2025-2026学年九年级化学暑假人教版化学启航·探秘手册9-《探究空气组成》原卷+解析卷

2025年暑假人教版化学启航·探秘手册9-《探究空气组成》 ( 一、 预习 目标 1.   了解空气的组成成分以及各成分的体积分数，能准确阐述空气是一种混合物。 2.   理解科学家探究空气组成的实验思路和方法，尤其是拉瓦锡实验和红磷燃烧测定氧气含量实验的原理、步骤、现象及结论。 3.   能够从物质组成的角度区分纯净物和混合物，并能对常见物质进行准确分类 。 ) ( 二．预习 内容 （ 一 ） . 拉瓦锡对空气组成的研究 二百多年前，法国化学家拉瓦锡(如左图)用定量的方法研究了空气的成分(如右图)。他把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天，发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积大约减少了一。他研究了剩余的约。体积的气体，发现这部分气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧。 1. 拉瓦锡实验原理： 2. 拉瓦锡实验现象：银白色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积大约减少了一。 3.拉瓦锡实验结论：空气是由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气体积的1/5。 （二）. 测定空气中氧气的含量 1. 实验装置 2. 实验原理：所选试剂能在空气中燃烧且生成物是固体(或生成物是气体但生成 的气体可以被吸收)，使容器内外形成 压强差 。 3. 实验步骤： （1）.连接仪器，检查气密性。 （2）.在集气瓶内加少量水并做上记号.用弹簧夹夹紧乳胶管。 （3）.点燃红磷，迅速伸入瓶中，塞紧瓶塞。 （4）.待集气瓶冷却到常温时，打开止水夹。 4. 实验现象： （1） 红磷燃烧，产生大量白烟； （2） 冷却至室温，打开止水夹，烧杯中的水倒流进集气瓶，集气瓶内水面上升约占上方空间1/5体积； ) ( 5.实验结论：氧气约占空气体积的1/5。 6.反应的文字表达式： 7. 即时理解 （ 1 ） .产生上述实验现象的原因是什么？ ① 白烟是红磷燃烧后生成的五氧化二磷固体小颗粒； ② 过量的红磷燃烧基本耗尽集气瓶中的氧气，使瓶内气体减少，气压降低，所以打开止水夹，烧杯中的 水进入瓶内，消耗多少体积的氧气就进入多少体积的水； （2） 如果水面上升小于五分之一，可能的原因有哪些？ ① 红磷量不足 ； ② 装置漏气 ; ③ 未冷却至室温就打开弹簧夹 ; ④ 燃烧匙伸入过慢 ; ⑤ 胶皮管未夹紧等。 8. 交流讨论 (1)水为什么能够进入集气瓶中? 红磷在密闭的容器内充分燃烧，消耗了空气中 的氧气，生成五氧化二磷固体，容器内压强减小，水面上升约1/5，从而确定空气中氧气的体积分数。 (2) 在测定空气中氧气含量的实验中，集气瓶内剩余的气体主要是氮气，请讨论： ① 燃烧的红磷熄灭了，这种现象说明氮气能不能支持燃烧？ 不能支持燃烧,也不能燃烧 ② 集气瓶内水面上升一定高度后还能继续上升吗？这种现象能不能说明氮气不易溶于水？ 不能继续上升。氮气难溶于水。 ③ 集气瓶内水有什么作用？ a. 吸收有毒的五氧化二磷； b. 吸收热量，快速降低温度。 ( 3 ).对测定空气中氧气含量的实验的改进 优点:装置始终密闭,没有气体逸出（环保） ( 4 )、为什么装置气密性要良好？ 避免瓶外空气进入集气瓶内，导致进入水的体积减少，使测得的氧气的体积分数偏小。 ( 5 )、为什么红磷要足量？ 充分消耗尽氧气，如果红磷量不足，使得消耗的氧气少，导致测得的结果偏小 。 ( 6 )、为什么待红磷熄灭并冷却至室温后再打开弹簧夹？ 反应后未冷却至室温，瓶内温度高，压强大，倒吸入集气瓶内水的体积减小，使测得的结果偏小。 ( 三 ) . 空气的成分 在19世纪末以前，人们深信空气中仅含有氧气和氮气。后来人们又发现了氦、氖、氩、氪、氙、氡等稀有气体，才认识到空气中除了氧气和氮气，还有其他成分。目前，人们已能用实验方法精确地测定空气的成分。 ) ( 【即时理解】 (1) 空气的成分是体积分数，不要误以为是质量分数。 (2) 过去人们认为氦、氖、氩、氪、氙、氡等这些气体不与其他物质发生化学反应，曾把它们叫作惰性气体。 (3) 稀有气体（惰性气体）不是单一气体，而是氦、氖、氩、氪、氙、氡等这些气体的总称。 (4) 稀有气体（惰性气体）的惰性是相对的不是绝对的，在适当的条件下也能与其他物质发生化学反应。 （ 四 ） . 物质的分类 1. 纯净物：由一种物质组成，可以用化学符号表示的。 如氧气（O 2 ）、氮气（N 2 ）等 2. 混合物: 由两种物质或两种以上的物质组成，各自保持各自的性质。如空气、河水、雨水等。 3. 混合物和纯净物比较 【 科学 · 技术 · 社会 】 测定空气中氧气含量的数字化实验 数字化实验利用传感器和信息处理终端进行实验数据的采集与分析。实验时一般将传感器、数据采集器和计算机依次相连，采集实验过程中各种物理量(如温度、压强、浓度等)的数据，通过软件对数据进行记录、呈现和分析。我们可以将测定空气中氧气的含量。 设计成数字化实验(如图)。 实验步骤如下: (1)将氧气传感器与数据采集器、计算机连接; (2)把氧气传感器插入盛有空气的容器，采集数据; (3)通过相关软件处理数据，并在计算机屏幕上显示空气中氧气的含量。 ) ( 三．知识提炼 （一）、拉瓦锡对空气组成的研究 1.法国科学家拉瓦锡将汞放在密闭容器中连续加热12天，发现部分汞变成红色粉末，容器内空气体积减少约______。 【答案】：1/5 2.拉瓦锡把红色粉末收集起来，加热得到汞和一种气体，该气体的体积恰好等于之前密闭容器里减少的空气体积。他将这种气体命名为 “ 氧气 ” ，剩余的气体称为 “ ______ ” 。 【答案】：氮气 3.拉瓦锡的实验证明空气是由氧气和氮气组成，且氧气约占空气总体积的______，氮气约占______ 。 【答案】：1/5；4/5 （二）、测定空气中氧气的含量 1.实验原理：利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使容器内______减小，冷却后打开止水夹，水在______的作用下进入容器，进入水的体积即为氧气的体积。 【答案】：压强；大气压 2.实验现象：红磷燃烧产生大量______，放出热量；冷却后打开止水夹，烧杯中的水沿导管进入集气瓶，约占集气瓶内原空气体积的______。 【答案】：白烟；1/5 3.实验结论：氧气约占空气总体积的______ 。（ 【答案】：1/5 4.误差分析 （1）进入集气瓶中水的体积小于1/5的原因可能有：红磷的量______；装置______；未冷却至室温就打开止水夹。 【答案】：不足；气密性不好 （2）进入集气瓶中水的体积大于1/5的原因可能有：点燃红磷后，燃烧匙伸入集气瓶______；止水夹______ 。 【答案】：太慢；未夹紧 5.替代物选择：不能用木炭代替红磷，因为木炭燃烧生成______气体，瓶内压强变化不明显；不能用铁丝，因为铁丝在空气中______ 。 【答案】：二氧化碳；不能燃烧 （三）、空气的成分 1.按体积分数计算，空气中氮气约占______，氧气约占______，稀有气体约占______，二氧化碳约占______，其他气体和杂质约占______ 。 【答案】：78%；21%；0.94%；0.03%；0.03% 2.稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙等，化学性质______ ，可作保护气。（ 【答案】：很不活泼 （四）、物质的分类 1.纯净物：由______物质组成，例如氧气、氮气、二氧化碳等。 【答案】：一种 2.混合物：由______物质混合而成，例如空气、海水、矿泉水等，各成分保持原有的化学性质。 【答案】：两种或两种以上 ) ( 四．经典例题 例 1.   法国科学家拉瓦锡在研究空气组成的实验中，将汞在密闭容器中加热12天，发现银白色汞表面生成红色粉末，容器内空气体积减少约1/5。该实验主要证明了空气中含有（ ） A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体 【 答案 】 ：B 【 解析 】 ：拉瓦锡实验中汞与氧气反应消耗氧气，使容器内气体体积减少，证明空气中含有氧气。 例 2.   某小组用红磷燃烧测定空气中氧气含量时，发现进入集气瓶的水体积不足瓶内原空气体积的1/5。下列可能导致误差的原因是（ ） A. 红磷过量 B. 装置气密性良好 C. 未冷却至室温就打开止水夹 D. 集气瓶预先装了少量水 【 答案 】 ：C 【 解析 】 ：未冷却时气体膨胀，压强偏大，导致进入水的体积偏小。 例 3.   空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是（ ） A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 水蒸气 【 答案 】 ：B 【 解析 】 ：氮气约占空气体积的78%，是含量最多的气体，且化学性质稳定。 例 4.   以下属于纯净物的是（ ） A. 空气 B. 氧气 C. 自来水 D. 海水 【 答案 】 ：B 【 解析 】 ：氧气由单一物质组成，而空气、自来水、海水均由多种物质混合而成。 例5 .   中国传统节日 “ 端午节 ” 常挂艾草驱虫。艾草燃烧产生的气体与空气成分混合后，形成的是（ ） A. 纯净物 B. 单质 C. 化合物 D. 混合物 【 答案 】 ：D 【 解析 】 ：艾草燃烧产物与空气混合，包含多种物质，属于混合物。 例6.   某科技团队研发的 “ 空气净化机器人 ” 可吸附空气中的颗粒物。净化后的空气属于（ ） A. 纯净物 B. 混合物 C. 单质 D. 氧化物 【答案】：B 【解析】：空气无论是否净化，均由多种气体混合而成，属于混合物。 例7. 在校园科技节活动中，化学社团设计了 “ 测定空气中氧气含量 ” 的创新实验。他们选用容积为 200mL 的透明塑料瓶作为反应容器，用白磷（与红磷性质相似）和电子传感器测定瓶内气压变化。 （1）   拉瓦锡在研究空气组成时，将汞在密闭容器中加热，汞与空气中的______（填物质名称）发生反应，该实验证明空气中氧气约占总体积的______。 （2） 该实验中白磷燃烧的现象是产生大量______，并放出热量。 （3） 若实验前未检查装置气密性，可能导致测定结果______（填 “ 偏大 ”“ 偏小 ” 或 “ 无影响 ” ）。 （4） 实验结束后，瓶内剩余气体属于______（填 “ 纯净物 ” 或 “ 混合物 ” ），其主要成分是______（填物质名称）。 （5） 空气成分中，可用于制作电光源的是（ ） A. 氧气 B. 氮气 C. 稀有气体 D. 二氧化碳 【 答案 】 ： （1） 氧气；1/5 ；（2） 白烟 ； （3） 偏小 ；（4） 混合物；氮气 ；（5） C 【 解析 】 ： （1） 拉瓦锡实验中汞与氧气反应，证明氧气约占空气体积的1/5。 （2） 白磷燃烧产生大量白烟，这是生成五氧化二磷固体小颗粒的现象。 （3） 装置气密性不好会使外界空气进入，导致瓶内压强变化小，水进入量减少，测定结果偏小。 （4） 空气中氧气被消耗后，剩余气体主要是氮气，还含有稀有气体等，属于混合物。 （5） 稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用于制作电光源 。 ) ( 五．分层练习 《基础过关》 一．选择题 1 .   拉瓦锡实验中，汞与氧气反应后生成的红色粉末属于（ ） A. 混合物 B. 纯净物 C. 单质 D. 无法判断 【 答案 】 ：B 【 解析 】 ：汞与氧气反应生成氧化汞，单一物质组成，属于纯净物。 2 .   测定空气中氧气含量的实验中，不能用木炭代替红磷的原因是（ ） A. 木炭燃烧太慢 B. 木炭燃烧生成气体，无法形成压强差 C. 木炭价格昂贵 D. 木炭不易点燃 【 答案 】 ：B 【 解析 】 ：木炭燃烧生成二氧化碳气体，瓶内压强变化小，水无法倒吸。 3 .   空气成分按体积计算，含量第二多的气体是（ ） A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体 【 答案 】 ：A 【 解析 】 ：氧气约占空气体积的21%，含量仅次于氮气。 4 .   学校实验室开展 “ 自制简易空气成分测定装置 ” 活动，下列材料中最适合用作燃烧物的是（ ） A. 铁丝（在空气中不燃烧） B. 蜡烛（生成气体） C. 镁条（会与氮气反应） D. 红磷（只与氧气反应） 【 答案 】 ：D 【 解析 】 ：红磷燃烧只消耗氧气且不生成气体，适合测定氧气含量。 5 .   以下关于空气的说法正确的是（ ） A. 空气是由单一物质组成的纯净物 B. 空气中的氧气可供给呼吸 C. 空气中的二氧化碳越多越好 D. 稀有气体在空气中不存在 【 答案 】 ：B 【 解析 】 ：空气是混合物，氧气支持呼吸，二氧化碳过多会导致温室效应，稀有气体占空气体积0.94%。 6 .   某同学用燃着的木条伸入装满空气的集气瓶，观察到木条继续燃烧，该现象说明空气中含有（ ） A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 水蒸气 【 答案 】 ：B 【 解析 】 ：氧气具有助燃性，能使木条持续燃烧。 7 .   下列物质中，属于混合物的是（ ） A. 液态氮 B. 蒸馏水 C. 洁净的空气 D. 二氧化碳 【 答案 】 ：C 【 解析 】 ：洁净的空气包含氮气、氧气等多种气体，属于混合物。 8 .   古代炼丹术中，道士用加热汞的方法 “ 寻找长生不老药 ” 。该过程中汞与空气中某成分反应，该成分是（ ） A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体 【 答案 】 ：B 【 解析 】 ：汞加热时与氧气反应生成氧化汞。 9 .   测定空气中氧气含量的实验结束后，集气瓶内剩余气体的主要成分是（ ） A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 水蒸气 【 答案 】 ：B 【 解析 】 ：氧气被消耗后，剩余气体主要是氮气。 10 .   空气是人类宝贵的自然资源，下列说法错误的是（ ） A. 分离液态空气可获得氧气 B. 空气属于纯净物 C. 植树造林有利于净化空气 D. 工业废气需处理后排放 【 答案 】 ：B 【 解析 】 ：空气由多种物质组成，属于混合物。 ) ( 11.   小明将澄清石灰水倒入集气瓶中振荡，发现石灰水变浑浊，说明空气中含有（ ） A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体 【答案】：C 【解析】：二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。 12.   以下实验操作会导致测定空气中氧气含量偏大的是（ ） A. 装置漏气 B. 红磷量不足 C. 弹簧夹未夹紧 D. 未冷却至室温读数 【答案】：C 【解析】：弹簧夹未夹紧会使瓶内气体受热逸出，导致倒吸水体积偏大。 13.   下列关于空气成分用途的说法，错误的是（ ） A. 氧气用于医疗急救 B. 氮气用于食品防腐 C. 二氧化碳用于灭火 D. 稀有气体用于制取氧气 【答案】：D 【解析】：稀有气体化学性质稳定，不用于制取氧气。 14. 我国古代炼丹术中，有 “ 烧汞 ” 的记载，即将汞（Hg）在空气中加热。现代化学研究发现，该过程与空气组成的探究密切相关。 （1）   汞加热后与空气中的氧气反应生成氧化汞（HgO），该反应使密闭容器内气体体积______（填 “ 增大 ”“ 减小 ” 或 “ 不变 ” ），剩余气体主要成分是化学性质______（填 “ 活泼 ” 或 “ 不活泼 ” ）的氮气。 （2） 若用如图装置模拟古代 “ 烧汞 ” 实验（密闭玻璃管内放汞，连接压强传感器），加热时汞表面生成红色物质，同时装置内压强______（填 “ 升高 ”“ 降低 ” 或 “ 不变 ” ） 。 （3） 实验结束后，玻璃管内剩余物质属于______（填 “ 纯净物 ” 或 “ 混合物 ” ）；从物质分类角度看，氧化汞属于______（填 “ 纯净物 ” 或 “ 混合物 ” ）。 （4） 空气中含量最多且可用于食品防腐的气体是（ ） A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体 （5） 下列关于空气成分说法正确的是（ ） A. 二氧化碳含量越高越好 B. 氧气可用于医疗急救 C. 稀有气体不能发生化学反应 D. 空气是由单一物质组成 【 答案 】 ： （1） 减小；不活泼 ；（2） 降低 ；（3）   混合物；纯净物 ；（4）   B ；（5）   B 【 解析 】 ： （1） 汞与氧气反应消耗氧气，气体体积减小；氮气化学性质不活泼。 （2） 氧气被消耗，装置内气体减少，压强降低。 （3） 剩余物质有汞、氮气等属于混合物；氧化汞由一种物质组成，是纯净物 。（4） 氮气化学性质稳定且含量最多，可用于食品防腐。 （5） 氧气可供给呼吸，用于医疗急救；二氧化碳过多会造成温室效应；稀有气体在一定条件下能反应；空气是混合物 。 15. 小明在家中利用玻璃杯、蜡烛和水设计实验测定空气中氧气含量。他将蜡烛固定在盘中，点燃后迅速倒扣玻璃杯，观察水面变化。 （1） 该实验原理与课本中用红磷测定氧气含量相似，都是通过消耗氧气使装置内______减小，从而使水进入装置。若蜡烛燃烧不充分，可能生成一氧化碳气体，会导致测定结果______（填 “ 偏大 ”“ 偏小 ” 或 “ 无影响 ” ）。 （2） 实验过程中，观察到蜡烛熄灭，玻璃杯内液面上升，最终水面上升高度小于玻璃杯内空气体积的1/5，原因可能是______（写出一点即可）。 （3） 空气成分中，体积分数约为 21%的是______；属于混合物的是______（填序号： ① 氧气 ② 空气 ③ 氮气）。 （4） 下列不能用于测定空气中氧气含量的物质是（ ） A. 红磷 B. 木炭 C. 白磷 D. 铜粉 （5） 实验结束后，杯内剩余气体不具有的性质是（ ） A. 无色无味 B. 难溶于水 C. 支持燃烧 D. 化学性质稳定 【 答案 】 ： （1）   压强；偏小 ；（2） 蜡烛量不足（或装置气密性不好等） ；（3） 氧气； ② ；（4） B ；（5） C 【 解析 】 ： （1） 消耗氧气使压强减小；蜡烛燃烧生成气体，会使压强减小不明显，结果偏小。 （2） 蜡烛量不足、装置漏气等都会导致进入水的体积不足1/5。 （3） 氧气约占空气体积21%；空气由多种物质组成，是混合物。 （4） 木炭燃烧生成二氧化碳气体，无法形成明显压强差，不能用于测定。 （5）   剩余气体主要是氮气，不支持燃烧。 ) ( 《达标检测》（时间：40分钟 满分：70分） 一．选择题（30分） 1 ．下列关于空气的说法错误的是 （ ） A．空气是一种混合物 B．空气是一种宝贵的资源 C．稀有气体化学性质很不活泼，不与任何物质发生化学反应 D．空气中氧气的体积分数约为21% 【 答案】 C 【 解析 】A、空气是氮气、氧气、二氧化碳等气体组成的混合物，故选项说法正确；B、空气能供给呼吸，能维持生态平衡，作用众多是宝贵的资源，故选项说法正确；C、稀有气体化学性质很不活泼，一定条件下可以与其他物质发生化学反应，故选项说法错误；D、根据实验得出空气中氧气的体积分数约为21%，故选项说法正确；故选D。 2. 如图装置常用来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识正确的 是（ ） A. 红磷燃烧产生大量白雾 B. 红磷熄灭后，立即打开止水夹，观察现象 C. 可以用木炭代替红磷进行实验 D. 红磷量不足会导致实验结果偏小 【答案】 D 【解析】 A 、红磷燃烧产生的大量白烟，而不是白雾，故选项说法错误。B、红磷熄灭后，不能立即打开止水夹，以防止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，测定结果偏小，故选项说法错误。C、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体或者一氧化碳气体甚至是两者的混合气体，虽除去氧气，但增加了新的气体，不能用来测定空气中氧气含量，故选项说法错误。D、红磷量不足，不能完全消耗完瓶内氧气，测定结果偏小，故选项说法正确。故选： D 。 第2题图 第3题图 第4题图 3. 如图为空气成分示意图 （ 按体积分数计算 ） ，其中“ y ”代表的是 （ ） A. 氧气 B. 二氧化碳 C. 氮气 D. 稀有气体 【答案】 A 【解析】由图中空气成分的示意图可知，“ y ”的体积分数约为 ，因此“ y ”代表的是氧气。 故选： A 。 4. 下列物质属于纯净物的是 （ ） A. 干冰 B. 矿泉水 C. 石油 D. 大理石 【答案】 A 【解析】 A 、干冰是二氧化碳的固体只含有一种物质，属于纯净物． B、矿泉水中含有水、可溶性矿物质等物质，属于混合物． C、石油是含有多种物质的混合物． D、大理石中含有碳酸钙、多种杂质，属于混合物．  故选A． 5. 拉瓦锡实验中，将汞表面的红色粉末加热分解，重新得到汞和气体。该气体是（ ） A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 水蒸气 【 答案 】 ：B 【 解析 】 ：氧化汞加热分解生成汞和氧气。 6. 某班级用传感器测定空气中氧气含量，数据显示氧气约占空气体积的（ ） A. 78% B. 21% C. 0.94% D. 0.03% 【 答案 】 ：B 【 解析 】 ：氧气在空气中的体积分数约为21%。 ) ( 7 ．某化学兴趣小组设计了如图所示的实验装置，用 于 “ 测定空气中氧气的含量 ” （试管的容积为50mL，注射器的活塞实验前停在25mL处。容器内红磷足量）。用酒精灯加热装置中的红磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却，可观察到装置中活塞最终停留的接近刻度是（　　） A．20mL处 B．15mL处 C．10mL处 D．5mL处 【 答案】C 【 解析】 由试管的容积为50mL，注射器内空气的体积为25mL，空气中氧气的体积分数约为 1/5 可知空间中氧气共约有（50mL+25mL） × 1/5 ＝15mL，红磷足量将空间中的氧气全部消耗，约消耗了15mL，冷却至室温，注射器中活塞向左移动，应停留至25mL ﹣ 15mL＝10mL处。 故选：C。 第7题图 第8题图 第9题图 8 ．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。下列说法中不正确的是（　　） A．该实验证明空气中氧气的含量约占 1/5 B．实验时红磷一定要足量 C．实验前一定要检验装置的气密性 D．红磷燃烧产生大量的白雾，火焰熄灭后并冷却后打开弹簧夹 【 答案】D 【 解析】 A、最终进入瓶中的水的体积约为氧气的体积，该实验证明空气中氧气的体积含量约占的 1/5 ，故说法正确B、实验时红磷一定过量，才能将集气瓶内的氧气消耗掉，故说法正确；C、实验前一定要检验装置的气密性，故说法正确；D、红磷燃烧产生大量的白烟，火焰熄灭后并冷却后打开弹簧夹。故说法不正确。故选：D。 9 ．做空气中氧气含量测定的实验装置如图。下列有关说法正确的是（　　） A．选用红磷是因为反应可以耗尽氧气，生成液态的五氧化二磷 B．燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭 C．燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高 D．钟罩内气体压强的减小会导致水面的上升 【 答案】D 【 解析】 A、五氧化二磷是固体，不是液体，故选项错误；B、硫或木炭与氧气反应生成的是气体，不可以代替红磷，故选项错误；C、空气中氧气的含量是不变的，因此红磷越多，水位不会上升越高，故选项错误；D、红磷燃烧消耗了氧气，生成的是固体，因此内外产生气压差。故选项正确；故选：D。 10 .   下列物质分类正确的是（ ） A. 空气 — 纯净物 B. 氦气 — 混合物 C. 冰水混合物 — 纯净物 D. 矿泉水 — 纯净物 【 答案 】 ：C 【 解析 】 ：冰水混合物由单一物质（水）组成，属于纯净物。 11 .   最新研发的 “ 空气制水机 ” 能从空气中提取水分。该过程中涉及的空气成分是（ ） A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 水蒸气 【 答案 】 ：D 【 解析 】 ：水蒸气遇冷凝结形成液态水。 ) ( 1 2 下列物质属于纯净物的是( ) A.纯净的空气 B.冰水混合物 C.稀有气体 D.矿泉水 【 答案】B 【 解析】 A、纯净的空气中也有氧气、氮气等，属于混合物，故选项错误;B、冰水混合物中只有水分子，属于纯净物，故选项正确;C、稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称，属于混合物，故选项错误;D、矿泉水中有矿物质和水，属于混合物，故选项错误;故选: B 13. 如图甲所示装置可用于测定空气中氧气含量。图乙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， P 0 是集气瓶内初始气压 ) 。下列说法不正确的是 （ ） A. 红磷的多少对实验结果无影响 B. 集气瓶中气压瞬间变大是红磷燃烧放热造成的 C. a 点时红磷燃烧刚好停止 D. c → d 压强降低是因为集气瓶内氧气被消耗 【 答案】A 【解析】 A 、红磷的多少对实验结果有影响，红磷要过量，以完全消耗装置中的氧气，故选项说法错误。B、红磷燃烧放出大量的热，集气瓶中气压瞬间变大是红磷燃烧放热造成的，故选项说法正确。C、 a 点时压强最大，放出的热量最多，红磷燃烧刚好停止，故选项说法正确。D、 c → d 压强降低，是因为红磷燃烧消耗氧气，使装置内气压减小，故选项说法正确。故选： A 。 1 4 .“捕捉”空气有很多方法，某同学模仿教材中的“捕捉”实验．你认为他的哪个实验“捕捉”的空气与地表附近所存在的空气成分相差较大（   ） A. 用打气筒向气球充气，气球膨胀 B. 将一个空量筒倒立于装满水的水缸中，用力往下压，量筒中留有气体 C. 用口对气球呼气，气球膨胀 D. 将一空玻璃瓶置于室内，盖上瓶盖 【答案】C 【解析】A、用打气筒向气球充气，气球膨胀，主要是因为空气通过打气筒被压入气球，从而使气球内部的气压变大，导致气球膨胀，故没有改变气体的成分;B、将一个空量筒倒立于装满水的水缸中，用力往下压，量筒中留有气体，此过程主要是减小了气体分子间的间隔，而气体的成分没有变化;C、用口对气球呼气，吹入的是经过呼吸后的气体，所以这种气体中的氧气含量比空气低，二氧化碳和水蒸气的含量比空气高，所以这种方式 “ 捕捉 ” 的气体与空气成分相差很大;D、将一空玻璃瓶置于室内，盖上瓶盖，这样收集的空气与室内空气成分一样，成分没有发生改变.故选: C . 1 5 .下列实验装置中不能用来测定空气中氧气含量的是（ ） A.  B.  C.  D.  【 答案】C 【 解析】 A、红磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，几乎不占空间，使得内外产生气压差，正确;B、白磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，使得内外产生气压差，水会倒流，正确;C、蜡烛燃烧生成的是二氧化碳，二氧化碳是气体，占了氧气的空间，水几乎不进入，错误;D、白磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，几乎不占空间，使得内外产生气压差，正确;故选C. ) ( 二．非选择题（40分） 16. 空气中氧气含量测定的经典赏析。 教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(实验装置如图所示)。 (1)写出汞与氧气反应的文字表达式：_____________。 (2)本实验中选择使用汞的优点有： ①汞在加热的条件下，只和氧气反应。 ②汞为液态，在汞槽中起到液封的作用，并能直接用来测量反应器内空间体积的变化。 ③生成的氧化汞分解又能得到汞和氧气，把得到的氧气加到剩下的4/5体积的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样。 根据资料卡片，请再补充本实验使用汞的两个优点，并说明依据。 ④_____________ __________________________________________________________ 。 ⑤_____________ ________________________________________________________ _ 。 (3)通过实验，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。请根据现在的认识，对此结论予以补充。_____________。 【 答案】（1） 汞＋氧气 氧化汞     （ 2） ④汞的沸点较低，汞蒸气与氧气反应比较充分，能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽     ⑤氧化汞的密度小于汞，且不溶于汞，因此易与汞分离     （ 3） 空气的成分按体积计算，大约是：氧气21%、氮气78%、稀有气体等其他成分1% 【 解析 】（1）汞与氧气反应的化学式的表达式∶汞＋氧气 氧化汞。 （2）本实验使用汞的两个优点：汞的沸点较低，汞蒸气与氧气反应比较充分，能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽；氧化汞的密度小于汞，且不溶于汞，因此易与汞分离。 （3）拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积1/5的结论。根据现在的认识，对此结论予以补充∶氮气占78%，氧气占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳0.03%，其他气体和杂质0.03%。 17.科学家研发出一种新型材料，可选择性吸收空气中的二氧化碳。该材料在空气成分研究和环境保护方面具有重要意义。 （1）空气中二氧化碳的体积分数约为______，二氧化碳过多会导致______（填环境问题名称）。 （2）用该材料吸收二氧化碳后，剩余气体属于______（填 “ 纯净物 ” 或 “ 混合物 ” ），其中含量最多的气体是______（填物质名称）。 （3）测定空气中氧气含量时，若将红磷换成能与二氧化碳反应的物质，（填 “ 能 ” 或 “ 不能 ” ）准确测定氧气含量，原因是。 （4）空气成分中，可用于填充飞艇的是（ ） A. 氧气 B. 氮气 C. 氦气 D. 二氧化碳 （5）下列物质属于纯净物的是（ ） A. 空气 B. 液氮 C. 矿泉水 D. 自来水 【答案】：（1）0.03%；温室效应；（2）混合物；氮气；（3）不能；无法确定消耗的气体是氧气还是二氧化碳；（4）C； （5）   B 【解析】：（1）   二氧化碳约占空气体积0.03%，过多会加剧温室效应。（2）吸收二氧化碳后，剩余气体含多种成分，是混合物，主要成分是氮气。（3）能与二氧化碳反应的物质无法确定消耗的是氧气还是二氧化碳，不能准确测定。（4）   氦气密度小且化学性质稳定，可填充飞艇。（5）液氮是液态氮气，属于纯净物。 ) ( 18.古代炼丹师曾用 “ 加热硝石（KNO ₃ ） ” 的方法获取气体，现代研究表明该过程产生的气体与空气成分有关。某小组模仿古代实验，利用如图装置（加热硝石产生的气体收集在集气瓶中）进行探究。 （1）硝石加热产生的气体能使带火星的木条复燃，说明该气体可能是______；空气中该气体的体积分数约为______。 （2）若将集气瓶中的气体通入澄清石灰水，石灰水不变浑浊，说明该气体______（填 “ 是 ” 或 “ 不是 ” ）二氧化碳；从物质分类角度看，空气属于______（填 “ 纯净物 ” 或 “ 混合物 ” ）。 （3）测定空气中氧气含量时，若用硝石代替红磷，可能导致实验失败，原因是______（写出一点即可）。 （4）空气成分中，化学性质最不活泼的是（ ） A. 氧气 B. 氮气 C. 稀有气体 D. 二氧化碳 （5）下列关于物质分类正确的是（ ） A. 氧化汞 — 混合物 B. 矿泉水 — 纯净物 C. 液氮 — 纯净物 D. 洁净的空气 — 纯净物 【答案】：（1）氧气；21%；（2）不是；混合物；（3）硝石加热可能产生其他气体影响压强变化（或无法控制反应速率等）；（4）C；（5）C 【解析】：（1）能使带火星木条复燃的气体可能是氧气，氧气约占空气体积21%。（2）二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，不变浑浊说明不是二氧化碳；空气是混合物。（3）   硝石反应复杂，可能产生其他气体或无法控制反应，影响氧气含量测定。（4）稀有气体化学性质最不活泼。（5）液氮是纯净物，氧化汞、矿泉水、洁净的空气都是混合物。 19. 用气体压力传感器可用于检测密闭体系内的气压变化，并以数字、曲线等多种形式形象地显示出来。下图1为红磷测定空气中氧气含量的实验装置。 连接好实验装置，将压力传感器接入电脑并打开，点燃燃烧匙内的红磷进行实验，集气瓶内气压与时间关系如图2所示。 (1)图1装置中，红磷在空气中燃烧的文字表达式_______ ___________________________ 。 (2)图2中CD段气压变化的原因是①_______ _________ ，②_______ ________________ ； (3)图2显示红磷熄灭后，瓶中氧气仍然剩余约8%，由此对进入瓶内水的体积小于1/5，有什么新的认识：_______ _______________________________________________________ 。 【继续探究】寿春学习小组想继续探究能否用镁条代替红磷测空气中氧气含量，他们用图3装置进行实验，镁条燃烧、冷却后打开弹簧夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%。 (4)如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的_______%；但现在进入的水达到容积的70%，根据空气的组成，减少的气体不仅有氧气，还一定有_______。 (5)查阅资料学习后，镁条还能在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁，请写出镁与二氧化碳燃烧的文字表达式_______。 (6)综合以上探究学习，如果用镁条代替红磷，测量结果会_______1/5(填大于或小于)。若要用其他药品代替红磷测氧气含量，该药品必须满足什么条件？_______ ____ ；_______ ____ 。 ) ( 【 答案】 (1)红磷+氧气 五氧化二磷 (2)     温度降低气压减小     氧气减少气压减小 (3)红磷燃烧不能将空气中的氧气完全除去，所以进入瓶内的水的体积小于1/5 (4)     21     氮气 (5)镁+二氧化碳 碳+氧化镁 (6)     大于     只与空气中的氧气反应     生成物是固体或液体，不能是气体 【 解析 】(1)红磷与氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，故反应的化学方程式为：红磷+氧气 五氧化二磷；(2)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。故填：温度降低气压减小；氧气减少气压减小 (3)图2显示红磷熄灭后，瓶中氧气仍然剩余约8%，则水进入的量就无法达到瓶内总体积的1/5，故填：红磷燃烧不能将空气中的氧气完全除去，所以进入瓶内的水的体积小于1/5。(4)镁条若只与空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水体积最多不超过其容积的21%，因为空气中氧气占空气总体积的1/5，现在进入的水达到容积的70%，根据空气的组成，减少的气体不仅有氧气，还一定与含量最高的氮气反应，故填：21；氮气；(5)镁与二氧化碳在点燃的条件下会生成碳和氧化镁，故填：镁+二氧化碳 碳+氧化镁；(6)如果用镁条代替红磷，因为镁条既能与氧气反应，又能与氮气反应，还能与二氧化碳反应，所以测量结果会大于1/5。若要用其他药品代替红磷测氧气含量，该药品必须满足反应物只与氧气反应，生成物不能是气体。故填：只与空气中的氧气反应，生成物是固体或液体，不能是气体。 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年暑假人教版化学启航·探秘手册9-《探究空气组成》 ( 一、 预习 目标 1.   了解空气的组成成分以及各成分的体积分数，能准确阐述空气是一种混合物。 2.   理解科学家探究空气组成的实验思路和方法，尤其是拉瓦锡实验和红磷燃烧测定氧气含量实验的原理、步骤、现象及结论。 3.   能够从物质组成的角度区分纯净物和混合物，并能对常见物质进行准确分类 。 ) ( 二．预习 内容 （ 一 ） . 拉瓦锡对空气组成的研究 二百多年前，法国化学家拉瓦锡(如左图)用定量的方法研究了空气的成分(如右图)。他把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天，发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积大约减少了一。他研究了剩余的约。体积的气体，发现这部分气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧。 1. 拉瓦锡实验原理： 2. 拉瓦锡实验现象：银白色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积大约减少了一。 3.拉瓦锡实验结论：空气是由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气体积的1/5。 （二）. 测定空气中氧气的含量 1. 实验装置 2. 实验原理：所选试剂能在空气中燃烧且生成物是固体(或生成物是气体但生成 的气体可以被吸收)，使容器内外形成 压强差 。 3. 实验步骤： （1）.连接仪器，检查气密性。 （2）.在集气瓶内加少量水并做上记号.用弹簧夹夹紧乳胶管。 （3）.点燃红磷，迅速伸入瓶中，塞紧瓶塞。 （4）.待集气瓶冷却到常温时，打开止水夹。 4. 实验现象： （1） 红磷燃烧，产生大量白烟； （2） 冷却至室温，打开止水夹，烧杯中的水倒流进集气瓶，集气瓶内水面上升约占上方空间1/5体积； ) ( 5.实验结论：氧气约占空气体积的1/5。 6.反应的文字表达式： 7. 即时理解 （ 1 ） .产生上述实验现象的原因是什么？ ① 白烟是红磷燃烧后生成的五氧化二磷固体小颗粒； ② 过量的红磷燃烧基本耗尽集气瓶中的氧气，使瓶内气体减少，气压降低，所以打开止水夹，烧杯中的 水进入瓶内，消耗多少体积的氧气就进入多少体积的水； （2） 如果水面上升小于五分之一，可能的原因有哪些？ ① 红磷量不足 ； ② 装置漏气 ; ③ 未冷却至室温就打开弹簧夹 ; ④ 燃烧匙伸入过慢 ; ⑤ 胶皮管未夹紧等。 8. 交流讨论 (1)水为什么能够进入集气瓶中? 红磷在密闭的容器内充分燃烧，消耗了空气中 的氧气，生成五氧化二磷固体，容器内压强减小，水面上升约1/5，从而确定空气中氧气的体积分数。 (2) 在测定空气中氧气含量的实验中，集气瓶内剩余的气体主要是氮气，请讨论： ① 燃烧的红磷熄灭了，这种现象说明氮气能不能支持燃烧？ 不能支持燃烧,也不能燃烧 ② 集气瓶内水面上升一定高度后还能继续上升吗？这种现象能不能说明氮气不易溶于水？ 不能继续上升。氮气难溶于水。 ③ 集气瓶内水有什么作用？ a. 吸收有毒的五氧化二磷； b. 吸收热量，快速降低温度。 ( 3 ).对测定空气中氧气含量的实验的改进 优点:装置始终密闭,没有气体逸出（环保） ( 4 )、为什么装置气密性要良好？ 避免瓶外空气进入集气瓶内，导致进入水的体积减少，使测得的氧气的体积分数偏小。 ( 5 )、为什么红磷要足量？ 充分消耗尽氧气，如果红磷量不足，使得消耗的氧气少，导致测得的结果偏小 。 ( 6 )、为什么待红磷熄灭并冷却至室温后再打开弹簧夹？ 反应后未冷却至室温，瓶内温度高，压强大，倒吸入集气瓶内水的体积减小，使测得的结果偏小。 ( 三 ) . 空气的成分 在19世纪末以前，人们深信空气中仅含有氧气和氮气。后来人们又发现了氦、氖、氩、氪、氙、氡等稀有气体，才认识到空气中除了氧气和氮气，还有其他成分。目前，人们已能用实验方法精确地测定空气的成分。 ) ( 【即时理解】 (1) 空气的成分是体积分数，不要误以为是质量分数。 (2) 过去人们认为氦、氖、氩、氪、氙、氡等这些气体不与其他物质发生化学反应，曾把它们叫作惰性气体。 (3) 稀有气体（惰性气体）不是单一气体，而是氦、氖、氩、氪、氙、氡等这些气体的总称。 (4) 稀有气体（惰性气体）的惰性是相对的不是绝对的，在适当的条件下也能与其他物质发生化学反应。 （ 四 ） . 物质的分类 1. 纯净物：由一种物质组成，可以用化学符号表示的。 如氧气（O 2 ）、氮气（N 2 ）等 2. 混合物: 由两种物质或两种以上的物质组成，各自保持各自的性质。如空气、河水、雨水等。 3. 混合物和纯净物比较 【 科学 · 技术 · 社会 】 测定空气中氧气含量的数字化实验 数字化实验利用传感器和信息处理终端进行实验数据的采集与分析。实验时一般将传感器、数据采集器和计算机依次相连，采集实验过程中各种物理量(如温度、压强、浓度等)的数据，通过软件对数据进行记录、呈现和分析。我们可以将测定空气中氧气的含量。 设计成数字化实验(如图)。 实验步骤如下: (1)将氧气传感器与数据采集器、计算机连接; (2)把氧气传感器插入盛有空气的容器，采集数据; (3)通过相关软件处理数据，并在计算机屏幕上显示空气中氧气的含量。 ) ( 三．知识提炼 （一）、拉瓦锡对空气组成的研究 1.法国科学家拉瓦锡将汞放在密闭容器中连续加热12天，发现部分汞变成红色粉末，容器内空气体积减少约______。 2.拉瓦锡把红色粉末收集起来，加热得到汞和一种气体，该气体的体积恰好等于之前密闭容器里减少的空气体积。他将这种气体命名为 “ 氧气 ” ，剩余的气体称为 “ ______ ” 。3.拉瓦锡的实验证明空气是由氧气和氮气组成，且氧气约占空气总体积的______，氮气约占______ 。 （二）、测定空气中氧气的含量 1.实验原理：利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使容器内______减小，冷却后打开止水夹，水在______的作用下进入容器，进入水的体积即为氧气的体积。 2.实验现象：红磷燃烧产生大量______，放出热量；冷却后打开止水夹，烧杯中的水沿导管进入集气瓶，约占集气瓶内原空气体积的______。 3.实验结论：氧气约占空气总体积的______ 。（ 4.误差分析 （1）进入集气瓶中水的体积小于1/5的原因可能有：红磷的量______；装置______；未冷却至室温就打开止水夹。 （2）进入集气瓶中水的体积大于1/5的原因可能有：点燃红磷后，燃烧匙伸入集气瓶______；止水夹______ 。 5.替代物选择：不能用木炭代替红磷，因为木炭燃烧生成______气体，瓶内压强变化不明显；不能用铁丝，因为铁丝在空气中______ 。 （三）、空气的成分 1.按体积分数计算，空气中氮气约占______，氧气约占______，稀有气体约占______，二氧化碳约占______，其他气体和杂质约占______ 。 2.稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙等，化学性质______ ，可作保护气。（ （四）、物质的分类 1.纯净物：由______物质组成，例如氧气、氮气、二氧化碳等。 2.混合物：由______物质混合而成，例如空气、海水、矿泉水等，各成分保持原有的化学性质。 ) ( 四．经典例题 例 1.   法国科学家拉瓦锡在研究空气组成的实验中，将汞在密闭容器中加热12天，发现银白色汞表面生成红色粉末，容器内空气体积减少约1/5。该实验主要证明了空气中含有（ ） A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体 例 2.   某小组用红磷燃烧测定空气中氧气含量时，发现进入集气瓶的水体积不足瓶内原空气体积的1/5。下列可能导致误差的原因是（ ） A. 红磷过量 B. 装置气密性良好 C. 未冷却至室温就打开止水夹 D. 集气瓶预先装了少量水 例 3.   空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是（ ） A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 水蒸气 例 4.   以下属于纯净物的是（ ） A. 空气 B. 氧气 C. 自来水 D. 海水 例5 .   中国传统节日 “ 端午节 ” 常挂艾草驱虫。艾草燃烧产生的气体与空气成分混合后，形成的是（ ） A. 纯净物 B. 单质 C. 化合物 D. 混合物 例6.   某科技团队研发的 “ 空气净化机器人 ” 可吸附空气中的颗粒物。净化后的空气属于（ ） A. 纯净物 B. 混合物 C. 单质 D. 氧化物 例7. 在校园科技节活动中，化学社团设计了 “ 测定空气中氧气含量 ” 的创新实验。他们选用容积为 200mL 的透明塑料瓶作为反应容器，用白磷（与红磷性质相似）和电子传感器测定瓶内气压变化。 （1）   拉瓦锡在研究空气组成时，将汞在密闭容器中加热，汞与空气中的______（填物质名称）发生反应，该实验证明空气中氧气约占总体积的______。 （2） 该实验中白磷燃烧的现象是产生大量______，并放出热量。 （3） 若实验前未检查装置气密性，可能导致测定结果______（填 “ 偏大 ”“ 偏小 ” 或 “ 无影响 ” ）。 （4） 实验结束后，瓶内剩余气体属于______（填 “ 纯净物 ” 或 “ 混合物 ” ），其主要成分是______（填物质名称）。 （5） 空气成分中，可用于制作电光源的是（ ） A. 氧气 B. 氮气 C. 稀有气体 D. 二氧化碳 ) ( 五．分层练习 《基础过关》 一．选择题 1 .   拉瓦锡实验中，汞与氧气反应后生成的红色粉末属于（ ） A. 混合物 B. 纯净物 C. 单质 D. 无法判断 2 .   测定空气中氧气含量的实验中，不能用木炭代替红磷的原因是（ ） A. 木炭燃烧太慢 B. 木炭燃烧生成气体，无法形成压强差 C. 木炭价格昂贵 D. 木炭不易点燃 3 .   空气成分按体积计算，含量第二多的气体是（ ） A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体 4 .   学校实验室开展 “ 自制简易空气成分测定装置 ” 活动，下列材料中最适合用作燃烧物的是（ ） A. 铁丝（在空气中不燃烧） B. 蜡烛（生成气体） C. 镁条（会与氮气反应） D. 红磷（只与氧气反应） 5 .   以下关于空气的说法正确的是（ ） A. 空气是由单一物质组成的纯净物 B. 空气中的氧气可供给呼吸 C. 空气中的二氧化碳越多越好 D. 稀有气体在空气中不存在 6 .   某同学用燃着的木条伸入装满空气的集气瓶，观察到木条继续燃烧，该现象说明空气中含有（ ） A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 水蒸气 7 .   下列物质中，属于混合物的是（ ） A. 液态氮 B. 蒸馏水 C. 洁净的空气 D. 二氧化碳 8 .   古代炼丹术中，道士用加热汞的方法 “ 寻找长生不老药 ” 。该过程中汞与空气中某成分反应，该成分是（ ） A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体 9 .   测定空气中氧气含量的实验结束后，集气瓶内剩余气体的主要成分是（ ） A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 水蒸气 10 .   空气是人类宝贵的自然资源，下列说法错误的是（ ） A. 分离液态空气可获得氧气 B. 空气属于纯净物 C. 植树造林有利于净化空气 D. 工业废气需处理后排放 11.   小明将澄清石灰水倒入集气瓶中振荡，发现石灰水变浑浊，说明空气中含有（ ） A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体 12.   以下实验操作会导致测定空气中氧气含量偏大的是（ ） A. 装置漏气 B. 红磷量不足 C. 弹簧夹未夹紧 D. 未冷却至室温读数 13.   下列关于空气成分用途的说法，错误的是（ ） A. 氧气用于医疗急救 B. 氮气用于食品防腐 C. 二氧化碳用于灭火 D. 稀有气体用于制取氧气 14. 我国古代炼丹术中，有 “ 烧汞 ” 的记载，即将汞（Hg）在空气中加热。现代化学研究发现，该过程与空气组成的探究密切相关。 （1）   汞加热后与空气中的氧气反应生成氧化汞（HgO），该反应使密闭容器内气体体积______（填 “ 增大 ”“ 减小 ” 或 “ 不变 ” ），剩余气体主要成分是化学性质______（填 “ 活泼 ” 或 “ 不活泼 ” ）的氮气。 （2） 若用如图装置模拟古代 “ 烧汞 ” 实验（密闭玻璃管内放汞，连接压强传感器），加热时汞表面生成红色物质，同时装置内压强______（填 “ 升高 ”“ 降低 ” 或 “ 不变 ” ） 。 ) ( （3） 实验结束后，玻璃管内剩余物质属于______（填 “ 纯净物 ” 或 “ 混合物 ” ）；从物质分类角度看，氧化汞属于______（填 “ 纯净物 ” 或 “ 混合物 ” ）。 （4） 空气中含量最多且可用于食品防腐的气体是（ ） A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体 （5） 下列关于空气成分说法正确的是（ ） A. 二氧化碳含量越高越好 B. 氧气可用于医疗急救 C. 稀有气体不能发生化学反应 D. 空气是由单一物质组成 15. 小明在家中利用玻璃杯、蜡烛和水设计实验测定空气中氧气含量。他将蜡烛固定在盘中，点燃后迅速倒扣玻璃杯，观察水面变化。 （1） 该实验原理与课本中用红磷测定氧气含量相似，都是通过消耗氧气使装置内______减小，从而使水进入装置。若蜡烛燃烧不充分，可能生成一氧化碳气体，会导致测定结果______（填 “ 偏大 ”“ 偏小 ” 或 “ 无影响 ” ）。 （2） 实验过程中，观察到蜡烛熄灭，玻璃杯内液面上升，最终水面上升高度小于玻璃杯内空气体积的1/5，原因可能是______（写出一点即可）。 （3） 空气成分中，体积分数约为 21%的是______；属于混合物的是______（填序号： ① 氧气 ② 空气 ③ 氮气）。 （4） 下列不能用于测定空气中氧气含量的物质是（ ） A. 红磷 B. 木炭 C. 白磷 D. 铜粉 （5） 实验结束后，杯内剩余气体不具有的性质是（ ） A. 无色无味 B. 难溶于水 C. 支持燃烧 D. 化学性质稳定 ) ( 《达标检测》（时间：40分钟 满分：70分） 一．选择题（30分） 1 ．下列关于空气的说法错误的是 （ ） A．空气是一种混合物 B．空气是一种宝贵的资源 C．稀有气体化学性质很不活泼，不与任何物质发生化学反应 D．空气中氧气的体积分数约为21% 2. 如图装置常用来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识正确的 是（ ） A. 红磷燃烧产生大量白雾 B. 红磷熄灭后，立即打开止水夹，观察现象 C. 可以用木炭代替红磷进行实验 D. 红磷量不足会导致实验结果偏小 第2题图 第3题图 第4题图 3. 如图为空气成分示意图 （ 按体积分数计算 ） ，其中“ y ”代表的是 （ ） A. 氧气 B. 二氧化碳 C. 氮气 D. 稀有气体 4. 下列物质属于纯净物的是 （ ） A. 干冰 B. 矿泉水 C. 石油 D. 大理石 ) ( 5. 拉瓦锡实验中，将汞表面的红色粉末加热分解，重新得到汞和气体。该气体是（ ） A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 水蒸气 6. 某班级用传感器测定空气中氧气含量，数据显示氧气约占空气体积的（ ） A. 78% B. 21% C. 0.94% D. 0.03% 7 ．某化学兴趣小组设计了如图所示的实验装置，用 于 “ 测定空气中氧气的含量 ” （试管的容积为50mL，注射器的活塞实验前停在25mL处。容器内红磷足量）。用酒精灯加热装置中的红磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却，可观察到装置中活塞最终停留的接近刻度是（　　） A．20mL处 B．15mL处 C．10mL处 D．5mL处 第7题图 第8题图 第9题图 8 ．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。下列说法中不正确的是（　　） A．该实验证明空气中氧气的含量约占 1/5 B．实验时红磷一定要足量 C．实验前一定要检验装置的气密性 D．红磷燃烧产生大量的白雾，火焰熄灭后并冷却后打开弹簧夹 9 ．做空气中氧气含量测定的实验装置如图。下列有关说法正确的是（　　） A．选用红磷是因为反应可以耗尽氧气，生成液态的五氧化二磷 B．燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭 C．燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高 D．钟罩内气体压强的减小会导致水面的上升 10 .   下列物质分类正确的是（ ） A. 空气 — 纯净物 B. 氦气 — 混合物 C. 冰水混合物 — 纯净物 D. 矿泉水 — 纯净物 11 .   最新研发的 “ 空气制水机 ” 能从空气中提取水分。该过程中涉及的空气成分是（ ） A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 水蒸气 1 2 下列物质属于纯净物的是( ) A.纯净的空气 B.冰水混合物 C.稀有气体 D.矿泉水 13. 如图甲所示装置可用于测定空气中氧气含量。图乙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， P 0 是集气瓶内初始气压 ) 。下列说法不正确的是 （ ） A. 红磷的多少对实验结果无影响 B. 集气瓶中气压瞬间变大是红磷燃烧放热造成的 C. a 点时红磷燃烧刚好停止 D. c → d 压强降低是因为集气瓶内氧气被消耗 ) ( 1 4 .“捕捉”空气有很多方法，某同学模仿教材中的“捕捉”实验．你认为他的哪个实验“捕捉”的空气与地表附近所存在的空气成分相差较大（   ） A.用打气筒向气球充气，气球膨胀 B.将一个空量筒倒立于装满水的水缸中，用力往下压，量筒中留有气体 C.用口对气球呼气，气球膨胀 D.将一空玻璃瓶置于室内，盖上瓶盖 1 5 .下列实验装置中不能用来测定空气中氧气含量的是（ ） A.  B.  C.  D.  二．非选择题（40分） 16. 空气中氧气含量测定的经典赏析。 教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(实验装置如图所示)。 (1)写出汞与氧气反应的文字表达式：_____________。 (2)本实验中选择使用汞的优点有： ①汞在加热的条件下，只和氧气反应。 ②汞为液态，在汞槽中起到液封的作用，并能直接用来测量反应器内空间体积的变化。 ③生成的氧化汞分解又能得到汞和氧气，把得到的氧气加到剩下的4/5体积的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样。 根据资料卡片，请再补充本实验使用汞的两个优点，并说明依据。 ④_____________ __________________________________________________________ 。 ⑤_____________ ________________________________________________________ _ 。 (3)通过实验，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。请根据现在的认识，对此结论予以补充。_____________。 17.科学家研发出一种新型材料，可选择性吸收空气中的二氧化碳。该材料在空气成分研究和环境保护方面具有重要意义。 （1）空气中二氧化碳的体积分数约为______，二氧化碳过多会导致______（填环境问题名称）。 （2）用该材料吸收二氧化碳后，剩余气体属于______（填 “ 纯净物 ” 或 “ 混合物 ” ），其中含量最多的气体是______（填物质名称）。 （3）测定空气中氧气含量时，若将红磷换成能与二氧化碳反应的物质，（填 “ 能 ” 或 “ 不能 ” ）准确测定氧气含量，原因是。 （4）空气成分中，可用于填充飞艇的是（ ） A. 氧气 B. 氮气 C. 氦气 D. 二氧化碳 （5）下列物质属于纯净物的是（ ） A. 空气 B. 液氮 C. 矿泉水 D. 自来水 ) ( 18.古代炼丹师曾用 “ 加热硝石（KNO ₃ ） ” 的方法获取气体，现代研究表明该过程产生的气体与空气成分有关。某小组模仿古代实验，利用如图装置（加热硝石产生的气体收集在集气瓶中）进行探究。 （1）硝石加热产生的气体能使带火星的木条复燃，说明该气体可能是______；空气中该气体的体积分数约为______。 （2）若将集气瓶中的气体通入澄清石灰水，石灰水不变浑浊，说明该气体______（填 “ 是 ” 或 “ 不是 ” ）二氧化碳；从物质分类角度看，空气属于______（填 “ 纯净物 ” 或 “ 混合物 ” ）。 （3）测定空气中氧气含量时，若用硝石代替红磷，可能导致实验失败，原因是______（写出一点即可）。 （4）空气成分中，化学性质最不活泼的是（ ） A. 氧气 B. 氮气 C. 稀有气体 D. 二氧化碳 （5）下列关于物质分类正确的是（ ） A. 氧化汞 — 混合物 B. 矿泉水 — 纯净物 C. 液氮 — 纯净物 D. 洁净的空气 — 纯净物 19. 用气体压力传感器可用于检测密闭体系内的气压变化，并以数字、曲线等多种形式形象地显示出来。下图1为红磷测定空气中氧气含量的实验装置。 连接好实验装置，将压力传感器接入电脑并打开，点燃燃烧匙内的红磷进行实验，集气瓶内气压与时间关系如图2所示。 (1)图1装置中，红磷在空气中燃烧的文字表达式_______ ___________________________ 。 (2)图2中CD段气压变化的原因是①_______ _________ ，②_______ ________________ ； (3)图2显示红磷熄灭后，瓶中氧气仍然剩余约8%，由此对进入瓶内水的体积小于1/5，有什么新的认识：_______ _______________________________________________________ 。 【继续探究】寿春学习小组想继续探究能否用镁条代替红磷测空气中氧气含量，他们用图3装置进行实验，镁条燃烧、冷却后打开弹簧夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%。 (4)如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的_______%；但现在进入的水达到容积的70%，根据空气的组成，减少的气体不仅有氧气，还一定有_______。 (5)查阅资料学习后，镁条还能在二氧化碳气体中燃烧生成碳和氧化镁，请写出镁与二氧化碳燃烧的文字表达式_______。 (6)综合以上探究学习，如果用镁条代替红磷，测量结果会_______1/5(填大于或小于)。若要用其他药品代替红磷测氧气含量，该药品必须满足什么条件？_______ ____ ；_______ ____ 。 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$