2024年中考化学一轮复习第9讲 空气

初中化学·核心考案 第9讲 空气 一、空气的成分、污染与保护 1.空气成分的发现史： （1）燃烧现象和呼吸作用：开始认识到气体的多样性和空气的复杂性 （2）丹尼尔·卢瑟福：发现空气中存在氮气 （3）普利斯特里（英）、舍勒（瑞典）：发现空气中存在氧气，并制得氧气 由于被传统的燃素说所束缚，并没有定量的测出空气中氮气和氧气的含量 （4）拉瓦锡（法）：提出燃烧的氧化学说，空气由氮气和氧气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5 （5）雷利（英，物理学家）：从空气中分离出的氮气密度比常规氮气大 （6）雷利、拉姆塞（英）：稀有气体的存在 （7）总结：空气是由氮气、氧气、二氧化碳和水蒸气等多种气体组成的，含量如图所示。 2.拉瓦锡实验： 实验装置如上右图 （1）化学反应的文字表达式：汞+氧气氧化汞 （2）曲颈甑中和汞槽中的汞分别起什么作用呢？ ①曲颈甑中的汞：与密闭体系中的氧气反应，将其耗尽 ②汞槽中的汞：形成密闭体系；通过汞槽中汞的液面变化情况进而判断密闭体系中氧气的体积 （3）为什么玻璃钟罩内汞的液面会上升？ 汞和密闭体系中的氧气反应，生成固体氧化汞，密闭体系中气体的量减少，气压变小，小于大气压，因此大气压将汞压入到玻璃钟罩内，钟罩内汞的页面上升 （4）什么现象能说明空气中氧气的含量？ 容器内空气的体积差不多减少了1/5 3.空气中各种组分的性质和用途（性质决定用途，用途体现性质） 气体 性质 主要用途 氧气 能供给呼吸 潜水、登山、医疗急救 助燃性 炼钢、气焊、宇航、化工生产 氮气 化学性质不活泼 用作保护气 在一定条件下可以发生化学反应 制硝酸和氮肥 稀有气体 化学性质很不活泼 用作保护器、灯泡的填充气 通电时发出不同颜色的光 制成剁成用途的电光源 4.空气污染与防治 （1）现象与危害：焚烧→温室效应、酸雨、臭氧空洞、影响健康与生长 （2）防治措施：“绿色化学”思想，减少使用化石能源，使用新能源，植树造林 （3）空气污染指数越小、空气质量级别的数值越低、空气质量越好 （4）常见的空气污染物：硫氧化物、氮氧化物、PM2.5 二、空气中氧气含量的测定实验 1.实验目的：测定空气中氧气的含量 2.常用的实验装置图：如右图 3.实验原理：利用红磷燃烧消耗空气中的氧气，使集气瓶内气体体积变小，压强变小，从而在外部大气压的作用下使烧杯内的水进入集气瓶，通过测量进入集气瓶中水的量来确定空气中氧气的体积分数。 4.实验步骤：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.实验现象：观察到红磷是暗红色固体；燃烧时产生大量白烟，发出黄色火焰，放出大量热；冷却后打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶，集气瓶内水面上升约1/5 6.实验结论：氧气约占空气总体积的1/5 7.操作注意事项及误差分析： （1）红磷要足量→充分与氧气反应，否则测量结果偏小 （2）装置不漏气→装置外的空气进入，使测量结果偏小 （3）点燃红磷后立即伸入集气瓶，并塞紧塞子→过慢会使装置内的气体受热溢出，使测量结果偏大 （4）冷却后打开弹簧夹→温度过高，使压强偏高，则测量结果偏小 （5）反应物的要求：①易与氧气反应且不与空气中其他气体反应②反应物不为气体，需为固体 8.测定空气中氧气的含量的其他实验装置： 三、氧气的物理性质 氧气的物理性质（通常情况下） 颜色 状态 气味 熔点 沸点 溶解性 密度 无色 气体 无味 -218℃ -183℃ 不易溶于水 比空气略大（标准状况下为1.429g/L） 氧气的三态 氧气（无色）液氧（淡蓝色）固态氧（淡蓝色雪花状） 四、氧气的制取 （一）氧气的工业制法——物理方法 （二）氧气的实验室制法——化学方法 1.实验室制取气体的一般思路 明确反应原理→选择实验装置（发生装置、收集装置）→确定操作步骤 （1）明确反应原理：原料、反应的可行性、纯度 （2）发生装置→药品状态与反应条件 （3）收集装置→气体性质 2.三种方法： 药品 高锰酸钾 氯酸钾和二氧化锰 过氧化氢与二氧化锰 反应原理 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 氯酸钾氯化钾+氧气 过氧化氢水+氧气 化学方程式 反应物状态、反应条件 固体、加热 固体、加热 固体和液体、不加热 发生装置 收集装置 向上排空气法 排水法 验满 ①用向上排空气法收集氧气，将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已收集满 ②用排水法收集氧气，若瓶口