第二单元 空气之谜

这是一篇关于第二单元 空气之谜的思维导图

第二单元 空气之谜

• 2-1 空气
  • （一）测定空气中氧气含量的实验——拉瓦锡
    • 反应原理
      • 红磷+氧气→五氧化二磷（条件:点燃）
      • P+O2→P2O5（条件:点燃）
    • 实验现象
      • 剧烈燃烧，产生大量白烟，放热
      • 待集气瓶冷却至室温后打开止水夹，水倒吸回集气瓶中空气体积的5/1
    • 实验结论
      • 氧气约占空气体积的5/1
    • 注意事项
      • 检查装置气密性
      • 红磷要过量/足量，以保证氧气被完全消耗
      • 实验前要夹紧止水夹
      • 待冷却至室温后再打开止水夹
    • 误差分析
      • 少于1/5
        • 红磷量不足
        • 装置漏气
      • 大于1/5
        • 实验前未夹紧止水夹
        • 燃烧匙未迅速伸入集气瓶
    • 集气瓶内实验前放水
      • 吸白烟
      • 降温
    • 为什么要用红磷？
      • 能在空气中燃烧
      • 仅与氧气发生反应
      • 生成物为固体 （白烟:固体）
    • 整个实验中压强变化
      • 压强变大（红磷燃烧）
      • 加强变小（燃烧消耗氧气）
  • （二）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%
  • （三）物质分类
    • 纯净物
      • 氧气、氮气、二氧化碳、水（纯净水/蒸馏水）……
        • 有化学式
    • 混合物
      • 空气、湖水、海水、自来水……
        • 无化学式
  • （四）空气中气体的性质及用途
    • 氮气
      • 化学性质
        • 稳定性（→决定）
          • 用途
            • 保护气
    • 氧气
      • 化学性质
        • 助燃性（→决定）
          • 用途
            • 火箭发射、气割气焊
        • 可供给呼吸（→决定）
          • 用途
            • 医疗
    • 稀有气体
      • 化学性质
        • 稳定性（→决定）
          • 用途
            • 保护气
      • 物理性质
        • 通电发光（→决定）
          • 用途
            • 电光源
• 2-2 氧气的制法
  • （一）高锰酸钾制氧气
    • 药品
      • 高锰酸钾（KMnO4）
        • 紫黑色物体
    • 原理
      • 高锰酸钾→锰酸钾+二氧化锰+氧气（条件：加热）
      • KMnO4→K2MnO4+MnO2+O2（条件：△）
    • 装置
      • 排水法/向上排空气法
      • 固固加热
    • 实验步骤
      • 查
      • 装
        • 棉花：防止高锰酸钾进入导管
      • 定
      • 点
      • 收
        • 待气泡连续且均匀再收集
      • 离/移
        • 防止水倒吸引起试管炸裂
      • 熄
        • 防止水倒吸引起试管炸裂
  • （二）过氧化氢制氧气
    • 药品
      • 过氧化氢溶液、二氧化锰
    • 原理
      • 过氧化氢→水+氧气（催化剂：二氧化锰）
      • H2O2→H2O+O2（催化剂：MnO2）
    • 催化剂
      • 改变化学反应速率，质量和化学性质不变
    • 装置
      • 排水法/向上排空气法
      • 固液常温
  • （三）工业制氧气
    • 流程
      • 空气→（降温、加压）
        • 液态空气→（蒸发）
          • 氮气
          • 液态氧气
    • 方法
      • 分离液态空气法
    • 原理
      • 液态氮比液态氧沸点低
  • （四）装置
    • 发生装置（根据药品状态和反应条件）
      • 固固加热
      • 固液常温
    • 收集装置（根据气体溶解性和密度）
      • 排水法
        • 不易或难溶于水
      • 向上排空气法
        • 密度大于空气
      • 向下排空气法
        • 密度小于空气
  • （五）氧气的性质
    • 不易溶于水，不与水反应
    • 密度大于空气
  • （六）检验与验满
    • 检验
      • 将带火星的木条伸入瓶中，若木条复燃，则证明是氧气
    • 验满
      • 将带火星的木条伸入瓶口，若木条复燃，则证明瓶内氧气已满
• 2-3 氧气的性质
  • （一）氧气的物理性质
    • 无色无味气体
    • 密度大于空气
    • 不易溶于水
    • 固态氧、液态氧淡蓝色
  • （二）氧气的化学性质
    • 1、木炭燃烧
      • 碳+氧气→二氧化碳（条件：点燃）
      • C+O2→CO2（条件：点燃）
      • 实验现象：剧烈燃烧，发白光，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，放热
    • 2、铁丝燃烧
      • 铁+氧气→四氧化三铁（条件：点燃）
      • Fe+O2→P2O5（条件：点燃）
      • 实验现象：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色物体，放热
      • 注意：实验前在瓶底放水或细沙，防止生成物溅落，使瓶底炸裂
    • 3、红磷燃烧
      • 红磷+氧气→五氧化二磷（条件：点燃）
      • P+O2→P2O5（条件：点燃）
      • 实验现象：剧烈燃烧，产生大量白烟，放热
    • 4、蜡烛燃烧
      • 石蜡+氧气→二氧化碳+水（条件：点燃）
      • 实验现象：剧烈燃烧，发白光，产生无色液滴，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，放热
  • （三）基本反应类型
    • 分解反应
      • 一变多
    • 化合反应
      • 多变一
    • 氧化反应
      • 反应物中含氧气的反应
        • 反应类型（不属于基本反应）