1、第二单元 我们周围的空气,初中化学（人教版）九年级 上册,第二单元 我们周围的空气,知识点一 空气的组成 1.空气中氧气含量的测定 (1)实验原理:利用过量红磷在密闭容器中燃烧,消耗容器内的氧气,使密 闭容器内的压强小于外界大气压,从而使外界的水流入容器,流入容器 内水的体积即为容器内减少的氧气的体积。,固体,可用文字表达式表示为:磷+氧气 五氧化二磷。 (5)误差分析,2.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%。,3.纯净物和混合物的比较,上述改进装置的原理都是一样的,即:通过一种可燃物与空气中的氧气 反应,生
2、成固体,使密闭容器中气体减少,减少的气体体积即为氧气的体 积。改进装置的优点是保证实验装置自始至终都是密闭的,避免在红磷 (或白磷)燃烧后塞塞子的过程中导致空气逸散。 测定空气成分时选择可燃物的一般标准,答案 B,解析 蜡烛与氧气反应生成气体,不可以代替红磷,否则会使实验结果 产生明显的误差。,知识点二 空气是一种宝贵的资源,解析 氧气约占空气总体积的1/5,故A不正确;空气中含有氮气、氧 气、稀有气体、二氧化碳等物质,属于混合物,故B正确;氮气是制造硝 酸和氮肥的重要原料,故C正确;稀有气体都没有颜色、没有气味,在通 电时能发出不同颜色的光,故D正确。,例2 空气是一种宝贵的自然资源。下列有
3、关说法中不正确的是 ( ) A.法国化学家拉瓦锡研究了空气的成分,并得出氧气约占空气总体积 4/5的结论 B.空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等物质组成的混合物 C.氮气是制造硝酸和氮肥的重要原料 D.稀有气体都没有颜色、没有气味,在通电时能发出不同颜色的光,答案 A,知识点三 保护空气 1.空气中的有害物质 空气中的有害物质包括有害气体和烟尘两大类,可用空气污染指数来衡 量。目前计入空气污染指数的项目暂定为二氧化硫、一氧化碳、二氧 化氮、可吸入颗粒物和臭氧等。,2.空气污染的主要危害 损害人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡,引起臭氧层破坏和酸雨 等。,3.污染源 空气中的有害物质主要
4、来自矿物燃料的燃烧、工厂排放的废气及汽车 排放的尾气。,4.防治措施 (1)加强大气质量监测。 (2)消除污染源,如限制污染气体的排放(或革新工艺,减少废气排放)、 减少化石燃料的燃烧、使用清洁能源等。 (3)积极探寻治理方法,如汽车安装尾气净化装置,工厂废气经处理达标 后排放。 (4)积极植树、造林、种草,改善环境。,例3 (2016山东聊城中考)下列物质排放到空气中,不会造成大气污染 的是 ( ) A.二氧化硫 B.一氧化碳 C.氮气 D.氮氧化合物 解析 二氧化硫、一氧化碳、氮氧化合物都会污染大气;氮气不会造成 大气污染,故选C。,答案 C,题型一 考查空气中氧气含量的测定,解析 A项,
5、红磷在空气中燃烧产生大量的白烟,而不是白色烟雾;B项, 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;C项,实验 中当水进入集气瓶以后,氮气依然存在,说明氮气难溶于水;D项,红磷的 量不足时,无法将瓶内氧气全部消耗掉,进入集气瓶中水的体积小于瓶 内空气体积的1/5。,答案 C,变式训练 (2016江苏泰州中考)实验室用燃烧法测定空气中氧气的含量,最适宜选 用的可燃物是 ( ) A.红磷 B.硫黄 C.木炭 D.蜡烛,答案 A,题型二 区分纯净物和混合物 例2 生活中常见的下列物质属于纯净物的是 ( ) A.洁净的空气 B.可口的饮料 C.新鲜的牛奶 D.冰水混合物 解析 空气、饮料及牛
6、奶中含有多种物质,属于混合物;冰水混合物中 只含水一种物质,属于纯净物。,答案 D,点拨 只根据物质名称判断物质的种类是不恰当的,而应看组成物质的 种类是否单一。“冰水混合物”其实不是混合物而是纯净物,因组成冰 水混合物的只有水这一种物质;而“纯净的空气”则是混合物,因组成 空气的物质有很多种。,题型三 空气污染与防治 例3 环境空气质量标准新增PM2.5指标,PM2.5是指大气中直径小于 或等于2.5微米的颗粒物。下列措施能减少PM2.5污染的是 ( ) A.提倡使用清洁能源 B.提倡用液化石油气作燃料 C.提倡多开私家车出行 D.提倡大力发展煤炭火力发电,答案 A,解析 A项,使用清洁能源
7、如太阳能等可以减少悬浮颗粒物的产生,故A 正确;B项,液化石油气燃烧不充分会产生固体小颗粒,故B错;C项,多开 私家车会消耗大量的汽油,汽油燃烧不充分也会产生固体小颗粒,故C 错;D项,发展煤炭火力发电,要燃烧大量的煤,会产生大量粉尘,故D错。,点拨 PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物,又被称为可 入肺颗粒物,因其粒径小,可吸附大量的有毒、有害物质且在大气中的 停留时间长,因而对人体健康和大气环境影响很大。,知识点一 空气的组成 1.在一密闭容器中充满空气,经测定其中氮气的体积为100 mL,则其中 氧气的体积约为 ( ) A.20 mL B.35 mL C.40 mL D.
8、25 mL,答案 D 由于空气中氮气的体积分数约为 ,氧气的体积分数约为 , 故氮气和氧气的体积比约为41,氮气体积为100 mL,则氧气体积约为 100 mL4=25 mL。,2.下列属于混合物的是 ( ),答案 C 空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等,属于混合物。,3.下列事实说明空气中含有哪些成分? (1)酒精在空气中可以燃烧: 。 (2)酥脆的饼干放在空气中,时间长了会变软: 。,答案 (1)氧气 (2)水蒸气,解析 酒精燃烧是酒精与空气中的氧气发生了化学反应;饼干变软是因 为饼干吸收了空气中的水蒸气。,知识点二 空气是一种宝贵的资源 4.空气是人类宝贵的自然资源。下列有关空气的说法错误
9、的是 ( ) A.液氮可用作制冷剂 B.氧气可用作火箭发射的燃料 C.氦气可用来填充探空气球 D.二氧化碳是植物进行光合作用必需的物质,答案 B 氮气的用途之一是作制冷剂,故A正确;氧气有助燃性,没有可 燃性,因此不能作燃料,故B错误;氦气密度比空气小,化学性质稳定,因此 可用来填充探空气球,故C正确;二氧化碳是植物进行光合作用必需的物 质,故D正确。,5.下图表示氧气的几种用途,其中利用氧气能支持燃烧的性质的是 ( ),答案 A 氧气的用途主要体现在供给呼吸和支持燃烧两个方面。对 照图示可知医疗、潜水、登山都利用了氧气能供给呼吸的性质,宇航利 用了氧气能支持燃烧的性质。,知识点三 保护空气
10、6.在我国许多城市里,空气质量监测的指标主要包括:悬浮颗粒物; 氧气;二氧化碳;一氧化碳;氮气;二氧化硫;稀有气体; 氮氧化物。 其中正确的是 ( ) A. B. C. D.,答案 A 我国目前计入空气污染指数的项目暂定为:二氧化硫、一氧 化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物(粒径在10微米以下的颗粒物,称PM10, 又称飘尘)和臭氧等。而空气中的氧气、二氧化碳、氮气和稀有气体 不是空气质量监测的指标。,1.下列关于空气中各成分的说法中,错误的是 ( ) A.空气中氧气的体积分数约为21% B.氮气化学性质不活泼,可用于食品防腐 C.二氧化碳在空气中的含量增多会加剧温室效应,属于空气污染物 D.空气中
11、的稀有气体一般不跟其他物质反应,又被称为“惰性气体”,答案 C 二氧化碳含量增多会加剧温室效应,但它不是空气污染物,故 选C。,2.下列事实说明空气中含有哪些成分? 从空气中可以分离制得氮气,说明空气中含有 ; 澄清石灰水长期曝露在空气中会变浑浊,说明空气中含有 。,答案 氮气 二氧化碳,解析 从空气中可以分离制得氮气,说明空气中含有氮气;二氧化 碳能使澄清石灰水变浑浊。,答案 C 由于碳燃烧后生成二氧化碳气体,钟罩内气体压强变化不明 显,故不能得到正确的实验结论。,2.在生产和科学研究中,需要用到一些保护气。焊接金属时,为了隔绝空 气,能作为保护气的一组是 ( ) A.氢气、氮气 B.氮气、
12、氧气 C.二氧化碳、氧气 D.氮气、氩气,答案 D 用作保护气的气体必须满足的条件是本身化学性质稳定,既 不燃烧也不与金属发生反应。,3.某市某日的空气质量日报如下表:,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 用氢气作燃料,其燃烧产物是水,对表中三个空气质量指标不 会产生影响。,4.有以下几种物质:氧气 食醋 五氧化二磷 纯牛奶 氧化汞 新鲜的空气。 (1)其中属于纯净物的是 ; (2)请选出一种混合物并分析其中的成分 ; (3)请再举出生活中常见的两种混合物 。,答案 (1) (2)新鲜的空气,新
13、鲜的空气中含有氮气、氧气等物 质(合理即可) (3)澄清的石灰水、矿泉水(合理即可),解析 (2)食醋是由水、醋酸等多种物质组成的,纯牛奶中含有水、蛋 白质等多种物质,新鲜的空气中含有氮气、氧气等物质,它们都属于混 合物;(3)如矿泉水是由水、可溶性矿物质等组成的,属于混合物;澄清石 灰水是由水、氢氧化钙组成的,属于混合物等。,5.在氧气、二氧化碳、水蒸气、氮气、氖气五种气体中,选择适当的物 质填写在下面的横线上: (1)可用于炼钢、气焊以及化工生产等的是 。 (2)可用于制硝酸和化肥的是 。 (3)能使澄清石灰水变浑浊的是 。 (4)从冰箱中取出的冰棍表面有层小液滴是因为空气中有 。 (5)
14、充入电光源会产生红光的是 。,答案 (1)氧气 (2)氮气 (3)二氧化碳 (4)水蒸气 (5)氖气,解析 氧气可以支持燃烧,可用于炼钢、气焊等;氮气能用于制硝酸和 化肥;二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊;冰棍温度较低,冰棍周围空气 中的水蒸气遇冷凝结成小水滴,故表面有层小液滴;稀有气体充入电光 源会发出不同颜色的光,其中氖气充入电光源会产生红光。,1.下图为空气成分示意图(按体积计算),其中“a”代表的是 ( )A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.稀有气体,答案 B 空气的成分按体积计算大约是:氮气78%,氧气21%,其他成分 1%。图中a所占的比例最大,因此是氮气,故选B。,2.加强对空气
15、质量的监测是保护环境的一项重要措施,下表是达州市一 年四季空气质量监测的平均数据。请你据表回答下列问题。,(1)对该市空气质量影响最大的指标是 。 (2)空气质量最差的季节是 。 (3)你认为造成这种情况的原因是 。(答一点即可) (4)可采取的有效防治措施是 。(答一点即可),答案 (1)TSP (2)冬季 (3)取暖燃烧大量的煤炭 (4)改个体取暖为集体供暖,解析 (1)由表中数据可知可吸入颗粒物数值最大,故对该市的空气质 量影响最大的指标是TSP。(2)由表中数据可看出空气质量最差的是冬 季。(3)冬季需要燃烧化石燃料取暖,使空气中的可吸入颗粒物、氮氧 化物和二氧化硫增多,因此冬季空气质
16、量最差。(4)可从减少排放和加 强吸收净化两个方面考虑,如进一步加强绿化,增设园林广场;建筑工地 常洒水;改个体取暖为集体供暖。,1.(2017广东茂名二十中上学期期中,5,)潜水员在深水下呼吸所 用的人造空气,是由氦气和下列气体中的一种气体按一定比例混合而成 的,则这种气体是 ( ) A.一氧化碳 B.氮气 C.氧气 D.二氧化碳,答案 C 只有氧气能供给呼吸,所以,人造空气中必定含有氧气,故 选C。,2.(2015江西临川一中期中,11,)打捞韩国“岁月号”沉船需在水 下作业,潜水员需要呼吸富氧空气。富氧空气中氧气的含量高于普通空 气中的含量,富氧空气中氧气与其他气体的体积比可以是 ( )
17、 A.12 B.15 C.14 D.2179,答案 A 空气中氧气的体积分数约为1/5,即氧气与空气中其他气体的 体积比约为14,则富氧空气中氧气与其他气体的体积比应大于14, 故选A。,1.(2016北京延庆第三协作区期中,2,)空气成分中,体积分数为7 8%的是 ( ) A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.稀有气体,答案 A “氮78氧21”,因此空气成分中体积分数为78%的是氮气,故 选A。,2.(2015新疆石河子十八中第一次月考,28,)一个初中生每分钟大 约要吸入7.8 L的氧气,计算: (1)每分钟大约需要吸入多少升的空气? (2)这些空气的质量是多少克?(已知空气的密度为1.
18、293 g/L),答案 (1)37.1 L (2)48.0 g,解析 (1)氧气约占空气体积的21%,因此吸入空气的体积约为7.8 L 21%=37.1 L;(2)根据气体的密度公式= 可得,这些空气的质量为37.1 L 1.293 g/L=48.0 g。,1.(2016北京中考,1,)通过实验测定了空气的组成的科学家是 ( ),答案 C 通过实验测定了空气组成的科学家是拉瓦锡。,2.(2016湖南长沙中考,2,)空气是人类生产活动的重要资源,空气 中能支持燃烧和供给呼吸的气体是 ( ) A.氮气 B.氧气 C.稀有气体 D.二氧化碳,答案 B 氮气既不能支持燃烧也不能供给呼吸,故A不符合题意
19、;氧气 能支持燃烧、供给呼吸,故B符合题意;稀有气体化学性质稳定,既不能 支持燃烧也不能供给呼吸,故C不符合题意;二氧化碳既不能支持燃烧也 不能供给呼吸,故D不符合题意。,3.(2015湖南郴州中考,2,)空气成分中主要含有的两种物质是 ( ) A.氮气和氧气 B.氮气和氢气 C.二氧化碳和氧气 D.氧气和稀有气体,答案 A 空气中氮气的体积分数约为78%,氧气的体积分数约为21%, 氮气和氧气是空气成分中主要含有的两种物质,故应选A。,4.(2014江西中考,1,)下列能供给呼吸的气体是 ( ) A.氧气 B.氮气 C.氢气 D.氦气,答案 A 人体的生命活动需要氧气,因为氧气能供给呼吸;氮
20、气、氢 气、氦气均不能供给呼吸,故选A。,5.(2012江苏苏州中考,10,)苏州博物馆最近启用新购置的“真空 充氮杀虫灭菌消毒机”来处理和保护文物。即将文物置于该机器内,三 天后氮气浓度可达99.99%;再密闭三天左右,好氧菌、厌氧菌和丝状霉 菌都被杀灭。下列有关氮气的说法错误的是 ( ) A.通常状况下氮气易溶于水 B.氮气不能供给呼吸 C.通常情况下氮气的化学性质不活泼 D.高浓度氮气可抑制菌类的生长,答案 A 氮气在常温下是一种无色、无味的气体,难溶于水,化学性质 稳定,不能供给呼吸。,1.(2016重庆中考B卷,2,)空气中氮气的体积分数大约是 ( ) A. B. C. D.,答案
21、A 空气中氮气的体积分数大约是 ,故选A。,2.(2015广东梅州中考,1,)雾霾是一种灾害性天气。下列与形成 雾霾无关的是 ( ) A.水力发电 B.汽车尾气 C.工业扬尘 D.焚烧秸秆,答案 A 雾霾是空气中固体颗粒物增多所致,水力发电过程中没有固 体颗粒物生成。,1.(2017北大附中河南分校宏志班第一次月考)在今年的化学活动周中, 某校兴趣小组同学在课题组老师的指导下,将课本“测定空气中氧气的 含量”实验装置(如图2-1-2)改进为新的实验装置(如图2-1-3),改进后的 实验装置相对于原装置,以下评价不恰当的是 ( )图2-1-2 图2-1-3 A.反应容器体积小,药品消耗少 B.装
22、置简洁,减少了图2-1-2装置中导管引起的误差,C.白磷比红磷着火点高,使用更安全 D.容器内径相等,易准确推算出空气中氧气的含量,答案 C A项,通过装置可以看出,图2-1-3装置的反应容器体积小,里 面密封的空气少,则药品消耗少;B项,图2-1-3装置比较简洁,空气只存在 于玻璃管内,图2-1-2装置的气体除存在于集气瓶内,导管中也含有气体, 因此可以减少图2-1-2装置中导管引起的误差;C项,着火点是物质的一 种性质,白磷比红磷着火点低;D项,图2-1-3装置的容器内径相等,易准确 推算出空气中氧气的含量,正确。,把集气瓶中的空气密封起来,把长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯 中。(注:
23、集气瓶内的长导管已伸到了瓶底) 用力把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触,观察到白磷立即燃烧, 产生大量白烟,同时放出大量的热。(注:白磷与红磷燃烧的产物相同) 待白磷熄灭后,稍加振荡,白烟消失。 待集气瓶完全冷却至室温,量出集气瓶中水的体积是b,整个集气瓶的 容积是c。 根据a、b、c三个数据,计算出空气中氧气的体积分数。 根据以上信息,回答下列问题。 (1)集气瓶中白磷燃烧的文字表达式为 。,(2)在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中,集气瓶内水面的变化情况是 。 (3)若实验非常成功,当c为500 mL,a为100 mL时,b= mL。 (4)组内成员小张对“实验前集气瓶里要装进a体积的水”非
24、常不理 解。咨询了组长小明之后,他终于明白“a体积的水”的作用,其一是为 了加快中集气瓶的冷却速度;其二则主要是 。,答案 (1)白磷+氧气 五氧化二磷 (2)先下降后上升 (3)180 (4)防止白磷燃烧时集气瓶中气体受热膨胀逸出,解析 (1)书写白磷燃烧的文字表达式时,反应条件是点燃,不要写成燃 烧。(2)白磷燃烧时会放出大量的热,集气瓶内空气受热膨胀,气压增大, 使集气瓶内的水沿导管流入烧杯内;燃烧停止后,温度下降,瓶内气压减 小,烧杯中的水就会沿着导管流入集气瓶内。(3)白磷燃烧只消耗空气 中的氧气,集气瓶内空气为500 mL-100 mL=400 mL,由于氧气约占空气 总体积的 ,
25、所以消耗掉氧气的体积为80 mL,实验结束后集气瓶内水的 总体积为100 mL+80 mL=180 mL。(4)集气瓶内预先装入适量的水,可 防止白磷燃烧时集气瓶中气体受热膨胀逸出。,1.下列物质分别放入一密闭的充满氧气的集气瓶里,充分燃烧后,冷却至 室温,由于瓶内压强明显减小,使瓶塞难以启开的是 ( ) A.木炭 B.红磷 C.蜡烛 D.硫,答案 B 若使瓶内压强明显减小,物质在集气瓶中燃烧后生成的产物 应为固体或液体。红磷燃烧生成固体五氧化二磷,故选B。,(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氧气的含量更接近。推测其主要原 因,最
26、合理的是 。,答案 (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)第三个实验中集气瓶内氧气消耗得更充分,解析 (1)此实验要成功需注意的事项:装置的气密性要好,防止漏气引 起误差;为了充分消耗氧气,燃烧匙中的红磷要足量;点燃红磷后要迅速 将燃烧匙伸入集气瓶中并塞紧瓶塞,防止气体外逸引起误差;红磷熄灭 后要冷却至室温再打开弹簧夹,防止引起误差,故C错误。(2)随着集气 瓶内氧气含量逐渐降低,C在氧气不足时会发生不充分燃烧,生成CO。 (3)将发热剂涂抹在瓶内壁的四周,可以增大其与氧气的接触面积,使反 应更快、更充分。(4)氧气浓度低于一定程度时,红磷和木炭不再继续 燃烧或者生成不充分燃烧的产物,影响实验结果。,
