1.1.1空气（知识点+题型）- 2025-2026学年科学浙教版八年级下册

八年级下册·科学（新教材） 1.1.1 空气 目录： · 知识点梳理： · 题型梳理： 题型一 空气的成分 题型二 空气中氧气含量的测定 （一）拉瓦锡实验 （二）红磷燃烧实验 （三）改进实验 （四）误差分析 题型三 空气的利用 · 知识点梳理 一、空气中氧气含量测定实验 （一）拉瓦锡实验 实验装置 实验步骤 实验现象 结论 将少量汞放入曲颈瓶内连续加热12天 · 汞的液面出现红色的粉末 · 同时容器内气体的体积减少了约1/5 剩余的气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧，称为氮气 把剩余的红色粉末全部放入另一个容器内加热 · 得到了汞和氧气。 · 并发现氧气的体积恰好等于曲颈瓶中减少的气体体积 空气由氧气和氮气组成，其中氧气体积约占空气总体积的1/5 （二）红磷燃烧实验 1、实验装置： 2、实验步骤与现象： （1）检查气密性：用双手握住集气瓶，观察导管口是否有气泡冒出。 （2）先在集气瓶里加入少量水，再把剩余的容积分成5等份，做上记号。 （3）点燃燃烧匙内的红磷，放入集气瓶中，立即塞紧瓶塞，观察到的现象是红磷燃烧，产生大量白烟。 （4）火焰熄灭后，振荡集气瓶，冷却后打开导管上的夹子。 ①观察到的现象：水倒流回集气瓶中； ②记录集气瓶内水位的变化情况：水位上升，体积约占空气体积的1/5； ③消耗的气体跟剩下的气体的体积比约是1:4。 3、原理：红磷燃烧消耗氧气，使得集气瓶内气压减小，烧杯中的水就被大气压压入集气瓶中。 红磷＋氧气五氧化二磷 （文字表达式） 4、结论：氧气的体积约占空气总体积的1/5。 5、误差分析 ①气密性不好。（偏小；反应结束后外界空气进入集气瓶中） ②红磷的量不足。（偏小；不能将集气瓶内的氧气消耗完） ③未冷却至室温就打开止水夹。（偏小；进入集气瓶内的水的体积减少） ④点燃红磷后伸入集气瓶的速度太慢。（偏大；部分气体受热后从瓶口逸出） ⑤实验前没有夹或夹紧止水夹。（偏大；部分气体受热后从导管逸出） 6、注意事项： （1）实验前集气瓶内加水的目的： · 加快集气瓶内气体冷却 · 液封导气管末端以防气体逸出 · 吸收五氧化二磷 （2）不可以用以下物质代替实验的原因： · 木炭：燃烧后生成二氧化碳（气体），瓶内压强几乎不变 · 硫粉：燃烧后生成二氧化硫（气体），瓶内压强几乎不变 · 铁粉：在空气中不燃烧 二、空气的成分及用途 1、氮气（78%）：制造硝酸、炸药和氮肥的重要原料；保护气（化学性质不活泼） 2、氧气（21%）：医用氧用于救治病人；工业氧用于生产或产品加工。 3、稀有气体：保护气（化学性质不活泼）；电光源（通电时能发出不同颜色的光） · 题型梳理 题型一 空气的成分 1． （2025八年级·浙江·专题练习）空气是宝贵的资源，请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”。 (1)从分类角度：空气属于__________（填“混合物”或“纯净物”）。 (2)从微观角度：用“”表示氮原子，“”表示氧原子。同温同压下，气体的体积比等于分子数目比。若空气中其他成分忽略不计，下列图中，可表示空气微观模型的是（　　）（填字母）。 A． B． C． 2． （2024八下·浙江杭州·期中）空气是一种重要的天然资源，在大们的日常生活中有着广泛的用途，下列关于空气中各成分的性质和作用，描述正确的是（　　） A．氧气性质活泼，不仅能支持呼吸，还是一种优质的燃料 B．氮气性质较活泼，是制造化肥、炸药的重要原料 C．各种稀有气体通电能发出不同颜色的光，可以制成霓虹灯 D．二氧化碳在空气中的含量逐年增多，可能会导致空气污染 3． （2024八下·浙江杭州·期中）空气是一种宝贵的自然资源，人类可以从这种自然资源中获取多种有用的气体。下列有用气体不可能直接从空气分离获得的是（　　） A．用作医疗急救的氧气 B．用作清洁燃料的氢气 C．用作食品防腐剂的氮气 D．用作焊接保护气的稀有气体 4． （2024八下·浙江杭州·期中）某同学在验证空气成分时采用了以下方法，可行的是（　　） A．用大针筒向小试管中的澄清石灰水中注气，检验空气中是否含有二氧化碳 B．观察带火星的木条是否在空气中复燃，检验空气中是否含有氧气 C．向玻璃上哈气，玻璃上会凝结成许多小水珠，检验空气中是否含有水分 D．观察硫酸铜晶体暴露在空气中是否变蓝，检验空气中是否含有水分 5． （2023八下·浙江绍兴·期中）空气是一种宝贵的资源，下列生产生活中用到的气体不是来自空气的是（　　） A．作为燃料电池燃料的氢气 B．用于生产氮肥的氮气 C．用于医疗急救的氧气 D．用于医疗麻醉的氙气 6． （2023七下·浙江宁波·期中）物质的性质决定物质的用途，下列因果关系不成立的是（    ） A．因为氧气能支持燃烧，所以可用作卫星变轨发动机的助燃剂 B．因为稀有气体又称为“惰性气体”，所以它们不会跟任何物质发生反应 C．因为白磷燃烧产生白烟，所以可以作为烟雾弹 D．因为氮气化学性质不活泼，所以可用于食品包装袋内防腐 题型二 空气中氧气含量的测定 （一）拉瓦锡实验 7． （2025八年级·浙江·专题练习）关于拉瓦锡研究空气成分实验的表述，存在科学性错误的是（　　） A．实验中汞需要足量 B．曲颈甑中的汞可以换成硫粉 C．曲颈甑中汞的作用是消耗氧气 D．钟罩内液面上升推测钟罩内气体压强减小 8． （2025八年级·浙江·专题练习）英国科学家波义耳和法国化学家拉瓦锡曾做过貌似相同的两个实验，实验如下图，关于这两个实验的说法正确的是（　　） A．两个实验均可用于测定空气中氧气的含量 B．两个实验中，曲颈甑内汞的表面都有黑色物质生成 C．拉瓦锡的实验中，玻璃钟罩内汞的液面逐渐上升，达到一定高度后不再变化 D．两个实验中，汞的用量多少对实验没有影响 （二）红磷燃烧实验 9． （2025八年级·浙江·专题练习）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．该实验证明空气中氧气的体积约占 B．实验时红磷一定要过量，耗尽氧气 C．实验前一定要检查装置的气密性 D．红磷燃烧产生大量的白雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹 10． （2025九上·浙江衢州·月考）小书对“空气中氧气体积分数测定”的实验进行了改进，如图所示。检验装置的气密性后，在容积为250mL的集气瓶里，先装50mL的水，再如图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃（白磷40℃即可燃烧，燃烧产物与红磷燃烧的产物相同） (1)在该实验中小书放入过量白磷的目的是__________若实验成功，从烧杯进入集气瓶内的水的体积约为__________mL。 (2)集气瓶内预先装进的50mL的水，在实验过程中起到的作用有（　　） A．加快集气瓶内气体冷却 B．液封导气管末端以防气体逸出 C．吸收五氧化二磷 11． （2024八下·浙江台州·期中）如图是测定空气中氧气含量的实验装置图。 (1)磷燃烧的文字表达式为_________，现象是_________，反应结束冷却后集气瓶内气压_________（填“变大”或“变小”或“不变”）。 (2)等反应结束后，打开导管上的夹子，出现的现象是_________，进入集气瓶中水的体积最终约为瓶内原有气体体积的_________。 12． （2022七下·浙江宁波·期中）某科学兴趣小组想亲身感受科学家的探究历程，他们选择了《空气中氧气含量的粗略测定》为探究内容。 （一）首先，他们分组进行讨论： (1)第1组认为，药品的选择对实验的成败是一个关键。就铁丝、木炭、 红磷这三种药品中，最理想应选择________，不选择另外两种的原因是：________。 (2)第4组认为，为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证________。为了确保实验的成功，首先应保证该装置气密性良好。 （二）在充分讨论的基础上他们设计了实验。 （三）实验结束后，大家整理的实验数据如表所示： 组 1 2 3 4 5 6 7 8 集气瓶容积 20 20 20 20 20 20 20 20 进入水的体积 4 3.5 4 4 4 4.5 4 - (3)通过对实验结果的交流，大多数组的同学都验证出氧气约占空气体积的________，只有第8组同学没能得到数据，原因可能是________。 (4)其中第2组同学的集气瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的，第6组同学的集气瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的。下列对这两种现象解释合理的是________（填字母）。 ①第2组同学可能使用红磷的量不足，瓶内氧气没有消耗完全②第2组同学可能未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内③第6组同学可能没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出④第6组同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出（       ） A．只有①③ B．只有③④ C．只有①②③ D．①②③④ 13． （2024九上·浙江衢州·月考）小衢利用如图甲所示装置（气密性良好）和足量白磷测定空气中氧气含量，并用氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线，结果如图乙所示。 (1)实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是___________。 (2)反应开始到止水夹打开前，集气瓶内可观察到的现象是___________。（写一条） (3)如图乙，实验测出的氧气体积分数为12.4%，据图分析导致本次实验结果偏小的原因是___________。 14． （2025九上·浙江台州·开学考试）小柯选用红磷测定空气中氧气的体积分数，实验装置如图甲所示。 (1)小柯在检查装置气密性时 打开止水夹，将右侧导管浸入水中，用手紧握集气瓶，看到__________，说明装置气密性良好。 (2)图甲中红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开止水夹，水能倒吸入集气瓶的原因是_________________。 (3)小柯处理数据发现测得氧气体积分数小于真实值，导致上述结果的原因可能是_______________（写出一种即可） (4)小妍用铁粉代替红磷进行实验，并用氧气传感器分别测定容器内氧气的体积分数随时间变化的数据，如图乙所示。请选择其中一种方案并说明优缺点：_____________ （三）改进实验 15． （2025八年级·浙江·专题练习）下列实验中不能用来测定空气中氧气含量的是（　　）（提示：白磷燃烧所需最低温度为） A．B．C．D． 16． （2023七下·浙江宁波·期末）为了避免瓶内空气外逸而造成实验误差，小实用如图甲所示装置“测定空气里氧气的体积分数”，其中橡皮管体积忽略不计。他将少量红磷装入容积为40毫升的试管置中，火焰熄灭后，待到合适时间（实验过程中注射器不会弹出）。实验后，小实换用食品脱氧剂去代替红磷测量氧气体积分数 （1）实验中待到“合适时间”指得是__________。 （2）根据实验结果，小实用红磷做实验时，注射器活塞将从10毫升刻度处慢慢前移到约为__________毫升刻度处才停止。 （3）根据图乙结果，若要测定空气里氧气的体积分数，你会选择哪种药品__________。 17． （2024八下·浙江金华·月考）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的试管作反应容器）实验方案进行，收到了良好的效果。请你对比分析下面图I、图Ⅱ实验，回答下列有关问题： (1)图I实验中可以推测氮气具有的性质是 ___________ （写出2点）。 (2)图Ⅱ实验的操作步骤如下：①点燃酒精灯。②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹。③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，再用弹簧夹夹紧橡皮管。④读取注射器活塞的数据。你认为正确的实验操作顺序是 ___________ （填序号）。 (3)图Ⅱ实验中，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约 ___________ mL刻度处才停止。 (4)细心的小明同学认为上述改进实验过程中当注射器活塞起始刻度不变时不用夹紧弹簧夹也能测定空气里氧气含量，请评价该同学说法是否合理并说明原因___________ 。 (5)甲实验测得的氧气含量小于，请分析可能的原因_______。 (6)对照甲实验，你认为乙实验有何优点？_______ 18． （2025九上·四川绵阳·开学考试）某化学兴趣小组对“空气中氧气含量的测定”展开探究。 (1)【提出问题】用红磷和白磷测定空气中氧气的含量结果是否相同？ 【实验操作记录、分析】 ①如图1所示，连接好实验装置后，接下来的操作是________。在集气瓶内加入50.0mL水，导管内注满水后夹紧胶皮管。 ②打开并调试好传感器和数显设备，点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧。 【数据处理】 ③冷却到室温后，打开弹簧夹。集气瓶中液面不再变化时，测得实验数据如下。 塞上塞子后集气瓶最大盛装液体体积 集气瓶最初装水体积 反应后集气瓶内水的体积 581.0mL 50.0mL 124.2mL 根据实验数据计算，空气中氧气的体积分数是________（保留小数点后一位） ④用白磷进行相同的实验，测得装置内的压强随时间变化的数据如图2所示。计算氧气的体积分数为________（保留小数点后一位）。 【评价与反思】 ⑤写出红磷燃烧的文字或符号表达式________。 ⑥采用教材装置测定空气中氧气含量时改用白磷能使测定结果较准确的原因是________。 19． （2023八下·浙江杭州·期末）为测定空气中氧气的含量，某化学兴趣小组的同学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的实验装置，则下列说法不正确的是（　　） A．实验过程中观察到白磷燃烧产生大量白烟 B．必须等实验结束装置冷却到室温之后再读数 C．若不使用弹簧夹，整个实验过程中活塞前沿先向右移动再向左移动直至停在12mL刻度处 D．若先夹紧弹簧夹，实验结束后再松开弹簧夹，可观察到活塞前沿移动到12mL刻度处 20． （2023七下·浙江宁波·期末）实验室里可用如图装置粗略测定空气中氧气的体积分数，图中注射器内有一可自由滑动的活塞，活塞左端管内密封有空气，用热水对玻璃管内足量的白磷微热，反应开始就撤离热水（　　） A．向左移动4厘米刻度附近停止 B．向右移动到6厘米刻度附近停止 C．先向右移动，再向左移动到5厘米刻度附近停止 D．先向右移动，再向左移动到4厘米刻度附近停止 21． （2024八下·浙江温州·期中）科学小组开展“测定空气中氧气含量”的课外实践研究，通过改进教材实验装置使实验步骤少且更环保，实验步骤如下。 步骤Ⅰ.按改进后的实验图连接装置并检查装置气密性：将注射器b的活塞推至底端，注射器a的活塞静止时处于20mL，再将活塞a向左拉一段距离后松手，观察到_______，证明装置气密性良好。（活塞与内壁间的摩擦忽略不计） 步骤Ⅱ.向玻璃管中加入红磷，点燃酒精灯，交替推拉两个注射器。 实验前 实验后 a中气体体积/mL 20 10.5 b中气体体积/mL 0 0 请回答下列问题： (1)补充Ⅰ中的内容：__。 (2)该实验中能否利用木炭燃烧测定空气中氧气含量，并说明理由__。 (3)已知玻璃管中空气体积是30mL，根据表格中的数据计算空气中氧气的体积分数__。 (4)若计算结果偏小，可能的原因是__。 22． （2025九上·浙江宁波·期中）某科学兴趣小组的同学利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行了再探究（如图1所示），得到的数据曲线如图2所示。 (1)实验前集气瓶中的水为10mL，若集气瓶的容积为150mL（燃烧匙所占体积忽略不计），实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为 ________mL。 (2)图乙中Y曲线表示的是集气瓶内的 ________（选填“温度”或“氧气浓度”）。 (3)若第二次进行实验时，图甲中装置漏气，则第二次测得的C点数值比图乙中第一次测得的C点数值 ________（选填“大”或“小”）。 (4)科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图丙所示，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，红磷与白磷还能与氧气发生反应 C．若用这三种物质做实验，测得空气中氧气含量均偏高 23． （2025九上·浙江金华·月考）暖宝宝中有铁粉等物质，遇氧气温度升高。小红用压强、氧气浓度和温度三种数字传感器画出暖宝宝原料遇空气的数据变化图像，如图2，下列说法中不正确的是（　　） A．Ⅰ为温度变化曲线 B．Ⅲ为氧气浓度变化曲线 C．Ⅰ和Ⅱ开始增大是因为铁发生氧化反应放热 D．暖宝宝原料足量时，瓶内压强可降至0 24． （2025九上·浙江宁波·期中）为测定空气中氧气的含量，在量筒中先注入一定量的水，放在水平桌面上。再将装有足量潮湿铁粉的矿泉水瓶（瓶内除铁粉外的有效容积为350mL）旋紧瓶盖放入水中静置，直至矿泉水瓶不再变瘪为止，反应前后量筒内液面位置如图所示。忽略水的蒸发，则下列分析错误的是（　　） A．此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气 B．反应后矿泉水瓶受到的浮力减小 C．反应后量筒对桌面的压强不变 D．实验测得氧气体积分数为21% 25． （2024八下·浙江台州·期末）为探究能使带火星木条复燃的最低氧气体积分数，某同学利用如图装置进行如下实验。 （注：空气中的氧气体积分数为20%，不考虑水蒸气的影响） ①检查装置气密性，并在圆柱形容器壁上等间隔地标注刻度“1~10”。 ②往圆柱形容器内注满水，装入试剂并打开止水夹B、D，待容器中的水排尽后关闭止水夹B，打开导管C的密封塞，将带火星的木条通过导管C伸入容器内，观察现象并记录。 ③再次往圆柱形容器内注水，调节水位高度分别至刻度“1~10”，重复步骤②。 获得部分数据如表： 容器内水位所对应的刻度 注满 1~7 8 9 10 收集到的氧气体积分数% 100 … ？ … 20 带火星木条的情况 复燃 复燃 复燃 很亮 微亮 (1)仪器A的名称是__________。 (2)发生装置中仪器A下端管口伸至液面以下的目的是__________。 (3)若试管内残留空气，实验中收集到的氧气实际体积分数会偏__________（选填“大”或“小”）。 (4)若忽略试管内残留的空气影响，根据上述实验结果，能使带火星木条复燃的最低氧气体积分数对应水位刻度为“8”，其对应氧气体积分数为__________%。 （四）误差分析 26． （2025八年级·浙江·专题练习）在“测定空气中氧气含量”的实验中，打开弹簧夹后，进入瓶内的水不足瓶内空气体积的。下列原因分析不正确的是（　　） A．红磷过量 B．装置漏气 C．红磷不足 D．未冷却打开弹簧夹 27． （2024八下·浙江金华·月考）小科为了测定空气中氧气的含量，选用如图甲所示的装置，通过以下步骤进行实验： 步骤一：检查装置的气密性，并在广口瓶内加入少量水。 步骤二：将____（选填“水面上方体积”或“广口瓶总体积”）分为5等分，用弹簧夹夹紧橡皮管、点燃红磷后，迅速伸入瓶中并塞紧塞子。 步骤三：待燃烧停止并冷却至室温后，打开弹簧夹。 小科测得实验过程中广口瓶内气压的变化如图乙所示，请分析回答： (1)将步骤二补充完整。_______________ (2)图乙中a-c段气压上升的原因是__________。 (3)图乙中的e点对应的实验操作是_____________。 (4)实验结束后，如果广口瓶中的水位高于理论的水位高度，可能的原因是____ A．步骤一中加入的水太多 B．加入的红磷量不足 C．当瓶内气压为图乙中的b点时就打开弹簧夹 D．当瓶内气压为图乙中的d 点时就打开弹簧夹 28． （2024八下·浙江丽水·期末）小科利用如图甲所示的思维模型设计“测定空气中氧气含量”的实验。取一支50mL的注射器，在其中放入白磷，用橡皮帽堵住注射器，将注射器浸入热水引燃白磷，如图乙。 (1)从建模角度分析， “用橡皮帽堵住注射器”的操作属于上述思维模型中的___________； (2)为了保证实验能顺利进行，应检查注射器的气密性，具体的操作为___________； (3)若反应前注射器活塞位于40mL刻度处，反应完毕后，注射器活塞位于33mL刻度处，则该实验测得空气中氧气的体积分数为_______； (4)实验结果发现测得的氧气含量偏小，可能的原因是____ A．白磷的质量不足 B．注射器与活塞间存在摩擦 C．氧气的浓度降低到一定程度时，白磷不再燃烧 29． （2024八下·浙江杭州·期末）小滨利用如图甲所示装置（气密性良好）测定空气中氧气的含量，集气瓶中空气的体积为200mL，氧气传感器（可测量氧气浓度，部分结构已略去）测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。 (1)反应开始到止水夹打开前，图甲集气瓶内可观察到的现象是___________。 (2)由图乙可知，在_______秒时，反应刚好停止。 (3)待整个装置冷却至室温时，小滨打开止水夹，发现进入集气瓶内水的体积占反应前集气瓶内空气体积的比例约为，请说明理由___________。 题型三 空气的利用 30． （2025八年级·浙江·专题练习）空气中的各种成分都有十分重要的用途。请用字母填空。 A．制成有色电光源 B．支持燃烧 C．作保护气 D．制氮肥的重要原料 E.炼钢 F.光合作用的原料 G.润湿空气，有利于人的呼吸 (1)氧气：__________。 (2)氮气：__________。 (3)稀有气体：__________。 (4)二氧化碳：__________。 (5)水蒸气：__________。 1 学科网（北京）股份有限公司 $八年级下册·科学（新教材） 1.1.1 空气 目录： · 知识点梳理： · 题型梳理： 题型一 空气的成分 题型二 空气中氧气含量的测定 （一）拉瓦锡实验 （二）红磷燃烧实验 （三）改进实验 （四）误差分析 题型三 空气的利用 · 知识点梳理 一、空气中氧气含量测定实验 （一）拉瓦锡实验 实验装置 实验步骤 实验现象 结论 将少量汞放入曲颈瓶内连续加热12天 · 汞的液面出现红色的粉末 · 同时容器内气体的体积减少了约1/5 剩余的气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧，称为氮气 把剩余的红色粉末全部放入另一个容器内加热 · 得到了汞和氧气。 · 并发现氧气的体积恰好等于曲颈瓶中减少的气体体积 空气由氧气和氮气组成，其中氧气体积约占空气总体积的1/5 （二）红磷燃烧实验 1、实验装置： 2、实验步骤与现象： （1）检查气密性：用双手握住集气瓶，观察导管口是否有气泡冒出。 （2）先在集气瓶里加入少量水，再把剩余的容积分成5等份，做上记号。 （3）点燃燃烧匙内的红磷，放入集气瓶中，立即塞紧瓶塞，观察到的现象是红磷燃烧，产生大量白烟。 （4）火焰熄灭后，振荡集气瓶，冷却后打开导管上的夹子。 ①观察到的现象：水倒流回集气瓶中； ②记录集气瓶内水位的变化情况：水位上升，体积约占空气体积的1/5； ③消耗的气体跟剩下的气体的体积比约是1:4。 3、原理：红磷燃烧消耗氧气，使得集气瓶内气压减小，烧杯中的水就被大气压压入集气瓶中。 红磷＋氧气五氧化二磷 （文字表达式） 4、结论：氧气的体积约占空气总体积的1/5。 5、误差分析 ①气密性不好。（偏小；反应结束后外界空气进入集气瓶中） ②红磷的量不足。（偏小；不能将集气瓶内的氧气消耗完） ③未冷却至室温就打开止水夹。（偏小；进入集气瓶内的水的体积减少） ④点燃红磷后伸入集气瓶的速度太慢。（偏大；部分气体受热后从瓶口逸出） ⑤实验前没有夹或夹紧止水夹。（偏大；部分气体受热后从导管逸出） 6、注意事项： （1）实验前集气瓶内加水的目的： · 加快集气瓶内气体冷却 · 液封导气管末端以防气体逸出 · 吸收五氧化二磷 （2）不可以用以下物质代替实验的原因： · 木炭：燃烧后生成二氧化碳（气体），瓶内压强几乎不变 · 硫粉：燃烧后生成二氧化硫（气体），瓶内压强几乎不变 · 铁粉：在空气中不燃烧 二、空气的成分及用途 1、氮气（78%）：制造硝酸、炸药和氮肥的重要原料；保护气（化学性质不活泼） 2、氧气（21%）：医用氧用于救治病人；工业氧用于生产或产品加工。 3、稀有气体：保护气（化学性质不活泼）；电光源（通电时能发出不同颜色的光） · 题型梳理 题型一 空气的成分 1． （2025八年级·浙江·专题练习）空气是宝贵的资源，请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”。 (1)从分类角度：空气属于__________（填“混合物”或“纯净物”）。 (2)从微观角度：用“”表示氮原子，“”表示氧原子。同温同压下，气体的体积比等于分子数目比。若空气中其他成分忽略不计，下列图中，可表示空气微观模型的是（　　）（填字母）。 A． B． C． 【答案】(1)混合物 (2)C 【详解】（1）空气中含有氧气、氮气等多种气体成分，属于混合物； （2）已知信息，同温同压下，气体的体积比等于分子数目比，氮气体积在空气中含量约为五分之四，氧气体积在空气中含量约为五分之一。所以氮气和氧气的体积比是4:1，所以氮气和氧气的分子数目比为4:1，故选C。 2． （2024八下·浙江杭州·期中）空气是一种重要的天然资源，在大们的日常生活中有着广泛的用途，下列关于空气中各成分的性质和作用，描述正确的是（　　） A．氧气性质活泼，不仅能支持呼吸，还是一种优质的燃料 B．氮气性质较活泼，是制造化肥、炸药的重要原料 C．各种稀有气体通电能发出不同颜色的光，可以制成霓虹灯 D．二氧化碳在空气中的含量逐年增多，可能会导致空气污染 【答案】C 【详解】A、氧气化学性质比较活泼，氧气不具有可燃性，不能做燃料，错误； B、氮气能和一些物质反应，是制造化肥、炸药的重要原料，错误； C、各种稀有气体通电能发出不同颜色的光，可以制成霓虹灯，正确； D、二氧化碳是空气的固有成分，二氧化碳在空气中的含量逐年增多，只是加剧温室效应，不可能会导致空气污染，错误。 故选C。 3． （2024八下·浙江杭州·期中）空气是一种宝贵的自然资源，人类可以从这种自然资源中获取多种有用的气体。下列有用气体不可能直接从空气分离获得的是（　　） A．用作医疗急救的氧气 B．用作清洁燃料的氢气 C．用作食品防腐剂的氮气 D．用作焊接保护气的稀有气体 【答案】B 【详解】A、空气的主要成分之一是氧气，通过分离液态空气法，利用氧气和氮气等气体沸点的不同，可以从空气中分离出氧气，氧气能供给呼吸，可用于医疗急救，不符合题意； B、空气中主要成分是氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等，几乎不含氢气，所以不能直接从空气中分离获得氢气，符合题意； C、氮气在空气中含量最多，约占空气体积的78%，可通过分离液态空气获得氮气，氮气化学性质不活泼，可用作食品防腐剂，不符合题意； D、稀有气体是空气的成分之一，占空气体积的0.94%，可以通过分离液态空气获得稀有气体，稀有气体化学性质很不活泼，可用作焊接保护气，不符合题意。 故选B。 4． （2024八下·浙江杭州·期中）某同学在验证空气成分时采用了以下方法，可行的是（　　） A．用大针筒向小试管中的澄清石灰水中注气，检验空气中是否含有二氧化碳 B．观察带火星的木条是否在空气中复燃，检验空气中是否含有氧气 C．向玻璃上哈气，玻璃上会凝结成许多小水珠，检验空气中是否含有水分 D．观察硫酸铜晶体暴露在空气中是否变蓝，检验空气中是否含有水分 【答案】A 【详解】A．二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以用大针筒向小试管中的澄清石灰水中注气，检验空气中是否含有二氧化碳，故A符合题意； B．氧气能使带火星的木条复燃，但是空气中氧气含量低，不能使带火星木条复燃，所以不能验证是否含有氧气，故B不符合题意； C．向玻璃上哈气，不是空气中成分，而是人体呼出的气体成分，故C不符合题意； D．硫酸铜白色粉末遇到水变为蓝色的硫酸铜晶体，所以不能通过观察硫酸铜晶体爆露在空气中是否变蓝，检验空气中是否含有水分，故D不符合题意。 故选A。 5． （2023八下·浙江绍兴·期中）空气是一种宝贵的资源，下列生产生活中用到的气体不是来自空气的是（　　） A．作为燃料电池燃料的氢气 B．用于生产氮肥的氮气 C．用于医疗急救的氧气 D．用于医疗麻醉的氙气 【答案】A 【详解】氮气、氧气、稀有气体都是空气的组成成分，而空气中不含氢气，即氢气不是来自空气的气体，故选A。 6． （2023七下·浙江宁波·期中）物质的性质决定物质的用途，下列因果关系不成立的是（    ） A．因为氧气能支持燃烧，所以可用作卫星变轨发动机的助燃剂 B．因为稀有气体又称为“惰性气体”，所以它们不会跟任何物质发生反应 C．因为白磷燃烧产生白烟，所以可以作为烟雾弹 D．因为氮气化学性质不活泼，所以可用于食品包装袋内防腐 【答案】B 【详解】A、因为氧气能支持燃烧，所以可用作卫星变轨发动机的助燃剂，因果关系成立，不符合题意； B、因为稀有气体的化学性质很稳定，又称为“惰性气体”，但在一定条件下，它们也能跟其他物质发生反应，因果关系不成立，符合题意； C、因为白磷燃烧产生白烟，所以可以作为烟雾弹，因果关系成立，不符合题意； D、因为氮气化学性质不活泼，所以可用于食品包装袋内防腐，因果关系成立，不符合题意。 故选B。 题型二 空气中氧气含量的测定 （一）拉瓦锡实验 7． （2025八年级·浙江·专题练习）关于拉瓦锡研究空气成分实验的表述，存在科学性错误的是（　　） A．实验中汞需要足量 B．曲颈甑中的汞可以换成硫粉 C．曲颈甑中汞的作用是消耗氧气 D．钟罩内液面上升推测钟罩内气体压强减小 【答案】B 【详解】A、实验中汞需要足量，这样才能将曲颈甑和钟罩内空气中的氧气完全消耗掉，从而准确测定空气成分，该表述正确； B、曲颈甑中的汞不能换成硫粉，硫粉在空气中燃烧生成二氧化硫气体，装置内气体压强变化不明显，无法准确测定空气中氧气的含量，该表述错误； C、曲颈甑中汞在加热条件下与氧气反应生成氧化汞，其作用是消耗氧气，该表述正确； D、钟罩内液面上升，是因为氧气被消耗，钟罩内气体减少，压强减小，在外界大气压作用下，液面上升，该表述正确。 故选B。 8． （2025八年级·浙江·专题练习）英国科学家波义耳和法国化学家拉瓦锡曾做过貌似相同的两个实验，实验如下图，关于这两个实验的说法正确的是（　　） A．两个实验均可用于测定空气中氧气的含量 B．两个实验中，曲颈甑内汞的表面都有黑色物质生成 C．拉瓦锡的实验中，玻璃钟罩内汞的液面逐渐上升，达到一定高度后不再变化 D．两个实验中，汞的用量多少对实验没有影响 【答案】C 【详解】A、波义耳的实验装置是敞口的，无法测定空气中氧气的含量；拉瓦锡的实验是密闭装置，可用于测定氧气含量，该说法错误。 B、汞与氧气反应生成的氧化汞是红色粉末，不是黑色，该说法错误。 C、拉瓦锡的实验中，汞与氧气反应使密闭容器内压强减小，玻璃钟罩内汞的液面逐渐上升；当氧气完全消耗后，液面不再变化，该说法正确。 D、实验中汞的用量必须足量，才能将装置内的氧气完全消耗，否则会导致实验结果偏小，该说法错误。 故选C。 （二）红磷燃烧实验 9． （2025八年级·浙江·专题练习）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．该实验证明空气中氧气的体积约占 B．实验时红磷一定要过量，耗尽氧气 C．实验前一定要检查装置的气密性 D．红磷燃烧产生大量的白雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹 【答案】D 【详解】A、实验中，能够观察到进入集气瓶中的水约占集气瓶容积的，说明氧气约占空气总体积的，故选项说法正确。 B、实验时红磷一定要过量，如果红磷不足，就不能完全消耗掉集气瓶中的氧气，也就得不出正确的结论，故选项说法正确。 C、实验前一定要检查装置的气密性，为防止装置漏气，影响实验结果，故选项说法正确。 D、红磷燃烧产生大量的白烟，火焰熄灭后，待装置冷却到室温时再打开弹簧夹；若火焰熄灭后立刻打开弹簧夹，由于集气瓶内的温度较高，水不能进入集气瓶或进入集气瓶中的水不到集气瓶容积的，得不出正确的结论，故选项说法错误。 故选D。 10． （2025九上·浙江衢州·月考）小书对“空气中氧气体积分数测定”的实验进行了改进，如图所示。检验装置的气密性后，在容积为250mL的集气瓶里，先装50mL的水，再如图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃（白磷40℃即可燃烧，燃烧产物与红磷燃烧的产物相同） (1)在该实验中小书放入过量白磷的目的是__________若实验成功，从烧杯进入集气瓶内的水的体积约为__________mL。 (2)集气瓶内预先装进的50mL的水，在实验过程中起到的作用有（　　） A．加快集气瓶内气体冷却 B．液封导气管末端以防气体逸出 C．吸收五氧化二磷 【答案】(1) 将集气瓶内空气中的氧气完全消耗，使实验结果更准确 40/42 (2)ABC 【详解】（1）在该实验中放入过量白磷的目的是将集气瓶内空气中的氧气完全消耗，使实验结果更准确； 集气瓶中空气的体积为250mL−50mL=200mL，由于氧气约占空气体积的(或21%)，所以氧气的体积为（或200mL×21%=42mL）；若实验成功，消耗氧气的体积等于进入集气瓶内水的体积，即从烧杯进入集气瓶内的水的体积约为40 mL（或42mL）。 （2）A 、白磷燃烧放出大量的热，使集气瓶内气体温度升高，压强增大。集气瓶内的水可以吸收热量，加快气体冷却，使瓶内压强较快恢复到常温状态下的压强，便于准确测量进入集气瓶内水的体积，该作用合理，符合题意； B、在实验过程中，如果没有水液封导气管末端，当白磷燃烧时，集气瓶内气体受热膨胀，可能会从导气管末端逸出，导致实验结果不准确。所以水可以起到液封导气管末端以防气体逸出的作用，该作用合理，符合题意； C、白磷燃烧生成五氧化二磷，五氧化二磷是有毒的白烟，会污染空气。水可以吸收五氧化二磷，防止其扩散到空气中，起到保护环境的作用，该作用合理，符合题意。 故选ABC。 11． （2024八下·浙江台州·期中）如图是测定空气中氧气含量的实验装置图。 (1)磷燃烧的文字表达式为_________，现象是_________，反应结束冷却后集气瓶内气压_________（填“变大”或“变小”或“不变”）。 (2)等反应结束后，打开导管上的夹子，出现的现象是_________，进入集气瓶中水的体积最终约为瓶内原有气体体积的_________。 【答案】(1) 放出热量，产生大量的白烟 变小 (2) 烧杯中的水进入集气瓶 【详解】（1）红磷燃烧，放出热量，产生大量的白烟；生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：；红磷燃烧，消耗了氧气，反应结束冷却后集气瓶内气压变小； （2）等反应结束后，打开导管上的夹子，出现的现象是烧杯中的水进入集气瓶，进入集气瓶中水的体积最终约为瓶内原有气体体积的。 12． （2022七下·浙江宁波·期中）某科学兴趣小组想亲身感受科学家的探究历程，他们选择了《空气中氧气含量的粗略测定》为探究内容。 （一）首先，他们分组进行讨论： (1)第1组认为，药品的选择对实验的成败是一个关键。就铁丝、木炭、 红磷这三种药品中，最理想应选择________，不选择另外两种的原因是：________。 (2)第4组认为，为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证________。为了确保实验的成功，首先应保证该装置气密性良好。 （二）在充分讨论的基础上他们设计了实验。 （三）实验结束后，大家整理的实验数据如表所示： 组 1 2 3 4 5 6 7 8 集气瓶容积 20 20 20 20 20 20 20 20 进入水的体积 4 3.5 4 4 4 4.5 4 - (3)通过对实验结果的交流，大多数组的同学都验证出氧气约占空气体积的________，只有第8组同学没能得到数据，原因可能是________。 (4)其中第2组同学的集气瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的，第6组同学的集气瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的。下列对这两种现象解释合理的是________（填字母）。 ①第2组同学可能使用红磷的量不足，瓶内氧气没有消耗完全②第2组同学可能未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内③第6组同学可能没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出④第6组同学可能插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出（       ） A．只有①③ B．只有③④ C．只有①②③ D．①②③④ 【答案】(1) 红磷 铁丝在空气中不能燃烧，木炭燃烧生成二氧化碳气体，使装置内压强变化不明显； (2)足量/过量 (3) 装置漏气/红磷量不足/未冷却至室温就打开弹簧夹 (4)D 【详解】（1）最理想的药品是红磷。不选铁丝是因为铁丝在空气中不能燃烧，无法消耗氧气从而无法测定空气中氧气含量；不选木炭是因为木炭燃烧生成二氧化碳气体，使装置内压强变化不明显，水不能进入容器，难以准确测定氧气含量； （2）为充分消耗容器中的氧气，药品用量应保证足量（或过量） （3）通过多组数据可知，进入水的体积大多在4mL左右，而集气瓶容积为20mL，空气中氧气体积分数=，所以大多数组同学验证出氧气约占空气体积的；第8组同学没能得到数据，原因可能是装置漏气（使装置内外压强差无法形成，水不能进入集气瓶）、红磷量不足（氧气未完全消耗）、未冷却至室温就打开弹簧夹（瓶内气体受热膨胀，压强较大，进入水的体积偏小）等； （4）对于第2组同学集气瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的； ①使用红磷量不足，瓶内氧气没有消耗完全，会导致进入水的体积偏小，该解释合理，符合题意； ②未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内，使瓶内压强变化减小，进入水的体积偏小，该解释合理，符合题意； 对于第6组同学集气瓶内水面上升明显大于瓶内空气体积的； ③没夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出，会使进入水的体积偏大，该解释合理，符合题意； ④插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出，也会使进入水的体积偏大，该解释合理，符合题意。 故选D。 13． （2024九上·浙江衢州·月考）小衢利用如图甲所示装置（气密性良好）和足量白磷测定空气中氧气含量，并用氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线，结果如图乙所示。 (1)实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是___________。 (2)反应开始到止水夹打开前，集气瓶内可观察到的现象是___________。（写一条） (3)如图乙，实验测出的氧气体积分数为12.4%，据图分析导致本次实验结果偏小的原因是___________。 【答案】(1)引燃白磷 (2)白磷燃烧，产生大量的白烟（合理即可） (3)燃烧结束后空气中还含有一定的氧气（合理即可） 【详解】（1）实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，其目的是引燃白磷； （2）反应开始到止水夹打开前，加热铜丝使白磷的温度达到着火点，观察到白磷燃烧，产生大量的白烟，另外白磷燃烧放热和用酒精灯给铜丝加热，瓶内外的铜丝都和氧气接触，在受热时与氧气发生反应会生成黑色的氧化铜，所以也能观察到瓶内外铜丝都变黑； （3）氧气特别少时，白磷也会熄灭，所以白磷燃烧可能不能将氧气完全消耗，若在燃烧结束后空气中还含有一定的氧气，则测得结果会偏小。 14． （2025九上·浙江台州·开学考试）小柯选用红磷测定空气中氧气的体积分数，实验装置如图甲所示。 (1)小柯在检查装置气密性时 打开止水夹，将右侧导管浸入水中，用手紧握集气瓶，看到__________，说明装置气密性良好。 (2)图甲中红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开止水夹，水能倒吸入集气瓶的原因是_________________。 (3)小柯处理数据发现测得氧气体积分数小于真实值，导致上述结果的原因可能是_______________（写出一种即可） (4)小妍用铁粉代替红磷进行实验，并用氧气传感器分别测定容器内氧气的体积分数随时间变化的数据，如图乙所示。请选择其中一种方案并说明优缺点：_____________ 【答案】(1)导管口有气泡冒出 (2)集气瓶中的氧气被消耗，气压降低 (3)红磷量不足/装置气密性不好/未冷却到室温就打开止水夹等 (4)红磷的优点是反应时间短，缺点消耗氧气不彻底；铁粉优点是消耗氧气彻底，反应时间长 【详解】（1）在检查装置气密性时，打开止水夹，将右侧导管浸入水中，用手紧握集气瓶，看到有气泡产生，说明装置气密性良好； （2）水能倒吸入集气瓶的原因是红磷燃烧消耗了集气瓶内的氧气，使瓶内气压减小，小于外界大气压，在大气压的作用下，水被压入集气瓶； （3）测得氧气体积分数小于真实值，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气密性不好等； （4）由图可知，红磷的优点是反应时间短，缺点消耗氧气不彻底；铁粉优点是消耗氧气彻底，反应时间长。 （三）改进实验 15． （2025八年级·浙江·专题练习）下列实验中不能用来测定空气中氧气含量的是（　　）（提示：白磷燃烧所需最低温度为） A．B．C．D． 【答案】C 【详解】A、装置内的红磷燃烧消耗氧气，使瓶内压强变小，则水槽中的水会进入瓶内，可以用来测定空气中氧气含量，故不符合题意； B、装置内的红磷燃烧消耗氧气，使瓶内压强变小，待冷却后，打开止水夹，烧杯中的水会进入瓶内，可以用来测定空气中氧气含量，故不符合题意； C、木炭燃烧后产生二氧化碳气体，装置内的压强变化不明显，不能用来测定空气中氧气含量，故符合题意； D、白磷受热燃烧消耗硬质试管中的氧气，冷却后装置内压强变小，活塞向左移动，可以用来测定空气中氧气含量，故不符合题意。 故选C。 16． （2023七下·浙江宁波·期末）为了避免瓶内空气外逸而造成实验误差，小实用如图甲所示装置“测定空气里氧气的体积分数”，其中橡皮管体积忽略不计。他将少量红磷装入容积为40毫升的试管置中，火焰熄灭后，待到合适时间（实验过程中注射器不会弹出）。实验后，小实换用食品脱氧剂去代替红磷测量氧气体积分数 （1）实验中待到“合适时间”指得是__________。 （2）根据实验结果，小实用红磷做实验时，注射器活塞将从10毫升刻度处慢慢前移到约为__________毫升刻度处才停止。 （3）根据图乙结果，若要测定空气里氧气的体积分数，你会选择哪种药品__________。 【答案】 装置冷却至室温 3 食品脱氧剂；食品脱氧剂能耗尽密闭容器内的氧气且不需要点燃（合理即可）。 【详解】（1）红磷燃烧放热，使气体受热膨胀，所以实验过程中注射器的活塞将先向右移动，等试管冷却后装置内压强减小，在大气压的作用下活塞再向左移动；实验中待到“合适时间”指得是装置冷却至室温； （2）注射器内氧气的减少了（40mL+10mL）×（21%﹣7%）＝7mL，最终活塞应停留在10mL﹣7mL＝3mL刻度线处； （3）根据图乙结果，若要测定空气里氧气的体积分数，因为食品脱氧剂能耗尽密闭容器内的氧气且不需要点燃（合理即可）。 17． （2024八下·浙江金华·月考）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的试管作反应容器）实验方案进行，收到了良好的效果。请你对比分析下面图I、图Ⅱ实验，回答下列有关问题： (1)图I实验中可以推测氮气具有的性质是 ___________ （写出2点）。 (2)图Ⅱ实验的操作步骤如下：①点燃酒精灯。②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹。③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，再用弹簧夹夹紧橡皮管。④读取注射器活塞的数据。你认为正确的实验操作顺序是 ___________ （填序号）。 (3)图Ⅱ实验中，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约 ___________ mL刻度处才停止。 (4)细心的小明同学认为上述改进实验过程中当注射器活塞起始刻度不变时不用夹紧弹簧夹也能测定空气里氧气含量，请评价该同学说法是否合理并说明原因___________ 。 (5)甲实验测得的氧气含量小于，请分析可能的原因_______。 (6)对照甲实验，你认为乙实验有何优点？_______ 【答案】(1)难溶于水，不支持燃烧 (2)③①②④ (3)1 (4)不合理，理论上消耗11ml的氧气大于注射器活塞的起始刻度10ml，无法正常测量消耗氧气的真实体积 (5)红磷不足/没有冷却到室温读数/装置漏气 (6)不污染空气/减小红磷点燃后放入广口瓶过程中引起的误差 【详解】（1）红磷在空气中燃烧，消耗氧气，剩余气体主要是氮气，红磷熄灭说明氮气不支持燃烧；水进入集气瓶约占空气体积的后不再进入，说明氮气难溶于水。所以氮气具有的性质是不支持燃烧、难溶于水； （2）进行图 Ⅱ 实验时，首先要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，再用弹簧夹夹紧橡皮管（③）；然后点燃酒精灯使红磷燃烧（①）；燃烧结束后，撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹（②）；最后读取注射器活塞的数据（④）。所以正确的实验操作顺序是③①②④； （3）空气中氧气约占空气总体积的，图 Ⅱ 中空气的总体积为45mL，那么氧气的体积为45mL×=9mL，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约10mL−9mL=1mL，活塞最终停在约1 mL刻度处； （4）该同学说法不合理，当注射器活塞起始刻度不变时，不用夹紧弹簧夹，整个装置内空气总体积=45mL+10mL=55mL，理论上消耗氧气的体积55mL×=11mL，大于注射器活塞的起始刻度10ml，无法正常测量消耗氧气的真实体积。 （5）甲实验测得的氧气含量小于，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。 （6）甲实验在点燃红磷后再伸入到集气瓶，会造成空气污染，若操作不当会引起实验误差，乙实验始终在密闭容器中反应，可以有效的减少误差。 18． （2025九上·四川绵阳·开学考试）某化学兴趣小组对“空气中氧气含量的测定”展开探究。 (1)【提出问题】用红磷和白磷测定空气中氧气的含量结果是否相同？ 【实验操作记录、分析】 ①如图1所示，连接好实验装置后，接下来的操作是________。在集气瓶内加入50.0mL水，导管内注满水后夹紧胶皮管。 ②打开并调试好传感器和数显设备，点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧。 【数据处理】 ③冷却到室温后，打开弹簧夹。集气瓶中液面不再变化时，测得实验数据如下。 塞上塞子后集气瓶最大盛装液体体积 集气瓶最初装水体积 反应后集气瓶内水的体积 581.0mL 50.0mL 124.2mL 根据实验数据计算，空气中氧气的体积分数是________（保留小数点后一位） ④用白磷进行相同的实验，测得装置内的压强随时间变化的数据如图2所示。计算氧气的体积分数为________（保留小数点后一位）。 【评价与反思】 ⑤写出红磷燃烧的文字或符号表达式________。 ⑥采用教材装置测定空气中氧气含量时改用白磷能使测定结果较准确的原因是________。 【答案】(1) 检查装置气密性 14.0% 19.7% / 白磷消耗氧气更彻底 【详解】（1）①如图1所示，连接好实验装置后，接下来的操作是检查装置气密性，防止因装置漏气造成数据不准； ③根据实验数据可知，集气瓶中空气的体积为：581.0mL-50.0mL=531.0mL，氧气的体积为：124.2mL-50.0mL=74.2mL，则空气中氧气的体积分数是； ④由图2可知，初始气压为101.30KPa，完全反应后的气压为81.38KPa，则空气中氧气的体积分数是； ⑤红磷燃烧生成五氧化二磷，文字或符号表达式分别为：； ⑥由于白磷消耗氧气更彻底，所以改用白磷能使测定结果较准确； 19． （2023八下·浙江杭州·期末）为测定空气中氧气的含量，某化学兴趣小组的同学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的实验装置，则下列说法不正确的是（　　） A．实验过程中观察到白磷燃烧产生大量白烟 B．必须等实验结束装置冷却到室温之后再读数 C．若不使用弹簧夹，整个实验过程中活塞前沿先向右移动再向左移动直至停在12mL刻度处 D．若先夹紧弹簧夹，实验结束后再松开弹簧夹，可观察到活塞前沿移动到12mL刻度处 【答案】C 【详解】A、白磷燃烧，产生大量的白烟，说法正确，.不符合题意； B、必须等实验结束装置冷却到室温之后再读数，否则剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，测定结果偏小，说法正确，.不符合题意； C、白磷燃烧放出大量的热，使装置内气体受热膨胀，压强增大；右边注射器的活塞先向右移动；反应后氧气被消耗，冷却至室温后，压强减小，注射器的活塞后向左移动；若不使用弹簧夹，白磷实际消耗掉的是试管40mL和注射器内20mL中的氧气，氧气的体积为（40mL+20mL）×=12mL，所以活塞应停在20mL-12mL=8mL的刻度处，说法错误，符合题意； D、若先夹紧弹簧夹，白磷燃烧消耗掉的只是试管内的氧气，体积为40mL×=8mL，所以活塞应停在20mL-8mL=12mL的刻度处，说法正确，.不符合题意。 故选C。 20． （2023七下·浙江宁波·期末）实验室里可用如图装置粗略测定空气中氧气的体积分数，图中注射器内有一可自由滑动的活塞，活塞左端管内密封有空气，用热水对玻璃管内足量的白磷微热，反应开始就撤离热水（　　） A．向左移动4厘米刻度附近停止 B．向右移动到6厘米刻度附近停止 C．先向右移动，再向左移动到5厘米刻度附近停止 D．先向右移动，再向左移动到4厘米刻度附近停止 【答案】D 【详解】白磷燃烧放出大量的热，装置内气体会受热膨胀，活塞先向右移动，氧气约占空气体积的五分之一，白磷燃烧消耗的氧气约占装置内空气体积的五分之一，恢复到室温后，活塞在4厘米刻度处停止，故选D。 21． （2024八下·浙江温州·期中）科学小组开展“测定空气中氧气含量”的课外实践研究，通过改进教材实验装置使实验步骤少且更环保，实验步骤如下。 步骤Ⅰ.按改进后的实验图连接装置并检查装置气密性：将注射器b的活塞推至底端，注射器a的活塞静止时处于20mL，再将活塞a向左拉一段距离后松手，观察到_______，证明装置气密性良好。（活塞与内壁间的摩擦忽略不计） 步骤Ⅱ.向玻璃管中加入红磷，点燃酒精灯，交替推拉两个注射器。 实验前 实验后 a中气体体积/mL 20 10.5 b中气体体积/mL 0 0 请回答下列问题： (1)补充Ⅰ中的内容：__。 (2)该实验中能否利用木炭燃烧测定空气中氧气含量，并说明理由__。 (3)已知玻璃管中空气体积是30mL，根据表格中的数据计算空气中氧气的体积分数__。 (4)若计算结果偏小，可能的原因是__。 【答案】(1)活塞 a 会回到原位置 (2)木炭燃烧生成二氧化碳气体，虽然消耗了氧气，但生成的二氧化碳气体占据了氧气的空间，使装置内压强变化不大，无法通过压强差来测定空气中氧气含量 (3)19% (4)红磷量不足/装置漏气/未冷却至室温就读数 【详解】（1）活塞 a 回到原位置。因为将注射器 b 的活塞推至底端，注射器 a 的活塞静止时处于20mL，再将活塞 a 向左拉一段距离后松手，若装置气密性良好，由于装置内气压作用，活塞 a 会回到原位置； （2）木炭燃烧生成二氧化碳气体，虽然消耗了氧气，但生成的二氧化碳气体占据了氧气的空间，使装置内压强变化不大，无法通过压强差来测定空气中氧气含量； （3）反应前玻璃管和注射器 a 内空气总体积为30mL+20mL=50mL，反应后注射器 a 内剩余气体体积为10.5mL，则消耗氧气的体积为20mL−10.5mL=9.5mL。 所以空气中氧气的体积分数为； （4）计算结果偏小，可能的原因是①红磷量不足，导致氧气没有被完全消耗；②装置漏气，使外界空气进入装置，导致压强差减小；③未冷却至室温就读数，此时气体受热膨胀，使进入注射器 a 内水的体积偏小，从而导致计算结果偏小。 22． （2025九上·浙江宁波·期中）某科学兴趣小组的同学利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行了再探究（如图1所示），得到的数据曲线如图2所示。 (1)实验前集气瓶中的水为10mL，若集气瓶的容积为150mL（燃烧匙所占体积忽略不计），实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为 ________mL。 (2)图乙中Y曲线表示的是集气瓶内的 ________（选填“温度”或“氧气浓度”）。 (3)若第二次进行实验时，图甲中装置漏气，则第二次测得的C点数值比图乙中第一次测得的C点数值 ________（选填“大”或“小”）。 (4)科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图丙所示，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，红磷与白磷还能与氧气发生反应 C．若用这三种物质做实验，测得空气中氧气含量均偏高 【答案】(1)38 (2)氧气浓度 (3)小 (4)B 【详解】（1）空气中氧气约占总体积的。集气瓶的容积为150mL，集气瓶中有水10mL，其中氧气的体积约为（150mL-10mL）× =28mL。实验前集气瓶中有水10mL，所以实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为28mL+10mL=38mL； （2）红磷燃烧消耗氧气，会使集气瓶内氧气浓度下降；同时燃烧放热，温度会先升高后降低。观察图乙，Y曲线是一直下降的趋势。因为红磷燃烧消耗氧气，氧气浓度不断降低，所以Y曲线表示的是集气瓶内的氧气浓度； （3）C点表示红磷燃烧结束时集气瓶内的压强。若装置漏气，在红磷燃烧过程中，外界空气会进入集气瓶，使瓶内压强减小的幅度变小。所以第二次测得的C点数值比图乙中第一次测得的C点数值小； （4）A、蜡烛燃烧生成二氧化碳气体，瓶内压强变化不大，不能准确测定空气中氧气的含量，故说法错误； B、从图可以看出，红磷和白磷在氧气浓度较低时仍能燃烧，即氧气的浓度较低时，红磷与白磷还能与氧气发生反应，故说法正确； C、蜡烛燃烧生成二氧化碳气体，瓶内压强变化不大，会使测得空气中氧气含量偏低；红磷和白磷燃烧后氧气有剩余，也会使测得空气中氧气含量偏低，故说法错误； 故选B。 23． （2025九上·浙江金华·月考）暖宝宝中有铁粉等物质，遇氧气温度升高。小红用压强、氧气浓度和温度三种数字传感器画出暖宝宝原料遇空气的数据变化图像，如图2，下列说法中不正确的是（　　） A．Ⅰ为温度变化曲线 B．Ⅲ为氧气浓度变化曲线 C．Ⅰ和Ⅱ开始增大是因为铁发生氧化反应放热 D．暖宝宝原料足量时，瓶内压强可降至0 【答案】D 【分析】通过题中信息可知，暖宝宝原料主要成分为铁粉和碳粉，滴加几滴水后，暖宝宝中的物质发生缓慢氧化，消耗氧气，使氧气浓度降低，会导致容器内气压减小；但缓慢氧化会放出热量，使容器内气体受热膨胀，容器内气压增大，而放热时使气压增大的幅度要大于因氧气消耗而使气压减小的幅度，故在放热过程中容器内气压呈上升趋势，但当反应完成后，温度冷却至室温，容器内气压会低于原来的气压。由于反应消耗了氧气，所以氧气的浓度呈一直下降的趋势；反应过程放出大量热量，温度升高，待反应结束后，设备恢复到室温。 【详解】A、铁进行氧化反应放热，容器内温度升高，反应结束后，温度逐渐恢复到室温。曲线Ⅰ中，反应前后数值相等，为温度变化曲线，选项说法正确，不符合题意； B、由于反应消耗了氧气，所以氧气的浓度呈一直下降的趋势，Ⅲ为氧气浓度变化曲线，选项说法正确，不符合题意； C、根据分析可知，曲线Ⅰ是温度变化曲线、曲线Ⅱ是压强变化曲线；曲线Ⅰ、Ⅱ开始上升是因为铁缓慢氧化放热所致，选项说法正确，不符合题意； D、如果暖宝宝原料足量，压强不能降至0，是因为容器内还有不能被消耗氮气、稀有气体等气体，说法错误，符合题意。 故选D。 24． （2025九上·浙江宁波·期中）为测定空气中氧气的含量，在量筒中先注入一定量的水，放在水平桌面上。再将装有足量潮湿铁粉的矿泉水瓶（瓶内除铁粉外的有效容积为350mL）旋紧瓶盖放入水中静置，直至矿泉水瓶不再变瘪为止，反应前后量筒内液面位置如图所示。忽略水的蒸发，则下列分析错误的是（　　） A．此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气 B．反应后矿泉水瓶受到的浮力减小 C．反应后量筒对桌面的压强不变 D．实验测得氧气体积分数为21% 【答案】D 【详解】A、潮湿铁粉会生锈（铁与氧气、水反应），这个实验利用铁生锈消耗瓶内氧气，故分析正确； B、反应后瓶内氧气被消耗，瓶内气体减少，矿泉水瓶变瘪，排开水的体积减小。根据浮力公式F浮=ρgV排，V排减小则浮力减小，故分析正确； C、量筒对桌面的压力等于量筒和水的总重力，反应前后水的总质量不变，压力不变，受力面积也不变，根据，压强不变，故分析正确； D、反应前量筒水体积为850mL，反应后为780mL，进入矿泉水瓶的水体积（即消耗氧气体积）=850mL-780mL=70mL。矿泉水瓶有效容积（空气体积）为350mL，氧气占比为，故分析错误。 故选D。 25． （2024八下·浙江台州·期末）为探究能使带火星木条复燃的最低氧气体积分数，某同学利用如图装置进行如下实验。 （注：空气中的氧气体积分数为20%，不考虑水蒸气的影响） ①检查装置气密性，并在圆柱形容器壁上等间隔地标注刻度“1~10”。 ②往圆柱形容器内注满水，装入试剂并打开止水夹B、D，待容器中的水排尽后关闭止水夹B，打开导管C的密封塞，将带火星的木条通过导管C伸入容器内，观察现象并记录。 ③再次往圆柱形容器内注水，调节水位高度分别至刻度“1~10”，重复步骤②。 获得部分数据如表： 容器内水位所对应的刻度 注满 1~7 8 9 10 收集到的氧气体积分数% 100 … ？ … 20 带火星木条的情况 复燃 复燃 复燃 很亮 微亮 (1)仪器A的名称是__________。 (2)发生装置中仪器A下端管口伸至液面以下的目的是__________。 (3)若试管内残留空气，实验中收集到的氧气实际体积分数会偏__________（选填“大”或“小”）。 (4)若忽略试管内残留的空气影响，根据上述实验结果，能使带火星木条复燃的最低氧气体积分数对应水位刻度为“8”，其对应氧气体积分数为__________%。 【答案】(1)长颈漏斗 (2)防止生成的氧气从长颈漏斗逸出 (3)小 (4)36 【详解】（1）仪器 A 为长颈漏斗； （2）该装置为固液反应制氧气（如过氧化氢在二氧化锰催化下反应），仪器 A（长颈漏斗）下端管口伸至液面以下，可形成 “液封”，防止生成的氧气从长颈漏斗处逸出，确保气体能顺利通过导管进入圆柱形容器； （3）试管内残留的空气主要成分为氮气（约 78%）和氧气（约 20%），其中氧气含量低于纯氧气。当残留空气混入收集的氧气中时，会稀释氧气浓度，导致实验中收集到的氧气实际体积分数偏小； （4）设圆柱形容器的总体积为V。当容器内水位处于刻度 “8” 时，收集到氧气的体积为，空气的体积为；空气中氧气体积分数为20%，则空气中氧气的体积=。 （四）误差分析 26． （2025八年级·浙江·专题练习）在“测定空气中氧气含量”的实验中，打开弹簧夹后，进入瓶内的水不足瓶内空气体积的。下列原因分析不正确的是（　　） A．红磷过量 B．装置漏气 C．红磷不足 D．未冷却打开弹簧夹 【答案】A 【详解】在“测定空气里氧气含量”的实验中，红磷必须足量，如果红磷的量不足，装置气密性不好或装置没有冷却至室温就打开弹簧夹，都会导致测出的氧气体积分数偏小。 故选A。 27． （2024八下·浙江金华·月考）小科为了测定空气中氧气的含量，选用如图甲所示的装置，通过以下步骤进行实验： 步骤一：检查装置的气密性，并在广口瓶内加入少量水。 步骤二：将____（选填“水面上方体积”或“广口瓶总体积”）分为5等分，用弹簧夹夹紧橡皮管、点燃红磷后，迅速伸入瓶中并塞紧塞子。 步骤三：待燃烧停止并冷却至室温后，打开弹簧夹。 小科测得实验过程中广口瓶内气压的变化如图乙所示，请分析回答： (1)将步骤二补充完整。_______________ (2)图乙中a-c段气压上升的原因是__________。 (3)图乙中的e点对应的实验操作是_____________。 (4)实验结束后，如果广口瓶中的水位高于理论的水位高度，可能的原因是____ A．步骤一中加入的水太多 B．加入的红磷量不足 C．当瓶内气压为图乙中的b点时就打开弹簧夹 D．当瓶内气压为图乙中的d 点时就打开弹簧夹 【答案】(1)水面上方体积 (2)红磷燃烧放热对压强的影响大于氧气消耗对压强的影响 (3)打开止水夹 (4)C 【详解】（1）将水面上方体积分为5等分，因为测定空气中氧气含量是通过消耗水面上方空气中的氧气，观察水进入的体积来确定氧气含量，所以要对水面上方体积进行等分； （2）ac段气压上升是因为红磷燃烧放出热量，使压强增大的程度大于氧气被消耗使压强减小的程度； （3）e点之后压强增大，是因为打开了止水夹，水进入广口瓶，挤压剩余气体，所以压强增大； （4）A.步骤一中加入的水太多，不会影响消耗氧气的量以及进入瓶内水的体积，所以不会使水位高于理论高度，故A错误； B.加入的红磷量不足，不能完全消耗氧气，会使进入瓶内的水偏少，水位低于理论高度，故B错误； C.当瓶内气压为图乙中的b点时就打开弹簧夹，此时温度较高，瓶内气体还处于膨胀状态，气压较大，会有气体从导管逸出，导致进入瓶内的水会偏多，水位高于理论高度，故C正确； D.当瓶内气压为图乙中的d点时就打开弹簧夹，此时温度还没有冷却至室温，导致瓶内气压比完全冷却后的气压大，进入瓶内的水会偏小，水位低于理论高度，故D错误； 故选C。 28． （2024八下·浙江丽水·期末）小科利用如图甲所示的思维模型设计“测定空气中氧气含量”的实验。取一支50mL的注射器，在其中放入白磷，用橡皮帽堵住注射器，将注射器浸入热水引燃白磷，如图乙。 (1)从建模角度分析， “用橡皮帽堵住注射器”的操作属于上述思维模型中的___________； (2)为了保证实验能顺利进行，应检查注射器的气密性，具体的操作为___________； (3)若反应前注射器活塞位于40mL刻度处，反应完毕后，注射器活塞位于33mL刻度处，则该实验测得空气中氧气的体积分数为_______； (4)实验结果发现测得的氧气含量偏小，可能的原因是____ A．白磷的质量不足 B．注射器与活塞间存在摩擦 C．氧气的浓度降低到一定程度时，白磷不再燃烧 【答案】(1)构建封闭体系 (2)用橡皮帽堵住注射器，把活塞从V1处推或拉至V2处后松手，活塞仍能自动回弹至 V1处，则气密性良好 (3)17.5% (4)ABC 【详解】（1）从建模角度分析，“用橡皮帽堵住注射器”的操作属于上述思维模型中的构建封闭体系； （2）为了保证实验能顺利进行，应检查注射器的气密性，具体的操作为用橡皮帽堵住注射器，把活塞从V1处推或拉至V2处后松手，活塞仍能自动回弹至V1处，则气密性良好； （3）若反应前注射器活塞位于40mL刻度处，反应完毕后，注射器活塞位于33mL刻度处，消耗的氧气体积为40mL-33mL=7mL，则该实验测得空气中氧气的体积分数为×100%=17.5%； （4）A.白磷的质量不足就不能将氧气耗尽，导致测定结果偏小，故A符合题意； B.注射器与活塞间存在摩擦会导致活塞不能停留到最小处，造成测定结果偏小，故B符合题意； C.氧气的浓度降低到一定程度时，白磷不再燃烧，这就不能耗尽氧气，测定结果偏小，故C符合题意； 故答案为：ABC。 29． （2024八下·浙江杭州·期末）小滨利用如图甲所示装置（气密性良好）测定空气中氧气的含量，集气瓶中空气的体积为200mL，氧气传感器（可测量氧气浓度，部分结构已略去）测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。 (1)反应开始到止水夹打开前，图甲集气瓶内可观察到的现象是___________。 (2)由图乙可知，在_______秒时，反应刚好停止。 (3)待整个装置冷却至室温时，小滨打开止水夹，发现进入集气瓶内水的体积占反应前集气瓶内空气体积的比例约为，请说明理由___________。 【答案】(1)白磷燃烧，产生大量的白烟 (2)80 (3)装置漏气/红磷不足/没有冷却到室温读数 【详解】（1）加热粗铜丝，白磷温度升高，当温度达到白磷的着火点时，白磷燃烧，产生大量的白烟； （2）反应中要不断消耗氧气，即氧气的体积分数不断减小。当反应停止时，氧气的体积分数保持不变；由图乙可知，在80秒时，反应刚好停止，因为此时装置内的压强不再改变； （3）待整个装置冷却至室温时，小滨打开止水夹，发现进入集气瓶内水的体积占反应前集气瓶内空气体积的比例约为1/8，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。 题型三 空气的利用 30． （2025八年级·浙江·专题练习）空气中的各种成分都有十分重要的用途。请用字母填空。 A．制成有色电光源 B．支持燃烧 C．作保护气 D．制氮肥的重要原料 E.炼钢 F.光合作用的原料 G.润湿空气，有利于人的呼吸 (1)氧气：__________。 (2)氮气：__________。 (3)稀有气体：__________。 (4)二氧化碳：__________。 (5)水蒸气：__________。 【答案】(1)BE (2)CD (3)AC (4)F (5)G 【详解】（1）氧气能支持燃烧，可用于炼钢，故填：BE； （2）氮气化学性质不活泼，可用作保护气；氮气中含有氮元素，是制氮肥的重要原料，故填：CD； （3）稀有气体化学性质不活泼，可用作保护气；稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成有色电光源，故填：AC； （4）二氧化碳是植物光合作用的原料之一，故填：F； （5）水蒸气能润湿空气，有利于人的呼吸，故填：G。 1 学科网（北京）股份有限公司 $