课件42张PPT。科学第24讲 氧气与二氧化碳 一、知道空气的主要成分，认识空气对人类生活的重要作用
二、掌握氧气、二氧化碳的主要性质及用途
三、知道典型金属和非金属在空气(氧气)中燃烧的现象及产物，如镁、铁、硫、磷、碳、氢气等
四、掌握实验室制取氧气、二氧化碳的原理、装置和操作
五、知道检验氧气、二氧化碳的方法1．空气的主要成分：按体积分数计算，氮气____，氧气____，稀有气体 ，
二氧化碳 ，其他气体和杂质0.03%。
2．氮气是一种无色、无味、性质 的气体。常用作 ，如灯泡中充氮可延长使用寿命，食品包装时充氮可以防腐、保鲜。氮气是制造化肥、炸药的重要原料；医疗上可作冷冻麻醉剂等。
3．稀有气体化学性质 ，常用作保护气，如在焊接金属时用于隔绝空气。由于稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可制成各种用途的 。还可用于激光技术低温环境，用于医疗麻醉等。78%21%0.94%0.03%较不活泼保护气极不活泼电光源1．空气是由多种气体组成的混合物，是一种宝贵的自然资源。
(1)空气中稀有气体的体积分数大约为 。
(2)鱼虾能在水中生存是因为氧气易溶于水，这种说法 (填“正确”或“不正确”)。
(3)因为氮气具有 的性质，所以充入食品包装袋内用于防腐。
(4)菜农定期会向蔬菜大棚中补充二氧化碳，这样做有利于植物进行____作用。0.94%不正确常温下化学性质稳定且无毒光合1．氧气的性质
(1)物理性质：____色____味的气体，密度比空气____，____溶于水，液态时呈____色，凝固时呈雪花状的蓝色固体。
(2)化学性质：氧气的化学性质 ，能与多种物质发生化学反应，
具有____性。无无略大不易淡蓝比较活泼氧化硫：淡黄色固体，在空气里燃烧发出 火焰，
在氧气中发出 火焰，放出热量，生成了一种有 气味的气体。
磷：红磷是暗红色固体，在空气中燃烧发出黄色火焰，在氧气中燃烧发出____，生成____并放出热量。
铁：铁丝在氧气中剧烈燃烧、 ，生成一种 物质并放出热量。
镁：在氧气中发出 ，放出热量，生成了一种____固体。
氢气：在氧气中燃烧产生 火焰，放出热量，有____生成。微弱的淡蓝色明亮的蓝紫色刺激性白光白烟火星四射黑色的固体耀眼的白光白色淡蓝色水大 能 干冰 不能燃烧 支持燃烧 红 红 紫 浑浊 2．氧气是我们学习过的一种重要物质，以下对氧气的认识错误的是( )
A．氧气既能燃烧又能支持燃烧
B．氧气用于炼钢是利用了它的化学性质
C．硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰
D．氧气和臭氧(O3)都是氧元素形成的单质
【解析】A.燃烧需要氧气，但氧气不具有可燃性，故A说法错误；B.氧气用于炼钢是利用了它支持燃烧的化学性质，故B说法正确；C.硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，故C说法正确；D.氧气和臭氧(O3)都是由氧元素形成纯净物，都属于单质，故D说法正确。A3．某兴趣小组的同学利用下图装置研究二氧化碳的性质。(仪器的固定装置已经省略)
(1)A装置用于实验室制取二氧化碳。
(2)实验开始后，关闭K2、打开K1，可观察到B中现象为 ；C中的蜡烛由下至上依次熄灭，说明二氧化碳具有的性质
是 ；
待蜡烛熄灭后，包有过氧化钠的棉花剧烈燃烧起来，由此可得到的推论
是 。紫色石蕊溶液变红二氧化碳本身不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气并放出热量(3)实验开始后，关闭K1和K3，打开K2，观察E中现象，然后打开K3，再观察E中现象，其不同之处是 。
(注：D瓶溶液能吸收CO2)
【解析】(2)主要考查二氧化碳与水反应生成的新物质使石蕊变色这一性质。C中的蜡烛由下至上依次熄灭实验，是考查二氧化碳密度比空气大不会燃烧也不支持燃烧这一重要性质。(3)包有过氧化钠的棉花剧烈燃烧说明二氧化碳与过氧化钠发生反应使棉花具备燃烧的必要条件。(4)考查氢氧化钠易吸收二氧化碳，以及二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊的性质。关闭K3时E中无现象，打开K3时E中溶液变浑浊1．氧气的用途主要表现在两个方面：① ，如潜水、医疗、急救、宇航中供给呼吸；② ，如气焊、炼钢和切割金属等。
2．二氧化碳的用途
(1)二氧化碳本身____毒，但当其在空气中的浓度过高时，能使人窒息。
(2)二氧化碳是植物 的原料，是温室中作物的气体肥料。
(3)二氧化碳可用来____。
(4)二氧化碳可制碳酸饮料。
(5)“干冰”升华吸热，可做 ，用于冷藏食品和人工降雨。供给呼吸支持燃烧无光合作用灭火致冷剂4．下列氧气、二氧化碳的用途中，既与它的物理性质有关，又与的化学性质有关的是( )
A．氧气供生物呼吸
B．二氧化碳可以用来灭火
C．气焊用氧气助燃
D．干冰用作制冷剂和用于人工降雨
【解析】无论是助燃还是供生物呼吸都只利用了氧气的化学性质氧化性；二氧化碳主要物理性质有密度比空气大，固体二氧化碳干冰易升华，化学性质有不燃烧、也不支持燃烧，与水反应及与碱反应。灭火利用了二氧化碳不燃烧，也不支持燃烧，密度比空气大。既包括物理性质也包含化学性质。B(3)操作步骤：
①查：将仪器组装好， 。
②装：将药品装入试管内，用带导管的橡皮塞塞紧试管。
③定：将试管固定在铁架台上。
④点：点燃酒精灯，先用 ，再给试管内放药品的部位加热。
⑤收：当导管口有 气泡冒出，开始收集。
⑥离：气体收集完后，将导管移离水面。
⑦熄：熄灭酒精灯。
(4)收集方法： 或 。
(5)验满方法： ，若木条复燃则说明气体已经集满。
(6)检验方法：将 ，如果____，则是氧气。检查装置气密性酒精灯外焰预热连续、均匀排水法向上排空气法带火星的木条伸到集气瓶口带火星的木条伸入集气瓶中复燃2．二氧化碳实验室制取
(1)原料：利用石灰石和稀盐酸反应可制取二氧化碳
(2)原理：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
(3)装置：
(4)收集方法： .
(5)二氧化碳气体的检验：如果能 则是二氧化碳。向上排空气法使澄清石灰水变浑浊5．下列装置常用于实验室制取气体。根据给出的装置回答下列问题：
(1)指出编号仪器名称：② 。
(2)选AC可以制取____，若用排水法收集氧气，操作的正确顺序为____(填编号)。长颈漏斗氧气baca．将导管伸入集气瓶口，气体进入瓶中
b．将装满水的集气瓶倒置在水槽中
c．当气体收集满时，用毛玻璃片盖上瓶口，将集气瓶移出水面放置(3)制取并收集二氧化碳应选择的装置是____(从A～E中选择)，使用该套装置制取气体的突出优点是 ，该反应原理用化学方程式表示为 。改用F装置收集二氧化碳，则气体应从____端进入。制得的二氧化碳中常含有少量的氯化氢气体与水蒸气，欲使用G、H装置将以上杂质气体除去，则装置正确的连接顺序是：混合气体→____(用端口字母表示)。
(4)将纯净的二氧化碳气体通入盛有蒸馏水的洗气瓶一段时间后，测得该装置中溶液的pH____(填“＞”“＜”或“＝”)7。BD能够随时控制反应的发生和停止CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2Obefcd＜【解析】(2)选AC装置来制取气体说明反应原料固、固混合，条件是加热，而氧气符合以上特点。排水法收集氧气时，先将装满水的集气瓶倒置在水槽中，当气泡连续、均匀冒出时开始收集，当气体收集满时，用毛玻璃片盖上瓶口，将集气瓶移出水面放置。(3)实验室制取二氧化碳用大理石和稀盐酸反应，不需加热，属于固液常温型，故选发生装置B；二氧化碳的密度比空气大且能溶于水，故用向上排空气收集，选D；使用该套装置制取气体可通过弹簧夹的开闭随时控制固液的接触和分离，能够随时控制反应的发生和停止；反应的方程式为：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O；因为二氧化碳的密度比空气大，故应该从短管进入集气瓶的下方，将空气挤压到集气瓶上部排出；制得的二氧化碳中常含有少量的氯化氢气体与水蒸气，应该先通过饱和的碳酸氢钠溶液除去氯化氢气体，再通过浓硫酸吸收水而得到干燥的纯净的二氧化碳，且洗气装置导管长进短出，故连接顺序为：efcd。二氧化碳是酸性气体，通入水中与水反应生成碳酸。pH小于7。 1．下列有关空气的说法错误的是( )
A．按质量计算，空气中含有氮气约78%，氧气约21%
B．空气中各种成分的含量是相对稳定的
C．空气是一种十分重要的天然资源
D．PM2.5是造成空气污染的主要污染物之一
2．有三瓶无色无味的气体，分别是氧气、空气、二氧化碳，区别他们最简单的方法是( )
A．分别测定气体的密度
B．分别伸入燃着的木条
C．分别滴入澄清石灰水，振荡
D．分别滴入紫色石蕊试液，振荡AB3．下列实验现象描述不正确的是( )
A．红磷在空气中燃烧产生大量白烟
B．硫在氧气中燃烧产生苍白色火焰
C．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射
D．镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体
4．(多选)下列有关二氧化碳的说法合理的是( )
A．因为通常情况下二氧化碳能溶于水，故不能用排水法收集
B．因为二氧化碳能使紫色石蕊试液变红，所以二氧化碳具有酸性
C．因为二氧化碳溶于水呈酸性，所以过度排放二氧化碳可以引起酸雨
D．因为干冰升华时吸收热量，所以可以作为制冷剂BAD5．同学们在做氧气性质实验时，将点燃的木炭伸入集气瓶内，有的现象明显，有的却不明显。导致现象不明显的原因可能是( )
A．排水法收集结束时集气瓶内的水有残留
B．导管口连续放出气泡时开始收集氧气
C．排水法收集满后盖上毛玻璃片拿出水面
D．排水法收集前未将集气瓶灌满水D长颈漏斗 试管 D 分解反应 生成物 (3)如用F装置收集氧气，判断氧气是否收集满的方法
是 。
(4)如果改用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，反应前后二氧化锰的质量分数____(填“增大”“减小”或“不变”)。
(5)在实验室里，可用硫化亚铁固体和稀硫酸的反应来制取硫化氢气体，在通常情况下硫化氢是一种无色、有臭鸡蛋气味的有毒气体，能溶于水且水溶液呈酸性，密度比空气大，实验室制取硫化氢应选用的发生装置是____(填字母)，实验结束后剩余的硫化氢气体应该用 溶液来吸收。有大的气泡从集气瓶口一边冒出增大B氢氧化钠7．已知：二氧化碳气体既不溶于饱和NaHCO3溶液也不与NaHCO3反应；NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。某学生欲用浓盐酸与大理石反应制取干燥纯净的二氧化碳气体，实验室提供了下列装置和药品。请回答相关问题：
(1)仪器①的名称是 ，仪器②的名称是 。
(2)实验室制取二氧化碳气体的反应原理
是 (用化学方程式表示)。长颈漏斗锥形瓶CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑(3)装置A、B都可作发生装置，其中可控制反应进行的是____(填装置序号)。
(4)装置C中浓硫酸的作用是 。
(5)两个净化装置相连接时，其仪器接口顺序应为____接____(填接口序号)。
(6)若用装置E收集二氧化碳气体，则气体应从____(填接口序号)进入。 A干燥二氧化碳气体(或吸收二氧化碳气体中的水蒸气)dae1．(2017，预测)下列关于氧气的说法，错误的是( )
A．铁、硫、酒精在氧气中的燃烧都是化合反应
B．氧气能与大多数的金属、某些化合物反应，化学性质比较活泼
C．夏天鱼池内需要增氧，是因为温度升高，氧气在水中的溶解度减小
D．氧气供给呼吸，它和体内物质反应，释放能量，维持生命活动的需要AD 3．(1)某科学兴趣小组同学共同设计了如下图的A、B两套装置。你认为合理的是____(填编号)，原因是：
氧气的密度比空气略大，燃烧匙伸入底部，能使氧气消耗更充分，测定更准确。A(2)用来测定空气成分的方法很多，小明用红磷在空气中燃烧的方法测定，实验过程如下：
第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好相应的标记。
第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。
第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5。请回答下列问题：
①上面的实验同时证明了氮气具有 的化学性质。
②实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5，你认为导致这一结果的一种原因可能是 。不能燃烧，也不支持燃烧装置漏气或红磷的量不足③某同学对实验进行反思后，提出了改进方法(如下图所示)，你认为改进后的一项优点是 。
④小组的同学做完实验后又尝试用木炭重新做了以上实验，发现水几乎没有进入集气瓶。经讨论，同学们一致认为如果事先在集气瓶内注入
适量 溶液来吸收气体，实验也能取得较好的效果。装置始终密闭，空气没有溢出，实验结果准确；不需要加热，节约能源氢氧化钠或澄清的石灰水4．小明发现二氧化锰催化过氧化氢分解的实验中，反应速度逐渐变慢。查阅资料得知：其原因是过氧化氢的溶质质量分数减小以及二氧化锰的催化能力降低。为了探究二氧化锰的催化能力降低的影响因素，进行如下实验。
【材料准备】取质量均为2克的二氧化锰分别催化40毫升溶质质量分数为10%、20%、30%的过氧化氢溶液分解，实验后回收二氧化锰，并分别标为A、B、C；另取多次催化分解
10%过氧化氢溶液实验后回收的二氧化锰，标为D。【实验步骤】
①连接装置并检查气密性。
②取未使用过的二氧化锰0.5克，加入锥形瓶中，再加入10毫升溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液，记录收集120毫升气体所需的时间。
③再分别取A、B、C、D组二氧化锰0.5克，重复上述实验。④多次实验取平均值，记录数据如下：(1)实验时，长颈漏斗下端管口应在液面以下，
其目的是 。
(2)实验中通过比较收集相同气体体积所需的时间外，
还可以通过 来反映二氧化锰的催化能力。
(3)由上表数据可知，引起回收的二氧化锰的催化能力下降的因素
是 。防止产生的气体从长颈漏斗中逸出比较相同时间内产生气体的体积过氧化氢溶液的溶质质量分数、二氧化锰的使用次数5．某校学习小组准备探究气体的测定和数据处理方法。
【提出问题】
如何利用石灰石(主要成分为CaCO3)与稀盐酸反应来测定生成CO2的质量和体积，并处理数据。
【实验设计】通过下列两个实验分别测定CO2的质量和体积：【分析与表达】
(1)上述两个实验中，反应的化学方程式
是 。
(2)实验Ⅰ中，将小烧杯中的所有稀盐酸分几次加入到大烧杯中，并不断搅拌，判断石灰石中CaCO3完全反应的实验现象是 。
(3)实验Ⅱ中，先连接好装置，再 (填操作名称)，然后装好药品，最后将10mL稀盐酸快速推入烧瓶中。若稀盐酸是缓慢推入的，则可能造成的后果是 。CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O最后一次加入稀盐酸，仍没有气泡产生检查装置的气密性烧瓶内气压增大，稀盐酸难以完全推入烧瓶中或仪器连接处脱落【记录与处理】
(4)已知实验Ⅰ反应前的总质量[m(大烧杯＋石灰石粉末)＋m(小烧杯＋稀盐酸)]，要计算生成CO2的质量，至少还需要的数据是____。
A．m(小烧杯)
B．m(大烧杯)
C．m(大烧杯＋反应后剩余物)AC(5)实验Ⅱ的实验记录如下(表中数据在相同温度、相同压强条件下测定)：
①根据以上实验过程和数据综合分析，最终生成CO2的体积是____mL，
理由是 。30从第8分钟后气体的体积不再变化②根据你的认识，在坐标图中绘制出0～10min生成CO2体积随时间变化的曲线。(图略)
【反思与评价】
(6)经过分析，你认为实验Ⅰ的优点是 ，
实验Ⅱ的优点是 。操作简单现象更加直观备考集训24 氧气与二氧化碳
1．下列不属于氧气用途的是(B)
A．急救病人 B．作燃料
C．金属焊接 D．动植物呼吸
2．可以用排水法收集氧气的依据是(D)
A．氧气的密度比空气略小
B．氧气易溶于水，但不和水反应
C．氧气密度比空气略大
D．氧气不易溶于水，且不和水反应
3．下列有关CO2的实验中，只能证明CO2物理性质的实验是(B)
A B C D
4．如图是实验室制备、收集、验满、验证性质的对应操作，其中正确的是(A)
5．如图所示，某同学为验证空气中含有少量二氧化碳，将大针筒内的空气一次性压入新制的澄清石灰水，发现石灰水没有变化。据此，你认为该同学应该(B)
A．撤去大针筒，用嘴向澄清石灰水吹气
B．继续用大针筒向澄清石灰水压入空气
C．得出空气中没有二氧化碳的结论
D．得出空气中含有少量二氧化碳的结论
6．氧气的化学性质比较活泼，下列对有关反应的描述正确的是(D)
A．硫在氧气里燃烧，发出明亮蓝紫色火焰，生成无色无味的气体
B．铁、硫、石蜡在氧气中的燃烧都是化合反应
C．细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色的三氧化二铁
D．物质与氧发生的反应属于氧化反应，氧气具有氧化性
7．实验室制取氧气的过程如下，正确顺序是(B)
①给试管加热 ②熄灭酒精灯 ③检查气密性 ④把高锰酸钾装入试管，在试管口堵一小团棉花，用带导管的胶塞塞紧，固定在铁架台上 ⑤用排水法收集氧气 ⑥从水中取出导管
A．③④①⑤②⑥ B．③④①⑤⑥②
C．④①③⑤②⑥ D．④①③⑤⑥②
8．如图，将充满CO2的试管倒扣在滴有紫色石蕊的蒸馏水中，一段时间后，下列实验现象描述正确的是(A)
①试管内液面上升 ②试管内溶液变红 ③试管内液面不上升 ④试管内溶液变蓝 ⑤试管内溶液颜色不变
A．①② B．①④ C．②③ D．③⑤
第8题图 第9题图
9．根据图来回答：经数小时后，U形管A、B两处的液面会出现下列哪种情况(假设：①实验装置足以维持实验过程中小白鼠的生命活动；②瓶口密封且忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响；③NaOH溶液可完全吸收二氧化碳气体)(A)
A． A处上升，B处下降 B．A、B两处都下降
C．A处下降，B处上升 D．A、B两处都不变
10．某同学用如图所示装置进行实验，验证二氧化碳能与水反应(已知氮气的密度小于空气的密度)，操作为：其中实验操作顺序最合理的是(D)
①从b端通入氮气 ②从分液漏斗中滴加适量水 ③从a端通入二氧化碳 ④将石蕊溶液染成紫色的干燥纸花放入广口瓶中 ⑤从a端通入氮气 ⑥从b端通入二氧化碳
A．④⑥⑤②⑥ B．④③⑤②③
C．④①③①② D．④③①②③
11.(原创题)小张用足量的双氧水和二氧化锰反应，并尝试利用下图所示装置制取和收集一瓶O2。你认为小张(C)
A．不可能收集到一瓶O2，因为O2可溶于水
B．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶O2
C．选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶O2
D．选择A、B两种装置，导管a接导管b可收集到一瓶O2
12．小明和小红利用下图装置，以碳酸钙和稀盐酸为原料来制取二氧化碳气体，并进行比较分析。
(1)小明用图甲和图乙组合来制取二氧化碳气体，如何检验二氧化碳是否收集满？请写出具体操作：__将燃着的木条放在集气瓶瓶口__。
(2)小红认为用图丙收集二氧化碳气体的方法比图乙更好。你认为她的理由是___用丙装置收集气体可直接观察到二氧化碳是否集满__(写出一点)。
(3)实验过程中小红发现反应有快慢，请你列举一种判断反应快慢的方法：__比较相同时间内甲装置中产生气泡的多少__。
13.如图是实验室制取二氧化碳气体可能用到的实验装置。
(1)制取二氧化碳气体时，锥形瓶内液体应加至__a__(选填“a”或“b”)处。
(2)收集二氧化碳气体应选用的装置是___B__。
14．(2017，预测)实验室用过氧化氢溶液在MnO2作催化剂的条件下制取氧气。回答下列问题：
(1)分液漏斗中应放入的物质是___H2O2__，锥形瓶中应放入的物质是___MnO2__。
(2)写出该方法制取O2的化学方程式 __2H2O22H2O＋O2___；要收集一瓶纯净的O2应选择装置__D__。(填字母)
(3)某同学在观察到锥形瓶内有大量气泡产生时，开始用B装置收集O2，过一段时间后，用带火星的木条伸入瓶口、瓶中、瓶底，都没见木条复燃。其原因是__装置气密性不好__。
(4)这种方法与实验室用KMnO4加热制取O2相比，优点是__②__。(填编号)
①生成物只有氧气 ②不需加热 ③需加热
(5)装置A中反应很剧烈，据此提出实验安全注意事项是__①__。(填编号)
①控制液体的滴加速度 ②用体积较小的锥形瓶 ③加热反应物
(6)实验室制取氯气时发生了如下反应：4HCl(浓)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，该反应中，二氧化锰是___反应物__。(选填“反应物” “催化剂”或“生成物”)。
15.科学实验提倡绿色环保，对实验装置进行微型化改进是一条很好的途径。图甲是实验室制取并检验CO2的装置，图乙是对图甲实验装置进行“微型”化改进后的装置。
(1)图乙中微型塑料滴管在实验中的作用与图甲中的__A__仪器相同(填字母编号)。
(2)通常用甲装置完成该实验需要的盐酸是“微型”实验装置用量的10倍，采用“微型”实验装置具有的优点是__药品用量少，产生的废弃物也少，方便操作__。
(3)用乙装置完成“制取并检验CO2”的实验，消耗了0.73克10%的盐酸。请计算实验过程中产生CO2的质量是多少克？
(3)解：设生成二氧化碳的质量为x
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑
73 44
0.73 g×10% x
＝ x＝0.044 g
答：实验过程中产生CO2的质量是0.044 g。
