专题五：空气是一种珍贵的资源
一、空气是一种宝贵的资源
1．氧气的用途
氧气可以供给呼吸，支持燃烧。举例：医疗急救、炼钢、气焊、宇宙航行等。
2．氮气的性质和用途
（1）物理性质：
（2）化学性质：氮气的化学性质不活泼，通常不支持燃烧。
（3）用途：制硝酸和氮肥的重要原料；用作保护气（如焊接金属……、灯泡充氮……、食品防腐……）；医疗上在液氮冷冻麻醉条件下做手术；超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能。
3．稀有气体的性质和用途
（1）稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡等。
（2）物理性质：没有颜色、没有气味的气体，难溶于水。
（3）化学性质：很不活泼。
（4）用途：作保护气（焊接金属时隔绝空气，灯泡充稀有气体使灯泡耐用）；制电光源（发不同颜色光的霓虹灯）。
二、保护空气
1．空气的污染源与防护措施
（1）空气的污染源：有害气体和烟尘。其中有害气体包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等。
（2）空气污染的危害
①严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡；
②导致全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等。
（3）保护空气的措施
①改善燃料结构，尽量充分燃烧液体燃料和气体燃料。
②化石燃料进行脱硫脱氮处理，工厂废气要经过处理后再排放。
③开发新能源（绿色能源、清洁能源）。
④植树造林，提高环境自我净化能力。
2．空气质量日报
（1）空气质量日报内容包括：空气污染指数、首要污染物、空气质量级别、空气质量状况等。
（2）空气污染指数项目暂定为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等。
题型一：氧气的性质与应用
1.下列有关空气成分的说法正确的是（ ）
A．氧气支持燃烧，可以作燃料
B．氮气化学性质不活泼，可充入食品包装袋中防腐
C．固体二氧化碳升华放热，可以用于人工降雨
D．氦气不能燃烧不支持燃烧，常用于灭火
【答案】B
【详解】A、氧气支持燃烧，具有助燃性，不是可燃性，不能作燃料，错误;B、氮气化学性质不活泼且无毒，可充入食品包装袋中防腐，正确;C、固体二氧化碳升华吸热，错误;D、氦气密度比空气小，价格昂贵，不适合用于灭火，错误。故选B。
2.空气是一种宝贵的自然资源。在医疗急救时常用到的气体是（ ）
A．氮气 B．氧气 C．水蒸气 D．稀有气体
【答案】B
【详解】A、氮气不能支持呼吸，因此不能用于医疗急救，故A选项不符合题意;B、氧气能够支持呼吸，可用于医疗急救，故B选项符合题意;C、水蒸气不能支持呼吸，因此不能用于医疗急救，故C选项不符合题意D、稀有气体不能支持呼吸，因此不能用于医疗急救，故D选项不符合题意，故选B。
【举一反三】
【变1-1】下列有关氧气的用途中，体现其供给呼吸性质的是（ ）
A．富氧炼钢 B．医疗急救 C．液氧炸药 D．焊接金属
【答案】B
【详解】A、富氧炼钢应用氧气可以助燃的性质；B、医疗急救应用氧气可以供给呼吸的性质；C、液氧炸药应用氧气可以助燃的性质；D、焊接金属应用氧气可以助燃的性质；故选B。
【变1-2】神舟十八号“太空养鱼”项目进展顺利。下列能供给斑马鱼和宇航员呼吸的气体是（ ）
A．O2 B．N2 C．CO2 D．H2O
【答案】A
【详解】能供给斑马鱼和宇航员呼吸的气体是氧气:故选:A。
题型二：氮气的性质与应用
1.空气成分中含量多且可用作保护气的是（ ）
A．N2 B．O2 C．稀有气体 D．CO2
【答案】A
【详解】A、氮气大约占空气体积的78%，含量多，且氮气化学性质稳定，可用作保护气，故选项正确;B、氧气大约占空气体积的21%，氧气可以支持燃烧和供给呼吸，氧气不能用作保护气，故选项错误;C、稀有气体大约占空气体积的0.94%，稀有气体化学性质稳定，可用作保护气，但是含量少，故选项错误;D、二氧化碳大约占空气体积的0.03%，含量少，故选项错误:故选:A。
2.现在不少博物馆采用真空充氮杀虫灭菌消毒机"来处理和保护文物。将文物置于该机器内，三天后氮气浓度可达99.99%；在氮气氛围中密闭三天左右，好氧菌、厌氧菌和丝状霉菌都被杀灭。下列有关氮气说法错误的是（ ）
A．氮气是一种有毒气体
B．氮气不能供给呼吸
C．通常情况下氮气的化学性质不活泼
D．高浓度氮气可抑制菌类的生长
【答案】A
【分析】本题是信息题，通过信息考查氮气的有关性质。
【详解】A、氮气不是有毒气体，错误，符合题意；B、通常状况下氮气不能供给呼吸，正确，不符合题意；C、通常情况下氮气的化学性质稳定，不容易发生化学反应，正确，不符合题意；D、通过题干信息可知高浓度氮气可以抑制菌类的生长，正确，不符合题意。
故选A。
【举一反三】
【变1-1】下列最适宜充入膨化食品包装袋里的气体是（ ）
A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．氢气
【答案】B
【详解】A、食物变质是食物与氧气发生缓慢氧化的结果，所以膨化食品包装袋里的气体不能是氧气，这样会加速食物变坏，此选项不符合题意； B、氮气的化学性质稳定、无毒、与食物不发生反应，所以膨化食品包装袋里的气体可以是氮气，此选项符合题意； C、稀有气体的化学性质稳定、无毒、与食物不发生反应，但稀有气体的价格较贵，所以膨化食品包装袋里的气体不可能是稀有气体，此选项不符合题意； D、氢气具有可燃性，不适宜食品包装，此选项不符合题意。故选B。
题型三：空气的应用
1.空气是一种宝贵的自然资源，下列对空气的相关叙述正确的是（ ）
A．洁净的空气是纯净物 B．空气中的氮气可以用于制作霓虹灯
C．稀有气体化学性质很不活泼 D．化石燃料的使用不会污染空气
【答案】C
【详解】A、洁净的空气是由氮气、氧气等物质混合而成，属于混合物，A错误;B、空气中的稀有气体通电时，能发出不同颜色的光，可用于制作霓虹灯，而氮气不具备这种性质，B错误;C、稀有气体化学性质很不活泼，很难与其它物质发生反应，C正确;D、化石燃料燃烧会产生S0,、NO,等污染物，污染空气，D错误。故选:C。
2.6月5日是《环境保护法》规定的环境日。生态环境部公布了2024年六五环境日主题—“全面推进美丽中国建设”。下列倡导不符合这一主题的是（ ）
A．节能减排，守护蓝天白云 B．垃圾分类，共建绿色文明
C．绿色环保，共筑美好家园 D．方便出行，提倡开私家车
【答案】D
【详解】A、节能减排，守护蓝天白云，有利于环境保护，符合这一主题，故选项不符合题意;B、垃圾分类，共建绿色文明，有利于环境保护，符合这一主题，故选项不符合题意;C、绿色环保，共筑美好家园，有利于环境保护，符合这一主题，故选项不符合题意;D、方便出行，提倡开私家车，会增加化石燃料的使用，增加污染物的排放，故选项符合题意;故选:D。
【举一反三】
【变1-1】空气是一种宝贵的资源。下列有关空气成分的说法正确的是（ ）
A．氧气：可以作燃料
B．氮气：空气中化学性质最活泼的气体
C．二氧化碳：空气污染物之一
D．稀有气体：可制作多种用途的电光源
【答案】D
【详解】A、氧气的化学性质比较活泼，不具有可燃性，不属于可燃物，说法错误；B、氮气化学性质不活泼，说法错误；C、二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，但不属于空气污染物，说法错误；D、通电时，稀有气体能够发出五颜六色的光，因此空气中的稀有气体可制作多种用途的电光源，说法正确。故选：D。
【变1-2】下列关于空气的说法错误的是（ ）
A．空气中氮气的质量分数为78% B．稀有气体可用于制造电光源
C．氧气能供给生物呼吸 D．植树造林可以改善空气质量
【答案】A
【详解】A、空气中氮气占空气总体积78%，不是质量分数，故A符合题意;B、稀有气体通电时会发出不同颜色的光，可制造多种电光源，故B不符合题意;C、氧气用于供给动植物的呼吸，故C不符合题意;D、植树造林可以吸收有害气体，改善空气质量，故D不符合题意。故选A。
1.下列事实能够作为“空气中含有一定量氧气”的证据的是（ ）
A．空气是无色透明的 B．火柴在空气中可以燃烧
C．秋天早晨小草叶上有露水 D．石灰水放置在空气中会生成一层白膜
【答案】B
【详解】A、空气是无色透明的，不能说明空气中含有一定量氧气，此选项错误；B、火柴在空气中可以燃烧，说明空气中含有一定量氧气，此选项正确；C、秋天早晨小草叶上有露水，说明空气中含有水蒸气，此选项错误；D、石灰水放置在空气中会生成一层白膜，说明空气中含有二氧化碳气体，此选项错误。故选B。
2.下列有关空气成分的说法不正确的是
A．O2的化学性质比较活泼 B．空气中N2的体积分数最大
C．CO2是一种空气污染物 D．稀有气体可用于制作电光源
【答案】C
【详解】A、氧气的化学性质比较活泼，能与很多物质反应，说法正确；B、空气中N2的体积分数约为78%，体积分数最大，说法正确；C、CO2是造成温室效应的气体之一，但二氧化碳不是空气污染物，说法错误；D、稀有气体通电时可以发出不同颜色的光，可用于制作电光源，说法正确。故选：C。
3.区别下列物质所用试剂或方法错误的是（ ）
A．空气与氧气————带火星的木条
B．空气和二氧化碳————澄清石灰水杨sir化学，侵权必究
C．双氧水和蒸馏水————二氧化锰粉末
D．氮气与二氧化碳————燃着的木条
【答案】D
【详解】A、氧气能使带火星的木条复燃，所以将带火星的木条分别伸入集气瓶中，能使木条复燃的是氧气，无变化的是空气，现象不同，可以鉴别，故方法正确；B、将澄清的石灰水倒入集气瓶中，能使澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳，无现象的是氧气，现象不同，可以鉴别，故方法正确；C、双氧水能够在二氧化锰的作用下能够快速产生氧气，而水不能，因此通过加入二氧化锰，可以鉴别，故方法正确；D、二氧化碳和氮气均不能燃烧、不能支持燃烧，所以伸入燃着的木条均会熄灭，故方法错误，不能区分，故方法错误。故选D。
4.下列有关空气的说法中，不正确的是（ ）
A．空气的成分按体积计算，含量最高的是氮气
B．稀有气体可制成多种用途的电光源
C．氮气的化学性质不活泼，不能与任何物质发生反应杨sir化学，侵权必究
D．空气中二氧化碳的含量是相对稳定的
【答案】C
【详解】A、空气中各成分及体积分数为：氮气：78%、氧气：21%、稀有气体：0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质：0.03%．故A说法正确；B、稀有气体通电后发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，故B说法正确；C、氮气的化学性质不活泼，常温下，不易与其他物质发生反应，但是在一定条件下也能与其他物质反应，故C说法错误；D、空气中二氧化碳的含量是相对稳定的，维持在0.03%左右，故D说法正确。故选：C。
5.空气中含量较多，并且在医疗冷冻治疗和食品防腐等方面有着广泛用途的气体是（ ）
A．氮气 B．氧气
C．二氧化碳 D．稀有气体
【答案】A
【详解】A.氮气化学性质稳定在医疗麻醉和食品防腐等方面有着广泛用途，与题意相符。B.氧气用于医疗急救，气焊等等，与题意不符。C.二氧化碳用于灭火，做气体肥料等等，与题意不符。D.稀有气体做霓虹灯，与题意不符。故选:C。
6.空气是一种宝贵的资源，下列有关空气成分的说法正确的是（ ）
A．鱼类能在水中生存，证明氧气易溶于水
B．二氧化碳属于“空气污染指数”需要监测污染物
C．空气中的氮气体积分数约为21%
D．稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制作霓虹灯
【答案】D
【详解】A、氧气不易溶于水，故A错误;B、目前计入空气质量监测的主要污染物包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧，二氧化碳无毒是空气中的固有成分，不属于污染物，故B错误;C、空气中的氮气体积分数约为78%，故C错误;D、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可作电光源制成霓虹灯，故D正确。故选D。
7.小明同学在学习化学时，很注意对知识进行对比归纳，关于下列化学物质：
①空气、②五氧化二磷、③氖气、④过氧化氢溶液、⑤二氧化碳、⑥二氧化硫、⑦氮气。
请你参与他的比较，把符合以下要求的物质的序号填写在横线上。
(1)不支持燃烧且能参与植物光合作用的是________。
(2)有刺激性气味且会对空气造成污染的气体是________。
(3)通常状况下，属于白色固体物质的是________。
(4)用于制造电光源（如：霓虹灯等）的是________。
(5)上述物质中属于混合物的是________。
(6)空气中含量最多的气体是________。
【答案】(1)⑤ (2)⑥ (3)② (4)③ （5）①④ (6)⑦
【详解】(1)不支持燃烧且能参与植物光合作用的是二氧化碳，故填⑤;(2)有刺激性气味且会对空气造成污染的气体是二氧化硫，故填⑥;(3)通常状况下，属于白色固体物质的是五氧化二磷，故填②;(4)用于制造电光源(如:霓虹灯等)的是稀有气体，包括氨、氖、氩、氪、氙等，故填③;(5)属于混合物的物质是不能用一个化学式表示的，空气和过氧化氢溶液不能用一个化学式表示，故填①④;(6)空气中含量最多的气体是氮气，约占空气体积的78%，故填⑦
8.阅读下列科普短文回答问题：
氦气在空气中含量甚微。通常它是一种无色无味的气体，它的密度为0.1785克/升。大约为氢气的2倍，空气的七分之一。氦气的化学性质稳定，不易燃不易爆，使用十分安全。
在标准大气压下，液氦的沸点是-268.9℃，固态氦的熔点为-272.3℃，它与“绝对零度”（-273.15℃）仅一步之遥，因此，液氦可称得上是“世界上最冷的液体”了。液氦的这种超低温特性，在生产与科学研究上有很重要的应用。
（1）氦气属于_________（选填“纯净物”或“混合物”）。氦气代替氢气灌充飞艇，利用氦气的物理性质是___________，化学性质是___________。
（2）将氦气制成熔点为-272.3°C的固态氦属于_________变化（选填“物理”或“化学”）。
（3）通过阅读你已经了解了氦气的一些用途，除此之外，请再举一例氦气的可能用途：_________。
【答案】纯净物 相同条件下，氦气的密度比空气密度小 化学性质稳定、不易燃、不易爆 物理 氦气可以用作霓虹灯
【详解】（1）氦气由一种物质组成，属于纯净物；氦气代替氢气灌充飞艇，利用氦气的物理性质是相同条件下，氦气的密度比空气密度小；化学性质是稳定、不易燃、不易爆；（2）将氦气制成熔点为-272.3°C的固态氦只是从气态变为固态，没有生成新物质，属于物理变化；（3）稀有气体通电时会发出五颜六色的光，因此氦气可以用作霓虹灯。