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空气2019年初中化学中考复习课基础知识梳理知识点一空气的成分与用途1．主要成分成分体积分数氮气78%氧气21%稀有气体0.94%二氧化碳0.03%其他气体和杂质0.03%空气中各成分的比例保持相对稳定。在空气中，各成分保持着各自的化学性质。2．各成分在人类生活和生产中的重要作用(1)N2：工业上是制造化肥、炸药的重要原料；液态氮气常用作冷冻剂，医疗上常用液氮冷冻麻醉或冷藏人体细胞组织；因为N2的性质稳定，所以可用于食品防腐、保鲜，也可用于延长灯泡的使用寿命。(2)O2：供给呼吸的重要物质；可作助燃剂；用于钢铁冶炼、切割或金属焊接等。(3)稀有气体(包括氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气)：因为化学性质稳定，常用作保护气；通电时能发出不同颜色的光，故可用作各种用途的电光源；还用于激光技术，制造低温环境(氦气)，用于医疗麻醉(氙气)等。(4)CO2：光合作用的原料；固态CO2(俗称干冰)可作制冷剂，用于冷藏、人工降雨等；在工业上可用于制碱、尿素、汽水等；还可用于灭火。CO2在空气中的含量少，故不采用分离空气的方法制取。知识点二氧气1．物理性质颜色：无色；气味：无味；溶解性：不易溶于水；密度：比空气大；液态氧是淡蓝色的，固态氧是雪花状的蓝色固体。2．化学性质氧气具有助燃性，能够支持燃烧，有较强的氧化性。3．氧气的实验室制备及检验方法(1)反应原理药品化学方程式高锰酸钾2KMnO4=====△K2MnO4＋MnO2＋O2↑氯酸钾2KClO3=====MnO2△2KCl＋3O2↑过氧化氢2H2O2=====MnO22H2O＋O2↑(2)实验装置方法总结：(1)用高锰酸钾制取氧气的发生装置A中要在试管口放一团棉花。(2)装置B中长颈漏斗下端口应伸入液面以下。(3)收集及验满方法①排水法：当集气瓶口有大量气泡冒出时说明已收集满；②向上排空气法：将带火星的木条靠近集气瓶口，木条复燃说明已收集满。(4)检验方法将带火星的木条伸入集气瓶中，木条复燃说明气体为氧气。(5)干燥方法氧气可以使用浓硫酸、生石灰、烧碱固体等干燥剂进行干燥。方法总结：实验室制取氧气(固固加热型)的步骤可以这样记：茶(查)、庄(装)、定、点、收、利(离)、息(熄)查：检查装置的气密性。装：盛装药品，连好装置。定：试管固定在铁架台上。点：点燃酒精灯进行加热。收：收集气体。离：导管移离水面。熄：熄灭酒精灯，停止加热。知识点三二氧化碳1．性质(1)物理性质无色无味的气体，密度比空气大，易溶于水。“干冰”升华吸热，可作制冷剂，用于冷藏食品和人工降雨。(2)化学性质①与水反应：(化学方程式)CO2＋H2O===H2CO3(碳酸能使紫色石蕊试液变红)；生成的碳酸不稳定：(化学方程式)H2CO3=====△H2O＋CO2↑(加热时红色变回紫色)。②与澄清石灰水反应：(化学方程式)Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O(二氧化碳气体能使澄清的石灰水变浑浊)。2．实验室制备及检验方法(1)实验室制法①原料：石灰石和稀盐酸；②原理：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑。(2)二氧化碳气体的检验：如果能使澄清石灰水变浑浊则是二氧化碳。(3)收集和验满方法收集方法：向上排空气法。验满方法：将燃着的木条靠近集气瓶口，木条熄灭说明已收集满。(4)干燥方法通常使用浓硫酸对CO2进行干燥，不能使用碱石灰、烧碱固体进行干燥。知识点四臭氧层和温室效应1．大气中臭氧层的作用大气臭氧层主要有两个作用：其一是保护作用，臭氧层能够吸收太阳光中的紫外线，保护地球上的人类和动植物免遭紫外线辐射的伤害；其二为加热作用，臭氧层吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能，加热大气。2．温室效应(1)原因由于现代化工业社会过多使用煤炭、石油和天然气等矿物燃料，使大气中的二氧化碳浓度剧增。(2)利弊利：适度的温室效应能保证地球上的气温平衡，适于动植物的生存。弊：在一定程度上导致全球气候变暖，并引起一系列恶果，例如，①地球上的病虫害增加；②海平面上升；③气候反常，海洋风暴增多；④土地干旱，沙漠化面积增大。(3)措施控制二氧化碳含量增加；科学使用燃料；加强植树造林，绿化大地，尽量减少温室效应给全球带来的巨大灾害。知识点五空气的污染与保护1．空气污染物有SO2、烟尘、汽车尾气、可吸入颗粒物等，这些污染物主要是由煤、石油燃烧，工业废气任意排放等人类活动造成的。2．酸雨：pH小于5.6的雨、雪、雾、雹和其他形式的大气降水统称酸雨。酸雨是大气污染的一种表现。3．防治空气污染的方法：(1)减少污染物排放量(开发无污染能源，对燃料进行预处理，改进燃烧技术等)；(2)合理规划工业区和非工业区；(3)加大植树造林力度。4．空气质量指数：目前计入空气污染指数的项目暂定为SO2、CO、NO2、臭氧和颗粒物等。要点各个击破要点一空气成分(2018·湖州)某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进：将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按下图连接。装置气密性良好，调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平，此时集气瓶内气体的体积为V1。关闭活塞，点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，待火焰熄灭后，过一段时间打开活塞，观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时，集气瓶内的气体体积为V2。然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平，此时集气瓶内的气体体积为V3。在点燃红磷至打开活塞这一过程中，观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降，再趋于稳定。请回答：(1)数显设备显示，开始一段时间集气瓶内气体压强上升，这是因为温度升高导致的气压变化量大于(填“大于”“等于”或“小于”)氧气量减少导致的气压变化量。(2)基于数显设备显示的气压变化，“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到集气瓶内的温度恢复到室温(或数显设备的示数已不变或集气瓶内的气压保持稳定)所经历的时间。(3)在整个实验过程中，集气瓶中减少的氧气体积为V1－V3(填“V1－V2”“V1－V3”或“V2－V3”)。【解析】(1)开始一段时间集气瓶内气压上升，是因为温度升高，气体膨胀，气压变化量大于氧气量的减少导致的气压变化量。(2)“一段时间”是指反应结束后直至集气瓶内的温度与室温相等，即集气瓶内的气压保持稳定。(3)集气瓶中减小的氧气体积即为集气瓶内水面上升的体积，反应前集气瓶内气体体积为V1，反应结束后集气瓶内的气体体积为V3，两次体积之差即为集气瓶中减少的氧气体积：V1－V3。空气的成分按体积计算大约为21%的是(B)A．氮气B．氧气C．二氧化碳D．稀有气体要点二氧气的性质如图所示是铁丝在氧气中燃烧的改进实验，用适量双氧水和二氧化锰代替原实验中集气瓶里的水。(1)用双氧水和二氧化锰代替原集气瓶里的水，其优点除了使实验更简便外，还有双氧水可以提供充足的氧气，让铁丝燃烧更持久。(2)实验中可观察到铁丝燃烧的现象是剧烈燃烧，火星四射，并放出大量热，生成一种黑色固体，请写出该反应的化学方程式3Fe＋2O2=====点燃Fe3O4。自主解答：【解析】(1)铁丝燃烧时为防止生成物熔化后溅落炸裂瓶底，集气瓶底要预先加入少量水或细沙，而用过氧化氢和二氧化锰代替原来的水，让操作更加简便，而且过氧化氢在二氧化锰催化的作用下能生成氧气，所以可以让铁丝燃烧更持久。(2)铁丝在氧气中燃烧的实验现象为剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，有黑色固体生成；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的化学方程式为3Fe＋2O2=====点燃Fe3O4。(2017·宁波)根据氧气的制取和性质的相关知识，回答下列问题：(1)图甲装置中二氧化锰的作用是催化。(2)要获得一瓶干燥的氧气，图甲装置中导管的连接顺序为a→d→e→b→c。(3)下列关于硫燃烧实验(如图乙)的相关描述合理的有①②④(填序号)。①硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰②硫燃烧是剧烈氧化的现象③硫在空气和氧气中燃烧的产物不同④集气瓶底部留有水可以减少燃烧产物对空气的污染【解析】(1)图甲装置是过氧化氢在二氧化锰的催化下制取氧气，其中二氧化锰的作用是催化，加快反应的进行，利于氧气的收集。(2)要获得一瓶干燥的氧气，实验目的是收集干燥的氧气，而氧气是过氧化氢溶液制得的，所以要先干燥后用向上排空气法收集，干燥时洗气瓶应该长进短出，所以收集图甲装置中导管的连接顺序为a→d→e→b→c。(3)①硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，在氧气燃烧时产生蓝紫色火焰，正确；②由于燃烧都是剧烈的氧化反应，所以硫燃烧是剧烈氧化的现象，正确；③硫在空气和氧气中燃烧的现象不同，但是产物相同，都生成二氧化硫，错误；④由于生成的二氧化硫有毒能污染大气，同时二氧化硫能溶解于水，所以集气瓶底部留有水可以减少燃烧产物对空气的污染，正确。要点三二氧化碳的性质及用途(2018·温州)人类发现二氧化碳经历了多个世纪，下列是其历程中的部分资料。资料一：1630年，海尔蒙特发现在一些洞穴处，有一种能使燃着的蜡烛熄灭的气体，后来被证实是CO2。资料二：1754年，布莱克将石灰石煅烧首次制得CO2，并完成了如下所示的物质转化研究。资料三：1766年，卡文迪许通过实验测得，室温下1体积水大约能溶解1体积二氧化碳气体。(1)根据海尔蒙特的发现，可推测二氧化碳的化学性质：不燃烧也不支持燃烧。(2)写出布莱克实验中反应③的化学方程式：Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O。(3)如图，在室温下将容积为200mL的广口瓶注满蒸馏水，通过导管a缓慢通入300mLCO2。如果卡文迪许的结论是正确的，则在量筒中收集到的水约为100mL。自主解答：【解析】(1)根据题干，能使燃着的蜡烛熄灭，即可推测二氧化碳的化学性质为不燃烧也不支持燃烧。(2)反应③的反应物为二氧化碳和氢氧化钙，生成物为碳酸钙和水，即：Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O。(3)根据资料三：1体积的水大约能溶解1体积二氧化碳，即200毫升水约能溶解200毫升二氧化碳，从导管a通入300毫升二氧化碳，200毫升溶于水，剩余100毫升把水通过导管压到量筒内。(2017·杭州)小金通过图示装置验证CO2能与NaOH发生化学反应。推注射器活塞向充满CO2的集气瓶中注入过量20%的NaOH溶液，振荡集气瓶后打开止水夹。(1)打开止水夹后观察到的现象是氯化钙溶液流入左边集气瓶中，并且溶液变浑浊。(2)反应后将集气瓶中混合物过滤，所得溶液中除CaCl2外，还存在的溶质有NaOH和NaCl。【解析】(1)推注射器活塞向充满CO2的集气瓶中注入过量20%的NaOH溶液，二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，导致左边集气瓶中的气压减小，打开止水夹后，氯化钙溶液流入左边集气瓶中，氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，因此观察到的现象是氯化钙溶液流入左边集气瓶中，并且溶液变浑浊。(2)反应后将集气瓶中混合物过滤，所得溶液中除CaCl2外，还存在的溶质有过量的氢氧化钠和反应生成的氯化钠。要点四氧气的制取(2018·丽水)小君和小英同学发现：带火星的竹签在空气中不会复燃，若用装有60%水的集气瓶倒置在水槽中收集氧气，得到的气体能使带火星的竹签复燃。为了找到能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值，他们进行了如下探究：【设计实验】小君设计了如图的装置，该装置的圆底烧瓶中放入25毫升水的目的是稀释过氧化氢溶液，减缓过氧化氢的分解速率。【实验研究】第一组实验：取3只集气瓶，编号为①②③，分别装入15%、30%和45%的水，盖上盖玻片倒置在水槽中。当气泡连续、均匀放出后，导管口伸入集气瓶把其中的水全部排出。将相同的3支带火星竹签分别插入①～③号瓶中，记录实验现象。获得第一组实验现象后，小君又做了第二组实验，并记录实验现象。两组实验数据和现象见下表：得出上述两组实验现象后，小英认为还不能确定能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值，需继续进行实验。则实验序号⑦的集气瓶装水的体积分数应该是36%。实验分组第一组第二组实验序号①②③④⑤⑥集气瓶装水的体积分数/%153045343842带火星竹签状况亮很亮复燃很亮复燃复燃【实验结论】再经