2025年中考化学第一轮专题复习课题二 空气和氧气（无答案）

课题二 空气和氧气
思维导图
知识清单
知识点一 空气的成分及用途
一、空气的成分及体积分数
1．空气是混合物，主要成分（______________）：氮气（N2）_______，氧气（O2）_______（氮气与氧气体积比约为4比1），稀有气体_______，二氧化碳（CO2）_______，其它气体和杂质_______。
2. 空气成分口诀：氮78，氧21，0.94是稀气，两个0.03分别是CO2和杂气。
二、各成分的用途
1．氧气
性质 对应的用途
氧气 能供给呼吸 供______________、______________、_______、_______等
能支持燃烧 _______、_______、气割、航空航天
2．氮气
性质 对应的用途
氮气 与某些物质反应 制硝酸和_______
化学性质_______ 作_______： ①食品充氮防_______ ②灯泡充氮防_______ ③在氮气氛围中焊接金属防止______________
液氮温度_______ 用于制造_______环境： ①医疗上_______ ②超导材料在低温环境下显示超导性能
3．稀有气体
性质 对应的用途
稀有气体 物理 性质 无色、无味气体
通电时_________________ _____________________ 如：航标灯、照明灯、闪光灯和霓虹灯
化学性质______________ 作_______
氦气 ①氦气充气球（密度比空气小且______________） ②氦气用于制造低温环境
知识点二 空气的污染与防治
1．空气污染物：①烟尘：可吸入颗粒物；②有毒气体：一氧化碳、二氧化氮和二氧化硫等，这三种气体都是有毒气体。③臭氧O3.
2．目前计入空气质量评价的主要污染物有：___________、___________、___________、_________________、___________________、___________。
3．空气污染物来源：化石燃料的燃烧，工厂排放的废气，汽车排放的尾气。
4．空气污染造成的危害：损害___________、影响作物生长、破坏___________。
5．存在的环境问题：___________（___________含量过多引起，其他如甲烷等也能造成）、___________（飞机的尾气、制冷剂氟里昂的排放）、___________（由___________、___________引起）。
6．防止空气污染的措施：使用___________，加强___________________，积极___________、___________。
注意：二氧化碳能造成温室效应加剧，但不是空气污染物和有害气体。
知识点三 空气中氧气含量的测定
一．拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分
实验装置 实验现象 实验结论
一部分银白色的液态汞变成_________色粉末，容器里空气的体积大约减少了________…… 空气由______和_______组成， 其中氧气约占空气总体积的___________。
二、空气中氧气含量的测定
1．红磷燃烧法测定空气中氧气的含量
实验装置
实验原理 红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，瓶内气体___________，压强___________，冷却后打开弹簧夹，烧杯内的水会被压入集气瓶，进入水的体积即为瓶内消耗___________的体积。
实验现象 ①红磷燃烧，产生___________，并放出热量； ②冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水_______________，瓶内液面上升约___________。
实验结论 氧气约占空气总体积的___________。
化学方程式 ______________________
误差分析 进入水的体积小于集气瓶总体积的1/5的原因 ①红磷的量不足 ②装置漏气，塞子没塞紧 ③红磷熄灭后未冷却至室温 ④有部分水留在导管中未进入集气瓶 ⑤燃烧到一定程度时，瓶内氧气含量小，红磷不能继续燃烧
进入水的体积大于集气瓶总体积的1/5的原因 ①红磷点燃后伸入瓶内过慢，使装置内气体受热逸出，导致进入瓶内的水的体积偏大 ②弹簧夹未夹紧，红磷燃烧时集气瓶内气体受热从导管逸出
药品选择 选择原则 ①能在空气中燃烧 ②只与空气中的氧气反应 ③生成物最好为固体或液体(如果有气体，该气体要能被水或某溶液完全吸收)
红磷替代品的选择 ①若装置不变，判断下列药品能否代替红磷进行实验，并说明原因： 铁丝：不能，因为铁丝在空气中不能燃烧
镁条：不能，因为镁能与空气中的氮气、二氧化碳反应
木炭：不能，因为木炭在空气中燃烧生成二氧化碳和一氧化碳气体，装置内压强变化不明显
②若将集气瓶中的水换为氢氧化钠溶液，则硫粉可以替代红磷进行实验
2．其他的测量装置
装置改进的目的：污染更小，数据误差更小，操作更简便，现象更明显，更环保，更节约药品材料等。
3．测定空气中氧气含量的数字化实验
实验装置 实验步骤
将氧气传感器与数据采集器、计算机连接； 把氧气传感器插入盛有空气的容器，采集数据； 通过相关软件处理数据，并在计算机屏幕上显示空气中氧气的含量。
数字化实验的优点：直观、可视。能够将压强、浓度等，通过传感器转化为电信号，然后通过数据采集器进入电脑，将实验过程中的各种变化量，用数据图像等直观形式表现出来。
知识点四 氧气的性质
一、氧气的物理性质
标准状况下，氧气是________________的气体；密度比空气___________（可用向上排空气法收集）；_________溶于水（可用排水法收集）。降温后，氧气可以变为_________色的液体，甚至___________。
二、氧气的化学性质
氧气的化学性质___________，氧气具有___________。
1．氧气能支持燃烧
（1）操作：把带有火星的木条伸到盛有氧气的集气瓶中。
（2）现象及结论：___________，说明氧气能___________。
（3）应用：用于检验氧气：将_________________________________，若复燃则是氧气。
【名师拓展】
（1）在空气中，带火星的木条不能复燃，并渐渐熄灭；在氧气中，带火星的木条复燃，并剧烈燃烧。
（2）若带火星的木条不复燃，有两种可能：气体中不含氧气或含有的氧气量较少。
（3）鉴别两种气体（其中有一种是氧气）：用带火星的木条；鉴别三种气体（其中有一种是氧气）：用燃着的木条。
2．氧气与非金属（碳、硫、磷）的反应
（1）木炭（黑色固体）燃烧
现象：空气中发出红光，放出热量，生成____________________________________________。
氧气中发出____，放出热量，生成____________________________________________。
化学方程式：_________________________________
（2）硫粉（淡黄色）燃烧
现象：空气中______________________，放出热量，_________________________________。
氧气中______________________，放出热量，_________________________________。
化学方程式 ：_________________________________注意事项：实验时，要在______________________（_________________________________）。
（3）红磷（暗红色固体）燃烧
现象：氧气中剧烈燃烧，放出热量，__________________化学方程式：_________________________________注意：五氧化二磷（P2O5）是固体，不是气体
3．氧气与金属（铁）的反应
铁丝（银白色固体）燃烧
现象：
空气中：______________________；氧气中：___________，___________，___________，___________。
化学方程式：_________________________________【注意事项】
① 用砂纸把细铁丝磨成光亮的银白色，是为了_________________________________。
② 将细铁丝盘成螺旋状，是为了_________________________________。
③ 把细铁丝绕在火柴上，是为了_________________________________。
④ 待火柴快燃尽时才缓慢插入盛有氧气的集气瓶中，是为了_________________________。
⑤ 由上向下缓慢伸进盛有氧气的集气瓶中，是为了_________________________________。
⑥ 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_______________________。
4．缓慢氧化
某些物质在一些条件下，与_________发生缓慢的氧化反应，称为缓慢氧化。缓慢氧化也_________热。
如：___________，___________，___________，___________，___________等。
5．总结
（1）氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定的条件下，能与许多物质发生反应并放出大量的热。在这些反应中，氧气提供氧，具有氧化性。
（2）物质在氧气中燃烧程度比空气中剧烈，说明____________________________________________。
（3）物质燃烧时的现象
一般气体燃烧会产生火焰；固体直接燃烧产生光或者火星；生成物有固体时，一般都会产生烟。
【归纳总结】
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 4P+5O22P2O5
木炭 ① 木炭在空气中燃烧时持续红热，无烟无焰；木炭在氧气中剧烈燃烧，并发出白光 ② 放热、生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 C+O2CO2
硫 ① 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 ② 放热、生成有刺激性气味的气体 S+ O2SO2
氢气 ① 纯净的氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰 ② 放热、生成能使无水硫酸铜变蓝的液体 2H2+O22H2O
铁 铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体 3Fe+2O2Fe3O4
铝 铝在氧气中燃烧，发出耀眼的白光，放热，生成白色固体 4Al+3O22Al2O3
铝在空气中与氧气反应，表面形成致密的氧化膜 4Al+3O2=2Al2O3
镁 镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光、放热、生成白色粉末 2Mg+O22MgO
铜 红色的固体逐渐变成黑色 2Cu+O22CuO
汞 银白色液体逐渐变成红色 2Hg+O22HgO
一氧化碳 产生蓝色火焰，放热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 2CO+O22CO2
甲烷 产生明亮的蓝色火焰，放热，产生能使无水硫酸铜变蓝的液体，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 CH4+2O2CO2+2H2O
蜡烛 火焰发出白光，放热，产生能使无水硫酸铜变蓝的液体，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 石蜡＋氧气水＋二氧化碳
知识点五 氧气的实验室制法
一、氧气的工业制法
1.方法：______________________
2.原理：利用_________________________________不同。
3.具体过程：在低温下加压，使空气___________，然后___________，液态氮的沸点比液态氧的沸点___________，___________先蒸发出来，剩下主要是___________。
二、氧气的实验室制法
在实验室中，常采用___________或___________分解等方法制氧气。
【名师拓展】实验室制氧气选择药品和反应时需考虑的因素：
1.制氧气的原料须是含氧的物质；
2.利用比较简单的实验条件就能较快得到氧气；
3.生成的气体成分单一，便于收集 。
三、加热高锰酸钾制氧气
1．药品：高锰酸钾（___________色固体）
2．原理：____________________________________________
3．装置：
（1）发生装置：加热固体制气体（___________型装置）
（2）收集装置：
①排水法收集：依据氧气___________溶于水且不与水反应。
②向上排空气法收集：依据氧气的______________________。
4．主要实验步骤：
（1）查：组装仪器，检查______________________；
（2）装：把药品装入试管内，平铺在试管底部，管口塞______________________，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口；
（3）定：用铁夹夹持试管，并固定在铁架台上；
（4）点：点燃酒精灯加热（记得先___________，防止试管受热不均破裂）；
（5）收：用排水法收集氧气；
（6）移：实验完毕，先把导气管从水槽中移出水面（防止_________________________________）；
（7）熄：熄灭酒精灯。
可简记为：“茶庄定点收利息”（每个字代表一个步骤：①查②装③定④点⑤收⑥移⑦熄）。
四、过氧化氢分解制取氧气
1．药品：过氧化氢（H2O2）溶液和二氧化锰（MnO2）
过氧化氢溶液俗名 “___________”，是一种________色溶液，过氧化氢在___________下可以分解放出氧气；二氧化锰是一种___________色粉末。
2．原理：_________________________________
3．实验装置：
发生装置：_________________装置（固体与液体反应类型，不需加热）
收集装置：排水法、向上排空气法
4．实验步骤
（1）检查装置的气密性。
（2）向锥形瓶中加入___________固体。
（3）塞好带有分液漏斗(或长颈漏斗)和导管的双孔橡胶塞。
（4）向分液漏斗(或长颈漏斗)中加入过氧化氢溶液。
（5）用_________(或________排空气法)收集气体。
【名师拓展】
固液不加热型不同装置的优点：
A B C
（1）装置A简单，所用仪器少
（2）装置B方便添加液体药品
（3）装置C可以控制液体药品的滴加速度，从而产生平稳的气流；其中分液漏斗可以用注射器代替。
5．验满方法
（1）用排水法收集：当观察到集气瓶中的水排完，集气瓶口有大量气泡冒出时，证明已收集满。
（2）用向上排空气法收集：将___________木条放在___________，若木条复燃，证明已收集满。
6．放置方法：___________在桌子上，并盖上___________。
知识点六 催化剂
1．概念：在化学反应中能___________其他物质的___________，但___________和___________在反应前后___________的物质。
2．特点：一变（改变反应速率，___________）；两不变（质量、化学性质不变）
3．理解：①催化剂不能改变生成物的质量。
②催化剂不是反应物也不是生成物（写在反应条件上）。
③一种催化剂只针对某一反应，不同的反应，催化剂可能相同，某一反应的催化剂可能不只一种。
4．证明某物质是催化剂：
①______________________：相同条件下，加或者不加药品对比实验；
②______________________：实验前称量一次，实验后分离出来再称量一次；
③______________________：将分离出来的物质再进行实验①的操作，
观察是否还能改变反应速率。
5．拓展：影响某反应的反应速率的因素
___________、___________、___________、___________、___________、___________等等。