第二单元 课题1 我们周围的空气-【拔尖特训】2025-2026学年新教材九年级上册化学(人教版2024)

12 课题1　我们周围的空气 ▶ “答案与解析”见P5 1. (2024·枣庄滕州期中)下列关于空气的说 法,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. 加高工厂的烟囱可以改善空气质量 C. 稀有气体化学性质稳定,可用作保护气 D. 空气质量指数日报中所列的空气质量指 数级别越大,说明空气质量越好 2. (2024·保定莲池期中)下列物质的用途没有 利用该物质的化学性质的是 ( ) A. 氮气充入食品包装袋防腐 B. 稀有气体制霓虹灯 C. 酒精作燃料 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. 调味用的食醋 C. 牛奶 D. 降温用的冰水 4. 空气是宝贵的自然资源,与人类生活密切相关。 (1) 空气属于 (填“纯净物”或“混合 物”),饼干在空气中变软是因为空气中含有 。 (2) 食品的包装袋中充满氮气可以防止食品 腐败,利用的氮气性质是 。 (3) 如表所示为某城市某监测点监测到的空 气质量。依据表格内容回答问题。 污染物 PM2.5 PM10 SO2 CO NO2 空气质量 指数 69 95 9 0.8 42 ① 首要污染物是 。 ② 下列情况中,会增加表中空气质量指数的 是 (填字母)。 A. 焚烧垃圾 B. 利用太阳能热水器 C. 用煤作燃料取暖 D. 汽车排放尾气 (第5题) 5. 新考法·创新实验 小亮同学 设计了如图所示的装置来测 定空气中氧气的含量。下列 关于该实验的说法,错误 的是 ( ) A. 该实验利用了铜丝的导热性 B. 白磷燃烧结束后,待装置恢复至室温时再读数 C. 实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约 上升到刻度线“1”处 D. 实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约 上升到刻度线“4”处 6. (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来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,用氧气传感器测 定密闭容器中氧气的体积分数与时间的关系 如图所示。下列判断中,正确的是 ( ) (第6题) A. 测定空气中氧气含量效果较好的是蜡烛, 因为它的反应速率快 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,两容器中氧气均未耗尽,白磷的 耗氧量较多 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(人教版)九年级上 第二单元　空气和氧气 13 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 7. 将下列常见的物质正确分类。(填序号) ① 氮气 ② 水 ③ 人体吸入的空气 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: 。 (第8题) 8. ★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 操作如下:在实际容积 为150mL的集气瓶里,先装进50mL的水, 再按图示连接好仪器,按下热的玻璃棒,白磷 立即被点燃(白磷40℃时即可燃烧,燃烧产物 与红磷相同且易与水反应)。 (1) 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,则最终集气瓶中水的体积约为 mL。 (3) 通过该实验还可推出氮气的性质:氮气 难溶于水,其化学性质 (填“活泼”或 “不活泼”)。 (4) 集气瓶里预先装进的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. 液封导管末端以防气体逸出 C. 吸收五氧化二磷 9. 新考法·创新实验 实验是科学探究的 重要方法。如图甲、乙所示为测定空 气中氧气含量的两套实验装置(部分 夹持仪器已省略),请结合图示回答问题: (第9题) 查阅资料可知:铜粉与氧气在加热的条件下 会发生反应生成氧化铜固体。 (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,打开弹簧夹,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, 反应前注射器的活塞位于15mL刻度线处, 反应后注射器的活塞位于9mL刻度线处,实 验测得的氧气的含量 (填“偏高”或 “偏低”),其原因可能是 (写出一种即可)。 (4) 与图甲实验相比,图乙实验具有的优点 有 (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,老师利用传感器技术 实时测定了图甲装置内的压强、温度和氧气 浓度,其变化趋势如图丙所示。 (第9题丙) ① 其中X 曲线表示的是 的变化 趋势。 ② 结合X、Y 两条曲线,解释图丙中BC 段压 强变化的原因: 。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第二单元　空气和氧气 3. D 解析:根据图示可知,蜡烛燃烧前密闭容器中氧气的 体积分数约为21%,故气体不会全部是氧气,A错误;当氧 气的体积分数减小到约16%,蜡烛熄灭,说明蜡烛熄灭后, 密闭容器中还有氧气,B、C错误;当氧气的体积分数减小到 约16%,蜡烛熄灭,说明密闭容器中氧气的体积分数小于 一定值时,蜡烛无法燃烧,D正确。 4. C 解析:用量筒量取液体时,量筒要放平,读数时视线 应与量筒内液体凹液面的最低处相平。若仰视凹液面的 最低处,则读数比实际值小;若俯视凹液面的最低处,则读 数比实际值大。该学生初次读数时仰视量筒内液体凹液 面的最低处,读数为amL,量筒内液体的实际体积大于 amL;随后倒入部分该液体,俯视凹液面的最低处,读数为 bmL,那么此时量筒内液体的实际体积应小于bmL。故 该学生第二次倒入液体的实际体积小于(b-a)mL。 5. ① ③ ② ④ ⑤ 解析:① 通常状况下,甲烷是无 色、无臭的气体,密度比空气小,颜色、气味、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,只是甲烷的状态发生 了变化,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 甲烷可用作燃 料,还可用于制氢气、炭黑,属于甲烷的用途。 6. (1) 构建封闭体系 (2) B A管内形成一段水柱 (3) a 解析:(1) 操作1:往锥形瓶中加水至如题图乙所示 的位置,将长导管的下端密封,整套装置形成一个封闭体 系,从建模的角度分析,该操作属于思维模型中的构建封 闭体系。(2) 操作2:往锥形瓶中加水后,接下来从B管向 瓶内吹气,若A管内形成一段水柱,说明该装置不漏气。 (3) 该实验采用的科学方法是转换法。转换法是将不可 见、不易见的现象转换成可见、易见的现象,或者将难以测 量或测准的物理量转换为能够测量或测准的物理量。把 发声的音叉放进水里时观察到水花四溅,说明音叉在振 动,这采用的科学方法是转换法。 7. [查阅资料] 白色粉末状晶体,能溶于水 [猜想与假 设] ① 泡打粉溶于水时能产生气体,使面团膨胀且松软 [设计并进行实验] (2) 装置气密性 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,故属于小苏打的物理性质 的是白色粉末状晶体,能溶于水。[猜想与假设] ① 根据 用法说明,加水溶解与面团揉和,故可能是泡打粉溶于水 时能产生气体,使面团膨胀且松软。[设计并进行实验] (2) 用题图乙所示装置进行实验前应先检查装置气密性。 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,说明生成了二氧化碳,故碳酸氢钠受 热分解为碳酸钠、水和二氧化碳,文字表达式为碳酸氢钠 加热 →碳酸钠+二氧化碳+水。[解释与结论] 通过上述实 验可知,该泡打粉使面食膨胀且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 就加热等。 第二单元　空气和氧气 课题1　我们周围的空气 1. C 2. B 3. D 4. (1) 混 合 物 水 蒸 气 (2) 化 学 性 质 稳 定 (3) ① PM10 ② ACD 5. D 解析:金属铜具有导热性,加热铜丝,可以引燃白磷, A正确;白磷燃烧结束后,待装置恢复至室温时再读数,否 则会因气体受热膨胀而导致实验结果偏小,B正确;实验成 功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度线“1”处,C正 确、D错误。 6. 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,说明将氧气消耗得更彻底,测定空气中氧气 含量效果较好的是白磷,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,且空气中还有其 他气体,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最终分别为15.46%、3%,所以 两容器中氧气均未耗尽,且白磷的耗氧量较多,C正确;两 组实验中,蜡烛和白磷均足量,白磷燃烧将氧气消耗得更 彻底,但仍有3%未消耗,故将足量蜡烛和白磷放在同一密 闭容器中燃烧,氧气的体积分数不可能降至0,D错误。 7. 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 体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 液态空气中含有液态氧、液态氮等物质,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。 8. (1) 将集气瓶中的氧气耗尽 (2) 先下降,后上升 70 (3) 不活泼 (4) ABC 解析:(1) 该实验中白磷需稍过 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 5 量,目的是将集气瓶中的氧气耗尽。(2) 白磷燃烧放热,瓶 内压强增大,水面下降,氧气完全反应后温度降低,压强减 小,水面上升,故从燃烧到熄灭、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,则最终集气瓶 中水的体积约为50mL+(150mL-50mL)×15=70mL 。 (3) 通过该实验还可推出氮气的性质:氮气难溶于水,其化 学性质不活泼。(4) 集气瓶里预先装进的50mL水,在实 验过程中的作用是加快集气瓶内气体冷却,液封导管末端 以防气体逸出,吸收五氧化二磷。 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。 9. (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) 偏低 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 结果更准确(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程 度大于氧气减少导致的压强减小程度 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,气体受热膨 胀,所以活塞先向右移动,由于铜粉与空气中的氧气在加 热的条件下反应生成氧化铜,随着氧气的消耗、温度的降 低,试管内压强减小,因此活塞又向左移动。(3) 题图乙装 置的试管中空气的体积为25mL,反应前注射器的活塞位 于15mL刻度线处,反应后注射器的活塞位于9mL刻度 线处,实验测得的氧气的含量为15mL-9mL 15mL+25mL×100%= 15%,则实验测得的氧气的含量偏低,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 题图甲实验相比,题图乙实验始终在密闭容器中进行,使 实验结果更准确,同时避免了题图甲实验中反应生成的五 氧化二磷逸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 题图丙中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 程度大于氧气减少导致的压强减小程度。 课题2　氧　气 1. C 2. A 3. D 4. (1) ② (2) ①③④ (3) ④ (4) ①②③ (5) ①② ③④ (6) ① 碳+氧气 点燃 →二氧化碳 ② 红磷+氧气 点燃 → 五氧化二磷 ③ 硫+氧气 点燃 →二氧化硫 ④ 石蜡+氧气 点燃 →二氧化碳+水 5. B 解析:氧气能供给呼吸,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,有时将 食品的包装袋内抽成真空,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,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发 红,不会剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体,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。 可燃物燃烧现象的描述 描述物质燃烧的现象一般按照“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 是什么颜色;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) 要注意用词的准确性,如“烟”与“雾”,“光”与 “火焰”的区别。 (2) 要注意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) 要注意同种可燃物在空气中燃烧与在氧气中燃 烧的不同现象。 7. D 解析:“A”区域表示反应属于化合反应,但不属于氧 化反应。A选项中反应不属于氧化反应,且该反应为一种 物质生成多种物质的反应,不属于化合反应,不符合题意; B选项中铜和氧气的反应属于氧化反应,且该反应为多种 物质生成一种物质的反应,属于化合反应,不符合题意;C 选项中石蜡和氧气的反应属于氧化反应,但该反应的反应 物和生成物均有两种,不属于化合反应,不符合题意;D选 项中反应不属于氧化反应,但该反应为多种物质生成一种 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 6