专题2.1 空气（七大题型）-2023-2024学年九年级化学上册同步举一反三系列（人教版）

专题2.1 空气 题型梳理 【题型1】 拉瓦锡实验 【题型2】 空气中氧气含量测定实验及误差分析 【题型3】 空气中氧气含量测定实验的改进 【题型4】 空气的成分及体积分数 【题型5】 纯净物和混合物 【题型6】 空气中各成分的用途 【题型7】 空气污染与防治 举一反三 【知识点1】空气中氧气含量的测定 1.实验原理：红磷在密闭空间中燃烧消耗氧气，使得密闭空间中压强减小，打开弹簧夹后，大气压将烧杯中的水压入集气瓶中。（压入的水的体积=被消耗的氧气的体积） 2.实验现象：①红磷燃烧，放出热量，产生大量白烟 ②装置冷却到室温后打开弹簧夹，烧杯内的水倒流入集气瓶，约占集气瓶内气体体积的1/5。 3.实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。点燃 点燃 4.反应原理:文字表达式：磷 + 氧气 五氧化二磷 符号表达式：P + O2 P2O5 5.注意事项：①所用的红磷必须过量。（若红磷过少则氧气没有充分消耗,测量结果偏小） ②要等集气瓶（装置）冷却到室温后才能打开弹簧夹。 （瓶内剩余气体仍然膨胀，剩余气体体积偏大，使得进入集气瓶内的水偏少，测量结果偏小） ③装置的气密性要好。（漏气会使外面空气漏进来，测量结果偏小） ④要先夹紧橡皮管，然后再点红磷，迅速伸入集气瓶立即塞紧瓶塞。 6.液面上升小于1/5原因：装置漏气，红磷量不足，未冷却完全 【题型1】 拉瓦锡实验 【例1】在拉瓦锡的经典实验中（装置如图），不属于使用汞的优点的是    A．汞为液态，在加热的条件下只与氧气反应且生成物为固体 B．时间足够长，能将密闭装置中的氧气几乎耗尽 C．无法观察装置中气体体积的变化 D．得到的氧化汞粉末加热生成的气体体积+剩余气体体积＝原空气体积 【变式1-1】1774年10月，拉瓦锡利用如图装置研究空气中的新气体，曲颈甑和玻璃钟罩内都为汞，最终他确认了一种新气体，并正式命名为“氧气”。通过实验拉瓦锡提出了他的燃烧学说，建立了科学的氧化学说。 科学史再现：如图做好实验准备，调节玻璃钟罩与汞槽中的汞液面相平，做好标记，测得玻璃钟罩内约有36体积的空气，曲颈甑内约14体积空气。精确记录装置内温度和气压，点燃炉火加热装置，约12天判断已经完全反应熄灭火炉，让器皿冷却至初始温度，移动钟罩使罩内汞液面再次和汞槽中液面相平，测得装置总剩余气体为43体积。反应的化学方程式为：2Hg+O22HgO，汞为银白色液体，氧化汞(HgO)为红色固体。 (1)判断拉瓦锡实验中汞和氧气已完全反应的依据是 。 (2)在拉瓦锡实验中，汞的作用有 (写出两点)。 (3)拉瓦锡实验测得的空气中氧气的体积分数约为 。 【变式1-2】人类的生存离不开氧气，但人类认识氧气却经历了漫长的过程。1774年，法国化学家 (填“拉瓦锡”或“门捷列夫”)把少量的汞放入如图所示的曲颈瓶中，连续加热12天后，发现银白色的液态汞变成了红色的粉末，容器中空气的体积大约减少 。随后他又将产生的红色粉末收集于另一容器中并加强热，发现又生成了汞和另一种气体，这种气体的体积恰好等于之前曲颈瓶中空气减小的体积。1777年 ， 他将这种气体正式命名为“氧气”。已知：红色粉末是HgO ，请写出曲颈瓶中反应的符号表达式 。该实验能够粗测空气中氧气的体积分数，得益于以下哪些原因 (填序号)。 A 汞能和氧气发生反应而不与空气中其他气体反应 B 生成氧化汞常温下是固态 C 汞受热易变成汞蒸气与氧气反应更充分 D 汞与氧化汞的颜色、状态有差别，易于判断反应物是否过量 【变式1-3】200多年前，法国一位科学家用下图所示装置研究了空气的组成。他把少量汞放在密闭的容器中连续加热十二天之久，得到了红色的氧化汞粉末，同时容器里的空气的体积差不多减少了五分之一、请回答下列问题。 (1)这位科学家的名字是 ，他是从 (填“定性”或“定量”)的角度研究空气的组成。 (2)写出汞与氧气反应的文字表达式 ，基本反应类型为 (3)请根据所得信息，写出本实验使用汞的一个优点： (4)通过实验，这位科学家得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积1/5的结论。请根据现在的认识，对此结论予以补充。 【题型2】 空气中氧气含量测定实验及误差分析 【例2】如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。下列有关该实验的说法中，正确的是 A．红磷熄灭后应立刻打开弹簧夹 B．装置不漏气是实验成功的重要因素之一 C．最终瓶中剩余的气体是纯净的氮气 D．实验时，只取用极少量红磷，可减少污染且不影响实验结果 【变式2-1】在用红磷燃烧法测定空气中的氧气含量的