第二单元 我们周围的空气
备考指津 1．空气的组成、空气的污染与防治是中考的必考题目，难度较低，属于识记性的考查。而测定空气中氧气含量的探1．说出空气的主要成分，知道空气中究性命题在中考是热点，也是难点，在氧气含量的测定方法和原理。 今后的命题中，创新实验设计考查的力2．认识空气对人类生活的重要作用。 度将加大。 3．知道氧气的主要性质和用途，认识2．氧气的化学性质和用途相结合，是氧气能与许多物质发生氧化反应。 中考题的重点，常结合生产、科技等方4．初步学会在实验室制取氧气的方法面，以实验题的形式考查知识的综合应和原理。 用。 5．了解自然界中氧气的产生和消耗。 3．氧气的实验室制法是固—固加热制6．能从组成上区分纯净物和混合物。 取气体的典型代表，中考命题几率大，7．认识催化剂的重要作用，初步认识命题热点有氧气的实验室制法的实验常见的化合反应、分解反应等概念，并设计、评价、事故的分析处理、催化剂能解释与日常生活相关的一些现象。 的应用等。 4．通过生活中常见的物质，判断混合物和纯净物；通过提供典型事例，判断化合反应、分解反应和氧化反应。
一、空气的成分
1．对空气的成分的研究
法国化学家拉瓦锡通过实验得出了空气是由氮气和氧气组成的结论。 2．空气的成分 (1)空气成分。 空气的成分 O2 N2 CO2 稀有气体 其他气体和杂质 体积分数 21% 78% 0.03% 0.94% 0.03% 注意：空气中的成分指的是气体体积分数而不是质量分数，一般来说空气的成分比较固定。这是因为动植物的呼吸和腐烂物质的燃烧、钢铁的锈蚀都需要消耗大量的氧气，但是绿色植物在日光下进行呼吸作用会放出大量氧气，使氧气量保持相对稳定。
(2)氮气和稀有气体。
性质：都是无色无味的气体，氮气在常温下化学性质很稳定；稀有气体几乎不与任何物质发生化学反应。
用途：氮气可生产硝酸和化肥，作保护气；稀有气体可作电光源。 3．空气中氧气的含量测定实验 (1)实验装置如下图所示。
考纲要求
(2)实验原理：利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内的压强减小，在大气压的作用下，将水压入集气瓶，进入瓶中水的体积即是氧气的体积。
(3)实验步骤：检查装置的气密性；集气瓶内加入少量水，以水面为基准线，把集气瓶分成五等份；点燃过量的红磷，立即伸入瓶中，把塞子塞紧；红磷燃烧停止后，冷却到室温，
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打开弹簧夹，观察现象。
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(4)实验现象：烧杯中的水进入集气瓶内，水面上升到其容积约处。红磷燃烧产生大量
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白烟。
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(5)实验结论：空气中含有约占空气体积的O2。
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(6)误差分析：①测量结果小于的原因：红磷用量不足，氧气未消耗尽；装置的气密性
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不好，当集气瓶内氧气消耗尽时，瓶内压强减小，瓶外空气进入集气瓶；装置未冷却至室温就打开弹簧夹。
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②测量结果大于的原因可能是：弹簧夹未夹紧乳胶管，在红磷燃烧过程中，有少量瓶5
内气体沿导管排出。
(7)其他装置。
注意：①测量氧气的体积必须是易与氧气反应且没有气体生成的物质。此装置中铁、木炭、硫不能用作测定氧气的反应物。②测量的反应物一定要足量，装置必须密封。
二、空气的污染和防治
1．污染物：有害气体CO、SO2、NOx三种及粉尘。
2．污染源：煤、石油等化石燃料的燃烧，工厂排出的废气，汽车尾气，农作物秸秆的焚烧等。
3．危害：被污染的空气会严重损害人体健康，影响农作物生长，破坏生态环境，全球变暖，臭氧层破坏和酸雨等都与空气污染有关。
4．净化空气的措施：减少化石燃料的燃烧；开发新能源；植树造林。
5．空气质量日报：主要内容包括空气污染指数、首要污染物、空气质量级别等。 三、氧气的性质和用途 1．氧气的物理性质
通常情况下氧气是一种没有颜色、没有气味的气体，降温时变成淡蓝色液体或淡蓝色雪花状固体，密度比空气略大，不易溶于水。
2．氧气的化学性质
氧气是一种化学性质比较活泼的气体，具有氧化性和助燃性，不具有可燃性。 3．氧气与常见物质的反应 反应物 反应现象 化学方程式 注意事项 烟是可燃物燃烧时，产在空气中燃烧产生黄色生的固体小颗粒分散悬火焰，在氧气中燃烧发点燃红磷 浮于空气中而形成的；4P＋5O2=====2P2O5 出耀眼的白光，放热，雾是小液滴分散悬浮于产生大量白烟 空气中而形成的 在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰， 在氧气可在集气瓶底部放少量点燃硫黄 中燃烧发出明亮的蓝紫水或碱液吸收SO2，防止S＋O2=====SO2 色火焰，放热，生成有造成空气污染 刺激性气味的气体 在空气中燃烧持续红夹持木炭的坩埚钳由上点燃木炭 C＋O2=====CO2 热、无烟无焰；在氧气至下缓慢伸入集气瓶
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中燃烧发出白光，放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体 中，以充分利用瓶中氧气使木炭顺利燃烧 必须用光亮的细铁丝，将铁丝一端裹一根火柴先引燃火柴，待火柴临近烧完时伸入集气瓶中，集气瓶底部要放一些水或铺一层细沙，是为了防止生成的熔化物溅落下来炸裂瓶底 把镁条用砂纸打磨光亮 铁 在空气中灼烧红热，不燃烧；在氧气中燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体 点燃3Fe＋2O2=====Fe3O4 镁 在空气中燃烧发出耀眼白光、放热、生成白色固体；在氧气中燃烧比空气中更剧烈 点燃2Mg＋O2=====2MgO 4．用途 氧气两个重要的用途是支持燃烧和供给呼吸。 5．危害
各种事物都具有两面性，氧气对人有有利的一面，但也有有害的一面，如缓慢氧化造成的钢铁腐蚀、食物腐烂。
四、氧气的制法
1．氧气的实验室制法 △2KMnO4=====K2MnO4＋MnO2＋O2↑； MnO2反应原理 2H2O2=====2H2O＋O2↑ MnO22KClO3=====△2KCl＋3O2↑ 实验装置 组装仪器，检查装置的气密组、检、装、夹、点、收、移、熄 性；装药品；收集气体 排水法或向上排空气法 使带火星的木条复燃 排水法，瓶口有气泡冒出为满；排空气法，带火星木条放瓶口复燃为满 实验步骤 收集方法 检验气体 验满 注意： (1)用高锰酸钾制氧气用排水法收集时，高锰酸钾要平铺在试管底部，试管口要塞一团棉花，试管口要略向下倾斜，防止水倒流，炸裂试管；实验结束时，要先取出导管，再熄灭酒精灯，防止因水倒吸而使试管炸裂。
(2)用过氧化氢制氧气时，长颈漏斗管口下端要插入液面以下，防止氧气从长颈漏斗中逸出。
2．氧气的工业制法
(1)分离液态空气制氧气。通过降温加压，使空气变为液态，然后蒸发液态氮先蒸发出来，剩下的主要是液态氧。此过程是物理变化。
(2)利用膜分离技术制氧气。 五、几组概念
1．纯净物和混合物 纯净物 混合物
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宏观组成 微观组成 性质 由一种物质组成，组成固定 由同种分子构成 有固定的物理、化学性质 由两种或多种物质组成，组成不固定 由不同种分子构成 无固定的性质，其中各物质都保持各自的化学性质 2．化合反应、分解反应、氧化反应和缓慢氧化 化学反应的分类 定义 化合反应、氧化反应关系 由两种或两种以上物质生成另一种物化合反应 质的反应 由一种反应物物质生成两种或两种以分解反应 上其他物质的反应 氧化反应 物质与氧发生的反应 进行得很慢，甚至不容易被察觉的氧化缓慢氧化 反应，其特点是发热但不发光 3．催化剂和催化作用 (1)催化剂(又叫触媒)，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改变的物质。
(2)催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。 注意：学习催化剂概念时要注意以下三点。①催化剂只改变反应速率，可增大反应速率，也可减小反应速率；②催化剂的质量在化学反应前后不改变；③催化剂的化学性质在化学反应前后不改变。
要证明某一物质是否为某一化学反应的催化剂应抓住这三点。
1．空气中含量较多且化学性质不活泼的气体是( )。 A．氧气 B．二氧化碳 C．氮气 D．稀有气体
2．到西藏旅游时，有的人常常会感到呼吸困难，这是因为空气成分中( )。 A．氧气的体积分数远大于21% B．氮气的体积分数远小于78%
C．氧气的体积分数仍约为21%，但高原空气稀薄 D．二氧化碳的含量太高
3．如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量。下列说法中不正确的是( )。
A．红磷燃烧一停止立即打开弹簧夹 B．实验前一定要检验装置的气密性
C．此实验可以证明氧气约占空气体积的1/5
D．将红磷换成硫粉，瓶中的水换成浓氢氧化钠溶液进行实验，也能得出相同结论
4．(2011·河南中考)燃煤排出的二氧化硫进入大气后，会引起的环境问题是( )。 A．温室效应 B．白色污染 C．酸雨 D．臭氧层破坏
5．下列关于氧气的说法中，错误的是( )。 A．氧气是空气的主要成分之一 B．氧气可用于医疗急救 C．燃料燃烧一般离不开氧气 D．氧气能支持燃烧，可作燃料
6．下列物质能在空气中燃烧，且产生大量白烟的是( )。
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A．木炭 B．硫粉 C．红磷 D．铁丝
7．利用下列原理制取氧气，具有反应快、操作简便、能耗少、无污染的是( )。
MnO2
A．2KClO3=====△2KCl＋3O2↑
△
B．2KMnO4=====K2MnO4＋MnO2＋O2↑
MnO2
C．2H2O2=====2H2O＋O2↑
△
D．2HgO=====2Hg＋O2↑
8．下列关于实验室用高锰酸钾制取氧气的说法正确的是( )。 A．发生装置选用长颈漏斗和锥形瓶 B．反应不需要加热
C．实验时先检查装置的气密性
D．验满时将带火星的木条伸入集气瓶中
9．(2011·甘肃兰州中考)实验室制取气体常常用到下列装置，根据给出的装置回答下列问题：
(1)写出标号仪器的名称：①______；②______。 (2)若该实验选择装置A来制取氧气，请写出该反应的化学方程式__________________。 (3)若选择高锰酸钾制取并收集较纯净的O2，则应选择装置______。该套装置有一处不足的地方，请你指出并加以改进：
________________________________________________________________________。 (4)用图F装置可收集和干燥氧气；若广口瓶充满水来收集氧气，气体应从______(填“a”或“b”)端通入；若气体从a端通入广口瓶，广口瓶内应盛装______(填试剂的名称)来干燥氧气。
10．(2011·四川雅安中考)下列有关物质的分类，错误的是( )。 A．空气属于化合物 B．水属于氧化物 C．氮气属于纯净物 D．乙醇属于有机物 11．下列说法正确的是( )。
A．物质与氧气发生的反应是化合反应
B．物质与氧气发生的反应都能产生燃烧现象 C．物质与氧气发生的化合反应一定是氧化反应 D．只有物质与氧气发生的反应才是氧化反应
12．单独加热氯酸钾可以产生氧气，许多金属氧化物对氯酸钾的分解有催化作用，分别用下列金属氧化物作催化剂，氯酸钾开始发生分解反应和反应剧烈时的温度如下表所示，根据表中的信息最优的催化剂应为( )。 选项 A B C D 物质 氧化铁 氧化铝 氧化铜 氧化镁
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