2.1 空气的组成---2025-2026学年九年级化学沪教版（2024）上册

2.1 空气的组成 ( 知识 导航 ) ( 知识精讲 ) 知识点01 空气中氧气体积分数的测定 （1）原理：利用红磷燃烧消耗密闭容器的氧气，生成五氧化二磷固体，使密闭容器内压强减小，大气压将水压向容器，进入容器水的体积为消耗氧气的体积。 反应的文字表达式： 符号表达式： （2）装置 （3）步骤：连接装置， ；把集气瓶的容积分成 等份，做好记号；用止水夹夹紧胶管；在燃烧匙内放入 的红磷；点燃燃烧匙中的红磷，立即伸入集气瓶中，把塞子塞紧；待红磷熄灭并 后，打开止水夹。 （4）实验现象： （5）结论：空气中的氧气约占空气总体积的1/5。 （6）问题分析 ①进入的水小于容积的1/5，可能原因是什么？ ②进入的水大于容积的1/5，可能原因是什么？ *（7）药品选择：物质 （占的体积忽略不计）。 ①能否用木炭、硫等物质代替磷？答： ②能否用铁丝代替磷？答： ③能否用金属镁代替磷？答： 【即学即练1】如图，下列验证氧气约占空气总体积1/5的实验操作中,对实验结果不会造成影响的是( ) A. 弹簧夹没有夹紧 B. 没等装置冷却就打开弹簧夹 C. 燃烧匙内盛放足量的红磷 D. 燃烧匙内盛放足量的木炭 【即学即练2】某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图，回答下列问题： （1）实验前要先检查装置的　 　． （2）该实验中红磷需稍过量，目的是　 　集气瓶中预先要有少量的水，其作用是　 　． 知识点02 物质的组成与结构 （1） 葡萄糖、砂糖、面粉完全烧焦后得到黑色的碳，说明这几种物质中都含有 。 （2） 有些物质由一种元素组成，更多的物质由两种或更多种元素组成。如二氧化碳由 组成。 （3） 一种物质可以通过化学变化变成其他物质，但反应物和生成物中 相同。 （4） 物质都是由肉眼看不见的、极小的 构成的。 （5） 金刚石和石墨物理性质有较大差异的原因是 不同。 【即学即练3】填涂答题卡需要用2B铅笔，铅笔芯中含有石墨。下列属于石墨化学性质的是 A．金属光泽 B．质软 C．导电性 D．可燃性 【即学即练4】下列有关说法错误的是（ ） A. 金刚石是天然存在的最硬的物质 B．石墨和C60是由不同种原子构成 C. 金刚石和石墨的化学性质相似 D. 活性炭包可放在冰箱中除异味 知识点03 物质的性质与用途 性质决定用途，用途反映性质。 物质的性质 物质的用途 （1）金刚石是无色透明的晶体，具有特殊的光学性质 金刚石用于 （2）金刚石硬度大 金刚石用于 （3）石墨为灰黑色质软的固体 石墨用于 （4）石墨是一种能导电的非金属 石墨用作 【即学即练5】下列物质的用途中，利用其化学性质的是 A．干冰用于人工降雨 B．石墨作铅笔芯 C．用铜丝作导线 D．用稀盐酸除去铁锈 知识点04 纯净物和混合物的判别 纯净物：只由 组成，组成 ，可用专门的化学符号表示，有 的物理性质和化学性质 混合物：由 混合而成，组成 ，不能用专门的化学符号表示，混合物中各成分 纯净物和混合物的判别： （1）从宏观角度看它含有几种物质，含有 的是 ；含有 的是 ；当然，也有一定的规律或技巧所在，那就是只要它是溶液、悬浊液、乳浊液或合金时，就不用再细分析了，它一定是混合物； （2）从微观角度看，如果是由分子构成的物质，那么含有 的是 ，含有 的是 ；如果是由原子构成的物质，那么含有一 的是 ，含有 的是 。 。【即学即练6】下列物质中，属于纯净物的是（　　） A．河水 B．自来水 C．矿泉水 D．冰水 *【即学即练7】以下各图能表示纯净物的是（图中不同小球代表不同原子）（　　） A． B． C． D． *【即学即练8】已知“〇”、“●”表示不同元素的原子，如图所表示的气体物质中： ①属于混合物的是 　 　②属于纯净物的是 　 　。 ( 能力拓展 ) 考法01 空气中氧气的体积分数测定 1.用如图装置测定空气中氧气的含量。 （1）写出集气瓶中发生反应化学方程式_________________________。 （2）瓶中液面先__________后__________(填“上升”或“下降”)。 （3）将上图中红磷换为木炭，该方案不可行的原因是_____________________________。 考法02 判断物质的组成与结构 下列说法正确的是（ ） A.一氧化碳与二氧化碳的组成元素相同，分子结构也相同 B.水和冰的组成元素相同，分子排列方式相同 C.过氧化氢与水的组成元素相同，化学性质相同 D.二氧化碳气体和干冰的组成元素相同，化学性质相同 考法03 判断物质的性质与用途关系 1．“化学观念”是从化学视角对物质世界的总体认识。下列有关说法错误的是（ ） A．化学物质不可能再细分 B．化学物质由元素组成 C．化学物质的性质决定用途 D．化学变化伴随能量变化 2.下列关于物质的应用及分析正确的是（ ） 选项 应用 分析 A 一氧化碳与氧化铜反应炼铜 一氧化碳具有可燃性 B 自来水净化过程中用活性炭除去异味 活性炭具有吸附性 C 金刚石可做饰品 金刚石是天然存在最硬的物质 D 用飞机在云层中撒布干冰，实施人工降雨 干冰熔化吸热 考法04 判断纯净物和混合物 下列物质属于纯净物的是（　　） A．二氧化锰 B．矿泉水 C．酱油 D．可乐 ( 分层提分 ) 题组A 基础过关练 1.空气中含量较多且化学性质不活泼的气体是（ ） A. 氮气 B. 氧气 C. 水蒸气 D. 二氧化碳 2.空气中含很多成分，其中含量较少，常用作保护气的是（ ） A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体 3.下列物质的用途主要利用其化学性质的是（ ） A. 钨用于造灯泡中的灯丝 B. 金刚石可用来裁玻璃 C. 氢气用于填充探空气球 D. 碳素墨水用于书写档案 4.关于测定空气中氧气含量的实验，下列说法正确的是（ ） A. 实验前止水夹没有夹紧 B. 将红磷换成木炭进行实验 C. 待装置冷却至室温后，再打开止水夹 D.点燃红磷缓慢伸入集气瓶中后，再塞紧瓶塞 题组B 能力提升练 1.下列物质的用途主要利用其化学性质的是（ ） A. 钨用于造灯泡中的灯丝 B. 金刚石可用来裁玻璃 C. 氢气用于填充探空气球 D. 碳素墨水用于书写档案 2.下列物质的用途主要利用其物理性质的是（ ） A. 酒精用作燃料 B. 石墨用作电极 C. 小苏打用于治疗胃酸过多 D. 熟石灰用来改良酸性土壤 3.空气是一种复杂的混合物，含有氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等成分，下列说法错误的是（ ） A. 氧气可用于化工生产、航空航天、医疗急救等领域 B. 医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术 C. 因为二氧化碳能与水反应生成碳酸，所以二氧化碳能造成酸雨 D. 庆祝节假日时，美丽的霓虹灯与稀有气体的应用有关 4.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. 5．研究性学习小组的同学为探究空气中氧气的体积分数，设计了如图所示装置。请根据图示实验回答下列问题： （1）闭合电源开关，可以观察到白磷 　 　。 （2）装置冷却到室温时，可观察到U型管内左侧液面 。 （3）通过这个实验得出的结论是 　 　。 （4）此实验还可推知反应后剩余气体的两点性质是：　 　。 （5）评价优点：　 　。 题组C 培优拔尖练 1.为测定空气中氧气的含量，某同学将教材实验进行改进，改进后的实验装置如图所示，(部分夹持装置已忽略)，实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列有关改进实验的说法不正确的是（ ） A. 红磷燃烧的化学方程式可以表示为： B. 待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，注射器活塞向右移动 C. 实验结束后试管内气体的主要成分为氮气 D. 改进后的装置能减少测量误差，且对环境更友好 2.化学兴趣小组对课本实验“测定空气里氧气的含量”，实验完毕后集气瓶中是否还含有氧气产生质疑，于是同学们设计了如图1装置来探究磷在空气中燃烧后氧气浓度变化情况。 【提出问题】足量红磷在密闭的四颈平底瓶内燃烧熄灭后，容器中是否有氧气剩余？ 【作出猜想】猜想①：氧气没有剩余；猜想②：氧气有剩余。 【实验探究】该小组同学按图1组装好实验装置。 步骤1：利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷燃烧直至熄灭； 步骤2：待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷居然也被点燃。 （1）红磷燃烧的化学方程式 　 　，基本反应类型 　 　。 （2）兴趣小组通过实验分析思考，得出了“不同物质燃烧，需要的氧气浓度不一样”的结论由此联想到课本实验：　 （填物质名称）在空气中不能燃烧，但在氧气中剧烈燃烧、火星四射。 （3）图2是该小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中，用传感器测量容器内氧气浓度变化的曲线图；在图2中 　 （填“A、B、C、D、E”）点时红磷燃烧熄灭；白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线为 　 段（用图2中字母表示）。 【实验结论】 （4）根据上述实验现象及数据分析，得出结论如下：猜想 　 正确。 【拓展延伸】 （5）红磷燃烧产物P2O5与瓶底的热水发生反应，生成磷酸（H3PO4），其反应的化学方程式为 　 　。 【反思与评价】 （6）课本上用红磷燃烧的方法 　 （填“能”或“不能”）精确地测量空气中氧气的含量，理由是 　 　。 课后巩固练习 基础过关 知识点1 空气中氧气体积分数的测定 1．用如图装置进行实验，实验结束后，瓶内剩下的气体主要是 A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 2．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 3．第一次提出空气是由氧气和氮气组成的化学家是（　　） A．舍勒（瑞典） B．拉瓦锡（法国） C．普利西斯特利（英国） D．瑞利（英国） 4．下图为空气成分示意图（按体积计算），其中“a”代表的是 A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 5．某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图1 该同学的实验步骤如下： ①将图中的集气瓶分为5等份，并做好标记。 ②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入足量的红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞。 ③充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹。 请回答下列问题： (1)该实验中红磷需过量，目的是______。 (2)步骤②集气瓶中的现象是_______。 (3)根据步骤③中打开止水夹后观察到的现象可得出空气中氧气的体积分数约为_______。 (4)实验完毕后，若进入集气瓶中水的体积偏小，则可能的原因有哪些(答出一点即可)？_______。 (5)若将红磷换成木炭粉，该实验能否获得成功？_____为什么？__________。 (6)用来测定空气成分的方法很多，某同学对实验进行反思后，提出了改进方法，如图2所示，你认为改进后的优点是_________。 知识点2 混合物和纯净物 6．下列物质中属于纯净物的是 A．海水 B．可口可乐 C．清新的空气 D．二氧化碳 7．根据物质分类知识判断，属于纯净物的是 A．洁净的空气 B．冰水混合物 C．干净的果汁 D．矿泉水 8．将下列物质进行分类：①新鲜空气  ②氧气  ③水蒸气  ④氧化镁⑤木炭  ⑥澄清的海水  ⑦氮气  ⑧冰水  （用物质序号填空） 其中属于纯净物的有________________；属于混合物的有_____________________请选出一种混合物并分析其中的成分_____________________； 知识点3 物质的组成和结构 9．下列说法没有科学性错误的是 A．本饮料中绝对不含化学物质 B．水与油可以互变 C．没有水就没有生命 D．气功可以使铝变成金 10．葡萄糖和面粉在燃烧匙中烧焦后都得到一种黑色的残渣——碳，由此说明 A．两者的组成有相似之处 B．两者的物理性质完全相同 C．两者的化学性质完全相同 D．两者的用途相同 11．木柴、石蜡、砂糖和面粉等物质烧焦或烤焦后得到的黑色物质的主要成分都是________，说明这些物质都含有________元素，这是因为在化学变化前后________种类不变。 知识点4 物质的用途和制法 12．化学与生产、生活密不可分，化学物质的应用非常广泛。下列物质的应用是由化学性质决定的是(　　) A．石墨非常软，用于制铅笔芯 B．金属铜能导电，可制导线 C．氦气不容易和其他物质反应，用作焊接金属的保护气 D．金刚石非常硬，可以作钻探机的钻头 13． 下列物质的用途利用了其物理性质的是 A．生活中用镶有金刚石的玻璃刀裁割玻璃 B．利用石油制合成纤维 C．利用煤炭燃烧取暖 D．用蜡烛燃烧照明 14．研究物质的性质、用途和制法是化学研究的内容，下列说法错误的是（　　） A．使用氢燃料电池汽车，将化学能转化为电能，是解决汽车尾气污染的有效措施 B．晶体硅不仅是电子和信息、工业的基础材料，也是研制太阳能电池的基础材料 C．垃圾焚烧会产生对环境有害的物质，将烟囱建得高些，就可避免烟气产生的污染 D．以煤、石油、天然气等为原料，通过化学工艺，可制造药物、塑料和化纤等产品 达标巩固 1．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中正确的是 A．该实验证明空气中氧气的含量约占空气质量的五分之一 B．燃烧匙中的红磷可以换成细铁丝 C．该实验可说明N2难溶于水 D．红磷的量不足会导致进入集气瓶中水的体积大于1/5 2．利用如图装置验证了空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是 A．实验前需检查装置气密性 B．白磷要足量 C．白磷熄灭后立即打开止水夹 D．最终量筒中液面约降至40mL刻度线处 3．下列各组物质中，前者属于混合物，后者属于纯净物的是 A．冰水混合物 稀有气体 B．清新的空气 液氧 C．氮气 二氧化碳 D．澄清石灰水 清澈的泉水 4．空气组成的发现 1775年，法国科学家_____最早用定量的方法研究了空气的成分。 实验过程如下： ①把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天→发现一部分的液态汞变成了红色粉末，同时容器里空气的体积差不多减少了1/5； ②把汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热→红色粉末又生成了银白色汞和氧气； ③把得到的氧气加入到前一个容器中剩余的4/5的气体中，得到的气体与空气的性质完全一样 ④拉瓦锡还研究了剩余4/5气体的成分，发现它既不供给呼吸，也不支持燃烧，他认为这部分气体都是氮气。 通过上述实验，拉瓦锡得出了结论： 空气由氮气和氧气组成，其中氧气约占空气总体积的_____。 5．物质由________组成，如：氧气由________组成，金刚石由________组成，二氧化碳由 ________组成，碳酸氢铵由________组成.取少量的葡萄糖.砂糖.面粉分别放在燃烧匙中，在酒精灯上加热，直到完全燃烧后，得到________色的残渣，此现象说明该物质中都含有________元素． 6．请你根据所学的化学知识填空： （1）面粉、蔗糖灼烧后都变成炭黑，说明这些物质中都含有____________；（填名称） （2）加热碱式碳酸铜时产生的能使澄清石灰水变浑浊的气体是 _______________ ； （3）很多膨化食品包装袋内充了氮气，因为氮气不活泼，不易与食品反应，也为了避免食品与空气中的__________反应而变质。 （4）下列物质：①澄清石灰水②水蒸气③白酒④干冰⑤洁净的空气⑥铁粉⑦加碘食盐⑧四氧化三铁⑨冰水混合物⑩石灰石。其中属于混合物的是_____________，属于纯净物的是______________。（填序号） 7．氦气----稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡六种气体，约占空气体积的0.94％。氦气（He）在空气中含量甚微。通常它是一种无色无味的气体，密度为0．1785g／L，大约是氢气的2倍，空气的七分之一。氦气化学性质稳定，不易燃、不易爆，使用十分安全。近年来，在塑料及合成纤维工业中，诞生了一种特殊的生产工艺：将氦气的微泡入塑料或合成纤维，制成特别轻盈的泡沫塑料或纤维。例如风靡一时的“太空服”，轻巧、保暖性好，就是因为它的纤维中含有氦气微泡。氦气也可作为焊接金属和治炼金属时的保护气；在标准大气压下，液氦的沸点是－268．9℃，固态氦的熔点为－272．3℃，它与“绝对零度”（－273．15℃）仅一步之遥，因此，液氦可称得上是“世界上最冷的液体”了。液氦的这种超低温特性，在生产与科学研究上有很重要的应用。 依据短文回答问题： （1）稀有气体属于_________（填纯净物或混合物）。 （2）氦气代替氢气灌充飞艇，利用氦气的物理性质是_________，化学性质_________________ （3）通过阅读你已了解氦气的一些用途，除此之外，请再举一例氦气可能的用途：___________ 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2.1 空气的组成 ( 知识 导航 ) ( 知识精讲 ) 知识点01 空气中氧气体积分数的测定 （1）原理：利用红磷燃烧消耗密闭容器的氧气，生成五氧化二磷固体，使密闭容器内压强减小，大气压将水压向容器，进入容器水的体积为消耗氧气的体积。 反应的文字表达式： 符号表达式： （2）装置 （3）步骤：连接装置， ；把集气瓶的容积分成 等份，做好记号；用止水夹夹紧胶管；在燃烧匙内放入 的红磷；点燃燃烧匙中的红磷，立即伸入集气瓶中，把塞子塞紧；待红磷熄灭并 后，打开止水夹。 （4）实验现象： （5）结论：空气中的氧气约占空气总体积的1/5。 （6）问题分析 ①进入的水小于容积的1/5，可能原因是什么？ ②进入的水大于容积的1/5，可能原因是什么？ *（7）药品选择：物质 （占的体积忽略不计）。 ①能否用木炭、硫等物质代替磷？答： ②能否用铁丝代替磷？答： ③能否用金属镁代替磷？答： 【答案】磷+氧气 五氧化二磷 P + O2 P2O5 检查装置气密性 5 过量（或足量） 冷却 红磷燃烧发出黄白色火焰，放热，产生大量白烟；水沿导管进入集气瓶内约占集气瓶容积的1／5。 红磷的量不足，氧气没有消耗完； 装置漏气，使装置外的空气进入集气瓶中； 未冷却到室温就打开止水夹，使进入集气瓶中的水的体积偏小； 导管中还残留有一些水； 燃烧匙伸入集气瓶过慢，使装置内的气体受热逸出，导致进入集气瓶中的水的体积偏大 止水夹没有夹紧橡皮管 ，红磷燃烧时集气瓶内气体因受热沿着导管逸出 在空气中只与氧气反应，生成物为固体或液体 不能，木炭或硫燃烧会产生气体，造成瓶内气体压强无明显变化）。 不能，铁丝在空气中不燃烧。 不能，金属镁能够与氧气、氮气、二氧化碳都发生燃烧。 【即学即练1】如图，下列验证氧气约占空气总体积1/5的实验操作中,对实验结果不会造成影响的是( ) A. 弹簧夹没有夹紧 B. 没等装置冷却就打开弹簧夹 C. 燃烧匙内盛放足量的红磷 D. 燃烧匙内盛放足量的木炭 【答案】C 【即学即练2】某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图，回答下列问题： （1）实验前要先检查装置的　 　． （2）该实验中红磷需稍过量，目的是　 　集气瓶中预先要有少量的水，其作用是　 　． 【答案】气密性；把集气瓶中的氧气耗尽；辅助降温、吸收五氧化二磷。 知识点02 物质的组成与结构 （1） 葡萄糖、砂糖、面粉完全烧焦后得到黑色的碳，说明这几种物质中都含有 。 （2） 有些物质由一种元素组成，更多的物质由两种或更多种元素组成。如二氧化碳由 组成。 （3） 一种物质可以通过化学变化变成其他物质，但反应物和生成物中 相同。 （4） 物质都是由肉眼看不见的、极小的 构成的。 （5） 金刚石和石墨物理性质有较大差异的原因是 不同。 【答案】碳元素 碳元素和氧元素 元素种类 微粒 碳原子的排列方式 【即学即练3】填涂答题卡需要用2B铅笔，铅笔芯中含有石墨。下列属于石墨化学性质的是 A．金属光泽 B．质软 C．导电性 D．可燃性 【答案】D 【即学即练4】下列有关说法错误的是（ ） A. 金刚石是天然存在的最硬的物质 B．石墨和C60是由不同种原子构成 C. 金刚石和石墨的化学性质相似 D. 活性炭包可放在冰箱中除异味 【答案】B 知识点03 物质的性质与用途 性质决定用途，用途反映性质。 物质的性质 物质的用途 （1）金刚石是无色透明的晶体，具有特殊的光学性质 金刚石用于 （2）金刚石硬度大 金刚石用于 （3）石墨为灰黑色质软的固体 石墨用于 （4）石墨是一种能导电的非金属 石墨用作 【答案】制造钻石 切割玻璃 制铅笔芯 电池的电极 【即学即练5】下列物质的用途中，利用其化学性质的是 A．干冰用于人工降雨 B．石墨作铅笔芯 C．用铜丝作导线 D．用稀盐酸除去铁锈 【答案】D 知识点04 纯净物和混合物的判别 纯净物：只由 组成，组成 ，可用专门的化学符号表示，有 的物理性质和化学性质 混合物：由 混合而成，组成 ，不能用专门的化学符号表示，混合物中各成分 纯净物和混合物的判别： （1）从宏观角度看它含有几种物质，含有 的是 ；含有 的是 ；当然，也有一定的规律或技巧所在，那就是只要它是溶液、悬浊液、乳浊液或合金时，就不用再细分析了，它一定是混合物； （2）从微观角度看，如果是由分子构成的物质，那么含有 的是 ，含有 的是 ；如果是由原子构成的物质，那么含有一 的是 ，含有 的是 。 【答案】一种物质 固定 固定 两种或两种以上物质 不固定 保持它们各自的性质 一种 纯净物 多种 混合物 一种分子 纯净物 多种分子 混合物 种原子 纯净物 多种原子 混合物。 【即学即练6】下列物质中，属于纯净物的是（　　） A．河水 B．自来水 C．矿泉水 D．冰水 【答案】D *【即学即练7】以下各图能表示纯净物的是（图中不同小球代表不同原子）（　　） A． B． C． D． 【答案】C *【即学即练8】已知“〇”、“●”表示不同元素的原子，如图所表示的气体物质中： ①属于混合物的是 　 　②属于纯净物的是 　 　。 【答案】①CD；②AB。 ( 能力拓展 ) 考法01 空气中氧气的体积分数测定 1.用如图装置测定空气中氧气的含量。 （1）写出集气瓶中发生反应化学方程式_________________________。 （2）瓶中液面先__________后__________(填“上升”或“下降”)。 （3）将上图中红磷换为木炭，该方案不可行的原因是_____________________________。 【答案】（1） （2） ①. 下降 ②. 上升 （3）因为木炭燃烧生成二氧化碳气体，它们仍占据气体体积，不会产生压强差，所以无法测定氧气的含量 考法02 判断物质的组成与结构 下列说法正确的是（ ） A.一氧化碳与二氧化碳的组成元素相同，分子结构也相同 B.水和冰的组成元素相同，分子排列方式相同 C.过氧化氢与水的组成元素相同，化学性质相同 D.二氧化碳气体和干冰的组成元素相同，化学性质相同 【答案】D 考法03 判断物质的性质与用途关系 1．“化学观念”是从化学视角对物质世界的总体认识。下列有关说法错误的是（ ） A．化学物质不可能再细分 B．化学物质由元素组成 C．化学物质的性质决定用途 D．化学变化伴随能量变化 2.下列关于物质的应用及分析正确的是（ ） 选项 应用 分析 A 一氧化碳与氧化铜反应炼铜 一氧化碳具有可燃性 B 自来水净化过程中用活性炭除去异味 活性炭具有吸附性 C 金刚石可做饰品 金刚石是天然存在最硬的物质 D 用飞机在云层中撒布干冰，实施人工降雨 干冰熔化吸热 【答案】B 考法04 判断纯净物和混合物 下列物质属于纯净物的是（　　） A．二氧化锰 B．矿泉水 C．酱油 D．可乐 【答案】A ( 分层提分 ) 题组A 基础过关练 1.空气中含量较多且化学性质不活泼的气体是（ ） A. 氮气 B. 氧气 C. 水蒸气 D. 二氧化碳 【答案】A 2.空气中含很多成分，其中含量较少，常用作保护气的是（ ） A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体 【答案】D 3.下列物质的用途主要利用其化学性质的是（ ） A. 钨用于造灯泡中的灯丝 B. 金刚石可用来裁玻璃 C. 氢气用于填充探空气球 D. 碳素墨水用于书写档案 【答案】D 4.关于测定空气中氧气含量的实验，下列说法正确的是（ ） A. 实验前止水夹没有夹紧 B. 将红磷换成木炭进行实验 C. 待装置冷却至室温后，再打开止水夹 D.点燃红磷缓慢伸入集气瓶中后，再塞紧瓶塞 【答案】C 题组B 能力提升练 1.下列物质的用途主要利用其化学性质的是（ ） A. 钨用于造灯泡中的灯丝 B. 金刚石可用来裁玻璃 C. 氢气用于填充探空气球 D. 碳素墨水用于书写档案 【答案】D 2.下列物质的用途主要利用其物理性质的是（ ） A. 酒精用作燃料 B. 石墨用作电极 C. 小苏打用于治疗胃酸过多 D. 熟石灰用来改良酸性土壤 【答案】B 3.空气是一种复杂的混合物，含有氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等成分，下列说法错误的是（ ） A. 氧气可用于化工生产、航空航天、医疗急救等领域 B. 医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术 C. 因为二氧化碳能与水反应生成碳酸，所以二氧化碳能造成酸雨 D. 庆祝节假日时，美丽的霓虹灯与稀有气体的应用有关 【答案】C 4.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 5．研究性学习小组的同学为探究空气中氧气的体积分数，设计了如图所示装置。请根据图示实验回答下列问题： （1）闭合电源开关，可以观察到白磷 　 　。 （2）装置冷却到室温时，可观察到U型管内左侧液面 。 （3）通过这个实验得出的结论是 　 　。 （4）此实验还可推知反应后剩余气体的两点性质是：　 　。 （5）评价优点：　 　。 【答案】燃烧，产生白烟，放热;上升至1刻度处;氧气约占空气总体积的五分之一;难溶于水，不能燃烧也不支持燃烧;实验结果更准确、更环保。 题组C 培优拔尖练 1.为测定空气中氧气的含量，某同学将教材实验进行改进，改进后的实验装置如图所示，(部分夹持装置已忽略)，实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列有关改进实验的说法不正确的是（ ） A. 红磷燃烧的化学方程式可以表示为： B. 待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，注射器活塞向右移动 C. 实验结束后试管内气体的主要成分为氮气 D. 改进后的装置能减少测量误差，且对环境更友好 【答案】B 2.化学兴趣小组对课本实验“测定空气里氧气的含量”，实验完毕后集气瓶中是否还含有氧气产生质疑，于是同学们设计了如图1装置来探究磷在空气中燃烧后氧气浓度变化情况。 【提出问题】足量红磷在密闭的四颈平底瓶内燃烧熄灭后，容器中是否有氧气剩余？ 【作出猜想】猜想①：氧气没有剩余；猜想②：氧气有剩余。 【实验探究】该小组同学按图1组装好实验装置。 步骤1：利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷燃烧直至熄灭； 步骤2：待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷居然也被点燃。 （1）红磷燃烧的化学方程式 　 　，基本反应类型 　 　。 （2）兴趣小组通过实验分析思考，得出了“不同物质燃烧，需要的氧气浓度不一样”的结论由此联想到课本实验：　 （填物质名称）在空气中不能燃烧，但在氧气中剧烈燃烧、火星四射。 （3）图2是该小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中，用传感器测量容器内氧气浓度变化的曲线图；在图2中 　 （填“A、B、C、D、E”）点时红磷燃烧熄灭；白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线为 　 段（用图2中字母表示）。 【实验结论】 （4）根据上述实验现象及数据分析，得出结论如下：猜想 　 正确。 【拓展延伸】 （5）红磷燃烧产物P2O5与瓶底的热水发生反应，生成磷酸（H3PO4），其反应的化学方程式为 　 　。 【反思与评价】 （6）课本上用红磷燃烧的方法 　 （填“能”或“不能”）精确地测量空气中氧气的含量，理由是 　 　。 【答案】（1）4P+5O22P2O5；化合反应 （2）铁。（3）C；D﹣E。（4）②。 （5）P2O5+3H2O（热）＝2H3PO4。（6）不能；红磷不能把集气瓶中的氧气耗尽。 课后巩固练习 基础过关 知识点1 空气中氧气体积分数的测定 1．用如图装置进行实验，实验结束后，瓶内剩下的气体主要是 A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 【答案】A 2．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 3．第一次提出空气是由氧气和氮气组成的化学家是（　　） A．舍勒（瑞典） B．拉瓦锡（法国） C．普利西斯特利（英国） D．瑞利（英国） 【答案】B 4．下图为空气成分示意图（按体积计算），其中“a”代表的是 A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【答案】B 5．某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图1 该同学的实验步骤如下： ①将图中的集气瓶分为5等份，并做好标记。 ②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入足量的红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞。 ③充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹。 请回答下列问题： (1)该实验中红磷需过量，目的是______。 (2)步骤②集气瓶中的现象是_______。 (3)根据步骤③中打开止水夹后观察到的现象可得出空气中氧气的体积分数约为_______。 (4)实验完毕后，若进入集气瓶中水的体积偏小，则可能的原因有哪些(答出一点即可)？_______。 (5)若将红磷换成木炭粉，该实验能否获得成功？_____为什么？__________。 (6)用来测定空气成分的方法很多，某同学对实验进行反思后，提出了改进方法，如图2所示，你认为改进后的优点是_________。 【答案】使集气瓶中的氧气完全消耗，减少误差 红磷燃烧，放出大量的热量，冒出大量的白烟 1/5 红磷量不足(装置漏气或未冷却到室温就打开止水夹） 不能 木炭和氧气反应又生成二氧化碳，没有改变集气瓶内的压强 避免气体受热逸出使实验结果更准确 知识点2 混合物和纯净物 6．下列物质中属于纯净物的是 A．海水 B．可口可乐 C．清新的空气 D．二氧化碳 【答案】D 7．根据物质分类知识判断，属于纯净物的是 A．洁净的空气 B．冰水混合物 C．干净的果汁 D．矿泉水 【答案】B 8．将下列物质进行分类：①新鲜空气  ②氧气  ③水蒸气  ④氧化镁⑤木炭  ⑥澄清的海水  ⑦氮气  ⑧冰水  （用物质序号填空） 其中属于纯净物的有________________；属于混合物的有_____________________请选出一种混合物并分析其中的成分_____________________； 【答案】②③④⑤⑦⑧ ①⑥ 新鲜空气:含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳气体、水蒸气等 知识点3 物质的组成和结构 9．下列说法没有科学性错误的是 A．本饮料中绝对不含化学物质 B．水与油可以互变 C．没有水就没有生命 D．气功可以使铝变成金 【答案】C 10．葡萄糖和面粉在燃烧匙中烧焦后都得到一种黑色的残渣——碳，由此说明 A．两者的组成有相似之处 B．两者的物理性质完全相同 C．两者的化学性质完全相同 D．两者的用途相同 【答案】A 11．木柴、石蜡、砂糖和面粉等物质烧焦或烤焦后得到的黑色物质的主要成分都是________，说明这些物质都含有________元素，这是因为在化学变化前后________种类不变。 【答案】碳 碳 元素 知识点4 物质的用途和制法 12．化学与生产、生活密不可分，化学物质的应用非常广泛。下列物质的应用是由化学性质决定的是(　　) A．石墨非常软，用于制铅笔芯 B．金属铜能导电，可制导线 C．氦气不容易和其他物质反应，用作焊接金属的保护气 D．金刚石非常硬，可以作钻探机的钻头 【答案】C 13． 下列物质的用途利用了其物理性质的是 A．生活中用镶有金刚石的玻璃刀裁割玻璃 B．利用石油制合成纤维 C．利用煤炭燃烧取暖 D．用蜡烛燃烧照明 【答案】A 14．研究物质的性质、用途和制法是化学研究的内容，下列说法错误的是（　　） A．使用氢燃料电池汽车，将化学能转化为电能，是解决汽车尾气污染的有效措施 B．晶体硅不仅是电子和信息、工业的基础材料，也是研制太阳能电池的基础材料 C．垃圾焚烧会产生对环境有害的物质，将烟囱建得高些，就可避免烟气产生的污染 D．以煤、石油、天然气等为原料，通过化学工艺，可制造药物、塑料和化纤等产品 【答案】C 达标巩固 1．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中正确的是 A．该实验证明空气中氧气的含量约占空气质量的五分之一 B．燃烧匙中的红磷可以换成细铁丝 C．该实验可说明N2难溶于水 D．红磷的量不足会导致进入集气瓶中水的体积大于1/5 【答案】C 2．利用如图装置验证了空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是 A．实验前需检查装置气密性 B．白磷要足量 C．白磷熄灭后立即打开止水夹 D．最终量筒中液面约降至40mL刻度线处 【答案】CD 3．下列各组物质中，前者属于混合物，后者属于纯净物的是 A．冰水混合物 稀有气体 B．清新的空气 液氧 C．氮气 二氧化碳 D．澄清石灰水 清澈的泉水 【答案】B 4．空气组成的发现 1775年，法国科学家_____最早用定量的方法研究了空气的成分。 实验过程如下： ①把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天→发现一部分的液态汞变成了红色粉末，同时容器里空气的体积差不多减少了1/5； ②把汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热→红色粉末又生成了银白色汞和氧气； ③把得到的氧气加入到前一个容器中剩余的4/5的气体中，得到的气体与空气的性质完全一样 ④拉瓦锡还研究了剩余4/5气体的成分，发现它既不供给呼吸，也不支持燃烧，他认为这部分气体都是氮气。 通过上述实验，拉瓦锡得出了结论： 空气由氮气和氧气组成，其中氧气约占空气总体积的_____。 【答案】拉瓦锡 1/5 5．物质由________组成，如：氧气由________组成，金刚石由________组成，二氧化碳由 ________组成，碳酸氢铵由________组成.取少量的葡萄糖.砂糖.面粉分别放在燃烧匙中，在酒精灯上加热，直到完全燃烧后，得到________色的残渣，此现象说明该物质中都含有________元素． 【答案】元素 氧元素 碳元素 碳和氧两种元素 氮元素、氢元素、氧元素和碳元素 黑 碳元素 6．请你根据所学的化学知识填空： （1）面粉、蔗糖灼烧后都变成炭黑，说明这些物质中都含有____________；（填名称） （2）加热碱式碳酸铜时产生的能使澄清石灰水变浑浊的气体是 _______________ ； （3）很多膨化食品包装袋内充了氮气，因为氮气不活泼，不易与食品反应，也为了避免食品与空气中的__________反应而变质。 （4）下列物质：①澄清石灰水②水蒸气③白酒④干冰⑤洁净的空气⑥铁粉⑦加碘食盐⑧四氧化三铁⑨冰水混合物⑩石灰石。其中属于混合物的是_____________，属于纯净物的是______________。（填序号） 【答案】碳元素 二氧化碳 氧气 ①③⑤⑦⑩ ②④⑥⑧⑨ 7．氦气----稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡六种气体，约占空气体积的0.94％。氦气（He）在空气中含量甚微。通常它是一种无色无味的气体，密度为0．1785g／L，大约是氢气的2倍，空气的七分之一。氦气化学性质稳定，不易燃、不易爆，使用十分安全。近年来，在塑料及合成纤维工业中，诞生了一种特殊的生产工艺：将氦气的微泡入塑料或合成纤维，制成特别轻盈的泡沫塑料或纤维。例如风靡一时的“太空服”，轻巧、保暖性好，就是因为它的纤维中含有氦气微泡。氦气也可作为焊接金属和治炼金属时的保护气；在标准大气压下，液氦的沸点是－268．9℃，固态氦的熔点为－272．3℃，它与“绝对零度”（－273．15℃）仅一步之遥，因此，液氦可称得上是“世界上最冷的液体”了。液氦的这种超低温特性，在生产与科学研究上有很重要的应用。 依据短文回答问题： （1）稀有气体属于_________（填纯净物或混合物）。 （2）氦气代替氢气灌充飞艇，利用氦气的物理性质是_________，化学性质_________________ （3）通过阅读你已了解氦气的一些用途，除此之外，请再举一例氦气可能的用途：___________ 【答案】混合物 密度比空气小 化学性质稳定，不易燃、不易爆 制造低温环境（合理即可） 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$