空气中氧气含量的测定实验是初中化学的一个重要实验，同时也是历年各地中考命题的热点。近年来在课本实验的基础上进行拓展、创新，旨在考查同学们的实验探究能力及创新思维能力已成为中考命题的趋势。

空气中氧气含量的测定实验：

原理	利用红磷在空气中燃烧，将瓶内氧气消耗掉，生成五氧化二磷固体，使空气内压强减少，在大气压作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。4P + 5O22P2O5
装置
步骤	①连接装置，检查装置气密性 ②把集气瓶的容积分成5等份，做好记号。 ③用止水夹夹紧胶管。 ④在燃烧匙内放入过量的红磷。 ⑤点燃燃烧匙中的红磷，立即伸入集气瓶中，把塞子塞紧 ⑥待红磷熄灭并冷却后，打开止水阀
现象	①集气瓶中有大量的白烟生成，并放出热量 ②打开止水夹，烧杯中的水倒流到集气瓶中，并上升到约1/5处
结论	空气中氧气的体积分数约为1/5。

实验中的注意事项：

1.测定空气中氧气的体积分数时，所用物质应满足的条件：
①此物质能够在空气中中燃烧，不能用铁丝代替，铁丝在空气中不能燃烧
②此物质在空气中燃烧的时只能消耗氧气，不能消耗其他气体。不能选用镁代替红磷，因为镁不仅与空气中的氧气反应，还和二氧化碳反应。
③此物质在空气中燃烧时只能生成固体，而不能生成气体，一般不用木炭，硫代替红磷。

2.实验失败与成功的原因：
①装置不漏气是本实验成功的关键，所以实验前应检查装置的气密性。如果气密性不好，外界空气会进入容器，使测定结果低于1/5。
②实验中红磷要过量，以消耗容器内全部氧气，否则会使测定结果低于1/5.
③实验完毕，待容器冷却至室温后，再打开止水夹，观察进水的体积，避免因温度高，气体膨胀，使测定结果低于1/5.

空气中氧气含量测定实验的改进：

1.测定原理：
（1）红磷（白磷）在密闭的容器中燃烧，消耗氧气，生成白色固体五氧化二磷。密闭容器内压强减小，大气压将水压入容器，通过测定容器中的水的量测定氧气在空气中的含量。
（2）利用金属与氧气反应，消耗密闭容器中的氧气使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，推动刻度器上的活塞移动，测出氧气体积。

2.装置


3.实验现象
（1）红磷（白磷）燃烧，产生大量白烟
（2）a中睡眠上升约占钟罩内空气体积的1/5
b中进入集气瓶中水的体积约占集气瓶液面以上容积的1/5
c中活塞移动到4处
d中U形管左侧液面上升至刻度1处
e中试管中液面上升至刻度1处
f中右侧的活塞会左移

4.结论
空气中氧气体积约占空气总体积的1/5

5.注意事项
（1）实验中红磷要过量，以消耗容器内全部氧气，否则会使测定结果低于1/5.
（2）装置不漏气是本实验成功的关键，所以实验前应检查装置的气密性。如果气密性不好，外界空气会进入容器，使测定结果低于1/5。
（3）不能用硫、木炭、铁丝等代替红磷（白磷）。因为硫或木炭燃烧后产生的气体会弥补反应所消耗的氧气，导致测得的体积不准确，而细铁丝在空气中难以燃烧，氧气体积几乎不变，因此密闭空气内水面不上升。
（4）导气管要夹紧，燃烧匙放入集气瓶时要迅速，防止空气受热膨胀，从导气管或集气瓶逸出，导致进入水的体积增多，使实验结果偏高。

空气的成分：
氧气，二氧化碳，氢气，氮气，稀有气体；按体积分：N₂占78%，O₂占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳占0.03%，其他气体和杂质占0.03%。
易错点：
      空气中各成分的含量在一定时间和一定范围内基本恒定，但随着人类活动的延续，气体的排放，空气的成分也在不停地变化，因此不能认为空气的成分是一成不变的。

空气污染：
    即空气中含有一种或多种污染物，其存在的量、性质及时间会伤害到人类、植物及动物的生命，损害财物、或干扰舒适的生活环境，如臭味的存在。换言之，只要是某一种物质其存在的量，性质及时间足够对人类或其他生物、财物产生影响者，我们就可以称其为空气污染物；而其存在造成之现象，就是空气污染。换言之，某些物质在空气中不正常的增量就产生空气污染的情形。

空气污染治理：

1. 空气污染及来源
导致空气质量下降的污染物很多。目前量多且危害严重的空气污染物主要有二氧化硫(SO₂)、氮氧化物 (NO₂)、一氧化碳(CO)和可吸入颗粒物等。如下表所示：

空气污染物	主要来源
二氧化硫	煤、石油等燃料的燃烧，生产硫酸等工厂排放的尾气
一氧化碳	化石燃料等不完全燃烧
氮氧化物	机动车辆等排放的废气
可吸入颗粒物	地面扬尘、燃煤排放的粉尘等

2. 空气污染的危害
①酸雨：SO₂、NOx等气体形成酸雨。
②臭氧层破坏：氟利昂的释放，加速臭氧分解。
③其他危害：空气污染严重危害了人体健康，影响了农作物生长，破坏了生态平衡。

3. 空气污染的防治
①改善燃料结构，尽量充分燃烧液体燃料和气体燃料。
②对化石燃料进行脱硫、脱氮处理，工厂的废气要经过处理再排放。
③开发新能源，如太阳能、风能、水能、地热能等。
④大力开展植树造林活动，提高环境的自我净化能力。
空气质量日报：
空气质量日报的主要内容：空气污染指数，首要污染物，空气质量级别，空气质量状况。
计入空气污染指数的项目：二氧化硫，一氧化碳，二氧化氮，可吸入颗粒物，臭氧等。
空气质量级别：

污染指数	50以下	51-100	101-150	151-200	201-250	251-300	300以上
质量级别	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ⑴	Ⅲ⑵	Ⅳ⑴	Ⅳ⑵	Ⅴ
质量状况	优	良	轻微污染	轻度污染	中度污染	中度重污染	重度污染

PM2.5
（1）什么是PM2.5：PM2.5是指大气中小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但对空气质量和能见度等有重要影响。

（2）PM2.5的性状：与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，富含大量的有毒，有害物质且能在大气中停留时间长，输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。

（3）PM2.5的来源：主要来源是日常发电，工业生产，汽车尾气排放等过程中经过燃烧而排放的残留物，大多含有重金属的等有毒物质。一般而言，粒径2.5微米至10微米的粗颗粒物主要来自道路扬尘等，2.5微米以下的细颗粒物（PM2.5）则主要来自化石燃料的燃烧（机动车尾气，燃烧）、挥发性有机物等。

（4）2012年2月，国务院同意发布新修订的《环境空气质量标准》增加了PM2.5监测指标。

室内空气污染：
指由于各种原因导致的室内空气中有害物质超标．进而影响人体健康的室内环境污染。有害物质包括甲醛、苯、氨、放射性物质等。

溶液的酸碱度及表示方法
1. 溶液的酸碱性：溶液呈酸性、碱性或中性，通常用指示剂来测定。
2. 溶液的酸碱度：指溶液酸碱性的强弱程度，即酸碱度是定量表示溶液酸碱性强弱的一种方法.溶液的酸碱度通常用pH表示。
3. pH的范围：0—14
   溶液酸碱度和pH值的关系

溶液的pH值	溶液的酸碱度
<7	酸性溶液（pH越小，酸性越强）
=7	中性溶液
>7	碱性溶液（pH越大，碱性越大）

（1）呈酸性的溶液不一定是酸溶液，如NaHSO₄溶液呈酸性，但属于盐溶液；呈碱性的溶液不一定是碱溶液，如Na₂CO₃溶液呈碱性，但它也是盐溶液。
（2）粗略测定溶液的酸碱度常用pH试纸。

pH的测定方法：
测定溶液pH通常用pH试纸和pH计。其中用pH试纸测定溶液pH的具体操作为：测定时，将pH试纸放在表面皿上，用干净的玻璃棒蘸取被测溶液并滴在pH试纸上，半分钟后把试纸显示的颜色与标准比色卡对照，读出溶液的pH，简记为：“一放、二蘸、三滴、四比”。

改变溶液pH的方法:
溶液的pH实质是溶液中H⁺浓度或OH^-浓度大小的外在表现。改变溶液中H⁺浓度或OH^-浓度，溶液的pH就会发生改变。

方法一加水:只能改变溶液的酸碱度，不能改变溶液的酸碱性，即溶液的pH只能无限地接近于7。
①向酸性溶液中加水，pH由小变大并接近7，但不会等于7，更不会大于7(如下图所示)。

②向碱性溶液中加水，pH由大变小并接近于7，但不会等于7，更不会小于7(如下图所示)。
 

方法二加酸碱性相同，pH不同的溶液:原溶液酸碱性不会发生变化，但混合后溶液的pH介于两种溶液之间:

方法三加酸碱性相反的溶液:混合后发生中和反应，溶液的pH可能等于7，若加入的溶液过量，原溶液的酸碱性就会与原来相反(如下图所示)。

pH值测定时的注意事项：
①不能直接把pH试纸浸入待测的溶液中，以免带入杂质，同时还可能溶解pH试纸上的一部分指示剂，致使比色时产生较大误差。

②不能先用水将pH试纸润湿再进行测定。因为将待测溶液滴到用水润湿后的pH试纸上，其溶质质量分数将变小。

③用pH试纸测得溶液的pH一般为整数。

了解溶液的酸碱度的重要意义:
①化工生产中许多反应必须在一定pH溶液里才能进行；
②在农业生产中.农作物一般适宜在pH为7或接近于7的土壤中生长；
③测定雨水的pH（因溶解有二氧化碳，正常雨水的pH约为5.6，酸雨的pH小于5.6)，可以了解空气的污染情况；
④测定人体内或排出的液体的pH，可以了解人体的健康状况。

身边一些物质的pH: