Question

3．下列是小丽同学从不同角度整理的有关空气的笔记，请你帮她补充完整．
（1）从组成成分认识空气：法国化学家拉瓦锡把液态汞放在密闭容器中连续加热12天，发现银白色的汞表面产生了一层红色的粉末状物质氧化汞，而密闭容器中的空气体积却减少了$\frac{1}{5}$．他对剩余的$\frac{4}{5}$的“空气”进行实验，发现它既不能供给呼吸，也不能支持燃烧．他又将红色粉末氧化汞收集起来再加热后又得到汞和气体，其气体体积恰好和原来密闭容器中减少的气体一样多．将这些气体再与容器中剩余的$\frac{4}{5}$气体混合，发现和空气一样．该实验第一次证明了空气是氮气和氧气组成的混合物．拉瓦锡还因此首先揭示了燃烧的本质，否定了“燃素说”．
后来的英国物理学家雷利从空气中分离出一定体积的氮气（质量为m₁）并与用含氮的化合物分解产生的相同条件下同体积的氮气（质量为m₂）进行比较，重复多次，结果均为m₁＞m₂，能对该现象作出的解释是分离空气得到的氮气中含有密度大于氮气的物质．
（2）用微粒观点认识空气：如用“”表示氮原子，“”表示氧原子．
①则“”可表示的微粒是氮分子（填名称）；
②已知，同温同压下，气体的体积比等于分子数目比．若空气中其它成分忽略不计，图中能表示空气的微观模型是C（填标号）．

（3）用变化的观点认识空气：把液态空气盛在一只烧杯中，将燃着的木条放在烧杯口，木条熄灭，而当液态空气蒸发余下约$\frac{1}{10}$后，再用带火星的木条伸入烧杯中，却观察到木条复燃，产生这一现象的原因是液态氮沸点低，先蒸发出来，不支持燃烧，过一会儿才蒸发出支持燃烧的氧气．
（4）用资源观点认识空气：空气作为重要的资源可以生产氮肥，其流程如图所示：

①Ⅰ中参加反应的单质甲为氢气；
②Ⅱ中反应的化学方程式为4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$6H₂O+4NO；
③物质所含元素化合价发生变化的反应称为氧化还原反应，反应Ⅲ属于（填“属于”或“不属于”）氧化还原反应．
（5）从环保视角认识空气：现在雾霾的产生与人类的生产活动有直接的关联，下列可能导致雾霾产生的有ABD（填字母序号）．
A．工厂加高烟囱排放废气
B．机动车使用高标号汽油
C．步行、骑自行车等出行工作或学习
D．发展高炉炼铁和水泥厂建设，促进我国城镇化建设
E．城市建设或道路建设中用纱网覆盖裸露的沙土堆．

Answer 1

分析 （1）根据空气成分的发现史来分析；
（2）根据分子是由原子构成，空气中氮气、氧气的体积含量解答；
（3）根据教材学过的化学常识知道，液氮比液氧的沸点低，导致液氮先从液态空气中蒸发出来；氮气不燃烧也不支持燃烧以及氧气支持燃烧的性质进行解答；
（4））①根据图示可知：Ⅰ中参加反应的单质甲为氢气，根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件，写出反应的化学方程式解答；
②根据反应原理进行解答；
③根据氧化还原反应的判断方法进行解答；
（5）根据雾霾产生的原因来分析．

解答 解：（1）拉瓦锡通过实验得出了空气是氮气和氧气组成的混合物这一结论；故填：空气是氮气和氧气组成的混合物；
从空气中分离出一定体积的氮气（质量为m₁）并与用含氮的化合物分解产生的相同条件下同体积的氮气（质量为m₂）进行比较，重复多次，结果均为m₁＞m₂，这是因为分离空气得到的氮气中含有密度大于氮气的物质；故填：分离空气得到的氮气中含有密度大于氮气的物质；
（2）分子是由原子构成的，用“”可表示的微粒是氮分子；
氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$，氮气约占空气体积的$\frac{4}{5}$，故图中可表示空气微观模型的是C；
故填：①氮分子；②C；
（3）因为液氮比液氧的沸点低，导致氮气先从液态空气中蒸发出来；氮气不燃烧也不支持燃烧，而氧气支持燃烧，所以将液态空气倒在一只烧杯里，立即出现大量气泡，这时将一个燃着的小木条置于烧杯口，小木条熄灭，过一会儿再把燃着的小木条放在烧杯口，这时小木条会燃烧更旺．故答案为：液态氮沸点低，先蒸发出来，不支持燃烧，过一会儿才蒸发出支持燃烧的氧气；
（4））①氮气和氢气在一定条件下生成氨气，则Ⅰ中发生化合反应，其反应的化学方程式为N₂+3H₂$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$2NH₃；参加反应的单质甲为氢气；故填：氢气；
②反应Ⅱ是氨气与氧气在高温、高压、催化剂的条件下反应生成水和一氧化氮；故填：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$ 6H₂O+4NO；
③反应Ⅲ的反应物是一氧化氮、水和氧气，生成物是硝酸，氮元素的化合价由+2价，转化为+5价；氧元素的化合价由0价转化为-2价，元素的化合价发生了改变，所以发生的属于氧化还原反应；故填：属于；
①氢气（或H₂）（1分）  ②4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$ 6H₂O+4NO（1分）    ③属于（1分）
（5）A．工厂通过加高烟囱解决废气排放问题，不能减少空气污染物的产生，符合题意；
B．高标号汽油燃烧也会产生粉尘，符合题意；
C．步行、骑自行车等出行工作或学习，减少化石燃料的燃烧，减少了污染物排放，不合题意；
D．发展高炉炼铁和水泥厂建设，会排放出大量的粉尘，符合题意；
E．城市建设或道路建设中用纱网覆盖裸露的沙土堆可以减少粉尘的产生，不合题意．
故填：ABD．

点评 本题主要考查了空气成分的发现史、大气污染及对微观图的认识等知识，比较综合，要细心分析．