第1章 开启化学之门（学案2）-冲刺2023年中考化学一轮复习学案（沪教版）

第1章 开启化学之门（学案2） 【复习目标】 1．了解空气的主要成分。 2．掌握空气中氧气含量测定的原理。 【知识梳理】 考点一 空气的成分、用途 1.空气是混合物，其成分及其体积分数如下：（大约） 空气成分 氮气N2 氧气O2 稀有气体 二氧化碳CO2 水蒸气和其它成分 体积分数 78% 21% 0．934% 0.034% 0.02% 2.空气各成分的用途： ①分离液态空气制取各成分的原理：根据各成分沸点的不同 ②空气各成分的性质与用途 氮气：性质不活泼（稳定）， 用途：①作保护气②食品充氮作防腐剂等③用于制造低温环境或医疗上冷冻麻醉④制硝酸和氮肥 氧气：性质比较活泼， 用途：①动植物呼吸②医疗急救③金属切割④炼钢⑤宇宙航行 稀有气体：性质不活泼（稳定）， 用途：①作保护气②制多种用途的电光源等③氦气充气球（密度比空气小且化学性质稳定）④氦气用于制造低温环境 考点二 空气中氧气含量测定 ①法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究空气成分，得出结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5。 ②原理：红磷在密闭容器中燃烧，消耗氧气生成五氧化二磷(P2O5)固体，使密闭容器中的压强减小，在外界大气压的作用下，烧杯中的水进入集气瓶中，进入集气瓶中的水的体积即为消耗氧气的体积。（压入的水的体积=被消耗的氧气的体积） 反应的化学方程式：4P+5O22P2O5。 ③装置（见教材P13） ④步骤：连接装置，检查装置气密性；把集气瓶的容积分成5等份，做好记号；用止水夹夹紧胶管；在燃烧匙内放入过量的红磷；点燃燃烧匙中的红磷，立即伸入集气瓶中，把塞子塞紧；待红磷熄灭并冷却后，打开止水阀。 ⑤现象：红磷燃烧，放出热量，产生大量白烟;装置冷却到室温后打开弹簧夹，烧杯中的水倒流到集气瓶中，约占集气瓶内气体体积的1/5。 ⑥结论：空气中的氧气约占空气总体积的1/5。 ⑦误差分析 误差 原因 注意事项 测量结果偏低 红磷不足，氧气未耗尽 红磷要足量 装置漏气，使装置外的空气进入集气瓶中 装置气密性要好 未冷却至室温就打开弹簧夹，使进入集气瓶中的水的体积偏小 待集气瓶冷却至室温后再打开弹簧夹 测量结果偏高 胶皮管未夹紧，红磷燃烧时集气瓶内气体因受热顺着导管逸出 胶皮管要夹紧 燃烧匙伸入过慢，使装置内的气体受热逸出，导致进入集气瓶中的水的体积偏大 点燃红磷后迅速将燃烧匙伸入集气瓶 ⑧药品选择：物质在空气中只与氧气反应，生成物为固体或液体（占的体积忽略不计）。 a.可否换用木炭、硫等物质？答：不能，木炭或硫燃烧会产生气体，造成瓶内气体压强无明显变化）。 b.可否换用铁丝？答：不能，铁丝在空气中不燃烧。 c.可否换用金属镁？答：不能，金属镁能够与氧气、氮气、二氧化碳都发生燃烧。 ⑨燃烧过程中的集气瓶压强变化： 燃烧开始，消耗氧气使压强减小，但同时燃烧放出的大量热使瓶内剩余气体受热迅速膨胀，压强增大。燃烧放热引起的压强增大大于消耗氧气的压强减小，所以总的效果是压强增大（BC段）。待燃烧结束后，剩余气体慢慢冷却，压强减小，减小到比初始压强更小（减少的部分就是被消耗的氧气体现的压强）（DC段）。打开弹簧夹或者打开装置后，水流入集气瓶，瓶内压强迅速恢复与大气压相同（DE段）。 ⑩其它测量装置： a教材装置的不足：气密性较差；红磷着火点较高；生成的P2O5易飘散到空气中引起空气污染，不环保 b.改进装置： 【基础巩固】 1．（2021·广西玉林）如图为空气成分示意图(按体积计算)，其中“乙”代表的是 A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 【答案】B 【解析】空气的组成按体积计算，大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他0.03%，则乙为氧气，故选B。 2．（2022·福建厦门·）“高原反应”是人体急速进入海拔 3000 m 以上高原暴露于低压低氧环境后产生的呼吸困难等各种不适。缓解“高原反应”可吸入 A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【答案】B 【解析】氧气可以支持呼吸，故缓解“高原反应”可吸入氧气，故选B。 3．（2022·福建·）随着神舟十三号飞船的安全着陆，中国航天员创造了在太空驻留时长的新纪录，航天员在空间站呼吸的“人造空气”中不该含有的气体是 A．二氧化碳 B．一氧化碳 C．氧气 D．氮气 【答案】B 【解析】航天员在空间站呼吸的“人造空气”应与空气中的成分基本相同，空气中含氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等，一氧化碳有毒，属于空气污染物，故不该含有的气体是一氧化碳。 故选B。 4．（2022·湖南）空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法错误的是（　　） A．洁净的空气属于纯净物 B