二.空气和氧气

九上化学空气和氧气知识点大纲，包含氧气的制取、催化剂、反应，本脑图有助于帮助您熟悉知识要点，加强记忆。有需要的同学，可以收藏下哟。

空气和氧气

• 空气
  • 组成
    • 氮气
      • 78％
    • 氧气
      • 21％
    • 稀有气体
      • 0.94％
    • 二氧化碳
      • 0.03％
    • 其他气体和杂质
      • 0.03％
    • 注意： ①都是体积分数 ②稀有气体不是含量最低的气体 ③空气中各组分的体积分数可能略有变化 但一般情况下相对稳定.
  • 各成分用途
    • 氮气
      • 填充灯泡延长使用寿命，防腐、作保护气、冷冻机、制氮肥
    • 氧气
      • 登山、潜水、医疗、气焊等行业、可作火箭助燃剂
    • 稀有气体
      • 航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯；氦气填充气球
    • 二氧化碳
      • 常见的灭火剂；光合作用的主要原料；制造干冰，人工降雨
  • 污染与保护
    • 二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物 （微粒直径小于等于10微米，称PM₁₀,又称飘尘) 和臭氧
    • 二氧化硫和二氧化氮是形成酸雨的主要污染物，一氧化碳易使人中毒；
    • 二氧化碳会造成温室效应，但不是空气污染物。
  • 纯净物和混合物
    • 若由两种或两种以上的物质混合而成的物质叫做混合物
    • 若只由一种物质组成的物质叫做纯净物
    • 若只由一种物质组成的物质叫做纯净物
    • 注意： ①混合物中的各成分保持自己的化学性质 ②冰水混合物是纯净物
• 红磷燃烧实验
  • 问题
    • 怎么才能把空气中的氧气移走呢？
      • 氧气消耗 无气体生成 装置内气体压强减小
      • 汞+氧气→（加热）氧化汞
  • 实验
    • 操作
      • 检查装置的气密性
      • 向集气瓶中装入少量水，做上记号， 并将水面上方空间分为5等份
      • 夹紧弹簧夹，向燃烧匙中加入足量的红磷
      • 点燃红磷，迅速伸入集气瓶，塞紧瓶塞
      • 反应结束装置冷却后再打开弹簧夹
    • 现象
      • 红磷燃烧，黄色火焰，放出热量，产生白烟
      • 当冷却至室温打开弹簧夹时，烧杯中的水倒吸进集气瓶， 而且进入水的体积约占瓶内空气总体积的1/5.
    • 结论
      • 氧气约占空气总体积的1/5
  • 空气中氧气含量的测定
    • 实验原理： 利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气， 使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下， 进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积.
    • 实验现象： 红磷剧烈燃烧，产生大量白烟，放热， 待装置完全冷却后打开弹簧夹，烧杯 中水倒吸入集气瓶中，约占集气瓶内 空气体积的¹/₅ .
    • 实验结论：氧气约占空气体积的¹/₅ .
  • 误差分析
    • 导致结果偏小的原因
      • 红磷的量不足
      • 装置漏气（如瓶塞未塞紧等），使外界空气进入瓶内.
      • 未冷却至室温就打开弹簧夹，使进入瓶内的水的体积减少.
    • 导致结果偏大的原因
      • 点燃红磷后，插入燃烧匙时，瓶塞塞得太慢， 瓶中空气受热膨胀，部分空气逸出
      • 实验开始时，没有夹或没有夹紧弹簧夹
• 氧气
  • 性质
    • 物理
      • 常温标准大气压状态下，氧气为无色无味的气体， 密度比空气大，不易溶于水，在约-183°C时变为 淡蓝色液体，在约-218°C时变成淡蓝色雪花状固体.
    • 化学
      • 供给呼吸、支持燃烧.化学性质比较活泼 将带火星的木条放入氧气中，木条复燃， 此现象可以用于鉴别气体是否为氧气。
    • 检验氧气
      • 将带火星的小木条深入集气瓶中，如果 木条复燃，则证明该气体是氧气.
  • 氧气助燃性实验
    • 磷的燃烧
      • 空气
        • 红磷燃烧，黄色火焰， 放出了热量，产生白烟.
      • 氧气
        • 红磷剧烈燃烧，发出白光， 大量放热，产生大量白烟.
      • 加水是为了吸收五氧化二磷
      • 文字表达式：红磷+氧气→（点燃）五氧化二磷 符号表达式：P+O₂→（点燃）P₂O₅ 化学方程式：4P+5O₂=（点燃）2P₂O₅
    • 碳的燃烧
      • 空气
        • 木炭发红、放热，生成能使澄清 石灰水变浑浊的气体.（二氧化碳）
      • 氧气
        • 木炭燃烧的更加剧烈，发出白光， 大量放热，生成大量使澄清石灰水 变浑浊的气体.（二氧化碳）
      • 文字表达式：碳+氧气→（点燃）二氧化碳 符号表达式：C+O₂→（点燃）CO₂ 化学方程式： ①充分燃烧：C+O₂=（点燃）CO₂ ②不充分燃烧：2C+O₂=（点燃）2CO
    • 硫的燃烧
      • 空气
        • 硫在空气中燃烧，发出微弱的淡 蓝色火焰，放出热量生成具有刺 激性气味的气体.
      • 氧气
        • 氧气硫在氧气中剧烈燃烧，发出明亮 的蓝紫色火焰，大量放热，生成大量 刺激性气味的气体.（二氧化硫）
      • 加水：吸收二氧化硫，防止污染空气.
      • 文字表达式：硫+氧气→（点燃）二氧化硫 符号表达式：S+O₂→（点燃）SO₂ 化学表达式：S+O₂=（点燃）SO₂
    • 铁的燃烧
      • 空气
        • 铁丝只能烧至红热
      • 氧气
        • 铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出 大量热生成一种黑色固体.（四氧化三铁）
      • 目的
        • 铁丝末端系火柴：引燃铁丝
        • 火柴快燃尽伸入集气瓶：防止火柴燃烧消耗过多氧气
        • 铁丝缠绕成螺旋状：增大接触面积
        • 水（沙）：防止高温熔融物溅落瓶底， 使瓶底受热不均而炸裂
      • 文字表达式：铁+氧气→（点燃）四氧化三铁 符号表达式：Fe+O₂→（点燃）Fe₃O₄ 化学方程式：3Fe+2O₂=（点燃）Fe₃O₄
• 氧气的制取
  • 工业制氧
    • 属于物理变化
    • 分离氮气和氧气的依据是沸点不同.
  • 高锰酸钾制氧气
    • 原理
      • 文字表达式：KMnO₄→（加热）锰酸钾+二氧化锰+氧气 符号表达式：KMnO₄→（△）K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑ 化学方程式：2KMnO₄=（△）K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
    • 试管口需要塞棉花
    • 操作过程：查装定点收离熄. 棉花的作用：防止高锰酸钾粉末进入导管， 使导管堵塞. 注意： 点：试管均匀受热 收：连续均匀 先撤导管再熄灭酒精灯
  • 氯酸钾制氧气
    • 原理
      • 文字表达式：氯酸钾→（二氧化锰加热）氯化钾+氧气 符号表达式：KClO₃→（MnO₂△）KCl+O₂↑
    • 试管口不需要塞棉花
  • 过氧化氢制氧气
    • 原理
      • 文字表达式：过氧化氢→（二氧化锰）水+氧气 符号表达式：H₂O₂→（MnO₂）H₂O+O₂↑
    • 用锥形瓶分别用长颈漏斗（液封）或分液漏斗（不要液封）
  • 收集气体
    • 可用排空气法收集气体的特点
      • 气体的密度与空气的密度要相差较大
      • 气体不能跟空气中的成分反应
      • 密度比空气大：向上排空气法
      • 密度比空气小：向下排空气法
    • 可用排水法收集气体的特点
      • 气体不溶于水
      • 气体不能跟水反应
• 催化剂
  • 定义
    • 在化学反应里能改变这个反应的速率，但是自己本身的质量和 化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂
    • “一变”：化学反应速率改变 注意：改变速率，可能是加快或减慢
    • “两不变”：催化剂的质量和化学性质不变 注意：化学性质不变， 物理性质（比如颗粒大小、间隙、状态等）可能改变
    • ①一种物质可以催化多个反应 ②一个反应可以有多种催化剂， 但不同的催化剂效果不同
• 反应
  • 氧化反应
    • 物质与氧气发生的反应叫做氧化反应.
  • 基本反应
    • 化合反应
      • 两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应.（多变一）
    • 分解反应
      • 由一种物质生成两种或两种以上其他物质的反应.（一变多）