课题1 我们周围的空气（8大题型专项训练，江苏专用）化学新教材人教版九年级上册

课题1 我们周围的空气 题型01 拉瓦锡研究空气成分的实验 题型02 空气中氧气含量测定实验 题型03 空气中氧气含量测定的改进实验 题型04 空气中氧气含量测定的数字化实验 题型05 空气的成分及体积分数 题型06 空气中各成分的用途 题型07 纯净物和混合物 题型08 空气污染与防治 题型01 拉瓦锡研究空气成分的实验 实验装置 实验现象 实验结论 部分银白色的汞变成红色粉末，容器里空气的体积大约减少了1/5，收集红色粉末加强热得到汞和氧气，将氧气加入前一个容器，得到的气体性质与空气完全一样。 空气由氧气和氮气组成， 其中氧气约占空气总体积的1/5。 【典例1】（2024·江苏常州·中考真题）历史上第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的科学家是 A．拉瓦锡 B．居里夫人 C．诺贝尔 D．门捷列夫 【变式1-1】（2024·江苏盐城·三模）拉瓦锡利用如图实验研究空气成分，下列说法合理的是 A．汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气 B．将曲颈甑中的汞换成木炭不影响测定结果 C．结束加热后不需冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度 D．实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物 【变式1-2】（2024·江苏南京·二模）二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图）。关于该实验的说法不正确的是 A．汞在加热条件下，只和氧气反应 B．实验中可观察到玻璃钟罩中液面上升 C．该实验说明氧气约占空气总体积的1/5 D．将曲颈甑中的汞换成木炭也能测定空气中氧气的含量 【变式1-3】（24-25九年级上·江苏苏州·期中）拉瓦锡用如图所示的装置定量测定了空气成分。他把少量汞放在密闭容器中加热12天，发现有一部分银白色的液态汞（沸点）变成红色的氧化汞粉末，同时容器里空气的体积减少了约。下列分析中不合理的是 A．汞为液态，在加热的条件下只与氧气反应且生成物为固体 B．汞的用量不会影响实验结果 C．生成的氧化汞为固态，不会对气压差产生影响 D．反应结束，需冷却至室温测量容器中气体的减少量 题型02 空气中氧气含量测定实验 1.实验原理：红磷在密闭空间中燃烧消耗氧气，使得密闭空间中压强减小，打开弹簧夹后，大气压将烧杯中的水压入集气瓶中。（压入的水的体积=被消耗的氧气的体积） 2.实验现象：①红磷燃烧，放出热量，产生大量白烟 ②装置冷却到室温后打开弹簧夹，烧杯内的水倒流入集气瓶，约占集气瓶内气体体积的1/5。 3.实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。点燃 点燃 4.反应原理:文字表达式：磷 + 氧气 五氧化二磷 符号表达式：P + O2 P2O5 5.注意事项：①所用的红磷必须过量。（若红磷过少则氧气没有充分消耗,测量结果偏小） ②要等集气瓶（装置）冷却到室温后才能打开弹簧夹。 （瓶内剩余气体仍然膨胀，剩余气体体积偏大，使得进入集气瓶内的水偏少，测量结果偏小） ③装置的气密性要好。（漏气会使外面空气漏进来，测量结果偏小） ④要先夹紧橡皮管，然后再点红磷，迅速伸入集气瓶立即塞紧瓶塞。 6.液面上升小于1/5原因：装置漏气，红磷量不足，未冷却完全 【典例2】（2024·江苏盐城·三模）拉瓦锡利用如图实验研究空气成分，下列说法合理的是 A．汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气 B．将曲颈甑中的汞换成木炭不影响测定结果 C．结束加热后不需冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度 D．实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物 【变式2-1】下图装置可用于测定空气中氧气的含量，下列说法不正确的是 A．实验时红磷一定要过量 B．红磷燃烧产生大量的白烟，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹 C．该实验证明氧气约占空气总体积的1/5 D．通过该实验还可以了解氮气的一些性质 【变式2-2】（23-24九年级上·江苏南京·期中）下图分别是拉瓦锡和实验室测定空气中氧气含量的装置图。下列说法不正确的是 A．汞和红磷均只与空气中的氧气反应 B．反应结束后，容器内剩余气体是氮气 C．若装置气密性不好，会导致测得氧气的体积分数偏小 D．汞加热易形成汞蒸气，其测量结果比红磷更准确 【变式2-3】（2024·江苏常州·一模）实验室用燃烧法测定空气中氧气的体积分数，使用红磷而不使用木炭的原因是 A．红磷容易燃烧 B．红磷燃烧的产物不会污染空气 C．木炭燃烧的产物为气体 D．红磷能完全消耗集气瓶中的氧气 题型03 空气中氧气含量测定的改进实验 知识积累 1.改进实验的优点：误差小，实验结果更准确；操作更简单；减少环境污染等。 【典例3】（2024·江苏扬州·一模）用图示装置测定空气中O2的体积分数。实验时，恒温加热玻璃管，从一侧注射器向另一侧注射器内缓慢推入空气，使空气缓缓流过铜网，待完全推入后读取注射器内空气的体积。然后左右来回推动，重复多次。下列说法正确的是 A．可用木炭代替铜网进行实验 B．待连续两次读数相同时，停止加热 C．若铜网量不足，则测得结果偏大 D．加热状态下，待连续两次读数相同，由该数值可得实验结果 【变式3-1】（24-25九年级上·江苏泰州·期中）化学兴趣小组设计如图所示V形管进行空气中O2含量的测定，白磷燃烧所需最低温度为40℃，V形管内总容积为100mL，实验前量筒中水的体积为50mL，实验结束后量筒中的水剩余40mL，下列说法错误的是 A．该实验与教材中实验相比更环保 B．白磷燃烧时产生大量白烟 C．该实验测得空气中氧气的体积分数为20% D．实验过程中橡胶塞可能未塞紧 【变式3-2】（24-25九年级上·江苏扬州·期中）为测定空气中氧气的含量，某化学兴趣小组将过量的白磷放入容积为40mL的试管中，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与容积为60mL且润滑性很好的注射器组成如图所示的实验装置进行实验，则下列说法不正确的是 A．实验前，需要检查装置的气密性 B．必须等实验结束装置冷却到室温之后再读数 C．若打开弹簧夹实验，则实验前注射器至少吸入10mL空气 D．若夹紧弹簧夹实验，实验结束冷却后再松开，可观察到活塞前移至约8mL刻度处 【变式3-3】（24-25九年级上·江苏无锡·期中）项目小组发现食品包装中的脱氧剂能吸收氧气，于是利用脱氧剂测定空气中氧气含量。实验步骤： ①取一根有机玻璃管，用橡胶塞将一端密封； ②将食品脱氧剂粉末迅速装入玻璃管，立即向管口注入一滴水将其密封，水滴的右端标为A，弹动玻璃管使粉末分布均匀且紧密，脱氧剂的左端标为O，如图1所示； ③水平滚动玻璃管，使粉末平铺在玻璃管中，静置至水滴不再移动，水滴的右端标为B，如图2所示； ④用刻度尺测量出AO段和BO段的长度，记录数据如表。 实验 AO/mm BO/mm 数据 522.5 421 下列说法错误的是 A．根据表中的数据计算，测得空气中氧气的体积分数约为19.4% B．步骤③中使粉末平铺在玻璃管中的目的是增大脱氧剂与空气的接触面 C．如果该实验测量结果偏小，原因可能是食品脱氧剂已部分变质失效 D．根据实验原理，实验中使用的玻璃管越粗，实验结果越准确 题型04 空气中氧气含量测定的数字化实验 知识积累 1.数字化实验的优点：直观、可视。能够将压强、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。 【典例4】（2024·江苏徐州·三模）在利用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中，用传感器记录集气瓶中温度、压强随时间变化的情况如图所示。其中c点打开了止水夹。下列说法不合理的是 A．c点的温度已经接近室温 B．b点压强最大，说明红磷燃烧结束 C．c点后压强增大是因为水倒吸入集气瓶中 D．由温度变化曲线可知，整个反应过程放出热量 【变式4-1】（23-24九年级上·江苏泰州·期中）拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用如图A装置，进行测定空气中氧气含量实验，记录的相关数据如右图所示。下列说法不正确的是    A．装置A的外壳、隔热层的主要目的是防止热量散失。 B．c点时装置内的温度就是g点时的装置内的温度 C．f点时红磷燃烧结束，氧气没有剩余 D．h点时容器内氮气的体积分数为88% 【变式4-2】（23-24九年级上·江苏盐城·期中）利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行再探究(如图1)，得到的数据曲线如图2所示。下列说法错误的是 A．图2中X曲线表示温度的变化趋势 B．图2中Y曲线表示氧气浓度的变化趋势 C．如果实验时图1中装置漏气，则图2压强曲线中测得的A点数值会偏小 D．图2压强曲线中，BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热，温度升高，气体膨胀，气压增大 【变式4-3】（2025·江苏无锡·二模）某兴趣小组利用氧气传感器探究不同物质在空气中燃烧的耗氧量情况。足量蜡烛和红磷分别在相同的密闭容器中燃烧，测得氧气体积分数变化如图所示。下列说法正确的是 A．红磷燃烧过程中，产生大量白色烟雾 B．该实验能说明空气中氧气体积分数约为21% C．图中a点与b点对应容器内氮气体积分数相等 D．若将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，可使氧气体积分数降至3% 题型05 空气的成分及体积分数 知识积累 1.空气成分 空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 2.空气中各成分含量是指“体积分数”而不是“质量分数”。 【典例5】（24-25九年级上·江苏连云港·期中）“空气炸锅”的工作原理是将锅内空气加热后循环吹向食物，则循环气体中含量最高的是 A． B． C． D． 【变式5-1】（2025·江苏扬州·三模）江苏城市足球联赛是当下网络热门话题。足球中常充入空气中含量最多的气体，该气体是 A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【变式5-2】 （2025·江苏苏州·一模）下列有关空气的说法正确的是 A．空气中的氧气可作为燃料 B．植树造林可以改善空气质量 C．空气中氮气极易溶于水 D．空气中稀有气体的体积分数最大 【变式5-3】（2024·江苏苏州·二模）空气由多种气体组成，其中体积分数约为78％的物质是 A．氮气 B．氧气 C．氦气 D．二氧化碳 题型06 空气中各成分的用途 知识积累 性质 对应的用途 氧气 能供给呼吸 供动植物呼吸、医疗急救、登山、潜水等 能支持燃烧 炼钢、气焊、气割、航空航天 氮气 与某些物质反应 制硝酸和氮肥 化学性质不活泼 作保护气： ①食品充氮防腐 ②灯泡充氮防钨丝氧化 ③在氮气氛围中焊接金属防止金属氧化 液氮温度很低 用于制造低温环境： ①医疗上冷冻治疗 ②超导材料在低温环境下显示超导性能 稀有气体 通电时能发出不同颜色的光 制多种用途的电光源如：航标灯、照明灯、闪光灯和霓虹灯 化学性质很不活泼 作保护气 氦气 ①氦气充气球（密度比空气小且化学性质稳定） ②氦气用于制造低温环境 【典例6】（2024·江苏盐城·中考真题）空气是一种宝贵的资源，其中含量最高且常用作保护气的是 A． B． C．He D． 【变式6-1】（2025·江苏盐城·二模）2025年4月27日，神舟二十号载人飞船发射成功。下列能供给宇航员呼吸的气体是 A． B． C． D．稀有气体 【变式6-2】（24-25九年级上·江苏盐城·期中）空气是一种宝贵的自然资源，其中可用于航标灯、霓虹灯的气体是 A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 【变式6-3】（2024·江苏扬州·一模）下列与氮气相关的用途中，主要利用其沸点低的特点的是 A．电子器件的填充气 B．粮食瓜果的保护气 C．制作氮肥的原料气 D．医疗手术的冷冻剂 题型07 纯净物和混合物 知识积累 1. 混合物：由两种或两种以上的物质混合而成的物质，如空气、糖水、食盐水等。组成混合物的各种成分保持着它们各自的性质。 2. 纯净物：只由一种物质组成的物质。纯净物可以用化学符号来表示。如氧气可表示为O2，二氧化碳可表示为CO2等。 3. 纯净物有固定的组成和性质，混合物没有固定的组成和性质。 4. 常见的混合物有：空气、海水、溶液、稀有气体、“浓××”、“稀××”、“×%的××”。 【典例7】 （2024·江苏镇江·中考真题）下列属于纯净物的是 A．矿泉水 B．液态氮 C．加碘盐 D．不锈钢 【变式7-1】（2025·江苏镇江·中考真题）下列属于纯净物的是 A．冰水 B．煤炭 C．空气 D．白醋 【变式7-2】（2025·江苏镇江·二模）下列属于纯净物的是 A．河水 B．黄铜 C．煤炭 D．氦气 【变式7-3】（2025·江苏常州·三模）下列物质属于纯净物的是 A．石灰石 B．稀盐酸 C．液氧 D．洁净空气 题型08 空气污染与防治 知识积累 1. 造成空气污染的物质： （1）有害气体:一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2） （2）烟尘 注意：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。 2. 空气污染物来源：化石燃料的燃烧，工厂排放的废气，汽车排放的尾气。 3. 空气污染造成的危害：损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。 4. 空气污染引起的环境问题：温室效应、臭氧层破坏、酸雨 5. 防止空气污染的措施：使用清洁能源，加强空气质量监测,积极植树、种草。 6. 目前计入空气质量评价的主要污染物有：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）、臭氧。 【典例8】（2024·江苏扬州·二模）空气污染是引起多种疾病的原因之一。下列物质中属于空气污染物的是 A．二氧化碳 B．PM10 C．氦气 D．水蒸气 【变式8-1】 （24-25九年级上·江苏无锡·期末）下列不会造成空气污染的是 A．燃放烟花 B．种植绿化 C．焚烧垃圾 D．排放烟尘 【变式8-2】（2024·江苏扬州·二模）空气中下列气体含量若超标会引发酸雨的是 A． B． C． D． 【变式8-3】（2025·江苏徐州·三模）2024年仪征空气质量优良天数为82.5%。下列物质没有被列入空气质量监测的是 A．二氧化碳 B．二氧化硫 C．氮氧化合物 D．可吸入颗粒物 12 / 12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 课题1 我们周围的空气 题型01 拉瓦锡研究空气成分的实验 题型02 空气中氧气含量测定实验 题型03 空气中氧气含量测定的改进实验 题型04 空气中氧气含量测定的数字化实验 题型05 空气的成分及体积分数 题型06 空气中各成分的用途 题型07 纯净物和混合物 题型08 空气污染与防治 题型01 拉瓦锡研究空气成分的实验 实验装置 实验现象 实验结论 部分银白色的汞变成红色粉末，容器里空气的体积大约减少了1/5，收集红色粉末加强热得到汞和氧气，将氧气加入前一个容器，得到的气体性质与空气完全一样。 空气由氧气和氮气组成， 其中氧气约占空气总体积的1/5。 【典例1】（2024·江苏常州·中考真题）历史上第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的科学家是 A．拉瓦锡 B．居里夫人 C．诺贝尔 D．门捷列夫 【答案】A 【详解】A、拉瓦锡用定量的方法测定了空气的成分，得出空气是由氮气和氧气组成，符合题意； B、居里夫人发现了放射元素镭，不符合题意； C、诺贝尔发明了现代炸药，不符合题意； D、门捷列夫发现了元素周期律并编制出元素周期表，不符合题意。 故选A。 【变式1-1】（2024·江苏盐城·三模）拉瓦锡利用如图实验研究空气成分，下列说法合理的是 A．汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气 B．将曲颈甑中的汞换成木炭不影响测定结果 C．结束加热后不需冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度 D．实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物 【答案】D 【详解】A、曲颈甑中汞在加热的条件下，与氧气反应，且生成物为固体；汞槽中汞隔绝氧气，形成液封，不会消耗氧气，错误； B、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，压强的变化不大，无法测定空气中氧气的含量，错误； C、结束加热后，应等冷却至室温后，测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度，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，错误； D、空气中氧气与汞反应，剩余气体不支持燃烧，说明存在两类物质，至少由两种物质组成，空气为混合物，正确。 故选D。 【变式1-2】（2024·江苏南京·二模）二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图）。关于该实验的说法不正确的是 A．汞在加热条件下，只和氧气反应 B．实验中可观察到玻璃钟罩中液面上升 C．该实验说明氧气约占空气总体积的1/5 D．将曲颈甑中的汞换成木炭也能测定空气中氧气的含量 【答案】D 【详解】A、汞是液态的，且汞在加热的条件下，只与氧气反应，且生成物为固体，故汞可用于测定空气中氧气的含量，不符合题意； B、该实验中，汞与空气中的氧气，在完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，故玻璃钟罩中液面上升，不符合题意； C、拉瓦锡用定量的方法测定了空气的成分，得出氧气约占空气体积的1/5的结论，不符合题意； D、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，压强的变化不大，无法测定空气中氧气的含量，符合题意。 故选D。 【变式1-3】（24-25九年级上·江苏苏州·期中）拉瓦锡用如图所示的装置定量测定了空气成分。他把少量汞放在密闭容器中加热12天，发现有一部分银白色的液态汞（沸点）变成红色的氧化汞粉末，同时容器里空气的体积减少了约。下列分析中不合理的是 A．汞为液态，在加热的条件下只与氧气反应且生成物为固体 B．汞的用量不会影响实验结果 C．生成的氧化汞为固态，不会对气压差产生影响 D．反应结束，需冷却至室温测量容器中气体的减少量 【答案】B 【详解】A、汞为液态，在加热的条件下只与氧气反应且生成物为固体，故A不符合题意； B、测定空气中氧气的含量所需的汞必须足量，若汞不足，氧气不能消耗完全，则会导致空气中氧气含量的测定结果偏小，故B符合题意； C、汞与氧气发生反应，消耗了氧气，生成的氧化汞为固态，不会对气压差产生影响，故C不符合题意； D、反应结束后，需冷却至室温测量容器中气体的减少量，若未冷却至室温，则会导致剩余气体受热膨胀，导致测定结果偏小，故D不符合题意。 故选B。 题型02 空气中氧气含量测定实验 1.实验原理：红磷在密闭空间中燃烧消耗氧气，使得密闭空间中压强减小，打开弹簧夹后，大气压将烧杯中的水压入集气瓶中。（压入的水的体积=被消耗的氧气的体积） 2.实验现象：①红磷燃烧，放出热量，产生大量白烟 ②装置冷却到室温后打开弹簧夹，烧杯内的水倒流入集气瓶，约占集气瓶内气体体积的1/5。 3.实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。点燃 点燃 4.反应原理:文字表达式：磷 + 氧气 五氧化二磷 符号表达式：P + O2 P2O5 5.注意事项：①所用的红磷必须过量。（若红磷过少则氧气没有充分消耗,测量结果偏小） ②要等集气瓶（装置）冷却到室温后才能打开弹簧夹。 （瓶内剩余气体仍然膨胀，剩余气体体积偏大，使得进入集气瓶内的水偏少，测量结果偏小） ③装置的气密性要好。（漏气会使外面空气漏进来，测量结果偏小） ④要先夹紧橡皮管，然后再点红磷，迅速伸入集气瓶立即塞紧瓶塞。 6.液面上升小于1/5原因：装置漏气，红磷量不足，未冷却完全 【典例2】（2024·江苏盐城·三模）拉瓦锡利用如图实验研究空气成分，下列说法合理的是 A．汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气 B．将曲颈甑中的汞换成木炭不影响测定结果 C．结束加热后不需冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度 D．实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物 【答案】D 【详解】A、曲颈甑中汞在加热的条件下，与氧气反应，且生成物为固体；汞槽中汞隔绝氧气，形成液封，不会消耗氧气，错误； B、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，压强的变化不大，无法测定空气中氧气的含量，错误； C、结束加热后，应等冷却至室温后，测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度，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，错误； D、空气中氧气与汞反应，剩余气体不支持燃烧，说明存在两类物质，至少由两种物质组成，空气为混合物，正确。 故选D。 【变式2-1】下图装置可用于测定空气中氧气的含量，下列说法不正确的是 A．实验时红磷一定要过量 B．红磷燃烧产生大量的白烟，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹 C．该实验证明氧气约占空气总体积的1/5 D．通过该实验还可以了解氮气的一些性质 【答案】B 【详解】A、为了充分消耗氧气，所以实验时红磷一定要过量，故说法正确，不符合题意； B、红磷燃烧产生大量的白烟，而不是白雾，火焰熄灭后待集气瓶冷却至室温后才可以打开弹簧夹，故不正确,符合题意； C、该实验中烧杯中的水进入到集气瓶中，大约占了集气瓶体积的五分之一，所以可得出氧气约占空气总体积的五分之一，故正确，不符合题意； D、该实验中烧杯中的水进入到集气瓶中，大约占了集气瓶体积的五分之一，红磷没有继续燃烧，说明剩余气体氮气不支持燃烧也不能燃烧，难溶于水的性质，故正确，不符合题意。 故选B。 【变式2-2】（23-24九年级上·江苏南京·期中）下图分别是拉瓦锡和实验室测定空气中氧气含量的装置图。下列说法不正确的是 A．汞和红磷均只与空气中的氧气反应 B．反应结束后，容器内剩余气体是氮气 C．若装置气密性不好，会导致测得氧气的体积分数偏小 D．汞加热易形成汞蒸气，其测量结果比红磷更准确 【答案】B 【详解】A、汞和空气中氧气反应生成氧化汞，红磷和氧气反应生成五氧化二磷，故A正确； B、空气中含有氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等，红磷或汞与氧气反应后，容器内剩余的气体只要是氮气，还有少量稀有气体、二氧化碳等，故B错误； C、若装置气密性不好，消耗氧气后，外界空气会进入装置，会导致测得氧气的体积分数偏小，故C正确； D、汞加热易形成汞蒸气，汞蒸气与氧气反应接触面积较大，反应比较充分，能将装置内氧气几乎全部耗尽，因此其测量结果比红磷更准确，故D正确。 故选：B。 【变式2-3】（2024·江苏常州·一模）实验室用燃烧法测定空气中氧气的体积分数，使用红磷而不使用木炭的原因是 A．红磷容易燃烧 B．红磷燃烧的产物不会污染空气 C．木炭燃烧的产物为气体 D．红磷能完全消耗集气瓶中的氧气 【答案】C 【分析】实验室用燃烧法测定氧气的含量，使用红磷而不使用木炭，是因为红磷本身是固体,能在空气中燃烧，生成五氧化二磷固体，没有生成新的气体；木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去氧气，但增加了新的气体，压强几乎没有变化，不能用来测定空气中氧气含量。 【详解】A、红磷、木炭都容易燃烧，故A选项错误； B、红磷燃烧的产物是五氧化二磷，会污染空气，故B选项错误； C、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去氧气，但增加了新的气体，压强几乎没有变化，不能用来测定空气中氧气含量，故C选项正确； D、红磷、木炭足量时，都能完全消耗集气瓶中的氧气，故D选项错误。 故选C。 题型03 空气中氧气含量测定的改进实验 知识积累 1.改进实验的优点：误差小，实验结果更准确；操作更简单；减少环境污染等。 【典例3】（2024·江苏扬州·一模）用图示装置测定空气中O2的体积分数。实验时，恒温加热玻璃管，从一侧注射器向另一侧注射器内缓慢推入空气，使空气缓缓流过铜网，待完全推入后读取注射器内空气的体积。然后左右来回推动，重复多次。下列说法正确的是 A．可用木炭代替铜网进行实验 B．待连续两次读数相同时，停止加热 C．若铜网量不足，则测得结果偏大 D．加热状态下，待连续两次读数相同，由该数值可得实验结果 【答案】B 【详解】A、木炭与氧气反应生成二氧化碳，消耗氧的同时又生成新的气体，没有形成压强差，无法测定空气中O2的体积分数，故不能用可用木炭代替铜网进行实验，故A错误； B、待连续两次读数相同时，停止加热，故B正确； C、若铜网量不足，会导致氧气消耗不彻底，从而使测得结果偏小，故C错误； D、加热状态下，待连续两次读数相同，不能由该数值计算实验结果，因为剩余气体在受热状态下，体积膨胀，要等到冷却至室温才能计算实验结果，否则数据不准确，故D错误。 故选B。 【变式3-1】（24-25九年级上·江苏泰州·期中）化学兴趣小组设计如图所示V形管进行空气中O2含量的测定，白磷燃烧所需最低温度为40℃，V形管内总容积为100mL，实验前量筒中水的体积为50mL，实验结束后量筒中的水剩余40mL，下列说法错误的是 A．该实验与教材中实验相比更环保 B．白磷燃烧时产生大量白烟 C．该实验测得空气中氧气的体积分数为20% D．实验过程中橡胶塞可能未塞紧 【答案】C 【详解】A、与教材中实验相比，该实验在密闭容器中进行，反应生成的五氧化二磷不会逸出，比较环保，不符合题意； B、白磷燃烧产生大量白烟，放出热量，不符合题意； C、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，量筒中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，则该实验测得空气中氧气的体积分数为：，符合题意； D、该实验测得空气中氧气的体积分数偏小，可能是实验过程中橡胶塞未塞紧，在冷却至室温的过程中，外界空气进入占据了一定的体积，不符合题意。 故选C。 【变式3-2】（24-25九年级上·江苏扬州·期中）为测定空气中氧气的含量，某化学兴趣小组将过量的白磷放入容积为40mL的试管中，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与容积为60mL且润滑性很好的注射器组成如图所示的实验装置进行实验，则下列说法不正确的是 A．实验前，需要检查装置的气密性 B．必须等实验结束装置冷却到室温之后再读数 C．若打开弹簧夹实验，则实验前注射器至少吸入10mL空气 D．若夹紧弹簧夹实验，实验结束冷却后再松开，可观察到活塞前移至约8mL刻度处 【答案】D 【详解】A、实验前，需要检查装置的气密性，防止影响实验结果，故A说法正确； B、必须等实验结束装置冷却到室温之后再读数，否则剩余气体受热膨胀，导致测定结果偏小，故B说法正确； C、白磷燃烧消耗氧气，氧气约占空气体积的五分之一，注射器移动的体积即为消耗氧气的体积，若打开弹簧夹实验，设实验前注射器至少吸入空气的体积为x，若打开弹簧夹实验，则空气中氧气的体积为（40mL+xmL）×=x，则x=10mL，即实验前注射器至少吸入10mL空气，故C说法正确； D、若夹紧弹簧夹实验，氧气的体积约为40mL×=8mL，实验结束冷却后再松开，可观察到活塞前移至约20mL-8mL=12mL刻度处，故D说法错误； 故选：D。 【变式3-3】（24-25九年级上·江苏无锡·期中）项目小组发现食品包装中的脱氧剂能吸收氧气，于是利用脱氧剂测定空气中氧气含量。实验步骤： ①取一根有机玻璃管，用橡胶塞将一端密封； ②将食品脱氧剂粉末迅速装入玻璃管，立即向管口注入一滴水将其密封，水滴的右端标为A，弹动玻璃管使粉末分布均匀且紧密，脱氧剂的左端标为O，如图1所示； ③水平滚动玻璃管，使粉末平铺在玻璃管中，静置至水滴不再移动，水滴的右端标为B，如图2所示； ④用刻度尺测量出AO段和BO段的长度，记录数据如表。 实验 AO/mm BO/mm 数据 522.5 421 下列说法错误的是 A．根据表中的数据计算，测得空气中氧气的体积分数约为19.4% B．步骤③中使粉末平铺在玻璃管中的目的是增大脱氧剂与空气的接触面 C．如果该实验测量结果偏小，原因可能是食品脱氧剂已部分变质失效 D．根据实验原理，实验中使用的玻璃管越粗，实验结果越准确 【答案】D 【详解】A 、脱氧剂吸收空气中的氧气，气体体积变小，水滴从A端移动到B端，可把AO看成空气的体积，AB=AO-BO可看成空气中氧气的体积，空气中氧气的体积分数约为，说法正确，不符合题意； B、步骤③中使粉末平铺在玻璃管中的目的是增大脱氧剂与空气的接触面积，使反应更充分，说法正确，不符合题意； C、如果食品脱氧剂已部分变质失效，则吸收的氧气量减少，导致测量结果偏小，说法正确，不符合题意； D 、根据可知，变化相同体积的气体，玻璃管越细（横截面积越小），则变化的长度就越大，测量越准确。错误。 故选D。 题型04 空气中氧气含量测定的数字化实验 知识积累 1.数字化实验的优点：直观、可视。能够将压强、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。 【典例4】（2024·江苏徐州·三模）在利用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中，用传感器记录集气瓶中温度、压强随时间变化的情况如图所示。其中c点打开了止水夹。下列说法不合理的是 A．c点的温度已经接近室温 B．b点压强最大，说明红磷燃烧结束 C．c点后压强增大是因为水倒吸入集气瓶中 D．由温度变化曲线可知，整个反应过程放出热量 【答案】B 【详解】A、由温度变化曲线可知，c点的温度已经接近室温，故选项说法正确； B、ab段压强增大，是由于红磷燃烧放热导致压强增大的趋势大于氧气消耗导致压强减小的趋势，b点压强最大，不能确定红磷燃烧结束，温度最高才能说明红磷燃烧结束，故选项说法错误； C、c点后打开止水夹后，水倒吸入集气瓶中，气体的体积变小，导致集气瓶内气体压强增大，故选项说法正确； D、由温度变化曲线可知，反应过程中温度升高，说明整个反应过程放出热量，故选项说法正确。 故选B。 【变式4-1】（23-24九年级上·江苏泰州·期中）拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用如图A装置，进行测定空气中氧气含量实验，记录的相关数据如右图所示。下列说法不正确的是    A．装置A的外壳、隔热层的主要目的是防止热量散失。 B．c点时装置内的温度就是g点时的装置内的温度 C．f点时红磷燃烧结束，氧气没有剩余 D．h点时容器内氮气的体积分数为88% 【答案】CD 【详解】A. 装置A的外壳、隔热层的主要目的是防止热量散失。故正确； B. 当温度下降到g点时，装置中的压强为最低点c点，则c点时装置内的温度就是g点时的装置内的温度。故正确； C. f点时红磷燃烧结束，会有氧气剩余，红磷熄灭，只能说明氧气已经很少，达不到燃烧的浓度，熄灭后会继续缓慢氧化消耗氧气，但氧气浓度会越来越小，且温度也会越来越低，所以最终氧气仍有剩余。故错误； D. 空气中氧气的体积分数为21%，h点时容器内氧气的体积分数为12%，则氧气被消耗了21%-12%=9%，此时氮气的体积分数为78%÷（100%-9%）=85.7%。故错误。 故选：CD。 【变式4-2】（23-24九年级上·江苏盐城·期中）利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行再探究(如图1)，得到的数据曲线如图2所示。下列说法错误的是 A．图2中X曲线表示温度的变化趋势 B．图2中Y曲线表示氧气浓度的变化趋势 C．如果实验时图1中装置漏气，则图2压强曲线中测得的A点数值会偏小 D．图2压强曲线中，BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热，温度升高，气体膨胀，气压增大 【答案】C 【详解】A、红磷燃烧放出热量，温度升高，冷却后温度降低，图2中X曲线表示的是温度的变化趋势，故A正确； B、红磷燃烧消耗氧气，氧气浓度减小，Y曲线表示氧气浓度的变化趋势，故B正确； C、如果实验时图1中装置漏气，由于A点数值是起始压强，图1中装置漏气A点数值不受影响，故C错误； D、图2压强曲线中，BC段气压增大变化的原因是红磷燃烧，放出热量，装置内空气膨胀，压强增大，故D正确； 故选：C。 【变式4-3】（2025·江苏无锡·二模）某兴趣小组利用氧气传感器探究不同物质在空气中燃烧的耗氧量情况。足量蜡烛和红磷分别在相同的密闭容器中燃烧，测得氧气体积分数变化如图所示。下列说法正确的是 A．红磷燃烧过程中，产生大量白色烟雾 B．该实验能说明空气中氧气体积分数约为21% C．图中a点与b点对应容器内氮气体积分数相等 D．若将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，可使氧气体积分数降至3% 【答案】B 【详解】A、红磷在空气中燃烧，产生大量白烟，故说法错误； B、该实验能说明空气中氧气的体积分数约为21%，是因为反应前测得的氧气体积分数约为21%，故说法正确； C、图中a点与b点对应容器内氮气体积分数不相等，是因为红磷燃烧生成五氧化二磷固体，蜡烛燃烧生成水和二氧化碳气体，虽然两种物质耗氧量相等，但是蜡烛燃烧生成了二氧化碳，因此a点氮气体积分数小于b点，故说法错误； D、若将足量蜡烛和红磷放在同一密闭容器中燃烧，氧气的体积分数不能降至3%，是因为蜡烛先熄灭，氧气体积分数降低至10%时，红磷熄灭，故说法错误。 故选B。 题型05 空气的成分及体积分数 知识积累 1.空气成分 空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 其他 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 2.空气中各成分含量是指“体积分数”而不是“质量分数”。 【典例5】（24-25九年级上·江苏连云港·期中）“空气炸锅”的工作原理是将锅内空气加热后循环吹向食物，则循环气体中含量最高的是 A． B． C． D． 【答案】D 【详解】“空气炸锅”的工作原理是将锅内空气加热后循环吹向食物，空气成分按体积分数计算是：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%，还有其他气体和杂质约占0.03%，则循环气体中含量最高的是N2，故选D。 【变式5-1】（2025·江苏扬州·三模）江苏城市足球联赛是当下网络热门话题。足球中常充入空气中含量最多的气体，该气体是 A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【答案】B 【详解】A、氧气在空气中约占21%，不是含量最多的气体。因此，A选项错误。 B、氮气在空气中约占78%，是含量最多的气体。因此，B选项正确。 C、二氧化碳在空气中仅占约0.03%，含量极少，不是最多的气体。因此，C选项错误。 D、稀有气体（如氩气、氖气等）在空气中总含量约0.94%，不是最多的气体。因此，D选项错误。 故选B。 【变式5-2】 （2025·江苏苏州·一模）下列有关空气的说法正确的是 A．空气中的氧气可作为燃料 B．植树造林可以改善空气质量 C．空气中氮气极易溶于水 D．空气中稀有气体的体积分数最大 【答案】B 【详解】A、空气中的氧气有助燃性，但没有可燃性，不能作为燃料，错误； B、树木能吸附空气中的灰尘等颗粒物，还能吸收有害气体，如二氧化硫、二氧化氮等，同时通过光合作用释放氧气，正确； C、空气中氮气难溶于水，错误； D、空气中氮气的体积分数最大，约占空气总体积的78%，稀有气体体积分数约为0.94%，错误。 故选B。 【变式5-3】（2024·江苏苏州·二模）空气由多种气体组成，其中体积分数约为78％的物质是 A．氮气 B．氧气 C．氦气 D．二氧化碳 【答案】A 【详解】通过实验测定，空气的成分按体积计算，大约是：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%。故选A。 题型06 空气中各成分的用途 知识积累 性质 对应的用途 氧气 能供给呼吸 供动植物呼吸、医疗急救、登山、潜水等 能支持燃烧 炼钢、气焊、气割、航空航天 氮气 与某些物质反应 制硝酸和氮肥 化学性质不活泼 作保护气： ①食品充氮防腐 ②灯泡充氮防钨丝氧化 ③在氮气氛围中焊接金属防止金属氧化 液氮温度很低 用于制造低温环境： ①医疗上冷冻治疗 ②超导材料在低温环境下显示超导性能 稀有气体 通电时能发出不同颜色的光 制多种用途的电光源如：航标灯、照明灯、闪光灯和霓虹灯 化学性质很不活泼 作保护气 氦气 ①氦气充气球（密度比空气小且化学性质稳定） ②氦气用于制造低温环境 【典例6】（2024·江苏盐城·中考真题）空气是一种宝贵的资源，其中含量最高且常用作保护气的是 A． B． C．He D． 【答案】A 【详解】氮气约占空气体积的78%，是空气中含量最多的气体，且氮气的化学性质很稳定，很难与其它物质发生化学反应，常用作保护气，故选A。 【变式6-1】（2025·江苏盐城·二模）2025年4月27日，神舟二十号载人飞船发射成功。下列能供给宇航员呼吸的气体是 A． B． C． D．稀有气体 【答案】B 【详解】能为宇航员供给呼吸的气体是氧气； 故选B。 【变式6-2】（24-25九年级上·江苏盐城·期中）空气是一种宝贵的自然资源，其中可用于航标灯、霓虹灯的气体是 A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 【答案】C 【详解】A、氮气化学性质稳定，常用作保护气等，但氮气在通电时不能发出有色光，不可用于航标灯、霓虹灯，故A错误； B、氧气具有助燃性和供给呼吸的性质，通电时也不能发出有色光，不可用于航标灯、霓虹灯，故B错误； C、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可用于航标灯、霓虹灯等，故C正确； D、二氧化碳一般用于灭火、光合作用等，通电时不能发出有色光，不可用于航标灯、霓虹灯，故D错误； 故选：C。 【变式6-3】（2024·江苏扬州·一模）下列与氮气相关的用途中，主要利用其沸点低的特点的是 A．电子器件的填充气 B．粮食瓜果的保护气 C．制作氮肥的原料气 D．医疗手术的冷冻剂 【答案】D 【详解】A、氮气用作灯泡填充气是利用了氮气的化学性质不活泼，故A错误； B、氮气作粮食的保护气是利用了氮气的化学性质不活泼，故B错误； C、利用氮气制取氮肥，有新物质氮肥生成，涉及化学变化，属于化学性质，不是利用其沸点低的特点，故C错误； D、氮气作医疗手术的冷冻剂，是利用其沸点低的特点，液氮汽化吸热，降低温度，故D正确； 故选D。 题型07 纯净物和混合物 知识积累 1. 混合物：由两种或两种以上的物质混合而成的物质，如空气、糖水、食盐水等。组成混合物的各种成分保持着它们各自的性质。 2. 纯净物：只由一种物质组成的物质。纯净物可以用化学符号来表示。如氧气可表示为O2，二氧化碳可表示为CO2等。 3. 纯净物有固定的组成和性质，混合物没有固定的组成和性质。 4. 常见的混合物有：空气、海水、溶液、稀有气体、“浓××”、“稀××”、“×%的××”。 【典例7】 （2024·江苏镇江·中考真题）下列属于纯净物的是 A．矿泉水 B．液态氮 C．加碘盐 D．不锈钢 【答案】B 【详解】A、矿泉水由水、可溶性矿物质等混合而成，属于混合物，不符合题意； B、液态氮是液态氮气，由氮气一种物质组成，属于纯净物，符合题意； C、加碘盐由氯化钠、碘酸钾等混合而成，属于混合物，不符合题意； D、不锈钢由铁、碳等混合而成，属于混合物，不符合题意。 故选B。 【变式7-1】（2025·江苏镇江·中考真题）下列属于纯净物的是 A．冰水 B．煤炭 C．空气 D．白醋 【答案】A 【详解】 A、冰和水是同一种物质的不同状态，冰水是由一种物质组成的，属于纯净物。此选项正确。 B、煤炭主要含碳，还含有多种杂质，由两种或两种以上物质组成，属于混合物。此选项错误。 C、空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种物质组成，属于混合物。此选项错误。 D、白醋是乙酸（俗称：醋酸）的水溶液，由两种物质组成，属于混合物。此选项错误。 故选A。 【变式7-2】（2025·江苏镇江·二模）下列属于纯净物的是 A．河水 B．黄铜 C．煤炭 D．氦气 【答案】D 【详解】A、河水中含有多种物质，属于混合物，不符合题意； B、黄铜是铜的合金，属于混合物，不符合题意。 C、煤炭中含有多种物质，属于混合物，不符合题意； D、氦气是由同种元素组成的单质，属于纯净物，符合题意； 故选D。 【变式7-3】（2025·江苏常州·三模）下列物质属于纯净物的是 A．石灰石 B．稀盐酸 C．液氧 D．洁净空气 【答案】C 【详解】A、石灰石主要成分是碳酸钙，属于混合物，不符合题意； B、稀盐酸是氯化氢的水溶液，属于混合物，不符合题意； C、液氧只由氧气一种物质组成，属于纯净物，符合题意； D、洁净空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物，不符合题意。 故选：C。 题型08 空气污染与防治 知识积累 1. 造成空气污染的物质： （1）有害气体:一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2） （2）烟尘 注意：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。 2. 空气污染物来源：化石燃料的燃烧，工厂排放的废气，汽车排放的尾气。 3. 空气污染造成的危害：损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。 4. 空气污染引起的环境问题：温室效应、臭氧层破坏、酸雨 5. 防止空气污染的措施：使用清洁能源，加强空气质量监测,积极植树、种草。 6. 目前计入空气质量评价的主要污染物有：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）、臭氧。 【典例8】（2024·江苏扬州·二模）空气污染是引起多种疾病的原因之一。下列物质中属于空气污染物的是 A．二氧化碳 B．PM10 C．氦气 D．水蒸气 【答案】B 【详解】A、二氧化碳不属于空气污染物，故选项错误。 B、通常在10微米以下的可吸入颗粒物，又称PM10，PM10属于空气污染物，故选项正确。 C、氦气属于稀有气体，是空气的成分之一，不属于空气污染物，故选项错误。 D、水蒸气是空气的成分之一，不属于空气污染物，故选项错误。 故选：B。 【变式8-1】 （24-25九年级上·江苏无锡·期末）下列不会造成空气污染的是 A．燃放烟花 B．种植绿化 C．焚烧垃圾 D．排放烟尘 【答案】B 【详解】A、燃放烟花，会产生二氧化硫等污染物，污染空气，不符合题意； B、种植绿化，可以改善空气质量，保护环境，不会造成空气污染，符合题意； C、焚烧垃圾，会产生可吸入颗粒物等污染物，污染空气，不符合题意； D、排放烟尘，会产生可吸入颗粒物等污染物，污染空气，不符合题意。 故选B。 【变式8-2】（2024·江苏扬州·二模）空气中下列气体含量若超标会引发酸雨的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A、二氧化氮能与水反应生成酸性物质，导致酸雨的发生，符合题意； B、二氧化碳不能导致酸雨的发生，不符合题意； C、一氧化碳有毒，属于空气污染物，但是不能导致酸雨的发生，不符合题意； D、氧气是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不会导致酸雨的发生，不符合题意。 故选A。 【变式8-3】（2025·江苏徐州·三模）2024年仪征空气质量优良天数为82.5%。下列物质没有被列入空气质量监测的是 A．二氧化碳 B．二氧化硫 C．氮氧化合物 D．可吸入颗粒物 【答案】A 【详解】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、细颗粒物和臭氧等；二氧化碳是空气成分之一，不属于空气污染物，不需要列入空气质量监测项目，故选：A。 19 / 19 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $