2020年初中化学同步讲义专题2.1 空气是由什么组成的（第1课时）

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1、 第第二二单元单元 我们我们周围的空气周围的空气 课题课题 1 空气空气 第第 1 1 课时课时 空气是由什么组成的空气是由什么组成的 一、空气的组成 1二百多年前，法国化学家_用定量的方法研究了空气的成分，得出了空气由_和_组成。 2 空气的成分及其含量按体积分数计算， 大约_占 78%， _占 21%， _占 0.94%， CO2占_，其它气体和杂质占 0.03%。 二、空气中氧气含量的测定实验 1测定原理：利用_在_容器中燃烧消耗_，生成_，则容器内气体 压强_，烧杯中的_在外界大气压的作用下_，进而通过进入集气瓶中_ _来确定空气中氧气的含量。 2实验现象：红磷燃烧，产生大量_，过一会

2、儿火焰熄灭，装置_后打开弹簧夹，观察 到烧杯内的水被压入集气瓶中，集气瓶内水平面上升约_，说明氧气约占空气体积的 1/5。 三、纯净物和混合物 纯净物 混合物 概念 只由_物质组成 由_物质混合而成 特性 _固定的组成和性质 _固定的组成和性质，各物质都保 持各自的性质 表示方法 可用化学符号表示，如氮气(N2)、二 氧化碳(CO2)等 不能用固定的化学符号来表示 举例 氧气(O2)、硫（S） 、一氧化碳（CO） 等 空气、澄清石灰水、海水、糖水等 【答案】一、1拉瓦锡 氧气 氮气 2氮气 氧气 稀有气体 0.03% 二、1红磷 密闭 氧气 白色固体五氧化二磷 减小 水 进入集气瓶 水的体积

3、2白烟 冷却 1/5 三、一种 两种或两种以上的 有 没有 一、拉瓦锡测定空气中氧气含量的实验 1实验方法和原理 在曲颈甑（盛空气）里加热汞。 拉瓦锡测定空气的组成的原理：汞+氧气氧化汞，氧化汞汞+氧气。 实验装置： 2实验现象及分析 （1）银白色的液态汞变成红色粉末(氧化汞）。生成气体的体积和所消耗气体的体积恰好相等，且将生成的 气体加入到前一容器中剩余的气体里，所得气体跟空气的性质完全一样。 （2）容器里空气 体积减小约 1/5（氧气） 剩余气体约 4/5（氮气） （3）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。 3汞的优缺点粉分析 （1）使用汞的优点 汞在加热的条

4、件下，只与氧气反应。 汞为液态，在汞槽中起到液封的作用，并能直接用来测量反应器内空间体积的变化。 生成的氧化汞分解又能得到汞和氧气，把得到的氧气加到剩下的 4 5 体积的气体中，结果所得气体跟空气 的性质完全一样。 汞的沸点较低，汞蒸气与氧气反应比较充分，能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽。 氧化汞的密度小于汞的且不溶于汞，因此易与汞分离 （2）使用汞的缺点 汞有毒，汞蒸气易挥发，会造成环境污染，甚至危害人体健康。 二、实验室测定空气中氧气含量的实验 1原理 利用红磷在空气中燃烧，将瓶内氧气消耗掉，生成五氧化二磷固体，使集气瓶内压强减少，在大气压作用 下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积

5、。 2实验装置 3实验中的注意事项： （1）测定空气中氧气的体积分数时，所用物质应满足的条件： 此物质能够在空气中燃烧，不能用铁丝代替红磷，铁丝在空气中不能燃烧。 此物质在空气中燃烧时只能消耗氧气，不能消耗其他气体。不能选用镁代替红磷，因为镁不仅与空气中 的氧气反应，还和二氧化碳、氮气反应。 此物质在空气中燃烧时只能生成固体，而不能生成气体，一般不用木炭、硫代替红磷；若生成的气体能 完全溶于集气瓶内的液体中也可以。 （2）实验失败与成功的原因： 装置不漏气是本实验成功的关键，所以实验前应检查装置的气密性。如果气密性不好，外界空气会进入 容器，使测定结果低于 1/5。 实验中红磷要过量，以消耗容

6、器内全部氧气，否则会使测定结果低于 1/5。 实验完毕，待容器冷却至室温后，再打开止水夹，观察进水的体积，避免因温度高，气体膨胀，使测定 结果低于 1/5。 三、纯净物与混合物的相关辨析 1混合物是各成分简单混合，它们之间没有发生化学反应，各成分保持其原来的性质，在一定条件下可将 其分离。 2纯净物是相对而言的，绝对纯净的物质是没有的，通常说的纯净物是含杂质很少，纯度相对较高的物质。 3判断一种物质是纯净物还是混合物，关键是判断这种物质是由几种物质组成，不能与物质的名称混淆。 例如五氧化二磷是一种物质的名称，是一种纯净物，这里的“氧” “磷”是组成五氧化二磷的两种元素，不是两 种物质。 空气中

7、氧气含量测定的认识。 （1）教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图 1）。该实验中选择使用汞的优 点有_。 A实验过程中没有污染 B在汞槽中起到液封作用 C生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气 D能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽 （2）实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图 2），写出红磷燃烧的文字表示式_ _。兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于 21%。 （3）用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量？ 【进行猜想】装置漏气；_，装置内氧气有剩余； （4）铜也能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀，生成铜绿铜绿的主要成分为 Cu2(O

8、H)2CO3，若将 图 3 装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验，请判断能否比较准确地测定空气中氧气的含量，并说明理 由：_。 【答案】（1）BCD （2）红磷+氧气五氧化二磷 （3）红磷不足 （4）不能；因为空气中二氧化碳含量约只有 0.03%，铜不能将装置中的氧气几乎耗尽 1通过实验测定了空气组成的科学家是 A门捷列夫 B达尔文 C拉瓦锡 D牛顿 2薯片放置于空气中一段时间，变得不再松脆，说明空气中含有 A氮气 B氧气 C水蒸气 D二氧化碳 3下列属于纯净物的是 A二氧化锰 B糖水 C食醋 D大理石 4下列各组物质按混合物、纯净物分类正确的是 A空气、糖水 B澄清石灰水、氯酸钾 C天然气、

9、过氧化氢溶液 D矿泉水、高锰酸钾加热分解后剩余固体 5下列关于空气的说法正确的是 A纯净的空气是由氮气、氧气、稀有气体等组成的纯净物 B空气中各种气体的混合是均匀的 C空气中质量含量最多的是氧气 D由于空气的流动性，各地空气组成相同 6用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验装置如图所示，实验过程中，下列做法不会使实验结果产生明显 误差的是 A使用少量的红磷 B把红磷改为木炭 C红磷燃烧后慢慢伸入集气瓶中 D恢复到实验开始前的温度才进行测量 7如图所示的密闭装置中进行白磷燃烧试验，在白磷被点燃至装置恢复到室温的这段时间内，集气瓶中的 下列物理量随时间变化的图像明显不正确的是 8下列实验装置中不能用来

10、测定空气中氧气含量的是 9同学们可以通过下列方式认识空气。 （1）空气中体积分数约为 78%的物质是_。 （2）为测定空气中氧气的体积分数，设计如图实验。 为了确保实验成功，在装药品之前应该检查装置的_。 该实验中红磷需要过量的原因是_。 红磷燃烧的现象是_。 冷却至室温后打开止水夹观察到的现象是_。由此得出空气 中氧气的体积分数约为_。 102018青岛 下列物质属于纯净物的是 A石油 B海水 C水银 D空气 112018邵阳 空气是一种宝贵的自然资源。下图为空气成分示意图，其中 R 指的是 A氮气 B氧气 C稀有气体 D二氧化碳 122018河北改编如图所示是测定空气里氧气含量的装置、气密

11、性良好，在集气瓶内加入少量水，将水 面上方空间分为 5 等份。用弹簧夹夹紧橡皮管、点燃红磷后，迅速伸入集气瓶中并塞紧塞子；待燃烧 停止并冷却至室温后，打开弹簧夹。 （1）红磷燃绕的文字表达式为_。 （2）打开弹簧夹后，烧杯中的水能够进入到集气瓶中的原因是：_ _。 （3）实验结束，进入集气瓶中水的体积小于瓶内空间的五分之一，可能的一种原因是_。 1 【答案】C 2 【答案】C 【解析】A、氮气不能使薯片变得不再松脆，错误；B、氧气能支持燃烧和供给呼吸，不能使薯片变得不 再松脆，错误；C、薯片放置于空气中一段时间，变得不再松脆，说明空气中含有水蒸气，正确；D、二 氧化碳不能使薯片变得不再松脆，错

12、误。故选 C。 3 【答案】A 【解析】A、二氧化锰是一种物质，属于纯净物，正确；B、糖水中有糖和水，属于混合物，错误；C、 食醋中有醋酸、水等物质，属于混合物，错误；D、大理石中有碳酸钙和杂质，属于混合物，错误。故 选 A。学科*网 4 【答案】B 【解析】A、空气、糖水都属于混合物，错误；B、澄清石灰水属于混合物，氯酸钾属于纯净物，正确； C、天然气、过氧化氢溶液都属于混合物，错误；D、矿泉水、高锰酸钾加热分解后剩余固体都属于混合 物，错误。故选 B。 5 【答案】B 【解析】A、空气是由氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体及其他气体和杂质组成的混合物，错误；B、空 气中各种气体的混合是均匀的，

13、正确；C、按体积分数计算，空气中含量最多的是氮气，质量含量最多 的也是氮气，错误；D、由于绿化面积、工业化程度等因素的存在，各地空气组成不完全相同，错误。 故选 B。 6 【答案】D 【解析】该实验的原理是红磷燃烧消耗氧气，导致集气瓶内的压强减小，水倒流入集气瓶中的体积则为 氧气的体积。A、使用少量的红磷不能将集气瓶中氧气完全消耗掉，会导致测得的氧气的体积偏小，错 误；B、木炭燃烧生成二氧化碳，导致瓶内的压强变化不大，即导致测得的氧气的体积偏小，错误；C、 红磷燃烧后慢慢伸入集气瓶中会导致空气膨胀逸出集气瓶，即会导致空气的总体积偏小，那么测定的氧 气的体积偏大，错误；D、若没有冷却到室温就打开

14、止水夹会导致测得的氧气的体积偏小，故要恢复到 实验开始前的温度才进行测量，正确。故选 D。学科*网 7 【答案】D 【解析】A、气压先增大后减小，故 A 正确；B、燃烧放热，温度先增大后减小，故 B 正确；C、固体质 量先增大后固定，故 C 正确；D、气体密度应先减少后固定，故 D 错误。故选 D。 8 【答案】C 9 【答案】 （1）氮气 （2）气密性 将集气瓶内空气中的氧气全部消耗掉 产生大量的白烟，放出大量的热 烧杯中的水进入集气瓶，约占集气瓶体积的 1/5 20% 【解析】 （1）空气中体积分数约为 78%的物质是氮气。 （2）为了确保实验成功，在装药品之前应该检 查装置的气密性。该实

15、验中红磷需要过量的原因是将集气瓶内空气中的氧气全部消耗掉。红磷燃烧 的现象是产生大量的白烟，放出大量的热。冷却至室温后打开止水夹观察到的现象是烧杯中的水进入 集气瓶，约占集气瓶体积的 1/5，由此得出空气中氧气的体积分数约为 20%。 10 【答案】C 【解析】只由一种物质组成的是纯净物，由两种或两种以上物质组成的是混合物。水银是由一种物质组 成的，属于纯净物；石油、海水、空气都是由多种物质组成的，属于混合物。故选 C。学科*网 11 【答案】B 【解析】空气的成分及各成分的体积分数分别是：氮气占 78%、氧气占 21%、稀有气体占 0.94%、二氧 化碳占 0.03%、其它气体和杂质占 0.

16、03%。观察空气成分示意图可知，R 的体积分数是第二位，R 指的 是氧气。故选 B。 12 【答案】 （1）红磷+氧气五氧化二磷 （2）红磷燃烧将集气瓶内氧气消耗掉，使瓶内压强减少，在大气压作用下，将水压入集气瓶 （3）红磷量不足（合理即可） 更道德的奶牛更道德的奶牛 牛吃的是草，挤出来的是奶，贡献的是牛肉，但也向大气中排放大量温室气体甲烷。然 而，以美国宾夕法尼亚州立大学为首的研究小组日前发现，向牛饲料中添加一种名为 3NOP 的化学成分后， 只需两周，奶牛的平均甲烷排放量便会降低 30%，产奶量和牛奶成分却不会变化。 超级防晒霜超级防晒霜 一个瑞典和西班牙的联合研究小组日前合成了一种全新的天然防晒霜。配方中主要含有来 自海藻、鱼体表黏液和虾壳中的某种氨基酸和可溶性聚合物。这种超级防晒霜对 UVA 和 UVB 的吸收能力 可与市面上的防晒霜媲美，并且在 80 oC 的环境中,吸收紫外线的能力仍可持续 12 小时。