内容正文:
重难点07 空气和氧气
知识点一、空气
1.空气的成分及用途
(1)空气的成分
空气是混合物,主要由氮气(N2)和氧气(O2)组成,在通常情况下,空气中各种成分的含量保持相对稳定。
(2)氧气用途
①供给呼吸(如登山、医疗、潜水等)
②支持燃烧(如炼钢、气焊、航空等)
(3)氮气用途
①作保护气(如汽车安全气囊、灯泡、食品袋等充氮气),利用N2化学性质不活泼;
②制硝酸和化肥;
③冷冻麻醉;
④制造低温环境。
(4)稀有气体用途
①电光源,利用稀有气体通电时能发出不同颜色的光。
②作保护气(焊接金属的保护气、灯泡内保护气),利用稀有气体化学性质很不活泼。
注意:“稀有气体”是一类气体的总称,不是一种气体。
2.空气的污染与防治
(1)空气污染物
空气的主要污染物有有害气体和粉尘。目前计入空气污染指数的项目暂定为:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物(粒径在10微米以下的颗粒物,称PM10,又称飘尘)和臭氧等。
(2)空气污染的危害:严重影响人体健康,影响农作物生长,破坏生态环境,其中全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等也都与空气污染有关。
(3)防治空气污染:加强大气质量监测,改善环境状况;减少使用化石燃料,使用清洁能源;积极植树造林种草;禁止露天焚烧垃圾等。
考点2 氧气的性质
1.物理性质
在标准状况下,氧气是无色、无味、不易溶于水的气体,密度比空气略大。在低温、高压时,可变成淡蓝色的液体或雪花状固体。
2.化学性质
(1)氧气的助燃性:带火星的木条在氧气中能够复燃,说明氧气能够助燃或支持燃烧,利用此性质可以区别N2和O2、CO2和O2。
(2)常见物质在氧气或空气中的燃烧
Ⅰ.与单质的反应
类型
物质
燃烧时出现的现象
化学方程式
反应示意图或注意事项
与
金
属
单
质
反
应
铁
在空气中:红热,离开火后变冷,不燃烧
在氧气中:剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体
3Fe+2O2Fe3O4
集气瓶底部放少量水或铺一层细沙的目的是防止生成的高温熔融物溅落使集气瓶炸裂
镁
剧烈燃烧,发出耀眼的白光,放出大量的热,生成白色固体
2Mg+O22MgO
与
非
金
属
单
质
反
应
木炭
不同点:在空气中发出红光,在氧气中发出白光
相同点:均放热;将充分燃烧生成的气体通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊
C+O2CO2
硫
不同点:在空气中,发出微弱的淡蓝色火焰;在氧气中,发出明亮的蓝紫色火焰
相同点:放热,生成无色有刺激性气味的气体
S+O2SO2
集气瓶预先装入适量的水或氢氧化钠溶液的目的是吸收生成的二氧化硫,防止生成物污染空气
红磷
放出大量的热,产生大量白烟
4P+5O22P2O5
氢气
在空气和氧气中都燃烧,产生淡蓝色火焰,火焰上方罩着的干冷烧杯内壁出现水雾
2H2+O22H2O
点燃氢气之前必须验纯
Ⅱ.与几种化合物的反应
物质
反应现象
化学方程式
注意事项
一氧化碳
在空气中燃烧,发出蓝色火焰,释放出热量
2CO+O22CO2
点燃以前要验纯
甲烷
在空气中点燃,发出明亮蓝色火焰,生成无色气体和液体,释放热量
CH4+2O22H2O+CO2
点燃以前要验纯
乙醇
在空气中点燃,发出蓝色火焰,生成无色气体和液体
C2H5OH+3O23H2O+2CO2
例1.(2022年云南省昆明市中考)2021年12月9日,航天员崔忠刚、王亚平、叶光富在中国“天和号”空间站进行“天宫课堂”第一课。水球光学实验中打入的“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同,“人造空气”中氧气含量约为( )
A.78% B.21% C.0.94% D.0.03%
例2.(2022年湖南省衡阳市中考)下列关于空气的说法错误的是( )
A.空气是一种混合物
B.空气是一种宝贵的资源
C.稀有气体化学性质很不活泼,不与任何物质发生化学反应
D.空气中氧气的体积分数约为21%
例3.(2022年邵阳市中考) 下列物质,在空气中加热只能发生红热现象,不能燃烧;但在氧气中点燃能剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体的是( )
A. 红磷 B. 铁丝 C. 木炭 D. 硫
例4.(2022天津中考)下列对实验现象的描述正确的是( )
A. 硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰 B. 氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
C. 磷在空气中燃烧生成五氧化二磷 D. 铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧
例5.(2022湖南湘潭中考)下列物质能在氧气中剧烈燃烧、火星四射、产生黑色固体的是( )
A. 木炭 B. 硫粉 C. 红磷 D. 铁丝
1.空气污染
空气污染的原因
①含碳燃料(如煤、石油、天然气等)的燃烧;
②工