内容正文:
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第二单元 课题1 我们周围的空气
(知识梳理+12个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共61题)
知识梳理 技巧点拨 1
知识点梳理01:空气的组成 1
知识点梳理02:空气是一种宝贵的资源 3
知识点梳理03:保护大气环境 4
优选题型 考点讲练 4
考点1:拉瓦锡测定空气组成的实验 4
考点2:空气各成分及其体积分数 5
考点3:测定空气中氧气的含量实验的过程 6
考点4:测定空气中氧气含量的实验误差分析 7
考点5:测定空气中氧气含量实验的改进 9
考点6:证明空气及各成分的存在及性质 12
考点7:空气中各成分的用途 12
考点8:空气的污染与防治 13
考点9:空气的分离 13
考点10:空气质量报告 14
考点11:纯净物和混合物的判断 15
考点12:空气污染及其保护 16
中考真题 实战演练 17
难度分层 拔尖冲刺 19
基础夯实 19
培优拔高 21
知识点梳理01:空气的组成
1.拉瓦锡研究空气成分
实验一:汞与氧气反应
实验二:氧化汞受热分解
实验原理
汞 + 氧气 氧化汞
氧化汞 汞 + 氧气
实验步骤
将少量汞放在密闭容器里连续加热12天
将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
实验现象
部分银白色的液态汞变成红色粉末,容器里空气的体积约减少了1/5
红色粉末又变成了银白色物质,得到的气体的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积
实验结论
空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的1/5
实验装置
2.测定空气里氧气的含量
实验装置
实验原理
利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气,使密闭容器内压强减小,在大气压的作用下,进入容器内水的体积即为消耗氧气的体积。
实验现象
①红磷燃烧,发出黄色火焰,有大量白烟生成,放出热量;
②冷却后,打开弹簧夹,水沿导管进入集气瓶,进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5
实验结论
空气中氧气约占空气总体积的1/5
文字表达式
红磷 + 氧气五氧化二磷
实验分析
若实验结果小于1/5,原因可能是:①装置漏气;②红磷量不足;③未冷却到室温就打开止水夹。
若实验结果大于1/5,原因可能是:①止水夹没有夹紧,红磷燃烧时集气瓶内部分气体受热膨胀沿导管逸出;
②燃烧匙伸入集气瓶过慢,使装置内气体受热逸出。
其他测量装置
3.测定空气中氧气含量的数字化实验
实验装置
实验步骤
(1) 将氧气传感器与数据采集器、计算机连接;
(2) 把氧气传感器插入盛有空气的容器,采集数据;
(3) 通过相关软件处理数据,并在计算机屏幕上显示空气中氧气的含量。
数字化实验优点:直观、可视,能够将化学实验过程中肉眼观察不到的一些微观事物如分子、离子、压强、浓度等,通过传感器转化为电信号,然后通过数据采集器进入电脑,将实验过程中的各种变化量,用数据图像等直观形式表现出来。
4.混合物与纯净物
混合物
纯净物
组成
由多种物质组成,组成不固定
由一种物质组成,组成固定
性质
无固定的熔、沸点,各物质都保持各自化学性质
有固定的物理性质和化学性质
举例
空气、海水等
氧气、二氧化碳
5.空气的组成
空气成分
氮气N2
氧气O2
稀有气体
二氧化碳CO2
其他气体和杂质
体积分数
78%
21%
0.94%
0.03%
0.03%
知识点梳理02:空气是一种宝贵的资源
氧气
氮气
稀有气体
主要性质
无色、无味气体,不易溶于水,不可燃,能支持燃烧,
能供给呼吸。
无色、无味气体,难溶于水,不燃烧也不支持燃烧,不供给呼吸,化学性质不活泼。
无色、无味气体,通电时能发出不同颜色的光(物理性质),化学性质很
不活泼(不易和别的物质反应)。
用途
①动植物呼吸②医疗急救
③金属切割④炼钢⑤宇宙航行
①作保护气②食品充氮作防腐剂等③用于制造低温环境或医疗上冷冻麻醉④制硝酸和氮肥
①作保护气②制多种用途的电光源等
③氦气充气球(密度比空气小且化学性质稳定)④氦气用于制造低温环境
知识点梳理03:保护大气环境
1.空气的污染物有有害气体和烟尘。
2.空气污染的危害
(1)严重损害人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡;
(2)全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等。
3.保护空气的措施
(1)加强大气质量监测;(2)改善环境状况;(3)使用清洁能源;(4)积极植树、造林、种草等。
4.空气质量日报的主要内容包括空气质量指数、空气质量级别、首要污染物等。
5.目前计入空气质量评价的主要污染物为:一氧化碳、二氧化硫、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。
考点1:拉瓦锡测定空气组成的实验
【典例精讲】(25-26九年级上·安徽·阶段练习)学习小组开展“测定空气中氧气含量”的探究活动。
【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)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装置测定空气中氧气的含量。
(2)主要步骤如下,正确的顺序为 (填序号)。
①弹簧夹夹紧乳胶管;
②待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹;
③点燃红磷后立即伸入瓶中,并塞紧橡胶塞;
④在集气瓶中加入少量水,将水面上方空间分为5等份,并做好标记。
(3)实验结束,集气瓶中剩余气体的主要成分是 ,该气体具有的性质是 (任写一条)。
【变式训练01】(2025·云南·一模)空气是人类生产生活的重要资源,下列关于空气及其成分的说法正确的是
A.氧气约占空气总质量的78%
B.常见的空气污染物有氮气、二氧化硫、二氧化氮等
C.空气中的氮气和稀有气体都可用作保护气
D.拉瓦锡通过实验得出了空气由氧气、氮气、稀有气体组成的结论
【变式训练02】(25-26九年级上·湖北·阶段练习)如图为科学探究过程的模型。以拉瓦锡定量测定空气中氧气的含量实验为例,下列叙述属于证据的是
A.空气是由什么组成的 B.少量汞放在密闭容器内加热12天
C.部分汞变成红色粉末,容器内体积减小 D.空气是由氮气和氧气组成的
考点2:空气各成分及其体积分数
【典例精讲】(25-26九年级上·湖南·阶段练习)空气主要成分示意图如图所示,其中甲指的是
A.氮气 B.二氧化碳 C.氧气 D.水
【变式训练01】(25-26九年级上·贵州·阶段练习)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。下列有关空气成分的说法正确的是
A.氮气约占空气质量的78%
B.CO2会造成温室效应,属于空气污染物
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
【变式训练02】(25-26九年级上·河南·阶段练习)空气是我们赖以生存的宝贵资源。请按要求回答相关问题:
(1)空气中含量最多的气体的化学符号为 ,它占的体积分数约为 。
(2)从空气中分离出氮气和氧气的变化属于 变化(选填“物理”或“化学”)。
考点3:测定空气中氧气的含量实验的过程
【典例精讲】(25-26九年级上·四川·阶段练习)空气是人类赖以生存的主要资源,我们应该保护它。下列关于空气及其成分说法不正确的是
A.空气中氧气与氮气的体积比约为1∶4
B.目前计入空气质量评价的污染物包括SO2、CO2、NO2、O3等
C.氮气可用于作食品保护气,因为氮气常温下化学性质稳定
D.测定空气中氧气含量实验前一定要检查装置的气密性
【变式训练01】(25-26九年级上·山东·阶段练习)为测定空气中氧气的含量,同学们在实验室设计并完成了如图实验,请根据实验回答下列问题。
I.图一:
(1)【实验现象】红磷燃烧,产生黄色火焰,放出热量,产生 ;冷却至常温后,打开弹簧夹 。
(2)【实验结论】 。
(3)【问题与交流】实验中测得的结果偏小,原因可能是 (填一条即可)。
(4)用文字表示红磷燃烧的反应 。
Ⅱ.如图二,某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验进行了大胆改进,选用容积为45mL的18×180mm的试管作反应容器,收到了良好的效果。
(5)实验前,打开弹簧夹,将注射器的活塞前沿从15mL刻度处推至10mL刻度处,然后松手,若活塞仍能返回至15mL刻度处,则说明 。
(6)若夹好弹簧夹,用酒精灯加热,红磷充分燃烧后,移开酒精灯。当试管冷却后打开弹簧夹,注射器活塞将从15mL刻度处慢慢前移到约为 mL刻度处才停止,此实验说明氧气约占空气体积的 ,该实验设计的优点: 。
【变式训练02】(25-26九年级上·山西·阶段练习)化学小组同学设计如图所示实验装置测定空气中氧气的体积含量。实验时,先用止水夹住橡皮管,点燃红磷,伸入瓶中并塞上瓶塞,等红磷燃烧熄灭后再打开止水夹。
(1)实验现象 。
(2)该反应的文字表达式为 。
(3)找出该实验过程中可能造成误差的操作(写一处) 。
(4)计算该实验中(集气瓶中空气的体积为100mL)测得氧气体积大约是多少?(要求写出计算过程)。
考点4:测定空气中氧气含量的实验误差分析
【典例精讲】(25-26九年级上·安徽·阶段练习)空气中氧气含量测定的再认识。
【实验回顾】
(1)Ⅰ.写出红磷燃烧的文字表达式为 ,该装置中水的作用是 。
Ⅱ.实验原理:由于红磷燃烧消耗空气中的氧气,使瓶内减小,烧杯中水倒吸到集气瓶。若装置的气密性良好,操作规范,用量筒测量进入瓶中水的体积,能粗略测得空气中氧气的含量。
【问题提出】
(2)有实验资料表明:燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时,红磷就无法继续燃烧,因此通过上述实验,测量结果应该比理论值 (填偏大或偏小)。
(3)如果用气压传感器测瓶内气压的变化, 段表示水倒吸的过程。
【实验改进】
查阅资料:Ⅰ.铁生锈原理:铁与氧气、水作用生成铁锈。根据铁在空气中生锈的原理设计如图实验装置,再次测定空气中氧气含量。装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。
Ⅱ.测得实验数据如表:
测量项目
实验前
实验后
烧杯中水的体积
烧杯中剩余水的体积
集气瓶(扣除内容物)和导管的容积
体积/mL
80.0
54.5
126.0
(4)根据表中数据计算,改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是 (计算结果精确到0.1%)。
【反思】
(5)请分析,压强图中d点比a点低的可能原因是 ;某化学课外活动小组同学根据温度和压强图分析得出,红磷燃烧熄灭不是b点对应的时刻,请简述原因 。
【变式训练01】(25-26九年级上·湖南·阶段练习)人类对空气成分的探究经历了艰辛的过程。
Ⅰ.拉瓦锡研究空气成分时,用图甲所示装置持续加热12天,直到曲颈甑中红色粉末不再增加。
(1)图甲实验结束后,玻璃钟罩内液面 (填“高于”或“低于”)汞槽中液面。
(2)连续加热12天的目的是 。
Ⅱ.某学习小组设计了如图乙所示实验装置来测定空气中氧气的含量,请你回答下列问题。
【查阅资料】铜+氧气氧化铜。
【设计方案】测定混合物中某成分的含量,可采取不同的测定方案。空气是由多种气体组成的混合物,若要测定氧气的含量,可以设计如下两个方案。
方案一:除去除氧气以外的气体,测量氧气的体积。
方案二:除去氧气,测量剩余气体的体积。
(3)图乙实验原理是采用上述两方案中的 (填“方案一”或“方案二”)。
【进行实验】室温下,图乙实验测定的数据如表(在气球完全干瘪的状态下测量注射器内气体的体积)。
硬质玻璃管的体积
反应前注射器中空气的体积
反应后注射器中气体的体积
30.0 mL
20.0 mL
10.0 mL
(4)实验测得空气中氧气的体积分数为 (用百分数表示)。
【实验分析】
(5)导致该实验数据比21%小的原因不可能是 (填序号)。
①没有反复推拉注射器活塞 ②读数时没有冷却至室温 ③加入铜粉的量太多
【变式训练02】(25-26九年级上·天津·阶段练习)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.该实验集气瓶内剩余的气体,既不易溶于水,也不支持燃烧
B.红磷熄灭并冷却到室温后才能打开弹簧夹
C.点燃红磷缓慢插入集气瓶会导致结果小于
D.实验时红磷一定要足量,耗尽氧气
考点5:测定空气中氧气含量实验的改进
【典例精讲】(25-26九年级上·江苏·阶段练习)某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验(见图Ⅰ)进行了大胆改进,设计图(Ⅱ)(选用容积为45mL的的试管作反应容器)实验方案进行。请你对比分析下面图I、图Ⅱ实验,回答下列有关问题:
(1)指出实验中A、B仪器的名称:A: ;B: 。
(2)图Ⅰ实验中发生反应的符号表达式为 。
(3)图Ⅱ实验的操作步骤如下:
①读取注射器活塞的数据。
②撤去酒精灯,待试管冷却后松开弹簧夹。
③点燃酒精灯。
④将少量红磷平装入试管中,将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处,并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好,再用弹簧夹紧橡皮管。
你认为正确的实验操作顺序是 (填序号)。
(4)图Ⅱ实验中,注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为 mL刻度处才停止。
(5)图2中X曲线表示的是 (填“温度”或“氧气浓度”)。
(6)图2压强曲线中,DE段气压变化的原因是 。
(7)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、红磷和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧,用氧气探测器测定密闭容器中剩余氧气与时间的关系如下图,下列说法正确的是___________(填字母)。
A.测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛,因为它反应速率快
B.该实验证明氧气的浓度较低时,红磷与白磷还能与之发生反应
C.三个实验均需要冷却至室温再读数
D.若用这三种物质做实验,测得空气中氧气含量偏高
【变式训练01】(25-26九年级上·河南·阶段练习)检查装置气密性的原则是形成封闭空间。图一是测定空气中氧气含量的改进装置。推动未加水的注射器,可看到气球 ,说明气密性良好。注射器加水并将锥形瓶放入热水中(白磷在环境可以自燃),白磷很快燃烧,取出锥形瓶待白磷熄灭后冷却,注射器内的水自动进入,约占瓶内剩余体积的 ,此时锥形瓶内剩余的主要气体是 ,你认为此装置的优点 (一条即可)。写出该反应文字表达式 。
【变式训练02】(25-26九年级上·福建·阶段练习)兴趣小组对测定空气中氧气的含量进行了探究。
(1)实验室常用图甲装置来测定空气中氧气的含量,此化学反应的文字表达式为:
(2)在甲装置的基础上,同学们设计出了乙图的改进装置。对比甲装置,乙装置的优点有 (写其中一点)。
(3)如图乙的创新装置测定空气中氧气的含量(白磷在40℃可以燃烧)。
①白磷燃烧的现象是 。
②白磷燃烧结束后,待 时再读数,实验成功的标志是左侧玻璃管内液面约上升到刻度 处。
③铜丝的作用是 。
考点6:证明空气及各成分的存在及性质
【典例精讲】(25-26九年级上·河南·阶段练习)下列关于空气成分的说法错误的是
A.空气是混合物
B.饼干在空气中变软是因为空气中含有水蒸气
C.稀有气体通电发光是化学变化
D.空气中的氧气主要来自植物的光合作用
【变式训练01】(25-26九年级上·吉林·阶段练习)利用红磷测定空气中氧气含量的实验装置如图1,用传感器测出该集气瓶中的气压和氧气浓度变化如图2。
(1)写出红磷燃烧的文字表达式 。
(2)瓶内压强先升高的原因是 。
(3)该实验还可推测氮气具有的物理性质是 ,化学性质是 。
(4)实验中若集气瓶中进入的水小于理论值,则可能原因有 (答出两点)。
【变式训练02】(25-26九年级上·吉林·阶段练习)空气是宝贵的自然资源,从空气的成分中选择适当的气体填空。
(1)可用于制硝酸和化肥的是 ;
(2)脆的饼干遇到会变软的是 ;
(3)通电时能发出不同颜色光的物质是 。
考点7:空气中各成分的用途
【典例精讲】(25-26九年级上·湖南·阶段练习)现有①氧气②二氧化碳③稀有气体④二氧化硫四种物质,请按下列要求将序号填入空格内:
(1)导致温室效应的气体是 。
(2)能支持燃烧的气体是 。
(3)可制多种电光源的气体是 。
(4)属于空气污染物的气体是 。
【变式训练01】(25-26九年级上·河南·阶段练习)空气是一种宝贵的资源。下列是空气中各成分的自述,你认为不合理的是
A.氮气:我的化学性质很稳定,可充入食品包装袋中防腐
B.稀有气体:我比较稳定,可用作保护气
C.氧气:我能支持燃烧,可以作燃料
D.氦气:我的密度小,化学性质很不活泼,可充入飞艇
【变式训练02】(25-26九年级上·河南·阶段练习)化学与我们的生活有着密切的联系。现有①氮气②氧气③稀有气体④二氧化碳四种物质,请按下列要求将序号填入空格内:
(1)可导致温室效应的气体是 ;
(2)可制硝酸和氮肥的气体是 。
考点8:空气的污染与防治
【典例精讲】(25-26九年级上·江西·阶段练习)近期,我国多地出现长时间雾霾天气,改善空气质量需要全社会共同努力。下列做法合理的是
A.分类回收垃圾,并露天焚烧 B.直接焚烧秸秆
C.减少化石燃料的使用 D.燃放烟花爆竹,增添节日气氛
【变式训练01】(25-26九年级上·河南·阶段练习)从环保角度看,下列保护空气措施不合理的是
A.将会排放大量污染气体的工厂搬到人烟稀少的地方
B.提倡步行、骑自行车等出行方式
C.积极植树、种草
D.加强大气监测,使用新型清洁能源
【变式训练02】(25-26九年级上·河南·阶段练习)下列不属于空气污染物的是
A.二氧化碳 B.一氧化碳 C.二氧化氮 D.臭氧
考点9:空气的分离
【典例精讲】(25-26九年级上·山东·阶段练习)同学们也可以像化学家一样认识和应用化学。
(1)观察生活:夏天,从冰箱里拿出的矿泉水瓶外壁上附有一层水珠,说明空气中含有 。
(2)查阅资料:空气分离得到氮气和氧气的过程,是利用了它们的 不同。
【变式训练01】(25-26九年级上·山西临汾·阶段练习)冰箱中常用“气调保鲜”来达到对食物保鲜的效果,其中膜分离技术的部分流程如图,下列有关分析正确的是
A.富氧空气和富氮空气都是纯净物
B.空气分离后,进入冰箱保鲜室内的气体是富氧空气
C.气调保鲜主要是通过改变气体成分抑制果蔬呼吸作用
D.富氮空气中氮气与其他气体的体积比可能是
【变式训练02】(25-26九年级上·河南·阶段练习)空气是工业上制取大量氧气的原料,液态空气中主要组分的沸点见下表,请回答下列问题。
组分
液氮
液氧
液态二氧化碳
沸点/℃
-196.0
-183.0
-78.5
(1)工业上制取氧气是根据液态空气中液氧和液氮的 不同。
(2)将液态空气升温,最先逸出的物质主要是什么?
考点10:空气质量报告
【典例精讲】(25-26九年级上·吉林·阶段练习)空气是一种宝贵的自然资源,我们应该珍惜和保护。
(1)如图是空气中一些气体的用途:其中属于氮气用途的是 (填图中字母序号)
A.用于潜水 B.用于填充霓虹灯
C.用于食品防腐
(2)以下是国家关于空气污染指数与质量级别的对应关系表:
污染指数
50以下
51-100
101-150
150-200
201-300
300以上
质量级别
I
Ⅱ
Ⅲ(1)
Ⅲ(2)
Ⅳ
V
①计入空气污染指数的有害气体和烟尘除了可吸入颗粒物外,还包括 (填序号)。
A.二氧化碳 B.二氧化硫 C. 一氧化碳 D.二氧化氮 E. 臭氧
②下列治理空气污染的措施中,错误的是 (填序号)。
A.提倡绿色出行,发展公共交通 B.植树造林
C.将化工厂烟囱建高后排放废气 D.加强大气监测
【变式训练01】(25-26九年级上·内蒙古·阶段练习)下列有关空气说法正确的是
A.按质量计算,氮气约占78%,氧气约占21%
B.空气是一种十分宝贵的自然资源
C.二氧化碳属于空气污染物
D.空气质量日报中空气质量级别越大,空气质量越好
【变式训练02】(25-26九年级上·吉林·阶段练习)某中学进行微型空气质量“检测站”的组装与使用活动。
活动一:了解城市空气质量
(1)如图1为该城市9月8日的空气质量情况。图中的“X”代表 (填字母)。
a.氮气 b.氧气 c.二氧化碳 d.二氧化氮
(2)9月8日空气主要污染物浓度最高的物质为 。
(3)空气质量报告中所列的空气质量级别越 (填“高”或“低”),空气质量越好。
考点11:纯净物和混合物的判断
【典例精讲】(25-26九年级上·湖南·阶段练习)下列属于纯净物的是
A.牛奶 B.可乐 C.矿泉水 D.蒸馏水
【变式训练01】(25-26九年级上·江西·阶段练习)下列物质:①二氧化碳②稀有气体③氮气④液态空气⑤五氧化二磷⑥液氧⑦澄清石灰水⑧冰水混合物。属于纯净物的是 (填序号),属于混合物的是 (填序号)。
【变式训练02】(25-26九年级上·河南·阶段练习)下列物质中,前者属于混合物,后者属于纯净物的是
A.雨水、洁净的空气 B.五氧化二磷、红磷
C.二氧化碳、过氧化氢溶液 D.海水、冰水混合物
考点12:空气污染及其保护
【典例精讲】(25-26九年级上·山西·阶段练习)生活中大家一看到灰蒙蒙的天,就会想到“雾霾”,进而在脑海中闪现出“PM2.5”一词。下列做法有利于减少空气中PM2.5的是
A.骑共享单车出行 B.冬天室内燃煤取暖
C.就地焚烧垃圾和秸秆 D.节假日期间燃放烟花爆竹
【变式训练01】(25-26九年级上·湖北咸宁·阶段练习)空气是一种宝贵的资源,对人类的生产、生活有重要作用。
(1)从分类角度:洁净的空气属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)从含量角度:空间站中的“人造空气”与地球空气成分含量基本相同,则“人造空气”中体积分数(含量)排第二的气体是 。
(3)从应用角度:红磷在空气中燃烧会产生浓浓的白烟,常用于制造烟幕弹,写出该反应的文字表达式: 。
(4)从环保角度:下列保护空气的措施合理的有___________(填字母)。
A.鼓励使用太阳能热水器
B.工厂通过加高烟囱直接排放废气
C.提倡绿色出行,发展公共交通
【变式训练02】(25-26九年级上·陕西商洛·阶段练习)每年的6月5日是“世界环境日”。为保护环境,下列做法合理的是
A.露天焚烧秸秆 B.工厂废气直接排放到空气中
C.为了方便出行,使用燃油私家车出行 D.开发使用太阳能等清洁能源
1.(2025·福建泉州·中考真题)工厂锅炉采用富氧燃烧技术能起到节能减排的作用,该技术的主要流程如图所示:
用如图所示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:
a.往量筒内加入适量水,读出量筒内水的体积为100mL;
b.点燃红磷,充分反应并冷却至室温;
c.打开止水夹,待右侧量筒内液面不再变化时,调节两边液面同一高度,读出量筒内水的体积为14mL。
(1)装置中气球的作用是 。
(2)本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为 。若读取量筒中剩余水量时俯视,则实验测得的氧气的含量 (填“偏大”或“偏小”)。
2.(2025·陕西延安·中考真题)化学是一门以实验为基础的科学,实验是学习化学的一条重要途径。根据以下实验解答下列问题:
(1)此实验得出氮气的相关化学性质是 。
(2)实验室中的酒精是一种无色、透明、有特殊气味的液体,易挥发,能与水以任意比互溶,常用作酒精灯和内燃机的燃料,是一种绿色能源,当点燃酒精灯时,酒精在灯芯上汽化后与氧气反应燃烧生成水和二氧化碳。
根据以上叙述,可归纳出酒精的物理性质是 ;化学性质是 。
3.(2025·江苏南通·中考真题)空气是一种宝贵的自然资源,下列有关说法正确的是
A.空气是由空气分子构成的
B.利用液氮气化吸热,医疗上可进行冷冻治疗
C.通常,空气中氧气的质量分数为21%
D.稀有气体化学性质不活泼,可用于制造电光源
4.(2025·安徽黄山·中考真题)某化学兴趣小组的同学按照教材的实验装置做“测定空气中氧气含量”实验(如图1所示),但测出的氧气体积分数明显小于理论值,请你参与探究。实验中所用的白磷在40 ℃即可燃烧,燃烧现象和产物与红磷相同。
【提出问题】造成误差的原因是什么?如何改进课本实验装置?
【假设与猜想】
甲同学:可能是导管内原存有空气,后来留有吸入的水,影响实验的准确性;
乙同学:可能是瓶内残留气体中还有氧气的缘故;
(1)你还能做的猜想是 。
【交流与讨论】
(2)丙同学认为用木炭代替红磷就可以消除误差,你认为他的猜想 (填“合理”或“不合理”),理由是 。
(3)他们对课本实验装置进行了如图2的改进(其他仪器省略)。
①在装药品之前应该先 。
②白磷燃烧的现象是 。写出该反应的文字表达式 。
③白磷从燃烧到熄灭的过程中,图2左侧玻璃管内液面如何变化 。最后液面停留在 刻度处。
【探究与反思】
(4)与图1实验装置相比较,图2装置的优点是 (写一条)。
(5)已知铜粉加热时可以和氧气反应生成黑色固体氧化铜。为验证乙同学的猜想,将铜粉放在残余气体中加热,观察到铜粉变黑色,证明乙同学的猜想 (填“合理”或“不合理”)。
5.(2025·湖北黄冈·中考真题)每年的6月5日是世界环境日,我国倡导社会各界着力践行人与自然和谐共生及绿色发展理念,共同履行环保责任,呵护环境质量。
(1)空气是一种宝贵的资源,图1所示为空气成分示意图,其中X气体是 。
(2)图2是武汉市某日空气质量日报,其中首要污染物PM2.5是指大气中直径 (选填“大于”或“小于”)或等于2.5微米的颗粒物。
(3)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)等。
①二氧化碳②二氧化硫③氮气④一氧化碳⑤臭氧
(4)为保护武汉市空气质量,在日常生活中我们能做到的减少PM2.5的措施有 。
基础夯实
1.(25-26九年级上·江苏·阶段练习)下列关于物质性质和用途的说法,正确的是
A.氧气用于气焊—氧气具有可燃性
B.稀有气体制作霓虹灯—不同气体颜色不同
C.氦气填充探空气球—氦气密度比空气大
D.氮气制造低温环境—液氮气化吸热
2.(25-26九年级上·福建·阶段练习)物质的性质决定其用途,下列物质的用途与性质对应错误的是
选项
物质
用途
性质
A
氧气
气割,气焊
能支持燃烧
B
稀有气体
制作霓虹灯
透光性好
C
石油
作燃料
具有可燃性
D
氮气
焊接金属时作保护气
氮气的化学性质不活泼
A.A B.B C.C D.D
3.(25-26九年级上·福建·阶段练习)坚持“人与自然和谐共生”,“让山更绿,水更清,空气更清新”是我们共同的追求。下列有关环境问题说法正确的是
A.一氧化碳,二氧化碳,二氧化氮属于空气污染物,会导致酸雨
B.空气质量日报可以及时反映空气质量状况,空气质量指数越大则空气质量越好
C.城市加强扬尘管控,为防治大气污染
D.化工厂可通过加高烟囱排放废气以防污染
4.(25-26九年级上·江西上饶·阶段练习)下列各物质中,前者属于纯净物,后者属于混合物的是 。
A.稀有气体、洁净的雨水 B.氮气、四氧化三铁 C.液氧、清新的空气 D.
5.(25-26九年级上·江西上饶·阶段练习)下列气体属于空气污染物的是 。
A.二氧化碳 B.烟尘 C.氩气 D.
6.(25-26九年级上·江西南昌·阶段练习)下列物质属于纯净物的是
A.冰水混合物 B.洁净的空气 C.过氧化氢溶液 D.
7.(25-26九年级上·山东·阶段练习)如图所示的容器中,属于纯净物的是 ,属于混合物的是 (均填容器下的代号)。
8.(25-26九年级上·广东·阶段练习)锂曾被称为“白色黄金”,银白色,质软,是最轻的金属,锂是一种活泼金属,能与氮气、氧气、水等物质反应。氯化锂(LiCl)在通电、熔融的条件下可制得金属锂(Li),同时生成氯气(Cl2),锂及其化合物用途广泛,可用作电池材料。依据上文,回答下列问题。
(1)锂的物理性质是 、 、 的金属。化学性质:锂能与 等物质反应。
(2)写出制备金属锂的文字表达式或符号表达式 。
(3)锂及其化合物用途广泛,可用作 ,电池放电时化学能转化为 能。
9.(25-26九年级上·湖南·阶段练习)“温控保鲜”和“气调保鲜”是两类食品保鲜技术。冰箱中常用“气调保鲜”来达到对食物保鲜的效果。如图所示是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程:
(1)在空气分离后,进入冰箱保鲜室内的气体是 (填“富氧空气”或“富氮空气”),富氮空气属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)富氧空气中氧气和其他气体的体积比可能是______(填字母)。
A.1:3 B.1:4 C.1:5 D.1:6
(3)空气质量日益受到人们的关注。为了保护我们赖以生存的空气,你能做什么呢? 。(答一点即可)
10.(25-26九年级上·陕西·阶段练习)如图是小明用红磷在空气中燃烧的方法测定空气中氧气的含量。检查气密性,将足量红磷装入玻璃管中,如图所示,用酒精灯点燃红磷观察现象。请回答下列问题。
(1)红磷燃烧一段时间后,火焰自动熄灭,其原因是 。
(2)实验过程中,活塞的移动情况是 ,此装置相比课本装置的优点是 。
(3)写出红磷燃烧的文字表达式: 。
培优拔高
11.(25-26九年级上·安徽·阶段练习)如图为福州地区某日的空气质量情况,其中AQI指数0~50对人体健康无影响。下列分析正确的是
A.首要污染物是一氧化碳 B.二氧化硫能导致酸雨
C.污染物X可能是二氧化碳 D.当天不适合户外运动
12.(25-26九年级上·江苏·阶段练习)用红磷燃烧测定空气中氧气含量的装置如图1所示,测定过程中三颈烧瓶内压强、温度随时间变化的曲线如图2所示(忽略电火花点燃装置对环境温度的影响)。下列说法合理的是
A.t1时刻红磷燃烧结束,装置内气压达到最大值
B.t1~t2过程中压强减小主要是因为反应结束后温度降低
C.t3时三颈烧瓶内的反应还未结束
D.实验结束后,量筒中约减少40mL水,由此得出氧气体积约占空气总体积的16%
13.(25-26九年级上·辽宁·阶段练习)如图是测定空气中氧气含量的实验,下列说法正确的是
A.实验开始前,需要检查装置的气密性
B.红磷熄灭后,就可以打开止水夹
C.反应结束后,瓶中剩余的气体只有氮气
D.该实验能得到的结论是:氧气约占空气质量分数的1/5
14.(25-26九年级上·江西九江·阶段练习)性质决定用途,下列物质的用途主要体现了其化学性质的是
A.金属铜用作导线 B.氧气用于医疗急救
C.稀有气体用于制作霓虹灯 D.氮气可用作
15.(24-25九年级上·江西赣州·阶段练习)下列属于空气污染物的是
A.二氧化氮 B.稀有气体 C.二氧化碳 D.
16.(25-26九年级上·四川·期中)测定空气中氧气的体积分数。
(1)图1实验原理:由于红磷燃烧消耗空气中的氧气,使瓶内压强减少,烧杯中水倒吸到集气瓶中,能粗略测得空气中氧气的含量。该反应的符号表达式为 。
(2)发现测得空气中氧气的体积分数小于,可能的原因有: (写一点)。
(3)实验中利用传感器技术定时测定了图1装置内的压强、温度和氧气浓度,三条曲线的变化趋势如图5所示。
①其中Y曲线表示的是 (填“温度”或“氧气浓度”)。
②结合X、Y两条曲线,图5中BC段压强变化的主要原因是 。
(4)图2装置的优点是 (写一点)。
(5)图3能否用来测定空气中氧气的含量: (填“能”或“否”)。
(6)用如图4,实验时先在实际容积为250mL的集气瓶中装进50mL的水,在粗铜丝末端的铜勺中放足量白磷,点燃酒精灯加热铜丝一端,白磷燃烧。若实验成功,最终集气瓶中水的体积约为 mL。
17.(25-26九年级上·福建·阶段练习)将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作:
(1)从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 (填“高”或“低”)。
(2)储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是 (填“纯净物”或“混合物”)。
(3)酒店提供的“液氮冰淇淋”,是用液氮使奶油等原料快速冻结而制成的无冰渣感的冰淇淋。利用液氮制作冰淇淋,涉及到氮气的性质有___________(填字母)。
A.沸点低,易汽化吸热 B.无毒,化学性质稳定 C.密度比空气略小
(4)是重要的资源,其生产与性质如图所示:
①氢气和氮气在高温、高压、催化剂的作用下合成氨气,用文字表达式写出该过程的变化为 。
②下列说法错误的是 。
A.图中产生是物理变化
B.反应①进行的能量转化是电能转化为化学能
C.反应②中涉及到的气体都是无色、无气味的
D.反应③说明氮气有时也能助燃
18.(25-26九年级上·江西·阶段练习)为测定空气中氧气的含量,某兴趣小组的同学设计了如图所示的改进实验:用橡皮塞塞住带刻度的硬质玻璃管的一端,在“5”刻度处有一可移动的活塞。请你同他们一起完成此实验探究:
(1)白磷燃烧后,观察到硬质玻璃管内的活塞先往右移动到一定位置,然后慢慢往左移动,最终停留在“4”刻度处。活塞右移的原因是 ;最终停在“4”刻度处说明 。
(2)反应后,硬质玻璃管内剩余气体属于 物(填“混合”或“纯净”)。剩余气体的主要成分是 ,本实验同时证明了该气体具有的性质是 。
(3)若活塞最终停在刻度“4”和“5”之间,可能的原因是 。
(4)写出此实验所发生化学反应的文字表达式: 。
(5)与课本上的实验装置相比,本装置的优点是 。
19.(25-26九年级上·湖南·阶段练习)如图所示,某兴趣小组对空气中氧气含量进行实验探究,请你参与讨论:
【集体讨论】
(1)小组同学共同设计了如图所示两套装置,请你评价一下,你认为更合理的是 (填“a”或“b”),为了确保实验的成功,在装试剂之前应该 。
(2)讨论后同学们认为,为了充分消耗容器中的氧气,他们选择了红磷,则试剂的用量应保证 。(填“足量”或“不足量”)
(3)写出红磷在空气中燃烧的文字表达式 ,按照选定的装置进行实验,点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中,并把塞子塞紧待红磷熄灭后,打开弹簧夹,通过对实验现象的观察、分析,得出结论。
(4)在讨论的基础上,同学们分组进行了实验,各小组实验数据整理如表(集气瓶容积为100mL):
组别
1
2
3
4
5
6
测得进入集气瓶中水的体积/mL
20
21
19
20
20
15
通过对实验结果的交流,大多数同学都验证出氧气约占空气体积的 ,最后集气瓶中剩下的气体 (填“支持”或“不支持”)燃烧。
【实验反思】
(5)第六组同学的测定数值与正常值有明显的偏差,请你帮他们分析一下造成这种结果可能的原因: 。(答一点即可)
20.(25-26九年级上·广东·阶段练习)某探究小组为测定空气中氧气的含量做如下实验:
图1是利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置。图2是集气瓶内气压的变化情况。图3是利用铜粉与氧气加热后反应生成氧化铜的原理,测定空气中氧气含量的实验装置。
(1)图1实验:点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入集气瓶中并把橡皮塞塞紧。待红磷熄灭并冷却后,打开止水夹。下列有关图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不断被消耗且瓶内温度逐渐冷却。
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
(2)图3实验的主要实验步骤如下:
①组装装置,检查装置的气密性;
②向试管中加入足量的铜粉,铜粉要足量的原因是 。点燃酒精灯,不停地抽拉注射器的活塞,充分反应后停止加热。实验过程中气球的变化是 ,试管中发生的文字表达式为 。
③待装置冷却后读数,注射器刻度从100mL移动至60mL,则消耗的氧气的体积为 mL。通过实验得到的结论为: 。若实验后发现结果偏小,可能的原因是:(写两点) 。图3装置对比图1装置的优点是: 。
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第二单元 课题1 我们周围的空气
(知识梳理+12个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共61题)
知识梳理 技巧点拨 1
知识点梳理01:空气的组成 1
知识点梳理02:空气是一种宝贵的资源 3
知识点梳理03:保护大气环境 4
优选题型 考点讲练 4
考点1:拉瓦锡测定空气组成的实验 4
考点2:空气各成分及其体积分数 6
考点3:测定空气中氧气的含量实验的过程 7
考点4:测定空气中氧气含量的实验误差分析 10
考点5:测定空气中氧气含量实验的改进 14
考点6:证明空气及各成分的存在及性质 18
考点7:空气中各成分的用途 20
考点8:空气的污染与防治 21
考点9:空气的分离 22
考点10:空气质量报告 23
考点11:纯净物和混合物的判断 26
考点12:空气污染及其保护 27
中考真题 实战演练 29
难度分层 拔尖冲刺 33
基础夯实 33
培优拔高 38
知识点梳理01:空气的组成
1.拉瓦锡研究空气成分
实验一:汞与氧气反应
实验二:氧化汞受热分解
实验原理
汞 + 氧气 氧化汞
氧化汞 汞 + 氧气
实验步骤
将少量汞放在密闭容器里连续加热12天
将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
实验现象
部分银白色的液态汞变成红色粉末,容器里空气的体积约减少了1/5
红色粉末又变成了银白色物质,得到的气体的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积
实验结论
空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的1/5
实验装置
2.测定空气里氧气的含量
实验装置
实验原理
利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气,使密闭容器内压强减小,在大气压的作用下,进入容器内水的体积即为消耗氧气的体积。
实验现象
①红磷燃烧,发出黄色火焰,有大量白烟生成,放出热量;
②冷却后,打开弹簧夹,水沿导管进入集气瓶,进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5
实验结论
空气中氧气约占空气总体积的1/5
文字表达式
红磷 + 氧气五氧化二磷
实验分析
若实验结果小于1/5,原因可能是:①装置漏气;②红磷量不足;③未冷却到室温就打开止水夹。
若实验结果大于1/5,原因可能是:①止水夹没有夹紧,红磷燃烧时集气瓶内部分气体受热膨胀沿导管逸出;
②燃烧匙伸入集气瓶过慢,使装置内气体受热逸出。
其他测量装置
3.测定空气中氧气含量的数字化实验
实验装置
实验步骤
(1) 将氧气传感器与数据采集器、计算机连接;
(2) 把氧气传感器插入盛有空气的容器,采集数据;
(3) 通过相关软件处理数据,并在计算机屏幕上显示空气中氧气的含量。
数字化实验优点:直观、可视,能够将化学实验过程中肉眼观察不到的一些微观事物如分子、离子、压强、浓度等,通过传感器转化为电信号,然后通过数据采集器进入电脑,将实验过程中的各种变化量,用数据图像等直观形式表现出来。
4.混合物与纯净物
混合物
纯净物
组成
由多种物质组成,组成不固定
由一种物质组成,组成固定
性质
无固定的熔、沸点,各物质都保持各自化学性质
有固定的物理性质和化学性质
举例
空气、海水等
氧气、二氧化碳
5.空气的组成
空气成分
氮气N2
氧气O2
稀有气体
二氧化碳CO2
其他气体和杂质
体积分数
78%
21%
0.94%
0.03%
0.03%
知识点梳理02:空气是一种宝贵的资源
氧气
氮气
稀有气体
主要性质
无色、无味气体,不易溶于水,不可燃,能支持燃烧,
能供给呼吸。
无色、无味气体,难溶于水,不燃烧也不支持燃烧,不供给呼吸,化学性质不活泼。
无色、无味气体,通电时能发出不同颜色的光(物理性质),化学性质很
不活泼(不易和别的物质反应)。
用途
①动植物呼吸②医疗急救
③金属切割④炼钢⑤宇宙航行
①作保护气②食品充氮作防腐剂等③用于制造低温环境或医疗上冷冻麻醉④制硝酸和氮肥
①作保护气②制多种用途的电光源等
③氦气充气球(密度比空气小且化学性质稳定)④氦气用于制造低温环境
知识点梳理03:保护大气环境
1.空气的污染物有有害气体和烟尘。
2.空气污染的危害
(1)严重损害人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡;
(2)全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等。
3.保护空气的措施
(1)加强大气质量监测;(2)改善环境状况;(3)使用清洁能源;(4)积极植树、造林、种草等。
4.空气质量日报的主要内容包括空气质量指数、空气质量级别、首要污染物等。
5.目前计入空气质量评价的主要污染物为:一氧化碳、二氧化硫、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。
考点1:拉瓦锡测定空气组成的实验
【典例精讲】(25-26九年级上·安徽·阶段练习)学习小组开展“测定空气中氧气含量”的探究活动。
【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)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装置测定空气中氧气的含量。
(2)主要步骤如下,正确的顺序为 (填序号)。
①弹簧夹夹紧乳胶管;
②待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹;
③点燃红磷后立即伸入瓶中,并塞紧橡胶塞;
④在集气瓶中加入少量水,将水面上方空间分为5等份,并做好标记。
(3)实验结束,集气瓶中剩余气体的主要成分是 ,该气体具有的性质是 (任写一条)。
【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 不燃烧也不支持橪烧(或难溶于水)
【规范解答】(1)汞和氧气反应生成氧化汞固体,导致钟罩内气体减少,气压减小,则玻璃钟罩内的现象是汞液面上升,故填:汞液面上升;汞与氧气反应,钟罩内气体减少,气压减小;
(2)该实验的正确的顺序是检查装置气密性,在集气瓶中加入少量水,将水面上方空间分成5等份,用弹簧夹夹紧胶皮管,点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子,红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,则正确的顺序为④①③②;
(3)空气中主要含有氮气和氧气,红磷燃烧消耗氧气,所以实验结束后,集气瓶中剩余的气体主要是氮气;
红磷燃烧只消耗了氧气,氮气没有参加反应,说明氮气不燃烧也不支持燃烧;集气瓶中水只上升到五分之一体积,说明氮气难溶于水。
【变式训练01】(2025·云南·一模)空气是人类生产生活的重要资源,下列关于空气及其成分的说法正确的是
A.氧气约占空气总质量的78%
B.常见的空气污染物有氮气、二氧化硫、二氧化氮等
C.空气中的氮气和稀有气体都可用作保护气
D.拉瓦锡通过实验得出了空气由氧气、氮气、稀有气体组成的结论
【答案】C
【规范解答】A、氧气约占空气总体积的21%,选项错误;
B、空气污染物包括可吸入颗粒物、细颗粒物、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧。氮气无毒,不是污染物。选项错误;
C、空气中的氮气和稀有气体的化学性质稳定,不容易与其他物质发生反应,都可用作保护气,选项正确;
D、拉瓦锡通过实验得出了空气由氧气、氮气组成的结论,选项错误;
故选C。
【变式训练02】(25-26九年级上·湖北·阶段练习)如图为科学探究过程的模型。以拉瓦锡定量测定空气中氧气的含量实验为例,下列叙述属于证据的是
A.空气是由什么组成的 B.少量汞放在密闭容器内加热12天
C.部分汞变成红色粉末,容器内体积减小 D.空气是由氮气和氧气组成的
【答案】C
【规范解答】A、空气是由什么组成的,这是在实验前提出的问题,属于问题和假设环节,并非证据,此选项错误;
B、少量汞在密闭容器内加热12天,这是实验的操作方法,属于实验等方法环节,不是证据,此选项错误;
C、部分汞变成红色粉末,容器内空气减小这是实验过程中观察到的现象,是得出结论的依据,属于证据,此选项正确;
D、空气是由氮气和氧气组成的,这是通过实验现象分析、推理后得到的结论,不是证据,此选项错误。
故选C。
考点2:空气各成分及其体积分数
【典例精讲】(25-26九年级上·湖南·阶段练习)空气主要成分示意图如图所示,其中甲指的是
A.氮气 B.二氧化碳 C.氧气 D.水
【答案】C
【规范解答】空气中各成分按体积分数计算: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%,则甲指的是氧气。
故选:C。
【变式训练01】(25-26九年级上·贵州·阶段练习)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。下列有关空气成分的说法正确的是
A.氮气约占空气质量的78%
B.CO2会造成温室效应,属于空气污染物
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
【规范解答】A、氮气约占空气体积的 78%,不是质量,该选项错误。
B、CO2会造成温室效应,但它是空气的组成成分之一,不属于空气污染物,该选项错误。
C、空气中氧气浓度不够高,不能直接用于医疗急救,医疗急救一般用纯氧,该选项错误。
D、空气中的稀有气体占比小,但可用于制作霓虹灯、作保护气等,用途广泛,该选项正确。
故选D。
【变式训练02】(25-26九年级上·河南·阶段练习)空气是我们赖以生存的宝贵资源。请按要求回答相关问题:
(1)空气中含量最多的气体的化学符号为 ,它占的体积分数约为 。
(2)从空气中分离出氮气和氧气的变化属于 变化(选填“物理”或“化学”)。
【答案】(1) N2 78%
(2)物理
【规范解答】(1)空气中含量最多的气体是氮气,化学符号为:N2;它占的体积分数约为78%;
(2)空气分离出氮气和氧气,是利用液氮和液氧沸点的不同将其分离,无新物质生成,属于物理变化。
考点3:测定空气中氧气的含量实验的过程
【典例精讲】(25-26九年级上·四川·阶段练习)空气是人类赖以生存的主要资源,我们应该保护它。下列关于空气及其成分说法不正确的是
A.空气中氧气与氮气的体积比约为1∶4
B.目前计入空气质量评价的污染物包括SO2、CO2、NO2、O3等
C.氮气可用于作食品保护气,因为氮气常温下化学性质稳定
D.测定空气中氧气含量实验前一定要检查装置的气密性
【答案】B
【规范解答】A、空气的成分按体积计算:氧气约占21%,氮气约占78%,二者体积比约为1∶4。此选项正确。
B、空气质量评价的污染物包括CO、SO2、NO2、O3、可吸入颗粒物等,CO2是空气中本身含有的物质,不是空气污染物。此选项错误。
C、氮气化学性质稳定,因此用作食品保护气。此选项正确。
D、做测定空气中氧气含量实验时,装置气密性不好会导致实验结果偏小,因此必须先检查装置气密性再进行实验。此选项正确。
故选B。
【变式训练01】(25-26九年级上·山东·阶段练习)为测定空气中氧气的含量,同学们在实验室设计并完成了如图实验,请根据实验回答下列问题。
I.图一:
(1)【实验现象】红磷燃烧,产生黄色火焰,放出热量,产生 ;冷却至常温后,打开弹簧夹 。
(2)【实验结论】 。
(3)【问题与交流】实验中测得的结果偏小,原因可能是 (填一条即可)。
(4)用文字表示红磷燃烧的反应 。
Ⅱ.如图二,某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验进行了大胆改进,选用容积为45mL的18×180mm的试管作反应容器,收到了良好的效果。
(5)实验前,打开弹簧夹,将注射器的活塞前沿从15mL刻度处推至10mL刻度处,然后松手,若活塞仍能返回至15mL刻度处,则说明 。
(6)若夹好弹簧夹,用酒精灯加热,红磷充分燃烧后,移开酒精灯。当试管冷却后打开弹簧夹,注射器活塞将从15mL刻度处慢慢前移到约为 mL刻度处才停止,此实验说明氧气约占空气体积的 ,该实验设计的优点: 。
【答案】(1) 大量白烟 水沿导管进入集气瓶,约占集气瓶内空气体积的
(2)氧气约占空气体积的
(3)红磷量不足/装置漏气/未冷却至室温就打开弹簧夹
(4)
(5)装置气密性良好
(6) 6 氧气约占空气体积的 实验结果更准确,更环保
【规范解答】(1)红磷燃烧会产生大量白烟;
氧气约占空气体积的,冷却至常温后,集气瓶内压强减小,打开弹簧夹,水沿导管进入集气瓶,约占集气瓶内空气体积的。
(2)该实验可得出氧气约占空气体积的结论。
(3)红磷量不足,不能将氧气完全消耗;装置漏气,外界空气进入;未冷却至室温就打开弹簧夹,集气瓶内压强偏大,都会导致测得结果偏小。
(4)红磷和氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷,文字表达式为:。
(5)推动注射器活塞后能返回原位,说明装置气密性良好。
(6)试管容积为45mL,其中氧气的体积约为,所以注射器活塞将从15mL刻度处前移到约刻度处;
此实验说明氧气约占空气体积的;
该实验装置始终密闭,相比图一实验,实验结果更准确,也可以避免红磷在装置外燃烧产生五氧化二磷污染空气,更环保。
【变式训练02】(25-26九年级上·山西·阶段练习)化学小组同学设计如图所示实验装置测定空气中氧气的体积含量。实验时,先用止水夹住橡皮管,点燃红磷,伸入瓶中并塞上瓶塞,等红磷燃烧熄灭后再打开止水夹。
(1)实验现象 。
(2)该反应的文字表达式为 。
(3)找出该实验过程中可能造成误差的操作(写一处) 。
(4)计算该实验中(集气瓶中空气的体积为100mL)测得氧气体积大约是多少?(要求写出计算过程)。
【答案】(1)红磷燃烧,产生大量白烟,放出热量,冷却至室温后,打开止水夹后,水沿导管进入集气瓶,约占集气瓶内原有空气体积的
(2)
(3)红磷的量不足/装置漏气/未冷却至室温就打开止水夹
(4)
【规范解答】(1)红磷在空气中燃烧时,会与氧气发生反应,产生大量的五氧化二磷白烟,同时放出热量。当反应结束,集气瓶内的氧气被消耗,压强减小,打开止水夹后,外界大气压会将烧杯中的水压入集气瓶,由于氧气约占空气体积的,所以进入集气瓶的水的体积约占集气瓶内原有空气体积的。
(2)红磷和氧气在点燃的条件下发生反应,生成五氧化二磷,文字表达式为:。
(3)如果红磷的量不足,就不能将集气瓶内的氧气完全消耗,会导致进入集气瓶的水的体积偏小,测量结果不准确;若装置漏气的话,在反应过程中外界空气会进入集气瓶,或者反应结束后集气瓶内的气体会泄漏,也会使测量结果出现误差;若未冷却至室温就打开止水夹,此时集气瓶内温度较高,压强较大,进入的水的体积会比实际氧气的体积小,同样会造成误差。
(4)因为氧气约占空气体积的,集气瓶中空气的体积为100mL,所以其中氧气的体积大约为。
考点4:测定空气中氧气含量的实验误差分析
【典例精讲】(25-26九年级上·安徽·阶段练习)空气中氧气含量测定的再认识。
【实验回顾】
(1)Ⅰ.写出红磷燃烧的文字表达式为 ,该装置中水的作用是 。
Ⅱ.实验原理:由于红磷燃烧消耗空气中的氧气,使瓶内减小,烧杯中水倒吸到集气瓶。若装置的气密性良好,操作规范,用量筒测量进入瓶中水的体积,能粗略测得空气中氧气的含量。
【问题提出】
(2)有实验资料表明:燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时,红磷就无法继续燃烧,因此通过上述实验,测量结果应该比理论值 (填偏大或偏小)。
(3)如果用气压传感器测瓶内气压的变化, 段表示水倒吸的过程。
【实验改进】
查阅资料:Ⅰ.铁生锈原理:铁与氧气、水作用生成铁锈。根据铁在空气中生锈的原理设计如图实验装置,再次测定空气中氧气含量。装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁生锈。
Ⅱ.测得实验数据如表:
测量项目
实验前
实验后
烧杯中水的体积
烧杯中剩余水的体积
集气瓶(扣除内容物)和导管的容积
体积/mL
80.0
54.5
126.0
(4)根据表中数据计算,改进实验后测得的空气中氧气的体积分数是 (计算结果精确到0.1%)。
【反思】
(5)请分析,压强图中d点比a点低的可能原因是 ;某化学课外活动小组同学根据温度和压强图分析得出,红磷燃烧熄灭不是b点对应的时刻,请简述原因 。
【答案】(1) 吸热、吸收五氧化二磷,根据水的液面的变化判断氧气的体积分数
(2)偏小
(3)cd
(4)20.2%
(5) 反应后瓶内温度低于起始温度(合理即可) 随着氧气的消耗,燃烧放出的热量减少,则温度会降低
【规范解答】(1)红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的文字表达式为:;
集气瓶中水的作用为:吸热、吸收生成的五氧化二磷,且能根据水的液面的变化判断氧气的体积分数。
(2)燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时,红磷就无法继续燃烧,则氧气没有完全消耗,会使测量结果偏小。
(3)cd段压强增大,此时打开弹簧夹,烧杯中的水进入集气瓶中。
(4)由于进入的水的体积为消耗的氧气的体积,则测得的空气中氧气的体积分数是。
(5)①d 点比 a 点压强更低的可能原因:反应后瓶内温度低于起始温度,或少量气体被水吸收(或生成固体使气体量减少),导致瓶内压强低于初始值。
②随着氧气的消耗,燃烧放出的热量减少,则温度会降低,故燃烧熄灭并不一定恰好在 b 点。
【变式训练01】(25-26九年级上·湖南·阶段练习)人类对空气成分的探究经历了艰辛的过程。
Ⅰ.拉瓦锡研究空气成分时,用图甲所示装置持续加热12天,直到曲颈甑中红色粉末不再增加。
(1)图甲实验结束后,玻璃钟罩内液面 (填“高于”或“低于”)汞槽中液面。
(2)连续加热12天的目的是 。
Ⅱ.某学习小组设计了如图乙所示实验装置来测定空气中氧气的含量,请你回答下列问题。
【查阅资料】铜+氧气氧化铜。
【设计方案】测定混合物中某成分的含量,可采取不同的测定方案。空气是由多种气体组成的混合物,若要测定氧气的含量,可以设计如下两个方案。
方案一:除去除氧气以外的气体,测量氧气的体积。
方案二:除去氧气,测量剩余气体的体积。
(3)图乙实验原理是采用上述两方案中的 (填“方案一”或“方案二”)。
【进行实验】室温下,图乙实验测定的数据如表(在气球完全干瘪的状态下测量注射器内气体的体积)。
硬质玻璃管的体积
反应前注射器中空气的体积
反应后注射器中气体的体积
30.0 mL
20.0 mL
10.0 mL
(4)实验测得空气中氧气的体积分数为 (用百分数表示)。
【实验分析】
(5)导致该实验数据比21%小的原因不可能是 (填序号)。
①没有反复推拉注射器活塞 ②读数时没有冷却至室温 ③加入铜粉的量太多
【答案】(1)高于
(2)使汞和氧气充分反应
(3)方案二
(4)20%
(5)③
【规范解答】(1)实验结束后,由于密闭容器内氧气被消耗,压强变小,因此玻璃钟罩内液面应该高于汞槽中的液面。
(2)拉瓦锡将汞放在密闭容器里连续加热12天,目的是使汞与空气中的氧气充分反应。
(3)铜粉和氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,反应原理是除去氧气,测量剩余气体的体积,即图乙实验原理是采用上述两方案中的方案二。
(4)反应前硬质玻璃管和注射器中空气的总体积为30.0mL+20.0mL=50.0mL,反应后注射器中气体的体积为10.0mL,则反应消耗氧气的体积为20.0mL-10.0mL=10.0mL,则实验测得空气中氧气的体积分数为×100%=20%。
(5)①没有缓缓反复推拉注射器活塞,可能导致氧气没有完全反应,会导致测量结果偏小,故①不符合题意。
②读数时没有冷却至室温,气体体积膨胀,注射器中剩余气体体积偏大,导致测量结果偏小,故②不符合题意。
③加入铜粉量太多不会影响实验结果,故③符合题意。
故选③。
【变式训练02】(25-26九年级上·天津·阶段练习)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.该实验集气瓶内剩余的气体,既不易溶于水,也不支持燃烧
B.红磷熄灭并冷却到室温后才能打开弹簧夹
C.点燃红磷缓慢插入集气瓶会导致结果小于
D.实验时红磷一定要足量,耗尽氧气
【答案】C
【规范解答】A、由于最终红磷在剩余气体中熄灭,且进入的水达到一定液面后就不再升高,说明集气瓶内剩余的气体既不易溶于水,也不支持燃烧,说法正确,不符合题意;
B、红磷熄灭后立刻打开弹簧夹,此时剩余的气体在受热状态下,处于膨胀状态,瓶内的气压偏大,水倒流入集气瓶的体积不足五分之一,会导致测量结果偏小,应等到装置温度冷却到室温才能打开弹簧夹,说法正确,不符合题意;
C、将点燃的红磷缓慢插入集气瓶中,会导致部分气体受热膨胀逸出,使最终倒吸入水的体积偏大,则会导致结果大于,说法错误,符合题意;
D、实验时红磷一定要足量,以耗尽集气瓶内空气中的氧气,说法正确,不符合题意。
故选:C。
考点5:测定空气中氧气含量实验的改进
【典例精讲】(25-26九年级上·江苏·阶段练习)某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验(见图Ⅰ)进行了大胆改进,设计图(Ⅱ)(选用容积为45mL的的试管作反应容器)实验方案进行。请你对比分析下面图I、图Ⅱ实验,回答下列有关问题:
(1)指出实验中A、B仪器的名称:A: ;B: 。
(2)图Ⅰ实验中发生反应的符号表达式为 。
(3)图Ⅱ实验的操作步骤如下:
①读取注射器活塞的数据。
②撤去酒精灯,待试管冷却后松开弹簧夹。
③点燃酒精灯。
④将少量红磷平装入试管中,将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处,并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好,再用弹簧夹紧橡皮管。
你认为正确的实验操作顺序是 (填序号)。
(4)图Ⅱ实验中,注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为 mL刻度处才停止。
(5)图2中X曲线表示的是 (填“温度”或“氧气浓度”)。
(6)图2压强曲线中,DE段气压变化的原因是 。
(7)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、红磷和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧,用氧气探测器测定密闭容器中剩余氧气与时间的关系如下图,下列说法正确的是___________(填字母)。
A.测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛,因为它反应速率快
B.该实验证明氧气的浓度较低时,红磷与白磷还能与之发生反应
C.三个实验均需要冷却至室温再读数
D.若用这三种物质做实验,测得空气中氧气含量偏高
【答案】(1) 集气瓶 烧杯
(2)
(3)④③②①
(4)1
(5)温度
(6)打开弹簧夹,烧杯中的水沿导管进入集气瓶
(7)BC
【规范解答】(1)仪器A为集气瓶;仪器B为烧杯。故填:集气瓶;烧杯。
(2)红磷燃烧是红磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷。故反应的符号表达式为:。
(3)图Ⅱ实验的操作步骤应该是:先将少量红磷平装入试管中,将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处,并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好,再用弹簧夹紧橡皮管。点燃酒精灯使红磷发生燃烧。撤去酒精灯,待红磷熄灭,试管冷却到室温时松开弹簧夹。活塞停止移动后读取注射器活塞的数据。故填:④③②①。
(4)试管容积为45mL,其中氧气的体积约为。松开弹簧夹,活塞移动到约为的位置停止。故填:1。
(5)X曲线表示的量先增大后减小,最终与起始点数值相等。所以X曲线表示的是温度。故填:温度。
(6)红磷熄灭温度降至室温后,瓶内气压达到最低(D点)。打开弹簧夹,烧杯中的水沿导管进入集气瓶,瓶内压强瞬间增大,最终(E点)与起始点数值相等。故填:打开弹簧夹,烧杯中的水沿导管进入集气瓶。
(7)A、根据关系图可知蜡烛燃烧停止后,氧气剩余量约为15%,误差较大。红磷和白磷燃烧停止后,氧气剩余量低于10%,相对来说误差较小。三种物质中,测定空气中氧气含量效果最不好的是蜡烛。此选项错误。
B、根据关系图可知蜡烛燃烧停止后,氧气剩余量约为15%,红磷和白磷燃烧停止后,氧气剩余量低于10%,说明氧气的浓度较低时,红磷与白磷还能与之发生反应。此选项正确。
C、三个实验均需要冷却至室温再读数,否则会造成实验结果偏小。此选项正确。
D、若用这三种物质做实验,测得空气中氧气含量均低于21%,实验结果偏低。此选项错误。
故选BC。
【变式训练01】(25-26九年级上·河南·阶段练习)检查装置气密性的原则是形成封闭空间。图一是测定空气中氧气含量的改进装置。推动未加水的注射器,可看到气球 ,说明气密性良好。注射器加水并将锥形瓶放入热水中(白磷在环境可以自燃),白磷很快燃烧,取出锥形瓶待白磷熄灭后冷却,注射器内的水自动进入,约占瓶内剩余体积的 ,此时锥形瓶内剩余的主要气体是 ,你认为此装置的优点 (一条即可)。写出该反应文字表达式 。
【答案】 膨胀变大 氮气/ 比较环保,误差小
【规范解答】推动未加水的注射器,如果装置气密性良好,装置内压强增大,可看到气球膨胀变大;
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,注射器中的水进入锥形瓶,进入水的体积就是消耗氧气的体积,进入水的体积约占瓶内剩余体积的,说明氧气约占空气体积的;
空气中主要含氮气和氧气,白磷燃烧消耗了氧气,故此时锥形瓶内剩余的主要气体是氮气;
该装置整个实验过程均在密闭容器中进行,反应生成的五氧化二磷不会逸出,比较环保,且可通过注射器直接读出消耗氧气的体积,误差小;
白磷燃烧生成五氧化二磷,该反应的文字表达式为:。
【变式训练02】(25-26九年级上·福建·阶段练习)兴趣小组对测定空气中氧气的含量进行了探究。
(1)实验室常用图甲装置来测定空气中氧气的含量,此化学反应的文字表达式为:
(2)在甲装置的基础上,同学们设计出了乙图的改进装置。对比甲装置,乙装置的优点有 (写其中一点)。
(3)如图乙的创新装置测定空气中氧气的含量(白磷在40℃可以燃烧)。
①白磷燃烧的现象是 。
②白磷燃烧结束后,待 时再读数,实验成功的标志是左侧玻璃管内液面约上升到刻度 处。
③铜丝的作用是 。
【答案】(1)
(2)实验结果更准确、更环保
(3) 产生大量白烟,放出热量 装置冷却至室温 1 导热,引燃白磷
【规范解答】(1)图甲装置中红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,文字表达式为:;
(2)对比甲装置,乙装置始终密闭,避免了燃烧匙伸入集气瓶时部分气体受热膨胀逸出,使实验结果更准确,同时避免了生成的五氧化二磷逸散到空气中造成污染,更环保,故其优点是实验结果更准确、更环保;
(3)①白磷燃烧的现象是产生大量白烟,放出热量;
②白磷燃烧结束后,待装置冷却至室温时再读数,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,右侧玻璃管中的水进入左侧,进入水的体积就是消耗氧气的体积,氧气约占空气体积的,故实验成功的标志是左侧玻璃管内液面约上升到刻度1处;
③铜丝的作用是导热,引燃白磷。
考点6:证明空气及各成分的存在及性质
【典例精讲】(25-26九年级上·河南·阶段练习)下列关于空气成分的说法错误的是
A.空气是混合物
B.饼干在空气中变软是因为空气中含有水蒸气
C.稀有气体通电发光是化学变化
D.空气中的氧气主要来自植物的光合作用
【答案】C
【规范解答】A、空气中含有氮气、氧气等多种物质,属于混合物,选项正确;
B、饼干在空气中变软是因为空气中含有水蒸气,选项正确;
C、稀有气体通电发光过程中没有新物质生成,属于物理变化,选项错误;
D、植物光合作用吸收二氧化碳释放氧气,空气中的氧气主要来自植物的光合作用,选项正确;
故选C。
【变式训练01】(25-26九年级上·吉林·阶段练习)利用红磷测定空气中氧气含量的实验装置如图1,用传感器测出该集气瓶中的气压和氧气浓度变化如图2。
(1)写出红磷燃烧的文字表达式 。
(2)瓶内压强先升高的原因是 。
(3)该实验还可推测氮气具有的物理性质是 ,化学性质是 。
(4)实验中若集气瓶中进入的水小于理论值,则可能原因有 (答出两点)。
【答案】(1)
(2)红磷燃烧放出大量的热,使瓶内气体膨胀
(3) 难溶于水 不燃烧也不支持燃烧
(4)红磷量不足;装置漏气(合理即可)
【规范解答】(1)红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的文字表达式:;
(2)红磷燃烧放出大量的热,使瓶内气体膨胀,所以瓶内压强先升高;
(3)瓶中剩余气体主要是氮气,由集气瓶中水只上升五分之一,说明氮气难溶于水;
集气瓶中剩余的气体主要是氮气,由红磷的熄火,说明了氮气不能燃烧,也不支持燃烧;
(4)实验中若集气瓶中进水小于理论值,说明此时内部压强未降至最低,当红磷量不足时,氧气有剩余,造成内部残留气体增多,压强变大,造成结果偏小;当装置漏气时,内部压强与外部压强平衡,造成水无法全部进入集气瓶,造成结果偏小;另外当反应后未冷却至室温,就打开止水夹,此时内部温度较高,压强较大,无法使水完全进入集气瓶,造成结果偏小。
【变式训练02】(25-26九年级上·吉林·阶段练习)空气是宝贵的自然资源,从空气的成分中选择适当的气体填空。
(1)可用于制硝酸和化肥的是 ;
(2)脆的饼干遇到会变软的是 ;
(3)通电时能发出不同颜色光的物质是 。
【答案】(1)氮气/N2
(2)水蒸气/水/H2O
(3)稀有气体
【规范解答】(1)氮气是制造硝酸和氮肥的重要原料。
(2)脆的饼干遇到空气中的水分(H2O)会变软。
(3)空气中的稀有气体通电时能发出不同颜色的光。
考点7:空气中各成分的用途
【典例精讲】(25-26九年级上·湖南·阶段练习)现有①氧气②二氧化碳③稀有气体④二氧化硫四种物质,请按下列要求将序号填入空格内:
(1)导致温室效应的气体是 。
(2)能支持燃烧的气体是 。
(3)可制多种电光源的气体是 。
(4)属于空气污染物的气体是 。
【答案】(1)②
(2)①
(3)③
(4)④
【规范解答】(1)二氧化碳导致温室效应,故填:②;
(2)氧气能供给呼吸,支持燃烧,故填:①;
(3)稀有气体在通电时会产生不同颜色的光,可制多种电光源,故填:③;
(4)二氧化硫有毒,属于污染物,故填:④。
【变式训练01】(25-26九年级上·河南·阶段练习)空气是一种宝贵的资源。下列是空气中各成分的自述,你认为不合理的是
A.氮气:我的化学性质很稳定,可充入食品包装袋中防腐
B.稀有气体:我比较稳定,可用作保护气
C.氧气:我能支持燃烧,可以作燃料
D.氦气:我的密度小,化学性质很不活泼,可充入飞艇
【答案】C
【规范解答】A、氮气化学性质稳定,不易与其他物质反应,因此可用于食品防腐,故选项正确;
B、稀有气体性质稳定,在一般条件下不易反应,可用作保护气(如焊接保护),故选项正确;
C、氧气能支持燃烧,但本身不可燃,燃料需要是可燃物(如氢气、甲烷),氧气仅起助燃作用,故选项错误;
D、氦气密度小且化学性质稳定,适合填充飞艇(比氢气更安全),故选项正确。
故选:C。
【变式训练02】(25-26九年级上·河南·阶段练习)化学与我们的生活有着密切的联系。现有①氮气②氧气③稀有气体④二氧化碳四种物质,请按下列要求将序号填入空格内:
(1)可导致温室效应的气体是 ;
(2)可制硝酸和氮肥的气体是 。
【答案】(1)④
(2)①
【规范解答】(1)二氧化碳是导致温室效应的主要气体,它能吸收地面辐射的热量,使地球表面温度升高,所以可导致温室效应的气体是二氧化碳,故填:④;
(2)氮气含有氮元素,是制造硝酸和氮肥的重要原料,所以可制硝酸和氮肥的气体是氮气,故填:①。
考点8:空气的污染与防治
【典例精讲】(25-26九年级上·江西·阶段练习)近期,我国多地出现长时间雾霾天气,改善空气质量需要全社会共同努力。下列做法合理的是
A.分类回收垃圾,并露天焚烧 B.直接焚烧秸秆
C.减少化石燃料的使用 D.燃放烟花爆竹,增添节日气氛
【答案】C
【规范解答】A、分类回收垃圾,可以实现资源的有效利用,减少污染物的排放,但是露天焚烧,会产生大量的污染物,污染空气,不符合题意;
B、直接焚烧秸秆,会产生可吸入颗粒物等污染物,污染空气,不符合题意;
C、减少化石燃料的使用,可以减少污染物的排放,保护环境,符合题意;
D、燃放烟花爆竹,增添节日气氛,会产生大量的污染物,污染空气,不符合题意。
故选:C。
【变式训练01】(25-26九年级上·河南·阶段练习)从环保角度看,下列保护空气措施不合理的是
A.将会排放大量污染气体的工厂搬到人烟稀少的地方
B.提倡步行、骑自行车等出行方式
C.积极植树、种草
D.加强大气监测,使用新型清洁能源
【答案】A
【规范解答】A、将会排放大量污染气体的工厂搬到人烟稀少的地方,还是会排放污染性气体,污染空气,故选项做法错误;
B、提倡步行、骑自行车等出行方式,可以减少污染性物质的排放,可以保护空气,故选项做法正确;
C、积极植树、种草,可以保护空气,故选项做法正确;
D、加强大气监测,使用新型清洁能源,可以减少污染物的排放,可以保护空气,故选项做法正确。
故选:A。
【变式训练02】(25-26九年级上·河南·阶段练习)下列不属于空气污染物的是
A.二氧化碳 B.一氧化碳 C.二氧化氮 D.臭氧
【答案】A
【规范解答】A、二氧化碳是空气的成分之一,不属于空气污染物,故选项符合题意;
B、一氧化碳是有毒气体,属于空气污染物,故选项不符合题意;
C、二氧化氮是有毒气体,溶于雨水会形成酸雨,属于空气污染物,故选项不符合题意;
D、臭氧在低空浓度较高时会刺激呼吸道,对人体健康有害,属于空气污染物,故选项不符合题意。
故选A。
考点9:空气的分离
【典例精讲】(25-26九年级上·山东·阶段练习)同学们也可以像化学家一样认识和应用化学。
(1)观察生活:夏天,从冰箱里拿出的矿泉水瓶外壁上附有一层水珠,说明空气中含有 。
(2)查阅资料:空气分离得到氮气和氧气的过程,是利用了它们的 不同。
【答案】(1)水蒸气
(2)沸点
【规范解答】(1)夏天,从冰箱里拿出的矿泉水瓶外壁上附有一层水珠,说明空气中含有水蒸气;
(2) 空气分离得到氮气和氧气的过程,是利用了它们的沸点不同,氮气先分离出来。
【变式训练01】(25-26九年级上·山西临汾·阶段练习)冰箱中常用“气调保鲜”来达到对食物保鲜的效果,其中膜分离技术的部分流程如图,下列有关分析正确的是
A.富氧空气和富氮空气都是纯净物
B.空气分离后,进入冰箱保鲜室内的气体是富氧空气
C.气调保鲜主要是通过改变气体成分抑制果蔬呼吸作用
D.富氮空气中氮气与其他气体的体积比可能是
【答案】C
【规范解答】A、通过膜装置后得到富氮空气,是氮气含量较高的空气,并没有将其他气体完全分离,属于混合物,同理,富氧空气也属于混合物,A错误;
B、氧气的化学性质活泼,食物的变质是食物与氧气发生的缓慢氧化反应,氮气化学性质稳定,可作保护气,故进入冰箱保鲜室内的气体是富氮空气,B错误;
C、在空气分离后,进入冰箱保鲜室内的气体是富氮空气,是因为富氮空气中氮气含量较高,氮气化学性质不活泼,可抑制果蔬呼吸作用,有利于食物保鲜,C正确;
D、富氮空气中氮气和其他气体的体积比应该大于4:1,因为正常空气中氮气与其他气体的体积比约为4:1,富氮空气中氮气含量应该比空气中高,D错误。
故选C。
【变式训练02】(25-26九年级上·河南·阶段练习)空气是工业上制取大量氧气的原料,液态空气中主要组分的沸点见下表,请回答下列问题。
组分
液氮
液氧
液态二氧化碳
沸点/℃
-196.0
-183.0
-78.5
(1)工业上制取氧气是根据液态空气中液氧和液氮的 不同。
(2)将液态空气升温,最先逸出的物质主要是什么?
【答案】(1)沸点
(2)氮气
【规范解答】(1)工业上利用氮气和氧气的沸点不同进行分离液态空气制取大量的氧气。
(2)由表格的信息可知:氮气的沸点比氧气的沸点低,把空气降温加压后,先液化的气体是二氧化碳;液化后升高温度,先逸出的气体是氮气,
考点10:空气质量报告
【典例精讲】(25-26九年级上·吉林·阶段练习)空气是一种宝贵的自然资源,我们应该珍惜和保护。
(1)如图是空气中一些气体的用途:其中属于氮气用途的是 (填图中字母序号)
A.用于潜水 B.用于填充霓虹灯
C.用于食品防腐
(2)以下是国家关于空气污染指数与质量级别的对应关系表:
污染指数
50以下
51-100
101-150
150-200
201-300
300以上
质量级别
I
Ⅱ
Ⅲ(1)
Ⅲ(2)
Ⅳ
V
①计入空气污染指数的有害气体和烟尘除了可吸入颗粒物外,还包括 (填序号)。
A.二氧化碳 B.二氧化硫 C. 一氧化碳 D.二氧化氮 E. 臭氧
②下列治理空气污染的措施中,错误的是 (填序号)。
A.提倡绿色出行,发展公共交通 B.植树造林
C.将化工厂烟囱建高后排放废气 D.加强大气监测
【答案】(1)C
(2) BCDE C
【规范解答】(1)氮气化学性质不活泼,可用作保护气,用于食品防腐,故选:C;
(2)计入空气污染指数的有害气体和烟尘除了可吸入颗粒物外,还包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧,二氧化碳是空气的成分之一,不属于空气污染物,故选:BCDE;
A、提倡绿色出行,发展公共交通,可以减少私家车的使用,减少污染,有利于治理空气污染,不符合题意,此选项错误;
B、植树造林,可以净化空气,减少污染,有利于治理空气污染,不符合题意,此选项错误;
C、将化工厂烟囱建高后排放废气,并不能减少污染物的排放,不利于治理空气污染,符合题意,此选项正确;
D、加强大气监测,有利于治理空气污染,不符合题意,此选项错误。
故选C。
【变式训练01】(25-26九年级上·内蒙古·阶段练习)下列有关空气说法正确的是
A.按质量计算,氮气约占78%,氧气约占21%
B.空气是一种十分宝贵的自然资源
C.二氧化碳属于空气污染物
D.空气质量日报中空气质量级别越大,空气质量越好
【答案】B
【规范解答】A. 按体积计算,氮气约占78%,氧气约占21%,此选项错误;
B. 空气是一种十分宝贵的自然资源,此选项正确;
C. 空气污染物包括:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、细颗粒物、可吸入颗粒物、臭氧等,二氧化碳不属于空气污染物,此选项错误;
D. 空气质量日报中空气质量级别越小,空气质量越好,此选项错误。
故选B。
【变式训练02】(25-26九年级上·吉林·阶段练习)某中学进行微型空气质量“检测站”的组装与使用活动。
活动一:了解城市空气质量
(1)如图1为该城市9月8日的空气质量情况。图中的“X”代表 (填字母)。
a.氮气 b.氧气 c.二氧化碳 d.二氧化氮
(2)9月8日空气主要污染物浓度最高的物质为 。
(3)空气质量报告中所列的空气质量级别越 (填“高”或“低”),空气质量越好。
【答案】(1)d
(2)臭氧
(3)低
【规范解答】(1)a、氮气是空气的组成成分之一,不属于空气污染物,不符合题意。
b、氧气是空气的组成成分之一,不属于空气污染物,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,不符合题意。
d、二氧化氮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,符合题意。
故选d。
(2)由图1可知,9月8日空气主要污染物浓度最高的物质为臭氧;
(3)空气质量报告中所列的空气质量级别越低,空气质量越好,故填:低。
考点11:纯净物和混合物的判断
【典例精讲】(25-26九年级上·湖南·阶段练习)下列属于纯净物的是
A.牛奶 B.可乐 C.矿泉水 D.蒸馏水
【答案】D
【规范解答】A、牛奶中含有水、蛋白质等多种物质,因此是混合物,故错误;
B、可乐中含有水、糖、二氧化碳等多种物质,因此是混合物,故错误;
C、矿泉水中含有水、可溶性矿物质等,因此是混合物,故错误;
D、蒸馏水只含有一种物质水,因此是纯净物,故正确;
故选:D.
【变式训练01】(25-26九年级上·江西·阶段练习)下列物质:①二氧化碳②稀有气体③氮气④液态空气⑤五氧化二磷⑥液氧⑦澄清石灰水⑧冰水混合物。属于纯净物的是 (填序号),属于混合物的是 (填序号)。
【答案】 ①③⑤⑥⑧ ②④⑦
【规范解答】①二氧化碳是由一种物质组成的,属于纯净物;②稀有气体包含氦气、氖气等多种物质,属于混合物;③氮气是由一种物质组成的,属于纯净物;④液态空气中含有氮气、氧气等多种物质,属于混合物;⑤五氧化二磷是由一种物质组成的,属于纯净物;⑥液氧是氧气的液态形式,是由一种物质组成的,属于纯净物;⑦澄清石灰水中含有氢氧化钙和水,属于混合物;⑧冰是水的固态形式,冰水混合物中只含有一种物质水,属于纯净物。
属于纯净物的有:①③⑤⑥⑧;属于混合物的有:②④⑦。
【变式训练02】(25-26九年级上·河南·阶段练习)下列物质中,前者属于混合物,后者属于纯净物的是
A.雨水、洁净的空气 B.五氧化二磷、红磷
C.二氧化碳、过氧化氢溶液 D.海水、冰水混合物
【答案】D
【规范解答】A、雨水、洁净的空气中均含多种物质,属于混合物,该选项不符合题意;
B、五氧化二磷、红磷中均只含一种物质,属于纯净物,该选项不符合题意;
C、二氧化碳中只含一种物质,属于纯净物;过氧化氢溶液中含有过氧化氢和水,属于混合物,该选项不符合题意;
D、海水中含有多种物质,属于混合物;冰水混合物中只含一种物质,属于纯净物,该选项符合题意。
故选:D。
考点12:空气污染及其保护
【典例精讲】(25-26九年级上·山西·阶段练习)生活中大家一看到灰蒙蒙的天,就会想到“雾霾”,进而在脑海中闪现出“PM2.5”一词。下列做法有利于减少空气中PM2.5的是
A.骑共享单车出行 B.冬天室内燃煤取暖
C.就地焚烧垃圾和秸秆 D.节假日期间燃放烟花爆竹
【答案】A
【规范解答】A、骑共享单车出行,不产生尾气排放,相比驾驶汽车,能减少机动车尾气(PM2.5的主要来源之一)排放,从而降低空气中PM2.5的含量,故选项做法符合题意;
B、冬天室内燃煤取暖,燃煤过程会释放大量烟尘、细颗粒物等,会增加空气中PM2.5的含量,故选项做法不符合题意;
C、就地焚烧垃圾和秸秆,会产生大量烟尘、灰烬和细颗粒物,直接增加空气中PM2.5的含量,故选项做法不符合题意;
D、节假日期间燃放烟花爆竹,会产生大量烟尘、灰烬和细颗粒物,会增加空气中PM2.5的含量,故选项做法不符合题意。
故选A。
【变式训练01】(25-26九年级上·湖北咸宁·阶段练习)空气是一种宝贵的资源,对人类的生产、生活有重要作用。
(1)从分类角度:洁净的空气属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)从含量角度:空间站中的“人造空气”与地球空气成分含量基本相同,则“人造空气”中体积分数(含量)排第二的气体是 。
(3)从应用角度:红磷在空气中燃烧会产生浓浓的白烟,常用于制造烟幕弹,写出该反应的文字表达式: 。
(4)从环保角度:下列保护空气的措施合理的有___________(填字母)。
A.鼓励使用太阳能热水器
B.工厂通过加高烟囱直接排放废气
C.提倡绿色出行,发展公共交通
【答案】(1)混合物
(2)氧气(或者O2)
(3)
(4)AC
【规范解答】(1)纯净物是由一种物质组成的,混合物是由两种或两种以上物质组成的。洁净的空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质,所以洁净的空气属于混合物。
(2) 地球空气中体积分数(含量)排第二的气体是氧气,空间站中的“人造空气”与地球空气成分含量基本相同,所以“人造空气”中体积分数(含量)排第二的气体是氧气。
(3)红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,该反应的文字表达式为:。
(4)A、鼓励使用太阳能热水器,太阳能是清洁能源,可减少化石燃料的使用,从而减少空气污染,措施合理。
B、工厂通过加高烟囱直接排放废气,只是将废气排放到更高的空中,并没有减少废气的排放,仍然会污染空气,措施不合理。
C、提倡绿色出行,发展公共交通,可减少汽车尾气的排放,从而减少空气污染,措施合理。
所以措施合理的有AC。
【变式训练02】(25-26九年级上·陕西商洛·阶段练习)每年的6月5日是“世界环境日”。为保护环境,下列做法合理的是
A.露天焚烧秸秆 B.工厂废气直接排放到空气中
C.为了方便出行,使用燃油私家车出行 D.开发使用太阳能等清洁能源
【答案】D
【规范解答】 A. 焚烧秸秆会产生大量烟尘等污染物,造成空气污染。不符合题意;
B. 工厂废气中常含有二氧化硫、氮氧化物和粉尘等污染物,直接排放会导致酸雨、雾霾等环境问题。不符合题意;
C. 燃油私家车燃烧汽油或柴油,会排放一氧化碳和氮氧化物等污染物,加剧空气污染。不符合题意;
D. 太阳能是可再生能源,使用过程中不产生污染物,是保护环境的有效方式。符合题意。
故选D。
1.(2025·福建泉州·中考真题)工厂锅炉采用富氧燃烧技术能起到节能减排的作用,该技术的主要流程如图所示:
用如图所示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:
a.往量筒内加入适量水,读出量筒内水的体积为100mL;
b.点燃红磷,充分反应并冷却至室温;
c.打开止水夹,待右侧量筒内液面不再变化时,调节两边液面同一高度,读出量筒内水的体积为14mL。
(1)装置中气球的作用是 。
(2)本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为 。若读取量筒中剩余水量时俯视,则实验测得的氧气的含量 (填“偏大”或“偏小”)。
【答案】(1)缓冲气压
(2) 86% 偏小
【规范解答】(1)该实验中红磷燃烧放出热量,装置内气体受热膨胀,压强增大,故装置中气球的作用是缓冲气压;
(2)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,打开止水夹,量筒中的水进入集气瓶,进入集气瓶中水的体积即为红磷燃烧消耗的氧气体积,则本次实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为;
若读取量筒中剩余水量时俯视读数,会导致读数偏大,即读取的剩余水的体积偏大,则计算出的进入集气瓶中水的体积偏小,则实验测得的氧气的含量偏小。
2.(2025·陕西延安·中考真题)化学是一门以实验为基础的科学,实验是学习化学的一条重要途径。根据以下实验解答下列问题:
(1)此实验得出氮气的相关化学性质是 。
(2)实验室中的酒精是一种无色、透明、有特殊气味的液体,易挥发,能与水以任意比互溶,常用作酒精灯和内燃机的燃料,是一种绿色能源,当点燃酒精灯时,酒精在灯芯上汽化后与氧气反应燃烧生成水和二氧化碳。
根据以上叙述,可归纳出酒精的物理性质是 ;化学性质是 。
【答案】(1)不可燃也不助燃
(2) 无色、透明、有特殊气味的液体,易挥发,能与水以任意比互溶 可燃性
【规范解答】(1)红磷在剩余气体中会熄灭,而剩余气体主要为氮气,则说明氮气不可燃也不助燃,集气瓶水面上升约五分之一,就不再上升,说明氮气难溶于水。其中不可燃也不助燃属于化学性质;
(2)酒精是一种无色、透明、有特殊气味的液体,易挥发,能与水以任意比互溶,这些性质不需要通过化学变化表现出来,属于酒精的物理性质;点燃酒精灯时,酒精在灯芯上汽化后与氧气反应燃烧生成水和二氧化碳,说明酒精具有可燃性,需要通过化学变化表现出来,属于酒精的化学性质。
3.(2025·江苏南通·中考真题)空气是一种宝贵的自然资源,下列有关说法正确的是
A.空气是由空气分子构成的
B.利用液氮气化吸热,医疗上可进行冷冻治疗
C.通常,空气中氧气的质量分数为21%
D.稀有气体化学性质不活泼,可用于制造电光源
【答案】B
【规范解答】A、空气属于混合物,由氮分子、氧分子等多粒子构成,不是由空气分子构成的,不符合题意。
B、利用液氮气化吸热,提供低温环境,医疗上可进行冷冻治疗,符合题意。
C、通常空气中氧气的体积分数为21%,而不是质量分数,不符合题意。
D、稀有气体可用于制造电光源是利用通电发出不同颜色的光的物理性质,不符合题意。
故选B。
4.(2025·安徽黄山·中考真题)某化学兴趣小组的同学按照教材的实验装置做“测定空气中氧气含量”实验(如图1所示),但测出的氧气体积分数明显小于理论值,请你参与探究。实验中所用的白磷在40 ℃即可燃烧,燃烧现象和产物与红磷相同。
【提出问题】造成误差的原因是什么?如何改进课本实验装置?
【假设与猜想】
甲同学:可能是导管内原存有空气,后来留有吸入的水,影响实验的准确性;
乙同学:可能是瓶内残留气体中还有氧气的缘故;
(1)你还能做的猜想是 。
【交流与讨论】
(2)丙同学认为用木炭代替红磷就可以消除误差,你认为他的猜想 (填“合理”或“不合理”),理由是 。
(3)他们对课本实验装置进行了如图2的改进(其他仪器省略)。
①在装药品之前应该先 。
②白磷燃烧的现象是 。写出该反应的文字表达式 。
③白磷从燃烧到熄灭的过程中,图2左侧玻璃管内液面如何变化 。最后液面停留在 刻度处。
【探究与反思】
(4)与图1实验装置相比较,图2装置的优点是 (写一条)。
(5)已知铜粉加热时可以和氧气反应生成黑色固体氧化铜。为验证乙同学的猜想,将铜粉放在残余气体中加热,观察到铜粉变黑色,证明乙同学的猜想 (填“合理”或“不合理”)。
【答案】(1)装置漏气或红磷量不足或未冷却至室温就打开止水夹等合理即可
(2) 不合理 木炭燃烧生成二氧化碳气体,导致瓶内气压变化不大,烧杯中的水不能进入集气瓶
(3) 检查装置气密性 产生白烟,放热 白磷+氧气五氧化二磷 先下降后上升 1
(4)误差小或更环保(合理即可)
(5)合理
【规范解答】(1)要使本实验成功,必须注意以下几点:①装置的气密性好;②红磷足量;③必须冷却到室温再读数等,故答案为装置漏气或红磷量不足或未冷却至室温就打开止水夹;
(2)生成物的状态一般要求是固态,木炭燃烧生成二氧化碳气体,因此猜想不合理,故答案为木炭燃烧生成二氧化碳气体,导致瓶内气压变化不大,烧杯中的水不能进入集气瓶;
(3)①该实验中在装入药品之前,要先检查装置的气密性。②白磷在空气中燃烧的现象:产生白烟,放热;白磷与空气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷,反应的文字表达式为:白磷+氧气五氧化二磷。③白磷燃烧,放出大量的热,玻璃管内气压增大,液面会先下降,熄灭后,氧气被消耗,管内气压减小,液面便上升。空气中氧气占空气体积的五分之一,故反应结束后,液面最终停留在1处。
(4)在本实验中用的是白磷,白磷的着火点比较低,在试管外部加热铜丝,操作简单,并且试管内外不会流通,减少了空气的污染,气密性也更好,误差小。
(5)铜和氧气在加热的条件下生成黑色的氧化铜,故将铜粉放在残余气体中加热观察到铜粉变黑色能够说明还含有氧气,故合理。
5.(2025·湖北黄冈·中考真题)每年的6月5日是世界环境日,我国倡导社会各界着力践行人与自然和谐共生及绿色发展理念,共同履行环保责任,呵护环境质量。
(1)空气是一种宝贵的资源,图1所示为空气成分示意图,其中X气体是 。
(2)图2是武汉市某日空气质量日报,其中首要污染物PM2.5是指大气中直径 (选填“大于”或“小于”)或等于2.5微米的颗粒物。
(3)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)等。
①二氧化碳②二氧化硫③氮气④一氧化碳⑤臭氧
(4)为保护武汉市空气质量,在日常生活中我们能做到的减少PM2.5的措施有 。
【答案】(1)氮气/N2
(2)小于
(3)②④⑤
(4)乘坐公共交通出行、种植植物
【规范解答】(1)空气中各成分按体积计算:氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其他气体和杂质占0.03%,则图1中X气体是氮气;
(2)图2是武汉市某日空气质量日报,其中首要污染物PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物;
(3)计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物外,还包括二氧化硫、一氧化碳、臭氧,故填②④⑤;
(4)为保护武汉市空气质量,在日常生活中我们能做到的减少PM2.5的措施有:乘坐公共交通出行、种植植物等。
基础夯实
1.(25-26九年级上·江苏·阶段练习)下列关于物质性质和用途的说法,正确的是
A.氧气用于气焊—氧气具有可燃性
B.稀有气体制作霓虹灯—不同气体颜色不同
C.氦气填充探空气球—氦气密度比空气大
D.氮气制造低温环境—液氮气化吸热
【答案】D
【规范解答】A、氧气用于气焊是因为氧气具有助燃性,能支持燃烧,本身不具有可燃性,故选项说法错误;
B、稀有气体制作霓虹灯是因为稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,而不是因为不同气体颜色不同,稀有气体本身是无色的,故选项说法错误;
C、氦气填充探空气球是因为氦气密度比空气小,而不是比空气大,故选项说法错误;
D、液氮气化时会吸收大量的热,从而可以制造低温环境,故选项说法正确;
故选:D。
2.(25-26九年级上·福建·阶段练习)物质的性质决定其用途,下列物质的用途与性质对应错误的是
选项
物质
用途
性质
A
氧气
气割,气焊
能支持燃烧
B
稀有气体
制作霓虹灯
透光性好
C
石油
作燃料
具有可燃性
D
氮气
焊接金属时作保护气
氮气的化学性质不活泼
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【规范解答】A、氧气用于气割、气焊,因其能支持燃烧。氧气本身不燃烧,但作为助燃剂帮助可燃物(如乙炔)剧烈燃烧产生高温。对应正确,该选项不符合题意。
B、稀有气体制作霓虹灯,是因它们在通电时发出不同颜色的光(如氖气发红光),而非透光性好。透光性指材料让光通过的能力,与霓虹灯发光原理无关。对应错误,该选项符合题意。
C、石油含多种可燃成分(如烃类),具有可燃性,故可以作燃料。对应正确,该选项不符合题意。
D、氮气作保护气,因其化学性质稳定,常温下难与其他物质反应,可隔绝氧气防止金属氧化。对应正确,该选项不符合题意。
故选B。
3.(25-26九年级上·福建·阶段练习)坚持“人与自然和谐共生”,“让山更绿,水更清,空气更清新”是我们共同的追求。下列有关环境问题说法正确的是
A.一氧化碳,二氧化碳,二氧化氮属于空气污染物,会导致酸雨
B.空气质量日报可以及时反映空气质量状况,空气质量指数越大则空气质量越好
C.城市加强扬尘管控,为防治大气污染
D.化工厂可通过加高烟囱排放废气以防污染
【答案】C
【规范解答】A、一氧化碳有毒,属于空气污染物,但是一氧化碳不会导致酸雨的发生,二氧化碳是空气的组成成分,不属于空气污染物,二氧化氮能与水反应生成酸性物质,导致酸雨的发生,不符合题意;
B、空气质量日报可以及时反映空气质量状况,空气质量指数越大,说明污染物含量越多,说明空气质量越差,不符合题意;
C、城市加强扬尘管控,可以减少可吸入颗粒物的含量,减少空气污染,符合题意;
D、化工厂通过加高烟囱排放废气,废气还是排放到了空气中,还是会污染空气,应处理达标后排放,不符合题意。
故选C。
4.(25-26九年级上·江西上饶·阶段练习)下列各物质中,前者属于纯净物,后者属于混合物的是 。
A.稀有气体、洁净的雨水 B.氮气、四氧化三铁 C.液氧、清新的空气 D.
【答案】 C 二氧化碳、河水
【分析】物质分为混合物和纯净物,混合物是由两种或两种以上的物质组成;纯净物是由一种物质组成。
【规范解答】A、稀有气体是氦气、氖气等多种气体的总称,属于混合物;雨水中含有水、二氧化碳等多种物质,属于混合物。不符合题意;
B、氮气、四氧化三铁都是由一种物质组成的,都属于纯净物。不符合题意;
C、液氧是氧气的液态形式,是由一种物质组成的,属于纯净物;清新的空气中仍含有氮气、氧气等多种物质,属于混合物。符合题意;
故选C;
D、二氧化碳是由一种物质组成的属于纯净物,河水中含有多种物质属于混合物。故填:二氧化碳、河水。(合理即可)
5.(25-26九年级上·江西上饶·阶段练习)下列气体属于空气污染物的是 。
A.二氧化碳 B.烟尘 C.氩气 D.
【答案】 B 一氧化碳
【规范解答】A、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;
B、烟尘会导致雾霾等的发生,属于空气污染物,符合题意;
C、氩气属于稀有气体,是空气的组成成分之一,不属于空气污染物,不符合题意;
D、一氧化碳有毒,属于空气污染物。
故选B,填:一氧化碳(合理即可)。
6.(25-26九年级上·江西南昌·阶段练习)下列物质属于纯净物的是
A.冰水混合物 B.洁净的空气 C.过氧化氢溶液 D.
【答案】 A 氮气(合理即可)
【规范解答】A、冰水混合物中只含有水,属于纯净物,该选项符合题意;
B、洁净的空气中含有氮气、氧气等,属于混合物,该选项不符合题意;
C、过氧化氢溶液中含有过氧化氢和水,属于混合物,该选项不符合题意。
故选A。
D、氮气、氧气、二氧化碳等也均属于纯净物。
7.(25-26九年级上·山东·阶段练习)如图所示的容器中,属于纯净物的是 ,属于混合物的是 (均填容器下的代号)。
【答案】 ABD CE
【规范解答】A、液氧和氧气是一种物质,属于纯净物;
B、氧化铜是由一种物质组成的,属于纯净物;
C、一氧化碳和二氧化碳是由两种物质组成的,属于混合物;
D、冰水混合物中只有水这一种物质,是纯净物;
E、石灰水是由氢氧化钙和水组成的,是混合物;
故填:ABD;CE。
8.(25-26九年级上·广东·阶段练习)锂曾被称为“白色黄金”,银白色,质软,是最轻的金属,锂是一种活泼金属,能与氮气、氧气、水等物质反应。氯化锂(LiCl)在通电、熔融的条件下可制得金属锂(Li),同时生成氯气(Cl2),锂及其化合物用途广泛,可用作电池材料。依据上文,回答下列问题。
(1)锂的物理性质是 、 、 的金属。化学性质:锂能与 等物质反应。
(2)写出制备金属锂的文字表达式或符号表达式 。
(3)锂及其化合物用途广泛,可用作 ,电池放电时化学能转化为 能。
【答案】(1) 银白色 质软 最轻 氮气、氧气、水
(2)(或)
(3) 电池材料 电
【规范解答】(1)物理性质是不需要发生化学变化就表现出来的性质,根据短文,锂的物理性质是银白色、质软、最轻的金属;化学性质是在化学变化中表现出来的性质,文中提到锂能与氮气、氧气、水等物质反应属于锂的化学性质;
(2)氯化锂在通电、熔融的条件下可制得金属锂,同时生成氯气,文字表达式为:,符号表达式:;
(3)文中提到锂及其化合物可用作电池材料;电池放电时化学能转化为电能。
9.(25-26九年级上·湖南·阶段练习)“温控保鲜”和“气调保鲜”是两类食品保鲜技术。冰箱中常用“气调保鲜”来达到对食物保鲜的效果。如图所示是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程:
(1)在空气分离后,进入冰箱保鲜室内的气体是 (填“富氧空气”或“富氮空气”),富氮空气属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)富氧空气中氧气和其他气体的体积比可能是______(填字母)。
A.1:3 B.1:4 C.1:5 D.1:6
(3)空气质量日益受到人们的关注。为了保护我们赖以生存的空气,你能做什么呢? 。(答一点即可)
【答案】(1) 富氮空气 混合物
(2)A
(3)骑自行车上下学(合理即可)
【规范解答】(1)由于氮气化学性质不活泼,可作保护气,则进入冰箱保鲜室内的气体是富氮空气,富氮空气仍含有少量的氧气,属于混合物;
(2)空气中氧气和其他气体的体积比为1:4,富氧空气中氧气含量较高,则富氧空气中氧气和其他气体的体积比可能是1:3,故选:A;
(3)为保护赖以生存的空气,我们可以积极参与植树活动、骑自行车上下学等(合理即可)。
10.(25-26九年级上·陕西·阶段练习)如图是小明用红磷在空气中燃烧的方法测定空气中氧气的含量。检查气密性,将足量红磷装入玻璃管中,如图所示,用酒精灯点燃红磷观察现象。请回答下列问题。
(1)红磷燃烧一段时间后,火焰自动熄灭,其原因是 。
(2)实验过程中,活塞的移动情况是 ,此装置相比课本装置的优点是 。
(3)写出红磷燃烧的文字表达式: 。
【答案】(1)氧气耗尽
(2) 先右移动,后向左移动到“4”刻度处 操作简便、结果准确、污染少
(3)
【规范解答】(1)红磷燃烧一段时间后,火焰自动熄灭,其原因是:集气瓶中的氧气被消耗完,无法支持红磷继续燃烧;
(2)实验过程中,红磷燃烧放热,玻璃管内气压增大,反应结束后,温度下降,氧气被消耗,玻璃管气压降低,活塞的移动情况是:先向右移动,后向左移动,最终停在刻度4 处;
此方法的红磷不需在容器外点燃,较传统的“测空气中氧气含量”相比,优点是操作简便、结果准确、污染少;
(3)红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的文字表达式:。
培优拔高
11.(25-26九年级上·安徽·阶段练习)如图为福州地区某日的空气质量情况,其中AQI指数0~50对人体健康无影响。下列分析正确的是
A.首要污染物是一氧化碳 B.二氧化硫能导致酸雨
C.污染物X可能是二氧化碳 D.当天不适合户外运动
【答案】B
【规范解答】A、由图可知,臭氧指数最高,为首要污染物,该选项分析不正确;
B、二氧化硫排放到空气中会形成酸雨,该选项分析正确;
C、二氧化碳为空气中的成分,不属于空气污染物,该选项分析不正确;
D、由于AQI指数0~50对人体健康无影响,则当天适合户外运动,该选项分析不正确。
故选B。
12.(25-26九年级上·江苏·阶段练习)用红磷燃烧测定空气中氧气含量的装置如图1所示,测定过程中三颈烧瓶内压强、温度随时间变化的曲线如图2所示(忽略电火花点燃装置对环境温度的影响)。下列说法合理的是
A.t1时刻红磷燃烧结束,装置内气压达到最大值
B.t1~t2过程中压强减小主要是因为反应结束后温度降低
C.t3时三颈烧瓶内的反应还未结束
D.实验结束后,量筒中约减少40mL水,由此得出氧气体积约占空气总体积的16%
【答案】D
【规范解答】A、红磷燃烧放热,会使装置内气体受热膨胀,压强增大,所以t1时刻红磷还在燃烧,装置内气压未达到最大值,A错误。
B、t1~t2过程中压强减小,主要是因为红磷燃烧消耗氧气,同时反应结束后温度降低,气体收缩,B错误。
C、t3时温度已经恢复到室温,说明红磷燃烧的反应已经结束,C错误。
D、三颈烧瓶容积为250mL,实验结束后,量筒中约减少40mL水,说明消耗的氧气体积约为40mL,则氧气体积约占空气总体积的100% = 16%,D正确。
故选D。
13.(25-26九年级上·辽宁·阶段练习)如图是测定空气中氧气含量的实验,下列说法正确的是
A.实验开始前,需要检查装置的气密性
B.红磷熄灭后,就可以打开止水夹
C.反应结束后,瓶中剩余的气体只有氮气
D.该实验能得到的结论是:氧气约占空气质量分数的1/5
【答案】A
【规范解答】A、实验开始前,需要检查装置的气密性,如果装置漏气,外界空气会进入集气瓶,导致进入集气瓶中的水的体积偏小,从而使测量结果不准确,此选项正确;
B、红磷熄灭后,不能立即打开止水夹,因为此时装置内温度较高,气体受热膨胀,压强较大,若立即打开止水夹,进入集气瓶中的水的体积会偏小,测量结果不准确,此选项错误;
C、反应结束后,瓶中剩余的气体主要是氮气,但还含有稀有气体、二氧化碳等其他气体,并非只有氮气,此选项错误;
D、该实验能得到的结论是:氧气约占空气体积分数的,而不是质量分数,此选项错误。
故选A。
14.(25-26九年级上·江西九江·阶段练习)性质决定用途,下列物质的用途主要体现了其化学性质的是
A.金属铜用作导线 B.氧气用于医疗急救
C.稀有气体用于制作霓虹灯 D.氮气可用作
【答案】 B 食品保护气
【规范解答】A、铜可作导线,是因为铜具有导电性,导电性不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,该选项不符合题意;
B、氧气可用于医疗急救,是因为氧气能供给呼吸,该性质需要通过化学变化才能表现出来,属于化学性质,该选项符合题意;
C、稀有气体通电时能发出不同颜色的光,则可制作霓虹灯,该性质不需要通过化学变化就能表现出来,属于物理性质,该选项不符合题意。
故选B。
D、氮气化学性质不活泼,可作食品保护气。
15.(24-25九年级上·江西赣州·阶段练习)下列属于空气污染物的是
A.二氧化氮 B.稀有气体 C.二氧化碳 D.
【答案】 A 二氧化硫、一氧化碳等合理即可
【规范解答】目前计入空气质量评价的主要污染物为:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧等;
故选:A;
D、二氧化硫、一氧化碳等也属于空气污染物。
16.(25-26九年级上·四川·期中)测定空气中氧气的体积分数。
(1)图1实验原理:由于红磷燃烧消耗空气中的氧气,使瓶内压强减少,烧杯中水倒吸到集气瓶中,能粗略测得空气中氧气的含量。该反应的符号表达式为 。
(2)发现测得空气中氧气的体积分数小于,可能的原因有: (写一点)。
(3)实验中利用传感器技术定时测定了图1装置内的压强、温度和氧气浓度,三条曲线的变化趋势如图5所示。
①其中Y曲线表示的是 (填“温度”或“氧气浓度”)。
②结合X、Y两条曲线,图5中BC段压强变化的主要原因是 。
(4)图2装置的优点是 (写一点)。
(5)图3能否用来测定空气中氧气的含量: (填“能”或“否”)。
(6)用如图4,实验时先在实际容积为250mL的集气瓶中装进50mL的水,在粗铜丝末端的铜勺中放足量白磷,点燃酒精灯加热铜丝一端,白磷燃烧。若实验成功,最终集气瓶中水的体积约为 mL。
【答案】(1)P+O2P2O5
(2)红磷的量不足或装置未冷却至室温就打开弹簧夹
(3) 氧气浓度 红磷燃烧放出大量的热
(4)有利用于环保
(5)否
(6)90
【规范解答】(1)图1实验原理:由于红磷燃烧消耗空气中的氧气,使瓶内压强减少,烧杯中水倒吸到集气瓶中,能粗略测得空气中氧气的含量。红磷燃烧生成五氧化二磷,该反应的符号表达式为:P+O2P2O5。
(2)装置漏气(进入水时外部气体进入,进入水量偏少)、红磷量不足(不能将氧气完全消耗)、没有等温度冷却到室温就打开了止水夹(气体膨胀进入水量偏小)、导气管内没注水(导管中的水占有一部分体积,进入集气瓶中的水的体积偏少)这些问题都能导致测量值偏低;
(3)①红磷燃烧消耗氧气,故随着反应的进行,氧气浓度逐渐减小,故Y曲线表示的是氧气浓度。
②结合X、Y两条曲线,图5中BC段压强变化的主要原因是:红磷燃烧放出大量的热,装置内温度升高,使压强变大。
(4)图2装置中红磷是在瓶内点燃,有利于环保。
(5)测定空气中氧气的体积含量实验,所选物质必须只消耗氧气,无气体生成,而木炭燃烧有气体生成,所以图3不能用来测定空气中氧气的含量。
(6)用如图4,实验时先在实际容积为250mL的集气瓶中装进50mL的水,在粗铜丝末端的铜勺中放足量白磷,点燃酒精灯加热铜丝一端,白磷燃烧。因为氧气约占空气体积的,白磷发生反应消耗多少体积的氧气,反应结束温度冷却至室温后就进入多少体积的水,所以若实验成功,最终集气瓶中水的体积约为(250mL-50mL)×+50mL =90mL。
17.(25-26九年级上·福建·阶段练习)将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作:
(1)从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 (填“高”或“低”)。
(2)储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是 (填“纯净物”或“混合物”)。
(3)酒店提供的“液氮冰淇淋”,是用液氮使奶油等原料快速冻结而制成的无冰渣感的冰淇淋。利用液氮制作冰淇淋,涉及到氮气的性质有___________(填字母)。
A.沸点低,易汽化吸热 B.无毒,化学性质稳定 C.密度比空气略小
(4)是重要的资源,其生产与性质如图所示:
①氢气和氮气在高温、高压、催化剂的作用下合成氨气,用文字表达式写出该过程的变化为 。
②下列说法错误的是 。
A.图中产生是物理变化
B.反应①进行的能量转化是电能转化为化学能
C.反应②中涉及到的气体都是无色、无气味的
D.反应③说明氮气有时也能助燃
【答案】(1)低
(2)混合物
(3)AB
(4) 氢气+氮气氨气 C
【规范解答】(1)氮气先从液态空气蒸发出来,可以得出氮气的沸点比氧气的沸点低;
(2)空气中含有氮气、氧气、稀有气体等物质,氮气从液态空气蒸发出来后,得到的“工业液氧”还含有氧气、稀有气体等物质,所以“工业液氧”属于混合物;
(3)由于氮气的沸点低,易汽化吸热,且无毒,化学性质稳定,常用液氮制作冰淇淋,故填:AB;
(4)①氢气和氮气在高温、高压、催化剂的作用下合成氨气,文字表达式为;
②A、液态空气蒸发,分离出氮气,是利用沸点不同进行分离,没有新物质生成,属于物理变化,故A正确;
B、反应①是氮气和氧气在放电条件下反应生成一氧化氮,进行的能量转化是电能转化为化学能,故B正确;
C、反应②中氢气和氮气在高温、高压、催化剂的作用下合成氨气,涉及到的气体有氢气、氮气、氨气,都是无色,氢气和氮气是无气味的,但氨气有刺激性气味,故C错误;
D、反应③是镁和氮气在点燃条件下反应生成氮化镁,氮气体现出助燃性,故D正确。
故选C。
18.(25-26九年级上·江西·阶段练习)为测定空气中氧气的含量,某兴趣小组的同学设计了如图所示的改进实验:用橡皮塞塞住带刻度的硬质玻璃管的一端,在“5”刻度处有一可移动的活塞。请你同他们一起完成此实验探究:
(1)白磷燃烧后,观察到硬质玻璃管内的活塞先往右移动到一定位置,然后慢慢往左移动,最终停留在“4”刻度处。活塞右移的原因是 ;最终停在“4”刻度处说明 。
(2)反应后,硬质玻璃管内剩余气体属于 物(填“混合”或“纯净”)。剩余气体的主要成分是 ,本实验同时证明了该气体具有的性质是 。
(3)若活塞最终停在刻度“4”和“5”之间,可能的原因是 。
(4)写出此实验所发生化学反应的文字表达式: 。
(5)与课本上的实验装置相比,本装置的优点是 。
【答案】(1) 白磷燃烧放热,温度升高,压强增大 氧气体积约占空气体积的五分之一
(2) 混合 氮气 不燃烧也不支持燃烧
(3)装置漏气
(4)白磷+氧气五氧化二磷
(5)实验准确性更高
【规范解答】(1)白磷燃烧后,观察到硬质玻璃管内的活塞先往右移动到一定位置,然后慢慢往左移动,最终停留在“4”刻度处。活塞右移的原因是白磷燃烧放热,温度升高,硬质玻璃管内压强增大;白磷燃烧消耗氧气,反应结束,温度冷却至室温,硬质玻璃管气体减少,压强变小,活塞向左移动,因为氧气约占空气体积的,所以活塞最终停在“4”刻度处,该实验说明氧气体积约占空气体积的五分之一。
(2)反应后,硬质玻璃管内剩余气体主要是氮气,还有二氧化碳、稀有气体等,属于混合物。剩余气体的主要成分是氮气,本实验同时证明了氮气不燃烧也不支持燃烧。
(3)若活塞最终停在刻度“4”和“5”之间,是测定结果偏小,可能的原因是装置漏气或白磷的量不足。
(4)白磷燃烧生成五氧化二磷,此实验所发生化学反应的文字表达式是:白磷+氧气五氧化二磷。
(5)与课本上的实验装置相比,该实验在密闭容器中进行,所以本装置的优点是:实验准确性更高。
19.(25-26九年级上·湖南·阶段练习)如图所示,某兴趣小组对空气中氧气含量进行实验探究,请你参与讨论:
【集体讨论】
(1)小组同学共同设计了如图所示两套装置,请你评价一下,你认为更合理的是 (填“a”或“b”),为了确保实验的成功,在装试剂之前应该 。
(2)讨论后同学们认为,为了充分消耗容器中的氧气,他们选择了红磷,则试剂的用量应保证 。(填“足量”或“不足量”)
(3)写出红磷在空气中燃烧的文字表达式 ,按照选定的装置进行实验,点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中,并把塞子塞紧待红磷熄灭后,打开弹簧夹,通过对实验现象的观察、分析,得出结论。
(4)在讨论的基础上,同学们分组进行了实验,各小组实验数据整理如表(集气瓶容积为100mL):
组别
1
2
3
4
5
6
测得进入集气瓶中水的体积/mL
20
21
19
20
20
15
通过对实验结果的交流,大多数同学都验证出氧气约占空气体积的 ,最后集气瓶中剩下的气体 (填“支持”或“不支持”)燃烧。
【实验反思】
(5)第六组同学的测定数值与正常值有明显的偏差,请你帮他们分析一下造成这种结果可能的原因: 。(答一点即可)
【答案】(1) b 检查装置的气密性
(2)足量
(3)
(4) 1/5 不支持
(5)红磷量不足(氧气没有完全消耗)、装置漏气(气压不够)
【规范解答】(1)更合理的是b,因为b中有吸收有毒生成物五氧化二磷的水,并且还有看进入水体积的刻度线;为了确保实验的成功,在装药品之前应该检查装置的气密性,否则无法准备测量氧气的含量;
(2)红磷的用量应保证足量,才能保证容器中的氧气被完全消耗;
(3)红磷在空气中与氧气燃烧生成五氧化二磷,反应的文字表达式为:;
(4)通过对实验数据,大多数同学测得的数据约为20mL,集气瓶容积为100mL,因此验证出氧气约占空气体积的,最后集气瓶中剩下的气体为氮气,不支持燃烧;
(5)第六组同学的测定数值与正常值有明显的偏差,明显偏小,可能的原因是:红磷量不足(氧气没有完全消耗)、装置漏气(气压不够)。
20.(25-26九年级上·广东·阶段练习)某探究小组为测定空气中氧气的含量做如下实验:
图1是利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置。图2是集气瓶内气压的变化情况。图3是利用铜粉与氧气加热后反应生成氧化铜的原理,测定空气中氧气含量的实验装置。
(1)图1实验:点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入集气瓶中并把橡皮塞塞紧。待红磷熄灭并冷却后,打开止水夹。下列有关图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不断被消耗且瓶内温度逐渐冷却。
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
(2)图3实验的主要实验步骤如下:
①组装装置,检查装置的气密性;
②向试管中加入足量的铜粉,铜粉要足量的原因是 。点燃酒精灯,不停地抽拉注射器的活塞,充分反应后停止加热。实验过程中气球的变化是 ,试管中发生的文字表达式为 。
③待装置冷却后读数,注射器刻度从100mL移动至60mL,则消耗的氧气的体积为 mL。通过实验得到的结论为: 。若实验后发现结果偏小,可能的原因是:(写两点) 。图3装置对比图1装置的优点是: 。
【答案】(1)D
(2) 将装置内氧气耗尽 先变大后变小 40 空气中氧气的体积分数为20% 装置漏气或未冷却至室温就读数 比较环保,误差小
【规范解答】(1)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段气压减小的主要原因是: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,是因为打开止水夹,烧杯中的水进入集气瓶,气体被压缩,不符合题意;
D、若用木炭代替红磷完成此实验,木炭在空气中燃烧生成二氧化碳,二氧化碳是气体,化学反应前后压强变化不大,集气瓶内气压变化趋势与图2不同,符合题意。
故选D;
(2)②向试管中加入足量的铜粉,铜粉要足量的原因是:将装置内氧气耗尽;
图3实验中加热过程中温度升高,装置内气体受热膨胀,压强增大,气球变大,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,气球变小,故气球先变大后变小;
试管中发生反应为铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜,该反应的文字表达式为:;
③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,则消耗氧气的体积为:100mL-60mL=40mL;
通过该实验得出的空气中氧气的体积分数为:;
若实验后发现结果偏小,可能的原因是: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;
与图1装置相比,图3装置是利用铜粉消耗氧气,无污染性物质五氧化二磷生成,比较环保,且可通过注射器直接读出消耗氧气的体积,误差小。
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