九年級化學(xué)空氣、氧氣考點(diǎn)匯總與煤爐中的化學(xué)反應(yīng)
九年級化學(xué)空氣、氧氣考點(diǎn)匯總與煤爐中的化學(xué)反應(yīng)
九年級化學(xué)當(dāng)中最接近生活的知識帶你無非就是空氣和氧氣的知識了,所以這個知識點(diǎn)的考查幾率很大,小編在此整理了相關(guān)資料,希望能幫助到您。
九年級化學(xué)空氣、氧氣考點(diǎn)匯總
空氣
一、空氣成分的研究史
1.18世紀(jì)70年代,瑞典科學(xué)家舍勒和英國的科學(xué)家化學(xué)家普利斯特里,分別發(fā)現(xiàn)并制得了氧氣。
2.法國科學(xué)家拉瓦錫最早運(yùn)用天平作為研究化學(xué)的工具,用定量的方法研究了空氣的成分,第一次明確提出了“空氣是由氧氣和氮?dú)饨M成的”。其中氧氣約占空氣總體積的1/5的結(jié)論。
二、空氣中氧氣成分的測定
1.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:
A.紅磷燃燒發(fā)出黃白色火焰,放出熱量,冒出白色濃煙
B.(過一會兒白煙消失,裝置冷卻到室溫后打開彈簧夾)燒杯內(nèi)的水倒流入集氣瓶,約占瓶子容積的1/5。
2.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:說明空氣不是單一的物質(zhì);氧氣約占空氣總體積的1/5。
3.原理
4.注意事項(xiàng):
A.所用的紅磷必須過量,過少則氧氣沒有全部消耗完
B.要等集氣瓶(裝置)冷卻后才能打開彈簧夾,
C.裝置的氣密性要好,(否則測量結(jié)果偏小),
D.要先夾住橡皮管,然后再點(diǎn)紅磷(否則測量結(jié)果偏大)。
E.點(diǎn)燃紅磷伸入瓶中要立即塞緊瓶塞(否則測量結(jié)果偏大)。
思考:
(1)可否換用木炭、硫磺、鐵等物質(zhì)?如能,應(yīng)怎樣操作?
答:不能用木炭或蠟燭(燃燒產(chǎn)生了氣體,瓶內(nèi)體積變化小),不能用鐵(鐵在空氣中不能燃燒)
(2)可否用鎂代替紅磷?不能用鎂,因?yàn)殒V不但跟氧氣反應(yīng)而且還跟氮?dú)獾确磻?yīng),結(jié)果測得的不只是空氣中氧氣的體積。會遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氧氣的體積。
5..實(shí)際在實(shí)驗(yàn)中測得的結(jié)果比真實(shí)值小,其原因可能是A.紅磷量不足;B.裝置氣密性差;C.未冷卻至室溫就打開止水夾;D.沒有預(yù)先在導(dǎo)管中裝滿水
三、空氣的主要成分
(按體積分?jǐn)?shù)):氮?dú)?N2)78%,氧氣(O2)21%(氮?dú)獗妊鯕饧s為4:1),稀有氣體0.94%,二氧化碳(CO2)0.03%,其它氣體和雜質(zhì)0.03%??諝獾某煞忠缘?dú)夂脱鯕鉃橹?,屬于混合物?/p>
空氣成分口訣:氮七八氧二一,零點(diǎn)九四是稀氣;零點(diǎn)零三有兩個,二氧化碳和雜氣
四、物質(zhì)的分類:純凈物和混合物
1.純凈物:由一種物質(zhì)組成的,“純凈”是相對的,絕對純凈的物質(zhì)是沒有的,只要雜質(zhì)含量低,不至于對生產(chǎn)和科學(xué)研究產(chǎn)生影響的物質(zhì)就是純凈物。
2.混合物:兩種或多種物質(zhì)組成的,這些物質(zhì)相互間沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng),各物質(zhì)都保持各自的性質(zhì)。
注意:劃分純凈物、混合物的標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)物質(zhì)的種類來劃分的。只含一種物質(zhì)的就屬于純凈物,含有幾種物質(zhì)的就屬于混合物
五、空氣是一種寶貴的資源
1.氮?dú)猓簾o色、無味的氣體,不溶于水,不燃燒也不支持燃燒,不能供給呼吸,化學(xué)性質(zhì)不活潑。
2.稀有氣體:無色、無味的氣體,通電時能發(fā)出不同顏色的光,化學(xué)性質(zhì)很不活潑。
六、空氣的污染及防治
1.造成空氣污染的物質(zhì):有害氣體(一氧化碳(CO)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2))和煙塵。
2.污染來源:空氣中的有害物質(zhì)來自化石燃料的燃燒,石油化工廠排放的廢氣及汽車排放的尾氣。
3.被污染的空氣帶來的危害:損害人體健康、影響作物生長、破壞生態(tài)平衡。
存在的環(huán)境問題:溫室效應(yīng)(二氧化碳含量過多引起)、臭氧空洞(飛機(jī)的尾氣、氟里昂的排放)、酸雨(由二氧化硫、二氧化氮引起)。
4.防止空氣污染的措施:加強(qiáng)大氣質(zhì)量監(jiān)測,改善環(huán)境狀態(tài)、植樹造林、使用清潔能源。
5.目前空氣污染指數(shù)包括:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入顆粒物、臭氧。
七、未來化學(xué)將朝著“綠色化學(xué)”——“綠色消毀”和“綠色生產(chǎn)”的方向發(fā)展。核心是利用化學(xué)原理從源頭消除污染。
特點(diǎn):①充分利用資源和能源,原料無毒無害②減少向環(huán)境排放廢物③原料中的原子全部被消納,實(shí)現(xiàn)零排放(在化合反應(yīng)中體現(xiàn))④生產(chǎn)出環(huán)境友好產(chǎn)品。
氧氣
一、氧氣的物理性質(zhì)
1.色、味、態(tài):通常情況下,是無色無味的氣體;
2.密度:標(biāo)準(zhǔn)狀況下,密度為1.429g/L,略大于空氣。(可用向上排空法)
3.溶解性:氧氣不易溶于水。(可用排水法收集)
4.三態(tài)變化:降溫后,氧氣可以變?yōu)榈{(lán)色的液體,甚至淡藍(lán)色雪花狀固體。
二、氧氣的化學(xué)性質(zhì)
(一)與非金屬(碳、硫、磷)的反應(yīng)
1.木炭(黑色固體)燃燒
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:在氧氣中:劇烈燃燒,發(fā)出白光,放出熱量,生成一種無色無味氣體,該氣體能使澄清石灰水變渾濁。
做木炭燃燒實(shí)驗(yàn)時,燃燒匙應(yīng)慢慢從瓶口向瓶底伸入(充分利用瓶內(nèi)的氧氣)。
2.硫粉(淡黃色)燃燒:
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:在空氣中:發(fā)出微弱的淡藍(lán)色火焰;放出熱量、生成一種帶有刺激性氣味的氣體。
在氧氣中: 發(fā)出明亮的藍(lán)紫色的火焰, 放出熱量、生成一種帶有刺激性氣味的氣體。
實(shí)驗(yàn)時,要在瓶底裝少量水)吸收二氧化硫,防止污染空氣)。
3.紅磷(暗紅色固體)的燃燒
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:在空氣中:發(fā)出黃白色火焰,放出熱量,生成大量白煙
在氧氣中:劇烈燃燒,發(fā)出白光,放出熱量,生成大量的白煙
注意:五氧化二磷(P2O5)是固體,不是氣體
(二)與金屬(鎂、鐵)的反應(yīng)
1.鎂帶(銀白色固體)在空氣中燃燒
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:劇烈燃燒,發(fā)出耀眼的白光,放出熱量,生成白色粉末狀固體。
2鐵絲(銀白色固體)在氧氣中燃燒
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:劇烈燃燒,火星四射,放出熱量,生成一種黑色固體。
注意:集氣瓶底部鋪少量的細(xì)沙或加少量的水,防止生成的固體物質(zhì)濺落瓶底,致使集氣瓶炸裂。鐵絲在空氣中不能燃燒
(三)與某些化合物(蠟燭、甲烷)的反應(yīng)——產(chǎn)物均為:二氧化碳和水
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:比空氣中燃燒劇烈,發(fā)出白光,集氣瓶內(nèi)壁出現(xiàn)水珠,有使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體產(chǎn)生。
空氣中燃燒情況:燃燒產(chǎn)生黃色火焰,放熱,稍有黑煙。
(四)其他物質(zhì)與氧氣的反應(yīng)
某些物質(zhì)在一些條件下,與氧氣發(fā)生緩慢的氧化反應(yīng),成為緩慢氧化。緩慢氧化也放熱。
如:動植物新陳代謝,金屬的銹蝕,食物的腐爛、酒醋的釀造、農(nóng)家肥的腐熟等等。
總結(jié):
1.氧氣是一種化學(xué)性質(zhì)比較活潑的氣體,在一定的條件下,能與許多物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)并放出大量的熱。在這些反應(yīng)中,氧氣提供氧,稱為氧化反應(yīng)。氧氣便是常見的氧化劑;具有氧化性。
2.物質(zhì)在純氧氣中燃燒程度比空氣中燃燒要劇烈。說明物質(zhì)燃燒程度,與氧氣的濃度大小成正比;
3.物質(zhì)燃燒時有的有火焰,有的會發(fā)光,有的會冒煙。一般來說,氣體燃燒會有火焰產(chǎn)生,固體直接燃燒,產(chǎn)生光或者火星。生成物有固體,一般都會產(chǎn)生煙,即固體小顆粒;
4.物質(zhì)與氧氣反應(yīng)不一定是燃燒現(xiàn)象,如緩慢氧化。
三、氧氣的用途
(1)供給呼吸:醫(yī)療上急救病人,登山、潛水、航空、宇航提供呼吸;
(2)支持燃燒:煉鋼、氣焊與氣接、液氧炸彈、火箭助燃劑
實(shí)驗(yàn)室制取氧氣
一、工業(yè)制法(分離液態(tài)空氣法)
原理:利用液態(tài)氧和液態(tài)氮的沸點(diǎn)不同。——物理變化(蒸餾)
(1)具體過程
(2)注意:該過程是物理變化
二、氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法(化學(xué)變化)
1.雙氧水(過氧化氫)制取氧氣
A.藥品:過氧化氫(H2O2)和二氧化錳(黑色粉末 MnO2)
B.實(shí)驗(yàn)原理:
注:MnO2在該反應(yīng)中是催化劑,起催化作用
C.裝置: 固體與液體反應(yīng),不需加熱(雙氧水的為一類)
注意事項(xiàng):
?、俜忠郝┒房梢杂瞄L頸漏斗代替,但其下端應(yīng)該伸入液面以下,防止生成的氣體從長頸漏斗中逸出;
②導(dǎo)管只需略微伸入試管塞
?、蹥饷苄詸z查:用止水夾關(guān)閉,打開分液漏斗活塞,向漏斗中加入水,水面不持續(xù)下降,就說明氣密性良好。
?、苎b藥品時,先裝固體后裝液體
?、菰撗b置的優(yōu)點(diǎn):可以控制反應(yīng)的開始與結(jié)束,可以隨時添加液體。
D步驟:連、查、裝(二氧化錳)、定、倒(過氧化氫溶液)、收
2.用高錳酸鉀、氯酸鉀制取氧氣
A.藥品:、高錳酸鉀(暗紫色固體)、氯酸鉀(白色固體)與二氧化錳(黑色粉末)
B.原理:
?、偌訜崧人徕?有少量的二氧化錳):
注意:MnO2在該反應(yīng)中是催化劑,起催化作用
?、?加熱高錳酸鉀:
C.裝置:加熱固體制氣體(加熱氯酸鉀的為一類)
D.操作步驟:(連)查、裝、定、點(diǎn)、收、離、熄。
?、?連接裝置:先下后上,從左到右的順序。
?、?檢查裝置的氣密性 :將導(dǎo)管的一端浸入水槽中,用手緊握試管外壁,若水中導(dǎo)管口有氣泡冒出,證明裝置不漏氣。松開手后,導(dǎo)管口出現(xiàn)一段水柱。
?、?裝入藥品:按粉末狀固體取用的方法(藥匙或紙槽)
?、芄潭ㄑb置 :固定試管時,試管口應(yīng)略向下傾斜;鐵夾應(yīng)夾在試管的中上部
⑤加熱藥品:先使試管均勻受熱,后在反應(yīng)物部位用酒精燈外焰由前向后加熱。
?、奘占瘹怏w:
a.若用排水集氣法收集氣體,當(dāng)氣泡均勻冒出時再收集,剛排出的是空氣;水排完后,應(yīng)用玻璃片蓋住瓶口,小心地移出水槽,正放在桌面上(密度比空氣大)(防止氣體逸出)
b.用向上排空法。收集時導(dǎo)管應(yīng)伸入集氣瓶底部(為了排盡瓶內(nèi)空氣)
用排水法收集時,導(dǎo)管放在集氣瓶口
?、呦葘?dǎo)管移出水面
?、嘣偻V辜訜?/p>
E.易錯事項(xiàng):
(1)試管口要略微向下傾斜:防止生成的水回流,使試管底部破裂。藥品應(yīng)平鋪在試管底部
(2)導(dǎo)氣管伸入發(fā)生裝置內(nèi)要稍露出橡皮塞:有利于產(chǎn)生的氣體排出。
(3)用高錳酸鉀制取氧氣時,試管口塞一團(tuán)棉花:防止高錳酸鉀粉末進(jìn)入導(dǎo)氣管,污染制取的氣體和水槽中的水。
(4)排氣法收集氣體時,導(dǎo)氣管要伸入接近集氣瓶底部:有利于集氣瓶內(nèi)空氣排出,使收集的氣體更純。
(5) 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,先將導(dǎo)氣管移出水面,然后熄滅酒精燈:防止水槽中的水倒流,炸裂試管。
F、收集方法:
?、?排水法(不易溶于水)
?、?向上排空法(密度比空氣大)
G、檢驗(yàn)、驗(yàn)滿
檢驗(yàn):用帶火星的木條伸入集氣瓶內(nèi),發(fā)現(xiàn)木條復(fù)燃,說明是氧氣;
驗(yàn)滿:用帶火星的木條放在集氣瓶口,若木條復(fù)燃,證明已滿。
三、催化劑
1.概念:在化學(xué)反應(yīng)中能改變其他物質(zhì)的反應(yīng)速率(加快或變慢),但本身的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量在反應(yīng)前后沒有發(fā)生變化的物質(zhì)。
2.特點(diǎn):兩不變(質(zhì)量、化學(xué)性質(zhì))、一改變(反應(yīng)速率)
注意:①催化劑不能改變生成物的質(zhì)量,不能決定反應(yīng)的進(jìn)行
?、诖呋瘎┎皇欠磻?yīng)物、又不是生成物
?、鄞呋瘎﹥H針對某一反應(yīng),并不是所有反應(yīng)的催化劑
?、苣骋环磻?yīng)的催化劑可能不只一種
3.二氧化錳在一些反應(yīng)中不只作催化劑,催化劑不一定就只有二氧化錳。(在過氧化氫溶液制取氧氣中,催化劑可以用硫酸銅溶液、氧化鐵、氧化銅、紅磚粉末)。在氯酸鉀制取氧氣中,二氧化錳的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變,但質(zhì)量分?jǐn)?shù)變大。
煤爐中的化學(xué)反應(yīng)
煤爐是我們常見的生活中用品,常常用它來做飯、炒菜、取暖等,其實(shí),煤爐中還藏著不少的化學(xué)知識呢。不信你看:
一、煤爐中的化學(xué)物質(zhì)
煤的主要成分是碳,同時還含有少量的氫、硫、氮、氧等元素,煤是由多種有機(jī)物和無機(jī)物組成的復(fù)雜混合物。在煤爐中,由于各種反應(yīng)的發(fā)生,常常還有CO2、CO、SO2、NO2、H2等物質(zhì)生成。
二、煤爐中的化學(xué)原理
現(xiàn)在的煤爐,幾乎都使用蜂窩煤作燃料。向煤粉中加入適量的石灰,再加入適量的黏土作為黏合劑,將煤粉做成多孔的蜂窩狀即得到蜂窩煤。之所以要做成多孔的蜂窩狀就是要使煤在燃燒時,能使空氣流通順暢,增加煤與氧氣的接觸面積,使煤燃燒更充分,放出的熱更多。向煤粉中加入適量的石灰是為了除去煤炭中含有的雜質(zhì)如硫燃燒而生成的SO2,減少煤燃燒時產(chǎn)生的刺激性氣味氣體,減輕污染。
我們在生爐火時,常常是將木材放在下層,再將蜂窩煤放在木材的上面,先引燃木材,利用木材引燃蜂窩煤。這是因?yàn)槊旱闹瘘c(diǎn)比較高(280℃),火柴火焰的溫度雖然高于煤的著火點(diǎn),但是燃燒時間短,產(chǎn)生熱量少,所以我們先將著火點(diǎn)較低的木材點(diǎn)燃,利用木材燃燒產(chǎn)生的熱量,使溫度達(dá)到煤的著火點(diǎn),這樣煤才會燃燒。
通常煤爐的結(jié)構(gòu)上有三個凸起的支架,可別小看了它們,我們在使用爐火進(jìn)行烹飪的時候,如果沒有它們,做熟飯菜的時間就比較長,而有支架時很快就做好了,因?yàn)闋t火的外焰溫度最高,支架使得廚具正好處爐火外焰上。
冬天我們用煤爐取暖時,特別時在晚上封爐火時,一定要注意煤爐排氣通暢,因?yàn)槊禾吭谘鯕獠怀渥愕那闆r下,燃燒會生成較多的CO,CO有劇毒,因此要注意防止煤氣中毒。
三、煤爐中的化學(xué)反應(yīng)
生活中,我們經(jīng)??吹皆谌紵煤芡拿籂t上方有藍(lán)色的火焰產(chǎn)生,特別是在剛剛添加了新煤后,這個現(xiàn)象會更加明顯,這其實(shí)這是CO燃燒時產(chǎn)生的藍(lán)色火焰,那么CO是怎么來的呢?
原來,煤的主要成分是碳,在煤爐中煤燃燒時,同時發(fā)生著多個反應(yīng):
(1)在煤爐的下層,煤與氧氣充分接觸,煤充分燃燒,生成二氧化碳。
C + O2 =點(diǎn)燃 CO2 (放出熱量)
(2)在煤爐的中層,則同時發(fā)生兩個變化,一是此時氧氣比較少,煤在氧氣比較少的情況下,發(fā)生不充分燃燒,生成CO;二是低層反應(yīng)生成的CO2與煤在高溫下反應(yīng)生成CO,在添加了新煤后,有較多的煤來參加這個反應(yīng),生成的CO會更多會。
① 2C + O2 =高溫 2CO(放出熱量)
?、?CO2 + C =高溫 2CO (吸收熱量)
(3)在煤爐的上層,反應(yīng)生成的CO又與空氣中的氧氣接觸,發(fā)生反應(yīng)生成CO2。
2CO + O2 =點(diǎn)燃 2CO2(放出熱量)
我們在使用煤爐燒開水時,常看到當(dāng)有少量水灑在煤炭上時,爐火反而燃燒得更旺,這時因?yàn)楫?dāng)少量水灑在煤炭上時,煤與水發(fā)生反應(yīng)生成了兩種可燃性氣體CO和H2,因而燃燒更旺了:C + H2O =高溫 CO + H2
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