3.1 空气与氧气（空气） 强化提高学案

2019浙教版八年级下——3.1空气-强化提高

一、空气中各成分的性质、用途
1.空气是由多种成分组成的，各成分保持各自的性质，体积分数相对固定不变。
气体成分 体积比% 性质 用途
氮气 78 化学性质稳定，在一般条件下不与其他物质反应 电焊的保护气，食品袋中的防腐气，医疗上做冷冻剂（液氮）
氧气 21 无色无味的气体，不易溶于水，在压强为101kpa,-183℃时变为淡蓝色液体，在-218℃时变为雪花状的淡蓝色固体，化学性质活泼 供人和动物呼吸，炼钢、气焊
稀有气体（氦、氖、 氩等） 0.93 化学性质稳定，不易与其他物质反应，故还曾被称为惰性气体，通电时会发出不同颜色的光 在工业生产上做保护气，充制霓虹灯，应用于激光技术。氦气密度小，用作填充探空气球
二氧化碳 0.04 参与植物的光合作用 作温室气肥
其他气体杂质（包括水蒸气） 0.03 能使空气保持一定的湿度 雨水形成，保持地球上的水循环


二、空气中氧气含量的测定
装置设计 实验操作 反应原理 评价
一：拉瓦锡装置 把银白色的液态汞（水银）放在如图所示的装置中，连续加热12天，发现部分汞变成红色粉末，汞槽里的水银上升钟罩空间的1/5后便不再上升 (
△
) Hg+O2→HgO (
△
) HgO → Hg+O2↑ 汞有毒
二：钟罩装置 把红磷点燃立即伸入如图所示的装置中，塞紧橡皮塞，当温度降至室温时，水槽里的水上升至钟罩空间的1/5后，不再上升 (
点燃
) P＋O2 → P2O5 现象明显，适用于演示实验
三：集气瓶装置 把红磷点燃立即伸入如图所示的装置中，塞紧橡皮塞，待温度降至室温时，打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶中，当水占据集气瓶空间的1/5后，水不再进入集气瓶 (
点燃
) P＋O2 → P2O5 装置较小，适宜于学生实验
四：注射器装置 反应前记下两注射器中空气的体积数，加热反应后，将剩余气推入某一注射器中，记下气体的体积数，体积差正好是原空气的1/5 (
△
) Cu＋O2 → CuO 操作方便、准确率高


实验讨论：
（1）不能用木炭、硫粉代替红磷燃烧做上述实验，原因是木炭和硫粉燃烧会产生气体，集气瓶内气体压强基本没有变，不能测出氧气的体积。然而硫粉燃烧产生的气体易被氢氧化钠溶液吸收，所以若用氢氧化钠浓溶液代替水时，可用硫粉代替红磷做该实验，但木炭燃烧产生的气体仅有部分可被吸收，因此不可以用木炭代替红磷做该实验。
（2）进入瓶中水的体积一般小于瓶内空间的的可能原因是：
a．红磷量不足，使瓶内氧气未耗尽；
b．装置气密性不好，使外界空气进入瓶内；
c．未冷却至室温就打开弹簧夹，使进入瓶内水的体积减少。
进入瓶中水的体积一般大于瓶内空间的的可能原因是：
a. 盛有红磷的燃烧匙伸入集气瓶中速度过慢，使瓶内的空气膨胀，到吸入瓶内的水的体积减小
b. 止水夹未加紧，导致瓶内空气膨胀从导管口溢出，气体总减少量增大
实验结论：氧气约占空气总体积的
(
例题精讲
)
【例1】空气中体积分数约占21%的是
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体
【答案】B

【例2】自然界中植物的光合作用需要消耗空气中的（ ）
A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体
【答案】C

【例3】①下列物质中，属于纯净物的是( )



A．调和油 B．沙拉酱 C．蒸馏水 D．食用醋
【答案】C

②我们接触到的下列各组物质，都属于纯净物的是（ ）
A. 食醋、精盐 B. 白酒、十三香
C. 铝合金、铜 D. 红磷、四氧化三铁
【答案】D

【例4】如图所示，用该装置测量空气中氧气的含量，在燃烧匙中加入红磷，红磷与氧气发生化学反应生成五氧化二磷，请按要求填空：
（1）在空气中点燃红磷，并迅速插入玻璃罩内，塞紧橡皮塞，
此时看到的主要现象是 　　　　，
该变化的文字表达式为 　　 。
（2）当红磷燃烧完毕，玻璃罩冷却到室温后，看到玻璃罩内水
面的变化是 ，出现该现象的原因是：红磷燃烧消耗了空气中的 而生成了固态的 ，从而使罩内的气体体积 ，玻璃罩内气体压强 玻璃罩外大气压。
（3）上述实验除了可以得出氧气约占空气体积的 结论外，还可以得出有关氮气的性质有哪些？ ， 。
(
点燃
)（4）若实验中测得氧气的体积分数低于1/5，则造成此误差的可能原因有哪些？
【答案】（1）红磷燃烧，产生大量白烟； 红磷+氧气 → 五氧化二磷
（2）水面上升约钟罩空间的1/5；氧气；五氧化二磷；减小；小于；
（3）1/5不燃烧、不支持燃烧、不与水反应
（4）①红磷不足，未能把玻璃罩中氧气完全消耗；
②塞子未塞紧，装置漏气；③玻璃罩未冷却到室温；

【例5】在测定空气中氧气含量的实验中，小强采
用了右图所示装置：在由两个注射器组成的密闭系
统中留有25mL空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，
同时缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝
在较长时间内无进一步变化时停止加热，待冷却至
室温，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内
空气体积变化。（已知：铜与氧气反应生成黑色固体氧化铜）
（1）在实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是 。
（2）小强测得实验结果如下：
反应前注射器内气体总体积 反应后注射器内气体总体积
25mL 22mL

由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数 2l％
(填“>”、“＝”、 “<”)。造成该实验出现误差的原因可能是 。(填序号)
①没有交替缓缓推动两个注射器活塞；②读数时没有冷却至室温；
③加入铜丝量太少；④加入铜丝量太多
（3）通过上面的实验，你学到的测量混合物中某成分含量的方法是
。
【答案】(1)使装置中的氧气充分反应（2）＜，①②③ （3）通过反应出去混合物中的一种成分，在
测量混合物反应前后体积（或质量的变化）从而得出该种成分的含量（其他答案合理即可）










三、空气与水的污染与防治
空气 水
污染源
污染物 二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、可吸入颗粒物 氰的化合物，砷汞铬铅等元素的化合物，细菌病毒等微生物
空气污染指数、质量级别、 水体富营养化 ①空气污染指数的项目：可吸入颗粒物、一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫等 ②空气质量级别： 现象：在江河湖泊中出现水华、在海洋中出现赤潮 实质：水中氮磷等营养物质过高，水体中藻类大量繁殖，氮、磷元素主要来自于生活污水
防治 废气除尘除污处理；煤综合利用，减少直接以煤为燃料，改用气体燃料；开发清洁能源；植树种草增加绿化面积。 工业废水、生活污水经过净化处理，达标排放；不使用含磷洗衣粉；农业合理施用农药化肥


(
例题精讲
)
【例10】无锡市某日的空气质量日报如下表:
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[来源:
二氧化硫[来源:学。科。网 6
二氧化氮 20

下列情况对表中三个空气质量指标不会产生影响的是（ ）
A．用氢气作燃料 B．露天焚烧垃圾 C．汽车排放尾气 D．用煤作燃料
【答案】A

【例11】我国正在倡导建设环境友好型社会．水是生命之源，保护水资源，防止水污染是每个公民和全社会的责任．下列做法有利于防止水污染的是（　　）
①工业废水处理达标后再排放；
②农业生产中要合理使用农药和化肥；
③生活污水处理达标后再排放；
④不用含磷洗衣粉；
⑤将海水淡化．
A．①②④ B．①③④ C．①②③④ D．②③④⑤
【答案】C


(
复习巩固
)

1. 某化学兴趣活动小组为测定空气中氧气的含量，进行如下探究实验：
（1）如图所示，在一个具有刻度和可以滑动活塞的玻璃容器中放入一
粒白磷（白磷燃烧所需的最低温度为40℃），将玻璃容器固定好，
放在盛有85℃热水的烧杯上．请回答下列问题：
①实验中可以看到玻璃容器内白磷燃烧时的现象是___________，
该反应的文字表达式是___________________________________．
白磷开始燃烧时活塞先向________（填“左或右”）移动，后向
________________移动实验验结束后，恢复到室温，活塞应停在约___________厘米处．
②此反应中白磷要过量，目的是____________________．
（2）小军根据燃烧红磷测定空气中氧气含量的实验原理，认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含
量，并按右图装置进行实验．他依据的实验原理可能是___________
__________________．
①小军检查装置气密性后，将盛有足量红热木炭的燃烧匙迅速伸入
集气瓶中，并把塞子塞紧，待红热的木炭熄灭并冷却至室温后，
打开弹簧夹，并未发现倒吸现象．经过认真分析，小军发现实验
失败的原因是_________________________（答一条）
②小军反思上述实验的探究过程后认为：用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，在药品的选
(
点燃
)择或生成物的要求上应考虑的是________________________________（答一条）．
【答案】（1）①产生大量白烟；磷+氧气→ 五氧化二磷；右；左；4；②除尽玻璃容器中的氧气；
（2）木炭燃烧消耗氧气；①木炭燃烧虽消耗了氧气，但产生了新的气体，致使集气瓶内气体压强没有明显变化；②药品要能在空气中燃烧且燃烧时只消耗氧气；生成物最好不是气体，如果生成物是气体，则应用吸入的液体将其完全吸收（合理均可）．


2.某班同学如图装置测定空气里氧气的含量．先用弹簧夹夹住乳胶管．点燃红磷，伸入瓶中并塞上瓶塞．待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察广口瓶内水面变化情况．实验完毕，甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的1/5 ，乙同学的广口瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的1 /5 下列对这两种现象解释合理的是（　　）
①甲同学可能使用红磷的量不足，瓶内氧气没有消耗完
②甲同学可能未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内
③乙同学可能没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出
④乙同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出．
A．只有①③ B．只有②④
C．只有①②③ D．①②③④
【答案】D


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1
)