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第2章 我们身边的物质 第一节 有多种物质组成的空气

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b.如果还是要利用木炭燃烧来完成实验,我们该怎样改进?

答:我们可以将烧杯中的水改为澄清石灰水或者是氢氧化钠溶液,吸收二氧化碳气体,从而使气体压强同样也减少。

c.某同学进行该实验中,发现实验结果进入集气瓶中液体体积远不足1/5,为什么?

答:第一,红磷不过量。这样无法将集气瓶中的氧气完全消耗;

第二,装置漏气,外面的空气进入集气瓶,使得水进入的量就减少。

    d.其他相似的实验装置,如右图所示

2.空气的成分

(1)空气的成分按体积分数来分,大约是:氮气(N2)78%,氧气(O2)21%,稀有气体0.94%,二氧化碳0.03%,其他杂质和气体0.03%;

(2)空气的主要成分一般是比较固定的。

提问:为什么空气中的氧气的含量会保持相对恒定呢?

答:动植物的呼吸、物质的燃烧、动植物的腐烂、钢铁的锈蚀都需要消耗大量的氧气。但是绿色植物在日光下进行光合作用,会放出大量的氧气。实验证明植物放出氧气的总量比它呼吸时需要氧气的量多20倍左右,这就是氧气量保持相对平衡的原因。

(3)空气的“捕捉”和证明空气存在的实验

a. 实验仪器:如右图所示

b. 实验过程中要注意气密性的检查,该装置的气密性如何检查?

答:在导管处关闭失水夹,向分液漏斗中加入一定量的水,观察液面,若漏斗中的液面不持续下降,则说明该装置气密性良好。

c. 排水集气法:收集的气体不易溶于水,也不与水发生反应。

在捕捉空气的实验里,用水可以把空气从瓶子里“赶出”,空气又可以把水从瓶子里“赶”出来“取而代之”,这说明空气有什么性质?

(4)混合物(mixtrue)与纯净物(pure substance)


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a. 混合物有两种或两种以上的物质混合而成的,而纯净物则只有一种物质组成的;

b. 纯净物有固定的组成,混合物没有固定的组成,各成分的含量可以改变;

c. 混合物中各种物质的化学性质与它处于纯净物时的化学性质相同。

二、氮气和稀有气体

1.氮气

(1)物理性质:氮气在通常情况下是无色无味的气体。

(2)化学性质:

a. 在常温下,氮气很难与其他物质发生化学反应;

b. 在某些情况下,氮气可以与某些物质起化学反应。

(3)用途:

a. 用氮气做灯泡的填充气(主要是白炽灯内填充氮气,如果灯泡中含有空气,则钨丝容易被被氧化而烧断,如果被抽成真空,钨丝就容易被气化而断)

b. 液态氮气用于医疗手术(冷冻细胞,杀伤细胞,防止癌细胞扩散)

c. 用氮气做粮食和蔬菜贮藏的保护气(氧气含量少,减缓呼吸作用,保持新鲜)

d. 用氮气制氮肥(人工固氮,工业制氨气N2 + 3H2 催化剂===2NH3

2.稀有气体

(1)稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称,这些气体都是无色无味的气体。

(2)稀有气体一般不与其他物质发生化学反应,但在一定条件下,有些稀有气体也能跟某些物质发生化学反应,生成新物质,例如:人们已经制取了二氟化氙,四氟化氙等;

(3)稀有气体的用途:

a. 工业生产中作为保护气

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