中考化學全國版主題一物質的性質與應用專題一空氣氧氣知識一空氣知識二氧氣的性質知識三測定空氣中氧氣的含量知識四氧氣的制法知識一空氣一、空氣的組成和用途知識清單空氣的組成成分用途N2(78%)制造硝酸和氮肥的重要原料;作保護氣,如焊接金

屬、燈泡保護氣、食品充氮防腐;醫(yī)療上用液氮

冷凍麻醉等O2(21%)支持燃燒,燃料燃燒、煉鋼等;供給呼吸,醫(yī)療急

救、潛水、登山等CO2(0.03%)滅火、作氣體肥料等稀有氣體(0.94%)作保護氣;制成多種用途的電光源,如航標燈、強

照明燈、閃光燈、霓虹燈等;氦可用于制造低溫

環(huán)境等其他氣體和雜質(0.03%)—注:括號內為空氣中各氣體成分的體積分數。二、空氣的污染及防治1.計入空氣質量評價的主要污染物

主要來源于礦物燃料的燃燒和工廠廢氣→形成酸雨⑶一氧化碳→主要來源于燃料的不充分燃燒(如汽車尾氣)⑷可吸入顆粒物(PM10)、細顆粒物(PM2.5)→引起霧霾⑸臭氧等2.防治措施:加強大氣質量監(jiān)測,使用清潔能源,積極植樹、造林、種草等。易錯易混二氧化碳不是空氣污染物雖然空氣中二氧化碳含量的增加能加劇溫室效應,但二氧化碳是空氣中的固有成分,二氧化碳不是污染空氣的物質;二氧化碳是綠色植物進行光合作用的必需物質之一,是地球上碳氧循環(huán)的重要組成成分,沒有二氧化碳,地球上的動植物難以存在。知識二氧氣的性質一、氧氣的物理性質通常情況下,氧氣是無色、無味的氣體,密度比空氣略大,不易溶于水。在壓強為101kPa時,氧氣在-183℃時變?yōu)榈{色液體,

在-218℃時變成淡藍色雪花狀的固體。二、氧氣的化學性質1.氧氣是一種化學性質比較活潑的氣體,能與許多物質發(fā)生化學反應,在反應中提供氧,具有氧化性,是常用的氧化劑。2.部分物質在空氣中和在氧氣中燃燒現象的比較反應物現象化學方程式或文字表

達式在空氣中在氧氣中木炭持續(xù)紅熱,放出熱量劇烈燃燒,發(fā)出白光,放出熱量,產生能使澄清石灰水變渾濁的氣體C+O2

CO2硫(黃)發(fā)出微弱的淡藍色火焰,放出熱量,產生一種有刺激性氣味的無色氣體發(fā)出明亮的藍紫色火焰,放出熱量,產生一種有刺激性氣味的無色氣體S+O2

SO2紅磷發(fā)出黃色火焰,放出熱量,產生大量白煙發(fā)出耀眼白光,放出熱量,產生大量白煙4P+5O2

?2P2O5鐵絲持續(xù)加熱發(fā)紅,離火后變冷(不燃燒)劇烈燃燒,火星四射,放出熱量,生成黑色固體3Fe+2O2

Fe3O4鎂條在空氣中即可燃燒,放出大量的熱,發(fā)出耀眼的白光,生成白色固體在氧氣中燃燒更加劇烈,放出大量的熱,發(fā)出耀眼的白光,生成白色固體2Mg+O2

2MgO蠟燭發(fā)出黃白色火焰,放出熱量。在火焰上方罩一個干冷的燒杯,燒杯內壁有無色液滴產生;迅速把

燒杯倒過來,注入少量澄清石灰水,澄清石灰水變渾濁燃燒更旺,發(fā)出白光,放出熱量。在火焰上方罩

一個干冷的燒杯,燒杯內壁有無色液滴產生;迅速把燒杯倒過來,注入少量澄清石灰水,澄清石灰水變渾濁石蠟+氧氣

二氧化碳+水規(guī)律總結可燃物能否發(fā)生燃燒反應和燃燒的劇烈程度與氧氣的濃度有關,氧氣的濃度越大,燃燒越劇烈;某些在空氣中不能燃燒的物

質在純氧中可以燃燒。如鐵在空氣中不能燃燒,在純氧中可劇烈燃燒;木炭在空氣中持續(xù)紅熱,在純氧中劇烈燃燒,發(fā)出明亮的白

光。3.易錯辨析⑴有關氧氣性質實驗及現象的四個不同點ⅰ.煙≠霧:煙是固體小顆粒,霧是小液滴。ⅱ.光≠火焰:光是固體燃燒產生的,如鎂條燃燒產生強光;火焰是氣體燃燒產生的,如固體硫受熱轉化為硫蒸氣之后燃燒產生火

焰。ⅲ.助燃性≠可燃性:助燃性是支持可燃物燃燒,本身不一定具有可燃性,可燃性是物質本身可以燃燒。ⅳ.緩慢氧化≠劇烈氧化:緩慢氧化放熱但不發(fā)光,劇烈氧化發(fā)光、放熱。二者反應物相同時,生成物可能不同。⑵實驗現象與實驗結論的區(qū)別實驗現象是通過觀察(調用各種感官或儀器,如視覺、觸覺、聽覺、嗅覺等)得到的,而實驗結論是結合物質的性質和實驗現象得出的?！傲蛉紵龝r生成一種有刺激性氣味的氣體”描述的是實驗現象?！傲蛉紵啥趸颉泵枋龅氖菍嶒灲Y論。一般來

說,描述實驗現象時,不能出現生成物的名稱。⑶鐵與氧氣反應分為鐵在氧氣中劇烈氧化(燃燒)和在空氣中緩慢氧化(生銹)兩種情況。它們的反應條件不同,反應劇烈程度不

同,產物也不同。⑷燃燒實驗中集氣瓶底部少量水的用途ⅰ.降溫,如鐵絲在純氧中燃燒。此時可用細沙代替。ⅱ.吸收生成物,防止污染空氣。如硫在空氣中燃燒。知識三測定空氣中氧氣的含量一、實驗原理足量紅磷在密閉容器中燃燒,消耗氧氣生成五氧化二磷白色固體,使密閉容器內壓強減小,在大氣壓作用下,水進入集氣瓶內,

進入水的體積即為減少的氧氣的體積,通過測定進入集氣瓶內水的體積來測定空氣中氧氣的體積分數。二、實驗裝置三、實驗步驟步驟誤差分析⑴將儀器連接好并檢查裝置的氣密性若裝置漏氣,會使進入的水偏少,導致測得氧氣的體積分數偏?、圃诩瘹馄康籽b入少量的水,再把剩余的容積分成五等份并做上記號—⑶用彈簧夾夾緊乳膠管若未夾緊,紅磷燃燒放出大量的熱,氣體膨脹會從導管中逸出,使進入的水偏多,導致測得氧氣的體積分數偏大⑷在燃燒匙內放入過量的紅磷若不足量,集氣瓶中的氧氣未完全反應,會使進入的水偏少,導致測得氧氣的體積分數偏?、牲c燃紅磷迅速伸入集氣瓶中,并把塞子塞緊若太慢,會有氣體從瓶口逸出,使進入的水偏多,導致測得氧氣的體積分數偏大⑹紅磷燃燒停止,待集氣瓶冷卻到室溫后,再打開彈簧夾若未冷卻就打開,集氣瓶內氣體處于膨脹狀態(tài),會使進入的水偏少,導致測得氧氣的體積分數偏小四、實驗現象1.紅磷燃燒產生大量白煙,并放出熱量。2.打開彈簧夾后燒杯中的水倒吸入集氣瓶中,進入的水的體積約占集氣瓶中空氣體積的1/5。五、實驗結論1.氧氣約占空氣體積的1/5。2.氮氣(集氣瓶內剩余的氣體主要是氮氣)具有不能燃燒、不支持燃燒和難溶于水的性質。規(guī)律總結可燃物的選擇⑴可燃物必須選用燃燒后生成物為固體的物質。不能選用木炭、硫等,因為木炭、硫燃燒產生的是氣體物質且與所耗氧氣體積

相同,使集氣瓶內外氣壓相等,水不會倒吸入集氣瓶中。⑵可燃物必須在空氣中能燃燒。不能選用鐵絲,因為鐵絲只能在純氧中燃燒。⑶可燃物只能與空氣中的氧氣反應而不與其他成分反應。不能選用鎂,因為鎂在點燃條件下與空氣中的氧氣、氮氣、二氧化碳

均能反應。六、其他常見變形裝置

(難點)

知識四氧氣的制法一、氧氣的實驗室制法(詳見實驗一)二、催化劑1.催化劑的特點:“一變二不變”,“一變”是在化學反應中能改變(加快或減慢)其他物質的化學反應速率;“二不變”是在化學反應前后催化劑本身的質量和化學性質不變。2.催化劑只能改變化學反應速率,不能增大或減小生成物的質量。3.二氧化錳不是所有反應的催化劑,更不是只能作催化劑,如加熱高錳酸鉀制氧氣時,二氧化錳是生成物。4.某些化學反應并非只有一種催化劑,如在氯酸鉀受熱分解的反應中能起催化作用的還有氧化鐵和氧化銅等。三、氧氣的工業(yè)制法工業(yè)上采用分離液態(tài)空氣法制取氧氣。具體做法是在低溫條件下加壓,使空氣轉變?yōu)橐簯B(tài),然后蒸發(fā)。由于液態(tài)氮的沸點(-196