中考化学难点剖析:空气与氧气
空气与氧气是各校内期中考试的重点，而氧气更是中考雷打不动的必考内容！从长远角度来看，氧气的学习也是在为高中学习众多其他气体打下基础。那么关于空气与氧气的重要内容有哪些呢？一、测定空气中氧气含量
1、实验原理：在一个密闭的容器中，用一种足量的易燃的物质（如：红磷或白磷）与容器中的氧气反应，生成一种固体，燃烧停止，温度降到室温时，瓶内气压减小，如果将其打开与外界相连且一端伸入盛水烧杯中导管上的止水夹，烧杯中的水在大气压强的作用下，流入密闭容器内，进入的水的体积，填补消耗掉的氧气的体积。
原理：表达式：磷（P）+氧气（O2）图片2.png五氧化二磷（P2O5）
2、实验现象：红磷剧烈燃烧，黄色火焰，放热，有大量白烟产生；待集气瓶冷却后，打开止水夹，集气瓶内液面上升约1/5体积。
3、实验时的注意事项：
①点燃红磷前要检查装置的气密性
②红磷要过量（或足量）
③点燃红磷前要夹紧止水夹
④当燃烧停止，温度接近室温时再打开止水夹
⑤不能用碳、硫、蜡烛来代替红磷，因为它们燃烧后都有气体生成。使瓶内气体的体积几乎没有变化，瓶内外气压差很小，水不能进入或进入的水很少，但如果在瓶内先放入能与生成气体反应的物质除去该气体，也能用碳、硫、蜡烛等代替红磷
⑥不能用镁代替红磷，因镁也能与氮气反应，使测得的氧气体积比实际偏大
4、做测定氧气的实验时选用的固体一般应具备的条件：
①能在空气中燃烧
②不与其它气体反应，只与氧气反应
③与氧气反应后生成物是固体
5、对做完实验后水量的分析
（1）吸入瓶内的水不足1/5的原因分析
①红磷量太少，消耗O2太少。
②气密性差，漏气。
③装置没有冷却到室温就打开了止水夹
（2）吸入瓶内的水大于1/5的原因分析
①点燃的红磷插入集气瓶时赶跑了瓶内的一部分空气
②点燃红磷前未夹紧止水夹，使瓶内的空气沿导管跑出
③可能选用了能与氮气反应的物质，如：镁等。
6、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。
7、实验结论延伸
该实验除证明空气中O2的体积量约为空气体积的1/5外，还可得到以下结论。
①氮气体积含量约占空气体积的4/5：空气主要由O2和N2组成，因为实验测得空气中的O2约占空气体积的1/5，则剩余气体体积基本为N2。
②氮气不支持红磷燃烧：红磷在瓶内燃烧消耗大部分O2后熄灭，剩下的N2并不能支持红磷继续燃烧。
③氮气本身也不能燃烧：燃着的红磷伸入瓶中，若N2也能燃烧，则可能出现瓶内的水上升超过1/5。
④氮气不易溶于水：实验中红磷开始燃烧时，瓶内压强增大，实验结束后瓶内压强降低，水被吸入瓶内。这中间，N2都充分与水接触，若N2易溶于水，则瓶内的水的上升可能超过1/5。
【典型例题】
例.某班同学用如图装置测定空气里氧气的含量。先用弹簧夹夹住乳胶管。点燃红磷伸入瓶中并塞上瓶塞。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察广口瓶内水面变化情况。实验完毕，甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的1/5，乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的1/5。下列对这两种现象解释合理的是（）
①甲同学使用的红磷可能量不足，瓶内氧气没有消耗完
②甲同学可能未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内
③乙同学可能没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内空气受热从导管逸出
④乙同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内空气受热逸出
A.只有①③B.只有②④C.只有①②③D.①②③④
【解析】
红磷量不足，装置漏气都会导致吸入瓶内的水不足1/5；燃烧匙插入过慢以及点燃前没夹紧弹簧夹都会导致吸入瓶内的水大于1/5，故应选D
二、氧气的性质及用途
1.氧气的性质
(1)氧气的物理性质：无色无味气体,不易溶于水,密度比空气的略大，液氧、固态氧淡蓝色.
(2)氧气的化学性质：特有的性质：支持燃烧，供给呼吸
(3)氧气与下列物质反应现象
*铁、铝燃烧要在集气瓶底部放少量水或细砂的目的：防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底
*铁、铝在空气中不可燃烧。
2氧气的制备:
工业制氧气——分离液态空气法（原理:氮气和氧气的沸点不同物理变化）
实验室制氧气原理2H2O2MnO22H2O+O2↑
2KMnO4△K2MnO4+MnO2+O2↑
2KClO3MnO22KCl+3O2↑
△
（1）气体制取与收集装置的选择
发生装置：固固加热型、固液常温型
收集装置：根据物质的密度、溶解性
（2）制取氧气的操作步骤和注意点（以高锰酸钾制取氧气并用排水法收集为例）
a、步骤：连—查—装—固—点—收—移—熄
b、注意点
①试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流引起试管破裂
②药品平铺在试管的底部：均匀受热
③铁夹夹在离管口约1/3处
④导管应稍露出橡皮塞：便于气体排出
⑤试管口应放一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导管
⑥排水法收集时，待气泡均匀连续冒出时再收集（刚开始排出的是试管中的空气）
⑦实验结束时，先移导管再熄灭酒精灯：防止水倒吸引起试管破裂
⑧用排空气法收集气体时，导管伸到集气瓶底部
（3）验满：用带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已满。
检验：用带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，证明是氧气
（4）催化剂：在化学反应中能改变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）常见气体的用途：
①氧气：1、供呼吸（如潜水、医疗急救）2、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
（6）常见气体的检验方法
①氧气：带火星的木条
②二氧化碳：澄清的石灰水
③氢气：将气体点燃，用干冷的烧杯罩在火焰上方；
或者，先通过灼热的氧化铜，再通过无水硫酸铜
3氧化反应：物质与氧（氧元素）发生的反应。
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。
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