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第二单元：我们周围的空气
知识点梳理：
1.空气的成分和组成
（1）空气中氧气含量的测定：
a、实验装置图：如右图
b、实验步骤：
①检查装置的气密性；②集气瓶内装入少量的水，再把剩余的容积分成五等份，并用橡皮筋做上记号；③点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入瓶中，并把塞子塞紧；④红磷燃烧停止，瓶内温度降低，白烟消失后打开弹簧夹。
c、现象：
①红磷燃烧时产生大量的白烟；②打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，水的体积约等
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于集气瓶中原空气体积的1/5。
d、结论：
空气中氧气约占1/5。
e、讨论： ①液面上升小于1/5原因：
装置漏气，红磷量不足，未冷却完全
②能否用铁、铝代替红磷？不能 原因：铁、铝不能在空气中燃烧
（3）空气质量的检测：空气质量可划分为五个等级，空气质量的等级越高，质量越差。目前我国计入空气的首要污染物有：可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮。
（4）常见气体的用途：
①氧气： 供呼吸 （如潜水、医疗急救）；支持燃烧 （如燃料燃烧、炼钢、气焊）
②氮气：惰性保护气（化性不活泼）、重要原料（硝酸、化肥）、液氮冷冻
③稀有气体（He、Ne、Ar、Kr、Xe等的总称）：保护气、电光源（通电发不同颜色的光）、激光技术
2.氧气
（1）氧气的性质
①氧气的物理性质：
通常状况下，氧气为无色、无味的气体。标准状况下，密度为/L，比空气略大（空气为/L）。难溶于水，室温下，水中约能溶解3mlO2。在101kPa时，氧气在变成蓝色液体，时，变成淡蓝色的雪花状固体。
②氧气的化学性质 ：具有氧化性，氧气的助燃性是其氧化性的一种表现
氧气与下列物质反应现象
*铁、铝燃烧要在集气瓶底部放少量水或细砂的目的：防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底
*铁、铝在空气中不可燃烧。
（2）氧气的工业制法：工业上制取氧气：用空气作原料，从空气中分离出氧气
（3）氧气的实验室制法
①实验原理：
2H2O 2H2O+O2↑
2KClO3 2KCl+3O2↑
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
②实验装置：实验装置包括发生装置和收集装置。
发生装置的选择依据；
根据反应物、生成物的状态和反应条件选择。如果选用过氧化氢和二氧化锰制取氧气，应用固体与液体反应且不需要加热型的装置，则选择图A装置，如果选用加热高锰酸钾制取氧气，应用固体加热型装置，则选择图2-7-1B装置。
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D、操作步骤：
用高锰酸钾制取氧气并用排水集气法收集气体的一般步骤为：
a. 组装好仪器并检查装置的气密性；b. 将药品装入试管并在试管口堵上一团棉花，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管；c. 将试管固定在铁架台上；d. 集气瓶里装满水并倒放在水槽中；e. 点燃酒精灯，先预热试管，再对准药品处加热；f. 用排水法收集氧气；g. 收集完毕，将导管撤管撤离水槽；h. 熄灭酒精灯。
E、注意点
a、试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流引起试管破裂
b、药品平铺在试管的底部：均匀受热
c、铁夹夹在离管口约1/3处
d、导管应稍露出橡皮塞：便于气体排出
e、试管口应放一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导管
f、排水法收集时，待气泡均匀连续冒出时再收集（刚开始排出的是试管中的空气）
h、实验结束时，先移导管再熄灭酒精灯：防止水倒吸引起试管破裂
i、用排空气法收集气体时，导管伸到集气瓶底部
3.基本概念
（1）纯净物和混合物
纯净物是由一种物质组成的；
混合物是由两种或多种物质混合而成的，这些物质相互间没有发生化学反应，各物质都保持
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原来的性质。
纯净物和混合物的比较：
①从定义上来说：纯净物是由一种物质组成的，混合物是由两种或多种物质混合而成的
②从特性上来说：纯净物有固定的组成和性质，如熔点、沸点等；可以用符号表示；
混合物没有固定的组成和性质，如熔点、沸点等；不能用符号表示
（2）催化剂（触媒）：
催化剂和催化作用：能够改变其它物质化学反应的速率、而本身的质量和化学性质在反应前后保持不变的物质称为催化剂。在化学反应中催化剂起着催化作用。同一种物质在某个反应中是催化剂，在另一个反应中就不一定起催化作用，如MnO2是H2O2、KClO3分解反应的催化剂，但在KMnO4分解反应中是生成物。同一个化学反应，可以用不同的物质作催化剂，如H2O2分解反应可以用MnO2、Fe2O3甚至红砖粉作催化剂。
（3）化合反应：由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。
分解反应：由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应。
（4）氧化反应：物质与氧（氧元素）发生的反应。
剧烈氧化：燃烧
缓慢氧化：铁生锈、人的呼吸、事物腐烂、酒的酿造
共同点：①都是氧化反应 ②都放热
不同点：剧烈氧化如燃烧时发光，而缓慢氧化不发光，在一定条件下缓慢氧化可转化成剧烈氧化，如：白磷自燃。
重难点例题解析：
1.空气的成分和组成
例1.根据下列现象说明空气中有哪些成份？
（1）燃着的蜡烛放在密闭的玻璃钟罩中，能燃烧一会儿，说明空气中有
（2）冬天室内的玻璃窗上常有水珠出现，说明空气中有
（3）空气是生产氮肥的原料，说明空气中有
（4）澄清的石灰水敞口放置一段时间后变混浊，说明空气中有
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简析：本题以实验现象为知识载体，考查学生对空气成份的认识，密闭钟罩中有空气，蜡烛能在
钟罩中燃烧，说明空气中有氧气；冬天室内玻璃窗上出现水珠，说明空气中有水蒸气，这是由于水蒸气遇冷凝结成水珠；空气中的氮气常用作制氮肥的原料；澄清石灰水放置在空气中变混浊，是由二氧化碳引起的。
答案：（1）氧气 （2）水蒸气 （3）氮气 （4）二氧化碳
例2、有5种物质：①汽车排气形成的烟雾 ②石油化工厂排出的废气 ③人呼出的二氧化碳 ④植物进行光合作用所排出的气体 ⑤煤燃烧产生的烟尘，其中会污染空气的是
A、①②⑤ B、①②③ C、②③⑤ D、①④⑤
简析：本题考查对大气污染物以及污染源的认识，汽车尾气中含有二氧化硫、一氧化碳、氮的
氧化物等，石油化工厂排出的废气中含有一氧化碳、二氧化硫等有害气体。煤燃烧产生的烟尘中含有二氧化硫、氮的氧化物、一氧化碳、粉尘等都能污染空气。植物进行光合作用放出氧气，人呼出的二氧化碳都不会污染空气。
答案：A
2.氧气的性质及其制取制取
例3.某同学做物质在氧气中燃烧的实验，方法如下图，其中不合理的是
简析：木炭、硫、蜡烛在氧气中燃烧分别生成CO2、SO2、CO2和水蒸气，这些物质均为气体，铁丝在氧气中燃烧生成Fe3O4,火星四射，Fe3O4为固体，高温的Fe3O4溅落到集气瓶底，能引起集气瓶炸裂，因此做铁丝在氧气中燃烧实验时，必须在瓶内放少量水或铺一层细沙
答案：B
例4.对氧气的化学性质叙述正确的是
A、化学性质很活泼，能与所有的物质发生反应
B、物质与氧气反应时，一定发光、发热、产生火焰
C、氧气有可燃性，是一种常用的燃料
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D、氧气有氧化性，是一种典型的氧化剂
简析：氧气的化学性质是中考的重点内容之一。氧气的化学性质比较活泼，能与很多物质发生反应，具有氧化性，是一种常用的氧化剂，具有助燃性，不可燃，不能作燃料。虽然氧气化学性质很活泼，但并不是与任何一种物质都反应，如氧气与CO2就不能反应等。物质与氧气发生氧化反应时都能放热，但不一定发光和产生火焰，如铁生锈就不发光，也没有火焰。
答案：D
例5.下列关于实验室制取氧气的叙述中，正确的是
A、制取氧气的大试管管口应向上倾斜，便于气体排出
B、插入水槽中的导气管管口刚有气泡冒出时，就要立即收集气体，否则会造成不必要的浪费
C、用排水法收集氧气结束时，应先撤去酒精灯，后从水槽中拿出导管
D、收集氧气可以用向上排空气法和排水法
简析：本题主要考查实验室中制取氧气的具体操作方法。用固体物质制取气体且对于需要加热的实验，试管口必须略略向下倾斜，防止固体物质的湿存水因受热气化，到试管口又凝成水滴倒流到试管底，引起试管炸裂。对试管进行加热时，因受热，试管中空气从导管口逸出，必须等加热一段时间后，待试剂分解产生气体，在导管口比较均匀地放出时（表现为气泡均匀地连续放出），才开始收集气体，否则收集到的气体不纯净。用排水法收集氧气时，若先撤酒精灯，试管内温度降低，压强减小，容易引起水槽中的水倒流，若水进入试管，会引起热的试管炸裂，正确操作是先将导管从水槽中拿出，然后撤酒精灯。由于氧气比空气略重，且难溶于水，因此可用向上排空气法和排水法收集。
答案：D
例6.在下列中学化学实验常用的实验装置中
（1）请写出有标号的仪器名称：① ② ③ ④
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（2）在常温下，用亚硫酸钠和稀硫酸反应来制取二氧化硫气体，应选用的发生装置是 ，（填序号，下同），由于二氧化硫是易溶于水、密度比空气大的有毒气体，所以应采用 装置进行收集，以便将尾气吸收处理，避免造成大气污染
简析：本题考查了仪器的识别、使用以及对实验中有害尾气的处理等知识，综合性较强，这也是近年来中考命题的趋势。亚硫酸钠与稀硫酸反应是固体与液体在常温下进行的，因此，可采取与过氧化氢用二氧化锰作催化剂制取氧气相类似的实验装置，由于二氧化硫易溶于水、有毒，且密度比空气大，因此可采用E装置，向上排空气法来收集。
答案：（1）①试管 ②酒精灯 ③集气瓶 ④水槽 （2）B （3）E
例7. 下列实验现象描述正确的是（ ）
A. 木炭在空气中燃烧发出白光，生成使石灰水浑浊的气体。
B. 硫粉在氧气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，产生有刺激性气味的气体。
C. 铝箔在氧气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色的固体是氧化铝。
D. 红磷在氧气中燃烧，产生大量的白雾。
解析：注意观察四种物质分别在空气中和氧气中燃烧的现象，就可以准确判断。木炭在空气中燃烧呈红热现象；而在氧气中燃烧才能够发出白光；硫粉在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，而在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰；铝箔在空气中不能燃烧，而在氧气中被点燃时才能够燃烧，叙述正确；红磷在氧气中燃烧产生大量的白烟，是五氧化二磷固体小颗粒，而不是雾，因为雾是液体的小液滴。
答案：C 例8某学习小组在探究活动中要制取一定量的氨气。该小组查阅资料后，得知有以下两个反应可以生成氨气:
a.氮气与氢气在高温高压下，有铁触媒（催化剂）的条件下产生氨气；
b.氯化铵固体和生石灰粉末在加热条件下生成氨气。
（1）请你帮该小组同学选择制取氨气的方法： ；
（2）氨气极易溶于水，密度比空气小。根据以上信息和如下图所示装置，完成下列空白。
①制取氨气发生装置是 ，理由 ；
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②制取氨气收集装置是 ，理由 。
A B C D E
解析：实验室制备物质时通常选择安全、环保和操作简单的实验。本题a中反应条件是高温高压，条件不易达到。气体发生装置的选择要根据反应物的状态和反应条件，制取氨气的反应物都是固体且需要加热，因此发生装置应选A。排水法要求所收集气体不能溶于水，不与水反应；排空气法要求气体不与空气发生反应且与空气的密度差别较大（如果密度比空气大，用向上的排空气法收集；如果密度比空气小，用向下的排空气法收集）。
答案：（1）b（2）①A该反应是加热固体②D氨气易溶于水，不能用排水法收集，又因其密度比空气小，因此用向下的排空气法收集氨气
3.基本概念：
例9.下列反应中既是化合反应又是氧化反应的是( )
A酒精 + 氧气 二氧化碳 + 水
B氧化钙 + 水 氢氧化钙
C 氢气 + 氧气 水
D 磷 + 氧气 五氧化二磷
解析：根据化合反应的特点是由多变一，可定B C D是化合反应，根据氧化反应的概念可知A C D是氧化反应，综上所述，C D 既是化合反应又是氧化反应。
答案：C D
例10.实验室里用二氧化锰作催化剂，加热氯酸钾制取氧气，发生如下反应：
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氯酸钾氯化钾+氧气
（1）若用二氧化锰作催化剂，反应前后二氧化锰的质量 ；
A.不变 B.变大 C.变小 D.可能变大也可能变小
（2）若忘记加入二氧化锰，其结果是（ ）
A.不能产生氧气 B.产生氧气的速率慢 C.产生氧气的总量减少 D.没有氯化钾生成
解析：二氧化锰在反应中起催化作用，加快了反应的速率，但本身的质量和化学性质在反应前后没有变化；二氧化锰可以改变氯酸钾分解速率，没有加入二氧化锰，氯酸钾分解很慢；对于某一反应来说，有时可以选用多种不同的催化剂。
答案（1）A（2）B
综合训练
1、下列物质属于纯净物的是
A、纯净的空气 B、纯净的盐酸 C、保质期内的矿泉水 D、冰水混合物
2、每年的是世界环境日，保护环境是我国的一项基本国策，空气的净化日益得到人们的广泛关注，下列各种气体不属于空气污染物的是
A、二氧化硫 B、氮气 C、一氧化碳 D、二氧化氮
3、区别氮气和二氧化碳气体，可根据它们下列性质中的
A、颜色 B、状态 C、能否使火焰熄灭 D、能否使澄清石灰水变混浊
4、近几年来，很多城市都明令禁止燃放烟花爆竹，原因是：①浪费资源 ②容易引起火灾 ③产生噪音，破坏城市安宁 ④产生大量烟气，严重污染空气 ⑤容易发生爆炸事故，其中禁止燃放烟花爆竹的理由正确的是
A、①③④⑤ B、②③④⑤ C、①②③④ D、①②③④⑤
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5、下列关于空气的说法不正确的是
A、空气是一种混合物 B、空气是一种重要的资源，可以用来制取氮气
C、空气中有些成份对绿色作物非常有用 D、空气中所有成份对人体健康都有益
6、下列用途是由物质的物理性质决定的
A、氧气用于植物的呼吸、医疗急救、金属切割 B、利用铜线做导线
C、稀有气体可以用于充灯泡以延长灯泡寿命 D、用澄清石灰水可以检验CO2
7、汽车安全气囊内所装的化学物质，能在汽车碰撞后10毫秒内生成一种空气中含量最多的气体，该气体是
A、氧气 B、二氧化碳 C、氮气 D、稀有气体
8、氧气跟世间万物如影随形。下列关于氧气的说法正确的是
A、氧气从淡蓝色液体变成无色气体发生了化学变化
B、硫在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰，并有无色刺激性气味的气体产生
C、氧气可用于动植物呼吸、医疗急救、作燃料、切割金属等
D、用带火星的木条可以检查氧气
9、将足量的下列物质分别放在燃烧匙上点燃（或灼烧），分别放入四只如右图所示装置的集气瓶中，立即塞紧橡皮塞，反应结束待冷却后，打开止水夹，导管中水柱上升最少的是放入哪种物质的装置
A、铁粉 B、磷 C、木炭 D、镁
10、用过氧化氢制氧气时忘记放入二氧化锰，充分反应后其结果是
A、放出氧气的总量减少 B、放出氧气的速率加快
C、放出氧气的总量减少，且速率慢 D、放出氧气速率慢，氧气量不变
11、下列反应中，既不是化合反应，又不是分解反应，但是氧化反应的是
A、铁丝在氧气中燃烧 B、蜡烛在氧气中燃烧
C、加热氯酸钾制氧气 D、用过氧化氢制氧气
12、高锰酸钾和氯酸钾的混合物充分加热，直到无气体放出后停止加热，则剩余固体中有几种物质
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A、2种 B、3种 C、4种 D、5种
13、某同学为了研究竹子里面气体的成份，做了下面的实验：
（1）他先将竹子浸在水里，钻个小孔，看到一串串气泡冒出。然后采用 法（填实验室常用的一种集气方法）收集到甲、乙两瓶气体。
（2）将放有少量红磷的燃烧匙伸入甲瓶中，用放大镜聚焦使集气瓶中红磷燃烧，瓶内充满了白烟。说明竹子里的气体中肯定含
（3）往乙瓶中倒入一些澄清石灰水，振荡后，发现石灰水变浑浊，说明竹子里的气体中肯定含有
（4）通过上述两个实验，可以说明竹子里的气体是 （填“混合物”或“纯净物”）
14、氧气是一种重要的物质，根据你对氧气的认识填写下列空白
（1）人类生存离不开氧气，氧气约占空气总体积的
（2）实验室里有多种方法可以制氧气，写出用过氧化氢制取氧气的文字表达式：
（3）下列化学变化中，氧气不作为反应物的是 （填序号）
①天然气燃烧 ②缓慢氧化 ③光合作用 ④钢铁生锈
15、观察、比较与归纳是学习化学的重要方法，对于以下的三个反应：
①镁+氧气氧化镁 ②氢气+氧气水 ③一氧化碳+氧气二氧化碳
（1）通过比较，发现它们有许多共同点，请你写出其中两点：
① ②
（2）以上三个化学反应也有许多不同之处，请你写出其中一个化学反应与另两化学反应的一个不同之处：
16、阅读下列资料，回答有关的问题：
医用体温计的细玻璃管中装有水银（汞），水银在受热时体积膨胀，水银柱上升，水银柱上升的位置与测定人体的体温成正比。水银是一种有毒物质，如果泄露在空气中会慢慢挥发，若吸入人体会引起汞中毒。若不小心打破温度计，应迅速在水银散落处撒上硫粉，汞与硫粉反应生成硫化汞，这样可以消除水银对环境的污染。硫化汞与氧气在加热条件下反应，得到金属汞和二氧化硫
（1）从上述资料我们可以了解到汞的物理性质有：
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（2）用文字表达式表示上述资料中涉及到的两个化学反应：① ②
17.用高锰酸钾制取并收集氧气使用如下图的装置，请回答下列问题。
（1）写出有标号仪器的名称：a ；b ； c ；d ；
（2）指出图中三处错误，并对应说明改正方法。
错误：① ；② ；③ ；
改正：① ；② ；③ ；
（3）当导管口开始有气泡产生时，不宜立即收集，原因是 ；
（4）待集气瓶收集满后，将它取出并放置的方法是 。
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参考答案
1、D 2、B 3、D 4、B 5、D 6、B 7、C 8、D 9、C 10、D
11、B 12、B 13. （1）排水 （2）氧气 （3）二氧化碳 （4）混合物
14、（1）21% （2）过氧化氢水+氧气 （3）③
15、（1）①都是化合反应 ②都与氧气反应 ③反应条件都是点燃等 （2）②③都是气体与气体的反应，①是固体与气体的反应
16、（1）常温下为液体，沸点低，易挥发，受热时体积膨胀
（2）汞+硫→硫化汞 硫化汞+氧气汞+二氧化硫
17.（1）酒精灯 试管 集气瓶 水槽
（2）
（3)刚开始排出的主要是空气
(4)用玻璃片盖住集气瓶口，正放在桌面上