第2讲 空气的组成与保护
提分导练
提分点一 空气的成分、用途及资源保护
【例1】 (中考·兰州)空气是我们每天都呼吸的“生命气体”。下列说法错误的是( )。
A.空气中氮气的质量分数为78%
B.空气中氧气能供给呼吸和支持燃烧
C.空气中二氧化碳是造成温室效应的气体之一
D.空气中的稀有气体所占比例虽小,但用途广泛
提示:空气中氮气的体积分数为78%,A错误;空气中氧气能供给呼吸和支持燃烧,B正确;二氧化碳是主要的温室气体之一,C正确;空气中的稀有气体所占比例虽小,但用途广泛,如作各种用途的电光源,D正确。
答案:A
【总结】解答有关空气成分、用途及资源保护的题目应熟记空气中主要成分的体积分数及各成分的用途,明确常见的空气污染物及防治措施,除此之外还应注意二氧化碳不属于空气污染物。
【巧学妙记】记忆空气成分歌诀
氮七八,氧二一,零点九四是稀气;
还有两个点零三,二氧化碳和杂气;
体积分数要记清,莫与质量混一起;
化学计算常用到,时刻牢记在心底。
【类题训练】
1.(中考·黑龙江)6月5日是世界环境日,我国今年的主题为“绿水青山,就是金山银山”,图2-1所示做法不符合这一主题的是( )。
图2-1
2.(中考·邵阳)空气是一种宝贵的自然资源。图2-2所示为空气成分示意图,其中R指的是( )。
图2-2
A.氮气
B.氧气
C.稀有气体
D.二氧化碳
3.(中考·聊城中考)空气是一种宝贵的自然资源,下列说法正确的是( )。
A.氧气能支持燃烧,可做燃料
B.空气成分中体积分数最大的是氮气
C.空气中各成分的含量恒定不变
D.空气污染指数越大,空气质量状况越好
4.(模考·青岛)下列有关空气的说法错误的是( )。
A.按质量计算,空气中含有氮气约78%,氧气约21%
B.空气中各种成分的含量是相对稳定的
C.空气是一种十分重要的天然资源
D.PM2.5是造成空气污染的主要污染物之一
提分点二 测定空气中氧气含量的实验探究
【例2】(中考·河北)图2-3所示的是测定空气里氧气含量的装置,气密性良好,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。
图2-3
(1)红磷燃烧的文字表达式为______。
(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______。
提示:(1)红磷燃烧产生大量白烟,白烟的成分为五氧化二磷,据此书写化学方程式。(2)实验结束后,打开弹簧夹,烧杯里的水进入瓶中的原因是集气瓶中的氧气被消耗,压强小于外界压强,在大气压作用下,将水压入集气瓶。(3)装置漏气、红磷量不足、未冷却到室温就打开止水夹都可能导致进入集气瓶中水的体积小于瓶内空间的五分之一。
答案:(1)红磷+磷(2)红磷燃烧将集气瓶内氧气消耗掉,使瓶内气压降低,在大气压作用下,将水压入集气瓶(3)红磷量不足
【总结】解答此类题目应明确该实验成功的关键:①药品:红磷足量,红磷的替代品燃烧不能生成气体;②装置:气密性良好。③操作:待集气瓶冷却到室温后再打开止水夹等。
【类题训练】
5.(中考·北京)用图2-4装置进行实验。下列现象能证明空气中O2的含量的是( )。
图2-4
A.红磷燃烧,产生白烟
B.瓶中液面先下降,后上升
C.瓶中液面最终上升至1处
D.水槽中液面下降
6.(中考·临沂)图2-5是用燃磷法测定空气中氧气体积分数的实验装置,请你回答下列有关问题:
图2-5
(1)红磷燃烧时冒出浓厚的________,反应的文字表达式是________________。
(2)红磷燃烧消耗氧气,并且生成固体,使得集气瓶内的________减小,致使烧杯中的水倒吸入集气瓶,从而粗略测出空气中氧气的体积分数。
(3)燃烧结束后,当集气瓶________后松开弹簧夹,过一会儿观察到进入集气瓶中水的体积约占集气瓶总体积的五分之一。
7.(中考·湖州)某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进:将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按图2-6连接。装置气密性良好,调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平,此时集气瓶内气体的体积为V1。关闭活塞,点燃燃烧匙内的红磷,立即塞紧瓶塞,待火焰熄灭后,过一段时间打开活塞,观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时,集气瓶内的气体体积为V2。然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平,此时集气瓶内的气体体积为V3。在点燃红磷至打开活塞这一过程中,观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降,再趋于稳定。
图2-6
请回答:
(1)数显设备显示,开始一段时间集气瓶内气体压强上升,这是因为温度升高导致的气压变化量______(选填“大于”“等于”或“小于”)氧气量减少导致的气压变化量。
(2)基于数显设备显示的气压变化,“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到______所经历的时间。
(3)在整个实验过程中,集气瓶中减少的氧气体积为______(选填“V1-V2”、“V1-V3”或“V2-V3”)。
提分点三 纯净物和混合物的区分
【例3】(中考·柳州)下列物质中,属于纯净物的是( )。
A.水泥砂浆
B.牛奶饮料
C.氮气
D.海水
提示:水泥砂浆、牛奶饮料、海水中都含有多种物质,没有固定的组成,属于混合物;氮气由一种物质组成,有固定的组成,属于纯净物。
答案:C
【总结】解答此类题目应明确纯净物和混合物的关系(并列关系),如图2-7所示:
图2-7
【易错警示】纯净物与混合物区分的常见误区
(1)不能与物质的名称混淆。如五氧化二磷是一种物质的名称,属于纯净物,而不能认为“氧”“磷”代表两种物质。
(2)不要被一些字眼迷惑,如清新、洁净、混合等。
(3)不要误认为能食用的物质一定是纯净物等。
【类题训练】
8.(中考·桂林)下列物质属于混合物的是( )。
A.铜
B.氮气
C.海水
D.氯化钠
9.(期中·连云港)下列物质中,按纯净物、混合物顺序排列的是( )。
A.天然水、可乐
B.氢气、液态氮气
C.矿泉水、清新的空气
D.二氧化碳、牛奶
10.(模考·南京)我们生活在物质世界中,每天都要接触很多物质:如①海水;②矿泉水;③二氧化碳;④长江水;⑤空气;⑥牛奶;⑦食醋;⑧铁粉;⑨糖水;⑩氮气。其中属于混合物的有________(填序号,下同),属于纯净物的有________。