2.第二单元 我们周围的空气

第一部分教材知识梳理•第二单元我们周围的空气目录•命题点1空气的组成•命题点2空气的污染与防治•命题点3氧气的性质•命题点4氧气的制取命题点1空气的组成(2016年7考,2015年8考,2014年9考,2013年12考)空气是由多种物质组成的混合物。一、空气的成分及其用途(2016年7考，2015年8考，2014年9考，2013年12考）知识梳理空气的成分体积分数用途主要成分氮气①____保护气（食品包装、灯泡、焊接金属）——化学性质不活泼；制化肥和硝酸——含氮元素液氮制造低温环境78%空气的成分体积分数用途主要成分氮气②____医疗、飞行、登山、潜水等——供给呼吸；炼钢、焊接、切割金属等——助燃性稀有气体0.94%电光源（霓虹灯、闪光灯、航标灯）；氮气用于制造低温环境21%空气的成分体积分数用途二氧化碳0.03%光合作用的原料、灭火、人工降雨（固体二氧化碳）其他气体（如水蒸气）和杂质0.03%【知识补充】①空气中的水蒸气是金属锈蚀的条件之一；②水蒸气会使氢氧化钠潮解。二、空气中氧气含量的测定1.实验原理：物质在密闭容器中与空气中的O2发生反应，使密闭容器中压强减小，水被压入容器，进入容器中水的体积约等于消耗的O2的体积。2.药品：红磷[2016年2考，2014娄底28(1)]红磷的替代品应满足的条件(1)可燃物能够在空气中燃烧(2)可燃物在空气中燃烧时只能与氧气反应(3)可燃物燃烧时生成固体，或生成的气体易被溶液吸收(如CO2能被NaOH溶液吸收)三者必须同时满足才能得出实验结论3.实验装置实验视频空气中氧气含量的测定4.反应原理[2016常德32(一)(3)]反应的化学方程式为______________________。5.实验现象(1)红磷燃烧，____________________________。(2)装置冷却后，打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶中的体积约占集气瓶中空气体积的________。6.实验结论[2014娄底28(2)]氧气约占空气总体积的________。2254P+5O2PO产生大量白烟点燃7.误差分析[2016常德32(一)(2)，2014娄底28(3)]误差原因测量结果偏_____红磷不足，氧气不能耗尽装置漏气会使装置外的空气进入过早打开弹簧夹会使装置内气体温度偏高，压强偏大，导致进入瓶中的水的体积偏小测量结果偏_____弹簧夹没夹紧，红磷燃烧时集气瓶内受热气体顺着导管逸出伸入过慢会使装置内的气体受热逸出，导致进入瓶中的水的体积偏大小大8.改进装置及评价[2016常德32(一)(4)](1)常见的改进装置(2)实验装置的评价图一图二原理白磷着火点较低，烧杯内为热水，当达到白磷着火点时，白磷燃烧，消耗空气中的氧气，可测得空气中氧气的含量铜在加热条件下与氧气反应，消耗空气中的氧气，交替推拉注射器活塞，铜丝与氧气充分反应，可测得空气中氧气的含量优点装置严密，不污染环境，且操作简单，可减小实验误差装置中的氧气可充分反应，减小实验误差图一图二小结用压强变化引起活塞推进的过程代替用水测量，增强了知识和实验的综合性巩固练习1.(2016重庆A)节日期间的商场里顾客很多，有人会感觉到闷热缺氧，测定出氧气的体积分数可能是()A.1%B.19%C.25%D.78%【解析】空气中氧气的体积分数约为21%，又结合题干信息“节日期间的商场里顾客很多，有人会感觉到闷热缺氧”，可知此时空气中氧气含量比正常值稍偏低，但不会低至1%，B正确。【答案】B2.(2016厦门)用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验装置如图所示。实验过程中，下列做法会使实验结果产生明显误差的是()A.使用过量的红磷B.把红磷改为蜡烛C.恢复到实验开始前的温度才进行测量D.不打开橡胶塞，用放大镜聚焦太阳光点燃红磷【解析】使用过量红磷，可将集气瓶中的氧气消耗完，使实验结果更准确，A不产生明显误差；蜡烛燃烧生成水和二氧化碳气体，瓶内压强变化不大，水不会沿导管进入集气瓶内，导致实验结果错误，B产生明显误差；恢复到实验开始前的温度才进行测量，避免集气瓶中空气因温度升高而引起膨胀，此时打开弹簧夹，使实验结果更准确，C不产生明显误差；用放大镜聚焦太阳光点燃红磷，可节约燃料，且更加环保，不会影响实验结果的准确性，D不产生明显误差。故选B。【答案】B湖南五年中考1.(2013益阳1题3分)下列气体在空气中约占空气体积78%的是()A.氧气B.氮气C.稀有气体D.其他气体和杂质【答案】B2.(2014衡阳2题2分)下列关于氧气的说法中，不正确的是()A.液氧用于火箭发射是利用氧气的可燃性B.氧气约占空气总体积的C.实验室可用加热高锰酸钾的方法制取氧气D.氧气可用于医疗急救A×液氧用于火箭发射是利用氧气的助燃性，氧气不能燃烧，不具有可燃性B√按体积计算，氧气约占空气体积的21%，约为C√实验室可用加热高锰酸钾或氯酸钾和二氧化锰的混合物、常温分解过氧化氢三种方法制取氧气D√氧气能供给呼吸，可以用于医疗急救【解析】【答案】A3.(2014娄底28题5分)使用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量。(1)写出红磷在空气中燃烧的化学方程式：____________________。(2)在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间分成5等份，如图装置所示。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1刻度处。由此可知氧气约占空气总体积的____。2254P+5O2PO点燃(3)实验后发现测定空气中氧气的含量偏低，造成这种结果的可能原因是____________________________________________________________(填一种即可)。(4)已知五氧化二磷能溶于水且化学性质与二氧化碳相似，反应完毕后振荡集气瓶再滴入紫色石蕊溶液，溶液变________色。装置气密性不好(或红磷量不足或没有冷却至室温就打开了弹簧夹)红【解析】(1)红磷在空气中燃烧，其实质是红磷和空气中的氧气在点燃的条件下生成了五氧化二磷，其反应的化学方程式为。(2)红磷燃烧消耗了密闭容器内的氧气，使密闭容器内压强减小，打开弹簧夹后，在大气压的作用下，水被压入集气瓶中。进入集气瓶中水的体积就是消耗的氧气的体积，因水上升约至1刻度处，所以氧气约占空气总体积的。(3)如果红磷的量不足，则不能将集气瓶内空气中的氧气完全反应掉，集气瓶内水面上升不到集气瓶中空气体积的，导致测得空气中氧气的体积分数偏小；2254P+5O2PO点燃装置的气密性不好，当集气瓶内氧气耗尽时，瓶内压强减小，瓶外空气会进入集气瓶内，导致进入水的体积减少，测得氧气的体积分数偏小；装置未冷却就打开弹簧夹，这时集气瓶内温度较高，气体压强较大，进入瓶内水的体积减少，引起测量结果偏低。(4)二氧化碳与水反应生成碳酸，而五氧化二磷溶于水，且化学性质与二氧化碳相似，所以五氧化二磷与水反应也生成一种酸，紫色石蕊溶液遇酸变红色。命题点2空气的污染与防治(2016年1考，2015年3考，2014年6考知识梳理一、空气污染物(2014常德4)空气污染物主要有________、__________、二氧化氮、可吸入颗粒物(粒径在10微米以下的颗粒物，称PM10，又称飘尘)和臭氧等，它们可用来表示空气污染指数API。一氧化碳二氧化硫【特别提醒】①我国修订的《环境空气质量标准》增加了PM2.5浓度监测指标。PM2.5是指大气中粒径在2.5微米以下的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。②二氧化碳含量过高会引起温室效应，但不是空气污染物。二、空气污染物的来源及防治措施(2016邵阳19，2015年3考，2014年5考)1.空气污染造成的现状：PM2.5、雾霾。2.空气污染物的来源及防治措施污染物来源防治措施粉尘、氮氧化物、一氧化碳、二氧化硫等化石燃料、垃圾、烟花爆竹、农作物秸秆等的燃烧使用_______，改变能源结构一氧化碳、硫化氢、氮氧化物等工业废气工业废气处理达标后排放，减少有害物质的排放沙尘植被破坏积极_________、种草等清洁能源植树造林巩固练习(2017原创)空气是宝贵的自然资源。空气污染是我们面临的重要问题。请结合所学化学知识回答问题。(1)请举出两种空气污染物____________、___________。(2)PM2.5是指大气中微粒直径小于或等于2.5微米的颗粒物。下列过程中不会形成PM2.5的是________。A.焚烧秸秆B.汽车尾气排放C.太阳能发电(3)提出一条解决空气污染的建议：________________。可吸入颗粒物二氧化硫C选择绿色出行湖南五年中考1.(2012邵阳3题2分)下列物质不属于空气污染指数(API)所规定项目的是()A.二氧化硫B.可吸入颗粒物C.二氧化碳D.二氧化氮【解析】二氧化碳不属于空气污染物，但二氧化碳含量过高会引起温室效应等环境问题。【答案】C2.(2015株洲16题2分)空气是一种宝贵的自然资源。下列对空气的说法中正确的是()A.空气中含量最多的是氧气，氧气可支持燃烧B.臭氧(O3)属于稀有气体，主要分布在距地面10～50km的高空C.SO2约占空气体积的0.03%，能产生温室效应D.随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染A×空气中含量最多的是氮气B×稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡C×CO2约占空气体积的0.03%，能产生温室效应【解析】【答案】D3.(2013衡阳29题3分)我国今年年初数十座城市因PM2.5(直径小于或等于2.5微米的细微颗粒物)严重超标，形成连续多日的雾霾天气。请你就如何减少PM2.5的排放，提出三点看法。(1)_______________________________________。(2)_______________________________________。(3)_______________________________________。开发新能源，减少化石燃料的使用严禁焚烧垃圾、秸秆减少汽车尾气排放【答案补充】大力植树造林，增大绿化面积；关停、整顿大气污染严重的厂矿、企业；加强地面扬尘管理。命题点3氧气的性质(2016年7考,2015年11考,2014年11考,2013年11考)知识梳理色、态、味密度溶解性三态变化（颜色）①____色、②____味、常温下为③____态比空气④____⑤_____溶于水气（⑥____）→液（淡蓝）→固（⑦____）一、物理性质无无气略大不易无色淡蓝二、化学性质氧气的化学性质比较活泼，在一定条件下可与很多物质发生化学反应。1.带火星的木条在氧气中能够复燃，说明氧气能支持燃烧(如图)2.常见物质在空气或氧气中的燃烧情况如下物质反应现象及化学方程式图示木炭①在空气中：木炭红热，无烟，无焰，放热②在氧气中：剧烈燃烧，放热，发出___光③充分燃烧的化学方程式：_____________白C＋O2CO2点燃物质反应现象及化学方程式图示硫①在空气中：发出微弱的____色火焰，放热，产生有刺激性气味的气体②在氧气中：燃烧的更旺，放热，发出明亮的____色火焰，产生有刺激性气味的气体③化学方程式：_____________________④注意事项：集气瓶中加入少量水的目的是_________________________淡蓝蓝紫S+O2SO2点燃吸收生成的SO2，防止污染空气物质反应现象及化学方程式图示铁①在空气中加热变红热②在氧气中：剧烈燃烧，_______，生成__色固体，放出大量的热③化学方程式：__________________④注意事项：集气瓶中加入少量水或铺一层细沙的目的是_______________________________________火星四射黑3Fe＋2O2Fe3O4防止高温熔融物溅落，造成集气瓶炸裂点燃物质反应现象及化学方程式图示红磷①燃烧的现象：在空气和氧气中放出热量，产生大量__烟②化学方程式：______________镁条①燃烧的现象：_______________________________。②