内容正文:
第09讲 洁净的空气
内容导航
01 预习航标 → 析目标·明方向:预习导航精准定向
02 教材全解 → 析教材·学新知:情境概念深度构
情境启思:从生活或问题出发,激发兴趣
深研精炼:聚焦常考要点,学会解题思路
即练固基:趁热打铁练一练,巩固刚学内容
03过关检测 → 练考点·强落实:过关检测分层提
预习目标
1.了解空气的主要成分和各成分的含量。
2.通过对空气及成分的分析,依据物质的组成对物质进行分类,知道物质可以分为纯净物和混合物。
3.通过测定混合气体中氧气的含量,运用相关知识初步归纳出测定混合气体中某一气体的方法。
预习重点
1.空气的组成。
2.空气中氧气含量的测定。
3.纯净物、混合物的分辨。
预习难点
1.通过实验探究,理解空气中氧气含量的测定方法。
2.纯净物、混合物的分辨。
情|境|启|思
空气是弥漫于地球周围的气体,它是地球上一切生命赖以生存的重要物质。有了空气,才有了“风逐雷雨虹并霞”的变幻。空气究竟是一种怎样的物质?为什么说空气是重要的自然资源?
深|研|精|炼
知识点01 空气中含有哪些物质
1.空气中各组分的含量
(1)体积分数(按干燥空气________计):
氮气
氧气
其他气体
______
______
稀有气体:0.94%
二氧化碳:0.03%
其他气体和杂质:0.03%
(2)含量稳定性:
各成分含量相对______,但水蒸气和二氧化碳因地区、气候或人类活动而______。
例:梅雨季______含量增高;CO2因燃烧化石燃料而______。
2.氮气的性质与用途
物理性质:通常为______色、______味的______体,______溶于水。
化学性质:______(低温/常温下难反应),特定条件可与某些物质反应。
用途:____________:充入食品袋、灯泡。
______:液氮用于超导实验、机械冷冻。
________:制氮肥、炸药等。
3.稀有气体的性质与用途
化学性质:曾称“________”(一般不反应),现发现可在一定条件下反应。
物理性质:通电时发出________的光(______变化)。
用途:____________:焊接金属时隔绝空气。
______:制霓虹灯、氙气灯。
【特别提醒】
1.含量混淆:
2.氧气21%≠质量分数(实际为体积分数)。
3.性质误区:
氮气“不活泼”≠绝对不反应(如制氮肥需特定条件)。
稀有气体“曾称惰性”≠永不反应(现代研究证实可反应)。
3.用途关联:
氮气作保护气→因____________;
稀有气体用于霓虹灯→因通电发出不同颜色的光(______性质)。
【例1】“人造空气”能保证航天员正常呼吸,它的组成可能是
A.70%的氧气、20%以上的氮气 B.70%的氮气、20%以上的氧气
C.70%的二氧化碳、20%以上的氮气 D.70%的氧气、20%以上的二氧化碳
【即练1】高层住宅安装的窗户玻璃常采用充入稀有气体来降低玻璃的导热效率,下列气体属于稀有气体的是
A.二氧化碳 B.二氧化氮 C.臭氧 D.氩气
【即练2】下列关于空气及其成分的说法中,错误的是
A.空气的成分按质量计算,氮气占78%,氧气占21%
B.氮气的化学性质不活泼,可用来作保护气
C.燃放烟花爆竹会产生污染空气的气体
D.稀有气体能用于航标灯、霓虹灯,照明灯等
知识点02 测定空气中氧气的体积分数
1.1774年,法国化学家______通过在密闭装置中加热汞,并根据装置内空气体积减小______的事实,推测空气中含有______体积的______。
2.借鉴科学家实验的原理和装置,我们设计了“测定空气中氧气含量”的实验。
(1)如右图所示,在100mL的量筒内加入80mL的水,用弹簧夹夹紧乳胶管。
(2)点燃______中的过量的红磷后,立即将其伸入容积为250mL的集气瓶中,塞紧橡胶塞,观察到______________________。
(3)待红磷火焰熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹,观察到________________________。量筒内减少的水的体积大约是______mL。
(4)实验结论:空气中氧气的含量大约占______。
(5)氧气的体积分数=__________________________________________
3.红磷燃烧反应的文字表达式为 ,其中反应物为____________(写化学式),生成物为________________________(写化学式),反应条件为______。
4.证据推理
(1)根据什么现象能推断出空气中氧气的含量呢?__________________________________________。
(2)量筒内的水为什么会被倒吸入集气瓶中呢?______________________________________________________。
(3)量筒内水的体积变化与集气瓶内减少的气体体积之间存在什么关系?______________________________________________。
(4)该实验中,能够用50mL量筒替代100mL量筒?__________________________________________________________________________。
(5)为什么红磷的量要过量?________________________________。
(6)为什么要待冷却至室温再打开弹簧夹?__________________________________________________。
5.某同学对“测定空气中氧气的含量”的实验进行的如下反思。
发现的问题
图示
改进方法
将燃烧匙内的红磷点燃时,生成的五氧化二磷逸散到空气中,容易造成环境污染。
______________________________________。
________________________________________________。
将红磷点燃再放入集气瓶中,若动作较慢,在瓶塞还未塞紧时,集气瓶内空气会受热膨胀,逸出集气瓶,致使测定的数据可能存在误差。
________________。
________________________________________________________。
实验结束后,发现倒吸入集气瓶内水的体积小于集气瓶容积的1/5。
______________。
________________。
__________________。
__________________。
【特别提醒】
1.实验结论易错点
最常见误区:将结论描述为"氧气质量占空气质量的1/5",正确描述是:______________________________。另外该实验还可以间接得出氮气的性质:________、__________________。
2.误差分析(中考高频易错)
✖️ 结果偏小(水面上升小于1/5):
红磷量______、装置__________、______________打开止水夹、导管____________。
✖️ 结果偏大(水面上升大于1/5)的常见错误操作:
弹簧夹______、点燃红磷后______________。
3.红磷替代品的选择易错点
要满足三个条件才能替代:
必须能在空气中燃烧:不能用铁丝代替,铁丝无法在空气中燃烧。
只能和氧气反应:不能用镁代替,镁不仅会和氧气反应,还会和空气中的氮气、二氧化碳反应,导致测得的体积偏大。
燃烧后不生成气体:不能直接用木炭、硫代替,两者燃烧会生成二氧化碳、二氧化硫气体,无法形成有效压强差;如果一定要用硫,需要提前在瓶底放氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化硫。
4.操作与现象描述易错点
现象描述:红磷燃烧产生的是________,不是"白雾"(烟是固体小颗粒,雾是小液滴)。
装置要求:实验前一定要检查__________,这是实验成功的关键。
【例1】如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.该实验证明氧气约占空气总体积的五分之一
C.燃烧匙伸入集气瓶太慢,瓶内空气受热逸出,使测定结果偏小
D.通过该实验还可以了解氮气的一些性质
【即练1】如图是测定空气中氧气含量的实验装置,请根据实验回答问题。
(1)先用弹簧夹夹住乳胶管,将燃着的红磷立即伸入盛有少量水的集气瓶中,并把塞子赛紧,可观察到的实验现象是________________,待红磷熄灭冷却到室温,打开弹簧夹,又可观察到________________。
(2)该实验得出的结论是________________。
(3)集气瓶内加水的目的________________。
(4)红磷过量的原因________________。
(5)燃烧结束后,集气瓶内剩余的气体主要是________________。由本实验可得出该气体的物理性质或化学性质是________________(写一点即可)。
(6)实验结束后进水量小于五分之一的原因________________(写一点即可)。
【即练2】某兴趣小组对教材中“测定空气中氧气含量”实验(如图甲)进行了改进,设计了图乙(选用容积为35mL的试管作反应容器)的实验方案,收到了良好的实验效果。对比分析下面两个实验,回答下列问题:
(1)甲实验发生反应的文字表达式为 _________。
(2)乙实验中,注射器活塞最后将停止在约 _____mL刻度处。
(3)对照甲实验,你认为乙实验有何优点?_______。(回答一点即可)
知识点03 纯净物与混合物
1.概念对比
类别
定义
混合物
由______或________的物质混合而成的物质。
纯净物
只由________组成的物质。
2.特点对比
特性
混合物
纯净物
组成
______(各成分比例可变)
______(有明确化学式)
性质
各成分保持________
有固定______/______性质
分离方法
______物理方法分离(过滤、蒸馏等)
______通过物理方法分离
实例
________________
____________________________________
【特别提醒】
1.常见文字陷阱类易错点
(1)冰水混合物:纯净物,冰和水只是H₂O的不同状态,本质是同一种物质,因此是纯净物。
(2)洁净的空气:混合物,"洁净"只是修饰词,空气本身含氮气、氧气等多种物质,一定是混合物。
(3)矿泉水:混合物,只有纯水、蒸馏水是纯净物,其他带"水"的日常用水都含矿物质等杂质,属于混合物。
(4)稀有气体:混合物,是氦、氖、氩等一类气体的总称,包含多种物质,属于混合物。
2.其他高频易错结论
(1)"纯净物是绝对纯净的"——错误。绝对纯净的物质不存在,我们说的纯净物是相对纯度很高的物质,杂质含量不影响分类。
(2)"无色透明的液体一定是纯净物"——错误。比如天然河水无色透明,但溶解了多种矿物质,属于混合物,颜色和透明度不能作为分类判断依据。
(3)"混合物中各成分比例一定改变"——错误,比如空气属于均匀混合物,各成分比例基本保持稳定,但仍属于混合物。
【例1】分类是一种科学方法。下列物质属于纯净物的是
A.液态氧 B.蜡烛燃烧后的产物
C.人体呼出的气体 D.澄清石灰水
【即练1】家庭所用的物品,可以看做纯净物的是
A.24K金饰 B.汽水 C.食醋 D.牙膏
【即练2】下列物质中,属于混合物的是
A.冰 B.食盐水 C.二氧化碳 D.液态氧
知识点04 洁净的空气为何如此重要
1.空气的重要性与污染源
空气是动植物生存的必要条件:动物依赖空气进行 ,植物依赖空气进行________。
大气层对地球的作用是使温度保持________。
空气污染主要源于人类活动,如________和________排放的废气。
2.空气质量监测与污染物
定量描述空气质量的指标是 。
计入空气质量指数的六类污染物包括:________、________、________、______、________、__________。
PM10指粒径≤______μm的颗粒物,PM2.5指粒径≤______μm的颗粒物。
危害最大的颗粒物是__________,因其可直接进入人体______。
3.污染物的特性与危害
PM2.5含大量________物质,且在大气中________长。
臭氧(O3)在高空是“______层”,近地面却是______污染物。
二氧化硫(SO₂)溶于水形成______,是______的主要成因。
一氧化碳(CO)因 特性,易引发中毒。
4.污染防治措施
减少空气污染的三大方向:
(1)加强________监测
(2)减少污染物______
(3)积极______、造林、种草
【特别提醒】
1.PM2.5与PM10:粒径单位是 微米(μm),非纳米!
2.臭氧(O3):近地面是污染物,高空是保护层!
3.酸雨pH:记住 5.6 是临界值(正常雨水pH≈5.6)。
【例1】学校的综合实践活动卫星空气质量“检测站”的组装与使用,让同学们了解并学会检测空气中的主要污染物,提高了保护环境的意识。下列不需要列入检测项目的是
A.氧气 B. C.二氧化硫 D.一氧化碳
【即练1】如图为某城2025年1月8日的空气质量情况。图中的“X”代表
A.氮气 B.二氧化氮 C.氧气 D.二氧化碳
【即练2】校园微型空气质量“检测站”的组装和使用可提高学生保护环境的意识。下列说法错误的是
A.空气质量指数越高,空气质量越好
B.加强空气质量检测有利于调控工业布局、减少环境污染
C.SO2、NO2、CO、臭氧、可吸入颗粒物、细颗粒物等是计入空气质量评价的主要污染物
D.建筑工地使用喷淋系统,能降低空气中可吸入颗粒物的含量
1.(25-26八年级下·河北石家庄·期中)测定出空气中氧气含量的科学家是
A.法拉第 B.拉瓦锡 C.居里夫人 D.牛顿
2.如图所示,表示空气中各成分的含量,下列说法正确的是
A.纵坐标表示质量分数 B.稀有气体可用于霓虹灯
C.Y的化学性质很不活泼 D.X表示的物质为氧气
3.空气是一种宝贵的资源。下列有关空气的说法中正确的是
A.空气中的氮气易溶于水 B.空气中氧气的体积分数约占21%
C.空气中的稀有气体不与任何物质反应 D.空气中的二氧化碳主要来自植物的光合作用
4.下列各组物质中,前者属于纯净物,后者属于混合物的是
A.洁净的空气 液氮 B.五氧化二磷 河水
C.冰水混合物 五氧化二磷 D.稀有气体 二氧化碳
5.(2026·河北邯郸·模拟预测)空气是重要的自然资源。下列关于空气及其成分的说法正确的是
A.空气中含量过高会形成酸雨 B.空气中体积分数约为的气体是氮气
C.空气质量指数越高,空气质量越好 D.具有助燃性,可用作燃料
6.(2026·河南新乡·三模)空气是人类生产活动的重要资源。下列说法不正确的是
A.植树造林可改善空气质量 B.臭氧层破坏与空气污染无关
C.空气是工业制取氧气廉价、易得的原料 D.空气质量指数级别越高,空气质量越差
7.(2026·云南昆明·二模)借鉴科学家的智慧,测定空气中氧气含量装置如下图,以下说法正确的是
A.图1:曲颈甑内液态汞表面产生黑色粉末
B.图2:图中的红磷可以换成木炭也可以达到目的
C.红磷相较于汞有反应更快且无毒的优点
D.原理:物质与氧气反应,装置内压强变大,液体倒吸
8.如图为测定空气中氧气含量实验的改进装置,下列说法中不正确的是
A.集气瓶中水液封导管末端以防气体逸出
B.本实验不可以用木炭代替红磷
C.燃烧匙中的红磷需足量,否则测定结果偏小
D.集气瓶的容积是,最终量筒中有水进入集气瓶
9.(25-26九年级上·甘肃兰州·期中)某地区某日的空气质量部分信息如表所示。下列有关叙述错误的是
空气质量指数
空气质量
污染物空气质量分指数
35
优
PM2.5
O3
SO2
PM10
NO2
CO
28
35
1
31
6
6
A.空气质量指数越大,空气质量越差
B.该地区该日污染相对较严重的污染物是烟尘和臭氧
C.空气质量的优或差,与空气质量指数无关
D.使用清洁能源和积极植树造林有利于改善空气质量
10.(2026·福建宁德·一模)下列图表是验证空气中氧气含量的实验装置和数据。下列说法错误的是
实验测得的相关数据
实验序号
空气体积/mL
实验前注射器/mL
实验后注射器/mL
氧气体积分数/%
1
330
100
37
19.09
2
330
100
38
18.79
3
330
100
36
19.39
A.实验时红磷要足量,装置气密性要良好
B.注射器预留气体体积可小于
C.实验过程,注射器活塞先向上移动,后向下移动
D.测得的氧气含量偏小,推测可能是氧气含量较低时,红磷不再燃烧
11.利用图1装置测定空气中氧气的含量,用压强传感器测定的压强随时间的变化情况如图2所示。下列分析不正确的是
A.图1瓶中红磷燃烧时会产生大量白烟
B.图1中表明氧气含量的现象是瓶中水面上升约至1刻度处
C.图2中a点到 b点是由于反应放热使瓶内压强增大
D.图2中c点前可以打开弹簧夹不影响实验结果
12.世间万物种类繁多,但宏观上根据组成可将物质进行分类。
(1)物质分类:纯净物和混合物属于如图关系中的______________________关系。
(2)以下物质属于混合物的有 ______________________(填序号)。
①洁净的空气 ②冰水混合物 ③稀有气体 ④液氧 ⑤二氧化碳 ⑥75%的医用酒精
(3)下列四组物质中,均有一种与其他三种所属类别不同,请在下列横线上填写出这种物质的名称:氧气、氦气、二氧化碳、稀有气体:______________________;井水、自来水、蒸馏水、食盐水:______________________。
13.请填写下列空白。
(1)如图所示,a代表空气中的________________(填名称),b代表空气中的________________(填名称);
(2)a化学性质不活泼,因此常用于________________(填字母),因为b能支持燃烧,因此常用于________________(填字母)。
A.焊接金属的保护气 B.充食品包装防腐 C.制造硝酸和氮肥 D.医疗急救 E.气割
(3)稀有气体在通电时发出不同颜色光,所以常用作________________。
14.空气中的氧气摸不着、看不见,但可以利用红磷在密闭容器中燃烧,测定空气中氧气含量的方法,请回答下列问题。
(1)把燃着的红磷伸入广口瓶中,可以看到____________等装置完全冷却,打开弹簧夹看到____________广口瓶内液面____________,____________。由此证明了____________。
(2)该反应的文字表达式____________。
(3)若实验中测得的实验结果偏小可能原因:____________、____________。
(4)用图B代替图A的优点是:____________。
(5)图A广口瓶中要预先放少量的水,其作用是:____________。
15.小科查阅资料发现有毒,在教材实验(如图1)的启发下设计了如图2的实验,用于测定空气中的含量。回答下列问题:
(1)图1、图2实验前均需检查装置的______________。
(2)图1中红磷燃烧反应的文字或化学符号表达式为______________;打开弹簧夹K的最佳时机是______________。
(3)图2实验中需要提供足量的______________(填“铜粉”或“空气”);在实验中反复推拉注射器是为了尽可能消耗装置中的______________。
(4)室温下,图2实验测定的数据如下表(在气球完全干瘪的状态下测量注射器内气体的体积):
硬质玻璃管的体积
反应前注射器中空气的体积
反应后注射器中气体的体积
50.0mL
20.0mL
6.5mL
①反应消耗的的体积为______________mL;(结果保留到小数点后一位)。
②实验测得空气中的体积分数为______________(结果保留到小数点后一位)。
(5)图2实验的优点是______________(答一点)。
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第09讲 洁净的空气
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深研精炼:聚焦常考要点,学会解题思路
即练固基:趁热打铁练一练,巩固刚学内容
03过关检测 → 练考点·强落实:过关检测分层提
预习目标
1.了解空气的主要成分和各成分的含量。
2.通过对空气及成分的分析,依据物质的组成对物质进行分类,知道物质可以分为纯净物和混合物。
3.通过测定混合气体中氧气的含量,运用相关知识初步归纳出测定混合气体中某一气体的方法。
预习重点
1.空气的组成。
2.空气中氧气含量的测定。
3.纯净物、混合物的分辨。
预习难点
1.通过实验探究,理解空气中氧气含量的测定方法。
2.纯净物、混合物的分辨。
情|境|启|思
空气是弥漫于地球周围的气体,它是地球上一切生命赖以生存的重要物质。有了空气,才有了“风逐雷雨虹并霞”的变幻。空气究竟是一种怎样的物质?为什么说空气是重要的自然资源?
深|研|精|炼
知识点01 空气中含有哪些物质
1.空气中各组分的含量
(1)体积分数(按干燥空气体积分数计):
氮气
氧气
其他气体
78%
21%
稀有气体:0.94%
二氧化碳:0.03%
其他气体和杂质:0.03%
(2)含量稳定性:
各成分含量相对稳定,但水蒸气和二氧化碳因地区、气候或人类活动而变化。
例:梅雨季水蒸气含量增高;CO2因燃烧化石燃料而增高。
2.氮气的性质与用途
物理性质:通常为无色、无味的气体,难溶于水。
化学性质:不活泼(低温/常温下难反应),特定条件可与某些物质反应。
用途:作保护气:充入食品袋、灯泡。
制冷剂:液氮用于超导实验、机械冷冻。
工业原料:制氮肥、炸药等。
3.稀有气体的性质与用途
化学性质:曾称“惰性气体”(一般不反应),现发现可在一定条件下反应。
物理性质:通电时发出不同颜色的光(物理变化)。
用途:作保护气:焊接金属时隔绝空气。
电光源:制霓虹灯、氙气灯。
【特别提醒】
1.含量混淆:
2.氧气21%≠质量分数(实际为体积分数)。
3.性质误区:
氮气“不活泼”≠绝对不反应(如制氮肥需特定条件)。
稀有气体“曾称惰性”≠永不反应(现代研究证实可反应)。
3.用途关联:
氮气作保护气→因化学性质稳定;
稀有气体用于霓虹灯→因通电发出不同颜色的光(物理性质)。
【例1】“人造空气”能保证航天员正常呼吸,它的组成可能是
A.70%的氧气、20%以上的氮气 B.70%的氮气、20%以上的氧气
C.70%的二氧化碳、20%以上的氮气 D.70%的氧气、20%以上的二氧化碳
【答案】B
【解析】A、70%的氧气、20%以上的氮气,氧气含量过高,氧气具有氧化性,长期吸入高浓度氧气对人体健康不利,故“人造空气”的组成不可以是该组合,不符合题意;;
B、氮气占70%、氧气占20%以上,接近地球空气比例,既能保证呼吸需求,又降低安全隐患,故“人造空气”的组成可以是该组合,符合题意;
C、70%的二氧化碳、20%以上的氮气,二氧化碳和氮气均不能供给呼吸,故“人造空气”的组成不可以是该组合,不符合题意;
D、70%的氧气、20%以上的二氧化碳,氧气含量过高,氧气具有氧化性,长期吸入高浓度氧气对人体健康不利,故“人造空气”的组成不可以是该组合,不符合题意。
故选B。
【即练1】高层住宅安装的窗户玻璃常采用充入稀有气体来降低玻璃的导热效率,下列气体属于稀有气体的是
A.二氧化碳 B.二氧化氮 C.臭氧 D.氩气
【答案】D
【解析】稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡,则属于稀有气体的是氩气,故选D。
【即练2】下列关于空气及其成分的说法中,错误的是
A.空气的成分按质量计算,氮气占78%,氧气占21%
B.氮气的化学性质不活泼,可用来作保护气
C.燃放烟花爆竹会产生污染空气的气体
D.稀有气体能用于航标灯、霓虹灯,照明灯等
【答案】A
【解析】A、空气的成分按体积计算,氮气占78%,氧气占21%,说法错误,符合题意;
B、氮气的化学性质不活泼,可用来作保护气,说法正确,不符合题意;
C、燃放烟花爆竹,会产生二氧化硫等污染物,说法正确,不符合题意;
D、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、照明灯等,说法正确,不符合题意。
故选:A。
知识点02 测定空气中氧气的体积分数
1.1774年,法国化学家拉瓦锡通过在密闭装置中加热汞,并根据装置内空气体积减小1/5的事实,推测空气中含有1/5体积的氧气。
2.借鉴科学家实验的原理和装置,我们设计了“测定空气中氧气含量”的实验。
(1)如右图所示,在100mL的量筒内加入80mL的水,用弹簧夹夹紧乳胶管。
(2)点燃燃烧匙中的过量的红磷后,立即将其伸入容积为250mL的集气瓶中,塞紧橡胶塞,观察到红磷燃烧产生大量的白烟。
(3)待红磷火焰熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹,观察到量筒中的水倒吸入集气瓶中。量筒内减少的水的体积大约是50mL。
(4)实验结论:空气中氧气的含量大约占1/5。
(5)氧气的体积分数=(氧气的体积/被测定空气的体积)×100%
3.红磷燃烧反应的文字表达式为磷+氧气五氧化二磷,其中反应物为P和O2(写化学式),生成物为P2O5(写化学式),反应条件为点燃。
4.证据推理
(1)根据什么现象能推断出空气中氧气的含量呢?量筒内水倒吸体积 ≈ 原空气体积的 1/5。
(2)量筒内的水为什么会被倒吸入集气瓶中呢?红磷燃烧消耗 氧气,瓶内气压 减小,外界大气压将水压入。
(3)量筒内水的体积变化与集气瓶内减少的气体体积之间存在什么关系?量筒减少的水体积 = 集气瓶内 消耗的氧气体积。
(4)该实验中,能够用50mL量筒替代100mL量筒?不能(100mL量筒装80mL水是为预留倒吸空间,50mL量筒容量不足)。
(5)为什么红磷的量要过量?确保 氧气完全消耗,使结果准确。
(6)为什么要待冷却至室温再打开弹簧夹?防止 气体受热膨胀 导致倒吸水量偏小(结果偏低)。
5.某同学对“测定空气中氧气的含量”的实验进行的如下反思。
发现的问题
图示
改进方法
将燃烧匙内的红磷点燃时,生成的五氧化二磷逸散到空气中,容易造成环境污染。
①改用 密闭燃烧装置(如钟罩实验)。
②替换为 无污染发热剂(如铁粉+氯化钠溶液)。
将红磷点燃再放入集气瓶中,若动作较慢,在瓶塞还未塞紧时,集气瓶内空气会受热膨胀,逸出集气瓶,致使测定的数据可能存在误差。
①快速塞紧橡皮塞。
②采用 瓶内点火法(如电阻丝引燃红磷),避免开盖操作。
实验结束后,发现倒吸入集气瓶内水的体积小于集气瓶容积的1/5。
①确保红磷足量。
②检查装置气密性。
③待完全冷却后读数。
④重复实验取平均值。
【特别提醒】
1.实验结论易错点
最常见误区:将结论描述为"氧气质量占空气质量的1/5",正确描述是:氧气体积约占空气总体积的1/5。另外该实验还可以间接得出氮气的性质:难溶于水、不燃烧也不支持燃烧。
2.误差分析(中考高频易错)
✖️ 结果偏小(水面上升小于1/5):
红磷量不足、装置气密性不好、未冷却至室温就打开止水夹、导管未提前注满水。
✖️ 结果偏大(水面上升大于1/5)的常见错误操作:
弹簧夹未夹紧、点燃红磷后伸入集气瓶过慢。
3.红磷替代品的选择易错点
要满足三个条件才能替代:
必须能在空气中燃烧:不能用铁丝代替,铁丝无法在空气中燃烧。
只能和氧气反应:不能用镁代替,镁不仅会和氧气反应,还会和空气中的氮气、二氧化碳反应,导致测得的体积偏大。
燃烧后不生成气体:不能直接用木炭、硫代替,两者燃烧会生成二氧化碳、二氧化硫气体,无法形成有效压强差;如果一定要用硫,需要提前在瓶底放氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化硫。
4.操作与现象描述易错点
现象描述:红磷燃烧产生的是大量白烟,不是"白雾"(烟是固体小颗粒,雾是小液滴)。
装置要求:实验前一定要检查装置气密性,这是实验成功的关键。
【例1】如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.该实验证明氧气约占空气总体积的五分之一
C.燃烧匙伸入集气瓶太慢,瓶内空气受热逸出,使测定结果偏小
D.通过该实验还可以了解氮气的一些性质
【答案】C
【解析】A、实验时红磷一定要过量,确保将氧气全部消耗。不符合题意;
B、该实验进入集气瓶中水的体积为消耗氧气的体积,进入水的体积约占集气瓶中空气体积的五分之一,说明氧气约占空气总体积的五分之一。不符合题意;
C、燃烧匙伸入集气瓶太慢,瓶内空气受热逸出,导致瓶内气体减少过多(消耗的氧气及逸出的空气),则进入的水偏多,测定结果偏大。符合题意;
D、空气主要含有氮气和氧气,消耗完氧气后红磷熄灭,说明剩余的氮气不可燃、不支持燃烧,水进入五分之一后不再进入,说明氮气难溶于水,所以通过该实验还可以了解氮气的一些性质。不符合题意;
故选C。
【即练1】如图是测定空气中氧气含量的实验装置,请根据实验回答问题。
(1)先用弹簧夹夹住乳胶管,将燃着的红磷立即伸入盛有少量水的集气瓶中,并把塞子赛紧,可观察到的实验现象是 ,待红磷熄灭冷却到室温,打开弹簧夹,又可观察到 。
(2)该实验得出的结论是 。
(3)集气瓶内加水的目的 。
(4)红磷过量的原因 。
(5)燃烧结束后,集气瓶内剩余的气体主要是 。由本实验可得出该气体的物理性质或化学性质是 (写一点即可)。
(6)实验结束后进水量小于五分之一的原因 (写一点即可)。
【答案】(1) 红磷燃烧,放出热量,产生大量白烟 水进入集气瓶,进入集气瓶中的水约占集气瓶中空气体积的五分之一
(2)氧气约占空气体积的五分之一
(3)吸热降温减压,以防胶塞被冲开,并吸收有毒的五氧化二磷
(4)确保瓶内氧气能被完全耗尽
(5) 氮气/N2 难溶于水,不能燃烧且不支持燃烧
(6)装置漏气或装置没有冷却至室温就打开止水夹
【解析】(1)先用弹簧夹夹紧乳胶管,将燃着的红磷立即伸入盛有少量水的集气瓶中,并把塞子塞紧,可观察到的实验现象是:红磷燃烧,放出热量,产生大量白烟;红磷燃烧一段时间后,自动熄灭了,说明氧气已经完全反应;待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,红磷燃烧消耗氧气,氧气约占空气体积的五分之一,故又观察到的实验现象是水进入集气瓶,进入集气瓶中的水约占集气瓶中空气体积的五分之一;
(2)进入集气瓶中水的体积即为消耗氧气的体积,该实验可得出的结论为氧气约占空气体积的五分之一;
(3)红磷燃烧会放出大量的热,集气瓶内的气体受热膨胀,可能会把橡胶塞冲开,故集气瓶底部留有少量的水用于吸热降温减压,以防胶塞被冲开,并能吸收生成的有毒的五氧化二磷;
(4)红磷过量的原因是确保瓶内氧气能被完全耗尽,使实验结果更准确;
(5)空气中主要含有氮气和氧气,红磷燃烧消耗氧气,燃烧结束后,集气瓶内剩余的气体主要是氮气,氧气消耗完全后,红磷不再燃烧,说明氮气不能燃烧且不支持燃烧,烧杯中的水进入集气瓶,进入集气瓶中的水约占集气瓶中空气体积的五分之一,说明氮气难溶于水;
(6)测定空气中氧气的含量实验中,导致实验结果偏小的原因可能是装置漏气(燃烧冷却后瓶内气压小于大气压,有部分空气进入瓶中弥补了消耗的氧气,水倒流入集气瓶的体积不足五分之一,导致实验结果偏小),或装置没有冷却至室温就打开止水夹(气体受热膨胀,水倒流入集气瓶的体积不足五分之一,导致实验结果偏小)。
【即练2】某兴趣小组对教材中“测定空气中氧气含量”实验(如图甲)进行了改进,设计了图乙(选用容积为35mL的试管作反应容器)的实验方案,收到了良好的实验效果。对比分析下面两个实验,回答下列问题:
(1)甲实验发生反应的文字表达式为 _________。
(2)乙实验中,注射器活塞最后将停止在约 _____mL刻度处。
(3)对照甲实验,你认为乙实验有何优点?_______。(回答一点即可)
【答案】(1)磷+氧气五氧化二磷
(2)3
(3)实验结果更准确或误差小
【详解】(1)略;
(2)乙实验中红磷燃烧消耗氧气,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,注射器活塞左移,减少的体积就是消耗氧气的体积,氧气约占空气体积的,因此消耗氧气的体积为:=7mL,因此活塞最终停在=3mL刻度处;
(3)乙装置全程密闭,既避免了甲实验中点燃红磷伸入容器时部分空气受热逸出导致的实验误差,也避免了反应生成的五氧化二磷逸散污染空气。
知识点03 纯净物与混合物
1.概念对比
类别
定义
混合物
由两种或两种以上的物质混合而成的物质。
纯净物
只由一种物质组成的物质。
2.特点对比
特性
混合物
纯净物
组成
不固定(各成分比例可变)
固定(有明确化学式)
性质
各成分保持原有性质
有固定物理/化学性质
分离方法
可用物理方法分离(过滤、蒸馏等)
不能通过物理方法分离
实例
空气、海水、盐水
氧气(O2)、蒸馏水、铁(Fe)
【特别提醒】
1.常见文字陷阱类易错点
(1)冰水混合物:纯净物,冰和水只是H₂O的不同状态,本质是同一种物质,因此是纯净物。
(2)洁净的空气:混合物,"洁净"只是修饰词,空气本身含氮气、氧气等多种物质,一定是混合物。
(3)矿泉水:混合物,只有纯水、蒸馏水是纯净物,其他带"水"的日常用水都含矿物质等杂质,属于混合物。
(4)稀有气体:混合物,是氦、氖、氩等一类气体的总称,包含多种物质,属于混合物。
2.其他高频易错结论
(1)"纯净物是绝对纯净的"——错误。绝对纯净的物质不存在,我们说的纯净物是相对纯度很高的物质,杂质含量不影响分类。
(2)"无色透明的液体一定是纯净物"——错误。比如天然河水无色透明,但溶解了多种矿物质,属于混合物,颜色和透明度不能作为分类判断依据。
(3)"混合物中各成分比例一定改变"——错误,比如空气属于均匀混合物,各成分比例基本保持稳定,但仍属于混合物。
【例1】分类是一种科学方法。下列物质属于纯净物的是
A.液态氧 B.蜡烛燃烧后的产物
C.人体呼出的气体 D.澄清石灰水
【答案】A
【解析】A、液态氧是由一种物质组成,属于纯净物,故选项正确;
B、蜡烛燃烧后的产物是二氧化碳和水,属于混合物,故选项错误;
C、人体呼出的气体中有二氧化碳、水蒸气等,属于混合物,故选项错误;
D、澄清石灰水是有氢氧化钙和水,属于混合物,故选项错误。
故选A。
【即练1】家庭所用的物品,可以看做纯净物的是
A.24K金饰 B.汽水 C.食醋 D.牙膏
【答案】A
【解析】A、理论上24K金含金量为100%,可视为只含一种物质,属于纯净物,该选项正确;
B、汽水是二氧化碳、糖、水等多种物质混合而成的,属于混合物,该选项错误;
C、食醋中含有醋酸、水等多种物质,属于混合物,该选项错误;
D、牙膏中含有摩擦剂、保湿剂、增稠剂、香料等多种成分,属于混合物,该选项错误。
故选A。
【即练2】下列物质中,属于混合物的是
A.冰 B.食盐水 C.二氧化碳 D.液态氧
【答案】B
【解析】A.冰是固态水,成分是H₂O,属于纯净物,故不符合题意;
B.食盐水由食盐和水组成,是溶液,属于混合物,故符合题意;
C.二氧化碳,化学式为CO₂,属于纯净物,故不符合题意;
D.液态氧是氧气(O₂)的液态形式,成分单一,属于纯净物,故不符合题意,故选B。
知识点04 洁净的空气为何如此重要
1.空气的重要性与污染源
空气是动植物生存的必要条件:动物依赖空气进行呼吸,植物依赖空气进行光合作用。
大气层对地球的作用是使温度保持相对稳定。
空气污染主要源于人类活动,如工业生产和交通运输排放的废气。
2.空气质量监测与污染物
定量描述空气质量的指标是空气质量指数。
计入空气质量指数的六类污染物包括:二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、PM10、PM2.5。
PM10指粒径≤10μm的颗粒物,PM2.5指粒径≤2.5μm的颗粒物。
危害最大的颗粒物是PM2.5,因其可直接进入人体支气管。
3.污染物的特性与危害
PM2.5含大量有毒有害物质,且在大气中停留时间长。
臭氧(O3)在高空是“臭氧层”,近地面却是空气污染物。
二氧化硫(SO₂)溶于水形成亚硫酸,是酸雨的主要成因。
一氧化碳(CO)因与血红蛋白结合特性,易引发中毒。
4.污染防治措施
减少空气污染的三大方向:
(1)加强空气质量监测
(2)减少污染物排放
(3)积极植树、造林、种草
【特别提醒】
1.PM2.5与PM10:粒径单位是 微米(μm),非纳米!
2.臭氧(O3):近地面是污染物,高空是保护层!
3.酸雨pH:记住 5.6 是临界值(正常雨水pH≈5.6)。
【例1】学校的综合实践活动卫星空气质量“检测站”的组装与使用,让同学们了解并学会检测空气中的主要污染物,提高了保护环境的意识。下列不需要列入检测项目的是
A.氧气 B. C.二氧化硫 D.一氧化碳
【答案】A
【解析】A、氧气是空气的组成成分,不是空气污染物,不需要列入检测项目,选项错误;
B、PM2.5属于空气污染物,选项正确;
C、二氧化硫在空气中会形成酸雨,属于空气污染物,选项正确;
D、一氧化碳有毒,属于空气污染物,选项正确,故选A。
【即练1】如图为某城2025年1月8日的空气质量情况。图中的“X”代表
A.氮气 B.二氧化氮 C.氧气 D.二氧化碳
【答案】B
【解析】A、氮气是空气的组成,不属于空气污染物,不符合题意;
B、二氧化氮属于空气污染物,符合题意;
C、氧气是空气的组成,不属于空气污染物,不符合题意;
D、二氧化碳是空气的组成,不属于空气污染物,不符合题意。
故选:B。
【即练2】校园微型空气质量“检测站”的组装和使用可提高学生保护环境的意识。下列说法错误的是
A.空气质量指数越高,空气质量越好
B.加强空气质量检测有利于调控工业布局、减少环境污染
C.SO2、NO2、CO、臭氧、可吸入颗粒物、细颗粒物等是计入空气质量评价的主要污染物
D.建筑工地使用喷淋系统,能降低空气中可吸入颗粒物的含量
【答案】A
【解析】A、空气质量指数越小,空气质量越好;空气质量指数越高,空气质量越差,选项说法错误,符合题意;
B、加强空气质量检测,可以准确了解空气质量状况及污染物来源等信息,从而为调控工业布局提供依据,减少工业生产对环境的污染,选项说法正确,不符合题意;
C、SO2、NO2、CO、臭氧、可吸入颗粒物、细颗粒物等是计入空气质量评价的主要污染物,这些污染物会对空气质量和人体健康产生不良影响,选项说法正确,不符合题意;
D、建筑工地使用喷淋系统,水可以吸附和沉降空气中的可吸入颗粒物,从而降低空气中可吸入颗粒物的含量,选项说法正确,不符合题意。
故选A。
1.(25-26八年级下·河北石家庄·期中)测定出空气中氧气含量的科学家是
A.法拉第 B.拉瓦锡 C.居里夫人 D.牛顿
【答案】B
【详解】A、法拉第的主要贡献是发现电磁感应现象;
B、正确;
C、居里夫人的主要贡献是发现放射性元素镭、钋;
D、牛顿的主要贡献在力学、光学等物理学领域。
2.如图所示,表示空气中各成分的含量,下列说法正确的是
A.纵坐标表示质量分数 B.稀有气体可用于霓虹灯
C.Y的化学性质很不活泼 D.X表示的物质为氧气
【答案】B
【解析】A、氮气约占空气体积的78%,氧气约占空气体积的21%,故X表示氮气,Y表示氧气,纵坐标表示体积分数,不符合题意;
B、稀有气体通电时能发出不同颜色的光,可用于霓虹灯,符合题意;
C、Y为氧气,氧气化学性质比较活泼,能与许多物质反应,不符合题意;
D、由以上分析可知,X表示的物质为氮气,氮气约占空气体积的78%,不符合题意。
故选B。
3.空气是一种宝贵的资源。下列有关空气的说法中正确的是
A.空气中的氮气易溶于水 B.空气中氧气的体积分数约占21%
C.空气中的稀有气体不与任何物质反应 D.空气中的二氧化碳主要来自植物的光合作用
【答案】B
【解析】A、氮气难溶于水,选项错误;
B、空气中氧气的体积分数约占21%,选项正确;
C、稀有气体化学性质不活泼,一般情况下不与其他物质反应,但并不是绝对的,如氙气可与氟气在一定条件下反应生成四氟化氙,选项错误;
D、空气中的氧气主要来自光合作用,光合作用吸收二氧化碳,放出氧气,选项错误;
故选B。
4.下列各组物质中,前者属于纯净物,后者属于混合物的是
A.洁净的空气 液氮 B.五氧化二磷 河水
C.冰水混合物 五氧化二磷 D.稀有气体 二氧化碳
【答案】B
【解析】A、洁净的空气中含有氧气和氮气等气体,属于混合物,液氧属于纯净物,A不符合题意;
B、五氧化二磷属于纯净物,河水中含有多种物质属于混合物,B符合题意;
C、冰水混合物中只含有水,属于纯净物,五氧化二磷属于纯净物,C不符合题意;
D、稀有气体中含有多种气体属于混合物,二氧化碳属于纯净物,D不符合题意。
故选B。
5.(2026·河北邯郸·模拟预测)空气是重要的自然资源。下列关于空气及其成分的说法正确的是
A.空气中含量过高会形成酸雨 B.空气中体积分数约为的气体是氮气
C.空气质量指数越高,空气质量越好 D.具有助燃性,可用作燃料
【答案】B
【详解】A.形成酸雨的主要污染物是SO2、NO2等,CO2含量过高会加剧温室效应,不会形成酸雨,错误。
B.空气成分按体积分数计算,氮气约占,正确。
C.空气质量指数越高,代表污染物浓度越高,空气质量越差,错误。
D.O2具有助燃性,但本身无可燃性,不能用作燃料,错误。
6.(2026·河南新乡·三模)空气是人类生产活动的重要资源。下列说法不正确的是
A.植树造林可改善空气质量 B.臭氧层破坏与空气污染无关
C.空气是工业制取氧气廉价、易得的原料 D.空气质量指数级别越高,空气质量越差
【答案】B
【详解】A.植树造林可吸附粉尘、吸收二氧化碳等有害气体,能够改善空气质量,表述正确。
B.氟利昂等空气污染物会破坏臭氧层,臭氧层破坏与空气污染直接相关,该表述错误,符合题意。
C.空气中氧气约占总体积的21%,储量丰富,是工业分离液态空气制取氧气的廉价易得原料,表述正确。
D.空气质量指数级别越高,代表空气中污染物浓度越高,空气质量越差,表述正确。
7.(2026·云南昆明·二模)借鉴科学家的智慧,测定空气中氧气含量装置如下图,以下说法正确的是
A.图1:曲颈甑内液态汞表面产生黑色粉末
B.图2:图中的红磷可以换成木炭也可以达到目的
C.红磷相较于汞有反应更快且无毒的优点
D.原理:物质与氧气反应,装置内压强变大,液体倒吸
【答案】C
【详解】A. 图1中,曲颈甑内的液态汞会和空气中的氧气发生反应,生成红色的氧化汞粉末,故选项说法错误;
B. 木炭燃烧生成二氧化碳气体,装置内压强几乎不变,无法测定空气中氧气含量,故选项说法错误;
C. 汞有毒且反应速率慢,红磷无毒、反应速率更快,故选项说法正确;
D. 这个实验的原理是物质和氧气发生反应,消耗掉装置内的氧气,使装置内的压强变小,外界的大气压会将液体压入装置内,而不是压强变大,故选项说法错误。故选:C。
8.如图为测定空气中氧气含量实验的改进装置,下列说法中不正确的是
A.集气瓶中水液封导管末端以防气体逸出
B.本实验不可以用木炭代替红磷
C.燃烧匙中的红磷需足量,否则测定结果偏小
D.集气瓶的容积是,最终量筒中有水进入集气瓶
【答案】D
【解析】A、图示是测定空气中氧气含量的实验,要求装置应该是密封状态,因此集气瓶中水液封导气管末端以防气体逸出,选项说法正确;
B、木炭燃烧后生成了二氧化碳气体,则装置压强几乎不变,无法根据液面变化分析出氧气的含量,因此本实验不可以用木炭代替红磷,选项说法正确;
C、图示是测定空气中氧气含量的实验,燃烧匙中的红磷需足量,这样才能完全消耗氧气,否则氧气不能消耗完全,导致测定结果偏小,选项说法正确;
D、红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气,氧气约占空气体积的五分之一,集气瓶的容积是 200mL ,且集气瓶中有部分水,故集气瓶中空气的体积小于200mL,则消耗氧气的体积小于200mL×=40mL,故最终量筒中进入集气瓶中水的体积<40mL,选项说法不正确;
故选:D。
9.(25-26九年级上·甘肃兰州·期中)某地区某日的空气质量部分信息如表所示。下列有关叙述错误的是
空气质量指数
空气质量
污染物空气质量分指数
35
优
PM2.5
O3
SO2
PM10
NO2
CO
28
35
1
31
6
6
A.空气质量指数越大,空气质量越差
B.该地区该日污染相对较严重的污染物是烟尘和臭氧
C.空气质量的优或差,与空气质量指数无关
D.使用清洁能源和积极植树造林有利于改善空气质量
【答案】C
【详解】A.空气质量指数是衡量空气质量好坏的标准,指数越大,空气质量越差;指数越小,空气质量越好,故选项说法正确,不符合题意。
B.分析表中数据可知,该地区该日污染相对较严重的污染物、(即是烟尘)和臭氧,故选项说法正确,不符合题意。
C.空气质量指数是衡量空气质量好坏的标准,指数越大,空气质量越差;指数越小,空气质量越好。空气质量的等级(如优、良)直接由值决定,故选项说法错误,符合题意。
D.使用清洁能源和积极植树造林有利于改善空气质量,故选项说法正确,不符合题意。
故选:C。
10.(2026·福建宁德·一模)下列图表是验证空气中氧气含量的实验装置和数据。下列说法错误的是
实验测得的相关数据
实验序号
空气体积/mL
实验前注射器/mL
实验后注射器/mL
氧气体积分数/%
1
330
100
37
19.09
2
330
100
38
18.79
3
330
100
36
19.39
A.实验时红磷要足量,装置气密性要良好
B.注射器预留气体体积可小于
C.实验过程,注射器活塞先向上移动,后向下移动
D.测得的氧气含量偏小,推测可能是氧气含量较低时,红磷不再燃烧
【答案】B
【详解】A、红磷足量才能尽可能耗尽装置内氧气,装置气密性良好可避免气体进出导致误差,是实验成功的必要前提,A正确。
B、装置内空气体积为330mL+100mL=430mL,其中氧气体积约为,注射器预留气体体积必须大于消耗的氧气体积,即大于90.3mL,因此不能小于65mL,B错误。
C、红磷燃烧放热,装置内气体受热膨胀,活塞先向上移动;反应结束冷却至室温后,氧气被消耗、装置内压强减小,活塞向下移动,C正确。
D、当装置内氧气浓度过低时,红磷无法继续燃烧,氧气不能被完全耗尽,因此测得的氧气含量低于理论值21%,与表格数据吻合,D正确。
11.利用图1装置测定空气中氧气的含量,用压强传感器测定的压强随时间的变化情况如图2所示。下列分析不正确的是
A.图1瓶中红磷燃烧时会产生大量白烟
B.图1中表明氧气含量的现象是瓶中水面上升约至1刻度处
C.图2中a点到 b点是由于反应放热使瓶内压强增大
D.图2中c点前可以打开弹簧夹不影响实验结果
【答案】D
【解析】A、图1瓶中红磷燃烧时会产生大量白烟,放出热量,故A说法正确;
B、红磷燃烧消耗氧气,生成五氧化二磷固体,装置内压强减小,待冷却至室温,打开弹簧夹,烧杯中的水进入集气瓶中,进入瓶中水的体积即为消耗氧气的体积,氧气约占空气体积的五分之一,则图1中表明氧气含量的现象是瓶中水面上升至1处,故B说法正确;
C、图2中a点到b点压强增大,是由于红磷燃烧放热,温度升高,使瓶内压强增大,故C说法正确;
D、bc段压强降低,是因为红磷燃烧消耗了装置内的氧气,且温度降至常温,造成压强减小,c点时压强最低,说明已经恢复到了室温,这时打开弹簧夹,瓶内气压小于外界气压,水被倒吸入集气瓶中,瓶内压强逐渐上升与外界压强趋于平衡,若c点前打开弹簧夹,装置内温度没有恢复至室温,装置内剩余气体受热膨胀,水倒流入集气瓶的体积不足五分之一,导致实验结果过偏小,故D说法错误;
故选:D。
12.世间万物种类繁多,但宏观上根据组成可将物质进行分类。
(1)物质分类:纯净物和混合物属于如图关系中的 关系。
(2)以下物质属于混合物的有 (填序号)。
①洁净的空气 ②冰水混合物 ③稀有气体 ④液氧 ⑤二氧化碳 ⑥75%的医用酒精
(3)下列四组物质中,均有一种与其他三种所属类别不同,请在下列横线上填写出这种物质的名称:氧气、氦气、二氧化碳、稀有气体: ;井水、自来水、蒸馏水、食盐水: 。
【答案】(1)并列
(2)①③⑥
(3) 稀有气体 蒸馏水
【解析】(1)物质可以分为纯净物和混合物,混合物是由两种或两种以上物质混合而成,纯净物由一种物质组成,纯净物和混合物属于并列关系,故填写:并列。
(2)①洁净的空气中含有氮气、氧气等多种物质,属于混合物;
②冰是固态的水,冰水混合物是由水一种物质组成的,属于纯净物;
③稀有气体中含有氦气、氖气、氩气等多种物质,属于混合物;
④液氧是液态的氧气,是由氧气一种物质组成,属于纯净物;
⑤二氧化碳由一种物质组成,属于纯净物;
⑥75%的医用酒精由酒精和水两种物质组成,属于混合物,所以,其中属于混合物的是①③⑥,故填写:①③⑥。
(3)氧气、氦气、二氧化碳中均只含一种物质,属于纯净物,稀有气体中含有氦气、氖气、氩气等多种物质,属于混合物,则稀有气体与其他三种不同,故填写:稀有气体;
井水、自来水、食盐水中均含有水和其他溶于水的物质,属于混合物,蒸馏水只含有水一种物质,为纯水,属于纯净物,则蒸馏水与其他三种不同,故填写:蒸馏水。
13.请填写下列空白。
(1)如图所示,a代表空气中的 (填名称),b代表空气中的 (填名称);
(2)a化学性质不活泼,因此常用于 (填字母),因为b能支持燃烧,因此常用于 (填字母)。
A.焊接金属的保护气 B.充食品包装防腐 C.制造硝酸和氮肥 D.医疗急救 E.气割
(3)稀有气体在通电时发出不同颜色光,所以常用作 。
【答案】(1) 氮气 氧气
(2) AB E
(3)电光源
【解析】(1)空气中氮气的体积分数约为 78%,氧气约为 21%,其他气体和杂质约为 1%。图中 a 占比最大,所以 a 是氮气;b 其次,所以 b 是氧气。
(2)a 是氮气,其化学性质不活泼,可作保护气,焊接金属时用氮气作保护气可防止金属在高温下与氧气反应;充入食品包装中可防止食品被氧化变质,故选AB ;
b 是氧气,能支持燃烧,气割是利用可燃气体与氧气混合燃烧产生的高温来切割金属,故选E。
(3)稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,如氖气发红光、氩气发蓝光等,所以常用于制作电光源,像霓虹灯等。
14.空气中的氧气摸不着、看不见,但可以利用红磷在密闭容器中燃烧,测定空气中氧气含量的方法,请回答下列问题。
(1)把燃着的红磷伸入广口瓶中,可以看到 等装置完全冷却,打开弹簧夹看到 广口瓶内液面 , 。由此证明了 。
(2)该反应的文字表达式 。
(3)若实验中测得的实验结果偏小可能原因: 、 。
(4)用图B代替图A的优点是: 。
(5)图A广口瓶中要预先放少量的水,其作用是: 。
【答案】(1) 红磷继续燃烧,产生大量白烟 烧杯中的水进入广口瓶 上升 进入广口瓶中的水约占广口瓶中原有空气体积的 氧气约占空气总体积的
(2)磷+氧气五氧化二磷
(3) 装置漏气 红磷的量不足
(4)实验准确性更高或更加环保
(5)吸热、吸收白烟、防止空气污染
【解析】(1)红磷燃烧生成五氧化二磷,所以把燃着的红磷伸入广口瓶中,可以看到红磷继续燃烧,产生大量白烟;等装置完全冷却,打开弹簧夹,烧杯中的水进入广口瓶,广口瓶内液面上升,进入广口瓶中的水约占广口瓶中原有空气体积的,由此证明氧气约占空气总体积的;
(2)红磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷,反应的文字表达式为:磷+氧气五氧化二磷;
(3)若实验中测得的实验结果偏小可能原因为:装置漏气、红磷的量不足;
(4)图B装置密闭,用图B代替图A的优点是:实验准确性更高或更加环保;
(5)图A广口瓶中要预先放少量的水,其作用是:吸热、吸收白烟、防止空气污染。
15.小科查阅资料发现有毒,在教材实验(如图1)的启发下设计了如图2的实验,用于测定空气中的含量。回答下列问题:
(1)图1、图2实验前均需检查装置的 。
(2)图1中红磷燃烧反应的文字或化学符号表达式为 ;打开弹簧夹K的最佳时机是 。
(3)图2实验中需要提供足量的 (填“铜粉”或“空气”);在实验中反复推拉注射器是为了尽可能消耗装置中的 。
(4)室温下,图2实验测定的数据如下表(在气球完全干瘪的状态下测量注射器内气体的体积):
硬质玻璃管的体积
反应前注射器中空气的体积
反应后注射器中气体的体积
50.0mL
20.0mL
6.5mL
①反应消耗的的体积为 mL;(结果保留到小数点后一位)。
②实验测得空气中的体积分数为 (结果保留到小数点后一位)。
(5)图2实验的优点是 (答一点)。
【答案】(1)气密性
(2)磷+氧气五氧化二磷或P +O2 P2O5 火焰熄灭并冷却至室温后
(3) 铜粉 氧气
(4) 13.5 19.3%
(5)装置始终密闭,实验更环保,实验结果更准确等
【解析】(1)为防止装置漏气,图1、图2实验前均需检查装置的气密性。故填:气密性。
(2)图1中红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的文字表达式为磷+氧气五氧化二磷,符号表达式P +O2 P2O5。为减小实验误差,打开弹簧夹K的最佳时机是火焰熄灭并冷却至室温后。故填;磷+氧气五氧化二磷或P +O2 P2O5;火焰熄灭并冷却至室温后。
(3)加热时铜粉能够消耗空气中的氧气,所以图2实验中需要提供足量的铜粉;为了尽可能消耗装置中的氧气,在实验中反复推拉注射器。故填:铜粉;氧气。
(4)①反应消耗的O2的体积为20.0mL﹣6.5mL=13.5mL;故填:13.5。
②实验测得空气中O2的体积分数=,故填:19.3%。
(5)据图可知,图2实验的优点有,装置始终密闭,实验更环保,实验结果更准确等。故填:装置始终密闭,实验更环保,实验结果更准确等。
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