2.1我们周围的空气（课时1空气的组成）同步练--2025-2026学年九年级化学人教版上册

课题1 我们周围的空气 课时1 空气的组成 1. 拉瓦锡研究空气成分 汞 + 氧气 氧化汞 拉瓦锡用定量实验的方法，得出“空气是由 氧气 和 氮气 组成”的结论。 2. 空气的成分 空气的成分 体积分数 备注 氮气（N2） 78% 空气中 最多 的气体 氧气（O2） 21% 光合作用的产物 稀有气体 0.94% 氦、氖、氩、氪、氙、氡等 二氧化碳（CO2） 0.03% 光合作用的原料 其它气体 0.03% 3.实验室测定空气中氧气含量 实验装置 （教材P31） 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） 实验现象 ①红磷燃烧，放出 热量 ，产生大量 白烟 ；（烟：固体的小颗粒；雾：液体的小液滴） 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 五分之一 。 实验结论 氧气约占空气总体积的 五分之一 。 反应原理 文字表达式： 红磷+氧气五氧化二磷 ；符号表达式：P + O2 P2O5 备注 氧气的体积分数=（氧气的体积÷被测定空气的总体积）×100% 注意事项 ①所用的红磷必须 足量（或过量） 。（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） 冷却至室温 后才能打开弹簧夹。（有余热时，瓶内剩余气体仍膨胀，剩余气体体积偏大，使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。 （伸入过慢，瓶内气体受热膨胀逸出或未夹紧弹簧夹，导致燃烧时气体受热膨胀逸出，测量结果偏大） 4.物质的简单分类 混合物 纯净物 概念 由 两种或两种以上 的物质混合而成的物质 只由 一种 物质组成的物质 组成 组成不固定，不能用固定的化学符号表示 组成固定，可用专门的化学符号来表示 性质 组成混合物的各种成分保持着它们 各自 的性质 有固定的性质 举例 空气、河水、海水、糖水等 氮气 （N₂）、氧气（O₂）、 二氧化碳 （CO₂）、红磷 (P)、五氧化二磷 (P₂O₅)等 联系 知识点一 空气的组成 1.【教材习题】在空气中含量较多且化学性质不活泼的气体是（　C　） A．氧气 B．二氧化碳 C．氮气 D．水蒸气 2.【教材图片改编】如图为空气成分示意图（按体积计算），其中“乙”代表的是（　B　） A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 知识点二 空气中氧气含量的测定 3.【装置创新】潇湘同学对测定空气中氧气的含量实验进行了如图所示的改进。请分析回答： （1）图中A仪器的名称是　烧杯　。 （2）夹上止水夹后，开始聚光，片刻后可观察到集气瓶中白磷燃烧，该反应的文字表达式为 白磷+氧气五氧化二磷 。 （3）待集气瓶冷却后，打开止水夹，可观察到的现象是　烧杯中的水倒吸到集气瓶中，其体积约占集气瓶容积的五分之一　。 （4）该实验中，下列操作会造成实验测定结果偏低的有　A、C　（填序号）。 A．取用的白磷量太少 B．取用的白磷过量 C．反应后没有冷却就打开止水夹 D．大烧杯中的水只盛满四分之三 （5）该改进装置的优点是 装置气密性良好（不污染空气等） 。 知识点三 纯净物和混合物 4.【教材习题】下列物质中属于混合物的是（　D　） A．冰 B．液态氧 C．五氧化二磷 D．蜡烛燃烧后的产物 5.【教材习题改编】现有下列物质：①氧气、②人体呼出的气体、③液氮、④空气中的稀有气体、⑤二氧化碳、⑥洁净的空气。 （1）其中属于纯净物的是　①③⑤　（填序号）； （2）属于混合物的是　②④⑥　，请选出一种混合物并说明其中的成分：　④空气中的稀有气体中含有氦气、氖气、氩气、氪气和氡气等（或：⑥洁净的空气中含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、其他气体和杂质）　。 （3）请再举出生活中常见的两种混合物　大理石　、　雨水（合理即可）　。 ●不能正确区分混合物和纯净物 6.如图为物质的分类关系，①与②是并列关系，③包含在②中，若②是纯净物，则③不可能是（　B　） A．二氧化碳 B．洁净的空气 C．冰水混合物 D．红磷 7.【教材习题改编】我国科学家通过“祝融号”火星车探测器对火星大气分析，得到下表所示数据： 气体 二氧化碳 氮气 氩气 体积分数/% 95 2.7 1.6 与地球大气的成分相比，火星大气中含量更低的是（　A　） A．氮气 B．氮气和氩气 C．二氧化碳和氮气 D．二氧化碳和氩气 8.【装置创新】化学兴趣小组设计如图所示的装置测定空气中氧气的含量，胶头滴管中的水滴入生石灰一段时间后，试管内的白磷（白磷的着火点为40℃）开始燃烧，待白磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹。下列关于该实验的说法错误的是（　B　） A．试管中的细沙可防止试管炸裂 B．胶头滴管中的水和注射器中的水作用相同 C．若实验测得氧气的体积分数偏低，可能是试管中白磷的量不足 D．若注射器中的水最终减少了10mL，说明空气中氧气的体积分数约为20% 9.【数字化实验】图1所示装置可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关系图（该装置气密性良好，p0是集气瓶内初始气压）。下列说法正确的是（　D　） A．红磷的多少对实验结果无影响 B．集气瓶中气压瞬间变大是O2迅速消耗造成的 C．c点时反应刚好停止 D．b、c、d点时集气瓶中所含物质相同 10.【核心素养•科学思维】建构合理的思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。小科建构了“两组分混合物含量测定”的思维模型： 运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”的实验进行了再探究：忽略含量很低的其它物质，空气可以看成由氮气和氧气组成的两组分混合物。 【探究一】根据沸点低的组分先汽化的性质，测定混合物中某组分的含量。 （1）将空气转变为液态空气，液氮先汽化。 从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的　分离转移　。 【探究二】根据混合物中某组分发生化学反应，测定混合物中某组分的含量。 （2）按图甲装置测定空气中氧气含量时，打开止水夹最合理的时间是　冷却到室温时　（填“反应刚结束时”或“冷却到室温时”）。 【交流评价】 （3）已知：①氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳气体；②在氧气不充足时，碳与氧气反应生成一氧化碳，一氧化碳不溶于水且不与氢氧化钠溶液反应。若小科用足量木炭替换红磷，等体积氢氧化钠浓溶液替换集气瓶中的水，规范操作后，测得的氧气含量将　偏小　 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 【继续探究】 （4）运用上述思维模型，小科又设计了图乙的实验装置，其“测定空气中氧气含量”的原理是铜和装置中的氧气反应，生成氧化铜固体；装置内的气体冷却到室温时，注射器内减少的体积即为装置内　氧气　的体积，氧气的体积与反应前装置内的总体积之比即为　氧气的含量　。 11．【核心素养•科学探究与实践】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。查阅资料：物质燃烧所需要的最低温度——红磷是240℃，白磷是40℃。 【史料研究】 二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气反应的原理，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　汞液面上升　，产生该现象的原因是　汞与氧气反应，钟罩内气体减少，气压减小　。 【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　④①③②　（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　氮气　。 【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　反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀　。 （5）图5中BC段压强增大，原因是　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　。计算白磷消耗的氧气占空气体积的　19.37　%（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　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　。 （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　铜粉　（写一种）。 请填写下列化学用语： 物质 1 2 3 4 5 6 7 8 名称 汞 氧气 五氧化二磷 氮气 氧气 二氧化碳 磷 氦气 化学式 文字表达式 符号表达式 1 汞+氧气氧化汞 2 红磷+氧气五氧化二磷 3 4 5 错题题号 原因分析 审题错误□；知识模糊□；思路错误□；计算错误□；粗心大意□；其他原因□ 教材溯源 九年级化学（上/下册）教材：第 页，第 单元 课题 核心知识 正确解法 反思启示 学科网（北京）股份有限公司 $