2.1我们周围的空气学案--2026-2027学年九年级化学人教版上册

2.1我们周围的空气 学习目标导航 1．了解空气的组成，掌握空气中各成分的用途。 2．掌握测定空气中氧气含量的实验。 3．理解混合物和纯净物的概念。 4．了解数字化实验在化学学习中的应用。 5．知道空气污染的危，了解保护大气环境的措施。 洞悉◆教材知识 知识点1 空气的组成 1．拉瓦锡研究空气成分 实验一：汞与氧气反应 实验二：氧化汞受热分解 实验原理 汞 + 氧气 氧化汞 氧化汞 汞 + 氧气 实验步骤 将少量汞放在密闭容器里连续加热12天 将汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热 实验现象 部分银白色的液态汞变成红色粉末，容器里空气的体积约减少了1/5 红色粉末又变成了银白色物质，得到的气体的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积 实验结论 空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5 实验装置 2．测定空气里氧气的含量 实验装置 实验原理 利用红磷燃烧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为消耗氧气的体积。 实验现象 ①红磷燃烧，发出黄色火焰，有大量白烟生成，放出热量； ②冷却后，打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5 实验结论 空气中氧气约占空气总体积的1/5 文字表达式 红磷 + 氧气五氧化二磷 实验分析 若实验结果小于1/5，原因可能是：①装置漏气；②红磷量不足；③未冷却到室温就打开止水夹。 若实验结果大于1/5，原因可能是：①止水夹没有夹紧，红磷燃烧时集气瓶内部分气体受热膨胀沿导管逸出； ②燃烧匙伸入集气瓶过慢，使装置内气体受热逸出。 其他测量装置 3．测定空气中氧气含量的数字化实验 实验装置 实验步骤 （1） 将氧气传感器与数据采集器、计算机连接； （2） 把氧气传感器插入盛有空气的容器，采集数据； （3） 通过相关软件处理数据，并在计算机屏幕上显示空气中氧气的含量。 数字化实验优点：直观、可视，能够将化学实验过程中肉眼观察不到的一些微观事物如分子、离子、压强、浓度等，通过传感器转化为电信号，然后通过数据采集器进入电脑，将实验过程中的各种变化量，用数据图像等直观形式表现出来。 4．混合物与纯净物 混合物 纯净物 组成 由多种物质组成，组成不固定 由一种物质组成，组成固定 性质 无固定的熔、沸点，各物质都保持各自化学性质 有固定的物理性质和化学性质 举例 空气、海水等 氧气、二氧化碳 5．空气的组成 空气成分 氮气N2 氧气O2 稀有气体 二氧化碳CO2 其他气体和杂质 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 知识点2 空气是一种宝贵的资源 氧气 氮气 稀有气体 主要性质 无色、无味气体，不易溶于水，不可燃，能支持燃烧， 能供给呼吸。 无色、无味气体，难溶于水，不燃烧也不支持燃烧，不供给呼吸，化学性质不活泼。 无色、无味气体，通电时能发出不同颜色的光（物理性质），化学性质很 不活泼（不易和别的物质反应）。 用途 ①动植物呼吸②医疗急救 ③金属切割④炼钢⑤宇宙航行 ①作保护气②食品充氮作防腐剂等③用于制造低温环境或医疗上冷冻麻醉④制硝酸和氮肥 ①作保护气②制多种用途的电光源等 ③氦气充气球（密度比空气小且化学性质稳定）④氦气用于制造低温环境 知识点3 保护大气环境 1．空气的污染物有有害气体和烟尘。 2．空气污染的危害 （1）严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡； （2）全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等。 3．保护空气的措施 （1）加强大气质量监测；（2）改善环境状况；（3）使用清洁能源；（4）积极植树、造林、种草等。 4．空气质量日报的主要内容包括空气质量指数、空气质量级别、首要污染物等。 5．目前计入空气质量评价的主要污染物为：一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）和臭氧等。空气质量日报中，空气质量指数的数值越大， 核心考点题型◆归纳 考点一 拉瓦锡测定空气组成的实验 考点二 测定空气中氧气的含量 考点三 空气各成分及用途 考点四 纯净物和混合物的判断 考点五 空气污染及其保护 考点六 测定空气中氧气含量的数字化实验 分层训练 题型解析◆精准备考 考点一 拉瓦锡测定空气组成的实验 1．200多年前，法国化学家拉瓦锡通过定量研究的方法测定了空气的成分。拉瓦锡选择作为实验材料的物质是 A．红磷 B．硫粉 C．铁丝 D．汞 【答案】D 【详解】拉瓦锡选用汞，因其在加热时能与氧气反应生成氧化汞（HgO），且汞是液态金属便于密闭操作。 故选D。 2．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。 考点二 测定空气中氧气的含量 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 【详解】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。 2．用如图所示的装置进行空气中氧气体积分数的测定实验（两支玻璃管内径相同，为液面起始高度）。实验前均已关闭。左管燃烧匙中盛有足量白磷，右管盛有水。光照引燃白磷；待白磷熄灭，冷却至室温后打开，至液面不再变化，读出右管中液体的高度为。下列说法错误的是 A．实验前要检查装置的气密性 B．实验可观察到左管产生白烟 C．打开，右管中液面会下降 D．空气中氧气体积分数可表达为 【答案】D 【详解】A、测定空气中氧气的含量实验中应检查装置的气密性，故选项说法正确； B、白磷燃烧生成白烟，实验可观察到左管产生白烟，故选项说法正确； C、左管中白磷燃烧消耗了氧气，左管中气压减小，大气压将水压入左管，右管中液面会下降，故选项说法正确； D、由于进入的水的体积即为氧气的体积，则空气中氧气体积分数的表达式为：，故选项说法错误。 故选D。 考点三 空气各成分及用途 1．空气成分中，含量最多且可用作保护气的是 A．稀有气体 B．二氧化碳 C．氧气 D．氮气 【答案】D 【详解】A、稀有气体占空气体积0.94%，含量较少，在常温下化学性质很不活泼，可用作保护气，故A错误； B、二氧化碳占空气体积0.03%，含量较少，故B错误； C、氧气占空气体积21%，氧气化学性质比较活泼，不能用作保护气，故C错误；   D、氮气占空气体积78%，空气含量中最多，且氮气在常温下化学性质不活泼，可用作保护气，故D正确； 故选：D。 2．空气是宝贵的自然资源，下列关于空气及其成分的说法正确的是 A．空气中氧气的质量分数约为21% B．是一种空气污染物 C．洁净的空气属于纯净物 D．空气中各成分的含量相对稳定 【答案】D 【详解】A、空气中氧气的体积分数约为21%，而不是质量分数， 错误； B、二氧化碳是空气的组成成分之一，虽然二氧化碳会导致温室效应，但它不属于空气污染物，错误； C、洁净的空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，属于混合物，而不是纯净物，错误； D、通常情况下，空气中各成分的含量相对稳定，但在不同的地域、环境等条件下，可能会略有不同，正确。 故选D。 考点四 纯净物和混合物的判断 1．生活中有各种各样的“水”，下列属于纯净物的是 A．自来水 B．蒸馏水 C．雨水 D．矿泉水 【答案】B 【详解】A、自来水由水、可溶性杂质等混合而成，属于混合物，不符合题意； B、蒸馏水由水一种物质组成，属于纯净物，符合题意； C、雨水由水、可溶性杂质等混合而成，属于混合物，不符合题意； D、矿泉水是由水、可溶性矿物质等混合而成，属于混合物，不符合题意。 故选B。 2．下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是 A．氮气 蒸馏水 B．铜 河水 C．金刚石 冰水共存物 D．稀有气体 二氧化碳 【答案】B 【详解】A、氮气是由氮元素组成的单质，只含有一种物质，属于纯净物；蒸馏水是由水分子构成的，只含有一种物质，属于纯净物，不符合题意； B、铜是由铜原子构成的金属单质，只含有一种物质，属于纯净物；河水含有水、泥沙、微生物以及各种可溶性杂质等多种物质，属于混合物，符合题意； C、金刚石是由碳元素组成的单质，只含有一种物质，属于纯净物；冰水共存物中冰是固态的水，水是液态的水，它们是同一种物质的不同状态，只含有水分子，属于纯净物，不符合题意； D、稀有气体包括氦气、氖气、氩气等多种气体，属于混合物；二氧化碳是由二氧化碳分子构成的，只含有一种物质，属于纯净物，不符合题意。 故选B。 考点五 空气污染及其保护 1．校园微型空气质量“检测站”的组装和使用，可以提高同学们保护环境的意识。下列相关说法不正确的是 A．二氧化硫是引起空气污染的物质之一 B．的含量越高空气质量越好 C．积极植树造林有助于提升空气质量 D．加强空气质量检测有利于调控工业布局、减少空气污染 【答案】B 【详解】A、二氧化硫气体有毒，属于空气污染物，选项说法正确； B、PM2.5属于可吸入颗粒物，其含量越高，空气质量越差，选项说法错误； C、 积极植树造林有助于减少扬尘，提升空气质量 ，选项说法正确； D、加强空气质量检测，有利于调控工业布局、减少空气污染，选项说法正确。 故选：B。 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 【详解】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。 考点六 测定空气中氧气含量的数字化实验 1．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 【详解】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。 1．下列有关空气各成分的说法错误的是 A．氧气能供给生物呼吸 B．二氧化碳是植物进行光合作用必需的物质 C．氮气的化学性质不活泼，可用作保护气 D．稀有气体通电发出各种不同颜色的光是化学变化 【答案】D 【详解】A、氧气能供给生物呼吸，故A选项说法正确； B、二氧化碳是植物进行光合作用的原料，是植物进行光合作用必需的物质，故B选项说法正确； C、常温下氮气的化学性质不活泼，可用作保护气，用于食品防腐或填充在灯泡中，故C选项说法正确； D、稀有气体通电发出各种不同颜色的光，该过程没有生成新物质，属于物理变化，故D选项说法错误。 故选D。 2．下列不属于空气质量指数（简称AQI）中污染物监测范畴的是 A．一氧化碳（CO） B．二氧化硫(SO2) C．氮气(N2) D．PM2.5 【答案】C 【分析】空气污染指数监测项目包括二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧和可吸入颗粒物。 【详解】A、一氧化碳为有毒气体，属于空气污染物，包括在空气质量检测报告内，故A不符题意； B、二氧化硫有刺激性气味，属于空气污染物，包括在空气质量检测报告内，故B不符题意； C、氮气为空气中含量最多的物质，不属于空气污染物，不包括在空气质量检测报告内，故C符合题意； D、PM2.5为直径小于等于2.5微米的细颗粒物，包括在空气质量检测报告内，故D不符题意； 故选：C。 3．2020年国家“十四五”规划中提出逐步实现“碳达峰”、“碳中和”，实施“低碳生活、高质量发展”，下列做法符合这一主题的是 A．节假日燃放烟花爆竹增加节日气氛 B．大力开发太阳能、风能、核能、氢能等新能源 C．燃烧衣作物秸秆以增加土地肥效 D．为满足社会用电需求，大力发展燃煤火力发电 【答案】B 【详解】A、燃放烟花爆竹能产生烟尘、硫化物等污染物，故A错； B、新能源使用，减少化石燃料的使用，能减少环境污染，故B正确； C、燃烧农作物秸秆产生大量烟尘等污染物，故C错； D、燃煤火力发电能产生空气污染物，故D错。 故选: B。 4．空气是人类生产活动的重要资源。下列有关空气的说法错误的是 A．氧气能支持燃烧 B．食品包装袋填充氮气可延长食品的保质期 C．稀有气体可制造电光源 D．空气污染指数越高，空气质量越好 【答案】D 【详解】A、氧气能支持燃烧，说法正确； B、氮气化学性质不活泼，食品包装袋填充氮气可延长食品的保质期，说法正确； C、稀有气体通电能发出有色光，所以稀有气体可以用于制造多种用途的电光源，说法正确； D、空气污染指数越高，空气质量越差，说法错误。 故选：D。 5．空气成分中可用于医疗急救的是 A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 【答案】B 【详解】空气中的氧气可以供给呼吸，可用于医疗急救，故选B。 6．稀有气体的下列用途分别利用其什么性质？请用字母序号填空： A．一般不与其他物质反应        B．密度比空气小 C．通电时会发出有色的光        D．难溶于水 (1)灯泡里充入氮气：_______。 (2)用氦气填充气球：_______。 (3)用于制造霓虹灯：_______。 (4)电焊金属时用氩气作保护气：_______。 【答案】(1)A (2)B (3)C (4)A 【详解】（1）氮气不会和灯丝在高温下反应，所以可以充入灯泡作保护气，故选A。 （2）氦气密度比空气小，且使用较安全，可用于填充气球，故选B。 （3）不同的稀有气体充入灯泡通电后会发出不同颜色的光，所以可以利用它们制造霓虹灯，故选C。 （4）电焊时固体表面很热，为防止金属在高温条件下被氧化，常通入氩气作保护气，故选A。 7．用来测定空气成分的方法很多，图所示的是小明用红磷在空气中燃烧来测定氧气在空气中含量的方法。实验过程是：第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记。第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶中原空气总体积的1/5。 请回答下列问题： (1)上面的实验同时证明了氮气有____的化学性质。 (2)实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到集气瓶中原空气总体积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是(写一条)____。 (3)某同学对实验进行反思后，提出了改进方法(如图所示)，你认为改进后的优点是：____。 (4)写出红磷燃烧的文字表达式：____。 【答案】(1)不能燃烧、不支持燃烧 (2)红磷不足或装置漏气或没有冷却至室温就打开止水夹等 (3)实验结果更准确，更环保 (4) 【详解】（1）红磷燃烧消耗空气中的氧气，此实验完毕后，集气瓶中剩余的无色气体主要是氮气，上面的实验同时证明了氮气有不能燃烧、不支持燃烧的化学性质； （2）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到集气瓶中原空气总体积的五分之一，可能是因为红磷不足，氧气没有消耗完全，或装置漏气导致液体不能等体积进入，或没有冷却至室温就打开止水夹，气体受热膨胀，进入集气瓶的体积不足五分之一等； （3）点燃红磷时不需打开瓶塞，装置始终密闭，空气没有逸出，实验结果准确，产生的五氧化二磷不会逸散到空气中，更环保； （4）红磷燃烧生成五氧化二磷，该反应的文字表达式为：。 8．下列有关氮气的用途中，错误的是 A．制氮肥 B．直接做燃料 C．做灯泡填充气 D．做瓜果保护气 【答案】B 【详解】A、氮肥中主要含有氮元素，氮气可以用来制取氮肥，故A正确； B、氮气不具有可燃性，不可直接做燃料，故B错误； C、氮气的化学性质不活泼，做灯泡填充气，可以防止灯丝氧化，延长寿命，故C正确； D、氮气是一种化学性质不活泼的气体，通常用于食品的防腐，可做瓜果保护气，故D正确。故选B。 9．下列物质中，不会造成空气污染的是 A．可吸入颗粒物 B．二氧化碳 C．二氧化硫 D．二氧化氮 【答案】B 【详解】空气污染物包括一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、细颗粒物和臭氧，二氧化碳无毒，不是污染物。 故选B。 10．下列有关稀有气体的说法错误的是 A．稀有气体曾被称为“惰性气体”，说明它的性质不活泼 B．填充稀有气体可以使灯泡经久耐用 C．稀有气体不与任何物质发生化学反应 D．利用氦气密度小且较为稳定，填充探空气球 【答案】C 【详解】A、稀有气体曾被称为“惰性气体”，说明它的性质不活泼，选项正确； B、稀有气体化学性质不活泼，可作保护气，填充稀有气体可以使灯泡经久耐用，选项正确； C、稀有气体在一定条件下，也能发生化学反应，选项错误； D、氦气密度小且较为稳定，可以填充探空气球，选项正确； 故选C。 11．空气是一种宝贵的资源。下列有关空气各成分的说法正确的是 A．氧气的化学性质比较活泼，能够燃烧 B．氮气的化学性质不活泼，可用于食品防腐 C．稀有气体都不能与其他物质发生化学反应 D．二氧化碳属于空气污染物的一种 【答案】B 【详解】A、氧气的化学性质比较活泼，能支持燃烧，供给呼吸，选项错误； B、氮气的化学性质不活泼，可用于食品防腐，选项正确； C、稀有气体的化学性质稳定，一般不与其他物质发生化学反应，但是在一定条件下也可以发生化学反应，选项错误； D、二氧化碳是空气的成分，不属于空气污染物，选项错误； 故选B。 12．氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳四种物质对于下列四种物质的用途：①灭火；②制霓虹灯；③供潜水员呼吸；④制化肥。其中按物质顺序与其用途相对应的是 A．④③②① B．①②③④ C．②④③① D．③④①② 【答案】A 【详解】氮气含氮，能制氮肥，故与④对应；氧气能供给呼吸，与③对应；稀有气体通电会发不同颜色的光，能作霓虹灯，与②对应；二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，密度比空气大，可用于灭火，与①对应。 故选A。 13．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的可吸入颗粒物。下列不影响该项检测结果的是 A．垃圾焚烧 B．汽车尾气 C．金属回收 D．工业废气 【答案】C 【详解】A、垃圾焚烧会产生烟尘等可吸入颗粒物，影响该项检测结果； B、汽车尾气是化石燃料燃烧，会产生可吸入颗粒物，影响该项检测结果； C、金属回收不会产生可吸入颗粒物，不影响该项检测结果； D、工业废气中含有可吸入颗粒物，影响该项检测结果。 故选C。 14．请用化学知识回答下列问题。 (1)小明一家与朋友们决定拼车出行。拼车出行的好处有________（填字母）。 A．降低出行成本 B．减少汽车尾气排放 C．减少使用汽油，节约能源 D．降低交通压力，缓解拥堵 (2)洁净的空气对于人类和其他动植物极其重要，因此我们要预防________和_______对空气造成污染。 【答案】(1)ABCD (2) 有害气体 粉尘 【详解】（1）拼车能降低出行成本，减少使用汽油，减少汽车尾气排放，节约能源，同时还能降低交通压力，缓解拥堵。 故选ABCD； （2）洁净的空气对于人类和其他动植物极其重要，但是，随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染。被污染的空气会严重 损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡。因此我们要预防有害气体和粉尘对空气造成污染。故填：有害气体、粉尘。 15．空气质量日报是通过新闻媒体向社会发布的环境信息，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。 污染物 空气质量指数 空气质量指数级别 可吸入颗粒物 二氧化氮 二氧化硫 一氧化碳 9月16日 76 67 84 7 83 二级 9月17日 21 12 14 7 20 一级 (1)表中未列出二氧化碳，原因是________。 (2)本市9月16日晚下了一夜雨，比较这两天的空气质量日报，你会发现含量变化不大的物质是________；据此猜测该物质具有的物理性质是________。 (3)为了使天空更蓝，空气更清新，你认为下列改善空气质量的措施正确的有________。 A．推广使用新能源 B．加强企业排污管理 C．雾霾天气，实行私家车限行 D．城市道路用喷水雾汽车洒水 【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)ABCD 【详解】（1）目前计入空气质量评价的主要污染物为二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、可吸入颗粒物、细颗粒物和臭氧等，二氧化碳不属于空气污染物，不在评价范围内； （2）由图可知，一氧化碳的变化无变化，下了雨之后，空气中二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物明显减少，而一氧化碳的含量不变，说明一氧化碳难溶于水。故填：一氧化碳、难溶于水； （3）A、推广使用新能源可减少煤等传统能源的使用，减少空气污染物的排放，故A正确； B、加强企业排污管理，从源头上减少污染物的排放，故B正确； C、雾霾天气，实行私家车限行，可有效减少汽车尾气的污染，故C正确； D、城市道路用喷水雾汽车酒水，可有效减少可吸入颗粒物等污染物散发到空气中，故D正确； 故选：ABCD。 16．某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验进行了大胆改进，选用容积为45mL的的试管作反应容器，收到了良好的效果。请回答下列有关问题： (1)实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从15mL刻度处推至10mL刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至15mL刻度处，则说明_______。 (2)若夹好弹簧夹，用酒精灯加热，红磷充分燃烧后，移开酒精灯。当试管冷却后打开弹簧夹，注射器活塞将从15mL刻度处慢慢前移到约为_______mL刻度处才停止，此实验说明氧气约占空气体积的_______，该实验设计是否会污染环境：______。 【答案】(1)装置不漏气(装置气密性良好) (2) 6 五分之一 否 【详解】（1）实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从15mL刻度处推至10mL刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至15mL刻度处，则说明该装置的气密性良好； （2）红磷燃烧消耗氧气，若夹好弹簧夹，用酒精灯加热，红磷充分燃烧后，移开酒精灯。当试管冷却后打开弹簧夹，注射器活塞将从15mL刻度处慢慢前移到约为15mL-45mL× =6mL刻度处才停止；此实验说明氧气约占空气体积的五分之一，该实验是密封装置，不会污染环境。 17．人们喜欢在清晨天刚蒙蒙亮时到草木繁茂的公园中锻炼身体，这样好吗?小辰认为对人体有利，因为清晨空气清新；小杰认为对人体有害，因为清晨公园空气中二氧化碳的含量太高，对人体有害，应该等日照以后再进入其中进行锻炼。为了研究清晨公园空气中二氧化碳和氧气的含量与日照后公园空气中二氧化碳和氧气含量的关系。他们设计了如下实验： (1)分别收集清晨公园中空气和日照后公园中空气各两瓶。收集日照后公园中空气的方法是_____。 (2) 比较项目 实验操作 实验现象 得出结论 二氧化碳的含量 将______分别滴入盛有清晨公园中空气和日照后公园中空气的集气瓶中，振荡 _________ 清晨的空气中二氧化碳的含量比日照后的空气中更高 氧气的含量 将______分别伸入盛有清晨公园中空气和日照后公园中空气的集气瓶中 _________ 清晨的空气中氧气的含量比日照后的空气中更___ (3)由此得出的结论是________。 【答案】(1)先将集气瓶装满水，带到日照后的公园中，将水倒掉，然后盖上玻璃片，就收集到了一瓶日照后公园中的空气/用空的注射器在公园中抽取空气，然后密封注射器口 (2) 等量的澄清石灰水 盛清晨公园中空气的集气瓶中的石灰水比盛有日照后公园中空气的更浑浊(合理即可) 燃着的木条 木条在盛有日照后公园中空气的集气瓶中燃烧比在盛有清晨公园中空气的集气瓶中更旺（或燃烧时间更长） 低 (3)清晨公园空气中二氧化碳的含量比日照后公园空气中二氧化碳的含量高，而氧气含量低(或应在日照后再进入公园锻炼身体) 【详解】（1）收集日照后公园中空气的方法是先将集气瓶装满水，带到日照后的公园中，将水倒掉，然后盖上玻璃片，就收集到了一瓶日照后公园中的空气或用空的注射器在公园中抽取空气，然后密封注射器口。 故填：先将集气瓶装满水，带到日照后的公园中，将水倒掉，然后盖上玻璃片，就收集到了一瓶日照后公园中的空气或用空的注射器在公园中抽取空气，然后密封注射器口。 （2）实验结论是清晨的空气中二氧化碳的含量比日照后的空气中更高，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，将等量的澄清石灰水分别滴入盛有清晨空气和日照后空气的集气瓶中，振荡，观察到清晨空气中的澄清石灰水比日照后空气中的澄清石灰水更浑浊。 故填：等量的澄清石灰水；盛清晨公园中空气的集气瓶中的石灰水比盛有日照后公园中空气的更浑浊(合理即可)。 氧气具有助燃性，将燃着的木条分别伸入盛有清晨公园中空气和日照后公园中空气的集气瓶中，观察到木条在盛有日照后公园中空气的集气瓶中燃烧比在盛有清晨公园中空气的集气瓶中更旺（或燃烧时间更长），说明清晨的空气中氧气的含量比日照后的空气中更低。 故填：燃着的木条；木条在盛有日照后公园中空气的集气瓶中燃烧比在盛有清晨公园中空气的集气瓶中更旺（或燃烧时间更长）；低。 （3）由上述实验，可得出的结论是清晨公园空气中二氧化碳的含量比日照后公园空气中二氧化碳的含量高，而氧气含量低(或应在日照后再进入公园锻炼身体)；故填：清晨公园空气中二氧化碳的含量比日照后公园空气中二氧化碳的含量高，而氧气含量低(或应在日照后再进入公园锻炼身体)。 18．已知标准状况下，氧气密度=1.4g/L，空气密度=1.3g/L，假设某正常成年人每分钟需要吸入3 L氧气。请计算下列问题。(下列问题，答案均请保留到小数点后一位) (1)在标准状况下，3L氧气的质量为___________g。 (2)在标准状况下，该成年人每分钟所需空气的体积为___________L。 (3)某同学用足量红磷测定空气中氧气的含量，实验装置气密性良好。实验前，集气瓶和烧杯中均装有水，此时集气瓶内水面上方空气体积为118mL。点燃红磷，待红磷熄灭并冷却至室温后，打开止水夹，最终集气瓶内水面上方空气体积变为90mL。请计算本次实验中空气中氧气的体积分数(最终结果用百分号表示，需写出清晰的计算过程和计算结果)。 【答案】(1)4.2 (2)14.3 (3)解：由题可知：V空气=118 mL，V氧气=118mL-90mL=28 mL 答：空气中氧气的体积分数约为23.7% 【详解】（1）根据质量=密度×体积可知，氧气的密度为1.4g/L，体积为3L，则其质量为1.4g/L×3L=4.2g。 （2）因为氧气约占空气体积的21%，该成年人每分钟需要吸入3L氧气，所以在标准状况下，该成年人每分钟所需空气的体积为3L÷21%≈14.3L。 （3）见答案。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.1我们周围的空气 学习目标导航 1．了解空气的组成，掌握空气中各成分的用途。 2．掌握测定空气中氧气含量的实验。 3．理解混合物和纯净物的概念。 4．了解数字化实验在化学学习中的应用。 5．知道空气污染的危，了解保护大气环境的措施。 洞悉◆教材知识 知识点1 空气的组成 1．拉瓦锡研究空气成分 实验一：汞与氧气反应 实验二：氧化汞受热分解 实验原理 汞 + 氧气 氧化汞 氧化汞 汞 + 氧气 实验步骤 将少量汞放在密闭容器里连续加热12天 将汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热 实验现象 部分银白色的液态汞变成红色粉末，容器里空气的体积约减少了1/5 红色粉末又变成了银白色物质，得到的气体的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积 实验结论 空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5 实验装置 2．测定空气里氧气的含量 实验装置 实验原理 利用红磷燃烧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为消耗氧气的体积。 实验现象 ①红磷燃烧，发出黄色火焰，有大量白烟生成，放出热量； ②冷却后，打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5 实验结论 空气中氧气约占空气总体积的1/5 文字表达式 红磷 + 氧气五氧化二磷 实验分析 若实验结果小于1/5，原因可能是：①装置漏气；②红磷量不足；③未冷却到室温就打开止水夹。 若实验结果大于1/5，原因可能是：①止水夹没有夹紧，红磷燃烧时集气瓶内部分气体受热膨胀沿导管逸出； ②燃烧匙伸入集气瓶过慢，使装置内气体受热逸出。 其他测量装置 3．测定空气中氧气含量的数字化实验 实验装置 实验步骤 （1） 将氧气传感器与数据采集器、计算机连接； （2） 把氧气传感器插入盛有空气的容器，采集数据； （3） 通过相关软件处理数据，并在计算机屏幕上显示空气中氧气的含量。 数字化实验优点：直观、可视，能够将化学实验过程中肉眼观察不到的一些微观事物如分子、离子、压强、浓度等，通过传感器转化为电信号，然后通过数据采集器进入电脑，将实验过程中的各种变化量，用数据图像等直观形式表现出来。 4．混合物与纯净物 混合物 纯净物 组成 由多种物质组成，组成不固定 由一种物质组成，组成固定 性质 无固定的熔、沸点，各物质都保持各自化学性质 有固定的物理性质和化学性质 举例 空气、海水等 氧气、二氧化碳 5．空气的组成 空气成分 氮气N2 氧气O2 稀有气体 二氧化碳CO2 其他气体和杂质 体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03% 知识点2 空气是一种宝贵的资源 氧气 氮气 稀有气体 主要性质 无色、无味气体，不易溶于水，不可燃，能支持燃烧， 能供给呼吸。 无色、无味气体，难溶于水，不燃烧也不支持燃烧，不供给呼吸，化学性质不活泼。 无色、无味气体，通电时能发出不同颜色的光（物理性质），化学性质很 不活泼（不易和别的物质反应）。 用途 ①动植物呼吸②医疗急救 ③金属切割④炼钢⑤宇宙航行 ①作保护气②食品充氮作防腐剂等③用于制造低温环境或医疗上冷冻麻醉④制硝酸和氮肥 ①作保护气②制多种用途的电光源等 ③氦气充气球（密度比空气小且化学性质稳定）④氦气用于制造低温环境 知识点3 保护大气环境 1．空气的污染物有有害气体和烟尘。 2．空气污染的危害 （1）严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡； （2）全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等。 3．保护空气的措施 （1）加强大气质量监测；（2）改善环境状况；（3）使用清洁能源；（4）积极植树、造林、种草等。 4．空气质量日报的主要内容包括空气质量指数、空气质量级别、首要污染物等。 5．目前计入空气质量评价的主要污染物为：一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）和臭氧等。空气质量日报中，空气质量指数的数值越大， 核心考点题型◆归纳 考点一 拉瓦锡测定空气组成的实验 考点二 测定空气中氧气的含量 考点三 空气各成分及用途 考点四 纯净物和混合物的判断 考点五 空气污染及其保护 考点六 测定空气中氧气含量的数字化实验 分层训练 题型解析◆精准备考 考点一 拉瓦锡测定空气组成的实验 1．200多年前，法国化学家拉瓦锡通过定量研究的方法测定了空气的成分。拉瓦锡选择作为实验材料的物质是 A．红磷 B．硫粉 C．铁丝 D．汞 2．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 考点二 测定空气中氧气的含量 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 2．用如图所示的装置进行空气中氧气体积分数的测定实验（两支玻璃管内径相同，为液面起始高度）。实验前均已关闭。左管燃烧匙中盛有足量白磷，右管盛有水。光照引燃白磷；待白磷熄灭，冷却至室温后打开，至液面不再变化，读出右管中液体的高度为。下列说法错误的是 A．实验前要检查装置的气密性 B．实验可观察到左管产生白烟 C．打开，右管中液面会下降 D．空气中氧气体积分数可表达为 考点三 空气各成分及用途 1．空气成分中，含量最多且可用作保护气的是 A．稀有气体 B．二氧化碳 C．氧气 D．氮气 2．空气是宝贵的自然资源，下列关于空气及其成分的说法正确的是 A．空气中氧气的质量分数约为21% B．是一种空气污染物 C．洁净的空气属于纯净物 D．空气中各成分的含量相对稳定 考点四 纯净物和混合物的判断 1．生活中有各种各样的“水”，下列属于纯净物的是 A．自来水 B．蒸馏水 C．雨水 D．矿泉水 2．下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是 A．氮气 蒸馏水 B．铜 河水 C．金刚石 冰水共存物 D．稀有气体 二氧化碳 考点五 空气污染及其保护 1．校园微型空气质量“检测站”的组装和使用，可以提高同学们保护环境的意识。下列相关说法不正确的是 A．二氧化硫是引起空气污染的物质之一 B．的含量越高空气质量越好 C．积极植树造林有助于提升空气质量 D．加强空气质量检测有利于调控工业布局、减少空气污染 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 考点六 测定空气中氧气含量的数字化实验 1．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 1．下列有关空气各成分的说法错误的是 A．氧气能供给生物呼吸 B．二氧化碳是植物进行光合作用必需的物质 C．氮气的化学性质不活泼，可用作保护气 D．稀有气体通电发出各种不同颜色的光是化学变化 2．下列不属于空气质量指数（简称AQI）中污染物监测范畴的是 A．一氧化碳（CO） B．二氧化硫(SO2) C．氮气(N2) D．PM2.5 3．2020年国家“十四五”规划中提出逐步实现“碳达峰”、“碳中和”，实施“低碳生活、高质量发展”，下列做法符合这一主题的是 A．节假日燃放烟花爆竹增加节日气氛 B．大力开发太阳能、风能、核能、氢能等新能源 C．燃烧衣作物秸秆以增加土地肥效 D．为满足社会用电需求，大力发展燃煤火力发电 4．空气是人类生产活动的重要资源。下列有关空气的说法错误的是 A．氧气能支持燃烧 B．食品包装袋填充氮气可延长食品的保质期 C．稀有气体可制造电光源 D．空气污染指数越高，空气质量越好 5．空气成分中可用于医疗急救的是 A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 6．稀有气体的下列用途分别利用其什么性质？请用字母序号填空： A．一般不与其他物质反应        B．密度比空气小 C．通电时会发出有色的光        D．难溶于水 (1)灯泡里充入氮气：_______。 (2)用氦气填充气球：_______。 (3)用于制造霓虹灯：_______。 (4)电焊金属时用氩气作保护气：_______。 7．用来测定空气成分的方法很多，图所示的是小明用红磷在空气中燃烧来测定氧气在空气中含量的方法。实验过程是：第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记。第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶中原空气总体积的1/5。 请回答下列问题： (1)上面的实验同时证明了氮气有____的化学性质。 (2)实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到集气瓶中原空气总体积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是(写一条)____。 (3)某同学对实验进行反思后，提出了改进方法(如图所示)，你认为改进后的优点是：____。 (4)写出红磷燃烧的文字表达式：____。 8．下列有关氮气的用途中，错误的是 A．制氮肥 B．直接做燃料 C．做灯泡填充气 D．做瓜果保护气 9．下列物质中，不会造成空气污染的是 A．可吸入颗粒物 B．二氧化碳 C．二氧化硫 D．二氧化氮 10．下列有关稀有气体的说法错误的是 A．稀有气体曾被称为“惰性气体”，说明它的性质不活泼 B．填充稀有气体可以使灯泡经久耐用 C．稀有气体不与任何物质发生化学反应 D．利用氦气密度小且较为稳定，填充探空气球 11．空气是一种宝贵的资源。下列有关空气各成分的说法正确的是 A．氧气的化学性质比较活泼，能够燃烧 B．氮气的化学性质不活泼，可用于食品防腐 C．稀有气体都不能与其他物质发生化学反应 D．二氧化碳属于空气污染物的一种 12．氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳四种物质对于下列四种物质的用途：①灭火；②制霓虹灯；③供潜水员呼吸；④制化肥。其中按物质顺序与其用途相对应的是 A．④③②① B．①②③④ C．②④③① D．③④①② 13．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的可吸入颗粒物。下列不影响该项检测结果的是 A．垃圾焚烧 B．汽车尾气 C．金属回收 D．工业废气 14．请用化学知识回答下列问题。 (1)小明一家与朋友们决定拼车出行。拼车出行的好处有________（填字母）。 A．降低出行成本 B．减少汽车尾气排放 C．减少使用汽油，节约能源 D．降低交通压力，缓解拥堵 (2)洁净的空气对于人类和其他动植物极其重要，因此我们要预防________和_______对空气造成污染。 15．空气质量日报是通过新闻媒体向社会发布的环境信息，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。 污染物 空气质量指数 空气质量指数级别 可吸入颗粒物 二氧化氮 二氧化硫 一氧化碳 9月16日 76 67 84 7 83 二级 9月17日 21 12 14 7 20 一级 (1)表中未列出二氧化碳，原因是________。 (2)本市9月16日晚下了一夜雨，比较这两天的空气质量日报，你会发现含量变化不大的物质是________；据此猜测该物质具有的物理性质是________。 (3)为了使天空更蓝，空气更清新，你认为下列改善空气质量的措施正确的有________。 A．推广使用新能源 B．加强企业排污管理 C．雾霾天气，实行私家车限行 D．城市道路用喷水雾汽车洒水 16．某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验进行了大胆改进，选用容积为45mL的的试管作反应容器，收到了良好的效果。请回答下列有关问题： (1)实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从15mL刻度处推至10mL刻度处，然后松手，若活塞仍能返回至15mL刻度处，则说明_______。 (2)若夹好弹簧夹，用酒精灯加热，红磷充分燃烧后，移开酒精灯。当试管冷却后打开弹簧夹，注射器活塞将从15mL刻度处慢慢前移到约为_______mL刻度处才停止，此实验说明氧气约占空气体积的_______，该实验设计是否会污染环境：______。 17．人们喜欢在清晨天刚蒙蒙亮时到草木繁茂的公园中锻炼身体，这样好吗?小辰认为对人体有利，因为清晨空气清新；小杰认为对人体有害，因为清晨公园空气中二氧化碳的含量太高，对人体有害，应该等日照以后再进入其中进行锻炼。为了研究清晨公园空气中二氧化碳和氧气的含量与日照后公园空气中二氧化碳和氧气含量的关系。他们设计了如下实验： (1)分别收集清晨公园中空气和日照后公园中空气各两瓶。收集日照后公园中空气的方法是_____。 (2) 比较项目 实验操作 实验现象 得出结论 二氧化碳的含量 将______分别滴入盛有清晨公园中空气和日照后公园中空气的集气瓶中，振荡 _________ 清晨的空气中二氧化碳的含量比日照后的空气中更高 氧气的含量 将______分别伸入盛有清晨公园中空气和日照后公园中空气的集气瓶中 _________ 清晨的空气中氧气的含量比日照后的空气中更___ (3)由此得出的结论是________。 18．已知标准状况下，氧气密度=1.4g/L，空气密度=1.3g/L，假设某正常成年人每分钟需要吸入3 L氧气。请计算下列问题。(下列问题，答案均请保留到小数点后一位) (1)在标准状况下，3L氧气的质量为___________g。 (2)在标准状况下，该成年人每分钟所需空气的体积为___________L。 (3)某同学用足量红磷测定空气中氧气的含量，实验装置气密性良好。实验前，集气瓶和烧杯中均装有水，此时集气瓶内水面上方空气体积为118mL。点燃红磷，待红磷熄灭并冷却至室温后，打开止水夹，最终集气瓶内水面上方空气体积变为90mL。请计算本次实验中空气中氧气的体积分数(最终结果用百分号表示，需写出清晰的计算过程和计算结果)。 试卷第1页，共2页 试卷第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $