第二單元我們周圍的空氣

第二單元我們周圍的空氣目錄CONTENTS01020304考點梳理·教材運用物質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實驗一題過重難擊破·河南真題考點1

空氣的成分和用途（?？迹?.最早得出空氣是由氧氣和氮氣組成的是法國科學(xué)家

拉瓦錫

?。2.空氣的成分及用途拉瓦錫

成分體積分數(shù)主要用途氮氣（N2）

78％

?①制造氮肥和硝酸的重要原料②化學(xué)性質(zhì)

穩(wěn)定

?，可用作保護氣，用于食品防腐、燈泡填充氣③液氮用于制造低溫環(huán)境、冷凍麻醉78%穩(wěn)定

成分體積分數(shù)主要用途氧氣（O2）

2％?①供給呼吸：用于醫(yī)療急救、潛水、動植物呼吸等②支持燃燒：用于煉鋼、氣焊、燃料的燃燒等稀有氣體（氦、氖、氬、氪、氙、氡）0.94％①化學(xué)性質(zhì)很不活潑，用作保護氣②通電時發(fā)出不同顏色的光，可制成多種用途的電光源等③

氦氣

?密度小，可用于填充探空氣球21%氦氣

成分體積分數(shù)主要用途二氧化碳（CO2）0.03％植物進行

光合作用

?的原料、滅火、作制冷劑、人工降雨、制作汽水等其他氣體和雜質(zhì)0.03％光合作用

3.空氣中氧氣含量的測定（詳見實驗1）·?

?考點對點練·（原創(chuàng)）空氣是一種寶貴的資源，下列有關(guān)空氣的說法正確的是（D）A.道爾頓最早確定空氣是由O2和N2組成的B.空氣中氧氣的質(zhì)量分數(shù)約為21％C.空氣中稀有氣體含量極少，沒有任何作用D.常溫下氮氣的化學(xué)性質(zhì)不活潑，可用于食品防腐D考點2

空氣的污染和防治（常考）《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的基本監(jiān)測項目氣體污染物：CO、SO2、NO2、O3等固體污染物：可吸入顆粒物、細顆粒物（如PM2.5、PM10）→形成霧霾危害

溫室效應(yīng)

?（CO2含量過多引起）；臭氧空洞（飛機的尾氣、氟利昂的排放）；酸雨（由

SO2

?、

NO2

?引起）；霧霾（PM10、PM2.5）溫室效應(yīng)

SO2

NO2

污染物來源及防治措施①化石燃料的燃燒等→使用清潔能源②工廠排放的廢氣、汽車尾氣→工業(yè)廢氣處理達標(biāo)后排放、安裝汽車尾氣凈化裝置③植被破壞等引起的沙塵→積極植樹造林④露天焚燒秸稈→秸稈綜合利用·?

?教材延伸

CO2增多會加劇溫室效應(yīng)，但CO2是正常的空氣成分，不是空氣污染物?？键c3

氧氣的性質(zhì)（必考）1.物理性質(zhì)：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氧氣是無色、無味的氣體，密度比空氣

略大

?，

不易

?溶于水；液態(tài)呈淡藍色，固態(tài)為淡藍色晶體。2.化學(xué)性質(zhì)：比較活潑，具有

助燃

?性和

氧化

?性。略大

不易

助燃

氧化

物質(zhì)燃燒現(xiàn)象化學(xué)方程式空氣中氧氣中木炭發(fā)出紅光，放熱，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體發(fā)出

白光?，放熱，生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體完全燃燒：

C＋O2CO2

?不完全燃燒：

2C＋O22C?白光

物質(zhì)燃燒現(xiàn)象化學(xué)方程式空氣中氧氣中硫發(fā)出微弱的

淡藍色?火焰，放熱，生成有刺激性氣味的氣體發(fā)出明亮的

藍紫色?火焰，放熱，生成有刺激性氣味的氣體

S＋O2SO2

?淡藍色藍紫色

物質(zhì)燃燒現(xiàn)象化學(xué)方程式空氣中氧氣中鐵絲只能紅熱，不能燃燒劇烈燃燒，

火星四射?，放熱，生成

黑色?固體

3Fe＋2O2Fe3O4

?紅磷發(fā)出黃色火焰，放熱，產(chǎn)生大量

白煙

4P＋5O22P2O5

?鎂條發(fā)出耀眼的

白光?，放熱，生成

白色固體

2Mg＋O22MgO

?火星四射黑色

白煙

白光白色固體

物質(zhì)燃燒現(xiàn)象化學(xué)方程式空氣中氧氣中氫氣發(fā)出淡藍色火焰，在火焰上方罩一個干而冷的燒杯，燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水珠

2H2＋O22H2O

?一氧化碳發(fā)出藍色火焰，放出熱量

2CO＋O22CO2

?

物質(zhì)燃燒現(xiàn)象化學(xué)方程式空氣中氧氣中甲烷發(fā)出藍色火焰，放出熱量

CH4＋2O2CO2＋2H2O

?酒精發(fā)出藍色火焰，放出熱量

C2H5OH＋3O22CO2＋3H2O

?物質(zhì)在氧氣中燃燒比在空氣中劇烈（例如硫的燃燒），主要是因為燃燒劇烈程度與

氧氣濃度?有關(guān)

3H2O

氧氣濃度?

?知識總結(jié)對實驗現(xiàn)象描述的區(qū)分描述原理舉例煙和霧“煙”：固體小顆粒；“霧”：液體小液滴紅磷燃燒——產(chǎn)生白煙（產(chǎn)物為P2O5固體）；濃鹽酸揮發(fā)——產(chǎn)生白霧（揮發(fā)出的HCl遇空氣中的水蒸氣形成小液滴）火焰和光火焰：氣體、液體、低沸點固體燃燒時產(chǎn)生的現(xiàn)象光：高沸點固體物質(zhì)燃燒時產(chǎn)生的現(xiàn)象氫氣、硫燃燒產(chǎn)生火焰；碳、鎂燃燒產(chǎn)生光描述原理舉例現(xiàn)象和結(jié)論現(xiàn)象：生成物的顏色、狀態(tài)、氣味；結(jié)論：生成物的名稱鎂燃燒現(xiàn)象：劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，放出熱量，生成白色粉末狀固體結(jié)論：生成MgO·?

?考點對點練·現(xiàn)有：①木炭②硫粉③紅磷④鎂帶⑤鐵絲，五種物質(zhì)分別在氧氣中燃燒，用序號回答下列問題：（1）發(fā)出明亮的藍紫色火焰的是

②

?；（2）產(chǎn)生大量白煙的是

③

?；（3）放出大量熱，發(fā)出耀眼白光的是

④

?；（4）產(chǎn)生無色無味的氣體，該氣體能使澄清石灰水變渾濁的是

?；（5）生成的氣體會污染空氣的是

②

?；（6）火星四射，生成黑色固體的是

⑤

?。②

③

④

①

②

⑤

考點4

氧氣的制取（必考）1.工業(yè)制法（發(fā)生

物理

?變化）先將空氣加壓降溫，變?yōu)橐簯B(tài)空氣，再利用液氮和液氧的

沸點

?不同，將二者分離。2.實驗室制法（詳見實驗2）物理

沸點

考點5

影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素（必考）內(nèi)因反應(yīng)物本身的性質(zhì)（主要因素）。如鎂能在空氣中燃燒而鐵不能在空氣中燃燒外因催化劑概念：在化學(xué)反應(yīng)里能

改變

?其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的

質(zhì)量

?和

化學(xué)性質(zhì)

?在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫催化劑（又叫觸媒）。催化劑在化學(xué)反應(yīng)中所起的作用叫做催化作用特點：①“一變”：催化劑可以改變反應(yīng)速率，改變包括“加快”和“減慢”；②“二不變”：反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不改變，物理性質(zhì)可能改變改變

質(zhì)量

化學(xué)性質(zhì)

外因其他影響因素①溫度：一般情況下，溫度越高，反應(yīng)速率

越快

?。如食物在夏天比在冬天更容易變質(zhì)②濃度：反應(yīng)物的濃度越大，反應(yīng)速率

越快

?。如硫在氧氣中比在空氣中燃燒更劇烈③接觸面積：反應(yīng)物之間接觸面積越大，反應(yīng)速率

越快

?。如為使煤充分燃燒，把煤球加工成蜂窩狀越快

越快

越快

·?

?考點對點練·許多因素會影響化學(xué)反應(yīng)速率。請分析下列實驗或事實，分別說明在其他條件不變時，這些因素是如何影響化學(xué)反應(yīng)速率的?！臼纠苛蛟诩冄踔腥紵仍诳諝庵羞M行得更快，更劇烈。答：增大反應(yīng)物濃度，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率。（1）同種食品在夏天比在冬天更容易變質(zhì)。升高溫度，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率。升高溫度，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率?！?

?考點對點練·【示例】硫在純氧中燃燒比在空氣中進行得更快，更劇烈。答：增大反應(yīng)物濃度，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率。（2）過氧化氫溶液在常溫下能緩慢分解，若加入少量MnO2時分解加速。使用催化劑，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率。（3）在相同質(zhì)量的鋅粉和鋅粒中分別加入足量10％的稀鹽酸，前者先反應(yīng)完。增大反應(yīng)物的接觸面積，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率。使用催化劑，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率。增大反應(yīng)物的接觸面積，可以加快化學(xué)反應(yīng)速率。如圖為以O(shè)2為中心的轉(zhuǎn)化，請寫出圖中反應(yīng)的化學(xué)方程式。

全燃燒）

實驗原理紅磷在密閉容器中燃燒，消耗空氣中的氧氣，使密閉容器內(nèi)壓強減小，在外界大氣壓的作用下，水被壓入密閉容器中，進入容器中的水的體積等于消耗氧氣的體積實驗裝置?

?集氣瓶中水的作用：①吸收紅磷燃燒產(chǎn)生的熱量，防止集氣瓶炸裂；②吸收生成的五氧化二磷，防止污染空氣反應(yīng)原理

4P＋5O22P2O5

?

實驗1

空氣中氧氣含量的測定?實驗方法解讀?實驗現(xiàn)象（1）紅磷燃燒發(fā)出黃色火焰，放熱，產(chǎn)生大量白煙（2）裝置冷卻至室溫后，打開彈簧夾，水沿導(dǎo)管進入集氣瓶中的體積約占集氣瓶中空氣體積的

?實驗結(jié)論空氣中氧氣約占空氣總體積的實驗推論氮氣不溶于水，不燃燒也不支持燃燒

誤差分析測量結(jié)果偏小原因紅磷量不足分析氧氣不能耗盡裝置漏氣會使裝置外的空氣進入容器裝置沒有冷卻到室溫就打開彈簧夾會使裝置內(nèi)的氣體溫度偏高，壓強偏大，導(dǎo)致進入瓶中的水的體積偏小誤差分析測量結(jié)果偏大原因紅磷點燃后，伸入過慢分析裝置內(nèi)的氣體受熱逸出，壓強減小，導(dǎo)致進入瓶中的水的體積偏大彈簧夾未夾緊紅磷燃燒時集氣瓶內(nèi)氣體受熱沿著導(dǎo)管逸出?核心素養(yǎng)提升?1.裝置創(chuàng)新點燃方式改進原因燃著的紅磷伸入集氣瓶時，空氣受熱膨脹逸出，會使測量結(jié)果偏大改進裝置?

?測量方式改進原因燒杯中的水沿導(dǎo)管進入集氣瓶中時，會有部分液體殘留在導(dǎo)管中，使測量結(jié)果不準(zhǔn)確改進裝置?

?數(shù)字化實驗改進原因數(shù)字化實驗可以利用傳感器、數(shù)據(jù)采集器、計算機及相關(guān)處理軟件等設(shè)備和手段，使實驗過程“可視化”，實驗數(shù)據(jù)“實時化”呈現(xiàn)，并且實驗精度高，誤差較小改進裝置?

?2.原理創(chuàng)新改進原因紅磷燃燒無法將集氣瓶中的氧氣全部耗盡，導(dǎo)致測量結(jié)果偏小改進裝置?

?實驗原理利用銅絲氧化消耗空氣中的氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cu＋O2?

?2CuO?一題過實驗測定空氣中氧氣體積分數(shù)的實驗裝置如圖所示。

紅磷的量不足（合理即可）

（4）該實驗?zāi)苡媚咎炕蛄虼婕t磷嗎？為什么？不能。木炭和硫燃燒都生成氣體，集氣瓶中的壓強變化不大，燒杯中的水基本不會倒吸。（5）實驗結(jié)束后，集氣瓶中的剩余氣體主要是

氮氣（或N2）

?。通過該實驗可知，它的主要性質(zhì)是

燒也不支持燃燒，難溶于。。。氮氣（或N2）

不燃燒也不支持燃燒，難溶于水（6）【裝置改進】根據(jù)鐵在空氣中生銹消耗氧氣的原理設(shè)計如圖實驗裝置進行實驗，并測得實驗數(shù)據(jù)如下表所示：①根據(jù)上表數(shù)據(jù)計算，改進實驗后測得的空氣中氧氣的體積分數(shù)是

20.2％

?。②從實驗原理角度分析，改進后的實驗結(jié)果比前者準(zhǔn)確度更高的原因是

鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更徹底

?、

測量時考慮到導(dǎo)管容積和扣除內(nèi)容物后的體積

?。（寫兩條）20.2％

鐵的緩慢氧化使集氣瓶中的氧氣消耗更徹底

測量時考慮到導(dǎo)管容積和扣除內(nèi)容物后的體積

測量項目實驗前實驗后燒杯中水的體積燒杯中剩余水的體積集氣瓶（扣除內(nèi)容物）和導(dǎo)管的容積體積/mL80.054.5126.0（7）【數(shù)字化實驗】如圖是利用紅磷測定空氣中氧氣的含量以及用該裝置測得的紅磷燃燒過程中壓強—時間的關(guān)系圖（該裝置氣密性良好，p0是集氣瓶內(nèi)初始氣壓）。該實驗的結(jié)果接近于理論值。為什么集氣瓶中的壓強會先增大？

紅磷燃燒，放出熱量，氣體受熱膨脹

?。瓶中壓強最后小于初始氣壓，由此你可以推測，該實驗

不能

?（填“能”或“不能”）用木炭代替紅磷進行相同實驗。紅磷燃燒，放出熱量，氣體受熱膨脹

不能

實驗2

實驗室制取氧氣（必考）?實驗方法解讀?1.發(fā)生裝置的選擇及反應(yīng)原理（1）發(fā)生裝置的選擇（依據(jù)

反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件

?）反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件

反應(yīng)原理（化學(xué)方程式）發(fā)生裝置①2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑②2KClO32KCl＋3O2↑?

?（固固加熱型）③2H2O22H2O＋O2↑?

?（固液常溫型）（2）注意事項①固固加熱型裝置中試管口應(yīng)

略向下傾斜

?。原因：

防止冷凝水倒流，使試管炸裂

?。②用高錳酸鉀制取氧氣時，最好在試管口

放一團棉花

?。原因：防止加熱時試管內(nèi)的粉末狀物質(zhì)進入導(dǎo)管堵塞導(dǎo)管。③實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制氧氣時，如果選用帶長頸漏斗的裝置，應(yīng)注意長頸漏斗下端

伸入液面以下

?，防止

氣體沿著長頸漏斗逸出

?；若使用帶分液漏斗的裝置，它的優(yōu)點是

通過控制液體的滴加量和滴加速率來控制反應(yīng)速率

?。略向下傾斜

防止冷凝水倒流，使試管炸裂

放一團棉花

伸入液面以下

氣體沿著長頸漏斗逸出

通過控制液體的滴加量和滴加速率來控制反應(yīng)速率

2.收集裝置的選擇（依據(jù)

氣體的密度和溶解性

?）方法排水法（氧氣不易溶于水）向上排空氣法（氧氣密度比空氣大）裝置圖?

??

?特點收集的氧氣純凈但不干燥收集的氧氣干燥但不純凈氣體的密度和溶解性

3.實驗步驟（1）查：檢查裝置的氣密性。連接好儀器，先將導(dǎo)管的一端

浸入水中

?，雙手緊握試管，若觀察到水中的導(dǎo)管口

有氣泡冒出

?，證明裝置氣密性良好。（2）裝：將藥品裝入試管中。（3）定：固定儀器和裝置。（4）點：點燃酒精燈，加熱試管。浸入水中

有氣泡冒出

（5）收：收集氧氣。若用排水法收集氣體，當(dāng)

氣泡連續(xù)并均勻冒出

?時再收集。若一有氣泡產(chǎn)生就開始收集或集氣瓶中事先未裝滿水，都可能導(dǎo)致收集到的氧氣不純。（6）離：收集滿氧氣后，將

導(dǎo)管

?從水槽中移出。（7）熄：熄滅酒精燈，停止加熱。若（6）（7）順序顛倒，可能會導(dǎo)致水槽中的水倒流進入試管，使試管炸裂。氣泡連續(xù)并均勻冒出導(dǎo)管

4.檢驗與驗滿（依據(jù)氧氣的助燃性）檢驗方法將一根帶火星的木條伸入集氣瓶中，若木條復(fù)燃，則說明是氧氣?

?驗滿

方法將一根帶火星的木條放在集氣瓶瓶口，若木條復(fù)燃，則說明氣體收集滿?

?5.多功能集氣瓶的應(yīng)用功能裝置進氣方向排水法收集氣體?

?

b進

?排空氣法收集氣體向上排空氣法（密度比空氣大）?

?

b進

?向下排空氣法（密度比空氣?。?/p>

a進

?檢驗、干燥、除雜?

?

a進b進

b進

a進

a進

?一題過實驗小強和幾位同學(xué)在實驗室用下列裝置制取并收集氧氣。

檢查裝置的氣密性

fdbeca

（4）與B相比，C裝置的優(yōu)點是

可以通過分液漏斗活塞控制液體的滴加速率來控制反應(yīng)速率

?。

MnO2＋O2↑

B或C

催化

可以通過分液漏斗活塞控制液體的滴加速率來控制反應(yīng)速率

（5）若用裝置G排空氣法收集氧氣，請將G裝置中的導(dǎo)管補畫完整。（6）某同學(xué)利用E裝置收集氧氣時，發(fā)現(xiàn)收集的氧氣不純，請分析原因。（寫出一條即可）收集前集氣瓶中的水不滿（或?qū)Ч芸趧偝霈F(xiàn)氣泡就開始收集等）。（7）【微型實驗】用W形玻璃管進行微型實驗。將注射器中的過氧化氫溶液推入管中與二氧化錳接觸。下列說法不正確的是

BD

?（填字母）。BD

A.若a處粉末是木炭粉，能看到木炭燃燒B.若a處粉末是銅粉，能看到粉末由黑色變?yōu)榧t色C.若a處粉末是硫粉，b處應(yīng)接有尾氣處理裝置D.使用該微型裝置進行實驗的優(yōu)點只有節(jié)約藥品命題點1

空氣的成分和用途1.（2019河南3題）空氣中含量最多且化學(xué)性質(zhì)不活潑的氣體是（C）A.O2B.CO2C.N2D.Ne2.（2023河南15題）空氣中體積分數(shù)約為78％的氣體是

（或N2）

?。C氮氣（或N2）3.（2022河南15題）在空氣中含量高且化學(xué)性質(zhì)不活潑的氣體是

N2（或氮氣）

?。4.（2022河南備用卷15題）一百多年前，法國化學(xué)家拉瓦錫得出空氣是由

氮氣

?和氧氣組成的結(jié)論。5.（2021河南15題）空氣中含量多且常用作保護氣的是

氮氣）

?。6.（2017河南15題）空氣中體積分數(shù)約為21％的氣體是

或氧氣）

?。7.（2018河南備用卷15題）請從氦氣、氮氣、二氧化碳中選擇適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì)填空：可用于填充探空氣球和作焊接金屬保護氣的是

He（或氦氣）

?；可用作氣體肥料的是

CO2（或二氧化碳）

?。N2（或氮氣）

氮氣

N2（或氮氣）O2（或氧氣）He（或氦氣）

CO2（或二氧化碳）

命題點2

空氣的污染和防治8.（2020河南3題）綠滿中原需要天藍、地綠、水清。下列做法值得提倡的是（B）A.燃放煙花爆竹B.生活垃圾進行分類回收處理C.露天焚燒秸稈D.實驗室含酸廢水倒入下水道B9.（2019河南4題）2019年北京世園會主題為“綠色生活，美麗家園”。下列做法值得提倡的是（D）A.排放未達標(biāo)的工業(yè)廢水B.露天焚燒樹葉、秸稈C.選用一次性筷子、塑料袋D.將垃圾分類并回收利用D命題點3

氧氣的性質(zhì)10.（2023河南4題）氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑。下列物質(zhì)在氧氣中燃燒，能生成黑色固體的是（B）A.硫粉B.鐵絲C.鎂條D.木炭11.（2021河南5題）下列物質(zhì)在氧氣里燃燒，能生成有刺激性氣味氣體的是（B）A.木炭B.硫粉C.鐵絲D.鎂條BB12.（201