浙江省中考科學總復習課件第二十二講空氣氧氣與氧化

一、空氣的主要成分

2.空氣中主要成分的驗證。

（1）空氣中氧氣含量的定量測量：可通過磷在密閉容器中燃燒，觀察實驗前后密閉容器中的氣體體積變化來定量測量，注意相關的實驗操作可能引起的各種實驗誤差。

（2）空氣中存在水蒸氣的定性驗證：可通過使無水硫酸銅變藍來定性驗證它的存在。二、氧氣

（2）物質(zhì)在氧氣及空氣中反應的現(xiàn)象。化學方程式反應現(xiàn)象氧氣與非金屬發(fā)生反應

（氧氣充足）

（氧氣不足）發(fā)出白光（在空氣中發(fā)紅），氧氣充足時生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體化學方程式反應現(xiàn)象氧氣與非金屬發(fā)生反應

在空氣中燃燒是微弱的淡藍色火焰，在氧氣中燃燒是明亮的藍紫色火焰，有刺激性氣味的氣體生成，放出熱量

產(chǎn)生白煙，放出大量的熱續(xù)表化學方程式反應現(xiàn)象氧氣與金屬發(fā)生反應

劇烈燃燒，火星四射，生成黑色固體，放出熱量

劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，生成白色粉末，放出熱量續(xù)表化學方程式反應現(xiàn)象有機物在氧氣中燃燒

產(chǎn)生藍色火焰，放出熱量

續(xù)表

3.氧氣的用途：供給呼吸，支持燃燒（助燃劑）。

注意點：可燃性與助燃性是兩個相反的概念，可燃性體現(xiàn)了物質(zhì)的還原性，而助燃性體現(xiàn)了物質(zhì)的氧化性。

4.實驗室制取氧氣。

（1）氧氣的工業(yè)制法（物理方法）：分離液態(tài)空氣法、膜分離法。

（2）氧氣的實驗室制法（化學方法）。

①分解雙氧水（過氧化氫）制取氧氣。

②加熱高錳酸鉀或氯酸鉀制取氧氣。（3）催化劑：只起改變反應速度的作用，本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后都沒有改變，工業(yè)上又叫做觸媒。三、氧化反應

1.物質(zhì)與氧氣發(fā)生的反應叫做氧化反應。在氧化反應中，氧氣具有氧化性。

2.緩慢氧化與劇烈氧化。

（1）緩慢氧化：氧化反應進行得非常緩慢，甚至短期內(nèi)不易被察覺，如塑料和橡膠制品的老化、金屬的生銹。

（2）劇烈氧化：氧化反應非常劇烈，如物質(zhì)的燃燒。

3.燃燒的條件。

（1）有可燃物。（2）有助燃劑，常用的助燃劑為氧氣。（3）溫度達到該可燃物的著火點。四、空氣污染與防治

1.常見的空氣污染物有：二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳和可吸入顆粒物等。

2.空氣質(zhì)量指數(shù)是一種評價大氣環(huán)境質(zhì)量狀況簡單而直觀的指標。指數(shù)越大，說明空氣污染狀況越嚴重。目前計入空氣質(zhì)量指數(shù)的污染物有二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳和顆粒物等。

知識點一

金屬、非金屬、有機物等物質(zhì)在氧氣中的燃燒

如圖甲、乙所示為鐵絲和硫在氧氣中燃燒的兩個實驗示意圖，據(jù)圖回答下列問題：（1）請寫出圖乙中燃燒的現(xiàn)象：___________________________________________________________

。

發(fā)出明亮的藍紫色火焰，產(chǎn)生具有刺激性氣味的氣體，放出熱量[解析]

硫在氧氣中燃燒的現(xiàn)象是發(fā)出明亮的藍紫色火焰，產(chǎn)生具有刺激性氣味的氣體，放出熱量；硫在空氣中燃燒的現(xiàn)象是發(fā)出微弱的淡藍色火焰，產(chǎn)生具有刺激性氣味的氣體，放出熱量。（2）所發(fā)生的兩個反應有共同點：集氣瓶底部均預先裝有少量水。它們的作用分別是：圖甲：__________________________________________

；圖乙：__________________________________

。防止生成的熱熔物濺落瓶底，引起集氣瓶炸裂吸收生成的有毒氣體，防止污染空氣[解析]

鐵絲燃燒的生成物溫度很高，如果直接掉到集氣瓶底部，容易炸裂瓶底，所以圖甲中裝水是為了防止生成的熱熔物濺落瓶底，引起集氣瓶炸裂；由于二氧化硫有毒，所以圖乙中用水來吸收二氧化硫，防止污染空氣。

（1）根據(jù)硫在氧氣中燃燒的現(xiàn)象進行思考，要分清其在空氣中燃燒和在氧氣中燃燒的區(qū)別。（2）根據(jù)集氣瓶底部不放水造成的后果進行思考。

注意二氧化硫有毒，屬于空氣污染物，可以用水來吸收。知識點二

實驗室制取氧氣

如圖所示為實驗室常用的氣體制取裝置，據(jù)圖回答下列問題：（1）實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的化學方程式為_

__________________________________，應選擇圖甲中的收集裝置是______（填字母）；若選用如圖乙所示的裝置收集氧氣，則氣體應從___（填“a”或“b”）端通入。

[解析]

高錳酸鉀在加熱的條件下生成錳酸鉀、二氧化錳和氧氣，氧氣的密度比空氣大，不易溶于水，所以可以用向上排空氣法或排水法收集。

可以控制液體的滴加速度[解析]

過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，注射器可以控制液體的滴加速度，所以把發(fā)生裝置由B改為C后可以控制氧氣產(chǎn)生的速度。

150①⑤⑥

對于常見氣體的制取，發(fā)生裝置要依據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件進行選擇，收集裝置則要依據(jù)氣體的密度和溶解性進行選擇。

若不理解實驗中收集氣體的原理，則面對類似于圖乙這種有一定變形的收集裝置時，答題易出錯。知識點三

檢查氣體制取裝置的氣密性

下列各圖所示裝置的氣密性檢查中，漏氣的是(

)DA.

B.

C.

D.

[解析]

常見的氣密性檢查方法有手握法（如圖A所示）或壓水法（如圖B所示）。氣密性檢查的原理是利用容器內(nèi)氣壓的變化。手握法是利用手的溫度使容器內(nèi)的氣體受熱膨脹而增大容器內(nèi)部氣壓，壓水法是利用水柱增大容器內(nèi)的氣壓。圖D所示裝置的方法類似于壓水法。

知識點四

物質(zhì)的氧化反應

下列關于氧化反應的說法中正確的是(

)B①都是化合反應

②不一定都是化合反應

③都能夠發(fā)光或產(chǎn)生火焰

④物質(zhì)在氧氣中的燃燒一定是氧化反應A.①③

B.②④

C.①④

D.②③[解析]

氧化反應不一定都是化合反應，如蠟燭的燃燒，①錯誤、②正確；氧化反應不一定都能夠發(fā)光或產(chǎn)生火焰，如食物的腐敗，③錯誤；物質(zhì)在氧氣中的燃燒一定是氧化反應，④正確。

本題難度不大，掌握氧化反應的特征是正確解答本題的關鍵。

氧化反應是指物質(zhì)與氧氣發(fā)生的反應，解題時根據(jù)氧化反應的特征進行分析判斷。

（1）問題：氧化鋁能不能作過氧化氫分解的催化劑呢？（2）猜想：氧化鋁能作過氧化氫分解的催化劑。（3）實驗驗證：實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結論實驗一________________________________________________________木條不復燃常溫下過氧化氫溶液不分解實驗二在裝有過氧化氫溶液的試管中加入少量氧化鋁，再將帶火星的木條伸入試管中木條復燃______________________________________在常溫下將帶火星的木條伸入裝有過氧化氫溶液的試管中氧化鋁能加快過氧化氫的分解速率（4）結論：氧化鋁能加快過氧化氫的分解速率，故氧化鋁能作過氧化氫分解的催化劑。（5）討論與反思：經(jīng)過討論，有的同學認為只有上述兩個證據(jù)，不能證明氧化鋁能作過氧化氫分解的催化劑，還要補充一個探究實驗。實驗三：實驗目的：探究______________________________。實驗步驟：①準確稱量氧化鋁（少量）的質(zhì)量；②完成實驗二；③待反應結束，將實驗二試管里的物質(zhì)進行過濾、洗滌、________________、稱量；④對比反應前后氧化鋁的質(zhì)量。討論：若氧化鋁在反應前后質(zhì)量不變，則說明氧化鋁可以作過氧化氫分解的催化劑。氧化鋁在反應前后質(zhì)量是否改變干燥（或烘干）（6）但小華認為，要證明猜想，上述三個實驗還不足夠，還需要再增加一個探究實驗：探究____________________________________。氧化鋁的化學性質(zhì)在反應前后是否改變[解析]

要探究一種物質(zhì)能否作為化學反應的催化劑，一般要注意從三個方面入手：一是探究加入該物質(zhì)能否改變化學反應速率，二是探究反應前后該物質(zhì)的質(zhì)量是否改變，三是探究化學反應前后該物質(zhì)的化學性質(zhì)是否改變。

催化劑的特點可概括為“一變二不變”，“一變”指的是催化劑能夠改變化學反應速率，“二不變”指的是催化劑的質(zhì)量和化學性質(zhì)在化學反應前后不變。要探究某物質(zhì)能否作為化學反應的催化劑，必須同時具備上述特點。

實驗三中的第二空格填“轉(zhuǎn)移”的較多，由于未理解催化劑的本質(zhì)，最后一空格錯誤較多或填不出答案。

催化劑的特點。拓展訓練1.下列有關氣體的描述中不正確的是(

)CA.歷史上最早證明空氣由氧氣和氮氣組成的科學家是拉瓦錫B.航標燈的紅色光是以氖氣為光源發(fā)出的C.物質(zhì)燃燒必須要有氧氣參與D.工業(yè)上分離氧氣和氮氣是由液態(tài)空氣經(jīng)過物理變化得到的2.下列實驗現(xiàn)象的描述中正確的是(

)DA.木炭在氧氣中燃燒，生成有刺激性氣味的氣體B.硫在氧氣中燃燒，發(fā)出淡藍色火焰C.紅磷在空氣中燃燒，產(chǎn)生大量的白霧D.鐵絲在氧氣中燃燒，火星四射，生成黑色固體3.下列關于氧氣的制取、收集、驗滿的方法，正確的是(

)BA.加熱高錳酸鉀B.收集氧氣C.收集氧氣D.氧氣的驗滿4.下列圖像表示一定質(zhì)量的高錳酸鉀固體受熱分解時某些量隨時間的變化過程，其中正確的是

(

)CA.

B.

C.

D.

5.課堂上同學們利用如圖甲所示的裝置做過氧化氫分解實驗時，發(fā)現(xiàn)帶火星的木條很難復燃。于是老師加了一個U形管，如圖乙所示，發(fā)現(xiàn)帶火星的木條較易復燃。請回答下列問題：（1）寫出實驗室制取氧氣的化學方程式：_

______________________。（2）寫出改用圖乙所示的裝置后能使帶火星的木條較易復燃的原因：___________________________________________。

水蒸氣在U形管內(nèi)遇冷液化，氧氣的濃度提高了

6.已知鎂條在點燃的條件下與氧氣可以化合，與氮氣也可以化合，與二氧化碳則發(fā)生置換反應，則：（1）將鎂條在空氣中點燃，理論上可發(fā)生的化學反應方程式有：____________________________________________________________________________________。（2）實驗測得的產(chǎn)物主要為氧化鎂，含少量氮化鎂，最少的是碳單質(zhì)。試分析說明原因：__________________________________________________________________________________________________________________________。二氧化碳在空氣中含量太少，氮氣雖然含量高，但其化學性質(zhì)不活潑，而氧氣化學性質(zhì)活潑，含量也較高，所以氧化鎂最多

①③④（2）以下不屬于化石燃料的是____（填序號）。①天然氣

②石油

③酒精

④煤③

碳不完全

③

減少火力發(fā)電，提倡使用水能、太陽能發(fā)電；積極植樹造林，防治揚塵污染（或減少化石燃料的燃燒，使用清潔能源；工業(yè)廢氣處理后再排放等，合理即可）8.將實驗室用高錳酸鉀制取氧氣的注意事項與之有關的原因描述的序號一一對應填入橫線處。注意事項原因描述A.制取裝置中試管口要略向下傾斜①防止水沿導管倒流入熱試管，引起試管破裂B.排水法收集完氧氣時應先將導管移出水面，再熄滅酒精燈②氧氣不易溶于水，密度比空氣大注意事項原因描述C.收集氧氣時，可以用排水集氣法，也可以用向上排空氣法③防止裝置漏氣，使氣體不能從導管排出D.實驗前要檢查裝置的氣密性④防止固體表面的水分在試管壁凝聚，流到試管底部使試管炸裂A：____，B：____，C：____，D：____。④①②③續(xù)表

（1）根據(jù)實驗要求和可供選擇的儀器，回答下列問題：

試管

④收集氧氣的操作如下，其正確順序為_____（填字母，下同）。a.當氣泡連續(xù)并比較均勻地放出時，再將導管口伸入盛滿水的集氣瓶中b.當氣體收集滿時，在水面下用毛玻璃片蓋住瓶口，移出水面正放在桌面上c.將集氣瓶盛滿水，用毛玻璃片蓋住瓶口，倒立在盛水的水槽內(nèi)

（2）制取下列氣體時，可采用③中整套裝置的是___（填字母）。BA.鋅粒和稀硫酸反應制取氫氣B.加熱無水醋酸鈉與堿石灰的固體混合物制取難溶于水的甲烷C.加熱堿石灰和氯化銨的固體混合物制取極易溶于水的氨氣

打開彈簧夾K；②點燃燃燒匙中的紅磷；③夾緊彈簧夾K；④將B按進A瓶口，塞緊?；卮鹣铝袉栴}：（1）打開彈簧夾K的時間應控制在___________________________________時。（2）實驗步驟順序為__________（填序號）。

集氣瓶內(nèi)紅磷不再燃燒且冷卻至室溫③②④①（3）觀察到的實驗現(xiàn)象如下：①___________________________________________________________；②________________________________________；紅磷在A瓶中燃燒，發(fā)出黃白色火焰并放出大量的熱，后逐漸熄滅產(chǎn)生大量白煙，冷卻后瓶壁上出現(xiàn)白色固體③

______________________________________________________________________________

。

①______________；②__________________；③_________________________________。紅磷的量不足裝置的氣密性不好打開彈簧夾K之前沒充分冷卻至室溫11.如圖所示為實驗室制取氧氣的一種裝置，請回答下列問題：（1）寫出反應的化學方程式：_

______________________。（2）實驗時，集氣瓶中的氧氣充滿的現(xiàn)象是______________________________________________。

集氣瓶中的水都被排出，有氣泡從集氣瓶瓶口逸出（3）用排水法收集氧氣時，下列操作中不正確的是___（填字母）。DA.集氣瓶裝滿水，不留空氣泡，保證收集到的氧氣純凈B.集氣瓶瓶口向下，直立在水槽中，以使集氣瓶中的水能被氧氣充分排出C.當氣泡連續(xù)均勻地冒出時再去收集D.當導管開始有氣泡冒出時，應立即收集，以免氧氣浪費（4）能用排水法收集氧氣，是因為____________________________。（5）由于氧氣的密度大于空氣的密度，所以還可以用向____（填“上”或“下”）排空氣法收集氧氣。氧氣不易溶于水且不與水反應上

殺菌消毒

走進重高

BA.空氣是一種寶貴的資源B.氧氣可用作火箭發(fā)射的燃料C.相比空氣，“人造空氣”中的氮氣含量低D.燃燒和緩慢氧化都屬于氧化反應2.【咸寧】下列關于氧氣的說法中，錯誤的是(

)AA.鐵、硫、酒精在氧氣中的燃燒都是化合反應B.氧氣能與大多數(shù)的金屬或某些化合物反應，化學性質(zhì)比較活潑C.夏天魚池內(nèi)需要增氧，是因為溫度升高，氧氣在水中的溶解度減小D.氧氣能供給呼吸，并能和生物體內(nèi)的物質(zhì)反應，釋放能量，維持生命活動的需要3.【大連】下列空氣成分中，化學性質(zhì)很不活潑，且通電時會發(fā)出不同顏色的光的是(

)DA.氮氣

B.氧氣

C.二氧化碳

D.稀有氣體4.【撫順】下列實驗中的做法，錯誤的是(

)CA.用紅磷燃燒測定空氣中氧氣的含量時，用足量的紅磷B.做鐵絲在氧氣中燃燒實驗前，在集氣瓶底鋪一層細沙C.用排水法收集氣體時，當導管口剛有氣泡冒出時立即收集D.蒸發(fā)操作中，當蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時停止加熱

DA.

B.

C.

D.

6.【黃石】古語道“人要實，火要虛”，其中“火要虛”的意思是：燃燒木柴時，通常架空些，才能燃燒得更旺?！盎鹨摗钡膶嵸|(zhì)是

(

)BA.散熱的速度加快

B.增大木柴與空氣的接觸面積C.木柴的著火點降低

D.提高空氣中氧氣的含量7.【赤峰】在：①干燥氣體；②作反應容器；③與量筒組合測氣體體積中，可用如圖所示的裝置進行操作的是

(

)DA.①②

B.②③

C.①③

D.①②③8.【寧波】常溫下，氨氣為無色、有刺激性惡臭氣味的氣體，密度比空氣小，易溶于水。氨氣溶于水顯弱堿性。實驗室可用氯化銨固體和氫氧化鈣固體混合加熱制取氨氣。下列說法中正確的是

(

)AA.可用向下排空氣法收集到氨氣B.氨水能使紫色石蕊溶液變紅C.多余的氨氣可排放到大氣中D.實驗室制氨氣的發(fā)生裝置與雙氧水制氧氣的相同

√10.【蘭州】某同學用如圖所示的裝置探究可燃物燃燒的條件，得到以下實驗事實：①不通空氣時，冷水中的白磷不燃燒；②通空氣時，冷水中的白磷不燃燒；③不通空氣時，熱水中的白磷不燃燒；④通空氣時，熱水中的白磷燃燒。能證明可燃物“必須有氧氣助燃”才能燃燒的實驗事實是

(

)DA.①②

B.②④

C.①④

D.③④

催化

CA.

B.

C.

裝置類型直立型斜臥型收集1瓶氧氣所需的時間

5968收集2瓶氧氣所需的時間

95108收集氧氣的總體積

525476（1）收集2瓶氧氣，所需時間較短的裝置類型是________。直立型（2）等質(zhì)量的高錳酸鉀加熱到不再產(chǎn)生氣體，斜臥型裝置收集到氧氣的總體積比直立型少的原因是__________________________________________________________________________________________________。

斜臥型裝置中的固體被氣流帶到試管口（或棉花團）附近的更多，未完全反應的更多，所以收集到的氧氣較少

反應生成的錳酸鉀在較高溫度下受熱分解放出氧氣（或反應生成的二氧化錳和錳酸鉀在較高溫度下受熱分解放出氧