資源簡介

一、空氣的組成
1. 空氣的成分及用途
二、空氣污染與防治
1. 空氣污染物(空氣污染指數項目)
氣體污染物：二氧化硫、二氧化氮→形成酸雨，一氧化碳→有毒、臭氧
顆粒(固體)污染物：可吸入顆粒物(尤其是直徑≤2.5μm的顆粒物，簡稱PM2.5)→ 形成霧霾的主要原因。
【特別提醒】酸雨的危害很大：如破壞農作物和森林的生長，使橋梁、雕像、建筑物等腐蝕損壞，導致魚類死亡、影響水生生物的繁殖，土壤酸化等。
2. 防治空氣污染的措施
(1)減少污染的產生：減少化石燃料、垃圾、秸稈、煙花爆竹等的燃燒，使用清潔能源。
(2)處理污染物：工廠、汽車排放的廢氣必須經過除塵、除污處理。
(3)加強對污染物的吸收：植樹造林。
三、氧氣的性質
1. 物理性質
(1)在標準狀況下，氧氣為無色、無味的氣體，密度比空氣略大，不易溶于水。
(2)液態氧為淡藍色，固態氧為淡藍色雪花狀。
2. 化學性質(氧化性)
(1)氧氣與金屬單質的反應
(2)氧氣與非金屬單質的反應
【小結】物質在空氣中燃燒主要是與空氣中的氧氣反應，反應的劇烈程度取決于氧氣的濃度，氧氣濃度越大，燃燒越劇烈。
四、空氣中氧氣含量的測定
1. 實驗原理：消耗密閉容器內空氣中的氧氣，使容器內壓強減小，打開彈簧夾，水在大氣壓的作用下進入密閉容器，原密閉容器內氧氣的體積等于進入密閉容器中水的體積。
2. 實驗裝置
集氣瓶內水的作用：①降低集氣瓶中的溫度；②吸收反應生成的五氧化二磷。
3. 實驗藥品：紅磷。燃燒的化學方程式：
4. 實驗現象
(1)紅磷燃燒產生大量白煙。
(2)裝置冷卻至室溫后，打開彈簧夾，水沿導管進入集氣瓶中的體積約占集氣瓶中空氣體積的1/5。
5. 實驗結論：空氣中氧氣的體積約占空氣總體積的1/5。
【結論拓展】紅磷燃燒后集氣瓶內剩余氣體主要是N2，該氣體具有的性質是難溶于水、不燃燒也不支持燃燒。
6. 實驗成功的關鍵及偏差分析
7. 藥品：實驗室用燃燒法測定空氣中氧氣含量時，能否用鐵絲、鎂、木炭或硫粉代替紅磷？若不能，請說明原因；若能，指出改進方法。
小結：只能和空氣中的氧氣反應且反應的生成物不為氣體。
8. 裝置創新
(1)點燃方式
(2)測量方式
9. 原理：除了燃燒法，還能否用其他方法測定空氣中氧氣的含量？
(1)用加熱銅絲的實驗測定空氣中氧氣的含量的化學方程式
(2) 用鐵粉除氧劑測定空氣中氧氣的含量時，通常加入活性炭粉、水及少量食鹽，其目的是加快鐵絲的銹蝕_。
例1、小金在做硫燃燒實驗時，進行了如下操作：①在燃燒匙里放入少量硫；②將燃燒匙在酒精燈火焰上加熱，直至硫燃燒；③將燃燒匙伸入盛有氧氣的集氣瓶中（集氣瓶內盛有滴加紫色石蕊試液的少量水）。實驗中可觀察到的現象與結論不符合的是（　　）
A．對比①和②可說明硫燃燒需要達到一定的溫度
B．對比②和③中硫的燃燒現象說明氧氣具有助燃性
C．在③中觀察到紫色石蕊試液變紅，說明硫燃燒是化學變化
D．在③中觀察到紫色石蕊試液變紅，說明硫燃燒產物是一種酸
例2、在做測定空氣中氧氣含量的實驗時，需要一個如圖所示的集氣瓶。下列將集氣瓶剩余的容積劃為5等份的做法中，正確的是（　　）
A．用尺量出集氣瓶中剩余容積的高度，平均分成等距的5等份
B．在集氣瓶的剩余容積中，每倒入50mL水畫一條線，標上1、2、3、4
C．先在集氣瓶中裝滿水，然后把水全倒入量筒中，將其體積5等分，每倒入集氣瓶中1份，在集氣瓶上畫一條線，標上1、2、3、4
D．先將集氣瓶裝滿水，倒出部分水于量簡中，將其體積5等分，每倒入集氣瓶中1份，在集氣瓶上畫一條線，標上1、2、3、4
例3、使用如圖裝置驗證空氣中氧氣的含量。下列敘述正確的是（　　）
A．該實驗中的白磷可以用木炭代替
B．白磷的作用是消耗試管中的氮氣
C．白磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾前，試管內壓強增大
D．最終量筒中液面約降至26毫升刻度線處
例4、利用大氣壓原理解釋現象時，有同學經分析后概括出以下思維模型：
（1）思維模型中的“？”處應填 　 　（“開放”或“密閉”）。
（2）圖2是“測定空氣中氧氣含量的實驗”，待紅磷燃燒火焰熄滅后，冷卻，打開止水夾，可以觀察到水被倒吸入集氣瓶中。根據該思維模型，本實驗是通過 　 　的方式來減小集氣瓶中的氣壓的。
1.科學興趣小組利用如圖所示的改進裝置測定空氣中氧氣的含量。膠頭滴管中的水接觸生石灰一段時間后，白磷開始燃燒，待白磷熄滅冷卻至室溫后打開止水夾。下列關于該實驗的描述正確的是（　　）
A．白磷不足會使測定結果偏大
B．試管中的細沙可防止試管炸裂
C．注射器中的活塞先左移再右移
D．滴管中的水和注射器中的水作用相同
2.下列實驗中，能證明燃燒需要氧氣的是（　　）
A． B．
C． D．
3．老師利用圖甲裝置測定空氣中氧氣的含量并結合現代傳感器技術，測得過程中容器內氣體壓強、溫度、氧氣濃度的變化趨勢如圖乙所示。
（1）集氣瓶中發生反應的化學方程式為 　 。
（2）該實驗可以說明反應后集氣瓶內剩余的氣體具有的化學性質是 　 　。
（3）結合曲線，解釋AB段氣體壓強變化的原因是 　 　。
4.如圖，某科學興趣小組對“測定空氣中氧氣含量“的實驗進行了改進。裝置氣密性良好，調節右邊敞口容器和集氣瓶里的水面相平，此時集氣瓶內氣體的體積為V1。關閉活塞，點燃燃燒匙內的紅磷，立即塞緊瓶塞，如圖甲。待火焰熄滅、裝置冷卻至室溫后打開活塞，觀察到集氣瓶中的水位逐漸上升后停止，如圖乙，保持活塞處于打開狀態，則：
（1）如圖乙時，若廣口瓶的底部A點和燒杯底部B點所受壓強分別為PA和PB，則PA
　 PB（選填“＞”、“＝”或“＜”）。
（2）要準確測出空氣中氧氣體積分數，應往圖乙的燒杯中注水至與集氣瓶內液面相平，若測得此時集氣瓶內的氣體體積為V2。則氧氣體積占空氣總體積的比例可用V1、V2表示為 　　。
1.測定空氣里氧氣含量實驗的改進裝置如圖所示。下列敘述錯誤的是（　　）
A．實驗前應檢查裝置的氣密性
B．按圖裝好藥品、連好裝置，用凸透鏡引燃白磷
C．燃燒結束后立即打開彈簧夾，流入水的體積會偏少
D．只將燃燒匙內的白磷換成木炭，也可以達成實驗目的
2.下列實驗容器中水的作用解釋正確的是（　　）
A B C D
實驗裝置 硫在氧氣中燃燒 測定空氣中氧氣含量 鐵絲在氧氣中燃燒 探究燃燒的條件
解釋 吸收產生的白煙 量筒中水的作用是防止生成物污染空氣 防止生成的氧化鐵炸裂瓶底 加熱銅片和隔絕空氣
3．水在科學實驗中有多種用途，有些實驗需要在集氣瓶中預先加入少量的水，下列實驗中無需在集氣瓶中加水的是（　　）
A．木炭在氧氣中燃燒 B．紅磷燃燒測定空氣中氧氣含量
C．鐵絲在氧氣中燃燒 D．硫在氧氣中燃燒
4．如圖所示，用坩堝鉗夾取一小塊木炭，在酒精燈上加熱后插入到盛有氧氣的集氣瓶中，當木炭燃盡后，向集氣瓶中倒入足量澄清石灰水，請回答下列問題：
（1）B、C兩實驗操作觀察到的現象有所不同，B操作中的現象是　 。
（2）寫出D實驗操作中涉及的化學方程式： 　。
5.如圖甲測定空氣中氧氣的體積分數實驗，不易成功，科學興趣小組對該實驗進行了分析和反思。
（1）小科認為漏氣是實驗失敗最主要的問題。在實驗中由于有強烈的氣壓變化，對裝置的氣密性的要求比較高，檢查氣密性時，先將止水夾打開，將導管放入水中，雙手握住集氣瓶，當觀察到導管口有氣泡產生后，放開雙手，等待一段時間，如果觀察到 　 　，則證明氣密性良好，可以實驗。
（2）圖乙用放大鏡會聚陽光來引燃紅磷，與圖甲將紅磷在瓶外點燃后再放入集氣瓶相比，你認為圖乙操作的優點是 　 　。
（3）小明認為實驗時從燒杯中倒吸進入集氣瓶的水也可以起到吸熱作用，所以，集氣瓶內不需預先裝入水，也無需使用止水夾，于是他利用圖丙裝置進行實驗。請分析小明利用該裝置測量出的氧氣體積分數 　 （選填“偏大”或“偏小”），理由是 　
　 。
參考答案
例1、D 例2、D 例3、D
例4、（1）密閉。（2）減少質量。
1.B 2.D
3．（1）　4P+5O22P2O5　。（2）不能燃燒且不支持燃燒。（3）紅磷燃燒放熱，導致氣體膨脹。
4.（1）＜　（2）　。
1.D 2.D 3．A
4．（1）發出紅光，發出熱量。（2）CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O　。
5.（1）導管內形成一段水柱。（2）裝置始終密封，測定結果更精確。
（3）偏大 裝置內的空氣由于紅磷燃燒放熱體積會膨脹，部分空氣會由導管逸出，實驗結束裝置冷卻至室溫后，進入集氣瓶內的水偏多　。
【備考2023】浙教版科學中考第二輪復習--第17講
空氣和氧氣

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