《2022年化学二单元我们周围的空气知识梳理.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年化学二单元我们周围的空气知识梳理.docx（7页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精品学习资源一、 拉瓦锡测定空气成分的试验其次单元 我们四周的空气学问梳理第一节 空气欢迎下载精品学习资源二百多年前，法国化学家拉瓦锡通过试验，得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的 1/5 的结论；试验中涉及的化学方程式有：2Hg+O22HgO和 2HgO2Hg+O2；二、 测定空气中氧气含量的试验【试验原理】红 磷+ 氧气 五 氧化二磷 4P+5O22P2O5【试验装置】如右图所示；弹簧夹关闭；集气瓶内加入少量水，并做上记号；【试验步骤】连接装置并检查装置的气密性在集气瓶内加入少量水，并把集气瓶剩余容积分成五等份用弹簧夹夹紧胶皮管点燃红磷后伸入集气瓶内并把塞子塞紧待红磷熄灭并
2、冷却至室温后，打开弹簧夹；【试验现象】红磷燃烧，产生大量白烟放热冷却后打开弹簧夹，水沿着导管进入集气瓶中，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶空气总体积的1/5；【试验结论】红磷燃烧消耗空气中的氧气，生成五氧化二磷固体；空气中氧气的体积约占空气总体积的 1/5；【留意事项】1. 红磷必需过量；假如红磷的量不足，集气瓶内的氧气没有被完全消耗，测量结果会偏小；2. 装置气密性要好；假如装置的气密性不好，集气瓶外的空气进入集气瓶，测量结果会偏小；3. 导管中要注满水；否就当红磷燃烧并冷却后，进入的水会有一部分残留在试管中，导致测量结果偏小；4. 冷却后再打开弹簧夹，否就测量结果偏小；5. 假如弹簧夹未夹紧
3、，或者塞塞子的动作太慢，测量结果会偏大；6. 在集气瓶底加水的目的：吸取有毒的五氧化二磷；7. 不要用木炭或硫代替红磷！缘由：木炭和硫燃烧尽管消耗气体，但是产生了新的气体，会补偿所消耗的氧气的体积；8. 假如预先在集气瓶内放入氢氧化钠溶液，就可以用木炭或硫代替红磷进行试验；9. 不要用镁代替红磷！缘由：镁在空气中燃烧时能与氮气和二氧化碳发生反应，这样不仅消耗氧气，仍消耗了氮气和二氧化碳，使测量结果偏大；三、 空气的成分气体氮气氧气稀有气体二氧化碳其他气体和杂质体积分数四、 混合物和纯洁物78%21%0.94%0.03%0.03%混合物纯洁物欢迎下载精品学习资源定义两种或多种物质混合而成的物质叫
4、混合物；组成混合物的各种成分之间没有发生化只由一种物质组成的物质叫纯洁物；纯洁物可以用化学式来表示；但是，绝欢迎下载精品学习资源特点常见实例学反应，它们各自保持着原先的性质；空气、溶液、合金、铁锈、加碘盐、自然气、自来水、矿泉水等对纯洁的物质是没有的； 能用化学式表示的全部物质冰水混合物、水蒸气、铜锈也是纯洁物欢迎下载精品学习资源混合物是由纯洁物组成的；五、 空气是一种珍贵的资源1. 氧气【物理性质】密度略大于空气的密度；不易溶于水；气态的氧是无色无味的，液态氧和固态氧是淡蓝色的；【用途】供应呼吸和支持燃烧【化学性质】氧气化学性质比较活泼；氧气具有支持燃性和氧化性；欢迎下载精品学习资源2. 氮
5、气【物理性质】无色无味的气体，不易溶于水，密度比空气的密度略小；液态氮是无色的，固态氮是白色晶状固体，【化学性质】化学性质不活泼，不燃烧，不支持燃烧，不供应动植物呼 吸；【用途】制硝酸和化肥的重要原料（这一点可以证明空气中含有氮气）；用作爱护气（焊接金属时作爱护气、灯泡充氮延长使用寿命、食物充氮防腐）；医疗上在液氮冷冻麻醉条件下做手术；超导材料在液氮的低温条件下显示超导性能；3. 稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙的总称）【物理性质】没有颜色，没有气味的气体，难溶于水；通电时能发出不同颜色的光；【化学性质】化学性质很不活泼；所以稀有气体又叫做惰性气体；【用途】用作爱护气（焊接金属时作爱护气、灯泡中充
6、入稀有气体使灯泡耐用）；用作光源（如航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯等）；用于激光技术；氦气可作冷却剂；氙气可作麻醉剂；六、 空气污染和防治10. 空气污染的污染物是有害气体和烟尘；污染源包括煤、石油等化石燃料燃烧产生的二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳（三大有害气体），仍包括工业废气等方面；11. 计入空气污染指数的工程为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等；12. 空气污染的危害：造成世界三大环境问题（温室效应、臭氧层破坏、酸雨）、损害人体健康、破坏生态平稳、影响作物生长、破坏生态平稳等；13. 防治空气污染：加强大气质量监测；改善环境状况；削减使用化石燃料；使用清洁能源；积极植
7、树、造林、种草；禁止露天焚烧垃圾等；七、 绿色化学绿色 化 学 又 称 环 境 友 好 化 学 ， 其 核 心 是 利 用 化 学 原 理 从 源 头 上 消 除 污 染 ；绿色化学的主要特点是：充分 利 用 资源 和 能 源 ，采 用 无 毒、 无 害 的 原料 ；在 无 毒 、 无 害 的 条 件 下 进 行 反 应 ， 以 减 少 向 环 境 排 放 废 物 ；提高原子的利用率，力图使全部作为原料的原子都被产品所消纳，实现“ 零排放 ” ；生产有利于环境爱护、社区安全和人体健康的环境友好的产品；其次节 氧气一、 氧气的性质 【物理性质】密度略大于空气的密度；不易溶于水，1L 水中只能溶解
8、约30ml 氧气；气态的氧是无色无味的，液态氧和固态氧是淡蓝色的；【化学性质】氧气化学性质比较活泼；氧气具有支持燃性和氧化性；二、 氧气的检验方法：把一根带火星的木条伸入集气瓶中，假如带火星的木条复燃，证明是氧气；三、 氧气与常见物质发生的反应物质反应现象化学方程式（表达式） 磷产生大量白烟、放热；生成白色固体4P+5O22P2O5 木炭在空气中燃烧时连续红热，无烟无焰；木炭在氧气中剧欢迎下载精品学习资源木炭烈燃烧，并发出白光放热、生成能使澄清石灰水变浑浊的气体在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色火硫焰放热、生成有刺激性气味的气体C+O 2CO 2S+ O 2SO2欢迎下载精品学
9、习资源氢气 纯洁的氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰 放热、生成能使无水硫酸铜变蓝的液体2H 2+O 22H 2O欢迎下载精品学习资源铁铁在氧气中猛烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体3Fe+2O 2Fe3O4铝铝在氧气中燃烧，发出刺眼的白光，放热，生成白色固体4Al+3O 22Al 2O3铝在空气中与氧气反应，表面形成致密的氧化膜4Al+3O 2=2Al 2O3镁镁在空气中燃烧，发出刺眼的白光、放热、生成白色粉末2Mg+O 22MgO欢迎下载精品学习资源铜红色的固体逐步变成黑色2Cu+O 22CuO汞银白色液体逐步变成红色2Hg+O 22HgO一氧化碳产生蓝色火焰，放热，生成能使澄清石灰水变浑
10、浊的气体2CO+O 22CO2产生光明的蓝色火焰，放热，产生能使无水硫酸铜变蓝的液甲烷体，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体CH 4+2O2CO 2+2H 2O火焰发出白光，放热，产生能使无水硫酸铜变蓝的液体，生成蜡烛能使澄清石灰水变浑浊的气体石蜡氧气水二氧化碳与氧气反生反应，能够发出白光：木炭、蜡烛、铝、镁；四、 探究试验1. 木炭燃烧实验【试验操作】用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，插入到盛有集气瓶的氧气中（由瓶口向下缓慢插入），观看木炭在氧气里燃烧的现象；燃烧停止后，取出坩埚钳，向集气瓶中加入少量澄清的石灰水，振荡，观察现象；【试验现象】木炭在空气中燃烧时连续红热，无烟无焰；在氧
11、气中燃烧更旺，发出白光；向集气瓶 中 加 入 少 量 澄 清 的 石 灰 水 后 ， 澄 清 的 石 灰 水 变 浑 浊 ； 【 化 学 方 程 式 】 C+O2CO2【留意事项】木炭应当由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中，缘由：为了保证有充分的氧气支持木炭燃烧，防止木炭燃烧生成的二氧化碳使木炭熄灭，确保试验胜利；2. 硫燃烧试验【试验操作】在燃烧匙里放少量硫，在酒精灯上点燃，然后把盛有燃着硫的燃烧匙由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中，分别观看硫在空气中和在氧气中燃烧的现象；【试验现象】硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰；生成一种有刺激性气味的气体；【化学方程式】 S+
12、O2SO2【留意事项】在集气瓶中加入少量的氢氧化钠溶液，可以吸取有毒的二氧化硫，防止造成空气污染；3. 细铁丝在氧气中燃烧的试验【试验操作】把光亮的细铁丝盘成螺旋状，下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，由上向下缓慢插入盛有氧气的集气瓶中（集气瓶底部要先放少量水或铺一薄层细沙）；【试验现象】细铁丝在氧气中猛烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体；【化学方程式】 3Fe+2O2Fe3O4 【留意事项】 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；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；把 细 铁 丝 绕 在 火 柴 上
13、 ， 是 为 了 引 燃 细 铁 丝 ， 使 细 铁 丝 的 温 度 达 到 着 火点；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；集气瓶里要预先装少量水或在瓶底铺上一薄层细沙，是为了防止灼热的生成物溅落使集气瓶瓶底炸裂；五、 化合反应和分解反应两种反应类型1. 化合反应：由两种或两种以上物质起反应，生成另一种物质；2. 分解反应：由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应叫做分解反应；3. 化合反应的特点是“多变一”，分解
14、反应的特点是“一变多”；六、 氧化反应不属于基本反应类型1. 氧化反应：物质跟氧发生的反应属于氧化反应；它不属于基本反应类型；氧化反应需要氧气或氧元素（即含氧的物质）参加；欢迎下载精品学习资源2. 氧化反应包括猛烈氧化和缓慢氧化；猛烈氧化会发光、放热，如燃烧、爆炸；缓慢氧化放热较少，但不会发光，如动植物呼吸、食物的腐败、酒和醋的酿造、农家肥料的腐熟等；第三节 制取氧气一、 气体制取装置1. 气体发生装置加热固体制备气体的装置（见上图）反应物和反应条件的特点：反应物都是固体，反应需要加热；装置气密性的检查方法：将导气管的出口浸没在水中，双手紧握试管；假如水中显现气泡，说明装置气密性良好；（原理：
15、气体的热胀冷缩）加热时的留意事项：铁夹应夹在试管的中上部，大约是距试管口1/3 处；药品要斜铺在在试管底部，便于匀称受热；试管口要略向下倾斜，防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管；试管内导管应稍露出胶塞即可；假如太长，不利于气体排出；停止反应时，应先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水被倒吸入热的试管中，使试管因突然冷却而炸裂；挑选装置时，要挑选带有橡皮塞的弯管；固液混合在常温下反应制备气体的装置（见上图）反应物和反应条件的特点：反应物中有固体和液体，反应不需要加热；装置气密性的检查方法：在导管出口处套上橡皮塞，用弹簧夹夹紧橡皮塞，从漏斗中加水；假如液面稳固后水面不下降，就说明装
16、置气密性良好；要依据实际情形挑选 abcd 四种装置；装置 a 的特点：装置简洁，适用于制取少量的气体；简洁造成气体泄漏，增加药品不太便利；装置 b 的特点：便于随时添加药品；装置 c 的特点：可以掌握反应速率；装置 d 的特点：可以掌握反应的发生和停止；（期望停止反应时，用弹簧夹夹住橡皮管；这时由于试管内的气压大于外界大气压，试管内的液面会下降）假如使用长颈漏斗，留意长颈漏斗的下端管口应插入液面以下，形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出；使用分液漏斗时无需考虑这个问题；挑选装置时，要挑选带有橡皮塞的直管；a装置使用单孔橡皮塞，bcd 装置使用双孔橡皮塞；固体药品通过锥形瓶口加入，液体药品通
17、过分液漏斗加入；2. 气体收集装置排水法收集气体的装置（见右图）适用情形：收集的气体不溶或难溶于水，且不与水反应；留意事项：集气瓶中不能留有气泡，否就收集到的气体不纯；欢迎下载精品学习资源应当等到气泡连续匀称地放出后再收集气体，否就收集到的气体不纯；在气泡连续匀称放出之前，导气管管口不应伸入到集气瓶口；假如瓶口显现气泡，说明气体收集满；假如需要较干燥的气体，请不要使用排水法；气体收集完毕后，要在水下把玻璃片盖在集气瓶口上，否就收集到的气体不纯； 收集完毕后，假如收集的气体的密度比空气大，集气瓶口应当朝上；假如收集的气体的密度比空气小，集气瓶口应当朝下；向上排空气法收集气体的装置（见右图 ）适用
18、情形： 气体密度大于空气（相对分子质量大于29），且不与空气中的成分反应；要求： 导管伸入集气瓶底，以利于排净空气； 密度和空气接近的气体，不宜用排空气法收集；暂存气体时，只需将集气瓶正放 在桌面上，盖上毛玻璃片就可以了；向下排空气法收集气体的装置（见右图）适用情形： 气体密度小于空气 （相对分子质量小于29）， 且不与空气中的成分反应；要求： 导管伸入集气瓶底，以利于排净空气；密度和空气接近的气体，不宜用排空气法收集；暂存气体时，需要盖上毛玻璃片并将集气瓶倒放 在桌面上；导气管属于发生装置；把导气管画在收集装置中，是为了更好地说明问题；二、 试验室制取氧气1. 加热高锰酸钾制取氧气反应原理：
19、 2KMnO 4K 2MnO 4+MnO 2+O2 发生装置：由于反应物是固体，反应需要加热，所以挑选加热固体制备气体的装置；收集装置：由于氧气不易溶于水，且不与水发生化学反应，所以可以挑选排水法收集气体的装 置；由于氧气的密度比空气大，且不与空气中的成分发生化学反应，所以可以挑选向上排空气法收集气体的装置；步骤：连：连接仪器装置查：检查装置的气密性；装：将高锰酸钾装入干燥的试管，并在试管口放一团棉花，并用带导管的橡皮塞塞紧试管；定：将试管固定在铁架台上；点：点燃酒精灯，试管匀称受热后，就使酒精灯固定在试管底部加热；收：依据所选的收集装置来确定气体的收集方法；移：把导管移出水槽；熄：熄灭酒精灯
20、；验满：（用排水法收集）假如集气瓶口有气泡显现，说明气体收集满了；（用向上排空气法收集）将带火星的木条放在集气瓶口，假如带火星的木条复燃，说明氧气收集满了；检验：将带火星的木条伸入到集气瓶内，假如带火星的木条复燃，说明是氧气；留意事项： 停止反应时，应先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水被倒吸入热的试管中，使试管炸裂； 加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花 ，防止高锰酸钾被吹入导管，使导管堵塞； 棉花不要离高锰酸钾太近，否就会导致发生装置爆炸；2. 分解过氧化氢溶液制取氧气欢迎下载精品学习资源反应原理： 2H 2O22H2O+O 2（催化剂可换成硫酸铜溶液）发生装置：由于反应物是固
21、体和液体，反应不需要加热，所以挑选固液混合在常温下制取气体的装置；收集装置：由于氧气不易溶于水，且不与水发生化学反应，所以可以挑选 排水法收集 气体的装置；由于氧气的密度比空气大，且不与空气中的成分发生化学反应，所以可以挑选 向上排空气法收集气体的装置；验证氧气收集满 ：（用排水法收集）假如集气瓶口有气泡显现，说明气体收集满了；（用向上排空气法收集）将带火星的木条放在集气瓶口，假如带火星的木条复燃，说明氧气收集满了；检验是否是氧气 ：将带火星的木条伸入到集气瓶内，假如带火星的木条复燃，说明是氧气；不能用加热过氧化氢溶液的方法制取氧气！由于加热过氧化氢溶液时，过氧化氢分解产生的氧气和水蒸气一起逸
22、出，水蒸气的干扰会使带火星的木条不能复燃；3. 加热氯酸钾制取氧气反应原理： 2KClO 32KCl+3O 2发生装置和收集装置：和加热高锰酸钾制取氧气的装置相同；验证氧气收集满 ：（用排水法收集）假如集气瓶口有气泡显现，说明气体收集满了；（用向上排空气法收集）将带火星的木条放在集气瓶口，假如带火星的木条复燃，说明氧气收集满了；检验是否是氧气 ：将带火星的木条伸入到集气瓶内，假如带火星的木条复燃，说明是氧气；三、 催化剂在化学反应里能转变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂（又叫触媒）；催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用；催化剂只能转变
23、化学反应的速率，不能转变化学反应的产率；催化剂在化学反应前后不转变 ，其反应过程中有可能转变；不同的化学反应有不同的催化剂，同一化学反应也可能有几种催化剂；生物体内的酶属于催化剂；四、 氧气的工业制法试验室制取氧气属于化学变化，工业制取氧气属于物理变化，这是二者的根本区分；空气中约含 21%的氧气，是制取氧气的廉价易得的原料；第一种制法（分别液态空气法）：在低温、加压的条件下，气态空气变为液态；由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，在-196的情形下，液态氮蒸发，剩下的就是液态氧；通常我们把氧气贮存在蓝色的钢瓶里；其次种制法：利用膜分别技术，在肯定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的薄膜，可得到含氧量较高的富氧空气；欢迎下载