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1、第二单元我们周围的空气本单元知识涉及的考点较多,题型多样,试题关注环境问题,部分考点常与实验探究题相结合进行考查。命题点:1.空气污染与环境保护;2.空气中各成分的性质与用途;3.空气中氧气含量测定的原理、实验设计、实验结果分析;4.氧气的实验室制取(包括实验原理、实验装置、气体的收集、验满等);5.催化剂的特点及作用。知识网络自主学习考点探究名师点拨考点一空气污染及防治10年9考典例1防治污染、改善环境已成为人们的共识。下列措施中,不利于改善大气质量、保护环境的是()A.城市道路喷洒水雾降尘B.使用电动汽车使生活更加便捷C.秸秆就地焚烧,及时还田D.大力实施绿化工程,植树种草【解析】秸秆就地
2、焚烧会产生大量空气污染物,不利于改善大气质量、保护环境,C项符合题意。【答案】 C【针对训练】1.(2021芜湖一模)下列做法不符合“践行绿色生活”理念的是( B )A.对生产、生活中产生的垃圾进行分类B.加高化工厂的烟囱排放废气,防止形成酸雨C.在煤炭中加入固硫剂减少酸雨产生D.淘汰高耗能产业2.(2021湖北襄阳)为了防治大气污染,打赢蓝天保卫战,下列做法不提倡的是( C )A.积极植树造林B.使用清洁能源C.直接排放废气D.公共交通出行考点二氧气的实验室制取必考典例2如图是实验室制取气体的常见装置,回答有关问题。(1)写出B装置中任一仪器的名称:。(2)写出化学实验室中选用装置A制取氧气
3、的化学方程式:;为获得较干燥的氧气,可选用(填字母序号)作为收集装置,其验满的方法为。(3)实验室用足量的过氧化氢和二氧化锰在B装置中制取氧气,发现一开始能使带火星的木条复燃,但很快燃着的木条熄灭,原因可能是,改进方法:。【解析】(1)B装置中的仪器有锥形瓶和长颈漏斗。(2)因装置A中试管口处没有棉花团,故装置A制取氧气的化学方程式为2KClO32KCl+3O2;为获得较干燥的氧气,应采用向上排空气法,故采用E装置收集氧气,验满的方法为将带火星的木条放在b导管处,若木条复燃,则氧气已收集满。(3)由题意可知,过氧化氢足量,则产生的氧气足量,带火星的木条一开始复燃,后又熄灭,可能的原因是反应速度
4、过快,反应放热产生大量的水蒸气,使燃着的木条熄灭,可改用分液漏斗逐滴加入过氧化氢溶液,控制反应的速率,或改用浓度较小的过氧化氢溶液。【答案】(1)长颈漏斗(或锥形瓶)(2)2KClO32KCl+3O2E将带火星的木条放在b导管口处,若复燃,则收集满(3)反应速度过快,放热产生大量的水蒸气,致使木条很快熄灭改用分液漏斗逐滴加入过氧化氢溶液,控制反应的速率,减少水蒸气的产生(或改用浓度较小的过氧化氢溶液,合理即可)近几年该考点主要从实验室制取气体的反应原理和实验装置的选取等角度进行考查,主要涉及仪器的名称、发生装置和收集装置的选取、制取原理、气体的性质及制取过程中的注意事项等,试题难度中等。【针对
5、训练】(2021安庆一模)小组同学用以下装置制取氧气,请回答下列问题。(1)仪器的名称是水槽。(2)用A装置制取氧气的化学方程式为2H2O22H2O+O2;要收集一瓶较纯净的氧气应选择装置D(填字母序号)。(3)某同学观察到锥形瓶内产生大量气泡后开始用B装置收集氧气,一段时间后将带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底都未见木条复燃,其原因可能是装置漏气(或过氧化氢的量太少,合理即可)(写出1点即可)。(4)装置A中反应很剧烈,据此提出的实验安全注意事项是ab(填字母序号)。a.控制液体滴加速度b.用体积较大的锥形瓶c.加热反应物实验一:空气中氧气含量的测定1.实验装置2.实验原理红磷在密闭容器中燃烧
6、,消耗空气中的氧气生成固体五氧化二磷,使密闭容器中压强减小,在外界大气压的作用下,水被压入集气瓶,进入集气瓶内水的体积约等于消耗氧气的体积。反应的化学方程式:4P+5O22P2O5。3.实验步骤(1)在集气瓶内加入少量水,并将水面上方空间分为5等份。(2)用弹簧夹夹紧胶皮管,点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入集气瓶中并塞紧橡胶塞,观察红磷燃烧的现象。(3)待红磷熄灭且装置冷却至室温后,打开弹簧夹,观察现象。4.实验现象(1)红磷燃烧,产生大量白烟。(2)装置冷却至室温后,打开弹簧夹,烧杯中的水倒流入集气瓶中,集气瓶内水面上升的体积约占原容器中空气体积的15。5.实验结论空气中氧气的体积约占空气总体
7、积的15。6.误差分析误差原因注意事项测量结果偏低红磷不足,氧气不能被耗尽红磷要足量装置漏气,使装置外的空气进入实验前应检查装置的气密性未冷却至室温就打开弹簧夹,装置内气体温度偏高,压强偏大,导致进入瓶中的水的体积偏小待集气瓶冷却至室温后再打开弹簧夹燃烧至一定程度时,瓶内氧气浓度较低,红磷不能继续燃烧,氧气未消耗完寻找新的药品(铁粉、铁丝绒)测量结果偏高弹簧夹没夹紧,红磷燃烧时集气瓶内空气受热膨胀,顺着导管逸出弹簧夹要夹紧燃烧匙伸入过慢,装置内的气体受热逸出,导致进入瓶中的水的体积偏大点燃红磷后燃烧匙应快速伸入集气瓶7.实验反思用其他药品代替红磷时应该满足什么条件?(1)能与空气中的氧气反应而
8、不能与空气中的其他物质反应。分析:若选用的物质能与空气中的其他物质反应(如镁能与O2、N2、CO2反应),则集气瓶内减少的气体体积不只是O2的体积,会使测量结果偏高。(2)物质与氧气反应的生成物不是气体,或生成的气体能被集气瓶中的液体吸收。分析:若选用的物质与氧气反应生成气体,如木炭、硫粉等,则会导致反应后集气瓶内压强无明显变化,使测得的结果偏差较大。改进实验:用NaOH溶液代替集气瓶中的水。8.改进装置【针对训练】某化学兴趣小组想知道“测定空气中氧气的含量”实验完毕后集气瓶中是否还含有氧气,于是同学们设计了如图1装置来探究磷在空气中燃烧后氧气浓度的变化情况。【提出问题】足量红磷在密闭的四颈平
9、底烧瓶内燃烧熄灭后,容器中是否有氧气剩余?【作出猜想】猜想:有氧气剩余;猜想:无氧气剩余。【实验验证】该小组同学按图1组装好实验装置,利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷,红磷燃烧直至熄灭;待装置完全冷却后,将装有白磷的燃烧匙提出水面,再次用高能激光笔照射,白磷居然也被点燃。(1)激光笔的作用是使温度达到红磷、白磷的着火点。(2)红磷燃烧的产物与瓶底的热水发生化合反应生成磷酸(H3PO4),其反应的化学方程式为P2O5+3H2O2H3PO4。【实验结论】(3)根据上述实验现象,得出结论:猜想正确。(4)课本上用红磷燃烧的方法不能(填“能”或“不能”)精确地测量空气中氧气的含量,理由是红磷不能把装置
10、中的氧气耗尽。【拓展延伸】图2是该小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中,用传感器测量容器内氧气浓度变化的曲线图。(5)在图2中C(填“A”“B”“C”“D”或“E”)点时红磷燃烧熄灭;白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线为DE(用图2中字母表示)段。【反思与评价】(6)化学兴趣小组分析对比曲线BC段和DE段,得出了“不同物质燃烧,需要的氧气浓度不一样”的结论。由此联想到课本实验:铁(填物质名称)在空气中不能点燃,但在氧气中能点燃并剧烈燃烧。(7)化学兴趣小组认为可利用生活中一些物品测定空气中氧气的含量。他们设计了如图3的实验装置,将“暖宝宝”里面的药品粉末(成分:铁粉、活性炭、无机盐
11、等)放在一个酒杯中,倒扣的玻璃杯上事先画好刻度(酒杯等所占空间已排除在外),若药品粉末足量,经充分反应后可观察到的现象是药品粉末部分变成红棕色,水上升至刻度1处(通过查阅资料,活性炭、无机盐等可加快反应)。实验二:氧气的实验室制取1.氧气的实验室制取药品过氧化氢溶液和二氧化锰高锰酸钾氯酸钾和二氧化锰反应原理2H2O22H2O+O22KMnO4K2MnO4+MnO2+O22KClO32KCl+3O2药品状态固体+液体固体固体+固体反应条件常温加热加热发生装置收集装置操作步骤查、装、定、点、收、离、熄(针对固体加热法制氧气)检验方法将带火星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则为氧气验满方法向上排空气
12、法:将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃,说明已收集满,否则未满;排水法:集气瓶口有大量气泡冒出(1)氯酸钾和二氧化锰制取氧气、过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的过程中,二氧化锰均起催化作用。(2)分解过氧化氢制取氧气的优点:操作简便;反应无须加热,节约能源且安全;产物是水和氧气,对环境无污染等。2.实验过程中的注意事项(1)用KMnO4或KClO3制取O2时应注意:试管口要略向下倾斜,以防冷凝水回流使热的试管炸裂。用KMnO4制取O2时,试管口要塞一团棉花,以防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。实验结束时要先将导管移出水面,再熄灭酒精灯,以防止水倒吸造成试管炸裂。(2)用H2O2溶液制取O2时应
13、注意:使用长颈漏斗时,长颈漏斗下端必须伸入液面以下形成“液封”,以防生成的氧气从长颈漏斗口逸出。【针对训练】1.实验室可通过加热高锰酸钾固体制取氧气,下列实验操作正确的是( A )A.组装好装置后,检查装置气密性B.加入药品后,直接将酒精灯火焰对准药品加热C.水槽中有气泡冒出时,立即收集气体D.实验结束时,先移走酒精灯再从水槽中移出导管【解析】B项,加入药品后,应先对试管进行预热,然后再将酒精灯火焰对准药品部位加热,错误;C项,水槽中有气泡冒出时,立即收集气体会导致收集的气体不纯(含有空气),应等到气泡连续、均匀冒出时才开始收集,错误;D项,为防止水槽中的水倒流回试管,使试管炸裂,实验结束时,
14、应先将导管移出水槽,再熄灭酒精灯,错误。2.如图是实验室制取气体的部分装置,请回答下列问题。(1)图中仪器的名称是集气瓶。装置B中使用分液漏斗的优点是可以控制反应速率(或便于添加液体药品)。(2)实验室用高锰酸钾制取氧气可选用的发生装置是A(填字母序号);发生反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2。(3)小组同学对带火星的木条复燃是否需要纯氧产生疑问,开展如下实验:集气瓶编号1234集气瓶中氧气的含量/%30405060带火星的木条亮很亮复燃复燃该小组同学收集氧气时应该选用的收集装置是C(填字母序号)。设置4组实验,且每次用同一根木条插入相同的深度,这样做的目的是控制变量,
15、形成对比实验。欲探究木条复燃所需氧气含量更精确的数值,请写出一个简要实验方案:在40%到50%之间设置几组不同氧气含量的对比实验。真题再现对接中考命题点1空气污染及防治1.(2020安徽第2题)某同学的下列生活行为不符合环保理念的是( D )A.骑自行车上学B.将废弃易拉罐丢入“可回收垃圾”桶C.用洗菜的水冲厕所D.夏季使用空调时,将温度调至最低2.(2019安徽第2题)我国是今年“世界环境日”活动主办国,保护环境,人人有责。下列做法错误的是( D )A.生活购物时,用布袋代替塑料袋B.上班上学时,鼓励低碳出行C.工作学习中,提倡纸张双面使用D.农业生产中,禁止使用化肥3.(2018安徽第2题
16、)为建设天蓝地绿水净的美丽中国,下列做法不合理的是( B )A.寻找新能源减少使用化石燃料B.施用大量农药减少植物病虫害C.合成新型洗涤剂减少氮磷排放D.研发易降解材料减少白色污染命题点2氧气的实验室制取4.(2020安徽第14题)如图是实验室中常见装置。回答下列问题。(1)装置A中仪器m的名称是酒精灯。(2)用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式为2H2O22H2O+O2,发生装置是B(填字母序号)。(3)用装置C收集CO2气体时,气体应从a(填“a”或“b”)端通入。(4)下列气体中,只能用装置D而不能用装置C收集的是(填数字序号)。H2N2O25.(2016安徽第12题)实验室常用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气,回答下列问题。(1)二氧化锰在反应中的作用是催化作用(或加快反应速率)。(2)下列仪器中:的名称是漏斗;组装O2发生装置时,应选择(填序号)。(3)研究显示:O2的体积分数大于36%时就可使带火星的木条复燃。因此,O2验满时采用使带火星的木条复燃的方法不可靠(填“可靠”或“不可靠”)。为了收集一瓶较纯净的O2,最好采用排水集气法。