2.1 空气的组成（题型专练）化学新教材沪教版九年级上册

**基本信息** 以空气组成为核心，通过10类题型系统整合实验操作、原理分析及成分应用，形成“方法提炼-典例示范-变式迁移”的三阶训练体系，培养科学探究与实践能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |空气的组成|10题型，每题型1典例+3变式|实验方法（气密性检查、氧气测定）、误差分析、物质分类等结构化总结|从实验操作到原理推导，再到成分性质用途，构建“操作-原理-应用”逻辑链，强化化学观念与科学思维|

学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 第一节 空气的组成（题型突破举一反三） 目录 题型01检查装置气密性的方法 题型02测定空气中氧气含量的实验 题型03测定空气中氧气含量的数字化实验 题型04测定空气中氧气含量的实验改进 题型05测定空气中氧气含量的实验误差分析 题型06空气成分的发现 题型07空气各成分及体积分数 题型08证明空气及各成分的存在及性质 题型09空气中各成分的用途 题型10纯净物和混合物 题型01检查装置气密性的方法 典例精析 【典例1】D 举一反目 【变式1-1】D 【变式12】C 【变式13】A 题型02测定空气中氧气含量的实验 手典例精析 1/5 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 【典例2】A 举一反目 【变式2-1】A 【变式2-2】(1)为了使集气瓶内氧气完全消耗 点燃 (2) P+O2→P20 烧杯中的水倒吸入集气瓶中，约占集气瓶容积的五分之一 (3)木炭燃烧消耗氧气，生成二氧化碳气体，使得装置内压强差变化不明显，不能用于测定空气中氧气含量 (4) 活塞又回到刻度5处 红磷燃烧放热，玻璃管内气体温度升高，管内气压大于大气压 【变式2-3】(1)化学 (2) A 装置漏气（合理即可） (3) 导热 物理 (4) 红磷+氧气点燃五氧化二磷 2 题型03 测定空气中氧气含量的数字化实验 三典例精析 【典例3】B 举一反三 【变式3-1】A 【变式32】C 【变式33(1)P+02点燃)P,0, (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 2/5 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 (8)A 题型04测定空气中氧气含量的实验改进 典例精析 【典例4)C 举一反三 【变式41】C 【变式42】(1)使铜丝与空气中的氧气充分反应 (2)硫燃烧生成二氧化硫，装置内气压基本保持不变 (3) ①②③⑤⑥ 【变式4山)红磷+氧气点槛五氧化二磷 (23 (3)实验结果更准确或误差小 题型05测定空气中氧气含量的实验误差分析 E 典例精析 【典例5】D 举一反三 【变式5-1】C 【变式5-2】D 【变式53】(1)18% (2)装置漏气（或铁粉（暖宝宝贴）量不足、未冷却至室温就打开弹簧夹、暖宝宝贴失效等)。 (3)更环保（或操作更安全简便、结果更准确、装置更简单等） 题型06空气成分的发现 3/5 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 E 典例精析 【典例6】A E 举一反王 【变式6-1】B 【变式6-2】C 【变式6-3】4.B5.A 】题型07空气各成分及体积分数 典例精析 【典例7】A 举一反王 【变式71)c 【变式72】A 【变式73】B 题型08 证明空气及各成分的存在及性质 E 典例精析 【典例8】C 举一反三 【变式8-1】A 【变式8-2】(1)氧气 (2)水蒸气 【变式8-3】(1)③ (2① 4/5 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 3)② 1题型09 空气中各成分的用途 典例精析 【典例9】D 举一反三 【变式91】D 【变式9-2】A 【变式93】(1)0.94% (2)物理 (3)常温常压下无色无味或微溶于水或熔点和沸点很低 4氙气+氟气多#四氟化氙 (5)化学性质稳定 通电时能发出不同颜色的光 题型10纯净物和混合物 典例精析 【典例10)B 举一反三 【变式101】c 【变式102】A 【变式103】A 5/5 第一节 空气的组成（题型突破·举一反三） 题型01 检查装置气密性的方法 题型02 测定空气中氧气含量的实验 题型03 测定空气中氧气含量的数字化实验 题型04 测定空气中氧气含量的实验改进 题型05 测定空气中氧气含量的实验误差分析 题型06 空气成分的发现 题型07 空气各成分及体积分数 题型08 证明空气及各成分的存在及性质 题型09 空气中各成分的用途 题型10 纯净物和混合物 ▌题型01 检查装置气密性的方法 检查装置气密性的方法 检查装 置气密 性 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 要点：装置密封，能产生气压差。 【典例1】（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期末）下列实验操作正确的是 A．检查气密性 B．添加酒精 C．取用块状固体 D．倾倒液体 【答案】D 【详解】A. 该装置的长颈漏斗与外界空气相通，体系未密闭，捂试管时气体可从长颈漏斗逸出，无法通过观察气泡检验气密性，操作错误。 B. 向燃着的酒精灯中添加酒精极易引发火灾，属于明令禁止的，错误操作。 C. 块状固体直接投入竖直的试管会砸破试管底部，正确操作应为“一横二放三慢竖”，操作错误。 D. 倾倒液体时瓶塞倒放、标签朝向手心、试剂瓶口紧挨试管口、试管倾斜，完全符合操作规范，操作正确。 【变式1-1】实验是学习化学的重要途径。下列实验操作正确的是 A．倾倒液体 B．移走蒸发皿 C．测溶液的pH D．检查装置的气密性 【答案】D 【详解】A.倾倒液体的规范操作要求瓶塞倒放在桌面（避免污染试剂）、标签朝向手心（避免残留药液腐蚀标签）、瓶口紧挨试管口，操作错误。 B.加热后的蒸发皿温度很高，直接用手拿会造成烫伤，需用坩埚钳夹取，操作错误。 C.测定溶液pH时，不能将pH试纸直接伸入待测液（会污染试剂），也不能预先湿润pH试纸（会稀释待测液，导致测定结果不准确），操作错误。 D.检查该装置气密性时，用手紧握试管外壁，试管内气体受热膨胀，若导管口有气泡冒出，说明气密性良好，操作正确。 【变式1-2】安全、规范的操作是实验成功的重要保证。下列图示操作正确的是 A．加热液体 B．读取液体体积 C．检查装置气密性 D．稀释浓硫酸 【答案】C 【详解】A.加热试管内液体时，液体体积不能超过试管容积的，且握持试管夹时拇指不能按在短柄上，图中液体体积超标，操作不符合规范。 B.量筒读取液体体积时，视线需与液体凹液面的最低处保持水平，图中视线未对准凹液面最低处，操作不符合规范。 C.检查该装置气密性时，关闭弹簧夹后向长颈漏斗加水，若长颈漏斗内液面高度不变，证明装置气密性良好，操作符合规范。 D.稀释浓硫酸时，需将浓硫酸沿烧杯壁缓慢注入水中，同时用玻璃棒搅拌散发热量，图中将水倒入浓硫酸中，水会浮在浓硫酸表面，沸腾时易导致酸液飞溅，存在安全隐患，操作不符合规范。 【变式1-3】某实验小组通过推（拉）注射器活塞的方法检查甲图所示装置的气密性，并用传感器测定锥形瓶内压强的变化，图像记录如乙图所示。则下列说法不正确的是 A．0~20 s，通过推注射器活塞使瓶内压强减小 B．20 s后，压强不再改变，说明该装置气密性良好 C．由20~80 s的图像可知，该同学向外拉注射器活塞后，一直未松手 D．若锥形瓶中装有生石灰，注射器中装有水，则利用该装置可证明生石灰与水反应放热 【答案】A 【详解】A.推注射器活塞时，锥形瓶内气体被压缩，压强会增大；拉注射器活塞时，瓶内气体被抽出，压强减小。0~20s瓶内压强降低，说明是向外拉活塞，不是推活塞，错误。 B.若装置气密性差，瓶内压强会逐渐恢复至外界常压，20s后压强稳定不变，说明无气体进出，装置气密性良好，正确。 C.若拉活塞后松手，气密性良好的装置内压强会回弹至初始的100kPa，20~80s压强持续稳定在较低值，说明拉活塞后一直未松手，正确。 D.生石灰和水反应放热，会使瓶内气体受热膨胀，压强增大，可通过传感器检测到的压强上升证明反应放热，正确。 ▌题型02 测定空气中氧气含量的实验 空气中氧气体积分数的测定 实验装置 实验步骤 ①将集气瓶的容积划分为5等份，并加以标记。 ②将橡胶管上的止水夹夹紧，在燃烧匙内装入足量的红磷，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，观察现象。 ③待火焰熄灭后，观察红磷是否有剩余。待集气瓶冷却到室温后，把导管插入盛水的烧杯中，打开止水夹，观察现象。 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，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 红磷燃烧，放出热量，产生大量白烟，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1/5。（白磷同红磷燃烧的反应原理和现象相同，只是二者能够燃烧的温度不同，白磷40oC，红磷240oC） 实验结论 氧气约占空气总体积的1/5 反应原理 文字表达式：磷 + 氧气五氧化二磷 符号表达式：P + O2P2O5 实验关键 ①所用的红磷必须过量。 [如果红磷过少则氧气没有全部消耗完，测量结果偏小] ②要等集气瓶（装置）冷却到室温后才能打开弹簧夹。 [否则瓶内剩余气体仍然膨胀，剩余气体体积偏大，使得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。 [红磷伸入过慢，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] 误差分析 误差 原因 测量结果偏低 红磷不足，氧气未耗尽 装置漏气，使装置外的空气进入集气瓶中 未冷却至室温就打开弹簧夹，使进入集气瓶中的水的体积偏小 测量结果偏高 胶皮管未夹紧，红磷燃烧时集气瓶内气体因受热顺着导管逸出 燃烧匙伸入过慢，使装置内的气体受热逸出，导致进入集气瓶中的水的体积偏大 【典例2】（2026·辽宁抚顺·一模）仿照法国化学家拉瓦锡定量研究空气成分的原理，利用如图装置探究空气中氧气的含量，下列说法正确的是 A．该实验还可以说明氮气不支持燃烧 B．将红磷换成木炭，实验也能成功 C．红磷要足量，目的是方便观察燃烧的现象 D．冷却至室温没打开弹簧夹时，瓶内气压大于瓶外气压 【答案】A 【详解】A、该实验中红磷过量，氧气耗尽后，红磷熄灭，说明剩余的主要气体氮气不能支持燃烧，该说法正确； B、将红磷换成木炭，木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后压强变化不大，无法测定空气中氧气的含量，实验不能成功，该说法错误； C、红磷足量的目的是完全消耗集气瓶内的氧气，保证测定结果准确，不是为了方便观察燃烧现象，该说法错误； D、冷却至室温时，瓶内氧气被消耗，气体总量减少，瓶内压强小于瓶外压强，该说法错误。 【变式2-1】某学习小组同学设计了如图装置进行测定空气中氧气含量的实验，夹紧弹簧夹，将足量的红磷和木炭分别点燃后放入甲、乙两个集气瓶中，待反应结束恢复至室温后，再打开弹簧夹。下列有关叙述正确的是 A．点燃后应将红磷和木炭迅速伸入集气瓶中 B．测定空气中氧气含量只能用物质燃烧的方法 C．实验结束恢复至室温后，两个集气瓶中的实验现象相同 D．该实验证明，测定空气中氧气含量时可用木炭代替红磷 【答案】A 【详解】A. 点燃后应将红磷和木炭迅速伸入集气瓶中，防止瓶内空气受热膨胀逸出，影响实验结果，正确； B. 测定空气中氧气含量不是只能用燃烧法，如还可通过加热铜粉与氧气的方法测定，错误； C. 甲中红磷燃烧消耗了氧气，且生成物是固体，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，烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶内空气体积的五分之一，乙中木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后压强变化不大，待温度恢复至室温后，打开弹簧夹，几乎没有水进入集气瓶，现象不同，错误； D. 由C的分析可知，木炭燃烧生成二氧化碳气体，化学反应前后瓶内压强无明显变化，无法测定空气中氧气含量，不能代替红磷，错误。 【变式2-2】某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图。该同学的实验步骤如下： ①将图中的集气瓶分为5等份，并作好标记。 ②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入足量的红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞。 ③充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹。 请回答下列问题： (1)该实验中红磷需稍过量，目的是__________。 (2)步骤②集气瓶中反应的符号表达式为__________；步骤③中打开止水夹后观察到的现象是__________。 (3)若将红磷换成炭粉，该实验能否获得成功？为什么？____________。 (4)为验证空气中氧气含量，某同学设计了如图所示实验装置。其中，右侧为可以自由移动的活塞（忽略摩擦力）。实验过程中，首先，向玻璃管中充入空气，使右侧活塞移至刻度5处，检查装置气密性；然后， 在密闭的玻璃管内铺上足量红磷（右侧活塞位置依然在刻度5处）， 点燃酒精灯，观察到红磷燃烧后熄灭酒精灯，活塞先向右移动，再向左移动，最后静止。 ①检查装置气密性的方法是先将活塞拉至刻度6处，放手后，若观察到__________，则说明装置气密性良好；反之，则说明装置气密性不好。 ②活塞先向右移动的原因是__________。 【答案】(1)为了使集气瓶内氧气完全消耗 (2) 烧杯中的水倒吸入集气瓶中，约占集气瓶容积的五分之一 (3)木炭燃烧消耗氧气，生成二氧化碳气体，使得装置内压强差变化不明显，不能用于测定空气中氧气含量 (4) 活塞又回到刻度5处 红磷燃烧放热，玻璃管内气体温度升高，管内气压大于大气压 【详解】（1）该实验中红磷需稍过量，目的是为了使集气瓶内氧气完全消耗； （2）步骤②集气瓶中红磷燃烧反应生成五氧化二磷，反应的符号表达式为：；氧气体积约占空气体积五分之一，红磷燃烧消耗了氧气，装置中压强减小，水进入装置，进入装置中水的体积就是消耗氧气的体积，因此步骤③中打开止水夹后观察到的现象是烧杯中的水倒吸入集气瓶中，约占集气瓶容积的五分之一； （3）若将红磷换成炭粉，木炭燃烧消耗氧气，生成二氧化碳气体，使得装置内压强差变化不明显，不能用于测定空气中氧气含量，实验不能成功； （4）①检查装置气密性的方法是先将活塞拉至刻度6处，放手后，若观察到活塞又回到刻度5处，则说明装置气密性良好；反之，则说明装置气密性不好； ②红磷燃烧放热，玻璃管内气体温度升高，管内气压大于大气压，所以活塞先向右移动。 【变式2-3】以下四个实验装置可用于“测定空气中氧气的含量”。请认真分析，回答下列问题。 (1)以上实验其原理都是采用___________(填“物理”或“化学”)方法，从混合气体中除去某种气体，从而达到物质分离的目的。 (2)在实验过程中，需要不断推拉注射器活塞的装置是___________(填字母)，利用此装置进行实验，可能造成实验误差的因素是___________(写一条即可)。 (3)装置B中利用了铜丝的___________性，这属于铜丝的___________(填“物理”或“化学”)性质。 (4)装置C、D的实验都用到了红磷，写出反应的文字表达式：___________。反应结束后，待装置冷却至室温，打开止水夹，装置D(试管容积为40 mL)中，注射器活塞从10 mL刻度处缓慢移动至___________mL刻度处停止(误差忽略不计)。 【答案】(1)化学 (2) A 装置漏气（合理即可） (3) 导热 物理 (4) 2 【详解】（1）这些实验都是通过化学反应（如铜与氧气反应、磷与氧气反应）消耗掉混合气体中的氧气，从而达到分离和测定的目的，属于化学方法。 （2）装置A需要不断推拉注射器活塞，使空气与铜粉充分接触，确保氧气完全反应，因此需要不断推拉注射器活塞的装置是A； 造成实验误差的因素有很多，例如：装置漏气会导致外界空气进入，使测定结果偏小；铜粉量不足，无法将氧气完全消耗，也会使测定结果偏小；未冷却至室温就读数，装置内气体受热膨胀，会使测定结果偏小。 （3）装置B中，粗铜丝将酒精灯的热量传递给白磷，使其达到着火点燃烧，利用了铜丝的导热性； 导热性是不需要发生化学变化就能表现出来的性质，属于物理性质。 （4）红磷在点燃的条件下与氧气反应生成五氧化二磷，文字表达式为：； 试管容积为40mL，其中氧气的体积约为。反应结束后，注射器内气体体积减少8mL，因此活塞从10mL刻度处缓慢移动至刻度处停止。 ▌题型03 测定空气中氧气含量的数字化实验 常见如下图： 燃烧阶段压强先变大：反应放热，气体受热膨胀。 冷却阶段压强持续变小：氧气被消耗，温度降低，气体收缩。 打开弹簧夹压强回升：水倒吸入瓶，内外气压平衡。 X 曲线为温度：燃烧放热升温，冷却后恢复原温。 Y 曲线为氧气浓度：燃烧消耗氧气，浓度持续降低。 【典例3】（2026·山东淄博·一模）化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，得到的数据曲线如图2所示。下列说法错误的是 A．图1瓶中反应的化学方程式为 B．用蜡烛代替红磷，同样能测定出空气中氧气的含量 C．图2压强曲线中，BC段气压变化的原因是反应放热，使装置内压强增大 D．X曲线表示的是温度，Y曲线表示的是氧气浓度 【答案】B 【详解】A. 红磷在点燃条件下和氧气反应生成五氧化二磷，所给化学方程式书写正确，该选项说法正确。 B. 蜡烛燃烧会生成二氧化碳气体，反应结束后装置内压强无明显下降，无法测定空气中氧气的含量，该选项说法错误。 C. BC段红磷燃烧放热，装置内气体受热膨胀，导致气压升高，该选项说法正确。 D. 红磷燃烧放热，装置内温度先升高，反应结束后逐渐恢复至室温，对应X曲线；红磷燃烧消耗氧气，装置内氧气浓度持续下降，对应Y曲线，该选项说法正确。 【变式3-1】某兴趣小组的同学利用现代传感器技术进行测定空气中氧气含量的实验，测得实验过程中容器内温度和气体压强随时间的变化趋势如图所示。下列说法中错误的是 A．压强曲线BC段下降的原因是装置不断冷却降温 B．实验过程中容器内温度先升高后下降至室温 C．要保证实验的准确性，白磷必须过量 D．在t2时打开了弹簧夹 【答案】A 【分析】该实验原理为白磷燃烧消耗容器内氧气，燃烧放热使装置温度先升高，反应结束后温度逐渐降至室温，最终打开弹簧夹，水倒吸入容器，压强回升。 【详解】A.BC段压强下降是两个因素共同作用的结果，一是装置温度逐渐冷却，二是白磷燃烧消耗了容器内的氧气，不只是因为降温，错误。 B.从温度变化曲线可看出，燃烧放热使温度先升高，反应结束后温度下降至室温，正确。 C.白磷过量才能保证完全消耗容器内的氧气，使实验结果准确，正确。 D.t2时压强突然升高，是因为打开弹簧夹后烧杯中的水倒吸入容器，容器内气体被压缩，压强回升，正确。 【变式3-2】利用图甲装置测定空气中氧气的含量，并结合现代传感器技术测得实验过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度随时间的变化情况，结果如图乙所示。下列说法错误的是 A．该实验中氧气并未完全反应 B．反应开始时压强增大是因为反应放热，温度升高 C．容器内氧气被消耗的全过程对应bc段的变化进程 D．时刻后压强增大是由于打开了弹簧夹，水倒吸进入集气瓶 【答案】C 【详解】本题结合红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验，分析曲线变化对应的反应过程： A.观察图乙的氧气浓度曲线，反应结束后氧气浓度未到0，说明氧气还有剩余，没有完全反应，A正确。 B.红磷燃烧放热，温度升高、气体膨胀，因此反应初始阶段压强上升，B正确。 C.红磷燃烧就开始消耗氧气，对应氧气浓度从时刻后就开始下降，直到红磷熄灭、氧气浓度趋于平稳，对应的应该是从a开始，远早于bc段，C错误。 D.时刻后打开弹簧夹，烧杯中的水倒吸入集气瓶，瓶内气体体积被压缩，因此压强回升，D正确。 【变式3-3】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 【详解】（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。 ▌题型04 测定空气中氧气含量的实验改进 改进角度 传统实验不足 改进目的 引燃方式 开盖引燃，气体、白烟逸出 密闭操作，减小误差，环保 药品替换 红磷耗氧不彻底，白烟有毒 耗氧更充分，污染更小 测量方式 水倒吸粗略估测体积 注射器或传感器定量，读数精准 缓冲装置 燃烧放热压强过大，冲开塞子 气球缓冲压强，保证装置密闭 【典例4】（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 【详解】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。 【变式4-1】下图是某同学改进的测定空气中氧气含量的实验装置，装置全程密闭，集气瓶内预先装适量水，下列说法正确的是 A．红磷熄灭后，应立即读取注射器示数 B．实验过程中，注射器活塞先向下移动，后向上移动 C．氧气的体积分数 D．红磷燃烧产生大量白烟，会从装置接口处逸出 【答案】C 【详解】A. 红磷熄灭后装置温度较高，气体受热膨胀，若立即读数会导致测定的氧气体积偏小，需冷却至室温后再读取示数，A错误； B. 该实验中，红磷燃烧放出热量，装置内气体受热膨胀，压强增大，注射器活塞先向上移动，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，注射器内的水进入集气瓶（注射器内水减少的体积就是消耗氧气的体积 ），活塞向下移动，B错误； C. 由B可知，注射器内水减少的体积就是消耗氧气的体积，则该实验测得氧气的体积分数为：，C正确； D. 题干明确装置全程密闭，反应生成的五氧化二磷白烟不会从接口逸出，D错误。 【变式4-2】在“测定空气中氧气含量”的实验中，小强采用了下图所示装置：在由两个注射器组成的密闭系统中留有30 mL空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，同时缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时，停止加热，待冷却至室温后，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。 (1)在实验过程中，缓慢交替推动两个注射器活塞的目的是___________。 (2)在该实验中，不能用硫代替铜丝的原因是___________。 (3)小强测得实验数据如下： 反应前注射器内气体总体积 反应后注射器内气体总体积 30 mL 24 mL 由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数___________21％(填>、=、<)。造成该实验出现误差的下列原因中，正确的是___________(填序号)。 ①没有缓缓交替推动两个注射器活塞；②读数时没有冷却至室温；③加入铜丝量太少；④加入铜丝量太多；⑤加热时间不足；⑥装置漏气 【答案】(1)使铜丝与空气中的氧气充分反应 (2)硫燃烧生成二氧化硫，装置内气压基本保持不变 (3) < ①②③⑤⑥ 【详解】（1）在实验过程中，缓慢交替推动两个注射器活塞的目的是使铜丝与空气中的氧气充分反应。 （2）在该实验中，不能用硫代替铜丝的原因是硫燃烧生成二氧化硫，装置内气压基本保持不变。 （3）反应前气体总体积为30mL，反应后为24mL，由此可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数为； ①没有缓慢交替推动活塞：氧气未与铜丝充分反应，消耗不完全，测得剩余气体体积偏大，结果偏小，该选项正确。 ②读数时未冷却至室温：气体受热膨胀，测得剩余气体体积偏大，结果偏小，该选项正确。 ③铜丝量太少：氧气未被完全消耗，测得剩余气体体积偏大，结果偏小，该选项正确。 ④铜丝量太多：不影响氧气消耗，对结果无影响，该选项错误。 ⑤加热时间不足：氧气未充分反应，测得剩余气体体积偏大，结果偏小，该选项正确。 ⑥装置漏气：反应后外界空气进入，测得剩余气体体积偏大，结果偏小，该选项正确。 故填①②③⑤⑥。 【变式4-3】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) (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。 ▌题型05 测定空气中氧气含量的实验误差分析 误差 原因 测量结果偏低 红磷不足，氧气未耗尽 装置漏气，使装置外的空气进入集气瓶中 未冷却至室温就打开弹簧夹，使进入集气瓶中的水的体积偏小 测量结果偏高 胶皮管未夹紧，红磷燃烧时集气瓶内气体因受热顺着导管逸出 燃烧匙伸入过慢，使装置内的气体受热逸出，导致进入集气瓶中的水的体积偏大 【典例5】（2026·江苏淮安·一模）某化学兴趣小组完成了两个“空气中氧气含量测定”的实验。下列说法正确的是 A．实验一中红磷燃烧产生大量白雾 B．实验一中若氧气含量测定结果偏小，可能原因是燃烧匙缓慢伸入集气瓶中 C．实验二中点燃酒精灯加热铜丝，可观察到铜丝由黑色变成红色 D．实验二中来回推拉两端注射器活塞目的是让铜丝耗尽装置内氧气 【答案】D 【详解】A. 红磷燃烧生成五氧化二磷，五氧化二磷是固体小颗粒，现象是产生大量白烟，错误； B. 燃烧匙缓慢伸入集气瓶时，瓶内空气受热膨胀逸出，会导致进入集气瓶的水偏多，测定结果偏大，错误； C. 加热条件下铜和氧气反应生成黑色氧化铜，现象是红色的铜丝变为黑色，错误； D. 来回推拉注射器活塞可使装置内空气流动，让氧气与铜丝充分接触，确保氧气被完全耗尽，提高测定结果准确度，正确。 【变式5-1】用下图装置测定空气中氧气含量。点燃酒精灯，并反复推拉注射器。下列有关说法不正确的是 A．若装置气密性不好，则测量结果偏小 B．实验时玻璃管中红色固体逐渐变为黑色 C．将铜粉换成碳粉，也能测出空气中氧气含量 D．实验结束并冷却后，挤扁气球，活塞最终大约停在6mL刻度处 【答案】C 【详解】A、若装置气密性不好，在冷却至室温的过程中外界空气进入，占据了一定的体积，会导致测量结果偏小，不符合题意； B、实验时铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，红色固体逐渐变为黑色，不符合题意； C、将铜粉换成碳粉，碳粉在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后压强变化不大，无法测定空气中氧气的含量，符合题意； D、该实验中利用铜粉消耗氧气，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，注射器活塞右移，注射器内减少的体积就是消耗氧气的体积，消耗氧气的体积为：，则实验结束并冷却后，挤扁气球，活塞最终大约停在：20mL-14mL=6mL刻度处，不符合题意。 故选C。 【变式5-2】如图是某同学设计的验证氧气在空气中含量的实验装置图。以下说法正确的是 A．弹簧夹没夹紧不会对实验结果产生影响 B．待红磷燃烧结束就该立即打开止水夹 C．该实验说明了氮气约占空气总体积的 D．实验中凸透镜的作用是引燃红磷 【答案】D 【详解】A、弹簧夹没夹紧，红磷燃烧放热会使瓶内空气受热从导管逸出，冷却后进入瓶内的水会偏多，导致测定结果偏大，会对实验结果产生影响，说法错误。 B、红磷燃烧结束后不能立即打开止水夹，因为此时瓶内温度较高、气体膨胀，会使进入瓶内的水偏少，导致测定结果偏小，需等装置冷却至室温后再打开，说法错误。 C、红磷燃烧消耗氧气，该实验中进入瓶内的水约占瓶内空气总体积的，说明氧气约占空气总体积的，而非氮气，说法错误。 D、凸透镜对光线有会聚作用，能将太阳光会聚到红磷上，使温度达到红磷的着火点，从而引燃红磷，说法正确。 故选D。 【变式5-3】“暖宝宝贴”(主要成分为铁粉)发热的原理是铁粉和氧气、水发生反应放热。用“暖宝宝贴”测定空气中氧气的含量，广口瓶容积为270 mL，实验装置如图所示。实验前量筒中水的体积为100 mL，实验后量筒中水的体积为55 mL，参与反应的水的体积忽略不计。 (1)本次实验测得空气中氧气的体积分数为多少？ (2)测得的氧气含量偏低，可能的原因是什么？(写一条) (3)与红磷燃烧法相比，此实验测定空气中氧气含量的优点有什么？(写一条) 【答案】(1) (2)装置漏气（或铁粉（暖宝宝贴）量不足、未冷却至室温就打开弹簧夹、暖宝宝贴失效等）。 (3)更环保（或操作更安全简便、结果更准确、装置更简单等） 【详解】（1）铁粉与氧气、水反应，消耗广口瓶内的氧气，使瓶内压强减小，量筒中的水会进入广口瓶，进入瓶内的水的体积 = 消耗的氧气体积。 广口瓶容积为，瓶内预先装有水，因此空气体积为， 量筒内水的体积变化为，这部分体积等于消耗的氧气体积。 氧气体积分数为。 故填：。 （2）测得氧气含量偏低的原因有：（写出任意一条即可） 装置漏气：反应过程中外界空气进入广口瓶，导致瓶内压强差减小，进入的水体积偏少。 铁粉（暖宝宝贴）量不足：未能将瓶内氧气完全消耗，剩余氧气会使压强差偏小。 未冷却至室温就打开弹簧夹：瓶内温度较高，气体压强偏大，进入的水体积偏少。 暖宝宝贴失效：反应缓慢，氧气未被充分消耗。 故填：装置漏气（或铁粉（暖宝宝贴）量不足、未冷却至室温就打开弹簧夹、暖宝宝贴失效 等）。 （3）此实验相比红磷燃烧法的优点有：（写出任意一条即可） 更环保：红磷燃烧会生成有毒的五氧化二磷白烟，而此实验产物为铁锈（主要成分氧化铁），无污染物排放。 操作更安全简便：反应在常温下进行，不需要点燃，避免了红磷燃烧的操作风险。 结果更准确：铁粉缓慢氧化，能更充分地消耗氧气，减少了实验误差。 装置更简单：无需点燃装置，降低了装置气密性的要求。 故填：更环保（或操作更安全简便、结果更准确、装置更简单等）。 ▌题型06 空气成分的发现 科学家 贡献 发现空气中存在氧气，并制得氧气 拉瓦锡用金属燃烧实验证明燃烧是金属与空气中的“上等纯空气”作用的结果，并发现了金属燃烧后余下的“空气”不支持燃烧和呼吸，第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的。 【典例6】（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 【详解】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。 【变式6-1】历史上第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的科学家是 A．波义耳 B．拉瓦锡 C．门捷列夫 D．道尔顿 【答案】B 【详解】A.波义耳是最早提出化学元素概念的科学家，不符合题意； B.拉瓦锡通过汞燃烧定量实验，首次明确提出空气由氧气和氮气组成，符合题意； C.门捷列夫的核心贡献是发现元素周期律、编制出元素周期表，不符合题意； D.道尔顿提出了近代原子学说，不符合题意。 【变式6-2】二百多年前拉瓦锡研究空气的成分时用到了一种金属，这种金属是 A．镁 B．铁 C．汞 D．磷 【答案】C 【详解】拉瓦锡研究空气成分的经典实验选用的金属为汞：汞在加热条件下仅与空气中的氧气反应生成固体氧化汞，后续加热氧化汞又可分解释放氧气，可准确测定空气中氧气的占比。 【变式6-3】阅读下列材料，完成下面小题。 1774年10月，法国科学家拉瓦锡用如图所示的装置定量测定了空气成分。他把少量汞放在密闭容器中加热12天，发现有一部分银白色的液态汞(沸点356.6℃)变成红色的氧化汞粉末，同时容器里空气的体积差不多减少了。 4．下列关于实验后装置内剩余气体的说法，正确的是 A．该气体加热时虽不能与汞反应但能和红磷反应 B．空气中该气体与氧气的体积比约为 C．该气体可用于填充探空气球 D．该气体易溶于水 5．下列有关拉瓦锡实验的分析，不合理的是 A．实验结束后，汞会被倒吸入曲颈甑中 B．汞的用量可能会影响实验结果 C．生成的氧化汞为固态，不会对气压差产生影响 D．反应结束后，需关闭火炉冷却至室温，才能测量容器中气体的减少量 【答案】4．B 5．A 【详解】4．A.剩余的气体主要是氮气，加热时既不能与汞反应也能和红磷反应，说法错误； B.空气中有约五分之一体积的氧气，故剩余气体与氧气的体积比约为4：1，说法正确； C.剩余的气体主要是氮气，氮气的密度比空气略小，不能用于填充探空气球，说法错误； D.实验剩余的气体主要是氮气，氮气难溶于水，说法错误。 5．A.实验结束后，温度冷却至室温，钟罩内的液面会上升，但是汞槽内的汞不会倒吸入曲颈甑中，分析不合理； B.测定空气中氧气的含量所需的汞必须足量，若汞不足，氧气不能消耗完全，则会导致空气中氧气含量的测定结果偏小，分析合理； C.汞与氧气发生反应，消耗了氧气，生成的氧化汞为固态，不会对气压差产生影响，分析合理； D.反应结束后，需关闭火炉冷却至室温，未冷却至室温，否则会导致剩余气体受热膨胀，会导致测定结果偏小，分析合理。 ▌题型07 空气各成分及体积分数 空气中各组分气体的体积分数大约是：氮气 78%，氧气 21%，稀有气体（氦气、氖气、氩气等）0.94%，还含有二氧化碳、其他气体和杂质。在通常情况下，空气中各种成分的含量保持相对稳定。 【典例7】（2026·江苏南通·模拟预测）空气是一种十分重要的天然资源在空气的成分中，体积分数最大的是 A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【答案】A 【详解】空气的体积分数组成：按体积计算，空气中氮气约占78%、氧气约占21%、稀有气体等其他成分约占1%，因此体积分数最大的是氮气。 【变式7-1】空气中体积分数约占0.94%，可制作电光源的气体是 A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．水蒸气 【答案】C 【详解】 空气组分的体积分数：氮气约占78%，氧气约占21%，稀有气体约占0.94%，水蒸气、二氧化碳及其他杂质共约占0.03%。稀有气体的性质是通电时会发出不同颜色的有色光，可制作霓虹灯等电光源。故选C。 【变式7-2】神舟二十一号载人飞船核心舱内的气体成分模拟空气，为航天员创造宜居环境，其中氮气和氧气的体积比约为 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】核心舱气体成分模拟空气，因此氮气和氧气的体积比与空气的对应比例一致。空气按体积分数计算，氮气约占78%（近似为），氧气约占21%（近似为），因此二者体积比约为。 【变式7-3】河北博物院馆藏大量珍贵文物，为防止文物氧化变质，常用空气中含量最多的气体作保护气。该气体是 A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【答案】B 【详解】氮气在空气中体积分数约为78%，是空气中含量最高的气体，同时氮气化学性质稳定，常温下难与其他物质发生反应，可作保护气防止文物氧化，故选B。 ▌题型08 证明空气及各成分的存在及性质 成分 检验现象 关键性质 氧气 物质可在空气中燃烧 助燃性、供给呼吸 二氧化碳 澄清石灰水变浑浊 能与澄清石灰水反应 水 冷壁有水雾、饼干变软 遇冷液化 氮气 红磷燃烧后剩余气体，不燃不助燃 化学性质稳定 稀有气体 通电发出有色光 通电后能发出不同颜色的光 【典例8】（2026·江苏扬州·二模）膨化食品开封一段时间后不再松脆，是因为吸收了空气中的 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】结合“不再松脆”是食品受潮变软的现象，分析空气各成分的性质判断即可。 A.化学性质稳定，常作食品保护气，能维持食品松脆状态，不会使食品变软，错误； B.会导致食品氧化变质（如出现异味），但不会引发受潮变软的现象，错误； C.空气中的水蒸气被干燥的膨化食品吸收后，食品受潮变软，不再松脆，符合题意，正确； D.不会导致膨化食品受潮变软，错误。 【变式8-1】吃火锅时，厨师提前将土豆去皮切片并泡在水中，这样可以有效避免土豆在空气中变黑，造成土豆在空气中变黑的物质是 A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳 【答案】A 【详解】在氧气、氮气、二氧化碳、稀有气体中，氧气的化学性质比较活泼，具有氧化性，能氧化土豆中的多酚类物质，导致变色。泡在水中可隔绝氧气，从而防止变黑。 故选A。 【变式8-2】根据下列现象说明空气中存在某种物质，请你用物质的名称填空： (1)蜡烛能在空气中燃烧，说明含有________。 (2)酥脆的饼干放置在空气中变软，说明含有________。 【答案】(1) 氧气 (2) 水蒸气 【详解】（1）氧气具有助燃性，蜡烛燃烧必须有氧气参与反应，因此该现象可证明空气中存在氧气； （2）酥脆的饼干接触空气时会吸收空气中的水蒸气，受潮后变软，因此该现象可证明空气中存在水蒸气。 【变式8-3】下列现象与空气中的什么成分有关，请用相应的序号答题。 ①氧气；②氮气；③水蒸气；④稀有气体 (1)酥脆的饼干放置在空气中一段时间会变得松软：_______。 (2)空气中使食物变质的主要气体：_______。 (3)制作氮肥需要从空气中获取的气体：_______。 【答案】(1)③ (2)① (3)② 【详解】（1）饼干变软是因为吸收了空气中的水分。空气中的水蒸气（③）会渗透到饼干中，使其吸湿变软。 （2）食物变质的主要原因是氧化和微生物生长。氧气（①）支持微生物（如细菌和霉菌）的呼吸作用，并促进氧化反应，导致食物腐败。 （3）氮肥（如尿素或铵盐）需要氮元素作为原料。空气中氮气（②）含量最高（约78%），是制造氮肥的主要来源。 ▌题型09 空气中各成分的用途 氮气 稀有气体 主要性质 无色、无味气体，难溶于水，在极低温条件下加压才能液化成无色液体，液氮通常储存于黑色钢瓶中。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将氮气充灌在白炽灯泡里，可防止钨丝氧化，延长灯泡的使用寿命。②作保护气（如使粮食休眠和缺氧）。③用于制造低温环境或医疗上冷冻麻醉④博物馆中“真空充氮杀虫灭菌消毒机”来处理和保护文物。⑤制氮肥 ①作保护气（氦气作焊接金属保护气，氩气作电弧焊接保护气）。②作霓虹灯的充填充气。③氦气可填充气球（密度比空气小且化学性质稳定） 【典例9】（2026·云南昆明·模拟预测）下列气体在通电条件下，能发生不同颜色的光并可用作电光源的是 A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【答案】D 【详解】A.氧气的主要用途为供给呼吸、支持燃烧，不符合要求。 B.氮气化学性质稳定，常用作保护气、生产硝酸和氮肥的原料，不符合要求。 C.二氧化碳可用于灭火、作气体肥料、干冰用于人工降雨等，不符合要求。 D.稀有气体化学性质极不活泼，通电时会发出不同颜色的光，可制成霓虹灯、航标灯等多种电光源，符合要求。 【变式9-1】空气是人类生产活动的重要资源。下列关于空气的说法不正确的是 A．将氮气充入食品包装袋中可起到防腐作用 B．CO2是植物光合作用的重要原料 C．稀有气体可用于霓虹灯的制作 D．氧气既能燃烧又能支持燃烧 【答案】D 【详解】A.氮气化学性质不活泼，不易与食品发生反应，充入食品包装袋可隔绝氧气，起到防腐作用，说法正确。 B.植物光合作用的原料为二氧化碳和水，产物为有机物和氧气，是光合作用的重要原料，说法正确。 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，说法正确。 D.氧气只有助燃性，能支持燃烧，本身不具有可燃性，不能燃烧，说法错误。 【变式9-2】电脑芯片必须在空气中含量最多的气体保护气氛下焊接和封装，这种气体是 A．氮气 B．二氧化碳 C．水蒸气 D．氧气 【答案】A 【详解】空气按体积分数计算：（氮气）约占78%，是空气中含量最高的气体，且氮气化学性质不活泼，常温下很难与其他物质发生反应，可作为保护气避免芯片焊接时被氧化，故选A。 【变式9-3】阅读下面科普短文，结合所学知识回答相关问题。 稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡6种气体，约占空气体积的0.94%，常温常压下，稀有气体都是无色无味，微溶于水，且熔点和沸点都很低。由于稀有气体元素原子的最外层电子排布结构都是稳定结构，所以它们的化学性质非常稳定，但在一定条件下，氙气(Xe)可与氟气(F2)发生反应，生成四氟化氙(XeF4)。 工业上，制取稀有气体是通过将液态空气蒸馏(即利用物质的沸点不同进行分离)，得到稀有气体的混合物，再用活性炭低温吸附法，将稀有气体分离开来。 在焊接精密零件时，常用氩气作保护气。氦气是除了氢气外的最轻气体，通常用氦气代替氢气应用在飞艇中，不会着火和发生爆炸。利用稀有气体通电时发出色彩绚丽的光芒，可以制成霓虹灯。 根据上述文章内容，回答下列问题。 (1)稀有气体约占空气的体积分数是______。 (2)工业上用液态空气制备稀有气体，发生______(填“物理”或“化学”)变化。 (3)稀有气体的物理性质有______。(写出一点即可) (4)氙气与氟气反应生成四氟化氙的文字表达式是__________________。 (5)在焊接精密零件时，常用氩气作保护气和选用氦气代替氢气应用于飞艇，都利用到稀有气体的化学性质____________；稀有气体可以制作霓虹灯，是利用其____________的物理性质。 【答案】(1) 0.94% (2) 物理 (3) 常温常压下无色无味或微溶于水或熔点和沸点很低 (4) (5) 化学性质稳定 通电时能发出不同颜色的光 【详解】（1）略； （2）该制备方法是利用液态空气中各组分沸点不同进行蒸馏分离，只是状态的改变，过程中没有新物质生成，属于物理变化； （3）颜色、气味、溶解性、熔沸点均不需要通过化学变化就能表现出来，均属于物理性质，故稀有气体的物理性质有：常温常压下无色无味或微溶于水或熔点和沸点都很低； （4）氙气与氟气反应的反应物为氙气、氟气，生成物为四氟化氙，反应条件为一定条件，该反应的文字表达式为：； （5）用氩气作保护气，是因为氩气化学性质稳定，用氦气代替氢气应用于飞艇，是因为氦气密度小，且化学性质稳定，均应用了稀有气体化学性质稳定的化学性质； 略。 ▌题型10 纯净物和混合物 纯净物 混合物 概念 只由一种物质组成 由两种或两种以上物质混合而成 组成 固定，可用专门的化学符号表示 不固定，不能用专门的化学符号表示 性质 有固定的物理性质和化学性质 混合物中各成分保持它们各自的性质 联系 【典例10】（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 【详解】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。 【变式10-1】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 【详解】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。 【变式10-2】物质使世界异彩纷呈。下列物质属于混合物的是 A．红色的葡萄酒 B．淡蓝色的液氧 C．暗紫色的高锰酸钾 D．紫红色的金属铜 【答案】A 【分析】纯净物仅由1种物质组成，混合物由2种及以上不同物质混合而成。 【详解】A.葡萄酒中含有水、酒精、色素等多种物质，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.高锰酸钾（）仅由一种物质组成，属于纯净物，不符合题意。 D.金属铜（）仅含一种物质，属于纯净物，不符合题意。 【变式10-3】下列物质中属于纯净物的是 A．冰水混合物 B．稀有气体 C．洁净的空气 D．汽水 【答案】A 【详解】A. 冰是固态的水，冰水混合物由水一种物质组成，属于纯净物； B. 稀有气体是由氖气、氦气等混合而成，属于混合物； C. 洁净的空气是由氮气、氧气等混合而成，属于混合物； D. 汽水是由水、碳酸等混合而成，属于混合物。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 空气的组成（题型突破·举一反三） 题型01 检查装置气密性的方法 题型02 测定空气中氧气含量的实验 题型03 测定空气中氧气含量的数字化实验 题型04 测定空气中氧气含量的实验改进 题型05 测定空气中氧气含量的实验误差分析 题型06 空气成分的发现 题型07 空气各成分及体积分数 题型08 证明空气及各成分的存在及性质 题型09 空气中各成分的用途 题型10 纯净物和混合物 ▌题型01 检查装置气密性的方法 检查装置气密性的方法 检查装 置气密 性 升温法 把导管放入水中， ，说明装置气密性良好 液面差法 ，说明装置气密性良好 要点：装置 ，能产生 。 【典例1】（25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期末）下列实验操作正确的是 A．检查气密性 B．添加酒精 C．取用块状固体 D．倾倒液体 【变式1-1】实验是学习化学的重要途径。下列实验操作正确的是 A．倾倒液体 B．移走蒸发皿 【变式1-2】安全、规范的操作是实验成功的重要保证。下列图示操作正确的是 A．加热液体 B．读取液体体积 C．检查装置气密性 D．稀释浓硫酸 【变式1-3】某实验小组通过推（拉）注射器活塞的方法检查甲图所示装置的气密性，并用传感器测定锥形瓶内压强的变化，图像记录如乙图所示。则下列说法不正确的是 A．0~20 s，通过推注射器活塞使瓶内压强减小 B．20 s后，压强不再改变，说明该装置气密性良好 C．由20~80 s的图像可知，该同学向外拉注射器活塞后，一直未松手 D．若锥形瓶中装有生石灰，注射器中装有水，则利用该装置可证明生石灰与水反应放热 ▌题型02 测定空气中氧气含量的实验 空气中氧气体积分数的测定 实验装置 实验步骤 ①将集气瓶的容积划分为5等份，并加以标记。 ②将橡胶管上的止水夹夹紧，在燃烧匙内装入足量的红磷，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，观察现象。 ③待火焰熄灭后，观察红磷是否有剩余。待集气瓶冷却到室温后，把导管插入盛水的烧杯中，打开止水夹，观察现象。 实验原理 红磷在 中 ，使得密闭空间中 ，打开弹簧夹，大气压将烧杯中的水压入集气瓶中。（压入的水的体积= ） 实验现象 红磷燃烧，放出热量，产生大量 ，装置 ，烧杯内的水倒流入集气瓶，约占集气瓶内气体体积的 。（白磷同红磷燃烧的反应原理和现象相同，只是二者能够燃烧的温度不同，白磷40oC，红磷240oC） 实验结论 氧气约占空气总体积的1/5 反应原理 文字表达式：磷 + 氧气五氧化二磷 符号表达式：P + O2P2O5 实验关键 ①所用的红磷必须 。 [如果红磷过少则氧气没有全部消耗完，测量结果 ] ②要等集气瓶（装置） 后才能打开弹簧夹。 [否则瓶内剩余气体仍然膨胀，剩余气体体积 ，使得进入集气瓶内的水 ，测量结果 ] ③装置的 。 [漏气会使外面空气漏进来，测量结果 ] ④要 橡皮管，然后再点红磷，迅速伸入集气瓶立即塞紧瓶塞。 [红磷伸入 ，瓶内气体受热膨胀逸出，或 弹簧夹，导致燃烧时气体受热膨胀逸出，测量结果 ] 误差分析 误差 原因 测量结果 ，氧气未耗尽 ，使装置外的空气进入集气瓶中 ，使进入集气瓶中的水的体积偏小 测量结果偏高 胶皮管未夹紧，红磷燃烧时集气瓶内气体因受热顺着导管逸出 燃烧匙伸入过慢，使装置内的气体受热逸出，导致进入集气瓶中的水的体积偏大 【典例2】（2026·辽宁抚顺·一模）仿照法国化学家拉瓦锡定量研究空气成分的原理，利用如图装置探究空气中氧气的含量，下列说法正确的是 A．该实验还可以说明氮气不支持燃烧 B．将红磷换成木炭，实验也能成功 C．红磷要足量，目的是方便观察燃烧的现象 D．冷却至室温没打开弹簧夹时，瓶内气压大于瓶外气压 【变式2-1】某学习小组同学设计了如图装置进行测定空气中氧气含量的实验，夹紧弹簧夹，将足量的红磷和木炭分别点燃后放入甲、乙两个集气瓶中，待反应结束恢复至室温后，再打开弹簧夹。下列有关叙述正确的是 A．点燃后应将红磷和木炭迅速伸入集气瓶中 B．测定空气中氧气含量只能用物质燃烧的方法 C．实验结束恢复至室温后，两个集气瓶中的实验现象相同 D．该实验证明，测定空气中氧气含量时可用木炭代替红磷 【变式2-2】某同学设计了测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图。该同学的实验步骤如下： ①将图中的集气瓶分为5等份，并作好标记。 ②在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入足量的红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入集气瓶内，塞紧橡皮塞。 ③充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹。 请回答下列问题： (1)该实验中红磷需稍过量，目的是__________。 (2)步骤②集气瓶中反应的符号表达式为__________；步骤③中打开止水夹后观察到的现象是__________。 (3)若将红磷换成炭粉，该实验能否获得成功？为什么？____________。 (4)为验证空气中氧气含量，某同学设计了如图所示实验装置。其中，右侧为可以自由移动的活塞（忽略摩擦力）。实验过程中，首先，向玻璃管中充入空气，使右侧活塞移至刻度5处，检查装置气密性；然后， 在密闭的玻璃管内铺上足量红磷（右侧活塞位置依然在刻度5处）， 点燃酒精灯，观察到红磷燃烧后熄灭酒精灯，活塞先向右移动，再向左移动，最后静止。 ①检查装置气密性的方法是先将活塞拉至刻度6处，放手后，若观察到__________，则说明装置气密性良好；反之，则说明装置气密性不好。 ②活塞先向右移动的原因是__________。 【变式2-3】以下四个实验装置可用于“测定空气中氧气的含量”。请认真分析，回答下列问题。 (1)以上实验其原理都是采用___________(填“物理”或“化学”)方法，从混合气体中除去某种气体，从而达到物质分离的目的。 (2)在实验过程中，需要不断推拉注射器活塞的装置是___________(填字母)，利用此装置进行实验，可能造成实验误差的因素是___________(写一条即可)。 (3)装置B中利用了铜丝的___________性，这属于铜丝的___________(填“物理”或“化学”)性质。 (4)装置C、D的实验都用到了红磷，写出反应的文字表达式：___________。反应结束后，待装置冷却至室温，打开止水夹，装置D(试管容积为40 mL)中，注射器活塞从10 mL刻度处缓慢移动至___________mL刻度处停止(误差忽略不计)。 ▌题型03 测定空气中氧气含量的数字化实验 常见如下图： 燃烧阶段压强先 ：反应放热，气体受热膨胀。 冷却阶段压强持续 ：氧气被消耗，温度降低，气体收缩。 打开弹簧夹压强 ：水倒吸入瓶，内外气压平衡。 X 曲线为温度：燃烧放热 ，冷却后恢复原温。 Y 曲线为氧气浓度：燃烧消耗氧气，浓度持续 。 【典例3】（2026·山东淄博·一模）化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，得到的数据曲线如图2所示。下列说法错误的是 A．图1瓶中反应的化学方程式为 B．用蜡烛代替红磷，同样能测定出空气中氧气的含量 C．图2压强曲线中，BC段气压变化的原因是反应放热，使装置内压强增大 D．X曲线表示的是温度，Y曲线表示的是氧气浓度 【变式3-1】某兴趣小组的同学利用现代传感器技术进行测定空气中氧气含量的实验，测得实验过程中容器内温度和气体压强随时间的变化趋势如图所示。下列说法中错误的是 A．压强曲线BC段下降的原因是装置不断冷却降温 B．实验过程中容器内温度先升高后下降至室温 C．要保证实验的准确性，白磷必须过量 D．在t2时打开了弹簧夹 【变式3-2】利用图甲装置测定空气中氧气的含量，并结合现代传感器技术测得实验过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度随时间的变化情况，结果如图乙所示。下列说法错误的是 A．该实验中氧气并未完全反应 B．反应开始时压强增大是因为反应放热，温度升高 C．容器内氧气被消耗的全过程对应bc段的变化进程 D．时刻后压强增大是由于打开了弹簧夹，水倒吸进入集气瓶 【变式3-3】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。 ▌题型04 测定空气中氧气含量的实验改进 改进角度 传统实验不足 改进目的 引燃方式 开盖引燃，气体、白烟逸出 密闭操作，减小误差，环保 药品替换 红磷耗氧不彻底，白烟有毒 耗氧更充分，污染更小 测量方式 水倒吸粗略估测体积 注射器或传感器定量，读数精准 缓冲装置 燃烧放热压强过大，冲开塞子 气球缓冲压强，保证装置密闭 【典例4】（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 【变式4-1】下图是某同学改进的测定空气中氧气含量的实验装置，装置全程密闭，集气瓶内预先装适量水，下列说法正确的是 A．红磷熄灭后，应立即读取注射器示数 B．实验过程中，注射器活塞先向下移动，后向上移动 C．氧气的体积分数 D．红磷燃烧产生大量白烟，会从装置接口处逸出 【变式4-2】在“测定空气中氧气含量”的实验中，小强采用了下图所示装置：在由两个注射器组成的密闭系统中留有30 mL空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，同时缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时，停止加热，待冷却至室温后，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。 (1)在实验过程中，缓慢交替推动两个注射器活塞的目的是___________。 (2)在该实验中，不能用硫代替铜丝的原因是___________。 (3)小强测得实验数据如下： 反应前注射器内气体总体积 反应后注射器内气体总体积 30 mL 24 mL 由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数___________21％(填>、=、<)。造成该实验出现误差的下列原因中，正确的是___________(填序号)。 ①没有缓缓交替推动两个注射器活塞；②读数时没有冷却至室温；③加入铜丝量太少；④加入铜丝量太多；⑤加热时间不足；⑥装置漏气 【变式4-3】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） ▌题型05 测定空气中氧气含量的实验误差分析 误差 原因 测量结果 ，氧气未耗尽 ，使装置外的空气进入集气瓶中 ，使进入集气瓶中的水的体积偏小 测量结果偏高 胶皮管未夹紧，红磷燃烧时集气瓶内气体因受热顺着导管逸出 燃烧匙伸入 ，使装置内的气体受热逸出，导致进入集气瓶中的水的体积 【典例5】（2026·江苏淮安·一模）某化学兴趣小组完成了两个“空气中氧气含量测定”的实验。下列说法正确的是 A．实验一中红磷燃烧产生大量白雾 B．实验一中若氧气含量测定结果偏小，可能原因是燃烧匙缓慢伸入集气瓶中 C．实验二中点燃酒精灯加热铜丝，可观察到铜丝由黑色变成红色 D．实验二中来回推拉两端注射器活塞目的是让铜丝耗尽装置内氧气 【变式5-1】用下图装置测定空气中氧气含量。点燃酒精灯，并反复推拉注射器。下列有关说法不正确的是 A．若装置气密性不好，则测量结果偏小 B．实验时玻璃管中红色固体逐渐变为黑色 C．将铜粉换成碳粉，也能测出空气中氧气含量 D．实验结束并冷却后，挤扁气球，活塞最终大约停在6mL刻度处 【变式5-2】如图是某同学设计的验证氧气在空气中含量的实验装置图。以下说法正确的是 A．弹簧夹没夹紧不会对实验结果产生影响 B．待红磷燃烧结束就该立即打开止水夹 C．该实验说明了氮气约占空气总体积的 D．实验中凸透镜的作用是引燃红磷 【变式5-3】“暖宝宝贴”(主要成分为铁粉)发热的原理是铁粉和氧气、水发生反应放热。用“暖宝宝贴”测定空气中氧气的含量，广口瓶容积为270 mL，实验装置如图所示。实验前量筒中水的体积为100 mL，实验后量筒中水的体积为55 mL，参与反应的水的体积忽略不计。 (1)本次实验测得空气中氧气的体积分数为多少？ (2)测得的氧气含量偏低，可能的原因是什么？(写一条) (3)与红磷燃烧法相比，此实验测定空气中氧气含量的优点有什么？(写一条) ▌题型06 空气成分的发现 科学家 贡献 发现空气中存在氧气，并制得氧气 拉瓦锡用金属燃烧实验证明燃烧是金属与空气中的“上等纯空气”作用的结果，并发现了金属燃烧后余下的“空气”不支持燃烧和呼吸，第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的。 【典例6】（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 【变式6-1】历史上第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的科学家是 A．波义耳 B．拉瓦锡 C．门捷列夫 D．道尔顿 【变式6-2】二百多年前拉瓦锡研究空气的成分时用到了一种金属，这种金属是 A．镁 B．铁 C．汞 D．磷 【变式6-3】阅读下列材料，完成下面小题。 1774年10月，法国科学家拉瓦锡用如图所示的装置定量测定了空气成分。他把少量汞放在密闭容器中加热12天，发现有一部分银白色的液态汞(沸点356.6℃)变成红色的氧化汞粉末，同时容器里空气的体积差不多减少了。 4．下列关于实验后装置内剩余气体的说法，正确的是 A．该气体加热时虽不能与汞反应但能和红磷反应 B．空气中该气体与氧气的体积比约为 C．该气体可用于填充探空气球 D．该气体易溶于水 5．下列有关拉瓦锡实验的分析，不合理的是 A．实验结束后，汞会被倒吸入曲颈甑中 B．汞的用量可能会影响实验结果 C．生成的氧化汞为固态，不会对气压差产生影响 D．反应结束后，需关闭火炉冷却至室温，才能测量容器中气体的减少量 ▌题型07 空气各成分及体积分数 空气中各组分气体的体积分数大约是：氮气 ，氧气 ，稀有气体（ 、 、 等） ，还含有 、其他气体和杂质。在通常情况下，空气中各种成分的含量保持 。 【典例7】（2026·江苏南通·模拟预测）空气是一种十分重要的天然资源在空气的成分中，体积分数最大的是 A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【变式7-1】空气中体积分数约占0.94%，可制作电光源的气体是 A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．水蒸气 【变式7-2】神舟二十一号载人飞船核心舱内的气体成分模拟空气，为航天员创造宜居环境，其中氮气和氧气的体积比约为 A． B． C． D． 【变式7-3】河北博物院馆藏大量珍贵文物，为防止文物氧化变质，常用空气中含量最多的气体作保护气。该气体是 A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 ▌题型08 证明空气及各成分的存在及性质 成分 检验现象 关键性质 氧气 物质可在空气中燃烧 助燃性、供给呼吸 二氧化碳 澄清石灰水变浑浊 能与澄清石灰水反应 水 冷壁有水雾、饼干变软 遇冷液化 氮气 红磷燃烧后剩余气体，不燃不助燃 化学性质稳定 稀有气体 通电发出有色光 通电后能发出不同颜色的光 【典例8】（2026·江苏扬州·二模）膨化食品开封一段时间后不再松脆，是因为吸收了空气中的 A． B． C． D． 【变式8-1】吃火锅时，厨师提前将土豆去皮切片并泡在水中，这样可以有效避免土豆在空气中变黑，造成土豆在空气中变黑的物质是 A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳 【变式8-2】根据下列现象说明空气中存在某种物质，请你用物质的名称填空： (1)蜡烛能在空气中燃烧，说明含有________。 (2)酥脆的饼干放置在空气中变软，说明含有________。 【变式8-3】下列现象与空气中的什么成分有关，请用相应的序号答题。 ①氧气；②氮气；③水蒸气；④稀有气体 (1)酥脆的饼干放置在空气中一段时间会变得松软：_______。 (2)空气中使食物变质的主要气体：_______。 (3)制作氮肥需要从空气中获取的气体：_______。 ▌题型09 空气中各成分的用途 氮气 稀有气体 主要性质 色、 味气体， 溶于水，在极低温条件下加压才能液化成无色液体，液氮通常储存于 色 瓶中。不燃烧也不支持燃烧，不供给呼吸，化学性质 无色、无味气体， （物理性质）， （不易和别的物质反应）。 用途 ①将氮气充灌在白炽灯泡里，可防止钨丝 ，延长灯泡的使用寿命。② （如使粮食 和 ）。③用于制造低温环境或医疗上 ④博物馆中“真空充氮杀虫灭菌消毒机”来处理和保护文物。⑤制氮肥 ① 。② 。③氦气可填充气球（密度比空气小且化学性质稳定） 【典例9】（2026·云南昆明·模拟预测）下列气体在通电条件下，能发生不同颜色的光并可用作电光源的是 A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【变式9-1】空气是人类生产活动的重要资源。下列关于空气的说法不正确的是 A．将氮气充入食品包装袋中可起到防腐作用 B．CO2是植物光合作用的重要原料 C．稀有气体可用于霓虹灯的制作 D．氧气既能燃烧又能支持燃烧 【变式9-2】电脑芯片必须在空气中含量最多的气体保护气氛下焊接和封装，这种气体是 A．氮气 B．二氧化碳 C．水蒸气 D．氧气 【变式9-3】阅读下面科普短文，结合所学知识回答相关问题。 稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡6种气体，约占空气体积的0.94%，常温常压下，稀有气体都是无色无味，微溶于水，且熔点和沸点都很低。由于稀有气体元素原子的最外层电子排布结构都是稳定结构，所以它们的化学性质非常稳定，但在一定条件下，氙气(Xe)可与氟气(F2)发生反应，生成四氟化氙(XeF4)。 工业上，制取稀有气体是通过将液态空气蒸馏(即利用物质的沸点不同进行分离)，得到稀有气体的混合物，再用活性炭低温吸附法，将稀有气体分离开来。 在焊接精密零件时，常用氩气作保护气。氦气是除了氢气外的最轻气体，通常用氦气代替氢气应用在飞艇中，不会着火和发生爆炸。利用稀有气体通电时发出色彩绚丽的光芒，可以制成霓虹灯。 根据上述文章内容，回答下列问题。 (1)稀有气体约占空气的体积分数是______。 (2)工业上用液态空气制备稀有气体，发生______(填“物理”或“化学”)变化。 (3)稀有气体的物理性质有______。(写出一点即可) (4)氙气与氟气反应生成四氟化氙的文字表达式是__________________。 (5)在焊接精密零件时，常用氩气作保护气和选用氦气代替氢气应用于飞艇，都利用到稀有气体的化学性质____________；稀有气体可以制作霓虹灯，是利用其____________的物理性质。 ▌题型10 纯净物和混合物 纯净物 混合物 概念 只由 组成 由 混合而成 组成 ，可用专门的化学符号表示 ，不能用专门的化学符号表示 性质 有 的物理性质和化学性质 混合物中各成分 联系 【典例10】（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 【变式10-1】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 【变式10-2】物质使世界异彩纷呈。下列物质属于混合物的是 A．红色的葡萄酒 B．淡蓝色的液氧 C．暗紫色的高锰酸钾 D．紫红色的金属铜 【变式10-3】下列物质中属于纯净物的是 A．冰水混合物 B．稀有气体 C．洁净的空气 D．汽水 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $