专题四-空气、氧气、水和氢气.doc

专题四-空气、氧气、水和氢气

2009年初三化学复习资料
专题四 空气、氧气、水和氢气
一、空气的成分及大气污染
1．在一般情况下，空气是一种均匀的、稳定的混合物，空气中各种成分的比值保持相对稳定。
2．根据我国空气污染的特点 ，目前计入空气首要污染物的有可吸入颗粒物、二氧化氮和二氧化硫。
3．空气中氮气与稀有气体的化学性质都比较稳定，一般情况下不易与其他物质发生化学反应。
典型习题：
1．下列关于空气的说法，正确的是（ ）
A．清新、洁净的空气是纯净物 B．空气的主要成分是氧气，一切生命活动都离不开空气
C．把空气中的其他成分都分离出去，只留下氧气，会更有益于生命活动
D．空气是几种物质组成的混合物
2．2008年北京奥运会采用大型遥控飞艇作广告。为了安全，艇内充入的气体最好是（ ）
A．氢气 B．氧气 C．氦气 D．二氧化碳
3．下列现象的产生，与空气中的水蒸气无关的是（ ）
A．酥脆的饼干放置在空气中变软 B．夏天从冰箱中取出的冰糕冒“白气”
C．冬季的早晨看到窗户的玻璃上有“冰花” D．进入久未开启的菜窖或干涸的深井使人感到气闷
4．最早通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论的科学家是（ ）
A．舍勒 B．普利斯特利 C．拉瓦锡 D．爱因斯坦
5．下列说法正确的是（ ）
A．按质量计算：空气中含有氮气78%，氧气21%，其他气体和杂质1%
B．鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水
C．洁净的空气是纯净物，被污染的空气是混合物 D．实验室常用向上排空气法收集二氧化碳
6．关于氮气的说法不正确的是（ ）
A．N2可用作制氮肥 B．氮气的性质活泼，在常温下能与氢气、氧气等非金属反应
C．液氮可以作冷冻剂 D．N2的化学性质不活泼，工业上常用氮气来代替稀有气体作保护气
7．下表是某城市空气质量某日公布的内容：
项 目
空气污染指数
空气质量级别
空气质量
总悬浮颗粒
52
II
良
二氧化硫
7
二氧化氮
24
下列情况对表中三个空气质量指标不会产生影响的是 ( )
A．用柴油作燃料 B．焚烧垃圾 C．汽车排放的尾气 D．用天然气作燃料
8．做空气中氧气含量测定的实验装置如右图。下列有关说法正确的是( )
A．选用红磷是因为反应可以耗尽O2，生成固态的P2O5
B．燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭
C．燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高
D．本实验可以证明空气含有N2、O2、CO2和稀有气体
9．右图是1994年和2004年某城市的一天各个时刻测到的空气中二氧化硫的含量。下列说法不正确的是（ ）
A．曲线显示冬天大气中的二氧化硫含量比夏天高
B．曲线显示了1994年一天中大约8点左右二氧化硫的含量较高
C．二氧化硫的含量在10年间降低的原因可能是加强了燃料的脱硫和控制了二氧化硫的排放
D．二氧化硫污染的主要来源是汽车排放的尾气，控制污染的方法是禁止使用汽车
10．根据空气的成分填空：
（1）能参与植物的光合作用，在空气中含量过多会造成温室效应的气体______。
（2）体积分数占0.94％，在通电时能发出不同颜色光的气体__________。
（3）小兰同学用右图装置进行实验，结果发现测得的氧气体积分数大于1／5，请你帮助她分析造成这种结果的可能原因是(写出一点)_________________
_______________________。
11.为了探究酵母菌所进行的呼吸作用类型，某兴趣小组查阅资料得知，生物的呼吸作用分为三种：①只进行有氧呼吸，即需氧型，则吸收的O2量与放出的CO2量相等；②只进行无氧呼吸，即厌氧型，则不吸收O2，能放出CO2；③既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，即兼性厌氧型，则吸收的O2量小于放出CO2的量。该小组设计了如下装置进行实验：
【已知】：CO2 + 2NaOH == Na2CO3 + H2O，Na2CO3常温下易溶于水。
红色液滴
NaOH溶液
酵母菌培养液
A
红色液滴
蒸馏水
酵母菌培养液
B
请回答下列问题：
（1）在下表中写出实验可能出现的结果及相关结论。

实验现象
结论

A装置
B装置
1

2

3

（2）B组实验的目的是什么？为达到该目的实验中应注意什么？

12.空气中的SO2含量和可吸入颗粒的含量（可用g/cm3表示）都是重要的空气质量指标。在工业生产上规定：空气中二氧化硫的最大允许排放浓度不得超过0.02 mg/L。
气体流速管
颗粒吸附剂
棉花
注：气体流速管是用来测量单位时间内
通过气体的体积的装置
50 g1.27×10-4%稀碘溶液（滴有2～3滴淀粉试液）
（1）为测定某地方的空气中SO2和可吸入颗粒的含量，查阅资料得知：可用含有一定量碘的溶液测定空气中的SO2含量，反应方程式是：SO2＋I2＋2H2O＝H2SO4＋2HI。甲同学设计了如下图所示的实验装置：
①应用上述装置测定空气中的SO2含量和可吸入颗粒的含量，除测定气体流速（单位：cm3/min）外，还需要测定 和 。
②已知：碘单质微溶于水，KI可以增大碘在水中的溶解度。
请你协助甲同学完成稀碘溶液的配制：
第一步：准确称取1.27g碘单质加入烧杯中， ；
第二步：加适量水使之完全溶解，然后加水至溶液体积为1000 mL；
第三步：从第二步所得溶液中，取出10.00mL溶液加入稀释至100 mL。
（2）乙同学拟用下列简易装置测定空气中的SO2含量：准确取50mL第三步所得的碘溶液，注入右图所示广口瓶中，加2～3滴淀粉指示剂，此时溶液呈蓝色。在指定的测定地点抽气，每次抽气100mL，直到溶液的蓝色全部褪尽为止，记录抽气次数（n）。
①假设乙同学的测量是准确的，乙同学抽气的次数至少为 次，方可说明该地空气中的SO2含量符合排放标准。
②如果乙同学用该方法测量空气中SO2的含量时，所测得的数值比实际含量低，请你对其可能的原因（假设溶液配制、称量或量取及各种读数均无错误）提出合理假设：_____________________________或______________________________。
③丙同学认为：乙同学的实验方案需要抽气的次数太多，操作麻烦。与乙讨论后，决定只需抽气100次以下，即可说明空气中的SO2含量符合排放标准。请你设计合理的改进方案：
。
13．下表是我国部分城市空气质量周报，阅读并回答下列问题：
城市
污染指数
首要污染物
空气质量级别
城市
污染指数
首要污染物
空气质量级别
北京
92
TSP
II
济南
76
TSP
II
天津
82
TSP
II
武汉
83
NOx
II
哈尔滨
96
TSP
II
重庆
98
SOx
II
注：TSP——空气中的飘尘；NOx——氮的氧化物；SOx——硫的氧化物。
（1）最容易出现酸雨的城市是________。为减少城市酸雨的产生，可采取的措施是_______
①少用煤作燃料； ②采用燃料脱硫技术； ③向已酸化的土壤中加石灰； ④开发新能源。
（2）汽车尾气（含有CO、SO2与NO等物质）是城市空气的污染物，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个催化转换器，其特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，写出CO与NO反应的化学方程式___________________________。控制城市汽车尾气对空气造成污染的方法是___________
①开发氢能源； ②使用电动车； ③植树造林； ④戴呼吸面具。

二、氧气的性质、用途
1．氧气的化学性质比较活泼，在常温下能与许多物质发生化学反应；
2．理解并熟记氧气的相关实验现象及化学方程式
3．氧气的用途： 支持燃烧，提供呼吸
典型习题：
14．在三个集气瓶中分别盛有空气、氮气和氧气，鉴别它们的最好方法是( )
A．用带火星的木条 B．用燃着的木条 C．倒入澄清的石灰水 D．分别称取各自的质量
15．氧气是空气中的主要成分之一，有关氧气说法错误的是（ ）
A．氧气具有可燃性，可与气体混合发生爆炸
B．实验室常用双氧水分解制得少量氧气
C．氧气是一种无色气体，在一定条件下可转化为无色液体
D．木炭在氧气中燃烧更剧烈，能发出白光
16．一个封闭的池塘，水体受大量生活污水的污染，出现富营养化，则其水中溶解氧含量的变化曲线是( )

17．下列有关实验现象的描述，错误的是( )
A．铁丝在空气中燃烧，火星四射，生成黑色固体 B．磷在氧气中燃烧产生大量白烟
C．镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色粉末 D．铜丝受热变黑
18．在“人吸人的空气和呼出的气体有什么不同”的探究中，下列说法不正确的是( )
A．证明呼出气体含二氧化碳多的证据是：呼出的气体使澄清石灰水更浑浊
B．证明呼出气体含氧气少的证据是：呼出的气体使木条燃烧更旺
C．证明呼出气体含水蒸汽多的证据是：呼出的气体在玻璃上结下水珠
D．判断呼出气体含有氮气的依据是：空气中含有氮气，而氮气不为人体吸收
19．氧气跟世间万物如影随形。下列关于氧气说法正确的是( )
A．氧气从淡蓝色液体变成无色气体发生了化学变化
B．硫在氧气中燃烧产生淡蓝色火焰，并有无色刺激性气味气体产生
C．氧气可用于动植物呼吸、医疗急救、作燃料切割金属等
D．用带火星的木条可以检验氧气
20．下列关于氧气的说法正确的是（ ）
A．实验室常用电解水的方法来制取氧气 B．夏天食物腐烂与氧气无关
C．铁丝在氧气中燃烧，发出白光，生成黑色固体 D．含氧的化合物可能不是氧化物
21．已知同温、同压下，相同体积的不同气体中含有相同数目的分子。现有氢气和氧气的混合气体，在120℃和1.01×105Pa压强下体积为a L，点燃后充分反应，待气体恢复至原温度和压强时，测得气体体积为b L，则原混合气体中氧气的气体可能是 （ ）
A．b L B．（a - b）L C．2（a - b）L D．（2b - a）L
22．工业制氧气的原理是分离液态空气，其方法是将空气加压降温成液态空气，然后略微升温，其中先逸出的是_______。（已知氧气的沸点是-183℃，氮气的沸点是-196℃）
23．地球外层空间存在着微量的臭氧（O3）和氧原子（O），该臭氧层的存在能吸收和阻挡太阳有害的紫外线的强烈辐射。可是人为的大气污染物会破坏臭氧层，如超音速飞机排放的氮氧化物（NO和NO2），它们和O3及O发生如下反应：O3+NO=NO2+O2；O+NO2=NO+O2；这两个反应反复循环，其总反应方程式为：_______________________________。氮的氧化物在破坏臭氧层的过程中起了________的作用。
24．某同学收集了三瓶氧气，取一瓶氧气，倒立过来后再拿走玻璃片，并立刻将带火星的木条伸入瓶内（如图A所示），发现木条复燃，说明氧气具有___________的性质；取另一瓶氧气，按图B的方式将带火星的木条伸入瓶内，木条也复燃了，且比A中燃烧更旺，说明________________________，所以盛氧气的集气瓶瓶口应向_____________（填：“上”或“下”）放置。
在用第三瓶氧气做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，该同学吧一根细铁丝绕成螺旋状，一端系在一根铁丝上，另一端系上一根火柴。点燃火柴后迅速把铁丝连同火柴一起插入集气瓶下部（没有接触到细沙，如图C所示），但不见铁丝燃烧，反复实验均未成功。
该同学认为可能导致失败的原因主要有三种：
A．铁丝表面有锈迹，影响了反应的进行；
B．点燃火柴后立即将它伸入瓶中，火柴燃烧消耗了氧气，不利于铁丝的燃烧
C．火柴燃烧时有大量的热量放出，将铁丝和火柴迅速伸入集气瓶下部，因热胀冷缩之故。瓶内氧气会膨胀逸出，使铁丝无法燃烧
实验： 根据以上假设，他对实验应作的改进为：
①________________________________________________________________；
②________________________________________________________________；
③________________________________________________________________。
经过改进后，实验成功了。在上述铁丝燃烧的实验中，集气瓶底部为什么要预先铺少量细沙或装少量水？
_______________________________________________________________________________________。
25．某温度下，在一密闭容器中，将一定量的甲醇(CH3OH)和甲烷(CH4)的混合气体与10.4 g氧气点燃发生反应(燃烧不充分)，其产物经测定含有2.8 g CO、5.5 gCO2、8.1 gH2O反应物无剩余)。求：
(1)若该混合气体充分燃烧还需要多少克氧气? (2)原混合气体中含甲醇多少克?
参考答案
1.D 2.C 3.D 4.C 5.D 6.B 7.D 8.A 9.D
10.（1）二氧化碳；（2）稀有气体；（3）红磷燃烧时，弹簧夹未夹紧或单孔塞未迅速塞紧
11.（1）

实验现象
结论

A装置
B装置
1
红色液滴向左移
红色液滴不动
需氧型
2
红色液滴不动
红色液滴向右移
厌氧型
3
红色液滴向左移
红色液滴向右移
兼性厌氧型
（2）对比实验，消除二氧化碳能溶于水而引起的误差。应注意气密性良好
12. （1）①溶液蓝色恰好褪去所需的时间，吸收前后颗粒吸附剂、棉花、盛放容器的总质量
②同时加入少量碘化钾固体
（2）①800 ②抽气速度过快，或装置气密性较差
③将50mL的碘溶液的体积减小为5mL，并将广口瓶改为试管
13.（1）重庆、武汉；1、2、4
（2）2CO + 2NO == N2 + 2CO2，1、2
14.B 15.AC 16.D 17.A 18.B 19.D 20.D 21.BD
22.氮气
23.O3 + O ==2O2 催化剂
24.助燃；氧气密度比空气密度大；上
点燃前向将铁丝表面的铁锈除去
当火柴燃烧正旺并即将熄灭时，将铁丝深入集气瓶中
将铁丝慢慢深入集气瓶底部
防止高温溅落物溅落瓶底，使之爆裂
25.（1）1.6g；（2）4.8g
15