2.1 空气的组成（知识解读）（原卷版） 知识点 1 空气组成的测定 知识点 2 纯净物和混合物 知识点 3 氮气和稀有气体 作业 巩固训练 知识点 1 空气组成的测定 1、空气组成的测定 （1）通过离开了空气，人和动物就无法呼吸，来说明空气组成中含有氧气。 （2）通过放置在空气中的酥瓜子（或花生米、或饼干等）会变软，铁制品会生锈（也能说 明空气组成中含有氧气），敞口的氢氧化钠会潮解且质量增大（也能说明空气组成中含有二 氧化碳），敞口的浓硫酸会变稀且质量增大，敞口的浓盐酸在瓶口会形成白雾等；说明空气 组成中含有水蒸气。 （3）通过放置在空气中的澄清的石灰水变浑浊，来说明空气组成中含有二氧化碳。 2、拉瓦锡研究空气成分：用定量的方法实验，第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组 成”。其中氧气约占空气总体积的 1/5的结论。 3、实验室测定空气中氧气含量 （1）装置图（见书 P27） （2）实验原理：红磷在密闭空间中燃烧消耗氧气，使得密闭空间中压强减小，打开弹簧夹， 大气压将烧杯中的水压入集气瓶中。（压入的水的体积=被消耗的氧气的体积）（白磷同红磷 燃烧的反应原理和现象相同，只是二者能够燃烧的温度不同，白磷 40oC，红磷 240oC） （3）实验现象：红磷燃烧，放出热量，产生大量白烟，装置冷却到室温后打开弹簧夹，烧 杯内的水倒流入集气瓶，约占集气瓶内气体体积的 1/5。（烟：固体的小颗粒；雾：液体的 小液滴） （4）实验结论：氧气约占空气总体积的 1/5。 点燃 （5）反应原理:文字表达式：磷 + 氧气 点 燃 五氧化二磷 符号表达式：P + O2 P2O5 （6）氧气的体积分数=【氧气的体积/被测定空气的体积】x100% （7）注意事项 ①所用的红磷必须过量。[如果红磷过少则氧气没有全部消耗完,测量结果偏小] ②要等集气瓶（装置）冷却到室温后才能打开弹簧夹。（否则瓶内剩余气体仍然膨胀，剩余 气体体积偏大，使得进入集气瓶内的水偏少。测量结果偏小） ③装置的气密性要好。（漏气会使外面空气漏进来，测量结果偏小） ④要先夹紧橡皮管，然后再点红磷，迅速伸入集气瓶立即塞紧瓶塞。（红磷伸入过慢，瓶内 气体受热膨胀逸出，或未夹紧弹簧夹，导致燃烧时气体受热膨胀逸出，测量结果偏大） （8）药品选择 ①可否换用木炭、硫等物质？ 答：不能用木炭或硫代替红磷燃烧测空气中氧气含量（因为木炭或硫燃烧会产生气体，造成 瓶内气体体积变化小）。 改进：将集气瓶内的水换成氢氧化钠溶液吸收二氧化碳、二氧化硫，不占体积的前提下还是 可以测量的。 ②可否换用铁丝？答：不能，铁丝在空气中不燃烧。 ③可否换用金属镁？答：不能。金属镁能够与氧气、氮气、二氧化碳都发生燃烧。 小结：药品选择：物质能在空气中燃烧且只与氧气反应，燃烧后的生成物为固体或液体（占 的体积忽略不计）。 （9）误差分析 实际测得的结果比真实值小，其原因可能是：A红磷量不足；B装置气密性差；C未冷却至 室温就打开弹簧夹。 （10）集气瓶中水的作用 ①主要是吸收有毒的五氧化二磷（固体）。 ②还可以吸热加快降温，和防止热的燃烧物溅落炸裂瓶底。 （11）瓶中剩余的主要气体是：氮气（化学性质：不可燃不助燃；物理性质：难溶于水）。 （12）燃烧过程中的集气瓶压强变化：从燃烧开始，消耗氧气使得压强减小，但同时燃烧放 出的大量热使瓶内的剩余气体受热迅速膨胀，压强增大。燃烧放热引起的压强增大大于消耗 氧气的压强减小，所以总的效果是压强增大。待燃烧结束后，剩余气体慢慢冷却，压强减小， 减小到比初始压强更小（减少的部分就是被消耗的氧气体现的压强）。打开弹簧夹或者打开 装置后，水流入集气瓶，瓶内压强迅速恢复到和大气压相同。 【典例 1-1】如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水 ... ...
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