第4单元复习学案1：空气的成分及氧气的制取和性质-九年级化学教学评一致性备考资源（鲁教版）

第一讲：空气氧气1.空气组成及用途法国化学家拉瓦锡通过实验得出了空气主要由N2和O2组成其中O2约占空气总体积的结论。按分数计算约占78%，0.03%，其他气体和杂质约占0.03%。由此可知空气是由多种单质和多种化合物组成的混合物。易混易错点（1）空气中各成分所占的比值指的是气体的体积分数而不是质量分数。（2）稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氡等气体。2.空气的用途①是制造硝酸和氮肥的重要原料；②化学性质不活泼，可用作灯泡里充氮气以延长寿命，食品包装中充氮气以防腐；③医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术；稀有气体的用途：（氦、氖、氩、氪、氡等）①因为化学性质很不活泼可用作；②制成电光源,如航标灯、霓虹灯等。3.保护空气空气污染物主要是排放到空气中的有害气体和烟尘两大类其中计入空气污染指数的项目为 和可吸入颗粒物（如pM10 ②工厂排放的废气；③破坏植被引起的沙尘。①加强大气监测；②使用清洁能源；③大力植树造林。易混易错点CO2是空气中的一种重要成份,无毒,不属于空气污染物。知识点02混合物纯净物定义宏观：两种或多种物质混合而成的物质叫混合物。微观：由不同种分子构成物质宏观：只由一种物质组成的物质叫纯净物。微观：由同种分子构成的物质特点组成混合物的各种成分之间没有发生化学反应，它来的性质纯净物可以用化学式来表示，绝对纯净的物质是不存在的常见实例泉水等能用化学式表示的所有物质，冰水混合物、水蒸净物易混易错点知识点03氧气的制取1.工业制法：（1）方法：。（2）原理：利用液态氧气和液态氮气的不同，采用低温蒸发的方法，将氮气与氧气分离。属于物理变化。工业生产的氧气，一般加压储存在钢瓶中。2.实验室制法（1）加热高锰酸钾制取氧气=1\*GB3①反应原理：；=2\*GB3②实验装置：。=3\*GB3③实验注意事项：=1\*romani试管口塞一团棉花，防止；=2\*romanii固定试管时，试管口应（防止）；=3\*romaniii导管伸入试管，。=4\*romaniv若用排水法收集气体（导管略伸进集气瓶口），当时开始收集（因为，会使得收集的氧气不纯）；当，氧气，在水下用玻璃片盖住瓶口，移出水槽，集气瓶放在桌面上(氧气密度比空气大，放)，防止气体逸出。=5\*romanv若用向上排空气法收集气体，收集时（），验满时，将，若复燃，则氧气已收集满；=6\*romanvi实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯，。=4\*GB3④检验和验满检验：，若，说明是；验满：，若，证明。（2）分解过氧化氢制取氧气=1\*GB3①反应原理：；=2\*GB3②实验装置：。=3\*GB3③催化剂：特点：两不变（、）、一改变（，包括加快或减慢）。（3）加热氯酸钾和二氧化锰的固体混合物制取氧气=1\*GB3①反应原理：。=2\*GB3②实验装置：（试管口放棉花）。（4）分解过氧化氢制取氧气的优点不需要；装置，操作；可；二氧化锰可；无等。知识点04氧气的性质1.物理性质：于水，密度。2.化学性质：氧气是一种化学性质的气体。在一定条件下，能与许多物质发生化学反应，同时放出。氧气在氧化反应中提供，它具有性，是常用的氧化剂。在点燃条件下，能跟木炭、硫、磷、铁等反应。物质反应现象磷4P+5O22P2O5木炭①木炭在空气中燃烧时持续红热，无烟无焰；木炭在氧气中剧烈燃烧，并发出白光②放热、生成能使澄清石灰水变浑浊的气体（充分燃烧）O2CO2

（氧气充足）2C+O22CO（氧气不充足）硫①在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰②放热、生成有刺激性气味的气体S+O2SO2

；注意:硫燃烧时,瓶底部要放少量水或碱溶液,以吸收有害的SO2氢气①纯净的氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰②放热、生成能使无水硫酸铜变蓝的液体2H2+O22H2O物质反应现象铁铁在氧气中剧烈燃烧,火星3Fe+2O2Fe3O4铝铝在氧气中燃烧，发出耀眼的3Al+3O22Al2O3铝在空气中与氧气反应，表面形成致密的氧化膜3Al+3O2=2Al2O3镁镁在空气中燃烧，发出耀眼的2Mg+O22MgO铜红色的固体逐渐变成黑色2Cu+O22CuO一氧化碳产生蓝色火焰，放热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体2CO+O22CO2产生明亮的蓝色火焰，放热，产生能使无水硫酸铜变蓝的液体，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体CH4+2O22CO2+2H2O蜡烛无水硫酸铜变蓝的液体，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体石蜡+氧气水+二氧化碳酒精产生蓝色火焰，放热，产生能使无水硫酸铜变蓝的液体，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体C2H5OH+3O22CO2+3H2O木炭应该由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中，在集气瓶中加入少量的，可以。①用砂纸把细铁丝磨成光亮的银白色，是为了除去细铁丝表面的杂质。②将细铁丝盘成螺旋状，是为了增大细铁丝与氧气的接触面积。③把细铁丝绕在火柴上，是为了引燃细铁丝，使细铁丝的温度达到着火点。④待火柴快燃尽时才缓慢插入盛有氧气的集气瓶中，是为了防止火柴燃烧时消耗氧气，保证有充足的氧气与细铁丝反应。⑤由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中是为了防止细铁丝燃烧时放热使氧气从集气瓶口逸出，保证有充足的氧气与细铁丝反应。⑥集气瓶里要预先装少量水或在瓶底铺上一薄炸裂。2易混易错点（1）某些物质在氧气和空气中燃烧的现象，由于氧气浓度的不同而存在差异。（2）O2能支持燃烧，具有助燃性，不能作燃料，不具有可燃性。知识点05化合反应和分解反应、氧化反应1.化合反应和分解反应化合反应:由两种或两种以上物质生成另一种物分解反应:由一种反应物生成两种或两种以上其“2.氧化反应：氧化反应:物质跟氧发生的反应属于氧化反应。它3.氧化反应与化合反应的关系化合反应考点01空气的成分及用途典例1（2023•岳阳）空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是（）A．O2 B．CO2 C．He D．N2典例2人类离不开空气，下列有关空气及其成分的说法正确的是（）A．氧气能支持燃烧，可以作燃料 B．空气中氧气与氮气体积比约为4：1 C．医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术 D．空气中臭氧含量少，属于稀有气体1．（2023•广西）空气成分中，体积分数最大的是（）A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体2．（2023•武威）空气是一种宝贵的自然资源。空气中用于供给呼吸的气体是（）A．氮气 B．氦气 C．氧气 D．水蒸气3．下列有关空气成分说法正确的是（）A．空气成分按质量计算，氮气约占78% B．氧气的化学性质比较活泼，可以作为燃料 C．稀有气体可以用作电光源，利用了稀有气体在通电时能发出不同颜色的光这一化学性质D．二氧化碳可以参与绿色植物的光合作用，促进植物的生长考点02空气中氧气含量的测定典例3实验室可用以下两套装置测定空气中氧气的含量（铜粉在加热条件下能与氧气反应生成氧化铜；实验中忽略固体体积的影响）。对于图1、图2实验，下列说法正确的是（）A．图1、图2实验中的红磷或铜粉可以用硫粉代替 B．图2实验：若铜粉量不足会使测量值偏大 C．图1实验：弹簧夹未夹紧会导致测量结果偏大 D．图2实验：连接好装置，推动注射器甲的活塞，松开手后，活塞回到原刻度，说明装置气密性良好4．如图所示装置可用于测定空气中氧气含量，下列说法中不正确的是（）A．实验时红磷必须过量 B．点燃红磷前必须事先用弹簧夹夹紧橡皮管 C．红磷熄灭后应立刻打开弹簧夹D．红磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体主要是氮气5．（2023•衡阳）拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断正确的是（）A．a点时容器内氮气体积分数为85% B．容器内物质总质量：b点＞c点 C．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18%6．如图所示的甲、乙两个装置为实验室测定空气中氧气体积分数的改进实验，实验前甲装置内空气体积为30mL（盛装细铜丝的玻璃管中空气忽略不计，且铜只能与空气中氧气发生反应），乙装置中注射器和硬质玻璃管内空气体积分别为15mL和25mL。下列的有关说法中正确的是（）①乙实验的过程中，气球的变化是先变大后变瘪②若甲、乙实验操作均无误，结束后甲、乙注射器内读数分别约为24mL和8mL③若甲、乙装置中停止加热后立即读数，则测得装置内剩余气体体积将偏小④若实验前乙装置注射器内空气为5mL，则乙实验很难得出准确的结论⑤装置的气密性良好、铜足量是两个实验获得成功的共同要求⑥若实验非常成功，两个实验均能证明氧气约占空气质量的⑦甲、乙两个实验中都可以通过反复推拉注射器使装置内的氧气尽可能充分反应A．①④⑤⑦ B．②③⑤⑥ C．①②③⑤ D．①②④⑤考点03空气的污染及防治典例42023年7月27日，生态环境部指出，从2013年到2022年我国成为全球空气质量改善速度最快的国家，北京市被联合国环境规划署评价为“北京奇迹”。下列行为有利于环境保护的是（）A．城市道路经常洒水 B．露天焚烧塑料垃圾 C．大力发展火电 D．增高工厂排气烟囱7．属于空气污染物的是（）A．二氧化碳 B．二氧化硫 C．氧气 D．氢气8．（2023•滨州）绿水青山就是金山银山。保护环境，共同维护我们的家园地球，是每一个人的责任。下列做法不利于保护环境的是（）A．垃圾分类处理B．使用清洁能源 C．积极植树造林D．深埋废旧电池9．下列情况能引起大气污染的是（）①燃烧烟煤；②燃放鞭炮；③工业废气的任意放；④植物的光合作用；⑤飞机、汽车排放尾气；⑥人和动物的呼吸②③④⑥ B．①②④⑥ C．①②③⑤ D．①②③④⑤⑥考点04氧气的制取典例7某实验小组在实验室用高锰酸钾制取氧气，下列实验操作不正确的是（）A．检查装置气密性时，先将导管的一端放入水中，后用手握住试管 B．装入药品后，并在试管口放一团棉花 C．排水法收集满氧气，在水下面用玻璃片盖住瓶口，取出集气瓶并正放在桌面上 D．制完氧气后，先熄灭酒精灯，后从水中移出导管典例8为比较二氧化锰与氧化铜的催化效果，按图1所示装置进行实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂接触，瓶内气压的变化如图2所示。下列说法错误的是（）A．该反应中二氧化锰的催化效果比氧化铜好 B．化学反应速率与催化剂的种类有关 C．可通过对比图2中的b、d点来比较两种催化剂的效果 D．实验后两瓶中产生的氧气质量不同典例9如图是实验室制取气体常用的装置，请结合装置回答有关问题：（1）比较过氧化氢溶液和高锰酸钾制取氧气的方法，两者相同的是（填序号）；A.发生装置相同B.都可用二氧化锰作催化剂C.反应基本类型相同D.完全反应后剩余固体成分相同（2）氨气（NH3）是一种极易溶于水，且密度比空气小的气体，实验室常用加热氯化铵与碱石灰固体的方法制取氨气，应选择的装置组合是（填序号）；（3）常温下用块状固体和液体反应制取气体时，改用C装置（多孔隔板用来放块状固体）代替B装置的优点是（选填序号）。①可以随时加液②可以控制反应速率③可以控制反应发生与停止13．实验室制取氧气有以下几个主要步骤：①加热；②将药品装入试管并固定在铁架台上；③检查装置气密性；④熄灭酒精灯；⑤用排水法收集气体；⑥将导管移出水槽；⑦集气瓶盛满水倒扣在水槽中，正确的操作顺序是（）A．③②⑦①⑤④⑥ B．③②⑦①⑤⑥④C．②③①⑦⑤④⑥ D．③②①⑦⑤⑥④14．现有甲、乙两种质量相等的固体，其中甲是纯净的氯酸钾，乙是氯酸钾和少量二氧化锰的混合物。将甲、乙固体分别放入试管中，并在两个相同规格的酒精灯上同时加热制取氧气。当甲、乙均完全反应后，如图所示图像能正确反映得到氧气的质量m与所用时间t的关系的是（）A．B． C．D．15．小明进行H2O2溶液制O2的实验探究，请你按照要求回答问题：（1）乙所指仪器名称：。（2）用过氧化氢制氧气并收集一瓶干燥的O2，应选择（填字母）。（3）若用如图装置收集一瓶氧气，气体应从（填a或b）端进入集气瓶。（4）下列不能做过氧化氢溶液制氧气的催化剂的是。A.FeCl3B.硫酸铜C.红砖粉末D.KCl（5）与高锰酸钾制O2的装置相比，该实验具有的优点、（写出两条）。考点05氧气的化学性质典例5（2023•天津）下列对实验现象的描述正确的是（）A．硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰 B．红磷在空气中燃烧产生大量白雾 C．木炭在空气中充分燃烧生成黑色固体 D．铁丝在氧气中燃烧时，火星四射，生成黑色固体典例6氧气是一种比较活泼的气体，能与许多物质反应（甲、乙、丙中都装了水），下列说法描述正确的是（）A．三个实验燃烧现象的描述：甲会生成黑色固体，乙会产生白烟，丙中会发出淡蓝色火焰 B．三个实验都体现了氧气具有可燃性 C．三个反应既是化合反应，也是氧化反应 D．丙中的水也可以用细沙代替10．氧气的化学性质描述正确的是（）A．比较活泼，在点燃或加热条件下能与许多金属，非金属发生化学反应 B．非常活泼，能与所有的物质发生反应 C．不活泼，常温时不能与其他物质反应 D．非常不活泼，高温时能与少量物质反应11．（2023•广西）下列实验现象描述正确的是（）A．磷在空气中燃烧产生大量的白雾 B．木炭在空气中燃烧发出淡蓝色火焰 C．镁在氧气中燃烧发出耀眼的白光，生成黑色固体 D．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体12．氧气是一种化学性质比较活泼的气体，可以与许多物质发生化学反应。如图是探究氧气化学性质的实验。（1）图丁中夹持木炭的仪器名称是。（2）图丁中木炭在氧气里燃烧的反应的文字表达式为。（3）甲、乙、丙的集气瓶里都预先加入少量水，但其目的各不相同。装置乙中加少量水的目的是。（4）写出丙实验中的实验现象；实验过程中没有观察明显的火星四射现象，可能的原因是。总分：100分，时间：50分钟一、选择题（每小题只有一个正确的答案，每小题3分，共48分）1．（2023•眉山）空气中体积分数约为78%的气体是（）A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体2．党的十九届五中全会提出“构建生态文明体系，促进经济社会发展全面绿色转型”理念，下列做法不符合这一理念的是（）A．举行“地球一小时”熄灯活动 B．回收生活垃圾用于生产煤气、乙醇等燃料 C．为了预防传染病发生建议使用一次性筷子 D．城市道路推广使用太阳能景观灯3．如图为空气成分示意图（按体积分数计算），下列说法不正确的是（）A．a表示氮气 B．b的化学性质较a稳定 C．其他气体包括二氧化碳和稀有气体等 D．空气是由多种成分组成的混合物4．利用膜分离技术进行多级分离可以实现含氧量（体积比）超过90%的“富氧空气”，下列说法正确的是（）A．“富氧空气”液化后，分子体积变小 B．“富氧空气”中只含氧元素 C．“富氧空气”不能用于医疗急救 D．“富氧空气”可作助燃剂5．下列有关空气的说法正确的是（）A．洁净的空气属于纯净物 B．工业分离液态空气是利用氧气和氮气的沸点不同，将氮气从空气中分离出来 C．导致空气污染的气体主要有SO2、CO2、NO2 D．空气中各成分的含量恒定不变6．人类生存离不开氧气，下列关于氧气说法正确的是（）A．氧气能支持燃烧，可用作火箭燃料 B．鱼类能在水中生存，说明氧气易溶于水 C．氧气在医疗急救中发挥了重要作用 D．铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧7．纳米铁粉在空气中不易自燃，但稍加热即可剧烈燃烧，如图是纳米铁粉在集气瓶中燃烧的实验，下列说法不正确的是（）A．太阳光照射为纳米铁粉提供热量，使纳米铁粉燃烧 B．纳米铁粉燃烧产生红棕色固体 C．气球先膨胀后变小 D．水可防止生成物溅落炸裂瓶底8．下列关于物质燃烧现象的描述正确的是（）A．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体 B．蜡烛在氧气中燃烧，发出白光，放热，生成CO2和H2O C．镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，冒出浓烈的黑烟，生成黑色粉末 D．红磷在空气中燃烧，放出热量，有大量白雾生成9．下列物质中前者属于纯净物，后者属于混合物的是（）A．澄清石灰水、二氧化锰 B．二氧化碳、净化后的空气 C．食盐水、雪碧 D．冰水混合物、液氧10．如图关于工业上“分离液态空气法”制氧气，说法中错误的是（）A．此方法制氧气的原料来源广泛 B．该分离过程是物理变化 C．说明液氧比液氮沸点高 D．该液体物质是纯净的氧气11．现有甲、乙两份质量相等的氯酸钾，为验证二氧化锰的催化作用，某同学误向甲中加入一定量的高锰酸钾，并对两份分别加热至不再产生气体，下列图象正确的是（）A．B． C．D．12．过氧化氢在催化剂作用下可迅速分解成水和氧气，量筒中涌出柱状的泡沫，可形象地称为“大象牙膏”。下列说法不正确的是（）A．化学方程式：2H2O22H2O+O2↑ B．产生的气体可支持燃烧 C．反应前后催化剂的质量变少 D．没有催化剂过氧化氢会分解很慢13．分析和推理是化学学习中常用的思维方法。下列推理正确的是（）A．制取氧气时必须检验装置气密性，所以制取气体时都要检验装置的气密性 B．物质燃烧是较剧烈的氧化反应，因此氧化反应都是剧烈的 C．氧气可以使带火星的木条复燃，因此不能使带火星的木条复燃的气体一定不含有氧气 D．催化剂能改变化学反应的速率，所以能改变化学反应速率的物质一定是催化剂14．下列反应既属于化合反应，又属于氧化反应的是（）A．碳+氧气二氧化碳 B．酒精+氧气水+二氧化碳 C．氯酸钾氯化钾+氧气 D．硫酸铜+氢氧化钠→氢氧化铜+硫酸钠15.实验室用如图所示装置制取氧气并完成相关实验（夹持仪器已略去）。（1）检查装置气密性（2）关闭弹簧夹K1、K4，打开K2、K3（3）添加药品（4）一段时间后，打开弹簧夹K1、K4，关闭K2、K3（5）将D中点燃红磷，立即伸入C装置中并塞紧塞子，待红磷熄灭C装置冷却后，打开K3下列说法错误的是（）A．C装置收集氧气的方法是向上排空气法 B．检验C中氧气收集满的方法是打开上口瓶塞将带火星的木条放在C瓶的上口处，观察现象C．步骤（5）中打开K3后，没有观察到明显现象 D．步骤（4）打开K1的目的是排出A中继续产生的气体，防止气压过大16．用红磷燃烧测定空气中氧气含量的装置如图1所示，测定过程中三颈瓶内压强、温度随时间变化的曲线如图2所示（电火花点燃装置工作时对环境温度基本无影响）。下列说法不正确的是（）A．实验结束后，量筒中约剩余50mL水，证明氧气约占空气总体积的 B．t1时对应的实验操作是启动电火花点燃装置 C．t1～t2过程中压强减小主要是因为瓶内O2不断被消耗 D．t4时三颈瓶内氮气的含量大于空气中氮气含量二、非选择题（每空1分，共6小题，共44分）17．（6分）有下列物质：①氮气②自来水③五氧化二磷④二氧化硫⑤二氧化碳⑥空气⑦氖气⑧四氧化三铁⑨石灰水⑩铜丝，请用这些物质的序号填空：（1）空气中含量最多的气体是。（2）铁丝在氧气中燃烧生成的黑色固体是。（3）属于有刺激性气味的有毒气体是。（4）属于混合物的是。（5）属于纯净物的是。（6）属于稀有气体的是。18．（6分）化学与生活密切相关。（1）市场上销售的咸菜干、酱牛肉、咸水鸭等食品都采用真空包装，目的是除去空气，使大多数微生物因缺少而停止繁殖，同时防止食品发生（填“化学”或“物理”）变化而变质。还可以充入某种保护气来延长食品的保质期，例如薯条等小食品的包装袋中充入气。（2）动物在空气中能生存，说明空气中含有；饼干在空气中变软，说明空气中含有；澄清石灰水长期放置在空气中会变浑浊，说明空气中含有。19．（8分）某同学利用上题装置C收集了三瓶氧气。接着做氧气性质实验。【资料】氢氧化钠溶液可以吸收二氧化硫，反应生成的亚硫酸钠能溶于水。（1）“木炭在氧气中燃烧“的装置如图1所示观察到的实验现象是：剧烈燃烧，，放出大量的热。若要说明该实验中有新物质生成，采取的后续操作是往广口瓶中加入。（2）“硫在氧气中燃烧”的装置如图2所示，反应现象是“剧烈燃烧，产生色火焰，放出大量的热”：集气瓶中加入的液体可能是，其目的为。（3）“铁丝在氧气中燃烧”的装置如图3所示，回答下列问题。观察到的实验现象是：铁丝剧烈燃烧，放出大量热，。该反应的文字表达式是，集气瓶中预先加入少量的水其目的为。20．（6分）化学实验是进行科学探究的重要途径。某研究性学习小组欲利用下列装置进行相关气体制取的探究，请你分析并回答问题。（1）图中标号a的仪器名称是。（2）若用加热高锰酸钾固体制取并收集一集气瓶氧气，可选用的装置组合是（填字母）。（3）实验室做铁丝在氧气中燃烧的实验时观察到的现象是。（4）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的文字表达式为。主要操作步骤：①检查装置的气密性；②收集并验满气体；③装入药品；④组装仪器。正确的操作顺序是（填序号）。（5）F是密封良好充满空气的单气阀充气袋，现用F收集一袋较纯净的氧气，则导管口b、c连接之前需进行的一项操作是。21．（8分）某小组同学做“测定空气中氧气含量”的实验装置如图所示，集气瓶的大小一致，红磷和蜡烛均足量，在集气瓶中分别连接氧气传感器，测得氧气的体积分数变化如曲线所示。（1）红磷燃烧时的现象是，红磷和氧气反应的表达式为，该反应的基本类型是。（2）由图1图2分析可知，（填“红磷”或“蜡烛