专题 02 气体的制备-氧气和二氧化碳 一、空气 【空气的成分】 空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他气体和杂质 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 空气是由多种成分组成的混合物。空气中各成分的体积分数是相对稳定的。在空气中，各成分保持着各自 的化学性质。 【空气各成分的用途】 1．氮气是一种无色、无味、性质较不活泼的气体。灯泡中充氮可延长使用寿命，食品包装时充氮可以防腐、 保鲜。氮气还是制造化肥、炸药的重要原料。液态氮由于在汽化时需吸收大量的热，因此可做冷冻剂，医 疗上常用液氮冷冻麻醉或冷藏人体细胞组织。 2．氧气跟人的生活及生产关系最为密切。氧气可以供给呼吸，可以支持燃烧，燃料在氧气中燃烧后产生的 高温火焰可切割或焊接金属。 3．稀有气体的化学性质不活泼，常用做保护气，如在焊接金属时用于隔绝空气。由于稀有气体通电时能发 出不同颜色的光，人们用它制成了各种用途的电光源，如航标灯、闪光灯、霓虹灯、“人造小太阳”等。 稀有气体还可用于激光技术，制造低温环境（氦气），用于医疗麻醉（氙气）等。 4．二氧化碳是光合作用的原料，可作为气体肥料；也是一种工业和食品原料，可用于制纯碱、尿素和汽水； 二氧化碳既不能燃烧，也不支持燃烧，密度比空气大，它还可以用于灭火（既利用了物理性质，也利用了 化学性质）；干冰升华吸热可用于制造舞台的烟雾效果，运输中的食品保持较低的温度，人工降雨等。 【空气的污染与保护】 1．常见的空气污染物有二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、臭氧、可吸入颗粒物等。PM2.5 是指大气中粒径 小于等于 2.5 微米的颗粒物。 2．防治空气污染的方法：减少污染物排放量、合理规划工业区和非工业区、加大植树造林力度。 3．空气质量指数范围为 0—500，并分成六个级别。指数越大，表征颜色越深，说明空气污染状况越严重， 对人体的健康危害也就越大。 【臭氧层】 1．臭氧的形成：氧分子在紫外线的照射下分解为氧原子，氧原子再和氧分子结合形成臭氧。 紫外线 紫外线 O2 2O；O+O2=O3；总反应式可表示为 3O2 2O3。 2．1 个臭氧分子含有 3 个氧原子，臭氧是一种蓝色的、带有腥臭气味的气体。 3．距地面 10—50 千米处的大气平流层里，集中了地球上大约 90%的臭氧，其中离地面 22—25 千米处，臭 氧浓度达到最高，这一层大气称为“臭氧层”。 4．臭氧层能阻挡和削弱过强的紫外线，对生物起到保护作用。高空臭氧层是保护层，近地低空中的臭氧却 是一种污染物。 5．保护臭氧层的一些措施：禁止生产和使用含氯氟烃的制冷剂、发泡剂、喷雾剂等化学物质。 1 【温室效应】 1．温室效应的成因：大气中的二氧化碳对地球起着保温作用。人类大量燃烧煤、石油、天然气等化石燃料， 使大气中二氧化碳的含量迅速增加，导致气温上升，引起温室效应。 2．适度的温室效应能保证地球上的气温恒定，适于动植物生存。温室效应加剧，在一定程度上导致全球性 气候变暖，并引起一系列恶果，如两极冰川融化，海平面上升等。 3．能造成“温室效应”的气体除二氧化碳外，还包括水蒸气、臭氧、氧化亚氮（N2O）、甲烷、氢氟氯碳化 物类、全氟碳化物及六氟化硫等，统称为温室气体。 4．防止温室污染加剧的相关措施：减少二氧化碳的排放（减少化石燃料的燃烧）和增加二氧化碳的消耗（植 树造林）。 二、空气中氧气含量测定 【实验原理】 ①红磷燃烧只消耗氧气；②红磷燃烧产物为固体；③气体减少，压强减小，大气压将水压入装置内；④V 压入水=V 空气中氧气。 【实验步骤】 ①检查装置气密性； ②在集气瓶中加入少量水，将剩余体积分成 5等份并做上记号； ③用弹簧夹夹紧乳胶管。在燃烧匙中装过量的红磷并点燃，立即伸入集气瓶内，并把塞子塞紧； ④燃烧结束后，震荡集气瓶。待完全冷 ... ...
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