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第二单元 我们周围的空气,考点一,考点二,考点三,考点四,考点五,考点一空气 1.空气的成分及用途,温馨提示一般来说,空气的成分及其含量是比较固定的,但在不同地区和不同时间也会有所不同;空气中的成分比例指的是气体的体积分数,而不是质量分数。,考点一,考点二,考点三,考点四,考点五,2.空气的污染与防治,考点一,考点二,考点三,考点四,考点五,考点二氧气 1.氧气的物理性质 通常状况下,氧气为无色、没有气味的气体,不易溶于水,密度比空气大。在加压和降温的条件下,变成淡蓝色的液体和淡蓝色雪花状的固体。 2.氧气的化学性质 氧气是一种化学性质比较活泼的气体,具有氧化性,在一定条件下可与许多物质发生化学反应,同时放出热量。物质与氧气发生的反应称为氧化反应。,考点一,考点二,考点三,考点四,考点五,氧气与几种常见物质的反应比较表,考点一,考点二,考点三,考点四,考点五,3.氧气的实验室制法 (1)三种实验室制取氧气的方法比较,考点一,考点二,考点三,考点四,考点五,考点一,考点二,考点三,考点四,考点五,操作注意事项: 用KMnO4或KClO3制取氧气时应注意: 试管口要略向下倾斜,以防止冷凝水倒流,造成试管炸裂。 用KMnO4制取氧气时,试管口要塞一团棉花,以防止高锰酸钾粉末进入导气管堵塞导管。 实验结束时要先从水槽中取出导管再熄灭酒精灯,防止水倒吸造成试管炸裂。,(2)氧气的检验方法 将一根带火星的木条伸入瓶内,如果木条复燃,证明集气瓶内的气体是氧气。 (3)验满方法 用向上排空气法收集时,将一根带火星的木条放在集气瓶口,如果木条复燃,证明集气瓶内氧气已收集满。,考点一,考点二,考点三,考点四,考点五,(4)制备和收集氧气的不同装置的评价 三种制取方法对比:a.用过氧化氢制取氧气,反应不需要加热、操作简便、节能、安全,二氧化锰便于分离且不会产生有害物质,符合化学反应的绿色化;但过氧化氢与二氧化锰混合后反应剧烈,需控制反应速率。b.三种制取方法中均出现了MnO2,其中高锰酸钾制氧气中的二氧化锰为生成物,氯酸钾与双氧水制氧气中MnO2是催化剂,可加快反应速率。 收集装置及方法对比:a.用排水法收集的氧气比较纯净,且不需验满,但制取的氧气中含有水分,做有关实验时需用浓硫酸干燥;用排空气法收集氧气操作简便,但相对不纯,且需要验满。b.在使用多功能瓶收集氧气时,需注意气体的进出方向,排空气法时应“长进短出”,排水法时应“短进长出”。,4.装置改进 在用双氧水制氧气的时候,为控制反应速率,应用注射器代替长颈漏斗。,考点一,考点二,考点三,考点四,考点五,考点三纯净物、混合物的比较,考点一,考点二,考点三,考点四,考点五,考点四氧化反应、化合反应、分解反应的比较,考点一,考点二,考点三,考点四,考点五,考点五自然界中的氧循环 1.产生与消耗的途径 (1)产生:绿色植物的光合作用。 (2)消耗:燃料的燃烧;动植物的呼吸作用。 2.意义 维持了相对恒定的大气含氧量,构建了陆地、海洋和大气等环境的物质和能量平衡,为生态系统的正常运转提供可靠的资源保证。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,考法7,考法1空气的成分及用途 对空气成分的考查主要以选择题的形式出现,熟记空气中各成分的体积分数是解答此类题的关键(主要是氮气和氧气)。 例1 (2015北京)右图为空气成分示意图(按体积计算),其中“a”代表的是( ) A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.稀有气体 解析:空气中各成分按体积计算,氧气约占21%,氮气约占78%,稀有气体约占0.94%,二氧化碳约占0.03%,其他气体和杂质约占0.03%。 答案:B,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,考法7,考法2空气的污染与防治 (1)对空气污染的考查,主要是以选择题的形式考查空气污染物和目前计入空气污染指数的项目,注意二氧化碳不属于大气污染物。 (2)联系社会热点问题考查污染物的来源,如造成PM2.5含量增多的原因,考查防治大气污染的措施。此类题主要是以选择题的形式出现,也有少量填空题。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,考法7,例2(2015江苏苏州)今年的6月5日是第44个“世界环境日”,也是我国新环保法实施后的首个“环境日”。我国今年“世界环境日”的主题是“践行绿色生活”。下列做法符合这一主题的是( ) A.将农田中产生的秸秆就地焚烧 B.将废旧电池深埋 C.增加植树造林面积 D.高炉炼铁的废气直接排放到大气中 解析:将农田中产生的秸秆就地焚烧,会产生烟尘,污染空气;将废旧电池深埋,废旧电池中的汞、镉等金属会污染水源;高炉炼铁的废气中有一氧化碳,直接排放到大气中会污染空气。 答案:C 方法点拨:解答此题可从节约能源、减少污染等方面分析,凡是节能减排的措施都是正确的。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,考法7,考法3氧气的性质 (1)对氧气的考查主要是常见物质在氧气中燃烧的现象及注意事项,试题主要是选择题,常考查的物质主要有木炭、硫、磷、氢气、铁、镁等;注意“烟”“雾”“光”“火焰”“火星”等关键词。 (2)考查氧气的性质时,注意氧气不易溶于水,密度比空气略大,可以支持燃烧,但不可燃;分类归纳氧气的主要性质,将性质与氧气的用途相联系。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,考法7,例3(2015山东临沂)下列实验现象的描述中,正确的是( ) A.木炭在氧气中燃烧,生成有刺激性气味的气体 B.硫在氧气中燃烧,发出淡蓝色火焰 C.红磷在空气中燃烧产生大量的白雾 D.铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体 解析:木炭在氧气中燃烧,生成无色无味的气体,A项错误;硫在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,B项错误;红磷在空气中燃烧产生大量的白烟,C项错误;铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体,D项正确。 答案:D,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,考法7,考法4氧气的实验室制法 (1)实验室制取氧气的反应原理、装置的选择、操作步骤、检验方法、验满方法、干燥方法、贮存方法、测定生成氧气的体积、操作注意事项等是考查的重点和热点。 (2)有关实验室制取氧气催化剂的探究实验,解题时应注意以下关键点:催化剂能改变反应速率,其反应前后质量与化学性质不变。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,考法7,例4(2015广东广州)部分实验装置如图所示,请回答下列问题。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,考法7,(1)选择发生和收集O2的装置,填写在下表中(填字母)。,(2)选用F装置收集气体时,下列实验操作正确的是 (填序号)。 反应前,将集气瓶注满水,用玻璃片盖在瓶口,倒立在盛水的水槽中 开始反应后,等到气泡连续且均匀时,再将导管口移入集气瓶内 收集气体后,将集气瓶盖上玻璃片再移出水槽 (3)实验室用KMnO4制备O2的化学方程式是 。若需制备3.2 g O2,至少需要消耗 g KMnO4(已知KMnO4的相对分子质量为158)。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,考法7,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,考法7,答案:(1)B A D(或F) (2) (3)2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 31.6,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,考法7,考法5混合物与纯净物的判断 对纯净物、混合物的考查,主要以文字叙述或图片形式设置选择项,判断物质是纯净物还是混合物。 (1)明确组成物质的种类是解题的关键,根据物质的组成成分进行判断,常考的典型混合物有:空气、煤、石油、自来水、汽水等,解答此类试题时不要受“洁净”“新鲜”“混合”等词语影响。 (2)判断微观示意图中物质的分类时,要观察图中的每个粒子是否一样,若一样则为纯净物,否则为混合物。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,考法7,例5(2015湖南娄底)下列各图中,“ ”和“ ”分别表示两种不同元素的原子,其中表示混合物的是( ),解析:A项表示纯净物、化合物,可能是氧化物;B项是由三种物质组成的混合物;C项和D项表示的是单质。 答案:B,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,考法7,考法6化合反应和分解反应的判断 解题时要注意反应的特点,化合反应是“多变一”,分解反应是“一变多”。 例6(2015广东揭阳)如图所示的微观化学变化,其基本反应类型属于( ) A.置换反应 B.化合反应 C.分解反应 D.复分解反应 解析:反应前的分子是同种物质的分子,故反应物是一种,反应后生成了两种新分子,故生成物是两种,反应符合“一变多”的特点,因而属于分解反应。 答案:C 方法点拨:根据结构图中分子的构成,判断反应前后物质的种类,从而判断反应的类型。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,考法7,考法7有关催化剂的探究 有关催化剂的探究主要是以科学探究的形式进行考查,解题的关键是抓住“改变其他物质的化学反应速率”“质量不变”“化学性质不变”这三点,注意控制变量法的应用。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,考法7,例7(2015贵州遵义)FeCl3溶液能对过氧化氢的分解起催化作用。某小组欲在相同浓度FeCl3溶液的催化下,探究过氧化氢浓度对过氧化氢分解速率的影响。,写出本实验发生反应的化学方程式: ; .分别取相同体积、不同浓度的过氧化氢溶液于锥形瓶中,注入相同体积、相同浓度的FeCl3溶液,如图观察到 ,就可以粗略判断,得出实验结论。 为进一步判断上述实验结论的准确性,运用上图,小刚同学进行了如下实验方案设计。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,考法7,.方案一在不同过氧化氢浓度下,测定收集相同体积的气体所需时间。 方案二在不同过氧化氢浓度下,测定 ; 方案二的实验测量结果:,表中x= ,y= ; 实验结论:通过测量,若V1 V2(填“”“=”或“”),说明 。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,考法7,解析:本实验的反应原理是过氧化氢在氯化铁的催化下分解生成水和氧气。根据反应生成氧气的速率来比较H2O2的分解速率;由于过氧化氢分解产生氧气,所以反应中有气泡产生,粗略的比较可通过比较水槽中产生气泡的速率和量筒中水的下降速率来进行判断;如果要较精确的比较,可利用图示装置,比较相同时间内产生气体的体积或收集相同体积气体所需时间进行比较;本实验的目的是探究不同浓度过氧化氢在相同浓度氯化铁溶液催化下分解速率的比较,所以实验中需控制的变量有氯化铁溶液的浓度、反应的时间,为控制实验时氯化铁溶液的浓度,采取过氧化氢溶液的体积相等,加入等体积、等浓度的氯化铁溶液,所以表中x为3,y为5;根据H2O2浓度对反应速率的影响,相同条件下,H2O2的浓度越大,反应越剧烈,所以本实验中,如果V2大于V1,则说明在相同氯化铁溶液催化下,过氧化氢浓度越大,相同的反应时间,收集到的气体越多,H2O2的分解速率越大。,考法1,考法2,考法3,考法4,考法5,考法6,考法7,答案:2H2O2 2H2O+O2 .水槽中产生气泡的速率和量筒中水的下降速率不同 .在相同时间内收集到气体的体积 3 5 在相同氯化铁溶液催化下,过氧化氢浓度越大,相同的反应时间,收集到的气体越多,H2O2的分解速率越大,空气中氧气含量的测定,1.实验装置 2.实验原理 利用红磷在空气中燃烧消耗掉密封容器内的氧气,生成五氧化二磷白色固体,使容器内压强减小。在大气压强的作用下,水倒吸入容器内,倒吸入的水的体积为氧气的体积。 文字表达式为:红磷+氧气 五氧化二磷。,说明:检查装置的气密性的方法:打开弹簧夹,将导管一端浸入水中,用手焐住容器外壁,导管口有气泡冒出,把手移开,水进入导管,形成一段水柱,则表明该装置的气密性良好。,知识拓展:测定空气中氧气含量的实验,选择可燃物时具备的两个条件:该物质在空气中就能燃烧;该物质燃烧后生成的物质为固体。,例题(2015福建福州)空气中氧气含量测定的再认识。 【实验回顾】图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。 (1)写出红磷燃烧的化学方程式: 。 (2)实验原理:由于红磷燃烧消耗空气中的氧气,使集气瓶内 减小,烧杯中水倒吸到集气瓶中。若装置的气密性良好,操作规范,用量筒测量进入集气瓶中水的体积,能粗略测得空气中氧气的含量。,【问题提出】有实验资料表明:燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时,红磷就无法继续燃烧。因此通过上述实验,测得结果与理论值误差较大。,【实验改进】 .根据铁在空气中生锈的原理设计图2实验装置,再次测定空气中氧气含量。装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。 .测得实验数据如表,【交流表达】 (1)铁生锈过程发生复杂的化学反应,首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁Fe(OH)2,写出该反应的化学方程式: 。 (2)根据表中数据计算,改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是 (计算结果精确到0.1%)。 (3)从实验原理角度分析,改进后的实验结果比前者准确度更高的原因是: ; 。,.【实验探究】,
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