《空气》是化学学习的基础章节，掌握空气的组成、性质及各成分的用途至关重要。以下是对相关测试题的重点解析与知识梳理。
一、 空气的组成
空气是一种混合物，其主要成分（按体积分数计算）为：氮气（N₂）约占78%，氧气（O₂）约占21%，稀有气体约占0.94%，二氧化碳（CO₂）约占0.03%，其他气体和杂质约占0.03%。其中，氮气和氧气是空气的主要成分。需要注意的是，这些数值是体积分数，而非质量分数。
二、 空气中氧气含量的测定实验（拉瓦锡实验原理）
- 实验原理：利用红磷在密闭容器中燃烧，消耗空气中的氧气，生成五氧化二磷固体，导致容器内气压减小。通过测量进入容器内水的体积，可以确定空气中氧气的体积分数。
- 化学方程式：4P + 5O₂ =点燃= 2P₂O₅
- 实验现象：红磷燃烧，产生大量白烟（五氧化二磷固体小颗粒）；冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶原空气体积的1/5。
- 实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。
- 误差分析：
- 结果偏小：红磷量不足；装置气密性不好；未冷却至室温就打开弹簧夹。
- 结果偏大：点燃红磷后，伸入集气瓶过慢；弹簧夹未夹紧。
- 替代药品：实验药品需满足能在空气中燃烧，且生成物为固体。不能用硫、碳、镁等代替红磷，因为硫和碳燃烧生成气体（SO₂、CO₂），压强变化不明显；镁不仅能与氧气反应，还能与氮气、二氧化碳反应，导致测量结果不准确。
三、 空气的成分与用途
- 氮气（N₂）：无色无味气体，化学性质不活泼，常用作保护气（如食品防腐）、医疗冷冻麻醉、制硝酸和化肥的原料。
- 氧气（O₂）：无色无味气体，化学性质比较活泼，支持燃烧和供给呼吸。用于医疗急救、炼钢、气焊等。
- 稀有气体：包括氦（He）、氖（Ne）、氩（Ar）等，化学性质极不活泼，曾称“惰性气体”。用途广泛：作保护气（如焊接金属）、电光源（霓虹灯）、氦气用于填充探空气球（密度小且化学性质稳定）。
- 二氧化碳（CO₂）：虽然含量少，但对生命活动（光合作用）和温室效应有重要作用。
四、 纯净物与混合物
- 纯净物：只由一种物质组成，有固定的化学式和性质，如氧气（O₂）、氮气（N₂）、蒸馏水（H₂O）。
- 混合物：由两种或多种物质混合而成，没有固定的组成和性质，各成分保持其原有的性质，如空气、海水、合金。
五、 空气污染与防治
- 空气污染物：主要包括有害气体（如二氧化硫SO₂、一氧化碳CO、二氧化氮NO₂）和可吸入颗粒物（如PM2.5）。
- 污染源：化石燃料的燃烧、工厂排放的废气、汽车尾气等。
- 防治措施：加强大气质量监测；使用清洁能源；积极植树造林；工厂废气处理达标后排放等。
六、 同步测试典型例题解析
- 选择题：考察空气组成体积分数时，需牢记氮气78%、氧气21%这一核心数据。
- 实验题：围绕空气中氧气含量测定实验，需熟练掌握实验步骤、现象、结论及误差分析。
- 填空题：常见考点为物质的分类（纯净物/混合物）及各成分的用途，需结合具体实例判断。
****：学习本章，需在理解的基础上进行记忆，特别是空气的组成、氧气含量测定实验以及各成分的性质与用途。将理论知识与生活实际相结合，能更好地应对各类测试题目。
