登陆21世纪教育 助您教考全无忧
第17讲 空气
要点自主回扣
1.空气中的成分按体积计算,大致是:氮气78%,氧气21%,其他气体共占l%。可以证明大气压存在的最有名的实验是马德堡半球实验。1标准大气压的值为l.Ol X l05帕斯卡。
2.硫在氧气中燃烧,产生明亮的蓝紫色火焰,同时放出一种具有刺激性气味的气体二氧化硫,该气体将严重污染大气。
3.证明氧气用带火星的木条,证明二氧化碳用澄清石灰水;制取氧气采用加热高锰酸钾或者氯酸钾和二氧化锰,收集二氧化碳用向上排空气法。
4.温室效应的成因是大气中的二氧化碳对地球起着保温作用,适度的温室效应有利于动植物的生存,如果温室效应加剧将导致全球气候变暖,将会引起一系列恶果。
典型例题精析
【例l】(2008·衢州中考)我国科学家闵恩泽院士获得了2007年度“国家最高科学技术
奖”,以表彰他在“绿色化学”等多个方面的开拓性贡献。试回答:
(1)“绿色化学”的核心理念是从源头上减少对环境的污染。下列措施:①少用或不用有害物质;②少排放或不排放有害物质;③不使用任何化学物质。其中符合“绿色化学”理念的是 (选填编号)。
(2)闵恩泽院士在“利用油料作物发展生物柴油”方面开展了积极的研究,这一产业的发展可以减少人类对 燃料的依赖,从而更好地保护环境。
【精析】(1)“不使用任何化学物质”是不可能的,且从广义上讲任何物体都是由化学
物质组成的。我们只能做到少用或不用有害物质,少排放或不排放有害物质。(2)“生物柴油”能源的开发,在一定限度内能缓解能源紧缺的现状,从而减少人类对煤、石油等矿物燃料的依赖。
答案:(1)①②(2)煤、石油等矿物
【变式训练】世界自然基金会应对全球气候变化提出了“地球 一小时”的倡议,希望
个人、社区、企业和政府在每年3月最后一个星期六20:30一21:30熄灯一小时。下
列应对气候变化的有关做法,不宜提倡的是 ( )
A. 把产生的二氧化碳用高科技压在海底储存
B. 禁止使用煤、石油等化石燃料
C.响应“地球一小时”倡议
D.研发新的科技方法,开发氢能源
【例2】(2009·温州中考)科学课上做“用红磷燃烧测定空气中氧气的体积分数”的实验
时,由于红磷燃烧生成的P205对人体有一定危害,小明改用氢气燃烧来测定空气中氧气的体积分数,设计的实验装置如图所示。实验时用夹子B夹住橡胶管,打开夹子A,点燃纯净的氢气并迅速插入甲瓶中,使氢气在甲瓶中燃烧。
(1)当氢气燃烧的火焰刚好熄灭时,对夹子的操作应
是 。
(2)实验测得甲瓶中氧气的体积远小于瓶中空气体积的l/5,写出一种可能的原
因 。
(3)有同学提出,若用C0取代H2,进行如上操作也能完成氧气体积分数的测定。你是否
认同并简要说明理由 。
【精析】空气中氧气的体积约占总体积的l/5,课本上“用磷烧测定空气中氧气的体
积分数”是因为燃烧后生成的五氧化二磷为固体,从而使瓶内气压减少,导致水进入广口瓶,所以必须注意不能采用反应后生成气体的材料。当用氢气燃烧完毕后,为防止瓶内气体逃逸,要关闭A,而测量结果偏小则要考虑是由于瓶内气体泄漏造成。
答案:(1)用夹子A夹住橡胶管(2)火焰熄灭后没有及时用夹子A夹住橡胶管或者实验装
置气密性不良等
(3)不认同,因为一氧化碳燃烧后生成二氧化碳,瓶内气压没有变小,所以无法测出
【变式训练】“空气中氧气含量的测定”有多种方法,甲生按图1所示的实验方案:在
燃烧匙内盛过量红磷,点燃后立即插入集气瓶内,塞紧橡皮塞,待红磷火焰熄灭,集气
瓶冷却至室温,打开止水夹,水注入集气瓶。回答下列问题:
(1)反应结束后,打开止水夹,水自动注入集气瓶的直接原因是
。
(2)乙生也设计了一个如图2所示的实验方案,装置和操作同甲类似,只不过用硫粉代
替了红磷,并增加了滴管。要使实验成功,乙在滴管中应加入 溶液。并反应后滴入,写出该溶液发生反应的化学方程式
。
(3)若空气中氮气也能和红磷反应,能否用该方法来测定空气中氧气含量 。
重点难点指引
1.空气的主要成分
(1)空气主要由氮气和氧气组成,按体积分数计算,氮气占78%,氧气占21%,二氧化碳占0.03%,稀有气体占0.94%,其他气体和杂质占0.03%。
(2)空气与人类的生活、生产有着密切的联系,比如氧气可以提供呼吸,帮助燃烧(气焊、气割、炼钢等);氮气可以填充灯泡、制取氮肥,液氮还可以作冷冻剂;二氧化碳可以制纯碱、尿素、汽水,还可以灭火,作光合作用的原料及固体可作制冷剂;稀有气体可作保护气和填充霓虹灯。
2.大气压
(1)证明大气压存在的方法比较多,最著名的是马德堡半球实验和覆杯实验;一个标准大气压的值为l.01×105帕斯卡,约相当于760毫米汞柱或者l0.3米水柱产生的压强。
(2)大气压与人类生活关系密切,它可以随着高度的增加而减小,也可以影响液体沸点的高低,在生产生活中应用比较广泛,如吸尘器、活塞式抽水机、离心式水泵,甚至我们平时的吸饮料、真空压缩包装袋等都与大气压有关。
3.氧气、二氧化碳
(1)氧气在通常情况下是一种无色无味的气体,不易溶于水,密度比空气略大,其化学性质比较活泼,能与许多金属、非金属反应,检验氧气用带火星木条;二氧化碳在通常情况下是一种无色无味的气体,能溶于水,密度比空气大,一般不能燃烧,也不支持燃烧,检验二氧化碳用澄清石灰水。
(2)实验室制取氧气采用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物或者加热高锰酸钾的方法,学生必须理解实验装置图和实验步骤,会书写化学方程式,同时本实验反应装置适用于所有固体物质的加热,而氧气的收集采用排水法和向上排空气法;二氧化碳的制取用大理石与稀盐酸,收集只能用向上排空气法。
4.臭氧层、温室效应
(1)臭氧层主要是阻挡和削弱紫外线,对生物起保护作用,保护臭氧层需要禁止使用含氟氯烃的制冷剂(如氟利昂)、发泡剂等化学物质。
(2)温室效应主要是由于大气中二氧化碳含量过高造成的,但其也有利弊两个方面,利是如果适度能保证地球气温平衡,弊是效应加剧将引起全球气候变暖,因此防治温室效应的措施,学生要从有效减少二氧化碳产生、排放和加大二氧化碳的转化这三个方面考虑,如改变燃料结构、发展新能源、增加绿化面积等。
5.空气污染
空气中的污染物主要是二氧化硫、烟尘,其主要来源是煤和石油的燃烧,其防治方法也可以从改变燃料结构、发展新能源、增加绿化面积等方面考虑。
专题综合检测
一、选择题(本题有10小题,每小题4分,共40分)
1. 如图所示是硫和铁丝分别在氧气中燃烧的实验示意图。这两个反应 ( )
A. 都以氧气作为助燃剂 B. 都能生成气体
C.都能在常温下反应 D.都能产生火焰
2. 如果把笼罩着地球的大气层比作浩瀚的海洋,我们人类就生活在这“大气海洋”的底
部,承受着大气对我们的压强——大气压。下列有关叙述中错误的是 ( )
A马德堡半球实验有力地证明了大气压的存在
B标准大气压的数值为1.Ol×105帕(760mm汞柱)
C.大气压的大小与大气的密度有关,离地面越高的地方,大气压也越大
D.人的心情通常跟晴天和阴雨天大气压的高低变化有关
3. 二百多年前,英国科学家普里斯特利经过反复实验,得出结论:植物在阳光下能使空气
变“好”,是因为植物能释放出“活命空气”。他所说的“活命空气”应该是 ( )
A. 空气 B. 氮气 C.氧气 D.二氧化碳
4. 一个房间开着一扇移动窗,窗内挂着轻纱做成的窗帘。如果窗户是打开的,当窗外有较
大的风平行于窗面吹过时,窗帘将会 ( )
A. 往窗外飘起 B. 往屋内飘起
C. 静止不动 D. 无法确定
5. 下列关于02和C02的“自述”中,属于物理性质的是 ( )
6. 防治大气污染应从消除污染源着手。下列做法与主题无关的是 ( )
A. 开发洁净能源 B. 化石燃料除硫
C.使用乙醇汽油 D.节约用水用电
7. 实验室制取氧气的主要步骤有:①固定装置、②装入药品、③加热、④检查装置的气密
性、⑤用排水法收集。其操作顺序正确的是 ( )
A. ①②③④⑤ B.②③①④⑤
C.④②①③⑤ D. ④①②⑤③
8. 小亮同学设计如图装置来制取并收集气体,你认为他能制得的气体
`是 ( )
A. 用KMn04粉末制取02
B.用KCl03和Mn02制取02
C用Zn和稀硫酸制取H2
D.用石灰石和稀盐酸制取C02
9. 如图所示装置可用来测定空气中氧气的含量。对该实验认识不
正确的是 ( )
A. 红磷的量不足会影响实验结论
B. 装置不漏气是实验成功的重要因素之一
C. 将红磷改为炭也能得到正确的实验结论
D.钟罩内气体压强的减少会导致水面的上升
10.下列说法正确的是 ( )
A按质量计算:空气中含有氮气78%、氧气21%、其他气体和杂质1%
B. 鱼类能在水中生活,证明氧气易溶于水
C. 洁净的空气是纯净物,被污染的空气是混合物
D.实验室常用向上排空气法收集二氧化碳
二、非选择题(本题有6小题,共60分)
11.(14分)小莉和几位同学在实验室用下列装置制取气体:
(1)小莉用高锰酸钾制取氧气,他选择上述装置中的A和 (填字母)进行组装。
你认为A装置中还缺少 。写出该反应的化学方程式 。
(2)小明用过氧化氢和二氧化锰混合制取氧气,其中二氧化锰起 作用。
实验结束后,小明问:“我将带火星的木条伸入集气瓶中,为什么不会复燃 ”请你帮助小明推测导致这种现象的原因 。(写一个)
(3)实验室选用B和C装置可制取的气体是 (答一种),写出实验室
制取该气体的化学方程式——。
12.(10分)联合国气候变化框架公约《京都议定书》要求发达国家限制C02排放量,通过
作用将C02等温室气体含量降低,以控制日趋严重的温室效应。
(1)绿色植物通过 作用吸收CO2,通过 作用将C02释放到大气中。
(2)科学家采取“组合转化”技术,将C02和H2以一定比例混合,在一定条件下反应,
生成一种重要的化工原料和水。请在括号中填写该化工原料的化学式:2C02+6H2=1( )+4H20
(3)为了减慢大气中C02含量的增加,以下建议可行的是(填序号) 。
①开发太阳能、水能、风能、地热等新能源
②禁止使用煤、石油、天然气等矿物燃料
③大量植树造林,禁止乱砍滥伐
13.(8分)有一首赞美某种气体的诗,其中几句是“她营造了云雾缭绕的仙境,她躯散了炎
炎夏日的暑气,她奋不顾身扑向烈火,她带给大地勃勃生机……”,诗中所赞美的气体是 ;汽车安全气囊内的物质能在碰撞后迅速反应,生成一种空气中含量最多的气体,该气体是 ;空气中能提供给人呼吸的气体是 ;霓虹灯里填充的气体是 。
14.(12分)根据如图所示水、二氧化碳和氧气的性质实验,回答以下问题。
(1)A装置中发生反应的化学方程式为 。用带火星的木条检
验a中的气体,观察到木条复燃,该气体是 .
(2)将白色纸花用紫色石蕊试液喷湿,放入集气瓶B中,观察到的现象是
。
(3)集气瓶C中的现象:铁丝在氧气中剧烈燃烧, ,放出大量的热,有黑
色固体生成。该反应的化学方程式为 瓶底要预先放水是为了 。
15.(6分)观察、比较与归纳是学习科学的重要方法。对于以下三个化学方程式:
2Mg+02 ( http: / / www.21cnjy.com )2Mg0 2H2+02 ( http: / / www.21cnjy.com )2H20
2CO+02 ( http: / / www.21cnjy.com )2C02
(1)通过比较,发现它们有许多共同点:请你写出其中两点:
① ;
② 。
(2)以上化学方程式也有不同之处,请写出其中一个与另两个的一点不同之处
。。
16.(10分)在实验室中用Mn02做为KCl03分解制氧气的催化剂,小明查阅资料得知,Cu0、
Fe202等氧化物也能对KCl03的分解起催化作用。小明想知道它们的催化能力是否相同,
在实验室进行相关实验,获得实验数据如下表:
实验组别 KCl03质量 催化剂 产生气体质量(克) 耗时 (秒)
(克) 化学式 质量(克)
1 0.60 0.014 480
2 0.60 Mn02 0.20 0.096 36.5
3 0.60 Cuo 0.20 0.096 79.5
4 0.60 Fe203 0.20 0.096 34.7
(1)在催化剂的回收过程中,要进行过滤操作,需要的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、 。
(2)本实验中,三种催化剂的催化能力最弱的是 。
(3)利用表中数据,计算第2组实验中分解的KCl03的质量。
答案
典型例题精析
【例l】【变式训练】B
【例2】【变式训练】(1)瓶内气压小于大气压
(2)氢氧化钠2Na0H+SO2=Na2S03+H20
(3)不能
专题综合检测
1. A
2. C
3. C
4. 【解析】选A。当窗外有较大的风平行于窗面吹过时,窗外侧空气流速比内侧大,气压
比内侧小,所以窗帘往窗外飘起。
5. B
6. D
7. C
8. 【解析】选D。根据装置图,可以发现该气体是利用液体和固体反应制取,同时不需要
加热,另外气体的密度也应比空气大,因此只有用石灰石和稀盐酸制取C02符合题意。
9. 【解析】选C。测定空气中氧气的含量,首先必须是装置要做到气密性良好,而红磷的
量充足,能够保证瓶内氧气全部反应完,由于红磷燃烧的生成物是固体,所以瓶内气压会降低,小于外面的大气压,从而使水面上升。不能用炭的原因主要是生成物为气体,对实验结果起到干扰作用。
10.D
11.(1)C或D一团棉花
2KMn04 ( http: / / www.21cnjy.com )K2Mn04+MnO2+02↑
(2)催化装置漏气没有收集到氧气(或反应物的量不够或收集的氧气不纯)(其他答案合
理均可)
(3)二氧化碳(或氧气)
CaC03+2HCl=CaCl2+H2O+CO2
(或2H202 ( http: / / www.21cnjy.com )2H20+02↑
12.光合(1)光合呼吸(2)C2H4 (3)①③
13.二氧化碳 氮气 氧气 稀有气体
防止溅落的熔化物炸裂瓶底
15.(1)都与氧气反应、都要加热、都为化合反应等(写出两条即可)
(2)Mg与02反应是固体与气体反应,另外两个是气体与气体间的反应等(以上答案不惟
一,只要合理均可)
16.【解析】(1)过滤过程中要做到“一贴二低三靠”,所需玻璃仪器主要还缺少漏斗。(2)
催化能力的强弱在这里采用控制变量法,在保证KCl03和催化剂质量相等情况下,看产
生相同气体所需时间,Cu0最长,说明反应速度最慢,催化能力就最低。
(3)此计算就是简单的根据产生的气体质量0.096克,利用化学方程式计算出分解的KClO3质量。
答案:(1)漏斗(2)氧化铜(3)0.245克
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 (共 2 页)
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品资料·第 8 页 (共 8 页) 版权所有@21世纪教育网