4.1 空气的组成(讲义)化学新教材鲁教版九年级上册
2026-08-28
|
2份
|
72页
|
5人阅读
|
0人下载
精品
摘要:
本讲义聚焦“我们周围的空气”核心内容,系统梳理空气组成(体积分数、拉瓦锡实验)、氧气含量测定(铜粉加热与红磷燃烧实验,含误差分析及药品选择)、空气成分性质与用途(氧气、氮气、稀有气体,工业制氧)及空气质量(污染物、防治措施),形成从定量认识到实验探究再到资源利用与环保的连贯学习支架。
该资料突出科学探究与实践,通过实验误差分析及改进(如密闭体系减少误差)培养科学思维,结合工业制氧、空气质量报告等实例渗透科学态度与责任。课中辅助实验教学,课后随学随练与题型示例助力学生查漏补缺,强化知识应用。
内容正文:
第四单元
我们周围的空气
第一节 空气的组成
课标要点
1.知道空气属于混合物,记住空气中氮气 (N₂)、氧气 (O₂)、稀有气体、二氧化碳 (CO₂) 等成分的体积分数;了解拉瓦锡定量研究空气成分的实验原理、现象与实验结论。
2.掌握测定空气中氧气含量的实验原理(铜粉加热、红磷燃烧两套装置),能描述实验操作、实验现象,会分析造成实验结果偏大、偏小的各类误差原因,理解药品选择的原则。
3.认识氧气、氮气、稀有气体的主要物理、化学性质,能够结合性质说出对应的生产生活用途;知道工业分离液态空气法制取氧气的原理,能判断该变化属于物理变化。
4.了解空气质量报告的基本内容,知道计入空气污染指数的污染物,分清温室气体 CO₂不属于空气污染物;能够说出空气污染的危害与简单的防治措施,树立保护空气的环保意识。
学习重难点
重点:
空气的成分、体积分数及各成分的性质与用途;测定空气中氧气含量的实验原理、操作要点。
难点:
空气中氧气含量测定的误差分析与实验改进;空气各成分的性质对比
知识点 定量认识空气的组成(重点)
1. 空气的成分(体积分数)
空气是多种气体组成的 ,各成分的体积分数相对 (注意:是 ,不是 )。
成分
化学式
体积分数
简单说明
图示
氮气
约
空气中含量最高,化学性质
氧气
约
供给 、支持燃烧
稀有气体 (氩为主)
、He、Ne 等
0.934%
化学性质极
二氧化碳
0.038%
植物 原料
其他气体和杂质
—
0.002%
水蒸气、微量杂质气体
记忆口诀:氮七八,氧二一,零点九四是稀气;零点零三碳气,零零二是杂气;体积分数要记清,莫把质量混一起。
2. 拉瓦锡测定空气成分实验
二百多年前法国化学家 ,首次用定量实验研究空气,推翻 “空气是单一物质” 的旧观点。
实验原理
汞 (Hg) 在密闭容器中加热,汞与氧气反应生成固体氧化汞 (HgO),消耗容器内 ,内部压强 ;再将氧化汞加强热,又重新分解得到汞和氧气。
实验操作
①密闭曲颈甑中加入汞,连续加热 12 天;
②收集生成红色粉末,单独高温加热。
实验现象
①银白色液态汞表面生成 ;容器内气体体积大约减少 ;剩余气体 支持燃烧。
②红色粉末受热又变回银白色汞,放出气体,放出气体体积 之前减少的气体体积。
实验结论
①空气不是单一物质,是 ;
②空气中氧气的体积约占空气总体积的 ;
③剩余 4/5 气体主要为 ,化学性质 。
注意:汞有毒,实验室不使用汞做该实验。
3. 实验室测定空气中氧气的含量
(1)药品选择原则
①药品只与氧气反应,不与氮气、稀有气体等其他成分反应;
②反应后的生成物必须是 ,不能生成气体,否则装置内外无法形成 ;
③反应条件在实验室条件下可以实现。
❌不能选用:木炭、硫(燃烧生成 );铁丝(空气中 )。
(2)实验一:铜粉加热测定空气中氧气含量
符号表达式
装置图
实验装置
硬质玻璃管、铜粉、两个注射器、小气球、酒精灯
操作要点
①铜粉 ,保证把氧气完全耗尽;
②加热过程 注射器活塞,使空气流动,让氧气充分和铜粉接触;
③气球 ,防止橡胶塞被顶开;
④反应结束,必须 ,再读数。
实验现象
红色铜粉逐渐变为 ;注射器内空气体积减少约 。
实验结论
氧气约占空气总体积的 。
(3)实验二:红磷燃烧测定空气中氧气含量
符号表达式
装置图
实验装置
集气瓶、燃烧匙、弹簧夹、导管、烧杯、水
操作要点
①先检查装置 ;红磷必须 ;
②弹簧夹夹紧橡胶管;点燃红磷后迅速伸入集气瓶并塞紧橡胶塞;
③完全 ,再打开弹簧夹;
④集气瓶底部预先放 ,吸收有毒的五氧化二磷,同时防止 。
实验现象
红磷燃烧,产生大量 ,放出热量;冷却后打开弹簧夹,烧杯中的水流入集气瓶,进入水的体积约占集气瓶内空气总体积 。
实验结论
氧气约占空气总体积的 ;剩余气体(主要 N₂) 于水,不燃烧也 燃烧。
⚠区分烟和雾:烟是 ;雾是 。红磷燃烧产生白烟,不能写白雾。
4. 两套实验误差分析
实验
结果偏小(<1/5)原因
结果偏大(>1/5)原因
铜粉加热实验
①铜粉 ,氧气没有完全消耗;
②装置 ,漏气;
③没有 就读数;
④加热时间 ,氧气未反应完
①加热推拉活塞 ,装置内空气向外逸出;
②气球中残留气体没有全部挤入注射器就读数
红磷燃烧实验
①红磷量 ,氧气未耗尽;
②装置 ;
③未冷却至室温打开弹簧夹;
④导管内没有预先装满水
①点燃红磷伸入集气瓶 ,瓶内受热空气逸出;
②弹簧夹 ,燃烧时瓶内气体从导管跑出
特别提醒
1.实验测得是体积分数,不是质量分数;氧气质量分数略大于 21%。
2.红磷实验剩余气体主要是氮气,实验间接证明氮气:难溶于水,不能燃烧,不支持燃烧。
3.两个实验都必须在密闭体系中进行,一旦漏气,实验数据全部失效。
易错提醒
易错点 1:空气中氧气体积分数约为 21%,指的是质量分数
辨析:错误。21% 是体积分数,即每 100 体积空气,含有 21 体积氧气。因为氧气密度大于氮气,质量分数大约 23%,不等于 21%,考试经常在这里设置陷阱。
易错点 2:红磷燃烧产生大量白雾
辨析:错误。五氧化二磷 (P₂O₅) 是白色固体小颗粒,现象描述是 “大量白烟”;雾是液态小液滴,二者概念不能混淆。
易错点 3:木炭可以替代红磷测定空气中氧气含量
辨析:错误。木炭和氧气反应生成二氧化碳气体 C + O₂ CO₂,装置内部压强几乎不变,水不会流入集气瓶,无法测定氧气体积。测定实验生成物必须是固体。
教材延伸
1.拉瓦锡实验的科学意义
在拉瓦锡之前,人们认为燃烧是物质释放 “燃素”;拉瓦锡通过定量密闭实验,证明燃烧是物质与空气中氧气发生反应,推翻燃素学说,开启近代化学定量研究的时代。
2.大气的演变历史
原始地球几乎没有氧气;海洋藻类植物出现,不断进行光合作用释放氧气,经过亿万年演化,才形成现在的大气组成。人类化石燃料大量燃烧,正在改变 CO₂的浓度,加剧温室效应。
随学随练
1.用来测定空气成分的方法有很多,小梅用如下图所示的简易装置来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中,正确的是
A.使用红磷的量多或少,都不会影响实验结果
B.燃烧足够的红磷可使进入钟罩的水占钟罩容器的4/5
C.红磷停止燃烧后,立即观察记录水进入钟罩的刻度
D.红磷燃烧消耗空气中的氧气,使钟罩内压强下降,水面上升
2.实验是科学探究的重要方法,如图是测定空气中氧气含量实验的装置图(装置的气密性良好),请结合图示回答有关问题。
(1)硬质玻璃管内发生反应的实验现象是 。该反应的文字表达式是 。
(2)根据下表提供的实验数据,完成下表。
硬质玻璃管中空气的体积
反应前注射器中空气体积
反应后注射器中气体体积
实验测得空气中氧气的体积分数
(3)测定空气成分中氧气含量的实验,为我们提供了研究“混合物中某成分含量”的一种思路,该思路是 。
知识点 空气是一种重要的资源
1. 工业制取氧气:分离液态空气法
流程
空气 → 压缩 → 空气 → → 各成分分离
先通过 将空气 ,再利用 差异逐步分离
分离顺序
(-196℃)→ → 氧气(-183℃)
沸点 的气体越先汽化,因此 先分离, 后分离
原理
利用空气中各成分的 不同
无新物质生成,仅状态变化,属于 变化
与电解水制氧对比
1.分离液态空气法:能耗低、适合大量生产、物理变化
2.电解水制氧:能耗高、产量低、化学变化(生成 H2和 O2)
工业上优先采用分离液态空气法制备氧气
2. 空气各成分性质与用途(性质决定用途)
物质
化学式
主要性质
用途
氧气
O₂
供给 ; (支持燃烧,本身不可燃)
医疗急救、潜水登山;炼钢、气焊气割、航天助燃剂
氮气
N₂
常温化学性质 ;液氮汽化
;一定条件可以合成含氮化合物
食品充氮 、焊接保护气;液氮冷冻麻醉;生产氮肥、硝酸
稀有气体
He、Ne、Ar 等
化学性质极 ;通电可以发出
;氦气密度很小、不可燃
焊接 、灯泡 ;霓虹灯、航标灯;氦气填充
特别提醒
1.氧气具有助燃性,不具有可燃性,不能作燃料。
2.稀有气体通电发光属于物理性质;用作保护气利用化学性质极不活泼。
3.分离液态空气得到的氧气依旧是混合物,含有少量杂质气体。
易错提醒
易错点 1:分离液态空气制氧气,属于分解反应,化学变化
辨析:错误。只是利用沸点不同分离混合物,没有新物质生成,属于物理变化,不属于化学反应,更不是分解反应。
易错点 2:稀有气体化学性质稳定,任何条件下都不能发生化学反应
辨析:错误。稀有气体 “极不活泼”,不是绝对不反应;在高温高压特殊条件,氙气等稀有气体可以和氟气发生化学反应。
易错点 3:氦气充气球,利用氦气化学性质稳定
辨析:错误。氦气充探空气球,主要利用密度远小于空气(物理性质);化学性质稳定只是附加安全优势,防止爆炸。
教材延伸
1.液氮的低温应用
常压液氮温度 - 196℃,是非常廉价的超低温制冷剂。医疗冷冻手术、保存胚胎菌种、食品速冻都大量使用液氮。速冻食品快速降温,锁住营养,减少细胞破坏。
2.稀有气体小知识
氦气:除氢气外密度最小气体,不会燃烧爆炸,替代氢气充气球;氙气发光极强,被称为人造小太阳,用于探照灯;氩气最常用,焊接不锈钢作保护气隔绝氧气,防止高温金属氧化。
随学随练
1.空气是一种宝贵的资源,下列有关空气及其成分的说法不正确的是
A.液态空气中含有氧分子
B.可以用于工业合成氨
C.稀有气体通电发出不同颜色的光,可制作电光源
D.会造成酸雨
2.空气是一种宝贵的资源,下列有关空气的说法正确的是
A.稀有气体在通电时能发光,可制成霓虹灯
B.空气中含有氧气,氧气的质量分数约为21%
C.空气中氮气的化学性质较活泼,可用作保护气
D.目前计入空气污染指数的有害气体有二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳等
知识点 关注空气质量
1. 不同环境二氧化碳含量的对比实验
实验目的
探究不同气体样本中二氧化碳含量的差异
实验准备
利用课余时间,用塑料矿泉水瓶收集至少 2 种气体样本,如清晨公园或树林中的空气、人流密集商场中的空气、空旷操场中的空气、教室中的空气等,留作课堂实验时使用
注意事项
收集气体样本的过程中一定要注意安全,切不可使自己置身于危险中
实验原理
CO₂可以使 ;相同条件下,二氧化碳浓度 ,浑浊现象越
控制变量
石灰水体积、通入气体时间速率全部
实验现象
人员密集密闭教室中石灰水浑浊 ;室外公园树林中几乎
实验结论
的环境,二氧化碳浓度
2. 空气质量报告
城市
空气质量指数
首要污染物
空气质量指数级别
空气质量指数类别
A
22
—
一级
优
B
335
PM10
六级
严重污染
C
66
O₃
二级
良
(1)AQI(空气质量指数):数值 ,污染 ,对人体伤害越大。
(2)分级:0‑50 ;51‑100 良;101‑150 轻度污染;151‑200 污染;201‑300 污染;大于 300 严重污染。
(3)首要污染物:对本次空气污染 的物质。
3. 计入空气质量评价的污染物
可吸入颗粒物 PM10、细颗粒物 PM2.5。
❗二氧化碳 (CO₂) 会造成 ,但 空气污染物。
污染物
来源
主要危害
SO₂
燃煤、冶炼工厂
形成 ,损伤呼吸道,腐蚀建筑
NO₂
机动车尾气、工厂废气
、刺激呼吸道,形成光化学烟雾
CO
燃料不完全燃烧
剧毒,和 结合使人缺氧中毒
PM2.5
燃煤、尾气二次转化
雾霾元凶,进入血液,伤害心肺
4.空气污染防治措施
治理分类
防治措施
工业污染防治
工业废气 后排放,改进生产工艺,关停高污染工厂。
交通尾气防治
推广 ,加装尾气净化装置,倡导 。
生活污染防治
禁止露天焚烧杂物、秸秆,严控烟花爆竹,推广 。
生态绿化防治
、增加绿化,利用植被吸附粉尘、净化空气。
政策与管理防治
加强空气监测与环保监管,普及环保知识,提升环保意识。
特别提醒
1.PM2.5 粒径小于等于 2.5 微米,可以穿透肺泡进入血液循环,对人体伤害远大于 PM10。
2.酸雨形成:空气中 SO₂、NO₂溶于雨水,雨水 pH 小于 5.6;CO₂溶于雨水会生成碳酸,但是不会造成酸雨。
易错提醒
易错点 1:二氧化碳属于空气污染物
辨析:错误。CO₂是空气原有成分,植物光合作用原料,不属于空气污染物;含量过高造成温室效应属于全球气候环境问题,不是空气污染。
易错点 2:AQI 指数越高,空气质量越好
辨析:错误。AQI 数值越高,污染物浓度越高,污染越严重,空气质量越差。
易错点 3:雾霾仅仅影响能见度,对人体健康没有危害
辨析:错误。雾霾中大量 PM2.5 可以进入呼吸系统、血液,诱发哮喘、心血管疾病,老人儿童需要减少外出。
教材延伸
1.酸雨的危害
酸雨腐蚀大理石雕像、钢铁桥梁;酸化土壤、湖泊,造成鱼类死亡,农作物减产。工厂燃煤安装脱硫设备,减少二氧化硫排放,是治理酸雨核心手段。
2.室内空气质量
人类大部分时间在室内。装修释放甲醛、厨房油烟、密闭教室二氧化碳浓度升高,都会造成室内空气污染;经常开窗通风是最简单有效的改善手段。
3.光化学烟雾
汽车排放氮氧化物和挥发性有机物,阳光照射发生复杂反应,生成臭氧等刺激性有毒物质,形成光化学烟雾,刺激眼睛呼吸道,大城市需要严控机动车尾气。
随学随练
1.下列各组气体中,都是污染空气的有害气体是
A.二氧化硫、氮气、二氧化氮 B.二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳
C.一氧化碳、甲烷、氢气 D.二氧化碳、一氧化碳、氮气
2.下表为某日我国部分城市的空气质量日报,根据表中内容填空。
城市
首要污染物
空气污染指数
空气质量级别及空气质量状况
甲
—
34
Ⅰ优
乙
可吸入颗粒物
86
Ⅱ良
丙
二氧化硫
97
Ⅱ良
丁
可吸入颗粒物
119
Ⅲ轻微污染
(1)当日空气质量最好的城市是 (填城市名称)。
(2)当日影响以上城市空气质量的首要污染物是 。
(3)为防治空气污染,保护美丽的蓝色天空,你有什么好的建议? (一条即可)。
拓展 空气中氧气含量测定实验的改进与创新
实验装置
实验操作
改进说明
在硬质玻璃管中加入足量铜粉,连接两侧装有空气的注射器;用酒精灯加热铜粉部位,交替推动两侧注射器活塞;反应结束后停止加热,待装置冷却至室温,读取注射器内气体体积。
全程为密闭体系,无空气逸出,实验误差小;反应生成固体氧化铜,无有毒白烟排放,绿色环保;借助注射器刻度可精准测量气体体积,数据更准确。
检查装置气密性,向集气瓶中加入少量水,将足量白磷放在燃烧匙内,塞紧瓶塞并连接注射器;用放大镜聚光照射白磷将其引燃;待白磷熄灭、装置完全冷却至室温,读取注射器活塞移动的体积。
无需开盖引燃药品,避免瓶内空气受热逸出,大幅减小实验误差;装置全程密闭,防止五氧化二磷逸散污染空气,更安全环保;无需明火伸入操作,步骤更简便。
活学活用
1.某课外活动小组在学习了课本“空气中氧气含量的测定”实验,知道生成物五氧化二磷不能随便排放到空气中,所以对该实验进行了改进:
在由两个注射器组成的密闭系统内共有空气,如图(玻璃管内气体体积忽略不计)。然后给装有红磷的玻璃管加热,同时交替推动两个注射器的活塞,至玻璃管内的红磷变成白烟,且较长时间内无进一步变化时停止,停止加热后,待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内。
请根据你对上述实验的理解,回答下列问题:
(1)实验结束后,注射器内的气体体积理论上应该减少约 。
(2)在实验的加热过程中,交替缓慢推动两个注射器的目的是 。
(3)上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法,你认为造成该实验不够精确的可能原因是 (写出其中一种)。
(4)红磷燃烧的实验现象是 。
(5)实验改进的目的是 。
2.某兴趣小组的同学分别设计了如图1和图2所示装置进行空气中氧气含量实验的探究:
【提示】白磷和红磷在空气中燃烧现象相同,产物也相同。
【实验1】按图1所示装置,用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。实验前在100mL集气瓶中加入10mL水。
(1)实验1中红磷燃烧的符号(或文字)表达式是 。
(2)红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开止水夹,水能倒吸入集气瓶的原因是 。
【实验2】按图2所示装置,利用放大镜聚焦太阳光,提高白磷的温度,用白磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
(3)实验前先检查图2装置的气密性:将注射器活塞往外拉,松开双手后,观察到 则气密性良好。接着在100mL集气瓶中加入10mL水,注射器中有20mL空气。按照图2装置进行实验(忽略导管内空气体积),获得的实验数据记录如下:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
注射器读数/mL
20.0
34.0
38.0
30.0
25.6
18.0
12.5
8.4
2.0
2.0
2.0
(4)根据图2实验过程和数据综合分析,实验开始一段时间注射器读数先变大的主要原因是 。
(5)根据图2实验过程和数据综合分析,计算该装置内空气中氧气的体积分数约为 (精确到0.1%),测量结果比实际值 (填“大”或“小”)。
题型 空气成分的判断
▌例1 我国空间站内将氧气与储备的其他气体以一定比例混合成“人造空气”(21%的氧气,78%的氮气,控制二氧化碳的含量低于0.7%)。下列说法正确的是
A.21%和78%指气体的质量分数
B.将带火星的木条放在“人造空气”中,木条燃烧更旺
C.可用红磷燃烧法测定“人造空气”中的氧气含量
D.“人造空气”与空气成分完全相同
解题贴士
•看到百分数,第一反应区分:体积分数还是质量分数。
•“洁净、干净” 不等于纯净物;只要含有多种物质就是混合物。
▌对点练1-1 空气是一种宝贵的资源,下列有关空气的说法正确的是
A.稀有气体在通电时能发光,可制成霓虹灯
B.空气中含有氧气,氧气的质量分数约为21%
C.空气中氮气化学性质较活泼,可用作食品防腐的保护气
D.目前计入空气污染指数的有害气体主要包括等
▌对点练1-2 下列有关空气的说法错误的是
A.空气是一种宝贵的资源
B.空气是一种混合物
C.空气中氮气的体积分数最大
D.空气中含有稀有气体不与任何物质发生反应
题型 空气中氧气含量测定实验分析
▌例2 如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,下列说法中不正确的是
A.红磷燃烧产生大量的白雾,火焰熄灭后立刻打开弹簧夹
B.实验时红磷一定要过量
C.实验前一定要检验装置的气密性
D.该实验证明空气中氧气的含量约占总体积的
解题贴士
1. 药品选择三原则:只与氧气反应、生成物为固体、实验室可实现;木炭、硫燃烧生成气体,绝对不能选用。
2. 误差速记:结果偏小找 “药品不足、装置漏气、未冷却至室温”;结果偏大找 “受热空气逸出、弹簧夹未夹紧”。
3. 实验可推导氮气性质:难溶于水、不能燃烧、不支持燃烧,这是实验延伸结论的高频考点。
▌对点练2-1 化学兴趣小组同学按如图所示装置测定空气中氧气的含量:选用容积30mL的试管作反应容器,将注射器活塞置于10mL刻度处,并将弹簧夹夹紧橡皮管。下列有关说法错误的是
A.实验前一定要检查装置气密性
B.加热后,红色固体逐渐变成黑色
C.装置冷却至室温,打开弹簧夹,注射器活塞应停留在2mL处
D.实验中铜粉一定要足量
▌对点练2-2 实验探究是科学探究的重要形式,请参与测定空气里氧气的含量探究活动并回答问题:
(1)A装置是人教版教材设计的“测量空气里氧气的含量”的实验装置,教材实验所需试剂是水和 (填物质名称),实验前向集气瓶内加入少量水后将水面上方空间准确分为 等分,该操作中一定要使用的仪器是刻度尺。
(2)小华用A装置测定的氧气含量偏低,可能的原因是 (一点即可)。
(3)A装置用于测量空气中氧气的含量,其实验原理用文字表达式表示为 。
(4)使用B装置进行实验时需交替缓慢推动两个注射器活塞的原因是 ,实验结束后移开酒精灯,恢复到室温后读数即可计算出氧气含量,B装置的优点是 (一点即可)。
题型 空气各成分性质与用途
▌例3 空气是人类赖以生存的物质基础,下列有关说法正确的是
A.医疗上可利用液氮进行冷冻治疗
B.空气中的氧气可用作燃料
C.二氧化碳在空气中含量越高越好
D.霓虹灯中的稀有气体是利用其化学性质
解题贴士
1. 性质决定用途,用途对应性质;氧气**助燃不可燃**,“氧气作燃料” 是高频易错点。
2. 区分性质类别:密度、沸点、通电发光属于物理性质;稳定性、助燃性、可燃性属于化学性质。
3. 稀有气体 “极不活泼”≠绝对不反应;作保护气利用化学性质,制霓虹灯利用物理性质。
▌对点练3-1 空气是由多种气体组成的混合物,是一种宝贵的自然资源。
(1)空气中稀有气体的体积分数大约为 。
(2)氧气具有可燃性常用作燃料,这种说法 (填“正确”或“不正确”)。
(3)因为氮气 ,所以充入食品包装袋内用于防腐。
(4)气态二氧化碳能被压缩成液态贮存在钢瓶中的原因是 (从分子及其运动的角度解释现象)
▌对点练3-2 空气是人类赖以生存的物质基础,下列有关说法正确的是
A.医疗上可利用液氮进行冷冻治疗
B.空气中的氧气可用作燃料
C.二氧化碳在空气中含量越高越好
D.霓虹灯中的稀有气体是利用其化学性质
题型 空气质量与环境保护
▌例4 )9月3日某市下了一场大雨,下表是该市连续两天的空气质量报告。下列说法错误的是
日期
污染物及污染指数
质量级别
一氧化碳
二氧化硫
二氧化氮
PM2.5
9月3日
21
84
31
25
二级
9月4日
20
23
12
11
一级
A.工厂通过加高烟囱直接排放废气能减少空气污染
B.造成该市空气污染的首要污染物是二氧化硫
C.9月4日的空气质量比9月3日好
D.雨后一氧化碳含量变化不大,说明一氧化碳难溶于水
解题贴士
1. 分清污染物与温室气体:SO₂、NO₂、CO、PM2.5 是空气污染物;CO₂是温室气体,不计入空气质量评价。
2. AQI 数值越大,污染级别越高,空气质量越差;“指数越高空气质量越好” 是常见错项。
3. 环保措施看合理性,“全面禁止、全部关停” 多为错;提倡源头减排、绿色出行、植树造林。
▌对点练4-1 如图是某地某天的空气质量状况。
主要污染物
空气质量指数
48
43
CO
0.8
77
15
50
(1)该地的空气质量指标是 ,空气质量指标类别是 。
(2)空气污染物中的首要污染物是 。在气体污染物中,属于单质的是 。
(3)中硫元素的化合价是 价。二氧化硫溶于水,与水反应生成亚硫酸,写成该反应的文字表达式 ,反应的基本类型属于 反应。
(4)一氧化碳和二氧化碳都是由碳氧元素组成的化合物,两者化学性质不同,原因是 。
▌对点练4-2 空气是人类生产活动的重要资源,请回答下列有关空气的问题:
(1)空气中 的体积含量大约占,氧气的体积含量大约占 。(填百分数)
(2)如表是某日我国部分地区的空气质量日报内容:
序号
城市
污染指数
首要污染物
空气质量级别
①
北京
103
可吸入颗粒物
III
②
呼和浩特
500
可吸入颗粒物
V
③
大庆
72
可吸入颗粒物
II
④
深圳
36
无
I
①当口空气质量状况最好的城市是(填序号) ,空气污染指数与空气质量级别之间的关系是 。
②人类需要洁净的空气。目前我国城市空气质量日报中的污染物不包括 。
A、可吸入颗粒物 B、一氧化碳 C、二氧化氮 D、氧气
③为改善空气质量,北京开展了“为首都多一个蓝天,我们每月少开一天车”的主题活动,下列说法正确的是 。
A、尾气不会对空气造成污染
B、每月少开一天车不会减少汽车尾气的排放
C、汽车尾气中含有的是污染物
D、“为首都多一个蓝天”是每个市民的职责
基础通关
1.(2026·福建漳州·模拟预测)发面时,酵母菌产生的有机酸会使面团变酸,可加入碳酸钠()来中和酸味,并使蒸出的馒头更加松软。有关碳酸钠在生活中的这一应用,下列说法正确的是
A.碳酸钠俗名小苏打 B.碳酸钠的水溶液呈碱性
C.碳酸钠与有机酸发生中和反应 D.为使馒头松软,应过量使用碳酸钠
2.(2026·山东潍坊·模拟预测)下列生活实践中涉及的化学解释错误的是
选项
劳动实践
化学解释
A
服用小苏打可治疗胃酸过多症
小苏打能与胃酸发生中和反应
B
用炉具清洗剂清洗油烟机
NaOH能与油污反应
C
用碳素墨水书写档案
常温下碳单质的化学性质稳定
D
用食醋除去水壶内的水垢
水垢与酸发生反应而溶解
A.A B.B C.C D.D
3.(2026年湖北武汉市初中学业水平考试化学试卷)碳及其化合物的转化关系如下图所示。图中“→”表示一种物质可以转化为另一种物质,部分反应物、生成物及反应条件已略去。下列说法正确的是
A.C与Fe2O3反应可实现转化①
B.Na2CO3与NaOH反应可实现转化②
C.Na2CO3可以用作治疗胃酸过多症的药剂
D.CO2和H2CO3均能使干燥的紫色石蕊纸花变红
4.(2026·陕西咸阳·模拟预测)物质的性质决定用途。下列有关物质的用途不正确的是
A.碳酸氢钠用于焙制糕点 B.氢氧化钠用于改良酸性土壤
C.氧气用于医疗急救 D.氮气用作食品保护气
5.(2026·河南平顶山·三模)实验课上,同学们对含有少量Na2CO3的NaCl进行如下探究。已知NaCl、Na2CO3的溶解度曲线如图所示,下列说法不正确的是
A.检验:用稀盐酸检验混合物中含有Na2CO3
B.除杂:用稀硫酸除去混合物中的Na2CO3
C.提纯:采用蒸发结晶的方法提纯NaCl
D.转化:用氯化钙溶液使Na2CO3转化为NaCl
6.(2026·广西玉林·二模)“果蔬洗盐”是一种果蔬清洁剂,其部分标签和主要成分的溶解度曲线如下所示。下列说法正确的是
×××果蔬洗盐
【配料】氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠
【净含量】350 g
【使用方法】1 kg常温水,添加15 g左右,果蔬浸入溶液中浸泡3分钟,捞出、清水冲洗
A.的溶解度大于NaCl的溶解度
B.20℃时,饱和溶液的溶质质量分数为9.6%
C.按标签中的配方配制溶液时,形成NaCl的饱和溶液
D.按照配方配制的溶液可以通过化学反应去除果蔬上的油性附着物
7.(2026·广东深圳·三模)以下关于某主题知识的归纳完全正确的一组是
A.化学与生活:打开汽水瓶盖,压强减小,气体溶解度会变大,所以汽水会喷出
B.物质的性质与用途:氢氧化钠具有吸水性,能干燥二氧化碳气体
C.物质、俗称与类别:纯碱————碱
D.化学与生产:用糯米制作米酒时发生了缓慢氧化反应
8.(25-26九年级下·湖南长沙·阶段检测)某校化学兴趣小组开展“调味品中的化学”实践活动。同学们找来白醋(含醋酸)、小苏打、食盐和食用碱()分别进行实验,探究它们的性质。下列有关说法正确的是
A.醋酸能使无色酚酞溶液变红 B.小苏打能用于治疗胃酸过多症
C.食用碱属于碱 D.食盐与白醋反应生成二氧化碳
9.(2026·湖北荆门·一模)某同学对碳酸氢钠的知识梳理如下,说法正确的有
①能用来治疗胃酸过多症
②碳酸氢钠属于碱
③受热易分解,可用于焙制糕点
④能与稀硫酸反应生成二氧化碳
⑤饱和碳酸氢钠溶液能除去二氧化碳中的氯化氢
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
10.(2026·河南洛阳·三模)推理是学习化学的重要方法,下列推理合理的是
A.酸雨的,所以的雨水一定是酸雨
B.碱溶液的,所以的溶液一定显碱性
C.离子是带电的微粒,所以带电的微粒一定是离子
D.碳酸盐能与酸反应生成气体,所以能与酸反应生成气体的一定是碳酸盐
11.(2026·广西南宁·三模)物质的性质决定物质的用途。请用序号填空。
①醋酸 ②熟石灰 ③石墨 ④二氧化碳 ⑤碳酸钠 ⑥稀有气体
(1)可用于人工增雨的是_______。
(2)可用于制作玻璃的是_______。
(3)可用做航标灯的是_______。
(4)可用作电极的是_______。
(5)可用来改良酸性土壤的是_______。
(6)生活中可以用于除水垢的是_______。
12.(2026·江苏连云港·二模)阅读下列材料,回答相关问题。
材料一:侯氏制碱法是我国化学家侯德榜发明的联合制碱法,为世界制碱工业作出了卓越贡献。其生产过程中发生的主要反应如下:
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
材料二:纯碱(Na2CO3)在工业生产中用途广泛,可用于玻璃、造纸、纺织和日用化学工业等。
(1)纯碱的俗称是______,其水溶液显______(填“酸”“碱”或“中”)性。
(2)在反应NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl中,反应物CO2中碳元素的化合价为______。
(3)纯碱与稀盐酸反应的化学方程式为_______。
(4)碳酸氢钠(NaHCO3)在医疗上可用于治疗胃酸过多症,其原理是_______(用化学方程式表示)。
13.(2026·山西临汾·模拟预测)近代化学工业的基础是“三酸两碱”,这里的“两碱”指的是氢氧化钠和碳酸钠。同学们将氢氧化钠和碳酸钠的性质及用途,以结构图的形式进行了如下梳理。
联系实际,解决问题:
(1)碳酸钠的俗称是______。氢氧化钠固体露置在空气中一段时间后,观察到的现象是_______。
(2)氢氧化钠除去油污的原理是_______。
(3)“两碱”中的_______具有强腐蚀性,使用时要格外小心。
(4)化工生产中用碳酸钠制备氢氧化钠的化学方程式是_______。
14.(2026·山西太原·一模)侯德榜发明的“联合制碱法”(又称侯氏制碱法),大大提高了原料的利用率,降低了生产成本,减少了对环境的污染。以下是关于碳酸钠的知识梳理,请回答有关问题。
(1)________。
(2)________(写化学方程式)。
(3)_________(写化学方程式),该反应的现象是________。
15.(2026·上海·三模)生活中处处有化学,下表是居家常见的日用化学品。
实例
清洁级
食品级
洁厕灵
管道疏通剂
紫药消毒粉
食用盐
去污粉
蓬松剂
成分
盐酸
氢氧化钠
高锰酸钾
氯化钠
碳酸钠
碳酸氢钠
(1)管道疏通剂与洁厕灵能否混合使用并说明理由。
(2)高锰酸钾是一种居家常备温和杀菌的药品。
①高锰酸钾可用于实验室制备氧气,反应的化学方程式为___________。
②消毒某些家用物品,可用0.3%的高锰酸钾溶液。溶质质量分数“0.3%”的含义是___________。
(3)用海水晒盐的方式可以制取粗盐。
①该过程提纯氯化钠的方法是___________。(选填“蒸发结晶”或“降温结晶”)
②氯化钠是由___________构成的物质。
A.分子 B.原子 C.离子 D.质子
(4)去污粉属于碱性清洁剂。配制一定质量的碳酸钠饱和溶液,验证其酸碱性。已知20℃时碳酸钠的溶解度为21.5 g,其饱和溶液的质量分数为___________(列出计算式)。
(5)碳酸氢钠的俗称为___________。
A.苏打 B.小苏打 C.食盐 D.纯碱
(6)蓬松剂的工作原理是碳酸氢钠与酸性物质反应释放二氧化碳气体,并生成水与盐。请写出碳酸氢钠与稀盐酸反应的化学方程式为___________。
素养提升
16.(2026·河北唐山·二模)某天然碱为或。由该天然碱制备纯碱、烧碱和小苏打的主要过程如下:
请回答下列问题:
(1)属于___________(选填“酸”“碱”或“盐”)
(2)高温煅烧石灰石可以将石灰石粉碎目的是___________。
(3)步骤②中溶解时玻璃棒的作用是___________。
(4)苛化中反应的化学方程式为___________(写一个即可)。
(5)若要检验“苛化”后得到的溶液中是否含有未反应的碳酸钠,可选用的试剂是___________,观察到的现象是___________。
17.(2026·新疆乌鲁木齐·一模)以典型物质为核心,进行问题的设置与整合,是我们全面认识物质性质及应用的有效途径。同学们在小组合作学习过程中,对碳酸钠和碳酸钙的相关内容进行了梳理。联系实际,解决问题(“→”表示一种物质可转化成另一种物质)。
(1)共性:碳酸钠和碳酸钙都属于___________(填“酸”“碱”“盐”)。从组成上来看,碳酸钠和碳酸钙有共性,是因为都含有___________。
(2)差异性:碳酸钠和碳酸钙有差异性,据此推断它们的结构___________(填“相同”或“不同”)。碳酸钙能在高温下分解产生二氧化碳,该反应的化学方程式为。
(3)用途:碳酸钠可用于去除油污等;碳酸钙可用作___________。
(4)转化:碳酸钠和氢氧化钙溶液反应会生成碳酸钙,反应的现象是___________。该反应的类型为___________。
(5)鉴别碳酸钠和碳酸钙,利用它们的___________(填“差异”或“共”)性。
18.(24-25九年级下·天津和平·开学考试)酸、碱、盐是用途广泛的化合物。
(1)选择适当物质填空。(填字母)
A.盐酸 B.氯化钠 C.氢氧化钠 D.硝酸银
①可用于金属表面除锈的是________。
②可与硫酸发生中和反应的是________。
③可用于腌渍蔬菜、鱼、肉、蛋等的是________。
(2)室温下,向溶液中加入一定量的溶液,充分反应后过滤。反应前后溶液中存在的主要离子如图所示:
①用pH试纸测定反应后溶液的酸碱度,pH________7(填“>”“=”或“<”)。
②取反应后的溶液,滴加过量稀盐酸,产生气泡,则图中R表示的是________(填离子符号)。下列能代替稀盐酸,检验反应后溶液中R的是________(填字母)。
A.稀硝酸 B.溶液 C.粉末 D.溶液
19.(2026·陕西咸阳·模拟预测)皮蛋是我国特有的一种传统美食。某化学兴趣小组的同学以皮蛋为研究对象开展项目式学习。
任务一:初识皮蛋
(1)皮蛋,又称松花蛋,品尝时略带涩味,原因是皮蛋中含有碱性物质。食用时加入________(填“食盐”或“食醋”)可去除涩味。
任务二:探究泥料的成分
(2)制作泥料:将纯碱、食盐(NaCl)、生石灰(主要成分为CaO)放入容器中,加水调制成糊状泥料。该过程中发生的复分解反应的化学方程式为________。
取少量泥料于烧杯中,加入足量水,充分搅拌后过滤,对滤液的成分进行探究。
【提出问题】滤液中溶质的成分有哪些?
【猜想与假设】
(3)猜想1:NaCl、NaOH 猜想2:NaCl、NaOH和________ 猜想3:NaCl、NaOH和
【进行实验】
(4)同学们进行了如下实验
实验操作
实验现象
实验结论
实验1:取少量滤液于试管中,滴加几滴无色酚酞溶液
溶液变红
猜想2正确
实验2:取少量滤液于试管中,滴加足量的稀盐酸
________
猜想3正确
【得出结论】
(5)小组同学认为,通过实验1不足以得出其结论,原因是________。结合以上实验,小组同学得出结论:猜想3正确。
【反思与交流】
(6)实验2中除可用稀盐酸外,选用________(填字母)也能达到同样的实验目的。
A.氯化钾溶液 B.氯化钡溶液 C.氢氧化钡溶液 D.硝酸钠溶液
20.(2026·湖南长沙·三模)市面上有一种自动充气气球,只需挤破气球内的液体包,流出的液体与气球中的白色粉末接触产生气体,就能实现气球的自动充气。同学们对此展开项目式探究。
任务一:自动充气气球的原理
(1)同学们触摸气球发现气球中有一个“小液包”与一小块白色固体。捏破“小液包”,气球慢慢鼓起,发出嘶嘶声,气球温度变凉并逐渐下沉。同学们用剪刀在已充气的气球上剪小口,插入导管,导管另一端通入澄清石灰水中,观察到溶液变浑浊,证明产生的气体是________。
(2)另取少量“小液包”,测量其溶液的pH。写出实验操作步骤:________。
任务二:白色固体成分探究
【猜测】白色固体可能为碳酸钙、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或多种。
【查阅资料】①查阅产品说明后了解到“小液包”内的液体是柠檬酸,其化学性质与盐酸相似。
②与相同浓度的柠檬酸反应,碳酸氢钠比碳酸钠更剧烈。
③价格参考:碳酸钠2200元/吨、碳酸氢钠1700元/吨
【实验探究一】
(3)为验证白色固体的成分,同学们进行如下实验:
实验步骤
实验现象
分析与结论
取少量白色固体于烧杯中,加入足量蒸馏水,充分搅拌
固体全部溶解
样品中不含________
取少量白色固体于试管中,加入适量稀盐酸
________
白色固体为碳酸钠或碳酸氢钠中的一种或二者均有
【实验探究二】为验证白色固体中是否含有碳酸钠,同学们设计如图2实验装置进行实验:分别测量等质量的碳酸钠、碳酸氢钠、白色固体样品与等体积、等浓度盐酸反应时锥形瓶内的压强变化,测量结果如图3所示。
(4)分析图像,得出白色固体一定仅含碳酸氢钠的理由是________;
(5)从原料成本和反应速率分析,自动充气气球选用碳酸氢钠的原因是:________。
迁移创新
21.(25-26九年级下·宁夏银川·阶段检测)生活中常会用果蔬洗盐清洗蔬菜和水果,某学校同学对此产生了极大兴趣,开启了“果蔬洗盐”项目化学习之旅。现有某品牌果蔬洗盐,主要成分有精制盐(NaCl)、食用级pH调节剂。
【查阅资料】
Ⅰ.碳酸氢钠型果蔬洗涤盐中pH调节剂的有效成分可能含有碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或两种。
Ⅱ.碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应产生白色沉淀。
Ⅲ.碳酸氢钠在50℃以上逐渐分解产生二氧化碳、碳酸钠和水;碳酸钠受热不分解。
Ⅳ.浓度大于0.83%的碳酸氢钠溶液中加入0.1%的氯化钙溶液,产生白色沉淀;浓度小于0.83%的碳酸氢钠溶液中加入0.1%的氯化钙溶液则无现象。室温下,碳酸氢钠饱和溶液的浓度为8.8%。
任务一:探究果蔬洗盐组成
【实验初探】取少量该“果蔬洗盐”溶于水,滴加无色酚酞试液,试液变红。小组同学对其组成提出如下猜想。
【提出猜想】
(1)猜想一:NaCl、Na2CO3;
猜想二:NaCl、NaHCO3;
猜想三:NaCl和___________、___________。
【实验探究】
(2)
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少许“果蔬洗盐”于试管中,加热至固体质量不再改变,将生成的气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
“果蔬洗盐”中含有___________。
②向步骤①加热后残留的固体中加入足量的稀硫酸
___________
“果蔬洗盐”中含有Na2CO3
(3)小组同学认为步骤②不能证明“果蔬洗盐”中含有Na2CO3,理由是___________。
(4)为保证实验的严谨性,小组同学进一步探究。
实验操作
实验现象
实验结论
实验4:另取8g样品与992g水配制成溶液,向其中滴加0.1%的溶液
___________
含有,化学方程式为___________。
【实验结论】猜想三正确
任务二:自制碳酸氢钠型果蔬洗涤盐
【成果展示】
(5)同学们根据任务二测定的含量比例,自制了300g碳酸氢钠型果蔬洗涤盐,并在编写“储存条件”时强调“常温干燥处保存”,请用方程式说明该果蔬洗涤盐需要常温保存的原因:___________。
22.(2026·湖北襄阳·一模)假期,小凯同学看见家中各种粉末,很感兴趣,在老师的配合下做了如下探究。
厨房小商品
商标信息
:碳酸钠,厨房清洁去油污,烘焙面食
食用小苏打:碳酸氢钠,适用于食品蓬松,面点制作,厨房清洁去油污
快速发酵粉:主要含碳酸氢钠、有机酸(如酒石酸等),快速发酵,食品烘焙
爆炸盐:主要含过氧碳酸钠,衣物清洁助洗剂
【实验探究】食用纯碱和食用小苏打为何能清洗油污,哪一种清洗效果好呢?
【查阅资料】在一定范围内,pH越大,皂化反应速率越快,去油污效果通常越好。
【进行实验】
(1)取食用纯碱,食用小苏打各少许开展实验,根据所学知识回答。
实验步骤
实验现象
分析与结论
分别加入水中,均配成饱和溶液,再用pH试纸检测
食用纯碱pH=10,
食用小苏打pH=8
两种粉末溶液都呈_______性,用以清洗油污,食用纯碱洗涤效果好一些
【实验探究】爆炸盐的作用原理是什么?
【查阅资料】爆炸盐有效成分是过氧碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)。接触水时,先生成过氧化氢,而后生成的气泡的剧烈溢出,加速了碳酸钠的扩散。剧烈起泡如同“爆炸”。
【进行实验】
(2)取爆炸盐粉末少许开展实验,根据所学知识回答。
实验步骤
实验现象
分析与结论
加入水中,搅拌
有气泡产生,用带火星木条检验,木条__________
气体为氧气,活性氧有很强的氧化性,能破坏有机污渍,碳酸钠也能帮助去除油污
请写出产生氧气的化学方程式____________。
【实验探究】快速发酵粉做馒头的作用原理是什么?
【进行实验】
(3)取快速发酵粉粉末少许开展实验,根据所学知识回答。
实验步骤
实验现象
分析与结论
加入适量水,揉合,适宜温度烘焙
耗时较短,馒头松软可口
快速发酵粉产生气体为____,使馒头松软可口,含的物质与有机酸反应生成了该气体
【实验探究】干粉灭火器的主要成分也是小苏打,在灭火过程中起什么作用?
【查阅资料】CuSO4粉末遇水变蓝。碳酸钠受热不易分解,小苏打和CaCl2不反应。
【进行实验】
(4)取小苏打粉末装入试管,按图装置进行实验,根据所学知识回答。
实验步骤
实验现象
分析与结论
取样品在A处加热
B处变蓝,C处变浑浊
猜想生成某些新物质
取试管剩余粉末溶于水配成溶液,加入_____溶液
有白色沉淀生成
猜想生成碳酸钠
请从灭火的原理解释为何干粉灭火器装入碳酸氢钠粉末____________(写一条)。
23.(2026·广东广州·二模)纯碱(Na2CO3)在生产生活应用广泛。兴趣小组开展Na2CO3性质的相关探究。
Ⅰ.探究导致碳酸钠溶液显碱性的离子。
【提出猜想】Na2CO3在水中解离出的导致溶液呈碱性。
【实验方案设计】
(1)除去溶液中的。向滴有酚酞的Na2CO3溶液中逐滴加入___________溶液,至沉淀不再析出,还观察到___________,证明猜想成立。
【拓展延伸】
(2)利用盐酸与碳酸钠反应也能证明猜想成立。该同学向碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸,测得pH变化曲线如图3.查阅资料,碳酸钠和盐酸反应分为两个阶段:
;
。
请解释:b点呈弱碱性的原因是___________;c点时恰好完全反应,其溶液pH<7的原因是___________。
Ⅱ.探究影响碳酸钠溶液碱性的因素。实验方案设计如下(所用Na2CO3溶液密度近似为1g/mL):
序号
温度℃
(Na2CO3溶液)
pH
1
25
0
20.0
2
25
20.0
0
3
25
2.0
___________
4
40
20.0
0
(3)①实验3中缺少的数据是___________。
②由A1___________ A2 (填“>”、“<”或“=”)可说明碳酸钠溶液呈碱性。
③在实验2和3,稀释碳酸钠溶液,A2___________A3(填“>”、“<”或“=”)。
④实验结果为A2<A4,由此说明___________。
学科网(北京)股份有限公司1 / 10
学科网(北京)股份有限公司
$
第四单元
我们周围的空气
第一节 空气的组成
课标要点
1.知道空气属于混合物,记住空气中氮气 (N₂)、氧气 (O₂)、稀有气体、二氧化碳 (CO₂) 等成分的体积分数;了解拉瓦锡定量研究空气成分的实验原理、现象与实验结论。
2.掌握测定空气中氧气含量的实验原理(铜粉加热、红磷燃烧两套装置),能描述实验操作、实验现象,会分析造成实验结果偏大、偏小的各类误差原因,理解药品选择的原则。
3.认识氧气、氮气、稀有气体的主要物理、化学性质,能够结合性质说出对应的生产生活用途;知道工业分离液态空气法制取氧气的原理,能判断该变化属于物理变化。
4.了解空气质量报告的基本内容,知道计入空气污染指数的污染物,分清温室气体 CO₂不属于空气污染物;能够说出空气污染的危害与简单的防治措施,树立保护空气的环保意识。
学习重难点
重点:
空气的成分、体积分数及各成分的性质与用途;测定空气中氧气含量的实验原理、操作要点。
难点:
空气中氧气含量测定的误差分析与实验改进;空气各成分的性质对比
知识点 定量认识空气的组成(重点)
1. 空气的成分(体积分数)
空气是多种气体组成的混合物,各成分的体积分数相对稳定(注意:是体积分数,不是质量分数)。
成分
化学式
体积分数
简单说明
图示
氮气
N₂
约 78%
空气中含量最高,化学性质稳定
氧气
O₂
约 21%
供给呼吸、支持燃烧
稀有气体 (氩为主)
Ar、He、Ne 等
0.934%
化学性质极不活泼
二氧化碳
CO₂
0.038%
植物光合作用原料
其他气体和杂质
—
0.002%
水蒸气、微量杂质气体
记忆口诀:氮七八,氧二一,零点九四是稀气;零点零三碳气,零零二是杂气;体积分数要记清,莫把质量混一起。
2. 拉瓦锡测定空气成分实验
二百多年前法国化学家拉瓦锡,首次用定量实验研究空气,推翻 “空气是单一物质” 的旧观点。
实验原理
汞 (Hg) 在密闭容器中加热,汞与氧气反应生成固体氧化汞 (HgO),消耗容器内氧气,内部压强减小;再将氧化汞加强热,又重新分解得到汞和氧气。
实验操作
①密闭曲颈甑中加入汞,连续加热 12 天;
②收集生成红色粉末,单独高温加热。
实验现象
①银白色液态汞表面生成红色固体;容器内气体体积大约减少 1/5;剩余气体不能支持燃烧。
②红色粉末受热又变回银白色汞,放出气体,放出气体体积等于之前减少的气体体积。
实验结论
①空气不是单一物质,是混合物;
②空气中氧气的体积约占空气总体积的 1/5;
③剩余 4/5 气体主要为氮气,化学性质不活泼。
注意:汞有毒,实验室不使用汞做该实验。
3. 实验室测定空气中氧气的含量
(1)药品选择原则
①药品只与氧气反应,不与氮气、稀有气体等其他成分反应;
②反应后的生成物必须是固体,不能生成气体,否则装置内外无法形成压强差;
③反应条件在实验室条件下可以实现。
❌不能选用:木炭、硫(燃烧生成气体);铁丝(空气中不能燃烧)。
(2)实验一:铜粉加热测定空气中氧气含量
符号表达式
Cu + O₂ CuO
装置图
实验装置
硬质玻璃管、铜粉、两个注射器、小气球、酒精灯
操作要点
①铜粉足量,保证把氧气完全耗尽;
②加热过程反复推拉注射器活塞,使空气流动,让氧气充分和铜粉接触;
③气球平衡气压,防止橡胶塞被顶开;
④反应结束,必须冷却至室温,再读数。
实验现象
红色铜粉逐渐变为黑色;注射器内空气体积减少约 1/5。
实验结论
氧气约占空气总体积的 1/5。
(3)实验二:红磷燃烧测定空气中氧气含量
符号表达式
P + O₂ P₂O₅
装置图
实验装置
集气瓶、燃烧匙、弹簧夹、导管、烧杯、水
操作要点
①先检查装置气密性;红磷必须足量;
②弹簧夹夹紧橡胶管;点燃红磷后迅速伸入集气瓶并塞紧橡胶塞;
③完全冷却至室温,再打开弹簧夹;
④集气瓶底部预先放少量水,吸收有毒的五氧化二磷,同时防止瓶底炸裂。
实验现象
红磷燃烧,产生大量白烟,放出热量;冷却后打开弹簧夹,烧杯中的水流入集气瓶,进入水的体积约占集气瓶内空气总体积 1/5。
实验结论
氧气约占空气总体积的 1/5;剩余气体(主要 N₂)难溶于水,不燃烧也不支持燃烧。
⚠区分烟和雾:烟是固体小颗粒;雾是液体小液滴。红磷燃烧产生白烟,不能写白雾。
4. 两套实验误差分析
实验
结果偏小(<1/5)原因
结果偏大(>1/5)原因
铜粉加热实验
①铜粉不足,氧气没有完全消耗;
②装置气密性不好,漏气;
③没有冷却至室温就读数;
④加热时间不足,氧气未反应完
①加热推拉活塞太快,装置内空气向外逸出;
②气球中残留气体没有全部挤入注射器就读数
红磷燃烧实验
①红磷量不足,氧气未耗尽;
②装置漏气;
③未冷却至室温打开弹簧夹;
④导管内没有预先装满水
①点燃红磷伸入集气瓶太慢,瓶内受热空气逸出;
②弹簧夹没有夹紧,燃烧时瓶内气体从导管跑出
特别提醒
1.实验测得是体积分数,不是质量分数;氧气质量分数略大于 21%。
2.红磷实验剩余气体主要是氮气,实验间接证明氮气:难溶于水,不能燃烧,不支持燃烧。
3.两个实验都必须在密闭体系中进行,一旦漏气,实验数据全部失效。
易错提醒
易错点 1:空气中氧气体积分数约为 21%,指的是质量分数
辨析:错误。21% 是体积分数,即每 100 体积空气,含有 21 体积氧气。因为氧气密度大于氮气,质量分数大约 23%,不等于 21%,考试经常在这里设置陷阱。
易错点 2:红磷燃烧产生大量白雾
辨析:错误。五氧化二磷 (P₂O₅) 是白色固体小颗粒,现象描述是 “大量白烟”;雾是液态小液滴,二者概念不能混淆。
易错点 3:木炭可以替代红磷测定空气中氧气含量
辨析:错误。木炭和氧气反应生成二氧化碳气体 C + O₂ CO₂,装置内部压强几乎不变,水不会流入集气瓶,无法测定氧气体积。测定实验生成物必须是固体。
教材延伸
1.拉瓦锡实验的科学意义
在拉瓦锡之前,人们认为燃烧是物质释放 “燃素”;拉瓦锡通过定量密闭实验,证明燃烧是物质与空气中氧气发生反应,推翻燃素学说,开启近代化学定量研究的时代。
2.大气的演变历史
原始地球几乎没有氧气;海洋藻类植物出现,不断进行光合作用释放氧气,经过亿万年演化,才形成现在的大气组成。人类化石燃料大量燃烧,正在改变 CO₂的浓度,加剧温室效应。
随学随练
1.用来测定空气成分的方法有很多,小梅用如下图所示的简易装置来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中,正确的是
A.使用红磷的量多或少,都不会影响实验结果
B.燃烧足够的红磷可使进入钟罩的水占钟罩容器的4/5
C.红磷停止燃烧后,立即观察记录水进入钟罩的刻度
D.红磷燃烧消耗空气中的氧气,使钟罩内压强下降,水面上升
【答案】D
【详解】A、测定空气中氧气含量时,红磷要足量,以确保将装置内的氧气完全消耗,若红磷量不足,会使测定结果偏小,该选项错误;
B、空气中氧气的体积分数约为21%,燃烧足够的红磷可使进入钟罩的水占钟罩容积的1/5左右,而不是4/5,该选项错误;
C、红磷停止燃烧后,不能立即观察记录水进入钟罩的刻度,因为此时装置内温度较高,气体受热膨胀,会使进入的水偏少,导致测定结果偏小,应等装置冷却至室温后再观察记录,该选项错误;
D、红磷燃烧消耗空气中的氧气,使钟罩内气体减少,压强下降,在外界大气压的作用下,水面上升,该选项正确。
故选D。
2.实验是科学探究的重要方法,如图是测定空气中氧气含量实验的装置图(装置的气密性良好),请结合图示回答有关问题。
(1)硬质玻璃管内发生反应的实验现象是 。该反应的文字表达式是 。
(2)根据下表提供的实验数据,完成下表。
硬质玻璃管中空气的体积
反应前注射器中空气体积
反应后注射器中气体体积
实验测得空气中氧气的体积分数
(3)测定空气成分中氧气含量的实验,为我们提供了研究“混合物中某成分含量”的一种思路,该思路是 。
【答案】(1) 红色固体逐渐变为黑色
(2)15%
(3)通过化学反应,将待测物去除后测剩余混合物的量,由此推断出待测物的含量
【详解】(1)在加热的条件下,铜与氧气反应生成氧化铜,硬质玻璃管内发生反应的实验现象是红色粉末慢慢变成黑色;文字表达式为:;故填:红色固体逐渐变为黑色;。
(2) 由图示装置可知,注射器内气体减少的体积即为消耗的氧气的体积,即15mL-9mL=6mL,实验测得空气中氧气的体积分数为,故填:15%。
(3)该实验的原理为消耗氧气,使装置中的气体较少,通过测量反应后气体含量,求氧气含量,为我们提供了研究“混合物中某成分含量”的一种思路,该思路是通过化学反应,将待测物去除后测剩余混合物的量,由此推断出待测物的含量,故填:通过化学反应,将待测物去除后测剩余混合物的量,由此推断出待测物的含量。
知识点 空气是一种重要的资源
1. 工业制取氧气:分离液态空气法
流程
空气 → 压缩降温 → 液态空气 → 蒸发 → 各成分分离
先通过加压降温将空气液化,再利用沸点差异逐步分离
分离顺序
氮气(-196℃)→ 氩气 → 氧气(-183℃)
沸点越低的气体越先汽化,因此氮气先分离,氧气后分离
原理
利用空气中各成分的沸点不同
无新物质生成,仅状态变化,属于物理变化
与电解水制氧对比
1.分离液态空气法:能耗低、适合大量生产、物理变化
2.电解水制氧:能耗高、产量低、化学变化(生成 H2和 O2)
工业上优先采用分离液态空气法制备氧气
2. 空气各成分性质与用途(性质决定用途)
物质
化学式
主要性质
用途
氧气
O₂
供给呼吸;助燃性(支持燃烧,本身不可燃)
医疗急救、潜水登山;炼钢、气焊气割、航天助燃剂
氮气
N₂
常温化学性质稳定;液氮汽化吸收大量热;一定条件可以合成含氮化合物
食品充氮防腐、焊接保护气;液氮冷冻麻醉;生产氮肥、硝酸
稀有气体
He、Ne、Ar 等
化学性质极不活泼;通电可以发出不同颜色光;氦气密度很小、不可燃
焊接保护气、灯泡填充气;霓虹灯、航标灯;氦气填充探空气球
特别提醒
1.氧气具有助燃性,不具有可燃性,不能作燃料。
2.稀有气体通电发光属于物理性质;用作保护气利用化学性质极不活泼。
3.分离液态空气得到的氧气依旧是混合物,含有少量杂质气体。
易错提醒
易错点 1:分离液态空气制氧气,属于分解反应,化学变化
辨析:错误。只是利用沸点不同分离混合物,没有新物质生成,属于物理变化,不属于化学反应,更不是分解反应。
易错点 2:稀有气体化学性质稳定,任何条件下都不能发生化学反应
辨析:错误。稀有气体 “极不活泼”,不是绝对不反应;在高温高压特殊条件,氙气等稀有气体可以和氟气发生化学反应。
易错点 3:氦气充气球,利用氦气化学性质稳定
辨析:错误。氦气充探空气球,主要利用密度远小于空气(物理性质);化学性质稳定只是附加安全优势,防止爆炸。
教材延伸
1.液氮的低温应用
常压液氮温度 - 196℃,是非常廉价的超低温制冷剂。医疗冷冻手术、保存胚胎菌种、食品速冻都大量使用液氮。速冻食品快速降温,锁住营养,减少细胞破坏。
2.稀有气体小知识
氦气:除氢气外密度最小气体,不会燃烧爆炸,替代氢气充气球;氙气发光极强,被称为人造小太阳,用于探照灯;氩气最常用,焊接不锈钢作保护气隔绝氧气,防止高温金属氧化。
随学随练
1.空气是一种宝贵的资源,下列有关空气及其成分的说法不正确的是
A.液态空气中含有氧分子
B.可以用于工业合成氨
C.稀有气体通电发出不同颜色的光,可制作电光源
D.会造成酸雨
【答案】D
【详解】A、液态空气含有氧气,氧气由氧分子构成,所以液态空气中含氧分子,A 正确;
B、工业上用氮气(N2)和氢气合成氨(NH3),B 正确;
C、稀有气体通电发出不同颜色光,可制电光源,C 正确;
D、造成酸雨的主要是二氧化硫、氮氧化物等,二氧化碳会导致温室效应,但不是酸雨成因,D 错误。
故选D。
2.空气是一种宝贵的资源,下列有关空气的说法正确的是
A.稀有气体在通电时能发光,可制成霓虹灯
B.空气中含有氧气,氧气的质量分数约为21%
C.空气中氮气的化学性质较活泼,可用作保护气
D.目前计入空气污染指数的有害气体有二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳等
【答案】A
【详解】A、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可用于制成不同用途的电光源,符合题意;
B、空气中含有氧气,氧气约占空气体积的21%,不是质量,不符合题意;
C、空气中氮气的化学性质不活泼,可用作保护气,如可填充于食品包装中用于防腐,不符合题意;
D、二氧化硫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,一氧化碳有毒,属于空气污染物,二氧化碳是空气的组成成分之一,不属于空气污染物,不符合题意。
故选A。
知识点 关注空气质量
1. 不同环境二氧化碳含量的对比实验
实验目的
探究不同气体样本中二氧化碳含量的差异
实验准备
利用课余时间,用塑料矿泉水瓶收集至少 2 种气体样本,如清晨公园或树林中的空气、人流密集商场中的空气、空旷操场中的空气、教室中的空气等,留作课堂实验时使用
注意事项
收集气体样本的过程中一定要注意安全,切不可使自己置身于危险中
实验原理
CO₂可以使澄清石灰水变浑浊;相同条件下,二氧化碳浓度越高,浑浊现象越明显
控制变量
石灰水体积、通入气体时间速率全部保持一致
实验现象
人员密集密闭教室中石灰水浑浊明显;室外公园树林中几乎不浑浊
实验结论
人员多、通风差的环境,二氧化碳浓度更高
2. 空气质量报告
城市
空气质量指数
首要污染物
空气质量指数级别
空气质量指数类别
A
22
—
一级
优
B
335
PM10
六级
严重污染
C
66
O₃
二级
良
(1)AQI(空气质量指数):数值越大,污染越重,对人体伤害越大。
(2)分级:0‑50 优;51‑100 良;101‑150 轻度污染;151‑200 中度污染;201‑300 重度污染;大于 300 严重污染。
(3)首要污染物:对本次空气污染贡献最大的物质。
3. 计入空气质量评价的污染物
二氧化硫 (SO₂)、二氧化氮 (NO₂)、一氧化碳 (CO)、臭氧 (O₃)、可吸入颗粒物 PM10、细颗粒物 PM2.5。
❗二氧化碳 (CO₂) 会造成温室效应,但不属于空气污染物。
污染物
来源
主要危害
SO₂
燃煤、冶炼工厂
形成酸雨,损伤呼吸道,腐蚀建筑
NO₂
机动车尾气、工厂废气
酸雨、刺激呼吸道,形成光化学烟雾
CO
燃料不完全燃烧
剧毒,和血红蛋白结合使人缺氧中毒
PM2.5
燃煤、尾气二次转化
雾霾元凶,进入血液,伤害心肺
4.空气污染防治措施
治理分类
防治措施
工业污染防治
工业废气处理达标后排放,改进生产工艺,关停高污染工厂。
交通尾气防治
推广新能源汽车,加装尾气净化装置,倡导绿色出行。
生活污染防治
禁止露天焚烧杂物、秸秆,严控烟花爆竹,推广清洁能源。
生态绿化防治
植树种草、增加绿化,利用植被吸附粉尘、净化空气。
政策与管理防治
加强空气监测与环保监管,普及环保知识,提升环保意识。
特别提醒
1.PM2.5 粒径小于等于 2.5 微米,可以穿透肺泡进入血液循环,对人体伤害远大于 PM10。
2.酸雨形成:空气中 SO₂、NO₂溶于雨水,雨水 pH 小于 5.6;CO₂溶于雨水会生成碳酸,但是不会造成酸雨。
易错提醒
易错点 1:二氧化碳属于空气污染物
辨析:错误。CO₂是空气原有成分,植物光合作用原料,不属于空气污染物;含量过高造成温室效应属于全球气候环境问题,不是空气污染。
易错点 2:AQI 指数越高,空气质量越好
辨析:错误。AQI 数值越高,污染物浓度越高,污染越严重,空气质量越差。
易错点 3:雾霾仅仅影响能见度,对人体健康没有危害
辨析:错误。雾霾中大量 PM2.5 可以进入呼吸系统、血液,诱发哮喘、心血管疾病,老人儿童需要减少外出。
教材延伸
1.酸雨的危害
酸雨腐蚀大理石雕像、钢铁桥梁;酸化土壤、湖泊,造成鱼类死亡,农作物减产。工厂燃煤安装脱硫设备,减少二氧化硫排放,是治理酸雨核心手段。
2.室内空气质量
人类大部分时间在室内。装修释放甲醛、厨房油烟、密闭教室二氧化碳浓度升高,都会造成室内空气污染;经常开窗通风是最简单有效的改善手段。
3.光化学烟雾
汽车排放氮氧化物和挥发性有机物,阳光照射发生复杂反应,生成臭氧等刺激性有毒物质,形成光化学烟雾,刺激眼睛呼吸道,大城市需要严控机动车尾气。
随学随练
1.下列各组气体中,都是污染空气的有害气体是
A.二氧化硫、氮气、二氧化氮 B.二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳
C.一氧化碳、甲烷、氢气 D.二氧化碳、一氧化碳、氮气
【答案】B
【详解】A、二氧化硫是有害气体, 氮气不是污染物,是空气的主要成分(约占78%),无害,二氧化氮是有害气体,该组包含无害气体,不全是污染空气的有害气体,此选项错误;
B、二氧化硫是有害气体,二氧化氮是有害气体,一氧化碳也是有害气体,该组所有气体都是污染空气的有害气体,此选项正确;
C、一氧化碳是有害气体,甲烷是主要空气污染物(它是温室气体,但初中化学中不是有害气体),氢气不是污染物,无害,该组不全是污染空气的有害气体,此选项错误;
D、二氧化碳不是主要空气污染物(是空气正常成分,温室气体但无害),一氧化碳是有害气体,氮气不是污染物,无害,该组不全是污染空气的有害气体。
故选B。
2.下表为某日我国部分城市的空气质量日报,根据表中内容填空。
城市
首要污染物
空气污染指数
空气质量级别及空气质量状况
甲
—
34
Ⅰ优
乙
可吸入颗粒物
86
Ⅱ良
丙
二氧化硫
97
Ⅱ良
丁
可吸入颗粒物
119
Ⅲ轻微污染
(1)当日空气质量最好的城市是 (填城市名称)。
(2)当日影响以上城市空气质量的首要污染物是 。
(3)为防治空气污染,保护美丽的蓝色天空,你有什么好的建议? (一条即可)。
【答案】(1)甲
(2)可吸入颗粒物及二氧化硫
(3)使用清洁燃料/大力植树造林
【详解】(1)由表格数据可知,空气污染指数越大,空气质量级别越高,空气质量状况越差,故当日空气质量最好的城市是甲;
(2)由表格数据可知,当日影响以上城市空气质量的首要污染物是可吸入颗粒物及二氧化硫;
(3)为防治空气污染,保护美丽的蓝色天空,建议是:使用清洁燃料或大力植树造林等。
拓展 空气中氧气含量测定实验的改进与创新
实验装置
实验操作
改进说明
在硬质玻璃管中加入足量铜粉,连接两侧装有空气的注射器;用酒精灯加热铜粉部位,交替推动两侧注射器活塞;反应结束后停止加热,待装置冷却至室温,读取注射器内气体体积。
全程为密闭体系,无空气逸出,实验误差小;反应生成固体氧化铜,无有毒白烟排放,绿色环保;借助注射器刻度可精准测量气体体积,数据更准确。
检查装置气密性,向集气瓶中加入少量水,将足量白磷放在燃烧匙内,塞紧瓶塞并连接注射器;用放大镜聚光照射白磷将其引燃;待白磷熄灭、装置完全冷却至室温,读取注射器活塞移动的体积。
无需开盖引燃药品,避免瓶内空气受热逸出,大幅减小实验误差;装置全程密闭,防止五氧化二磷逸散污染空气,更安全环保;无需明火伸入操作,步骤更简便。
活学活用
1.某课外活动小组在学习了课本“空气中氧气含量的测定”实验,知道生成物五氧化二磷不能随便排放到空气中,所以对该实验进行了改进:
在由两个注射器组成的密闭系统内共有空气,如图(玻璃管内气体体积忽略不计)。然后给装有红磷的玻璃管加热,同时交替推动两个注射器的活塞,至玻璃管内的红磷变成白烟,且较长时间内无进一步变化时停止,停止加热后,待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内。
请根据你对上述实验的理解,回答下列问题:
(1)实验结束后,注射器内的气体体积理论上应该减少约 。
(2)在实验的加热过程中,交替缓慢推动两个注射器的目的是 。
(3)上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法,你认为造成该实验不够精确的可能原因是 (写出其中一种)。
(4)红磷燃烧的实验现象是 。
(5)实验改进的目的是 。
【答案】(1)10
(2)使空气中的氧气与红磷充分反应
(3)空气中的氧气没有完全被红磷全部消耗掉(合理即可)
(4)产生大量的白烟,放出大量的热,生成一种白色固体(合理即可)
(5)防止生成的五氧化二磷污染空气(合理即可)
【详解】(1)空气中氧气的体积约为总体积的五分之一,两个注射器组成的密闭系统内共有50mL空气,则其中氧气的体积为=10mL,实验结束后,注射器内气体减少的体积即其中氧气的体积为10mL;
(2)在实验的加热过程中,交替缓慢推动两个注射器的目的是使注射器内的氧气充分与红磷反应;
(3)交替缓慢推动两个注射器,能使封闭空间的氧气充分反应,但是推动的缓慢程度不易控制,得出实验结论不精确,可能是因为空气中的氧气没有完全被红磷消耗掉;也可能是燃烧无法在氧气较低浓度下反应,从而导致氧气无法完全消耗;
(4)红磷燃烧,产生大量的白烟,放出大量的热,生成一种白色固体;
(5)由题意,五氧化二磷不能随便排放在空气中,该实验在密闭装置内进行,能防止污染空气。
2.某兴趣小组的同学分别设计了如图1和图2所示装置进行空气中氧气含量实验的探究:
【提示】白磷和红磷在空气中燃烧现象相同,产物也相同。
【实验1】按图1所示装置,用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。实验前在100mL集气瓶中加入10mL水。
(1)实验1中红磷燃烧的符号(或文字)表达式是 。
(2)红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开止水夹,水能倒吸入集气瓶的原因是 。
【实验2】按图2所示装置,利用放大镜聚焦太阳光,提高白磷的温度,用白磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
(3)实验前先检查图2装置的气密性:将注射器活塞往外拉,松开双手后,观察到 则气密性良好。接着在100mL集气瓶中加入10mL水,注射器中有20mL空气。按照图2装置进行实验(忽略导管内空气体积),获得的实验数据记录如下:
时间/min
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
注射器读数/mL
20.0
34.0
38.0
30.0
25.6
18.0
12.5
8.4
2.0
2.0
2.0
(4)根据图2实验过程和数据综合分析,实验开始一段时间注射器读数先变大的主要原因是 。
(5)根据图2实验过程和数据综合分析,计算该装置内空气中氧气的体积分数约为 (精确到0.1%),测量结果比实际值 (填“大”或“小”)。
【答案】(1)/
(2)红磷燃烧消耗集气瓶内氧气,使瓶内压强小于外界大气压
(3)活塞回到原位置
(4)白磷燃烧消耗氧气,同时放出热量,使装置内气体受热膨胀,此时温度升高对压强的影响大于氧气减少对压强的影响
(5) 16.4% 小
【详解】(1)红磷燃烧生成五氧化二磷,符号表达式为;文字表达式为:。
(2)红磷燃烧消耗集气瓶内氧气,使瓶内压强小于外界大气压,在大气压作用下,水倒吸入集气瓶。
(3)将注射器活塞往外拉,松开双手后,活塞回到原位置,则气密性良好(装置气密性良好时,拉动活塞后,装置内压强变化,松手后活塞因压强差回到原处)。
(4)白磷燃烧消耗氧气,同时放出热量,使装置内气体受热膨胀,此时温度升高对压强的影响大于氧气减少对压强的影响,所以注射器读数先变大。
(5)装置内空气总体积为;反应后注射器内剩余2.0mL空气,消耗氧气的体积为;则氧气的体积分数为 ;
空气中氧气的体积分数约为21%,测量结果比实际值小。
题型 空气成分的判断
▌例1 我国空间站内将氧气与储备的其他气体以一定比例混合成“人造空气”(21%的氧气,78%的氮气,控制二氧化碳的含量低于0.7%)。下列说法正确的是
A.21%和78%指气体的质量分数
B.将带火星的木条放在“人造空气”中,木条燃烧更旺
C.可用红磷燃烧法测定“人造空气”中的氧气含量
D.“人造空气”与空气成分完全相同
【答案】C
【详解】A、21%和78%指气体的体积分数,不是质量分数,不符合题意;
B、“人造空气”中氧气的体积分数为21%,与空气中氧气的体积分数相同,故将带火星的木条放在“人造空气”中,木条不会复燃,更不会燃烧得更旺,不符合题意;
C、红磷燃烧消耗氧气,且生成物是固体,可用于测定“人造空气”中氧气的含量,符合题意;
D、空气的成分按体积计算:氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质:0.03%,人造空气中氧气21%、氮气78%,二氧化碳的含量低于0.7%,“人造空气”与空气成分不完全相同,不符合题意。
故选C。
解题贴士
•看到百分数,第一反应区分:体积分数还是质量分数。
•“洁净、干净” 不等于纯净物;只要含有多种物质就是混合物。
▌对点练1-1 空气是一种宝贵的资源,下列有关空气的说法正确的是
A.稀有气体在通电时能发光,可制成霓虹灯
B.空气中含有氧气,氧气的质量分数约为21%
C.空气中氮气化学性质较活泼,可用作食品防腐的保护气
D.目前计入空气污染指数的有害气体主要包括等
【答案】A
【详解】A、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可制成不同用途的电光源,如可制成霓虹灯,故选项说法正确;
B、空气中含有氧气,氧气约占空气体积的21%,不是质量,故选项说法错误;
C、空气中氮气的化学性质不活泼,可填充于食品包装中用于防腐,故选项说法错误;
D、二氧化硫、二氧化氮能与水反应生成酸性物质,导致酸雨的发生,一氧化碳有毒,臭氧具有强氧化性,它们均属于空气污染物,二氧化碳是空气的组成成分之一,不属于空气污染物,故选项说法错误;
故选:A。
▌对点练1-2 下列有关空气的说法错误的是
A.空气是一种宝贵的资源
B.空气是一种混合物
C.空气中氮气的体积分数最大
D.空气中含有稀有气体不与任何物质发生反应
【答案】D
【详解】A、空气提供氧气供生物呼吸,氮气用于工业制氨和化肥,稀有气体用于照明(如霓虹灯)等,因此是宝贵的自然资源。正确。
B、空气是由氮气、氧气、二氧化碳等多种气体组成,属于混合物。正确。
C、在空气成分中,氮气的体积分数约为78%,氧气约为21%,其他气体总和不足1%,因此氮气体积分数最大。正确。
D、稀有气体化学性质很不活泼,但一定条件下可以与某些物质发生化学反应。错误。
故选D。
题型 空气中氧气含量测定实验分析
▌例2 如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,下列说法中不正确的是
A.红磷燃烧产生大量的白雾,火焰熄灭后立刻打开弹簧夹
B.实验时红磷一定要过量
C.实验前一定要检验装置的气密性
D.该实验证明空气中氧气的含量约占总体积的
【答案】A
【详解】A、红磷燃烧产生大量白烟,烟是固体小颗粒,雾是液体小液滴小液滴,火焰熄灭后,待装置冷却到室温再打开止水夹,防止瓶内温度高,压强大,流入水的体积偏少,导致测定结果偏低,故A选项符合题意;
B、实验时红磷一定要过量,以免红磷的量不足导致氧气不能完全消耗,使得测定结果偏低,故B选项不符合题意;
C、实验前一定要检验装置的气密性,装置漏气会导致测定结果偏低,故C选项不符合题意;
D、最终流入水的体积约占集气瓶内空气体积的五分之一,证明氧气约占空气体积的五分之一,故D选项不符合题意。
故选A。
解题贴士
1. 药品选择三原则:只与氧气反应、生成物为固体、实验室可实现;木炭、硫燃烧生成气体,绝对不能选用。
2. 误差速记:结果偏小找 “药品不足、装置漏气、未冷却至室温”;结果偏大找 “受热空气逸出、弹簧夹未夹紧”。
3. 实验可推导氮气性质:难溶于水、不能燃烧、不支持燃烧,这是实验延伸结论的高频考点。
▌对点练2-1 化学兴趣小组同学按如图所示装置测定空气中氧气的含量:选用容积30mL的试管作反应容器,将注射器活塞置于10mL刻度处,并将弹簧夹夹紧橡皮管。下列有关说法错误的是
A.实验前一定要检查装置气密性
B.加热后,红色固体逐渐变成黑色
C.装置冷却至室温,打开弹簧夹,注射器活塞应停留在2mL处
D.实验中铜粉一定要足量
【答案】C
【详解】A.该实验是通过压强差来测定空气中的氧气含量,所以装置气密性要良好,所以实验前一定要检查装置气密性,此选项正确;
B.铜在加热的条件下反应生成氧化铜,氧化铜是黑色固体,所以加热后,红色固体逐渐变成黑色,此选项正确;
C.氧气约占空气体积的,试管的容积为30mL,所以试管内氧气的体积为6 mL,装置冷却至室温,打开弹簧夹,注射器活塞应停留在4mL处,此选项错误;
D. 实验中铜粉要足量,是氧气得到充分反应,此选项正确;
故选C。
▌对点练2-2 实验探究是科学探究的重要形式,请参与测定空气里氧气的含量探究活动并回答问题:
(1)A装置是人教版教材设计的“测量空气里氧气的含量”的实验装置,教材实验所需试剂是水和 (填物质名称),实验前向集气瓶内加入少量水后将水面上方空间准确分为 等分,该操作中一定要使用的仪器是刻度尺。
(2)小华用A装置测定的氧气含量偏低,可能的原因是 (一点即可)。
(3)A装置用于测量空气中氧气的含量,其实验原理用文字表达式表示为 。
(4)使用B装置进行实验时需交替缓慢推动两个注射器活塞的原因是 ,实验结束后移开酒精灯,恢复到室温后读数即可计算出氧气含量,B装置的优点是 (一点即可)。
【答案】(1) 红磷 五/5
(2)可能的原因是装置漏气(答案合理即可)
(3)
(4) 使注射器内氧气与铜粉充分反应 反应始终在密闭容器中进行,测量结果更准确(答案合理即可)
【详解】(1)人教版教材“测量空气里氧气的含量”的实验所需试剂是水和红磷;实验前向集气瓶内加入少量水后将水面上方空间准确分为五等分。故填:红磷;五或5。
(2)用A装置测定的氧气含量偏低,可能的原因有:①红磷的量不足,不能将氧气耗尽;②装置漏气(在冷却过程中有外界的空气进入瓶中);③未等到装置冷却至室温就打开了弹簧夹,并进行读数(因为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);④弹簧夹右边的导管中存有的空气进入集气瓶内;⑤红磷熄灭时,集气瓶中的氧气并没有完全耗尽,只是氧气的浓度达不到红磷燃烧的要求而已。故填:红磷的量不足(答案合理即可)。
(3)红磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷,该反应的文字表达式为:。故填:。
(4)使用B装置进行实验时需交替缓慢推动两个注射器活塞的原因是使注射器内氧气与铜粉充分反应;B装置的优点是反应始终在密闭容器中进行,测量结果更准确。故填:使注射器内氧气与铜粉充分反应;反应始终在密闭容器中进行,测量结果更准确(答案合理即可)。
题型 空气各成分性质与用途
▌例3 空气是人类赖以生存的物质基础,下列有关说法正确的是
A.医疗上可利用液氮进行冷冻治疗
B.空气中的氧气可用作燃料
C.二氧化碳在空气中含量越高越好
D.霓虹灯中的稀有气体是利用其化学性质
【答案】A
【详解】A、液氮在蒸发时能吸收大量的热,医疗上可利用液氮进行冷冻治疗,故选项说法正确;
B、氧气具有助燃性,没有可燃性,因此空气中的氧气不能用作燃料,故选项说法不正确;
C、二氧化碳在空气中正常含量约为0.03%,适量二氧化碳是植物光合作用的原料,但含量过高会加剧温室效应,导致全球变暖、海平面上升等环境问题,故选项说法不正确;
D、稀有气体在通电时发出不同颜色的光,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,因此霓虹灯利用的是其物理性质,故选项说法不正确。
故选A。
解题贴士
1. 性质决定用途,用途对应性质;氧气**助燃不可燃**,“氧气作燃料” 是高频易错点。
2. 区分性质类别:密度、沸点、通电发光属于物理性质;稳定性、助燃性、可燃性属于化学性质。
3. 稀有气体 “极不活泼”≠绝对不反应;作保护气利用化学性质,制霓虹灯利用物理性质。
▌对点练3-1 空气是由多种气体组成的混合物,是一种宝贵的自然资源。
(1)空气中稀有气体的体积分数大约为 。
(2)氧气具有可燃性常用作燃料,这种说法 (填“正确”或“不正确”)。
(3)因为氮气 ,所以充入食品包装袋内用于防腐。
(4)气态二氧化碳能被压缩成液态贮存在钢瓶中的原因是 (从分子及其运动的角度解释现象)
【答案】(1)0.94%
(2)不正确
(3)常温下化学性质稳定且无毒
(4)分子间有间隔
【详解】(1)空气的组成按体积分数计算,氮气约占78%,氧气约占21%,稀有气体约占0.94%,二氧化碳约占0.03%,其他气体和杂质约占0.03%。
(2)可燃性是指物质本身可以燃烧(如木炭、氢气),而氧气本身不可燃,但它能支持其他物质燃烧,称为助燃性。这种说法不正确。
(3)氮气在常温下化学性质稳定,且无毒。食品腐败常由氧气引起(如氧化变质),充入氮气可排出氧气,防止食品氧化或微生物生长。
(4)分子间有间隔,气体分子间间隔较大,当加压时,分子间间隔变小,从而使气体体积缩小并转化为液体,贮存在钢瓶。
▌对点练3-2 空气是人类赖以生存的物质基础,下列有关说法正确的是
A.医疗上可利用液氮进行冷冻治疗
B.空气中的氧气可用作燃料
C.二氧化碳在空气中含量越高越好
D.霓虹灯中的稀有气体是利用其化学性质
【答案】A
【详解】A、液氮在蒸发时能吸收大量的热,医疗上可利用液氮进行冷冻治疗,故选项说法正确;
B、氧气具有助燃性,没有可燃性,因此空气中的氧气不能用作燃料,故选项说法不正确;
C、二氧化碳在空气中正常含量约为0.03%,适量二氧化碳是植物光合作用的原料,但含量过高会加剧温室效应,导致全球变暖、海平面上升等环境问题,故选项说法不正确;
D、稀有气体在通电时发出不同颜色的光,不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,因此霓虹灯利用的是其物理性质,故选项说法不正确。
故选A。
题型 空气质量与环境保护
▌例4 )9月3日某市下了一场大雨,下表是该市连续两天的空气质量报告。下列说法错误的是
日期
污染物及污染指数
质量级别
一氧化碳
二氧化硫
二氧化氮
PM2.5
9月3日
21
84
31
25
二级
9月4日
20
23
12
11
一级
A.工厂通过加高烟囱直接排放废气能减少空气污染
B.造成该市空气污染的首要污染物是二氧化硫
C.9月4日的空气质量比9月3日好
D.雨后一氧化碳含量变化不大,说明一氧化碳难溶于水
【答案】A
【详解】A、工厂通过加高烟囱直接排放废气无法消除有害气体,无法减少对空气的污染,故错误;
B、根据表格数据可知,二氧化硫指数最高为84,造成该市空气污染的首要污染物是二氧化硫,故B正确;
C、空气污染物含量越低,空气质量越好,9月4日的空气质量比9月3日要好,故正确;
D、一氧化碳在降雨前后变化不大,说明一氧化碳难溶于水,故正确。
故选A。
解题贴士
1. 分清污染物与温室气体:SO₂、NO₂、CO、PM2.5 是空气污染物;CO₂是温室气体,不计入空气质量评价。
2. AQI 数值越大,污染级别越高,空气质量越差;“指数越高空气质量越好” 是常见错项。
3. 环保措施看合理性,“全面禁止、全部关停” 多为错;提倡源头减排、绿色出行、植树造林。
▌对点练4-1 如图是某地某天的空气质量状况。
主要污染物
空气质量指数
48
43
CO
0.8
77
15
50
(1)该地的空气质量指标是 ,空气质量指标类别是 。
(2)空气污染物中的首要污染物是 。在气体污染物中,属于单质的是 。
(3)中硫元素的化合价是 价。二氧化硫溶于水,与水反应生成亚硫酸,写成该反应的文字表达式 ,反应的基本类型属于 反应。
(4)一氧化碳和二氧化碳都是由碳氧元素组成的化合物,两者化学性质不同,原因是 。
【答案】(1) 67 良
(2) PM10 臭氧/O3
(3) +4 二氧化硫+水→亚硫酸 化合
(4)分子构成不同
【详解】(1)从图中可以直接看出该地的空气质量指标是67,根据空气质量指数与空气质量状况的对应关系,67对应的空气质量指标类别是良;
(2)比较各污染物的空气质量指数,PM10的空气质量指数77最大,所以空气污染物中的首要污染物是PM10;在给出的气体污染物中,O3是由一种元素组成的纯净物,属于单质,所以在气体污染物中,属于单质的是O3;
(3)在二氧化硫中,氧元素显-2价,设硫元素的化合价为x,根据化合物中各元素正负化合价代数和为零,可得x+(-2)×2=0,解得x=+4,所以中硫元素的化合价是+4价;二氧化硫溶于水,与水反应生成亚硫酸,该反应的文字表达式为:二氧化硫+水→亚硫酸,该反应是两种物质生成一种物质,反应的基本类属于化合反应;
(4)一氧化碳和二氧化碳都是由碳氧元素组成的化合物,但是它们的分子构成不同,一氧化碳分子由一个碳原子和一个氧原子构成,二氧化碳分子由一个碳原子和两个氧原子构成,所以两者化学性质不同,原因是分子构成不同。
▌对点练4-2 空气是人类生产活动的重要资源,请回答下列有关空气的问题:
(1)空气中 的体积含量大约占,氧气的体积含量大约占 。(填百分数)
(2)如表是某日我国部分地区的空气质量日报内容:
序号
城市
污染指数
首要污染物
空气质量级别
①
北京
103
可吸入颗粒物
III
②
呼和浩特
500
可吸入颗粒物
V
③
大庆
72
可吸入颗粒物
II
④
深圳
36
无
I
①当口空气质量状况最好的城市是(填序号) ,空气污染指数与空气质量级别之间的关系是 。
②人类需要洁净的空气。目前我国城市空气质量日报中的污染物不包括 。
A、可吸入颗粒物 B、一氧化碳 C、二氧化氮 D、氧气
③为改善空气质量,北京开展了“为首都多一个蓝天,我们每月少开一天车”的主题活动,下列说法正确的是 。
A、尾气不会对空气造成污染
B、每月少开一天车不会减少汽车尾气的排放
C、汽车尾气中含有的是污染物
D、“为首都多一个蓝天”是每个市民的职责
【答案】(1) 稀有气体
(2) ④ 空气污染指数越小与空气质量级别越低 D D
【详解】(1)空气中稀有气体的体积含量约为0.94%;
空气中氧气的体积含量为21%。
(2)①从污染指数可以看出当日空气质量最好的城市是④深圳,污染指数最低;
从图可以看出空气污染指数越高,空气质量级别越大,污染越严重。
②空气的污染物主要包括:氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳、悬浮颗粒物等,二氧化碳是空气中的基本成分,不属于污染物,因此二氧化碳不包括在我国城市空气质量日报中的污染物之中,故选D。
③A、尾气中含有二氧化硫等有害气体,会对空气造成污染,故选项A说法错误;
B、每月少开一天车,如果每个人都这么做的话,会很大程度上的减少汽车尾气的排放,故选项B说法错误;
C、二氧化碳是空气中组成成分,不是污染物,故选项C说法错误;
D、“为首都多一个蓝天”,保护环境是每个市民的职责,故选项D说法正确。
故选D。
基础通关
1.(2026·福建漳州·模拟预测)发面时,酵母菌产生的有机酸会使面团变酸,可加入碳酸钠()来中和酸味,并使蒸出的馒头更加松软。有关碳酸钠在生活中的这一应用,下列说法正确的是
A.碳酸钠俗名小苏打 B.碳酸钠的水溶液呈碱性
C.碳酸钠与有机酸发生中和反应 D.为使馒头松软,应过量使用碳酸钠
【答案】B
【详解】A.碳酸钠俗名纯碱、苏打,小苏打是碳酸氢钠的俗名,A错误。
B.碳酸钠水溶液呈碱性,可中和面团中的有机酸,B正确。
C.中和反应定义为酸和碱反应生成盐和水,碳酸钠属于盐,因此它和有机酸的反应不属于中和反应,C错误。
D.过量使用碳酸钠会使馒头带有碱涩味、色泽发黄,不能过量添加,D错误。
2.(2026·山东潍坊·模拟预测)下列生活实践中涉及的化学解释错误的是
选项
劳动实践
化学解释
A
服用小苏打可治疗胃酸过多症
小苏打能与胃酸发生中和反应
B
用炉具清洗剂清洗油烟机
NaOH能与油污反应
C
用碳素墨水书写档案
常温下碳单质的化学性质稳定
D
用食醋除去水壶内的水垢
水垢与酸发生反应而溶解
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.小苏打为,属于盐类,胃酸主要成分为。中和反应的定义是酸与碱反应生成盐和水,盐和酸的反应不属于中和反应,解释错误;
B.炉具清洗剂的主要有效成分为,可与油污发生反应将油污分解去除,解释正确;
C.碳素墨水的主要成分是碳单质,常温下碳单质化学性质稳定,不易与其他物质发生反应,因此书写的档案可长期保存,解释正确;
D.水垢的主要成分是碳酸钙等,食醋中含有醋酸,碳酸钙等能与醋酸发生反应而溶解,所以可用食醋除去水壶内的水垢,解释正确。
3.(2026年湖北武汉市初中学业水平考试化学试卷)碳及其化合物的转化关系如下图所示。图中“→”表示一种物质可以转化为另一种物质,部分反应物、生成物及反应条件已略去。下列说法正确的是
A.C与Fe2O3反应可实现转化①
B.Na2CO3与NaOH反应可实现转化②
C.Na2CO3可以用作治疗胃酸过多症的药剂
D.CO2和H2CO3均能使干燥的紫色石蕊纸花变红
【答案】A
【详解】A. 碳能与氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳,可实现转化①,正确;
B. 和都属于碱性物质,二者不反应,无法实现转化②,错误;
C. 碳酸钠能与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水,但是碱性较强,对胃刺激性大,不能用于治疗胃酸过多,治疗胃酸过多常用,错误;
D. 本身无酸性,不能使干燥的紫色石蕊纸花变红,只有和水反应生成后,才能使石蕊变红,错误。
4.(2026·陕西咸阳·模拟预测)物质的性质决定用途。下列有关物质的用途不正确的是
A.碳酸氢钠用于焙制糕点 B.氢氧化钠用于改良酸性土壤
C.氧气用于医疗急救 D.氮气用作食品保护气
【答案】B
【详解】A.碳酸氢钠受热易分解生成二氧化碳气体,可使糕点疏松多孔,可用于焙制糕点,用途正确。
B.氢氧化钠属于强碱,腐蚀性极强,且成本较高,不能用于改良酸性土壤,改良酸性土壤通常用弱碱性的熟石灰,用途错误。
C.正确。
D.正确。
5.(2026·河南平顶山·三模)实验课上,同学们对含有少量Na2CO3的NaCl进行如下探究。已知NaCl、Na2CO3的溶解度曲线如图所示,下列说法不正确的是
A.检验:用稀盐酸检验混合物中含有Na2CO3
B.除杂:用稀硫酸除去混合物中的Na2CO3
C.提纯:采用蒸发结晶的方法提纯NaCl
D.转化:用氯化钙溶液使Na2CO3转化为NaCl
【答案】B
【详解】A.与稀盐酸反应会生成气体,与稀盐酸不反应,因此可以用稀盐酸检验混合物中的碳酸钠,说法正确。
B.稀硫酸和反应会生成新杂质,不符合除杂“不引入新杂质”的原则,说法错误。
C.由溶解度曲线可知,的溶解度受温度变化影响极小,因此可采用蒸发结晶的方法提纯,说法正确。
D.氯化钙和可发生反应,能将碳酸钠转化为氯化钠,说法正确。
6.(2026·广西玉林·二模)“果蔬洗盐”是一种果蔬清洁剂,其部分标签和主要成分的溶解度曲线如下所示。下列说法正确的是
×××果蔬洗盐
【配料】氯化钠、碳酸钠、碳酸氢钠
【净含量】350 g
【使用方法】1 kg常温水,添加15 g左右,果蔬浸入溶液中浸泡3分钟,捞出、清水冲洗
A.的溶解度大于NaCl的溶解度
B.20℃时,饱和溶液的溶质质量分数为9.6%
C.按标签中的配方配制溶液时,形成NaCl的饱和溶液
D.按照配方配制的溶液可以通过化学反应去除果蔬上的油性附着物
【答案】D
【详解】A.未指明温度,无法比较和NaCl的溶解度大小,故选项说法不正确。
B.20℃时,的溶解度为9.6g,则该温度下饱和溶液的溶质质量分数为,故选项说法不正确。
C.常温下溶解度约为36g,即1000g水最多可溶解360g;配方中1000g水仅加入15g混合盐(仅部分为),所得溶液为不饱和溶液,故选项说法不正确。
D.果蔬洗盐中含有的碳酸钠、碳酸氢钠均显碱性,能与油脂发生化学反应,从而去除果蔬上的油性附着物,故选项说法正确。
7.(2026·广东深圳·三模)以下关于某主题知识的归纳完全正确的一组是
A.化学与生活:打开汽水瓶盖,压强减小,气体溶解度会变大,所以汽水会喷出
B.物质的性质与用途:氢氧化钠具有吸水性,能干燥二氧化碳气体
C.物质、俗称与类别:纯碱————碱
D.化学与生产:用糯米制作米酒时发生了缓慢氧化反应
【答案】D
【详解】A.气体溶解度随压强减小而减小,打开汽水瓶盖后压强降低,二氧化碳溶解度减小逸出,因此汽水喷出,A描述错误。
B.氢氧化钠能与二氧化碳反应,不能用于干燥二氧化碳气体,B描述错误。
C.纯碱是的俗称,由金属阳离子和酸根离子构成,属于盐类,不属于碱,C描述错误。
D.糯米制作米酒的过程是微生物参与的、反应速率缓慢、无明显发光放热现象的氧化反应,属于缓慢氧化,D描述正确。
8.(25-26九年级下·湖南长沙·阶段检测)某校化学兴趣小组开展“调味品中的化学”实践活动。同学们找来白醋(含醋酸)、小苏打、食盐和食用碱()分别进行实验,探究它们的性质。下列有关说法正确的是
A.醋酸能使无色酚酞溶液变红 B.小苏打能用于治疗胃酸过多症
C.食用碱属于碱 D.食盐与白醋反应生成二氧化碳
【答案】B
【详解】A.醋酸呈酸性,无色酚酞溶液遇酸性溶液不变色,只有碱性溶液能使无色酚酞变红,因此醋酸不能使无色酚酞溶液变红,错误。
B.小苏打是碳酸氢钠,可与胃酸中的盐酸反应,中和过多的胃酸,因此可用于治疗胃酸过多症,正确。
C.食用碱是碳酸钠,由金属阳离子和酸根阴离子构成,属于盐,不属于碱,只是水溶液呈碱性,错误。
D.食盐的主要成分是氯化钠,氯化钠和醋酸不发生反应,不能生成二氧化碳,错误。
9.(2026·湖北荆门·一模)某同学对碳酸氢钠的知识梳理如下,说法正确的有
①能用来治疗胃酸过多症
②碳酸氢钠属于碱
③受热易分解,可用于焙制糕点
④能与稀硫酸反应生成二氧化碳
⑤饱和碳酸氢钠溶液能除去二氧化碳中的氯化氢
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】C
【详解】①碳酸氢钠碱性较弱,可与胃酸的主要成分HCl发生中和反应,可用于治疗胃酸过多症,正确。
②碱是电离时产生的阴离子全部为OH-的化合物,碳酸氢钠由Na+和HCO3-构成,属于盐,不属于碱,错误。
③碳酸氢钠受热易分解,反应为,生成的CO2能使糕点疏松多孔,可用于焙制糕点,正确。
④碳酸氢钠可与稀硫酸反应,反应为,能生成二氧化碳,正确。
⑤HCl可与饱和碳酸氢钠反应生成CO2,且CO2在饱和碳酸氢钠溶液中溶解度极低,可用该溶液除去CO2中混有的HCl杂质,正确。
综上,正确的说法共4个,答案选C。
10.(2026·河南洛阳·三模)推理是学习化学的重要方法,下列推理合理的是
A.酸雨的,所以的雨水一定是酸雨
B.碱溶液的,所以的溶液一定显碱性
C.离子是带电的微粒,所以带电的微粒一定是离子
D.碳酸盐能与酸反应生成气体,所以能与酸反应生成气体的一定是碳酸盐
【答案】B
【详解】A.酸雨的定义是的降水,正常雨水因溶解二氧化碳生成碳酸,约为5.6也小于7,因此的雨水不一定是酸雨,推理错误。
B.溶液酸碱性与的对应关系为:显酸性、显中性、显碱性,因此的溶液一定显碱性,推理正确。
C.质子、电子、原子核都是带电微粒,因此带电的微粒不一定是离子,推理错误。
D.活泼金属(如锌、铁)也可与酸反应生成氢气,因此能与酸反应生成气体的物质不一定是碳酸盐,推理错误。
11.(2026·广西南宁·三模)物质的性质决定物质的用途。请用序号填空。
①醋酸 ②熟石灰 ③石墨 ④二氧化碳 ⑤碳酸钠 ⑥稀有气体
(1)可用于人工增雨的是_______。
(2)可用于制作玻璃的是_______。
(3)可用做航标灯的是_______。
(4)可用作电极的是_______。
(5)可用来改良酸性土壤的是_______。
(6)生活中可以用于除水垢的是_______。
【答案】(1)④
(2)⑤
(3)⑥
(4)③
(5)②
(6)①
【详解】(1)固态二氧化碳(干冰)升华时吸收大量热量,使空气中水蒸气迅速凝结,可用于人工增雨。
(2)碳酸钠是工业制玻璃的核心原料之一,可与石英、石灰石等在高温下反应制得玻璃。
(3)稀有气体通电时会发出不同颜色的有色光,可制作航标灯等电光源。
(4)石墨具有优良的导电性,适合用作电极材料。
(5)熟石灰是弱碱性物质,可中和土壤中的酸性成分,且腐蚀性弱、成本低,常用于改良酸性土壤。
(6)水垢主要成分为碳酸钙、氢氧化镁等难溶物,可与醋酸反应生成可溶性盐,因此醋酸可用于除水垢。
12.(2026·江苏连云港·二模)阅读下列材料,回答相关问题。
材料一:侯氏制碱法是我国化学家侯德榜发明的联合制碱法,为世界制碱工业作出了卓越贡献。其生产过程中发生的主要反应如下:
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
材料二:纯碱(Na2CO3)在工业生产中用途广泛,可用于玻璃、造纸、纺织和日用化学工业等。
(1)纯碱的俗称是______,其水溶液显______(填“酸”“碱”或“中”)性。
(2)在反应NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl中,反应物CO2中碳元素的化合价为______。
(3)纯碱与稀盐酸反应的化学方程式为_______。
(4)碳酸氢钠(NaHCO3)在医疗上可用于治疗胃酸过多症,其原理是_______(用化学方程式表示)。
【答案】(1) 苏打/纯碱 碱
(2)+4
(3)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
(4)NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
【详解】(1)碳酸钠俗名纯碱、苏打,属于盐类,其水溶液中碳酸根离子水解使溶液显碱性;
(2)化合物中各元素正负化合价代数和为0,氧元素通常显-2价,设C的化合价为x,则,解得;
(3)碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;
(4)胃酸主要成分为HCl,碳酸氢钠可与HCl反应消耗过量胃酸,产物对人体无害,因此可治疗胃酸过多,反应的化学方程式为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。
13.(2026·山西临汾·模拟预测)近代化学工业的基础是“三酸两碱”,这里的“两碱”指的是氢氧化钠和碳酸钠。同学们将氢氧化钠和碳酸钠的性质及用途,以结构图的形式进行了如下梳理。
联系实际,解决问题:
(1)碳酸钠的俗称是______。氢氧化钠固体露置在空气中一段时间后,观察到的现象是_______。
(2)氢氧化钠除去油污的原理是_______。
(3)“两碱”中的_______具有强腐蚀性,使用时要格外小心。
(4)化工生产中用碳酸钠制备氢氧化钠的化学方程式是_______。
【答案】(1) 纯碱/苏打 表面潮湿并逐渐溶解
(2)能与油脂反应
(3)氢氧化钠/NaOH
(4)(合理即可)
【详解】(1)碳酸钠的俗称为纯碱、苏打;
氢氧化钠固体具有吸水性,露置在空气中会吸收水蒸气发生潮解,因此会观察到固体表面潮湿、逐渐溶解。
(2)氢氧化钠去除油污是化学变化,可与油脂反应生成可溶于水的物质,从而达到除油污的效果,和洗洁精的乳化作用原理不同。
(3)氢氧化钠俗称苛性钠、火碱、烧碱,具有强腐蚀性,使用时需要避免接触皮肤、衣物,防止被腐蚀。
(4)利用复分解反应的规律,选择氢氧化钙和碳酸钠反应,生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,过滤除去碳酸钙沉淀后即可得到氢氧化钠溶液。
14.(2026·山西太原·一模)侯德榜发明的“联合制碱法”(又称侯氏制碱法),大大提高了原料的利用率,降低了生产成本,减少了对环境的污染。以下是关于碳酸钠的知识梳理,请回答有关问题。
(1)________。
(2)________(写化学方程式)。
(3)_________(写化学方程式),该反应的现象是________。
【答案】(1)纯碱、苏打
(2)
(3) 产生白色沉淀
【详解】(1)碳酸钠的俗名为纯碱、苏打。
(2)氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,化学方程式为:。
(3)熟石灰与碳酸钠发生复分解反应,生成难溶于水的碳酸钙沉淀和氢氧化钠,化学方程式为:
反应的现象是:产生白色沉淀。
15.(2026·上海·三模)生活中处处有化学,下表是居家常见的日用化学品。
实例
清洁级
食品级
洁厕灵
管道疏通剂
紫药消毒粉
食用盐
去污粉
蓬松剂
成分
盐酸
氢氧化钠
高锰酸钾
氯化钠
碳酸钠
碳酸氢钠
(1)管道疏通剂与洁厕灵能否混合使用并说明理由。
(2)高锰酸钾是一种居家常备温和杀菌的药品。
①高锰酸钾可用于实验室制备氧气,反应的化学方程式为___________。
②消毒某些家用物品,可用0.3%的高锰酸钾溶液。溶质质量分数“0.3%”的含义是___________。
(3)用海水晒盐的方式可以制取粗盐。
①该过程提纯氯化钠的方法是___________。(选填“蒸发结晶”或“降温结晶”)
②氯化钠是由___________构成的物质。
A.分子 B.原子 C.离子 D.质子
(4)去污粉属于碱性清洁剂。配制一定质量的碳酸钠饱和溶液,验证其酸碱性。已知20℃时碳酸钠的溶解度为21.5 g,其饱和溶液的质量分数为___________(列出计算式)。
(5)碳酸氢钠的俗称为___________。
A.苏打 B.小苏打 C.食盐 D.纯碱
(6)蓬松剂的工作原理是碳酸氢钠与酸性物质反应释放二氧化碳气体,并生成水与盐。请写出碳酸氢钠与稀盐酸反应的化学方程式为___________。
【答案】(1)不能,二者会发生反应消耗有效成分,失去清洁疏通作用
(2) 每100g高锰酸钾溶液中含有0.3g高锰酸钾(或溶质高锰酸钾的质量占溶液总质量的0.3%)
(3) 蒸发结晶 C
(4)
(5)B
(6)
【详解】(1)洁厕灵有效成分盐酸与管道疏通剂有效成分氢氧化钠会发生中和反应,导致两种试剂的有效成分被消耗,因此不能混合使用。
(2)①方程式略。
②略。
(3)①氯化钠的溶解度随温度变化幅度很小,无法通过降温大量析出,海水晒盐是通过蒸发水分使氯化钠结晶析出,因此选蒸发结晶。
②氯化钠是由钠离子和氯离子构成的离子化合物,因此选C。
(4)一定温度下饱和溶液的溶质质量分数计算公式为,代入20℃时碳酸钠的溶解度21.5g即可得到计算式。
(5)A.苏打是碳酸钠的俗称。
B.小苏打是碳酸氢钠的俗称。
C.食盐是氯化钠的俗称。
D.纯碱是碳酸钠的俗称。
(6)碳酸氢钠与盐酸发生复分解反应,生成氯化钠、水和二氧化碳,方程式略。
素养提升
16.(2026·河北唐山·二模)某天然碱为或。由该天然碱制备纯碱、烧碱和小苏打的主要过程如下:
请回答下列问题:
(1)属于___________(选填“酸”“碱”或“盐”)
(2)高温煅烧石灰石可以将石灰石粉碎目的是___________。
(3)步骤②中溶解时玻璃棒的作用是___________。
(4)苛化中反应的化学方程式为___________(写一个即可)。
(5)若要检验“苛化”后得到的溶液中是否含有未反应的碳酸钠,可选用的试剂是___________,观察到的现象是___________。
【答案】(1)盐
(2)增大反应物接触面积,加快反应速率,使石灰石分解更充分
(3)搅拌,加快碳酸钠的溶解速率
(4)
(5) 氯化钡溶液(合理即可) 产生白色沉淀(与所选试剂对应即可)
【详解】(1)盐是由金属阳离子(或铵根离子)和酸根阴离子构成的化合物,由和构成,符合盐的定义。
(2)反应物接触面积越大,反应速率越快、反应进行越完全,粉碎石灰石可增大其反应接触面积。
(3)溶解操作中玻璃棒搅拌可加速溶质扩散,提升溶解速率。
(4)苛化时氧化钙先和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙再和碳酸钠复分解生成氢氧化钠,写出任意一个反应即可。
(5)碳酸根可与钡离子结合生成碳酸钡白色沉淀,也可与氢离子反应生成二氧化碳气体,可通过对应特征现象检验碳酸钠是否存在。
17.(2026·新疆乌鲁木齐·一模)以典型物质为核心,进行问题的设置与整合,是我们全面认识物质性质及应用的有效途径。同学们在小组合作学习过程中,对碳酸钠和碳酸钙的相关内容进行了梳理。联系实际,解决问题(“→”表示一种物质可转化成另一种物质)。
(1)共性:碳酸钠和碳酸钙都属于___________(填“酸”“碱”“盐”)。从组成上来看,碳酸钠和碳酸钙有共性,是因为都含有___________。
(2)差异性:碳酸钠和碳酸钙有差异性,据此推断它们的结构___________(填“相同”或“不同”)。碳酸钙能在高温下分解产生二氧化碳,该反应的化学方程式为。
(3)用途:碳酸钠可用于去除油污等;碳酸钙可用作___________。
(4)转化:碳酸钠和氢氧化钙溶液反应会生成碳酸钙,反应的现象是___________。该反应的类型为___________。
(5)鉴别碳酸钠和碳酸钙,利用它们的___________(填“差异”或“共”)性。
【答案】(1) 盐 碳酸根离子/
(2)不同
(3)补钙剂(或建筑材料,合理即可)
(4) 产生白色沉淀 复分解反应
(5)差异
【详解】(1)盐是由金属阳离子(或铵根离子)和酸根离子构成的化合物,碳酸钠由钠离子和碳酸根离子构成、碳酸钙由钙离子和碳酸根离子构成,都属于盐,组成上均含有碳酸根离子。
(2)结构决定性质,二者性质存在差异性,说明结构不同。
(3)碳酸钙含有钙元素,可作补钙剂;大理石、石灰石的主要成分为碳酸钙,可作建筑材料。
(4)碳酸钠和氢氧化钙反应生成难溶于水的碳酸钙,因此出现白色沉淀;该反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应。
(5)鉴别物质需要利用两种物质性质的不同点区分,共性是二者都具备的性质,无法实现鉴别,因此利用差异性。
18.(24-25九年级下·天津和平·开学考试)酸、碱、盐是用途广泛的化合物。
(1)选择适当物质填空。(填字母)
A.盐酸 B.氯化钠 C.氢氧化钠 D.硝酸银
①可用于金属表面除锈的是________。
②可与硫酸发生中和反应的是________。
③可用于腌渍蔬菜、鱼、肉、蛋等的是________。
(2)室温下,向溶液中加入一定量的溶液,充分反应后过滤。反应前后溶液中存在的主要离子如图所示:
①用pH试纸测定反应后溶液的酸碱度,pH________7(填“>”“=”或“<”)。
②取反应后的溶液,滴加过量稀盐酸,产生气泡,则图中R表示的是________(填离子符号)。下列能代替稀盐酸,检验反应后溶液中R的是________(填字母)。
A.稀硝酸 B.溶液 C.粉末 D.溶液
【答案】(1) A C B
(2) > AB
【详解】(1)①盐酸和金属锈反应,可用于金属表面除锈,故填:A;
②酸与碱能发生置换反应,可与硫酸发生中和反应的是氢氧化钠,故填:C;
③氯化钠可用于腌渍蔬菜、鱼、肉、蛋等,故填:B;
(2) ①碳酸钠和氢氧化钡反应生成碳酸钡和氢氧化钠,氢氧化钠显碱性,则用pH试纸测定反应后溶液的酸碱度,pH>7;
②取反应后的溶液,滴加过量稀盐酸,产生气泡,反应后的溶液中含有碳酸钠,则图中R表示的离子是碳酸根离子,离子符号为:;图中R表示的离子是碳酸根离子,要检验碳酸根离子,
A、碳酸根离子和酸反应生成二氧化碳气体,故正确;
B、碳酸根离子和钡离子溶液反应生成碳酸钡沉淀,故正确;
C、碳酸根离子不和碳酸钙反应,故错误;
D、氯化镁和碳酸根离子能反应生成碳酸镁,碳酸镁微溶于水,现象不明显,故错误,故选:AB。
19.(2026·陕西咸阳·模拟预测)皮蛋是我国特有的一种传统美食。某化学兴趣小组的同学以皮蛋为研究对象开展项目式学习。
任务一:初识皮蛋
(1)皮蛋,又称松花蛋,品尝时略带涩味,原因是皮蛋中含有碱性物质。食用时加入________(填“食盐”或“食醋”)可去除涩味。
任务二:探究泥料的成分
(2)制作泥料:将纯碱、食盐(NaCl)、生石灰(主要成分为CaO)放入容器中,加水调制成糊状泥料。该过程中发生的复分解反应的化学方程式为________。
取少量泥料于烧杯中,加入足量水,充分搅拌后过滤,对滤液的成分进行探究。
【提出问题】滤液中溶质的成分有哪些?
【猜想与假设】
(3)猜想1:NaCl、NaOH 猜想2:NaCl、NaOH和________ 猜想3:NaCl、NaOH和
【进行实验】
(4)同学们进行了如下实验
实验操作
实验现象
实验结论
实验1:取少量滤液于试管中,滴加几滴无色酚酞溶液
溶液变红
猜想2正确
实验2:取少量滤液于试管中,滴加足量的稀盐酸
________
猜想3正确
【得出结论】
(5)小组同学认为,通过实验1不足以得出其结论,原因是________。结合以上实验,小组同学得出结论:猜想3正确。
【反思与交流】
(6)实验2中除可用稀盐酸外,选用________(填字母)也能达到同样的实验目的。
A.氯化钾溶液 B.氯化钡溶液 C.氢氧化钡溶液 D.硝酸钠溶液
【答案】(1)食醋
(2)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
(3)Ca(OH)2
(4)有气泡产生
(5)NaOH、Ca(OH)2和Na2CO3的水溶液都呈碱性,都能使酚酞变红(合理即可)
(6)BC
【详解】(1)食醋中含有醋酸,醋酸能与皮蛋中的碱性物质发生反应,故食用时可加入食醋去除涩味;
(2)生石灰是氧化钙的俗称,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,该反应属于化合反应;氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,此反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应,反应的化学方程式为:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;
(3)原料中的食盐(NaCl)不参与反应,Ca(OH)2与Na2CO3反应生成CaCO3沉淀、NaOH,若二者恰好完全反应,溶质是NaCl、NaOH;若Ca(OH)2过量,溶质是NaCl、NaOH、Ca(OH)2;若Na2CO3过量,溶质是NaCl、NaOH、Na2CO3,则猜想2为:NaCl、NaOH和Ca(OH)2;
(4)猜想3中含有Na2CO3,滴加足量稀盐酸时,与盐酸反应生成气体(Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑),因此有气泡产生;
(5)NaOH、Ca(OH)2和Na2CO3的水溶液都呈碱性,都能使酚酞变红,无法仅通过酚酞变红证明猜想2正确;
(6)实验 2 中除可用稀盐酸外,要检验Na2CO3是否存在,也可选用能与Na2CO3反应产生明显现象且不与Ca(OH)2反应干扰的试剂。
A.氯化钾溶液与滤液中物质都不反应,无法证明,错误;
B.氯化钡溶液能与Na2CO3反应产生白色沉淀BaCO3,可检验Na2CO3,正确;
C.氢氧化钡溶液能与Na2CO3反应产生白色沉淀BaCO3,可检验Na2CO3,正确;
D.硝酸钠溶液与滤液中物质都不反应,无法证明,错误。
20.(2026·湖南长沙·三模)市面上有一种自动充气气球,只需挤破气球内的液体包,流出的液体与气球中的白色粉末接触产生气体,就能实现气球的自动充气。同学们对此展开项目式探究。
任务一:自动充气气球的原理
(1)同学们触摸气球发现气球中有一个“小液包”与一小块白色固体。捏破“小液包”,气球慢慢鼓起,发出嘶嘶声,气球温度变凉并逐渐下沉。同学们用剪刀在已充气的气球上剪小口,插入导管,导管另一端通入澄清石灰水中,观察到溶液变浑浊,证明产生的气体是________。
(2)另取少量“小液包”,测量其溶液的pH。写出实验操作步骤:________。
任务二:白色固体成分探究
【猜测】白色固体可能为碳酸钙、碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或多种。
【查阅资料】①查阅产品说明后了解到“小液包”内的液体是柠檬酸,其化学性质与盐酸相似。
②与相同浓度的柠檬酸反应,碳酸氢钠比碳酸钠更剧烈。
③价格参考:碳酸钠2200元/吨、碳酸氢钠1700元/吨
【实验探究一】
(3)为验证白色固体的成分,同学们进行如下实验:
实验步骤
实验现象
分析与结论
取少量白色固体于烧杯中,加入足量蒸馏水,充分搅拌
固体全部溶解
样品中不含________
取少量白色固体于试管中,加入适量稀盐酸
________
白色固体为碳酸钠或碳酸氢钠中的一种或二者均有
【实验探究二】为验证白色固体中是否含有碳酸钠,同学们设计如图2实验装置进行实验:分别测量等质量的碳酸钠、碳酸氢钠、白色固体样品与等体积、等浓度盐酸反应时锥形瓶内的压强变化,测量结果如图3所示。
(4)分析图像,得出白色固体一定仅含碳酸氢钠的理由是________;
(5)从原料成本和反应速率分析,自动充气气球选用碳酸氢钠的原因是:________。
【答案】(1)二氧化碳
(2)用干燥、洁净的玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较
(3) 碳酸钙 有气泡产生
(4)白色固体与稀盐酸反应的压强变化曲线和碳酸氢钠与稀盐酸反应的压强变化曲线完全重合
(5)碳酸氢钠的价格比碳酸钠低,且与柠檬酸反应更剧烈,产生气体的速率更快
【详解】(1)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,同学们触摸气球发现气球中有一个“小液包”与一小块白色固体。捏破“小液包”,气球慢慢鼓起,发出嘶嘶声,气球温度变凉并逐渐下沉。同学们用剪刀在已充气的气球上剪小口,插入导管,导管另一端通入澄清石灰水中,观察到溶液变浑浊,证明产生的气体是二氧化碳。
(2)另取少量“小液包”,测量其溶液的pH。写出实验操作步骤:用干燥、洁净的玻璃棒蘸取待测溶液滴在pH试纸上,把试纸显示的颜色与标准比色卡比较。
(3)碳酸钙难溶于水,碳酸钠、碳酸氢钠能溶于水,取少量白色固体于烧杯中,加入足量蒸馏水,充分搅拌,固体全部溶解,实验结论:样品中不含碳酸钙。碳酸钠、碳酸氢钠均能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,取少量白色固体于试管中,加入适量稀盐酸因为实验结论是:白色固体为碳酸钠或碳酸氢钠中的一种或二者均有,所以观察到有气泡产生。
(4)分析图像,得出白色固体一定仅含碳酸氢钠的理由是:白色固体与稀盐酸反应的压强变化曲线和碳酸氢钠与稀盐酸反应的压强变化曲线完全重合,说明该样品的反应速率、最终生成气体的总质量都和等质量的碳酸氢钠完全一致,因此可得出白色固体一定仅含碳酸氢钠。
(5)根据碳酸氢钠、碳酸钠的价格及图3可知,自动充气气球选用碳酸氢钠的原因是:碳酸氢钠的价格比碳酸钠低,且与柠檬酸反应更剧烈,产生气体的速率更快。
迁移创新
21.(25-26九年级下·宁夏银川·阶段检测)生活中常会用果蔬洗盐清洗蔬菜和水果,某学校同学对此产生了极大兴趣,开启了“果蔬洗盐”项目化学习之旅。现有某品牌果蔬洗盐,主要成分有精制盐(NaCl)、食用级pH调节剂。
【查阅资料】
Ⅰ.碳酸氢钠型果蔬洗涤盐中pH调节剂的有效成分可能含有碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或两种。
Ⅱ.碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应产生白色沉淀。
Ⅲ.碳酸氢钠在50℃以上逐渐分解产生二氧化碳、碳酸钠和水;碳酸钠受热不分解。
Ⅳ.浓度大于0.83%的碳酸氢钠溶液中加入0.1%的氯化钙溶液,产生白色沉淀;浓度小于0.83%的碳酸氢钠溶液中加入0.1%的氯化钙溶液则无现象。室温下,碳酸氢钠饱和溶液的浓度为8.8%。
任务一:探究果蔬洗盐组成
【实验初探】取少量该“果蔬洗盐”溶于水,滴加无色酚酞试液,试液变红。小组同学对其组成提出如下猜想。
【提出猜想】
(1)猜想一:NaCl、Na2CO3;
猜想二:NaCl、NaHCO3;
猜想三:NaCl和___________、___________。
【实验探究】
(2)
实验步骤
实验现象
实验结论
①取少许“果蔬洗盐”于试管中,加热至固体质量不再改变,将生成的气体通入澄清石灰水
澄清石灰水变浑浊
“果蔬洗盐”中含有___________。
②向步骤①加热后残留的固体中加入足量的稀硫酸
___________
“果蔬洗盐”中含有Na2CO3
(3)小组同学认为步骤②不能证明“果蔬洗盐”中含有Na2CO3,理由是___________。
(4)为保证实验的严谨性,小组同学进一步探究。
实验操作
实验现象
实验结论
实验4:另取8g样品与992g水配制成溶液,向其中滴加0.1%的溶液
___________
含有,化学方程式为___________。
【实验结论】猜想三正确
任务二:自制碳酸氢钠型果蔬洗涤盐
【成果展示】
(5)同学们根据任务二测定的含量比例,自制了300g碳酸氢钠型果蔬洗涤盐,并在编写“储存条件”时强调“常温干燥处保存”,请用方程式说明该果蔬洗涤盐需要常温保存的原因:___________。
【答案】(1)
(2) 有气泡产生
(3)碳酸氢钠受热分解会生成碳酸钠,无法证明原样品中原本就含有碳酸钠
(4) 产生白色沉淀
(5)
【详解】(1)已知碳酸氢钠型果蔬洗涤盐中pH调节剂的有效成分可能含有碳酸钠、碳酸氢钠中的一种或两种,前面已有猜想一(含NaCl和Na2CO3)和猜想二(含NaCl和NaHCO3),所以猜想三为NaCl和Na2CO3、NaHCO3;
(2)①碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳,能使澄清石灰水变浑浊,碳酸钠受热不分解,因此可证明样品含碳酸氢钠;
②碳酸钠和稀硫酸反应生成二氧化碳气体,对应现象为有气泡产生;
(3)步骤①加热时,样品中的碳酸氢钠分解生成碳酸钠,因此步骤②加酸产生的气体可能来自分解生成的碳酸钠,不能说明原样品本身含有碳酸钠。
(4)碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为;
(5)碳酸氢钠受热会分解生成碳酸钠、水、二氧化碳,为防止其分解变质,需要常温保存,其分解的化学方程式为。
22.(2026·湖北襄阳·一模)假期,小凯同学看见家中各种粉末,很感兴趣,在老师的配合下做了如下探究。
厨房小商品
商标信息
:碳酸钠,厨房清洁去油污,烘焙面食
食用小苏打:碳酸氢钠,适用于食品蓬松,面点制作,厨房清洁去油污
快速发酵粉:主要含碳酸氢钠、有机酸(如酒石酸等),快速发酵,食品烘焙
爆炸盐:主要含过氧碳酸钠,衣物清洁助洗剂
【实验探究】食用纯碱和食用小苏打为何能清洗油污,哪一种清洗效果好呢?
【查阅资料】在一定范围内,pH越大,皂化反应速率越快,去油污效果通常越好。
【进行实验】
(1)取食用纯碱,食用小苏打各少许开展实验,根据所学知识回答。
实验步骤
实验现象
分析与结论
分别加入水中,均配成饱和溶液,再用pH试纸检测
食用纯碱pH=10,
食用小苏打pH=8
两种粉末溶液都呈_______性,用以清洗油污,食用纯碱洗涤效果好一些
【实验探究】爆炸盐的作用原理是什么?
【查阅资料】爆炸盐有效成分是过氧碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)。接触水时,先生成过氧化氢,而后生成的气泡的剧烈溢出,加速了碳酸钠的扩散。剧烈起泡如同“爆炸”。
【进行实验】
(2)取爆炸盐粉末少许开展实验,根据所学知识回答。
实验步骤
实验现象
分析与结论
加入水中,搅拌
有气泡产生,用带火星木条检验,木条__________
气体为氧气,活性氧有很强的氧化性,能破坏有机污渍,碳酸钠也能帮助去除油污
请写出产生氧气的化学方程式____________。
【实验探究】快速发酵粉做馒头的作用原理是什么?
【进行实验】
(3)取快速发酵粉粉末少许开展实验,根据所学知识回答。
实验步骤
实验现象
分析与结论
加入适量水,揉合,适宜温度烘焙
耗时较短,馒头松软可口
快速发酵粉产生气体为____,使馒头松软可口,含的物质与有机酸反应生成了该气体
【实验探究】干粉灭火器的主要成分也是小苏打,在灭火过程中起什么作用?
【查阅资料】CuSO4粉末遇水变蓝。碳酸钠受热不易分解,小苏打和CaCl2不反应。
【进行实验】
(4)取小苏打粉末装入试管,按图装置进行实验,根据所学知识回答。
实验步骤
实验现象
分析与结论
取样品在A处加热
B处变蓝,C处变浑浊
猜想生成某些新物质
取试管剩余粉末溶于水配成溶液,加入_____溶液
有白色沉淀生成
猜想生成碳酸钠
请从灭火的原理解释为何干粉灭火器装入碳酸氢钠粉末____________(写一条)。
【答案】(1)碱
(2) 复燃
(3)二氧化碳/CO2
(4) CaCl2/BaCl2/Ca(NO3)2/Ba(NO3)2/Ca(OH)2/Ba(OH)2 受热分解生成的水蒸发吸热,使温度降到着火点以下/受热分解生成的二氧化碳隔绝了空气(或氧气)
【详解】(1)两者pH都大于7,所以都呈碱性;
(2)结论是产生的气体为氧气,氧气可以使带火星的小木条复燃;
根据资料过氧碳酸钠接触水时先生成过氧化氢,过氧化氢再分解生成水和氧气,化学方程式见答案;
(3)快速发酵粉中含碳酸氢根的物质与有机酸反应生成二氧化碳气体;
(4)结论为生成了碳酸钠,即能与碳酸钠反应产生白色沉淀,常见的有可溶性的钙盐、钡盐、氢氧化钙和氢氧化钡;
灭火三个原理:隔绝氧气、降温到可燃物着火点以下、清除可燃物,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,二氧化碳密度大于空气,覆盖在燃烧物表面,隔绝氧气,火焰熄灭;或生成的水受热变成水蒸气,降低了可燃物的温度至着火点以下。
23.(2026·广东广州·二模)纯碱(Na2CO3)在生产生活应用广泛。兴趣小组开展Na2CO3性质的相关探究。
Ⅰ.探究导致碳酸钠溶液显碱性的离子。
【提出猜想】Na2CO3在水中解离出的导致溶液呈碱性。
【实验方案设计】
(1)除去溶液中的。向滴有酚酞的Na2CO3溶液中逐滴加入___________溶液,至沉淀不再析出,还观察到___________,证明猜想成立。
【拓展延伸】
(2)利用盐酸与碳酸钠反应也能证明猜想成立。该同学向碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸,测得pH变化曲线如图3.查阅资料,碳酸钠和盐酸反应分为两个阶段:
;
。
请解释:b点呈弱碱性的原因是___________;c点时恰好完全反应,其溶液pH<7的原因是___________。
Ⅱ.探究影响碳酸钠溶液碱性的因素。实验方案设计如下(所用Na2CO3溶液密度近似为1g/mL):
序号
温度℃
(Na2CO3溶液)
pH
1
25
0
20.0
2
25
20.0
0
3
25
2.0
___________
4
40
20.0
0
(3)①实验3中缺少的数据是___________。
②由A1___________ A2 (填“>”、“<”或“=”)可说明碳酸钠溶液呈碱性。
③在实验2和3,稀释碳酸钠溶液,A2___________A3(填“>”、“<”或“=”)。
④实验结果为A2<A4,由此说明___________。
【答案】(1) BaCl2 溶液红色褪去
(2) 生成了碳酸氢钠,其水溶液呈弱碱性 产生的二氧化碳与水反应,导致溶液呈酸性
(3) 18.0 < > 当碳酸钠溶液浓度相同时,温度越高,碳酸钠溶液的pH越大(或碱性越强)
【详解】(1)要证明-是使溶液显碱性的离子,需将转化为沉淀除去。加入BaCl2溶液,发生反应:;当被完全沉淀后,溶液中的碱性消失,酚酞红色逐渐褪去,证明碱性是由引起的。
(2)向Na2CO3溶液中滴加盐酸,首先发生第一阶段:,此时生成NaHCO3,NaHCO3溶液因水解而显弱碱性,故b点pH>7但较小。
继续滴加盐酸,发生第二阶段:,c点时恰好完全反应,生成CO2,部分CO2溶于水生成碳酸(),使溶液显酸性,pH<7。
(3)①实验3中Na2CO3溶液为2.0 mL,为保持总体积与实验2相同(20.0 mL),应加水18.0 mL。
②水本身呈中性,pH=7,而Na2CO3溶液因水解呈碱性,pH>7,故A1 < A2。
③实验2为原液,实验3为稀释液,浓度减小,碱性减弱,pH减小,故A2 > A3。
④实验2(25℃)与实验4(40℃)相比,温度升高,pH增大,说明温度升高促进了碳酸钠的水解,碱性增强。
学科网(北京)股份有限公司1 / 10
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
示范课
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。