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文檔簡(jiǎn)介
專題02空氣和氧氣
目錄
01理?思維導(dǎo)圖:呈現(xiàn)教材知識(shí)結(jié)構(gòu),構(gòu)建學(xué)科知識(shí)體系。
02盤(pán)?基礎(chǔ)知識(shí):甄選核心知識(shí)逐項(xiàng)分解,基礎(chǔ)不丟分。
03究?考點(diǎn)命題:對(duì)中考考點(diǎn)命題進(jìn)行細(xì)致研析和講解,全面提升。
04辨?易混易錯(cuò):點(diǎn)撥易混易錯(cuò)關(guān)鍵點(diǎn),沖刺高分。
理口/思維導(dǎo)圖
氮?dú)猓?8%):①作保護(hù)氣;②食品充?作防腐劑等;③用于制造低
溫環(huán)境或醫(yī)療上冷凍麻醉;④制硝酸和氮肥;
氧氣(21%):①動(dòng)植物呼吸;②醫(yī)療急救;③金屬切割;④煉鋼;②字畝航行
空氣的成分及用途
稀有氣體(0.94%):①作保護(hù)氣;②制多種用途的電光源等;③氮?dú)獬錃?/p>
球(寶度比空氣小且學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定);④氮?dú)庥糜谥圃斓蜏丨h(huán)境
二氧化碳(0.03%):①滅火;②化工原料;③氣體肥料;④干冰用于人工降雨;?掌握光合作用
有害氣體:一氧化碳(CO)、二氧化顯(NO2)、二氧化(SO2);可吸入顆粒物如煙塵。
污染來(lái)源:化石燃料的燃燒,工廠排放的廢氣及汽車(chē)排放的尾氣C
空氣污染與防治被污染的空氣帶來(lái)的危害:損害人體健親、影響作物生長(zhǎng)、破壞生態(tài)平衡.
空氣污染指數(shù)包括:一氧化碳、二氧化氮、二氧化疏、可吸入顆粒物、臭量。
防止空氣污染的措施:加強(qiáng)大氣質(zhì)量監(jiān)測(cè),改善環(huán)境狀態(tài)、植樹(shù)造林、使用清潔能源。
化學(xué)史:拉瓦錫研究空氣成分用定量的方法實(shí)瞼,第一次明確提
空氣出了"空氣是由氧氣和甄氣組成".
彈舞夾導(dǎo)管
裝置圖:
燒杯
藥品選擇:物質(zhì)能在空氣中燃燒且只與氧氣反應(yīng),燃燒后的生成
物為固體或液體(占的體積忽喑不計(jì))。
實(shí)驗(yàn)原理:紅磷在密閉空間=燃燒消耗氧氣,使得密閉空間中壓強(qiáng)減小,打開(kāi)彈簧夾,大
氣壓將燒杯中的水壓入集氣瓶中.(壓入的水的體積=被消耗的氧氣的體積)
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:
①紅磷燃燒,放出熱量,產(chǎn)生大量白煙
空氣中氧氣含孰定②裝置冷卻到室溫后打開(kāi)彈簧夾,燒杯內(nèi)的水倒流入集氣瓶,約占集氣瓶?jī)?nèi)氣體體積的1/5
化學(xué)方程式:4P+5O2=P2O5
實(shí)臉結(jié)論:氧氣約占空氣總體積的1/5
注意事項(xiàng)
①所用的紅磷必須過(guò)量。[如果紅磷過(guò)少則氧氣沒(méi)有全部消耗完,測(cè)量結(jié)果偏小]
②要等集氣瓶(裝置)冷卻到室溫后才能打開(kāi)彈簧夾。
誤差分忻:
實(shí)際測(cè)得的結(jié)果比真實(shí)值小,其原因可能是:A紅磷量不足;B裝置氣密性差;C未
冷卻至室溫就打開(kāi)彈簧夾
集氣瓶中水的作用:(1)主要是吸收有毒的五氧化二磷(固體)。
(2)還可以吸熱加快降溫,和防止熱的燃燒物濺落炸裂瓶底.
①通常情況下,是無(wú)色無(wú)味的氣體,障溫后,氧氣變?yōu)榈{(lán)色的液體,繼續(xù)降溫量淡is色雪花狀
物理性質(zhì):②密度:除準(zhǔn)狀況下,鹿度18大于空氣(可用向上排空法收集)
③溶IK性:制氣不易溶于水(可用排水法收集)
1.真育助燃性(支捋燃饒)和氧化性
2.木炭(黑色固體)燃燒現(xiàn)象:空氣中發(fā)出紅光(色氣發(fā)出白光),放出熱■,生成無(wú)色無(wú)味的氣體能使澄清石灰水
變渾濁.化學(xué)方程式:
C+Ch^iS.CO:
3.SMH(淡黃色)燃燒現(xiàn)象:空氣(氧氣)中發(fā)出制費(fèi)的淡醯色(照克的藍(lán)紫色)火熔,放出熱■,生成一種有剌激性
氣味的氣體.化學(xué)方程式:
S4-Oj???SO:
4.紅磷(B8紅色固體)燃燒現(xiàn)皎:氧氣中副冽燃燒,放出熱■,生成大■的白煙.化學(xué)方程式:
4P4-5O:-P2O5
5.鐵絲(銀白色固體)燃燒現(xiàn)?:空氣中紅熱,不燃燒;氧氣中劇烈燃燒,火星四射,放出熱■,生成黑色BS體.方程式:
氧氣
原理:利用液態(tài)氧氣和液態(tài)斷氣的沸點(diǎn)不同.是物理變化
■制法:
過(guò)程:分離液態(tài)空氣
2KStaO?=^=KMnd+MnCh+OH
反應(yīng)原理~
ZHKh-2H2O+O2T
固體?固體反應(yīng),需要加熱
發(fā)生裝雷:X-----------------------
固體+液體反應(yīng),不需加熱
氧氣的制取制取裝芭/4
排水法收集:氧氣不易溶于水
\收集裝*:
《向上ME空氣法收集:塞度比空氣大
連:連接裝置.先下后上,從左到右的腰序
亙:險(xiǎn)直裝置氣容性
裝:裝入藥品(藥他或紙槽)
定:固定試窗時(shí),試費(fèi)口應(yīng)蹄向下傾斜(防止生成的冷;》水回流使試截底部炸裂)
實(shí)物室制法:點(diǎn):點(diǎn)燃者播燈,加熱藥品,先使試營(yíng)均勻受熱
收:收集氣體
離:先珞身曾撤離水面
熄:熄天酒精燈
檢甄:將帶火星的木條伸入集氣瓶?jī)?nèi),若木條復(fù)燃,說(shuō)明是氧氣.
晚滿:格帶火星的木條放在集氣瓶口,若木條復(fù)燃,證明已酒.
多功能瓶的使用:見(jiàn)?!鍪?/p>
概念:在化學(xué)反應(yīng)中能改變反他物質(zhì)的反應(yīng)速率,但本身的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)■在反應(yīng)前
后不變的物質(zhì).
特點(diǎn):一變(改變反應(yīng)速率,加快走減慢);兩不耍(質(zhì)■、化學(xué)性質(zhì)不變)
催化劑(1;證明是否改變反應(yīng)速率:相同條件
下,加或者不加藥品對(duì)比實(shí)粉;
②證明質(zhì)?是否改變:實(shí)航前禰■一
證明某物質(zhì)是催化劑次,實(shí)噲后分離出來(lái)再將■一次;
①證明化學(xué)性質(zhì)整否改交:將分畫(huà)出來(lái)的
再質(zhì)再進(jìn)行實(shí)量①的操作,現(xiàn)察是否還能
改變反應(yīng)速率.
盤(pán)/基礎(chǔ)知識(shí)
?知識(shí)點(diǎn)一空氣的成分及用途
一、空氣的成分及體積分?jǐn)?shù)
1.空氣是混合物,主要成分(按體積分?jǐn)?shù)):氮?dú)猓∟2)78%,氧氣(。2)21%(氮?dú)馀c氧氣體積比約為4
比1),稀有氣體0.94%,二氧化碳(CO2)0.03%,其它氣體和雜質(zhì)0.03%。
空氣成分口訣:氮78,氧21,0.94是稀氣,兩個(gè)0.03分別是COZ和雜氣。
二、各成分的用途
1.氧氣
性質(zhì)對(duì)應(yīng)的用途
供動(dòng)植物呼吸、醫(yī)療急救、登山、潛
氧氣能供給呼吸水等
能支持燃燒煉鋼、氣焊、氣割、航空航天
2.氮?dú)?/p>
性質(zhì)對(duì)應(yīng)的用途
與某些物質(zhì)反應(yīng)制硝酸和氮肥
作保護(hù)氣:
①食品充氮防腐
化學(xué)性質(zhì)不活潑
②燈泡充氮防鋁絲氧化
氮?dú)?/p>
③在氮?dú)夥諊泻附咏饘俜乐菇饘傺趸?/p>
用于制造低溫環(huán)境:
液氮溫度很低①醫(yī)療上冷凍治療
②超導(dǎo)材料在低溫環(huán)境下顯示超導(dǎo)性能
3.稀有氣體
性質(zhì)對(duì)應(yīng)的用途
無(wú)色、無(wú)味氣體_———
物理
制多種用途的電光源
性質(zhì)通電時(shí)能發(fā)出不同顏色的光
如:航標(biāo)燈、照明燈、閃光燈和霓虹燈
稀有氣體
化學(xué)性質(zhì)很不活潑作保護(hù)氣
①氯氣充氣球(密度比空氣小且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定)
氧氣
②氨氣用于制造低溫環(huán)境
?知識(shí)點(diǎn)二空氣的污染與防治
1.空氣污染物:①煙塵:可吸入顆粒物;②有毒氣體:一氧化碳、二氧化氮和二氧化硫等,這三種氣體都
是有毒氣體。③臭氧03.
2.目前計(jì)入空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)的主要污染物有:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入顆粒物(PM10)、
細(xì)顆粒物(PM2.5)、臭氧。
3.空氣污染物來(lái)源:化石燃料的燃燒,工廠排放的廢氣,汽車(chē)排放的尾氣。
4.空氣污染造成的危害:損害人體健康、影響作物生長(zhǎng)、破壞生態(tài)平衡。
5.存在的環(huán)境問(wèn)題:溫室效應(yīng)(二氧化碳含量過(guò)多引起,其他如甲烷等也能造成)、臭氧空洞(飛機(jī)的尾
氣、制冷劑氟里昂的排放)、母函(由二氧化硫、二氧化氮引起)。
6.防止空氣污染的措施:使用清潔能源,加強(qiáng)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè),積極植樹(shù)、種草。
注意:二氧化碳能造成溫室效應(yīng)加劇,但不是空氣污染物和有害氣體。
?知識(shí)點(diǎn)三空氣中氧氣含量的測(cè)定
拉瓦錫用定量的方法研究空氣的成分
實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論
mm
玻璃鐘罩一部分銀白色的液態(tài)汞變成紅色
空氣由氧氣和氮?dú)饨M成,
粉末,容器里空氣的體積大約減少
其中氧氣約占空氣總體積的lZ5o
了些……
火爐11
二、空氣中氧氣含量的測(cè)定
1.紅磷燃燒法測(cè)定空氣中氧氣的含量
彈黃夾導(dǎo)管
/
實(shí)驗(yàn)裝置
燃燒匙一一■燒杯
1?
集氣瓶一L
紅磷燃燒消耗集氣瓶?jī)?nèi)的氧氣,瓶?jī)?nèi)氣體減少,壓強(qiáng)減小,冷卻后打開(kāi)彈簧
實(shí)驗(yàn)原理
夾,燒杯內(nèi)的水會(huì)被壓入集氣瓶,進(jìn)入水的體積即為瓶?jī)?nèi)消耗氧氣的體積。
①紅磷燃燒,產(chǎn)生大量白煙,并放出熱量;
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
②冷卻后打開(kāi)彈簧夾,燒杯中的水被吸入集氣瓶,瓶?jī)?nèi)液面上升約3。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論氧氣約占空氣總體積的四。
化學(xué)方程式4P+SO2整=2P20s
①紅磷的量不足
進(jìn)入水的體積?、谘b置漏氣,塞子沒(méi)塞緊
于集氣瓶總體積③紅磷熄滅后未冷卻至室溫
誤差的1/5的原因④有部分水留在導(dǎo)管中未進(jìn)入集氣瓶
分析⑤燃燒到一定程度時(shí),瓶?jī)?nèi)氧氣含量小,紅磷不能繼續(xù)燃燒
進(jìn)入水的體積大①紅磷點(diǎn)燃后伸入瓶?jī)?nèi)過(guò)慢,使裝置內(nèi)氣體受熱逸出,導(dǎo)致進(jìn)入瓶?jī)?nèi)的水的
于集氣瓶總體積體積偏大
的1/5的原因②彈簧夾未夾緊,紅磷燃燒時(shí)集氣瓶?jī)?nèi)氣體受熱從導(dǎo)管逸出
①能在空氣中燃燒
②只與空氣中的氧氣反應(yīng)
選擇原則
③生成物最好為固體或液體(如果有氣體,該氣體要能被水或某溶液完全吸
收)
①若裝置不變,判斷下列藥品能否代替紅磷進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并說(shuō)明原因:
藥品
鐵絲:不能,因?yàn)殍F絲在空氣中不能燃燒
選擇
鎂條:不能,因?yàn)殒V能與空氣中的氮?dú)?、二氧化碳反?yīng)
紅磷替代品的選
木炭:不能,因?yàn)槟咎吭诳諝庵腥紵啥趸己鸵谎趸細(xì)怏w,裝置內(nèi)
擇
壓強(qiáng)變化不明顯
②若將集氣瓶中的水換為氫氧化鈉溶液,則硫粉可以替代紅磷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
2.其他的測(cè)量裝置
02468101214
口1jI
足量白磷活塞
-沸水
裝置改進(jìn)的目的:污染更小,數(shù)據(jù)誤差更小,操作更簡(jiǎn)便,現(xiàn)象更明顯,更環(huán)保,更節(jié)約藥品材料等。
3.測(cè)定空氣中氧氣含量的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)步驟
(1)將氧氣傳感器與數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)連接;
(2)把氧氣傳感器插入盛有空氣的容器,采集數(shù)據(jù);
(3)通過(guò)相關(guān)軟件處理數(shù)據(jù),并在計(jì)算機(jī)屏幕上顯
示空氣中氧氣的含量。
數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn):直觀、可視。能夠?qū)簭?qiáng)、濃度等,通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)化為電信號(hào),然后通過(guò)數(shù)據(jù)采集器
進(jìn)入電腦,將實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的各種變化量,用數(shù)據(jù)圖像等直觀形式表現(xiàn)出來(lái)。
?知識(shí)點(diǎn)四氧氣的性質(zhì)
一、氧氣的物理性質(zhì)
標(biāo)準(zhǔn)狀況下,氧氣是無(wú)色無(wú)味的氣體;密度比空氣略大(可用向上排空氣法收集);不易溶于水(可用排
水法收集)。降溫后,氧氣可以變?yōu)榈{(lán)色的液體,甚至淡藍(lán)色雪花狀固體。
二、氧氣的化學(xué)性質(zhì)
氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑,氧氣具有氧化性。黑笊”:
1.氧氣能支持燃燒
(1)操作:把帶有火星的木條伸到盛有氧氣的集氣瓶中。
(2)現(xiàn)象及結(jié)論:木條復(fù)燃,說(shuō)明氧氣能支持燃燒。
(3)應(yīng)用:用于檢驗(yàn)氧氣:將帶火星的木條伸到集氣瓶中,若復(fù)燃則是氧氣。
【名師拓展】
(1)在空氣中,帶火星的木條不能復(fù)燃,并漸漸熄滅;在氧氣中,帶火星的木條復(fù)燃,并劇烈燃燒。
(2)若帶火星的木條不復(fù)燃,有兩種可能:氣體中不含氧氣或含有的氧氣量較少。
(3)鑒別兩種氣體(其中有一種是氧氣):用帶火星的木條;鑒別三種氣體(其中有一種是氧氣):用燃
著的木條。
2.氧氣與非金屬(碳、硫、磷)的反應(yīng)
(1)木炭(黑色固體)燃燒
現(xiàn)象:空氣中發(fā)出紅光,放出熱量,生成無(wú)色無(wú)味的氣體,能使澄清石灰水變渾濁。
氧氣中發(fā)出白光,放出熱量,生成無(wú)色無(wú)味的氣體,能使澄清石灰水變渾濁。
化學(xué)方程式:c+o2^=cor
(2)硫粉(淡黃色)燃燒
現(xiàn)象:空氣中發(fā)出微弱的淡藍(lán)色火焰,放出熱量,生成一種有刺激性氣味的氣體。
氧氣中發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰,放出熱量,生成一種有刺激性氣味的氣體。
化學(xué)方程式:S+so?
注意事項(xiàng):實(shí)驗(yàn)時(shí),要在瓶底裝少量水(吸收二氧化硫,防止污染空氣)O
(3)紅磷(暗紅色固體)燃燒
現(xiàn)象:氧氣中劇烈燃燒,放出熱量,生成大量的白煙
化學(xué)方程式:4P+5O?2P0
注意:五氧化二磷(P2O5)是固體,不是氣體
3.氧氣與金屬(鐵)的反應(yīng)
(1)鐵絲(銀白色固體)燃燒
現(xiàn)象:
空氣中:紅熱,不燃燒;氧氣中:劇烈燃燒,火星四射,放出熱量,生成一種黑色固體。
化學(xué)方程式:3Fe+20L—__Fe304
【注意事項(xiàng)】
①用砂紙把細(xì)鐵絲磨成光亮的銀白色,是為了除去細(xì)鐵絲表面的雜質(zhì)。
②將細(xì)鐵絲盤(pán)成螺旋狀,是為了增大細(xì)鐵絲與氧氣的接觸面積。
③把細(xì)鐵絲繞在火柴上,是為了引燃細(xì)鐵絲,使細(xì)鐵絲的溫度達(dá)到著火點(diǎn)。
(4)待火柴快燃盡時(shí)才緩慢插入盛有氧氣的集氣瓶中,是為了防止火柴燃燒時(shí)消耗氧氣,保證有充足的氧氣
與細(xì)鐵絲反應(yīng)。
⑤由上向下緩慢伸進(jìn)盛有氧氣的集氣瓶中,是為了防止細(xì)鐵絲燃燒時(shí)放熱使氧氣從集氣瓶口逸出,保證有
充足的氧氣與細(xì)鐵絲反應(yīng)。
⑥集氣瓶里要預(yù)先裝少量水或在瓶底鋪上一薄層細(xì)沙,是為了防止灼熱的生成物濺落使集氣瓶瓶底炸裂。
4.緩慢氧化
某些物質(zhì)在一些條件下,與氧氣發(fā)生緩慢的氧化反應(yīng),稱為緩慢氧化。緩慢氧化也放熱。
如:動(dòng)植物新陳代謝,金屬的銹蝕,食物的腐爛,酒醋的釀造,農(nóng)家肥的腐熟等。
5.總結(jié)
(1)氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體,在一定的條件下,能與許多物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)并放出大量的熱。在
這些反應(yīng)中,氧氣提供氧,具有氧化性。
(2)物質(zhì)在氧氣中燃燒程度比空氣中劇烈,說(shuō)明物質(zhì)燃燒程度,與氧氣的濃度大小成正比。
(3)物質(zhì)燃燒時(shí)的現(xiàn)象
一般氣體燃燒會(huì)產(chǎn)生火焰;固體直接燃燒產(chǎn)生光或者火星;生成物有固體時(shí),一般都會(huì)產(chǎn)生煙。
【歸納總結(jié)】
氧氣與常見(jiàn)物質(zhì)發(fā)生的反應(yīng)
物質(zhì)反應(yīng)現(xiàn)象化學(xué)方程式(表達(dá)式)
磷產(chǎn)生大量白煙、放熱4P+5O,點(diǎn)燃2PQ?
①木炭在空氣中燃燒時(shí)持續(xù)紅熱,無(wú)煙無(wú)焰;木炭在氧氣中劇
木炭烈燃燒,并發(fā)出白光C+O。點(diǎn)燃CO。
②放熱、生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體
①在空氣中燃燒發(fā)出淡藍(lán)色火焰,在氧氣中燃燒發(fā)出藍(lán)紫色火焰
硫S+0,點(diǎn)燃so.
②放熱、生成有刺激性氣味的氣體
①純凈的氫氣在空氣中燃燒,產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰
氫氣2H,+O,點(diǎn)膠2H2。
②放熱、生成能使無(wú)水硫酸銅變藍(lán)的液體
鐵鐵在氧氣中劇烈燃燒,火星四射,放熱,生成黑色固體3Fe+2O,點(diǎn)燃FeQ,
鋁在氧氣中燃燒,發(fā)出耀眼的白光,放熱,生成白色固體4A1+3O,點(diǎn)燃2Al,Ch
鋁
鋁在空氣中與氧氣反應(yīng),表面形成致密的氧化膜
4A1+3O2=2A12O3
鎂鎂在空氣中燃燒,發(fā)出耀眼的白光、放熱、生成白色粉末2Mg+O,點(diǎn)粒2MgO
銅紅色的固體逐漸變成黑色2CU+C)3A2CuO
汞銀白色液體逐漸變成紅色2Hg+O2=A=2HgO
一氧化碳產(chǎn)生藍(lán)色火焰,放熱,生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體2co+O,點(diǎn)粒2cO?
產(chǎn)生明亮的藍(lán)色火焰,放熱,產(chǎn)生能使無(wú)水硫酸銅變藍(lán)的液體,
甲烷CH4+2O2感暨CO2+2H2O
生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體
火焰發(fā)出白光,放熱,產(chǎn)生能使無(wú)水硫酸銅變藍(lán)的液體,生成
蠟燭石蠟+氧氣理水+二氧化碳
能使澄清石灰水變渾濁的氣體
?知識(shí)點(diǎn)五氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法
一'氧氣的工業(yè)制法
1.方法:分離液態(tài)空氣法
2.原理:利用液態(tài)氧和液態(tài)氮的沸點(diǎn)不同。
3.具體過(guò)程:在低溫下加壓,使空氣液化,然后升溫,液態(tài)氮的沸點(diǎn)比液態(tài)氧的沸點(diǎn)低,氮?dú)庀日舭l(fā)出來(lái),
剩下主要是液氧。
二、氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法
在實(shí)驗(yàn)室中,常采用高中酸鉀或過(guò)氧化氫分解等方法制氧氣。
【名師拓展】實(shí)驗(yàn)室制氧氣選擇藥品和反應(yīng)時(shí)需考慮的因素:
1.制氧氣的原料須是含氧的物質(zhì);發(fā)
生
裝
2.利用比較簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)條件就能較快得到氧氣;高徒酸鉀
置
3.生成的氣體成分單一,便于收集。
三'加熱高鎰酸鉀制氧氣
1.藥品:高銃酸鉀(暗紫色固體)
2.原理:2KMn0[K2Mtic)=+M11O2+
3.裝置:
(1)發(fā)生裝置:加熱固體制氣體(固體加熱型裝置)
(2)收集裝置:
①排水法收集:依據(jù)氧氣丕易溶于水且不與水反應(yīng)。
②向上排空氣法收集:依據(jù)氧氣的密度比空氣略大。
4.主要實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)查:組裝儀器,檢查裝置的氣密性;
(2)裝:把藥品裝入試管內(nèi),平鋪在試管底部,管口塞一小團(tuán)棉花,用帶導(dǎo)管的單孔橡皮塞塞緊試管口;
(3)定:用鐵夾夾持試管,并固定在鐵架臺(tái)上;
(4)點(diǎn):點(diǎn)燃酒精燈加熱(記得先預(yù)熱,防止試管受熱不均破裂);
(5)收:用排水法收集氧氣;
(6)移:實(shí)驗(yàn)完畢,先把導(dǎo)氣管從水槽中移出水面(防止水倒吸回?zé)岬脑嚬?,使試管炸裂)?/p>
(7)熄:熄滅酒精燈。
可簡(jiǎn)記為:“茶莊定點(diǎn)收利息”(每個(gè)字代表一個(gè)步驟:①查②裝③定④點(diǎn)⑤收⑥移⑦熄)。
四'過(guò)氧化氫分解制取氧氣
1.藥品:過(guò)氧化氫(H2O2)溶液和二氧化錦(MnO2)
過(guò)氧化氫溶液俗名“雙氧水”,是一種無(wú)色溶液,過(guò)氧化氫在常溫下可以分解放出氧氣:二氧化鎰是一種黑
色粉末。
2.原理:2H^^2比0+0日
3.實(shí)驗(yàn)裝置:
發(fā)生裝置:固液不加熱型裝置(固體與液體反應(yīng)類型,不需加熱)
收集裝置:排水法、向上排空氣法
4.實(shí)驗(yàn)步驟
⑴檢查裝置的氣密性。
(2)向錐形瓶中加入二氧化鎬固體。
(3)塞好帶有分液漏斗(或長(zhǎng)頸漏斗)和導(dǎo)管的雙孔橡膠塞。
(4)向分液漏斗(或長(zhǎng)頸漏斗)中加入過(guò)氧化氫溶液。
(5)用排水法(或向上排空氣法)收集氣體。
【名師拓展】
固液不加熱型不同裝置的優(yōu)點(diǎn):
⑴裝置A簡(jiǎn)單,所用儀器少
(2)裝置B方便添加液體藥品
(3)裝置C可以控制液體藥品的滴加速度,從而產(chǎn)生平穩(wěn)的氣流;其中分液漏斗可以用注射器代替。
5.驗(yàn)滿方法
(1)用排水法收集:當(dāng)觀察到集氣瓶中的水排完,集氣瓶口有大量氣泡冒出時(shí),證明已收集滿。
(2)用向上排空氣法收集:將帶火星的木條放在集氣瓶口,若木條復(fù)燃,證明已收集滿。
6.放置方法:正放在桌子上,并蓋上毛玻璃片。
?知識(shí)點(diǎn)六催化劑
1.概念:在化學(xué)反應(yīng)中能改變其他物質(zhì)的反應(yīng)速率,但本身的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應(yīng)前后不變的物質(zhì)。
2.特點(diǎn):一變(改變反應(yīng)速率,加快或減慢);兩不變(質(zhì)量、化學(xué)性質(zhì)不變)
3.理解:①催化劑不能改變生成物的質(zhì)量。
②催化劑不是反應(yīng)物也不是生成物(寫(xiě)在反應(yīng)條件上)。
③一種催化劑只針對(duì)某一反應(yīng),不同的反應(yīng),催化劑可能相同,某一反應(yīng)的催化劑可能不只一種。
4.證明某物質(zhì)是催化劑:
①證明是否改變反應(yīng)速率:相同條件下,加或者不加藥品對(duì)比實(shí)驗(yàn);
②證明質(zhì)量是否改變:實(shí)驗(yàn)前稱量一次,實(shí)驗(yàn)后分離出來(lái)再稱量一次;同時(shí)滿足
③證明化學(xué)性質(zhì)是否改變:將分離出來(lái)的物質(zhì)再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)①的操作,即為催化劑
觀察是否還能改變反應(yīng)速率。
5.拓展:影響某反應(yīng)的反應(yīng)速率的因素
反應(yīng)物濃度、反應(yīng)溫度、反應(yīng)物接觸面積、是否有催化劑、催化劑種類、催化劑質(zhì)量等等。
?知識(shí)點(diǎn)一空氣的成分及用途
【典例1】(2024?重慶A?中考真題)空氣成分中含量多且可用作保護(hù)氣的是()
A.N2B.02
C.稀有氣體D.CO2
【答案】A
【解析】氮?dú)獯蠹s占空氣體積的78%,含量多,且氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,可用作保護(hù)氣,故A選項(xiàng)正確;氧
氣大約占空氣體積的21%,氧氣可以支持燃燒和供給呼吸,氧氣不能用作保護(hù)氣,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤;稀有氣
體大約占空氣體積的0.94%,稀有氣體化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,可用作保護(hù)氣,但是含量少,故C選項(xiàng)錯(cuò)誤;二氧
化碳大約占空氣體積的0.03%,含量少,故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。
【典例2】(2024?湖南?中考真題)下列有關(guān)空氣的說(shuō)法正確的是()
A.空氣是混合物
B.空氣是由空氣分子構(gòu)成
C.空氣中氮?dú)鈽O易溶于水
D.空氣中稀有氣體的體積分?jǐn)?shù)最大
【答案】A
【解析】空氣是由氮?dú)?、氧氣等多種物質(zhì)組成的,屬于混合物,故A說(shuō)法正確;空氣是由氮?dú)?、氧氣等?/p>
種物質(zhì)組成的,屬于混合物,空氣中含氮分子、氧分子等,不存在空氣分子,故B說(shuō)法錯(cuò)誤;空氣中氮?dú)?/p>
難溶于水,故C說(shuō)法錯(cuò)誤;空氣中各成分的體積分?jǐn)?shù):氮?dú)饧s占78%、氧氣約占21%、稀有氣體約占
0.94%、二氧化碳約占0.03%、水蒸氣和和雜質(zhì)約占0.03%,則空氣中氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)最大,故D說(shuō)法錯(cuò)誤。
?知識(shí)點(diǎn)二空氣的污染與防治
【典例3】(2024?海南?中考真題)小冰參加學(xué)校科學(xué)實(shí)踐活動(dòng),設(shè)計(jì)并組裝一個(gè)微型空氣質(zhì)量“檢測(cè)站”來(lái)
監(jiān)測(cè)校園里的空氣質(zhì)量。下列不屬于空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)污染物的是()
A.CO2B.SO2
C.NO2D.PM2.5
【答案】A
【解析】空氣污染物包括:一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、可吸入顆粒物、細(xì)顆粒物,PM2.5屬
于細(xì)顆粒物,而CO?是空氣的成分之一,不屬于空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)污染物,故選:Ao
【典例4】(2024?河南?中考真題)建設(shè)美麗家園需要天藍(lán)、地綠、水清。下列做法不利于保護(hù)環(huán)境的是(
A.開(kāi)發(fā)和利用新能源B.積極植樹(shù)、造林、種草
C.露天焚燒樹(shù)葉、塑料袋D.將垃圾分類、回收、利用
【答案】C
【解析】開(kāi)發(fā)和利用新能源,有利于減少化石燃料的使用,可以減少污染,有利于保護(hù)環(huán)境,A不符合題
意;積極植樹(shù)、造林、種草,可以凈化空氣,有利于保護(hù)環(huán)境,B不符合題意;露天焚燒樹(shù)葉、塑料袋,會(huì)
產(chǎn)生大量煙塵和有害物質(zhì),不利于保護(hù)環(huán)境,C符合題意;將垃圾分類、回收、利用,可以節(jié)約資源,減少
污染,有利于保護(hù)環(huán)境,D不符合題意。
?考點(diǎn)三空氣中氧氣含量的測(cè)定
【典例5】(2024?北京?中考真題)用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)定出空氣中約占((按體積計(jì)算)。下
列敘述不正確的是()
A.②中瓶?jī)?nèi)空氣的體積約為200mLB.可加熱鐵絲引燃銅匙中的白磷
C.白磷的作用是消耗②中瓶?jī)?nèi)的D.最終注射器活塞移至約40mL刻度線處
【答案】D
【解析】A、根據(jù)題意打開(kāi)膠塞,取出200mL水,②中瓶?jī)?nèi)空氣的體積約為200mL,說(shuō)法正確,不符合題
思;
B、鐵具有良好的導(dǎo)熱性,可加熱鐵絲引燃銅匙中的白磷,說(shuō)法正確,不符合題意;
C、白磷燃燒是與空氣中氧氣反應(yīng),能消耗瓶?jī)?nèi)的氧氣,使容器內(nèi)壓強(qiáng)減小,打開(kāi)彈簧夾,注射器活塞向左
移動(dòng),移動(dòng)的體積為消耗的氧氣,說(shuō)法正確,不符合題意;
D、氧氣約占空氣體積的五分之一,瓶?jī)?nèi)空氣體積約為200mL,消耗的氧氣約為40mL,注射器活塞向左
移動(dòng)40mL,最終注射器活塞會(huì)移至約100mL-40mL=60mL刻度線處,說(shuō)法錯(cuò)誤,符合題意。
故選D。
【典例6】(2024?內(nèi)蒙古赤峰)如圖是測(cè)定空氣中氧氣含量的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置(夾持裝置已省略),對(duì)該實(shí)
驗(yàn)認(rèn)識(shí)正確的是
燃燒匙一—電熱棒
a
玻璃管一二
一比2
紅磷一二一L,
-----:-<二:<--:::$
A.現(xiàn)象:實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,紅磷燃燒,產(chǎn)生大量白霧
B.推論:實(shí)驗(yàn)后,玻璃管中剩余氣體具有可燃性
C.分析:紅磷的量多或少,都不會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果
D.評(píng)價(jià):用改進(jìn)裝置實(shí)驗(yàn),能減少對(duì)空氣的污染
【答案】D
【解析】A、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,紅磷燃燒,產(chǎn)生大量白煙,A錯(cuò)誤:
B、實(shí)驗(yàn)后,紅磷有剩余,且不再燃燒,說(shuō)明玻璃管中剩余氣體不具有可燃性,B錯(cuò)誤;
C、紅磷必須過(guò)量,確保試管中的氧氣被完全消耗,紅磷不足會(huì)導(dǎo)致試管中有氧氣剩余,測(cè)量結(jié)果偏小,C
錯(cuò)誤;
D、紅磷燃燒產(chǎn)生的五氧化二磷是有毒物質(zhì),該裝置在密封裝置內(nèi)引燃紅磷,能減少五氧化二磷對(duì)空氣的污
染,D正確。
故選:D。
【典例7】(2024?四川成都?中考真題)空氣中含有多少氧氣呢?學(xué)習(xí)小組開(kāi)展“測(cè)定空氣里氧氣含量”的探
究活動(dòng)。
資料:1.紅磷的著火點(diǎn)是240。。白磷的著火點(diǎn)是40。(3。
2.相同的溫度和體積下,氣體壓強(qiáng)與分子數(shù)成正比。
3.相同的溫度和壓強(qiáng)下,氣體體積與分子數(shù)成正比。
【史料研究】
曲頸甑
圖1圖2
二百多年前,化學(xué)家拉瓦錫利用汞能和氧氣發(fā)生反應(yīng)的原理,采用圖1裝置測(cè)出氧氣約占空氣體積的1/5。
(1)加熱時(shí),曲頸甑內(nèi)液態(tài)汞表面產(chǎn)生紅色粉末,玻璃鐘罩內(nèi)的現(xiàn)象是,產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是,
【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】
設(shè)計(jì)并利用圖2裝置測(cè)空氣里氧氣含量。
(2)主要步驟如下,正確的順序?yàn)椋ㄌ钚蛱?hào))。
①?gòu)椈蓨A夾緊膠皮管
②紅磷熄滅并冷卻后,打開(kāi)彈簧夾
③點(diǎn)燃紅磷后立即伸入瓶中并塞緊塞子
④在集氣瓶中加入少量水,將水面上方空間分成5等份
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束,集氣瓶中剩余氣體的主要成分是o
【優(yōu)化與實(shí)驗(yàn)】
同學(xué)們利用圖2裝置多次實(shí)驗(yàn),水面均未上升到刻度“1”。經(jīng)討論后,分別取足量紅磷、白磷采用圖3裝置
進(jìn)行實(shí)驗(yàn),記錄并處理數(shù)據(jù)分別如圖4、圖5。
(4)圖4中氧氣含量從8.05%上升到9.26%,原因可能是?
(5)圖5中BC段壓強(qiáng)增大,原因是。計(jì)算白磷消耗的氧氣占空氣體積的%(精確到0.01%)。
【反思與交流】
(6)圖2實(shí)驗(yàn)水面未達(dá)到刻度“1”,原因是裝置中的氧氣未消耗完。紅磷燃燒不能將氧氣消耗完的主要原因
是O
(7)上述實(shí)驗(yàn)中汞、白磷和五氧化二磷有毒,對(duì)環(huán)境“不友好”。結(jié)合實(shí)驗(yàn)原理和藥品弊端,可選擇的替代
藥品有(寫(xiě)一種)。
【答案】(1)汞液面上升汞與氧氣反應(yīng),鐘罩內(nèi)氣體減少,氣壓減小
⑵④①③②
(3)氮?dú)?/p>
(4)反應(yīng)結(jié)束后,溫度下降氣體逐漸混合均勻/溫度下降水蒸氣變成液態(tài),氧氣含量增大
(5)反應(yīng)剛開(kāi)始,溫度升高對(duì)壓強(qiáng)的影響比氣體減少對(duì)壓強(qiáng)的影響大19.37
(6)反應(yīng)一段時(shí)間后,氧氣濃度下降到一定程度,燃燒放出的熱量減少,溫度降低到紅磷著火點(diǎn)以下,紅
磷熄滅,所以氧氣消耗不完(合理即可)
(7)銅粉
【解析】(1)汞與氧氣反應(yīng)生成氧化汞,導(dǎo)致鐘罩內(nèi)氣體減少,氣壓減小,玻璃鐘罩內(nèi)汞液面上升;
(2)該實(shí)驗(yàn)操作的正確順序是:檢驗(yàn)裝置的氣密性。在集氣瓶中加入少量水,并將水面上方空間分成5等
份;用彈簧夾夾緊膠皮管;點(diǎn)燃紅磷,立即伸入瓶中并把塞子塞緊;待紅磷熄滅并冷卻至室溫后,打開(kāi)彈
簧夾;故答案為:④①③②;
(3)由于氧氣占空氣體積的五分之一,紅磷燃燒消耗了氧氣,實(shí)驗(yàn)結(jié)束,集氣瓶中剩余氣體的主要成分是
氮?dú)猓?/p>
(4)白磷燃燒消耗氧氣并放出熱量,而其他氣體不變,氧氣的含量逐漸減小,但反應(yīng)結(jié)束后,溫度下降,
氣體逐漸混合均勻或溫度下降水蒸氣變成液態(tài),導(dǎo)致氧氣的含量逐漸增大;
(5)紅磷燃燒放熱,溫度升高,裝置內(nèi)壓強(qiáng)增大,消耗氧氣,裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小,溫度升高所增加的氣壓大
于氧氣消耗所減小的氣壓,所以BC段壓強(qiáng)增大;用如圖所示數(shù)據(jù)計(jì)算,用這種方法測(cè)得的空氣中氧氣的體
103.15kPa-83.17kPa
積分?jǐn)?shù)是:xl00%?19.37%
103.15kPa
(6)紅磷燃燒發(fā)熱,但反應(yīng)一段時(shí)間后,氧氣濃度下降到一定程度,燃燒放出的熱量減少,溫度降低到紅
磷著火點(diǎn)以下,紅磷熄滅,導(dǎo)致氧氣消耗不完;
(7)銅粉在空氣中加熱生成氧化銅固體,不會(huì)造成污染。
?知識(shí)點(diǎn)四氧氣的性質(zhì)
【典例8】(2024?廣西?中考真題)潛水員水下作業(yè)時(shí)需要攜帶氧氣瓶,這是因?yàn)檠鯕猓ǎ?/p>
A.無(wú)色無(wú)味B.密度比空氣大
C.能支持燃燒D.
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