2019中考復(fù)習(xí)專題之專題八：氧氣和二氧化碳

專題八：氧氣和二氧化碳氧氣一氧氣的制取1工業(yè)制法：分離液態(tài)空氣法；原理：氧氣的沸點比氮氣高，氮氣先從液態(tài)空氣中蒸發(fā)出來，剩下的就是液態(tài)氧氣。 2實驗室制法 （1）選擇制取氧氣所需藥品的思路含氧元素反應(yīng)條件、操作簡單易行環(huán)保生成物無污染 （2）用雙氧水（過氧化氫溶液）制取氧氣原理：注意：其中二氧化錳是催化劑，屬于反應(yīng)條件，寫在雙橫線上放。催化劑：能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率， 而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的的物質(zhì)。（“一變兩不變”）對催化劑的認(rèn)識： 藥品：過氧化氫(H2O2)溶液和二氧化錳（MnO2）裝置： 步驟: 查 檢查裝置的氣密性; 裝 裝藥品二氧化錳; 制 加入過氧化氫制取; 收 用集氣瓶收集氣體; 拆 拆卸裝置. 注意事項 制取氣體前應(yīng)先檢查裝置氣密性； 長頸漏斗下端應(yīng)伸入液面以下，形成液封； 用排水法收集時，當(dāng)導(dǎo)管口有氣泡連續(xù)、均勻地冒出時再收集； 收集滿氣體的集氣瓶應(yīng)正放在桌面上。（3）用高錳酸鉀制取氧氣 原理： 藥品：高錳酸鉀紫黑色固體顆粒注意事項：試管口要略向下傾斜，防止藥品潮濕，水分受熱后變成水蒸氣，然后冷凝成水珠倒流回試管底部，使試管炸裂。用排水法集氣時，應(yīng)注意當(dāng)氣泡從導(dǎo)管口連續(xù)、均勻地放出時再收集，否則收集的氣體中混有空氣。停止反應(yīng)時，應(yīng)先把導(dǎo)管從水槽里撤出，再熄滅酒精燈(防止水槽里的水倒流到試管，導(dǎo)致試管炸裂)用排水法收集時，當(dāng)氣泡從瓶口冒出時，說明瓶內(nèi)的氧氣已滿。用向上排空氣法收集時，將帶火星的木條放在瓶口，如果木條復(fù)燃，說明該瓶內(nèi)的氧氣已滿。集滿氣的集氣瓶要蓋上玻璃片正放在桌上。試管口處應(yīng)放一小團(tuán)棉花(防止加熱時，高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)管，堵塞導(dǎo)管)（4）氧氣的檢驗與驗滿檢驗方法：將帶火星木條伸入集氣瓶中, 如木條復(fù)燃則為氧氣。驗滿方法：將帶火星木條放置于集氣瓶口，如木條復(fù)燃則說明氧氣已收集滿。三氧氣的性質(zhì)（重點） 1物理性質(zhì)：通常狀況下，無色無味氣體 密度比空氣略大； 不易溶解于水；工業(yè)上，氧氣儲存于藍(lán)色鋼瓶中。 2化學(xué)性質(zhì)：（1）單質(zhì)與氧氣發(fā)生化合反應(yīng)，生成氧化物。大多數(shù)單質(zhì)都能在空氣中或氧氣中燃燒。物質(zhì)實驗現(xiàn)象化學(xué)方程式木炭在空氣中燃燒，處于紅熱狀態(tài)，釋放出熱量。生成的氣體能使澄清石灰水變渾濁。氧氣充足：C+O2點燃 CO2氧氣不足：2C+O2點燃 2CO在純凈的氧氣中劇烈燃燒，發(fā)出白光，釋放出大量的熱量，向集氣瓶中倒入澄清的石灰水，振蕩，澄清的石灰水變渾濁。硫磺在空氣中燃燒，有微弱的淡藍(lán)色的火焰，放熱，生成有刺激性氣味的氣體。S+O2點燃SO2在純凈的氧氣中，劇烈燃燒，發(fā)出明亮的藍(lán)紫色火焰，放熱，生成有刺激性氣味的氣體。紅磷在空氣中燃燒，有黃白色火焰，釋放出大量的熱量，冒出濃厚的白煙。4P+5O2點燃2P2O5氫氣純凈的氫氣在空氣中燃燒，產(chǎn)生淡藍(lán)色的火焰，釋放出大量的熱量。在火焰上方罩一個干而冷的燒杯，燒杯內(nèi)壁凝結(jié)有水霧2H2+O2點燃2H2O鐵絲在空氣中不能燃燒；在純凈的氧氣中劇烈燃燒，火星四濺，釋放出大量的熱量，有黑色固體物質(zhì)生成3Fe+2O2點燃Fe3O4鎂帶在空氣中劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，冒出白煙，釋放出大量的熱量白有色固體物質(zhì)生成。2Mg+O2點燃2MgO銅片在空氣中加熱灼燒，紅色的銅表面覆蓋一層黑色物質(zhì)2Cu+O2加熱2CuO鋁片在空氣中，鋁能與氧氣迅速反應(yīng)，在鋁表面生成一層致密的氧化膜，阻礙反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行。4Al+3O2 2Al2O3 注意：能在空氣中燃燒的物質(zhì)，在純凈的氧氣中比在空氣中燃燒得劇烈，鐵等一些在空氣中不能燃燒的物質(zhì)，也能在純氧中劇烈燃燒。原因是分子之間欲發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其首要條件是分子之間接觸碰撞。當(dāng)它們在空氣中燃燒時，由于空氣中含量較多的是氮氣分子，氧氣分子的含量相對較少，它們與氧氣分子碰撞的機(jī)會就較少，而在純氧中，氧分子多，大大增加了碰撞機(jī)會。 鐵絲燃燒時，集氣瓶底先要裝少量水或鋪一層細(xì)沙 防止生成物溫度過高濺落到瓶底炸裂集氣瓶; 鐵絲要彎為螺旋狀 防止熱量散失，增大與氧氣的接觸面積。（2）一些化合物能在空氣中能與氧氣反應(yīng)，燃燒。充分燃燒后，化合物中的C元素轉(zhuǎn)化為CO2、H元素轉(zhuǎn)化為H2O、S元素轉(zhuǎn)化為SO2。一氧化碳燃燒： 2CO+O2點燃2CO2（火焰淡藍(lán)色）甲烷燃燒： CH4+2O2點燃CO2+2H2O（火焰淡藍(lán)色）乙炔燃燒： 2C2H2+5O2點燃4CO2+2H2O（火焰為黃色，有黑煙）點燃 乙醇（俗稱酒精）燃燒：C2H5OH+2O2點燃2CO2+3H2O（火焰淡藍(lán)色）石蠟（主要含C、H，屬于混合物）燃燒：石蠟+氧氣 二氧化碳+水四氧化物與氧化反應(yīng) 氧化物：由兩種元素組成，且有一種元素是氧元素的化合物。 氧化反應(yīng)：物質(zhì)跟氧發(fā)生的反應(yīng)?？煞譃椋簞×已趸磻?yīng) 燃燒、爆炸；緩慢氧化 金屬銹蝕、食物腐爛變質(zhì)、呼吸作用等。二氧化碳一二氧化碳對環(huán)境的影響 1大氣中二氧化碳的來源和消耗： （1）二氧化碳的主要來源：煤、石油、天然氣等化石燃料的燃燒；人、動植物的呼吸作用；動植物尸體腐爛。 （2）二氧化碳的消耗途徑：植物的光合作用、海水吸收 2二氧化碳與溫室效應(yīng) （1）導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣體主要是二氧化碳，其它還有甲烷等 （2）溫室效應(yīng)的危害：導(dǎo)致全球氣候變暖；極地等冰川融化，使海平面上升；土地沙漠化，農(nóng)業(yè)減產(chǎn)等 （3）如何防止溫室效應(yīng)：減少煤、石油、天然氣等化石燃料的燃燒；更多使用太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、氫能等清潔能源的使用；大量植樹造林，?yán)禁亂砍亂伐。二二氧化碳的制取 1藥品：石灰石（或大理石）和稀鹽酸（一般不用硫酸） 2原理：CaCO3+2HCl CaCl2+CO2+H2O 3實驗裝置：（1）發(fā)生裝置：實驗室用雙氧水在二氧化錳催化作用下制取氧氣的裝置 （2）收集方法：因為CO2密度比空氣大，所以可用向上排空氣法收集。又由于CO2溶于水，所以不能用排水法收集。 4驗滿的方法：將燃著的木條靠近集氣瓶口，如果木條的火焰熄滅，則證明已集滿CO2。 5檢驗的方法：將氣體通入澄清石灰水，若石灰水變渾濁，則該氣體是CO2。 6制取二氧化碳的簡易裝置： 7有關(guān)藥品選擇 （1）不用碳酸氫鈉的原因是反應(yīng)太快； （2）不用稀硫酸與塊狀的大理石（或石灰石）反應(yīng)原因是：反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶于水，會形成沉淀，覆蓋在大理石（或石灰石）表面，阻礙反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行。但是，可以用稀硫酸與大理石（或石灰石）粉末反應(yīng)來制取二氧化碳。 （3）不用濃鹽酸與大理石（或石灰石）反應(yīng)是因為濃鹽酸易揮發(fā)，生成的二氧化碳?xì)怏w中含有HCl氣體而不純。三二氧化碳的性質(zhì) 1物理性質(zhì)：通常狀態(tài)下，二氧化碳無色無味的氣體，密度比空氣大，能溶于水，固體CO2俗稱干冰。干冰升華吸熱，常用作人工降雨，制造舞臺云霧效果，和用做制冷劑。 2化學(xué)性質(zhì)： （1）不能燃燒，也不支持燃燒，不能供給呼吸，無毒。 （2）二氧化碳能與水反應(yīng)生成炭酸：CO2 + H2O H2CO3H2CO3不穩(wěn)定易分解生成水和二氧化碳：H2CO3 CO2 + H2O因此，把CO2通入到滴有紫色的石蕊試液的水中，溶液由紫色變?yōu)榧t色。加熱，會有大量的氣泡產(chǎn)生，溶液又由紅色變?yōu)樽仙?。注意：二氧化碳不能使紫色石蕊試液變色，實驗中，是二氧化碳與水化合生成的碳酸使紫色石蕊試液變?yōu)榱思t色。 （3）二氧化碳能與堿反應(yīng)生成碳酸鹽和水：二氧化碳 + 堿 碳酸鹽 + 水 CO2 + Ca(OH)2 CaCO3+ H2O 現(xiàn)象：澄清的石灰水變混濁 CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O（無明顯現(xiàn)象） 應(yīng)用：a氫氧化鈉固體或溶液暴露在空氣中會變質(zhì)：吸收了空氣中的二氧化碳；b除去氣體中的二氧化碳化碳。例如，除去氫氣中的二氧化碳：其中a的作用是檢驗請其中是否混有二氧化碳；b的作用是用氫氧化鈉溶液除去氫氣中的二氧化碳；c的作用是檢驗二氧化碳是否除凈。（4）二氧化碳在高溫時，能與碳單質(zhì)反應(yīng)生成一氧化碳： C+CO2高溫2CO應(yīng)用：高爐煉鐵，通過該反應(yīng)，獲得用于還原鐵礦石的CO。四二氧化碳的用途1用于滅火。（鎂帶著火不能用二氧化碳來撲滅：2Mg+CO2點燃C+2MgO）2干冰用作制冷劑，用于人工降雨3制碳汽水等酸飲料。二氧化碳從人體排出，可帶走體內(nèi)的熱量，起到降低體溫的作用。4可用作溫室的氣體肥料：二氧化碳是植物光合作用的原料。5重要的化工原料，用于制純堿、尿素等練習(xí)一、選擇題1 不能用于區(qū)分二氧化碳和氧氣的是（） A.沸水 B.石灰水C.燃著的木條 D.石蕊試劑2檢驗集氣瓶中二氧化碳是否裝滿的方法是（ ）A把燃著的木條伸入集氣瓶內(nèi) B把燃著的木條置于瓶口處C倒入石灰水 D將帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi)3下列反應(yīng)中，不能與CO2反應(yīng)的是（）A氫氧化鈣 B氧氣 C石蕊試劑D水4下列物質(zhì)中，屬于純凈物的是（）A.空氣B.自來水C.石灰石 D.干冰 5只用一種試劑或一種方法，經(jīng)一步實驗就可將O2，H2，CO2和空氣四種氣體區(qū)別開來的是（）A石灰水B帶火星的木條C紫色石蕊試劑D燃著的木條6下列關(guān)于二氧化碳的用途中，錯誤的是（）A.生產(chǎn)碳酸飲料 B.氣體肥料C.支持呼吸 D.冷凍劑7下列決定元素種類的數(shù)是A質(zhì)子數(shù)B中子數(shù) C電子數(shù)D質(zhì)子數(shù)與中子數(shù)之和8厄爾尼諾現(xiàn)象產(chǎn)生的原因之一是大氣中二氧化碳的含量劇增，為減緩此現(xiàn)象，人們選用的最理想的燃料是 ( )A一氧化碳 B木炭 C無煙煤 D氫氣9你認(rèn)為下列傳聞缺乏科學(xué)依據(jù)的是 ( )A冬天，某村有一家人關(guān)門閉戶在家烤火，導(dǎo)致全家煤氣中毒B某地有個神秘的“死亡谷”，野兔等低矮動物走進(jìn)去常會窒息而死C有人聲稱他發(fā)明了一種催化劑，只需添加少量，就能將水變成汽油D有人因誤服假酒而導(dǎo)致中毒死亡10下列化學(xué)反應(yīng)既不是化合反應(yīng)也不是分解反應(yīng)的是A硫+ 氧氣二氧化硫 B二氧化碳 + 碳一氧化碳C氧化汞汞 + 氧氣 D乙炔+氧氣二氧化碳+水11實驗室制取二氧化碳，一般有五個步驟：檢查裝置的氣密性；按要求裝配好儀器；向漏斗中注入酸液；向廣口瓶放人小塊的大理石；收集氣體。下列操作順序中，正確的是 ( )A B C D12有關(guān)二氧化碳的實驗中，能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?( )A將燃著的木條伸入集氣瓶中，檢驗二氧化碳是否集滿B將二氧化碳通入紫色石蕊試液中，證明二氧化碳溶于水生成碳酸C將二氧化碳通入CaCl2溶液中，可以看到白色沉淀D將燃著的木條伸入集氣瓶中，木條熄滅，證明該氣體是二氧化碳13下列不屬于二氧化碳化學(xué)性質(zhì)的是（）A.二氧化碳能與水反應(yīng) B.二氧化碳能與石灰水反應(yīng)C.二氧化碳能與某些金屬反應(yīng) D.二氧化碳能溶于水14植物的光合作用就是利用空氣中的二氧化碳與植物本身的水，在葉綠素和太陽光的作用下形成有機(jī)物，同時放出氧氣。由此可以推斷，該有機(jī)物的元素組成可能是 ( )A、一定含有碳元素和氧元素 B、一定含有碳元素和氫元素C、一定含有氫元素和氧元素 D、一定含有二氧化碳和水15. 暖寶寶貼（主要成分為鐵粉、木炭、食鹽）的熱量來源與鐵粉的氧化小濤同學(xué)設(shè)計使用暖寶寶貼來測定空氣中氧氣的含量，實驗開始前的裝置如圖所示，實驗后從量筒中流入玻璃瓶（容積為250mL）中的水的體積為45mL（鐵粉生銹消耗的水忽略不計）下列說法錯誤的是（）A實驗前必須檢查裝置的氣密性B通過本次實驗數(shù)據(jù)測得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為18%C若實驗測得空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)偏低，可能是暖寶寶貼的使用數(shù)量不足D必須等溫度計的讀數(shù)恢復(fù)至實驗前的溫度后才能記錄量筒內(nèi)剩余水的體積16、CO2是重要的資源，以其為原料可獲得下列四種物質(zhì)。下列說法錯誤的是A.反應(yīng)是太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能 B.反應(yīng)的實現(xiàn)有利于緩解“白色污染”C.反應(yīng)可用來制取氮肥 D.反應(yīng)獲得產(chǎn)品后的剩余液中，溶質(zhì)只有NaHCO3二、填空題 (每空1分，共22分)17將珍珠加入到稀鹽酸中，有氣泡冒出，生成的氣體能使澄清的石灰水變混濁，則珍珠的主要成分是_18.盛石灰水的細(xì)口瓶的瓶壁上常附有白色固體，這種白色固體是_，形成白色固體的化學(xué)方程式是_；若要除去瓶壁上的白色固體應(yīng)加入_，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_ _。19如下圖A所示，將二氧化碳倒入燒杯中?，F(xiàn)象：_ _ ；原因是：(1) ；(2) 。20如右上圖B所示，將一個充滿二氧化碳的試管倒立在盛有澄清石灰水的燒杯中，可以觀察到的現(xiàn)象是 ； 。原因是：_ _三、實驗題（每空1分，共18分）21下圖是實驗室常用的制取氣體的發(fā)生裝置和收集裝置(用序號填空)。(1)實驗室制取二氧化碳的發(fā)生裝置是 ，收集裝置為；實驗室制取氧氣的發(fā)生裝置可用或，收集裝置可用或。(2)如果要用堿石灰固體與醋酸鈉固體加熱的條件下，制取甲烷氣體，應(yīng)選用的發(fā)生裝置是_.(3)實驗室常用塊狀固體硫化亞鐵(FeS)和稀硫酸在常溫下制取硫化氫氣體，硫化氫氣體是一種有臭雞蛋氣味的有毒的氣體，能溶于水，比空氣重。根據(jù)上述信息回答：實驗室制取硫化氫的發(fā)生裝置為，收集裝置為。22、化學(xué)反應(yīng)過程中常常伴隨產(chǎn)生一些現(xiàn)象，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)將CO2通入NaOH溶液時沒有明顯的現(xiàn)象發(fā)生，為此，他們進(jìn)行了如下探究：（1）小明把一支收集滿CO2的試管倒立在盛有飽和NaOH溶液的燒杯中（如圖1所示），觀察到試管內(nèi)液面上升，原因是（用方程式表示） 還有另一種原因，請簡要說明 （2）為了進(jìn)一步驗證CO2與NaOH溶液確實發(fā)生了反應(yīng)，小紅設(shè)計了如下方案：分別取上述實驗后的溶液于A、B兩支試管中（如圖2所示），向試管A中滴加足量的稀鹽酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式 ；向試