Question

17．请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”．
（1）从分类角度：空气属于混合物（填“混合物”或“纯净物”）．
（2）从微观角度：用“表示氮原子，“”表示氧原子．
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，图中可表示空气微观模型的是C（填标号）．

（3）从变化角度：
Ⅰ、已知：常温下，氮气沸点-196℃，氧气沸点-183℃．因此工业上分离液态空气制取氧气时，氮气首先从液态空气中蒸发出来．
Ⅱ、空气中氧气含量的测定
教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图1）．
该实验中选择使用汞的优点有ABC．
A．能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
B．在汞槽中起到液封的作用
C．生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气
D．实验过程中没有污染
某兴趣小组用图2测定空气中氧气的含量．在空气中点燃红磷的实验过程，固体变化如图3所示．

①从燃烧条件分析，固体质量在t ₁前没有发生变化的原因为温度未达到红磷的着火点．
②该反应的化学方程式为4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
③参加反应的氧气质量为1.1g．
（4）从应用角度：利用空气制取氮肥的流程如下图所示．

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}$4NO+6H₂O．
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）从环保角度：下列保护空气措施合理的有BC．
A．工厂通过加高烟囱直接排放废气
B．推广使用乙醇汽油代替普通汽油
C．提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式．

Answer 1

分析 （1）根据空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等物质，属于混合物解答；
（2）根据氧气约占空气体积的五分之一解答；
（3）根据分离液态空气制氧气的原理解答；根据使用汞的优点进行分析解答；根据质量守恒定律及其应用回答，将一定质量的红磷在一瓶氧气中充分燃烧，反应后生成五氧化二磷，五氧化二磷的质量等于磷和参加反应的氧气的质量和；
（4）①根据图示可知：Ⅰ中参加反应的单质甲为氢气解答；②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；③根据反应中所含元素化合价进行解答；
（5）A、根据化工厂可通过加高烟囱排放废气，不能防止形成酸雨解答；
B、根据推广使用乙醇汽油代替普通汽油，可以节约能源，减少空气污染解答；
C、根据提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式，可以减少二氧化碳的排放解答．

解答 解：（1）空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等物质，属于混合物；
（2）氧气约占空气体积的五分之一，A中氧气占五分之三；B中氧气占五分之四；C中占五分之一，故选C；
（3）Ⅰ、分离液态空气制氧气，是利用液氧和液氮的沸点不同，液氮的沸点低，首先蒸发出来．
Ⅱ、该实验中选择使用汞的优点有在汞槽中起到液封作用；生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气；能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽，故选ABC．
①从燃烧条件分析，固体质量在t₁前没有发生变化的原因为温度未达到红磷的着火点；
②红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
③从图示看出，0.9g表示反应前固体的质量，就是红磷的质量，2.0g表示反应后固体的质量，是五氧化二磷的质量，则2.0g-0.9g=1.1g就表示参加反应的氧气的质量；
（4）①氮气和氢气在一定条件下生成氨气，①Ⅰ中参加反应的单质甲为氢气；
②Ⅱ中反应的化学方程式为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{高温}$4NO+6H₂O；
③氮元素反应前化合价为+2价，反应后化合价为+5价，氧元素反应前化合价为0价，反应后化合价为-2价，反应Ⅲ属于氧化还原反应．
（5）A、化工厂可通过加高烟囱排放废气，不能防止形成酸雨，故错误；
B、推广使用乙醇汽油代替普通汽油，可以节约能源，减少空气污染，故正确；
C、提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式，可以减少二氧化碳的排放，故正确．
答案：
（1）混合物；（2）C；（3）氮气；ABC；①温度未达到红磷的着火点；②4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．③1.1；
（4）①氢气；②4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{高温}$4NO+6H₂O；③属于；（5）BC．

点评 本题主要考查了氧气的工业制法、空气组成的测定及对实验数据的分析，比较综合，要细心分析．