《空氣》是化學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)章節(jié)，掌握空氣的組成、性質(zhì)及各成分的用途至關(guān)重要。以下是對(duì)相關(guān)測(cè)試題的重點(diǎn)解析與知識(shí)梳理。
一、 空氣的組成
空氣是一種混合物，其主要成分（按體積分?jǐn)?shù)計(jì)算）為：氮?dú)猓∟?）約占78%，氧氣（O?）約占21%，稀有氣體約占0.94%，二氧化碳（CO?）約占0.03%，其他氣體和雜質(zhì)約占0.03%。其中，氮?dú)夂脱鯕馐强諝獾闹饕煞帧Ｐ枰⒁獾氖牵@些數(shù)值是體積分?jǐn)?shù)，而非質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
二、 空氣中氧氣含量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)（拉瓦錫實(shí)驗(yàn)原理）
- 實(shí)驗(yàn)原理：利用紅磷在密閉容器中燃燒，消耗空氣中的氧氣，生成五氧化二磷固體，導(dǎo)致容器內(nèi)氣壓減小。通過測(cè)量進(jìn)入容器內(nèi)水的體積，可以確定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。
- 化學(xué)方程式：4P + 5O? =點(diǎn)燃= 2P?O?
- 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：紅磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙（五氧化二磷固體小顆粒）；冷卻后打開彈簧夾，燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，進(jìn)入水的體積約占集氣瓶原空氣體積的1/5。
- 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：氧氣約占空氣總體積的1/5。
- 誤差分析：
- 結(jié)果偏小：紅磷量不足；裝置氣密性不好；未冷卻至室溫就打開彈簧夾。
- 結(jié)果偏大：點(diǎn)燃紅磷后，伸入集氣瓶過慢；彈簧夾未夾緊。
- 替代藥品：實(shí)驗(yàn)藥品需滿足能在空氣中燃燒，且生成物為固體。不能用硫、碳、鎂等代替紅磷，因?yàn)榱蚝吞既紵蓺怏w（SO?、CO?），壓強(qiáng)變化不明顯；鎂不僅能與氧氣反應(yīng)，還能與氮?dú)狻⒍趸挤磻?yīng)，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。
三、 空氣的成分與用途
- 氮?dú)猓∟?）：無色無味氣體，化學(xué)性質(zhì)不活潑，常用作保護(hù)氣（如食品防腐）、醫(yī)療冷凍麻醉、制硝酸和化肥的原料。
- 氧氣（O?）：無色無味氣體，化學(xué)性質(zhì)比較活潑，支持燃燒和供給呼吸。用于醫(yī)療急救、煉鋼、氣焊等。
- 稀有氣體：包括氦（He）、氖（Ne）、氬（Ar）等，化學(xué)性質(zhì)極不活潑，曾稱“惰性氣體”。用途廣泛：作保護(hù)氣（如焊接金屬）、電光源（霓虹燈）、氦氣用于填充探空氣球（密度小且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定）。
- 二氧化碳（CO?）：雖然含量少，但對(duì)生命活動(dòng)（光合作用）和溫室效應(yīng)有重要作用。
四、 純凈物與混合物
- 純凈物：只由一種物質(zhì)組成，有固定的化學(xué)式和性質(zhì)，如氧氣（O?）、氮?dú)猓∟?）、蒸餾水（H?O）。
- 混合物：由兩種或多種物質(zhì)混合而成，沒有固定的組成和性質(zhì)，各成分保持其原有的性質(zhì)，如空氣、海水、合金。
五、 空氣污染與防治
- 空氣污染物：主要包括有害氣體（如二氧化硫SO?、一氧化碳CO、二氧化氮NO?）和可吸入顆粒物（如PM2.5）。
- 污染源：化石燃料的燃燒、工廠排放的廢氣、汽車尾氣等。
- 防治措施：加強(qiáng)大氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)；使用清潔能源；積極植樹造林；工廠廢氣處理達(dá)標(biāo)后排放等。
六、 同步測(cè)試典型例題解析
- 選擇題：考察空氣組成體積分?jǐn)?shù)時(shí)，需牢記氮?dú)?8%、氧氣21%這一核心數(shù)據(jù)。
- 實(shí)驗(yàn)題：圍繞空氣中氧氣含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)，需熟練掌握實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象、結(jié)論及誤差分析。
- 填空題：常見考點(diǎn)為物質(zhì)的分類（純凈物/混合物）及各成分的用途，需結(jié)合具體實(shí)例判斷。
****：學(xué)習(xí)本章，需在理解的基礎(chǔ)上進(jìn)行記憶，特別是空氣的組成、氧氣含量測(cè)定實(shí)驗(yàn)以及各成分的性質(zhì)與用途。將理論知識(shí)與生活實(shí)際相結(jié)合，能更好地應(yīng)對(duì)各類測(cè)試題目。
