九年级化学上第二讲 我们周围的空气.docx

九年级化学（上）第二讲 我们周围的空气
知识点回顾与典型例题
知识点1、空气中氧气含量的测定
实验现象：红磷在集气瓶内燃烧，生成 ，冷却到室温，打开弹簧夹，水进入进入集气瓶，集气瓶内水面上升，约占瓶内原空气体积的 。
实验结论：
空气的成分
氮气

其他气体和杂质
体积分数

0.94%
0.03%
0.03%
【例题1】用来测定空气成分的方法很多， 如上图所示的是用红磷在空气中燃烧的测定方法。请回答下面的问题。
（1）实验过程中，观察到红磷燃烧的现象是 ；该反应的文字表达式是 。
（2）该实验中，红磷需稍过量，目的是 。
（3）待该物质熄灭并冷却后，打开弹簧夹观察到的现象是 ___________；出现该现象的原因是 ；为什么要“待该物质熄灭并冷却后，打开弹簧夹”？ 。
（4）通过实验还可以推断集气瓶中剩余气体的性质是（写两条）： 、 。
（5）实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数低于l/5，这可能是由哪几种原因引起的?（写出2个）____________________________；________________ 。
（6）若实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数大于l/5，这可能是由哪几种原因引起的?（写出1个）____________________________。
（7）某学生用木炭代替实验中的红磷，当木炭停止燃烧，集气瓶冷却到室温。打开弹簧夹后，发现水不能进入集气瓶，原因是 ；若仍用木炭代替红磷，对该生的实验方案应作何改进，才能保证实验成功？（只需答出实验方案中须改进的地方） 。
点燃
点燃
（8）已知：镁+氧气 氧化镁（固体），镁+氮气 氮化镁（固体）。根据上述反应，能否用镁代替白磷测定空气中氧气的体积分数？为什么？ 。

知识点2、物质的分类
纯净物： ，例如
物质
混合物： ，例如
【例题2】下列物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是（ ）
A、二氧化碳，澄清石灰水 B、冰水混合物，五氧化二磷
C、矿泉水，蒸馏水 D、净化后的空气，受污染的空气
【仿真练习】把下面的物质分类。
①五氧化二磷；②纯净的空气；③冰水混合物；④稀有气体；⑤二氧化碳；⑥可口可乐；⑦水；⑧液氧；⑨自来水；⑩高锰酸钾
其中是纯净物的是 ；是混合物的是 。
知识点3、空气中各成分的性质和用途
气体
氧气
氮气
稀有气体
性质

用途

【例题3】在生产和科学研究中，需要用到一些保护气，当焊接金属是，为了隔绝空气，能作为保护气的一组是（ ）
A、氢气、氮气 B、氮气、氧气 C、二氧化碳、氧气 D、氮气、氦气
【仿真练习】
1、薯片等易碎食品宜采取充气袋包装，下列气体中最不适宜充入的是（ ）
A、氮气 B、氧气 C、二氧化碳 D、空气
2、下列不属于氮气用途的是（ ）
A、用作灯泡的填充气 B、用作火箭的助燃剂
C用作粮食的保护气 D、用作制氨气的原料
知识点4、保护空气
主要的空气污染物有 、 、 、 等。
【例题4】下列做法对空气质量指标不会产生影响的是（ ）
A、用氢气作燃料 B、露天焚烧垃圾
C、汽车排放尾气 D、用煤作燃料
【仿真练习】大气中直径小于或等于2.5微米的固体颗粒物称为PM2.5，它容易诱发呼吸道疾病。2012年2月，国务院发布了新的《环境空气质量标准》，下列项目不必列入监测范围的是（ ）
A、二氧化碳 B、二氧化硫 C、一氧化碳 D、PM2.5
知识点5、氧气的性质
（1）氧气的物理性质： 色 味 体，密度 ， 溶于水。
（2）氧气的化学性质： 性、 性
物质（颜色、状态）
反应文字表达式
实验现象
硫（淡黄色固体）

木炭（黑色固体）

铁丝（银白色固体）

红磷（红色固体）

石蜡（白色固体）

【例题5】下列关于氧气的说法中正确的是（ ）
A、氧气在低温、高压的条件下可以转化为液体或者固体
B、氧气是植物光合作用的重要来源
C、氧气的化学性质比较活泼，是可燃物
D、氧气供给呼吸，它和体内物质反应，释放能量，维持生命活动的需要
【例题6】下列实验现象的描述正确的是 ( )
A、白磷自燃产生大量白雾
B、蜡烛在氧气中燃烧，瓶壁有水雾出现
C、铁丝在空气中燃烧火星四射，生成四氧化三铁
D、硫磺在空气中燃烧，发出蓝紫色火焰，且有刺激性气味气体生成
【仿真练习】
1、下面关于氧气的说法中正确的是（ ）
A、氧气是一种性质比较活泼的气体，能氧化所有物质
B、液态氧可用作发射火箭的助燃剂
C、氧气可用于食物保鲜
D、鱼类能在水中生存，说明氧气易溶于水
2、在“氧气的性质”实验中，某同学取一段纱窗网上的细铁丝，在自己收集到的氧气中做“燃烧”的实验，结果没有观察到“火星四射”的现象。造成此实验失败的原因不可能是（ ）
A、收集到的氧气量太少或纯度太低 B、铁丝生锈
C、集气瓶底部没有铺一层细沙 D、没有用火柴引燃
知识点6、氧气的实验室制取
（1）反应原理： ； ；
（2）实验装置：包括发生装置和收集装置。
①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。

②收集装置选择依据：根据生成气体的性质，如水溶性、密度等。
③操作步骤：“查”“装”“定”“点”“收”“离”“熄”
④验满方法：用向上排空气法收集时： ；用排水法收集时：
⑤检验方法： 。
⑥用高锰酸钾制氧气时的注意事项
知识点7、催化剂和催化作用
催化剂： ；特点：“一变”“两不变”
知识点8、工业制取氧气的方法
分离液态空气法：利用氮气和氧气的 不同。
【例题7】按如图所示装置回答下列问题。

（1）指出编号仪器的名称：① ；② ；③ ；④ 。
（2）向气体发生装置内加入药品前，必须 。
（3）实验室用图A装置制取氧气，试管口要塞一团棉花，这样操作的目的是 。
（4）写出加热高锰酸钾制氧气的文字表达式 。
（5）写出图B装置气密性的检验方法： 。
（6）下面是该实验的操作步骤：①点燃酒精灯，给试管加热；②熄灭酒精灯；③检查装置的气密性；④将高锰酸钾装入试管里，用带导管的胶塞塞紧，并将它固定在铁架台上；
⑤收集氧气；⑥将导管从水面下取出。正确的操作顺序是 。
（7）由于氧气 ，因此图A中用 法集气，开始收集氧气的适宜时刻是 。
（8）实验室用图B装置制取氧气，装置中仪器④的主要作用是 。
【例题8】现有下列A、B、C、D、E五种实验装置，回答下面问题。

A B C D E
（1）加热高锰酸钾制取氧气，用 装置（填序号，下同），要想收集一瓶教纯净的氧气可选用 装置。
（2）用图B装置制取氧气，分液漏斗中加入的物质是 。二氧化锰所起的作用是 。
（3）某同学观察到图B装置中烧瓶内有大量气泡产生时，开始用E装置收集氧气，过一段时间后用带火星的木条伸入集气瓶的瓶口、瓶中、瓶底，都未见木条复燃。其可能原因是
（4）氨气极易溶于水，且密度比空气小，实验室常用加热固体硫酸铵和固体熟石灰的混合物来制取氨气，应用 装置，收集氨气最好用 装置。
（5）甲烷（CH4）在实验室里可用排水法或向下排空气法收集，请你根据甲烷的收集方法，推测该气体具有的性质是_________ ________。
（6）A、B两图分别表示磷、铁丝在氧气中燃烧的示意图，请填空：
①A中的现象是
②B图中水的作用是 。
【例题9】研究性学习小组选择“H2O2生成O2的快慢与什么因素有关”的课题进行探究，以下是他们探究的主要过程：
【假 设】H2O2生成的O2快慢与催化剂种类有关
【实验方案】常温下，在两瓶同质量、同浓度的H2O2溶液中，分别加入相同质量的MnO2和水泥块，测量各生成一瓶（相同体积）O2所需的时间。
【进行实验】图是他们进行实验的装置图，气体发生装置中A仪器名称是 ，
此实验中B处宜采用的气体收集方法是 。
【实验记录】
实验编号
1
2
反应物
5%H2O2
5%H2O2
催化剂
1g水泥块
1gMnO2
时间
165秒
46秒
【结 论】该探究过程得出的结论是 。
【反 思】H2O2在常温下分解缓慢，加入MnO2或水泥块后反应明显加快，若要证明MnO2和水泥块是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后
的 是否改变。
H2O2生成O2的快慢与哪些因素有关？请你帮助他们继续探究。（只要求提出一种影响H2O2生成O2的快慢的因素以及相关假设和实验方案）
【假 设】 。
【实验方案】 。
【仿真练习】
1、下列关于催化剂的说法正确的是（ ）
A、用过氧化氢制氧气时，加入催化剂可使生成氧气的质量增加
B、催化剂只能加快其他物质的反应速率
C、某些催化剂可催化不同的反应
D、化学反应前后催化剂的质量和性质不变
2、将混有少量高锰酸钾的氯酸钾放入试管中加热至完全反应，最后剩下的固体有（ ）
A、两种 B、三种 C、四种 D、五种
3、在用氯酸钾制取氧气时，忘记加二氧化锰，其后果是（ ）
A、加热时无氧气产生 B、加热时产生氧气少 C、产生氧气缓慢 D、没有影响
4、常温下，某气体的密度比空气的密度略小，不易溶于水，该气体泄漏时对人体有严重危害。收集该气体的最适宜方法是（ ）
A、排水集气法 B、向上排空气法 C、向下排空气法 D、排水法或向下排空气法
5、课堂上老师做了一个实验：将液态空气倒入一只烧杯中，发现立即冒出大量气泡，把一根燃着的小木条置于烧杯口，小木条火焰熄灭；过一会儿再把燃着的小木条置于烧杯口，此时小木条不但没有熄灭，反而燃烧更旺，据此实验现象回答下列问题： 
（1）由于液氮的沸点比液氧的沸点 （填“高”或“低”），导致 首先从液态空气中蒸发出来。 
（2）“过一会儿，小木条不但没有熄灭，反而燃烧更旺”，其原因是 。
知识点9、化学反应类型
基本反应类型
概念
特点
举例
化合反应

分解反应

氧化
反应
概念
分类
举例

剧烈氧化

缓慢氧化

【例题10】在一定条件下下列反应都能发生，其中既属于化合反应又属于氧化反应的是（ ）
A、葡萄糖+氧气→水+二氧化碳 B、高锰酸钾→锰酸钾+二氧化锰+氧气
C、镁+氧气→氧化镁 D、氢气+氮气→氨气
【例题11】氧气是一种化学性质比较活泼的气体，对氧气化学性质描述正确的是（ ）
A、它跟其他物质的反应都属于氧化反应 B、它跟其他物质的反应都属于缓慢氧化
C、它跟其他物质的反应都有发光放热现象 D、它跟其他物质的反应都有火焰产生
巩固练习
一、选择。
1、下列物质中，含有氧气的是（ ）
A、双氧水 B、高锰酸钾 C、二氧化锰 D、空气
2、校运动会100米赛跑是，会用到发令枪。下列有关发令枪的说法中，正确的是（ ）
A、提供声音供裁判计时 B、提供白烟供裁判计时
C、发令枪火药中含五氧化二磷 D、发令枪火药中含液氧
3、某同学用加热高锰酸钾的方法制取氧气时，实验结束时，发现试管炸裂了，造成试管炸裂原因可能是下列中的（ ）
①没有给试管均匀预热；②试管外壁有水；③试管口没略向下倾斜；④忘了加催化剂；⑤加热时试管与灯芯接触；⑥用排水法收集完氧气后，先撤酒精灯
A、除④外      B、全部      C、除⑥⑦外      D、①②③⑤
4、如右图所示，过氧化氢（H2O2）在催化剂二氧化锰的作用下，迅速分解放出大量的氧气，下列现象正确的是(   ) 
A、气球胀大，红墨水左移    B、气球缩小，红墨水右移 
C、气球胀大，红墨水右移    D、气球缩小，红墨水左移
5、澄清石灰水敞口露置在空气中，液面上会出现一层固体白膜。这说明空气中含有（ ）
A、二氧化硫     B、稀有气体     C、二氧化碳     D、水蒸气
6、对下列实验指定容器中的水，其解释没有体现水的主要作用的是(   ) 

二、填空。
1、有四瓶无色气体，它们分别是氧气、空气、氮气、和二氧化碳气体，为区别它们，将燃着的木条分别伸入四个集气瓶中，使木条燃烧状况不变的是 ，使木条剧烈燃烧的是 ，使燃着的木条熄灭的是 和 。要想区别这两种气体，应采用的方法 ，有 现象的是二氧化碳。
2、小雪发现家里有一瓶无标签的无色液体，为了探究它是何种物质，做了如下实验：把此液体编号为A，加热A液体，发现有气体B产生，在A中加入黑色粉末C，稍微振荡，在常温下就能迅速产生气体B，且产生了常温下为液体的纯净物D，而C的质量在反应前后没有改变。她把B收集起来，用带火星的木条伸入盛B的集气瓶中，木条剧烈燃烧。把黄色粉末E点燃后放入盛B的集气瓶中，能剧烈燃烧，生成一种无色有刺激性气味的气体F。 
（1）根据小雪的实验，分析A、B、C、D、E、F分别是什么物质。写出各物质的名称：
A ；B ；C ；
D ；E ；F ；
（2）在横线上写出题中所发生反应的文字表达式，并从反应物和生成物种类的角度看各属于什么类型的反应，把反应类型写在括号内。 
（ ）
（ ）
（ ）
三、探究实验题。
某化学兴趣小组对教材中“测定空气中氧气含量”的实验（见图Ⅰ）进行了大胆改进，设计了图Ⅱ（选用容积为45mL的18×180mm的试管作反应容器）、图Ⅲ实验方案进行，收到了良好的效果，请你对比分析这三个实验，回答下列有关问题：

（1）用图Ⅱ测定空气中氧气含量，其实验的操作步骤如下：
①点燃酒精灯；②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹；③将少量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹夹紧橡皮管；④读取注射器活塞的数据。
你认为正确的实验操作顺序是（填序号） ；图Ⅱ实验中，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约 mL处才停止；对照图实验Ⅰ，你认为图Ⅱ实验有何优点（回答一点即可） 。
（2）经过研究讨论后该兴趣小组又设计了如图Ⅲ的测定空气中氧气含量的改进装置。
主要操作是：在实际容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，再按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃。（已知白磷在空气中燃烧生成五氧化二磷）
①白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是 ；若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为 mL。
②集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起到哪些作用？ （填写序号）
A、加快集气瓶冷却　　B、液封导气管末端以防气体逸出　　C、缓冲集气瓶内气压的骤然升高
补充题：
1、检查装置气密性时，先用双手握紧容器外壁，再把导管的一段放入水中，会看到
。你认为该装置 （填“漏气”、“不漏气”、“可能漏气”），原因是 。
2、把下列符合题意要求的物质名称写在横线上：①二氧化碳、②二氧化硫、③高锰酸钾、④氧气、⑤四氧化三铁、⑥五氧化二磷、⑦氯酸钾、⑧稀有气体、⑨过氧化氢溶液（填序号）。
（1）通常用作保护气和通电时发出有色光的是 ； 
（2）铁在氧气中燃烧的产物是 ；  
（3）白色固体物质有 ； 
（4）能供呼吸，支持燃烧的物质是 ； 
（5）能使澄清石灰水变浑浊且参与植物光合作用的是 ； 
（6）有刺激性气味且对空气构成污染的气体是 ； 
（7）绿色化学又称环境友好化学，其核心就是要利用化学反应原理从源头消除污染。上述物质中能用于制取氧气，且其反应具备绿色化学的某些特点的是 。
（8）化学性质较活泼，常在氧化反应作氧化剂的是 。
3、利用下列仪器进行实验（所有装置的气密性都已检查完毕） 
（1）把过氧化氢溶液缓缓加入盛有二氧化锰的容器中制取并收集氧气，完成该实验你所选用的仪器有 （填字母）。这种方法与“把二氧化锰加入盛有过氧化氢溶液的试管中制氧气”相比有 等优点。 

（2）某同学继续探究“红砖粉末是否能作过氧化氢分解反应的催化剂？”实验步骤和现象如下：
①他分别向两支试管中加入等质量等溶质质量分数的过氧化氢溶液，向其中一支试管加入一药匙红砖粉末，然后将两支试管中的气体导出通入水中比较产生气泡的快慢，发现加入红砖粉末的试管中反应较快。 
②将反应较快的试管内固体过滤出来，洗涤、烘干、称量。 
③用称量后的固体重复步骤①的实验，现象与步骤①完全相同。  
试回答：步骤①中他除了选用试管外还用到上面列出的仪器有 （填字母）。步骤③的实验目的是 。该学生认为通过上述实验已证明红砖粉末可以作过氧化氢分解反应的催化剂，但老师认为该同学的实验还缺少一个关键步骤，请指出来 。
4、右图有多种功能，如收集气体、洗涤气体、贮存气体等。回答下列问题： 
（1）气体从a端进入集气，该气体必须具有的性质是 。
（2）气体从b端进入集气，该气体必须具有的性质是 。
（3）将此装置倒置后，气体从a端进入集气，该气体必须具有的性质是 。
（4）将此装置倒置后，气体从b端进入集气，该气体必须具有的性质是 。
（5）装置中预先盛满水，将水排出贮气，气体从 端进入。 
（6）用水将瓶中贮有的气体排出使用，水从 端进入。
5、在做“铁在氧气里燃烧”实验时，小芳等同学进行了以下探究活动，请你一同参与。
【探究一】探究铁丝燃烧是否需要纯氧
【实验内容】取0.38mm的铁丝，分别在体积分数为90%、70%、65%、60%、55%的氧气中进行实验。
O2%
90%
70%
65%
60%
55%
实验现象
燃烧剧烈、燃烧时间长，效果好
燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功
燃烧比70%弱，燃烧时间比70%短，实验成功
燃烧比65%弱，燃烧时间更短，实验成功
难以燃烧，只是发红
【结论】就0.38mm铁丝而言，燃烧所需氧气的最低体积分数为 ，且氧气浓度越大，燃烧现象越 （填“剧烈”或“不剧烈”）；
【拓展】上述关于铁丝燃烧所需氧气最低浓度的结论是否合理，请说出理由？ （填“合理”或“不合理”），理由 ；
【探究二】探究铁丝燃烧产生火星四射的原因
【实验内容】取纯铁丝和铁丝含碳量分别为0.1%、0.32%、0.52%、0.69%的铁丝（直径均为0.20mm），分别在氧气中进行实验。
C%
纯铁丝
0.1%
0.32%
0.52%
0.69%
实验现象
无火星四射现象，熔断
有短暂火星四射现象，实验欠成功
火星四射现象明显，实验成功
燃烧比0.32%剧烈，火星四射更明显，实验成功
燃烧比0.52%更剧烈，火星四射，实验成功
【结论】铁丝燃烧产生火星四射现象和 （填元素符号）有关，就0.20mm铁丝而言，燃烧剧烈程度和其含量的关系为 。
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