第二单元。空气知识归纳

空气组成和氧气含量的测定

拉瓦锡实验结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5。

测定空气中氧气含量的方法

1．实验原理：

利用红磷在空气中燃烧，将集气瓶内氧气消耗掉，生成五氧化二磷白色固体，使密闭容器内压强减小；在大气压作用下，进入集气瓶内水的体积即为减少的氧气的体积。

2．实验装置：

3．实验步骤：

（1）将仪器连接好并检查装置的气密性。

（2）在集气瓶底装入少量的水，再把剩余的容积分成五等份并做上记号。

（3）用弹簧夹夹紧乳胶管。

（4）在燃烧匙内放入过量的红磷。

（5）点燃红磷迅速伸入集气瓶中，并把塞子塞紧。

（6）红磷燃烧停止，待集气瓶冷却到室温后，打开弹簧夹。

4．实验现象：

（1）红磷燃烧产生大量白烟并放出热量。磷+氧气五氧化二磷；

（2）打开弹簧夹后烧杯中的水倒吸入集气瓶中，进入水的体积约占集气瓶中空气体积的1/5。

5. 实验结论：氧气约占空气体积的1/5。

【要点诠释】

1. 可燃物必须选用燃烧后生成物为固体的物质。不能选用木炭、硫等，因为木炭、硫燃烧产生的是气体物质，且与所耗氧气体积相同，使瓶内外气压相等，水不会倒吸入瓶中。

2.红磷必须过量，燃烧时才能使容器内氧气消耗完。

3.红磷燃烧停止后，要等集气瓶内温度降至室温，方可打开弹簧夹。

4.该实验还能得到的结论：氮气（集气瓶内剩余的气体主要是氮气）具有不能燃烧、不支持燃烧和难溶于水的性质。

5.实验后测得氧气的体积分数小于21%的原因：

（1）红磷的量不足（则不能将集气瓶内空气中的氧气完全反应掉，集气瓶内水面上升不到原瓶内空气体积的1/5，导致测得空气中氧气的体积分数偏小）。

（2）装置漏气（当集气瓶内氧气耗尽时，瓶内压强减小，瓶外空气会进入集气瓶内，导致进入水的体积减小，测得的氧气的体积分数偏小）。

（3）装置未冷却到室温就打开弹簧夹（温度较高气体压强较大，进入瓶内水的体积减小，引起测定结果偏低）。

6.测定结果大于21%的原因：

（1）点燃红磷前未用弹簧夹夹紧乳胶管（红磷燃烧放热会使部分空气由导管逸出，烧杯水中冒气泡；最后造成水进入集气瓶的体积大于1/5）。

（2）将点燃的燃烧匙伸入瓶内太慢（放出的热将瓶内的部分空气赶出瓶外；冷却后打开止水夹，进入集气瓶水的体积大于1/5）。

要点三、空气的组成

空气的主要成分是氮气和氧气，分别约占空气总体积的4/5和1/5。

空气的成分按体积计算如下表：

1.空气中各气体的含量是体积分数，不是质量分数。

2.空气是一种混合气体，组成比较固定，特别是氧气、氮气、稀有气体的成分几乎不变，但个别地区略有不同。

要点四、纯净物和混合物只由一种物质组成的物质叫纯净物。如氧气、氮气、二氧化碳、蒸馏水、氢氧化钙。由两种或多种物质混合而成的物质叫混合物。如空气、盐水、糖水、矿泉水、铝合金、酱油等

混合物是由纯净物混合而成。

要点五、空气是一种宝贵的自然资源

1.氮气：是无色、无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。氮气的化学性质不活泼。主要用途是用作保护气、合成氮肥等。

2.氧气：是无色、无味的气体，密度比空气略大，不易溶于水。主要用途是供给呼吸和支持燃烧；医疗、潜水、气焊、炼钢、宇航等都需要用到氧气。

3.稀有气体：氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称。是无色、无味的气体，难溶于水。化学性质很不活泼，一般情况下不与其他物质反应。通常作保护气、制成多种电光源、用于激光技术；氦用于制造低温环境；氙用于医疗麻醉。

在一定条件下，氮气及有些稀有气体也能与某些物质发生化学反应。

1．用如图装置来测定空气中氧气的含量，下列做法会使实验结果不准确的是（）

A．事先在集气瓶内加少量水B．燃烧匙内加足量红磷

C．红磷熄灭后，立即打开弹簧夹D．实验前，检查装置的气密性

2.如图所示，在一个具有刻度和可以左右滑动的活塞的玻璃容器里放入白磷（足量），

活塞左端管内密封有空气，右端的管口跟空气连通。将玻璃容器固定在盛有80℃热水（恒温）的烧杯上，进行实验（白磷被加热到40 ℃时即能着火燃烧）。试回答：

（1）实验过程中可观察到：白磷燃烧，产生，活塞先向右移动（白磷燃烧放

热使气体膨胀），燃烧停止冷却后再向左移动，最终停在刻度处。

（2）由此实验可以得出，空气中氧气的体积约占空气体积的。

3．下列各组物质都属于纯净物的是（）

A．海水蒸馏水B．汽油柴油

C．氯酸钾干冰D．洁净的空气石灰水

4.下列属于纯净物的是（）

A．海水B．空气C．白酒D．金刚石

5．在治理城市空气污染中所采取的措施不正确的是（）

A．少用煤作燃料B．增加绿地面积C．焚烧落叶D．汽车改用清洁燃料