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第1節 空氣和氧氣
【要點整理】
1、空氣的組成：（體積比）
氮氣： ；
氧氣： ； 鑒定方法： 。
稀有氣體：0.94%
二氧化碳：0.03% 鑒定方法： 。
其他氣體和雜質0.03%
2、空氣的利用
（1）氮是構成生命體蛋白質的主要元素。
氮氣的用途：燈泡、食品中作 ；制化肥、炸藥、染料等； 態氮可作 。
（2）氧氣與人類的關系最密切。在標準狀態下是一種 的氣體， 溶于水，密度比空氣略 。液態為 ，固態為 固體。
氧氣的用途：提供呼吸、急救病人、登山、潛水等；
支持燃燒、氣焊、氣割、煉鋼等。
（3）稀有氣體： 很穩定，通電時能發出各種有色光。
用途：制作 ；制成各種 ；用于 技術。
3、硫在空氣中燃燒的現象： ；
硫在氧氣中燃燒的現象： 。
4、氧氣體積分數的測定： 燃燒法：紅磷燃燒消耗密閉容器內空氣中的氧氣，使密閉容器內 ，在大氣壓的作用下，進入容器內水的體積即為 。
紅磷與氧氣燃燒的現象： 。
5、鐵在氧氣中燃燒的現象： 。
（鐵絲是銀白色的 實驗時系上火柴的作用 鋪上細沙和水：防止 ）
木炭在氧氣中燃燒現象： 。
氧氣的制取
（1）、氧氣的工業制法（ )
（2）、實驗室制法（由反應物的狀態和反應條件決定）
加熱分解高錳酸鉀制取氧氣
。
加熱氯酸鉀制取氧氣
。
分解過氧化氫溶液制取氧氣
。
（3）、收集氧氣的方法（氣體密度和溶解性）
（氧氣不易溶于水）
驗滿：將帶火星的木條移到瓶口，若 ，證明瓶內氧氣已收集滿。
（密度比空氣略大）
驗滿：當 時，證明以收集滿。
8、催化劑的特點：只起 的作用，而 和 在化學反應前后都 變化的物質。
9、把兩種以及兩種以上的物質反應生成一種物質的反應叫做 。
10、由一種物質生成兩種或者兩種以上的物質的反應叫做 。
【例題講解】
下列物質屬于氧化物是（　　）
氧氣（O2）B．水（H2O）C．乙醇（C2H6O）D．氯化鈷（CoCl2）
解析：氧化物由兩種元素組成，其中一種是氧元素的化合物(即由氧元素和另一種元素組成的化合物)。
氧氣只有氧元素，乙醇有三種元素，氯化鈷中不含氧元素。
故選：B。
2、如圖所示裝置可用于測定空氣中氧氣的含量，實驗前在集氣瓶內加入少量水，并做上記號下列有關該實驗的說法中，正確的是（　　）
A．點燃紅磷前先用彈簧夾夾緊乳膠管
B．紅磷熄滅后應立刻打開彈簧夾
C．實驗中可以用硫代替紅磷進行實驗
D．實驗時，只取用極少量紅磷，可減少污染且不影響實驗結果
解析：A、點燃紅磷前先用彈簧夾夾緊乳膠管，防止紅磷燃燒放熱使氣體膨脹逸出，影響實驗結果，故選項說法正確。
B、紅磷熄滅后，等集氣瓶冷卻到室溫再打開彈簧夾，因為立刻打開彈簧夾，此時剩余的氣體在受熱狀態下，處于膨脹狀態，占據了部分水的體積，故選項說法錯誤。
C、硫燃燒生成二氧化硫氣體，集氣瓶內外不能形成明顯的壓強差，不可以用硫代替紅磷進行實驗，故選項說法錯誤。
D、實驗時，為了使集氣瓶內氧氣充分反應，應取用過量紅磷，故選項說法錯誤。
故選：A。
3、下列有關實驗現象的描述正確的是（　　）
A．紅磷燃燒產生大量白色煙霧
B．硫在空氣中燃燒發出藍紫色火焰
C．鐵在氧氣中劇烈燃燒、火星四射、生成黑色的四氧化三鐵
D．木炭在氧氣中燃燒，發出白光，生成使澄清石灰水變渾濁的氣體
解析：A、紅磷燃燒，產生大量的白煙，而不是白色煙霧，故選項說法錯誤。
B、硫在空氣中燃燒，發出淡藍色火焰，產生一種具有刺激性氣味的氣體，故選項說法錯誤。
C、鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，生成黑色的四氧化三鐵是實驗結論而不是實驗現象，故選項說法錯誤。
D、木炭在氧氣中燃燒，發出白光，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體，故選項說法正確。
故選：D。
4、某課外活動小組設計了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如圖：
（1）該實驗紅磷需過量的原因是 ；寫出紅磷燃燒的文字表達式 ；
（2）待燃燒停止，裝置冷卻后，打開止水夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內水面最終接近1處，由此可知氧氣約占空氣總體積的 。由本實驗還可以推知的氮氣的物理性質是 。
（3）若實驗測得空氣中氧氣的含量偏低，可能的原因是 （填一種可能的原因）。
（4）為使實驗裝置能更快冷卻到室溫，我們可以在集氣瓶中 。
解析：（1）該實驗紅磷需過量的原因是將空氣中氧氣完全反應；紅磷燃燒生成了五氧化二磷，反應的文字表達式是：磷+氧氣 點燃 五氧化二磷；
（2）待燃燒停止，裝置冷卻后，打開止水夾，觀察到燒杯中的水進入集氣瓶，瓶內水面最終接近1處，由此可知氧氣約占空氣總體積的1/5．由本實驗水倒流入集氣瓶中的體積只有五分之一，若氮氣易溶于水，則倒流入瓶內的水幾乎會充滿整個集氣瓶，因此氮氣是難溶于水的；
（3）若實驗測得空氣中氧氣的含量偏低，可能的原因是裝置漏氣、紅磷的量不足等。
（4）為使實驗裝置能更快冷卻到室溫，我們可以在集氣瓶中少量的水，水可以吸收熱量。
故答為：（1）將空氣中氧氣完全反應，磷+氧氣 點燃 五氧化二磷；
（2）1/5，難溶于水；（3）裝置漏氣、紅磷的量不足等；（4）加少量的水。
根據氧氣的制取和性質的相關知識，回答下列問題：
（1）圖甲裝置中二氧化錳的作用是 ；
（2）要獲得一瓶干燥的氧氣，圖甲裝置中導管的連接順序為a→ ；
（3）下列關于硫燃燒實驗（如圖乙）的相關描述合理的有 （填序號）；
①硫在空氣中燃燒產生淡藍色火焰
②硫燃燒是劇烈氧化的現象
③硫在空氣和氧氣中燃燒的產物不同
④集氣瓶底部留有水可以減少燃燒產物對空氣的污染。
解析：（1）圖甲裝置是過氧化氫在二氧化錳的催化下制取氧氣，其中二氧化錳的作用是 催化，加快反應的進行，利于氧氣的收集；
（2）要獲得一瓶干燥的氧氣，實驗目的是收集干燥的氧氣，而氧氣是過氧化氫溶液制得的，所以要先干燥后用向上排空氣法收集，干燥時洗氣瓶應該長進短出也就是氣體必須從濃硫酸中通過，所以收集圖甲裝置中導管的連接順序為a→d→e→b→c；
（3）①硫在空氣中燃燒產生淡藍色火焰，在氧氣燃燒時藍紫色火焰。正確；
②由于燃燒都是劇烈的氧化現象，所以硫燃燒是劇烈氧化的現象。正確；
③硫在空氣和氧氣中燃燒的現象不同，但是產物相同，都是生成二氧化硫。錯誤；
④由于生成的二氧化硫有毒能污染大氣，同時二氧化硫能溶解于水，所以集氣瓶底部留有水可以減少燃燒產物對空氣的污染。正確；
故選：①②④。
故答案為：（1）催化；（2）d→e→b→c；（3）①②④。
【同步練習】
基礎篇
1．能測定空氣中氧氣含量，下列物質燃燒可達到目的是（　　）
A．木炭 B．硫磺 C．鐵絲 D．紅磷
2．現有以下物質：①牛奶②氫氣③礦泉水④氯化鈉⑤冰水混合物⑥鎂條⑦潔凈的空氣⑧碘酒，下列分類正確的是（　　）
A．屬于化合物的是④⑤⑧ B．屬于非金屬單質的是②⑥
C．屬于氧化物的是④⑤ D．屬于混合物的有①③⑦⑧
3．氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體，它可以和許多物質發生化學反應．如圖所示．關于三個反應的敘述中正確的是（　　）

A．都是化合反應 B．生成物都是固體
C．都是非金屬和氧氣反應 D．以上都對
4．下列關于氧氣的說法正確的是（　　）
A．液態氧可用作火箭的助燃劑
B．氧氣在空氣中的體積分數為78%
C．硫在氧氣中燃燒發出黃色火焰
D．氧氣在降溫加壓的條件下能夠變為無色液體
5．氧氣的化學性質比較活潑，能與許多物質發生氧化反應，下列有關氧氣說法正確的是（　　）
A．鎂片放置在空氣中，不需要加熱就能夠在表面生成氧化鎂
B．鐵絲加熱后放入氧氣中燃燒時，火星四射，生成三氧化二鐵固體
C．常溫下木炭伸入盛有氧氣的集氣瓶中劇烈燃燒，發出白光
D．紅磷在氧氣中燃燒，產生大量白霧
6．下列是化學實驗小組的四位同學在實驗室做有關氧氣的性質的實驗操作，有錯誤的是（　　）
A．小周將盛有紅熱木炭的燃燒匙從瓶口往下緩慢伸入集氣瓶中
B．小吳準備做細鐵絲在氧氣中燃燒的實驗，在用排水法收集氧氣時，他未將集氣瓶中的水排完就停止收集
C．小鄭在將細鐵絲繞成螺旋狀之前先用砂紙把鐵絲打磨光亮
D．小王在酒精燈的火焰上引燃細鐵絲底端的木條后立即將其伸入集氣瓶中
7．如圖是“鐵絲在氧氣中燃燒”的實驗改進裝置。下列說法有錯誤的是（　　）
A．氧氣無須提前制備和收集
B．用塑料瓶代替集氣瓶，實驗更安全
C．該裝置也可用于二氧化碳的制備、干燥和檢驗
D．鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射，產生白色固體，放出大量的熱
8．下列關于氧氣的說法，錯誤的是(　)
A．鐵、硫、酒精在氧氣中的燃燒都是化合反應
B．氧氣能與大多數的金屬、某些化合物反應，化學性質比較活潑
C．夏天魚池內需要增氧，是因為溫度升高，氧氣在水中的溶解度減小
D．氧氣供給呼吸，它和體內物質反應，釋放能量，維持生命活動的需要
9．下列氧氣的用途中是利用氧氣可以支持燃燒并放出熱量這一性質的是（　　）
①氣焊 ②煉鋼 ③醫療 ④潛水 ⑤火箭發射．
A．①②③ B．①②⑤ C．①②④⑤ D．①②③④⑤
10．如圖所示加熱銅絲引燃白磷測定空氣中氧氣的體積分數，相關說法正確的是（　　）

A．用加熱銅絲的方法引燃白磷，可以減小誤差
B．試劑瓶內液面上升至1，證明氧氣的質量分數約是20%
C．用木炭粉代替白磷也可達到實驗目的
D．若白磷過量，實驗數據可能偏大

提高篇

11．實驗室中測定空氣中氧氣的體積分數，下面因素不影響實驗的結果（　　）
A．裝置漏氣
B．紅磷的量不足
C．裝置冷卻到室溫后才打開彈簧夾
D．用木炭代替紅磷
12．下列圖象能正確反映實驗室制取氧氣有關量變化的是（　　）
A．高錳酸鉀制氧氣時固體剩余物質量與加熱時間的關系
B．高錳酸鉀制氧氣時二氧化錳的質量與反應時間的關系
C．一定量的雙氧水制氧氣時氧氣質量與反應時間的關系
D．雙氧水制氧氣時氧氣質量與雙氧水用量的關系
13．高錳酸鉀、過氧化氫和氯酸鉀都可用于實驗室制取氧氣，下列有關這三種物質說法正確的是（　　）
A．它們都含有三種元素，其中一種是氧元素
B．它們制取氧氣的反應有兩個需要加熱，有一個在常溫下進行
C．它們制取氧氣時均需用二氧化錳作催化劑
D．它們制取氧氣的發生裝置相同
14．下列圖象符合其描述情況的是（　　）

A．①中表示：KMnO4制取氧氣時，MnO2隨著反應進行質量發生的變化
B．②中表示：a，b兩試管中分別裝有等質量的雙氧水溶液，并向a試管中放入催化劑后，隨著反應的進行氧氣的生成情況
C．③中表示：KMnO4制取氧氣時，試管中剩余的固體隨著反應的進行質量的變化情況
D．④中表示：雙氧水制取氧氣時，生成的氧氣質量的變化情況
15．實驗室加熱一定質量的高錳酸鉀制取氧氣，隨著反應的進行，試管內固體的質量逐漸減少。如圖中的點表示的含義錯誤的是（　　）

A．a點表示高錳酸鉀的質量
B．b點表示高錳酸鉀、錳酸鉀和二氧化錳混合物的質量
C．c點表示生成二氧化錳的質量
D．d點表示高錳酸鉀完全分解了
16．暖寶寶貼（主要成分為鐵粉、木炭、食鹽）的熱量來源于鐵粉的氧化。有同學設計使用暖寶寶貼來測定空氣中氧氣的含量，實驗開始前的裝置如圖所示，實驗后從量筒中流入玻璃瓶（容積為250mL）中的水的體積為45mL（鐵粉生銹消耗的水忽略不計）。下列說法錯誤的是（　　）

A．實驗前必須檢査裝置的氣密性
B．若實驗測得空氣中氧氣體積分數偏低，可能是暖寶寶貼的使用數量不足
C．通過本次實驗數據測得空氣中氧氣的體積分數約為19.6%
D．不用等溫度計讀數恢復至實驗前的溫度就可以記錄量筒內剩余水的體積
17．下列物質（1）潔凈的空氣（2）五氧化二磷（3）鐵粉（4）液氧（5）硬水（6）錳酸鉀（7）冰水混合物（8）氨氣，其中：屬于純凈物的是　 　，屬于氧化物的是　 　。（填序號）
18．做鐵絲在氧氣中燃燒的實驗時，為什么要把鐵絲繞成螺旋狀　 　，為什么要在鐵絲下端系一根火柴梗　 　，為什么要在集氣瓶底放　 　，目的是　 　。
19．在軍事術語上把核潛艇在海里的持續航行叫長行．為了保證長時間潛航，在潛水艇里要配備氧氣再生設備，有以下幾種制備氧氣的方法：
①加熱高錳酸鉀 ②通電分解水 ③常溫下過氧化鈉與二氧化碳反應生成氧氣和碳酸鈉
（1）你認為最合適潛水艇里制取氧氣的方法是　 　（填序號）
（2）與其他兩種方法相比，這種最佳方法的優點是：①　 　②　 　．
20．如圖所示的是木炭在氧氣中燃燒的實驗操作，試回答下列問題。

（1）在B圖中，用坩堝鉗夾取一小塊木炭放在酒精燈火焰的　 　處，能迅速燒紅。
（2）在C圖中，夾取木炭的坩堝鉗要由瓶口向下緩慢插入是為了　 　；木炭在氧氣中燃燒發生的現象是　 　；燃燒停止后，取出坩堝鉗，往集氣瓶里加入少量的澄清石灰水，振蕩，能觀察到的現象是　 　。
（3）木炭在空氣中和氧氣中燃燒的現象不同是因為　 　。
21．某同學從醫院獲悉：成年人每分鐘大約需要吸入8L氧氣．問成年人每分鐘大致需要空氣多少升？在標準狀況下，8L氧氣的質量是多少克？（O2的密度＝1.429g/）．








參考答案：
【要點整理】
1、78% 、21% 、能使帶火星的木條復燃、能使澄清石灰水變渾濁。
保護氣、液態、冷凍劑、無色無味、不易、大、淡藍色、藍色；化學性質；保護氣、電光源、激光
微弱的淡藍色火焰，反應生成一種具有刺激性氣味的氣體；明亮的藍紫色火焰，反應生成一種具有刺激性氣味的氣體
壓強減小、減少的氧氣的體積；劇烈燃燒，放熱，產生大量的白煙（白煙就是五氧化二磷的固體小顆粒）。
劇烈燃燒，火星四濺，放熱； 引燃；濺落的熔化物炸裂瓶底。
6、劇烈燃燒，發出白光，放熱
7、空氣冷凍分離法；
高錳酸鉀 生成 錳酸鉀 + 二氧化錳 + 氧氣
氯酸鉀 生成 氯化鉀 +氧氣
過氧化氫 生成 水 + 氧氣
向上排空氣、木條重新燃燒；排水法、集氣瓶一側有氣泡放出
8、改變反應速率；自身的質量；化學性質；沒有
9、化合反應
10、分解反應

【同步訓練】
D； 2．D； 3．A； 4．A； 5．A； 6．D； 7．D； 8．C； 9．B； 10．A； 11．C； 12．D； 13．B； 14．D； 15．C； 16．D
17．（2）（3））（4））（6）（7）（8）；（2）（7）；
18．增大與氧氣的接觸面積；引燃鐵絲；少量的水或細沙；防止濺落的熔化物炸裂瓶底；
19．③；反應在常溫下就能進行；能將二氧化碳處理掉；
20．外焰；木炭與氧氣充分反應；發出白光、放出熱；澄清石灰水變渾濁；氧氣的濃度不同；
21．空氣按體積分數計算，氮氣約占80%，氧氣約占20%，由題意知：空氣的體積：8L÷0.2=40L；根據密度公式，標準狀況時8升氧氣的質量是：8L×1.429g/L=11.432g．
答案為：40L；11.432g．













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