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第三篇物質科學 二 第30課時空氣 一 學用P148頁 一 空氣的主要成分考點1說出空氣的主要成分a1 空氣是一種 2 空氣的成分 體積分數(shù) 氧氣占 氮氣占 稀有氣體 二氧化碳 其他氣體和雜質共占1 考點2認識空氣對人類的重要作用a1 氮氣 可用于充填燈泡 延長燈泡的使用壽命 用于食品的防腐 保鮮 是制造化肥 炸藥的原料 醫(yī)療上可用作冷凍劑 2 稀有氣體 用作 制作 醫(yī)療麻醉 混合物 21 78 保護氣 霓虹燈 1 2014 煙臺 空氣是人類寶貴的自然資源 下列有關空氣的說法錯誤的是 A 液氮可用作制冷劑B 氧氣可用作火箭發(fā)射的燃料C 氦氣可用來填充探空氣球D 二氧化碳是植物進行光合作用必需的物質 B 2 貴港中考 空氣是一種寶貴的資源 下列有關空氣各成分的說法正確的是 A 氧氣的化學性質比較活潑 能夠燃燒B 氮氣的化學性質不活潑 可用于食品防腐C 稀有氣體都不能與其他物質發(fā)生化學反應D 二氧化碳在空氣中含量增多會引起溫室效應 屬于空氣污染物 B 二 氧氣考點3認識氧氣的主要物理性質及化學性質b1 氧氣的物理性質常溫下 氧氣是一種 的氣體 在標準狀況下 氧氣的密度比空氣 液態(tài)氧呈 固態(tài)氧是雪花狀的 固體 2 氧氣的化學性質氧氣是一種化學性質比較 的氣體 能支持燃燒 但不能燃燒 有較強的 無色無味 不易溶于水 略大 淡藍色 淡藍色 活潑 氧化性 考點4知道典型金屬 鎂 鐵等 和非金屬 碳 硫 磷 氫氣等 在空氣或氧氣中燃燒的現(xiàn)象及產物a 點燃 點燃 點燃 白煙 放熱 白光 澄清石灰水變渾濁 淡藍色 藍紫色 刺激性氣味 學用P149頁 淡藍色 火星四射 黑色 耀眼的白光 點燃 點燃 點燃 考點5說明氧氣的實驗室制備及檢驗方法b MnO2 2H2O2 2H2O O2 MnO2 2KCl 3O2 2KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2 2KClO3 排水集氣法 向上排空氣法 考點4知道典型金屬 鎂 鐵等 和非金屬 碳 硫 磷 氫氣等 在空氣或氧氣中燃燒的現(xiàn)象及產物a考點6說明氧氣的用途及與其性質的關系b氧氣 供生物呼吸 支持燃燒等 復燃 3 2014 福州 實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的部分操作如圖所示 其中正確的是 C 4 嘉興 舟山中考 某科學興趣小組為了研究物質燃燒的劇烈程度與氧氣濃度的關系 需要收集一瓶大約含四分之一空氣的氧氣 下列操作正確的是 解析 收集一瓶大約含四分之一空氣的氧氣 即收集3 4的氧氣 所以集氣瓶中應灌3 4的水 B 5 2014 廣州 不能從以下兩個化學方程式中獲取的信息是 反應 2H2O2 2H2O O2 反應 2KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2 A 反應 和反應 都有氣體生成B 反應 和反應 是在不同條件下進行的C 反應 和反應 都放出熱量D 反應 和反應 的反應物中都含氧元素 C MnO2 三 催化劑考點7知道催化劑的概念a在化學反應中 能改變其他物質的化學反應 而本身的 和 在化學反應前后都 的物質叫做催化劑 在工業(yè)上 催化劑也叫觸媒 考點8知道催化劑在化學反應中的作用a1 催化劑有 一變二不變 一變 二不變 2 我們不能說二氧化錳是催化劑 應該說某一種物質在某個反應中是催化劑 速率 質量 化學性質 沒有改變 改變化學反應 速率 不一定加快 自身的質量和化學 性質不變 6 婁底中考 下列關于催化劑的說法不正確的是 A 化學反應前后 催化劑的質量和化學性質都不變B 催化劑可以提高某些化學反應的速率C 催化劑可以降低某些化學反應的速率D 任何化學反應都需要催化劑 D 7 常州中考 最近網(wǎng)絡上流行著一個有趣的實驗 大象的牙膏 在細長的容器中加入雙氧水和發(fā)泡劑 用于產生泡沫 僅看到少量泡沫 然后向其中加入少量物質M 立即看到大量泡沫迅速從瓶口噴出 源源不斷就像擠不完的牙膏 1 M的作用是 2 寫出有關的化學方程式 3 用溶質質量分數(shù)較大的雙氧水做此實驗將獲得更好的噴發(fā)效果 原因是 催化作用 MnO2 2H2O2 2H2O O2 溶質質量分數(shù)越大 反應越劇烈 解析 1 加入M反應進行得劇烈 說明M起到的是催化作用 2 過氧化氫在催化劑的作用下能生成水和氧氣 故填 3 反應的速率與反應物的濃度有關 溶質質量分數(shù)越大 反應越劇烈 故填 溶質質量分數(shù)越大 反應越劇烈 MnO2 2H2O2 2H2O O2 四 燃燒和緩慢氧化考點9舉例說出緩慢氧化現(xiàn)象a緩慢氧化 沒有發(fā)光但有發(fā)熱的一種氧化反應 如橡膠制品的老化 金屬的生銹 生物呼吸 食物的腐敗等 考點10列舉劇烈氧化的現(xiàn)象a1 燃燒是指可燃物與空氣中的氧氣發(fā)生發(fā)光發(fā)熱的劇烈的 2 爆炸 在有限空間內 如火藥爆炸 速度緩慢 不易覺察 氧化反應 急速燃燒 學用P150頁 考點11知道可燃物燃燒的條件a可燃物燃燒條件 考點12描述常用的滅火方法及原理a滅火方法及原理 考點13列舉火災自救的一般方法a1 濃煙密布時 應匍匐前進 并用濕毛巾掩蓋口鼻 2 用濕毛巾等物品塞住門和窗縫隙 3 在窗前呼救 可燃物與氧氣 或空氣 充分接觸 溫度達到可燃物的著火點 隔絕空氣 降低溫度至著火點以下 撤離可燃物 8 2014 杭州 小明在生活中觀察到 點燃的小木棒燃燒端朝上 往往沒燃盡就熄滅 而燃燒端朝下 往往不易熄滅 從燃燒的條件來看 你認為燃燒端朝上的小木棒 沒燃盡就熄滅的最主要原因是 若將小木棒事先涂油 燃燒端朝上也不易熄滅 請說明原因 小木棒溫 度不易達到著火點 著火點較低的油燃 燒產生的熱量使小木棒溫度較易達到著火點 9 2013 寧波 2013年4月25日晚8點 臺州市的一金屬堆場發(fā)生火災 十多噸金屬鎂發(fā)生爆燃后發(fā)出刺眼的白光 將夜空映照得如同白晝 消防指揮部立即動員力量 尋找砂土進行滅火 鎂是一種銀白色的金屬 在高溫條件下遇水反應釋放出氫氣 1 利用砂土滅火的原理是 2 本次火災消防員不能用水來滅火 其原因是 解析 1 覆蓋砂土滅火的原理是 使可燃物隔絕空氣 或氧氣 2 據(jù)題中信息可知 鎂在高溫條件下遇水反應釋放出氫氣 氫氣在空氣中能燃燒 甚至發(fā)生爆炸 使可燃物隔絕空氣 鎂在高溫條件下遇水反應釋放出氫氣 氫氣在空氣中能燃燒 甚至發(fā)生爆炸 高頻點1氧氣的性質和用途例1 2014 重慶 氧氣是我們學習過的一種重要物質 以下對氧氣的認識有錯誤的是 A 氧氣既能燃燒又能支持燃燒B 氧氣用于煉鋼是利用了它的化學性質C 硫在氧氣中燃燒發(fā)出明亮的藍紫色火焰D 氧氣和臭氧 O3 都是氧元素形成的單質 答案 A 解析 氧氣的化學性質主要體現(xiàn)在氧化性 即支持燃燒 氧氣的用途有供給呼吸和支持燃燒 A 氧氣能支持燃燒 但不能燃燒 B 氧氣用于煉鋼利用了氧氣的助燃性 屬于化學性質 C 符合事實 D 氧氣和臭氧是氧元素組成的不同單質 1 杭州中考 下列有關氧氣的敘述正確的是 A 氧氣能和大多數(shù)金屬 有機物反應 所以氧氣是一種很不穩(wěn)定的氣體B 鐵在氧氣中燃燒生成氧化鐵C 給氯酸鉀加熱 若不加二氧化錳就不產生氧氣D 課本上測定空氣中氧氣含量的實驗中 若將紅磷換成木炭實驗會失敗 答案 D 解析 氧氣化學性質比較活潑 并不是其本身不穩(wěn)定 鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵 二氧化錳是催化劑 可以加快氯酸鉀產生氧氣的速率 但二氧化錳本身不參加化學反應 課本上測定空氣中氧氣含量的實驗利用的原理 氧氣與紅磷反應后 使集氣瓶內氣壓減小 燒杯中的水倒流回集氣瓶中 如果換成木炭 反應后集氣瓶內氣壓并不會減小 因此無法測出空氣中的氧氣含量 高頻點2氧氣的性質例2 2014 煙臺 實驗是科學探究的重要方法 如圖是測定空氣中氧氣含量實驗的兩套裝置圖 請結合圖示回答有關問題 1 根據(jù)下表提供的實驗數(shù)據(jù) 完成下表 2 裝置一和裝置二中氣球的位置不同 填 裝置一 或 裝置二 更合理 理由是 3 若實驗測得的結果偏小 氧氣的體積分數(shù)小于21 可能的原因有哪些 列舉兩條 答案 1 15 2 裝置二能讓空氣更易流通 全部通過銅粉 使氧氣與銅粉充分反應 3 銅粉的量不足未待裝置完全冷卻至室溫就讀數(shù) 其他合理答案也可 解析 1 注射器內氣體減少的量就是氧氣的體積 則實驗測得空氣中氧氣的體積分數(shù)為 2 裝置二與裝置一比較 裝置二中的氣球在玻璃管的后部 更易讓空氣流通 氧氣與銅粉能充分反應 3 在測定空氣中氧氣的體積分數(shù)時 實驗后發(fā)現(xiàn)測定氧氣的體積分數(shù)低于五分之一 可能的原因有 銅粉的量可能不足 沒有將氧氣消耗盡 裝置可能漏氣 實驗中可能未冷卻至室溫就讀數(shù)等 2 2014 嘉興 舟山 在按書本裝置測定空氣中氧氣含量的實驗時 當裝置內的氧氣低于一定含量時 紅磷就不再與氧氣反應 從而導致測量結果偏小 有老師對該實驗進行了改進 裝置如圖所示 在一容器中倒入剛拆封的 暖寶寶 黑色粉末 再在上面放足量的白磷 迅速扣上燒杯 隨后白磷自燃 利用這一裝置可更準確地測定空氣中氧氣的體積分數(shù) 學用P151頁 1 黑色粉末的主要成分是什么 對此同學們做出了以下兩種猜想 猜想一 該粉末可能是木炭粉 猜想二 該粉末可能是鐵粉 根據(jù)學過的科學知識 有同學認為猜想一肯定是錯誤的 你認為他的理由是 2 通過實驗證明加入的黑色粉末是鐵粉 加入鐵粉后使測定結果更加準確 原因是 碳燃燒生成的二氧化碳氣體 會影響實驗結果 鐵粉能進一步與燒杯中氧氣反應 高頻點3氧氣的制取例3 紹興中考 根據(jù)表中五種氣體在標準狀況下的密度和溶解性 回答下列問題 1 既能用排水法 又能用向上排空氣法收集的氣體是 2 用如圖所示盛滿水的集氣瓶收集CH4 氣體應從 端進入 答案 1 O2 2 b 解析 1 能用排水法說明該氣體不易溶于水或難溶于水 能用向上排空氣法收集的氣體說明密度比空氣密度大 所以所給氣體中只有氧氣 2 用排水法收集氣體 由于甲烷的密度比水的密度小得多 所以進入水中氣體會聚集在上面 所以氣體不能從a端進入 如果從a端進入 甲烷會上升從b端跑掉 將收集不到氣體 所以甲烷必須從b端進入 3 下列幾種氣體可用如圖所示裝置干燥 收集的正確組合是 H2 O2 CO2 SO2 CH4 NH3A B C D 解析 H2屬于中性氣體 且密度比空氣小 符合要求 O2密度比空氣大 不符合要求 CO2密度比空氣大 且屬于酸性氣體 不符合要求 SO2屬于酸性氣體 且密度比空氣大 不符合要求 CH4密度比空氣小 且屬于中性氣體 符合要求 NH3密度比空氣小 屬于堿性氣體 符合要求 D 高頻點4燃燒的條件例4 2014 江西 下列探究燃燒條件的實驗中 只能得出燃燒需要氧氣結論的是 答案 A 解析 A 甲中燃燒的蠟燭罩上燒杯后 一會兒后與氧氣隔絕 熄滅了 說明燃燒需要氧氣參加 B 銅片上的乒乓球片燃燒起來 濾紙片沒有燃燒 說明溫度要達到可燃物的著火點 C 小石頭不能燃燒 小木塊能夠燃燒 說明小石頭不是可燃物 小木塊是可燃物 D 銅片上的白磷能夠燃燒 水中的白磷不能燃燒 銅片上的紅磷不能燃燒 說明可燃物燃燒需要與氧氣接觸 同時溫度要達到可燃物的著火點 由以上分析可知 A選項只能得出燃燒需要氧氣的結論 4 2014 蘇州 為探究物質的燃燒條件 某同學進行了如圖所示的實驗 下列有關說法正確的是 A 現(xiàn)象 說明物質燃燒需要達到一定的溫度B 現(xiàn)象 說明物質燃燒需要氧氣C 現(xiàn)象 說明白磷的著火點比紅磷的著火點低D 現(xiàn)象 說明紅磷不是可燃物 C 提醒 氯酸鉀中無氯離子 氯化鉀中才有氯離子 例5 廈門中考 已知某種引燃劑由可燃劑 硫 助燃劑 氯酸鉀 二氧化錳組成 為確定其燃燒產物 做了如下實驗 取適量的該引燃劑 隔絕空氣充分加熱 得到一種有強烈刺激性氣味的無色氣體甲 加熱后的殘留物研碎后加入水充分溶解 過濾 往濾液中加入硝酸銀溶液 得到白色沉淀 1 寫出助燃劑受熱發(fā)生分解反應的化學方程式 2 氣體甲的化學式 大量排放這種氣體會導致的主要環(huán)境問題 3 濾液加入硝酸銀溶液發(fā)生反應的化學方程式 答案 1 2KClO3 2KCl 3O2 2 SO2造成酸雨 3 KCl AgNO3 AgCl KNO3 解析 1 氯酸鉀在二氧化錳作催化劑并加熱的條件下分解生成氯化鉀和氧氣 2 硫和氧氣反應生成二氧化硫 二氧化硫是一種無色有刺激性氣味的氣體 能和水反應生成酸會造成酸雨 3 氯化鉀和硝酸銀反應生成氯化銀白色沉淀和硝酸鉀 MnO2 例6 2014 撫州 實驗室制取氧氣時 某同學取質量為x的高錳酸鉀加熱 記錄產生氧氣的質量與反應時間的關系如圖1所示 請回答下列問題 1 t0 t1和t4 t5時段固體質量都不變 為什么 2 請根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計算高錳酸鉀的質量x為多少 寫出計算過程 3 請在圖2坐標中 畫出固體中錳元素質量在t0 t5時段變化示意圖 答案 1 t0 t1固體質量不變 是因為反應還未進行 t4 t5時固體質量不變 是因為反應進行完全 2 高錳酸鉀的質量是31 6g 3 見解析圖 解析 1 根據(jù)圖中信息可知 t0 t1固體質量不變 是因為反應還未進行 t4 t5時固體質量不變 是因為反應進行完全 2 設高錳酸鉀的質量是x 由圖像可知該反應生成的氧氣質量是3 2g 2KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2 31632x3 2gx 31 6g 3 31 6g高錳酸鉀中錳元素的質量是 學用P152頁 1 2013 嘉興 舟山 同學們在做氧氣性質實驗時 將點燃的木炭伸入集氣瓶內 有的現(xiàn)象明顯 有的不明顯 導致現(xiàn)象不明顯的原因可能是 A 排水法收集結束時集氣瓶內的水有殘留B 導管口連續(xù)放出氣泡時開始收集氧氣C 排水法收集滿后蓋上毛玻璃片拿出水面D 排水法收集前未將氧氣瓶灌滿水 D 2 寧波中考 常溫下 氨氣為無色有刺激性惡臭氣味的氣體 密度比空氣小 易溶于水 氨氣溶于水顯弱堿性 實驗室可用氯化銨固體和氫氧化鈣固體混合加熱制取 則下列說法正確的是 A 可用向下排空氣法收集氨氣B 氨水能使紫色石蕊試液變紅色C 多余的氨氣可排放到大氣中D 實驗室制氨氣的發(fā)生裝置與雙氧水制氧氣相同 A 3 2014 上海 如圖 為檢查裝置的氣密性 保持裝置內溫度不變 將導管的末端深入裝有水的燒杯中 若裝置的氣密性良好 燒杯內導管處的現(xiàn)象 畫圈部分 是 A 第3題圖 4 2013 黃岡 如圖所示裝置 不可倒置 有多種用途 下列敘述正確的是 A 若用排空氣法往裝置內收集H2時 氣體應從A端通入B 若要除去H2中的CO2可在此裝置中裝入NaOH溶液 氣體從B端通入C 若用排空氣法往裝置內收集CO2時 氣體應從A端通入D 若用水將此裝置中的O2排出 水應從B端進入 C 第4題圖 5 2013 無錫 在今年的化學活動周中 某校興趣小組同學在 培養(yǎng)中學生基本科學素養(yǎng)的化學實驗教學研究 課題組老師的指導下 將課本 測定空氣中氧氣的含量 實驗裝置 如甲圖 改進為新的實驗裝置 如乙圖 改進后的實驗裝置相當于原裝置 以下評價不恰當?shù)氖?A 反應容器體積小 藥品消耗少B 裝置簡潔 減少了甲圖裝置中導管引起的誤差C 白磷比紅磷著火點高 使用更安全D 容器內徑相等 易準確推算出空氣中氧氣的含量 C 解析 著火點是物質的一種性質 白磷比紅磷著火點低 6 2014 金華 義烏 實驗室制氧氣的兩種方法如下 方法一 2H2O2 2H2O O2 方法二 2KMnO4 K2MnO4 MnO2 O2 1 兩種方法涉及到的化學反應基本類型都是 反應 MnO2 第6題圖 分解 2 如圖是實驗室用于制取 干燥和收集氣體的裝置圖 儀器A的名稱是 現(xiàn)用方法一制取一瓶干燥的氧氣 請按氣體流向 用導管的編號將裝置連接好 分液漏斗 或 7 2014 寧波 利用如圖實驗裝置制取氧氣 1 實驗中 若產生氧氣的速率太大 不利于收集 為了減小反應速率 可以進行的合理操作是 2 若需要一瓶干燥的氧氣 應該將裝置A產生的氧氣通過干燥裝置后再與 填 B C 或 D 相連 第7題圖 調節(jié)分液漏斗活塞 合理均可 C 3 若用排水法收集了一瓶氣體 并用帶火星的木條檢驗 發(fā)現(xiàn)木條沒有復燃 可能的原因有 A 實驗所用的過氧化氫溶液的溶質質量分數(shù)太小B 開始收集時 倒置于水槽中的集氣瓶未裝滿水C 導管口一出現(xiàn)氣泡就立即收集 B C 學用P153頁 8 2014 麗水 衢州 小科用如圖所示的科學儀器裝配 加熱高錳酸鉀制取氧氣 的實驗裝置 請回答 1 裝配一套該實驗裝置 除選用序號為FGHI的儀器外 還需用到的儀器有 填序號 2 裝配該氣體發(fā)生裝置時 小科在檢查完裝置的氣密性后 放置好酒精燈 根據(jù)酒精燈的高度將盛有藥品的試管固定在鐵架臺上 固定試管時應做到 ABD 第8題圖 固定處位于離試管口三分之一處 試管口略向下傾斜 9 2013 湖州 實驗室用雙氧水與二氧化錳粉末混合制氧氣 1 反應的發(fā)生裝置和收集裝置分別選擇甲圖中的 2 實驗室提供的過氧化氫溶液標簽如乙圖 查閱資料得知 溶質質量分數(shù)10 的雙氧水更適合制取氧氣 將100克溶質質量分數(shù)30 的雙氧水 配制成溶質質量分數(shù)10 的雙氧水需加水 毫升 AD 200 3 取30克稀釋后的雙氧水與適量的二氧化錳粉末混合 根據(jù)化學方程式計算 理論上可制得氧氣多少克 結果保留一位小數(shù) 解析 1 用雙氧水與二氧化錳粉末混合制氧氣是固體和液體制取氣體 不需要加熱 所以發(fā)生裝置選A 氧氣的密度大于空氣的密度 所以收集裝置選擇D 故填 AD 2 設需要加水的質量為x 100g 30 100g x 10 解得x 200g 所以需加水200毫升 1 4g 3 設理論上可制得氧氣的質量為x 2H2O2 2H2O O2 683230g 10 x 1 4g答 理論上可制得氧氣的質量為1 4g MnO2