科粤版初中化学九年级上册期中专题复习 专题02 空气（期中复习讲义）

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▉考点01 空气的成分
1．空气成分的发现
（1）法国科学家 拉瓦锡 最早用定量的方法研究空气的成分，如下表格：
（2）英国的物理学家瑞利发现空气中有不支持燃烧的气体（ 氮气 ），英国化学家拉姆西发现了空气中稀有气体氩（Ar）。
2. 测定空气中氧气的含量的方法——燃烧红磷测氧气
【特别提醒】
（1）装置的气密性要好（否则测量结果偏小）；
（2）所用的红磷必须过量，如果红磷过少则氧气没有全部消耗完，测量结果偏小；
（3）要等集气瓶（装置）冷却后才能打开弹簧夹（否则测量结果偏小）；
（4）要先夹住橡皮管，然后再点红磷（否则测量结果偏大）；
（5）该实验中的红磷不能换成木炭或蜡烛，因为木炭和蜡烛燃烧生成的二氧化碳是气体，导致瓶内压强无明显变化，烧杯中的水无法进入集气瓶；
（6）预先在集气瓶里放少量水的目的：吸收五氧化二磷和降温。
▉考点02 空气的成分组成
【特别提醒】
（1）空气的成分按体积计算，大约是：氮气占78%、氧气占21%，注意是体积分数而不是质量分数；
（2）水蒸气在空气中的含量不固定，受地区和天气的影响。如阴雨天空气湿度大，水蒸气含量也会略大；
（3）二氧化碳的含量也会因人类活动而有所变化。
▉考点03 氮气和稀有气体的作用
1．氮气
物理性质：无色、无味的气体， 难 溶于水，熔沸点低，密度比空气略 小 。
化学性质：氮气化学性质很稳定，常温下 难 跟其他物质发生反应，但在高温、高能量条件下可与某些物质发生反应。
用途：作制造硝酸氮肥的化工原料、做 保护气 （化学性质稳定）、 液氮做 制冷剂 （ 物理 性质）。
2．稀有气体
化学性质及用途：
（1）化学性质很 稳定 ，一般不跟其他物质发生反应。（用作 焊接保护气 ）
（2）在通电时发出不同颜色的光。（用作 霓虹灯 ）
（3）氦气的密度小、化学性质很稳定。（用作填充 探空气球 ）
【特别提醒】
（1）稀有气体也能跟某些物质反应。
（2）食品保护气是氮气，作为食品保护气，要求化学性质不活泼、无毒、廉价等。
氦气、氖气、氩气等稀有气体尽管化学性质很不活泼、无毒，但是价格较高，不适合用作食品保护气。
▉考点04 混合物和纯净物
（1）混合物：由 两种或两种以上物质 组成的这类物质，如空气、牛奶、盐水等。组成混合物的各种成分保持着它们各自的性质。
（2）纯净物：仅由 一种物质 组成的这类物质，如水、氧气、铜、氮气等。
【特别提醒】
（1）纯净物有固定的组成和性质，混合物没有固定的组成和性质。
（2）常见的混合物有：空气、海水、溶液、稀有气体等。
▉考点05 空气污染
（1）空气中的主要污染物：①可吸入颗粒物； ②有害气体： 二氧化硫 、碳氧化物、氮氧化物等。
【特别提醒】
二氧化硫、二氧化氮等容易形成酸雨；二氧化碳不会造成空气污染，但是会产生温室效应。
（2）空气污染的主要危害：
①严重损害人体的健康；②影响作物的生长；③损坏地面设施，破坏文物古迹；④导致地球生态平衡失调等。
▉考点06 保护大气环境
（1）空气污染的防治：加强 大气质量监测 ；积极 植树造林 等。
（2）空气质量日报
①空气质量日报的主要内容：首要污染物；空气污染指数；空气质量指数级别。
②空气污染指数
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。
③空气质量指数级别：划分为6级，级别越高，空气质量越 差 。
1．空气成分中，体积分数约占0.94%的是（ ）
A．氧气B．稀有气体C．二氧化碳D．氮气
【答案】B
2．人类的生存离不开空气，如图为空气成分示意图，下列有关空气的说法中正确的是（ ）
A．X约占空气质量的78% B．X、Y、M均为纯净物
C．X的化学性质不活泼 D．测定空气中Y的含量时可将红磷改为蜡烛
【答案】C
3．2024年4月26日神舟十八号载人飞船成功发射，宇航员太空行走时需要“人造空气”供给呼吸，“人造空气”中氮气的含量约为（ ）
A．78%B．0.94%C．21%D．0.03%
【答案】A
4．如图是测定空气中氧气的含量装置图，对该实验认识错误的是（ ）
A．该实验还可以说明N2难溶于水
B．红磷要足量，否则实验结果会偏小
C．可用木炭代替红磷进行该实验
D．待红磷熄灭装置冷却至室温后才能打开止水夹
【答案】C
5．下列空气中的成分一定不能做保护气的气体是（ ）
A．氧气B．二氧化碳C．氮气D．稀有气体
【答案】A
6．空气中含量较多且能够填充灯泡的气体是
A．氧气 B．氖气 C．氮气 D．二氧化碳
【答案】C
7．霓虹灯让夜晚的东台城亮丽多彩，霓虹灯中填充的气体是（ ）
A．氮气 B．氧气 C．稀有气体D．二氧化碳
【答案】C
8．空气中含量较多，并且在医疗冷冻治疗和食品防腐等方面有着广泛用途的气体是（ ）
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳氮气 D．稀有气体
【答案】A
9．下列物质的用途，主要利用其物理性质的是
A．灯泡中充氮气延长寿命 B．氧气用于气割
C．氧气用于医疗急救 D．稀有气体用作霓虹灯
【答案】D
10．关于稀有气体的描述正确的是（ ）
A．稀有气体就是氦气 B．氦气的化学式是He2
C．不与其他物质发生化学反应 D．常用作保护气
【答案】D
11．空气是一种宝贵的资源。下列关于空气的说法中，正确的是（ ）
A．按质量分数计，空气中约含有氮气78%、氧气21%、其他气体和杂质1%
B．氮气的化学性质不活泼，常用作保护气
C．若大量有害物质进入空气中，靠大自然的自净能力，大气也能保持洁净
D．空气质量报告中所列的空气质量级别越大，空气质量越好
【答案】B
12．物质分类是一种化学观念。生活中的下列物质属于纯净物的是（ ）
A．啤酒B．可乐C．冰块D．食醋
【答案】C
13．空气质量状况对公众健康影响很大，监测并改善空气质量是社会发展的必然要求。在空气质量监测中一般不涉及（ ）
A．二氧化硫B．二氧化碳C．二氧化氮D．臭氧
【答案】B
14．空气是人类赖以生存的重要资源，下列物质中不属于空气污染物的是（ ）
A．二氧化硫B．二氧化氮
C．PM2.5颗粒物D．二氧化碳
【答案】D
15．下列措施中有利于社会发展与环境保护的是（ ）
A．大力发展火力发电 B．就地焚烧处理生活垃圾
C．使用新能源公交车 D．建高烟囱排放工厂废气
【答案】C
16．空气是一种宝贵的资源。下列关于空气的说法中，正确的是（ ）
A．按质量分数计，空气中约含有氮气78%、氧气21%、其他气体和杂质1%
B．氮气的化学性质不活泼，常用作保护气
C．若大量有害物质进入空气中，靠大自然的自净能力，大气也能保持洁净
D．空气质量报告中所列的空气质量级别越大，空气质量越好
【答案】B
17．下列物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是（ ）
A．净化后的空气、氧化镁 B．氯化钾、液氧
C．水和冰相混合、啤酒 D．生锈的铁钉、高锰酸钾加热后的混合物
【答案】C
18．用如图装置测定空气中氧气的含量，对该实验的认识中，正确的是（ ）
A．铜粉用量的多少不会影响实验结果
B．反应结束后消耗氧气的体积大约是反应前装置内空气总体积的五分之一
C．停止加热后，立即读取数据
D．将装置中的铜粉更换成炭粉，也能达到实验目的
【答案】B
19．生活中处处有化学，衣食住行离不开化学，科技发展离不开化学。。空气是一种宝贵的资源，根据要求填空。
（1）空气中有能够制造硝酸的重要原料（气体）是 ；能够供给呼吸的气体是 。
（2）空气质量日益受到人们的关注，空气质量报告中所列的空气质量级别越 （填“大”或“小”），空气质量越好。
（3）空气污染，雾霾频现。下列行为不会增加PM2.5的是______（填选项）。
A．焚烧垃圾B．控制烟花爆竹的燃放
C．燃煤发电D．汽车尾气的排放
（4）改善空气质量需要全民行动，作为中学生的你能做的一件事是： 。
【答案】（1）氮气/N2 氧气/O2 （2）小 （3）B
（4）绿色出行、植树造林等符合题意即可
20．防治空气污染、改善生态环境已成为全民共识。
（1）目前计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物、臭氧外，还包括下列的 （填序号）。
①一氧化碳 ②二氧化碳 ③二氧化硫 ④二氧化氮
（2）PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，主要来自化石燃料的燃烧和飘尘。下列措施能减少PM2.5污染的是______（填字母）。
A．焚烧秸秆B．用太阳能发电C．大量烧煤取暖D．植树造林
（3）根据表中内容，当日空气质量最好的城市是 （填城市名称）。
（4）我省某地冬季的空气质量相比于其他季节更差，请你说明造成这种状况的主要原因是 ，可以采取哪些措施加以防治 （写一条）。
【答案】（1）①③④ （2）BD （3）甲
（4）冬季燃烧化石燃料取暖，废气排放较多 采取集中供热方式，减少废气排放
21．对于“测定空气中氧气的含量”实验的再认识。同学们认真分析回答下列问题。
【经典赏析】拉瓦锡用装置A定量研究了空气的成分。在密闭容器中，装置中的汞与空气中的 反应，生成固态物质。
【思路启迪】我们沿着科学家的足迹，对反应物进行了优化，分别用铜粉、红磷等进行实验，其原理都是采用 （选填“物理”或“化学”）的方法，从混合气体中除去某种气体，从而达到物质的分离。
【实验回顾】课堂上老师和同学们利用装置B测定了氧气的含量：
（1）在用酒精灯加热铜粉部位时，要不断推拉注射器活塞的目的是 ，装置中气球所起的作用为 。
（2）反应前后，测得数据如下，请完成表格：
（3）实验反思，出现此实验结果的原因可能是 （写一条即可）。
【拓展实验】兴趣小组的同学们在实验室用装置C进行了探究。
（4）集气瓶中空气的体积为45mL，量筒中水的体积为50mL。能证明氧气约占空气体积的五分之一现象是 。
（5）对该实验认识正确的是 （填字母序号）。
A．红磷燃烧产生大量白烟
B．未冷却到室温便打开止水夹，会导致测定氧气体积含量偏大
C．该实验可说明氮气难溶于水
【答案】【经典赏析】O2；
【思路启迪】化学；
【实验回顾】（1）使装置中的氧气完全反应；平衡装置内外的气压，便于装置中的气体流动；
（2）17.5%；
（3）铜不足；
【拓展实验】（4）量筒中水的体积剩余41mL；
（5）AC
22．空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。
资料：1.红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。
2.相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。
3.相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。
【史料研究】
二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的。
（1）加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是 ，产生该现象的原因是 。
【设计与实验】
设计并利用图2装置测空气里氧气含量。
（2）主要步骤如下，正确的顺序为 （填序号）。
①弹簧夹夹紧胶皮管 ②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹
③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子 ④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份
（3）实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是 。
【优化与实验】
同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。
（4）图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是 。
（5）图5中BC段压强增大，原因是 。计算白磷消耗的氧气占空气体积的 %（精确到0.01%）。
【反思与交流】
（6）图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是 。
（7）上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端，可选择的替代药品有 （写一种）。
【答案】（1）汞液面上升；汞与氧气反应，钟罩内气体减少，气压减小；
（2）④①③②；（3）氮气；
（4）反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀；
（5）反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大；19.37；
（6）反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，所以氧气消耗不完；
（7）铜粉。考点01 空气的成分
考点02 空气的成分组成
考点03 氮气和稀有气体的作用
考点04 混合物和纯净物
考点05 空气污染
考点06 保护大气环境
实验装置
实验现象
实验结论
一部分银白色的液态汞变成红色粉末，容器里空气的体积大约减少了1/5……
空气由氧气和氮气组成，
其中氧气约占空气总体积的1/5。
实验装置
实验原理
红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，瓶内气体减少，压强减小，冷却后打开弹簧夹，烧杯内的水会被压入集气瓶，进入水的体积即为瓶内消耗氧气的体积。
实验现象
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量；
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升约1/5。
实验结论
氧气约占空气总体积的1/5。
文字表达式
红磷（P）燃烧消耗氧气（O2），生成了白色的五氧化二磷（P2O5）固体
磷+ 氧气 五氧化二磷
误差分析
小于1/5原因
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①装置漏气； = 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②红磷量不足； = 3 \* GB3 \* MERGEFORMAT ③未冷却到室温就打开弹簧夹
大于1/5原因
①弹簧没有夹紧；②插入燃烧匙太慢
气体
氮气（N2）
氧气（O2）
稀有气体
二氧化碳（CO2）
其他气体
体积分数
78%
21%
0.94%
0.03%
0.03%
城市
首要污染物
空气污染指数
空气质量级别
甲
无
34
Ⅰ
乙
二氧化硫
97
Ⅱ
丙
可吸入颗粒物
119
Ⅲ
硬质玻璃管中空气的体积
反应前注射器中空气体积
反应后注射器中气体体积
实验测得空气中氧气的体积分数
25mL
15mL
8mL