化学第二单元必背知识总结.doc

第二单元 我们周围的空气(必背)
一、 测定空气中氧气含量的实验
【实验原理】
【实验装置】如右图所示。弹簧夹关闭。集气瓶内加入少量水，并做上记号。
【实验现象】 红磷燃烧，产生大量白烟； 放热；冷却后打开弹簧夹，水沿着导管进入集气瓶中，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶空气总体积的1/5。
【实验结论】氧气的体积约占空气总体积的1/5。
【注意事项】
1. 红磷必须过量。如果红磷的量不足，集气瓶内的氧气没有被完全消耗，测量结果会偏小。
2. 装置气密性要好。若装置的气密性不好，集气瓶外的空气进入集气瓶，测量结果会偏小。
3. 冷却后再打开弹簧夹，否则测量结果偏小。
4. 如果弹簧夹未夹紧，或者塞塞子的动作太慢，测量结果会偏大。
5. 在集气瓶底加水的目的：吸收有毒的五氧化二磷；使集气瓶快速冷却。
6. 不要用木炭或硫代替红磷！原因：木炭和硫燃烧尽管消耗气体，但是产生了新的气体，气体体积不变，容器内压强几乎不变，水面不会有变化。
气体
氮气
氧气
稀有气体
二氧化碳
其他气体和杂质
体积分数
78%
21%
0.94%
0.03%
0.03%
二、 空气是一种宝贵的资源
1. 氮气
【物理性质】无色无味的气体，不易溶于水，密度比空气的密度略小。
【化学性质】化学性质不活泼，一般情况下不能支持燃烧，不能供给动植物呼吸。
2. 稀有气体（氦、氖、氩、氪、氙的总称）
【物理性质】没有颜色，没有气味的气体，难溶于水。通电时能发出不同颜色的光。
【化学性质】化学性质很不活泼。所以稀有气体又叫做惰性气体。
三、 常见空气污染物：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧，二氧化碳不是空气污染物。
四、 氧气的性质
【物理性质】密度略大于空气的密度。不易溶于水。气态的氧是无色无味的，液态氧和固态氧是淡蓝色的。
【化学性质】氧气化学性质比较活泼。氧气具有助燃性和氧化性。
五、 氧气的检验方法：把一根带火星的木条伸入集气瓶中，如果带火星的木条复燃，证明是氧气。
六、 氧气与常见物质发生的反应
1. 硫燃烧【实验现象】硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰。生成一种有刺激性气味的气体。
【文字表达式】
2. 细铁丝燃烧【实验现象】细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体。
【文字表达式】
【注意事项】
① 用砂纸把细铁丝磨成光亮的银白色，是为了除去细铁丝表面的杂质。
② 将细铁丝盘成螺旋状，是为了增大细铁丝与氧气的接触面积。
③ 把细铁丝绕在火柴上，是为了引燃细铁丝，使细铁丝的温度达到着火点。
④ 待火柴快燃尽时才缓慢插入盛有氧气的集气瓶中，是为了防止火柴燃烧时消耗氧气，保证有充足的氧气与细铁丝反应。
⑤ 集气瓶里要预先装少量水或在瓶底铺上一薄层细沙，是为了防止灼热的生成物溅落使集气瓶瓶底炸裂。
七、 化合反应的特点是“多变一”，分解反应的特点是“一变多”。
八、实验室制取氧气
1. 加热高锰酸钾制取氧气
l 反应原理：
l 发生装置：
l 收集装置：由于氧气不易溶于水，且不与水发生化学反应，所以可以选择排水法收集气体的装置。
由于氧气的密度比空气大，且不与空气中的成分发生化学反应，所以可以选择向上排空气法收集气体的装置。
l 步骤：
① 查：检查装置的气密性。
② 装：将高锰酸钾装入干燥的试管，并在试管口放一团棉花，并用带导管的橡皮塞塞紧试管。
③ 定：将试管固定在铁架台上。
④ 点：点燃酒精灯，试管均匀受热后，就使酒精灯固定在试管底部加热。
⑤ 收：根据所选的收集装置来确定气体的收集方法。
⑥ 离：把导管撤离水槽。
⑦ 熄：熄灭酒精灯。
l 验满：（用排水法收集）如果集气瓶口有气泡出现，说明气体收集满了。
（用向上排空气法收集）将带火星的木条放在集气瓶口，如果带火星的木条复燃，说明氧气收集满了。
l 检验：将带火星的木条伸入到集气瓶内，如果带火星的木条复燃，说明是氧气。
l 注意事项：
◆ 停止反应时，应先把导管从水槽中移出，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水被倒吸入热的试管中，使试管炸裂。
◆ 加热高锰酸钾时，试管口要放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管。
◆ 试管口略向下倾斜，防止冷凝水回流导致试管炸裂。
◆ 导管伸入试管要短，有利于氧气排出。
2. 分解过氧化氢溶液制取氧气
l 反应原理：
l 发生装置：
3. 加热氯酸钾制取氧气
l 反应原理：
l 发生装置：和加热高锰酸钾制取氧气的装置相同。
九、 催化剂
在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂。
十、氧气的工业制法
实验室制取氧气属于化学变化，工业制取氧气属于物理变化，这是二者的根本区别。
分离液态空气法：在低温、加压的条件下，气态空气变为液态。由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，在-196℃的情况下，液态氮蒸发，剩下的就是液态氧。通常我们把氧气贮存在蓝色的钢瓶里。