内容正文:
题型03 选择题之空气、氧气和二氧化碳
【要点提炼】
一、空气
1.空气的成分和组成:按体积分数计:氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、 二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%。
2.空气中氧气含量的测定:空气是混合物;氧气约占1/5,可支持燃烧;氮气约占4/5,不支持燃烧,也不能燃烧,难溶于水。①液面上升小于1/5的原因:装置漏气;红磷量不足;未冷却完全。②液面上升水大于1/5原因:点燃红磷后,伸入集气瓶的动作缓慢,导致一部分空气受热逸出;可能没有夹紧弹簧夹,红磷燃烧时瓶内部分空气受热逸出。
3.稀有气体(氦、氖、氩、氪、氙、氡等的总称):化学性质稳定,用作保护气,通电时发出不同颜色的光(物理性质),用作光源(如航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯等),氦气可作致冷剂,氙气可作麻醉剂。
4.空气的污染及防治:对空气造成污染的主要是有害气体(CO、SO2、NO2)和烟尘等,目前计入空气污染指数的项目为CO、SO2、NO2、O3和可吸入颗粒物等。危害:严重损害人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡,全球气候变暖,臭氧层破坏和酸雨等。保护:加强大气质量监测,改善环境状况,使用清洁能源,工厂的废气经处理过后才能排放,积极植树、造林、种草等。
二、氧气
1.物理性质:通常状况下是无色、无味的气体,密度比空气略大,不易溶于水,固态氧和液态氧呈淡蓝色。
2.化学性质:支持燃烧,供给呼吸。注意:氧气有助燃性,没有可燃性。
3.工业制氧气:分离液态空气法(原理:氮气和氧气的沸点不同,属于物理变化)。
4.实验室制氧气:高锰酸钾、过氧化氢、氯酸钾制氧气。发生装置:①固固加热型:用高锰酸钾、氯酸钾制取氧气;②固液常温型:用过氧化氢制取氧气;收集装置:①根据物质的密度:向上排空气法(相对较干燥),密度比空气大的气体,且不与空气中的主要成分发生反应;向下排空气法(相对较干燥),密度比空气小的气体,且不与空气中的主要成分发生反应。②根据物质的溶解性:排水法(相对较纯净):不易溶于水或难溶于水的气体,且不与水发生反应。氧气的验满:用带火星的木条放在集气瓶口;氧气的检验:用带火星的木条伸入集气瓶内。
三、二氧化碳
1.物理性质:无色无味,常温常压下为气体,一般情况下,二氧化碳的密度比空气的密度大,能溶于水。
2.化学性质:一般情况下,二氧化碳既不能燃烧,也不能支持燃烧,不能供给呼吸,能与水反应生成碳酸,能使澄清的石灰水变浑浊,在高温条件下能与碳反应生成一氧化碳。
3.工业制二氧化碳:CaCO3CaO+CO2↑
4.实验室制取二氧化碳:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑,发生装置:同分解过氧化氢溶液制取氧气的发生装置(原因:固体和液体混合,在常温下反应生成气体)。收集装置:向上排空气法收集气体的装置(原因:二氧化碳能溶于水,且密度比空气的密度大)。验满:把燃着的木条放在集气瓶口(不要伸入瓶内),如果火焰熄灭,证明二氧化碳已经收集满了。检验:把气体通入澄清的石灰水中,如果澄清的石灰水变浑浊,则证明收集的气体是二氧化碳。净化:制取的二氧化碳中常混有少量氯化氢气体和水蒸气,可先将气体通过盛有碳酸氢钠溶液的洗气瓶(除去氯化氢),再通过盛有浓硫酸的洗气瓶(除去水蒸气进行干燥)。
5.一氧化碳:无色、无味的气体,难溶于水,密度比空气略小,具有可燃性、毒性和还原性。
【典例精讲】
一、空气
1.空气是一种宝贵的资源,有关空气成分的描述正确的是( )
A.氧气:可以做保护气
B.氮气:空气中体积分数最大的气体
C.二氧化碳:空气中的一种污染物
D.稀有气体:化学性质不稳定
2.下列关于空气成分的说法错误的是( )
A.氧气约占空气总体积4/5
B.稀有气体可制成多种用途的电光源如霓虹灯
C.氮气充入食品包装中以防腐
D.二氧化碳在大气中含量不断上升,从而导致温室效应增强
二、氧气
3.“新冠肺炎”患者呼吸功能受阻时,可用于医疗急救的气体是( )
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.稀有气体
4.下列实验现象的描述正确的是( )
A.木炭在氧气中燃烧产生明亮的黄色火焰
B.磷在氧气中燃烧产生大量的白雾
C.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,生成带刺激性气味的气体
D.铁丝在氧气中剧烈燃烧,生成四氧化三铁
5.下列有关催化剂的说法正确的是( )
A.只能加快反应速率 B.二氧化锰在任何化学反应中都是催化剂
C.能增加生成物的质量 D.质量和化学性质在化学反应前后不变
6.用高锰酸钾加热制氧气,实验中发现试管破裂,有以下原因与之不相关的是( )
①试管外壁有水没擦干 ②加热时试管底部触及灯芯 ③试管口没放棉花
④高锰酸钾的量太多 ⑤加热过程中不时地移动酒精灯 ⑥直接对准药