第一节 空气的组成（同步讲义）化学鲁教版五四学制2024八年级全一册

第四单元 我们周围的空气 第一节 空气的组成 教学目标 1.通过追寻科学家研究空气成分的足迹，认识空气的组成。 2.通过测定空气中氧气含量的实验认识空气的组成,体会从混合物中除去某种气体进而测定其含量的方法。 3.通过认识工业上分离空气中各成分的过程，初步了解分离原理。通过走进生活，找出空气中各成分应用的实例，感受空气是一种重要的资源。 5.认识空气质量报告，关注空气质量，树立关心环境关爱自然的意识和责任。 重点和难点 重点：空气中各成分的性质和用途。 难点：空气中氧气含量的测定。 ◆知识点一 定量认识空气的组成 1．空气的成分及其体积分数（大约） 空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 水蒸气和其它成分 体积分数 稀有气体主要为氩气，另外还有氦、氖等气体。稀有气体曾因化学性质稳定被称为“情性气体”。1962年化学家发现有些稀有气体在一定条件下也能与某些物质发生化学反应，生成稳定的化合物。此后人们把“情性气体”改称“稀有气体”。 特别提醒 空气的成分主要是氮气和氧气，有时也说其体积分数分别约占4/5和1/5，而不是指质量分数。体积分数可以理解为每100体积空气中约含78体积氮气，21体积氧气。空气中氮气与氧气的体积比约为 4:1。 即学即练 【例】（23-24九年级上·河北邢台·期中）空气是人类宝贵的自然资源。下列有关空气的说法不正确的是（ ） A．空气中的氧气可以用于医疗急救 B．空气的成分按质量计算，氮气大约占78% C．空气中分离出来的氮气可用于食品防腐 D．空气中含有少量的稀有气体，它们可用于制造霓虹灯、强照明灯 ◆知识点二 空气中氧气含量的测定 （1）人们可以利用氧气传感器准确测量空气中的氧气含量。1775年，首次测定了空气中氧气的含量。 （2）拉瓦锡测定研究空气成分的实验 实验装置 实验现象 实验结论 1.对银白色的液态汞加热，一部分汞变成色粉末，气体体积。 2.将红色固体加强热，得到银白色固体和，把该气体加入之前容器剩下的气体中，所得气体与性质完全一样。 空气由和组成 法国化学家用定量的方法研究空气成分，得出结论：空气由和组成，其中氧气约占空气总体积的。 （3）测定空气中氧气的含量 ①药品选择：只与反应，不与其他气体反应。反应不产生，生成物是固体。 ②实验原理： ③实验步骤： a.将一只具支试管注满水，倒入量筒，记录体积。 b.在另一只具支试管中装入塞上橡胶塞。观察铜粉的颜色。点燃酒精灯，左右移动预热试管。 c.加热玻璃管中的铜，同时推拉。 d.停止加热后，将气球内的气体全部挤入注射器，待注射器活塞后，记录体积 e.读取剩余气体的体积，记录实验结果。 ④实验操作中的注意事项：在实验中，使铜粉足量是为了；不断推拉注射器的作用是；装置中气球的作用。 ⑤实验现象：硬质玻璃管内物质逐渐变为。停止加热冷却至室温注射器内气体的。 ⑥实验结论：氧气约占空气体积的。 ⑦讨论：实验误差分析，可能有： 误 差 分 析 测量结果偏小 装置漏气 冷却至室温后，外界空气会进入装置，导致空气体积的变化减小 铜粉量不足 不能将装置内的氧气完全消耗，仍有少量氧气存在 加热时间短 未缓慢多次推拉注射器活塞 反应不充分，氧气不能被完全消耗 未冷却到室温就数 剩余气体处于受热膨胀状态，压强变化不明显 测量结果偏大 反应结束后，气球内的气体没全部挤出 有一部分气体留在气球内，会使反应后注射器中气体体积读数偏小，计算出的氧气的体积偏大 特别提醒 所选用的试剂必须容易与氧气反应，而不与空气中的其他成分反应，且生成物不能是气体。如不能选用铁丝，因铁丝在空气中不能燃烧，也不能选用硫和木炭等，因它们在空气中燃烧生成的都是气体，不能使容器内气体压强明显减小。 即学即练 【例】（24-25八年级下·广西南宁·期末）利用气压传感器测定空气中氧气的体积分数，图2是集气瓶内气压的变化情况。有关图2的分析不正确的是（ ） A．BC段气压增大的主要原因是燃烧放热 B．CD段气压减小的主要原因是集气瓶内氧气被消耗且瓶内温度逐渐降低 C．DE段气压增大的主要原因是烧杯中的水进入集气瓶 D．若用木炭代替红磷完成此实验，集气瓶内气压变化趋势与图2基本一致 ◆知识点三 空气是一种重要的资源 1．分离液态空气：首先通过，使空气，然后，利用各气体的，使其在不同温度下气化，再冷凝，从而将各种气体分离,工业分离液态空气法—— 变化。 2．空气组分的用途 ①氧气能供给生物，支持燃料，还能用于和等。 ②氮气在通常状况下是一种色、味的气体，溶于水。它是工业上生产氨气、和的重要原料;③食品包装袋中充入氮气可避免食品挤压破碎;液态氮气是很好的，可用于冷藏血液等。 稀有气体(包括氨、氖、氩、氪、氙、)在通常条件下几乎不与任何物质发生化学反应，可用作工业生产和科学实验中的;在通电时，可被填充在灯管中，用于制造多种用途的电光源。 特别提醒 氮气和稀有气体作为保护气是利用它们的稳定性，但是其稳定性是相对的，而不是绝对的。在一定条件下，氮气也能与某些物质发生化学反应；同样，有些稀有气体在一定条件下也能与某些物质发生化学反应，生成其他物质。 即学即练 【例】（24-25九年级上·河北石家庄·期中）“性质决定用途，用途体现性质”。下列物质的用途主要体现其物理性质的是 A．氧气用于医疗急救 B．液态氦可用于制造低温环境 C．酒精用作燃料 D．氮气常被用作保护气 ◆知识点四 空气质量日报 1．空气质量日报的主要内容包括、、空气质量指数级别等。 2．目前计入空气质量评价的主要污染物为：、可吸入颗粒物（PM10）、（PM2.5）和等。空气质量日报中，空气质量指数的数值越大，空气质量越。 特别提醒 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。有害气体主要包括一氧化碳、二氧化氮和二氧化硫等，这三种气体都是有毒气体。 即学即练 【例】（25-26九年级上·安徽合肥·开学考试）空气质量指数（简称AQI）是定量描述空气质量状况的指标，其范围0~50、51~100、101~150、151~200、201~300和300以上，分别对应国家空气质量分级标准中的一级（优）、二级（良）、三级（轻度污染）、四级（中度污染）、五级（重度污染）和六级（严重污染）。某日实践小组同学跟随环保部门的工作人员利用微型空气质量监测仪测量本市的空气质量，记录的数据如下表所示。下列说法不正确的是（    ） AQI 55 A．污染物X是CO B．该市当日空气污染物中含量最少的是 C．该市当日空气质量指数级别为一级 D．可通过使用清洁能源代替煤和石油改善空气质量 1.误认为空气中各成分的含量是指质量分数。 【辨析】空气中各成分的含量是指体积分数，如氮气约占78%，是指100体积的空气中氮气约占78体积，而不是指质量分数；体积分数和质量分数的含义是不同的。 2.误认为目前计入空气质量评价的主要污染物有二氧化碳气体。 【辨析】目前计入空气质量评价的主要污染物包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧、可吸入颗粒物、细颗粒物等，不包括二氧化碳气体。 3.误认为氧气具有可燃性，可作燃料。 【辨析】氧气可以支持燃烧，具有助燃性，其本身不能燃烧，不可作燃料。 实践应用 1．（23-24八年级下·山东济宁·期中）空气是一种宝贵的资源，下列有关空气的说法正确的是（ ） A．稀有气体在通电时能发光，可制成霓虹灯 B．空气中含有氧气，氧气的质量分数约为21% C．空气中氮气化学性质较活泼，可用作食品防腐的保护气 D．目前计入空气污染指数的有害气体主要包括等 2．（24-25九年级上·辽宁抚顺·期中）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% 3．（2025·湖南湘潭·模拟预测）空气中的各种成分是人类生产活动的重要资源。下列有关空气的说法不正确的是（ ） A．从空气中可分离出氧气用于医疗急救 B．按体积计算，空气中氮气约占78%，氧气约占21% C．空气中的稀有气体所占比例虽小，但用途广泛 D．空气中的二氧化碳、二氧化硫等是污染物 4．（2025·广西南宁·模拟预测）空气一种宝贵的资源，下列有关空气的说法正确的是（ ） A．稀有气体通电能发出不同颜色的光，可制成霓虹灯 B．氧气能供给呼吸，能支持燃烧，是一种优质的燃料 C．氮气的化学性质比较活泼，是制造化肥、炸药的重要原料 D．二氧化碳在空气中的含量逐年增多，可能会导致空气污染 5．（2025·河南南阳·一模）微型空气质量监测系统用于实时、准确监测空气污染物，下列物质不属于其监测范围内的是（ ） A． B． C． D． 6．（2025·宁夏银川·三模）生机勃勃的地球离不开空气，下列关于空气的说法不正确的是（ ） A．氮气是制造硝酸和氮肥的重要原料 B．氧气具有助燃性，可作助燃剂 C．稀有气体可用于霓虹灯的制作 D．PM2.5的含量越高，空气质量越好 考点一 定量认识空气的组成 【例1】（2025·湖南长沙·三模）空气是一种宝贵的资源，下列有关空气的说法正确的是（ ） A．空气中的氧气可以供给呼吸 B．空气中的稀有气体很活泼 C．空气中氮气的质量分数为78% D．空气中的二氧化碳是气体污染物 解题要点： 1.稀有气体是氮、氛、氩、氪、氩、氢等气体的总称。 2.空气中的各成分含量保持相对稳定。 【变式1-1】（24-25九年级上·甘肃酒泉·期中）空气的成分是：①氧气；②氮气；③稀有气体；④二氧化碳及其他气体和杂质。其体积分数有大到小的顺序排列正确的是（ ） A．①②③④ B．②①④③ C．④③①② D．②①③④ 【变式1-2】（24-25八年级下·山东威海·期末）空气是人类生产活动的重要资源。下列关于空气的说法不正确的是（ ） A．空气中各成分的含量相对稳定 B．空气质量指数越大，说明空气质量越好 C．工业上通过分离液态空气的方法可得到氮气 D．SO2、CO、NO2、PM10、PM2.5和臭氧等污染物均计入了空气质量评价 考点二 空气中氧气含量的测定 【例2】（25-26九年级上·安徽合肥·开学考试）查阅资料得知：铜粉在加热条件下只与空气中的氧气发生反应，生成黑色的氧化铜固体。乙同学又设计了如图两种装置测定空气中氧气含量，请结合图示回答有关问题。 （1）装置一和装置二中气球的位置不同，你认为 (填“装置一”或“装置二”)更合理。 （2）用合适的装置进行实验，并记录了如下实验数据 硬质玻璃管(或具支试管)中空气的体积 反应前注射器中空气体积 充分反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数 25mL 15mL 9mL ？ 根据实验数据测得空气中氧气的体积分数为 ，该实验与图1实验相比，优点主要是： (答一点即可)。 （3）如何测量具支试管的容积 。 （4）以下是乙同学对自己实验结果的分析，其中解释不合理的是___________(填序号)。 A．可能是使用的铜粉过量 B．可能是没有反复推、拉注射器的活塞，装置内氧气没有充分反应 C．可能是没有冷却至室温就读数 D．可能是装置气密性不好，冷却时外界空气进入 解题要点： 1.选用红磷作为反应物，是由于红磷能与空气中的氧气反应，且生成物为固体，能使反应后容器内的气压减小。 2.实验时，集气瓶中先放少量水，既可以吸收生成的五氧化二磷固体，又可以吸收热量，使装置较快冷却。 3.实验时要注意：保证装置气密性良好，塞紧橡皮塞，冷却至室温后才能打开弹簧夹。 【变式2-1】（24-25八年级下·山东淄博·期末）用如图所示装置实验测定空气中氧气的体积分数。下列叙述不正确的是（ ） A．②中瓶内空气的体积约为200mL B．②中瓶内的水可以起到降温和吸收白烟的作用 C．白磷的作用是消耗②中瓶内的 D．最终注射器活塞移至约40mL刻度线处 【变式2-2】（24-25九年级上·四川成都·期末）探究小组用图1装置测定空气中氧气的含量，压强变化如图2，氧气体积分数变化如图3，下列说法不正确的是（ ） A．图1中水的作用是吸收五氧化二磷和降温 B．图2压强减小，说明红磷燃烧消耗氧气 C．图3说明红磷或白磷熄灭后反应立即停止 D．该实验说明白磷代替红磷，测定结果更接近真实值 考点三 空气是一种重要的资源 【例3】（25-26九年级上·吉林长春·开学考试）下列物质的性质与用途不具有对应关系的是（ ） A．活性炭有吸附性，可用于净水 B．氧气有助燃性，可用于医疗急救 C．氮气化学性质不活泼，可用作保护气 D．稀有气体通电时发出不同颜色的光，可用作电光源 解题要点： 1.氧气可以供给呼吸，但不是氧气浓度越高越好；氧气能支持燃烧，但其本身不能燃烧，不能作燃料。 2.稀有气体用于制造多种用途的电光源是利用其物理性质。 【变式3-1】（24-25八年级下·山东潍坊·期末）下列物质的用途中，主要利用其物理性质的是（ ） A．稀有气体用作霓虹灯 B．酒精用作燃料 C．氮气用作保护气 D．氧气用作气割气焊 【变式3-2】（2025·广东佛山·三模）下列说法中正确的是（ ） A．氮气的化学性质比较活泼 B．臭氧层破坏与空气污染无关 C．空气中含有氧气，可用于医疗急救 D．空气中稀有气体含量低但用途广 考点四 空气质量日报 【例4】（24-25九年级上·辽宁丹东·期中）如图为我市某时刻的空气质量日报，下列说法正确的是（ ） A．当前空气质量首要污染物为臭氧 B．空气质量指数越高，空气质量状况越好 C．二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳属于空气质量主要污染物 D．当前空气质量适合极少数敏感人群户外活动 解题要点： 1.二氧化碳虽能导致地球“温室效应”加剧，但二氧化碳不是大气污染物。 2空气质量日报中，空气质量级别越大，空气质量越差。 3. PM2.5指大气中粒径小于、等于2.5微米的颗粒物，其直径小，富含大量有毒、有害物质，且在大气中停留时间长输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响很大。 【变式4-1】（24-25九年级上·宁夏银川·期中）我国城市及周围地区的环境中，造成空气污染的主要污染物是（ ） A．二氧化硫、二氧化氮、氮气 B．二氧化氮、一氧化碳、二氧化硫 C．二氧化硫、臭氧、氩气 D．二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳 【变式4-2】（2025·福建福州·三模）如图为福州某日的空气质量情况，其中空气质量指数：AQI指数0~50对人体健康无影响。下列分析不正确的是（ ） A．首要污染物是臭氧 B．二氧化硫能导致酸雨 C．污染物X可能是CO2 D．当天适合户外运动 基础达标 1．（24-25九年级上·河南开封·期中）如图所示是测定空气中氧气的含量的实验装置，下列说法正确的是（ ） A．实验前不需要检查装置的气密性 B．观察到曲颈甑中有红色粉末生成时即可以停止加热 C．充分反应后，汞槽中有 体积的汞进入曲颈甑 D．曲颈甑中发生反应的文字表达式为：汞+氧气氧化汞 2．（2025·河南驻马店·三模）化学实验的现象精彩纷呈。下列不属于“利用红磷燃烧测定空气中氧气含量”的实验现象的是（ ） A．生成五氧化二磷 B．红磷燃烧时放出热量 C．红磷燃烧时有火焰 D．冷却后水进入集气瓶 3．（2025·河南信阳·三模）随着环保意识的增强，人们对空气质量越来越关注。下列气体中不属于空气污染物的是（ ） A．二氧化碳 B．二氧化氮 C．二氧化硫 D．一氧化碳 4．（24-25八年级下·山东烟台·期末）空气是人类生产活动的重要资源。下列有关空气成分的说法错误的是（ ） A．氧气可以供给动植物呼吸 B．氮气不与任何物质发生化学反应 C．二氧化碳在蔬菜大棚中作气体肥料 D．稀有气体可制成多种用途的电光源 5．（22-23九年级上·安徽芜湖·期末）我国空间站内将氧气与储备的其他气体以一定比例混合成“人造空气”(21%的氧气，78%的氮气，控制二氧化碳的含量低于0.7%)。下列说法正确的是（ ） A．21%和78%指气体的质量分数 B．将带火星的木条放在“人造空气”中，木条燃烧更旺 C．可用红磷燃烧法测定“人造空气”中的氧气含量 D．“人造空气”与空气成分完全相同 6．（24-25八年级下·山东东营·期末）水和空气是宝贵的自然资源，以下说法中错误的是（ ） A．水的自然循环是通过水的三态变化实现的 B．自然界中的水经过沉淀、过滤、吸附后不能得到纯水 C．空气中氧气的体积分数为21% D．计入空气质量评价主要污染物为二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳、可吸入颗粒物等 7．（2025·辽宁沈阳·三模）下列气体在空气中大量存在，且可充入食品袋中防止食品运输过程中被压碎和变质的是（ ） A．氧气 B．二氧化碳 C．氦气 D．氮气 8．（23-24九年级上·山西长治·期中）下列有关空气的说法错误的是（ ） A．空气是一种宝贵的资源 B．空气是一种混合物 C．空气中氮气的体积分数最大 D．空气中含有稀有气体不与任何物质发生反应 9．（24-25八年级下·河北石家庄·期末）如图装置常用来测定空气中氧气含量，下列对该实验的认识错误的是（ ） A．该实验证明空气中氧气的体积约占1/5 B．红磷燃烧产生大量的白色烟雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹 C．实验前要检查装置的气密性 D．实验时红磷一定要足量，耗尽氧气 10．（24-25八年级下·山东泰安·期末）化学就在我们身边，它能改变我们的生活。在下列物质中选择适当物质填空（填字母）。 A．空气  B．二氧化硫  C．红磷  D．氧气  E.水  F.氮气  G.二氧化碳 （1）医疗急救上常用到的气体是 ； （2）属于污染物的气体是 ； （3）常温下为液态物质的是 ； （4）空气中按体积计算含量最高的气体是 。 综合应用 1．（2025·山西吕梁·二模）我国空间站的再生式环控生保系统是在密闭舱内建立一个类似地球的可循环系统。航天员在太空中呼吸的“人造空气”中含有的主要成分是（ ） A．氧气和水 B．氧气和氮气 C．氧气和稀有气体 D．氧气和二氧化碳 2．（24-25八年级下·山东滨州·期末）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．空气中氧气的体积分数约为21% B．食品包装袋中充入氮气可延长食品保质期 C．稀有气体充入灯泡中可制成五彩的霓虹灯 D．空气中二氧化碳含量过高会造成温室效应增强，因此二氧化碳属于空气污染物 3．（24-25八年级下·广西南宁·期末）2025春晚歌曲《山鹰和兰花花》传达了对自然环境的关注，下列有关空气的描述正确的是（ ） A．酸雨是因为大量排放二氧化硫、二氧化碳气体引起的 B．空气质量指数越大，空气质量状况越好 C．温室效应是大量排放二氧化碳引起的，因此二氧化碳是空气污染物 D．氮气化学性质稳定可作保护气 4．（2025·河北衡水·模拟预测）校园微型空气质量“检测站”的组装和使用，可以提高同学们保护环境的意识。下列相关说法错误的是（ ） A．二氧化碳含量增多会引起酸雨 B．PM2.5的含量越高，空气质量越差 C．积极植树造林有助于提升空气质量 D．加强空气质量监测有利于调控工业布局、减少环境污染 5．（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 6．（25-26九年级上·全国·单元测试）空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。 资料：1．红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。 2．相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。 3．相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。 【史料研究】 二百多年前，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1/5。 （1）加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是 ，产生该现象的原因是 。 【设计与实验】 设计并利用图2装置测空气里氧气含量。 （2）主要步骤如下，正确的顺序为 （填序号）。 ①弹簧夹夹紧胶皮管 ②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹 ③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子 ④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份 （3）实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是 。 【优化与实验】 同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。 （4）图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是 。 （5）图5中BC段压强增大，原因是 。计算白磷消耗的氧气占空气体积的 %（精确到0.01%）。 7．（24-25八年级上·上海·期中）空气是生命赖以存在的物质基础，也是人类生产活动的重要资源。 【空气中氧气含量的测定】实验小组的同学用下图装置测定空气中氧气含量。 （1）如图1所示，用红磷在空气中燃烧来测定空气中氧气含量，发生反应的文字表达式为 。实验中测出的氧气含量常常远低于1/5，其原因可能是 （任写一点）。 【实验改进】 改进一：点火方式改进。 （2）如图2所示，利用电热丝通电放出热量引燃红磷，其优点是 （写一点）。 改进二：测量方式改进。 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，老师用气压传感器测定了图1装置内的压强变化，其变化情况如图3所示。 （3）用木炭代替红磷完成此实验，集气瓶内气压变化趋势与图3 （填“相同”或“不同”）。写出你认为的原因 。 改进三：反应原理的创新。 小明利用测定空气中氧气含量，已知发热剂的主要成分为铁粉、炭粉、水和食盐等，反应原理可简化为铁生锈消耗集气瓶中的氧气。得数据如表： 实验前的体积 实验后的体积 集气瓶内空气 量筒内水 量筒内剩余水 （4）根据表中数据计算得出空气中氧气的体积分数约为 。 【空气的污染和防治】 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 51-100 101-200 201-250 251-300 300以上 质量级别 II III IV（1） IV（2） V 质量状况 良好 轻度污染 中度污染 中度重污染 重度污染 （5）上海市2024年10月8日的空气污染指数为66~76，根据上表的信息判断我市当天的空气质量级别和空气质量状况分别为 、 。 （6）计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物外，还包括 （填序号） ①一氧化碳  ②稀有气体  ③二氧化硫  ④二氧化碳  ⑤二氧化氮 （7）为了提高上海市的空气质量，你认为应该采取的措施有： （写一点）。 7．（23-24九年级·全国·假期作业）某实践活动小组在老师带领下，对空气质量检测等开展了一系列项目式学习活动。 活动一：了解空气质量指数所表示的含义 【思考分析】 （1）图1是该小组所在地区某日的空气质量情况，其空气质量状况为 （填“优”“良”或“轻度污染”）。 活动二：认识微型空气质量“检测站” 【查询网络】微型空气质量检测系统可实时、准确地检测室外空气污染物、其结构如图2所示。 （2）太阳能板工作时发生的能量转化是 。 活动三：调查微型空气质量“检测站” 观察并记录某段时间显示的数据如下表 二氧化氮 臭氧 一氧化碳 22 158 1.3 （3）除显示器显示的内容外，还需要检测的空气污染物有 （写一种）。 活动四：进行实践 同学们对工厂附近的空气质量感到好奇，调研发现该工厂为了获得充足的能量。长期采用燃煤技术。于是同学们猜测该工厂排放的废气中含有二氧化硫。 【查阅资料】二氧化硫是有刺激性气味的气体，能使澄清石灰水变浑浊，也能使品红溶液褪色。 （4）设计并进行实验 实验操作 实验现象 实验结论 收集一瓶该工厂的废气，加入 ，振荡。 废气中含有二氧化硫 活动五：提出空气质量改进方案 （5）为了保护人类赖以生存的环境，我们在校园中能做什么？ （写一条）。 8．（24-25八年级上·山东淄博·期末）建构合理的思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。化学老师帮助同学们建构了“两组分混合物含量测定”的思维模型。 【探究一】 （1）将空气转变为液态空气，液氮先汽化。从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的 。 【探究二】按如图甲装置测定空气中氧气含量。 【实验步骤】实验1：按图1所示装置，用白磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。实验2：按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂，利用铁生锈（铁能与氧气反应生成铁锈）的原理测定空气中氧气的体积分数。 （2）实验1中止水夹最合理的打开时间是 。该实验中，白磷要足量的目的是 。 （3）连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3和图4所示。依据图中信息， 的测定方法更准确。 【交流评价】 （4）实验1若用足量石蜡替换白磷，规范操作后，测得的氧气含量将 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【继续探究】运用上述思维模型，小科又设计了图乙的实验装置。 （5）利用图乙装置进行实验，加热过程中，硬质玻璃管上小气球的作用是 。 （6）请根据某小组提供的实验数据，完成表格： 硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中空气的体积 反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数 （7）不同小组用乙装置实验时结果差别较大，其中有些小组测定出空气中氧气的体积分数低于实际数值，请分析导致测定数值偏低的原因是 。 【交流评价】 （8）图乙实验的优点是 。 9．（2025·安徽·三模）空气质量检测一般通过检测空气中主要污染物的含量来评价空气质量。我们可以通过组装与使用微型空气质量“检测站”来获取相关数据，从而了解空气质量状况。某兴趣活动小组在老师的带领下对微型空气质量“检测站”开展了一系列实践活动。 【活动一】了解微型空气质量“检测站” （1）为精准、高效地监测空气质量，气体传感器应具有灵敏度高、体积 （填“大”或“小”）的优点。 【活动二】认识微型空气质量“检测站” 微型空气质量检测系统用于实时、准确检测室外空气污染物，其结构如图所示。 （2）微型空气质量检测系统由 检测模块、颗粒物检测模块、气象参数传感器、“云平台”实时通信模块、供电模块等组成。 （3）微型空气质量“检测站”利用太阳能板供能的优点是 。 【活动三】应用微型空气质量“检测站” （4）微型空气质量“检测站”需布设在污染源的下风口（指风吹过该污染源后，污染物被风吹走的方向：某工厂所在地全年盛行东风，为监测该工厂的空气质量，不考虑其他因素，“检测站”需要在 （填“东”“南”“西”或“北”）侧布设。 （5）应用微型空气质量“检测站”测得某小区地下车库中一氧化碳在不同时间段内的浓度如图。一氧化碳浓度最大的时间段是。原因可能是 。 10．（24-25九年级上·江西南昌·期中）某化学兴趣小组欲用家用制氧机制取“富氧空气”并开展相关探究，进行以下实验。 【查阅资料】：通常情况下人体吸入气体和呼出气体的成分 气体成分% 氮气 氧气 二氧化碳 水蒸气 其它 吸入气体% 78 21 0.03 0.01 0.96 呼出气体% Y 15 3.68 5.44 0.88 （1）氮气在呼吸过程中没有参与化学反应，说明氮气的性质 （填“活泼”或“不活泼”）。 （2）根据上表分析：Y 78（填“>”或“=”或“<”）。 【实验测定】测定“富氧空气”中氧气的含量 “沸石分子筛”能将氮气等分子吸附，是家用制氧机的关键部件．通过控制按钮，利用变压吸附技术，获得不同浓度的富氧空气，图1为该制氧过程的示意图。       用图2装置测定“富氧空气”中氧气的含量（集气瓶中“富氧空气”体积为100mL，底部残留少量水，燃烧匙内有足量红磷），操作如下： Ⅰ．往量筒内加入适量水，读出量筒内水的体积为ml； Ⅱ．用电点火装置点燃红磷，充分反应； Ⅲ．冷却至室温后打开止水夹，待右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体，调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为mL。 回答问题： （3）由图1可知，“沸石分子筛”制备氧气的前后，氧分子总数 （填“改变”或“不变”）。 （4）图2装置中气球的作用是： ，红磷燃烧的文字表达式为 。 （5）本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为 %。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四单元 我们周围的空气 第一节 空气的组成 教学目标 1.通过追寻科学家研究空气成分的足迹，认识空气的组成。 2.通过测定空气中氧气含量的实验认识空气的组成,体会从混合物中除去某种气体进而测定其含量的方法。 3.通过认识工业上分离空气中各成分的过程，初步了解分离原理。通过走进生活，找出空气中各成分应用的实例，感受空气是一种重要的资源。 5.认识空气质量报告，关注空气质量，树立关心环境关爱自然的意识和责任。 重点和难点 重点：空气中各成分的性质和用途。 难点：空气中氧气含量的测定。 ◆知识点一 定量认识空气的组成 1．空气的成分及其体积分数（大约） 空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 水蒸气和其它成分 体积分数 78% 21% 0.934% 0.034% 0.02% 稀有气体主要为氩气，另外还有氦、氖等气体。稀有气体曾因化学性质稳定被称为“情性气体”。1962年化学家发现有些稀有气体在一定条件下也能与某些物质发生化学反应，生成稳定的化合物。此后人们把“情性气体”改称“稀有气体”。 特别提醒 空气的成分主要是氮气和氧气，有时也说其体积分数分别约占4/5和1/5，而不是指质量分数。体积分数可以理解为每100体积空气中约含78体积氮气，21体积氧气。空气中氮气与氧气的体积比约为 4:1。 即学即练 【例】（23-24九年级上·河北邢台·期中）空气是人类宝贵的自然资源。下列有关空气的说法不正确的是（ ） A．空气中的氧气可以用于医疗急救 B．空气的成分按质量计算，氮气大约占78% C．空气中分离出来的氮气可用于食品防腐 D．空气中含有少量的稀有气体，它们可用于制造霓虹灯、强照明灯 【答案】B 【解析】A、氧气是维持生命必需的气体，可以供给呼吸，用于医疗急救，故选项说法正确； B、空气的成分按体积计算，大约是，氮气78%，而不是按质量计算，故选项说法不正确； C、常温下氮气的化学性质不活泼，一般不与其它物质反应，可用于食品防腐，故选项说法正确； D、稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用于制造霓虹灯、强照明灯，故选项说法正确。 故选B。 ◆知识点二 空气中氧气含量的测定 （1）人们可以利用氧气传感器准确测量空气中的氧气含量。1775年，拉瓦锡首次测定了空气中氧气的含量。 （2）拉瓦锡测定研究空气成分的实验 实验装置 实验现象 实验结论 1.对银白色的液态汞加热，一部分汞变成红色粉末，气体体积减少。 2.将红色固体加强热，得到银白色固体和氧气，把该气体加入之前容器剩下的气体中，所得气体与空气性质完全一样。 空气由氧气和氮气组成 法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究空气成分，得出结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5。 （3）测定空气中氧气的含量 ①药品选择：只与氧气反应，不与其他气体反应。反应不产生气体，生成物是固体。 ②实验原理： ③实验步骤： a.将一只具支试管注满水，倒入量筒，记录体积。 b.在另一只具支试管中装入铜粉塞上橡胶塞。观察铜粉的颜色。点燃酒精灯，左右移动预热试管。 c.加热玻璃管中的铜，同时推拉注射器的活塞。 d.停止加热后，将气球内的气体全部挤入注射器，待注射器活塞稳定后，记录体积 e.读取剩余气体的体积，记录实验结果。 ④实验操作中的注意事项：在实验中，使铜粉足量是为了使氧气完全反应；不断推拉注射器的作用是使氧气与铜充分反应；装置中气球的作用缓冲压力，防止橡皮塞冲出。 ⑤实验现象：硬质玻璃管内红色物质逐渐变为黑色。停止加热冷却至室温注射器内气体的体积减少。 ⑥实验结论：氧气约占空气体积的1/5。 ⑦讨论：实验误差分析，可能有： 误 差 分 析 测量结果偏小 装置漏气 冷却至室温后，外界空气会进入装置，导致空气体积的变化减小 铜粉量不足 不能将装置内的氧气完全消耗，仍有少量氧气存在 加热时间短 未缓慢多次推拉注射器活塞 反应不充分，氧气不能被完全消耗 未冷却到室温就数 剩余气体处于受热膨胀状态，压强变化不明显 测量结果偏大 反应结束后，气球内的气体没全部挤出 有一部分气体留在气球内，会使反应后注射器中气体体积读数偏小，计算出的氧气的体积偏大 特别提醒 所选用的试剂必须容易与氧气反应，而不与空气中的其他成分反应，且生成物不能是气体。如不能选用铁丝，因铁丝在空气中不能燃烧，也不能选用硫和木炭等，因它们在空气中燃烧生成的都是气体，不能使容器内气体压强明显减小。 即学即练 【例】（24-25八年级下·广西南宁·期末）利用气压传感器测定空气中氧气的体积分数，图2是集气瓶内气压的变化情况。有关图2的分析不正确的是（ ） A．BC段气压增大的主要原因是燃烧放热 B．CD段气压减小的主要原因是集气瓶内氧气被消耗且瓶内温度逐渐降低 C．DE段气压增大的主要原因是烧杯中的水进入集气瓶 D．若用木炭代替红磷完成此实验，集气瓶内气压变化趋势与图2基本一致 【答案】D 【解析】A、BC段气压增大，是因为红磷燃烧放出热量，装置内气体受热膨胀，压强增大，不符合题意； B、CD段气压减小，是因为红磷燃烧消耗氧气，且温度逐渐恢复至室温，不符合题意； C、DE段气压增大是因为打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，气体被压缩，不符合题意。 D、木炭燃烧后有二氧化碳气体生成，故瓶内的气压只有刚开始时由于温度的升高气压变大，反应结束后，待装置冷却至室温，打开弹簧夹，瓶内的气压几乎不变。符合题意。 故选D。 ◆知识点三 空气是一种重要的资源 1．分离液态空气：首先通过降温加压，使空气液化，然后加热，利用各气体的沸点不同，使其在不同温度下气化，再冷凝，从而将各种气体分离,工业分离液态空气法—— 物理变化。 2．空气组分的用途 ①氧气能供给生物呼吸，支持燃料燃烧，还能用于钢铁冶炼和金属焊接等。 ②氮气在通常状况下是一种无色、无味的气体，难溶于水。它是工业上生产氨气、硝酸和氮肥的重要原料;③食品包装袋中充入氮气可避免食品挤压破碎;液态氮气是很好的制冷剂，可用于冷藏血液等。 稀有气体(包括氨、氖、氩、氪、氙、)在通常条件下几乎不与任何物质发生化学反应，可用作工业生产和科学实验中的保护气;在通电时可以发出各种不同颜色的光，可被填充在灯管中，用于制造多种用途的电光源。 特别提醒 氮气和稀有气体作为保护气是利用它们的稳定性，但是其稳定性是相对的，而不是绝对的。在一定条件下，氮气也能与某些物质发生化学反应；同样，有些稀有气体在一定条件下也能与某些物质发生化学反应，生成其他物质。 即学即练 【例】（24-25九年级上·河北石家庄·期中）“性质决定用途，用途体现性质”。下列物质的用途主要体现其物理性质的是 A．氧气用于医疗急救 B．液态氦可用于制造低温环境 C．酒精用作燃料 D．氮气常被用作保护气 【答案】B 【解析】A、氧气用于医疗急救是利用了氧气能供给呼吸的性质（氧化性），该性质需要发生化学变化才能表现出来，属于化学性质，不符合题意； B、液态氦可用于制造低温环境是因为液态氦的沸点极低（约-269℃），在常压下易蒸发吸热，从而制造低温环境，该性质不需要方式化学变化就能表现出来，属于物理性质，符合题意； C、酒精用作燃料是利用了酒精具有可燃性，该性质需要发生化学变化才能表现出来，属于化学性质，不符合题意； D、氮气用作保护气，是因为其化学性质稳定（不易与其他物质反应），防止食品或金属氧化，该性质需要发生化学变化才能表现出来，属于化学性质，不符合题意； 故选B。 ◆知识点四 空气质量日报 1．空气质量日报的主要内容包括空气质量指数、首要污染物、空气质量指数级别等。 2．目前计入空气质量评价的主要污染物为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）和臭氧等。空气质量日报中，空气质量指数的数值越大，空气质量越差。 特别提醒 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。有害气体主要包括一氧化碳、二氧化氮和二氧化硫等，这三种气体都是有毒气体。 即学即练 【例】（25-26九年级上·安徽合肥·开学考试）空气质量指数（简称AQI）是定量描述空气质量状况的指标，其范围0~50、51~100、101~150、151~200、201~300和300以上，分别对应国家空气质量分级标准中的一级（优）、二级（良）、三级（轻度污染）、四级（中度污染）、五级（重度污染）和六级（严重污染）。某日实践小组同学跟随环保部门的工作人员利用微型空气质量监测仪测量本市的空气质量，记录的数据如下表所示。下列说法不正确的是（    ） AQI 55 A．污染物X是CO B．该市当日空气污染物中含量最少的是 C．该市当日空气质量指数级别为一级 D．可通过使用清洁能源代替煤和石油改善空气质量 【答案】C 【解析】A、目前计入空气质量评价的主要污染物为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（粒径小于等于10微米的颗粒物，称PM10）、细颗粒物（粒径小于等于2.5微米的颗粒物，称PM2.5）和臭氧等；所以污染物X是一氧化碳，故A说法正确； B、1mg=1000μg，则一氧化碳含量为700μg，所以该日本市空气污染物中含量最少的是臭氧，故B说法正确； C、AQI55在51～100之间，属于国家空气质量标准的Ⅱ级，故C说法错误； D、可通过使用清洁能源代替煤和石油，减少二氧化硫、氮氧化物等污染物的排放，改善空气质量，故D说法正确。 故选C。 1.误认为空气中各成分的含量是指质量分数。 【辨析】空气中各成分的含量是指体积分数，如氮气约占78%，是指100体积的空气中氮气约占78体积，而不是指质量分数；体积分数和质量分数的含义是不同的。 2.误认为目前计入空气质量评价的主要污染物有二氧化碳气体。 【辨析】目前计入空气质量评价的主要污染物包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧、可吸入颗粒物、细颗粒物等，不包括二氧化碳气体。 3.误认为氧气具有可燃性，可作燃料。 【辨析】氧气可以支持燃烧，具有助燃性，其本身不能燃烧，不可作燃料。 实践应用 1．（23-24八年级下·山东济宁·期中）空气是一种宝贵的资源，下列有关空气的说法正确的是（ ） A．稀有气体在通电时能发光，可制成霓虹灯 B．空气中含有氧气，氧气的质量分数约为21% C．空气中氮气化学性质较活泼，可用作食品防腐的保护气 D．目前计入空气污染指数的有害气体主要包括等 【答案】A 【解析】A、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成不同用途的电光源，如可制成霓虹灯，故选项说法正确； B、空气中含有氧气，氧气约占空气体积的21%，不是质量，故选项说法错误； C、空气中氮气的化学性质不活泼，可填充于食品包装中用于防腐，故选项说法错误； D、二氧化硫、二氧化氮能与水反应生成酸性物质，导致酸雨的发生，一氧化碳有毒，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，故选项说法错误； 故选：A。 2．（24-25九年级上·辽宁抚顺·期中）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 【解析】A、氮气是空气成分之一，不属于空气污染物，没有被列入空气质量监测项目，说法正确，不符合题意； 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，说法正确，不符合题意； 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，说法正确，不符合题意； D、空气的成分按体积分数计算，氧气大约占21%，说法错误，符合题意。 故选：D。 3．（2025·湖南湘潭·模拟预测）空气中的各种成分是人类生产活动的重要资源。下列有关空气的说法不正确的是（ ） A．从空气中可分离出氧气用于医疗急救 B．按体积计算，空气中氮气约占78%，氧气约占21% C．空气中的稀有气体所占比例虽小，但用途广泛 D．空气中的二氧化碳、二氧化硫等是污染物 【答案】D 【解析】A、氧气能供给呼吸，可用于医疗急救，因此从空气中分离出的氧气可用于医疗急救，故选项说法正确； B、空气的成分按体积计算，大约是：氮气78%，氧气21%，其它成分1%，故选项说法正确； C、稀有气体（如氦、氖、氩）在空气中约占0.94%，比例虽小，但用途广泛，如氦气用于填充气球、氖气用于霓虹灯、氩气用于焊接保护气等，故选项说法正确； D、二氧化硫有毒，属于空气污染物，而二氧化碳是空气的成分之一，不属于空气污染物，故选项说法不正确。 故选D。 4．（2025·广西南宁·模拟预测）空气一种宝贵的资源，下列有关空气的说法正确的是（ ） A．稀有气体通电能发出不同颜色的光，可制成霓虹灯 B．氧气能供给呼吸，能支持燃烧，是一种优质的燃料 C．氮气的化学性质比较活泼，是制造化肥、炸药的重要原料 D．二氧化碳在空气中的含量逐年增多，可能会导致空气污染 【答案】A 【解析】A、稀有气体通电时会发出有色光，可制成多种用途的电光源，如航标灯、霓虹灯等，说法正确； B、氧气的化学性质比较活泼，但氧气不是可燃物，不能做燃料，说法错误； C、氮气的化学性质不活泼，是制造化肥、炸药的重要原料，说法错误； D、二氧化碳是空气的正常成分（约占0.03%），含量增多会导致温室效应和全球变暖，但“空气污染”通常指由有害污染物（如二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物）引起的局部环境问题（如酸雨、雾霾），二氧化碳本身不被视为空气污染物，说法错误。 故选A。 5．（2025·河南南阳·一模）微型空气质量监测系统用于实时、准确监测空气污染物，下列物质不属于其监测范围内的是（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】目前计入空气质量评价的主要污染物为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（粒径小于等于10微米的颗粒物，称PM10）、细颗粒物（粒径小于等于2.5微米的颗粒物，称PM2.5）和臭氧等。二氧化碳是空气的成分之一，不属于空气污染物，不需要列入监测项目，故选B。 6．（2025·宁夏银川·三模）生机勃勃的地球离不开空气，下列关于空气的说法不正确的是（ ） A．氮气是制造硝酸和氮肥的重要原料 B．氧气具有助燃性，可作助燃剂 C．稀有气体可用于霓虹灯的制作 D．PM2.5的含量越高，空气质量越好 【答案】D 【解析】A. 氮气是由氮元素组成的，在工业上，氮气是制造硝酸（HNO3）和氮肥（如尿素、铵盐）的重要原料，选项A正确； B. 氧气本身不燃烧，但能支持燃烧（即具有助燃性），常用作助燃剂，如火箭推进、气焊等，选项B正确； C.稀有气体（如氖、氩）通电时能发出不同颜色的光（如氖气发红光），因此广泛用于霓虹灯、指示灯等的制作，选项C正确； D. PM2.5指空气中直径≤2.5微米的颗粒物（如粉尘、烟尘），是空气污染的主要指标之一。PM2.5含量越高，表示污染越严重，空气质量越差，选项D不正确。 故选D。 考点一 定量认识空气的组成 【例1】（2025·湖南长沙·三模）空气是一种宝贵的资源，下列有关空气的说法正确的是（ ） A．空气中的氧气可以供给呼吸 B．空气中的稀有气体很活泼 C．空气中氮气的质量分数为78% D．空气中的二氧化碳是气体污染物 【答案】A 【解析】A、空气中的氧气可以供给呼吸，说法正确，符合题意； B、空气中的稀有气体化学性质不活泼，说法错误，不符合题意； C、空气中氮气的体积分数为78%，说法错误，不符合题意； D、二氧化碳是空气成分之一，不属于空气污染物，说法错误，不符合题意。 故选：A。 解题要点： 1.稀有气体是氮、氛、氩、氪、氩、氢等气体的总称。 2.空气中的各成分含量保持相对稳定。 【变式1-1】（24-25九年级上·甘肃酒泉·期中）空气的成分是：①氧气；②氮气；③稀有气体；④二氧化碳及其他气体和杂质。其体积分数有大到小的顺序排列正确的是（ ） A．①②③④ B．②①④③ C．④③①② D．②①③④ 【答案】D 【解析】空气中各成分的体积分数大约是：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%，其他气体和杂质约占 0.03%。所以按体积分数从大到小的顺序排列为②氮气、①氧气、③稀有气体、④二氧化碳及其他气体和杂质。 故选D。 【变式1-2】（24-25八年级下·山东威海·期末）空气是人类生产活动的重要资源。下列关于空气的说法不正确的是（ ） A．空气中各成分的含量相对稳定 B．空气质量指数越大，说明空气质量越好 C．工业上通过分离液态空气的方法可得到氮气 D．SO2、CO、NO2、PM10、PM2.5和臭氧等污染物均计入了空气质量评价 【答案】B 【解析】A、空气中各成分含量相对稳定，正确； B、空气质量指数越大，表明污染越严重，空气质量越差，错误； C、工业上利用液氮和液氧沸点不同，分离液态空气制氮气，正确； D、SO2、CO、NO2、PM10、PM2.5和臭氧等，均是空气质量评价污染物，正确。 故选B。 考点二 空气中氧气含量的测定 【例2】（25-26九年级上·安徽合肥·开学考试）查阅资料得知：铜粉在加热条件下只与空气中的氧气发生反应，生成黑色的氧化铜固体。乙同学又设计了如图两种装置测定空气中氧气含量，请结合图示回答有关问题。 （1）装置一和装置二中气球的位置不同，你认为 (填“装置一”或“装置二”)更合理。 （2）用合适的装置进行实验，并记录了如下实验数据 硬质玻璃管(或具支试管)中空气的体积 反应前注射器中空气体积 充分反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数 25mL 15mL 9mL ？ 根据实验数据测得空气中氧气的体积分数为 ，该实验与图1实验相比，优点主要是： (答一点即可)。 （3）如何测量具支试管的容积 。 （4）以下是乙同学对自己实验结果的分析，其中解释不合理的是___________(填序号)。 A．可能是使用的铜粉过量 B．可能是没有反复推、拉注射器的活塞，装置内氧气没有充分反应 C．可能是没有冷却至室温就读数 D．可能是装置气密性不好，冷却时外界空气进入 【答案】（1）装置二 （2） 15% 实验结果更准确/更环保 （3）向具支试管中注满水，把水倒入量筒中，水的体积即为具支试管的容积 （4）A 【解析】（1）装置二中气球在玻璃管末端，有利于空气流通，使铜粉与氧气充分反应，装置一气球位置不利于空气流动，故装置二更合理。 （2）氧气的体积为，空气总体积为，氧气的体积分数为； 该实验在密闭装置中进行，铜粉反应消耗氧气，与红磷燃烧实验相比，可避免五氧化二磷污染空气，且装置气密性好时测量结果更准确，因此优点是实验结果更准确、更环保。 （3）用排水法，将试管容积转化为水的体积，通过量筒测量水的体积得到试管容积，具体方法是：向具支试管中注满水，把水倒入量筒中，水的体积即为具支试管的容积。 （4）空气中氧气的体积分数约为21%，15%＜21%，测定结果偏小。 A、铜粉过量能保证氧气完全反应，不会导致测量结果偏差，解释不合理； B、没有反复推、拉注射器的活塞，装置内氧气没有充分反应，结果偏小，解释合理； C、没有冷却至室温就读数，气体受热膨胀，结果偏小，解释合理； D、装置气密性不好，外界空气进入，结果偏小，解释合理。 故选A。 解题要点： 1.选用红磷作为反应物，是由于红磷能与空气中的氧气反应，且生成物为固体，能使反应后容器内的气压减小。 2.实验时，集气瓶中先放少量水，既可以吸收生成的五氧化二磷固体，又可以吸收热量，使装置较快冷却。 3.实验时要注意：保证装置气密性良好，塞紧橡皮塞，冷却至室温后才能打开弹簧夹。 【变式2-1】（24-25八年级下·山东淄博·期末）用如图所示装置实验测定空气中氧气的体积分数。下列叙述不正确的是（ ） A．②中瓶内空气的体积约为200mL B．②中瓶内的水可以起到降温和吸收白烟的作用 C．白磷的作用是消耗②中瓶内的 D．最终注射器活塞移至约40mL刻度线处 【答案】D 【解析】A、由图可知， 打开胶塞，取出200mL水，取出水的体积被空气填充，则②中瓶内空气的体积约为200mL，不符合题意； B、该实验需要冷却至室温后读数，故②中瓶内的水可以起到降温的作用，加速冷却，同时白磷燃烧生成五氧化二磷，五氧化二磷有毒，散逸到空气中，会污染空气，五氧化二磷能与水反应，故水还可以吸收白烟，防止污染空气，不符合题意； C、该实验中利用白磷燃烧消耗氧气，从而将集气瓶内氧气耗尽，不符合题意； D、该实验中白磷燃烧消耗氧气，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，打开弹簧夹，注射器中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，氧气约占空气体积的，则消耗氧气的体积为：，则最终注射器活塞移至约100mL-40mL=60mL刻度线处，符合题意。 故选D。 【变式2-2】（24-25九年级上·四川成都·期末）探究小组用图1装置测定空气中氧气的含量，压强变化如图2，氧气体积分数变化如图3，下列说法不正确的是（ ） A．图1中水的作用是吸收五氧化二磷和降温 B．图2压强减小，说明红磷燃烧消耗氧气 C．图3说明红磷或白磷熄灭后反应立即停止 D．该实验说明白磷代替红磷，测定结果更接近真实值 【答案】C 【解析】A、红磷（或白磷）燃烧生成五氧化二磷，且反应放热，因此图1中水的作用是吸收五氧化二磷和降温，故A不符合题意； B、由图2可知，反应后装置内的压强减小，装置内气体含量减小，因此说明红磷燃烧消耗氧气，故B不符合题意； C、由图3可知，在火焰熄灭后，装置内氧气的体积分数还在减小，说明反应没有立即停止，故C符合题意； D、由图3可知，白磷消耗的氧气更多，因此该实验说明白磷代替红磷，测定结果更接近真实值，故D不符合题意。 故选C。 考点三 空气是一种重要的资源 【例3】（25-26九年级上·吉林长春·开学考试）下列物质的性质与用途不具有对应关系的是（ ） A．活性炭有吸附性，可用于净水 B．氧气有助燃性，可用于医疗急救 C．氮气化学性质不活泼，可用作保护气 D．稀有气体通电时发出不同颜色的光，可用作电光源 【答案】B 【解析】A、活性炭结构疏松多孔，具有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，可用于净水，不符合题意； B、氧气具有氧化性，能供给呼吸，可用于医疗急救，符合题意； C、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； D、稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用作不同用途的电光源，不符合题意。 故选B。 解题要点： 1.氧气可以供给呼吸，但不是氧气浓度越高越好；氧气能支持燃烧，但其本身不能燃烧，不能作燃料。 2.稀有气体用于制造多种用途的电光源是利用其物理性质。 【变式3-1】（24-25八年级下·山东潍坊·期末）下列物质的用途中，主要利用其物理性质的是（ ） A．稀有气体用作霓虹灯 B．酒精用作燃料 C．氮气用作保护气 D．氧气用作气割气焊 【答案】A 【解析】A、稀有气体在通电时发出不同颜色的光，没有新物质生成，主要利用其物理性质。结论：正确。 B、酒精燃烧时与氧气反应生成二氧化碳和水，释放热量，主要利用其化学性质（可燃性）。结论：错误。 C、氮气化学性质稳定，不易与其他物质反应，主要利用其化学性质（稳定性）。结论：错误。 D、氧气支持燃烧，在气割气焊中与金属或燃料发生剧烈反应产生高温，主要利用其化学性质（助燃性）。结论：错误。 故选A。 【变式3-2】（2025·广东佛山·三模）下列说法中正确的是（ ） A．氮气的化学性质比较活泼 B．臭氧层破坏与空气污染无关 C．空气中含有氧气，可用于医疗急救 D．空气中稀有气体含量低但用途广 【答案】D 【解析】A、氮气是空气的主要成分，在常温下不易与其他物质发生反应。因此，氮气的化学性质不活泼，而是稳定的。A错误。 B、臭氧层破坏主要由人类活动释放的空气污染物引起，如氯氟烃。这些污染物进入大气后，会分解臭氧分子，导致臭氧层空洞。因此，臭氧层破坏与空气污染直接相关。B错误。 C、氧气可以供给呼吸，氧气可用于医疗急救，空气中含有氧气，但空气中氧气的含量偏低，不可以直接用于医疗急救，C错误。 D、稀有气体（如氦、氖、氩）在空气中含量很低（总体积约占0.94%），但它们性质稳定（惰性），用途广泛。例如，氦用于填充气球和制冷设备，氖用于制造霓虹灯，氩用作焊接保护气。D正确。 故选D。 考点四 空气质量日报 【例4】（24-25九年级上·辽宁丹东·期中）如图为我市某时刻的空气质量日报，下列说法正确的是（ ） A．当前空气质量首要污染物为臭氧 B．空气质量指数越高，空气质量状况越好 C．二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳属于空气质量主要污染物 D．当前空气质量适合极少数敏感人群户外活动 【答案】A 【解析】A.从空气质量日报中明确看到“首要污染物：臭氧一小时”，所以当前空气质量首要污染物为臭氧，故A选项说法正确，符合题意； B.空气质量指数数值越高，表示空气污染程度越严重，空气质量状况越差，故B选项说法错误，不符合题意； C.空气质量主要污染物一般包括二氧化硫、一氧化碳 、二氧化氮、可吸入颗粒物、细颗粒物、臭氧等，二氧化碳是空气的主要成分之一，不属于空气质量主要污染物， 故C 选项说法错误，不符合题意； D. 从图中所给建议措施可知，极少数异常敏感人群应减少户外活动，因此当前空气质量不适合极少数敏感人群户外活动，故D选项说法错误，不符合题意； 故选A 解题要点： 1.二氧化碳虽能导致地球“温室效应”加剧，但二氧化碳不是大气污染物。 2空气质量日报中，空气质量级别越大，空气质量越差。 3. PM2.5指大气中粒径小于、等于2.5微米的颗粒物，其直径小，富含大量有毒、有害物质，且在大气中停留时间长输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响很大。 【变式4-1】（24-25九年级上·宁夏银川·期中）我国城市及周围地区的环境中，造成空气污染的主要污染物是（ ） A．二氧化硫、二氧化氮、氮气 B．二氧化氮、一氧化碳、二氧化硫 C．二氧化硫、臭氧、氩气 D．二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳 【答案】B 【解析】A、二氧化硫、二氧化氮属于空气污染物；氮气是空气成分之一，不属于空气污染物，说法错误，不符合题意； B、二氧化氮、一氧化碳、二氧化硫属于空气污染物，说法正确，符合题意； C、二氧化硫、臭氧属于空气污染物；氩气是空气成分之一，不属于空气污染物，说法错误，不符合题意； D、二氧化氮、一氧化碳属于空气污染物；二氧化碳是空气成分之一，不属于空气污染物，说法错误，不符合题意。 故选：B。 【变式4-2】（2025·福建福州·三模）如图为福州某日的空气质量情况，其中空气质量指数：AQI指数0~50对人体健康无影响。下列分析不正确的是（ ） A．首要污染物是臭氧 B．二氧化硫能导致酸雨 C．污染物X可能是CO2 D．当天适合户外运动 【答案】C 【解析】A、由图可知，该地区的首要污染物是臭氧，说法正确，不符合题意； B、二氧化硫能导致酸雨，说法正确，不符合题意； C、二氧化碳是空气成分之一，不属于空气污染物，故污染物X不可能是，说法错误，符合题意； D、由图可知，该地区当日的AQI指数为18，在0~50之间，对人体健康无影响，故当天适合户外运动，说法正确，不符合题意。 故选：C。 基础达标 1．（24-25九年级上·河南开封·期中）如图所示是测定空气中氧气的含量的实验装置，下列说法正确的是（ ） A．实验前不需要检查装置的气密性 B．观察到曲颈甑中有红色粉末生成时即可以停止加热 C．充分反应后，汞槽中有 体积的汞进入曲颈甑 D．曲颈甑中发生反应的文字表达式为：汞+氧气氧化汞 【答案】D 【解析】A、该实验是探究空气中氧气的含量，所以该实验在密闭体系中进行，因此实验前要检查装置的气密性，说法错误，不符合题意； B、实验过程中，汞与氧气在加热条件下反应生成氧化汞，曲颈甑中会出现红色粉末，为了确保装置内氧气完全反应，需要等到反应结束后再停止加热，不能在观察到曲颈甑中有红色粉末生成时就停止加热，说法错误，不符合题意； C、曲颈甑中汞与氧气在加热条件下反应生成氧化汞，氧气被消耗，气体减少，压强减小，汞槽中的汞被吸入曲颈甑，吸入的汞体积等于消耗的氧气体积，而不是汞槽中体积的汞进入曲颈甑，说法错误，不符合题意； D、曲颈甑中汞与氧气在加热条件下反应生成氧化汞，文字表达式为，说法正确，符合题意。 故选：D。 2．（2025·河南驻马店·三模）化学实验的现象精彩纷呈。下列不属于“利用红磷燃烧测定空气中氧气含量”的实验现象的是（ ） A．生成五氧化二磷 B．红磷燃烧时放出热量 C．红磷燃烧时有火焰 D．冷却后水进入集气瓶 【答案】A 【解析】A、生成五氧化二磷属于实验结论，不是实验现象，符合题意； B、红磷燃烧时放出热量，属于实验现象，不符合题意； C、红磷燃烧时发出黄白色火焰，不符合题意； D、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，打开弹簧夹，可观察到烧杯中的水进入集气瓶，不符合题意。 故选A。 3．（2025·河南信阳·三模）随着环保意识的增强，人们对空气质量越来越关注。下列气体中不属于空气污染物的是（ ） A．二氧化碳 B．二氧化氮 C．二氧化硫 D．一氧化碳 【答案】A 【解析】目前计入空气质量评价的主要污染物为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（粒径小于等于10微米的颗粒物，称PM10）、细颗粒物（粒径小于等于2.5微米的颗粒物，称PM2.5）和臭氧等。二氧化碳是空气的成分之一，不属于空气污染物。故选A。 4．（24-25八年级下·山东烟台·期末）空气是人类生产活动的重要资源。下列有关空气成分的说法错误的是（ ） A．氧气可以供给动植物呼吸 B．氮气不与任何物质发生化学反应 C．二氧化碳在蔬菜大棚中作气体肥料 D．稀有气体可制成多种用途的电光源 【答案】B 【解析】A、氧气是动植物呼吸作用的必需气体，氧气可以供给动植物呼吸，故选项正确； B、氮气化学性质不活泼，通常情况下与大多数物质不发生化学反应，但不是不与任何物质发生化学反应，如氮气和镁在点燃的条件下可以生成氮化镁，故选项错误； C、植物光合作用过程中，可以将二氧化碳和水转化为氧气和有机物，故二氧化碳可以在蔬菜大棚中作气体肥料，故选项正确； D、稀有气体在通电的条件下可以发出不同颜色的光，故稀有气体可以制成多种用途的电光源，故选项正确。 故选：B。 5．（22-23九年级上·安徽芜湖·期末）我国空间站内将氧气与储备的其他气体以一定比例混合成“人造空气”(21%的氧气，78%的氮气，控制二氧化碳的含量低于0.7%)。下列说法正确的是（ ） A．21%和78%指气体的质量分数 B．将带火星的木条放在“人造空气”中，木条燃烧更旺 C．可用红磷燃烧法测定“人造空气”中的氧气含量 D．“人造空气”与空气成分完全相同 【答案】C 【解析】A、21%和78%指气体的体积分数，不是质量分数，不符合题意； B、“人造空气”中氧气的体积分数为21%，与空气中氧气的体积分数相同，故将带火星的木条放在“人造空气”中，木条不会复燃，更不会燃烧得更旺，不符合题意； C、红磷燃烧消耗氧气，且生成物是固体，可用于测定“人造空气”中氧气的含量，符合题意； D、空气的成分按体积计算：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%，人造空气中氧气21%、氮气78%，二氧化碳的含量低于0.7%，“人造空气”与空气成分不完全相同，不符合题意。 故选C。 6．（24-25八年级下·山东东营·期末）水和空气是宝贵的自然资源，以下说法中错误的是（ ） A．水的自然循环是通过水的三态变化实现的 B．自然界中的水经过沉淀、过滤、吸附后不能得到纯水 C．空气中氧气的体积分数为21% D．计入空气质量评价主要污染物为二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳、可吸入颗粒物等 【答案】D 【解析】A、水的自然循环包括蒸发（液态→气态）、凝结（气态→液态或固态）、降水降雪（液态或固态）等过程，这些过程涉及水的三态（固态、液态、气态）变化，说法正确； B、沉淀可去除大颗粒杂质，过滤可去除小颗粒杂质，吸附（如活性炭）可去除异味和色素，但这些方法无法去除溶解在水中的离子（如钙、镁离子）或微生物，因此得到的水仍含有杂质，不是纯水，说法正确； C、空气是混合物，空气的成分按体积分数计算，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%，说法正确； D、空气质量评价的主要污染物包括二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物、一氧化碳和臭氧等，二氧化碳是大气正常成分，不属于污染物，说法错误。 故选D。 7．（2025·辽宁沈阳·三模）下列气体在空气中大量存在，且可充入食品袋中防止食品运输过程中被压碎和变质的是（ ） A．氧气 B．二氧化碳 C．氦气 D．氮气 【答案】D 【解析】A、氧气约占空气体积的21%，氧气化学性质比较活泼，食品在氧气中容易被氧化变质，不符合题意； B、二氧化碳约占空气体积的0.03%，含量很低，不符合题意； C、稀有气体约占空气体积的0.94%，氦气属于稀有气体，含量很低，不符合题意； D、氮气约占空气体积的78%，且氮气化学性质不活泼，可用作保护气，充入食品袋中能防止食品运输过程中被压碎和变质，符合题意。 故选：D。 8．（23-24九年级上·山西长治·期中）下列有关空气的说法错误的是（ ） A．空气是一种宝贵的资源 B．空气是一种混合物 C．空气中氮气的体积分数最大 D．空气中含有稀有气体不与任何物质发生反应 【答案】D 【解析】A、空气提供氧气供生物呼吸，氮气用于工业制氨和化肥，稀有气体用于照明（如霓虹灯）等，因此是宝贵的自然资源。正确。 B、空气是由氮气、氧气、二氧化碳等多种气体组成，属于混合物。正确。 C、在空气成分中，氮气的体积分数约为78%，氧气约为21%，其他气体总和不足1%，因此氮气体积分数最大。正确。 D、稀有气体化学性质很不活泼，但一定条件下可以与某些物质发生化学反应。错误。 故选D。 9．（24-25八年级下·河北石家庄·期末）如图装置常用来测定空气中氧气含量，下列对该实验的认识错误的是（ ） A．该实验证明空气中氧气的体积约占1/5 B．红磷燃烧产生大量的白色烟雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹 C．实验前要检查装置的气密性 D．实验时红磷一定要足量，耗尽氧气 【答案】B 【解析】A、实验结束，装置冷却至室温后，打开弹簧夹能够观察到进入集气瓶中的水约占集气瓶容积的五分之一，说明氧气约占空气总体积的五分之一，故选项说法正确； B、红磷燃烧产生大量的白烟（不是烟雾），火焰熄灭后，待装置冷却到室温时再打开弹簧夹。如果火焰熄灭后立刻打开弹簧夹，由于集气瓶内的温度较高，水不能进入集气瓶或进入集气瓶中的水不到集气瓶容积的五分之一，得不出正确的结论，故选项说法错误； C、为防止装置漏气，影响实验结果，实验前一定要检查装置的气密性，这是实验取得成功的保证，故选项说法正确； D、实验时红磷一定要过量，否则就不能完全消耗掉集气瓶中的氧气，也就得不出正确的结论，故选项说法正确。 故选B。 10．（24-25八年级下·山东泰安·期末）化学就在我们身边，它能改变我们的生活。在下列物质中选择适当物质填空（填字母）。 A．空气  B．二氧化硫  C．红磷  D．氧气  E.水  F.氮气  G.二氧化碳 （1）医疗急救上常用到的气体是 ； （2）属于污染物的气体是 ； （3）常温下为液态物质的是 ； （4）空气中按体积计算含量最高的气体是 。 【答案】（1）D （2）B （3）E （4）F 【解析】（1）医疗急救上常用到的气体，氧气能供给呼吸，在医疗急救上常用于支持患者的呼吸，所以医疗急救上常用到的气体是氧气，故填:D。   （2） 属于污染物的气体，二氧化硫是一种常见的空气污染物，它会导致酸雨等环境问题，所以属于污染物的气体是二氧化硫，故填：B。   （3）常温下为液态物质的是，在常温下，水是液态物质，所以常温下为液态物质的是水，故填E。    （4）空气中按体积计算含量最高的气体， 空气中各成分按体积分数计算，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%、其他气体和杂质约占0.03%，所以空气中按体积计算含量最高的气体是氮气，故填F。    综合应用 1．（2025·山西吕梁·二模）我国空间站的再生式环控生保系统是在密闭舱内建立一个类似地球的可循环系统。航天员在太空中呼吸的“人造空气”中含有的主要成分是（ ） A．氧气和水 B．氧气和氮气 C．氧气和稀有气体 D．氧气和二氧化碳 【答案】B 【解析】地球空气的主要成分是氮气（约78%）和氧气（约21%），是空气中的主要气体，其他气体（如二氧化碳、稀有气体）含量极少。根据题意可知，航天员在太空中呼吸的“人造空气”的成分类似于地球环境，则人造空气中的主要成分是氮气和氧气。 故选B。 2．（24-25八年级下·山东滨州·期末）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．空气中氧气的体积分数约为21% B．食品包装袋中充入氮气可延长食品保质期 C．稀有气体充入灯泡中可制成五彩的霓虹灯 D．空气中二氧化碳含量过高会造成温室效应增强，因此二氧化碳属于空气污染物 【答案】D 【解析】A、空气中氧气约占总体积的21%，说法正确； B、氮气化学性质稳定，不易与食品发生反应，可防止食品氧化变质，常用于食品包装以延长保质期，说法正确； C、稀有气体在通电时会发出不同颜色的光，可用于制造霓虹灯，说法正确； D、二氧化碳含量过高确实会导致温室效应增强，但二氧化碳是空气的正常成分，不属于空气污染物，说法错误。 故选D。 3．（24-25八年级下·广西南宁·期末）2025春晚歌曲《山鹰和兰花花》传达了对自然环境的关注，下列有关空气的描述正确的是（ ） A．酸雨是因为大量排放二氧化硫、二氧化碳气体引起的 B．空气质量指数越大，空气质量状况越好 C．温室效应是大量排放二氧化碳引起的，因此二氧化碳是空气污染物 D．氮气化学性质稳定可作保护气 【答案】D 【解析】A、酸雨主要是由二氧化硫和氮氧化物等气体排放引起的，这些气体在大气中与水反应生成酸（如硫酸、硝酸），导致雨水pH值降低（小于5.6）。错误。 B、空气质量指数是衡量空气污染程度的指标，数值越大，表示污染物浓度越高，错误。 C、温室效应主要由二氧化碳等温室气体过量排放引起，导致全球气候变暖。二氧化碳是空气的天然成分（约占0.03%），虽然过量排放会加剧温室效应，但它本身不被定义为空气污染物。错误。 D、氮气占空气体积的78%，其化学性质稳定（不易与其他物质反应），因此氮气常用于作保护气，例如在食品包装中防止氧化变质。正确。 故选D。 4．（2025·河北衡水·模拟预测）校园微型空气质量“检测站”的组装和使用，可以提高同学们保护环境的意识。下列相关说法错误的是（ ） A．二氧化碳含量增多会引起酸雨 B．PM2.5的含量越高，空气质量越差 C．积极植树造林有助于提升空气质量 D．加强空气质量监测有利于调控工业布局、减少环境污染 【答案】A 【解析】A、二氧化碳含量增多，会加剧温室效应，而二氧化硫、二氧化氮在大气中反应后的生成物，溶于雨水会引起酸雨，故选项说法不正确； B、PM2.5指空气中直径≤2.5微米的颗粒物，能深入人体肺部，危害健康，因此PM2.5的含量越高，空气质量越差，故选项说法正确； C、积极植树造林，增加绿化面积，可以净化空气，有助于提升空气质量，故选项说法正确； D、加强空气质量监测有利于调控工业布局、减少环境污染，故选项说法正确。 故选A。 5．（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 【解析】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。 6．（25-26九年级上·全国·单元测试）空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。 资料：1．红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。 2．相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。 3．相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。 【史料研究】 二百多年前，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1/5。 （1）加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是 ，产生该现象的原因是 。 【设计与实验】 设计并利用图2装置测空气里氧气含量。 （2）主要步骤如下，正确的顺序为 （填序号）。 ①弹簧夹夹紧胶皮管 ②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹 ③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子 ④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份 （3）实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是 。 【优化与实验】 同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。 （4）图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是 。 （5）图5中BC段压强增大，原因是 。计算白磷消耗的氧气占空气体积的 %（精确到0.01%）。 【答案】（1）汞液面上升 汞与氧气反应，钟罩内气体减少，气压减小 （2）④①③② （3）氮气 （4）反应结束后，温度下降气体逐渐混合均匀/温度下降水蒸气变成液态，氧气含量增大 （5）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 19.37 【解析】（1）汞与氧气反应生成氧化汞，导致钟罩内气体减少，气压减小，玻璃钟罩内汞液面上升； （2）该实验操作的正确顺序是：检验装置的气密性。在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间分成5等份；用弹簧夹夹紧胶皮管；点燃红磷，立即伸入瓶中并把塞子塞紧；待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹；故答案为：④①③②； （3）由于氧气占空气体积的五分之一，红磷燃烧消耗了氧气，实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是氮气； （4）红磷燃烧消耗氧气并放出热量，而其他气体不变，氧气的含量逐渐减小，但反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀或温度下降水蒸气变成液态，导致氧气的含量逐渐增大； （5）白磷燃烧放热，温度升高，装置内压强增大，消耗氧气，装置内压强减小，温度升高所增加的气压大于氧气消耗所减小的气压，所以BC段压强增大；用如图所示数据计算，用这种方法测得的空气中氧气的体积分数是：； 7．（24-25八年级上·上海·期中）空气是生命赖以存在的物质基础，也是人类生产活动的重要资源。 【空气中氧气含量的测定】实验小组的同学用下图装置测定空气中氧气含量。 （1）如图1所示，用红磷在空气中燃烧来测定空气中氧气含量，发生反应的文字表达式为 。实验中测出的氧气含量常常远低于1/5，其原因可能是 （任写一点）。 【实验改进】 改进一：点火方式改进。 （2）如图2所示，利用电热丝通电放出热量引燃红磷，其优点是 （写一点）。 改进二：测量方式改进。 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，老师用气压传感器测定了图1装置内的压强变化，其变化情况如图3所示。 （3）用木炭代替红磷完成此实验，集气瓶内气压变化趋势与图3 （填“相同”或“不同”）。写出你认为的原因 。 改进三：反应原理的创新。 小明利用测定空气中氧气含量，已知发热剂的主要成分为铁粉、炭粉、水和食盐等，反应原理可简化为铁生锈消耗集气瓶中的氧气。得数据如表： 实验前的体积 实验后的体积 集气瓶内空气 量筒内水 量筒内剩余水 （4）根据表中数据计算得出空气中氧气的体积分数约为 。 【空气的污染和防治】 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 51-100 101-200 201-250 251-300 300以上 质量级别 II III IV（1） IV（2） V 质量状况 良好 轻度污染 中度污染 中度重污染 重度污染 （5）上海市2024年10月8日的空气污染指数为66~76，根据上表的信息判断我市当天的空气质量级别和空气质量状况分别为 、 。 （6）计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物外，还包括 （填序号） ①一氧化碳  ②稀有气体  ③二氧化硫  ④二氧化碳  ⑤二氧化氮 （7）为了提高上海市的空气质量，你认为应该采取的措施有： （写一点）。 【答案】（1） 红磷不足 （2）使实验结果更准确 （3）不同 木炭燃烧生成二氧化碳气体，使装置中压强变化不大 （4）20.4% （5）II 良好 （6）①③⑤ （7）减少化石燃料的使用 【解析】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，发生反应的文字表达式为；实验中测出的氧气含量常常远低于1/5，其原因可能是红磷不足，装置气密性差等； （2）利用电热丝通电放出热量引燃红磷，其优点是避免点燃红磷后插入集气瓶中过程中引起的实验误差，从而使实验结果更准确； （3）木炭燃烧生成二氧化碳气体，使装置中压强变化不大，故集气瓶内气压变化趋势与图3不同； （4）根据表中数据计算得出空气中氧气的体积分数约为； （5）上海市2024年10月8日的空气污染指数为66~76，根据上表的信息可知，当天的空气质量级别和空气质量状况分别为II和良好； （6）计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物外还包括污染空气的气体，一氧化碳、二氧化硫和二氧化氮是空气污染物，故选①③⑤； （7）为了提高上海市的空气质量，可减少化石燃料的使用。 7．（23-24九年级·全国·假期作业）某实践活动小组在老师带领下，对空气质量检测等开展了一系列项目式学习活动。 活动一：了解空气质量指数所表示的含义 【思考分析】 （1）图1是该小组所在地区某日的空气质量情况，其空气质量状况为 （填“优”“良”或“轻度污染”）。 活动二：认识微型空气质量“检测站” 【查询网络】微型空气质量检测系统可实时、准确地检测室外空气污染物、其结构如图2所示。 （2）太阳能板工作时发生的能量转化是 。 活动三：调查微型空气质量“检测站” 观察并记录某段时间显示的数据如下表 二氧化氮 臭氧 一氧化碳 22 158 1.3 （3）除显示器显示的内容外，还需要检测的空气污染物有 （写一种）。 活动四：进行实践 同学们对工厂附近的空气质量感到好奇，调研发现该工厂为了获得充足的能量。长期采用燃煤技术。于是同学们猜测该工厂排放的废气中含有二氧化硫。 【查阅资料】二氧化硫是有刺激性气味的气体，能使澄清石灰水变浑浊，也能使品红溶液褪色。 （4）设计并进行实验 实验操作 实验现象 实验结论 收集一瓶该工厂的废气，加入 ，振荡。 废气中含有二氧化硫 活动五：提出空气质量改进方案 （5）为了保护人类赖以生存的环境，我们在校园中能做什么？ （写一条）。 【答案】（1）轻度污染 （2）太阳能转化为电能 （3）二氧化硫或可吸入颗粒物（PM10）或细颗粒物（PM2.5） （4）品红溶液 品红溶液褪色 （5）节约水电、随手关灯、垃圾分类等（合理即可） 【解析】（1）根据图1，该小组所在地区某日的空气质量指数为108，介于101-150之间，则其空气质量状况为轻度污染； （2）太阳能板工作时发生的能量转化是太阳能转化为电能； （3）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，根据表格分析，显示器显示的有二氧化氮、臭氧、一氧化碳，所以除了显示器的内容外，还需要检测的空气污染物有二氧化硫、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）； （4）根据资料：二氧化硫能使品红溶液褪色，根据实验结论废气中含有二氧化硫，可收集一瓶该工厂的废气，加入品红溶液，振荡，观察到溶液褪色，则说明废气中含有二氧化硫； （5）为了保护人类赖以生存的环境，我们在校园中可以节约水电、随手关灯、多种花草、垃圾分类等，都可以改善空气质量，有利于保护环境。 8．（24-25八年级上·山东淄博·期末）建构合理的思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。化学老师帮助同学们建构了“两组分混合物含量测定”的思维模型。 【探究一】 （1）将空气转变为液态空气，液氮先汽化。从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的 。 【探究二】按如图甲装置测定空气中氧气含量。 【实验步骤】实验1：按图1所示装置，用白磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。实验2：按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂，利用铁生锈（铁能与氧气反应生成铁锈）的原理测定空气中氧气的体积分数。 （2）实验1中止水夹最合理的打开时间是 。该实验中，白磷要足量的目的是 。 （3）连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3和图4所示。依据图中信息， 的测定方法更准确。 【交流评价】 （4）实验1若用足量石蜡替换白磷，规范操作后，测得的氧气含量将 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【继续探究】运用上述思维模型，小科又设计了图乙的实验装置。 （5）利用图乙装置进行实验，加热过程中，硬质玻璃管上小气球的作用是 。 （6）请根据某小组提供的实验数据，完成表格： 硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中空气的体积 反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数 （7）不同小组用乙装置实验时结果差别较大，其中有些小组测定出空气中氧气的体积分数低于实际数值，请分析导致测定数值偏低的原因是 。 【交流评价】 （8）图乙实验的优点是 。 【答案】（1）分离转移 （2） 装置冷却到室温时 将装置内氧气耗尽 （3）实验2 （4）偏小 （5）缓冲气压 （6）20% （7）铜粉的量不足等（合理即可） （8）比较环保等（合理即可） 【解析】（1）将空气转变为液态空气，液氮先汽化，先分离出来，故从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的分离转移； （2）实验1中白磷燃烧消耗氧气，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，打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，故止水夹最合理的打开时间是装置冷却到室温时，否则气体受热膨胀占据了一定的体积，会导致测定结果偏小； 该实验中，白磷要足量的目的是：将装置内氧气耗尽； （3）由图可知，实验2将氧气消耗的更彻底，故实验2的测定方法更准确； （4）实验1若用足量石蜡替换白磷，石蜡燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳是气体，化学反应前后，压强变化不大，故规范操作后，测得的氧气含量将偏小； （5）利用图乙装置进行实验，加热过程中，装置内气体受热膨胀，压强增大，故小气球的作用是：缓冲气压； （6）该实验中铜粉消耗氧气，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，注射器活塞右移，减少的体积就是消耗氧气的体积，则实验测得空气中氧气的体积分数：； （7）有些小组测定出空气中氧气的体积分数低于实际数值，导致测定数值偏低的原因可能是铜粉的量不足，不能将装置内氧气耗尽，也可能是装置漏气，在冷却至室温的过程中，外界空气进入，占据了一定的体积，也可能是未冷却至室温就读数，气体受热膨胀占据了一定的体积； （8）图乙实验中无污染物五氧化二磷生成，比较环保。 9．（2025·安徽·三模）空气质量检测一般通过检测空气中主要污染物的含量来评价空气质量。我们可以通过组装与使用微型空气质量“检测站”来获取相关数据，从而了解空气质量状况。某兴趣活动小组在老师的带领下对微型空气质量“检测站”开展了一系列实践活动。 【活动一】了解微型空气质量“检测站” （1）为精准、高效地监测空气质量，气体传感器应具有灵敏度高、体积 （填“大”或“小”）的优点。 【活动二】认识微型空气质量“检测站” 微型空气质量检测系统用于实时、准确检测室外空气污染物，其结构如图所示。 （2）微型空气质量检测系统由 检测模块、颗粒物检测模块、气象参数传感器、“云平台”实时通信模块、供电模块等组成。 （3）微型空气质量“检测站”利用太阳能板供能的优点是 。 【活动三】应用微型空气质量“检测站” （4）微型空气质量“检测站”需布设在污染源的下风口（指风吹过该污染源后，污染物被风吹走的方向：某工厂所在地全年盛行东风，为监测该工厂的空气质量，不考虑其他因素，“检测站”需要在 （填“东”“南”“西”或“北”）侧布设。 （5）应用微型空气质量“检测站”测得某小区地下车库中一氧化碳在不同时间段内的浓度如图。一氧化碳浓度最大的时间段是。原因可能是 。 【答案】（1）小 （2）气态污染物（合理即可） （3）清洁、无污染、可再生（合理即可） （4）西 （5）上班高峰期，汽车尾气产生较多，导致一氧化碳浓度含量最大 【解析】（1）为精准、高效地监测空气质量，气体传感器应具有灵敏度高、体积小的优点； （2）微型空气质量检测系统由气态污染物检测模块、颗粒物检测模块、气象参数传感器、“云平台”实时通信模块、供电模块等组成； （3）太阳能是一种清洁能源，利用太阳能板供能不会产生污染，并且太阳能是可再生能源，取之不尽用之不竭，微型空气质量“检测站”利用太阳能板供能的优点是清洁、无污染、可再生（合理即可）； （4）微型空气质量“检测站”需布设在污染源的下风口（指风吹过该污染源后，污染物被风吹走的方向：某工厂所在地全年盛行东风，为监测该工厂的空气质量，不考虑其他因素，“检测站”需要在西侧布设； （5）根据图示可知一氧化碳浓度最大的时间段是t1-t2；原因可能是早晨上班高峰期，汽车尾气产生较多，导致一氧化碳浓度含量最大。 10．（24-25九年级上·江西南昌·期中）某化学兴趣小组欲用家用制氧机制取“富氧空气”并开展相关探究，进行以下实验。 【查阅资料】：通常情况下人体吸入气体和呼出气体的成分 气体成分% 氮气 氧气 二氧化碳 水蒸气 其它 吸入气体% 78 21 0.03 0.01 0.96 呼出气体% Y 15 3.68 5.44 0.88 （1）氮气在呼吸过程中没有参与化学反应，说明氮气的性质 （填“活泼”或“不活泼”）。 （2）根据上表分析：Y 78（填“>”或“=”或“<”）。 【实验测定】测定“富氧空气”中氧气的含量 “沸石分子筛”能将氮气等分子吸附，是家用制氧机的关键部件．通过控制按钮，利用变压吸附技术，获得不同浓度的富氧空气，图1为该制氧过程的示意图。       用图2装置测定“富氧空气”中氧气的含量（集气瓶中“富氧空气”体积为100mL，底部残留少量水，燃烧匙内有足量红磷），操作如下： Ⅰ．往量筒内加入适量水，读出量筒内水的体积为ml； Ⅱ．用电点火装置点燃红磷，充分反应； Ⅲ．冷却至室温后打开止水夹，待右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体，调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为mL。 回答问题： （3）由图1可知，“沸石分子筛”制备氧气的前后，氧分子总数 （填“改变”或“不变”）。 （4）图2装置中气球的作用是： ，红磷燃烧的文字表达式为 。 （5）本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为 %。 【答案】（1）不活泼 （2）< （3）不变 （4）调节瓶内外压强 （5）27 【解析】（1）氮气在呼吸过程中没有参与化学反应，说明氮气化学性质不活泼； （2）根据表中数据可知，Y=100-15-3.68-5.44-0.88=75，小于78； （3）空气中氮气和氧气的体积比约为4：1，则图中为氮分子，根据题意，氮分子被吸附之后，使氧分子与氮分子的个数比变大形成富氧空气，则氧分子总数并未改变； （4）图2装置中气球的作用是调节瓶内外压强，防止因燃烧及冷却产生较大压强差而使液体倒吸； 红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：。 （5）由于量筒倒吸入水的体积为消耗的氧气的体积，消耗氧气的体积为60mL-33mL=27mL，则本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为：。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $