3.1 空气的组成与性质-【帮课堂】2024-2025学年八年级化学全一册同步学与练（沪教版·上海五四学制2024）

主题2 常见的物质 专题3空气、氧气、二氧化碳 课题1 空气的组成与性质 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.通过实验探究，理解空气中氧气含量的测定方法。 2.结合生活实例，了解空气的成分及其重要用途。 3.分析空气质量指数，认识大气污染的危害，树立保护环境的观念。 一、测定空气中氧气的含量 1.空气组成的发现 （1）实验1：把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天，反应的符号表达式为 Hg+O2 HgO （2）实验2：把汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热，反应的符号表达式为 HgO Hg+O2 （3）实验结论：空气由氧气和氮气组成，氧气占体积1/5 （4）拉瓦锡用定量的方法实验，第一次明确提出了空气是由氧气和氮气组成。 2.空气中氧气含量的测定 （1）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，量筒内的水倒流入集气瓶，约占集气瓶内气体体积的1/5。 （2）实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。 （3）反应原理:__________________________ （4）问题分析 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 （5）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。 （6）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） 2.测定红磷燃烧实验装置内的压强变化 实验结论：空气中氧气的含量大约占空气体积的1/5 二、空气的成分和应用 主要成分 体积分数 用途 氮气 78% 制造硝酸和氮肥:作 保护气 氧气 21% 支持燃烧供给呼吸 稀有气体 0.94% 作 保护气，制电光源，制造低温环境等 二氧化碳 0.03% 植物光合作用，灭火 其他 0.03% 三、 保护空气的质量 1．空气污染的成因：排放到空气中的__有害气体__和__烟尘__大大增加，使得进入空气中有害物质的种类和数量超出了大自然的自净能力。 2．空气污染的主要危害： __温室效应__、__酸雨__、__臭氧层破坏__等都与空气污染有关。 3．防治大气污染的有效措施： (1)制订环保法规，建立空气质量监测系统。 (2)研制和开发__清洁能源__。 (3)采用化学等方法处理有害气体。 (4)汽车上安装尾气净化装置。 4．空气质量报告： (1)报告内容主要包括：__污染物__(__二氧化硫__、氮氧化物、__一氧化碳__和__可吸入颗粒物__)、__空气污染指数__、__空气质量等级__。 (2)PM2.5：直径小于等于__2.5μm__的可吸入颗粒物。 + 一、选择题 1. 如图为空气成分示意图(按体积计算)，回答下列问题。 (1)其中“X”代表的物质是 。 (2)“Y”中稀有气体常用于制作电光源，这利用的是它们的 (填“物理”或“化学”)性质。 (3)写出“Z”的一种用途 。 2．现有①氮气②氧气③稀有气体④二氧化硫⑤二氧化碳五种物质，请按下列要求将序号填入空格内： (1)占空气总体积0.94%的气体是 ； (2)可导致温室效应的气体是 ； (3)可用于医疗急救的气体是 ； (4)可制氮肥的气体是 ； (5)可导致酸雨的气体是 ； (6)能使带火星的木条复燃的气体是 。 3．空气是人类生产活动的重要资源，请回答下列有关空气的问题： (1)空气中 的含量大约占0.94%，氧气的含量大约占 。(填百分数) (2)从①氧气；②二氧化碳；③氮气；④氦气；⑥水蒸气五种气体中，按题意选择适当的物质并填空。 a．空气中能用于制造硝酸和化肥的是 (填序号，下同)； b．饼干放置一段时间后变软说明空气中含有 ； c．能够供给动植物呼吸的气体是 ； d 空气中能使澄清石灰水变浑浊的气体 。 (3)下列计入空气质量评价的污染物是_________。 A．氧气 B．二氧化碳 C．二氧化硫 D．氮气 4．用下图所示方法检查装置的气密性。若装置的气密性良好，用手紧握试管壁，导管口出现的现象是 （填“甲”或“乙”或“丙”），松开手一段时间后，导管口出现的现象是 （填“甲”或“乙”或“丙”）。 5．化学是以实验为基础的科学，通过实验可探究物质的组成，如图所示实验可测定空气中氧气的含量： (1)红磷燃烧消耗氧气，该反应的文字表达式为 。 (2)实验时，需检查装置的气密性，其方法是：连接装置，打开乳胶管上的弹簧夹，将导管一端伸入水中， ，观察到 (填现象)，说明装置气密性良好。 (3)实验时，将燃着的红磷伸入集气瓶中后应该迅速塞紧橡胶塞，否则会产生较大的实验误差，其原因是 。 (4)红磷燃烧停止后，待集气瓶冷却至室温，打开弹簧夹、观察到烧杯中的水沿导管进入集气瓶中，集气瓶中液面在刻度1附近，由此可得出的结论为 。 6．某兴趣小组按图1所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。 (1)红磷燃烧的现象是 。写出红磷燃烧的文字表达式： 。 (2)红磷熄灭，待集气瓶冷却至室温后，打开止水夹K，观察到烧杯中的水被吸入集气瓶中，水被吸入集气瓶的原因是 。 (3)图2是用数字传感器测得的实验过程中氧气的体积分数随时间变化的关系图。据图分析，红磷熄灭时，集气瓶中 （填“还有”或“没有”）氧气，判断的依据是 。 ►问题一 测定空气中氧气的含量 【典例1-1】（2024·云南文山·二模）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。下列说法不正确的是 A．该实验证明氧气体积约占空气总体积的 B．实验时红磷一定要足量 C．点燃红磷缓慢伸入集气瓶中后，再塞紧瓶塞 D．这个实验能证明氮气难溶于水，不支持燃烧的性质 【典例1-2】（2024·吉林·三模）某化学兴趣小组开展“空气中氧气含量的测定”实验活动。 (1)实验1中红磷燃烧时观察到的明显现象有 ； (2)兴趣小组查阅资料，改进实验方案，进行实验2的探究：在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验），利用铁锈蚀会消耗空气中的氧气原理测定空气中氧气的体积分数。用数字传感器测实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系如上图所示。分析图中信息，实验 的测定方法更准确，判断依据是 。 【解题必备】 【变式1-1】（2024·安徽亳州·三模）某同学为提高实验精准度，对“红磷燃烧测定空气中氧气含量”的实验进行了如右图所示的改进。实验结束后冷却至室温，液面上升至低于1刻度处。下列关于该实验的说法不正确的是 A．酒精灯和铜丝组合提供了温度达白磷着火点 B．实验过程中白磷燃烧发出白光，产生大量烟雾 C．实验结束后，白磷可能没能耗尽装置内氧气 D．该实验过程中水可以吸收生成物五氧化二磷 【变式1-2】（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 【变式1-3】（2024·湖南永州·一模）化学兴趣小组设计V形管进行空气中含量的测定（白磷燃烧所需最低温度为）。下列关于该实验的说法不正确的是 A．该装置与教材中相比更环保 B．白磷燃烧时产生大量白烟 C．实验结束后量筒中的水最终剩 D．若橡胶塞未塞紧，则测得的体积分数偏低 【变式1-4】（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 【变式1-5】（2024·吉林长春·模拟预测）某实验小组利用如图所示装置测定空气中氧气的含量。 【查阅资料】白磷的着火点为40℃。 【提出问题】空气中氧气的体积分数约是多少? 【实验准备】锥形瓶内空气体积为220mL，注射器内水的体积为50mL。 【实验过程】装入药品，连接好仪器并检查装置气密性，夹紧弹簧夹。 先将锥形瓶下部放入80℃热水中白磷被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出。待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹。 【现象分析】 (1)打开弹簧夹前实验过程中可以观察到的现象是 。 (2)打开弹簧夹，观察到注射器内的水自动喷出来，最终注射器中的水剩余约 mL时停止流下。 【实验结论】略 ►问题二 空气的成分和应用 【典例2-1】（2024·福建厦门·二模）空气是一种宝贵的自然资源，其中化学性质不活泼且含量最多的是 A．O2 B．CO2 C．Ne D．N2 【典例2-2】（2024·云南昆明·二模）食品包装中充氮气可以防腐，主要利用的氮气性质是 A．沸点低 B．化学性质不活泼 C．密度与空气密度接近 D．难溶于水 【解题必备】 【变式2-1】（2024·山东青岛·一模）科学家对火星的大气进行分析，得到下表所示数据： 气体 二氧化碳 氮气 氩气 体积分数/% 95 2.7 1.6 与地球大气的成分相比，火星大气中含量更高的是 A．氮气 B．氮气和氩气 C．二氧化碳和氮气 D．二氧化碳和氩气 ►问题三 保护空气的质量 【典例3-1】（2024·云南文山·二模）下列物质不计入空气质量评价的是 A．SO2 B．PM10 C．O3 D．CO2 【典例3-2】（2024·河南周口·三模）对大气都有严重污染的一组有害气体是 A．一氧化碳、二氧化碳、氧气 B．二氧化碳、甲烷、二氧化硫 C．一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫 D．氢气、一氧化碳、氮气 【解题必备】 【变式3-1】（23-24九年级上·四川宜宾·期末）A城区某日的空气质量日报如图所示，下列说法错误的是 A．当日CO未对A城区空气造成污染 B．报告中的SO2、NO2与酸雨的形成有关 C．当日的首要污染物为可吸入颗粒物(PM10) D．“污染指数”越大表示空气的质量越好 【变式3-2】（2024·广东广州·三模）空气是一种宝贵的自然资源，下列有关说法中正确的是 A．空气中的的质量分数最大 B．造成酸雨的主要污染物是二氧化硫和二氧化氮 C．空气污染指数越高，空气质量状况越好 D．稀有气体用于制电光源，利用了其通电发光的化学性质 【变式3-3】某市11月3日下了一场大雨，由下表可得下列说法错误的是 日期 污染物及污染指数 一氧化碳 二氧化硫 二氧化氮 PM2.5 11月3日 21 84 31 25 11月4日 20 23 12 11 A．11月4日的空气质量比11月3日好 B．造成该市空气污染的首要污染物是二氧化硫 C．工厂通过加高烟囱直接排放废气能减少空气污染 D．雨后一氧化碳含量变化不大，说明一氧化碳难溶于水 一、选择题 1．（2024·江苏盐城·中考真题）空气是一种宝贵的资源，其中含量最高且常用作保护气的是 A． B． C．He D． 2．（2024·山东滨州·中考真题）下列关于空气的说法错误的是 A．空气中氮气的质量分数为78% B．稀有气体可用于制造电光源 C．氧气能供给生物呼吸 D．植树造林可以改善空气质量 3．（2024·甘肃临夏·二模）微型空气质量检测系统用于实时、准确检测室外空气污染物，下列物质不属于其检测范围内的是 A．二氧化碳 B．臭氧 C． D．一氧化碳 4．（23-24九年级上·北京房山·期末）氮气常用作食品保护气的主要原因是 A．无色气体 B．属于纯净物 C．不支持燃烧 D．化学性质不活泼 5．（23-24九年级上·河北保定·期末）用如图所示装置可验证空气中氧气的含量。下列说法不正确的是 A．集气瓶中产生大量白烟 B．实验中红磷应足量 C．如果装置气密性不好，会使测得的结果偏大 D．集气瓶中的水面最终上升至 1 处，说明氧气约占空气体积的 1/5 6．（2024·广西南宁·一模）下列物质中属于纯净物的是 A．糖水 B．汽水 C．矿泉水 D．蒸馏水 7．（2024·江苏苏州·一模）为了防虫防腐，向密封的国家储备粮库中充入高纯度气体，该气体是空气中主要成分 A．N2 B．O2 C．CO2 D．SO2 8．如图空气成分示意图中，其中X表示的是 A．氧气 B．二氧化碳 C．氮气 D．稀有气体 9．（2024·河北保定·一模）空气是人类生产活动的重要资源。下列关于空气及其成分的说法正确的是 A．空气中各成分含量固定不变 B．氮气充入食品包装中以防腐 C．氧气是空气中含量最多的气体 D．稀有气体含量少，没有利用价值 10．（2024·江苏盐城·三模）拉瓦锡利用如图实验研究空气成分，下列说法合理的是 A．汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气 B．将曲颈甑中的汞换成木炭不影响测定结果 C．结束加热后不需冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度 D．实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物 二、非选择题 11．（2024·湖南怀化·一模）空气是一种宝贵的自然资源。 (1)根据空气组成回答下列问题： ①氧气约占空气体积的 。 ②通常充入食品包装袋中防腐的是 ； 可制成多种用途电光源的是 。 (2)“蓝天保卫战”取得了一定成效。请回答：下列有利于减少空气污染的是______（填字母序号）。 A．露天焚烧秸秆 B．太阳能发电 C．多开私家车出行 D．多使用化石燃料 12．（2024·湖南怀化·一模）空气是一种宝贵的自然资源。 (1)根据空气组成回答下列问题： ①氧气约占空气体积的 。 ②通常充入食品包装袋中防腐的是 ； 可制成多种用途电光源的是 。 (2)“蓝天保卫战”取得了一定成效。请回答：下列有利于减少空气污染的是______（填字母序号）。 A．露天焚烧秸秆 B．太阳能发电 C．多开私家车出行 D．多使用化石燃料 13．（23-24八年级下·山东烟台·期末）对于“测定空气中氧气的含量”实验的再认识。认真分析回答下列问题。    【经典赏析】 (1)拉瓦锡用装置A定量研究了空气的成分。通过玻璃钟罩中汞上升的体积确定了装置中 体积。 【思路启迪】 (2)我们沿着科学家的足迹，对反应物和装置进行了优化，如上图装置B、C所示，其原理都是 ，从而测量出空气中氧气的体积分数。 【实验回顾】课堂上老师和同学们利用装置B，按课本上的方法测定氧气的含量： (3)在用酒精灯加热铜粉部位时，要不断推拉注射器活塞，目的是 。 (4)反应前后，测得数据如下，请完成表格： 硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中空气体积 反应后注射器中气体体积 空气中氧气的体积分数 30mL 20mL 11mL % 出现此实验结果的原因可能是 （写一条即可）。 【拓展实验】兴趣小组的同学们在实验室用装置C进行了氧气含量的探究。 (5)集气瓶中空气的体积为45mL，量筒中水的体积为50mL。能证明氧气约占空气体积五分之一的现象是 。 1．科学家通过“祝融号”火星车探测器测得火星表面大气成分(体积分数)如图所示，下列说法正确的是 A．火星大气中氮气的含量最高 B．火星大气中二氧化碳的含量高于空气中二氧化碳的含量 C．火星大气不含稀有气体 D．火星大气能使燃着的木条燃烧得更旺 2．（2024·四川成都·二模）成都某日空气质量日报部分信息如图，有关说法错误的是 A．NO2的排放会造成酸雨 B．PM10指“可吸入颗粒物” C．污染物还包括二氧化碳 D．当日空气质量状况为优 3．真空充氮杀虫柜是的一款高效、安全的杀虫灭菌设备。采用真空充氮技术，将档案文献等藏品放入柜中，通过真空泵将柜内空气抽出，再充入高纯度氮气，缺氧状况下有效地抑制了害虫和菌类的生长和繁殖，最终达到杀灭效果。下列有关氮气说法错误的是 A．通常状况下氮气易溶于水 B．氮气不能供给呼吸 C．通常情况下氮气的化学性质不活泼 D．高浓度氮气可抑制菌类的生长 4．我国计划2030年前后实施火星取样返回任务。如图所示的是火星大气成分的体积百分数（体积分数）。下列说法中错误的是 A．地球大气和火星大气中均含有二氧化碳 B．地球大气中氮气的含量比火星大气中的高 C．火星大气能使带火星的木条复燃 D．火星大气能使澄清石灰水变浑浊 5．（2024·广东广州·三模）空气是一种宝贵的自然资源，下列有关说法中正确的是 A．空气中的的质量分数最大 B．造成酸雨的主要污染物是二氧化硫和二氧化氮 C．空气污染指数越高，空气质量状况越好 D．稀有气体用于制电光源，利用了其通电发光的化学性质 6．（2024·山东青岛·二模）下列物质按照纯净物、混合物的顺序排列的是 A．水银、洁净空气 B．盐酸、冰水混合物 C．氮气、四氧化三铁 D．石灰石、液氧 7．（2024·重庆·一模）下列操作不能用于检查装置气密性的是 A． B． C． D． 8．（2023·安徽合肥·模拟预测）下图为“测定空气里氧气含量”的装置，“惰性电热板”通电发热后不与空气中成分发生化学反应，左右有隔板，隔板间距离为20cm。关于该实验的有关说法错误的是    A．接通电源一段时间后，电热板上的红磷燃烧并产生大量白烟 B．若装置气密性不好，测得空气中氧气含量会偏大 C．反应结束后切断电源，冷却至室温后左右隔板间距离约为16cm D．反应后剩余的主要气体既不能燃烧，也不支持燃烧 9．（2024·安徽·模拟预测）某同学利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。下列分析合理的是 A．t1时刻后的一段时间能观察到白磷燃烧产生大量白烟 B．t2时刻，燃烧匙内的白磷停止燃烧 C．t3时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加，其原因是温度升高 D．通过t1和t2时刻瓶内的气压值，可以计算得出氧气约占空气质量的20% 10．（23-24八年级下·山东东营·开学考试）空气是宝贵的自然资源，请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”。 Ⅰ．从分类角度： (1)洁净的空气属于 （填“混合物”或“纯净物”）。 (2)其中：①能使澄清石灰水变浑浊的气体是 。 ②可充入霓虹灯且通电时会发出有色光的是 。 Ⅱ．从微观角度： 用“”表示氮原子，“”表示氧原子。已知：同温同压下，气体的体积比等于分子数目比。 (3)若空气中其它成分忽略不计，图中可表示空气微观模型的是 （填“选项字母”） A． B． C． Ⅲ．从变化角度： 已知：常温下，氮气沸点-196℃，氧气沸点-183℃。 (4)将工业制得的液态空气的钢瓶阀门打开，把燃着的木条放在阀门口，可观察到的现象是 ，产生这一现象的原因是 。 Ⅳ．从环保角度： (5)下列保护空气措施合理的有 。 A．工厂通过加高烟囱直接排放废气 B．推广使用乙醇汽油代替普通汽油 C．提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式 11．（2024·湖北恩施·二模）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 。 12．某同学利用如图1装置验证空气中氧气的体积分数，将装有足量红磷的燃烧匙置于四颈平底烧瓶内中间位置，并把装有足量白磷的燃烧匙浸没在蒸馏水中。    【提出问题】红磷在烧瓶内燃尽熄灭后，瓶中是否有氧气剩余？ 【猜想假设】猜想①：有氧气剩余；猜想②：无氧气剩余。 【实验验证】步骤①：按图1组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷燃烧直至熄灭； 步骤②：待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷被点燃。 (1)从燃烧的条件分析，高能激光笔的作用是 。 (2)实验过程中，刚开始即使用激光笔照射，燃烧匙内的白磷不会燃烧的原因是 。 (3)写出步骤②中白磷燃烧的化学方程式： 。 【得出结论】 (4)根据上述实验可知：猜想 （填序号）正确。 【反思与拓展延伸】 (5)实验小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中，用氧气传感器测量的容器内氧气浓度变化曲线如图2。下列说法不正确的是 （填字母）。 A．足量红磷在密闭容器内充分燃烧可将氧气完全耗尽 B．红磷在密闭容器内燃烧熄灭时，氧气仍有10%~15%的剩余 C．足量白磷在密闭容器内充分燃烧可将氧气几乎耗尽 D．白磷在密闭容器中燃烧比红磷对氧气的消耗更充分 (6)兴趣小组同学又设计了如图3实验，实验前该注射器中空注射器具支试管铜粉气的体积至少为 mL才能顺利的完成实验。（空气中氧气的含量按照20%计算）    13．为提高测定空气中氧气含量实验的精确度，科学兴趣小组对课本实验进行了创新改进。 【实验步骤】 ①取一根玻璃管，用橡胶塞将一端密封； ②将食品脱氧剂粉末迅速装入玻璃管，立即向管口注入一滴水将玻璃管密封，水滴的下端标为A，弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀且紧密，脱氧剂的上端标为O，如图甲所示； ③水平滚动玻璃管，使食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中，静置至水滴不再移动时，水滴的右端标为B，如图乙所示； ④用刻度尺测量出AO段和AB段的长度，并计算出AB与AO的比值，将数据记录在表格中； ⑤洗涤、干燥实验装置，重复上述实验。 实验次数 AO/mm AB/mm AB/AO 1 523.5 109.5 0.2092 2 525.5 110.0 0.2093 3 527.0 110.5 0.2097 【得出结论】 (1)若把AO看作空气的体积，则AB相当于 。根据表格中的实验数据，可知空气中氧气含量为 （用百分数表示，结果精确到0.01%）。 【思考讨论】 (2)实验步骤③中，将食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中的目的是 。 (3)步骤③中水滴向右移动的原因是 。 (4)如果测量结果偏小，可能原因是 （填序号）。 a.食品脱氧剂已变质               b.食品脱氧剂量不足 c.第②步脱氧剂粉末分布不紧密     d.第③步未等水滴静止就测量 【反思评价】 (5)改进后的实验与原实验相比的优点是 （任写一条）。 (6)根据实验原理，在方便操作的前提下实验中使用的玻璃管越 （选填“粗”或“细”）实验结果越准确。 老师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。 (7)红磷在氧气中燃烧的反应属于 （填基本反应类型）反应。 (8)该同学测得空气中氧气的体积分数为19%，与理论值21%相比较，产生误差的原因很可能是 （导管的体积可忽略不计）。 (9)结合曲线，解释AB段气体压强变化的原因是 。 (10)反思应用：图丙实验与图甲实验相比，优点是 （写一点）。 14．（22-23八年级上·山东烟台·期末）建构合理的思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。小科建构了“两组分混合物含量测定”的思维模型。 运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”的实验进行了再探究：忽略含量很低的其它物质，空气可以看成由氮气和氧气组成的两组分混合物。 【探究一】根据沸点低的组分先汽化的性质，测定混合物中某组分的含量。 (1)将空气转变为液态空气，液氮先汽化。从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的 。 【探究二】根据混合物中某组分发生化学反应，测定混合物中某组分的含量。 (2)按如图甲装置测定空气中氧气含量。 【实验步骤】 实验1：按图1所示装置，用白磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。 实验2：按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验)，利用铁生铁锈(铁能与氧气反应生成铁锈)的原理测定空气中氧气的体积分数。 ①实验1中止水夹最合理的打开时间是 。该实验中，红磷要足量的目的是 。 ②连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图中信息，实验2的测定方法更准确，判断依据是 。由此可知，测定空气中氧气含量用 法测定结果误差较小。 【交流评价】③已知：在空气中点燃石蜡，会生成水和二氧化碳等物质。实验1若用足量石蜡替换红磷，规范操作后，测得的氧气含量将 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 【继续探究】 (3)运用上述思维模型，小科又设计了图乙的实验装置。 ①利用图乙装置进行实验，在实验加热过程中，硬质玻璃管上小气球的作用是 。 ②请根据某小组提供的实验数据，完成表格： 硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中空气的体积 反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数(保留整数) 50mL 20mL 7mL ③不同实验小组做上述实验时结果差别较大，其中有些小组测定出空气中氧气的体积分数低于实际数值，请分析导致测定数值偏低的原因是 、 (答出两点即可)。 【交流评价】 (4)与图甲实验相比，图乙实验的优点是 (任答一点)。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 主题2 常见的物质 专题3空气、氧气、二氧化碳 课题1 空气的组成与性质 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1.通过实验探究，理解空气中氧气含量的测定方法。 2.结合生活实例，了解空气的成分及其重要用途。 3.分析空气质量指数，认识大气污染的危害，树立保护环境的观念。 一、测定空气中氧气的含量 1.空气组成的发现 （1）实验1：把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天，反应的符号表达式为 Hg+O2HgO （2）实验2：把汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热，反应的符号表达式为 HgO Hg+O2 （3）实验结论：空气由氧气和氮气组成，氧气占体积1/5 （4）拉瓦锡用定量的方法实验，第一次明确提出了空气是由氧气和氮气组成。 2.空气中氧气含量的测定 （1）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，量筒内的水倒流入集气瓶，约占集气瓶内气体体积的1/5。 （2）实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。 （3）反应原理: （4）问题分析 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 （5）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。 （6）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） 2.测定红磷燃烧实验装置内的压强变化 实验结论：空气中氧气的含量大约占空气体积的1/5 二、空气的成分和应用 主要成分 体积分数 用途 氮气 78% 制造硝酸和氮肥:作 保护气 氧气 21% 支持燃烧供给呼吸 稀有气体 0.94% 作 保护气，制电光源，制造低温环境等 二氧化碳 0.03% 植物光合作用，灭火 其他 0.03% 三、 保护空气的质量 1．空气污染的成因：排放到空气中的__有害气体__和__烟尘__大大增加，使得进入空气中有害物质的种类和数量超出了大自然的自净能力。 2．空气污染的主要危害： __温室效应__、__酸雨__、__臭氧层破坏__等都与空气污染有关。 3．防治大气污染的有效措施： (1)制订环保法规，建立空气质量监测系统。 (2)研制和开发__清洁能源__。 (3)采用化学等方法处理有害气体。 (4)汽车上安装尾气净化装置。 4．空气质量报告： (1)报告内容主要包括：__污染物__(__二氧化硫__、氮氧化物、__一氧化碳__和__可吸入颗粒物__)、__空气污染指数__、__空气质量等级__。 (2)PM2.5：直径小于等于__2.5μm__的可吸入颗粒物。 + 一、选择题 1. 如图为空气成分示意图(按体积计算)，回答下列问题。 (1)其中“X”代表的物质是 。 (2)“Y”中稀有气体常用于制作电光源，这利用的是它们的 (填“物理”或“化学”)性质。 (3)写出“Z”的一种用途 。 【答案】(1)氮气/N2 (2)物理 (3)用于医疗急救 【详解】（1）空气中各成分体积分数为：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%、其他气体和杂质约占0.03%，故“X”代表的物质是氮气； （2）“Y”中稀有气体常用于制作电光源，这利用的是它们在通电时能发出不同颜色的光，该性质不需要发生化学变化就能表现出来，属于物理性质； （3）空气中各成分体积分数为：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%、其他气体和杂质约占0.03%，故“Z”代表氧气，氧气能供给呼吸，可用于医疗急救等。 2．现有①氮气②氧气③稀有气体④二氧化硫⑤二氧化碳五种物质，请按下列要求将序号填入空格内： (1)占空气总体积0.94%的气体是 ； (2)可导致温室效应的气体是 ； (3)可用于医疗急救的气体是 ； (4)可制氮肥的气体是 ； (5)可导致酸雨的气体是 ； (6)能使带火星的木条复燃的气体是 。 【答案】(1)③ (2)⑤ (3)② (4)① (5)④ (6)② 【详解】（1）占空气总体积0.94%的气体是稀有气体，故选：③。 （2）可导致温室效应的气体是二氧化碳，故选：⑤。 （3）氧气可供给呼吸，用于医疗急救，故选：②。 （4）氮气含有氮元素，可制氮肥，故选：①。 （5）可导致酸雨的气体是二氧化硫、二氧化氮，故选：④。 （6）氧气有助燃性，能使带火星的木条复燃，故选：②。 3．空气是人类生产活动的重要资源，请回答下列有关空气的问题： (1)空气中 的含量大约占0.94%，氧气的含量大约占 。(填百分数) (2)从①氧气；②二氧化碳；③氮气；④氦气；⑥水蒸气五种气体中，按题意选择适当的物质并填空。 a．空气中能用于制造硝酸和化肥的是 (填序号，下同)； b．饼干放置一段时间后变软说明空气中含有 ； c．能够供给动植物呼吸的气体是 ； d 空气中能使澄清石灰水变浑浊的气体 。 (3)下列计入空气质量评价的污染物是_________。 A．氧气 B．二氧化碳 C．二氧化硫 D．氮气 【答案】(1) 稀有气体 21% (2) ③ ⑥ ① ② (3)C 【详解】（1）空气中稀有气体的含量的含量大约占0.94%，氧气的含量大约占21%。 （2）氮气在高温高压的高能量条件下能和一些物质反应，可用于制造硝酸和化肥，故填：③； 饼干放置一段时间后变软说明空气中含有水蒸气，故填：⑥； 氧气能够供给动植物呼吸，故填：①； 二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故填：②。 （3）计入空气质量评价的污染物有一氧化碳、臭氧、二氧化硫、二氧化氮等，二氧化碳是空气的成分之一不属于空气污染物，故选C。 4．用下图所示方法检查装置的气密性。若装置的气密性良好，用手紧握试管壁，导管口出现的现象是 （填“甲”或“乙”或“丙”），松开手一段时间后，导管口出现的现象是 （填“甲”或“乙”或“丙”）。 【答案】 甲 丙 【详解】用手紧握试管壁，试管内气体受热膨胀，压强变大，导管口有气泡产生，如图甲。松开手一段时间后，试管内的气体温度降低，气体体积缩小，压强变小，大气压将水压入导管。如图丙。故填：甲；丙。 5．化学是以实验为基础的科学，通过实验可探究物质的组成，如图所示实验可测定空气中氧气的含量： (1)红磷燃烧消耗氧气，该反应的文字表达式为 。 (2)实验时，需检查装置的气密性，其方法是：连接装置，打开乳胶管上的弹簧夹，将导管一端伸入水中， ，观察到 (填现象)，说明装置气密性良好。 (3)实验时，将燃着的红磷伸入集气瓶中后应该迅速塞紧橡胶塞，否则会产生较大的实验误差，其原因是 。 (4)红磷燃烧停止后，待集气瓶冷却至室温，打开弹簧夹、观察到烧杯中的水沿导管进入集气瓶中，集气瓶中液面在刻度1附近，由此可得出的结论为 。 【答案】(1)磷+氧气 五氧化二磷 (2) 用热毛巾捂住集气瓶 导管口有气泡冒出 (3)燃着的红磷伸入集气瓶，由于燃烧放热，气体膨胀，会导致瓶内气体外溢 (4)氧气约占空气体积的五分之一 【详解】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：磷+氧气 五氧化二磷，故填：磷+氧气 五氧化二磷； （2）连接装置，打开乳胶管上的弹簧夹，将导管一端伸入水中，用热毛巾捂住集气瓶，观察到导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好，故填：用热毛巾捂住集气瓶；导管口有气泡冒出； （3）燃着的红磷伸入集气瓶，由于燃烧放热，气体膨胀，会导致瓶内气体外溢，所以应该迅速塞紧橡胶塞，故填：燃着的红磷伸入集气瓶，由于燃烧放热，气体膨胀，会导致瓶内气体外溢； （4）红磷燃烧停止后，待集气瓶冷却至室温，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水沿导管进入集气瓶中，集气瓶中液面在刻度1附近，由此可得出的结论为氧气约占空气体积的五分之一，故填：氧气约占空气体积的五分之一。 6．某兴趣小组按图1所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。 (1)红磷燃烧的现象是 。写出红磷燃烧的文字表达式： 。 (2)红磷熄灭，待集气瓶冷却至室温后，打开止水夹K，观察到烧杯中的水被吸入集气瓶中，水被吸入集气瓶的原因是 。 (3)图2是用数字传感器测得的实验过程中氧气的体积分数随时间变化的关系图。据图分析，红磷熄灭时，集气瓶中 （填“还有”或“没有”）氧气，判断的依据是 。 【答案】(1) 产生大量白烟，放出热量 磷+氧气 五氧化二磷 (2)红磷燃烧消耗了氧气，使得瓶内压强减小，小于外界大气压，所以打开止水夹能观察到水被吸入集气瓶中 (3) 还有 集气瓶内剩余氧气体积分数为8.6% 【详解】（1）红磷燃烧的现象是产生大量白烟，放出热量； 红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，文字表达式为：磷+氧气 五氧化二磷； （2）红磷熄灭，待集气瓶冷却至室温后，打开止水夹K，观察到烧杯中的水被吸入集气瓶中，水被吸入集气瓶的原因是红磷燃烧消耗了氧气，使得瓶内压强减小，小于外界大气压，所以打开止水夹能观察到水被吸入集气瓶中； （3）由图2可知，当氧气体积分数为8.6%时不再变化，说明红磷熄灭时，集气瓶中还有氧气，判断的依据是集气瓶内剩余氧气体积分数为8.6%。 ►问题一 测定空气中氧气的含量 【典例1-1】（2024·云南文山·二模）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。下列说法不正确的是 A．该实验证明氧气体积约占空气总体积的 B．实验时红磷一定要足量 C．点燃红磷缓慢伸入集气瓶中后，再塞紧瓶塞 D．这个实验能证明氮气难溶于水，不支持燃烧的性质 【答案】C 【详解】A、红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，生成五氧化二磷固体，集气瓶内压强减小，待装置冷却至室温，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，进入的水的体积就是空气中氧气的体积，进入水的体积约占集气瓶内空气体积的五分之之一，则该实验证明氧气体积约占空气总体积的五分之一，故选项说法正确； B、实验时红磷一定要足量，以保证将集气瓶内的氧气耗尽，故选项说法正确； C、点燃红磷伸入瓶中时，缓慢伸入，会使集气瓶中的气体受热膨胀排出一部分，倒流入集气瓶中水的体积偏大，进而会导致实验结果偏大，故选项说法错误； D、空气主要含有氧气和氮气，足量的红磷燃烧一段时间后熄灭，说明剩余的主要气体氮气不能支持燃烧；打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，且进入的水约占集气瓶气体体积的五分之一，水不再继续进入，说明氮气难溶于水，故选项说法正确； 故选：C。 【典例1-2】（2024·吉林·三模）某化学兴趣小组开展“空气中氧气含量的测定”实验活动。 (1)实验1中红磷燃烧时观察到的明显现象有 ； (2)兴趣小组查阅资料，改进实验方案，进行实验2的探究：在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验），利用铁锈蚀会消耗空气中的氧气原理测定空气中氧气的体积分数。用数字传感器测实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系如上图所示。分析图中信息，实验 的测定方法更准确，判断依据是 。 【答案】(1)产生大量的白烟，放出热量 (2) 2 实验1中氧气剩余，剩余量较多，实验2中氧气剩余，氧气消耗接近完全 【详解】（1）红磷在燃烧时现象是：产生大量的白烟，放出热量； （2）依据图示信息，实验1中氧气的剩余量为8.6%，实验2中氧气的剩余量为0.49%，故氧气消耗更加彻底，所以实验2的测定方法更准确，故填：2、实验1中氧气剩余，剩余量较多，实验2中氧气剩余，氧气消耗接近完全。 【解题必备】 【变式1-1】（2024·安徽亳州·三模）某同学为提高实验精准度，对“红磷燃烧测定空气中氧气含量”的实验进行了如右图所示的改进。实验结束后冷却至室温，液面上升至低于1刻度处。下列关于该实验的说法不正确的是 A．酒精灯和铜丝组合提供了温度达白磷着火点 B．实验过程中白磷燃烧发出白光，产生大量烟雾 C．实验结束后，白磷可能没能耗尽装置内氧气 D．该实验过程中水可以吸收生成物五氧化二磷 【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。 【详解】A、酒精灯燃烧提供热量，铜丝具有优良的导热性，酒精灯和铜丝组合提供了温度达白磷着火点，故选项说法正确。 B、实验过程中白磷燃烧发出白光，产生大量的白烟，而不是烟雾，故选项说法错误。 C、实验结束后冷却至室温，液面上升至低于1刻度处，则实验结束后，白磷可能没能耗尽装置内氧气，故选项说法正确。 D、五氧化二磷能与水反应，该实验过程中水可以吸收生成物五氧化二磷，故选项说法正确。 故选：B。 【变式1-2】（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 【详解】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，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。 【变式1-3】（2024·湖南永州·一模）化学兴趣小组设计V形管进行空气中含量的测定（白磷燃烧所需最低温度为）。下列关于该实验的说法不正确的是 A．该装置与教材中相比更环保 B．白磷燃烧时产生大量白烟 C．实验结束后量筒中的水最终剩 D．若橡胶塞未塞紧，则测得的体积分数偏低 【答案】C 【详解】A、该装置不需要打开装置引燃白磷，生成的五氧化二磷无法进入空气污染空气，所以该装置与教材中相比更环保。不符合题意； B、白磷和氧气点燃生成五氧化二磷，产生大量白烟。不符合题意； C、氧气约占空气体积的五分之一，则装置内氧气的体积为100mL×=20mL，则会有20mL水进入装置，量筒中剩余50mL-20mL=30mL水。符合题意； D、若橡胶塞未塞紧，则冷却过程中有空气进入装置，补充了消耗氧气的体积，导致进入的水的体积偏少，测得O2的体积分数偏低。不符合题意； 故选C。 【变式1-4】（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 【详解】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。 【变式1-5】（2024·吉林长春·模拟预测）某实验小组利用如图所示装置测定空气中氧气的含量。 【查阅资料】白磷的着火点为40℃。 【提出问题】空气中氧气的体积分数约是多少? 【实验准备】锥形瓶内空气体积为220mL，注射器内水的体积为50mL。 【实验过程】装入药品，连接好仪器并检查装置气密性，夹紧弹簧夹。 先将锥形瓶下部放入80℃热水中白磷被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出。待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹。 【现象分析】 (1)打开弹簧夹前实验过程中可以观察到的现象是 。 (2)打开弹簧夹，观察到注射器内的水自动喷出来，最终注射器中的水剩余约 mL时停止流下。 【实验结论】略 【答案】(1)白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量，气球先变大，后变小 (2)6 【详解】（1）打开弹簧夹前实验过程中白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量，导致锥形瓶内压强变大，冷却后，由于消耗氧气，导致锥形瓶内压强减小，所以气球先变大，后变小；故可以观察到白磷燃烧，产生大量白烟，放出热量，气球先变大，后变小； （2）白磷燃烧消耗锥形瓶内氧气，导致锥形瓶内压强减小，水被压入锥形瓶，锥形瓶内氧气的体积为：220mL× =44mL，故流进锥形瓶内水的量为44mL，故最终注射器中的水剩余约50mL-44mL=6mL时停止流下。 ►问题二 空气的成分和应用 【典例2-1】（2024·福建厦门·二模）空气是一种宝贵的自然资源，其中化学性质不活泼且含量最多的是 A．O2 B．CO2 C．Ne D．N2 【答案】D 【详解】空气中含量最多的气体为氮气，且氮气化学性质不活泼，故选D。 【典例2-2】（2024·云南昆明·二模）食品包装中充氮气可以防腐，主要利用的氮气性质是 A．沸点低 B．化学性质不活泼 C．密度与空气密度接近 D．难溶于水 【答案】B 【详解】氮气的化学性质不活泼，且无毒，因此，常用氮气充入食品包装袋内防腐，故选B。 【解题必备】 【变式2-1】（2024·山东青岛·一模）科学家对火星的大气进行分析，得到下表所示数据： 气体 二氧化碳 氮气 氩气 体积分数/% 95 2.7 1.6 与地球大气的成分相比，火星大气中含量更高的是 A．氮气 B．氮气和氩气 C．二氧化碳和氮气 D．二氧化碳和氩气 【答案】D 【详解】空气的成分按体积分数计算，氮气约占78%，氧气占21%，稀有气体占0.94%（氩气是稀有气体中的一种），二氧化碳占0.03%，其他占0.03%。 对比可知，火星大气二氧化碳含量95%>0.03%，氮气含量2.7%<78%，氩气含量1.6%>0.94%。所以与地球大气的成分相比，火星大气中含量更高的是二氧化碳和氩气，故选D。 ►问题三 保护空气的质量 【典例3-1】（2024·云南文山·二模）下列物质不计入空气质量评价的是 A．SO2 B．PM10 C．O3 D．CO2 【答案】D 【详解】目前计入空气质量评价的主要污染物有：二氧化硫（SO2）、一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）和臭氧（O3）等，二氧化碳属于空气的成分之一，不属于空气污染物； 故选：D 【典例3-2】（2024·河南周口·三模）对大气都有严重污染的一组有害气体是 A．一氧化碳、二氧化碳、氧气 B．二氧化碳、甲烷、二氧化硫 C．一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫 D．氢气、一氧化碳、氮气 【答案】C 【详解】A、一氧化碳有毒，会污染空气，二氧化碳、氧气都是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意； B、二氧化硫会导致酸雨，对大气有污染，二氧化碳、甲烷不属于空气污染物，不符合题意； C、一氧化碳有毒，会污染空气，二氧化硫、二氧化氮会导致酸雨，会对大气造成污染，符合题意； D、一氧化碳有毒，会污染空气，氮气、氢气不属于空气污染物，不符合题意； 故选C。 【解题必备】 【变式3-1】（23-24九年级上·四川宜宾·期末）A城区某日的空气质量日报如图所示，下列说法错误的是 A．当日CO未对A城区空气造成污染 B．报告中的SO2、NO2与酸雨的形成有关 C．当日的首要污染物为可吸入颗粒物(PM10) D．“污染指数”越大表示空气的质量越好 【答案】D 【详解】A、如图的空气质量报告中，CO污染指数为0，所以当日CO未对A城区空气造成污染，不符合题意； B、报告中的SO2、NO2均能与水反应生成酸性物质，导致酸雨的发生，不符合题意； C、由图可知，可吸入颗粒物（PM10）的污染指数最大，故当日的首要污染物为可吸入颗粒物（PM10），不符合题意； D、“污染指数”越大，空气污染越严重，空气质量越差，符合题意。 故选D。 【变式3-2】（2024·广东广州·三模）空气是一种宝贵的自然资源，下列有关说法中正确的是 A．空气中的的质量分数最大 B．造成酸雨的主要污染物是二氧化硫和二氧化氮 C．空气污染指数越高，空气质量状况越好 D．稀有气体用于制电光源，利用了其通电发光的化学性质 【答案】B 【详解】A、空气中的体积分数最大，约占空气体积的78%，说法错误，不符合题意； B、造成酸雨的主要污染物是二氧化硫和二氧化氮，说法正确，符合题意； C、空气污染指数越高，空气质量状况越差，说法错误，不符合题意； D、稀有气体用于制电光源，利用了其通电发光的物理性质，说法错误，不符合题意。 故选：B。 【变式3-3】某市11月3日下了一场大雨，由下表可得下列说法错误的是 日期 污染物及污染指数 一氧化碳 二氧化硫 二氧化氮 PM2.5 11月3日 21 84 31 25 11月4日 20 23 12 11 A．11月4日的空气质量比11月3日好 B．造成该市空气污染的首要污染物是二氧化硫 C．工厂通过加高烟囱直接排放废气能减少空气污染 D．雨后一氧化碳含量变化不大，说明一氧化碳难溶于水 【答案】C 【详解】A、空气污染物含量越低，空气质量越好，11月4日的空气质量比11月3日要好，故A不符合题意； B、根据表格数据可知，二氧化硫指数最高为84，造成该市空气污染的首要污染物是二氧化硫，故B不符合题意； C、工厂通过加高烟囱直接排放废气无法消除有害气体，无法减少对空气的污染，故C符合题意； D、一氧化碳在降雨前后变化不大，说明一氧化碳难溶于水，故D不符合题意。 故选C。 一、选择题 1．（2024·江苏盐城·中考真题）空气是一种宝贵的资源，其中含量最高且常用作保护气的是 A． B． C．He D． 【答案】A 【详解】氮气约占空气体积的78%，是空气中含量最多的气体，且氮气的化学性质很稳定，很难与其它物质发生化学反应，常用作保护气，故选A。 2．（2024·山东滨州·中考真题）下列关于空气的说法错误的是 A．空气中氮气的质量分数为78% B．稀有气体可用于制造电光源 C．氧气能供给生物呼吸 D．植树造林可以改善空气质量 【答案】A 【详解】A、空气中氮气占空气总体积78%，不是质量分数，故A符合题意； B、稀有气体通电时会发出不同颜色的光，可制造多种电光源，故B不符合题意； C、氧气用于供给动植物的呼吸，故C不符合题意； D、植树造林可以吸收有害气体，改善空气质量，故D不符合题意。 故选A。 3．（2024·甘肃临夏·二模）微型空气质量检测系统用于实时、准确检测室外空气污染物，下列物质不属于其检测范围内的是 A．二氧化碳 B．臭氧 C． D．一氧化碳 【答案】A 【详解】目前计入空气污染指数的项目暂定为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）和臭氧；二氧化碳属于空气的成分之一，不属于空气污染物，则属于检测范围内的有害气体有PM2.5、一氧化碳、臭氧； 故选：A。 4．（23-24九年级上·北京房山·期末）氮气常用作食品保护气的主要原因是 A．无色气体 B．属于纯净物 C．不支持燃烧 D．化学性质不活泼 【答案】D 【详解】A、氮气是无色气体，但是与氮气用作食品保护气无关，故A错误； B、氮气是由一种物质组成的，属于纯净物，但是与氮气用作食品保护气无关，故B错误； C、氮气不支持燃烧，但是与氮气用作食品保护气无关，故C错误； D、氮气的化学性质不活泼，可用作食品保护气，故D正确； 故选：D。 5．（23-24九年级上·河北保定·期末）用如图所示装置可验证空气中氧气的含量。下列说法不正确的是 A．集气瓶中产生大量白烟 B．实验中红磷应足量 C．如果装置气密性不好，会使测得的结果偏大 D．集气瓶中的水面最终上升至 1 处，说明氧气约占空气体积的 1/5 【答案】C 【详解】A、红磷燃烧时，产生大量的白烟，说法正确； B、实验需要完全消耗集气瓶中氧气，所以红磷需足量，说法正确； C、红磷燃烧消耗集气瓶中的氧气，冷却后集气瓶中的气体压强变小，如果装置气密性不好，空气会被压入集气瓶中，使瓶内减少的气体的体积比原有氧气的体积小，会使测得的结果偏小，说法错误； D、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，装置内压强减小，故打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，氧气约占空气体积的五分之一，故集气瓶中水面最终上升至1处，说法正确。 故选C。 6．（2024·广西南宁·一模）下列物质中属于纯净物的是 A．糖水 B．汽水 C．矿泉水 D．蒸馏水 【答案】D 【详解】A、糖水中有糖和水，因此属于混合物，故A错误； B、汽水中有碳酸、水等物质，属于混合物，故B错误； C、矿泉水中有矿物质、水等物质，属于混合物，故C错误； D、蒸馏水是由水一种物质组成，属于纯净物，故D正确。 故选D。 7．（2024·江苏苏州·一模）为了防虫防腐，向密封的国家储备粮库中充入高纯度气体，该气体是空气中主要成分 A．N2 B．O2 C．CO2 D．SO2 【答案】A 【详解】A、空气中主要含有氮气，氮气的化学性质不活泼，无毒，可用作保护气，充入国家储备粮库中防虫防腐，故选项正确； B、氧气的化学性质比较活泼，不能充入国家储备粮库中防虫防腐，故选项错误； C、空气中的二氧化碳含量较少，二氧化碳排放过多会引起温室效应加剧，不能充入国家储备粮库中防虫防腐，故选项错误； D、二氧化硫有毒，不是空气的成分，不能充入国家储备粮库中防虫防腐，故选项错误； 故选：A。 8．如图空气成分示意图中，其中X表示的是 A．氧气 B．二氧化碳 C．氮气 D．稀有气体 【答案】C 【详解】空气中各成分及体积分数分别为：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%，由图可知，X占78%，表示的气体是氮气； 故选：C。 9．（2024·河北保定·一模）空气是人类生产活动的重要资源。下列关于空气及其成分的说法正确的是 A．空气中各成分含量固定不变 B．氮气充入食品包装中以防腐 C．氧气是空气中含量最多的气体 D．稀有气体含量少，没有利用价值 【答案】B 【详解】A、空气中各成分的含量不是固定不变的，随着地域的差异、时间的变化发生改变，错误； B、氮气的化学性质不活泼，可用作保护气，充入食品包装中以防腐，正确； C、氮气是空气中含量最多的气体，约占空气体积的78%，错误； B、稀有气体含量少，但它们的利用价值很大，如利用稀有气体的化学性质稳定可作为某些反应的保护气，利用稀有气体通电会发出不同颜色的光，可用于各种电光源等，错误。 故选B。 10．（2024·江苏盐城·三模）拉瓦锡利用如图实验研究空气成分，下列说法合理的是 A．汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气 B．将曲颈甑中的汞换成木炭不影响测定结果 C．结束加热后不需冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度 D．实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物 【答案】D 【详解】A、曲颈甑中汞在加热的条件下，与氧气反应，且生成物为固体；汞槽中汞隔绝氧气，形成液封，不会消耗氧气，错误； B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后，压强的变化不大，无法测定空气中氧气的含量，错误； C、结束加热后，应等冷却至室温后，测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度，否则气体受热膨胀，占据了一定的体积，会导致测定结果偏小，错误； D、空气中氧气与汞反应，剩余气体不支持燃烧，说明存在两类物质，至少由两种物质组成，空气为混合物，正确。 故选D。 二、非选择题 11．（2024·湖南怀化·一模）空气是一种宝贵的自然资源。 (1)根据空气组成回答下列问题： ①氧气约占空气体积的 。 ②通常充入食品包装袋中防腐的是 ； 可制成多种用途电光源的是 。 (2)“蓝天保卫战”取得了一定成效。请回答：下列有利于减少空气污染的是______（填字母序号）。 A．露天焚烧秸秆 B．太阳能发电 C．多开私家车出行 D．多使用化石燃料 【答案】(1) 21% 氮气/N2 稀有气体 (2)B 【详解】（1）①氧气约占空气体积的21%。故填：21%。 ②氮气化学性质不活泼，通常充入食品包装袋中防腐；稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途电光源。故填：氮气或N2；稀有气体。 （2）A.露天焚烧秸秆不利于减少空气污染，故A错误； B.太阳能发电有利于减少空气污染，故B正确； C.多开私家车出行不利于减少空气污染，故C错误； D.多使用化石燃料，不利于减少空气污染，故D错误。 故选：B。 12．（2024·湖南怀化·一模）空气是一种宝贵的自然资源。 (1)根据空气组成回答下列问题： ①氧气约占空气体积的 。 ②通常充入食品包装袋中防腐的是 ； 可制成多种用途电光源的是 。 (2)“蓝天保卫战”取得了一定成效。请回答：下列有利于减少空气污染的是______（填字母序号）。 A．露天焚烧秸秆 B．太阳能发电 C．多开私家车出行 D．多使用化石燃料 【答案】(1) 21% 氮气/N2 稀有气体 (2)B 【详解】（1）①氧气约占空气体积的21%。故填：21%。 ②氮气化学性质不活泼，通常充入食品包装袋中防腐；稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途电光源。故填：氮气或N2；稀有气体。 （2）A.露天焚烧秸秆不利于减少空气污染，故A错误； B.太阳能发电有利于减少空气污染，故B正确； C.多开私家车出行不利于减少空气污染，故C错误； D.多使用化石燃料，不利于减少空气污染，故D错误。 故选：B。 13．（23-24八年级下·山东烟台·期末）对于“测定空气中氧气的含量”实验的再认识。认真分析回答下列问题。    【经典赏析】 (1)拉瓦锡用装置A定量研究了空气的成分。通过玻璃钟罩中汞上升的体积确定了装置中 体积。 【思路启迪】 (2)我们沿着科学家的足迹，对反应物和装置进行了优化，如上图装置B、C所示，其原理都是 ，从而测量出空气中氧气的体积分数。 【实验回顾】课堂上老师和同学们利用装置B，按课本上的方法测定氧气的含量： (3)在用酒精灯加热铜粉部位时，要不断推拉注射器活塞，目的是 。 (4)反应前后，测得数据如下，请完成表格： 硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中空气体积 反应后注射器中气体体积 空气中氧气的体积分数 30mL 20mL 11mL % 出现此实验结果的原因可能是 （写一条即可）。 【拓展实验】兴趣小组的同学们在实验室用装置C进行了氧气含量的探究。 (5)集气瓶中空气的体积为45mL，量筒中水的体积为50mL。能证明氧气约占空气体积五分之一的现象是 。 【答案】(1)空气中氧气 (2)反应物只与空气中氧气反应，生成固体，反应前后形成压强差 (3)为使空气中的氧气充分反应 (4) 18 铜粉不足（答案不唯一，合理即可） (5)量筒中水倒吸入集气瓶中，最终量筒中水的体积剩余41mL 【详解】（1）装置中的汞只与空气中氧气的反应，生成固体，因此，通过玻璃钟罩中汞上升的体积确定了装置中空气中氧气体积，故填写：空气中氧气。 （2）分别用铜粉、红磷等进行实验，其原理都是只与空气中氧气反应，生成固体，反应前后形成压强差，从而测量出空气中氧气的体积分数，故填写：反应物只与空气中氧气反应，生成固体，反应前后形成压强差。 （3）在用酒精灯加热铜粉部位时，要不断推拉注射器活塞的目的是使装置中的氧气完全反应，故填写：为使空气中的氧气充分反应。 （4）测得空气中氧气的体积分数为：，故填写：18； 实验结果偏小，原因可能是铜粉不足、装置漏气、没有冷却至室温就读数等，故填写：铜粉不足。 （5）红磷与集气瓶中空气中氧气反应，生成固体五氧化二磷，使反应后集气瓶中压强减小，打开弹簧夹，量筒中水倒吸入集气瓶中，进入的水的体积应为：，则量筒中水的体积剩余50mL-9mL=41mL，故填写：量筒中水倒吸入集气瓶中，最终量筒中水的体积剩余41mL。 1．科学家通过“祝融号”火星车探测器测得火星表面大气成分(体积分数)如图所示，下列说法正确的是 A．火星大气中氮气的含量最高 B．火星大气中二氧化碳的含量高于空气中二氧化碳的含量 C．火星大气不含稀有气体 D．火星大气能使燃着的木条燃烧得更旺 【答案】B 【详解】A、由图示可知，火星大气中二氧化碳的含量最高，错误； B、火星大气中二氧化碳的体积分数为95.3%，空气中二氧化碳的体积分数约为0.03%，火星大气中二氧化碳的含量高于空气，正确； C、火星大气中含有1.6%的氩气，氩气属于稀有气体，错误； D、由图可知，火星大气中主要成分是二氧化碳、氮气和氩气，三者都不具有可燃性，所以不能使木条燃烧的更旺。错误； 故选B。 2．（2024·四川成都·二模）成都某日空气质量日报部分信息如图，有关说法错误的是 A．NO2的排放会造成酸雨 B．PM10指“可吸入颗粒物” C．污染物还包括二氧化碳 D．当日空气质量状况为优 【答案】C 【详解】A、NO2在大气中与水结合能生成酸，会造成酸雨，选项说法正确； B、PM10是指可吸入颗粒物，即粒径小于等于10微米的颗粒物，选项说法正确； C、二氧化碳属于空气的组成成分，不属于污染物，选项说法错误； D、当日空气质量指数为36，空气质量状况为优，选项说法正确； 故选：C。 3．真空充氮杀虫柜是的一款高效、安全的杀虫灭菌设备。采用真空充氮技术，将档案文献等藏品放入柜中，通过真空泵将柜内空气抽出，再充入高纯度氮气，缺氧状况下有效地抑制了害虫和菌类的生长和繁殖，最终达到杀灭效果。下列有关氮气说法错误的是 A．通常状况下氮气易溶于水 B．氮气不能供给呼吸 C．通常情况下氮气的化学性质不活泼 D．高浓度氮气可抑制菌类的生长 【答案】A 【详解】A、通常状况下氮气难溶于水，该选项说法错误； B、氮气不能供给呼吸，该选项说法正确； C、通常情况下氮气的化学性质不活泼，该选项说法正确； D、充入高纯度氮气，缺氧状况下有效地抑制了害虫和菌类的生长和繁殖，最终达到杀灭效果，该选项说法正确。 故选A。 4．我国计划2030年前后实施火星取样返回任务。如图所示的是火星大气成分的体积百分数（体积分数）。下列说法中错误的是 A．地球大气和火星大气中均含有二氧化碳 B．地球大气中氮气的含量比火星大气中的高 C．火星大气能使带火星的木条复燃 D．火星大气能使澄清石灰水变浑浊 【答案】C 【详解】A、地球大气中含有二氧化碳，由图可知，火星大气中也含有二氧化碳，该选项说法正确； B、地球大气中，氮气约占空气体积的78%，由图中信息可知，地球大气中氮气的含量比火星大气中的高，该选项说法正确； C、火星中二氧化碳含量最高，二氧化碳不可燃也不助燃，不能使带火星的木条复燃，该选项说法错误； D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，该选项说法正确。 故选C。 5．（2024·广东广州·三模）空气是一种宝贵的自然资源，下列有关说法中正确的是 A．空气中的的质量分数最大 B．造成酸雨的主要污染物是二氧化硫和二氧化氮 C．空气污染指数越高，空气质量状况越好 D．稀有气体用于制电光源，利用了其通电发光的化学性质 【答案】B 【详解】A、空气中的体积分数最大，约占空气体积的78%，说法错误，不符合题意； B、造成酸雨的主要污染物是二氧化硫和二氧化氮，说法正确，符合题意； C、空气污染指数越高，空气质量状况越差，说法错误，不符合题意； D、稀有气体用于制电光源，利用了其通电发光的物理性质，说法错误，不符合题意。 故选：B。 6．（2024·山东青岛·二模）下列物质按照纯净物、混合物的顺序排列的是 A．水银、洁净空气 B．盐酸、冰水混合物 C．氮气、四氧化三铁 D．石灰石、液氧 【答案】A 【详解】A、水银由汞这一种物质组成，属于纯净物；洁净的空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等物质，属于混合物，A正确； B、盐酸是HCl的水溶液，属于混合物；冰水混合物由水这一种物质组成，属于纯净物，B错误； C、氮气由氮气这一种物质组成，属于纯净物；四氧化三铁由四氧化三铁这一种物质组成，属于纯净物，C错误； D、石灰石的主要成分是碳酸钙，一般含有SiO2等杂质，属于混合物；液氧即是液态的氧气，由氧气这一种物质组成，属于纯净物，D错误。 故选：A。 7．（2024·重庆·一模）下列操作不能用于检查装置气密性的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A、向右推注射器，导管口有气泡冒出，不能证明整个装置的气密性，导管与外界通着，不密封，不能检查装置气密性，故符合题意； B、长颈漏斗的一端浸没在水里，双手紧贴容器外壁，若导管口有气泡冒出，证明装置不漏气，故不符合题意； C、如果装置的气密性不好，向左推注射器的活塞，长颈漏斗内液面不会上升，能检查装置气密性，故不符合题意； D、如果装置的气密性不好，水就会不断进入广口瓶中，直到充满，能检查装置气密性，故不符合题意。 故选A。 8．（2023·安徽合肥·模拟预测）下图为“测定空气里氧气含量”的装置，“惰性电热板”通电发热后不与空气中成分发生化学反应，左右有隔板，隔板间距离为20cm。关于该实验的有关说法错误的是    A．接通电源一段时间后，电热板上的红磷燃烧并产生大量白烟 B．若装置气密性不好，测得空气中氧气含量会偏大 C．反应结束后切断电源，冷却至室温后左右隔板间距离约为16cm D．反应后剩余的主要气体既不能燃烧，也不支持燃烧 【答案】B 【详解】A、接通电源一段时间，温度升高至红磷的着火点后，电热板上的红磷燃烧并产生大量的白烟，故选项说法正确； B、若装置气密性不好，在实验结束后冷却过程中，空气进入，使测得空气中氧气含量会偏小，故选项说法不正确； C、氧气约占空气总体积的五分之一，左右隔板距离为20cm，氧气的体积为20cm×=4cm。实验结束切断电源，冷却至室温后左右隔板距离约为20cm-4cm=16cm，故选项说法正确； D、红磷燃烧一段时间后熄灭，说明反应后剩余气体不能燃烧，也不支持燃烧，故选项说法正确。 故选B。 9．（2024·安徽·模拟预测）某同学利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。下列分析合理的是 A．t1时刻后的一段时间能观察到白磷燃烧产生大量白烟 B．t2时刻，燃烧匙内的白磷停止燃烧 C．t3时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加，其原因是温度升高 D．通过t1和t2时刻瓶内的气压值，可以计算得出氧气约占空气质量的20% 【答案】A 【详解】A、t1时刻后的一段时间内瓶内气压显著增加，其原因是白磷燃烧产生大量的热，造成气体体积膨胀引起的，白磷燃烧生成五氧化二磷为白色固体小颗粒，所以可观察到白磷燃烧，产生大量白烟，故A分析合理； B、从瓶内气压达到最高点直至t2时刻，瓶内温度逐渐降低到室温，然后不变，即t2时刻，温度已经恢复至室温，则t2时刻前，燃烧匙内的白磷已经停止燃烧，故B分析不合理； C、t3时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加，其原因是打开了活塞，液体进入瓶内后，瓶内气体体积减小，导致气压显著增大，故C分析不合理； D、通过t1和t2时刻瓶内的气压值，根据气压减少的数值，可以计算出氧气的体积分数为，即氧气约占空气体积（而不是质量）的20%，故D分析不合理； 故选：A。 10．（23-24八年级下·山东东营·开学考试）空气是宝贵的自然资源，请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”。 Ⅰ．从分类角度： (1)洁净的空气属于 （填“混合物”或“纯净物”）。 (2)其中：①能使澄清石灰水变浑浊的气体是 。 ②可充入霓虹灯且通电时会发出有色光的是 。 Ⅱ．从微观角度： 用“”表示氮原子，“”表示氧原子。已知：同温同压下，气体的体积比等于分子数目比。 (3)若空气中其它成分忽略不计，图中可表示空气微观模型的是 （填“选项字母”） A． B． C． Ⅲ．从变化角度： 已知：常温下，氮气沸点-196℃，氧气沸点-183℃。 (4)将工业制得的液态空气的钢瓶阀门打开，把燃着的木条放在阀门口，可观察到的现象是 ，产生这一现象的原因是 。 Ⅳ．从环保角度： (5)下列保护空气措施合理的有 。 A．工厂通过加高烟囱直接排放废气 B．推广使用乙醇汽油代替普通汽油 C．提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式 【答案】(1)混合物 (2) 二氧化碳/CO2 稀有气体 (3)C (4) 燃着的木条熄灭 氮气的沸点比氧气的低，首先从液态空气中蒸发出来，氮气不支持燃烧 (5)BC 【详解】（1）空气中含有氮气、氧气、稀有气体和二氧化碳等多种物质，属于混合物，故填混合物； （2）①二氧化碳能与澄清石灰水变发生反应生成难溶于水的固体，所以会变浑浊； ②稀有气体在通电情况下会发出不同颜色的光，所以可充入霓虹灯； （3）同温同压下，气体的体积比等于分子数目比，空气中氮气的体积分数为78%，氧气的体积分数为21%，则空气中氮分子与一分钟的数目比=78%：21%≈4：1，则可表示空气微观模型的是C，故填C； （4）①蒸发出的氮气不燃烧也不支持燃烧，所以燃着的木条熄灭； ②常压下，氮气沸点-196℃，氧气沸点-183℃，将燃着的木条置于阀门口，氮气先蒸发出来，氮气不燃烧也不支持燃烧，故会使燃着的木条熄灭； （5）A、工厂通过加高烟囱直接排放废气，只是将废气排放到高空，并没有减少空气中废气的含量，仍会污染空气，选项错误； B、推广使用乙醇汽油代替普通汽油，能够减少石油的使用量，减少了石油燃烧产生的有害气体与烟尘，选项正确； C、 提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式，减少机动车的使用量，进而减少了机动车尾气的排放量，能够减缓空气的污染，选项正确。 故选BC。 11．（2024·湖北恩施·二模）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 。 【答案】(1)双手紧握集气瓶/用热毛巾捂住集气瓶（合理即可） (2)左 (3)操作简单/不污染空气/实验结果更准确/更环保（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） 【详解】（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。 12．某同学利用如图1装置验证空气中氧气的体积分数，将装有足量红磷的燃烧匙置于四颈平底烧瓶内中间位置，并把装有足量白磷的燃烧匙浸没在蒸馏水中。    【提出问题】红磷在烧瓶内燃尽熄灭后，瓶中是否有氧气剩余？ 【猜想假设】猜想①：有氧气剩余；猜想②：无氧气剩余。 【实验验证】步骤①：按图1组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷燃烧直至熄灭； 步骤②：待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷被点燃。 (1)从燃烧的条件分析，高能激光笔的作用是 。 (2)实验过程中，刚开始即使用激光笔照射，燃烧匙内的白磷不会燃烧的原因是 。 (3)写出步骤②中白磷燃烧的化学方程式： 。 【得出结论】 (4)根据上述实验可知：猜想 （填序号）正确。 【反思与拓展延伸】 (5)实验小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中，用氧气传感器测量的容器内氧气浓度变化曲线如图2。下列说法不正确的是 （填字母）。 A．足量红磷在密闭容器内充分燃烧可将氧气完全耗尽 B．红磷在密闭容器内燃烧熄灭时，氧气仍有10%~15%的剩余 C．足量白磷在密闭容器内充分燃烧可将氧气几乎耗尽 D．白磷在密闭容器中燃烧比红磷对氧气的消耗更充分 (6)兴趣小组同学又设计了如图3实验，实验前该注射器中空注射器具支试管铜粉气的体积至少为 mL才能顺利的完成实验。（空气中氧气的含量按照20%计算）    【答案】(1)使温度达到可燃物的着火点 (2)没有与氧气或空气接触 (3) (4)① (5)A (6)20 【详解】（1）利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷燃烧,从燃烧的条件分析，高能激光笔的作用是：使温度达到可燃物的着火点。 （2）由图1可知，白磷在水面以下，不能与空气接触，因此开始使用激光笔照射，燃烧匙内的白磷不会燃烧。 （3）白磷燃烧的化学方程式为：。 （4）由实验可知，红磷熄灭后，白磷继续燃烧，说明瓶子有氧气剩余，因此猜想①正确。 （5）A、由图2可知，足量红磷在密闭容器内充分燃烧没有将氧气完全耗尽，此选项错误； B、由图2可知，红磷在密闭容器内燃烧熄灭时，氧气仍有10%~15%的剩余，此选项正确； C、由图2可知，足量白磷在密闭容器内充分燃烧后，剩余氧气含量为1.7%，氧气几乎耗尽，此选项正确； D、由实验可知，红磷熄灭后，白磷能继续燃烧，说明白磷在密闭容器中燃烧比红磷对氧气的消耗更充分，此选项正确。 故选A。 （6）设实验前注射器中空气的体积至少为x，根据题意有：x≥(x+80mL) ×20%，x=20mL。 13．为提高测定空气中氧气含量实验的精确度，科学兴趣小组对课本实验进行了创新改进。 【实验步骤】 ①取一根玻璃管，用橡胶塞将一端密封； ②将食品脱氧剂粉末迅速装入玻璃管，立即向管口注入一滴水将玻璃管密封，水滴的下端标为A，弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀且紧密，脱氧剂的上端标为O，如图甲所示； ③水平滚动玻璃管，使食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中，静置至水滴不再移动时，水滴的右端标为B，如图乙所示； ④用刻度尺测量出AO段和AB段的长度，并计算出AB与AO的比值，将数据记录在表格中； ⑤洗涤、干燥实验装置，重复上述实验。 实验次数 AO/mm AB/mm AB/AO 1 523.5 109.5 0.2092 2 525.5 110.0 0.2093 3 527.0 110.5 0.2097 【得出结论】 (1)若把AO看作空气的体积，则AB相当于 。根据表格中的实验数据，可知空气中氧气含量为 （用百分数表示，结果精确到0.01%）。 【思考讨论】 (2)实验步骤③中，将食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中的目的是 。 (3)步骤③中水滴向右移动的原因是 。 (4)如果测量结果偏小，可能原因是 （填序号）。 a.食品脱氧剂已变质               b.食品脱氧剂量不足 c.第②步脱氧剂粉末分布不紧密     d.第③步未等水滴静止就测量 【反思评价】 (5)改进后的实验与原实验相比的优点是 （任写一条）。 (6)根据实验原理，在方便操作的前提下实验中使用的玻璃管越 （选填“粗”或“细”）实验结果越准确。 老师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。 (7)红磷在氧气中燃烧的反应属于 （填基本反应类型）反应。 (8)该同学测得空气中氧气的体积分数为19%，与理论值21%相比较，产生误差的原因很可能是 （导管的体积可忽略不计）。 (9)结合曲线，解释AB段气体压强变化的原因是 。 (10)反思应用：图丙实验与图甲实验相比，优点是 （写一点）。 【答案】(1) 氧气的体积 20.94% (2)增大接触面积，使脱氧剂与氧气充分反应 (3)食品脱氧剂消耗了氧气，装置内压强减小 (4)abd (5)实验结果更准确 (6)细 (7)化合 (8)红磷不足/装置漏气/没有冷却至室温就打开止水夹 (9)红磷燃烧放热，气体受热膨胀，使瓶内压强增大 (10)实验结果更准确 【详解】（1）食品脱氧剂消耗了氧气，使压强减小，水滴移动，AB相当于消耗的氧气的体积；根据上述实验结果，计算三次平均值，即可求出空气中氧气的含量，所以氧气含量==20.94%； （2）粉末平铺后，增加了粉末与气体的接触面积，利用脱氧剂与氧气充分接触，保证反应充分进行，使测定结果更为准确； （3）食品脱氧剂消耗了氧气，气体减小，使装置内压强减小，水滴向右移动； （4）a、食品脱氧剂已变质，不能将氧气消耗完，使测定结果偏小，故a正确； b、食品脱氧剂量不足，不能将氧气消耗完，使测定结果偏小，故b正确； c、粉末不够紧密，造成内部存在空隙，使得初始气体体积变小，而当吸收氧气完成后，粉末紧密分布，造成吸收气体体积增大的现象，所以导致测定结果偏大，故c错误； d、第③步未等水滴静止就测量，则记录的数据偏小，测定结果偏小，故d正确； 故选abd； （5）改进后的实验与原实验相比的优点是使测定结果更准确，原实验使用红磷燃烧会生成五氧化二磷，污染空气，改进后的实验会减少污染； （6）根据实验原理，在方便操作的前提下实验中使用的玻璃管越细，误差越小，实验结果越准确； （7）红磷燃烧生成五氧化二磷，该反应符合“多变一”，属于化合反应； （8）与理论值21%相比较，产生误差的原因很可能是红磷不足、装置漏气、没有冷却至室温就打开止水夹等； （9）结合曲线，AB段气体压强变化的原因是红磷燃烧放热，瓶内气体受热膨胀，使瓶内压强增大； （10）图丙实验与图甲实验相比，优点是防止了燃烧是匙伸入集气瓶中时导致的部分气体受热膨胀逸出，实验结果更准确，同时防止了反应生成的五氧化二磷扩散到空气中污染环境。 14．（22-23八年级上·山东烟台·期末）建构合理的思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。小科建构了“两组分混合物含量测定”的思维模型。 运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”的实验进行了再探究：忽略含量很低的其它物质，空气可以看成由氮气和氧气组成的两组分混合物。 【探究一】根据沸点低的组分先汽化的性质，测定混合物中某组分的含量。 (1)将空气转变为液态空气，液氮先汽化。从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的 。 【探究二】根据混合物中某组分发生化学反应，测定混合物中某组分的含量。 (2)按如图甲装置测定空气中氧气含量。 【实验步骤】 实验1：按图1所示装置，用白磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。 实验2：按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验)，利用铁生铁锈(铁能与氧气反应生成铁锈)的原理测定空气中氧气的体积分数。 ①实验1中止水夹最合理的打开时间是 。该实验中，红磷要足量的目的是 。 ②连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图中信息，实验2的测定方法更准确，判断依据是 。由此可知，测定空气中氧气含量用 法测定结果误差较小。 【交流评价】③已知：在空气中点燃石蜡，会生成水和二氧化碳等物质。实验1若用足量石蜡替换红磷，规范操作后，测得的氧气含量将 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 【继续探究】 (3)运用上述思维模型，小科又设计了图乙的实验装置。 ①利用图乙装置进行实验，在实验加热过程中，硬质玻璃管上小气球的作用是 。 ②请根据某小组提供的实验数据，完成表格： 硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中空气的体积 反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数(保留整数) 50mL 20mL 7mL ③不同实验小组做上述实验时结果差别较大，其中有些小组测定出空气中氧气的体积分数低于实际数值，请分析导致测定数值偏低的原因是 、 (答出两点即可)。 【交流评价】 (4)与图甲实验相比，图乙实验的优点是 (任答一点)。 【答案】(1)分离转移 (2) 反应结束后冷却到室温 耗尽装置内空气中的氧气 铁生锈消耗氧气更充分 铁锈蚀 偏小 (3) 平衡装置内外压强，防止橡皮塞飞出 19% 铜粉不足 装置漏气 (4)实验更环保 【详解】（1）将空气转变为液态空气，液氮先汽化，该过程中没有新物质生成，从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的分离转移； （2）①实验1用白磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数，该实验中止水夹最合理的打开时间是反应结束后冷却到室温； 实验1用白磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数，该实验中红磷要足量的目的是耗尽装置内空气中的氧气； ②由图3、图4可知，实验1氧气体积分数降低到8.6%左右不再变化，实验2氧气体积分数降低到接近0%，说明实验2铁生锈消耗氧气更充分，则实验2的测定方法更准确； 由此可知，测定空气中氧气含量用铁锈蚀法测定结果误差较小； ③在空气中点燃石蜡，会生成水和二氧化碳等物质，实验1若用足量石蜡替换红磷，由于石蜡燃烧消耗氧气，生成二氧化碳气体，使得装置内压强变化不大，则反应结束后冷却至室温打开止水夹进入集气瓶的水的体积不大，即使规范操作，也会使测得的氧气含量偏小； （3）①利用图乙装置进行实验，在实验加热过程中，铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，装置内压强减小，故硬质玻璃管上小气球的作用是平衡装置内外压强，防止橡皮塞飞出； ②由表格数据可知，硬质玻璃管中空气的体积为50ml，反应前注射器中空气的体积为20 ml，反应后注射器中气体体积为7ml，说明消耗的氧气体积为，则实验测得空气中氧气的体积分数为； ③不同实验小组做上述实验时结果差别较大，其中有些小组测定出空气中氧气的体积分数低于实际数值，导致测定数值偏低的原因可能是铜粉不足或装置漏气或没有冷却至室温就读数等； （4）白磷燃烧生成的五氧化二磷有毒，因此与图甲实验相比，图乙实验的优点是实验更环保。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$