第06讲 我们周围的空气（暑假预习讲义）新九年级化学新教材人教版

第6讲 我们周围的空气 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1.了解空气的主要成分。 2.了解氧气、氮气、稀有气体的主要用途，初步认识性质和用途的关系。 3.初步认识纯净物和混合物。 4.初步了解空气污染的危害和治理。 预习重点 测定空气中氧气含量的实验原理和步骤。 预习难点 能区分纯净物和混合物。 情｜境｜启｜思 同学们，我们生活的地球表面有一层厚厚的空气，你可能已经知道它的成分，但你知道各成分的含量是多少吗？各种成分又有哪些用途呢？ 深｜研｜精｜炼 知识点01 空气的组成 1. 空气成分的发现 （1）法国化学家拉瓦锡研究了空气的成分，得出了空气由 组成的结论。 （2）拉瓦锡测定空气成分的实验 实验装置 实验现象 实验结论 一部分银白色的液态汞变成 色粉末，容器里空气的体积大约减少了 。 空气由 和 组成， 其中氧气约占空气总体积的 。 2. 红磷燃烧测定空气中氧气的含量 （1） 实验原理：利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的 ，使密闭容器内压强 ，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减小的 的体积。红磷燃烧的文字表达式： 。 （2）实验现象：红磷燃烧，产生 ，并放出热量；冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水 ，瓶内液面上升，约占水面上方空间的 。 （3）实验结论： ①氧气约占空气总体积的 。 ②剩余气体（氮气）的性质： 物理性质： ；化学性质： 。 （4）实验误差分析： 结果小于1/5，原因可能是：① ；② ；③ 。 结果大于1/5，原因可能是：①弹簧没有夹紧；② 。 【特别提醒】测定空气中氧气含量的装置有多种，但原理都是利用物质消耗氧气使密闭容器内压强减小。 3. 空气的组成 空气的成分 氮气N2 氧气O2 稀有气体 二氧化碳CO2 其他气体 体积分数 【特别提醒】空气中各成分的含量是体积分数而不是质量分数。空气中各成分的含量一般来说是比较固定的，但不是一成不变的。 【例1】下图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。下列说法中不正确的是 A．实验时红磷需足量 B．点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管 C．红磷熄灭后立刻打开弹簧夹 D．实验后的集气瓶中气体不支持燃烧 【即练1】空气中体积分数最大的气体是 A．氮气 B．氧气 C．氦气 D．二氧化碳 【即练2】借鉴科学家的智慧，测定空气中氧气含量装置如下图，以下说法正确的是 A．图1：曲颈甑内液态汞表面产生黑色粉末 B．图2：图中的红磷可以换成木炭也可以达到目的 C．红磷相较于汞有反应更快且无毒的优点 D．原理：物质与氧气反应，装置内压强变大，液体倒吸 知识点02 物质的分类——混合物、纯净物 1. 混合物 由 的物质混合而成的物质，如空气、糖水、食盐水等。组成混合物的各种成分保持着它们各自的性质。 2. 纯净物 只由 组成的物质。纯净物可以用 来表示。如氧气可表示为O2，二氧化碳可表示为CO2等。 【特别提醒】判断一种物质是纯净物还是混合物，关键是看这种物质由几种物质组成，不能被名称误导。如洁净的空气、澄清石灰水属于混合物，冰水混合物属于纯净物。 【例2】日常生活中用到的各种“水”中，属于纯净物的是 A．蒸馏水 B．矿泉水 C．自来水 D．糖水 【即练3】分类法是化学的重要方法：下列物质属于混合物的是 A．空气 B．冰水共存物 C．五氧化二磷 D．水银 【即练4】物质世界，缤纷多彩。下列物质属于混合物的是 A．洁净的海水 B．液氧 C．氧化铜 D．冰水混合物 知识点03 空气是一种宝贵的资源 1．氧气的性质和用途 性质 用途 能 潜水、登山、医疗急救等 支持 炼钢、气焊、航空航天、化工生产等 【特别提醒】任何事物都具有两面性。氧气有对人类活动有利的一面，也有对人类活动有害的一面。如氧气易导致食品变质；氧气是金属锈蚀的重要条件等。 2．氮气的性质和用途 性质 用途 在一定条件下可以发生反应 制造硝酸和氮肥 化学性质 用作 （焊接金属的保护气、食品包装中充氮气以 ） 液氮的温度 医疗上可在液氮 麻醉条件下做手术，超导材料在液氮的 环境下能显示超导性能 3．稀有气体的性质和用途 稀有气体包括 、 、 、氪、氙和氡。它们都是 颜色， 气味的气体。 性质 用途 化学性质很不活泼 可用作 。其中氦气还因为密度远小于空气而用于 通电时能 可制成多种用途的 ，如航标灯、照明灯、霓虹灯等 液态氦的温度很低 制造 环境 【例3】下列气体在通电条件下，能发生不同颜色的光并可用作电光源的是 A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【即练5】食品包装袋内充入某气体可避免食物因氧化而变质，该气体是 A． B． C． D． 【即练6】空气是一种宝贵的资源，下列关于空气中各个成分的性质与用途对应不正确的是 A．性质：氧气能供给呼吸，用途：氧气用于气割气焊 B．性质：氮气化学性质不活泼，用途：氮气作保护气 C．性质：稀有气体通电能发光，用途：稀有气体用于电光源 D．性质：氦气密度比空气小且化学性质不活泼，用途：氦气用于探空气球 知识点04 保护大气环境 1． 空气污染 （1）造成空气污染的原因：如燃料燃烧、工厂废气排放、汽车 等。 （2）空气污染的危害： ①严重损害 ，影响 ，破坏 ； ②全球气候变暖、臭氧层破坏和 等。 2． 空气的污染物及来源 （1）污染物 ①有害气体：二氧化硫、 、二氧化氮和臭氧等。 ②烟尘： （PM10）、细颗粒物（PM2.5）。 （2）污染源 ①燃料燃烧→烟尘、 、一氧化碳。 ②工厂废气→多种有害气体。 ③汽车尾气→一氧化碳、 。 【特别提醒】全球气候变暖主要是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；酸雨主要是由工业排放的二氧化硫、二氧化氮等气体引起的。 3． 防治措施 （1）使用 。 （2）加强 。 （3）积极植树、 等。 4． 空气质量指数日报 （1）主要内容包括“空气质量指数”“ ”“空气质量指数类别”等。 （2）目前计入空气质量评价的主要污染物为： 、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物、细颗粒物和臭氧等。 【特别提醒】空气质量指数越大，空气质量指数级别就越高，空气质量就越差。 【例4】微型空气质量“检测站”主要通过传感器来检测空气污染物的浓度。下列不属于空气污染物的是 A．二氧化氮 B．二氧化碳 C．臭氧 D．PM2.5 【即练7】下列空气污染物中会形成酸雨的气体是 A． B． C． D． 【即练8】《中华人民共和国生态环境法典》的通过意味着我国生态环境保护开启了“法典化”时代。下列做法不利于生态环境保护的是 A．积极参与植树造林 B．加强环境监测 C．随意排放工业废气 D．推广使用绿色能源 1．科学家通过“祝融号”火星车探测器测得火星表面大气成分(体积分数)如图所示，下列说法正确的是 A．火星大气中氮气的含量最高 B．火星大气属于纯净物 C．火星大气中二氧化碳的含量高于空气 D．火星大气不含稀有气体 2．为防治大气污染，下列做法不可行的是 A．加强扬尘管控 B．使用清洁能源 C．直接排放工业废气 D．加强大气质量监测 3．利用微型空气质量“检测站”(如图)可以监测空气质量状况。下列有关说法错误的是 A．太阳能板可以将光能转化为电能 B．污染物传感器主要用于测定CO2的含量 C．气象参数传感器能够测定空气的温度、湿度等 D．利用该种设备可实时监测不同地方的空气质量状况 4．空气是一种重要的资源，其中各成分均具有非常重要的用途。氮气是空气中含量最多的气体，下列关于氮气的用途错误的是 A．可用作焊接金属的保护气 B．可用于制作多种用途的电光源 C．液氮用于低温超导研究 D．制造硝酸的重要原料 5．兴趣小组利用氧气传感器检测足量红磷在空气中燃烧时氧气的含量，结果如图所示。下列说法正确的是 A．空气中氧气的质量分数为21% B．燃烧时，容器内产生大量白雾 C．恢复至室温，容器内压强比燃烧前小 D．红磷燃烧将容器内的氧气全部消耗 6． 人体吸入的空气质量对健康至关重要。 空气质量分级标准 空气质量指数(AQI) 0～50 51～100 101～150 151～200 201～300 300以上 空气质量指数级别(类别) 一级 (优) 二级 (良) 三级 (轻度污染) 四级 (中度污染) 五级 (重度污染) 六级 (严重污染) （1）当日空气污染物中含量最高的是_________，空气质量级别为_________。 （2）请选择其中一种污染物：___________，并列举其来源_________。 （3）下列行为会增加空气中颗粒物的是_________(填字母)。 A．焚烧落叶   B．治理工地扬尘 C．汽车尾气的排放   D．燃放烟花爆竹 （4）改善空气质量需要全民行动，作为中学生你能做的一件事是_________。 7．世间万物种类繁多，但宏观上根据组成可将物质进行分类。 （1）物质分类：纯净物和混合物属于如图关系中的________关系。 （2）以下物质属于混合物的有___________(填序号)。 ①洁净的空气；②冰水混合物；③四氧化三铁；④液氧；⑤二氧化碳；⑥75%的医用酒精 （3）下列四组物质中，均有一种与其他三种所属类别不同，请在下列横线上填写出这种物质的名称： 氧气、氦气、二氧化碳、稀有气体：___________； 井水、自来水、蒸馏水、食盐水：___________。 8．空气是一种宝贵的自然资源，我们应该珍惜和保护。 （1）如图是空气中一些气体的用途： 其中属于氧气用途的是______（填图中字母序号，下同），属于氮气用途的是______，属于稀有气体用途的是______。 （2）以下是国家关于空气污染指数与质量级别的对应关系表： 污染指数 50以下 51-100 101-150 150-200 201-300 300以上 质量级别 一级 二级 三级 四级 五级 六级 ①计入空气污染指数的有害气体和烟尘除了可吸入颗粒物外，还包括______（填序号）。 A．二氧化碳 B．二氧化硫 C．一氧化碳 D．二氧化氮 E．臭氧 ②下列治理空气污染的措施中，错误的是______（填序号）。 A．提倡绿色出行，发展公共交通 B．植树造林 C．将化工厂烟囱建高后排放废气 D．加强大气监测 9．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．相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比； 2．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1/5。 （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）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）。 10．小明认为教室内空气中氧气含量比室外低，于是想用红磷测定教室内空气中氧气的体积分数。老师告诉他，足量的红磷燃烧并不能耗尽空气中的氧气，建议用一氧化氮气体代替红磷进行实验。 在老师的指导下，小明进行如图所示实验：用注射器获取V1毫升教室内的空气，通过导管缓缓地全部推入量筒，与量筒内足量的V2毫升一氧化氮气体混合，待充分反应后，读出量筒中剩余气体体积为V3毫升。 【说明】①V1、V2、V3都是在与教室气温、气压相同的状态下测得。 ②一氧化氮难溶于水，也不与水反应。 ③同温同压下，在氢氧化钠溶液参与下，4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应，且产物能完全被溶液吸收。 根据上述实验，回答下列问题： （1）小明用气密性良好的注射器，获取V1毫升教室内空气的具体操作是_______。 （2）实验测得教室内空气中氧气的体积分数为_______(用V1、V2、V3表示)。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第6讲 我们周围的空气 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1.了解空气的主要成分。 2.了解氧气、氮气、稀有气体的主要用途，初步认识性质和用途的关系。 3.初步认识纯净物和混合物。 4.初步了解空气污染的危害和治理。 预习重点 测定空气中氧气含量的实验原理和步骤。 预习难点 能区分纯净物和混合物。 情｜境｜启｜思 同学们，我们生活的地球表面有一层厚厚的空气，你可能已经知道它的成分，但你知道各成分的含量是多少吗？各种成分又有哪些用途呢？ 深｜研｜精｜炼 知识点01 空气的组成 1. 空气成分的发现 （1）法国化学家拉瓦锡研究了空气的成分，得出了空气由氧气和氮气组成的结论。 （2）拉瓦锡测定空气成分的实验 实验装置 实验现象 实验结论 一部分银白色的液态汞变成红色粉末，容器里空气的体积大约减少了1/5。 空气由氧气和氮气组成， 其中氧气约占空气总体积的1/5。 2. 红磷燃烧测定空气中氧气的含量 （1） 实验原理：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，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减小的氧气的体积。红磷燃烧的文字表达式：磷+ 氧气五氧化二磷。 （2）实验现象：红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量；冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升，约占水面上方空间的1/5。 （3）实验结论： ①氧气约占空气总体积的1/5。 ②剩余气体（氮气）的性质： 物理性质：无色无味的气体，难溶于水；化学性质：不能燃烧也不支持燃烧。 （4）实验误差分析： 结果小于1/5，原因可能是：①装置漏气；②红磷量不足；③未冷却到室温就打开弹簧夹。 结果大于1/5，原因可能是：①弹簧没有夹紧；②插入燃烧匙太慢。 【特别提醒】测定空气中氧气含量的装置有多种，但原理都是利用物质消耗氧气使密闭容器内压强减小。 3. 空气的组成 空气的成分 氮气N2 氧气O2 稀有气体 二氧化碳CO2 其他气体 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 【特别提醒】空气中各成分的含量是体积分数而不是质量分数。空气中各成分的含量一般来说是比较固定的，但不是一成不变的。 【例1】下图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。下列说法中不正确的是 A．实验时红磷需足量 B．点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管 C．红磷熄灭后立刻打开弹簧夹 D．实验后的集气瓶中气体不支持燃烧 【答案】C 【解析】A、实验时红磷一定要足量，以完全消耗装置内的氧气，使实验结果准确，说法正确； B、点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管，以防止装置漏气，测定结果不准确，说法正确； C、红磷熄灭后立刻打开弹簧夹，此时剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，占据了部分水的体积，会导致结果偏小，说法错误； D、实验后，集气瓶中氧气被消耗，剩余的气体无法再支持红磷燃烧，说法正确。 故选C。 【即练1】空气中体积分数最大的气体是 A．氮气 B．氧气 C．氦气 D．二氧化碳 【答案】A 【解析】空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占78%、氧气大约占21%、稀有气体大约占0.94%、二氧化碳大约占0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%；故空气中体积分数最大的气体是氮气。 故选A。 【即练2】借鉴科学家的智慧，测定空气中氧气含量装置如下图，以下说法正确的是 A．图1：曲颈甑内液态汞表面产生黑色粉末 B．图2：图中的红磷可以换成木炭也可以达到目的 C．红磷相较于汞有反应更快且无毒的优点 D．原理：物质与氧气反应，装置内压强变大，液体倒吸 【答案】C 【解析】A、图1中，曲颈甑内的液态汞会和空气中的氧气发生反应，生成红色的氧化汞粉末，故选项说法错误； B、木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置内压强几乎不变，无法测定空气中氧气含量，故选项说法错误； C、汞有毒且反应速率慢，红磷无毒、反应速率更快，故选项说法正确； D、这个实验的原理是物质和氧气发生反应，消耗掉装置内的氧气，使装置内的压强变小，外界的大气压会将液体压入装置内，而不是压强变大，故选项说法错误。 故选C。 知识点02 物质的分类——混合物、纯净物 1. 混合物 由两种或两种以上的物质混合而成的物质，如空气、糖水、食盐水等。组成混合物的各种成分保持着它们各自的性质。 2. 纯净物 只由一种物质组成的物质。纯净物可以用化学符号来表示。如氧气可表示为O2，二氧化碳可表示为CO2等。 【特别提醒】判断一种物质是纯净物还是混合物，关键是看这种物质由几种物质组成，不能被名称误导。如洁净的空气、澄清石灰水属于混合物，冰水混合物属于纯净物。 【例2】日常生活中用到的各种“水”中，属于纯净物的是 A．蒸馏水 B．矿泉水 C．自来水 D．糖水 【答案】A 【解析】A、蒸馏水只由一种物质组成，属于纯净物，符合题意； B、矿泉水中含有水和矿物质，属于混合物，不符合题意； C、自来水中含有水和可溶性杂质，属于混合物，不符合题意； D、糖水中含有糖和水，属于混合物，不符合题意。 故选A。 【即练3】分类法是化学的重要方法：下列物质属于混合物的是 A．空气 B．冰水共存物 C．五氧化二磷 D．水银 【答案】A 【解析】空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物；冰水共存物中只含水，水银是汞的俗称，冰水共存物、五氧化二磷、水银均只由一种物质组成，属于纯净物，A正确。 【即练4】物质世界，缤纷多彩。下列物质属于混合物的是 A．洁净的海水 B．液氧 C．氧化铜 D．冰水混合物 【答案】A 【解析】A、洁净的海水只是去除了悬浮杂质，仍含有水、氯化钠、氯化镁等多种物质，属于混合物，正确； B、液氧是液态的氧气，仅含氧气一种物质，属于纯净物，错误； C、氧化铜仅含氧化铜一种物质，属于纯净物，错误； D、冰是固态的水，冰水混合物仅含水一种物质，属于纯净物，错误。 故选A。 知识点03 空气是一种宝贵的资源 1．氧气的性质和用途 性质 用途 能供给呼吸 潜水、登山、医疗急救等 支持燃烧 炼钢、气焊、航空航天、化工生产等 【特别提醒】任何事物都具有两面性。氧气有对人类活动有利的一面，也有对人类活动有害的一面。如氧气易导致食品变质；氧气是金属锈蚀的重要条件等。 2．氮气的性质和用途 性质 用途 在一定条件下可以发生反应 制造硝酸和氮肥 化学性质不活泼 用作保护气（焊接金属的保护气、食品包装中充氮气以防腐） 液氮的温度很低 医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术，超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能 3．稀有气体的性质和用途 稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡。它们都是没有颜色，没有气味的气体。 性质 用途 化学性质很不活泼 可用作保护气。其中氦气还因为密度远小于空气而用于填充探空气球 通电时能发出不同颜色的光 可制成多种用途的电光源，如航标灯、照明灯、霓虹灯等 液态氦的温度很低 制造低温环境 【例3】下列气体在通电条件下，能发生不同颜色的光并可用作电光源的是 A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【答案】D 【解析】A、氧气的主要用途为供给呼吸、支持燃烧，不符合要求； B、氮气化学性质稳定，常用作保护气、生产硝酸和氮肥的原料，不符合要求； C、二氧化碳可用于灭火、作气体肥料、干冰用于人工降雨等，不符合要求； D、稀有气体化学性质极不活泼，通电时会发出不同颜色的光，可制成霓虹灯、航标灯等多种电光源，符合要求。 故选D。 【即练5】食品包装袋内充入某气体可避免食物因氧化而变质，该气体是 A． B． C． D． 【答案】B 【解析】A、具有氧化性，会直接参与食物的氧化反应加速变质，错误； B、常温下化学性质极不活泼，几乎不与其他物质反应，无毒且空气中占比高易制取，是食品防腐防氧化的常用填充气，正确； C、属于易燃易爆气体，安全性极差，错误； D、虽能抑制细菌繁殖，但成本高于氮气，且易和食物中的水分反应生成碳酸影响风味，不是该用途的常规选择，错误。 故选B。 【即练6】空气是一种宝贵的资源，下列关于空气中各个成分的性质与用途对应不正确的是 A．性质：氧气能供给呼吸，用途：氧气用于气割气焊 B．性质：氮气化学性质不活泼，用途：氮气作保护气 C．性质：稀有气体通电能发光，用途：稀有气体用于电光源 D．性质：氦气密度比空气小且化学性质不活泼，用途：氦气用于探空气球 【答案】A 【解析】A、氧气用于气割气焊是利用其助燃性，与能供给呼吸无关，故选项对应不正确； B、氮气化学性质不活泼，不易和其他物质发生反应，可作保护气，故选项对应正确； C、稀有气体通电能发出不同颜色的光，可用于制作霓虹灯等电光源，故选项对应正确； D、氦气密度比空气小，且化学性质不活泼，适合填充探空气球，故选项对应正确； 故选A。 知识点04 保护大气环境 1． 空气污染 （1）造成空气污染的原因：如燃料燃烧、工厂废气排放、汽车尾气排放等。 （2）空气污染的危害： ①严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡； ②全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等。 2． 空气的污染物及来源 （1）污染物 ①有害气体：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮和臭氧等。 ②烟尘：可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）。 （2）污染源 ①燃料燃烧→烟尘、二氧化硫、一氧化碳。 ②工厂废气→多种有害气体。 ③汽车尾气→一氧化碳、二氧化氮。 【特别提醒】全球气候变暖主要是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；酸雨主要是由工业排放的二氧化硫、二氧化氮等气体引起的。 3． 防治措施 （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． 空气质量指数日报 （1）主要内容包括“空气质量指数”“首要污染物”“空气质量指数类别”等。 （2）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、细颗粒物和臭氧等。 【特别提醒】空气质量指数越大，空气质量指数级别就越高，空气质量就越差。 【例4】微型空气质量“检测站”主要通过传感器来检测空气污染物的浓度。下列不属于空气污染物的是 A．二氧化氮 B．二氧化碳 C．臭氧 D．PM2.5 【答案】B 【解析】A、二氧化氮能与水反应生成酸性物质，导致酸雨的发生，属于空气污染物； B、二氧化碳是空气的正常组成成分，虽然过量会加剧温室效应，但不属于空气污染物； C、臭氧具有强氧化性，属于有害气体，属于空气污染物； D、PM2.5是细颗粒物，会导致雾霾等的发生，属于空气污染物。 故选B。 【即练7】下列空气污染物中会形成酸雨的气体是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】二氧化硫和二氧化氮是形成酸雨的主要气体，PM10、CO、O3不能形成酸雨。 故选A。 【即练8】《中华人民共和国生态环境法典》的通过意味着我国生态环境保护开启了“法典化”时代。下列做法不利于生态环境保护的是 A．积极参与植树造林 B．加强环境监测 C．随意排放工业废气 D．推广使用绿色能源 【答案】C 【解析】A、植树造林可净化空气、保持水土，有利于生态环境保护，不符合题意； B、加强环境监测能及时发现、防控环境污染问题，有利于生态环境保护，不符合题意； C、随意排放工业废气会向大气中排放二氧化硫、氮氧化物等大量污染物，引发空气污染、酸雨等环境问题，不利于生态环境保护，符合题意； D、推广绿色能源可减少化石燃料使用，降低污染物排放，有利于生态环境保护，不符合题意。 故选C。 1．科学家通过“祝融号”火星车探测器测得火星表面大气成分(体积分数)如图所示，下列说法正确的是 A．火星大气中氮气的含量最高 B．火星大气属于纯净物 C．火星大气中二氧化碳的含量高于空气 D．火星大气不含稀有气体 【答案】C 【解析】A、由图中可知，火星大气中二氧化碳含量为95.3%，氮气含量为2.7%，二氧化碳含量高于氮气，所以火星大气中氮气的含量不是最高的。该选项错误，不符合题意； B、火星大气中含有二氧化碳、氮气、氩气、其他气体等多种物质，由多种物质组成的物质属于混合物，所以火星大气属于混合物。该选项错误，不符合题意； C、空气中二氧化碳的体积分数约为0.03%，火星大气中二氧化碳的体积分数为95.3%，火星大气中二氧化碳的含量高于空气。该选项正确，符合题意； D、图中显示火星大气中含有1.6%的氩气，氩气属于稀有气体，所以火星大气含稀有气体。该选项错误，不符合题意。 故选C。 2．为防治大气污染，下列做法不可行的是 A．加强扬尘管控 B．使用清洁能源 C．直接排放工业废气 D．加强大气质量监测 【答案】C 【解析】A、加强扬尘管控，可以减少空气污染，保护环境，不符合题意； B、使用清洁能源，可以减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，保护环境，不符合题意； C、直接排放工业废气，会污染空气，符合题意； D、加强大气质量监测，可以减少空气污染，保护环境，不符合题意。 故选C。 3．利用微型空气质量“检测站”(如图)可以监测空气质量状况。下列有关说法错误的是 A．太阳能板可以将光能转化为电能 B．污染物传感器主要用于测定CO2的含量 C．气象参数传感器能够测定空气的温度、湿度等 D．利用该种设备可实时监测不同地方的空气质量状况 【答案】B 【解析】A、太阳能板工作时可将光能转化为电能，说法正确； B、污染物传感器主要监测空气污染物，空气污染物包括一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、可吸入颗粒物、细颗粒物，CO2不是空气污染物（虽会导致温室效应，但通常不列入空气质量污染物监测范畴），该传感器不是用于测定CO2含量，说法错误； C、气象参数传感器可测定空气温度、湿度等气象参数，说法正确； D、微型空气质量 “检测站” 可在不同地方布置，实时监测空气质量，说法正确。 故选B。 4．空气是一种重要的资源，其中各成分均具有非常重要的用途。氮气是空气中含量最多的气体，下列关于氮气的用途错误的是 A．可用作焊接金属的保护气 B．可用于制作多种用途的电光源 C．液氮用于低温超导研究 D．制造硝酸的重要原料 【答案】B 【解析】A、氮气的化学性质稳定，可用作焊接金属的保护气，故A正确； B、稀有气体通电会发出不同颜色的光，可用于制作多种用途的电光源，氮气不能用于制作多种用途的电光源，故B错误； C、液氮汽化吸热，可制造低温环境，可以用于低温超导研究，故C正确； D、氮气中含有氮元素，可以作为制造硝酸的重要原料，故D正确。 故选B。 5．兴趣小组利用氧气传感器检测足量红磷在空气中燃烧时氧气的含量，结果如图所示。下列说法正确的是 A．空气中氧气的质量分数为21% B．燃烧时，容器内产生大量白雾 C．恢复至室温，容器内压强比燃烧前小 D．红磷燃烧将容器内的氧气全部消耗 【答案】C 【解析】A、空气中氧气的体积分数约为21%，不是质量分数，该说法错误； B、红磷燃烧产生大量白烟，不是白雾，该说法错误； C、红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，恢复至室温，容器内气体减少，压强比燃烧前小，该说法正确； D、由图可知，红磷燃烧后容器内还有氧气剩余，没有将氧气全部消耗，该说法错误。 故选C。 6． 人体吸入的空气质量对健康至关重要。 空气质量分级标准 空气质量指数(AQI) 0～50 51～100 101～150 151～200 201～300 300以上 空气质量指数级别(类别) 一级 (优) 二级 (良) 三级 (轻度污染) 四级 (中度污染) 五级 (重度污染) 六级 (严重污染) （1）当日空气污染物中含量最高的是_________，空气质量级别为_________。 （2）请选择其中一种污染物：___________，并列举其来源_________。 （3）下列行为会增加空气中颗粒物的是_________(填字母)。 A．焚烧落叶   B．治理工地扬尘 C．汽车尾气的排放   D．燃放烟花爆竹 （4）改善空气质量需要全民行动，作为中学生你能做的一件事是_________。 【答案】（1）03 二级 （2）二氧化硫 化石燃料的燃烧 （3）ACD （4）植树造林 【解析】（1）通过分析表中的数据可知，当日空气污染物中含量最高的是O3，对应的空气质量级别为二级，故填O3；二级； （2）表中污染物有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、PM10、PM2.5，任写一种，如：二氧化硫（或一氧化碳、PM10、PM2.5），来源都是化石燃料的燃烧；故填二氧化硫（二氧化氮、一氧化碳、PM10、PM2.5）；化石燃料燃烧； （3）可以增加空气中颗粒物的行为：焚烧落叶、汽车尾气的排放、燃放烟花爆竹，故填ACD； （4）作为初中生，为保护空气提出合理可行的建议是植树造林，故填植树造林。 7．世间万物种类繁多，但宏观上根据组成可将物质进行分类。 （1）物质分类：纯净物和混合物属于如图关系中的________关系。 （2）以下物质属于混合物的有___________(填序号)。 ①洁净的空气；②冰水混合物；③四氧化三铁；④液氧；⑤二氧化碳；⑥75%的医用酒精 （3）下列四组物质中，均有一种与其他三种所属类别不同，请在下列横线上填写出这种物质的名称： 氧气、氦气、二氧化碳、稀有气体：___________； 井水、自来水、蒸馏水、食盐水：___________。 【答案】（1）并列 （2）①⑥ （3）稀有气体 蒸馏水 【解析】（1）物质可以分为纯净物和混合物，混合物是由两种或两种以上物质混合而成，纯净物由一种物质组成；纯净物和混合物属于并列关系； （2）①洁净的空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物； ②冰是固态的水，冰水混合物是由水一种物质组成的，属于纯净物； ③四氧化三铁是由一种物质组成的，属于纯净物； ④液氧是液态的氧气，是由氧气一种物质组成，属于纯净物； ⑤二氧化碳由一种物质组成，属于纯净物； ⑥75%的医用酒精由酒精和水两种物质组成，属于混合物； 故其中属于混合物的是①⑥； （3）氧气、氦气、二氧化碳中均只含一种物质，属于纯净物，稀有气体中含有氦气、压强等多种物质，属于混合物，则稀有气体与其他三种不同； 井水、自来水、食盐水中均含有水和其他溶于水的物质，属于混合物，蒸馏水只含有水一种物质，为纯水，属于纯净物，则蒸馏水与其他三种不同。 8．空气是一种宝贵的自然资源，我们应该珍惜和保护。 （1）如图是空气中一些气体的用途： 其中属于氧气用途的是______（填图中字母序号，下同），属于氮气用途的是______，属于稀有气体用途的是______。 （2）以下是国家关于空气污染指数与质量级别的对应关系表： 污染指数 50以下 51-100 101-150 150-200 201-300 300以上 质量级别 一级 二级 三级 四级 五级 六级 ①计入空气污染指数的有害气体和烟尘除了可吸入颗粒物外，还包括______（填序号）。 A．二氧化碳 B．二氧化硫 C．一氧化碳 D．二氧化氮 E．臭氧 ②下列治理空气污染的措施中，错误的是______（填序号）。 A．提倡绿色出行，发展公共交通 B．植树造林 C．将化工厂烟囱建高后排放废气 D．加强大气监测 【答案】（1）A C B （2）BCDE C 【解析】（1）氧气可以供给呼吸，可用于潜水，故选A； 液氮汽化吸热，可制造低温环境，可用于冷藏血液；氮气化学性质不活泼，可用作保护气，用于食品防腐，故选：C； 稀有气体通电会发出不同颜色的光，可用于填充霓虹灯，故选B； （2）①计入空气污染指数的有害气体和烟尘除了可吸入颗粒物外，二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧，二氧化碳是空气的成分之一，不属于空气污染物，故选：BCDE； ② A、提倡绿色出行，发展公共交通，可以减少私家车的使用，减少污染，有利于治理空气污染，不符合题意； B、植树造林，可以净化空气，减少污染，有利于治理空气污染，不符合题意； C、将化工厂烟囱建高后排放废气，并不能减少污染物的排放，不利于治理空气污染，符合题意； D、加强大气监测，有利于治理空气污染，不符合题意； 故选：C。 9．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．相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比； 2．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1/5。 （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）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 汞与氧气反应消耗氧气，钟罩内气体减少，压强减小 （2）④①③② （3）氮气 （4）反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀 （5）红磷燃烧放热，装置中的气体受热体积膨胀，压强增大 19.37% （6）铜粉 【解析】（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汞液面上升，故填汞液面上升； 实验中，汞与氧气反应消耗氧气，钟罩内气体减少，压强减小，在大气压的作用下，玻璃钟罩内的汞液面上升，故填汞与氧气反应消耗氧气，钟罩内气体减少，压强减小。 （2）利用图2装置测空气里氧气含量，实验步骤是在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份，然后弹簧夹夹紧胶皮管，再点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子，最后红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，故填④①③②。 （3）实验中，红磷然后消耗氧气，生成五氧化二磷固体粉末，则实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是氮气，故填氮气。 （4）图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀，测定氧气的体积分数增大一些，故填反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀。 （5）图5中BC段压强增大，原因是红磷燃烧放热，装置中的气体受热体积膨胀，压强增大，故填红磷燃烧放热，装置中的气体受热体积膨胀，压强增大； 相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比，相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比，则白磷消耗的氧气占空气体积的百分数=×100%≈19.37%，故填19.37%。 （6）铜在加热的条件下与空气中的氧气反应生成氧化铜固体，氧化铜不会污染空气，所以可以用铜粉代替汞或白磷，故填铜粉。 10．小明认为教室内空气中氧气含量比室外低，于是想用红磷测定教室内空气中氧气的体积分数。老师告诉他，足量的红磷燃烧并不能耗尽空气中的氧气，建议用一氧化氮气体代替红磷进行实验。 在老师的指导下，小明进行如图所示实验：用注射器获取V1毫升教室内的空气，通过导管缓缓地全部推入量筒，与量筒内足量的V2毫升一氧化氮气体混合，待充分反应后，读出量筒中剩余气体体积为V3毫升。 【说明】①V1、V2、V3都是在与教室气温、气压相同的状态下测得。 ②一氧化氮难溶于水，也不与水反应。 ③同温同压下，在氢氧化钠溶液参与下，4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应，且产物能完全被溶液吸收。 根据上述实验，回答下列问题： （1）小明用气密性良好的注射器，获取V1毫升教室内空气的具体操作是_______。 （2）实验测得教室内空气中氧气的体积分数为_______(用V1、V2、V3表示)。 【答案】（1）在教室外，将注射器活塞推到底，将注射器拿到教室，再拉动活塞至刻度为V1毫升处并密封 （2） 【解析】（1）用气密性良好的注射器，获取V1毫升教室内空气的具体操作是：在教室外，将注射器活塞推到底，将注射器拿到教室，再拉动活塞至刻度为V1毫升处并密封； （2）反应前装置内气体的总体积为（V1+V2）毫升，充分反应后，剩余气体的体积为V3毫升，则消耗气体的总体积为（V1+V2-V3）毫升，由题干可知，同温同压下，在氢氧化钠溶液参与下，4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应，且产物能完全被溶液吸收，则消耗一氧化氮和氧气的体积比4:3，则消耗氧气的体积为，由此可得教室内空气中氧气的体积分数为：。 2 / 14 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