上海市初三化学上册第二章 浩瀚的大气 知识总结及训练.docx
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上海市初三化学上册第二章浩瀚的大气知识总结及训练
第二章浩瀚的大气
第一节人类赖以生存的空气
一、认识空气“大家族”
1、空气的组成
气体
氮气
氧气
稀有气体
二氧化碳
体积分数
78%
21%
0.94%
0.03%
（1）空气的主要成分是氮气和氧气
（2）上表表示的是体积分数，而非质量分数
2、空气中氧气体积分数的测定
（1）拉瓦锡在曲颈甑中用加热汞的方法测定。
原理：
O2+2Hg═加热HgO
装置：
现象：
部分液态汞变成红色粉末，容器内空气的体积大约减少了1/5。
（2）在集气瓶中用点燃红磷的方法测定
原理：
P+O2═点燃P2O5
装置：
操作要点：
①检查装置的气密性——把导管的一端放入水中，用手紧握集气瓶外壁，如果在导管口有气泡冒出则证明气密性良好。
②待红磷熄灭并冷却后，才可打开弹簧夹。
现象：
产生黄白色火焰，冒白烟，放出大量的热。
打开弹簧夹后，进入集气瓶的水的体积约占瓶子容积的1/5。
探究：
①液面上升小于1/5原因：
装置漏气，红磷量不足，未冷却完全
②能否用铁、铝代替红磷？
不能原因：
铁、铝不能在空气中燃烧
③能否用碳、硫代替红磷？
不能原因：
产物是气体，不能产生压强差
3、氮气的性质和用途：
物理性质：
无色、无味的气体，不易溶于水，密度略比空气小。
化学性质：
不活波，一般情况不支持燃烧，不供给呼吸，较难与其他物质反应，但在一定条件下，氮气可以和某些物质反应。
例如：
合成氨、制氮肥、生物固氮等。
用途：
a、制硝酸和化肥的重要原料b、用作保护气（保存食品）
c、医疗上用液氮冷冻麻醉d、超导材料在液氮的低温环境下显示超导性能
4、稀有气体的性质和用途
稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称。
物理性质：
都是无色、无味、难溶于水的气体。
化学性质：
极不活泼，曾被称为惰性气体。
但在一定条件下也能与某些物质发生化学反应。
用途：
a、用作保护气（电焊）
b、电光源（霓虹灯——稀有气体在通电时发出不同颜色的光）
c、用于激光技术
d、氦气可作冷却剂
e、氙气可作麻醉剂
f、充热气球
二、我们需要洁净的空气
1、大气污染源：
主要是烟尘和有害气体。
他们主要来自矿物燃料的燃烧，石油化工工厂排放的废气及汽车排放的尾气。
有害气体包括SO2（酸雨）、NO2、CO（与血红蛋白结合，导致缺氧）等。
注意不包括CO2（引起温室效应）
2、防止大气污染的措施：
1改善燃料结构，尽量充分燃烧液体燃料和气体燃料。
2对化石燃料进行脱硫、脱氮处理，工厂的废气经过处理后再排放。
3努力开发新能源，如：
太阳能，风能，水能，地热能。
氢能等。
4大力开展植树造林活动，提高环境的自我净化能力。
3、空气质量报告
空气污染指数越高，则空气质量级别数字就越大，空气污染就越严重。
空气污染指数的检测项目暂定为：
SO2、NO2、CO和可吸入颗粒物等。
注意没有CO2
三、构成物质的微粒
1、大部分物质是由分子构成的，如苯、水、二氧化碳。
有些物质由原子直接构成，如金属、稀有气体。
电子物质
原子
原子核分子→物质
原子结构式：
圆圈内为核电荷数，
圈外为电子层分布
2、物质是由元素组成的
（1）元素是同一类原子的总称。
元素在自然界中以游离态（单质）和化合态（化合物）的形式存在。
元素的种类由核电荷数（或核内质子数）决定，与中子数、核外电子数无关。
3、相对原子质量和式量
（1）相对原子质量：
以一种碳原子质量的1/12为标准，其他原子的质量跟他相比所得的比值，作为这种原子的相对原子质量。
（符号为Ar）
（2）式量：
根据相对原子质量和物质的化学式，加和而得。
例题：
[例1]最早通过实验测定出空气成分的科学家是（）
（A）法国的拉瓦锡（B）英国的汤姆生
（C）瑞典的舍勒（D）意大利的阿伏加德罗
[例2]某密闭容器内盛有氧气和氮气的混合气体，采用燃烧法除去其中的氧气，且不能混
入新的气体，最好采用的可燃物是（）
（A）硫磺（B）红磷（C）铁丝（D）木炭
[例3]下列物质中含有氧气的是（）
（A）双氧水（B）空气（C）氯酸钾（D）氧化汞
[例4]分子是构成物质的粒子之一，而构成分子的粒子之一（）
（A）质子（B）电子 （C）原子（D）中子
[例5]下列说法正确的是（）
（A）任何原子核内部都含有质子和中子（B）分子体积比原子体积大
（C）物质都是由分子构成的（D）原子的质量主要集中在原子核上
[例6]一种原子的核内有6个中子和6个质子，另一种原子的核内有7个中子和6个质子，则它们不同的是（）
（A）质子数（B）原子的相对原子质量
（C）核电荷数（D）核外电子数
[例7]法国化学家拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的1/5.某同学用右图装置进行验证，（燃烧物质为红磷）实验后发现气体减少的体积小于1/5，请你帮助这位同学找出两种可能造成这样结果的原因：
；
。
[例8]根据空气的成分填空:
①小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有_
②石灰水长期露置在空气中会出现白色固体物质，说明空气中含有
③夏天，盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠，说明空气中含有
第二节神奇的氧气
一、人类离不开氧气
1、氧气的物理性质：
无色、无味的气体；液氧为淡蓝色的液体；
密度大于空气；难溶于水。
氧气的重要用途：
（1）支持燃烧（助燃性，不是燃料）
（2）供给呼吸
氧气的化学性质：
性质十分活泼，能与许多物质发生反应。
实验现象
反应表达式
木炭燃烧
在空气中发红光，在氧气中发白光
C+O2→点燃CO2
硫燃烧
在空气中放出淡蓝色火焰，在氧气中产生蓝紫色火焰，都放热，都产生刺激性气体
S+O2→点燃SO2
铁丝燃烧
剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体
3Fe+2O2→点燃Fe3O4
磷燃烧
发光，放热，产生大量白烟
4P+5O2→点燃2P2O5
镁条燃烧
发出耀眼的白光，放热，生成白色粉末
2Mg+O2→点燃2MgO
2、化合反应：
由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。
特点：
多变一。
氧化反应：
物质与氧发生的反应叫做氧化反应。
缓慢氧化：
有些氧化反应进行得很慢，甚至不易被察觉。
例如：
动植物的呼吸、食物的腐败、酒和醋的酿造、农家肥料的腐熟等
二、氧气的制法
1、工业制法：
分离液态空气（物理变化），先分离出氮气，再分离出氧气
原理：
氧气和氮气的沸点不同，氮气沸点低，氧气沸点高
2、实验室制法
（1）加热固体
原理1：
2KClO3→△/MnO22KCl+3O2↑
原理2：
2KMnO4→△K2MnO4+MnO2+O2↑
装置：
操作要点：
①药品斜铺在试管底部，以便均匀加热。
②试管口略向下倾斜，防止药品的湿存水冷凝回流到试管底部，炸裂试管。
③加热前预热，然后用酒精灯外焰对准装有药品补位加热。
④用排水法收集气体时，注意当气泡连续均匀地放出时再收集，否则收集到的气体不纯。
当集气瓶口处有大量气泡逸出时，表示已收集满。
⑤停止反应时，应先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯。
防止水槽中的水倒流入热的试管，使试管炸裂。
⑥用氯酸钾制取气体是，试管口处要放一团棉花。
（防止加热时，氧气流把氯酸钾粉末吹入导管，使导管堵塞。
）
⑦实验前先检查装置气密性。
（将导管末端置于水中，微微加热试管，若有导管口产生气泡，并且在停止加热后，导管内形成一段水柱，则气密性良好。
）
收集方法：
①排水法（氧气不易溶于水）②向上排空气法（氧气密度大于空气）
验满：
①用向上排空气法时，将带火星的木条放在集气瓶口，带火星的木条复燃，证明已收集满。
②用排水法时，当集气瓶口向外冒出大量气泡时，证明气体已经收集满。
（2）分解过氧化氢溶液
原理：
2H2O2→MnO22H2O+O2↑
装置：
要点：
MnO2作催化剂，不需加热。
（3）催化剂
定义：
在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在化学方应前后都没有发生变化的物质。
特点：
①可改变其他物质的化学反应速率
②催化剂具有转移性
③在化学反应前后，催化剂自身的质量与化学性质不变。
3、分解反应
定义：
由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。
特点：
“一变多”
例题：
[例1]下列关于催化剂的说法错误的是（）
（A）化学反应前后它的质量不变（B）化学反应前后它的化学性质不变
（C）能改变其它物质的化学反应速率（D）可增加生成物的质量
[例2]下列关于氧气物理性质的说法中，正确的是（）
（A）液态氧是一种淡蓝色液体（B）氧气难溶于水
（C）氧气在通常状况下是一种无色气体（D）氧气的密度略小于空气
[例3]下列物质在氧气中燃烧的现象，正确的是（）
（A）硫燃烧发出淡蓝色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体
（B）红磷在氧气中燃烧产生白雾，放出大量的热
（C）木炭燃烧生成二氧化碳，倒入瓶中的澄清石灰水变浑浊
（D）铁丝在氧气中燃烧火星四射，放热，生成黑色物质
[例4]检验集气瓶内氧气有无集满的方法是（）
（A）将带火星的木条伸入瓶中（B）向带火星的木条伸到瓶口
（C）用燃烧的木条伸入瓶中（D）将鼻子伸到瓶口闻一下气味
[例5]常温下，某气体的密度比空气的密度略小，不易溶于水，其水溶液有挥发性，该气体
泄漏时对人体有严重危害．收集该气体的最适宜方法是（）
（A）排水集气法 （B）向上排空气法 （C）向下排空气法 （D）用气球泡收集
[例6]实验室制取氧气时，必须满足的条件是（）
（A）必须使用催化剂（B）用氯酸钾制取时必须加热
（C）必须用排水法收集（D）必须用燃着的火柴检验是否收集满
[例7]下列关于氧气的说法正确的是（）
（A）氧气能支持燃烧，可作燃料
（B）氧气能跟所有物质发生氧化反应
（C）水中的生物能依靠微溶于水中的氧气而生存
（D）带火星的木条一定能在含有氧气的集气瓶中复燃
[例8]根据下列图示装置回答下列问题：
（1）写出图中标有字母的仪器的名称:
a，b，c，d；
（2）实验室欲用氯酸钾制取并收集氧气，应选用装置。
（填装置编号）。
写出一种制取氧气的反应方程式；
（3）如果选用的收集装置需要检验氧气是否已收集满，则应将带火星的木条放在。
[例9]化学兴趣小组自制氧气，同学从家里拿来了洗脸盆并盛了半盆自来水，用罐头瓶（带玻璃片）装满水倒放入脸盆中准备收集气体，从化工试剂商店买来了高锰酸钾作原料。
由于自带仪器不够用，准备从学校化学实验室借用一些仪器。
问：
还需借用的仪器有_____________________________________________________。
第一次实验时试管炸裂可能原因是_______________________________________。
重新实验发现盆中的水变红的原因是_____________________________________。
检验收集的气体是O2的方法是___________________________________________。
[例10]“化学反应条件的控制是实验灵魂”。
某校化学兴趣小组在老师指导下，进行了“影响双氧水分解因素”的实验。
请你回答下列问题。
（1）取两支大试管，分别倒入适量的6%、15%的双氧水，再加入等量的MnO2，各收集一小试管气体，发现浓度大的先收集满。
该操作过程中合理的排列顺序是_____________________________________________。
（选填序号）
①检验装置的气密性②有连续稳定气泡再排水集气
③将水槽中待收集气体的小试管注满水④旋紧连有导管的单孔塞
⑤向大试管内倒入适量双氧水再加入少许MnO2粉末
（2）用试管进行排水法集气时，主要出现了如下图所示的4种操作，其中合理的是（此小题为不定项选择填空，多选，错选不给分）。
A B C Ｄ
（3）取a、b两支试管加入等体积6%的双氧水，再分别加入少许MnO2粉末、CuO粉末，发现a中比b中产生气泡多且快。
随即用带火星的木条分别悬空伸入试管内，发现a中火星复燃，b中火星仅发亮但不复燃。
由此得出影响双氧水分解的因素是。
（4）再取一支试管倒入适量6%的双氧水，仔细观察溶液内有少量细小气泡浮起；然后将该支试管浸入约80℃的热水中，溶液内气泡明显增多。
这时将带火星的木条悬空伸入试管内，却不能复燃。
试对比第（3）题a中带火星的木条复燃的现象，分析两者现象差异的根本原因是。
第三节化学变化中的质量守恒
1、化合价
常见元素的化合价口诀：
一价氯氢钾钠银，二价氧钙钡镁锌，
二三铁，二四碳，铜汞二价最常见，
三铝四硅五氮磷，单质价零莫忘记。
加点元素化合价为负。
表示方法：
化合价有正、负之分，通常在元素符号或原子团的上方标出化合价，一般把“+”、“-”写在前，价数写在后。
+1+1+1+2+2+3+2
常见正价：
H、K、Na、Cu、Ca、Al、Zn
-1-2-2-1
常见负价：
Cl、O、S、F
-1-2-2-1+1
常见原子团的化合价（根价）：
（NO3）、（SO4）、（CO3）、（OH）、（NH4）
任何化合物中元素正、负化合价的代数和为零。
单质元素的化合价为零。
2、化学式的含义
化学式的含义
以H2O为例
宏观
①表示一种物质
表示水这种物质
②表示该物质由哪些元素组成
表示水是由氢元素和氧元素组成
微观
③由分子构成的物质的化学式可表示该物质的1个分子（又叫分子式）
表示1个水分子
④表示构成物质的1个分子中所含的元素的原子个数
表示1个水分子中含有1个氧原子和2个氢原子
3、物质的量
物质的量常用n表示，单位是摩尔，简称摩，符号mol；
以6.02*10^23个微粒为一个集合，称为1mol。
摩尔质量：
指1mol物质所具有的质量，符号M，单位克/摩尔（g/mol）。
在数值上等于该物质的式量。
4、质量守恒定律:
参与化学反应的各物质的质量总和，等于反应后生成的各物质的
质量总和。
所有化学反应都遵循这个规律，不能应用于物理变化。
5、化学方程式
（1）意义：
①表明反应物、生成物、和反应条件
②各物质间反应时的微粒个数比
③各物质间反应时的质量比
（2）书写化学反应方程式要遵守的两个原则
①必须以客观事实为基础，不能随便臆造不存在的物质和化学反应。
②必须遵守质量守恒定律，“→”两边各原子的种类和数目必须相等。
（3）化学方程式的配平方法
①最小公倍数法
②观察法
③奇偶数配平法
④原子守恒法
（4）重点：
利用化学方程式进行简单计算。
例题：
[例1]“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量，有关说法正确的是（）
（A）18gH2O含有3mol（B）1mol CO2中约含6.02×10^23个氧原子
（C）0.5molO2约含6.02×10^23个氧（D）CO的摩尔质量是28g
[例2]低钠盐适合患有高血压、肾病、心脏病的患者服用，苹果酸钠盐（C4H5O5Na）是低钠盐的一种。
请回答：
（1）苹果酸钠盐的相对分子质量是。
（2）苹果酸钠盐中各元素的质量比为C:
H:
O:
Na=。
（3）若某病人每天食用5．85g苹果酸钠盐，比食用相同质量的食盐（NaCl）少摄入钠元素多少克?
（计算结果保留一位小数）
[例3]“纳米材料”特指粒径为1——100nm的颗粒。
纳米材料和纳米技术的应用几乎涉及现代工业的各个领域。
汽车尾气是城市空气的主要污染源，治理方法之一是在汽车的排气管上装一“催化转换器”（内含催化剂）。
现有用纳米级的某种氧化物作的一种催化剂，可使汽车尾气中的CO和NO反应，生成可参与大气生态环境循环的两种无毒气体，其中一种可参与植物的光合作用。
写出CO和NO反应的化学方程式______________________________________________________________________。
[例4]铁、盐酸、石灰水、硫酸铜是初中化学中常见的物质，四种物质间的反应关系如图所示，图中两圆相交部分（A、B、C、D）表示物质间反应的主要实验现象，其中描述正确的是（）
A．有气泡产生 B．无明显现象
C．有红色固体析出 D．有蓝色沉淀生成
[例5]氢氧化钠是化学实验室中常用的试剂。
（1）氢氧化钠固体曝露在空气中，容易________，还能____________________________，所以必须密封保存。
（2）实验室盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，其原因是在常温下，氢氧化钠与玻璃中的二氧化硅缓慢地发生反应，产物使瓶口与瓶塞粘合在一起，反应的化学方程式为：
SiO2+2NaOH==X+H2O，试推断X的化学式为__________ 。
[例6]“洁厕灵”是家庭除垢的好帮手，其成分中含有盐酸。
小明想测定“洁厕灵”中盐溶质的质量分数，取“洁厕灵”样品20g，在实验室用pH试纸和配制好的10％氢氧化钠溶液进行实验（假设其他物质不与氢氧化钠溶液反应），实验数据记录见下表。
请计算“洁厕灵”中盐酸溶质的质量分数。
[例7]我国使用的燃料主要是煤炭和石油，产生的SO2遇到雨水成为酸雨。
目前有一种较有效的方法，即用直升飞机喷洒碳酸钙粉末，脱硫效果可达85%，碳酸钙与SO2及空气中的氧反应生成硫酸钙和二氧化碳，写出化学方程式___________________________________。
实验证明石灰浆在空气中也可吸收SO2
生成硫酸钙和其他物质，写出化学方程式
_______________________________________________________________________。
[例8]某环保小组监测到一湿法冶铜厂排放的废水中含有硫酸和硫酸铜两种污染物，为测
定该废水中各污染物的含量，给冶铜厂提供处理废水的参考，环保小组的同学进行了
以下实验。
取废水500g，向其中加入溶质质量分数为20％的氢氧化钠溶液。
测得沉
淀质量与所加入的氢氧化钠溶液的质量关系如下图：
根据所得数据计算：
（1）500g该废水中硫酸铜的质量。
（2）该废水中硫酸的溶质质量分数。
[例9]26g黄铜（Cu-Zn合金）与100g稀硫酸在烧杯中恰好完全反应，反应后测得烧杯中剩余物的总质量为125.8克。
求：
⑴黄铜中铜的质量分数；
⑵反应后所得溶液中溶质质量分数。
（计算结果精确到0.1%）
[例10]将一定质量的氯酸钾和二氧化锰的混合物充分加热，待完全反应后，收集到标准状况下3.36L氧气（
密度为1.429g/L），剩余固体物质为11.45g，求原混合物的总质量？
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