2.1 空气 学案（含答案）

课题1 空气
1．空气中氧气含量的测定。
(1)实验原理：通过燃烧红磷，消耗密闭容器内空气中的氧气，使容器内压强________，在外界大气压强的作用下，把烧杯中的水压入，进入容器内的水的体积即为减少的________的体积。
(2)反应的文字表达式：______________________，化学符号表达式：______________________。
2．空气的成分：
空气成分
氧气
二氧化碳
其他
体积分数
78%
0.94%
3.空气主要成分的性质和用途：
空气
成分
主要性质
主要用途
氧气
能供给__________
潜水、登山、医疗急救
能支持__________
燃料燃烧、气焊、宇航
氮气
化学性质不活泼，不与水反应，也不与澄清石灰水反应
作________；医疗上用作冷冻麻醉；制硝酸和化肥的重要原料等
稀有
气体
化学性质很不活泼
作________；充入灯泡经久耐用
无色无味的气体，通电时会发出不同颜色的光
用于电光源；用于激光技术，制造低温环境等
4.纯净物：只由______物质组成的物质；混合物：由______________物质混合而成的物质。
5．空气中体积分数最多的气体是(　　)。
A．氮气B．氧气
C．二氧化碳D．稀有气体
6．(1)空气的污染物：__________和__________。
(2)三大环境问题：①________效应；②________；③臭氧(化学符号为O3)空洞。
(3)改善和提高空气质量的有效途径：
________________________________________________________________________。
空气中氧气含量的测定
【实验探究】
　实验现象：(1)红磷燃烧，放出热量，生成________________。(2)冷却后，打开止水夹，水会倒流，进入瓶中的水的体积约占集气瓶总体积的________。
实验结论：(3)空气中氧气约占总体积的________。
[例1] 用下图所示的实验测定空气中氧气的含量，下列操作会使测定结果偏大的是(　　)。
A．装置漏气
B．药匙中放入的红磷量不足
C．点燃红磷伸入瓶中时，没有立即塞紧瓶塞
D．红磷燃烧结束后，没等装置冷却就打开弹簧夹
解析：装置漏气，在冷却过程中有外界空气进入瓶中，结果偏小，A错误；红磷不足，氧气没有完全消耗，结果偏小，B项错误；点燃红磷伸入瓶中时，没有立即塞紧瓶塞会使集气瓶内空气逸出，导致实验结果偏大，C项正确；没有等装置冷却至室温就打开弹簧夹，由于瓶内气温偏高，气压偏大，导致实验结果偏小，D项错误。答案为C。
【重要提示】
　实验注意事项：
(1)装置的气密性要良好。
(2)红磷要过量。
(3)冷却至室温后，再打开弹簧夹。
(4)集气瓶内要加入少量水。
(5)导管内事先注满水。
(6)烧杯内的水要足量。
(7)将点燃的红磷放入集气瓶内要迅速。
空气的组成及各组分的性质用途
【触类旁通】
1．空气中,氧气与氮气的体积比是( )
A .1︰5 B .1︰4 C .4︰5 D .4︰1
2．为了经久耐用,在灯泡中可填充的气体是( )
A .氧气B .氮气C .二氧化碳D .二氧化硫
3．下列气体属于空气污染物的是(　　)。
A．氧气B．氮气
C．二氧化硫D．二氧化碳
纯净物与混合物
[例2] 下列物质中属于纯净物的是(　　)。
A．洁净的空气 B．纯净的食盐水
C．冰水混合物 D．水泥砂浆
解析：空气中含有氮气、氧气等成分，是混合物，A错误；食盐水中含有氯化钠和水，是混合物，B错误；冰是水的固态物质，成分相同，冰水混合物是纯净物，C正确；水泥砂浆是水泥和砂子的混合物，D错误。答案为C。
【重要提示】
1．纯净物与混合物的区别：
项目
纯净物
混合物
表示
方法
有特定的化学符号
无特定符号
性质
有固定的物理性质和化学性质
无固定的物理性质，各物质都保持各自的化学性质
联系
混合物纯净物
2.辨别纯净物与混合物时，关键是分析物质的成分是一种还是多种，不能被“纯净”“混合”等字眼干扰。
培优角度：测定空气中氧气含量时药品的选择
[例3] 用下图装置测定空气中氧气的含量，物质R应该选用(　　)。
A．铁片B．硫粉C．木炭D．红磷
解析：铁片在空气中不能燃烧；硫粉、木炭在空气中燃烧后生成物是气体；红磷在空气中燃烧后生成物是固体，集气瓶内气体压强都没有明显变化。答案为D。
【方法技巧】
　做空气中氧气含量的测定实验时，选取的可燃物应具备两个条件：(1)该物质能在空气中燃烧且只与氧气反应；(2)该物质燃烧后生成物为固态或液态，所占的体积可忽略不计。
一、单项选择题
1．下列属于纯净物的是( )
A.五氧化二磷 B.大理石 C. 加碘食盐 D.食醋
2．空气的成分是：①氧气；②氮气；③稀有气体；④二氧化碳及其他气体杂质。按体积分数由大到小的顺序排列正确的是(　　)。
A．①②③④B．②①③④
C．①②④③D．②①④③
3．下列关于氮气的性质和用途，叙述错误的是(　　)。
A．氮气是无色无味的气体
B．在通常状况下，氮气很难跟其他物质发生化学反应
C．从空气中分离出的氮气，可用于填充白炽灯的灯泡
D．从空气中分离出的氮气，不能用于生产氮肥
4．下列关于稀有气体的叙述，错误的是(　　)。
A．稀有气体都是没有颜色、没有气味的气体
B．稀有气体在空气中所占的体积约为0.03%
C．稀有气体的性质很不活泼，常用作保护气
D．稀有气体在通电时，能发出不同颜色的光
5．近几年，我国北方地区多次出现“沙尘暴天气”，造成“沙尘暴天气”的主要原因是植物被破坏。沙尘暴天气使空气中增加了大量的(　　)。
A．二氧化碳B．一氧化碳
C．可吸入颗粒物D．二氧化硫
6．下列物质属于纯净物的是( )
A .加碘食盐 B .铅笔芯 C .硫酸铜 D .大冶劲酒
二、填空题
7．空气中含量最多的气体是________；澄清石灰水露置在空气中会逐渐变浑浊，这说明空气中含有少量的________；盛有冰水的杯子，放在常温的空气中，外壁会潮湿，说明空气中有________；将一只老鼠放入一个密封的玻璃瓶内，过一段时间，老鼠才会死亡，说明空气中有________。
8．19世纪末，物理学家瑞利在研究中发现，从空气中分离得到的氮气密度，与从含氮物质制得的氮气密度有0.0064kg/m3的差异，他没有放过这一发现，在化学家拉姆塞的合作下，经过十几年的努力，于1894年发现了空气中的氩气。下列说法正确的是________(填序号)。
①氩气是一种化学性质极不活泼的气体。
②瑞利从空气中分离的氮气是纯净物。
③19世纪末以前，人们认为空气是由氧气和氮气组成的。
④瑞利发现，从含氮物质制得的氮气密度大于从空气中分离的氮气的密度。
三、简答题
9．在实验室测定空气中氧气的含量实验，能否用硫代替红磷？为什么？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
10．下图是利用红磷在空气中燃烧测定氧气含量的实验装置图，在实验中，钟罩内的水为什么先下降后上升？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
题型1　空气的成分、应用、污染与防治的综合考查
1．下列关于空气中各组成成分说法正确的是(　　)。
A．空气中的O2只有点燃时才能发生化学反应
B．空气中的CO2是导致酸雨的主要原因
C．空气中的N2可作为生产氮肥的原料
D．空气中的稀有气体没有任何使用价值
2．人类每时每刻都离不开空气，通过治理，株洲市的空气质量近年来有所好转。下列有关空气的说法不正确的是(　　)。
A．空气是由多种单质和化合物组成的混合物
B．空气中含量较多且化学性质活泼的是氮气
C．呼吸、燃烧、炼钢、化工生产等都要用到氧气
D．空气是一种宝贵的自然资源，要保护空气，防止污染空气
题型2　空气中氧气含量测定实验的综合考查
3．按下图组装仪器，关闭止水夹，通电使红磷燃烧。请回答下列问题：
(1)燃烧的现象是________________________。
(2)红磷燃烧一段时间后，自动熄灭了，你认为原因是______________________。
(3)冷却后，松开止水夹，你观察到的现象为________________________________。

课题1　空气
【课前自主学】
1．(1)减小　氧气
(2)磷＋氧气―→五氧化二磷　P＋O2―→P2O5
2．氮气　21%　稀有气体　0.03%　0.03%
3．呼吸　燃烧　保护气　保护气
4．一种　两种或两种以上
5．A
6．(1)有害气体　烟尘　(2)温室　酸雨
(3)加强大气质量监测，改善环境状况，使用清洁能源，积极植树造林、种草等
【课堂互动学】
[实验探究]
(1)大量白烟　(2)1/5　(3)1/5
[触类旁通]
3.C
【课后高效练】
2．B
3．D　解析：只要是氮气，就能用于生产氮肥。
4．B　解析：稀有气体在空气中所占的体积约为0.94%。
5．C　解析：沙尘暴天气使空气中增加了大量的可吸入颗粒物，使能见度降低。
7．氮气(或N2)　二氧化碳(或CO2)　水蒸气(或H2O)　氧气(或O2)
8．①③
9．不能用硫代替红磷，因为硫在空气中生成的二氧化硫是气体，不能使集气瓶内的气压减小
10．开始时红磷燃烧放出热量，钟罩内气体热胀冷缩，把水压出，水位下降；等装置内气体冷却后，由于红磷燃烧消耗了氧气，使得钟罩内的气体减少，水位又上升
【综合题型练】
1．C　2.B
3．(1)生成大量白烟，最后慢慢熄灭
(2)瓶内的氧气已消耗完了
(3)烧杯中的水倒流到集气瓶内约占总体积的1/5(或到刻度“1”处)