biāo)準(zhǔn)狀況下,是無色、無味的氣體,密度比空氣略大,不易溶于
水;液態(tài)氧為淡藍(lán)色,固態(tài)氧為淡藍(lán)色雪花狀固體。(2022.6B,2020.8A)
2.化學(xué)性質(zhì)(必考)
(1)與金屬單質(zhì)反應(yīng)
物質(zhì)鐵絲鎂條
裝置
化學(xué)方程式點(diǎn)燃
3Fe+202三Fe??!保ㄔ谘鯕庵校?Mg+C)2=2MgO
現(xiàn)象a.空氣中:紅熱;劇烈燃燒,發(fā)出耀眼的白
b.氧氣中:劇烈燃燒,火星四射,生成黑光(可制作照明彈),生
色固體,放出大量的熱成白色固體,放熱
注意事項①集氣瓶底部預(yù)先放少量水或細(xì)沙的目①禁止手拿鎂條點(diǎn)燃,應(yīng)用
的是防止生成的高溫熔融物濺落,使集氣增蝸鉗夾持;
瓶瓶底炸裂;②實(shí)驗臺上需鋪一張?zhí)胀?/p>
②點(diǎn)燃火柴,待火柴快燃盡時再將鐵絲網(wǎng),用來盛接生成物
伸入集氣瓶中,其原因是防止火柴燃燒
消耗集氣瓶中的氧氣
異?,F(xiàn)象分①實(shí)驗時,集氣瓶中的鐵絲沒有燃燒,可能的原因是氧氣濃度太低
析(針對鐵(或進(jìn)行實(shí)驗前,鐵絲未進(jìn)行打磨或火柴剛點(diǎn)燃就伸入集氣瓶中,
絲燃燒實(shí)合理即可);
驗)②若集氣瓶內(nèi)有水,實(shí)驗時集氣瓶仍炸裂,可能的原因是鐵絲距離
集氣瓶內(nèi)壁太近(或高溫熔融物濺到集氣瓶內(nèi)壁上)
(2)與非金屬單質(zhì)反應(yīng)
物質(zhì)硫木炭
裝置
空——■硫——.氧
氣木炭
水(或NaOH
~溶液)
0—
*2?V
化學(xué)方程式點(diǎn)燃點(diǎn)燃
S+C)2=SO2C+。2=肛(完全燃燒)
現(xiàn)象a.空氣中:發(fā)出微弱的淡藍(lán)a.空氣中:持續(xù)紅熱、無煙,無焰;
色火焰且放熱,生成有刺b.氧氣中:發(fā)出白光,放熱
激性氣味的氣體;
b.氧氣中:發(fā)出明亮的藍(lán)紫
色火焰且放熱,生成有刺
激性氣味的氣體
注意事項集氣瓶內(nèi)預(yù)先放入少量水將紅熱的木炭由上而下緩慢(填“快速”或
(或NaOH溶液)的目的是“緩慢”)插入集氣瓶內(nèi),目的是防止氧氣
吸收反應(yīng)生成的二氧化受熱逸出,影響實(shí)驗結(jié)果
硫,防止污染空氣
拓展實(shí)驗即將結(jié)束時,使火焰若要檢驗?zāi)咎客耆紵漠a(chǎn)物,可向集
迅速熄滅的操作是將燃燒氣瓶中加入澄清石灰水(填試劑名稱)
匙底部接觸水(或?qū)⑷紵?/p>
匙浸入水中,合理即可)
(3)與化合物反應(yīng)
物質(zhì)一氧化碳甲烷酒精
止學(xué)方程式SS
心于〃后、2co+。2=2(2。2CH,+2。2=肛+C2H50H+302=2皿+
(充分燃燒)
2H2。3H2。
現(xiàn)象發(fā)出藍(lán)色火焰,生成一種能使澄清石灰水變渾濁的氣體
注意事項點(diǎn)燃前要驗純——
3.氧氣的制?。?年3考)
(1)工業(yè)制法:分離液態(tài)空氣法,利用液氮和液氧的沸點(diǎn)不同,屬于物理(填
“物理”或“化學(xué)”)變化。
(2)實(shí)驗室制法(詳見“重點(diǎn)實(shí)驗攻關(guān)練”欄目)
2.部新情境)[化學(xué)史](易錯題)氧氣的中文名稱是清朝徐壽命名的,
他將氧氣命名為“養(yǎng)氣”,即“養(yǎng)氣之質(zhì)”,后來為了統(tǒng)一就用“氧”代替了
“養(yǎng)”字,便叫做“氧氣”。下列有關(guān)氧氣的說法正確的是(C)
A.氧氣具有助燃性,可作燃料
B.魚類能在水中生存,說明氧氣易溶于水(2022.6B改編)
C.植物的光合作用是空氣中氧氣的主要來源
D.氧氣由氣態(tài)變?yōu)榈{(lán)色固態(tài)時發(fā)生了化學(xué)變化
3卷新情噫)[教材變式?上冊P36T3]下列實(shí)驗現(xiàn)象描述正確的是(D)
A.紅磷在空氣中燃燒產(chǎn)生大量白霧
B.蠟燭在空氣中燃燒生成二氧化碳和水
C.木炭在氧氣中燃燒,發(fā)出明亮的黃色火焰
D.鐵絲在氧氣中燃燒,火星四射,生成黑色固體,放出大量的熱
【易錯易混】
煙和霧:煙是固體小顆粒形成的;霧是小液滴形成的。
現(xiàn)象與結(jié)論:現(xiàn)象是感官能直接感受到的,如顏色、氣味等;結(jié)論是產(chǎn)物的名
稱。
現(xiàn)象描述方式:①是否劇烈燃燒+②產(chǎn)生火焰、光的顏色(或火星)+③生成
物的色、態(tài)、味+④是否放熱。
4.隱新考法》[裝置創(chuàng)新]如圖是實(shí)驗小組同學(xué)設(shè)計的“鐵絲在氧氣中燃
燒”的創(chuàng)新實(shí)驗裝置。
集
氣
7r濃
氧
過
瓶
氧
硫
二
氫
化
三
水
鎰
化
酸
液
溶
3一
MnO2
(1)室驗過程中V形管內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2。2=2&0+。2九
(2)實(shí)驗進(jìn)行一段時間后引燃鐵絲下端的火柴桿,伸入集氣瓶中,可觀察到的
實(shí)驗現(xiàn)象是鐵絲劇烈燃燒,火星四射,生成黑色固體。
(3)該裝置的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約藥品(合理即可)(寫一點(diǎn))。
(4)為了探究鐵絲在氧氣中的燃燒與氧氣濃度和鐵絲粗細(xì)有關(guān),小組同學(xué)用數(shù)
字化儀器測得一系列數(shù)據(jù)(如下表)。
實(shí)驗編號①②③④|⑤
氧氣濃度(體積分?jǐn)?shù))34%47%60%73%86%
直徑0.2mm的細(xì)鐵絲不燃燒稍有燃燒劇烈燃燒劇烈燃燒劇烈燃燒
直徑0.5mm的細(xì)鐵絲不燃燒不燃燒不燃燒稍有燃燒劇烈燃燒
①實(shí)驗范圍內(nèi)其他條件相同時,氧氣濃度越大,鐵絲燃燒越劇烈。
②實(shí)驗范圍內(nèi)其他條件相同時,鐵絲燃燒與鐵絲粗細(xì)的關(guān)系是鐵絲越細(xì),燃燒
越劇烈。
構(gòu)建物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系
(“一一”表示物質(zhì)之間可以發(fā)生反應(yīng),“一”表示物質(zhì)之間存在轉(zhuǎn)化關(guān)系)
實(shí)
驗非金屬
室津質(zhì)
制
氧金屬
氣單質(zhì)
有機(jī)物
1.請寫出圖中字母所代表物質(zhì)的化學(xué)式
A:KMnO4B:H2O2
2.請寫出圖中涉及的化學(xué)方程式
LXMnO,
①2KCO3-2KC1+302T
△
②2KMnO“2LMnO,+MnO?+02T
MnO2
③2H2。2=2&0+。2T
通電
⑷2H20=2&T+02T
點(diǎn)燃
⑤2H2+0?=2H?0(合理即可)
點(diǎn)燃點(diǎn)燃
⑥C+O2=CC)2(或2C+C)2=2CO)
點(diǎn)燃
⑦S+=SO2
點(diǎn)燃
(§)4P+502三2P2O5
占燃
⑨3Fe+
點(diǎn)燃
⑩2Mg+C)2=2MgO
@4A1+3O2-2A12O3
=
@2Cu+022CuO
點(diǎn)燃
?CH,+2O2=CC)2+2H2。
重點(diǎn)實(shí)驗攻關(guān)練
實(shí)驗1空氣中氧氣含量的測定[2020.16(3)]
☆基礎(chǔ)知識
實(shí)驗原理利用紅磷燃燒,消耗集氣瓶中的氫氫,使集氣瓶內(nèi)壓強(qiáng)減?。ㄌ睢霸?/p>
大”或“減小”),在大氣壓的作用下,燒杯中的水從導(dǎo)管進(jìn)入集氣瓶
中,進(jìn)入瓶內(nèi)的水的體積即為消耗的氧氣的體積。反應(yīng)的化學(xué)方程
點(diǎn)燃
式為4P+5O2=2P2()5
實(shí)驗藥品及彈簧夾
裝置集氣瓶中水的作用;一是加速,
紅所用粒磷處須足量,
冷卻;二是吸收生成的五氧化,
磷以確保熊氣救里妁
二磷,防止污染空氣a水氧氣耗盡
實(shí)驗現(xiàn)象①集氣瓶中紅磷燃燒,產(chǎn)生大量白煙,放出熱量;
②待裝置冷卻至室溫后,打開彈簧夾,燒杯中的水沿導(dǎo)管進(jìn)入集氣
瓶內(nèi),進(jìn)入集氣瓶中水的體積約占原集氣瓶氣體體積的:
實(shí)驗結(jié)論空氣中氧氣的體積約占空氣總體積的:
☆反思與質(zhì)疑
L誤差分析
誤差原因分析
測量結(jié)果偏紅磷的量不足氧氣不能被完全耗盡
小裝置漏氣使裝置外的空氣進(jìn)入,導(dǎo)致進(jìn)入集氣瓶
中的水的體積偏小
實(shí)驗后裝置未冷卻至室溫裝置內(nèi)氣體溫度偏高,壓強(qiáng)偏大,導(dǎo)致
就打開彈簧夾進(jìn)入集氣瓶中的水的體積偏久
測量結(jié)果偏燃燒匙伸入過慢使裝置內(nèi)氣體受熱逸出,導(dǎo)致進(jìn)入集氣
大瓶中水的體積偏大
彈簧夾未夾緊紅磷燃燒時集氣瓶內(nèi)氣體受熱順著導(dǎo)管
逸出,導(dǎo)致進(jìn)入氧氣瓶中的水的體積偏
大
2.藥品的選擇
選擇原則①藥品在空氣中能燃燒;
②藥品只與氧氣反應(yīng),與空氣中的其他成分不反應(yīng);
?③藥品與氧氣反應(yīng)最好只生成固體物質(zhì),若生成氣體,則氣體栗能被某
種溶液吸收
舉例分析若不對裝置進(jìn)行改進(jìn),判斷下列藥品能否替代紅磷,并說明理由。
①鐵絲:不能,鐵絲在空氣中不能燃燒;
②木炭:不能,木炭在空氣中燃燒時會生成二氧化碳或一氧化碳中的一
種或兩種,瓶內(nèi)壓強(qiáng)變化不明顯;
③鎂粉:不能,鎂在空氣中點(diǎn)燃,其不僅能與氧氣反應(yīng),也能與氮?dú)狻?/p>
二氧化碳等氣體反應(yīng)
【特別提醒】若用硫代替紅磷進(jìn)行實(shí)驗,則應(yīng)在集氣瓶中盛放少量濃氫
氧化鈉溶液,因為硫在氧氣中燃燒生成的二氧化硫可以被濃氫氧化鈉溶
液吸收
☆改進(jìn)與創(chuàng)新
改進(jìn)方向裝置優(yōu)點(diǎn)
點(diǎn)燃方式彈簧夾將紅磷(或白磷)在密
4
苗干塞閉空間內(nèi)點(diǎn)燃,不污染
白
/磷磷80T空氣,測量更精準(zhǔn)
熱水
測量方式測量精準(zhǔn),便于讀數(shù)
原理與裝硬質(zhì)玻璃管將消耗氧氣的體積轉(zhuǎn)換
注射器銅粉氣球
置為注射器活塞移動的體
橡膠塞A酉精燈積,操作簡單,減小實(shí)
鐵架臺
驗誤差
原理與裝通過鐵生銹消耗氧氣,
包有鐵粉、氯化鈉溶
置液、炭粉的濾紙包不污染空氣,操作簡
單,減小實(shí)驗誤差
4.[2022樂山][對比考查]為測定空氣中氧氣的含量,某同學(xué)
將教材實(shí)驗進(jìn)行改進(jìn),改進(jìn)后的實(shí)驗裝置如圖所示(部分夾持裝置已忽略),實(shí)驗
時引燃紅磷后便熄滅酒精燈。下列有關(guān)改進(jìn)實(shí)驗的說法不正確的是(B)
紅磷彈章■夾
llllllllllIjjj
(教材實(shí)驗)(改進(jìn)實(shí)驗)
占燃
A.紅磷燃燒的化學(xué)方程式為4P+5O2=2P2O5
B.待紅磷熄滅并冷卻至室溫,打開彈簧夾,注射器活塞向右移動
C.實(shí)驗結(jié)束后試管內(nèi)氣體的主要成分為氮?dú)?/p>
D.改進(jìn)后的裝置能減少測量誤差,且對環(huán)境更友好
實(shí)驗2氧氣的實(shí)驗室制?。?年3考)
實(shí)驗藥品高鎰酸鉀氯酸鉀和二氧化鎰過氧化氫溶液和二氧化鎰
固固加熱型固液常溫型
實(shí)驗原理2KMnO”二KzMnO”+2KCIO3空2KC1+2H絲2H20+02T
MnO:+0-T(填化學(xué)W1
方程式,后同)
實(shí)驗發(fā)生
裝置裝置
(長頸漏斗下端應(yīng)伸入液
面以下,形成“液封”,是
為了防止生成的氣體從長
頸漏斗逸出)
收集
裝置
向上排空氣法排水法
實(shí)驗步驟以高鎰酸鉀制取氧氣(用排水法收集)為例:
及注意事(1)查:連接好儀器,并檢查裝置的
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