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九年级化学空气、氧气考点汇总与煤炉中的化学反应

2019-08-01

文/刘阳

化学空气氧气考点汇总化学反应年级九年反应 ____

　　九年级化学当中最接近生活的知识带你无非就是空气和氧气的知识了，所以这个知识点的考查几率很大，小编在此整理了相关资料，希望能帮助到您。

　　九年级化学空气、氧气考点汇总

　　空气

　　一、空气成分的研究史

　　1.18世纪70年代，瑞典科学家舍勒和英国的科学家化学家普利斯特里，分别发现并制得了氧气。

　　2.法国科学家拉瓦锡最早运用天平作为研究化学的工具，用定量的方法研究了空气的成分，第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成的”。其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。

　　二、空气中氧气成分的测定

　　1.实验现象：

　　A.红磷燃烧发出黄白色火焰，放出热量，冒出白色浓烟

　　B.(过一会儿白烟消失，装置冷却到室温后打开弹簧夹)烧杯内的水倒流入集气瓶，约占瓶子容积的1/5。

　　2.实验结论：说明空气不是单一的物质;氧气约占空气总体积的1/5。

　　3.原理

　　4.注意事项：

　　A.所用的红磷必须过量，过少则氧气没有全部消耗完

　　B.要等集气瓶(装置)冷却后才能打开弹簧夹，

　　C.装置的气密性要好，(否则测量结果偏小)，

　　D.要先夹住橡皮管，然后再点红磷(否则测量结果偏大)。

　　E.点燃红磷伸入瓶中要立即塞紧瓶塞(否则测量结果偏大)。

　　思考：

　　(1)可否换用木炭、硫磺、铁等物质?如能，应怎样操作?

　　答：不能用木炭或蜡烛(燃烧产生了气体，瓶内体积变化小)，不能用铁(铁在空气中不能燃烧)

　　(2)可否用镁代替红磷?不能用镁，因为镁不但跟氧气反应而且还跟氮气等反应，结果测得的不只是空气中氧气的体积。会远远大于氧气的体积。

　　5..实际在实验中测得的结果比真实值小，其原因可能是A.红磷量不足;B.装置气密性差;C.未冷却至室温就打开止水夹;D.没有预先在导管中装满水

　　三、空气的主要成分

　　(按体积分数)：氮气(N2)78%，氧气(O2)21%(氮气比氧气约为4：1)，稀有气体0.94%，二氧化碳(CO2)0.03%，其它气体和杂质0.03%。空气的成分以氮气和氧气为主，属于混合物。

　　空气成分口诀:氮七八氧二一，零点九四是稀气;零点零三有两个，二氧化碳和杂气

　　四、物质的分类：纯净物和混合物

　　1.纯净物：由一种物质组成的，“纯净”是相对的，绝对纯净的物质是没有的，只要杂质含量低，不至于对生产和科学研究产生影响的物质就是纯净物。

　　2.混合物：两种或多种物质组成的，这些物质相互间没有发生化学反应，各物质都保持各自的性质。

　　注意：划分纯净物、混合物的标准是根据物质的种类来划分的。只含一种物质的就属于纯净物，含有几种物质的就属于混合物

　　五、空气是一种宝贵的资源

　　1.氮气：无色、无味的气体，不溶于水，不燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸，化学性质不活泼。

　　2.稀有气体：无色、无味的气体，通电时能发出不同颜色的光，化学性质很不活泼。

　　六、空气的污染及防治

　　1.造成空气污染的物质：有害气体(一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2))和烟尘。

　　2.污染来源：空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧，石油化工厂排放的废气及汽车排放的尾气。

　　3.被污染的空气带来的危害：损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。

　　存在的环境问题：温室效应(二氧化碳含量过多引起)、臭氧空洞(飞机的尾气、氟里昂的排放)、酸雨(由二氧化硫、二氧化氮引起)。

　　4.防止空气污染的措施：加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用清洁能源。

　　5.目前空气污染指数包括：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。

　　七、未来化学将朝着“绿色化学”——“绿色消毁”和“绿色生产”的方向发展。核心是利用化学原理从源头消除污染。

　　特点：①充分利用资源和能源，原料无毒无害②减少向环境排放废物③原料中的原子全部被消纳，实现零排放(在化合反应中体现)④生产出环境友好产品。

　　氧气

　　一、氧气的物理性质

　　1.色、味、态：通常情况下，是无色无味的气体;

　　2.密度：标准状况下，密度为1.429g/L，略大于空气。(可用向上排空法)

　　3.溶解性：氧气不易溶于水。(可用排水法收集)

　　4.三态变化：降温后，氧气可以变为淡蓝色的液体，甚至淡蓝色雪花状固体。

　　二、氧气的化学性质

　　(一)与非金属(碳、硫、磷)的反应

　　1.木炭(黑色固体)燃烧

　　实验现象：在氧气中：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成一种无色无味气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊。

　　做木炭燃烧实验时，燃烧匙应慢慢从瓶口向瓶底伸入(充分利用瓶内的氧气)。

　　2.硫粉(淡黄色)燃烧：

　　实验现象：在空气中：发出微弱的淡蓝色火焰;放出热量、生成一种带有刺激性气味的气体。

　　在氧气中: 发出明亮的蓝紫色的火焰, 放出热量、生成一种带有刺激性气味的气体。

　　实验时，要在瓶底装少量水)吸收二氧化硫，防止污染空气)。

　　3.红磷(暗红色固体)的燃烧

　　实验现象：在空气中：发出黄白色火焰，放出热量，生成大量白烟

　　在氧气中：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成大量的白烟

　　注意：五氧化二磷(P2O5)是固体，不是气体

　　(二)与金属(镁、铁)的反应

　　1.镁带(银白色固体)在空气中燃烧

　　实验现象：剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色粉末状固体。

　　2铁丝(银白色固体)在氧气中燃烧

　　实验现象：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体。

　　注意：集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水，防止生成的固体物质溅落瓶底，致使集气瓶炸裂。铁丝在空气中不能燃烧

　　(三)与某些化合物(蜡烛、甲烷)的反应——产物均为：二氧化碳和水

　　实验现象：比空气中燃烧剧烈，发出白光，集气瓶内壁出现水珠，有使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体产生。

　　空气中燃烧情况：燃烧产生黄色火焰，放热，稍有黑烟。

　　(四)其他物质与氧气的反应

　　某些物质在一些条件下，与氧气发生缓慢的氧化反应，成为缓慢氧化。缓慢氧化也放热。

　　如：动植物新陈代谢，金属的锈蚀，食物的腐烂、酒醋的酿造、农家肥的腐熟等等。

　　总结：

　　1.氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定的条件下，能与许多物质发生反应并放出大量的热。在这些反应中，氧气提供氧，称为氧化反应。氧气便是常见的氧化剂;具有氧化性。

　　2.物质在纯氧气中燃烧程度比空气中燃烧要剧烈。说明物质燃烧程度，与氧气的浓度大小成正比;

　　3.物质燃烧时有的有火焰，有的会发光，有的会冒烟。一般来说，气体燃烧会有火焰产生，固体直接燃烧，产生光或者火星。生成物有固体，一般都会产生烟，即固体小颗粒;

　　4.物质与氧气反应不一定是燃烧现象，如缓慢氧化。

　　三、氧气的用途

　　(1)供给呼吸：医疗上急救病人，登山、潜水、航空、宇航提供呼吸;

　　(2)支持燃烧：炼钢、气焊与气接、液氧炸弹、火箭助燃剂

　　实验室制取氧气

　　一、工业制法(分离液态空气法)

　　原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同。——物理变化(蒸馏)

　　(1)具体过程

　　(2)注意：该过程是物理变化

　　二、氧气的实验室制法(化学变化)

　　1.双氧水(过氧化氢)制取氧气

　　A.药品：过氧化氢(H2O2)和二氧化锰(黑色粉末 MnO2)

　　B.实验原理：

　　注：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用

　　C.装置：固体与液体反应，不需加热(双氧水的为一类)

　　注意事项：

　　①分液漏斗可以用长颈漏斗代替，但其下端应该伸入液面以下，防止生成的气体从长颈漏斗中逸出;

　　②导管只需略微伸入试管塞

　　③气密性检查：用止水夹关闭，打开分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持续下降，就说明气密性良好。

　　④装药品时，先装固体后装液体

　　⑤该装置的优点：可以控制反应的开始与结束，可以随时添加液体。

　　D步骤：连、查、装(二氧化锰)、定、倒(过氧化氢溶液)、收

　　2.用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气

　　A.药品：、高锰酸钾(暗紫色固体)、氯酸钾(白色固体)与二氧化锰(黑色粉末)

　　B.原理：

　　①加热氯酸钾(有少量的二氧化锰)：

　　注意：MnO2在该反应中是催化剂，起催化作用

　　② 加热高锰酸钾：

　　C.装置：加热固体制气体(加热氯酸钾的为一类)

　　D.操作步骤：(连)查、装、定、点、收、离、熄。

　　① 连接装置：先下后上，从左到右的顺序。

　　② 检查装置的气密性：将导管的一端浸入水槽中，用手紧握试管外壁，若水中导管口有气泡冒出，证明装置不漏气。松开手后，导管口出现一段水柱。

　　③ 装入药品：按粉末状固体取用的方法(药匙或纸槽)

　　④固定装置：固定试管时，试管口应略向下倾斜;铁夹应夹在试管的中上部

　　⑤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。

　　⑥收集气体：

　　a.若用排水集气法收集气体，当气泡均匀冒出时再收集，刚排出的是空气;水排完后，应用玻璃片盖住瓶口，小心地移出水槽，正放在桌面上(密度比空气大)(防止气体逸出)

　　b.用向上排空法。收集时导管应伸入集气瓶底部(为了排尽瓶内空气)

　　用排水法收集时，导管放在集气瓶口

　　⑦先将导管移出水面

　　⑧再停止加热

　　E.易错事项：

　　(1)试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流,使试管底部破裂。药品应平铺在试管底部

　　(2)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。

　　(3)用高锰酸钾制取氧气时，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。

　　(4)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。

　　(5) 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。

　　F、收集方法：

　　① 排水法(不易溶于水)

　　② 向上排空法(密度比空气大)

　　G、检验、验满

　　检验：用带火星的木条伸入集气瓶内，发现木条复燃，说明是氧气;

　　验满：用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明已满。

　　三、催化剂

　　1.概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率(加快或变慢)，但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。

　　2.特点：两不变(质量、化学性质)、一改变(反应速率)

　　注意：①催化剂不能改变生成物的质量，不能决定反应的进行

　　②催化剂不是反应物、又不是生成物

　　③催化剂仅针对某一反应，并不是所有反应的催化剂

　　④某一反应的催化剂可能不只一种

　　3.二氧化锰在一些反应中不只作催化剂，催化剂不一定就只有二氧化锰。(在过氧化氢溶液制取氧气中，催化剂可以用硫酸铜溶液、氧化铁、氧化铜、红砖粉末)。在氯酸钾制取氧气中，二氧化锰的质量和化学性质不变，但质量分数变大。

　　煤炉中的化学反应

　　煤炉是我们常见的生活中用品，常常用它来做饭、炒菜、取暖等，其实，煤炉中还藏着不少的化学知识呢。不信你看：

　　一、煤炉中的化学物质

　　煤的主要成分是碳，同时还含有少量的氢、硫、氮、氧等元素，煤是由多种有机物和无机物组成的复杂混合物。在煤炉中，由于各种反应的发生，常常还有CO2、CO、SO2、NO2、H2等物质生成。

　　二、煤炉中的化学原理

　　现在的煤炉，几乎都使用蜂窝煤作燃料。向煤粉中加入适量的石灰，再加入适量的黏土作为黏合剂，将煤粉做成多孔的蜂窝状即得到蜂窝煤。之所以要做成多孔的蜂窝状就是要使煤在燃烧时，能使空气流通顺畅，增加煤与氧气的接触面积，使煤燃烧更充分，放出的热更多。向煤粉中加入适量的石灰是为了除去煤炭中含有的杂质如硫燃烧而生成的SO2，减少煤燃烧时产生的刺激性气味气体，减轻污染。

　　我们在生炉火时，常常是将木材放在下层，再将蜂窝煤放在木材的上面，先引燃木材，利用木材引燃蜂窝煤。这是因为煤的着火点比较高(280℃)，火柴火焰的温度虽然高于煤的着火点，但是燃烧时间短，产生热量少，所以我们先将着火点较低的木材点燃，利用木材燃烧产生的热量，使温度达到煤的着火点，这样煤才会燃烧。

　　通常煤炉的结构上有三个凸起的支架，可别小看了它们，我们在使用炉火进行烹饪的时候，如果没有它们，做熟饭菜的时间就比较长，而有支架时很快就做好了，因为炉火的外焰温度最高，支架使得厨具正好处炉火外焰上。

　　冬天我们用煤炉取暖时，特别时在晚上封炉火时，一定要注意煤炉排气通畅，因为煤炭在氧气不充足的情况下，燃烧会生成较多的CO，CO有剧毒，因此要注意防止煤气中毒。

　　三、煤炉中的化学反应

　　生活中，我们经常看到在燃烧得很旺的煤炉上方有蓝色的火焰产生，特别是在刚刚添加了新煤后，这个现象会更加明显，这其实这是CO燃烧时产生的蓝色火焰，那么CO是怎么来的呢?

　　原来，煤的主要成分是碳，在煤炉中煤燃烧时，同时发生着多个反应：

　　(1)在煤炉的下层，煤与氧气充分接触，煤充分燃烧，生成二氧化碳。

　　C + O2 =点燃 CO2 (放出热量)

　　(2)在煤炉的中层，则同时发生两个变化，一是此时氧气比较少，煤在氧气比较少的情况下，发生不充分燃烧，生成CO;二是低层反应生成的CO2与煤在高温下反应生成CO，在添加了新煤后，有较多的煤来参加这个反应，生成的CO会更多会。

　　① 2C + O2 =高温 2CO(放出热量)

　　② CO2 + C =高温 2CO (吸收热量)

　　(3)在煤炉的上层，反应生成的CO又与空气中的氧气接触，发生反应生成CO2。