2.1 空气的组成 （讲义）化学新教材沪教版九年级上册

本讲义聚焦初中化学“空气的组成”核心知识点，从“捕获”空气实验切入，通过红磷燃烧测定氧气含量，引出空气各成分体积分数，进而从组成上区分纯净物和混合物，最后介绍氮气、稀有气体的性质与用途，构建实验探究-组成分析-物质分类-性质应用的学习支架。 该资料以科学探究与实践为特色，详细设计氧气含量测定实验及误差分析，结合拉瓦锡实验史渗透科学态度，随学随练与题型示例分层巩固。通过建构压强变化模型培养科学思维，强化物质多样性的化学观念，课中辅助教师实验教学，课后帮助学生查漏补缺。

第二章 空气与水资源 第1节  空气的组成 课标要点 1.能依据观察的实验现象初步推断空气的主要成分； 2.能从组成上对物质进行分类，识别纯净物和混合物； 3.能体会科学家在探索空气成分过程中的智慧和方法。 学习重难点 重点： 1.空气中氧气含量的测定实验； 2.空气的组成及各成分的体积分数。 难点： 1.建构密闭体系中压强变化的方法模型，理解测定空气中氧气含量实验原理； 2.区分纯净物和混合物； 3.空气中氧气含量测定的实验操作及误差分析。 知识点 空气的组成 1.实验探究：“捕获”空气实验 （1）原理：在装有空气的集气瓶上安装一个分液漏斗和一个通向另一个集气瓶的导管，另一个集气瓶装满水，倒放在水槽中。通过分液漏斗向集气瓶中不断注入水，集气瓶中的水增多，压强增大，空气会沿着导气管进入另一个集气瓶中，并将瓶中的水排出，这样空气就从集气瓶中进入另一集气瓶中。 （2）仪器和装置如下图： （3）实验步骤 ①将分液漏斗、其中一个集气瓶、双孔塞、直角玻璃导管组装起来，将另一个集气瓶内装满水倒扣在水槽内，用橡胶管和导管将装置连接如上图。 实验装置的连接顺序：“从下到上，从左到右”。 ②向分液漏斗中加水，将导管末端移至盛满水的集气瓶内，打开分液漏斗的活塞。 （4）实验现象 盛满水的集气瓶内有气泡冒出，集气瓶内水面下降，水槽内水面上升。 （5）实验结论 左边集气瓶内部分空气进入右边集气瓶内。 注意事项： 1.装置连接完成后要先检查装置的气密性； 2.检查装置气密性的方法： 升温法 把导管放入水中，用手紧握(或用酒精灯微热)容器，若水中导管口有气泡冒出，松开手后(或移开酒精灯)，导管内形成一段水柱，说明装置气密性良好 液面差法 关闭弹簧夹，往长颈漏斗中注入水，使漏斗中液面高于容器中液面，静置一会儿，液面高度不变，即形成稳定的液面差，说明装置气密性良好 2.空气中氧气体积分数的测定 试剂选择 ①选择的试剂在空气中能燃烧且只与氧气反应；该试剂燃烧后的生成物呈固态或液态，所占的空间体积可忽略不计。 ②不能用木炭、硫、蜡烛、铁丝、镁等代替红磷。木炭、硫、蜡烛、燃烧后有气体生成，会弥补所消耗氧气的体积，使集气瓶内压强变化不明显，而铁丝在空气中不燃烧，镁不仅可以与空气中的氧气反应，也能与空气中的氮气、二氧化碳反应生成固态物质。 实验原理 及装置 利用红磷燃烧（只消耗氧气，不消耗空气中其他成分）消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即减少的氧气的体积。 实验原理 及装置 _________________________ 反应的文字表达式为：磷（P） + 氧气 (O2)五氧化二磷(P2O5) 实验步骤 （1） 连接仪器，检查装置的气密性。 （2） 在集气瓶中预装少量的水（①吸收有毒的五氧化二磷②吸热加快降温防止热的燃烧物溅落炸裂瓶底），将集气瓶的容积划分为5等份并加以标记。 （3） 用止水夹夹紧橡胶管，在燃烧匙内装入足量的红磷。 （4） 在酒精灯火焰上点燃红磷后，将燃烧匙迅速伸入集气瓶内,塞紧橡皮塞。 （5） 燃烧结束待集气瓶冷却到室温后，把导管插入盛水的烧杯中（烧杯内的水要足量），打开止水夹。 实验现象 红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量；冷却至室温后，打开止水夹，烧杯中的水沿导管进入集气瓶，进入的水的体积约占集气瓶容积的1/5  实验分析 红磷燃烧生成的五氧化二磷为白色固体，极易溶于水且几乎不占有体积，燃烧消耗了集气瓶内的氧气，使瓶内气体减少，压强减小；冷却后，容器内气压小于外界大气压，打开止水夹，在大气压的作用下，水会进入集气瓶占据消耗氧气的体积 实验结论 氧气约占空气总体积的1/5 [该实验还能得出氮气的两点性质：①不易溶于水（物理性质）； ②不能燃烧也不支持燃烧（化学性质）] 注意事项 装置的气密性要良好 避免瓶外空气进入集气瓶内，导致进入水的体积减少，使测得的氧气的体积分数偏小 红磷要过量 如果红磷的量不足，则不能将集气瓶内空气中的氧气完全反应掉，导致测得的空气中氧气的体积分数偏小 必须冷却至室温后再打开弹簧夹 由于气体体积随温度升高而增大，若不冷却至室温就打开弹簧夹，剩余气体占有较大的体积，会使进入集气瓶中水的体积偏小,导致测得的氧气体积分数偏小 集气瓶内加少量的水 一是为了防止热的燃烧物溅落炸裂集气瓶；二是为了吸收红磷燃烧后生成的白色固体——五氧化二磷 烧杯内的水要 足量 否则进入集气瓶内的水量不足，造成结果偏低 3.测定空气中氧气体积分数时产生误差的原因。 结果 可能原因 影响 测定结 果小于1/5  装置漏气 反应结束后外界空气进入 红磷量不足 氧气不能完全被消耗 未待装置冷却到室温就打开止水夹 温度较高，剩余气体处于膨胀状态，瓶内压强较大 测定结 果大于1/5  点燃的红磷插入瓶中后未立即塞上橡皮塞 空气受热膨胀，部分逸出 实验前止水夹未夹紧 部分空气受热膨胀沿导管逸出 课外拓展 拉瓦锡测定空气成分的实验 拉瓦锡用上图装置测定了空气中氧气含量。拉瓦锡将银白色的液态汞(Hg)放在密闭的容器里连续加热12天，发现一部分汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积差不多减少了约16%。他又研究了剩余的那部分空气，发现这部分空气既不能供给呼吸，也不能支持燃烧，他认为这部分气体都是氮气。拉瓦锡又把汞表面生成的红色粉末收集起来，放在一个较小的容器里再加热，又得到了汞和氧气，而且氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积。他把得到的氧气加到前一个容器里剩下的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样。这样，拉瓦锡首次测定出了空气中氧气和氮气的大致含量。 随学随练 1．（2026·安徽淮北·三模）实验小组使用如图所示实验装置(气密性良好)验证空气中氧气含量，待装置冷却后，所得实验数据见表所列。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．实验结束后装置内剩余的主要气体是氮气 B．实验前注射器预留的气体体积可以小于 C．实验过程，注射器活塞先向上移动，后向下移动 D．由表格数据可知，测得空气中氧气体积分数偏低，可能原因是红磷的用量不足 【答案】B 【解析】A.空气主要成分为氮气和氧气，红磷仅与空气中氧气反应，不与氮气反应，因此实验后装置中剩余的主要气体是氮气，说法正确。 B.氧气约占空气体积的，反应消耗的氧气来自整个密闭装置（集气瓶和注射器），要保证实验成功，注射器预留气体体积V需满足  ，解得V ≥ 82.5mL，说法错误。 C.红磷燃烧放热，装置内气体受热膨胀、压强增大，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，说法正确。 D.红磷用量不足时，无法完全消耗装置内的氧气，会导致测得的氧气体积分数低于实际值，与表格数据吻合，说法正确。 2．（2026·广东广州·三模）如图装置是用于测定空气中氧气含量的实验(白磷的着火点为，红磷的着火点为)，下列说法正确的是（ ） A．白磷的用量不会影响最终的实验结果 B．白磷燃烧结束后最终会导致试管内压强增大 C．量筒中的液面最终停留在处 D．试管中铺一层细沙可防止试管炸裂 【答案】D 【解析】A.实验需要足量白磷才能完全耗尽试管内的氧气，若白磷用量不足，氧气无法完全消耗，会导致实验结果偏小，因此白磷用量会影响实验结果，错误。 B.白磷燃烧消耗试管内的氧气，生成物为固体五氧化二磷，冷却至室温后，试管内气体减少，最终压强比初始压强小，错误。 C.试管内空气体积为，空气中氧气体积约占，因此消耗的氧气体积为，即反应后会有水进入试管；量筒起始液面为，因此最终液面停留在处，不是，错误。 D.白磷燃烧放热，铺细沙可以防止高温生成物溅落炸裂试管，正确。 知识点 纯净物和混合物的区别与联系 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，组成不固定 只由一种物质组成，组成固定 表示 方法 没有固定组成，不能用化学符号表示 可用化学符号表示，如氮气可用 N2表示 性质 有固定的物理性质和化学性质 组成混合物的各种成分保持它们各自的性质 举例 空气，自然界的水，如河水、湖水、海水、雨水等 氮气、氧气、二氧化碳、蒸馏水等 关系 纯净物混合物 说明 纯净物是相对而言的，自然界不存在绝对纯净的物质，我们所说的纯净物是指含杂质很少的高纯度物质 易错提醒 ①物质的成分与状态无关。例如冰和水是相同物质的两种状态，把它们混合在一起还是一种物质，属于纯净物。 ②区分混合物与纯净物的关键是看其物质组成成分。带有“混合”字眼的物质不一定是混合物，带有“洁净”“清洁”字眼的物质不一定是纯净物。如冰水混合物是纯净物，洁净的空气是混合物。也不能被物质名称误导。如五氧化二磷是纯净物，不能认为代表“氧”“磷”两种物质。的容器内。 随学随练 1．（25-26九年级下·黑龙江大庆·阶段检测）下列物质属于纯净物的是（ ） A．空气 B．自来水 C．冰水混合物 D．水泥砂浆 【答案】C 【解析】A.空气含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，A属于混合物； B.自来水含有水、可溶性矿物质、消毒剂残留等多种物质，B属于混合物； C.冰是水的固态形态，和液态水都由构成，是同一种物质，因此C冰水混合物属于纯净物； D.水泥砂浆含有水泥、砂石、水等多种物质，D属于混合物。 2．（2026·广西南宁·模拟预测）“天宫课堂”上演示了水球实验，使用了“人造空气”（其中、、的体积分数分别为21%、78%、0.7%）。下列属于混合物的是（ ） A．氧气 B．人造空气 C．二氧化碳 D．氮气 【答案】B 【解析】仅由一种物质组成的为纯净物，由两种及以上不同物质组成的为混合物。 氧气、二氧化碳、氮气都仅由单一物质构成，属于纯净物；人造空气由、、三种不同物质混合而成，属于混合物。 知识点 空气的成分 1.空气成分的发现史 2.空气的成分： 空气成分 氮气（N2） 氧气（O2） 稀有气体 二氧化碳（CO2） 其他 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 记忆口诀：“氮七八（78%），氧二一（21%）；零点九四（0.94%）稀有气。 注意事项： 1.在通常情况下，空气中各种成分的含量保持相对稳定，但不是一成不变的，在不同地区或同一地区的不同时间，空气中各成分的含量可能略有不同。 2.空气中各成分的含量指的是体积分数，而不是质量分数。 1、 随学随练 1．（2026·天津·中考真题）空气中含量较高且可用于食品防腐的气体是（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】 空气各成分体积分数：约占78%，约占21%，仅约占0.03%，属于稀有气体，稀有气体总占比仅约0.94%，因此首先排除含量低的C、D选项。 食品防腐要求气体化学性质稳定、不易与食品反应：化学性质活泼，会加速食品氧化变质，不能用于防腐，排除A；化学性质稳定、无毒，可充入食品包装实现防腐，符合要求。 2．（2026·河北邯郸·三模）空气质量检测站通过专业仪器精确测定空气成分，其中体积分数约占21%的气体是（ ） A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．氦气 【答案】A 【解析】按空气体积分数由多到少的顺序为：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%，其他气体和杂质约占0.03%。 拓展延伸： (1)空气的主要成分是氮气和氧气。 (2)各成分的含量是体积分数而不是质量分数。体积分数可理解为每100体积的空气中含氮气78体积、氧气21体积等。 (3)通常情况下，空气中各成分的含量保持相对稳定，但不是一成不变的。在不同地区或同一地区的不同时间，空气中各成分的含量也可能略有不同。 知识点 氮气、稀有气体 1.氮气的性质与用途 （1）氮气的物理性质 颜色、气味 无色、无气味 溶解性 常温、常压下1体积水中大约只能溶解0.02体积的氮气 气液转化 氮气通过极低温、加压可转化为液氮（无色液体） （2）氮气的化学性质：通常情况下，氮气的化学性质稳定，难跟其他物质发生反应，但在高温、高能量条件下可与某些物质发生反应。 （3）氮气的用途：作制造硝酸氮肥的化工原料、做 保护气 （化学性质稳定）、 液氮做 制冷剂 （物理性质）。 2.稀有气体 概述 稀有气体（是混合物）包括氦气、氖气、氩气等 化学性质 在通常条件下不与其他物质发生化学反应 物理性质 没有颜色，没有气味，稀有气体在通电时能发出不同颜色的光 用途 ①氦气可用来填充电子管、气球、气体温度计和潜水服，也可作焊接金属的保护气； ②氖气常被用作霓虹灯的填充气，放电时能发出橘红色的光； ③氩气可用作电弧焊接的保护气等。 随学随练 1．（2026·河北邯郸·三模）空气是一种宝贵的自然资源，下列空气的成分可用来制作霓虹灯的是（ ） A．氧气 B．稀有气体 C．氮气 D．二氧化碳 【答案】B 【解析】A.氧气的主要用途是供给呼吸、支持燃烧，没有通电发光的性质，不能制作霓虹灯，错误。 B.稀有气体通电能发出不同颜色的有色光，该性质可用于制作霓虹灯等电光源，正确。 C.氮气化学性质稳定，常用作保护气、制备氮肥的原料，不能制作霓虹灯，错误。 D.二氧化碳可用于灭火、作气体肥料、制备碳酸饮料，不能制作霓虹灯，错误。 2．（2026·广东广州·二模）下列有关空气中各成分的性质和用途的说法，正确的是（ ） A．氧气用于气焊——氧气具有可燃性 B．氮气制造低温环境——液氮汽化吸热 C．氦气填充探空气球——氦气密度比空气大 D．稀有气体制作霓虹灯——稀有气体化学性质不活泼 【答案】B 【解析】A.氧气用于气焊是因为氧气具有助燃性，能支持可燃物燃烧放热，氧气本身无可燃性，说法错误； B.液氮汽化时会吸收大量周围环境的热量，可获得低温环境，性质与用途对应，说法正确； C.氦气填充探空气球是因为氦气密度远小于空气，且化学性质稳定安全，描述的密度性质错误； D.稀有气体制作霓虹灯是因为通电时稀有气体会发出不同颜色的光，属于物理性质的应用，和其化学性质不活泼无关，说法错误。 知识拓展： 1.液氮通常储存于黑色钢瓶中。 2.利用氮气使粮食处于休眠和缺氧状态，可实现良好的防虫、防霉等效果。博物馆也会用“真空充氮杀虫灭菌消毒机”来处理和保护文物。 3.过去人们认为稀有气体不跟其他物质发生化学反应，曾把它们称为情性气 拓展 空气中氧气体积分数测定的其他方法 1、 空气中氧气体积分数测定的其他方法 方法 方法一：测量进入容器内水的体积 方法二：利用刻度测量密闭装置内气体体积的减少量 常见装置 ______________________________________ ________________________ ______________________________________ 反应原理 红磷、白磷燃烧产物相同，文字表达式均为：磷+氧气  五氧化二磷 铜+氧气 氧化铜 2、 测定空气中的氧气体积分数时的药品选择 1.可否换用木炭、蜡烛、硫等物质？ 答：不能用木炭、蜡烛或硫代替红磷燃烧测空气中氧气含量（因为木炭、蜡烛或硫燃烧会产生气体，造成瓶内气体体积变化偏小）。 改进：将集气瓶内的水换成氢氧化钠溶液吸收二氧化碳、二氧化硫，不占体积的前提下还是可以测量的。 2.可否换用铁丝？答：不能，铁丝在空气中不燃烧。 3.可否换用金属镁？答：不能。金属镁能够与氧气、氮气、二氧化碳都发生燃烧。 小结：物质能在空气中燃烧且只与氧气反应，燃烧后的生成物为固体或液体（占的体积忽略不计）。 活学活用 1．（2026·内蒙古鄂尔多斯·三模）如图所示是测定空气中氧气含量的创新实验装置（夹持装置已省略，试管底部有开口，红磷足量），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：实验后冷却至室温试管内液面升至“4” D．评价：改用电热棒加热可减少对空气环境的污染 【答案】D 【解析】A.红磷燃烧生成五氧化二磷固体小颗粒，现象为产生大量白烟，白雾是小液滴，描述错误。 B.实验中红磷最终熄灭，说明剩余气体不可燃、也不支持燃烧，推论错误。 C.氧气约占空气总体积的，实验后冷却至室温，试管内液面应升至“1”处，不是刻度“4”处，分析错误。 D.电热棒可在密闭装置内直接引燃红磷，避免了传统实验中点燃红磷后伸入装置时，五氧化二磷逸散到空气中造成污染，评价正确。 2．（2026·山东济南·二模）小明同学设计了如图所示的装置测定空气中氧气的含量（图中部分仪器已略去）。下列关于该实验的说法中，不正确的是（ ） A．该实验利用了铜丝的导热性来引燃红磷 B．用木炭代替红磷进行实验，不会影响测定结果 C．红磷燃烧结束后，待装置恢复至室温时再读数 D．实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度1附近 【答案】B 【分析】本题基于空气中氧气含量测定的实验原理分析：通过消耗密闭容器内的氧气，且反应无气态产物生成，使容器内压强减小，进入容器的水的体积即为氧气的体积，氧气约占空气总体积的。 【解析】A.铜是金属，具有良好的导热性，加热铜丝可将热量传递给红磷，使其达到着火点被引燃，说法正确。 B.木炭燃烧会生成二氧化碳气体，消耗氧气的同时生成了气态物质，装置内压强几乎不变，无法准确测定氧气含量，会导致测定结果严重偏小，说法错误。 C.红磷燃烧放热，若未冷却至室温就读数，装置内气体受热膨胀，会导致测定结果偏小，因此需要恢复至室温再读数，说法正确。 D.氧气约占空气总体积的，因此实验成功时左侧玻璃管内液面约上升到刻度1附近，说法正确。 解题要点： 实验成功的关键 （1）红磷要过量，保证完全消耗装置内空气中的氧气。 （2）装置的气密性必须良好，不能漏气。 （3）必须冷却至室温后再打开弹簧夹。 （4）点燃的红磷要迅速伸入集气瓶并塞紧橡胶塞。 （5）实验时弹簧夹要夹紧。 拓展 纯净物与混合物的判断 1.纯净物与混合物的区别在于“这种物质由几种物质组成”。注意判断物质种类时不能被物质的字面描述误导，“新鲜”“洁净”“清洁”“混合”不是判断物质种类的依据，如洁净的空气属于混合物，冰水混合物属于纯净物。2.常见的纯净物和混合物 混合物：空气（或洁净的空气）、溶液（盐酸、生理盐水）、合金、石油、天然气等。 纯净物：冰水共存物、液氧、液氢、干冰、铁等。 活学活用 1．（2026·山西太原·三模）物质的性质及应用中，特别强调了物质的多样性，在以下四种物质的分类中，属于纯净物的是（ ） A．空气 B．河水 C．氧气 D．矿泉水 【答案】C 【解析】A.空气包含、、等多种物质，属于混合物，错误。 B.河水中含有水、可溶性杂质、不溶性泥沙等多种组分，属于混合物，错误。 C.氧气仅由一种物质构成，属于纯净物，正确。 D.矿泉水中含有水、多种矿物质离子等，属于混合物，错误。 2．（25-26八年级上·山东东营·期末）分类是化学学习常用方法，下列只由一种物质组成，属于纯净物的是（ ） A．教室中的空气 B．海边抽取的海水 C．寒冬结成的冰水混合物 D．超市售卖的矿泉水 【答案】C 【分析】纯净物是仅由一种物质组成的物质，混合物由两种及以上不同物质混合而成。 【解析】A.教室中的空气含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，属于混合物，错误。 B.海水中含有水、氯化钠、氯化镁等多种物质，属于混合物，错误。 C.冰是固态的水，二者本质均为，是同一种物质的不同状态，因此冰水混合物属于纯净物，正确。 D.矿泉水中含有水、可溶性矿物质等多种物质，属于混合物，错误。 解题要点： 1.从宏观角度看：它含有几种物质，含有一种的是纯净物；含有多种的是混合物；当然，也有一定的规律或技巧所在，那就是只要它是溶液、悬浊液、乳浊液或合金时，就不用再细分析了，它一定是混合物。 2.从微观角度看：如果是由分子构成的物质，那么含有一种分子的是纯净物，含有多种分子的是混合物；如果是由原子构成的物质，那么含有一种原子的是纯净物，含有多种原子的是混合物。 题型 空气中氧气含量的测定 ▌例1 （25-26八年级下·山东东营·期末）实验是科学探究的重要方法。如下图装置一所示是教材中的实验装置图；装置二是某同学设计的测定空气中氧气含量实验的装置图，请结合图示回答下列有关问题： （1）某同学利用装置二，三次实验记录的实验数据如下：填写表中空白，帮助完成实验数据的统计。 实验 小组 硬质玻璃管的容积/mL 反应前注射器中气体体积/mL 反应后注射器中气体体积/mL 反应消耗的氧气体积/mL 空气中氧气的体积分数(%) 甲 45 15 4 11 18.3 乙 40 18 5 13 22.4 丙 50 20 6 ___________ ___________ （2）实验过程中加热时铜粉发生的反应现象为___________；该实验中反应的文字表达式是___________。 （3）在实验加热过程中，硬质玻璃管上小气球的作用是___________；缓慢推拉注射器活塞的目的是___________；装置一和装置二中气球的位置不同，___________(填“装置一”或“装置二”)更合理，理由：___________。 （4）若实验测得的结果偏小(氧气的体积分数小于21%)，可能的原因有哪些？(请列举两条)___________；___________。 （5）若实验测得的结果偏大(氧气的体积分数大于21%)，可能的原因有哪些？(列举一条)___________。 （6）要测定空气中氧气的含量，设计实验原理时要考虑哪些因素(答出两条即可)___________；___________。 【答案】（1）14 （2）红色粉末逐渐变为黑色 （3）缓冲装置内压强，防止压强过大冲开橡胶塞 使氧气与铜粉充分接触，完全反应 装置二 装置二更利于空气流通，能使所有氧气都与铜粉充分反应，结果更准确 （4）铜粉量不足，氧气未完全耗尽 装置漏气，冷却后外界空气进入装置（或未冷却至室温就读数） （5）读取反应后气体体积时，读数偏小（或加热时部分空气从装置逸出） （6）反应物只能与氧气反应，不与空气中其他成分反应 生成物为固体，不额外改变装置内气体压强（或反应物需足量） 【解析】（1）消耗氧气体积=反应前注射器气体体积-反应后注射器体积，即；装置内总空气体积为硬质玻璃管容积加注射器初始体积，即，因此氧气体积分数为。 （2）红色铜粉加热与氧气反应，生成黑色氧化铜，其反应的文字表达式为。 （3）加热时装置内气体受热膨胀，气球可以缓冲压强，防止冲开橡胶塞；缓慢推拉活塞能促进空气流动，保证氧气和铜粉充分接触，完全反应；对比两个装置，装置二的气球在硬质玻璃管末端，更利于空气流通，能让全部氧气接触铜粉被消耗，因此装置二更合理。 （4）结果偏小的本质是测得的体积差偏小，常见原因有：铜粉不足无法耗尽氧气、装置漏气冷却后外界空气进入、未冷却到室温就读数，气体膨胀导致体积差偏小，任写两条即可。 （5）结果偏大的本质是测得的体积差偏大，常见原因：气球内残留气体未排出导致读数误差，或实验中部分空气受热逸出装置，写出一条即可。 （6）设计该实验的核心要求为：反应物只能消耗氧气、反应后不生成新气体影响压强、反应物足量耗尽氧气、装置气密性良好，任答两条合理即可。 解题贴士 测定空气中氧气体积分数的装置有多种，但原理是一致的，都是利用物质消耗氧气使密闭容器内压强减小。 （1）利用红磷或白磷测定空气中氧气含量的实验产物都是五氧化二磷。 （2）利用铜粉或铜丝测定空气中氧气含量的实验发生的反应为红色的铜和氧气在加热的条件下反应生成黑色的氧化铜，反应的文字表达式为铜+氧气氧化铜。 (3)改进装置优点：①装置密封；②操作简单；③现象明显；④结果更准确：⑤环保无污染等。 ▌对点练1-1 （25-26八年级上·广西南宁·期末）如图1是利用气体压强传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化并测定空气中氧气的含量的实验装置。点燃红磷，待红磷熄灭并冷却至室温后，打开止水夹，瓶内气压的变化如图2。 （1）如图1，实验要求在密闭装置中进行，所以实验前要进行的操作是______；如图2，ac过程中压强增大，原因是红磷燃烧放出热量对气压的影响______(填“大于”或“小于”)红磷燃烧消耗氧气对气压的影响。 （2）若集气瓶容积为700 mL，集气瓶内预装水的体积为100 mL，g处时集气瓶的水的体积为200 ml，请计算该实验测得的氧气体积分数。(写出计算过程，结果保留小数点后一位) 【答案】（1）检查装置的气密性 大于 （2） 【解析】（1）如果装置漏气，会导致外部空气进入集气瓶，或内部气体逸出，最终使测得的氧气体积分数不准确。因此要检查装置的气密性。 ac段气压增大是因为红磷燃烧放热，温度升高对压强的影响大于消耗氧气对压强的影响； （2）过程见答案。 ▌对点练1-2 （2026·福建宁德·二模）兴趣小组以化学中的“气压”为线索，开展实验探究。 活动一  气压与温度 （1）检查装置气密性：图1装置气密性良好，检查原理是试管内温度升高，气压______，形成了压强差。图2方法错误的原因是______。 活动二  气压与气体量 （2）用图3装置测定空气中氧气含量。 ①红磷燃烧的化学方程式为_______。 ②该实验通过测量_______来获得氧气体积。 活动三  气压与气体体积 （3）某小组在“活动二”实验中橡皮塞弹出，实验失败。为探究失败原因，设计实验：分别将“绑有气球”与“未绑气球”的双颈瓶缓慢加热如图4，测得压强与时间曲线如图5. ①图5，BC段双颈瓶内气压没有明显变化的原因是_______。 ②实验时需缓慢加热，防止温度过高的原因是_______。 （4）总结：密闭体系中，气压与温度、气体量成正比，与气体体积成_______。 【答案】（1）增大 没有形成密闭体系 （2） 量筒倒流回瓶中水的体积 （3）气球膨胀，平衡压强（体积增大抵消压强变化等其它合理答案） 防止瓶内气压增大过快，橡皮塞弹出（或气球破裂等其它合理答案） （4）反比 【解析】（1）手握试管，试管内气体受热温度升高、气压增大，大于外界大气压，导管口冒气泡，据此检验气密性，故填：增大。 图 2 装置长颈漏斗下端与大气相通，装置没有形成密闭体系，无论装置气密性好坏，导管末端都不会出现液面差或气泡，无法检查气密性。 （2）红磷在点燃条件下和氧气反应生成五氧化二磷。红磷燃烧消耗瓶内，瓶内气压减小，冷却至室温后，量筒中的水被大气压压入集气瓶；量筒倒流入集气瓶中水的体积 = 原瓶内氧气体积。 （3）BC 段瓶上绑有气球，受热瓶内气体膨胀，气球体积变大，增大气体容纳空间，缓冲气压，抵消升温带来的压强升高，因此瓶内压强基本不变。若升温过快，气体短时间急剧膨胀：无气球装置易瓶内气压骤增、橡皮塞弹出,绑气球装置易气球胀破，因此需要缓慢加热。 （4）在密闭体系中，当温度和气体量一定时，气体体积越大，压强越小，因此气压与气体体积成反比。 题型 纯净物和混合物 ▌例2 （2026·广东东莞·二模）物质具有多样性，可分为不同类别。下列物质属于纯净物的是（ ） A．生理盐水 B．冰水混合物 C．空气 D．大理石 【答案】B 【解析】A.生理盐水是的水溶液，含和两种物质，属于混合物，错误； B.冰是固态的水，冰水混合物中只有这一种物质，仅状态不同，属于纯净物，正确； C.空气含有氮气、氧气、二氧化碳等多种气体，属于混合物，错误； D.大理石主要成分为碳酸钙，还含有其他杂质，属于混合物，错误。 解题贴士 1.判断一种物质是纯净物还是混合物，关键是看这种物质由几种物质组成，不能被物质的名称误导。 ①如五氧化二磷是一种物质的名称，属于纯净物，其中的“氧”和“磷”不是指单一物质，而是指组成这种物质的基本成分，也就是“元素”（以后具体学习）。 ②“洁净、混合”等字词不能作为判断的根本依据，如冰水混合物属于纯净物，洁净的空气属于混合物。③状态不能作为区分混合物和纯净物的标准。 2.纯净物是相对而言的，自然界不存在绝对纯净的物质，我们所说的纯净物是指含杂质很少的高纯度物质。 ▌对点练2-1 （25-26九年级下·广东惠州·阶段检测）自然界中的物质具有多样性，从组成视角可以对物质进行最简单的分类。下列物质属于混合物的是（ ） A．浓氨水 B．液氧 C．氧化镁 D．高锰酸钾 【答案】A 【解析】A.浓氨水是氨气溶于水形成的溶液，含有、等多种物质，属于混合物，符合题意； B.液氧是液态的，仅含一种物质，属于纯净物，不符合题意； C.氧化镁（）是单一化合物，属于纯净物，不符合题意； D.高锰酸钾（）是单一化合物，属于纯净物，不符合题意。 ▌对点练2-2 （25-26九年级下·广东惠州·期中）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，液氮只含氮气，属于纯净物，不符合题意。 B. 五氧化二磷属于纯净物，河水含有多种物质，属于混合物，符合题意。 C. 冰水混合物中只含有水，属于纯净物，五氧化二磷也属于纯净物，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，不符合题意。 题型 空气的主要成分和含量 ▌例3 （2026·江苏常州·模拟预测）“苏超”联赛组委会规定将干燥的空气冲入足球内，其中含量最高的气体是（ ） A．稀有气体 B．氮气 C．二氧化碳 D．氧气 【答案】B 【解析】干燥空气中各组分的体积占比为：氮气约78%、氧气约21%、稀有气体约0.94%、二氧化碳约0.03%，其余气体和杂质约0.03%，含量最高的气体是氮气，对应选项B。 解题贴士 ▌对点练3-1 （2026·天津滨海新区·二模）空气是一种宝贵的自然资源，其中含量最多且能做保护气的是（ ） A．氮气 B．氧气 C．氖气 D．二氧化碳 【答案】A 【解析】氮气在空气中的体积占比约为78%，是含量最高的气体；且氮气化学性质稳定，常温下很难与其他物质发生反应，可作保护气，故选A。 ▌对点练3-2 （2026·广西·中考真题）食品包装袋常充入氮气以延长食品保质期。这是因为氮气（ ） A．难溶于水 B．化学性质稳定 C．沸点较低 D．密度比空气小 【答案】B 【解析】A.难溶于水是氮气的物理性质，和食品防腐的需求无关，错误。 B.氮气常温下化学性质稳定，很难与其他物质发生反应，可有效保护食品不被氧化，正确。 C.沸点较低是物理性质，该性质多用于液氮制冷场景，和充袋防腐无关，错误。 D.密度大小与食品防腐没有关联，错误。 题型 氮气和稀有气体的性质和用途 ▌例4 （25-26九年级上·广东东莞·阶段检测）“性质决定用途，用途体现性质”。下列物质的用途主要体现其物理性质的是（ ） A．氧气用于医疗急救 B．稀有气体用于制作霓虹灯 C．酒精用作燃料 D．氮气常被用作保护气 【答案】B 【解析】A. 氧气用于医疗急救利用的是氧气可供给呼吸的性质，呼吸过程有新物质生成，属于化学变化，对应性质为化学性质。B. 稀有气体用于制作霓虹灯利用的是稀有气体通电时可发出不同颜色有色光的性质，该过程没有新物质生成，不需要发生化学变化，对应性质为物理性质。C. 酒精用作燃料利用的是酒精的可燃性，燃烧属于化学变化，对应性质为化学性质。D. 氮气用作保护气利用的是氮气化学性质稳定、不易与其他物质发生反应的特点，对应性质为化学性质。 解题贴士 氮气的用途：①化工行业，氮气是生产氮肥的重要原料； ②用作保护气，如焊接金属时作保护气，用作食物的保护气等； ③医疗上液氮用于医疗手术； ④用作灯泡填充气，防止钨丝氧化，延长灯泡的使用寿命。 稀有气体用途：①气气用来填充电子管、气球、气体温度计和潜水服，也可用作焊接金属的护气； ②氖气常被用作霓虹灯的填充气，放电时能发出橘红色的光； ③氩气可用作电弧焊接的保护气等。 ▌对点练4-1 （25-26八年级下·山东烟台·期末）物质的性质决定物质的用途。稀有气体可制成多种用途的电光源，主要利用的稀有气体的性质是（ ） A．无色、无气味 B．在常温下是气体 C．化学性质不活泼 D．在通电时能发出不同颜色的光 【答案】D 【解析】A、无色无味和电光源的用途无关；错误； B、常温是气体的性质和电光源的用途无关；错误； C、化学性质不活泼，决定稀有气体用于保护气，不决定电光源的用途；错误； D、稀有气体在通电时能发出不 ▌对点练4-2 （2026·广东广州·二模）下列有关空气的说法正确的是（ ） A．空气可直接用于医疗急救 B．空气中氧气的体积分数约为78% C．PM2.5的含量越高，空气质量越好 D．空气中的氮气可用于制造硝酸和氮肥 【答案】D 【解析】A. 医疗急救需要高纯度氧气来供给呼吸，空气中含有氮气等多种杂质气体，不能直接用于医疗急救。错误。 B. 空气中氧气的体积分数约为 21%，氮气的体积分数约为 78%。错误。 C. PM2.5 属于空气污染物，它的含量越高，代表空气质量越差。错误。 D. 氮气中含有氮元素，可以通过一系列化学反应用来制取硝酸和氮肥，这是氮气的常用用途。正确。 基础通关 1．（2026·辽宁铁岭·模拟预测）九三阅兵放飞的气球填充的是氦气（He）。下列有关氦气的说法错误的是（ ） A．无色无味的气体 B．密度比空气大 C．常温下化学性质稳定 D．液氦可制造低温环境 【答案】B 【解析】A. 氦气是无色无味的气体，说法正确。 B. 氦气密度远小于空气，才能用于填充气球升空，不是密度比空气大，说法错误。 C. 氦气属于稀有气体，常温下化学性质稳定，安全性高，说法正确。 D. 液氦汽化时会吸收大量热，可用来制造低温环境，说法正确。 2．（25-26九年级上·广东东莞·阶段检测）化学学科的发展离不开杰出科学家们的贡献。在空气组成探究中作出卓越贡献的是（ ） A．拉瓦锡 B．道尔顿 C．阿伏伽德罗 D．门捷列夫 【答案】A 【解析】A. 拉瓦锡用定量的方法测定了空气的成分，得出空气是由氮气和氧气组成的，正确； B. 道尔顿提出了原子论，错误； C. 阿伏伽德罗提出了分子学说，错误； D. 门捷列夫发现了元素周期律并编制出元素周期表，错误。 3．（2026·山西吕梁·二模）航天员在空间站中呼吸的气体成分和地球类似，其中含量最多的气体是（ ） A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【答案】A 【解析】地球大气按体积分数计算：氮气约占78%，是含量最高的气体；氧气约占21%，排第二位；二氧化碳、稀有气体等其他气体合计占比不足1%。空间站气体成分与地球类似，因此含量最多的气体同样是氮气。 4．（2026·吉林·中考真题）吉林省有“大豆之乡”的美誉。大豆的根瘤菌固氮需要空气中含量最多的气体是（ ） A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 【答案】A 【解析】空气按体积分数计算，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%，因此含量最多的气体是氮气，根瘤菌固氮的本质是将空气中游离态的氮气转化为植物可吸收的化合态含氮物质，氮气是固氮过程的反应物，符合题意。 5．（2026·湖南·模拟预测）中国正在加速推进稀有气体国产化。下列气体属于稀有气体的是（ ） A．氧气 B．氦气 C．二氧化碳 D．氮气 【答案】B 【解析】稀有气体包括：氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气；氧气、二氧化碳、氮气不属于稀有气体。 6．（2026·山东聊城·二模）我国自主研制的“极目一号”Ⅲ型浮空艇在珠峰科考中升空至9032米，创造浮空艇大气观测世界纪录。下列说法不正确的是（ ） A．空气中的氧气具有可燃性，可用于浮空艇的燃料 B．9032米高空空气稀薄，氧气体积分数仍约为21% C．空气中稀有气体的体积分数很小，可用于制作电光源 D．浮空艇上升时，外部大气压随海拔升高而减小 【答案】A 【解析】A.氧气具有助燃性，无可燃性，不能作为燃料，说法错误。 B.高空仅空气总含量降低变得稀薄，但各成分体积分数基本不变，氧气体积分数仍约为21%，说法正确。 C.空气中稀有气体体积分数约为0.94%，占比很小，通电时可发出不同颜色的光，可用于制作电光源，说法正确。 D.大气压随海拔升高而减小，因此浮空艇上升时外部气压逐渐降低，说法正确。 7．（25-26八年级下·山东烟台·期末）下列关于空气及其成分的说法中，正确的是（ ） A．空气中的氮气常温常压下易溶于水 B．空气里氮气、氧气等分子均匀地混合在一起 C．按质量计算，空气中含有氮气约78%，氧气约21% D．氮气和氧气混合后，化学性质都发生改变 【答案】B 【解析】A. 常温常压下氮气难溶于水，A错误； B. 分子永不停息做无规则运动，因此空气中的氮气、氧气等分子会均匀混合，B正确； C. 按照体积计算，空气中含有氮气约78%，氧气约21%，不是质量，C错误； D. 混合物中各成分保持自身化学性质，氮气和氧气混合未发生化学反应，二者化学性质均不变，D错误。 8．（2026九年级下·北京丰台·学业考试）下列物质属于纯净物的是（ ） A．蔗糖水 B．蒸馏水 C．食醋 D．纯牛奶 【答案】B 【解析】A. 蔗糖水由蔗糖和水混合而成，属于混合物； B. 蒸馏水由水一种物质组成，属于纯净物； C. 食醋是由醋酸、水等混合而成，属于混合物； D. 纯牛奶由水、蛋白质等混合而成，属于混合物。 9．（2026·云南德宏·模拟预测）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．空气是纯净物 B．空气中的氧气可与所有物质反应 C．稀有气体可用于制作霓虹灯 D．空气中的氮气易溶于水 【答案】C 【解析】A.纯净物仅由一种物质组成，空气包含、、稀有气体、等多种物质，属于混合物，A错误。 B.氧气化学性质较活泼，能和大多数物质发生反应，但不能与所有物质反应（例如金单质常温、加热条件下都不与氧气反应），B错误。 C.稀有气体通电时会发出不同颜色的光，可用于制作霓虹灯，C正确。 D.氮气难溶于水，D错误。 10．（2026·江苏徐州·二模）下图所示是测定空气中氧气含量的创新实验装置(夹持装置已省略，试管底部有开口，红磷足量)，对该实验认识不正确的是（ ） A．现象：实验过程中，红磷燃烧，产生大量的白烟 B．推论：实验后试管内剩余气体的主要成分是氮气 C．分析：实验后冷却至室温试管内液面升至“4”处 D．评价：改用电热棒加热可减少对空气环境的污染 【答案】C 【解析】A. 红磷燃烧生成五氧化二磷白色固体小颗粒，宏观现象为产生大量白烟，正确； B. 空气主要成分为氮气和氧气，氧气被红磷消耗，氮气不与红磷反应，因此实验后剩余气体的主要成分为氮气，正确； C. 该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，试管内液面上升，氧气约占空气体积的五分之一，则试管内液面应升至约刻度“1”处，错误； D. 改用电热棒加热，装置始终处于密闭状态，避免了点燃红磷后伸入试管的过程中五氧化二磷逸出污染空气，正确。 素养提升 11．（2026·河南南阳·二模）通过实验和分析得出“空气是由氧气和氮气组成”的化学家是_____，空气中氧气和氮气的体积比约为_____。 【答案】 拉瓦锡 1：4 【解析】法国化学家拉瓦锡通过定量的汞燃烧实验研究空气组成，最早明确得出“空气由氧气和氮气组成”的结论；氧气约占，氮气约占，因此二者体积比约为， 12．（2026·河南·中考真题）神舟二十三号载人飞船入轨后成功对接中国空间站，空间站舱内维持着与空气成分相近的气体，则舱内气体中含量最高的是____________。火箭发射可用液氢、液氧作推进剂，液氧属于____________(填“纯净物”或“混合物”)。 【答案】 氮气/N2 纯净物 【解析】空间站舱内维持着与空气成分相近的气体，空气中含量最高的气体是氮气，约占空气体积的78%； 液氧是液态氧气，由氧气一种物质组成，属于纯净物。 13．（2026·湖南长沙·二模）生活中处处有化学，请回答下列问题： （1）氦气可用于填充探空气球，这是因为氦气具有的物理性质是___________。 （2）黑火药是我国古代四大发明之一，其成分包括硝酸钾、木炭和硫粉等。黑火药属于___________(填“混合物”或“纯净物”)。 【答案】（1）密度比空气小 （2）混合物 【解析】（1）氦气可用于填充探空气球，是因为氦气密度比空气小，且密度不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质； （2）黑火药由硝酸钾、木炭和硫粉等多种物质混合而成，属于混合物。 14．（2026·河南信阳·二模）如图为空气成分示意图（按体积计算），其中“X”代表的物质是__________；“Y”代表的稀有气体中，可用于探空气球的是__________。 【答案】 氧气（或） 氦气（或） 【解析】空气按体积分数计算，含量最高的是氮气（约占78%，对应图中最大的空白扇形），其次是氧气（约占21%），因此X为氧气；稀有气体中的氦气密度远小于空气，且化学性质极稳定、不易燃爆，适合填充探空气球。 15．（25-26九年级·河北·二轮复习）化学知识在生产生活中有广泛的应用。 （1）焊接金属时用氮气作保护气，因为其化学性质_____。 （2）空气中含量最大且常用作保护气的是_____。 （3）空气中能供给呼吸的气体是_____。 【答案】（1）不活泼 （2）氮气 （3）氧气 【解析】（1）氮气常温下化学性质稳定，很难与金属等物质发生反应，焊接时作保护气可避免金属在高温下被氧化。 （2）空气中氮气的体积分数约为78%，是含量最高的气体，同时化学性质不活泼，常用作保护气。 （3）氧气是维持呼吸作用的必需气体，空气中的氧气可供给生物呼吸。 迁移创新 16．（25-26八年级上·山东东营·期末）化学兴趣小组利用红磷燃烧实验，定量测定空气中氧气的体积含量： （1）实验原理：点燃红磷消耗密闭集气瓶内空气中的________，瓶内气体减少、压强降低，冷却后烧杯中水被大气压压入集气瓶。 （2）实验现象：点燃红磷后剧烈燃烧，产生________；装置完全冷却至室温后，集气瓶内水面上升，体积约占瓶内原有空气总体积的________。 （3）实验结论：空气中氧气所占体积分数大约为________。 （4）若实验结束后进水体积明显偏小，测量结果偏低，一条常见原因：_______。 （5）实验结束后瓶内剩余主要气体氮气，可推出它的一条物理或化学性质：___________。 【答案】（1）氧气 （2）大量白烟 （3） （4）红磷量不足（或装置漏气、未冷却至室温打开止水夹） （5）不燃烧、不支持燃烧（或难溶于水） 【解析】（1）红磷燃烧会和空气中的氧气发生反应，生成五氧化二磷固体，这个过程会消耗密闭容器内的氧气，使瓶内气体减少、压强降低，冷却到室温后，烧杯中的水就会被大气压压入集气瓶中。 （2）红磷燃烧的现象是：剧烈燃烧，产生大量白烟，同时放热； 因为消耗的氧气体积约占空气总体积的五分之一，所以装置冷却后，集气瓶内水面上升的体积约占瓶内原有空气总体积的五分之一。 （3）进入集气瓶内的水的体积等于消耗的氧气的体积，所以实验结论是：空气中氧气所占体积分数大约为五分之一。 （4）测量结果偏低的常见原因有：红磷量不足，无法将瓶内的氧气完全消耗；装置漏气，在冷却过程中外界空气进入瓶内，导致瓶内压强变化不大；未冷却至室温就打开弹簧夹，瓶内温度较高、压强偏大，水进入的量少。 （5）实验结束后，瓶内剩余的主要气体是氮气，从实验现象可以推出它的性质：物理性质：难溶于水（水进入瓶内后，氮气没有减少，说明它难溶于水）；化学性质：不可燃、不助燃（红磷熄灭，说明氮气不助燃，氮气本身也不能被点燃），化学性质稳定。 17．（25-26八年级上·吉林长春·期末）氧气在化学中有着举足轻重的地位，实验小组的同学用如图装置测定空气中氧气含量。 （1）如图1所示，用红磷在空气中燃烧来测定空气中氧气含量，发生反应的文字表达式为_____。 【实验改进】 改进一：点火方式改进。 （2）如图2所示，利用电热丝通电放出热量引燃红磷，其优点是_____(写一点即可)。 改进二：测量方式改进。 为了帮助同学们更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理，老师用气压传感器测定了图1装置内的压强变化，其变化情况如图3所示。 （3）图3曲线中BC段上升的原因是_____；D点时装置内剩余气体属于_____物(填“混合”或“纯净”)。 改进三：反应装置的创新。 （4）小雅利用图4测定空气中氧气含量，已知试管的容积为100mL，注射器抽拉至50mL，则理论上注射器的活塞应停留在刻度为_____mL处。 【答案】（1） （2）无污染等（合理即可） （3）反应放热，压强增大 混合 （4）30 【解析】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：。 （2）利用电热丝通电放出的热量引燃红磷，可减少对环境的污染，且测量结果更准确。 （3）图3曲线中BC段上升的原因是红磷燃烧放热，压强增大；；D点时装置内剩余气体含有少量氧气，还含有氮气等，属于混合物。 （4）试管内消耗氧气的体积为，理论上注射器的活塞应停留在处。 18．（25-26八年级上·广西南宁·期末）兴趣小组的同学利用数字化技术对“测定空气中氧气含量”进行了再探究(如图1)，得到的数据曲线如图2所示。 （1）红磷燃烧的符号表达式_______。 （2）实验前集气瓶中的水为25 mL，若集气瓶的容积为125 mL(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。 （3）燃烧结束后，集气瓶中剩余的气体主要是_______(填化学式)。 （4）图2中X曲线表示的是_______(填“温度”或“氧气浓度”)。 （5）图2中_______(填“B”或“C”或“D”或“E”)点对应的操作是打开弹簧夹。 （6）BC段气压变化的原因是_______。 （7）若装置气密性不好，图中D点的位置将_______(选填“略上移”或“略下移”或“保持不动”)。 （8）某同学设计了如图3甲装置所示的实验，红磷和木炭均足量，分别把A、B两瓶中的红磷和木炭点燃，二者均燃烧完毕冷却至室温后，打开C、D两处的止水夹，她将看到甲装置烧杯中的水进入_______(填“A”或“B”或“A、B”)瓶。 【答案】（1） （2）45 （3）N2 （4）温度 （5）D （6）红磷燃烧放热，导致气压增大的幅度大于氧气消耗导致气压减小的幅度 （7）略上移 （8）A 【解析】（1）红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，符号表达式为。 （2）空气中氧气约占空气体积的1/5 ，集气瓶容积为125mL，实验前集气瓶中有25mL水，则氧气的体积为（125mL-25mL）×=20mL。 氧气被消耗后，水会进入集气瓶占据氧气的空间，所以实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为20mL+25mL=45mL。 （3）空气中主要成分是氮气和氧气，红磷燃烧消耗氧气，所以燃烧结束后，集气瓶中剩余的气体主要是氮气，化学式为N2​。 （4）红磷燃烧放热，温度升高，反应结束后，随着热量散失，温度逐渐降低到室温；红磷燃烧消耗氧气，氧气浓度逐渐降低。所以图 2 中X曲线表示的是温度。 （5）红磷燃烧结束，装置冷却到室温时，打开弹簧夹，此时气压最小，对应图 2 中的D点。 （6）BC段气压变化的原因是红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，使瓶内气体减少，同时燃烧放热使气体膨胀，此时红磷燃烧放热，导致气压增大的幅度大于氧气消耗导致气压减小的幅度，所以气压略有升高。 （7）若装置气密性不好，冷却过程中外界空气会进入集气瓶，导致最终瓶内气压比气密性良好时更高，所以图中D点的位置将略上移。 （8）红磷燃烧消耗氧气生成五氧化二磷固体，瓶内气压减小，水会进入A瓶；木炭燃烧生成二氧化碳气体，瓶内气体压强基本不变，水不会进入B瓶。所以她将看到甲装置烧杯中的水进入A瓶。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 空气与水资源 第1节  空气的组成 课标要点 1.能依据观察的实验现象初步推断空气的主要成分； 2.能从组成上对物质进行分类，识别纯净物和混合物； 3.能体会科学家在探索空气成分过程中的智慧和方法。 学习重难点 重点： 1.空气中氧气含量的测定实验； 2.空气的组成及各成分的体积分数。 难点： 1.建构密闭体系中压强变化的方法模型，理解测定空气中氧气含量实验原理； 2.区分纯净物和混合物； 3.空气中氧气含量测定的实验操作及误差分析。 知识点 空气的组成 1.实验探究：“捕获”空气实验 （1）原理：在装有空气的集气瓶上安装一个分液漏斗和一个通向另一个集气瓶的导管，另一个集气瓶装满水，倒放在水槽中。通过分液漏斗向集气瓶中不断注入水，集气瓶中的水增多，压强增大，空气会沿着导气管 另一个集气瓶中，并将瓶中的水排出，这样空气就从集气瓶中进入另一集气瓶中。 （2）仪器和装置如下图： （3）实验步骤 ①将分液漏斗、其中一个集气瓶、双孔塞、直角玻璃导管组装起来，将另一个集气瓶内装满水倒扣在水槽内，用橡胶管和导管将装置连接如上图。 实验装置的连接顺序：“从下到上，从左到右”。 ②向分液漏斗中加水，将导管末端移至盛满水的集气瓶内，打开分液漏斗的活塞。 （4）实验现象 盛满水的集气瓶内有气泡冒出，集气瓶内水面 ，水槽内水面 。 （5）实验结论 左边集气瓶内部分空气 右边集气瓶内。 注意事项： 1.装置连接完成后要先检查装置的气密性； 2.检查装置气密性的方法： 升温法 把导管放入水中，用手紧握(或用酒精灯微热)容器，若水中导管口有气泡冒出，松开手后(或移开酒精灯)，导管内形成一段水柱，说明装置气密性良好 液面差法 关闭弹簧夹，往长颈漏斗中注入水，使漏斗中液面高于容器中液面，静置一会儿，液面高度不变，即形成稳定的液面差，说明装置气密性良好 2.空气中氧气体积分数的测定 试剂选择 ①选择的试剂在空气中能燃烧且只与 反应；该试剂燃烧后的生成物呈 或 ，所占的空间体积可忽略不计。 ②不能用 、 、 、 、 等代替红磷。木炭、硫、蜡烛、燃烧后有气体生成，会弥补所消耗氧气的体积，使集气瓶内压强变化不明显，而铁丝在空气中不燃烧，镁不仅可以与空气中的氧气反应，也能与空气中的氮气、二氧化碳反应生成固态物质。 实验原理 及装置 利用 （只消耗氧气，不消耗空气中其他成分）消耗密闭容器内空气中的 ，使密闭容器内 减小，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即减少的氧气的体积。 实验原理 及装置 _________________________ 反应的文字表达式为： 实验步骤 （1） 连接仪器，检查 。 （2） 在集气瓶中预装少量的 （①吸收有毒的 ②吸热加快降温防止 ），将集气瓶的容积划分为 等份并加以标记。 （3） 用 夹紧橡胶管，在燃烧匙内装入 。 （4） 在酒精灯火焰上点燃红磷后，将燃烧匙 伸入集气瓶内, 橡皮塞。 （5） 燃烧结束待集气瓶冷却到室温后，把导管插入 （烧杯内的水要足量），打开止水夹。 实验现象 红磷燃烧，产生大量 ，并放出 ；冷却至室温后，打开止水夹，烧杯中的水沿导管进入集气瓶，进入的水的体积约占集气瓶 实验分析 红磷燃烧生成的五氧化二磷为 固体， 溶于水且几乎不占有体积，燃烧消耗了集气瓶内的氧气，使瓶内气体减少，压强减小；冷却后，容器内气压小于外界大气压，打开止水夹，在大气压的作用下，水会进入集气瓶占据消耗氧气的体积 实验结论 氧气约占空气总体积的1/5 [该实验还能得出氮气的两点性质：① （物理性质）； ② （化学性质）] 注意事项 装置的气密性要良好 避免瓶外空气进入集气瓶内，导致进入水的体积减少，使测得的氧气的体积分数偏小 红磷要过量 如果红磷的量不足，则不能将集气瓶内空气中的氧气完全反应掉，导致测得的空气中氧气的体积分数偏小 必须冷却至室温后再打开弹簧夹 由于气体体积随温度升高而增大，若不冷却至室温就打开弹簧夹，剩余气体占有较大的体积，会使进入集气瓶中水的体积偏小,导致测得的氧气体积分数偏小 集气瓶内加少量的水 一是为了防止热的燃烧物溅落炸裂集气瓶；二是为了吸收红磷燃烧后生成的白色固体——五氧化二磷 烧杯内的水要 足量 否则进入集气瓶内的水量不足，造成结果偏低 3.测定空气中氧气体积分数时产生误差的原因。 结果 可能原因 影响 测定结 果小于1/5  装置 反应结束后外界空气进入 红磷量 氧气不能完全被消耗 未待装置 就打开止水夹 温度较高，剩余气体处于膨胀状态，瓶内压强较大 测定结 果大于1/5  点燃的红磷插入瓶中后未 塞上橡皮塞 空气受热膨胀，部分逸出 实验前止水夹未 部分空气受热膨胀沿导管逸出 课外拓展 拉瓦锡测定空气成分的实验 拉瓦锡用上图装置测定了空气中氧气含量。拉瓦锡将银白色的液态汞(Hg)放在密闭的容器里连续加热12天，发现一部分汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积差不多减少了约16%。他又研究了剩余的那部分空气，发现这部分空气既不能供给呼吸，也不能支持燃烧，他认为这部分气体都是氮气。拉瓦锡又把汞表面生成的红色粉末收集起来，放在一个较小的容器里再加热，又得到了汞和氧气，而且氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积。他把得到的氧气加到前一个容器里剩下的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样。这样，拉瓦锡首次测定出了空气中氧气和氮气的大致含量。 随学随练 1．（2026·安徽淮北·三模）实验小组使用如图所示实验装置(气密性良好)验证空气中氧气含量，待装置冷却后，所得实验数据见表所列。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．实验结束后装置内剩余的主要气体是氮气 B．实验前注射器预留的气体体积可以小于 C．实验过程，注射器活塞先向上移动，后向下移动 D．由表格数据可知，测得空气中氧气体积分数偏低，可能原因是红磷的用量不足 2．（2026·广东广州·三模）如图装置是用于测定空气中氧气含量的实验(白磷的着火点为，红磷的着火点为)，下列说法正确的是（ ） A．白磷的用量不会影响最终的实验结果 B．白磷燃烧结束后最终会导致试管内压强增大 C．量筒中的液面最终停留在处 D．试管中铺一层细沙可防止试管炸裂 知识点 纯净物和混合物的区别与联系 分类 混合物 纯净物 概念 由 或 的物质混合而成，组成不固定 只由 物质组成，组成固定 表示 方法 没有固定组成，不能用化学符号表示 可用化学符号表示，如氮气可用 N2表示 性质 有固定的 和 组成混合物的各种成分保持它们 举例 空气，自然界的水，如河水、湖水、海水、雨水等 氮气、氧气、二氧化碳、蒸馏水等 关系 纯净物混合物 说明 纯净物是相对而言的，自然界不存在 纯净的物质，我们所说的纯净物是指含杂质很少的 物质 易错提醒 ①物质的成分与状态无关。例如冰和水是相同物质的两种状态，把它们混合在一起还是一种物质，属于纯净物。 ②区分混合物与纯净物的关键是看其物质组成成分。带有“混合”字眼的物质不一定是混合物，带有“洁净”“清洁”字眼的物质不一定是纯净物。如冰水混合物是纯净物，洁净的空气是混合物。也不能被物质名称误导。如五氧化二磷是纯净物，不能认为代表“氧”“磷”两种物质。的容器内。 随学随练 1．（25-26九年级下·黑龙江大庆·阶段检测）下列物质属于纯净物的是（ ） A．空气 B．自来水 C．冰水混合物 D．水泥砂浆 2．（2026·广西南宁·模拟预测）“天宫课堂”上演示了水球实验，使用了“人造空气”（其中、、的体积分数分别为21%、78%、0.7%）。下列属于混合物的是（ ） A．氧气 B．人造空气 C．二氧化碳 D．氮气 知识点 空气的成分 1.空气成分的发现史 2.空气的成分： 空气成分 氮气（N2） 氧气（O2） 稀有气体 二氧化碳（CO2） 其他 体积分数 记忆口诀：“氮七八（78%），氧二一（21%）；零点九四（0.94%）稀有气。 注意事项： 1.在通常情况下，空气中各种成分的含量保持相对稳定，但不是一成不变的，在不同地区或同一地区的不同时间，空气中各成分的含量可能略有不同。 2.空气中各成分的含量指的是体积分数，而不是质量分数。 1、 随学随练 1．（2026·天津·中考真题）空气中含量较高且可用于食品防腐的气体是（ ） A． B． C． D． 2．（2026·河北邯郸·三模）空气质量检测站通过专业仪器精确测定空气成分，其中体积分数约占21%的气体是（ ） A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．氦气 拓展延伸： （1）空气的主要成分是氮气和氧气。 （2）各成分的含量是体积分数而不是质量分数。体积分数可理解为每100体积的空气中含氮气78体积、氧气21体积等。 （3）通常情况下，空气中各成分的含量保持相对稳定，但不是一成不变的。在不同地区或同一地区的不同时间，空气中各成分的含量也可能略有不同。 知识点 氮气、稀有气体 1.氮气的性质与用途 （1）氮气的物理性质 颜色、气味 无色、无气味 溶解性 常温、常压下1体积水中大约只能溶解0.02体积的氮气 气液转化 氮气通过极低温、加压可转化为 （无色液体） （2）氮气的化学性质：通常情况下，氮气的化学性质 ， 跟其他物质发生反应，但在高温、高能量条件下可与某些物质发生反应。 （3）氮气的用途：作制造硝酸氮肥的化工原料、做 （化学性质稳定）、 液氮做 （ 物理性质）。 2.稀有气体 概述 稀有气体（是 物）包括 、 、 等 化学性质 在通常条件下不与其他物质发生化学反应 物理性质 没有颜色，没有气味，稀有气体在通电时能发出不同颜色的光 用途 ①氦气可用来填充电子管、气球、气体温度计和潜水服，也可作焊接金属的 ； ②氖气常被用作霓虹灯的填充气，放电时能发出橘红色的光； ③氩气可用作电弧焊接的保护气等。 随学随练 1．（2026·河北邯郸·三模）空气是一种宝贵的自然资源，下列空气的成分可用来制作霓虹灯的是（ ） A．氧气 B．稀有气体 C．氮气 D．二氧化碳 2．（2026·广东广州·二模）下列有关空气中各成分的性质和用途的说法，正确的是（ ） A．氧气用于气焊——氧气具有可燃性 B．氮气制造低温环境——液氮汽化吸热 C．氦气填充探空气球——氦气密度比空气大 D．稀有气体制作霓虹灯——稀有气体化学性质不活泼 知识拓展： 1.液氮通常储存于黑色钢瓶中。 2.利用氮气使粮食处于休眠和缺氧状态，可实现良好的防虫、防霉等效果。博物馆也会用“真空充氮杀虫灭菌消毒机”来处理和保护文物。 3.过去人们认为稀有气体不跟其他物质发生化学反应，曾把它们称为情性气 拓展 空气中氧气体积分数测定的其他方法 1、 空气中氧气体积分数测定的其他方法 方法 方法一：测量进入容器内水的体积 方法二：利用刻度测量密闭装置内气体体积的减少量 常见装置 ______________________________________ ________________________ ______________________________________ 反应原理 红磷、白磷燃烧产物相同，文字表达式均为：磷+氧气  五氧化二磷 铜+氧气 氧化铜 2、 测定空气中的氧气体积分数时的药品选择 1.可否换用木炭、蜡烛、硫等物质？ 答：不能用木炭、蜡烛或硫代替红磷燃烧测空气中氧气含量（因为木炭、蜡烛或硫燃烧会产生气体，造成瓶内气体体积变化 ）。 改进：将集气瓶内的水换成氢氧化钠溶液吸收二氧化碳、二氧化硫，不占体积的前提下还是可以测量的。 2.可否换用铁丝？答： 3.可否换用金属镁？答： 小结：物质能在空气中燃烧且只与 反应，燃烧后的生成物为 （占的体积忽略不计）。 活学活用 1．（2026·内蒙古鄂尔多斯·三模）如图所示是测定空气中氧气含量的创新实验装置（夹持装置已省略，试管底部有开口，红磷足量），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：实验后冷却至室温试管内液面升至“4” D．评价：改用电热棒加热可减少对空气环境的污染 2．（2026·山东济南·二模）小明同学设计了如图所示的装置测定空气中氧气的含量（图中部分仪器已略去）。下列关于该实验的说法中，不正确的是（ ） A．该实验利用了铜丝的导热性来引燃红磷 B．用木炭代替红磷进行实验，不会影响测定结果 C．红磷燃烧结束后，待装置恢复至室温时再读数 D．实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度1附近 解题要点： 实验成功的关键 （1）红磷要过量，保证完全消耗装置内空气中的氧气。 （2）装置的气密性必须良好，不能漏气。 （3）必须冷却至室温后再打开弹簧夹。 （4）点燃的红磷要迅速伸入集气瓶并塞紧橡胶塞。 （5）实验时弹簧夹要夹紧。 拓展 纯净物与混合物的判断 1.纯净物与混合物的区别在于“这种物质由几种物质组成”。注意判断物质种类时不能被物质的字面描述误导，“新鲜”“洁净”“清洁”“混合”不是判断物质种类的依据，如洁净的空气属于 ，冰水混合物属于 。 2.常见的纯净物和混合物 混合物：空气（或洁净的空气）、溶液（盐酸、生理盐水）、合金、石油、天然气等。 纯净物：冰水共存物、液氧、液氢、干冰、铁等。 活学活用 1．（2026·山西太原·三模）物质的性质及应用中，特别强调了物质的多样性，在以下四种物质的分类中，属于纯净物的是（ ） A．空气 B．河水 C．氧气 D．矿泉水 2．（25-26八年级上·山东东营·期末）分类是化学学习常用方法，下列只由一种物质组成，属于纯净物的是（ ） A．教室中的空气 B．海边抽取的海水 C．寒冬结成的冰水混合物 D．超市售卖的矿泉水 解题要点： 1.从宏观角度看：它含有几种物质，含有一种的是纯净物；含有多种的是混合物；当然，也有一定的规律或技巧所在，那就是只要它是溶液、悬浊液、乳浊液或合金时，就不用再细分析了，它一定是混合物。 2.从微观角度看：如果是由分子构成的物质，那么含有一种分子的是纯净物，含有多种分子的是混合物；如果是由原子构成的物质，那么含有一种原子的是纯净物，含有多种原子的是混合物。 题型 空气中氧气含量的测定 ▌例1 （25-26八年级下·山东东营·期末）实验是科学探究的重要方法。如下图装置一所示是教材中的实验装置图；装置二是某同学设计的测定空气中氧气含量实验的装置图，请结合图示回答下列有关问题： （1）某同学利用装置二，三次实验记录的实验数据如下：填写表中空白，帮助完成实验数据的统计。 实验 小组 硬质玻璃管的容积/mL 反应前注射器中气体体积/mL 反应后注射器中气体体积/mL 反应消耗的氧气体积/mL 空气中氧气的体积分数(%) 甲 45 15 4 11 18.3 乙 40 18 5 13 22.4 丙 50 20 6 ___________ ___________ （2）实验过程中加热时铜粉发生的反应现象为___________；该实验中反应的文字表达式是___________。 （3）在实验加热过程中，硬质玻璃管上小气球的作用是___________；缓慢推拉注射器活塞的目的是___________；装置一和装置二中气球的位置不同，___________(填“装置一”或“装置二”)更合理，理由：___________。 （4）若实验测得的结果偏小(氧气的体积分数小于21%)，可能的原因有哪些？(请列举两条)___________；___________。 （5）若实验测得的结果偏大(氧气的体积分数大于21%)，可能的原因有哪些？(列举一条)___________。 （6）要测定空气中氧气的含量，设计实验原理时要考虑哪些因素(答出两条即可)___________；___________。 解题贴士 测定空气中氧气体积分数的装置有多种，但原理是一致的，都是利用物质消耗氧气使密闭容器内压强减小。 （1）利用红磷或白磷测定空气中氧气含量的实验产物都是五氧化二磷。 （2）利用铜粉或铜丝测定空气中氧气含量的实验发生的反应为红色的铜和氧气在加热的条件下反应生成黑色的氧化铜，反应的文字表达式为铜+氧气氧化铜。 （3）改进装置优点：①装置密封；②操作简单；③现象明显；④结果更准确：⑤环保无污染等。 ▌对点练1-1 （25-26八年级上·广西南宁·期末）如图1是利用气体压强传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化并测定空气中氧气的含量的实验装置。点燃红磷，待红磷熄灭并冷却至室温后，打开止水夹，瓶内气压的变化如图2。 （1）如图1，实验要求在密闭装置中进行，所以实验前要进行的操作是______；如图2，ac过程中压强增大，原因是红磷燃烧放出热量对气压的影响______(填“大于”或“小于”)红磷燃烧消耗氧气对气压的影响。 （2）若集气瓶容积为700 mL，集气瓶内预装水的体积为100 mL，g处时集气瓶的水的体积为200 ml，请计算该实验测得的氧气体积分数。(写出计算过程，结果保留小数点后一位) ▌对点练1-2 （2026·福建宁德·二模）兴趣小组以化学中的“气压”为线索，开展实验探究。 活动一  气压与温度 （1）检查装置气密性：图1装置气密性良好，检查原理是试管内温度升高，气压______，形成了压强差。图2方法错误的原因是______。 活动二  气压与气体量 （2）用图3装置测定空气中氧气含量。 ①红磷燃烧的化学方程式为_______。 ②该实验通过测量_______来获得氧气体积。 活动三  气压与气体体积 （3）某小组在“活动二”实验中橡皮塞弹出，实验失败。为探究失败原因，设计实验：分别将“绑有气球”与“未绑气球”的双颈瓶缓慢加热如图4，测得压强与时间曲线如图5. ①图5，BC段双颈瓶内气压没有明显变化的原因是_______。 ②实验时需缓慢加热，防止温度过高的原因是_______。 （4）总结：密闭体系中，气压与温度、气体量成正比，与气体体积成_______。 题型 纯净物和混合物 ▌例2 （2026·广东东莞·二模）物质具有多样性，可分为不同类别。下列物质属于纯净物的是（ ） A．生理盐水 B．冰水混合物 C．空气 D．大理石 解题贴士 1.判断一种物质是纯净物还是混合物，关键是看这种物质由几种物质组成，不能被物质的名称误导。 ①如五氧化二磷是一种物质的名称，属于纯净物，其中的“氧”和“磷”不是指单一物质，而是指组成这种物质的基本成分，也就是“元素”（以后具体学习）。 ②“洁净、混合”等字词不能作为判断的根本依据，如冰水混合物属于纯净物，洁净的空气属于混合物。③状态不能作为区分混合物和纯净物的标准。 2.纯净物是相对而言的，自然界不存在绝对纯净的物质，我们所说的纯净物是指含杂质很少的高纯度物质。 ▌对点练2-1 （25-26九年级下·广东惠州·阶段检测）自然界中的物质具有多样性，从组成视角可以对物质进行最简单的分类。下列物质属于混合物的是（ ） A．浓氨水 B．液氧 C．氧化镁 D．高锰酸钾 ▌对点练2-2 （25-26九年级下·广东惠州·期中）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 题型 空气的主要成分和含量 ▌例3 （2026·江苏常州·模拟预测）“苏超”联赛组委会规定将干燥的空气冲入足球内，其中含量最高的气体是（ ） A．稀有气体 B．氮气 C．二氧化碳 D．氧气 解题贴士 ▌对点练3-1 （2026·天津滨海新区·二模）空气是一种宝贵的自然资源，其中含量最多且能做保护气的是（ ） A．氮气 B．氧气 C．氖气 D．二氧化碳 ▌对点练3-2 （2026·广西·中考真题）食品包装袋常充入氮气以延长食品保质期。这是因为氮气（ ） A．难溶于水 B．化学性质稳定 C．沸点较低 D．密度比空气小 题型 氮气和稀有气体的性质和用途 ▌例4 （25-26九年级上·广东东莞·阶段检测）“性质决定用途，用途体现性质”。下列物质的用途主要体现其物理性质的是（ ） A．氧气用于医疗急救 B．稀有气体用于制作霓虹灯 C．酒精用作燃料 D．氮气常被用作保护气 解题贴士 氮气的用途： ①化工行业，氮气是生产氮肥的重要原料； ②用作保护气，如焊接金属时作保护气，用作食物的保护气等； ③医疗上液氮用于医疗手术； ④用作灯泡填充气，防止钨丝氧化，延长灯泡的使用寿命。 稀有气体用途 ①气气用来填充电子管、气球、气体温度计和潜水服，也可用作焊接金属的护气； ②氖气常被用作霓虹灯的填充气，放电时能发出橘红色的光； ③氩气可用作电弧焊接的保护气等。 ▌对点练4-1 （25-26八年级下·山东烟台·期末）物质的性质决定物质的用途。稀有气体可制成多种用途的电光源，主要利用的稀有气体的性质是（ ） A．无色、无气味 B．在常温下是气体 C．化学性质不活泼 D．在通电时能发出不同颜色的光 ▌对点练4-2 （2026·广东广州·二模）下列有关空气的说法正确的是（ ） A．空气可直接用于医疗急救 B．空气中氧气的体积分数约为78% C．PM2.5的含量越高，空气质量越好 D．空气中的氮气可用于制造硝酸和氮肥 基础通关 1．（2026·辽宁铁岭·模拟预测）九三阅兵放飞的气球填充的是氦气（He）。下列有关氦气的说法错误的是（ ） A．无色无味的气体 B．密度比空气大 C．常温下化学性质稳定 D．液氦可制造低温环境 2．（25-26九年级上·广东东莞·阶段检测）化学学科的发展离不开杰出科学家们的贡献。在空气组成探究中作出卓越贡献的是（ ） A．拉瓦锡 B．道尔顿 C．阿伏伽德罗 D．门捷列夫 3．（2026·山西吕梁·二模）航天员在空间站中呼吸的气体成分和地球类似，其中含量最多的气体是（ ） A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体 4．（2026·吉林·中考真题）吉林省有“大豆之乡”的美誉。大豆的根瘤菌固氮需要空气中含量最多的气体是（ ） A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 5．（2026·湖南·模拟预测）中国正在加速推进稀有气体国产化。下列气体属于稀有气体的是（ ） A．氧气 B．氦气 C．二氧化碳 D．氮气 6．（2026·山东聊城·二模）我国自主研制的“极目一号”Ⅲ型浮空艇在珠峰科考中升空至9032米，创造浮空艇大气观测世界纪录。下列说法不正确的是（ ） A．空气中的氧气具有可燃性，可用于浮空艇的燃料 B．9032米高空空气稀薄，氧气体积分数仍约为21% C．空气中稀有气体的体积分数很小，可用于制作电光源 D．浮空艇上升时，外部大气压随海拔升高而减小 7．（25-26八年级下·山东烟台·期末）下列关于空气及其成分的说法中，正确的是（ ） A．空气中的氮气常温常压下易溶于水 B．空气里氮气、氧气等分子均匀地混合在一起 C．按质量计算，空气中含有氮气约78%，氧气约21% D．氮气和氧气混合后，化学性质都发生改变 8．（2026九年级下·北京丰台·学业考试）下列物质属于纯净物的是（ ） A．蔗糖水 B．蒸馏水 C．食醋 D．纯牛奶 9．（2026·云南德宏·模拟预测）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．空气是纯净物 B．空气中的氧气可与所有物质反应 C．稀有气体可用于制作霓虹灯 D．空气中的氮气易溶于水 10．（2026·江苏徐州·二模）下图所示是测定空气中氧气含量的创新实验装置(夹持装置已省略，试管底部有开口，红磷足量)，对该实验认识不正确的是（ ） A．现象：实验过程中，红磷燃烧，产生大量的白烟 B．推论：实验后试管内剩余气体的主要成分是氮气 C．分析：实验后冷却至室温试管内液面升至“4”处 D．评价：改用电热棒加热可减少对空气环境的污染 素养提升 11．（2026·河南南阳·二模）通过实验和分析得出“空气是由氧气和氮气组成”的化学家是_____，空气中氧气和氮气的体积比约为_____。 12．（2026·河南·中考真题）神舟二十三号载人飞船入轨后成功对接中国空间站，空间站舱内维持着与空气成分相近的气体，则舱内气体中含量最高的是____________。火箭发射可用液氢、液氧作推进剂，液氧属于____________(填“纯净物”或“混合物”)。 13．（2026·湖南长沙·二模）生活中处处有化学，请回答下列问题： （1）氦气可用于填充探空气球，这是因为氦气具有的物理性质是___________。 （2）黑火药是我国古代四大发明之一，其成分包括硝酸钾、木炭和硫粉等。黑火药属于___________(填“混合物”或“纯净物”)。 14．（2026·河南信阳·二模）如图为空气成分示意图（按体积计算），其中“X”代表的物质是__________；“Y”代表的稀有气体中，可用于探空气球的是__________。 15．（25-26九年级·河北·二轮复习）化学知识在生产生活中有广泛的应用。 （1）焊接金属时用氮气作保护气，因为其化学性质_____。 （2）空气中含量最大且常用作保护气的是_____。 （3）空气中能供给呼吸的气体是_____。 迁移创新 16．（25-26八年级上·山东东营·期末）化学兴趣小组利用红磷燃烧实验，定量测定空气中氧气的体积含量： （1）实验原理：点燃红磷消耗密闭集气瓶内空气中的________，瓶内气体减少、压强降低，冷却后烧杯中水被大气压压入集气瓶。 （2）实验现象：点燃红磷后剧烈燃烧，产生________；装置完全冷却至室温后，集气瓶内水面上升，体积约占瓶内原有空气总体积的________。 （3）实验结论：空气中氧气所占体积分数大约为________。 （4）若实验结束后进水体积明显偏小，测量结果偏低，一条常见原因：_______。 （5）实验结束后瓶内剩余主要气体氮气，可推出它的一条物理或化学性质：___________。 17．（25-26八年级上·吉林长春·期末）氧气在化学中有着举足轻重的地位，实验小组的同学用如图装置测定空气中氧气含量。 （1）如图1所示，用红磷在空气中燃烧来测定空气中氧气含量，发生反应的文字表达式为_____。 【实验改进】 改进一：点火方式改进。 （2）如图2所示，利用电热丝通电放出热量引燃红磷，其优点是_____(写一点即可)。 改进二：测量方式改进。 为了帮助同学们更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理，老师用气压传感器测定了图1装置内的压强变化，其变化情况如图3所示。 （3）图3曲线中BC段上升的原因是_____；D点时装置内剩余气体属于_____物(填“混合”或“纯净”)。 改进三：反应装置的创新。 （4）小雅利用图4测定空气中氧气含量，已知试管的容积为100mL，注射器抽拉至50mL，则理论上注射器的活塞应停留在刻度为_____mL处。 18．（25-26八年级上·广西南宁·期末）兴趣小组的同学利用数字化技术对“测定空气中氧气含量”进行了再探究(如图1)，得到的数据曲线如图2所示。 （1）红磷燃烧的符号表达式_______。 （2）实验前集气瓶中的水为25 mL，若集气瓶的容积为125 mL(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。 （3）燃烧结束后，集气瓶中剩余的气体主要是_______(填化学式)。 （4）图2中X曲线表示的是_______(填“温度”或“氧气浓度”)。 （5）图2中_______(填“B”或“C”或“D”或“E”)点对应的操作是打开弹簧夹。 （6）BC段气压变化的原因是_______。 （7）若装置气密性不好，图中D点的位置将_______(选填“略上移”或“略下移”或“保持不动”)。 （8）某同学设计了如图3甲装置所示的实验，红磷和木炭均足量，分别把A、B两瓶中的红磷和木炭点燃，二者均燃烧完毕冷却至室温后，打开C、D两处的止水夹，她将看到甲装置烧杯中的水进入_______(填“A”或“B”或“A、B”)瓶。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $