2.1 空气的成分（同步讲义）化学科粤版2024九年级上册

第二单元 空气、物质的构成与组成 成2.1 空气的成分 教学目标 1. 了解“测定空气中氧气含量” 实验的分析、推理。 2. 掌握各主要成分（氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等）的体积分数。 3. 能够理解空气是由多种成分组成的混合物。 4. 了解空气污染及其危害的学习，增强学生的环保意识和社会责任感。 重点和难点 重点：了解空气的主要成分及各成分的体积分数；“测定空气中氧气含量”的实验原理、实验操作及实验结果分析，有助于学生深入理解空气的组成。能从微观角度理解空气成分的性质和作用，以及将化学知识与实际生活中的空气污染问题建立联系。 难点：从实验现象深入理解实验原理，尤其是理解实验中气体压强变化与氧气含量的关系；在实验过程中，掌握实验操作的要点（如红磷的用量、装置气密性的检查等），并能准确分析实验误差产生的原因。 ◆知识点一 测定空气中氧气的含量 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．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 红磷（P）燃烧消耗氧气（O2），生成了白色的五氧化二磷（P2O5）固体 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 特别提醒/易错提醒/教材延伸 1. 预先在集气瓶里放少量水的目的：吸收五氧化二磷和降温。 2. 倒吸进集气瓶的水不能充满整个集气瓶的原因：空气中的其他气体不与红磷反应且不溶于水。 3. 集气瓶内剩余气体的性质： 物理性质：无色无味的气体，难溶于水；化学性质：不能燃烧也不支持燃烧。 即学即练 1．（2025·湖南长沙·期末）某小组的同学将过量的白磷放入试管中测定空气中氧气含量（如图），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．试管中的白磷可以换成硫粉 C．实验结束等装置冷却到室温后才能打开弹簧夹 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】B 【详解】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，故选项说法正确； B、硫在空气中燃烧生成二氧化硫气体，瓶内气压不变，不能形成压强差，所以不能用硫粉代替红磷进行该实验，故选项说法错误； 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，故选项说法正确； 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，故选项说法正确。 故选：B。 2．（2025·山东烟台·期末）拉瓦锡被称为“现代化学之父”，我们要沿着科学家的足迹去探究。 (1)二百多年前，法国化学家拉瓦锡利用图1装置进行实验，得出结论：空气由氧气和 组成，其中氧气约占空气总体积的五分之一。根据图2资料卡片判断反应物选用汞的优点中不可能的是 。 A．实验过程中没有污染                 B．汞蒸气与氧气反应能将密闭容器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 (2)小强同学对反应物进行优化，采用图3装置进行实验，反应结束后，冷却到室温，打开弹簧夹，注射器活塞理论上应从10mL刻度处缓慢移动至 mL刻度处。 (3)小明对图3实验进行了如图4所示的改进。图4实验中，为了使氧气反应更充分，实验中可采取的措施是 ，若实验后未将气球中气体挤出，会导致测得氧气含量偏 （填“大”或“小”）。 (4)为了更精确的定量了解空气中氧气含量及误差原因，同学们引入数字化传感器按图5装置进行实验，记录并处理数据见图6。B点到F点（温度已降至室温）的实验过程中，从图5装置中可观察到的现象是 。起点A的坐标为（0，20.99），通过数据我们可以直接得出玻璃管内原来空气中氧气的体积百分含量为 ，F点的坐标为（203，4.23），则整个过程中铜粉实际消耗的氧气的体积为 mL（已知玻璃管体积为100mL）。 【答案】(1) 氮气 A (2)2 (3)反复推拉注射器 大 (4) 气球鼓起后又瘪,红色粉末逐渐变为黑色 20.99% 16.76 【详解】（1）法国化学家拉瓦锡利用图1装置进行实验，得出结论：空气由氧气和氮气组成的； A、汞和生成的氧化汞都有毒，会造成污染，选项错误，符合题意； B、汞蒸气与氧气反应能将密闭容器空气中的氧气几乎耗尽，选项正确，不符合题意； C、汞常温下是液态，在汞槽中起到液封作用，选项正确，不符合题意； D、由资料卡片可知，生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气，选项正确，不符合题意；故选A； （2）图3装置中，试管中氧气的含量约为，则注射器活塞从10mL刻度处缓慢移动至10mL-8mL=2mL刻度处； （3）反复推拉注射器活塞，增强空气的流动性，能使装置中的氧气与铜充分接触，反应更充分； 若实验后未将气球中气体挤出，会使活塞向右偏移，导致测得氧气含量偏大。 （4）加热过程中,装置内气体膨胀,压强增大，气球变大，铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,温度已降至室温后,气体减小,装置内压强减小，气球变小,故从图3装置中可观察到的现象是气球鼓起后又瘪,红色粉末逐渐变为黑色;由图中数据我们可以直接得出玻璃管内原来空气中氧气的体积百分含量为20.99%。 由由图中数据可知，整个过程中铜粉实际消耗的氧气的体积为。 ◆知识点二 空气的组成 1. 空气的成分和含量 空气成分 氮气（N2） 氧气（O2） 稀有气体 二氧化碳（CO2） 其他 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 2. 空气是一种混合物，含有多种物质。 3. 稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡等，氩气是第一个被发现的稀有气体。 特别提醒/易错提醒/教材延伸 1. 空气中各成分含量是指“体积分数”而不是“质量分数”。 2. 稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙和氡等气体的总称，因此“稀有气体”是混合物，而“氦气”、“氖气”等是纯净物。 即学即练 1．（2025·广东佛山·期末）科学家对火星大气进行分析，得到数据如题图。与地球大气的成分相比，火星大气中含量更高的是（　　） A．氮气 B．二氧化碳和氩气 C．二氧化碳和氮气 D．氮气和氩气 【答案】B 【详解】A、火星大气中氮气大约占3%，空气中氮气大约占78%，空气中氮气含量多，故选项不符合题意； B、火星大气中二氧化碳大约占96%、氩气约占1%，而空气中氩气大约占0.03%、二氧化碳大约占0.03%，因此火星大气中二氧化碳和氩气含量更高，故选项符合题意； C、火星大气中二氧化碳高，空气中氮气含量高，故选项不符合题意； D、空气中氮气含量高，火星大气中氩气含量高，故选项不符合题。故选B。 2．2024年4月26日神舟十七号三名航天员成功入驻“天宫”。在空间站内的空气与我们周围的空气成分基本一致，那么在空间站内的空气中含量最多的气体是（　　） A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．水蒸气 【答案】A 【详解】空气中各成分的体积分数分别是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其它气体和杂质0.03%；由于在空间站内的空气与我们周围的空气成分基本一致，因此人体呼吸过程消耗氧气，生成二氧化碳。所以空间站内空气中含量最多的气体是氮气。故选：A。 ◆知识点三 氮气与稀有气体的性质和用途 1. 氮气的性质与用途 （1）性质：氮气是一种无色、 无气味 的气体， 难 溶于水。氮气的化学性质 不活泼 ，在低温或常温下难 与其他物质发生反应。 （2）用途：作 保护气 ，如充入食品袋、灯泡中用以隔绝氧气；特定条件下，氮气可与某些物质发生反应，其产物可用来制取对人类有用的物质，如制造 氮肥 、炸药等；液氮常用于 制冷 ，如在机械工业中用作仪器或机件的深度冷冻剂，为超导材料的实验提供 低温 环境。 2. 稀有气体的性质与用途 （1）性质：稀有气体一般不与其他物质反应，因此曾被称为“ 惰性气体 ”；随着科学技术的发展， 已经发现在一定条件下稀有气体能与某些物质发生化学反应，生成其他物质。 （2）用途：常被用作 保护气 ，如焊接金属时用以隔绝空气。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 ，如氙气灯。 即学即练 1．（2025·重庆）氮气常用作文物保护气，主要是利用了氮气（　　） A．性质稳定 B．难溶于水 C．无色无味 D．沸点低 【答案】A 【详解】A、氮气的化学性质稳定，不易与其他物质发生反应，能有效隔绝氧气和水分，防止文物氧化或腐蚀，说法正确； B、难溶于水与保护文物的主要需求无关，因文物保存环境通常不涉及大量水，说法错误； C、无色无味是物理性质，但并非保护文物的关键因素，稳定性更重要，说法错误； D、沸点低与氮气作为气态保护气的用途无直接关联，说法错误。故选A。 2．（2025•河北石家庄期末）下列有关物质的性质及相关用途的叙述，正确的是（　　） ①氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存； ②氮气的化学性质不活泼，可用作粮食和食品仓库的保护气； ③氧气能支持燃烧，所以可用作火箭的高能燃料； ④由于稀有气体有惰性，所以常用作保护气。 A．①②③ B．①②④ C．①③ D．②④ 【答案】D 【详解】①氧气不易溶于水，所以题中“易溶于水”的描述是错误的； ②氮气化学性质不活泼，不能维持粮食、瓜果呼吸，常用作瓜果、粮食的保护气。此句描述是正确的； ③氧气化学性质比较活泼，能支持燃烧，但氧气不能燃烧，所以题中“用途火箭的高能燃料”的描述是对氧气的错误认识； ④稀有气体又称惰性气体，很难与其他物质反应，常用作金属焊接的保护气。此句描述属于正确描述。 故选：D。 ◆知识点四 混合物与纯净物 混合物 纯净物 组成 由多种物质组成，组成不固定 由一种物质组成，组成固定 表示方法 无固定符号 用专门符号表示，如氮气等 性质 无固定的熔沸点，各物质都保持各自化学性质 有固定的物理性质和化学性质 举例 空气、海水等 氧气、二氧化碳 即学即练 1．（2025·山东德州·期中）下列物质是纯净物的是（　　） A．洁净的空气 B．稀有气体 C．蒸馏水 D．澄清石灰水溶液 【答案】C 【详解】纯净物只含一种物质；混合物含有两种或两种以上物质。 A、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，该选项错误； B、稀有气体包括氦气、氖气、氩气等多种气体，属于混合物，该选项错误； C、蒸馏水是通过蒸馏得到的，只含有水这一种物质，属于纯净物，该选项正确； D、澄清石灰水溶液是氢氧化钙的水溶液，含有氢氧化钙和水两种物质，属于混合物，该选项错误。 故选C。 2．（2025·河南南阳·期中）下列各组物质中，前者属于混合物，后者属于纯净物的是（　　） A．清新的空气 液氧 B．澄清石灰水 清澈的泉水 C．氮气 二氧化碳 D．冰水混合物 稀有气体 【答案】A 【详解】A、清新的空气中有氮气、氧气等属于混合物，液态氧气是由一种物质组成属于纯净物，符合题意； B、澄清的石灰水中有水、氢氧化钙，属于混合物，清澈的泉水中溶有一些物质，属于混合物，不符合题意； C、氮气、二氧化碳都是由一种物质组成的，都属于纯净物，不符合题意； D、冰水混合物是由一种物质组成的，属于纯净物，稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙，属于混合物，不符合题意。故选A。 ◆知识点五 空气污染与保护大气环境 1.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 2.空气污染物来源：化石燃料的燃烧，工厂排放的废气，汽车排放的尾气。 3.空气污染造成的危害：损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。 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；④对人体健康有害；⑤影响农作物生长，破坏生态平衡。 5.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。 6.目前计入空气质量评价的主要污染物有：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。特别提醒/易错提醒/教材延伸 1. 二氧化碳能造成温室效应加剧，但不是空气污染物和有害气体 2. 臭氧不是有害气体，空气中低浓度的臭氧可消毒，含量超过一定浓度后却有剧毒，故计入空气质量。 3. 臭氧层破坏主要是由人类过多使用氟氯烃类（如氟利昂）化学物质引起的； 4. 酸雨主要是由工业排放的二氧化硫、二氧化氮等气体引起的。 5. 空气质量日报的主要内容包括空气质量指数、首要污染物、空气质量状况等。 6. 空气质量日报中的“空气质量指数”和“空气质量级别”的数值越大，空气质量状况越差，污染越严重。 即学即练 1．（2025·江苏无锡·期中）为预防大气污染，需要对陶瓷厂周围的空气进行监测。下列不属于污染物的是（　　） A．二氧化碳 B．一氧化碳 C．二氧化氮 D．可吸入颗粒物 【答案】A 【详解】目前计入空气质量评价的主要污染物有：二氧化硫（SO2）、一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）和臭氧（O3）等，二氧化碳属于空气的成分之一，不属于空气污染物；故选：A。 2．（2025·上海奉贤·期末）为改善空气质量，下列做法中错误的是（　　） A．提倡植树造林 B．适当控制机动车使用 C．鼓励焚烧秸秆 D．加强建筑工地扬尘监管 【答案】C 【详解】A. 提倡植树造林。植物通过光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，有效改善空气质量，故正确； B. 适当控制机动车使用。机动车尾气含氮氧化物、一氧化碳等污染物，控制其使用可减少空气污染，故正确； C. 鼓励焚烧秸秆。焚烧秸秆会产生大量烟尘等有害物质，显著增加空气污染物，加剧雾霾，故错误； D. 加强建筑工地扬尘监管。扬尘是颗粒物污染的重要来源，加强监管可减少其扩散，改善空气质量，故正确。故选：C。 一、空气中氧气含量测定实验及误差分析 1．用实验证明空气中氧气体积约占1/5，氮气约占4/5 。 2．实验方法：用燃烧红磷的方法测空气中氧气的体积分数。 3．现象：红磷燃烧产生大量白烟，冷却后打开弹簧夹，有水进入集气瓶内，且水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5。 4．反应原理：红磷+氧气五氧化二磷。 5．实验分析： （1）红磷要过量，确保空气中的氧气被完全消耗，否则会导致测量结果偏低。 （2）此实验开始前应先检查装置的气密性，否则会导致测量结果偏低。 （3）待集气瓶冷却至室温再打开弹簧夹，否则会导致测量结果偏低。 （4）导管内事先注满水，否则会导致测量结果偏低。 （5）点燃红磷插入集气瓶的动作要快，否则会使瓶内部分空气受热逸出，导致测量结果偏高。 （6）弹簧夹要夹紧，否则红磷燃烧时，气体膨胀，部分空气从导管中逸出，导致测量结果偏高。 实践应用 1．实验室可用以下两套装置测定空气中氧气的含量（铜粉在加热条件下能与氧气反应生成氧化铜；实验中忽略固体体积的影响）。对于图1、图2实验，下列说法正确的是（　　） A．图1、图2实验中的红磷或铜粉可以用硫粉代替 B．图2实验：若铜粉量不足会使测量值偏大 C．图1实验：弹簧夹未夹紧会导致测量结果偏大 D．图2实验：连接好装置，推动注射器甲的活塞，松开手后，活塞回到原刻度，说明装置气密性良好 【答案】C 【详解】A、硫粉在空气中燃烧生成二氧化硫气体，虽除去了氧气，但增加了新的气体，没有形成压强差，不能用来测定空气中氧气含量，故选项说法错误。 B、铜粉量不足，不能完全消耗装置中的氧气，测定结果偏小，故选项说法错误。 C、弹簧夹未夹紧，反应放出大量的热，装置内压强大，有空气逸出，因此进入的水多，使测定结果偏大，故选项说法正确。 D、连接好装置，推动注射器甲的活塞，会将注射器乙的活塞排出，松开手后，注射器甲的活塞不会回到原刻度，也可说明装置气密性良好，故选项说法错误。故选：C。 二、空气中氧气含量测定实验的拓展 实践应用 2．学习完测定空气中氧气的含量后，同学们对课本实验进行了改进： （已知：白磷和红磷都能在空气中燃烧生成五氧化二磷） （1）如图1，红磷在瓶中燃烧产生大量 　 　，燃烧停止并冷却至室温后打开弹簧夹，可以观察到水倒流入集气瓶约占空气体积的，写出该反应的化学方程式 　 　。通过该实验现象，还能判断出剩余气体的物理性质是 　 　溶于水。 （2）图2装置中，打开止水夹之前，气球的大小变化是 　 　。 （3）图3装置中，若白磷量不足，活塞最终停在刻度线 　 　（填序号）。 A．4处 B．5处 C．4～5之间 D．3～4之间 （4）图4装置中，集气瓶中空气的体积为200mL，若装置漏气，测定结果会 　 　（填“偏大”或“偏小”或“无影响”）。改进后，实验结束时流入集气瓶的水的体积为43mL，则测得的空气中氧气的体积分数为 　 　。 （5）利用图二中的传感器可以实时监测实验过程中装置内的压强、温度和氧气浓度，得到3条曲线，变化趋势如图6所示。 X曲线表示 　 　（选填“温度”或“氧气浓度”）变化趋势。压强曲线中，BC段气压变化的原因是 　 　。 【答案】（1）白烟；4P+5O22P2O5；难；（2）先变大后变小； （3）C； （4）偏小；21.5%； （5）温度；红磷燃烧放热，装置中的温度升高 【详解】（1）红磷燃烧，产生大量白烟，放热；红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O22P2O5；由于集气瓶中的液面上升一定高度后就不再变化，说明氮气难溶于水。 （2）红磷燃烧放热，装置中的温度升高，压强增大，气球变大，后来随着氧气的消耗，气球又慢慢变小。 （3）氧气约占空气体积的五分之一，活塞移动的体积即为氧气的体积，若白磷不足，氧气不能完全消耗，则活塞最终停在刻度线4～5之间，故选C。 （4）若装置漏气，由于会有气体进入集气瓶中，则结果会偏小； 由于进入的水的体积即为氧气的体积，则测得的空气中氧气的体积分数为。 （5） 由图可知，X先变大后变小，则X曲线表示温度；由于红磷燃烧放热，则装置中的温度瞬间升高，压强增大。 三、空气中各成分的用途 空气的用途 氧气 O2 氮气 N2 稀有气体 主要性质 无色无味的气体，不易溶于水能支持燃烧、供呼吸。 无色无味、难溶于水的气体；化学性质很不活泼 无色无味的气体，难溶于水，性质极稳定 用途 潜水、登山、宇宙飞行、急救、燃料燃烧、气焊 制硝酸、化肥、作保护气 保护气、电光源、激光技术 实践应用 1．（2025•山东东营广饶县期中）“人造空气”（20%以上的氧气，70%的氮气，控制二氧化碳的含量低于0.7%）帮助人类实现了“太空漫步”的梦想。下列关于“人造空气”和空气的说法正确的是（　　） A．“人造空气”中的氧气具有可燃性 B．燃着的木条放在“人造空气”中会立即熄灭 C．“人造空气”中氮气的体积分数小于空气中氮气的体积分数 D．空气中的氮气对人类呼吸没有任何作用，因此“人造空气”可只保留氧气 【答案】C 【解析】A、氧气不具有可燃性，具有助燃性，故A不正确； B、“人造空气”中氧气的含量为20%以上，与空气中氧气含量基本一致，燃着的木条放在“人造空气”中会继续燃烧，故B不正确； C、空气中N2含量为78%，“人造空气”中N2含量为70%，“人造空气”中氮气的体积分数小于空气中氮气的体积分数，故C正确； D、“人造空气”不能只保留氧气，对人体健康不利，故D不正确。故选：C。 四、混合物与纯净物 物质分为混合物和纯净物，混合物是由两种或两种以上的物质组成；纯净物是由一种物质组成。 实践应用 1．物质分类是一种化学观念，下列物质不属于纯净物的是（　　） A．液氮 B．冰水 C．水银 D．汽水 【答案】D 【详解】A、液氮是液态氮气，是由一种物质组成，属于纯净物，故A错； B、冰是水固态，冰水中只含有水这一种物质，属于纯净物，故B错； C、水银是汞的俗称，是由一种物质组成，属于纯净物，故C错； D、汽水中含有水、二氧化碳等多种物质，属于混合物，故D正确。故选：D。 2．下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是（　　） A．二氧化碳、稀有气体 B．冰水混合物、高锰酸钾 C．洁净的空气、五氧化二磷 D．纯净矿泉水、澄清石灰水 【答案】A 【详解】A、二氧化碳是由一种物质组成，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正确； B、冰水混合物是由一种物质组成，属于纯净物；高锰酸钾是由一种物质组成，属于纯净物，故B错； C、洁净的空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等物质，属于混合物，五氧化二磷是由一种物质组成，属于纯净物，故C错； D、纯净矿泉水中含有多种矿物质，属于混合物；澄清石灰水中含有氢氧化钙、水，属于混合物，D错。 故选：A。 考点一 空气中氧气含量的测定 【例1】（2025·江西宜春·期中）某化学兴趣小组同学设计了多组实验装置测定空气中氧气的含量。 (1)甲同学设计图1装置进行实验。实验过程中观察到烧杯中的水被倒吸入集气瓶中，其原因是 。 (2)乙同学设计出了如图2所示的实验装置。 【实验过程】 ①在集气瓶里装进适量a体积的水，燃烧匙里放一块白磷（40℃即可燃烧），按图示装置连接仪器，然后在酒精灯上把玻璃棒下端加热，玻璃棒的作用为 ；（注：集气瓶内的长导管已接近瓶底） ②把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷立即着火燃烧，现象为 ； ③待集气瓶完全冷却至室温，量出集气瓶中水的体积是b，整个集气瓶的体积是c。从白磷开始燃烧到最后熄灭冷却至室温的过程中，集气瓶内压强的变化情况是 ； ④根据a、b、c三个数据，计算出空气中氧气的体积分数。已知c=60mL，a=10mL，则b= mL，得出结论，氧气的体积分数为20%。（写出计算过程） 【答案】(1)红磷燃烧消耗氧气，使装置内压强减小 (2) 引燃白磷 产生大量白烟，放热 先增大后减小 集气瓶内氧气的体积为b-a=b-10mL，集气瓶内空气的体积为c-a=60mL-10mL=50mL，因为氧气的体积分数为20%，所以，则b=20mL 【详解】（1）实验过程中观察到烧杯中的水被倒吸入集气瓶中，其原因是红磷燃烧消耗氧气，使装置内压强减小； （2）①按图示装置连接仪器，然后在酒精灯上把玻璃棒下端加热，玻璃棒的作用为引燃白磷； ②把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷立即着火燃烧，现象为产生大量白烟，放出热量； ③白磷燃烧放热，压强增大，后冷却至室温后，氧气消耗，压强减小。所以压强变化为先增大后减小。 ④见答案。 解题要点 1．原理：通过燃烧，耗尽密闭容器中的氧气，使压强变小，外界大气压将水压进容器。 2．实验现象：①红磷燃烧，放出热量，产生大量白烟； 2 冷却到室温后打开弹簧夹，烧杯内的水倒流入集气瓶，约占瓶子容积的1/5。 3．文字表达式： 4．实验结论：氧气约占空气总体积的1/5，氮气难溶于水，不燃烧也不支持燃烧 5．误差分析： (1)小于1/5原因可能有：A红磷不足；B装置气密性不好；C未冷却至室温就打开弹簧夹。 (2)大于1/5原因可能有：A弹簧夹没夹紧；B燃烧匙伸入集气瓶速度太慢。 【变式1-1】（2025春•黄浦区期中）如图是足量红磷燃烧来测定空气中氧气体积分数的实验，下列说法正确的是（　　） A．为防止红磷洒落，红磷点燃后应缓慢放入集气瓶 B．该实验可以将红磷换成铁丝 C．在红磷燃烧过程中，应该打开弹簧夹 D．根据实验现象还可推测氮气不与红磷反应 【答案】D 【解析】A、燃烧匙伸入集气瓶太慢，导致瓶内部分气体逸出，使实验结果偏大，故A说法错误； B、铁丝不能在空气中燃烧，不能将红磷换成铁丝，故B说法错误； C、在红磷燃烧过程中，不能打开弹簧夹，以防红磷燃烧放热造成瓶内压强变大，瓶内部分气体逸出，导致测定结果偏大，故C说法错误； D、由红磷没有充分燃烧，反应后剩余，且不能继续燃烧可以判断氮气不能支持燃烧，且不和磷反应，故D说法正确。故选：D。 【变式1-2】（2025·山东德州·期中）实验小组用下图装置测定空气中氧气的含量。 (1)该实验中红磷燃烧的现象为 ，符号表达式为 。 (2)能说明空气中氧气含量的现象是，打开弹簧夹后水上升至 刻度。 (3)下列操作可能导致测定结果偏低的是_____。(填字母序号，下同) A．红磷的量不足 B．点燃红磷，慢慢伸入瓶中 C．未冷却至室温就打开了弹簧夹 (4)若用硫粉来替红磷测空气中氧气含量是否可以？若不可，请说明原因 。 (5)反应完后集气瓶中剩余主要气体是 ，该气体的物理性质是 ，化学性质是 。(均写一条即可) 【答案】(1) 产生大量白烟，发出大量的热 (2)1 (3)AC (4)不可以，硫在空气中燃烧生成二氧化硫气体，化学反应前后，装置内压强变化不大，无法测定空气中的氧气含量 (5)氮气/N2 难溶于水（合理即可） 不燃烧也不支持火燃烧（合理即可） 【详解】（1）红磷在空气中燃烧，与氧气发生反应，会剧烈燃烧，生成五氧化二磷固体小颗粒，现象是：产生大量白烟，发出大量的热； 红磷燃烧是磷（P）和氧气（O2​）在点燃条件下反应生成五氧化二磷（P2​O5​），符号表达式为。 （2）空气中氧气的体积分数约为，该实验中红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，使瓶内压强减小。冷却至室温后，打开弹簧夹，在外界大气压作用下，烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶内空气体积的，则水上升至1刻度处。 （3）A、红磷的量不足，不能将集气瓶内的氧气完全消耗，导致进入集气瓶的水的体积偏小，测定结果偏低，该选项符合题意； B、点燃红磷，慢慢伸入瓶中，会使瓶内空气受热逸出，导致瓶内压强减小更多，进入集气瓶的水的体积偏大，测定结果偏高，该选项不符合题意； C、未冷却至室温就打开了弹簧夹，此时瓶内气体温度较高，压强较大，进入集气瓶的水的体积偏小，测定结果偏低，该选项符合题意。故选AC。 （4）硫在空气中燃烧生成的二氧化硫是气体，填补了消耗氧气的空间，集气瓶内压强几乎不变，所以打开弹簧夹后，水不能进入集气瓶，无法测定空气中氧气的含量。 （5）空气主要由氮气和氧气组成，红磷燃烧消耗了氧气，所以反应完后集气瓶中剩余主要气体是氮气（N2）； 氮气在常温常压下是无色、无味的气体，难溶于水，写出其中一条物理性质即可； 在该实验中，红磷燃烧一段时间后熄灭，说明剩余的氮气不能燃烧也不支持燃烧，化学性质相对稳定、不活泼，写出其中一条化学性质即可。 考点二 空气的成分及体积分数 【例2】（2025•湖南常德期末）空气是我们每天都呼吸着的“生命气体”。下列有关空气的说法正确的是（　　） A．空气是人类宝贵的自然资源 B．空气中氧气约占总质量的21% C．分离液态空气制取氧气的过程属于化学变化 D．目前计入空气污染指数的有害气体包括二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等 【答案】A 【详解】A、空气有着重要的用途，是人类宝贵的自然资源，故选项说法正确。 B、空气中氧气约占总体积的21%，故选项说法错误。 C、分离液态空气制取氧气，利用的是液态氮和液态氧沸点的不同，没有新物质生成，属于物理变化，故选项说法错误。 D、目前计入空气污染指数的有害气体包括一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等，二氧化碳是空气的成分之一，不是计入空气污染指数的有害气体，故选项说法错误。 故选：A。 解题要点 空气的成分 氮气 N2 氧气 O2 稀有气体 二氧化碳 其他气体及杂质 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 【变式2-1】（2025•山东枣庄山亭区期末）空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气及其成分的说法中，正确的是（　　） A．洁净的空气是纯净物 B．氮气是空气中含量最多的气体 C．稀有气体含量少，没有利用价值 D．氮气化学性质不活泼，不与任何物质发生反应 【答案】B 【详解】A、洁净的空气中也有氧气、氮气等，属于混合物，是纯净物错误；故选项错误； B、氮气大约占空气体积的78%，因此氮气是空气中含量最多的气体正确，故选项正确； C、稀有气体含量少，没有利用价值错误，因为稀有气体的用途是：做各种电光源、作保护气等；故选项错误； D、氮气化学性质不活泼，不与任何物质发生反应错误，因为一定条件下也能与其它物质反应；故选项错误。故选：B。 【变式2-2】（2025·贵州铜仁·期末）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 【详解】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。 考点三 氮气与稀有气体的性质与用途 【例3】（2025九年级上·广东广州·期末）下列关于空气及其成分的说法，不正确的是（　　） A．二氧化碳属于空气污染物 B．氮气化学性质稳定，可作保护气 C．氦气可代替氢气作探空气球 D．稀有气体通电发出不同颜色的光，可制作电光源 【答案】A 【详解】A、二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，A错误； B、氮气化学性质稳定，不易与其他物质发生反应，可作保护气，例如食品包装中充入氮气以防腐，B正确； C、氦气密度比空气小且化学性质稳定，可代替氢气作探空气球，因为氢气具有可燃性，使用时存在安全隐患，C正确； D、稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可制作电光源，如霓虹灯等，D正确。故选A。 解题要点 空气成分的性质与用途 氧气 O2 氮气 N2 稀有气体 主要性质 无色无味的气体，不易溶于水能支持燃烧、供呼吸。 无色无味、难溶于水的气体；化学性质很不活泼 无色无味的气体，难溶于水，性质极稳定 用途 潜水、登山、宇宙飞行、急救、燃料燃烧、气焊 制硝酸、化肥、作保护气 保护气、电光源、激光技术 【变式3-1】空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气及其成分的说法中，正确的是（　　） A．洁净的空气是纯净物 B．氮气是空气中含量最多的气体 C．稀有气体含量少，没有利用价值 D．氮气化学性质不活泼，不与任何物质发生反应 【答案】B 【详解】A、洁净的空气中也有氧气、氮气等，属于混合物，是纯净物错误；故选项错误； B、氮气大约占空气体积的78%，因此氮气是空气中含量最多的气体正确，故选项正确； C、稀有气体含量少，没有利用价值错误，因为稀有气体的用途是：做各种电光源、作保护气等；故选项错误； D、氮气化学性质不活泼，不与任何物质发生反应错误，因为一定条件下也能与其它物质反应；故选项错误。故选：B。 【变式3-2】（2025•河南平山县期中）下列有关物质的性质及相关用途的叙述，正确的是（　　） ①氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存； ②氮气的化学性质不活泼，可用作粮食和食品仓库的保护气； ③氧气能支持燃烧，所以可用作火箭的高能燃料； ④由于稀有气体有惰性，所以常用作保护气。 A．①②③ B．①②④ C．①③ D．②④ 【答案】D 【详解】①氧气不易溶于水，所以题中“易溶于水”的描述是错误的描述。 ②氮气化学性质不活泼，不能维持粮食、瓜果呼吸，常用作瓜果、粮食的保护气。此句描述是正确的描述。 ③氧气化学性质比较活泼，能支持燃烧，但氧气不能燃烧，所以题中“用途火箭的高能燃料”的描述是对氧气的错误认识。 ④稀有气体又称惰性气体，很难与其他物质反应，常用作金属焊接的保护气。此句描述属于正确描述。 故选：D。 考点四 氮气与稀有气体的性质与用途 【例4】（2025九年级上·广东广州·期末）下列关于空气及其成分的说法，不正确的是（　　） A．二氧化碳属于空气污染物 B．氮气化学性质稳定，可作保护气 C．氦气可代替氢气作探空气球 D．稀有气体通电发出不同颜色的光，可制作电光源 【答案】A 【详解】A、二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，A错误； B、氮气化学性质稳定，不易与其他物质发生反应，可作保护气，例如食品包装中充入氮气以防腐，B正确； C、氦气密度比空气小且化学性质稳定，可代替氢气作探空气球，因为氢气具有可燃性，使用时存在安全隐患，C正确； D、稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可制作电光源，如霓虹灯等，D正确。故选A。 解题要点 空气成分的性质与用途 氧气 O2 氮气 N2 稀有气体 主要性质 无色无味的气体，不易溶于水能支持燃烧、供呼吸。 无色无味、难溶于水的气体；化学性质很不活泼 无色无味的气体，难溶于水，性质极稳定 用途 潜水、登山、宇宙飞行、急救、燃料燃烧、气焊 制硝酸、化肥、作保护气 保护气、电光源、激光技术 【变式4-1】空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气及其成分的说法正确的是（　　） A．空气中氧气的体积分数最大 B．空气中氮气的化学性质不活泼 C．稀有气体的含量少，没有利用价值 D．二氧化碳是一种常见的空气污染物 【答案】B 【详解】A、空气中氮气的体积分数最大，约占空气体积的78%，其次是氧气，氧气约占空气体积的21%，选项说法错误，不符合题意； B、空气中氮气的化学性质不活泼，符合题意； C、空气中稀有气体的含量少，但是稀有气体具有重要的用途，如稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，稀有气体的化学性质稳定，可用作保护气，选项说法错误，不符合题意； D、二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，选项说法错误，不符合题意。故选：B。 【变式4-2】（2025·山东德州·期中）下图表表示空气中各成分的含量，下列说法正确的是（　　） A．纵坐标代表的是质量分数 B．X表示的气体为氧气 C．Y的化学性质很不活泼 D．稀有气体可做保护气 【答案】D 【详解】A、空气中各成分含量通常是按体积分数计算，不是质量分数，该选项错误； B、空气中氮气约占体积分数的 78%，氧气约占 21%，所以 X 表示的气体是氮气，不是氧气，该选项错误； C、X 是氮气，Y 是氧气，氧气化学性质比较活泼，能与许多物质发生反应，该选项错误； D、稀有气体化学性质很不活泼，不易与其他物质发生反应，可做保护气，该选项正确。故选D。 考点五 混合物与纯净物 【例5】（2025•山东滨州期末）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　五氧化二磷 B．二氧化碳　澄清石灰水 C．汽水　河水 D．净化后的空气　受污染的空气 【答案】B 【详解】A、冰水混合物由一种物质组成，属于纯净物；五氧化二磷由一种物质组成，属于纯净物，A错； B、二氧化碳由一种物质组成，属于纯净物；澄清石灰水中含有氢氧化钙和水，属于混合物，故B正确； C、汽水中含有水、碳酸等物质，属于混合物；河水中含有水和可溶性杂质，属于混合物，故C错； D、净化后的空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等物质，属于混合物；受污染的空气中含有污染物、氧气、氮气等物质，属于混合物，故D错。故选：B。 解题要点 物质分为混合物和纯净物，混合物是由两种或两种以上的物质组成；纯净物是由一种物质组成。 【变式5-1】（2025•天津河东区期中）物质分类是一种化学观念，下列物质不属于纯净物的是（　　） A．液氮 B．冰水 C．水银 D．汽水 【答案】D 【详解】A、液氮是液态氮气，是由一种物质组成，属于纯净物，故A错； B、冰是水固态，冰水中只含有水这一种物质，属于纯净物，故B错； C、水银是汞的俗称，是由一种物质组成，属于纯净物，故C错； D、汽水中含有水、二氧化碳等多种物质，属于混合物，故D正确。故选：D。 【变式5-2】（2025•甘肃武威凉州区期中）下列四组物质中，前者属于混合物，后者属于纯净物的是（　　） A．食盐水、清新的空气 B．澄清石灰水、五氧化二磷 C．冰水共存物、液氧 D．高锰酸钾、硫粉 【答案】B 【详解】A、食盐水、清新的空气都属于混合物，故选项错误； B、澄清石灰水属于混合物，五氧化二磷属于纯净物，故选项正确； C、冰水共存物、液氧都属于纯净物，故选项错误； D、高锰酸钾、硫粉都属于纯净物，故选项错误。故选：B。 考点六 空气污染与大气环境保护 【例6】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 【详解】（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。 解题要点 1．空气污染 空气污染的危害：损害健康、影响作物生长、破坏生态平衡、全球气候变暖、臭氧层破坏、形成酸雨、光化学烟雾。 2．空气污染物：烟尘（矿物燃料的燃烧、地面扬尘、沙尘暴、焚烧秸杆等）； 有害气体：二氧化硫（SO2）（燃烧含硫的煤、化工厂排放的废气）；一氧化碳（CO）（矿物燃料的不完全燃烧、汽车排放的尾气）。 3．改善空气质量的措施：煤脱硫处理、使用清洁能源、植树造林种草（退耕还林还草、退耕还湖）、工厂产生的废气经处理达标排放、在汽车尾气系统安装催化转化装置等。 【变式6-1】（2024•吉林中考）洁净的空气对人和其他动植物都非常重要。下列气体会对空气造成污染的是（　　） A．二氧化硫 B．氧气 C．二氧化碳 D．氮气 【答案】A 【详解】A、有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧等气体；二氧化硫会对空气造成污染，故选项正确； B、氧气是空气的成分，不会对空气造成污染；故选项错误； C、二氧化碳是空气的成分，不会对空气造成污染；故选项错误； D、氮气是空气的成分，不会对空气造成污染；故选项错误。 故选：A。 【变式6-2】（2025•江西瑞昌市期中）下列措施中有利于社会发展与环境保护的是（　　） A．大力发展火力发电 B．就地焚烧处理生活垃圾 C．使用新能源公交车 D．建高烟囱排放工厂废气 【答案】C 【详解】A、大力发展火力发电，会产生大量的煤炭，产生大量的空气污染物，不利于社会发展与环境保护，故A错； B、就地焚烧处理生活垃圾，会产生大量的空气污染物，不利于社会发展与环境保护，故B错； C、使用新能源公交车，不污染环境，有利于社会发展与环境保护，故C正确； D、建高烟囱排放工厂废气，污染环境，且污染物没有减少，不利于社会发展与环境保护，故D错。 故选：C。 基础达标 1．（2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）下列气体中可供给动植物呼吸的是（　　） A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳 【答案】A 【详解】氧气能支持燃烧，供给呼吸，故可供给动植物呼吸的气体是氧气。 故选A。 2．（2025·天津·中考真题）空气是一种宝贵的自然资源，其中能供给人类呼吸的气体是（　　） A．氮气 B．氧气 C．氖气 D．二氧化碳 【答案】B 【详解】A.氮气空气中含量最高（约78%），但化学性质稳定，不参与呼吸作用，无法供给呼吸，故A错误； B.氧气约占空气约21%，是呼吸作用的关键气体，人体通过氧气分解有机物释放能量，故B正确； C.氖气属于稀有气体，用于电光源，与呼吸无关，故C错误； D.高浓度二氧化碳会抑制呼吸，不能供给呼吸，故D错误。故选：B。 3．（2025·湖南·中考真题）鸡蛋气室中的气体来源于空气。气室中含量最高的气体是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】空气的成分按体积分数计算，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%。由此可知，空气中体积分数含量最高的物质是氮气，化学式为N2。故选A。 4．（2025·河北邯郸·期末）空气中含量最多、常充入食品袋作保护气的气体是（　　） A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【答案】B 【详解】空气中含量最多的气体为氮气，氮气化学性质稳定，可作食品保护气，故选B。 5．（2025·吉林长春·期中）空气中含量最多的气体，它在医疗麻醉和食品防腐等方面有着广泛的用途。该气体是（　　） A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．水蒸气 【答案】A 【详解】按体积分数计，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%，氮气化学性质温度可做防腐剂，液氮可以提供低温环境做麻醉剂，故氮气符合题意，故选：A。 6．（2025·黑龙江哈尔滨·期末）下列物质的用途错误的是（　　） A．稀有气体用于霓虹灯 B．氮气用于动植物呼吸 C．液氮用于制造低温环境 D．氦气用于氦气气球 【答案】B 【详解】A、稀有气体通电会发出不同颜色的光，可用于霓虹灯，故正确； B、氮气不能供给呼吸，不能用于动植物呼吸，氧气可以供给呼吸，可用于动植物呼吸，故错误； C、液氮汽化吸热，使周围温度降低，所以液氮可用于制造低温环境，故正确； D、氦气密度小，且化学性质稳定，可用于氦气气球，故正确；故选B。 7．（2025·河北·中考真题）如图所示为探究空气中氧气含量的实验，其中没有用到的仪器是（　　） A．集气瓶 B．试管 C．燃烧匙 D．烧杯 【答案】B 【详解】图中左侧反应容器为集气瓶，盛放红磷的仪器是燃烧匙，右侧盛放水的仪器是烧杯，故没有用到的仪器是试管。故选B。 8．（2025八年级上·贵州毕节·期末）通电时会发出有色光的是（　　） A．氮气 B．氖气 C．二氧化碳 D．氧气 【答案】B 【详解】稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡，故选：B。 9．（2025·广西·中考真题）防治空气污染是一项意义重大的课题。下列气体属于空气污染物的是（　　） A．氮气 B．氧气 C．二氧化硫 D．水蒸气 【答案】C 【详解】A、氮气是空气的主要成分，约占78%，属于无害气体， 不是污染物，不符合题意； B、氧气占空气约21%，是生物呼吸必需的气体，本身无污染性， 不是污染物，不符合题意； C、二氧化硫在空气中易形成硫酸，会形成酸雨，腐蚀建筑、破坏生态，属于典型空气污染物，符合题意； D、水蒸气是空气中的正常成分，湿度变化可能影响舒适度，但未被列为污染物， 不是污染物，不符合题意。故选C。 10．（2025·广西玉林·期中）空气是一种宝贵的资源。在空气的成分中，体积分数约占21%的是（　　） A．二氧化碳 B．水蒸气 C．氮气 D．氧气 【答案】D 【详解】空气的成分及各成分的体积分数分别是：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%，故在空气的成分中，体积分数约占21%的是氧气。 故选D。 11．（2025·河北沧州·期末）如图所示装置也可用来测定空气中氧气的含量。对该实验认识不正确的是（　　） A．集气瓶内气体压强的减小会导致水面上升 B．装置不漏气是实验成功的重要因素之一 C．将红磷改为蜡烛也能得到正确的实验结论 D．红磷的量不足会影响实验结论 【答案】C 【详解】A、集气瓶中，红磷燃烧生成五氧化二磷，消耗氧气，瓶中的气体减少，压强减小，在大气压的作用下，水槽中的水进入集气瓶，导致水面上升，选项正确； B、该反应消耗气体，装置不漏气是实验成功的重要因素之一，选项正确； C、蜡烛燃烧生成二氧化碳，将红磷改为蜡烛，实验后，剩余的气体的体积变化不大或无变化，会影响实验结果，选项错误； D、红磷的量不足，氧气不能完全反应，会影响实验结论，选项正确；故选C。 12．（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。 13．（2025·湖南永州·期中）空气是一种宝贵的自然资源。下列关于空气的说法，正确的是（　　） A．空气中的氮气是制造硝酸和氮肥的重要原料 B．空气中的稀有气体的含量少，没有任何作用 C．空气的质量指数越高，说明空气质量越好 D．空气中的氧气的质量分数最高 【答案】A 【详解】A、空气中的氮气含有氮元素，是制造硝酸和氮肥的重要原料，故正确； B、空气中稀有气体含量少，但具有广泛的用途，如稀有气体通电会发出不同颜色的光，可用于制作霓虹灯等，故错误； C、空气的质量指数越高，污染越严重，说明空气质量越差，故错误； D、空气的成分及各成分的体积分数分别是：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%，则空气中的氮气的体积分数最高，故错误；故选：A。 14．（2025·山东烟台·期中）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 【详解】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。 15．（2025·山东烟台·期中）在“空气中氧气含量的测定”实验探究中，甲同学设计了如下实验案：实验装置如图所示，在燃烧匙内盛入红磷，点燃后立即插入盛满空气的广口瓶内，同时塞紧橡皮塞，待红磷火焰熄灭，广口瓶冷却至室温，打开活塞。回答下列问题： (1)写出反应的文字表达式 。 (2)实验开始现象是 ；广口瓶冷却至室温，打开活塞后看到的现象是 ，得出的结论是 。 (3)若用木炭来代替红P，冷却到室温，打开止水夹，现象 ，原因 。 (4)推测实验完毕，广口瓶剩余的气体具有的化学性质是 。 【答案】(1) (2) 红磷燃烧产生大量白烟，放出热量 水沿导管流入广口瓶中，进入广口瓶内水的体积约占广口瓶体积的五分之一 氧气约占空气体积的五分之一 (3) 无明显现象 木炭在空气中燃烧，消耗氧气，生成二氧化碳气体，装置内压强几乎不变，不能形成压强差 (4)不能燃烧且不支持燃烧 【详解】（1）红磷和氧气点燃生成五氧化二磷，文中表达式为； （2）在燃烧匙内盛入红磷，点燃后立即插入盛满空气的广口瓶内，实验开始现象是红磷燃烧产生大量白烟，放出热量；由于红磷燃烧消耗氧气，氧气约占空气体积的五分之一，广口瓶内气体减少，压强减小，待广口瓶冷却至室温，打开活塞后看到的现象是水沿导管流入广口瓶中，进入广口瓶内水的体积约占广口瓶体积的五分之一，得出的结论是氧气约占空气体积的五分之一； （3）若用木炭来代替红P，木炭在空气中燃烧，消耗氧气，生成二氧化碳气体，装置内压强几乎不变，不能形成压强差，冷却到室温，打开止水夹，无明显现象； （4）红磷消耗完氧气后，不能再燃烧，说明广口瓶剩余的气体具有不能燃烧且不支持燃烧的化学性质。 16．以下是国家关于空气污染指数与质量级别、质量状况的对应关系表： 污染指数 50以下 51﹣100 101﹣200 201﹣250 251﹣300 300以上 质量级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ（1） Ⅳ（2） Ⅴ 质量状况 好 良好 轻度污染 中度污染 中度重污染 重度污染 （1）某地某日的空气污染指数为66～76，根据上表的信息判断该地当天的空气质量级别为 　 　。 （2）下列选项中不属于空气污染物的是 　 　（填字母）。 A．一氧化碳 B．二氧化碳 C．稀有气体 D．二氧化氮 （3）某地可吸入颗粒物的主要来源是建筑粉尘，下列减少建筑粉尘对空气造成污染的方法不合理的是 　 　（填字母）。 A．积极植树造林 B．禁止建筑工地工作 C．改进工艺减少粉尘产生 D．道路勤洒水 （4）改善空气质量需要全民行动，作为中学生你能做的一件事是 　 　。 【答案】（1）Ⅱ；（2）BC；（3）B； （4）乘坐公共交通工具出行（合理即可） 【解析】（1）由表中数据可知，空气污染指数为66～76，则空气质量级别为Ⅱ，故填：Ⅱ； （2）A、一氧化碳属于空气污染物，故A不符合题意； B、二氧化碳为空气中的主要成分，不属于空气污染物，故B符合题意； C、稀有气体为空气中的主要成分，不属于空气污染物，故C符合题意； D、二氧化氮属于空气污染物，故D不符合题意。 （3）A、积极植树造林，能减少建筑粉尘，该方法合理，故A错； B、不能完全禁止建筑工地工作，该方法不合理，故B正确； C、改进工艺减少粉尘产生，该方法合理，故C错； D、道路勤洒水，能减少建筑粉尘，该方法合理，故D错。 （4）改善空气质量需要全民行动，作为中学生你能做的一件事是乘坐公共交通工具出行、积极的植树造林等。 综合应用 1．（2025·四川眉山·中考真题）空气中的各种成分广泛应用于工农业生产、医疗和科研等领域，下列有关空气的说法正确的是 A．干净的空气是纯净物 B．氮气约占空气质量的78% C．空气中含有氧气，因此空气可直接用于医疗急救 D．空气中的稀有气体占比虽然很小，但用途广泛 【答案】D 【详解】A、干净的空气仍然是氮气、氧气、稀有气体等多种成分组成的混合物，而非单一物质（纯净物），故选项说法错误； B、氮气约占空气体积的78%，而非质量。由于氮气密度小于氧气，质量占比实际低于体积占比，故选项说法错误； C、医疗急救需高浓度氧气，而空气中氧气仅占约21%，浓度不足，需提纯后使用，故选项说法错误； D、稀有气体在空气中占比约0.94%，但用途广泛（如霓虹灯、保护气等），符合题意，故选项说法正确. 故选：D。 2．（2025九年级上·广东广州·期中）空气是一种宝贵的资源。下列关于空气的说法中，正确的是 A．按质量分数计，空气中约含有氮气78％、氧气21％、其他气体和杂质1％ B．氧气能助燃，可以作燃料 C．稀有气体化学性质不活泼，但在一定条件下也能和其他物质发生反应 D．空气质量报告中所列的空气质量级别越大，空气质量越好 【答案】C 【详解】A、按体积分数计，空气中约含有氮气78%、氧气21%、其他气体和杂质1%，而不是质量分数，故A不正确； B、氧气的主要作用是助燃，但氧气本身不可燃，不能用作燃料，故B不正确； C、稀有气体（如氦、氖、氩、氪、氙等）一般化学性质非常稳定，但在特定条件下（如高温、高压或使用强氧化剂）特别是氙和氪能与氟等反应生成化合物，故C正确； D、空气质量报告中，空气质量级别越大，空气质量越差，故D不正确。 故选C。 3．（2025•山东淄博高青县期中）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＞c点 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 【详解】A、由图示可知，a点时容器内氧气的体积分数为15%，但氮气体积分数应小于85%，因为空气中还含有二氧化碳、稀有气体等，故选项说法错误； B、由质量守恒定律，反应前后物质的总质量不变，容器内物质总质量：b点＝c点，故选项说法错误； C、最终氧气有剩余，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、此实验可测得空气中氧气的体积分数，而不是质量分数，故选项说法错误。 故选：C。 4．（2025·安徽·期末）下列各组物质中，前者属于混合物，后者属于纯净物的是（　　） A．五氧化二磷、氧化汞 B．铁、食盐水 C．矿泉水、豆浆 D．液态空气、二氧化碳 【答案】D 【详解】混合物由多种物质组成，纯净物只含一种物质。 A、五氧化二磷和氧化汞均为单一物质组成，均属纯净物，不符合题意； B、铁为单一物质组成，属纯净物；食盐水是NaCl与水的混合物。前者纯净物，后者混合物，不符合题意； C、矿泉水含矿物质、水等，是混合物；豆浆含蛋白质、水等，也是混合物，两者均不满足纯净物条件，不符合题意； D、液态空气含氧气、氮气等，是混合物；二氧化碳为单一物质组成，属纯净物。符合题意。 故选D。 5．（2025·山东泰安·期中）空气是一种重要的资源，保护空气质量是全人类的共同使命。下列说法错误的是（　　） A．氮气化学性质不活泼，可用来延长食品保质期 B．空气中的稀有气体可制成多种用途的电光源，如航标灯、霓虹灯等 C．“保卫蓝天”的措施有加强空气质量监测，开发新能源，积极植树造林等 D．目前计入空气污染指数的污染物有、、、、可吸入颗粒物等 【答案】D 【详解】A、氮气化学性质不活泼，做保护气，可用来延长食品保质期，故选项说法正确； B、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，所以可制成多种用途的电光源，如航标灯、霓虹灯等，故选项说法正确； C、加强空气质量监测可以及时了解空气质量状况，为环保措施提供依据；开发新能源能减少对传统化石能源的依赖，从而减少污染物排放；积极植树造林，树木能吸附灰尘、吸收有害气体等，这些措施都有助于保护空气质量，故选项说法正确； D、目前计入空气污染指数的污染物有、、、可吸入颗粒物等，CO2虽然会引起温室效应，但是空气的一种成分，不属于空气污染物，故选项说法错误。 故选：D。 6．（2025·四川成都·期末）利用如图所示的实验装置，测定空气中氧气的含量。实验过程中，测得压强及氧气体积分数随时间变化关系如图所示。 下列说法错误的是（　　） A．图甲实验中使用电络铁引燃白磷，可减小实验误差 B．ab段的变化说明：放热对压强的影响比消耗氧气更大 C．实验时，bc段装置中氧气的体积分数比ab段减少更多 D．由图丙可知：可燃物燃烧所需的氧气必须达到一定浓度 【答案】C 【详解】A、图甲实验中使用电络铁引燃白磷，反应始终在密闭容器中进行，无需打开瓶塞点燃白磷，避免瓶内空气外逸，可减小实验误差，故选项说法正确。 B、白磷燃烧放出大量的热，ab段的变化说明：放热对压强的影响比消耗氧气更大，故选项说法正确。 C、实验时，不能得出bc段装置中氧气的体积分数比ab段减少更多，因为bc段，温度也是影响压强减小的原因，故选项说法错误。 D、由图丙可知：氧气的浓度低于3%，白磷不能燃烧，说明可燃物燃烧所需的氧气必须达到一定浓度，故选项说法正确。故选：C。 7．某同学设计了“空气中氧气体积分数的测定”实验改进装置，如图，Y型管的体积为V，开始注射器的内液体刻度在V1，结束时停在V2处。下列说法正确的是：（　　） ①快推与慢拉注射器都可以检查该装置的气密性 ②此装置环保、便捷、节约时间，便于读数 ③注射器内的液体的体积对实验的结果有影响 ④滴有酚酞的氢氧化钠溶液由红色变无色，说明白磷燃烧产生了酸性物质 ⑤氧气体积分数为 A．②⑤ B．②③⑤ C．②③④⑤ D．①②③④⑤ 【答案】B 【详解】①开始不装入任何药品，如快推注射器，注射器中的空气进入装置，装置内的压强快速变大，容易导致胶塞弹开等，该说法错误； ②生成的五氧化二磷不会进入空气，而是被氢氧化钠溶液吸收，较为环保。该装置组装简单，较为便捷，使用注射器，注射器有刻度，便于读数，使用白磷较少，则反应及冷却时间较短，可以节约时间，该说法正确； ③注射器内的液体的体积对实验的结果有影响，如注射器内的液体体积较小，小于消耗氧气的体积，则液体全部注入后无液体可以注入，会导致结果不准确，该说法正确； ④氢氧化钠溶液为碱性，能使酚酞变红，而氢氧化钠溶液由红色变为无色，说明有物质与氢氧化钠反应，使溶液变为了中性或酸性。但不能说明白磷燃烧产生了酸性物质，该说法错误； ⑤注射器反应前后的液体体积差值为消耗氧气的体积，是V1﹣V2，则Y型管内氧气的体积分数为，该说法正确；即②③⑤正确。故选：B。 8．（2025·山东淄博·期中）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 【详解】（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。 9．（2025八年级上·山东淄博·期末）学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。 (1)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。加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末氧化汞，写出该反应的文字表达式 。 (2)图2中，实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是 ，你认为该剩余气体具有的化学性质是 。同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”，原因可能是 。 (3)如图是测得空气中氧气含量的装置图。实验过程中，观察到红色铜粉变为 色，反应的文字表达式是 。加热时多次缓慢推拉注射器的目的是 。停止加热，玻璃管冷却后，若气球内气体没有挤出就读数，则测得氧气的含量结果偏 （填“大”或“小”）。 【答案】(1) (2) 氮气/N2 不能燃烧且不支持燃烧 红磷的量不足或装置漏气或装置没有冷却至室温就打开弹簧夹 (3) 黑 使铜粉与氧气充分反应 大 【详解】（1）汞和氧气在加热的条件下反应生成氧化汞，反应的文字表达式为； （2）空气的主要成分是氮气和氧气，红磷燃烧消耗氧气，则实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是氮气，氮气不与红磷反应，该剩余气体具有的化学性质是不燃烧，也不支持燃烧； 同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”，可能是红磷的量不足（氧气没有消耗完全，水倒流入集气瓶的体积不足五分之一），或装置漏气（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），或装置没有冷却至室温就打开弹簧夹（气体受热膨胀，水倒流入集气瓶的体积不足五分之一）； （3）铜和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，实验过程中，观察到红色铜粉变为黑色，反应的文字表达式是； 加热时多次缓慢推拉注射器的目的是使铜粉与氧气充分反应； 停止加热，玻璃管冷却后，若气球内气体没有挤出就读数，导致测得的氧气体积偏大，则测得氧气的含量结果偏大。 拓展培优 1．图1是兴趣小组在测定空气中氧气含量实验时，用数字压强传感器来测定广口瓶中的压强变化，测定的压强随时间变化如图2所示。则下列分析正确的是（　　） A．a点到b点是因为反应产生气体压强增大 B．c点表示瓶内氧气一定完全消耗 C．若用木炭代替红磷进行实验，压入广口瓶的水体积小于集气瓶中空气体积的 D．若图1装置漏气，进入集气瓶中水的量偏大 【答案】C 【详解】A、a点到b点是因为红磷燃烧放出大量的热，使压强增大，故选项说法错误。 B、c点表示温度恢复至常温，但此时瓶内氧气不一定完全消耗，故选项说法错误。 C、若用木炭代替红磷进行实验，木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去氧气，但增加了新的气体，没有形成压强差，压入广口瓶的水体积小于集气瓶中空气体积的，故选项说法正确。 D、若图1装置漏气，在冷却过程中有外界的空气进入瓶中，进入集气瓶中水的量偏小，故选项说法错误。故选：C。 2．下列有关物质的性质及相关用途的叙述，正确的是（　　） ①氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存； ②氮气的化学性质不活泼，可用作粮食和食品仓库的保护气； ③氧气能支持燃烧，所以可用作火箭的高能燃料； ④由于稀有气体有惰性，所以常用作保护气。 A．①②③ B．①②④ C．①③ D．②④ 【答案】D 【详解】①氧气不易溶于水，所以题中“易溶于水”的描述是错误的； ②氮气化学性质不活泼，不能维持粮食、瓜果呼吸，常用作瓜果、粮食的保护气。此句描述是正确的； ③氧气化学性质比较活泼，能支持燃烧，但氧气不能燃烧，所以题中“用途火箭的高能燃料”的描述是对氧气的错误认识； ④稀有气体又称惰性气体，很难与其他物质反应，常用作金属焊接的保护气。此句描述属于正确描述。 故选：D。 3．利用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验装置如图1所示。 （1）为了确保实验成功，应先 　 　 。利用电加热丝通电放出热量引燃红磷的优点是 　 　 （写一点）。 （2）红磷燃烧的化学表达式：　 　 。 （3）利用气压传感器测定图1装置内的压强变化，所得数据如图2所示。 ①BC段压强增大的原因是 　 。 ②CD段压强减小的原因是 　 　 。 ③测得空气中氧气的体积分数约为 　 （列式即可）。 ④如果用木炭代替红磷完成此实验，在图2中画出集气瓶内气压变化趋势。 【答案】（1）检查装置的气密性；装置始终密闭，环保（或实验结果更准确）。 （2）P+O2P2O5。 （3）①反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大。 ②红磷燃烧消耗了氧气且温度逐渐降低。 ③。 ④。 【详解】（1）为了确保实验成功，应先检查装置的气密性。如果装置气密性不好，外界空气会进入装置，导致实验结果不准确。利用电加热丝通电放出热量引燃红磷的优点是：装置始终密闭，防止了红磷燃烧生成的五氧化二磷逸散到空气中污染空气，同时也避免了在将红磷伸入集气瓶时部分空气受热逸出，使实验结果更准确。 （2）红磷燃烧是红磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，化学表达式为：P+O2P2O5。 （3）①BC段压强增大的原因是：红磷燃烧放出大量的热，使瓶内气体受热膨胀，压强增大，消耗氧气使压强减小，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大。 ②CD段压强减小的原因是：红磷燃烧消耗了氧气且温度逐渐降低。 ③反应前装置内压强为103.15kPa，反应结束后压强为83.17kPa，则测得空气中氧气的体积分数为。 ④如果用木炭代替红磷完成此实验，木炭燃烧生成二氧化碳气体，瓶内压强几乎不变，集气瓶内气压变化趋势为：在点燃木炭时，因放热压强短暂增大，随后几乎不变，图像大致为一条平行于横坐标的直线，故图示为。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二单元 空气、物质的构成与组成 成2.1 空气的成分 教学目标 1. 了解“测定空气中氧气含量” 实验的分析、推理。 2. 掌握各主要成分（氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等）的体积分数。 3. 能够理解空气是由多种成分组成的混合物。 4. 了解空气污染及其危害的学习，增强学生的环保意识和社会责任感。 重点和难点 重点：了解空气的主要成分及各成分的体积分数；“测定空气中氧气含量”的实验原理、实验操作及实验结果分析，有助于学生深入理解空气的组成。能从微观角度理解空气成分的性质和作用，以及将化学知识与实际生活中的空气污染问题建立联系。 难点：从实验现象深入理解实验原理，尤其是理解实验中气体压强变化与氧气含量的关系；在实验过程中，掌握实验操作的要点（如红磷的用量、装置气密性的检查等），并能准确分析实验误差产生的原因。 ◆知识点一 测定空气中氧气的含量 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 色粉末，容器里空气的体积大约减少了 …… 空气由 和 组成， 其中氧气约占空气总体积的 2．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 ，压强 ，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 的体积。 实验现象 ①红磷燃烧，产生 ，并放出热量； ②冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水 ，瓶内液面上升约 。 实验结论 氧气约占空气总体积的 。 文字表达式 红磷（P）燃烧消耗氧气（O2），生成了白色的五氧化二磷（P2O5）固体 符号表达式 5 误差分析 小于1/5原因 ① ；② ； ③ 大于1/5原因 ① ；② 特别提醒/易错提醒/教材延伸 1. 预先在集气瓶里放少量水的目的：吸收五氧化二磷和降温。 2. 倒吸进集气瓶的水不能充满整个集气瓶的原因：空气中的其他气体不与红磷反应且不溶于水。 3. 集气瓶内剩余气体的性质： 物理性质：无色无味的气体，难溶于水；化学性质：不能燃烧也不支持燃烧。 即学即练 1．（2025·湖南长沙·期末）某小组的同学将过量的白磷放入试管中测定空气中氧气含量（如图），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．试管中的白磷可以换成硫粉 C．实验结束等装置冷却到室温后才能打开弹簧夹 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 2．（2025·山东烟台·期末）拉瓦锡被称为“现代化学之父”，我们要沿着科学家的足迹去探究。 (1)二百多年前，法国化学家拉瓦锡利用图1装置进行实验，得出结论：空气由氧气和 组成，其中氧气约占空气总体积的五分之一。根据图2资料卡片判断反应物选用汞的优点中不可能的是 。 A．实验过程中没有污染                 B．汞蒸气与氧气反应能将密闭容器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 (2)小强同学对反应物进行优化，采用图3装置进行实验，反应结束后，冷却到室温，打开弹簧夹，注射器活塞理论上应从10mL刻度处缓慢移动至 mL刻度处。 (3)小明对图3实验进行了如图4所示的改进。图4实验中，为了使氧气反应更充分，实验中可采取的措施是 ，若实验后未将气球中气体挤出，会导致测得氧气含量偏 （填“大”或“小”）。 (4)为了更精确的定量了解空气中氧气含量及误差原因，同学们引入数字化传感器按图5装置进行实验，记录并处理数据见图6。B点到F点（温度已降至室温）的实验过程中，从图5装置中可观察到的现象是 。起点A的坐标为（0，20.99），通过数据我们可以直接得出玻璃管内原来空气中氧气的体积百分含量为 ，F点的坐标为（203，4.23），则整个过程中铜粉实际消耗的氧气的体积为 mL（已知玻璃管体积为100mL）。 ◆知识点二 空气的组成 1. 空气的成分和含量 空气成分 氮气（N2） 氧气（O2） 稀有气体 二氧化碳（CO2） 其他 体积分数 2. 空气是一种混合物，含有多种物质。 3. 稀有气体包括 、 、 、氪、氙和氡等，氩气是第一个被发现的稀有气体。 特别提醒/易错提醒/教材延伸 1. 空气中各成分含量是指“体积分数”而不是“质量分数”。 2. 稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙和氡等气体的总称，因此“稀有气体”是混合物，而“氦气”、“氖气”等是纯净物。 即学即练 1．（2025·广东佛山·期末）科学家对火星大气进行分析，得到数据如题图。与地球大气的成分相比，火星大气中含量更高的是（　　） A．氮气 B．二氧化碳和氩气 C．二氧化碳和氮气 D．氮气和氩气 2．2024年4月26日神舟十七号三名航天员成功入驻“天宫”。在空间站内的空气与我们周围的空气成分基本一致，那么在空间站内的空气中含量最多的气体是（　　） A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．水蒸气 ◆知识点三 氮气与稀有气体的性质和用途 1. 氮气的性质与用途 （1）性质：氮气是一种无色、 的气体， 溶于水。氮气的化学性质 ，在低温或常温下 与其他物质发生反应。 （2）用途：作 ，如充入食品袋、灯泡中用以隔绝氧气；特定条件下，氮气可与某些物质发生反应，其产物可用来制取对人类有用的物质，如制造 、炸药等；液氮常用于 ，如在机械工业中用作仪器或机件的深度冷冻剂，为超导材料的实验提供 环境。 2. 稀有气体的性质与用途 （1）性质：稀有气体一般不与其他物质反应，因此曾被称为“ ”；随着科学技术的发展， 已经发现在一定条件下稀有气体能与某些物质发生化学反应，生成其他物质。 （2）用途：常被用作 ，如焊接金属时用以隔绝空气。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 ，如氙气灯。 即学即练 1．（2025·重庆）氮气常用作文物保护气，主要是利用了氮气（　　） A．性质稳定 B．难溶于水 C．无色无味 D．沸点低 2．（2025•河北石家庄期末）下列有关物质的性质及相关用途的叙述，正确的是（　　） ①氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存； ②氮气的化学性质不活泼，可用作粮食和食品仓库的保护气； ③氧气能支持燃烧，所以可用作火箭的高能燃料； ④由于稀有气体有惰性，所以常用作保护气。 A．①②③ B．①②④ C．①③ D．②④ ◆知识点四 混合物与纯净物 混合物 纯净物 组成 由多种物质组成，组成不固定 由一种物质组成，组成固定 表示方法 无固定符号 用专门符号表示，如氮气等 性质 无固定的熔沸点，各物质都保持各自化学性质 有固定的物理性质和化学性质 举例 空气、海水等 氧气、二氧化碳 即学即练 1．（2025·山东德州·期中）下列物质是纯净物的是（　　） A．洁净的空气 B．稀有气体 C．蒸馏水 D．澄清石灰水溶液 2．（2025·河南南阳·期中）下列各组物质中，前者属于混合物，后者属于纯净物的是（　　） A．清新的空气 液氧 B．澄清石灰水 清澈的泉水 C．氮气 二氧化碳 D．冰水混合物 稀有气体 ◆知识点五 空气污染与保护大气环境 1.造成空气污染的物质：①有害气体: （CO）、 （NO2）、 （SO2）②烟尘 2.空气污染物来源：化石燃料的燃烧，工厂排放的废气，汽车排放的尾气。 3.空气污染造成的危害：损害 、影响作物生长、破坏 。 4.空气污染引起的环境问题： ① ；② ；③ ；④对人体健康有害；⑤影响农作物生长，破坏生态平衡。 5.防止空气污染的措施：使用 ，加强 ,积极 、 。 6.目前计入空气质量评价的主要污染物有： 、 、 、 、 、 。特别提醒/易错提醒/教材延伸 1. 二氧化碳能造成温室效应加剧，但不是空气污染物和有害气体 2. 臭氧不是有害气体，空气中低浓度的臭氧可消毒，含量超过一定浓度后却有剧毒，故计入空气质量。 3. 臭氧层破坏主要是由人类过多使用氟氯烃类（如氟利昂）化学物质引起的； 4. 酸雨主要是由工业排放的二氧化硫、二氧化氮等气体引起的。 5. 空气质量日报的主要内容包括空气质量指数、首要污染物、空气质量状况等。 6. 空气质量日报中的“空气质量指数”和“空气质量级别”的数值越大，空气质量状况越差，污染越严重。 即学即练 1．（2025·江苏无锡·期中）为预防大气污染，需要对陶瓷厂周围的空气进行监测。下列不属于污染物的是（　　） A．二氧化碳 B．一氧化碳 C．二氧化氮 D．可吸入颗粒物 2．（2025·上海奉贤·期末）为改善空气质量，下列做法中错误的是（　　） A．提倡植树造林 B．适当控制机动车使用 C．鼓励焚烧秸秆 D．加强建筑工地扬尘监管 一、空气中氧气含量测定实验及误差分析 1．用实验证明空气中氧气体积约占1/5，氮气约占4/5 。 2．实验方法：用燃烧红磷的方法测空气中氧气的体积分数。 3．现象：红磷燃烧产生大量白烟，冷却后打开弹簧夹，有水进入集气瓶内，且水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5。 4．反应原理：红磷+氧气五氧化二磷。 5．实验分析： （1）红磷要过量，确保空气中的氧气被完全消耗，否则会导致测量结果偏低。 （2）此实验开始前应先检查装置的气密性，否则会导致测量结果偏低。 （3）待集气瓶冷却至室温再打开弹簧夹，否则会导致测量结果偏低。 （4）导管内事先注满水，否则会导致测量结果偏低。 （5）点燃红磷插入集气瓶的动作要快，否则会使瓶内部分空气受热逸出，导致测量结果偏高。 （6）弹簧夹要夹紧，否则红磷燃烧时，气体膨胀，部分空气从导管中逸出，导致测量结果偏高。 实践应用 1．实验室可用以下两套装置测定空气中氧气的含量（铜粉在加热条件下能与氧气反应生成氧化铜；实验中忽略固体体积的影响）。对于图1、图2实验，下列说法正确的是（　　） A．图1、图2实验中的红磷或铜粉可以用硫粉代替 B．图2实验：若铜粉量不足会使测量值偏大 C．图1实验：弹簧夹未夹紧会导致测量结果偏大 D．图2实验：连接好装置，推动注射器甲的活塞，松开手后，活塞回到原刻度，说明装置气密性良好 二、空气中氧气含量测定实验的拓展 实践应用 2．学习完测定空气中氧气的含量后，同学们对课本实验进行了改进： （已知：白磷和红磷都能在空气中燃烧生成五氧化二磷） （1）如图1，红磷在瓶中燃烧产生大量 　 　，燃烧停止并冷却至室温后打开弹簧夹，可以观察到水倒流入集气瓶约占空气体积的，写出该反应的化学方程式 　 　。通过该实验现象，还能判断出剩余气体的物理性质是 　 　溶于水。 （2）图2装置中，打开止水夹之前，气球的大小变化是 　 　。 （3）图3装置中，若白磷量不足，活塞最终停在刻度线 　 　（填序号）。 A．4处 B．5处 C．4～5之间 D．3～4之间 （4）图4装置中，集气瓶中空气的体积为200mL，若装置漏气，测定结果会 　 　（填“偏大”或“偏小”或“无影响”）。改进后，实验结束时流入集气瓶的水的体积为43mL，则测得的空气中氧气的体积分数为 　 　。 （5）利用图二中的传感器可以实时监测实验过程中装置内的压强、温度和氧气浓度，得到3条曲线，变化趋势如图6所示。 X曲线表示 　 　（选填“温度”或“氧气浓度”）变化趋势。压强曲线中，BC段气压变化的原因是 　 　。 三、空气中各成分的用途 空气的用途 氧气 O2 氮气 N2 稀有气体 主要性质 无色无味的气体，不易溶于水能支持燃烧、供呼吸。 无色无味、难溶于水的气体；化学性质很不活泼 无色无味的气体，难溶于水，性质极稳定 用途 潜水、登山、宇宙飞行、急救、燃料燃烧、气焊 制硝酸、化肥、作保护气 保护气、电光源、激光技术 实践应用 1．（2025•山东东营广饶县期中）“人造空气”（20%以上的氧气，70%的氮气，控制二氧化碳的含量低于0.7%）帮助人类实现了“太空漫步”的梦想。下列关于“人造空气”和空气的说法正确的是（　　） A．“人造空气”中的氧气具有可燃性 B．燃着的木条放在“人造空气”中会立即熄灭 C．“人造空气”中氮气的体积分数小于空气中氮气的体积分数 D．空气中的氮气对人类呼吸没有任何作用，因此“人造空气”可只保留氧气 四、混合物与纯净物 物质分为混合物和纯净物，混合物是由两种或两种以上的物质组成；纯净物是由一种物质组成。 实践应用 1．物质分类是一种化学观念，下列物质不属于纯净物的是（　　） A．液氮 B．冰水 C．水银 D．汽水 2．下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是（　　） A．二氧化碳、稀有气体 B．冰水混合物、高锰酸钾 C．洁净的空气、五氧化二磷 D．纯净矿泉水、澄清石灰水 考点一 空气中氧气含量的测定 【例1】（2025·江西宜春·期中）某化学兴趣小组同学设计了多组实验装置测定空气中氧气的含量。 (1)甲同学设计图1装置进行实验。实验过程中观察到烧杯中的水被倒吸入集气瓶中，其原因是 。 (2)乙同学设计出了如图2所示的实验装置。 【实验过程】 ①在集气瓶里装进适量a体积的水，燃烧匙里放一块白磷（40℃即可燃烧），按图示装置连接仪器，然后在酒精灯上把玻璃棒下端加热，玻璃棒的作用为 ；（注：集气瓶内的长导管已接近瓶底） ②把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷立即着火燃烧，现象为 ； ③待集气瓶完全冷却至室温，量出集气瓶中水的体积是b，整个集气瓶的体积是c。从白磷开始燃烧到最后熄灭冷却至室温的过程中，集气瓶内压强的变化情况是 ； ④根据a、b、c三个数据，计算出空气中氧气的体积分数。已知c=60mL，a=10mL，则b= mL，得出结论，氧气的体积分数为20%。（写出计算过程） 解题要点 1．原理：通过燃烧，耗尽密闭容器中的氧气，使压强变小，外界大气压将水压进容器。 2．实验现象：①红磷燃烧，放出热量，产生大量白烟； 2 冷却到室温后打开弹簧夹，烧杯内的水倒流入集气瓶，约占瓶子容积的1/5。 3．文字表达式： 4．实验结论：氧气约占空气总体积的1/5，氮气难溶于水，不燃烧也不支持燃烧 5．误差分析： (1)小于1/5原因可能有：A红磷不足；B装置气密性不好；C未冷却至室温就打开弹簧夹。 (2)大于1/5原因可能有：A弹簧夹没夹紧；B燃烧匙伸入集气瓶速度太慢。 【变式1-1】（2025春•黄浦区期中）如图是足量红磷燃烧来测定空气中氧气体积分数的实验，下列说法正确的是（　　） A．为防止红磷洒落，红磷点燃后应缓慢放入集气瓶 B．该实验可以将红磷换成铁丝 C．在红磷燃烧过程中，应该打开弹簧夹 D．根据实验现象还可推测氮气不与红磷反应 【变式1-2】（2025·山东德州·期中）实验小组用下图装置测定空气中氧气的含量。 (1)该实验中红磷燃烧的现象为 ，符号表达式为 。 (2)能说明空气中氧气含量的现象是，打开弹簧夹后水上升至 刻度。 (3)下列操作可能导致测定结果偏低的是_____。(填字母序号，下同) A．红磷的量不足 B．点燃红磷，慢慢伸入瓶中 C．未冷却至室温就打开了弹簧夹 (4)若用硫粉来替红磷测空气中氧气含量是否可以？若不可，请说明原因 。 (5)反应完后集气瓶中剩余主要气体是 ，该气体的物理性质是 ，化学性质是 。(均写一条即可) 考点二 空气的成分及体积分数 【例2】（2025•湖南常德期末）空气是我们每天都呼吸着的“生命气体”。下列有关空气的说法正确的是（　　） A．空气是人类宝贵的自然资源 B．空气中氧气约占总质量的21% C．分离液态空气制取氧气的过程属于化学变化 D．目前计入空气污染指数的有害气体包括二氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等 解题要点 空气的成分 氮气 N2 氧气 O2 稀有气体 二氧化碳 其他气体及杂质 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 【变式2-1】（2025•山东枣庄山亭区期末）空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气及其成分的说法中，正确的是（　　） A．洁净的空气是纯净物 B．氮气是空气中含量最多的气体 C．稀有气体含量少，没有利用价值 D．氮气化学性质不活泼，不与任何物质发生反应 【变式2-2】（2025·贵州铜仁·期末）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 考点三 氮气与稀有气体的性质与用途 【例3】（2025九年级上·广东广州·期末）下列关于空气及其成分的说法，不正确的是（　　） A．二氧化碳属于空气污染物 B．氮气化学性质稳定，可作保护气 C．氦气可代替氢气作探空气球 D．稀有气体通电发出不同颜色的光，可制作电光源 解题要点 空气成分的性质与用途 氧气 O2 氮气 N2 稀有气体 主要性质 无色无味的气体，不易溶于水能支持燃烧、供呼吸。 无色无味、难溶于水的气体；化学性质很不活泼 无色无味的气体，难溶于水，性质极稳定 用途 潜水、登山、宇宙飞行、急救、燃料燃烧、气焊 制硝酸、化肥、作保护气 保护气、电光源、激光技术 【变式3-1】空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气及其成分的说法中，正确的是（　　） A．洁净的空气是纯净物 B．氮气是空气中含量最多的气体 C．稀有气体含量少，没有利用价值 D．氮气化学性质不活泼，不与任何物质发生反应 【变式3-2】（2025•河南平山县期中）下列有关物质的性质及相关用途的叙述，正确的是（　　） ①氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存； ②氮气的化学性质不活泼，可用作粮食和食品仓库的保护气； ③氧气能支持燃烧，所以可用作火箭的高能燃料； ④由于稀有气体有惰性，所以常用作保护气。 A．①②③ B．①②④ C．①③ D．②④ 考点四 氮气与稀有气体的性质与用途 【例4】（2025九年级上·广东广州·期末）下列关于空气及其成分的说法，不正确的是（　　） A．二氧化碳属于空气污染物 B．氮气化学性质稳定，可作保护气 C．氦气可代替氢气作探空气球 D．稀有气体通电发出不同颜色的光，可制作电光源 解题要点 空气成分的性质与用途 氧气 O2 氮气 N2 稀有气体 主要性质 无色无味的气体，不易溶于水能支持燃烧、供呼吸。 无色无味、难溶于水的气体；化学性质很不活泼 无色无味的气体，难溶于水，性质极稳定 用途 潜水、登山、宇宙飞行、急救、燃料燃烧、气焊 制硝酸、化肥、作保护气 保护气、电光源、激光技术 【变式4-1】空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气及其成分的说法正确的是（　　） A．空气中氧气的体积分数最大 B．空气中氮气的化学性质不活泼 C．稀有气体的含量少，没有利用价值 D．二氧化碳是一种常见的空气污染物 【变式4-2】（2025·山东德州·期中）下图表表示空气中各成分的含量，下列说法正确的是（　　） A．纵坐标代表的是质量分数 B．X表示的气体为氧气 C．Y的化学性质很不活泼 D．稀有气体可做保护气 考点五 混合物与纯净物 【例5】（2025•山东滨州期末）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　五氧化二磷 B．二氧化碳　澄清石灰水 C．汽水　河水 D．净化后的空气　受污染的空气 解题要点 物质分为混合物和纯净物，混合物是由两种或两种以上的物质组成；纯净物是由一种物质组成。 【变式5-1】（2025•天津河东区期中）物质分类是一种化学观念，下列物质不属于纯净物的是（　　） A．液氮 B．冰水 C．水银 D．汽水 【变式5-2】（2025•甘肃武威凉州区期中）下列四组物质中，前者属于混合物，后者属于纯净物的是（　　） A．食盐水、清新的空气 B．澄清石灰水、五氧化二磷 C．冰水共存物、液氧 D．高锰酸钾、硫粉 考点六 空气污染与大气环境保护 【例6】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）。 解题要点 1．空气污染 空气污染的危害：损害健康、影响作物生长、破坏生态平衡、全球气候变暖、臭氧层破坏、形成酸雨、光化学烟雾。 2．空气污染物：烟尘（矿物燃料的燃烧、地面扬尘、沙尘暴、焚烧秸杆等）； 有害气体：二氧化硫（SO2）（燃烧含硫的煤、化工厂排放的废气）；一氧化碳（CO）（矿物燃料的不完全燃烧、汽车排放的尾气）。 3．改善空气质量的措施：煤脱硫处理、使用清洁能源、植树造林种草（退耕还林还草、退耕还湖）、工厂产生的废气经处理达标排放、在汽车尾气系统安装催化转化装置等。 【变式6-1】（2024•吉林中考）洁净的空气对人和其他动植物都非常重要。下列气体会对空气造成污染的是（　　） A．二氧化硫 B．氧气 C．二氧化碳 D．氮气 【变式6-2】（2025•江西瑞昌市期中）下列措施中有利于社会发展与环境保护的是（　　） A．大力发展火力发电 B．就地焚烧处理生活垃圾 C．使用新能源公交车 D．建高烟囱排放工厂废气 基础达标 1．（2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）下列气体中可供给动植物呼吸的是（　　） A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳 2．（2025·天津·中考真题）空气是一种宝贵的自然资源，其中能供给人类呼吸的气体是（　　） A．氮气 B．氧气 C．氖气 D．二氧化碳 3．（2025·湖南·中考真题）鸡蛋气室中的气体来源于空气。气室中含量最高的气体是（　　） A． B． C． D． 4．（2025·河北邯郸·期末）空气中含量最多、常充入食品袋作保护气的气体是（　　） A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 5．（2025·吉林长春·期中）空气中含量最多的气体，它在医疗麻醉和食品防腐等方面有着广泛的用途。该气体是（　　） A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．水蒸气 6．（2025·黑龙江哈尔滨·期末）下列物质的用途错误的是（　　） A．稀有气体用于霓虹灯 B．氮气用于动植物呼吸 C．液氮用于制造低温环境 D．氦气用于氦气气球 7．（2025·河北·中考真题）如图所示为探究空气中氧气含量的实验，其中没有用到的仪器是（　　） A．集气瓶 B．试管 C．燃烧匙 D．烧杯 8．（2025八年级上·贵州毕节·期末）通电时会发出有色光的是（　　） A．氮气 B．氖气 C．二氧化碳 D．氧气 9．（2025·广西·中考真题）防治空气污染是一项意义重大的课题。下列气体属于空气污染物的是（　　） A．氮气 B．氧气 C．二氧化硫 D．水蒸气 10．（2025·广西玉林·期中）空气是一种宝贵的资源。在空气的成分中，体积分数约占21%的是（　　） A．二氧化碳 B．水蒸气 C．氮气 D．氧气 11．（2025·河北沧州·期末）如图所示装置也可用来测定空气中氧气的含量。对该实验认识不正确的是（　　） A．集气瓶内气体压强的减小会导致水面上升 B．装置不漏气是实验成功的重要因素之一 C．将红磷改为蜡烛也能得到正确的实验结论 D．红磷的量不足会影响实验结论 12．（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 13．（2025·湖南永州·期中）空气是一种宝贵的自然资源。下列关于空气的说法，正确的是（　　） A．空气中的氮气是制造硝酸和氮肥的重要原料 B．空气中的稀有气体的含量少，没有任何作用 C．空气的质量指数越高，说明空气质量越好 D．空气中的氧气的质量分数最高 14．（2025·山东烟台·期中）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 15．（2025·山东烟台·期中）在“空气中氧气含量的测定”实验探究中，甲同学设计了如下实验案：实验装置如图所示，在燃烧匙内盛入红磷，点燃后立即插入盛满空气的广口瓶内，同时塞紧橡皮塞，待红磷火焰熄灭，广口瓶冷却至室温，打开活塞。回答下列问题： (1)写出反应的文字表达式 。 (2)实验开始现象是 ；广口瓶冷却至室温，打开活塞后看到的现象是 ，得出的结论是 。 (3)若用木炭来代替红P，冷却到室温，打开止水夹，现象 ，原因 。 (4)推测实验完毕，广口瓶剩余的气体具有的化学性质是 。 16．以下是国家关于空气污染指数与质量级别、质量状况的对应关系表： 污染指数 50以下 51﹣100 101﹣200 201﹣250 251﹣300 300以上 质量级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ（1） Ⅳ（2） Ⅴ 质量状况 好 良好 轻度污染 中度污染 中度重污染 重度污染 （1）某地某日的空气污染指数为66～76，根据上表的信息判断该地当天的空气质量级别为 　 　。 （2）下列选项中不属于空气污染物的是 　 　（填字母）。 A．一氧化碳 B．二氧化碳 C．稀有气体 D．二氧化氮 （3）某地可吸入颗粒物的主要来源是建筑粉尘，下列减少建筑粉尘对空气造成污染的方法不合理的是 　 　（填字母）。 A．积极植树造林 B．禁止建筑工地工作 C．改进工艺减少粉尘产生 D．道路勤洒水 （4）改善空气质量需要全民行动，作为中学生你能做的一件事是 　 　。 综合应用 1．（2025·四川眉山·中考真题）空气中的各种成分广泛应用于工农业生产、医疗和科研等领域，下列有关空气的说法正确的是 A．干净的空气是纯净物 B．氮气约占空气质量的78% C．空气中含有氧气，因此空气可直接用于医疗急救 D．空气中的稀有气体占比虽然很小，但用途广泛 2．（2025九年级上·广东广州·期中）空气是一种宝贵的资源。下列关于空气的说法中，正确的是 A．按质量分数计，空气中约含有氮气78％、氧气21％、其他气体和杂质1％ B．氧气能助燃，可以作燃料 C．稀有气体化学性质不活泼，但在一定条件下也能和其他物质发生反应 D．空气质量报告中所列的空气质量级别越大，空气质量越好 3．（2025•山东淄博高青县期中）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＞c点 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% 4．（2025·安徽·期末）下列各组物质中，前者属于混合物，后者属于纯净物的是（　　） A．五氧化二磷、氧化汞 B．铁、食盐水 C．矿泉水、豆浆 D．液态空气、二氧化碳 5．（2025·山东泰安·期中）空气是一种重要的资源，保护空气质量是全人类的共同使命。下列说法错误的是（　　） A．氮气化学性质不活泼，可用来延长食品保质期 B．空气中的稀有气体可制成多种用途的电光源，如航标灯、霓虹灯等 C．“保卫蓝天”的措施有加强空气质量监测，开发新能源，积极植树造林等 D．目前计入空气污染指数的污染物有、、、、可吸入颗粒物等 6．（2025·四川成都·期末）利用如图所示的实验装置，测定空气中氧气的含量。实验过程中，测得压强及氧气体积分数随时间变化关系如图所示。 下列说法错误的是（　　） A．图甲实验中使用电络铁引燃白磷，可减小实验误差 B．ab段的变化说明：放热对压强的影响比消耗氧气更大 C．实验时，bc段装置中氧气的体积分数比ab段减少更多 D．由图丙可知：可燃物燃烧所需的氧气必须达到一定浓度 7．某同学设计了“空气中氧气体积分数的测定”实验改进装置，如图，Y型管的体积为V，开始注射器的内液体刻度在V1，结束时停在V2处。下列说法正确的是：（　　） ①快推与慢拉注射器都可以检查该装置的气密性 ②此装置环保、便捷、节约时间，便于读数 ③注射器内的液体的体积对实验的结果有影响 ④滴有酚酞的氢氧化钠溶液由红色变无色，说明白磷燃烧产生了酸性物质 ⑤氧气体积分数为 A．②⑤ B．②③⑤ C．②③④⑤ D．①②③④⑤ 8．（2025·山东淄博·期中）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”)。 9．（2025八年级上·山东淄博·期末）学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。 (1)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。加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末氧化汞，写出该反应的文字表达式 。 (2)图2中，实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是 ，你认为该剩余气体具有的化学性质是 。同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”，原因可能是 。 (3)如图是测得空气中氧气含量的装置图。实验过程中，观察到红色铜粉变为 色，反应的文字表达式是 。加热时多次缓慢推拉注射器的目的是 。停止加热，玻璃管冷却后，若气球内气体没有挤出就读数，则测得氧气的含量结果偏 （填“大”或“小”）。 拓展培优 1．图1是兴趣小组在测定空气中氧气含量实验时，用数字压强传感器来测定广口瓶中的压强变化，测定的压强随时间变化如图2所示。则下列分析正确的是（　　） A．a点到b点是因为反应产生气体压强增大 B．c点表示瓶内氧气一定完全消耗 C．若用木炭代替红磷进行实验，压入广口瓶的水体积小于集气瓶中空气体积的 D．若图1装置漏气，进入集气瓶中水的量偏大 2．下列有关物质的性质及相关用途的叙述，正确的是（　　） ①氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存； ②氮气的化学性质不活泼，可用作粮食和食品仓库的保护气； ③氧气能支持燃烧，所以可用作火箭的高能燃料； ④由于稀有气体有惰性，所以常用作保护气。 A．①②③ B．①②④ C．①③ D．②④ 3．利用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验装置如图1所示。 （1）为了确保实验成功，应先 　 　 。利用电加热丝通电放出热量引燃红磷的优点是 　 　 （写一点）。 （2）红磷燃烧的化学表达式：　 　 。 （3）利用气压传感器测定图1装置内的压强变化，所得数据如图2所示。 ①BC段压强增大的原因是 　 。 ②CD段压强减小的原因是 　 　 。 ③测得空气中氧气的体积分数约为 　 （列式即可）。 ④如果用木炭代替红磷完成此实验，在图2中画出集气瓶内气压变化趋势。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$