初中化學/空氣

生活中最常見的物質是什麼？看到這個問題，你也許會在腦海中浮現出許多東西，但你可能會忽略掉空氣——空氣，我們在空氣組成的「海洋」中生活，但它的存在感實在薄弱。樹林裡發出「嘩~嘩」的響聲，用蒲扇把爐火燒旺，我們知道那是風。風是流動著的空氣，空氣使生命得以維持，使火焰能夠燃燒。沒有空氣，我們就無法生存。

空氣是很多氣體組成的混合物，前面提到的使生命維持、火焰燃燒的氣體是氧氣(${\ce {O2}}$)。關於氧氣的在空氣中的具體含量，我們將通過以下實驗來進行探究。

空氣是生活中常見的無色無味混合物之一。它主要由78%的氮氣(${\ce {N2}}$)、21%氧氣、0.934%的稀有氣體，0.034%的二氧化碳(${\ce {CO2}}$)，0.002%的其他物質（如水蒸氣、雜質等）組成。

空氣中氧氣含量的測定

藥品的選擇

實驗藥品應選擇能與氧氣反應且不與空氣中其他物質反應的物質。在實驗室中常用磷或銅等物質。

實驗儀器

• 磷燃燒測定：水槽，標有刻度的鐘罩，燃燒匙。
• 加熱銅測定：小硬質玻璃管，酒精燈，針筒（實驗中推拉以便儘量讓氧氣與銅反應），鐵架台（固定）。

實驗過程

• 磷燃燒測定：在水槽中裝入一定量的水，將鐘罩放入水槽中。將足量磷在燃燒匙上點燃後放入鐘罩並密封，待火焰熄滅、氣體冷卻後觀察到液面上升高度約為點燃前的五分之一。
• 加熱銅測定：在小硬質玻璃管中裝入銅粉，一側連接一個未排盡空氣的針筒並記錄讀數，另一側連接一個排盡空氣的針筒，固定在鐵架台上。點燃酒精燈，不停地推拉兩邊的針筒，待反應完畢後熄滅酒精燈。氣體冷卻後將所有氣體推入一個針筒中，讀數減小約五分之一。

誤差分析

• 磷燃燒測定：在空氣中氧含量少於約7%時火焰會熄滅。
• 加熱銅測定：空氣可能會被壓縮導致讀數變小。

化學式

• ${\ce {4P + 5O2 -> 2P2O5}}$
• ${\ce {2Cu + O2 -> 2CuO}}$

大氣污染與環境保護

初中階段常見的大氣污染物有二氧化硫、氮氧化合物（如一氧化氮、二氧化氮）。特別提醒：二氧化碳不是大氣污染物。

小測

1 下列關於空氣的說法中正確的是：（單選）

	空氣是混合物
	空氣中只有氮氣和氧氣
	空氣中氧氣占比最多

2 空氣中占比最大的氣體是：（單選）

	氫氣
	氮氣
	氧氣

3 下列不屬於空氣污染物的是：（單選）

	二氧化碳
	二氧化硫
	一氧化碳