人類的生存離不開空氣。
一、探究空氣的成分
【回顧歷史】
1774年，拉瓦錫通過用金屬汞在空氣中加熱生成氧化汞等實驗，第一次明確得出空氣是由氧氣和氮氣組成的結(jié)論。
【回眸教材】
實驗室常用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量（裝置如圖1），寫出反應(yīng)的符號表達式 。理論上實驗成功時的現(xiàn)象是：
水進入集氣瓶，體積約占集氣瓶中空氣總體積的五分之一
水進入集氣瓶，體積約占集氣瓶中空氣總體積的五分之一
。實際上用該方法測得的氧氣含量常常低于理論值。
【提出問題】實驗中裝置內(nèi)部的情況是怎樣的，用紅磷燃燒的方法為什么不能準確地測定空氣中氧氣的含量？
【進行實驗】查閱資料后，學(xué)習(xí)小組進行如下實驗：
（1）將數(shù)顯設(shè)備（電腦等）、三種傳感器（壓強、溫度、O2濃度）、測量裝置（反應(yīng)容器為蒸餾水瓶）按圖2所示進行連接。
（2）打開導(dǎo)管中間的活塞，向燒杯內(nèi)加入適量的水，雙手緊貼蒸餾水瓶外壁，燒杯中的導(dǎo)管口出現(xiàn)氣泡
燒杯中的導(dǎo)管口出現(xiàn)氣泡
，則說明裝置氣密性良好。
（3）打開瓶口橡皮塞，加水并調(diào)節(jié)使蒸餾水瓶和燒杯內(nèi)液面相平，關(guān)閉活塞，打開并調(diào)試好傳感器和數(shù)顯設(shè)備。用酒精燈將足量的紅磷點燃，立即將燃燒匙伸入瓶中并塞緊橡皮塞。
（4）燃燒結(jié)束后，裝置冷卻到室溫，打開導(dǎo)管活塞，待瓶內(nèi)液面不再上升后再向燒杯內(nèi)加入一定量的水，使燒杯和瓶內(nèi)的液面相平。在數(shù)顯設(shè)備上得到的曲線圖（縱坐標為O2濃度，橫坐標為時間，壓強和溫度曲線僅表示該段時間內(nèi)對應(yīng)的變化情況）如圖3所示。
【數(shù)據(jù)分析】
①Z曲線表示 氧氣濃度
氧氣濃度
（填“溫度”或“氧氣濃度”）的變化趨勢。
②壓強曲線cd段壓強減小的原因是 完全反應(yīng)后溫度降低
完全反應(yīng)后溫度降低
。
③d點時采取的操作是 打開導(dǎo)管中間的活塞
打開導(dǎo)管中間的活塞
。
【實驗結(jié)論】用紅磷燃燒的方法不能準確測定空氣中氧氣含量。其原因是 紅磷不能把氧氣耗盡
紅磷不能把氧氣耗盡
。
【反思拓展】甲同學(xué)認為應(yīng)該將蒸餾水瓶液面上的容積劃分為5等分并加以標記，乙同學(xué)認為沒有必要，理由是 數(shù)顯設(shè)備能夠顯示氧氣濃度變化情況
數(shù)顯設(shè)備能夠顯示氧氣濃度變化情況
。
二、走進中國空間站
2021年10月16 日中國空間站在迎來了第二批3名航天員。下面我們一起了解中國空間站內(nèi)的“空氣”。
（1）航天員生活的艙中的空氣要與地球上的空氣基本一致。已知在同溫同壓下，氣體的體積之比等于分子個數(shù)之比。用微觀示意圖表示工作艙中空氣的主要成分，如圖4中最合理的是 C
C
（填序號）。
（2）站內(nèi)O2的來源。
①主要來源是電解水。
②備用O2由加熱分解高氯酸鋰（LiClO4）獲得，同時還生成氯化鋰（LiCl），該反應(yīng)的符號表達式為 。
三、改善空氣的質(zhì)量
我國力爭2060年前實現(xiàn)碳中和，體現(xiàn)了中國對解決氣候問題的大國擔(dān)當。
（1）植樹造林：
大陽山國家森林公園空氣中負氧離子含量極高，被譽為天然“氧吧”。一個負氧離子（O2-）是由一個O2分子俘獲了空氣中一個電子形成的微粒，每個O2-中共含有 17
17
個電子。
（2）節(jié)能減排：
石灰石循環(huán)法可用于捕集煙氣中的CO2，該方法以CaO捕集CO2，將所得產(chǎn)物碳酸鈣在高溫下煅燒可重新獲得CaO和CO2。生成的CaO疏松多孔，結(jié)構(gòu)與活性炭相似，其在捕集過程中對CO2具有良好的吸附性。寫出CaO捕集CO2的符號表達式為 。
