课题1 我们周围的空气 第1课时（分层作业） 化学人教版五四学制2024八年级全一册

课题1 我们周围的空气 第1课时 空气的组成 分层作业 1．（2025·河南平顶山·二模）200多年前，法国化学家拉瓦锡通过定量研究的方法测定了空气的成分。拉瓦锡选择作为实验材料的物质是 A．红磷 B．硫粉 C．铁丝 D．汞 【答案】D 【详解】拉瓦锡选用汞，因其在加热时能与氧气反应生成氧化汞（HgO），且汞是液态金属便于密闭操作。 故选D。 2．（2025·河南郑州·一模）关于拉瓦锡研究空气成分实验的表述，存在科学性错误的是 A．实验中汞需要足量 B．曲颈甑中的汞可以换成硫粉 C．曲颈甑中汞的作用是消耗氧气 D．钟罩内液面上升推测钟罩内气体压强减小 【答案】B 【详解】A、实验中汞需要足量，这样才能将曲颈甑和钟罩内空气中的氧气完全消耗掉，从而准确测定空气成分，该表述正确； B、曲颈甑中的汞不能换成硫粉，硫粉在空气中燃烧生成二氧化硫气体，装置内气体压强变化不明显，无法准确测定空气中氧气的含量，该表述错误； C、曲颈甑中汞在加热条件下与氧气反应生成氧化汞，其作用是消耗氧气，该表述正确； D、钟罩内液面上升，是因为氧气被消耗，钟罩内气体减少，压强减小，在外界大气压作用下，液面上升，该表述正确。 故选B。 3．（2025·海南省直辖县级单位·二模）空气的成分按体积计算，含量最高的是 A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【答案】B 【详解】空气的成分按体积计算，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%，故含量最高的是氮气，故选：B。 4.（24-25九年级上·江苏南京·阶段练习）臭氧层被称为人类和生物的保护伞。臭氧()属于 A．纯净物 B．混合物 C．氧气 D．稀有气体 【答案】A 【详解】A、臭氧是由一种物质组成的，属于纯净物，正确； B、臭氧是由一种物质组成的，属于纯净物，错误； C、臭氧()与氧气()是两种不同物质，错误； D、臭氧不是稀有气体，错误； 故选：A。 5．（23-24九年级上·江苏淮安·期中）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 【详解】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。 6．（23-24八年级下·河北石家庄·期末）为测定空气中氧气的含量，某同学将教材实验进行改进，改进后的实验装置(部分夹持装置已忽略)如图所示：容积为40毫升的试管中放入足量的白磷，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相连，注射器的活塞起始位置在20毫升处，实验时引燃白磷后便熄灭酒精灯。下列有关改进实验的说法不正确的是 A．在装入白磷前，需要先检查装置的气密性是否良好 B．待白磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹，注射器的活塞最终停在12毫升处 C．此实验如果不使用弹簧夹，待白磷熄灭并冷却至室温后，注射器的活塞依然停在12毫升处 D．改进后实验的优点是密闭容器中进行，结果更准确，污染小 【答案】C 【详解】A、在装入药品前，应先检查装置气密性，确保实验结果的准确性，故说法正确； B、完全反应后，试管内被消耗掉的氧气的体积为：40mL×= 8mL，故冷却至室温后打开弹簧夹，注射器的活塞大约停留在20mL-8mL=12mL处，故说法正确； C、此实验如果不使用弹簧夹，完全反应后，试管内被消耗掉的氧气的体积为：60mL×= 12mL，故冷却至室温后打开弹簧夹，注射器的活塞大约停留在20mL-12mL=8mL处，故说法错误； D、改进后的装置在密闭环境中进行，反应生成的五氧化二磷不会扩散出去，比较环保，且避免了盛有点燃红磷的燃烧匙伸入集气瓶时，气体的受热膨胀逸出，能减少测量误差，故说法正确。 故选C。 7．（24-25九年级下·吉林长春·开学考试）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，则下列分析合理的是 A．在这段时间内，集气瓶内温度始终保持不变 B．时刻打开止水夹，瓶内气体体积变大 C．该反应中的白磷要足量，目的是消耗尽集气瓶内的 D．在时刻后，集气瓶内气压显著增加，其原因是白磷燃烧的产物所致 【答案】C 【详解】A、在t1−t2这段时间内，气压增大，说明白磷燃烧放出大量的热，会使集气瓶内温度升高，而不是始终保持不变，分析不合理，不符合题意； B、t3时刻打开止水夹，由于瓶内氧气被消耗，压强小于外界大气压，水会进入集气瓶，瓶内气体体积变小，而不是变大，分析不合理，不符合题意； C、测定空气中氧气含量的实验中，白磷要足量，目的是消耗尽集气瓶内的O2，这样才能准确测定氧气的含量，使实验结果更准确，分析合理，符合题意； D、在t1时刻后，集气瓶内气压显著增加，是因为白磷燃烧放出大量的热，使瓶内气体受热膨胀，压强增大，而不是白磷燃烧的产物所致，白磷燃烧生成五氧化二磷固体，对气压影响较小，分析不合理，不符合题意。 故选C。 8．（24-25九年级上·全国·单元测试）在“测定空气中氧气含量”的实验中，打开弹簧夹后，进入瓶内的水不足瓶内空气体积的。下列原因分析不正确的是 A．红磷过量 B．装置漏气 C．红磷不足 D．未冷却打开弹簧夹 【答案】A 【详解】在“测定空气里氧气含量”的实验中，红磷必须足量，如果红磷的量不足，装置气密性不好或装置没有冷却至室温就打开弹簧夹，都会导致测出的氧气体积分数偏小。故选A。 9．（24-25八年级下·上海虹口·期中）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 【详解】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。 10．（24-25九年级上·湖南永州·阶段练习）下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是 A．冰水混合物，海水 B．矿泉水，牛奶 C．氮气，五氧化二磷 D．洁净后的空气，汽水 【答案】A 【详解】A、冰是固态的水，冰水混合物由水一种物质组成，属于纯净物；海水中含有水、氯化钠等多种物质，属于混合物；符合题意； B、矿泉水是由水和一些溶于水的矿物质混合而成，属于混合物；牛奶由蛋白质、水等混合而成，属于混合物；不符合题意； C、氮气由同种物质组成，属于纯净物；五氧化二磷由同种物质组成，属于纯净物；不符合题意； D、洁净的空气是由氮气、氧气等混合而成，属于混合物；汽水中含有水、二氧化碳等多种物质，属于混合物；不符合题意； 故选A。 11．（2025·天津·中考真题）下列物质属于混合物的是 A．液态氧 B．洁净的海水 C．冰水混合物 D．氧化镁 【答案】B 【详解】A.液态氧是氧气（）在液态状态下的形式，仅含一种物质，属于纯净物（单质），故A错误； B.海水含有水、氯化钠、氯化镁等多种物质，即使经过净化处理，仍为混合物，故B正确； C.冰（固态水）和水（液态水）是同一种物质（H₂O）的不同状态，成分单一，属于纯净物中的氧化物，故C错误； D.氧化镁（MgO）是镁和氧按固定比例化合而成的化合物，属于纯净物中的氧化物，故D错误。 故选：B。 12．（25-26九年级·全国·假期作业）某兴趣小组对“测定空气里氧气的含量”实验展开了学习和探究。 (1)经典回顾：二百多年前，法国化学家拉瓦锡用图1装置研究了空气的成分。拉瓦锡得出了空气是由氮气和氧气组成的结论，由此可知，从物质类别角度分析，空气属于混合物或纯净物中的 。 (2)原理分析：该实验利用氧气和空气中其他气体性质的差异，借助化学反应，将空气中的 除去，从而达到物质分离。再利用密闭体系中压强的变化，借助进入容器内液体的体积，将间接量转化为可视的数据，进而通过分析得出结论。 (3)反思交流：拉瓦锡实验中选择使用汞进行实验，其原因不包括_____。 A．汞蒸气有毒 B．反应生成的氧化汞是固态 C．加热时汞只与空气中的氧气反应 【答案】(1)混合物 (2)氧气 (3)A 【详解】（1）空气由氮气和氧气等多种气体组成，因此从物质类别角度来看，空气属于混合物。 （2）拉瓦锡的实验通过化学反应将空气中的氧气除去，因为氧气与其他气体在性质上存在差异，从而实现了物质的分离。随后，他利用密闭体系中压强的变化，通过测量进入容器内液体的体积，间接地将不可视的气体体积变化转化为了可视的数据，进而分析并得出了空气组成的结论。 （3）拉瓦锡实验中选择使用汞进行实验的原因不包括汞蒸气有毒。实际上，汞蒸气确实有毒，但这不是选择汞进行实验的原因。选择汞是因为它在加热时只与空气中的氧气反应，生成的氧化汞是固态，这些性质有利于实验的进行，故选A。 13．（24-25九年级上·黑龙江绥化·期中）下列物质中，①液态氧 ②汽水 ③二氧化碳 ④米酒 ⑤水 ⑥冰水混合物 ⑦澄清石灰水，属于混合物的有(填序号) ；属于纯净物的有 。 【答案】 ②④⑦ ①③⑤⑥ 【详解】纯净物由一种物质组成；混合物由多种物质组成； ①液氧是液态氧气，是由一种物质组成，属于纯净物； ②汽水含有水、糖等多种物质，属于混合物。 ③二氧化碳是由一种物质组成，属于纯净物； ④米酒是存在水、酒精等，属于混合物； ⑤水是由一种物质组成 ，纯净物； ⑥冰水混合物中只有水，是由一种物质组成 ，纯净物； ⑦澄清石灰水中存在水和氢氧化钙，属于混合物。 属于混合物的有②④⑦；属于纯净物的有①③⑤⑥ 14．（24-25八年级下·江西宜春·阶段练习）实验探究是科学探究的重要形式，请参与测定空气里氧气的含量探究活动并回答问题：           (1)A装置是人教版教材设计的“测量空气里氧气的含量”的实验装置，教材实验所需试剂是水和 (填物质名称)，实验前向集气瓶内加入少量水后将水面上方空间准确分为 等分，该操作中一定要使用的仪器是刻度尺。 (2)小华用A装置测定的氧气含量偏低，可能的原因是 (一点即可)。 (3)A装置用于测量空气中氧气的含量，其实验原理用文字表达式表示为 。 (4)使用B装置进行实验时需交替缓慢推动两个注射器活塞的原因是 ，实验结束后移开酒精灯，恢复到室温后读数即可计算出氧气含量，B装置的优点是 (一点即可)。 【答案】(1) 红磷 五/5 (2)可能的原因是装置漏气（答案合理即可） (3) (4) 使注射器内氧气与铜粉充分反应 反应始终在密闭容器中进行，测量结果更准确（答案合理即可） 【详解】（1）人教版教材“测量空气里氧气的含量”的实验所需试剂是水和红磷；实验前向集气瓶内加入少量水后将水面上方空间准确分为五等分。故填：红磷；五或5。 （2）用A装置测定的氧气含量偏低，可能的原因有：①红磷的量不足，不能将氧气耗尽；②装置漏气(在冷却过程中有外界的空气进入瓶中)；③未等到装置冷却至室温就打开了弹簧夹，并进行读数(因为此时剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，占据了部分水的体积)；④弹簧夹右边的导管中存有的空气进入集气瓶内；⑤红磷熄灭时，集气瓶中的氧气并没有完全耗尽，只是氧气的浓度达不到红磷燃烧的要求而已。故填：红磷的量不足(答案合理即可)。 （3）红磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，该反应的文字表达式为：。故填：。 （4）使用B装置进行实验时需交替缓慢推动两个注射器活塞的原因是使注射器内氧气与铜粉充分反应；B装置的优点是反应始终在密闭容器中进行，测量结果更准确。故填：使注射器内氧气与铜粉充分反应；反应始终在密闭容器中进行，测量结果更准确（答案合理即可）。 15．（24-25九年级上·辽宁鞍山·期中）甲、乙、丙三个同学想探究能否用其他物质来代替红磷完成空气中氧气含量的测定实验。 (1)甲同学首先认为不能用铁丝代替红磷，他的理由是 。 (2)乙同学认为也不能用木炭代替红磷，他的理由是 。 (3)关闭止水夹a、b、c，使过量的红磷和木炭分别在盛有空气的等容积的A、B两瓶中同时燃烧，燃烧停止并冷却至室温。 ①若只打开止水夹 a、c，观察到的现象是 ； ②若只打开止水夹 b、c，观察到的现象是 ； ③若同时打开止水夹a、b、c，观察到的现象是 ，原因是 。 【答案】(1)铁丝在空气中不能燃烧 (2)产生的气体占据了消耗掉的氧气的空间，压强基本不变 (3) 水进入A瓶中 水不会进入B瓶中 水进入两个集气瓶中 A、B两瓶中气体总体积减小，压强变小 【详解】（1）铁丝在空气中不与氧气反应，无法消耗氧气，所以无法用铁丝代替红磷； （2）木炭与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，生成物是气体，占据了所消耗的氧气的空间，无法形成压强差，压强不变； （3）①若只打开止水夹a、c，红磷燃烧消耗氧气，瓶内压强变小，外界大气压将水压入A瓶中； ②若只打开止水夹b、c，木炭与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，无法形成压强差，水不会进入B瓶； ③若同时打开止水夹a、b、c，红磷与木炭燃烧都消耗了氧气，只有木炭燃烧产生了二氧化碳，气体总体积减小，压强变小，外界大气压将水压入两个集气瓶中。 1．（24-25八年级上·山东烟台·期末）英国科学家波义耳和法国化学家拉瓦锡曾做过貌似相同的两个实验，实验如下图，关于这两个实验的说法正确的是 A．两个实验均可用于测定空气中氧气的含量 B．两个实验中，曲颈甑内汞的表面都有黑色物质生成 C．拉瓦锡的实验中，玻璃钟罩内汞的液面逐渐上升，达到一定高度后不再变化 D．两个实验中，汞的用量多少对实验没有影响 【答案】C 【详解】A、波义耳的实验装置不是密封体系，外界空气可以进入，不能用于测定空气中氧气的含量；拉瓦锡的实验装置是密封的，可以用于测定空气中氧气的含量，A选项错误； B、在加热条件下，汞和氧气反应生成的是红色的氧化汞，不是黑色物质，B选项错误； C、拉瓦锡的实验中，曲颈甑内的汞与氧气反应，消耗氧气使玻璃钟罩内压强减小，汞槽中的汞在大气压的作用下进入玻璃钟罩，当氧气被耗尽后，汞的液面就不再上升，C选项正确； D、若汞的用量不足，就不能将装置内的氧气完全消耗，会影响实验结果，D选项错误。 故选：C。 2．（24-25九年级上·重庆·期末）拉瓦锡科学测定了空气的成分。仿照拉瓦锡实验的原理，我们利用红磷在密闭容器中燃烧主要是为了除去空气中的 A．水蒸气 B．氮气 C．氧气 D．二氧化碳 【答案】C 【详解】红磷在瓶内燃烧，消耗空气中的氧气，而空气中氮气等其他气体不燃烧也不支持燃烧，我们利用红磷在密闭容器中燃烧主要是为了除去空气中的氧气，故选：C。 3．（24-25九年级上·江苏宿迁·期末）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．容器内物质总质量：b点大于c点 C．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 【详解】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%，故氮气体积分数小于85%，故选说法项错误； B、由图可知，反应是在密闭容器中进行的，故根据质量守恒定律，反应前后物质的质量不变，故容器内物质总质量：b点=c点，故选项说法错误； 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，故选项说法正确； D、由题图可知：此实验测得空气中氧气的体积分数为21%-3%=18%，不是质量分数，故选项说法错误。 故选：C。 4．（2025·广西南宁·三模）通过数字化仪器进行空气中氧气含量的测定，密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线如图所示，说法不正确的是 A．数字化能为探究提供更为直观的证据 B．实验后压强恢复是因为打开了止水夹 C．压强大幅下降是因为氧气被消耗和恢复室温 D．该实验中红磷量的多少，对该反应的准确性无影响 【答案】D 【详解】A、由数字化设备得到的密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线图，可以清晰的看到氧气含量的变化，数字化能为探究提供更为直观的证据，选项说法正确，不符合题意； B、实验后压强恢复是因为打开了止水夹，水进入瓶中，内外压强相同，选项说法正确，不符合题意； C、红磷燃烧放出大量的热，燃烧过程中消耗氧气，压强大幅下降是因为氧气被消耗和温度逐渐恢复至室温，选项说法正确，不符合题意； D、该实验中红磷量的多少，对该反应的准确性有影响，红磷必须足量，以耗尽装置中氧气，否则测定结果偏小，选项说法错误，符合题意。 故选D。 5．（2025·海南·模拟预测）空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。 资料：1.红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。2.相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。3.相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。 (1)二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的 。 (2)同学利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。 ①图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是 。 ②根据图5中所示数据，计算白磷消耗的氧气占空气体积的 %（精确到0.01%）。 ③【反思与交流】图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是 。 【答案】(1)五分之一 (2) 反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀或温度下降，水蒸气变成液态（合理即可） 19.37 反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，所以氧气消耗不完（合理即可） 【详解】（1）二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的五分之一； （2）①白磷燃烧消耗氧气并放出热量，而其他气体不变，氧气的含量逐渐减小，但反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀或温度下降，水蒸气变成液态，导致氧气的含量逐渐增大； ②白磷消耗的氧气占空气体积的体积分数为×100%≈19.37%； ③结合资料1分析：图2实验水面未达到刻度“1”原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，所以氧气消耗不完。 6．（24-25九年级上·江西抚州·阶段练习）如图A所示是用红磷在空气中燃烧的方法测定空气中氧气含量(在集气瓶中装入少许水，会使生成的五氧化二磷烟状物迅速溶解)。 (一)实验原理： (1)红磷在空气中燃烧反应的文字表达式为 。 密闭的装置内，由于氧气被消耗，生成固体物质，该装置内气体压强减小。 (二)实验探究： 第一步：集气瓶装入少许水，然后将集气瓶空的容积划分为五等份，并做好标记。 第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。 第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的。 (三)实验结论： (2)空气中氧气约占空气总体积的 。 (3)该实验也证明了氧气有 的性质，同时也证明了氮气有哪些性质(写一点即可) 。 (四)反思与评价： (4)实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的，你认为导致这一结果的原因可能是 (写一点)。 (5)某同学对实验进行反思后，提出了改进方法(如图B所示)，你认为改进后的优点是 。 (五)拓展迁移： (6)镁在氧气中燃烧生成氧化镁，也能和氮气反应生成氮化镁(固体)，若用镁条代替红磷测定空气中氧气的体积分数，则进入集气瓶的水一定 (填“大于、小于或等于”) 。 【答案】(1) (2) (3) 支持燃烧 氮气不支持燃烧也不能燃烧 (4)红磷不足 (5)使测量结果更准确 (6)大于 【详解】（1）红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为 （2）进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的，故空气中氧气约占空气总体积的； （3）该实验也证明了氧气有的性质，同时也证明了氮气不支持燃烧也不能燃烧的性质； （4）若进入集气瓶中水的体积不到总容积的，可能原因是红磷不足； （5）改进方法不需要点燃红磷后再放入集气瓶中，使测量结果更准确； （6）镁燃烧会消耗空气中的氧气和氮气，故若用镁条代替红磷测定空气中氧气的体积分数，则进入集气瓶的水一定大于。 1．（2022·江苏泰州·中考真题）某兴趣小组利用氧气传感器探究不同物质在空气中燃烧的耗氧量情况。足量蜡烛和红磷分别在相同的密闭容器中燃烧，测定的氧气含量变化如图所示。下列判断正确的是 A．蜡烛燃烧过程中，a点时容器内氮气体积分数为84% B．红磷燃烧过程中，b点和c点时容器内物质总质量相等 C．燃烧后，两容器中氧气均未耗尽，蜡烛耗氧量较多 D．若将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，氧气的体积分数可降至3% 【答案】B 【详解】A、由图可知 ，蜡烛燃烧过程中，a点时氧气的体积分数为16%，其他气体的体积分数为84%，包括氮气、二氧化碳、稀有气体等，故A错误； B、根据质量守恒定律，化学反应前后物质的质量不变化 ，因为是在密闭容器中进行的，所以红磷燃烧过程中，b点和c点时容器内物质总质量相等，故B正确； C、由图可知 ，蜡烛燃烧后，氧气的体积分数为14%，红磷燃烧后，氧气的体积分数为10%，故C错误； D、由图可知，氧气的体积分数为减少到14%时，蜡烛停止燃烧，氧气的体积分数为减少到10%时，红磷燃烧停止，所以将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，氧气的体积分数降至10%，二者都停止燃烧，故D错误。 故选B。 2．（2022·浙江温州·中考真题）小明认为教室内空气中氧气含量比室外低，于是想用红磷测定教室内空气中氧气的体积分数。老师告诉他，足量的红磷燃烧并不能耗尽空气中的氧气，建议用一氧化氮气体代替红磷进行实验。 在老师的指导下，小明进行如图所示实验：用注射器获取V1毫升教室内的空气，通过导管缓缓地全部推入量筒，与量筒内足量的V2毫升一氧化氮气体混合，待充分反应后，读出量筒中剩余气体体积为V3毫升。 说明：①V1、V2、V3都是在与教室气温、气压相同的状态下测得。 ②一氧化氮难溶于水，也不与水反应。 ③同温同压下，在氢氧化钠溶液参与下，4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应，且产物能完全被溶液吸收。 (1)小明用气密性良好的注射器，获取V1毫升教室内空气的具体操作是 。 (2)实验测得教室内空气中氧气的体积分数为 。（用V1、V2、V3表示） (3)小明提出，注射器内空气中的二氧化碳也会被氢氧化钠溶液吸收，从而影响实验结果。但老师指出，相比空气中的氧气含量，二氧化碳对实验结果的影响属于“次要因素”，不是“主要因素”，可忽略不计。还有许多科学实验中存在“主要因素”和“次要因素”，请再举一例并指明次要因素。 【答案】(1)在教室外，将注射器活塞推到底，将注射器拿到教室，再拉动活塞至刻度为V1毫升处并密封 (2)×100% (3)在探究影响重力势能大小的因素实验中，空气阻力是次要因素（合理即可） 【详解】（1）用气密性良好的注射器，获取V1毫升教室内空气的具体操作是在教室外，将注射器活塞推到底，将注射器拿到教室，再拉动活塞至刻度为V1毫升处并密封； （2）用注射器获取V1毫升教室内的空气，通过导管缓缓地全部推入量筒，与量筒内足量的V2毫升一氧化氮气体混合，待充分反应后，读出量筒中剩余气体体积为V3毫升，则一共消耗一氧化氮和氧气体积为V1+V2﹣V3；由题干信息：同温同压下，在氢氧化钠溶液参与下，4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应，且产物能完全被溶液吸收，故氧气体积为；教室内空气中氧气的体积分数为＝； （3）次要因素是对实验有影响，但对实验产生的影响比较小，经常可忽略不计的因素。从常见实验中举例即可，如在探究影响重力势能大小的因素实验中，空气阻力是次要因素。 3．（2023·浙江丽水·中考真题）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份混合物。 【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）按图甲装置测定空气中氧气含量时，止水夹最合理的打开时间是 （填“反应刚结束时”或“冷却到室温时”）。 【交流评价】 （3）已知：在氧气不充足时，碳与氧气反应生成一氧化碳，一氧化碳不溶于水且不与碱反应。小科用足量木炭替换红磷，等体积氢氧化钠浓溶液替换集气瓶中的水，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】 （4）运用上述思维模型，小科又设计了图乙的实验装置，其“测定空气中氧气含量”的原理是 。 【答案】 分离转移 冷却到室温时 偏小 铜和装置中的氧气反应，生成氧化铜固体。装置内的气体冷却到室温时，注射器内减少的体积即为装置内氧气的体积，氧气的体积与反应前装置内的总体积之比即为氧气的含量 【详解】（1）将空气转变为液态空气，液氮先汽化的操作属于分离转移。 （2）等到冷却到室温再打开止水夹可以防止容器发生倒吸，引起容器炸裂。 （3）木炭在封闭的集气瓶里燃烧，氧气浓度会不断变小，氧气浓度较低时会生成一氧化碳气体，一氧化碳难溶于水且不与氢氧化钠溶液反应。 （4）其“测定空气中氧气含量”的原理是铜和装置中的氧气反应，生成氧化铜固体。装置内的气体冷却到室温时，注射器内减少的体积即为装置内氧气的体积，氧气的体积与反应前装置内的总体积之比即为氧气的含量。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 课题1 我们周围的空气 第1课时 空气的组成 分层作业 1．（2025·河南平顶山·二模）200多年前，法国化学家拉瓦锡通过定量研究的方法测定了空气的成分。拉瓦锡选择作为实验材料的物质是 A．红磷 B．硫粉 C．铁丝 D．汞 2．（2025·河南郑州·一模）关于拉瓦锡研究空气成分实验的表述，存在科学性错误的是 A．实验中汞需要足量 B．曲颈甑中的汞可以换成硫粉 C．曲颈甑中汞的作用是消耗氧气 D．钟罩内液面上升推测钟罩内气体压强减小 3．（2025·海南省直辖县级单位·二模）空气的成分按体积计算，含量最高的是 A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 4.（24-25九年级上·江苏南京·阶段练习）臭氧层被称为人类和生物的保护伞。臭氧()属于 A．纯净物 B．混合物 C．氧气 D．稀有气体 5．（23-24九年级上·江苏淮安·期中）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 6．（23-24八年级下·河北石家庄·期末）为测定空气中氧气的含量，某同学将教材实验进行改进，改进后的实验装置(部分夹持装置已忽略)如图所示：容积为40毫升的试管中放入足量的白磷，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相连，注射器的活塞起始位置在20毫升处，实验时引燃白磷后便熄灭酒精灯。下列有关改进实验的说法不正确的是 A．在装入白磷前，需要先检查装置的气密性是否良好 B．待白磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹，注射器的活塞最终停在12毫升处 C．此实验如果不使用弹簧夹，待白磷熄灭并冷却至室温后，注射器的活塞依然停在12毫升处 D．改进后实验的优点是密闭容器中进行，结果更准确，污染小 7．（24-25九年级下·吉林长春·开学考试）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，则下列分析合理的是 A．在这段时间内，集气瓶内温度始终保持不变 B．时刻打开止水夹，瓶内气体体积变大 C．该反应中的白磷要足量，目的是消耗尽集气瓶内的 D．在时刻后，集气瓶内气压显著增加，其原因是白磷燃烧的产物所致 8．（24-25九年级上·全国·单元测试）在“测定空气中氧气含量”的实验中，打开弹簧夹后，进入瓶内的水不足瓶内空气体积的。下列原因分析不正确的是 A．红磷过量 B．装置漏气 C．红磷不足 D．未冷却打开弹簧夹 9．（24-25八年级下·上海虹口·期中）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． 10．（24-25九年级上·湖南永州·阶段练习）下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是 A．冰水混合物，海水 B．矿泉水，牛奶 C．氮气，五氧化二磷 D．洁净后的空气，汽水 11．（2025·天津·中考真题）下列物质属于混合物的是 A．液态氧 B．洁净的海水 C．冰水混合物 D．氧化镁 12．（25-26九年级·全国·假期作业）某兴趣小组对“测定空气里氧气的含量”实验展开了学习和探究。 (1)经典回顾：二百多年前，法国化学家拉瓦锡用图1装置研究了空气的成分。拉瓦锡得出了空气是由氮气和氧气组成的结论，由此可知，从物质类别角度分析，空气属于混合物或纯净物中的 。 (2)原理分析：该实验利用氧气和空气中其他气体性质的差异，借助化学反应，将空气中的 除去，从而达到物质分离。再利用密闭体系中压强的变化，借助进入容器内液体的体积，将间接量转化为可视的数据，进而通过分析得出结论。 (3)反思交流：拉瓦锡实验中选择使用汞进行实验，其原因不包括_____。 A．汞蒸气有毒 B．反应生成的氧化汞是固态 C．加热时汞只与空气中的氧气反应 13．（24-25九年级上·黑龙江绥化·期中）下列物质中，①液态氧 ②汽水 ③二氧化碳 ④米酒 ⑤水 ⑥冰水混合物 ⑦澄清石灰水，属于混合物的有(填序号) ；属于纯净物的有 。 14．（24-25八年级下·江西宜春·阶段练习）实验探究是科学探究的重要形式，请参与测定空气里氧气的含量探究活动并回答问题：           (1)A装置是人教版教材设计的“测量空气里氧气的含量”的实验装置，教材实验所需试剂是水和 (填物质名称)，实验前向集气瓶内加入少量水后将水面上方空间准确分为 等分，该操作中一定要使用的仪器是刻度尺。 (2)小华用A装置测定的氧气含量偏低，可能的原因是 (一点即可)。 (3)A装置用于测量空气中氧气的含量，其实验原理用文字表达式表示为 。 (4)使用B装置进行实验时需交替缓慢推动两个注射器活塞的原因是 ，实验结束后移开酒精灯，恢复到室温后读数即可计算出氧气含量，B装置的优点是 (一点即可)。 15．（24-25九年级上·辽宁鞍山·期中）甲、乙、丙三个同学想探究能否用其他物质来代替红磷完成空气中氧气含量的测定实验。 (1)甲同学首先认为不能用铁丝代替红磷，他的理由是 。 (2)乙同学认为也不能用木炭代替红磷，他的理由是 。 (3)关闭止水夹a、b、c，使过量的红磷和木炭分别在盛有空气的等容积的A、B两瓶中同时燃烧，燃烧停止并冷却至室温。 ①若只打开止水夹 a、c，观察到的现象是 ； ②若只打开止水夹 b、c，观察到的现象是 ； ③若同时打开止水夹a、b、c，观察到的现象是 ，原因是 。 1．（24-25八年级上·山东烟台·期末）英国科学家波义耳和法国化学家拉瓦锡曾做过貌似相同的两个实验，实验如下图，关于这两个实验的说法正确的是 A．两个实验均可用于测定空气中氧气的含量 B．两个实验中，曲颈甑内汞的表面都有黑色物质生成 C．拉瓦锡的实验中，玻璃钟罩内汞的液面逐渐上升，达到一定高度后不再变化 D．两个实验中，汞的用量多少对实验没有影响 2．（24-25九年级上·重庆·期末）拉瓦锡科学测定了空气的成分。仿照拉瓦锡实验的原理，我们利用红磷在密闭容器中燃烧主要是为了除去空气中的 A．水蒸气 B．氮气 C．氧气 D．二氧化碳 3．（24-25九年级上·江苏宿迁·期末）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．容器内物质总质量：b点大于c点 C．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% 4．（2025·广西南宁·三模）通过数字化仪器进行空气中氧气含量的测定，密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线如图所示，说法不正确的是 A．数字化能为探究提供更为直观的证据 B．实验后压强恢复是因为打开了止水夹 C．压强大幅下降是因为氧气被消耗和恢复室温 D．该实验中红磷量的多少，对该反应的准确性无影响 5．（2025·海南·模拟预测）空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。 资料：1.红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。2.相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。3.相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。 (1)二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的 。 (2)同学利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。 ①图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是 。 ②根据图5中所示数据，计算白磷消耗的氧气占空气体积的 %（精确到0.01%）。 ③【反思与交流】图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是 。 6．（24-25九年级上·江西抚州·阶段练习）如图A所示是用红磷在空气中燃烧的方法测定空气中氧气含量(在集气瓶中装入少许水，会使生成的五氧化二磷烟状物迅速溶解)。 (一)实验原理： (1)红磷在空气中燃烧反应的文字表达式为 。 密闭的装置内，由于氧气被消耗，生成固体物质，该装置内气体压强减小。 (二)实验探究： 第一步：集气瓶装入少许水，然后将集气瓶空的容积划分为五等份，并做好标记。 第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。 第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的。 (三)实验结论： (2)空气中氧气约占空气总体积的 。 (3)该实验也证明了氧气有 的性质，同时也证明了氮气有哪些性质(写一点即可) 。 (四)反思与评价： (4)实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到总容积的，你认为导致这一结果的原因可能是 (写一点)。 (5)某同学对实验进行反思后，提出了改进方法(如图B所示)，你认为改进后的优点是 。 (五)拓展迁移： (6)镁在氧气中燃烧生成氧化镁，也能和氮气反应生成氮化镁(固体)，若用镁条代替红磷测定空气中氧气的体积分数，则进入集气瓶的水一定 (填“大于、小于或等于”) 。 1．（2022·江苏泰州·中考真题）某兴趣小组利用氧气传感器探究不同物质在空气中燃烧的耗氧量情况。足量蜡烛和红磷分别在相同的密闭容器中燃烧，测定的氧气含量变化如图所示。下列判断正确的是 A．蜡烛燃烧过程中，a点时容器内氮气体积分数为84% B．红磷燃烧过程中，b点和c点时容器内物质总质量相等 C．燃烧后，两容器中氧气均未耗尽，蜡烛耗氧量较多 D．若将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，氧气的体积分数可降至3% 2．（2022·浙江温州·中考真题）小明认为教室内空气中氧气含量比室外低，于是想用红磷测定教室内空气中氧气的体积分数。老师告诉他，足量的红磷燃烧并不能耗尽空气中的氧气，建议用一氧化氮气体代替红磷进行实验。 在老师的指导下，小明进行如图所示实验：用注射器获取V1毫升教室内的空气，通过导管缓缓地全部推入量筒，与量筒内足量的V2毫升一氧化氮气体混合，待充分反应后，读出量筒中剩余气体体积为V3毫升。 说明：①V1、V2、V3都是在与教室气温、气压相同的状态下测得。 ②一氧化氮难溶于水，也不与水反应。 ③同温同压下，在氢氧化钠溶液参与下，4体积一氧化氮与3体积氧气恰好完全反应，且产物能完全被溶液吸收。 (1)小明用气密性良好的注射器，获取V1毫升教室内空气的具体操作是 。 (2)实验测得教室内空气中氧气的体积分数为 。（用V1、V2、V3表示） (3)小明提出，注射器内空气中的二氧化碳也会被氢氧化钠溶液吸收，从而影响实验结果。但老师指出，相比空气中的氧气含量，二氧化碳对实验结果的影响属于“次要因素”，不是“主要因素”，可忽略不计。还有许多科学实验中存在“主要因素”和“次要因素”，请再举一例并指明次要因素。 3．（2023·浙江丽水·中考真题）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份混合物。 【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）按图甲装置测定空气中氧气含量时，止水夹最合理的打开时间是 （填“反应刚结束时”或“冷却到室温时”）。 【交流评价】 （3）已知：在氧气不充足时，碳与氧气反应生成一氧化碳，一氧化碳不溶于水且不与碱反应。小科用足量木炭替换红磷，等体积氢氧化钠浓溶液替换集气瓶中的水，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】 （4）运用上述思维模型，小科又设计了图乙的实验装置，其“测定空气中氧气含量”的原理是 。 1 / 8 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$