课题1 我们周围的空气（第1课时）（分层作业）-【大单元教学】2024-2025学年九年级化学上册同步备课系列（人教版2024）

课题1 我们周围的空气（第1课时） 一、空气中氧气含量的测定 1.拉瓦锡研究空气成分 用定量的方法实验，第一次明确提出了“ ”。其中 的结论。2.实验室测定空气中氧气含量 （1）装置图（见书P31） （2）实验原理 在 ，使得密闭空间中 ， 打开弹簧夹，大气压将烧杯中的水压入集气瓶中。（ = ） （白磷同红磷燃烧的反应原理和现象相同，只是二者能够燃烧的温度不同，白磷40oC，红磷240oC） （3）实验现象 ①红磷燃烧，放出热量，产生大量 ②装置 ，烧杯内的水倒流入集气瓶，约占 。 （补充：烟： ；雾： ） （4）实验结论： 。 （5）反应原理:文字表达式： 符号表达式： （6） = （7）注意事项 ①所用的 必须 。[如果红磷过少则氧气没有全部消耗完, ] ②要等集气瓶（装置） 后才能打开弹簧夹。 [否则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。 ] ③装置的 。[漏气会使外面空气漏进来， ] ④要 橡皮管，然后再点红磷， 。 [红磷伸入 ，瓶内气体受热膨胀逸出，或 ，导致燃烧时气体受热膨胀逸出， ] （8）药品选择 ①可否换用木炭、硫等物质？ 答： 用木炭或硫代替红磷燃烧测空气中氧气含量（因为 ，造成 ）。 改进：将集气瓶内的水换成 、 ，不占体积的前提下还是可以测量的。 ②可否换用铁丝？答：不能， 。 ③可否换用金属镁？答：不能。金属镁能够与氧气、氮气、二氧化碳都发生燃烧。 小结：药品选择：物质 ，燃烧后的 （占的体积忽略不计）。 （9）误差分析 实际测得的结果比真实值小，其原因可能是：A ；B ；C （10）集气瓶中水的作用：（1）主要是 。（2）还可以吸热加快降温，和防止热的 燃烧物溅落炸裂瓶底。 （11）瓶中剩余的主要气体是： （化学性质： ；物理性质： ） （12）燃烧过程中的集气瓶压强变化： 从燃烧开始， 使得 ，但同时 出的 使瓶内的剩余气体受热迅速膨胀， 。 。待燃烧结束后， ，压强 ， 到比初始 。打开弹簧夹或者打开装置后，水流入集气瓶，瓶内 。 （13） 改进后的测量装置 装置改进的目的： 。 二、物质的简单分类 1.物质的分类： ①纯净物：由 物质组成的。（可用化学符号表示） ②混合物： 物质组成的。这些物质相互间没有发生化学反应， 。 2.纯净物与混合物的相互转化 三、 空气成分 空气是混合物，主要成分（ ）：氮气（N2） ，氧气（O2） （氮气与氧气体积比约为4比1），稀有气体 ，二氧化碳（CO2） ，其它气体和杂质 。 空气成分口诀： 氮78，氧21，0.94是稀气，两个0.03分别是CO2和杂气。 1．（2024·吉林·中考真题）下列物质属于纯净物的是（ ） A．淘米水 B．加碘盐 C．蒸馏水 D．不锈钢 2．（2024·四川内江·中考真题）下列物质属于混合物的是（ ） A．氧气 B．空气 C．氧化镁 D．碳酸钾 3．（2024·辽宁·中考真题）空气中含量最多的气体是（ ） A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体 4．（2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）空气成分中体积分数最大的是（ ） A．氮气 B．氧气 C．水蒸气 D．稀有气体 5．（2024·江苏无锡·预测模拟）空气的组成成分中，体积分数最大的是（ ） A．O2 B．N2 C．CO2 D．稀有气体 6．（2023·辽宁沈阳·中考真题）物质具有多样性，可以分为不同类别。下列物质属于纯净物的是（ ） A．氧化铜 B．不锈钢 C．石油 D．酒精溶液 7．（2024·广东湛江·二模）用定量的方法探究空气组成成分，被誉为“现代化学之父”的是（ ） A．拉瓦锡 B．道尔顿 C．侯德榜 D．门捷列夫 8．（2024·山东枣庄·二模）为测定空气中氧气的含量，某同学设计实验装置如图所示(部分夹持装置已略去)，实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列有关该实验的说法不正确的是 A．红磷的量不足可能导致所测氧气含量偏低 B．待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，注射器活塞向右移动 C．实验结束后试管内气体的主要成分为氮气 D．用该装置实验时，不能用木炭代替红磷 9．（2024·河南信阳·二模）航天员在空间站中呼吸的人造空气成分与我们周围的空气成分相似，其中含量最高的是 A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．水蒸气 10．（2024·湖南长沙·二模）空气中体积分数最大的气体是（ ） A．氧气 B．稀有气体 C．氮气 D．二氧化碳 11．（2024·云南文山·二模）空气中各主要成分含量对应正确的是（ ） 12．（2024·四川成都·二模）小文用图甲所示装置测定空气中氧气的含量，其中燃烧匙内的白磷用电加热装置点燃，瓶内气压用气体压强传感器测定，其变化如图乙所示，则下列分析不合理的是 A．时刻后的一段时间内瓶内气压显著增加，其原因是白磷燃烧产生大量的热 B．从瓶内气压达到最高点直至时刻，瓶内温度下降 C．通过时刻瓶内的气压值，可以计算得出氧气约占空气体积的五分之一 D．时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加，其原因是气体的体积增大 13．（2024·北京平谷·一模）用下图装置可验证空气中O2的含量。下列说法不正确的是 A．集气瓶中产生大量白色烟雾 B．点燃红磷前需夹紧弹簧夹 C．红磷燃烧阶段集气瓶中压强增大 D．集气瓶中水面最终上升至2处 14．（2024·安徽合肥·三模）兴趣小组同学用如图所示装置测定空气中氧气的含量，回答下列问题。 （1）仪器①的名称是 。 （2）实验时，取下橡胶塞，点燃红磷后迅速伸入集气瓶中并旋紧橡胶塞，证明发生了反应的现象是 。 （3）写出红磷燃烧的化学方程式 。 （4）用线段分别将下列误差与原因连接起来。 　误差　　　　　　　　　原因 　　　　　　　　　　　装置漏气 测量结果偏小　　　　　红磷量不足 　　　　　　　　　　　弹簧夹未夹紧 测量结果偏大　　　　　燃着的红磷伸入瓶中过慢 　　　　　　　　　　　没有冷却至室温就打开弹簧夹 15．（2024·广东广州·二模）我国“祝融号”火星车测得的火星大气成分的体积分数如下图，有关说法错误的是 A．火星大气的主要成分是二氧化碳和氮气 B．火星大气属于混合物 C．火星大气也能成为宝贵的资源 D．通过红磷燃烧测定火星大气中的氮气 16．（2024·河北邯郸·三模）用如图甲所示装置测定空气中氧气含量，借助数字传感器对密闭装置内的压强、温度、氧气浓度进行实时监测，得到了它们随时间的变化曲线如图乙，下列分析正确的是 A．X曲线代表氧气浓度，Y曲线代表温度 B．C点压强最高，表明红磷完全反应 C．实验结束后，X、Y曲线代表的量都会恢复到原状态 D．DE段压强迅速回升，此时可观察到烧杯中的水倒流入集气瓶 17．（2024·江苏徐州·三模）在利用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中，用传感器记录集气瓶中温度、压强随时间变化的情况如图所示。其中c点打开了止水夹。下列说法不合理的是 A．由温度变化曲线可知，整个反应过程放出热量 B．b点压强最大，说明红磷燃烧结束 C．c点的温度已经接近室温 D．c点后压强增大是因为水倒吸入集气瓶中 18．（2024·福建福州·模拟预测）智能手机APP采集数据可用于“测定空气中氧气的含量”实验。实验装置如下图所示，使用激光笔引燃烧杯内的红磷，观察并记录智能手机气压计和数字温度计的数值变化，记录如下。下列说法正确的是 A．红磷燃烧时产生大量白色烟雾 B．曲线a→b说明红磷燃烧放出气体 C．装置内温度，c点与a点相同 D．红磷燃烧能耗尽保鲜盒内的氧气 19．（23-24九年级下·山东烟台·期中）小红利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行了再探究(如图1)，得到的数据曲线如图2所示。 【查阅资料】红磷燃烧生成五氧化二磷，五氧化二磷有毒，易溶于水。 （1）图2压强曲线中，BC段气压变化的原因是 。X曲线表示的是 。(填“温度”或”氧气浓度”)。 （2）实验前集气瓶中的水为，若集气瓶的容积为(燃烧匙所占体积忽略不计)，实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为 mL。 （3）若第二次进行实验时，图1中装置漏气，则第二次测得的C点数值比图2中第一次测得的C点数值 (填“大”或“小”)。 （4）集气瓶中装水的作用是 。 （5）化学兴趣小组想探究用不同物质在空气中燃烧测定氧气含量方法的优劣。他们用足量的蜡烛、红磷和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧，用氧气探测器测定密闭容器中剩余氧气与时间的关系如下图。下列说法正确的是___________。(填字母) A．测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛，因为它反应速率快 B．该实验证明氧气的浓度较低时，红磷与白磷还能与之发生反应 C．三个实验中均为氧气过量 D．若用这三种物质做实验，测得空气中氧气含量偏高 20．（23-24八年级下·山东菏泽·期中）化学兴趣小组在完成“测定空气里氧气含量”（如图1）的实验后，想对该实验可选用的药品进行继续探究，他们进行了如下实验： 【回顾旧知】 （1）红磷燃烧产生的明显现象是 。 （2）该实验的原理：红磷燃烧消耗了空气中的氧气，瓶内的气压 （填“增大”或“减小”）。烧杯中的水倒吸进入瓶内，进入瓶内水的体积就是被消耗的氧气的体积。 【提出问题】能不能用硫代替红磷测定空气中氧气的含量？ 【查阅资料】相同条件下气体的压强与气体所占的体积成正比。 【设计与实验】 小组同学按图2装置进行实验，分别将红磷、硫放入集气瓶中燃烧，采集数据如图3、图4（注：装置气密性良好，是瓶内初始气压，和是反应结束恢复到室温时瓶内的气压）。 【问题与现象分析】 （3）开始反应时瓶内压强瞬间变大的主要原因是 ． （4）图4中，与几乎相等是因为 。 （5）由实验可知， （填“能”或“不能”）用硫代替红磷测定空气中氧气的含量。 21．（23-24九年级上·陕西咸阳·检测卷）工业上用分离液态空气制取氧气，现用工业方法制取210L氧气，氧气密度为1.429g/L，请计算： （1）制得的氧气质量为 （结果保留两位小数）克。 （2）至少要消耗空气多少升？（写出计算过程） 22．（23-24·江苏无锡·期末）空气是人类赖以生存的宝贵资源，空气成分的发现其实经历了很长时间的研究。 （1）空气成分的测定： ① 在二百多年前，科学家用定量的方法研究了空气的成分（如下图），该实验中选择使用汞的优点有 （多选）。 A 实验过程中没有污染 B 在汞槽中起到液封作用 C 生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气 D．能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽 ②现在我们可以利用图甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术，测得过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图乙所示。 Ⅰ.图甲中红磷燃烧的现象是 ，反应的文字表达式为 ，t2时打开止水夹，最终集气瓶中水平面大约上升至刻度 处。若用甲装置测得的结果偏小，原因可能是 。（写一点即可） Ⅱ.结合乙图曲线，解释AB段气体压强变化的原因是 。 （2）空气的保护 ① 图丙是某地PM2.5来源分布图。下列措施对减少PM2.5效果最不明显的是 。 A 减少汽车的数量 B 用风能与太阳能发电替代燃煤发电 C 减少工业生产中二氧化碳的排放 ② 除了上述PM2.5外，下列也属于空气污染物的是 。 A 二氧化碳 B 一氧化碳 C 二氧化硫 D PM10 （3）实验反思与再探究：为了更精确地测定空气中氧气的体积分数，某小组设计了如图所示装置，其中注射器容积50ml，试管中空气体积100ml，红磷足量。（说明：导管中的空气忽略不计，夹持装置已省略，装置气密性良好 ① 实验前，注射器活塞在amL刻度处，a的最小合理值是 （填字母序号）。 A. 17         B. 19         C .22 ② 使用该装置正确操作，可能仍会产生的安全问题是 ，某同学认为去掉止水夹可解决此问题且也能达成实验目的，理由是 。 ③ 若实验中橡皮管上无止水夹，实验过程中注射器活塞的运动情况是 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课题1 我们周围的空气（第1课时） 一、空气中氧气含量的测定 1.拉瓦锡研究空气成分 用定量的方法实验，第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成”。其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。2.实验室测定空气中氧气含量 （1）装置图（见书P31） （2）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，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） （白磷同红磷燃烧的反应原理和现象相同，只是二者能够燃烧的温度不同，白磷40oC，红磷240oC） （3）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。 （补充：烟：固体的小颗粒；雾：液体的小液滴） （4）实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。点燃 点燃 （5）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 （6）氧气的体积分数=【氧气的体积/被测定空气的体积】x100% （7）注意事项 ①所用的红磷必须过量。[如果红磷过少则氧气没有全部消耗完,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。 [否则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。 [红磷伸入过慢，瓶内气体受热膨胀逸出，或未夹紧弹簧夹，导致燃烧时气体受热膨胀逸出，测量结果偏大] （8）药品选择 ①可否换用木炭、硫等物质？ 答：不能用木炭或硫代替红磷燃烧测空气中氧气含量（因为木炭或硫燃烧会产生气体，造成瓶内气体体积变化小）。 改进：将集气瓶内的水换成氢氧化钠溶液吸收二氧化碳、二氧化硫，不占体积的前提下还是可以测量的。 ②可否换用铁丝？答：不能，铁丝在空气中不燃烧。 ③可否换用金属镁？答：不能。金属镁能够与氧气、氮气、二氧化碳都发生燃烧。 小结：药品选择：物质能在空气中燃烧且只与氧气反应，燃烧后的生成物为固体或液体（占的体积忽略不计）。 （9）误差分析 实际测得的结果比真实值小，其原因可能是：A红磷量不足；B装置气密性差；C未冷却至室温就打开弹簧夹 （10）集气瓶中水的作用：（1）主要是吸收有毒的五氧化二磷（固体）。（2）还可以吸热加快降温，和防止热的 燃烧物溅落炸裂瓶底。 （11）瓶中剩余的主要气体是：氮气（化学性质：不可燃不助燃；物理性质：难溶于水） （12）燃烧过程中的集气瓶压强变化： 从燃烧开始，消耗氧气使得压强减小，但同时燃烧放出的大量热使瓶内的剩余气体受热迅速膨胀，压强增大。燃烧放热引起的压强增大大于消耗氧气的压强减小，所以总的效果是压强增大。待燃烧结束后，剩余气体慢慢冷却，压强减小，减小到比初始压强更小（减少的部分就是被消耗的氧气体现的压强）。打开弹簧夹或者打开装置后，水流入集气瓶，瓶内压强迅速恢复到和大气压相同。 （13） 改进后的测量装置 装置改进的目的：污染更小，数据误差更小，操作更简便，现象更明显，更环保，更节约试剂等。 二、物质的简单分类 1.物质的分类：纯净物和混合物 ①纯净物：由一种物质组成的。（可用化学符号表示） ②混合物：两种或多种物质组成的。这些物质相互间没有发生化学反应，各物质都保持各自的性质。 2.纯净物与混合物的相互转化 三、 空气成分 空气是混合物，主要成分（按体积分数）：氮气（N2）78%，氧气（O2）21%（氮气与氧气体积比约为4比1），稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%。 空气成分口诀： 氮78，氧21，0.94是稀气，两个0.03分别是CO2和杂气。 1．（2024·吉林·中考真题）下列物质属于纯净物的是（ ） A．淘米水 B．加碘盐 C．蒸馏水 D．不锈钢 【答案】C 【解析】A、淘米水中含有多种杂质和水，是由多种物质组成，属于混合物，不符合题意； B、加碘盐中含有氯化钠、碘酸钾等物质，是由多种物质组成，属于混合物，不符合题意； C、蒸馏水中只有水，是由一种物质组成，属于纯净物，符合题意。 D、不锈钢是铁的合金，含有铁、碳等多种物质，是由多种物质组成，属于混合物，不符合题意。 故选C。 2．（2024·四川内江·中考真题）下列物质属于混合物的是（ ） A．氧气 B．空气 C．氧化镁 D．碳酸钾 【答案】B 【解析】A、氧气中只含有一种物质，属于纯净物，故选项不符合题意； B、空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，属于混合物，故选项符合题意； C、氧化镁中只含有一种物质，属于纯净物，故选项不符合题意； D、碳酸钾中只含有一种物质，属于纯净物，故选项不符合题意。 故选B。 3．（2024·辽宁·中考真题）空气中含量最多的气体是（ ） A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【答案】A 【分析】空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占78%、氧气大约占21%、稀有气体大约占0.94%、二氧化碳大约占0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%；空气的成分主要以氮气和氧气为主，氧气约占五分之一，氮气约占五分之四. 【解析】A、氮气大约占78%，故选项正确； B、氧气大约占21%，故选项错误； C、二氧化碳大约占0.03%，故选项错误； D、稀有气体大约占0.94%，故选项错误。 故选A。 4．（2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）空气成分中体积分数最大的是（ ） A．氮气 B．氧气 C．水蒸气 D．稀有气体 【答案】A 【解析】空气的成分按体积计算，大约是：氮气占 78%、氧气占 21%、稀有气体占 0.94%、二氧化碳占 0.03%、其它气体和杂质占0.03%，故空气成分中体积分数最大的是氮气。 故选A。 5．（2024·江苏无锡·预测模拟）空气的组成成分中，体积分数最大的是（ ） A．O2 B．N2 C．CO2 D．稀有气体 【答案】B 【解析】空气的成分按体积计算，大约是氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%。 A、O2占21%，不是体积分数最大的气体，故选项错误； B、N2占78%，是体积分数最大的气体，故选项正确； C、CO2占0.03%，不是体积分数最大的气体，故选项错误； D、稀有气体占0.94%，不是体积分数最大的气体，故选项错误。 故选B。 6．（2023·辽宁沈阳·中考真题）物质具有多样性，可以分为不同类别。下列物质属于纯净物的是（ ） A．氧化铜 B．不锈钢 C．石油 D．酒精溶液 【答案】A 【解析】A、氧化铜是由一种物质组成的，属于纯净物，故选项正确； B、不锈钢属于铁合金，属于混合物，故选项错误； C、石油是由多种有机物组成的混合物，故选项错误； D、酒精溶液是由酒精和水构成的，属于混合物，故选项错误。 故选：A。 7．（2024·广东湛江·二模）用定量的方法探究空气组成成分，被誉为“现代化学之父”的是（ ） A．拉瓦锡 B．道尔顿 C．侯德榜 D．门捷列夫 【答案】A 【解析】A、用定量的方法研究空气成分的科学家是法国化学家拉瓦锡，他被誉为“现代化学之父”，故选项正确； B、道尔顿提出了近代原子学说，故选项错误； C、侯德榜发明了“侯氏制碱法”，故选项错误； D、门捷列夫发现了元素周期性，故选项错误； 故选：A。 8．（2024·山东枣庄·二模）为测定空气中氧气的含量，某同学设计实验装置如图所示(部分夹持装置已略去)，实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列有关该实验的说法不正确的是 A．红磷的量不足可能导致所测氧气含量偏低 B．待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，注射器活塞向右移动 C．实验结束后试管内气体的主要成分为氮气 D．用该装置实验时，不能用木炭代替红磷 【答案】B 【解析】A、红磷的量不足，不能将氧气完全消耗，可能导致所测氧气含量偏低，说法正确，不符合题意； B、待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，由于消耗了氧气，注射器内压强变小，所以注射器活塞应该是向左移动，说法错误，符合题意； C、空气中主要含氮气和氧气，红磷燃烧消耗了氧气，故实验结束后试管内气体的主要成分为氮气，说法正确，不符合题意； D、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，试管内气压不降低，反应结束后，活塞不移动，不能确定消耗氧气的体积，用该装置实验时，不能用木炭代替红磷，说法正确，不符合题意。 故选B。 9．（2024·河南信阳·二模）航天员在空间站中呼吸的人造空气成分与我们周围的空气成分相似，其中含量最高的是 A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．水蒸气 【答案】A 【解析】航天员在空间站中呼吸的人造空气成分与我们周围的空气成分相似，空气中含量最多的气体是氮气(约占空气总体积的78%)，则人造空气成分中含量最高的是氮气。 故选A。 10．（2024·湖南长沙·二模）空气中体积分数最大的气体是（ ） A．氧气 B．稀有气体 C．氮气 D．二氧化碳 【答案】C 【解析】按体积分数计算；空气中氮气约占 78%，氧气约占 21%，稀有气体约占0.94%，二氧化碳 约占0.03%，水蒸气和杂质约占0.03%；所以空气中体积分数最大的气体是氮气； 故选：C。 11．（2024·云南文山·二模）空气中各主要成分含量对应正确的是（ ） 【答案】D 【解析】A、稀有气体大约占空气体积的0.94%，故选项错误； B、氧气大约占空气体积的21%，故选项错误； C、二氧化碳大约占空气体积的0.03%，故选项错误； D、氮气大约占空气体积的78%，故选项正确； 故选：D。 12．（2024·四川成都·二模）小文用图甲所示装置测定空气中氧气的含量，其中燃烧匙内的白磷用电加热装置点燃，瓶内气压用气体压强传感器测定，其变化如图乙所示，则下列分析不合理的是 A．时刻后的一段时间内瓶内气压显著增加，其原因是白磷燃烧产生大量的热 B．从瓶内气压达到最高点直至时刻，瓶内温度下降 C．通过时刻瓶内的气压值，可以计算得出氧气约占空气体积的五分之一 D．时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加，其原因是气体的体积增大 【答案】D 【解析】A、t1时刻后的一段时间内瓶内气压显著增加，其原因是白磷燃烧放出大量的热，装置内气压增大，故选项说法正确； B、从瓶内气压达到最高点直至t2时刻，瓶内温度由低到高，然后慢慢降低至室温，故选项说法正确； C、通过t2时刻瓶内的气压值，根据气压减少的数值，可以计算得出氧气约占空气体积的五分之一，故选项说法正确； D、t3时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加，其原因是打开了瓶塞，气压恢复至常压，故选项说法错误； 故选：D。 13．（2024·北京平谷·一模）用下图装置可验证空气中O2的含量。下列说法不正确的是 A．集气瓶中产生大量白色烟雾 B．点燃红磷前需夹紧弹簧夹 C．红磷燃烧阶段集气瓶中压强增大 D．集气瓶中水面最终上升至2处 【答案】A 【解析】A、红磷燃烧，产生大量的白烟，不是烟雾，故选项说法错误； B、实验必须保证装置气密性良好，点燃红磷前需夹紧弹簧夹保障气密性问题，故选项说法正确； C、红磷燃烧时会释放大量的热，导致集气瓶内气体受热膨胀，导致压强变大，故选项说法正确； D、氧气约占空气总体积的五分之一，集气瓶中水面最终上升至2处，故选项说法正确。 故选A。 14．（2024·安徽合肥·三模）兴趣小组同学用如图所示装置测定空气中氧气的含量，回答下列问题。 （1）仪器①的名称是 。 （2）实验时，取下橡胶塞，点燃红磷后迅速伸入集气瓶中并旋紧橡胶塞，证明发生了反应的现象是 。 （3）写出红磷燃烧的化学方程式 。 （4）用线段分别将下列误差与原因连接起来。 　误差　　　　　　　　　原因 　　　　　　　　　　　装置漏气 测量结果偏小　　　　　红磷量不足 　　　　　　　　　　　弹簧夹未夹紧 测量结果偏大　　　　　燃着的红磷伸入瓶中过慢 　　　　　　　　　　　没有冷却至室温就打开弹簧夹 【答案】（1）烧杯 （2）产生大量白烟 （3） （4） 【解析】（1）由图可知，仪器①为烧杯，故填：烧杯； （2）点燃红磷后迅速伸入集气瓶中并旋紧橡胶塞，证明发生了反应的现象是红磷燃烧产生大量白烟，故填：产生大量白烟； （3）红磷燃烧生成五氧化二磷，方程式为，故填：； （4）红磷的量不足，氧气不能被完全耗尽，导致结果偏小；装置漏气使装置外的空气进入，导致进入集气瓶中的水的体积偏小结果偏小；实验后装置未冷却至室温就打开弹簧夹，装置内气体温度偏高，压强偏大，导致进入集气瓶中的水的体积偏小结果偏小；燃着的红磷伸入瓶中过慢使装置内气体受热逸出，导致进入集气瓶中水的体积偏大结果偏大；弹簧夹未夹紧红磷燃烧时集气瓶内气体受热顺着导管逸出，导致进入瓶中的水的体积偏大结果偏大，故为：。 15．（2024·广东广州·二模）我国“祝融号”火星车测得的火星大气成分的体积分数如下图，有关说法错误的是 A．火星大气的主要成分是二氧化碳和氮气 B．火星大气属于混合物 C．火星大气也能成为宝贵的资源 D．通过红磷燃烧测定火星大气中的氮气 【答案】D 【解析】A、由图中信息可知，火星大气的主要成分是二氧化碳和氮气，选项正确； B、火星大气是由多种物质组成的，属于混合物，选项正确； C、火星大气中含有氮气、稀有气体等也能成为宝贵的资源，选项正确； D、氮气不燃烧也不支持红磷燃烧，所以不能用红磷燃烧测定火星大气中氮气含量，选项错误。 故选D。 16．（2024·河北邯郸·三模）用如图甲所示装置测定空气中氧气含量，借助数字传感器对密闭装置内的压强、温度、氧气浓度进行实时监测，得到了它们随时间的变化曲线如图乙，下列分析正确的是 A．X曲线代表氧气浓度，Y曲线代表温度 B．C点压强最高，表明红磷完全反应 C．实验结束后，X、Y曲线代表的量都会恢复到原状态 D．DE段压强迅速回升，此时可观察到烧杯中的水倒流入集气瓶 【答案】D 【解析】A、红磷燃烧消耗氧气，放出大量的热，随着反应的进行，氧气浓度逐渐减小，当氧气浓度小到一定程度时，不能再支持燃烧，冷却至室温，打开止水夹，水进入，氧气的浓度又逐渐增大到一定量，所以反应Y 曲线表示的是氧气浓度变化的情况，X曲线先升高后降低至原刻度，表示的是温度变化，此选项错误； B、C点压强最高，表明红磷燃烧放热，温度升高所增加的气压大于氧气消耗所减小的气压，不能表示红磷完全反应，此选项错误； C、由A可知，X代表温度变化，会恢复至原状态，Y代表氧气浓度，红磷燃烧消耗氧气，氧气的浓度不会恢复至原状态，此选项错误； D、 DE段压强迅速回升，是打开弹簧夹，烧杯中的水倒流入集气瓶，随着水的进入，瓶内气压增大，此选项正确； 故选：D。 17．（2024·江苏徐州·三模）在利用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中，用传感器记录集气瓶中温度、压强随时间变化的情况如图所示。其中c点打开了止水夹。下列说法不合理的是 A．由温度变化曲线可知，整个反应过程放出热量 B．b点压强最大，说明红磷燃烧结束 C．c点的温度已经接近室温 D．c点后压强增大是因为水倒吸入集气瓶中 【答案】B 【解析】A、由温度变化曲线可知，反应过程中温度升高，整个反应过程放出热量，说法合理，不符合题意； B、ab段压强增大是由于红磷燃烧放热导致压强增大的趋势大于氧气消耗导致压强减小的趋势，b点压强最大，不能确定红磷燃烧结束，温度最高才能说明红磷燃烧结束，说法不合理，符合题意； C、由温度变化曲线可知，c点的温度已经接近室温，说法合理，不符合题意； D、c 点后打开止水夹后，水倒吸入集气瓶中，气体的体积变小，导致集气瓶内气体压强增大，说法合理，不符合题意。 故选B。 18．（2024·福建福州·模拟预测）智能手机APP采集数据可用于“测定空气中氧气的含量”实验。实验装置如下图所示，使用激光笔引燃烧杯内的红磷，观察并记录智能手机气压计和数字温度计的数值变化，记录如下。下列说法正确的是 A．红磷燃烧时产生大量白色烟雾 B．曲线a→b说明红磷燃烧放出气体 C．装置内温度，c点与a点相同 D．红磷燃烧能耗尽保鲜盒内的氧气 【答案】C 【解析】A、红磷燃烧，产生大量白烟，不是白色烟雾，故A错误； B、曲线a→b，是因为红磷燃烧放出热量，装置内气体受热膨胀，压强增大，故B错误； C、a点和c点的温度均是室温，故温度相同，故C正确； D、由图2数据可知，测得空气中氧气的体积分数为，结果偏小，说明红磷燃烧不能耗尽保鲜盒内的氧气，故D错误。 故选C。 19．（23-24九年级下·山东烟台·期中）小红利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行了再探究(如图1)，得到的数据曲线如图2所示。 【查阅资料】红磷燃烧生成五氧化二磷，五氧化二磷有毒，易溶于水。 （1）图2压强曲线中，BC段气压变化的原因是 。X曲线表示的是 。(填“温度”或”氧气浓度”)。 （2）实验前集气瓶中的水为，若集气瓶的容积为(燃烧匙所占体积忽略不计)，实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为 mL。 （3）若第二次进行实验时，图1中装置漏气，则第二次测得的C点数值比图2中第一次测得的C点数值 (填“大”或“小”)。 （4）集气瓶中装水的作用是 。 （5）化学兴趣小组想探究用不同物质在空气中燃烧测定氧气含量方法的优劣。他们用足量的蜡烛、红磷和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧，用氧气探测器测定密闭容器中剩余氧气与时间的关系如下图。下列说法正确的是___________。(填字母) A．测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛，因为它反应速率快 B．该实验证明氧气的浓度较低时，红磷与白磷还能与之发生反应 C．三个实验中均为氧气过量 D．若用这三种物质做实验，测得空气中氧气含量偏高 【答案】（1）红磷燃烧放热，温度升高，气体膨胀，气压增大 温度 （2）62 （3）小 （4）吸收五氧化二磷，防止污染 （5）B 【解析】（1）图2压强曲线中，BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热，温度升高，气体膨胀，气压增大； 图2中X曲线随着反应的进行慢慢变大，反应结束后，又慢慢变小，最后恢复至反应前的水平，所以这条曲线表示的是温度变化趋势； （2）实验前集气瓶中的水为 15mL ，若集气瓶的容积为 250mL (燃烧匙所占体积忽略不计)，氧气约占空气体积的，实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为15mL+（250mL-15mL）×=62 mL ； （3）若第二次进行实验时，图1中装置漏气，红磷燃烧放出大量的热，集气瓶内气体手热膨胀逸出，导致则第二次测得的 C 点数值比图2中第一次测得的 C 点数值小； （4）红磷在氧气中燃烧生成有毒的五氧化二磷，会污染空气，故集气瓶中水的作用为吸收五氧化二磷，防止污染空气； （5）A、由图可知，蜡烛燃烧测出的结果明显比其它两种物质偏大，消耗氧气不彻底，三个实验效果最好的是白磷，因为它反应消耗的氧气更加彻底，故选项说法不正确； B、蜡烛在氧气浓度为13%左右时就熄灭了，而红磷和白磷在氧气的浓度为10%以后才熄灭，所以该实验证明氧气的浓度较低时，红磷与白磷还能与氧气发生反应，故选项说法正确； C、为确保氧气被充分消耗，三个实验中蜡烛、红磷、白磷均过量，故选项说法不正确； D、由图可知，三个实验中，最终氧气的体积分数都没有减少到0，测得空气中氧气含量都偏低，故选项说法不正确； 故选B。 20．（23-24八年级下·山东菏泽·期中）化学兴趣小组在完成“测定空气里氧气含量”（如图1）的实验后，想对该实验可选用的药品进行继续探究，他们进行了如下实验： 【回顾旧知】 （1）红磷燃烧产生的明显现象是 。 （2）该实验的原理：红磷燃烧消耗了空气中的氧气，瓶内的气压 （填“增大”或“减小”）。烧杯中的水倒吸进入瓶内，进入瓶内水的体积就是被消耗的氧气的体积。 【提出问题】能不能用硫代替红磷测定空气中氧气的含量？ 【查阅资料】相同条件下气体的压强与气体所占的体积成正比。 【设计与实验】 小组同学按图2装置进行实验，分别将红磷、硫放入集气瓶中燃烧，采集数据如图3、图4（注：装置气密性良好，是瓶内初始气压，和是反应结束恢复到室温时瓶内的气压）。 【问题与现象分析】 （3）开始反应时瓶内压强瞬间变大的主要原因是 ． （4）图4中，与几乎相等是因为 。 （5）由实验可知， （填“能”或“不能”）用硫代替红磷测定空气中氧气的含量。 【答案】（1）产生大量白烟 （2）减小 （3）燃烧放出热量，装置内气体受热膨胀，压强增大 （4）硫燃烧消耗氧气，生成二氧化硫气体，生成的气体体积和消耗氧气的体积相同 （5）不能 【解析】（1）红磷燃烧产生的明显现象是：产生大量白烟； （2）该实验中，红磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，瓶内气压减小，打开弹簧夹，烧杯中的水倒吸进入瓶内，进入瓶内水的体积就是被消耗的氧气的体积； （3）开始反应时瓶内压强瞬间变大的主要原因是：燃烧放出热量，装置内气体受热膨胀，压强增大； （4）硫燃烧生成二氧化硫，装置消耗氧气，但生成的二氧化硫正好补充消耗的氧气的体积，则装置中的压强几乎不变，故填：硫燃烧消耗氧气，生成二氧化硫气体，生成的气体体积和消耗氧气的体积相同； （5）硫在空气中燃烧生成二氧化硫，化学反应前后，压强几乎不变，故不能用硫代替红磷测定空气中氧气的含量。 21．（23-24九年级上·陕西咸阳·检测卷）工业上用分离液态空气制取氧气，现用工业方法制取210L氧气，氧气密度为1.429g/L，请计算： （1）制得的氧气质量为 （结果保留两位小数）克。 （2）至少要消耗空气多少升？（写出计算过程） 【答案】（1）300.09 （2）氧气约占空气总体积的21%，至少要消耗空气的体积为210L÷21%=1000L；答：至少要消耗空气1000L。 【解析】（1）制得的氧气质量为m=ρV=1.429g/L×210L=300.09g； （2）见答案。 22．（23-24·江苏无锡·期末）空气是人类赖以生存的宝贵资源，空气成分的发现其实经历了很长时间的研究。 （1）空气成分的测定： ① 在二百多年前，科学家用定量的方法研究了空气的成分（如下图），该实验中选择使用汞的优点有 （多选）。 A 实验过程中没有污染 B 在汞槽中起到液封作用 C 生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气 D．能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽 ②现在我们可以利用图甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术，测得过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图乙所示。 Ⅰ.图甲中红磷燃烧的现象是 ，反应的文字表达式为 ，t2时打开止水夹，最终集气瓶中水平面大约上升至刻度 处。若用甲装置测得的结果偏小，原因可能是 。（写一点即可） Ⅱ.结合乙图曲线，解释AB段气体压强变化的原因是 。 （2）空气的保护 ① 图丙是某地PM2.5来源分布图。下列措施对减少PM2.5效果最不明显的是 。 A 减少汽车的数量 B 用风能与太阳能发电替代燃煤发电 C 减少工业生产中二氧化碳的排放 ② 除了上述PM2.5外，下列也属于空气污染物的是 。 A 二氧化碳 B 一氧化碳 C 二氧化硫 D PM10 （3）实验反思与再探究：为了更精确地测定空气中氧气的体积分数，某小组设计了如图所示装置，其中注射器容积50ml，试管中空气体积100ml，红磷足量。（说明：导管中的空气忽略不计，夹持装置已省略，装置气密性良好 ① 实验前，注射器活塞在amL刻度处，a的最小合理值是 （填字母序号）。 A. 17         B. 19         C .22 ② 使用该装置正确操作，可能仍会产生的安全问题是 ，某同学认为去掉止水夹可解决此问题且也能达成实验目的，理由是 。 ③ 若实验中橡皮管上无止水夹，实验过程中注射器活塞的运动情况是 。 【答案】 BCD 产生大量白烟 磷+氧气五氧化二磷 1 红磷不足 燃烧放热使气体膨胀，压强变大 C BCD C 试管炸裂或橡皮塞被弹开 装置仍密闭且注射器有缓冲压强的作用 先向右后向左 【解析】（1）① A 实验过程中使用了汞，有污染。错误。 B 汞在汞槽中起到液封作用，防止气体逸出或进入。正确。 C 汞和氧气反应生成氧化汞，氧化汞加热分解又能得到汞和氧气。正确。 D汞能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽。正确。 故选BCD。 ②Ⅰ.红磷燃烧的现象是产生大量白烟。反应的文字表达式为磷+氧气 五氧化二磷。 因为空气中氧气含量约占空气总体积的1/5，最终被消耗。所以最终集气瓶中水平面大约上升集气瓶空气总体积的1/5，液面至刻度1处。 测得的结果偏小，可能的原因是：红磷不足，装置漏气，未冷却到室温就打开弹簧夹等。 Ⅱ因为燃烧放热，气体膨胀，压强变大。所以开始时，气体压强会升高。 （2）① A 减少汽车的数量可减少尾气排放，可减少PM2.5。 B 用风能与太阳能发电替代燃煤发电，可减少煤的燃烧，可减少PM2.5。 C 减少工业生产中二氧化碳的排放，能改善温室效应，但不能减少PM2.5。 故填C。 ②A 二氧化碳不属于空气污染。 B 一氧化碳属于空气污染物。 C 二氧化硫属于空气污染物。 D PM10属于空气污染物。 故选BCD （3）①因为该实验消耗氧气，氧气约占空气体积的1/5。所以a应大于试管容积的1/5。所以最小体积a应满足100mL×=20mL。故选C。 ② 因为红磷燃烧会放热，开始试管内的空气会膨胀，可能导致试管炸裂或橡皮塞被弹开。 去掉止水夹，装置仍密闭且注射器有缓冲压强的作用，所以去掉止水夹可解决此问题且也能达成实验目的。 ③ 开始红磷燃烧放热，试管内气压变大，所以开始注射器活塞向右运动。后空气被消耗，试管内气压变小，活塞向左运动。故填：先向右后向左。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$