氧气和二氧化碳、溶液
一、重点知识：
1． 空气成分（以体积计算）：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%；水蒸气等其他气体和杂质——约占0.03%。
2． 催化剂能改变（加快或减慢）其他物质的化学反应速率，不能增加或减少生成物的质量。
在化学反应前后，它的质量和化学性质不变。
3．燃烧的条件是必须同时具备有充足的氧气和使可燃物温度达到着火点。缓慢氧化是一种不易觉察、不剧烈的氧化反应。消除燃烧的任何一个条件就能使燃烧停止。从本质上看，燃烧、缓慢氧化和自燃都属于氧化反应。
爆炸是指可燃物在有限的空间内发生急速燃烧而引起的，属化学变化，但有的爆炸属物理变化、如气球的爆炸、自行车车胎因充气过多而爆炸。
4．生物体通过呼吸作用释放能量。整个过程在细胞内进行。呼吸作用是一种缓慢氧化。人体呼吸系统由肺和呼吸道组成。呼吸是人体与外界气体交换的过程，不仅人和动物有呼吸，植物也进行呼吸。
5．氧气的物理性质：常温下无色无味气体,密度略大于空气,不易溶于水,低温下为淡蓝色液体或固体。
6．二氧化碳的物理性质：二氧化碳能溶于水，常压下1体积水可溶解1体积二氧化碳，压强愈大二氧化碳在水中的溶解能力愈大。
| 物质 | 氧 气 | 二 氧 化 碳 | ||
| 化 学 性 质 | 氧化性 点燃 C+O2＝CO2 点燃 点燃 S+O2＝SO2 3Fe+2O2 ＝Fe3O4 | 不助燃,也不燃烧 CO2+H2O＝H2CO3 CO2+Ca(OH)2＝CaCO3 ↓+H2O | ||
| 工业制法 | 分离液态空气 (物理变化) | 煅烧 CaCO3＝CaO+CO2↑ | ||
| 实验室 制法 |
2H2O2======2H2O＋O2↑ △ 2KClO3＝2KCl+3O2↑ △ 2KMnO4=K2MnO4+MnO2+O2↑ | CaCO3+2HCl＝CaCl2+H2O+CO2↑ | ||
| 收集方式 | 排水法向上排空法 | 向上排空法 | ||
| 验满 | 把带火星的木条放在集气瓶口，观察是否复燃 | 把燃着的木条放在集气瓶口，不要伸入到集气瓶里。观察是否熄灭 |
7．正确判断溶质三种情况：
a．与水不反应的物质，溶解的即为溶质（NaCl）；
b．与水会反应的物质，溶质指溶解了的反应产物， Na2O + H2O = 2NaOH ；
c．结晶水合物：溶质指无结晶水的部分。如：胆矾（CuSO4·5H2O）溶于水形成的溶液其溶质为CuSO4 。
8．饱和溶液与不饱和溶液的相互转化：
一般规律：
特殊规律：对Ca(OH)2而言，饱和溶液降温会变成不饱和溶液，不饱和溶液升温会变成饱和溶液。
9．溶解度
（1）固体物质的溶解度定义：在“一定温度”下，某物质在“100克溶剂”里“最
多”溶解的“克数”。（四大要素缺一不可）
气体物质的溶解度定义：在“1.01×105Pa”和“一定温度”下，气体在“1体积水”中“达到饱和状态”时所溶解的“体积数”。
（2）影响溶解度的因素：
主要因素：①溶质的本身结构和物理性质
②溶剂的种类
外因：A. 固体溶质：大多数物质温度升高，溶解度增大。（KNO3、NH4Cl…）
少数物质，溶解度受温度变化影响很小。（NaCl）
极少数物质，溶解度随温度升高而减少。（Ca(OH)2）
B. 气体溶质：①温度不变，压强增大，气体溶解度增大；
②压强不变，温度升高，气体溶解度减小。
10．溶解度的几个关系式
式中：S—溶解度 m液—饱和溶液质量 m剂—溶剂的质量 m质—溶质质量
①基本公式：
或
，
（每克溶剂能溶溶质的最多克数）
②演变公式：
③一定温度下，饱和溶液中溶剂量改变的有关计算
11．结晶：从饱和溶液中析出固态溶质的过程叫结晶。具有规则几何外形的固体叫晶体。（1）获得晶体的两种方法
①冷却热饱和溶液——适用于溶液解度受温度变化影响大的固态溶质。
②蒸发溶剂——常用于溶解度受温度变化影响不大的固态溶质。
（2）结晶水：晶体从溶液中析出时结合的一定数目的水分子。
12．过滤操作要点：
①一贴：滤纸紧贴漏斗内壁。紧贴时用水润湿，使漏斗内壁和滤纸间不留气泡。
②二低：滤纸边缘略低于漏斗边缘；漏斗内液面略低于滤纸边缘（以防滤液从滤纸与器壁间渗出）。
③三靠：漏斗最下端紧靠烧杯内壁（防液滴飞溅）；玻棒轻靠三层滤纸一边；上烧杯嘴轻靠玻棒（起引流作用）。
13．过滤和结晶、蒸馏比较
| 方法 | 原理 | 适用对象 | 基本操作 |
| 过滤 | 根据物质的溶解性不同 | 分离液体中不溶性固体（或两种固体，一种溶，一种不溶） | 溶解、过滤 |
| 结晶 | 根据物质的溶解度随温度变化的不同 | 分离两种可溶性固体 | 加热溶解、冷却结晶 |
| 蒸馏 | 根据液体混合物沸点不同 | 分离液态混合物 | 加热蒸发，冷凝 |
二、例题分析
1．下列叙述中不符合事实的是―――――――――――――――――――――（ ）
A． 红磷在氧气里燃烧时产生浓厚的白烟
B． 在熟石灰中加入稀HCl产生大量CO2气泡
C． 向盛有澄清石灰水的试管中通入CO2，石灰水变浑浊
D． 硫在氧气里燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰
2．某集气瓶里盛有氮气和氧气的混合气体（体积比为4:1），采用燃烧法除去氧气而得到较纯净的氮气时，最好采用的试剂是―――――――――――――――――――（ ）
A．铁丝 B.红磷 C.木炭 D.硫磺
3. 实验室制取氧气的过程，大致分为以下六个主要操作：①点燃酒精灯，给试管加热；②熄灭酒精灯；③检查装置的气密性；④将氯酸钾和二氧化锰的混合物装入试管里，用带导管的胶塞塞紧，并将它固定在铁架台上；⑤用排水法收集氧气；⑥将导管从水面下取出．正确的操作顺序是----------------------------------------（ ）
A．③④①⑤②⑥ B．③④①⑤⑥②
C．④①③⑤②⑥ D．④①③⑤⑥②
4．实验表明，不能用块状大理石和稀硫酸制取大量的CO2气体，但能用大理石粉末与稀硫酸制取CO2气体。由此得出的合理结论是―――――――――――――――（ ）
A．物质之间是否发生反应，与反应物的形状有关
B．反应物之间接触面积越大，越有利于反应的进行
C．块状大理石与大理石粉末的化学性质不同
D．块状大理石与大理石粉末中元素种类不同
5.
由碳和氧两种元素组成的气体，碳与氧两种元素的质量比为3：5，该气体的组成（ ）
A．属于混合物 B.属于纯净物 C.属于单质 D.无法确定
6．13. 将20℃时100克20％的A溶液在温度不变情况下蒸发掉20克水，2克物质析出，则该物质在20℃时的溶解度是------------------------------------------( ) A.10克 B.25克 C.22.5克 D.30克
7．为保证长时间潜航，有以下几种制氧气的方法(1)加热高锰酸钾(2)电解水(3)在常温下过氧化钠固体(Na2O2)与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。
<1>写出方法(3)的化学方程式
<2>你认为最适合在潜水艇里制氧气的方法是_ ，与其他方法比较的两条优点是__
。
8．右图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂的标签上的部分内容，请阅读后计算：
(1)该硫酸未开启前质量为 克(盛装的瓶子除外)；其中溶质的质量为
克？
(2)欲配制500克溶质质量分数为19．6％的稀硫酸，需这种硫酸多少毫升?(计算结果保留一位小数)
9．实验室常用氯酸钾晶体和二氧化锰粉末制取氧气（装置A），
也可用过氧化氢溶液和催化剂二氧化锰粉末来制取氧气
（装置B）。装置B中的仪器a是分液漏斗，通过活塞的“开”、“关”可以随时滴加过氧化氢溶液，从而控制得到氧气的量。
（1）写出一种实验室制取氧气的化学方程式：
_。
（2）从反应物状态和反应条件来比较装置A和B的差异：
| 装置A | 装置B | |
| 反应物状态 | ||
| 反应条件 |
三、练习
1．下列既不是化合反应也不是氧化反应的是――――――――――――――――（ ）
A．铁丝在氧气中燃烧 B.点燃蜡烛
C．硫在空气中燃烧 D.碱式碳酸铜受热分解
2．1992年海湾战争期间，科威特大批油井被炸起火燃烧，我国救援人员在灭火工作中作出了贡献。下列措施不能考虑用于油井灭火的是――――――――――――――（ ）
A．设法降低石油的着火点 B.设法使火焰隔绝空气
C．设法阻止石油喷射 D.设法降低油井井口的温度
3．发令枪响后产生一缕白烟。白烟的主要成分是---------------------------( )
A．二氧化碳 B．五氧化二磷 C．二氧化硫 D．四氧化三铁
4．为鉴别分别盛有空气、氧气、二氧化碳的三瓶气体,应选用的方法是――――( )
A.将气体分别通入水中 B.将气体分别通入澄清石灰水
C.将气体分别通入紫色石蕊试液中 D.将燃着的木条分别伸入三瓶气体中
5．有人认为自然界中消耗二氧化碳的过程有如下的几个方面：①溶于海水、江、河、湖水；②绿色植物的光合作用；③某些结晶水合物的风化；④动物的呼吸作用等，其中你认为正确的是―――――――――――――――――――――――――――――――（ ）
A、①② B、①②③ C、①②③④ D、只有①
6．下列事实中未发生化学变化的是――――――――――――――――――――（ ）
A．二氧化碳通入澄清石灰水 B.用二氧化碳制干冰
C．钢铁生锈 D.木炭燃烧
7．将二氧化碳通入紫色石蕊试液中，试液呈――――――――――――――――－（ ）
A.无色 B.红色 C.紫色 D.白色
8.下列液体不属于溶液的是-----------------------------------------－----( )
A．氯化钠投入水中 B.冰投入水中 C.碘酒 D.二氧化碳通入水中
9.下列关于饱和溶液的说法中错误的是------------------------------------( )
A.硝酸钾饱和溶液在温度不变时,不能再溶解硝酸钾
B.饱和溶液在温度升高时,一定能继续溶解溶质
C.一定温度下与固体溶质共存的溶液,是这种溶质的饱和溶液
D.改变条件可以使不饱和溶液变为饱和溶液
10.10℃硝酸铵的溶解度为140克。10℃时将52克硝酸铵放入35克水中，充分溶解后，所得饱和溶液的质量为--------------------------------------------------( ) A.75克 B.72克 C.84克 D.140克
11.
在下列条件下的氢氧化钙溶液，质量分数最大的是-----------------------(
)
A.20℃的不饱和溶液 B.20℃的饱和溶液
C.80℃的不饱和溶液 D.80℃的饱和溶液
12. 已知98%的浓硫酸的密度为1.84克/厘米3,实验室所用的1：5的硫酸溶液的质量分数约是--------------------------------------------------------------( )
A.23.26％ B.26.36％ C.32.66％ D.36.26％
13.用60%的硫酸溶液与10%的硫酸溶液混和配制成20%的硫酸溶液,取60%的硫酸溶液与10%的硫酸溶液的质量比是------------------------------------------------( )
A.1:6 B.1:5 C.1:4 D.1:3
14.某温度下,在密闭容器里的硫酸铜饱和溶液中,再加入一块质量为2克的晶
体硫酸铜,过一会儿,放入的晶体----------------------------------------( )
A.质量等于2克 B.质量大于2克
C.质量小于2克 D.全部溶解
15．当某大楼的底层发生火灾时，位于上面楼层的人所采取的一些逃生措施中合理的
有 ①尽快报警求助 ②打开窗户往外跳 ③关上楼道及房间的大门 ④乘电梯逃生 ⑤用湿毛巾等物品堵住门和窗户的缝隙，以免浓烟渗入
16． 如右图所示，用带火星的木条分别以甲、乙两种方式迅速插入盛 满氧气的集气瓶，观察到木条复燃，且在甲中燃烧比在乙中剧烈。上述现象说明氧气具有的性质是：
(1) 。
(2) 。
17.
下图所示是铁丝在氧气中燃烧的全过程。请回答下列问题：
(1)选用的铁丝应用 进行处理。
(2)①铁丝为什么要绕成螺旋状?
。
②铁丝前端为什么要系一根火柴? 。
③集气瓶内为什么要预先装少量水或铺一层细沙？
___________________________________
18. 实验室里要配制5％的氯化钠溶液150克。需要的仪器,除药匙、试剂瓶及标签外,还有_____ ____________________________。
(1)实验步骤有:___ _________、________ _____、_________ ___、装瓶并贴好标签.
(2)需要用氯化钠_________克,水________毫升.
19．检验工业酒精中含有少量水,最简单方法是取出少量样品到试管,加入___ __________,看到________________,原因是_____ ____(用化学方程式表示).
20.蓄电池中电瓶的硫酸浓度为31%,如要配制5千克该浓度的硫酸溶液,需用98%的
浓硫酸(密度为1.84克/厘米3) _________毫升,需加水__ ____毫升？
21. 已知硝酸铵，在不同温度下的溶解度如下表：
| 温度/℃ | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
| 溶解度/g | 122 | 130 | 140 | 160 | 190 | 220 | 250 |
20℃时，把70克硝酸铵溶解在50克水中。回答下列问题：
(1) 上述所得溶液是否饱和？(要求写出判断依据)
(2) 若上述溶液不饱和，用哪些方法可使溶液转化为饱和溶液？
三、提高题（单科班练习）
1．火柴划着后，如果将火柴直立，使火焰在上，火柴就不易继续燃烧，其原因是（ ）
A.氧气不足 B.没达到着火点 C.火柴的着火点升高 D.空气不足
2．加热氯酸钾制氧气时，忘记加入二氧化锰，其结果是―――――――――（ ）
A．不能产生氧气 B.生成氧气的速率慢
C．产生氧气的总量减少 D.没有氯化钾生成
3．已知同温同压下，气体的体积与分子个数成正比，现有H2和O2的混合气体20 mL，在常温下点燃，充分反应后冷却至常温，发现剩余2 mL，则原混合气体中，H2和O2的体积比是――――――――――――――――――――――――――――――（ ）
A．3:1 B.7:3 C.2:1 D.1:1
4．将充满下列各气体的试管（容积相同）同时倒扣在有水的水槽中，过一段时间后观察，试管内的水位上升最高的是――――――――――――――――――――――（ ）
A．二氧化碳 B.一氧化碳 C.氧气 D.甲烷
5．当水的温度和压强升高到临界点(t=374.3℃，p=22.05MPa)以上时，水就处于超临界状态，该状态的水即称之为超临界水。超临界水具有通常状态下水所没有的特殊性质，它可以和空气、氧气及一些有机物质均匀混合。如果超临界水中同时溶有氧气和有机物，则有机物可迅速被氧化，生成二氧化碳、氮气、水等。有关超临界水的叙述错误的是 ( )
A.超临界水可处理有机废物 B.超临界水是一种新物质
C.超临界水是水的一种状态 D.超临界水氧化技术不形成二次污染
6．许多鱼塘都安装有增氧机，即一种装有叶片的滚盘。滚盘的一半浸在水中，启动后不断旋转，将水不断抛出水面，然后再落到池塘里。试说明为什么要用增氧机？增氧原理是什么？
7．已知高价铁盐跟铁粉在溶液中能发生化合反应，生成亚铁盐。现将一根表面带有一薄层锈斑铁钉浸入足量稀盐酸中，最终得到一种浅绿色溶液。在整个实验过程中发生了三个化学反应，试写出反应的化学方程式：
（1）____________________________；（2）_ __________________________；
（3）____________________________________________。
8.有一瓶气体，它由H2、CO2、CO、CH4中的一种或几种组成。用它进行以下实验：
A、将气体通过足量澄清石灰水，未见出现沉淀。
B、在导管口将气体点燃，气体安静燃烧，火焰呈蓝色。用一个冷而干燥的烧杯罩在火焰上，烧杯壁上出现水珠；把烧杯迅速倒转过来，注入少量澄清石灰水，石灰水变浑浊。
用化学式填空回答问题：
（1）气体中一定没有________________。
（2）气体的组成可能是（有几种可能就填几种，可不填满）：
①___ _______②__________③__ _________④_________⑤_______⑥________
9.一定质量的CO2气体通入石灰水中，最多能得到X克沉淀。若将下述一定质量的CO2经CO2→CO→CO2的一系列变化（假定无损耗），再通入一定量的石灰水中，最多能得到Y克沉淀。则X与Y的关系是 。
10．氨（NH3）是一种无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，极易溶于水，氨水显碱性。实验室里加热氯化氨（NH4Cl）和熟石灰两种固体的混合物可制取氨气，同时生成氯化钙和水。
（1） 实验室里选择气体发生装置和收集装置应考虑那些因素？
（2）最好选用下列那种气体发生装置制取氨气？
A B C D
（3） 
右图安装好装置后，打开橡皮管上的夹子，将胶头滴管中少量水挤入盛满干燥氨气的烧瓶中，此时可观察到什么现象？为什么？
11．为探究C02和NaOH确实发生了化学反应，某实验小组的同学设计出了下列4种实验装置，请回答下列问题：
（1）选择任意一种实验装置，简述出现的实验现象，解释产生该实验现象的原因：选择的实验装置是____________________，实验现象为：________________ _。
产生该实验现象的原因是：_________________________________________ ___ 。
(2)某同学质疑上述实验设计，该同学质疑的依据是___________________________。
(3)在原实验的基础上，请你设计实验证明CO2和NaOH肯定发生了化学反应。
_______ __ 。
12神州五号、神州六号载人飞船成功返航，标志着我国已跨入航天领域国际先进行列。
(1)在宇宙飞船上可以安装盛有Na202的装置，它的作用是与人呼出的二氧化碳反应生 成氧气，写出该反应的化学方程式：_______________ _________________。
(2)请你写出一种实验室制取氧气的化学方程式：___________________________。
请在下面的仪器中根据上述反应选择适当的仪器组成一套制取并收集干燥的氧气的装置，各仪器从左到右的接口顺序是( ) ( )( ) ( )。(填各仪器接口处的字母)。
(3)证明集气瓶中的氧气已经收集满的方法是_________________________。
(4)要测定生成的氧气的体积，必须选用除上图以外的仪器是__________(填仪器名称)。