1、第第 4 讲讲 空空 气气 1. 下列气体中，能供给动植物呼吸的是( A ) A. O2 BH2 CN2 DCO2 【解析】 A氧气的用途是支持燃烧和供给呼吸，故 A 正确；B.氢气不能供给 呼吸，故 B 错误；C.氮气化学性质稳定，也不能供给呼吸，故 C 错误；D.二氧 化碳既不能燃烧也不能支持燃烧，还不能供给呼吸，故 D 错误。 2空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是( C ) A. O2 BCO2 CN2 DNe 【解析】 空气中各成分及体积分数为：氮气占 78%、氧气占 21%、稀有气体占 0.94%、二氧化碳 0.03%、水蒸气和杂质占 0.03%。氮气在空气中含量最多且化 学性质
2、不活泼，故选 C。 3. 空气中，氧气的体积分数约为( C ) A. 0.03% B0.94% C21% D78% 【解析】 空气的成分按体积计算，大约是氮气占 78%、氧气占 21%、稀有气体 占 0.94%、二氧化碳占 0.03%、其他气体和杂质占 0.03%。故选 C。 4. 下列利用空气某成分物理性质的是( C ) A氧气可以供给呼吸 B氮气可以制造化肥 C干冰用于人工降雨 D稀有气体用作保护气 5. 空气中各成分体积分数如图所示，其中区域“a”代表的是( C ) A氧气 B氦气 C氮气 D二氧化碳 【解析】 空气的成分及各成分的体积分数分别是：氮气占 78%、氧气占 21%、 稀有气
3、体占 0.94%、二氧化碳占 0.03%、其他气体和杂质占 0.03%。由图可知，a 占的体积分数最大，是氮气。 6空气是人类生产活动的重要资源。下列关于空气的说法正确的是( B ) A洁净的空气是纯净物 B空气中可分离出氧气用于医疗急救 C空气中含量最多的气体是二氧化碳 D空气中氮气的化学性质比氧气活泼 【解析】 A空气是由多种物质组成的混合物，故错误；B.氧气支持呼吸，故 可用于医疗急救，故正确；C.空气中含量最多的气体是氮气，故错误；D.氮气的 化学性质不活泼，故错误。 7下列关于空气成分的说法错误的是( A ) A氧气约占空气总体积的 4/5 B稀有气体可制成多种用途的电光源如霓虹灯
4、C氮气充入食品包装中以防腐 D二氧化碳在大气中含量不断上升，从而导致温室效应增强 【解析】 A空气中氧气的体积分数约为 21%，说法错误；B.稀有气体通电时 会发出有色光，所以稀有气体可制成多种用途的电光源，说法正确；C.氮气的化 学性质稳定，所以氮气可充入食品包装袋中防腐，说法正确；D.二氧化碳是导致 温室效应的主要气体， 二氧化碳在大气中含量不断上升， 从而导致温室效应增强， 说法正确。 8下图是“实验室测定空气中氧气含量”的实验装置图，下列有关说法错误的 是 ( A ) A可用木炭代替红磷进行实验 B做该实验前，应检查装置的气密性 C若实验前导管内未充满水，将导致测得氧气的含量小于五分之
5、一 D若红磷不足，将导致测得氧气的含量小于五分之一 【解析】 A不可用木炭代替红磷进行实验，因为木炭燃烧生成气体，选项错 误；B做该实验前，应检查装置的气密性，否则易导致测定结果不准确，选项 正确；C.在实验前，导管应预先注满水，否则在燃烧完毕，装置冷却后打开止水 夹时，进入的水会有一部分留在导管中，使得进入集气瓶内水的体积减少，导致 测量结果偏小，选项正确；D.若红磷不足，使氧气不能完全反应，将导致测得氧 气的含量小于空气体积的五分之一，选项正确。 9测定空气中氧气含量的实验装置如图所示：下列有关说 法正确的是( B ) A燃烧匙中的红磷可以换成硫 B选用红磷是因为反应只消耗 O2，生成固态
6、的 P2O5 C装置内水位不会发生变化 D本实验可以证明空气含有 N2、O2、CO2和稀有气体 【解析】 A燃烧匙中的红磷不可以换成硫或木炭，硫或木炭燃烧生成气体， 装置中气压不变，装置中液面不会上升，无法测定氧气体积分数，A 错。B.选用 红磷是因为红磷只消耗 O2不和氮气反应，生成固态的 P2O5没有生成新的气体， B 正确。C.红磷燃烧消耗氧气，没有生成新的气体，装置中气压下降，在大气压 作用下，液面上升，装置内水位会发生变化，C 错。D.本实验不可以证明空气中 含有 CO2和稀有气体，D 错。 10利用下图装置验证了空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是( D ) A实验前需检查装置气密
7、性 B白磷的作用是消耗试管中的氧气 C白磷熄火、试管冷却后再打开止水夹 D最终量筒中液面约降至 40mL 刻度线处 【解析】 A该装置是利用白磷燃烧消耗氧气，反应后，装置内压强减小，在 压强差的作用下，量筒中的水进入试管，进入水的体积就是空气中氧气的体积， 故实验前需检查装置的气密性，否则，装置漏气，外界空气进入，会使实验结果 偏小，不符合题意；B.白磷的作用是将试管内的氧气耗尽，使装置内压强减小， 在压强差的作用下， 量筒中的水进入试管， 进入水的体积就是空气中氧气的体积， 不符合题意；C.白磷熄灭，试管冷却后，再打开止水夹，否则，试管内的气体受 热膨胀，占据了一定的空间，会使进入水的体积偏
8、小，从而使实验结果偏小，不 符合题意；D.空气中氧气的体积约占空气体积的1 5，故进入水的体积大约是： 130mL1 526mL，故最终量筒中液面约降至 50mL26mL24mL 刻度线处， 符合题意。故选 D。 11. “绿水青山就是金山银山”，保护环境就是保护我们自己。下列环境问题与 其防治措施不合理的是( A ) A白色污染焚烧或掩埋废弃塑料 B温室效应开发新能源，减少化石燃料的使用 C酸雨推广使用脱硫煤 D臭氧空洞研发新的制冷剂，减少氟利昂的使用 【解析】 A直接焚烧塑料会造成大气污染，掩埋塑料因塑料不易降解会造成 土壤污染，A 选项符合题意；B.减少化石燃料的使用可以减少二氧化碳的排
9、放， 减轻温室效应，B 选项不合题意；C.酸雨主要因燃烧含硫的煤而造成，若推广脱 硫剂，可减少燃煤排放硫的氧化物，C 选项不合题意；D.臭氧层空洞是过度使用 制冷剂氟利昂造成，研发新的制冷剂可以减少使用氟利昂，D 选项不合题意。 12空气是重要的自然资源，与人类的生产生活密切相关。 (1)空气中稀有气体的体积分数约为_0.94%_。 (2)空气中二氧化碳的含量不断上升，从而导致_温室效应增强_，使全球气候 变暖。 (3)空气质量日报可以及时准确反映空气质量状况。空气质量级别分为六级，级 别越高则空气污染程度越_重_(填“轻”或“重”)。 【解析】 (1)空气中稀有气体体积分数为 0.94%。
10、(2)二氧化碳含量增加，会导致温室效应增强。 (3)空气质量日报可以及时准确反映空气质量状况。空气质量级别分为六级，级 别越高则空气污染越重。 13 火电厂发电需要燃烧大量的煤， 由于煤中含有硫元素， 未经脱硫的煤燃烧后， 产生的气体会导致严重的大气污染，进入水体，也会加剧水污染。 (1)硫能在空气中燃烧， 写出硫燃烧的化学反应方程式_SO2= 点燃 SO2_。 燃烧 后生成的气体排放到空气中，会形成酸雨。 (2)原煤燃烧产生的 SO2在雨、雪降落过程中会形成_酸雨_，它能腐蚀建筑物， 使土壤酸化等。 【解析】 (1)硫与空气中的氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫；(2)二氧化硫在 空气中与氧气
11、、水等进一步反应生成亚硫酸、硫酸，形成酸雨。 14. 阅读材料，回答问题 材料：近地面处臭氧是一种空气污染物。其含量过高会对人体的呼吸道产生 刺激作用，影响肺部功能，还会刺激、损伤眼睛，导致视力下降。 (1)如果近地面处臭氧含量过高，将直接导致下列哪一类疾病增加？_A_。 A呼吸道疾病 B血液传染病 C糖尿病 (2)如图是某地 8 月 1 日5 日的温度、相对湿度、近地面处臭氧浓度的变化。据 图分析， 该地这一时段近地面处臭氧浓度的变化与温度的变化是否有关？并阐述 理由_有关，从总体变化趋势看，该地这一段时间近地面处臭氧浓度随温度的升 高而升高，降低而降低(或无关，如图中 8 月 2 日、3
12、日、4 日某些时段近地面处 臭氧浓度的变化与温度的变化并不完全吻合)_。 【解析】 (1)近地面抽烟产生的烟是一种空气污染物，进入呼吸道，引起呼吸道 疾病增加。(2)结合两图的臭氧浓度和温度随时间变化曲线分析。 15为验证空气中氧气的体积分数，小明按图甲所示的装置进行了多次实验，发 现每次测得的氧气体积分数总是远小于 21%，他认为误差主要由实验装置造成， 于是改用图乙装置进行实验，步骤如下： 连接装置并检查气密性。 在量筒内加入 100 毫升的水。 在广口瓶中加入少量水，使瓶内空气体积为 250 毫升。 在燃烧匙内放入过量的红磷，塞紧瓶塞，关闭止水夹，接通电源使电烙铁发 热，点燃红磷后，断开
13、电源。 燃烧结束并充分冷却后，打开止水夹，待量筒内水面不再下降时，记录量筒 内水的体积为 65 毫升。 (1)小明按如甲装置进行实验时，该如何检查装置的气密性？_打开让水夹，将 导管一端插入水中，用手紧握广口瓶外壁，观察水中的导管口是否有气泡冒出， 如果有气泡冒出，说明装置气密性良好_。 (2)与装置甲相比，装置乙中使用电烙铁可以减小实验误差，其原因是_改进后 的装置无需打开瓶塞点燃红磷，避免瓶内空气外逸而造成实验误差_。 (3)根据本实验数据，计算出空气中氧气的体积分数为_14%_。 小明发现，测量结果与真实值仍有较大差距，查阅资料发现，引起本实验的误差 除装置外，还与可燃物的性质有关。 【
14、解析】 (1)检验此装置的气密性时，可将导管一端插入水中，用手紧握广口瓶 外壁，观察水中的导管口是否有气泡冒出，如果有气泡冒出，说明装置气密性良 好。 (2)与装置甲相比，装置乙中使用电烙铁可以减小实验误差，其原因是改进后的 装置无需打开瓶塞点燃红磷，避免瓶内空气外逸而造成实验误差。 (3)量筒内减少的体积为氧气的体积，氧气的体积100mL65mL35mL。 空气中氧气的体积分数为 35mL/250mL100%14%。 16. “绿水青山就是金山银山”，保护环境势在必行。请回答下列问题： (1)请写出酸雨的危害：_腐蚀大理石建筑或破坏道路、桥梁或腐蚀金属雕像(制 品)或破坏森林或使植物枯萎死亡
15、，农业减产或污染水源，危害水生动植物生存 或危害人体健康等(答一点，合理即可)_(答一点即可)。 (2)在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料(车用乙醇汽油)， 请写出使用乙醇汽油的 一条优点_节省石油资源；减少汽车尾气污染；促进农业生产(答一点，合理即 可)_。 【解析】 (1)酸雨的 pH5.6，酸性较强，会腐蚀大理石建筑或破坏道路、桥梁或 腐蚀金属雕像(制品)或破坏森林或使植物枯萎死亡，农业减产或污染水源，危害 水生动植物生存或危害人体健康等。 (2)汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料，能够减少汽油的燃烧量，可以节省石油 资源，或减少汽车尾气污染，或促进农业生产等。 1 2013年2月全国科学技术
16、名词审定委员会将PM2.5正式命名为“细颗粒物”。 细颗粒物粒径小于或等于 2.5( D ) A厘米 B分米 C毫米 D微米 2下图是北京本地 PM2.5 来源分布图。据此，下列措施对减少 PM2.5 效果最不 明显 的是( B ) 北京本地 PM2.5 来源 摘自 2014 年 4 月 26 日人民日报 A减少汽车的保有量 B植树造林 C用风能与太阳能发电替代燃煤发电 D减少工业生产中二氧化碳的排放 3化学革命是发生在十八世纪末英国和法国的一场深刻的化学学科的变革。英 国物理学家、化学家波义耳和法国化学家拉瓦锡曾做过貌似相同的两个实验(见 图)(已知氧化汞是红色粉末)。 关于这两个实验的说法
17、正确的是( D ) A两个实验都可用于测定空气中氧气的含量 B两个实验中，曲颈甑内汞的表面都变为黑色 C波义耳的实验中，金属加热后质量增加，该现象不能用质量守恒定律解释 D拉瓦锡的实验中，玻璃钟罩内液面逐渐上升，达到一定高度后不再变化 【解析】 A波义耳的实验中装置不是密封的，无法测定空气中氧气的含量， 故错误；B.在加热的条件下，汞与空气中的氧气反应生成红色氧化汞粉末，故错 误；C.波义耳实验中，汞加热合生成氧化汞，质量增加，生成了新物质，发生了 化学变化遵循质量守恒定律；D.拉瓦锡的实验中，汞和氧气反应压强降低，玻璃 钟罩内液面逐渐上升，当氧气耗尽后，液面达到一定高度后不再变化，故 D 正
18、 确。 4 某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进：将数显设备、 气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按下图连接。装置气密性良好，调节 右边敞口容器和集气瓶里的水面相平，此时集气瓶内气体的体积为 V1。关闭活 塞， 点燃燃烧匙内的红磷， 立即塞紧瓶塞， 待火焰熄灭后， 过一段时间打开活塞， 观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时，集气瓶内的气体体 积为 V2。然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平，此时集气瓶 内的气体体积为 V3。在点燃红磷至打开活塞这一过程中，观察到数显设备显示 集气瓶内的气体压强先上升后下降，再趋于稳定。 请回答： (1)数显设备
19、显示，开始一段时间集气瓶内气体压强上升，这是因为温度升高导 致的气压变化量_大于_(选填“大于”“ 等于”或“小于”)氧气量减少导致 的气压变化量。 (2)基于数显设备显示的气压变化，“过一段时间打开活塞”中的“一段时间” 指的是火焰熄灭后到_集气瓶温度恢复到室温_所经历的时间。 (3)在整个实验过程中，集气瓶中减少的氧气体积为_V1V3_(选填“V1 V2”“ V1V3” 或“V2V3”)。 【解析】 (1)实验开始时，红磷燃烧放热，由于温度升高导致的气压变化量大于 氧气减少导致的气压变化量。(2)实验结束后，必须等到装置冷却至室温后才能 打开活塞；否则气体由于膨胀导致进入水的量会小于氧气的
20、体积。(3)参加反应 的氧气即为集气瓶内减少的氧气的体积，当集气瓶内水位不再上升后，必须使左 右两边容器内的水面相平，以确保集气瓶内气压等于外界大气压，即应采用 V1 V3，否则将因集气瓶内气压不等于实验开始前的气压而导致数据不准确。 5请阅读下面的文章，并据此回答问题： 科学家在研究大气中 CO2的浓度变化会对地球的平均气温造成什么影响的问题 时，采用的研究途径之一是：研究古气候大气中 CO2的浓度变化和当时大气平 均温度的变化关系。 (1)有种方法是测量浅海贝类化石中硼、钙元素含量的比例。因为这个比例高低 和这些贝类生长时的海水酸碱度有关，而海水酸碱度又和大气中 CO2的浓度有 关。 将得
21、到的有关数据和通过其他研究途径得到的同时期大气平均温度对比，即 可得到同时期大气平均温度与大气中 CO2的浓度的对应关系。海水酸碱度和大 气中 CO2的浓度有关的科学原理是_二氧化碳溶于水形成碳酸_。 (2)请在下列坐标图中，标出坐标轴的含义，并大致表示大气中 CO2的浓度对海 水酸碱度(用海水 pH 表示，海水略呈弱碱性)的影响关系。 答图 (3)在生物圈中，你认为当前影响大气中 CO2浓度变化的主要直接因素是_化石 燃料的燃烧释放大量二氧化碳_、_植物的光合作用吸收大量二氧化碳_(请写 出两点)。 【解析】 (1)根据二氧化碳溶于水形成碳酸分析。 (2)二氧化碳溶于水形成碳酸，大气中的二氧
22、化碳浓 度越高， 溶于水生成的碳酸浓度就越多， 海水的 pH 就越低；大气中 CO2的浓度对海水酸碱度(用海水 pH 表示，海水略呈弱碱性)的影响关系如右图： (3)根据化石燃料的燃烧释放大量二氧化碳、植物的 光合作用吸收大量二氧化碳分析。 6许多科学发现从重视微小差异开始。科学家瑞利和拉姆塞正是重视氮气密度 的微小差异，才最终发现了稀有气体氩气。 材料一：1892 年瑞利发现，在相同条件下，由空气中除去氧气、二氧化碳、水 蒸气和灰尘后获得的氮气，其密度为 1.257 2 克/升；由含氮化合物反应并除去水 蒸气后获得的氮气(NH4NO2=N22H2O)，其密度为 1.250 5 克/升。两者密
23、 度差值虽小，却完全超出了实验误差范围。 材料二：1894 年 4 月瑞利和拉姆塞开始用下图装置进行“清除空气中氮气”的 实验研究：在倒立圆底烧瓶内引入两根金属导线，通电使瓶中空气里的氧气和氮 气生成氮的氧化物，用碱液来吸收生成的氮的氧化物和原有的二氧化碳气体。并 从气体进口不断向瓶内补充氧气，使反应持续进行。 材料三：瑞利和拉姆塞又设计了另一实验装置，将上述实验所得的气体干燥后， 通过红热的铜粉来除去其中的氧气，得到少量的剩余气体，对剩余气体做光谱分 析得知，这是一种未知的气体，并测得其密度约是氮气的 1.5 倍。1894 年 8 月 13 日他们共同宣布：发现了一种未知气体，并命名为氩气。
24、 材料四：1898 年拉姆塞等人利用不同的物质沸点不同，又发现了氪气、氖气、 氙气。 根据上述材料，回答下列问题： (1)与纯净氮气密度值更接近的是由_含氮化合物反应_获得的氮气密度值(填 “空气中”或“含氮化合物反应”)。 (2)实验中不断向瓶内补充氧气的目的是_将瓶内的氮气反应完全_。 (3)在当时实验条件下，很难利用化学反应除去氩气，获知“未知气体”中还有 其他气体存在，其理由是_氩气的化学性质很不活泼， “未知气体”中的其他 气体的化学性质与氩气很接近_。 【解析】 (1)空气中获得的氮气中含有化学性质很稳定的稀有气体，而从含氮化 合物反应中获得的氮气含有的杂质很少， 因此与纯净氮气密度值更接近的是由含 氮化合物反应获得的氮气密度值；(2)实验中不断向瓶内补充氧气的目的是将瓶 内的氮气反应完；(3)氩气的化学性质很不活泼，“未知气体”中的其他气体的 化学性质与氩气很接近，因此在当时实验条件下，很难利用化学反应除去氩气， “未知气体”中各气体、沸点不同。