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1、第 1节 空 气 与 氧 气 0 目 标 导 航 课 程 标 准 课 标 解 读 1.知 道 空 气 的 主 要 成 分 以 及 各 主 要 成 分 在 空 气 中 所 占 的 体 积 分 数。2.了 解 空 气(氧 气、氮 气、稀 有 气 体 等)的 利 用,认 识 空 气 对 入 类 的 重 要 作 用。3.理 解 测 定 空 气 中 氧 气 含 量 的 实 验 原 理 和 用 途。4.初 步 学 习 实 验 室 制 取 氧 气 的 方 法,了 解 实 验 室 制 取 氧 气 的 仪 器 名 称、装 置 的 连 接、检 验 气 密 性 的 方 法、收 集 方 法 和 检 验 方 法。5.知
2、 道 氧 气 的 物 理 性 质 及 其 主 要 用 途,掌 握 氧 气 的 化 学 性 质,氧 气 与 物 质 反 应 的 条 件、现 象 及 特 征 等。6.了 解 化 合 反 应 和 分 解 反 应,能 正 确 判 断 两 种 反 应。解 读 1:知 道 空 气 的 主 要 成 分 及 空 气 中 氧 气 含 量 的 测 定 方 法 和 原 理,了 解 各 成 分 的 用 途,常 见 题 型 为 选 择 题 和 填 空 题,难 度 小。解 读 2:概 述 氧 气 的 主 要 物 理 性 质 及 化 学 性 质,氧 气 的 用 途 及 与 其 性 质 的 关 系,常 见 题 型 为 选 择
3、 题、填 空 题,难 度 较 小。解 读 3:会 判 断 分 解 反 应、化 合 反 应,知 道 氧 化 物 的 组 成,常 见 题 型 为 选 择 题、填 空 题。解 读 4:掌 握 氧 气 的 实 验 室 制 备 及 检 验 方 法,了 解 催 化 剂 的 概 念 及 催 化 作 用,常 见 题 型 为 选 择 题、填 空 题 及 解 答 题。册:知 识 精 讲 玄、知 识 点 0 1 空 气 的 成 分(-)空 气 组 成 成 分 的 探 究(1)探 究 空 气 中 是 否 含 有 二 氧 化 碳 试 剂:澄 清 石 灰 水。实 验 装 置:如 图 所 示。实 验 现 象:澄 清 石 灰
4、 水 变 建 浊,但 变 浑 浊 的 速 度 较 慢。结 论:空 气 中 含 有 二 氧 化 碳 但 含 量 较 少。(2)探 究 空 气 中 是 否 含 有 氧 气 实 验 用 品:小 木 条。实 验 过 程:取 一 瓶 空 气 和 一 瓶 氧 气,将 一 根 燃 着 的 小 木 条 先 后 插 入 两 个 集 气 瓶 中。实 验 现 象:燃 着 的 小 木 条 在 空 气 中 继 续 安 静 地 燃 烧,在 氧 气 中 燃 烧 更 旺。结 论:空 气 中 含 有 氧 气,空 气 中 氧 气 的 浓 度 较 低。(3)探 究 空 气 中 是 否 含 有 水 蒸 气 试 剂:无 水 硫 酸 铜
5、 粉 末。实 验 过 程:取 一 烧 杯,里 面 装 上 冰 块,烧 杯 上 放 一 个 装 有 无 水 硫 酸 铜 粉 末 的 表 面 皿。实 验 现 象:白 色 的 无 水 硫 酸 铜 粉 末 变 成 蓝 色。结 论:空 气 中 含 有 水 蒸 气。烧 杯 中 冰 块 的 作 用 是 使 无 水 硫 酸 铜 的 温 度 低 于 空 气 温 度,从 而 使 空 气 中 的 水 分 遇 冷 在 硫 酸 铜 表 面 液 化,进 而 使 无 水 硫 酸 铜 变 蓝。(二)空 气 的 组 成 成 分 成 分 体 积 分 数 氮 气 78%氧 气 21%其 他 1%(三)空 气 中 氧 气 含 量 的
6、 测 定(1)测 定 原 理 在 一 个 密 闭 容 器 中,用 一 种 足 量 的 易 燃 物 质(如 红 磷 或 白 磷)与 容 器 中 的 氧 气 反 应,生 成 一 种 固 体,使 密 闭 容 器 内 压 强 减 小。在 大 气 压 的 作 用 下,水 被 压 入 密 团 容 器 中,被 压 入 的 水 的 体 积,即 为 空 气 中 氧 气 的 体 积。实 验 装 置 先 在 集 气 瓶 内 加 入 少 量 水,(3)实 验 步 骤(易 燃 物 质 以 红 磷 为 例,下 同)将 集 气 瓶 内 水 面 上 的 容 积 分 成 五 笠 鱼 并 做 上 记 号。连 接 装 置,并 检
7、查 装 置 的 气 密 性.用 止 水 夹 夹 紧 橡 皮 管,点 燃 红 磷,迅 速 伸 入 集 气 瓶 内,塞 紧 橡 皮 塞。待 红 磷 熄 灭 并 冷 却 至 室 温 后,振 荡 集 气 瓶,打 开 止 水 夹。(4)实 验 现 象 红 磷 剧 烈 燃 烧,放 出 大 量 的 热,有 大 量 白 烟 产 生;待 集 气 瓶 冷 却 后,打 开 止 水 夹,水 经 导 管进 入 集 气 瓶,消 耗 的 气 体 跟 剩 下 的 气 体 的 体 积 比 约 为 1:体(5)实 验 结 论 空 气 中 氧 气 的 体 枳 约 占 空 气 总 体 积 的 1/L(6)反 应 的 文 字 表 达
8、式 磷+氧 气 侬 五 氧 化 二 磷(7)实 验 注 意 事 项 在 实 验 前,导 管 应 预 先 注 满 水,否 则 在 燃 烧 完 毕,装 置 冷 却 后 打 开 止 水 夹 时,进 入 的 水 会 有 一 部 分 留 在 导 管 中,使 得 进 入 集 气 瓶 内 水 的 体 积 减 少,导 致 测 量 结 果 偏 小。实 验 过 程 中 要 确 保 装 置 的 气 密 性 良 好。如 果 气 密 性 不 好,当 集 气 瓶 内 氧 气 耗 尽 时,瓶 内 压 强 减 小,瓶 外 空 气 会 进 入 集 气 瓶 内,导 致 进 入 水 的 体 积 减 少,测 得 氧 气 的 体 积
9、分 数 偏 小。实 验 过 程 中 红 磷 应 过 量,燃 烧 时 才 能 完 全 消 耗 掉 瓶 内 空 气 中 的 氧 气。如 果 红 磷 的 量 不 足,则 不 能 把 集 气 瓶 内 空 气 中 的 氧 气 完 全 反 应 掉,导 致 测 得 空 气 中 氧 气 的 体 积 分 数 偏 小。实 验 结 束 后,待 装 置 冷 却 至 室 温 后 才 能 打 开 止 水 夹,否 则 会 因 为 集 气 瓶 内 气 体 温 度 较 高,气 体 压 强 较 大,从 烧 杯 进 入 集 气 瓶 中 的 水 的 体 积 减 少,导 致 测 量 结 果 偏 小。可 用 来 反 应 的 物 质 必
10、须 是 易 与 氧 气 反 应 而 不 与 空 气 中 其 他 气 体 反 应,且 没 有 气 体 生 成 的 物 质。不 能 采 用 硫、木 炭、铁 丝 等 物 质 代 替 红 磷 完 成 空 气 中 氧 气 含 量 测 定 的 实 验。硫 和 木 炭 燃 烧 后 的 生 成 物 分 别 为 二 氧 化 硫 和 二 氧 化 碳,均 为 气 体,这 些 气 体 的 体 积 会 弥 补 反 应 所 消 耗 的 氧 气 的 体 积,导 致 测 量 结 果 不 准 确;而 铁 丝 在 空 气 中 难 以 燃 烧,瓶 内 空 气 的 体 积 几 乎 不 会 变 化,因 而 集 气 瓶 内 的 水 面
11、几 乎 不 上 升。【能 力 拓 展】绿 色 植 物 的 光 合 作 用 吸 收 二 氧 化 碳、放 出 氧 气,燃 料 的 燃 烧、动 植 物 的 呼 吸 作 用 均 消 耗 氧 气、放 出 二 氧 化 碳,这 一 系 列 的 活 动 保 证 了 空 气 中 氧 气 和 二 氧 化 碳 含 量 的 相 对 稳 定。空 气 成 分 含 量 是 按 体 积 计 算 的,而 且 是 个 粗 略 值。空 气 是 混 合 物,相 对 恒 定 的 成 分 是 氮 气、氧 气 以 及 稀 有 气 体,可 变 成 分 是 二 氧 化 碳 和 水 蒸 气,空 气 的 不 定 成 分 完 全 因 地 因 时 而
12、 异,如 雨 天 空 气 中 水 蒸 气 含 量 变 大。另 外 空 气 中 还 含 有 极 微 量 的 氢 气、臭 氧、氮 的 氧 化 物、甲 烷 等 气 体,灰 尘 是 空 气 中 的 悬 浮 杂 质,或 多 或 少 存 在 于 空 气 中。对 空 气 成 分 的 研 究 作 出 重 大 贡 献 的 科 学 家 有 拉 瓦 锡(得 出 了 空 气 是 由 氮 气 和 氧 气 组 成 的,氧 气 约 占 空 气 体 积 的 的 结 论)、舍 勒 和 拉 姆 塞(发 现 稀 有 气 体)。实 验 结 果 原 因 分 析 测 测 得 得 氧 氧 气 气 减 减 少 少 的 的 导导 管管 内内
13、未未 事事 先先 注注 满满 水水体 积 小 于 1/5 装 置 漏 气 红 磷 量 不 足 未 冷 却 至 室 温 就 打 开 止 水 夹 红 磷 中 含 有 燃 烧 时 产 生 不 溶 于 水 的 气 体 杂 质 测 得 氧 气 减 少 的 体 积 大 于 1/5点 燃 红 磷 后,塞 紧 瓶 塞 太 慢 实 验 开 始 时,没 有 夹 成 没 夹 紧 止 水 夹 改 进 教 材 实 验 的 弱 点,使 实 验 结 果 更 精 确,使 实 验 更 环 保:如 这 些 装 置,图 可 以 通 过 凸 透 镜 聚 光 点 燃 集 气 瓶 内 的 白 磷,避 免 空 气 污 染;图 都 是 在
14、装 置 内 点 燃 红 磷 或 白 磷,且 容 器 有 精 确 的 刻 度,能 更 精 确 测 得 空 气 中 氧 气 的 体 积。(注:图 中,金 属 梯 由 不 活 泼 金 属 丝 制 成,在 凸 起 的 部 分 放 上 小 块 白 磷,依 靠 凸 透 镜 聚 光 加 热 使 得 白 磷 从 下 到 上 依 次 燃 烧,该 方 法 相 对 大 块 白 磷 的 优 点 是 缓 慢 燃 烧,能 充 分 消 耗 试 管 内 的 氧 气)【即 学 即 练 1(2021八 下 仙 居 期 末)某 校 兴 趣 小 组 同 学 将 课 本“测 定 空 气 中 氧 气 的 含 量”实 验 装 置(如 甲
15、图)改 进 为 新 的 实 验 装 置(如 乙 图),下 列 有 关 改 进 后 的 装 置 评 价 不 恰 当 的 是()0 2 4 6 8 101214生 活 毒 三 j-沸 水 乙 A.在 密 闭 容 器 中 进 行,环 境 污 染 少 B.装 置 简 洁,操 作 简 单,节 约 药 品 C.实 验 中 活 塞 先 向 左 移,后 向 右 移 D.更 方 便 推 算 出 空 气 中 氧 气 的 含 量【答 案】C【解 析】A.在 密 闭 容 器 中 进 行,反 应 生 成 的 五 氧 化 二 磷 固 体 不 会 逸 散 到 空 气 中,对 环 境 污 染 少,故 A 正 确 不 合 题
16、意;B.装 置 简 洁,操 作 简 单,节 约 药 品,故 B 正 确 不 合 题 意;c.实 验 中,白 磷 燃 烧 放 出 大 量 的 热,导 致 管 内 压 强 增 大,则 活 塞 先 向 右 移;反 应 结 束 后,温 度 下 降,气 压 减 小,活 塞 向 左 移 动,故 c 错 误 符 合 题 意;D.将 反 应 前 后,活 塞 左 测 所 对 刻 度 的 减 少 量 就 是 其 中 氧 气 的 体 积,则 更 方 便 推 算 出 空 气 中 氧 气 的 含 量,故 D正 确 不 合 题 意。【即 学 即 练 2(2021八 下 丽 水 期 末)为 探 究 空 气 中 氧 气 的
17、体 积 分 数,小 科 同 学 设 计 了 如 图 所 示 的 装 置,容 器 A.B 间 用 一 软 管 相 连。电 源 往 敞 口 容 器 A 中 加 水,使 容 器 B 的 液 面 至 15厘 米 处:将 过 量 的 白 磷 平 铺 在 电 热 板 上,盖 紧 容 器 B 使 其 密 封:通 电 加 热,充 分 反 应 后,冷 却 到 原 来 的 温 度;调 节 A 的 高 度 使 容 器 A、B 中 的 液 面 相 平,记 录 液 面 刻 度。(1)写 出 容 器 B 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式(2)实 验 结 束 时,装 置 B 中 的 液 面 最 接 近 的 刻 度
18、 是 _ 厘 米。【答 案】4P+5O?点 燃 2P。(2)12【解 析】(1)确 定 反 应 物、反 应 条 件 和 生 成 物,然 后 写 出 反 应 的 方 程 式;(2)空 气 中 氧 气 体 积 约 占 20乳 据 此 计 算 出 氧 气 的 体 积,然 后 用 装 置 B 中 原 来 空 气 的 体 积 减 去 氧 气 体 积 得 到 后 来 液 面 所 对 的 刻 度 即 可。【解 答】(1)白 磷 在 空 气 中 点 燃,与 氧 气 反 应 生 成 五 氧 化 二 磷 固 体,方 程 式 为:4P+5O?点 燃 2P。;(2)装 置 B 中 氧 气 的 体 积:15cmX20%
19、=3cm;则 实 验 结 束 后,装 置 B 中 液 面 最 接 近 的 刻 度 是:15cm-3cm=12cm。知 识 点 0 2 空 气 的 利 用 空 气 是 一 种 重 要 的 天 然 资 源,在 生 产 和 生 活 中 有 着 广 泛 的 用 途。(-)氧 气(1)性 质:通 常 情 况 下,氧 气 是 一 种 无 色、无 味、性 质 较 活 泼 的 气 体,不 易 溶 于 水。(2)用 途 供 给 此 吸。常 用 于 医 疗、潜 水、登 山 等 方 面。支 持 燃 烧(助 燃)。常 用 于 富 氧 炼 钢、焊 接 与 切 割 金 属、液 氧 炸 药 等 方 面。(二)氮 气(1)性
20、 质:通 常 情 况 下,氮 气 是 无 色、无 味、性 质 较 不 活 泼 的 气 体,难 溶 于 水;不 支 持 燃 烧,也 不 能 供 给 呼 吸。用 途 做 保 护 气。灯 泡 中 充 氮 气 可 延 长 使 用 寿 命。做 食 品 保 鲜 剂。食 品 包 装 时 充 氮 气 可 以 防 腐、保 鲜。做 制 造 化 肥、炸 药 的 重 要 原 料。做 冷 冻 剂。由 于 液 氮 在 汽 化 时 吸 收 大 量 的 热,因 此,液 氮 可 以 做 冷 冻 剂,医 疗 上 常 用 液 氮 冷 冻 麻 醉 或 冷 藏 入 体 细 胞 组 织 等。(三)稀 有 气 体(1)稀 有 气 体 是
21、氨、锐、氮、氟、流 等 气 体 的 总 称,是 混 合 物。(2)性 质:无 色、无 味 的 气 体,难 溶 于 水,化 学 性 质 不 活 泼。(3)用 途:常 用 作 保 护 气;做 电 光 源(因 为 稀 有 气 体 通 电 能 发 出 不 同 颜 色 的 光);用 于 激 光 技 术;制 造 低 温 环 境(氧 气);用 于 医 疗 麻 醉(急 气)等。【能 力 拓 展】过 去 人 们 认 为 稀 有 气 体 不 与 其 他 任 何 物 质 发 生 化 学 反 应,把 它 们 叫 做 情 性 气 体,但 是 随 着 科 学 技 术 的 发 展,已 经 发 现 有 些 稀 有 气 体 在
22、 一 定 条 件 下 也 能 与 某 些 物 质 发 生 化 学 反 应,生 成 其 他 物 质。【即 学 即 练 3】下 列 有 关 物 质 的 性 质 及 相 关 用 途 的 叙 述 中,正 确 的 是()氧 气 易 溶 于 水,使 得 鱼 能 在 水 中 生 存 氮 气 的 化 学 性 质 不 活 泼,可 用 作 粮 食 和 食 品 仓 库 的 保 护 气 氧 气 能 支 持 燃 烧,所 以 可 用 作 火 箭 的 高 能 燃 料 由 于 稀 有 气 体 有 惰 性,所 以 常 用 作 保 护 气 A.B.C.D.【答 案】D【解 析】氧 气 不 易 溶 于 水,错 误;氮 气 的 化
23、学 性 质 不 活 泼,可 用 作 粮 食 和 食 品 仓 库 的 保 护 气,正 确;氧 气 能 支 持 燃 烧,所 以 可 用 作 火 箭 的 助 燃 剂,但 不 能 作 燃 料,错 误;由 于 稀 有 气 体 有 惰 性,所 以 常 用 作 保 护 气,正 确【即 学 即 练 4】下 列 关 于 氮 气 的 说 法 错 误 的 是()A.氮 气 在 食 品 贮 存 时 可 用 作 保 护 气 B.制 作 氮 肥,作 为 促 进 农 作 物 生 长 的 肥 料C.常 温 下 氮 气 的 化 学 性 质 不 活 泼,很 难 与 其 他 物 质 发 生 反 应 D.常 温 下 氮 气 可 以
24、支 持 燃 烧【答 案】D【解 析】A、氮 气 化 学 性 质 稳 定,在 食 品 贮 存 时 可 用 作 保 护 气,不 符 合 题 意;B、氮 气 中 含 有 植 物 所 需 氮 元 素,可 以 制 作 氮 肥,作 为 促 进 农 作 物 生 长 的 肥 料,不 符 合 题 意;C、常 温 下 氮 气 的 化 学 性 质 不 活 泼,很 难 与 其 他 物 质 发 生 反 应,不 符 合 题 意;D、常 温 下 氮 气 的 化 学 性 质 不 活 泼,不 能 支 持 燃 烧,符 合 题 意;簟 知 识 点 0 3 氧 气 的 性 质(一)氧 气 的 物 理 性 质(1)颜 色 和 气 味:
25、通 常 状 况 下 为 无 色、无 味 的 气 体。密 度:比 空 气 密 度 略 大(标 准 状 况 下 氧 气 的 密 度 为 1.429克 1升,而 空 气 的 密 度 为 1.293克 1升)。(3)溶 解 性:丕 易 溶 解 于 水(常 温 下 1升 水 中 大 约 能 溶 解 30毫 升 的 氧 气,这 些 氧 气 是 水 生 生 物 得 以 生 存 的 必 要 条 件 之 一)。(4)氧 气 的 三 态 变 化:氧 气 a 干 松 淡 蓝 色 液 体 2 g 干 松 蓝 色 雪 花 状 固 体【说 明】(1)观 察 氧 气 的 颜 色 时,可 以 在 集 气 瓶 后 放 上 一
26、张 白 纸,这 样 便 于 显 示 氧 气 是 一 种 没 有 颜 色 的 气 体。(2)闻 气 味 的 正 确 方 法:用 手 轻 轻 地 在 瓶 口 扇 动,使 极 少 量 氧 气 飘 进 鼻 孔,闻 一 闻 氧 气 的 气 味,发 现 氧 气 是 一 种 没 有 气 味 的 气 体。(二)氧 气 的 化 学 性 质(1)氧 气 的 化 学 性 质 比 较 活 泼,在 一 定 条 件 下 可 与 许 多 物 质 发 生 化 学 反 应,同 时 释 放 出 热 量。在 化 学 反 应 中,氧 气 提 供 氧,是 一 种 常 用 的 氧 化 剂。(2)一 些 物 质 与 氧 气 发 生 化 学
27、 反 应 的 现 象、反 应 表 达 式 及 注 意 事 项 如 下 所 示:物 质(颜 色、状 态)反 应 现 象 反 应 表 达 式 注 意 事 项 木 炭(灰 黑 色 固 体)在 空 气 中 持 续 红 热 在 氧 气 中 发 出 白 光 放 出 热 量 碳+氧 气 醒 二 氧 化 碳 C 02 C02盛 有 灰 黑 色 木 炭 的 燃 烧 匙 应 由 上 而 下 慢 慢 伸 入 瓶 中 生 成 气 体 能 使 澄 清 石 灰 水 变 浑 浊在 化 学 反 应 中 原 子 发 生 了 重 新 组 合,生 成 物 中 的 原 子 组 合 形 式 与 反 应 物 中 不 同 硫(淡 黄 色
28、固 体)在 空 气 中 发 出 淡 蓝 色 火 焰 在 氧 气 中 发 出 蓝 紫 色 火 焰 放 出 热 量 生 成 有 刺 激 性 气 味 的 气 体 硫+氧 气 小 二 氧 化 硫 S 02 S02 硫 的 用 量 不 能 过 多 瓶 内 装 少 量 水,目 的 是 吸 收 生 成 的 二 氧 化 硫,防 止 对 空 气 造 成 污 染 红 磷(暗 红 色 固 体)有 浓 厚 的 白 烟 放 出 热 量 在 氧 气 中 发 出 白 光 磷+氧 气 处 五 氧 化 二 磷 P P 2 O 5此 反 应 生 成 的 是 P2O5固 体 小 颗 粒,现 象 应 描 述 为 白 烟,而 不 是
29、白 雾(指 小 液 滴)光 亮 铁 丝(银 白 色 固 体)在 空 气 中 持 续 红 热;在 氧 气 中 燃 烧 剧 烈 燃 烧 火 星 四 射 放 出 大 量 的 热 生 成 黑 色 固 体 铁+氧 气 的 氧 化 三 铁 Fe O 2 Fez。:预 先 在 瓶 底 留 少 量 水 或 铺 一 层 细 沙 的 目 的 是 防 止 高 温 熔 融 的 溅 落 物 炸 裂 集 气 瓶 瓶 底(三)氧 化 物(1)定 义:由 两 种 元 素 组 成,其 中 一 种 元 素 是 氧 元 素 的 化 合 物。常 见 的 氧 化 物:水(40)、二 氧 化 碳(C02)、二 氧 化 硫(S02)和 五
30、 氧 化 二 磷(P Q)等。(3)氧 化 物 的 一 般 分 类:金 属 氧 化 物(另 一 种 组 成 元 素 为 金 属 元 素 的 氧 化 物,如 FeO、CuO、CaO和 A1 等)和 非 金 属 氧 化 物(另 一 种 组 成 元 素 为 非 金 属 元 素 的 氧 化 物,如 ILO、Si02 CO和 P2O5等)。注 意:含 有 两 种 元 素,其 中 一 种 元 素 为 氧 元 素 的 物 质 不 一 定 都 是 氧 化 物,如 在 密 闭 容 器 内 含 有 氧 气 和 金 属 铜 的 混 合 物 就 不 属 于 氧 化 物。含 氧 化 合 物 指 的 是 含 氧 元 素
31、的 化 合 物,但 不 一 定 就 是 氧 化 物;而 氧 化 物 一 定 属 于 含 氧 化 合 物。如 二 氧 化 硫 是 氧 化 物,也 是 含 氧 化 合 物;氯 酸 钾(KC1OJ是 含 氧 化 合 物,含 3 有 三 种 元 素,但 不 是 氧 化 物。【能 力 拓 展】1.氧 气 具 有 帮 助 其 他 可 燃 物 燃 烧 的 化 学 性 质(具 有 助 燃 性),但 氧 气 本 身 不 能 燃 烧(不 具 有 可 燃 性)。2.铁 丝 燃 烧 实 验 时:将 铁 丝 盘 成 螺 旋 状 可 以 增 大 铁 丝 的 受 热 面 积,有 利 于 铁 丝 持 续 燃 烧。铁 丝 下
32、端 系 一 根 火 柴,可 以 利 用 火 柴 燃 烧 放 出 的 热 量 使 铁 丝 的 温 度 升 高,引 燃 铁 丝。点 燃 火 柴 后,要 待 火 柴 快 燃 尽 时,再 插 入 充 满 氧 气 的 集 气 瓶 中,以 免 火 柴 燃 烧 消 耗 氧 气 过 多 而 使 现 象 不 明 显。【即 学 即 练 5(2021八 下 吴 兴 期 末)某 同 学 学 习 了 氧 气 制 取 和 性 质 后,记 录 了 部 分 实 验 操 作 或 现 象,其 中 符 合 事 实 的 是()A.实 验 室 制 取 氧 气 时,加 入 药 品 后 再 检 查 装 置 的 气 密 性 B.铜 片 在
33、氧 气 中 加 热 时,不 会 发 生 任 何 变 化C.红 磷 在 氧 气 中 燃 烧 时,生 成 刺 激 性 气 味 的 气 体 1).铁 丝 在 氧 气 中 燃 烧 时,火 星 四 射,生 成 黑 色 固 体【答 案】1)【解 析】根 据 氧 气 的 制 取 实 验、物 质 在 氧 气 中 燃 烧 的 现 象 分 析 判 断。A.实 验 室 制 取 氧 气 时,先 检 查 装 置 的 气 密 性 再 装 入 药 品,故 A 错 误;B.铜 片 在 氧 气 中 加 热 时,会 变 成 黑 色,即 生 成 氧 化 铜,故 B 错 误;C.红 磷 在 氧 气 中 燃 烧 时,生 成 白 烟,即
34、 生 成 五 氧 化 二 磷 固 体,故 C 错 误;D.铁 丝 在 氧 气 中 燃 烧 时,火 星 四 射,生 成 黑 色 固 体,故 D正 确。【即 学 即 练 6】如 图 所 示 装 置,有 洗 气、储 气 等 用 途,在 医 院 给 病 人 输 氧 气 时,也 利 用 了 类 似 的 装 置,并 在 装 置 中 盛 放 大 约 半 瓶 蒸 储 水。以 下 说 法 正 确 的 是()3节 bA.b 导 管 连 接 供 给 氧 气 的 钢 瓶 B.a 导 管 连 接 病 人 吸 氧 气 的 塑 胶 管 C.该 装 置 可 用 来 观 察 是 否 有 氧 气 输 出 D.该 装 置 不 能
35、用 来 观 察 输 出 氧 气 的 速 度【答 案】C【解 析】该 装 置 洗 气 除 杂 时 不 管 密 度 大 小,都 是 长 进 短 出;排 水 法 收 集 气 体 时,短 进 长 出;排 空 气 法 收 集 气 体 时,密 度 大 则 长 进 短 出,密 度 小 则 短 进 长 出。a 导 管 连 接 供 氧 气 的 钢 瓶,A 错 误:b 导 管 连 接 病 人 吸 氧 气 的 塑 胶 管,B 错 误;若 有 氧 气 输 出,瓶 内 水 中 有 气 泡,C 正 确;该 装 置 可 以 通 过 气 泡 的 快 慢 来 观 察 输 出 氧 气 的 速 度,D 错 误。叁 知 识 点 0
36、4 氧 气 的 制 取(-)氧 气 的 实 验 室 制 法(1)过 氧 化 氢 制 氧 气 匕 三、药 品:过 氧 化 氢、二 氧 化 镐。反 应 原 理:过 氧 化 氢 加 捶 水+氧 气 H2O2 H20 操 作 步 骤:操 作 步 骤 操 作 方 法 及 注 意 事 项 检 查 装 置 气 密 性 将 橡 皮 管 用 弹 簧 夹 夹 住,打 开 分 液 漏 斗 活 塞,向 分 液 漏 斗 中 加 入 一 定 量 水 后,(2)高 锯 酸 钾(或 氯 酸 钾 和 二 氧 化 镭)制 氧 气 烧 瓶 与 漏 斗 形 成 液 面 差,说 明 装 置 不 漏 气 装 入 药 品 将 黑 色 的
37、二 氧 化 镒 加 入 烧 瓶,另 将 带 有 分 液 漏 斗 和 导 管 的 双 孔 橡 皮 塞 塞 紧 瓶 口,放 置 好 集 气 瓶。最 后 向 分 液 漏 斗 中 加 入 过 氧 化 氢(俗 称“双 氧 水”)打 开 活 塞 进 行 反 应 将 分 液 漏 斗 活 塞 打 开,让 过 氧 化 氢 溶 液 从 分 液 漏 斗 滴 入 圆 底 烧 瓶,观 察 现 象 向 上 排 空 气 法 收 集 氧 气 并 验 满 氧 气 密 度 比 空 气 大,因 此 实 验 室 收 集 氧 气 时 可 采 用 向 上 排 空 气 法。将 带 火 星 的 木 条 放 置 于 集 气 瓶 瓶 口,若 复
38、 燃 则 氧 气 已 经 收 集 满 收 集 完 毕,关 闭 分 液 漏 斗 活 塞,回 收 二 氧 化 铳 待 氧 气 收 集 满 后,关 闭 分 液 漏 斗 活 塞。回 收 分 液 漏 斗 中 剩 余 的 过 氧 化 氢 和 烧 瓶 中 的 二 氧 化 镒 固 体。洗 涤 仪 器 并 整 理 实 验 器 原 理:高 锅 酸 钾 醺 锌 酸 钾+二 氧 化 锌+氧 气 KMnO,K2MnO MnO2 0,氯 酸 钾 加 退 也 侬 氯 化 钾+氧 气 KC1O3 KC1 02 装 置:此 处 是 用 加 热 固 体 制 取 气 体,所 以 固 体 加 热 装 置。操 作 步 骤 操 作 步
39、骤 操 作 方 法 及 注 意 事 项 检 查 装 置 气 性 将 导 管 一 端 浸 入 水 中,用 手 紧 握 试 管 外 壁,若 水 中 导 管 口 有 气 泡 冒 出,或 者 手 撒 离 后 在 导 管 中 形 成 一 段 水 柱,证 明 装 置 不 漏 气。否 则,应 塞 紧 或 更 换 橡 皮 塞 将 药 品 装 入 试 管 按 固 体 药 品 的 取 用 方 法,取 少 量 高 锯 酸 钾 装 入 试 管,平 铺 在 试 管 底 部,管 口 塞 一 团 棉 花,防 止 高 镭 酸 钾 颗 粒 随 氧 气 进 入 水 槽、集 气 瓶 或 堵 塞 导 管 将 试 管 固 定 在 铁
40、架 台 上 铁 夹 夹 在 距 离 试 管 口 1/3处,试 管 口 要 低 于 试 管 底 部(防 止 冷 凝 水 倒 流,致 使 试 管 破 裂)点 燃 酒 精 灯 加 热 先 使 酒 精 灯 外 焰 在 试 管 下 方 来 回 移 动,让 试 管 均 匀 受 热,然 后 对 准 试 管 中 的 药 品 部 位 加 热 排 水 法 收 集 氧 气 集 气 瓶 内 装 满 水,不 留 空 气,当 导 管 口 产 生 连 续 均 匀 的 气 泡 时 开 始 收 集,瓶 中 水 排 尽 出 现 大 气 泡 时,瓶 中 氧 气 集 满收 集 完 毕,导 管 撤 离 水 槽 导 管 不 离 开 水
41、槽,不 能 熄 灭 酒 精 灯 熄 灭 酒 精 灯 当 导 管 撤 离 水 槽 后 才 能 熄 灭 酒 精 灯,否 则 水 槽 中 的 水 会 倒 吸 入 试 管,引 起 试 管 炸 裂 用 高 镒 酸 钾 制 取 氧 气,并 用 排 水 法 收 集。其 实 验 步 骤 可 以 概 括 为“查 一 装 一 定 一 点 一 收 一 离 一 熄 7 个 字,可 用 谐 音 记 忆 为“茶”“庄”“定”“点”“收”“利”“息”。(二)催 化 剂(1)催 化 剂:在 化 学 反 应 里 能 改 变 反 应 速 度,而 本 身 的 质 量 和 化 学 性 质 在 反 应 前 后 都 没 有 发 生 变
42、化 的 物 质 叫 做 催 化 剂(工 业 上 也 称 为“触 媒”)。(2)催 化 作 用:催 化 剂 在 化 学 反 应 中 所 起 的 作 用 叫 做 催 化 作 用。(3)对 催 化 剂 和 催 化 作 用 的 理 解 能 改 变 反 应 速 度,这 里 的“改 变”包 括 加 快 和 减 慢 两 种 含 义:不 加 入 催 化 剂,并 不 意 味 着 化 学 反 应 不 能 发 生。化 学 性 质 在 化 学 反 应 前 后 没 有 改 变,但 是 物 理 性 质 可 能 改 变,如 块 状 催 化 剂 反 应 后 变 为 粉 末 状。催 化 剂 是 针 对 具 体 的 反 应 而
43、言 的,某 一 个 反 应 的 催 化 剂 在 另 一 个 化 学 反 应 中 可 能 成 为 反 应 物、生 成 物 或 毫 无 关 联 的 物 质。如 MnOz是 过 氧 化 氢 分 解 的 催 化 剂,在 KMnO,分 解 中 是 生 成 物。催 化 剂 不 是 万 能 的,也 不 是 唯 一 的,在 某 个 化 学 反 应 中,可 选 择 不 同 的 物 质 作 为 催 化 剂。催 化 剂 只 能 改 变 化 学 反 应 的 速 度,不 能 增 加 或 减 少 生 成 物 的 质 量。催 化 剂 具 有“一 变”和“两 不 变”的 特 点:“一 变”:改 变 其 他 物 质 的 化 学
44、 反 应 速 度。“两 不 变”:a.在 化 学 反 应 前 后,催 化 剂 本 身 质 量 不 变;b.在 化 学 反 应 前 后,催 化 剂 本 身 的 化 学 性 质 不 变。(三)氧 气 的 工 业 制 法(1)空 气 冷 冻 分 离 法 原 理:利 用 液 氧 的 沸 点(T83)和 液 氮 的 沸 点(T96)不 同,说 明 通 过 分 离 液 态 空 气 获 得 氧 气。工 业 制 氧 气 过 程 中 无 新 物 质 生 成,属 于 物 理 变 化。过 程:空 气 洁 净 的 空 气 阚 鲤 组 液 态 空 气、1c鹤 蒸 发 氮 气 能 点 T96t)+液 氧 储 点-183c
45、.(2)膜 分 离 技 术 制 取 氧 气 利 用 膜 分 离 技 术,在 一 定 压 力 下 让 空 气 通 过 具 有 富 集 氧 气 功 能 的 薄 膜,得 到 含 氧 量 较 高 的 富 集 氧 气。【能 力 拓 展】用 过 氧 化 氢 制 取 氧 气 属 于 放 热 反 应,且 该 反 应 不 需 要 加 热 即 可 进 行。二 氧 化 镒 在 该 反 应 中 起 加 快 过 氧 化 氢 分 解 的 作 用,但 不 改 变 过 氧 化 氢 产 生 氧 气 的 总 量,且 二 氧 化 镒 在 反 应 前 后 质 量 和 化 学 性 质 都 保 持 不 变。该 反 应 不 加 入 二 氧
46、 化 镭 也 能 够 发 生,只 是 发 生 反 应 的 速 度 较 慢。【即 学 即 练 7(2021八 下 仙 居 期 末)下 图 是 实 验 室 用 氯 酸 钾 和 二 氧 化 锦 的 混 合 物 制 取 氧 气 装 置,结 合 所 学 知 识 回 答 下 列 问 题:o(2)实 验 中 制 取 的 氧 气 可 以 用 上 图 中 的(填 字 母)装 置 来 收 集。(3)用 制 得 的 氧 气 完 成 D 装 置 所 示 实 验,该 实 验 的 现 象 是 o【答 案】(1)铁 架 台(2)C(3)剧 烈 燃 烧、火 星 四 射、生 成 黑 色 固 体、放 出 大 量 的 热【解 析】
47、(1)仪 器 的 名 称 叫 铁 架 台;(2)氧 气 的 密 度 大 于 空 气,因 此 用 向 上 排 空 气 法 收 集,故 选 C;(3)用 制 得 的 氧 气 完 成 D 装 置 所 示 实 验,该 实 验 的 现 象 是:剧 烈 燃 烧、火 星 四 射、生 成 黑 色 固 体、放 出 大 量 的 热。【即 学 即 练 8】(2021八 下 上 虞 期 末)实 验 室 里 的 氧 气 可 以 通 过 加 热 分 解 高 钵 酸 钾 的 方 法 来 制 取。的 氧 气 应 选 择 的 装 置 是 o(填 字 母)(2)实 验 室 加 热 高 镒 酸 钾 实 验 的 步 骤 正 确 排
48、序 为。组 装 装 置,加 入 药 品,固 定 在 铁 架 台 上 加 热 药 品 检 查 装 置 的 气 密 性 停 止 加 热 收 集 气 体(3)在 实 验 中,在 试 管 口 放 一 团 棉 花 的 目 的 是。(4)点 燃 酒 精 灯 后,加 热 不 久 后 试 管 发 生 破 裂 的 原 因 是。(写 出 一 点 即 可)【答 案】(1)e(2)(3)防 止 高 锌 酸 钾 粉 末 进 入 导 管(4)没 有 预 热、试 管 外 壁 有 水、试 管 口 未 向 下 倾 斜 等【解 析】(1)氧 气 的 密 度 大 于 空 气,可 以 使 用 向 上 排 空 气 法 收 集;氧 气
49、难 溶 于 水,也 可 以 用 排 水 法 收 集。二 者 比 较 可 知,由 于 排 空 气 法 中 多 少 都 会 混 有 空 气,因 此 排 水 法 收 集 的 氧 气 比 较 纯 净。(2)根 据 实 验 室 制 取 氧 气 的 实 验 分 析 解 答;(3)加 热 时,高 钵 酸 钾 的 粉 末 很 容 易 被 生 成 的 氧 气 带 入 导 气 管,从 而 引 起 导 气 管 堵 塞,严 重 的 话 可 能 引 起 爆 炸。(4)在 对 试 管 进 行 加 热 时,如 果 试 管 受 热 不 均 匀、外 壁 有 水 或 者 药 品 里 面 的 水 倒 流 进 试 管 底 部,都 可
50、 能 造 成 试 管 破 裂。【解 答】(1)图 为 实 验 室 制 取 气 体 的 装 置,因 为 排 水 法 比 向 上 排 空 气 法 收 集 的 氧 气 更 纯 净,因 此 收 集 较 为 纯 净 的 氧 气 应 选 择 的 装 置 是 e。(2)实 验 室 加 热 高 镭 酸 钾 实 验 的 步 骤 正 确 排 序 为:检 查 装 置 的 气 密 性;组 装 装 置,加 入 药 品,固 定 在 铁 架 台 上;加 热 药 品;收 集 气 体;停 止 加 热。正 确 的 顺 序 为。(3)在 实 验 中,在 试 管 口 放 一 团 棉 花 的 目 的 是:防 止 高 镒 酸 钾 粉 末