空气、氧气、水、碳的氧化物（解析版）-2024年九年级化学寒假提升学与练（沪教版）

专题01空气、氧气、水、碳的氧化物

目录

滑考点聚焦：复习要点+知识网络，有的放矢

.重点速记：知识点和关键点梳理，查漏补缺

H题型归纳：归纳常考热点题型，高效解题

难点强化：难点内容标注与讲解，能力提升

0学以致用：真题感知+提升专练，全面突破

»复习要点聚焦

1.空气的成分及作用。

2.氧气的性质和用途。

3.水的组成与净化。

4.二氧化碳的性质和用途。

5.两个重要的制取实验。

»知识网络聚焦

性质和应用

水的组成

成分及其用途

水的净化

水空气组成的测定

硬水与软水

污染及防治

性质和用途

氧化反应

与不同物质反应现象

氧气反应原理

制取装・

制取

收集方法

检验和验满

—.空气

1.空气的成分和各成分的体积分数

C1）空气是混合物，主要成分（按体积分数）：氮气（N2）78%,氧气（02）21%（氮气与氧气体积比约

为4比1）,稀有气体0.94%,二氧化碳（CO）0.03%,其它气体和杂质0.03%□记忆口诀：“氮七八（78%）,

氧二一（21%）；零点九四（0.94%）稀有气;还有两个零零三（0.03%）,二氧化碳气杂唤”。

（2）空气各成分的性质及用途

氧气氮气稀有气体

无色、无味气体，不易无色、无味气体，难溶于水，无色、无味气体，通电时能发出不同颜

主要

溶于水，不可燃，能支不燃烧也不支持燃烧，不供给色的光（物理性质）,化学性质很不活

性质

持燃烧，能供给呼吸。呼吸，化学性质不活泼。泼（不易和别的物质反应）。

①动植物呼吸②医疗①作保护气②食品充氮作防腐①作保护气②制多种用途的电光源等③

用途急救③金属切割④炼剂等③用于制造低温环境或医氯气充气球（密度比空气小且化学性质

钢⑤宇宙航行疗上冷冻麻醉④制硝酸和氮肥稳定）④氨气用于制造低温环境

2.空气组成的测定

（1）实验室测定空气中氧气含量

①装置图

弹翼夹导管

乐

燃烧匙-儿

集气瓶一

②实验原理：红磷在密闭空间中燃烧消耗氧气,使得密闭空间中压强减小,打开弹簧夹，大气压将烧杯中

的水压入集气瓶中。（压入的水的体积=被消耗的氧气的体积）

③实验现象：红磷燃烧，放出热量，产生大量白烟,装置冷却到室温后打开弹簧夹,烧杯内的水倒流入集

气瓶，约占集气瓶内气体体积的西。（白磷同红磷燃烧的反应原理和现象相同，只是二者能够燃烧的温度

不同，白磷4CTC,红磷240。0

补充：烟：固体的小颗粒;雾：液体的小液滴

④实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。

⑤反应原理：文字表达式：磷+氧气彗五氧化二磷符号表达式：P+02鹫.P2o5

⑥氧气的体积分数=（氧气的体积/被测定空气的体积）X100%

⑦注意事项：

a、所用的红磷必须过量。［如果红磷过少则氧气没有全部消耗完，测量结果偏小］

b、要等集气瓶（装置）冷却到室温后才能打开弹簧夹。

［否则瓶内剩余气体仍然膨胀，剩余气体体积偏大，使得进入集气瓶内的水偏少，测量结果偏小1

C、装置的气密性要好。［漏气会使外面空气漏进来，测量结果偏小］

d、要先夹紧橡皮管,然后再点红磷，迅速伸入集气瓶立即塞紧瓶塞。

「红磷伸入过慢,瓶内气体受热膨胀逸出，或未夹紧弹簧夹,导致燃烧时气体受热膨胀逸出，测量结果偏大］

⑧药品选择

a、可否换用木炭、硫等物质？

答：丕能用木炭或硫代替红磷燃烧测空气中氧气含量（因为木炭或硫燃烧会产生气体，造成瓶内气体体积

变化偏小）O

改进：将集气瓶内的水换成氢氧化钠溶液吸收二氧化碳、二氧化硫，不占体积的前提下还是可以测量的。

b、可否换用铁丝？答：不能，铁丝在空气中不燃烧。

c、可否换用金属镁？答：不能。金属镁能够与氧气、氮气、二氧化碳都发生燃烧。

小结：药品选择：物质能在空气中燃烧且只与氧气反应，燃烧后的生成物为固体或液体（占的体积忽略不

计）。

⑨误差分析

实际测得的结果比真实值小，其原因可能是：A红磷量不足；B装置气密性差；C未冷却至

室温就打开弹簧夹。

3.空气的污染和危害以及防治措施

（1）造成空气污染的物质：①有害气体（一氧化碳（CO）、二氧化氮（Nth）、二氧化硫（SO2））;②

可吸入颗粒物如烟尘。

（2）污染来源：空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧，工厂排放的废气及汽车排放的尾气。

（3）被污染的空气带来的危害：损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。

（4）存在的环境问题：温室效应（二氧化碳含量过多引起,其他如甲烷等也能造成）、臭氧空洞（飞机的

尾气、制冷剂氟里昂的排放）、酸雨（由二氧化硫、二氧化氮引起）

重点：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

（5）防止空气污染的措施：加强大气质量监测、改善环境状态、植树造林、使用清洁能源。

（6）目前空气污染指数包括：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。

（7）未来化学将朝着“绿色化学”“绿色消毁”和“绿色生产”的方向发展。

“绿色化学”的核心是利用化学原理从源头消除污染。特点：①充分利用资源和能源，原料无毒无害②减少

向环境排放废物③原料中的原子全部被消纳，实现零排放（在化合反应中体现）④生产出环境友好产品。

二.氧气

1.氧气的性质和用途

（1）氧气的物理性质：

①色、味、态：通常情况下，是无色无味的气体

②密度：标准状况下，密度略大于空气（可用向上排空法收集）

③溶解性：氧气不易溶于水（可用排水法收集）

④三态变化：降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。（物理变化）

（2）氧气的化学性质：（很活泼）具有助燃性（支持燃烧）和氧化性；

（3）氧气的用途，主要有两方面：

①支持燃烧；例如，日常生活中，我们用到的燃烧；冶金工业上，在炼钢过程中吹以高纯度氧气，和其中

的碳及磷、硫、硅等起氧化反应，这不但降低了钢的含碳量，还有利于清除磷、硫、硅等杂质；国防工业

上，液氧是现代火箭最好的助燃剂，在超音速飞机中也需要液氧作氧化剂，可燃物质浸渍液氧后具有强烈

的爆炸性，可制作液氧炸药；还有，在金属切割及焊接等方面也有着广泛的用途；

②是供给呼吸；例如，在潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、医疗抢救等缺氧、低氧或无氧环境

中，供给氧气，以维持人或动物等正常的呼吸。

2.氧气与碳、磷、硫、铁等物质反应现象

（1）木炭（黑色固体）燃烧

现象：空气中红热；氧气中剧烈燃烧，发出目光，放出热量，生成的无色无味气体能使澄清石灰水变浑浊。

文字表达式：碳+氧气二氧化碳符号表达式：C+O2-^CO2

（2）硫粉（淡黄色）燃烧

现象：空气中发出微弱的淡蓝色火焰；氧气中发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成一种有刺激性气味

的气体。

文字表达式：硫+氧气二氧化硫符号表达式：S+O2SO2

注意事项：实验时，要在瓶底装少量水（吸收二氧化硫，防止污染空气）。

（3）红磷（暗红色固体）的燃烧

现象：氧气中剧烈燃烧，放出热量，生成大量的白烟

文字表达式：磷+氧气一^五氧化二磷符号表达式：P+O2^^P2O5

注意：五氧化二磷（P2O5）是固体，不是气体

（4）铁丝（银白色固体）燃烧

现象：空气中红热,不燃烧；氧气中剧烈燃烧，火星四射,放出热量，生成一种黑色固体。

文字表达式：铁+氧气一^・四氧化三铁符号表达式：Fe+O2^^Fe3O4

注意事项：集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水，防止高温生成物溅落瓶底炸裂。

（5）与其他物质的反应：某些物质在一些条件下，与氧气发生缓慢的氧化反应，称为缓慢氧化。缓慢氧化

也放热。如：动植物新陈代谢,金属的锈蚀,食物的腐烂,酒醋的酿造,农家肥的腐熟等等。

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燃烧要剧烈，说明物

质燃烧程度，与氧气的浓度大小成正比；（3）物质燃烧时的现象一般来说气体燃烧会有火焰；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。

三.水

1.水的组成

（1）电解水实验

①实验用品有：水槽、试管、直流电、石墨电极（正极不能用铜等金属或与氧气反应的电极）、12V的直

流电源；

②实验过程及现象：按照上面的实物图所示，连接好装置，为增强水的导电性，可在水中加入少量稀硫酸

或氢氧化钠溶液（一般不加氢氧化钠溶液，容易起泡沫），闭合电路后，会看到试管内的电极上出现气泡，

过一段时间，与电源正（氧气），负极（氢气）相连的试管产生的气体体积比约为1：2,（氧气的密度为

1.429g/mL,氢气的为0.089g/mL；通过计算可得氧气与氢气的质量比为8：1,氢，氧两种分子和原子个数

比都是2：1）；可简单概括为：“正氧负氢1：2,质量比为8：1”；（简记：正氧负氢，氢二氧一）

（2）该实验结论或推论有：

①水由氢、氧两种元素组成；

②水（分子）中，氢、氧两种元素的原子个数比为2：1,通电后生成氢气、氧气两种气体的分子个数比为

2：1、体积比为2：1；

③水通电生成氢气、氧气，正极产生的是氧气,负极产生的是氢气,文字方程式为：水茎氢气+氧气；

④化学反应前后，原子种类、个数不变，元素种类不变；

⑤在化学变化中，分子可分,而原子不可分;

⑥化学反应的实质是在化学变化中分子分解成原子，原子重新组合成新的分子（或聚集后直接构成物质）；

⑦父壬是保持物质化学性质的最小粒子；

⑧原壬是化学变化中的最小粒子；

⑨氧气是由氧元素组成;氢气是由氢元素组成;

⑩水是由水分子构成的;一个水分子是由二个氢原子和一个氧原子构成;一个氢气分子是由二个氢原子构

成；一个氧气分子是由二个氧原子构成；

⑪水是纯净物中的化合物中的氧化物，氧气和氢气是纯净物中的：M；

⑫该实验中发生的化学反应属于分解反应。

（3）电解水时的误差分析，即氧气、氢气的体积比小于1：2,其原因主要有如下三个：

①氧气、氢气在水中的溶解度不同造成的，由于氧气的溶解度比氢气的稍大些，导致氧气、氢气的体积比

小于1：2；

②电极的氧化造成的，当使用金属电极进行实验时，由于氧气的化学性质比较活泼，所以有可能有一部分

氧气在电极处与电极发生了反应，使氧气损耗了一部分；导致氧气、氢气的体积比小于1：2；

+

③电极产生副反应等造成的，如用稀硫酸溶液作电解液，可能会有下列副反应发生：H2SO4=H+HSO4-,在

阴极：2H++2e=H2；在阳极：2HSO4-2e=H2S2O8（过二硫酸），H2s2O8+H2OH2sCU+H2s。5（过一硫酸），

H2sO5+H2OH2O2+H2s。4；生成的过氧化氢在酸性溶液中较稳定，不易放出氧气,从而使生成的氢气增多了，

导致氧气、氢气的体积比小于1：2；克服的办法是，在电解液中加入碱比加入酸的误差会小些，或者事先

将电解液用氧气饱和，可以消除因溶解度不同而产生的误差，或者电极不能是金属或易与氧气、氢气反应

的，等等。

2.水的性质和应用

（1）物理性质是：纯净的水是无色、无味、无形的透明液体，在lOlkPa时，水的凝固点是0℃,沸点是

100℃,4C时相对密度最大lg/cm3；水结冰时体积膨胀，所以冰的密度小壬水的密度，能浮在水面上，

还有，水能够溶解很多种物质，是最常用的溶剂。

（2）化学性质有：

①在通电的条件下，能够分解成氢气和氧气；

②水能够与二氧化碳等非金属氧化物反应，生成碳酸等相应的酸;

③水能够与氧化钙等金属氧化物反应，生成氢氧化钙等相应的碱;

④水能够与氧气、铁等金属发生反应，使金属锈蚀;

⑤水与二氧化碳被绿色植物利用，能够进行光合作用,合成有机物（主要是淀粉），该反应的化学方程

式为：6co2+6H2O总器fC6Hl2。6+6。2：

叶绿体

⑥水能够跟较活泼金属或碳反应（即氧化性），使氢被还原成氢气；例如，2Na+2H2O=2NaOH+H2t，

Mg+2H?O=Mg（OH）2+H2T,C+H2OIWJ温-CO+H2，等等。

（3）水的应用：水的应用是非常的广泛，它是人及一切生物生存所必需的，可以说，没有水就没有生命，

水在日常生活中的应用，都比较熟悉，就不多说了；农业上用水在浇灌农作物，使之进行光合作用等；工

业上用水作原料、制冷或洗涤等；化学实验中常用水作反应物、制冷、溶解物质、稀释浓溶液、洗涤仪器、

灭火或用排水法收集气体等等。

3.水的净化

（1）过滤：过滤是把不溶于液体的固体物质跟液体分离开来的一种混合物分离的方法;它根据滤纸能够透

过液体和溶于液体的物质的特殊功能，将混合物分离开来的；常用来分离不溶于液体的固体物质跟液体等；

①适用范围：用于分离难溶性固体与液体或者不溶性固体和可溶性固体

②操作注意事项：“一贴二低三靠”

③仪器和用品：玻璃仪器（烧杯、玻璃棒、漏斗）、铁架台、用品（滤纸）

④过滤后，如果滤液仍然浑浊，可能原因有：

A承接滤液的烧杯不干净B倾倒液体时液面高于滤纸边缘C滤纸破损

⑤过滤后仍然浑浊的处理方法，清洗仪器，更换滤纸，重新过滤。

一贴三靠

滤纸要紧贴漏斗内壁

①盛液的烧杯要紧靠玻璃棒

（使液体快速流下）

②玻璃棒要轻靠三层滤纸

二低（防止滤纸被戳破）

①滤纸要低于漏斗边缘③漏斗下端管口紧靠烧杯内壁

②滤液液面要低于滤纸边缘（防止液体溅出）

（防止液体沿滤纸和

漏斗间的缝隙流下）玻璃棒作用——引流

（2）蒸发：它是为了得到溶于水中的可溶性固体而进行的基本使用操作；所需仪器有铁架台、蒸发皿、酒

精灯、烧杯、玻璃棒、石棉网等；

①蒸发皿中液体的量不得超过其容积的2/3；

②蒸发过程中必须用玻璃棒不断搅拌,以防止局部温度过高而使液体飞溅；

③当加热至较多固体出现时，应停止加热利用余热蒸干;

④不能把热的蒸发皿直接放在实验台上，应垫上石棉网;

⑤夹持蒸发皿要用生蜗钳。

（3）蒸储如图所示：它是根据物质的沸点不同，通过加热的方法，使低沸点物质先蒸发，再冷凝而得以分

离的一种操作，所需仪器有蒸储瓶（蒸储烧瓶）、铁架台、酒精灯、冷凝管、温度计、橡皮塞、锥形瓶、

尾接管、石棉网等；

①加热时要垫石棉网（也可以用其它热浴加热），使之均匀受热；

②加热时，液体量不超过容积的2/3,不少于容积的1/3；

③配置附件（如温度计等）时，应选用合适的橡胶塞，特别注意检查气密性是否良好；

④蒸储时最好事先在瓶底加入少量沸石，以防暴沸;

⑤蒸储完毕必须先关闭活塞后再停止加热，防止倒吸。

制取蒸惘水的简易装置

（4）自来水厂净水过程:

加入（化学变化）

_加入

取水沉淀池过滤池吸附池配水泵

常用明帆一_一

――J工枇田渚土用强氧化剂L-

吸附悬浮杂质不溶性杂质除去不溶活性炭滤去氯气一氧化氯

不溶性杂质交滤

使其快速沉降沉降下来性杂质

（石沙层）吸附鳖臂质藐有害物质

臭味等

明矶的作用：明肌溶于水后生成的胶状物吸附水中悬浮杂质，使杂质沉降来达到净水的目的。

（5）水的净化效果由低到高的是：沉淀、过滤、吸附、M（均为物理方法），其中净化效果最好的是蒸

W；既有过滤作用又有吸附作用的净水剂是活性炭。

4.硬水与软水

（1）硬水定义：硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水;软水是不含或含较少可溶性钙、镁化合物的水。

（2）鉴别方法：加入等量的肥皂水，浮渣较多、泡沫较少的是硬水,泡沫较多、浮渣较少的是软水。

（3）硬水软化的方法：实验室一蕃理、生活中一盆沸

（4）长期使用硬水的坏处：浪费肥皂，洗不干净衣服；锅炉容易结成水垢，浪费燃料，还易使管道变形甚

至引起锅炉爆炸。

5.水资源状况

（1）地球表面71%被水覆盖，各种形态的水总储量为1.39xlOi8m3,但供人类利用的淡水小于1%。地球

上的总水储量虽然很大，但淡水很少，大部分是海水，海水含盐量很高.淡化海水的成本高，目前尚不能

推广；陆地储水中也有咸水，淡水只约占全球时储量的2.53%,约0.35亿立方千米，而其中大部分还分布

在两极和高山的冰雪及永久冻土层中，人们一时还难以利用.实际上真正可供人类利用的河水、淡水湖泊

水以及浅层地下水等，只约占其中的30.4%；即1.07xl0i6m3。

（2）海洋是地球上最大的储水库，海水中含有80多种元素。海水中含量最多的物质是H2O,最多的金属

元素是Na,最多的元素是0。

（3）我国水资源的状况分布不均，人均量少。

（4）当今世界上有80多个国家、约20多亿人口面临淡水危机，其中26个国家的3亿多人口生活在缺水

状态中。

6.水资源的污染与防治

（1）水资源的污染：指大量污染物质排入水体，超过水体的自净能力（即受污染的水体在物理、化学和生

物作用下逐渐自然净化，水质复原的过程）使水质恶化，水体及其周围的生态平衡遭到破坏，对人类健康、

生活和生产活动等造成损失和威胁的情况；水资源的污染来源主要有工业污染、农业污染和生活污染三个

部分；其中，工业污染主要是指工业上未经处理的废水、废物；农业污染主要是指农业上的农药、化肥的

不合理施用；生活污染就是指生活污水的任意排放及使用了含磷的洗衣粉或洗涤剂等；

（2）水资源污染的防治：水资源污染后，不仅影响工农业、渔业生产，破坏水生生态系统，还会直接危害

人体健康，因此必须采取各种措施，预防和治理水污染，保护和改善水质；

例如，工业上，加强对水质的监测，通过应用新技术、新工艺减少污染物的产生，同时对污染的水体作处

理使之符合排放标准；农业上，提倡使用农家肥，合理施用化肥和农药；生活上，少用、甚至不用含磷的

洗衣粉或洗涤剂等，生活污水也应该逐步实现集中处理和排放。

（3）节约用水：节约用水即提高水的利用效益。生活中提倡一水多用，使用节水型器具；农业中改大水漫

灌为喷灌、滴灌；工业中应用新技术新工艺循环使用。

（4）防治污染

①水污染：指大量污染物质排入水体，超过水体的自净能力使水质恶化，水体及其周围的生态平衡遭到破

坏，对人类健康、生活和生产活动等造成损失和威胁。

②水污染物：工业“三废”（废渣、废水、废气）；农药、化肥的不合理施用；生活垃圾、生活污水的任意排

放。

③防治水体污染：工业上：应用新技术、新工艺减少污染物的产生，对污染的水体处理达标后排放；

农业上：合理施用农药、化肥，提倡使用农家肥；

生活上：生活污水要集中处理达标排放，不使用含磷洗涤剂等。加强水质监测。

四.二氧化碳

1.二氧化碳的性质

（1）物理性质：无色、无味的气体，密度比空气大，能溶于水，高压低温下可得固态二氧化碳（干冰）

（2）化学性质：①二氧化碳不能燃烧；②不支持燃烧；

应用：因为二氧化碳密度大于空气，且不能供给呼吸，进入久未开启的菜窖或干涸的深井前，做灯火实验。

（3）实验：将CO?倒入装有高、低燃着蜡烛的烧杯中，下面的蜡烛比上面的先熄灭。证明二氧化碳的密度

（4）证明二氧化碳与水反应（资料：紫色石蕊试液遇酸性溶液变红）

实验

①干燥的石②干燥的③把干燥的小

操作VI

④把用水湿润的石蕊小⑤取出实验④取出用

蕊小花上喷石蕊小花花放进CO2气

花放入C02气体吹风机烘干

稀醋酸上喷水体中

现象变红不变红不变红变红红色变为紫色

稀醋酸能使水不能使二氧化碳不能二氧化碳与水反应生成

分析碳酸不稳定分解

石蕊变红石蕊变红使石蕊变红酸性物质使石蕊变红

CO2不显酸性，C02与水反应生成了酸性物质碳酸分解生成二氧化

结论使紫色石蕊试液变成红色碳和水化学方程式：

化学方程式：CO2+H2OH2c。3HKO3=H2.O+COC

（5）证明二氧化碳与澄清石灰水反应

操作：将二氧化碳通入澄清石灰水；

现象：澄清石灰水变浑浊：

化学反应方程式：CC）2+Ca（OH）2=CaCChJ+H?。（用于检验二氧化碳气体）。

2.二氧化碳的用途

CC>2的用途依据的性质

①干冰（固体二氧化碳）作制冷剂，用

干冰升华吸热（物理变化）

于食品冷藏、制造舞台雾景、人工降雨。

①二氧化碳不能燃烧；②不支持燃烧；

②灭火

③密度比空气的大

CO2是光合作用的原料，能促进光合作用

③温室肥料（气肥），可以增大农作物

的产量6c+6HCHO+60

叶绿体6I262

④制汽水饮料（碳酸饮料）CO2能溶于水；且与水反应生成碳酸

⑤化工原料，制纯碱、尿素等能与多种物质反应

3.二氧化碳对环境的影响

（1）有利的方面：促进绿色植物进行光合作用，满足人和动物所需的有机物（主要是淀粉）的合成和对氧

气的需求；以及空气中氧气含量的相对稳定和自然界的碳、氧的循环，等等；

（2）不利的方面：

①二氧化碳本身没有毒性，但它不能供给呼吸，当空气中的二氧化碳超过正常含量时，会对人体健康产生

影响（因此，在人群密集的地方应该注意通风换气）；

②由于人类活动（如化石燃料燃烧、森林遭到破坏等）影响，近年来二氧化碳含量猛增，导致温室效应、

全球气候变暖、冰川融化、海平面升高等，现在地球上气温越来越高，主要是因为二氧化碳增多造成的；

因为二氧化碳就像温室的玻璃或塑料薄膜那样，具有保温的作用，使地面吸收的太阳光的热量不易散失，

从而使全球变暖，这种现象叫温室效应，除二氧化碳外，现在这一群体的成员越来越多，还有臭氧、甲烷、

氟氯代烷-氟利昂等，使温度升高，近100年，全球气温升高06C,照这样下去，预计到21世纪中叶，全

球气温将升高1.5-4.5℃；还有，海平面升高也是二氧化碳增多造成的，近100年，海平面上升14厘米，到

21世纪中叶，海平面将会上升25-140厘米，海平面的上升，亚马逊雨林将会消失，两极海洋的冰块也将全

部融化，淹没部分沿海城市，以及使土地沙漠化、农业减产等；

③虽然大气中的水蒸气、云量、颗粒物有可能抵消温室效应，但对温室效应及其长期影响还需要人们进一

步研究；为了保护人类赖以生存的环境，我们应该共同采取措施，防止温室效应进一步增强；例如，人类

应该减少使用煤、石油、天然气等化石燃料，更多地利用太阳能、风能、地热等清洁能源；大力植树造林，

严禁乱砍滥伐森林，等等。

4.化合（分解）反应与氧化反应

（1）基本反应类型

反应类型化合反应分解反应

定义由两种或多种物质以上的物由一种反应物生成两种或两种以

质生成一种物质物质的反应上其他物质的反应

特点多变一一变多

表达式A+B-ABAB—A+B

Mn2

举例2H2O202H2O+O2T

CaO+H2O^=Ca(OH)2

（2）非基本反应类型：

氧化反应：物质与氧发生的化学反应。（注意：是“氧”而不只是限于“氧气”）

有氧气参加的反应一定属于氧化反应。

氧化反应不一定是化合反应（石蜡的燃烧生成了水和二氧化碳两种物质），化合反应不一定是氧化反应。

5.二氧化碳制取的研究

（1）发生装置选择

选择依据：反应物的状态（固、液、气）；反应条件（是否加热）

①固固加热型如图：

应用：高镒酸钾制氧气、氯酸钾制氧气

注意：试管口略向下倾斜

②固液常温型如图：

长颈漏斗可随时分液漏斗可控制加注射器可控制加入

适合制取适合制取

添加液体药品，注入液体的速率，从而液体的速率，从而

少量气体大量气体

意下端管口液封控制反应速率控制反应速率

应用：大理石（石灰石）和稀盐酸制二氧化碳

③补充改进装置：

块状大理石和稀盐酸制二氧化碳的装置改进，可实现固液的分离和接触，从而控制反应的开始和停止。

LcMM——14

■

------->1丁k

■“耳孔隔板十赢L隔板底部破损

布袋子

的试管

L----------------dL----------------vA

开始：打开弹簧夹，液体从长颈开始：打开开始：打开弹开始:将布开始:将试管

漏斗流下，淹没过石灰石，反应弹簧夹簧夹,液体淹袋子浸入溶浸入液体中

开始；没固体液中

停止：夹紧弹簧夹，液体由于气停止：关闭弹停止：提起

停止：关闭停止：提起试

体压强回流回长颈漏斗，液体液簧夹,液体压布袋子离开

弹簧夹管离开液面

面低于隔板固液分离，反应停止入左侧液面

（2）收集装置选择

选择依据：气体的溶解性；气体的密度（气体相对分子质量与空气平均相对分子质量29相比判断）

排水集气法向上排空气法向下排空气法

适合气体溶解度小适合密度比空气大适合密度比空气小

不与水反应的气体不与空气反应的气体不与空气反应的气体

rM/(

彰田

注意事项：导管口出现连续均匀的气注意事项：导管伸入集

注意事项：导管伸入集气瓶底

泡时开始收集；集气瓶口有大量气泡气瓶底部，以保证排尽

部，以保证排尽集气瓶中空气。

往外冒时气体收集满集气瓶中空气。

―—►/植物油>n'

ri|才c

山oF)7'，

LAJO

①所有气体从短管进②V排出的水=丫气体

为防止气体溶解在水中，水面放一层气体进入集气瓶后出现气体进入集气瓶后出现在装置

植物油隔绝二者；集气瓶上端若有空在装置下端气体的验满上端气体的验满在另一侧出气

气，不影响收集的气体的体积数据，在另一侧出气口口

但是要影响手机的气体的纯度

（3）实验室制二氧化碳:

①药品：块状石灰石（或大理石）和稀盐酸（均为混合物）

②反应原理：CaCO3+2HCl=CaC12+H2O+CO2T

A.为什么不能用纯的CaCCh或Na2cCh粉末？

反应速率太快，不易控制。

B.为什么不用浓盐酸？

浓盐酸易挥发，挥发出的氯化氢（HCD气体使制得的二氧化碳不纯。

C.为什么不用稀硫酸？

生成微溶于水的CaSO4覆盖在石灰石表面，阻碍反应的进一步进行。

③检验方法：将制得的气体通入澄清石灰水，若澄清石灰水变浑浊,则证明是二氧化碳。

④验满方法：用燃着的木条，放在集气瓶口，木条熄灭,证明二氧化碳气体已经收集满。

y灰水

图甲图乙

题型一空气的成分及各成分的体积分数

典例1《流浪地球》的热播让普通人了解到“人造空气”帮助人类实现了太空漫步的梦想，它含有70%的氮

气（体积分数）、20%以上的氧气还有二氧化碳等。下列说法错误的是（）

A.“人造空气”比空气中的氮气含量低

B.“人造空气”中的氮气可以用于医疗手术

C.在“人造空气”中，燃着的蜡烛不会迅速熄灭

D.可利用铁丝燃烧来测定“人造空气”中氧气的含量

【答案】D

【解析】A、空气中含有78%的氮气（体积分数），“人造空气”中含有70%的氮气（体积分数），“人造

空气”比空气中的氮气含量低，故选项错误；

B、“人造空气”中的氮气可制成液氮，液氮气化吸热，从而制造低温环境，可以用于医疗手术，故选项错

误；

C、人造空气中氧气的含量和空气中差不多，氧气能支持燃烧，燃着的蜡烛不会迅速熄灭，故选项错误；

D、人造空气中氧气的含量和空气中差不多，铁丝在空气中不能燃烧，所以铁丝在“人造空气”中也不能燃

烧，故选项正确。

故选：D。

典例21根据下列事实说明空气中含有的成分的名称。

（1）酥脆的饼干露置在空气中变软，说明空气中含有水蒸气。

（2）空气可以支持燃烧，说明空气中含有氧气。

（3）空气是制氮肥的重要原料，说明空气中含有氮气。

【答案】（1）水蒸气；

（2）氧气；

（3）氮气。

【解析】（1）酥脆的饼干露置在空气中变软，说明空气中含有水蒸气，饼干吸水变软；

（2）空气可以支持燃烧，说明空气中含有氧气，氧气具有助燃性；

（3）空气是制氮肥的重要原料，说明空气中含有氮气，氮气含氮元素。

题型二氧气和氧气的性质与用途

典例3利用如图装置进行“硫燃烧”的实验：向试管中通入空气，同时用酒精灯给硫粉加热至燃烧；然后停

止通入空气，再用酒精灯加热氯酸钾和二氧化锌的混合物。下列关于该实验的说法不正确的是（）

A.硫粉在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰

B.加热氯酸钾和二氧化镒混合物能提供氧气

C.气囊的主要作用是缓冲气压，防止橡皮塞弹出

D.该装置有利于进行硫粉在空气中和氧气中燃烧的对比实验

【答案】C

【解析】A、硫粉在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，故选项正确。

B、氯酸钾在二氧化镒的作用下加热生成氯化钾和氧气，作用是提供氧气，故选项正确。

C、气囊的主要作用是收集二氧化硫，防止其污染空气，故选项不正确。

D、用酒精灯给硫粉加热至燃烧，然后停止鼓入空气，再用酒精灯给氯酸钾和二氧化镭加热，生成氧气,

该装置有利于进行硫粉在空气中和氧气中燃烧的对比试验，故选项正确。

故选：Co

典例4构建知识网络是化学学习的常用方法，小徐用手掌总结氧气的化学性质（如图所示），手指上的物

质能与掌心的氧气反应。回答下列问题：

占燃

（1）铁丝在氧气中燃烧时，发生反应的化学方程式为3Fe+2O2八''4'燃304

（2）木炭在氧气中燃烧，为了检验所产生的气体，可向集气瓶中倒入的药品是澄清石灰水；

（3）取一根用砂纸打磨干净的镁条和一个陶土网，点燃镁条前，用砂纸打磨的原因：除去表面的氧化

勿；

（4）已知物质X在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,且生成有刺激性气味的气体，则X是硫（填名称）。

占燃

［答案］(1)3Fe+2C>2八Fe3O4。

(2)澄清石灰水。

(3)除去表面的氧化物。

(4)硫。

占燃

【解析】(1)铁丝在氧气中点燃后燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为3Fe+2O2'、'、乩、Fe3O4。

(2)木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，检验二氧化碳用澄清石灰水，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。

(3)取一根用砂纸打磨干净的镁条和一个陶土网，点燃镁条前，用砂纸打磨能够除去表面的氧化物。

(4)已知物质X是在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，且产生刺激性气味的气体，则为硫和空气中氧气点

燃生成二氧化硫，则X为硫。

题型三氧气的制取实验

(1)若用甲装置制取氧气，欲调整试管高度，应调节图中ABC哪个旋钮：A,若调节试管口倾斜

的角度，应调节ABC哪个旋钮：Bo

(2)甲图装置制取氧气，实验完毕时，发现试管炸裂，可能的原因是②③(填序号)。

①用酒精灯外焰加热

②加热前没有擦干试管外壁的水分

③加热时试管口向上倾斜

(3)如选用装置乙作为制取氧气的发生装置，反应的符号表达式为H2O2吧土H2O+O2。

(4)用排空气法收集氧气，检验氧气已经收集满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复

燃，说明氧气已收集满。

(5)小杨同学将MnO2与水泥按一定比例加水混合、凝固，制作成小块状固体，加入图乙装置中制氧气，

以方便实验结束回收二氧化锦。实验前检查该装置气密性的方法是：关闭旋塞，继续注水，使长颈漏

斗中液面略高于试管中液面，一段时间后，高度差不变说明气密性良好。该装置可以控制反应随时发

生，随时停止，其中块状固体应放置A处(填"A”或"B”)利用图乙装置反应一段时间后，需停止反

应，其操作是关闭旋塞

（6）下列关于实验室制氧气并用排水法收集的实验操作先后顺序中不正确的是④（填序号）。

①先检查制氧装置的气密性，再装药品，顺序是先固体后加液体

②先给试管均匀加热，再对着药品集中的部位加热

③等导管口排出的气泡均匀后，再将导管伸入盛水的集气瓶中

④先熄灭酒精灯，再将导管从水槽中取出

【答案】（1）A；B；

（2）②③;

（3）H2O2吧IH2O+O2；

（4）将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满；

（5）使长颈漏斗中液面略高于试管中液面，一段时间后，高度差不变；A；关闭旋塞；

（6）④。

【解析】（1）根据铁架台上三个旋钮的不同作用，依据图示可知，A旋钮可以调整试管高度，B旋钮可

以调节试管口倾斜的角度；

（2）①用酒精灯外焰加热，不会造成试管炸裂，故①不符合题意；

②加热前没有擦干试管外壁的水分，容易导致试管受热不均使试管炸裂；故②符合题意；

③加热时试管口向上倾斜，会造成冷凝水倒流使试管炸裂，故③符合题意；

故选：②③；

（3）装置乙是固液常温型装置，可用过氧化氢溶液和二氧化锌缓和制取氧气，过氧化氢在二氧化镒催化

的作用下反应生成水和氧气，反应的符号表达式为H2O2吧H2O+O2;

（4）用排空气法收集氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，则检验氧气已经收集满的方法是

将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，说明氧气已收集满；

（5）实验前检查该装置气密性的方法是关闭旋塞，继续注水，使长颈漏斗中液面略高于试管中液面，一

段时间后，高度差不变，说明气密性良好，其中块状固体应放置A处，利用图乙装置反应一段时间后，

需停止反应，其操作是关闭旋塞；

（6）①先检查制氧装置的气密性，再装药品，顺序是先固体后加液体，否则会浪费药品，故①不符合题

思；

②先给试管均匀加热，再对着药品集中的部位加热，防止受热不均，引起试管炸裂，故②不符合题意；

③等导管口排出的气泡均匀后，再将导管伸入盛水的集气瓶中，否则会使收集到的气体不纯，故③不符

合题意；

④先熄灭酒精灯，再将导管从水槽中取出，会造成水倒吸，可能使试管炸裂，故④符合题意；

故选：④。

题型四水的组成与净化

幽回电解水时为了增强水的导电性可加入少量氢氧化钠溶液（氢氧化钠未参与反应），电解一定质量的

氢氧化钠稀溶液的过程中，下列说法正确的是（）

A.生成氢气和氧气的质量比为2：1

B.溶液中钠元素质量变大

C.溶液中氢、氧元素质量比不变

D.溶液中氢元素质量分数减小

【答案】D

【解析】A、生成氢气和氧气的体积比（而不是质量比）为2：1,故选项说法错误。

B、氢氧化钠未参与反应，溶液中钠元素质量不变，故选项说法错误。

C、电解水生成氢气和氧气，则溶液中氢、氧元素质量比发生了改变，故选项说法错误。

D、电解水生成氢气和氧气，溶液中氢元素质量减少，溶液中氢元素质量分数减小，故选项说法正确。

故选：D。

典例7醉外生存可以采用如图方法获取饮用水。

（1）此过程发生的是物理（填“物理”或“化学”）变化

（2）上述方法获得的水还需进行杀菌处理。下列三种物质都有杀菌作用，你会选择的杀菌剂是Co

A.高镒酸钾溶液B.硫酸铜溶液C.过氧化氢溶液

【答案】（1）物理；

（2）Co

【解析】（1）图示净化水的过程中没有新物质生成，发生的属于物理变化；故答案为：物理；

（2）高锯酸钾和硫酸铜对人体有害，过氧化氢溶液杀毒后，时间一长就会完全分解为水和氧气，对人体

无害，因此选择的杀菌剂是过氧化氢溶液；故答案为：Co

题型五二氧化碳的性质和用途

阿丽某兴趣小组利用如图装置对二氧化碳的性质进行探究，下列说法错误的是（）

BCD

A.B处现象说明二氧化碳能与石蕊反应使其变红

B.取B处变红后的溶液加热，又会变回紫色

C.C处现象为石灰水变浑浊

D.D处现象说明二氧化碳不可燃，不助燃，密度比空气大

【答案】A

【解析】A、二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊变红色，而不是二氧化碳使紫色石蕊变红

色，故选项说法错误。

B、碳酸不稳定，受热易分解，碳酸分解生成二氧化碳和水，溶液又变回紫色，故选项说法正确。

C、二氧化碳和氢氧化钙反应会生成碳酸钙沉淀和水，C处现象为石灰水变浑浊，故选项说法正确。

D、D处现象是下层蜡烛先灭，上层蜡烛后灭，说明二氧化碳不可燃，不助燃，密度比空气大，故选项

说法正确。

故选：Ao

典例9认识二氧化碳的性质。

（1）根据实验一中的现象可以得出CO2具有的物理性质是二氧化碳的密度比空气大。

（2）实验二中干燥的紫色石蕊纸花不变（填"变”或“不变”）红。要证明CO2能与水反应，还需要

进行的操作是将干燥的紫色石蕊纸花喷水后放入另一瓶装满二氧化碳的集气瓶中（合理即可）

用紫色石蕊co

试液浸泡过2

的干燥纸花

实验二

【答案】（1）二氧化碳的密度比空气大;

（2）不变；将干燥的紫色石蕊纸花喷水后放入另一瓶装满二氧化碳的集气瓶中（合理即可）。

【解析】（1）实验一中下面的蜡烛先熄灭，上面的蜡烛后熄灭，可以得出的实验结论是二氧化碳不燃烧

也不支持燃烧，二氧化碳密度比空气大，二氧化碳的密度比空气大属于物理性质。

（2）二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸显酸性，能够使紫色石蕊试液变红，所以干燥的紫色石蕊纸花不

变红；若要证明二氧化碳能与水反应，则需要让二氧化碳接触到水，生成碳酸，使纸花变红，因此还需

要进行的操作是：将干燥的紫色石蕊纸花喷水后放入另一瓶装满二氧化碳的集气瓶中（合理即可）。

故答案为：（1）二氧化碳的密度比空气大;

（2）不变；将干燥的紫色石蕊纸花喷水后放入另一瓶装满二氧化碳的集气瓶中（合理即可）。

题型六二氧化碳的制取实验

典例10如图是实验室常用的一些装置。

棉花

（1）实验室制取二氧化碳气体时，可以选用的发生装置为B,依据是反应物为固体和液体，不

需要加热；F装置可用来测量生成的CO2气体的体积，其中在水面上放一层植物油的目的是防止二

氧化碳溶于水，使测量结果准确，植物油上方原有的空气对实验的结果没有（选填“有”或“没有”）

明显影响。

（2）若用B装置制氧气，所选的药品是过氧化氢溶液和二氧化镐，若把装置B中的长颈漏斗换成

注射器，与装置B相比其明显的优点是可以控制反应速率。

【答案】（1）B；反应物为固体和液体，不需要加热；防止二氧化碳溶于水，使测量结果准确；没有；

（2）过氧化氢溶液和二氧化镐；可以控制反应速率。

【解析】（1）实验室制取二氧化碳，是在常温下用大理石或石灰石和稀盐酸制取的，反应物为固体和液

体，不需要加热，则可以选用的发生装置为B