内容正文:
测定空气的成分
原始大气:CO、CO2、CH4、NH3、H2S、H2O
拉瓦锡实验
实验过程:水银在密闭容器中加热12天;将生成的红色粉末收集后继续加热12天;
实验现象:银白色的液态汞变成了红色的粉末;红色粉末消失。
实验原理:
1)汞+氧气→氧化汞
2)氧化汞→汞+氧气
(4)实验结论:
1)空气由氮气和氧气组成;
2)氧气约占空气体积的1/5。
2. 实验室测定空气中氧气的含量
(1)实验装置:(如图)
(2)实验步骤:
1)连接仪器,检查气密性;
2)在集气瓶内加少量水并做上记号,用弹簧夹夹紧乳胶管;
3)点燃红磷,迅速伸入瓶中,塞紧瓶塞;
4)待集气瓶冷却到常温时,打开止水夹。
(3)实验现象:
1)红磷燃烧发出黄色火焰,放出大量的热,产生大量的白烟(白烟是红磷燃烧后生成的五氧化二磷);
2)打开弹簧夹后,水顺着导管流入集气瓶,进入集气瓶中水的体积约瓶内空间的1/5。
(4)实验原理:红磷+氧气 五氧化二磷;
(磷燃烧消耗了瓶内氧气,使瓶内气体 , 减小,烧杯中的水倒流,消耗多少体积的氧气就进入多少体积的水,因此倒流水的体积即为瓶内原有氧气的体积。)
(5)实验结论:氧气约占空气体积的1/5;
(6)反思与评价:
1)如果在实际操作中, 水面上升的体积明显小于集气瓶总体积1/5 , (即集气瓶中气体减少的体积会小于1/5 ),可能的原因有:
①红磷的用量不足或集气瓶中的氧气没有消耗完;
②导管中还残留有一些水;
③装置漏气;
④装置没有冷却到室温就打开止水夹。
如果在实际操作中, 水面上升的体积明显大于集气瓶总体积1/5 , (即集气瓶中气体减少的体积会大于1/5 ),可能的原因有:
①放燃烧匙太慢;
②未夹紧弹簧夹。
注意事项:
①要在集气瓶里放少量的水:防止燃着的红磷溅在集气瓶上,将集气瓶炸裂;同时吸收有毒的白烟P2O5溶于水中;吸收热量,快速降低温度。
②点燃的红磷要立即伸入瓶中:测得结果偏小;防止白烟污染空气。
③能否将“P”换为“S(硫)”或“C(碳)”: 不行,它们燃烧后都有生成气体,瓶内气压没有变小【若瓶底盛少量的NaOH溶液也可以】。
在测定空气中氧气含量的试验中,集气瓶内剩余的气体主要是氮气,燃烧的红磷熄灭了,这种现象说明氮气 支持燃烧,也 燃烧。
集气瓶内水面上升一定高度后不能继续上升,这种现象说明空气中的氮气 水。
常见的其他测定空气中氧气含量的装置
装置始终密闭,没有气体逸出(环保)
结论:
空气成分
N2
O2
稀有气体
CO2
其他
体积分数
78%
21%
0.94%
0.03%
0.03%
各成分的性质及用途
氮气(N2)
性质:①无色无味的气体;②难溶于水;
③密度比空气略小,1.251g/L;
④不燃烧、不支持燃烧;
⑤常温下化学性质稳定。
用途:①常用作保护气(焊接金属、食品防腐);
②医疗上用作液氮冷冻麻醉;
③液氮制造低温环境(超导材料);
④制硝酸和化肥的重要原料等。
2.稀有气体(混合物)
(1)性质:①无色无味的气体;
②通电时能发出不同颜色的光;
③化学性质很不活泼。
(2)用途:①利用惰性作保护气;
②用于航标灯、闪光灯、霓虹灯等的多用途电光源;
③用于激光技术,制造低温环境等。
保护空气
空气污染物:(1)烟尘;(2)有害气体:SO2、CO、NO2、O3
空气污染的危害:
全球气候变暖;
形成酸雨,土壤酸化,建筑物腐蚀;
破坏臭氧层,紫外线穿透大气层;
破坏生态平衡。
空气污染源:
工厂废气的排放(有害气体SO2、CO、NO2);
汽车尾气的排放(有害气体CO);
化石燃料的燃烧(烟尘、SO2、NO2)。
空气污染的防治:
加强质量监测,改善环境状况;
使用清洁能源;
积极植树造林、种草。
5.空气质量日报:
(1)主要内容:空气污染指数、首要污染物、空气质量级别、空气质量状况。
(2)空气污染指数项目:SO2、CO、NO2、O3和可吸入颗粒物。
四、 氧气
1. 空气中氧气含量的测定(1)拉瓦锡实验(2)燃烧法测定
2. 氧气的性质:
(1)物理性质:无色无味的气体,密度比空气大,不易溶于水。
(2)化学性质:①支持燃烧;②氧化性。
3. 氧气的用途:(1)支持燃烧;(2)供给呼吸。
4. 氧气的制取:(1)工业制取;(2)实验室制取、
5. 氧气的检验:
(1)检验是否为氧气:带火星的木条。
(2)验满:
1)排空气法验满:将带火星的木条伸在集气瓶口,木条复燃则已满;
2)排水法收集验满:集气瓶口有气泡连续均匀冒出时则已满。
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