第一单元身边的化学物质第1讲空气氧气考试说明1．说出空气的主要成分，认识空气对人类生活的重要作用。2．知道氧气能跟许多物质发生氧化反应。3．能结合实例说明氧气的主要性质和用途。4．初步学习氧气的实验室制取方法。5．了解自然界中的氧循环。6．完成基础的学生实验：氧气的实验室制取与性质。7．知道催化剂对化学反应的重要作用。考点1空气的成分和用途空气的成分体积分数主要用途氮气①制氮肥和硝酸的原料；②性质稳定，用作保护气氧气①供给呼吸和支持燃烧；②炼钢、气焊、化工生产和宇航等都要用到氧气0.94%①性质稳定，用作保护气；②通电时发出不同颜色的光，可制成电光源二氧化碳植物进行光合作用的原料其他气体和杂质0.03%【温馨提示】（1）空气中各成分含量表示的都是体积分数，而不是质量分数。（2）空气中各成分是相对稳定的。考点2空气的污染及防治空气污染物有害气体、烟尘空气污染物的来源①化石燃料的燃烧；②工厂排放的废气；③植被破坏引起的沙尘空气污染物造成的危害严重损害人体健康，影响农作物生长，破坏生态平衡，其中__________、__________和等_______都与空气污染有关空气污染的防治措施加强大气质量监测，改善环境状况，使用____，积极植树、造林、种草等，以保护空气【温馨提示】有害气体主要包括CO、SO2和氮氧化物等；目前计入空气污染指数的项目暂定为CO、SO2、NO2、可吸入颗粒物和O3等。考点3氧气的性质和用途1.氧气的物理性质物质色、味、态密度溶解性氧气（O2）【温馨提示】液态氧是淡蓝色的液体，固态氧是淡蓝色的雪花状的固体。2.氧气的化学性质物质(颜色、状态)反应现象化学方程式结论红热的木炭①在空气中红热，②在氧气中______，③放出_____，④生成使澄清石灰水_____的气体氧气是一种化学性质的气体。在一定条件下，与许多物质发生化学反应，放热红磷(暗红色固体)红磷燃烧产生大量_____，放出大量的热硫(____色固体)①在空气中燃烧发出_____火焰，②在氧气中燃烧发出_______火焰，③放热，④有______气味的气体生成10\n细铁丝(____色固体)①在空气中灼烧成红热，离火变冷，②在氧气中___________，生成____色固体3.缓慢氧化：进行得很缓慢，甚至不容易被察觉的氧化反应，其特点是放热但不发光，如______、_______等。4.氧气的用途：_______和_________。考点4氧气的制取1.氧气的实验室制法药品化学方程式高锰酸钾氯酸钾过氧化氢2.氧气的工业制法工业上利用液氮和液氧的沸点不同，采用蒸发的方法分离液态空气制得液氧，它属于_____变化。3.催化剂与催化作用催化剂是指在化学反应中能______其他物质的化学反应速率，而本身的_____和______在化学反应前后都没有发生变化的物质。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。【温馨提示】催化剂既可以加快反应速率也可以减慢反应速率，在反应前后化学性质没有改变，但物理性质有可能改变，并且加入催化剂也不能增加生成物的质量。 命题点1 空气的成分 (2022·玉林)空气的成分按体积计算，大约占78%的是（）A．氮气B．氧气C．稀有气体D．二氧化碳思路点拨：空气的成分按体积计算，氮气最多，大约占78%。1．(2022·桂林)潜水员长时间潜水，应携带的物质是（）A．氮气B．氧气C．稀有气体D．二氧化碳2．(2022·河池)食品包装中可作填充气体的是（）A．N2B．COC．O2D．空气3．(2022·贵港港北区四模)下列关于空气的说法中，错误的是（）A．空气中含有少量的稀有气体，它们可以制成多种用途的电光源B．空气中分离出的氮气化学性质不活泼，食品包装中充氮气可以防腐C．按质量计算，空气中约含氮气78%、氧气21%、稀有气体等其他成分1%D．空气中的氧气化学性质比较活泼，在一定条件下能与许多物质发生化学反应命题点2 空气污染及防治 (2022·梧州)不会造成空气污染的是（）A．一氧化碳B．氧气C．二氧化氮D．可吸入颗粒物思路点拨：空气的主要污染物包括有害气体和粉尘，其中有害气体主要是二氧化硫、一氧化碳和二氧化氮，不包括氧气，氧气是空气的主要成分之一。4．(2022·南宁)下列物质属于空气污染物的是（）A．氮气B．氧气10\nC．二氧化硫D．二氧化碳5．(2022·北海)北海市主城区进行了PM2.5监测，其中的“2.5”是指（）A．雨水的酸碱度B．空气中颗粒的直径C．噪音的大小D．有害气体的浓度命题点3 氧气的性质和用途 (2022·贵港)下列实验现象的描述正确的是（）A．蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水B．红磷在空气中燃烧产生大量的白烟C．硫在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰D．铁丝在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁固体思路点拨：化学反应的现象是可以通过感官感知的。如发光、放热、产生火焰、生成沉淀或气体等。而反应生成某具体物质，则属于实验结论，而非实验现象。描述物质燃烧现象一般从以下三个方面进行：(1)发出什么颜色的光(或产生什么颜色的火焰)；(2)放热；(3)生成什么颜色、什么气味、什么状态的物质。简单表述为：一光(焰)、二热、三生成。注意：在描述生成物时不能出现生成物的名称或化学式。6．(2022·贵港)下列物质在空气中燃烧，能产生淡蓝色火焰的是（）A．硫B．一氧化碳C．红磷D．木炭7．(2022·贺州)化学是一门以实验为基础的科学，下列对有关实验现象描述正确的是（）A．硫在空气中燃烧，发出蓝紫色火焰B．硫酸铜溶液与氢氧化钠溶液反应，有蓝色沉淀产生C．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体D．红磷在空气中燃烧，产生大量的白雾8．(2022·崇左)有关氧气性质的描述中，不正确的是()A．氧气能供给呼吸B．氧气的化学性质非常活泼C．氧气具有氧化性D．氧气可以支持燃烧实验1空气中氧气含量的测定实验原理红磷在集气瓶内燃烧，消耗空气中的氧气，生成五氧化二磷固体，使得集气瓶内气体减少，压强降低。大气压将烧杯里的水压入集气瓶中。集气瓶内被消耗的氧气的体积就是进入集气瓶内水的体积。化学方程式为_____________________实验装置实验步骤（1）检查_________________；（2）在集气瓶中装少量的水，再把水以上的部分分成五等份做上记号；（3）点燃燃烧匙中的红磷，立即伸入瓶内并塞紧瓶塞；（4）待红磷燃烧停止，温度降低到室温后打开止水夹实验现象红磷燃烧放出热量，产生大量_______，冷却至室温，打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶内，约占瓶内液面以上容积的__________实验空气中氧气的体积约占空气体积的______10\n结论误差分析进入集气瓶内水的体积小于1/5的原因：①装置漏气；②红磷的量不足；③没有冷却到室温就打开止水夹读数等进入集气瓶内水的体积大于1/5的原因:①止水夹没有夹紧或没有夹止水夹；②燃烧匙伸入集气瓶内速度过慢，没有快速塞紧橡皮塞注意事项不能用硫、木炭、铁、镁条等代替红磷，因为硫、木炭燃烧生成气体，铁不能在空气中燃烧，镁在空气中燃烧能与氧气、氮气、二氧化碳反应。若用木炭、硫代替红磷，可把水换成NaOH溶液，实验也能成功 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：用碳代替红磷，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。思路点拨：物质燃烧停止并冷却到室温后，要使烧杯中的水能进入集气瓶中，集气瓶中的气压必须小于大气压，即物质燃烧消耗了集气瓶中的氧气，使得瓶内气压减小。而要得到准确的实验结果，燃烧产物最好是固体；若燃烧生成了气体，则可用能吸收该气体的溶液来代替烧杯中的水。符合要求的可燃物一般需满足三个条件：一是能在空气中燃烧，消耗空气中的氧气；二是不与空气中的其他成分反应；三是生成物在通常情况下不能是气体。若燃烧有气体生成，则用能吸收该气体的溶液代替水，实验也能取得成功。(4)写出红磷燃烧的化学方程式：________________________。(5)上述实验还可以得出有关氮气性质的哪些结论？________________________、________________。(6)若用硫粉代替红磷，要得到相同的实验结论，应用____________溶液代替集气瓶中的水。实验2氧气的实验室制取实验药品高锰酸钾（或氯酸钾和二氧化锰）过氧化氢和二氧化锰反应原理实验装置实验步骤①查：检查装置的气密性；②装：把药品装入试管内，使之平铺在试管底部；③定：把试管固定在铁架台上；④点：点燃酒精灯加热；⑤收：收集气体（用向上排空气法或排水法）；⑥离：把导气管撤离水槽；⑦熄：熄灭酒精灯。简记为：茶庄定点收利息①查②装：先放入固态药品，再放入液态药品③定④收收集方法_________________或______________检验将带火星的木条伸入集气瓶中，如果_______________，说明该瓶内的气体是氧气10\n气体验满用向上排空气法收集时，将带火星的木条放在__________________处，如果木条复燃，说明该瓶内的气体已满 (2022·百色)下图是实验室制取气体的装置图，回答下列问题(装置选择用序号填写)：(1)实验仪器a的名称是________。(2)如果用过氧化氢来制取氧气应选用的发生装置是________，反应的化学方程式为____________________，若要收集一瓶纯净的氧气，最好选用的收集装置是________，该装置收集氧气的最佳时刻是________________________________________________。(3)连接玻璃管和胶皮管，先把玻璃管口用________，然后稍稍用力即可把玻璃管插入胶皮管。思路点拨：气体发生装置的选择依据是：反应物状态和反应条件。反应物为固体，且反应需要加热时，发生装置选择B；反应物中有液体，且反应不需要加热时，发生装置选择A。气体收集装置的选择依据是：气体的密度和水溶性。难溶于水(或不易溶于水)的气体都可以用E装置收集，密度小于空气的用C装置收集，密度大于空气的用D装置收集。用排水法收集的氧气较纯，用排空气法收集的氧气较干燥。(4)使用A装置时要注意使长颈漏斗下端管口浸入液面以下，其目的是________________________________。(5)若用高锰酸钾制氧气时，通常需在试管口放一团________，目的是____________________________________。其反应的化学方程式为________________________________。一、选择题1．(2022·梧州)下列气体因化学性质不活泼而常用作焊接金属的保护气的是（）A．氮气B．水蒸气C．二氧化碳D．天然气2．(2022·钦州)下列气体不属于空气污染物的是（）A．一氧化碳B．二氧化硫C．氮气D．一氧化氮3．(2022·南宁)2022年6月1日，“东方之星”旅游客船在长江突遇龙卷风发生翻沉。施救过程中，救援人员潜入水下搜救遇险者时需携带呼吸装置，目的是为人体呼吸提供（）A．氮气B．氧气C．氢气D．二氧化碳4．(2022·贵港一模)下列有关空气及其成分的说法，正确的是（）A．清新的空气是纯净物B．氮气是空气中含量最多的气体，且能用来保存食品C．氧气能跟很多物质反应，可以燃烧D．稀有气体在生产和科研中用途不广5．(2022·玉林)下列有关催化剂的说法正确的是（）A．在化学反应后其质量增加B．在化学反应后其质量减少C．在化学反应后其化学性质发生了变化D．催化剂能改变化学反应速率6．(2022·崇左)下列实验现象描述不正确的是（）10\nA．将二氧化碳通入紫色石蕊试液中，溶液变红B．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射C．硫在氧气中燃烧，火焰呈淡蓝色D．红磷在空气中燃烧，产生大量白烟7．(2022·桂林)在实验室用高锰酸钾制氧气的实验中，必需的仪器是（）A．烧杯 B．蒸发皿C．石棉网D．试管8．如图装置常用来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中正确的是（）A．红磷燃烧产生大量白色烟雾B．燃烧匙中的红磷可以换成细铁丝C．该实验可说明N2难溶于水D．红磷的量不足会导致进入集气瓶中水的体积大于1/5二、填空题9．(2022·安徽)通过近一年的化学学习，你已经掌握了实验室制取气体的有关方法。请根据下图回答问题： (1)仪器①的名称是________，利用A装置可以制取的气体有H2、O2和________。(2)B装置在化学实验中有广泛的用途。①用排水法收集氢气，可在B装置中装满水后，使氢气从________口进入(填“a”或“b”)；②若想得到干燥的氢气，可在B装置中加入________，气体应从________口进入(填“a”或“b”)。10．构建知识网络是一种重要的学习方法。下图是某同学构建的有关氧气的获得和性质的网络图。请根据题下图回答有关问题：(1)电解水是实现转化①的途径之一，请写出该反应的化学方程式：_________________________________。(2)实验室用转化③获得O2时，通常需要在H2O2溶液中加入一定量的MnO2，其中MnO2起________作用。(3)CO2和O2相互转化的方法很多。在自然界中，CO2转化为O2的主要途径是绿色植物的________作用。(4)转化⑥是实验室制取O2的方法之一，请写出该反应的化学方程式：_____________________________。11．通过初中化学的学习，我们知道通过多种途径可制取氧气。A．加热氧化汞B．分离空气C．加热分解KClO3D．加热分解KMnO4E．分解H2O2F．________(1)请你在F处再写出一种制取氧气的方法。(2)请写出一个实验室制取氧气的化学方程式：_______________________________________________。(3)若用如图装置加热KMnO4制取氧气，指出装置中的三处错误：10\n__________________、__________________、__________________。实验完毕，停止加热前应该先将导气管移出水面，再____________。三、实验探究题12．(2022·来宾)实验室要制取一定量的氧气。请回答有关问题：(1)用H2O2制取氧气，其发生装置应选用上图仪器中的(填序号)________，其化学反应方程式为________________________；(2)如果改用其他药品制取氧气，写出你所选用的药品和相应的发生装置中用到的玻璃仪器(从初中化学常用的药品和仪器中选用)________________。13．(2022·梧州)请根据下列图示，回答有关问题。(1)实验室用高锰酸钾制取氧气：取用高锰酸钾时应该选用________(填字母)，选用的发生装置是________(填字母)，反应的化学方程式为________________________________。(2)实验室制取氢气：选用的气体收集装置是________(填字母)，点燃氢气前必须________________。14．(2022·崇左)小明学习了化学后知道，镁在氧气中燃烧会生成白色的氧化镁固体。但他在空气中点燃镁条时，却发现在生成的白色固体中还夹杂着少量的淡黄色固体。【提出问题】为什么会生成淡黄色固体？【查阅资料】小明查阅资料，记录了下列几种物质的颜色：物质MgOMg3N2MgCl2Mg(NO3)2Mg(OH)2MgCO3颜色白色淡黄色白色白色白色白色以上你认为不必查阅颜色的物质是________，理由是______________________________________________________________；【提出猜想】分析资料，小明认为淡黄色固体可能是由镁与空气中的____________反应生成的；【实验探究】小明设计实验证实了自己的猜想，他的方案可能是________________________________________________________________________________________________________________________________________________；【实验结论】根据小明的实验结果，写出镁条在空气中燃烧时生成淡黄色固体反应的化学方程式：________________________；10\n【反思与评价】通过上述实验，你对燃烧有什么新的认识？____________________________。四、计算题15．(2022·河池)某化学兴趣小组在实验制取O2时，取KClO3和MnO2的固体混合物若干克，加热至不再产生气体为止。他们通过加水测定剩余固体质量的方法来求出氧气的质量。实验结果如下表：(提示：MnO2是难溶于水的固体粉末)实验序号1234加水的质量(g)15151515剩余固体的质量(g)14.19.3m4请回答下列问题：(1)KClO3的相对分子质量为________；(2)配平化学方程式：2KClO32KCl＋________O2↑；(3)表中m的值为________；(4)制得氧气的质量是多少？(写出计算过程)10\n参考答案考点解读考点1 78% 21% 稀有气体 0.03%考点2 全球气候变暖 臭氧层破坏 酸雨 清洁能源考点3 2.无色、无味、气体 比空气略大 不易溶于水 发出白光 热量 变浑浊 C＋O2CO2 白烟 4P＋5O22P2O5 黄 淡蓝色 蓝紫色 刺激性 S＋O2SO2 银白 剧烈燃烧、火星四射 黑 3Fe＋2O2Fe3O4 比较活泼 3.动植物呼吸 钢铁生锈 4.供给呼吸 支持燃烧考点4 1.2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 2KClO32KCl＋3O2↑ 2H2O22H2O＋O2↑ 2.物理 3.改变 质量 化学性质各个击破例1 A 例2 B 例3 B题组训练 1.B 2.A 3.C 4.C 5.B 6.A 7.B 8.B实验突破实验1 4P＋5O22P2O5 装置的气密性 白烟 1/5 1/5例4 (1)1/5 (2)碳燃烧生成物是二氧化碳气体，瓶内气压不变 (3)NaOH拓展训练 (4)4P＋5O22P2O5 (5)氮气不能燃烧，也不支持燃烧 氮气不易溶于水 (6)氢氧化钠实验2 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 2H2O22H2O＋O2↑ 排水法 向上排空气法 木条复燃 集气瓶口例5 (1)铁架台 (2)A 2H2O22H2O＋O2↑ E 气泡连续均匀冒出时 (3)水润湿拓展训练 (4)防止生成气体从长颈漏斗口逸出 (5)棉花 防止高锰酸钾粉末进入导管，使导管堵塞 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑整合集训1．A 2.C 3.B 4.B 5.D 6.C 7.D 8.C 9.(1)锥形瓶 CO2 (2)①a ②浓硫酸 b 10.(1)2H2O2H2↑＋O2↑ (2)催化 (3)光合 (4)2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 11.(1)电解水 (2)2KClO32KCl＋3O2↑(或2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑或2H2O22H2O＋O2↑) (3)导气管插入试管太长 试管口向上倾斜 试管口没有棉花 移走酒精灯 12.(1)③⑤⑦ 2H2O22H2O＋O2↑ (2)高锰酸钾、试管 13.(1)B D 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ (2)F 检验氢气纯度 14.【查阅资料】MgCl2 空气的成分中不含氯元素 【提出猜想】氮气(或N2) 【实验探究】将点燃的镁条伸入充满氮气的集气瓶中，观察是否生成淡黄色的固体 【实验结论】3Mg＋N2Mg3N2 【反思与评价】燃烧不一定要有氧气参加 15.(1)122.5 (2)3 (3)4.5(4)由表中数据知生成KCl的质量为(14.1g－9.3g)＋14.1g－4g＝14.9g10\n设制得氧气的质量为x。2KClO32KCl＋3O2↑ 149 9614.9gx＝ x＝9.6g答：制得氧气的质量为9.6g。10
