2022年浙江省中考科学一轮复习 第37课时　氧气和二氧化碳（课件 64张PPT）

(共64张PPT)
第37课时　氧气和二氧化碳
●知识体系梳理
●重难考点精讲
●当堂限时训练
知识体系
重点梳理
1.氧气的主要物理性质、化学性质及用途
性质 物理性质 　通常状况下,氧气是　　　色、　　　味的气体,　　　 溶于水,密度比空气　　 　,
降温加压后变成淡蓝色的液体或雪花状的蓝色固体
无
无
不易
略大
(续表)
性质 化学性质(比较活泼,表现为有 　　　 性、助燃性) ①与非金属单质反应 S+O2 SO2
现象:在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰;在氧气中剧烈燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰;燃烧均放出热量,生成有刺激性气味的气体
4P+5O2 2P2O5
现象:在空气中燃烧产生大量的白烟,放出大量热;在氧气中燃烧更剧烈
氧化
(续表)
性质 化学性质(比较活泼,表现为有 　　　 性、助燃性) ①与非金属单质反应 2C+O2 2CO(不完全燃烧)
C+O2 CO2(完全燃烧)
现象:在氧气中燃烧,发出白光,放出大量热,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
氧化
(续表)
性质 化学性质 (比较活泼,表现为有 　　　 性、助燃性) ②与金属单质反应 3Fe+2O2 Fe3O4
现象:在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量热,生成黑色固体
2Mg+O2 2MgO
　现象:在空气中剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量热,生成白色固体;在氧气中燃烧更剧烈
4Al+3O2 2Al2O3
现象:在氧气中燃烧发出耀眼白光,生成白色固体
氧化
(续表)
性质 化学性质(比较活泼,表现为有 　　　 性、助燃性) ③与有机物反应 CH4+2O2 CO2+2H2O
　现象:在空气中燃烧,产生明亮的蓝色火焰,放出大量热,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
呼吸作用
用途 ①支持燃烧:炼钢,气割气焊,液氧炸药,火箭助燃剂等 ②供给呼吸:航空,登山,潜水,医疗等
氧化
2.实验室制备、收集氧气的原理、装置、主要步骤及检验氧气的方法
反应原理 ①2H2O2 2H2O+O2↑ ②2KClO3 2KCl+3O2↑
③2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
实验装置
冷凝水
回流,炸裂试管
(续表)
反应原理 ①2H2O2 2H2O+O2↑
实验步骤 ①检查装置气密性
②装入药品
③打开活塞进行反应
④向上排空气法收集氧气
⑤关闭分液漏斗活塞
⑥回收二氧化锰
(续表)
反应原理 ②2KClO3 2KCl+3O2↑ ③2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
实验步骤 ①查:检查装置气密性
②装:装药品入试管[加热分解KMnO4,
导管口放置蓬松的　　　　(防止高
锰酸钾随氧气进入水槽或堵塞导管)]
③定:将试管固定在铁架台上
④点:点燃酒精灯加热
⑤收:排水法收集氧气 ⑥移:将导管撤离水槽
⑦熄:熄灭酒精灯(防止水倒吸入试管,引起试管炸裂)
棉花团
冷凝水
回流,炸裂试管
(续表)
收集检验 ①验满方法
a.排水法:当　　　　　有大气泡
冒出时,说明已收集满
b.向上排空气法:将带火星的木条
放置在　　　　 ,如果木条复燃,
则已收集满
②检验方法:将带火星的木条　　　　集气瓶内,如果木条复燃,则为氧气
集气瓶口
集气瓶口
伸入
3.二氧化碳的主要物理性质、化学性质及用途
性 质 物理 性质 　在常温常压下,　　　 色、　　 　味,密度比空气
　　　　的气体,　　　　溶于水。在加压降温后能变成液体和固体(固体CO2称为　　　　)
化学 性质 ①一般情况下,既不燃烧也不支持燃烧,不能供给呼吸
②与水反应:CO2+H2O === H2CO3;
6CO2+6H2O C6H12O6+6O2
无
无
大
能
干冰
性质 化学 性质 ③与碱(溶液)反应:CO2+Ca(OH)2 === CaCO3↓+H2O; CO2+2NaOH === Na2CO3+H2O
④具有氧化性:CO2+C 2CO
用途 灭火剂,制冷剂,人工降雨剂,制化肥、饮料,是植物光合作用的原料,是温室中农作物的气体肥料
(续表)
4.实验室制备、收集二氧化碳的原理、装置、主要步骤及检验二氧化碳气体的方法
反应 原理 实验药品:大理石(或石灰石)和稀盐酸
反应原理:CaCO3+2HCl === CaCl2+H2O+CO2↑
a.不能用稀硫酸代替稀盐酸,因为CaCO3+H2SO4 === CaSO4+
H2O+CO2↑,生成的CaSO4　　　　于水,覆盖在石灰石(或大理石)的表面,阻止了石灰石(或大理石)继续和稀硫酸反应
微溶
反应 原理 b.不能用浓盐酸,因为浓盐酸有　　　　,使制得的CO2不纯
c.不能用碳酸钠,因为碳酸钠与稀盐酸反应速率过　　　,不便收集气体
实验 装置
(续表)
挥发性
快
液面以下
逸出
实验 步骤 a.查:连接仪器,检查装置
的气密性
b.装:装入大理石(或石灰
石),塞紧橡皮塞
c.定:把反应装置固定好
d.加:从长颈漏斗加入稀盐酸至
浸没长颈漏斗下端管口
e.收:收集气体 f.验:检验气体是否收集满
(续表)
液面以下
逸出
收集 检验 ①验满方法:
将燃着的木条放置在　　　　　　,如果木条熄灭则已集满
②检验方法:
将气体通入澄清石灰水中,如果澄清石灰水变　　　,则为二氧化碳
(续表)
集气瓶口
浑浊
考点1　氧气的主要性质及用途
1.下列关于氧气的说法正确的是 (　　)
A.红磷在空气中不能燃烧
B.氧气能支持燃烧,可用作火箭燃料
C.木炭燃烧后生成黑色固体
D.铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中不能剧烈燃烧
对点练习
D
2. [改编]如图37-1是硫在空气和氧气中燃烧的
实验。下列说法不正确的是 (　　)
A.反应现象:发出淡蓝色火焰,产生大量
白烟
B.反应产物:在空气和氧气中燃烧的生成物相同
C.水的作用:吸收有害气体
D.得出结论:氧气浓度越高,硫燃烧越剧烈
图37-1
A
考点2　二氧化碳的主要性质及用途
3.[2020·杭州]小金通过实验室制取和收集二氧化碳的
方法获得了一瓶二氧化碳气体。接着利用这瓶二氧
化碳气体完成了图37-2所示实验,观察到蜡烛火焰自
下而上依次熄灭。下列说法错误的是 (　　)
A.实验室制取二氧化碳的药品为块状大理石和稀硫酸
B.实验室可采用向上排空气法收集二氧化碳
C.图示实验可说明二氧化碳密度比空气大
D.图示实验可说明二氧化碳不支持蜡烛的燃烧
图37-2
A
4.[2021·杭州下城期末]如图37-3
所示,注射器内装有足量稀盐酸,
浓硫酸可以吸收气体中的水蒸气,
硬质玻璃管中有四个棉球,其中
①和④是被紫色石蕊试液润湿的
棉球,②和③是浸过紫色石蕊试液的干燥棉球。下列对实验过程及现象的分析中,不合理的是(　　)
图37-3
A.若把稀盐酸换成稀硫酸则反应变慢,可能会影响实验结论
B.若把大理石换成碳酸钠则反应太快,可能会影响实验结论
C.通过比较③和④的现象,能得出二氧化碳溶于水呈酸性
D.通过比较②和③的现象,能得出二氧化碳密度大于空气
图37-3
[答案] D
考点3　实验室制备、收集、检验氧气和二氧化碳
5. [2021·金华]实验室提供H2O2溶液、MnO2、KClO3和KMnO4四种药品及如图HT3-5所示装置。
图37-4
根据要求回答下列问题。
(1)根据提供的药品,写出一种实验室制取O2的化学方程式:
____________________________________________________
　 。
图37-4
(2)选择装置B和C制取氧气的主要步骤有①将导管移出水槽;②加热;③装药品;④收集;⑤熄灭酒精灯;⑥检查装置气密性。正确的操作顺序为　　　　　　　　　　(填序号)。
⑥③②④①⑤
6. [改编]实验室用如图37-5所示
装置进行相关实验,请回答
问题。
(1)写出①的仪器名称:
　　　　 　。
(2)实验室制取氧气和二氧
化碳均可选择的装置组合
是　　　　(填序号)。
图37-5
长颈漏斗
BC
(3)加热混有二氧化锰的氯
酸钾固体制取氧气的化学
方程式是____________
____________________。
(4)选用E装置收集气体时,
表明气体已集满的现象是
　 。
图37-5
有大气泡从集气瓶口逸出
2KClO3
(5)F装置可用于检验二氧化碳,瓶中液体是澄清石
灰水,气体应从　 　 (填“a”或“b”)端通入。
(6)选择并组装装置A和E制取并收集氧气,实验
结束时出现了水槽中的水倒流进入试管的现象,
他在实验操作中的错误是
_______________________
　　　　　　　　 　　。
a
没有在熄灭酒精灯前将导
管从水中移出
(7)装置G可以作为制取二氧化碳的发生装置,相比B装置其主要优点是　 。
能控制反应的发生和停止
例1[改编]如图37-6所示是
实验室制取气体的常用装置,
请回答下列问题。
(1)发生装置:
①写出标号仪器的名称:
甲　　　 　,
乙　　　　　　。
重点一
实验室制备、收集和检验氧气的原理、装置及步骤
图37-6
长颈漏斗
集气瓶
②若用A装置制取氧气,试管内的暗紫色固体是　　　　　 ,发生反应的化学方程式为　　　 　　 　　　　　　　　。该装置需要进行的改进是　　　　　　　　　　　。
高锰酸钾
在试管口塞一团棉花
③若用B装置制取氧气,应该选择的药品是________________
　 ,发生反应的化学方程式为　　　　 　　　　　,
C装置相比于B装置,其优点是　　 　。
过氧化氢溶液和
二氧化锰
能控制反应速率
④实验室用氯酸钾和
二氧化锰制取和收集
氧气,应选用的装置组
合为_______________
(填序号),其中二氧化锰
起　　　　作用。
AD(或AF或AG)
催化
(2)收集装置:
①现准备收集一瓶氧气用于铁
丝燃烧的实验,选择　　 　(填
序号,下同)装置收集氧气最佳;
若要收集比较干燥的氧气,应
选择的收集装置为　　　　 ;
用F装置收集氧气时,以观察到
　　　　　 　　　　为氧气集满的标准。若用G装置收集氧气,气体应从　　　(填“a”或“b”)端进入。
F
D(或G)
集气瓶口有大气泡冒出
a
②某气体只能用D装置收集,则该气体可能具有
的性质是_______________________________
________________________________。
③检验D装置中收集到的气体是否为氧气的操作是________
__________________________________________________。
能溶于水(或能与水反应),不与空气
中的成分发生反应且密度比空气大
将带火
星的木条伸入集气瓶中,若木条复燃,则收集的气体是氧气
(3)操作分析:
①用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气时,若发现试管破裂,可能的原因是______________________________________________
____________________________________________________
______。
试管口没有略向下倾斜(或收集完氧气,先熄灭酒精灯,后取出水中导管或试管没有均匀预热或试管外壁有水,合理即可)
②用排水法收集了一瓶氧气,将带火星的木条伸入集气瓶中,木条没有复燃,可能的原因是___________________________
____________________________________________________
_________________________。
③用高锰酸钾制备氧气,实验结束时,先熄灭酒精灯,导致水槽中的水倒流进入了导气管。可采取的补救措施是__________
_________________________________________________(写出一种)。
导管口刚有气泡冒出就开始收集(或收集前集气瓶中没有装满水或收集的氧气放置于桌面时没有盖玻璃片,合理即可)
拔出橡皮
塞(或用酒精灯重新加热或用夹子夹住胶皮管,合理即可)
④用AF装置制取并收集氧气,加热一段时间后,发现试管口未放置棉花团,接下来应采取的正确操作是_________________
____________________________________________________
　　　,再组装好仪器继续实验。
将导管移出水面,熄灭酒精灯,待装置冷却后,拔开胶塞,在试管口放置棉花团(合理即可)
⑤检查B装置气密性的操作是__________________________
___________________________________________
___________________________________________
　 ; 其中长颈漏斗伸到液面以下的
原因是　　　　　　　　　　　　　　　。
用弹簧夹夹住胶皮管部分,向长颈漏斗中加水至浸没漏斗末端,继续加水至长颈
漏斗中形成一段水柱,一段时间内水柱不回落,说明
装置气密性良好
形成液封,防止生成的气体逸出
(4)若用G装置除去氧气中混有的水蒸气,G中装
入的药品是　　　　　,气体应从　　　(填“a”
或“b”)端进入;若G装置中盛满水可测量生成氧
气的体积,需在　　　(填“a”或“b”)端连接量筒。
进行操作时,集气瓶中未装满水　 　　(填“影
响”或“不影响”)实验结果。
浓硫酸
a
a
不影响
(5)某些空气净化器含超氧化钾,其净化原理为_____________
　　　　　　　　　　。该方法一般不用于实验室制取氧气的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
4KO2+2CO2
===2K2CO3+3O2
制取的氧气中往往还含有二氧化碳
例2 用下列装置进行CO2的制取及性质探究实验。
资料卡片 20 ℃时,碳酸钠在乙醇中几乎不溶解,氢氧化钠在乙醇中的溶解度为17.3 g。20 ℃时,碳酸钠、碳酸氢钠在水中的溶解度分别为21.8 g和 9.6 g。请回答下列问题。
重点二
实验室制备、收集和检验二氧化碳的原理、装置及步骤
图37-7
(1)装置A是用大理石制CO2的装置,仪器a的名称是_________;装置A中发生反应的化学方程式是_______________________
_____________,在b处检验是否有CO2逸出的操作是________
______________________。
长颈漏斗
CaCO3+2HCl===CaCl2+
H2O+CO2↑
将燃着
的木条放在导管口b处
图37-7
(2)装置C中放有干和湿的pH试纸各一张,当通入CO2一段时间后,湿pH试纸显示pH约为6,干pH试纸显示pH仍为7,实验结论是　　　 　　　　　　　　　　　。
图37-7
二氧化碳与水反应生成酸性物质
(3)当通入CO2一段时间后,装置D中观察到溶液中有白色沉淀(NaHCO3)出现,则反应的化学方程式是___________________
_________________。
图37-7
CO2+H2O+Na2CO3
===2NaHCO3↓
(4)当通入CO2一段时间后,装置E中观察到的实验现象是
　　　　　　　　 ,则发生反应的化学方程式是
　 。
图37-7
有白色沉淀产生
2NaOH+CO2===Na2CO3↓+H2O
【变式1】[2021·台州]某同学对收集
满二氧化碳气体的集气瓶需要正放
的必要性进行了探究。实验步骤如
下:①将有底的空纸筒盖上硬纸板,在
电子秤上称得质量为5.39 g;
②将该纸筒先后两次收集满二氧化碳气体,
盖上硬纸板,分别正放、倒放在电子秤上,
如图37-8甲和图乙,观察并记录读数变化;
③将两次的读数变化绘制成图丙,并得出结论。
图37-
(1)检验二氧化碳收集满的操作是_______________________。
(2)纸筒正放时,电子秤读数变小的原因是_________________
____________________________________________。
将燃着的木条置于纸筒口
二氧化碳从纸筒
圆孔逸出,空气进入,且二氧化碳的密度比空气大
(3)结合图丙推测,若纸筒内收集满的是氢气,请在图丁中画出纸筒正放、倒放时电子秤读数随时间的大致变化情况并标注(纸筒收集满氢气后的质量为5.30 g)。
图37-8
(3)[答案]
例3 化学实验是学习化学的基础,请据图37-9回答:
(1)如图A,把二氧化碳气体沿烧杯壁慢慢倒入,观察到的现象是
　　　　(填“上”或“下”)层蜡烛先熄灭。因此,由这一性质决定的二氧化碳的用途是　　　　。
重点三
氧气、二氧化碳的性质
图37-9
下　
灭火
(2)如图B,分别取直径相同的镁丝和
铁丝各15 cm,观察它们与氧气反应的
现象,记录如下:
物质 镁丝 铁丝
现象 　在空气中点燃后,剧烈燃烧,发出耀眼白光 　在空气中不燃烧;将铁丝绕成螺旋状并在末端系一根火柴,点燃火柴后,放入氧气中,铁丝剧烈燃烧,火星四射
选择相同长度和直径的上述两种金属
做实验的目的是　　　　　　　,在螺
旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是
　　　　 ,写出铁丝在氧气中发生反应
的化学方程式:　　　　　　　　　,此反应属于　　　 　。
物质 镁丝 铁丝
现象 　在空气中点燃后,剧烈燃烧,发出耀眼白光 　在空气中不燃烧;将铁丝绕成螺旋状并在末端系一根火柴,点燃火柴后,放入氧气中,铁丝剧烈燃烧,火星四射
做对比实验
引燃铁丝
化合反应
1.下列有关实验现象的描述正确的是 (　　)
A.硫在空气中燃烧产生蓝紫色火焰
B.红磷在空气中燃烧产生白雾
C.用导管向紫色石蕊试液中通入呼出的气体,石蕊变红;加热,溶液又变成紫色
D.木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成二氧化碳
C
2.把干燥的蓝色石蕊试纸放在CO2气体中,石蕊试纸不变色。将CO2气体通入滴有石蕊试液的水中,溶液变红色。再将该溶液敞口加热一段时间,发现溶液的红色褪去,冷却到原温度后,再次通入CO2,溶液又变红色。上述实验现象不能说明的是 (　　)
A.CO2能和水发生化学反应
B.CO2的水溶液具有酸性
C.加热能使CO2水溶液的酸性减弱
D.CO2具有酸性
D
3.[2021·杭州下城一模]如图37-10所示,①为制取氧气的发生装置(气密性良好),其中的燃烧匙可以上下移动,②和③为氧气的收集装置。小金欲制取一瓶干燥的氧气,下列分析正确的是 (　　)
图37-10
A.在①中,将MnO2浸入H2O2溶液,MnO2可分解
产生氧气
B.若用装置②的方法收集氧气,需等到导管口
气泡均匀并连续冒出时才可收集
C.若用装置③的方法收集氧气,可将带
火星的木条放入瓶中进行验满
D.将装置①分别与装置②或③连接,
均能达到实验目的
[答案] B
4.常温下块状大理石投入足量稀硫酸中,刚开始能产生气体,但很快就停止产生。而将大理石粉末逐步加入足量稀硫酸中却能持续产生气体。由此得出的结论或推理正确的是 (　　)
A.物质间是否发生化学反应,只和反应的条件有关
B.反应物之间必须直接接触才会发生化学反应
C.块状大理石与粉末状大理石的化学性质不同
D.硫酸钡粉末也可和盐酸发生化学反应而溶解
B
5.下列关于O2、CO2的说法正确的是 (　　)
A.都含有氧分子
B.CO2可用于灭火
C.植物的光合作用可将O2转化成CO2
D.鱼类能在水中生活,证明氧气易溶于水
B
6.[2018·衢州]小柯为了研究用向上排空气法和排水法收集的氧气浓度是否有差异,做了如下实验:加热高锰酸钾固体,分别用两种方法各收集三瓶氧气,并使用传感器测定收集到的氧气浓度,数据如下表:
收集方法 向上排空气法 排水法
氧气浓度/% 79.6 79.7 79.9 90.0 89.8 89.3
氧气平均浓度/% 79.7 89.7
(1)小柯用向上排空气法收集氧气时,以能使放置在集气瓶瓶口的带火星木条复燃为氧气集满的标准;用排水法收集氧气时,以观察到　　　 　　　为氧气集满的标准。
(2)以上两种方法中,　　　　法收集到的氧气更纯净。
收集方法 向上排空气法 排水法
氧气浓度/% 79.6 79.7 79.9 90.0 89.8 89.3
氧气平均浓度/% 79.7 89.7
集气瓶口有大气泡冒出时(或瓶中水排尽时)
排水
(3)向上排空气法收集到的氧气浓度只有80%左右的原因有
　　　 (填序号)。
A.氧气的密度略大于空气的密度
B.加热高锰酸钾固体产生氧气的浓度只有80%左右
C.当观察到带火星木条复燃时,集气瓶内还有空气
D.当氧气进入集气瓶时,瓶内空气与进入的氧气相互扩散
ACD
7.[2021·嘉兴]小嘉用H2O2溶液制取氧气时,在烧瓶中加入50 mL水及0.5 g MnO2,再往分液漏斗中加入30 mL 15%的H2O2溶液。为什么要加入50 mL水呢 查阅资料发现:在不加入水时,若注入H2O2溶液速度过快,反应会过于剧烈而引发事故。
提出问题
水是如何减缓该反应速率的呢
建立假设
水可以降低H2O2溶液浓度,从而减缓反应速率。
实验方案 他利用如图37-11所示装置,
在相同条件下,分别用30 mL的1%、3%
和7%的H2O2溶液进行实验,观察并比较。
实验结论 加水降低了H2O2溶液的浓度,
使反应速率变慢。
交流反思 (1)为了更好地比较反应的快慢,需控制三次实验中滴加H2O2溶液的　　　　相同。
图37-11
速度
(2)判断产生氧气的速度时,可以通过观
察产生气泡的快慢,还可以比较
_________________________________
　 。
继续探究 针对提出的问题,他又利用如图装置,用3%的H2O2溶液分别在0 ℃、20 ℃和60 ℃的条件下进行实验。进行该实验所基于的假设是　　 　　　。
图37-11
收集相同体积氧气所需的时间(或相同
时间内收集氧气的体积)
水可以降低温度,减缓反应的速率