初中化学九上考前回归--空气 氧气知识梳理

考前回归--空气  氧气

1、空气

（一）空气的成分

（二）空气中氧气含量的测定

（1）实验原理——燃烧法：

利用可燃物——红磷在密闭容器中燃烧消耗氧气，生成白色固体五氧化二磷而无气体生成，因而容器内气体压强减小，进而通过进入集气瓶中水的体积来确定空气中氧气的含量。

（2）实验装置：

（3）实验步骤：

①检查装置的气密性；②在集气瓶中装入少量的水，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，慢慢白烟消失，等瓶内恢复到常温后，打开弹簧夹。

（4）实验现象及结论：

现象：①红磷燃烧时发黄白光，放热并产生大量的白烟。②打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，进水的体积约等于集气瓶中原空气体积的1/5。

结论：氧气约占空气体积的1/5，可支持燃烧。剩余气体（N2）约占4/5，具有不燃烧不支持燃烧，难溶于水的性质。

（5）实验反思

若测得水面上升小于1/5体积的原因可能是：①红磷不足，氧气没有全部消耗完②装置漏气③没有冷却到室温就打开弹簧夹。

能否用铁、铝代替红磷？不能。原因：铁、铝不能在空气中燃烧。

能否用碳、硫代替红磷？不能。原因：产物是气体，不能产生压强差。

（三）空气的污染及防治

对空气造成污染的主要是有害气体（CO、SO2、氮的氧化物）和烟尘等。目前计入空气污染指数的项目为CO、SO2、NO2、O3和可吸入颗粒物等。

空气污染的危害：严重损害人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡.全球气候变暖,臭氧层破坏和酸雨等。

防治措施：加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，工厂的废气经处理过后才能排放，积极植树、造林、种草等。

（四）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、氧气的性质

（一）氧气的物理性质

在通常情况下，氧气是无色、无味的气体，密度为1.429g/L（标准状况下），比空气大，不易溶于水。在降温和加压的条件下，氧气可变为淡蓝色的液体或固体。

（二）氧气的化学性质

氧气的化学性质比较活泼，能支持燃烧，具有助燃性。木炭、硫、磷、铁等物质能够在氧气或空气中燃烧。如下表所示：

氧化反应：物质与氧（氧元素）发生的反应，可分为剧烈氧化和缓慢氧化。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。燃烧、自燃、和缓慢氧化相同点是：都是氧化反应，都放热；而缓慢氧化不发光，另外两个发光。

3、氧气的实验室制取

（一）药品：高锰酸钾（紫黑色晶体）

        或过氧化氢溶液（无色液体）和二氧化锰（黑色粉末）

        或氯酸钾（无色晶体）和二氧化锰（黑色粉末）

（二）原理：高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气

         或过氧化氢 水+氧气

         或氯酸钾 氯化钾+氧气

（三）装置：        

③导管不可伸入试管太长（否则试管中有部分气体不易排出）

④铁夹夹在试管的中上部（防止试管受热不均而炸裂）

⑤酒精灯用外焰加热（因为外焰的温度最高）

②导管不可伸入试管太长（否则试管中有部分气体不易排出）

上图中 B 气体发生装置应注意：

  导管不可伸入试管太长（否则试管中有部分气体不易排出）

（2）收集方法：（选择依据：依密度选择向上或向下排空气法；依水溶性选择是否能用排水法）

排空气法收集时应注意：导管要伸入到接近集气瓶底部（否则难以收集到较纯净的气体）。

排水法收集时应注意：不可一产生气泡就立即收集（因刚排出的气体中混有空气）

                    集气瓶中水要装满（否则收集到的气体中混有空气）

排空气法收集的气体：较干燥但混有空气

排水法收集的气体：不混有空气但较潮湿。

因氧气的密度比空气稍大且不易溶于水，所以氧气可以用向上排空气或排水法收集。

（四）查、装、定、点、收、移、熄

“先点后收”：因刚排出的气体中混有空气，所以要到气泡连续均匀地放出时才可以开始收集。

“先移后熄”：为防止试管冷却，水槽中的水倒流引起试管冷热不均而炸裂。

（五）检验

     验满：带火星的木条置于瓶口，若木条复燃，表明该瓶气体已满（排水法收集时：要观察水槽中集气瓶瓶口有气泡冒出时，表示以收集满了）。

 验证：带火星的木条伸入瓶中，若木条复燃，表明该气体是氧气。

（六）反思问题

（1）若要收集到不混有空气的氧气宜采用什么方法收集？（排水法）若要得到较干燥的氧气呢？（向上排空气法）

（2）用高锰酸钾制氧气，并用排水法收集的实验中。若发现试管破裂，可能的原因是什么？（①试管口没有略向下倾斜；②试管外壁有水没有擦干；③试管底碰灯芯；④没有先均匀受热就固定加热；⑤收集完气体先熄灭酒精灯火焰，再将导管从水槽中移出等等。）若发现收集的氧气中混有空气，可能的原因是什么？（集气瓶中的水没有装满；刚开始加热就马上进行收集。）若发现水槽中的水变红色，其原因又可能是什么？（试管口没有塞一团棉花，加热时高锰酸钾粉末随氧气进入水槽。）

4、催化剂

催化剂（触媒）：在化学反应中能改变（加速或减缓）其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质 在反应前后都没有发生变化的物质。（一变两不变）

催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。

5、氧气的工业制法

工业上，常用分离液态空气法制取氧气。

方法点津

1、正确描述实验现象

（一）注意“烟”和“雾”的区别

“烟”是固体小颗粒悬浮于空气中形成的现象，如红磷在氧气中燃烧产生大量的“白烟”。

“雾”是小液滴悬浮于空气中形成的现象，如打开盛有浓盐酸的试剂瓶时看到的是“白雾”。

（二）注意“光”和“火焰”的区别

 熔沸点较高的可燃物如铁丝、镁条，燃烧时没有火焰只产生“光”（或火星）；可燃性气体、熔沸点较低的固体、易液化的液体，如氢气、硫、酒精等，燃烧时除发光、放热外都有火焰。

（三）不能把结论当成现象来描述

描述实验现象时，对生成物的描述不能直接说出生成什么物质，只能说生成物的颜色、状态、气味或一些特殊的性质等。

2、化学实验中的多功能瓶

多功能瓶（又称“万能瓶”）是化学实验里经常使用与考查的实验装置之一，该装置由一个集气瓶、一个双孔塞和一长一短的两个导管组合而成，具有洗涤、干燥、检验、收集和储存气体等多种用途。

（一）收集气体：

⑴排空气法收集

①向上排气法：用于收集密度比空气大的气体，如O2、CO2等，收集的气体从长管进，空气从短管出，即“长进短出”。

②向下排气法：收集密度比空气小的气体，如H2、CH4等，收集的气体从短管进，空气从长管出，即“短进长出”。

仪器变式（图2）：如果瓶子倒放，则在收集气体时，所有的进出气口也应该交换，如O2、CO2等气体应从b端进入，空气从a端被排出；而H2、CH4等气体应从a端进入。

⑵排水法（图3）：收集不溶于水且不与水反应的气体，如O2、H2、CH4等。瓶中盛满水，收集的气体从短管进，水则从长管出，即“短进长出”。

若想测定被收集气体的体积（图3），可将排出的水直接引入量筒，通过水的体积即可直观读出收集到的气体体积。

（二）气体干燥（图4）：

集气瓶中装入浓硫酸等干燥剂，则需要干燥的气体都从长导管进入，从短导管被排出的气体是干燥后的气体， 即“长进短出”。

 （图4）

（三）气体除杂（洗气）：

瓶中装入适当的溶液，混合气体从长端进入，使溶液与其中的杂质反应，纯净的气体从短端被排出，即“长进短出”。

⑴若要可以除去混合气体中的CO2 ，瓶中装入氢氧化钠浓溶液；

⑵若除去CO中混有的CO2和水蒸气，应先通过氢氧化钠溶液，再通过浓硫酸，混合气体从长管进，通过两次洗气后CO从短管端出。

（四）气体检验

瓶中装入所需的特定试剂，气体流向是长进短出，通过观察显著的现象，来验证某种气体的真实存在。

⑴如检验CO中是否混有CO2，瓶中装入澄清的石灰水，观察石灰水是否变浑浊来证明CO2是否存在；

⑵瓶中装入白色的无水CuSO4 固体，观察是否变蓝来说明气体中是否有H2O存在。

（五）气体流量（图5）

医院给病人输氧气时，也利用了类似装置，并在装置中盛放大约半瓶蒸馏水。长管连接供氧钢瓶，氧气从长端进入，短管导管连接病人吸氧导气管，短导管输出氧气供病人使用。医生可以通过水中冒出气泡