第4讲 我们周围的空气-【赢在暑假】2024年新九年级化学暑假预习课（人教版2024）

第04讲 我们周围的空气 思维导图 学习目标 学习目标 1.了解空气的成分、混合物和纯净物。 2. 初步学会分析科学家研究空气的实验以及模拟实验，初步认识定性和定量的区别。 3.培养从前人经验中获得知识、方法和经验教训的兴趣和望，体验科学家研究物质的严谨的科学精神。 4.了解氧气、氮气和稀有气体的主要性质和用途以及性质和用途之间的关系，知道空气是--种宝责的自然资源，并且体会到统净物和混合物之间的联系。 5.了解空气污染形成的原因、空气污来物种类、危害以及保护空气的措施，从而养成关注环境、热爱自然的情感。 学习重点 1.通过分析、对比科学家对空气的研究，体会科学家的思想并学会科学研究的基本方法。 2.氧气、氮气和稀有气体的主要性质和用途。 3.通过了解空气污染的相关知识，养成关注环境、热是自然的情感。 学习难点 1.拉瓦锡测定空气组成及模拟“测定空气里氧气含量”实验的分析。 2.通过体验、应用氧气、氮气、稀有气体的用途，得出物质性质和用途之间关系。 3.通过了解空气污染的相关知识，养成关注环境、热爱自然的情感。 教材解读 课程导入：我们知道空气是无色无臭的，虽然看不见，但可以通过呼吸体会它的存在。那么，如何通过实验来测定空气的组成呢？图2-2 拉瓦锡研究空气成分所用的装置示意图 拉瓦锡 知识点一 空气的组成 1.空气成分的发现 二百多年前，法国科学家 用定量的方法研究了空气的成分。 【探究一】 操作：①把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天； 现象：发现有一部分银白色的液态汞变成 ，同时容器里空气的体积大约减少了 。 操作：②他研究了剩余的约体积的气体； 现象：发现这部分气体既 ，也 。 结论：他认为这些气体全部是氮气(拉丁文原意是“不能维持生命”，氮气的化学符号是N2)。 【探究二】 操作：把汞表面生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热 结论：得到了汞(化学符号Hg)和氧气(化学符号O2)，而且氧气的体积 密闭容器里所减少的体积。操作：他把得到的氧气加到前一个容器里剩下的约一体积的气体中； 结论：结果所得气体的性质与 完全一样。 通过实验和分析，拉瓦锡得出了空气由 和 组成，其中氧气约占空气总体积 的结论。 2.空气中氧气含量的测定 仿照拉瓦锡实验的原理，粗略测定空气中氧气的含量。 （1）实验装置仪器： 药品： 集气瓶中水的作用： 烧杯中水的作用： 图2-3 测定空气中氧气含量的实验示意图 （2）操作： ①在集气瓶内加入 ，将水面上方空间分为5等份，并做好标记。 ②用弹簧夹夹紧乳胶管。 ③在燃烧匙内放入 ，用酒精灯加热，点燃红磷后立即伸入瓶中并把橡胶塞塞紧。 ④待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹。 （3）现象：可以看到烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升至1个等份的标记附近。 （4）请讨论并解释这个实验的原理。 现象分析：利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的 ，使密闭容器内 ，内外形成了 ，在大气压的作用下，水倒流入容器内，且进入容器内水的体积即为空气中减少的 。 实验原理：红磷(化学符号P)与空气中的氧气反应，生成一种叫作五氧化二磷(化学符号P2O5)的新物质，这一反应可以用文字表示如下： （5）实验结论：空气中氧气的体积约占空气总体积的 。 （6）拓展 · 测定空气中氧气含量实验成功的关键 ①红磷要 ； ②装置必须密封且 ； ③冷却至 ，再打开弹簧夹。 · 代替红磷测氧气含量须满足 ①在空气中 且只与 反应； ②产物只能是 ，不能有 。 注：不能用木炭、硫、铁丝、镁等代替红磷。 、 燃烧后的生成物分别是二氧化碳、二氧化硫气体， 在空气中不燃烧， 不仅可以与空气中的氧气反应，也能与空气中的氮气、二氧化碳反应生成固态物质。 · 误差分析 小于1/5原因可能有： ①红磷 ：如果红磷的量不足，则不能将集气瓶内空气中的氧气完全反应掉，集气瓶内水面上升不到原剩余空气的体积的1/5，导致测得空气中氧气的体积分数 。 ②装置 ：若装置的气密性不好，当集气瓶内氧气耗尽时，瓶内压强减小，瓶外空气会进入集气瓶内，导致进入水的体积减少，测得的氧气的体积分数 。 ③冷却后打开 ：只有冷却到室温时，才能打开弹簧夹，这是因为温度较高时集气瓶内气体的压强较大，进入瓶内水的体积减少，引起测量结果 。 大于1/5原因可能有： ④插入燃烧匙的速度 ：插入燃烧匙的速度若是太慢，瓶内部分空气受热会逸出，所以进入集气瓶内的水的体积会增大，会引起测量结果 。 ⑤弹簧夹要 ：弹簧夹若是没有夹紧，红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出，使得最后进入集气瓶内的水的体积会增大，从而使测量结果 。 ⑥集气瓶内加入少量水的目的：迅速 、 产生的白烟，防止燃烧物溅落下来 。 3.空气的组成 成分 氮气N2 氧气O2 稀有气体 二氧化碳CO2 其他气体和杂质 体积分数 0.03% 稀有气体 二氧化碳 其他气体和杂质 （1）空气中各成分的含量是 而不是质量分数。体积分数可理解为每100体积的空气中含氮气78体积、氧气21体积等。 （2）空气不是一种单一的物质，而是一种 气体，其成分比较稳定的，空气中二氧化碳和水蒸气，因地区和气候而异。如阴雨天，空气湿度大，则水蒸气含量就大。 4.纯净物和混合物 （1）像空气这样由 或 的物质混合而成的物质叫作混合物，组成混合物的各种成分 。 （2）氮气、氧气、二氧化碳等分别只由 组成，它们都是纯净物。 ①纯净物可以用化学符号来表示，如氮气可表示为N2，氧气、二氧化碳可分别表示为O2、CO2。 ②上面实验中使用的红磷（P）和生成的五氧化二磷（P2O5）也都是纯净物。 5.测定空气中氧气含量的数字化实验 （1）定义：数字化实验 和 进行实验数据的采集与分析。 （2）实验时一般将 、 和 依次相连，采集实验过程中各种 (如温度、压强、浓度等)的数据，通过软件对数据进行 、 和分析。 （3）测定空气中氧气的含量设计成数字化实验(如图2-5)。 图2-5 测定空气中氧气含量的数字化实验示意图 实验步骤如下： （1）将氧气传感器与数据采集器、计算机连接； （2）把氧气传感器插入盛有空气的容器，采集数据； （3）通过相关软件处理数据，并在计算机屏幕上显示空气中氧气的含量。 【考点例题】 例1．最早用定量的方法研究了空气成分的科学家是（　　） A．拉瓦锡 B．张青莲 C．道尔顿 D．门捷列夫 【答案】A 【解析】解：最早用定量的方法研究了空气成分的科学家是拉瓦锡。 故选：A。 【变式精选】 【变式1】如图分别是拉瓦锡和实验室测定空气中氧气含量的装置图。下列说法不正确的是（　　） A．汞和红磷均只与空气中的氧气反应 B．反应结束后，容器内剩余气体是氮气 C．若装置气密性不好，会导致测得氧气的体积分数偏小 D．汞加热易形成汞蒸气，其测量结果比红磷更准确 【答案】B 【解析】解：A、汞和红磷均只与空气中的氧气反应，故选项正确。 B、反应结束后，容器内剩余气体是氮气、稀有气体等气体，故选项不正确。 C、若装置气密性不好，会导致测得氧气的体积分数偏小，故选项正确。 D、汞加热易形成汞蒸气，汞蒸气能和氧气充分反应，其测量结果比红磷更准确，故选项正确。 故选：B。 【变式2】探究实验也要“数字化”。某同学利用足量红磷在空气中燃烧，通过氧气传感器来监测燃烧过程中氧气含量的变化，如图甲、乙所示，下列判断正确的是（　　） A．a点时容器内氮气体积分数为85% B．容器内物质总质量b点＞c点 C．此实验测得空气中氧气的质量分数为18% D．氧气有剩余，说明燃烧时氧气必须达到一定浓度 【答案】D 【解析】解：A、由图示可知，a点时容器内氧气的体积分数为15%，但氮气体积分数应小于85%，因为空气中还含有二氧化碳、稀有气体等，故选项说法错误。 B、由质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，容器内物质总质量：b点＝c点，故选项说法错误。 C、此实验可测得空气中氧气的体积分数，而不是质量分数，故选项说法错误。 D、最终氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度，故选项说法正确。 故选：D。 【变式3】空气的成分按体积计算大约是氮气 ，氧气 、　 0.94%、 0.03%，其他气体和杂质0.03%。 【答案】78%；21%；稀有气体；二氧化碳 【变式4】下列物质：①液氧；②空气中的稀有气体；③奶茶；④冰水混合物；⑤高锰酸钾；⑥人体呼出的气体；⑦海水；⑧二氧化碳；⑨净化后的空气；⑩澄清石灰水。属于混合物的是 。属于纯净物的是 。 【答案】②③⑥⑦⑨⑩；①④⑤⑧。 【解析】解：①液氧中只含有氧气，是由一种物质组成，属于纯净物； ②稀有气体中含有氦气、氖气等，属于混合物； ③奶茶中含有蛋白质、水等，属于混合物； ④冰水混合物中只含有水，是由一种物质组成，属于纯净物； ⑤高锰酸钾中只含一种物质，属于纯净物； ⑥人体呼出的气体中含有氮气、二氧化碳、水蒸气等，属于混合物； ⑦海水中含有水、氯化钠、氯化钙等物质，属于混合物； ⑧二氧化碳中只含一种物质，属于纯净物； ⑨净化后的空气中含有氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等物质，属于混合物； ⑩澄清石灰水中含有水、氢氧化钙，属于混合物。 【变式5】兴趣小组同学用如图所示装置测定空气中氧气的含量，回答下列问题。 （1）仪器①的名称是 　 　。 （2）实验时，取下橡胶塞，点燃红磷后迅速伸入集气瓶中并旋紧橡胶塞，证明发生了反应的现象是 　 　。 （3）写出红磷燃烧的文字 　。 （4）用线段分别将下列误差与原因连接起来。 误差 原因 装置漏气 测量结果偏小 红磷量不足 弹簧夹未夹紧 测量结果偏大 燃着的红磷伸入瓶中过慢 没有冷却至室温就打开弹簧夹 【答案】（1）烧杯； （2）红磷燃烧，产生大量的白烟；红磷+氧气 五氧化二磷 点燃 （3） ； （4）。 【解析】解：（1）仪器①的名称是烧杯。 （2）实验时，取下橡胶塞，点燃红磷后迅速伸入集气瓶中并旋紧橡胶塞，证明发生了反应的现象是红磷燃烧，产生大量的白烟。 （3）红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O22P2O5。 （4）装置漏气，在冷却过程中有外界的空气进入瓶中，导致测量结果偏小。 红磷量不足，不能完全消耗装置中的氧气，导致测量结果偏小。 弹簧夹未夹紧，反应放出大量的热，装置内压强大，有空气逸出，因此进入的水多，使测定结果偏大。 燃着的红磷伸入瓶中过慢，会使集气瓶中的气体受热膨胀排出一部分，会导致实验结果偏大。 没有冷却至室温就打开弹簧夹，此时剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，使测定结果偏小。 知识点二 空气是一种宝贵的资源 空气中的各种成分广泛应用于工农业生产、医疗和科研等领域，是人类生产活动的重要资源。 1.氧气 过去，人们曾把氧气叫作“养气”，这充分说明了氧气的重要性。 动植物呼吸 图2-6 氧气的用途 炼钢 医疗 气焊 （1）供给 ，如 、 、潜水、登山、空间站宇航员呼吸等 （2）支持 ，如 、 、 、气焊以及化工生产和航空航天等。 2.氮气 制造氮肥 食品充氮防腐 冷冻 图2-7 氮气的用途 （1）用途 ①制 和 的重要原料； ②由于氮气的化学性质 ，因此常被用作 。如 时作保护气，充入食品包装中 ，充入灯泡内 ； ③医疗上可利用 。 ④超导材料在液氮的低温环境下能显示 ，如磁悬浮列车。 · 思考与讨论 在测定空气中氧气含量的实验中，集气瓶内剩下的气体主要是氮气。请结合实验和日常生活经验讨论下列问题。 ①燃烧着的红磷熄灭了，这种现象说明氮气能不能支持燃烧？ ②集气瓶内液面上升到一定高度后，还能继续上升吗？这种现象能不能说明氮气不易溶于水？ ‌ （3）氮气的物理性质 颜色 状态（常温常压） 气味 密度（标准状况） 熔点 沸点 是否易溶于水 1.251g/L -209.9℃ -195.8℃ （4）氮气的化学性质： ①红磷在氮气中不能继续燃烧的事实，说明氮气 。 ②氮气的化学性质不如氧气的活泼。 3.稀有气体 （1）稀有气体是 气体的总称。所占比例虽然很小，但它们却是一类很重要的气体。 （2）物理性质： ， ， （3）化学性质： （惰性）。 （4）用途：在生产和科学研究中，稀有气体具有广泛的用途(如图2-8)。 氦气球 照明灯 霓虹灯 图2-8 稀有气体的用途 ①稀有气体在通电时能发出 ，可用于航标灯、照明灯、闪光灯、霓虹灯等。 ②液态氦可用于制造低温环境（利用 的物理性质），如医疗麻醉。 ③用作 ，如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气。 ④氦气可以用来填充飞艇、气球（利用 的物理性质）。 ⑤利用氩氦刀治疗肿瘤 A.氨氦刀是一种 治疗肿瘤的设备，其治疗过程利用 和 ，因此被称为氨氨刀。 B.氢氢刀的制冷和加热原理是：当高压气体经针尖突然释放，进入较大空间时，随着压强突然降低，气体会使 。 过程：氩气在针尖急速释放，可在几十秒内冷冻病变组织，使其温度降至-100℃以下；氨气在针尖急速释放，将使病变组织快速升温解冻，从而消除肿瘤。降温和升温的速度，以及冷冻区域的大小与形状都可以进行精确设定和控制。 【拓展】氩氦刀杀死肿瘤的原理是：冷冻时肿瘤细胞内血管被冻成冰晶，快速升温使细胞内的冰晶爆裂,肿瘤细胞因缺血缺氧而死亡。 【考点例题】 例1．空气是一种宝贵的资源。请回答下列问题： （1）图 　（填字母）表示氧气的主要用途。 （2）下列气体中暂未计入随州市空气污染指数的项目是 　。（填序号） A．二氧化氮 B．二氧化碳 C．一氧化碳 D．二氧化硫 （3）洁净的空气对于人类非常重要。下列做法有利于保护大气的是 　。（填序号） A．使用清洁能源 B．限制燃放烟花爆竹 C．大量植树 D．推广私家车出行 （4）写出铁在氧气中燃烧的文字表达式 　 　 　 　 　。 【答案】（1）C； （2）B； （3）ABC； （4）铁+氧气四氧化三铁。 【解析】解：（1）A、氮气化学性质稳定，食品包装时充入氮气以防腐； B、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制造多种用途的电光源，如航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯等； C、氧气可以供给人类进行呼吸作用，可用于急救病人； （2）空气污染物包括：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物、细颗粒物和臭氧，二氧化碳是空气的组成成分，故下列气体中暂未计入随州市空气污染指数的项目是二氧化碳； （3）A、使用清洁能源可以减少化石能源的消耗，可以保护大气，符合题意； B、限制燃放烟花爆竹可以减少二氧化硫的排放，符合题意； C、树木可以吸收氮氧化物，大量植树可以保护大气，符合题意； D、推广私家车出行会增加化石能源的消耗，排放大量汽车尾气，不利于保护大气，不符合题意； （4）铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，文字表达式为铁+氧气四氧化三铁。 【变式精选】 【变式1】空气是一种宝贵的自然资源。 （1）空气成分中， 　 　 　是工业上生产硝酸和化肥的重要原料， 　 　 　几乎不与任何物质发生化学反应，但也有着广泛的用途，如制造电光源等。 （2）洁净空气对人类非常重要，下列做法有利于改善空气质量的是 　 　 　（填序号）。 ①使用清洁能源 ②工业废气处理达标后再排放 ③积极植树造林 【答案】（1）氮气（或N2）；稀有气体； （2）①②③。 【解析】解：（1）氮气中含有氮元素，是工业上生产硝酸和氮肥的重要原料；稀有气体几乎不与任何物质发生化学反应，但也有着广泛的用途，如制造电光源等； （2）①使用清洁能源，代替化石能源，改善空气质量，故A正确； ②工业废气处理达标后排放，可以改善空气质量，故B正确； ③积极植树造林，可以改善空气质量，故D正确。 【变式2】下列有关物质的性质及相关用途的叙述，正确的是（　　） ①氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存； ②氮气的化学性质不活泼，可用作粮食和食品仓库的保护气； ③氧气能支持燃烧，所以可用作火箭的高能燃料； ④由于稀有气体有惰性，所以常用作保护气。 A．①②③ B．①②④ C．①③ D．②④ 【答案】D 【解析】解：①氧气不易溶于水，所以题中“易溶于水”的描述是错误的描述。 ②氮气化学性质不活泼，不能维持粮食、瓜果呼吸，常用作瓜果、粮食的保护气。此句描述是正确的描述。 ③氧气化学性质比较活泼，能支持燃烧，但氧气不能燃烧，所以题中“用途火箭的高能燃料”的描述是对氧气的错误认识。 ④稀有气体又称惰性气体，很难与其他物质反应，常用作金属焊接的保护气。此句描述属于正确描述。故选：D。 知识点三 保护大气环境 洁净的空气对于人类和其他动植物都是非常重要的。 1.造成空气污染的物质：随着工业的发展，排放到空气中的 和 对空气造成了污染。 2.空气污染带来的危害：被污染的空气会严重损害 ，影响 ，破坏 。 3.空气污染带来的环境问题：全球气候变暖；酸雨；臭氧层破坏和 也与 有关。 4.防止空气污染的措施： （1）使用 ； （2）加强 ； （3）积极 、 等； （4）持续深入打好 。 · 思考与讨论 （1）举例说明空气污染造成的危害。 （2）2013年秋季，我国发布《大气污染防治行动计划》，加强了对空气污染的综合治理。请查阅资料，结合自身体会，了解我国空气质量改善取得的成就，并与同学交流。 （3）为了保护人类赖以生存的空气，你能做些什么? ①绿色出行：使用自行车； ②植树造林、种草等； ③减少含硫煤的使用； ④少放烟花爆竹； 5.空气质量日报 （1）空气质量日报的主要内容包括“ ”“ ”“ ”等。 （2）空气质量指数是依据常规监测的几种空气污染物浓度计算得到的。 （3）目前计入空气质量评价的主要污染物为： 、 、 、 (粒径小于等于10μm的颗粒物，PM10)、 (粒径小于等于2.5 μm的颗粒物，PM2.5)和 等。 （4）空气质量日报的意义： ①可以及时准确地反映 ； ②增强人们对 关注； ③促进人们对 的理解和支持； ④提高全民的 ； ⑤促进人们 的提高。 注意： ①空气污染指数 、空气质量级别 、空气质量 。 ②不同地区的首要污染物有所不同。 【调查与研究】 （1）通过各种途径收集你所在地区近阶段的空气质量日报。以日期为横坐标，空气质量指数为纵坐标，利用收集的数据作图。 （2）用照片、漫画、短文等记录你所在地区为保护大气环境所采取的措施。 （3）调查市售便携式空气质量检测仪的种类和功能。 （4）把活动过程及你对改善空气质量的建议写成小论文，与同学交流。 【考点例题】 例1．大连某日的空气质量报告如图所示，下列说法不正确的是（　　） A．“污染指数”越大表示空气质量越差 B．当日的首要污染物为可吸入颗粒物（PM2.5） C．二氧化碳不是空气污染物 D．SO2的排放，会引起酸雨 【答案】B 【解析】解：A、“污染指数”越大表示空气质量越差，故A说法正确； B、由表中数据可知，当日的首要污染物为可吸入颗粒物（PM10），故B说法错误； C、二氧化碳不属于污染物，故C说法正确； D、SO2是形成酸雨的主要成分，SO2的排放，会引起酸雨，故D说法正确。 故选：B。 【变式精选】 【变式1】保持空气良好的清洁度是健康生活的前提，下列物质不属于空气污染物的是（　　） A．CO B．PM2.5 C．CO2 D．细颗粒物 【答案】C 【解析】解：A、有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧等气体；CO属于空气污染物；故选项错误； B、粉尘主要指一些固体小颗粒，PM2.5属于空气污染物；故选项错误； C、CO2是空气的成分，不属于空气污染物；故选项正确； D、粉尘主要指一些固体小颗粒，细颗粒物属于空气污染物；故选项错误； 故选：C。 【变式2】下列做法不利于环境保护的是（　　） A．出门尽量乘坐绿色交通工具 B．农业上提倡合理使用农药和化肥 C．积极植树造林，增大绿化面积 D．工厂加高烟囱，直接排放废气 【答案】D 【解析】解：A、出门尽量乘坐绿色交通工具既能节约化石能源，又能减少污染物的排放，有利于环境保护，不合题意； B、农业上提倡合理使用农药和化肥既能提高农作物的常量，又能防止环境污染，不合题意； C、积极植树造林，增大绿化面积能改善环境质量，有利于环境保护，不合题意； D、工厂加高烟囱，直接排放废气只能将废气排放得更高、更远，扩大污染面积，不能从根本上解决环境污染，符合题意。 故选：D。 精选精练 ①空气成分的发现（共2小题） 1. 实验小组同学根据拉瓦锡测定空气中氧气含量的实验进行如图改进，以下说法错误的是（　　） A．脱氧剂必须足量 B．脱氧剂只能与空气中的氧气发生反应 C．量筒中预先装50mL水，实验结束时液面下降至约30mL处 D．拉瓦锡装置的优点之一是汞为液体，在汞槽中起到液封作用 2. 下列关于空气的说法正确的是（　　） A．空气中的氮气约占空气总体积的21% B．空气污染物包括二氧化碳、二氧化硫、粉尘等 C．200多年前拉瓦锡通过实验发现空气由氮气、氧气和氦、氖等稀有气体组成 D．空气是一种宝贵的自然资源，要保护空气，防止空气污染 ②空气中氧气含量的测定（共2小题） 3. 利用如图装置可测定空气中氧气的含量，下列有关该实验的说法正确的是（　　） A．红磷可用硫粉、木炭代替也可用铁丝代替 B．集气瓶之中可以不放水或者沙子 C．红磷燃烧完立即打开止水夹 D．为方便观察可以将集气瓶剩余部分五等分 4. 实验室用红磷测定空气中氧气含量实验，在这个实验过程中，下图能正确表示广口瓶内气体体积变化情况的是（　　） A． B． C． D． ③空气的组成（共2小题） 5. 二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。如图为空气成分示意图，其中B是指（　　） A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 6. 空气炸锅是厨房日常小电器，其工作原理是将锅内空气加热后循环吹向食物，使食物变熟。在空气炸锅内循环的气体，含量最高的是（　　） A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 ④测定空气中氧气含量的数字化实验（共1小题） 7. 如图1是某化学兴趣小组利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置。图2是集气瓶内气压随时间的变化情况。下列说法不正确的是（　　） A．bc段气压增大的主要原因是红磷燃烧放热 B．cd段气压减小的主要原因是集气瓶内氧气不断被消耗 C．红磷熄灭后，若立即打开止水夹会导致测得的结果小于 D．若用木炭代替红磷，集气瓶内气压变化趋势与图2基本一致 ⑤纯净物和混合物（共3小题） 8. 下列是我们日常生活中接触到的物质，属于纯净物的是（　　） A．雪碧饮料 B．天山雪牛奶 C．彭城干啤 D．冰水共存物 9. 从化学角度来讲，物质可以分为纯净物和混合物两类，下列物质属于混合物的是（　　） A．冰水 B．液氧 C．洁净的空气 D．氮气 10. 分类观是一种化学观念，下列物质属于纯净物的是（　　） A．液氧 B．海水 C．生铁 D．盐酸 ⑥空气是一种宝贵的资源（共9小题） 11. 空气是宝贵的自然资源。下列活动不是利用空气资源的是（　　） A．动植物的呼吸 B．工业制氧 C．植物光合作用 D．生产石油 12. 有人患咽喉炎或鼻炎，医生常用“冷冻法”治疗，其冷冻剂是下列物质中的（　　） A．液态氧气 B．液态空气 C．液化石油气 D．液态氮气 13. 空气是一种宝贵的自然资源。在医疗急救时常用到的气体是（　　） A．氮气 B．氧气 C．水蒸气 D．稀有气体 14. 下列气体能用于充入灯泡做霓虹灯的物质是（　　） A．氧气 B．氮气 C．氦气 D．二氧化碳 15. 下列关于氮气的用途中，叙述错误的是（　　） A．制化肥的重要原料 B．食品防腐 C．制成各种电光源 D．医疗冷冻麻醉 16. 稀有气体过去曾被人们称作“惰性气体”．是因为（　　） A．稀有气体在空气中含量少 B．稀有气体用途广泛 C．稀有气体性质不活泼 D．稀有气体非常宝贵 17. 在生产和科学研究中，稀有气体有广泛的用途．下列不属于稀有气体用途的是（　　） A．焊接金属时用作保护器气 B．用于炼钢 C．制成霓虹灯 D．充入灯泡使其经久耐用 18. 汽车安全气囊内所装的化学物质，能在碰撞后10毫秒内生成一种空气中含量最多的气体，该气体是（　　） A．氧气 B．氮气 C．氦气 D．二氧化碳 ⑦保护大气环境（共5小题） 19. 下列情况一般不会造成空气污染的是（　　） A．植物光合作用放出的气体 B．塑料垃圾焚烧产生的烟雾 C．工业生产产生的烟尘 D．汽车排出的尾气 20. 下列物质中，暂未计入北京市空气质量日报的监测空气污染指数的物质是（　　） A．二氧化硫 B．二氧化碳 C．二氧化氮 D．一氧化碳 21. 《环境空气质量标准》有PM2.5监测项目，PM2.5是用来监测下列项目中的（　　） A．细颗粒物 B．一氧化碳 C．二氧化碳 D．二氧化硫 22. 校园微型空气质量“检测站”的组装和使用，可以提高同学们保护环境的意识。下列相关说法不正确的是（　　） A．二氧化碳含量增多会引起酸雨 B．PM2.5的含量越高，空气质量越差 C．积极植树造林有助于提升空气质量 D．加强空气质量检测，有利于改善空气污染 23. 保护环境人人有责。下列做法不利于环境保护的是（　　） A．骑自行车上下学，实践绿色出行 B．收到快递，将塑料外包装随意丢弃 C．积极参加植树造林，绿化荒山野地 D．工业废气处理达标后排放 真题闯关 1. （2024•吉林）下列物质属于纯净物的是（　　） A．淘米水 B．加碘盐 C．蒸馏水 D．不锈钢 2. （2024•乐山）下列物质中属于纯净物的是（　　） ①五氧化二磷 ②液氮 ③空气中0.94%的稀有气体 ④青铜 ⑤C60 A．①②⑤ B．①③⑤ C．②③④ D．②④⑤ 3. （2024•新疆）约占空气总体积的气体是（　　） A．N2 B．O2 C．He D．CO2 4. （2024•盐城）空气是一种宝贵的资源，其中含量最高且常用作保护气的是（　　） A．N2 B．O2 C．He D．CO2 5. （2024•吉林）洁净的空气对人和其他动植物都非常重要。下列气体会对空气造成污染的是（　　） A．二氧化硫 B．氧气 C．二氧化碳 D．氮气 6. （2024•江西）洁净的空气对人类非常重要。下列气体不会污染空气的是（　　） A．氮气 B．一氧化碳 C．二氧化硫 D．二氧化氮 7. （2023•营口）空气污染是引起多种疾病的原因之一。下列物质中属于空气污染物的是（　　） A．N2 B．PM10 C．He D．H2O 8. （2023•金昌）今年春天，我省大部分地区出现了严重的沙尘天气。沙尘天气主要的空气污染物是（　　） A．二氧化碳 B．稀有气体 C．氮气 D．可吸入颗粒物 9. （2024•河南）建设美丽家园需要天蓝、地绿、水清。下列做法不利于保护环境的是（　　） A．开发和利用新能源 B．积极植树、造林、种草 C．露天焚烧树叶、塑料袋 D．将垃圾分类、回收、利用 10. （2024•河北）推动绿色发展，建设美丽家乡是我们共同的追求。下列做法不利于实现这一目标的是（　　） A．积极植树造林，防沙降尘 B．大力推广使用一次性餐具 C．回收废旧电器，节约资源 D．农业上合理施用化学肥料 11. （2023•巴中）如图是利用压力传感器测定空气中氧气含量的装置及压强变化曲线。 （1）红磷燃烧的文字表达式或符号表达式为 　。 （2）分析图2，CD段压强发生变化的原因 　 　，　 　。 12. （2024•成都）空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。 资料：1.红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。 2.相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。 3.相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。 【史料研究】 二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的。 （1）加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是 　 　，产生该现象的原因是 　 　。 【设计与实验】 设计并利用图2装置测空气里氧气含量。 （2）主要步骤如下，正确的顺序为 　 　（填序号）。 ①弹簧夹夹紧胶皮管 ②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹 ③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子 ④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份 （3）实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是 　 　。 【优化与实验】 同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。 （4）图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是 　 　。 （5）图5中BC段压强增大，原因是 　。计算白磷消耗的氧气占空气体积的 　 　%（精确到0.01%）。 【反思与交流】 （6） 图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是 　 　 。 （7）上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端，可选择的替代药品有 　 　（写一种）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第04讲 我们周围的空气 思维导图 学习目标 学习目标 1.了解空气的成分、混合物和纯净物。 2. 初步学会分析科学家研究空气的实验以及模拟实验，初步认识定性和定量的区别。 3.培养从前人经验中获得知识、方法和经验教训的兴趣和望，体验科学家研究物质的严谨的科学精神。 4.了解氧气、氮气和稀有气体的主要性质和用途以及性质和用途之间的关系，知道空气是--种宝责的自然资源，并且体会到统净物和混合物之间的联系。 5.了解空气污染形成的原因、空气污来物种类、危害以及保护空气的措施，从而养成关注环境、热爱自然的情感。 学习重点 1.通过分析、对比科学家对空气的研究，体会科学家的思想并学会科学研究的基本方法。 2.氧气、氮气和稀有气体的主要性质和用途。 3.通过了解空气污染的相关知识，养成关注环境、热是自然的情感。 学习难点 1.拉瓦锡测定空气组成及模拟“测定空气里氧气含量”实验的分析。 2.通过体验、应用氧气、氮气、稀有气体的用途，得出物质性质和用途之间关系。 3.通过了解空气污染的相关知识，养成关注环境、热爱自然的情感。 教材解读 课程导入：我们知道空气是无色无臭的，虽然看不见，但可以通过呼吸体会它的存在。那么，如何通过实验来测定空气的组成呢？图2-2 拉瓦锡研究空气成分所用的装置示意图 拉瓦锡 知识点一 空气的组成 1.空气成分的发现 二百多年前，法国科学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。 【探究一】 操作：①把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天； 现象：发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积大约减少了1/5。 操作：②他研究了剩余的约体积的气体； 现象：发现这部分气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧。 结论：他认为这些气体全部是氮气(拉丁文原意是“不能维持生命”，氮气的化学符号是N2)。 【探究二】 操作：把汞表面生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热 结论：得到了汞(化学符号Hg)和氧气(化学符号O2)，而且氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积。操作：他把得到的氧气加到前一个容器里剩下的约一体积的气体中； 结论：结果所得气体的性质与空气的完全一样。 通过实验和分析，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积1/5的结论。 2.空气中氧气含量的测定 仿照拉瓦锡实验的原理，粗略测定空气中氧气的含量。 （1）实验装置仪器： 集气瓶、橡胶塞、燃烧匙、导气管、乳胶管、弹簧夹、烧杯、酒精灯及火柴 药品： 过量的红磷、 水 集气瓶中水的作用： 降温、吸收白烟防止污染空气，防止燃烧物溅落下来炸裂瓶底 烧杯中水的作用：测氧气体积 图2-3 测定空气中氧气含量的实验示意图 （2）操作： ①在集气瓶内加入少量水，将水面上方空间分为5等份，并做好标记。 ②用弹簧夹夹紧乳胶管。 ③在燃烧匙内放入足量的红磷，用酒精灯加热，点燃红磷后立即伸入瓶中并把橡胶塞塞紧。 ④待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹。 （3）现象：可以看到烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升至1个等份的标记附近。 （4）请讨论并解释这个实验的原理。 现象分析：利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内压强减小，内外形成了压强差，在大气压的作用下，水倒流入容器内，且进入容器内水的体积即为空气中减少的氧气体积。 实验原理：红磷(化学符号P)与空气中的氧气反应，生成一种叫作五氧化二磷(化学符号P2O5)的新物质，这一反应可以用文字表示如下：红磷+氧气 五氧化二磷 点燃 （5）实验结论：空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5。 （6）拓展 · 测定空气中氧气含量实验成功的关键 ①红磷要过量； ②装置必须密封且气密性好； ③冷却至室温后，再打开弹簧夹。 · 代替红磷测氧气含量须满足 ①在空气中可燃且只与氧气反应； ②产物只能是固体，不能有气体。 注：不能用木炭、硫、铁丝、镁等代替红磷。 木炭、硫燃烧后的生成物分别是二氧化碳、二氧化硫气体，铁丝在空气中不燃烧，镁不仅可以与空气中的氧气反应，也能与空气中的氮气、二氧化碳反应生成固态物质。 · 误差分析 小于1/5原因可能有： ①红磷要过量：如果红磷的量不足，则不能将集气瓶内空气中的氧气完全反应掉，集气瓶内水面上升不到原剩余空气的体积的1/5，导致测得空气中氧气的体积分数偏小。 ②装置必须密封：若装置的气密性不好，当集气瓶内氧气耗尽时，瓶内压强减小，瓶外空气会进入集气瓶内，导致进入水的体积减少，测得的氧气的体积分数偏小。 ③冷却后打开弹簧夹：只有冷却到室温时，才能打开弹簧夹，这是因为温度较高时集气瓶内气体的压强较大，进入瓶内水的体积减少，引起测量结果偏低。 大于1/5原因可能有： ④插入燃烧匙的速度要快：插入燃烧匙的速度若是太慢，瓶内部分空气受热会逸出，所以进入集气瓶内的水的体积会增大，会引起测量结果大于1/5。 ⑤弹簧夹要夹紧：弹簧夹若是没有夹紧，红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出，使得最后进入集气瓶内的水的体积会增大，从而使测量结果大于1/5。 ⑥集气瓶内加入少量水的目的：迅速降温、吸收产生的白烟，防止燃烧物溅落下来炸裂瓶底。 3.空气的组成 成分 氮气N2 氧气O2 稀有气体 二氧化碳CO2 其他气体和杂质 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 稀有气体0.94% 二氧化碳0.03% 其他气体和杂质0.03% （1）空气中各成分的含量是体积分数而不是质量分数。体积分数可理解为每100体积的空气中含氮气78体积、氧气21体积等。 （2）空气不是一种单一的物质，而是一种混合气体，其成分比较稳定的，空气中二氧化碳和水蒸气，因地区和气候而异。如阴雨天，空气湿度大，则水蒸气含量就大。 4.纯净物和混合物 （1）像空气这样由两种或两种以上的物质混合而成的物质叫作混合物，组成混合物的各种成分保持着它们各自的性质。 （2）氮气、氧气、二氧化碳等分别只由一种物质组成，它们都是纯净物。 ①纯净物可以用化学符号来表示，如氮气可表示为N2，氧气、二氧化碳可分别表示为O2、CO2。 ②上面实验中使用的红磷（P）和生成的五氧化二磷（P2O5）也都是纯净物。 5.测定空气中氧气含量的数字化实验 （1）定义：数字化实验利用传感器和信息处理终端进行实验数据的采集与分析。 （2）实验时一般将传感器、数据采集器和计算机依次相连，采集实验过程中各种物理量(如温度、压强、浓度等)的数据，通过软件对数据进行记录、呈现和分析。 （3）测定空气中氧气的含量设计成数字化实验(如图2-5)。 图2-5 测定空气中氧气含量的数字化实验示意图 实验步骤如下： （1）将氧气传感器与数据采集器、计算机连接； （2）把氧气传感器插入盛有空气的容器，采集数据； （3）通过相关软件处理数据，并在计算机屏幕上显示空气中氧气的含量。 【考点例题】 例1．最早用定量的方法研究了空气成分的科学家是（　　） A．拉瓦锡 B．张青莲 C．道尔顿 D．门捷列夫 【答案】A 【解析】解：最早用定量的方法研究了空气成分的科学家是拉瓦锡。 故选：A。 【变式精选】 【变式1】如图分别是拉瓦锡和实验室测定空气中氧气含量的装置图。下列说法不正确的是（　　） A．汞和红磷均只与空气中的氧气反应 B．反应结束后，容器内剩余气体是氮气 C．若装置气密性不好，会导致测得氧气的体积分数偏小 D．汞加热易形成汞蒸气，其测量结果比红磷更准确 【答案】B 【解析】解：A、汞和红磷均只与空气中的氧气反应，故选项正确。 B、反应结束后，容器内剩余气体是氮气、稀有气体等气体，故选项不正确。 C、若装置气密性不好，会导致测得氧气的体积分数偏小，故选项正确。 D、汞加热易形成汞蒸气，汞蒸气能和氧气充分反应，其测量结果比红磷更准确，故选项正确。 故选：B。 【变式2】探究实验也要“数字化”。某同学利用足量红磷在空气中燃烧，通过氧气传感器来监测燃烧过程中氧气含量的变化，如图甲、乙所示，下列判断正确的是（　　） A．a点时容器内氮气体积分数为85% B．容器内物质总质量b点＞c点 C．此实验测得空气中氧气的质量分数为18% D．氧气有剩余，说明燃烧时氧气必须达到一定浓度 【答案】D 【解析】解：A、由图示可知，a点时容器内氧气的体积分数为15%，但氮气体积分数应小于85%，因为空气中还含有二氧化碳、稀有气体等，故选项说法错误。 B、由质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，容器内物质总质量：b点＝c点，故选项说法错误。 C、此实验可测得空气中氧气的体积分数，而不是质量分数，故选项说法错误。 D、最终氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度，故选项说法正确。 故选：D。 【变式3】空气的成分按体积计算大约是氮气 ，氧气 、　 0.94%、 0.03%，其他气体和杂质0.03%。 【答案】78%；21%；稀有气体；二氧化碳 【变式4】下列物质：①液氧；②空气中的稀有气体；③奶茶；④冰水混合物；⑤高锰酸钾；⑥人体呼出的气体；⑦海水；⑧二氧化碳；⑨净化后的空气；⑩澄清石灰水。属于混合物的是 。属于纯净物的是 。 【答案】②③⑥⑦⑨⑩；①④⑤⑧。 【解析】解：①液氧中只含有氧气，是由一种物质组成，属于纯净物； ②稀有气体中含有氦气、氖气等，属于混合物； ③奶茶中含有蛋白质、水等，属于混合物； ④冰水混合物中只含有水，是由一种物质组成，属于纯净物； ⑤高锰酸钾中只含一种物质，属于纯净物； ⑥人体呼出的气体中含有氮气、二氧化碳、水蒸气等，属于混合物； ⑦海水中含有水、氯化钠、氯化钙等物质，属于混合物； ⑧二氧化碳中只含一种物质，属于纯净物； ⑨净化后的空气中含有氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等物质，属于混合物； ⑩澄清石灰水中含有水、氢氧化钙，属于混合物。 【变式5】兴趣小组同学用如图所示装置测定空气中氧气的含量，回答下列问题。 （1）仪器①的名称是 　 　。 （2）实验时，取下橡胶塞，点燃红磷后迅速伸入集气瓶中并旋紧橡胶塞，证明发生了反应的现象是 　 　。 （3）写出红磷燃烧的文字 　。 （4）用线段分别将下列误差与原因连接起来。 误差 原因 装置漏气 测量结果偏小 红磷量不足 弹簧夹未夹紧 测量结果偏大 燃着的红磷伸入瓶中过慢 没有冷却至室温就打开弹簧夹 【答案】（1）烧杯； （2）红磷燃烧，产生大量的白烟；红磷+氧气 五氧化二磷 点燃 （3） ； （4）。 【解析】解：（1）仪器①的名称是烧杯。 （2）实验时，取下橡胶塞，点燃红磷后迅速伸入集气瓶中并旋紧橡胶塞，证明发生了反应的现象是红磷燃烧，产生大量的白烟。 （3）红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O22P2O5。 （4）装置漏气，在冷却过程中有外界的空气进入瓶中，导致测量结果偏小。 红磷量不足，不能完全消耗装置中的氧气，导致测量结果偏小。 弹簧夹未夹紧，反应放出大量的热，装置内压强大，有空气逸出，因此进入的水多，使测定结果偏大。 燃着的红磷伸入瓶中过慢，会使集气瓶中的气体受热膨胀排出一部分，会导致实验结果偏大。 没有冷却至室温就打开弹簧夹，此时剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，使测定结果偏小。 知识点二 空气是一种宝贵的资源 空气中的各种成分广泛应用于工农业生产、医疗和科研等领域，是人类生产活动的重要资源。 1.氧气 过去，人们曾把氧气叫作“养气”，这充分说明了氧气的重要性。 动植物呼吸 图2-6 氧气的用途 炼钢 医疗 气焊 （1）供给呼吸，如医疗急救、动植物呼吸、潜水、登山、空间站宇航员呼吸等 （2）支持燃烧，如燃料燃烧、炼钢、气割、气焊以及化工生产和航空航天等。 2.氮气 制造氮肥 食品充氮防腐 冷冻 图2-7 氮气的用途 （1）用途 ①制硝酸和氮肥的重要原料； ②由于氮气的化学性质不活泼，因此常被用作保护气。如焊接金属时作保护气，充入食品包装中防腐，充入灯泡内延长灯泡的使用寿命； ③医疗上可利用液氨进行冷冻治疗。 ④超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能，如磁悬浮列车。 · 思考与讨论 在测定空气中氧气含量的实验中，集气瓶内剩下的气体主要是氮气。请结合实验和日常生活经验讨论下列问题。 ①燃烧着的红磷熄灭了，这种现象说明氮气能不能支持燃烧？ 能，红磷熄灭是因为氧气被耗尽，表明剩余的氮气既不能燃烧也不支持燃烧。 ②集气瓶内液面上升到一定高度后，还能继续上升吗？这种现象能不能说明氮气不易溶于水？ 集气瓶内液面上升到一定高度后，‌不能继续上升。‌这种现象能说明氮气不易溶于水。‌ （3）氮气的物理性质 颜色 状态（常温常压） 气味 密度（标准状况） 熔点 沸点 是否易溶于水 无色 气态 无味 1.251g/L -209.9℃ -195.8℃ 否 （4）氮气的化学性质： ①红磷在氮气中不能继续燃烧的事实，说明氮气不支持燃烧。 ②氮气的化学性质不如氧气的活泼。 3.稀有气体 （1）稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙和氡气体的总称。所占比例虽然很小，但它们却是一类很重要的气体。 （2）物理性质：无色，无味， （3）化学性质：很不活泼（惰性）。 （4）用途：在生产和科学研究中，稀有气体具有广泛的用途(如图2-8)。 氦气球 照明灯 霓虹灯 图2-8 稀有气体的用途 ①稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可用于航标灯、照明灯、闪光灯、霓虹灯等。 ②液态氦可用于制造低温环境（利用沸点低的物理性质），如医疗麻醉。 ③用作保护气，如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气。 ④氦气可以用来填充飞艇、气球（利用密度小的物理性质）。 ⑤利用氩氦刀治疗肿瘤 A.氨氦刀是一种低温冷冻微创治疗肿瘤的设备，其治疗过程利用氢气降温和氮气升温，因此被称为氨氨刀。 B.氢氢刀的制冷和加热原理是：当高压气体经针尖突然释放，进入较大空间时，随着压强突然降低，气体会使局部温度迅速降低或升高。 过程：氩气在针尖急速释放，可在几十秒内冷冻病变组织，使其温度降至-100℃以下；氨气在针尖急速释放，将使病变组织快速升温解冻，从而消除肿瘤。降温和升温的速度，以及冷冻区域的大小与形状都可以进行精确设定和控制。 【拓展】氩氦刀杀死肿瘤的原理是：冷冻时肿瘤细胞内血管被冻成冰晶，快速升温使细胞内的冰晶爆裂,肿瘤细胞因缺血缺氧而死亡。 【考点例题】 例1．空气是一种宝贵的资源。请回答下列问题： （1）图 　（填字母）表示氧气的主要用途。 （2）下列气体中暂未计入随州市空气污染指数的项目是 　。（填序号） A．二氧化氮 B．二氧化碳 C．一氧化碳 D．二氧化硫 （3）洁净的空气对于人类非常重要。下列做法有利于保护大气的是 　。（填序号） A．使用清洁能源 B．限制燃放烟花爆竹 C．大量植树 D．推广私家车出行 （4）写出铁在氧气中燃烧的文字表达式 　 　 　 　 　。 【答案】（1）C； （2）B； （3）ABC； （4）铁+氧气四氧化三铁。 【解析】解：（1）A、氮气化学性质稳定，食品包装时充入氮气以防腐； B、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制造多种用途的电光源，如航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯等； C、氧气可以供给人类进行呼吸作用，可用于急救病人； （2）空气污染物包括：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物、细颗粒物和臭氧，二氧化碳是空气的组成成分，故下列气体中暂未计入随州市空气污染指数的项目是二氧化碳； （3）A、使用清洁能源可以减少化石能源的消耗，可以保护大气，符合题意； B、限制燃放烟花爆竹可以减少二氧化硫的排放，符合题意； C、树木可以吸收氮氧化物，大量植树可以保护大气，符合题意； D、推广私家车出行会增加化石能源的消耗，排放大量汽车尾气，不利于保护大气，不符合题意； （4）铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，文字表达式为铁+氧气四氧化三铁。 【变式精选】 【变式1】空气是一种宝贵的自然资源。 （1）空气成分中， 　 　 　是工业上生产硝酸和化肥的重要原料， 　 　 　几乎不与任何物质发生化学反应，但也有着广泛的用途，如制造电光源等。 （2）洁净空气对人类非常重要，下列做法有利于改善空气质量的是 　 　 　（填序号）。 ①使用清洁能源 ②工业废气处理达标后再排放 ③积极植树造林 【答案】（1）氮气（或N2）；稀有气体； （2）①②③。 【解析】解：（1）氮气中含有氮元素，是工业上生产硝酸和氮肥的重要原料；稀有气体几乎不与任何物质发生化学反应，但也有着广泛的用途，如制造电光源等； （2）①使用清洁能源，代替化石能源，改善空气质量，故A正确； ②工业废气处理达标后排放，可以改善空气质量，故B正确； ③积极植树造林，可以改善空气质量，故D正确。 【变式2】下列有关物质的性质及相关用途的叙述，正确的是（　　） ①氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存； ②氮气的化学性质不活泼，可用作粮食和食品仓库的保护气； ③氧气能支持燃烧，所以可用作火箭的高能燃料； ④由于稀有气体有惰性，所以常用作保护气。 A．①②③ B．①②④ C．①③ D．②④ 【答案】D 【解析】解：①氧气不易溶于水，所以题中“易溶于水”的描述是错误的描述。 ②氮气化学性质不活泼，不能维持粮食、瓜果呼吸，常用作瓜果、粮食的保护气。此句描述是正确的描述。 ③氧气化学性质比较活泼，能支持燃烧，但氧气不能燃烧，所以题中“用途火箭的高能燃料”的描述是对氧气的错误认识。 ④稀有气体又称惰性气体，很难与其他物质反应，常用作金属焊接的保护气。此句描述属于正确描述。故选：D。 知识点三 保护大气环境 洁净的空气对于人类和其他动植物都是非常重要的。 1.造成空气污染的物质：随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染。 2.空气污染带来的危害：被污染的空气会严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡。 3.空气污染带来的环境问题：全球气候变暖；酸雨；臭氧层破坏和酸雨也与空气污染有关。 4.防止空气污染的措施： （1）使用清洁能源； （2）加强空气质量监测； （3）积极植树、种草等； （4）持续深入打好蓝天保卫战。 · 思考与讨论 （1）举例说明空气污染造成的危害。 ①损害人体健康； ②破坏生态平衡； ③影响作物生长； ④导致全球气候变暖；（主要是由空气中二氧化碳含量过多引起的，但二氧化碳不是空气污染物） ⑤臭氧层破坏；（主要是由人类过多使用氯氯烃类化学物质（如氟利昂）引起的） ⑥酸雨腐蚀；（主要是由工业排放的二氧化硫（SO2）、二氧化氯（NO2）等气体引起的） （2）2013年秋季，我国发布《大气污染防治行动计划》，加强了对空气污染的综合治理。请查阅资料，结合自身体会，了解我国空气质量改善取得的成就，并与同学交流。 ①PM2.5平均浓度下降57%，重污染天数减少93%。 ②全国地级及以上城市空气质量优良天数比率达到86.5%。 ③森林覆盖率提高到24.02%，成为全球森林资源增长最多最快和人工造林面积最大的国家。 ④能耗强度累计下降26.4%，是全球能耗强度降低最快的国家之一。 ⑤我国建成了全球规模最大的碳市场和清洁发电体系，碳排放强度累计下降超过35%； ⑥新能源汽车产销量连续8年稳居世界第一。 ⑦我国煤炭占能源消费比重下降至56.2%，清洁能源消费比重增长到25.9%。水电、风电、太阳能发电、生物质发电装机都稳居世界第一。 ⑧10年来，我国淘汰“散乱污”企业，实施北方地区清洁取暖，推动货物运输“公转铁”，提高机动车油品排放标准……打好产业、能源、交通结构转型的“组合拳”。 （3）为了保护人类赖以生存的空气，你能做些什么? ①绿色出行：使用自行车； ②植树造林、种草等； ③减少含硫煤的使用； ④少放烟花爆竹； 5.空气质量日报 （1）空气质量日报的主要内容包括“空气质量指数”“首要污染物”“空气质量状况”等。 （2）空气质量指数是依据常规监测的几种空气污染物浓度计算得到的。 （3）目前计入空气质量评价的主要污染物为： 二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物(粒径小于等于10μm的颗粒物，PM10)、细颗粒物(粒径小于等于2.5 μm的颗粒物，PM2.5)和臭氧等。 （4）空气质量日报的意义： ①可以及时准确地反映空气质量状况； ②增强人们对环境的关注； ③促进人们对环境保护工作的理解和支持； ④提高全民的环境保护意识； ⑤促进人们生活质量的提高。 注意： ①空气污染指数越大、空气质量级别越大、空气质量越差。 ②不同地区的首要污染物有所不同。 【调查与研究】 （1）通过各种途径收集你所在地区近阶段的空气质量日报。以日期为横坐标，空气质量指数为纵坐标，利用收集的数据作图。 （2）用照片、漫画、短文等记录你所在地区为保护大气环境所采取的措施。 （3）调查市售便携式空气质量检测仪的种类和功能。 （4）把活动过程及你对改善空气质量的建议写成小论文，与同学交流。 【考点例题】 例1．大连某日的空气质量报告如图所示，下列说法不正确的是（　　） A．“污染指数”越大表示空气质量越差 B．当日的首要污染物为可吸入颗粒物（PM2.5） C．二氧化碳不是空气污染物 D．SO2的排放，会引起酸雨 【答案】B 【解析】解：A、“污染指数”越大表示空气质量越差，故A说法正确； B、由表中数据可知，当日的首要污染物为可吸入颗粒物（PM10），故B说法错误； C、二氧化碳不属于污染物，故C说法正确； D、SO2是形成酸雨的主要成分，SO2的排放，会引起酸雨，故D说法正确。 故选：B。 【变式精选】 【变式1】保持空气良好的清洁度是健康生活的前提，下列物质不属于空气污染物的是（　　） A．CO B．PM2.5 C．CO2 D．细颗粒物 【答案】C 【解析】解：A、有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧等气体；CO属于空气污染物；故选项错误； B、粉尘主要指一些固体小颗粒，PM2.5属于空气污染物；故选项错误； C、CO2是空气的成分，不属于空气污染物；故选项正确； D、粉尘主要指一些固体小颗粒，细颗粒物属于空气污染物；故选项错误； 故选：C。 【变式2】下列做法不利于环境保护的是（　　） A．出门尽量乘坐绿色交通工具 B．农业上提倡合理使用农药和化肥 C．积极植树造林，增大绿化面积 D．工厂加高烟囱，直接排放废气 【答案】D 【解析】解：A、出门尽量乘坐绿色交通工具既能节约化石能源，又能减少污染物的排放，有利于环境保护，不合题意； B、农业上提倡合理使用农药和化肥既能提高农作物的常量，又能防止环境污染，不合题意； C、积极植树造林，增大绿化面积能改善环境质量，有利于环境保护，不合题意； D、工厂加高烟囱，直接排放废气只能将废气排放得更高、更远，扩大污染面积，不能从根本上解决环境污染，符合题意。 故选：D。 精选精练 ①空气成分的发现（共2小题） 1. 实验小组同学根据拉瓦锡测定空气中氧气含量的实验进行如图改进，以下说法错误的是（　　） A．脱氧剂必须足量 B．脱氧剂只能与空气中的氧气发生反应 C．量筒中预先装50mL水，实验结束时液面下降至约30mL处 D．拉瓦锡装置的优点之一是汞为液体，在汞槽中起到液封作用 【答案】C 【解析】解：A、脱氧剂必须足量，才能将装置中的氧气消耗完全，使实验结果更准确，故A说法正确； B、在测定空气中氧气含量的实验中，脱氧剂只能与空气中的氧气发生反应，才能保证实验成功，故B说法正确； C、在测定空气中氧气含量的实验中，脱氧剂只能与空气中的氧气发生反应，氧气约占空气体积的五分之一，则消耗氧气的体积为150mL×＝30mL，量筒中预先装50mL水，实验结束时液面下降至约50mL﹣30mL＝20mL处，故C说法错误； D、汞为液体，在汞槽中起到液封作用，使得反应在密闭条件下进行，减少实验误差，故D说法正确； 故选：C。 2. 下列关于空气的说法正确的是（　　） A．空气中的氮气约占空气总体积的21% B．空气污染物包括二氧化碳、二氧化硫、粉尘等 C．200多年前拉瓦锡通过实验发现空气由氮气、氧气和氦、氖等稀有气体组成 D．空气是一种宝贵的自然资源，要保护空气，防止空气污染 【答案】D 【解析】解：A、空气中的氮气约占空气总体积的78%，故A错误； B、空气污染物包括二氧化硫、粉尘等，不包括二氧化碳，故B错误； C、200多年前拉瓦锡通过实验发现空气由氮气、氧气组成，故C错误； D、空气是一种宝贵的自然资源，要保护空气，防止空气污染，故D正确； 故选：D。 ②空气中氧气含量的测定（共2小题） 3. 利用如图装置可测定空气中氧气的含量，下列有关该实验的说法正确的是（　　） A．红磷可用硫粉、木炭代替也可用铁丝代替 B．集气瓶之中可以不放水或者沙子 C．红磷燃烧完立即打开止水夹 D．为方便观察可以将集气瓶剩余部分五等分 【答案】D 【解析】解：A．硫燃烧生成二氧化硫气体，碳燃烧生成二氧化碳气体，铁丝在空气中不燃烧，装置内的压强不变，所以无法测定，故错误； B．红磷燃烧的生成物温度高，为了防止高温生成物溅落炸裂瓶底，需要在集气瓶之中可以不放水或者沙子，故错误； C．燃烧结束后立刻打开弹簧夹，瓶内温度较高剩余气体膨胀，测量的结果会小于，故错误； D．为方便观察可以将集气瓶剩余部分五等份，故正确。 故选：D。 4. 实验室用红磷测定空气中氧气含量实验，在这个实验过程中，下图能正确表示广口瓶内气体体积变化情况的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】解：由于空气中氧气的体积约占空气总体积的21%，约20%即占五分之一，磷燃烧消耗氧气生成五氧化二磷固体，使瓶内气体压强减小，并减小了五分之一，消耗完氧气后瓶内气体压强就不发生变化了。 故选：B。 ③空气的组成（共2小题） 5. 二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。如图为空气成分示意图，其中B是指（　　） A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 【答案】B 【解析】解：A、氮气大约占空气体积的78%，用A表示；故选项错误； B、氧气大约占空气体积的21%，用B表示；故选项正确； C、稀有气体包含在C中，故选项错误； D、二氧化碳也包含在C中，故选项错误； 故选：B。 6. 空气炸锅是厨房日常小电器，其工作原理是将锅内空气加热后循环吹向食物，使食物变熟。在空气炸锅内循环的气体，含量最高的是（　　） A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 【答案】A 【解析】解：空气中含量最多的气体是氮气，因为氮气大约占空气体积的78%。 故选：A。 ④测定空气中氧气含量的数字化实验（共1小题） 7. 如图1是某化学兴趣小组利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置。图2是集气瓶内气压随时间的变化情况。下列说法不正确的是（　　） A．bc段气压增大的主要原因是红磷燃烧放热 B．cd段气压减小的主要原因是集气瓶内氧气不断被消耗 C．红磷熄灭后，若立即打开止水夹会导致测得的结果小于 D．若用木炭代替红磷，集气瓶内气压变化趋势与图2基本一致 【答案】D 【解析】解：A、bc段气压增大的主要原因是燃烧放热，使得气体受热膨胀，气压增大，故A正确； B、cd段气压减小的主要原因是集气瓶内温度逐渐冷却，且氧气已被消耗，温度降低和气体体积的减小导致压强减小，故B正确； C、红磷熄灭后，此时的气体处于膨胀状态，若立即打开止水夹，进入水的体积会减小，会导致测得的结果小于，故C正确； D、若用木炭代替红磷完成此实验，由于木炭燃烧会生成二氧化碳气体，且燃烧生成的二氧化碳的体积等于消耗的氧气的体积，故反应结束后冷却至室温时，装置内气压变化不大，故集气瓶内气压变化趋势与图2不一致，故D错误； 故选：D。 ⑤纯净物和混合物（共3小题） 8. 下列是我们日常生活中接触到的物质，属于纯净物的是（　　） A．雪碧饮料 B．天山雪牛奶 C．彭城干啤 D．冰水共存物 【答案】D 【解析】解：A、雪碧饮料由碳酸、水等混合而成，属于混合物，故A错； B、天山雪牛奶由蛋白质、水等混合而成，属于混合物，故B错； C、彭城干啤由酒精、水、添加剂等混合而成，属于混合物，故C错； D、冰是固态的水，冰水共存物由水一种物质组成，属于纯净物，故D正确。 故选：D。 9. 从化学角度来讲，物质可以分为纯净物和混合物两类，下列物质属于混合物的是（　　） A．冰水 B．液氧 C．洁净的空气 D．氮气 【答案】C 【解析】解：A、冰水中只有水分子，水属于纯净物；故选项错误； B、液氧是由一种物质组成，属于纯净物；故选项错误； C、洁净的空气中也有氧气、氮气等，属于混合物；故选项正确； D、氮气是由一种物质组成，属于纯净物；故选项错误； 故选：C。 10. 分类观是一种化学观念，下列物质属于纯净物的是（　　） A．液氧 B．海水 C．生铁 D．盐酸 【答案】A 【解析】解：A、液氧是由一种物质组成，属于纯净物；故选项正确； B、海水中含有水、氯化钠等多种物质，属于混合物；故选项错误； C、生铁中含有铁、碳等物质，属于混合物；故选项错误； D、盐酸中含有水、氯化氢等物质，属于混合物；故选项错误； 故选：A。 ⑥空气是一种宝贵的资源（共9小题） 11. 空气是宝贵的自然资源。下列活动不是利用空气资源的是（　　） A．动植物的呼吸 B．工业制氧 C．植物光合作用 D．生产石油 【答案】D 【解析】解：A、动植物的呼吸，是动植物消耗氧气，释放出二氧化碳，是利用空气资源，故选项错误。 B、工业制氧，是利用了液态氮和液态氧沸点的不同，是利用空气资源，故选项错误。 C、植物光合作用，是植物吸收二氧化碳，释放出氧气，是利用空气资源，故选项错误。 D、生产石油，与空气的成分无关，不是利用空气资源，故选项正确。 故选：D。 12. 有人患咽喉炎或鼻炎，医生常用“冷冻法”治疗，其冷冻剂是下列物质中的（　　） A．液态氧气 B．液态空气 C．液化石油气 D．液态氮气 【答案】D 【解析】解：这与氮气的沸点有关，沸点越低，同样质量汽化时吸热也就越多，冷冻效果也就越好！ 氮气的沸点低，同样质量汽化时吸热也就越多，冷冻效果也就越好，所以一般采用液态氮气。而液化石油气具有可燃性，容易发生意外。 故选：D。 13. 空气是一种宝贵的自然资源。在医疗急救时常用到的气体是（　　） A．氮气 B．氧气 C．水蒸气 D．稀有气体 【答案】B 【解析】解：氧气能供给呼吸，是在医疗急救时常用到的气体。 故选：B。 14. 下列气体能用于充入灯泡做霓虹灯的物质是（　　） A．氧气 B．氮气 C．氦气 D．二氧化碳 【答案】C 【解析】解：稀有气体通电时，能发出不同颜色的光，所以稀有气体用于霓虹灯，氦气属于稀有气体。 故选：C。 15. 下列关于氮气的用途中，叙述错误的是（　　） A．制化肥的重要原料 B．食品防腐 C．制成各种电光源 D．医疗冷冻麻醉 【答案】C 【解析】解：A、氮气是制化肥的重要原料。正确； B、氮气的化学性质稳定，可用作食品防腐。正确； C、氮气不能制成各种电光源，能制成各种电光源的是稀有气体。错误； D、氮气可用做医疗冷冻麻醉。正确； 故选：C。 16. 稀有气体过去曾被人们称作“惰性气体”．是因为（　　） A．稀有气体在空气中含量少 B．稀有气体用途广泛 C．稀有气体性质不活泼 D．稀有气体非常宝贵 【答案】C 【解析】解：稀有气体过去曾被人们称作“惰性气体”，是因为它的化学性质不活泼； 故选：C。 17. 在生产和科学研究中，稀有气体有广泛的用途．下列不属于稀有气体用途的是（　　） A．焊接金属时用作保护器气 B．用于炼钢 C．制成霓虹灯 D．充入灯泡使其经久耐用 【答案】B 【解析】解：A、稀有气体的化学性质很稳定，可用于保护气，所以可用于焊接金属时做保护气，故A正确； B、稀有气体不能用于炼钢，故B错误； C、稀有气体通电可以发出不同颜色的光，可用于制成霓虹灯，故C正确； D、稀有气体的化学性质很稳定，可用于保护气，充入灯泡使其经久耐用，故D正确。 故选：B。 18. 汽车安全气囊内所装的化学物质，能在碰撞后10毫秒内生成一种空气中含量最多的气体，该气体是（　　） A．氧气 B．氮气 C．氦气 D．二氧化碳 【答案】B 【解析】解：空气中各成分及体积分数为：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质0.03%，空气中含量最多的气体是氮气；则汽车安全气囊内所装化学物质，能在碰撞后10毫秒内，生成一种空气中含量最多的气体，该气体是氮气。 故选：B。 ⑦保护大气环境（共5小题） 19. 下列情况一般不会造成空气污染的是（　　） A．植物光合作用放出的气体 B．塑料垃圾焚烧产生的烟雾 C．工业生产产生的烟尘 D．汽车排出的尾气 【答案】A 【解析】解：A、植物光合作用放出的气体是氧气，不会造成空气污染，故A正确； B、燃烧产生的烟雾中含有大量的粉尘，会造成空气污染，故B错误； C、工厂生产产生的烟尘中含有许多有害气体，污染空气，故C错误。 D、汽车排气产生的尾气中含有有害气体和粉尘，会造成空气污染，故D错误； 故选：A。 20. 下列物质中，暂未计入北京市空气质量日报的监测空气污染指数的物质是（　　） A．二氧化硫 B．二氧化碳 C．二氧化氮 D．一氧化碳 【答案】B 【解析】解：属于空气质量日报的监测空气污染指数的物质有：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳。 故选：B。 21. 《环境空气质量标准》有PM2.5监测项目，PM2.5是用来监测下列项目中的（　　） A．细颗粒物 B．一氧化碳 C．二氧化碳 D．二氧化硫 【答案】A 【解析】解：A、PM2.5是用来监测空气中的细颗粒物，故选项正确； B、PM2.5不是用来监测一氧化碳，故选项错误； C、PM2.5不是用来监测二氧化碳，故选项错误； D、PM2.5不是用来监测二氧化硫，故选项错误； 故选：A。 22. 校园微型空气质量“检测站”的组装和使用，可以提高同学们保护环境的意识。下列相关说法不正确的是（　　） A．二氧化碳含量增多会引起酸雨 B．PM2.5的含量越高，空气质量越差 C．积极植树造林有助于提升空气质量 D．加强空气质量检测，有利于改善空气污染 【答案】A 【解析】解：A、空气中二氧化碳含量增多会引起温室效应，酸雨是由二氧化硫、二氧化氮引起的，故A说法不正确； B、PM2.5属于可吸入颗粒物，其含量越高，空气质量越差，故B说法正确； C、积极植树造林有助于减少扬尘，提升空气质量，故C说法正确； D、加强空气质量检测，有利于调控工业布局、减少空气污染，故D说法正确。 故选：A。 23. 保护环境人人有责。下列做法不利于环境保护的是（　　） A．骑自行车上下学，实践绿色出行 B．收到快递，将塑料外包装随意丢弃 C．积极参加植树造林，绿化荒山野地 D．工业废气处理达标后排放 【答案】B 【解析】解：A、提倡骑自行车上下学，能有效减少大气污染，改善空气质量，故A正确； B、白色污染是指塑料制品对环境造成的污染，将塑料外包装随意丢弃，引起白色污染，故B错误； C、植树造林，能够防风固沙，减少土地沙漠化和沙尘天气的出现，故C正确； D、工业废气处理达标后再排放，能有效减少大气污染，改善空气质量，故D正确； 故选：B。 真题闯关 1. （2024•吉林）下列物质属于纯净物的是（　　） A．淘米水 B．加碘盐 C．蒸馏水 D．不锈钢 【答案】C 【解析】解：A、淘米水中含有水、杂质等，属于混合物，故选项错误。 B、加碘盐中含有氯化钠、碘酸钾等多种物质，属于混合物，故选项错误。 C、蒸馏水中只含有水一种物质，属于纯净物，故选项正确。 D、不锈钢中含有铁、碳、镍等物质，属于混合物，故选项错误。 故选：C。 2. （2024•乐山）下列物质中属于纯净物的是（　　） ①五氧化二磷 ②液氮 ③空气中0.94%的稀有气体 ④青铜 ⑤C60 A．①②⑤ B．①③⑤ C．②③④ D．②④⑤ 【答案】A 【解析】解：①五氧化二磷是由一种物质组成，属于纯净物； ②液氮是由一种物质组成，属于纯净物； ③空气中0.94%的稀有气体，稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称，属于混合物； ④青铜是铜、锌合金，属于混合物； ⑤C60是由一种物质组成，属于纯净物； 故选：A。 3. （2024•新疆）约占空气总体积的气体是（　　） A．N2 B．O2 C．He D．CO2 【答案】B 【解析】解：空气的成分按体积计算，大约是：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%，约占空气总体积的气体是氧气（O2）。 故选：B。 4. （2024•盐城）空气是一种宝贵的资源，其中含量最高且常用作保护气的是（　　） A．N2 B．O2 C．He D．CO2 【答案】A 【解析】解：空气的成分按体积计算，大约是：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%，空气含量最高的气体是氮气，氮气的化学性质不活泼，可用作保护气，其化学式为N2。 故选：A。 5. （2024•吉林）洁净的空气对人和其他动植物都非常重要。下列气体会对空气造成污染的是（　　） A．二氧化硫 B．氧气 C．二氧化碳 D．氮气 【答案】A 【解析】解：A、有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧等气体；二氧化硫会对空气造成污染，故选项正确； B、氧气是空气的成分，不会对空气造成污染；故选项错误； C、二氧化碳是空气的成分，不会对空气造成污染；故选项错误； D、氮气是空气的成分，不会对空气造成污染；故选项错误； 故选：A。 6. （2024•江西）洁净的空气对人类非常重要。下列气体不会污染空气的是（　　） A．氮气 B．一氧化碳 C．二氧化硫 D．二氧化氮 【答案】A 【解析】解：A、氮气属于空气的主要成分，不属于空气污染物，故选项正确。 B、一氧化碳是空气的污染气体，故选项错误。 C、二氧化硫是空气的污染气体，故选项错误。 D、二氧化氮是空气的污染气体，故选项错误。 故选：A。 7. （2023•营口）空气污染是引起多种疾病的原因之一。下列物质中属于空气污染物的是（　　） A．N2 B．PM10 C．He D．H2O 【答案】B 【解析】解：A、氮气是空气的主要成分之一，不属于空气污染物，故选项错误。 B、通常在10微米以下的可吸入颗粒物，又称PM10，PM10属于空气污染物，故选项正确。 C、氦气属于稀有气体，是空气的成分之一，不属于空气污染物，故选项错误。 D、水蒸气是空气的成分之一，不属于空气污染物，故选项错误。 故选：B。 8. （2023•金昌）今年春天，我省大部分地区出现了严重的沙尘天气。沙尘天气主要的空气污染物是（　　） A．二氧化碳 B．稀有气体 C．氮气 D．可吸入颗粒物 【答案】D 【解析】解：沙尘天气，空气中含有较多的沙尘，沙尘天气主要的空气污染物是可吸入颗粒物。 故选：D。 9. （2024•河南）建设美丽家园需要天蓝、地绿、水清。下列做法不利于保护环境的是（　　） A．开发和利用新能源 B．积极植树、造林、种草 C．露天焚烧树叶、塑料袋 D．将垃圾分类、回收、利用 【答案】C 【解析】解：A、开发和利用新能源，减少对环境的污染，故A不符合题意； B、积极植树、造林、种草，可以净化空气，防风固沙，故B不符合题意； C、露天焚烧树叶、塑料袋生成有害气体和烟尘，污染环境，故C符合题意； D、将垃圾分类、回收、利用，减少污染，节约资源，故D不符合题意。 故选：C。 10. （2024•河北）推动绿色发展，建设美丽家乡是我们共同的追求。下列做法不利于实现这一目标的是（　　） A．积极植树造林，防沙降尘 B．大力推广使用一次性餐具 C．回收废旧电器，节约资源 D．农业上合理施用化学肥料 【答案】B 【解析】解：A、积极植树造林，防沙降尘，可以净化空气，保护环境，利于实现这一目标，故A不符合题意； B、大力推广使用一次性餐具，既污染环境，又浪费资源，不利于实现这一目标，故B符合题意； C、回收废旧电器，节约资源，还保护了环境，利于实现这一目标，故C不符合题意； D、农业上合理施用化学肥料，有利于保护环境，利于实现这一目标，故D不符合题意。 故选：B。 11. （2023•巴中）如图是利用压力传感器测定空气中氧气含量的装置及压强变化曲线。 （1）红磷燃烧的文字表达式或符号表达式为 　。 （2）分析图2，CD段压强发生变化的原因 　 　，　 　。 【答案】（1）P+O2 P2O5。 （2）氧气消耗；温度降低。 【解析】解：（1）红磷燃烧的化学方程式为P+O2P2O5 文字表达式：磷＋氧气五氧化二磷 （2）图2，CD段压强发生变化的原因是氧气消耗、温度降低。 12. （2024•成都）空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。 资料：1.红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。 2.相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。 3.相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。 【史料研究】 二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的。 （1）加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是 　 　，产生该现象的原因是 　 　。 【设计与实验】 设计并利用图2装置测空气里氧气含量。 （2）主要步骤如下，正确的顺序为 　 　（填序号）。 ①弹簧夹夹紧胶皮管 ②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹 ③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子 ④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份 （3）实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是 　 　。 【优化与实验】 同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。 （4）图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是 　 　。 （5）图5中BC段压强增大，原因是 　。计算白磷消耗的氧气占空气体积的 　 　%（精确到0.01%）。 【反思与交流】 （6） 图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是 　 　 。 （7）上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端，可选择的替代药品有 　 　（写一种）。 【答案】（1）汞液面上升；汞与氧气反应，钟罩内气体减少，气压减小； （2）④①③②； （3）氮气； （4）反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀； （5）反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大；19.37； （6）反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，所以氧气消耗不完； （7）铜粉。 【解析】解：（1）汞和氧气反应生成氧化汞固体，导致钟罩内气体减少，气压减小，则玻璃钟罩内的现象是汞液面上升，产生该现象的原因是汞与氧气反应，钟罩内气体减少，气压减小； （2）该实验的正确的顺序是检查装置气密性，在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份，用弹簧夹夹紧胶皮管，点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子，红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，则正确的顺序为④①③②； （3）空气主要由氮气和氧气组成，红磷燃烧消耗了氧气，则实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是氮气； （4）白磷燃烧消耗氧气并放出热量，而其他气体不变，氧气的含量逐渐减小，但应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀，导致氧气的含量增大； （5）红磷燃烧放热，温度升高，装置内压强增大，同时红磷燃烧消耗氧气，装置内压强减小，但反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大，所以图5中BC段压强增大； （6）红磷燃烧放热，但反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，导致不能将氧气消耗完； （7）铜粉在空气中加热生成氧化铜固体，不会造成空气污染，可选择的替代药品有铜粉。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$