人類的生存離不開空氣。
一、探究空氣的成分
【回顧歷史】
1774年，拉瓦錫通過(guò)用金屬汞在空氣中加熱生成氧化汞等實(shí)驗(yàn)，第一次明確得出空氣是由氧氣和氮?dú)饨M成的結(jié)論。
【回眸教材】
實(shí)驗(yàn)室常用紅磷燃燒的方法測(cè)定空氣中氧氣的含量（裝置如圖1），寫出反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式 P+O2點(diǎn)燃P2O5P+O2點(diǎn)燃P2O5。理論上實(shí)驗(yàn)成功時(shí)的現(xiàn)象是：水進(jìn)入集氣瓶，體積約占集氣瓶中空氣總體積的五分之一水進(jìn)入集氣瓶，體積約占集氣瓶中空氣總體積的五分之一。實(shí)際上用該方法測(cè)得的氧氣含量常常低于理論值。
【提出問(wèn)題】實(shí)驗(yàn)中裝置內(nèi)部的情況是怎樣的，用紅磷燃燒的方法為什么不能準(zhǔn)確地測(cè)定空氣中氧氣的含量？
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】查閱資料后，學(xué)習(xí)小組進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
（1）將數(shù)顯設(shè)備（電腦等）、三種傳感器（壓強(qiáng)、溫度、O2濃度）、測(cè)量裝置（反應(yīng)容器為蒸餾水瓶）按圖2所示進(jìn)行連接。
（2）打開導(dǎo)管中間的活塞，向燒杯內(nèi)加入適量的水，雙手緊貼蒸餾水瓶外壁，燒杯中的導(dǎo)管口出現(xiàn)氣泡燒杯中的導(dǎo)管口出現(xiàn)氣泡，則說(shuō)明裝置氣密性良好。
（3）打開瓶口橡皮塞，加水并調(diào)節(jié)使蒸餾水瓶和燒杯內(nèi)液面相平，關(guān)閉活塞，打開并調(diào)試好傳感器和數(shù)顯設(shè)備。用酒精燈將足量的紅磷點(diǎn)燃，立即將燃燒匙伸入瓶中并塞緊橡皮塞。
（4）燃燒結(jié)束后，裝置冷卻到室溫，打開導(dǎo)管活塞，待瓶?jī)?nèi)液面不再上升后再向燒杯內(nèi)加入一定量的水，使燒杯和瓶?jī)?nèi)的液面相平。在數(shù)顯設(shè)備上得到的曲線圖（縱坐標(biāo)為O2濃度，橫坐標(biāo)為時(shí)間，壓強(qiáng)和溫度曲線僅表示該段時(shí)間內(nèi)對(duì)應(yīng)的變化情況）如圖3所示。
【數(shù)據(jù)分析】
①Z曲線表示 氧氣濃度氧氣濃度（填“溫度”或“氧氣濃度”）的變化趨勢(shì)。
②壓強(qiáng)曲線cd段壓強(qiáng)減小的原因是 完全反應(yīng)后溫度降低完全反應(yīng)后溫度降低。
③d點(diǎn)時(shí)采取的操作是 打開導(dǎo)管中間的活塞打開導(dǎo)管中間的活塞。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】用紅磷燃燒的方法不能準(zhǔn)確測(cè)定空氣中氧氣含量。其原因是 紅磷不能把氧氣耗盡紅磷不能把氧氣耗盡。
【反思拓展】甲同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該將蒸餾水瓶液面上的容積劃分為5等分并加以標(biāo)記，乙同學(xué)認(rèn)為沒有必要，理由是 數(shù)顯設(shè)備能夠顯示氧氣濃度變化情況數(shù)顯設(shè)備能夠顯示氧氣濃度變化情況。
二、走進(jìn)中國(guó)空間站
2021年10月16 日中國(guó)空間站在迎來(lái)了第二批3名航天員。下面我們一起了解中國(guó)空間站內(nèi)的“空氣”。
（1）航天員生活的艙中的空氣要與地球上的空氣基本一致。已知在同溫同壓下，氣體的體積之比等于分子個(gè)數(shù)之比。用微觀示意圖表示工作艙中空氣的主要成分，如圖4中最合理的是 CC（填序號(hào)）。
（2）站內(nèi)O2的來(lái)源。
①主要來(lái)源是電解水。
②備用O2由加熱分解高氯酸鋰（LiClO4）獲得，同時(shí)還生成氯化鋰（LiCl），該反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為 LiClO4△LiCl+O2LiClO4△LiCl+O2。
三、改善空氣的質(zhì)量
我國(guó)力爭(zhēng)2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，體現(xiàn)了中國(guó)對(duì)解決氣候問(wèn)題的大國(guó)擔(dān)當(dāng)。
（1）植樹造林：
大陽(yáng)山國(guó)家森林公園空氣中負(fù)氧離子含量極高，被譽(yù)為天然“氧吧”。一個(gè)負(fù)氧離子（O2-）是由一個(gè)O2分子俘獲了空氣中一個(gè)電子形成的微粒，每個(gè)O2-中共含有 1717個(gè)電子。
（2）節(jié)能減排：
石灰石循環(huán)法可用于捕集煙氣中的CO2，該方法以CaO捕集CO2，將所得產(chǎn)物碳酸鈣在高溫下煅燒可重新獲得CaO和CO2。生成的CaO疏松多孔，結(jié)構(gòu)與活性炭相似，其在捕集過(guò)程中對(duì)CO2具有良好的吸附性。寫出CaO捕集CO2的符號(hào)表達(dá)式為 CaO+CO2一定條件CaCO3CaO+CO2一定條件CaCO3。
點(diǎn)燃
點(diǎn)燃
△
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一定條件
一定條件
【考點(diǎn)】測(cè)定空氣里氧氣含量的探究；書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式．
【答案】P+O2P2O5；水進(jìn)入集氣瓶，體積約占集氣瓶中空氣總體積的五分之一；燒杯中的導(dǎo)管口出現(xiàn)氣泡；氧氣濃度；完全反應(yīng)后溫度降低；打開導(dǎo)管中間的活塞；紅磷不能把氧氣耗盡；數(shù)顯設(shè)備能夠顯示氧氣濃度變化情況；C；LiClO4LiCl+O2；17；CaO+CO2CaCO3
點(diǎn)燃
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一定條件
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：114引用：1難度：0.5
相似題
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1．如圖1是某化學(xué)興趣小組利用氣壓傳感器測(cè)定紅磷燃燒時(shí)集氣瓶?jī)?nèi)氣壓變化的實(shí)驗(yàn)裝置。圖2是集氣瓶?jī)?nèi)氣壓隨時(shí)間的變化情況。下列說(shuō)法不正確的是（ ）
發(fā)布：2024/12/25 11:30:2組卷：1038引用：3難度：0.7 -
2．某校研究性學(xué)習(xí)小組用如圖所示裝置進(jìn)行鎂條在空氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)。待鎂條完全燃燒并冷卻后打開彈簧夾，進(jìn)入集氣瓶中水的體積約占集氣瓶容積的70%。
（1）圖中A儀器的名稱是。鎂條燃燒并冷卻后打開彈簧夾，水能進(jìn)入到集氣瓶中的原因是。
（2）如果鎂條只和空氣中的氧氣反應(yīng)，則進(jìn)入集氣瓶中水的體積最多不超過(guò)其容積的%．現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中水的體積約為其容積的70%，根據(jù)空氣的組成可推出減少的氣體中有氮?dú)狻?br />【發(fā)現(xiàn)問(wèn)題】氮?dú)馐侨绾螠p少的？
【做出猜想】。
【查閱資料】鎂條在氮?dú)庵心苋紵?，產(chǎn)物為氮化鎂（Mg3N2）固體。氮化化鎂中氮的化合價(jià)是。鎂條還可以在二氧化碳?xì)怏w中燃燒生成碳和氧化鎂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Mg+CO2C+2MgO，該反應(yīng)所的基本反應(yīng)類型是點(diǎn)燃。
（3）通過(guò)以上探究，你對(duì)燃燒的有關(guān)知識(shí)有了哪些新的認(rèn)識(shí)？（寫出一條即可）
（4）24g鎂在二氧化碳中燃燒可生成多少克氧化鎂？發(fā)布：2024/11/18 8:0:1組卷：13引用：1難度：0.5 -
3．測(cè)定空氣里氧氣的含量，甲、乙、丙三個(gè)同學(xué)用如圖所示的裝置分別進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)，取下橡膠塞，點(diǎn)燃紅磷后迅速伸入集氣瓶中并旋緊橡膠塞，這時(shí)看到的現(xiàn)象是，該反應(yīng)的文字表達(dá)式為。
（2）甲同學(xué)：用足量的木炭代替紅磷做測(cè)定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)，結(jié)果實(shí)驗(yàn)失敗了，請(qǐng)你幫助他分析失敗的原因：。
（3）乙同學(xué)：想用鎂條來(lái)代替紅磷做實(shí)驗(yàn)，老師告訴他這種方法不是較好的方法，因?yàn)殒V條在空氣中燃燒非常劇烈，鎂既可以和氧氣反應(yīng)，也可以和氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂。請(qǐng)寫出鎂和氮?dú)夥磻?yīng)生成氮化鎂的文字表達(dá)式：。
（4）丙同學(xué)：打算用鐵絲替代紅磷，實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒Γ空?qǐng)說(shuō)明理由。。
（5）燃燒后，集氣瓶?jī)?nèi)剩余的氣體主要是氮?dú)?，?qǐng)結(jié)合本實(shí)驗(yàn)推測(cè)氮?dú)獾奈锢硇再|(zhì)是。發(fā)布：2024/11/7 8:0:2組卷：19引用：1難度：0.5
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