2018學(xué)年初三化學(xué)上空氣組成和氧氣含量的測(cè)定知識(shí)點(diǎn)歸納+例題演練

1、空氣組成和氧氣含量的測(cè)定【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1 .記住空氣中各成分的體積分?jǐn)?shù)；了解空氣主要成分的性質(zhì)和用途；了解空氣污染的原因、危害及防治措施。2 .掌握空氣中氧氣含量測(cè)定的實(shí)驗(yàn)原理、裝置、操作方法以及誤差分析。3 .認(rèn)識(shí)純凈物、混合物的概念，并能從物質(zhì)的組成上區(qū)分純凈物和混合物?！疽c(diǎn)梳理】要點(diǎn)一、拉瓦錫用定量的方法研究空氣的成分二百多年前，法國(guó)化學(xué)家拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分。這個(gè)著名實(shí)驗(yàn)是：把少量的汞放在一個(gè)密閉的容器里連續(xù)加熱12天，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有一部分銀白色的液態(tài)汞變成了紅色粉末，同時(shí)容器里空氣的體積減少了約1/5;他研究了剩余的那部分氣體，發(fā)現(xiàn)它既不能供動(dòng)物呼吸，也不支持燃燒，這正是氮

2、氣；他把汞表面生成的紅色粉末收集起來，放在另一個(gè)容器里加熱，除了得到汞以外，還得到了氧氣，而且氧氣的體積恰好等于密閉容器里減少的氣體體積；他把得到的氧氣加到前一個(gè)容器中剩下的約4/5體積的氣體里，結(jié)果得到的氣體與空氣的性質(zhì)完全一樣?！疽c(diǎn)詮釋】拉瓦錫實(shí)驗(yàn)結(jié)論：空氣由氧氣和氮?dú)饨M成，其中氧氣約占空氣總體積的1/5。要點(diǎn)二、測(cè)定空氣中氧氣含量的方法1 .實(shí)驗(yàn)原理：利用紅磷在空氣中燃燒，將集氣瓶?jī)?nèi)氧氣消耗掉，生成五氧化二磷白色固體，使密閉容器內(nèi)壓強(qiáng)減小;在大氣壓作用下，進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)水的體積即為減少的氧氣的體積。置的氣密性。水，再把剩余的容積分成五等份并做上記號(hào)。紅磷。2 .實(shí)驗(yàn)裝置：3 .實(shí)驗(yàn)步驟：

3、(1)將儀器連接好并檢查裝(2)在集氣瓶底裝入少量的(3)用彈簧夾夾緊乳膠管。(4)在燃燒匙內(nèi)放入過量的(5)點(diǎn)燃紅磷迅速伸入集氣瓶中，并把塞子塞緊。(6)紅磷燃燒停止，待集氣瓶冷卻到室溫后，打開彈簧夾。4 .實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：(1)紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙并放出熱量。(2)打開彈簧夾后燒杯中的水倒吸入集氣瓶中，進(jìn)入水的體積約占集氣瓶中空氣體積的1/5。5 .實(shí)驗(yàn)結(jié)論：氧氣約占空氣體積的1/5?！疽c(diǎn)詮釋】1 .可燃物必須選用燃燒后生成物為固體的物質(zhì)。不能選用木炭、硫等，因?yàn)槟咎?、硫燃燒產(chǎn)生的是氣體物質(zhì)，且與所耗氧氣體積相同，使瓶?jī)?nèi)外氣壓相等，水不會(huì)倒吸入瓶中。2 .紅磷必須過量，燃燒時(shí)才能使容器內(nèi)氧氣消

4、耗完。3 .紅磷燃燒停止后，要等集氣瓶?jī)?nèi)溫度降至室溫，方可打開彈簧夾。4 .該實(shí)驗(yàn)還能得到的結(jié)論：氮?dú)?集氣瓶?jī)?nèi)剩余的氣體主要是氮?dú)?具有不能燃燒、不支持燃燒和難溶于水的性質(zhì)。5 .實(shí)驗(yàn)后測(cè)得氧氣的體積分?jǐn)?shù)小于21%的原因：(1)紅磷的量不足(則不能將集氣瓶?jī)?nèi)空氣中的氧氣完全反應(yīng)掉，集氣瓶?jī)?nèi)水面上升不到原瓶?jī)?nèi)空氣體積的1/5,導(dǎo)致測(cè)得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)偏小)。(2)裝置漏氣(當(dāng)集氣瓶?jī)?nèi)氧氣耗盡時(shí)，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減小，瓶外空氣會(huì)進(jìn)入集氣瓶?jī)?nèi)，導(dǎo)致進(jìn)入水的體積減小，測(cè)得的氧氣的體積分?jǐn)?shù)偏?。?。（3）裝置未冷卻到室溫就打開彈簧夾（溫度較高氣體壓強(qiáng)較大，進(jìn)入瓶?jī)?nèi)水的體積減小，引起測(cè)定結(jié)果偏低）。6 .測(cè)定

5、結(jié)果大于21%的原因：（1）點(diǎn)燃紅磷前未用彈簧夾夾緊乳膠管（紅磷燃燒放熱會(huì)使部分空氣由導(dǎo)管逸出，燒杯水中冒氣泡；最后造成水進(jìn)入集氣瓶的體積大于1/5）。（2）將點(diǎn)燃的燃燒匙伸入瓶?jī)?nèi)太慢（放出的熱將瓶?jī)?nèi)的部分空氣趕出瓶外；冷卻后打開止水夾，進(jìn)入集氣瓶水的體積大于1/5）。要點(diǎn)三、空氣的組成空氣的主要成分是氮?dú)夂脱鯕猓謩e約占空氣總體積的4/5和1/5?？諝獾某煞职大w積計(jì)算如下表：氣體氮?dú)猓∟2）氧氣（。2）稀有氣體（氨氣、窟氣、僦氣等）二氧化碳（CO2）其他氣體和雜質(zhì)占空氣總體積的比例78%21%0.94%0.03%0.03%【要點(diǎn)詮釋】1.空氣中各氣體的含量是體積分?jǐn)?shù)，不是質(zhì)量分?jǐn)?shù)。2.空氣是

6、一種混合氣體，組成比較固定，特別是氧氣、氮?dú)狻⑾∮袣怏w的成分幾乎不變，但個(gè)別地區(qū)略有不同。要點(diǎn)四、純凈物和混合物物質(zhì)純凈物混合物概念只由一種物質(zhì)組成的物質(zhì)叫純凈物由兩種或多種物質(zhì)混合而成的物質(zhì)叫混合物區(qū)別由同種物質(zhì)組成，即相同的分子、原子或離子，具有固定的組成可以用化學(xué)式表示,如氧氣用。2表示有固定的性質(zhì)由小同種物質(zhì)混合而成，各種物質(zhì)彼此間/、反應(yīng)，沒有固定的組成不能用化學(xué)式表示無固定性質(zhì)（如熔、沸點(diǎn)等），各自保持原物質(zhì)的性質(zhì)舉例氧氣、氮?dú)?、二氧化碳、蒸播水、氫氧化鈣等空氣、鹽水、糖水、礦泉水、鋁合金、醬油等聯(lián)系混戰(zhàn)受J部?jī)粑铩疽c(diǎn)詮釋】混合物是由純凈物混合而成。要點(diǎn)五、空氣是一種寶貴的自然資

7、源1 .氮?dú)猓菏菬o色、無味的氣體，密度比空氣略小，難溶于水。氮?dú)獾幕瘜W(xué)性質(zhì)不活潑。主要用途是用作保護(hù)氣、合成氮肥等。2 .氧氣：是無色、無味的氣體，密度比空氣略大，不易溶于水。主要用途是供給呼吸和支持燃燒；醫(yī)療、潛水、氣焊、煉鋼、宇航等都需要用到氧氣。3 .稀有氣體：氨、笳、僦、氟、氤等氣體的總稱。是無色、無味的氣體，難溶于水?；瘜W(xué)性質(zhì)很不活潑，一般情況下不與其他物質(zhì)反應(yīng)。通常作保護(hù)氣、制成多種電光源、用于激光技術(shù)；氨用于制造低溫環(huán)境;氤用于醫(yī)療麻醉。4 .空氣的污染及防治污染空氣的物質(zhì)粉塵；有害氣體（二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等）污染物的主要來源礦物燃燒；工廠的廢氣；汽車排放的尾氣等空氣污

8、染的危害損害人體的健康；影響作物生長(zhǎng)；破壞生態(tài)平衡；導(dǎo)致全球氣候變暖；破壞臭氧層；形成酸雨空氣污染的防治使用清潔能源；工廠的廢氣經(jīng)過處理后再排放；使燃料充分燃燒；對(duì)化石燃料進(jìn)行脫硫處理；積極植樹、造林、種草等【要點(diǎn)詮釋】1.空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)中的首要污染物”包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、粉塵（可吸入顆粒物）和臭氧2.氮?dú)夂拖∮袣怏w作為保護(hù)氣，是利用它們的穩(wěn)定性。但是穩(wěn)定”是相對(duì)”而不是絕對(duì)的，在一定條件下，氮?dú)饧坝行┫∮袣怏w也能與某些物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)?！镜湫屠}】類型一、考查空氣的組成1 .我們每時(shí)每刻都離不開空氣?？諝庵泻孔疃嗟臍怏w是（）A.N2B.CO2C.H2D.O2【思路點(diǎn)撥】根據(jù)空氣

9、中各成分的體積分?jǐn)?shù)進(jìn)行分析判斷即可?！敬鸢浮緼【解析】空氣的成分按體積計(jì)算，大約是：氮?dú)庹?8%、氧氣占21%、稀有氣體占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它氣體和雜質(zhì)占0.03%oA、氮?dú)庹?8%,是體積分?jǐn)?shù)最大的氣體，選項(xiàng)正確。B、二氧化碳占0.03%,不是體積分?jǐn)?shù)最大的氣體，選項(xiàng)錯(cuò)誤。C、空氣中沒有氫氣，選項(xiàng)錯(cuò)誤。D、氧氣占21%,不是體積分?jǐn)?shù)最大的氣體，選項(xiàng)錯(cuò)誤?！究偨Y(jié)升華】熟記空氣的成分及各成分的體積分?jǐn)?shù)是解答此類題的關(guān)健。舉一反三：【變式1下列關(guān)于空氣的說法正確的是（）A.空氣的成分按體積分?jǐn)?shù)計(jì)算，大約是：氮?dú)?9%,氧氣20%,稀有氣體0.94%,二氧化碳0.03%,其他氣體和

10、雜質(zhì)0.03%B.空氣的成分按質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算，大約是：氮?dú)?8%,氧氣21%,稀有氣體0.94%,二氧化碳0.03%,其他氣體和雜質(zhì)0.03%C.空氣中各氣體成分及其含量一定是固定不變的D.空氣中含量最多的氣體是氮?dú)狻敬鸢浮緿【解析】空氣的成分應(yīng)按體積分?jǐn)?shù)計(jì)算，空氣中各成分及其含量不同地區(qū)也可能不同。【變式2】.澄清石灰水長(zhǎng)期敞口放在空氣中會(huì)變渾濁，這是因?yàn)榭諝庵泻校ǎ〢.氧氣B.二氧化碳C.氮?dú)釪.一氧化碳【答案】B類型二、考查空氣中氧氣含量的測(cè)定2.用如圖裝置來測(cè)定空氣中氧氣的含量，下列做法會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確的是（）A.事先在集氣瓶?jī)?nèi)加少量水B.燃燒匙內(nèi)加足量紅磷C.紅磷熄滅后，立即打開彈

11、簧夾D.實(shí)驗(yàn)前，檢查裝置的氣密性【思路點(diǎn)撥】測(cè)定空氣中氧氣含量實(shí)驗(yàn)，在選擇消耗氧氣的藥品時(shí)，應(yīng)考慮能與空氣中的氧氣反應(yīng)而不與空氣中的其他成分反應(yīng)，生成物不能為氣體；還應(yīng)注意裝置不漏氣，藥品的量要足，讀數(shù)時(shí)溫度要冷卻到原來的溫度等。【答案】C【解析】A.集氣瓶中加入少量水，是用來吸收反應(yīng)生成的五氧化二磷，另一方面有利于容器內(nèi)溫度的降低，節(jié)約了實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，故A不符合題意；B.紅磷足量可以把氧氣完全消耗，保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，否則會(huì)使實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小，故B不符合題意;C.裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾，這樣瓶?jī)?nèi)溫度較高，氣壓還沒降低到室溫標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)使測(cè)定的結(jié)果偏小，故C符合題意；D.如實(shí)驗(yàn)裝置漏氣，紅磷燃燒即使

12、能耗盡裝置內(nèi)的氧氣，由于裝置漏氣，瓶外少量空氣會(huì)進(jìn)入裝置內(nèi)使測(cè)定結(jié)果不準(zhǔn)確。因此，實(shí)驗(yàn)前要檢查裝置的氣密性，故D不符合題意?！究偨Y(jié)升華】測(cè)定空氣中氧氣的含量，主要是利用了可燃物燃燒消耗了氧氣，使密閉容器中壓強(qiáng)減小，在外界大氣壓作用下，燒杯中的水倒吸入集氣瓶?jī)?nèi)。舉一反三：【變式】如圖所示，在一個(gè)具有刻度和可以左右滑動(dòng)的活塞的玻璃容器里放入白磷（足量），活塞左端管內(nèi)密封有空氣，右端的管口跟空氣連通。將玻璃容器固定在盛有80c熱水（恒溫）的燒杯上，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（白磷被加熱到40C時(shí)即能著火燃燒）試回答：（1）實(shí)驗(yàn)過程中可觀察到：白磷燃燒，產(chǎn)生,活塞先向右移動(dòng)（白磷燃燒放熱使氣體膨脹），燃燒停止冷卻后再向

13、左移動(dòng)，最終停在刻度處。（2）由此實(shí)驗(yàn)可以得出，空氣中氧氣的體積約占空氣體積的?！敬鸢浮浚?）白煙4（2）1/5類型三、考查純凈物和混合物3 .下列各組物質(zhì)都屬于純凈物的是（）A.海水蒸儲(chǔ)水B.汽油柴油C.氯酸鉀干冰D.潔凈的空氣石灰水【答案】C【解析】蒸儲(chǔ)水、氯酸鉀和干冰為純凈物，其他物質(zhì)都是混合物?！究偨Y(jié)升華】只由一種物質(zhì)組成的物質(zhì)叫純凈物，由兩種或多種物質(zhì)混合而成的物質(zhì)叫混合物。舉一反三：【變式】下列屬于純凈物的是（）A.海水B.空氣C.白酒D.金剛石【答案】D【解析】海水是由水、氯化鈉和氯化鎂等多種物質(zhì)組成的混合物；空氣是由氧氣、氮?dú)獾榷喾N物質(zhì)組成的混合物；白酒是由乙醇、水等組成的混合物；金剛石是由碳元素組成的單質(zhì)，屬于純凈物。類型四、考查空氣污染4 .在治理城市空氣污染中所采