(共62张PPT)
第二单元 我们周围的空气
考点特训营
2
纵横过实验 · 纵向实验逐个过
3
1
成都10年真题子母题+2年诊断检测
成都10年真题子母题+2年诊断检测
命题点
1
空气的成分及用途(10年7考)
1. (2016成都2题3分)空气中的下列气体,属于稀有气体的是( )
A. He B. N2 C. O2 D. CO2
2. (2015成都2题3分)空气的组成成分中,体积分数最大的是( )
A. O2 B. N2 C. CO2 D. 稀有气体
A
B
3. [2018成都16(1)题1分]黑火药由硝酸钾、硫磺和木炭组成,爆炸时主要反应的化学方程式:2KNO3+S+3C K2S+N2↑+3CO2↑,反应涉及的物质中,属于空气主要成分的是___。
N2
4. (2016成都11题3分)下列装置都可用于测定空气里氧气的含量。a、b两物质的选择正确的是( )
A. a是铜、b是红磷 B. a是铜、b是木炭
C. a是汞、b是红磷 D. a是汞、b是木炭
空气中氧气含量的测定(2022.11D,2016.11)
命题点
2
C
空气污染物的判断[2018.16(3),2017.1]
命题点
3
5. (2017成都1题3分)下列不属于空气污染物的是( )
A. CO2 B. NO2 C. SO2 D. PM2.5
6. [2018成都16(3)题2分]黑火药由硝酸钾、硫磺和木炭组成,爆炸时主要反应的化学方程式:2KNO3+S+3C K2S+N2↑+3CO2↑,黑火药制作的烟花燃放时,产生的空气污染物有_____、____(固体和气体污染物,各填一种)。
粉尘
A
SO2
命题点
4
氧气的实验室制取及性质验证(10年10考)
7. (2015成都5题3分)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气,有关该实验的说法错误的是( )
A. 二氧化锰是反应物
B. 与高锰酸钾制取氧气装置相同
C. 可用向上排空气法收集
D. 可用带火星木条检验氧气
A
8. (2014成都10题3分)关于实验室制取氧气,下列说法错误的是( )
A. 装置①可用于高锰酸钾制氧气
B. 装置②可用于过氧化氢溶液制氧气
C. 装置③可用于收集氧气
D. 装置④可用于收集氧气
C
9. (2021成都17题节选7分)实验室用氯酸钾和二氧化锰制氧气,并回收产物。
(1)氯酸钾制氧气的化学方程式为_________________________,制取装置需铁架台、水槽和_______(填序号)。
(2)收集气体时,待集气瓶里的水排完后,_______________________(填操作),把集气瓶移出水槽,正放在桌上。
2KClO3 2KCl+3O2↑
ABDF
在水下用玻璃片盖住瓶口
(3)将完全反应后的固体溶解、过滤、洗涤、蒸发,以上操作都用到的仪器名称是_______。蒸发时需铁架台和______(填序号),当____________
_________时停止加热。
玻璃棒
AGH
蒸发皿中出现较多固体
(4)仪器组装好后,在装入药品前,应进行的操作是_________________
_________________。
(5)[跨物理学科]用上述方法收集满氧气后,集气瓶正放在桌面上,此时集气瓶内压强_____(填“大于”或“小于”)外界大气压。
检查装置气密性(或检查装置是否漏气)
大于
10. (成都真题组合)如图是氧气的实验室制取与性质实验。
(1)用高锰酸钾制氧气的化学方程式是___________________________________。[2020.16(1)第2空2分]
图1
图2
图3
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
(2)高锰酸钾制氧气的实验中,不需要使用的一组仪器是__(填序号)。[2020.16(2)题1分]
a. 烧杯 玻璃棒 b. 大试管 集气瓶
c. 酒精灯 铁架台 d. 导管 单孔塞
(3)图1中试管口棉花的作用是________________________
_____________。[2022.16(1)题1分]
(4)检验氧气集满的方法是___________________________
__________________________。[2022.16(2)题1分]
图1
a
防止加热时试管内的粉末状物质进入导管
将带火星的木条伸到集气瓶口,若木条复燃,证明氧气已集满
(5)制取氧气的主要步骤如下,正确的顺序是__________(填序号)。[2022.16(3)题1分]
①装入药品,开始加热 ②停止加热
③收集气体 ④组装仪器,检查气密性
(6)图2硫在氧气中燃烧的现象是___________________________
_____________________________。[2022.16(4)题1分]
图2
④①③②
发出明亮的蓝紫色火焰,放出热量,生成有刺激性气味的气体
(7)图3水的作用是_____________________________。实验中,观察到发出白光后铁丝并未燃烧,原因是_________________________________
_____。[2023成都17(1)题2分]
图3
防止燃烧产物下落使集气瓶炸裂
火柴燃烧消耗了较多的氧气,使氧气
不足
11. (2017成都17题节选4分)实验室使用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气并回收二氧化锰,可供选择的实验仪器和用品如下。
(1)制取氧气的化学方程式是_________________________。
2H2O2 2H2O+O2↑
(2)制取氧气时,用a仪器加入过氧化氢溶液的优点是____(填序号)。
A. 便于控制反应快慢 B. 定量添加药品更方便
C. 生成氧气质量更大
(3)回收的二氧化锰,还可以在上述反应中反复使用,其原因是_______
_______________________________________________。
AB
MnO2在反应中作催化剂,反应前后质量和化学性质都不变
12. (2019成都17题8分)实验室用如图所示装置制取氧气并完成相关实验(夹持仪器已略去)。
(1)仪器①的名称是_________。
长颈漏斗
(2)A装置中反应的化学方程式为_________________________。
(3)用C装置收集气体的方法是___(填选项字母)。
a. 排水法 b. 向下排空气法 c. 向上排空气法
c
2H2O2 2H2O+O2↑
(4)检验C中收集满氧气的方法是___________________________________
__________________________。
将带火星的木条靠近C装置上端瓶口,若木条复燃,证明氧气已集满
(5)C中收集满氧气后,打开弹簧夹K1、K4,关闭K2、K3,其中打开K1的目的是_____________________________________。点燃D中燃烧匙内的红磷后,立即伸入C装置中并把塞子塞紧,观察到红磷燃烧的现象是__________________________________。待红磷熄灭、C装置冷却后,打开K3,观察到的现象是_______________________。
排出A中继续产生的气体,防止气压过大
剧烈燃烧,放出热量,产生大量白烟
烧杯B中的水进入C装置
2年诊断检测
13. (2022金牛区一诊节选)化学是一门以实验为基础的科学。请根据图示装置完成有关问题:
(1)装置A、C 连接可以测定空气中氧气的含量。 下列说法正确的是____。
①应将A 装置的a 口与C 装置的d 口相连
②点燃红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧
③为了节约时间,红磷熄灭后应立即读数
④若弹簧夹夹持不紧,会导致测出结果偏小
②
(2)如果实验室用装置B收集氧气,验满的方法是____________________
_______________________________________。用装置C收集气体(实验前装满水),要考虑气体的因素有____(填序号)。
①颜色和密度
②是否有毒
③是否溶于水
④是否与空气成分反应
将带火星的木条放在b导管口处,若木条复燃,则证明氧气已集满
③
(3)装置D是某同学设计的加热氯酸钾制取氧气的发生装置, 但该装置有错误,改正的方法是___________________。
【温馨提示】更多试题详见微专题2 常见气体的制取及净化
将试管口略向下倾斜
我们周围的空气
各成分体积分数及用途
空气中氧气含量的测定
空气的污染与防治
空气
氧气
影响化学反应速率的因素
思维导图
氧气的制取
实验室制法
化学性质
工业制法
物理性质
外因
内因
浓度
催化剂
温度
反应物的接触面积
考点特训营
一、空气
各成分体积分数及用途
空气的成分 体积分数 主要性质及用途
氮气(N2) 约占____ (含量最多) a.化学性质_______:用于食品防腐、延长灯泡使用寿命、作保护气等
b.沸点低:用于制造低温环境、冷冻麻醉(医
疗上)
氧气(O2) 约占____ a.支持燃烧:如炼钢、气焊、航天等
b.供给呼吸:如医疗急救、潜水等
78%
不活泼
21%
一、空气
各成分体积分数及用途
空气的成分 体积分数 主要性质及用途
稀有气体 约占0.94% a.化学性质很不活泼:作保护气
b._________________________:可制成多种用途的电光源
二氧化碳(CO2) 约占0.03% a.不燃烧也不支持燃烧,且密度比空气大:用于_____
b.植物光合作用的原料:作气体肥料,如大棚蔬菜种植
通电时能发出不同颜色的光
灭火
空气的成分 体积分数 主要性质及用途
二氧化碳(CO2) 约占0.03% c.固态二氧化碳(俗称_____)升华吸热:作制冷剂,用于人工降雨
d.能与水反应生成碳酸:制汽水
其他气体和杂质 约占0.03%
干冰
一、空气
各成分体积分数及用途
空气中氧气含量的测定(详见纵横过实验)
一、空气
空气的污染与防治
空气质量评价的主要污染物
污染来源及防治措施
固体污染物:可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)→
形成雾霾
气体污染物:SO2、NO2→形成_____;CO(有毒)、臭氧
酸雨
污染来源:化石燃料燃烧、工业废气排放、汽车尾气排放等
防治措施:使用清洁能源;积极植树造林;工业废气处理
达标后再排放等
二、氧气
物理性质:标准状况下,为无色无味的气体,不易溶于水,密度比空气略大
化学性质
性质 物质 现象 化学方程式
空气中 氧气中 与金属单质 反应 铁丝 不能燃烧,只能发生红热现象 ____________________________________ ___________________
镁条 _____________________________________________ 比在空气中燃烧更 剧烈 ___________________
铜 表面变黑 ___________________
剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放热
3Fe+2O2 Fe3O4
剧烈燃烧,发出耀眼的白光,生成白色固体,放热
2Mg+O2 2MgO
2Cu+O2 2CuO
二、氧气
化学性质
性质 物质 现象 化学方程式
空气中 氧气中 与非金属单质 反应 木炭 木炭红热、无烟、无焰、放出热量 _______________________ _______________
(完全燃烧)
硫 __________________________________________________ __________________ __________________ ______________ _______________
剧烈燃烧,发出白光,放热
C+O2 CO2
发出微弱的淡蓝色火焰,产生有刺激性气味的气体,放热
发出明亮的蓝紫色火焰,产生有刺激性气味的气体,放热
S+O2 SO2
二、氧气
化学性质
性质 物质 现象 化学方程式
空气中 氧气中 与非金属单质 反应 磷 __________ ________ 比在空气中燃烧更剧烈 ___________________
与化合物反应 一氧化碳 产生___色火焰,放出热量 ___________________
甲烷 产生蓝色火焰,放出热量 __________________________
酒精 产生蓝色火焰,放出热量 _____________________________
4P+5O2 2P2O5
产生大量白
烟,放热
蓝
2CO+O2 2CO2
CH4+2O2 CO2+2H2O
C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O
二、氧气
氧气的制取
工业制法:空气 液态空气
降温
加压
_____
升温
氮气
液态氧
利用液氮和液氧的_____(填“沸点”或“熔点”)不同,发生_____(填“物理”或“化学”)变化
沸点
物理
实验室制法(详见微专题2 常见气体的制取及净化)
三、影响化学反应速率的因素
内因:反应物本身的性质(主要因素)。如镁能在空气中燃烧而铁不能在空气中燃烧
外因
催化剂
概念:在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率,而本身的
_____和_________在反应前后都没有发生变化
催化作用:催化剂在化学反应中所起的作用
质量
化学性质
浓度:浓度越大,反应速率越___
温度:温度越高,微粒运动越___,反应速率越快
反应物的接触面积:反应物接触面积越___,反应速率越快
快
快
大
微点诊断
下列说法正确的是_______。
①空气中氮气的质量分数约为78%
②稀有气体作电光源利用的是其物理性质
③大气中二氧化碳含量增多会加剧温室效应,因此二氧化碳属于空气污染物
④空气质量级别越高,说明空气质量越差
⑤氧气能使带火星的木条复燃,说明氧气具有助燃性
⑥红磷燃烧放出大量的热,产生大量白雾
②④⑤
构建物质网络
(注:“——”表示相连的物质之间能发生反应,“→”表示物质之间存在转化关系,后同)
1. 请写出下列物质的化学式(写一种即可)
甲:________ 乙:______ 丙:____
KMnO4
H2O2
Fe
2. 写出化学方程式
①___________________________________
②___________________________________
③________________________
④________________________
⑤________________________
2KClO3 2KCl+3O2↑
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
2H2O2 2H2O+O2↑
2H2O 2H2↑+O2↑
2H2+O2 2H2O
⑥______________________________
⑦______________________________
3Fe+2O2 Fe3O4(与丙对应)
S+O2 SO2
⑧________________________________
⑨________________________________
C2H5OH+3O2 2CO2+3H2O
2CO+O2 2CO2
纵横过实验 · 纵向实验逐个过
小实验满分练
实验
1
探究硫在空气和氧气中燃烧[2022.16(4)]
人教上P33 图2-11改编
(2)实验前,预先在集气瓶底放少量水的目的是___
___________________________________________。集气瓶中的水用___________代替也能达到相同的目的(已知:SO2与CO2性质相似)。
人教上P33 图2-11改编
吸收反应生成的SO2气体,防止其逸散、污染空气
NaOH溶液
(1)硫在空气中燃烧的现象是______________________________________
_______________,在氧气中燃烧的现象是_________________________
___________________________,对比现象,说明反应物的_____越大,反应越剧烈。
发出微弱的淡蓝色火焰,产生有刺激性气味的气体,放热
发出明亮的蓝紫色火焰,产生有刺激性气味的气体,放热
浓度
实验
2
探究木炭在空气和氧气中燃烧
(1)将红热的木炭插入盛有氧气的集气瓶时(如图),应由瓶口向下_____
(填“快速”或“缓慢”)插入,其原因是_________________________。
人教上P46 图2-18改编
缓慢
防止集气瓶中氧气受热逸出
(2)木炭在空气中只产生红热现象,在氧气中燃烧的现象是___________
___________________。
(3)燃烧停止后,向集气瓶中加入少量澄清石灰水,振荡,观察到的现象是_________________;然后将集气瓶倒置,发现玻璃片吸住未掉下,用化学方程式解释产生该现象的原因______________________________。
人教上P46 图2-18改编
剧烈燃烧,发出白光,放出热量
澄清石灰水变浑浊
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
实验
3
探究铁丝在氧气中燃烧[2023.17(1)]
(1)图1中将铁丝放在酒精灯上加热,铁丝_____(填“能”或“不能”)燃烧。
人教上P34 图2-13改编
不能
(2)图2中点燃火柴,待火柴快燃尽时,再将铁丝伸入集气瓶中,观察到____________________________________________________。
(3)图2实验中在铁丝下端系一根火柴的作用是_________,集气瓶中预先放少量水或细沙的目的_______________________________________
______。
铁丝剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体
引燃铁丝
防止铁丝燃烧生成的高温熔融物溅落,炸裂瓶底
人教上P34 图2-13改编
实验
4
分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用[2017.17(5)]
(1)实验中,观察到图甲中带火星的木条_______,图丙中带火星的木条_____,对比图甲、丙中现象可得出的结论是_______________________
__________。
人教上P38 图2-15
不复燃
复燃
二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率
(2)在实验前称量二氧化锰的质量,实验后将二氧化锰洗涤、干燥,再称量,发现二氧化锰的质量_____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)[实验方案设计]若要确定二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂,还需要进行的具体操作是__________________________________________
_______________________________________________________。
人教上P38 图2-15
不变
将反应后的液体过滤,将固体洗涤、烘干,继
续加入浓度相同的过氧化氢溶液,观察是否还会产生大量气泡
实验
5
重难实验突破
空气中氧气含量的测定(2022.11D,2016.11)
(1)连续加热装置中的汞12天,观察到部分银白色的液态汞变成红色粉末,容器内空气体积约减少五分之一。连续加热12天的目的是____________
_______________。
(2)将红色粉末加强热,得到汞和氧气,且氧气的体积_____(填“大于”
“等于”或“小于”)图示密闭容器中减少的体积。
(3)由该实验得出的结论是_____________
__________。
等于
氧气约占空气
总体积的
让密闭容器中的氧气完全反应
1. 如图是拉瓦锡研究空气成分实验的装置。
2. 如图1是某小组同学用红磷测定空气中氧气含量的装置。
【反应原理】
(1)红磷燃烧的化学方程式为_____________________。
图1
4P+5O2 2P2O5
【实验操作】
(2)实验时,连接好装置并___________,接下来的实验步骤依次为_______(填序号),最后打开弹簧夹。
①冷却到室温
②弹簧夹夹紧胶皮管
③点燃红磷后,立即伸入瓶中并将塞子塞紧
图1
检查气密性
②③①
【实验现象】
(3)红磷燃烧的现象为_______________________。
图1
放出热量,产生大量白烟
(4)红磷熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹,观察到烧杯中的水沿导管进入集气瓶中,原因是____________________________________________
_______________________________________,集气瓶内的液面最终约上升到刻度___处。
红磷燃烧消耗O2,装置内气压减小,打开弹簧夹后,外界大气压将烧杯中的水压入集气瓶内
1
【实验结论】
(5)氧气的体积约占空气总体积的___。
【药品选择】
(6)有同学提出:可将图1中的红磷换为铁丝、镁条或木炭中的一种,请任选一种物质分析其能否替换红磷且能得出正确结论,并说明理由___________________________
___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
图1
铁丝不可以,理由:铁丝在空气中不燃烧(或镁条不可以,理由:镁条与空气中的氧气、二氧化碳和氮气在点燃条件下均能发生反应或木炭不可以,理由:木炭不完全燃烧会产生一氧化碳,水不能吸收一氧化碳或木炭燃烧产生二氧化碳,二氧化碳不能被水完全吸收)
据此分析,可知满足红磷替代品的条件是:①_______________;②只与______________反应;③燃烧的生成物最好是固体物质,若生成气体,则气体要能被某种溶液吸收。
图1
能在空气中燃烧
空气中的氧气
a.红磷量不足
b.红磷点燃后,伸入速度过慢
c.装置气密性不好
d.没有冷却至室温就打开弹簧夹
e.弹簧夹未夹紧气体受热逸出
大
be
小
acd
【偏差分析】
(7)有些同学的实验结果与理论值不符,同学们对实验过程进行分析并构建了如下的思维模型,请补全模型并分析偏差产生的原因(V为定值)(从下列选项中选择,填字母)。
(8)[实验改进]图1实验在空气中点燃红磷易污染空气,实验过程中需打开装置易产生偏差,小组同学对实验进行如下改进:
①[改进点燃方式]图2中用电热丝点燃红磷的优点是__________________
_______________________________________。
新考法
图2
图3
实验过程中装置始终保持密闭,更加环保,且测量结果更精确
图1
②[改进测量方式]图3实验结束后冷却至室温,打开弹簧夹,最终量筒中液面约降至__________mL刻度线处。
24.4(或28)
图3
(9)[装置创新]小组同学设计如图4创新装置测定空气中氧气含量:起始时活塞停留在10刻度处,实验过程中活塞的移动轨迹是______________
_________;实验结束后,能观察到活塞最终约停留在刻度___处。
先向左移动,后向右移动
8
图4
(10)[原理创新]小组同学设计如图5装置进行实验(实验前气球内没有空气)。
①实验中需反复推拉注射器,目的是___________
___________。
②实验结束后,应先将气球内的气体全部挤出再读数,否则会使测量结果_____(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
图5
充分耗尽装置内的氧气
偏大
(11)[2022课标·数字化实验]老师用图6装置进行实验,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,白磷被点燃。整个过程中测得装置内氧气含量变化如图7所示。
图6
图7
①开始时用激光笔照射,水上的红磷能燃烧,而水下的白磷不燃烧,其原因是______________________________________________。
②用“燃磷法”测定空气中氧气含量时,选择_____(填“红磷”或“白磷”)更合适,理由是____________________。
图6
图7
水上的红磷与氧气接触,水下的白磷不与氧气接触
白磷
白磷消耗氧气更彻底
通过空气中氧气含量测定实验,构建出混合物中某物质含量的测定的思路与方法如下:
2022课标·实验探究思路与方法
图8
(12)根据沸点低的组分先汽化的性质,测定空气中的氧气含量时,先将空气转变为液态空气,氮气优先液化,该操作属于上述方法中的_____
_____。
物理
分离
图8
(13)图8是测量人体呼出的气体中二氧化碳的体积分数的实验:
①实验时,用嘴对准呼吸口,先缓缓吸气,再缓缓吹气。吸气时,空气的进气口为___(填“A”或“B”)。
B
②实验时,若瓶Ⅰ溶液增加0.98 g,CO2的密度为1.96 g/L,在A出口测得的气体总体积为13.8 L,此次实验人体呼出的气体中二氧化碳的体积分数为______(精确至0.1%)。
③从建模的角度分析,该实验过程属于上述方法中的_________。
图8
3.5%
化学转化
请完成精练本习题