内容正文:
专题03 空气和氧气
考点一 空气
1.空气的成分及用途
(1)空气在成分及含量
空气成分
氮气
氧气
稀有气体
二氧化碳
水蒸气和其它成分
体积分数
0.94%
0.03%
0.03%
(2)空气中各成分的用途
空气成分
主要用途(性质)
氮气(N2)
① (如汽车安全气囊、灯泡、食品袋、焊接金属等填充气),利用N2 不活泼;
②制造 和 的重要原料;
③液氮制造 ,如医疗上用于 ;
氧气(O2)
① (如登山、医疗急救、潜水等)
② (如炼钢、气焊、航空等)
稀有气体
① ,通电时能发出不同颜色的光( 性质),如霓虹灯、闪光灯。
② (焊接金属的保护气、灯泡内保护气),利用 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。
二氧化碳(CO2)
①用于 (密度比空气大,不燃烧也不支持燃烧);
②干冰作 、用于 (升华吸热);
③ 或 的原料。
2.空气中氧气含量的测定
(1)法国化学家 用定量的方法研究空气成分,得出结论:空气由 和 组成,其中氧气约占空气总体积的 。
(2)红磷燃烧法测定空气中氧气含量
①实验装置
燃烧
②反应原理:4P+502=====2P2O5
③实验原理:利用红磷在充满空气的集气瓶中燃烧,消耗瓶中的氧气,生成五氧化二磷 ,使瓶内压强减小,打开弹簧夹,在外界大气压作用下,烧杯中的水进入集气瓶,进入瓶中水的体积即为
④实验步骤
a.在集气瓶内加入少量水,并将水面上方空间分为5等份;
b.用弹簧夹夹紧橡皮管;
c.在燃烧匙内放入过量的红磷;
d.点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧;
e.待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹
⑤实验现象
a.红磷燃烧,产生 ,放出热量;
b.反应停止后,待装置 后打开弹簧夹,烧杯中的水沿导管进入集气瓶内,其体积约占集气瓶中原空气总体积的
⑥实验结论:氧气体积约占空气总体积的
(3)实验误差分析
误差
可能原因
产生误差的操作
偏低
装置漏气,瓶外空气进入集气瓶中
未检查装置的
集气瓶内的氧气没有完全反应掉
红磷的量
集气瓶内气体还处于受热膨胀状态,剩余气体体积偏大
打开弹簧夹
一部分水留在了导管里,没有进入集气瓶
导管中事先没有注满水
偏高
装置内部分气体逸出,进入集气瓶中的水替代的不仅仅是氧气的体积
燃烧匙伸入
未夹紧弹簧夹( 止水夹)
(4) 注意事项
不能使用木炭、硫、铁丝替代红磷的原因:
①木炭、硫在空气中燃烧后的 ,瓶内压强无明显变化;
②铁丝作为可燃物,由于空气中氧气浓度低,铁丝不能燃烧,不能完全消耗氧气,导致实验失败。
(5)实验改进
①点火方式的改进:使装置始终保持密闭
②测量方式的改进:用量筒或注射器测量
③反应原理的创新:钢丝棉锈蚀、加热铜粉原理
3.空气的污染与防治
(1)空气污染物及其来源
①目前计入空气质量评价的主要污染物:
烟尘: (PM10)、 (PM2.5)
有害气体: 、 、二氧化氮、臭氧(O3)
②污染物来源:
工业废气:各种有害气体
汽车尾气:CO;SO2、NO2引起
煤等化石燃料的燃烧:固体污染物(如 PM2.5、PM10)导致的环境问题是雾霾;SO2、NO2引起酸雨;
注意: 不属于空气污染物,但排放过多会加剧温室效应。
(2)空气污染的防治措施
a.加强大气质量监测,加强对环境的保护,针对污染物的来源采取有效措施。如工厂废气经处理后再排放,安装汽车尾气净化装置,减少有害物质排放,做好废弃物的回收利用,禁止露天焚烧垃圾等。
b.使用 。如太阳能、风能、地热能等。
c.提高大自然对空气的 。如大规模植树造林,绿化环境等。
(3)空气质量报告
①内容: 、 、空气质量级别。
②空气质量评价的主要污染物: