資源簡介

第1節 空氣與氧氣
自主復習
常考類型一：空氣的成分及氧氣含量測定
1、空氣的成分按體積分數計算，大致是 占21%、 占78%、稀有氣體占 、CO2占 、水蒸氣和其它氣體占0.03%。空氣的成分以 和 為主的 物。
2、測定空氣中氧氣含量的實驗中，紅磷燃燒產生大量 ，裝置冷卻后，打開彈簧夾，集氣瓶內有水進入，進入水的體積約為瓶子容積的 。說明氧氣約占空氣體積的 。
【注意】（1）空氣中的成分指的是氣體的體積分數，不是質量分數。（2）一般來說，空氣的成分比較固定。這是因為動植物的呼吸和腐爛、物質的燃燒、鋼鐵的銹蝕等都需要消耗大量的氧氣，但是綠色植物在日光下進行光合作用，會放出大量的氧氣，使氧氣量保持相對平衡。（3）測量空氣中氧氣的體積必需是易和氧氣反應且沒有氣體生成的物質；一般不用鐵、木炭、硫作測定氧氣的反應物；測量用的反應物一定要足量，容器必須密封。
【例1】 2006年7月1日，青藏鐵路正式通車。許多旅客乘車穿越青藏高原時，會發生高原反應，感到呼吸困難，這是因為高原地區空氣里（ ）
A、氧氣體積分數大大低于21% 。
B、氮氣體積分數大大超過78% 。
C、氧氣體積分數仍約為21%，但空氣稀薄。
D、二氧化碳氣體含量大大增加。
【解析】海拔越高的地方，空氣稀薄，但空氣中的成分按體積分數計算不變，所以選C
【答案】 C
【變式拓展】
1、空氣中含量較多且化學性質比較活潑的氣體是（ ）
A、氧氣 B、氮氣 C、二氧化碳 D、稀有氣體
常考類型二：空氣的污染與防治
1、排放到空氣中的有害物質大致分為 和 兩大類。其中對空氣污染的氣體主要是 、 和
等，這些氣體主要來自 的燃燒和 的廢氣等。
2、防治空氣污染可以從多方面考慮：
①減少礦物燃料的燃燒，開發新能源；
②工廠的廢氣處理以后再排放；
③大量植樹造林禁止濫砍濫伐等。
【提示】檢測空氣環境的空氣質量日報主要包含三項內容：首要污染物、空氣污染指數和空氣質量級別。污染指數在0~500之間，是一個相對數值，數值越小表示污染物的含量越少，空氣質量越好。
【例2】空氣是一種寶貴資源。下列有關空氣的說法正確的
是（ ）
A、空氣中含量最多的是氧元素。
B、空氣由氧氣和氮氣組成，其中氧氣的質量約占空氣質量
的1/5。
C、空氣中分離出的氮氣化學性質不活潑，可作食品保鮮的保護氣。
D、空氣質量報告中所列的空氣質量級別數目越大，空氣質量越好。
【解析】空氣中含量最多的是氮元素；空氣中的成分指的是氣體的體積分數，不是質量分數。空氣質量級別數目越大，空氣質量越差。
【答案】 C
【變式拓展】
2、金屬陶瓷是一種應用于高科技的復合材料，合成方法是將陶瓷（主要成份Al2O3，ZrO2等耐高溫材料）和粘結金屬（主要是Cr、Mo、W、Ti等高熔點金屬）研磨混勻成型后，高溫燒結使金屬仍然以單質的形式存在于金屬陶瓷之中。已知Cr、Ti的金屬活動性比Fe強，和Zn接近。據此判斷，在高溫燒結時可以使用的保護氣是（ ）
A、氧氣 B、氮氣或稀有氣體 C、空氣 D、HCl和水蒸汽
常考類型三：氧氣的性質和用途
1、物理性質：通常狀況下，氧氣是一種 色、 味的氣體；密度比空氣略 ， 溶于水，液態或固態時顏色變為 色。
2、化學性質：氧氣是一種化學性質 的氣體，在一定條件下能和許多物質發生化學反應，同時放出熱量。氧氣具有氧化性。
反應物（顏色狀態） 在氧氣中的反應現象 化學方程式 注意事項
木炭（灰黑色固體） ①燃燒發出 光②生成的氣體能使澄清石灰水變 ③放出熱量 _____________ 夾木炭的坩堝鉗應從上而下慢慢伸入瓶中
硫（淡黃色固體） ①燃燒發出 火焰②生成 氣體③放出熱量 _____________ 硫在空氣中燃燒發出淡藍色火焰，硫的用量不宜過多，防止對空氣造成污染
紅磷（紅色固體） ①產生大量______②放出熱量 _____________ 產生的白煙是五氧化二磷固體，而不是白霧（小液滴）
鐵絲 ①劇烈燃燒， ②生成_________③放出大量的熱 _____________ ①集氣瓶內應預先裝入少量的水或細沙，防止濺落的熔化物炸裂瓶底；②鐵在空氣中不能燃燒。
【易混點】光與火焰
光：用于固體物質在氧氣中燃燒時現象的描述，例如：木炭在氧氣中燃燒發出白光。
火焰：用于氣體物質在氧氣中燃燒時現象的描述，例如：氫氣在氧氣中燃燒產生淡藍色火焰。硫雖然是固體，但在受熱熔化時變成硫蒸氣，硫蒸氣在氧氣中燃燒會產生藍紫色火焰。
3、氧氣的用途：氧氣用來支持 和供給______。
【例3】 下列關于氧氣的說法正確的是（ ）
A、氧氣能支持燃燒，可作燃料。
B、氧氣能跟所有物質發生氧化反應。
C、水中的生物能依靠微溶于水中的氧氣而生存。
D、帶火星的術條一定能在含有氧氣的集氣瓶中復燃。
【解析】 氧氣能支持燃燒，可做助燃劑；氧氣能跟一些物質發生氧化反應；帶火星的術條復燃要求在濃度較高的氧氣中才行。
【答案】 C
【變式拓展】3、氧氣跟世間萬物如影隨形。下列關于氧氣說法正確的是（ ）
A、氧氣從淡藍色液體變成無色氣體發生了化學變化
B、硫在氧氣中燃燒產生淡藍色火焰，并有無色刺激性氣味氣體產生
C、氧氣可用于動植物呼吸、醫療急救、作燃料切割金屬等
D、用帶火星的木條可以檢驗氧氣
常考類型四：氧氣的制法
1、工業上大量制取氧氣，常采用分離__________的方法。
2、實驗室里，常采用分解__________溶液，加熱__________或__________的方法制取氧氣。其化學反應原理（用化學方程式表示）分別是____________________；____________________；____________________。
3、氧氣可用__________法收集，因為__________；也可用__________法收集，因為__________。
4、檢驗一瓶氣體是否是氧氣，可用 來檢驗。檢驗氧氣是否收集滿，可用 來檢驗。
【例4】 通過一年的化學學習，應該知道有多種途徑可以制以氧氣。如：
A、電解水 B、分離空氣 C、加熱高錳酸鉀 D、分解過氧化氫 E、__________
（1）相信你在E處還可以寫出另一種制取氧氣的方法；
（2）若用右圖裝置加熱高錳酸鉀制取氧氣：
寫出標號儀器的名稱①__________②__________；
實驗結束，停止加熱時要先把導管移出水面，其理由是 ，此時發現水槽中的水變成了淺紫紅色，你認為產生該現象的原因可能是 ；
（3）若分解過氧化氫制取氧氣，供選用的裝置如下：
要得到平穩的氧氣流，應選用的發生裝置是__________（選填“甲”或“乙”）；
若用丙裝置干燥生成的氧氣，丙中盛放的液體試劑是__________，氣體應從__________（選填“a”或“b”）端導入。
【解析】根據實驗室制取氧氣的操作步驟和注意事項回答問題即可。注意丙裝置是個洗氣裝置，它的用途很多。如可以收集、貯存、除雜等。但在洗氣中要注意進氣管要插入液面下，導氣管要短，有利于氣體導出。
【答案】（1）加熱氯酸鉀（加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物）等；
（2）①試管②集氣瓶；以防止水倒吸進入熱的試管中，造成試管破裂；試管口沒有放一小團棉花，造成高錳酸鉀粉末進入水槽（或導管）。
（3）甲；濃硫酸；a
【變式拓展】
4、潛水艇里需要配備氧氣的發生裝置，以保證長時間潛航。下列反應都能產生氧氣，其中最適宜在潛水艇里供給氧氣的反應是（ ）
A、高錳酸鉀錳酸鉀+二氧化錳+氧氣
B、水氫氣+氧氣
C、過氧化鈉+二氧化碳碳酸鈉+氧氣
D、過氧化氫水+氧氣
自主探究
探究空氣中氧氣含量的測定
【例5】 某化學興趣小組對教材中“測定空氣里氧氣含量”的實驗（見圖I）進行了大膽改進，設計圖（II）（選用容積為45mL的18×180mm的試管作反應容器）實驗方案進行，收到了良好的效果。請你對比分析下面圖I、圖II實驗，回答下列有關問題：
（1）指出實驗中A、B儀器的名稱：A__________，B__________。
（2）圖I實驗中發生反應的化學方程式為__________。
（3）圖II實驗的操作步驟如下：
①點燃酒精燈；
②撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧原單位；
③將少量紅磷平裝入試管中，將20mL的注射器活塞置于10mL刻度處，并按圖II中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾緊橡皮管；
④讀取注射器活塞的數據。
你認為正確的實驗操作順序是 （填序號）。
（4）圖II實驗中，注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約為__________mL刻度處才停止。
（5）對照圖II實驗，你認為圖I實驗有何不足之處？
_______________________________________（回答一點即可）。
【解析】 本題圖II與圖I的實驗原理相同，都是利用紅磷燃燒消耗裝置中的氧氣，使裝置內外產生壓強差，導致燒杯中水倒流或注射器活塞移動來測定空氣中氧氣的含量。根據題意試管內空氣的體積是45mL，反應后消耗了氧氣即9mL，還剩余36mL，試管冷卻后打開彈簧夾，試管中的45mL體積不變，注射器內還應有1mL的氣體。
【答案】
（1）集氣瓶 燒杯 （2）4P+5O22P2O5
（3）③①②④ （4）1（5）易造成實驗誤差（或污染環境）
探究帶火星木條復燃與氧氣體積分數的關系
【例6】 某學校科學興趣小組在研究“帶火星木條復燃與氧氣體積分數的關系”的課題中，采取了以下實驗步驟：
先用分解過氧化氫（H2O2）制取一定量的氧氣，然后采用某種方法得到5只集氣瓶（規格：250mL）中氧氣的體積分數依次編號為1、2、3、4、5；最后將帶火星的木條依次插入1~5號瓶中，把觀察到的現象和計算數據，填入下表。
集氣瓶標號 1 2 3 4 5
集氣瓶中氧氣的體積分數 28.9% 36.8% 44.7% 52.6% 60.5%
帶火星木條的狀況 微亮 亮 很亮 復燃 復燃
試回答下列問題：
（1）實驗室中采用分解過氧化氫（H2O2）的方法制取氧氣，其反應的化學方程式是_____________________。
（2）請指出得到5瓶含氧氣體積分數不同的空氣的具體方法______________________________ ；
根據以上實驗事實，下列說法中正確的是 （填寫字母）。
A、只有在純氧中才能使帶火星的木條復燃
B、集氣瓶中氧氣的體積分數≥52.6%時，帶火星的木條就能復燃
C、只要有氧氣存在就可使帶火星的木條復燃。
（3）上述實驗表明：物質燃燒的程度與氧氣的濃度有關，氧氣濃度越大，燃燒越劇烈。請你再舉一例，將實驗內容和實驗現象填寫在下表中：
實驗內容 實驗現象 實驗結論
氧氣濃度越大，燃燒越劇烈
【解析】 本題考查科學的探究方法。一般常采用對比、控制變化量的實驗手段進行探究。培養同學們提取數據信息、加工處理、分析住處的能力。
【答案】 （1）2H2O22H2O+O2↑ （2）在5只集氣瓶中分別裝入一定量（25mL、50mL、75mL、100mL、125mL）的水，用排水法收集氧氣，并用毛玻璃片蓋住，B （3）硫分別在氧氣中和空氣中燃燒，明亮的藍紫色火焰，微弱的淡藍色火焰（答案合理即可）。
活塞在10ml刻度處
注射器
水
紅磷
紅磷
彈簧夾

展開更多......

收起↑