2.1 我们周围的空气（深度学习辅导讲义）【上好课】化学新教材人教版九年级上册

第二单元 空气和氧气 课题1 我们周围的空气 要点 1 拉瓦锡研究空气成分 实验装置 实验现象 实验结论 1.银白色的液态汞加热，一部分汞变成红色粉末，容器内气体体积减少。 2.将红色固体加强热，得到银白色液体和氧气，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 表达式：____________________ 表达式：____________________ 要点 2 红磷燃烧测定空气中氧气的含量 实验装置 实验原理 红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，瓶内气体减少，压强减小，冷却后打开弹簧夹，在大气压作用下烧杯内的水被压入集气瓶，进入水的体积即为瓶内消耗氧气的体积。 实验现象 ①红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量； ②冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，占瓶内空气体积的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 和符号表达式 红磷+氧气五氧化二磷 ____________________ 实验分析 结果偏小的原因：装置漏气，红磷不足，未降到室温就打开止水夹 结果偏大的原因：塞紧胶塞过慢，止水夹未夹紧 瓶内剩余气体（N2）的性质 物理性质：难溶于水； 化学性质：不能燃烧也不支持燃烧。 要点 3 测定空气中氧气含量的数字化实验 传感器类型 实验装置举例 数字化图像举例 氧气浓度传感器 压强传感器 温度传感器 要点 4 纯净物和混合物 纯净物 混合物 概念 只由一种物质组成的物质 由两种或两种以上的物质混合而成的物质 特征 有固定的组成和性质 没有固定的组成和性质 表示 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 不可用化学符号表示 举例 氧气、二氧化碳、五氧化二磷、四氧化三铁、铁、铜等 空气、海水、合金、溶液、稀有气体、“浓~”、“稀~”、“a%的~” 要点 5 空气的成分和体积分数 成分 体积分数 性质 与性质对应的用途 氮气 78% 一定条件下与其他物质反应 制氮肥和硝酸的原料； 化学性质不活泼 用作保护气：食品包装充氮防腐、焊接金属 液氮汽化吸热 （物理性质） 制造低温环境：医疗上冷冻治疗、超导材料在低温环境下显示超导性能（磁悬浮列车）等 氧气 21% 供给呼吸 动植物呼吸、潜水、医疗急救、航天等 支持燃烧 酒精等可燃物燃烧、航空、炼钢、气割、气焊等 稀有气体 （氦氖氩氪氙等） 0.94% 化学性质很不活泼 用作保护气； 通电时发出不同颜色的光 可制成电光源 化学性质不活泼；氦气密度比空气小 氦气：用作飞艇、探空气球等 液氦汽化吸热（物理性质） 液氦：制造低温环境 二氧化碳 0.03% 在一定条件下与水反应 植物进行光合作用的原料 其他 0.03% 要点 6 保护大气环境 空气污染物 ①有害气体：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳 ②烟尘 污染来源 ①化石燃料的燃烧；②工厂排放的废气；③植被破坏引起的沙尘 造成的危害 严重损害人体健康，影响农作物生长，破坏生态平衡；臭氧层破坏和酸雨也与空气污染有关。 防治措施 使用清洁能源；加强空气质量监测；积极植树、造林、种草等。 空气质量评价内容 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。 命题点 1 拉瓦锡测定空气组成的实验 典例1（24-25九年级上·云南玉溪·期中）实验是科学探究的重要方法，如图是测定空气成分的相关实验装置，下列有关说法错误的是 A．该实验开始前应先检查装置气密性 B．实验中部分银白色液态汞变成红色粉末 C．实验过程中汞只消耗曲颈甑内的氧气 D．实验结束后，玻璃钟罩内液面高于汞槽中液面 变式1（24-25九年级上·重庆·期末）拉瓦锡科学测定了空气的成分。仿照拉瓦锡实验的原理，我们利用红磷在密闭容器中燃烧主要是为了除去空气中的 A．水蒸气 B．氮气 C．氧气 D．二氧化碳 变式2（24-25九年级上·四川成都·期中）教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(实验气装置如图所示)。在实验中下列说法中不合理的是 A．汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气，长时间加热能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽 B．在汞槽中的汞起到液封的作用 C．生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气，且氧气的体积恰好等于密闭容器中减小的体积 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 命题点 2 测定空气中氧气的含量实验的过程 典例1（24-25九年级上·北京房山·期末）下图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。下列说法中不正确的是 A．实验时红磷需足量 B．点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管 C．红磷熄灭后立刻打开弹簧夹 D．最终进入瓶中水的体积约为氧气的体积 变式1（24-25九年级上·云南昆明·期末）利用甲图装置测定瓶内氧气含量变化，氧气体积分数随时间变化情况如乙图所示，下列说法错误的是 A．点燃红磷可观察到产生大量白烟 B．b点时容器内氮气的体积分小于85% C．ac段表示红磷燃烧消耗瓶内氧气 D．t秒时可观察到瓶内液面上升 变式2（24-25九年级上·云南楚雄·期末）暖宝宝中的发热剂是铁粉、水和食盐等，发热剂能代替红磷测定空气中氧气含量（装置见图）。以下对此改进实验的叙述中，错误的是 A．此改进实验更加环保 B．实验前一定要检查装置的气密性 C．此实验中的发热剂一定要现拆现用 D．此实验测出氧气的质量分数约是 命题点 3 测定空气中氧气含量的实验误差分析 典例1（24-25九年级上·河北保定·期末）空气中氧气含量测定的实验装置如图所示。下列关于该实验的说法中正确的是 A．红磷在集气瓶中燃烧产生大量红烟 B．可以用木炭代替红磷进行实验 C．实验中观察到红磷不再燃烧时，立即打开止水夹 D．若实验中红磷的量不足，会使测得的氧气含量偏低 变式1（24-25九年级上·河北沧州·期末）如图所示装置也可用来测定空气中氧气的含量。对该实验认识不正确的是 A．集气瓶内气体压强的减小会导致水面上升 B．装置不漏气是实验成功的重要因素之一 C．将红磷改为蜡烛也能得到正确的实验结论 D．红磷的量不足会影响实验结论 变式2（24-25九年级上·湖南长沙·期末）某小组的同学将过量的白磷放入试管中测定空气中氧气含量（如图），则下列说法不正确的是 A．取足量的白磷进行实验是为了减少误差 B．试管中的白磷可以换成硫粉 C．实验结束等装置冷却到室温后才能打开弹簧夹 D．该装置实验的优点是密闭容器中进行，测量结果更准确，污染小 命题点 4 测定空气中氧气含量实验的改进 典例1（24-25九年级上·内蒙古包头·期末）用下图装置进行实验，测定出空气中约占（按体积计算）。下列叙述不正确的是 A．②中瓶内空气的体积约为 B．最终注射器活塞移至约刻度线处 C．白磷的作用是消耗②中瓶内的 D．可加热铁丝引燃铜匙中的白磷 变式1（24-25九年级上·四川成都·期末）某化学兴趣小组利用下列图1所示装置（夹持仪器略去）测定空气中氧气含量。烧瓶容积为500mL，烧瓶中预留20mL的水；用激光笔点燃红磷，充分燃烧后，冷却至室温。打开弹簧夹，量筒内液面不再下降时，调整左、右两边液面相平，量筒内减少了57.6mL的水。下列分析错误的是 A．测得氧气的体积分数约为12% B．打开弹簧夹，量筒中的水会倒吸入烧瓶 C．整个实验过程中，烧瓶内压强变化如图2所示 D．将烧瓶内预留水从20mL减少至10mL，对测定结果无影响 变式2（24-25九年级上·山西阳泉·期末）下图是某小组测定空气组成实验的新设计，操作步骤为：往有机玻璃管右侧装入足量的食品脱氧剂（可快速除去氧气），并迅速向管的左侧注入一滴水，测出AB的长度为（图1）。然后轻轻转动玻璃管，使脱氧剂粉末平铺在玻璃管右侧，待水滴停止移动后，测得AM的长度为（图2）。以下说法正确的是 A．水滴向右移动是因为玻璃管内气压增大 B．脱氧剂粉末的品质和用量事关实验的成败 C．装置的气密性对测定结果的精度没有影响 D．用该方法测得的空气中氧气的体积分数是： 命题点 5 测定空气中氧气含量的数字化实验 典例1（24-25九年级上·广东深圳·期末）图1所示装置用于测定空气中氧气的含量，图2是用该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间的关系图（该装置气密性良好，是集气瓶内初始气压）。下列说法正确的是 A．本实验的红磷要过量 B．点集气瓶内的气体是氮气 C．曲线下降是温度降低造成的 D．集气瓶中气压瞬间变大是迅速消耗造成的 变式1（24-25九年级上·吉林·期末）通过数字传感器进行空气中氧气含量的测定，装置如图1所示，密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线如图2所示，下列相关说法错误的是 A．冷却和氧气消耗导致装置内压强减小 B．导致压强两次增大的因素不相同 C．点燃前空气中氧气的含量约为20% D．红磷燃烧能够完全消耗装置内的氧气 变式2（24-25九年级上·上海杨浦·期末）用如图甲所示装置测定空气中氧气含量，借助数字传感器对密闭装置内的压强、温度、氧气浓度进行实时监测，得到了它们随时间的变化曲线如图乙。下列分析正确的是 A．X曲线代表温度，Y曲线代表氧气浓度 B．C点压强最高，表明红磷完全反应 C．CD段压强减小是因为温度恢复到室温导致的 D．实验结束时，X、Y曲线代表的量都会恢复到原状态 命题点 6 空气各成分及其体积分数 典例1（24-25九年级上·北京房山·期末）空气是宝贵的自然资源，依据空气中各成分的体积分数，判断右图中“c”对应的气体是 A．氧气 B．稀有气体 C．氮气 D．二氧化碳 变式1（24-25九年级上·甘肃酒泉·期末）空气的成分按体积计算，占的是 A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 变式2（24-25九年级上·湖南永州·期末）使用空气炸锅制作的鸡翅，外香肉嫩多汁，适合孩子食用，不用担心上火。“空气炸锅”的工作原理是将锅内空气加热后循环吹向食物，则循环空气中含量最高的是 A．氧气 B．稀有气体 C．氮气 D．二氧化碳 命题点 7 空气的组成及用途 典例1（24-25九年级上·辽宁大连·期末）空气是一种宝贵的资源，下列关于空气的说法不正确的是 A．氧气既能燃烧又能支持燃烧 B．将氮气充入食品包装袋中可防腐 C．稀有气体可用于霓虹灯的制作 D．二氧化碳是植物光合作用的重要原料 变式1（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 变式2（25-26九年级上·河北邯郸·期中）在氧气，二氧化碳，水蒸气，氮气，氖气五种气体中，选择适当的物质填写。 (1)可用于医疗急救的是 。 (2)可用于制造氮肥的是 。 (3)可用于制造霓虹灯等电光源的是 。 (4)能使澄清石灰水变浑浊的是 。 (5)可使空气保持一定湿度的是 。 命题点 8 纯净物和混合物的判断 典例1（24-25九年级上·甘肃酒泉·期末）下列常见的物质中，属于纯净物的是 A．洁净的空气 B．湟源陈醋 C．无水酒精 D．加碘食盐 变式1（24-25八年级上·黑龙江齐齐哈尔·期末）下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是 A．稀有气体、空气 B．冰水共存物、盐水 C．二氧化碳、液氧 D．医用酒精、澄清石灰水 变式2（24-25八年级上·山东济南·期末）正确的分类是化学学习的重要方法。下列物质中前者属于混合物，后者属于纯净物的是 A．空气，氧气 B．冰水混合物，河水 C．牛奶， 啤酒 D．氢气，矿泉水 命题点 9 空气污染及其保护 典例1（24-25九年级上·河北石家庄·期末）生机勃勃的地球离不开空气，下列有关空气的说法不正确的是 A．稀有气体在通电时会发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源 B．二氧化硫排放是导致酸雨的原因之一 C．氧气具有可燃性，可作火箭燃料 D．PM2.5的含量越高空气质量越差 变式1（24-25九年级上·宁夏·期中）走绿色发展道路，既要金山银山又要绿水青山。下列关于环境方面的知识不正确的是 A．积极植树造林、种草以保护环境 B．臭氧层破坏和酸雨等与空气污染有关 C．倡导绿色出行，节能减排 D．空气质量指数的项目主要有SO2、CO2、NO、可吸入颗粒物等 变式2（24-25九年级上·广东深圳·期末）某跨学科实践活动小组组装了微型空气质量“检测站”，并用其检测了2024年3月27日某市空气中主要污染物的含量，结果如图所示。下列说法中错误的是 A．空气质量指数(AQI)越小，空气质量状况越好 B．本小组在进行活动时，缺少对CO2这一空气污染物的检测 C．当日首要污染物为臭氧 D．乘坐公共交通出行，可以减少空气污染 点拨 1 测定空气中氧气的含量实验 1.实验原理与现象 ‌核心原理‌：通过红磷燃烧消耗密闭容器中的氧气，导致压强减小，外界水进入容器的体积即为消耗氧气的体积（约占空气体积的1/5）。 ‌现象‌：红磷燃烧产生大量白烟，冷却后水面上升约1/5。 ‌易混点‌：白烟（固体小颗粒）与烟雾（液体小液滴）的区别。 2.关键操作与易错点 ‌红磷用量‌：必须过量，确保氧气完全消耗，否则结果偏小。 ‌装置气密性‌：漏气会导致外部空气进入，结果偏小。 ‌冷却时间‌：需冷却至室温再打开弹簧夹，否则气体受热膨胀，结果偏小。 ‌点燃方式‌：红磷应迅速伸入并塞紧瓶塞，避免气体受热逸出。 3.试剂选择误区 ‌不可替代的物质‌： ‌木炭/蜡烛‌：燃烧生成CO₂气体，瓶内压强几乎不变，无法形成压差。 ‌铁丝‌：空气中不燃烧，无法消耗氧气。 ‌硫‌：生成SO₂气体，干扰结果。 ‌理想试剂要求‌：仅与氧气反应，生成物为固体或液体（如红磷、白磷）。 4.误差分析 ‌操作失误‌ ‌结果偏差‌ ‌原因‌ 红磷不足 偏小 氧气未完全消耗 装置漏气 偏小 外部空气进入 未冷却至室温 偏小 气体受热膨胀，压差减小 弹簧夹未夹紧/塞塞子慢 偏大 气体受热逸出，压差增大 5.‌实验改进‌： ‌密闭性优化‌：使用注射器或硬质玻璃管，避免气体逸出。 ‌精确测量‌：采用刻度更精细的容器，减少导管残留水的影响。 点拨 2 空气成分与用途 1.空气成分与体积分数 ‌氧气与氮气体积比‌ 空气中氧气体积分数约为21%，氮气约为78%，两者体积比约为1:4（非质量比）。 ‌易错点‌：误将体积分数表述为质量分数（如“氧气占空气质量的21%”是错误的）。 ‌稀有气体的性质‌ 稀有气体通电发光是物理变化（未生成新物质），化学性质稳定，常用于保护气或霓虹灯。 ‌易错点‌：误认为通电发光是化学变化。 2.氧气性质与用途 ‌助燃性与可燃性‌ 氧气具有助燃性（支持燃烧），但本身不可燃；可燃物才能燃烧。 ‌易错点‌：混淆“助燃”与“可燃”（如“氧气有可燃性”是错误的）。 3.空气成分的常见误区 氢气不属于空气成分，氦气属于稀有气体。 ‌易错点‌：误将氢气或氦气排除在空气成分外。 ‌二氧化碳与酸雨‌ 二氧化碳是空气成分，但过量排放导致温室效应；不会引起酸雨。 ◆能力强化练 1．空气是一种宝贵的资源。如图为空气成分示意图，下列说法正确的是 A．a的化学性质不活泼，不与任何物质发生反应 B．b的化学性质比较活泼，可以和很多物质发生反应 C．其他成分中包括氢气和稀有气体等 D．空气中PM2.5含量高，说明空气质量好 2．（25-26九年级上·广东汕头·期中）用如图装置可验证空气中氧气的体积分数(已知：铜丝具有导热性，白磷的着火点是40℃)下列关于该实验的说法不正确的是 A．利用了白磷与氧气反应生成五氧化二磷固体，且不与氮气反应的性质 B．实验开始前需检查装置气密性 C．实验过程中右侧玻璃管液面高度一直保持不变 D．实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度1处 3．（25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·期中）某化学兴趣小组利用如图装置测定空气中氧气的含量，检查装置气密性后，用电阻丝点燃红磷，充分反应后，断开电源，冷却至室温。下列说法正确的 A．U形管中的水只有吸热、降温、减压，防止胶塞弹开的作用 B．实验中气球先变大后变小 C．红磷用量不影响实验结果 D．实验结束时左侧液面上升至刻度1处 4．（24-25九年级上·四川泸州·期末）分类是化学学习和研究的重要方法之一。下列分类正确的是 A．纯净物：洁净的空气、H2O2溶液、冰水混合物 B．空气污染物：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、PM2.5等 C．可在酒精灯上加热的仪器：试管、烧杯、集气瓶 D．物理性质包括：溶解性、挥发性、导电性、导热性、可燃性等 5．为航天员提供的“人造空气”中含有体积分数为70%的氮气、20%以上的氧气、少量二氧化碳等气体。 (3)以下是某同学对“人造空气”的分析，正确的是___________。 A．氮气不能供给宇航员呼吸，因此“人造空气”中的氮气是多余的 B．“人造空气”中氮气的含量比空气中的低 C．在“人造空气”中燃着的蜡烛不会迅速熄灭 D．改为纯氧更有益于航天员的呼吸 如下图是测定“人造空气”里氧气的含量实验装置。已知：装置中的集气瓶容积为V。 【实验步骤】(部分操作已略去) Ⅰ．打开止水夹a、b，向集气瓶中缓慢鼓入一定量的空气，测得进入A装置中水的体积为V1，关闭止水夹a、b。 Ⅱ．强光照射引燃白磷。 Ⅲ．燃烧停止后冷却至室温，打开止水夹b，最终测得A装置中水的体积为V2。 Ⅳ． 计算空气中氧气的体积分数。 (4)实验前应先进行的操作是 。 (5)从下图中选择合适的A装置： (填数字)。 【数据处理】 (6)根据实验测得的数据(V、V1或V2)。列出空气中氧气的体积分数的计算式： ×100%。 【实验拓展】 兴趣小组有同学认为实验前集气瓶中的水无需加满也能测出空气中氧气的含量？ (7)你的看法和理由是 。 6．某化学兴趣小组利用数字化实验技术探究空气中氧气的含量(图1)，一段时间后，通过气压传感器得到集气瓶内气压与时间关系图(图2)。 (1)点燃燃烧匙中足量的红磷，该反应的文字表达式是 。 (2)下列有关图2的分析不正确的是 (填字母)。 A．BC段气压增大的主要原因是红磷燃烧放热 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打开弹簧夹，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 (3)实验前在集气瓶中预先放入了20 mL的水，若集气瓶的内部体积为200 mL，倒吸入集气瓶中的水的体积大约为36 mL，则氧气约占空气体积的 %。 (4)若点燃红磷后缓慢伸入集气瓶后塞上瓶塞，会导致D 点位置向 (填“上”或“下”)移动。 ◆综合拔高练 5．兴趣小组利用图1装置进行实验，测量木条和蜡烛燃烧至熄灭过程中集气瓶内O2的体积分数，数据如图2.下列说法错误的是 A．实验开始时，两集气瓶内O2的体积分数均约为21% B．木条、蜡烛均熄灭后，集气瓶内O2的体积分数：甲<乙 C．70s时，甲集气瓶内CO2的体积分数为88.3% D．从实验数据可知，不可以用蜡烛代替红磷完成空气中氧气含量的测定实验 6．（25-26九年级上·甘肃定西·期中）某化学兴趣小组同学们学习了“空气中氧气含量的测定”实验后，对实验进行了改进和拓展探究： 【实验回顾】图1是测定空气中氧气含量的常规装置，请回答有关问题： (1)红磷燃烧的化学符号表达式为 。 (2)该实验的原理：红磷燃烧消耗了空气中的氧气，瓶内的气压 (填“增大”或“减小”)，烧杯中的水倒吸进入瓶内，进入瓶内水的体积就是被消耗的氧气的体积。 (3)由图1实验可推知反应后剩余气体的物理性质： ；化学性质 。 【实验改进】为了更好地测量实验数据，兴趣小组的同学用图2改进的装置进行实验。 (4)小明在实验过程中把铜粉平铺在试管底部的作用是 ；小气球在实验过程中的变化是 (填“膨胀”“变瘪”或“先膨胀后变瘪”)。 (5)反应前测得具支试管中空气的体积为，注射器中空气体积为。实验结束后停止加热，待试管冷却至室温，将气球内的气体全部挤入注射器内，待注射器活塞稳定后，注射器内剩下气体的体积为。本实验计算测得空气中氧气的体积分数为 %。 (6)图2实验结果与实际空气中氧气的含量相比偏小，可能的原因是 (写一个即可)。 7．（25-26九年级上·安徽合肥·期中）兴趣小组开展以下两组“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。 (1)用如图1所示装置来测定空气中氧气的含量。实验中小气球的作用是 。 (2)如何测定硬质玻璃管体积 。 (3)实验测定了以下实验数据： 硬质玻璃管的容积 反应前注射器中气体的体积 反应后注射器中气体的体积 54 mL 24 mL 8 mL 根据该实验数据，测得空气中氧气的体积分数为 (精确到0.1%)。 (4)图2所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。实验过程中，连接数字传感器，测得实验中氧气的体积分数随时间变化的关系如图3所示，你对该实验的评价是 。 8．（25-26九年级上·湖北襄阳·阶段练习）兴趣小组开展以下两组“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。 (1)用如图1所示装置来测定空气中氧气的含量。 实验前，先拉动注射器的活塞，松手后观察活塞是否回到原位，这是在 。反应中，为了让氧气充分与铜发生反应，应采取的操作有 (写一种方法即可)，实验测定了以下实验数据： 硬质玻璃管的容积 反应前注射器中气体的体积 反应后注射器中气体的体积 54mL 24mL 8mL 根据该实验数据，测得空气中氧气的体积分数为 (精确到0.1%)。 (2)该实验气球的作用是 。 (3)查阅资料可知，测定空气中氧气含量较好的药品是铁丝绒，利用的原理是铁与氧气、水发生缓慢氧化。用图2所示装置完成测定空气中氧气含量的实验，最终观察到的现象是：铁丝绒生锈和 ，产生后者现象的原因是 。 9．（25-26九年级上·陕西榆林·期中）某化学兴趣小组对“空气中氧气体积分数的测定”展开学习并进行实验。 【模型建构】思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习。以下是测量空气中氧气体积分数实验的思维模型： 构建封闭体系→反应消耗气体→观察气压变化→间接测量消耗气体的______→计算待测气体含量 (1)思维模型中“______”应填入的内容为 （填“体积”或“质量”）。 【课本实验回顾】 (2)拉瓦锡利用汞与氧气的反应研究空气的成分，所用的装置如图1。下列分析不合理的是______（填字母）。 A．实验前需检查装置气密性 B．曲颈甑中汞的用量可能会影响实验结果 C．装置内两处容器中汞的作用均是消耗氧气 D．反应结束后需关闭火炉冷却至室温，再测量容器中气体的减少量 【查阅资料】①红磷燃烧不能耗尽空气中的氧气。 ②食品脱氧剂（以铁粉为主的物质组成）能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，使食品处于无氧状态。 ③铜在加热条件下只与空气中的氧气反应，生成黑色的氧化铜固体。 【进行实验】 (3)甲组同学用图2所示方法测定空气中氧气的体积分数，用文字表示红磷燃烧时发生的反应： 。集气瓶中剩余气体 （填“难”或“易”）溶于水。 乙组同学用图3装置进行实验来测定空气中氧气的体积分数，所用食品脱氧剂足量。实验前量筒中盛有80 mL水，记录相关数据如下表所示： 实验时间/min 0 5 10 30 35 45 量筒中液面的刻度/mL 80 65 50.5 43.1 43.1 43.1 (4)根据表中实验数据计算，空气中氧气的体积分数为 。 【总结反思】 (5)下列试剂中可代替红磷测定空气中氧气体积分数的是______（填字母）。 A．木炭 B．铜丝 C．硫粉 D．蜡烛 ◆中考真题练 10．（2025·四川·中考真题）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，下列有关空气的说法正确的是 A．干净的空气是纯净物 B．氮气约占空气质量的78% 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 11．（2025·山东德州·中考真题）兴趣小组利用氧气传感器检测足量红磷在空气中燃烧时氧气的含量，结果如图所示。下列说法正确的是 A．空气中氧气的质量分数为21% B．燃烧时，容器内产生大量白雾 C．恢复至室温，容器内压强比燃烧前小 D．红磷燃烧将容器内的氧气全部消耗 12．（2024·内蒙古赤峰·中考真题）如图是测定空气中氧气含量的改进实验装置（夹持装置已省略），对该实验认识正确的是 A．现象：实验过程中，红磷燃烧，产生大量白雾 B．推论：实验后，玻璃管中剩余气体具有可燃性 C．分析：红磷的量多或少，都不会影响实验结果 D．评价：用改进装置实验，能减少对空气的污染 13．（2025·四川·中考真题）利用微型空气质量“检测站”(如图)可以监测空气质量状况。下列有关说法错误的是 A．太阳能板可以将光能转化为电能 B．污染物传感器主要用于测定CO2的含量 C．气象参数传感器能够测定空气的温度、湿度等 D．利用该种设备可实时监测不同地方的空气质量状况 14．（2025·四川省德阳·中考真题）某化学兴趣小组用氧气传感器分别测量木条和蜡烛(主要含碳、氢元素)在密闭容器内燃烧至熄灭过程中氧气含量变化。密闭容器内氧气含量随时间的变化如图所示。 下列说法正确的是 A．若装置漏气，不会影响实验结果 B．木条熄灭时，瓶内还有O2剩余 C．蜡烛燃烧过程中不会产生气体 D．对比木条与蜡烛的燃烧过程，蜡烛消耗O2的速率更快 15．（2025·山东·中考真题）兴趣小组利用图1装置进行实验，测量木条和蜡烛燃烧至熄灭过程中集气瓶内的体积分数，数据如图2。下列说法不正确的是 A．实验开始时，两集气瓶内的体积分数均约为 B．木条、蜡烛均熄灭后，集气瓶内的体积分数：甲<乙 C．70s时，甲集气瓶内的体积分数为88.3% D．可以通过调节的体积分数调控燃烧 16．（2024·吉林·中考真题）为探究铜的化学性质，某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行下图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D（203，6.15%）表示时间为203秒时，装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误的是 A．加热前的空气样品中氧气含量为20.99% B．铜在加热条件下能与氧气发生化学反应 C．拐点C至终点D所对应的时间范围内，装置内物质的总质量逐渐减少 D．通过现象证据和数据证据，可以从定性和定量的视角分析得出合理解释 17．（2025·广东广州·中考真题）化学反应需要一定的条件，调控化学反应具有重要意义。 (1)将食品置于冰箱中保存可减缓变质，原理是 能影响化学反应。 (2)某小组按下列实验方案探究过氧化氢分解的影响因素，实验用到的H2O2溶液浓度为30%，催化剂的用量均相同，0~100秒广口瓶中压强的变化用Δp表示。 编号 H2O2溶液的体积/mL 水的体积/mL 溶液pH 催化剂种类 Δp/kPa 1 15 15 5 FeCl3 49 2 10 20 5 FeCl3 26 3 5 25 5 FeCl3 20 4 5 25 5 CuCl2 10 5 5 25 5 CuSO4 7 ①实验1、2、3用于探究 对过氧化氢分解快慢的影响。 ②依据实验 (填编号)的数据，得出催化能力： ③在上述实验的基础上，提出一个可继续探究的问题： (3)研究和调控燃烧能提升化学反应的应用价值。 ①将蜡烛置于空气中，测定从点燃到熄灭过程中气体浓度 (体积分数)的变化，结果如图。 为了探究蜡烛熄灭的原因，用空气占95%、 占5%的混合气体重做实验，观察到蜡烛 (填“能”或“不能”)点燃，说明氧气浓度降低是蜡烛熄灭的原因。 ②用红磷燃烧探究空气中氧气的含量，装置如图，排除装置与操作误差后，发现实验结果总是低于氧气的真实含量，原因可能是 。 ③煤矿井下的空气通常含有甲烷，不断鼓入新鲜空气是防止发生燃烧或爆炸的举措之一，其原理是通过 使甲烷燃烧无法达到所需的条件。 18．（2024·四川成都·中考真题）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%）。 【反思与交流】 (6)图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是 。 (7)上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端，可选择的替代药品有 （写一种）。 19．中考真题组合 (1)（2024·江苏徐州·中考真题）蒸汽眼罩是常见的缓解眼睛疲劳的产品，使用原理是其中的发热剂（含有铁粉、氯化钠、活性炭和吸水树脂等）能释放热量，产生水蒸气。取发热剂进行如下探究。(3)取足量发热剂测定空气中氧气的含量，装置如图，气密性良好。广口瓶容积为150mL，量筒内水的体积为50mL。一段时间后，打开弹簧夹，进入瓶内的水的体积最多为 mL。 (2)（2024·江苏宿迁·中考真题）图1是“测定空气中氧气含量”的实验。 ①该实验原理的化学方程式是 。 ②注射器在该实验中的作用是 （写出一点即可）。 (3)（2024·山东临沂·中考真题）用图1装置测定空气里氧气的含量，测定结果小于1/5，其原因可能是 （写出一条即可）。 (4)（2024·陕西·中考真题）实验甲中， （填“能”或“不能”）用细铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量。 (5)（2024·黑龙江·中考真题）测定空气中氧气含量实验，测量结果偏小的可能原因是 （答一点）。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二单元 空气和氧气 课题1 我们周围的空气 要点 1 拉瓦锡研究空气成分 实验装置 实验现象 实验结论 1.银白色的液态汞加热，一部分汞变成红色粉末，容器内气体体积减少。 2.将红色固体加强热，得到银白色液体和氧气，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 表达式：汞+氧气氧化汞 表达式：氧化汞汞+氧气 要点 2 红磷燃烧测定空气中氧气的含量 实验装置 实验原理 红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，瓶内气体减少，压强减小，冷却后打开弹簧夹，在大气压作用下烧杯内的水被压入集气瓶，进入水的体积即为瓶内消耗氧气的体积。 实验现象 ①红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量； ②冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，占瓶内空气体积的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 和符号表达式 红磷+氧气五氧化二磷 P ＋O2 P2O5 实验分析 结果偏小的原因：装置漏气，红磷不足，未降到室温就打开止水夹 结果偏大的原因：塞紧胶塞过慢，止水夹未夹紧 瓶内剩余气体（N2）的性质 物理性质：难溶于水； 化学性质：不能燃烧也不支持燃烧。 要点 3 测定空气中氧气含量的数字化实验 传感器类型 实验装置举例 数字化图像举例 氧气浓度传感器 压强传感器 温度传感器 要点 4 纯净物和混合物 纯净物 混合物 概念 只由一种物质组成的物质 由两种或两种以上的物质混合而成的物质 特征 有固定的组成和性质 没有固定的组成和性质 表示 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 不可用化学符号表示 举例 氧气、二氧化碳、五氧化二磷、四氧化三铁、铁、铜等 空气、海水、合金、溶液、稀有气体、“浓~”、“稀~”、“a%的~” 要点 5 空气的成分和体积分数 成分 体积分数 性质 与性质对应的用途 氮气 78% 一定条件下与其他物质反应 制氮肥和硝酸的原料； 化学性质不活泼 用作保护气：食品包装充氮防腐、焊接金属 液氮汽化吸热 （物理性质） 制造低温环境：医疗上冷冻治疗、超导材料在低温环境下显示超导性能（磁悬浮列车）等 氧气 21% 供给呼吸 动植物呼吸、潜水、医疗急救、航天等 支持燃烧 酒精等可燃物燃烧、航空、炼钢、气割、气焊等 稀有气体 （氦氖氩氪氙等） 0.94% 化学性质很不活泼 用作保护气； 通电时发出不同颜色的光 可制成电光源 化学性质不活泼；氦气密度比空气小 氦气：用作飞艇、探空气球等 液氦汽化吸热（物理性质） 液氦：制造低温环境 二氧化碳 0.03% 在一定条件下与水反应 植物进行光合作用的原料 其他 0.03% 要点 6 保护大气环境 空气污染物 ①有害气体：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳 ②烟尘 污染来源 ①化石燃料的燃烧；②工厂排放的废气；③植被破坏引起的沙尘 造成的危害 严重损害人体健康，影响农作物生长，破坏生态平衡；臭氧层破坏和酸雨也与空气污染有关。 防治措施 使用清洁能源；加强空气质量监测；积极植树、造林、种草等。 空气质量评价内容 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。 命题点 1 拉瓦锡测定空气组成的实验 典例1（24-25九年级上·云南玉溪·期中）实验是科学探究的重要方法，如图是测定空气成分的相关实验装置，下列有关说法错误的是 A．该实验开始前应先检查装置气密性 B．实验中部分银白色液态汞变成红色粉末 C．实验过程中汞只消耗曲颈甑内的氧气 D．实验结束后，玻璃钟罩内液面高于汞槽中液面 【答案】C 【详解】A、该实验开始前应先检查装置气密性，防止装置漏气，导致测定结果偏小，不符合题意； B、常温下汞为液体，汞和氧气在加热的条件下反应生成氧化汞，氧化汞是红色的，故实验中部分银白色液态汞变成红色粉末，不符合题意； C、该实验过程中，汞消耗整个密闭装置中的氧气，不是只消耗曲颈甑内的氧气，符合题意； D、该实验中，汞消耗装置内的氧气，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，汞槽中的汞液进入玻璃钟罩内，故实验结束后，玻璃钟罩内液面高于汞槽中液面，不符合题意。 故选C。 变式1（24-25九年级上·重庆·期末）拉瓦锡科学测定了空气的成分。仿照拉瓦锡实验的原理，我们利用红磷在密闭容器中燃烧主要是为了除去空气中的 A．水蒸气 B．氮气 C．氧气 D．二氧化碳 【答案】C 【详解】红磷在瓶内燃烧，消耗空气中的氧气，而空气中氮气等其他气体不燃烧也不支持燃烧，我们利用红磷在密闭容器中燃烧主要是为了除去空气中的氧气，故选：C。 变式2（24-25九年级上·四川成都·期中）教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(实验气装置如图所示)。在实验中下列说法中不合理的是 A．汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气，长时间加热能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽 B．在汞槽中的汞起到液封的作用 C．生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气，且氧气的体积恰好等于密闭容器中减小的体积 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】A 【详解】A、汞槽中的汞起到液封作用，曲颈甑中汞的作用是消耗氧气，长时间加热能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽，说法错误，符合题意； B、在汞槽中的汞起到液封作用，说法正确，不符合题意； C、生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气，且氧气的体积恰好等于密闭容器中减小的体积，说法正确，不符合题意； 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，说法正确，不符合题意。 故选：A。 命题点 2 测定空气中氧气的含量实验的过程 典例1（24-25九年级上·北京房山·期末）下图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。下列说法中不正确的是 A．实验时红磷需足量 B．点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管 C．红磷熄灭后立刻打开弹簧夹 D．最终进入瓶中水的体积约为氧气的体积 【答案】C 【详解】A.、实验时红磷一定要足量，以完全消耗装置内的氧气，故选项说法正确； B、点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管，以防止装置漏气，测定结果不准确，故选项说法正确； C、火焰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，占据了部分水的体积，会导致结果偏小，故选项说法错误； D、打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，最终进入瓶中水的体积约为氧气的体积，故选项说法正确。 故选C。 变式1（24-25九年级上·云南昆明·期末）利用甲图装置测定瓶内氧气含量变化，氧气体积分数随时间变化情况如乙图所示，下列说法错误的是 A．点燃红磷可观察到产生大量白烟 B．b点时容器内氮气的体积分小于85% C．ac段表示红磷燃烧消耗瓶内氧气 D．t秒时可观察到瓶内液面上升 【答案】D 【详解】A、点燃红磷可观察到红磷燃烧，产生大量的白烟，故选项说法正确； B、b点时氧气的体积分数为15%，空气中还含有其它气体，则容器内氮气的体积分小于85%，故选项说法正确； C、ac段氧气在减少，所以表示红磷燃烧消耗瓶内氧气，故选项说法正确； D、t秒时氧气的体积分数接近达到最小，瓶内温度恢复至常温，瓶内液面不会上升，故选项说法错误。 故选D。 变式2（24-25九年级上·云南楚雄·期末）暖宝宝中的发热剂是铁粉、水和食盐等，发热剂能代替红磷测定空气中氧气含量（装置见图）。以下对此改进实验的叙述中，错误的是 A．此改进实验更加环保 B．实验前一定要检查装置的气密性 C．此实验中的发热剂一定要现拆现用 D．此实验测出氧气的质量分数约是 【答案】D 【详解】A、此改进实验在密闭装置中进行，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，同时避免了红磷燃烧生成的五氧化二磷逸散到空气中造成的环境污染，更环保，说法正确，不符合题意； B、实验前一定要检查装置的气密性，说法正确，不符合题意； C、此实验中的发热剂一定要现拆现用，说法正确，不符合题意； D、发热剂消耗氧气，气体减少，使得装置内压强减小，则烧杯中的水被压入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积就是消耗的氧气体积，则此实验测出氧气的体积分数约是，说法错误，符合题意。 故选：D。 命题点 3 测定空气中氧气含量的实验误差分析 典例1（24-25九年级上·河北保定·期末）空气中氧气含量测定的实验装置如图所示。下列关于该实验的说法中正确的是 A．红磷在集气瓶中燃烧产生大量红烟 B．可以用木炭代替红磷进行实验 C．实验中观察到红磷不再燃烧时，立即打开止水夹 D．若实验中红磷的量不足，会使测得的氧气含量偏低 【答案】D 【详解】A、红磷在集气瓶中燃烧产生大量白烟，故错误； B、木炭在空气中燃烧，消耗氧气，生成二氧化碳气体，装置内压强几乎不变，不能形成压强差，不可以用木炭代替红磷测定空气中氧气含量，故错误； C、红磷燃烧后不能立刻打开止水夹，一定要等装置中的气体冷却至室温后才能打开，否则集气瓶中的气体还处于膨胀状态，进入的水的量将会减少，会导致测定结果偏小，故错误； D、若实验中红磷的量不足，氧气不能消耗完全，会使测得的氧气含量偏低，故正确； 故选D。 变式1（24-25九年级上·河北沧州·期末）如图所示装置也可用来测定空气中氧气的含量。对该实验认识不正确的是 A．集气瓶内气体压强的减小会导致水面上升 B．装置不漏气是实验成功的重要因素之一 C．将红磷改为蜡烛也能得到正确的实验结论 D．红磷的量不足会影响实验结论 【答案】C 【详解】A、集气瓶中，红磷燃烧生成五氧化二磷，消耗氧气，瓶中的气体减少，压强减小，在大气压的作用下，水槽中的水进入集气瓶，导致水面上升，选项正确； B、该反应消耗气体，装置不漏气是实验成功的重要因素之一，选项正确； C、蜡烛燃烧生成二氧化碳，将红磷改为蜡烛，实验后，剩余的气体的体积变化不大或无变化，会影响实验结果，选项错误； D、红磷的量不足，氧气不能完全反应，会影响实验结论，选项正确； 故选C。 变式2（24-25九年级上·湖南长沙·期末）某小组的同学将过量的白磷放入试管中测定空气中氧气含量（如图），则下列说法不正确的是 A．取足量的白磷进行实验是为了减少误差 B．试管中的白磷可以换成硫粉 C．实验结束等装置冷却到室温后才能打开弹簧夹 D．该装置实验的优点是密闭容器中进行，测量结果更准确，污染小 【答案】B 【详解】A、取足量的白磷进行实验是为了耗尽装置中的氧气，减少误差，故选项说法正确； B、硫在空气中燃烧生成二氧化硫气体，瓶内气压不变，不能形成压强差，所以不能用硫粉代替红磷进行该实验，故选项说法错误； C、实验结束需等到装置冷却到室温后再读数，否则剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，使测定结果偏小，故选项说法正确； D、该装置实验的优点是密闭容器中进行测量，无需打开瓶塞点燃白磷，避免瓶内空气外逸而造成实验误差，结果更准确；同时防止生成的五氧化二磷逸散到空气中，污染小，故选项说法正确。 故选：B。 命题点 4 测定空气中氧气含量实验的改进 典例1（24-25九年级上·内蒙古包头·期末）用下图装置进行实验，测定出空气中约占（按体积计算）。下列叙述不正确的是 A．②中瓶内空气的体积约为 B．最终注射器活塞移至约刻度线处 C．白磷的作用是消耗②中瓶内的 D．可加热铁丝引燃铜匙中的白磷 【答案】B 【详解】A、从①中取出200mL水加入②中，水的体积近似等于瓶内空气的体积，所以②中瓶内空气的体积约为200mL，该选项正确； B、空气中氧气约占总体积的，200mL空气中氧气的体积约为，白磷燃烧消耗氧气，使瓶内压强减小，注射器内的水会进入瓶中，最终注射器活塞应移至刻度线处，该选项错误； C、白磷具有可燃性，在该实验中，白磷燃烧会消耗瓶内的氧气，从而使瓶内压强发生变化，该选项正确； D、铁丝具有导热性，加热铁丝可以使热量传递给白磷，当白磷温度达到着火点时即可被引燃，该选项正确。 故选：B。 变式1（24-25九年级上·四川成都·期末）某化学兴趣小组利用下列图1所示装置（夹持仪器略去）测定空气中氧气含量。烧瓶容积为500mL，烧瓶中预留20mL的水；用激光笔点燃红磷，充分燃烧后，冷却至室温。打开弹簧夹，量筒内液面不再下降时，调整左、右两边液面相平，量筒内减少了57.6mL的水。下列分析错误的是 A．测得氧气的体积分数约为12% B．打开弹簧夹，量筒中的水会倒吸入烧瓶 C．整个实验过程中，烧瓶内压强变化如图2所示 D．将烧瓶内预留水从20mL减少至10mL，对测定结果无影响 【答案】C 【详解】A、消耗的氧气体积为57.6mL，瓶内起始空气体积为，则测得氧气的体积分数为，故A不符合题意； B、红磷燃烧消耗氧气，瓶内气压减小，在大气压的作用下，量筒中的水倒吸入烧瓶，故B不符合题意； C、燃烧过程中放出热量，瓶内压强变大，结束恢复到室温后，瓶内的气压应小于起始气压，因为红磷燃烧消耗氧气，使瓶内的气压减小，故C符合题意； D、验的原理是利用瓶内外的压强差，与瓶内水的量无关，所以瓶内水的量对测定结果没有影响，故D不符合题意。 故选C。 变式2（24-25九年级上·山西阳泉·期末）下图是某小组测定空气组成实验的新设计，操作步骤为：往有机玻璃管右侧装入足量的食品脱氧剂（可快速除去氧气），并迅速向管的左侧注入一滴水，测出AB的长度为（图1）。然后轻轻转动玻璃管，使脱氧剂粉末平铺在玻璃管右侧，待水滴停止移动后，测得AM的长度为（图2）。以下说法正确的是 A．水滴向右移动是因为玻璃管内气压增大 B．脱氧剂粉末的品质和用量事关实验的成败 C．装置的气密性对测定结果的精度没有影响 D．用该方法测得的空气中氧气的体积分数是： 【答案】B 【详解】A、食品脱氧剂可快速除去氧气，玻璃管内氧气被消耗，气压减小，外界大气压大于管内气压，所以水滴向左移动，而不是因为管内气压增大，该选项错误； B、脱氧剂粉末的品质会影响其除氧的能力，用量不足可能无法将氧气完全除去，都会影响实验结果，所以脱氧剂粉末的品质和用量事关实验的成败，该选项正确； C、如果装置气密性不好，外界空气会进入玻璃管，导致测得的氧气含量不准确，所以装置的气密性对测定结果的精度有很大影响，该选项错误； D、AB长度（L1）代表空气的总体积，AM长度（L2）代表消耗氧气的体积，所以空气中氧气的体积分数应该是，该选项错误。 故选：B。 命题点 5 测定空气中氧气含量的数字化实验 典例1（24-25九年级上·广东深圳·期末）图1所示装置用于测定空气中氧气的含量，图2是用该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间的关系图（该装置气密性良好，是集气瓶内初始气压）。下列说法正确的是 A．本实验的红磷要过量 B．点集气瓶内的气体是氮气 C．曲线下降是温度降低造成的 D．集气瓶中气压瞬间变大是迅速消耗造成的 【答案】A 【详解】A、本实验的红磷要过量保证氧气被消耗完全，A正确； B、d点是氮气、二氧化碳和稀有气体等气体的混合物，B错误； C、红磷燃烧放热，温度升高气体受热膨胀，压强增大，当温度降低时，集气瓶内压强减小，但是反应消耗氧气，使得最终压强小于初始压强，故曲线下降是温度降低和氧气被消耗共同造成的，C错误； D、集气瓶中气压瞬间变大是红磷燃烧放热，温度升高气体受热膨胀造成的，D错误。 故选A。 变式1（24-25九年级上·吉林·期末）通过数字传感器进行空气中氧气含量的测定，装置如图1所示，密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线如图2所示，下列相关说法错误的是 A．冷却和氧气消耗导致装置内压强减小 B．导致压强两次增大的因素不相同 C．点燃前空气中氧气的含量约为20% D．红磷燃烧能够完全消耗装置内的氧气 【答案】D 【详解】A、红磷燃烧消耗氧气，气体减少，压强减小；反应结束冷却至室温的过程中，温度降低，也会使压强减小，故冷却和氧气消耗导致装置内压强减小，说法正确，不符合题意； B、第一段压强增大是因为红磷燃烧放热，温度升高，使压强增大；第二段压强增大是因为反应结束冷却至室温后打开活塞，烧杯中的水进入集气瓶中，使压强增大，故导致压强两次增大的因素不相同，说法正确，不符合题意； C、由图2可知，点燃前空气中氧气的含量约为20%，说法正确，不符合题意； D、由图2可知，氧气浓度降低到一定值时不再变化，说明红磷燃烧不能完全消耗装置内的氧气，说法错误，符合题意。 故选：D。 变式2（24-25九年级上·上海杨浦·期末）用如图甲所示装置测定空气中氧气含量，借助数字传感器对密闭装置内的压强、温度、氧气浓度进行实时监测，得到了它们随时间的变化曲线如图乙。下列分析正确的是 A．X曲线代表温度，Y曲线代表氧气浓度 B．C点压强最高，表明红磷完全反应 C．CD段压强减小是因为温度恢复到室温导致的 D．实验结束时，X、Y曲线代表的量都会恢复到原状态 【答案】A 【详解】A、红磷燃烧消耗氧气，放出大量的热，使得装置内温度升高，随着反应进行，氧气浓度逐渐减小，温度逐渐恢复至室温，则X曲线表示的是温度变化，Y曲线表示氧气浓度变化，说法正确，符合题意； B、C点压强最高，是因为红磷燃烧放热，温度升高所增加的气压大于氧气消耗所减小的气压，不能说明红磷完全反应，说法错误，不符合题意； C、CD段压强减小是因为温度恢复到室温以及氧气减少导致的，说法错误，不符合题意； D、由A选项分析可知，X曲线表示温度变化，Y曲线表示氧气浓度变化，红磷燃烧结束后温度会逐渐恢复至室温，由于红磷燃烧消耗了氧气，所以氧气浓度不会恢复至原状态，说法错误，不符合题意。 故选：A。 命题点 6 空气各成分及其体积分数 典例1（24-25九年级上·北京房山·期末）空气是宝贵的自然资源，依据空气中各成分的体积分数，判断右图中“c”对应的气体是 A．氧气 B．稀有气体 C．氮气 D．二氧化碳 【答案】A 【详解】空气的成分按体积计算，大约是：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其他气体占0.03%，则图中“c”对应的气体是氧气。 故选：A。 变式1（24-25九年级上·甘肃酒泉·期末）空气的成分按体积计算，占的是 A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【答案】B 【详解】按空气体积分数计，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%，故选B。 变式2（24-25九年级上·湖南永州·期末）使用空气炸锅制作的鸡翅，外香肉嫩多汁，适合孩子食用，不用担心上火。“空气炸锅”的工作原理是将锅内空气加热后循环吹向食物，则循环空气中含量最高的是 A．氧气 B．稀有气体 C．氮气 D．二氧化碳 【答案】C 【详解】空气中各成分体积分数分别是：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%，则循环空气中含量最高的是氮气，故选：C。 命题点 7 空气的组成及用途 典例1（24-25九年级上·辽宁大连·期末）空气是一种宝贵的资源，下列关于空气的说法不正确的是 A．氧气既能燃烧又能支持燃烧 B．将氮气充入食品包装袋中可防腐 C．稀有气体可用于霓虹灯的制作 D．二氧化碳是植物光合作用的重要原料 【答案】A 【详解】A、氧气具有助燃性，能支持燃烧，但氧气本身不能燃烧，故A错误； B、氮气化学性质稳定，充入食品包装袋中可以隔绝氧气，防止食品腐败，故B正确； C、稀有气体在通电时会发出不同颜色的光，可用于霓虹灯的制作，故C正确； D、植物光合作用是将二氧化碳和水转化为有机物和氧气，二氧化碳是重要原料，故D正确； 故选：A。 变式1（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 【详解】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。 变式2（25-26九年级上·河北邯郸·期中）在氧气，二氧化碳，水蒸气，氮气，氖气五种气体中，选择适当的物质填写。 (1)可用于医疗急救的是 。 (2)可用于制造氮肥的是 。 (3)可用于制造霓虹灯等电光源的是 。 (4)能使澄清石灰水变浑浊的是 。 (5)可使空气保持一定湿度的是 。 【答案】(1)氧气/O2 (2)氮气/N2 (3)氖气/Ne (4)二氧化碳/CO2 (5)水蒸气/H2O 【详解】（1）氧气具有氧化性，能供给呼吸，可用于医疗急救，故填：氧气； （2）氮气含氮元素，可用于制造氮肥，故填：氮气； （3）氖气属于稀有气体，稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用于制造霓虹灯等电光源，故填：氖气； （4）二氧化碳能与石灰水反应生成白色沉淀，使澄清石灰水变浑浊，故填：二氧化碳； （5）水蒸气可使空气保持一定的湿度，故填：水蒸气。 命题点 8 纯净物和混合物的判断 典例1（24-25九年级上·甘肃酒泉·期末）下列常见的物质中，属于纯净物的是 A．洁净的空气 B．湟源陈醋 C．无水酒精 D．加碘食盐 【答案】C 【详解】A、空气由氮气、氧气、二氧化碳等多种气体组成，即使“洁净”也仍是混合物，故错误； B、醋的主要成分是醋酸和水，还可能含有其他发酵产物或添加剂，属于混合物，故错误； C、无水酒精指纯度极高的乙醇（接近100%）。根据初中化学标准，通常将其视为单一物质组成的纯净物，故正确； D、加碘食盐中添加了碘酸钾等含碘物质，属于混合物，故错误。 故选C。 变式1（24-25八年级上·黑龙江齐齐哈尔·期末）下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是 A．稀有气体、空气 B．冰水共存物、盐水 C．二氧化碳、液氧 D．医用酒精、澄清石灰水 【答案】B 【详解】A、 稀有气体包括氦气、氖气等多种不同种物质，属于混合物；空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物；不符合题意； B、冰、水是同种物质，所以冰水共存物属于纯净物；盐水中含有氯化钠和水，属于混合物；符合题意； C、二氧化碳、液氧（氧气的液态形式）都是由一种物质组成的，都属于纯净物，不符合题意； D、医用酒精中含有酒精和水，属于混合物；澄清石灰水中含有氢氧化钙和水，属于混合物；不符合题意； 故选B。 变式2（24-25八年级上·山东济南·期末）正确的分类是化学学习的重要方法。下列物质中前者属于混合物，后者属于纯净物的是 A．空气，氧气 B．冰水混合物，河水 C．牛奶， 啤酒 D．氢气，矿泉水 【答案】A 【详解】A、空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等物质，属于混合物；氧气是由一种物质组成，属于纯净物，故A正确； B、冰水混合物是由水一种物质组成，属于纯净物；河水中含有水和多种溶于水的物质，属于混合物，故B错误； C、牛奶中含有水、蛋白质等物质，属于混合物，啤酒中含有酒精和水等物质，属于混合物，故C错误； D、氢气是由一种物质组成，属于纯净物；矿泉水中含有水和多种矿物质，属于混合物，故D错误； 故选：A。 命题点 9 空气污染及其保护 典例1（24-25九年级上·河北石家庄·期末）生机勃勃的地球离不开空气，下列有关空气的说法不正确的是 A．稀有气体在通电时会发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源 B．二氧化硫排放是导致酸雨的原因之一 C．氧气具有可燃性，可作火箭燃料 D．PM2.5的含量越高空气质量越差 【答案】C 【详解】 A.稀有气体如氦气、氖气等在通电时会发出不同颜色的光，例如氖气通电发红光，可制成霓虹灯等多种用途的电光源，故选项说法正确； B.二氧化硫与空气中的水反应生成亚硫酸，亚硫酸进一步被氧化为硫酸，这是导致酸雨的原因之一，故选项说法正确； C.氧气具有助燃性，能帮助燃料燃烧，但氧气本身不具有可燃性，不能作火箭燃料，故选项说法错误； D.PM2.5的含量越高，说明大气中微小颗粒物越多，空气质量越差，故选项说法正确。 故选：C。 变式1（24-25九年级上·宁夏·期中）走绿色发展道路，既要金山银山又要绿水青山。下列关于环境方面的知识不正确的是 A．积极植树造林、种草以保护环境 B．臭氧层破坏和酸雨等与空气污染有关 C．倡导绿色出行，节能减排 D．空气质量指数的项目主要有SO2、CO2、NO、可吸入颗粒物等 【答案】D 【详解】A、植树造林和种草可以吸收二氧化碳、释放氧气，减少温室效应，同时防止水土流失，改善生态环境，说法正确； B、臭氧层破坏主要由氯氟烃等空气污染物引起，酸雨则是由二氧化硫和氮氧化物等空气污染物排放到大气中，与水反应形成酸性物质（如硫酸、硝酸）导致的，故臭氧层破坏和酸雨等都与空气污染有关，说法正确； C、绿色出行（如步行、骑自行车、乘坐公共交通）可以减少汽车尾气排放，从而降低空气污染物的排放，说法正确； D、空气质量指数的项目主要有SO2、NO、可吸入颗粒物等。二氧化碳是空气组成成分，不属于空气污染物，空气质量指数不需要监测，说法错误。 故选D。 变式2（24-25九年级上·广东深圳·期末）某跨学科实践活动小组组装了微型空气质量“检测站”，并用其检测了2024年3月27日某市空气中主要污染物的含量，结果如图所示。下列说法中错误的是 A．空气质量指数(AQI)越小，空气质量状况越好 B．本小组在进行活动时，缺少对CO2这一空气污染物的检测 C．当日首要污染物为臭氧 D．乘坐公共交通出行，可以减少空气污染 【答案】B 【详解】A、空气质量指数（AQI）越大，空气质量状况越差，空气质量指数（AQI）越小，空气质量状况越好，故A说法正确； B、二氧化碳为空气中的成分，不属于空气污染物，故B说法错误； C、由图可知，臭氧指数最高，则当日首要污染物为臭氧，故C说法正确； D、乘坐公共交通出行，可以减少使用私家车对空气的污染，故D说法正确； 故选：B。 点拨 1 测定空气中氧气的含量实验 1.实验原理与现象 ‌核心原理‌：通过红磷燃烧消耗密闭容器中的氧气，导致压强减小，外界水进入容器的体积即为消耗氧气的体积（约占空气体积的1/5）。 ‌现象‌：红磷燃烧产生大量白烟，冷却后水面上升约1/5。 ‌易混点‌：白烟（固体小颗粒）与烟雾（液体小液滴）的区别。 2.关键操作与易错点 ‌红磷用量‌：必须过量，确保氧气完全消耗，否则结果偏小。 ‌装置气密性‌：漏气会导致外部空气进入，结果偏小。 ‌冷却时间‌：需冷却至室温再打开弹簧夹，否则气体受热膨胀，结果偏小。 ‌点燃方式‌：红磷应迅速伸入并塞紧瓶塞，避免气体受热逸出。 3.试剂选择误区 ‌不可替代的物质‌： ‌木炭/蜡烛‌：燃烧生成CO₂气体，瓶内压强几乎不变，无法形成压差。 ‌铁丝‌：空气中不燃烧，无法消耗氧气。 ‌硫‌：生成SO₂气体，干扰结果。 ‌理想试剂要求‌：仅与氧气反应，生成物为固体或液体（如红磷、白磷）。 4.误差分析 ‌操作失误‌ ‌结果偏差‌ ‌原因‌ 红磷不足 偏小 氧气未完全消耗 装置漏气 偏小 外部空气进入 未冷却至室温 偏小 气体受热膨胀，压差减小 弹簧夹未夹紧/塞塞子慢 偏大 气体受热逸出，压差增大 5.‌实验改进‌： ‌密闭性优化‌：使用注射器或硬质玻璃管，避免气体逸出。 ‌精确测量‌：采用刻度更精细的容器，减少导管残留水的影响。 点拨 2 空气成分与用途 1.空气成分与体积分数 ‌氧气与氮气体积比‌ 空气中氧气体积分数约为21%，氮气约为78%，两者体积比约为1:4（非质量比）。 ‌易错点‌：误将体积分数表述为质量分数（如“氧气占空气质量的21%”是错误的）。 ‌稀有气体的性质‌ 稀有气体通电发光是物理变化（未生成新物质），化学性质稳定，常用于保护气或霓虹灯。 ‌易错点‌：误认为通电发光是化学变化。 2.氧气性质与用途 ‌助燃性与可燃性‌ 氧气具有助燃性（支持燃烧），但本身不可燃；可燃物才能燃烧。 ‌易错点‌：混淆“助燃”与“可燃”（如“氧气有可燃性”是错误的）。 3.空气成分的常见误区 氢气不属于空气成分，氦气属于稀有气体。 ‌易错点‌：误将氢气或氦气排除在空气成分外。 ‌二氧化碳与酸雨‌ 二氧化碳是空气成分，但过量排放导致温室效应；不会引起酸雨。 ◆能力强化练 1．空气是一种宝贵的资源。如图为空气成分示意图，下列说法正确的是 A．a的化学性质不活泼，不与任何物质发生反应 B．b的化学性质比较活泼，可以和很多物质发生反应 C．其他成分中包括氢气和稀有气体等 D．空气中PM2.5含量高，说明空气质量好 【答案】B 【详解】A、氮气约占空气体积的78%，则a为氮气，氮气化学性质不活泼，但在一定条件下仍能发生反应，该选项说法不正确； B、氧气约占空气体积的21%，则b为氧气，氧气化学性质比较活泼，能和很多物质反应，该选项说法正确； C、空气中含有氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等，但不含氢气，该选项说法不正确； D、PM2.5为空气污染物，则空气中PM2.5含量高，说明空气质量不好，该选项说法不正确。 故选B。 2．（25-26九年级上·广东汕头·期中）用如图装置可验证空气中氧气的体积分数(已知：铜丝具有导热性，白磷的着火点是40℃)下列关于该实验的说法不正确的是 A．利用了白磷与氧气反应生成五氧化二磷固体，且不与氮气反应的性质 B．实验开始前需检查装置气密性 C．实验过程中右侧玻璃管液面高度一直保持不变 D．实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度1处 【答案】C 【详解】A、利用白磷燃烧测定空气中氧气的含量，是因为白磷只能与空气中的氧气反应（不与氮气反应），且生成物是固体（五氧化二磷），不符合题意； B、实验开始前需要检查装置的气密性，防止装置漏气，导致测定结果偏小，不符合题意； C、该实验中白磷燃烧放出热量，装置内气体受热膨胀，压强增大，则左侧玻璃管内液面下降，右侧玻璃管内液面上升，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玻璃管内，则右侧玻璃管内液面下降，故右侧玻璃管内液面先上升后下降，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，右侧玻璃管中的水进入左侧玻璃管内，进入水的体积就是消耗氧气的体积，氧气约占空气体积的，则实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度1处，不符合题意。 故选C。 3．（25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·期中）某化学兴趣小组利用如图装置测定空气中氧气的含量，检查装置气密性后，用电阻丝点燃红磷，充分反应后，断开电源，冷却至室温。下列说法正确的 A．U形管中的水只有吸热、降温、减压，防止胶塞弹开的作用 B．实验中气球先变大后变小 C．红磷用量不影响实验结果 D．实验结束时左侧液面上升至刻度1处 【答案】B 【详解】A、U形管中的水不只有吸热、降温、减压，防止胶塞弹开的作用，还有通过U形管内液面上升测定空气中氧气含量的作用。此选项错误。 B、实验中由于红磷燃烧放热，装置内气体受热膨胀，气压增大，气球先变大。红磷燃烧消耗氧气，装置冷却到室温后，装置内气压小于外界大气压，气球变小。此选项正确。 C、红磷量不足会使实验结果偏小。此选项错误。 D、空气中氧气约占体积，实验结束时左侧液面上升至刻度4处。此选项错误。 故选B。 4．（24-25九年级上·四川泸州·期末）分类是化学学习和研究的重要方法之一。下列分类正确的是 A．纯净物：洁净的空气、H2O2溶液、冰水混合物 B．空气污染物：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、PM2.5等 C．可在酒精灯上加热的仪器：试管、烧杯、集气瓶 D．物理性质包括：溶解性、挥发性、导电性、导热性、可燃性等 【答案】B 【详解】A、洁净的空气是由氮气、氧气等混合而成，属于混合物；过氧化氢溶液由过氧化氢和水混合而成，属于混合物；冰是固态的水，冰水混合物由水一种物质组成，属于纯净物，不符合题意； B、二氧化硫、二氧化氮均能与水反应生成酸性物质，均会导致酸雨的发生，均属于空气污染物，一氧化碳有毒，PM2.5会导致雾霾等的发生，它们均属于空气污染物，符合题意； C、试管可直接在酒精灯上加热，烧杯不能直接加热，可垫上陶土网加热，集气瓶不能加热，不符合题意； D、溶解性、挥发性、导电性、导热性均不需要通过化学变化就能表现出来，均属于物理性质，可燃性需要通过化学变化才能表现出来，属于化学性质，不符合题意。 故选B。 5．为航天员提供的“人造空气”中含有体积分数为70%的氮气、20%以上的氧气、少量二氧化碳等气体。 (3)以下是某同学对“人造空气”的分析，正确的是___________。 A．氮气不能供给宇航员呼吸，因此“人造空气”中的氮气是多余的 B．“人造空气”中氮气的含量比空气中的低 C．在“人造空气”中燃着的蜡烛不会迅速熄灭 D．改为纯氧更有益于航天员的呼吸 如下图是测定“人造空气”里氧气的含量实验装置。已知：装置中的集气瓶容积为V。 【实验步骤】(部分操作已略去) Ⅰ．打开止水夹a、b，向集气瓶中缓慢鼓入一定量的空气，测得进入A装置中水的体积为V1，关闭止水夹a、b。 Ⅱ．强光照射引燃白磷。 Ⅲ．燃烧停止后冷却至室温，打开止水夹b，最终测得A装置中水的体积为V2。 Ⅳ． 计算空气中氧气的体积分数。 (4)实验前应先进行的操作是 。 (5)从下图中选择合适的A装置： (填数字)。 【数据处理】 (6)根据实验测得的数据(V、V1或V2)。列出空气中氧气的体积分数的计算式： ×100%。 【实验拓展】 兴趣小组有同学认为实验前集气瓶中的水无需加满也能测出空气中氧气的含量？ (7)你的看法和理由是 。 【答案】 (3)BC (4)检查装置的气密性 (5)3 (6) (7)不正确，集气瓶中水不满时，不能确定集气瓶中空气的体积 【详解】 （3）A、氮气虽不能供给宇航员呼吸，但它是空气中的主要成分，不是多余的，该选项不符合题意。 B、空气中氮气含量约占78%，人造空气中氮气含量较低，该选项符合题意。 C、人造空气中氧气含量高于20%，燃着的蜡烛不会迅速熄灭，该选项符合题意。 D、长时间吸入纯氧可能会导致醉氧，不利于人体健康，该选项不符合题意。 故选BC。 （4）实验前应先检查装置气密性，防止装置漏气影响实验结果。 （5）集气瓶冷却后，量筒中的水要流入集气瓶，流入水的体积及消耗的氧气的体积。 装置1烧杯虽然有刻度，但精确度不及量筒；装置2：若倒吸的水的体积较大，导管太短，无法把下方的水倒吸进入集气瓶，造成实验误差；所以应选择装置3。 （6）向集气瓶中缓慢鼓入一定量的空气，测得进入A装置中水的体积为V1，排出的水的体积即装置中空气的体积，燃烧停止后冷却至室温，打开止水夹b，最终测得A装置中水的体积为V2，此时可知氧气的体积为打开止水夹后进入集气瓶中的水的体积，即，则氧气的体积分数为：。 （7）集气瓶中的水不满时，不能确定集气瓶中空气的体积，就不能测出空气中氧气的含量，所以这种说法不正确。 6．某化学兴趣小组利用数字化实验技术探究空气中氧气的含量(图1)，一段时间后，通过气压传感器得到集气瓶内气压与时间关系图(图2)。 (1)点燃燃烧匙中足量的红磷，该反应的文字表达式是 。 (2)下列有关图2的分析不正确的是 (填字母)。 A．BC段气压增大的主要原因是红磷燃烧放热 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打开弹簧夹，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 (3)实验前在集气瓶中预先放入了20 mL的水，若集气瓶的内部体积为200 mL，倒吸入集气瓶中的水的体积大约为36 mL，则氧气约占空气体积的 %。 (4)若点燃红磷后缓慢伸入集气瓶后塞上瓶塞，会导致D 点位置向 (填“上”或“下”)移动。 【答案】(1) (2)D (3)20 (4)下 【详解】（1）红磷与氧气反应生成五氧化二磷，其文字表达式为； （2）A、BC段气压增大的主要原因是红磷燃烧放热，不符合题意； 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，不符合题意； C、DE段气压增大的主要原因是打开弹簧夹后，烧杯中的水进入集气瓶中，集气瓶内气体体积减小，不符合题意； D、若用木炭代替红磷完成此实验，木炭燃烧生成二氧化碳气体，集气瓶内气压变化趋势与图2不一致，符合题意。 故选D。 （3）空气中氧气的体积分数； （4）若点燃红磷后缓慢伸入集气瓶后塞上瓶塞，集气瓶内部分气体会受热膨胀逸出，会导致D点位置向下移动。 ◆综合拔高练 5．兴趣小组利用图1装置进行实验，测量木条和蜡烛燃烧至熄灭过程中集气瓶内O2的体积分数，数据如图2.下列说法错误的是 A．实验开始时，两集气瓶内O2的体积分数均约为21% B．木条、蜡烛均熄灭后，集气瓶内O2的体积分数：甲<乙 C．70s时，甲集气瓶内CO2的体积分数为88.3% D．从实验数据可知，不可以用蜡烛代替红磷完成空气中氧气含量的测定实验 【答案】C 【详解】A、实验开始时，两集气瓶内的气体均是空气，空气中氧气的体积分数约为21%，不符合题意； B、由图1、图2可知，甲中木条熄灭后集气瓶内O2的体积分数为11.7%，乙中蜡烛熄灭后集气瓶内O2的体积分数为15.8%，则木条、蜡烛均熄灭后，集气瓶内O2的体积分数：甲＜乙，不符合题意； C、70s时，甲集气瓶内氧气的体积分数为11.7%，但是集气瓶中还含有氮气、稀有气体等，故70s时，甲集气瓶内二氧化碳的体积分数不可能是88.3%，符合题意； D、由图可知，蜡烛熄灭后，集气瓶内氧气的体积分数为15.8%，蜡烛燃烧不能将装置内氧气耗尽，不能用蜡烛代替红磷完成空气中氧气含量的测定实验，不符合题意。 故选C。 6．（25-26九年级上·甘肃定西·期中）某化学兴趣小组同学们学习了“空气中氧气含量的测定”实验后，对实验进行了改进和拓展探究： 【实验回顾】图1是测定空气中氧气含量的常规装置，请回答有关问题： (1)红磷燃烧的化学符号表达式为 。 (2)该实验的原理：红磷燃烧消耗了空气中的氧气，瓶内的气压 (填“增大”或“减小”)，烧杯中的水倒吸进入瓶内，进入瓶内水的体积就是被消耗的氧气的体积。 (3)由图1实验可推知反应后剩余气体的物理性质： ；化学性质 。 【实验改进】为了更好地测量实验数据，兴趣小组的同学用图2改进的装置进行实验。 (4)小明在实验过程中把铜粉平铺在试管底部的作用是 ；小气球在实验过程中的变化是 (填“膨胀”“变瘪”或“先膨胀后变瘪”)。 (5)反应前测得具支试管中空气的体积为，注射器中空气体积为。实验结束后停止加热，待试管冷却至室温，将气球内的气体全部挤入注射器内，待注射器活塞稳定后，注射器内剩下气体的体积为。本实验计算测得空气中氧气的体积分数为 %。 (6)图2实验结果与实际空气中氧气的含量相比偏小，可能的原因是 (写一个即可)。 【答案】(1) (2)减小 (3) 难溶于水 不能燃烧，不支持燃烧 (4) 使铜粉充分和氧气反应 先膨胀后变瘪 (5)15% (6)铜粉量不足（合理即可） 【详解】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学符号表达式为：； （2）红磷燃烧消耗了空气中的氧气，瓶内的气压减小，烧杯中的水倒吸进入瓶内，进入瓶内水的体积就是被消耗的氧气的体积； （3）由图1实验可推知反应后剩余气体的物理性质是难溶于水；化学性质是不能燃烧，不支持燃烧； （4）在实验过程中把铜粉平铺在试管底部的作用是：可以增大与氧气的接触面积，使铜粉充分和氧气反应； 铜与氧气在加热条件下生成氧化铜，观察到红色粉末逐渐变黑，加热玻璃管时，装置中的温度升高，压强增大，则气球会膨胀，但铜加热消耗氧气，则冷却后，气球又变瘪，则现象为气球先膨胀后变瘪； （5）由于注射器移动的体积为消耗的氧气的体积，则测得空气中氧气的体积分数为×100%=15%； （6）若结果偏小，可能原因为铜粉的量不足，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。 7．（25-26九年级上·安徽合肥·期中）兴趣小组开展以下两组“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。 (1)用如图1所示装置来测定空气中氧气的含量。实验中小气球的作用是 。 (2)如何测定硬质玻璃管体积 。 (3)实验测定了以下实验数据： 硬质玻璃管的容积 反应前注射器中气体的体积 反应后注射器中气体的体积 54 mL 24 mL 8 mL 根据该实验数据，测得空气中氧气的体积分数为 (精确到0.1%)。 (4)图2所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。实验过程中，连接数字传感器，测得实验中氧气的体积分数随时间变化的关系如图3所示，你对该实验的评价是 。 【答案】(1)平衡装置内外压强，防止塞子飞出/便于空气流动，实验结果更准确/密闭装置 (2)向硬质玻璃管注满水，再将水倒入量筒中，量筒水的体积即为硬质玻璃管体积 (3)20.5% (4)用红磷燃烧的方法不能准确测定空气中氧气的含量，是因为红磷消耗氧气不彻底 【详解】（1）铜粉燃烧会放出热量，实验中小气球的作用是平衡装置内外压强，防止塞子飞出、便于空气流动，实验结果更准确等；故填：平衡装置内外压强，防止塞子飞出或便于空气流动，实验结果更准确或密闭装置。 （2）测定硬质玻璃管体积的方法是向硬质玻璃管注满水，再将水倒入量筒中，量筒水的体积即为硬质玻璃管体积；故填：向硬质玻璃管注满水，再将水倒入量筒中，量筒水的体积即为硬质玻璃管体积。 （3）由表格中的数据可知，空气的体积为54 mL+24 mL＝78 mL，反应前后注射器中减少的体积为铜粉消耗氧气的体积，则氧气的体积为24 mL-8 mL＝16 mL，因此该实验测得空气中氧气的体积分数为；故填：20.5%。 （4）由图3的数据可知，最终集气瓶中剩余氧气的体积分数为 8.6%，用红磷燃烧的方法不能准确测定空气中氧气的含量，是因为红磷消耗氧气不彻底；故填：用红磷燃烧的方法不能准确测定空气中氧气的含量，是因为红磷消耗氧气不彻底。 8．（25-26九年级上·湖北襄阳·阶段练习）兴趣小组开展以下两组“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。 (1)用如图1所示装置来测定空气中氧气的含量。 实验前，先拉动注射器的活塞，松手后观察活塞是否回到原位，这是在 。反应中，为了让氧气充分与铜发生反应，应采取的操作有 (写一种方法即可)，实验测定了以下实验数据： 硬质玻璃管的容积 反应前注射器中气体的体积 反应后注射器中气体的体积 54mL 24mL 8mL 根据该实验数据，测得空气中氧气的体积分数为 (精确到0.1%)。 (2)该实验气球的作用是 。 (3)查阅资料可知，测定空气中氧气含量较好的药品是铁丝绒，利用的原理是铁与氧气、水发生缓慢氧化。用图2所示装置完成测定空气中氧气含量的实验，最终观察到的现象是：铁丝绒生锈和 ，产生后者现象的原因是 。 【答案】(1) 检查装置气密性 不断推拉注射器活塞（合理即可） 20.5% (2)密闭装置，平衡装置内外的气压 (3) 试管内液面上升，且约上升五分之一 铁生锈时消耗了氧气，试管中压强减小，大气压迫使水进入试管内 【详解】（1）先拉动注射器活塞，装置中的气体会减少，则松手后，若活塞回到原位，说明装置气密性良好，则该操作的目的为检查装置的气密性； 若想让氧气和铜充分反应，铜粉要足量，且铜粉要和空气充分接触，应采取的操作有不断推拉注射器活塞，把铜粉平铺在玻璃管中； 铜粉加热消耗氧气，装置中的气体减少，压强减小，则冷却后注射器会向左移动，且移动的体积为消耗的氧气的体积，则测得空气中氧气的体积分数为。 （2）实验中气球的作用是密闭装置，用于平衡装置内外的气压，避免压强过大或过小而影响测量准确性。 （3）铁生锈消耗氧气，试管中的气体减少，压强减小，则最终试管内液面会上升，且液面上升的高度为消耗的氧气的体积，则试管中的液面约上升试管中空气的五分之一；故填：试管内液面上升，且约上升五分之一；铁生锈时消耗了氧气，试管中压强减小，大气压迫使水进入试管内。 9．（25-26九年级上·陕西榆林·期中）某化学兴趣小组对“空气中氧气体积分数的测定”展开学习并进行实验。 【模型建构】思维模型的建构既方便于问题的解决，又能促进深度学习。以下是测量空气中氧气体积分数实验的思维模型： 构建封闭体系→反应消耗气体→观察气压变化→间接测量消耗气体的______→计算待测气体含量 (1)思维模型中“______”应填入的内容为 （填“体积”或“质量”）。 【课本实验回顾】 (2)拉瓦锡利用汞与氧气的反应研究空气的成分，所用的装置如图1。下列分析不合理的是______（填字母）。 A．实验前需检查装置气密性 B．曲颈甑中汞的用量可能会影响实验结果 C．装置内两处容器中汞的作用均是消耗氧气 D．反应结束后需关闭火炉冷却至室温，再测量容器中气体的减少量 【查阅资料】①红磷燃烧不能耗尽空气中的氧气。 ②食品脱氧剂（以铁粉为主的物质组成）能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，使食品处于无氧状态。 ③铜在加热条件下只与空气中的氧气反应，生成黑色的氧化铜固体。 【进行实验】 (3)甲组同学用图2所示方法测定空气中氧气的体积分数，用文字表示红磷燃烧时发生的反应： 。集气瓶中剩余气体 （填“难”或“易”）溶于水。 乙组同学用图3装置进行实验来测定空气中氧气的体积分数，所用食品脱氧剂足量。实验前量筒中盛有80 mL水，记录相关数据如下表所示： 实验时间/min 0 5 10 30 35 45 量筒中液面的刻度/mL 80 65 50.5 43.1 43.1 43.1 (4)根据表中实验数据计算，空气中氧气的体积分数为 。 【总结反思】 (5)下列试剂中可代替红磷测定空气中氧气体积分数的是______（填字母）。 A．木炭 B．铜丝 C．硫粉 D．蜡烛 【答案】(1)体积 (2)C (3) 难 (4)20.5% (5)B 【详解】（1）测量空气中氧气体积分数实验，是通过测量进入集气瓶中水的体积来确定氧气的体积，所以思维模型中应填入体积。 （2）A、实验前需要检查装置的气密性，防止装置漏气，导致测定结果偏小，故A不符合题意； B、曲颈甑中汞应足量，这样才能将装置内氧气耗尽，否则会影响实验结果，故B不符合题意； C、曲颈甑中汞用于消耗装置内的氧气，汞槽中的汞用于形成液封，且可以通过液面变化推断消耗氧气的体积，两处容器中汞的作用不相同，故C符合题意； D、反应结束后需关闭火炉冷却至室温，再测量容器中气体的减少量，以防温度过高，装置内气压偏大，导致测定结果偏小，故D不符合题意； 故选C。 （3）红磷燃烧与氧气反应生成五氧化二磷，文字表达式为：；集气瓶剩余气体主要为氮气，根据水只流进五分之一，故集气瓶剩余气体难溶于水。 （4）量筒中原有80mL水，最后剩余43.1mL水，则进入广口瓶中的水的体积为80mL−43.1mL=36.9mL，即广口瓶中氧气的体积为36.9mL，广口瓶中氧气的体积分数=。 （5）A.木炭燃烧生成二氧化碳气体，不能产生压强差，不能代替红磷，故选项不正确。 B.加热时铜丝和氧气反应生成氧化铜，可以代替红磷，故选项正确。 C.硫粉燃烧生成二氧化硫气体，不能产生压强差，不能代替红磷，故选项不正确。 D.蜡烛燃烧生成水和二氧化碳气体，不能产生压强差，不能代替红磷，故选项不正确。 故选B。 ◆中考真题练 10．（2025·四川·中考真题）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，下列有关空气的说法正确的是 A．干净的空气是纯净物 B．氮气约占空气质量的78% 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 【详解】A、干净的空气仍然是氮气、氧气、稀有气体等多种成分组成的混合物，而非单一物质（纯净物），故选项说法错误； B、氮气约占空气体积的78%，而非质量。由于氮气密度小于氧气，质量占比实际低于体积占比，故选项说法错误； C、医疗急救需高浓度氧气，而空气中氧气仅占约21%，浓度不足，需提纯后使用，故选项说法错误； D、稀有气体在空气中占比约0.94%，但用途广泛（如霓虹灯、保护气等），符合题意，故选项说法正确； 故选：D。 11．（2025·山东德州·中考真题）兴趣小组利用氧气传感器检测足量红磷在空气中燃烧时氧气的含量，结果如图所示。下列说法正确的是 A．空气中氧气的质量分数为21% B．燃烧时，容器内产生大量白雾 C．恢复至室温，容器内压强比燃烧前小 D．红磷燃烧将容器内的氧气全部消耗 【答案】C 【详解】A、空气中氧气的体积分数约为21%，不是质量分数，该说法错误； B、红磷燃烧产生大量白烟，不是白雾，该说法错误； C、红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，恢复至室温，容器内气体减少，压强比燃烧前小，该说法正确； D、由图可知，红磷燃烧后容器内还有氧气剩余，没有将氧气全部消耗，该说法错误。 故选C。 12．（2024·内蒙古赤峰·中考真题）如图是测定空气中氧气含量的改进实验装置（夹持装置已省略），对该实验认识正确的是 A．现象：实验过程中，红磷燃烧，产生大量白雾 B．推论：实验后，玻璃管中剩余气体具有可燃性 C．分析：红磷的量多或少，都不会影响实验结果 D．评价：用改进装置实验，能减少对空气的污染 【答案】D 【解析】 A、实验过程中，红磷燃烧，产生大量白烟，A错误； B、实验后，红磷有剩余，且不再燃烧，说明玻璃管中剩余气体不具有可燃性，B错误； C、红磷必须过量，确保试管中的氧气被完全消耗，红磷不足会导致试管中有氧气剩余，测量结果偏小，C错误； D、红磷燃烧产生的五氧化二磷是有毒物质，该装置在密封装置内引燃红磷，能减少五氧化二磷对空气的污染，D正确。 故选：D。 13．（2025·四川·中考真题）利用微型空气质量“检测站”(如图)可以监测空气质量状况。下列有关说法错误的是 A．太阳能板可以将光能转化为电能 B．污染物传感器主要用于测定CO2的含量 C．气象参数传感器能够测定空气的温度、湿度等 D．利用该种设备可实时监测不同地方的空气质量状况 【答案】B 【详解】A、太阳能板工作时可将光能转化为电能，说法正确； B、污染物传感器主要监测空气污染物，空气污染物包括一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、可吸入颗粒物、细颗粒物，CO2不是空气污染物（虽会导致温室效应，但通常不列入空气质量污染物监测范畴），该传感器不是用于测定CO2含量，说法错误； C、气象参数传感器可测定空气温度、湿度等气象参数，说法正确； D、微型空气质量 “检测站” 可在不同地方布置，实时监测空气质量，说法正确。 故选B。 14．（2025·四川省德阳·中考真题）某化学兴趣小组用氧气传感器分别测量木条和蜡烛(主要含碳、氢元素)在密闭容器内燃烧至熄灭过程中氧气含量变化。密闭容器内氧气含量随时间的变化如图所示。 下列说法正确的是 A．若装置漏气，不会影响实验结果 B．木条熄灭时，瓶内还有O2剩余 C．蜡烛燃烧过程中不会产生气体 D．对比木条与蜡烛的燃烧过程，蜡烛消耗O2的速率更快 【答案】B 【详解】A、该实验用氧气传感器分别测量木条和蜡烛在密闭容器内燃烧至熄灭过程中氧气含量变化，木条、蜡烛燃烧均消耗氧气，因此若装置漏气，会影响实验结果，说法错误，不符合题意； B、由图可知，木条燃烧时氧气含量降至12%时基本不再变化，说明木条熄灭时，瓶内还有剩余，说法正确，符合题意； C、蜡烛主要含碳、氢元素，则蜡烛燃烧时会产生二氧化碳气体，说法错误，不符合题意； D、对比木条与蜡烛的燃烧过程可知，木条燃烧消耗的速率更快，说法错误，不符合题意。 故选：B。 15．（2025·山东·中考真题）兴趣小组利用图1装置进行实验，测量木条和蜡烛燃烧至熄灭过程中集气瓶内的体积分数，数据如图2。下列说法不正确的是 A．实验开始时，两集气瓶内的体积分数均约为 B．木条、蜡烛均熄灭后，集气瓶内的体积分数：甲<乙 C．70s时，甲集气瓶内的体积分数为88.3% D．可以通过调节的体积分数调控燃烧 【答案】C 【详解】A、由图2中的数据可知，实验开始时，两集气瓶内O2的体积分数均约为21%，故选项说法正确； B、由图1、图2可知，甲中木条熄灭后集气瓶内O2的体积分数为11.7%，乙中蜡烛熄灭后集气瓶内O2的体积分数为15.8%，则集气瓶内O2的体积分数：甲＜乙，故选项说法正确； C、空气中氮气的体积分数为78%，氧气的体积分数为21%，木条燃烧时，等体积的氧气反应生成等体积的二氧化碳，则70s时，甲集气瓶内CO2的体积分数为21%-11.7%=9.3%，故选项说法不正确； D、由图2中的数据可知，蜡烛熄灭时氧气的体积分数为15.8%，木条熄灭时氧气的体积分数为11.7%，说明不同物质燃烧对氧气浓度的需求不同，可以通过调节O2的体积分数调控燃烧，故选项说法正确。 故选C。 16．（2024·吉林·中考真题）为探究铜的化学性质，某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行下图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D（203，6.15%）表示时间为203秒时，装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误的是 A．加热前的空气样品中氧气含量为20.99% B．铜在加热条件下能与氧气发生化学反应 C．拐点C至终点D所对应的时间范围内，装置内物质的总质量逐渐减少 D．通过现象证据和数据证据，可以从定性和定量的视角分析得出合理解释 【答案】C 【详解】A、根据图示可知，加热前的空气样品中氧气含量为 20.99%，说法正确，不符合题意； B、加热过程中氧气含量减少，说明铜在加热条件下能与氧气发生化学反应，说法正确，不符合题意； C、在密闭装置中进行实验，化学反应遵循质量守恒定律。拐点 C 至终点 D 所对应的时间范围内，铜与氧气发生反应生成氧化铜，但装置内物质的总质量不变，说法错误，符合题意； D 、通过铜表面变黑的现象证据（定性）和氧气含量变化的数据证据（定量），可以从定性和定量的视角分析得出合理解释，说法正确，不符合题意。 故选C。 17．（2025·广东广州·中考真题）化学反应需要一定的条件，调控化学反应具有重要意义。 (1)将食品置于冰箱中保存可减缓变质，原理是 能影响化学反应。 (2)某小组按下列实验方案探究过氧化氢分解的影响因素，实验用到的H2O2溶液浓度为30%，催化剂的用量均相同，0~100秒广口瓶中压强的变化用Δp表示。 编号 H2O2溶液的体积/mL 水的体积/mL 溶液pH 催化剂种类 Δp/kPa 1 15 15 5 FeCl3 49 2 10 20 5 FeCl3 26 3 5 25 5 FeCl3 20 4 5 25 5 CuCl2 10 5 5 25 5 CuSO4 7 ①实验1、2、3用于探究 对过氧化氢分解快慢的影响。 ②依据实验 (填编号)的数据，得出催化能力： ③在上述实验的基础上，提出一个可继续探究的问题： (3)研究和调控燃烧能提升化学反应的应用价值。 ①将蜡烛置于空气中，测定从点燃到熄灭过程中气体浓度 (体积分数)的变化，结果如图。 为了探究蜡烛熄灭的原因，用空气占95%、 占5%的混合气体重做实验，观察到蜡烛 (填“能”或“不能”)点燃，说明氧气浓度降低是蜡烛熄灭的原因。 ②用红磷燃烧探究空气中氧气的含量，装置如图，排除装置与操作误差后，发现实验结果总是低于氧气的真实含量，原因可能是 。 ③煤矿井下的空气通常含有甲烷，不断鼓入新鲜空气是防止发生燃烧或爆炸的举措之一，其原理是通过 使甲烷燃烧无法达到所需的条件。 【答案】(1)温度 (2) 过氧化氢溶液浓度 3、4 氯化铜起催化作用的是还是 (3) 能 红磷燃烧无法耗尽空气中的氧气 降低甲烷在空气中的浓度 【详解】（1）食物变质包含氧化等化学反应，置于冰箱中，会使温度降低，温度越低，分子运动越慢，化学反应速率越慢。即温度能影响化学反应。 （2）①实验1、2、3中过氧化氢溶液的浓度不同，溶液pH、催化剂种类均相同，变量为过氧化氢溶液浓度，所以实验1、2、3用于探究过氧化氢溶液浓度对过氧化氢分解快慢的影响； ②由题干中的结论“催化能力FeCl3>CuCl2”，可知需要探究催化剂种类对过氧化氢分解快慢的影响，变量应为催化剂的种类，其它量要保持相同，即要对照实验3、4的数据，得出催化能力FeCl3>CuCl2； ③在上述实验的基础上，还可以探究氯化铜起催化作用的是还是。 （3）①由蜡烛从点燃到熄灭过程中气体浓度的变化图可知，蜡烛熄灭时体积分数占16%。为了探究蜡烛熄灭的原因，用空气占95%、 CO2占5%的混合气体重做实验，因空气占95%，其中氧气占21%，所以混合气体中氧气占，19%>16%，若蜡烛能点燃，可说明氧气浓度降低是蜡烛熄灭的原因； ②用红磷燃烧探究空气中氧气的含量，装置如图，排除装置与操作误差后，发现实验结果总是低于氧气的真实含量，原因可能是红磷燃烧无法耗尽空气中的氧气； ③煤矿井下的空气通常含有甲烷，不断鼓入新鲜空气，是为了降低甲烷的浓度，使甲烷燃烧无法达到所需的条件。 18．（2024·四川成都·中考真题）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%）。 【反思与交流】 (6)图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是 。 (7)上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端，可选择的替代药品有 （写一种）。 【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 (6)反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，所以氧气消耗不完（合理即可） (7)铜粉 【详解】（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）白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）红磷燃烧放热，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：； （6）红磷燃烧发热，但反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，导致氧气消耗不完； （7）铜粉在空气中加热生成氧化铜固体，不会造成污染。 19．中考真题组合 (1)（2024·江苏徐州·中考真题）蒸汽眼罩是常见的缓解眼睛疲劳的产品，使用原理是其中的发热剂（含有铁粉、氯化钠、活性炭和吸水树脂等）能释放热量，产生水蒸气。取发热剂进行如下探究。(3)取足量发热剂测定空气中氧气的含量，装置如图，气密性良好。广口瓶容积为150mL，量筒内水的体积为50mL。一段时间后，打开弹簧夹，进入瓶内的水的体积最多为 mL。 (2)（2024·江苏宿迁·中考真题）图1是“测定空气中氧气含量”的实验。 ①该实验原理的化学方程式是 。 ②注射器在该实验中的作用是 （写出一点即可）。 (3)（2024·山东临沂·中考真题）用图1装置测定空气里氧气的含量，测定结果小于1/5，其原因可能是 （写出一条即可）。 (4)（2024·陕西·中考真题）实验甲中， （填“能”或“不能”）用细铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量。 (5)（2024·黑龙江·中考真题）测定空气中氧气含量实验，测量结果偏小的可能原因是 （答一点）。 【答案】 (1)30 (2) 便于推动注射器活塞，使铜丝与氧气充分反应或可以通过注射器活塞的移动直观地显示出装置内压强的变化等（合理即可） (3)红磷不足（或没有冷却到室温读数或装置漏气等） (4)不能 (5)红磷的量不足或装置漏气或未冷却至室温就打开止水夹 【详解】 （1）空气中氧气约占空气体积的，因广口瓶容积为150mL，所以瓶内氧气的体积约为。 （2）①铜在加热条件下与氧气反应生成氧化铜，容器内压强减小，注射器的活塞在大气压的作用下，向右移动，容器内气体减少的体积为空气中氧气的体积，化学方程式为：； ②注射器在该实验中的作用有：便于推动注射器活塞，使铜丝与氧气充分反应；可以通过注射器活塞的移动直观地显示出装置内压强的变化等。 （3）测定结果偏小是由于反应结束后集气瓶内的气压偏大，可能是氧气没有完全消耗或温度偏高或有空气进入，具体的原因可能是红磷不足或没有冷却到室温读数或装置漏气等。 （4）实验甲不能用细铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量，因为铁丝在空气中不能燃烧，只能在氧气中燃烧；故填：不能。 （5）在测定空气中氧气含量实验中，实验结果偏小，可能是红磷的量不足，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打开止水夹，气体受热膨胀，占据了一定的体积； 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