第03讲 围绕我们的空气-2024年中考化学一轮总复习基础通关

知识点一 空气的成分 1. 空气是由什么成分组成的 (1)18世纪70年代，瑞典科学家舍勒和英国的科学家化学家普利斯特里，分别发现并制得了氧气。 (2)法国科学家拉瓦锡最早运用天平作为研究化学的工具，用定量的方法研究了空气的成分，第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成的”。其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。 【实验操作】 (1)将少量汞放在密闭的容器里连续加热12天； (2)收集汞表面生成的红色粉末，放在容器中加强热。 【实验现象】 (1)一部分银白色的液态汞变成红色粉末，同时密闭容器里空气的体积差不多减少1/5。 (2)得到银白色液体和一种气体，而且气体的体积恰好等于密闭容器里减少的体积。 【实验结论】空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5。 【实验原理】 【文字表达式】汞+氧气氧化汞 【符号表达式】2Hg+O22HgO 【文字表达式】氧化汞汞+氧气 【符号表达式】2HgO2Hg+O2↑ 2. 测定空气中氧气的含量 【药品选择】 (1)该物质在空气中能燃烧且只与氧气反应； (2)该物质燃烧后生成物最好为固态，不能为气态。 【实验原理】 利用可燃物燃烧消耗空气中的氧气，使密闭容器中压强减小，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。 【实验装置】 (1)仪器：集气瓶、燃烧匙、玻璃导管、烧杯、弹簧夹、胶皮管 (2)药品：红磷、水 (3)实验装置： 【实验操作】 (1)连接仪器，检查装置的气密性； (2)在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间5等分，用弹簧夹夹紧胶皮管； (3)点燃燃烧匙内过量红磷后，立即伸入集气瓶中并塞紧塞子，观察红磷燃烧的现象； (4)待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，观察实验现象及水面的变化情况。 【实验现象】 红磷燃烧，发出黄色火焰，产生大量白烟，并放出热量。打开弹簧夹后，烧杯中液体被倒吸入集气瓶中，约占集气瓶内原有空气总体积的1/5。 【实验结论】氧气约占空气体积的1/5。 【实验反思】 (1)实验时，需要加入过量的红磷，为什么呢？ (2)集气瓶中加入少量水的作用是什么？ （3）实验时，若装置气密性不好，对氧气含量的测定会有什么影响？ （4）实验后，集气瓶中剩余气体主要是什么？该实验说明这种气体有什么性质？ 【实验原理】 【文字表达式】磷(P) + 氧气(O2)五氧化二磷(P2O5) 【符号表达式】P + O2P2O5 【化学方程式】4P + 5O2 2P2O5 1．某同学利用图甲所示装置测定空气中氧气的含量，其中燃烧匙内的白磷用电加热装置点燃，瓶内气压用气体压强传感器测定，其变化如图乙所示。下列分析合理的是 A．t1时刻后的一段时间能观察到白磷燃烧产生大量白色烟雾 B．从瓶内气压达到最高点直至t2时刻，瓶内温度始终保持不变 C．t3时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加，其原因是温度降低 D．通过t2时刻瓶内的气压值，可以计算得出氧气约占空气体积的 1．为了测定空气中氧气的含量，在量筒中先装入一定量的水，再将装有足量潮湿铁粉的矿泉水瓶(瓶子内除铁粉外的有效容积为345mL)旋紧瓶盖放入其中，观察瓶子不再变瘪。记录反应前后数据如图，下列关于该实验说法错误的是 A．实验是利用铁生锈原理，消耗氧气，使瓶内压强减小 B．为了减小实验误差，矿泉水瓶需气密性好 C．实验测得氧气体积分数为20.87% D．铁粉用量越多，测得的氧气体积分数越大 2．某兴趣小组的同学利用现代传感器技术进行测定空气里氧气的含量的实验，测得实验过程中容器内温度和气体压强随时间的变化趋势如图所示。下列说法中错误的是 A．要保证实验的准确性，白磷必须过量 B．实验过程中容器内温度先增大后减小至起始温度 C．曲线BC段白磷停止燃烧，装置逐渐冷却至室温 D．在t2时打开了弹簧夹 3．某同学设计的测定空气中氧气含量的实验装置如图，下列说法错误的是 A．实验时白磷量不足会导致测定结果偏小 B．实验中可观察到左侧玻璃管内水面先下降后上升 C．实验结束后左侧玻璃管中水面约上升至“4”刻度处 D．该实验在密闭装置内进行，不会造成空气污染 知识点二 空气资源 1. 空气组成 空气的成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他气体和杂质 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 空气中的各种成分作为原料广泛用于生产化肥、化工产品、炼钢、石油加工、运输、电光源等领域，是人类生产活动的重要资源。 2. 氧气的用途 · 供给呼吸 · 支持燃烧 3. 氮气的性质与用途 (1)物理性质：无色无味气体、不易溶于水、密度比空气略小。 (2)化学性质：不活泼、一般不燃烧也不支持燃烧。 (3)用途： 生产硝酸和化肥的重要原料；作保护气：焊接金属(隔绝空气)、灯泡充氮延长使用寿