2.1 我们周围的空气讲义-2024-2025学年九年级化学上册人教版（2024）

►第二单元　空气和氧气 2.1 我们周围的空气 内容索引·常考题型 内容 常考题型 重点01 空气组成的测定 选择题、实验题 重点02 空气的成分及作用 选择题、填空题 重点03 空气污染及保护 选择题、填空题 重点04 纯净物和混合物 选择题 难点01 测定空气中氧气含量的探究 选择题、实验探究题 易错点 不能正确区分纯净物和混合物 选择题、填空题 ■重点01 空气组成的测定 攻克重点 1、实验原理： 红磷在密闭的容器中燃烧，消耗掉空气中的氧气，使容器内的压强变小，烧杯中的水被压入密闭容器中，进入的水的体积即为消耗的氧气的体积。 2、实验装置： 3、实验步骤： （1）连接装置，检查装置气密性；（2）在集气瓶中装少量的水，把剩余的容积分成5等份，做好记号；（3）用止水夹夹紧胶管；在燃烧匙内放入过量的红磷；（4）点燃燃烧匙中的红磷，立即伸入集气瓶中，把塞子塞紧；（5）待红磷熄灭并冷却至室温后，打开止水夹。 4、实验现象： （1）红磷燃烧，产生大量的白烟； （2）冷却后打开止水夹，水倒流入集气瓶中，进入水的体积约为装置内气体体积的15。 5、实验结论： （1）氧气的体积约占气体总体积的15； （2）氮气不燃烧也不支持燃烧； （3）氮气难溶于水。 6、实验误差分析： （1）若上述实验中液面上升不足1/5，其原因可能是： a.药品不足，氧气未完全反应；b.装置漏气；c.读数时未降至室温。 （2）若上述实验中液面上升超过1/5，其原因可能是红磷点燃后伸入瓶中太慢，造成气体膨胀而跑出装置，使得装置内气体的总体积减少； 7、药品的选择（红磷的替代品应满足的条件） （1）能在空气中反应且只能与氧气反应； （2）生成物不能为气体。 【典例1】 （2024春•平山县期末）测定空气里氧气含量的装置图如图，有关此实验的结论与分析错误的是（　　） A．此实验证明，氧气约占空气体积的 B．此实验要求，反应后集气瓶内剩余的气体，既不易溶于水，也不支持燃烧 C．该实验中的红磷还可以用硫来代替 D．如果红磷量不足可能导致测定的数值偏低 【典例2】 （2024•泰安二模）化学兴趣小组设计如图所示的装置测定空气中氧气的含量，胶头滴管中的水滴入生石灰一段时间后，试管内的白磷（白磷的着火点为40℃）开始燃烧，待白磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹。下列关于该实验的说法错误的是（　　） A．试管中的细沙可防止试管炸裂 B．胶头滴管中的水和注射器中的水作用不同 C．若实验测得氧气的体积分数偏低，可能是试管中白磷过量 D．若注射器中的水最终减少了10mL，说明空气中氧气的体积分数约为20% 【典例3】 （2024•蚌山区三模）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 方法技巧 空气中氧气含量的测定实验方法各异，但其原理是一致的，即利用物质在点燃或加热的情况下、在密闭容器内与氧气发生反应，耗尽其中的氧气，造成瓶内压强的降低；然后根据容器内压强的改变，测定空气中氧气的含量。除课本上的实验装置以外，还有以下常见的实验装置： 上述装置和课本上的装置相比的优点： （1）均在密闭容器中点燃，不会污染空气； （2）减少了因燃着的伸入集气瓶时，瓶内气体温度的升高，部分气体逸出造成的实验误差。 ■重点02 空气的成分及作用 攻克重点 （一）空气的成分 空气的成分及各成分的体积分数分别是：“氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%”。 （二）空气中各成分的用途 1、氧气：潜水、医疗急救，炼钢、气焊、金属切割、化工生产等； 2、氮气：是制硝酸和化肥的重要原料；由于氮气的化学性质不活泼，因此常用作保护气，如焊接金属时常用氮作保护气，灯泡中充氮以延长使用寿命，食品包装时充氮以防腐；医疗上可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：由于稀有气体有惰性，所以常用作保护气，如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气，灯泡中充稀有气体以使灯泡耐用；稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，如航标灯、闪光灯、霓虹灯等；氦、氖、氩、氪、氙等可用于激光技术；氦可用于制造低温环境；氙可用于医疗麻醉。 【典例1】 （2024•海城市模拟）航天员在太空中呼吸的“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同，“人造空气”中氧气含量约为（　　） A．78% B．21% C．0.94% D．0.03% 【典例2】 （2024•任城区校级模拟）下列有关物质的性质及相关用途的叙述，正确的是（　　） ①氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存； ②氮气的化学性质不活泼，可用作粮食和食品仓库的保护气； ③氧气能支持燃烧，所以可用作火箭的高能燃料； ④由于稀有气体有惰性，所以常用作保护气。 A．①②③ B．①②④ C．①③ D．②④ 【典例3】（2024•任城区校级模拟）下列有关空气的叙述中，正确的是（　　） A．我们要采取各种措施，为人类的生存提供纯净的氧气 B．空气中氮气的质量约占78%，氧气质量约占21% C．空气的成分是固定不变的 D．空气主要是由氮气、氧气组成，还含有少量稀有气体、二氧化碳和其它气体及杂质 方法技巧 首先，要熟记空气的成分的重要作用，尤其是空气中氮气和稀有气体的重要作用及其相关性质等；然后，根据所给的实验、问题情景等信息，结合所学的相关知识和技能，联系起来细心地探究、推理后，按照题目要求进行选择或解答即可。 ■重点03 空气污染及保护 攻克重点 1、空气中的主要污染物：包括有害气体和烟尘。 有害气体包括：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等。 2、主要空气污染问题：温室效应、酸雨、臭氧空洞。 3、保护空气的措施： （1）使用洁净能源； （2）工厂废气经处理达标到环保标准后再排放； （3）植树、造林、种花、种草等措施。 4、空气质量日报： 目前计入空气质量评价的主要污染物有：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物、细颗粒物和臭氧。 【典例1】（2024•麦积区模拟）下列物质不属于空气污染物的是（　　） A．二氧化硫 B．一氧化碳 C．二氧化碳 D．可吸入颗粒物 【典例2】（2024•南海区校级三模）如图所示为某地某日空气质量报告，下列叙述与报告内容不相符的是（　　） A．该日空气首要污染物是PM10 B．该日空气质量等级属于轻度污染 C．污染物O3可导致酸雨 D．汽车尾气是污染物SO2和NO2的来源之一 【典例3】（2024•岳麓区校级模拟）为应对气候变化，我国提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。下列作法与之相违背的是（　　） A．大力开展植树造林 B．禁止燃放烟花爆竹 C．减少化石燃料使用 D．露天焚烧干草秸秆 方法技巧 首先，要熟记空气的污染及其危害，尤其是空气的污染及其污染物的来源等；另外注意造成温室效应的原因是过多的二氧化碳的排放，但二氧化碳属于空气的组成成分，不属于空气污染物。 ■重点04 纯净物和混合物 突破难点 纯净物 混合物 宏观 由一种物质组成 由多种物质组成 性质 具有固定的组成、固定的性质 一般无固定组成、无固定的性质 举例 水、二氧化碳，冰水混合物等 矿泉水、钢材，纯净的空气等 【典例1】（2024春•邗江区校级月考）下列物质中，属于纯净物的是（　　） A．生铁 B．五氧化二磷 C．矿泉水 D．净化后的空气 【典例2】（2024•沈丘县二模）下列物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是（　　） A．水蒸气、水银 B．双氧水、白磷 C．冰水混合物、食用醋 D．洁净的空气、液氮 【典例3】（2024•永寿县模拟）含“水”的下列物质，属于纯净物的是（　　） A．冰水 B．汽水 C．雨水 D．盐水 方法技巧 首先，要理解和熟记纯净物和混合物的判别方法或技巧，以及与之相关的知识．然后，根据所给的问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，以及自己的生产或生活经验所得，细致地分析题意（或图表信息）等各种信息资源，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可．值得一提的是： 在判别某物质是纯净物或混合物时，不要只看表面字眼“纯”或“混”，而要看其实质（即它的物质组成，也就是它由几种物质组成的）．否则，就会误入圈套，进而导致出错失分．例如，纯净的盐酸就不是纯净物而是混合物（因盐酸是氯化氢的水溶液，当然是混合物）；而冰和水的混合物却不是混合物而是纯净物（因为冰和水都是由水分子构成的，它们是同一种物质）． ■难点01 空气中氧气含量的探究 突破难点 该探究是为了测定空气里氧气含量，并且是测定其中氧气的体积含量的．最早是二百多年前，法国的化学家拉瓦锡用定量的方法，通过实验得出空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占其体积的1/5的结论．目前，人们已能用实验方法精确地测定空气里氧气大约占其体积的21%． 【典例1】（2024•铁东区模拟）如图1是某化学兴趣小组利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置。图2是集气瓶内气压随时间的变化情况。下列说法不正确的是（　　） A．bc段气压增大的主要原因是红磷燃烧放热 B．cd段气压减小的主要原因是集气瓶内氧气不断被消耗 C．红磷熄灭后，若立即打开止水夹会导致测得的结果小于 D．若用木炭代替红磷，集气瓶内气压变化趋势与图2基本一致 【典例2】（2024•龙华区校级模拟）兴趣小组开展以下两组“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。 （1）用如图1所示装置来测定空气中氧气的含量。实验中小气球的作用是 　 　，为了让氧气充分反应，应采取的操作有 　 　，为了减少实验的测量误差，除了要保证氧气完全反应之外，还应注意的事项有 　 　。 （2）实验测定了以下实验数据： 硬质玻璃管的容积 反应前注射器中气体的体积 反应后注射器中气体的体积 54mL 24mL 8mL 根据该实验数据，测得空气中氧气的体积分数为 　 　（精确到0.1%）。 （3）图2所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K，观察到的现象是 　 　，实验过程中，连接数字传感器，测得实验中氧气的体积分数随时间变化的关系如图3所示，你对该实验的评价是 　 　。 （4）结合你的学习经验，若要寻找红磷或铜粉的替代物。用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的两个条件是 　 　。 【典例3】（2024•任城区校级模拟）实验是科学探究的重要方法。某校化学学习小组同学进行了如下图所示的“测定空气中氧气含量”的探究实验，采用了不同的探究方案。请回答下列问题： （1）①图甲实验中发生反应的化学方程式为 　 　。待红磷熄灭装置冷却后，打开弹簧夹，观察到的现象是 　 　。 ②由图甲实验可推知反应后剩余主要气体的化学性质有 　 　。 ③利用图甲装置测定空气中氧气含量的实验 　 　（填“能”或“不能”）用木炭代替红磷。 所以，用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，生成物的要求上应考虑 　 　。 （2）①图乙实验过程中，可观察到玻璃管内产生的现象为 　 　，发生反应的化学方程式为 　 　。 ②某同学利用图乙装置进行实验，如表是该同学记录的实验数据（体积单位为毫升），计算O2占空气的体积分数： 玻璃管体积 反应前注射器内气体体积 反应后注射器内气体体积 O2占空气体积% 40 10 2 小明分析，该实验结果与理论值有差异的可能原因是 　 　（任答1点）。 方法技巧 1．仪器和药品的选用要注意两点：（1）仪器选用要恰当，填写其名称时不可有错别字；特别是燃烧匙中的匙经常被写错．（2）药品选用时，要所选的药品能够在空气中燃烧，并且还不能有气体生成． 2．实验操作注意事项及其原因，要注意以下四点：（1）操作要规范、准确；例如，引燃红磷后一定要迅速地把塞子塞紧；否则，燃烧匙进入装置过程中装置内部分空气受热逸出，会使实验结果偏大，引起实验误差；还有可能会使白烟扩散到空气中，造成空气污染；等等．（2）顺序要正确；例如，实验前在集气瓶中先装入少量水，然后将余下部分再划分为五等分，否则会使实验结果偏大，引起实验误差；再如，实验时一定先检查装置的气密性，否则会引起实验误差或者造成实验失败；又如，实验时还要先用弹簧夹夹住橡皮管，否则，红磷燃烧时有部分空气从导管口逸出，引起实验误差偏大或者造成实验失败；还有，要待红磷熄灭并冷却到室温后再打开，否则，可能使氮气仍然处于膨胀状态，导致实验结果偏小；等等．（3）实验时引燃红磷后，要立即伸入瓶中，以防生成的白烟过多地扩散到空气中，造成空气污染；（4）红磷和烧杯中的水一定要足量，否则会使实验结果偏小，引起实验误差． 3．实验现象及其分析，需要抓住两点：（1）红磷燃烧的现象﹣﹣发出黄白色火焰，并有大量的白烟生成，放出热量；这说明红磷能在空气中燃烧，其实生成的白烟就是五氧化二磷的小颗粒．（2）打开弹簧夹后，烧杯中的水就会倒吸进入集气瓶中；且液面上升至原来瓶内气体体积的1/5．这说明氧气约占空气体积的1/5． 4．实验数据处理和误差分析，要弄清两点：（1）瓶内液面上升至原来瓶内气体体积的1/5，也就说明了氧气约占空气体积的1/5．（2）误差偏小的原因有：①装置漏气；②红磷的量不足；③没待装置冷却就打开了弹簧夹，并进行读数判定了（因为此时剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，占据了部分水的体积）；④弹簧夹右边的导管中存有的空气进入集气瓶内；⑤红磷熄灭时，集气瓶中的氧气并没有完全耗尽，只是氧气的浓度达不到红磷燃烧的要求而已；⑥烧杯中的水可能不足以注满原来瓶内气体体积的1/5．当然，装置漏气还有可能会使瓶内气体受热膨胀时溢出，从而引起误差偏大；还有，集气瓶装水前，就将其划分为了五等分；这样实验前装的水会增加用来暗示氧气体积的水柱体的体积，从而引起误差偏大． 5．反推剩余气体（即氮气）的性质和用途，由空气的成分可知，集气瓶内剩余的气体主要是氮气．通过该实验可以推断归纳出氮气的性质有：氮气化学性质稳定，氮气不支持燃烧，氮气难溶于水，常温下氮气是无色气体等等．进而推断出氮气的用途有：氮气常用作保护气，食品包装时充氮可以防腐等等． ■易错点 不能正确区分纯净物和混合物 直击易错点 纯净物和混合物的判别是根据纯净物和混合物的概念或特点，来对某物质进行辨析、推断，看它到底是纯净物还是混合物．具体的判别方法或技巧是： 从宏观角度来说，主要看它含有几种物质，含有一种的是纯净物；含有多种的是混合物．当然，也有一定的规律或技巧所在，那就是只要它是溶液、悬浊液、乳浊液或合金时，就不用再细分析了，它一定是混合物．还有，由于纯净物只含有一种物质，并且有且只有一个化学式；所以只要某物质有化学式，也就不用再细分析了，它一定是纯净物。 【典例1】（2024•沙河口区一模）分类是学习化学的重要方法。厨房中的下列物质属于纯净物的是（　　） A．自来水 B．酱油 C．食醋 D．纯碱 【典例2】（2024•绥德县三模）各种各样的气体在生产、生活中有着重要的作用。下列“气”不是纯净物的是（　　） A．氦气 B．氢气 C．氮气 D．空气 【典例3】（2023秋•平山县期末）下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是（　　） A．冰水混合物　五氧化二磷 B．二氧化碳　澄清石灰水 C．汽水　河水 D．净化后的空气　受污染的空气 方法技巧 要理解和熟记纯净物和混合物的判别方法或技巧，以及与之相关的知识。在判别某物质是纯净物或混合物时，不要只看表面字眼“纯”或“混”，而要看其实质（即它的物质组成，也就是它由几种物质组成的） ►第二单元 空气和氧气 2.1 我们周围的空气 一．选择题（共15小题） 1．（2024•获嘉县校级二模）为了保护空气，我们要加强大气质量监测。下列气体不属于空气污染物的是（　　） A．一氧化碳 B．二氧化碳 C．二氧化氮 D．二氧化硫 2．（2024•河南）建设美丽家园需要天蓝、地绿、水清。下列做法不利于保护环境的是（　　） A．开发和利用新能源 B．积极植树、造林、种草 C．露天焚烧树叶、塑料袋 D．将垃圾分类、回收、利用 3．（2024•合肥二模）中国天问一号探测器成功着陆火星。火星上的气体成分如图所示，下列说法正确的是（　　） A．火星气体中最多的是氮气 B．火星气体呈白色 C．火星气体不支持红磷燃烧 D．所有物质都不能在火星气体中燃烧 4．（2024•西乡塘区三模）动植物的呼吸、燃烧都离不开空气中的氧气。氧气在空气中的体积分数约为（　　） A．78% B．21% C．0.94% D．0.03% 5．（2024•二道区校级一模）空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气及其成分的说法中，正确的是（　　） A．洁净的空气是纯净物 B．氮气是空气中含量最多的气体 C．稀有气体含量少，没有利用价值 D．氮气化学性质不活泼，不与任何物质发生反应 6．（2024•韶关模拟）下列物质属于纯净物的是（　　） A．牛奶 B．空气 C．水银 D．酱油 7．（2024•思明区校级二模）中国天问一号探测器成功着陆火星。火星表面被赤铁矿覆盖，大气中含有CO2（体积分数为95.3%）、氩气、O2、H2O等物质，下列说法错误的是（　　） A．可以用燃着的木条鉴别火星气体和地球空气 B．氩气的化学性质稳定 C．火星中氧气的含量小于空气中氧气的含量 D．从远处看，火星是黑色的 8．（2024•麦积区模拟）下列物质不属于空气污染物的是（　　） A．二氧化硫 B．一氧化碳 C．二氧化碳 D．可吸入颗粒物 9．（2024•临沂模拟）我国科学家在110万个标准大气压的环境下，制造出氦化钠（化学式为Na2He），标志着中国在稀有气体化学领域走向了最前端。下列气体属于稀有气体的是（　　） A．氢气 B．氖气 C．氧气 D．氮气 10．（2024•宜城市模拟）2023年10月26日神舟十七号三名航天员成功入驻“天宫”。在空间站内的空气与我们周围的空气成分基本一致，那么在空间站内的空气中含量最多的气体是（　　） A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．水蒸气 11．（2024•南岗区开学）下列各组物质中，前者是混合物，后者是纯净物的是（　　） A．过氧化氢溶液、食醋 B．洁净的空气、100%纯果汁 C．冰水混合物、氧气 D．矿泉水、氧化汞 12．（2024•夏邑县校级一模）PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，它对空气质量和 能见度等有重要的影响。2012年2月，国务院同意发布新修订的《环境空气质量标准》增加了PM2.5监测指标。下列做法不利于改善空气质量的是（　　） A．火力发电厂排放的废气必须处理达标后排放 B．大量发展轨道交通，鼓励市民绿色出行 C．建设环城河景观带，增大绿化面积 D．建筑工地车辆未经冲洗直接进入路面 13．（2024春•潍城区期中）拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量如图所示，下列判断正确的是（　　） A．a点时容器内氮气体积分数为85% B．由图可知，物质燃烧结束时氧气浓度为0 C．此实验测得空气中氧气的质量分数为18% D．密闭容器内水的作用是降温、吸收有害的五氧化二磷 14．（2024•山亭区校级模拟）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 15．（2024春•广饶县期末）用如图所示装置测定空气中氧气的含量：点燃燃烧匙内的红磷（足量），迅速伸入集气瓶中并塞紧瓶塞；待燃烧停止并冷却至室温，打开止水夹，发现烧杯内的水被吸入集气瓶中，吸入水的体积约为集气瓶总容积的。下列关于该实验的说法中，错误的是（　　） A．红磷燃烧时产生白烟，说明生成了固体小颗粒 B．可用蜡烛代替红磷进行实验 C．该实验证明了O2约占空气体积的五分之一 D．这个实验还不能证明空气是由哪些物质组成的 二．填空题（共1小题） 16．（2024春•烟台期中）防治空气污染、改善生态环境已成为全民共识。 （1）目前计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物、臭氧外，还包括下列的 　 　（填序号）。 ①一氧化碳 ②二氧化碳 ③二氧化硫 ④二氧化氮 （2）PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，主要来自化石燃料的燃烧和飘尘。下列措施能减少PM2.5污染的是 　 　（填字母）。 A．焚烧秸秆 B．用太阳能发电 C．大量烧煤取暖 D．植树造林 （3）根据表中内容，当日空气质量最好的城市是 　 　（填城市名称）。 城市 首要污染物 空气污染指数 空气质量级别 甲 无 34 Ⅰ 乙 二氧化硫 97 Ⅱ 丙 可吸入颗粒物 119 Ⅲ （4）我省某地冬季的空气质量相比于其他季节更差，请你说明造成这种状况的主要原因是 　 　，可以采取哪些措施加以防治 　 　（写一条）。 三．实验题（共1小题） 17．（2024•遂川县模拟）以下为某校化学兴趣小组开展的“空气中氧气含量的测定” 实验活动： （1）图1中仪器①的名称是 　 　。若实验中红磷量不足，可能导致所测值 　 　。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”） （2）图2为图1的改进装置，图3是通过压强传感器测得图2容器内压强随时间变化的曲线。 ①该反应的化学方程式为 　 　；与图1装置相比，该装置的优点是 　 　，可观察的不同现象是 　 　； ②关闭弹簧夹K，闭合电路，图3中P0﹣a段压强增大的理由是 　 　；a﹣b段压强减小的原因是 　 　。 四．科学探究题（共1小题） 18．（2024•恩施市模拟）化学兴趣小组对空气中氧气的含量进行测定： 【探究实验一】：用如图两套装置进行实验，回答下列问题： （1）检查图Ⅰ装置气密性的方法是先连接好仪器，打开弹簧夹，将导管放入水中，接下来的操作是 　 　，若观察到水中导管口有气泡冒出，说明气密性好。 （2）图Ⅱ实验时，打开弹簧夹，然后对红磷加热使其燃烧，可以观察到注射器活塞来回移动，待试管冷却后，注射器活塞将停留在15mL刻度 　 　（填“左”或“右”）侧。 （3）图Ⅱ装置和图Ⅰ装置对比，其优点是 　 　（写一条）。 【探究实验二】：为了准确测定空气中氧气的含量，用气体压力传感器检测密闭体系内的气压变化，并以曲线形式显示出来。 连接好图1中实验装置，将压力传感器接入电脑并打开，点燃红磷进行实验，集气瓶内气压与时间关系如图2所示。 （4）图2中CD段气压减小的原因是 　 　。 第2页（共17页） 学科网（北京）股份有限公司 $$ ►第二单元　空气和氧气 2.1 我们周围的空气 内容索引·常考题型 内容 常考题型 重点01 空气组成的测定 选择题、实验题 重点02 空气的成分及作用 选择题、填空题 重点03 空气污染及保护 选择题、填空题 重点04 纯净物和混合物 选择题 难点01 测定空气中氧气含量的探究 选择题、实验探究题 易错点 不能正确区分纯净物和混合物 选择题、填空题 ■重点01 空气组成的测定 攻克重点 1、实验原理： 红磷在密闭的容器中燃烧，消耗掉空气中的氧气，使容器内的压强变小，烧杯中的水被压入密闭容器中，进入的水的体积即为消耗的氧气的体积。 2、实验装置： 3、实验步骤： （1）连接装置，检查装置气密性；（2）在集气瓶中装少量的水，把剩余的容积分成5等份，做好记号；（3）用止水夹夹紧胶管；在燃烧匙内放入过量的红磷；（4）点燃燃烧匙中的红磷，立即伸入集气瓶中，把塞子塞紧；（5）待红磷熄灭并冷却至室温后，打开止水夹。 4、实验现象： （1）红磷燃烧，产生大量的白烟； （2）冷却后打开止水夹，水倒流入集气瓶中，进入水的体积约为装置内气体体积的15。 5、实验结论： （1）氧气的体积约占气体总体积的15； （2）氮气不燃烧也不支持燃烧； （3）氮气难溶于水。 6、实验误差分析： （1）若上述实验中液面上升不足1/5，其原因可能是： a.药品不足，氧气未完全反应；b.装置漏气；c.读数时未降至室温。 （2）若上述实验中液面上升超过1/5，其原因可能是红磷点燃后伸入瓶中太慢，造成气体膨胀而跑出装置，使得装置内气体的总体积减少； 7、药品的选择（红磷的替代品应满足的条件） （1）能在空气中反应且只能与氧气反应； （2）生成物不能为气体。 【典例1】 （2024春•平山县期末）测定空气里氧气含量的装置图如图，有关此实验的结论与分析错误的是（　　） A．此实验证明，氧气约占空气体积的 B．此实验要求，反应后集气瓶内剩余的气体，既不易溶于水，也不支持燃烧 C．该实验中的红磷还可以用硫来代替 D．如果红磷量不足可能导致测定的数值偏低 【答案】C 【分析】红磷燃烧能够消耗空气中的氧气，氧气消耗后，容器中的气压减小，在外界大气压作用下，水进入容器，进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积，进一步可以计算出空气中氧气的含量。 【解答】解：A、最终水进入集气瓶至1刻度处，说明氧气约占空气总体积的五分之一，该选项正确。 B、此实验要求，反应后集气瓶内剩余的气体，既不易溶于水，也不支持燃烧，该选项正确。 C、硫燃烧生成二氧化硫，瓶内气压无明显变化，不能测定氧气含量，该选项不正确。 D、红磷不足，导致氧气不能完全反应，进一步导致实验结果偏小，该选项正确。 故选：C。 【点评】可以用来测定空气中氧气含量的物质应该具备的条件是：能和空气中的氧气反应，生成物是固体，不能和空气中的其它物质发生化学反应。 【典例2】 （2024•泰安二模）化学兴趣小组设计如图所示的装置测定空气中氧气的含量，胶头滴管中的水滴入生石灰一段时间后，试管内的白磷（白磷的着火点为40℃）开始燃烧，待白磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹。下列关于该实验的说法错误的是（　　） A．试管中的细沙可防止试管炸裂 B．胶头滴管中的水和注射器中的水作用不同 C．若实验测得氧气的体积分数偏低，可能是试管中白磷过量 D．若注射器中的水最终减少了10mL，说明空气中氧气的体积分数约为20% 【答案】C 【分析】在装有空气的密闭容器中，用燃烧法测定空气中氧气含量，利用可燃物在空气中燃烧消耗空气里的氧气后，使瓶内压强小于外界大气压，当打开弹簧夹时，在瓶内外压强差的作用下，水就会被压入瓶中，通过进入集气瓶的水的体积来确定氧气在瓶内空气中的体积，从而推算出空气里氧气的体积含量，据此进行分析判断。 【解答】解：A、白磷燃烧放出大量的热，试管中的细沙可防止试管炸裂，故选项说法正确。 B、生石灰遇水会放出大量热，向烧杯中加水是为了提高烧杯内的温度，从而达到白磷的着火点；注射器中的水是用于确定消耗的氧气的体积，作用不同，故选项说法正确。 C、试管中白磷过量是正确的操作，不会导致实验测得氧气的体积分数偏低，故选项说法错误。 D、若注射器中的水最终减少了10mL，说明空气中氧气的体积分数为＝20%，故选项说法正确。 故选：C。 【点评】本题难度不大，掌握用燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理、注意事项等是正确解答本题的关键。 【典例3】 （2024•蚌山区三模）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）红磷燃烧，产生大量的白烟；（3）4P+5O22P2O5； （4）。 【分析】在装有空气的密闭容器中，欲用燃烧法测定空气中氧气含量，所选除氧剂要具备以下特征：本身能够在空气中燃烧（只能与空气中的氧气反应）；本身的状态为非气体；生成物为非气态。该实验一般要注意以下几点：①装置的气密性好；②所用药品必须是足量；③读数时一定要冷却到原温度，据此进行分析解答。 【解答】解：（1）仪器①的名称是烧杯。 （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红磷燃烧，产生大量的白烟。 （3）红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O22P2O5。 （4）装置漏气，在冷却过程中有外界的空气进入瓶中，导致测量结果偏小。红磷量不足，不能完全消耗装置中的氧气，导致测量结果偏小。弹簧夹未夹紧，反应放出大量的热，装置内压强大，有空气逸出，因此进入的水多，使测定结果偏大。燃着的红磷伸入瓶中过慢，会使集气瓶中的气体受热膨胀排出一部分，会导致实验结果偏大。没有冷却至室温就打开弹簧夹，此时剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，使测定结果偏小。 【点评】本题难度不大，掌握用燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理、注意事项等是正确解答本题的关键。 方法技巧 空气中氧气含量的测定实验方法各异，但其原理是一致的，即利用物质在点燃或加热的情况下、在密闭容器内与氧气发生反应，耗尽其中的氧气，造成瓶内压强的降低；然后根据容器内压强的改变，测定空气中氧气的含量。除课本上的实验装置以外，还有以下常见的实验装置： 上述装置和课本上的装置相比的优点： （1）均在密闭容器中点燃，不会污染空气； （2）减少了因燃着的伸入集气瓶时，瓶内气体温度的升高，部分气体逸出造成的实验误差。 ■重点02 空气的成分及作用 攻克重点 （一）空气的成分 空气的成分及各成分的体积分数分别是：“氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%”。 （二）空气中各成分的用途 1、氧气：潜水、医疗急救，炼钢、气焊、金属切割、化工生产等； 2、氮气：是制硝酸和化肥的重要原料；由于氮气的化学性质不活泼，因此常用作保护气，如焊接金属时常用氮作保护气，灯泡中充氮以延长使用寿命，食品包装时充氮以防腐；医疗上可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：由于稀有气体有惰性，所以常用作保护气，如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气，灯泡中充稀有气体以使灯泡耐用；稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，如航标灯、闪光灯、霓虹灯等；氦、氖、氩、氪、氙等可用于激光技术；氦可用于制造低温环境；氙可用于医疗麻醉。 【典例1】 （2024•海城市模拟）航天员在太空中呼吸的“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同，“人造空气”中氧气含量约为（　　） A．78% B．21% C．0.94% D．0.03% 【答案】B 【分析】空气的成分按体积计算，大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其它气体和杂质0.03%。 【解答】解：根据航天员在太空中呼吸的“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同，空气中氧气约占空气总体积的21%，则“人造空气”中氧气体积分数也约为21%。 故选：B。 【点评】本题难度不大，熟记空气的成分及各成分的体积分数是解答此类题的关键。 【典例2】 （2024•任城区校级模拟）下列有关物质的性质及相关用途的叙述，正确的是（　　） ①氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存； ②氮气的化学性质不活泼，可用作粮食和食品仓库的保护气； ③氧气能支持燃烧，所以可用作火箭的高能燃料； ④由于稀有气体有惰性，所以常用作保护气。 A．①②③ B．①②④ C．①③ D．②④ 【答案】D 【分析】回答本题涉及氧气、氮气和稀有气体的性质、用途。氧气是无色无味的气体，不易溶于水，密度大于空气，化学活性较活泼，具有氧化性，支持燃烧、维持呼吸是其重要用途；氮气，化学性质不活泼，常温下很难与其他物质发生反应，可用作保护气；稀有气体，一般不与其他物质发生反应，又称为惰性气体。 【解答】解：①氧气不易溶于水，所以题中“易溶于水”的描述是错误的描述。 ②氮气化学性质不活泼，不能维持粮食、瓜果呼吸，常用作瓜果、粮食的保护气。此句描述是正确的描述。 ③氧气化学性质比较活泼，能支持燃烧，但氧气不能燃烧，所以题中“用途火箭的高能燃料”的描述是对氧气的错误认识。 ④稀有气体又称惰性气体，很难与其他物质反应，常用作金属焊接的保护气。此句描述属于正确描述。 故选：D。 【点评】水中动物依赖水中溶解的氧气生存，但这不能证明氧气易溶于水；氧气可以支持燃烧，但不能因此误认为氧气可以做燃料。 【典例3】（2024•任城区校级模拟）下列有关空气的叙述中，正确的是（　　） A．我们要采取各种措施，为人类的生存提供纯净的氧气 B．空气中氮气的质量约占78%，氧气质量约占21% C．空气的成分是固定不变的 D．空气主要是由氮气、氧气组成，还含有少量稀有气体、二氧化碳和其它气体及杂质 【答案】D 【分析】根据空气的成分及其性质进行分析，人类已经适应现有的空气中氧气含量，纯净的氧气对人体有害，空气中含有氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气、稀有气体和其他气体，空气的成分并不是固定不变的． 【解答】解：A、人类已经适应现有的空气中氧气含量，纯净的氧气对人体有害，故A错误； B、空气中氮气的体积约占78%，氧气体积约占21%，故B错误； C、空气的成分并不是固定不变的，故C错误； D、空气主要是由氮气、氧气组成，还含有少量稀有气体、二氧化碳和其它气体及杂质，故正确， 故选：D。 【点评】本题考查了空气成分的有关知，完成此题，可以依据已有的知识进行． 方法技巧 首先，要熟记空气的成分的重要作用，尤其是空气中氮气和稀有气体的重要作用及其相关性质等；然后，根据所给的实验、问题情景等信息，结合所学的相关知识和技能，联系起来细心地探究、推理后，按照题目要求进行选择或解答即可。 ■重点03 空气污染及保护 攻克重点 1、空气中的主要污染物：包括有害气体和烟尘。 有害气体包括：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等。 2、主要空气污染问题：温室效应、酸雨、臭氧空洞。 3、保护空气的措施： （1）使用洁净能源； （2）工厂废气经处理达标到环保标准后再排放； （3）植树、造林、种花、种草等措施。 4、空气质量日报： 目前计入空气质量评价的主要污染物有：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物、细颗粒物和臭氧。 【典例1】（2024•麦积区模拟）下列物质不属于空气污染物的是（　　） A．二氧化硫 B．一氧化碳 C．二氧化碳 D．可吸入颗粒物 【答案】C 【分析】空气污染物主要有两个：有害气体和粉尘。有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等气体；粉尘主要指一些固体小颗粒。空气质量报告的主要内容包括：空气污染指数；首要污染物，包括可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮等气体；空气质量级别；空气质量状况等。空气污染指数的大小与空气质量的关系是：指数越大，空气质量状况越差；指数越小，空气的质量越好。 【解答】解：A、二氧化硫容易造成酸雨，属于空气污染物； B、一氧化碳会污染空气，属于空气污染物； C、二氧化碳不属于空气污染物。 D、PM2.5属于可吸入颗粒物，属于空气污染物，属于空气污染物； 故选：C。 【点评】本题主要是考查空气质量报告的内容，环保问题已经引起了全球的重视，关于“三废”的处理问题，是中考的热点问题，化学上提倡绿色化学工艺，要从源头上杜绝污染。本考点基础性强，主要出现在选择题和填空题中。 【典例2】（2024•南海区校级三模）如图所示为某地某日空气质量报告，下列叙述与报告内容不相符的是（　　） A．该日空气首要污染物是PM10 B．该日空气质量等级属于轻度污染 C．污染物O3可导致酸雨 D．汽车尾气是污染物SO2和NO2的来源之一 【答案】C 【分析】根据造成空气污染的物质、空气污染的相关知识来分析。 【解答】解：A、由空气质量报告可知，PM10指数最大，因此该日空气首要污染物是PM10，故A不符合题意； B、由空气质量报告可知，该日空气质量等级属于轻度污染，故B不符合题意； C、二氧化硫、氮氧化物是造成酸雨的主要物质，而不是O3，故C符合题意； D、汽车尾气是污染物SO2和NO2的来源之一，故D不符合题意； 故选：C。 【点评】本题考查的是常见的生活环境的污染及治理，根据化学与环境的有关知识，完成此题，比较容易。 【典例3】（2024•岳麓区校级模拟）为应对气候变化，我国提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。下列作法与之相违背的是（　　） A．大力开展植树造林 B．禁止燃放烟花爆竹 C．减少化石燃料使用 D．露天焚烧干草秸秆 【答案】D 【分析】防止环境污染的措施有：减少化石燃料使用、工厂排放的废气经过处理再排放、植树造林、合理开发新能源、禁止燃放烟花爆竹等。 【解答】解：A、大力开展植树造林有助于改善空气质量，有利于保护环境，不符合题意；故选项错误； B、禁止燃放烟花爆竹可以减少烟尘和有害气体的产生，有利于保护环境，不符合题意；故选项错误； C、减少化石燃料使用可以减少烟尘和有害气体的产生，有利于保护环境，不符合题意；故选项错误； D、焚烧秸秆会产生烟尘和有害气体而造成空气污染，不有利于保护环境，符合题意；故选项正确； 故选：D。 【点评】环保问题已经引起了全球的重视，关于“三废”的处理问题，是中考的热点问题，化学上提倡绿色化学工艺，要从源头上杜绝污染。 方法技巧 首先，要熟记空气的污染及其危害，尤其是空气的污染及其污染物的来源等；另外注意造成温室效应的原因是过多的二氧化碳的排放，但二氧化碳属于空气的组成成分，不属于空气污染物。 ■重点04 纯净物和混合物 突破难点 纯净物 混合物 宏观 由一种物质组成 由多种物质组成 性质 具有固定的组成、固定的性质 一般无固定组成、无固定的性质 举例 水、二氧化碳，冰水混合物等 矿泉水、钢材，纯净的空气等 【典例1】（2024春•邗江区校级月考）下列物质中，属于纯净物的是（　　） A．生铁 B．五氧化二磷 C．矿泉水 D．净化后的空气 【答案】B 【分析】本题考查利用纯净物的概念来判断物质是否为纯净物，宏观上看只有一种物质组成。 【解答】解：A、生铁含有铁与碳等物质，属于混合物，故A错； B、五氧化二磷由同种物质组成，属于纯净物，故B正确； C、矿泉水由不同种物质组成，属于混合物，故C错； D、净化后的空气由不同种物质组成，属于混合物，故D错。 故选：B。 【点评】在熟悉概念的基础上能从宏观和微观两个方面来判断纯净物和混合物，还要从社会实践中了解生活中常见物质的组成。 【典例2】（2024•沈丘县二模）下列物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是（　　） A．水蒸气、水银 B．双氧水、白磷 C．冰水混合物、食用醋 D．洁净的空气、液氮 【答案】C 【分析】物质分为混合物和纯净物，混合物是由两种或两种以上的物质组成；纯净物是由一种物质组成。 【解答】解：A、水蒸气、水银都属于纯净物，故选项错误； B、双氧水是由过氧化氢和水混合而成的，属于混合物；白磷由同种物质组成，属于纯净物；故选项错误； C、冰水混合物中只有水分子，属于纯净物；食醋由醋酸、水等混合而成，属于混合物；故选项正确； D、洁净的空气是由氮气、氧气等混合而成，属于混合物；液氮由同种物质组成，属于纯净物；故选项错误； 故选：C。 【点评】本考点考查了物质的分类，要加强记忆混合物、纯净物等基本概念，并能够区分应用。本考点的基础性比较强，主要出现在选择题和填空题中。 【典例3】（2024•永寿县模拟）含“水”的下列物质，属于纯净物的是（　　） A．冰水 B．汽水 C．雨水 D．盐水 【答案】A 【分析】本题考查利用纯净物的概念来判断物质是否为纯净物，宏观上看只有一种物质组成。 【解答】解：A、冰水中只含有水，属于纯净物，故A正确； B、汽水中含有水和碳酸等，属于混合物，故B错； C、雨水中含有水和杂质等，属于混合物，故C错； D、盐水中含有水和氯化钠，属于混合物，故D错。 故选：A。 【点评】在熟悉概念的基础上能从宏观和微观两个方面来判断纯净物和混合物，还要从社会实践中了解生活中常见物质的组成。 方法技巧 首先，要理解和熟记纯净物和混合物的判别方法或技巧，以及与之相关的知识．然后，根据所给的问题情景或图表信息等，结合所学的相关知识和技能，以及自己的生产或生活经验所得，细致地分析题意（或图表信息）等各种信息资源，并细心地探究、推理后，按照题目要求进行认真地选择或解答即可．值得一提的是： 在判别某物质是纯净物或混合物时，不要只看表面字眼“纯”或“混”，而要看其实质（即它的物质组成，也就是它由几种物质组成的）．否则，就会误入圈套，进而导致出错失分．例如，纯净的盐酸就不是纯净物而是混合物（因盐酸是氯化氢的水溶液，当然是混合物）；而冰和水的混合物却不是混合物而是纯净物（因为冰和水都是由水分子构成的，它们是同一种物质）． ■难点01 空气中氧气含量的探究 突破难点 该探究是为了测定空气里氧气含量，并且是测定其中氧气的体积含量的．最早是二百多年前，法国的化学家拉瓦锡用定量的方法，通过实验得出空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占其体积的1/5的结论．目前，人们已能用实验方法精确地测定空气里氧气大约占其体积的21%． 【典例1】（2024•铁东区模拟）如图1是某化学兴趣小组利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置。图2是集气瓶内气压随时间的变化情况。下列说法不正确的是（　　） A．bc段气压增大的主要原因是红磷燃烧放热 B．cd段气压减小的主要原因是集气瓶内氧气不断被消耗 C．红磷熄灭后，若立即打开止水夹会导致测得的结果小于 D．若用木炭代替红磷，集气瓶内气压变化趋势与图2基本一致 【答案】D 【分析】A、根据bc段气压增大的主要原因是燃烧放热，使得气体受热膨胀进行分析； B、根据cd段气压减小的主要原因是集气瓶内温度逐渐冷却，且氧气已被消耗进行分析； C、根据红磷熄灭后，此时的气体处于膨胀状态进行分析； D、根据木炭燃烧会生成二氧化碳气体，且燃烧生成的二氧化碳的体积等于消耗的氧气的体积进行分析。 【解答】解：A、bc段气压增大的主要原因是燃烧放热，使得气体受热膨胀，气压增大，故A正确； B、cd段气压减小的主要原因是集气瓶内温度逐渐冷却，且氧气已被消耗，温度降低和气体体积的减小导致压强减小，故B正确； C、红磷熄灭后，此时的气体处于膨胀状态，若立即打开止水夹，进入水的体积会减小，会导致测得的结果小于，故C正确； D、若用木炭代替红磷完成此实验，由于木炭燃烧会生成二氧化碳气体，且燃烧生成的二氧化碳的体积等于消耗的氧气的体积，故反应结束后冷却至室温时，装置内气压变化不大，故集气瓶内气压变化趋势与图2不一致，故D错误； 故选：D。 【点评】本题主要考查空气中氧气含量的测定，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行。 【典例2】（2024•龙华区校级模拟）兴趣小组开展以下两组“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。 （1）用如图1所示装置来测定空气中氧气的含量。实验中小气球的作用是 　 　，为了让氧气充分反应，应采取的操作有 　 　，为了减少实验的测量误差，除了要保证氧气完全反应之外，还应注意的事项有 　 　。 （2）实验测定了以下实验数据： 硬质玻璃管的容积 反应前注射器中气体的体积 反应后注射器中气体的体积 54mL 24mL 8mL 根据该实验数据，测得空气中氧气的体积分数为 　 　（精确到0.1%）。 （3）图2所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K，观察到的现象是 　 　，实验过程中，连接数字传感器，测得实验中氧气的体积分数随时间变化的关系如图3所示，你对该实验的评价是 　 　。 （4）结合你的学习经验，若要寻找红磷或铜粉的替代物。用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的两个条件是 　 　。 【答案】（1）平衡装置内外压强，防止塞子飞出；便于空气流动，实验结果更准确；不断推拉注射器活塞；把铜粉平铺在玻璃管中；确保装置不漏气； （2）20.5%； （3）水能倒吸入集气瓶；实验二不能准确测定空气中氧气的含量，是因为红磷消耗氧气不彻底； （4）只跟氧气发生化学反应生成物不是气态。 【分析】磷燃烧能够消耗空气中的氧气，氧气消耗后，容器中的气压减小，在外界大气压作用下，水进入容器，进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积，进一步可以计算出空气中氧气的含量。加热时铜能够消耗空气中的氧气，氧气消耗后，容器中的气压减小，在外界大气压作用下，容器内体积减小，减少的体积即为容器中空气中的氧气体积，进一步可以计算出空气中氧气的含量。 【解答】解：（1）实验中小气球的作用是平衡装置内外压强，防止塞子飞出；便于空气流动，实验结果更准确；为了让氧气完全反应，应采取的操作有不断推拉注射器活塞，把铜粉平铺在玻璃管中；为了减少实验的测量误差，除了要保证氧气完全反应之外，还应注意的事项有确保装置不漏气。 故答案为：平衡装置内外压强，防止塞子飞出；便于空气流动，实验结果更准确；不断推拉注射器活塞；把铜粉平铺在玻璃管中；确保装置不漏气； （2）测得空气中氧气的体积分数为：×100%＝20.5%；故答案为：20.5%； （3）红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K，红磷燃烧消耗氧气，导致集气瓶中气压减小，水能倒吸入集气瓶；实验二不能准确测定空气中氧气的含量，是因为红磷消耗氧气不彻底；故答案为：水能倒吸入集气瓶；实验二不能准确测定空气中氧气的含量，是因为红磷消耗氧气不彻底； （4）用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的条件只跟氧气发生化学反应，生成物不是气态；故答案为：只跟氧气发生化学反应生成物不是气态。 【点评】可以用来测定空气中氧气含量的物质应该具备的条件是：能和空气中的氧气反应，生成物是固体，不能和空气中的其它物质发生化学反应。 【典例3】（2024•任城区校级模拟）实验是科学探究的重要方法。某校化学学习小组同学进行了如下图所示的“测定空气中氧气含量”的探究实验，采用了不同的探究方案。请回答下列问题： （1）①图甲实验中发生反应的化学方程式为 　 　。待红磷熄灭装置冷却后，打开弹簧夹，观察到的现象是 　 　。 ②由图甲实验可推知反应后剩余主要气体的化学性质有 　 　。 ③利用图甲装置测定空气中氧气含量的实验 　 　（填“能”或“不能”）用木炭代替红磷。 所以，用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，生成物的要求上应考虑 　 　。 （2）①图乙实验过程中，可观察到玻璃管内产生的现象为 　 　，发生反应的化学方程式为 　 　。 ②某同学利用图乙装置进行实验，如表是该同学记录的实验数据（体积单位为毫升），计算O2占空气的体积分数： 玻璃管体积 反应前注射器内气体体积 反应后注射器内气体体积 O2占空气体积% 40 10 2 小明分析，该实验结果与理论值有差异的可能原因是 　 　（任答1点）。 【答案】（1）①；烧杯中水流入集气瓶，流入集气瓶中水约占原瓶气体体积的五分之一；②不燃烧也不支持燃烧；③不能；不能生成气体。 （2）①红色粉末变成黑色； ；②16%；装置漏气。 【分析】红磷燃烧能够消耗空气中的氧气，氧气消耗后，容器中的气压减小，在外界大气压作用下，水进入容器，进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积，进一步可以计算出空气中氧气的含量。 加热时铜能够消耗空气中的氧气，氧气消耗后，容器中的气压减小，在外界大气压作用下，容器内体积减小，减少的体积即为容器中空气中的氧气体积，进一步可以计算出空气中氧气的含量。 【解答】解：（1）①红磷燃烧生成五氧化二磷，方程式为：； 红磷燃烧消耗了空气中的氧气，氧气约占空气体积的五分之一，所以打开止水夹能观察到：烧杯中水流入集气瓶，流入集气瓶中水约占原瓶气体体积的五分之一； ②红磷燃烧过程中只消耗了瓶中的氧气，说明剩余气体不燃烧也不支持燃烧； ③木炭燃烧生成二氧化碳，瓶内压强无变化，不能用于测定空气中氧气含量； 用燃烧法测定空气中氧气含量的实验时，生成物不能是气体； （2）①铜与氧气反应生成氧化铜，所以现象为：红色粉末变成黑色； 方程式为：； ②氧气的体积分数为； 该实验结果与理论值有差异可能是装置漏气，空气进入，造成体积偏小。 故答案为：（1）①；烧杯中水流入集气瓶，流入集气瓶中水约占原瓶气体体积的五分之一；②不燃烧也不支持燃烧；③不能；不能生成气体。 （2）①红色粉末变成黑色； ；②16%；装置漏气。 【点评】可以用来测定空气中氧气含量的物质应该具备的条件是：能和空气中的氧气反应，生成物是固体，不能和空气中的其它物质发生化学反应。 方法技巧 1．仪器和药品的选用要注意两点：（1）仪器选用要恰当，填写其名称时不可有错别字；特别是燃烧匙中的匙经常被写错．（2）药品选用时，要所选的药品能够在空气中燃烧，并且还不能有气体生成． 2．实验操作注意事项及其原因，要注意以下四点：（1）操作要规范、准确；例如，引燃红磷后一定要迅速地把塞子塞紧；否则，燃烧匙进入装置过程中装置内部分空气受热逸出，会使实验结果偏大，引起实验误差；还有可能会使白烟扩散到空气中，造成空气污染；等等．（2）顺序要正确；例如，实验前在集气瓶中先装入少量水，然后将余下部分再划分为五等分，否则会使实验结果偏大，引起实验误差；再如，实验时一定先检查装置的气密性，否则会引起实验误差或者造成实验失败；又如，实验时还要先用弹簧夹夹住橡皮管，否则，红磷燃烧时有部分空气从导管口逸出，引起实验误差偏大或者造成实验失败；还有，要待红磷熄灭并冷却到室温后再打开，否则，可能使氮气仍然处于膨胀状态，导致实验结果偏小；等等．（3）实验时引燃红磷后，要立即伸入瓶中，以防生成的白烟过多地扩散到空气中，造成空气污染；（4）红磷和烧杯中的水一定要足量，否则会使实验结果偏小，引起实验误差． 3．实验现象及其分析，需要抓住两点：（1）红磷燃烧的现象﹣﹣发出黄白色火焰，并有大量的白烟生成，放出热量；这说明红磷能在空气中燃烧，其实生成的白烟就是五氧化二磷的小颗粒．（2）打开弹簧夹后，烧杯中的水就会倒吸进入集气瓶中；且液面上升至原来瓶内气体体积的1/5．这说明氧气约占空气体积的1/5． 4．实验数据处理和误差分析，要弄清两点：（1）瓶内液面上升至原来瓶内气体体积的1/5，也就说明了氧气约占空气体积的1/5．（2）误差偏小的原因有：①装置漏气；②红磷的量不足；③没待装置冷却就打开了弹簧夹，并进行读数判定了（因为此时剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，占据了部分水的体积）；④弹簧夹右边的导管中存有的空气进入集气瓶内；⑤红磷熄灭时，集气瓶中的氧气并没有完全耗尽，只是氧气的浓度达不到红磷燃烧的要求而已；⑥烧杯中的水可能不足以注满原来瓶内气体体积的1/5．当然，装置漏气还有可能会使瓶内气体受热膨胀时溢出，从而引起误差偏大；还有，集气瓶装水前，就将其划分为了五等分；这样实验前装的水会增加用来暗示氧气体积的水柱体的体积，从而引起误差偏大． 5．反推剩余气体（即氮气）的性质和用途，由空气的成分可知，集气瓶内剩余的气体主要是氮气．通过该实验可以推断归纳出氮气的性质有：氮气化学性质稳定，氮气不支持燃烧，氮气难溶于水，常温下氮气是无色气体等等．进而推断出氮气的用途有：氮气常用作保护气，食品包装时充氮可以防腐等等． ■易错点 不能正确区分纯净物和混合物 直击易错点 纯净物和混合物的判别是根据纯净物和混合物的概念或特点，来对某物质进行辨析、推断，看它到底是纯净物还是混合物．具体的判别方法或技巧是： 从宏观角度来说，主要看它含有几种物质，含有一种的是纯净物；含有多种的是混合物．当然，也有一定的规律或技巧所在，那就是只要它是溶液、悬浊液、乳浊液或合金时，就不用再细分析了，它一定是混合物．还有，由于纯净物只含有一种物质，并且有且只有一个化学式；所以只要某物质有化学式，也就不用再细分析了，它一定是纯净物。 【典例1】（2024•沙河口区一模）分类是学习化学的重要方法。厨房中的下列物质属于纯净物的是（　　） A．自来水 B．酱油 C．食醋 D．纯碱 【答案】D 【分析】物质分为混合物和纯净物，混合物是由两种或两种以上的物质组成；纯净物是由一种物质组成。 【解答】解：A、自来水中含有水、可溶性物质，属于混合物，故A错； B、酱油中含有水、氨基酸、色素等物质，属于混合物，故B错； C、食醋中含有醋酸和水等，属于混合物，故C错； D、纯碱中含有一种物质，属于纯净物，故D正确； 故选：D。 【点评】本题主要考查物质的分类，解答时要分析物质的组成，如果只有一种物质组成就属于纯净物，如果有多种物质组成就属于混合物。 【典例2】（2024•绥德县三模）各种各样的气体在生产、生活中有着重要的作用。下列“气”不是纯净物的是（　　） A．氦气 B．氢气 C．氮气 D．空气 【答案】D 【分析】根据纯净物是由一种物质组成的物质考虑。 【解答】解：A.氦气是由一种物质组成，属于纯净物，故错误； B.氦气是由一种物质组成，属于纯净物，故错误； C.氦气是由一种物质组成，属于纯净物，故错误； D.空气中含有氧气、氮气等多种物质，属于混合物，故正确； 故选：D。 【点评】本题难度适中，主要考查对化学中常见物质的分类，学生在做题时要仔细认真。 【典例3】（2023秋•平山县期末）下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是（　　） A．冰水混合物　五氧化二磷 B．二氧化碳　澄清石灰水 C．汽水　河水 D．净化后的空气　受污染的空气 【答案】B 【分析】本题考查利用纯净物的概念来判断物质是否为纯净物，宏观上看只有一种物质，微观上只有一种分子。 【解答】解：A、冰水混合物由一种物质组成，属于纯净物；五氧化二磷由一种物质组成，属于纯净物，故A错； B、二氧化碳由一种物质组成，属于纯净物；澄清石灰水中含有氢氧化钙和水，属于混合物，故B正确； C、汽水中含有水、碳酸等物质，属于混合物；河水中含有水和可溶性杂质，属于混合物，故C错； D、净化后的空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等物质，属于混合物；受污染的空气中含有污染物、氧气、氮气等物质，属于混合物，故D错。 故选：B。 【点评】在熟悉概念的基础上能从宏观和微观两个方面来判断纯净物和混合物，还要从社会实践中了解生活中常见物质的组成。 方法技巧 要理解和熟记纯净物和混合物的判别方法或技巧，以及与之相关的知识。在判别某物质是纯净物或混合物时，不要只看表面字眼“纯”或“混”，而要看其实质（即它的物质组成，也就是它由几种物质组成的） ►第二单元 空气和氧气 2.1 我们周围的空气 一．选择题（共15小题） 1．（2024•获嘉县校级二模）为了保护空气，我们要加强大气质量监测。下列气体不属于空气污染物的是（　　） A．一氧化碳 B．二氧化碳 C．二氧化氮 D．二氧化硫 2．（2024•河南）建设美丽家园需要天蓝、地绿、水清。下列做法不利于保护环境的是（　　） A．开发和利用新能源 B．积极植树、造林、种草 C．露天焚烧树叶、塑料袋 D．将垃圾分类、回收、利用 3．（2024•合肥二模）中国天问一号探测器成功着陆火星。火星上的气体成分如图所示，下列说法正确的是（　　） A．火星气体中最多的是氮气 B．火星气体呈白色 C．火星气体不支持红磷燃烧 D．所有物质都不能在火星气体中燃烧 4．（2024•西乡塘区三模）动植物的呼吸、燃烧都离不开空气中的氧气。氧气在空气中的体积分数约为（　　） A．78% B．21% C．0.94% D．0.03% 5．（2024•二道区校级一模）空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气及其成分的说法中，正确的是（　　） A．洁净的空气是纯净物 B．氮气是空气中含量最多的气体 C．稀有气体含量少，没有利用价值 D．氮气化学性质不活泼，不与任何物质发生反应 6．（2024•韶关模拟）下列物质属于纯净物的是（　　） A．牛奶 B．空气 C．水银 D．酱油 7．（2024•思明区校级二模）中国天问一号探测器成功着陆火星。火星表面被赤铁矿覆盖，大气中含有CO2（体积分数为95.3%）、氩气、O2、H2O等物质，下列说法错误的是（　　） A．可以用燃着的木条鉴别火星气体和地球空气 B．氩气的化学性质稳定 C．火星中氧气的含量小于空气中氧气的含量 D．从远处看，火星是黑色的 8．（2024•麦积区模拟）下列物质不属于空气污染物的是（　　） A．二氧化硫 B．一氧化碳 C．二氧化碳 D．可吸入颗粒物 9．（2024•临沂模拟）我国科学家在110万个标准大气压的环境下，制造出氦化钠（化学式为Na2He），标志着中国在稀有气体化学领域走向了最前端。下列气体属于稀有气体的是（　　） A．氢气 B．氖气 C．氧气 D．氮气 10．（2024•宜城市模拟）2023年10月26日神舟十七号三名航天员成功入驻“天宫”。在空间站内的空气与我们周围的空气成分基本一致，那么在空间站内的空气中含量最多的气体是（　　） A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．水蒸气 11．（2024•南岗区开学）下列各组物质中，前者是混合物，后者是纯净物的是（　　） A．过氧化氢溶液、食醋 B．洁净的空气、100%纯果汁 C．冰水混合物、氧气 D．矿泉水、氧化汞 12．（2024•夏邑县校级一模）PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，它对空气质量和 能见度等有重要的影响。2012年2月，国务院同意发布新修订的《环境空气质量标准》增加了PM2.5监测指标。下列做法不利于改善空气质量的是（　　） A．火力发电厂排放的废气必须处理达标后排放 B．大量发展轨道交通，鼓励市民绿色出行 C．建设环城河景观带，增大绿化面积 D．建筑工地车辆未经冲洗直接进入路面 13．（2024春•潍城区期中）拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量如图所示，下列判断正确的是（　　） A．a点时容器内氮气体积分数为85% B．由图可知，物质燃烧结束时氧气浓度为0 C．此实验测得空气中氧气的质量分数为18% D．密闭容器内水的作用是降温、吸收有害的五氧化二磷 14．（2024•山亭区校级模拟）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 15．（2024春•广饶县期末）用如图所示装置测定空气中氧气的含量：点燃燃烧匙内的红磷（足量），迅速伸入集气瓶中并塞紧瓶塞；待燃烧停止并冷却至室温，打开止水夹，发现烧杯内的水被吸入集气瓶中，吸入水的体积约为集气瓶总容积的。下列关于该实验的说法中，错误的是（　　） A．红磷燃烧时产生白烟，说明生成了固体小颗粒 B．可用蜡烛代替红磷进行实验 C．该实验证明了O2约占空气体积的五分之一 D．这个实验还不能证明空气是由哪些物质组成的 二．填空题（共1小题） 16．（2024春•烟台期中）防治空气污染、改善生态环境已成为全民共识。 （1）目前计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物、臭氧外，还包括下列的 　 　（填序号）。 ①一氧化碳 ②二氧化碳 ③二氧化硫 ④二氧化氮 （2）PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，主要来自化石燃料的燃烧和飘尘。下列措施能减少PM2.5污染的是 　 　（填字母）。 A．焚烧秸秆 B．用太阳能发电 C．大量烧煤取暖 D．植树造林 （3）根据表中内容，当日空气质量最好的城市是 　 　（填城市名称）。 城市 首要污染物 空气污染指数 空气质量级别 甲 无 34 Ⅰ 乙 二氧化硫 97 Ⅱ 丙 可吸入颗粒物 119 Ⅲ （4）我省某地冬季的空气质量相比于其他季节更差，请你说明造成这种状况的主要原因是 　 　，可以采取哪些措施加以防治 　 　（写一条）。 三．实验题（共1小题） 17．（2024•遂川县模拟）以下为某校化学兴趣小组开展的“空气中氧气含量的测定” 实验活动： （1）图1中仪器①的名称是 　 　。若实验中红磷量不足，可能导致所测值 　 　。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”） （2）图2为图1的改进装置，图3是通过压强传感器测得图2容器内压强随时间变化的曲线。 ①该反应的化学方程式为 　 　；与图1装置相比，该装置的优点是 　 　，可观察的不同现象是 　 　； ②关闭弹簧夹K，闭合电路，图3中P0﹣a段压强增大的理由是 　 　；a﹣b段压强减小的原因是 　 　。 四．科学探究题（共1小题） 18．（2024•恩施市模拟）化学兴趣小组对空气中氧气的含量进行测定： 【探究实验一】：用如图两套装置进行实验，回答下列问题： （1）检查图Ⅰ装置气密性的方法是先连接好仪器，打开弹簧夹，将导管放入水中，接下来的操作是 　 　，若观察到水中导管口有气泡冒出，说明气密性好。 （2）图Ⅱ实验时，打开弹簧夹，然后对红磷加热使其燃烧，可以观察到注射器活塞来回移动，待试管冷却后，注射器活塞将停留在15mL刻度 　 　（填“左”或“右”）侧。 （3）图Ⅱ装置和图Ⅰ装置对比，其优点是 　 　（写一条）。 【探究实验二】：为了准确测定空气中氧气的含量，用气体压力传感器检测密闭体系内的气压变化，并以曲线形式显示出来。 连接好图1中实验装置，将压力传感器接入电脑并打开，点燃红磷进行实验，集气瓶内气压与时间关系如图2所示。 （4）图2中CD段气压减小的原因是 　 　。 参考答案 1．【答案】B 【分析】根据空气的污染物包括有害气体和烟尘，有害气体主要为二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳进行分析。 【解答】解：空气污染物主要包括有害气体（一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮）和烟尘。 A、一氧化碳有毒，属于空气污染物，故A错； B、二氧化碳会加剧温室效应，不属于空气污染物，故B正确； C、二氧化氮会形成酸雨，属于空气污染物，故C错； D、二氧化硫会形成酸雨，属于空气污染物，故D错。 故选：B。 【点评】本题难度不大，考查空气的污染问题，了解常见的空气污染物是正确解答本题的关键。 2．【答案】C 【分析】防止环境污染的措施有：提倡绿色出行、工厂排放的废气经过处理再排放、植树造林、合理开发新能源、禁止燃放烟花爆竹等。 【解答】解：A、开发和利用新能源，减少对环境的污染，故A不符合题意； B、积极植树、造林、种草，可以净化空气，防风固沙，故B不符合题意； C、露天焚烧树叶、塑料袋生成有害气体和烟尘，污染环境，故C符合题意； D、将垃圾分类、回收、利用，减少污染，节约资源，故D不符合题意。 故选：C。 【点评】环保问题已经引起了全球的重视，关于“三废”的处理问题，是中考的热点问题，化学上提倡绿色化学工艺，要从源头上杜绝污染。 3．【答案】C 【分析】A、火星气体中最多的是二氧化碳； B、火星气体都是无色的； C、火星上没有氧气； D、一些金属可以在二氧化碳中燃烧。 【解答】解：A、火星气体中最多的是氮气错误，因为火星气体中最多的是二氧化碳；故选项错误； B、火星气体是无色的，呈白色错误；故选项错误； C、火星气体不支持红磷燃烧正确，因为火星上没有氧气；故选项正确； D、所有物质都不能在火星气体中燃烧错误，因为一些金属可以在二氧化碳中燃烧；故选项错误； 故选：C。 【点评】本考点考查了火星中各种气体的含量和用途等，同学们要加强记忆有关的知识点，在理解的基础上加以应用，本考点基础性比较强，主要出现在选择题和填空题中。 4．【答案】B 【分析】根据空气中各成分的体积分数，进行分析判断。 【解答】解：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%，故氮气在空气中的体积分数约为78%。 故选：B。 【点评】本题难度不大，熟记空气的成分及各成分的体积分数（口诀：“氮七八氧二一，零点九四是稀气；还有两个零点三，二氧化碳和杂气”）是解答此类题的关键。 5．【答案】B 【分析】混合物是由两种或两种以上的物质组成，纯净物是由一种物质组成；空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%；氮气和稀有气体的化学性质不活泼，氮气的用途是：制造氮肥、氮气充入食品包装袋内可以防腐、液态氮可以做制冷剂。稀有气体的用途是：做各种电光源、作保护气等。 【解答】解：A、洁净的空气中也有氧气、氮气等，属于混合物，是纯净物错误；故选项错误； B、氮气大约占空气体积的78%，因此氮气是空气中含量最多的气体正确，故选项正确； C、稀有气体含量少，没有利用价值错误，因为稀有气体的用途是：做各种电光源、作保护气等；故选项错误； D、氮气化学性质不活泼，不与任何物质发生反应错误，因为一定条件下也能与其它物质反应；故选项错误； 故选：B。 【点评】本考点考查了物质的分类、空气中各种气体的含量和用途等，同学们要加强记忆有关的知识点，在理解的基础上加以应用，本考点基础性比较强，主要出现在选择题和填空题中。 6．【答案】C 【分析】物质分为混合物和纯净物，混合物是由两种或两种以上的物质组成，牛奶、空气、酱油都属于混合物；纯净物是由一种物质组成。 【解答】解：A、牛奶中有蛋白质、水等，属于混合物；故选项错误； B、空气中含有氧气、氮气等，属于混合物；故选项错误； C、水银是由一种物质组成，属于纯净物；故选项正确； D、酱油中含有氯化钠、色素等，属于混合物；故选项错误； 故选：C。 【点评】本考点考查了物质的分类，要加强记忆混合物、纯净物等基本概念，并能够区分应用。本考点的基础性比较强，主要出现在选择题和填空题中。 7．【答案】D 【分析】根据空气和火星大气的成分、性质、题中信息分析。 【解答】解：A、火星大气的主要成分是二氧化碳，二氧化碳不燃烧、不支持燃烧，能使燃着的木条熄灭，燃着的木条在地球空气中安静燃烧，现象不同，可以区分，故说法正确； B、氩气属于稀有气体，化学性质稳定，故说法正确； C、空气中氧气的体积分数约为21%，而火星大气中氧气的体积分数一定小于1﹣95.3%＝4.7%，故火星中氧气的含量小于空气中氧气的含量，故说法正确； D、火星表面被赤铁矿覆盖，赤铁矿呈红色，故从远处看，火星是红色的，故说法错误。 故选：D。 【点评】本题涉及空气和火星大气的成分、性质、题中信息的应用，难度较小。 8．【答案】C 【分析】空气污染物主要有两个：有害气体和粉尘。有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等气体；粉尘主要指一些固体小颗粒。空气质量报告的主要内容包括：空气污染指数；首要污染物，包括可吸入颗粒物、二氧化硫、二氧化氮等气体；空气质量级别；空气质量状况等。空气污染指数的大小与空气质量的关系是：指数越大，空气质量状况越差；指数越小，空气的质量越好。 【解答】解：A、二氧化硫容易造成酸雨，属于空气污染物； B、一氧化碳会污染空气，属于空气污染物； C、二氧化碳不属于空气污染物。 D、PM2.5属于可吸入颗粒物，属于空气污染物，属于空气污染物； 故选：C。 【点评】本题主要是考查空气质量报告的内容，环保问题已经引起了全球的重视，关于“三废”的处理问题，是中考的热点问题，化学上提倡绿色化学工艺，要从源头上杜绝污染。本考点基础性强，主要出现在选择题和填空题中。 9．【答案】B 【分析】根据稀有气体的组成分析。 【解答】解：稀有气体包括氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气等。 A、氢气不属于稀有气体，故A错误； B、氖气是稀有气体之一，故B正确； C、氧气不属于稀有气体，故C错误； D、氮气不属于稀有气体，故D错误。 故选：B。 【点评】本题难度不大，了解空气的组成成分、稀有气体的范畴是正确解答本题的关键。 10．【答案】A 【分析】根据空气的成分和含量分析。 【解答】解：空气中各成分的体积分数分别是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其它气体和杂质0.03%；由于在空间站内的空气与我们周围的空气成分基本一致，因此人体呼吸过程消耗氧气，生成二氧化碳。所以空间站内空气中含量最多的气体是氮气。 故选：A。 【点评】本题较为简单，了解空气的成分和含量即可解答。 11．【答案】D 【分析】物质分为混合物和纯净物，混合物是由两种或两种以上的物质组成；纯净物是由一种物质组成。 【解答】解：A、过氧化氢溶液、食醋都属于混合物；故选项错误； B、洁净的空气、100%纯果汁都属于混合物；故选项错误； C、冰水混合物中只有水，水属于纯净物，氧气属于纯净物；故选项错误； D、矿泉水属于混合物，氧化汞属于纯净物；故选项正确； 故选：D。 【点评】本考点考查了物质的分类，要加强记忆混合物、纯净物等基本概念，并能够区分应用。本考点的基础性比较强，主要出现在选择题和填空题中。 12．【答案】D 【分析】A、根据火力发电厂排放的废气必须处理达标后排放后有利于改善空气质量进行解答； B、根据大量发展轨道交通，可以节约资源进行解答； C、根据建设环城河景观带，增大绿化面积有利于改善空气质量进行解答； D、根据建筑工地车辆未经冲洗直接进入路面会带来大量粉尘进行解答。 【解答】解：A、火力发电厂排放的废气必须处理达标后排放后有利于改善空气质量，故A正确； B、大量发展轨道交通，可以节约资源，有利于改善空气质量，故B正确； C、建设环城河景观带，增大绿化面积有利于改善空气质量，故C正确； D、建筑工地车辆未经冲洗直接进入路面会带来大量粉尘，不利于改善空气质量，故DC错误。 故选：D。 【点评】解答本题关键是看是否减少了对空气中可吸收颗粒物的释放，知道PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物。 13．【答案】D 【分析】在装有空气的密闭容器中，欲用燃烧法测定空气中氧气含量，所选除氧剂要具备以下特征：本身能够在空气中燃烧（只能与空气中的氧气反应）；本身的状态为非气体；生成物为非气态。该实验一般要注意以下几点：①装置的气密性好；②所用药品必须是足量；③读数时一定要冷却到原温度，据此进行分析解答。 【解答】解：A、空气中含有氮气、氧气等多种物质，a点时氧气的体积分数为15%，则其它气体体积分数为85%，氮气的体积分数应小于85%，故选项说法错误。 B、由图可知，物质燃烧结束时氧气浓度为3%，故选项说法错误。 C、由于消耗的氧气的体积分数为21%﹣3%＝18%，则该实验测得空气中氧气的体积分数为18%，而不是质量分数，故选项说法错误。 D、密闭容器内水的作用是降温、吸收有害的五氧化二磷，故选项说法正确。 故选：D。 【点评】本题难度不大，掌握用燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理、注意事项等是正确解答本题的关键。 14．【答案】B 【分析】在装有空气的密闭容器中，欲用燃烧法测定空气中氧气含量，所选除氧剂要具备以下特征：本身能够在空气中燃烧（只能与空气中的氧气反应）；本身的状态为非气体；生成物为非气态。该实验一般要注意以下几点：①装置的气密性好；②所用药品必须是足量；③读数时一定要冷却到原温度，据此进行分析解答。 【解答】解：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，故选项说法正确。 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，注射器活塞应该是向左移动，故选项说法错误。 C、空气中主要含氮气和氧气，红磷燃烧消耗了氧气，则实验结束后试管内气体的主要成分为氮气，故选项说法正确。 D、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去了氧气，但增加了新的气体，没有形成压强差，反应结束后，活塞不移动，不能确定消耗氧气的体积，不能用木炭代替红磷，故选项说法正确。 故选：B。 【点评】本题难度不大，明确用燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理、注意事项等是正确解答本题的关键。 15．【答案】B 【分析】在装有空气的密闭容器中，欲用燃烧法测定空气中氧气含量，所选除氧剂要具备以下特征：本身能够在空气中燃烧（只能与空气中的氧气反应）；本身的状态为非气体；生成物为非气态。该实验一般要注意以下几点：①装置的气密性好；②所用药品必须是足量；③读数时一定要冷却到原温度，据此进行分析解答。 【解答】解：A、烟是固体小颗粒分散到空气中形成的，红磷燃烧时产生白烟，说明生成了固体小颗粒，故选项说法正确。 B、蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水，虽除去了氧气，但增加了新的气体，没有形成压强差，不能用来测定空气中氧气含量，故选项说法错误。 C、待燃烧停止并冷却至室温，打开止水夹，发现烧杯内的水被吸入集气瓶中，吸入水的体积约为集气瓶总容积的，该实验证明了O2约占空气体积的五分之一，故选项说法正确。 D、这个实验只能证明空气中氧气的体积分数，还不能证明空气是由哪些物质组成的，故选项说法正确。 故选：B。 【点评】本题难度不大，掌握用燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理、注意事项等是正确解答本题的关键。 二．填空题（共1小题） 16．【答案】（1）①③④； （2）BD； （3）甲； （4）冬季燃烧化石燃料取暖，废气排放较多；采取集中供热方式，减少废气排放（合理即可）。 【分析】（1）根据目前计入空气污染指数的项目来分析； （2）根据能减少PM2.5污染的措施来分析； （3）根据空气污染指数来分析； （4）根据冬季需要取暖，且雨水少，植物光合作用弱进行分析。 【解答】解：（1）目前计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物、臭氧外，还包括下列中的一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮，不包括二氧化碳；故答案为：①③④； （2）PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，主要来自化石燃料的燃烧和飘尘。能减少PM2.5污染的是用太阳能发电和植树造林；故答案为：BD； （3）甲城市空气污染指数最小，空气质量级别为优；故答案为：甲； （4）冬季的空气质量更差，可能原因为冬季燃烧化石燃料取暖，废气排放较多；可采取的措施为采取集中供热方式，减少废气排放；故答案为：冬季燃烧化石燃料取暖，废气排放较多；采取集中供热方式，减少废气排放（合理即可）。 【点评】加强对化学与环境保护的知识的掌握是正确解答本题的关键。 17．【答案】（1）烧杯；偏小； （2）①；误差更小，结果更精确（合理即可）；小气球先膨胀，后缩小，比原来更瘪； ②红磷燃烧放热，使管内压强增大；红磷燃烧消耗氧气且恢复至室温，使管内压强变小。 【分析】（1）根据仪器的名称、影响测定结果的原因来分析； （2）根据化学反应的原理、装置的特点、装置内的压强变化来分析。 【解答】解：（1）图1中仪器①的名称是烧杯；若实验中红磷量不足，氧气不能被完全消耗，进入装置中水体积变小，可能导致所测值偏小； （2）①磷和氧气点燃生成五氧化二磷，该反应的化学方程式为；与图1装置相比，该装置在密闭的环境中进行反应，能够减少实验误差，且污染较小；红磷燃烧放热，装置内压强增大，气球膨胀，随着反应的进行，氧气被消耗，至恢复至室温，气球变瘪，由于氧气被消耗，气球比原来更瘪； ②关闭弹簧夹K，闭合电路，图3中P0﹣a段压强增大，是红磷燃烧放热，使管内压强增大；红磷燃烧消耗氧气且恢复至室温，使管内压强变小，则a﹣b段压强减小。 【点评】可以用来测定空气中氧气含量的物质应该具备的条件是：能和空气中的氧气反应，生成物是固体，不能和空气中的其它物质发生化学反应。 18．【答案】（1）双手紧握集气瓶（合理即可）； （2）左； （3）操作简单（合理即可）； （4）集气瓶中氧气被消耗，同时氧气完全反应后，温度逐渐降低，压强减小（合理即可）。 【分析】（1）根据检查装置气密性的方法进行分析。 （2）根据对红磷加热使其燃烧，消耗氧气体积进行分析。 （3）根据图Ⅱ实验是密封的进行分析。 （4）根据CD段气压减少是因为反应结束后，温度降低使得集气瓶内气体分子间间隔变小进行分析。 【解答】解：（1）根据图Ⅰ装置的特点，检查图Ⅰ装置气密性的方法是：先连接好仪器，打开弹簧夹，将导管放入水中，双手紧握集气瓶或用热毛巾捂住集气瓶，若观察到水中导管口有气泡冒出，说明气密性好； （2）打开弹簧夹，然后对红磷加热使其燃烧，消耗氧气体积为：（45mL+15mL）×＝12mL，冷却至室温后再向左移动12mL； （3）对照图Ⅰ实验，图Ⅱ实验是密封的，实验时生成的五氧化二磷不会逸散到空气中，因此优点有：更环保、实验结果更准确等； （4）CD段气压减少是因为反应结束后，温度降低使得集气瓶内气体分子间间隔变小，还有一个原因是由于红磷与空气中的氧气反应使得集气瓶中氧气量减少，使得集气瓶内气压减小。 【点评】本题主要考查测空气中氧气含量实验的改进等，注意完成此题，可以从题干中抽取有用的信息，结合已有的知识进行解题。 第2页（共17页） 学科网（北京）股份有限公司 $$