九年級化學(xué)上冊題1空氣知識梳理

1、知識梳理 1.探究空氣的成分(1)測定空氣里氧氣含量（裝置如圖2-1所示）圖2-1實驗步驟：連接裝置：在集氣瓶口連接一個雙孔膠塞，一孔插燃燒匙，另一孔插導(dǎo)管，并配上彈簧夾。檢查氣密性：把導(dǎo)管的一端放入水中，用手緊握集氣瓶外壁，如果在導(dǎo)管口有氣泡冒出，則證明氣密性良好。在集氣瓶內(nèi)加少量水，并做上記號。點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，立即伸入集氣瓶中，并把塞子塞緊。待紅磷燃燒，有大量白煙生成。實驗現(xiàn)象：紅磷燃燒，有大量_生成。集氣瓶內(nèi)的水面上升，而且上升至集氣瓶體積的_。實驗結(jié)論：紅磷燃燒的文字表達(dá)式：_。空氣中氧氣的體積大約占空氣體積的_。(2)空氣的成分及各成分的體積分?jǐn)?shù)空氣的成分按體積計算，大約是：_占

2、78%，氧氣占_，_占0.94%,二氧化碳占_，其他氣體和雜質(zhì)占0.03%。答案：（1）白煙 1/5 磷+氧氣點燃五氧化二磷 1/5（2）氮氣 21% 稀有氣體 0.03%2.純凈物和混合物純凈物：_。純凈物有固定的組成和性質(zhì)?；旌衔铮篲。混合物沒有固定的組成和性質(zhì)。答案：只由一種物質(zhì)組成的物質(zhì) 由兩種或多種物質(zhì)組成的物質(zhì)3.氮氣和稀有氣體(1)氮氣 物理性質(zhì)：通常狀況下，氮氣是一種_的氣體，_溶于水，密度比空氣的_?；瘜W(xué)性質(zhì)：氮氣的化學(xué)性質(zhì)_，一般情況下不能支持燃燒，不供給呼吸，_與其他物質(zhì)反應(yīng)，但在一定條件下，氮氣可以和某些物質(zhì)反應(yīng)，例如：合成氨、制氮肥、生物固氮等。(2)稀有氣體物理性質(zhì)

3、：在通常狀況下，稀有氣體都是無色、無味的氣體。化學(xué)性質(zhì)：極不_，過去人們認(rèn)為這些氣體不跟其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，曾把它們叫做惰性氣體。但隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有些稀有氣體在一定條件下也能與某些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成其他物質(zhì)。答案：(1)無色、無味 難 略小 不活潑 很難 （2）活潑4.人類需要潔凈的空氣(1)空氣中的污染源主要是_和_。(2)保護(hù)空氣：加強大氣質(zhì)量監(jiān)測；研制和開發(fā)潔凈能源；采用化學(xué)方法處理工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的有害氣體；在汽車上安裝尾氣凈化裝置；積極植樹造林，種草等。答案：（1）煙塵 有害氣體疑難突破1.測定空氣中氧氣含量的實驗中，為什么采用過量紅磷消耗氧氣，而不采用木炭、硫磺、

4、鐵絲等物質(zhì)？剖析：紅磷燃燒的產(chǎn)物為無氧化二磷固體，消耗了約占集氣瓶體積1/5的氧氣，瓶內(nèi)壓強減小，小于外界大氣壓，當(dāng)冷卻到室溫時，打開彈簧夾，水便流入集氣瓶內(nèi)約1/5體積，從而說明空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約占空氣體積的1/5；不能改用木炭和硫磺，它們?nèi)紵蟮漠a(chǎn)物分別是二氧化碳和二氧化硫氣體，使集氣瓶內(nèi)壓強變化不大，因此水不會進(jìn)入集氣瓶。 2.在測定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的實驗中，實驗結(jié)束時，發(fā)現(xiàn)水沒上升到集氣瓶體積的1/5，原因可能有哪些？剖析：這道題主要從這些方面考慮：有哪些方面有可能使氧氣沒被消耗完，或有哪些方面即使氧氣消耗完但瓶內(nèi)壓強并沒有減少那么多。未檢查裝置的氣密性，裝置漏氣；紅磷量不足或燃

5、燒不完全，使瓶內(nèi)有剩余氧氣；未冷卻到室溫就打開彈簧夾，使進(jìn)入瓶內(nèi)水的體積減少。問題探究 問題 教材中介紹了測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)的方法，你能再另外設(shè)計實驗測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)嗎？請進(jìn)行探究吧！探究：實驗設(shè)計：在加熱的情況下，銅能跟空氣中的氧氣反應(yīng)，生成黑色的氧化銅。圖2-2在由兩個注射器組成的密閉系統(tǒng)內(nèi)留有30 mL空氣。給裝有細(xì)銅絲團(tuán)的玻璃管加熱，同時交替緩慢推動兩個注射器活塞，觀察發(fā)生的現(xiàn)象。停止加熱后冷卻至室溫，將氣體全部推至一只注射器中，讀出注射器內(nèi)氣體的體積。實驗數(shù)據(jù)：反應(yīng)前注射器內(nèi)氣體的體積反應(yīng)后注射器內(nèi)氣體的體積消耗掉的氧氣體積30mL24mL6ML 實驗結(jié)論：氧氣的體積大

6、約占空氣體積的1/5。典題精講 例1 (2010江蘇南通中學(xué)模擬)下列是我們?nèi)粘Ｉ钪薪佑|到的物質(zhì)，其中屬于純凈物的是（ ）A碘酒 B.蒸餾水C.可樂飲料 D.鋁合金思路解析 純凈物中只含一種物質(zhì)。碘酒是在酒中加了碘，故它是混合物；蒸餾水中只含有水，是純凈物；可樂飲料中加了一些其他物質(zhì)，是混合物；鋁合金中也不只是有鋁，是混合物。答案：B例2 我們已經(jīng)知道空氣的主要成分是氮氣和氧氣，如圖2-3所示為測定空氣中氧氣含量的實驗裝置示意圖。圖2-3（1）實驗時，燃燒匙里為什么要盛過量的紅磷？（2）這個實驗除了可以得出氧氣占空氣體積的1/5的結(jié)論外，還可以得出有關(guān)氮氣物質(zhì)的哪些結(jié)論？(3)如何證明生成的

7、白色固體溶入水后的溶液顯酸性？思路解析 本題中用燃燒紅磷的方法除去一定體積的空氣中的氧氣，再通過水面升高的情況來判定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。這就要求：紅磷必須過量，才能把一定體積的空氣中的氧氣完全消耗掉； 產(chǎn)物不能是氣體，否則無法測定實驗結(jié)果。因此，實驗中使用紅磷作燃燒物，且必須過量。由此可推出：在點燃條件下，氮氣跟紅磷、氧氣、五氧化二磷均不反應(yīng)，氮氣難溶入水，紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，生成五氧化二磷固體，當(dāng)五氧化二磷沉降下來溶解入水時，發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng)：3H2OP2O5=2H3PO4,由于有H3PO4生成，故其水溶液顯酸性，可使紫色石蕊試液變成紅色。答案：（1）紅磷過量才能將空氣中的氧氣消耗完全，

8、測出的氧氣體積才更接近空氣中氧氣的實際體積。（2）難溶入水，化學(xué)性質(zhì)不活潑。（3）將燃燒匙中的白色固體加入一支試管中，加水溶解，再滴加紫色石蕊試液，石蕊試液變?yōu)榧t色，證明生成的白色固體溶入水后的溶液顯酸性。知識導(dǎo)學(xué) 本實驗的原理：在一定量的空氣中，利用過量紅磷的燃燒完全消耗其中的氧氣而又不產(chǎn)生其他氣體，導(dǎo)致壓強減小，減小的體積即為空氣中氧氣的體積，即上升水的體積就是氧氣的體積。 本實驗成功的關(guān)鍵： 裝置不漏氣。因為若裝置漏氣，雖然裝置內(nèi)氣體壓強減小，但是從外界又進(jìn)入一些氣體，并不能使壓強減小很明顯，因而水并不能上升到集氣瓶中。燃燒匙里要放入過量的紅磷，目的是使紅磷燃燒，盡可能消耗盡鐘罩內(nèi)的氧氣

9、。應(yīng)該到溫度冷卻到室溫時才可以觀察，因為如果溫度較高，雖然氣體減少，但是壓強并不能減少很明顯，因而不能上升到集氣瓶體積的1/5。紅磷燃燒時生成無氧化二磷固體小顆粒，因此描述為白煙。煙指的是固體小顆粒。要點提示：空氣的主要成分是氮氣和氧氣。要注意空氣中各成分的百分比是體積分?jǐn)?shù)，而不是質(zhì)量分?jǐn)?shù)?？諝庵懈鞒煞煮w積分?jǐn)?shù)一般是比較固定的。物質(zhì)可以分為純凈物和混合物。純凈物可以用化學(xué)式來表示，絕對純凈的物質(zhì)是沒有的，純凈物是相對而言的。混合物中各成分保持各自的性質(zhì)。根據(jù)氮氣的性質(zhì)得知其用途廣泛，包括：制硝酸和化肥的主要原料；由于氮氣的化學(xué)性質(zhì)不活潑，常用作保護(hù)氣；由于其沸點較低，用液態(tài)的氮氣汽化時吸熱來提

10、供低溫環(huán)境，用作液氮冷凍麻醉劑，超導(dǎo)材料的環(huán)境改造劑。根據(jù)稀有氣體的性質(zhì)得知其有廣泛用途，包括：作保護(hù)氣。作電光源，稀有氣體在通電時發(fā)出不同的光。燈管里充入氬氣，通電時發(fā)出藍(lán)紫色光；充入氦氣發(fā)出粉紅色光；充入氦氣發(fā)出紅光。用于激光技術(shù)。氦氣可作冷卻劑。氙氣可作麻醉劑。知識拓展：有害氣體主要是SO2、NO2和CO，燃料的燃燒及汽車的尾氣。其中SO2、NO2是造成酸雨的主要原因。當(dāng)進(jìn)入大氣中的某些有害成分的量超過了大氣的自凈能力，就會對人類和生物產(chǎn)生不良的影響。疑難導(dǎo)析 本題綜合考查物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，以及考查了測定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)實驗的實驗原理。實驗成功的關(guān)鍵之一是保證裝置內(nèi)氣體壓強減小

11、很明顯，使水能上升到集氣瓶。所以我們要分析紅磷、木炭、硫磺、鐵絲等物質(zhì)燃燒前后能否保證裝置內(nèi)氣體壓強減小很明顯，由此即可判斷測定空氣中氧氣含量的實驗中，應(yīng)該選用哪些物質(zhì)。 這里主要考查了測定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)實驗的實驗原理及實驗誤差分析。要說明水上升體積的多少決定于瓶內(nèi)壓強變化的程度的關(guān)系，還要說明影響壓強的因素,分以下幾種情況分析：裝置的氣密性；消耗氧氣的量；溫度?？梢?既然水沒能上升到集氣瓶體積的1/5，主要從氧氣可能沒被消耗完的原因，或即使氧氣被消耗完而又有其他氣體進(jìn)來的原因，或溫度較高時壓強也較大等方面分析。問題導(dǎo)思先弄清本實驗的原理，就是用可燃物燃燒生成固體物質(zhì)，除去氧氣，減少密閉系

12、統(tǒng)內(nèi)的壓強。再利用壓強差，使水進(jìn)入，測出氧氣的體積，或利用壓強差，使密閉系統(tǒng)的活塞移動，根據(jù)活塞移動的體積測出氧氣的體積。由此選擇與氧氣發(fā)生反應(yīng)的可燃物質(zhì)就必須滿足三個條件：與空氣中的氧氣能發(fā)生反應(yīng)；只與空氣中氧氣發(fā)生反應(yīng)；與氧氣反應(yīng)后的生成物質(zhì)狀態(tài)不能是氣態(tài)。對照這三個條件，我們除了可以選擇紅磷外，還可以選擇銅絲。為了便于加熱銅絲，我們把銅絲放在細(xì)的玻璃管內(nèi)。銅絲消耗密閉系統(tǒng)內(nèi)氧氣，使壓強減小，因而活塞向里移動，使密閉系統(tǒng)內(nèi)的氣體減少。所以通過測量密閉系統(tǒng)內(nèi)氣體體積的較少量，就是氧氣的體積，從而測知空氣中氧氣的含量。典題導(dǎo)考綠色通道純凈物只含一種物質(zhì)，有固定的組成，能用化學(xué)式來表示；混合物含多種物質(zhì)。典題變式（經(jīng)典回放）下列各組物質(zhì)中，都屬于混合物的是（ ）A.海水、水銀 B.干冰、冰水混合物C.不銹鋼菜刀、鐵礦石 D.石墨、氧化鐵答案：C綠色通道 測定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)試驗的實驗原理就是用可燃物燃燒生成固體物質(zhì)，除去氧氣，減少密閉系統(tǒng)內(nèi)的壓強。利用壓強差，使水進(jìn)入，測出氧氣的體積。典題變式某同學(xué)用圖2-4所示裝置粗略測定了空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)，圖中燒杯上方的玻璃管（預(yù)先固定好）中部有一可以滑動的活塞，活塞的左端管內(nèi)有密封的空氣，活塞右端的玻璃管口跟空氣相通，實