内容正文:
第3课时 空气的成分及测定
第一部分 教材整合过关
1. (2024·常州)历史上第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的科
学家是( A )
A. 拉瓦锡 B. 居里夫人
C. 诺贝尔 D. 门捷列夫
A
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2. (2024·东营)载人飞艇的气囊内填充的气体是( C )
A. 甲烷 B. 二氧化碳
C. 氦气 D. 氮气
3. 液氮能长时间保存活体组织和生物样品,主要利用的氮气的性质是
( B )
A. 密度小 B. 沸点低
C. 难溶于水 D. 无色、无臭
C
B
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4. 沙尘天气主要的空气污染物是( D )
A. 二氧化碳 B. 稀有气体
C. 氮气 D. 可吸入颗粒物
5. (2024·乐山)下列物质中属于纯净物的是( A )
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
D
A
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6. (2023·无锡惠山二模)某兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实
验装置进行改进,如图所示,在容积为45mL的试管中加入少量细沙,
再加入过量白磷,忽略固体体积,将注射器的活塞置于20mL刻度线
处,连接好装置,夹紧弹簧夹,滴加水。冷却后打开弹簧夹,读数(夹
持装置已省略,装置气密性良好),下列说法中错误的是( D )
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A. 生石灰的作用是与水反应放出热量,从而使温度达到白磷的着火点
B. 试管中的细沙可防止试管炸裂
C. 若注射器中的活塞移到11mL刻度线处,说明空气中氧气的体积分数约为20%
D. 实验若未使用弹簧夹,实验前将活塞置于10mL刻度线处,也可达到实验目的
答案:D
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7. (2024·蚌埠二模)利用数字化实验可以更准确地测定大气中氧气的
含量,同学们分别用木炭和红磷按图甲装置进行实验,测得压强随时间
的变化曲线如图乙所示。下列说法不正确的是( C )
C
A. 实验中木炭和红磷均需足量
B. 开始反应时集气瓶内压强变大与反应放热有关
C. 实验过程中若红磷点燃后伸入集气瓶速度过慢,
曲线①最终压强值会偏大
D. 对比曲线①和②,说明不能用木炭替代红磷进行实验
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8. 请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”。
(1) 从分类角度:空气属于 (填“混合物”或“纯净物”)。
(2) 从含量角度:节假日期间的商场里顾客很多,有人会感觉闷热缺
氧,则商场里空气中氧气的体积分数可能是 (填字母)。
A. 1% B. 19% C. 25% D. 78%
混合物
B
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(3) 从微观角度:用“ ”表示氮原子,“ ”表示氧原子。
① “ ”表示的粒子是 (填名称)。
② 同温同压下,气体的体积比等于分子数目比。若空气中其他成分忽
略不计,则下列可表示空气微观模型的是 (填字母)。
氮分子
C
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(4) 从变化角度:已知常温下,氮气的沸点为-196 ℃,氧气的
沸点为-183 ℃。将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口,观察
到的现象是 ;用液态空气制取氧气的过程属
于 变化。
燃着的木条熄灭
物理
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(5) 从用途角度:下列有关空气中各成分的用途的叙述不正确的
是 (填字母)。
A. 氮气可以用于制造化肥
B. 氧气能支持燃烧,可作燃料
C. 稀有气体可用作保护气
D. 二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料
B
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(6) 从环保角度:下列保护空气的措施合理的有 (填字母)。
A. 实行私家车限号通行,减少汽车尾气污染
B. 加高工厂烟囱,废气高空排放
C. 大力推广“共享单车”,方便市民绿色出行
AC
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9. (2023·马鞍山花山一模)小明在网上查到一个趣味小实验,用蜡烛
燃烧测氧气含量可以得到氧气约占空气体积 的结论。
小明认为蜡烛含有碳、氢两种元素,充分燃烧后会生成二氧化碳和水,
实验结果应该是氧气体积 (填“大于”“小于”或“等于”)
空气体积的 。带着这个疑问,小明按网上的方法进行了如下探究:
小于
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【实验探究1】 如图甲,在盛有足量水的容器中放一根燃着的蜡烛,然
后用盛满空气的玻璃圆筒倒扣住蜡烛。
【现象】 一开始蜡烛继续燃烧,稍后水中冒出几个气泡,然后蜡烛逐
渐熄灭,圆筒内液面逐渐上升,最终液面停留在刻度线4处。请你解释
进入圆筒内约 体积的水的原因:
。
蜡烛燃烧放热,使气体逸出装置,
装置内压强减小
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【实验探究2】 小明利用课本中红磷燃烧测氧气含量的实验装置(如图
乙,气密性良好)继续探究:把红磷换成蜡烛,瓶中水换成足量澄清石
灰水。在蜡烛熄灭后打开弹簧夹前,还振荡了瓶中的石灰水,进行这步
操作的目的是
,写出该操作中发生反应的化学方程式:
2 CaCO3↓+H2O 。打开弹簧夹后发现集气瓶内只进入了约 体积
的水。
使生成的二氧化碳与石灰水充分接触,将二氧化碳完全
吸收
CO2+Ca(OH) 2
CaCO3↓+H2O
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【提出问题】 集气瓶内为何只进入了约 体积的水?
【实验探究3】 小明又继续探究集气瓶内剩余气体的成分。把点燃的红
磷伸入集气瓶内,发现红磷没有立即熄灭,而是燃烧一段时间后再熄
灭,同时生成了白色固体物质。
结论:由上述实验现象可知,蜡烛燃烧熄灭后剩余气体中含有 。
氧气
【交流小结】 请依据以上探究分析蜡烛能否用于测定空气中氧气的含
量: 。
不能
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【拓展探究】 小明继续对红磷熄灭后的剩余气体成分进行探究,把点
燃的镁条伸入集气瓶内,发现镁条仍然能继续燃烧一段时间,发出黄
光,同时生成了黄色固体物质。
(1) 小明猜测黄色固体物质不是镁与氧气反应的生成物,而是镁与氮
气反应的生成物,理由是
。
镁与氧气反应,发出白光,生成白色固体氧
化镁
(2) 经分析,黄色固体物质是镁与氮气反应生成的氮化镁,已知36 g
镁在氮气中完全反应可以得到50 g氮化镁,则氮化镁的化学式
为 。
Mg3N2
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(3) 已知:氮化镁可以与水在常温下发生剧烈反应,生成氢氧化镁和
一种具有刺激性气味的气体,请写出该反应的化学方程式:
。
Mg3N2+6H2O 3Mg(OH)2+2NH3↑
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