干冰是纯净物吗还是混合物（初中化学第二章知识点总结+经典例题）

第二单元 我们周围的空气

课题1 空气

1、空气成分

①法国化学家拉瓦锡通过实验得出结论：空气主要是由氮气和氧气组成，其中氧气约占1/5。

②空气的主要成分和组成：

③测定空气中氧气的含量

（1）实验原理：红磷燃烧，消耗瓶内氧气，瓶内压强减小，水进入集气瓶。

文字表达式：磷 + 氧气

五氧化二磷

（2）实验现象：①红磷燃烧时产生大量白烟；

②烧杯中的水沿导管进入集气瓶里，集气瓶内水面上升了约1/5体积。

（3）实验结论：O2约占空气体积的1/5，可支持燃烧； （4）实验注意事项：

A、装置不能漏气；B、集气瓶中预先要加入少量水；C、红磷要过量；D、待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹。

（5）实验探究：

①液面上升小于1/5原因：

A、红磷量不足，使瓶内氧气未耗尽；B、瓶塞未塞紧，是外界空气进入瓶内；C、未冷却至室温就打开止水夹，使进入瓶内水的体积减少；D、导管内未事先充满水。

②液面上升大于1/5的原因：A、弹簧夹没有加紧；B、红磷升入瓶中的速度太慢。

③ 能否用铁、铝代替红磷？不能 原因：铁、铝不能在空气中燃烧

能否用碳、硫代替红磷？不能 原因：木炭、硫粉燃烧产生的分别是二氧化碳气体和二氧化硫气体，集气瓶内气体压强没有明显变化，不能很好地测出氧气的体积。

（6）推论：氮气不能燃烧，也不支持燃烧，不溶于水。

2. 混合物和纯净物

（1）纯净物：只由一种物质组成。如氮气、氧气、二氧化碳等。可用专门的化学符号表示

（2）混合物：由两种或多种物质混合而成的物质。如空气、海水是混合物。

（3）常考的纯净物与混合物

①纯净物：冰水混合物、干冰、蒸馏水、五氧化二磷等具体的物质······

②混合物：空气、自来水、矿泉水、海水、石灰石、石灰水、所有的溶液····

3. 空气是一种宝贵的资源

4．保护空气

2、三大环境问题：温室效应、酸雨、臭氧层空洞。

3、空气污染的危害：损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡，臭氧层破坏和酸雨等。

4、保护空气的措施：加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，积极植树造林、种草等。

5、城市空气质量日报、预报：根据我国空气污染的特点和污染防治重点，目前计入空气污染指数的项目暂定为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等5种。空气质量级别越高，空气污染越严重。

6、酸雨的危害：腐蚀建筑物、雕塑；使土壤、水质酸化，使植物生长不良；危害人体健康等。

课题2 氧气

1．物理性质：通常状况下是无色、无味的气体，不易溶于水，密度比空气略大。在压强为101kpa时，氧气在-183℃时变为淡蓝色液体，在-218℃时变为淡蓝色雪花状固体。

2. 化学性质：氧气是一种化学性质较活泼的气体，在一定条件下可与许多物质发生化学反应，同时放出热量。

（1）氧气的助燃性

带火星的木条在氧气中能够复燃，说明氧气能支持燃烧。常用这种方法检验氧气。

（2）物质在空气和氧气中的燃烧现象的比较

H2和O2的现象是：发出淡蓝色的火焰。

CO和O2的现象是：发出蓝色的火焰。

CH4和O2的现象是：发出明亮的蓝色火焰。

（3）氧气的化学性质比较活泼，能与多种物质发生化学反应，具有氧化性。

3.化合反应、氧化反应、缓慢氧化

（1）化合反应：由两种或两种以上物质生成另一种物质的反应。它属于基本反应类型。

（2）氧化反应：物质跟氧发生的反应。它不属于基本反应类型。（“氧”指氧元素，不仅指“氧气”，“氧气”属于“氧”的一部分 ；‚氧化反应不一定有氧气参与，但有氧气参与的反应一定是氧化反应 ；③氧气在氧化反应中提供氧，具有氧化性）

（3）化合反应与氧化反应的关系：化合反应不一定是氧化反应，氧化反应也不一定是化合反应。有氧气参加的化合反应，同时也一定是一个氧化反应。

（4）缓慢氧化：有些氧化反应进行得很慢，不容易被察觉，这种氧化反应叫做缓慢氧化。通常无发光现象，但会放出热量。如：动植物呼吸、食物的腐败、酒和醋的酿造等。

（5） 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

共同点：①都是氧化反应 ②都放热

课题3 制取氧气

1. 实验室制取氧气

	过氧化氢制取氧气		氯酸钾制取氧气	高锰酸钾制取氧气
反应原理	过氧化氢 ——→ 水+氧气 2H2O2 2H2O+O2↑		氯酸钾——→ 氯化钾+氧气 2KClO3 2KCl+3O2↑	高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
试剂状态	固态、液态		固态	固态
反应条件	常温下 二氧化锰作催化剂		加热条件下 二氧化锰作催化剂	加热
气体发生装置
收集 装置	排水法（因为氧气不易溶于水） 向上排空气法 （因为氧气的密度比空气略大）

（1）用氯酸钾与二氧化锰混合加热制氧气装置，操作与用高锰酸钾制氧气，并用排水法收集相同，只是管口不用棉花。

（2）排水法收集气体（适宜收集难溶于水的气体）时：导气管伸到集气瓶口就行。（目的是方便水下容易取出集气瓶）向上排空集气法（适宜收集密度比空气大，不与空气反应的气体）向下排空集气法（适宜收集密度比空气小，不与空气反应的气体）时：导气管应伸入到接近集气瓶底的位置（目的是便于排尽集气瓶中空气）

（3）收集满氧气的集气瓶用玻璃片盖上正放在桌上。

2. 高锰酸钾制取氧气的步骤及注意事项

3. 检验所收集的气体的方法：

把带火星的木条伸入集气瓶内，如果木条复燃，说明瓶内的气体是氧气

二氧化碳：澄清的石灰水

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

4. 验满方法：

①用向上排空气法收集时：用带火星的木条放在集气瓶口，如果木条复燃，说明瓶内的氧气已满；

②用排水法收集时：当气泡从瓶口冒出时，说明瓶内的氧气已满。

5. 氧气的工业制法

分离液态空气 ，是物理变化

6、（1）催化剂：一变二不变

在化学反应里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不发生变化的物质。催化剂起催化作用 。

说明：（1）改变化学反应速率，包括加快和减慢；（2）二氧化锰不是过氧化氢溶液分解的专属催化剂，还有其他；（3）不会使产物的质量增加和减少。

（2）催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。

7、分解反应

分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。“一变多”。属于基本反应类型。

练一练

1.拉瓦锡用定量的方法研究空气成分时用到的反应物是（　　）

A．红磷 B．白磷 C．铜 D．汞

2.测定空气里氧气含量的实验装置和步骤如下：（已完成装置气密性检查）

①在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份；

②用弹簧夹夹紧胶皮管；

③点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察现象；

④红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，观察现象。其中有错误的实验步骤是

A．①B．②C．③D．④

3.如图所示，甲、乙两个气密性良好的集气瓶中都充满了空气，甲、乙瓶中的燃烧匙内分别放有足量的红磷和碳粉，A为止水夹。分别点燃红磷和碳粉，充分燃烧后，恢复至室温，打开A止水夹，燃烧杯中的水可能进入

A．先进入甲瓶，再进入乙瓶

B．进入甲瓶，不会进入乙瓶

C．两瓶都不会进入

D．同时进入甲、乙瓶

4.按如图组装仪器，关闭弹簧夹，通电使红磷燃烧。请回答下列问题：

（1）燃烧的现象是______；

（2）红磷燃烧一段时间后，自动熄灭了，你认为原因是__________；

（3）冷却后，松开弹簧夹，你观察到的现象为_______。

（4）红磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体主要是____，该气体__（填“支持”或“不支持”）燃烧。

（5）如将红磷换成木炭，该实验能否成功，说明原因______。

5.根据图示装置回答有关问题：

（1）测定空气中氧气含量的方法很多，装置C不能用来测定空气中氧气含量的原因是______。

（2）你认为装置B与A相比的优点是____________。

（3）为验证空气中氧气含量，某同学设计了如图所示实验装置。其中，右侧为可以自由移动的活塞（忽略摩擦力），实验过程中，首先，向玻璃管中充入空气，使右侧活塞移至刻度5处，检查装置气密性，在密闭的玻璃管内铺上足量红磷（右侧活塞依然在刻度5处），点燃酒精灯，观察到红磷燃烧后熄灭酒精灯。

①检查装置气密性的方法是先将活塞拉至刻度6处，放手后，若观察到_______，则说明装置气密性良好；反之，则说明装置气密性不好。

②红磷燃烧反应的文字表达式为___________，该变化的基本反应类型是______。

③能证明“氧气体积约占空气体积五分之一”的实验现象是_______。

④实验过程中，活塞先向_________（选填“左“或者“右”）移动，原因是___________。

答案及解析

1.法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。实验过程中，汞与氧气在加热条件下反应生成红色的氧化汞。消耗了空气中的氧气，使容器内的压强减小，容器内的压强小于外界大气压，在大气压的作用下，根据现象得到结论。

答案：C

2.A.①在集气瓶内加入少量水，防止热的生成物落到瓶底，使瓶底受热不均而炸裂；因为氧气体积约占空气体积五分之一的，为了观察水进入瓶中的体积，将水面上方空间分为5等份，不符合题意；

B.②用弹簧夹夹紧胶皮管，防止胶皮管漏气，不符合题意；

C.③点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，减少红磷燃烧放热使气体逸出，减少误差，不符合题意；

D.④红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，做法错误，没有冷却至室温就打开弹簧夹，水进入集气瓶的体积会小于五分之一，符合题意。

答案：D

3.甲、乙两个气密性良好的集气瓶中都充满了空气，甲、乙瓶中的燃烧匙内分别放有足量的红磷和碳粉，分别点燃红磷和碳粉，红磷和碳粉在空气中燃烧分别生成五氧化二磷固体、二氧化碳气体，使甲瓶内气压减小，乙瓶内气压不变。但当止水夹A关闭时，甲和乙是一个气压系统，甲乙两瓶气压会处于动态平衡，则恢复至室温后甲乙整个系统的气压是减小的，故烧杯中的水同时进入甲、乙瓶。

答案：D

4.（1）红磷燃烧，红磷与氧气点燃条件下生成的五氧化二磷是白色的固体，燃烧的现象为产生大量的白烟；

（2）红磷燃烧消耗了瓶中的燃气，瓶中没有了氧气，红磷不能继续燃烧，所以熄灭；

（3）由于红磷燃烧消耗了占空气总体积约1/5的氧气，使瓶内气压减小，松开弹簧夹后水会进入集气瓶，进入的水的体积等于被消耗掉的氧气的体积，液面上升到刻度1处；

（4）空气中各成分按体积分数计算，氮气约占78%，氧气约占21%，稀有气体约占0.94%，二氧化碳约占0.03%，其他成分约占0.03%，氮气不燃烧也不支持燃烧，在空气中的体积分数又是最大的，所以剩下的气体主要是氮气；

（5）该实验成功的关键是利用物质燃烧消耗氧气，冷却至室温后瓶内气压下降，水进入瓶中，进入的水的体积即为空气中氧气的体积，木炭燃烧会生成二氧化碳气体，瓶中的压强几乎不变，水不会进入到瓶内，故该实验不能成功。

【答案】产生大量的白烟 氧气被耗尽 水进入集气瓶，停在刻度1处 氮气 不支持 不能成功；因为木炭燃烧生成二氧化碳气体，瓶中的压强几乎不变，水不会进入到瓶内

5.（1）测定空气成分的方法很多，如图装置C不能测定空气中氧气含量的原因是：碳与氧气反应，消耗氧气，但同时又生成二氧化碳气体，集气瓶中的压强没有减小；

故填：木炭燃烧生成二氧化碳气体，完全冷却后瓶内气压无明显变化，水不会进入集气瓶；
（2）B与A相比装置的优点是反应始终在密闭容器中，使测量结果更准确，且不污染环境；
故填：反应始终在密闭容器中进行，使测量结果更准确，且不污染环境；

（3）①检查装置气密性的方法是先将活塞拉至刻度6处，放手后，若观察到活塞回到刻度5处，则说明装置气密性良好；反之，则说明装置气密性不好。
故填：活塞回到刻度5处。
②红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：红磷+氧气五氧化二磷；化合反应；
③能证明“氧气体积约占空气体积1/5”的实验现象是最终活塞停在刻度4处，这是因为活塞停在刻度4处，说明消耗氧气的体积约是五分之一。
故填：最终活塞停在刻度4处。
④活塞先向右移动的原因是红磷燃烧放热，导致装置内气体膨胀。
故填：右；红磷燃烧放热，导致装置内气体膨胀。

【答案】木炭燃烧生成二氧化碳气体，完全冷却后瓶内气压无明显变化，水不会进入集气瓶 反应始终在密闭容器中进行，使测量结果更准确，且不污染环境 活塞回到刻度5处 红磷+氧气五氧化二磷 化合反应 最终活塞停在刻度4处 右 红磷燃烧放热，导致装置内气体膨胀