资源简介

1.2.1　空气
真题精粹 —— 河北5年真题精选及拓展
考向1 空气的成分和用途
1.(2022·河北)下列有关空气的说法错误的是 (　　)
A.空气是一种宝贵的资源
B.空气中含有稀有气体
C.空气中的氧气极易溶于水
D.空气中氮气的体积分数最大
2.(2021·河北节选)焊接金属时常用氮气作保护气,因为其化学性质　　　　　　　　　　。
3.(2020·河北节选)空气中含量最大且常用作保护气的是　　　　。
4.“神舟十八号”“太空养鱼”项目进展顺利。下列能供给斑马鱼和航天员呼吸的气体是 (　　)
A.O2　　　　　　　B.N2 C.CO2 D.H2O
考向2 空气的污染和防治
5.(2022·河北)2021年河北省PM2.5平均浓度同比下降15.3%,改善幅度为“十三五”以来最大。下列举措不能改善空气质量的是 (　　)
A.开发利用新能源
B.推进低碳交通运输
C.提高森林覆盖率
D.增高炼铁厂的烟囱
回归教材 —— 河北中考核心考点梳理
【知识体系】
【知识清单】
考点1 测定空气中氧气的含量　5年1考
1.法国化学家　　　　　用定量的方法研究了空气的成分。
2.实验:测定空气中氧气的含量(详见实验探究栏目)。
考点2 空气的成分与用途　5年5考
空气的成分 体积分数 性质与用途
氮气(N2) 　　　　　　 ①常温下化学性质稳定,用作保护气; ②一定条件下与气体物质反应,制造硝酸和氮肥等
氧气(O2) 　　　　　　 ①供给呼吸;②　　　　　　　
稀有气体 　　　　　　 ①化学性质稳定,用作焊接保护气; ②通电时发出　　　　　　　　,可用于制作霓虹灯; ③氦气化学性质很　　　　、密度很　　　,可用来制作探空气球
二氧化碳(CO2) 0.03% 植物光合作用的原料
其他气体 0.03% -
　　(1)空气中各成分含量是指体积分数,而非质量分数;
(2)空气属于混合物。
考点3 空气的污染与防治　5年5考
空气污染物 有害气体(主要是　　　　　　　　　　)和可吸入颗粒物等
危害 严重损害人体健康,影响农作物生长,破坏生态环境,其中臭氧层被破坏和酸雨等都与空气污染有关
防治措施 加强大气质量监测,使用　　　　能源;工厂废气处理达标后排放;安装汽车尾气净化装置;开发有效的废气处理技术;秸秆综合利用、垃圾分类回收;积极植树、造林、种草
　　(1)CO2增多会加剧温室效应,全球气候变暖,但CO2不属于空气污染物。
　　(2)目前,我国采取的空气质量等级分为五级,等级越低,空气污染指数数值越小,即空气质量越好,越有利于人体健康。
【核心突破】
重难点、空气中氧气含量的测定
下图是测定空气中氧气含量的实验。有关该实验的认识不正确的是 (　　)
A.要等到装置冷却至室温后再读数,否则测定结果偏小
B.若将该实验中的铜粉换成铁粉,则无法达到实验目的
C.将装置1中的气球更换为注射器(见装置2),可使空气与铜粉接触更充分,数据更加准确
D.正确操作情况下,反应消耗氧气的体积应该是反应前注射器内气体和玻璃管内气体体积总和的
[思维破冰]　在装有空气的密闭容器中,欲用燃烧法或加热法测定空气中氧气含量,该实验一般要注意以下几点:①装置的气密性良好;②所用试剂必须是足量的;③读数时一定要冷却到原温度;④所选除氧剂要具备的特征有本身能够在空气中燃烧或加热条件下能与氧气反应(只能与空气中的氧气反应),本身的状态为非气体,生成的物质为非气态(若为气态,应选择适当的试剂吸收)。据此进行分析判断。
某化学兴趣小组同学为探究空气的组成,用图A所示装置进行实验。
(1)实验时,取下橡胶塞,点燃红磷后迅速将其伸入集气瓶中并旋紧橡胶塞,此时观察到的现象是　　　　　　　　　　　　,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　。
(2)小组同学又设计了如图B所示的改进装置,其优点是　　　　　　　　　　　　　　 (写一条)。从理论上分析,玻璃管内液面最终上升至刻度　　　(选填“1”“2”“3”或“4”)处,但实测结果为液面偏低,其原因可能是　　　　　　　　(写一条)。
有关测定空气中氧气含量的实验的知识归纳
利用燃烧法测定空气中氧气的含量,其原理是物质燃烧消耗密闭容器内的氧气,恢复到初始温度,装置内部与外界大气产生压强差。通过进入密闭容器中水的体积或空气减少的体积测出消耗的氧气的体积。根据该原理设计的实验多种多样,实验过程应注意以下几点:
(1)试剂:①只能与空气中的氧气反应;②生成物不能是气体(若为气体,应选择适当的试剂吸收)。
(2)装置:装置必须密封,内部压强改变时容易观察和记录。
(3)当装置冷却到室温时,再观察现象并记录数据。
(4)装置内的气压变化:反应开始时放热,气压变大冷却至初始温度,气压减小,小于初始气压水进入装置,气压增大,直至等于初始气压。
(5)对改进的装置,往往从环保、减小误差等方面进行评价。
实验探究 —— 学科核心素养提升
【对接中考】
常见实验1　空气中氧气含量的测定
【实验目的】测定空气中氧气的体积分数。
【实验过程】
实验仪器及用品 集气瓶、带橡胶塞和导管的燃烧匙、胶皮管、弹簧夹、酒精灯、烧杯、火柴
实验试剂 红磷、水
实验装置
实验原理 　 　　　　　　　　　　　　　　　
实验过程 实验现象 实验结论 注意事项
(1)检查装置的气密性 — — 1.红磷要　　　　; 2.弹簧夹要夹紧; 3.燃烧匙要　　　　伸入集气瓶中,并塞紧橡胶塞; 4.待集气瓶冷却至室温后再打开弹簧夹
(2)将集气瓶水面上方空间划分为5等份并加以标记 — —
(3)用弹簧夹夹紧乳胶管,点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入集气瓶中并塞紧橡胶塞,观察红磷燃烧的现象 红磷燃烧,产生大量　　　　,放出热量 　　　　　　　　　　　　　
(4)待红磷熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹 烧杯中的水沿导管进入集气瓶中,进入集气瓶中的水约占　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　
【实验分析与评价】
1.不能用木炭、蜡烛代替红磷进行相同实验,原因是　 　。
2.进行相同实验测定空气中氧气含量时,选择的试剂需要满足的条件为在空气中　　　　　　　　　　　　,燃烧后的生成物　 。
3.进行相同实验测定空气中氧气含量时,小明同学发现测定结果小于五分之一,可能的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;而小方同学测出的结果略大于五分之一,可能的原因是　 。
【实验改进】
1.改进的原因:点燃燃烧匙中的红磷伸入集气瓶中时,空气受热膨胀逸出,会使测量结果偏大;红磷在空气中燃烧会造成空气污染。
2.改进的方法:
(1)改变点燃红磷的方法
图1放大镜会聚太阳光,对红磷加热使红磷燃烧;图2、图3中电烙铁、电阻丝通电放热使红磷燃烧;图4对试管中的红磷加热使红磷燃烧。
(2)换试剂
①将红磷换为白磷:白磷的着火点比红磷的低。
图5利用金属的导热性,加热铜丝使白磷燃烧,燃烧结束恢复到室温,左侧玻璃管内的液面上升到约“1”刻度处;图6利用热水对白磷加热使白磷燃烧,燃烧结束恢复到室温,活塞最终停在约“4”刻度处;图7做功后装置内空气的温度升高使白磷燃烧,燃烧结束恢复到室温,活塞最终停在约“4”刻度处。
②将红磷换为铜:铜在加热的条件下与氧气反应生成黑色固体氧化铜,生成物对环境没有影响。
图8、图9利用铜在加热条件下消耗氧气,不断推、拉注射器活塞使氧气与铜充分反应。反应结束恢复到室温,通过注射器内气体体积的变化测出消耗氧气的体积。
以上改进后的实验,避免了气体受热膨胀逸出,使实验结果更准确,同时防止了生成的五氧化二磷扩散到空气中污染环境。
答案
真题精粹
1.C　【解析】氧气不易溶于水,故C错误。
2.稳定(或不活泼)
3.氮气
【解析】空气中含量最大的是氮气,氮气的化学性质不活泼,因此常用作保护气。
4.A　【解析】氧气能供给呼吸,是能供给斑马鱼和航天员呼吸的气体,其化学式为O2。
5.D
回归教材
知识清单
考点1:测定空气中氧气的含量
1.拉瓦锡
考点2:空气的成分与用途
78%　21%　支持燃烧　0.94%　不同颜色的光　稳定　小
考点3:空气的污染与防治
SO2、NO2、CO　清洁
核心突破
例题　B
变式训练
(1)红磷燃烧,产生大量白烟　4P+5O22P2O5
(2)操作简单(或实验误差小,或不污染空气,合理即可)　1　红磷的量不足(或装置漏气,合理即可)
实验探究
常见实验1　空气中氧气含量的测定
【实验过程】4P + 5O2 2P2O5　白烟　4P+5O2 2P2O5　集气瓶内空气体积的五分之一　氧气约占空气体积的五分之一　过量　迅速
【实验分析与评价】1.木炭、蜡烛在空气中燃烧消耗氧气的同时会生成二氧化碳气体,使集气瓶内压强变化不大
2.能燃烧且只与氧气反应　不是气体(若为气体,应选择适当的试剂吸收)
3.红磷量不足、装置漏气、集气瓶未冷却至室温就打开弹簧夹(合理即可)　弹簧夹未夹紧 、点燃红磷后没有立即伸入集气瓶中(合理即可)

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