第二章复习(第一二节))

1第二章复习资料（第一节、第二节）班级姓名【知识整理】一、空气中成分研究1．空气中的成分：按体积分数来分大约为，氮气78%，氧气21%，稀有气体0.94%，二氧化碳0.03%，其他气体为0.03%。2．空气中氧气含量测定实验（1）实验原理：磷（P）＋氧气（O2）点燃五氧化二磷（P2O5）（2）实验现象：点燃红磷，未打开止水夹时，观察到瓶中产生大量的白烟，瓶壁发热；打开止水夹后，烧杯中的水进入瓶中，体积大约占容积的1/5，白烟逐渐消失。（3）实验结论：空气中氧气大约占体积的1/5。（4）实验思考：a．该实验为什么不使用碳、硫、铁或者是镁？答：碳、硫燃烧会分别生成二氧化碳、二氧化硫气体，该两种气体在水中的溶解性不大，占据了锥形瓶中一部分体积，从而使测得的结果偏小。铁在空气中不能燃烧，无法消耗氧气；镁虽然在空气中能与氧气发生燃烧，并且生成固体氧化镁，但同时金属镁还能在空气中与氮气发生反应，生成氮化镁，使得测得结果偏大。b.误差分析:导致实验结果1/5的情况：（1）装置漏气；（2）红磷量不足；（3）装置没有冷却就打开止水夹……导致实验结果1/5的情况：(1)燃烧时红磷没有迅速放入集气瓶(2）燃烧时橡皮塞被冲出……c.你能从该组实验中获得哪些结论？答：氧气在空气中体积大约占1/5；氮气难溶于水（物理性质）；氮气不能支持燃烧也不能燃烧。（化学性质）3．空气污染问题（1）污染来源：工厂的废气，汽车的尾气，矿物燃料的燃烧等（2）污染分类：粉尘（可吸入悬浮颗粒）和有害气体（二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等）（3）污染危害：对人体有害，容易患呼吸道疾病；影响植物的光合作用（4）污染防治：工厂的废气实行先处理后排放；汽车安装尾气净化装置；使用脱硫燃料或开发清洁能源。（5）空气质量日报（周报）的主要内容有哪些？【“空气污染指数”“首要污染物”“空气质量级别”】（6）我国计入空气首要污染物的物质主要有哪些？可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮。（注意：没有二氧化碳）4．空气中其他气体的性质及用途（1）通常情况下，氮气是一种无色无味气体，密度略小于空气，难溶于水；化学性质比较稳定，不容易发生化学反应。通常我们使用氮气做保护气，制取化肥，液氮也用于医疗手术。（2）稀有气体（混合物），旧称惰性气体，化学性质很稳定。氦气由于密度很小，不容易发生爆炸，可以用来做探空气球；氖气用来做防雾灯，一般发红光；氙气用来提高灯的发光强度。二、氧气的有关内容1．氧气在自然界的循环产生途径：植物的光合作用消耗途径：动植物的呼吸作用，燃料的燃烧，缓慢氧化作用22．氧气的性质（1）物理性质：A.通常情况下，氧气是一种无色无味的气体。当温度下降，氧气可以转变为淡蓝色的液氧，甚至淡蓝色的固态氧。B.在通常情况下，氧气不易溶于水，所以氧气能够用排水法收集；C.在标准状态下，氧气的密度略大于空气，所以氧气可以用向上排空气法收集；注意：选择排水法和排空气法的原则排水法的条件：（1）不易溶于水；（2）不能与水发生化学反应。【排水法的优点：】收集的气体纯净；便于观察气体是否已经收集满排空气法的条件：（1）气体密度大于空气的密度选择向上排空气法，若气体的密度小于空气的密度，则选用向下排空气法（2）不与空气中的成分发生化学反应（3）无毒。【排空气法的优点：】收集的气体干燥若气体既能用排水法，又能用排空气法收集时，我们从制得气体的纯度考虑，一般选用排水法收集。（2）化学性质氧气的化学性质比较活泼，能与许多物质发生氧化反应。主要体现了氧气的氧化性和助燃性A．氧气与木炭燃烧现象：在空气中被点燃，发出红光，放出热量，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体；在氧气中，剧烈燃烧，发出白光，放出大量的热，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。文字表达式：碳（C）＋氧气（O2）点燃二氧化碳（CO2）注意：我们在做木炭在氧气集气瓶中燃烧实验时，要注意将燃烧匙由上往下慢慢移动，为了使木炭能与氧气充分接触，使反应完全。B．氧气与铁丝反应现象：在空气中，铁丝不能被点燃；在氧气中，铁丝剧烈燃烧，火星四射，放热，生成一种黑色固体。文字表达式：铁（Fe）＋氧气（O2）点燃四氧化三铁（Fe3O4）注意：（1）在反应之前，必须在集气瓶底部留有少量的水或者细沙，目的是防止高温熔融物溅落炸裂瓶底（2）燃烧之前，将铁丝绕成螺旋状，目的是为了增大接触面积，使空气与铁丝充分接触，容易聚热（3）将铁丝绕在火柴上的目的是引燃铁丝，使铁丝较快提高温度（4）当火柴的火焰接近铁丝时，将铁丝慢慢伸入集气瓶，否则木柴燃烧会消耗瓶内大量氧气使实验失败C．氧气与蜡烛反应现象：在空气中，蜡烛被点燃产生黄白色火焰，有少量的黑烟产生；在氧气中燃烧，蜡烛剧烈燃烧，并且发白光，在集气瓶壁上出现水珠，没有烟，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。文字表达式：石蜡＋氧气点燃二氧化碳＋水结论：可燃物燃烧的现象与氧气的浓度有关，氧气的浓度越大，现象越剧烈。D.氧气与硫反应（1）实验现象：在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰，都有刺激性气味气体产生，该气体能使紫红色的高锰酸钾溶液褪色（2）文字表达式：硫（S）+氧气（O2）二氧化硫（SO2）E．缓慢氧化点燃3物质能与氧气发生缓慢的氧化反应，如动植物的呼吸、金属的腐蚀、食物的腐败、肥料的腐熟等。物质与氧气发生的反应都是氧化反应。知识联系：A．氧气与镁带的燃烧现象：剧烈燃烧，放出耀眼的白光，放热，发出白烟，生成一种白色固体文字表达式：镁（Mg）＋氧气（O2）点燃氧化镁（MgO）生活应用：照明弹、烟火注意：（1）先用砂纸将表面的氧化膜去除后在点燃；（2）应该用坩埚钳夹住镁带（3）实验时，在镁带下方要放有石棉网，防止高温生成物烫坏实验桌B．氧气与白磷燃烧现象：放出大量的白烟，生成白色的固体文字表达式：磷（P）＋氧气（O2）点燃五氧化二磷（P2O5）生活应用：烟雾弹，去除灯泡中的氧气等C．氧气与氢气的燃烧现象：氢气燃烧发出淡蓝色的火焰，用一干冷的小烧杯罩在火焰上方，在烧杯壁出现水雾。文字表达式：氢气（H2）＋氧气（O2）点燃水（H2O）D．铜与氧气反应现象：铜丝不能在空气或氧气中燃烧，加热后，在红色的铜丝表面有黑色的固体产生。文字表达式：铜（Cu）＋氧气（O2）加热氧化铜（CuO）用途：实验室一般用铜丝来去除混合气体中的少量氧气3．氧气的用途（1）支持燃烧：液态氧作为火箭的助燃剂（助燃性），炼钢需要氧气（提高反应炉中的温度），氧炔焰用来气焊与气割；（2）提供呼吸：潜水员和太空飞行员携带的氧气罐。4．氧气的制法（1）工业制法（分离液态空气法）a．具体过程（该过程是物理变化）b．原理：氧气和氮气的沸点不同，氧气的沸点高于氮气的沸点（2）实验室制法气体制备方法基本要求：反应原理正确；步骤简单且操作方便；原料来源丰富且价格低廉；安全性高且污染少。A．高锰酸钾制取氧气（1）实验原理：高锰酸钾（KMnO4）加热锰酸钾（K2MnO4）+二氧化锰（MnO2）+氧气（O2）反应物状态：高锰酸钾（紫黑色固体）（2）注意事项：空气空气除去二氧化碳干燥氮气液态空气降温加压升温-196℃液态氧升温-183℃氧气4（a).试管口要略微向下倾斜：防止水回流，使试管底部破裂。（b).导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出。(c).试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管，污染制取的气体和水槽中的水。(d).排气法收集气体时，导气管要伸入接近集气瓶底部：有利于集气瓶内空气排出使收集的气体更纯。(e).实验结束后，先将导气管移出水面，然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。（3）实验步骤：(a).仪器组装：先下后上，从左到右的顺序。(b).气密性检查：连接仪器，将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中的导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，从水中拿出导管，导管口出现一段水柱。(c).装入药品：按粉末状固体取用的方法（药匙或纸槽）。把药品平铺在试管的底部，塞紧带导管的塞子，将试管固定在铁架台上。(d).加热药品：先使试管均匀受热，后在反应物部位用酒精灯外焰由前向后加热。(e).收集气体：若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集；或向上集气法。(f).检验：用带火星的木条伸入瓶中，发现木条复燃，说明是氧气；验满：气泡从集气瓶口外溢时，说明氧气已经收集满。（排水集气法收集时）用带火星的木条靠近集气瓶口部，木条复燃，证明已满。（向上排空气法收集时）(g).仪器的拆卸：按先右后左，先上后下的顺序。记忆口诀：“查、装、定、点、收、移、熄”B．双氧水（过氧化氢）制取氧气（1）实验原理：过氧化氢（H2O2）水（H2O）+氧气（O2）（2）反应物状态：过氧化氢（无色液体），二氧化锰（黑色粉末状固体）（3）注意事项：（a).分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该深入液面以下，形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出；并且使用分液漏斗时，要求固体为不溶性的块状固体。（b).导气管只需略微伸入试管塞。（c).气密性检查：方法一：连接装置，关闭分液漏斗上的活塞，将导管放入水中，用手紧握锥形瓶，观察水中的导管口有没有气泡冒出，如果有气泡冒出，说明装置不漏气。方法二：连接装置，用止水夹夹住导管，打开分液漏斗的活塞，向漏斗中加入一定量的水，片刻漏斗中液面不下降，说明装置不漏气。其它方法：。。。。。。。（d).装药品时，先装固体后装液体。（e).该装置的优点：可以随时添加液体，从而控制反应的速率。（f).催化剂：一变（改变反应速率），两不变（本身质量和化学性质不变）C．总结：在选择发生装置时应考虑哪些方面的内容？（反应物的状态和反应条件）若固体（或固体+固体）加热生成气体，选用高锰酸钾制氧气装置；若固体+液体常温下制取气体，选用双氧水制取氧气装置。在选择收集装置时应考虑哪些方面的内容？（生成气体的溶解性和密度）二氧化锰