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1、1 【精品】中考化学解题宝典专题专题 2 2 我们周围的空气我们周围的空气知识要点知识要点一、空气的成分一、空气的成分空气主要包含氮气(78%)、氧气(21%)和少量二氧化碳、稀有气体等气体;空气的平均相对分子质量为 29;空气密度 =1. .239g/L;氮气、氧气和稀有气体标准状况下都是无色无味的气体;氮气、氧气都难溶于水;氮气和稀有气体的化学性质都不活泼,都可用于保护气. 标准状况是指温度为 0C 和气压为 1 个标准大气压;空气污染指数包括温室效应气体 CO2,酸雨形成气体 SO2 和 NO2,以及可吸入颗粒物;易错点易错点:稀有气体不活泼,但是可以发生化学变化.二、氧气的性质二、氧气
2、的性质在标准状况下氧气密度比空气略大,降低温度氧气可变为淡蓝色液体或雪花状淡蓝色固体;氧气化学性质比较活泼.1.氧气与非金属反应木炭木炭在氧气里剧烈燃烧,发出白光白光,生成无色、无味能使澄清石灰水变浑浊的气体,方程式 C+O2CO2;硫硫在氧气里剧烈燃烧,产生明亮的蓝紫色火焰蓝紫色火焰,生成无色、有刺激性气味的气体,方程式 S+O2SO2;白磷白磷可以与空气中的氧气发生缓慢氧化,达到着火点(40)时,可引起自燃;白磷或红磷在氧气中燃烧,生成大量白烟白烟,方程式 4P+5O22P2O5; 氢气氢气在氧气中燃烧,产生淡蓝色火焰淡蓝色火焰,罩一干冷烧杯在火焰上方,烧杯中有水雾,方程式 2H2+O22
3、H2O;2.氧气与金属反应镁镁在空气中或在氧气中剧烈燃烧,发出耀眼白光耀眼白光,生成白色粉末状物质,方程式 2Mg+O22MgO; 红热的铁铁丝在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色固体物质,该物质具有磁性,方程式 3Fe+2O2Fe3O4; 3.氧气与化合物反应一氧化碳在氧气中燃烧产生蓝色蓝色火焰,产生使澄清石灰水变浑浊的气体,方程式 2CO+O22CO2;乙炔(C2H2)在氧气中燃烧产生明亮明亮火焰,氧炔焰温度可达 3000,方程式 2C2H2+5O24CO2+2H2O; 甲烷(沼气,CH4)在氧气中燃烧产生使石灰水变浑浊的气体和水,方程式 CH4+2O2CO2+2H2O;易错点易错点:红磷和白
4、磷是两种物质,白磷容易自燃,红磷不会自燃;2 纯净氢气在氧气中燃烧,不纯的氢气遇到氧气会发生爆炸.氧气是助燃剂,并非燃剂;典型例题典型例题【例例 1 1】下列气体中,氧气,氮气,稀有气体,氢气,用作医疗急救的是 ,用作焊接保护气的是 ,用作食品防腐剂的是 ,用作清洁燃料的是 ,不能从空气分离获得的是 .解析解析:氧气能供给呼吸,所以用于医疗急救;稀有气体高温下不活泼,所以常用作焊接保护气(如氩气);氮气化学性质稳定,又价格廉价,所以常用来作食品防腐剂;氢气燃烧后生成水,无任何污染,所以是清洁燃料;空气中含有氧气、氮气、稀有气体等,而氢气不存在于空气中,所以不能从空气分离中获得.答案答案:氧气
5、稀有气体 氮气 氢气 氢气点拨点拨:氮气和稀有气体都是常用的保护气体,但二者用途不同,氮气成本低;氢能源是理想能源,燃烧后生成物只有水,对环境无污染.【例例 2】2】(1)人类每时每刻都离不开空气,请你写出证明空气存在的一种方法(2)洁净的空气对我们的身体健康非常重要,但是随着工业的发展,化石燃料的大量使用,排放到空气中的有害气体和烟尘对空气的污染越来越严重,请你提出一条改善空气质量的建议 _- 解析解析:(1)气泡、吹风、大气压的存在都是证明空气存在的方法;(2)改善空气质量包括减少有害气体、温室效应气体、粉尘颗粒物的排放,常用措施有:开发清洁能源,防治大气污染等;答案答案:(1)空集气瓶在
6、盛满水的水槽中侧立,有气泡冒出,说明有空气存在;(2)化石燃料的大量使用,排放到空气中的有害气体和烟尘对空气的污染越来越严重,为保护我们的环境,就要开发新能源,减少化石燃料的使用点拨点拨:改善空气质量的方法有:发展清洁能源,新能源,发展公共交通,提高尾气排放标准等.【例例 3 3】要在一充满空气的瓶子中,将其中的氧气除去,又不增加其他气体的成分.下列物质在瓶中燃烧可达到目的的是 A.木灰 B.硫磺 C.铁丝 D.红磷解析解析:木炭在空气中燃烧实质是与氧气反应,可生成 CO 和 CO2 气体,不符要求,所以排除 A 选项;硫磺在空气中燃烧实质也是和氧气反应,可生成 SO2 气体,不符要求,所以排
7、除 B 选项;铁丝只有在氧气中会燃烧,不会在空气中燃烧,不符题意,所以排除 C 选项;红磷在空气中燃烧时,与氧气反应生成固体 P2O5,可除氧气,又不增加其他气体的成分.所以选 D;答案答案:D点拨点拨:除去空气中的氧气必需满足 3 个条件:与氧气反应,生成物为固体和液体,且不与其它气体反应.3 【例例 4】4】现实生活中,氨气多用作致冷剂及农用化肥,其实它还是一种清洁能源,在纯氧中可以完全燃烧,只生成水和氮气最近,科学家用一种含钼的化合物作催化剂,在常温下就能完成氨的合成,从而大大降低了生产成本,使得液氨有望取代液氢成为新一代绿色能源(1)N2+3H22NH3该反应属于基本反应类型中的 反应
8、(2)请你根据下表信息分析用 NH3取代 H2的优点:性质名称颜色、气味熔点()沸点()25水中溶解度(g/L)标况下密度 (g/L)NH3无色、刺激性77.7334560.6942H2无色、无味259.22530.00150.0899由于 NH3比 H2沸点高,所以更易 ,便于储存和运输NH3泄漏时易发现是因为 ,同时它易溶于水,便于处理解析解析:(1)根据定义,两种物质发生反应生成一种物质的化学反应是化合反应,故氮气和氢气生成氨气的反应属于化合反应;(2)氨气沸点高于氢气,所以便于液化;液化氨气气体密度较大,故便于储存运输;NH3有刺激性气味,故泄漏时易发现,而氢气无色无味,泄露时不易发现
9、;答案答案:(1)化合 (2)液化有刺激性气味点拨点拨:沸点高的气体容易液化,便于运输,这是解此题的思路.【例例 5 5】为测定空气里氧气的含量,甲、乙、三个同学用如图所示的装置分别进行了实验探究.图 1-4(1)甲同学:点燃红磷立即伸入瓶中并塞上瓶塞.待红磷燃烧停止并冷却后,打开止水夹,观察到集气瓶中吸入水的体积约占集气瓶容积的 .(2)乙同学:用碳替代红磷,完成上述实验,发现集气瓶内并没有吸入水,其原因是 .(3)丙同学:向集气瓶中加入少量的 溶液,然后完成乙同学的实验,得到了与甲同学相同的实验结果.解析解析:(1)红磷燃烧生成固体 P2O5,消耗掉瓶中的氧气,所以集气瓶气体减少,气压降低
10、引起水倒吸,吸入水的体积等于消耗掉的氧气的体积,所以观察到集气瓶中吸入水的体积约占集气瓶容积的 1/5;4 (2)碳与氧气燃烧后生成气体 CO2,瓶中气体体积不变,气压不变,故没有吸入水;(3)只有消耗掉生成的 CO2 后才能引起气压降低,产生水的倒吸,而常用来吸收 CO2 的药品为 NaOH,所以可加入氢氧化钠溶液;答案答案:(1)1/5 (2)碳燃烧生成物是二氧化碳气体,瓶内气压不变 (3) NaOH点拨点拨:在相同的外部条件(温度和大气压)下,密闭容器内气体消耗越多,气压越低,二者近似成反比;5 本节强化练习本节强化练习1 1、随着工业的迅速发展和化石燃料的大量使用,排放到空气中的有害气
11、体大大增加其中,一种气体(与二氧化碳性质相似,能与水和碱反应)是酸雨的主要成分,该气体是 ,酸雨形成的原因是 ,工业上常用石灰乳吸收这种气体,原理为 (用化学式或化学方程式表示)1 1、解析、解析:酸雨的主要成分是 SO2,并且 SO2 气体与 CO2 气体性质相似,都是酸性氧化物,所以该气体是 SO2;酸雨形成的原因是化石燃料燃烧生成二氧化硫、氮氧化物等酸性气体,经过化学反应,被雨水吸收溶解而形成酸;石灰乳就是氢氧化钙溶液,与 SO2 反应生成亚硫酸钙 CaSO3和水,所以常用石灰乳吸收 SO2.答案答案:来二氧化硫, 主要由化石燃料燃烧产生的二氧化硫、氮氧化物等酸性气体,经过复杂的大气化学
12、反应,被雨水吸收溶解而成形酸 SO2+Ca(OH)2CaSO3+H2O2 2、右图是面粉爆炸的实验装置.图 1-5 (1)点燃蜡烛后,为什么应立即并快速鼓入大量空气? (2)为防止爆炸,面粉加工车间需要保持通风,说明原理.2 2、解析、解析:(1)爆炸是短时间内产生大量气体的剧烈化学反应,速度越快,爆炸效果越明显,所以要观察到爆炸效果,点燃蜡烛后应立即快速鼓入大量空气;(2)面粉加工车间空间小,空气中的面粉与氧气混合,遇到明火时燃烧剧烈,容易发生爆炸,为及时排出面粉颗粒,需要保持通风;答案答案:快速鼓入空气,使面粉和空气中氧气充分混合,加快反应速度,短时间放出大量热量,气体快速膨胀,产生爆炸效
13、果 车间内面粉与氧气混合,如遇到明火,在有限空间内迅速燃烧,短时间放出大量热,有发生爆炸的危险,所以要保持通风,及时排出面粉颗粒.面粉6 3 3、空气、水是人类赖以生存的自然资源. (1)测定空气中氧气体积分数的实验装置如右下图所示.在集气瓶内加入少量的水,并五等分水面以上容积,做上记号.用弹簧夹夹紧乳胶管.点燃燃烧匙内足量的红磷,立即伸入瓶中并把塞子塞紧.图 1-6写出红磷在空气中燃烧的化学方程式:待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,观察到烧杯中的水进入集气瓶,瓶内水面最终上升约至 1 刻度处.由此可知氧气约占空气总体积的 .红磷熄灭后,集气瓶内剩下的气体主要是 (填“支持”或“不支持”)燃烧(
14、2)某含有许多可溶性和不溶性杂质的天然水,经吸附、沉淀、过滤等初步净化处理后,再加热煮沸,在盛水的器具上会有水垢生成,则这种煮沸前经初步净化处理后的水是 (填“软水”或“硬水”).来(3)下列对有关水资源认识的叙述中,错误的是 A水体污染加剧了淡水资源危机B节约用水是每个公民应尽的义务C地球表面约 71被水覆盖,可利用的淡水资源十分丰富D天津属极度缺水的地区,可以考虑通过海水淡化来解决用水问题3 3、解析、解析:(1) 红磷燃烧,就是与空气中的氧气发生化合反应,生成五氧化二磷,因此可出写化学方程式;瓶内气体减少的体积就等于氧气在瓶内空气中所占的体积,也等于水面上升的体积,由题意,水面上升占原容
15、积的 1/5,所以氧气约占空气总体积的 1/5;空气中主要含氮气和氧气,所以氧气消耗完毕后剩余气体主要是氮气,氮气性质稳定,不支持燃烧;(2)水垢的主要成分是碳酸钙,有水垢生成,说明过滤后的水中含有钙离子,所以净化处理后的水是硬水;(3)地球水资源稀缺,可用淡水资源有限,所以 C 选项错误; 答案答案:(1) 4P+5O22P2O5;1/5 氮气 不支持 (2)硬水 (3)C7 4 4、2012 年 2 月 29 日,我国发布新修订的环境空气质量标准,新标准增加了 PM2.5 检测指标.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扬尘,对人体健康和空气质
16、量的影响很大.(1)计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物外,还包括_(填序号)CO CO2 SO2 NO2(2)以下不属于化石燃料的是_(填序号)天然气 石油 酒精 煤(3)我市从 4 月 1 号起所有机动车都要进行尾气检测,其中包括 PM2.5 的检测.汽油燃烧产生的颗粒物主要是_,这是汽油_燃烧产生的.(4)下列关于 PM2.5 的说法错误的是_(填序号).燃放烟花爆竹会产生 PM2.5; PM2.5 是造成灰霾天气的“元凶”之一 PM2.5 的颗粒大小与分子大小差不多;PM2.5 专用口罩使用了活性炭,是利用了活性炭的吸附性.(5)除了对汽车尾气的检测,还有哪些措施对 PM2.5 的
17、治理能起到积极作用,请举两例:_;_. 4 4、解析、解析:(1)空气污染指数中包括 CO,酸雨形成气体 SO2 和 NO2,O3 以及可吸入颗粒物,二氧化碳不计入污染指数;所以选;(2)化石燃料包括煤、石油和天然气,酒精不属于化石燃料,所以选;(3)汽油不完全燃烧会生成 C 颗粒,所以颗粒物主要是碳;(4)分子大小以埃米(10-10m)为单位,远小于 PM2.5 的直径单位微米(10-6m),可吸入颗粒物是固体小颗粒,它的大小远大于分子的直径,所以错误;其余说法正确;(5)常见防治环境污染的措施方法:发展清洁能源,增加植树绿化,发展公共交通,提高汽车尾气排放标准等答案答案:(1) (2) (3)碳 不完全 (4)(5)减少火力发电,提倡使用水能、太阳能发电;积极植树造林,防治扬尘污染(从减少化石燃料的燃烧,使用清洁能源、植树造林控制扬尘、工业废气处理后再排放等方面回答均可).
