第2章 第1节 空气的组成-【拔尖特训】2025-2026学年新教材九年级上册化学(沪教版2024)

14 第1节　空气的组成 ▶ “答案与解析”见P6 1. 下列关于空气的说法,正确的是 ( ) A. 空气是由多种物质组成的纯净物 B. 空气中各种气体的混合是均匀的 C. 空气中含量最多的是氧气 D. 由于空气的流动性,各地空气组成相同 2. (2024·保定莲池期中)下列物质的用途中, 没有利用该物质的化学性质的是 ( ) A. 氮气充入食品包装袋用于防腐 B. 稀有气体用于制造电光源 C. 酒精用作燃料 D. 氧气用于医疗急救 3. (2024·铁岭西丰期中)日常生活里用到的下 列物质中,属于纯净物的是 ( ) A. 透明无色的糖水 B. 调味的食醋 C. 纯牛奶 D. 降温用的冰水 4. 下列变化中,与空气的成分无关的是 ( ) A. 敞口放置一段时间的澄清石灰水表面出 现白色浑浊物 B. 敞口放置的汽油变少 C. 点燃蜡烛,蜡烛安静地燃烧 D. 绿色植物的光合作用 5. 将下列常见的物质正确分类(填序号)。 ① 氮气 ② 水 ③ 人吸入的空气 ④ 奶茶 ⑤ 二氧化碳 ⑥ 五氧化二磷 ⑦ 液态空气 ⑧ 雨水 ⑨ 生锈的铁钉 纯净物: 。 混合物: 。 6. 新情境·社会热点 科学家通过“祝融号”火星 车探测器测得火星表面的大气成分(体积分 数)如图所示,下列说法中,正确的是 ( ) (第6题) A. 火星大气中氮气的 含量最高 B. 火星大气中二氧化 碳的含量高于空气 C. 火星大气不含稀有气体 D. 火星大气属于纯净物 7. (2024·宿迁宿城期中)下列检查装置气密性 的方法中,若气密性良好,则对应的现象描述 正确的是 ( ) A. B. C. D. (第8题) 8. 新考法·创新实验 如图所示 为某同学设计的测定空气 中氧气含量的实验装置,下 列说法中,错误的是( ) A. 白磷需要过量,以减小误差 B. 实验中可观察到左侧玻璃管内水面先下 降后上升 C. 实验结束后左侧玻璃管中水面约上升至 “4”刻度线处 D. 该实验在密闭装置内进行,不会造成空气 污染 9. (2024·苏州期中)化学兴趣小组想探究用不 同物质在空气中燃烧测定氧气含量方法的优 劣,他们用足量的蜡烛和白磷分别在相同体 积与状态的空气中燃烧,用传感器测定密闭 容器中氧气体积分数与时间的关系如图所 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(沪教版)九年级上 第2章　空气与水资源 15 示。下列判断中,正确的是 ( ) (第9题) A. 测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛, 因为它与氧气的反应速率快 B. 蜡烛燃烧过程中,a点时容器内氮气的体 积分数为80% C. 燃烧后,两容器中的氧气均未耗尽,白磷 耗氧量较多 D. 若将足量蜡烛和白磷放在同一密闭容器 中燃烧,氧气的体积分数可降至0 (第10题) 10. ★如图所示为“空气中 氧气体积分数测定”实 验的改进装置。主要 操作是在实际容积为 150mL的集气瓶里, 先装入50mL的水,再按图示连接好仪器, 按下温度较高的玻璃棒,使其与白磷接触, 白磷立即被点燃(白磷40℃即燃烧,燃烧产 物与红磷相同且易与水反应)。 (1) 在该实验中,白磷需稍过量,目的是 。 (2) 白磷从燃烧到熄灭、冷却的过程中,集 气瓶内水面的变化是 ;若 实验成功,最终集气瓶中水的体积约为 mL。 (3) 该实验还可推出氮气的性质是难溶于 水,化学性质 (填“活泼”或“稳定”)。 (4) 集气瓶预先装进的50mL水在实验过 程中起到的作用有 (填字母)。 A. 加快集气瓶内气体冷却 B. 液封导气管末端以防止气体逸出 C. 吸收五氧化二磷 11. 如图甲、乙所示为测定空气中氧气 含量的两套实验装置,请结合图示 回答下列问题。(已知:铜粉与氧 气在加热的条件下反应会生成氧化铜固体) (第11题) (1) 写出红磷燃烧的文字表达式: 。 (2) 选择图乙装置进行空气中氧气含量的 测定实验。打开止水夹,进行实验,在整个 实验过程中,可观察到活塞的移动情况是 。 (3) 图乙装置的试管中空气的体积为25mL (不计导管中的空气),反应前注射器活塞位 于15mL刻度线处,反应后注射器活塞位于 9mL 刻度线处,实验测得氧气的含量 (填“偏大”或“偏小”),其原因可能 是 (写出一种即可)。 (4) 与图甲实验相比,图乙实验的优点是 (写出一条即可)。 (5) 为了帮助同学们更好地理解空气中氧 气含量测定的实验原理,老师利用传感器实 时测定了图甲装置内的压强、温度和氧气浓 度,变化趋势如图丙所示。 ① 其中X 曲线表示的是 。 ② 结合X、Y 两条曲线,解释图丙中BC 段 压强变化的原因: 。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第2章　空气与水资源 6. B 解析:滴瓶上的滴管不能用自来水冲洗,否则会污染 试剂,A不符合题意;向燃着的酒精灯内添加酒精,可能会 使火焰进入酒精灯内,引起火灾,B符合题意;加热液体时, 若液体体积超过试管容积的三分之一,可能会引起液体喷 出,C不符合题意;用嘴吹灭酒精灯,可能会使火焰进入酒 精灯内,引起火灾,D不符合题意。 7. D 解析:根据图乙可知,蜡烛燃烧前密闭容器内的氧气 体积分数约为21%,故气体不全部是氧气,A错误;当氧气 体积分数减小到约15.9%,蜡烛熄灭,说明蜡烛熄灭后,密 闭容器中还有氧气,B、C错误;当氧气体积分数减小到约 15.9%时,蜡烛熄灭,说明密闭容器中氧气体积分数小于一 定值时,蜡烛无法燃烧,D正确。 8. ① ③ ② ④ ⑤ 解析:① 通常状况下,甲烷是无 色、无气味的气体,密度比空气小,颜色、气味、状态、密度等 不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质;② 在 加压、降温的条件下,甲烷由气态变为液态,只是甲烷的状 态改变,没有新物质生成,属于物理变化;③ 甲烷具有可燃 性,可燃性需要通过化学变化才能表现出来,属于化学性 质;④ 在点燃的条件下,甲烷与充足的氧气反应生成二氧 化碳和水,有新物质生成,属于化学变化;⑤ 甲烷除可用作 燃料外,还可用于制氢气、炭黑,属于甲烷的用途。 9. [查阅资料] 白色粉末状晶体,能溶于水 [猜想与假 设] 泡打粉溶于水时能产生气体,使面食膨胀松软 [设计 并进行实验] 气密性 碳酸氢钠 加热 →碳酸钠+二氧化碳+ 水 [解释与结论] 小苏打受热时产生了气体 [反思与交 流] 碳酸钙在900℃以上分解,与小苏打不反应 [仪器的 洗涤与整理] 试管刷 试管外壁未擦干就开始加热(合理 答案均可) 解析:[查阅资料] 物理性质是不需要通过化 学变化就能表现出来的性质,故属于小苏打物理性质的是 白色粉末状晶体,能溶于水。[猜想与假设] 根据说明,加 水溶解使其与面团揉和,故可能是泡打粉溶于水时能产生 气体使面食膨胀松软。[设计并进行实验] 实验前该装置 应先检查气密性;根据题目信息,试管a口有水珠,说明生 成了水,试管b中澄清石灰水变浑浊,说明生成二氧化碳, 故碳酸氢钠受热生成碳酸钠、二氧化碳和水,文字表达式: 碳酸氢钠 加热 →碳酸钠+二氧化碳+水。[解释与结论] 通 过实验可知,该泡打粉使面食膨胀松软的原因是小苏打受 热时产生了气体。[反思与交流] 小聪只取小苏打而不取 碳酸钙,是因为碳酸钙在900℃以上分解,与小苏打不反 应。[仪器的洗涤与整理] 清洗试管时,要使用的仪器是试 管刷。实验后,发现试管破裂,可能的原因是试管外壁未擦 干就开始加热等。 第2章　空气与水资源 第1节　空气的组成 1. B 2. B 3. D 4. B 5. ①②⑤⑥ ③④⑦⑧⑨ 解析: ① 氮气由一种物质组 成,属于纯净物;② 水由一种物质组成,属于纯净物;③ 人 吸入的空气中含有氧气、氮气等物质,属于混合物;④ 奶茶 中含有蛋白质、水等物质,属于混合物;⑤ 二氧化碳由一种 物质组成,属于纯净物;⑥ 五氧化二磷由一种物质组成,属 于纯净物;⑦ 液态空气中含有液氧、液氮等物质,属于混合 物;⑧ 雨水中含有水、灰尘等物质,属于混合物;⑨ 生锈的 铁钉中含有铁、铁锈,属于混合物。 6. B 解析:由图示可知,火星大气中二氧化碳的含量最 高;火星大气中二氧化碳的体积分数为95.3%,空气中二 氧化碳的体积分数约为0.03%,火星大气中二氧化碳的含 量高于空气;火星大气中含有氩气,氩气属于稀有气体;火 星大气中含有二氧化碳、氮气等多种物质,属于混合物。 7. D 解析:该装置左边的长颈漏斗与大气相通,未构成封 闭体系,不能检查装置的气密性,A错误。推注射器活塞, 若气密性良好,则长颈漏斗中液面上升,B错误。短导管与 外界相通,该装置不密封,不能检查装置的气密性,C错误。 长颈漏斗中液面不下降,说明装置不漏气,D正确。 8. C 解析:该实验中白磷需要过量,以充分消耗氧气,减 小误差,A正确;实验过程中,白磷燃烧放出大量的热,左侧 玻璃管内气体受热膨胀,压强增大,左侧玻璃管内液面下 降,待完全反应后,逐渐冷却至室温,由于消耗了氧气,左侧 玻璃管内压强减小,右侧玻璃管中的水进入左侧,左侧玻 璃管液面上升。故左侧玻璃管内的液面先下降后上升,B 正确;进入左侧玻璃管的水的体积就是消耗氧气的体积, 氧气约占空气体积的五分之一,故实验成功的标志为左侧 玻璃管内液面约上升到“1”刻度线处,C错误;该实验在密 闭装置内进行,且生成物被水吸收,不会造成空气污染,D 正确。 9. C 解析:由图示可知,白磷燃烧后,密闭容器内氧气的 体积分数更小,说明白磷将氧气消耗得更彻底,测定空气 中氧气含量效果最好的是白磷,A错误;a点时氧气的体积 分数降为 20%,但蜡烛燃烧生成水和二氧化碳,所以氮气 的体积分数不是80%,B错误;燃烧后,两容器中氧气的体 积分数分别为15.46%、3%,所以两容器中的氧气均未耗 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 6 尽,且白磷耗氧量较多,C正确;两组实验中,蜡烛和白磷均 足量,白磷燃烧消耗氧气更彻底,但仍有3%未消耗,说明 该密闭容器中氧气的体积分数分别低于15.46%、3%时, 蜡烛、白磷已不能燃烧,将足量蜡烛和白磷放在同一密闭 容器中燃烧,氧气的体积分数也不会降至0,D错误。 10. (1) 保证集气瓶中的氧气被耗尽 (2) 先下降,后上升 70 (3) 稳定 (4) ABC 解析: (1) 该实验中白磷需稍 过量,目的是保证集气瓶中的氧气被耗尽。(2) 白磷燃烧 放热,瓶内压强增大,液面下降,氧气完全反应后温度降 低,压强减小,从燃烧到熄灭、冷却的过程中,集气瓶内水 面的变化是先下降,后上升;若实验成功,最终集气瓶中水 的体积约为50mL+(150mL-50mL)×15=70mL 。 (3) 该实验还可推出氮气的物理性质之一是难溶于水,其 化学性质之一是稳定。(4) 集气瓶里预先装进的50mL 水,在实验过程中能加快集气瓶内气体的冷却,液封导气 管末端以防止气体逸出,此外,水还能吸收有毒的五氧化 二磷。 空气中氧气含量的测定 测定空气中氧气含量的实验装置有多种,但万变不 离其宗,解答这类问题时,要理解测定空气中氧气含量 的原理,围绕压强变化进行分析,同时要注意红磷替代 品应满足两个条件:① 在加热或点燃的条件下,只与空 气中的氧气反应,不与空气中的其他成分反应;② 该物 质反应后的生成物为固体。实验结果的判断应从红磷 是否足量、装置是否漏气、是否冷却至室温才打开弹簧 夹等方面进行分析。 11. (1) 红磷+氧气 点燃 →五氧化二磷 (2) 活塞先向右移 动,然后向左移动 (3) 偏小 铜粉的量不足(或装置漏 气;或没有冷却至室温就读数等合理答案均可) (4) 实验 结果更精确(或无污染等合理答案均可) (5) ① 温度 ② 红磷燃烧放出热量,导致瓶内压强增大,氧气被消耗,导 致瓶内压强减小,BC 段红磷燃烧放热导致的压强增大量 大于氧气减少导致的压强减小量 解析: (1) 红磷燃烧生 成五氧化二磷,反应的文字表达式为红磷+氧气 点燃 →五氧 化二磷。(2) 加热时,试管内温度升高,所以活塞先向右移 动,由于铜粉与空气中的氧气反应生成氧化铜,随着温度 的降低,试管内压强减小,因此活塞又向左移动。(3) 打开 止水夹,进行实验,乙装置的试管中空气的体积为25mL, 反应前注射器活塞位于15mL刻度线处,反应后注射器活 塞位 于 9mL 刻 度 线 处,实 验 测 得 氧 气 的 含 量 为 15mL-9mL 15mL+25mL×100%=15% ,则实验测得氧气的含量偏 小,其原因可能是铜粉的量不足、装置漏气或没有冷却至 室温就读数等。(4) 与图甲实验相比,图乙实验始终在密 闭容器中进行,使实验结果更精确,同时避免了反应生成 的五氧化二磷扩散到空气中而污染环境。(5) ① X 曲线 表示的是温度的变化趋势。② 图丙中BC 段压强变化的 原因是红磷燃烧放出热量,导致瓶内压强增大,同时氧气 被消耗,导致瓶内压强减小,红磷燃烧放热导致的压强增 大量大于氧气减少导致的压强减小量。 第2节　性质活泼的氧气 1. C 2. A 3. D 4. (1) ④ (2) ② (3) ③ (4) ①②④ (5) ①②③④ (6) ① 碳+氧气 点燃 →二氧化碳 ② 铁+氧气 点燃 →四氧化三 铁 ③ 石蜡+氧气 点燃 →二氧化碳+水 ④ 红磷+氧气 点燃 →五氧化二磷 5. B 解析:氧气能供给生物体呼吸,鱼类能在水中生活, 是因为水中溶解了一定量的氧气,A选项说法正确。登山 运动员要携带氧气瓶,是因为海拔越高,空气越稀薄,而不 是高山上氧气的体积分数低,B选项说法错误。自然界能 自主弥补氧气的消耗,是因为绿色植物的光合作用产生氧 气,C选项说法正确。食品能与氧气发生缓慢氧化而变质, 食品包装袋内有时抽成真空,是为了避免食品被氧气氧化 而变质,D选项说法正确。 6. D 解析:蜡烛在空气中燃烧时,生成水和二氧化碳是实 验结论而不是实验现象,A错误;铁丝在空气中只能烧至 红热,不会燃烧,B错误;红磷在氧气中燃烧,产生大量的白 烟,而不是白色的烟雾,C错误;硫在空气中燃烧,发出淡蓝 色火焰,生成有刺激性气味的气体,D正确。 可燃物在氧气中燃烧现象的描述 描述物质燃烧的现象时,一般按照“一光、二热、三 生成”的顺序,即首先描述燃烧发出什么颜色的光或火 焰;其次描述是否放出热量;最后描述生成了一种什么 样的物质。描述现象时应特别注意: (1) 用词的准确性,如“烟”与“雾”,“光”与“火焰”的 区别。 (2) 实验现象与结论的区别,描述现象时,切忌直接 说出生成物的名称。 (3) 同种可燃物在空气中燃烧与在氧气中燃烧的现 象不同。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 7