专题一空气和氧气

[方法点拨] 知道空气污染的原因及防治措施是解决此类问题的关键。
空气中氧气含量的测定
命题角度：空气中氧气含量测定的探究实验。
例3 [2014· 武汉]某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，正
确完成如图1－3所示两个实验。已知所用实验装置气密性良 好。
图1－3
关于该实验，有如下说法：①红磷熄灭并冷却后才能打 开弹簧夹；②点燃酒精灯加热铜丝，可观察到铜丝由红色变成 黑色；③停止加热后即可读出注射器内气体的体积约为24 mL； ④实验取用铜丝质量的多少不会影响实验结果；⑤两个实验均 能证明空气是混合物；⑥两个实验均能证明空气中约含1,5体积 的氧气。其中正确的说法有( C ) A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
空气的污染与防治
①粉尘(可吸入颗粒物)； CO 、________ NO2 、________ SO2 ②气体：________ 矿物质燃烧、化工厂废气和汽车排放的尾气 NO2 和 ①臭氧空洞；②温室效应；③酸雨：________ SO2 是形成酸雨的主要成分，只有雨水的 ________ <5.6 时才可被认定为是酸雨 pH________ ①加强空气质量监测；②减少污染物的产生，如 开发新能源 ，治理工厂废气和汽车尾气；③ ______________ 植树造林 等 有效转化有害物质，如大力____________
6．其他测定装置
氧气 反 ①此实验中对可燃物的要求：只能与空气中的________ 应，且生成物不能有气体，若选用碳或硫，则要将水替换 碱 溶液，以吸收产生的气态产物。 成________ ②红磷燃烧的实验在教材中出现了三次，复习时最好加以
整合。
3
空气污染物 污染源 空气污染的 危害 防治 措施
2
自然界的氧循环及氧气的工业制备
1．空气中氧气的循环：空气中的氧气由于燃料的燃烧和动植 物的________ 呼吸 作用而被消耗，由于绿色植物的___________ 光合作用 而 不断地产生，故空气中的氧气含量基本保持不变。 2．工业制备氧气的方法： 沸点 不同，采用分离液态空气 利用液态氧和液态氮的________ 物理 变化。（氮气沸点低-196 ℃ ） 的方法。此过程属于_______ 膜分离技术法：在一定压力下，让空气通过具有富集氧气 功能的薄膜，可以得到含氧量较高的富氧空气。利用这种膜 进行多几分离，可以得到含90%以上氧气的富氧空气。
在纯氧中燃烧时可燃物要从上而下缓慢伸入瓶中；硫燃烧 的实验中集气瓶底部要放少量________ 水 或碱溶液，以吸收有 害的________ SO2 ；铁丝燃烧的实验中要把铁丝绕成螺旋状，在 下端系一根火柴引燃铁丝，且在集气瓶底部预先放少量 ________ 水 或________ 细沙 。
①记忆实验现象时要分清是在空气中还是在氧气中； ②表 述实验现象时要分清火焰与光；烟和雾。③描述实验现象时 不要出现生成物的名字。
祝博士
化学冲刺
专题一 空气和氧气
一、空气
|连考要求| 1．知道空气的主要成分。(A) 2．认识空气对人类生活的重要作用。(B)
考 点 聚 焦
1
成分 氮气 （N 2 ） 氧气 稀有 气体 二氧 化碳 其他气体 和杂质
空气的成分及用途 （混合物）
体积含量 主要用途
化学性质不活泼，可用作____________ ；医疗上可将 保护气 78% ________ 液氮用作冷冻剂；是制硝酸和________ 氮肥 的原料 燃烧 。用于医疗急救、登山、 供给________ 呼吸 和支持________ ________ 21% 潜水、宇航、富氧炼钢、气焊等 0.94% 0.03% 0.03% 保护气 ，因为稀有气体在通电 化学性质稳定，可用作__________ 电光源 ，用于激光 时会发出不同颜色的光，故可用作__________ 技术，氦气用于激光技术，氙气可用于医疗麻醉 植物进行____________ 光合作用 的原料 可变部分
铜 在空气中加热，表面变成 △ 2Cu ＋ O 2=====2CuO 黑 ________ 色。
氧 化 物
CO
①在空气中燃烧发出 蓝 色火焰，②放出热 ________ 量，③生成一种使澄清石灰 变浑浊 的气体 水__________
①在空气中燃烧发出明亮的 蓝 ________ 色火焰，②放出热 量，③生成一种使澄清石灰 变浑浊 的气体，烧杯内 水________ 水雾 壁出现________
2.用高锰酸钾制取氧气的操作要点 ①装配好仪器，要进行________________ 。 气密性检查 略向下 倾斜，防止药品中的湿存水回流到 ②试管口应__________ 试管底部，而使试管炸裂。 ③伸入试管内的导管，应只________________ 稍伸出橡胶塞 即可，便于 气体排出。 ④用高锰酸钾制取氧气时，试管口处应塞__________ 一团棉花 ，以 防止加热时高锰酸钾粉末进入导管。 ⑤加热时，先______________ 移动酒精灯 使试管均匀受热，然后集中 在试管底部加热。
物质 类别
物质
（颜色、状态）
在氧气或空气中的现象
化学方程式
在氧气中燃烧①剧烈燃烧， 火星四射 ________②放出大量热③ 铁 点燃 3Fe+2 O Fe3O4 黑 色固体 在 （银白色 生成一种____ 2 固体） 空气中，灼烧至红热，离 火后变冷，不易燃烧。 金属 ①在空气中剧烈燃烧发出 镁 单质 耀眼白光，②放出大量热， 点燃 2MgO 2Mg＋O2===== （银白色 白 色固体 ③生成一种___ 固体） 在氧气中比空气中更剧烈
空气中各成分的含量在一定时间和一定范围内基本恒定，但 随着人类活动的延续、气体的排放，空气的成分也在不停地变化着。 因此不能认为空气的成分是一成不变的。
体积 分数。 1.空气中各成分的含量均为________ 氦（He） 、________ 氖（Ne）、________ 氩（Ar） 、氪（Kr）、 2．稀有气体包括________ 氙（Xe） 、氡（Rn）这些气体，所以稀有气体为混合物。 3．用稀有气体作电光源利用的是稀有气体的物理性质。 4.有些博物馆把贵重罕见的书画、墨宝保存在充满氮气的 圆筒中，既可避免被氧化变质，又可防止虫蛀霉坏。 2 空气中氧气含量的测定实验
3．实验现象：红磷燃烧放出热量，产生__________ 大量白烟 ，冷却 后打开止水夹，水沿导管进入集气瓶，体积约为原集气瓶液 1 面以上容积的________ 5 。
1 4．实验结论：①氧气约占空气总体积的______ ；②氮气 5
___________ 水，且不能燃烧也不支持燃烧。 难溶于 5．误差分析：进入集气瓶中水的体积小于1／5的原因有： ①______________ ，②______________ ，③未等装置冷却 红磷不足 装置漏气 就________________ 等；进入集气瓶中水的体积大于1／5 打开止水夹 伸入集气瓶 的原因有：①点燃红磷后没有迅速________________ ，② 未夹紧 止水夹____________ 等。
二氧化碳 ________虽然会导致温室效应，但不是污染性气体 ；PM2.5是可吸入颗粒物，属于粉尘类污染物。
连 考 探 究
空气的成分 命题角度：从气体的性质等角度考查空气的成分和用途。
例1 [2014· 河北]下列关于空气的说法错误 的是( C ) ．． A. 空气是人类宝贵的自然资源 B. 空气中的氮气常用作保护气 C. 空气中的稀有气体常用作灭火剂 D. 空气中的氧气主要来自植物的光合作用
1．实验装置(如图1－1所示)
图 1－1
2．实验原理：利用红磷的燃烧，把集气瓶中的________ 氧气 减小 ，水进入集气瓶，进入 消耗掉，使集气瓶内的气压________ 氧气 的体积。 的水的体积就等于原集气瓶中空气含有的________
点燃 2P2O5 4P＋5O2===== 其化学方程式可表示为__________________________ 。
①在空气中燃烧发出______ 淡蓝 色火焰，在氧气中燃烧发出 硫 点燃 SO2 蓝紫 色火焰，②放出热量， S＋O2===== （淡黄色 ______ 固体） 有刺激性 气味的 ③生成一种_________ 气体
在氧气中燃烧，①发出白光， 红磷 ②放出热量，③产生大量 点燃 4P ＋ 5O 2=====2P2O5 白烟 （暗红 ________ 。在空气中产生 非 色固体） 黄白色火焰，伴随着放热和 金 大量白烟 属 单 在空气中燃烧，①发出 质 淡蓝 色火焰，②放出热 ________ 点燃 2H2O 2H2 ＋O2===== 氢气 量，③烧杯内壁出现 水雾 ________
解 析 两个实验都得等到装置冷却后才能读数，故说法①正确，说 法③不正确；点燃酒精灯加热铜丝，红色的铜与氧气反应生成黑色的氧化铜， 故说法②正确；铜丝需足量才能充分消耗密闭装置中的氧气，故说法④不正 确；实验一中水倒流到集气瓶容积的1,5处，实验二注射器内空气的体积变为 约24 mL，均能证明空气中约含体积的氧气，同时也能证明空气是混合物， 故说法⑤⑥均正确。
解 析 常用作灭火剂的是二氧化碳，不是稀有气体。 [方法点拨] 空气中各种气体的性质决定其用途及引起的生 活现象，做题时要注意将它们联系在一起来考虑。
空气的污染和保护 命题角度：考查空气的污染来源和保护措施。 例2 2014年春节期间，大连市遭遇严重的雾霾天气侵袭， PM2.5指数多在500以上．下列做法不能减少空气污染的 是（ C ） A．减少燃放烟花爆竹 B．用天然气代替煤作燃料 C．建议市民佩戴专用PM2.5口罩 D．建议市民少开私家车，多乘坐公共交通 解 析 佩戴专用PM2.5口罩只能防止个人少吸入污 染物，不能减少空气污染。
氧气与几种常见物质的反应比较表
物质 物质 类别 （颜色、状态）
在氧气或空气中的现象
化学方程式
非 金 ___ 白 光，②放出热量，③生成 （灰黑色 变浑浊 的 一种使澄清石灰水_______ 固体） 气体。在空气中持续红热， 发出红光。