第21讲  空气和氧气、二氧化碳设计

*考点梳理

考点一　说出空气的主要成分[a]

空气的成分:按体积计算,氮气　　　　,氧气　　　　,稀有气体0. 93%,二氧化碳0. 04%,其他气体和杂质0. 03%。

1.空气中含有CO2 ：用大针筒把空气压入石灰水中，石灰水变 _______。

2.空气中含有水蒸气： 白色的无水硫酸铜粉末暴露在空气中，过一会儿发现变       色。

3.测定空气中氧气含量的实验：

（1）红磷燃烧消耗        ，生成          ，使得集气瓶内

气压         ，烧杯中的水就被大气压压入集气瓶中，

被压入的水的体积约占空气体积的        ；

（2）实验时，红磷必须         。

考点二　举例说出空气在人类生活和生产中的重要作用[a]

1.氮气:是一种　　　色　　味、　　 溶于水、性质较　 　　的气体。灯泡中充入氮气,

可　　　　　　；食品包装时充入氮气，可以　　　　   。氮气还是制造　　     的

重要原料。液态氮气可用作　　　　,医疗上常用液氮冷冻麻醉或冷藏人体细胞组织。 

2.稀有气体:化学性质极不活泼,常用作　　　　　,如在焊接金属时用于　　　　。稀有气

体可制成各种用途的　　　　,还可用于激光技术,制造低温环境(　　气),用于医疗麻

醉(　　气)等。

考点三　概述氧气的主要物理性质及化学性质[b]及知道典型金属(镁、铁等)和非金

             属(碳、硫、磷、氢气等)在空气或氧气中燃烧的现象及产物[a]

1.氧气的物理性质:无色、无味的气体,密度比空气的　　　，　 　溶于水，液氧呈　  色。 

2.氧气的化学性质:一种化学性质　　　　　　的气体,具有　　　　　、　　　　　等。 

（1）硫在空气中燃烧发出　　　　色火焰，在纯氧气中燃烧发出　　　　色火焰，均有　　　　　

气味的气体产生。 

（2）铁在氧气中燃烧　　　　　，生成　　　色的固体。 

（3）木炭在氧气中剧烈燃烧并发出　　　　光。 

（4）红磷在氧气中燃烧会产生　　　　。 

考点四　说明氧气具有氧化性[b]

氧气、氧化铜等物质在氧化反应中提供氧,具有　　　　性,是常见的氧化剂。 

考点五    说明氧气的实验室制备及检验方法[b]

 

 

 

考点六  说明氧气的用途及与其性质的关系[b]

氧气的用途由性质决定，氧气有             、             等化学性质。

1.　　　　(急救、登山、潜水、宇航等)，细胞呼吸作用要消耗氧气;

2.切割焊接金属，燃料在氧气中燃烧后产生的高温火焰可用来切割或焊接金属；

3.氧化剂；

4.           ， 燃烧时需要充足的氧气。

考点七  概述二氧化碳的主要物理性质及化学性质[b]

1.二氧化碳的物理性质:无色、无味的气体,密度比空气的　　   　,　　　　溶于水,固态

二氧化碳俗称　　    。 

2.二氧化碳的化学性质:　　　　　　　　　　　　　　;与水反应生成　　　, 碳酸

能使紫色石蕊试液变成红色;能与NaOH、KOH、Ca(OH)₂、Ba(OH)₂等可溶性碱反应。

考点八  说明二氧化碳的实验室制备及检验方法[b]

1.原料:　　　　　　　　　　　　　。 

2.装置：（1）长颈漏斗的管口要伸到         ；

     （2）导管要伸到集气瓶的          。

3.原理:　　　　　                            　　。 

4.步骤:　　　　　　　　　;　　　　　;　　　　　　　;整理仪器。 

5收集方法:　     　，理由是                             。 

6.检验:用                 ,现象是                            。

7.验满：                                                  。

8.不能用稀硫酸来代替稀盐酸，这是因为                                ；不能用浓盐

酸来代替稀盐酸，这是因为                     。

考点九   说明二氧化碳的用途及与其性质的关系[b]

1.可作灭火剂,因为一般情况下,CO₂　　　　　　　　　　　　　　　。 

2.用作化工原料,用来生产尿素、纯碱等。

3.制汽水，因为CO₂                               。

4.“干冰”升华吸热,可作　　　　剂,用于冷藏食品和人工降雨。

考点十    列举空气中污染物的主要来源

1.化石燃料的燃烧、汽车尾气等排放到空气中的有害气体和烟尘会改变空气成分,造成污染。

2.常见的空气污染物有          、          、        、            等。

考点十一  列举防治空气污染的办法[a]

防治空气污染的方法:制定环境保护法,控制污染源,减少废气的排放,提倡使用无污染能源,加强空气质量预报,改善环境状况,积极植树造林、种草等。

考点十二  描述大气层中臭氧层的作用[a]

1.臭氧层的作用:能阻挡和削弱强　      　　　,对生物有保护作用。 

2.保护措施:禁止生产和使用含　　　　的制冷剂、发泡剂、洗洁剂、喷雾剂等化学物质。 

考点十三   说明温室效应的成因,关注温室效应的利弊[b]

1.温室效应的成因:大气中的二氧化碳对地球起着保温作用。矿物燃料的大量使用,森林面积

的急剧减少,使大气中二氧化碳的含量增加较快,导致温室效应加剧。

2.温室效应的利弊:适度的温室效应能保证地球上的气温平衡,适于动植物的生存。但温室效

应加剧会导致全球气候变暖,并引起一系列恶果。

3.防止温室效应加剧的相关措施:            ；            ,增加二氧化碳的吸收。

考点十四　列举空气质量指数的主要内容[a]

1.目前计入空气污染指数的项目暂定有:　　　　　　、　　　　　　、二氧化氮、可吸入

颗粒物和臭氧等。空气质量报告中一般首要污染物是　　　　　　。 

2.酸雨:pH低于　　　　的酸性降水叫酸雨。原因是空气中的　　  　、　　　　等物质

在降水时溶于水中而形成。

3.PM2.5是指大气中直径小于等于         的颗粒物，也称细颗粒物。

*考题精讲

重点一  空气中氧气体积分数的测定

例1  如图中甲所示为测定空气中氧气含量的装置及药品。

（1）为获得较为准确的实验数据,下列做法不正确的是 (　　)

A.检查装置的气密性

B.燃烧匙中的红磷足量

C.点燃红磷后缓慢将燃烧匙插入瓶

中,塞紧瓶塞

D.红磷熄灭,广口瓶冷却后打开弹簧夹

（2）小明同学用足量的木炭代替红磷、氢氧化钠溶液代替水来做此实验。小明操作正确,

但是测得的数据小于用红磷测得的数据,其原因是木炭燃烧除生成二氧化碳外还可

能生成　　　　。 

（3）市售“暖宝宝”中发热剂主要成分是:铁粉、碳粉、水和食盐等,反应原理可简化为

铁生锈。小明用配制的发热剂按图乙装置实验。他不是将足量的发热剂堆在瓶底,

而是将其涂抹在广口瓶内壁的四周,这样做的目的是　　　　　　　　　　　　。

（4）在上述三个实验操作都正确的情况下,与另两个实验的测量结果相比,第三个实验的

测量结果与空气中的氧气含量更接近。推测其最合理的主要原因是　　 　 　　。

*对点训练

训练1 在按教材装置测定空气中氧气含量的实验时,当装置内的氧气低于一定含量时,红磷

就不再与氧气反应,从而导致测量结果偏小。有老师对该实验进行了改进,装置如图所示。在一容器中倒入刚拆封的“暖宝宝”黑色粉末,再在上面放足量的白磷,迅速扣上

烧杯,随后白磷自燃,利用这一装置可更准确地测定空气中氧气的体积分数。

(1)黑色粉末的主要成分是什么?对此同学们作出了以下两种猜想:

猜想一:该粉末可能是木炭粉;

猜想二:该粉末可能是铁粉。

根据学过的科学知识,有同学认为猜想一肯定是错误的,你认为他的理由是　　　　　　　　　　　　　　　  。 

(2)通过实验证明加入的黑色粉末是铁粉。加入铁粉后使测定

结果更加准确,原因是　　　　　　　　　　　　　　。 

*考题精讲

例2  硫、木炭、铁丝三种物质在氧气中燃烧的实验中，关于三个反应叙述正确的是（　　）

A.氧气有可燃性              B.生成物都是气体

C.都要发光、发热          D.硫和木炭在氧气中实验，瓶内放水的目的不一样

*对点训练

训练2  如图是关于氧气化学性质的部分知识网络，关于该图说法正确的是(        )

A.S、P在氧气中燃烧均会产生大量白烟  B.、两类反应均体现了氧气的可燃性

C.Fe在、两类反应中的产物不相同  D.类反应放出热量，类反应吸收热量

*考题精讲

重点3　二氧化碳的主要性质及用途

例3 小金通过实验室制取和收集二氧化碳的方法获得了一瓶二氧化碳气体。接着利用这瓶二

氧化碳气体完成了图所示实验,观察到蜡烛火焰自下而上依次熄灭。

下列说法错误的是(　　)

A.实验室制取二氧化碳的药品为块状大理石和稀硫酸

B.实验室可采用向上排空气法收集二氧化碳

C.图示实验可说明二氧化碳密度比空气大

D.图示实验可说明二氧化碳不支持蜡烛的燃烧

*对点训练

训练3 如图所示,注射器内装有足量稀盐酸,浓硫酸可以吸收气体中的水蒸气,硬质玻璃管中

有四个棉球,其中和是被紫色石蕊试液润湿的棉球,和是浸过紫色石蕊试液的干

燥棉球。下列对实验过程及现象的分析中,不合理的是(　　)

A.若把稀盐酸换成稀硫酸则反应变慢,可能会影响

实验结论

B.若把大理石换成碳酸钠则反应太快,可能会影响

实验结论

C.通过比较和的现象,能得出二氧化碳溶于水

呈酸性

D.通过比较和的现象,能得出二氧化碳密度大于空气

*考题精讲

重点四　氧气的制取与性质

例4 利用如图所示实验装置制取氧气。

(1)实验中,若产生氧气的速率太快,不利于收集。为了减小反应速率,可以进行的合理操

作是　                        　　　　　　。

(2)若需要一瓶干燥的氧气,应该将装置A产生的氧气通过干燥装置后再与　　　　(填

“B”“C”或“D”)相连。

(3)若用排水法收集了一瓶气体,并用带火星的木条检验,发现木条没有复燃,可能的原因

有　          　。 

A. 实验所用的过氧化氢溶液的溶质质量分数太小

B. 开始收集时,倒置于水槽中的集气瓶未装满水

C. 导管口一出现气泡就立即收集

*对点训练

训练4 利用如图所示仪器测量氧气体积,来测定高锰酸钾样品的纯度(杂质不参加反应)。实

验步骤如下:

(1)检查气密性:连好发生装置后,将导管口的下端浸入水中,　　　　　　　　。如果观

察到导管口有气泡冒出,就证明装置不漏气。 

(2)组装装置:连好的装置如图甲,其中有一处明显错误。在不移动、不调整酒精灯的前提

下,需要调节　　　　(填字母)螺母改正错误。

(3)进行实验:采用正确的反应装置和图乙所示的收集装置制取并收集气体。下列说法正

确的是　　　　。 

A. 加热时间过短,会使测量结果不准

B. 反应一段时间,排出反应装置内原有空气再连接乙装置收集气体,会使结果更准确

*考题精讲

重点五　二氧化碳的制取与性质

例5  用下列装置进行CO₂的制取及性质探究实验。

资料卡片  20 时,碳酸钠在乙醇中几乎不溶解,氢氧化钠在乙醇中的溶解

度为17.3 g。20 时,碳酸钠、碳酸氢钠在水中的溶解度分别为21.8 g和 9.6 g。请回

答下列问题。

(1)在b处检验是否有CO2逸出的操作是                      。 

(2)装置C中放有干和湿的pH试纸各一张,当通入CO₂一段时间后,湿pH试纸显示pH约为

6,干pH试纸显示pH仍为7,实验结论是　　　　　              　　　　　。 

(3)当通入CO₂一段时间后,装置E中观察到的实验现象是　　　　　　　,则发生反应的

化学方程式是                  。 

*对点训练

训练5 某科学兴趣小组设计了如图所示制取二氧化碳的装置(仪器的固定装置已经省略)。这

个装置既可用于制取气体,又可用于探究物质性质。

(1)实验开始后,关闭K2、打开K1,可观察到B中现象为　　　　　  　　 。C中的蜡烛

由下至上依次熄灭,说明二氧化碳具有的性质是　　　　　         。

(2)实验开始后,关闭K1和K3,打开K2,观察E中

现象;然后打开K3,再观察E中现象。其不同之

处是　                          ,写出E中

反应的化学方程式:　              。

 

*课时训练

1.下列有关实验现象的描述正确的是   (　　)

A.硫在空气中燃烧产生蓝紫色火焰

B.红磷在空气中燃烧产生白雾

C.用导管向紫色石蕊试液中通入呼出的气体,石蕊变红;加热,溶液又变成紫色

D.木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成二氧化碳

2.用如图装置可验证空气中O₂的含量。下列现象能表明O2含量的是(        )

A.集气瓶中产生大量白烟                 

B.红磷燃烧一段时间后熄灭

C.烧杯中的水倒吸进入集气瓶        

D.集气瓶中水面最终上升至1处

3.把干燥的蓝色石蕊试纸放在CO₂气体中,石蕊试纸不变色。将

CO₂气体通入滴有石蕊指示剂的水中,溶液变红色。再将该溶液敞口加热一段时间,发现溶

液的红色褪去,冷却到原温度后,再次通入CO₂,溶液又变红色。上述实验现象不能说明的

是   (　　)

A.CO₂能和水发生化学反应                   B.CO₂的水溶液具有酸性

C.加热能使CO₂水溶液的酸性减弱             D.CO₂具有酸性

4.氧气是人类活动的必需的物质之一，下列与氧气有关的实验装置图错误的是(  )

5.下列关于O₂、CO₂的说法正确的是 (　　)

A.都含有氧分子                     B.CO₂可用于灭火

C.植物的光合作用可将O₂转化成CO₂       D.鱼类能在水中生活,证明氧气易溶于水

6.如图是小明整理的与氧气化学性质有关的部分笔记，他归纳

了以下四点，其中不合理的是(    )

A.都是单质与单质反应      B.都是氧化反应

C.都生成了化合物          D.都生成了气体

7.家庭医药箱里有一瓶标签缺损的医用双氧水，为测定其溶质

质量分数，小煦设计了如图实验：在试管中放入一定量的二氧化锰，然后用注射器注入

10mL该医用双氧水，直到试管中不再有气泡产生，通过测

量量筒中水的体积就可以大致计算出双氧水质量分数。

（1）实验中用排水法测量氧气的体积是因为氧气具有

______________的性质。

（2）若俯视读得量筒中水的体积，则测得的双氧水质量

分数将________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

8.化学实验是学习化学的基础,请据图回答:

(1)如图A,把二氧化碳气体沿烧杯壁慢慢倒入,观察到的现象是　　(填“上”或“下”)

层蜡烛先熄灭。因此,由这一性质决定的二氧化碳的用途是　　　　。

(2)如图B,分别取直径相同的镁条和铁丝各15 cm,观察它们与氧气反应的现象,记录如

物质	镁条	铁丝
现象	在空气中点燃后,剧烈燃烧,发出耀眼白光	在空气中不燃烧;将铁丝绕成螺旋状并在末端系一根火柴,点燃火柴后,放入氧气中,铁丝剧烈燃烧,火星四射

下:

 

 

 

 

 

 

选择相同长度和直径的上述两种金属做实验的目的是　　　　　　　,在螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是　　　　       。