第十三讲身边的化学物质--空气2022新题赏析题一：下列关于空气的说法正确的是（ ）A.空气的主要成分是氮气和氧气B.空气中氮气体积分数约为21%C.空气中PM2.5含量高说明空气质量好D.洁净的空气是纯净物题二：2022年7月1日，青藏铁路正式通车，许多旅客乘车穿越青藏高原时，会发生高原反应，感到呼吸困难，这是因为高原地区空气里（ ）A.氧气体积分数大大低于21%B.氮气体积分数大大超过78%C.氧气体积分数仍约为21%，但空气稀薄D.CO2气体含量大大增多题三：下列关于空气的说法不正确的是（）A.洁净的空气是纯净物B.空气是一种重要的资源C.空气质量对于人类的生存至关重要D.植物的光合作用是空气中氧气的主要来源题四：下列关于空气的说法，正确的是（ ）A.空气质量报告中所列的空气质量级别越小，空气质量越好B.CO2、SO2、NO2属于空气污染物C.工业上用分离液态空气的方法制取氧气是分解反应D.按质量计算，空气中约含氮气78%，氧气21%，其他气体和杂质约占1%题五：如图装置常用来测定空气里氧气的含量．下列有关该实验的说法中，正确的是（ ）A.红磷燃烧产生大量白色烟雾-9-\nB.燃烧匙中的红磷可以换成木炭C.该实验可说明氮气不易溶于水D.红磷的量不足会导致测定结果偏大题一：实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(1)该实验中红磷的用量要足量或稍过量的原因是________；(2)写出红磷燃烧的文字表达式________；(3)兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于21%。【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么测出的氧气含量常常远低于21%？【进行猜想】装置漏气；______（写出一条即可）题二：以下是俄国化学家罗蒙诺索夫曾开展的实验：①先用天平称取质量为m1的金属锡粉。②将这些锡粉放在密闭容器里进行完全燃烧，生成了白色固体物质，称量容器的总质量为m2。③打开容器，听到了空气进入容器发出的“咝咝的声响”，称量所得白色物质的质量为m3。④把白色物质放回原容器里（容器中空气的组成恢复到初始状态），重新称量容器的总质量为m4。（1）根据所学知识判断，锡的燃烧是_____变化。（2）罗蒙诺索夫分析数据后发现，生成白色物质的质量m3=_______，于是提出了“参加反应的物质的总质量，等于反应后产物的总质量”的观点。题三：通过本期学习，我们已经知道，加热高锰酸钾（KMnO4）制取氧气时，还会有锰酸钾（K2MnO4）和二氧化锰（MnO2）两种固体生成．现将18g高锰酸钾加热一段时间后冷却，称得其剩余固体质量为16.4g。（假若无高锰酸钾逸散到空气中）（1）写出加热高锰酸钾的化学反应方程式_________。（2）依据质量守恒定律可知生成氧气的质量为_______。（3）剩余固体中含高锰酸钾的质量为多少g？（写出详细的计算过程）题四：19世纪末，物理学家瑞利在研究中发现，从分离空气得到的氮气的密度与从含氮物质中制得的氮气的密度有0.0064kg/m3的差异，凭科学家敏锐的智慧，他没有放过这一微小的差异，在化学家拉姆塞的协作下，经过十几年的努力，终于在1894年发现了空气中的氩。下列说法错误的是-9-\n_______。A.分离空气得到氮气是化学变化B.从含氮物质中制得氮气是化学变化C.稀有气体在空气中的含量较少D.氩是一种无色无味的气体题一：小资料：1775年法国化学家拉瓦锡在定量研究空气组成时，发现从空气中分离得到N2的密度与分离含氮物质得到N2的密度之间总有一个微小的差异，但这并没引起他的注意．一百多年后，英国科学家雷利对这0.0064g/cm3的差异进行了分析，几经努力，他终于发现在空气中还存在着一种懒惰的气体--氩气，从而发现了惰性气体家族。（1）下面是科学家雷利在实验探究中的几个重要步骤，请补充完整：问题与猜想→______→分析与结论→_______；（2）某同学在探究空气成分中氧气的含量时，模拟了科学家的探究过程。他设计了如下实验：在由两个注射器组成的密闭容器内留有25mL空气，给装有细铜丝的玻璃管加热（如图）。请你与之合作。继续完成该实验的探究。-9-\n身边的化学物质--空气、氧气、碳和二氧化碳真题赏析题一：D详解：拉瓦锡是近代化学奠基人之一，后人称拉瓦锡为“近代化学之父”，他在前人研究的基础上最早提出了空气是由氮气和氧气等组成的结论。本题应选D。题二：空气是由氧气和氮气等组成的详解：1774年化学家拉瓦锡通过实验得出了一个重要的结论：空气是由氧气和氮气等组成的。题三：A详解：按体积计算，空气中的氮气约占78%、氧气约占21%，A项错误，其余各项中的说法均正确。题四：A详解：氮气的化学性质不活泼，常用作食品保护气，A项正确；空气中，氧气约占空气总体积的，B项错误；空气质量报告中所列的空气质量级别数值越小，说明空气的质量越好，C项错误；稀有气体用于制造多种用途的电光源是利用了稀有气体在通电条件下能够发出不同颜色光的物理性质，D项错误。题五：AC详解：铜被加热生成氧化铜，没有生成新的气体；红磷燃烧后生成五氧化二磷固体，没有生成新的气体；汞加热生成氧化汞是固体，没有生成新的气体；木炭和氧气反应后生成二氧化碳气体（或一氧化碳气体），生成了新的气体；故选AC。题六：⑴4P+5O22P2O5⑵与空气（或氧气）相接触⑶白磷燃烧消耗氧气，气压减小详解：⑴白磷与氧气燃烧反应生成五氧化二磷，化学方程式为：4P+5O22P2O5；⑵实验③中，白磷在水下时不燃烧、露出水面后发生燃烧，表明燃烧必须具备的条件之一是与空气（或氧气）相接触；⑶实验④中，白磷燃烧消耗了密闭容器中空气里的氧气，使密闭容器内的气体压强减小，原先压入长颈漏斗中的水会在重力和大气压的作用下进入瓶内，使瓶内水面上升。题七：⑴白磷剧烈燃烧，产生大量的白烟，放出大量的热⑵试管内气体减少，气压减小⑶氧气约占空气总体积的-9-\n⑷装置漏气；红磷不足量⑸避免了图2中由于伸入燃烧匙时空气逸出对实验结果的影响详解：⑴A试管中发生反应的现象是：白磷剧烈燃烧，产生大量的白烟，放出大量的热；⑵由于白磷燃烧消耗了试管中的氧气，导致试管内气体减少，气体压强减小，因此待试管冷却至室温，在水中取下胶塞后，试管中液面将上升；⑶由进入试管中的水占据试管总体积的可以推断出试管中的气体减少了，因此可得出氧气约占空气总体积的结论；⑷若装置漏气，装置冷却时会因装置内气压减小而使外界空气进入，导致进入装置中水的总量偏少；若红磷量不足，会导致密闭装置中的氧气不能够被完全消耗，也会导致进入装置中水的总量偏小，以上原因都会导致测得空气中氧气含量低于；⑸由于图2所示实验在将红磷引燃后，将燃烧匙伸入装置时会导致空气逸出，影响测定结果；用图1则避免了该问题，使实验测定结果更准确。题一：⑴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，说明装置气密性好⑵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⑶14%详解：⑴检验装置气密性时，先将导管一端放入水中，再用手紧捂容器外壁，容器内的气体被体温加热、体积膨胀、气压变大，若装置的气密性良好，导管口会有气泡冒出；⑵装置甲中的红磷需要用酒精灯点燃，将放有燃烧着红磷的燃烧匙放入广口瓶并塞紧橡皮塞时，会使广口瓶中的气体受热膨胀扩散出广口瓶外，增大实验误差；而乙装置则是一个密闭装置，不需拔下橡皮塞而直接用电烙铁加热密闭装置内的红磷，能够减小实验误差；⑶减小的氧气的体积即为进入广口瓶中水的体积，在数值上等于量筒中减少的水的体积（100mL-65mL=35mL）,则可计算出空气中氧气的体积分数为：35mL/250mL=14%。题二：C详解：硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰，没有白烟，A错误；氧气本身不燃烧，不具有可燃性，B错误；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，发生缓慢氧化生成铁锈，主要成分是氧化铁，C说法正确；Ⅰ类物质在氧气中燃烧，放出大量的热；Ⅱ类反应发生缓慢氧化，也放出热量，D错误。题三：D详解：A、B、C描述的都是氧气的颜色、气味、状态和溶解性等，都是氧气的物理性质，D描述的是氧气的化学性质。-9-\n题一：C详解：实验室用高锰酸钾制取氧气需在加热条件下进行，因此需用到酒精灯、铁架台、试管、集气瓶等；为得到一瓶较纯净的氧气，需采用排水法收集，因此还需用到水槽和带弯导管的单孔橡皮塞等仪器；不需用到锥形瓶和带直导管的单孔橡皮塞等仪器。本题应选C。题二：D详解：当向密闭容器内的二氧化锰中滴入过氧化氢溶液后，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，迅速反应产生大量氧气，使密闭容器内的气体压强增大，由于充气气球外部所受压强增大，因此体积会缩小；由于瓶内气体压强大于外界大气压，所以红墨水会向左移。题三：（1）①长颈漏斗；②铁架台（2）B；C；高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气详解：（1）图中①、②两种仪器分别是长颈漏斗和铁架台；（2）以高锰酸钾为原料制取氧气，需要加热，故发生装置选B；氧气的密度比空气大，所以用向上排空气法收集，收集装置选C；加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，文字表达式是：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。题四：（1）酒精灯（2）AF（或AD）；高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气；用热毛巾捂住试管（或用酒精灯微热试管等）（3）C（4）SO2与NaOH溶液反应，导致瓶内气压减小，外界大气压将玻璃片“托住”（5）a详解：（1）仪器①指的是酒精灯；（2）实验室用高锰酸钾制氧气时需要加热，因此发生装置应选A，氧气不易溶于水，密度比空气大，因此收集氧气可用排水法或向上排空气法；检查A装置气密性的原理是使试管受热，使试管中的空气膨胀，伸入水中的导管口有气泡冒出，一是用体温加热试管（用手捂住试管外壁），还可用酒精灯微热或热毛巾捂住试管的方法；（3）氧化钙固体与浓氨水作用制氨气的反应在常温下就能进行，可从B、C装置中选择，为得到平稳的氨气流，应选择C装置，通过控制浓氨水下滴的速度控制产生氨气的速度；（4）硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫能与氢氧化钠溶液反应，造成集气瓶内气压减小，大气压可将玻璃片“托住”；（5）量筒的数值由下往上数值逐渐变大，6mL刻度应该在5mL刻度的上面，因此是a处。题五：A-9-\n详解：金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的纯净物，都属于单质，A项说法正确、B项说法错误；金刚石是天然存在的最硬的物质，石墨很软，它们的硬度不同，是因为构成金刚石、石墨和C60的碳原子的排列方式不同的缘故，C、D项均错误。本题应选A。题一：A详解：C60是碳元素的一种单质，A项错误；C60和石墨都是由碳元素组成的碳单质，C60是一种不同于石墨的新单质，B、C项均正确；一个C60分子是由60个碳原子构成的，其相对分子质量为1260=720，所以D也是正确的。题二：⑴黑色粉末逐渐变成红色；澄清的石灰水变浑浊⑵C+2CuO2Cu+CO2↑；CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O⑶还原性；检验生成物中是否含有二氧化碳；二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊详解：⑴发生的现象是黑色粉末逐渐变成红色，澄清的石灰水变浑浊；⑵木炭能和氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳能和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式分别为：C+2CuO2Cu+CO2↑、CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；⑶这个实验说明木炭具有还原性，这个实验装置还可用来检验生成物中是否含有二氧化碳，因为二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊。题三：（1）澄清石灰水变浑浊；CO2；C＋2CuO2Cu＋CO2↑（2）红；木炭有还原性，能与氧化铜反应，生成金属铜（3）使酒精灯的火焰集中，使被加热部位的温度更高（4）CO；CO2+C2CO（5）把导气管从澄清石灰水中移出；酒精灯（6）C详解：木炭还原氧化铜的实验过程中，将观察到黑色粉末逐渐变成红色，同时产生一种使澄清石灰水变浑浊的气体，澄清的石灰水是实验室中常用的检验一种气体是否为CO2的试剂，木炭还原氧化铜需要在高温条件下进行，方程式为：C＋2CuO2Cu＋CO2↑，反应时，碳元素的化合价由0价C的升高为+4价CO2，铜元素的化合价由+2价的CuO降低为0价的Cu，说明木炭有还原性，能与氧化铜反应，生成金属铜。酒精灯加网罩的目的是使火焰集中，提高酒精灯火焰的温度。在导管口处排出的气体除了木炭还原氧化铜生成的二氧化碳外，在高温条件下，反应生成的二氧化碳还能与木炭粉反应产生一氧化碳气体（CO2+C2CO）；因此导管口处排出的气体中还一定还含有少量的一氧化碳；实验完成后，为了防止水倒流炸裂试管，应先把水中的导管口移出水面，再撤掉酒精灯；在做这个实验时，加热温度一定要足够高，除用带金属网罩的酒精灯加热外，还可用酒精喷灯来加热；若温度过低，则可能会导致反应不能发生。-9-\n题一：D详解：澄清石灰水变浑浊，说明原混合气体中一定含有二氧化碳，过量的澄清石灰水可将混合气体中的二氧化碳吸收完全；点燃后有水珠生成，说明混合气体中含有氢元素，到底是只含有甲烷、只含有氢气、还是甲烷与氢气都含有，则无法确定；无法确定原混合气体中是否含有一氧化碳，可能含有，也可能不含有。题二：C、H、O；12:3:8详解：由质量守恒定律知参加反应氧气的质量为：4.4g+2.7g-2.3g=4.8g，4.4g二氧化碳中碳元素、氧元素的质量分别为：4.4g×=1.2g、4.4g×=3.2g，2.7g水中氢元素、氧元素的质量分别为：2.7g×=0.3g、2.7g×=2.4g，生成物中氧元素的质量总和为：3.2g+2.4g=5.6g>4.8g，所以该物质中一定含有C、H、O元素。碳元素的质量为1.2g，氢元素的质量为0.3g，氧元素的质量为:5.6g-4.8g=0.8g，所以质量比为12:3:8。题三：D详解：金刚石、石墨和C60都是由一种元素组成的纯净物，故属于单质；金刚石和石墨性质差异的根本原因在于两者中碳原子的排列方式不同；一氧化碳能与血红蛋白结合，从而使人体由于缺氧而发生中毒；二氧化碳能与水反应生成碳酸。本题应选D。题四：C详解：碳单质和一氧化碳都具有还原性，都能与金属氧化物反应，A说法正确；金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，B说法正确；二氧化碳能与水结合成碳酸，碳酸能使紫色石蕊试液变红，而二氧化碳不能使紫色石蕊变红（二氧化碳能使湿润的紫色石蕊染成的花变红），C说法错误；二氧化碳与碳在高温条件下能转化成一氧化碳，D说法正确。题五：①水、碳酸氢钠 安赛蜜、白砂糖(正确即可)②实验步骤实验现象实验结论及化学方程式取少量苏打水于试管中，滴加稀盐酸溶液有气泡产生NaHCO3＋HCl=NaCl＋CO2↑＋H2O详解：硫酸镁、水、碳酸氢钠为无机物，其他配料为有机物；根据碳酸根与碳酸氢根离子的检验方法，可以取少量苏打水于试管中，滴加稀盐酸溶液，如果有气泡产生，证明含有碳酸氢钠；碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，其反应的化学方程式为NaHCO3＋HCl=NaCl＋CO2↑＋H2O。-9-\n题一：实验1：碱实验一：实验现象：有气泡产生且澄清石灰水变浑浊（或澄清石灰水变浑浊）实验二：实验步骤：取少量该白色粉末于试管中加热，并把生成的气体通入澄清石灰水中实验现象：澄清石灰水变浑浊小结：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑应用：中和面团发酵过程中产生的酸，并产生二氧化碳气体使油条疏松多孔（答案合理均可）详解：实验测得碳酸氢钠溶液的pH为10，由于pH大于7，可知碳酸氢钠溶液显碱性；在完成实验2的探究时，应结合猜想，对实验一的步骤、实验二的现象进行综合分析，由于碳酸氢钠与稀盐酸反应会产生二氧化碳气体，且二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以实验一应该观察到有气泡产生且澄清石灰水变浑浊的现象；根据猜想②可知，实验二做的是碳酸氢钠受热分解的实验，所以其设计的实验步骤应该为：取少量白色粉末于试管中加热，并使产生的气体通入澄清石灰水中，观察到了有小水滴产生以外，还应该观察到澄清石灰水变浑浊的现象；碳酸氢钠与稀盐酸反应与碳酸钠与稀盐酸的反应相似，也生成氯化钠和水和二氧化碳；综合以上信息可以推知，在炸油条时，加入小苏打的目的主要有两个：一是为了中和面团发酵产生的酸，二是碳酸氢钠与酸反应产生二氧化碳使油条疏松多孔。-9-
