2019-2020年中考化學復習 專題六《空氣的成分及氧氣含量的測定》講學案.doc

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2019-2020年中考化學復習 專題六《空氣的成分及氧氣含量的測定》講學案 考綱要求： 1、 掌握空氣的主要成分 2、 知道空氣污染及主要污染源 3、 知道空氣質量指標的主要內容 4、 掌握空氣中氧氣含量的測定 中考重難點突破 1、氧氣，二氧化碳，氫氣，氮氣，稀有氣體；按體積分：N2占78%，O2占21%，稀有氣體占0.94%，二氧化碳占0.03%，其他氣體和雜質占0.03%。 2、空氣中氧氣含量的測定實驗： 原理 利用紅磷在空氣中燃燒，將瓶內氧氣消耗掉，生成五氧化二磷固體，使空氣內壓強減少，在大氣壓作用下，進入容器內水的體積即為減少的氧氣的體積。4P + 5O22P2O5 裝置 步驟 ①連接裝置，檢查裝置氣密性 ②把集氣瓶的容積分成5等份，做好記號。 ③用止水夾夾緊膠管。 ④在燃燒匙內放入過量的紅磷。 ⑤點燃燃燒匙中的紅磷，立即伸入集氣瓶中，把塞子塞緊 ⑥待紅磷熄滅并冷卻后，打開止水閥 現象 ①集氣瓶中有大量的白煙生成，并放出熱量 ②打開止水夾，燒杯中的水倒流到集氣瓶中，并上升到約1/5處 結論 空氣中氧氣的體積分數約為1/5。 3.測定空氣中氧氣的體積分數時，所用物質應滿足的條件： ①此物質能夠在空氣中中燃燒，不能用鐵絲代替，鐵絲在空氣中不能燃燒 ②此物質在空氣中燃燒的時只能消耗氧氣，不能消耗其他氣體。不能選用鎂代替紅磷，因為鎂不僅與空氣中的氧氣反應，還和二氧化碳反應。 ③此物質在空氣中燃燒時只能生成固體，而不能生成氣體，一般不用木炭，硫代替紅磷。 4.實驗失敗與成功的原因： ①裝置不漏氣是本實驗成功的關鍵，所以實驗前應檢查裝置的氣密性。如果氣密性不好，外界空氣會進入容器，使測定結果低于1/5。 ②實驗中紅磷要過量，以消耗容器內全部氧氣，否則會使測定結果低于1/5. ③實驗完畢，待容器冷卻至室溫后，再打開止水夾，觀察進水的體積，避免因溫度高，氣體膨脹，使測定結果低于1/5. 5、空氣中各成分的含量在一定時間和一定范圍內基本恒定，但隨著人類活動的延續(xù)，氣體的排放，空氣的成分也在不停地變化，因此不能認為空氣的成分是一成不變的。 考點突破 例題1．（xx?湖北）xx年冬，連續(xù)多日的霧霾給襄陽人的生活來帶不便，下列措施不利于防治霧霾的是（　?。? A．大力植樹造林 B．使用清潔能源 C．乘坐公交出行 D．垃圾集中焚燒 【分析】根據空氣污染的途徑及有關做法的合理性進行分析． 【解答】解：A、大力植樹造林行，能凈化空氣，有利于防治霧霾．故A不符合題意； B、使用清潔能源能減少空氣污染，有利于防治霧霾，故B不符合題意； C、乘坐公交出行，能減少空氣污染物，有利于防治霧霾，故C不符合題意； D、將垃圾集中焚燒，會產生大量的有毒氣體和煙塵等，不利于防治霧霾，故D符合題意． 故選D．　 例題2．（xx?成都）下列裝置都可用于測定空氣里氧氣的含量，a、b兩物質的選擇正確的是（　?。? A．a是銅，b是紅磷 B．a是銅，b是木炭 C．a是汞，b是紅磷 D．a是汞，b是木炭 【分析】用燃燒法除去密閉容器中空氣成分里的氧氣，要求物質可在空氣中燃燒并不再生成氣體物質．因此在測定空氣成分時選用的物質必須滿足以下要求：該物質在空氣中能夠燃燒；該物質是非氣體狀態(tài)的物質；對應的生成物不能是氣體． 【解答】解：銅被加熱生成氧化銅，沒有生成新的氣體；紅磷燃燒后生成五氧化二磷固體，沒有生成新的氣體；汞加熱生成氧化汞是固體，沒有生成新的氣體； 木炭和氧氣反應后生成二氧化碳氣體，生成了新的氣體； 故選AC 例題3．（xx?河北）2022年北京、張家口將聯合舉辦冬奧會，為辦成綠色奧運會，下列措施不可行的是（　　） A．發(fā)展公共交通，提倡綠色出行 B．增加使用太陽能、核能等新能源 C．改進燃煤鍋爐煙囪，將廢氣排到高空 D．改進燃煤技術，減少SO2與粉塵排放 【分析】本題主要是空氣的污染及其危害，空氣污染的途徑主要有兩個：有害氣體和粉塵．有害氣體主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等氣體；粉塵主要指一些固體小顆粒．二氧化硫主要來源于煤、石油等燃料的燃燒，工廠排放的廢氣等；一氧化碳主要來源于化石燃料的不完全燃燒和汽車的尾氣等；二氧化氮主要來源于機動車排放的廢氣和燃放煙花爆竹；粉塵主要是地面粉塵、燃煤排放的粉塵、沙塵暴等．PM2.5是首要污染物，PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，霧霾可使空氣中增加大量的可吸入顆粒物． 【解答】解：A、提倡綠色出行，發(fā)展公共交通，可減少污染，有效減少有害氣體和PM2.5排放，故不符合題意； B、使用太陽能與核能等綠色能源，能減少PM2.5排放，故不符合題意； C、將廢氣排放到高空，也不會減少污染氣體和PM2.5排放，故符合題意； D、改善燃料結構，減少SO2與粉塵的排放，也就減少了揚塵污染，可減少污染，減少了PM2.5排放，故不符合題意； 故選B． 例題4．（xx?永州）空氣中含量較多且化學性質不活潑的氣體是（　?。? A． O2 B．N2 C．CO2 D．H2O 【分析】根據空氣中各成分及體積分數和它們的性質來回答本題，嚴格按照題目中所給的信息：“含量較多且性質不活潑”． 【解答】解：空氣是一種天然資源，混合均勻，相對穩(wěn)定，氮氣在空氣中含量較多，在常溫下化學性質極不活潑一般不與其它物質發(fā)生化學反應； 故選：B． 考點過關 1．（xx?煙臺）用如圖所示裝置來測定空氣中氧氣的含量，對該實驗認識錯誤的是（　?。? 　 A． 銅粉用量的多少，不會影響實驗結果 　 B． 實驗結束后冷卻到室溫才能讀數 　 C． 氣球的作用是調節(jié)氣壓，使氧氣完全反應 　 D． 在正常操作情況下，反應結束后消耗氧氣的總體積應該是反應前注射器內氣體體積的 2．（xx?本溪）空氣質量日報可以及時反映空氣質量狀況，下列物質未計入空氣污染指數的是（　　） A．二氧化硫 B．二氧化氮 C．二氧化碳 D．一氧化碳 3．（xx?沈陽）空氣中體積分數最大的氣體是（　?。? A．N2 B．CO2 C．O2 D．H2 4．（xx?煙臺）暖寶寶貼（主要成分為鐵粉、木炭、食鹽）的熱量來源與鐵粉的氧化．小濤同學設計使用暖寶寶貼來測定空氣中氧氣的含量，實驗開始前的裝置如圖所示，實驗后從量筒中流入玻璃瓶（容積為250mL）中的水的體積為45mL（鐵粉生銹消耗的水忽略不計）．下列說法錯誤的是（　?。? A．實驗前必須檢查裝置的氣密性 B．通過本次實驗數據測得空氣中氧氣的體積分數為18% C．若實驗測得空氣中氧氣體積分數偏低，可能是暖寶寶貼的使用數量不足 D．必須等溫度計的讀數恢復至實驗前的溫度后才能記錄量筒內剩余水的體積 5．（xx?泰州）實驗室用燃燒法測得空氣中氧氣的含量，最適宜選用的可燃物是（　　） A．紅磷 B．硫磺 C．木炭 D．蠟燭 6．（xx?玉林）噴霧除塵車利用噴霧系統(tǒng)向空中噴射出水霧凈化空氣，其主要作用是（　?。? A．減少粉塵污染 B．治理水污染 C．防治酸雨 D．緩解溫室效應 7．（xx?湖北）xx年冬，連續(xù)多日的霧霾給襄陽人的生活來帶不便，下列措施不利于防治霧霾的是（　?。? A．大力植樹造林 B．使用清潔能源 C．乘坐公交出行 D．垃圾集中焚燒 8．（xx?河北）2022年北京、張家口將聯合舉辦冬奧會，為辦成綠色奧運會，下列措施不可行的是（　?。? A．發(fā)展公共交通，提倡綠色出行 B．增加使用太陽能、核能等新能源 C．改進燃煤鍋爐煙囪，將廢氣排到高空 D．改進燃煤技術，減少SO2與粉塵排放 9．（xx?杭州）甲圖所示為測定空氣中氧氣含量的裝置及藥品． （1）為獲得較為準確的實驗數據，下列做法不正確的是　　　　　　 A．檢查裝置的氣密性 B．燃燒匙中的紅磷足量 C．點燃紅磷后緩慢將燃燒匙插入瓶中，塞緊瓶塞 D．紅磷熄滅，廣口瓶冷卻后打開彈簧夾 （2）小明同學用足量的木炭代替紅磷，氫氧化鈉溶液代替水來做此實驗．小明操作正確，但是測得的數據小于用紅磷測得的數據，其原因是木炭燃燒除生成二氧化碳外還可能生成　　　　　　 （3）市售“暖寶寶”中發(fā)熱劑的主要成分是：鐵粉、炭粉、水和食鹽等，反應原理可以簡化為鐵生銹，小明用配制的發(fā)熱劑按圖乙裝置實驗，他不是將足量的發(fā)熱劑堆在瓶底，而是將其涂抹在廣口瓶內壁的四周，這樣做的目的是　　　　　　 （4）在上述三個實驗操作都正確的情況下，與另外兩個實驗的測量結果相比，第三個實驗的測量結果與空氣中氧氣的含量更接近，推測其主要原因，最合理的是　　　　　?。? 參考答案及解析： 1、答案：AD 解析：A、要準確測定空氣中氧氣的體積分數，只有使用銅絲的量是足量的，才能全部消耗掉密閉注射器里的空氣中的氧氣，A錯； B、氣體的體積要受溫度的影響，讀數時必須等到裝置冷卻至室溫再讀，不等裝置冷卻至室溫就讀數，讀數偏小，B正確． C、氣球的作用是調節(jié)氣壓，使氧氣完全反應空，C正確； D、正常操作情況下，反應結束后消耗氧氣的總體積應該是反應前注射器內氣體體積和玻璃管中氣體總體積的，D錯； 2、【分析】根據城市空氣質量日報所涉及的空氣污染指數的項目（二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入顆粒及臭氧等），進行分析判斷． 【解答】解：目前計入空氣污染指數的項目有：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入顆粒及臭氧等． A、二氧化硫屬于空氣污染物，是計入空氣污染指數的物質，故選項錯誤． B、二氧化氮屬于空氣污染物，是計入空氣污染指數的物質，故選項錯誤． C、二氧化碳排放過多會產生溫室效應，但是目前未計入空氣污染指數的項目，故選項正確． D、一氧化碳屬于空氣污染物，是計入空氣污染指數的物質，故選項錯誤． 故選：C． 3、【分析】根據空氣的成分及各成分的體積分數（即氮氣78%、氧氣21%、稀有氣體0.94%、二氧化碳0.03%、其他氣體和雜質0.03%），即可直接得出答案 【解答】解：空氣中各成分及體積分數為：氮氣：78%、氧氣：21%、稀有氣體：0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸氣和雜質：0.03%．故空氣中體積分數最大的氣體是氮氣． 故選A．　 4、【分析】測定空氣中氧氣含量的實驗原理是：藥品消耗消耗了瓶內的氧氣，生成的是固體，使瓶內壓強減小，在外界大氣壓的作用下水被壓進集氣瓶，進入水的體積就是集氣瓶內原來氧氣的體積．保證本實驗成功的關鍵是：①裝置氣密性好；②藥品要足量；③要冷卻至室溫再讀數等，本題結合紅磷測定氧氣的原理分析即可． 【解答】解：A．如果裝置漏氣，會使進入的水偏少，測定的結果偏小，實驗前必須檢查裝置的氣密性，故正確； B．鐵生銹消耗氧氣，使裝置內的氣壓減小，進入水的體積就是消耗氧氣的體積，集氣瓶內空氣的體積是（250﹣20）mL=230ml，進入水的體積是45mL，即氧氣的體積是45mL，因此氧氣的體積分數=≈19.6%，故錯誤； C、發(fā)熱劑的量必須足量，因為只有足量的發(fā)熱劑才能把氧氣消耗完，使結果準確，若實驗測得空氣中氧氣體積分數偏低，可能是暖寶寶貼的使用數量不足，故正確； D、必須等溫度計的讀數恢復至實驗前的溫度后才能記錄量筒內剩余水的體積，使結果準確，故正確． 答案：B． 5、【分析】在裝有空氣的密閉容器中，欲用燃燒法測定空氣中氧氣含量，所選除氧劑要具備以下特征：本身能夠在空氣中燃燒；本身的狀態(tài)為非氣體；生成的物質為非氣態(tài)；據此進行分析判斷． 【解答】解：A、紅磷本身是固體，能在空氣中燃燒，且生成物五氧化二磷是固體，可以用于除去空氣中的氧氣，故選項正確． B、硫磺在空氣中能夠燃燒生成二氧化硫氣體，雖除去氧氣，但增加了新的氣體，不能用于測定空氣中氧氣的含量，故選項錯誤． C、木炭在空氣中燃燒生成二氧化碳氣體或者一氧化碳氣體甚至是兩者的混合氣體，雖除去氧氣，但增加了新的氣體，不能用于測定空氣中氧氣的含量，故選項錯誤． D、蠟燭在空氣中燃燒生成二氧化碳和水，雖除去氧氣，但增加了新的氣體，不能用于測定空氣中氧氣的含量，故選項錯誤． 故選：A． 6、【分析】根據噴霧除塵車的主要作用進行分析． 【解答】解：噴霧除塵車利用噴霧系統(tǒng)向空中噴射出水霧凈化空氣，其主要作用的減少粉塵污染； 故選A．　 7、【分析】根據空氣污染的途徑及有關做法的合理性進行分析． 【解答】解：A、大力植樹造林行，能凈化空氣，有利于防治霧霾．故A不符合題意； B、使用清潔能源能減少空氣污染，有利于防治霧霾，故B不符合題意； C、乘坐公交出行，能減少空氣污染物，有利于防治霧霾，故C不符合題意； D、將垃圾集中焚燒，會產生大量的有毒氣體和煙塵等，不利于防治霧霾，故D符合題意． 故選D．　 8、【分析】本題主要是空氣的污染及其危害，空氣污染的途徑主要有兩個：有害氣體和粉塵．有害氣體主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等氣體；粉塵主要指一些固體小顆粒．二氧化硫主要來源于煤、石油等燃料的燃燒，工廠排放的廢氣等；一氧化碳主要來源于化石燃料的不完全燃燒和汽車的尾氣等；二氧化氮主要來源于機動車排放的廢氣和燃放煙花爆竹；粉塵主要是地面粉塵、燃煤排放的粉塵、沙塵暴等．PM2.5是首要污染物，PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，霧霾可使空氣中增加大量的可吸入顆粒物． 【解答】解：A、提倡綠色出行，發(fā)展公共交通，可減少污染，有效減少有害氣體和PM2.5排放，故不符合題意； B、使用太陽能與核能等綠色能源，能減少PM2.5排放，故不符合題意； C、將廢氣排放到高空，也不會減少污染氣體和PM2.5排放，故符合題意； D、改善燃料結構，減少SO2與粉塵的排放，也就減少了揚塵污染，可減少污染，減少了PM2.5排放，故不符合題意； 故選B． 9、答案：（1）C （2）一氧化碳 （3）增大與氧氣的接觸面積，加快緩慢氧化 （4）可以防止磷燃燒產生的白煙散逸到空氣中，再就是實驗在密閉體系中進行，讀數更準確 解析：（1）保證實驗成功的條件是：正式開始實驗前，要先檢查裝置的氣密性，防止裝置漏氣；燃燒匙中的紅磷足量；等集氣瓶冷卻，打開止水夾；點燃紅磷后燃燒匙插入集氣瓶慢，塞緊瓶塞之前，瓶內部分空氣受熱逸出，進入的水的量應大于集氣瓶體積的． （2）木炭在氧氣中燃燒生成二氧化碳，二氧化碳氣體能夠被氫氧化鈉溶液吸收，木炭在氧氣中不完全燃燒，會生成一氧化碳，瓶內氣壓變化小，導致測得的數據小于用紅磷測得的數據； （3）暖寶寶暖寶寶中的鐵粉與水和空氣中氧氣發(fā)生了緩慢氧化，從而使瓶內的壓強減??；將其涂抹在廣口瓶內壁的四周，這樣做的目的是增大與氧氣的接觸面積，加快緩慢氧化； （4）第三個實驗與另外兩個實驗的測量結果相比，它可以防止磷燃燒產生的白煙散逸到空氣中，再就是實驗在密閉體系中進行，讀數更準確.