第2章 氧和二氧化碳的转运

第二章氧和二氧化碳的转运

呼吸是一个燃烧过程，速度非常慢，否则完全跟木炭一样。

--Antoine Lavoisier

有氧代谢过程是燃烧营养物质燃料来释放能量。这个过程消耗氧气并释放二氧化碳。循环系统的作用是输送氧气和营养物质燃料到身体组织，然后清除产生的二氧化碳。循环系统运输氧气和二氧化碳的双重作用被称为血液的呼吸功能。本章描述这种呼吸功能是如何进行的。

氧气的运输

将肺部的氧气运输到代谢组织，可以使用四个临床参数描述：（a）血液中的氧气浓度，（b）动脉血氧气的传递速率，（c）从毛细血管血液进入组织的氧摄取率，（d）从毛细血管血液进入组织的氧分数。这四个氧气输送参数以及派生每个参数的方程见表2.1。彻底了解这些参数是管理危重患者必不可少的。

血液中的氧（O2）含量

氧气不容易溶解在水中（1），且由于血浆是93%的水，因此需要一个专门结合氧（气）的分子（血红蛋白）来促进血液的氧合。血液中的氧（O2）也被称为O2含量，O2含量是O2的总供量，它与血红蛋白结合并且溶解在血浆中。

血红蛋白的氧饱和度（含氧血红蛋白占总血红蛋白的比例）；Q=心脏输出；CaCO2=动脉血中CO2含量；CvCO2=混合静脉血中CO2含量。

与O2结合的血红蛋白（氧合血红蛋白）

与O2结合的血红蛋白（HbO2）浓度由公式2.1（2）中的变量决定。

HbO2=1.34×Hb×SO2 （2.1）

Hb是血液中的血红蛋白浓度（通常以g/dL表示，即g/100 mL）；1.34是血红蛋白的氧结合能力（以每g血红蛋白多少mL O2表示）；SO2是血液中氧合血红蛋白占总血红蛋白的比例（SO2=HbO2/总Hb），也称作血红蛋白的氧饱和度。HbO2与Hb浓度的单位（g/dL）相同。

公式2.1表示：当血红蛋白与O2完全饱和时（即当SO2=1时），每g 血红蛋白通常结合1.34mL的氧气。通常1g血红蛋白能结合1.39mL的氧气，但一小部分循环血红蛋白（3%到5%）以高铁血红蛋白和碳氧血红蛋白的形式存在，因为这些形式的Hb结合O2的能力降低，因此1.34 mL/g这一较低值被认为更能

代表总血红蛋白池的O2结合能力（3）。

=氧（气）；Hb=血红蛋白

笔记：O

2

溶解的O2

血浆中溶解的O2浓度取决于氧在水（血浆）中的溶解度和血液中的氧分压（PO2）。O2在水中的溶解度是随温度变化的（溶解度随温度的降低略有增加）。在正常体温（37℃）和PO2为1mmHg时，0.03 mL的O2能溶解在1升的水中（4）。表现为溶解系数为0.03mL/L/mmHg（或0.003 mL/100mL/mmHg）。溶解O2的浓度（单位mL/dL）（体温正常）可由公式2.2描述。

溶解的O2=0.003×PO2 (2.2)

这个公式显示血浆中氧的溶解度有限。例如，如果PO2是100 mmHg，1 L 的血液将只包含3 mL溶解的O2。

※

量（=L）的基础上估计的，动脉血容量=0.25×总血容量，静脉血容量=0.75×总血容量。

缩写：Hb：血红蛋白；PO2：O2分压。

动脉O2含量/动脉含O2量（CaO2）

动脉血的O2浓度（CaO2）可通过公式2.1和2.2的结合，使用动脉血的SO2和PO2来定义（SaO2和PaO2）。

CaO2=（1.34×Hb×SaO2）+（0.003×PaO2）（2.3）

结合的O2、溶解的O2和总O2在动脉血中的正常浓度见表2.2。每L动脉血中大约有200 mL的氧，只有1.5%（3 mL）溶解在血浆中。一个平均体型的成人在休息时的耗氧量为250 mL/min，这意味着，如果我们被迫单靠血浆中溶解的O2，那必须要有89 L/min的心脏输出来维持有氧代谢。这强调了血红蛋白在运输氧气中的重要性。

静脉O2含量/静脉含O2量（CvO2）

静脉血中的O2浓度（CvO2）可以与CaO2一样以相同的方式计算，使用静脉血的血氧饱和度（O2饱和度）和氧分压计算（SvO2和PvO2）。

CvO2=（1.34×Hb×SvO2）+（0.003×PvO2）（2.4）

SvO2和PvO2的最佳测量方法是通过取自肺动脉的集合或“混合静脉”的血

样本来测量（使用肺动脉导管，见第9章）。如表2.2所示，SvO2的正常值是73%（0.73），PvO2的正常值是40 mmHg，CvO2的正常值约为15 mL/dL（150 mL/L）

简化的O2含量公式

血浆中溶解的O2浓度是如此小，它通常会从O2含量公式中被消除。因此可认为血液的O2含量与相当于与Hb结合的O2（见方程2.1）。

O2含量≈1.34×Hb×SO2 （2.5）

贫血与低氧血症

医生经常使用动脉氧分压（PaO2）作为血液中含有多少氧的指征。然而，如公式2.5所示，血红蛋白浓度是血液中氧含量的主要决定因素。图2.1显示了血红蛋白和PaO2对血液中氧水平影响的比较。此图显示血红蛋白浓度和PaO2对动脉血氧含量比例变化的影响。血红蛋白减少50%（从15到7.5g/dL）相当于CaO2减少50%（从200到101 mL/L），而PaO2降低50%（从90到45mmHg）仅引起CaO2降低18%（从200到163 mL/L）。此图表明，贫血对血液氧合作用的影响比低氧血症要大的多。它也应作为一个提醒，以避免使用PaO2来评估动脉的氧合作用。PaO2应该被用来评估肺部的气体交换效率（见第19章）。

血液中O2的缺乏

循环血液中总的O2容量可通过血液中血容量的产物和O2的浓度来计算。定卖血和静脉血中O2量的估计见表2.2。动脉和静脉血中结合的O2容量为微薄的805mL。这一容量是多么的有限，试想一个平均体型的成人在休息时全身的O2含量是250 mL/min。这意味着，血液中的O2容量只能维持机体3到4 min 的有氧代谢。因此，如果一个患者停止呼吸，你只有宝贵的几分钟时间在其血液中氧储存完全耗尽前开始给他行辅助呼吸操作。

血液中数量有限的O2也可通过葡萄糖的氧化代谢来表示，葡萄糖的有氧代谢公式为：C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O。这个公式表明，完整的1 mol葡萄糖氧化利用6 mol的氧气。为了确定血液中的O2是否足够维持血液中葡萄糖的代谢，有必要将血液中的葡萄糖和氧气的量用mmol这一单位来表示。（这里显示的值基于90mg/dL或90/180=0.5 mmol/dL的血糖水平，5L的血容量，805 mL或805/22.2=36.3 mmol的总血液O2 ）：

血液中总的葡萄糖…………………….25 mmol

血液中总的O2…………………………36.3 mmol

葡萄糖代谢需要的O2…………………150 mmol

这表明血液中的O2只有总量的20%到25%为血液中葡萄糖的完全氧化代谢所需。

图2.1 图表显示血红蛋白浓度（Hb）和动脉氧分压（PaO2）的等量降低（50%）对动脉血中氧浓度的影响。

为什么O2这么少？

众所周知，氧

气通过产生有毒的代谢产物能造成致命的细胞损伤（超氧化物自由基，过氧化氢和羟自由基），因此，在细胞附近限制氧气浓度，可能是保护细胞避免氧诱导细胞损伤的机制。氧诱导的损伤（氧化性损伤）在临床疾病中的作用是非常激动人心和活跃的研究领域，本章结尾的参考书目包括一本教科书（生物学和医学领域中的自由基），这是关于这一学科的最好的单一信息资源。

丰富的血红蛋白

与血液中氧容量小相反，循环血红蛋白的总量似乎过多。如果正常血清Hb 是15g/dL（150g/L）且正常血容量是5 L(70 mL/kg)，那么循环的血红蛋白的总量时750 g（0.75 kg）或1.65磅。为了证明血液中血红蛋白池的规模庞大，图2.2中的插图比较了血红蛋白与正常体重的心脏的重量。心脏的重量只有300g，因此，循环的血红蛋白池的重量是心脏的2.5倍！这意味着，每60秒，心脏必须在循环系统中推动超过自身两倍以上重量的移动。

所有的血红蛋白都是必要的吗？稍后所示，当从全身毛细血管的氧提取达到最大时，静脉血中40%到50%的血红蛋白仍与氧饱和。这意味着，几乎有一半的循环血红蛋白不是用来支持有氧代谢。那这多余的血红蛋白用来做什么呢?运送二氧化碳，见本章节后面所述。

图2.2 平衡标尺显示循环血红蛋白与正常体重的心脏相比时多余的重量。

氧输送/氧递送（DO2）

进入肺部血流的氧气通过心输出量进入重要的器官。这种情况发生的速度被称为氧输送（DO2）。DO2描述了每分钟到达全身毛细血管的氧气量（mL）。它相当于动脉血氧含量（CaO2，单位mL/L）和心输出量（Q，单位L/min）的产物（2,5,6,7）。

DO2=Q×CaO2×10 (2.6)

（乘以10是用来转换CaO2的单位，从mL/dL到mL/L，因此，DO2的单位为mL/min。）如果将CaO2分解成其组成部分（1.34×Hb×SaO2），公式2.6可以改写为：

DO2=Q×1.34×Hb×SaO2×10 (2.7)

当用肺动脉导管来测量心输出量（见第9章），DO2可用公式2.7计算。成人休息时的正常DO2为900-1100 mL/min，或500-600 mL/min/m2，校正身材时（见表2.3）。

氧摄取/摄氧量（VO2）

当血液达到全身毛细血管，氧从血红蛋白中分离出来，并进入组织。这一现象发生的速度称为氧摄取（VO2）。氧摄取描述没分钟离开毛细血管，进入组织的氧气的体积（单位mL）。由于氧气不能在组织中储存，因此，VO2也是衡量组织耗氧量的一个指标。VO2（mL/min）可通过心输出量（Q）和动静脉血氧含量差（CaO2-CvO2）来计算。

VO2= Q×（CaO2 - CvO2）×10 (2.8)

（乘以10与解释DO2时的原因一样。）这种派生VO2的方法被称为烦Fick 氏法，因为公式2.8是Fick方程的一个变化（心输出量是派生的变量：Q= VO2/ CaO2-CvO2）（8）。因为CaO2和CvO2的公式相同（1.34×Hb×10），公式2.8可重新描述为：

VO2= Q×1.34×Hb×（SaO2 - SvO2）(2.9)

这个公式表示VO2使用的是在临床实践中可以测量的变量。在这个公式中决定VO2的因素见图2.3所示。健康成人在休息时VO2的正常范围是200-300 mL/min，或110-160 mL/min/m2，当校正身材时（见表2.3）。

图2.3 决定氧从微循环中摄取（VO2）的因素的示意图。SaO2和SvO2=动脉血和静脉血中血红蛋白的氧饱和度；PO2=氧分压；Hb=一个血红蛋白分子。

Fick（菲克）和全身的VO2

改良的菲克公式中的VO2不等于全身的VO2，因为它不包括肺部的O2消耗量（8,9,10）。通常情况下，肺部的VO2代表低于全身5%的VO2（9），但它在肺部炎症性疾病的患者中可占全身VO2的20%（这在ICU患者中很常见）（10）。这种差异在VO2用作血流动力学管理终结点时可能是重要的（见第11章），因为全身VO2的低估可能导致VO2增加的过度的管理。VO2的直接测量（在下面介绍）更能准确地表述全身的VO2。

VO2的直接测量

全身VO2可通过监测氧气从肺部消失的速率来直接测量。这可以用一个专门配备氧气分析仪的仪器完成，氧气分析仪是连接到近端气道（通常是在气管插管患者）以测量吸入或呼出气体的O2浓度。这个装置记录和显示的VO2是作为分钟通气量（VE）和吸入与呼出气体中氧气的分数浓度（FiO2和FeO2）的产物。

VO2=V E × (F I O2 - F E O2) (2.10)

VO2的直接测量比计算出的（菲克）VO2更准确，因为它更接近全身的VO2。它与菲克VO2相比还有其它几个优势，这些都将在第11章描述。直接测量VO2的主要缺点是许多ICU都缺乏这一监测设备，并且需要训练有素的人员来操作这些设备。

氧提取率（O2ER）

递送到毛细血管并进入组织的这部分氧是一个氧运输效率的指标。这可通过氧提取率（O2ER）这一参数来监测，O2ER是指氧气摄取与氧气递送的比率。

O2ER=VO2 / DO2 (2.11)

这个比率可以乘以100，一百分数表示。因为VO2和DO2的公式相同（Q×1.34×Hb×10），因此，公式2.11可减少为只有两个测量变量的公式：O2ER=（SaO2 - SvO2）/ SaO2 (2.12)

当SaO2接近1.0（通常情况下），O2ER与（SaO2 - SvO2）的差大致相当：O2ER≈（SaO2 - SvO2）。

O2ER通常约为0.25（范围=0.2-0.3），如表2.3所示。这意味着，运送到全身毛细血管的氧只有25%进入组织。虽然通常O2的提取低，但他是可调节的，并且当氧输送受损时O2的提取可增加。O2提取的适应性是组织氧合控制的一个重要因素，见下所述。

氧摄取的控制

氧气运输系统的运作，以保持在氧供变化时（不同的DO2）有恒定流量的氧气进入组织（恒定的VO2）。O2的提取来调整O2输送的变化的能力使这种行为能实现（11）。VO2的控制系统可通过重新排列O2提取公式（公式2.11）使VO2成为因变量来描述：

VO2 =DO2×O2ER (2.13)

这个公式表明，如果O2输送的变化随O2提取呈等效和相互的变化，那么VO2会表示不变。然而，如果O2的提取固定不变，那么DO2的变化将随VO2呈等量变化。因此，O2提取来调整DO2的变化的能力决定保持恒定VO2的能力。

DO2和VO2的关系

O2输送和O2摄取之间的正常关系见图2.4所示（11）。当O2输送（DO2）开始减少低于正常时（途中箭头表示），O2摄取（VO2）最初保持不变，表明O2提取（O2ER）在DO2降低时呈增加趋势。DO2进一步减，最终导致VO2出现开始降低的拐点。当O2提取提高到50%至60%的最高水平（O2ER=0.5-0.6），VO2开始从固定不变到不断变化转换。一旦O2ER达到最大，DO2的进一步减少会导致VO2的等量减少，因为O2ER是固定的且不能进一步增加。当这种情况发生时，VO2被称为处于供应-依赖，并且有氧代谢率受氧供限制。这种情况称为氧化障碍（12）。当有氧代谢（VO2）开始下降，高能磷酸（ATP）的氧化产物开始下降，导致细胞功能受损，病最终导致细胞死亡。这个过程的临床表现是临床休克和渐进的多器官功能衰竭（13）。

临界DO2

在VO2成为供应-依赖时的DO2，被成为临界氧输送（临界DO2）。这是全力支持有氧代谢的最低的DO2，可通过DO2-VO2曲线中的曲折处确定（见图2.4）。尽管临界DO2能识别无氧阈值的能力，但临界DO2的临床价值有限。首先，临界DO2在重症患者的研究中变化很大（11,13,14），且在任何ICU的任何患者中都无法预测临界DO2。第二，DO2-VO2曲线可以是曲线的（即，VO2从固定不变到不断变化没有一个单一的过渡点）（15），在这种情况下，无法确定临界DO2。

DO2：DO2的比率可能是比临界DO2更能确定（和避免）无氧阈值的一个有用的参数。保持DO2：4:1或更高的VO2比率被推荐作为避免重症患者无氧

阈值的一个管理策略。

图2.4 该图显示当O2输送逐步下降时O2输送（）和O2摄取（）间的正常关系，由箭头表示。

二氧化碳的运输

二氧化碳（CO2）是氧化代谢的主要终产物，因为它很容易与水化合形成碳酸，如果能累积，它可以是严重酸中毒的一个来源。从体内消除CO2的重要性在通气控制系统中的作用是显而易见的，该系统能保持动脉PO2（PaCO2）的稳定。5 mmHg PaCO2的增加可能会导致每分钟通气量增加两倍。为了产生相等的通气量的增加，动脉氧分压必须下降至55 mmHg（16）。通气控制系统要注意高碳酸血症和忽略低氧血症的这一趋势是耐人寻味的，因为它表明，与促进有氧代谢相比（通过提供氧气），通气系统更关注代谢废物（CO2）的清除。

二氧化碳的水合

据报道，成人身体总的CO2量是130 L（17），根据一个成人身体总水量平均只有40至45 L，这似乎是可能的。CO2与水发生化学反应产生碳酸的趋势可以解释这种困境。CO2发生水合和转变为碳酸是一个连续的过程，这会创建一个永久的梯度驱动CO2进入溶液。因为CO2不断消失，故溶液中的CO2总量可能会超过溶液的体积。如果你曾经打开过一个热的香槟酒瓶，你就已经目睹了多少CO2可以溶解在溶液中。

二氧化碳运输方案

CO2运输是一个复杂的过程，见图2.5所示。CO2运输的核心是它与水的反应。该反应的第一阶段涉及碳酸的形成。这通常是一个缓慢的反应，大约需要40秒来完成（18）。碳酸酐酶的存在使反应速度大大增加，不到10毫秒（msec）即可完成（18）。碳酸酐酶局限存在于红细胞，血浆中则不存在。因此，CO2仅在红细胞快速与水结合，这会产生一个压力梯度，从而推动CO2进入细胞。

图2.5 CO2运输中涉及的化学反应。括号中的数值表示每个部分通常在1L静脉血中的量。双箭头表示有利的途径。

碳酸能瞬间分解产生氢离子和碳酸氢盐离子。在红细胞中生成的很大一部分碳酸氢盐通过与氯化物交换被泵回到血浆。在红细胞中生成的氢离子通过血红蛋白缓冲。通过这种方式，进入红细胞的CO2被分解和部分储存（血红蛋白）或排出（碳酸氢钠），以创造更多的CO2进入红细胞。这些过程创建一个汇点，以容纳大量的CO2在红细胞中。

红细胞中的一小部分CO2在血红蛋白上与游离氨基反应产生氨基甲酸，氨基甲酸分解形成氨甲酰残基（HbNHCOO）和氢离子。这个反应为血红蛋白提供另一个作为缓冲剂的机会。

血液中的CO2含量

血液中不同的CO2测量结果见表2.4。如同氧气，CO2以溶解的形式存在，且溶解的CO2浓度由二氧化碳分压（PCO2）和CO2在水中的溶解系数确定（即0.69mL/L/mmHg，37℃）（19）。动脉和静脉血中溶解的CO2含量见表2.4（20）。与氧气一样，溶解的CO2只是血液中总CO2含量的一小部分。

血液中CO2的总含量是几个部分的总和作用的结果，包括在血浆和红细胞中溶解的CO2和碳酸氢盐的浓度，以及红细胞中氨甲酰CO2的含量。这些部分在静脉血中的正常值见图2.5所示。如果这些值相加，总的CO2含量是2.3 mEq/L，17 mEq/L在血浆中，6 mEq/L在红细胞中。血浆中CO2的（数量）优势是蒙蔽人的，因为大多数的血浆成分是以碳酸氢盐的形式存在，这部分碳酸氢盐已从红细胞中排除。

带?量是根据总血容量（TBV）5 L来估计的，动脉血容量为0.25×TBV，静脉血容量为0.75×TBV。

缩写：PCO2=CO2分压。

因为容易分解成离子（氢离子和碳酸氢根离子），CO2浓度往往用离子当量（mEq/L）来表示，如图2.5所示。转换为体积单位（mL/L或mL/dL）是可能的，因为1 mol的CO2将占据22.3 L的体积。因此：

CO2（mL/L）= CO2（mEq/L×22.3）

表2.4包括血液中的CO2含量，以体积单位表示（20）。需要注意的是血液中的CO2总量（约2.6L）是血液中O2的3倍以上（805 mL）。

血红蛋白作为一个缓冲剂

图2.5显示了血红蛋白通过缓冲红细胞中水化的CO2所产生的氢离子，在CO2的运输中起着核心作用。血红蛋白的缓冲能力见表2.5所示（21）。请注意，血红蛋白总的缓冲能力是所以血浆蛋白的缓冲能力的6倍以上。

血红蛋白的缓冲作用是由于分子中的38组氨酸残基上的咪唑基团。这些咪唑基团的解离系数pK为7.0，因此，它们在pH在6至8这一范围中起到有效地缓冲作用（缓冲剂在一个pH的两侧pK范围都是有效的）（20）。相比之下，碳酸氢盐缓冲系统有一个6.1的pK，所以这个缓冲系统在pH从5.1到7.1这一范

围是有效的。比较血红蛋白和碳酸氢盐的缓冲范围显示，在临床上遇到的pH范围中（pH值7~8），与碳酸氢盐相比，血红蛋白是一种更有效的缓冲剂！血红蛋白这方面的功能更值得关注。

为何血红蛋白会多余？

如前所述，血液中血红蛋白的含量远远超过需要输送氧气的量，考虑血红蛋白在CO2输送中所扮演的角色，很可能多余的血红蛋白是用来运输CO2。考虑到血液中大量的CO2（见表2.4），很容易理解为什么血液中会有这么多的血红蛋白。

图2.6 动脉血（O2饱和度=98%）和静脉血（O2饱和度=70%）的CO2解离曲线。两点表示动脉和静脉血液中CO2的含量。括号显示血红蛋白去饱和作用（霍尔丹效应）以及从动脉血到静脉血过程中增加CO2含量的代谢的CO2产物（PCO2效应）的相对贡献。

霍尔丹效应

血红蛋白在不饱和形式下有更大的缓冲能力，完全不饱和的血液可以结合额外的60 mL/L的CO2。因氧合血红蛋白去饱和作用引起CO2含量的增加被称为霍尔丹效应。图2.6显示的CO2解离曲线显示，霍尔丹效应在静脉血吸收CO2过程中起了重要作用。图上的两个点显示，静脉血CO2含量比动脉血高40 mL/L。括号表明静脉血增加的CO2含量中的60%是由于CO2分压（PCO2）的增加，而另外的40%是因为氧合血红蛋白的去饱和作用。因此，霍尔丹效应负责几乎一半的静脉血中CO2含量的上升。这是血红蛋白在CO2运输中发挥重要作用的另一个例子。

CO2的消除（VCO2）

在静脉血运输过程中发生的CO2的解离与血液到达肺部时是相反的。重组后的CO2然后通过肺消除。CO2的消除（VCO2）可以通过一个公式描述，这个公式在形式上与VO2公式（公式2.8）相似。

VCO2 = Q×( CvCO2 - CaCO2 ) (2.14)

图2.7 有助于CO2通过肺消除（VCO2）的因素的示意图。VCO2以气体流量（mL/min）和酸排泄（mEq/min）表示。Q=心输出量；CaCO2=动脉CO2含量；CvCO2=静脉CO2含量。

CvCO2和CaCO2分别代表静脉和动脉血中的CO2含量（注意：动脉和静脉的组成部分与VO2公式是相反的）。通过公式2.14中变量测定的VCO2见图2.7所示。

不幸的是，血液中CO2含量没有简单的衍生公式，所以通常直接测量VCO2。如表2.3所示，成人VCO2的正常值是160-220 mL/min，或当校正身材时90-130 mL/min/m2。VCO2通常是大约80的%VO2，因此VCO2/ VO2的比例一般为0.8。VCO2/ VO2的比例被称为呼吸商（RQ），这个比例用于识别被代谢的营养底物

的主要类型（即蛋白质、脂肪或碳水化合物）。第45章包含更多的RQ信息。

作为酸排泄的VCO2

CO2本质上是一种酸，因为它解离和形成碳酸的趋势。因此，当CO2用离子当量（mEq/L）表示时，VCO2（mEq/min）可以用来描述通过肺部消除的挥发酸的排泄率。这部分见图2.7所示。通过肺部的正常酸排泄率是9 mEq/min，或24小时12,960 mEq。由于肾脏每24小时仅排泄40至80 mEq的酸（20），因此酸在体内排泄的主要器官是肺，而不是肾脏。

化学人教版九年级上册氧气和二氧化碳气体制取知识复习习题

气体制备专题基础习题 1、（2013年我市中考原题共6分）结合下图所示实验装置，回答问题。 （1）写出有标号仪器的名称：b 。 （2）在实验室里，用氯酸钾和二氧化锰制取氧气的化学方程式为，二氧化锰在该反应中起作用。 （3）在实验室里制取二氧化碳，应选用的发生装置是（填字母代号），选择该装置的理由是。 （4）某化学兴趣小组的同学进行了有关二氧化碳性质的探究实验，过程如图C所示，该实验的目的是。 2、（2012年我市中考原题共7分）某化学实验小组的同学拟用以下装置制备气体，请回答下列问题。 （1）实验室用高锰酸钾制氧气时，应选用装置（填字母代号）；反应的化学方程式为；用装置D收集气体前，将集气瓶内的空气排尽的操作方法是。 （2）实验室制取二氧化碳的化学方程式为； 实验室通常不用碳酸钠和稀盐酸反应来制取二氧化碳，因为反应速率太快，不利于气体收集，但若用装置C则可，与装置B比较，C装置的优点是 ；为检验是否有二氧化碳生成，某同学将制得的气体通入到紫色石蕊溶液中，你认为该操作（填“可行”或“不可行”），理由是。

3、（2011年我市中考原题共9分）结合下图所示实验装置，回答下列问题： （1）实验室用高锰酸钾制取氧气时，应选用的气体发生装置为（填字母 ．．），其反应的化学方程式为；若用过氧化氢溶液和二氧化锰制取 氧气，则选用的气体发生装置为（填字母 ．．），其反应的化学方程式为。（2）通过查阅资料得知：①在实验室里，可用加热氯化铵和氢氧化钙的固体混合物的方法制取氨气；②一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易发生下列反应： 2NO + O2 = 2NO2。那么在实验室里制取氨气应选用的气体发生装置为（填字． 母．）；收集一氧化氮气体应选用的装置是（填字母 ．．）。 （3）如果用F装置干燥氧气，则F装置中应装入的液体为，氧气应从（填“a”或“b”）端进入F中；如果用装满水的F装置收集氢气，则氢气应从 （填“a”或“b”）端进入F中。 4、（2010我市中考原题共11分）现有下图所示的实验装置，请回答下列问题： （1）写出标有序号的仪器名称：①_____________，②____________； （2）在实验室里，用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气时，二氧化锰起______作用，反应的化学方程式为；（3）在实验室里，制取二氧化碳气体，应选择的发生装置为_________（填写装置的字母代号，下同），应选用的收集装置为； （4）在实验室里，制取二氧化碳气体常选用的药品是：和； 发生反应的化学方程式为； 说明选择上述药品的理由：；（5）选用A装置制备气体时应考虑的因素是。

实验室制取氧气、二氧化碳对比

实验室制取氧气、二氧化碳对比 氧气 1. 高锰酸钾 2. 过氧化氢溶液（二氧化锰作 催化剂） 3. 氯酸钾（二氧化锰作催化剂）1. 氧化碳 稀盐酸和大理石（或石灰石） 反应原理 2. 3 . 收集方法 1.排水法（）向上排空气法（收集方法 2.向上排空气法（） 实验装置 操作步骤 （过氧化氢制取氧气大发生装置与 制取二氧化碳的发生装置相似） 1. 组装仪器； 2. 检查装置气密性； 3. 装药品，固定试管； 4. 将盛满水的集气瓶倒置在水 槽内； 5加热； 6. 收集氧气； 7. 移除导管； 8. 熄灭酒精灯。 1. 组装仪器； 2. 检查装置气密性； 3. 加入大理石（或石灰石）； 4由长颈漏斗注入稀盐酸； 5.收集二氧化碳气体。 木条复燃，表明气体已收集满；排 水法：将集气瓶中的水排尽即可。 集满氧气的集气瓶要放在 桌面上。 气体已收集满。 集满二氧化碳的集气瓶要放 在桌面上。 注意事项 1. 试管口放一团棉花，防止加热 时高锰酸钾粉末进入导管； 2. 酒精灯内酒精的量不超过酒精 灯容积的2/3； 3. 用外焰加热，先使试管均匀受 热，然后再对准有药品的部位加热； 4 ?试管口要略向下倾斜，防止冷 凝水回流引起试管炸裂； 5. 试管内的导管不宜过长，以免 气体不易导出； 6. 用排水法收集气体时，当试管 口有连续、均匀的气泡产生时再开 始收集氧气； 7. 用排水法收集完毕，应先移出 导管再熄灭酒精灯，防止水槽中的 水倒吸引起试管炸裂； 8. 用向上排空气法收集气体时， 导气管的末端要伸入到集气瓶的底 部。 1. 长颈漏斗下端管口要插入液面 以下，防止生成的气体从长颈漏斗 中逸出； 2. 反应装置中的导管不宜过长， 以利于气体的导出； 3. 用向上排空气法收集气体时， 导气管的末端要伸入到集气瓶的底 部； 4. 稀盐酸不能用浓盐酸代替，因 为浓盐酸具有挥发性，使制得的气 体不纯净； 5. 稀盐酸也不能用稀硫酸代替， 因为碳酸钙与稀硫酸反应生成的硫 酸钙微溶于水，会覆盖在大理石的 表面，阻止反应的继续进行。 工业制法分离液态空气法高温煅烧石灰石 检验用_____________________ 检验氧气用________________检验二氧化碳 验满向上排空气法：应将带—的小应将的小木条放在集气瓶木条放在集 气瓶瓶，如果小瓶，如果小木条熄灭，表明 石灰吟明朝于谦 千锤万凿出深山，（在山中开米石灰石） 烈火焚烧若等闲。――（煅烧石灰石生成氧化钙，） 粉身碎骨浑不怕，（氧化钙与水反应生成氢氧化钙，） 要留清白在人间。氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙，（ ）

初三化学实验室制取氧气二氧化碳的总结

实验室制取气体的探究 一、制取O2 1.用KMnO4制取O2 药品：KMnO4紫黑色（暗紫色）固体 化学式： 实验器材：①：发生装置试管酒精灯铁架台带胶塞的导管棉花 ②：收集装置集气瓶玻璃板水槽 选择实验器材的依据：①：发生装置高锰酸钾制氧气是固 体加热型反应，所 以发生装置应该选 择带有酒精灯、试 管和铁架台的装置 ②：收集装置因为氧气密度大于 空气，而且不易溶 于水，所以可以采用排水法（收集到的氧气更纯，且 不用验满）收集，也可以采用向上排空气法收集（收 集装置：集气瓶玻璃板） 验证：将带火星的小木条伸入集气瓶中，如果木条复燃，就说明集气瓶中气体是氧气 验满：将带火星的小木条接近集气瓶瓶口，如果木条复燃，就说明氧气已经收集满了 实验步骤：①按要求连接好仪器，并检查装置气密性 ②在试管中装入足量高锰酸钾，并在试管口塞一小团棉花，将试管口略向下倾 斜，在试管内的导气管应稍出胶塞一点儿（便于收集气体），将导气管一端放 在水中，并将集气瓶装满水，倒放在水槽中，准备收集 ③点燃酒精灯，先给试管均匀预热，再用外焰加热高锰酸钾 ④等到在水中的导气管有连续气泡冒出时，将集气瓶倒扣在导气管口收集氧气 ⑤等到集气瓶已经被氧气充满时，在水下从侧面将玻璃板盖住集气瓶口，拿出 集气瓶，正放在桌面上 ⑥先将导管从水中取出，再熄灭酒精灯 ⑦收拾仪器，结束实验 注意事项：①在试管口放置一小团棉花，防止堵塞导管 ②加热时试管应略向下倾斜，防止冷凝生成的水使试管炸裂 ③试管内的导气管稍出胶塞一点儿即可，目的是利于气体导出 ④收集氧气时要等到导管口有连续气泡冒出时再收集，否则会收集到一部分试 管内的空气，收集的氧气纯度不高 ⑤氧气收集满后，应该先将导管从水中取出，再熄灭酒精灯，防止水槽中的水 倒流回试管 ⑥收集满氧气的集气瓶应正放在桌面上（氧气密度大于空气）

第2章氧和二氧化碳的转运

第二章氧和二氧化碳的转运 呼吸是一个燃烧过程，速度非常慢，否则完全跟木炭一样。 --Antoine Lavoisier 有氧代谢过程是燃烧营养物质燃料来释放能量。这个过程消耗氧气并释放二氧化碳。循环系统的作用是输送氧气和营养物质燃料到身体组织，然后清除产生的二氧化碳。循环系统运输氧气和二氧化碳的双重作用被称为血液的呼吸功能。本章描述这种呼吸功能是如何进行的。 氧气的运输 将肺部的氧气运输到代谢组织，可以使用四个临床参数描述：（a）血液中的氧气浓度，（b）动脉血氧气的传递速率，（c）从毛细血管血液进入组织的氧摄取率，（d）从毛细血管血液进入组织的氧分数。这四个氧气输送参数以及派生每个参数的方程见表2.1。彻底了解这些参数是管理危重患者必不可少的。 血液中的氧（O2）含量 氧气不容易溶解在水中（1），且由于血浆是93%的水，因此需要一个专门结合氧（气）的分子（血红蛋白）来促进血液的氧合。血液中的氧（O2）也被称为O2含量，O2含量是O2的总供量，它与血红蛋白结合并且溶解在血浆中。 血红蛋白的氧饱和度（含氧血红蛋白占总血红蛋白的比例）；Q=心脏输出；CaCO2=动脉血中CO2含量；CvCO2=混合静脉血中CO2含量。 与O2结合的血红蛋白（氧合血红蛋白） 与O2结合的血红蛋白（HbO2）浓度由公式2.1（2）中的变量决定。 HbO2=1.34×Hb×SO2 （2.1） Hb是血液中的血红蛋白浓度（通常以g/dL表示，即g/100 mL）；1.34是血红蛋白的氧结合能力（以每g血红蛋白多少mL O2表示）；SO2是血液中氧合血红蛋白占总血红蛋白的比例（SO2=HbO2/总Hb），也称作血红蛋白的氧饱和度。HbO2与Hb浓度的单位（g/dL）相同。 公式2.1表示：当血红蛋白与O2完全饱和时（即当SO2=1时），每g 血红蛋白通常结合1.34mL的氧气。通常1g血红蛋白能结合1.39mL的氧气，但一小部分循环血红蛋白（3%到5%）以高铁血红蛋白和碳氧血红蛋白的形式存在，因为这些形式的Hb结合O2的能力降低，因此1.34 mL/g这一较低值被认为更能 1

氧气、二氧化碳制取和性质实验探究题教学文案.docx

氧气、二氧化碳的制取和性质实验探究专题 例 1: 关于实验室制取二氧化碳的下列说法，不完全正确的是（）Ａ．可以选用利用双氧水制氧气的发生装置Ｂ．可以选用收集氧气装置 Ｃ．可以用浓硫酸干燥气体Ｄ．可以用大理石和稀盐酸反应 答案： B 例 2：下列为小明同学在实验室制取CO2并检验 CO2性质的实验装置示意图。试回答： a导管 b 气球 B A （ 1）仪器名称： a；b。 （ 2）实验室一般用和制CO2，在开始实验之前应先再加入药品，此反应的化学反应表达式为。 （3）用 A 装置制取 CO2时应如何检查气密性？（用文字或图示说明） （4）该同学用 B 瓶收集满一瓶由装置 A 中产生的 CO 2后，往瓶中倒入澄清石灰水，迅速用事先绑好的一个小气球胶塞塞紧，振荡，可以观察到小气球逐渐涨大。其原因是 ，写出 B 中反应的化学反应表达式。 答案（ 1）长颈漏斗，锥形瓶（2）石灰石（或大理石）, 稀盐酸，检验装置气密性，碳酸钙＋盐酸→氯化钙＋水＋二氧化 碳（ 3）在导管右端套上橡胶管并夹上弹簧夹（止水夹），然后朝长颈漏斗中注水，当水浸没长颈漏斗下端后继续注水至 形成水柱，停止注水后水柱不下降说明气密性良好。 （ 4）瓶中二氧化碳与石灰水反应后致使气压减小，二氧化碳＋氢氧化钙→碳酸钙＋水。 例3：化学实验室兴趣活动时，两位同学拿出两瓶无标签的试剂，分别是固体和液体，他们们取少量试剂在试管中混合， 立即产生一种无色气体。两位同学想对此气体展开了一系列探究，请你帮助他们一起完成 (1)①此气体是什么物质 ?验证它的实验方案如下： 猜想实验步骤现象及结论 此气体可能是。 产生此气体的化学反应可能是（用文字表达式表示）； ②若想制取该气体，采用的发生装置可选取下图中的(填序号 )，收集装置是； A B C D E

氧气、二氧化碳的制取

沪教版初三化学 《O2、CO2的制备原理，装置和仪器和选用》 教学目标: 1．知道氧气的工业制法，理解实验室制取氧气的原理、装置和操作及氧气的检验方法。 2．理解二氧化锰在实验室制取氧气反应中的催化作用 3. 掌握实验室制取二氧化碳的相关知识，了解工业制取二氧化碳的相关知识 基础知识： （一）工业制氧气（物理方法） 要求：原料价廉易得，产品产量高以降低成本。 工业制氧气的原料：空气 制取原理是：先把空气液化，然后升温，利用氧气与氮气沸点的不同达到分离的目的（空气中其它气体含量较低不考虑）。已知氮气沸点为—196℃，氧气沸点为—183℃，推测：先从液态空气中气化逸出。 （二）实验室制气体（化学方法） 四、氧气的制取：Ⅰ、氯酸钾和二氧化锰 催化剂：加快化学反应速率，而本身在反应前后质量和化学性质都没有发生变化 ●反应物状态：固（白色粉末）+固（黑色粉末） ●反应条件：加热●反应原理：在实验中二氧化锰起作用。 ●制取氧气的实验一般步骤：（查、装、定、收、移、熄、验） ①“查”检查装置的气密性；②“装”将氯酸钾和二氧化锰的混合固体装入试管中。 ③“定”根据酒精灯的高度来确定试管的固定位置。④“收”收集得到的气体（待气泡均匀冒出时开始收集）；⑤“移”将导管移出水槽（防止水槽中的水倒吸入试管，使试管炸裂） ⑥“熄”最后熄灭酒精灯；⑦“验”：检验氧气是否收集满（验 满方法：用带火星的木条放在集气瓶口，看木条是否复燃） ●实验装置（固、固加热制气体） ●气体收集方法以及运用气体的性质 ①排水法：利用性质：氧气不易溶于水 ②向上排空气法；利用的性质：氧气的密度大于空气的密度 ●注意事项： 1.固定试管方向：试管口略向下倾斜，原因：防止冷凝水倒流炸裂试管

2、氧气和二氧化碳的性质和用途专题复习

课题：氧气和二氧化碳的性质和用途复习 考点： 一、氧气 1、物理性质 在通常情况下，氧气是一种色味的；标准状况下，密度比空气的密度，它溶于水；-183℃可变为色，-218℃可变为色状的。 2、化学性质 （1）硫在空气中燃烧发出色火焰，在氧气中燃烧得更旺，发出 色火焰，放出热量，生成一种的气体。 发生反应的化学方程式是。 （2）在空气中加热铁丝时，铁丝只能发生现象，不 能但在氧气里铁丝剧烈燃烧，，生 成色固体。 发生反应的化学方程式为。 (3)把红热的木炭放入盛有氧气的集气瓶中，会看到 燃烧完后，迅速向集气瓶中倒入适量澄清石灰水，振荡，会看到 ，写出木炭燃烧的化学方程式。 综上所述，氧气是一种化学性质，在高温下可以与 物质发生反应，在反应中，具有性，是常见的 3、氧气的用途 （1）；具体应用，如： （2）；具体应用，如： 实战演练： 1、有关氧气的物理性质的叙述，不正确的是（） A.氧气不易溶于水 B.固体氧是无色的 C.在通常状况下，氧气是无色、无味的气体 D.标准状况下，氧气的密度略大于空气的密度 2、2003年3月30日上午8时31分，厦门国际马拉松赛正式开赛，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 3、氧气是空气的主要成分之一，有关氧气说法错误的是( ) A．用带火星的木条可以检验氧气B．用加热高锰酸钾的方法可以制取氧气 C．鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水 D．铁丝能在氧气中燃烧，火星四溅，产生黑色固体 4、下列有关实验现象的描述，正确的是（） A、硫在空气中燃烧，生成二氧化硫 B、磷在氧气中燃烧，产生大量白色烟雾 C、木炭在氧气中燃烧，发出蓝色火焰，产生大量白烟 D、镁在空气中燃烧，发出耀眼白光，放出热量，生成白色粉末状固体。 5、有一个充满空气的集气瓶，现要除去其中的氧气，又不增加其他气体成分，可选用的可燃物是（） A、木炭 B、铁 C、红磷 D、硫 6．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.(1)选用的铁丝应用进行处理，这个变化属于变化。 (2) ①铁丝为什么要绕成螺状? 。

(完整版)初中化学知识点总结：氧气、氢气、二氧化碳的比较

初中化学知识点总结:氧气、氢气、二氧化碳的比较 表2 氧气、氢气、二氧化碳的比较 氧气(O2) 氢气(H2) 二氧化碳(CO2) 物理性质通常状况下： 无色、无味气体；比空 气重； 难溶于水；熔、沸点很 低。 通常状况下： 无色、无味的气体；比空气 轻； 难溶于水；熔、沸点很低。 通常状况下： 无色、无味的气体；比 空气重；能溶于水；加 压、冷却易变成无色液 体和雪状固体——干 冰。干冰可直接气化。 化学性质化学性质活泼，能跟非 金属、金属等多种物质 发生氧化反应，具有氧 化性。 常温下化学性质稳定，在点 燃或加热条件下可跟许多 物质发生反应，具有可燃性 和还原性。 一般情况下：不支持燃 烧，不能燃烧，且不助 呼吸；跟水反应；跟碱 液反应。 制法 工业 制法： 分离液态空气法。 （物理变化） 电解水；分离水煤气；天然 气等在催化剂作用下受热 分解。 高温煅烧石灰石。 实 验 室 制 法 原 理 ? === 4 2KMnO ↑ + + 2 2 4 2 O MnO MnO K 2 3 2MnO KClO ? ===↑ + 2 3 2O KCl 活泼金属和稀酸反应： ↑ + = + 2 2 2H ZnCl HCl Zn 4 2 SO H Zn+（稀） ↑ + = 2 4 H ZnSO 大理石（或石灰石）和 稀盐酸反应。 2 3 2CaCl HCl CaCO= + O H CO 2 2 + ↑ + 装 置 固体＋固体气体 块状固体＋液体→气体 启普发生器块状固体＋液体→气体 启普发生器收 集 排水法或向上排空气法 排水法或向下排空气法 向上排空气法检 验 使带火星的木条复 燃 点燃，火焰呈淡蓝色，不纯 时有爆鸣声。 使澄清石灰水变浑浊 用途供给呼吸；气割气焊； 炼钢；液氧炸药等。 充灌探空气球；作高能燃 料； 生产盐酸；冶炼金属等。 灭火剂；致冷剂；人工 降雨；化工原料等。 初中化学第 1 页共1 页

化学方程式计算——针对氧气和二氧化碳的化学方程式

氧气和二氧化碳化学方程式计算 一、计算题 1．我市某校初三(1)班学生去湖光岩春游，带回了几小块石灰石样品。为了检测样品中碳酸钙的含量，甲、乙、丙、丁四位同学用质量分数相同的盐酸与样品充分反应来讲行实验测定，(样品中的杂质不溶于水，且不与盐酸反应)，测得数据如下表： 试问答： (1)10.0g样品与45g盐酸充分反应后，盐酸是否还剩余__________ (填“是”或“否”)，样品中碳酸钙 的质量分数是_______________。 (2)10.0g样品与足量稀盐酸反应后可产生二氧化碳多少克(写出计算过程，计算结果精确到小数点后两位) 2．今年全国人大和政协会议使用了一种含碳酸钙的“石头纸”：为测定其中碳酸钙的含量，课外活动小组的同学称取50g碎纸样品。分别在5只烧杯中进行了实验，实验数据见下表（假设纸张其他成分既不溶于水，也不与水反应）： （1）表中X的值为___________； （2）求样品中碳酸钙的质量分数； （3）烧杯④中物质充分反应后所得溶液的质量为___________g。 3．某化学兴趣小组为了测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数，取用2.0 g石灰石样品，把25.0g质量分数为10%的稀盐酸分五次加入样品中（样品中的杂质既不与盐酸反应，也不溶解于水），每次充分反应后都经过滤、干燥、称量，得实验数据如下： 请计算： （1）2.0g石灰石样品中碳酸钙的质量为___________，石灰石中碳酸钙的质量分数为___________。 （2）请你继续计算反应生成溶液中氯化钙的质量分数（计算过程和结果均保留一位小数）。

5．某校一学习小组了解到当地所产石灰石所含杂质为二氧化硅（不溶于水也不跟盐酸反应）。为了测定该石灰石含有碳酸钙的质量分数，他们取来15g这种石灰石样品放入烧杯中，并取稀盐酸100g ，平均分成四份，分四次加到烧杯中，每次稀盐酸的用量及充分反应后烧杯中剩余物质的质量如下表： 试求：( l ）在第____次加入盐酸后，样品中碳酸钙就 已完全反应。 ( 2 ）石灰石样品中的碳酸钙的质量分数。 6．课题小组为测定某石灰石样品中CaCO3的含量，取10g石灰石样品放在烧杯中，然后向其中注入一定量某质量分数的稀盐酸，使之与样品充分反应（杂质不参与反应）。随反应进行，注人稀盐酸的质量与反应得到气体的质量呈下图所示关系。请完成下列计算内容：（l）样品中CaCo3的含量是多少。 （2）所用稀盐酸的质量分数是多少 7．化学兴趣小组同学在综合实践中了解到，某石灰厂有一批石灰石原料，其中含有的杂质是二氧化硅（二氧化硅不溶于水，不能与盐酸反应，高温时不发生分解反应）。为了测定该石灰石的纯度，兴趣小组同学取用2g这种石灰石样品，用实验室现有的未知溶质质量分数的稀盐酸20g分4次加入，充分反应后，经过滤，干燥等操作后称量，每次稀盐酸用量及剩余固体的质量见下表，利用实验数据绘制的图像如下： 计算： （1）该石灰石样品的纯度是多少 （2）所用的稀盐酸中溶质的质量分数是多少 （3）如果该石灰厂煅烧50t这种石灰石，最多可得到含杂质的生石灰多少吨

专题2 氧气和二氧化碳的性质与检验

专题2 氧气和二氧化碳的性质与检验 1.氧气二氧化碳物理性质比较 2.从物质分类的角度我们发现氧气可以与单质和反应，其中单质又分为和 。镁在空气中燃烧现象：发出耀眼的，放出大量的，生成色体。 化学方程式：；铝在氧气中燃烧现象：发出耀眼的，放出， 生成色体。化学方程式：；铁在氧气中燃烧现象：火星四射，燃烧剧烈，放出，生成色体。化学方程式：；铜在空气中加热现象：固体由色变为色。化学方程式：； 磷和氧气反应现象：产生色火焰，放出热量，生成大量的烟。化学方程式： 碳和氧气反应现象：在空气中燃烧发出光，在氧气中燃烧发出光，生成一种使澄清石灰水变的无色气体。化学方程式：；氢气和氧气反应现象：产生色火焰，放出热量，罩在火焰上方干而冷的烧杯内壁有生成。化学方程式：；最简单的有机物是，是化石燃料中的主要成分，写出其燃烧的化学方程式。 3. 氧化反应是物质与的反应，化合反应要求多种物质反应生成一种物质（多变一）。 请你举出符合下列要求的化学方程式 （1）既是化合反应也是氧化反应 （2）是化合反应但不是氧化反应 （3）是氧化反应但不是化合反应 用化学方程式反驳下列观点 化合反应都是氧化反应氧化反应都是化合反应 你认为氧化反应和化合反应的关系是（填并列或交叉或包含） 练习： 1. 登山、潜水、急救时，人们通常需要携带储气瓶，其中含有的气体是。 2. 下列观点正确的是（） A．氧化反应都是化合反应B．在空气不能燃烧的物质，在氧气中一定不能燃烧 C．氧气可以使带火星的木条复燃D．在双氧水制氧气，必须加二氧化锰，否则反应不发生 3. 关于氧气的说法，错误的是（） A．氧气用于炼钢，目的是除去生铁中多余的碳B．氧气可以支持燃烧，说明氧气具有可燃性 C．氧气可以供给呼吸，是因为和体内物质反应释放能量，维持生命活动 D．夏天鱼池内放增氧泵，是因为温度升高，氧气在水中溶解量减少 4. 指出下列实验现象的错误之处 A．木炭在氧气中燃烧发出红光，在空气中燃烧发出白光B．铁丝在空气中燃烧火星四射，放出热量，生成白色固体C．红磷在空气中燃烧，产生白色烟雾D．铜在空气中加热，固体由黑色变红色 5. 烟雾弹在军事上有重要作用，将装有白磷的烟雾弹引爆后，白磷在空气中燃烧，再发生一系列反应，产生大量烟雾，将目标隐蔽。写出白磷燃烧的化学方程式，反映基本类型是 。

2、氧气和二氧化碳的性质和用途专题复习

2、氧气和二氧化碳的性质和用途专题复习 课题： 氧气和二氧化碳的性质和用途复习 考点： 一、 氧气 1、 物理性质 在通常情况下，氧气是一种 色 味的
；标准状况下，密度
比空气的密度 ，它 溶于水；-183℃可变为 色 ，-218℃可变 为 色 状的 。b5E2RGbCAP 2、化学性质 （1）硫在空气中燃烧发出 色火焰，在氧气中燃烧得更旺，发出 色 火焰，放出热量，生成一种 发生反应的化学方程式是 （2）在空气中加热铁丝时，铁丝只能发生 能 但在氧气里铁丝剧烈燃烧， 成 色固体。 的气体。 。 现象，不 ，生
发生反应的化学方程式为。 (3)把红热的木炭放入盛有氧气的集气瓶中，会看到 燃烧完后，迅速向集气瓶中倒入适量澄清石灰水，振荡，会看到 ，写出木炭燃烧的化学方程式。 综上所述，氧气是一种化学性质 ，在高温下可以与 物质发生反应，在反应中，具有性，是常见的 3、氧气的用途 （1） ；具体应用，如： （2） ；具体应用，如： 实战演练： 1、有关氧气的物理性质的叙述，不正确的是（ ） A.氧气不易溶于水 B.固体氧是无色的 C.在通常状况下，氧气是无 色、无味的气体 D.标准状况下，氧气的密度略大于空气的密度 2、2003 年 3 月 30 日上午 8 时 31 分，厦门国际马拉松赛正式开赛，发令枪 响后产生一缕白烟。白烟的主要成分是( )。p1EanqFDPw A．二氧化碳 B．五氧化二磷 C．二氧化硫 D．四氧化三铁 3、氧气是空气的主要成分之一，有关氧气说法错误的是( ) A．用带火星的木条可以检验氧气 B．用加热高锰酸钾的方法可以制取氧气

题号24 教材实验探究题(氧气,二氧化碳的制取,干燥,收集的相关实验)考查(原卷版)

题号24教材实验探究题（氧气，二氧化碳的制取， 干燥，收集的相关实验）考查 中考频度：★★★★★难易程度： ★★★★☆ 〖典例精讲〗 典例1．（2019山东青岛）根据下列实验装置图，请回答问题。 （1）写出标有①②序号的仪器名称：①_____，②_____。 （2）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳时，应选用的发生装置是_____（选填装置字母序号，下同）。检验二氧化碳应选用的装置是_____，该装置内发生反应的化学方程式为_____。 （3）用排空气法收集气体时，导管口要接近集气瓶底部，其目的是____。 （4）若要收集一瓶干燥纯净的二氧化碳，所选装置正确的连接顺序是气体发生装置___→____→_____（选填装置字母序号）。 【答案】（1）①铁架台；②分液漏斗；（2）B ；F ；CO 2+Ca(OH)2=CaCO 3↓+H 2O ；（3）为防止集气瓶中的空

气排不干净,造成收集的气体不纯；（4）B→G→D 【解析】碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳易溶于水，密度比空气大，用向上排空气法收集。 （1）标有①②序号的仪器名称：①铁架台，②分液漏斗。 （2）实验室用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳时，应选用的发生装置B 。检验二氧化碳应选用澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，说明是二氧化碳，故选用的装置是F ，装置内发生反应的化学方程式为CO 2+Ca(OH)2=CaCO 3↓+H 2O 。 （3）用排空气法收集气体时，导管口要接近集气瓶底部，其目的是为防止集气瓶中的空气排不干净,造成收集的气体不纯。 （4）若要收集一瓶干燥纯净的二氧化碳，先除去氯化氢气体，然后干燥二氧化碳气体，最后收集，故所选装置正确的连接顺序是气体发生装置B→G→D 。 典例2．（2019上海市）实验室制备并收集二氧化碳。 ①选用药品。按下表进行实验，取等质量的大理石加入足量酸中（杂质不与酸反应），产生二氧化碳体积随时间变化曲线如下图所示： 图中丙对应实验______（选填“I”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。确定用乙对应的药品制备并收集二氧化碳，相应的化学方程式是________；不用甲对应的药品，理由是________。搭建装置。 ②组装简易启普发生器，应选用________（选填编号） 。 ③收集二氧化碳。用下图装置收集时，空气从_________（选填“x”或“y”）端排出。实验编号 药品Ⅰ 块状大理石、10%H 2SO 4溶液Ⅱ 块状大理石、7%HC1溶液Ⅲ大理石粉末、7%HC1溶液

氧气和二氧化碳的制法

气体的制备 氧气 二氧化碳 药品 H 2O 2 （MnO 2）或KMnO 4 或KClO 3 大理石和稀盐酸 反应原理 2H 2O 2 2H 2O+O 2↑ 2KMnO 4 K 2MnO 4+MnO 2+O 2↑ 2KClO 3 2KCl+3O 2↑ CaCO 3+2HCl==CaCl 2+H 2O+CO 2↑ 注：（1）不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为反应生成的微溶性的CaS O 4会覆盖在石灰石表面使得反应停止。（2）不能用浓盐酸代替稀盐酸，因为浓盐酸易挥发，产生的气体中会混有HCl 气体 反应 装置 固固加热型 固液常温型 固液常温型 反应物状态为固体，反应条件为加热，选择固固加热型 反应物状态为固体和液体，反应条件为常温，选择固液常温型 反应物状态为固体和液体，反应条件为常温，选择固液常温型 收集 装置 向上排空气法 排水法 向上排空气法 氧气密度比空气的大，不与空气中的物质反应 氧气不易溶于水，不与水反应 二氧化碳密度比空气的大，不与空气中的物质反应 检验 方法 将带火星的木条放在瓶中，若木条复燃，证明是氧气 将气体通入澄清的石灰水中，若变浑浊，证明是二氧化碳 验满方法 将带火星的木条放在瓶口，若木条复燃，证明是氧气已满 将燃着的木条放在瓶口，若木条复燃，证明是二氧化碳已满 气体干燥 浓硫酸、生石灰、固体氢氧化钠 浓硫酸

氧气 二氧化碳 药品H2O2（MnO2）或KMnO4或KClO3大理石和稀盐酸 反应 原理 2H2O22H2O+O2↑ 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 2KClO 3 2KCl+3O 2 ↑ CaCO 3 +2HCl==CaCl 2 +H 2 O+CO 2 ↑ 注：（1）不能用稀硫酸代替稀盐酸， 因为反应生成的微溶性的Ca O4会覆盖 在石灰石表面使得反应停止。（2）不 能用浓盐酸代替稀盐酸，因为浓盐酸 易挥发，产生的气体中会混有HCl气 体。 固固加热型固液常温型 反应物状态固体固体和液体 反应条件加热常温 （3）收集装置的选择 （4）气体的检验和验满 检验的方法验满的方法 氧气将带火星的木条放在瓶中，若木条 复燃，证明是氧气 排水法收集：集气瓶口有大气泡冒出，说明 已收集满 向上排空气法：将带火星的木条放在瓶口， 若木条复燃，证明已收集满 二氧 化碳 将气体通入澄清的石灰水中，若变 浑浊，证明是二氧化碳 将燃着的木条放在瓶口，若木条熄灭，证明 已收集满 （5）气体的干燥 氧气、二氧化碳、氢气都可以用浓硫酸干燥；氢气和氧气还可以用生石灰或氢氧化钠干燥，二氧化碳则不能。 排空气法排水法 向上排空气法向下排空气法 气体的性质密度比空气的大，不 与空气中的物质反应 密度比空气的小，不 与空气中的物质反应 不溶于水，不与水反 应

案例24氧气和二氧化碳的实验室制法比较

案例24氧气和二氧化碳的实验室制法比较 【课题】 义务教育课程标准实验教科书化学（人教版）九年级上册单元复习课 一、教学内容与学情分析 （1）氧气和二氧化碳的实验室制法复习；（2）适应探究和讨论等学习方法的普通中学初三学生。 二、教学目标 1. 知识与技能目标 （1）掌握实验实验室制取氧气和二氧化碳的反应原理；（2）理解如何选择装置和正确操作；（3）探讨收集装置的改进和灵活运用；（4）培养学生动手、观察、研究和分析问题的基本技能，以及表达、交流的能力。 2. 过程与方法目标 （1）认识科学探究的意义和基本过程，能提出问题，进行初步的探究活动；（2）初步学会运用实验方法获取信息，能用图示表述有关的信息，初步学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工；（3）能主动与他人进行交流和讨论，清楚地表达自己的观点，逐步形成良好的学习习惯和学习方法。 3. 情感态度与价值观目标 （1）通过行动和研究，培养学生的科学精神和成就感；（2）培养学生严谨、求实、创新、合作的科学品质。 三、教学重点和难点 重点：（1）实验室制取氧气和二氧化碳的反应原理、装置、收集方法及验证验满方法；（2）装置的灵活运用。 难点：实验装置的选择方法及改进方法。 四、教学方法和媒体 媒体：多媒体电脑及电脑投影仪、实验仪器（略）。

方法：问题———实验———讨论———决策。 五、教学过程 提出问题：我们学习了氧气和二氧化碳的实验室制法，请同学们联系以前的知识回答，可以通过哪些方法制得氧气和二氧化碳。 学生活动（设置情境，资料呈现）： 1. 列举制取两种气体的方法。 2. 投影展示有关资料。 教师提问：这些方法都能制取两种气体，那么实验制取氧气和二氧化碳各自采用了哪种方法？为什么？ 设计意图：学习的过程不只是被动接受信息，更是理解信息、加工信息、构建知识的过程。这种构建过程总是在一定的情境中，通过新旧经验的相互作用实现的。在此让学生回忆所学过的知识，并对知识进行总结提出新的观点，有利于学生主动地探究和发散地思考，从而有利于学生认知能力、思维能力的发展，使学习达到比较高的水平。 点评：通过用多种方法制氧气、二氧化碳来训练学生归纳和总结的能力，充分体现出教师在课堂上起了一个促进者和参与者的作用。同时所设计的内容给学生提供了思考的自由空间，鼓励学生用不同的方法进行比较，体现了解决问题的策略多样化，使教学更具开放性。 学生活动：回忆思考两种气体的实验室制法，并从各角度比较这些实验方法。 小结：评价这些反应原理时应该注意几方面。 1. 反应条件是否符合实验室要求或具体实际情况； 2. 实验操作是否安全，简便，可行； 3. 所需原料来源是否广泛，价格是否便宜； 4. 反应速率是否符合要求；

氧气和二氧化碳的实验室制法比较

氧气和二氧化碳的实验室制法比较 一、教学目标 １．知识与技能目标 （１）掌握实验室制取氧气和二氧化碳的反应原理； （２）理解如何选择装置和正确操作； （３）探讨收集装置的改进和灵活运用； ２．过程与方法目标 （１）认识探究的意义和基本过程； （２）初步学会运用实验方法获取信息，能用图示表述有关的信息民，初步学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。 ３．情感态度与价值观目标 （１）通过行动与探究，培养学生的科学精神和成就感； （２）培养学生的求实、创新。 三、教学重点和难点 重点：实验室制取氧气和二氧化碳的反应原理、装置、收集方法及验证验满方法。 难点：实验装置的选择方法及改进方法。 四、教学过程 提出问题：我们学习了氧气和二氧化碳的实验室制法，请同学们联系不以前的知识回答，可以哪些方法制得氧气和二氧化碳。 学生活动： １、列举制取两种气体的方法。 学生活动：回忆思考两种气体的实验室制法，并从各角度比较这些实验方法。 小结：评价这些反应原理时应该注意几方面。 １．反应条件是否符合实验室要求或具体实际情况； ２．实验操作是否安全、简便、可行； ３．所需原料来源是否符合要求； ４．反应是否对环境造成污染； ５．反应速率是否符合要求； ６．产品转化率是否高； ７．反应后产品是否易分离，产品纯度是否符合要求． 设计意图：让学生积极、认真地参与评价、分析和比较。 过渡：实验室制取气体应从哪些方面进行考虑？ 学生活动：分组讨论。 学生回答：药品、反应原理、发生装置、收集装置、验满验证方法。 提出问题：实验室制取这两种气体各选择什么药品？反应原理是什么？ 学生活动：回忆药品及反应原理，练习并巩固化学方程式的书写方法。 教师提问：实验室制取气体的装置包括发生装置和收集装置两部分，那么确定气体发生装置和收集装置时应考虑哪些因素？ 学生活动：分组讨论。 结论：气体发生装置： １．反应物的状态（固体和固体反应在、回体和液体反应、液体和液体反应．．．） ２．反应条件（是否要加热、加催化剂等） 气体收集装置： １．排空气法（向上排气法、向下排气法）

氧气、氢气、二氧化碳三种气体比较

【初中化学常见气体的制取和性质比较】 一、氧气、二氧化碳、氢气的实验室制取和工业制取 气 体 氧气（O 2） 二氧化碳（CO 2） 氢气（H 2） 制备药品 过氧化氢溶液 和二氧化锰 高锰酸钾 氯酸钾和二氧化锰 大理石（或石灰石） 和稀盐酸 锌粒和稀硫酸 反应原理 2H 2O 2 MnO 2 2H 2O+O 2↑ 2KMnO 4 K 2MnO 4+MnO 2+O 2↑ 2KClO 3 2KCl+3O 2↑ CaCO 3+2HCl CaCl 2+H 2O+CO 2↑ Zn+H 2SO 4 ZnSO 4+H 2↑ 反应类型 分解反应 ●复分解反应 ●置换反应 反应物状态 固体与液体混合 固体与固体混合 固体与液体混合 固体与液体混合 反应条件 不需加热 加热 不需加热 不需加热 发生装置 气体溶解性 不易溶于水 能溶于水 难溶于水 气体密度 密度比空气密度大 密度比空气密度大 密度比空气密度小 收集装置 （纯净的）或 （干燥的） 或 净 化 可用浓硫酸或碱石灰干燥 ●用NaHCO 3溶液除去HCl ，用浓硫酸干燥 ●用NaOH 溶液除去HCl 杂质，用浓硫酸干燥 收集方法 排水法、向上排空气法 只能用向上排空气法 排水法或、下排空气法 检验方法 将带火星的木条插入集气瓶内，若木条复燃， 说明是氧气。 将气体通入澄清的石灰水，若澄清的石灰水变浑浊， 说明是二氧化碳 点燃气体，检 验其生成产物。 淡蓝色火焰， 生成H 2O 验满或验纯 用向上排空气法收集时，将带火星的木条靠近集气瓶口，若木条复燃，说明已收集满。 用排水法收集时，集气瓶口有气泡冒出。 将燃着的木条靠近集气瓶口，若木条熄灭，说明已收集满。 用拇指堵住倒置已收集满氢气的试管，靠近火焰后移开手指，若听到“噗”的一声，说明已纯。 注意事项 ⑴先检查装置的 气密性 ⑵用排水法收集时，待气泡连续均匀排出时才收集 ⑶导管置集气瓶口 ⑴先检查装置气密性 ⑵试管口略向下倾斜 ⑶试管口放一团棉花 ⑷先移出导气管，后 停止加热，以防倒吸 ⑸正放 ⑴ 不能用稀硫酸，因反应生成CaSO 4附着在大理石表面，阻止反应继续进行。 ⑵ 长颈漏斗的末端应插到液体中（分液漏斗不强调）⑶ 正放保存 ⑴先检查装置气密性 ⑵先验纯再收集 ⑶不能用浓硫酸 ⑷长颈漏斗的末端应插到液体中 ⑸倒放保存 工业制取 分离液态空气(依氧气和氮气的沸点不同) 加压、蒸发——物理变化。 ●高温煅烧石灰石 CaCO 3 CO 2↑+ CaO 分离水煤气H 2和CO 注明： 1.固液不加热装置——凡是反应物为固体和液体且反应不需加热的发生装置图均可用图①、③、④。 2.固固加热装置——凡是反应物都为固体且反应需要加热的发生装置图可用图②。 ③ ① ② ④ △ MnO 2 △

氧气、二氧化碳的制取练习

氧气、二氧化碳的制取 1．（08西城二模）（5分）根据下图回答问题。 A B C D E （1）仪器甲的名称是 。 （2）实验室用高锰酸钾制取氧气应选用的发生装置为 （填序号，下同） ，收集装置为 ，反应的化学方程式为_______________________________________。 （3）实验室用大理石和稀盐酸反应制取CO 2时，应选用的收集装置及原因是_________ ____________________________________________________________________________。 2．（08顺义二模）（6分）下图为实验室制取气体的常用装置，回答下列问题： （1）标号仪器的名称是① （2）装置A 可用于制取 ，反应的化学方程式为 ，收集完气体的正确操作是 。 （3）装置B 存在的明显错误是 ，改正后用该装置制二氧化碳，反应的化学方程式为 。 甲

3．（08丰台二模）(7分）化学是一门以实验为基础的科学，化学所取得的丰硕成果，是与实 验的重要作用分不开的。结合下列实验装置图回答问题： (1)写出指定仪器的名称：① 。 (2)下面四种途径都可以得到氧气： 写出实验室中通过甲、乙两种途径制取氧气的化学方程式： 甲： ，乙： 。 (3)实验室用高锰酸钾制取氧气时，可选用的发生装置是 ，收集装置是 (均 填字母代号)。用排空气法收集氧气，验满的方法是 。 用排水法收集氧气完毕后，停止加热时的操作顺序是 。 4．（08 石景山二模）（8分）根据下列装置图，回答问题。 A B C ⑴写出仪器①的名称 。 ⑵若用装置B 制取O 2，还缺少的仪器是 。实验室用KMnO 4制取O 2的化学 方程式为 。在加入药品前，应首先检验装置 的 。用B 中的方法收集O 2的原因是_______________________________。 ⑶若用装置A 制取CO 2，检验CO 2已收集满的方法是_________________________ ⑷装置C 中放入某种药品可起到干燥的作用，装置A 方框中可以连接装置C 。若用装 置A 制取干燥的CO 2，则C 中应该放入________________（选择下列序号填写：① 生石灰 ②氢氧化钠 ③浓硫酸），其中a 口应连接 （填b 或c ）。 a

《二氧化碳制取的研究》教案

532 二氧化碳制取的探究 一、教材内容和学习对象分析 本节内容是在学生学习氧气实验室制取的基础上，力图通过分析、对比、实践，探究出 实验室制取气体装置的设计思路，培养学生动手能力和科学探究精神。学生活动多，实验现 象明显，容易引起学生兴趣。但由于受多年的应试教育的影响，学生的动手能力较差，需老师加强指导，及时纠正实验中的错误操作。 二、教学目标：i知识与技能 （i）了解实验室中制取二氧化碳所用的药品、反应原理； （2 ）初步学会实验室制取二氧化碳的操作、收集及检验方法； （3）能说出本实验中常用仪器的名称。 2、过程与方法 （1）探究实验室制取二氧化碳的装置、药品，并利用设计的装置制取二氧化碳； （2）学会对仪器的使用以及观察实验现象的方法； （3）通过探究活动过程，体验化学实验方法的科学性，了解实验室制取气体的思路和方法；（4）初步认识观察分析、讨论、归纳、总结、理解及运用的科学方法过程。 3、情感态度与价值观 （1 ）创设制取二氧化碳的问题情境，丰富学生的科学体验； （2）激发学生探究的兴趣和学习化学的动机； （3）养成互相交流，勇于实践的良好习惯。 三、教学重点、难点： 1、重点：实验室制取二氧化碳原理、装置设计及制取方法。 2、难点：（1）实验室制取二氧化碳装置的设计思路； （2）知识技能与过程方法的有机结合。 四、教学媒体： 多媒体投影、实验室制取二氧化碳的有关仪器和药品。 五、教学策略： 创设问题情境引入实验室制取二氧化碳的药品、原理；通过对氧气实验室制取引导学生 了解实验室制取气体装置的设计思路，然后让学生对提供的仪器进行选择组装一套制取二氧 化碳的装置，再分组交流讨论，比较各自装置的优缺点，从中确定一套最佳装置制取二氧化碳，最后找几名学生回答制取二氧化碳的操作要点，并收集验满和检验二氧化碳气体。 教学中，要充分发挥学生的主体作用，鼓励学生勇于创新，大胆实践，尽可能设计出多 套装置。对课堂上可能反馈的信息作好充分预测，发现问题及时调控。 六、教学过程

氧气和二氧化碳

氧气和二氧化碳 一、选择题 1．将氯酸钾和高锰酸钾混合加热一会儿，得到一种无色气体后立即停止加热，则此时所含物质共有( ) A.2种 B.3种 C.4种 D.5种 2．加热氯酸钾和二氧化锰混合物来制取氧气，反应中二氧化锰在固体混合物中的质量分数为n℅，其随时间t的变化规律，用以下图像表示正确的是( ) A B C D 3．质量相等的两份氯酸钾固体，在其中一份中加入少量高锰酸钾，然后分别放在酒精灯上均匀受热，放出氧气的质量（m）随反应时间（t）变化的函数图象（如图），正确的是（a为纯净的氯酸钾，b为加入了高锰酸钾的氯酸钾）（） A B C D 4．将足量的下列物质分别放在燃烧匙上点燃(或灼烧)，分别放入四只图示装置的 广口瓶中，立即塞紧橡皮塞，反应结束待冷却后，打开止水夹，导管中水柱上 升最少的是放入哪种物质的装置?( ) A.铁粉 B.磷 C.木炭 D.镁 5．如果在宇宙飞船上划火柴，火焰会立即熄灭，这是由于( ) A.氧气不够 B.在失重情况下，空气不对流 C.达不到着火点 D.宇宙飞船上温度低 6．近来有研究报告称：除去“普通水”里含有的氮气和氧气后，水的去污能力将大为加强。对此的下列理解不正确的是（） A、“普通水”含有氧分子 B、除去氧气后的水不再含有氧元素 C、“普通水”含有氮分子 D、氮气和氧气在水中有一定的溶解性 7．在做测定空气中氧气含量的演示实验中，小亮同学设计如图所示的装置(注射器中装有水，注射器活塞能自由移动)，对此装置评价错误的是（） A、此装置可以直接测出瓶中原有的氧气质量 B、此装置不使用导管，所以既避免了反应后导管中的空气进入瓶中引起误差，又避免 了导管中留有一定量的水引起误差 C、该装置能使测量空气中氧气含量更精确