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初中三年级化学

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首页 初中三年级化学知识 酸雨 空气的成分 氮气的性质和用途 光合作用和呼吸作用 试题正文
  • 填空题
    (1)在氧气、二氧化碳、水蒸气、氮气、氖气五种气体中，选择适当的物质填空：可用于制造硝酸和化肥的是       ；参与绿色植物光合作用的气体是       ；酥脆的饼干遇到会变软的是       。
    (2)含硫燃料的燃烧会生成       ，排放到空气中会导致酸雨。
    本题信息：2012年同步题化学填空题难度一般 来源:刘满霞
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本试题 “(1)在氧气、二氧化碳、水蒸气、氮气、氖气五种气体中，选择适当的物质填空：可用于制造硝酸和化肥的是 ；参与绿色植物光合作用的气体是 ；酥脆的饼干遇到会变...” 主要考查您对

酸雨

空气的成分

氮气的性质和用途

光合作用和呼吸作用

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  • 酸雨
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概念：
酸雨是指PH值小于5.6的雨雪或其他形式的降水。雨、雪等在形成和降落过程中，吸收并溶解了空气中的二氧化硫、氮氧化物等物质，形成了pH低于5.6的酸性降水。酸雨主要是人为的向大气中排放大量酸性物质造成的。我国的酸雨主要是因大量燃烧含硫量高的煤而形成的，多为硫酸雨，少为硝酸雨，此外，各种机动车排放的尾气也是形成酸雨的重要原因。


酸雨形成的化学反应过程：

(1)酸雨多成于化石燃料的燃烧：
含有硫的煤燃烧生成二氧化硫 S+O2SO2
二氧化硫和水作用生成亚硫酸 SO2+H2O==H2SO3
亚硫酸在空气中可氧化成硫酸 2H2SO3+O2→2H2SO4

(2)氮氧化物溶于水形成酸：雷雨闪电时，大气中常有少量的二氧化氮产生。
闪电时氮气与氧气化合生成一氧化氮 N2+O22NO
一氧化氮结构上不稳定，空气中氧化成二氧化氮 2NO+O2=2NO2
二氧化氮和水作用生成硝酸 3NO2+H2O=2HNO3+NO

(3)酸雨与大理石反应：
CaCO3+H2SO4==CaSO4+H2O+CO2↑ CaSO3+SO2+H2O==Ca(HSO3)2

(4)此外还有其他酸性气体溶于水导致酸雨，例如氟化氢，氟气，氯气，硫化氢等其他酸性气体。

酸雨防治：
（1）开发新能源，如氢能，太阳能，水能，潮汐能，地热能等。
（2）使用燃煤脱硫技术，减少二氧化硫排放。
（3）工业生产排放气体处理后再排放。
（4）少开车，多乘坐公共交通工具出行。
（5）使用天然气等较清洁能源，少用煤。

知识拓展：
1. 酸雨区
某地收集到酸雨样品，还不能算是酸雨区，因为一年可有数十场雨，某场雨可能是酸雨，某场雨可能不是酸雨，所以要看年均值。目前我国定义酸雨区的科学标准尚在讨论之中，但一般认为：年均降水pH高于5.65，酸雨率是0-20%，为非酸雨区；pH在5.30--5.60之间，酸雨率是10--40%，为轻酸雨区；pH在5.00--5.30之间，酸雨率是30-60%，为中度酸雨区；pH在4.70--5.00之间，酸雨率是50-80%，为较重酸雨区；pH小于4.70，酸雨率是70-100%，为重酸雨区。这就是所谓的五级标准。其实，北京、拉萨、西宁、兰州和乌鲁木齐等市也收集到几场酸雨，但年均pH和酸雨率都在非酸雨区标准内，故为非酸雨区。

2. 我国三大酸雨区
我国酸雨主要是硫酸型
我国三大酸雨区分别为：
（1）西南酸雨区：是仅次于华中酸雨区的降水污染严重区域。
（2）华中酸雨区：目前它已成为全国酸雨污染范围最大，中心强度最高的酸雨污染区。
（3）华东沿海酸雨区：它的污染强度低于华中、西南酸雨区。


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。
氮气：
    氮气，常况下是一种无色无味无臭的气体，且通常无毒。氮气占大气总量的78.12%（体积分数），是空气的主要成份。常温下为气体，在标准大气压下，冷却至-195.8℃时，变成没有颜色的液体，冷却至-209.86℃时，液态氮变成雪状的固体。氮气的化学性质很稳定，常温下很难跟其他物质发生反应，但在高温、高能量条件下可与某些物质发生化学变化，用来制取对人类有用的新物质。
物理性质：
（1）无色无味的气体
（2）不易溶于水
（3）在标准状况下密度为1.251g/L，密度比空气略小 

化学性质：
化学性质不活泼，一般情况下不能燃烧，也不支持燃烧；在常温下难与其他物质发生反应，但在高温下也能与一些物质发生化学反应。

用途：
(1)焊接金属时做保护气
(2)灯泡中填充氮气以延长灯泡的使用寿命，食品包装袋中充有氮气以防止食品腐烂变质
(3)医疗上可以在液氮冷冻麻醉的条件下做手术
(4)超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能
(5)制造氮肥和硝酸
(6)有些博物馆把贵重罕见的书画，墨宝保存在充满氮气的圆筒中，既可以避免氧化变质，又可防止虫蛀霉变。
氮的化学性质:
1. 氮化物反应
氮化镁与水反应：Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑
在放电条件下，氮气才可以和氧气化合生成一氧化氮：N2+O2=放电=2NO
一氧化氮与氧气迅速化合，生成二氧化氮2NO+O2=2NO2
二氧化氮溶于水，生成硝酸，一氧化氮3NO2+H2O=2HNO3+NO
五氧化二氮溶于水，生成硝酸，N2O5+H2O=2HNO3

2. 氮和活泼金属反应
N2与金属锂在常温下就可直接反应：6Li+N2===2Li3N
N2与碱土金属Mg、Ca、Sr、Ba在炽热的温度下作用：3Ca+N2===Ca3N2
N2与镁条反应：3Mg+N2=点燃=Mg3N2(氮化镁)

3. 氮和非金属反应
N2与氢气反应制氨气：N2+3H2===（可逆符号）2NH3
N2与硼要在白热的温度才能反应：2B+N2===2BN（大分子化合物）
N2与硅和其它族元素的单质一般要在高于1473K的温度下才能反应。

氮气用途——汽车轮胎
1.提高轮胎行驶的稳定性和舒适性
氮气几乎为惰性的双原子气体，化学性质极不活泼，气体分子比氧分子大，不易热胀冷缩，变形幅度小，其渗透轮胎胎壁的速度比空气慢约30～40%，能保持稳定胎压，提高轮胎行驶的稳定性，保证驾驶的舒适性；氮气的音频传导性低，相当于普通空气的1/5，使用氮气能有效减少轮胎的噪音，提高行驶的宁静度。

2.防止爆胎和缺气碾行
爆胎是公路交通事故中的头号杀手。据统计，在高速公路上有46%的交通事故是由于轮胎发生故障引起的，其中爆胎一项就占轮胎事故总量的70%。汽车行驶时，轮胎温度会因与地面磨擦而升高，尤其在高速行驶及紧急刹车时，胎内气体温度会急速上升，胎压骤增，所以会有爆胎的可能。而高温导致轮胎橡胶老化，疲劳强度下降，胎面磨损剧烈，又是可能爆胎的重要因素。而与一般高压空气相比，高纯度氮气因为无氧且几乎不含水份不含油，其热膨胀系数低，热传导性低，升温慢，降低了轮胎聚热的速度，不可燃也不助燃等特性，所以可大大地减少爆胎的几率。

3.延长轮胎使用寿命
使用氮气后，胎压稳定体积变化小，大大降低了轮胎不规则磨擦的可能性，如冠磨、胎肩磨、偏磨，提高了轮胎的使用寿命；橡胶的老化是受空气中的氧分子氧化所致，老化后其强度及弹性下降，且会有龟裂现象，这时造成轮胎使用寿命缩短的原因之一。氮气分离装置能极大限度地排除空气中的氧气、硫、油、水和其它杂质，有效降低了轮胎内衬层的氧化程度和橡胶被腐蚀的现象，不会腐蚀金属轮辋，延长了轮胎的使用寿命，也极大程度减少轮辋生锈的状况。

4.减少油耗，保护环境
轮胎胎压的不足与受热后滚动阻力的增加，会造成汽车行驶时的油耗增加；而氮气除了可以维持稳定的胎压，延缓胎压降低之外，其干燥且不含油不含水，热传导性低，升温慢的特性，减低了轮胎行走时温度的升高，以及轮胎变形小抓地力提高等，降低了滚动阻力，从而达到减少油耗的目的。
光合作用：
    光合作用（Photosynthesis），即光能合成作用，是植物、藻类和某些细菌，在可见光的照射下，经过光反应和暗反应，利用光合色素，将二氧化碳（或硫化氢）和水转化为有机物，并释放出氧气（或氢气）的生化过程。光合作用是一系列复杂的代谢反应的总和，是生物界赖以生存的基础，也是地球碳氧循环的重要媒介。

呼吸作用：
    生物体内的有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，最终生成二氧化碳或其他产物，并且释放出能量的总过程，叫做呼吸作用。呼吸作用，是生物体在细胞内将有机物氧化分解并产生能量的化学过程，是所有的动物和植物都具有一项生命活动。生物的生命活动都需要消耗能量，这些能量来自生物体内糖类、脂类和蛋白质等有机物的氧化分解。生物体内有机物的氧化分解为生物提供了生命所需要的能量，具有十分重要的意义。

光合作用：
二氧化碳可促进植物的光合作用：
6CO2+6H2OC6H12O6+6O2（是一个消耗二氧化碳放出氧气的过程）

呼吸作用：
C6H12O6+6O2===6CO2+6H2O（是一个消耗氧气和能量放出二氧化碳的过程）
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