中考浙教版科学一轮系统复习 第40课 空气（1）

系统复习 第40课 空气（1）
一、知识梳理
（一）、空气的组成
1.空气成分的发现过程
1774年法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分，第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的，其中氧气约占空气总体积的1/5。在19世纪以前，人们深信空气中仅含有氮气和氧气。后来陆续发现了氦、氖、氩、氪、氙等稀有气体。
2.空气中氧气体积的测量
在红磷燃烧这个实验中，红磷与空气中的氧气反应，生成了一种叫做五氧化二磷的白色固体，我们可以用文字的形式把这个反应表示出来。
方法点拨
利用过量的红磷燃烧完全消耗其中的氧气而又不产生其他气体，导致压强减小，减小的体积即为空气中氧气的体积。
［实验探究］测定空气里氧气的含量
实验用品：a.集气瓶、燃烧匙、导气管、烧杯、弹簧夹
b.红磷、水
实验步骤
①在集气瓶口连接一个双孔胶塞，一个孔插燃烧匙，另一孔插导管，并配上弹簧夹。
②把导管的一端放入水中，用手紧握集气瓶外壁，如果在导管口有气泡冒出，则证明气密性良好。
③在集气瓶内加少量水，并做上记号。
④点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶中，并把塞子塞紧。
实验现象
①红磷燃烧，有大量白烟生成。放热、黄白色火焰
②冷却后，打开弹簧夹，集气瓶内的水面上升，而且上升到集气瓶体积的1/5。
实验成功的关键
①装置不漏气。若装置漏气，虽然装置内气体减少，但是从外界又进入一些气体，并不能使压强明显降低，因而水不能上升到集气瓶体积的1/5。
②燃烧匙里要放入过量的红磷，目的是使红磷燃烧，尽可能消耗尽集气瓶内的氧气。
③应该等温度冷却到室温时才可以观察。因为如果温度较高，虽然气体减少，但是压强并不能减少很明显，因而水也不能上升到集气瓶体积的1/5。
要点提示
集气瓶内盛少量水，一是为防止热的燃烧物溅落炸裂集气瓶；二是为了吸收五氧化二磷。导管内应事先注满水，否则测量结果偏低。
3.空气的成分
空气的成分按体积计算，大约是：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%。
要点提示
这里空气中各成分所占百分数是体积分数，也就是说，如果有100体积的空气，其中氮气约78升，氧气约21升，稀有气体约0.94升，二氧化碳0.03升，其他气体和杂质0.03升。
绿色化学-----环境友好化学??? (化合反应符合绿色化学反应) ①四特点P6（原料、条件、零排放、产品）??? ②核心：利用化学原理从源头消除污染
4.纯净物和混合物
纯净物是由一种物质组成的，如氧气、氮气、二氧化碳等都是纯净物。
混合物是由两种或多种物质混合而成的，如空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种成分组成的，这些物质相互间没有发生反应，各物质都保持各自的性质。
误区警示
绝对纯净的物质是没有的，纯净物是相对而言的，混合物都是由纯净物组成的，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，不能与物质的名称混淆。如五氧化二磷，是一种物质的名称,是纯净物，冰水共存体虽然是冰和水混合在一起，但是它们都属于同一种物质，属于纯净物。
（二）、空气是一种宝贵的资源
1.氧气
氧气可用于动植物呼吸、医疗急救、金属切割等。
人和动植物吸入氧气，氧化分解体内的有机物，释放能量；危急病人呼吸困难，仅通过吸入空气中的氧气不足以维持他的生命活动所需要的氧气，必须吸入高浓度的氧气，说明氧气能供给呼吸。
乙炔在氧气里燃烧，放出大量的热，氧炔焰的温度可达3000 ℃以上，钢铁接触到氧炔焰很快就会熔化。利用这一性质，生产上用来焊接或切割金属，通常称作气焊和气割，说明氧气支持燃烧。
2.氮气
（1）氮气的用途
氮气的用途广泛，它是制硝酸和化肥的主要原料；由于氮气的化学性质不活泼，常用作保护气；由于其沸点较低，用液态的氮气汽化时吸热来提供低温环境，用作液氮冷冻麻醉剂，超导材料的环境改造剂。
（2）氮气的性质
①物理性质：通常状况下，氮气是一种无色无味的气体，不溶于水，密度比空气的小。
②化学性质：氮气的化学性质不活泼，一般情况下不能支持燃烧，不供给呼吸，也不与其他物质反应，但在一定条件下，氮气可以和某些物质反应，例如：合成氨、制氮肥、生物固氮等。
方法点拨
物质的物理性质一般指颜色、状态、气味、熔点、沸点、硬度和密度，以及是否溶于水等，这些性质不需要通过化学反应就能表现出来。
3.稀有气体
（1）物理性质：在通常状况下，稀有气体都是无色无味的气体。
（2）化学性质：化学性质极不活泼，过去人们认为这些气体不跟其他物质发生化学反应，曾把它们叫做惰性气体。但随着科学技术的发展，已经发现有些稀有气体在一定条件下也能与某些物质发生化学反应，生成其他物质。
（3）用途
①保护气，如焊接金属是用稀有气体来隔绝空气，灯泡中充入稀有气体以使灯泡经久耐用。
②电光源，稀有气体在通电时发出不同的光。灯管里充入氩气，通电时发出蓝紫色光；充入氦气发出粉红色光；充入氦气发出红光。
③用于激光技术。
④氦气可作冷却剂。
⑤氙气可作麻醉剂。
（三）、保护空气
1.空气中的主要污染物。主要是有害气体和烟尘两类。有害气体有：一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫、二氧化氮等。
2.空气污染的危害。被污染的大气严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡。全球气温变暖、臭氧层破坏和酸雨等也都与空气污染有关。
3.防治空气污染的措施：加强大气质量监测；研制和开发洁净能源；采用化学方法处理工业生产中产生的有害气体；在汽车上安装尾气净化装置；积极植树造林、种草。
二、查漏补缺，自我检测
1．★下列现象中，可以证明大气压存在的是( )
A．压力锅煮饭时会喷气
B．开水沸腾时，水中形成大量气泡
C．真空包装的食品袋紧贴在食品上
D．医生给病人注射药液要推活塞
2．★[2017·重庆]O2和CO2总与我们如影随形，下列关于它们的叙述中不正确的是( )
A．O2具有助燃性，而CO2可用来灭火
B．空气中O2过多无害，而CO2过多会形成酸雨
C．它们都可用向上排空气法收集
D．自然界里它们可通过光合作用和呼吸作用相互转化
3．★“人造空气”帮助人类实现了“太空漫步”的梦想，其中含有70%的N2、20%以上的O2、还有CO2等。下列说法正确的是( )
A．“人造空气”比空气中的氮气含量高
B．燃着的蜡烛在“人造空气”中会熄灭
C．可以采用测定空气里氧气含量的方法，测定“人造空气”中氧气的含量
D．“人造空气”若只含有O2会更有益于人的呼吸
4．下列有关物质燃烧现象的叙述中，正确的是( )
A．铁丝在氧气中燃烧：火星四射，生成红色固体
B．硫粉在空气中燃烧：产生淡蓝色火焰，生成一种刺激性气味的气体
C．镁条在空气中燃烧：发出耀眼的白光，只生成一种黑色同体
D．红磷在空气中燃烧：发出白光，生成大量的白色烟雾
5.★氧气化学性质比较活泼，具有氧化性。下列现象中，没有体现氧气的氧化性的是( )
A.动植物的呼吸 B．食物腐败 C．气球爆炸 D．蜡烛燃烧
6．★★★如图32-8所示装置常用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. 红磷燃烧产生大量白色烟雾
B. 燃烧匙中的红磷可以换成细铁丝
C. 该实验可以说明N2难溶于水
D. 红磷的量不足会导致进入集气瓶中水的体积大于1/5
7．用嘴吹灭燃着的生日蜡烛，利用的主要灭火原理是( )
A. 隔绝空气 B. 降低可燃物的着火点
C. 清除可燃物 D. 使可燃物温度降到着火点以下
8．某市5月26日的空气质量日报如下：
项目
空气污染指数
空气质量级别
空气质量
可吸入颗粒物
65
Ⅱ
良
二氧化硫
6
二氧化氮
20
下列各项对表中三个空气质量指标不会产生影响的是( )
A. 露天焚烧垃圾 B. 用煤作燃料
C. 用氢气作燃料 D. 用洒水车洒水
9．欲除去CO2中混有的少量CO气体，可采用的方法是( )
A. 将混合气体点燃
B. 将混合气体通过澄清的石灰水
C. 将混合气体通过灼热的CuO
D. 将混合气体通过灼热的炭层
10．氧气的化学性质比较活泼，能与多种物质反应。下列对有关反映的描述正确的是( )
A．在点燃的条件下，细铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成三氧化二铁
B．在点燃的条件下硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，生成无色无味的气体
C．铁、硫、蜡烛在氧气中燃烧都是化合反应
D．物质与氧气发生的反应都属于氧化反应，氧气具有氧化性
11．镁粉在焰火、闪光粉、鞭炮中是不可少的原料。工业上制造镁粉是将镁蒸气在某种气体中冷却，有下列气体：①空气、②二氧化碳、③氩气、④氢气、⑤氮气，其中可作为冷却气体的是( )
A．①② B．②③ C．③④ D．④⑤
12．如图是关于氧气化学性质的部分知识网络，关于该图说法正确的是( )
A．S、P在氧气中燃烧均会产生大量白烟 B．Fe在Ⅰ、Ⅱ两类反应中的产物相同
C．Ⅰ类反应放出热量，Ⅱ类反应吸收热量 D．Ⅰ、Ⅱ两类反应均体现了氧气的氧化性
13．在纸船中加入适量水，用酒精灯直接加热，纸船安然无恙，纸船没有燃烧的原因是( )
A．纸船不是可燃物 B．温度没有达到纸船的着火点
C．纸船没有氧气接触 D．水能灭火
14．古语道：“人要实，火要虚”。此话的意思是说：做人必须脚踏实地，事业才能有成；燃烧固体燃料需要架空，燃烧才能更旺。从燃烧的条件看，“火要虚”的实质是( )
A．增大可燃物与空气的接触面积 B．提高空气中氧气的含量
C．提高可燃物的着火点 D．增大可燃物的热值
15．[2017·宁波·6]真空包装、食品包装袋内充氮气、放铁粉包或生石灰包等都是常用的食品防腐、保鲜方法。对上述方法的分析，错误的是（　　）
A．真空包装：能使食品不与氧气接触　　　
B．充氮气：能隔绝空气并防止食品变形
C．放铁粉包：能除去食品包装袋内的氧气和水蒸气
D．放生石灰包：能除去食品包装袋内的氧气
16．据报导，新疆有多处煤层发生了自燃，调查显示其原因为埋藏在地下的煤层暴露在空气中发生了 ，使煤层的温度升高达到煤的着火点，煤层就发生了燃烧，煤场工人往煤堆上洒水，一方面减少煤堆中的空气，另一方面降低煤堆的 ，从而防止煤堆自燃。
17．在按书本装置做测定空气中氧气含量的实验时，当装置内的氧气低于一定含量时，红磷就不再与氧气反应，从而导致测量结果偏小。有老师对该实验进行了改进，装置如图32-5所示。在一容器中倒入刚拆封的“暖宝宝”黑色粉末，再在上面放足量的白磷，迅速扣上烧杯，随后白磷自燃，利用这一装置可更准确地测定空气中氧气的体积分数。
(1)黑色粉末的主要成分是什么？对此同学们作出了以下两种猜想。
猜想一：该粉末可能是木炭粉。
猜想二：该粉末可能是铁粉。
根据学过的科学知识，有同学认为猜想一肯定是错误的，你认为他的理由是 。
(2)通过实验证明加入的黑色粉末是铁粉。加入铁粉后使测定结果更加准确，原因是 。
18．如图所示为测定空气中氧气含量的装置及药品。

(1)为获得较为准确的实验数据，下列做法不正确的是 ( )
A. 检查装置的气密性
B. 燃烧匙中的红磷足量
C. 点燃红磷后缓慢将燃烧匙插入瓶中，塞紧瓶塞
D. 红磷熄灭，广口瓶冷却后打开弹簧夹
（2）小明同学用足量的木炭代替红磷、氢氧化钠溶液代替水来做此实验。小明操作正确，但是测得的数据小于用红磷测得的数据，其原因是木炭燃烧除生成二氧化碳外还可能生成 。
（3）市售“暖宝宝”中发热剂主要成分是铁粉、炭粉、水和食盐等，反应原理可简化为铁生锈。小明用配置的发热剂按上图乙装置实验。他不是将足量的发热剂堆在瓶底，而是将其涂抹在广口瓶内壁的四周，这样做的目的是 。
（4）在上述三个实验操作都正确的情况下，与另两个实验的测量结果相比，第三个实验的测量结果与空气中的氧气含量最接近。推测其主要原因，最合理的是 。
19．利用下图所示仪器测量氧气体积，来测定高锰酸钾样品的纯度(杂质不参加反应)。实验步骤如下：

(1)检查气密性：连好发生装置后，将导管口的下端浸入水中， 。如果观察到导管口有气泡冒出，就证明装置不漏气。
(2)组装装置：连好的装置如图甲，其中有一处明显错误。在不移动、不调整酒精灯的前提下，需要调节 (填字母)螺母改正错误。
(3)进行实验：采用正确的反应装置和如图乙所示的收集装置制取并收集气体。下列说法正确的是 。
A. 加热时间过短，会使测量结果不准
B. 反应一段时间，排出反应装置内原有空气再连接乙装置收集气体，会使结果更准确
20．小明在生活中观察到：点燃的小木棒燃烧端朝上，往往没燃尽就熄灭，而燃烧端朝下，往往不易熄灭。从燃烧的条件来看，你认为燃烧端朝上的小木棒，没燃尽就熄灭的最主要原因是 ，若将小木棒事先涂油，燃烧端朝上也未熄灭，请说明原因。 。
21．下图甲是“压缩气体做功”实验：取一个配有活塞的厚玻璃筒，筒内放一小团浸有少量乙醚的棉花，快速压下活塞。此实验可观察到浸有乙醚的棉花着火燃烧，这是由于活塞对气体做功，气体的内能
(填“增加”或“减少”)的缘故。图乙是“压缩乙醚液化”实验：将少量乙醚吸进注射器，取下针头，用橡皮帽把注射器的小孔堵住，用手握住注射器的下端，乙醚会发生 (填物态变化名称)现象。然后向内推动活塞，看到乙醚发生液化现象，但乙醚没有燃烧。即使快速推动活塞，乙醚也不会燃烧，是因为 。
22．小丽利用底部有一个小孔的大试管，如下图甲所示，装配成一个制取CO2气体的装置。
(1)实验前，关闭止水夹，先将试管底部浸没在水中，再用双手紧握试管，观察到 ，则说明装置气密性良好。
(2)小丽将CO2通入盛有NaOH溶液的试管中，观察不到明显现象，那么CO2与NaOH是否发生反应？为此又做了实验：在集满CO2的软塑胶瓶(如上图乙)中加入适量的NaOH溶液，盖紧瓶塞振荡，发现瓶变瘪，于是认为CO2与NaOH发生了反应，小衢提出质疑，认为导致软塑胶瓶变瘪的原因还有可能是 。
(3)小科从变瘪的软塑胶瓶中取出少量试液置于试管中，滴入 (填一种盐)溶液，观察到有白色沉淀产生，就证明了CO2与NaOH的反应确实已经发生。
23．★★磷的燃烧反应在生产生活中有着广泛的应用价值。红磷在空气中燃烧能冒出浓厚的白烟，军事上常用来制烟幕弹。某同学利用燃磷法测量空气中氧气含量，实验过程如下图（左）。他测得氧气体积分数约是 %。燃烧结束试管里剩余气体主要是 （填化学式）。
24．向盛满氧气的集气瓶中倒入迅速冷却的沸水，立即塞紧两端开口的细玻璃管的橡皮塞，用注射器向玻璃管中注水至P处，装置如图所示。（1）手拿集气瓶在水平面上摇晃数十次后，看到玻璃管中的液面将 （填“上升”、“下降”或“不变”）。（2）下列有关该实验的说法正确的是 。
a．可说明有少量氧气溶于水中
b．可不需检查该装置的气密性
c．用迅速冷却的沸水是因为其中几乎不含氧气
25．上课时，老师演示了“过氧化氢制取氧气”的实验。可学生分组实验又是采用高锰酸钾制取氧气，小科对此产生了疑问，老师解释说：“从某个角度分析，每一种制取氧气的方法都有其各自的特点和长处”。请你对这两种制取氧气的方法进行分析比较，从三个不同角度说出它们的差异和优势。
26．[2018·绍兴·33]油锅着火能用水扑灭吗？某科普类节目曾演示过一个模拟实验：将锅中的油加热到燃烧后，身穿防护服的消防员将一瓶水倒入油锅中，在水倒进锅里的一瞬间，热油飞溅，巨大的火苗窜起一米多高．请用所学的知识加以解释。
27．[2018·湖州·28]某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进：将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按下图连接。装置气密性良好，调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平，此时集气瓶内气体的体积为V1。关闭活塞，点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，待火焰熄灭后，过一段时间打开活塞，观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时，集气瓶内的气体体积为V2。然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平，此时集气瓶内的气体体积为V3。在点燃红磷至打开活塞这一过程中，观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降，再趋于稳定。
（1）数显设备显示，开始一段时间集气瓶内气体压强上升，这是因为温度升高导致的气压变化量
（选填“大于”、“等于”或“小于”）氧气量减少导致的气压变化量。
（2）基于数显设备显示的气压变化，“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到 所经历的时间。
（3）★在整个实验过程中，集气瓶中减少的氧气体积为 （选填“V1—V2”、“V1—V3”或“V2—V3”）。
参考答案
1．C
2．B
第2题解析：
A、氧气能支持燃烧，不能灭火，二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧，可以灭火，故选项正确；
B、氧气具有氧化性，氧气过多会造成氧化过度，CO2过多不会形成酸雨，会引起温室效应，故选项错误；
C、氧气和二氧化碳的密度都比空气的密度大，都可用向上排空法收集，故选项正确；
D、二氧化碳是光合作用的原料，氧气是产物；氧气是呼吸作用的原料，二氧化碳是产物，故选项正确；故选B。
3．C
第3题解析：空气中氮气的含量为78%，A错误；人造空气中含有氧气，燃着的蜡烛在“人造空气”中不会熄灭，B错误；常在纯氧中呼吸有害人体健康，D错误。故选C。
4．B 5．C 6．C
第6题解析：A、红磷燃烧产生大量的白烟，而不是白色烟雾，故选项说法错误；B、细铁丝在空气中不能燃烧，不能用于测定空气中氧气的含量，故选项说法错误；C、实验中当装置内进入水以后，氮气依然能够存在，说明氮气难溶于水，故选项说法正确；D、红磷的量不足时，燃烧时就无法将瓶内氧气全部消耗掉，进入水偏少，无法准确测定空气中氧气的含量，故选项说法错误。故选C。
7．D 8．C [2014·兰州]
第8题解析：空气污染的途径主要有两个：有害气体和粉尘。有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等解析：气体；粉尘主要是地面粉尘、燃煤排放的粉尘、沙尘暴等。
A、露天焚烧垃圾会产生有害气体和烟尘，对表中三个空气质量指标会产生影响，故选项不符合题意；
B、煤不充分燃烧会产生一氧化碳和烟尘，对表中三个空气质量指标会产生影响，故选项不符合题意；
C、氢气燃烧的产物是水，无污染，对表中三个空气质量指标不会产生影响，故选项符合题意；
D、用洒水车洒水，能减少空气中的可吸入颗粒物，故选项不符合题意；故选：C。
9．C 10.D 11.C
第11题解析：①空气中含有氮气、氧气、二氧化碳，它们都与镁发生反应，故①错误；
②镁与二氧化碳在点燃的条件下发生燃烧反应，生成氧化镁和炭黑，故②错误；
③氩气属于稀有气体，化学性质极不活泼，不与镁反应，故③正确；
④H2不与镁反应，故④正确。
⑤氮气能与镁在点燃的条件下反应生成Mg3N2，故⑤错误。故选：C。
12．D 13．B 14．A 15．D
16．[2015·湖州·19]缓慢氧化；温度
17．[2014·嘉兴33]（1）碳燃烧生成二氧化碳气体，会影响实验结果 （2）铁粉能进一步与烧杯中氧气反应
18．[2015·杭州·29](1)C；（2）一氧化碳(或 CO)；(3)增大铁粉与空气的接触面积,加快反应；(4)第三个实验中广口瓶内氧气消耗的更充分
19．[2015·衢州·27]（1）用手紧握试管（2分，其它合理答案也给分）；（2）AB（全对给2分，选对一个给1分，有错不给分）；（3）A
第19题解析：（1）组装好仪器后，将导管口的下端浸入水中，用手紧握试管，如果观察到导管口有气泡冒出，就证明装置不漏气；故填：用手紧握试管；（2）要改正该错误需要调节A、B、C旋钮中的AB，C旋钮夹在试管的中上部，因此C不动；故答案为：AB；（3）若加热时间过短，高锰酸钾有可能没有完全分解；反应一段时间后再进行收集，会导致氧气部分逸出。故选A。
20．[2014·杭州·25]小木棒温度不易达到着火点；着火点较低的油燃烧产生的热量，使小木棒温度较易达到着火点。
21．增加????汽化（沸腾）????没有充足的氧气（空气）
22．[2014·衢州·32]（1）试管底部有气泡逸出 （2）二氧化碳能溶于水（或二氧化碳能与水反应） （3）氯化钙、氯化钡、硝酸钙、硝酸钡等合理答案均可。
23．18；N2．
24．下降；ac
25．
26．
（1）燃烧的条件
（2）水的密度比油大，水加入后，会沉在油的下方，起不到隔绝氧气作用。
（3）油锅的温度很高，水加进去之后容易汽化，水汽化过程中将油滴带出，增加油与氧气的接触面积，使燃烧更剧烈。
示例：可燃物燃烧必有具备两个条件：一是与助燃剂（氧气）充分接触，二是温度达到着火点。当水倒入燃烧的油锅时，因为水的密度比油大，水无法覆盖在油的表面，起不到隔绝氧气作用。油浮在水面上继续燃烧，在高温下，水迅速汽化过程中携带着油滴冲出油锅，大量的油滴与空气（氧气）充分接触，引发更剧烈燃烧，产生大量的热。
27．
（1）大于；
（2）集气瓶内的温度恢复到室温（或“数显设备的示数已不变”或“集气瓶内的气压保持稳定”）；（3）V1-V3。