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化学九年级上册(2024)我们周围的空气精品导学案及答案
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内 容 导 航
考 点 演 练
题型1 测定空气里氧气含量的探究
【典例1】某学习小组同学设计了如图装置进行实验,夹紧弹簧夹,将足量的红磷和木炭分别点燃后放入甲、乙两个集气瓶中,再打开弹簧夹。下列有关叙述正确的是( )
A.点燃后应将红磷和木炭迅速伸入集气瓶中
B.为防止空气污染,两个集气瓶中均应盛放适量水
C.实验结束恢复至室温后,两个集气瓶中的实验现象相同
D.该实验证明,测定空气中氧气含量时可用木炭代替红磷
【答案】A
【解答】解:A、点燃红磷和木炭后迅速放入集气瓶,从而导致实验结果不准确;
B、甲集气瓶中盛放适量的水是为了吸收白烟和热量,能溶于水,但一氧化碳难溶于水;
C、恢复至室温两个集气瓶中的现象也不一样,但乙中木炭燃烧产生了二氧化碳,又填充了消耗的氧气的体积,导致吸进集气瓶的水量不同;
D、该实验证明测定空气中的氧气含量时不能用木炭代替红磷。
故选:A。
【变式1】某研究小组用如图所示装置,探究能否用镁条代替红磷测定空气中氧气含量。实验前,小组成员提出了不同的猜想。
【猜想与假设】
【猜想1】能代替,因为镁条与氧气可以反应生成固体氧化镁。
【猜想2】不能代替,镁条可能会与空气中的其它气体反应。
【进行实验】Ⅰ.检查装置气密性;
Ⅱ.关闭止水夹,点燃镁条,迅速伸入集气瓶中;
Ⅲ.冷却至室温,打开止水夹。
【解释与分析】
(1)镁与氧气反应的符号表达式为 Mg+O2MgO 。
(2)充分冷却后打开止水夹,水能进入集气瓶的原因是 镁条燃烧消耗氧气,瓶内压强减小 。若所有操作过程均准确无误,却发现进入集气瓶中水的体积约为其容积的40%,则可推出参加反应的气体除了氧气 氮气 。
(3)镁在氮气中也能燃烧,生成固态氮化镁。请写出反应的文字表达式: 镁+氮气氮化镁 。
【得出结论】
(4)猜想二 成立 (填“成立”或“不成立”)。
【交流与反思】
(5)若用炭粉代替镁条测定空气中氧气的含量是否合理? 不合理 (填“合理”或“不合理”)。理由是 炭粉燃烧生成二氧化碳,压强几乎无变化 。
(6)综上,测定空气中氧气含量的实验对药品的要求有 只与空气中的氧气反应,生成物为固体 (写一点即可)。
【答案】(1)Mg+O2MgO;
(2)镁条燃烧消耗氧气,瓶内压强减小;氮气;
(3)镁+氮气氮化镁;
(4)成立;
(5)不合理;炭粉燃烧生成二氧化碳,压强几乎无变化;
(6)只与空气中的氧气反应,生成物为固体。
【解答】解:(1)镁与氧气在点燃的条件下生成氧化镁,反应的符号表达式为Mg+O2MgO;
(2)充分冷却后打开止水夹,由于镁条燃烧消耗氧气,所以水能进入集气瓶,氮气约占78%,稀有气体约占0.94%,其他气体约占8.03%,则可推出参加反应的气体除了氧气;
(3)镁在氮气中也能燃烧,生成固态氮化镁氮化镁;
(4)根据上述实验解释和分析可知,镁在空气中燃烧会消耗氧气和氮气,故猜想二 成立;
(5)由于炭粉燃烧生成二氧化碳,压强几乎无变化;
(6)综上分析可知,测定空气中氧气含量的实验对药品的要求有只与空气中的氧气反应。
故答案为:(1)Mg+O2MgO;
(2)镁条燃烧消耗氧气,瓶内压强减小;
(3)镁+氮气氮化镁;
(4)成立;
(5)不合理;炭粉燃烧生成二氧化碳;
(6)只与空气中的氧气反应,生成物为固体。
【变式2】化学变化是指有新物质生成的变化,这里所说的“新物质”是指( )
A.自然界没有的物质
B.在组成、结构方面不同于原有物质的“新”物质
C.有新颜色物质
D.有新状态、新形状的物质
【答案】B
【解答】解:化学变化中的“新物质”是指在组成结构方面不同于原有物质的“新”物质。
故选:B。
【变式3】五氧化二磷有毒,小林同学利用如图装置代替红磷燃烧测定空气中O2的含量。室温下,实验测定的数据如下表所示(在气球完全干瘪的状态下测量注射器内气体的体积)。
【查阅资料】①铜粉(Cu)在加热条件下能与氧气反应生成黑色固体氧化铜(CuO)。
②铁粉在常温下与空气中氧气和水反应生成铁锈(铁不与氮气反应)。
③镁粉能在点燃条件下与空气中氧气和氮气反应,生成两种固体。
(1)实验中需要提供足量的 铜粉 (填“铜粉”或“空气”),该反应的符号表达式为 。
(2)实验过程中,反复推拉注射器活塞的目的是 使铜粉与氧气充分接触,确保氧气完全反应 。
(3)根据表中数据,反应消耗的O2的体积是 13.5mL ,空气中O2的体积分数(精确至0.1%) 19.3% 。
(4)相比红磷燃烧测定,该方法的优点是 环保、实验结果更准确 。
(5)家谦同学认为铜粉可替换其他固体粉末测定氧气含量,下列可代替铜粉的是 B 。
A.碳粉
B.铁粉
C.硫粉
D.镁粉
【答案】(1)铜粉;;
(2)使铜粉与氧气充分接触,确保氧气完全反应;
(3)13.5mL;19.3%;
(4)环保、实验结果更准确;
(5)B。
【解答】解:(1)实验中需要提供足量的铜粉,以确保将装置内的氧气完全消耗,符号表达式为。
(2)反复推拉注射器活塞的目的是使铜粉与氧气充分接触,确保氧气完全反应。
(3)反应消耗的O2的体积=反应前注射器中空气的体积﹣反应后注射器中气体的体积,即20.8mL﹣6.5mL=13.7mL。
(4)相比红磷燃烧测定,该方法的优点是环保(五氧化二磷有毒、实验结果更准确(装置密闭性更好。
(5)A、碳粉燃烧生成二氧化碳气体,无法准确测定氧气含量。
B、铁粉在加热条件下能与氧气反应生成固体氧化物,可以代替铜粉。
C、硫粉燃烧生成二氧化硫气体,无法准确测定氧气含量。
D、镁粉不仅与氧气反应,会导致测定结果偏大。
故选B。
故答案为:(1)铜粉;;
(2)使铜粉与氧气充分接触,确保氧气完全反应;
(3)13.4mL;19.3%;
(4)环保、实验结果更准确;
(5)B。
题型2 纯净物和混合物的判别
【典例1】下列各组物质中,前者属于纯净物,后者属于混合物的是( )
A.人体呼出的气体、澄清石灰水
B.嘉陵江水、五氧化二磷
C.硫磺、液氧
D.冰水混合物、液态空气
【答案】D
【解答】解:A、人体呼出的气体由氮气、氧气等混合而成;澄清石灰水由氢氧化钙和水混合而成,故选项错误;
B、嘉陵江水由水,属于混合物,属于纯净物;
C、硫磺由同种物质组成;液氧是液态氧气,属于纯净物;
D、冰是固态的水,属于纯净物、液氧等混合而成,故选项正确。
故选:D。
【变式1】图是表示气体分子的示意图,图中“”和“”分别表示不同的两种原子,其中表示混合物的是( )
A.B.
C.D.
【答案】C
【解答】解:A、图中物质由同种分子构成,故选项错误。
B、图中物质由同种分子构成,故选项错误。
C、图中物质由两种分子构成,故选项正确。
D、图中物质由同种分子构成,故选项错误。
故选:C。
【变式2】小猪妖炼制丹药时,了解到不同物质的微观结构。下列示意图中“”和“”分别表示两种不同原子)表示纯净物的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解答】解:A、图中只含有一种分子,属于纯净物;
B、图中含有三种不同分子,属于混合物;
C、图中含有两种不同原子,属于混合物;
D、图中含有五种不同分子,属于混合物。
故选:A。
【变式3】分类是化学学习和研究的重要方法之一,下列分类正确的是( )
A.纯净物:洁净的空气、H2O2溶液、冰水混合物
B.混合物:空气、过氧化氢溶液、澄清石灰水
C.可在酒精灯上加热的仪器:试管、烧杯、集气瓶
D.物理性质包括:溶解性、挥发性、导电性、导热性、可燃性等
【答案】B
【解答】解:A、洁净的空气含有氮气,H2O2溶液含有过氧化氢和水,都属于混合物,冰水混合物只含有水一种物质;故选项错误;
B、混合物是由两种或两种以上的物质组成、氧气等多种气体,澄清石灰水含有氢氧化钙和水;故选项正确;
C、试管可以直接在酒精灯上加热,集气瓶不能在酒精灯上加热;
D、溶解性、导电性,可燃性属于化学性质;
故选:B。
题型3 空气的成分
【典例1】下表是我国“祝融号”火星车到达火星表面探测的火星表面大气成分,关于火星大气成分,下列说法不正确的是( )
A.火星大气通入澄清石灰水会变浑浊
B.火星大气与地球大气组成相似
C.火星暂时不适合人类生存
D.火星大气不支持燃烧
【答案】B
【解答】解:A、澄清石灰水是氢氧化钙溶液,使石灰水变浑浊,含量极高。故正确;
B、地球大气主要成分为氮气(约78%)、稀有气体(约0.94%)。火星大气以二氧化碳为主(95.30%),且几乎没有氧气(包含在“其他气体”中。两者组成差异显著。故错误;
C、人类生存需要氧气。火星大气中氧气含量极低(可忽略),且火星表面寒冷,环境恶劣,火星目前不适合人类生存;
D、燃烧需要可燃物。火星大气中氧气含量极低(几乎无)。因此。故正确;
故选:B。
【变式1】《天工开物》中有一段话:“淡气者,淡然无用……力不足以烧火,其取之之法,浮之以杯,烧片纸于杯中,樽中只剩淡气而已。”根据所学知识判断,下列表述不准确的是( )
A.“淡气”即为N2
B.“养气”质量约占空气的21%
C.“只剩淡气”中含一定量CO2
D.“淡气”比“养气”更不活泼
【答案】B
【解答】解:A、“淡气”(即氮气)化学性质稳定,“淡气”即为N2,该选项表述准确;
B、“养气”(即氧气)能支持燃烧,氧气的体积(不是质量)约占空气的21%;
C、除去氧气后,还含有二氧化碳,该选项表述准确;
D、“淡气”(即氮气)化学性质稳定,因此“淡气”比“养气”更不活泼。
故选:B。
【变式2】电影《流浪地球》让人们了解到“人造空气”可以帮助人类实现太空漫步的梦想,它含有70%的氮气(体积分数)、20%以上的氧气( )
A.“人造空气”比空气中的氮气含量低
B.在“人造空气”中,燃着的木条会迅速熄灭
C.“人造空气”中的氮气可延缓食物变质
D.若“人造空气”只有氧气,会不利于人体健康
【答案】B
【解答】解:A、空气中氮气的体积分数约为78%,所以“人造空气”比空气中的氮气含量低。
B、“人造空气”中含有20%以上的氧气,所以燃着的木条不会迅速熄灭。
C、氮气化学性质不活泼,能延缓食物变质。
D、若“人造空气”只有氧气,不利于人体健康。
故选:B。
【变式3】下列物质不是空气成分的是( )
A.用于食品防腐的氮气
B.用于探空气球的氦气
C.用于生产氮肥的氨气
D.参与光合作用的二氧化碳
【答案】C
【解答】解:A、氮气是空气的主要成分之一 78%,故选项错误。
B、氦气属于稀有气体,氦气的密度小,故选项错误。
C、氨气不是空气的成分、氧气、二氧化碳等,故选项正确。
D、二氧化碳是空气的成分之一 0.03%,该选项错误。
故选:C。
题型4 空气中氮气的体积分数
【典例1】空气中体积分数约为78%的气体是( )
A.氮气B.氧气C.二氧化碳D.稀有气体
【答案】A
【解答】解:A、氮气占78%;
B、氧气占21%;
C、二氧化碳占0.03%;
D、稀有气体占0.94%。
故选:A。
题型5 空气中氧气的体积分数
【典例1】下列气体在空气中体积分数为21%的是( )
A.氮气B.稀有气体C.氧气D.二氧化碳
【答案】C
【解答】解:A、氮气大约占空气体积的78%;
B、稀有气体大约占空气体积的0.94%;
C、氧气大约占空气体积的21%;
D、二氧化碳大约占空气体积的0.03%;
故选:C。
【变式1】工业上用分离液态空气制取氧气,现用工业方法制取210L氧气,氧气密度为1.429g/L
(1)制得的氧气质量为 300.09g (结果保留两位小数)克。
(2)至少要消耗空气多少升?(写出计算过程)
【答案】(1)300.09;
(2)1000L。
【解答】解:(1)制得的氧气质量为m=ρV=1.429g/L×210L=300.09g;
(2)氧气约占空气总体积的21%,至少要消耗空气的体积为210L÷21%=1000L。
答:至少要消耗空气1000L。
故答案为:(1)300.09;
(2)1000L。
【变式2】空气中氧气的体积分数约为,氮气的体积分数约为。老师让同学往集气瓶装入,再用氧气将水排尽,发现得到的瓶中气体也能使带火星的木条复燃。请计算:
(1)本实验中瓶内氧气约占瓶总体积的百分比是 60% ;
(2)另一同学需要2.5g氮气(氮气密度为1.25g/L),理论上她大致需要空气 2.5 升。
【答案】(1)60%;
(2)2.5;
【解答】解:(1)本实验中瓶内氧气约占瓶总体积的百分比=×100%=60%;
(2)氮气的体积5.5g÷1.25g/L=2L,空气的体积=2L÷;故答案为:2.5;
题型6 空气中二氧化碳的体积分数
【典例1】空气中二氧化碳的体积分数约为( )
A.21%B.0.03%C.78%D.0.94%
【答案】B
【解答】解:空气中二氧化碳的体积分数约为0.03%。
故选:B。
题型7 空气中其他气体和杂质的体积分数
【典例1】物质分类是学习化学的基础。
(1)下列物质属于混合物的是 ①②⑥ (填序号);
①洁净的空气 ②稀有气体 ③水银 ④氯化钠 ⑤冰水混合物 ⑥矿泉水 ⑦五氧化二磷
(2)空气中稀有气体的体积分数约为 0.94% 。
【答案】(1)①②⑥
(2)0.94%。
【解答】解:(1)混合物是由两种或两种以上物质混合而成的物质,①洁净的空气中含有氮气,属于混合物、氖、氩等多种气体;⑥矿泉水中含有水和多种矿物质等;纯净物是由一种物质组成的物质,Hg)、⑤冰水混合物(只有水,H2O)、⑦五氧化二磷(P2O3)都只由一种物质组成,属于纯净物;
(2)空气的成分按体积计算,大约是:氮气占78%、稀有气体占0.94%、其它气体和杂质占0.03%。
故答案为:(1)①②⑥
(2)0.94%。
题型8 空气成分示意图相关问题
【典例1】如图表示空气中各成分的含量,下列有关说法正确的是( )
A.纵坐标表示质量分数
B.X表示的物质为氧气
C.Y的化学性质很不活泼
D.稀有气体可用于霓虹灯等
【答案】D
【解答】A、氮气约占空气体积的78%,故纵坐标表示体积分数;
B、氮气约占空气体积的78%,Y表示氧气;
C、氧气约占空气体积的21%,氧气化学性质比较活泼;
D、稀有气体通电时能发出不同颜色的光,符合题意。
故选:D。
【变式1】如图为空气成分示意图(按体积计算),回答下列问题。
(1)薯片在空气中会变软,说明空气中含有 水蒸气 (填名称)。
(2)“Y”常用于制作电光源,这利用的是它们的 物理 (填“物理”或“化学”)性质。
(3)空气是制造氮肥的原料,说明空气中含有 X (填“X”、“Y”、“Z”)。
【答案】(1)水蒸气;
(2)物理;
(3)X。
【解答】解:(1)薯片在空气中会变软,说明空气中含有水蒸气。
(2)“Y”常用于制作电光源,这利用的是稀有气体通电时会发出不同颜色的光,是利用了其物理性质。
(3)空气是制造氮肥的原料,说明空气中含有氮气,X表示氮气。
故答案为:
(1)水蒸气;
(2)物理;
(3)X。
题型9 拉瓦锡测定空气中氧气含量
【典例1】最早通过实验测定空气成分的科学家是( )
A.门捷列夫B.道尔顿
C.拉瓦锡D.阿伏加德罗
【答案】C
【解答】解:最早用定量的方法研究了空气成分的科学家是法国的拉瓦锡,并且得出空气是由氧气和氮气组成的结论。
故选:C。
【变式1】拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量如图所示,下列判断正确的是( )
A.a点时容器内氮气体积分数为85%
B.由图可知,物质燃烧结束时氧气浓度为0
C.此实验测得空气中氧气的质量分数为18%
D.密闭容器内水的作用是降温、吸收有害的五氧化二磷
【答案】D
【解答】解:A、空气中含有氮气,a点时氧气的体积分数为15%,氮气的体积分数应小于85%。
B、由图可知,故选项说法错误。
C、由于消耗的氧气的体积分数为21%﹣3%=18%,而不是质量分数。
D、密闭容器内水的作用是降温,故选项说法正确。
故选:D。
【变式2】二百多年前,化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气成分。对于该实验的认识错误的是( )
A.反应原理:汞+氧气氧化汞
B.加热12天是为了尽可能消耗完氧气
C.汞在该实验中只充当反应物
D.说明汞在加热条件下也不与氮气反应
【答案】C
【解答】解:A、反应原理为用汞在空气中加热,文字表达式为:汞+氧气,故选项说法正确。
B、加热12天是为了尽可能消耗完氧气,故选项说法正确。
C、汞在该实验中不只充当反应物,故选项说法错误。
D、该反应是汞在空气中加热,最后测出空气中氧气含量,故选项说法正确。
故选:C。
【变式3】实验室条件下无法分离空气制取氧气,但我们可以利用含有氧元素的纯净物如氧化汞加热分解得到氧气。图二眼熟吧。红色的氧化汞粉末逐渐减少直至消失,曲颈甑内壁附着大量银白色像水珠一样的金属汞 氧化汞分子(或HgO) 分裂成氧原子和汞原子,所以 汞原子、氧原子(或Hg、O)(或原子) 是此变化中的最小粒子,写出该反应文字表达式 氧化汞汞+氧气 。
【答案】氧化汞分子(或HgO);汞原子、氧原子(或Hg、O)(或原子);氧化汞汞+氧气。
【解答】解:化学变化的本质是分子分裂成原子,原子重新组合成新的分子,氧化汞分子先分裂为氧原子和汞原子,汞原子直接聚集成金属汞,所以在该反应中。该反应文字表达式为氧化汞。
故答案为:氧化汞分子(或HgO);汞原子、O)(或原子)汞+氧气。
题型10 空气对人类生活的重要作用
【典例1】下列有关物质的性质及相关用途的叙述,正确的是( )
①氧气易溶于水,使得鱼能在水中生存;
②氮气的化学性质不活泼,可用作粮食和食品仓库的保护气;
③氧气能支持燃烧,所以可用作火箭的高能燃料;
④由于稀有气体有惰性,所以常用作保护气。
A.①②③B.①②④C.①③D.②④
【答案】D
【解答】解:①氧气不易溶于水,所以题中“易溶于水”的描述是错误的描述。
②氮气化学性质不活泼,不能维持粮食,常用作瓜果。此句描述是正确的描述。
③氧气化学性质比较活泼,能支持燃烧,所以题中“用作火箭的高能燃料”的描述是对氧气的错误认识。
④稀有气体又称惰性气体,很难与其他物质反应。此句描述属于正确描述。
故选:D。
【变式1】空气是宝贵的自然资源。下列活动不是利用空气资源的是( )
A.动植物的呼吸B.工业制氧
C.植物光合作用D.生产石油
【答案】D
【解答】解:A、动植物的呼吸,释放出二氧化碳,故选项错误。
B、工业制氧,是利用空气资源。
C、植物光合作用,释放出氧气,故选项错误。
D、生产石油,不是利用空气资源。
故选:D。
题型11 空气的污染及其危害
【典例1】某中学进行微型空气质量“检测站”的组装与使用活动,图中为某城市当日的空气质量情况。图中的“X”代表( )
A.二氧化氮B.氧气C.二氧化碳D.氮气
【答案】A
【解答】解:A、二氧化氮是常见的空气污染物;故A正确;
B、氧气是空气的主要成分之一;故B错误;
C、二氧化碳是空气的成分之一;故C错误;
D、氮气是空气的主要成分之一;故D错误;
故选:A。
【变式1】图是一种微型环境空气质量检测系统,主要通过集成多种传感器来检测空气中污染物的浓度,系统中不需要集成的传感器是( )
A.一氧化碳传感器B.臭氧传感器
C.二氧化硫传感器D.二氧化碳传感器
【答案】D
【解答】解:A、一氧化碳有毒,故A正确;
B、臭氧具有强氧化性,故B正确;
C、二氧化硫有毒,故C正确;
D、二氧化碳是空气的成分之一,不是污染物。
故选:D。
【变式2】某化学小组通过微型空气质量“检测站”对空气污染情况进行监测。下列不属于其监测项目的是( )
A.CO2B.COC.SO2D.细颗粒物
【答案】A
【解答】解:A、CO2是空气成分之一,不属常规空气污染监测项目;
B、有害气体主要有一氧化碳、二氧化氮;CO为有毒气体;故选项错误;
C、有害气体主要有一氧化碳、二氧化氮;SO2会导致酸雨,需监测;
D、细颗粒物(如PM7.5)是重要污染指标,属于其监测项目;
故选:A。
【变式3】利用微型空气质量“检测站”(如图)可以监测空气质量状况。下列有关说法错误的是( )
A.太阳能板可以将光能转化为电能
B.CO2不属于污染物传感器的测定对象
C.气象参数传感器能够测定空气的温度、湿度等
D.空气质量指数越高,空气质量越好
【答案】D
【解答】解:A、太阳能板可以将光能转化为电能;
B、CO2是空气的成分,不属于污染物传感器的测定对象;
C、气象参数传感器能够测定空气的温度,故C说法正确;
D、空气质量指数越高,故D说法错误。
故选:D。
题型12 防治空气污染的措施
【典例1】为防治大气污染,下列做法不可行的是( )
A.加强扬尘管控B.使用清洁能源
C.直接排放工业废气D.加强大气质量监测
【答案】C
【解答】解:A、加强扬尘管控,保护环境;
B、使用清洁能源,减少污染物的排放,故B正确;
C、直接排放工业废气,故C错误;
D、加强大气质量监测,保护环境。
故选:C。
【变式1】跨学科实践活动小组利用校园微型空气质量监测站对校园及周边空气质量进行监测,增强大家的环保意识,下列说法正确的是( )
A.空气质量指数越大,表示空气质量越好
B.燃放烟花爆竹对空气质量没有影响
C.加强空气质量监测,是保护空气的有力措施
D.一氧化碳和二氧化碳都属于空气污染物
【答案】C
【解答】解:A、空气质量指数越大表示空气质量越差;
B、燃放烟花爆竹会产生有害气体污染空气;
C、加强监测可及时了解空气质量并采取保护措施;
D、二氧化碳不是空气污染物;
故选:C。
【变式2】2024年6月5日是第53个世界环境日,中国的主题是“全面推进美丽中国建设”,下列做法不符合这一主题的是( )
A.分类投放垃圾B.露天焚烧秸秆
C.积极植树造林D.坚持绿色出行
【答案】B
【解答】解:A.分类投放垃圾有助于垃圾的回收利用,减少对环境的污染,故A正确;
B.露天焚烧秸秆会产生大量的烟尘和有害气体,如二氧化硫,对空气造成严重污染,故B错误;
C.积极植树造林可以增加植被覆盖率,吸收二氧化碳等有害气体、保持水土等作用,故C正确;
D.坚持绿色出行,如步行,可以减少汽车尾气的排放,符合主题;
故选:B。
题型13 氮气的用途
【典例1】博物馆常用空气中含量最多的气体保护文物。该气体是( )
A.氮气B.氧气C.稀有气体D.二氧化碳
【答案】A
【解答】解:空气中各成分的体积分数分别是:氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%,所以空气中含量最多的气体是氮气。
故选:A。
【变式1】食品包装袋内充入某气体可以避免食物因氧化而变质,该气体可以是( )
A.N2B.O2C.HClD.H2O
【答案】A
【解答】解:A.氮气(N2)化学性质稳定,不易与食品发生反应,故A正确;
B.氧气(O2)会促进食物的氧化反应,导致食物变质;
C.氯化氢(HCl)具有腐蚀性,故C错误;
D.水(H5O)本身不具有防止氧化的性质,且可能增加食品受潮的风险。
故选:A。
【变式2】空气是人类宝贵的自然资源,下列关于空气的说法正确的是( )
A.按照质量计算,空气中的氮气约占78%
B.二氧化碳在空气中含量增大会引起温室效应,属于空气污染物
C.空气质量指数越高,代表空气质量越好
D.氮气可以用作保护气,利用了它的化学性质
【答案】D
【解答】解:A.按照体积计算,空气中的氮气约占 78%,故A错误;
B.二氧化碳在空气中含量增大会引起温室效应,但二氧化碳不属于空气污染物;
C.空气质量指数越高,代表空气质量越差;
D.氮气可以用作保护气,是因为氮气化学性质稳定,故D正确;
故选:D。
【变式3】五氧化二磷有毒,小林同学利用如图装置代替红磷燃烧测定空气中O2的含量。室温下,实验测定的数据如下表所示(在气球完全干瘪的状态下测量注射器内气体的体积)。
【查阅资料】①铜粉(Cu)在加热条件下能与氧气反应生成黑色固体氧化铜(CuO)。
②铁粉在常温下与空气中氧气和水反应生成铁锈(铁不与氮气反应)。
③镁粉能在点燃条件下与空气中氧气和氮气反应,生成两种固体。
(1)实验中需要提供足量的 铜粉 (填“铜粉”或“空气”),该反应的符号表达式为 。
(2)实验过程中,反复推拉注射器活塞的目的是 使铜粉与氧气充分接触,确保氧气完全反应 。
(3)根据表中数据,反应消耗的O2的体积是 13.5mL ,空气中O2的体积分数(精确至0.1%) 19.3% 。
(4)相比红磷燃烧测定,该方法的优点是 环保、实验结果更准确 。
(5)家谦同学认为铜粉可替换其他固体粉末测定氧气含量,下列可代替铜粉的是 B 。
A.碳粉
B.铁粉
C.硫粉
D.镁粉
【答案】(1)铜粉;;
(2)使铜粉与氧气充分接触,确保氧气完全反应;
(3)13.5mL;19.3%;
(4)环保、实验结果更准确;
(5)B。
【解答】解:(1)实验中需要提供足量的铜粉,以确保将装置内的氧气完全消耗,符号表达式为。
(2)反复推拉注射器活塞的目的是使铜粉与氧气充分接触,确保氧气完全反应。
(3)反应消耗的O2的体积=反应前注射器中空气的体积﹣反应后注射器中气体的体积,即20.8mL﹣6.5mL=13.7mL。
(4)相比红磷燃烧测定,该方法的优点是环保(五氧化二磷有毒、实验结果更准确(装置密闭性更好。
(5)A、碳粉燃烧生成二氧化碳气体,无法准确测定氧气含量。
B、铁粉在加热条件下能与氧气反应生成固体氧化物,可以代替铜粉。
C、硫粉燃烧生成二氧化硫气体,无法准确测定氧气含量。
D、镁粉不仅与氧气反应,会导致测定结果偏大。
故选B。
故答案为:(1)铜粉;;
(2)使铜粉与氧气充分接触,确保氧气完全反应;
(3)13.4mL;19.3%;
(4)环保、实验结果更准确;
(5)B。
题型14 稀有气体的用途
【典例1】空气是可用于生产和生活的重要自然资源。下列关于空气及其成分的说法正确的是( )
A.洁净的空气是一种纯净物
B.食品包装中充入氮气可以防腐
C.空气中氧气的质量分数约为21%
D.稀有气体化学性质活泼,可作为电光源
【答案】B
【解答】解:A、洁净的空气含有氮气,属于混合物;
B、氮气化学性质稳定,故B正确;
C、空气中氧气的体积分数约为21%,故C错误;
D、稀有气体化学性质稳定,可作为电光源;
故选:B。
【变式1】根据下列事实填空:
(1)空气是制取氮肥的天然原料,说明空气中含有 氮气或N2 。
(2)稀有气体中的氦气可用于填充探空气球,这是因为氦气:具有物理性质 密度比空气小 ,化学性质 稳定或不活泼 ,所以不会产生安全隐患。
【答案】(1)氮气或N2;
(2)密度比空气小;稳定/不活泼。
【解答】解:(1)空气是制取氮肥的天然原料,氮肥中含有氮元素,故答案为:氮气或N2;
氦气具有物理性质是密度比空气小,因此稀有气体中的氦气可用于填充探空气球,故答案为:密度比空气小。
【变式2】锻炼科学思维能力,同学们也可以像化学家一样认识和分析问题。
(1)观察生活:夏天,从冰箱里拿出的矿泉水瓶外壁上附有一层水珠,说明空气中含有 水蒸气 。
(2)查阅资料:街道上美轮美奂的霓虹灯中填充的是 稀有气体 。
(3)学会应用:探究空气中氧气含量实验中,反应后曲颈甑内剩余的气体主要为 氮气 ,其化学性质不活泼,故常用作 保护气 。
(4)学会分析:如图所示,此实验能粗略测定空气中氧气的含量,原因是 abc (多选,填字母)。
a.汞只与空气中的氧气反应
b.生成的氧化汞常温下不是气态
c.装置中有足量汞
(5)学会反思:课堂上老师没有使用上述拉瓦锡的实验,你认为原因是 汞有毒 (只答1点即可)。
【答案】(1)水蒸气。
(2)稀有气体。
(3)氮气;保护气。
(4)abc。
(5)汞有毒。
【解答】解:(1)夏天从冰箱里拿出的矿泉水瓶温度很低,空气中的水蒸气遇冷会液化成小水珠附着在矿泉水瓶外壁;故答案为:水蒸气。
(2)霓虹灯中填充的是稀有气体,稀有气体在通电时能发出不同颜色的光。
(3)空气中氧气约占总体积的五分之一,在探究空气中氧气含量的实验中,反应后曲颈甑内剩余的气体主要为氮气,不容易与其他物质发生反应;故答案为:氮气。
(4)a.汞只与空气中的氧气反应,这样就可以保证消耗的气体是氧气,故a正确;
b.生成的氧化汞常温下不是气态,不会占据消耗氧气的空间,有利于测定氧气含量;
c.装置中有足量汞,才能保证将空气中的氧气完全消耗,如果汞的量不足,导致测量结果偏小;
故答案为:abc。
(5)汞是一种有毒的金属,在实验过程中如果汞泄漏或挥发,为了保障师生的安全和避免环境污染;故答案为:汞有毒。
【变式3】阅读材料,回答下列问题。
氩氦刀不是一般意义上的手术刀,而是一种低温冷冻微创治疗肿瘤的设备,其治疗过程利用氩气降温和氦气升温,如氩气和氧气。而某些气体,例如氢气和氦气
氩氦刀的制冷和加热原理是:当高压气体经针尖突然释放,进入较大空间时,随着压强突然降低,可在几十秒内冷冻病变组织,使其温度降至﹣140℃至﹣160℃维持15min,启动氦气;氦气在针尖急速释放,从而消除肿瘤。降温和升温的速度,以及冷冻区域的大小与形状都可以进行精确设定和控制
(1)氩氦刀治疗肿瘤的原理是利用氩气和氦气的特性,通过改变 压强 来实现气体对病变组织的快速降温和升温。
(2)工业上利用空气为原料制取氩气与制取氧气的原理相同,属于 物理 (填“物理”或“化学”)变化。氩气和氦气都属于稀有气体,都可用作保护气,因为他们的化学性质 稳定 (填“稳定”或“不稳定”)。
(3)氦气除了可以用来治疗肿瘤外,还有的用途是 AB (填字母)。
A.制作氦气球
B.制作霓虹灯
C.作为火箭燃料
【答案】(1)压强。
(2)物理;稳定。
(3)AB。
【解答】解:(1)氩氦刀治疗肿瘤的原理是利用氩气节流后温度下降、氦气节流后温度上升的特性;故答案为:压强。
(2)工业上利用空气制取氩气和氧气,都是利用各成分沸点不同进行分离,属于物理变化,它们的化学性质稳定;故答案为:物理。
(3)A、氦气密度比空气小且化学性质不活泼,故A符合题意;
B、氦气属于稀有气体,可用于制作霓虹灯;
C、氦气不具有可燃性,故C不符合题意;
故选:AB。
题型15 氧气的用途
【典例1】空气是一种宝贵的自然资源,其中能供给人类呼吸的气体是( )
A.氮气B.氧气C.氖气D.二氧化碳
【答案】B
【解答】解:A、氮气不能供给呼吸。
B、氧气能供给呼吸,故选项正确。
C、氖气不能供给呼吸。
D、二氧化碳不能供给呼吸。
故选:B。
【变式1】某同学去西藏游玩发生了高原反应。医生让他吸氧后,症状有所缓解。原因是( )
A.氧气是无色无味
B.氧气可以支持燃烧
C.吸氧为人的呼吸提供了适量的氧气
D.氧气是一种气体
【答案】C
【解答】解:高原地区空气稀薄,氧气含量相对较低,当氧气不足时,吸氧能够为人的呼吸提供适量的氧气;
故选:C。
【变式2】空气是一种宝贵的资源。下列关于空气的说法中,错误的是( )
A.空气是混合物
B.空气的成分按体积计算,氧气约占21%
C.臭氧层破坏与空气污染无关
D.空气中的稀有气体所占比例虽小,但用途广泛
【答案】C
【解答】解:A、空气中含有氮气、稀有气体,属于混合物;
B、空气的成分按体积计算,故B正确;
C、臭氧层破坏与空气污染密切相关,人类大量使用的氟氯烃等物质排放到大气中,破坏臭氧层;
D、空气中的稀有气体虽然所占比例很小。比如,氖气可用于制作霓虹灯等;
故选:C。
【变式3】空气是人类生产活动的重要资源,下列对空气各组分的说法不正确的是( )
A.液氮可用于冷冻治疗
B.氧气可用作火箭发射的燃料
C.氦气可用于填充飞艇
D.稀有气体可用于制造霓虹灯的电光源
【答案】B
【解答】解:A、液氮气化吸热,故A正确;
B、氧气具有助燃性,不能用作燃料;
C、氦气密度小且化学性质稳定,故C正确;
D、稀有气体通电时能发出不同颜色的光,故D正确;
故选:B。
过 关 验 收
1.小红利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行了再探究(如图1),得到的数据曲线如图2所示。
(1)写出图1装置中测定空气中氧气含量的符号表达式: 。这个实验可以得到氮气具有 难溶于水 的物理性质。
(2)图2压强曲线中,BC段压强变化的原因是: 红磷燃烧放热,装置内气体受热膨胀,压强增大 ;X曲线表示的 温度 (填“温度”或“氧气浓度”)。
(3)实验前集气瓶中的水为15mL,若集气瓶的容积为250mL(燃烧匙所占的体积忽略不计)实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为: 62 mL。
(4)集气瓶中装水的作用: 吸收热量,降温;吸收生成的五氧化二磷,防止污染空气(答案不唯一) 。
【答案】(1);难溶于水;
(2)红磷燃烧放热,装置内气体受热膨胀,压强增大;温度;
(3)62;
(4)吸收热量,降温;吸收生成的五氧化二磷,防止污染空气(答案不唯一)。
【解答】解:(1)红磷(P)与氧气(O2)在点燃条件下反应生成五氧化二磷(P2O3),符号表达式为,水进入集气瓶,氮气仍存在于集气瓶中;
(2)BC段压强升高,是因为红磷燃烧放热,压强增大,温度先升高,所以X曲线表示温度;
(3)该实验中红磷燃烧消耗氧气,待完全反应后逐渐冷却至室温,装置内压强减小,烧杯中的水进入集气瓶,氧气约占空气体积的五分之一,实验前集气瓶中的水为15mL,所以实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为15mL+47mL=62mL;
(4)集气瓶中装水,一方面可以吸收红磷燃烧放出的热量;另一方面可以吸收生成的五氧化二磷。
故答案为:(1);难溶于水;
(2)红磷燃烧放热,装置内气体受热膨胀;温度;
(3)62;
(4)吸收热量,降温,防止污染空气(答案不唯一)。
2.以下饮品是化学老师为优秀的你们准备的奖品,饮品中属于纯净物的是( )
A.旺仔牛奶B.电解质水
C.冰水混合物D.雪碧
【答案】C
【解答】解:A、旺仔牛奶中含有多种物质,故错误;
B、电解质水通常指含有电解质(如钠离子,属于混合物;
C、冰水混合物只由水一种物质组成,故正确;
D、雪碧中含有多种物质,故错误。
故选:C。
3.下列各组物质,全部属于纯净物的是( )
A.氢气、氧气、澄清石灰水
B.稀有气体、五氧化二磷、石油
C.液态氧、氢气、冰水共存物
D.空气、水、二氧化碳
【答案】C
【解答】解:A、氢气和氧气都是由一种物质组成,澄清石灰水是氢氧化钙的水溶液,故A错误;
B、稀有气体指氦、氖,包含多种不同气体,五氧化二磷属于纯净物,属于混合物;
C、液态氧、冰水共存物都由一种物质组成,故C正确;
D、空气中含有氧气、二氧化碳、水蒸气等物质,水和二氧化碳都是由一种物质组成,故D错误。
故选:C。
4.下列物质:
①红磷;②空气中的稀有气体;③液氧;⑤二氧化锰;⑥泥浆;
其中属于纯净物的是 ①③⑤ ;属于混合物的 ②④⑥ 。(填物质前的序号)
【答案】①③⑤;②④⑥。
【解答】解:①红磷是磷元素组成的单质,只含一种物质;
②稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等多种气体的统称,属于混合物;
③液氧是液态的氧气,只含氧气一种物质;
④高锰酸钾分解后剩余固体中含有锰酸钾(K2MnO4)和二氧化锰(MnO5),若高锰酸钾未完全分解,至少含两种物质;
⑤二氧化锰是有确定化学式MnO2的化合物,只含一种物质;
⑥泥浆由水、泥沙,属于混合物;
故答案为:①③⑤;②④⑥。
5.北宋科学家沈括在《梦溪笔谈》中记载了毕昇发明的活字印刷术,有“用胶泥刻字……火烧令坚”的表述。其中属于物理变化的是 胶泥刻字 (填“胶泥刻字”或“火烧令坚”)。胶泥由SiO2、Al2O3、CaO等组成,在物质类别上胶泥属于 混合物 (填“混合物”或“纯净物”)。
【答案】胶泥刻字;混合物。
【解答】解:胶泥刻字无新物质生成,属于物理变化,属于化学变化,属于混合物。
故答案为:胶泥刻字;混合物。
为了探究燃烧的现象与氧气的浓度有关,某学习小组想用排水法收集一瓶体积分数为80%的氧气,若用400mL的集气瓶收集( )
A.80mLB.320mLC.100mLD.300mL
【答案】D
【解答】解:设收集氧气前在集气瓶中装入水的体积为x,氧气约占空气体积的,则,x=300mL。
故选:D。
7.小明用如图所示方法收集氧气,当水刚好排完时,氧气的体积分数大约是( )
A.25%B.75%C.80%D.100%
【答案】C
【解答】解:若用排水法收集氧气,开始集气瓶内只装半瓶水,则收集的纯氧的体积为VV,其中所含氧气的体积为,则最终气体收集满后≈80%。
故选:C。
8.近年来利用膜分离技术,在一定压力下,让空气通过具有富集氧气功能的薄膜( )
A.“富氧空气”是纯净物
B.“富氧空气”中氧气和氮气的体积比可能为1:5
C.分离液态空气制氧气是物理变化,膜分离制“富氧空气”是化学变化
D.“富氧空气”中的各种气体仍然保持其原有的化学性质
【答案】D
【解答】解:A、“富氧空气”中仍含有氧气,即“富氧空气”是混合物;
B、“富氧空气”中氧气含量高于普通空气,不可能为1:5;
C、分离液态空气制氧气,都是物理变化;
D、由于混合物中各种成分保持各自的化学性质,因此“富氧空气”中的各种气体仍然保持其原有的化学性质。
故选:D。
9.空气是一种重要的自然资源,请选择空气中相应成分的化学的符号填空。
(1)石灰水长期暴露在空气中会出现一层白色薄膜,说明空气中含有 CO2 。
(2)使放置在空气中的食物腐烂的主要气体物质是 O2 。
(3)松脆的饼干放在空气中几天就变软了,说明空气中含有 H2O 。
【答案】(1)CO2;
(2)O2;
(3)H2O。
【解答】解:(1)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,说明空气中含有二氧化碳2。
(2)食物腐烂是食物与氧气发生的缓慢氧化,使放置在空气中的食物腐烂的主要气体物质是氧气2。
(3)松脆的饼干遇到水受潮后会变软,松脆的饼干放在空气中几天就变软了,化学符号:H8O。
故答案为:(1)CO2;
(2)O2;
(3)H6O。
10.实验室用高锰酸钾来制取氧气。经探究,生成氧气的质量约是高锰酸钾质量的。
(1)现有高锰酸钾128g,大约能生成氧气的质量为: 12.8 g;
(2)若将这些氧气装在容积为125mL的集气瓶中,至少需要 72 个集气瓶(氧气在该条件下的密度为1.43g/L,计算过程中精确到0.01,计算结果取整数);
(3)氧气约占空气体积,则多少体积空气中含这些氧气?(氧气在该条件下的密度为1.43g/L,计算过程中精确到0.01,计算结果取整数,请写出计算过程)。
【答案】(1)12.8;
(2)72;
(3)45L。
【解答】解:(1)大约能生成氧气的质量是128g×=12.8g;
(2)氧气在该条件下的密度为8.43g/L,这些氧气装在容积为125mL(即0.125L)的集气瓶中;
(3)氧气约占空气体积五分之一,空气体积为12.8g÷8.43g/L÷。
答:45L空气中含这些氧气。
故答案为:(1)12.6;
(2)72;
(3)45L。
11.18世纪末,法国科学家拉瓦锡确定了质量守恒定律,而且通过“汞与氧气反应的实验和氧化汞分解的实验”研究了空气的成分。下图图1中为拉瓦锡的实验装置,发现有红色粉末生成,同时容器里的空气减少了,请回答问题:
(1)曲颈甑里所用汞的量应足量,其目的是什么?
(2)与实验前相比,实验后玻璃钟罩内汞液面的变化情况是?
(3)可用红磷代替汞,请写出红磷燃烧的符号表达式。
(4)不可以用蜡烛代替汞,原因是什么?
(5)结合图2,从微观角度解释氧化汞分解过程。(注:图2中大圈为Hg,小圈为O)
【答案】(1)将曲颈甑中的氧气消耗完全;
(2)玻璃钟罩内汞液面上升;
(3);
(4)蜡烛燃烧生成二氧化碳气体,填充了消耗掉的氧气的体积,无法测定空气中氧气的含量;
(5)加热过程中,氧化汞分子分解成汞原子和氧原子,汞原子直接构成金属汞,每两个氧原子构成一个氧分子。
【解答】解:(1)为了能将曲颈甑中的氧气消耗完全,所以曲颈甑中的汞要足量;
(2)汞与氧气加热反应时会生成氧化汞固体,从而消耗了氧气使钟罩内的压强变小导致汞的液面会上升;
(3)红磷燃烧生成五氧化二磷,符号表达式为:;
(4)蜡烛燃烧生成二氧化碳气体,填充了消耗掉的氧气的体积,无法代替红磷测定空气中氧气的含量,填充了消耗掉的氧气的体积;
(5)由微观示意图可知,氧化汞是由氧化汞分子构成的,氧化汞分子分解成汞原子和氧原子,每两个氧原子构成一个氧分子。故答案为:加热过程中,汞原子直接构成金属汞。
12. 化学与我们的生活有着密切的联系,现有①氮气②氧气③氦气④二氧化碳。选择适当物质填空(填序号)。
(1)可供给呼吸的气体是 ② 。
(2)可用于制造电光源的是 ③ 。
(3)可使澄清的石灰水变浑浊的是 ④ 。
(4)可充入食品包装袋中以防腐的是 ① 。
【答案】②;③;④;①
【解答】解:(1)氧气能供给呼吸,是可供给呼吸的气体。
(2)稀有气体通电时它们会发出不同颜色的光,氦气属于稀有气体。
(3)二氧化碳可使澄清的石灰水变浑浊。
(4)氮气的化学性质不活泼,可充入食品包装袋中以防腐。
故答案为:
(1)②;
(2)③;
(3)④;
(4)①。
13.阅读分析,解决问题:
世界之最
2021年1月13日,全球第一辆高温超导磁悬浮列车问世,它运用磁铁“同名磁极相互排斥,这一发明,再次向世界证明了中国速度。
高温超导的“高温”是﹣196℃左右的温度,是相对于﹣270℃至﹣240℃之间的温度而言的,不是我们传统认知里的“高温”。而超导就是超级导电。科学研究发现,电阻会神奇消失,从而具有超级导电性。
液氮在磁悬浮列车中发挥着重要的作用,它可在﹣196℃时通过分离液态空气的方法获得。高温超导磁悬浮列车在运行时产生大量的热量,由于液氮具有制冷作用,向轨道上喷射液氮后,可以降低轨道和车轮的温度,使列车与轨道隔离,减少摩擦和空气产生的气动阻力
高温超导磁悬浮列车的运行不需要燃油,液氮的来源也比较丰富,有效地降低了运营成本。
(1)高温超导的“高温”,所指的温度是 ﹣196℃左右 。
(2)液氮来源丰富的原因是 可通过空气为原料获得 。
(3)高温超导磁悬浮列车运行的优点: 运行速度快、无需燃油、运营成本低等 。
【答案】(1)﹣196℃左右;
(2)可通过空气为原料获得;
(3)运行速度快、无需燃油、运营成本低等。
【解答】解:(1)由题干信息可知,高温超导的“高温”是﹣196℃左右的温度;
(2)空气中氮气的体积分数约为78%,液氮可在﹣196℃时通过分离液态空气的方法获得;
(3)由题干信息可知,高温超导磁悬浮列车运行的优点有:运行速度快、运营成本低等。
故答案为:(1)﹣196℃左右;
(2)可通过空气为原料获得;
(3)运行速度快、无需燃油。
14.化学学科核心素养展现了化学课程对学生发展的重要价值,下列说法正确的是( )
A.化学观念:氧气具有助燃性,所以氧气可以做火箭的燃料
B.科学思维:化学变化通常伴随发光放热现象,所以发光放热现象都属于化学变化
C.科学探究与实践:证明蜡烛燃烧产物中有二氧化碳,在蜡烛燃烧的火焰上方罩一个内壁蘸有澄清石灰水的烧杯
D.科学态度与责任:硫酸工厂排放大量废气造成空气污染,硫酸工厂采用加高烟囱的方法防止空气污染
【答案】C
【解答】解:A.氧气具有助燃性,能作助燃剂,不能作燃料;
B.不是所有发光放热的变化都是化学变化,如灯泡发光放热;
C.证明蜡烛燃烧产物中有二氧化碳,在蜡烛燃烧的火焰上方罩一个内壁蘸有澄清石灰水的烧杯,则证明有二氧化碳生成,故C选项正确;
D.硫酸工厂排放大量废气造成空气污染,采用加高烟囱的方法不能防止空气污染,并没有从根本上解决污染问题;
故选:C。
15.性质决定用途,用途反映性质。下列物质的用途与性质的对应关系中不正确的是( )
A.氮气用作食品防腐——化学性质不活泼
B.氧气可做燃料——能支持燃烧
C.稀有气体作霓虹灯———通电能发出不同颜色的光
D.氦气可用于填充探空气球——密度比空气小且化学性质稳定
【答案】B
【解答】解:A、氮气用作食品防腐,在常温下很难与其他物质发生反应、变质;
B、氧气能支持燃烧,不具有可燃性,故B选项符合题意;
C、稀有气体通电能发出不同颜色的光、氩气发蓝光等,故C选项不符合题意;
D、氦气的密度小,可用于填充探空气球;
故选:B。
16.空气是一种宝贵的资源。下列是空气中各成分的自述,你认为不合理的是( )
A.液氮:我的温度较低,可用于冷冻治疗
B.稀有气体:我比较稳定,可用作保护气
C.氧气:我能支持燃烧,可以作燃料
D.氦气:我的密度小,可充入飞艇
【答案】C
【解答】解:A.液氮汽化吸热,医疗上可用于冷冻治疗;
B.稀有气体的化学性质稳定,可用作保护气;
C.氧气没有可燃性,不可以作燃料,可作助燃剂;
D.氦气密度小,可充入飞艇;
故选:C。
17.通电后能发出不同有色光的是空气中的 稀有气体 ;在医疗上常用于低温麻醉的气体是空气中的 氮气(或N2) ;工业上用于炼钢的气体是空气中的 氧气(或O2) 。
【答案】稀有气体;氮气(或N2 );氧气(或O2)。
【解答】解:稀有气体通电时能发出不同颜色的光,则可作电光源2)在医疗上常用于低温麻醉;氧气(O2)具有助燃性,在工业上用于炼钢。
故答案为:稀有气体;氮气(或N7 );氧气(或O2)。题型1 测定空气里氧气含量的探究
题型2 纯净物和混合物的判别
题型3 空气的成分
题型4 空气中氮气的体积分数
题型5 空气中氧气的体积分数
题型6 空气中二氧化碳的体积分数
题型7 空气中其他气体和杂质的体积分数
题型8 空气成分示意图相关问题
题型9 拉瓦锡测定空气中氧气含量
题型10 空气对人类生活的重要作用
题型11 空气的污染及其危害
题型12 防治空气污染的措施
题型13 氮气的用途
题型14 稀有气体的用途
题型15 氧气的用途
解|题|知|识
该探究是为了测定空气里氧气含量,并且是测定其中氧气的体积含量的.最早是二百多年前,法国的化学家拉瓦锡用定量的方法,通过实验得出空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占其体积的1/5的结论.目前,人们已能用实验方法精确地测定空气里氧气大约占其体积的21%.
硬质玻璃管的体积
反应前注射器中空气的体积
反应后注射器中气体的体积
50.0mL
20.0mL
6.5mL
解|题|知|识
纯净物和混合物的判别是根据纯净物和混合物的概念或特点,来对某物质进行辨析、推断,看它到底是纯净物还是混合物.具体的判别方法或技巧是:
1.从宏观角度来说,主要看它含有几种物质,含有一种的是纯净物;含有多种的是混合物.当然,也有一定的规律或技巧所在,那就是只要它是溶液、悬浊液、乳浊液或合金时,就不用再细分析了,它一定是混合物.还有,由于纯净物只含有一种物质,并且有且只有一个化学式;所以只要某物质有化学式,也就不用再细分析了,它一定是纯净物.
2.从微观角度来说,如果是由分子构成的物质,那么含有一种分子的是纯净物,含有多种分子的是混合物.如果是由原子构成的物质,那么含有一种原子的是纯净物,含有多种原子的是混合物.
解|题|知|识
空气的成分及各成分的体积分数分别是:“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%”。由此可见,空气中体积分数最大(或含量最多)的气体是氮气。最早通过实验得出空气是由氧气和氮气组成的结论是法国化学家拉瓦锡。
火星大气成分
二氧化碳
氮气
氩气
其他气体
体积分数
95.30%
2.70%
1.60%
0.40%
解|题|知|识
空气的成分及各成分的体积分数分别是:“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%”。由此可见,空气中体积分数最大(或含量最多)的气体是氮气。最早通过实验得出空气是由氧气和氮气组成的结论是法国化学家拉瓦锡。
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空气的成分及各成分的体积分数分别是:“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%”。由此可见,空气中体积分数最大(或含量最多)的气体是氮气。最早通过实验得出空气是由氧气和氮气组成的结论是法国化学家拉瓦锡。
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空气的成分及各成分的体积分数分别是:“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%”。由此可见,空气中体积分数最大(或含量最多)的气体是氮气。最早通过实验得出空气是由氧气和氮气组成的结论是法国化学家拉瓦锡。
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空气的成分及各成分的体积分数分别是:“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%”。由此可见,空气中体积分数最大(或含量最多)的气体是氮气。最早通过实验得出空气是由氧气和氮气组成的结论是法国化学家拉瓦锡。
解|题|知|识
空气的成分及各成分的体积分数分别是:“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%”。由此可见,空气中体积分数最大(或含量最多)的气体是氮气。最早通过实验得出空气是由氧气和氮气组成的结论是法国化学家拉瓦锡。
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空气组成的测定主要是指空气中氧气的含量的测定(具体敬请查阅考点21:测定空气里氧气含量的探究);当然,也包括以下三种情况:
1.通过离开了空气,人和动物就无法呼吸,来说明空气组成中含有氧气.
2.通过放置在空气中的酥瓜子(或花生米、或饼干等)会变软,铁制品会生锈(也能说明空气组成中含有氧气),敞口的氢氧化钠会潮解且质量增大(也能说明空气组成中含有二氧化碳),敞口的浓硫酸会变稀且质量增大,敞口的浓盐酸在瓶口会形成白雾,等等;来说明空气组成中含有水蒸气.
3.通过放置在空气中的澄清的石灰水变浑浊,来说明空气组成中含有二氧化碳.
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空气对人类生活的重要作用,实际上是指空气中的各成分的重要作用.具体内容如下:
1.氧气,在过去人们曾把它叫做“养气”,这充分说明了氧气的重要性;通常状况下,人吸入空气就可以,但如潜水、医疗急救等时,则需要用纯氧(或富氧空气);还有,燃料燃烧离不开氧气,炼钢、气焊、金属切割以及化工生产和宇宙航行等都要用到氧气.
2.氮气,用途也比较广泛.它是制硝酸和化肥的重要原料;由于氮气的化学性质不活泼,因此常用作保护气,如焊接金属时常用氮作保护气,灯泡中充氮以延长使用寿命,食品包装时充氮以防腐;医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术;超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能.
3.稀有气体,在空气中所占比率虽然不大,但它们却是一类很重要的气体.它在生产和科学研究中,有着广泛的用途.由于稀有气体有惰性,所以常用作保护气,如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气,灯泡中充稀有气体以使灯泡耐用;稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可制成多种用途的电光源,如航标灯、闪光灯、霓虹灯等;氦、氖、氩、氪、氙等可用于激光技术;氦可用于制造低温环境;氙可用于医疗麻醉.
4.二氧化碳,只占空气总体积的0.03%.可是,它对自然界的生命活动是非常重要的.没有二氧化碳,绿色植物就无法进行光合作用,也就无法满足人和动物所需的有机物的合成和对氧气的需求;以及空气中氧气含量的相对稳定和自然界的碳、氧的循环等.
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空气的污染及其危害,是指随着工业的发展,排放到空气中的有害气体和烟尘等对空气造成了污染.被污染的空气会严重损害人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡.并且,全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等也都与空气污染有关.就空气污染物的来源来说,主要有以下几个方面:
1.工业生产是空气污染的一个重要来源.工业生产排放到大气中的污染物种类繁多,有烟尘、硫的氧化物(如二氧化硫等)、氮的氧化物(如二氧化氮等)、有机化合物、卤化物、碳化合物等.
2.人民用生活炉灶和采暖锅炉需要消耗大量煤炭,煤炭在燃烧过程中要释放大量的烟尘、二氧化硫、一氧化碳等有害物质污染空气.特别是在冬季采暖时,往往使污染地区烟雾弥漫,呛得人咳嗽,这也是一种不容忽视的污染源.
3.交通运输工具(如汽车、火车、飞机、轮船等)燃烧煤或石油产生的废气也是重要的污染物.特别是城市中的汽车,量大而集中,排放的污染物能直接侵袭人的呼吸器官,对城市的空气污染很严重,成为大城市空气的主要污染源之一.汽车排放的废气主要有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和碳氢化合物等,前三种物质危害性很大.
4.森林火灾、意外事故火灾等产生的烟雾和有害气体等.
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防治空气污染的措施,有加强大气质量监测,改善环境状况,使用清洁能源,积极植树、造林、种草等.还有,就是空气质量日报.空气质量日报的主要内容包括“空气污染指数”、“首要污染物”、“空气质量级别”、“空气质量状况”等.如表所示:.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.这里说的空气污染指数(Air Pllutin Index,简称API)就是将常规监测的几种空气污染物浓度简化成为单一的数值形式,并分级表示空气污染程度和空气质量状况.空气质量日报是通过新闻媒体向社会发布环境信息,可以及时准确地反应空气质量状况,增强人们对环境的关注,促进人们对环境保护工作的理解和支持,提高全民的环境意识,促进人们生活质量的提高.
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常见气体的用途,主要是指氧气、氮气、稀有气体、二氧化碳、氢气、一氧化碳、甲烷等气体的用途.具体浅谈如下:1.氧气的用途可概括为供给呼吸和支持燃烧两个方面.例如,动植物呼吸、医疗急救、燃料燃烧、炼钢、金属切割、宇宙航行等都来不了氧气的参与.
2.氮气的用途是它制硝酸和化肥的重要原料;还可作保护气,如焊接金属时常用氮作保护气,灯泡中充氮以延长使用寿命,食品包装时充氮以防腐;医疗上可用液氮冷冻麻醉等.
3.稀有气体的用途是用作保护气,如焊接金属时常用稀有气体作保护气,灯泡中充稀有气体以使灯泡耐用;稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可制成多种用途的电光源,如航标灯、闪光灯、霓虹灯等;氦、氖、氩、氪、氙等可用于激光技术;氦可用于制造低温环境;氙可用于医疗麻醉.
4.二氧化碳的用途是用于灭火,用作化工原料和气体肥料,其固体(即干冰)可作制冷剂.并且,它对自然界的生命活动是非常重要的.没有二氧化碳,绿色植物就无法进行光合作用,也就无法满足人和动物所需的有机物的合成和对氧气的需求;以及空气中氧气含量的相对稳定和自然界的碳、氧的循环,等等.
5.氢气的用途是不仅可作高能燃料,也可用作制盐酸、合成氨等化工生产的原料,还可利用它与金属氧化物(如三氧化钨)、硅化合物(如四氯化硅)的反应制取金属和单晶硅.并且,有时还用来充灌探空气球,等等.
6.一氧化碳的用途是用作燃料,还可用作冶金工业中的还原剂,等等.
7.甲烷的用途主要是用作燃料,还可用作化工原料,等等.
硬质玻璃管的体积
反应前注射器中空气的体积
反应后注射器中气体的体积
50.0mL
20.0mL
6.5mL
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常见气体的用途,主要是指氧气、氮气、稀有气体、二氧化碳、氢气、一氧化碳、甲烷等气体的用途.具体浅谈如下:1.氧气的用途可概括为供给呼吸和支持燃烧两个方面.例如,动植物呼吸、医疗急救、燃料燃烧、炼钢、金属切割、宇宙航行等都来不了氧气的参与.
2.氮气的用途是它制硝酸和化肥的重要原料;还可作保护气,如焊接金属时常用氮作保护气,灯泡中充氮以延长使用寿命,食品包装时充氮以防腐;医疗上可用液氮冷冻麻醉等.
3.稀有气体的用途是用作保护气,如焊接金属时常用稀有气体作保护气,灯泡中充稀有气体以使灯泡耐用;稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可制成多种用途的电光源,如航标灯、闪光灯、霓虹灯等;氦、氖、氩、氪、氙等可用于激光技术;氦可用于制造低温环境;氙可用于医疗麻醉.
4.二氧化碳的用途是用于灭火,用作化工原料和气体肥料,其固体(即干冰)可作制冷剂.并且,它对自然界的生命活动是非常重要的.没有二氧化碳,绿色植物就无法进行光合作用,也就无法满足人和动物所需的有机物的合成和对氧气的需求;以及空气中氧气含量的相对稳定和自然界的碳、氧的循环,等等.
5.氢气的用途是不仅可作高能燃料,也可用作制盐酸、合成氨等化工生产的原料,还可利用它与金属氧化物(如三氧化钨)、硅化合物(如四氯化硅)的反应制取金属和单晶硅.并且,有时还用来充灌探空气球,等等.
6.一氧化碳的用途是用作燃料,还可用作冶金工业中的还原剂,等等.
7.甲烷的用途主要是用作燃料,还可用作化工原料,等等.
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氧气的用途,主要有两方面:一是支持燃烧;例如,日常生活中,我们用到的燃烧;冶金工业上,在炼钢过程中吹以高纯度氧气,和其中的碳及磷、硫、硅等起氧化反应,这不但降低了钢的含碳量,还有利于清除磷、硫、硅等杂质;国防工业上,液氧是现代火箭最好的助燃剂,在超音速飞机中也需要液氧作氧化剂,可燃物质浸渍液氧后具有强烈的爆炸性,可制作液氧炸药;还有,在金属切割及焊接等方面也有着广泛的用途.二是供给呼吸;例如,在潜水作业、登山运动、高空飞行、宇宙航行、医疗抢救等缺氧、低氧或无氧环境中,供给氧气,以维持人或动物等正常的呼吸.
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