当前位置:文档之家› 第三十三讲 空气

第三十三讲 空气

1. 空气中含量较多且性质活泼的气体是( )A .氧气B .氮气C .二氧化碳D .水蒸气 2.下列物质在氧气中燃烧时,发出蓝紫色火焰的是( ) A .磷 B .硫粉 C .铁 D .镁 3.下列说法正确的是( )A .按质量分数计算:空气中含有氮气78%、氧气21%、其它气体和杂质1%B .鱼类能在水中生活,证明氧气易溶于水C .洁净的空气是纯净物,被污染的空气是混合物D .实验室常用向上排空气法收集二氧化碳 4.实验室制取二氧化碳常用的方法是( )A .木炭在氧气中燃烧B .煅烧石灰石C .大理石与稀盐酸反应D .石灰石与稀硫酸反应5.蜡烛能在空气中燃烧,证明空气中有 ,冰箱里取出冷器皿放置在空气中,发现器皿结有水珠,证明空气中有 。

6.造成“温室效应”,使全球气温升高的气体是 ;形成酸雨的主要气体是 。

1.空气的成分空气的成分按体积分数计算:N 2:78%;O 2:21%;稀有气体:0.94%;CO 2:0.03%;其它气体和杂质:0.03%。

空气中各成分的体积分数是相对稳定的。

在空气中,各成分保持着各自的化学性质。

2.空气各成分的用途(1)N 2:可用于食品的防腐、保鲜;可用于延长灯泡的寿命;是制造化肥、炸药的原料;医疗上可用作冷冻剂。

(2)O 2:供生物呼吸;支持各种燃料燃烧等。

(3)稀有气体:常用作保护气;由于稀有气体通电时能发出不同颜色的光,可制成各种用途的电光源。

(4)CO 2:是光合作用的原料;可用于制造纯碱、尿素、汽水饮料等;“干冰”可用于食品冷藏及人工降点燃点燃点燃点燃△△高温MnO 2雨;CO 2还可用于灭火。

3.氧气(1)物理性质:无色无味的气味,密度比空气略大,不易溶于水,液态时呈淡蓝色。

沸点比氮气高,降温液化空气时,氧气比氮气先液化,液态空气升温时,氮气先汽化。

(2)化学性质:比较活泼,能和许多物质发生化学反应并放出热量。

①与非金属反应,如C +O 2 ====CO 2,反应现象为发出白光,生成使澄清石灰石变浑浊的气体;②S +O 2 ====SO 2,反应现象为明亮的蓝紫色火焰(在空气中淡蓝色),生成有刺激性气味的气体;③4P +5O 2 ====2P 2O 5,反应现象为剧烈燃烧,产生大量的白烟,放出大量的热;④与金属反应,如3Fe +2O 2 ====Fe 3O 4,反应现象为火星四射,生成黑色固体(集气瓶底放少量水或铺一层沙子)。

(3)制法①工业上采用分离液态空气的方法制取氧气(物理变化);②实验室制法:分解过氧化氢溶液或加热高锰酸钾的方法制取氧气。

原理:2H 2O 2==== 2H 2O +O 2↑2KMnO 4==== K 2MnO 4+MnO 2+O 2↑装置:如图(加热高锰酸钾制取氧气)(4)检验方法:用带火星的木条伸入集气瓶内,如果木条复燃,则是氧气。

4.催化剂在化学反应中能改变其他物质的反应速率,而自身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质,工业上也叫触媒。

催化剂的特点“一变二不变”,即改变(加快或减慢)其他物质的反应速率,反应前后质量不变,化学性质不变。

比如:在分解过氧化氢制氧气时,加入的二氧化锰加快了反应速率而本身的质量和化学性质不变,是该反应的催化剂。

5.二氧化碳(1)物理性质:无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水。

(2)化学性质:①一般情况下,既不能燃烧,也不能支持燃烧,不供给呼吸。

②CO 2+H 2O===H 2CO 3(碳酸能使紫色石蕊试液变红) H 2CO 3====H 2O +CO 2↑(加热时红色会变回紫色) ③CO 2+Ca(OH)2=== CaCO 3↓+H 2O (CO 2气体的检验,能使澄清石灰水变浑浊) (3)制法①工业制法:CaCO 3====CaO +CO 2↑ ②实验室制法a .反应原理:CaCO 3+2HCl===CaCl 2+H 2O +CO 2↑(注意:不能用H 2SO 4代替盐酸,因为H 2SO 4与大理石反应生成微溶于水的CaSO 4覆盖在大理石的表面,阻止了反应的继续进行;不用Na 2CO 3或纯CaCO 3等代替大理石,是因为它们与盐酸反应速率太快,不便于控制;不用浓盐酸,是因为浓盐酸易挥发出HCl 气体,使CO 2不纯。

) b .发生装置:因反应物是块状固体和液体且反应不需加热,应该选择“固—液不加热”型装置,所以选用如图所示发生装置。

c .收集装置:因CO 2可溶于水且密度比空气大,所以一般只用向上排空气法收集。

(4)二氧化碳的检验检验二氧化碳气体用澄清石灰水,如果能使澄清石灰水变浑浊,则是二氧化碳。

(5)二氧化碳的用途:紫外线紫外线 灭火、“汽肥”、制纯碱。

固态二氧化碳俗称干冰,干冰作致冷剂,用于冷藏食品和人工降雨等。

6.臭氧层(1)形成:氧分子在紫外线的照射下分解为氧原子,氧原子再跟氧分子结合而形成臭氧。

O 2=====2O O +O 2====O 3 总反应式可表达为:3O 2=====2O 3 (2)臭氧层存在于距地面20~25千米高的大气平流层中。

(3)臭氧层的作用:能阻挡和削弱过强的紫外线,对生物有保护作用。

(4)臭氧层的保护措施:禁止生产和使用含氯氟烃的致冷剂(如氟里昂)、发泡剂、洗涤剂、喷雾剂等化学物质。

7.温室效应(1)成因:大气中的二氧化碳对地球起着保温作用。

(2)利:适度的温室效应能保证地球上的气温平衡,适宜于动植物的生存。

弊:在一定程度上导致全球气候变暖,并引起一系列恶果,如两极冰川融化、海平面上升、荒漠化扩大和土地浸蚀加重。

(3)防止措施①改变燃料结构,发展太阳能、核能、氢能源等新能源来替代矿物燃料; ②增加地表的绿化面积,增强光合作用。

8.空气污染与保护(1)空气污染物有SO 2、烟尘、汽车尾气、可吸入颗粒物等,这些污染物主要是由煤、石油等矿物燃料燃烧,工业废气任意排放等人类活动造成的。

(2)防治方法:制定环境保护法律法规(环境保护是我国的一项基本国策),控制污染源,减少废气的排放,提倡使用无污染能源,加强空气质量预报,改善环境状况,积极植树造林等。

(3)空气污染指数:目前计入空气污染指数的项目暂定为SO 2、CO 、NO 2、O 3和可吸入颗粒物等。

【例1】(2009年·杭州市中考题)“空气中氧气含量的测定”有多种方法。

甲生设计了如图1如示的实验方案:在燃烧匙内盛过量红磷,点燃后立即插入集气瓶内,塞紧橡皮塞,待红磷火焰熄灭,集气瓶冷却至室温,打开铁夹,水注入集气瓶。

回答下列问题:(1)反应结束后,打开铁夹,水自动注入集气瓶的 直接原因是 。

(2)乙生也设计了一个如图2所示的实验方案,装置和操作跟甲类似,只不过用硫粉代替了红磷,并增加了滴管。

要使实验成功,在滴管中应加入 溶液,并在燃烧反应完成后滴入,写出该溶液发生反应的化学方程式 。

(3)若空气中氮气也能和红磷反应,能否用该方法来测定空气中氧气的含量? 。

(4)丙生想利用氧气和某种金属的反应,来测定空气中的氧气含量。

他选择利用下列仪器、药品: ①带瓶塞的l000mL 烧瓶 ②电子天平(称量精度为0.01克) ③酒精灯 ④某种金属粉末 他的实验步骤如下:准确称量某种金属粉末的质量(足量),将其放入烧瓶,塞紧瓶塞,放置一段时间后,倒出烧瓶中粉末,并称其质量。

写出丙生的实验思路 。

小明在做“用红磷燃烧测定空气中氧气的体积分数”的实验时,考虑到红磷燃烧生成的P 2O 5对人体有一定危害,小明改用氢气燃烧来测定空气中氧气的体积分数,设计的实验装置如右图所示。

实验时用夹子B 夹住橡胶管,打开夹子A ,点燃纯净的氢气并迅速插入甲瓶中,使氢气在甲瓶中燃烧。

(1)当氢气燃烧的火焰刚好熄灭时,对夹子的操作应是 。

(2)实验测得甲瓶中氧气的体积远小于瓶中空气体积的1/5,写出一种可能的原因: 。

(3)有同学提出,若用CO 取代H 2,进行如上操作也能完成氧气体积分数的测定。

你是否认同?简要说明理由: 。

【例2】(2009年·台州市中考题)(1)有观点认为:大气中的二氧化碳浓度增加会提高大气温度,导致温室效应。

如图是科学家对1955—1995年期间地球大气的一个观测结果,你认为这个结果是否支持上述观点?请先判断,再写出判断依据 。

(2)右上表中的“温室效应指数”指以二氧化碳为相对标准,测定一定大气压下每单位体积的气体所吸收的热量。

表中展示了部分气体的数据,据此可得出,水蒸气对全球温室效应的影响要比甲烷气体 。

【归纳整理】温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气,这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。

二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能。

它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩,使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散,其结果是地球表面变热起来。

因此,二氧化碳也被称为温室气体。

人类活动和大自然还排放其他温室气体,它们是:氯氟烃(CFC )、甲烷、低空臭氧和氮氧化物气体。

2010年世博会在上海举行,“低碳城市”的理念贯穿在世博园的建设中:大面积使用太阳能、设计透光展馆、使用“零排放”清洁动力汽车等。

“低碳城市”的建设减少了 气体的排放,有助于减缓全球气候变暖的趋势。

同时,园区开放后将用“玉米塑料”制成的可降解餐具替代传统的泡沫塑料餐具,以减少对 (填“大气”、“水”或“土壤”)的污染。

【例3】(2009年·宁波市中考题)在制取CO 2的实验中,小科发现质量相同而粗细不同的大理石与盐酸反应,CO 2的产生速度细的比粗的快得多。

(1)经思考后,小科设计了如下实验。

请你完成下表:(每次实验用大理石质量1g ,盐酸20mL ) 实验 序号 实验温度 (℃) 大理石 颗粒 盐酸质量 分数(%) 实验目的①20粗 5 实验①、②:探究大理石和盐酸的反应速度与 大理石颗粒粗细的关系;实验①、③:探究大理石和盐酸的反应速度与 的关系;② 细 5 ③20粗10(2)为了比较反应速度,设计如图所示装置,其中量筒的作用是 ;物质 大气中的含量(体积百分比)温室效应指数H 2O 1 0.1 CO 2 0.03 1 CH 42×10-430(3)实验①中CO2体积随时间的变化关系如图所示,请在图上画出实验②中CO2体积随时间变化关系的预期结果。

微型化学实验使用药品的量很少,产生的废弃物也很少,因此被誉为绿色环保的化学实验。

用下图微型仪器完成制取并检验CO2的实验只消耗了0.55g10%的盐酸。

求:(1)产生CO2的质量是多少克?(结果保留三位小数)(2)如果10%的盐酸密度为1.1g/cm3,消耗盐酸的体积是多少毫升?(3)通常完成这个实验大约需10%的盐酸5 mL,这是微型实验用药量的多少倍?小刚和小丽两位同学用如图所示装置进行实验,验证二氧化碳与氢氧化钠、氢氧化钙都能发生反应。

相关主题