4.1空气的组成题型专练--2025-2026学年九年级化学鲁教版上册

鲁教版（2024）九年级上册 第四单元 我们周围的空气第一节 空气的组成 题型专练 【题型1】测定空气中氧气含量的实验探究 【典例】下列有关测定空气中氧气的含量的说法中，不正确的是(　　) A.用燃烧法测定空气中氧气的含量，可燃物常用红磷 B.可以用木炭或铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量 C.可以用铜丝加热代替红磷燃烧测定空气中氧气的含量 D.测定空气中氧气的含量时，氧气与物质反应后，装置内的压强会减小 【强化训练1】测定空气里氧气含量的实验装置和步骤如下：（已完成装置气密性检查） ①在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份； ②用弹簧夹夹紧胶皮管； ③点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察现象； ④红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，观察现象。 其中有错误的实验步骤是（　　） A.① B.② C.③ D.④ 【强化训练2】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： 【强化训练3】探究小组的同学为探究空气中氧气的体积分数，设计了如图1所示装置，白磷在空气中很容易燃烧，生成五氧化二磷固体。据图回答下列问题： (1)闭合电源开关，电阻丝会发热，可以观察到白磷　　　　　　　　　　　　。 (2)装置冷却至室温，可观察到U形管内左侧液面　　　　　　　　　　。 (3)通过这个实验得出的结论是氧气约占空气体积的　　　　。 (4)实验完毕后，集气瓶内残余的气体主要是　　　　。 (5)小明同学由该实验得到启发，设计了如图2的实验，但是他看到的现象是水面并没有上升约，原因是　　　　　　　　　　。 做测定空气中氧气体积分数的实验时： （1）如果红磷的用量不同，所观察到的现象是否相同？将分析过程填写在下面的表格中。 红磷的用量 实验中可能出现的现象 解释 足量 不足 （2）你还能设计怎样的实验装置来测定空气中氧气的体积分数？ 【强化训练5】化学兴趣小组利用图1装置探究磷在空气中燃烧后氧气浓度的变化。 [提出问题]足量红磷在密闭的图1容器内燃烧，火焰熄灭后，容器内是否有氧气剩余？ [猜想假设]猜想1：有氧气剩佘；猜想2：无氧气剩余。 [实验验证]按图1组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙上的足量红磷，红磷燃烧直至熄灭；待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷居然也被点燃。 (1)图2中画了刻度线的玻璃仪器名称是______________________。 (2)激光笔的作用是_________________________________。 (3)红磷燃烧产物与瓶底热水反应生成磷酸(H3PO4)的化学方程式是______________________。 (4)实验过程中，燃烧匙内的白磷先未燃着的原因是______________________。 [得出结论] (5)结论1：猜想___________正确。 结论2：图2上用“燃烧红磷测定空气中氧气的含量”的方法是___________ (填“严谨”或“不严谨”)的，其理由是_________________________________。 [拓展延伸]图3是该小组同学在整个实验过程中，用氧气传感器测定容器内氧气浓度变化 的曲线图。 (6)在图3中，___________ (填“A”“B”“C”“D”或“E”)点为红磷熄灭；请你解释曲线CD段、DE段氧气浓度变化的主要原因：①CD段：___________；②DE段： ___________。 【题型2】氧气的工业制法 【典例】工业上通过分离液态空气制得氧气，关于分离液态空气的说法不正确的是（　　） A.此分离过程中发生了化学变化 B.此分离方法利用了各成分的沸点不同 C.此分离过程中发生了分子间间隔的变化 D.分离时首先得到的是氮气 【强化训练1】工业制氧气用分离液态空气法，即先将空气液化，然后逐渐升温，关于这个过程的描述错误的是 (　　) A.有新物质氧气生成 B.利用了物质的沸点不同 C.制得的氧气加压贮存在钢瓶中，便于运输和使用 D.属于物理变化 【强化训练2】请回答下列问题。 工业制取氧气 (1)原理：利用液态氧和液态氮的　　　　  不同进行分离。 (2)过程：在低温条件下加压，使空气转化为　　　　  态，然后升温，　　　　  首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是　　　　  。 【强化训练3】空气中各组分的沸点如下表所示，回答下列问题： (1)工业上通过加压、降温的方法将净化后的空气变成液态，然后利用液氮和液氧的___________不同，控制温度，使___________先蒸发出来，剩下的主要是___________。 (2)工业制氧气是物理变化还是化学变化? ______________________。  (3)工业上制得的氧气是纯净物还是混合物? ______________________。 (4)工业上不使用过氧化氢或高锰酸钾分解制取氧气的原因是______________________ 。 【强化训练4】工业利用空气制取氧气的流程如图： (1)空气分离得到氮气和氧气的过程，是利用了他们的沸点不同，发生的是___________ (填“物理”或“化学”) 变化。 (2)储存在蓝色钢瓶中的“工业液氧”是___________ (填“纯净物”或“混合物”) 。 【题型3】空气的成分 【典例】五颜六色的霓虹灯中充填的气体是(　　) A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.稀有气体 【强化训练1】空气中含量仅占0.94%且化学性质不活泼的气体是(　　) A.氮气 B.二氧化碳 C.稀有气体 D.氧气 用化学用语填空： 【强化训练2】（1）2个硝酸根离子 　     ； （2）空气中体积分数最大的气体 　 　    ； （3）由三个氧原子构成的单质分子 　 　    ； （4）标出N2O5中氮元素的化合价                   。 【强化训练3】下列事实说明空气中含有哪些物质。 (1)木炭、煤等能在空气中燃烧，说明空气中含有________________________________。 (2)薯片放置在空气中一段时间后，变得不再松脆，说明空气中含有________________________________。 (3)石灰水长期露置于空气中，表面会出现一层白色固体，说明空气中含有________________________________。 【强化训练4】阅读下面的短文，回答相关问题。       潜水员潜水时身上背的钢瓶里装的是人造空气。曾经，潜水员潜入深海时携带的钢瓶内装的就是普通空气，许多潜水员浮出水面后“无缘无故”的逝去。深海的压力很大，吸入体内的氮气随着压力的增大，大量溶解在血液中，而当潜水员由深海上浮到水面时，压力猛然下降，血液中的氮气大量逸散到血管中，从而导致血管堵塞。怎样才能防止这种“潜水病”呢？科学家想到了“氦”。常温常压下，氦气极难溶解于水，化学性质很不活泼。人们把普通空气中的氮气除去后，把氧气和氦气按照1：4的体积比混合起来，就制成了“人造空气”，这种“人造空气”的密度只有普通空气的，因此呼吸起来比普通空气轻松得多，可以减轻人呼吸的困难，因而这种“人造空气”还被用来治疗支气管哮喘等疾病。 (1)下列关于人造空气的正确的是________ (填字母)。 A.身体健康的正常人吸入人造空气会中毒 B.吸入体内的氮气随着压力的增大，大量溶解在血液中 C.将燃着的木条伸入盛有人造空气的集气瓶中，木条会熄灭 D.人造空气用于治疗支气管哮喘等疾病是由于其具有杀菌作用 (2)常温常压下，①氮气、②氦气、③氧气在水中的溶解能力由强到弱的顺序是____________。 A.①②③　　　　　　B.①③②　　　　　　　　C.③①② (3)氦气的物理性质：________________；化学性质：____________________________。 【强化训练5】一个初中生每分钟大约要吸入7.8L的氧气，计算： (1)每分钟大约需要吸入多少升的空气？ (2)这些空气的质量是多少克？(已知空气的密度为1.293克/升，结果保留一位小数) 【题型4】空气中各成分的用途 空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法中错误的是（　　） A.洁净的空气仍然属于混合物 B.食品包装中充入氮气可以防腐 C.稀有气体可作焊接金属的保护气 D.空气中氮气的质量分数约为78% 【强化训练1】下列关于空气及其成分的说法，不正确的是(　　) A.二氧化碳属于空气污染物 B.氮气化学性质稳定，可作保护气 C.氦气可代替氢气作探空气球 D.稀有气体通电发出不同颜色的光，可制作电光源 【强化训练2】走进超市，小明来到食品区发现食品袋内充满了鼓鼓囊囊的气体，看上去好像一个个小“枕头”。其作用主要是使食品可以长时间保鲜、保质，还可以防止食品被压碎。 [提出问题]食品袋内充的是什么气体呢? [查阅资料]食品腐败变质的原因之一是与氧气接触，被氧气氧化，通常食品接触氧气时腐烂变质程度会比缺氧时快十倍。 [猜想]小红猜想是氮气，小光猜想是氧气，小明猜想是二氧化碳。你认为________________的猜想不正确，理由是________________。 [实验]请你帮助他们设计一个简单的实验方案，来判断小明的猜想是否正确。简要写出操作步骤：________________。 [现象]小明的猜想如果正确，现象应是________________。 [拓展]你认为食品充气包装，对所充气体的要求是________________；________________。 【强化训练3】请结合氧气的化学性质，列举氧气在生产和生活中的用途。 【题型5】空气的污染及危害 【典例】现代人正关注以“室内空气污染”为标志的第三个污染时期。以下不属于室内污染物的是（　　） A.烹饪时产生的油烟 B.劣质粘合剂释放出的甲醛等有害物质 C.石材释放出的有害放射性气体氡 D.水果散发出的香味 【强化训练1】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.氮气 B.PM10 C.氦气 D.水蒸气 【强化训练2】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　     　，M代表的物质属于　      　(填“纯净物”或“混合物”)。 (2)图2是武汉市某日空气质量指数日报，其中首要污染物PM2.5是指大气中粒径　     　(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　                　。 【强化训练3】“推动绿色发展,促进人与自然和谐共生”是我国“十四五”规划和2035年远景目标之一。 (1)空气质量指数日报可及时准确地反映空气质量状况,提高全民环境保护意识,促进人们生活质量的提高。下列未计入空气质量评价的是　　　    (填字母，下同)。 a.氮气　　　　　　 b.一氧化碳 c.二氧化氮　　　　　 d.二氧化硫 (2)2023年2月1日起正式实施的GB/T 18883-2022《室内空气质量标准》让室内空气质量标准变得更加严格。下列措施不利于改善空气质量的是　　　    。 a.大力植树造林 b.增加使用太阳能等新能源 c.废弃塑料露天焚烧 d.加强大气监测 (3)改善空气质量需要全民行动,作为中学生你能做的一件事是　　　　　　　　　。 【强化训练4】某省进行的空气质量检测日报如表所示。 回答下列问题： （1）当日空气质量最好的城市是__________，PM10污染严重的城市是__________。 （2）人类需要洁净的空气，目前我国空气质量指数日报中的污染物包括__________（填字母，下同）。 a.细颗粒物 b.二氧化氮 c.二氧化碳 （3）为改善空气质量，下列做法正确的是__________。 A．禁止使用化石燃料 B．适当控制机动车使用 C．关闭所有厂矿产业、禁止烧煤 D．加强建筑工地、道路扬尘监管 （4）工业利用空气制取氧气的流程图如图： ①空气分离得到氮气和氧气的过程，是利用了他们的沸点不同，发生的是__________变化（选填“物理”或“化学”）。 ②储存在蓝色钢瓶中的“工业液氧”是____________________（填“纯净物”或“混合物”）。 【题型6】防治空气污染的措施 【典例】2023年11月30日，国务院印发了《空气质量持续改善行动计划》，强调：“坚持稳中求进工作总基调，协同推进降碳、减污、扩绿、增长。”下列做法符合这一计划的是（　　） A.工厂废气高空排放 B.工地配套防尘措施 C.推进农村垦荒伐木 D.发展重型柴油货车 【强化训练1】对空气质量不产生影响的是（　　） A.露天焚烧垃圾 B.太阳能发电 C.汽车排放尾气 D.用煤作燃料 【强化训练2】良好生态环境是建设美丽中国的重要基础。下列做法中不利于建设美丽中国的是（　　） A.发展风力发电等绿色能源产业 B.废旧金属回收利用 C.积极植树造林，提高森林覆盖率 D.大量开采化石燃料，缓解“能源危机” 【强化训练3】为了进一步改善空气质量，创造更加适宜的生活环境，你觉得下列措施中与改善空气质量无关的是(　　) A.加大煤改电、煤改气力度，推广使用清洁能源 B.加大老旧机动车更新力度，提高尾气排放标准 C.减少学生户外运动时间，避免呼吸道疾病 D.抓好建筑工地扬尘控制和管理 【强化训练4】为建设“天蓝、地绿、水美”的曲靖，下列措施不合理的是（　　） A.加大燃煤发电，推广化石燃料 B.生活垃圾分类回收处理，节约资源 C.投放共享电单车，倡导绿色出行 D.开发和利用太阳能、风能等新能源 【强化训练5】随着工业和交通运输业的迅速发展,有害气体和烟尘的排放,对空气造成了严重的污染,控制大气污染的主要途径是减少排放。 (1)曾经许多工厂试图通过建造很高的烟囱来解决排放问题,然而这种做法并没有达到目的,原因是　　　　　　　。 (2)如今,通过在烟囱中安装过滤装置,可以有效地控制粉尘的排放;安装净化洗涤装置,可除去废气中的部分有害气体。根据下图装置的净化原理分析,被除去的有害气体所具有的共同性质是　　　　　　　。 (3)在控制大气污染方面,你认为还有哪些措施或途径,请写出其中的一种：　　　　　　　　　　。 如图所示是某市近三年除夕夜和正月初五的PM2.5峰值浓度。据图可知，从2022年到2024年春节期间空气质量的变化趋势是        (填“变差”或“变好”)，你认为达到这一效果采取的有效措施之一是                      。 【强化训练7】空气质量日报能及时准确地反映空气质量状况，增强人们对环境的关注，提高环保意识。下表是某市连续两天的空气质量日报。 (1)表中未列出二氧化碳的原因是                      。 (2)该市9月16 日晚下了一夜雨，比较这两天的空气质量日报，你会发现其中含量几乎不变的物质是          ，据此猜测该物质具有的物理性质是                 。 (3)下列做法中，有利于环境保护的是        (填字母)。 A.植树造林扩大绿化面积 B.减少自驾燃油汽车出行 C.开发利用氢能等新能源 D.进一步扩大燃煤发电 学科网（北京）股份有限公司 $ 鲁教版（2024）九年级上册 第四单元 我们周围的空气第一节 空气的组成 题型专练（参考答案） 【题型1】测定空气中氧气含量的实验探究 【典例】下列有关测定空气中氧气的含量的说法中，不正确的是(　　) A.用燃烧法测定空气中氧气的含量，可燃物常用红磷 B.可以用木炭或铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量 C.可以用铜丝加热代替红磷燃烧测定空气中氧气的含量 D.测定空气中氧气的含量时，氧气与物质反应后，装置内的压强会减小 【答案】B 【解析】用燃烧法测定空气中氧气的含量，可燃物一般选用红磷，因为红磷是固体，燃烧后生成的五氧化二磷也是固体，能较准确测量出空气中氧气的含量，A 正确；木炭燃烧产物二氧化碳是气体，会影响氧气含量的测定，且铁丝不能在空气中燃烧，所以不能用木炭或铁丝代替红磷测定空气中氧气的含量，B 错误；因为铜是固体，铜加热生成的氧化铜也是固体，能较准确测量出空气中氧气的含量，C 正确；测定空气中氧气的含量的原理是在密闭容器内，空气中氧气与物质反应后，装置内的压强会减小，形成压强差，依据气体的减少量测定空气中氧气的含量，D正确。 【强化训练1】测定空气里氧气含量的实验装置和步骤如下：（已完成装置气密性检查） ①在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份； ②用弹簧夹夹紧胶皮管； ③点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察现象； ④红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，观察现象。 其中有错误的实验步骤是（　　） A.① B.② C.③ D.④ 【答案】D 【解析】在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份，①正确；用弹簧夹夹紧乳胶管，以防止装置漏气，②正确；点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，以防止空气受热膨胀逸出，③正确；红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，因为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，④错误。 【强化训练2】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 【解析】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；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；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；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。 【强化训练3】探究小组的同学为探究空气中氧气的体积分数，设计了如图1所示装置，白磷在空气中很容易燃烧，生成五氧化二磷固体。据图回答下列问题： (1)闭合电源开关，电阻丝会发热，可以观察到白磷　　　　　　　　　　　　。 (2)装置冷却至室温，可观察到U形管内左侧液面　　　　　　　　　　。 (3)通过这个实验得出的结论是氧气约占空气体积的　　　　。 (4)实验完毕后，集气瓶内残余的气体主要是　　　　。 (5)小明同学由该实验得到启发，设计了如图2的实验，但是他看到的现象是水面并没有上升约，原因是　　　　　　　　　　。 【答案】(1)燃烧，产生大量的白烟　(2)约上升至1处　(3)　(4)氮气　(5)蜡烛燃烧有二氧化碳生成，瓶内气压基本不变 【解析】(5)蜡烛燃烧消耗氧气，但生成物中有二氧化碳气体，故水面没有上升到理论位置，由此可总结出测定空气中氧气含量的反应物所满足的条件是：反应物是固体且只和氧气反应，且反应后不能生成气体。 做测定空气中氧气体积分数的实验时： （1）如果红磷的用量不同，所观察到的现象是否相同？将分析过程填写在下面的表格中。 红磷的用量 实验中可能出现的现象 解释 足量 不足 （2）你还能设计怎样的实验装置来测定空气中氧气的体积分数？ 【答案】 （1） 红磷的用量 实验中可能出现的现象 解释 足量 烧杯中的水倒流到集气瓶中的体积约为集气瓶容积的五分之一 红磷足量，装置中的氧气被完全消耗 不足 烧杯中的水倒流到集气瓶中的体积小于集气瓶容积的五分之一 红磷不足，装置中的氧气没有被完全消耗 (2)略 【强化训练5】化学兴趣小组利用图1装置探究磷在空气中燃烧后氧气浓度的变化。 [提出问题]足量红磷在密闭的图1容器内燃烧，火焰熄灭后，容器内是否有氧气剩余？ [猜想假设]猜想1：有氧气剩佘；猜想2：无氧气剩余。 [实验验证]按图1组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙上的足量红磷，红磷燃烧直至熄灭；待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷居然也被点燃。 (1)图2中画了刻度线的玻璃仪器名称是______________________。 (2)激光笔的作用是_________________________________。 (3)红磷燃烧产物与瓶底热水反应生成磷酸(H3PO4)的化学方程式是______________________。 (4)实验过程中，燃烧匙内的白磷先未燃着的原因是______________________。 [得出结论] (5)结论1：猜想___________正确。 结论2：图2上用“燃烧红磷测定空气中氧气的含量”的方法是___________ (填“严谨”或“不严谨”)的，其理由是_________________________________。 [拓展延伸]图3是该小组同学在整个实验过程中，用氧气传感器测定容器内氧气浓度变化 的曲线图。 (6)在图3中，___________ (填“A”“B”“C”“D”或“E”)点为红磷熄灭；请你解释曲线CD段、DE段氧气浓度变化的主要原因：①CD段：___________；②DE段： ___________。 【答案】(1)集气瓶 (2)提供热量，使温度达到红磷和白磷的着火点  (3)P2O5+3H2O2H3PO4  (4)白磷在蒸馏水中未与氧气接触  (5)1　　不严谨　　足量红磷不能把装置中的氧气耗尽  (6)C　　火焰熄灭，气体重新混匀　　白磷燃烧，消耗大量氧气 【解析】(1)图2中画了刻度线的玻璃仪器名称是集气瓶；(2)激光笔用来照射可燃物，激光笔的作用是提供热量，使温度达到红磷和白磷的着火点；(3)红磷燃烧的产物是五氧化二磷，与瓶底热水反应生成磷酸(H3PO4)，反应的化学方程式为P2O5+3H2O2H3PO4；(4)实验过程中，燃烧匙内的白磷先未燃着的原因是白磷在蒸馏水中未与氧气接触；(5)将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷居然也被点燃，说明装置中含有氧气，即红磷没有将装置内的氧气耗尽，则猜想1正确，由于足量红磷不能把装置中的氧气耗尽，所以图2上用“燃烧红磷测定空气中氧气的含量”的方法是不严谨的；(6)实验过程中，先是红磷燃烧消耗氧气，再是白磷燃烧消耗氧气，在图中C点时红磷熄灭，CD段氧气的浓度增大是由于火焰熄灭，气体重新混匀，DE段氧气浓度下降，是因为白磷燃烧，消耗氧气。 【答案】(1)集气瓶 (2)提供热量，使温度达到红磷和白磷的着火点  (3)P2O5+3H2O2H3PO4  (4)白磷在蒸馏水中未与氧气接触  (5)1　　不严谨　　足量红磷不能把装置中的氧气耗尽  (6)C　　火焰熄灭，气体重新混匀　　白磷燃烧，消耗大量氧气 【题型2】氧气的工业制法 【典例】工业上通过分离液态空气制得氧气，关于分离液态空气的说法不正确的是（　　） A.此分离过程中发生了化学变化 B.此分离方法利用了各成分的沸点不同 C.此分离过程中发生了分子间间隔的变化 D.分离时首先得到的是氮气 【答案】A 【解析】工业上分离液态空气制氧气，是利用液氮和液氧沸点的不同，将其分离，此过程中没有新物质生成，属于物理变化，不是化学变化；分离液态空气就是利用液态氮、液态氧等成分的沸点不同，加热时沸点低的先汽化分离出来；在分离液态空气过程中，物质由液态变为气态，分子间间隔变大 ，发生了分子间间隔的变化；液氮的沸点比液氧低，加热液态空气时，液氮先汽化，所以分离时首先得到的是氮气。 【强化训练1】工业制氧气用分离液态空气法，即先将空气液化，然后逐渐升温，关于这个过程的描述错误的是 (　　) A.有新物质氧气生成 B.利用了物质的沸点不同 C.制得的氧气加压贮存在钢瓶中，便于运输和使用 D.属于物理变化 【答案】A 【解析】工业上用分离液态空气法制取氧气的过程中没有新物质生成，属于物理变化，A选项说法错误，D选项说法正确；工业上用分离液态空气法制取氧气是利用了空气中氮气和氧气的沸点不同，B选项说法正确；制得的氧气加压贮存在钢瓶中，便于运输和使用，C选项说法正确。 【强化训练2】请回答下列问题。 工业制取氧气 (1)原理：利用液态氧和液态氮的　　　　  不同进行分离。 (2)过程：在低温条件下加压，使空气转化为　　　　  态，然后升温，　　　　  首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是　　　　  。 【答案】(1)沸点 (2)液　氮气/N2　液氧 【解析】(1)工业制取氧气，是利用分离液态空气的方法，利用液态氧和液态氮的沸点不同进行分离。 (2)工业制取氧气，是利用分离液态空气的方法，在低温条件下加压，使空气转化为液态，然后升温，由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，因此氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是液态氧。 【强化训练3】空气中各组分的沸点如下表所示，回答下列问题： (1)工业上通过加压、降温的方法将净化后的空气变成液态，然后利用液氮和液氧的___________不同，控制温度，使___________先蒸发出来，剩下的主要是___________。 (2)工业制氧气是物理变化还是化学变化? ______________________。  (3)工业上制得的氧气是纯净物还是混合物? ______________________。 (4)工业上不使用过氧化氢或高锰酸钾分解制取氧气的原因是______________________ 。 【答案】(1)沸点　　氮气　　液氧 (2)物理变化 (3)混合物 (4)成本高，无法大量生产 【强化训练4】工业利用空气制取氧气的流程如图： (1)空气分离得到氮气和氧气的过程，是利用了他们的沸点不同，发生的是___________ (填“物理”或“化学”) 变化。 (2)储存在蓝色钢瓶中的“工业液氧”是___________ (填“纯净物”或“混合物”) 。 【答案】(1)物理　　(2)混合物 【解析】(1)空气分离得到氮气和氧气的过程，是利用了他们的沸点不同，沸点低的先被蒸发出来，沸点高的后被蒸发出来，没有新物质生成，发生的是物理变化。 (2)储存在蓝色钢瓶中的“工业液氧”中含有氧气、稀有气体等多种物质，是混合物。 【题型3】空气的成分 【典例】五颜六色的霓虹灯中充填的气体是(　　) A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.稀有气体 【答案】D 【强化训练1】空气中含量仅占0.94%且化学性质不活泼的气体是(　　) A.氮气 B.二氧化碳 C.稀有气体 D.氧气 【答案】C 用化学用语填空： 【强化训练2】（1）2个硝酸根离子 　     ； （2）空气中体积分数最大的气体 　 　    ； （3）由三个氧原子构成的单质分子 　 　    ； （4）标出N2O5中氮元素的化合价                   。 【答案】（1）2N；（2）N2；（3）O3；（4）2O5。 【解析】（1）离子的表示方法，在表示该离子的元素符号或原子团符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略，若表示多个该离子，就在其离子符号前加上相应的数字，所以2个硝酸根离子表示为2N； （2）空气中体积分数最大的气体是氮气，表示为N2； （3）由三个氧原子构成的单质分子是O3； （4）元素化合价的表示方法：确定出化合物中所要标出的元素的化合价，然后在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，所以N2O5中氮元素的化合价表示为2O5。 【强化训练3】下列事实说明空气中含有哪些物质。 (1)木炭、煤等能在空气中燃烧，说明空气中含有________________________________。 (2)薯片放置在空气中一段时间后，变得不再松脆，说明空气中含有________________________________。 (3)石灰水长期露置于空气中，表面会出现一层白色固体，说明空气中含有________________________________。 【答案】(1)氧气　　(2)水蒸气　　(3)二氧化碳 【强化训练4】阅读下面的短文，回答相关问题。       潜水员潜水时身上背的钢瓶里装的是人造空气。曾经，潜水员潜入深海时携带的钢瓶内装的就是普通空气，许多潜水员浮出水面后“无缘无故”的逝去。深海的压力很大，吸入体内的氮气随着压力的增大，大量溶解在血液中，而当潜水员由深海上浮到水面时，压力猛然下降，血液中的氮气大量逸散到血管中，从而导致血管堵塞。怎样才能防止这种“潜水病”呢？科学家想到了“氦”。常温常压下，氦气极难溶解于水，化学性质很不活泼。人们把普通空气中的氮气除去后，把氧气和氦气按照1：4的体积比混合起来，就制成了“人造空气”，这种“人造空气”的密度只有普通空气的，因此呼吸起来比普通空气轻松得多，可以减轻人呼吸的困难，因而这种“人造空气”还被用来治疗支气管哮喘等疾病。 (1)下列关于人造空气的正确的是________ (填字母)。 A.身体健康的正常人吸入人造空气会中毒 B.吸入体内的氮气随着压力的增大，大量溶解在血液中 C.将燃着的木条伸入盛有人造空气的集气瓶中，木条会熄灭 D.人造空气用于治疗支气管哮喘等疾病是由于其具有杀菌作用 (2)常温常压下，①氮气、②氦气、③氧气在水中的溶解能力由强到弱的顺序是____________。 A.①②③　　　　　　B.①③②　　　　　　　　C.③①② (3)氦气的物理性质：________________；化学性质：____________________________。 【答案】(1)B　　(2)C　　(3)极难溶于水(或密度小) 　　很不活泼 【解析】(1)身体健康的正常人吸入人造空气没有危害，A错误；压力越大，人造空气中的氮气在水中的溶解性越强，B正确；人造空气中氧气的含量为20%，因此将燃着的木条插入盛有人造空气的集气瓶中，木条不会熄灭，C错误；人造空气用于治疗支气管喘等疾病是由于人造空气的密度小，呼吸起来比普通空气轻松得多，D错误； (2)在水中的溶解性：氧气不易溶于水，氮气难溶于水，氦气极难溶解于水，氧气大于氮气，氮气大于氦气，溶解能力由强到弱的顺序是③①②； (3)用氦气替换氮气制造人造空气，主要是因为氦气具有难溶解于水、密度小(属于物理性质)；很不活泼(属于化学性质)。 【强化训练5】一个初中生每分钟大约要吸入7.8L的氧气，计算： (1)每分钟大约需要吸入多少升的空气？ (2)这些空气的质量是多少克？(已知空气的密度为1.293克/升，结果保留一位小数) 【答案】(1)37.1L　　(2)48.0克 【解析】空气中氧气约占空气体积的21%，一个初中生每分钟大约要吸入7.8L的氧气，所以，每分钟大致需要吸入空气的体积是：＝37.143L＝37.1L，空气的质量＝37.143L×1.293克/升＝48.03克＝48.0g。 【题型4】空气中各成分的用途 空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法中错误的是（　　） A.洁净的空气仍然属于混合物 B.食品包装中充入氮气可以防腐 C.稀有气体可作焊接金属的保护气 D.空气中氮气的质量分数约为78% 【答案】D 【强化训练1】下列关于空气及其成分的说法，不正确的是(　　) A.二氧化碳属于空气污染物 B.氮气化学性质稳定，可作保护气 C.氦气可代替氢气作探空气球 D.稀有气体通电发出不同颜色的光，可制作电光源 【答案】A 【解析】二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，A错误；氮气化学性质稳定，不易与其他物质发生反应，可作保护气，例如食品包装中充入氮气以防腐，B正确；氦气密度比空气小且化学性质稳定，可代替氢气作探空气球，因为氢气具有可燃性，使用时存在安全隐患，C正确；稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可制作电光源，如霓虹灯等，D正确。 【强化训练2】走进超市，小明来到食品区发现食品袋内充满了鼓鼓囊囊的气体，看上去好像一个个小“枕头”。其作用主要是使食品可以长时间保鲜、保质，还可以防止食品被压碎。 [提出问题]食品袋内充的是什么气体呢? [查阅资料]食品腐败变质的原因之一是与氧气接触，被氧气氧化，通常食品接触氧气时腐烂变质程度会比缺氧时快十倍。 [猜想]小红猜想是氮气，小光猜想是氧气，小明猜想是二氧化碳。你认为________________的猜想不正确，理由是________________。 [实验]请你帮助他们设计一个简单的实验方案，来判断小明的猜想是否正确。简要写出操作步骤：________________。 [现象]小明的猜想如果正确，现象应是________________。 [拓展]你认为食品充气包装，对所充气体的要求是________________；________________。 【答案】小光　　食品能与氧气发生缓慢氧化而变质　　将气体通入澄清石灰水中　　澄清石灰水变浑浊　　无毒无害　　廉价易得 【强化训练3】请结合氧气的化学性质，列举氧气在生产和生活中的用途。 【答案】氧气能支持燃烧，可以应用于气焊、炼钢、气割等。氧气能供给呼吸，可以应用于医疗急救、动植物呼吸等。 【题型5】空气的污染及危害 【典例】现代人正关注以“室内空气污染”为标志的第三个污染时期。以下不属于室内污染物的是（　　） A.烹饪时产生的油烟 B.劣质粘合剂释放出的甲醛等有害物质 C.石材释放出的有害放射性气体氡 D.水果散发出的香味 【答案】D 【强化训练1】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.氮气 B.PM10 C.氦气 D.水蒸气 【答案】B 【解析】氮气、氦气及水蒸气都是空气成分,不属于空气污染物;PM10属于空气污染物。 【强化训练2】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　     　，M代表的物质属于　      　(填“纯净物”或“混合物”)。 (2)图2是武汉市某日空气质量指数日报，其中首要污染物PM2.5是指大气中粒径　     　(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　混合物　(2)小于　(3)②④⑤　(4)乘坐公共交通出行、种植植物 【解析】(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%、其他气体占0.03%，则图1中X气体是氮气；M包括稀有气体、二氧化碳、其他气体，所以M代表的物质属于混合物；(2)图2是武汉市某日空气质量指数日报，其中首要污染物PM2.5是指大气中粒径小于或等于2.5微米的颗粒物。 【强化训练3】“推动绿色发展,促进人与自然和谐共生”是我国“十四五”规划和2035年远景目标之一。 (1)空气质量指数日报可及时准确地反映空气质量状况,提高全民环境保护意识,促进人们生活质量的提高。下列未计入空气质量评价的是　　　    (填字母，下同)。 a.氮气　　　　　　 b.一氧化碳 c.二氧化氮　　　　　 d.二氧化硫 (2)2023年2月1日起正式实施的GB/T 18883-2022《室内空气质量标准》让室内空气质量标准变得更加严格。下列措施不利于改善空气质量的是　　　    。 a.大力植树造林 b.增加使用太阳能等新能源 c.废弃塑料露天焚烧 d.加强大气监测 (3)改善空气质量需要全民行动,作为中学生你能做的一件事是　　　　　　　　　。 【答案】(1)a　(2)c　(3)乘坐公共交通工具出行(或其他合理答案) 【解析】(1)目前计入空气质量评价的主要污染物有二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物、细颗粒物和臭氧等;氮气是空气的成分,不属于空气污染物。(2)废弃塑料露天焚烧会产生大量有害气体与烟尘,不利于改善空气质量。(3)作为中学生,平时乘坐公共交通工具出行、积极植树造林等行为都有利于改善空气质量。 【强化训练4】某省进行的空气质量检测日报如表所示。 回答下列问题： （1）当日空气质量最好的城市是__________，PM10污染严重的城市是__________。 （2）人类需要洁净的空气，目前我国空气质量指数日报中的污染物包括__________（填字母，下同）。 a.细颗粒物 b.二氧化氮 c.二氧化碳 （3）为改善空气质量，下列做法正确的是__________。 A．禁止使用化石燃料 B．适当控制机动车使用 C．关闭所有厂矿产业、禁止烧煤 D．加强建筑工地、道路扬尘监管 （4）工业利用空气制取氧气的流程图如图： ①空气分离得到氮气和氧气的过程，是利用了他们的沸点不同，发生的是__________变化（选填“物理”或“化学”）。 ②储存在蓝色钢瓶中的“工业液氧”是____________________（填“纯净物”或“混合物”）。 【答案】（1）D　　B　　（2）ab　　（3）BD　　（4）①物理　　②混合物 【解析】（1）根据表格信息可知，D城市的污染指数最低，首要污染物没有，空气污染指数为Ⅰ级，可以分析D城市的空气质量是当日最好的；PM10是指粒径在10微米以下的可吸入颗粒物，PM10污染严重的城市是B； （2）目前我国空气质量指数日报中的污染物包括一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物、可吸入颗粒物，细颗粒物，臭氧等，二氧化碳是空气成分； （3）目前人类的能量来源主要是从化石燃料获取，所以不能禁止使用，A错误，不符合题意； 适当控制机动车使用可有效减少汽车尾气的排放，减少空气污染，B正确，符合题意； 关闭所有厂矿产业、禁止烧煤会影响经济发展，C错误，不符合题意； 加强建筑工地、道路扬尘监管有利于改善空气质量，D正确，符合题意； （4）①空气分离得到氮气和氧气的过程，是利用了他们的沸点不同，沸点低的先被蒸发出来，沸点高的后被蒸发出来，没有新物质生成，发生的是物理变化； ②储存在蓝色钢瓶中的“工业液氧”中含有氧气、稀有气体等多种物质，是混合物。 【题型6】防治空气污染的措施 【典例】2023年11月30日，国务院印发了《空气质量持续改善行动计划》，强调：“坚持稳中求进工作总基调，协同推进降碳、减污、扩绿、增长。”下列做法符合这一计划的是（　　） A.工厂废气高空排放 B.工地配套防尘措施 C.推进农村垦荒伐木 D.发展重型柴油货车 【答案】B 【解析】工厂废气高空排放，并没有减少排放的污染物量，A错误；工地配套防尘措施，减少可吸入颗粒物的污染，有利于环境保护，B正确；推进农村垦荒伐木，会减少数木，树木能净化空气，防风固沙，保护环境，C错误；发展重型柴油货车，会增加尾气污染，不利于环境保护，D错误。 【强化训练1】对空气质量不产生影响的是（　　） A.露天焚烧垃圾 B.太阳能发电 C.汽车排放尾气 D.用煤作燃料 【答案】B 【强化训练2】良好生态环境是建设美丽中国的重要基础。下列做法中不利于建设美丽中国的是（　　） A.发展风力发电等绿色能源产业 B.废旧金属回收利用 C.积极植树造林，提高森林覆盖率 D.大量开采化石燃料，缓解“能源危机” 【答案】D 【解析】发展风力发电等绿色能源产业，能减少污染物的排放，有利于环境保护，A不符合题意；废旧金属回收利用，既能节约资源，又能防止污染，B不符合题意；积极植树造林，提高森林覆盖率，有利于环境保护，C不符合题意；大量开采和利用化石燃料，会造成空气污染，不利于实现美丽中国，D符合题意。 【强化训练3】为了进一步改善空气质量，创造更加适宜的生活环境，你觉得下列措施中与改善空气质量无关的是(　　) A.加大煤改电、煤改气力度，推广使用清洁能源 B.加大老旧机动车更新力度，提高尾气排放标准 C.减少学生户外运动时间，避免呼吸道疾病 D.抓好建筑工地扬尘控制和管理 【答案】C 【强化训练4】为建设“天蓝、地绿、水美”的曲靖，下列措施不合理的是（　　） A.加大燃煤发电，推广化石燃料 B.生活垃圾分类回收处理，节约资源 C.投放共享电单车，倡导绿色出行 D.开发和利用太阳能、风能等新能源 【答案】A 【强化训练5】随着工业和交通运输业的迅速发展,有害气体和烟尘的排放,对空气造成了严重的污染,控制大气污染的主要途径是减少排放。 (1)曾经许多工厂试图通过建造很高的烟囱来解决排放问题,然而这种做法并没有达到目的,原因是　　　　　　　。 (2)如今,通过在烟囱中安装过滤装置,可以有效地控制粉尘的排放;安装净化洗涤装置,可除去废气中的部分有害气体。根据下图装置的净化原理分析,被除去的有害气体所具有的共同性质是　　　　　　　。 (3)在控制大气污染方面,你认为还有哪些措施或途径,请写出其中的一种：　　　　　　　　　　。 【答案】(1)有害气体和烟尘从烟囱排出仍然污染空气　(2)能溶于水　(3)使用清洁能源(或其他合理答案) 【解析】(2)图中的净化洗涤装置通过水除去有害气体,则气体需具备能溶于水的性质。(3)要控制大气污染,可以从加强大气质量监测、使用清洁能源等方面进行。 如图所示是某市近三年除夕夜和正月初五的PM2.5峰值浓度。据图可知，从2022年到2024年春节期间空气质量的变化趋势是        (填“变差”或“变好”)，你认为达到这一效果采取的有效措施之一是                      。 【答案】变好 　减少了烟花爆竹的燃放(合理即可) 【强化训练7】空气质量日报能及时准确地反映空气质量状况，增强人们对环境的关注，提高环保意识。下表是某市连续两天的空气质量日报。 (1)表中未列出二氧化碳的原因是                      。 (2)该市9月16 日晚下了一夜雨，比较这两天的空气质量日报，你会发现其中含量几乎不变的物质是          ，据此猜测该物质具有的物理性质是                 。 (3)下列做法中，有利于环境保护的是        (填字母)。 A.植树造林扩大绿化面积 B.减少自驾燃油汽车出行 C.开发利用氢能等新能源 D.进一步扩大燃煤发电 【答案】(1)二氧化碳不属于空气污染物　(2)一氧化碳 　难溶于水　(3)ABC 学科网（北京）股份有限公司 $