第32讲 空气(一),分类一 空气的主要成分), 空气的组成)【考点梳理】成分氮气氧气二氧化碳稀有气体等其他气体和杂质体积分数78%21%0.03%0.94%0.03%【活学活用】1．空气中体积分数最大的气体是(B)A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体, 空气成分的用途)【考点梳理】空气的组成和用途：成分含量性质与用途氮气_78%__(1)制_硝酸和氮肥__的原料；(2)常用作_保护气__，用于食品防腐和延长灯泡寿命；(3)液氮作制冷剂，用于超导材料。氧气21%(1)_供给呼吸__，如潜水、医疗急救；(2)_支持燃烧__，如燃烧、炼钢、气焊等。二氧化碳_0.03%__(1)是_光合__作用的原料；(2)固态CO2(俗称干冰)作制冷剂；9(3)工业上用于制碱、尿素、汽水等。稀有气体_0.94%__(1)包括_氦__、_氖__、_氩__、氪、氙等；(2)性质很稳定，常作保护气，如焊接金属时用来隔绝空气；(3)可制成多种用途的_电光源__。【活学活用】2．下列不属于氮气用途的是(B)A．用作灯泡的填充气 B．用作火箭的助燃剂C．用作粮食的保护气D．用作制氨气的原料3．下列关于氧气的说法中错误的是(A)A．氧气能支持燃烧，可作燃料B．空气成分中氧气约占空气体积的21%C．水中的生物能依靠微溶于水中的氧气而生存D．氧气能使带火星的木条复燃,分类二 氧 气), 氧气的物理性质)【考点梳理】氧气的物理性质：(1)氧气是一种无色无味的气体；(2)密度比空气_略大__；(3)_不易__溶于水；(4)降温可以变成液态，液态氧呈_淡蓝__色。【活学活用】4．下列关于氧气物理性质的叙述正确的是(B)A．氧气难溶于水B．液态氧为淡蓝色液体C．氧气密度比空气略小D．工业生产的氧气，一般贮存在绿色的钢瓶里, 氧气的化学性质)【考点梳理】化学性质：较活泼，常温下能和许多物质发生反应，具有_氧化性__。化学方程式反应现象氧气与非金属发生反应 C＋O2CO2(氧气充足)2C＋O22CO(氧气不足)氧气充足时，发出白光(在空气中发红)，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体9S＋O2SO2__发出明亮的蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体__4P＋5O22P2O5__发出白光，产生大量白烟__氧气与金属发生反应3Fe＋2O2Fe3O4__剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体__2Mg＋O22MgO剧烈燃烧，发出耀眼白光，生成白色粉末，放出热量有机物在氧气中燃烧CH4＋2O2CO2＋2H2OC2H5OH＋3O22CO2＋3H2O产生蓝色火焰，放出热量【活学活用】5．下列物质在空气中最不容易燃烧的是(C)A．硫粉 B．镁条 C．铁片 D．一氧化碳6．下列叙述正确的是(B)A．木炭在充足的氧气中燃烧生成一氧化碳B．硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰C．铁丝在氧气中燃烧火星四射，生成三氧化二铁D．红磷在空气中燃烧产生大量的白雾, 氧气的实验室制法)【考点梳理】1．实验室制备氧气的原理(1)实验室制法：分解过氧化氢溶液或加热高锰酸钾(或加热氯酸钾与二氧化锰)。(2)原理：2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑2H2O22H2O＋O2↑(3)收集方法：_排水__法或_向上排空气__法。(4)验满方法：_将带火星的木条放在集气瓶口__，若木条复燃则说明气体已经集满。2．检验方法：用_带火星的木条伸入到气体中__，若木条复燃则说明气体是氧气。【活学活用】7．某同学在实验室用以下装置制备氧气并探究氧气的性质。9(1)该同学制备氧气时应选用的药品是_KMnO4__(限选：H2O2溶液、MnO2、KMnO4)，生成氧气的化学方程式为__2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑__。(2)夏天室温很高的时候，检验该装置气密性的合理方法是：将导管口放入水面下，然后_用酒精灯给试管微热__，若导管口有气泡冒出，说明装置不漏气。(3)添加药品，连接仪器，加热试管后导管口有气泡冒出，此时导管口还在集气瓶外面，接下来的操作正确的是_B__(填字母)。A．立刻将导管口移入集气瓶B．等到气泡连续且均匀时，再将导管口移入集气瓶C．立即熄灭酒精灯，将导管口移入集气瓶后再点燃酒精灯(4)该同学用坩埚钳夹取一小块木炭加热到发红后，伸进一瓶氧气中，观察到的现象是_木炭剧烈燃烧，发白光__。进一步证明木炭与氧气发生了化学反应的方法是_向集气瓶中加入澄清石灰水，振荡，若澄清石灰水变浑浊，则说明发生了化学变化__。8．(2022·丽水)小科用如图所示的科学仪器装配“加热高锰酸钾制取氧气”的实验装置，请回答：(1)装配一套该实验装置，除选用序号为FGHI的仪器外，还需用到的仪器有__ABD__(填序号)。(2)装配该气体发生装置时，小科在检查完装置的气密性后，放置好酒精灯，根据酒精灯的高度将盛有药品的试管固定在铁架台上，固定试管时应做到__固定处位于离试管口三分之一处，试管口略向下倾斜__。,专项一 空气中氧气含量的测定)【重点提示】空气中氧气含量测定的实验变化很多，在学习时，先要理解实验原理，再要从实验装置、实验操作、实验异常情况分析和实验改进等几个方面进行全面的思考，从而能够透彻地理解，以不变应万变。9【例1】为测定空气里氧气的含量，甲、乙、丙三个同学用如图所示的装置分别进行了实验探究。(1)甲同学：点燃红磷立即伸入瓶中并塞上瓶塞。待红磷燃烧停止并冷却后，打开止水夹，观察到集气瓶中吸入水的体积约占集气瓶容积的_______。(2)乙同学：用炭替代红磷，完成上述实验，发现集气瓶内并没有吸入水，其原因是___________________。(3)丙同学：向集气瓶中加入少量的_______溶液，然后完成乙同学的实验，得到了与甲同学相同的实验结果。【点拨】空气中氧气含量的测定方法各异，但其原理是一致的，即利用可燃物在密闭容器内的空气中燃烧，耗尽其中的氧气，使容器内气体的压强小于外界大气压，水(或其他液体)进入容器内的体积约为消耗的氧气的体积，从而得出结论。【答案】(1)1/5 (2)炭燃烧生成物是CO2气体，瓶内气压不变 (3)NaOH(其他合理答案均可)1．用右图装置测定空气中氧气的含量，物质R应该选用( D )A．铁片 B．硫粉C．木炭D．红磷,专项二 氧气的实验室制法)【重点提示】氧气的实验室制法是每年中考的必考内容，解答此类题的关键在于：(1)掌握实验室制取O2的反应原理；(2)掌握实验室制取O2的实验装置；(3)O2的检验和验满方法；(4)对实验操作注意事项等知识的理解。【例2】通过一年的化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关规律。请结合下图提供的一些实验装置回答问题：(1)若用A装置制取氧气，仪器a中需加入_________，发生反应的化学方程式为___________。(2)通过查阅资料得知：氨气(NH3)是一种密度比空气小且极易溶于水的气体，其水溶液称为氨水。当你选用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物来制取氨气时，若选择B装置来完成该实验，需进行的改动是________________。9(3)你认为收集氨气的装置最好应选择_______(填序号)，原因是_____________________。【点拨】实验室制取气体的一般思路和方法：(1)根据反应物的状态及反应条件选择气体的发生装置。如药品为“固＋固”且反应需加热的，可选择与加热氯酸钾制取氧气相同的装置；药品为“固＋液”且反应不需加热的，可选择与制取二氧化碳相同的装置。(2)根据生成气体的性质，选择收集气体的方法。【答案】(1)过氧化氢溶液 2H2O22H2O＋O2↑(2)应将B中的试管横放，且试管口略向下倾斜，并用酒精灯对试管底部加热 (3)F F能吸收排出的NH3，防止NH3扩散到空气中污染空气2．(2022·广东)下面的实验仪器省去了固定装置，请根据要求回答问题：(1)甲图中仪器①名称为_长颈漏斗__。(2)乙图中的微型装置H可用于实验室制备CO2，此微型装置在操作上的优点是__可以控制液体的加入量(或控制反应的速率，或可以使反应随时发生或停止)__；在甲图中可选择_ADEF__(填序号)装配与装置H功能相同的装置。(3)装配KClO3制备O2的发生装置，甲图中除固定装置外还差的仪器是_酒精灯__(写名称)；该反应的化学方程式为__2KClO32KCl＋3O2↑__。(4)用铁片和稀硫酸在微型装置H中制取氢气，其化学方程式为__Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑__；I是医用输液观察滴液快慢的滴壶，若用它做微型洗气装置，则气体应从_b__(填“a”或“b”)进入，其中所装洗气的液体不能装满的原因是_通入的气体会把洗气液体压出滴壶__。3．(2022·宁波)利用如图实验装置制取氧气。9(1)实验中，若产生氧气的速度太大，不利于收集。为了减小反应速率，可以进行的合理操作是__调节分液漏斗活塞(合理均可)__。(2)若需要一瓶干燥的氧气，应该将装置A产生的氧气通过干燥装置后再与__C__(填“B”“C”或“D”)相连。(3)若用排水法收集了一瓶气体，并用带火星的木条检验，发现木条没有复燃，可能的原因有__BC__。A．实验所用的过氧化氢溶液的溶质质量分数太小B．开始收集时，倒置于水槽中的集气瓶未装满水C．导管口一出现气泡就立即收集, 探究 催化剂)【例1】(2022·温州)小明发现二氧化锰催化过氧化氢分解的实验中，反应速度逐渐变慢。查阅资料得知：其原因是过氧化氢的溶质质量分数减小以及二氧化锰的催化能力降低。为了探究二氧化锰催化能力降低的影响因素，进行如下实验：【材料准备】取三份质量均为2克的二氧化锰分别催化40毫升溶质质量分数为10%、20%、30%的过氧化氢溶液分解，实验后回收二氧化锰，并分别标为A、B、C；另取多次催化分解10%过氧化氢溶液实验后回收的二氧化锰，标为D。【实验步骤】①连接装置并检查气密性。②取未使用过的二氧化锰0.5克，加入锥形瓶中，再加入10毫升溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液，记录收集120毫升气体所需的时间。③再分别取A、B、C、D各组二氧化锰0.5克，重复上述实验。④多次实验取平均值，记录数据如下：组别未使用过的二氧化锰ABCD收集气体时间/秒17.923.227.732.337.8(1)实验时，长颈漏斗下端管口应在液面以下，其目的是________________________________________________________________________。(2)实验中，通过比较收集相同体积气体所需的时间外，还可以通过比较________来反映二氧化锰的催化能力。(3)由上表数据可知，引起回收的二氧化锰催化能力下降的因素是__________。【点拨】(1)长颈漏斗一般用于制取气体时添加液体药品，伸入液面以下形成液封，装置才不漏气，所以实验时，长颈漏斗下端管口应在液面以下，其目的是：防止产生的气体从长颈漏斗中逸出；(2)在解这类题时，主要是用控制变量法，题中所给的方法是体积相同，比较时间，还可以时间相同，比较气体体积，所以还可以通过比较相同时间内产生气体的体积来反映二氧化锰的催化能力；(3)通过表中的数据可以看出，过氧化氢溶液质量分数相同时，二氧化锰使用的次数越少，生成相同氧气的时间越少，反应物浓度越大，9生成相同氧气时间越少，所以引起回收的二氧化锰催化能力下降的因素是：过氧化氢溶液的溶质质量分数、二氧化锰使用的次数。【答案】(1)防止产生的气体从长颈漏斗中逸出(2)相同时间内产生气体的体积(3)过氧化氢溶液的溶质质量分数、二氧化锰使用的次数【常见误区】1．物质在氧气中燃烧时的现象一般从三个方面来描述：一是发光或产生火焰，二是放热，三是生成物的性质。2.烟与雾的区别：烟是燃烧生成的大量固体小颗粒分散悬浮于空气中产生的，它属于固体。如磷在空气中燃烧，产生的白烟就是五氧化二磷的固体小颗粒。而雾是小液滴分散悬浮于空气中产生的，它属于液体。如浓盐酸敞口放置时，瓶口上方出现的白雾是盐酸小液滴。3．催化剂在化学反应中能改变其催化物质的化学反应速率，不影响生成物的质量，生成物质量的多少由反应物的质量来决定。4．测量空气中氧气的含量，实验时采取燃烧去氧的方法，使用的可燃物要能在空气中燃烧且不生成气体，对实验失败原因要认真分析。【例2】(2022·雅安)下列对实验现象的描述，正确的是( )A．棉线在空气中燃烧产生烧焦羽毛气味的气体B．硫在氧气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰C．聚乙烯在空气中燃烧产生刺激性气味的气体D．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体【错解】此题易错选A。【点拨】棉线在空气中燃烧产生很小的刺激性气味，A错；硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰，B错；聚乙烯塑料在空气中燃烧没有气味，C错。D正确。【答案】D下列说法中正确的是( B )A．木炭燃烧后生成黑色固体B．氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰C．红磷在空气中不能燃烧D．硫燃烧时生成无色无味的气体________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________9________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________9
