2.1 空气（考点解读）（原卷版）

\o"10.3物体的浮沉条件及应用"2.1\o"2.1空气"空气（考点解读）（原卷版）1、纯净物和混合物的判别（1）物质的分类：纯净物和混合物①纯净物：由一种物质组成的。（可用化学符号表示）②混合物：两种或多种物质组成的。这些物质相互间没有发生化学反应，各物质都保持各自的性质。（2）纯净物和混合物的判别：①从宏观角度看：它含有几种物质，含有一种的是纯净物；含有多种的是混合物；当然，也有一定的规律或技巧所在，那就是只要它是溶液、悬浊液、乳浊液或合金时，就不用再细分析了，它一定是混合物；②从微观角度看：如果是由分子构成的物质，那么含有一种分子的是纯净物，含有多种分子的是混合物；如果是由原子构成的物质，那么含有一种原子的是纯净物，含有多种原子的是混合物。2、空气的成分和各成分的体积分数及其用途（1）空气是混合物，主要成分（按体积分数）：氮气（N2）78%，氧气（O2）21%（氮气与氧气体积比约为4比1），稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%。（2）空气是宝贵的资源氧气氮气稀有气体主要性质无色、无味气体，不易溶于水，不可燃，能支持燃烧，能供给呼吸。无色、无味气体，难溶于水，不燃烧也不支持燃烧，不供给呼吸，化学性质不活泼。无色、无味气体，通电时能发出不同颜色的光（物理性质），化学性质很不活泼（不易和别的物质反应）。用途①动植物呼吸②医疗急救③金属切割④炼钢⑤宇宙航行①作保护气②食品充氮作防腐剂等③用于制造低温环境或医疗上冷冻麻醉④制硝酸和氮肥①作保护气②制多种用途的电光源等③氦气充气球（密度比空气小且化学性质稳定）④氦气用于制造低温环境（3）空气的成分及各成分的体积分数口诀：“氮七八（78%），氧二一（21%）；零点九四（0.94%）稀有气；还有两个零零三（0.03%），二氧化碳气杂唤”3、空气组成的测定（1）空气组成的测定主要是指空气中氧气的含量的测定，也包括以下三种情况：

①通过离开了空气，人和动物就无法呼吸，来说明空气组成中含有氧气；

②通过放置在空气中的酥瓜子（或花生米、或饼干等）会变软，铁制品会生锈（也能说明空气组成中含有氧气），敞口的氢氧化钠会潮解且质量增大（也能说明空气组成中含有二氧化碳），敞口的浓硫酸会变稀且质量增大，敞口的浓盐酸在瓶口会形成白雾，等等；来说明空气组成中含有水蒸气；

③通过放置在空气中的澄清的石灰水变浑浊，来说明空气组成中含有二氧化碳。（2）拉瓦锡研究空气成分用定量的方法实验，第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成”。其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。4、实验室测定空气中氧气含量（1）装置图（见书P27）（2）实验原理红磷在密闭空间中燃烧消耗氧气，使得密闭空间中压强减小，打开弹簧夹，大气压将烧杯中的水压入集气瓶中。（压入的水的体积=被消耗的氧气的体积）（白磷同红磷燃烧的反应原理和现象相同，只是二者能够燃烧的温度不同，白磷40oC，红磷240oC）（3）实验现象：红磷燃烧，放出热量，产生大量白烟，装置冷却到室温后打开弹簧夹，烧杯内的水倒流入集气瓶，约占集气瓶内气体体积的1/5。（补充：烟：固体的小颗粒；雾：液体的小液滴）点燃点燃（4）实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。点燃点燃（5）反应原理:文字表达式：磷+氧气五氧化二磷符号表达式：P+O2P2O5（6）氧气的体积分数=【氧气的体积/被测定空气的体积】x100%（7）注意事项①所用的红磷必须过量。[如果红磷过少则氧气没有全部消耗完,测量结果偏小]②要等集气瓶（装置）冷却到室温后才能打开弹簧夹。[否则瓶内剩余气体仍然膨胀，剩余气体体积偏大，使得进入集气瓶内的水偏少。测量结果偏小]③装置的气密性要好。[漏气会使外面空气漏进来，测量结果偏小]④要先夹紧橡皮管，然后再点红磷，迅速伸入集气瓶立即塞紧瓶塞。[红磷伸入过慢，瓶内气体受热膨胀逸出，或未夹紧弹簧夹，导致燃烧时气体受热膨胀逸出，测量结果偏大]（8）药品选择①可否换用木炭、硫等物质？答：不能用木炭或硫代替红磷燃烧测空气中氧气含量（因为木炭或硫燃烧会产生气体，造成瓶内气体体积变化小）。改进：将集气瓶内的水换成氢氧化钠溶液吸收二氧化碳、二氧化硫，不占体积的前提下还是可以测量的。②可否换用铁丝？答：不能，铁丝在空气中不燃烧。③可否换用金属镁？答：不能。金属镁能够与氧气、氮气、二氧化碳都发生燃烧。小结：药品选择：物质能在空气中燃烧且只与氧气反应，燃烧后的生成物为固体或液体（占的体积忽略不计）。（9）误差分析实际测得的结果比真实值小，其原因可能是：A红磷量不足；B装置气密性差；C未冷却至室温就打开弹簧夹（10）集气瓶中水的作用：①主要是吸收有毒的五氧化二磷（固体）。②还可以吸热加快降温，和防止热的燃烧物溅落炸裂瓶底。（11）瓶中剩余的主要气体是：氮气（化学性质：不可燃不助燃；物理性质：难溶于水）（12）燃烧过程中的集气瓶压强变化：从燃烧开始，消耗氧气使得压强减小，但同时燃烧放出的大量热使瓶内的剩余气体受热迅速膨胀，压强增大。燃烧放热引起的压强增大大于消耗氧气的压强减小，所以总的效果是压强增大。待燃烧结束后，剩余气体慢慢冷却，压强减小，减小到比初始压强更小（减少的部分就是被消耗的氧气体现的压强）。打开弹簧夹或者打开装置后，水流入集气瓶，瓶内压强迅速恢复到和大气压相同。（13）其他的测量装置5、空气污染的危害（1）造成空气污染的物质：①有害气体（一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2））。②可吸入颗粒物如烟尘。（2）污染来源：空气中的有害物质来自化石燃料的燃烧，工厂排放的废气及汽车排放的尾气。（3）被污染的空气带来的危害：损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。（4）存在的环境问题：温室效应（二氧化碳含量过多引起，其他如甲烷等也能造成）、臭氧空洞（飞机的尾气、制冷剂氟里昂的排放）、酸雨（由二氧化硫、二氧化氮引起）重点：二氧化碳能造成温室效应加剧，但不是空气污染物和有害气体6、空气污染的防治措施（1）防止空气污染的措施：加强大气质量监测,改善环境状态、植树造林、使用清洁能源。（2）目前空气污染指数包括：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。（3）未来化学将朝着“绿色化学”“绿色消毁”和“绿色生产”的方向发展。“绿色化学”的核心是利用化学原理从源头消除污染，特点：①充分利用资源和能源，原料无毒无害②减少向环境排放废物③原料中的原子全部被消纳，实现零排放（在化合反应中体现）④生产出环境友好产品。【考点1纯净物和混合物的判别】【典例1-1】（2023•上饶模拟）物质分类是一种化学观念，下列物质属于纯净物的是（）A．食盐 B．食醋 C．冰块 D．料酒【典例1-2】（2023春•绥棱县校级期中）下列物质中属于混合物的是，属于纯净物的是。（均填序号）①海水②铜③食盐水④洁净的空气⑤液氧⑥二氧化碳⑦冰水混合物【变式1-1】（2023•新县校级三模）下列各图中和表示不同元素的原子，其中表示混合物的是（）A．B． C．D．【变式1-2】（2022秋•增城区校级期末）在以下物质中：①澄清的⽯灰⽔；②氯酸钾；③氮⽓；④二氧化碳；⑤矿泉⽔（1）属混合物的是（填序号）；（2）属于纯净物的是。（填物质符号）。【考点2空气的成分和各成分的体积分数及其用途】【典例2-1】（2023•乐山）科学家通过“祝融号”火星车探测器测得火星表面大气成分（体积分数）如图所示，下列说法正确的是（）A．火星大气中N2的含量最高 B．火星大气中CO2的含量高于空气 C．火星大气不含稀有气体 D．火星大气能使带火星的木条复燃【典例2-2】（2023•光山县校级三模）根据空气的成分填空。（1）饼干暴露在空气中一段时间后变软，说明空气中含有较多；（2）石灰水长期露置在空气中会出现白色浑浊现象，说明空气中含有；（3）空气可以用于制造硝酸和氮肥，说明空气中含有。【变式2-1】（2023•高邮市二模）“空气炸锅”的工作原理是将锅内空气加热后循环吹向食物，则循环气体中含量最高的是（）A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳【变式2-2】（2023•晋中一模）下列现象与空气中的什么成分有关：（1）饼干在空气中放置久了会变软；（2）澄清的石灰水敞口放置会变浑浊；（3）燃烧和呼吸；（4）“霓虹灯”通电后发出五颜六色的光；（5）食品包装袋内会充入防腐．【考点3空气组成的测定】【典例3-1】（2023•越秀区校级一模）测定空气中氧气含量的实验装置如图所示，下列有关说法正确的是（）A．选用红磷的目的是反应消耗O2，生成固态物质，装置压强变小 B．燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭 C．红磷燃烧产生黄色的光、白色的烟雾 D．本实验可以证明空气中含有N2、O2、稀有气体【典例3-2】（2022秋•濮阳期末）红磷燃烧除需要氧气外，还需满足的条件是；用红磷做“测定空气里氧气含量”的实验时，若红磷的量不足，所测得氧气的体积分数（填“偏大“、“偏小“或“不变”）．【变式3-1】（2023•高新区校级二模）某小组利用如图装置（装置气密性良好）进行创新实验。实验时，先观察一段时间发现无现象，然后加入氯化钠溶液，1min后气球膨胀，8min后打开止水夹，注射器活塞向左移动。下列说法不合理的是（）A．铁的锈蚀是放热反应 B．使用氯化钠溶液的目的是加快铁的锈蚀 C．此实验能推断出铁的锈蚀需要水的参与 D．此实验能测出空气中氧气含量【变式3-2】（2022秋•光山县期末）老师利用图甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术，测得过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图乙所示。（1）t2时打开止水夹，最终水面大约上升至集气瓶刻度处。（2）结合乙图曲线，BC段气体压强发生变化的原因是。【考点4空气污染的危害】【典例4-1】（2023•北海二模）关注环境，守望蓝天。下列物质没有被列入空气质量监测项目的是（）A．二氧化硫 B．臭氧 C．可吸入颗粒物 D．二氧化碳【典例4-2】（2022秋•克东县校级期末）汽车工业的发展方便了人们的出行。汽车尾气中的两类主要污染物是和。【变式4-1】（2023•新乡二模）青山绿水、蓝天白云让人心旷神怡，空气污染影响人的健康。下列物质中属于空气污染物的是（）A．水蒸气 B．CO C．CO2 D．稀有气体【变式4-2】（2022秋•攸县期末）表格是2022年9月某日我市部分地区空气质量日报地区①某农村聚居村庄②某高速路入口③某化工工业园④某公园首要污染物可吸入颗粒物可吸入颗粒物二氧化氮/空气质量级别ⅡⅢⅣⅠ（1）空气质量最好的地区为（填序号）。（2）化工工业园污染的首要污染物是。（填化学式）（3）该高速路口污染物为可吸入颗粒物，它最可能的来源是。A．汽车尾气的排放B．人的呼出气体C．周围居民焚烧生活垃圾D．植物的光合作用【考点5空气污染的防治措施】【典例5-1】（2023春•章丘期末）“保护环境、从我做起”下列做法中不符合该理念的是（）A．将垃圾分类回收，资源再利用 B．发展公共交通，提倡绿色出行 C．开发新能源，减少污染 D．提倡使用一次性木筷，更加方便【典例5-2】（2022秋•德江县期中）2022年世界环境日中国主题是“共建清洁美丽世界”。治理空气污染是构建人与自然和谐共生的重要环节之一，以下三种方式可以缓解空气污染。（1）为了使空气更清新，天空更蓝，你认为推广使用上述方式的好处是（答一点即可，下同）。（2）空气污染严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡。引起空气污染的有害气体种类很多，请举一例：。（3）除以上三种方式外，你认为还有哪些措施可以改善空气的质量。【变式5-1】（2023春•武鸣区期末）二十大报告指出“推进美丽中国建设，协同推进降碳、减污、扩绿、增长”。下列做法不符合此理念的是（）A．垃圾就地填埋 B．加强大气监测 C．积极植树造林 D．使用清洁能源【变式5-2】（2022春•泰来县校级月考）空气是一种宝贵的自然资源，空气污染是我们面临的重要问题，请结合所学的化学知识回答下列问题。（1）写出空气污染物的种类：。（2）空气污染的危害：。（一条）（3）提出解决空气污染的建议：。（一条）一、选择题。1．（2023•阳春市一模）下列物质属于纯净物的是（）A．海水 B．纯碱 C．煤炭 D．空气2．（2023•姑苏区二模）下列物质属于纯净物的是（）A．空气 B．生铁 C．牛奶 D．液态氧气3．（2023春•武鸣区期末）目前，人们已经能用实验的方法精确地测定空气的组成，其中氧气约占空气总体积的（）A．78% B．21% C．0.03% D．0.94%4．（2023•峨山县三模）将燃着的蜡烛放入密闭的容器中，同时用氧气传感器测得密闭容器中氧气含量的变化如图所示。下列说法正确的是（）A．蜡烛燃烧前密闭容器内的气体全部是氧气 B．实验反应后容器内含量最多的气体是CO2 C．该实验说明能用蜡烛燃烧来测定空气中氧气的含量 D．容器内氧气的体积分数小于一定值时，蜡烛无法燃烧5．（2022春•周村区期中）有人患咽喉炎或鼻炎，医生常用“冷冻法”治疗，其冷冻剂是下列物质中的（）A．液态氧气 B．液态空气 C．液化石油气 D．液态氮气6．（2023•凌海市三模）空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法不正确的是（）A．氮气的化学性质不活泼，可用于食品的防腐 B．空气的成分按体积计算，稀有气体大约占0.03% C．燃烧法测定空气中氧气的含量，不能用硫代替红磷 D．禁止燃放烟花爆竹，可以减少空气污染7．（2023•郯城县一模）中国共产党在二十大报告中指出“深入推进环境污染防治，持续深入打好蓝天、碧水、净土保卫战。”，防治空气污染，保护生态环境。下列做法不合理的是（）A．开发使用清洁能源 B．大力植树造林、种花种草 C．掩埋废旧电池 D．管理和控制工地扬尘二、填空题。8．（2022秋•云阳县校级月考）下列物质①稀有气体②自来水③二氧化碳④氮气⑤葡萄酒⑥矿泉水⑦空气（以下空格填序号）（1）属于混合物的是；（2）属于纯净物的是。9．（2023•浑江区模拟）空气与人类的生产生活密切相关。（1）空气成分中，能供给动植物呼吸的是；体积分数最大的是。（2）薯片露置空气中一段时间后变潮，说明空气中有。10．（2022秋•顺昌县月考）现有①氮气②氧气③稀有气体④二氧化碳四种物质，请按下列要求将序号填入空格内．（1）占空气总体积0.03%的气体是；（2）能支持燃烧的气体是；（3）能充入灯泡延长其使用寿命又可制多种电光源的气体是；（4）可制氮肥的气体是；（5）引起全球变暖的首要原因是增多．11．（2023•巩义市模拟）如图为空气成分示意图（按体积计算），其中“X”代表的物质是；“Y”中稀有气体常用于制作电光源，这利用的是它们的（填“物理”或“化学”）性质。用红磷燃烧测定空气中氧气的含量时，红磷不足会导致测得结果（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。12．（2022秋•离石区期末）调查吕梁市空气质量状况，同学们收集到我市12月15日的空气质量报告如图，可以看出，当天空气质量状况，其中能引起酸雨的有害气体是（用化学式表示）。13．（2022•天津模拟）下表为某日我国部分城市的空气质量日报。根据表中内容填空。城市首要污染物空气污染指数空气质量级别及空气质量状况甲————34Ⅰ优乙可吸入颗粒物86Ⅱ良丙二氧化硫97Ⅱ良丁可吸入颗粒物119Ⅲ轻微污染（1）当日空气质量最好的城市是（填城市代号）。（2）当日影响以上城市空气质量的首要污染物是、。（3）想一想，空气主要污染物是从哪里来的？