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第四章空气
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上传时间: 2014-09-11
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中考复习 化学 第四章 空气
知识点一 空气的成分和用途
知识点二 测定空气中氧气的含量
1．实验原理：通过完全消耗一定量的空气中的 ，导致气体的压强变 ，恢复原状态后减少的体积即为氧气的体积。
2．药品的选择：所选药品只能与空气中的 反应，不能和其他气体成分反应，且反应不能生成 ，另外药品的量要 。常用药品是 、铜丝等。
3．常见实验装置
反应原理：2Cu＋O22CuO(化学方程式)。
4．注意事项
(1)药品按要求选择，一定要足量。 (2)装置的气密性要 。(3)反应完成后要待 再读数。
1．物理性质
颜色： ；气味： ；溶解性： ；密度：比空气 ；液态氧和固态氧都是淡蓝色的。
2．化学性质
氧气具有助燃性，能够支持燃烧。常见物质在空气和氧气中的燃烧现象如下：
(1)硫燃烧
①现象
不同点：在空气中： ， 在氧气中： ；
相同点：放热，生成有刺激性气味的气体。 ②化学方程式：S＋O2SO2。
(2)木炭燃烧
①现象
不同点：在空气中， ， 在氧气中， ；
相同点：放热，都生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。②化学方程式：C＋O2CO2。
(3)铁丝燃烧
①现象
在空气中： ，
在氧气中：剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体；
②化学方程式：3Fe＋2O2Fe3O4。
③注意：在集气瓶中放少量水或铺一层细沙，目的是
3．制法
(1)工业制法
工业上常用 的方法制取氧气。首先通过降温加压，使空气液化，然后蒸发，利用各成分的 不同将其分离开，从而得到氧气，加压贮存于蓝色钢瓶中。这个过程属于 变化。
(2)实验室制法
①反应原理
药 品
化学方程式
高锰酸钾
2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑
氯酸钾
2KClO32KCl＋3O2↑
过氧化氢溶液
2H2O22H2O＋O2↑
②实验装置
③收集及验满方法
a．排水法：当集气瓶口有大量气泡冒出时说明已收集满；b. 法：将带火星的木条 ，木条复燃说明已收集满。
④检验方法
将带火星的木条 ，木条复燃说明气体为氧气。
⑤干燥方法
氧气可以使用 、 、 等干燥剂进行干燥。
4．催化剂
(1)定义
在化学反应中能改变其他物质的 ，而本身的 和 在反应前后都没有发生改变的物质。
(2)特点——“一变，二不变”
①催化剂的作用只是改变反应速率，可以加快也可以减慢。
②反应前后催化剂本身的质量和 性质不变。
1．物理性质
通常状况下，CO2是 色、 味的气体，密度比空气 ， 溶于水。固体CO2俗称 。
2．化学性质
(1)与水反应
如图Ⅱ，CO2通入紫色石蕊试液中生成碳酸(或H2CO3)使溶液由紫色变为 色，反应的化学方程式为H2O＋CO2===H2CO3；碳酸不稳定，易分
解，反应的化学方程式为H2CO3===H2O＋CO2↑。
(2)与碱反应
如图Ⅲ，向澄清石灰水里通入CO2，澄清石灰水变 ，这是由于生成了 的缘故，其化学方程式为CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，这个反应可用来检验CO2气体。
3．制法
(1)工业制法：工业上利用煅烧 的方法制取二氧化碳，化学方程式为
CaCO3CaO＋CO2↑。
(2)实验室制法
①反应原理
利用 或 和 反应制取，反应的化学方程式为
CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。
②实验装置
③收集和验满方法
收集方法： 。
验满：将燃烧的木条 ，木条熄灭说明已收集满。
④检验方法
将 倒入集气瓶中振荡，溶液变 ，说明气体为CO2。
⑤干燥方法
通常使用 对CO2进行干燥，不能使用 、 进行干燥。
1．大气中臭氧层的作用
大气臭氧层主要有两个作用：其一是 。臭氧层能够吸收太阳光中的紫外线，保护地球上的人类和动植物免遭紫外线辐射的伤害；其二为 。臭氧层吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气。
2．温室效应
(1)原因：由于现代化工业社会过多使用 、 和 等矿物燃料，使大气中的二氧化碳浓度剧增。
(2)利弊：适度的温室效应能保证地球上的气温平衡，适于动植物的生存。
在一定程度上导致全球气候变暖，并引起一系列恶果，如①地球上的病虫害增加；②海平面上升；③气候反常，海洋风暴增多；④土地干旱，沙漠化面积增大。
(3)措施：控制二氧化碳含量增加；控制人口增长，科学使用燃料；加强植树造林，绿化大地，尽量减少温室效应给全球带来的巨大灾害。
1．空气污染物有SO2、烟尘、汽车尾气、可吸入颗粒物等，这些污染物主要是由煤、石油燃烧，工业废气任意排放等人类活动造成的。
2．防治空气污染的方法：(1)控制污染源；(2)加强空气质量检测和预报；(3)发展“绿色工程”；(4)使用清洁能源；(5)植树造林，绿化环境。
3．空气污染指数：目前计入空气污染指数的项目暂定为SO2、CO、NO2、O3和可吸入颗粒物等。
中 考 题 集
1．(2012·嘉兴)某科学兴趣小组为了研究物质燃烧的剧烈程度与氧气浓度的关系，需要收集一瓶大约含四分之一空气的氧气，下列操作正确的是( )
2．(2012·杭州)常温下块状大理石投入足量稀硫酸中，刚开始能产生气体，但很快就停止产生。而将大理石粉末逐步投入到足量稀硫酸中却能持续产生气体。由此得出的结论或推理正确的是( )
A．物质间是否发生化学反应，只和反应的条件有关
B．反应物之间必须直接接触才会发生化学反应
C．块状大理石与粉末状大理石的化学性质不同
D．硫酸钡粉末也可和盐酸发生化学反应而溶解
3．(2012·温州)PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，对人体健康影响较大。我国的《环境空气质量标准》规定，PM2.5的一级标准为24小时平均浓度不超过35微克/米3，二级标准为不超过75微克/米3。3月25日，温州等城市的检测结果如下表，则表中城市当日PM2.5达到一级标准的是( )
城市
温州
湖州
舟山
宁波
24小时PM2.5平均浓度
(微克/米3)
33
49
30
40
A.温州、舟山 B．宁波、湖州 C．温州、湖州 D．宁波、舟山
4．(2011·嘉兴)如下图所示，某同学为验证空气中含有少量二氧化碳，将大针筒内的空气一次性压入新制的澄清石灰水中，发现石灰水没有变化。据此，你认为同学应该( )
A．得出空气中没有二氧化碳的结论
B．得出空气中含有少量二氧化碳的结论
C．继续用大针筒向澄清石灰水中压入空气
D．撤去大针筒，用嘴向澄清石灰水中吹气
5．(2011·温州)下图为实验室加热高锰酸钾制取氧气的装置。在实验过程中，当观察到气泡在导气管口连续、均匀地冒出时，才开始收集气体，其目的是( )
A．为了检验该实验装置的气密性 B．为了提高收集到的氧气的纯度
C．防止水槽中的水倒吸使试管破裂 D．防止高锰酸钾颗粒进入导气管
6．(2010·金华)对实验进行改进是创新的表现方式之一。某校科学探究小组的同学用实验室三种漏斗(分液漏斗、长颈漏斗、普通漏斗)装配了A、B、C三套装置，对固液不加热型气体发生装置进行探究。请认真分析并回答下列问题：
(1)A、B装置均可用作实验室制取H2、O2、CO2气体的发生装置。请写出实验室用A、B装置制取O2的化学方程式： 。
(2)C装置不能用作制取气体的发生装置，可在C装置中加装一个小试管，把C装置改装成D装置就能实现制气体的目的。则D装置中小试管的作用是
例1．下列说法中正确的是( )
A．空气中氧气的质量分数为21% B．空气中各成分所占的比例是永恒不变的
C．空气是由多种物质组成的混合物 D．空气质量级别越大，空气质量越好
例2．下列关于氧气的说法中正确的是( )
A．氧气能支持燃烧，不具有可燃性 B．氧气能跟所有物质发生氧化反应
C．鱼在水中能生存，是由于氧气易溶于水 D．带火星的木条一定能在含有氧气的集气瓶中复燃
例3．下列关于二氧化碳的认识中，正确的一组是( )
①二氧化碳比一氧化碳多一个氧原子 ②二氧化碳可供绿色植物光合作用 ③久未开启的菜窖中二氧化碳的含量比空气中的高 ④二氧化碳能使被石蕊试液染成紫色的干燥纸花变红
A．①②③ B．②③ C．②③④ D．①②③④
例4．下列关于催化剂的说法中正确的是( )
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．催化剂必定加快其他物质的化学反应速率
C．二氧化锰只能作催化剂
D．加入催化剂，过氧化氢分解放出氧气的速率增大
例5．下列检验气体的方法错误的是( )
A.检验空气 B. 检验氢气纯度 C.检验氧气 D．检验二氧化碳
例6．为测定空气中氧气的含量，甲、乙、丙三位同学用如图所示的装置分别进行了实验探究。(1)甲同学：点燃红磷立即伸入瓶中并塞上橡皮塞。待红磷燃烧停止并冷却后，打开止水夹，观察到集气瓶中吸入水的体积约占集气瓶容积的________。
(2)乙同学：用炭替代红磷，完成上述实验，发现集气瓶内并没有吸入水，其原因是____________________________。
(3)丙同学：向集气瓶中加入少量的________溶液，然后完成乙同学的实验，得到了与甲同学相同的实验结果。
例7．如图是实验室制取气体的装置。
(1)仪器X的名称是__________。
(2)写出B装置制取CO2的化学方程式
(3)B和C装置均可制取CO2，C装置的优点是可随时控制反应的发生与停止。若打开弹簧夹，固体与液体接触，反应便能发生。请简述使C装置中反应停止的原理：___________________________________________________________
(4)若用D装置采取排水法收集O2，请简述操作步骤：________________________________________________________________________
1.下列关于空气中各组成成分的说法正确的是( )
A．空气中的氧气只有点燃时才能发生化学反应 B．空气中的二氧化碳是形成酸雨的主要原因
C．空气中的氮气可作为生产氮肥的原料 D．空气中的稀有气体没有任何使用价值
2．2012年2月，国务院同意发布新修订的《环境空气质量标准》增加了PM 2.5监测指标。PM 2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，主要来自化石燃料的燃烧(如机动车尾气、燃煤等)。下列有关空气和PM 2.5的说法错误的是( )
A．空气是混合物
B．PM 2.5与形成灰霾天气无关
C．大力发展电动车、减少燃油汽车的尾气排放量可改善空气质量
D．PM 2.5专用口罩中使用了活性炭，是利用了活性炭的吸附性
3．下列关于氧的说法正确的是( )
A．实验室常用电解水的方法来制取氧气 B．夏天食物腐烂与氧气无关
C．铁丝在氧气中燃烧，发出白光，生成黑色固体 D．含氧的化合物可能不是氧化物
4．下列关于二氧化碳的叙述中，错误的是( )
A．自然界中二氧化碳处于循环状态 B．二氧化碳可用于生产碳酸饮料
C．干冰可用于储藏食物和人工降雨 D．可用氢氧化钠溶液检验二氧化碳
6．请根据下列实验装置图回答问题：
(1)写出仪器a、b的名称。a是 ；b是 。
(2)若用B装置制取氧气，反应的化学方程式是 。
(3)甲烷是密度小于空气、难溶于水的气体，实验室用加热无水醋酸钠和碱石灰的固体混合物制取甲烷。制取甲烷的发生装置应选择A(填装置编号，下同)，收集装置应选 ；请写出甲烷完全燃烧的化学方程式 。
1．下列关于空气的说法中错误的是( )
A．空气是一种十分重要的天然资源
B．少量有害气体进入空气中，依靠大自然的自净能力，空气仍能保持洁净
C．按质量计算，空气中约含氮气78%，氧气21%，其他气体和杂质约占1%
D．空气中的稀有气体一般不跟其他物质反应，曾被称为“惰性气体”
2．焊接金属时，能用作保护气的一组气体是( )
A．H2、N2 B．N2、O2 C．CO2、CO D．N2、Ar
3．(2012·杭州)下列有关氧气的叙述正确的是( )
A．氧气能和大多数金属、有机物反应，所以氧气是一种很不稳定的气体
B．铁在氧气中燃烧生成氧化铁
C．给氯酸钾加热，若不加二氧化锰就不产生氧气
D．课本上测定空气中氧气含量的实验中，若将红磷换成木炭实验会失败
4．(2012·绍兴)2012年3月25日，浙江省环保厅开始试报的一项新空气污染指数项目是( )
A．二氧化硫 B．可吸入颗粒物
C．PM2.5 D．一氧化碳
5．下列关于催化剂的说法正确的是( )
A．催化剂能改变其他物质的化学反应速率
B．催化剂能加快化学反应速率但本身的性质不变
C．二氧化锰可作任何反应的催化剂
D．没有催化剂就不能进行化学反应
6．下图依次是实验室制取、收集、检验氧气和验证其性质的装置。其中错误的是( )
7．(2012·台州初级中学模拟)自然界中存在氧循环和碳循环，其中能将二氧化碳转化为氧气的是( )
A．动植物尸体的腐烂 B．动植物的呼吸
C．光合作用 D．燃料的燃烧
8．下列关于二氧化碳的说法错误的是( )
A．二氧化碳可用于制碳酸类饮料
B．干冰(固体二氧化碳)可用于人工降雨
C．常温下二氧化碳是一种有刺激性气味的有毒气体
D．大气中二氧化碳的消耗途径主要是植物的光合作用
9．下列现象的产生，与空气中的水蒸气无关的是( )
A．酥脆的饼干放置在空气中变软
B．夏天从冰箱里取出的冰糕冒“白气”
C．冬季的早晨看到窗户的玻璃上有“冰花”
D．进入久未开启的菜窖或干涸深井使人感到气闷、头昏
10．(2012·金华第四中学调研)如图是某同学设计的验证氧气约占空气总体积1/5的实验装置图。下列操作过程对实验结果的影响说法正确的是( )
A．弹簧夹没夹紧不会对实验结果产生影响
B．燃烧匙内盛放过量的红磷会导致实验结果偏大
C．没等装置冷却就打开弹簧夹会导致实验结果偏大
D．点燃红磷伸入瓶中时，没有立即塞紧瓶塞会导致实验结果偏大
11．下列实验现象描述正确的是( )
A．硫燃烧后生成有刺激性气味的气体
B．木炭燃烧后生成黑色固体
C．铁丝在空气中剧烈燃烧
D．红磷在空气中燃烧时产生白雾
12．实验室制取二氧化碳可以选用的发生装置是( )
13．(2012·台州)碳的耗用量称为“碳足迹”。一般情况下，排放的二氧化碳越多，碳足迹就越大。碳足迹的计算包括一切用于电力、建设、运输等方面的能源以及我们所使用的消耗品。以下做法可以减小“碳足迹”的是( )
A．减少一次性筷子的使用
B．大量使用煤、石油等燃料
C．将生活垃圾进行焚烧处理
D．以私家车出行代替公共交通工具
14．(2012·杭州)小张用足量的盐酸、石灰石反应，并尝试直接利用下图所示装置制取和收集一瓶CO2。你认为小张( )
A．不可能收集到一瓶CO2，因为CO2可溶于水
B．选择B、C两种装置，导管b接导管d可收集到一瓶CO2
C．选择B、C两种装置，导管c接导管d可收集到一瓶CO2
D．选择A、B两种装置，导管a接导管c可收集到一瓶CO2
15．下图是一个具有刻度和活塞可滑动的玻璃容器，其中有空气和足量的白磷，将它放在盛有沸水的烧杯上方，进行实验。请完成实验报告：
实验目的
实验现象
实验结论
测定空气中
氧气的体积分数
白磷着火燃烧，活塞先右移，后左移，最后停在刻度约为8(填整数)的位置上
空气的成分按体积计算氧气约占1/5
16．(2012·衢州)丙同学准备用如图一所示的装置和药品，制取两瓶氧气。请回答下列问题：
(1)在组装反应装置时，发现没有圆底烧瓶，则如图二所示仪器中可以用来替代圆底烧瓶的有 (填序号)。
(2)丙同学在检验气体是否集满时，用点燃的细木条放在集气瓶口，若观察到木条 的现象，可证明瓶中已集满氧气。
(3)请你设计一种回收二氧化锰的简单方案，其主要操作步骤是： 。
17．(2012·嘉兴)如图甲是某同学设计的用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳的装置，但小组的另外三位同学对此装置提出了自己的看法。
A同学：此装置不能用来制取二氧化碳；
B同学：此装置可以制取二氧化碳，但需要太多的稀盐酸，浪费很大；
C同学：此装置可以制取二氧化碳，但应在漏斗下端套上一支小试管(如图乙)。
你认为A同学说此装置不能用来制取二氧化碳的理由是 。C同学改进的装置能解决A、B两位同学提出的问题吗？ 。
18．(2012·台州)某同学采用如图装置，用一些植物的器官来代替MnO2作催化剂，分解H2O2制取氧气，记录如下表：
(1)要使胡萝卜能够更快地促进过氧化氢的分解，可采用的方法是______________。
(2)当量筒内的水达到80毫升时，打开广口瓶的橡皮塞，立即将带火星的木条伸入瓶内，却发现木条不能复燃。请你解释木条不能复燃的原因是____________。
(3)计算：34克15%的H2O2溶液中的溶质完全分解，能制得氧气多少升？(精确到小数点后三位，氧气密度是1.43克/升)
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