内容正文:
第二篇物质科学(一)全景解读
第3讲空气
课前考点热身
☑知识架构
性质
氮气稀有气体水蒸气
用途
性质
检验
方法
氧气
空气
二氧化碳
用途
工业制法
检验方法
空气中氧气体积分数测定
空气存在证据
保护大气圈
质量体积大气压强
温室效应臭氧层作用空气污染
☑考点解读
考点一空气的成分及对人类的重要作用(a)
2.
空气中氧气体积分数的定量估测
1.
空气的成分(体积比)】
装置图
注意,点
气体
体积
性质
用途
成分
比(%)
试剂要求:足量红磷
装置要求:气密性
作保护气,食品
良好
化学性质较不活
袋中的防腐剂,
操作要求:待集气瓶
氮气
州
泼,在一般条件下
制造化肥、炸药
冷却到室温后再打开
不易与其他物质
弹簧夹
的重要原料,液
弹簧夹
反应
氮冷冻等
实验现象:大量白烟,
红磷
瓶内液面上升约1/5
(足量)
体积
不易溶于水,密度
实验结论:空气是混
氧气
比空气略大,化学
供给呼吸,常做
氧化剂
合物;O2约占
性质比较活泼
可助燃;N2约占4/5,
不可燃也不可助燃,
难溶于水
作保护气,充制
化学性质不活泼,
霓虹灯,用于激
稀有
气体
0.94
通电时能发出不
光技术,氦气密
(1)液面上升小于1/5的原因:装置漏气;红磷量
同颜色的光
度小,用作气球
不足;未冷却完全。
填充气
(2)选择的药品应具备的条件:能在空气中燃烧;
在空气中燃烧时只与氧气反应,不消耗空气中其
他气体;燃烧后只产生固体或产生的气体可以被
二氧
参与植物的光合
0.03
作温室气肥
水或其他溶液吸收。
化碳
作用
【知识拓展】
1.空气是一种混合物。空气中各种气体的含量
其他
0.03
是体积分数,不能误解为质量分数。
<65
全景解读中考复习全景解读·科学·HS
2.空气中氧气体积分数的估测实验中,不能用铁
4.氧气的用途:呼吸(急救、登山、潜水、航天等);冶
代替红磷的原因是铁不能在空气中燃烧;不能用木炭、
炼金属;切割焊接金属;作氧化剂等。
硫代替红磷的原因是产物是气体,不能产生压强差。
考点三二氧化碳的性质和用途(b)
3.空气对人类生活、生产的重要作用及工业上空气
1.
物理性质:无色、无味,密度比空气
成分的分离
溶于水,常温常压下呈气态,在
或
(1)空气与其他物质一样具有质量。
下,气态二氧化碳可转变为无色液体或
(2)大气对浸在其中的物体会产生各个方向的压
雪状固体,固态二氧化碳俗称
强,这种压强叫作
。
生活中的水泵、塑料
2.化学性质:既不能燃烧,也不支持燃烧,不能供人
吸盘挂衣钩、可以吸墨水的钢笔、吸饮料的吸管
呼吸;与水反应生成
(不稳定,受热易分
等,都是利用了大气压的作用。
解),能使紫色石蕊试液变红色;能与NaOH、
(3)空气冷冻分离法:工业上利用液态空气中各成
KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等可溶性碱反应。
分的
不同,可以从液态空气中分离出氧
3.
二氧化碳的检验
气、氮气和稀有气体。为了便于区别,人们将盛
(1)成分检测:将气体通入
中,若产生
的钢瓶漆成黑色,盛
的钢瓶漆
,说明该气体是CO;其反应的化学方程式为
成蓝色。
考点二氧气的性质及用途(b)
(2)收集验满:将燃着的木条放在集气瓶口,若木
1.性质
繁
,则已集满。
(1)物理性质:无色、无味的气体,密度比空气
4.
二氧化碳的应用:灭火、人工降雨、作制冷剂、作气
溶于水,液氧呈
体肥料等。
(2)化学性质:是一种化学性质比较
的非
考点四臭氧层的作用、温室效应的成因、利弊(a)
金属单质,具有
等
1.臭氧层的作用
2.
氧气与一些常见物质的反应
大气层的平流层中含有一层
气体,它可
物质
现象及化学方程式
以吸收大部分(99%以上)太阳光中的
保护地球上各种生物的繁衍和生长。
在空气中持续红热,在氧气中发出白光,生成使
碳
2.温室效应的成因、利弊、如何控
澄清石灰水变浑浊的气体
c+o,点燃co
地球对流层中
和
等气体允许太阳
的热辐射透过,但却阻止地表热量的散发。这种现
生成大量白烟4P+5O2
点燃2P,O
象被称为温室效应。温室效应使地球表面温暖湿
在空气中发出微弱的淡蓝色火焰,在氧气中发
润,生机盎然。但是,如果温室效应加剧,对流层阻止
出明亮的蓝紫色火焰,生成有刺激性气味的气
热量散发的能力太强,就会导致全球气候变暖,甚至
硫
体S十0,点燃s0
加剧土地荒漠化,引起冰川融化和海平面上升。
控制温室效应的方法:①减少
等温室气
镁
发出耀眼的白光,放出热量,生成白色固体
体的排放(减少煤,石油、天然气等化石燃料的燃
铝
2Mg十0,点燃2Mg04A1十30,点槛2A1,0
烧);②植树造林,增加对温室气体的吸收。
考点五空气污染(a)
在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
1.空气污染物的主要来源
(fe,0,)3Fe十20,点燃Fe,0
一般认为,空气污染物主要是
(二氧化
硫、氨氧化物等)和
颗粒物。
在氧气中燃烧发出白光,瓶壁上有水珠生成,生
2.
空气污染物的防治
石蜡
成能使澄清石灰水变浑浊的气体
防治空气污染的方法:控制污染源,减少废气排
氧气的检验
放,提倡使用无污染能源,积极植树造林等。
(1)成分检测:将带火星的木条伸人集气瓶中,若
3.空气质量预报的主要内容
木条复燃,则证明是氧气。
空气质量状况预报包括
和
(2)收集验满:向上排空气法收集时,将带火星的
。目前计入空气质量指数的污染物有
木条放在集气瓶口,若木条复燃,则已集满。
SO2、NO2、可吸人颗粒物、O和CO等。
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第二篇物质科学(一)
全景解读
课中探究巩固
☑归类探究
◆类型一探究空气的成分
C.该装置也可用于二氧化碳和氢气的制备、干燥
例1[2020·下城一模]如图所示装置可用来测定空
和检验
气中氧气的含量。对该实验分析错误的是()
D.铁丝在氧气中剧烈燃烧,发出黄色火焰,产生
黑色固体
空气
跟踪训练2[2018·杭州]小金在做硫燃烧实验时,
白磷
进行了如下操作:①在铺有细沙的燃烧匙里放人少
80℃热水
①
②
量的硫;②将燃烧匙在酒精灯火焰上加热,直至硫
A.装置气密性良好、白磷足量是实验成功的重要因素
燃烧;③将燃烧匙伸进只盛有氧气的集气瓶中(集
B.由①到②,需等到试管内气体冷却至室温
气瓶内盛有滴加紫色石蕊试液的少量水)。实验中
C.试管内压强的减小导致试管内液面上升
可观察到的现象与结论不符合的是
()
D.将白磷改为木炭也能得到正确的实验结论
A.对比①和②可说明硫燃烧需要达到一定的温度
跟踪训练1[2020·西湖一模]如图所示是测定空
B.对比②和③中硫的燃烧现象说明氧气具有助燃性
气中氧气含量实验的装置,加热过程中反复推拉注
C.在③中观察到紫色石蕊试液变红,说明硫燃烧
射器活塞,直至反应完全,冷却至室温,活塞稳定后
是化学变化
读数。假设装置气密性良好,注射器活塞移动灵活
D.
在③中观察到紫色石蕊试液变红,说明硫燃烧
无阻力。请回答:
产物是一种酸
硬质玻璃管
◆类型三二氧化碳的性质
注射器
铜粉
例3[2020·杭州]小金通过实验
Wa=E
气球
室制取和收集二氧化碳的方法
橡胶塞
酒精灯
获得了一瓶二氧化碳气体。接
铁架台
着利用这瓶二氧化碳气体完成
了图示实验。观察到蜡烛火焰
(1)加热过程中,气球的作用是
自下而上依次熄灭。下列说法错误的是
(
(2)根据下表提供的实验数据,完成表格
A,实验室制取二氧化碳的药品为块状大理石和
硬质玻璃管
反应前注射器反应后注射器空气中氧气
稀硫酸
中空气体积
中空气体积
中空气体积
的体积分数
B.实验室可采用向上排空气法收集二氧化碳
C.
图示实验可说明二氧化碳密度比空气大
30 mI
10 ml
4 ml.
%
D.图示实验可说明二氧化碳不支持蜡烛的燃烧
(3)为确保装置内氧气完全耗尽,添加的铜粉必须
跟踪训练3[2020·富阳一模]某科学兴趣小组设
过量。实验结束后,取反应后的粉末,滴加足量稀
计了如图所示制取二氧化碳的装置(仪器的固定装
硫酸,
现象可以作为铜粉过
置已经省略)。这个装置既可用于制取气体,又可
量的证据。
用于探究物质性质。
◆类型二氧气的性质
例2如图所示是“铁丝在氧气中燃烧”的实验改进装
包有
置。下列说法错误的是
过氧化钠
紫色石
的棉花
蕊溶液
一过氧化氢溶液
K
NaOH
澄清
浓溶液
A.
氧气无须提前制备和收集
石灰水
D
B.此实验用分液漏斗可以控制反应速率
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全景解读中考复习全景解读·科学·HS
(1)实验开始后,关闭K、打开K,可观察到B中
B.所用红磷要过量,以保证集气瓶内空气里的氧
现象为
。C中的蜡烛由下至上依次熄灭,
气能充分反应
说明二氧化碳具有的性质是
C.红磷燃烧时,要打开止水夹,以免瓶因温度升
(2)实验开始后,关闭K1和K,打开K2,观察E中
高,气压较大,造成橡皮塞从瓶口脱落
的现象:然后再打开K观察E中的现象,其不同
D.仍用本装置,只把红磷换成燃烧的木炭,能更
之处是
精确测定空气里氧气的含量
写出E中反应的化学方程式
4.图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量,图2
◆类型四空气污染
是用该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间
例4[2018·金华]2018年中国环境日主题为“美丽
关系图(该装置气密性良好,。是集气瓶内初始
中国,我是行动者”。为共建天蓝、地绿、水清的美
气压)。下列说法正确的是
()
丽金华,下列措施不可取的是
◆气压Pa
A.加大空气质量监测,改善环境状况
B.生活垃圾分类回收,垃圾资源化
压强
数据
传感器传感器
C.大量使用农药化肥,提高粮食产量
红磷
D.大力开展五水共治,保护水资源
时间/s
跟踪训练4[2019·宜昌]打赢蓝天保卫战,我们在
图1
图2
行动,下列做法不属于防治大气污染措施的是
A.红磷的多少对实验结果无影响
(
B.集气瓶中气压瞬间变大是O,迅速消耗造
A.大力削减燃煤污染
成的
B.深化治理工业污染
C.c点时反应刚好停止
C.精准管控扬尘污染
D.b、c、d点时集气瓶中所含物质相同
D.严格控制噪声污染
5.利用生活中的废弃材料来做家庭小实验,其乐无
☑及时巩固
穷!小美同学设计了如图所示的装置(a、d为浸
有紫色石蕊试液的湿润棉花,b、c为用紫色石蕊
1.[2019·天水]空气是一种宝贵的自然资源,由多
试液浸过的干燥棉花。垂直固定玻璃管的装置未
种物质组成。下列说法错误的是
画出)来探究二氧化碳的制取和性质。下列关于
A.氦气可用来填充探空气球
该实验装置的叙述不正确的是
()
B.氮气充人食品包装袋防腐
C.二氧化碳是植物光合作用的基本原料
饮料
铜丝
D.氧气可用作火箭发射的燃料
注射器
软管
2.下列实验现象的描述符合事实的是
(
A.硫在空气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰
c
B.红磷在氧气中燃烧,生成大量白雾
璃管
d
C.铁丝在空气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
饮料瓶
D.将点燃的木条放人盛满二氧化碳的集气瓶
中,木条熄灭
A.
通过推压注射器活塞,可以控制进人饮料瓶
3.[2019·徐州门某同学用如图所示装置测定空气里
内液体的量
氧气的含量,实验时,连接好装置并检查不漏气后
B.利用该装置制取二氧化碳时注射器内的液体
再进行后续操作,下列说法正确的是
()
可为稀硫酸
止水夹
C.利用该装置可验证二氧化碳的密度比空气大
及二氧化碳能与水发生反应
D.该装置的左半部也可用于制取氧气
6.[2019·舟山]非洲的尼奥斯湖是火山口湖,湖底
水
溶有大量含二氧化碳的火山气体。1986年8月
A.
在空气里点燃红磷后,应缓慢把燃烧匙伸入
21日,大量的降水使上层湖水变凉而下沉,下层
瓶内并塞紧橡皮塞
湖水上涌,二氧化碳气体从水中逸出,并沿着山谷
68》>
第二篇物质科学(一)全景解读
向下扩散,导致山脚的大量居民窒息死亡。根据
8.[2020·临海一模]某兴趣小组对教材中“测定空
以上信息回答:
气中氧气含量”实验(如图甲)进行了改进,设计了
1)非洲有大量的火山分布,火山是
的表
图乙(选用容积为45mI的试管作反应容器)的实
现之一。
验方案,收到了良好的实验效果。
(2)湖水上涌后,溶解的二氧化碳气体从水中逸
对比分析下面两个实验,回答下列问题:
出,是由于液体压强随深度的减小而
,导
红磷
弹簧夹
注射器
致了二氧化碳的溶解性减小。
T
(3)逸出的二氧化碳气体沿着山谷向下扩散,是由
Wisx 130mm
活塞在
的试管
于二氧化碳具有
的性质。
10mL
刻度处
7.人类发现二氧化碳经历了多个世纪,下列是其过
程中的部分资料。
资料一:1630年,海尔蒙特发现在一些洞穴处,有
(1)乙实验操作如下(装置气密性良好):①点燃酒
一种能使燃着的蜡烛熄灭的气体,后来被证实
精灯;②撒去酒精灯,待试管冷却后松开弹簧夹;
是CO2。
③将少量红磷平装入试管中,把20ml的注射器
资料二:1766年,卡文迪许通过实验测得,室温下
活塞置于10mL刻度处,并按图乙所示的连接方
1体积水大约能溶解1体积二氧化碳气体。
式固定好,再用弹簧夹夹紧橡皮管;④读取注射器
(1)根据海尔蒙特的发现,可推测二氧化碳的化学
活塞位置的刻度数据。你认为正确的实验操作顺
性质:
序是
。(填序号)
(2)如图,在室温下将容积为200毫升的广口瓶注
(2)乙实验中,注射器活塞最后将停止在约
满蒸馏水,通过导管缓慢通人300毫升CO2。如
mL刻度处。
果卡文迪许的结论是正确的,则在量筒中收集到
(3)对照甲实验,你认为乙实验有何优点?
的水约为
毫升。
(回答一点即可)。
导管a
水
课后高分集训
(见《作业手册》B本P26)
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