2-1专题1_空气和氧气

1亮剑高考专题一空气和氧气了解空气的主要成分以及各成分的性质和主要用途，了解空气中氧气含量测定的实验设计，了解设计原理，了解空气污染及防治。了解氧气的物理性质化学性质。一、空气1.空气的成分按体积分数计算大约是：氮气78%，氧气21%。氦、氖、氩等稀有气体0.94%，二氧化碳0.03%，其他气体和杂质0.03%。体积分数而不是质量分数，口诀：氮78，氧21，0.94是稀气，还有两个003，二氧化碳和杂气。2.空气中氧气含量的测定实验原理：利用燃烧法，用易燃物（红磷）将密闭容器内的氧气消耗完，使容器内的气体减少，压强变小。在大气压的作用下，使水进入容器，测出进入容器中水的体积，即容器内空气中氧气的体积。实验现象：红磷在集气瓶内燃烧，有大量白烟生成，冷却后，打开弹簧夹，水经导管进入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5。实验结论：氧气约占空气总体积的1/5红磷要过量，装置气密性要好，测定要等容器冷却后再进行。3.氮气和稀有气体的性质和用途氮气的性质和用途：氮气，无色无味气体，难溶于水，化学性质不活泼，长做保护气，如焊接金属时用氮做保护气，灯泡中充氮气以延长寿命，食品袋中充氮气防腐。稀有气体的性质和用途：稀有气体，氦、氖、氩、氪、氙等气体总称，无色无味气体，性质极不活泼，一般不与其他物质反应。用途广泛，可做保护气及不同颜色的电光源。积水成渊…24.空气的污染与防治（1）污染源：主要是化石燃料（煤和石油）的燃烧，工业废气和汽车尾气排放的尾气等。（2）污染物：主要包括粉尘和有害气体两大类，有害气体主要包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮。二氧化碳虽然能造成温室效应，但二氧化碳不是空气的首要污染物，未计入空气污染指数。（3）危害：损害人体健康，影响作物生长、破坏生态平衡，引起温室效应、酸雨和破坏臭氧层等。（4）防治措施①加强空气质量监测②消除污染源（减少化石燃料使用，更多利用清洁能源，改进工艺，减少工厂废气排放）③治理废气（在汽车上安装尾气净化装置，工厂废气处理后排放）④植树造林，种花草等改善环境（5）空气质量日报二、氧气1.氧气的物理性质2.氧气的化学性质①木炭在氧气中燃烧现象：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成的无色气体能使澄清石灰水变浑浊。结论：碳＋氧气→二氧化碳C＋O2→CO2②硫在氧气中燃烧现象：发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成一种无色有刺激性气味的气体。结论：硫＋氧气→二氧化硫S＋O2→SO2③磷在氧气中燃烧现象：发出耀眼白光，放出热量，生成浓厚白烟。颜色气味状态密度溶解度三态变化无色无味气体1.429g/L不易溶于水－183℃淡蓝色液体－218℃雪花状淡蓝色固体…3结论：磷＋氧气→五氧化二磷P＋O2→P2O5④铁在氧气中燃烧现象：剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成的黑色固体。结论：铁＋氧气→四氧化三铁Fe＋O2→Fe3O4⑤蜡烛在氧气中燃烧现象：火焰十分明亮，发出白光，放出热量，瓶壁有水珠生成，有能使澄清石灰水变浑浊的无色气体生成。结论：石蜡＋氧气→二氧化碳＋水3.几种反应化合反应：(1)定义：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。(2)特点：“多变一”A+B→AB氧化反应：物质跟氧发生的反应。氧气的化学性质：氧气是一种化学性质比较活泼的气体，它在氧化反应中提供氧，具有氧化性。问：化合反应与氧化反应有什么区别？什么情况下一个反应既是氧化反应，又是化合反应？答:有氧气参加反应．且生成物只有一种物质的反应既是氧化反应又是化合反应。4.氧气的用途(1)供给呼吸(2)支持燃烧炼钢宇航气焊“性质决定用途，用途体现性质”的辩证规律。氧气的物理性质：无色无味气体，密度比空气大，不易溶于水。液态氧呈淡蓝色，固态氧呈淡蓝色，雪花状。氧气的化学性质：支持燃烧；氧化性；还原性；能进行氧化反应；与金属可进行化合反应。氧气无色又无味，液固淡蓝微溶水；生来活泼又好动，氧化反应有魅力咱与木炭能化合，生成二氧化碳气；铁丝与我来点燃，火星四射多美丽；硫粉与咱共燃烧，蓝紫火焰好神气；咱和蜡烛来点燃，化为水和碳酸气。我的用途多又广，支持燃烧供呼吸；我是人类的好朋友，造福人类见功绩。…4一、空气【例1】许多人初到西藏会发生高原反应，身体不适，这是因为（）A．氧气体积分数大大低于21%，氮气体积分数大大超过78%B．氧气含量减少，二氧化碳、稀有气体含量增加C．氧气与氮气比例不变，但一定体积空气中气体质量减少D．二氧化碳含量增大答案;C通常情况下，空气中各成分的体积分数保持稳定，在高原上，空气稀薄。【例2】下列食品包装措施中，不能有效防止食品腐败的是（）A.填充空气B.填充氮气C.填充二氧化碳D.抽成真空答案：A防止食物腐败主要是将食物保存在真空环境中或保存在化学性质不活泼的气体中。【例3】哪些事实说明空气中含有下列成分？（1）氧气（2）水蒸气（3）二氧化碳答案：（1）蜡烛在空气中能燃烧（根据氧气支持燃烧的性质）（2）从冰箱中拿出的矿泉水，在空气中放置一段时间后，瓶外壁有水珠出现（根据水蒸气遇冷凝结成水）（3）澄清石灰水敞口在空气中放置一段时间后，表面出现一层白膜（根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊）【例4】根据空气的成分用物质的化学符号填空：(1)小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有；(2)石灰水长期露置在空气中会出现白色固体物质，说明空气中含有；(3)夏天，盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠，说明空气中含有；(4)已知空气中氧气的体积分数为21％，小兰同学用右图所示的装置进行验证，实验后发现测得的氧气体积分数小于l／5，请你帮她分析造成这种结果的可能原因(至少答两点)：①、②。知易行难…5答案：（1）.O2（2）.CO2（3）H2O（4）装置漏气；红磷不足；氧气未耗尽；装置未冷却至室温就打开止水夹读书；最后瓶内残余氧气不能使红磷继续燃烧，也就是瓶内有残余氧气。二、氧气【例1】下列实验现象正确的是（）A．铁丝在空气中燃烧,火星四射,生成黑色的固体B．磷在氧气中燃烧,生成大量白雾C．碳在空气中燃烧,发出白光,放出大量热D．燃着的木条在氧气中燃烧比在空气中燃烧的更旺答案：D铁丝在空气中不燃烧，在氧气中才能燃烧。白磷在氧气中燃烧生成大量白烟而不是白雾。碳在氧气中燃烧,发出白光,放出大量热。【例2】温室中的绿色植物在阳光照射下生长，连续测定温室内的氧气含量，得到的图像应是（）答案：C综合考虑光合作用和呼吸作用【例3】用序号填写下列空表某些物质在燃烧或加热时产生的现象：a、蓝紫色火焰；b、火星四射；c、耀眼的强白光；d、发出白光；e、浓厚的白烟；f、绿变黑；g、淡蓝色火焰某些物质燃烧或加热后生成物在常温下的状态：①无色气体；②黑色粉末；③白色固体；④黑色块状固体；⑤无色刺激性气味的气体；⑥无色液体…6燃烧或加热时条件加热碱式碳酸铜硫磺在空气中燃烧红磷在氧气中燃烧木炭在氧气中燃烧镁条在空气中燃烧铁丝在氧气中燃烧燃烧或加热时的现象生成物的状态答案：fgedcb2.1.6531.534【例4】回答下列问题：（1）蜡烛在氧气中燃烧的现象是；怎样证明蜡烛燃烧后生成了水和二氧化碳？（2）做木炭在氧气中燃烧实验时，如果一开始就把红热的木炭很快插入盛有氧气的集气瓶下部，会出现怎样的后果？答案：（1）发出白光，放出大量热，在火焰上方罩一只冷而干燥的小烧杯，烧杯内壁有水雾（或液滴）；向集气瓶中倒入澄清的石灰水，石灰水变浑浊，说明蜡烛燃烧生成水和二氧化碳（2）红热的木炭燃烧产生的二氧化碳因为比氧气重，因此将集气瓶中的氧气排出，燃着的木炭因缺氧而熄灭。【例5】（1）学习化学以后，自己提高了健康、安全意识。如我知道通过呼吸系统使人体中毒的物质有；室内不慎起火造成火灾时，安全自救的措施有。（2）、我们曾做过①木炭、②硫粉、③铁丝、④镁条等物质在足量的氧气中完全燃烧的实验。其中燃烧时火星四射的是（用序号填写，下同）；产生耀眼强光的是；生成有刺激性气味气体的是。上述现象有助于我们判断是否发生了化学变化。答案：（1）一氧化碳；用湿毛巾捂住嘴巴和鼻孔（其余合理说法都可）；（2）、③；④；②。…71．（山西省）下表是某城市空气质量每周公报的部分内容．下列情况对表中三个空气指标不会产生影响的是（）项目空气污染指数空气质量级别空气质量描述总悬浮颗粒52Ⅱ良二氧化硫7二氧化氮24A．用天然气作燃料B．焚烧垃圾C．汽车排放的尾气D．用煤和石油产品作燃料答案：A2．（天津市）目前很多地区空气污染指数超标，原因之一是（）A．人的呼吸B．植物的光合作用C．矿物燃料的燃烧D．氢气的燃烧答案：C3．（常州市）为防止污染空气，下列气体中，不宜用排空气法收集的是（）A．氢气B．氧气C．一氧化碳D．二氧化碳答案：C4．（海南）（空气中含量最多的气体是A．二氧化碳B．水蒸气C．氮气D．氧气答案：C5．（北京市朝阳区）“可吸入颗粒物”是北京地区空气中的首要污染物，下列关于其污染说法符合科学原理的是（）A．颗粒物直接与人体内组织作用形成病变B．颗粒物吸附有害物质使人患病C．颗粒物作为催化剂促使人体内发生破坏性的化学反应D．以上三种作用都有可能，但需实验验证答案：D重温经典…86．（上海市）现代人正进入以“室内空气污染”为标志的第三个污染时期．以下不属于室内空气污染物的是（）A．烹饪时产生的油烟B．水果散发出的香味C．石材释放出的有害放射性气体氡D．劣质粘合剂释放出的甲醛等有毒物质答案：B7．（北京市朝阳区）下列物质燃烧后一定不会污染空气的是（）A．煤B．含铅汽油C．氢气D．硫磺答案：C8.(2009·山东平原）空气是一种重要的自然资源。空气中含量最多的元素是A．氧元素B．氢元素C．碳元素D．氮元素答案:D9.（2009·苏州市）下列关于空气的说法中，错误的是A．工业上利用氧气和氮气的沸点不同，从液态空气中分离出氧气的过程属于物理变化B．空气是一种十分重要的天然资源C．若大量有害物质进入空气中，仅靠大自然的自净能力，大气还能保持洁净D．按体积分数计，空气中约含有氮气78％、氧气21％、其他气体和杂质1％答案:C10．（安徽省）“南极的冰化了”这是中央电视台2002年5月22日“东方时空”中的一个节目的标题，说的是南极一块叫“拉森B”的冰架发生坍塌，其断裂的面积比上海市还大．这是大自然又一次发出的警告；地球正在变暖！温室效应的影响已经不容忽视．（1）造成温室效应的主要原因是___________________________．（2）为了减缓温室效应，我们每个人都可以从自己身边做起，比如说双面使用纸张．双面使用纸张和减缓温室效应之间的关系是…9____________________．（3）请再举出一件你可以做到的有利于减缓温室效应的事情____________．答案：（1）大量使用矿物燃料所排放的二氧化碳气体造成．（2）节约纸张，就要以节约造纸所消耗的能源，从而减少二氧化碳的排放。或：节约纸张，就可以减少造纸所需木材用量，从而保护森林，吸收更多的二氧化碳．（3）植树造林、不使用一次性木筷、用电子贺卡代替纸质贺卡11．（南京市）根据今年6月5日（世界环境日）南京市公布的2001年环境质量公报，与2000年相比，南京地区空气中二氧化硫含量上升6.9％，全市酸雨总发生频率为30.8％，比上一年升高7.5个百分点，全市降雨平均酸性略强于上一年．（1）二氧化硫主要来自_______________________________．（2）测定雨水的酸碱度可以采用_______试纸．（3）下列控制酸雨的措施合理的是（填序号）____________．a．使用脱硫煤；b．加高工厂的烟囱；c．用废碱液吸收烟气中的二氧化硫．答案：（1）含硫燃料的大量燃烧（2）pH（3）a、c12．（北京市东城区）下列物质发生分解反应时，没有氧气生成的是（）A．水B．碳酸钙C．高锰酸钾D．氯酸钾答案：B13.（孝感市，2001）下图是某兴趣小组设计的一套实验装置，装置足以维持实验过程中小白鼠的生命活动，瓶口密封.装置气密性良好。经数小时后，U形管A.B两处的液面会出现下列哪种情况？(忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响)A．A