第09讲 洁净的空气-【暑假自学课】2025年新八年级化学暑假提升精品讲义（沪科版·上海五四学制2024）

第09讲 洁净的空气 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 空气中含有哪些物质 1．空气中各组分的含量 （1）体积分数（按干燥空气计）： 氮气 氧气 其他气体 78% 21% 稀有气体：0.94% 二氧化碳：0.03% 其他气体和杂质：0.03% （2）含量稳定性： 各成分含量相对稳定，但水蒸气和二氧化碳因地区、气候或人类活动而变化。 例：梅雨季水蒸气含量增高；CO2因燃烧化石燃料而增高。 2．氮气的性质与用途 · 性质 物理性质：通常为无色、无味的气体，难溶于水。 化学性质：不活泼（低温/常温下难反应），特定条件可与某些物质反应。 · 用途 保护气：充入食品袋、灯泡。 制冷剂：液氮用于超导实验、机械冷冻。 工业原料：制氮肥、炸药等。 2．稀有气体的性质与用途 · 性质 化学性质：曾称“惰性气体”（一般不反应），现发现可在一定条件下反应。 物理性质：通电时发出不同颜色的光（物理变化）。 · 用途 保护气：焊接金属时隔绝空气。 电光源：制霓虹灯、氙气灯。 【易错提醒】 · 含量混淆： 氧气21%≠质量分数（实际为体积分数）。 · 性质误区： 氮气“不活泼”≠绝对不反应（如制氮肥需特定条件）。 稀有气体“曾称惰性”≠永不反应（现代研究证实可反应）。 · 用途关联： 氮气作保护气→因 化学性质稳定； 稀有气体用于霓虹灯→因 通电发光（物理性质）。 知识点2 测定空气中氧气的体积分数 1．1774年，法国化学家拉瓦锡通过在密闭装置中加热汞，并根据装置内空气体积减小1/5的事实，推测空气中含有1/5体积的氧气。 2．借鉴科学家实验的原理和装置，我们设计了“测定空气中氧气含量”的实验。 （1）如右图所示，在100mL的量筒内加入80mL的水，用弹簧夹夹紧乳胶管。 （2）点燃燃烧匙中的过量的红磷后，立即将其伸入容积为250mL的集气瓶中，塞紧橡胶塞，观察到红磷燃烧产生大量的白烟。 （3）待红磷火焰熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，观察到量筒中的水倒吸入集气瓶中。量筒内减少的水的体积大约是50mL。 （4）实验结论：空气中氧气的含量大约占1/5。 （5）氧气的体积分数=（氧气的体积/被测定空气的体积）×100%。 3．红磷燃烧反应的文字表达式为红磷+氧气五氧化二磷，其中反应物为P和O2（写化学式），生成物为P2O5（写化学式），反应条件为点燃。 4．证据推理 · 根据什么现象能推断出空气中氧气的含量呢？ 量筒内水倒吸体积 ≈ 原空气体积的 1/5。 · 量筒内的水为什么会被倒吸入集气瓶中呢？ 红磷燃烧消耗 氧气，瓶内气压 减小，外界大气压将水压入。 · 量筒内水的体积变化与集气瓶内减少的气体体积之间存在什么关系？ 量筒减少的水体积 = 集气瓶内 消耗的氧气体积。 · 该实验中，能够用50mL量筒替代100mL量筒？ 不能（100mL量筒装80mL水是为预留倒吸空间，50mL量筒容量不足）。 · 为什么红磷的量要过量？ 确保 氧气完全消耗，使结果准确。 · 为什么要待冷却至室温再打开弹簧夹？ 防止 气体受热膨胀 导致倒吸水量偏小（结果偏低）。 5．某同学对“测定空气中氧气的含量”的实验进行的如下反思。 发现的问题 图示 改进方法 将燃烧匙内的红磷点燃时，生成的五氧化二磷逸散到空气中，容易造成环境污染。 ①改用 密闭燃烧装置（如钟罩实验）。 ②替换为 无污染发热剂（如铁粉+氯化钠溶液）。 将红磷点燃再放入集气瓶中，若动作较慢，在瓶塞还未塞紧时，集气瓶内空气会受热膨胀，逸出集气瓶，致使测定的数据可能存在误差。 ①快速塞紧橡皮塞。 ②采用 瓶内点火法（如电阻丝引燃红磷），避免开盖操作。 实验结束后，发现倒吸入集气瓶内水的体积小于集气瓶容积的1/5。 ①确保红磷足量。 ②检查装置气密性。 ③待完全冷却后读数。 ④重复实验取平均值。 知识点3 纯净物与混合物 1．概念对比 类别 定义 混合物 由两种或两种以上的物质混合而成的物质。 纯净物 只由一种物质组成的物质。 2．特点对比 特性 混合物 纯净物 组成 不固定（各成分比例可变） 固定（有明确化学式） 性质 各成分保持原有性质 有固定物理/化学性质 分离方法 可用物理方法分离（过滤、蒸馏等） 不能通过物理方法分离 实例 空气、海水、盐水 氧气（O2）、蒸馏水、铁（Fe） 3．典型误区与正解 易错点 错误认知 正确分析 案例 名称误导 “纯净水”是纯净物 含微量矿物质 → 混合物 矿泉水、纯净水 状态混淆 冰水混合物是混合物 仅H2O（状态不同）→ 纯净物 冰水共存体系 溶液归属 糖水是纯净物 溶质+溶剂 → 混合物 盐水、蔗糖溶液 同素异形体 O2和O3混合是纯净物 不同单质混合 → 混合物 氧气与臭氧混合 外观均一性 洁净空气是纯净物 成分未变 → 混合物 雨后空气、高原空气 【关键技巧】 · 成分检验法： 能否写出唯一化学式？ → 能：纯净物（如 N2）；不能：混合物（如 空气）。 · 分离判断法： 是否可用物理方法分离出不同成分？ → 是：混合物（如蒸发盐水得盐和水）。 · 同素异形体特例： 不同形态单质混合（如金刚石+石墨）→ 混合物。 4．常见物质分类判断（填空练习） 物质名称 类别（纯净物/混合物） 判断理由 二氧化碳 纯净物 只含CO2一种物质 稀有气体 混合物 含氦、氖、氩等多种气体 石灰石 混合物 主要含CaCO3，还含有其他杂质 液氧 纯净物 液态氧气（仅O2分子） 矿泉水 混合物 含水、矿物质等 【方法总结】 · 本质区别：成分种类数（混合物≥2种，纯净物=1种）。 · 关键技巧：忽略物理状态（如冰水），关注化学组成。 · 高频错误：误将均一外观的物质（如合金、溶液）当纯净物。 知识点4 洁净的空气为何如此重要 1．空气的重要性与污染源 空气是动植物生存的必要条件：动物依赖空气进行呼吸，植物依赖空气进行光合作用。 大气层对地球的作用是使温度保持相对稳定。 空气污染主要源于人类活动，如工业生产和交通运输排放的废气。 2．空气质量监测与污染物 定量描述空气质量的指标是空气质量指数。 计入空气质量指数的六类污染物包括：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、PM10、PM2.5。 PM10指粒径≤10μm的颗粒物，PM2.5指粒径≤2.5μm的颗粒物。 危害最大的颗粒物是PM2.5，因其可直接进入人体支气管。 3．污染物的特性与危害 PM2.5含大量有毒有害物质，且在大气中停留时间长。 臭氧（O3）在高空是“臭氧层”，近地面却是空气污染物。 二氧化硫（SO₂）溶于水形成亚硫酸，是酸雨的主要成因。 一氧化碳（CO）因与血红蛋白结合特性，易引发中毒。 4．污染防治措施 减少空气污染的三大方向： （1）加强空气质量监测 （2）减少污染物排放 （3）积极植树、造林、种草 【重点标注】 PM2.5与PM10：粒径单位是 微米（μm），非纳米！ 臭氧（O3）：近地面是污染物，高空是保护层！ 酸雨pH：记住 5.6 是临界值（正常雨水pH≈5.6）。 煤气中毒：元凶是 CO，非CH4（甲烷无毒但易燃）。 教材习题01（P84） 空气中含量较多且化学性质比较活泼的气体是 A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．水蒸气 解题方法 · 考察核心： 空气成分的记忆——掌握空气中主要气体的体积分数。 气体性质的辨析——区分化学性质的活泼性与稳定性。 双条件筛选能力——同时满足“含量较多”和“化学性质活泼”。 · 思考路径： 锁定“含量较多”气体： 回忆空气成分体积分数：氮气（78%）、氧气（21%）占主导，排除低含量气体（CO₂、H₂O等）。 评估“化学性质活泼”： 对比氮气与氧气的化学性质： 氮气：常温稳定（作保护气）→ 不活泼。 氧气：支持燃烧、参与氧化反应→ 活泼。 双条件交叉验证： 氧气：含量高（21%）+ 性质活泼 → 唯一符合。 氮气：含量最高（78%）但性质稳定 → 排除。 · 关键技巧： 含量优先筛选：先排除占比＜1%的气体（如CO₂、H₂O）。 性质对比突破：重点比较氮气与氧气的反应活性差异。 避免陷阱：警惕“含量最高≠符合题意”，需兼顾两个条件。 总结：从“含量”缩小范围，用“性质”最终锁定答案。 【答案】A 教材习题02（P84） 下列物质未列入空气质量监测范围的是 A．二氧化碳 B．一氧化碳 C．二氧化硫 D．臭氧 解题方法 · 考察核心： 空气质量监测范围识记——精准掌握我国空气质量指数（AQI）纳入的污染物类型。 污染物分类辨析——区分常规监测污染物与未列入监测的气体。 · 思考路径： 回顾监测标准（关键第一步）： 从教材明确记忆：计入AQI的污染物包括 SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5（共6类）。 · 排除干扰因素： 警惕CO2的混淆性（常被误认为污染物，但未被列入常规监测）。 明确O3的特殊性（近地面污染物，属监测对象）。 · 关键技巧： 牢记清单：牢固掌握6类污染物名称（可借口诀“二硫二氮一碳臭氧颗粒”辅助记忆）。 排除法优先：若记忆模糊，先排除明确在列的气体（如SO2、CO），再锁定非常规项。 理解监测逻辑：CO2虽影响气候，但因浓度相对稳定且非直接健康危害，未纳入日常监测。 【答案】A 教材习题03（P84） 用短线将下列物质与其用途连接起来。 解题方法 · 考察核心： 物质性质与用途的关联——掌握气体特性（化学/物理性质）决定其实际应用的逻辑。 关键用途识记——精准匹配教材中四大气体的典型用途场景。 · 思考路径： 提取物质特性标签： 氧气：助燃性、支持呼吸 → 关联 燃烧相关用途（如助燃剂）。 二氧化碳：可溶于水、加压易液化 → 关联 饮料工业（如制汽水）。 氮气：化学性质稳定、含氮元素 → 关联 保护气/化工原料（如制氮肥）。 稀有气体：通电发光、惰性 → 关联 照明/保护气（如电光源）。 逐项用途反向推理： "火箭推进剂助燃" → 需 支持剧烈燃烧 → 锁定 氧气。 "生产汽水" → 需 溶解产生气泡 → 锁定 二氧化碳（碳酸饮料）。 "制造氮肥" → 需 提供氮元素 → 锁定 氮气（合成氨原料）。 "制造电光源" → 需 发光特性 → 锁定 稀有气体（霓虹灯）。 排除干扰项： 警惕“氮气”误连“助燃”（实际灭火）、“氧气”误连“电光源”（实际不发光）。 · 关键技巧： 性质定用途：紧扣“性质决定用途”原则（如：CO2溶解性→汽水；稀有气体发光→电光源）。 双向验证：从物质推用途 + 从用途反推物质，确保逻辑闭环。 总结：以物质特性为锚点，抓取用途关键词，实现精准匹配。 【答案】 考点一 空气中含有哪些物质 1．“人造空气”能保证航天员正常呼吸，它的组成可能是 A．70%的氧气、20%以上的氮气 B．70%的氮气、20%以上的氧气 C．70%的二氧化碳、20%以上的氮气 D．70%的氧气、20%以上的二氧化碳 【答案】B 【解析】A、70%的氧气、20%以上的氮气，氧气含量过高，氧气具有氧化性，长期吸入高浓度氧气对人体健康不利，故“人造空气”的组成不可以是该组合，不符合题意；； B、氮气占70%、氧气占20%以上，接近地球空气比例，既能保证呼吸需求，又降低安全隐患，故“人造空气”的组成可以是该组合，符合题意； C、70%的二氧化碳、20%以上的氮气，二氧化碳和氮气均不能供给呼吸，故“人造空气”的组成不可以是该组合，不符合题意； D、70%的氧气、20%以上的二氧化碳，氧气含量过高，氧气具有氧化性，长期吸入高浓度氧气对人体健康不利，故“人造空气”的组成不可以是该组合，不符合题意。 故选B。 2．高层住宅安装的窗户玻璃常采用充入稀有气体来降低玻璃的导热效率，下列气体属于稀有气体的是 A．二氧化碳 B．二氧化氮 C．臭氧 D．氩气 【答案】D 【解析】稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡，则属于稀有气体的是氩气，故选D。 3．下列关于空气及其成分的说法中，错误的是 A．空气的成分按质量计算，氮气占78%，氧气占21% B．氮气的化学性质不活泼，可用来作保护气 C．燃放烟花爆竹会产生污染空气的气体 D．稀有气体能用于航标灯、霓虹灯，照明灯等 【答案】A 【解析】A、空气的成分按体积计算，氮气占78%，氧气占21%，说法错误，符合题意； B、氮气的化学性质不活泼，可用来作保护气，说法正确，不符合题意； C、燃放烟花爆竹，会产生二氧化硫等污染物，说法正确，不符合题意； D、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可用于航标灯、霓虹灯、照明灯等，说法正确，不符合题意。 故选：A。 4．空气是一种宝贵的资源。下列关于空气的说法中，错误的是 A．空气是混合物 B．空气的成分按体积计算，氧气约占21% C．臭氧层破坏与空气污染无关 D．空气中的稀有气体所占比例虽小，但用途广泛 【答案】C 【解析】A、空气中含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种物质，属于混合物，故正确； B、空气的成分按体积计算，氧气约占21%，故正确； C、臭氧层破坏与氟氯烃等污染物有关，属于空气污染问题，则臭氧层的破坏与空气污染密切相关，故错误； D、空气中的稀有气体所占比例虽小，但用途广泛，例如稀有气体通电会发出不同颜色的光，可用于制各种用途的电光源等，故正确； 故选C。 5．如图所示，表示空气中各成分的含量，下列说法正确的是 A．纵坐标表示质量分数 B．稀有气体可用于霓虹灯 C．Y的化学性质很不活泼 D．X表示的物质为氧气 【答案】B 【解析】A、氮气约占空气体积的78%，氧气约占空气体积的21%，故X表示氮气，Y表示氧气，纵坐标表示体积分数，不符合题意； B、稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用于霓虹灯，符合题意； C、Y为氧气，氧气化学性质比较活泼，能与许多物质反应，不符合题意； D、由以上分析可知，X表示的物质为氮气，氮气约占空气体积的78%，不符合题意。 故选B。 6．空气是一种宝贵的资源。下列有关空气的说法中正确的是 A．空气中的氮气易溶于水 B．空气中氧气的体积分数约占21% C．空气中的稀有气体不与任何物质反应 D．空气中的二氧化碳主要来自植物的光合作用 【答案】B 【解析】A、氮气难溶于水，选项错误； B、空气中氧气的体积分数约占21%，选项正确； C、稀有气体化学性质不活泼，一般情况下不与其他物质反应，但并不是绝对的，如氙气可与氟气在一定条件下反应生成四氟化氙，选项错误； D、空气中的氧气主要来自光合作用，光合作用吸收二氧化碳，放出氧气，选项错误； 故选B。 7．请填写下列空白。 （1）如图所示，a代表空气中的 （填名称），b代表空气中的 （填名称）； （2）a化学性质不活泼，因此常用于 （填字母），因为b能支持燃烧，因此常用于 （填字母）。 A．焊接金属的保护气    B．充食品包装防腐    C．制造硝酸和氮肥    D．医疗急救    E.气割 （3）稀有气体在通电时发出不同颜色光，所以常用作 。 【答案】（1） 氮气 氧气 （2） AB E （3）电光源 【解析】（1）空气中氮气的体积分数约为 78%，氧气约为 21%，其他气体和杂质约为 1%。图中 a 占比最大，所以 a 是氮气；b 其次，所以 b 是氧气。 （2）a 是氮气，其化学性质不活泼，可作保护气，焊接金属时用氮气作保护气可防止金属在高温下与氧气反应；充入食品包装中可防止食品被氧化变质，故选AB ； b 是氧气，能支持燃烧，气割是利用可燃气体与氧气混合燃烧产生的高温来切割金属，故选E。 （3）稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，如氖气发红光、氩气发蓝光等，所以常用于制作电光源，像霓虹灯等。 8．科学家对火星大气成分进行分析，其数据（体积分数）如图所示，下列说法中正确的是 A．火星大气是纯净物 B．火星大气中不含稀有气体 C．移民火星需要解决氧气供给问题 D．火星大气中氮气的含量高于地球大气中氮气的含量 【答案】C 【解析】A、火星大气中含有二氧化碳、氮气、氩气等多种物质，属于混合物，A 错误。 B、氩气是稀有气体中的一种，含有稀有气体，B 错误。 C、从图中可以看出火星大气中氧气的含量几乎为0，而人类呼吸需要氧气，所以移民火星需要解决氧气供给问题，C 正确。 D、地球大气中氮气约占 78%（体积分数），火星大气中氮气的体积分数为 2.7%，火星大气中氮气的含量低于地球大气中氮气的含量，D 错误。 故选：C。 考点二 测定空气中氧气的体积分数 9．1774年，法国化学家 测定了空气中氧气的含量。 【答案】拉瓦锡 【解析】法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分，得出空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的结论。 10．如图装置可用于测定空气中氧气的含量，下列说法不正确的是 A．实验时红磷一定要过量 B．该实验证明氧气约占空气总体积的五分之一 C．燃烧匙伸入集气瓶太慢，瓶内空气受热逸出，使测定结果偏小 D．通过该实验还可以了解氮气的一些性质 【答案】C 【解析】A、实验时红磷一定要过量，确保将氧气全部消耗。不符合题意； B、该实验进入集气瓶中水的体积为消耗氧气的体积，进入水的体积约占集气瓶中空气体积的五分之一，说明氧气约占空气总体积的五分之一。不符合题意； C、燃烧匙伸入集气瓶太慢，瓶内空气受热逸出，导致瓶内气体减少过多（消耗的氧气及逸出的空气），则进入的水偏多，测定结果偏大。符合题意； D、空气主要含有氮气和氧气，消耗完氧气后红磷熄灭，说明剩余的氮气不可燃、不支持燃烧，水进入五分之一后不再进入，说明氮气难溶于水，所以通过该实验还可以了解氮气的一些性质。不符合题意； 故选C。 11．如图是测定空气中氧气含量的实验装置，请根据实验回答问题。 （1）先用弹簧夹夹住乳胶管，将燃着的红磷立即伸入盛有少量水的集气瓶中，并把塞子赛紧，可观察到的实验现象是 ，待红磷熄灭冷却到室温，打开弹簧夹，又可观察到 。 （2）该实验得出的结论是 。 （3）集气瓶内加水的目的 。 （4）红磷过量的原因 。 （5）燃烧结束后，集气瓶内剩余的气体主要是 。由本实验可得出该气体的物理性质或化学性质是 （写一点即可）。 （6）实验结束后进水量小于五分之一的原因 （写一点即可）。 【答案】（1） 红磷燃烧，放出热量，产生大量白烟 水进入集气瓶，进入集气瓶中的水约占集气瓶中空气体积的五分之一 （2）氧气约占空气体积的五分之一 （3）吸热降温减压，以防胶塞被冲开，并吸收有毒的五氧化二磷 （4）确保瓶内氧气能被完全耗尽 （5） 氮气/N2 难溶于水，不能燃烧且不支持燃烧 （6）装置漏气或装置没有冷却至室温就打开止水夹 【解析】（1）先用弹簧夹夹紧乳胶管，将燃着的红磷立即伸入盛有少量水的集气瓶中，并把塞子塞紧，可观察到的实验现象是：红磷燃烧，放出热量，产生大量白烟；红磷燃烧一段时间后，自动熄灭了，说明氧气已经完全反应；待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，红磷燃烧消耗氧气，氧气约占空气体积的五分之一，故又观察到的实验现象是水进入集气瓶，进入集气瓶中的水约占集气瓶中空气体积的五分之一； （2）进入集气瓶中水的体积即为消耗氧气的体积，该实验可得出的结论为氧气约占空气体积的五分之一； （3）红磷燃烧会放出大量的热，集气瓶内的气体受热膨胀，可能会把橡胶塞冲开，故集气瓶底部留有少量的水用于吸热降温减压，以防胶塞被冲开，并能吸收生成的有毒的五氧化二磷； （4）红磷过量的原因是确保瓶内氧气能被完全耗尽，使实验结果更准确； （5）空气中主要含有氮气和氧气，红磷燃烧消耗氧气，燃烧结束后，集气瓶内剩余的气体主要是氮气，氧气消耗完全后，红磷不再燃烧，说明氮气不能燃烧且不支持燃烧，烧杯中的水进入集气瓶，进入集气瓶中的水约占集气瓶中空气体积的五分之一，说明氮气难溶于水； （6）测定空气中氧气的含量实验中，导致实验结果偏小的原因可能是装置漏气（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，导致实验结果偏小），或装置没有冷却至室温就打开止水夹（气体受热膨胀，水倒流入集气瓶的体积不足五分之一，导致实验结果偏小）。 12．空气中的氧气摸不着、看不见，但可以利用红磷在密闭容器中燃烧，测定空气中氧气含量的方法，请回答下列问题。 （1）把燃着的红磷伸入广口瓶中，可以看到 等装置完全冷却，打开弹簧夹看到 广口瓶内液面 ， 。由此证明了 。 （2）该反应的文字表达式 。 （3）若实验中测得的实验结果偏小可能原因： 、 。 （4）用图B代替图A的优点是： 。 （5）图A广口瓶中要预先放少量的水，其作用是： 。 【答案】（1） 红磷继续燃烧，产生大量白烟 烧杯中的水进入广口瓶 上升 进入广口瓶中的水约占广口瓶中原有空气体积的 氧气约占空气总体积的 （2） （3） 装置漏气 红磷的量不足 （4）实验准确性更高或更加环保 （5）吸热、吸收白烟、防止空气污染 【解析】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，所以把燃着的红磷伸入广口瓶中，可以看到红磷继续燃烧，产生大量白烟；等装置完全冷却，打开弹簧夹，烧杯中的水进入广口瓶，广口瓶内液面上升，进入广口瓶中的水约占广口瓶中原有空气体积的，由此证明氧气约占空气总体积的； （2）红磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：； （3）若实验中测得的实验结果偏小可能原因为：装置漏气、红磷的量不足； （4）图B装置密闭，用图B代替图A的优点是：实验准确性更高或更加环保； （5）图A广口瓶中要预先放少量的水，其作用是：吸热、吸收白烟、防止空气污染。 13．利用图1装置测定空气中氧气的含量，用压强传感器测定的压强随时间的变化情况如图2所示。下列分析不正确的是 A．图1瓶中红磷燃烧时会产生大量白烟 B．图1中表明氧气含量的现象是瓶中水面上升约至1刻度处 C．图2中a点到 b点是由于反应放热使瓶内压强增大 D．图2中c点前可以打开弹簧夹不影响实验结果 【答案】D 【解析】A、图1瓶中红磷燃烧时会产生大量白烟，放出热量，故A说法正确； B、红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，装置内压强减小，待冷却至室温，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶中，进入瓶中水的体积即为消耗氧气的体积，氧气约占空气体积的五分之一，则图1中表明氧气含量的现象是瓶中水面上升至1处，故B说法正确； C、图2中a点到b点压强增大，是由于红磷燃烧放热，温度升高，使瓶内压强增大，故C说法正确； D、bc段压强降低，是因为红磷燃烧消耗了装置内的氧气，且温度降至常温，造成压强减小，c点时压强最低，说明已经恢复到了室温，这时打开弹簧夹，瓶内气压小于外界气压，水被倒吸入集气瓶中，瓶内压强逐渐上升与外界压强趋于平衡，若c点前打开弹簧夹，装置内温度没有恢复至室温，装置内剩余气体受热膨胀，水倒流入集气瓶的体积不足五分之一，导致实验结果过偏小，故D说法错误； 故选：D。 14．小芳同学测定空气里氧气的含量：分别在图甲所示装置的燃烧匙内放置铁粉、红磷(均足量)，电加热引燃。氧气含量随时间变化情况如图乙、图丙所示： （1）温度传感器显示红磷燃烧后温度升高，可知红磷燃烧属于 反应(填“吸热”或“放热”)。红磷熄灭恢复至室温，瓶中剩余氧气的体积分数是 。 （2）待铁粉熄灭并恢复至室温后，打开弹簧夹，进入瓶内的水约占原水面上方空间体积的 。 （3）分析图乙、图丙可知，实验中消耗氧气更彻底的是 (填“铁粉”或“红磷”)。 【答案】（1） 放热 3% （2） （3）铁粉 【解析】（1）温度传感器显示红磷燃烧后温度升高，说明红磷燃烧属于放热反应，故填：放热； 由图丙可知，红磷熄灭恢复至室温，瓶中剩余氧气的体积分数是3%； （2）铁粉燃烧几乎将氧气全部消耗，由于氧气约占空气体积的五分之一，故待铁粉熄灭并恢复至室温后，打开弹簧夹，进入瓶内的水约占原水面上方空间体积的五分之一； （3）由图乙、丙可知：反应结束后，铁粉中氧气含量为0.05% ,而红磷中氧气含量为3%，所以实验中消耗氧气更彻底的是铁粉。 15．如图为测定空气中氧气含量实验的改进装置，下列说法中不正确的是 A．集气瓶中水液封导管末端以防气体逸出 B．本实验不可以用木炭代替红磷 C．燃烧匙中的红磷需足量，否则测定结果偏小 D．集气瓶的容积是，最终量筒中有水进入集气瓶 【答案】D 【解析】A、图示是测定空气中氧气含量的实验，要求装置应该是密封状态，因此集气瓶中水液封导气管末端以防气体逸出，选项说法正确； B、木炭燃烧后生成了二氧化碳气体，则装置压强几乎不变，无法根据液面变化分析出氧气的含量，因此本实验不可以用木炭代替红磷，选项说法正确； C、图示是测定空气中氧气含量的实验，燃烧匙中的红磷需足量，这样才能完全消耗氧气，否则氧气不能消耗完全，导致测定结果偏小，选项说法正确； D、红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，氧气约占空气体积的五分之一，集气瓶的容积是 200mL ，且集气瓶中有部分水，故集气瓶中空气的体积小于200mL，则消耗氧气的体积小于200mL×=40mL，故最终量筒中进入集气瓶中水的体积＜40mL，选项说法不正确； 故选：D。 16．小科查阅资料发现有毒，在教材实验（如图1）的启发下设计了如图2的实验，用于测定空气中的含量。回答下列问题： （1）图1、图2实验前均需检查装置的 。 （2）图1中红磷燃烧反应的文字或化学符号表达式为 ；打开弹簧夹K的最佳时机是 。 （3）图2实验中需要提供足量的 （填“铜粉”或“空气”）；在实验中反复推拉注射器是为了尽可能消耗装置中的 。 （4）室温下，图2实验测定的数据如下表（在气球完全干瘪的状态下测量注射器内气体的体积）： 硬质玻璃管的体积 反应前注射器中空气的体积 反应后注射器中气体的体积 50.0mL 20.0mL 6.5mL ①反应消耗的的体积为 mL；（结果保留到小数点后一位）。 ②实验测得空气中的体积分数为 （结果保留到小数点后一位）。 （5）图2实验的优点是 （答一点）。 【答案】（1）气密性 （2） / 火焰熄灭并冷却至室温后 （3） 铜粉 氧气 （4） 13.5 19.3% （5）装置始终密闭，实验更环保，实验结果更准确等 【解析】（1）为防止装置漏气，图1、图2实验前均需检查装置的气密性。故填：气密性。 （2）图1中红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为，符号表达式。为减小实验误差，打开弹簧夹K的最佳时机是火焰熄灭并冷却至室温后。故填；或；火焰熄灭并冷却至室温后。 （3）加热时铜粉能够消耗空气中的氧气，所以图2实验中需要提供足量的铜粉；为了尽可能消耗装置中的氧气，在实验中反复推拉注射器。故填：铜粉；氧气。 （4）①反应消耗的O2的体积为20.0mL﹣6.5mL＝13.5mL；故填：13.5。 ②实验测得空气中O2的体积分数=，故填：19.3%。 （5）据图可知，图2实验的优点有，装置始终密闭，实验更环保，实验结果更准确等。故填：装置始终密闭，实验更环保，实验结果更准确等。 考点三 纯净物与混合物 17．分类是学习化学的一种方法，下列物质属于纯净物的是 A．食盐水 B．牛奶 C．铁矿石 D．碳酸氢钠 【答案】D 【解析】A、食盐水中含有氯化钠和水两种物质，属于混合物，选项错误； B、牛奶中含有水、蛋白质、油脂、维生素等多种物质，属于混合物，选项错误； C、铁矿石的主要成分是含铁化合物，还含有一些杂质，属于混合物，选项错误； D、碳酸氢钠是钠离子和碳酸氢根离子构成的盐，属于纯净物，选项正确，故选D。 18．分类是一种科学方法。下列物质属于纯净物的是 A．液态氧 B．蜡烛燃烧后的产物 C．人体呼出的气体 D．澄清石灰水 【答案】A 【解析】A、液态氧是由一种物质组成，属于纯净物，故选项正确； B、蜡烛燃烧后的产物是二氧化碳和水，属于混合物，故选项错误； C、人体呼出的气体中有二氧化碳、水蒸气等，属于混合物，故选项错误； D、澄清石灰水是有氢氧化钙和水，属于混合物，故选项错误。 故选A。 19．家庭所用的物品，可以看做纯净物的是 A．24K金饰 B．汽水 C．食醋 D．牙膏 【答案】A 【解析】A、理论上24K金含金量为100%，可视为只含一种物质，属于纯净物，该选项正确； B、汽水是二氧化碳、糖、水等多种物质混合而成的，属于混合物，该选项错误； C、食醋中含有醋酸、水等多种物质，属于混合物，该选项错误； D、牙膏中含有摩擦剂、保湿剂、增稠剂、香料等多种成分，属于混合物，该选项错误。 故选A。 20．下列物质中，属于混合物的是 A．冰 B．硫酸铜溶液 C．过氧化氢 D．液态氧 【答案】B 【解析】A.冰是固态水，成分是H₂O，属于纯净物，故不符合题意； B.硫酸铜溶液由硫酸铜（CuSO₄）和水（H₂O）组成，是溶液，属于混合物，故符合题意； C.过氧化氢，化学式为H₂O₂，是单一化合物，属于纯净物，故不符合题意； D.液态氧是氧气（O₂）的液态形式，成分单一，属于纯净物，故不符合题意，故选B。 21．下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是 A．洁净的空气   液氮 B．五氧化二磷  河水 C．冰水混合物   高锰酸钾 D．稀有气体    二氧化碳 【答案】B 【解析】A、洁净的空气中含有氧气和氮气等气体，属于混合物，液氧属于纯净物，A不符合题意； B、五氧化二磷属于纯净物，河水中含有多种物质属于混合物，B符合题意； C、冰水混合物中只含有水，属于纯净物，高锰酸钾属于纯净物，C不符合题意； D、稀有气体中含有多种气体属于混合物，二氧化碳属于纯净物，D不符合题意。 故选B。 22．下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是 A．氮气 蒸馏水 B．铜 河水 C．金刚石 冰水共存物 D．稀有气体 二氧化碳 【答案】B 【解析】A、氮气是由氮元素组成的单质，只含有一种物质，属于纯净物；蒸馏水是由水分子构成的，只含有一种物质，属于纯净物，不符合题意； B、铜是由铜原子构成的金属单质，只含有一种物质，属于纯净物；河水含有水、泥沙、微生物以及各种可溶性杂质等多种物质，属于混合物，符合题意； C、金刚石是由碳元素组成的单质，只含有一种物质，属于纯净物；冰水共存物中冰是固态的水，水是液态的水，它们是同一种物质的不同状态，只含有水分子，属于纯净物，不符合题意； D、稀有气体包括氦气、氖气、氩气等多种气体，属于混合物；二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，只含有一种物质，属于纯净物，不符合题意。 故选B。 23．用下列物质的序号填空： ①澄清石灰水    ②矿泉水      ③液氧   ④洁净的空气    ⑤二氧化碳    ⑥蜡烛燃烧后的物质 其中属于纯净物的有 ，属于混合物的有 。 【答案】 ③⑤ ①②④⑥ 【解析】①澄清石灰水中含有氢氧化钙和水，属于混合物； ②矿泉水中含有水和其它矿物质，属于混合物； ③液氧是由一种物质组成的，属于纯净物； ④洁净的空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物； ⑤二氧化碳是由一种物质组成的，属于纯净物； ⑥蜡烛燃烧后的物质中含有二氧化碳和水，属于混合物。 其中属于纯净物的有 ③⑤，属于混合物的有①②④⑥。 24．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稀有气体  ④液氧 ⑤二氧化碳 ⑥75%的医用酒精 （3）下列四组物质中，均有一种与其他三种所属类别不同，请在下列横线上填写出这种物质的名称：氧气、氦气、二氧化碳、稀有气体： ；井水、自来水、蒸馏水、食盐水： 。 【答案】（1）并列 （2）①③⑥ （3） 稀有气体 蒸馏水 【解析】（1）物质可以分为纯净物和混合物，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，故填写：并列。 （2）①洁净的空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物； ②冰是固态的水，冰水混合物是由水一种物质组成的，属于纯净物； ③稀有气体中含有氦气、氖气、氩气等多种物质，属于混合物； ④液氧是液态的氧气，是由氧气一种物质组成，属于纯净物； ⑤二氧化碳由一种物质组成，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，所以，其中属于混合物的是①③⑥，故填写：①③⑥。 （3）氧气、氦气、二氧化碳中均只含一种物质，属于纯净物，稀有气体中含有氦气、氖气、氩气等多种物质，属于混合物，则稀有气体与其他三种不同，故填写：稀有气体； 井水、自来水、食盐水中均含有水和其他溶于水的物质，属于混合物，蒸馏水只含有水一种物质，为纯水，属于纯净物，则蒸馏水与其他三种不同，故填写：蒸馏水。 考点四 洁净的空气为何如此重要 25．小依同学参加科学实践活动，监测校园空气质量。下列未计入空气质量评价的污染物为 A． B． C． D．PM2.5 【答案】B 【解析】目前计入空气质量评价的主要污染物为：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（CO2）是空气的组成成分之一，虽然会导致温室效应，但不是计入空气质量评价的污染物。 故选B。 26．如图为某城2025年1月8日的空气质量情况。图中的“X”代表 A．氮气 B．二氧化氮 C．氧气 D．二氧化碳 【答案】B 【解析】A、氮气是空气的组成，不属于空气污染物，不符合题意； B、二氧化氮属于空气污染物，符合题意； C、氧气是空气的组成，不属于空气污染物，不符合题意； D、二氧化碳是空气的组成，不属于空气污染物，不符合题意。 故选：B。 27．我们经常在城市道路上看到“炮雾车”向空中喷洒“炮雾”，“炮雾”主要消除的空气污染物是 A．二氧化碳 B．可吸入颗粒物 C．二氧化硫 D．一氧化碳 【答案】B 【解析】空气中可吸入颗粒物会被水溶解降落到地面，所以雾炮车向空中喷水净化空气，主要除去的污染物是可吸入颗粒物。 故选B。 28．学校的综合实践活动卫星空气质量“检测站”的组装与使用，让同学们了解并学会检测空气中的主要污染物，提高了保护环境的意识。下列不需要列入检测项目的是 A．氧气 B． C．二氧化硫 D．一氧化碳 【答案】A 【解析】A、氧气是空气的组成成分，不是空气污染物，不需要列入检测项目，选项错误； B、PM2.5属于空气污染物，选项正确； C、二氧化硫在空气中会形成酸雨，属于空气污染物，选项正确； D、一氧化碳有毒，属于空气污染物，选项正确，故选A。 29．空气是一种重要的资源。下列有关空气成分的说法错误的是 A．氮气充入食品包装袋中可延长其保质期 B．二氧化硫、二氧化碳是形成酸雨的主要污染物 C．稀有气体可用于制造电光源 D．氧气能供给生物呼吸，支持燃料燃烧 【答案】B 【解析】A、氮气的化学性质比较稳定，不容易和其它物质发生化学反应，氮气无毒，对人体无害，常常用作食品包装的保护气，充入食品包装袋中可延长其保质期，故A说法正确； B、二氧化硫、二氧化氮是形成酸雨的主要污染物，则二氧化碳是形成酸雨的主要污染物的说法错误，故B说法错误； C、稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用于制造电光源，故C说法正确； D、空气中的氧气能供给生物呼吸，支持燃料燃烧，故D说法正确。 故选B。 30．校园微型空气质量“检测站”的组装和使用，可以提高同学们保护环境的意识。下列相关说法不正确的是 A．二氧化硫是引起空气污染的物质之一 B．的含量越高空气质量越好 C．积极植树造林有助于提升空气质量 D．加强空气质量检测有利于调控工业布局、减少空气污染 【答案】B 【解析】A、二氧化硫气体有毒，属于空气污染物，选项说法正确； B、PM2.5属于可吸入颗粒物，其含量越高，空气质量越差，选项说法错误； C、 积极植树造林有助于减少扬尘，提升空气质量 ，选项说法正确； D、加强空气质量检测，有利于调控工业布局、减少空气污染，选项说法正确。 故选：B。 31．校园微型空气质量“检测站”的组装和使用可提高学生保护环境的意识。下列说法错误的是 A．空气质量指数越高，空气质量越好 B．加强空气质量检测有利于调控工业布局、减少环境污染 C．SO2、NO2、CO、臭氧、可吸入颗粒物、细颗粒物等是计入空气质量评价的主要污染物 D．建筑工地使用喷淋系统，能降低空气中可吸入颗粒物的含量 【答案】A 【解析】A、空气质量指数越小，空气质量越好；空气质量指数越高，空气质量越差，选项说法错误，符合题意； B、加强空气质量检测，可以准确了解空气质量状况及污染物来源等信息，从而为调控工业布局提供依据，减少工业生产对环境的污染，选项说法正确，不符合题意； C、SO2、NO2、CO、臭氧、可吸入颗粒物、细颗粒物等是计入空气质量评价的主要污染物，这些污染物会对空气质量和人体健康产生不良影响，选项说法正确，不符合题意； D、建筑工地使用喷淋系统，水可以吸附和沉降空气中的可吸入颗粒物，从而降低空气中可吸入颗粒物的含量，选项说法正确，不符合题意。 故选A。 32．空气是宝贵的自然资源，下列关于空气及其成分的说法正确的是 A．空气中氧气的质量分数约为21% B．是一种空气污染物 C．洁净的空气属于纯净物 D．空气中各成分的含量相对稳定 【答案】D 【解析】A、空气中氧气的体积分数约为21%，而不是质量分数， 错误； B、二氧化碳是空气的组成成分之一，虽然二氧化碳会导致温室效应，但它不属于空气污染物，错误； C、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，而不是纯净物，错误； D、通常情况下，空气中各成分的含量相对稳定，但在不同的地域、环境等条件下，可能会略有不同，正确。 故选D。 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.通过对拉瓦锡用定量的方法研究空气成分的分析,了解空气的主要成分和各成分的含量。 2.通过对空气及成分的分析,依据物质的组成可以对物质进行分类,知道物质可以分为纯净物和混合物。 3.通过测定混合气体中氧气的含量,运用相关知识初步归纳出测定混合气体中某一气体的方法。 4.通过对“测定空气里氧气含量”实验的观察和记录,初步学习科学实验的方法和分析实验现象,勇于面对不确定的挑战并质疑不同实验结果的差异性。 【学习重难点】 1.空气的组成。 2.空气中氧气含量的测定。 3.纯净物、混合物的分辨。 选择题 1．下列物质属于纯净物的是 A．冰水 B．茶水 C．纯净的空气 D．自然界无污染的水 【答案】A 【解析】A、冰水中只含有一种物质水，属于纯净物，选项正确； B、茶水中含有多种物质，属于混合物，选项错误； C、洁净的空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物，选项错误； D、天然水中除水外还含有多种物质如矿物质、微生物等，属于混合物，选项错误； 故选A。 2．空气成分按体积计算，氧气的体积分数是 A．2% B．21% C．30% D．78% 【答案】B 【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B。 3．如图所示物质的应用错误的是 A．氮气用于闪光灯 B．乙醇作燃料 C．氮气用于磁悬浮列车 D．氧气用于气割 【答案】A 【解析】A、氮气不能用于闪光灯，稀有气体通电可发出不同颜色的光，应该是稀有气体用于闪光灯，故A错误； B、乙醇具有可燃性，可以作燃料，故B正确； C、超导材料在液氮低温条件下能显示超导性能，氮气可用于磁悬浮列车，故C正确； D、氧气有助燃作用，可以用于气割，故D正确； 故选：A。 4．下列有关空气中各成分用途的说法错误的是 A．氮气可以用于制造化肥 B．氧气能支持燃烧，是一种高效能燃料 C．稀有气体可用于霓虹灯 D．在食品包装袋中充氮气以防腐 【答案】B 【解析】A、氮气可用于生产化肥，该选项说法正确； B、氧气能支持燃烧，所以可以做助燃剂，而不是燃料，该选项说法错误； C、稀有气体通电时能发出不同颜色的光，则可用于霓虹灯，该选项说法正确； D、氮气化学性质稳定，则可作保护气，该选项说法正确。 故选B。 5．以下是生产、生活中出现的几种情况：①绿色植物的光合作用；②焚烧秸秆；③煤的燃烧；④农药、化肥的合理使用；⑤工业废气任意排放；⑥汽车尾气的排放。其中，会引起空气污染的是 A．①③⑥ B．②③⑤⑥ C．①②③④⑤⑥ D．③⑤⑥ 【答案】B 【解析】①植物的光合作用是吸收二氧化碳释放氧气，不会污染空气，故不符合题意； ②焚烧秸秆会产生固体颗粒物、一氧化碳等污染空气，故符合题意； ③煤炭中含有碳、一定量的硫，燃烧会产生一氧化碳、二氧化硫等污染空气，故符合题意； ④合理使用农药、化肥，不会造成空气污染，故不符合题意； ⑤工厂排出的废气中含有二氧化硫等有害气体，会污染空气，故符合题意； ⑥汽车尾气中含有一氧化碳、氮氧化合物等气体，会污染空气，故符合题意；综上所述，会引起空气污染的是：②③⑤⑥。 故选B。 6．去年暑假，小曼同学一家选择乘坐供氧列车去西藏旅游，旅途中几乎没有高原反应。氧气可以帮助人缓解高原反应的原因是 A．氧气可供给呼吸 B．氧气能支持燃烧 C．氧气易溶于水 D．氧气的密度比空气大 【答案】A 【解析】高原缺氧，氧气能供给呼吸，因此可以缓解高原反应，故选：A。 7．下列关于空气成分及空气质量的说法，错误的是 A．空气中含量最多的气体是氮气，约占空气体积的78% B．计入空气质量评价的主要污染物包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳 C．稀有气体通电发不同颜色的光，可用于制作霓虹灯 D．植树造林、使用清洁能源有助于改善空气质量 【答案】B 【解析】A、空气中含量最多的气体是氮气，约占空气体积的78%，故正确； B、计入空气质量评价的主要污染物包括二氧化硫、一氧化碳等，二氧化碳不属于空气污染物，不计入空气质量评价，故错误； C、稀有气体通电会发出不同颜色的光，可用于制作霓虹灯，故正确； D、植树造林可以净化空气，使用清洁能源，可以减少污染，有助于改善空气质量，故正确； 故选B。 8．用如图所示装置来测定空气中氧气的含量，下列对该实验的认识中，错误的 是 A．铜粉用量的多少，会影响实验结果 B．气球的作用是调节气压，防止橡皮塞被弹出 C．操作无误的情况下，反应结束后消耗的氧气体积约为反应前注射器中气体体积的 D．实验结束读数时，必须冷却至室温再读数 【答案】C 【解析】A、图示装置测定空气中氧气的含量，实验中要求铜粉足量或过量，才能将装置中的氧气消耗完全，即铜粉用量的多少，会影响实验结果，若铜粉的用量不足，会导致氧气不能完全反应，进一步导致实验结果偏小，故选项A说法正确； B、铜和氧气加热生成氧化铜，该反应放热。气球的作用是调节气压，防止橡皮塞被弹出，故选项B说法正确； C、铜和氧气加热生成氧化铜，操作无误的情况下，反应结束后消耗的氧气体积约为反应前注射器和玻璃管中气体总体积的，故选项C说法错误； D、实验结束读数时，必须冷却至室温再读数，若未等到装置冷却至室温就读数，装置内剩余气体受热膨胀，导致测定结果偏小，故选项D说法正确； 故选：C。 9．用红磷燃烧测定空气中氧气含量的装置如图1所示，测定过程中三颈烧瓶内压强、温度随时间变化的曲线如图2所示(忽略电火花点燃装置对环境温度的影响)。下列说法合理的是 A．t1时刻启动电火花点燃装置 B．t1-t2过程中压强减小主要是因为反应结束后温度降低 C．t3时三颈烧瓶内的反应还未结束 D．实验结束后，量筒中约减少40mL水，由此得出氧气体积约占空气总体积的16% 【答案】D 【解析】A、实验中启动电火花点燃装置，反应就开始，因为红磷燃烧放热，所以反应一旦开始，瓶内温度就会上升，瓶内气体受热体积膨胀（刚开始反应消耗掉的氧气较少，不足以抵消气体体积膨胀），压强增大。根据图2，在t1前瓶内温度就上升，压强就开始增大，t1时瓶内压强处于最高点，说明t1时刻前就启动电火花点燃装置，选项A不正确； B、由图2可知，t1~t2过程中瓶内温度上升，反应正在进行，这一阶段压强下降的原因是红磷与氧气反应，消耗了瓶内的氧气，瓶内气体体积减小，选项B不正确； C、因为红磷燃烧放热，所以反应一旦结束，瓶内温度就会下降，由图2可知，t2时瓶内温度处于最高点，t2之后瓶内温度开始下降，说明t2时反应结束，随后由于装置不断向环境中散热，到t3时瓶内温度下降至实验起始温度，t3时瓶内压强下降到最小，t3后瓶内压强增大是打开止水夹，量筒内的水倒流进入三颈烧瓶内所致，选项C不正确； D、实验结束后，量筒中约减少40mL水，说明实验中消耗氧气的体积约为40mL，由此得出氧气体积约占空气总体积为：，选项D正确。 故选D。 10．在《全面推进美丽中国建设的意见》中提出建设美丽中国的重要目标，重点推进美丽蓝天的建设。要守护好蓝天，离不开对空气的保护。下列有关空气的说法正确的是 A．空气中体积分数最大的是氧气 B．和是空气污染物 C．氧气具有可燃性，可用作火箭推进剂 D．稀有气体含量太少，对于人类没什么作用 【答案】B 【解析】A、空气中体积分数最大的是氮气，约占空气体积的78%，而氧气约占21%，故A错误； B、空气污染物包括一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物、可吸入颗粒物等，故B正确； C、氧气具有助燃性，可用作火箭燃料的助燃剂，故C错误； D、虽然稀有气体的含量少，但稀有气体可用作电光源、氦气可用于填充气球等，故D错误。 故选B。 11．下表是福建某地某日的空气质量指数及主要污染物浓度（单位：），有关说法不正确的是 AQI（空气质量指数）33优 主要污染物 浓度 4 11 33 13 70 A．和的过量排放会形成酸雨 B．的粒径比的粒径小 C．空气中浓度过高会对人体造成伤害 D．该日当地适宜户外运动 【答案】B 【解析】A、和的过量排放会形成酸雨，说法正确，不符合题意； B、是粒径小于等于10微米的颗粒物，是粒径小于等于2.5微米的颗粒物，故的粒径比的粒径大，说法错误，符合题意； C、空气中浓度过高会对人体造成伤害，说法正确，不符合题意； D、由表格数据可知，当地该日的空气质量状况为优，适宜户外运动，说法正确，不符合题意。 故选：B。 12．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．密闭容器内b点和c点时的压强一样 C．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18% 【答案】C 【解析】A、由曲线图可知：a点时容器内氧气的体积分数为15%。故容器内其余气体（氮气、稀有气体、二氧化碳等）的浓度为85%，则a点时容器内氮气体积分数小于85%，故A错误； B、红磷燃烧放热，反应中容器内压强先增大后因氧气消耗而减小。b 点时反应还在进行，温度较高，c 点时反应结束且温度恢复至室温，因此密闭容器内b点和c点时的压强不一定相同，故B错误； C、由曲线图可知：反应停止时，容器内剩余3%体积分数的氧气，由于红磷足量，故氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度，故C正确； D、由曲线图可知：反应过程中氧气的体积分数减小21%-3%=18%，故此实验测得空气中氧气的体积分数为18%，故D错误； 故选：C。 13．如表为我市某日的空气质量报告，有关说法正确的是 城市 空气质量指数 首要污染物 空气质量指数级别 空气质量指数类别 莱州 141 PM2.5 三级 轻度污染 A．空气质量指数越大，空气质量越好 B．空气质量指数级别越大，对人体健康影响越小 C．空气质量指数级别越大，空气质量指数越大 D．PM2.5属于有害气体 【答案】C 【解析】A、空气质量指数越小，空气质量越好；空气质量指数越大，空气污染越严重，空气质量越差，错误； B、空气质量指数级别越大，表明空气污染程度越严重，对人体健康影响越大，错误； C、空气质量指数级别是根据空气质量指数划分的，一般来说，空气质量指数级别越大，对应的空气质量指数越大，空气污染越严重。例如空气质量指数在 51 - 100 是二级良，101 - 150 是三级轻度污染，指数越大，级别越高，正确； D、PM2.5是指大气中直径小于或等于 2.5 微米的颗粒物，不是有害气体。错误。 故选C。 14．下列实验中不能用来测定空气中氧气含量的是 (提示：白磷燃烧所需最低温度为40℃) A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A、红磷燃烧生成五氧化二磷固体，消耗了瓶内的氧气，通过观察水面上升高度可测定空气中氧气的含量，故正确； B、白磷可被引燃，白磷燃烧生成五氧化二磷固体，消耗了瓶内的氧气，白磷熄灭冷却到室温，打开弹簧夹，水进入集气瓶，通过观察进入集气瓶水的体积可测定空气中氧气的含量，故正确； C、木炭燃烧生成二氧化碳，无法形成准确的压强差，不能测定氧气的含量，故错误； D、白磷可被热水引燃，燃烧生成五氧化二磷固体，消耗了针筒内的氧气，通过观察活塞运动情况可测定空气中氧气的含量，故正确； 故选C。 15．实践小组采用图甲所示的装置测定人体吸入空气和呼出气体中氧气和二氧化碳含量的变化。打开数字采集器一段时间后向漏斗内呼气，测得两种气体成分含量的变化如图乙所示。有关分析正确的是 A．人在呼吸过程中吸入二氧化碳，呼出氧气 B．图乙中A线表示二氧化碳，B线表示氧气 C．呼出气体中的二氧化碳含量比氧气含量高 D．与吸入空气相比，呼出气体中氧气含量比二氧化碳变化大 【答案】D 【解析】A、人在呼吸过程中，吸入的是含有氧气、氮气、二氧化碳等多种气体的空气，呼出的气体中同样含有这些成分，只是氧气含量减少，二氧化碳含量增加，故A错误； B、打开数字采集器一段时间后向漏斗内呼气，随着呼气过程的进行，氧气含量逐渐减少，二氧化碳含量逐渐增加，观察可知，A 线是下降的，代表氧气含量减少；B 线是上升的，代表二氧化碳含量增加，所以 A 线表示氧气，B 线表示二氧化碳，故B错误；    C、从图中可以看出，氧气约占16%，二氧化碳约占4%，呼出气体中氧气的含量仍高于二氧化碳的含量，故C错误；    D、对比图中吸入空气和呼出气体中氧气和二氧化碳的含量变化，氧气含量从21%下降到16%；二氧化碳含量从0.03%上升到4%，变化幅度相对氧气较小，所以与吸入空气相比，呼出气体中氧气含量比二氧化碳变化大，故D正确。 故选D。 填空与简答 16．空气是人类生产生活的重要资源。揭示雾霾的纪录片《穹顶之下》引起了人们对空气质量的高度关注。结合空气的成分回答下列问题： （1）我国的神舟号系列载人飞船发射成功，使飞天的梦想成为现实。火箭发动机里使用液态氧，利用氧气的性质是 。 （2）空气中某种成分在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源。该成分是 ，体积分数大约为 。 （3）氮气可以作为食品包装中的保护气是利用氮气的化学性质 。 （4）夏季盛放冰激凌的杯子外壁上附有一层水珠，则说明空气中含有 。 （5）我国建立重污染天气检测预警系统。下列项目不属于监测范围的是_________（填序号） A．二氧化硫（SO2） B．二氧化碳（CO2） C．PM2.5 D．二氧化氮（NO2） （6）臭氧（O3）能吸收大部分紫外线，保护地球生物。它属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 （7）我国推进生态文明建设，为改善空气质量，提出一条有效防治措施： 。 【答案】（1）能支持燃烧 （2） 稀有气体 0.94% （3）不活泼/稳定 （4）水蒸气 （5）B （6）纯净物 （7）减少化石燃料的使用/开发利用清洁能源/加强大气质量监测/植树造林（合理即可） 【解析】（1）火箭发动机里使用液态氧，利用氧气的性质是能支持燃烧； （2）空气中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。稀有气体的体积分数大约为0.94%； （3）氮气可以作为食品包装中的保护气是利用氮气的化学性质不活泼（或稳定），能防止食品与氧气等发生反应而变质； （4）夏季盛放冰激凌的杯子外壁上附有一层水珠，是因为空气中的水蒸气遇冷液化，说明空气中含有水蒸气； （5）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；二氧化碳（CO2）是空气的一种成分，不属于空气污染物，不属于监测范围。故选B； （6）臭氧（O3）由一种物质组成，属于纯净物； （7）为改善空气质量，有效防治措施如减少化石燃料的使用（或开发利用清洁能源、加强大气质量监测、植树造林等合理即可） 。 17．化学是以实验为基础的学科，请回答下列问题。 小明同学查阅资料发现P2O5有毒，在教材实验的启发下做了实验改进（如图所示），用于测定空气中O2的含量。回答下列问题： （1）实验前需检查装置的 。 （2）实验中需要提供足量的 （填“铜粉”或“空气”）；在实验中反复推拉注射器是为了 。 （3）改进后的实验的优点是 。（答一点）。 【答案】（1）气密性 （2） 铜粉 尽可能消耗装置中氧气 （3）装置始终密闭，实验更环保，实验结果更准确 【解析】（1）为了防止装置漏气，实验前需检查装置的气密性； （2）为了消耗尽装置内的氧气，实验中需要提供足量的铜粉，在实验中反复推拉注射器是为了尽可能消耗装置中氧气； （3）改进后的实验的优点是装置始终密闭，实验更环保，实验结果更准确。 实验题 18．拉瓦锡利用汞测定了空气中氧气含量，实验室常用图1装置测定空气里氧气的含量。 （1）集气瓶内红磷燃烧的现象 ，反应的符号表达式为 ；待反应结束冷却至室温后，打开弹簧夹观察到的现象是 。 （2）集气瓶中水的作用：①加速冷却；② 。 （3）在集气瓶外点燃红磷，一方面会污染空气，另一方面若燃烧匙伸进集气瓶的速度较慢会使测定结果 。（填“偏大”“不变”或“偏小”） （4）某同学设计了图2的改进装置，集气瓶内空气的体积为200mL，量筒内装有100mL的水，用激光笔点燃白磷；实验结束时量筒内剩余水的体积应为 mL。与图1装置相比，图2装置的优点是 。 【答案】（1） 产生大量白烟 烧杯中的水倒吸入集气瓶中，集气瓶中水面上升至刻度“1”处 （2）吸收五氧化二磷固体 （3）偏大 （4） 60 污染小，结果准确 【解析】（1）红磷在集气瓶内燃烧产生大量白烟；红磷与氧气在点燃的条件下反应产生五氧化二磷，该反应的符号表达式是；空气中氧气约占五分之一体积，氧气被红磷消耗，瓶中气压减小五分之一，打开弹簧夹，烧杯中的水在大气压的作用下进入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶体积的五分之一，故烧杯中的水倒吸入集气瓶中，集气瓶中水面上升至刻度“1”处。 （2）集气瓶中水的作用：①加速冷却；五氧化二磷会污染空气，故水的作用②是吸收五氧化二磷固体，防止污染空气； （3）若燃烧匙伸进集气瓶的速度较慢会使瓶口处的空气受热逸出，则会使测定结果偏大； （4）空气中氧气约占五分之一体积，进入集气瓶内水的体积即为氧气的体积，故实验结束时量筒内剩余水的体积应为; 图2装置在密闭后才利用激光笔点燃白磷，减少了磷燃烧对空气的污染同时采用量筒测量数据使实验结果更准确，故填：污染小，结果准确。 19．实验是科学探究的重要途径，下面是测定空气中氧气含量的探究实验。 如图A、B两个实验均可用于空气中氧气含量的测定。用压力传感器测出B实验集气瓶中的气压变化，如图C所示。 （1）正确选择试剂是实验成功的关键，对图A实验中对试剂的选择合理的是______(填字母)。 A．可以用铁代替红磷进行实验 B．红磷需要足量 C．只与氧气反应 （2）图A实验中，红磷燃烧的现象 ，此反应的文字表达式为 。 （3）图B所示实验中，已知广口瓶的容积为220mL，冷却后打开止水夹，水从烧杯流入广口瓶中的体积为39mL，则空气中氧气的体积分数约为 。 （4）实验中装置里气压变化如图C所示，CD段气压减小的主要原因是 。 【答案】（1）BC （2） 产生大量白烟 （3）19.5% （4）红磷燃烧消耗氧气，瓶内气压减小（合理即可） 【解析】（1）A、铁不能在空气中燃烧，因此实验不能用铁测定空气中的氧气含量，故A不符合题意； B、实验二中红磷需要足量，使氧气完全反应，故B符合题意； C、实验二中选择的药品只能与氧气反应，否则会产生误差，故C符合题意； 故选BC； （2）红磷在空气中燃烧，会产生大量的白烟； 红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：； （3）图B所示实验中，已知广口瓶的容积为220mL，瓶内空气体积为220mL-20mL=200mL，冷却后打开止水夹，水从烧杯流入广口瓶中的体积为39mL，反应过程中，消耗的氧气体积为39mL，则空气中氧气的体积分数为×100%=19.5%； （4）红磷在空气中燃烧，消耗了氧气，所以导致CD段气压减小。 科学探究题 20．   空气中氧气含量测定的再认识。 【经典赏析】实验一：装置如图1 （1）教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。该实验中选择使用汞的优点有___________。 A．实验过程中没有污染 B．能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽 C．在汞槽中起到液封作用 D．生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气 【实验回顾】实验二：装置如图2 （2）实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量，写出红磷燃烧的符号表达式 。 兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于21%。 【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量？ 【进行猜想】装置漏气； （3） ；…… 【实验与交流】 在老师的指导下，小明分别用过量的红磷和白磷进行该实验，测得反应后装置内氧气浓度分别为8.85%和3.21%。为了更加准确地测定空气中氧气含量，小明做了如下实验探究： 【实验探究1】实验三：装置如图3 小明根据铁生锈的原理，探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量，于是进行了实验三(装置如图3)通过7天测得的数据计算空气中氧气的含量为19.13%。 【交流与反思】 （4）与用红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法测定的主要优点： 。 【实验探究2】实验四：装置如图4 为了加快反应速率，小明通过查阅资料，利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了实验(装置如图4)，8分钟后测得的数据如表： 实验前的体积 实验后的体积 集气瓶内空气 烧杯内蒸馏水 烧杯内剩余蒸馏水 131mL 90.0mL 63.6mL （5）请计算出空气中氧气含量 (计算结果保留一位小数)。 【结论与反思】 （6）通过上述实验探究，应选择实验 (填“一”“二”“三”“四”)进行实验。 【拓展延伸】 （7）图5装置是用传感器测得氧气浓度，图6是用该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间关系图(该装置气密性良好，P0是集气瓶内初始气压)，下列说法中正确的是 A．d点时反应刚好停止 B．实验中的红磷可以用蜡烛代替 C．红磷点燃后立即放入瓶中 D．a点集气瓶中气压瞬间变大是O2迅速消耗造成的 【答案】（1）BCD （2） （3）实验前没有夹弹簧夹（合理即可） （4）装置内残留的氧气更少，实验结果更准确 （5）20.2% （6）四 （7）C 【解析】（1）A、汞有毒，实验过程中会有污染，故不符合题意； B、时间足够长，能将密闭装置中的氧气几乎耗尽，故符合题意； C、汞在汞槽中起到液封作用，故符合题意； D、生成的化合物氧化汞加热分解又能得到汞和氧气，故符合题意； 故选BCD； （2）红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的符号表达式为：； （3）实验中所取的红磷不足（或实验前没有夹弹簧夹、实验装置可能未冷却就打开弹簧夹等）都能导致测量不准确； （4）铁丝在有水、氧气的条件下很容易生锈，与用红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法测定的主要优点及原因是装置内残留的氧气更少，实验结果更准确； （5）烧杯内蒸馏水减少的体积就是氧气的体积，则消耗氧气的体积为90.0mL-63.6mL=26.4mL，故空气中氧气含量为×100%≈20.2%； （6）通过实验可以看出，用对应实验用品，反应时间更短，而实验结果更加准确，所以可以选用 铁粉、碳粉、氯化钠和蒸馏水等物质进行实验，可较为快速地完成实验并减小实验误差，故选实验四； （7）A、a点时气压最大，放出的热量最多，红磷燃烧刚好停止，则a点时反应刚好停止，故说法错误； B、由于蜡烛在空气中燃烧会生成二氧化碳和水，不会形成压强差，不能用蜡烛代替红磷测定空气中氧气的含量，故说法错误； C、红磷点燃后立即放入瓶中，防止伸入过慢使瓶内气体受热膨胀逸出，测量结果不准确，故说法正确； D、a点集气瓶中气压瞬间变大，是因为红磷燃烧放出大量的热，使装置内气压增大，故说法错误。 故选C。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第09讲 洁净的空气 内容导航——预习四步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 第二步：练 练习题 强方法：教材习题学解题、强化关键解题方法 练考点 会应用：核心考点精准练、快速掌握知识应用 第三步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第四步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 空气中含有哪些物质 1．空气中各组分的含量 （1）体积分数（按干燥空气计）： 氮气 氧气 其他气体 稀有气体：0.94% 二氧化碳：0.03% 其他气体和杂质：0.03% （2）含量稳定性： 各成分含量相对 ，但水蒸气和二氧化碳因地区、气候或人类活动而 。 例：梅雨季 含量增高；CO2因燃烧化石燃料而 。 2．氮气的性质与用途 · 性质 物理性质：通常为 色、 味的 体， 溶于水。 化学性质： （低温/常温下难反应），特定条件可与某些物质反应。 · 用途 ：充入食品袋、灯泡。 ：液氮用于超导实验、机械冷冻。 ：制氮肥、炸药等。 2．稀有气体的性质与用途 · 性质 化学性质：曾称“ ”（一般不反应），现发现可在一定条件下反应。 物理性质：通电时发出 的光（物理变化）。 · 用途 ：焊接金属时隔绝空气。 ：制霓虹灯、氙气灯。 【易错提醒】 · 含量混淆： 氧气21%≠质量分数（实际为体积分数）。 · 性质误区： 氮气“不活泼”≠绝对不反应（如制氮肥需特定条件）。 稀有气体“曾称惰性”≠永不反应（现代研究证实可反应）。 · 用途关联： 氮气作保护气→因 化学性质稳定； 稀有气体用于霓虹灯→因 通电发光（物理性质）。 知识点2 测定空气中氧气的体积分数 1．1774年，法国化学家 通过在密闭装置中加热汞，并根据装置内空气体积减小 的事实，推测空气中含有 体积的 。 2．借鉴科学家实验的原理和装置，我们设计了“测定空气中氧气含量”的实验。 （1）如右图所示，在100mL的量筒内加入80mL的水，用弹簧夹夹紧乳胶管。 （2）点燃 中的 量的红磷后，立即将其伸入容积为250mL的集气瓶中，塞紧橡胶塞，观察到 。 （3）待红磷火焰熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，观察到 。量筒内减少的水的体积大约是 mL。 （4）实验结论：空气中氧气的含量大约占 。 （5）氧气的体积分数= 。 3．红磷燃烧反应的文字表达式为 ，其中反应物为 （写化学式），生成物为 （写化学式），反应条件为 。 4．证据推理 · 根据什么现象能推断出空气中氧气的含量呢？ 。 量筒内的水为什么会被倒吸入集气瓶中呢？ 。 量筒内水的体积变化与集气瓶内减少的气体体积之间存在什么关系？ 。 该实验中，能够用50mL量筒替代100mL量筒？ 。 为什么红磷的量要过量？ 。 为什么要待冷却至室温再打开弹簧夹？ 5．某同学对“测定空气中氧气的含量”的实验进行的如下反思。 发现的问题 图示 改进方法 将燃烧匙内的红磷点燃时，生成的五氧化二磷逸散到空气中，容易造成环境污染。 。 。 将红磷点燃再放入集气瓶中，若动作较慢，在瓶塞还未塞紧时，集气瓶内空气会受热膨胀，逸出集气瓶，致使测定的数据可能存在误差。 。 。 实验结束后，发现倒吸入集气瓶内水的体积小于集气瓶容积的1/5。 。 。 。 。 知识点3 纯净物与混合物 1．概念对比 类别 定义 混合物 由 或 的物质混合而成的物质。 纯净物 只由 组成的物质。 2．特点对比 特性 混合物 纯净物 组成 （各成分比例可变） （有明确化学式） 性质 各成分保持 有固定 / 性质 分离方法 物理方法分离（过滤、蒸馏等） 通过物理方法分离 实例 3．典型误区与正解 易错点 错误认知 正确分析 案例 名称误导 “纯净水”是纯净物 含微量矿物质 →  矿泉水、纯净水 状态混淆 冰水混合物是混合物 仅H2O（状态不同）→  冰水共存体系 溶液归属 糖水是纯净物 溶质+溶剂 →  盐水、蔗糖溶液 同素异形体 O2和O3混合是纯净物 不同单质混合 →  氧气与臭氧混合 外观均一性 洁净空气是纯净物 成分未变 → 雨后空气、高原空气 【关键技巧】 · 成分检验法： 能否写出唯一化学式？ → 能： （如 N2）；不能： （如 空气）。 · 分离判断法： 是否可用物理方法分离出不同成分？ → 是： （如蒸发盐水得盐和水）。 · 同素异形体特例： 不同形态单质混合（如金刚石+石墨）→ 。 4．常见物质分类判断（填空练习） 物质名称 类别（纯净物/混合物） 判断理由 二氧化碳 稀有气体 石灰石 液氧 矿泉水 【方法总结】 · 本质区别：成分种类数（混合物≥2种，纯净物=1种）。 · 关键技巧：忽略物理状态（如冰水），关注化学组成。 · 高频错误：误将均一外观的物质（如合金、溶液）当纯净物。 知识点4 洁净的空气为何如此重要 1．空气的重要性与污染源 空气是动植物生存的必要条件：动物依赖空气进行 ，植物依赖空气进行 。 大气层对地球的作用是使温度保持 。 空气污染主要源于人类活动，如 和 排放的废气。 2．空气质量监测与污染物 定量描述空气质量的指标是 。 计入空气质量指数的六类污染物包括： 、 、 、 、 、 。 PM10指粒径≤ μm的颗粒物，PM2.5指粒径≤ μm的颗粒物。 危害最大的颗粒物是 ，因其可直接进入人体 。 3．污染物的特性与危害 PM2.5含大量 物质，且在大气中 长。 臭氧（O3）在高空是“ 层”，近地面却是 污染物。 二氧化硫（SO₂）溶于水形成 ，是 的主要成因。 一氧化碳（CO）因 特性，易引发中毒。 4．污染防治措施 减少空气污染的三大方向： （1）加强 监测 （2）减少污染物 （3）积极 、造林、种草 【重点标注】 PM2.5与PM10：粒径单位是 微米（μm），非纳米！ 臭氧（O3）：近地面是污染物，高空是保护层！ 酸雨pH：记住 5.6 是临界值（正常雨水pH≈5.6）。 煤气中毒：元凶是 CO，非CH4（甲烷无毒但易燃）。 教材习题01（P84） 空气中含量较多且化学性质比较活泼的气体是 A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．水蒸气 解题方法 · 考察核心： 空气成分的记忆——掌握空气中主要气体的体积分数。 气体性质的辨析——区分化学性质的活泼性与稳定性。 双条件筛选能力——同时满足“含量较多”和“化学性质活泼”。 · 思考路径： 锁定“含量较多”气体： 回忆空气成分体积分数：氮气（78%）、氧气（21%）占主导，排除低含量气体（CO₂、H₂O等）。 评估“化学性质活泼”： 对比氮气与氧气的化学性质： 氮气：常温稳定（作保护气）→ 不活泼。 氧气：支持燃烧、参与氧化反应→ 活泼。 双条件交叉验证： 氧气：含量高（21%）+ 性质活泼 → 唯一符合。 氮气：含量最高（78%）但性质稳定 → 排除。 · 关键技巧： 含量优先筛选：先排除占比＜1%的气体（如CO₂、H₂O）。 性质对比突破：重点比较氮气与氧气的反应活性差异。 避免陷阱：警惕“含量最高≠符合题意”，需兼顾两个条件。 总结：从“含量”缩小范围，用“性质”最终锁定答案。 教材习题02（P84） 下列物质未列入空气质量监测范围的是 A．二氧化碳 B．一氧化碳 C．二氧化硫 D．臭氧 解题方法 · 考察核心： 空气质量监测范围识记——精准掌握我国空气质量指数（AQI）纳入的污染物类型。 污染物分类辨析——区分常规监测污染物与未列入监测的气体。 · 思考路径： 回顾监测标准（关键第一步）： 从教材明确记忆：计入AQI的污染物包括 SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5（共6类）。 · 排除干扰因素： 警惕CO2的混淆性（常被误认为污染物，但未被列入常规监测）。 明确O3的特殊性（近地面污染物，属监测对象）。 · 关键技巧： 牢记清单：牢固掌握6类污染物名称（可借口诀“二硫二氮一碳臭氧颗粒”辅助记忆）。 排除法优先：若记忆模糊，先排除明确在列的气体（如SO2、CO），再锁定非常规项。 理解监测逻辑：CO2虽影响气候，但因浓度相对稳定且非直接健康危害，未纳入日常监测。 教材习题03（P84） 用短线将下列物质与其用途连接起来。 解题方法 · 考察核心： 物质性质与用途的关联——掌握气体特性（化学/物理性质）决定其实际应用的逻辑。 关键用途识记——精准匹配教材中四大气体的典型用途场景。 · 思考路径： 提取物质特性标签： 氧气：助燃性、支持呼吸 → 关联 燃烧相关用途（如助燃剂）。 二氧化碳：可溶于水、加压易液化 → 关联 饮料工业（如制汽水）。 氮气：化学性质稳定、含氮元素 → 关联 保护气/化工原料（如制氮肥）。 稀有气体：通电发光、惰性 → 关联 照明/保护气（如电光源）。 逐项用途反向推理： "火箭推进剂助燃" → 需 支持剧烈燃烧 → 锁定 氧气。 "生产汽水" → 需 溶解产生气泡 → 锁定 二氧化碳（碳酸饮料）。 "制造氮肥" → 需 提供氮元素 → 锁定 氮气（合成氨原料）。 "制造电光源" → 需 发光特性 → 锁定 稀有气体（霓虹灯）。 排除干扰项： 警惕“氮气”误连“助燃”（实际灭火）、“氧气”误连“电光源”（实际不发光）。 · 关键技巧： 性质定用途：紧扣“性质决定用途”原则（如：CO2溶解性→汽水；稀有气体发光→电光源）。 双向验证：从物质推用途 + 从用途反推物质，确保逻辑闭环。 总结：以物质特性为锚点，抓取用途关键词，实现精准匹配。 考点一 空气中含有哪些物质 1．“人造空气”能保证航天员正常呼吸，它的组成可能是 A．70%的氧气、20%以上的氮气 B．70%的氮气、20%以上的氧气 C．70%的二氧化碳、20%以上的氮气 D．70%的氧气、20%以上的二氧化碳 2．高层住宅安装的窗户玻璃常采用充入稀有气体来降低玻璃的导热效率，下列气体属于稀有气体的是 A．二氧化碳 B．二氧化氮 C．臭氧 D．氩气 3．下列关于空气及其成分的说法中，错误的是 A．空气的成分按质量计算，氮气占78%，氧气占21% B．氮气的化学性质不活泼，可用来作保护气 C．燃放烟花爆竹会产生污染空气的气体 D．稀有气体能用于航标灯、霓虹灯，照明灯等 4．空气是一种宝贵的资源。下列关于空气的说法中，错误的是 A．空气是混合物 B．空气的成分按体积计算，氧气约占21% C．臭氧层破坏与空气污染无关 D．空气中的稀有气体所占比例虽小，但用途广泛 5．如图所示，表示空气中各成分的含量，下列说法正确的是 A．纵坐标表示质量分数 B．稀有气体可用于霓虹灯 C．Y的化学性质很不活泼 D．X表示的物质为氧气 6．空气是一种宝贵的资源。下列有关空气的说法中正确的是 A．空气中的氮气易溶于水 B．空气中氧气的体积分数约占21% C．空气中的稀有气体不与任何物质反应 D．空气中的二氧化碳主要来自植物的光合作用 7．请填写下列空白。 （1）如图所示，a代表空气中的 （填名称），b代表空气中的 （填名称）； （2）a化学性质不活泼，因此常用于 （填字母），因为b能支持燃烧，因此常用于 （填字母）。 A．焊接金属的保护气    B．充食品包装防腐    C．制造硝酸和氮肥    D．医疗急救    E.气割 （3）稀有气体在通电时发出不同颜色光，所以常用作 。 8．科学家对火星大气成分进行分析，其数据（体积分数）如图所示，下列说法中正确的是 A．火星大气是纯净物 B．火星大气中不含稀有气体 C．移民火星需要解决氧气供给问题 D．火星大气中氮气的含量高于地球大气中氮气的含量 考点二 测定空气中氧气的体积分数 9．1774年，法国化学家 测定了空气中氧气的含量。 10．如图装置可用于测定空气中氧气的含量，下列说法不正确的是 A．实验时红磷一定要过量 B．该实验证明氧气约占空气总体积的五分之一 C．燃烧匙伸入集气瓶太慢，瓶内空气受热逸出，使测定结果偏小 D．通过该实验还可以了解氮气的一些性质 11．如图是测定空气中氧气含量的实验装置，请根据实验回答问题。 （1）先用弹簧夹夹住乳胶管，将燃着的红磷立即伸入盛有少量水的集气瓶中，并把塞子赛紧，可观察到的实验现象是 ，待红磷熄灭冷却到室温，打开弹簧夹，又可观察到 。 （2）该实验得出的结论是 。 （3）集气瓶内加水的目的 。 （4）红磷过量的原因 。 （5）燃烧结束后，集气瓶内剩余的气体主要是 。由本实验可得出该气体的物理性质或化学性质是 （写一点即可）。 （6）实验结束后进水量小于五分之一的原因 （写一点即可）。 12．空气中的氧气摸不着、看不见，但可以利用红磷在密闭容器中燃烧，测定空气中氧气含量的方法，请回答下列问题。 （1）把燃着的红磷伸入广口瓶中，可以看到 等装置完全冷却，打开弹簧夹看到 广口瓶内液面 ， 。由此证明了 。 （2）该反应的文字表达式 。 （3）若实验中测得的实验结果偏小可能原因： 、 。 （4）用图B代替图A的优点是： 。 （5）图A广口瓶中要预先放少量的水，其作用是： 。 13．利用图1装置测定空气中氧气的含量，用压强传感器测定的压强随时间的变化情况如图2所示。下列分析不正确的是 A．图1瓶中红磷燃烧时会产生大量白烟 B．图1中表明氧气含量的现象是瓶中水面上升约至1刻度处 C．图2中a点到 b点是由于反应放热使瓶内压强增大 D．图2中c点前可以打开弹簧夹不影响实验结果 14．小芳同学测定空气里氧气的含量：分别在图甲所示装置的燃烧匙内放置铁粉、红磷(均足量)，电加热引燃。氧气含量随时间变化情况如图乙、图丙所示： （1）温度传感器显示红磷燃烧后温度升高，可知红磷燃烧属于 反应(填“吸热”或“放热”)。红磷熄灭恢复至室温，瓶中剩余氧气的体积分数是 。 （2）待铁粉熄灭并恢复至室温后，打开弹簧夹，进入瓶内的水约占原水面上方空间体积的 。 （3）分析图乙、图丙可知，实验中消耗氧气更彻底的是 (填“铁粉”或“红磷”)。 15．如图为测定空气中氧气含量实验的改进装置，下列说法中不正确的是 A．集气瓶中水液封导管末端以防气体逸出 B．本实验不可以用木炭代替红磷 C．燃烧匙中的红磷需足量，否则测定结果偏小 D．集气瓶的容积是，最终量筒中有水进入集气瓶 16．小科查阅资料发现有毒，在教材实验（如图1）的启发下设计了如图2的实验，用于测定空气中的含量。回答下列问题： （1）图1、图2实验前均需检查装置的 。 （2）图1中红磷燃烧反应的文字或化学符号表达式为 ；打开弹簧夹K的最佳时机是 。 （3）图2实验中需要提供足量的 （填“铜粉”或“空气”）；在实验中反复推拉注射器是为了尽可能消耗装置中的 。 （4）室温下，图2实验测定的数据如下表（在气球完全干瘪的状态下测量注射器内气体的体积）： 硬质玻璃管的体积 反应前注射器中空气的体积 反应后注射器中气体的体积 50.0mL 20.0mL 6.5mL ①反应消耗的的体积为 mL；（结果保留到小数点后一位）。 ②实验测得空气中的体积分数为 （结果保留到小数点后一位）。 （5）图2实验的优点是 （答一点）。 考点三 纯净物与混合物 17．分类是学习化学的一种方法，下列物质属于纯净物的是 A．食盐水 B．牛奶 C．铁矿石 D．碳酸氢钠 18．分类是一种科学方法。下列物质属于纯净物的是 A．液态氧 B．蜡烛燃烧后的产物 C．人体呼出的气体 D．澄清石灰水 19．家庭所用的物品，可以看做纯净物的是 A．24K金饰 B．汽水 C．食醋 D．牙膏 20．下列物质中，属于混合物的是 A．冰 B．硫酸铜溶液 C．过氧化氢 D．液态氧 21．下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是 A．洁净的空气   液氮 B．五氧化二磷  河水 C．冰水混合物   高锰酸钾 D．稀有气体    二氧化碳 22．下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是 A．氮气 蒸馏水 B．铜 河水 C．金刚石 冰水共存物 D．稀有气体 二氧化碳 23．用下列物质的序号填空： ①澄清石灰水    ②矿泉水      ③液氧   ④洁净的空气    ⑤二氧化碳    ⑥蜡烛燃烧后的物质 其中属于纯净物的有 ，属于混合物的有 。 24．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稀有气体  ④液氧 ⑤二氧化碳 ⑥75%的医用酒精 （3）下列四组物质中，均有一种与其他三种所属类别不同，请在下列横线上填写出这种物质的名称：氧气、氦气、二氧化碳、稀有气体： ；井水、自来水、蒸馏水、食盐水： 。 考点四 洁净的空气为何如此重要 25．小依同学参加科学实践活动，监测校园空气质量。下列未计入空气质量评价的污染物为 A． B． C． D．PM2.5 26．如图为某城2025年1月8日的空气质量情况。图中的“X”代表 A．氮气 B．二氧化氮 C．氧气 D．二氧化碳 27．我们经常在城市道路上看到“炮雾车”向空中喷洒“炮雾”，“炮雾”主要消除的空气污染物是 A．二氧化碳 B．可吸入颗粒物 C．二氧化硫 D．一氧化碳 28．学校的综合实践活动卫星空气质量“检测站”的组装与使用，让同学们了解并学会检测空气中的主要污染物，提高了保护环境的意识。下列不需要列入检测项目的是 A．氧气 B． C．二氧化硫 D．一氧化碳 29．空气是一种重要的资源。下列有关空气成分的说法错误的是 A．氮气充入食品包装袋中可延长其保质期 B．二氧化硫、二氧化碳是形成酸雨的主要污染物 C．稀有气体可用于制造电光源 D．氧气能供给生物呼吸，支持燃料燃烧 30．校园微型空气质量“检测站”的组装和使用，可以提高同学们保护环境的意识。下列相关说法不正确的是 A．二氧化硫是引起空气污染的物质之一 B．的含量越高空气质量越好 C．积极植树造林有助于提升空气质量 D．加强空气质量检测有利于调控工业布局、减少空气污染 31．校园微型空气质量“检测站”的组装和使用可提高学生保护环境的意识。下列说法错误的是 A．空气质量指数越高，空气质量越好 B．加强空气质量检测有利于调控工业布局、减少环境污染 C．SO2、NO2、CO、臭氧、可吸入颗粒物、细颗粒物等是计入空气质量评价的主要污染物 D．建筑工地使用喷淋系统，能降低空气中可吸入颗粒物的含量 32．空气是宝贵的自然资源，下列关于空气及其成分的说法正确的是 A．空气中氧气的质量分数约为21% B．是一种空气污染物 C．洁净的空气属于纯净物 D．空气中各成分的含量相对稳定 知识导图记忆 知识目标复核 【学习目标】 1.通过对拉瓦锡用定量的方法研究空气成分的分析,了解空气的主要成分和各成分的含量。 2.通过对空气及成分的分析,依据物质的组成可以对物质进行分类,知道物质可以分为纯净物和混合物。 3.通过测定混合气体中氧气的含量,运用相关知识初步归纳出测定混合气体中某一气体的方法。 4.通过对“测定空气里氧气含量”实验的观察和记录,初步学习科学实验的方法和分析实验现象,勇于面对不确定的挑战并质疑不同实验结果的差异性。 【学习重难点】 1.空气的组成。 2.空气中氧气含量的测定。 3.纯净物、混合物的分辨。 选择题 1．下列物质属于纯净物的是 A．冰水 B．茶水 C．纯净的空气 D．自然界无污染的水 2．空气成分按体积计算，氧气的体积分数是 A．2% B．21% C．30% D．78% 3．如图所示物质的应用错误的是 A．氮气用于闪光灯 B．乙醇作燃料 C．氮气用于磁悬浮列车 D．氧气用于气割 4．下列有关空气中各成分用途的说法错误的是 A．氮气可以用于制造化肥 B．氧气能支持燃烧，是一种高效能燃料 C．稀有气体可用于霓虹灯 D．在食品包装袋中充氮气以防腐 5．以下是生产、生活中出现的几种情况：①绿色植物的光合作用；②焚烧秸秆；③煤的燃烧；④农药、化肥的合理使用；⑤工业废气任意排放；⑥汽车尾气的排放。其中，会引起空气污染的是 A．①③⑥ B．②③⑤⑥ C．①②③④⑤⑥ D．③⑤⑥ 6．去年暑假，小曼同学一家选择乘坐供氧列车去西藏旅游，旅途中几乎没有高原反应。氧气可以帮助人缓解高原反应的原因是 A．氧气可供给呼吸 B．氧气能支持燃烧 C．氧气易溶于水 D．氧气的密度比空气大 7．下列关于空气成分及空气质量的说法，错误的是 A．空气中含量最多的气体是氮气，约占空气体积的78% B．计入空气质量评价的主要污染物包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳 C．稀有气体通电发不同颜色的光，可用于制作霓虹灯 D．植树造林、使用清洁能源有助于改善空气质量 8．用如图所示装置来测定空气中氧气的含量，下列对该实验的认识中，错误的 是 A．铜粉用量的多少，会影响实验结果 B．气球的作用是调节气压，防止橡皮塞被弹出 C．操作无误的情况下，反应结束后消耗的氧气体积约为反应前注射器中气体体积的 D．实验结束读数时，必须冷却至室温再读数 9．用红磷燃烧测定空气中氧气含量的装置如图1所示，测定过程中三颈烧瓶内压强、温度随时间变化的曲线如图2所示(忽略电火花点燃装置对环境温度的影响)。下列说法合理的是 A．t1时刻启动电火花点燃装置 B．t1-t2过程中压强减小主要是因为反应结束后温度降低 C．t3时三颈烧瓶内的反应还未结束 D．实验结束后，量筒中约减少40mL水，由此得出氧气体积约占空气总体积的16% 10．在《全面推进美丽中国建设的意见》中提出建设美丽中国的重要目标，重点推进美丽蓝天的建设。要守护好蓝天，离不开对空气的保护。下列有关空气的说法正确的是 A．空气中体积分数最大的是氧气 B．和是空气污染物 C．氧气具有可燃性，可用作火箭推进剂 D．稀有气体含量太少，对于人类没什么作用 11．下表是福建某地某日的空气质量指数及主要污染物浓度（单位：），有关说法不正确的是 AQI（空气质量指数）33优 主要污染物 浓度 4 11 33 13 70 A．和的过量排放会形成酸雨 B．的粒径比的粒径小 C．空气中浓度过高会对人体造成伤害 D．该日当地适宜户外运动 12．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．密闭容器内b点和c点时的压强一样 C．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18% 13．如表为我市某日的空气质量报告，有关说法正确的是 城市 空气质量指数 首要污染物 空气质量指数级别 空气质量指数类别 莱州 141 PM2.5 三级 轻度污染 A．空气质量指数越大，空气质量越好 B．空气质量指数级别越大，对人体健康影响越小 C．空气质量指数级别越大，空气质量指数越大 D．PM2.5属于有害气体 14．下列实验中不能用来测定空气中氧气含量的是 (提示：白磷燃烧所需最低温度为40℃) A． B． C． D． 15．实践小组采用图甲所示的装置测定人体吸入空气和呼出气体中氧气和二氧化碳含量的变化。打开数字采集器一段时间后向漏斗内呼气，测得两种气体成分含量的变化如图乙所示。有关分析正确的是 A．人在呼吸过程中吸入二氧化碳，呼出氧气 B．图乙中A线表示二氧化碳，B线表示氧气 C．呼出气体中的二氧化碳含量比氧气含量高 D．与吸入空气相比，呼出气体中氧气含量比二氧化碳变化大 填空与简答 16．空气是人类生产生活的重要资源。揭示雾霾的纪录片《穹顶之下》引起了人们对空气质量的高度关注。结合空气的成分回答下列问题： （1）我国的神舟号系列载人飞船发射成功，使飞天的梦想成为现实。火箭发动机里使用液态氧，利用氧气的性质是 。 （2）空气中某种成分在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源。该成分是 ，体积分数大约为 。 （3）氮气可以作为食品包装中的保护气是利用氮气的化学性质 。 （4）夏季盛放冰激凌的杯子外壁上附有一层水珠，则说明空气中含有 。 （5）我国建立重污染天气检测预警系统。下列项目不属于监测范围的是_________（填序号） A．二氧化硫（SO2） B．二氧化碳（CO2） C．PM2.5 D．二氧化氮（NO2） （6）臭氧（O3）能吸收大部分紫外线，保护地球生物。它属于 （填“纯净物”或“混合物”）。 （7）我国推进生态文明建设，为改善空气质量，提出一条有效防治措施： 。 17．化学是以实验为基础的学科，请回答下列问题。 小明同学查阅资料发现P2O5有毒，在教材实验的启发下做了实验改进（如图所示），用于测定空气中O2的含量。回答下列问题： （1）实验前需检查装置的 。 （2）实验中需要提供足量的 （填“铜粉”或“空气”）；在实验中反复推拉注射器是为了 。 （3）改进后的实验的优点是 。（答一点）。 实验题 18．拉瓦锡利用汞测定了空气中氧气含量，实验室常用图1装置测定空气里氧气的含量。 （1）集气瓶内红磷燃烧的现象 ，反应的符号表达式为 ；待反应结束冷却至室温后，打开弹簧夹观察到的现象是 。 （2）集气瓶中水的作用：①加速冷却；② 。 （3）在集气瓶外点燃红磷，一方面会污染空气，另一方面若燃烧匙伸进集气瓶的速度较慢会使测定结果 。（填“偏大”“不变”或“偏小”） （4）某同学设计了图2的改进装置，集气瓶内空气的体积为200mL，量筒内装有100mL的水，用激光笔点燃白磷；实验结束时量筒内剩余水的体积应为 mL。与图1装置相比，图2装置的优点是 。 19．实验是科学探究的重要途径，下面是测定空气中氧气含量的探究实验。 如图A、B两个实验均可用于空气中氧气含量的测定。用压力传感器测出B实验集气瓶中的气压变化，如图C所示。 （1）正确选择试剂是实验成功的关键，对图A实验中对试剂的选择合理的是______(填字母)。 A．可以用铁代替红磷进行实验 B．红磷需要足量 C．只与氧气反应 （2）图A实验中，红磷燃烧的现象 ，此反应的文字表达式为 。 （3）图B所示实验中，已知广口瓶的容积为220mL，冷却后打开止水夹，水从烧杯流入广口瓶中的体积为39mL，则空气中氧气的体积分数约为 。 （4）实验中装置里气压变化如图C所示，CD段气压减小的主要原因是 。 科学探究题 20．   空气中氧气含量测定的再认识。 【经典赏析】实验一：装置如图1 （1）教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。该实验中选择使用汞的优点有___________。 A．实验过程中没有污染 B．能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽 C．在汞槽中起到液封作用 D．生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气 【实验回顾】实验二：装置如图2 （2）实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量，写出红磷燃烧的符号表达式 。 兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于21%。 【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量？ 【进行猜想】装置漏气； （3） ；…… 【实验与交流】 在老师的指导下，小明分别用过量的红磷和白磷进行该实验，测得反应后装置内氧气浓度分别为8.85%和3.21%。为了更加准确地测定空气中氧气含量，小明做了如下实验探究： 【实验探究1】实验三：装置如图3 小明根据铁生锈的原理，探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量，于是进行了实验三(装置如图3)通过7天测得的数据计算空气中氧气的含量为19.13%。 【交流与反思】 （4）与用红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法测定的主要优点： 。 【实验探究2】实验四：装置如图4 为了加快反应速率，小明通过查阅资料，利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了实验(装置如图4)，8分钟后测得的数据如表： 实验前的体积 实验后的体积 集气瓶内空气 烧杯内蒸馏水 烧杯内剩余蒸馏水 131mL 90.0mL 63.6mL （5）请计算出空气中氧气含量 (计算结果保留一位小数)。 【结论与反思】 （6）通过上述实验探究，应选择实验 (填“一”“二”“三”“四”)进行实验。 【拓展延伸】 （7）图5装置是用传感器测得氧气浓度，图6是用该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间关系图(该装置气密性良好，P0是集气瓶内初始气压)，下列说法中正确的是 A．d点时反应刚好停止 B．实验中的红磷可以用蜡烛代替 C．红磷点燃后立即放入瓶中 D．a点集气瓶中气压瞬间变大是O2迅速消耗造成的 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$