内容正文:
第三章 空气与生命(知识点串讲)
思维导图
知识详解
知识点一:空气成分
考点一、空气的成分
考点精要:
成分
含量
性质与用途
氮气
78%
化学性质不活泼。用作保护气,用于食品防腐和延长灯泡寿命、是制化肥、炸药的原料、液氮作冷冻剂
氧气
21%
性质比较活泼。用途:供给呼吸,如潜水、医疗、支持燃烧,如燃烧、炼钢、气焊、气割
二氧化碳
0.04%
用途:光合作用的原料、固态CO2(俗称干冰)作制冷剂、工业上用于制纯碱、尿素、汽水
稀有气体
0.93%
化学性质不活泼。用途:作保护气体、各种颜色的电光源、制造低温环境(氦气)、医疗麻醉(氙气)
水蒸气
成云致雨的原料
注意:①澄清的石灰水敞口放置在空气中会变浑浊,说明空气中有二氧化碳。②小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间,说明空气中有氧气。③盛冰水的杯子从冰箱里拿出,放在常温空气中,外壁会变潮湿,说明空气中有水蒸气。
典例1.小林从冰箱里拿出冰冻的饮料,用干布擦净瓶外壁的水,放置于桌面片刻,发现瓶外壁又挂满水珠,这说明空气中有( )
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.水蒸气
典例2.关于空气的组成,从下列实验中你能得出什么结论?
(1)小白鼠放在有空气的密闭容器中可存活一段时间,说明空气中含有________。
(2)酥脆的饼干在空气中放置一段时间会变软,说明空气中含有________。
考点二、空气中氧气含量的测定
考点精要:测定原理:用红磷(或白磷)在密闭的容器中燃烧,消耗氧气,生成五氧化二磷固体,容器内压强减小,打开止水夹,烧杯中的水在大气压的作用下,被压入瓶内,进入的水的体积就代表了被消耗的氧气的体积。
现象:①产生大量白烟,②冷却后打开止水夹,进入集气瓶内的水约占原来瓶中空气总体积的五分之一。
实验拓展:
改进教材实验的弱点,使实验结果更精确,使实验更环保:
如下面的这些装置,图①可以通过凸透镜聚光点燃集气瓶内的白磷,避免空气污染;图②~⑥都是在装置内点燃红磷或白磷,且容器有精确的刻度,能更精确测得空气中氧气的体积。(注:图⑥中,金属梯由不活泼金属丝制成,在凸起的部分放上小块白磷,依靠凸透镜聚光加热使得白磷从下到上依次燃烧,该方法相对大块白磷的优点是缓慢燃烧,能充分消耗试管内的氧气)
典例1.(2020八下·青田期中)暖宝宝贴(主要成分为铁粉、木炭、食盐)的热量来源于发热剂(铁粉)与氧气的反应,小涛同学设计了利用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量的实验。实验开始前,装置如图所示,实验后从量筒中流入玻璃瓶(容积为250mL)中的水的体积为45mL(铁粉生锈消耗的水忽略不计)。下列说法错误的是( )
A.实验前必须检查装置的气密性
B.通过本次实验数据测得空气中氧气的体积分数为18%
C.若实验测得的空气中氧气体积分数偏低,可能是暖宝宝贴的使用数量不足
D.必须等温度计的读数恢复至实验前的数值后才能记录量筒内剩余水的体积
典例2.(2019八下·南浔期末)某研究性学习小组对书本探究空气中氧气的体积分数实验(图乙)装置进行了改进,设计了如图甲所示的装置,其中A是底面积为50厘米2、高20厘米的圆筒状玻璃容器(带密封盖),上面标有以厘米为单位的刻度,B是带刻度的敞口玻璃管(其他辅助装置略)。操作过程如下:
①检查装置的气密性。
②加入水并调整B的高度,使A中的液面至刻度15厘米处。
③将过量的红磷平铺在惰性电热板上,盖紧密封盖。
④通电加热红磷,充分反应后,待冷却到原来的状态,调整B的高度使容器A、B中的液面保持相平,记录液面刻度。(注:A容器内固态物质所占的体积忽略不计)
(1)写出该实验的原理:________(用化学方程式表示)
(2)在操作④结束时,与装置A中液面最接近的刻度是________(填整数)。
(3)操作④中,调整B的高度使容器A、B中的液面保持相平的目的是:________
考点三、氧气的化学性质
考点精要:氧气的化学性质:
①氧气可使带火星的木条复燃。
②与硫反应:其文字表达式是硫+氧气二氧化硫;硫在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰,在纯净的氧气中燃烧发出蓝紫色的火焰,生成一种具有刺激性气味的气体。
③与铁反应:其文字表达式是铁+氧气四氧化三铁;铁在氧气中燃烧的实验现象是剧烈燃烧、火星四射、放出热量,生成一种黑色固体。
典例1.(2020·温州模拟)实验室制取氧气的过程巾,可以利用右图装置进行干燥、收集、测量等操作。下列对应的处理方式不合理的是( )
A.方式①:瓶内装浓硫酸干燥氧气,氧气由b进a出
B.方式②:向上排空气法