Question

1．请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”．
（1）从空气组成角度：某同学利用红磷测定空气中氧气的含量，实验装置如图1所示．
①实验原理：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅（用化学方程式表示）．
②实验步骤：先用弹簧夹夹住橡皮管，点燃红磷，伸入瓶中并塞上瓶塞．等红磷燃烧熄灭后再打开弹簧夹．
③误差分析：发现实验结论大于理论值，可能的原因有C．
A．装置漏气
B．实验时使用的红磷过量
C．实验时插入燃烧匙的速度太慢，集气瓶内部分空气受热逸出
D．红磷熄灭后没等集气瓶冷却就立刻打开弹簧夹
（2）从微观角度：用“”表示氮原子，“”表示氧原子．
①用“”可表示的微粒是氮分子（填名称）．
②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2可表示空气微观模型的是C（填标号）．

（3）从变化角度：
已知：常压下，氮气沸点-196℃，氧气沸点-183℃．将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口，观察到的现象是木条熄灭．将该烧杯放置一段时间后，液态物质剩余约$\frac{1}{10}$体积，其主要成分是液氧．
（4）从应用角度：利用空气制取氮肥的流程图3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是BC（填标号）．
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）根据利用红磷测定空气中氧气含量的实验原理、注意事项分析回答；
（2）①根据分子是由原子构成分析回答；
②根据空气中氮气氮气、氧气的成分含量解答；
（3）根据分离液态空气制氧气的原理及氮气不能支持燃烧分析解答；
（4）①根据质量守恒定律分析参加反应的单质甲；
②根据Ⅱ中反应的反应物、生成物及反应条件写出反应的化学方程式；
③根据反应中所含元素化合价的变化进行解答；
（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、根据大力植树造林能够净化空气，防止沙尘暴天气的发生进行解答；
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）①利用红磷测定空气中氧气的含量实验原理是红磷燃烧消耗了氧气生成了固体五氧化二磷，反应的化学方程式是：4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅．
③A．装置漏气，会造成实验值结论小于理论值；
B．实验时使用的红磷过量，不会影响实验的结果；
C．实验时插入燃烧匙的速度太慢，集气瓶内部分空气受热逸出，会造成实验值结论大于理论值；
D．红磷熄灭后没等集气瓶冷却就立刻打开弹簧夹，会造成实验值结论小于理论值．
（2）①分子是由原子构成的，用“”可表示的微粒是氮分子；
②氧气约占空气体积的$\frac{1}{5}$，氮气约占空气体积的$\frac{4}{5}$，氧气与氮气的体积比是1：4，由于同温同压下，气体的体积比等于分子数目比，所以氧气与氮气的分子个数比是1：4，故图中可表示空气微观模型的是C；
（3）分离液态空气制氧气，是利用液氧和液氮的沸点不同，液氮的沸点低，首先蒸发出来，氮气不支持燃烧，所以将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口，观察到的现象是燃着的木条熄灭；
（4））①氮气和氢气在一定条件下生成氨气，则Ⅰ中发生化合反应，其反应的化学方程式为N₂+3H₂$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$2NH₃；参加反应的单质甲为氢气；
②由反应的过程可知，Ⅱ中反应的化学方程式为：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{高温}$4NO+6H₂O；
③氮元素反应前化合价为+2价，反应后化合价为+5价，氧元素反应前化合价为0价，反应后化合价为-2价，该反应中有物质元素化合价的变化，属于氧化还原反应．
（5）A、化工厂可通过加高烟囱排放废气，不能防止形成酸雨，故错误；
B、大力植树造林能够净化空气，防止沙尘暴天气的发生，减少空气污染，故正确；
C、提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式，可以减少二氧化碳的排放，故正确．
故答为：（1）①4P+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P₂O₅；③C；
（2）①氮气 ②C；
（3）木条熄灭 液氧；
（4）①氢气 ②4NH₃+5O₂ $\frac{\underline{\;催化剂、高温\;}}{\;}$4NO+6H₂O ③属于；
（5）BC．

点评 本题主要考查了利用红磷测定空气中氧气的含量、氧气的工业制法、空气的成分、大气污染及对微观图的认识等知识，比较综合，要细心分析．