初中化学第二单元知识点笔记.docx

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初中化学第二单元知识点笔记

第二单元我们周围的空气

课题1空气

一、拉瓦锡实验

1、原理：

汞+氧气

氧化汞

Hg+O2

HgO

Hg+O22HgO

银白色液体红色固体

2、现象：

（1）银白色液态汞变成红色粉末；

（2）容器里空气的体积减少约1/5；

（3）剩余气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧；

3、结论：

（1）氧气约占空气体积20%；

（2）氮气就不能供给呼吸，也不能支持燃烧；

1、实验室测定空气中氧气含量

思路：

（1）消耗空气中氧气；

（2）不消耗空气中其他气体；

（3）不生成其他气体；

（4）集气瓶中气体减少→集气瓶内压强减小→大气压（p0）大于集气瓶内气体压强（p），即△p=p0-p→烧杯内水在大气压作用下回流至集气瓶中→观察回流水体积，得出VO2=V回流水

1、实验原理：

红磷+氧气

五氧化二磷

P+O2

P2O5

4P+O2

2P2O5

红色固体白色固体

2、实验用品：

红磷、集气瓶、胶塞、燃烧匙、导管（两根）、胶管（1段）、水槽、止水夹（弹簧夹）

3、操作步骤：

（1）连接装置；

（2）检验装置气密性；

（3）在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份；

（4）用弹簧夹夹紧胶管；

（5）点燃燃烧匙内的红磷，立即（迅速）伸入瓶中并把塞子塞紧；

（6）观察红磷燃烧现象；

（7）红磷熄灭并降至室温后，打开弹簧夹，观察现象并记录；

4、实验现象：

（1）红磷燃烧产生黄色火焰和大量白烟；（注；因为生成的五氧化二磷为白色固体，所以成烟）

（2）集气瓶内水平面上升约1/5。

5、结论：

（1）空气中氧气体积约占空气体积的1/5；

（2）氮气不燃烧，不支持燃烧，也不易溶于水；

6、误差分析：

不当的操作

对测定结果的影响

1.装置气密性不好，反应结束后有部分空气进入广口瓶

（未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内）

小于1/5体积

（偏小）

2.红磷的量不足

小于1/5体积

3.烧杯中的水不足

小于1/5体积

4.未冷缺到室温就打开弹簧夹

小于1/5体积

5.实验前导管内未充满水，使导管内空气进入广口瓶

小于1/5体积

6.广口瓶内的燃烧匙及红磷占据一定体积

小于1/5体积

7.氧气未耗尽，红磷就停止燃烧

小于1/5体积

8.点燃红磷后燃烧匙伸入缓慢，导致瓶内部分空气逸出

大于1/5体积

9.弹簧夹没有夹紧乳胶管，燃烧时部分空气受热从导管逸出

大于1/5体积

7、反思改进：

（1）用木炭代替红磷（×）

原因分析：

木炭燃烧生成CO2气体，使得红磷燃烧前后集气瓶内的压强不变

改进：

木炭代替红磷，并将集气瓶中预先装入少量氢氧化钠溶液（√）

原因分析：

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O，Na2CO3为可溶于水的固体，即生成的CO2气体可被氢氧化钠溶液吸收，从而消除影响。

（2）用硫代替红磷（×）

原因分析：

木炭燃烧生成SO2气体，使得红磷燃烧前后集气瓶内的压强不变

改进：

硫代替红磷，并将集气瓶中预先装入少量氢氧化钠溶液（√）

原因分析：

SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O，Na2CO3为可溶于水的固体，即生成的SO2气体可被氢氧化钠溶液吸收，从而消除影响。

（3）用铁丝代替红磷燃烧（×）

原因分析：

铁丝在空气中不燃烧

改进：

可利用铁生锈原理，常温或稍加热条件下，使铁发生吸氧腐蚀，从而消耗氧气。

（4）

用铜代替红磷燃烧（×）

改进：

加热铜丝，使铜和氧气反应，2Cu+O22CuO

（5）用镁条代替红磷（×）

原因分析：

镁太活泼，不仅可以消耗氧气，还会消耗空气中的二氧化碳和氮气。

（6）先将红磷放入密闭的集气瓶内，再点燃

优点：

（1）减少有毒物质五氧化二磷的排放；

（2）减少燃烧过程中气体的逸出，使实验结果更精确。

（7）不用回流水，改用带刻度的仪器测定气体减少的体积

8、实验装置举例：

ABCD

EFG

HIJ

2、空气中各组分含量及用途

氧气：

21%，供呼吸（如潜水、医疗急救），支持燃烧（如燃料燃烧、炼钢、气焊）

氮气：

78%，惰性保护气（化性不活泼）、重要原料（硝酸、化肥）、制造低温环境（医疗麻醉，超导体低温环境等）

稀有气体（He、Ne、Ar、Kr、Xe等的总称）：

0.94%，

保护气、电光源（通电发不同颜色的光）、激光技术

CO2：

0.03%，可做气体肥料，固态CO2（干冰）可用作人工降雨

其他：

0.03%

四、混合物和纯净物

混合物：

由两种或两种以上物质混合而成的物质；

纯净物：

只由一种物质组成；

易错点：

（1）水系列：

江水、湖水、海水、雨水、河水、矿泉水、自来水、汽水等均为混合物；蒸馏水为纯净物；

（2）所有溶液、合金均为混合物：

澄清石灰水、氯化钠溶液、铁合金、铝合金等；

（3）似混合非混合：

冰水混合物；

（4）似纯净非纯净：

洁净的空气、纯净水均为混合物；

五、保护空气

1、二氧化碳（CO2）不算空气污染物；

2、空气的污染及防治：

目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。

课题2氧气

一、氧气的物理性质

1、标况下为无色无味气体（没特别说明指标况，下同）；

2、密度为1.429g/L，比空气密度（1.293g/L）略大

应用：

可用向上排空气法收集氧气

提升：

A.向上排空气法：

可用于收集密度比空气大，且不和空气中物质反应的气体，如：

CO2

B.向下排空气法：

可用于收集密度比空气小，且不和空气中物质反应的气体，如：

H2

C和D为变型，具体问题具体分析：

如：

用C装置收集CO2，则CO2气体由长管进，空气由短管出；

用C装置收集H2，则H2由短管进，空气由长管出。

ABCD

3、氧气不易溶于水：

1L水中只能溶解约30mL氧气

应用：

可用排水法收集氧气

提升：

课本上选用的A装置，中考22题常考A装置，探究题中常考B装置。

用B装置收集气体时，可由短管进气体，长管出水

A普通排水集气B.多功能瓶排水集气

知识补充：

部分气体在水中的溶解性

气体种类

气体的溶解度（L/1L水）

氧气（O2）

0.03

二氧化碳（CO2）

1

二氧化硫（SO2）

40

氯化氢（HCl）

500

氨气（NH3）

700

4、沸点：

-183℃

应用：

可用分离空气的方法制氧气（空气中氮气的沸点为196℃）

5、101KPa时，降温至-183℃，氧气变为淡蓝色液体，此过程中有颜色变化，但是物质没变，为物理变化过程。

氧气一般加压贮存在蓝色钢瓶中。

二、氧气的化学性质：

着重于氧气的助燃性

氧气可使带火星的木条复燃，可使燃着的木条燃烧更旺。

1、硫的燃烧：

（1）原理：

硫+氧气

二氧化硫

S+O2

SO2

（2）现象：

在氧气中：

发出明亮的蓝紫色火焰；放出热量；生成一种有刺激性气味的气体

在空气中：

发出淡蓝色火焰；放出热量；生成一种有刺激性气味的气体

2、炭的燃烧

（1）原理：

炭+氧气

二氧化碳

C+O2

 CO2

（2）现象：

在氧气中：

发出白光；放出热量；生成无色无味可以使澄清石灰水变浑浊的气体

在空气中：

发出红光；放出热量；生成无色无味可以使澄清石灰水变浑浊的气体

3、铁丝在氧气中燃烧：

（1）原理：

铁+氧气

四氧化三铁

3Fe+2O2

 Fe3O4

（2）现象：

剧烈燃烧，火星四射；放出热量；生成一种黑色固体

注意：

（1）要成功做此实验，需要注意几点：

①铁丝用砂纸打磨光亮，以除去铁丝表面不能燃烧的杂质；

②铁丝绕成螺旋状，以增加铁丝受热面积；

③铁丝下端系一根火柴，通过火柴的燃烧提供铁丝燃烧的热量；

④待火柴快燃尽时，再将铁丝伸入集气瓶，不可伸入过早，以防火柴燃烧过多消耗集气瓶中的氧气。

（2）瓶底要放少量水或细沙，防止生成的固体物质溅落下来，炸裂瓶底

（3）铁在空气中只发热，不燃烧。

（4）在检测空气中氧气含量时，不可用铁丝代替红磷。

4、描述现象注意：

（1）注意是空气还是氧气环境；

（2）不可说生成物的具体名称；

（3）注意反应物和生成物的颜色状态气味；

5、物质在空气中和氧气中燃烧现象不同的原因：

氧气浓度不同。

三、反应类型

1、化合反应：

由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应；

2、氧化反应：

物质与氧（氧元素）发生的化学反应。

剧烈氧化：

燃烧

缓慢氧化：

铁生锈、人的呼吸、事物腐烂、酒的酿造

课题3制取氧气

一、高锰酸钾制氧气

1、原理：

高锰酸钾

锰酸钾+二氧化锰+氧气

KMnO4

K2MnO4+MnO2+O2↑

2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑

暗紫色固体黑色固体

2、实验用品：

高锰酸钾、试管、铁架台、酒精灯、单孔塞、导管、胶管、集气瓶、水槽、棉花

3、操作步骤：

（1）连接仪器；

（2）检查气密性；———————————————————————————————查

（3）装入药品，并在试管口放一团棉花，用胶塞塞紧试管；—————————————装

（4）固定试管；———————————————————————————————定

（5）点燃酒精灯，加热；————————————————————————————点

（6）用排水法收集氧气；————————————————————————————收

（7）将导管撤离；———————————————————————————————离

（8）熄灭酒精灯；———————————————————————————————熄

（9）检验氧气性质。

注意事项：

（1）试管口略向下倾斜：

防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管；

（2）棉花的作用：

防止加热时高锰酸钾粉末进入导管；

（3）气体收集时间：

待气泡连续均匀冒出时，开始收集；如果见到有气泡立即开始收集，则收集不到纯净的氧气，开始冒出的是仪器中的空气。

（4）检验氧气性质：

将带火星的木条伸入集气瓶内，如果木条是否复燃，则该瓶气体是较为纯净的氧气；

（5）验满：

将带火星的木条靠近集气瓶口，如果木条复燃，则已收集满。

二、氯酸钾制氧气

1、原理：

氯酸钾

氯化钾+氧气

2KClO3

2KCl+3O2↑

现象：

一种白色固体（KClO3）与一种黑色固体（MnO2）反应生成一种无色无味的气体。

2、此反应的化学实验装置与高锰酸钾制氧气的装置相同，但是试管口不放棉花。

三、双氧水制氧气

1、原理：

过氧化氢

水+氧气

2H2O2===2H2O+O2↑

2、现象：

无色溶液与黑色固体混合，有气体产生，生成的气体可以使带火星的小木条复燃。

3、注意事项：

（1）气体发生装置的选择：

本实验为固液不加热反应，不需要酒精灯；

（2）长颈漏斗下端应伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗逸出；

（3）双氧水常温也可以分解，只是过于缓慢，无法观察到现象；

（4）可通过加热双氧水增加其反应速率；但是容易喷溅，发生危险；

（5）MnO2可做为该反应的催化剂，增加反应速率；

（6）硫酸铜、红砖粉末、氧化铁等也可以作为该反应的催化剂，只是催化效果不如MnO2好；

（7）催化剂用量不同，催化效果也会不一样；

（8）使用的双氧水为过氧化氢的水溶液，浓度大小会影响生成气体的速度；

综上：

温度、反应物浓度、催化剂种类、催化剂用量等都会影响反应速率。

四、催化剂

定义：

能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质。

注意事项：

（1）是“改变”，即可能加快也可能减慢，本章实验中催化剂的作用是加快反应速率；

（2）催化剂自身质量不变，其他物理性质可能改变，比如形状等；

（3）催化剂化学性质不变，即可重复使用；

（4）催化剂可回收：

（5）催化剂有专属性，MnO2不能催化所有反应，只能催化某些特定反应；

提升（催化剂的回收）：

1、过氧化氢制氧气后回收MnO2：

样品

MnO2

2、氯酸钾制氧气后回收MnO2

样品

MnO2

引申：

氯酸钾制氧气后回收KCl：

样品

KCl

五、分解反应：

由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。