空气复习知识梳理1.探究空气的成分(1)测定空气里氧气含量实验步骤:①连接装置:在集气瓶口连接一个双孔胶塞,一孔插燃烧匙,另一孔插导管,并配上弹簧夹。②检查气密性:把导管的一端放入水中,用手紧握集气瓶外壁,如果在导管口有气泡冒出,则证明气密性良好。③在集气瓶内加少量水,并做上记号。④点燃燃烧匙内的红磷,立即伸入集气瓶中,并把塞子塞紧。⑤待红磷燃烧,有大量白烟生成。实验现象:①红磷燃烧,有大量_________生成。②集气瓶内的水面上升,而且上升至集气瓶体积的_________。实验结论:①红磷燃烧的文字表达式:___________________。②空气中氧气的体积大约占空气体积的_________。(2)空气的成分及各成分的体积分数空气的成分按体积计算,大约是:_________占78%,氧气占_________,_________占0.94%,二氧化碳占_________,其他气体和杂质占0.03%。2.纯净物和混合物纯净物:_________。纯净物有固定的组成和性质。混合物:_________。混合物没有固定的组成和性质。3.氮气和稀有气体(1)氮气①物理性质:通常状况下,氮气是一种_________的气体,_________溶于水,密度比空气的_________。②化学性质:氮气的化学性质_________,一般情况下不能支持燃烧,不供给呼吸,_________与其他物质反应,但在一定条件下,氮气可以和某些物质反应,例如:合成氨、制氮肥、生物固氮等。(2)稀有气体①物理性质:在通常状况下,稀有气体都是无色、无味的气体。②化学性质:极不_________,过去人们认为这些气体不跟其他物质发生化学反应,曾把它们叫做惰性气体。但随着科学技术的发展,已经发现有些稀有气体在一定条件下也能与某些物质发生化学反应,生成其他物质。4.人类需要洁净的空气(1)空气中的污染源主要是_________和_________。(2)保护空气:加强大气质量监测;研制和开发洁净能源;采用化学方法处理工业生产中产生的有害气体;在汽车上安装尾气净化装置;积极植树造林,种草等。1.测定空气中氧气含量的实验中,为什么采用过量红磷消耗氧气,而不采用木炭、硫磺、铁丝等物质?剖析:红磷燃烧的产物为五氧化二磷固体,消耗了约占集气瓶体积1/5的氧气,瓶内压强减小,小于外界大气压,当冷却到室温时,打开弹簧夹,水便流入集气瓶内约1/5体积,从而说明空气中氧气的体积分数约占空气体积的1/5;不能改用木炭和硫磺,它们燃烧后的产物分别是二氧化碳和二氧化硫气体,使集气瓶内压强变化不大,因此水不会进入集气瓶。2.在测定空气中氧气体积分数的实验中,实验结束时,发现水没上升到集气瓶体积的1/5,原因可能有哪些?剖析:这道题主要从这些方面考虑:有哪些方面有可能使氧气没被消耗完,或有哪些方面即使氧气消耗完但瓶内压强并没有减少那么多。①未检查装置的气密性,装置漏气;②红磷量不足或燃烧不完全,使瓶内有剩余氧气;③未冷却到室温就打开弹簧夹,使进入瓶内水的体积减少。典题精讲例1下列是我们日常生活中接触到的物质,其中属于纯净物的是()A.碘酒B.蒸馏C.可乐饮料D.铝合金思路解析:纯净物中只含一种物质。碘酒是在酒中加了碘,故它是混合物;蒸馏水中只含有水,是纯净物;可乐饮料中加了一些其他物质,是混合物;铝合金中也不只是有铝,是混合物。例2我们已经知道空气的主要成分是氮气和氧气,如图2-3所示为测定空气中氧气含量的实验装置示意图。(1)实验时,燃烧匙里为什么要盛过量的红磷?(2)这个实验除了可以得出氧气占空气体积的1/5的结论外,还可以得出有关氮气物质的哪些结论?(3)如何证明生成的白色固体溶入水后的溶液显酸性?答案:(1)红磷过量才能将空气中的氧气消耗完全,测出的氧气体积才更接近空气中氧气的实际体积。(2)难溶入水,化学性质不活泼。(3)将燃烧匙中的白色固体加入一支试管中,加水溶解,再滴加紫色石蕊试液,石蕊试液变为红色,证明生成的白色固体溶入水后的溶液显酸性。本实验成功的关键:①装置不漏气。因为若装置漏气,虽然装置内气体压强减小,但是从外界又进入一些气体,并不能使压强减小很明显,因而水并不能上升到集气瓶中。②燃烧匙里要放入过量的红磷,目的是使红磷燃烧,尽可能消耗尽钟罩内的氧气。③应该到温度冷却到室温时才可以观察,因为如果温度较高,虽然气体减少,但是压强并不能减少很明显,因而不能上升到集气瓶体积的1/5。红磷燃烧时生成无氧化二磷固体小颗粒,因此描述为白烟。烟指的是固体小颗粒。知识拓展:1有害气体主要是SO2、NO2和CO,燃料的燃烧及汽车的尾气。其中SO2、NO2是造成酸雨的主要原因。2当进入大气中的某些有害成分的量超过了大气的自净能力,就会对人类和生物产生不良的影响。绿色通道纯净物只含一种物质,有固定的组成,能用化学式来表示;混合物含多种物质。练习检测:1、下列各组物质中,都属于混合物的是()A.海水、水银B.干冰、冰水混合物C.不锈钢菜刀、铁矿石D.石墨、氧化铁2、某同学用图2-4所示装置粗略测定了空气中氧气的体积分数,图中烧杯上方的玻璃管(预先固定好)中部有一可以滑动的活塞,活塞的左端管内有密封的空气,活塞右端的玻璃管口跟空气相通,实验开始前活塞处在5cm刻度处。(1)向烧杯中加适量水,与生石灰反应放热,目的是__________________。(2)可以观察到玻璃管内发生的现象是:①白磷(足量)________;②活塞开始向________移动(填“左”或“右”);③随着温度的降低,最终向________移动。(3)实验结束并恢复至室温时,活塞应停在约________cm处,据此可得出的结论是________。3、采集空气样品时,如果没有专业仪器,我们可用矿泉水瓶装满水到采样地点倒掉,这种收集气体的方法叫做________;实验室制氧气时,也可用这种方法收集,用该方法收集氧气时,制备氧气装置内空气配排尽的标志是________________。排水法导管口连续均匀冒出气泡4、在测定空气中氧气含量的实验中,小强采用了右图所示装置:在由两个注射器组成的密闭系统中留有25mL空气,给装有细铜丝的玻璃管加热,同时缓慢推动两个注射器活塞,至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热,待冷却至室温,将气体全部推至一个注射器内,观察密闭系统内空气体积变化。(1)在实验加热过程中,交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是。(2)写出该实验中反应的化学方程式。(3)小强测得实验结果如下:反应前注射器内气体总体积反应后注射器内气体总体积25mL22mL由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数2l%(填“”、“=”、“”)。造成该实验出现误差的原因可能是。(填序号)①没有交替缓缓推动两个注射器活塞;②读数时没有冷却至室温;③加入铜丝量太少;④加入铜丝量太多(4)通过上面的实验,你学到的测量混合物中某成分含量的方法是。5、(1)使空气中的氧气充分反应(2)2Cu+O2加热2CuO(3)①②③(4)通过化学反应除去混合物中的一种成分,再测量混合物在反应前后体积(或质量)的变化,从而得出该种成分的含量。(其它答案合理也可)6、下列关于氧气的说法中错误的是(A)氧气能支持燃烧,可作燃料(B)空气成分中氧气约占空气体积的21%(C)水中的生物能依靠微溶于水中的氧气而生存(D)氧气能使带火星的木条复燃7、⑴利用如图所示装置可测定空气中氧气的含量。①实验现象,红色物质逐渐变成黑色。②反应的化学方程式为2Cu+O2==△2CuO。③停止加热冷却至室温,注射器内气体的体积大约减少了约1/5。④实验结论空气中氧气的体积分数大约为1/5。8.今年冰岛火山喷发对欧洲多国造成了严重的环境污染。下列物质中不属于空气污染物的是()A.氧气B.二氧化硫C.火山灰D.一氧化碳9.下列物质在空气中发生的变化只与空气中的水蒸气有关的是A.浓硫酸在空气中质量增加B.烧碱潮解、变质C.铝的表面生成致密保护膜D.钢铁生锈10.某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成Mg3N2,设计了如下方案进行验证。步骤l:用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图所示的装置。另准备一只有一根铜丝穿过的橡皮塞,铜丝末端固定一根镁条。步骤2:引燃燃烧匙中足量的红磷,塞好橡皮塞。待充分冷却,观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的1/5左右。步骤3:往水槽中加水使广口瓶内外水面相平。点燃镁条,更换橡皮塞,镁条在广口瓶内继续燃烧,发出红光,放出热量。待冷却后广口瓶内水位继续上升。(1)步骤2的目的是。(2)在步骤3“待冷却后广口瓶内水位继续上升”是由于瓶内气压(选填“大于”“小于”或“等于”)外界气压。(3)根据上述实验和你所学的知识,请写出镁在空气中燃烧时的化学方程式:11.用燃烧法除去密闭容器中空气成分里的氧气,应选择下列物质中的()A.细铁丝B.红磷C.硫粉D.木炭12.集气瓶装满某气体,可能是下列气体中的某一种:①二氧化碳②氧气③空气④氮气,将燃着的木条伸入瓶中,火焰立即熄灭,则该瓶气体可能是()A.①或②B.②或③C.①或④D.③或④13.空气成分中,体积分数最多的是()A.氧气B.氮气C.二氧化碳D.水蒸气14.焊接金属时,能用作保护气的一组气体是()A.H2、N2B.N2、O2C.CO2、COD.N2、Ar氧气知识梳理1.认识氧气的性质(1)氧气的物理性质通常状况下,氧气是一种__________、__________的气体,密度稍__________空气,氧气__________溶于水,通常状况下,1L水中能溶解30mL氧气。氧气有三态变化,在加压降温时,氧气可变成__________色的液体,甚至可变成雪花状__________色的固体。(2)氧气的化学性质反应物在氧气中的燃烧现象反应表达式木炭(灰黑色固体)①在空气中燃烧发出红光。②在氧气中燃烧发出________。③放出________。④生成的气体能使________碳+氧气点燃________C+O2点燃CO2硫(淡黄色固体)①在空气中燃烧发出________。②在氧气中燃烧发出明亮的________。③放出________。④生成有________气味的气体硫+氧气点燃________S+O2点燃________SO2磷(暗红色)①红磷燃烧产生浓厚________。②在空气中燃烧产生黄色光。③在氧气中燃烧发出耀眼的________。④放出________磷+氧气点燃P+O2点燃P2O5铁(银白色)①剧烈燃烧。②________。③放出________。④生成________铁+氧气点燃________Fe+O2点燃Fe3O4蜡烛(白色固体)①火焰明亮,发出________。②放出________。③瓶壁上有________出现。④生成能使________的气体石蜡+氧气点燃________+________小结:氧气是一种化学性质比较__________的气体,许多物质可与氧气发生反应。在某些条件下,物质与氧气的反应比较剧烈;而在另一些条件下,物质与氧气发生缓慢的氧化反应,如动植物的新陈代谢、金属器皿的锈蚀、食物的腐烂、有机肥的腐熟等变化过程都包含有__________作用。2.氧气的用途(1)供给__________。(2)支持__________。3.化合反应与氧化反应由两种或两种以上的物质生成__________的化学反应,叫做化合反应。如硫、铝在氧气中燃烧就属于化合反应。物质跟__________发生的反应叫氧化反应。氧化反应是指物质跟氧发生的化学反应,而不是专指物质跟氧气发生的化学反应。物质跟氧气发生的化学反应只是氧化反应的一种形式。答案:另一种物质氧利用高锰酸钾制氧气时怎样检查装置的气密性?剖析:先把导气管的一端放入水里,然后两手紧贴容器外壁,如果装置不漏气,里面的空气受热膨胀,导管口有气泡冒出。松开两手,使它冷却,导管中就会形成一段水柱。问题探