中考化学一轮专题复习-第4课氧气与二氧化碳课件

第4课氧气与二氧化碳

一、空气的成分与空气污染1.空气的成分(体积比)气体成分体积比(%)性质用途氮气78化学性质较不活泼，在一般条件下不易与其他物质反应作保护气，食品袋中的防腐剂，制造化肥、炸药的重要原料，液氮冷冻等

气体成分体积比(%)性质用途氧气21不易溶于水，密度比空气略大，化学性质比较活泼供给呼吸，常作氧化剂稀有气体0.93化学性质不活泼，通电时能发出不同颜色的光作保护气，充制霓虹灯，用于激光技术，氦气密度小，用作气球填充气二氧化碳0.04参与植物的光合作用作温室气肥其他0.03

2.空气中氧气体积分数的定量估测装置图注意点

试剂要求：足量红磷装置要求：气密性良好操作要求：待集气瓶冷却到室温后再打开弹簧夹实验现象：产生大量白烟，瓶内液面上升约体积(瓶内剩余空气体积)实验结论：空气是混合物；O2约占_____；可助燃

3.空气污染(1)对空气造成污染的主要是_____________________________等有害气体和烟尘。目前计入空气质量指数的污染物有SO2、NO2、颗粒物、O3和CO等。

(2)空气污染的危害：严重损害人体健康、影响农作物生长、破坏生态平衡、全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等。一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫(3)空气污染的防治：加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，工厂的废气经处理后才能排放，积极植树、造林、种草等。(4)目前环境污染问题：由氟利昂、氮的氧化物排放造成的____________，由CO2等气体过量排放造成的__________，由NO2、SO2等气体排放造成的__________。

臭氧层破坏温室效应酸雨【知识拓展】

1.空气是一种混合物。空气中各种气体的含量是体积分数，不能误解为质量分数。2.空气中氧气体积分数的估测实验中，不能用铁代替红磷的原因是__________________________；不能用碳、硫代替红磷的原因是_________________________________________。

3.二氧化碳不属于空气污染物。普通的铁不能在空气中燃烧产物是气体，压强差不明显，测量结果不准确二、氧气1.性质(1)物理性质：无色、无味的气体，密度比空气__________，__________溶于水，液氧呈__________。

(2)化学性质：是一种化学性质比较__________的气体，具有__________、__________等。

略大不易淡蓝色活泼助燃性氧化性2.氧化反应：物质跟氧发生的反应。物质在不同气体中点燃的现象碳在空气中持续红热，在氧气中发出白光，生成使澄清石灰水变浑浊的气体C＋O2CO2磷生成大量白烟4P＋5O22P2O5

物质在不同气体中点燃的现象硫在空气中发出微弱的淡蓝色火焰，而在氧气中发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体S＋O2SO2镁在氧气中发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体2Mg＋O22MgO

4Al＋3O22Al2O3铝

物质在不同气体中点燃的现象铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体3Fe＋2O2Fe3O4石蜡在氧气中燃烧发出白光，瓶壁上有水珠生成，同时生成使澄清石灰水变浑浊的气体【知识拓展】

验证硫与氧气反应的实验时，在集气瓶底部放少量水的目的：吸收二氧化硫气体以免污染空气。验证铁与氧气反应的实验时，在集气瓶底部放少量水或细沙的目的：防止溅落的高温物质使瓶底炸裂。

(2)催化剂：在化学反应中能改变反应速度，而本身的____________________在反应前后都没有改变的物质。

(3)工业制法：空气冷冻分离法(物理变化)。质量和化学性质【知识拓展】

催化剂特点：一变两不变。催化剂改变反应速度，既可加快也可减慢；只改变速度但不改变自身的质量和化学性质也不改变生成物的质量。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。验证催化剂的化学性质没有改变的方法(以二氧化锰催化氯酸钾分解为例)：将分离干燥得到的二氧化锰继续放入氯酸钾进行对照实验，观察是否仍具有催化作用。从氧元素的利用率角度分析，用氯酸钾制取氧气的利用率最高。氯酸钾中混入少量高锰酸钾加热制取氧气时，先分解的是高锰酸钾，分解生成的二氧化锰对氯酸钾的分解有催化作用。三、燃烧与灭火1.燃烧是可燃物质跟氧气发生的一种_________、_________、剧烈的氧化反应。

物质燃烧必须同时满足三个条件：一是__________；二是________________________________；三是_____________________________。

灭火的原理：①__________；②降低温度到该可燃物的__________以下；③分隔可燃物。

发光发热有可燃物要有助燃剂(常用的助燃剂为氧气)温度达到该可燃物的着火点隔绝氧气着火点2.氧化反应(1)剧烈氧化：如燃烧。(2)缓慢氧化：如_______________________________________等。

共同点：①______________；②__________。

3.爆炸：燃烧以极快的速度在有限的空间里发生，瞬间累积大量的热，使气体体积急剧地膨胀，就会引起爆炸。铁生锈、人的呼吸、食物腐烂、酒的酿造都是氧化反应都放热【知识拓展】

1.着火点是可燃物的固有属性，着火点不能降低，只能降温到着火点以下进行灭火。2.一切可燃性气体、可燃性液体的蒸气、可燃性粉尘与空气(或氧气)的混合物遇火种均有可能发生爆炸。3.爆炸不一定属于化学变化，比如气球爆炸、锅炉爆炸。但由燃烧引起的爆炸一定属于化学变化。四、二氧化碳1.物理性质：无色、无味的气体，密度比空气__________，__________溶于水，固态二氧化碳俗称__________。

2.化学性质：既不能燃烧，也不支持燃烧，不能供人呼吸；与水反应生成__________，能使紫色石蕊试液变红色；能与NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等碱溶液反应。

3.二氧化碳的应用：灭火、人工降雨、作制冷剂、作气体肥料等。大能干冰碳酸

检查装置气密性向上排空气法【知识拓展】

1.二氧化碳的实验室制法所需原料为石灰石和稀盐酸，不能用硫酸或浓盐酸，因为硫酸与石灰石反应生成的硫酸钙微溶于水，会附着在石灰石表面，使反应不能顺利进行；而浓盐酸具有挥发性，会使制得的二氧化碳中含有氯化氢气体。2.由于二氧化碳能溶于水，不适宜用排水法收集。若用排水法收集，则需覆盖油膜，以免二氧化碳溶于水。3.气体制取需要控制反应速率，以能方便收集为宜。实验室制取二氧化碳用石灰石而不用碳酸钠或碳酸钙粉末的主要原因是用石灰石反应速率适宜，便于收集，而碳酸钠或碳酸钙粉末反应太快，不利于收集。[山海联盟联考]科学课堂上，科学兴趣小组开展了“测定空气中氧气含量”的实验活动。类型一

探究空气的成分

大于红磷燃烧放出热量，造成装置内的气体受热膨胀，由此增大的气压大于消耗氧气减小的气压(3)查阅资料可知，在测定空气中氧气含量时，利用铁的缓慢氧化，可将空气中氧气含量消耗至0.2%。如图丁所示，将足量细铁丝固定于试管底部，并倒扣在装有水的烧杯中，充分反应后观察到的现象是___________________________________________________________________________。

铁丝表面有红色物质生成，试管内液面上

跟踪训练1

[杭州中考]小金利用如图甲所示装置(气密性良好)和试剂测定空气中氧气含量，集气瓶中空气的体积为200mL，氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。甲乙(1)实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是________________________________________________________。

(2)反应开始到止水夹打开前，集气瓶内可观察到的现象是__________________________。

(3)小金提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL等于空气中氧气的含量”。据图乙分析，此说法_________(选填“正确”或“错误”)，说明理由：______________________________________________________。

将热量传递给白磷，使白磷的温度达到着火点，使白磷燃烧白磷剧烈燃烧，产生白烟错误白磷未能把氧气耗尽，集气瓶内还有部分氧气剩余【解析】该实验通过白磷燃烧消耗氧气来测定空气中氧气含量。(1)粗铜丝具有良好的导热性，可将热量传递给白磷，使在集气瓶中的白磷温度直接达到着火点燃烧。(3)由图乙可知，反应结束时，集气瓶中剩余氧气体积分数为8.6%，氧气未被全部反应，因此将倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL得到的空气中的氧气含量将会偏小。[台州中考]将燃烧的蜡烛放入图甲装置中，一段时间后，蜡烛会慢慢熄灭。兴趣小组探究其原因的过程如下(气体的含量用体积分数表示)：类型二

探究可燃物燃烧的条件(1)甲同学认为，蜡烛熄灭是装置内的氧气被消耗完了。他设计了图乙的实验装置，待蜡烛熄灭后，用凸透镜聚焦太阳光使白磷的温度达到着火点，观察到__________现象，从而否定了自己的猜想。他重新实验，测得蜡烛燃烧过程中烛焰附近的二氧化碳含量从0.04%上升到7.4%，氧气含量从21%下降到13.8%。

白磷燃烧(2)甲同学又认为可能是二氧化碳含量过高导致蜡烛熄灭。乙同学不赞同，他改变图甲装置中的气体成分，只进行了一次实验，就否定了甲同学的观点。则乙同学进行的实验是__________(填字母)。

实验氧气含量二氧化碳含量蜡烛能否燃烧A21%8.4%能B21%3.4%能C12.8%3.4%不能A(3)还有一种观点：随着蜡烛的燃烧，氧气含量下降，产热速度变慢；当产热量小于散热量，烛芯的温度下降至着火点以下，蜡烛熄灭。如果该观点正确，将图甲装置置于温度更低的环境中实验，则测得烛焰附近的氧气含量最小值会如何变化?并解释原因。________________________________________________________________________________________________________________。

大于13.8%(或变大)；低温环境中，烛焰散热快，降温快，为了维持蜡烛燃烧，需要增加产热，所以需要浓度更高的氧气【解析】

(1)燃烧需要同时满足三个条件：一是有可燃物；二是要有助燃剂，常用的助燃剂为氧气；三是温度达到该可燃物的着火点。白磷燃烧说明装置内必定含有氧气(助燃剂)，否则白磷不能燃烧。(2)探究是否因为二氧化碳含量过高而导致蜡烛熄灭，需要控制氧气含量不变仍为21%，二氧化碳含量高于7.4%。题目(1)中实验结束后装置内二氧化碳的含量为7.4%，蜡烛熄灭；若是因为二氧化碳含量过高而导致蜡烛熄灭，那么实验A的二氧化碳含量更高，蜡烛应该不能燃烧，但是实验结果是蜡烛仍能燃烧，所以实验A可否定该猜测。跟踪训练2

[温州中考]在“烹饪与营养”实践活动中(如图所示)，灶内的木材燃烧一段时间后火焰变小，某同学用长木棒挑开木材堆后，火焰重新变旺，这是因为(

)A.灶内的木材变更多B.木材的着火点降低C.木材接触更多空气D.木材的导热性变强C[嘉兴校级模拟]小海准备在实验室里制取一定量的氧气，用于做细铁丝在纯氧中燃烧的实验。类型三

氧气的性质(1)图甲是制取氧气的发生装置，在实验前需要先检查装置的气密性，正确的操作方法是先将导管末端伸入水槽的液面以下，然后用双手捂住试管，当观察到_____________________且松手后导管口出现一段稳定的液柱，说明气密性良好。

(2)小海采用如图乙所示的装置，制得氧气纯度不高，可以采取的改进措施是___________________________。

(3)改进装置后，进行细铁丝燃烧实验。小海分别在火柴燃烧最旺时和快燃尽时将铁丝伸入集气瓶内，发现在火柴燃烧最旺时伸入，铁丝无法顺利点燃，原因是______________________

导管口有气泡冒出将导管伸入到集气瓶底部火柴燃烧消耗过多氧气跟踪训练3

[杭州校级二模]木炭燃烧实验如图所示，则下列说法正确的是(

)A.①中木炭发出耀眼的白光B.②中氧气为无色气体，密度比空气小C.③中澄清石灰水会变浑浊D.对比①②现象可证明，氧气具有可燃性【解析】对比①②现象可证明，可燃物燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关，不能证明氧气具有可燃性。C[山海联盟联考]小明同学在家中做关于二氧化碳的相关实验。根据老师提供的相关资料，他利用厨房里的小苏打(碳酸氢钠)和白醋，制取二氧化碳气体。(1)小明找了一个大的透明的玻璃杯，将这两种物质分别放入杯中，观察到有大量的气泡产生，细心的小明还发现，在玻璃杯的外侧杯壁上有一些小水珠，用手摸玻璃杯的外壁，感到冰凉。根据这个现象，你推测这个反应是__________(选填“吸热”或“放热”)反应。

类型四

二氧化碳的性质吸热(2)小明想研究二氧化碳的某些性质。他用大可乐瓶做了如图所示的一个装置，按箭头方向通入二氧化碳气体，根据所学知识他预测一段时间后出现的现象是低处的蜡烛先熄灭，高处的蜡烛后熄灭。他做出该推测的理由：______________________________________________________。

二氧化碳本身不能燃烧，也不支持燃烧，密度比空气大(3)实际在实验过程中发现低处的蜡烛熄灭，而高处的蜡烛没有熄灭，试分析可能的原因：_________________________________________________________________________________。

通入二氧化碳气体的流速与低处出口气体流出的流速相同(或二氧化碳的量不够，合理均可)跟踪训练4

[绍兴模拟]某科学兴趣小组设计了如图所示的制取二氧化碳的装置(仪器的固定装置已省略)。这个装置既可用于制取气体，又可用于探究物质性质。

(1)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________________________________________________。

(2)实验开始后，关闭K1和K3，打开K2，观察E中的现象；然后再打开K3观察E中的现象，其不同之处：___________________________________________，写出E中反应的化学方程式：___________________________________。

石蕊试液变红紫色二氧化碳本身不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大关闭K3时E中无现象，打开K3时E中溶液变浑浊Ca(OH)2＋CO2====CaCO3↓＋H2O[绍兴中考]科学是一门以实验为基础的学科。如图A和B所示为实验室中常见的气体发生装置，请回答下列问题：类型五

氧气的制取(1)仪器a的名称是__________。

(2)实验室用过氧化氢制取氧气，发生装置应选择_________(选填“A”或“B”)。

分液漏斗B(3)图C为过氧化氢分解的过程示意图，请将生成物的微观粒子模型补充完整。【答案】

(3)如答图所示。【解析】

(1)仪器a的名称为分液漏斗。分液漏斗的颈部有一个活塞，这是它区别于普通漏斗及长颈漏斗的重要部分，普通漏斗和长颈漏斗的颈部没有活塞，不能灵活控制液体滴入速率。在固液反应制取气体的实验中，其主要作用是控制化学反应的速率。(2)过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，不需要加热，因此选择固液型发生装置B。(3)在化学反应的微观模型中，根据化学反应方程式与质量守恒定律，可知2个过氧化氢分子经催化剂分解为2个水分子和1个氧气分子。跟踪训练5

[浙江多校联考改编]实验室提供H2O2溶液、MnO2、KClO3和KMnO4四种药品及下列仪器.(1)根据提供的药品和仪器，写出符合条件的实验室制取氧气的化学方程式：___________________________。

(2)利用上述药品及仪器可以制取O2，若组装发生和收集O2的装置，需要选择的最佳仪器是_____________(填序号)。

①②⑥⑦[台州校级模拟]小明和小红利用如图所示装置，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。类型六

二氧化碳的制取(1)小明用甲和乙装置组合来制取和收集二氧化碳气体，如何检验二氧化碳是否收集满?请写出具体操作：_________________________________________________。

(2)小红认为用丙装置收集二氧化碳气体的方法比乙更好。你认为她的理由是________________________________________________________________________________(写出一点)。

将燃着的木条放在集气瓶口，若熄灭则表明已满用丙装置收集可直接观察到二氧化碳是否集满(或用丙装置收集到的二氧化碳纯度比乙高)跟踪训练6

[温州文成县二模]小文想用碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳，下列选项的实验装置与操作方法不能达成实验目的是(

)选项ABCD实验装置

操作方法选择固液不加热型发生装置利用向下排空气法收集二氧化碳使用燃烧的木条，检验气体是否集满利用排水法收集二氧化碳B