课题1 空气的成分 （11大题型专项训练） 化学沪科版五四学制2024八年级全一册

专题3 空气、氧气、二氧化碳 课题1 空气的成分 题型01 空气各成分及其体积分数 题型02 证明空气及各成分的存在及性质 题型03 空气中各成分的用途 题型04 拉瓦锡测定空气组成的实验 题型05 测定空气中氧气的含量实验的过程 题型06 测定空气中氧气含量的实验误差分析 题型07 测定空气中氧气含量实验的改进 题型08 空气的污染与防治 题型09 空气的分离 题型10 空气质量报告 题型11 纯净物和混合物的判断 题型01 空气各成分及其体积分数 1.‌氮气（N₂），占比：78%、 性质：无色无味，化学性质稳定；用途：食品防腐、焊接保护气、制备氮肥等。 2.‌氧气（O₂），占比：21% 性质：无色无味，具有助燃性和氧化性；用途：供给呼吸、炼钢、气焊等。 3.‌稀有气体‌（氦、氖、氩、氪、氙、氡等）总占比：0.94% 性质：化学惰性，通电发光；用途：电光源、保护气、低温麻醉等。 4.‌二氧化碳（CO₂），占比：0.03% 性质：无色无味，密度大于空气；用途：灭火、制冷剂（干冰）、植物光合作用。 5.‌其他气体及杂质，占比：约0.03% 包括：水蒸气、臭氧、一氧化氮等。 【‌口诀记忆】 氮七八氧二一，稀有气体零点九四，二氧化碳零点零三，其他气体和杂质零点零三。 【典例1】（2025·湖南长沙·中考真题）空气是一种混合物。洁净的空气中含量较高且化学性质不活泼的是 A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．水蒸气 【变式1-1】（24-25九年级上·江苏连云港·期中）“空气炸锅”的工作原理是将锅内空气加热后循环吹向食物，则得环气体中含量最高的是 A． B． C． D． 【变式1-2】（24-25八年级下·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 【变式1-3】（24-25九年级上·云南曲靖·期末）空气是一种宝贵的资源。下列说法中正确的是 A．氮气的化学性质比较活泼 B．氧气能支持燃烧，氧气可用做燃料 C．空气的成分按质量分数计，氧气约占21% D．空气中的稀有气体所占比例虽小，但用途广泛 题型02 证明空气及各成分的存在及性质 一、空气存在的宏观证明 ‌倒扣集气瓶法‌：将空集气瓶倒扣入水中，压瓶底时水只能进入部分，证明瓶内有空气。 ‌U型管水位法‌：向一端封闭的U型管加水，水位停止下降时说明管内存在空气。 二、空气各成分存在证明的实验方法 1. 氧气存在的证明 ‌带火星木条复燃法‌：将带火星的小木条伸入气体中，若木条复燃，说明气体为氧气。 ‌红磷燃烧消耗法‌：通过红磷燃烧消耗氧气生成五氧化二磷固体，冷却后进入集气瓶的水体积约占1/5，证明氧气存在。 2. 二氧化碳存在的证明 ‌澄清石灰水变浑浊‌：将气体通入澄清石灰水，若变浑浊，说明含有二氧化碳。 ‌燃着木条熄灭法‌：燃着的小木条伸入气体中熄灭，说明气体不支持燃烧（可能为二氧化碳）。 3. 水蒸气存在的证明 ‌干烧杯冷凝法‌：用干燥烧杯罩住燃着的蜡烛，内壁出现水雾，证明水蒸气存在。 ‌敞口固体潮解法‌：如氢氧化钠敞口放置后潮解，说明空气中含水蒸气。 4. 氮气存在的证明 ‌雷电合成含氮化合物‌：雷电放电时氮气与氧气反应生成NO等，最终形成含氮肥料。 ‌不支持燃烧性质‌：拉瓦锡实验中剩余气体不支持燃烧，推断为氮气。 三、空气各成分的性质 1.‌氧气性质‌ ‌助燃性‌：带火星木条复燃。 ‌氧化性‌：与金属（如铁）反应生成氧化物。 2.‌氮气性质‌ ‌不燃不助燃‌：蜡烛在氮气中熄灭。 ‌化学惰性‌：常温下难与其他物质反应。 3.‌二氧化碳验证‌ 向澄清石灰水中吹气变浑浊，证明呼出气体含CO₂。 4.‌稀有气体性质‌ 通电发出有色光（如氖灯），体现化学惰性。 【典例1】（24-25九年级上·辽宁沈阳·期中）下列变化与空气的成分无关的是 A．露置在空气中酥脆的饼干变软 B．敞口放置的酒精变少 C．点燃的蜡烛能在空气中安静燃烧 D．敞口放置一段时间的澄清石灰水表面出现白色浑浊物 【变式1-1】（24-25九年级上·河北保定·期中）瓜子敞口放置在空气中，一段时间后，发现瓜子返潮变软，由此现象可知空气中含有 A．氮气 B．氧气 C．水蒸气 D．二氧化碳 【变式1-2】（2025·重庆·中考真题）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 【变式1-3】（24-25八年级下·山东淄博·期中）空气是一种宝贵的资源，下列说法正确的是 A．酥脆的饼干放置在空气中变软，说明空气中有氧气 B．液氮汽化吸热，医疗上可用液氮冷冻治疗 C．氧气易溶于水，供给水生生物呼吸 D．稀有气体通电时发出各种颜色的光，此过程属于化学变化 题型03 空气中各成分的用途 1.‌氮气（78%） 食品防腐：用于填充食品包装防止氧化变质 工业保护气：用于灯泡填充、金属焊接保护 化工原料：制硝酸、氮肥的重要原料 低温应用：液氮用于医疗冷冻和超导研究 2.‌氧气（21%） 生命维持：支持呼吸作用（医疗急救、潜水等） 燃烧支持：用于炼钢、气焊等工业燃烧过程 3.‌稀有气体（0.94%）‌ 电光源：霓虹灯、激光器等发光装置 保护气：用于精密仪器制造和半导体工业 特殊用途：氦气填充气球、氖气作航标灯 4.‌二氧化碳（0.03%） 光合作用：植物生长的必需原料 灭火剂：利用其不助燃的特性 制冷剂：干冰用于食品冷藏和人工降雨 碳酸饮料：与水反应生成碳酸 5.‌其他成分 水蒸气：参与气候调节和降水形成 臭氧：吸收紫外线（平流层），近地面为污染物 【典例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 【变式1-1】（24-25九年级下·湖南衡阳·开学考试）下列关于空气成分的说法错误的是 A．空气的成分按体积计算，氧气约占21% ，能支持燃烧 B．稀有气体常用于医疗急救 C．焊接金属时常用氮气作保护气 D．二氧化碳是植物光合作用的重要原料 【变式1-2】（24-25八年级下·山东烟台·期末）下列关于空气的说法错误的是 A．氧气能供给生物呼吸 B．稀有气体可用于制造电光源 C．空气中氮气的质量分数为78% D．植树造林可以改善空气质量 【变式1-3】（24-25九年级上·广东深圳·期中）空气是人类宝贵的自然资源，下列说法不正确的是 A．空气质量监测站对臭氧、一氧化碳等空气污染物进行测量，级别越大，质量越好 B．氮气的化学性质不活泼，可充入食品包装袋中防腐 C．稀有气体通电能发光，可制成霓虹灯 D．高温天气时，空调房窗户玻璃外有小水珠，说明空气中有水蒸气 题型04 拉瓦锡测定空气组成的实验 1.实验背景‌ 18世纪法国化学家拉瓦锡首次通过定量实验证明空气由氧气和氮气组成28。 2.实验过程‌ ‌汞加热阶段‌：将汞在密闭容器中连续加热12天，银白色液态汞部分转化为红色氧化汞粉末，容器内气体体积减少约1/58。 ‌气体分析‌：剩余气体不支持燃烧和呼吸（后证实为氮气）。 ‌氧化汞分解‌：将红色粉末加热重新得到汞和氧气，氧气体积等于之前减少的气体体积。 ‌混合验证‌：将氧气与剩余气体混合，性质与空气一致。 3.实验结论‌ 空气由氧气（约占1/5）和氮气（约占4/5）组成。 4.化学方程式‌ 汞与氧气反应：2Hg + O₂ 2HgO 氧化汞分解：2HgO 2Hg + O₂↑ 5.实验意义‌ 首次用定量方法揭示了空气成分，为现代化学研究奠定基础。 【典例1】（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 【变式1-1】（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 【变式1-2】（24-25九年级上·福建宁德·期末）人类对空气成分探究经历了艰辛的过程。图1是拉瓦锡研究空气成分的装置，图2是仿照图1实验原理设计的装置。下列说法错误的是 A．图1曲颈甑中汞的用量会影响实验结果 B．图1拉瓦锡得出空气由氧气和氮气组成 C．图2若没有弹簧夹，测得氧气的体积大于五分之一 D．图2中可以用木炭代替红磷 【变式1-3】（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 题型05 测定空气中氧气的含量实验的过程 1.‌实验目的‌ 测定空气中氧气的体积分数，验证氧气约占空气体积的1/5。 2.‌实验原理‌ 利用红磷燃烧消耗密闭容器（集气瓶）中的氧气，生成固态五氧化二磷，导致容器内压强降低。冷却后，外部大气压将水压入集气瓶，进入水的体积即为消耗的氧气体积。 3.‌实验步骤‌ ‌装置准备‌：连接集气瓶、燃烧匙、导管等，检查气密性（如导管口形成稳定水柱）。 ‌标记与加水‌：在集气瓶内加入少量水，将水面以上空间均分5等份并标记。 ‌点燃红磷‌：用弹簧夹夹紧导管，点燃红磷后迅速伸入集气瓶并塞紧瓶塞。 ‌冷却与观察‌：待红磷熄灭且冷却至室温，打开弹簧夹，记录进入集气瓶的水的体积。 4.‌实验现象‌ 红磷燃烧产生大量白烟；冷却后水面上升约1/5体积。 ‌注意事项‌ ‌红磷需过量‌：确保氧气完全消耗，避免结果偏小。 ‌气密性良好‌：防止漏气导致误差。 ‌冷却至室温‌：过早打开弹簧夹会使结果偏小。 ‌替代药品限制‌：不可用铁丝（不燃烧）、镁条（与氮气反应）、木炭/硫（生成气体）等。 5.‌实验结论‌ 氧气约占空气体积的1/5，剩余气体主要为氮气（难溶于水且不助燃）。 说明：选一道具有代表性的例题（最新期中期末及大型考试模拟题） 【典例1】（2025·湖南衡阳·二模）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 【变式1-1】（2025·山东济南·三模）用来测定空气成分的方法有很多，小梅用如下图所示的简易装置来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中，正确的是 A．使用红磷的量多或少，都不会影响实验结果 B．燃烧足够的红磷可使进入钟罩的水占钟罩容器的4/5 C．红磷停止燃烧后，立即观察记录水进入钟罩的刻度 D．红磷燃烧消耗空气中的氧气，使钟罩内压强下降，水面上升 【变式1-2】（24-25八年级上·黑龙江黑河·期中）某化学兴趣小组利用如图所示的装置测定空气中氧气含量，已知实验装置气密性良好，关于实验，有如下说法：①停止加热后即可读出注射器内气体的体积约为24mL；②实验能证明空气是混合物；③实验可观察到铜丝由红色变为黑色（氧化铜是黑色）；④实验取用铜丝质量的多少不会影响实验结果；⑤实验能证明空气中约含五分之一体积的氧气，其中说法正确的是 A．③④⑤ B．①③⑤ C．①③④ D．②③⑤ 【变式1-3】（24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·开学考试）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 题型06 测定空气中氧气含量的实验误差分析 1.导致结果偏小的原因‌ ‌红磷量不足‌：未完全消耗氧气，导致测得体积减少 ‌装置漏气‌：外界空气进入抵消压差 ‌未冷却至室温‌：气体膨胀使进入水量减少 ‌燃烧匙伸入过慢‌：瓶口氧气未充分消耗 2.导致结果偏大的原因‌ ‌弹簧夹未夹紧‌：燃烧时气体逸出，冷却后进入水量增加 ‌燃烧匙插入过慢‌：瓶内气体受热膨胀逸出 ‌使用镁替代红磷‌：与氮气、二氧化碳反应 3.关键注意事项‌ 红磷需过量且迅速伸入 装置必须气密性良好 冷却至室温后再读数 避免使用碳、硫等生成气体的物质 【典例1】（24-25九年级上·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 【变式1-1】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 【变式1-2】（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 【变式1-3】（2025·四川成都·三模）学习了用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验后，小明设计了如图乙的实验装置，也成功地测量出空气中的氧气含量。比较两组实验并判断以下说法不正确的是 A．采用加热玻璃棒的方式引燃白磷，可以让白磷燃烧得更加充分 B．改用白磷做实验，是因为白磷的着火点低，燃烧更为彻底 C．两组实验都用到了水，原因之一是水能吸收磷燃烧产生的污染物 D．待白磷燃烧结束并冷却至室温后打开止水夹，便可以测量出空气中的氧气含量 题型07 测定空气中氧气含量实验的改进 1.传统实验的不足 （1）红磷燃烧法局限性 红磷燃烧不完全可能导致误差 冷却时间较长，影响实验效率 反应后残留固体污染容器 （2）操作误差 装置气密性要求高 燃烧匙伸入速度影响结果 2.改进方案 ①替代药品 使用白磷（需控制温度）或镁条（需考虑氮气反应） ②装置优化 采用注射器替代集气瓶，实时观察气体体积变化 使用数字化传感器（如氧气探头）直接测定浓度 ③安全改进 封闭式反应装置（如双球管）减少有害气体泄漏 添加尾气吸收装置 3.改进效果 误差减小 减少有毒物质释放 【典例1】（2025·上海杨浦·三模）测定空气中氧气含量的改进实验装置如图，对该实验认识正确的是 A．现象：实验中红磷燃烧，产生大量白雾 B．推论：实验后玻璃管中剩余的气体难溶于水 C．分析：红磷的量不会影响实验结果 D．反思：燃烧匙可以伸入到液面与刻度1之间的位置 【变式1-1】（2025·河北邯郸·二模）某研究性学习小组同学利用所学知识，设计了如图所示装置探究空气中氧气的体积分数。下列说法错误的是 A．闭合电源开关，白磷燃烧产生白烟 B．白磷燃烧生成五氧化二磷 C．反应结束后装置冷却到室温，U型管内左侧液面上升 D．通过这个实验能直接得出空气中氧气的质量分数 【变式1-2】（2025·安徽蚌埠·三模）为测定人体呼出气体中O2的含量，兴趣小组用下图装置进行实验，实验前先关闭K1，注射器中充入空气，读数为50mL。加热锥形瓶，观察现象，待装置冷却至室温后，打开K1，注射器活塞向左滑动至示数为10mL时，不再移动。下列说法正确的是 A．加热锥形瓶，白磷燃烧产生大量白色烟雾 B．从实验开始至装置冷却至室温，气球一直胀大 C．本实验测得呼出气体中O2的体积分数约为16% D．若未等装置冷却至室温就打开K1，会造成测定结果偏大 【变式1-3】（2025·广西崇左·二模）为测定空气中氧气含量的实验装置，兴趣小组的同学设计以下实验装置完成实验（装置气密性良好，药品充足，部分装置省略）。已知：实验前注射器活塞位于40mL处，玻璃管容积为80mL，气球中没有空气。下列说法不合理的是 A．实验过程中，观察到红色铜粉变为黑色 B．加热时要多次缓慢推拉注射器，使铜粉与氧气充分反应 C．充分反应后，冷却至室温，使气球恢复原状，此时注射器活塞应停在约24mL刻度处 D．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大 题型08 空气的污染与防治 1.空气污染物‌ ‌有害气体‌：二氧化硫（SO₂）、一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO₂）等，主要来源于化石燃料燃烧、工厂废气和汽车尾气。 ‌颗粒物‌：烟尘、可吸入颗粒物（PM10/PM2.5）等，来自工业排放、扬尘等。 2.污染危害‌ ‌健康‌：损害呼吸系统，引发疾病。 ‌环境‌：导致酸雨、破坏臭氧层、温室效应等。 ‌生态‌：影响作物生长，破坏生态平衡。 3.防治措施‌ ‌减少污染源‌：推广清洁能源（太阳能、风能）；工业废气、汽车尾气需净化处理。 ‌监测与管理‌：加强空气质量监测，发布空气质量日报；植树造林，增强生态净化能力；低碳出行，减少化石燃料使用。 【典例1】（24-25九年级上·海南海口·期中）下列关于空气及其成分的说法中，正确的是 A．稀有气体没有任何使用价值 B．空气污染指数越大、质量级别越高说明空气质量越好 C．目前计入空气污染指数的有害气体主要包括、、以及臭氧等 D．空气中氧气含量较高且化学性质活泼 【变式1-1】（2025·山东烟台·模拟预测）下列有关空气的说法正确的是 A．惰性气体可用作保护气 B．氧气能供给生物呼吸，约占空气质量的21% C．SO2、O3、CO2为空气的主要污染物 D．臭氧层破坏和酸雨与空气污染无关 【变式1-2】（2025·湖南长沙·一模）我们生活的地球表面有一层厚厚的空气。下列关于空气的说法中正确的是 A．空气中含量最多的气体是氧气 B．氮气化学性质很活泼，常被用作保护气 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 【变式1-3】下列各组气体中，都是污染空气的有害气体是 A．二氧化硫、氮气、二氧化氮 B．二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳 C．一氧化碳、甲烷、氢气 D．二氧化碳、一氧化碳、氮气 题型09 空气的分离 1.‌工业制法（物理分离）‌ （1）‌分离液态空气法‌：通过加压降温使空气液化，利用氮气（沸点-196℃）与氧气（沸点-183℃）的沸点差异，蒸发氮气后剩余液态氧。 ‌膜分离技术‌：利用选择性渗透膜，富集氧气。 （2）‌特点‌：物理变化，成本低，适合大规模生产。 2.‌注意事项‌：工业法为物理变化，实验室法为化学变化；红磷测定空气中氧气含量时需确保气密性良好且冷却后读数。 【典例1】（2025·重庆北碚·三模）2024年重庆空气质量优良天数有329天，下列有关空气及其成分的说法不正确的是 A．空气是工业上制取大量氧气的原料 B．臭氧既是空气污染物，又是温室气体 C．多使用清洁能源可以改善空气质量 D．氮气和稀有气体混合后，化学性质都发生改变 【变式1-1】下列气体不可直接从空气中分离获得的是 A．用作医疗急救的氧气 B．用作食品防腐剂的氮气 C．用作清洁燃料的氢气 D．用作焊接保护气的稀有气体 【变式1-2】有关空气的叙述中，正确的是 A．空气中的氧气具有可燃性，可用作火箭燃料 B．工业上利用分离液态空气的方法制取氧气 C．化工厂废气及汽车尾气，不会造成空气污染 D．空气中的氮气与氧气体积比约为 5：1 【变式1-3】（2024·江苏·二模）将一支空试管浸入液氮3min后，试管内产生约占其容积的液态空气。取出试管，液态空气沸腾，伸入燃着的木条，木条熄灭；1min后伸入带火星的木条，观察到木条复燃。下列有关说法错误的是 A．空气冷却变成液态空气，分子间的空隙变小 B．液态空气在常温下沸腾，液氮沸点低先蒸发成气体 C．氮气不可燃不助燃，使燃着的木条熄灭 D．1min后蒸发出的是氧气，氧气能燃烧 题型10 空气质量报告 1.‌污染物种类与浓度‌ 报告会列出PM2.5、PM10、SO₂、NO₂、O₃、CO等污染物的监测数据，单位通常为μg/m³或mg/m³，并对比国家标准限值判断是否超标。例如，PM2.5的日均限值为75μg/m³，臭氧8小时限值为160μg/m³。 2.‌污染来源分析‌ ‌一次污染物‌：如燃煤排放的SO₂、机动车尾气中的NO₂。 ‌二次污染物‌：如O₃（由NOx和VOCs光化学反应生成）。 3.‌空气质量评价‌ 通过污染指数划分等级（优、良、轻度污染等），并标识首要污染物。例如，臭氧在夏季常因强光化学反应成为首要污染物。 4.空气质量指数（AQI）‌ 主要监测项目：SO₂、CO、NO₂、可吸入颗粒物、臭氧（O₃）。 分级标准：优（0-50）、良（51-100）、轻度污染（101-150）等。 通过综合措施，可有效改善空气质量，保护环境和健康。 【典例1】（2025·江苏苏州·模拟预测）某小组同学组装和使用微型空气质量“检测站”，用于实时监测校园周边空气中的主要污染物，为环保提供数据支持。其中不需要列入监测项目的是 A．二氧化硫 B．一氧化碳 C．二氧化碳 D．PM2.5 【变式1-1】广东某中学初三年级学生开展微型空气质量“检测站”的组装与使用的跨学科实践活动，如图是学生使用组装的微型空气质量“检测站”对当地空气进行检测的结果图，图中X可能是 2025年2月28日我省某市空气质量检测 A．氮气 B．氧气 C．二氧化氮 D．二氧化碳 【变式1-2】（2025·江苏无锡·二模）下列空气污染物中属于可吸入颗粒物的是 A． B．臭氧 C． D． 【变式1-3】（24-25九年级上·江苏盐城·阶段练习）空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法不正确的是 A．氮气没有被列入空气质量监测项目 B．禁止燃放烟花爆竹，可以减少空气污染 C．空气质量报告中所列的空气质量级别越小，空气质量越好 D．空气的成分按质量计算，氧气大约占21% 题型11 纯净物和混合物的判断 1.本质区别 组成差异 纯净物：仅含一种物质（同种分子/原子），如氧气（O₂）、蒸馏水（H₂O） 混合物：含两种及以上物质（不同分子/原子共存），如空气、海水 性质特征 纯净物：固定熔点、沸点及化学式（如CO₂） 混合物：物理性质不固定（如石油的密度可变） 2.典型判据 判据 纯净物 混合物 化学式 有唯一化学式 无固定化学式 分离方法 不可物理分离 可过滤/蒸馏分离 3.易错辨析 特殊案例 冰水混合物：物理状态不同但化学组成相同，属纯净物 同素异形体混合（如石墨+金刚石）：属混合物 直观误区 无色透明≠纯净物（如自来水含矿物质） 单一元素≠纯净物（如O₂与O₃混合） 【典例1】（24-25八年级下·北京·期末）下列物质中，属于纯净物的是 A．空气 B．二氧化碳 C．海水 D．矿泉水 【变式1-1】（2025·江苏常州·三模）下列物质属于纯净物的是 A．石灰石 B．稀盐酸 C．液氧 D．洁净空气 【变式1-2】（24-25八年级下·上海静安·期末）下列“水”属于纯净物的是 A．海水 B．苏州河水 C．矿泉水 D．蒸馏水 【变式1-3】（24-25九年级上·湖南益阳·阶段练习）下列物质：①自来水；②洁净的空气；③冰水混合物；④牛奶；⑤铁；⑥硫粉；⑦75%的医用酒精；⑧液氮；⑨食盐溶液；⑩氩气；其中，混合物为： ；纯净物为： 。（填序号） / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题3 空气、氧气、二氧化碳 课题1 空气的成分 题型01 空气各成分及其体积分数 题型02 证明空气及各成分的存在及性质 题型03 空气中各成分的用途 题型04 拉瓦锡测定空气组成的实验 题型05 测定空气中氧气的含量实验的过程 题型06 测定空气中氧气含量的实验误差分析 题型07 测定空气中氧气含量实验的改进 题型08 空气的污染与防治 题型09 空气的分离 题型10 空气质量报告 题型11 纯净物和混合物的判断 题型01 空气各成分及其体积分数 1.‌氮气（N₂），占比：78%、 性质：无色无味，化学性质稳定；用途：食品防腐、焊接保护气、制备氮肥等。 2.‌氧气（O₂），占比：21% 性质：无色无味，具有助燃性和氧化性；用途：供给呼吸、炼钢、气焊等。 3.‌稀有气体‌（氦、氖、氩、氪、氙、氡等）总占比：0.94% 性质：化学惰性，通电发光；用途：电光源、保护气、低温麻醉等。 4.‌二氧化碳（CO₂），占比：0.03% 性质：无色无味，密度大于空气；用途：灭火、制冷剂（干冰）、植物光合作用。 5.‌其他气体及杂质，占比：约0.03% 包括：水蒸气、臭氧、一氧化氮等。 【‌口诀记忆】 氮七八氧二一，稀有气体零点九四，二氧化碳零点零三，其他气体和杂质零点零三。 【典例1】（2025·湖南长沙·中考真题）空气是一种混合物。洁净的空气中含量较高且化学性质不活泼的是 A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．水蒸气 【答案】A 【详解】A、氮气在空气中的体积分数约为 78%，含量较高。氮气的化学性质不活泼，一般不易与其他物质发生化学反应，A 选项正确； B、氧气在空气中的体积分数约为 21%，虽然含量较高，但氧气的化学性质比较活泼，能与许多物质发生氧化反应，B 选项错误； C、二氧化碳在空气中的体积分数约为 0.03%，含量较低，C 选项错误； D、水蒸气在空气中的含量相对较少，D 选项错误。 故选A。 【变式1-1】（24-25九年级上·江苏连云港·期中）“空气炸锅”的工作原理是将锅内空气加热后循环吹向食物，则得环气体中含量最高的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】“空气炸锅”的工作原理是将锅内空气加热后循环吹向食物，空气成分按体积分数计算是：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%，还有其他气体和杂质约占0.03%，则循环气体中含量最高的是N2，故选D。 【变式1-2】（24-25八年级下·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。 【变式1-3】（24-25九年级上·云南曲靖·期末）空气是一种宝贵的资源。下列说法中正确的是 A．氮气的化学性质比较活泼 B．氧气能支持燃烧，氧气可用做燃料 C．空气的成分按质量分数计，氧气约占21% D．空气中的稀有气体所占比例虽小，但用途广泛 【答案】D 【详解】A.氮气的化学性质比较稳定，不易与其他物质发生反应，故说法错误； B.氧气能支持燃烧，但氧气本身不可燃烧，不能用作燃料，故说法错误； C.空气的成分按体积分数计，氧气约占 21%，而不是质量分数，故说法错误； D.空气中的稀有气体所占比例虽小，但用途广泛，如可用于制作霓虹灯等，故说法正确； 故选D。 题型02 证明空气及各成分的存在及性质 一、空气存在的宏观证明 ‌倒扣集气瓶法‌：将空集气瓶倒扣入水中，压瓶底时水只能进入部分，证明瓶内有空气。 ‌U型管水位法‌：向一端封闭的U型管加水，水位停止下降时说明管内存在空气。 二、空气各成分存在证明的实验方法 1. 氧气存在的证明 ‌带火星木条复燃法‌：将带火星的小木条伸入气体中，若木条复燃，说明气体为氧气。 ‌红磷燃烧消耗法‌：通过红磷燃烧消耗氧气生成五氧化二磷固体，冷却后进入集气瓶的水体积约占1/5，证明氧气存在。 2. 二氧化碳存在的证明 ‌澄清石灰水变浑浊‌：将气体通入澄清石灰水，若变浑浊，说明含有二氧化碳。 ‌燃着木条熄灭法‌：燃着的小木条伸入气体中熄灭，说明气体不支持燃烧（可能为二氧化碳）。 3. 水蒸气存在的证明 ‌干烧杯冷凝法‌：用干燥烧杯罩住燃着的蜡烛，内壁出现水雾，证明水蒸气存在。 ‌敞口固体潮解法‌：如氢氧化钠敞口放置后潮解，说明空气中含水蒸气。 4. 氮气存在的证明 ‌雷电合成含氮化合物‌：雷电放电时氮气与氧气反应生成NO等，最终形成含氮肥料。 ‌不支持燃烧性质‌：拉瓦锡实验中剩余气体不支持燃烧，推断为氮气。 三、空气各成分的性质 1.‌氧气性质‌ ‌助燃性‌：带火星木条复燃。 ‌氧化性‌：与金属（如铁）反应生成氧化物。 2.‌氮气性质‌ ‌不燃不助燃‌：蜡烛在氮气中熄灭。 ‌化学惰性‌：常温下难与其他物质反应。 3.‌二氧化碳验证‌ 向澄清石灰水中吹气变浑浊，证明呼出气体含CO₂。 4.‌稀有气体性质‌ 通电发出有色光（如氖灯），体现化学惰性。 【典例1】（24-25九年级上·辽宁沈阳·期中）下列变化与空气的成分无关的是 A．露置在空气中酥脆的饼干变软 B．敞口放置的酒精变少 C．点燃的蜡烛能在空气中安静燃烧 D．敞口放置一段时间的澄清石灰水表面出现白色浑浊物 【答案】B 【详解】A、饼干吸水会变软，该选项不符合题意； B、酒精具有挥发性，则敞口放置会变少，该选项符合题意； C、氧气具有助燃性，则点燃的蜡烛能在空气中安静燃烧，该选项不符合题意； D、二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，该选项不符合题意。 故选B。 【变式1-1】（24-25九年级上·河北保定·期中）瓜子敞口放置在空气中，一段时间后，发现瓜子返潮变软，由此现象可知空气中含有 A．氮气 B．氧气 C．水蒸气 D．二氧化碳 【答案】C 【详解】瓜子敞口放置在空气中，一段时间后，发现瓜子返潮变软，说明空气中含有水蒸气，瓜子吸水变软。 故选C。 【变式1-2】（2025·重庆·中考真题）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。 【变式1-3】（24-25八年级下·山东淄博·期中）空气是一种宝贵的资源，下列说法正确的是 A．酥脆的饼干放置在空气中变软，说明空气中有氧气 B．液氮汽化吸热，医疗上可用液氮冷冻治疗 C．氧气易溶于水，供给水生生物呼吸 D．稀有气体通电时发出各种颜色的光，此过程属于化学变化 【答案】B 【详解】A、酥脆的饼干放置在空气中变软，是因为空气中含有水蒸气，饼干吸收水蒸气变软，不是因为有氧气，该选项错误； B、液氮汽化时会吸收大量的热，使周围温度降低，在医疗上可用液氮冷冻治疗，该选项正确； C、氧气不易溶于水，水中溶解的少量氧气可供给水生生物呼吸，不是易溶于水，该选项错误； D、稀有气体通电时发出各种颜色的光，此过程中没有新物质生成，属于物理变化，不是化学变化，该选项错误。 故选B。 题型03 空气中各成分的用途 1.‌氮气（78%） 食品防腐：用于填充食品包装防止氧化变质 工业保护气：用于灯泡填充、金属焊接保护 化工原料：制硝酸、氮肥的重要原料 低温应用：液氮用于医疗冷冻和超导研究 2.‌氧气（21%） 生命维持：支持呼吸作用（医疗急救、潜水等） 燃烧支持：用于炼钢、气焊等工业燃烧过程 3.‌稀有气体（0.94%）‌ 电光源：霓虹灯、激光器等发光装置 保护气：用于精密仪器制造和半导体工业 特殊用途：氦气填充气球、氖气作航标灯 4.‌二氧化碳（0.03%） 光合作用：植物生长的必需原料 灭火剂：利用其不助燃的特性 制冷剂：干冰用于食品冷藏和人工降雨 碳酸饮料：与水反应生成碳酸 5.‌其他成分 水蒸气：参与气候调节和降水形成 臭氧：吸收紫外线（平流层），近地面为污染物 【典例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。 【变式1-1】（24-25九年级下·湖南衡阳·开学考试）下列关于空气成分的说法错误的是 A．空气的成分按体积计算，氧气约占21% ，能支持燃烧 B．稀有气体常用于医疗急救 C．焊接金属时常用氮气作保护气 D．二氧化碳是植物光合作用的重要原料 【答案】B 【详解】A、空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占78%、氧气大约占21%、稀有气体大约占0.94%、二氧化碳大约占0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%，氧气能支持燃烧，故选项正确； B、稀有气体不能供给呼吸，氧气可以供给呼吸，常用于医疗救急的是氧气，故选项错误； C、氮气化学性质不活泼，焊接金属时常用氮气作保护气，故选项正确； D、植物光合作用的重要原料是二氧化碳和水，故选项正确。 故选：B。 【变式1-2】（24-25八年级下·山东烟台·期末）下列关于空气的说法错误的是 A．氧气能供给生物呼吸 B．稀有气体可用于制造电光源 C．空气中氮气的质量分数为78% D．植树造林可以改善空气质量 【答案】C 【详解】A、氧气具有氧化性，在生物体内参与呼吸作用，为生物的生命活动提供能量，所以氧气能供给生物呼吸，该说法正确，不符合题意； B、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，如氖气发红光、氩气发蓝紫光等，因此可用于制造多种用途的电光源，该说法正确，不符合题意； C、空气中氮气的体积分数约为 78%，而不是质量分数，该说法错误，符合题意； D、树木能吸附空气中的灰尘等颗粒物，吸收有害气体，如二氧化硫、氮氧化物等，同时通过光合作用释放氧气，从而改善空气质量，该说法正确，不符合题意。 故选C。 【变式1-3】（24-25九年级上·广东深圳·期中）空气是人类宝贵的自然资源，下列说法不正确的是 A．空气质量监测站对臭氧、一氧化碳等空气污染物进行测量，级别越大，质量越好 B．氮气的化学性质不活泼，可充入食品包装袋中防腐 C．稀有气体通电能发光，可制成霓虹灯 D．高温天气时，空调房窗户玻璃外有小水珠，说明空气中有水蒸气 【答案】A 【详解】A、空气质量监测站对臭氧、一氧化碳等污染物进行测量，使用空气质量指数（AQI）表示污染程度；AQI 级别越大，表示污染物浓度越高，空气质量越差，说法错误，符合题意； B、氮气占空气体积约 78%，化学性质不活泼（不易与其他物质反应），可隔绝氧气，防止食品氧化变质，常用于食品包装袋防腐，说法正确，不符合题意； C、稀有气体（如氖、氩）在通电时发出特定颜色的光（如氖发红光），利用此性质可制成霓虹灯，说法正确，不符合题意； D、高温天气时，空调房内冷、外热，外部空气中的水蒸气遇冷玻璃凝结成小水珠，说明空气中含有水蒸气，说法正确，不符合题意。 故选A。 题型04 拉瓦锡测定空气组成的实验 1.实验背景‌ 18世纪法国化学家拉瓦锡首次通过定量实验证明空气由氧气和氮气组成28。 2.实验过程‌ ‌汞加热阶段‌：将汞在密闭容器中连续加热12天，银白色液态汞部分转化为红色氧化汞粉末，容器内气体体积减少约1/58。 ‌气体分析‌：剩余气体不支持燃烧和呼吸（后证实为氮气）。 ‌氧化汞分解‌：将红色粉末加热重新得到汞和氧气，氧气体积等于之前减少的气体体积。 ‌混合验证‌：将氧气与剩余气体混合，性质与空气一致。 3.实验结论‌ 空气由氧气（约占1/5）和氮气（约占4/5）组成。 4.化学方程式‌ 汞与氧气反应：2Hg + O₂ 2HgO 氧化汞分解：2HgO 2Hg + O₂↑ 5.实验意义‌ 首次用定量方法揭示了空气成分，为现代化学研究奠定基础。 【典例1】（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。 【变式1-1】（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。 【变式1-2】（24-25九年级上·福建宁德·期末）人类对空气成分探究经历了艰辛的过程。图1是拉瓦锡研究空气成分的装置，图2是仿照图1实验原理设计的装置。下列说法错误的是 A．图1曲颈甑中汞的用量会影响实验结果 B．图1拉瓦锡得出空气由氧气和氮气组成 C．图2若没有弹簧夹，测得氧气的体积大于五分之一 D．图2中可以用木炭代替红磷 【答案】D 【详解】A、图1曲颈甑中汞若用量不足，不能将装置内的氧气完全消耗，会使测量结果偏小，所以汞的用量会影响实验结果，故A选项说法正确； B、拉瓦锡通过该实验，将汞在密闭容器中加热与空气中氧气反应，剩余气体主要是氮气，从而得出空气由氧气和氮气组成，故B选项说法正确； C、图2若没有弹簧夹，红磷燃烧放热会使装置内气体膨胀逸出，冷却后进入集气瓶的水会增多，导致测得氧气的体积大于五分之一，故C选项说法正确； D、木炭燃烧消耗氧气，生成二氧化碳气体，反应前后装置内气体压强变化不明显，无法测量空气中氧气的体积分数，所以不能用木炭代替红磷，故D选项说法错误； 故选：D。 【变式1-3】（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。 题型05 测定空气中氧气的含量实验的过程 1.‌实验目的‌ 测定空气中氧气的体积分数，验证氧气约占空气体积的1/5。 2.‌实验原理‌ 利用红磷燃烧消耗密闭容器（集气瓶）中的氧气，生成固态五氧化二磷，导致容器内压强降低。冷却后，外部大气压将水压入集气瓶，进入水的体积即为消耗的氧气体积。 3.‌实验步骤‌ ‌装置准备‌：连接集气瓶、燃烧匙、导管等，检查气密性（如导管口形成稳定水柱）。 ‌标记与加水‌：在集气瓶内加入少量水，将水面以上空间均分5等份并标记。 ‌点燃红磷‌：用弹簧夹夹紧导管，点燃红磷后迅速伸入集气瓶并塞紧瓶塞。 ‌冷却与观察‌：待红磷熄灭且冷却至室温，打开弹簧夹，记录进入集气瓶的水的体积。 4.‌实验现象‌ 红磷燃烧产生大量白烟；冷却后水面上升约1/5体积。 ‌注意事项‌ ‌红磷需过量‌：确保氧气完全消耗，避免结果偏小。 ‌气密性良好‌：防止漏气导致误差。 ‌冷却至室温‌：过早打开弹簧夹会使结果偏小。 ‌替代药品限制‌：不可用铁丝（不燃烧）、镁条（与氮气反应）、木炭/硫（生成气体）等。 5.‌实验结论‌ 氧气约占空气体积的1/5，剩余气体主要为氮气（难溶于水且不助燃）。 说明：选一道具有代表性的例题（最新期中期末及大型考试模拟题） 【典例1】（2025·湖南衡阳·二模）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 【详解】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。 【变式1-1】（2025·山东济南·三模）用来测定空气成分的方法有很多，小梅用如下图所示的简易装置来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中，正确的是 A．使用红磷的量多或少，都不会影响实验结果 B．燃烧足够的红磷可使进入钟罩的水占钟罩容器的4/5 C．红磷停止燃烧后，立即观察记录水进入钟罩的刻度 D．红磷燃烧消耗空气中的氧气，使钟罩内压强下降，水面上升 【答案】D 【详解】A、测定空气中氧气含量时，红磷要足量，以确保将装置内的氧气完全消耗，若红磷量不足，会使测定结果偏小，该选项错误； B、空气中氧气的体积分数约为21%，燃烧足够的红磷可使进入钟罩的水占钟罩容积的1/5左右，而不是4/5，该选项错误； C、红磷停止燃烧后，不能立即观察记录水进入钟罩的刻度，因为此时装置内温度较高，气体受热膨胀，会使进入的水偏少，导致测定结果偏小，应等装置冷却至室温后再观察记录，该选项错误； D、红磷燃烧消耗空气中的氧气，使钟罩内气体减少，压强下降，在外界大气压的作用下，水面上升，该选项正确。 故选D。 【变式1-2】（24-25八年级上·黑龙江黑河·期中）某化学兴趣小组利用如图所示的装置测定空气中氧气含量，已知实验装置气密性良好，关于实验，有如下说法：①停止加热后即可读出注射器内气体的体积约为24mL；②实验能证明空气是混合物；③实验可观察到铜丝由红色变为黑色（氧化铜是黑色）；④实验取用铜丝质量的多少不会影响实验结果；⑤实验能证明空气中约含五分之一体积的氧气，其中说法正确的是 A．③④⑤ B．①③⑤ C．①③④ D．②③⑤ 【答案】D 【详解】①应待装置完全冷却后再读数，否则装置中的气体受热膨胀，会使读数偏大，说法不正确； ②该实验可得出空气中含有氧气和氮气，属于混合物，说法正确； ③铜加热生成氧化铜，则固体由红色变黑色，说法正确； ④铜丝少量，不能将氧气完全耗尽，会使结果偏小，说法不正确； ⑤该实验能证明氧气约占空气体积的五分之一，说法正确。 故选D。 【变式1-3】（24-25八年级下·黑龙江哈尔滨·开学考试）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 【详解】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。 题型06 测定空气中氧气含量的实验误差分析 1.导致结果偏小的原因‌ ‌红磷量不足‌：未完全消耗氧气，导致测得体积减少 ‌装置漏气‌：外界空气进入抵消压差 ‌未冷却至室温‌：气体膨胀使进入水量减少 ‌燃烧匙伸入过慢‌：瓶口氧气未充分消耗 2.导致结果偏大的原因‌ ‌弹簧夹未夹紧‌：燃烧时气体逸出，冷却后进入水量增加 ‌燃烧匙插入过慢‌：瓶内气体受热膨胀逸出 ‌使用镁替代红磷‌：与氮气、二氧化碳反应 3.关键注意事项‌ 红磷需过量且迅速伸入 装置必须气密性良好 冷却至室温后再读数 避免使用碳、硫等生成气体的物质 【典例1】（24-25九年级上·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。 【变式1-1】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。 【变式1-2】（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。 【变式1-3】（2025·四川成都·三模）学习了用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验后，小明设计了如图乙的实验装置，也成功地测量出空气中的氧气含量。比较两组实验并判断以下说法不正确的是 A．采用加热玻璃棒的方式引燃白磷，可以让白磷燃烧得更加充分 B．改用白磷做实验，是因为白磷的着火点低，燃烧更为彻底 C．两组实验都用到了水，原因之一是水能吸收磷燃烧产生的污染物 D．待白磷燃烧结束并冷却至室温后打开止水夹，便可以测量出空气中的氧气含量 【答案】A 【详解】A、采用加热玻璃棒的方式引燃白磷，反应始终在密闭容器中进行，无需打开瓶塞点燃红磷，避免瓶内空气外逸而造成实验误差，同时防止生成的五氧化二磷逸散到空气中，更环保，而不是让白磷燃烧得更加充分，故选项说法错误； B、改用白磷做实验，是因为白磷的着火点低，更容易燃烧，消耗氧气更彻底，故选项说法正确； C、两组实验都用到了水，原因之一是水能吸收磷燃烧产生的污染物(五氧化二磷)，故选项说法正确； D、待白磷燃烧结束并冷却至室温后打开止水夹，在外界气压的作用下，水会流入反应容器中，进入水的体积即反应容器空气中氧气的体积，故选项说法正确。 故选 A。 题型07 测定空气中氧气含量实验的改进 1.传统实验的不足 （1）红磷燃烧法局限性 红磷燃烧不完全可能导致误差 冷却时间较长，影响实验效率 反应后残留固体污染容器 （2）操作误差 装置气密性要求高 燃烧匙伸入速度影响结果 2.改进方案 ①替代药品 使用白磷（需控制温度）或镁条（需考虑氮气反应） ②装置优化 采用注射器替代集气瓶，实时观察气体体积变化 使用数字化传感器（如氧气探头）直接测定浓度 ③安全改进 封闭式反应装置（如双球管）减少有害气体泄漏 添加尾气吸收装置 3.改进效果 误差减小 减少有毒物质释放 【典例1】（2025·上海杨浦·三模）测定空气中氧气含量的改进实验装置如图，对该实验认识正确的是 A．现象：实验中红磷燃烧，产生大量白雾 B．推论：实验后玻璃管中剩余的气体难溶于水 C．分析：红磷的量不会影响实验结果 D．反思：燃烧匙可以伸入到液面与刻度1之间的位置 【答案】B 【详解】A、实验过程中，红磷燃烧，产生大量白烟，不符合题意； B、实验后，水位到达刻度1处，水位不再升高，说明玻璃管中剩余的气体难溶于水，符合题意； C、如果红磷不足，导致氧气不能完全反应，进一步导致实验结果偏小，不符合题意； D、该实验中，红磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，玻璃管内液面上升，上升的体积就是消耗氧气的体积，氧气约占空气体积的，故液面会上升至“1”处，故燃烧匙不能伸入到液面与刻度1之间的位置，应在刻度1上方，不符合题意。 故选B。 【变式1-1】（2025·河北邯郸·二模）某研究性学习小组同学利用所学知识，设计了如图所示装置探究空气中氧气的体积分数。下列说法错误的是 A．闭合电源开关，白磷燃烧产生白烟 B．白磷燃烧生成五氧化二磷 C．反应结束后装置冷却到室温，U型管内左侧液面上升 D．通过这个实验能直接得出空气中氧气的质量分数 【答案】D 【详解】A、闭合电源开关，白磷达到着火点会燃烧，白磷燃烧时产生大量的白烟（五氧化二磷固体小颗粒），该选项说法正确； B、白磷燃烧是与氧气反应，生成五氧化二磷，该选项说法正确； C、白磷燃烧消耗了装置内的氧气，反应结束后装置冷却到室温，装置内压强减小，在外界大气压作用下，U 型管内左侧液面上升，该选项说法正确； D、通过这个实验，U 型管内左侧液面上升的体积就是消耗氧气的体积，能直接得出空气中氧气的体积分数，而不是质量分数，该选项说法错误。 故选D。 【变式1-2】（2025·安徽蚌埠·三模）为测定人体呼出气体中O2的含量，兴趣小组用下图装置进行实验，实验前先关闭K1，注射器中充入空气，读数为50mL。加热锥形瓶，观察现象，待装置冷却至室温后，打开K1，注射器活塞向左滑动至示数为10mL时，不再移动。下列说法正确的是 A．加热锥形瓶，白磷燃烧产生大量白色烟雾 B．从实验开始至装置冷却至室温，气球一直胀大 C．本实验测得呼出气体中O2的体积分数约为16% D．若未等装置冷却至室温就打开K1，会造成测定结果偏大 【答案】C 【详解】A、白磷燃烧产生大量白烟，不是烟雾，选项错误； B、白磷燃烧时放出大量的热，使瓶内压强增大，由于白磷燃烧消耗了氧气，又冷却到室温，瓶内压强减小，所以可观察到气球的变化是先胀大，后变瘪，选项错误； C、本实验测得呼出气体中O2的体积分数约为，选项正确； D、若未等装置冷却至室温就打开K1，因为此时剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，会造成测定结果偏小，选项错误； 故选C。 【变式1-3】（2025·广西崇左·二模）为测定空气中氧气含量的实验装置，兴趣小组的同学设计以下实验装置完成实验（装置气密性良好，药品充足，部分装置省略）。已知：实验前注射器活塞位于40mL处，玻璃管容积为80mL，气球中没有空气。下列说法不合理的是 A．实验过程中，观察到红色铜粉变为黑色 B．加热时要多次缓慢推拉注射器，使铜粉与氧气充分反应 C．充分反应后，冷却至室温，使气球恢复原状，此时注射器活塞应停在约24mL刻度处 D．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大 【答案】C 【详解】A、实验过程中，铜和氧气加热生成氧化铜，可观察到红色铜粉变为黑色，故选项说法合理； B、加热时要多次缓慢推拉注射器，可使铜粉与氧气充分接触，从而完全反应，故选项说法合理； C、铜和氧气加热生成氧化铜，消耗氧气的质量约占空气体积的五分之一，消耗氧气的体积为，充分反应后，冷却至室温，使气球恢复原状，此时注射器活塞应停在约40mL-24mL=16mL刻度处，故选项说法不合理； D、实验前气球中没有空气，停止加热，玻璃管冷却后，若气球内气体没有挤出就读数，气球内的气体占据一定体积，则会导致测得氧气的含量结果偏大，故选项说法合理； 故选C。 题型08 空气的污染与防治 1.空气污染物‌ ‌有害气体‌：二氧化硫（SO₂）、一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO₂）等，主要来源于化石燃料燃烧、工厂废气和汽车尾气。 ‌颗粒物‌：烟尘、可吸入颗粒物（PM10/PM2.5）等，来自工业排放、扬尘等。 2.污染危害‌ ‌健康‌：损害呼吸系统，引发疾病。 ‌环境‌：导致酸雨、破坏臭氧层、温室效应等。 ‌生态‌：影响作物生长，破坏生态平衡。 3.防治措施‌ ‌减少污染源‌：推广清洁能源（太阳能、风能）；工业废气、汽车尾气需净化处理。 ‌监测与管理‌：加强空气质量监测，发布空气质量日报；植树造林，增强生态净化能力；低碳出行，减少化石燃料使用。 【典例1】（24-25九年级上·海南海口·期中）下列关于空气及其成分的说法中，正确的是 A．稀有气体没有任何使用价值 B．空气污染指数越大、质量级别越高说明空气质量越好 C．目前计入空气污染指数的有害气体主要包括、、以及臭氧等 D．空气中氧气含量较高且化学性质活泼 【答案】D 【详解】A、稀有气体含量很少，但是用途广泛，如稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用于制作不同用途的电光源，不符合题意； B、空气污染指数（如AQI）是衡量空气质量的指标，空气污染指数越大，质量级别越高，说明污染物越多，说明空气质量越差，不符合题意； C、二氧化硫、二氧化氮均能与水反应生成酸性物质，均会导致酸雨的发生，臭氧具有强氧化性，它们均属于空气污染物，二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意； D、氧气约占空气体积的21%，含量较高，且氧气化学性质比较活泼，能与许多物质反应，符合题意。 故选D。 【变式1-1】（2025·山东烟台·模拟预测）下列有关空气的说法正确的是 A．惰性气体可用作保护气 B．氧气能供给生物呼吸，约占空气质量的21% C．SO2、O3、CO2为空气的主要污染物 D．臭氧层破坏和酸雨与空气污染无关 【答案】A 【详解】A、惰性气体（稀有气体）化学性质稳定，不易与其他物质反应，常用作保护气，正确； B、氧气具有氧化性，能供给生物呼吸，氧气约占空气体积的21%，而非质量，错误； C、二氧化硫能导致酸雨的发生，臭氧具有强氧化性，它们均属于空气污染物，但是二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，错误； D、臭氧层破坏由氟氯烃等污染物引起，酸雨由二氧化硫等导致，均与空气污染直接相关。错误。 故选A。 【变式1-2】（2025·湖南长沙·一模）我们生活的地球表面有一层厚厚的空气。下列关于空气的说法中正确的是 A．空气中含量最多的气体是氧气 B．氮气化学性质很活泼，常被用作保护气 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】D 【详解】A、空气中含量最多的气体是氮气，约占空气体积的78%，不符合题意； B、氮气化学性质不活泼，可用作保护气，如可填充于食品包装中用于防腐，不符合题意； C、臭氧层破坏是人类向空气中排放大量的氟利昂等物质造成的，与空气污染有关，不符合题意； D、空气中的稀有气体所占比例虽小，但用途广泛，例如稀有气体通电时会发出不同颜色的光，可用于制造霓虹灯，符合题意。 故选D。 【变式1-3】下列各组气体中，都是污染空气的有害气体是 A．二氧化硫、氮气、二氧化氮 B．二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳 C．一氧化碳、甲烷、氢气 D．二氧化碳、一氧化碳、氮气 【答案】B 【详解】A、二氧化硫是有害气体， 氮气不是污染物，是空气的主要成分（约占78%），无害，二氧化氮是有害气体，该组包含无害气体，不全是污染空气的有害气体，此选项错误； B、二氧化硫是有害气体，二氧化氮是有害气体，一氧化碳也是有害气体，该组所有气体都是污染空气的有害气体，此选项正确； C、一氧化碳是有害气体，甲烷是主要空气污染物（它是温室气体，但初中化学中不是有害气体），氢气不是污染物，无害，该组不全是污染空气的有害气体，此选项错误； D、二氧化碳不是主要空气污染物（是空气正常成分，温室气体但无害），一氧化碳是有害气体，氮气不是污染物，无害，该组不全是污染空气的有害气体。 故选B。 题型09 空气的分离 1.‌工业制法（物理分离）‌ （1）‌分离液态空气法‌：通过加压降温使空气液化，利用氮气（沸点-196℃）与氧气（沸点-183℃）的沸点差异，蒸发氮气后剩余液态氧。 ‌膜分离技术‌：利用选择性渗透膜，富集氧气。 （2）‌特点‌：物理变化，成本低，适合大规模生产。 2.‌注意事项‌：工业法为物理变化，实验室法为化学变化；红磷测定空气中氧气含量时需确保气密性良好且冷却后读数。 【典例1】（2025·重庆北碚·三模）2024年重庆空气质量优良天数有329天，下列有关空气及其成分的说法不正确的是 A．空气是工业上制取大量氧气的原料 B．臭氧既是空气污染物，又是温室气体 C．多使用清洁能源可以改善空气质量 D．氮气和稀有气体混合后，化学性质都发生改变 【答案】D 【详解】A、工业上通过分离液态空气制氧气，空气是原料。选项正确； B、近地面臭氧属于污染物且具有温室效应。选项正确； C、使用清洁能源能减少污染，改善空气质量。选项正确； D、氮气和稀有气体混合属物理变化，各自化学性质不变。选项错误。 故选D。 【变式1-1】下列气体不可直接从空气中分离获得的是 A．用作医疗急救的氧气 B．用作食品防腐剂的氮气 C．用作清洁燃料的氢气 D．用作焊接保护气的稀有气体 【答案】C 【详解】A、利用氮气沸点高于氧气的性质，可以对液态空气逐渐升温使得其中的液态氮气气化来获得工业液氧，可以直接从空气中分离获得，不符合题意； B、空气中含有氮气、氧气等，可通过沸点差异来获得氮气，不符合题意； C、空气的组分中不含有氢气，难以通过从空气中分离来获得氢气，符合题意； D、空气中含有氮气、氧气、稀有气体等，可通过沸点差异来获得稀有气体，不符合题意； 故选C。 【变式1-2】有关空气的叙述中，正确的是 A．空气中的氧气具有可燃性，可用作火箭燃料 B．工业上利用分离液态空气的方法制取氧气 C．化工厂废气及汽车尾气，不会造成空气污染 D．空气中的氮气与氧气体积比约为 5：1 【答案】B 【详解】A、空气中的氧气具有助燃性，不具有可燃性，不能用作火箭燃料，选项错误； B、工业上利用各种液体气体的沸点不同，分离液态空气的方法制取氧气，选项正确； C、化工厂废气及汽车尾气含有氮或硫的氧化物，随意排放会造成空气污染，选项错误； D、空气中的氮气占78%，氧气体积占21%，体积比约为4：1，选项错误； 故选：B。 【变式1-3】（2024·江苏·二模）将一支空试管浸入液氮3min后，试管内产生约占其容积的液态空气。取出试管，液态空气沸腾，伸入燃着的木条，木条熄灭；1min后伸入带火星的木条，观察到木条复燃。下列有关说法错误的是 A．空气冷却变成液态空气，分子间的空隙变小 B．液态空气在常温下沸腾，液氮沸点低先蒸发成气体 C．氮气不可燃不助燃，使燃着的木条熄灭 D．1min后蒸发出的是氧气，氧气能燃烧 【答案】D 【详解】A、空气冷却变成液态空气，由气态变为液态，分子间隙变小，A正确； B、液态空气主要成分是氮气和氧气，液态空气在常温下沸腾，沸点低的物质先蒸发成气体，氮气沸点低于氧气，故氮气先蒸发，B正确； C、氮气先蒸发出来，由于氮气不可燃不助燃，所以燃着的木条熄灭，C正确； D、1min后伸入带火星的木条，观察到木条复燃，说明氧气开始蒸发，氧气能支持燃烧，但氧气没有可燃性，不能燃烧，D错误。 故选：D。 题型10 空气质量报告 1.‌污染物种类与浓度‌ 报告会列出PM2.5、PM10、SO₂、NO₂、O₃、CO等污染物的监测数据，单位通常为μg/m³或mg/m³，并对比国家标准限值判断是否超标。例如，PM2.5的日均限值为75μg/m³，臭氧8小时限值为160μg/m³。 2.‌污染来源分析‌ ‌一次污染物‌：如燃煤排放的SO₂、机动车尾气中的NO₂。 ‌二次污染物‌：如O₃（由NOx和VOCs光化学反应生成）。 3.‌空气质量评价‌ 通过污染指数划分等级（优、良、轻度污染等），并标识首要污染物。例如，臭氧在夏季常因强光化学反应成为首要污染物。 4.空气质量指数（AQI）‌ 主要监测项目：SO₂、CO、NO₂、可吸入颗粒物、臭氧（O₃）。 分级标准：优（0-50）、良（51-100）、轻度污染（101-150）等。 通过综合措施，可有效改善空气质量，保护环境和健康。 【典例1】（2025·江苏苏州·模拟预测）某小组同学组装和使用微型空气质量“检测站”，用于实时监测校园周边空气中的主要污染物，为环保提供数据支持。其中不需要列入监测项目的是 A．二氧化硫 B．一氧化碳 C．二氧化碳 D．PM2.5 【答案】C 【详解】A、二氧化硫能与水反应生成酸性物质，导致酸雨的发生，属于空气污染物，不符合题意； B、一氧化碳有毒，属于空气污染物，不符合题意； C、二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，符合题意； D、PM2.5能导致雾霾等的发生，属于空气污染物，不符合题意。 故选C。 【变式1-1】广东某中学初三年级学生开展微型空气质量“检测站”的组装与使用的跨学科实践活动，如图是学生使用组装的微型空气质量“检测站”对当地空气进行检测的结果图，图中X可能是 2025年2月28日我省某市空气质量检测 A．氮气 B．氧气 C．二氧化氮 D．二氧化碳 【答案】C 【详解】空气的主要污染物有一氧化碳、二氧化氮、臭氧、PM10、二氧化硫、PM2.5，氮气、氧气和二氧化碳属于空气的成分，不属于空气污染物。 故选：C。 【变式1-2】（2025·江苏无锡·二模）下列空气污染物中属于可吸入颗粒物的是 A． B．臭氧 C． D． 【答案】D 【详解】A、SO2是一种有刺激性气味的气体污染物，它主要会导致酸雨等环境问题，不属于可吸入颗粒物，该选项错误； B、臭氧在平流层能阻挡紫外线，保护地球生物，但在近地面，高浓度臭氧是一种污染物，它属于气态污染物，不是可吸入颗粒物，该选项错误； C、NO2是一种红棕色有刺激性气味的气体污染物，会造成酸雨、光化学烟雾等危害，不属于可吸入颗粒物，该选项错误； D、PM10​是指直径小于等于 10 微米的颗粒物，这些颗粒物能够被人吸入呼吸道，属于可吸入颗粒物，该选项正确。 故选D。 【变式1-3】（24-25九年级上·江苏盐城·阶段练习）空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法不正确的是 A．氮气没有被列入空气质量监测项目 B．禁止燃放烟花爆竹，可以减少空气污染 C．空气质量报告中所列的空气质量级别越小，空气质量越好 D．空气的成分按质量计算，氧气大约占21% 【答案】D 【详解】A. 氮气是空气的主要成分（约占78%），属于正常成分而非污染物，因此未被列入空气质量监测项目。A正确； B. 燃放烟花爆竹会释放SO2、CO、颗粒物等污染物，禁止燃放可减少污染。B正确； C. 空气质量级别1~6级，级别越小（如1级为优），空气质量越好。C正确； D. 空气成分按体积分数计算，氧气约占21%。若按质量计算，因氧气密度大于氮气，其质量分数会略高于21%。题干中“按质量计算”表述错误。D错误； 故选D。 题型11 纯净物和混合物的判断 1.本质区别 组成差异 纯净物：仅含一种物质（同种分子/原子），如氧气（O₂）、蒸馏水（H₂O） 混合物：含两种及以上物质（不同分子/原子共存），如空气、海水 性质特征 纯净物：固定熔点、沸点及化学式（如CO₂） 混合物：物理性质不固定（如石油的密度可变） 2.典型判据 判据 纯净物 混合物 化学式 有唯一化学式 无固定化学式 分离方法 不可物理分离 可过滤/蒸馏分离 3.易错辨析 特殊案例 冰水混合物：物理状态不同但化学组成相同，属纯净物 同素异形体混合（如石墨+金刚石）：属混合物 直观误区 无色透明≠纯净物（如自来水含矿物质） 单一元素≠纯净物（如O₂与O₃混合） 【典例1】（24-25八年级下·北京·期末）下列物质中，属于纯净物的是 A．空气 B．二氧化碳 C．海水 D．矿泉水 【答案】B 【详解】A、空气中含有氧气和氮气等，属于混合物，该选项不符合题意； B、二氧化碳中只含一种物质，属于纯净物，该选项符合题意； C、海水中含有多种物质，属于混合物，该选项不符合题意； D、矿泉水中含有多种物质，属于混合物，该选项不符合题意。 故选B。 【变式1-1】（2025·江苏常州·三模）下列物质属于纯净物的是 A．石灰石 B．稀盐酸 C．液氧 D．洁净空气 【答案】C 【详解】A、石灰石主要成分是碳酸钙，属于混合物，不符合题意； B、稀盐酸是氯化氢的水溶液，属于混合物，不符合题意； C、液氧只由氧气一种物质组成，属于纯净物，符合题意； D、洁净空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物，不符合题意。 故选：C。 【变式1-2】（24-25八年级下·上海静安·期末）下列“水”属于纯净物的是 A．海水 B．苏州河水 C．矿泉水 D．蒸馏水 【答案】D 【详解】A、海水中含有多种物质，属于混合物，不符合题意； B、苏州河水中含有多种物质，属于混合物，不符合题意； C、矿泉水中含有多种物质，属于混合物，不符合题意； D、蒸馏水只由一种物质组成，属于纯净物，符合题意。 故选：D。 【变式1-3】（24-25九年级上·湖南益阳·阶段练习）下列物质：①自来水；②洁净的空气；③冰水混合物；④牛奶；⑤铁；⑥硫粉；⑦75%的医用酒精；⑧液氮；⑨食盐溶液；⑩氩气；其中，混合物为： ；纯净物为： 。（填序号） 【答案】 ①②④⑦⑨ ③⑤⑥⑧⑩ 【分析】①自来水中含有多种物质，属于混合物；②洁净的空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物；③冰水混合物只由水一种物质组成，属于纯净物；④牛奶中含有多种物质，属于混合物；⑤铁只由一种物质组成，属于纯净物；⑥硫粉只由一种物质组成，属于纯净物；⑦75%的医用酒精中含有酒精和水，属于混合物；⑧液氮只由一种物质组成，属于纯净物；⑨食盐溶液中含有氯化钠和水，属于混合物；⑩氩气只由一种物质组成，属于纯净物。 【详解】由分析可知，属于混合物的是①②④⑦⑨；属于纯净物的是③⑤⑥⑧⑩。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$