中考化学总复习第8讲空气氧气.docx
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中考化学总复习第8讲空气氧气
第8讲 空气 氧气
考纲导航
1．知道空气的主要成分。
2．认识空气对人类生活的重要作用。
3．知道氧气能跟许多物质发生氧化反应。
4．理解氧气的主要性质和用途。
5．理解氧气的实验室制取原理、方法、操作。
6．了解自然界中的氧循环。
教材链接：
九年级上册 第二单元
一、空气的组成及其用途、空气污染
1．空气的成分及体积分数。
空气是一种________（填“纯净物”或“混合物”）。
空气成分
稀有气体
CO2
其他气体和杂质
体积分数
约占78%
约占21%
2.空气中氧气含量的测定。
（1）原理：
利用化学反应，完全消耗密闭容器中一定量的空气中的________，导致气体的压强________，恢复至原状态后容器中减少的体积即为________的体积。
（2）药品的选择：
所选药品只能与空气中的________反应，不能和其他气体反应，且反应不能生成________，另外药品的量要________。
常用药品是____________________等。
（3）实验现象：
①红磷燃烧，____________________；②冷却至室温，打开弹簧夹后，烧杯中的水__________，且进入集气瓶中水的体积约占集气瓶内原空气体积的______。
（4）结论：
①对于氧气可得到的结论是__________________________________。
②对于氮气可得到的结论是__________________________________。
（5）注意事项：
实验前集气瓶内要加少量水的目的是________________________。
（6）误差分析：
Ⅰ.测量结果小于
：
①______________；②________________；③___________________。
Ⅱ.测量结果大于
：
①点燃红磷伸入集气瓶中时，没有立即塞紧瓶塞；②弹簧夹没有夹紧。
3．空气各成分的用途。
（1）氧气的化学性质比较活泼，可以支持________和供给________。
（2）氮气是制________和________的重要原料；化学性质不活泼，常用作________；液氮用于医疗冷冻麻醉和制造超低温环境等。
（3）稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙和氡）无色、无味，化学性质很不活泼，常用作________；通电时发出不同颜色的光，可制成多种光源，还可用于激光技术等。
4．空气污染。
空气污染分为有害气体和烟尘两大类，其中有害气体主要是________、________、________。
目前计入空气污染指数的项目为________、________、________、O3和________。
二、氧气的性质和用途
1．物理性质。
通常状况下，氧气为______色、______味的气体，______溶于水，密度比空气______。
2．化学性质。
氧气是化学性质________活泼的气体，在一定的条件下，能与__________发生反应，具有________性。
物质与氧气发生的反应属于________反应。
3．氧气与几种常见物质的反应。
氧气的化学性质
物质
实验现象
化学反应（用符号表示）
与金属反应
铁丝
剧烈燃烧，①________，放出大量的热，生成黑色固体
⑧________________________
镁带
发出②________，放出大量的热，生成③________
⑨________________________
铜丝
生成黑色固体
⑩________________________
与非金属反应
硫
在空气中燃烧发出④________火焰，在氧气中燃烧发出⑤________火焰，放出热量，生成有⑥________气味的气体
⑪________________________
氢气
产生淡蓝色火焰
⑫________________________
与混合物反应
蜡烛
火焰明亮，发出白光，放出热量，瓶壁上有⑦________出现；生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
石蜡＋氧气
水＋二氧化碳
4.用途：
__________、__________。
注意：
氧气具有助燃性，能支持燃烧，但氧气本身不能燃烧，不具有可燃性，不能用作燃料。
三、氧气的制法
（一）实验室制法。
1．双氧水制氧气：
（1）实验原理：
______________________________。
（2）实验药品：
______________________。
（3）实验步骤：
查：
检查________；
装：
往锥形瓶中装入少量________；
加：
从分液漏斗中加________；
收：
用排水法或向上排空气法收集。
2．加热高锰酸钾制氧气：
（1）实验原理：
________________________________________。
（2）药品器材：
高锰酸钾、铁架台、酒精灯、试管、集气瓶、水槽、导管、胶塞、棉花等。
（3）实验步骤：
①连接装置，检查____________；
②在试管中装入药品和____________，用带导管的塞子塞紧试管；
③试管固定在铁架台上，且试管口略向下倾斜，导管插入水槽中；
④集气瓶装满水，并用玻璃片盖好后倒立在水槽中；
⑤点燃酒精灯，先________，再集中药品部位加热；
⑥待水槽中有____________逸出时开始收集氧气，其中一瓶需留少量水；
⑦收集完毕，导管先撤出水面，再熄灭酒精灯。
（4）实验现象。
①实验装置：
②收集方法：
a．氧气不易溶于水，可用________法收集。
b．氧气的密度略大于空气，可用________________法收集。
③验满方法：
将带火星的木条________集气瓶________，若木条复燃，表明已收集满。
④检验方法：
将带火星的木条________集气瓶________，若木条复燃，表明该物质是氧气。
⑤注意事项：
a．如果反应物为高锰酸钾时，导管口部需塞一团棉花，避免高锰酸钾粉末堵塞导管。
b．若采用加热固体的方法制氧气时，试管口应略微__________倾斜，防止冷凝水回流，使试管底部破裂。
c．制取氧气前，必须先检查装置的__________；收集气体完毕时，先将________从水槽中拿出，再__________；收集满氧气的集气瓶应__________（填“正”或“倒”）放在桌上，因为氧气的密度比空气大。
（二）工业制法。
工业上制取氧气的原料是________，其根据是液氧与液氮的沸点不同将它们分离开来，这个过程属于________变化。
【基础自测】
1．下列装置都可用于测定空气里氧气的含量，a、b两物质的选择正确的是（ ）
A．a是铜，b是红磷B．a是铜，b是木炭
C．a是汞，b是红磷D．a是汞，b是木炭
2.如图为空气成分示意图（按体积计算），其中“a”代表的是（ ）
A．氮气B．氧气C．二氧化碳D．稀有气体
3．有关物质燃烧的现象描述正确的是（ ）
A．镁条在空气中燃烧发出耀眼白光，生成氧化镁粉末
B．硫在氧气中燃烧火焰呈淡蓝色
C．纯净的氢气在空气中可以安静地燃烧，火焰呈淡蓝色
D．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
4．在进行“氧气的实验室制取与性质”实验时，某同学制得的氧气不纯．你认为可能的原因是（ ）
A．用排水法收集时O2，集气瓶装满水
B．用向上排空气法收集O2时，导管伸入到集气瓶的底部
C．用排水法收集O2时，导管口冒出气泡，立即收集
D．用排水法收集O2，收集满后，在水下盖上玻璃片
考点1 空气的组成及成分探究
【方法点拨】
测量结果小于
的可能原因：
①红磷的量不足；②装置的气密性不好；③集气瓶未冷却至室温就打开弹簧夹测量。
测量结果大于
的可能原因：
①点燃红磷伸入瓶中时，没有立即塞紧瓶塞；②弹簧夹没有夹紧。
[例1]某班同学用如图装置测定空气里氧气的含量．先用弹簧夹夹住乳胶管．点燃红磷伸入瓶中并塞上瓶塞．待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察广口瓶内水面变化情况．实验完毕，甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的
，乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的
．下列对这两种现象解释合理的是
①甲同学可能使用的红磷燃烧没有消耗完瓶内的氧气
②甲同学可能没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内空气受热从导管逸出
③乙同学可能未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内
④乙同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内空气受热逸出（ ）
A．只有①③B．只有①④C．只有①②③D．①②④
解析：
①、实验中所取红磷的量不足，会使装置内氧气不能被全部消耗，所以使得广口瓶内水面上升明显小于瓶内体积的
，解释合理；②若甲同学没有将弹簧夹夹紧，会导致实验中装置内的气体受热膨胀而逸出，因此测定氧气体积分数增大，解释不合理；③若乙同学可能未塞紧瓶塞，则会使实验装置漏气，那么外界空气就会进入集气瓶内，因此测得氧气的体积分数小于五分之一，故解释不合理；④乙同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出，因此测定氧气体积分数增大，D解释合理．
答案：
B
【考点集训】
1．空气中含量较多且化学性质不活泼的气体是（ ）
A．氮气B．氧气C．二氧化碳D．稀有气体
2.做空气中氧气含量测定的实验装置如图．下列有关说法正确的是（ ）
A．选用红磷是因为反应可以耗尽氧气，生成液态的五氧化二磷
B．燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭
C．燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高
D．钟罩内气体压强的减小会导致水面的上升
3.某化学兴趣小组利用如图所示的装置测定空气中氧气含量，已知实验装置气密性良好，关于实验，有如下说法：
①停止加热后即可读出注射器内气体的体积约为24mL；②实验能证明空气是混合物；③实验可观察到铜丝由红色变为黑色；④实验取用铜丝质量的多少不会影响实验结果；⑤实验能证明空气中约含五分之一体积的氧气，其中说法正确的是（ ）
A．③④⑤B．①③⑤C．①③④D．②③⑤
考点2 氧气的化学性质
[例2]下列有关实验现象的描述正确的是（ ）
A．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射
B．木炭在氧气中燃烧，发出白光
C．红磷在空气中燃烧，产生大量白雾
D．硫在空气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰
解析：
A、铁丝在空气中只能烧至发红，不会产生火星．B、木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量,说法正确．C、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾,D、硫在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，说法错误．
答案：
B
【考点集训】
4．下列关于氧气的说法中，错误的是（ ）
A．氧气是化学性质比较活泼的气体
B．液态氧可用作火箭的燃料
C．水中的氧气是鱼类生存的必要条件
D．铝、铁等金属能在氧气中燃烧
5.对于下列三个反应的叙述中不正确的有（ ）
①三个反应既是化合反应也是氧化反应
②生成物都是固体
③都需要点燃
④反应都发光、放热
⑤都有火焰产生．
A．1个B．2个C．3个D．4个
6.下列关于氧气的说法，正确的是（ ）
A．氧气能够燃烧B．氧气易溶于水
C．大多数金属能与氧气反应D．食物腐败不需要氧气
【易错提醒】
1．“烟”是固体小颗粒悬浮于空气中形成的现象；“雾”是液体小液滴悬浮于空气中形成的现象。
2．“实验现象”一般是我们通过视觉、嗅觉、听觉、触觉等感觉器官感知到的，不能出现生成物的名称；“实验结论”是根据实验现象得到的结论。
3．“光”与“火焰”的区别。
“光”是指物质燃烧时的温度超过该物质的沸点时表现出来的现象；“火焰”是气态物质燃烧时产生的特有现象。
一般来说，可燃性气体和熔沸点较低且易汽化的固体、液体，燃烧时除发光、放热外都有火焰，如氢气、酒精、硫等。
考点3 氧气的实验室制取
【方法点拨】
根据药品和反应条件选择气体的发生装置（固固加热或固液不加热），根据气体在水中的溶解性及密度的大小选择气体的收集方法（排水法或向上排空气法、向下排空气法）。
[例3]老师为同学们提供了如图所示的实验装置，请回答下列问题：
（1）如果用A装置作为加热高锰酸钾制取氧气的发生装置，还需要作出的改进是 ，装置A中试管口略向下倾斜的原因是
．
（2）如果用B装置收集二氧化碳、气体的进气口应为 （填字母序号）．
A．mB．nC．以上两种均可．
解析：
（1）如果用A装置作为加热高锰酸钾制取氧气的发生装置，为了防止高锰酸钾进入导管，还需要作出的改进是：
试管口应该塞一团棉花；为了防止水蒸气冷凝、回流炸裂试管，A装置中试管口应该略向下倾斜；
（2）若用图B装置收集二氧化碳气体，由于二氧化碳的密度比空气大，进气口应为m端．
答案：
（1）试管口应该塞一团棉花；为了防止水蒸气冷凝、回流炸裂试管；
（2）A
【考点集训】
7．实验室制取氧气时有以下操作步骤：
①装入药品②检查气密性③点燃酒精灯④固定装置⑤熄灭酒精灯⑥收集氧气⑦从水槽中取出导管，其中顺序合理的是（ ）
A．①②④③⑥⑤⑦B．②④①③⑥⑤⑦C．②①④③⑥⑦⑤D．②①④③⑥⑤⑦
8.过氧化氢溶液分解反应的催化剂很多．化学兴趣小组的同学设计如下四组实验，在相同条件下，比较两种物质的催化效果，其中观察效果较差的是（ ）
第一组
第二组
第三组
第四组
A．第一组同时实验，观察比较反应过程中两个气球体积的变化
B．第二组同时实验，观察比较反应过程中两者产生气泡的快慢
C．第三组分两次实验，看木条是否能复燃
D．第四组分两次实验，比较收集一定体积的气体所需要的时间
9.如下图是初中化学常用的部分实验仪器，据此回答问题。
（1）写出标有序号的仪器名称：
①__________，②__________。
（2）用氯酸钾制取氧气若用A装置，应该______________________________。
（3）应选用气体发生装置和收集装置为____________（填字母编号）；实验中，有同学发现对药品加热一段时间后收集不到氧气，可能的原因是____________________。
（4）若用初中化学常用的暗紫色固体来制取氧气，则化学方程式为：
____________________________。
易错辨析
1．下列实验现象叙述错误的是（ ）。
A．硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰B．铁在氧气中燃烧火星四射
C．木炭在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰D．磷在空气中燃烧产生大量白烟
解析：
学习氧气的性质要注意观察和正确描述实验现象，现象是指事物在变化过程中所表现出的外部形态和联系。
木炭在氧气中燃烧是发出白光，而在空气中燃烧发出淡蓝色火焰的是氢气，发出蓝色火焰的是一氧化碳和甲烷。
注意不能把结论当作现象进行描述。
答案：
C
[错因分析]对化学实验的现象记忆不清。
2．集气瓶中盛有氮气和氧气的混合气体（体积比为4∶1），采用燃烧法除去氧气而得到较纯净的氮气时，最好采用的试剂是（ ）。
A．铁B．红磷C．木炭D．硫黄
解析：
除去集气瓶中的某种气体的一个前提是物质与该气体反应且生成物是固体。
A选项中铁在氮气和氧气的混合气体中无法点燃；C、D选项燃烧后的产物都是气体，燃烧后集气瓶中仍是混合气体，无法得到较纯净的氮气。
答案：
B
[错因分析]化学反应所产生的是气体还是固体（烟）不清楚。
【课后作业】
1．空气中氮气的体积分数大约是（ ）
A．
B．
C．
D．
2．下列关于燃烧现象的描述不正确的是（ ）
A．硫在氧气中燃烧产生黄白色火焰
B．红磷在空气中燃烧产生大量白烟
C．镁在空气中燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体
D．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
3．2016年以来，我国多个地区屡有雾霾．下列减少雾霾的措施正确的是（ ）
A．推进太阳能的开发B．鼓励多开私家车出行
C．倡导用煤火力发电D．支持焚烧农作物秸秆
4．环境保护，以人为本．国家环境保护部于2016年1月开始全面实施《环境空气质量标准》PM2.5新标准，其中影响空气质量的一组主要污染物是（ ）
A．NO2、N2和可吸入颗粒物
B．CO2、N2、O2
C．CO2、O2和SO2
5．化学在能源利用、环境保护等方面起着重要的作用．下列有关做法错误的是（ ）
A．为治理雾霾，减少使用化石燃料
B．变废为宝，将地沟油转化为航空燃油
C．城市道路使用太阳能景观灯，节能又环保
D．用二氧化碳和水等合成新型燃油，不利于减缓温室效应
6．下列应用，利用了氧气物理性质的是（ ）
A．工业上用空气制氧气B．用氧气气焊金属
C．氧气供潜水员呼吸D．用氧气炼钢
7．下列不属于化合反应，也不属于分解反应，但属于氧化反应的是（ ）
A．磷+氧气
五氧化二磷
B．酒精+氧气
水+二氧化碳
C．碳酸钙
氧化钙+二氧化碳
D．硫酸铜+氢氧化钠→氢氧化铜+硫酸钠
8．下列物质在空气或氧气中燃烧时，现象描述正确的是（ ）。
A．镁条在空气中燃烧，冒出浓烈的黑烟，放出热量，生成黑色粉末
B．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成红色粉末
C．木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
D．硫在氧气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰，放出热量，产生没有气味的气体
9．下列图象表示一定质量的高锰酸钾固体受热过程中某些量随时间的变化趋势，其中正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
10．下图是实验室加热KClO3与MnO2的混合物制取氧气的装置图。
（1）下列操作顺序合理的是________（填序号）。
①先加药品，再检查装置的气密性；
②先检查装置的气密性，再加药品。
（2）实验结束后，若要回收MnO2，则可将试管内的剩余物经溶解、________、洗涤、干燥等操作加以回收。
11．请结合下列常用的仪器和装置，回答相关问题：
（1）写出仪器C的名称：
______。
（2）能用来量取一定体积液体的仪器是______（填序号）。
（3）实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气，其发生装置可选择________（填序号）组成，收集装置可选择______（填序号）。
12．使用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量：
（1）写出红磷在空气中燃烧的化学方程式：
__________________________________。
（2）在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间分成5等份，如上图装置所示。
待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1刻度处。
由此可知氧气约占空气总体积的____________。
（3）实验后发现测定空气中氧气含量偏低，造成这种结果的可能原因是：
__________________（填一种即可）。
（4）已知五氧化二磷溶于水且化学性质与二氧化碳相似，反应完毕后振荡集气瓶再滴入紫色石蕊溶液，溶液变________色。
13．请根据下列装置图，回答有关问题：
（1）写出装置图中标号仪器的名称：
a.________，b.________。
（2）写出实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式：
______________________________________，可选用的发生装置是________（填字母）。
（3）写出实验室用锌粒与稀硫酸制取氢气的化学方程式：
____________________________________，可选用的收集装置是________（填字母）。
（4）若要配制245g质量分数为10%的稀硫酸，需要质量分数为98%的浓硫酸（密度为1.84g/cm3）________mL（计算结果保留一位小数），由浓溶液配制稀溶液时，计算的依据是____________________________________。
在实验室用浓硫酸配制稀硫酸的主要步骤有：
计算、______、混匀、冷却至室温装瓶并贴上标签。
14．下图是同学们构建的关于氧气的部分知识网络，请你由图回答：
（1）实验室制取氧气的一个化学方程式：
______________________________。
（2）硫在氧气中燃烧的现象是________________________________________；Ⅰ、Ⅱ两类有氧气参加的化学反应的相同点是（写一条）______________________________。
（3）从正反两方面举例说明氧气与人类生活的关系：
________________________________________________________________________。
15．实验室部分装置如图所示，请回答下列问题。
（1）选择发生和收集O2的装置，填写在下表中（填字母）。
选用药品
发生装置
收集装置
H2O2溶液、MnO2
KMnO4
（2）如果用MnO2与浓H2SO4加热制备O2，可选用的发生装置是________（填字母）。
（3）选用F装置收集气体时，下列实验操作正确的是________（填序号）。
①反应前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖着瓶口，倒立在盛水的水槽中
②开始反应后，等到气泡连续且均匀时，再将导管口移入集气瓶
③收集气体后，将集气瓶盖上玻璃片再移出水槽
（4）实验室用KMnO4制备O2的化学方程式为：
________________________________________。
若需制备3.2gO2，至少需要消耗________gKMnO4（已知KMnO4的相对分子质量为158）。
第8讲 答案
[自主梳理]
、1.混合物 N2 O2 0.94% 0.03% 0.03%
2．
（1）氧气 变小 氧气
（2）氧气 气体 足量 红磷、白磷、金属铜
（3）①生成白烟，放出热量 ②进入集气瓶
（4）①氧气约占空气体积的
②氮气不能燃烧，也不支持燃烧，不溶于水
（5）吸收反应放出的热量和大量白烟，防止五氧化二磷污染空气
（6）Ⅰ.①红磷的量不足 ②装置的气密性不好 ③集气瓶未冷却至室温就打开弹簧夹（答案合理即可）
3．
（1）燃烧 呼吸
（2）硝酸 氮肥 保护气 （3）保护气
4．CO SO2 NO2 CO SO2 NO2 可吸入颗粒物
二、1.无 无 不易 大
2．比较 许多物质 氧化 氧化
3．①火星四射 ②耀眼的白光 ③白色固体 ④淡蓝色
⑤蓝紫色 ⑥刺激性 ⑦水雾 ⑧3Fe＋2O2
Fe3O4
⑨2Mg＋O2
2MgO ⑩2Cu＋O2
2CuO ⑪S＋O2
SO2 ⑫2H2＋O2
2H2O
4．供给呼吸 支持燃烧
三、
（一）1.
（1）①2H2O2
2H2O＋O2↑
（2）过氧化氢 二氧化锰
（3）装置气密性 固体二氧化锰 双氧水
2．
（1）2KMnO4
K2MnO4＋MnO2＋O2↑
（3）①装置气密性 ②一团棉花 ⑤预热 ⑥均匀的气泡
（4）②a.排水 b．向上排空气
③放在 口 ④伸到 中
⑤b.向下 c．气密性 导气管 熄灭酒精灯 正
（二）空气 物理
[基
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