資源簡(jiǎn)介 空氣知識(shí)點(diǎn)一:空氣的存在1.切物體都有質(zhì)量,空氣也有質(zhì)量2.大氣壓的存在(1)地球周圍被厚厚的空氣層包圍,這個(gè)空氣層叫大氣層它對(duì)地球上的所有物體都會(huì)產(chǎn)生大氣壓的作用。作用的方向是向各個(gè)方向都有。(2)證明大氣壓存在的實(shí)驗(yàn)。①馬德堡半球?qū)嶒?yàn)②覆杯實(shí)驗(yàn):把硬紙片蓋在裝滿水的玻璃杯上,并將其倒置,由于大氣壓的作用,將紙片壓在杯口,支承上面的水。水不會(huì)流出來(lái),紙片不會(huì)掉下來(lái)。③壓扁易拉罐實(shí)驗(yàn):用粗鐵絲做的夾子夾住空易拉罐,并向空易拉罐中倒入少許水。然后點(diǎn)燃酒精燈,對(duì)易拉罐加熱,有水汽逸出后,把易拉罐開(kāi)口朝下扣在水中。易拉罐里面沒(méi)有空氣而外面有空氣,易拉罐在外界大氣壓的作用下發(fā)生變形。3.空氣對(duì)流的原理空氣受熱會(huì)膨脹,密度會(huì)變小并上升;而空氣受冷會(huì)收縮,密度會(huì)變大并下沉,即熱空氣上升,冷空氣下沉,這樣空氣就會(huì)流動(dòng)起來(lái),所以要使氣體(包括液體)很快流動(dòng),必須加熱氣體(液體)的下部,而冷卻氣體(液體)應(yīng)該冷卻氣體(液體)的上部。知識(shí)點(diǎn)二:空氣的成分1.純凈物和混合物比較純凈物 混合物組成 只有一種成分 由幾種純凈物組成組成性質(zhì) 固定 不固定表示方法 有化學(xué)符號(hào) 無(wú)固定符號(hào)舉例 氧氣(O2), 五氧化二磷(P2O5) 空氣,海水2.從空氣中獲得氧氣和氮?dú)?br/>由于液態(tài)氮和液態(tài)氧的沸點(diǎn)不同,在工業(yè)上可以用液化空氣分離的方法從空氣中獲得氧氣和氮?dú)狻?br/>(氮?dú)?br/>N2液氧O2) (低溫蒸發(fā)) (降溫) (多次壓縮)已知液氮的沸點(diǎn)是-196℃,液氧的沸點(diǎn)是-183℃,所以當(dāng)空氣液化后,適當(dāng)升溫到-196℃至-183℃之間,液氮即汽化為氮?dú)猓O碌闹饕褪且貉趿恕?br/>(-196℃~-183℃)空氣 液態(tài)空氣人們將液氮和液氧分別裝入鋼瓶,提供給廠礦、科研單位和醫(yī)院等使用。為了便于區(qū)別,人們將盛液氮的鋼瓶漆成黑色,盛液氧的鋼瓶漆成藍(lán)色。1.探究空氣的成分(1)空氣中氧氣含量的測(cè)定。①實(shí)驗(yàn)原理:紅磷(P)與空氣中的O2反應(yīng),生成了五氧化磷(P2O5)固體,使集氣瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小,在大氣壓作用下,水進(jìn)入集氣瓶,進(jìn)入的水的體積即為減小的氧氣的體積。②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:紅磷燃燒,產(chǎn)生大量的白煙;打開(kāi)彈簧夾后,燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶,其體積約占集氣瓶容積的。③反應(yīng)的文字表達(dá)式:④實(shí)驗(yàn)結(jié)論:空氣中氧氣的體積約占空氣總體積的。(2)空氣的各成分體積組成。空氣的主要成分是氮?dú)夂脱鯕狻?br/>各成分的含量是體積分?jǐn)?shù)而不是質(zhì)量分?jǐn)?shù)。體積分?jǐn)?shù)可理解為每100體本積的空氣中含氮?dú)?8體積、氧氣21體積等。(3)純凈物和混合物。①純凈物:只由一種物質(zhì)組成的物質(zhì)叫做純凈物。②混合物:由兩種或兩種以上的物質(zhì)組成的物質(zhì)叫做混合物難點(diǎn)突破該探究是為了測(cè)定空氣里氧氣含量,并且是測(cè)定其中氧氣的體積含量的.最早是二百多年前,法國(guó)的化學(xué)家拉瓦錫用定量的方法,通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出空氣由氧氣和氮?dú)饨M成,其中氧氣約占其體積的1/5的結(jié)論.目前,人們已能用實(shí)驗(yàn)方法精確地測(cè)定空氣里氧氣大約占其體積的21%.每個(gè)考點(diǎn)的方法點(diǎn)撥如下:儀器和藥品的選用要注意兩點(diǎn):(1)儀器選用要恰當(dāng),填寫(xiě)其名稱時(shí)不可有錯(cuò)別字;特別是燃燒匙中的匙經(jīng)常被寫(xiě)錯(cuò).(2)藥品選用時(shí),要所選的藥品能夠在空氣中燃燒,并且還不能有氣體生成.2.實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)及其原因,要注意以下四點(diǎn):(1)操作要規(guī)范、準(zhǔn)確;例如,引燃紅磷后一定要迅速地把塞子塞緊;否則,燃燒匙進(jìn)入裝置過(guò)程中裝置內(nèi)部分空氣受熱逸出,會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大,引起實(shí)驗(yàn)誤差;還有可能會(huì)使白煙擴(kuò)散到空氣中,造成空氣污染;等等.(2)順序要正確;例如,實(shí)驗(yàn)前在集氣瓶中先裝入少量水,然后將余下部分再劃分為五等分,否則會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏大,引起實(shí)驗(yàn)誤差;再如,實(shí)驗(yàn)時(shí)一定先檢查裝置的氣密性,否則會(huì)引起實(shí)驗(yàn)誤差或者造成實(shí)驗(yàn)失敗;又如,實(shí)驗(yàn)時(shí)還要先用彈簧夾夾住橡皮管,否則,紅磷燃燒時(shí)有部分空氣從導(dǎo)管口逸出,引起實(shí)驗(yàn)誤差偏大或者造成實(shí)驗(yàn)失敗;還有,要待紅磷熄滅并冷卻到室溫后再打開(kāi),否則,可能使氮?dú)馊匀惶幱谂蛎洜顟B(tài),導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小;等等.(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)引燃紅磷后,要立即伸入瓶中,以防生成的白煙過(guò)多地?cái)U(kuò)散到空氣中,造成空氣污染;(4)紅磷和燒杯中的水一定要足量,否則會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小,引起實(shí)驗(yàn)誤差.3.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及其分析,需要抓住兩點(diǎn):(1)紅磷燃燒的現(xiàn)象——發(fā)出黃白色火焰,并有大量的白煙生成,放出熱量;這說(shuō)明紅磷能在空氣中燃燒,其實(shí)生成的白煙就是五氧化二磷的小顆粒.(2)打開(kāi)彈簧夾后,燒杯中的水就會(huì)倒吸進(jìn)入集氣瓶中;且液面上升至原來(lái)瓶?jī)?nèi)氣體體積的1/5.這說(shuō)明氧氣約占空氣體積的1/5.4.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和誤差分析,要弄清兩點(diǎn):(1)瓶?jī)?nèi)液面上升至原來(lái)瓶?jī)?nèi)氣體體積的1/5,也就說(shuō)明了氧氣約占空氣體積的1/5.(2)誤差偏小的原因有:①裝置漏氣;②紅磷的量不足;③沒(méi)待裝置冷卻就打開(kāi)了彈簧夾,并進(jìn)行讀數(shù)判定了(因?yàn)榇藭r(shí)剩余的氣體在受熱狀態(tài)下,處于膨脹狀態(tài),占據(jù)了部分水的體積);④彈簧夾右邊的導(dǎo)管中存有的空氣進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi);⑤紅磷熄滅時(shí),集氣瓶中的氧氣并沒(méi)有完全耗盡,只是氧氣的濃度達(dá)不到紅磷燃燒的要求而已;⑥燒杯中的水可能不足以注滿原來(lái)瓶?jī)?nèi)氣體體積的1/5.當(dāng)然,裝置漏氣還有可能會(huì)使瓶?jī)?nèi)氣體受熱膨脹時(shí)溢出,從而引起誤差偏大;還有,集氣瓶裝水前,就將其劃分為了五等分;這樣實(shí)驗(yàn)前裝的水會(huì)增加用來(lái)暗示氧氣體積的水柱體的體積,從而引起誤差偏大.5.反推剩余氣體(即氮?dú)猓┑男再|(zhì)和用途,由空氣的成分可知,集氣瓶?jī)?nèi)剩余的氣體主要是氮?dú)猓ㄟ^(guò)該實(shí)驗(yàn)可以推斷歸納出氮?dú)獾男再|(zhì)有:氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,氮?dú)獠恢С秩紵獨(dú)怆y溶于水,常溫下氮?dú)馐菬o(wú)色氣體等等.進(jìn)而推斷出氮?dú)獾挠猛居校旱獨(dú)獬S米鞅Wo(hù)氣,食品包裝時(shí)充氮可以防腐等等.6.空氣的污染,由于紅磷燃燒產(chǎn)物五氧化二磷是白色固體,擴(kuò)散到空氣中,會(huì)刺激人體呼吸道,可能與空氣中水蒸氣反應(yīng),生成有毒的偏磷酸(HPO3);從而造成空氣污染.7.實(shí)驗(yàn)后瓶?jī)?nèi)液體的酸堿性,由于紅磷熄滅后不長(zhǎng)時(shí)間,白煙也就逐漸消失,溶解于瓶?jī)?nèi)水中,生成了磷酸,導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)液體顯酸性;如果滴入石蕊試液會(huì)變成紅色.一、大氣壓的存在典例小華想用空易拉罐來(lái)體驗(yàn)到大氣壓強(qiáng)的存在,下列操作能驗(yàn)證大氣壓存在的是( )A.用手捏易拉罐,易拉罐變癟B.將密封易拉罐置于深水中,易拉罐變癟C.讓易拉罐從高處下落撞擊地面,易拉罐變癟D.用注射器抽取密封易拉罐中的空氣,易拉罐變癟生活中常見(jiàn)的下列現(xiàn)象中,利用大氣壓的是( )A.游船停在水面上 B.學(xué)校每周都升國(guó)旗C.用筷子夾食物 D.用吸管吸飲料變式訓(xùn)練1.下列現(xiàn)象不能證明空氣存在的是( )A.風(fēng)吹草動(dòng)B.月光通過(guò)窗戶照在桌子上C.向空瓶子中灌水有氣泡逸出D.空燒杯倒立在水中,水不能進(jìn)入空燒杯中2、(2020春 建鄴區(qū)期末)下列實(shí)例中不是利用大氣壓工作的是( )A.用塑料吸管吸飲料 B.用注射器吸取藥液C.用塑料吸盤(pán)掛物體 D.用壓力鍋煮熟食物3、(2020春 金鄉(xiāng)縣期末)在如圖所示的現(xiàn)象中,不能說(shuō)明大氣壓存在的是( )A.凸出的橡皮膜 B.用吸管吸飲料C.紙片托水 D.吸盤(pán)式扭掛衣鉤4、下列實(shí)例中,利用大氣壓工作的是( )A.彈簧測(cè)力計(jì) B.船閘 C.吸盤(pán)式掛衣鉤 D.密度計(jì)二.測(cè)定空氣中氧氣含量典例1.小科在課堂上做“探究空氣的成分”實(shí)驗(yàn),裝置如圖所示。實(shí)驗(yàn)后,小科發(fā)現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中水的體積約占瓶中空氣體積的1/5。下列操作會(huì)使進(jìn)入的水的體積偏少的是( )A.選用木炭替代紅磷B.用過(guò)量的紅磷進(jìn)行實(shí)驗(yàn)C.將點(diǎn)燃的紅磷緩慢的放入集氣瓶中D.紅磷燃燒時(shí)忘記關(guān)閉止水夾2.某興趣小組要收集一瓶(100mL)含氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為40%的氣體,收集氣體的裝置如圖。方法是:在100mL集氣瓶里裝滿水,塞緊膠塞并關(guān)閉活塞b,打開(kāi)活塞a通入氧氣,把瓶里的水排入量筒,當(dāng)量筒內(nèi)的水達(dá)到設(shè)定的體積后立即關(guān)閉活塞a,然后打開(kāi)活塞b通入空氣,把瓶里的水全部排入量筒。則通入氧氣的體積和通入空氣的體積大約是( )A.10 mL 和 90 mL B.25 mL 和 75 mLC.40 mL 和 60 mL D.60 mL 和 40 mL變式訓(xùn)練1.在測(cè)定空氣里氧氣的體積分?jǐn)?shù)實(shí)驗(yàn)中,下列可能造成氧氣體積小于1/5的有( )①紅磷的量不足,瓶?jī)?nèi)氧氣沒(méi)有耗盡;②點(diǎn)燃紅磷插入燃燒匙時(shí),瓶塞塞得太慢;③用等質(zhì)量的蠟燭代替紅磷完成本次實(shí)驗(yàn);④未冷卻至室溫就打開(kāi)彈簧夾;⑤裝置氣密性不好;⑥紅磷點(diǎn)燃放入后,沒(méi)有夾或沒(méi)夾緊止水夾①③④⑥ B.①③④⑤C.①②③④⑤ D.①③④⑤⑥2.暖寶寶貼(主要成分為鐵粉、木炭、食鹽)的熱量來(lái)源于鐵粉的氧化。小敏同學(xué)設(shè)計(jì)使用暖寶寶貼來(lái)測(cè)定空氣中氧氣的含量,實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前的裝置如圖所示,實(shí)驗(yàn)后從量筒中流入玻璃瓶(容積為250mL)中的水的體積為40mL(鐵粉生銹消耗的水忽略不計(jì))。下列關(guān)于造成這一結(jié)果的原因分析錯(cuò)誤的是( )A.該裝置可能氣密性不好 B.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中彈簧夾未夾緊C.暖寶寶貼的使用數(shù)量可能不足 D.反應(yīng)剛結(jié)束就立刻打開(kāi)彈簧夾3.(2019秋 福田區(qū)校級(jí)期末)某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,用于“測(cè)定空氣中氧氣的含量”(試管的容積為40mL,注射器的活塞實(shí)驗(yàn)前停在20mL處。容器內(nèi)紅磷足量)。用酒精燈加熱裝置中的紅磷,充分反應(yīng)直至燃燒結(jié)束,試管冷卻,可觀察到裝置中活塞最終停留的接近刻度是( )A.8 mL處 B.12mL處 C.15 mL處 D.5 mL處4.某化學(xué)興趣小組的同學(xué)用如圖裝置測(cè)定空氣里氧氣的含量。已知:裝置氣密性良好,試管容積為55mL,白磷足量,起始時(shí)注射器的活塞在20mL刻度處。夾緊彈簧夾,用酒精燈加熱白磷使其燃燒,反應(yīng)結(jié)束后,待試管冷卻至常溫,松開(kāi)彈簧夾,可以觀察到( )A.注射器活塞向左移動(dòng)到約9mL刻度處停止B.注射器活塞向左移動(dòng)到約11mL刻度處停止C.注射器活塞向右移動(dòng)到約35mL刻度處停止D.注射器活塞向右移動(dòng)到約31mL刻度處停止5.用如圖裝置測(cè)定空氣中氧氣的含量,物質(zhì)R應(yīng)該選用( )A.鐵片 B.硫粉 C.木炭 D.紅磷6.如圖是用紅磷燃燒法測(cè)定空氣里氧氣含量的裝置圖,有關(guān)此實(shí)驗(yàn)的結(jié)論與分析錯(cuò)誤的是( )A.此實(shí)驗(yàn)中,可以看到紅磷劇烈燃燒,并產(chǎn)生大量的白煙B.此實(shí)驗(yàn)證明,反應(yīng)后集氣瓶?jī)?nèi)剩余的氣體,既不易溶于水,也不支持燃燒C.該實(shí)驗(yàn)中的紅磷還可以用硫來(lái)代替D.若該實(shí)驗(yàn)沒(méi)有達(dá)到預(yù)期目的,可能的原因之一是裝置氣密7.如圖所示,甲、乙兩個(gè)氣密性良好的集氣瓶中都充滿了空氣。甲、乙瓶中的燃燒匙內(nèi)分別放有足量的紅磷和碳粉,A為止水夾。分別點(diǎn)燃紅磷和碳粉,充分燃燒后,恢復(fù)至室溫,打開(kāi)A止水夾,則燒杯中的水可能進(jìn)入( )A.先進(jìn)入甲瓶,再進(jìn)入乙瓶 B.進(jìn)入甲瓶,不會(huì)進(jìn)入乙瓶C.兩瓶都不會(huì)進(jìn)入 D.同時(shí)進(jìn)入甲、乙瓶8.某化學(xué)興趣小組對(duì)“測(cè)定空氣中氧氣的含量”的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),如圖,收到了良好的效果。已知,試管體積為100mL,實(shí)驗(yàn)前彈簧夾夾住,注射器活塞停在30mL處,實(shí)驗(yàn)后注射器如圖Ⅱ所示。下列說(shuō)法正確的是( )a.圖Ⅰ實(shí)驗(yàn)中,進(jìn)入水的體積不到瓶中空氣體積的,可能是由于點(diǎn)燃紅磷后,塞回到集氣瓶時(shí)瓶塞沒(méi)有塞緊b.加熱時(shí),應(yīng)先使試管底部均勻受熱c.注射器活塞實(shí)驗(yàn)前也可停留在0mL處d.由實(shí)驗(yàn)Ⅱ得出的數(shù)據(jù)是:氧氣占空氣體積的15%e.實(shí)驗(yàn)中可以看到注射器活塞先向右,后向左移動(dòng)( )A.a(chǎn)bd B.a(chǎn)dC.a(chǎn)be D.a(chǎn)cd9.用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定空氣中氧氣含量。(1)BC段氣壓變化的原因是 ,DE段氣壓變化的原因是 。(2)實(shí)驗(yàn)前廣口瓶?jī)?nèi)空氣體積為V,燒杯中水的體積為V1;實(shí)驗(yàn)后燒杯中剩余水的體積為V2。計(jì)算空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為 (用V、V1、V2表示)(3)該實(shí)驗(yàn)不能將紅磷換成鐵絲,原因是 。10.已知銅在加熱的條件下能和氧氣反應(yīng)只生成氧化銅固體。在測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)中,小科采用了如圖所示裝置:在由兩個(gè)注射器組成的密閉系統(tǒng)中留有25mL 空氣,給裝有細(xì)銅絲的玻璃管加熱,同時(shí)緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器活塞,至玻璃管內(nèi)的銅絲在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)無(wú)進(jìn)一步變化時(shí)停止加熱。待冷卻至室溫,將氣體全部推至一個(gè)注射器內(nèi),觀察密閉系統(tǒng)內(nèi)空氣體積變化。(1)在加熱過(guò)程中,交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器活塞的目的是 。(2)小科測(cè)得實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:反應(yīng)前注射器內(nèi)氣體總體積 反應(yīng)后注射器內(nèi)氣體總體積25mL 22mL①反應(yīng)后剩余氣體的性質(zhì)有 。(寫(xiě)出一條即可)②由此數(shù)據(jù)可以推算出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù) (填“>”“=”或“<”)21%。③造成該實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)誤差的原因可能是 。(填序號(hào))A.交替推動(dòng)兩個(gè)注射器活塞的次數(shù)過(guò)少 B.讀數(shù)時(shí)沒(méi)有冷卻至室溫C.加入銅絲量太少 D.加入銅絲量太多(3)通過(guò)上面的實(shí)驗(yàn),你學(xué)到的測(cè)量混合物中某成分含量的方法是 。11.某興趣小組對(duì)教材中“測(cè)定空氣里氧氣含量”的實(shí)驗(yàn)(裝置I)進(jìn)行了大膽改進(jìn),設(shè)計(jì)裝置Ⅱ?qū)嶒?yàn)方案進(jìn)行,收到了良好的效果.請(qǐng)你對(duì)比分析下面裝置I、裝置Ⅱ?qū)嶒?yàn),回答下列有關(guān)問(wèn)題:(1)【裝置Ⅰ】在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,經(jīng)常出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小的情況,原因可能是 。A.紅磷量不足 B.實(shí)驗(yàn)時(shí)止水夾未夾緊C.未等裝置冷卻就松開(kāi)止水夾 D.紅磷點(diǎn)燃后伸入集氣瓶速度太慢(2)【裝置Ⅱ】實(shí)驗(yàn)的操作步驟如下:①測(cè)定玻璃管容積V1為70mL。②點(diǎn)燃酒精燈,緩慢推拉注射器活塞。③將少量銅粉平裝入試管中,將50mL的注射器活塞置于30mL刻度處,并按圖Ⅱ中所示的連接方式固定好。④熄滅酒精燈,等裝置冷卻后讀取注射器活塞的數(shù)據(jù)。你認(rèn)為正確的實(shí)驗(yàn)操作順序是 (填序號(hào))。按正確操作和有關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算,最終得出氧氣約占空氣體積的 ,則注射器活塞最終停留在 ml處,在實(shí)驗(yàn)加熱過(guò)程中,緩慢推拉注射器活塞的目的是 。(3)比較【裝置Ⅰ】和【裝置Ⅱ】,你能說(shuō)出【裝置Ⅱ】的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是 。12.空氣中氧氣含量測(cè)定的再認(rèn)識(shí)。[查閱資料]⒈白磷的著火點(diǎn)是40°C,紅磷的著火點(diǎn)是240℃,兩種物質(zhì)的燃燒產(chǎn)物五氧化二磷是白色固體。⒉銅與氧氣在加熱的條件下生成黑色固體氧化銅。[經(jīng)典賞析]教材中介紹了拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分(實(shí)驗(yàn)裝置如圖1)。該實(shí)驗(yàn)與下圖另兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理相同,即通過(guò)物質(zhì)和氧氣反應(yīng)生成固體使密閉容器內(nèi)氣壓 (選填“增大”或“減小”),大氣壓將水壓入,測(cè)出氧氣的含量。[實(shí)驗(yàn)回顧]實(shí)驗(yàn)室常用紅磷燃燒的方法測(cè)定空氣中氧氣的含量(裝置如圖2),測(cè)出的氧氣體積分?jǐn)?shù)明顯偏小。請(qǐng)你參與探究:[提出問(wèn)題]造成誤差的原因是什么?如何改進(jìn)課本實(shí)驗(yàn)裝置?[猜想]甲同學(xué):可能是瓶?jī)?nèi)殘留氣體中還有氧氣。乙同學(xué):可能是燒杯中的水倒流結(jié)束后,導(dǎo)管內(nèi)有部分水滯留。[交流與討論]打開(kāi)彈簧夾的時(shí)機(jī)很重要, 才可打開(kāi)彈簧夾。[探究與反思]為驗(yàn)證甲同學(xué)的猜想,將銅粉在殘余氣體中加熱,觀察到銅粉 ,說(shuō)明甲同學(xué)的猜想是合理的。大家采用改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)裝置(圖3)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),圖3裝置與圖2相比,優(yōu)點(diǎn)有: 。13.樂(lè)樂(lè)和清清學(xué)習(xí)了“空氣中氧氣含量測(cè)定”實(shí)驗(yàn)后,發(fā)現(xiàn)用甲圖裝置實(shí)驗(yàn)誤差大且生成的五氧化二磷有毒,于是他們對(duì)課本裝置進(jìn)行改進(jìn),見(jiàn)圖乙。實(shí)驗(yàn)時(shí)先在酒精燈上加熱玻璃棒,然后迅速插入瓶塞中來(lái)加熱白磷,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中氣壓變化如圖丙,圖丙中白磷燃燒后剛好熄滅時(shí)的氣壓記為點(diǎn)B。提示:①白磷燃燒所需要的最低溫度是40℃,生成產(chǎn)物與紅磷在氧氣中燃燒一致。②一個(gè)密閉的容器內(nèi),溫度越高,氣體氣壓越大;氣體質(zhì)量越大,氣體氣壓越大。根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)信息,回答下列有關(guān)問(wèn)題:(1)如果按照原來(lái)方式點(diǎn)燃紅磷,若瓶塞塞的較慢,將導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果 (選填“偏大”、“不變”或“偏小”)(2)圖乙中,a、b、c分別表示實(shí)驗(yàn)中先后測(cè)定的量。a為瓶中原有水的體積;b為反應(yīng)后冷卻至室溫,打開(kāi)止水夾,集氣瓶中水的體積;c為整個(gè)集氣瓶的體積。若集氣瓶中氧氣耗盡,請(qǐng)寫(xiě)出a、b、c三個(gè)數(shù)據(jù)應(yīng)滿足的等式關(guān)系: =(3)結(jié)合題目信息,簡(jiǎn)要解釋丙圖中AB段氣壓上升的原因。 。14.某科學(xué)研究小組在學(xué)習(xí)了“空氣中氧氣含量測(cè)定”時(shí),發(fā)現(xiàn)教材中的實(shí)驗(yàn)方案誤差較大,他們重新設(shè)計(jì)出了如右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)步驟如下:①如圖連接儀器,經(jīng)檢查裝置的氣密性良好;②測(cè)出整個(gè)集氣瓶的容積,在集氣瓶里裝適量的水,燃燒匙里放足量的白磷,用凸透鏡點(diǎn)燃;③觀察到白磷燃燒時(shí)產(chǎn)生大量白煙,同時(shí)放出大量的熱,待白磷燃燒熄滅后,振蕩至白煙消失;④待集氣瓶冷卻至室溫,測(cè)出集氣瓶中水的體積;⑤計(jì)算出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。根據(jù)以上信息,回答下列問(wèn)題:(1)從白磷開(kāi)始燃燒到最后熄滅的過(guò)程中,燒杯內(nèi)水面的變化情況是 。(2)集氣瓶中原有水的作用是 。A.使裝置密封B.吸收燃燒釋放的熱量C.吸收五氧化二磷,防止污染空氣(3)下面哪些操作可能會(huì)導(dǎo)致氧氣體積分?jǐn)?shù)小于 1/5 。A.瓶塞沒(méi)塞緊B.白磷的量不足C.實(shí)驗(yàn)前集氣瓶中原有水量過(guò)少D.集氣瓶沒(méi)有完全冷卻至室溫就測(cè)量水的體積15.為了測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù),按如圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):(1)實(shí)驗(yàn)中紅磷需過(guò)量,原因是 ;(2)該實(shí)驗(yàn)?zāi)艿玫降獨(dú)獾囊粭l物理性質(zhì)是: ;(3)圖2是“空氣中氧氣含量測(cè)定”實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)裝置。主要操作是:在實(shí)際容積為120mL的集氣瓶里,先裝進(jìn)20mL的水,再按圖連好儀器,按下熱的玻璃棒,白磷立即被點(diǎn)燃。①磷從燃燒到熄滅冷卻的過(guò)程中,瓶?jī)?nèi)水面的變化是先下降后上升;若實(shí)驗(yàn)非常成功,最終集氣瓶中水的體積約為 mL;②集氣瓶里預(yù)先裝進(jìn)的20mL水,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的作用有 (填寫(xiě)序號(hào))a.加快集氣瓶冷卻 b.液封導(dǎo)氣管末端以防氣體逸出c.緩沖集氣瓶?jī)?nèi)氣壓的驟然升高,避免膠塞被沖出16.為測(cè)定空氣中的氧氣含量,某研究小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,并按照教科書(shū)上的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作,結(jié)果發(fā)現(xiàn)左右兩瓶中的現(xiàn)象不同。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析解釋。三.空氣的成分典例1.空氣的成分主要有:①氮?dú)猗谘鯕猗巯∮袣怏w④二氧化碳。按體積分?jǐn)?shù)由小到大排列的正確順序是( )A.②①③① B.④③②① C.③④②① D.④②③①2.空氣是一種寶貴的自然資源,下列氣體不可直接從空氣中分離獲得的是( )A.用作醫(yī)療急救的氧氣 B.用作焊接保護(hù)氣的稀有氣體C.用作食品防腐劑的氮?dú)?D.用作清潔燃料的氫氣變式訓(xùn)練1.下列關(guān)于空氣成分的說(shuō)法正確的是( )A.氧氣約占空氣質(zhì)量的21%B.餅干在空氣中變軟是因?yàn)榭諝庵泻兴魵?br/>C.稀有氣體通電發(fā)光是化學(xué)變化D.空氣中的氧氣能支持很多物質(zhì)燃燒,具有可燃性2.A、B、C、D四個(gè)集氣瓶?jī)?nèi)分別裝氫氣、氧氣、氮?dú)狻⒖諝狻榱藚^(qū)別這四種氣體,某學(xué)生將燃著的木條分別伸入這四個(gè)瓶?jī)?nèi),發(fā)現(xiàn)在A瓶?jī)?nèi)木條燃燒狀態(tài)不變,B瓶?jī)?nèi)木條燃燒變旺,C瓶?jī)?nèi)氣體燃燒,還時(shí)有爆鳴聲,D瓶?jī)?nèi)木條熄滅,則A、B、C、D依次是( )A.氮?dú)狻錃狻⒀鯕狻⒖諝?B.空氣、氧氣、氫氣、氮?dú)?br/>C.氫氣、氧氣、氮?dú)狻⒖諝?D.氧氣、氫氣、空氣、氮?dú)?br/>3.“人造空氣”幫助人類實(shí)現(xiàn)了“太空漫步”的夢(mèng)想,其中含有70%的氮?dú)狻?0%以上的氧氣,還有二氧化碳等,下列說(shuō)法正確的是( )A.“人造空氣”比空氣中的氮?dú)夂扛?br/>B.燃著的蠟燭在“人造空氣”中會(huì)熄滅C.可以利用紅磷測(cè)定“人造空氣”中氧氣的含量D.“人造空氣”中若只含有氧氣會(huì)更有益于人體的健康4.最早得出“空氣是由氮?dú)夂脱鯕饨M成的”這一結(jié)論的科學(xué)家是( )A.瑞典化學(xué)家舍勒 B.法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫C.英國(guó)化學(xué)家拉姆賽 D.瑞典化學(xué)家瑞利5.成年人每分鐘約需要吸入8L氧氣,那么一晝夜需要吸入空氣的體積大約為( )A.11470L B.55000L C.11520L D.242000L6.同學(xué)們參加科學(xué)期末考試,你會(huì)緊張嗎?請(qǐng)不要緊張,可以深呼吸緩和一下緊張的考試情緒。請(qǐng)問(wèn)你呼出的這口氣中,含量最高的是什么氣體? ( )A.氮?dú)? B.氧氣 C.稀有氣體 D.二氧化碳四.空氣中各成分的用途典例1.物質(zhì)的性質(zhì)決定其用途。下列物質(zhì)的用途與性質(zhì)對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的是( )A.固體二氧化碳可用人工降雨——二氧化碳能與堿反應(yīng)B.氮?dú)獬S米鞅Wo(hù)氣——氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定C.二氧化碳用來(lái)滅火——密度比空氣大,不支持燃燒D.氧化鈣可做食品干燥劑——氧化鈣能與水反應(yīng)2.在空氣的組成成分中,可在食品包裝時(shí)防腐保鮮,還是制造化肥、炸藥的重要原料的是( )A.氮?dú)? B.氧氣 C.稀有氣體 D.二氧化碳變式訓(xùn)練1.霓虹燈能發(fā)出五顏六色的光是由于充入了( )A.氧氣 B.氮?dú)? C.稀有氣體 D.二氧化碳2.小明整理出了空氣成分的性質(zhì)與用途的關(guān)系,其中錯(cuò)誤的是( )A.氧氣支持燃燒,常作宇宙航行中的重要燃料B.氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)不活潑,可用作焊接金屬的保護(hù)氣C.氧氣可以供給呼吸D.稀有氣體化學(xué)性質(zhì)不活潑,可用作燈泡的填充氣體3.焊接精密儀器往往在氮?dú)庵羞M(jìn)行,這是因?yàn)? )A.氮?dú)馐菬o(wú)色無(wú)味且密度小 B.氮?dú)獾姆悬c(diǎn)低C.氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)不活潑 D.氮能跟很多物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)4.要除去密閉容器中的氧氣,得到較純凈的氮?dú)猓捎萌紵鯕獾姆椒ǎ铝形镔|(zhì)中可選用的是( )A.鐵 B.木炭 C.紅磷 D.蠟燭5. 食品包裝中可作填充氣體的是( )A.N2 B.CO C.O2 D.空氣知識(shí)點(diǎn)一:空氣的存在典例1.【答案】D【解答】解:A、用手捏易拉罐 ( http: / / www.21cnjy.com ),手對(duì)易拉罐施力,使易拉罐變形、變癟,與大氣壓無(wú)關(guān),不符合題意,故A錯(cuò);B、液體內(nèi)部的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大,將密封易拉罐置于深水中,受到水的壓強(qiáng)很大,而使易拉罐變形,與大氣壓無(wú)關(guān),不符合題意,故B錯(cuò);C、易拉罐從高處下落撞擊地面,地面給易拉罐一個(gè)很大的力,使易拉罐變形,與大氣壓無(wú)關(guān),不符合題意,故C錯(cuò);D、用注射器抽取密封易拉罐中的空氣,使里面的氣壓變小,在外界大氣壓的作用下變形,符合題意,故D正確。2. 1.【答案】D解:A、游船停在水面上,處于靜止?fàn)顟B(tài),與大氣壓無(wú)關(guān)。B、學(xué)校每周都升國(guó)旗,國(guó)旗是通過(guò)定滑輪升起的,與大氣壓無(wú)關(guān)。C、用筷子夾食物,利用的是杠桿原理,與大氣壓無(wú)關(guān)。D、吸飲料時(shí),用力吸時(shí)口腔內(nèi)氣壓減小,飲料在外界大氣壓作用下經(jīng)吸管進(jìn)入口中,所以是利用大氣壓的,符合題意。故選:D。 www-2-1-cnjy-com變式訓(xùn)練1.【答案】B【解析】【分析】空氣是無(wú)色、透明的氣體,要感知空氣的存在,必須借助與空氣相關(guān)的其它現(xiàn)象來(lái)反映,據(jù)此選擇。【解答】A.風(fēng)是由空氣的流動(dòng)形成的,因此草動(dòng)說(shuō)明有風(fēng)經(jīng)過(guò),而有風(fēng)就說(shuō)明有空氣,故A正確不合題意;B.月光通過(guò)窗口照在桌子上,無(wú)法證明空氣的存在,故B錯(cuò)誤符合題意;C.水中有氣泡冒出,氣泡中其實(shí)就是空氣,故C正確不合題意;D.空燒杯倒立在水中,由于氣體壓強(qiáng)的存在,水不能進(jìn)入燒杯內(nèi),故D正確不合題意。故選B。2、D【解答】解:A、塑料管吸飲 ( http: / / www.21cnjy.com )料時(shí),是先把塑料管內(nèi)的空氣吸走,在外界大氣壓的作用下,飲料被壓進(jìn)塑料管里,故A不符合題意。B、用注射器吸取藥液時(shí),將針口插入藥液后,向外拔活塞,使管內(nèi)的氣體體積增大,氣壓減小,藥液就被管外的大氣壓壓進(jìn)管內(nèi),故B不符合題意;C、把吸盤(pán)緊壓在光滑的墻上,把吸盤(pán)內(nèi)的空氣排出,大氣壓就把吸盤(pán)緊壓在了墻上,在鉤上可以掛物體,故C不符合題意;D、用壓力鍋可以煮熟食物是利用了鍋內(nèi)氣壓升高,水的沸點(diǎn)升高的原理,不是利用大氣壓來(lái)工作的,故D符合題意。故選:D。 【來(lái)源:21cnj*y.co*m】3、A【解答】解:A、容器中裝有液體時(shí),橡皮膜會(huì)向下凸出,說(shuō)明液體對(duì)容器的底部有壓強(qiáng),不能說(shuō)明大氣壓存在,故A符合題意;21*cnjy*comB、用力一吸氣,吸管內(nèi)的氣壓小于外界大氣壓,飲料在外界大氣壓的作用下,被壓入口腔內(nèi),所以利用了大氣壓,故B不符合題意;【版權(quán)所有:21教育】C、杯口朝下時(shí),由于杯內(nèi)沒(méi) ( http: / / www.21cnjy.com )有空氣只有水,而杯內(nèi)水柱產(chǎn)生壓強(qiáng)遠(yuǎn)小于外界的大氣壓,故紙片就被大氣壓給“頂”住了,是大氣壓的作用,故C不符合題意;D、把吸盤(pán)緊壓在光滑的墻上,把吸盤(pán)內(nèi)的空氣排出,大氣壓就把吸盤(pán)緊壓在了墻上,在鉤上可以掛衣服,利用了大氣壓,故D不符合題意。2·1·c·n·j·y故選:A。4、C【解答】解:A、彈簧測(cè)力的原理是:在 ( http: / / www.21cnjy.com )彈性限度內(nèi),彈簧的伸長(zhǎng)量與所受拉力成正比或者是在彈性限度內(nèi),彈簧所受的拉力越大,彈簧的伸長(zhǎng)量就越大。與大氣壓無(wú)關(guān)。B、船閘的原理先打開(kāi)一端,船閘里的水位逐漸與外面相等,外面的船就可以開(kāi)進(jìn)船閘;然后把這一端船閘關(guān)閉,打開(kāi)另一端的船閘,船閘里的水位逐漸與外面相等,船就可以開(kāi)到另一端去,應(yīng)用了兩次連通器,故該選項(xiàng)不符合題意。C、把吸盤(pán)緊壓在光滑的墻上,把吸盤(pán)內(nèi)的空氣排出,大氣壓就把吸盤(pán)緊壓在了墻上,在鉤上可以掛衣服,故本選項(xiàng)符合題意。D、密度計(jì)的設(shè)計(jì)利用了物體的浮沉條件,即讓密度計(jì)在液體中漂浮,則可知密度計(jì)在任何液體中所受浮力都等于密度計(jì)的重力。故選:C。 21教育名師原創(chuàng)作品二.探究氧氣的體積分?jǐn)?shù)典例。1.【答案】A【解析】【分析】紅磷燃燒是指磷和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成五氧化二磷,水進(jìn)入集氣瓶的原因是:磷燃燒消耗瓶?jī)?nèi)氧氣,內(nèi)外產(chǎn)生壓強(qiáng)差,瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)小于大氣壓。【解答】紅磷燃燒后因?yàn)橄牧似績(jī)?nèi)氧氣且生成了固體五氧化二磷,使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)小于大氣壓,所以水進(jìn)入集氣瓶。氧氣的密度比空氣大,氧氣的密度為1.429g/L,二氧化碳?xì)鈶B(tài)密度為1.977g/L,因此選用木炭在該燒杯燃燒時(shí)瓶?jī)?nèi)的壓強(qiáng)大于選用紅磷在該燒瓶燃燒時(shí)的瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng),因此進(jìn)入進(jìn)入瓶?jī)?nèi)的水會(huì)更少,導(dǎo)致進(jìn)入的水的體積偏少,A符合題意。2.【答案】B【解析】【分析】空氣中氧氣的體積約占20%,空氣中氧氣的體積與通入氧氣的體積之和等于100mL的40%,據(jù)此列出方程計(jì)算即可。【解答】設(shè)通入空氣的體積為x,則通入氧氣的體積為(100mL-x),那么:20%x+(100mL-x)=100mL×40%;解得:x=75mL;則通入空氣的體積為75mL,通入氧氣的體積為:100mL-75mL=25mL。變式訓(xùn)練1.【答案】B【解析】【分析】紅磷燃燒消耗集氣瓶中的氧氣,從而使里面氣壓減小,在外界大氣壓強(qiáng)的作用下,燒杯里面的水被壓進(jìn)集氣瓶。當(dāng)瓶?jī)?nèi)氣壓與外界大氣壓強(qiáng)相等時(shí),水不再流動(dòng),此時(shí)進(jìn)入水的體積就是氧氣的體積,據(jù)此分析判斷。【解答】①紅磷的量不足,瓶?jī)?nèi)氧氣沒(méi)有耗盡,會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏小,故①符合題意;②點(diǎn)燃紅磷插入燃燒匙時(shí),瓶塞塞得太慢,瓶?jī)?nèi)氣體受熱后會(huì)大量溢出,從而使瓶?jī)?nèi)氣壓下降太大,進(jìn)入的水偏多,測(cè)量結(jié)果偏大,故②不合題意;③用等質(zhì)量的蠟燭代替紅磷完成本次實(shí)驗(yàn),會(huì)生成二氧化碳?xì)怏w,從而使瓶?jī)?nèi)氣壓變化不大,測(cè)量結(jié)果偏小,故③符合題意;④未冷卻至室溫就打開(kāi)彈簧夾,由于瓶?jī)?nèi)氣體溫度較高,體積較大,因此氣壓的變化量變小,導(dǎo)致進(jìn)入的水的體積偏小,測(cè)量結(jié)果偏小,故④符合題意;⑤如果裝置氣密性不好,會(huì)導(dǎo)致外面的空氣進(jìn)入瓶?jī)?nèi),因此氣壓的變化量變小,導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏小,故⑤符合題意;⑥紅磷點(diǎn)燃放入后,沒(méi)有夾或沒(méi)夾緊止水夾,空氣受熱膨脹后會(huì)從燒杯中導(dǎo)氣管處溢出,從而使氣壓變化量增大,導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏大,故⑥不合題意。因此會(huì)造成氧氣體積小于1/5的是①③④⑤。2.【答案】B【解析】【分析】計(jì)算出氧氣的體積分析,然后對(duì)各個(gè)選項(xiàng)進(jìn)行分析即可。【解答】集氣瓶中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為:,則測(cè)量結(jié)果偏小。A.該裝置可能氣密性不好,會(huì)造成外面的空氣進(jìn)入集氣瓶,從而使量筒中進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)水的體積偏小,即測(cè)量結(jié)果偏小,故A不合題意;B.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中彈簧夾未夾緊,集氣瓶中的氣體會(huì)從導(dǎo)管逸出,導(dǎo)致測(cè)量出氧氣的體積偏大,故B符合題意;C.暖寶寶貼的使用數(shù)量可能不足,集氣瓶中的氧氣沒(méi)有被完全消耗,導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏小,故C不合題意;D.反應(yīng)剛結(jié)束就立刻打開(kāi)彈簧夾,此時(shí)集氣瓶?jī)?nèi)溫度較高氣壓較大,導(dǎo)致進(jìn)入集氣瓶的水的體積偏小,故D不合題意。3.【解答】A【分析】解:實(shí)驗(yàn)后,白磷燃燒消耗了試管中大約五分之一的氧氣,試管和注射器中空氣的總體積為60ml,含有氧氣約12ml,活塞向左移至約8ml刻度處.4.【解答】A【分析】解:實(shí)驗(yàn)后,白磷燃燒消耗了試管中大約五分之一的氧氣,試管中空氣的體積為55ml,含有氧氣約11ml,活塞向左移至約9ml刻度處.5.【答案】D【解析】【分析】根據(jù)空氣中氧氣含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想分析即可。【解答】廣口瓶中物質(zhì)燃燒消耗氧氣,當(dāng)恢復(fù)室溫時(shí),由于瓶?jī)?nèi)氣壓減小,于是燒杯內(nèi)的水會(huì)流進(jìn)瓶?jī)?nèi),而進(jìn)入瓶?jī)?nèi)水的體積等于消耗氧氣的體積。據(jù)此可知,本實(shí)驗(yàn)選擇的物質(zhì)的燃燒產(chǎn)物不能為氣體。鐵絲不能在空氣中燃燒,硫粉燃燒生成二氧化硫氣體,木炭燃燒生成二氧化碳?xì)怏w,故A、B、C不合題意;紅磷燃燒生成白色固態(tài)五氧化二磷,故D符合題意。6.【答案】C【解析】【分析】測(cè)定空氣中氧氣含量的原理是,利用物質(zhì)與空氣中的氧氣反應(yīng),又不生成氣體,使瓶?jī)?nèi)氣體減少,壓強(qiáng)變小,水倒流入集氣瓶?jī)?nèi),倒流的水的體積就等于瓶?jī)?nèi)氧氣的體積。【解答】硫燃燒生成二氧化硫氣體,裝置內(nèi)壓強(qiáng)不會(huì)有明顯改變,所以不能用硫來(lái)代替紅磷完成該實(shí)驗(yàn);7.【答案】D【解析】【分析】根據(jù)兩個(gè)集氣瓶?jī)?nèi)氣壓的變化分析即可。【解答】甲中紅磷燃燒消耗氧氣,生成五氧化二磷固體,因此氣壓明顯變小;乙中木炭燃燒消耗氧氣,生成二氧化碳?xì)怏w,氣壓幾乎不變。由于甲乙兩個(gè)集氣瓶用導(dǎo)管相連,那么里面的氣體會(huì)流動(dòng),從而使兩個(gè)瓶?jī)?nèi)氣壓相等,且都小于外界的大氣壓。打開(kāi)止水夾后,燒杯內(nèi)的水在大氣壓強(qiáng)的作用下被壓入兩個(gè)燒杯中,直到內(nèi)外氣壓相等。故D正確,而A、B、C錯(cuò)誤。8.【答案】C【詳解】a、圖I實(shí)驗(yàn)中,點(diǎn)燃紅磷后,塞回到集氣瓶時(shí)瓶塞沒(méi)有塞緊,會(huì)導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)的氧氣沒(méi)有全部消耗,進(jìn)入水的體積不到瓶中空氣體積的1/5,故正確;b、加熱時(shí),應(yīng)先使試管底部均勻受熱,以防試管炸裂,故正確;c、注射器活塞實(shí)驗(yàn)前若停留在0ml處,無(wú)法測(cè)量紅磷燃燒消耗氧氣的體積,故錯(cuò)誤;d、由實(shí)驗(yàn)II得出的數(shù)據(jù)是:氧氣占空氣體積分?jǐn)?shù)=100%= 11.5%,故錯(cuò)誤;e、紅磷開(kāi)始燃燒時(shí),由于燃燒放出大量的熱使氣體膨脹,壓強(qiáng)增大,活塞先向右移動(dòng),當(dāng)裝置冷卻后,由于裝置中的氧氣被消耗,氣壓減小,活塞再向左移動(dòng),故正確。9.【答案】(1)氣體受熱膨脹;水進(jìn)入集氣瓶,補(bǔ)充了氧氣減少的體積(2)(3)鐵絲不能在空氣中燃燒【解析】【分析】(1)紅磷燃燒消耗瓶中的氧氣,會(huì)使氣壓減小;放出的熱量使氣體體積膨脹,壓強(qiáng)增大,由于后者的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于前者,所以瓶?jī)?nèi)的氣壓是增大的。反應(yīng)結(jié)束后,溫度下降,氣體體積縮小,壓強(qiáng)減小。打開(kāi)夾子后,燒杯中的水被吸入集氣瓶,從而使瓶?jī)?nèi)氣壓增大,最終氣壓恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)。(2)燒杯中水的體積的減小量等于瓶中氧氣的體積,根據(jù)計(jì)算氧氣的體積分?jǐn)?shù);(3)根據(jù)鐵絲在空氣中是否可燃分析解答。【解答】(1)BC段氣壓變化的原因是氣體受熱膨脹,DE段氣壓變化的原因是水進(jìn)入集氣瓶,補(bǔ)充了氧氣減少的體積。(2)空氣中氧氣的體積為:V1-V2;空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù):。(3)該實(shí)驗(yàn)不能將紅磷換成鐵絲,原因是鐵絲不能在空氣中燃燒。10.【答案】(1)使注射器中的氧氣充分反應(yīng)(2)無(wú)色,不與銅反應(yīng)等合理均可;<;ABC(3)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)除去混合物中的一種成分,再測(cè)量混合物在反應(yīng)前后體積(或質(zhì)量)的變化,從而得出該種成分的含量(其它答案合理也可)【解析】【分析】實(shí)驗(yàn)中需準(zhǔn)備充分的銅粉,讓銅粉在密閉注射器里的空氣中的燃燒,消耗了氧氣,壓強(qiáng)減小,注射器里的空氣的減小,以此測(cè)定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。【解答】(1)在實(shí)驗(yàn)加熱過(guò)程中,交替緩慢推動(dòng)兩個(gè)注射器活塞的目的是,促使空氣中的氧氣和物質(zhì)充分反應(yīng),使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯。(2)反應(yīng)前注射器內(nèi)氣體的體積為25mL,反應(yīng)后注射器內(nèi)氣體的體積為22mL,則氧氣的體積為3mL,則空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為,造成該實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)誤差的原因可能是:交替推動(dòng)兩個(gè)注射器活塞的次數(shù)過(guò)少、讀數(shù)時(shí)沒(méi)有冷卻至室溫、加入銅絲量太少,ABC符合題意。(3)通過(guò)上面的實(shí)驗(yàn)操作方法,學(xué)得的測(cè)量混合物中某成分含量的方法是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)除去混合物中的一種成分,再測(cè)量混合物在反應(yīng)前后體積(或質(zhì)量)的變化,從而得出該種成分的含量。故答案為:(1)使注射器中的氧氣充分反應(yīng)(2)無(wú)色,不與銅反應(yīng);<;ABC(3)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)除去混合物中的一種成分,再測(cè)量混合物在反應(yīng)前后體積(或質(zhì)量)的變化,從而得出該種成分的含量(其它答案合理也可)11.【答案】(1)A、C(2)①③②④;10;使裝置中的氧氣充分反應(yīng)(3)測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確/減少大氣污染/更環(huán)保【解析】【分析】(1)根據(jù)裝置漏氣、藥品不足或打開(kāi)止水夾過(guò)早會(huì)造成結(jié)果偏小分析;(2)根據(jù)空氣中氧氣占五分之一體積,計(jì)算出消耗氧氣的體積,從而確定最終活塞停留位置分析;(3)根據(jù)密閉裝置中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確,環(huán)保分析。【解答】(1)A.紅磷量不足會(huì)使氧氣不能完全消耗,結(jié)果偏小,正確;B.實(shí)驗(yàn)時(shí)止水夾未夾緊會(huì)使偏大,錯(cuò)誤;C.未等裝置冷卻就松開(kāi)止水夾,氣體仍膨脹,會(huì)使結(jié)果偏小,正確;D.紅磷點(diǎn)燃后伸入集氣瓶速度太慢會(huì)使氮?dú)獯罅恳莩觯Y(jié)果偏大,錯(cuò)誤;(2)由測(cè)定時(shí)的操作步驟可知,該操作順序?yàn)棰佗邰冖?; 氧氣約占空氣體積的 , 即玻璃管內(nèi)氧氣體積為(70ml+30ml)×=20ml,則注射器活塞最終停留在30-20=10ml處,在實(shí)驗(yàn)加熱過(guò)程中,緩慢推拉注射器活塞可使裝置中的氧氣充分反應(yīng);(3)【裝置Ⅱ】裝置始終密閉,可使結(jié)果更準(zhǔn)確,且減少生成物排放,減少大氣污染。故答案為:(1)AC;(2)①③②④;10;使裝置中的氧氣充分反應(yīng);(3)測(cè)量結(jié)果更準(zhǔn)確/減少大氣污染/更環(huán)保 。12.【答案】減小;溫度下降至室溫;變黑色;操作簡(jiǎn)單/可以直接從左側(cè)管上的刻度讀出氧氣的體積/避免導(dǎo)管中有水滯留對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾/實(shí)驗(yàn)過(guò)程中裝置始終處于密閉狀態(tài)(合理即可)【解析】【分析】[經(jīng)典賞析]流體總是從壓強(qiáng)大的地方流向壓強(qiáng)小的地方;[交流與討論]如果集氣瓶?jī)?nèi)的溫度比較高,則氣壓較大,打開(kāi)彈簧夾后,從燒杯流入集氣瓶的水的體積偏小,即測(cè)出的氧氣的體積分?jǐn)?shù)偏小。[探究與反思]銅粉在氧氣中加熱,會(huì)生成黑色的氧化銅。注意從實(shí)驗(yàn)操作的簡(jiǎn)易程度、讀取氧氣體積的方便性、是否需要在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中打開(kāi)實(shí)驗(yàn)裝置等角度描述圖3中裝置的優(yōu)點(diǎn)。【解答】[經(jīng)典賞析]通過(guò)物質(zhì)和氧氣反應(yīng)生成固體使密閉容器內(nèi)氣壓減小,大氣壓將水壓入,測(cè)出氧氣的含量。[交流與討論]打開(kāi)彈簧夾的時(shí)機(jī)很重要,溫度下降至室溫才可打開(kāi)彈簧夾。[探究與反思]驗(yàn)證甲同學(xué)的猜想,將銅粉在殘余氣體中加熱,觀察到銅粉變黑色,說(shuō)明甲同學(xué)的猜想是合理的。大家采用改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)裝置(圖3)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),圖3裝置與圖2相比,優(yōu)點(diǎn)有:①操作簡(jiǎn)單;②可以直接從左側(cè)管上的刻度讀出氧氣的體積;③避免導(dǎo)管中有水滯留對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾;④實(shí)驗(yàn)過(guò)程中裝置始終處于密閉狀態(tài)。13.【答案】(1)偏大(2)(3)紅磷燃燒瓶中氣體受熱膨脹,使瓶?jī)?nèi)氣壓變大。燃燒消耗氧氣的質(zhì)量,使瓶?jī)?nèi)氣體質(zhì)量變小,氣壓變小。但溫度對(duì)氣體氣壓的影響比氣體質(zhì)量對(duì)氣體氣壓的影響更大,所以瓶?jī)?nèi)氣壓總體來(lái)說(shuō)會(huì)變大,AB段氣壓上升。【解析】【分析】(1)如果瓶塞塞入的太慢,那么瓶中空氣受熱體積膨脹,于是會(huì)有部分空氣逸出,從而導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)氣體減小,最終測(cè)出的氧氣的體積則會(huì)偏大;(2)空氣中氧氣的體積約占空氣體積的,據(jù)此分析解答;(3)紅磷燃燒導(dǎo)致空氣體積減小、氣壓減小,而放出的熱量導(dǎo)致空氣溫度升高而氣壓增大,比較這兩個(gè)因素對(duì)氣壓影響的大小關(guān)系,從而確定AB斷氣壓上升的原因。【解答】(1)如果按照原來(lái)方式點(diǎn)燃紅磷,若瓶塞塞的較慢,將導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏大。(2)集氣瓶?jī)?nèi)有水,那么瓶?jī)?nèi)空氣的體積等于瓶子的容積與水的體積之差,即V空=c-a;反應(yīng)前后瓶?jī)?nèi)水的體積之差就是瓶子中氧氣的體積,即V氧=b-a;那么空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為:。(3)丙圖中AB段氣壓上升的原因:紅磷燃燒瓶中氣體受熱膨脹,使瓶?jī)?nèi)氣壓變大。燃燒消耗氧氣的質(zhì)量,使瓶?jī)?nèi)氣體質(zhì)量變小,氣壓變小。但溫度對(duì)氣體氣壓的影響比氣體質(zhì)量對(duì)氣體氣壓的影響更大,所以瓶?jī)?nèi)氣壓總體來(lái)說(shuō)會(huì)變大,AB段氣壓上升。14.【答案】(1)先上升后下降最終低于原液面(2)A;B;C(3)A;B;D【解析】【分析】(1)根據(jù)白磷燃燒放熱壓強(qiáng)增大,恢復(fù)室溫,因氧氣被消耗瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)小于原來(lái)空氣壓強(qiáng)分析;(2)根據(jù)瓶中水起密封、降溫及吸收五氧化二磷的作用分析;(3)根據(jù)裝置漏氣、裝置未冷卻讀數(shù)、藥品過(guò)少都會(huì)使結(jié)果偏小分析。【解答】(1)白磷開(kāi)始燃燒放熱,瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增加,集氣瓶中水會(huì)進(jìn)入燒杯,使燒杯內(nèi)水面上升,待白磷熄滅后,溫度恢復(fù),且磷燃燒消耗集氣瓶中氧氣,燒杯內(nèi)水又會(huì)流入集氣瓶中,燒杯內(nèi)水面下降且低于原液面;(2)集氣瓶中原有水可使裝置密封,吸收燃燒釋放的熱量,吸收五氧化二磷,防止污染空氣,故ABC正確;(3)瓶塞沒(méi)有寒緊,使裝置漏氣,會(huì)使結(jié)果偏小,A正確;白磷量不足,氧氣不能完全消耗,會(huì)使結(jié)果偏小,B正確;實(shí)驗(yàn)前集氣瓶中原有水量過(guò)少不影響結(jié)果,C錯(cuò)誤;集氣瓶沒(méi)有完全冷卻至室溫就測(cè)量水的體積會(huì)使剩余氣體膨脹,使結(jié)果偏小,D正確;故答案為:(1)先上升后下降最終低于原液面;(2)ABC;(3)ABD。15.【答案】(1)使集氣瓶?jī)?nèi)的氧氣消耗完全(2)不溶于水(3)40ml;abc【解析】【分析】(1)只有集氣瓶中的紅磷過(guò)量,其中的氧氣才能被完全消耗,進(jìn)入集氣瓶中的水的體積才最大程度等于氧氣的體積。(2)如果氮?dú)馊苡谒敲催M(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)水的體積就等于消耗氧氣的體積和溶解氧氣的體積,也就無(wú)法通過(guò)這個(gè)方法測(cè)量空氣中氧氣的含量;(3)①首先根據(jù)集氣瓶的容積-水的體積得到空氣的體積,再根據(jù)“空氣中氧氣占1/5”計(jì)算出集氣瓶中氧氣的體積,也就是進(jìn)入瓶子中水的體積,最后再與原來(lái)水的體積20mL相加即可;②根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和現(xiàn)象,分析集氣瓶中水的作用。【解答】(1)實(shí)驗(yàn)中紅磷需過(guò)量,原因是 :使集氣瓶?jī)?nèi)的氧氣消耗完全;(2)該實(shí)驗(yàn)?zāi)艿玫降獨(dú)獾囊粭l物理性質(zhì)是:氮?dú)獠蝗苡谒?br/>(3)①集氣瓶中空氣的體積:120mL-20mL=100mL;集氣瓶中氧氣的體積:100mL×1/5=20mL;最終集氣瓶中水的體積:20mL+20mL=40mL。②集氣瓶里預(yù)先裝進(jìn)的20mL水,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的作用有:吸收熱量,加快集氣瓶冷卻;液封導(dǎo)氣管末端以防氣體逸出;緩沖集氣瓶?jī)?nèi)氣壓的驟然升高,避免膠塞被沖出,故選abc。16.【答案】解:瓶?jī)?nèi)水位上升至約集體氣瓶容積的1/5,右瓶?jī)?nèi)幾乎無(wú)水進(jìn)入。左瓶紅磷燃燒消耗氧氣,生成五氧化二磷固體,冷卻后瓶?jī)?nèi)氣壓減小,氧氣在空氣中體積分?jǐn)?shù)約占20%,所以燒杯內(nèi)的水在大氣壓作用下,壓入集氣瓶?jī)?nèi),水位上升至約容積的1/5。右瓶木炭燃燒消耗氧氣,產(chǎn)生二氧化碳、一氧化碳?xì)怏w,反應(yīng)后瓶?jī)?nèi)氣壓無(wú)明顯變化,所以幾乎無(wú)水瓶?jī)?nèi)幾乎無(wú)水進(jìn)入。三.空氣的成分典例1.【答案】B【解析】【分析】根據(jù)空氣的成分和體積分?jǐn)?shù)的知識(shí)解答。【解答】在空氣中,氮?dú)饧s占78%,氧氣約占21%,稀有氣體占0.93%,二氧化碳占0.03%,因此體積分?jǐn)?shù)由小到大排列正確的順序是:④③②①,故B正確,而A、C、D錯(cuò)誤。2.【答案】D【解析】【分析】根據(jù)空氣的組成成分分析判斷。【解答】空氣的成分主要有氮?dú)狻⒀鯕狻⑾∮袣怏w(氦、氖、氬、氪、氙、氡)、二氧化碳以及其他物質(zhì)(如水蒸氣、雜質(zhì)等),因此氧氣、稀有氣體和氮?dú)猓伎梢灾苯訌目諝庵蟹蛛x獲得,故A、B、C不合題意;空氣中幾乎不含有氫氣,因此不能從空氣中直接分離獲得,故D符合題意。變式訓(xùn)練1.【答案】B【解析】【分析】根據(jù)空氣的成分和性質(zhì)分析判斷。【解答】A.氧氣約占空氣體積的21%,故A錯(cuò)誤;B.餅干在空氣中變軟是因?yàn)榭諝庵泻兴魵猓灨晌冘洠蔅正確;C.稀有氣體通電發(fā)光,但是沒(méi)有新物質(zhì)生成,為物理變化,故C錯(cuò)誤;D.空氣中的氧氣能支持很多物質(zhì)燃燒,但本身不具有可燃性,故D錯(cuò)誤。2.【答案】B【解析】【分析】根據(jù)各種氣體的特點(diǎn)和性質(zhì)分析判斷。【解答】A瓶?jī)?nèi)木條燃燒狀態(tài)不變,說(shuō)明氣體的成分與空氣相同,也就是空氣;氧氣具有助燃性,因此氧氣濃度越大,燃燒越旺;B瓶?jī)?nèi)木條燃燒變旺,說(shuō)明里面為氧氣;氫氣和氧氣反應(yīng)生成水;C瓶?jī)?nèi)氣體燃燒,還時(shí)有爆鳴聲,說(shuō)明里面為氫氣;氮?dú)獠荒苋紵膊恢С秩紵籇瓶?jī)?nèi)木條熄滅,說(shuō)明里面為氮?dú)狻?br/>那么四種氣體依次為:空氣、氧氣、氫氣和氮?dú)狻?br/>3.【答案】C【解析】【分析】(1)根據(jù)空氣的成分和組成分析;(2)根據(jù)蠟燭在空氣中是否能夠燃燒判斷;((3)根據(jù)空氣中氧氣含量的測(cè)量方法判斷;(4)氧氣的濃度過(guò)大,會(huì)引起氧中毒。【解答】A.空氣中氮?dú)饧s占總體積的78%,“人造空氣”中氮?dú)饧s占70%,因此“人造空氣”中氮?dú)夂枯^低,故A錯(cuò)誤;B.空氣中氧氣約占21%,而“人造空氣”中氧氣約占20%,比較接近,因此蠟燭可以在“人造空氣”中燃燒,故B錯(cuò)誤;C.將集氣瓶用導(dǎo)氣管與燒杯中的水相連,在集氣瓶?jī)?nèi)點(diǎn)燃紅磷消耗氧氣。當(dāng)反應(yīng)結(jié)束且恢復(fù)室溫時(shí),流入集氣瓶?jī)?nèi)水的體積就是其中氧氣的體積,故C正確;D.人類的呼吸離不開(kāi)氧氣,但是氧氣濃度過(guò)大,會(huì)引起氧中毒,故D錯(cuò)誤。4.【答案】B【解析】【分析】根據(jù)相關(guān)的科學(xué)發(fā)展史分析即可。【解答】A.舍勒是瑞典著名化學(xué)家,氧氣的發(fā)現(xiàn)人之一,故A不合題意;B.拉瓦錫是近代化學(xué)的奠基人之一,后人稱拉瓦錫為近代化學(xué)之父,他在前人研究的基礎(chǔ)上最早提出空氣由氮?dú)夂脱鯕饨M成,故B符合題意;C.英國(guó)化學(xué)家拉姆賽發(fā)現(xiàn)氦、氖、氬、氙、氡等稀有氣體,并確定了它們?cè)谠刂芷诒碇械奈恢茫蔆正不合題意;D.瑞利是從空氣中分離的氮?dú)庵邪l(fā)現(xiàn)了氬氣,故D不合題意。5.【答案】B【解析】【分析】首先根據(jù)計(jì)算出每分鐘吸入空氣的體積,再乘以時(shí)間計(jì)算出一晝夜吸入空氣的體積。【解答】空氣中氧氣占總體積的21%;那么成年人每分鐘吸入空氣的體積:;一晝夜的分鐘數(shù):60min×24=1440min;那么一晝夜吸入空氣的體積大約為:40L/min×1440min=57600L;故B正確,而A、C、D錯(cuò)誤。6.【答案】A【解析】【分析】吸入氣體中含量最多的是氧氣(約占21%)和氮?dú)?約占75%),而呼出的氣體中,由于各人的身體狀況不同,其氣體成分也是不一樣的,但由于人肺部的"氧氣和二氧化碳"的交換并不是"徹底交換",氮?dú)馐遣槐蝗梭w吸收的,所以呼出的氣體中仍然是氮?dú)庾疃唷?br/>【解答】因?yàn)榭諝庵醒鯕?約占21%)氮?dú)?約占75%),吸入氣體中含量最多的是氮?dú)猓獨(dú)馐遣槐蝗梭w吸收的,所以呼出氣體時(shí)氮?dú)庾疃唷?br/>四.空氣中各成分的用途典例1.答案】A【解析】【分析】本題主要考查物質(zhì)的用途與性質(zhì)相關(guān)知識(shí)。【解答】A、固體二氧化碳可用于人工降雨的原因是升華吸熱,與堿反應(yīng)無(wú)關(guān),A符合題意;B、氮?dú)饣瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定常用來(lái)作保護(hù)氣,B不符合題意;C、二氧化碳之所以能夠滅火是因?yàn)槎趸疾蝗紵⒁膊恢С秩紵颐芏缺瓤諝獯螅瑫?huì)附著在空氣表面,使可燃物與氧氣隔絕,從而達(dá)到滅火的作用。D、氧化鈣能與水反應(yīng),生成氫氧化鈣,可用作食品干燥劑,D不符合題意。2.【答案】A【解析】【分析】空氣由氮?dú)狻⒀鯕狻⒍趸肌⑾∮袣怏w等成分組成,據(jù)此分析判斷。【解答】在空氣的組成成分中,可在食品包裝時(shí)防腐保鮮,還是制造化肥、炸藥的重要原料的是氮?dú)猓蔄正確,而B(niǎo)、C、D錯(cuò)誤。變式訓(xùn)練1.【答案】C【解析】【分析】根據(jù)稀有氣體的性質(zhì)和用途分析判斷。【解答】稀有氣體被電流擊穿,會(huì)發(fā)出彩色熒光,因此可做彩燈,故C正確,而A、B、D錯(cuò)誤。2.【答案】A【解析】【分析】氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑,能作助燃劑,不可燃燒,能供給呼吸;氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑,常用作保護(hù)氣和食品防腐劑;稀有氣體極不活潑,常用作保護(hù)氣;3.【答案】C【解析】【解答】氮?dú)馐且环N化學(xué)性質(zhì)不活潑的氣體,常溫下不能與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),常用作保護(hù)氣,所以該題焊接精密儀器往往在氮?dú)庵羞M(jìn)行,這是利用氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑;4.【答案】C【解析】【分析】根據(jù)助氧氣的化學(xué)性質(zhì),將空氣中氧氣除去得到較純凈的氮?dú)猓x除氧劑要具備以下特征:(1)本身能夠在空氣中燃燒;(2)本身的狀態(tài)為非氣體;(3)生成的物質(zhì)為非氣態(tài)。【解答】A、鐵絲在空氣中不能燃燒,不能除去空氣中的氧氣,故A錯(cuò)誤;B、木炭和氧氣反應(yīng)后生成二氧化碳?xì)怏w,引入了新的雜質(zhì),故B錯(cuò)誤;C、紅磷燃燒后生成五氧化二磷固體,不會(huì)引入新的氣體雜質(zhì),故C正確;D、蠟燭燃燒后生成二氧化碳?xì)怏w和水,引入了新的氣體雜質(zhì),故D錯(cuò)誤。故答案為:C5.【答案】A【解析】【解答】A、氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑,無(wú)毒,可以用于充入食品包裝袋防腐,故選項(xiàng)正確;B、一氧化碳有毒,不能用于充入食品包裝袋防腐,故選項(xiàng)錯(cuò)誤;C、氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑,不能用于充入食品包裝袋防腐,故選項(xiàng)錯(cuò)誤;D、空氣中有氧氣,化學(xué)性質(zhì)比較活潑,不能用于充入食品包裝袋防腐,故選項(xiàng)錯(cuò)誤; 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