【知识与考点】
空气、氧气是化学学习的第一大类物质,空气中氧气含量的测定,化学基本反应类型,混合物、纯净物的分类,氧气的实验室制法,以及空气的污染与防治都是中考命题的热点之一。在中考命题中形式多样,主要考查学生环保意识,对化学基本概念的理解和实验探究能力,考查学生运用知识解决生活、生产中的实际问题的能力。
【知识点网络】
空
气
︵
混
合
物
︶
|
其
它 |
氮气78%,稀有气体0.94%,二氧化碳0.03%,其他气体和杂质0.03%(体积分数) |
空气
的污
染与
保护 |
危害:严重损害人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡。全球气候变暖,臭氧层破坏和酸雨等。 |
污染源:主要是有害气体(CO、SO2、氮的氧化物)和烟尘等。目前计入空气污染指数的项目为CO、SO2、NO2、O3和可吸入颗粒物等。 |
环境保护:加强大气质量监测,改善环境状况,使用清洁能源,工厂的废气经处理过后才能排放,积极植树、造林、种草等。 |
氧
气
︵
纯
净
物
︶ |
性
质 |
物理性质:无色、无味、密度为1.429ɡ/L(标准状况下),不易溶于水。 |
化学
性质
︵
氧化
反应
︶ |
硫:在空气中发出微弱的淡蓝色火焰,而在氧气中发出明亮的蓝紫色火焰,产生有刺激性气味的气体 |
碳:在空气中保持红热,在氧气中发出白光,产生使澄清石灰水变浑浊的气体 |
铁:剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体(Fe3O4) |
磷:产生大量白烟 |
石蜡:在氧气中燃烧发出白光,瓶壁上有水珠生成,产生气体(CO2) |
制
取
方
法 |
工业制氧气——分离液态空气法(原理:氮气和氧气的沸点不同 物理变化) |
实
验
室
制
法 |
原
理 |
2H2O2
MnO22H2O O2↑ |
2KMnO4
△ K2MnO4
MnO2 O2↑ |
2KClO3MnO22KCl
3O2↑ |
装
置 |
发生装置:固固加热型、固液不加热型 |
收集装置:根据物质的密度、溶解性 |
步骤 |
查、装、定、点、收、离、熄(茶庄定点收利息) |
注
意
点
|
试管口略向下倾斜:防止冷凝水倒流引起试管破裂 |
药品平铺在试管的底部:均匀受热 |
铁夹夹在离管口约1/3处 |
导管应稍露出橡皮塞:便于气体排出 |
试管口应放一团棉花:防止高锰酸钾粉末进入导管 |
排水法收集时,待气泡均匀连续冒出时再收集(刚开始排出的是空气) |
实验结束时,先移导管再熄灭酒精灯:防止水倒吸引起试管破裂 |
用排空气法收集气体时,导管伸到集气瓶底部 |
用
途 |
供呼吸 |
如潜水、医疗急救 |
支持燃烧 |
如燃料燃烧、炼钢、气焊 |
|
|
|
|
|
|
|
【典型题例】
例1:下列物质适用于实验室测定空气中氧气含量的是( )
A.红磷 B.炭 C.硫 D.铁
解析
测定空气中氧气含量的原理是:物质和氧气反应,除尽氧气后,测量气体体积的减小量,得出空气中的氧气的体积分数的(21%)如果用炭、硫代替红磷,不但除不尽氧气,更重要的是氧气和炭、硫反应会生成二氧化碳、二氧化硫气体,所以气体的总体积不会变化,也就测不出空气中氧气的体积分数,如果用铁代替红磷,由于铁在空气中不能燃烧,所以也不能用,这里只有选用红磷,红磷和氧气的反应只生成固体,只要红磷足量,就可把氧气反应完,就可测出氧气的体积分数。
答案 A
例2:小明同学加热氯酸钾制氧气,错把高锰酸钾当作二氧化锰放入氯酸钾内,其结果与只加氯酸钾相比,正确的是(
)
A.
反应速率不变
B. 生成氧气的质量不变
C. 反应速率加快,生成氧气的质量不变 D. 反应速率加快,生成氧气的质量增加
解析 当把氯酸钾和高锰酸钾混合加热时,稍微加热高锰酸钾先分解:
2KMnO4
△ K2MnO4
MnO2 O2↑生成的二氧化锰又是氯酸钾分解的催化剂:
2KClO3MnO22KCl
3O2↑,使氯酸钾的反应速率加快,同时高锰酸钾也生成氧气,所以生成的氧气的质量增加。
答案 D
【巩固练习】
1 .(08黑龙江)如图所示装置,有洗气、储气等用途,在医院给病人输氧气时,也利用了
类似的装置,并在装置中盛放大约半瓶蒸馏水。以下说法正确的是:
A.b导管连接供给氧气的钢瓶
B.a导管连接病人吸氧气的塑胶管
C.该装置可用来观察是否有氧气输出
D.该装置不能用来观察输出氧气的速度
2.(08黑龙江哈尔滨)下列图示所表的物质属于纯净物的是:
3.(08江苏盐城)通过一年的化学学习,应该知道有多种途径可以制取氧气。如:
A.电解水
B.分离空气
C.加热高锰酸钾
D.分解过氧化氢
E.
(1)相信你在E处还可以写出另一种制取氧气的方法;
(2)若用右图装置加热高锰酸钾制取氧气:
写出标号仪器的名称 ① ②
;
实验结束,停止加热时要先把导管移出水面,其理由是
,此时发现水槽中的水变成了浅紫红色,你认为产生该现象的原因可能是 ;
(3)若分解过氧化氢制取氧气,供选用的装置如下:
要得到平稳的氧气流,应选用的发生装置是 (选填“甲”或“乙”);
若用丙装置干燥生成的氧气,丙中盛放的液体试剂是 ,气体应从 (选填“a”或“b”)端导入。
4.(08广东揭阳)研究性学习小组选择“H2O2 生成O2
的快慢与什么因素有关”的课题进行探究,以下是他们探究的主要过程:
【假 设】H2O2
生成O2 的快慢与催化剂种类有关
【实验方案】常温下,在两瓶同质量、同浓度的H2O2 溶液中,
分别加入相同质量的MnO2 和水泥块,测量各生成一瓶(相同
体积)O2 所需的时间。
【进行实验】右图是他们进行实验的装置图,
气体发生装置中A仪器名称是
,
此实验中B处宜采用的气体收集方法是 。
【 实验记录】
实验编号 |
1 |
2 |
反应物 |
5%H2O2 |
5%H2O2 |
催化剂 |
1g水泥块 |
1gMnO2 |
时间 |
165秒 |
46秒 |
【 结 论】该探究过程得出的结论是
。
【 反
思】H2O2在常温下分解缓慢,加入MnO2
或水泥块后反应明显加快,若要证明MnO2 和水泥块是该反应的催化剂,还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的
,是否改变。
H2O2 生成O2
的快慢与哪些因素有关?请你帮助他们继续探究。(只要求提出一种影响H2O2 生成O2
的快慢的因素以及相关假设和实验方案)
【假
设】
。
【实验方案】
。
答案 1. C 2. B
3.⑴加热氯酸钾(加热氯酸钾和二氧化锰混合物)等
⑵①试管 ②集气瓶
以防止水倒吸进入热的试管中,造成试管破裂
试管口没有放一小团棉花,造成高锰酸钾粉末进入水槽(或导管)
⑶甲 浓硫酸 a
4. 仪器名称:锥形瓶子 收集方法:排水集气法
【结 论】在相同条件下,H2O2
生成O2 的快慢与催化剂种类有关
【反 思】质量和化学性质
【假 设】浓度或质量分数或温度等
【实验方案】在同温下,取二份质量相等的不同浓度的H2O2
溶液,分别加入质量相等的同种催化剂,测量各收集一瓶气体所需的时间(其它合理答案给分) |