广东省2022年中考化学总复习学案-第二部分一、空气氧气

第二部分身边的化学物质一、空气氧气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主要的性质和用途。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。年份试题类型知识点分值2017选择题、实验题空气中氧气含量的测定，用氯酸钾制备氧气4分2018选择题空气中氧气的含量，用高锰酸钾制备氧气4分2019选择题、填空题、实验题氮气的性质，铁在氧气中燃烧，过氧化氢制氧气6分2020选择题空气污染、实验室制取氧气的装置6分2021选择题、实验题空气质量指数中的污染物、高锰酸钾制取氧气4分1．(2021·广东中考)下列不属于空气质量指数(简称AQI)中污染物监测范畴的是(C)A.COB．SO2C．N2D．PM2.52．(2020·广东中考)下列物质属于空气污染物的是(D)A.氧气B．氮气C．水蒸气D．二氧化硫3．(2018·广东中考)下列说法正确的是(D)A．溶液都是均一、稳定、无色透明的B．金刚石、石墨、活性炭性质相同C．排放CO2是引起酸雨的主要原因 D．空气中O2的体积约占21%4.(2019·广东中考)燃烧是人类最早利用的化学反应之一。请回答：(1)按图进行铁丝在O2中燃烧的实验，反应的化学方程式为__3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(点燃))Fe3O4__。该实验装置存在明显不足，改进措施是__在瓶底加少量的水或铺一层细沙__。(2)对比铁丝在空气中不能燃烧、在氧气中剧烈燃烧的现象，分析室内起火时，如果打开门窗，火会烧得更旺的原因__打开门窗，给可燃物的燃烧提供了充足的氧气__。一、空气的组成1．空气的成分：空气是一种__混合物__(选填“纯净物”或“混合物”)，它的组成成分按体积分数算，__氮气__约占78%，__氧气__约占21%、__二氧化碳__约占0.03%、__稀有气体__约占0.94%、其他气体和杂质约占0.03%。2．空气中氧气含量的测定：(见P25【实验探究·培素养】)3．氮气和稀有气体的用途：(1)氮气的化学性质__不活泼__，常作__保护气__。(2)稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称，是__混合__物(选填“混合”或“纯净”)。常作保护气是利用其__化学__性质(选填“物理”或“化学”，下同)；常用于制作霓虹灯是利用其__物理__性质。4．导致酸雨的主要气体：包括SO2、NO2等。二氧化碳__不是__(选填“是”或“不是”)空气污染物。5．空气的污染和防治：(1)空气的污染：大气中，空气污染物主要有__二氧化硫__、__二氧化氮__、__一氧化碳__、臭氧以及可吸入颗粒物等。(2)防治空气污染：①空气质量日报：主要内容包括首要污染物(二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物等)、空气污染指数、空气质量级别、空气质量状况等。②消除大气污染源：开发替代化石燃料的新能源(氢能、太阳能、核能等)；研究化石燃料的除硫方法及经济高效的二氧化硫回收技术；改进燃烧装置以提高燃烧效率和降低有害气体的排放；将机动车辆安装上尾气净化装置等。③综合措施：植树造林，绿化环境。二、氧气的性质和用途1．物理性质：通常状况下，氧气__不易__溶于水，密度比空气__略大__。液态氧、固态氧都是__淡蓝__色。2．化学性质：氧气是化学性质__比较活泼__的气体，具有氧化性，表现为能与金属、非金属、某些化合物反应。可燃物在氧气(或空气)中燃烧的实验现象金属单质铁在氧气中剧烈燃烧,__火星四射__;放出热量;生成__黑__色固体(在空气中不能燃烧)

镁在空气中剧烈燃烧,发出耀眼的__白光__;放热;生成__白__色固体

非金属单质木炭在氧气中发出__白__光(在空气中发出红光);放热;生成能使澄清石灰水变浑浊的气体

硫在氧气中,火焰呈__蓝紫__色(在空气中,火焰呈淡蓝色);放热;生成有__刺激性__气味的气体

红磷在空气中,产生大量__白烟__;放出热量

氢气在空气中,发出__淡蓝__色火焰;放热;火焰上罩着的干冷烧杯内壁有__水珠__产生

化合物CO在空气中,火焰呈__蓝__色;放热;生成能使澄清石灰水变浑浊的气体

甲烷在空气中,火焰呈__蓝__色;放热;烧杯内壁有__水珠__产生,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体

酒精在空气中,火焰呈淡蓝色;放热;火焰上罩着的干冷烧杯内壁有水珠产生,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体3.氧气的用途：__供给呼吸__和__支持燃烧__4．写出化学反应方程式：(1)物质与氧气的反应转化关系图。写出与序号相对应的化学方程式：①__C＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))CO2__②__S＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))SO2__③__4P＋5O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2P2O5__④__2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2H2O__⑤__CH4＋2O2eq\o(=,\s\up7(点燃))CO2＋2H2O(合理即可)__⑥__2Cu＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2CuO__⑦__2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2MgO__⑧__4Al＋3O2=2Al2O3__⑨__3Fe＋2O2eq\o(=,\s\up7(点燃))Fe3O4__(2)如图为分解生成氧气的反应(其中①②③为实验室制取氧气的反应原理)，写出与序号相对应的化学方程式：①__2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑__②__2KClO3eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5(△))2KCl＋3O2↑__③__2KMnO4eq\o(=,\s\up7(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑__④__2HgOeq\o(=,\s\up7(△))2Hg＋O2↑__⑤__2H2Oeq\o(=,\s\up7(通电))2H2↑＋O2↑__【例题1】(2021·烟台中考)下列有关空气各成分的说法错误的是(D)A．氧气能供给生物呼吸，支持燃料燃烧B．二氧化碳是植物进行光合作用必需的物质C．氮气的化学性质不活泼，可用作食品防腐D．稀有气体通电发出各种不同颜色的光是化学变化【例题2】如图是关于氧气化学性质的部分知识网络，关于该图说法正确的是(C)A．S、P在氧气中燃烧均会产生大量白烟B．Ⅰ、Ⅱ两类反应均体现了氧气的可燃性C．Fe在Ⅰ、Ⅱ两类反应中的产物不相同D．Ⅰ类反应放出热量，Ⅱ类反应吸收热量(1)描述物质的燃烧现象一般包括：①光(烟、火焰、火星)；②热；③生成物颜色、状态、气味等(不能出现生成物名称)。(2)做硫在氧气中燃烧的实验时，可在集气瓶底部放少量水或碱液，目的是吸收SO2，减少空气污染。(3)做铁丝在氧气中燃烧的实验时，铁丝要绕成螺旋状，目的是增大铁丝与氧气的接触面积；集气瓶底部要放少量水或铺一层细沙，防止生成物溅落瓶底，使集气瓶炸裂。实验一空气中氧气含量的测定1．实验原理：物质在密闭容器中与空气中的__氧气__发生反应，使密闭容器中压强减小，水被压入容器，进入容器中水的体积约等于消耗O2的体积。2．实验装置：(如图所示)3．反应原理：红磷燃烧的化学方程式为__4P＋5O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2P2O5__。4．实验现象：(1)红磷燃烧产生__大量白烟__，放出热量。(2)装置冷却至室温，打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶中的体积约占集气瓶中气体体积的__1/5__。5．实验结论：空气中的氧气约占空气体积的__1/5__，该实验还可以说明氮气__难溶于水，不能燃烧也不支持燃烧__。6．红磷替代品应满足的条件：(1)能且只能与空气中的氧气反应。(2)生成物是固体，不能是气体，若生成气体，应选择试剂吸收。7．实验误差：(1)测定结果偏大：①弹簧夹没有夹紧，红磷燃烧时集气瓶内气体因受热沿导管逸出；②燃烧匙伸入集气瓶过慢，使装置内气体受热逸出，导致进入瓶中的水体积偏大。(2)测定结果偏小：①红磷量过少，氧气不能耗尽；②装置漏气，使装置外的空气进入；③没有冷却到室温就打开弹簧夹，装置内气体温度偏高，压强偏大，导致进入瓶中的水体积偏小；④燃烧过程中当氧气体积分数小于一定量时，红磷无法继续燃烧。8.实验装置的改进：与原来的实验装置相比，图示装置的优点是__减小实验误差，实验结果更准确，减少对环境的污染__。【例题1】(2021·烟台中考)化学兴趣小组设计如图所示的装置测定空气中氧气的含量，胶头滴管中的水滴入生石灰一段时间后，试管内的白磷(白磷的着火点为40℃)开始燃烧，待白磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹。下列关于该实验的说法错误的是(B)A．试管中的细沙可防止试管炸裂B．胶头滴管中的水和注射器中的水作用相同C．若实验测得氧气的体积分数偏低，可能是试管中白磷的量不足D．若注射器中的水最终减少了10mL，说明空气中氧气的体积分数约为20%【变式训练】(2021·江西模拟)某实验小组利用如图所示装置测定空气中氧气的含量。【查阅资料】白磷的着火点为40℃。【提出问题】空气中氧气的体积分数是多少？【实验准备】锥形瓶内空气体积为220mL，注射器内水的体积为50mL。【实验过程】装入药品，连接好仪器，夹紧弹簧夹。先将锥形瓶下部放入80℃热水中，白磷被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出。待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹。【现象分析】(1)白磷被点燃时，锥形瓶内的实验现象是__产生大量白烟，放热__，整个实验过程中气球的变化是__先变大，后变小__，气球在实验中的作用是__平衡压强__。(2)白磷燃烧反应的化学方程式是__4P＋5O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2P2O5__。(3)打开弹簧夹，观察到注射器内的水自动向下喷出来，原因是__白磷燃烧消耗锥形瓶内氧气，导致锥形瓶内压强减小，水被压入锥形瓶__，最终注射器中的水剩余约__6__mL时停止流下。(4)如果实验操作严格按照上述实验过程进行，测定的氧气的含量小于空气体积的eq\f(1,5)，原因有可能是__装置漏气__(写出一条即可)。(5)写出该实验装置的一个优点：__生成的五氧化二磷不会逸散到环境中，环保__。实验二实验室制取氧气的方法1．装置选择：高锰酸钾氯酸钾过氧化氢反应原理__2KMnO4eq\o(=,\s\up7(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑____2KClO3eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5(△))2KCl＋3O2↑____2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑__试剂状态固体固体、固体固体、液体反应条件__加热__加热条件下，二氧化锰作催化剂常温下，二氧化锰作催化剂发生装置(根据反应条件和反应物状态)收集装置(根据气体密度和溶解性等)排水法(氧气不易溶于水，且不与水反应)，开始收集氧气的最佳时间是__导管口有气泡连续均匀冒出时__；向上排空气法(氧气的密度比空气大)检验方法将带火星的木条放在__集气瓶内__，若__木条复燃__，说明气体为氧气验满方法将带火星的木条放在__集气瓶口__，若__木条复燃__，说明氧气已集满(若用排水法收集，当有大量气泡从集气瓶口冒出时，则已收集满)2.注意事项：(1)用KMnO4制取氧气时，试管口要放一小团棉花，目的是__防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，堵塞导管__。(2)用固体加热型发生装置制取氧气时，点燃酒精灯后应先给试管预热，然后再对准药品部位集中加热，目的是__防止试管受热不均炸裂__。(3)若选用排水法收集气体，用H2O2制取氧气时，若用长颈漏斗，则长颈漏斗末端必须浸入液面下，以防__产生的气体从长颈漏斗口逸出__。(4)若选用排水法收集气体，实验结束时，应先__将导管从水槽中撤出__，再__熄灭酒精灯__，防止__倒吸__。【例题2】(2021·桂林模拟)在实验室可通过加热高锰酸钾固体的方法制取氧气，实验操作过程中的先后顺序对实验的结果有很大影响。下列实验操作正确的是(A)A．检查气密性时，先把导管的一端放入水中，再用手紧握试管B．先加入药品，后将酒精灯火焰对准药品加热C．水槽中有气泡冒出时，立即收集气体D．实验结束时，先把集气瓶拿出水槽，再盖上玻璃片，正放在桌上【例题3】(2021·黑龙江中考)根据如图实验装置，回答下列问题：(1)写出图中仪器a的名称：__试管__，仪器b的用途：__收集或储存少量气体__。(2)实验室用高锰酸钾制取并收集一瓶纯净的氧气所需的装置为__AD__(填字母)，此反应的化学方程式为__2KMnO4eq\o(=,\s\up7(△))K2MnO4＋MnO2＋O2↑__，用__带火星的木条__检验该气体。(3)B、C装置均可作为实验室制取CO2的发生装置，与B相比，选用C装置的优点是__能够控制反应速率__，若要收集一瓶干燥的CO2，还需要使用装置E，则E中盛放的物质为__浓硫酸__(填物质名称)。(4)若用装置E收集H2，气体从__②__(填①或②)端进入。【变式训练1】(2021·烟台中考)化学是一门以实验为基础的科学，化学小组的同学利用如图装置进行实验探究，结合装置回答下列问题：(1)写出标号仪器的名称：①__铁架台__；②__分液漏斗__。(2)下列制取气体的反应可选用装置A的是__③__(填序号)。①二氧化锰与浓盐酸加热制取Cl2②大理石与稀盐酸制取CO2③加热氯酸钾与二氧化锰制取O2④锌粒与稀硫酸制取H2(3)实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，反应的化学方程式是__2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑__。可选用的收集装置是__C或E__(填装置序号，下同)。(4)硫化氢(H2S)气体有毒，密度比空气大，溶于水形成酸，能在空气中燃烧生成SO2和水。实验室用块状硫化亚铁(FeS)和稀硫酸发生复分解反应制取H2S，该反应的化学方程式是__FeS＋H2SO4=FeSO4＋H2S↑__，应选用的发生装置是__B__，该实验需要对剩余的硫化氢气体进行尾气处理，下列方法正确的是__b__(填序号)。a．用稀硫酸吸收b．用氢氧化钠溶液吸收c．点燃【变式训练2】(2021·湘西州中考)氨气是极易溶于水的气体(1体积的水可溶解700体积的氨气)，有刺激性。实验室常用氯化铵固体和氢氧化钙加热制取氨气，根据图示回答问题。(1)写出标号①的仪器名称__长颈漏斗__；(2)用上述方法制取氨气的气体发生装置要选用图(填序号)__B__；(3)用图D收集氨气的方法叫__向下排空气法__；若改用图E收集，则氨气应该从__b__(填“a”或“b”)端进入。(4)用图D收集氨气，说明氨气的密度比空气的__小__；收集一段时间后，可观察到试管口滴有酚酞试液的棉花变红，这是因为氨气溶于水后得到的氨水呈__碱__性。在棉花上滴酚酞试液的目的和意义除了检验氨水呈碱性外，请再写出一条__证明氨气收集满(或防止氨气逸出装置污染环境等)__。1．(2021·本溪中考)空气中，稀有气体的体积分数约为(D)A．0.03%B．78%C．21%D．0.94%2．(2021·营口中考)要提高全民的环境意识，保护我们的空气。下列不属于空气污染物的是(C)A．COB．O3C．CO2D．PM2.53.(2020·粤东模拟)节日里五光十色的霓虹灯内填充的气体是下列哪一种(C)A．氧气 B．氮气C．稀有气体 D．二氧化碳4.(2020·北京中考)利用如图装置验证了空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是(D)A．实验前需检查装置气密性B．白磷的作用是消耗试管中的氧气C．白磷熄灭、试管冷却后再打开止水夹D．最终量筒中液面约降至40mL刻度线处5．(2021·常德中考)下列实验现象的描述正确的是(C)A．燃着的蜡烛熄灭时产生白雾B．光亮的铜丝放入硝酸银溶液中，铜丝表面变银白色C．硫在空气里燃烧发出微弱的淡蓝色火焰D．细铁丝在氧气里燃烧，生成黑色四氧化三铁固体6．(2021·河南模拟)化学是一门以实验为基础的自然科学。下列实验操作正确的是(C)7．(2021·天宁模拟)空气是一种宝贵的自然资源，下列有关说法中不正确的是(D)A．法国化学家拉瓦锡研究了空气的成分，并得出氧气约占空气体积五分之一的结论B．空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等物质组成的混合物C．氧气是一种无色无味的气体D．CO、NO2、CO2、SO2等均属于空气污染物8．(2021·淄博质检)下列因果关系的描述不合理的是(C)A．因为氮气含有氮元素，所以可用作工业生产氮肥的原料B．因为稀有气体通电发出不同颜色光，所以可用于制造多种用途的电光源C．因为氧气具有助燃性，所以可用作火箭发射的高能燃料D．因为氧气能供给呼吸，所以常用于急救病人9．(2021·湛江模拟)下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中，正确的是(A)10．(2020·汕头模拟)用氯酸钾制氧气时，错把高锰酸钾当二氧化锰加入，其结果是(B)A．生成的氧气质量不变 B．生成的氧气质量增加C．速率不变 D．高锰酸钾是这个反应的催化剂11.(2020·佛山模拟)如图是测定空气中氧气含量的实验装置，请回答问题：(1)实验时，为了确保集气瓶内氧气被耗尽，红磷要__足量__或__过量__。实验药品选择红磷而不选铁丝的原因是__铁丝不能在空气中燃烧__。(2)实验时，红磷燃烧，发光、放热、产生黄白色火焰、__产生大量的白烟，生成一种白色固体__，待冷却到室温打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，__水约占集气瓶剩余空间的eq\f(1,5)__。(3)写出红磷燃烧的化学方程式__4P＋5O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2P2O5__。如果实验最终测定的氧气含量偏小，原因可能是__装置漏气(答案合理即可)__(只写一点)。12．(2021·南宁中考)如图是实验室常用气体制备装置，据图回答问题：(1)图中标号①仪器名称是__酒精灯__。用A装置制取氧气的化学方程式是__2KClO3eq\o(=,\s\up7(MnO2),\s\do5(△))2KCl＋3O2↑__。选择C装置收集氧气是因为__氧气不易溶于水__。集满氧气的集气瓶应__正__(填“正”或“倒”)放在桌面上。(2)用装置F和装置__I__(填序号)收集并测量O2体积，实验时气体应从装满水的装置F中的导管__b__(填“a”或“b”)端通入。(3)实验室常用加热氯化铵和熟石灰固体混合物制取极易溶于水的氨气(NH3)。若要制取并收集干