内容正文:
第3章 空气与生命
专项一 氧气与燃烧
【知识梳理】
一、空气
1、 空气是由几种单质和几种化合物组成的混合物。
空气的体积组成:氮气78% 氧气21% 稀有气体0.94% 二氧化碳0.03% 杂质0.03%
测定空气中氧气体积分数的常见实验装置和方法:
如图所示,以集气瓶中水面为基准线,将集气瓶水面以上容积分为5等份。在燃烧匙内盛过量红磷,用酒精灯点燃后,立即插入集气瓶中,同时塞紧橡皮塞,观察现象。
1) 实验现象:(1)集气瓶中红磷燃烧产生大量浓厚白烟;
(2)红磷燃烧放出大量的热;
(3)待集气瓶冷却后,打开止水夹,烧杯中的水进入
集气瓶约1/5。
2) 实验结论:
(1)红磷燃烧消耗的是空气中的氧气,氧气约占空气体积的1/5。
(2)氮气不支持燃烧,本身也不能燃烧,且氮气不溶于水。
3) 实验注意事项:
(1)可用来反应的物质必须是易与氧气反应且没有气体生成的物质(如红磷),木炭、硫(因生成气体)不能用作测定氧气含量的反应物。
(2)所用来反应的物质必须足量或过量(保证把钟罩内的氧气消耗完全)。
(3)容器的气密性必须良好。
(4)应冷却到室温时才测定进入容器内的水的体积。
4) 操作不当对测定结果的影响: 装置气密性不好;红磷的量不足;烧杯中的水不足;
未冷缺到室温就打开弹簧夹;实验前导管内未充满水,使导管内空气进入广口瓶;
用Mg代替红磷;用蜡烛、C、S、Fe、Cu等代替红磷;点燃红磷后燃烧匙伸入缓慢,导致瓶内部分空气逸出。
2、空气的利用:
(1) 氮是构成生命体蛋白质的主要元素。
N2的用途:灯泡、食品中作保护气;制化肥、炸药、染料等;液态氮可作冷冻剂。
(2) O2的用途: 提供呼吸、急救病人、登山、潜水等;支持燃烧、气焊、炼钢等。
(3)稀有气体:化学性质很稳定,通电时能发出各种有色光。
用途:制作保护气;制成各种电光源;用于激光技术
二、氧气与燃烧
1、 氧气的物理性质:通常情况下是一种无色、无味气体,密度比空气大,难溶于水。
2、 氧气的化学性质:供呼吸、支持燃烧、化学性质较活泼、具有氧化性。
3、 氧化反应:物质与氧发生的化学反应。
燃烧:发光发热的剧烈的氧化反应,可引起爆炸
缓慢氧化:速率缓慢的氧化反应,可引起自燃
(1) 硫在氧气中燃烧:S+O2SO2 在氧气中燃烧时发出明亮的蓝紫色火焰,放出大量的热,生成一