Question

3．下列是小麗同學從不同角度整理的有關空氣的筆記，請你幫她補充完整．
（1）從組成成分認識空氣：法國化學家拉瓦錫把液態汞放在密閉容器中連續加熱12天，發現銀白色的汞表面產生了一層紅色的粉末狀物質氧化汞，而密閉容器中的空氣體積卻減少了$\frac{1}{5}$．他對剩余的$\frac{4}{5}$的“空氣”進行實驗，發現它既不能供給呼吸，也不能支持燃燒．他又將紅色粉末氧化汞收集起來再加熱后又得到汞和氣體，其氣體體積恰好和原來密閉容器中減少的氣體一樣多．將這些氣體再與容器中剩余的$\frac{4}{5}$氣體混合，發現和空氣一樣．該實驗第一次證明了空氣是氮氣和氧氣組成的混合物．拉瓦錫還因此首先揭示了燃燒的本質，否定了“燃素說”．
后來的英國物理學家雷利從空氣中分離出一定體積的氮氣（質量為m₁）并與用含氮的化合物分解產生的相同條件下同體積的氮氣（質量為m₂）進行比較，重復多次，結果均為m₁＞m₂，能對該現象作出的解釋是分離空氣得到的氮氣中含有密度大于氮氣的物質．
（2）用微粒觀點認識空氣：如用“”表示氮原子，“”表示氧原子．
①則“”可表示的微粒是氮分子（填名稱）；
②已知，同溫同壓下，氣體的體積比等于分子數目比．若空氣中其它成分忽略不計，圖中能表示空氣的微觀模型是C（填標號）．

（3）用變化的觀點認識空氣：把液態空氣盛在一只燒杯中，將燃著的木條放在燒杯口，木條熄滅，而當液態空氣蒸發余下約$\frac{1}{10}$后，再用帶火星的木條伸入燒杯中，卻觀察到木條復燃，產生這一現象的原因是液態氮沸點低，先蒸發出來，不支持燃燒，過一會兒才蒸發出支持燃燒的氧氣．
（4）用資源觀點認識空氣：空氣作為重要的資源可以生產氮肥，其流程如圖所示：

①Ⅰ中參加反應的單質甲為氫氣；
②Ⅱ中反應的化學方程式為4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;\;催化劑\;\;}}{高溫高壓}$6H₂O+4NO；
③物質所含元素化合價發生變化的反應稱為氧化還原反應，反應Ⅲ屬于（填“屬于”或“不屬于”）氧化還原反應．
（5）從環保視角認識空氣：現在霧霾的產生與人類的生產活動有直接的關聯，下列可能導致霧霾產生的有ABD（填字母序號）．
A．工廠加高煙囪排放廢氣
B．機動車使用高標號汽油
C．步行、騎自行車等出行工作或學習
D．發展高爐煉鐵和水泥廠建設，促進我國城鎮化建設
E．城市建設或道路建設中用紗網覆蓋裸露的沙土堆．

Answer 1

分析 （1）根據空氣成分的發現史來分析；
（2）根據分子是由原子構成，空氣中氮氣、氧氣的體積含量解答；
（3）根據教材學過的化學常識知道，液氮比液氧的沸點低，導致液氮先從液態空氣中蒸發出來；氮氣不燃燒也不支持燃燒以及氧氣支持燃燒的性質進行解答；
（4））①根據圖示可知：Ⅰ中參加反應的單質甲為氫氣，根據反應原理找出反應物、生成物、反應條件，寫出反應的化學方程式解答；
②根據反應原理進行解答；
③根據氧化還原反應的判斷方法進行解答；
（5）根據霧霾產生的原因來分析．

解答 解：（1）拉瓦錫通過實驗得出了空氣是氮氣和氧氣組成的混合物這一結論；故填：空氣是氮氣和氧氣組成的混合物；
從空氣中分離出一定體積的氮氣（質量為m₁）并與用含氮的化合物分解產生的相同條件下同體積的氮氣（質量為m₂）進行比較，重復多次，結果均為m₁＞m₂，這是因為分離空氣得到的氮氣中含有密度大于氮氣的物質；故填：分離空氣得到的氮氣中含有密度大于氮氣的物質；
（2）分子是由原子構成的，用“”可表示的微粒是氮分子；
氧氣約占空氣體積的$\frac{1}{5}$，氮氣約占空氣體積的$\frac{4}{5}$，故圖中可表示空氣微觀模型的是C；
故填：①氮分子；②C；
（3）因為液氮比液氧的沸點低，導致氮氣先從液態空氣中蒸發出來；氮氣不燃燒也不支持燃燒，而氧氣支持燃燒，所以將液態空氣倒在一只燒杯里，立即出現大量氣泡，這時將一個燃著的小木條置于燒杯口，小木條熄滅，過一會兒再把燃著的小木條放在燒杯口，這時小木條會燃燒更旺．故答案為：液態氮沸點低，先蒸發出來，不支持燃燒，過一會兒才蒸發出支持燃燒的氧氣；
（4））①氮氣和氫氣在一定條件下生成氨氣，則Ⅰ中發生化合反應，其反應的化學方程式為N₂+3H₂$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$2NH₃；參加反應的單質甲為氫氣；故填：氫氣；
②反應Ⅱ是氨氣與氧氣在高溫、高壓、催化劑的條件下反應生成水和一氧化氮；故填：4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;\;催化劑\;\;}}{高溫高壓}$ 6H₂O+4NO；
③反應Ⅲ的反應物是一氧化氮、水和氧氣，生成物是硝酸，氮元素的化合價由+2價，轉化為+5價；氧元素的化合價由0價轉化為-2價，元素的化合價發生了改變，所以發生的屬于氧化還原反應；故填：屬于；
①氫氣（或H₂）（1分）  ②4NH₃+5O₂$\frac{\underline{\;\;催化劑\;\;}}{高溫高壓}$ 6H₂O+4NO（1分）    ③屬于（1分）
（5）A．工廠通過加高煙囪解決廢氣排放問題，不能減少空氣污染物的產生，符合題意；
B．高標號汽油燃燒也會產生粉塵，符合題意；
C．步行、騎自行車等出行工作或學習，減少化石燃料的燃燒，減少了污染物排放，不合題意；
D．發展高爐煉鐵和水泥廠建設，會排放出大量的粉塵，符合題意；
E．城市建設或道路建設中用紗網覆蓋裸露的沙土堆可以減少粉塵的產生，不合題意．
故填：ABD．

點評 本題主要考查了空氣成分的發現史、大氣污染及對微觀圖的認識等知識，比較綜合，要細心分析．