第二节 空气的组成与应用（同步讲义） 化学北京版2024九年级上册

第二单元 揭示燃烧奥秘 第二节 空气的组成与应用 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.了解空气的组成及各成分的含量。 2.初步学习分析科学家研究空气的实验，并通过仿照实验探究空气中氧气的含量。 3.初步认识物质的分类，能区分一些常见的纯净物和混合物。 4.了解氧气、氮气、稀有气体的主要用途及相关性质。 5.知道空气是一种宝贵的自然资源、空气污染的原因、危害及防治措施。 一、空气的组成 1．空气的成分和含量 空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 2．稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡等。 3.混合物和纯净物 （1）混合物：由两种或两种以上的物质混合而成的物质，如空气、糖水、食盐水等。组成混合物的各种成分保持着它们各自的性质。 （2）纯净物：只由一种物质组成的物质。纯净物有着固定的组成和确定的性质，纯净物可以用化学符号来表示。如氧气可表示为O2，二氧化碳可表示为CO2等。 二、空气中氧气含量的测定 1.拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分 实验装置 实验现象 实验结论 一部分银白色的液态汞变成红色粉末，容器里空气的体积大约减少了1/5…… 空气由氧气和氮气组成， 其中氧气约占空气总体积的1/5。 2．红磷燃烧测定空气中氧气的含量 实验装置 实验原理 红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，瓶内气体减少，压强减小，冷却后打开弹簧夹，烧杯内的水会被压入集气瓶，进入水的体积即为瓶内消耗氧气的体积。 实验现象 ①红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量； ②冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升约1/5。 实验结论 氧气约占空气总体积的1/5。 文字表达式 磷+ 氧气 五氧化二磷 符号表达式 P + O2 P2O5 误差分析 小于1/5原因 ①装置漏气；②红磷量不足； ③未冷却到室温就打开弹簧夹。 大于1/5原因 ①弹簧没有夹紧；②插入燃烧匙太慢。 三、空气资源的利用与保护 1.氮气 氮是组成蛋白质的必需元素，蛋白质是组成人体一切细胞、组织的重要成分。大规模农业生产需要化肥，而氮气是生产化肥的基本原料之一。由于氮气的化学性质不活泼，常用它作为金属焊接或白炽灯灯泡中的保护气；将氮气充入冷库有利于保存粮食、蔬菜等；食品包装时充氮气有利于保鲜；液氮还是一种深度冷冻剂，可用于超低温实验和医疗手术等。 2. 稀有气体 稀有气体共有 7 种，它们是氦气（He）、氖气（Ne）、氩气（Ar）、 氪气（Kr）、氙气（Xe）、氡气（Rn， 放射性）、（鿫 ）（Og，放射性， 人造元素）。 空气中的稀有气体含量虽少，却有着重要的用途。稀有气体一般不跟其他物质发生反应，曾被称为“惰性气体”，因此常被用作保护气，如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气。稀有气体在一定条件下也能发生化学变化。不同的稀有气体因在通电时会发出不同颜色的光，可以用来制成多种用途的电光源；此外，氦气可用于填充飞艇、潜水服等，液氦用于超导研究中。 3. 空气的污染与保护 （1）污染物按来源可分为自然因素和人为因素。 （2）空气污染物来源：化石燃料的燃烧，以及金属冶炼、化肥生产、硫酸生产等工业生产过程。 （3）造成空气污染的物质： ①有害气体:一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2） ②烟尘 （4）空气污染引起的环境问题： ①温室效应②臭氧层破坏③酸雨 （5）目前计入环境空气质量标准的主要污染物有：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）、臭氧。 （6）防止空气污染的措施：使用清洁能源，加强空气质量监测,积极植树、种草。 1．选择下列物质填空（填序号）。 ①二氧化碳②氮气③稀有气体④氧气 （1）可用于填充霓虹灯的是 ； （2）可用于气割、气焊的是 ； （3）可使澄清石灰水变浑浊的是 ； （4）可用于磁悬浮列车的是 。 2．下列物质：①氮气、②空气、③二氧化碳、④矿泉水。 （1）属于纯净物的有 （填序号），仿写一例 （填名称）。 （2）属于混合物的有 （填序号），仿写一例 （填名称）。 3．写出以下化学反应的文字表达式： （1）红磷在空气中燃烧： 。 （2）氧化汞受热分解： 。 ►问题一 空气中各成分及其用途 【典例4】空气中含量最多的气体是（ ） A．氧气 B．稀有气体 C．二氧化碳 D．氮气 【变式1-1】空气中含量多且能支持燃烧的气体是（ ） A．N2 B．O2 C．CO2 D．H2O 【变式1-2】下列有关空气及其成分的说法不正确的是（ ） A．空气中氧气和氮气的体积之比约为1:4 B．稀有气体与任何物质都不反应 C．食品充氮气防腐 D．氧气可用于焊接金属 ►问题二 纯净物和混合物 【典例2】下列物质属于混合物的是 (填序号，下同)，属于纯净物的是 。 ①氧气  ②水蒸气  ③红磷  ④纯净的空气  ⑤海水  ⑥二氧化硫  ⑦高锰酸钾  ⑧冰水混合物  ⑨可口可乐  ⑩氢气 【解题必备】 1．“洁净的空气”不是纯净物，是混合物。“洁净洁净的空气”是指 未被污染的空气，空气本身由有多种物质组成，是混合物。 2．冰水混合物、铁水、液氧等都是纯净物。 3．名称叫“某化某”、“某酸某”的一般是纯净物。 4．“浓××”、“稀××”、“a%的××”等都是纯净物。 【变式2-1】下列各组物质中，前者属于混合物，后者属于纯净物的是 A．冰水混合物 稀有气体 B．澄清的石灰水 清澈的泉水 C．氮气 干冰 D．清新的空气 液氧 【变式2-2】世间万物种类繁多，但宏观上根据组成可将物质进行分类。 （1）物质分类：纯净物和混合物属于如图关系中的 关系。 （2）以下物质属于混合物的有 (填序号)。 ①洁净的空气  ②冰水混合物  ③氯化钾  ④液氧 ⑤二氧化碳 ⑥75%的医用酒精 ►问题三 测定空气中氧气含量的实验 【典例3】图中是实验室测量空气中氧气含量的装置，有关该实验说法错误的是 A．点燃红磷后要迅速伸入集气瓶中，并盖紧橡胶塞 B．红磷燃烧结束后，冷却至室温打开止水夹进行观察 C．反应结束后发现进入集气瓶中的水小于，可能的原因是装置漏气 D．可以将红磷改成木炭进行实验 【变式3-1】小米用如图所示装置测定空气中氧气的含量，测得结果为，你认为可能的原因是 A．红磷足量 B．实验结束后，装置未冷却至室温就立即打开弹簧夹 C．实验前没有将弹簧夹夹紧 D．实验时迅速插入燃烧匙，并将瓶塞立即塞紧 【变式3-2】为测定空气中氧气的含量，某小组的同学将过量的白磷放入试管中，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管（导管容积忽略不计）与润滑性很好的注射器组成如图的实验装置，则下列说法不正确的是 A．取足量的白磷进行实验是为了减少误差 B．实验过程中观察到白磷燃烧冒出大量的白烟 C．实验结束无需等到装置冷却到室温后再读数 D．该装置实验的优点是密闭容器中进行测量结果更准确，污染小 ►问题四 空气污染与防治 【典例4】保持空气良好的清洁度是健康生活的前提，下列物质不属于空气污染物的是 A．CO B．PM2.5 C．CO2 D．细颗粒物 【典例5】国家新修订的《环境空气质量标准》增加了PM2.5监测指标。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（如机动车尾气、燃煤）和扬尘，对人体健康和空气质量的影响很大。 （1）计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物外，还包括 。（填序号） ①CO    ②CO2    ③SO2    ④NO2    ⑤Ne、Ar等稀有气体    ⑥H2O （2）下列关于PM2.5的说法错误的是 。（填序号） ①燃放烟花爆竹会产生PM2.5 ②光合作用不可能引起大气中PM2.5增大 ③PM2.5的颗粒大小与分子大小差不多 ④PM2.5专用口罩使用了活性炭，是利用了活性炭的吸附性 （3）哪些措施对PM2.5的治理能起到积极作用，请举两例。 、 。 【变式4-1】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 【变式4-2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）。 1．大气中，体积分数约占0.94%的气体是（ ） A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体 2．空气炸锅是厨房日常小电器，其工作原理是将锅内空气加热后循环吹向食物，使食物变熟。在空气炸锅内循环的气体，含量最高的是（ ） A. 氮气 B. 氧气 C. 稀有气体 D. 二氧化碳 3．如图表示空气的组成（体积分数），气体X为 A．O2 B．N2 C．He D．CO2 4．（23-24九年级上·广东省·期末模拟2）空气是一种宝贵的资源。下列生活生产中用到的气体不是来自空气的是（ ） A. 用作火箭助燃剂的氧气 B. 磁悬浮列车用到的氮气 C. 用于氢燃料电池汽车的氢气 D. 制作气体激光器的稀有气体 5．下列属于纯净物的是（　　）。 A．雨水 B．蔗糖水 C．矿泉水 D．蒸馏水 6．某同学利用如图装置测定空气中氧气的含量，红磷燃烧后恢复到室温，打开弹簧夹后，发现进入广口瓶的液体体积小于广口瓶容积的。造成这一现象的原因可能是 A．实验前没有将弹簧夹夹紧 B．实验装置可能漏气 C．实验中所取的红磷过量 D．集气瓶中预先未加入一定量的水 7． 生机勃勃的地球离不开空气，下列关于空气的说法错误的是（ ） A. 稀有气体含量虽小但利用价值高 B. 红磷在空气中燃烧产生大量白烟 C. 液氮可作冷冻麻醉剂 D. 鱼能在水中生活说明氧气易溶于水 8．空气是一种宝贵的资源。下列有关空气的说法正确的是（ ） A．灯泡中充入氧气可以延长灯泡的使用寿命 B．空气中稀有气体的含量极少，没有任何用途 C．食品袋中充入氮气能起到防腐作用 D．二氧化碳是计入空气质量评价的主要污染物之一 9．下列情况一般不会造成空气污染的是（ ） A．植物光合作用放出的气体 B．塑料垃圾焚烧产生的烟雾 C．工业生产产生的烟尘 D．汽车排出的尾气 10．空气是一种宝贵的自然资源。下列说法正确的是（ ） A．饼干放在空气中会变软是因为空气中有氧气 B．空气中各成分的含量固定不变 C．稀有气体可用于制作霓虹灯由于稀有气体化学性质稳定 D．空气中的二氧化碳可用作气体肥料 11．从化学角度来讲，物质可以分为纯净物和混合物两类，下列物质属于混合物的是（ ） A．冰水 B．液氧 C．洁净的空气 D．氮气 12．用如图装置测定空气中氧气的含量。 （1）红磷作用是 。 （2）点燃红磷前应先将止水夹 （填“打开”或“关闭”）。 （3）集气瓶中水面上方的空气体积为450ml，量筒中水的体积为500 mL，冷却后打开止水夹，量筒液面下降至 mL刻度处，说明氧气占空气体积的1/5。 13．为测定空气中氧气的含量，小华和小强同学分别设计如下方案： 小华：采用图1装置进行实验(燃烧匙中药品为红磷) 小强：(如图2)选用实际容积为40mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如图的实验装置。 假设此实验能够按照小华的设想正常进行，且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题： （1）红磷在集气瓶中燃烧的文字表达式是 ，冷却到室温打开止水夹后的现象 。 （2）待燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开止水夹，观察到进入集气瓶中水的体积不到总容积的，你认为其原因可能是 ， 。 （3）如果将燃烧匙中红磷换成木炭，实验能否成功？为什么？ (填“是”或“否”)，原因： 。 （4）如图2所示，实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明 ；若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹，可观察到的现象是 ；若不夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹，可观察到的现象为 。 （5）若按小强的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败，例如： 。 14．学习小组利用图1所示装置，测得集气瓶内气压变化情况(如图2所示)。下列判断正确的是    （ ） A．b点时红磷开始燃烧 B．b→c段观察到红磷燃烧产生大量白雾 C．d点时集气瓶中已经没有氧气 D．e点时打开止水夹 15．某化学兴趣小组的同学利用如图1、图2装置开展“空气中氧气含量的测定”的实验活动，图3为压力传感器显示的数据变化。有关说法不正确的是 A．红磷和白磷燃烧时的现象相同 B．相比于图1实验，图2实验具有误差小、污染小的特点 C．图3中段变化的原因是白磷燃烧放出大量热 D．图3中段变化的原因是装置温度逐渐恢复至室温 16．利用甲图所示装置测定红磷燃烧时集气瓶内氧气分子数百分比（）的变化，测定结果如图乙所示。下列说法不正确的是 A．b点红磷已经燃烧 B．b到c燃烧剧烈程度不是持续减弱 C．冷却至室温打开止水夹，瓶内压强增大至不变 D．消耗氧气与剩余氧气分子数之比约为12.4：8.6 17．某化学研究小组在利用课本上的实验装置测定空气中氧气含量时，多次实验后发现集气瓶内上升的水体积始终小于瓶内原有空气体积的1/5。为了找出原因，他们继续进行探究。 【提出问题】足量的红磷燃烧能否耗尽空气中的氧气？ 【查阅资料】白磷能与氧气发生反应，生成物为五氧化二磷。 【设计实验】在老师的指导下，研究小组的同学利用如图1装置进行实验(红磷和白磷均过量)。他们利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷被点燃。待红磷熄灭且装置完全冷却后，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，白磷被点燃。 【记录数据】研究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，氧气浓度传感器与数显设备相连，测量的容器内氧气浓度变化曲线如图2。 【实验分析】 （1）图1中红磷燃烧的现象为 。 （2）图2中BC段发生反应的文字表达式为 。 （3）图2中DE段氧气浓度变化的主要原因是 。 【实验结论】 （4）红磷燃烧 (填“能”或“不能”)耗尽空气中的氧气。 【再次探究】研究小组的同学再次查阅资料发现，食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，使食品处于无氧状态。他们尝试用图3装置进行实验来测定空气中氧气的体积分数，量筒中装有50mL水，记录相关数据如下表所示： 实验时间/min 0 5 10 30 35 45 量筒中液面的刻度/mL 50 35 27.5 19.7 19.7 19.7 （5）根据表中实验数据计算空气中氧气的体积分数约为 。 （6）若实验结束时，俯视读取量筒中液体的体积，则测得的氧气体积分数会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 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 $$ 第二单元 揭示燃烧奥秘 第二节 空气的组成与应用 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.了解空气的组成及各成分的含量。 2.初步学习分析科学家研究空气的实验，并通过仿照实验探究空气中氧气的含量。 3.初步认识物质的分类，能区分一些常见的纯净物和混合物。 4.了解氧气、氮气、稀有气体的主要用途及相关性质。 5.知道空气是一种宝贵的自然资源、空气污染的原因、危害及防治措施。 一、空气的组成 1．空气的成分和含量 空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 2．稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡等。 3.混合物和纯净物 （1）混合物：由两种或两种以上的物质混合而成的物质，如空气、糖水、食盐水等。组成混合物的各种成分保持着它们各自的性质。 （2）纯净物：只由一种物质组成的物质。纯净物有着固定的组成和确定的性质，纯净物可以用化学符号来表示。如氧气可表示为O2，二氧化碳可表示为CO2等。 二、空气中氧气含量的测定 1.拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分 实验装置 实验现象 实验结论 一部分银白色的液态汞变成红色粉末，容器里空气的体积大约减少了1/5…… 空气由氧气和氮气组成， 其中氧气约占空气总体积的1/5。 2．红磷燃烧测定空气中氧气的含量 实验装置 实验原理 红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，瓶内气体减少，压强减小，冷却后打开弹簧夹，烧杯内的水会被压入集气瓶，进入水的体积即为瓶内消耗氧气的体积。 实验现象 ①红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量； ②冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升约1/5。 实验结论 氧气约占空气总体积的1/5。 文字表达式 磷+ 氧气 五氧化二磷 符号表达式 P + O2 P2O5 误差分析 小于1/5原因 ①装置漏气；②红磷量不足； ③未冷却到室温就打开弹簧夹。 大于1/5原因 ①弹簧没有夹紧；②插入燃烧匙太慢。 三、空气资源的利用与保护 1.氮气 氮是组成蛋白质的必需元素，蛋白质是组成人体一切细胞、组织的重要成分。大规模农业生产需要化肥，而氮气是生产化肥的基本原料之一。由于氮气的化学性质不活泼，常用它作为金属焊接或白炽灯灯泡中的保护气；将氮气充入冷库有利于保存粮食、蔬菜等；食品包装时充氮气有利于保鲜；液氮还是一种深度冷冻剂，可用于超低温实验和医疗手术等。 2. 稀有气体 稀有气体共有 7 种，它们是氦气（He）、氖气（Ne）、氩气（Ar）、 氪气（Kr）、氙气（Xe）、氡气（Rn， 放射性）、（鿫 ）（Og，放射性， 人造元素）。 空气中的稀有气体含量虽少，却有着重要的用途。稀有气体一般不跟其他物质发生反应，曾被称为“惰性气体”，因此常被用作保护气，如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气。稀有气体在一定条件下也能发生化学变化。不同的稀有气体因在通电时会发出不同颜色的光，可以用来制成多种用途的电光源；此外，氦气可用于填充飞艇、潜水服等，液氦用于超导研究中。 3. 空气的污染与保护 （1）污染物按来源可分为自然因素和人为因素。 （2）空气污染物来源：化石燃料的燃烧，以及金属冶炼、化肥生产、硫酸生产等工业生产过程。 （3）造成空气污染的物质： ①有害气体:一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2） ②烟尘 （4）空气污染引起的环境问题： ①温室效应 ②臭氧层破坏 ③酸雨 （5）目前计入环境空气质量标准的主要污染物有：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）、臭氧。 （6）防止空气污染的措施：使用清洁能源，加强空气质量监测,积极植树、种草。 1．选择下列物质填空（填序号）。 ①二氧化碳②氮气③稀有气体④氧气 （1）可用于填充霓虹灯的是 ； （2）可用于气割、气焊的是 ； （3）可使澄清石灰水变浑浊的是 ； （4）可用于磁悬浮列车的是 。 【答案】（1）③ （2）④ （3）① （4）② 【解析】（1）稀有气体通电时它们会发出不同颜色的有色光，可用于填充霓虹灯，故填③； （2）氧气能支持燃烧，可用于气割、气焊，故填④； （3）二氧化碳能与氢氧化钙反应生成了碳酸钙和水，能使澄清石灰水变浑浊，故填①； （4）由于氮气的化学性质不活泼，一般不和其他物质发生反应，氮气可用于磁悬浮列车，故填②。 2．下列物质：①氮气、②空气、③二氧化碳、④矿泉水。 （1）属于纯净物的有 （填序号），仿写一例 （填名称）。 （2）属于混合物的有 （填序号），仿写一例 （填名称）。 【答案】（1）①③ 氧气（其他合理答案亦可） （2）②④ 自来水（其他合理答案亦可） 【解析】（1）纯净物由一种物质组成，①氮气、③二氧化碳都只有一种物质组成，都属于纯净物，故答案为：①③；氧气（或者高锰酸钾等）由一种物质组成，也属于纯净物。 （2）混合物是由两种或两种以上的物质组成，②空气中含有氮气、氧气等物质，④矿泉水中含有水和多种矿物质，属于混合物，故答案为：②④；自来水(或海水等)是由多种物质组成的，也属于混合物。 3．写出以下化学反应的文字表达式： （1）红磷在空气中燃烧： 。 （2）氧化汞受热分解： 。 【答案】（1） （2） 【解析】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：。 （2）氧化汞加热生成汞和氧气，反应的文字表达式为：。 ►问题一 空气中各成分及其用途 【典例4】空气中含量最多的气体是（ ） A．氧气 B．稀有气体 C．二氧化碳 D．氮气 【答案】D 【解析】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%、其他气体和杂质0.03%。 故选D。 【变式1-1】空气中含量多且能支持燃烧的气体是（ ） A．N2 B．O2 C．CO2 D．H2O 【答案】B 【解析】空气中含量最多的气体为氮气，其次为氧气，氮气不可燃也不助燃，氧气具有助燃性，故选B。 【变式1-2】下列有关空气及其成分的说法不正确的是（ ） A．空气中氧气和氮气的体积之比约为1:4 B．稀有气体与任何物质都不反应 C．食品充氮气防腐 D．氧气可用于焊接金属 【答案】B 【解析】A.氧气约占空气体积的五分之一，氮气约占空气体积的五分之四，故空气中氧气和氮气的体积之比约为1:4，正确； B.稀有气体在一定条件下可以和其他物质发生化学反应，错误； C.氮气化学性质稳定，可填充于食品包装中，用于防腐，正确； D.氧气具有助燃性，可使燃料充分燃烧放出更多的热，提供更高的温度，可用于焊接金属等，正确； 故选B。 ►问题二 纯净物和混合物 【典例2】下列物质属于混合物的是 (填序号，下同)，属于纯净物的是 。 ①氧气  ②水蒸气  ③红磷  ④纯净的空气  ⑤海水  ⑥二氧化硫  ⑦高锰酸钾  ⑧冰水混合物  ⑨可口可乐  ⑩氢气 【答案】 ①②③⑥⑦⑧⑩ ④⑤⑨ 【解析】①氧气②水蒸气③红磷⑥二氧化硫⑦高锰酸钾⑧冰水混合物⑩氢气等都是由一种物质组成的，都属于纯净物；④纯净的空气⑤海水⑨可口可乐等都是由多种物质组成的，都属于混合物。 所以属于混合物的是①②③⑥⑦⑧⑩，属于纯净物的是④⑤⑨。 【解题必备】 1．“洁净的空气”不是纯净物，是混合物。“洁净洁净的空气”是指 未被污染的空气，空气本身由有多种物质组成，是混合物。 2．冰水混合物、铁水、液氧等都是纯净物。 3．名称叫“某化某”、“某酸某”的一般是纯净物。 4．“浓××”、“稀××”、“a%的××”等都是纯净物。 【变式2-1】下列各组物质中，前者属于混合物，后者属于纯净物的是 A．冰水混合物 稀有气体 B．澄清的石灰水 清澈的泉水 C．氮气 干冰 D．清新的空气 液氧 【答案】D 【解析】A、冰水混合物是由水一种物质组成，属于纯净物；稀有气体中含有氦气、氖气、氩气等物质，属于混合物，故A错； B、澄清的石灰水中含有氢氧化钙和水等物质，属于混合物；清澈的泉水中含有水和矿物质，属于混合物，故B错； C、干冰是固态二氧化碳的俗称，氮气、二氧化碳物质是由一种物质组成，属于纯净物，故C错。 D、清新的空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等物质，属于混合物；液态氧气是由一种物质组成，属于纯净物，故D正确；。 故选D。 【变式2-2】世间万物种类繁多，但宏观上根据组成可将物质进行分类。 （1）物质分类：纯净物和混合物属于如图关系中的 关系。 （2）以下物质属于混合物的有 (填序号)。 ①洁净的空气  ②冰水混合物  ③氯化钾  ④液氧 ⑤二氧化碳 ⑥75%的医用酒精 【答案】（1）并列 （2）①⑥ 【解析】（1）混合物是由两种或两种以上物质混合而成，纯净物由一种物质组成；纯净物和混合物属于并列关系； （2）①洁净的空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，属于混合物；②冰水混合物是水和冰两种不同状态的同种物质，化学式为H2O，属于纯净物； ③氯化钾是化合物，化学式为KCl，属于纯净物； ④液氧由氧气一种物质组成，属于纯净物； ⑤二氧化碳由二氧化碳一种物质组成，属于纯净物；⑥75%的医用酒精由酒精和水两种物质组成，属于混合物；故选：①⑥。 ►问题三 测定空气中氧气含量的实验 【典例3】图中是实验室测量空气中氧气含量的装置，有关该实验说法错误的是 A．点燃红磷后要迅速伸入集气瓶中，并盖紧橡胶塞 B．红磷燃烧结束后，冷却至室温打开止水夹进行观察 C．反应结束后发现进入集气瓶中的水小于，可能的原因是装置漏气 D．可以将红磷改成木炭进行实验 【答案】D 【解析】A、为了使实验更准确，点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧橡皮塞，燃烧匙伸入过慢，会使装置内气体受热逸出，导致进入集气瓶的水体积偏大，故选项说法正确，不符合题意； B、红磷燃烧结束后，待装置冷却至室温后才能打开止水夹，以防止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，造成结果偏小，故选项说法正确，不符合题意； C、若装置漏气，燃烧冷却后瓶内气压小于大气压，有部分空气进入瓶中弥补了消耗的氧气，水倒流入集气瓶的体积不足五分之一，故选项说法正确，不符合题意； D、木炭在空气中燃烧，虽然会消耗氧气，但是生成二氧化碳气体，装置内压强几乎不变，不能形成压强差，因此不能用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，故选项说法错误，符合题意； 故选：D。 【变式3-1】小米用如图所示装置测定空气中氧气的含量，测得结果为，你认为可能的原因是 A．红磷足量 B．实验结束后，装置未冷却至室温就立即打开弹簧夹 C．实验前没有将弹簧夹夹紧 D．实验时迅速插入燃烧匙，并将瓶塞立即塞紧 【答案】B 【解析】红磷足量是保证实验成功的关键之一；实验结束时未冷却至室温，会导致进入集气瓶中的水偏少，从而导致测得空气中氧气的体积分数偏小；实验前没有将弹簧夹夹紧，导致部分气体逸出，从而导致测定结果偏大；实验时迅速插入燃烧匙，并将瓶塞立即塞紧是保证实验成功的关键之一。故选B。 【变式3-2】为测定空气中氧气的含量，某小组的同学将过量的白磷放入试管中，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管（导管容积忽略不计）与润滑性很好的注射器组成如图的实验装置，则下列说法不正确的是 A．取足量的白磷进行实验是为了减少误差 B．实验过程中观察到白磷燃烧冒出大量的白烟 C．实验结束无需等到装置冷却到室温后再读数 D．该装置实验的优点是密闭容器中进行测量结果更准确，污染小 【答案】C 【解析】A、取足量的白磷进行实验是为了耗尽装置中的氧气，减少误差，说法正确； B、实验过程中观察到白磷燃烧冒出大量的白烟，说法正确； C、实验结束需等到装置冷却到室温后再读数，否则剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，使测定结果偏小，说法错误； D、该装置实验的优点是密闭容器中进行测量，无需打开瓶塞点燃白磷，避免瓶内空气外逸而造成实验误差，结果更准确；同时防止生成的五氧化二磷逸散到空气中，污染小，说法正确； 故选：C。 ►问题四 空气污染与防治 【典例4】保持空气良好的清洁度是健康生活的前提，下列物质不属于空气污染物的是 A．CO B．PM2.5 C．CO2 D．细颗粒物 【答案】C 【解析】A、一氧化碳有毒，属于空气污染物，不符合题意； B、PM2.5能导致雾霾等的发生，属于空气污染物，不符合题意； C、二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，符合题意； D、细颗粒物能导致雾霾等的发生，属于空气污染物，不符合题意。 故选C。 【典例5】国家新修订的《环境空气质量标准》增加了PM2.5监测指标。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（如机动车尾气、燃煤）和扬尘，对人体健康和空气质量的影响很大。 （1）计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物外，还包括 。（填序号） ①CO    ②CO2    ③SO2    ④NO2    ⑤Ne、Ar等稀有气体    ⑥H2O （2）下列关于PM2.5的说法错误的是 。（填序号） ①燃放烟花爆竹会产生PM2.5 ②光合作用不可能引起大气中PM2.5增大 ③PM2.5的颗粒大小与分子大小差不多 ④PM2.5专用口罩使用了活性炭，是利用了活性炭的吸附性 （3）哪些措施对PM2.5的治理能起到积极作用，请举两例。 、 。 【答案】（1）①③ ④ （2）③ （3）积极植树造林 减少化石燃料的燃烧，使用清洁能源（或工业废气处理后再排放） 【解析】（1）目前计入空气质量评价的主要污染物为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（粒径小于等于10微米的颗粒物，称PM10）、细颗粒物（粒径小于等于2.5微米的颗粒物，称PM2.5）和臭氧等。 计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物外，还包括有①CO 、 ③SO2、④NO2 等，故选①③④； （2）①燃放烟花爆竹燃烧时产生烟尘，会产生PM2.5，说法正确； ②光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成葡萄糖，同时释放氧气的过程；光合作用不可能引起大气中PM2.5增大，说法正确； ③分子大小很小，用肉眼看不见，分子的大小更小，说法错误； ④PM2.5专用口罩使用了活性炭，是利用了活性炭的吸附性，说法正确。 故选③ （3）对PM2.5的治理能起到积极作用，例如：积极植树造林，减少化石燃料的燃烧，使用清洁能源，工业废气处理后再排放等。 【变式4-1】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 【解析】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。 【变式4-2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）。 【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 【解析】（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，还有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等，不包括二氧化碳，二氧化碳是空气的成分之一，不计入空气污染指数，故选：①③④； （2）A、焚烧秸秆会产生大量的烟尘，加重PM2.5的污染，不合题意； B、用太阳能发电可以减少化石能源的使用，减少烟尘的排放，能减少PM2.5污染，符合题意； C、煤属于化石燃料，大量烧煤取暖，会产生大量烟尘，加重PM2.5的污染，不合题意； D、植树造林，可以净化空气，能减少PM2.5污染，符合题意； 故选：BD； （3）空气污染指数越小，空气质量越好，所以当日空气质量最好的城市是甲； （4）冬季的空气质量相比于其他季节更差，可能是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。 1．大气中，体积分数约占0.94%的气体是（ ） A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【答案】D 【解析】空气中氮气的体积分数约占78%，氧气的体积分数约占21%，二氧化碳的体积分数约占0.03%，稀有气体的体积分数约占0.94%，故选D。 2．空气炸锅是厨房日常小电器，其工作原理是将锅内空气加热后循环吹向食物，使食物变熟。在空气炸锅内循环的气体，含量最高的是（ ） A. 氮气 B. 氧气 C. 稀有气体 D. 二氧化碳 【答案】A 【解析】空气中各成分的含量为：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%，含量最高的是氮气，故选A。 3．如图表示空气的组成（体积分数），气体X为 A．O2 B．N2 C．He D．CO2 【答案】B 【解析】空气中氮气的体积分数约为78%，氧气的体积分数约为21%，稀有气体的体积分数约为0.94%，二氧化碳的体积分数约为0.03%，其他气体和杂质0.03%，根据图象，气体X的占比最大，所以气体X是氮气（N2），故选：B。 4．（23-24九年级上·广东省·期末模拟2）空气是一种宝贵的资源。下列生活生产中用到的气体不是来自空气的是（ ） A. 用作火箭助燃剂的氧气 B. 磁悬浮列车用到的氮气 C. 用于氢燃料电池汽车的氢气 D. 制作气体激光器的稀有气体 【答案】C 【解析】空气中各成分的含量按体积分数计算，氮气占78%，氧气占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳占0.03%，空气中没有氢气，所以充氢气球用到的的氢气不是来自于空气。 故选C。 5．下列属于纯净物的是（　　）。 A．雨水 B．蔗糖水 C．矿泉水 D．蒸馏水 【答案】D 【解析】A、雨水是由水、可溶性杂质等混合而成，属于混合物，不符合题意； B、蔗糖水是由蔗糖和水混合而成，属于混合物，不符合题意； C、矿泉水是由水、可溶性矿物质等混合而成，属于混合物，不符合题意； D、蒸馏水由水一种物质组成，属于纯净物，符合题意。 故选D。 6．某同学利用如图装置测定空气中氧气的含量，红磷燃烧后恢复到室温，打开弹簧夹后，发现进入广口瓶的液体体积小于广口瓶容积的。造成这一现象的原因可能是 A．实验前没有将弹簧夹夹紧 B．实验装置可能漏气 C．实验中所取的红磷过量 D．集气瓶中预先未加入一定量的水 【答案】B 【解析】A、 实验前没有将弹簧夹夹紧，会使装置内的气体受热逸出，则气压差变大，使进入瓶内的液体体积的增大，结果偏大，选项错误； B、实验装置漏气可导致部分气体进入瓶中从而液体体积减少，选项正确；    C、实验中所取的红磷过量仍然能完全消耗掉氧气，不影响进入瓶内的液体体积，选项错误； D、集气瓶中加入水是为了加速冷却，不影响进入瓶中的液体体积，选项错误。 故选B。 7． 生机勃勃的地球离不开空气，下列关于空气的说法错误的是（ ） A. 稀有气体含量虽小但利用价值高 B. 红磷在空气中燃烧产生大量白烟 C. 液氮可作冷冻麻醉剂 D. 鱼能在水中生活说明氧气易溶于水 【答案】D 【解析】A、稀有气体含量虽小但利用价值高，例如稀有气体的化学性质稳定，可用作保护气，通电时会发出有色光，可作电光源，故A说法正确； B、红磷在空气中燃烧产生大量白烟，故B说法正确； C、液氮汽化吸热，可作冷冻麻醉剂。故C说法正确； D、氧气可以供给呼吸，鱼能在水中生活说明水中溶解有氧气，但是氧气是不易溶于水的，故D说法错误； 故选：D。 8．空气是一种宝贵的资源。下列有关空气的说法正确的是（ ） A．灯泡中充入氧气可以延长灯泡的使用寿命 B．空气中稀有气体的含量极少，没有任何用途 C．食品袋中充入氮气能起到防腐作用 D．二氧化碳是计入空气质量评价的主要污染物之一 【答案】C 【解析】A、氧气能够与多种物质发生化学变化，所以灯泡中充入氧气会和灯丝发生化学变化，不会延长灯泡的使用寿命，选项错误； B、空气中稀有气体的含量极少，但是也有重要的用途，例如稀有气体通电后能够发出不同颜色的光，所以稀有气体可制成多种用途的电光源，选项错误； C、氮气的化学性质稳定，可用作保护气，食品袋中充入氮气能起到防腐作用，选项正确； D、二氧化碳是空气的组成成分，不会污染空气，二氧化碳没有计入空气质量评价的主要污染物，选项错误； 故选：C。 9．下列情况一般不会造成空气污染的是（ ） A．植物光合作用放出的气体 B．塑料垃圾焚烧产生的烟雾 C．工业生产产生的烟尘 D．汽车排出的尾气 【答案】A 【解析】A、植物光合作用放出的气体是氧气，不会造成空气污染，故选项正确； B、塑料垃圾焚烧产生的烟雾含有许多有害物质，会造成空气污染，故选项错误； C、工厂生产产生的烟尘中含有许多有害气体，会造成空气污染，故选项错误； D、汽车排气产生的尾气中含有有害气体和粉尘，会造成空气污染，故选项错误； 故选：A。 10．空气是一种宝贵的自然资源。下列说法正确的是（ ） A．饼干放在空气中会变软是因为空气中有氧气 B．空气中各成分的含量固定不变 C．稀有气体可用于制作霓虹灯由于稀有气体化学性质稳定 D．空气中的二氧化碳可用作气体肥料 【答案】D 【解析】A、饼干敞口放置变软是因为空气中有水蒸气，故A错误； B、空气中各成分的含量不是固定不变的，空气的组成比例随高度、气压等因素改变，且在不同地区或同一地区的不同时间，空气中各成分的含量可能会有所不同，故B错误； C、稀有气体通电时能发出不同颜色的光，因此可用于制作霓虹灯，不是因为其化学性质稳定，故C错误； D、二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料，可用作气体肥料，故D正确。 故选D。 11．从化学角度来讲，物质可以分为纯净物和混合物两类，下列物质属于混合物的是（ ） A．冰水 B．液氧 C．洁净的空气 D．氮气 【答案】C 【解析】A、冰是固态的水，冰水中只含有水一种物质，属于纯净物，故选项错误； B、液氧是由一种物质组成，属于纯净物，故选项错误； C、洁净的空气中也有氧气、氮气等多种物质，属于混合物，故选项正确； D、氮气是由一种物质组成，属于纯净物，故选项错误； 故选：C。 12．用如图装置测定空气中氧气的含量。 （1）红磷作用是 。 （2）点燃红磷前应先将止水夹 （填“打开”或“关闭”）。 （3）集气瓶中水面上方的空气体积为450ml，量筒中水的体积为500 mL，冷却后打开止水夹，量筒液面下降至 mL刻度处，说明氧气占空气体积的1/5。 【答案】（1）消耗集气瓶中的氧气 （2）关闭 （3）410 【解析】（1）点燃时，红磷只与空气中的氧气反应生成五氧化二磷固体，因此实验中红磷的作用是耗尽装置内的氧气，故填：消耗集气瓶中的氧气； （2）点燃红磷前应先将止水夹关闭，防止气体受热膨胀逸出，导致结果不准，故填：关闭； （3）氧气约占空气总体积的五分之一，450mL空气中氧气的体积为450mL×=90mL，最终量筒中液面约降至500mL-90mL=410mL刻度线处，故填：410。 13．为测定空气中氧气的含量，小华和小强同学分别设计如下方案： 小华：采用图1装置进行实验(燃烧匙中药品为红磷) 小强：(如图2)选用实际容积为40mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如图的实验装置。 假设此实验能够按照小华的设想正常进行，且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题： （1）红磷在集气瓶中燃烧的文字表达式是 ，冷却到室温打开止水夹后的现象 。 （2）待燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开止水夹，观察到进入集气瓶中水的体积不到总容积的，你认为其原因可能是 ， 。 （3）如果将燃烧匙中红磷换成木炭，实验能否成功？为什么？ (填“是”或“否”)，原因： 。 （4）如图2所示，实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明 ；若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹，可观察到的现象是 ；若不夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹，可观察到的现象为 。 （5）若按小强的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败，例如： 。 【答案】（1） 烧杯中的水进入集气瓶，约占集气瓶上方空气体积的 （2）红磷量不足 装置漏气 （3）否 木炭燃烧生成二氧化碳气体 （4）装置气密性良好 活塞向左移动到12mL处停止 活塞先向右移动，再向左移动到8mL处停止 （5）橡胶塞弹出 【解析】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，文字表达式为：。由于集气瓶内的氧气被完全耗尽，冷却到室温，集气瓶内的压强减小，在外界大气压的作用下，打开止水夹后发现烧杯中的水进入集气瓶，约占集气瓶上方空气体积的； （2）待燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开止水夹，观察到进入集气瓶中水的体积不到总容积的，可能的原因是红磷的量不足，或装置漏气，或未等装置冷却就打开止水夹；故填：红磷的量不足、装置漏气； （3）木炭燃烧生成二氧化碳气体，造成集气瓶内的压强不变，所以打开止水夹后烧杯中的水也不会进入集气瓶，无法测定空气中氧气的含量；故填：否，木炭燃烧产生二氧化碳气体，集气瓶内的压强不变； （4）打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明整个装置都不漏气。若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，这时白磷燃烧消耗掉的只是试管内的氧气为，所以活塞应停在20mL-8mL=12mL的刻度处.若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，白磷实际消耗掉的是试管40mL和注射器内20mL的氧气为，所以活塞应停在20mL-12mL=8mL的刻度处；故填：装置气密性良好；活塞向左移动到12mL处停止；活塞先向右移动，再向左移动到8mL处停止； （5）因为白磷燃烧放出大量的热，会使密闭体系内气体压强增大，所以该实验中可能出现的问题有：橡胶塞弹出、试管爆裂、注射器活塞弹出等；故填：橡胶塞弹出；试管炸裂；注射器活塞弹出来等。 14．学习小组利用图1所示装置，测得集气瓶内气压变化情况(如图2所示)。下列判断正确的是    （ ） A．b点时红磷开始燃烧 B．b→c段观察到红磷燃烧产生大量白雾 C．d点时集气瓶中已经没有氧气 D．e点时打开止水夹 【答案】A 【分析】ab段红磷一开始未达到着火点，所以未开始燃烧，b点红磷开始燃烧，燃烧放热，故bc段容器内压强变大，cd段氧气被红磷逐渐消耗，且反应结束后温度不断降低，压强不断减少，在d点打开止水夹，由于集气瓶内压强降低，水被倒吸入集气瓶，气体体积减小，压强增大。   【解析】A、b点时红磷开始燃烧，放热，气压增大，该选项正确； B、b→c段容器内压强变大，是因为红磷燃烧放热，装置内温度升高，压强增大，可观察到红磷燃烧产生大量白烟，该选项错误； C、d点时集气瓶中仍然含有氧气，该选项不正确； D、d点时打开止水夹，水进入集气瓶，气压增大，该选项不正确； 故选：A。 15．某化学兴趣小组的同学利用如图1、图2装置开展“空气中氧气含量的测定”的实验活动，图3为压力传感器显示的数据变化。有关说法不正确的是 A．红磷和白磷燃烧时的现象相同 B．相比于图1实验，图2实验具有误差小、污染小的特点 C．图3中段变化的原因是白磷燃烧放出大量热 D．图3中段变化的原因是装置温度逐渐恢复至室温 【答案】D 【解析】A、红磷和白磷在空气中燃烧都生成大量白烟，放出热量，故说法正确； B、与图1相比，图2装置始终在密闭状态下进行，不会有气体扩散，五氧化二磷也不会逸出，因此图2装置的优点有：减小误差和污染减少，故说法正确； C、图3中一段时间内装置内气压显著增加，其原因是白磷燃烧放出大量的热，故说法正确； D、图3中一段时间内装置内气压又显著增加，其原因是白磷燃烧消耗了氧气，气体体积减小，恢复至室温，装置内的压强减小，U型管中的液面右边上升，所以装置内气压又显著增加，故说法错误。 故选D。 16．利用甲图所示装置测定红磷燃烧时集气瓶内氧气分子数百分比（）的变化，测定结果如图乙所示。下列说法不正确的是 A．b点红磷已经燃烧 B．b到c燃烧剧烈程度不是持续减弱 C．冷却至室温打开止水夹，瓶内压强增大至不变 D．消耗氧气与剩余氧气分子数之比约为12.4：8.6 【答案】D 【解析】A、据图可知，b点氧气分子数百分比开始减小，说明氧气开始和红磷发生反应，故说法正确； B、据图可知，b到c燃烧剧烈程度不是持续减弱，故说法正确； C、红磷燃烧消耗氧气，压强会减小，实验结束后，冷却至室温打开止水夹，烧杯中的水会进入集气瓶中，瓶内压强增大至不变，故说法正确； D、可以把瓶内空气的总体积看做100%，则消耗氧气与剩余氧气分子数之比约为，故说法错误。 故选D。 17．某化学研究小组在利用课本上的实验装置测定空气中氧气含量时，多次实验后发现集气瓶内上升的水体积始终小于瓶内原有空气体积的1/5。为了找出原因，他们继续进行探究。 【提出问题】足量的红磷燃烧能否耗尽空气中的氧气？ 【查阅资料】白磷能与氧气发生反应，生成物为五氧化二磷。 【设计实验】在老师的指导下，研究小组的同学利用如图1装置进行实验(红磷和白磷均过量)。他们利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷被点燃。待红磷熄灭且装置完全冷却后，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，白磷被点燃。 【记录数据】研究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，氧气浓度传感器与数显设备相连，测量的容器内氧气浓度变化曲线如图2。 【实验分析】 （1）图1中红磷燃烧的现象为 。 （2）图2中BC段发生反应的文字表达式为 。 （3）图2中DE段氧气浓度变化的主要原因是 。 【实验结论】 （4）红磷燃烧 (填“能”或“不能”)耗尽空气中的氧气。 【再次探究】研究小组的同学再次查阅资料发现，食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，使食品处于无氧状态。他们尝试用图3装置进行实验来测定空气中氧气的体积分数，量筒中装有50mL水，记录相关数据如下表所示： 实验时间/min 0 5 10 30 35 45 量筒中液面的刻度/mL 50 35 27.5 19.7 19.7 19.7 （5）根据表中实验数据计算空气中氧气的体积分数约为 。 （6）若实验结束时，俯视读取量筒中液体的体积，则测得的氧气体积分数会 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。 【答案】（1）产生大量白烟，放热 （2） （3）白磷燃烧消耗氧气 （4）不能 （5）20.2% （6）偏小 【解析】（1）红磷燃烧产生大量白烟，放热； （2）红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：； （3）图2中C点时红磷燃烧熄灭；曲线DE段氧气浓度变化的主要原因为白磷燃烧消耗氧气，装置逐渐冷却到室温； （4）红磷燃烧熄灭后，白磷继续燃烧，说明红磷不能耗尽空气中的氧气； （5）根据表中实验数据进行推算，广口瓶中氧气的体积分数约为×100%≈20.2%； （6）若实验结束时，俯视读取量筒中液体的体积，剩余水的体积读数偏大，根据消耗氧气的体积为量筒内减少的气体体积，则消耗氧气的体积偏小，测得氧气的体积分数偏小。 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 $$