第04讲 空气的组成（学生版）-【暑假自学课】2022年新九年级化学

微信公众号：杨sir微信公众号：杨sir化学小杨老04讲第04讲空气的组成知识导航知识导航知识预习知识预习一、拉瓦锡的实验二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。他把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天，发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积差不多减少了1/5。他研究了剩余4/5体积的气体，发现这部分气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧，他认为这些气体全部都是氮气(拉丁文原意是“不能维持生命”)。 拉瓦锡 拉瓦锡研究空气成分所用的装置拉瓦锡又把在汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热，得到了汞(化学符号Hg)和氧气(化学符号O2)，而且氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积。他把得到的氧气加到前一个容器里剩下的4/5体积的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样。通过这些实验，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气(化学符号N2)组成，其中氧气约占空气总体积1/5的结论。二、测定空气里氧气的含量实验实验探究如图所示，在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份。用弹簧夹夹紧胶皮管。点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察红磷燃烧的现象。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察实验现象及水面的变化情况。现象分析【实验结论】在这一反应中，红磷(化学符号P)与空气中的氧气反应，生成一种叫做五氧化二磷(化学符号P2O5)的新物质。这一反应可以用文字表示如下：_______________________________。集气瓶内水平面上升约1/5，说明空气中的氧气被消耗了，消耗的氧气约占空气体积的_______。三、空气的组成在19世纪末以前，人们深信空气中仅含有氧气和氮气。后来人们陆续发现了氮、氛、氩、氮、氙、氡气78%等稀有气体，才认识到空气中除了氧气和氮气外，还有其他成分。目前，人们已能用实验方法精确地测定空气的成分。通过实验测定，空气的成分按体积计算，大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0．94%、二氧化碳0．03%、其他气体和杂质0．03%。四、混合物与纯净物像空气这样由两种或多种物质混合而成的物质叫做混合物，组成混合物的各种成分之间没有发生化学反应，它们各自保持着原来的性质。氮气、氧气、二氧化碳等分别只由一种物质组成，它们都是纯净物。纯净物可以用化学符号来表示，如氮气可以用N2来表示，氧气、二氧化碳可分别表示为O2、CO2等。上面实验中使用的红磷(P)和生成的五氧化二磷(P2O5)也是纯净物。对点训练对点训练题型一：拉瓦锡的实验【例1】通过实验测定空气中氧气含量的科学家是A．门捷列夫 B．达尔文C．拉瓦锡 D．牛顿【变1】法国化学家拉瓦锡将汞放在密闭容器里加热12天，发现容器里空气的体积减少了约1/5。减少的气体是A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳题型二：空气中氧气含量的测定实验【例2】利用如图所示装置测定空气中氧气的含量（装置气密性良好）。下列操作不正确的是A．实验前用弹簧夹夹紧胶皮管B．将集气瓶内水面上方空间分为5等份C．点燃红磷后，立即将燃烧匙伸入瓶中并塞紧胶塞D．红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，观察现象【变2-1】测定空气中氧气含量的实验装置如图所示。下列说法不正确的是A．氮气不溶于水是设计该实验的依据之一B．要等到装置冷却后，再打开止水夹C．实验中红磷的用量不会影响测定结果D．集气瓶中少量的水起到降温和吸收有害物质的作用【例3】已知空气的主要成分是氮气和氧气，某课外活动小组设计测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图所示：（1）A实验中红磷燃烧的文字表达式为______，实验说明氧气的体积约占空气体积的______，该实验成功的关键是______（填序号）。①装置气密性好②红磷过量或足量③冷却到室温后才打开止水夹④要选用教室内的空气（2）某兴趣小组将A实验改进为如图2所示，改进实验后的优点是______。题型三：空气的组成【例4】下列有关空气的说法错误的是A．空气中各种成分的含量是相对稳定的B．可以用红磷燃烧反应测定空气中Y的含量C．X是氮气，按质量计算，在空气中约含有78%D．占空气1%的气体Z是混合物【变4-1】下面哪个气体是稀有气体A．氦气 B．氮气 C．氯气 D．氧气【变4-2】高压氧舱在临床上主要用于厌氧菌感染、CO中毒等疾病的治疗，氧舱内氧气的浓度比正常空气当中氧气的浓度更大，则高压氧舱中氧气的体积分数可能是A．30% B．21% C．0.94% D．0.03%题型四：混合物与纯净物【例5】下列物质中，属于纯净物的是A．空气 B．氮气 C．煤 D．海水题型五：空气的组成综合填空题【例6】空气是一种重要的自然资源。(1)某化学兴趣小组用如图所示装置测定空气中氧气的体积分数，请回答：①实验所用的红磷的量必须___________。写出红磷燃烧的文字表达式为___________，红磷燃烧时可观察到产生大量的___________。②如果集气瓶的容积为250mL，集气瓶底部预先装有50mL水，理论上量筒内减少水的体积为___________mL。③实验中观察到红磷燃烧熄灭，说明集气瓶内剩余氮气的化学性质是___________。④若未冷却到室温便打开止水夹观察量筒内减少的水的体积，则测出氧气的体积分数将___________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。⑤若将上述实验中的红磷换成木炭，严格按操作步骤进行实验，并未发现量筒内的水倒流到集气瓶的现象，其原因是___________。(2)经化学家的不断实验，得出空气的组成为：按体积分数计算，氮气与氧气的体积比约为___________；稀有气体约占___________%；二氧化碳约占___________%；其他气体和杂质约占0.03%。练习应用练习应用1．空气的成分以______和______为主，其中按体积算，______约占空气体积的78%，______约占空气体积的21%．2．下列物质：（1）氧气；（2）人体呼出的气体；（3）液氮；（4）空气中0.94%的稀有气体；（5）二氧化碳；（6）洁净的空气。其中属于纯净物的是（填序号）____________，请选出一种混合物，说明其中的成分_______________________.3．空气中含量较多且化学性质不活泼的气体是A．氮气 B．氧气 C．水蒸气 D．二氧化碳4．下列物质中属于纯净物的是（

）A．液态氧 B．洁净的空气 C．汽水 D．水泥砂浆5．臭氧（O3）主要分布在距地面10~50km的高空，它能吸收大部分紫外线，保护地球生物。臭氧属于（

）A．纯净物 B．混合物 C．氧气 D．稀有气体提分作业提分作业【练1】二百多年前用定量方法研究了空气的成分，并得出氧气约占空气总体积1/5结论的科学家是A．张青莲 B．门捷列夫 C．拉瓦锡 D．屠呦呦【练2】在测量空气中氧气含量的实验中，发现氧气的体积分数少于，针对这一事实，你认为下列做法或想法不可取的是（）A．查看装置是否漏气B．实验中可能是红磷的量不足C．实验中可能未冷却至室温就打开了止水夹D．将红磷改为木炭再重做实验【练3】用如图装置测定空气中氧气的含量：点燃燃烧匙内的红磷（足量），立即伸入集气瓶中并塞紧瓶塞；待燃烧停止并冷却至室温，打开止水夹，发现烧杯内的水被吸入集气瓶中，吸入水的体积约为集气瓶总容积的1/5。下列关于该实验的说法中，错误的是A．说明氧气约占空气总体积的1/5B．实验时，红磷燃烧产生大量白烟C．实验前，应先检查装置的气密性D．反应后集气瓶内剩余的气体只有氮气【练4】空气中下列各成分所占的体积由小到大的顺序是①氧气②氮气③二氧化碳④稀有气体A．③④①② B．④③①② C．②①④③ D．①③②④【练5】化学能指导我们更好的认识、改造、应用物质。下列物质属于纯净物的是A．果汁 B．医用酒精C．水泥砂浆 D．冰水混合物【练6】200多年前，法国一位科学家用下图所示装置研究了空气的组成。他把少量汞放在密闭的容器中连续加热十二天之久，得到了红色的氧化汞粉末，同时容器里的空气的体积差不多减少了五分之一、请回答下列问题。(1)这位科学家的名字是_______，他是从_______(填“定性”或“定量”)的角度研究空气的组成。(2)写出汞与氧气反应的文字表达式_______，基本反应类型为_______(3)请根据所得信息，写出本实验使用汞的一个优点：_______(4)通过实验，这位科学家得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积1/5的结论。请根据现在的认识，对此结论予以补充。_______【练7】如图是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置。主要操作有：在实际容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，然后按图连好仪器，再往下伸入热的玻璃棒，白磷即被点燃。（1）写出白磷在空气中燃烧的文字表达式______。（2）该实验中白磷需稍过量，目的是______。（3）白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化过程是______；若实验成功，最