人教版初三化学上册知识点第二章 我们周围的空气.docx
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人教版初三化学上册知识点第二章我们周围的空气
第二章我们周围的空气
考点一
：
测定空气中氧气的含量
实验原理：
红磷消耗氧气使装置内气压减小，外界液体就可以等体积进入，从而测定出氧气的体积.
实验仪器：
集气瓶、燃烧匙、烧杯、玻璃管、止水夹、橡胶管
实验步骤：
检查装置气密性；在集气瓶中加入少量的水，将瓶内剩余的体积分为五等份。
用止水夹夹住橡胶管，点燃燃烧匙的红磷后，立即伸入集气瓶中并把瓶塞塞紧。
红磷熄灭后，待冷却到室温，打开止水夹。
实验现象：
打开止水夹前，红磷燃烧发出黄色火焰，放出热量，产生大量白烟；打开止水夹后，烧杯内的水沿导管进入集气瓶，约占瓶子容积的1/5。
实验结论：
说明空气不是单一的物质；氧气约占空气总体积的1/5，可支持燃烧。
还可以得到N2约占4/5，不支持燃烧，也不能燃烧，难溶于水
注意事项：
所用的红磷必须过量，过少则氧气没有全部消耗完；
要等集气瓶（装置）冷却后才能打开弹簧夹；
装置的气密性要好，（否则测量结果偏小）；
要先夹住橡皮管，然后再点红磷（否则测量结果偏大）。
实验误差:
（1）测得氧气含量小于1/5
红磷量不足，氧气没有全部消耗完
集气瓶未冷却到室温就打开弹簧夹
装置的气密性不好
（2）测得氧气含量大于1/5
未夹止水夹或未夹紧，气体受热后膨胀从导管逸出
点燃红磷后没有迅速伸入集气瓶并盖紧瓶盖（瓶内气体逸出）
探究：
能否用铁、铝代替红磷？
不能原因：
铁、铝不能在空气中燃烧
能否用碳、硫代替红磷？
不能原因：
产物是气体，不能产生压强差
在集气瓶中加少量水的目的是：
吸收白烟，防止污染空气
例题1
暖宝宝贴（主要成分为铁粉、木炭、食盐）的热量来源于铁粉的氧化。
小涛同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装置如图所示，实验后从量筒中流入玻
璃瓶（容积为250mL）中的水的体积为45mL（铁粉生锈消耗的水忽略不计）。
下列说法错误的是（ ）
A．如果装置漏气，会使测量结果偏小
B．本实验数据测得空气中氧气的体积分数为19.6%
C．若装置气密性良好，实验测得空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不足
D．不必等温度计的读数恢复至实验前的温度后就能记录量筒内剩余水的体积
答案：
D
例题2
某校兴趣小组想亲身感受科学家的探究历程，他们选择了《空气中氧气含量的粗略测定》为探究内容。
首先，他们分组进行讨论：
（1）小光小组认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会与空气中的其他成分反应，而且生成物为固体。
他们应该选择 C
（A）蜡烛 （B）硫粉 （C）红磷
为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证 足量 。
（2）小明小组设计了如图2的两套实验装置，你认为合理的是（填序号） A 。
为了确保实验的成功，首先应保证该装置 气密 性良好。
（3）小芳设计了如图1实验方案：
在燃烧匙内盛过量红磷，点燃后立即插入集气瓶内，塞紧橡皮塞，待红磷火焰熄灭，集气瓶冷却至室温，打开铁夹，观察到的主要现象是 烧杯内的水进入集气瓶 ， 进入集气瓶内水的体积约为集气瓶体积的1/5 。
由此得出空气中氧气的体积分数约为 1/5 ，还可推论出氮气 难 （填“易”或“难”）溶于水，其化学性质 不活泼 （“活泼”或“不活泼”），反应的化学方程式是 。
例题3
下面是测量空气中氧气体积含量的实验：
Ⅰ．实验小组按A装置进行实验，在整个实验过程中，可观察到气球的变化 先膨胀，后变瘪 ，实验结束后，发现进入集气瓶中水的体积小于总体积的
，你认为导致这一结果的原因可能是 红磷的量不足或装置漏气或未等到装置冷却至室温就打开止水夹 。
（任写一种）
Ⅱ．实验A测得结果不够准确，实验小组进行反思。
该小组通过查阅资料，选定白磷在如图B所示装置中测量空气中氧气体积分数并取得成功，实验前，检察该装置气密性的方法是 打开弹簧夹，推动注射器的活塞，若气球膨胀，说明装置的气密性是良好的 。
【查阅资料】白磷着火燃烧的温度为40℃
【提出问题】氧气体积约占空气总体积的多少？
【实验准备】锥形瓶内空气体积为230mL，注射器中水的体积为50mL，该装置气密性良好。
【实验探究】装入药品，按图所示连接好仪器，夹紧弹簧夹。
先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出。
【现象分析】
（1）将锥形瓶底部放入热水中，目的是 使温度达到白磷的着火点 。
（2）待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：
①注射器中的水自动喷射出来，导致这个现象发生的原因是：
白磷燃烧消耗了锥形瓶中的氧气，使瓶中气压降低 。
②当注射器中的水还剩约 4 mL时停止下流。
考点二：
空气的成分及各成分的体积分数
1、法国科学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分，通过实验得出：
空气是由氧气和氮气组成的，其中氧气约占空气总体积的1/5。
2、空气组成（按体积分数）：
氮气（N2）78%，氧气（O2）21%（氮气比氧气约为4：
1），稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%。
空气的成分以氮气和氧气为主，属于混合物。
空气成分口诀:
氮七八氧二一，零点九四是稀气；零点零三有两个，二氧化碳和杂气
例题1
《流浪地球》的热播让普通人了解到“人造空气”帮助人类实现了太空漫步的梦想，它含有70%的氮气（体积分数）、20%以上的氧气、还有CO2等。
下列说法错误的是（ ）
A．“人造空气”比空气中的氮气含量高
B．“人造空气”中氧气的含量必须与地球上空气中氧气的含量接近
C．利用灼热的铜粉，可粗略测定“人造空气”中氧气的含量
D．在太空中呼吸“人造空气”时，氧气消失但氧原子并未消失
答案：
A
例题2
在一密闭容器中充满空气，经测定其中含氮气体积为100L，则其中氧气的体积约为（ ）
A．20LB．30LC．25LD．40L
答案：
C
考点三：
空气对人类生活的重要作用
1、氮气：
无色、无味的气体，不溶于水，不燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸，化学性质不活泼常用作保护气、食品充氮作防腐剂等
2、稀有气体：
霓虹灯
3、氧气：
供给呼吸：
医疗上急救病人，登山、潜水、航空、宇航提供呼吸；支持燃烧：
炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂。
例题1
小明整理出了空气成分的性质与用途的关系，其中错误的是（ ）
A．二氧化碳是光合作用的主要原料，可用作气体肥料
B．氮气化学性质不活泼，可用作保护气
C．氧气支持燃烧，常用作燃料
D．稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用作灯泡的填充气体
答案：
C
例题2
医学上常用“冷冻法”治疗咽喉炎，其冷冻剂是下列物质中的（ ）
A．液态氮B．液态氧
C．液态空气D．液态二氧化碳
答案：
A
例题3
现有①氮气②氧气③稀有气体④二氧化碳四种物质，请按下列要求将序号填入空格内．
（1）占空气总体积0.03%的气体是 ④ ；
（2）能支持燃烧的气体是 ② ；
（3）能充入灯泡延长其使用寿命又可制多种电光源的气体是 ③ ；
（4）可制氮肥的气体是 ① ；
（5）引起全球变暖的首要原因是 ④ 增多．
考点四：
空气的污染及其危害
1、造成空气污染的物质：
有害气体（一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2））和可吸入颗粒物、臭氧等。
2、污染来源：
空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧，石油化工厂排放的废气及汽车排放的尾气。
3、被污染的空气带来的危害：
严重损害人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡。
存在的环境问题：
温室效应（二氧化碳含量过多引起）、臭氧空洞（氟里昂的排放）、酸雨（由二氧化硫、二氧化氮引起）。
4、防止空气污染的措施：
加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，工厂的废气经处理过后才能排放，积极植树、造林、种草等
5、前计入空气污染指数的项目为CO、SO2、NO2、O3和可吸入颗粒物等。
例题1
不会造成空气污染的是（ ）
A．二氧化硫B．一氧化碳C．二氧化氮D．二氧化碳
答案：
D
例题2
下列未计入空气污染指数的是（ ）
A．臭氧B．氢气C．PM2.5D．二氧化氮
答案：
B
例题3
“绿水青山就是金山银山”，已成为国家意志和全民共识，建设天蓝、地绿、水清的美丽中国，我们任重而道远。
使用下列交通工具出行，污染环境最大的是（ ）
A．氢能源车B．共享单车C．电动汽车D．柴油汽车
答案：
D
例题4
“建设美丽中国”是新时代的目标，下列做法不符合这一理念的是（ ）
A．施用大量农药以减少植物病虫害
B．实时监测工厂排放的废气
C．绿色出行，积极践行“低碳生活”
D．生活垃圾定时定点分类回收
答案：
A
考点五：
氧气性质
1、氧气的物理性质
通常情况下，是无色无味的气体；
密度比空气略大。
（可用向上排空法收集）；
不易溶于水（可用排水法收集）；
2、氧气的化学性质
（1）木炭（黑色固体）燃烧
实验现象：
在氧气中：
发出白光，放出热量，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。
在空气中：
发出黄色火焰，放出热量，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。
反应原理：
C+O2点燃CO2
（2）硫（黄色）燃烧：
实验现象：
在空气中：
发出淡蓝色火焰，放出热量、生成一种带有刺激性气味的气体。
在氧气中:
发出蓝紫色的火焰,放出热量、生成一种带有刺激性气味的气体。
反应原理：
S+O2点燃SO2
实验时，要在瓶底装少量水或氢氧化钠溶液的目的是：
吸收二氧化硫，防止污染空气。
（3）红磷的燃烧
实验现象：
产生大量白烟
反应原理：
4P+5O2点燃2P2O5
（4）镁带在空气氧气中燃烧
实验现象：
剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体。
反应原理：
2Mg+O2点燃2MgO
（5）铁丝燃烧
实验现象：
在氧气种剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体。
在空气中不能燃烧，只发生红热现象
反应原理：
3Fe+2O2点燃Fe3O4
注意：
集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水，防止生成的高温熔化物溅落，使集气瓶炸裂。
例题1
下列性质中属于氧气物理性质的是（ ）
A．氧气能供给呼吸B．氧气支持燃烧
C．氧气不易溶于水D．氧气用于炼钢
答案：
C
例题2
下列物质在一瓶空气中充分燃烧后，立即盖上玻璃片等冷却后最难打开的是（ ）
A．
碳在空气中燃烧B．
硫在空气中燃烧
C．
铁丝在空气中燃烧D．
磷在空气中燃烧
答案：
D
例题3
下列实验现象描述正确的是（ ）
A．磷在空气中燃烧产生大量白烟
B．硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰
C．纯净的氢气点燃时产生黄色火焰
D．铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧
答案：
A
考点六：
氧化反应
1、缓慢氧化：
某些物质在一定条件下与氧气发生缓慢的氧化反应。
缓慢氧化也放热。
如：
动植物新陈代谢，金属的锈蚀，食物的腐烂、酒醋的酿造、农家肥的腐熟等等。
2、剧烈氧化：
物质与氧气剧烈燃烧反应，放出大量的热，如红磷燃烧、镁带燃烧等。
例题
下列不是缓慢氧化的是（）
A．金属的锈蚀B．食物的腐烂
C．酒醋的酿造D．红磷燃烧
考点七：
化合反应及其应用
化合反应：
由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。
可表示为：
A＋B＋……→E“多变一”
例题
2019年诺贝尔生理学或医学奖授予凯林、拉特克利夫、塞门扎，他们让人们理解了细胞是如何适应氧气水平的变化的。
下列物质都能在氧气中燃烧，这些物质与氧气发生的反应中属于化合反应的是（ ）
①木炭②铁③石蜡④红磷⑤硫
A．①②③④⑤B．②③④⑤C．①②③⑤D．①②④⑤
答案：
D
考点八：
氧气的工业制法
分离液态空气法原理：
利用液态氧和液态氮的沸点不同。
例题1
下列叙述错误的是（ ）
A．从液态空气中分离出氧气的过程属于物理变化
B．化学变化的主要特征是有新物质生成
C．空气中氧气的体积分数约为21%
D．火箭发射时，用液氢液氧作为燃料
答案：
D
例题2
工业制取氧气主要有下列步骤。
将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作：
请据图回答：
（1）工业制氧气属于 物理 （填“物理”或“化学”）变化。
（2）从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 低 （填“高”或“低”）。
（3）储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是 混合物 （填“纯净物”或“混合物”）。
（4）液氧和氧气属于同一种物质的原因是 都是由氧分子构成的 。
考点十三：
氧气的实验室制取和收集
1、双氧水（过氧化氢）制取氧气
实验药品：
过氧化氢（H2O2）和二氧化锰（黑色粉末MnO2）
实验原理：
2H2O2MnO22H2O+O2↑
实验装置：
固液不加热型
a装置
检查装置气密性方法：
热敷法，将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，证明装置气密性良好。
装置优点:
装置简单，操作方便，节省药品
注意事项：
导管只需略微伸入试管塞
b装置
检查装置气密性方法：
液封法，用止水夹关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面保持不变呢，就说明气密性良好。
装置优点：
便于添加药品
注意事项：
其下端应该伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出
c装置
检查装置气密性方法：
热敷法，将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，证明装置气密性良好。
装置的优点：
可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体。
注意事项：
其下端应该在液面以上，装药品时，先装固体后装液体
2、用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气
实验药品：
高锰酸钾（暗紫色固体）、氯酸钾（白色固体）与二氧化锰（黑色粉末）
①加热氯酸钾（有少量的二氧化锰）：
反应原理：
②加热高锰酸钾：
反应原理：
2KMnO4加热K2MnO4+MnO2+O2↑
实验装置：
固固加热型
实验步骤：
（连）查、装、定、点、收、离、熄。
①连接装置：
先下后上，从左到右的顺序。
②检查装置的气密性：
将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。
松开手后，导管口出现一段水柱。
③装入药品：
按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）
④固定装置：
固定试管时，试管口应略向下倾斜；铁夹应夹在试管的中上部
⑤点燃酒精灯加热药品：
先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。
⑥收集气体：
a、若用排水集气法收集气体，导管放在集气瓶口，当气泡均匀冒出时再收集，刚排出的是空气；水排完后，应用玻璃片盖住瓶口，小心地移出水槽，正放在桌面上（密度比空气大）（防止气体逸出）
b、用向上排空法。
收集时导管应伸入集气瓶底部（为了排尽瓶内空气）
⑦先将导管移出水面
⑧再停止加热
氧气的检验与验满
检验：
用带火星的木条伸入集气瓶内，发现木条复燃，说明是氧气；
验满：
用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满。
注意事项：
a、试管口要略微向下倾斜：
防止冷凝水水回流,使试管炸裂。
b、药品应平铺在试管底部，使药品均匀受热
c、导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：
有利于产生的气体排出。
d、用高锰酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花：
防止高锰酸钾粉末进入导气管，堵塞导管。
e、排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：
有利于集气瓶内空气排出，使收集的气体更纯。
f、实验结束后，先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯：
防止水槽中的水倒流，炸裂试管。
例题1
小强同学在用氯酸钾制取氧气时，误把高锰酸钾当作二氧化锰加入了。
下列对该实验的分析不正确的是（ ）
A．可以较快地产生氧气
B．产生的氧气质量增加了
C．反应中高锰酸钾起催化作用
D．完全反应后残留固体为氯化钾、二氧化锰和锰酸钾
答案：
C
例题2
下列图象能正确反映对应变化关系的是（ ）
A．
红磷在密闭容器中燃烧
B．
加一定质量的高锰酸钾
C．
加热一定质量氯酸钾和二氧化锰的混合物
D．
完全分解等质量的过氧化氢
答案：
B
例题3
检验氧气是否集满的方法是（ ）
A．用燃着的木条放在瓶口
B．用燃着的木条伸入瓶内
C．用带火星的木条伸入瓶内
D．用带火星的木条放在瓶口
答案：
A
例题4
下列实验操作中错误的是（ ）
A．
检验氧气B．
熄灭酒精灯
C．
铁丝在氧气中燃烧D．
测定空气中氧气的含量
答案：
C
例题4
如图是实验室利用高锰酸钾制取氧气的装置图，试回答下列问题：
（1）写出装置中标有序号的仪器的名称：
③ 铁架台 ，④ 集气瓶
（2）请你指出该实验装置的一个错误：
试管口没有塞一团棉花 。
（3）高锰酸钾制取氧气时有如下操作步骤：
①加热；②检查装置的气密性；③装药品；④用排水法收集氧气；⑤从水槽中取出导管；⑥熄灭酒精灯；⑦连接装置。
其操作顺序正确的是 A
A．⑦②③①④⑤⑥B．①⑦③②⑤④⑥C．⑤⑦③②①④⑥D．⑦③①②④⑥⑤
（4）若用A装置收集该气体，则气体应从 c 端进入（填“c”或“b”）。
例题5
如图A﹣E是实验室制取气体的常用装置。
根据要求回答问题：
（1）图中的五种物质是教材中出现的物质，在一定条件下，都可以产生氧气。
请你写出图中物质X制取氧气的化学方程式 2H2O2
2H2O+O2↑ ，该反应的基本类型为 分解反应 。
（2）实验室用B或C来做为制取氧气的发生装置，装置B与C比较，B的优点是：
能够控制反应速率 。
（3）实验室制取氨气的发生装置可用A，则制取氨气所用的药品可能是下列中的 ① （填编号）。
①熟石灰固体混合氯化铵固体；②氢氧化钠溶液混合氯化铵固体；③浓氨水中加入氧化钙
（4）装置F是一种可用于集气、洗气等的多功能装置。
若用F装置收集氧气，氧气应从 a （填“a”或“b”）进入F中。
若将F装置内装满水，再连接量筒，用可用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积，测量时气体应从 b （填“a”或“b”）进入F中。
例题6
请根据如图回答问题。
（1）仪器①的名称 锥形瓶 。
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，若用图E装置收集氧气，当观察到导管口的气泡 均匀连续冒出 时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶。
（3）用收集的氧气完成木炭燃烧的实验（如图F所示），观察到的现象是 木炭剧烈燃烧，放出白光，放出热量 。
（4）通常状况下，甲烷是一种无色无味的气体，难溶于水，密度比空气小。
实验室常用醋酸钠和碱石灰两种固体混合加热制得甲烷气体。
制取甲烷的发生装置可选用 A （填字母，下同），收集装置可选用 D或E 。
考点八：
催化剂的特点和催化作用
催化剂：
在化学反应中能改变其他物质的反应速率（加快或变慢），但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。
催化剂的特点：
两不变（质量、化学性质不变）、一变（反应速率改变）
例题
把一定量某过氧化氢溶液分为完全相同的甲、乙两份，向甲中加入适量的二氧化锰，反应生成氧气质量与反应时间的关系如图所示。
从图中能获取的信息是（ ）
A．二氧化锰可改变过氧化氢的分解速率
B．反应前后二氧化锰的质量和化学性质均不变
C．b线表示甲溶液生成氧气质量随反应时间的变化情况
D．反应后，甲溶液中生成的氧气质量始终大于乙溶液中生成的氧气质量
答案：
A
考点九：
常见气体的检验方法
氧气：
带火星的木条，现象是木条复燃
二氧化碳：
澄清的石灰，现象是石灰水变浑浊
氢气：
将气体点燃，用干冷的烧杯罩在火焰上方，现象是杯壁有小水珠生成。
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