专题四 空气 氧气（讲解部分）

1、.专 题 四空 气氧 气知识结构空气的成分按体积计算 大约是 氧气 占 氮气 占 稀有气体占ïï二氧化碳占其他气体和杂质占ï在空气中氧气含量测定的实验中 红磷燃烧时有大量 白烟 生成 集气瓶内的水面上升 并约占ï一、空气 í集气瓶原液面以上体积的说明氧气约占空气体积的 ï排放到空气中的有害物质 大致可分为粉尘和气体两大类 从世界范围看 排放到空气中的气体污染物较多ïï的是一氧化碳二氧化硫 二氧化氮 等 这些气体主要来自矿物燃料的ïî燃烧和工厂的废气 在我国 煤 石油等化石燃料的燃烧排放出的 进入

2、大气后 易形成酸雨物理性质 在通常状况下 氧气是一种无色 无味的气体 在标准状况下 氧气的密度比空气略大 它不易溶于水ïyï ï ï性 ïì质 íïì 与非金属反应 üïï点燃 ïïï ï点燃 ïïïï ïï ïï点燃 ïï ïïï ï点燃 ïï ïï

3、9;化学性质 íï ïï ï ï ï ï ï ï ï ï ï与金属单质反应点燃点燃其他反应ý 氧气是一种化学性质比较 活泼 的气体 具有氧化性ïï ï ï ï ïïï石蜡 氧气 点燃ïï水 二氧化碳 ï ï二、氧气 íïï点燃 ïþï用途 氧气很重要的用处是供给呼吸和支持燃烧&#

4、239;ïï实验室制ï氧气的化ï ïì在常温下可采用分解过氧化氢的方法 其化学方程式为ïí采用加热高锰酸钾的方法 其化学方程式为 ï学反响原理 îï ï采用加热氯酸钾 和二氧化锰 的混合物的方法 其化学方程式为ï ï发生装置为固体加热型ï ï搜集方法 根据氧气的密度比空气的密度略大和不易溶于水的性质 搜集氧气可采用向上排空气法和排水法两种ïî制搜集较纯洁的氧气要用排水法 取ï检验方法 将带火星的木条伸入集气

5、瓶内 假设木条复燃 说明该气体为氧气ïï验满方法 将带火星的木条放在集气瓶口 假设木条复燃 说明该瓶氧气已经搜集满ï催化剂 催化作用 在化学反响里 能改变其他物质的化学反响速率 而本身的质量和化学性质在化学反响前后ï都没有变化的物质叫催化剂 催化剂在化学反响中所起的作用叫催化作用ï工业制氧气 工业制 的原料是空气 利用液态氮和液态氧的沸点不同 采用别离液态空气法制取氧气ïî属于 物理 变化考点一 空气考点清单红磷熄灭后 集气瓶内剩下的气 体 主 要 是 该测定空气中氧气含量的探究实验测定原理 红磷 或白磷 在密闭的容器中燃烧

6、 消耗氧 气 生成白色固体五氧化二磷 密闭容器内压强减小 通过测定 进入密闭容器中的水的体积 或容器内气体体积的变化量 来测 定空气中氧气的含量装置气体 填 支持 或 不支持 燃烧 解析 足量红磷燃烧 后 集 气 瓶 内 剩 余 的 气 体 主 要 为 氮气点燃 答案氮气 不支持考点二 氧气氧气的制取及注意事项实验室制法ìï化学反响原理 íï î固体加热型实验装置发生装置固液常温型搜集方法排水法点燃反响的化学方程式实验现象 红 磷 或 白 磷 燃 烧 生 成 大 量 白 烟 水 进 入 原容器且进入的水的体积约占原容器中空气体积的不能用硫 碳

7、铁 镁等代替红磷 因为硫和碳燃烧后都 产生气体 导致测 得 的 氧 气 体 积 有 偏 差 铁 在 空 气 中 不 能 燃 烧 而镁在消耗氧气的同时 还与氮气 二氧化碳反应实验失败 的 主 要 原 因 红 磷 的 量 不 足 装 置 漏 气 装置未冷却至室温就翻开止水夹等例 空气是人类赖以生存的自然资源 测定空气中 氧 气 体积分数的实验 装 置 如 下 图 所 示 在 集 气 瓶 内 加 入 少 量 的 水 并五等分水 面 以 上 的 容 积 做 上 记 号 用 弹 簧 夹 夹 紧 乳 胶 管 点燃燃烧匙内足量的红磷后 立即伸入瓶中并把塞子塞紧写出红磷在空气中燃烧的化学方程式 待红磷熄灭并冷

8、却后 翻开弹簧 夹 观 察 到 烧 杯 中 的 水进入集气瓶 瓶内 水 面 最 终 上 升 约 至 刻 度 处 由 此 可 知 氧 气 约占空气总体积的 向上排空气法检验方法 将带火星的木条伸入集气瓶内 木条复燃 验满方法 用向上排空气法搜集时 把一根带火星的木条放在集气瓶口 假设木条复燃 证明集气瓶内已搜集满氧气 用 排水法搜集时 当气泡从瓶口大量冒出时证明已搜集满用高锰酸钾 制 氧 气 时 的 注 意 事 项 试 管 口 略 向 下 倾 斜 药品均匀铺在试管底部 铁夹夹在距试管口 处 伸入试管内的导管略超出胶塞即可 先预热 后用外焰对准药品处 加热 试管口要放一团棉花 实验完毕后 假设用排

9、水法收集 要先把导管从水槽中取出再熄灭酒精灯工业制法 别离液态空气例 湖南长沙， 分 下 列 有 关 燃 烧 的 实 验 现 象 描绘正确的是硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰 铁在氧气中剧烈燃烧 火星四射 生成黑色固体 放热 红磷燃烧产生大量白雾木炭在空气中燃烧产生火焰 不放热 解析 硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰 故 错误 铁在 氧气中剧烈燃烧 火星四 射 生 成 黑 色 固 体 放 热 故 正 确 红磷燃烧产生大量 白 烟 故 错 误 木 炭 在 空 气 中 燃 烧 不 产 生 火 焰 但会放出热量 故 错误 答案 易错清单易错点 部分物质在空气和氧气中燃烧现象的对比反响物反响物的色、态在空气中

10、燃烧的现象在氧气中燃烧的现象化学方程式木炭黑色固体木炭红热 无烟 无焰 生成使澄清石灰水 变浑浊的气体发出白光 放 出 热 量 生 成 使 澄 清 石 灰 水 变浑浊的气体点燃红磷暗红色固体发出黄白色火焰 放热 有大量白烟生成发出白光 放热 生成大量白烟点燃铁银白色固体红热 离火后变暗剧烈燃烧 火星四射 放出大量的热 生成 黑色固体点燃专题四 空气 氧气续表反响物反响物的色、态在空气中燃烧的现象在氧气中燃烧的现象化学方程式镁银白色固体剧烈燃烧 发出耀眼的白光 放热 生成白色固体点燃石蜡白色固体发出黄白色光亮火焰 放热 稍有黑烟剧烈燃烧 火焰明亮 发白光 放热点燃石蜡 氧气二氧化碳 水 文字表达

11、式假如在火焰上方罩 干 冷 烧 杯 烧 杯 内 壁 有 小 液 滴 生 成 产 生 使 澄 清 石 灰 水 变 浑 浊 的 气体注意 “ 烟 与“ 雾 的区别“ 烟 是固体小颗粒悬浮在空气中形成的现象；“ 雾 是小液滴悬浮在空气中形成的现象。例 某化学兴 趣 小 组 的 同 学 在 老 师 的 指 导 下 正 确 完 成 如 以下图所示两个实验 所用实验装置气密性良好空气是混 合 物 两 个 实 验 均 能 证 明 空 气 中 约 含 体 积 的 氧气关于该实验 有如下说法 红磷熄灭并冷却后才能翻开弹 簧夹 点燃酒精灯加热铜丝 可观察到铜丝由红色变成 黑 色停顿加热后即可读出注射器内气体的体积

12、约为 实验 取用铜丝质量的多 少 不 会 影 响 实 验 结 果 两 个 实 验 均 能 证 明其中正确说法的个数有个 个 个 个 解析 均正确 应冷却至室温后读数 铜丝 必须足量 故 错误 答案 错因透视 选择 、 等只和空气中 反响的物质作反 应物，且不产生气体； 反响物必须足量； 必须冷却至室 温 后 读数。方法一 测定空气中氧气含量的实验题的解题方法测定空气中氧气含量的探究实验有一定的难度 解答此类 考题的方法是以不 变 应 万 变 牢 牢 掌 握 测 定 空 气 中 氧 气 含 量 的 原理 牢记红磷燃烧的化学方程式 实验现象 会分析实验 失 败 的原因 理解为什 么 不 能 用 硫

13、 碳 铁 镁 等 代 替 红 磷 只 有 理 解 了这些 才能应对试题中装置的不断变化 形式的不断更新例 实验是科学探究的重要方法 以下图是测定空气中氧气 含量实验的两套装置图 请结合图示答复有关问题装置一 装置二根据下表提供的实验数据 完成下表硬质玻璃管中空气的体积反响前注射器中空气体积反响后注射器中气体体积实验测得空气中氧气的体积分数装置 一 和 装 置 二 中 气 球 的 位 置 不 同 填 装 置一 或 装置二 更合理 理由是假设实验测 得 的 结 果 偏 小 氧 气 的 体 积 分 数 小 于 可能的原因有哪些列举两条 答案装置二 能让空气更易流通 全 部 通 过 铜 粉 使 氧 气

14、 与 铜粉充分反应铜粉的量不足 未待装置完全冷却至室温就读数 其他 合理答案也可变式训练 某化学兴趣小组 对 教 材 中 测 定 空 气 中 氧 气 含 量 的实验 见 图 进 行 了 大 胆 改 进 设 计 图 选 用 容 积 为 的 的 试 管 作 反 应 容 器 实 验 方 案 进 行 实验 收到了良好的 效 果 请 你 对 比 分 析 图 图 实 验 回 答 下 列有关问题图图指出实验中仪器的名称 图 实验中发生反响的化学方程式为 解析注射器内气体减少的量就是氧气的体积 那么实 图 实验的操作步骤如下验测得空气中氧气的体积分数为装置二与装置一比较 装置二中的气球在硬质玻璃管的 后部 更

15、易让空气流通 氧气与铜能充分反应 在测定空气中 氧气的体积分数时 实验后发现测定氧气的体积分数偏小 可能 的原因 有 铜 粉 的 量 不 足 没 有 将 氧 气 消 耗 尽 装 置 漏 气实验中未冷却至室温就读数等点燃酒精灯 撤去酒精灯 待试管冷却后松开弹簧夹 将少量红磷平装入试管中 将 的注射器活塞置于刻度处 并按图 中所示的连接方式固定好 再用弹簧夹夹紧橡 皮管 读取注射器活塞的数据你认为正确的实验操作顺序是 填序号图 实验中 注射器活塞将从 刻度处慢慢前移到 约为 刻度处才停止对照图 实验 你认为图 实验有何缺乏之处 回答 一点即可 物质与氧气的反应点燃 答案 集气瓶 烧杯易造成实验误差 或污染环境 解析 对空气 成 分 的 测 定 有 多 种 创 新 试 题 都 是 利 用