3.1 空气的成分（讲义）化学新教材沪科版五四学制八年级全一册

本讲义聚焦初中化学“空气的成分”核心知识点，从拉瓦锡实验探索空气组成入手，通过红磷燃烧实验测定氧气含量，系统梳理空气成分及体积分数，进而区分纯净物与混合物，结合氮气、稀有气体的性质用途，最后联系空气污染防治，构建“实验-组成-性质-用途-环保”的学习支架。 资料亮点在于实验探究深度设计，如红磷燃烧实验误差分析培养科学思维，数字化实验（氧气传感器监测）提升科学探究与实践能力，结合“人造空气”“食品防腐”等实例强化知识应用。随学随练与拓展内容助力课中教学增效，课后查漏补缺，培养环保意识等科学态度与责任。

专题3 空气 氧气 二氧化碳 课题1 空气的成分 课标要点 1．通过实验探究，理解空气中氧气含量的测定方法。 2．结合生活实例，了解空气的成分及其重要用途。 3．分析空气质量指数，认识空气污染的危害，树立保护环境的观念。 学习重难点 重点：空气的成分及其重要用途；空气中氧气含量的测定方法。 难点：理解空气中氧气含量的测定方法。 知识点 空气成分的探索 实验装置 实验现象 实验结论 1.银白色的液态汞加热，一部分汞变成______色粉末，容器内气体体积______。 2.将红色固体加强热，得到银白色液体和______，把该气体加入之前容器剩下的气体中，所得气体与______性质完全一样。 空气由______和______组成 表达式：____________________ 表达式：____________________ 2．实验探究：测定空气中氧气含量 实验装置 实验原理 红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，瓶内气体______，压强______，冷却后打开弹簧夹，在大气压作用下烧杯内的水被压入集气瓶，进入水的体积即为瓶内消耗______的体积。 实验现象 ①红磷燃烧时，产生________，并________； ②打开弹簧夹，量筒中的水________________，集气瓶内液面上升。量筒内减少的水的体积大约是__________。 证据推理 ①从拉瓦锡实验得到启示，选择能与空气中的氧气反应的______进行实验。 ②红磷燃烧消耗集气瓶内空气中的______，导致集气瓶内的________，量筒中的水被____________。 ③通过测定________________可知被消耗氧气的体积，从而达到测定空气中氧气含量的目的。 实验结论 ______________________________________ 文字表达式 和符号表达式 __________________________ ____________________________________________________________ 实验分析 实验结果误差 结果偏小的原因：__________________________________________________________ 结果偏大的原因：__________________________ 瓶内剩余气体（N2）的性质 物理性质：________； 化学性质：____________________。 3．空气的成分及其体积分数 （1）空气的成分，按体积计算，氮气 ______、氧气 ______、 其他物质 1%（稀有气体 __________、二氧化碳 __________、 其他气体和杂质 0.03%）。 （2）通常情况下，空气中各成分的含量________。但______的含量是变化的，________的含量也会因人类活动的影响等而发生变化。 特别提醒 1．空气中氧气含量测定实验注意点： （1）装置的气密性要好（否则测量结果偏小） （2）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 （3）要等集气瓶（装置）冷却后才能打开弹簧夹（否则测量结果偏小） （4）要先夹紧橡皮管，然后再点红磷（否则测量结果偏大）。 （5）该实验中的红磷不能换成木炭或蜡烛，因为木炭和蜡烛燃烧生成的二氧化碳是气体，导致瓶内压强无明显变化，烧杯中的水无法进入集气瓶。 2. 空气中各成分含量是指“体积分数”而不是“质量分数”。 随学随练 1．（2026·广东肇庆·二模）中国空间站实现常态化有人值守。空间站中的“人造空气”与地球空气成分含量基本相同，其中体积分数最大的是 A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 2．（25-26八年级上·上海金山·阶段检测）拉瓦锡测定空气成分的实验装置，如下图所示。关于该实验的分析正确的是 A．实验过程中没有污染 B．汞蒸气能比较彻底消耗氧气 C．钟罩内汞液面会下降 3．（25-26九年级上·广东深圳·阶段检测）关于测定空气中氧气含量的实验，下列说法正确的是 A．红磷熄灭后应立刻打开弹簧夹 B．实验前要检查装置的气密性 C．最终瓶中剩余的气体是纯净的氮气 D．实验时，只取用极少量红磷，可减少污染且不影响实验结果 4．（2026·福建厦门·模拟预测）小组同学使用传感器测量密闭装置内蜡烛从燃烧到熄灭的过程中氧气、二氧化碳含量的变化，实验装置及结果如下图所示。下列结论或分析错误的是 A．曲线1表示瓶内体积分数的变化 B．当燃烧时间到达80 s时，蜡烛已熄灭 C．80 s后，装置内的气体只剩和 D．蜡烛熄灭后，的体积分数比少 知识点 纯净物和混合物（重点） 纯净物 混合物 概念 只由________组成的物质 由______________的物质混合而成的物质 特征 有固定的组成和性质 没有固定的组成和性质 表示 可以用________来表示，如氧气可表示为O2，二氧化碳可表示为CO2等 ______用化学符号表示 举例 氧气、二氧化碳、五氧化二磷、四氧化三铁、铁、铜等 空气、海水、合金、溶液、稀有气体、“浓~”、“稀~”、“a%的~” 特别提醒 （1）纯净物有固定的组成和性质，混合物没有固定的组成和性质。 （2）常见的混合物有：稀有气体、“浓××”、“稀××”、“×%的××”。 随学随练 1．（25-26八年级下·山东泰安·期末）下列物质中，属于纯净物的是 A．干冰 B．澄清石灰水 C．矿泉水 D．洁净的空气 2．（25-26八年级下·黑龙江绥化·期末）下列各组物质中一定属于纯净物的是 A．臭氧 B．洁净的空气 C．仅含碳氧两种元素的物质 D．稀有气体 3．（24-25九年级上·四川南充·阶段检测）给下列物质进行分类：①洁净的空气 ②冰水混合物 ③五氧化二磷 ④铁 ⑤稀有气体 ⑥液氧（用数字序号填空）。 (1)混合物_____________。 (2)纯净物__________。 知识点 氮气和稀有气体的性质与用途 1. 氮气 （1）物理性质：在通常状况下，氮气是一种无色、无气味的气体，难溶于水。 （2）化学性质：不活泼，在低温或常温下难与其他物质发生反应。 （3）用途与性质的对应关系： 性质 对应的用途 化学性质______ 作保护气 充入__________，隔绝氧气，防止食品腐败和压碎 灯泡充氮，________，防止钨丝氧化 ______条件下，氮气可与某些物质发生反应 制取对人类有用的物质，如制造______、______等 液氮温度______ 用于制冷 用作仪器或机件的深度冷冻剂 为超导材料的实验提供低温环境 2. 稀有气体 稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡等。 （1）物理性质：无色、无味气体 ，通电时能________________。 （2）化学性质：很不活泼，一般______其他气体反应，曾被称为“________”。 （3）用途与性质的对应关系： 性质 对应的用途 通电时__________________ 制成________________， 如：氙气灯、霓虹灯等 氙气灯 化学性质________ 作______， ________时隔绝空气防止金属氧化 氩弧焊 特别提醒 1．稀有气体做电光源是利用其物理性质，而不是化学性质。因为稀有气体“在通电时能发出不同颜色的光”，这个过程没有发生化学变化。 随学随练 1．（25-26九年级下·吉林长春·阶段检测）焊接金属时，需要用到“保护气”来隔绝氧气，下列能用作“保护气”的一组气体是 A．氢气、氮气 B．氧气、氮气 C．氮气、稀有气体 D．水蒸气、氧气 2．（2026·河南周口·二模）下列关于氮气的说法，错误的是 A．在空气中的体积分数约为 B．通常情况下不支持燃烧 C．不与任何物质发生化学反应 D．可以填充食品包装袋保鲜 3．（25-26九年级上·河北承德·期末）空气是人类生产活动的重要资源。下列关于空气中各成分的说法错误的是 A．氧气是植物光合作用的重要原料 B．稀有气体可制成多种用途的电光源 C．将氮气充入食品包装袋中可起到防腐作用 D．饼干在空气中久放后会受潮，说明空气中含有水蒸气 知识点 洁净的空气为何如此重要 空气污染物 ①有害气体：________、________、________ ②______ 污染来源 ①化石燃料的燃烧；②工厂排放的废气；③植被破坏引起的沙尘 造成的危害 严重损害人体健康，影响农作物生长，破坏生态平衡；______破坏和______也与空气污染有关。 防治措施 加强________________，______________排放，积极________________，研制和开发________。 空气质量评价内容 （1）空气质量报告利用____________定量描述空气质量状况。 （2）目前，计入空气质量指数的污染物主要包括：________、________、________、______、________（粒径小于等于 10 μm 的颗粒物）、__________（粒径小于等于 2.5 μm 的颗粒物）等。 特别提醒 1．二氧化碳能造成温室效应加剧，但不是空气污染物和有害气体。 2．有害气体主要包括一氧化碳、二氧化氮和二氧化硫等，这三种气体都是有毒气体。 3．空气质量指数数值越大，空气质量状况越差，污染越严重。 4．排放到空气中的二氧化硫、二氧化氮是引起酸雨的主要原因。 随学随练 1．（2026·河南三门峡·三模）化学小组在跨学科实践活动中设计并组装了一个微型空气质量检测站。下列不属于需要检测的物质是 A．二氧化碳 B．臭氧 C．二氧化硫 D．二氧化氮 2．（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 3．（25-26九年级下·广东湛江·期中）某同学利用监测仪检测到某日空气中部分主要污染物的数据如图所示。下列说法正确的是 A．除监测到的物质外，还需监测污染物的数据 B．燃放烟花爆竹对空气质量没有影响 C．空气质量指数越高，空气质量越好 D．植树造林、绿色出行能改善空气质量 拓展 测定空气中氧气的含量实验 一、实验原理与操作类易错点 1.‌现象描述混淆“烟”和“雾”‌ 易错点：将红磷燃烧的现象描述为“产生大量白雾”。 解析：红磷燃烧生成的五氧化二磷是白色固体小颗粒，对应的现象是“白烟”；“雾”特指小液滴聚集的状态，二者不能混用。 2.‌实验结论表述错误‌ 易错点：直接说“氧气约占空气的1/5”。 解析：该结论的准确表述是“氧气约占空气体积的1/5”，若省略“体积”二字，会被误解为氧气占空气质量的1/5，与实际情况不符。 3.‌打开止水夹的时机错误‌ 易错点：红磷燃烧后未等装置冷却至室温就打开止水夹。 解析：燃烧放热会使瓶内气体受热膨胀，此时打开止水夹，进入集气瓶的水体积会偏小，最终测得的氧气体积分数低于1/5。 二、误差分析类易错点 1.结果偏小（进水体积<集气瓶容积1/5） ‌红磷用量不足‌ 易错点：红磷量过少，无法完全消耗瓶内氧气。 解析：剩余未被消耗的氧气会占据瓶内空间，导致装置内外压强差偏小，进入的水体积不足，测量结果偏低。 ‌装置气密性不好‌ 易错点：实验前未检查装置气密性，装置存在漏气情况。 解析：反应结束冷却过程中，外界空气会进入集气瓶，抵消部分压强差，最终进水体积偏小，测定结果低于1/5。 ‌导管未预先注满水‌ 易错点：实验前导管内残留空气，未注满水。 解析：燃烧冷却后，进入集气瓶的水会有一部分残留在导管中，无法全部流入瓶内，导致测得的氧气体积偏小。 2.结果偏大（进水体积>集气瓶容积1/5） ‌燃烧匙伸入集气瓶过慢‌ 易错点：点燃红磷后，缓慢将燃烧匙伸入瓶内再塞紧塞子。 解析：红磷燃烧放热，瓶内空气受热膨胀，在塞紧瓶塞前就从瓶口逸出，冷却后瓶内损失的气体不止氧气，最终进水体积偏大，结果高于1/5。 ‌止水夹未夹紧‌ 易错点：红磷燃烧前，导管上的止水夹没有夹紧。 解析：燃烧放热使瓶内气体受热膨胀，大量空气会从橡胶导管处溢出，冷却后瓶内压强差过大，进入的水体积超过1/5，测量结果偏大。 三、药品选择类易错点 ‌用木炭/蜡烛代替红磷（未做改进）‌ 易错点：直接用木炭或蜡烛替换红磷进行实验。 解析：木炭、蜡烛燃烧都有二氧化碳气体生成，反应后装置内外压强差几乎为零，水无法进入集气瓶，无法测定氧气体积。 活学活用 1．（25-26九年级上·广东东莞·期中）拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列说法正确的是      A．红磷燃烧时产生浓厚的白色烟雾 B．b点时容器内不含氧气 C．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18% 2．（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 3．（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：___________。 拓展 空气成分与用途 一、空气成分占比类易错点 1.‌混淆体积分数与质量分数‌ 易错点：认为空气中氮气的质量分数约占78%、氧气质量分数约占21%。 解析：空气各成分的占比标准是‌体积分数‌，氮气约占78%、氧气约占21%，并非质量分数，二者数值差异很大，是高频考点易错点。 2.‌记错稀有气体/二氧化碳占比‌ 易错点：把稀有气体占比记为约0.03%，二氧化碳占比记为约0.94%。 解析：正确数值为稀有气体约占空气总体积的0.94%，二氧化碳约占0.03%，二者占比极易记混，可通过口诀“氮七八，氧二一，零点九四是稀气，二氧化碳零点零三记心里”辅助记忆。 二、气体性质与用途匹配类易错点 1.‌误将氧气当作燃料‌ 易错点：认为氧气具有可燃性，可作为宇宙航行、工业生产的燃料。 解析：氧气只具备助燃性和氧化性，本身不可燃烧，不能作燃料，在航天中仅作为助燃剂和氧化剂使用，这是该部分最常见的错误认知。 2.‌错把二氧化碳归为空气污染物‌ 易错点：将二氧化碳列入空气污染物名录，认为它是形成酸雨的主要原因。 解析：二氧化碳是空气的固有组成成分，不属于常规空气污染物；它含量升高会引发温室效应，但酸雨的主要成因是二氧化硫、二氧化氮等气体，二者不能混淆。 3.‌混淆稀有气体性质与用途的对应逻辑‌ 易错点：认为稀有气体用作电光源，是利用了其化学性质不活泼的特点。 解析：稀有气体通电后发出不同颜色的光，该过程没有新物质生成，属于物理变化，利用的是其物理性质；稀有气体用作焊接保护气，才是利用了它化学性质极不活泼的特点。 4.‌氮气用途认知偏差‌ 易错点：认为氮气化学性质活泼，不能用于食品防腐。 解析：氮气常温下化学性质极稳定，充入食品包装袋中可以隔绝氧气，防止食品氧化变质，是常用的食品保护气，同时也是合成氨、氮肥的重要化工原料。 活学活用 1．（25-26八年级下·山东德州·期中）下列有关空气的说法中，错误的是 A．空气中含有水蒸气 B．二氧化碳是空气污染物 C．空气中的氮气不易溶于水 D．空气中的氧气主要来自光合作用 2．（2026·山西阳泉·一模）实验室需用液氮(-196℃)储存国产mRNA疫苗，打开液氮罐时能看见“白雾”，这是因为 A．液氮汽化时吸热 B．氮气是无色气体 C．液氮为氮气单质 D．氮气不易溶于水 3．（25-26八年级下·山东烟台·期中）“人造空气”(20%以上的氧气，70%的氮气，控制二氧化碳的含量低于0.7%)帮助人类实现了“太空漫步”的梦想。下列关于“人造空气”和空气的说法正确的是 A．“人造空气”是一种纯净物 B．燃着的木条放在“人造空气”中会立即熄灭 C．“人造空气”中氮气的体积分数小于空气中氮气的体积分数 D．空气中的氮气对人类呼吸没有任何作用，因此“人造空气”可只保留氧气 题型 空气中氧气含量的测定实验 ▌例1 （24-25九年级上·上海·期中）利用下图装置验证了空气中氧气的含量。下列叙述错误的是 A．红磷的作用是提供热量 B．红磷需足量 C．瓶中液面最终上升至4处 D．用激光笔点燃红磷可防止烟尘污染 解题贴士 红磷燃烧产生大量白烟，不是白雾；红磷必须足量，装置气密性要好，装置冷却后才能打开止水夹，此三点是保证实验结果不偏小的重要因素。该实验是粗略实验，实验结果不能得出氧气含量为21%，只能得出氧气含量约占空气体积的1/5。实验结束后剩余的气体（氮气）难溶于水，不能燃烧也不能支持燃烧。 ▌对点练1-1 （24-25八年级下·上海浦东新·期中）用图装置测定“人造空气”中的氧气体积分数，集气瓶的容积为200mL(已扣除内容物的体积)，装置气密性良好，实验步骤如下： I．往量筒内加入100 mL水； II．用激光笔点燃足量的红磷，充分反应； III．红磷熄灭并冷却到室温，打开止水夹，测得量筒内水的体积为56mL。 本次实验测得“人造空气”中氧气的体积分数为___________。 ▌对点练1-2 （25-26九年级上·上海静安·期末）18世纪前，人们普遍认为空气是单一物质。直到拉瓦锡运用了“定量思维”进行实验研究，才得出“空气为混合物”的结论。科学家对空气的持续研究推动了社会进步和发展。 （1）拉瓦锡在充满空气的密闭容器内持续加热足量金属汞，充分反应后发现容器内气体体积减少了，剩余气体不支持燃烧和呼吸，他由此得出“空气为混合物”的结论。 ①拉瓦锡得出此结论的实验依据是___________。 ②实验室用红磷代替汞进行类似实验，装置如图所示，以下事项中，能提高实验结果准确性的是___________。 A．确保装置气密性良好                            B．量筒中加入足量的水 C．将燃烧匙伸入装置底部                            D．燃烧结束后迅速打开弹簧夹 （2）19世纪末，科学家发现：从空气中分离出的氮气与化学反应生成的氮气，两者密度存在极小的差异，后经反复实验，终于发现了氩气等稀有气体。稀有气体曾被称为“惰性气体”，但现代科技中已能制备其化合物。上述事实说明___________。 A．科学结论会随着研究深入而不断修正 B．稀有气体不能与其他物质发生反应 C．实验结果的差异是科学发现的重要契机 D．研究空气的组成只需利用化学原理 题型 空气中氧气含量测定的数字化实验 ▌例2 （24-25八年级上·上海青浦·期末）蜡烛（足量）在如图甲图密闭装置内燃烧至熄灭，用仪器测出这一过程中瓶内氧气含量的变化，如图乙所示。下列判断正确的是 A．蜡烛熄灭后瓶内气体只剩二氧化碳 B．足量的蜡烛燃烧，完全消耗了瓶内氧气 C．蜡烛燃烧前装置内氧气含量最多 D．氧气浓度小于一定值时，蜡烛无法燃烧 解题贴士 数字化实验中通常用图像记录集气瓶中压强、氧气含量或温度，解题时需重点观察曲线的起点、终点、转折点和变化趋势，结合具体实验进行分析。 ▌对点练2-1 （25-26九年级上·安徽·期末）某化学小组用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中，用传感器记录集气瓶中压强随时间变化的情况，如图所示。下列说法正确的是 A．红磷无需足量 B．时间点b表示反应结束 C．时间点c的操作为打开弹簧夹 D．可以用木炭或铁丝代替红磷进行该实验 ▌对点练2-2 （25-26八年级上·山东德州·期末）兴趣小组利用图1装置进行实验，测量木条和蜡烛燃烧至熄灭过程中集气瓶内氧气的体积分数，数据如图2。下列说法不正确的是 A．实验开始时，两集气瓶中氧气的体积分数都为21% B．木条、蜡烛均熄灭后，集气瓶中氧气的体积分数甲<乙 C．70s时，甲集气瓶内二氧化碳的体积分数为88.3% D．木条和蜡烛燃烧都属于剧烈氧化反应 ▌对点练2-3 （25-26八年级下·广西南宁·期末）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 题型 空气的成分及用途 ▌例3 （25-26八年级下·上海·期中）关于空气及其成分说法正确的是 A．氧气的质量分数约21% B．稀有气体可制成多种用途电光源 C．氮气化学性质活泼，可制氮肥 D．空气是多种气体组成的化合物 解题贴士 性质和用途之间一定有对应的因果关系，解题时据此进行判断，性质与用途之间没有因果关系就不成立。氧气能供给呼吸和支持燃烧，但不能燃烧，不可做燃料。氮气化学性质不活泼，可做保护气；沸点低，能提供低温环境；特定条件下与某些物质反应，可制造氮肥和炸药；稀有气体化学性质很不活泼，可做保护气；通电时能发出不同颜色的光，可做电光源。 ▌对点练3-1 （2026·河南周口·三模）空气是人类生存必备资源，下列关于空气及其成分说法错误的是 A．氧气可供给动植物呼吸 B．氮气化学性质稳定，可作食品保护气 C．二氧化碳属于空气污染物 D．稀有气体可制作多种用途的电光源 ▌对点练3-2 （25-26九年级上·河北承德·期末）空气是人类生产活动的重要资源。下列关于空气中各成分的说法错误的是 A．氧气是植物光合作用的重要原料 B．稀有气体可制成多种用途的电光源 C．将氮气充入食品包装袋中可起到防腐作用 D．饼干在空气中久放后会受潮，说明空气中含有水蒸气 ▌对点练3-3 （25-26八年级上·山东淄博·期末）物质的性质决定其用途。氧气、氮气、稀有气体都是空气的重要成分，将下列用途序号填写到对应物质的空格内。 ①供给生物呼吸  ②生产硝酸和氮肥  ③用于钢铁冶炼和金属切割 ④充入食品包装袋中防止碰撞破碎  ⑤用于制造多种用途的电光源 氧气：___________；氮气：___________；稀有气体：___________。 题型 纯净物和混合物 ▌例4 （25-26九年级上·上海崇明·期末）下列“水”属于纯净物的是 A．江河水 B．蒸馏水 C．直饮水 D．自来水 解题贴士 纯净物只含一种物质，混合物含有多种物质，解题时依据概念进行判断。注意洁净不等于纯净，如洁净的空气，指的是没有收到污染的空气，但空气中含有多种物质，是混合物。 ▌对点练4-1 现有下列物质：①澄清石灰水②空气中的稀有气体③洁净的空气④液氮⑤5%的过氧化氢溶液⑥二氧化碳⑦冰水混合物。其中属于纯净物的有种 A．3 B．4 C．5 D．6 ▌对点练4-2 下列说法不正确的是 A．纯净物是指卫生洁净的物质 B．纯净物有固定的组成，混合物一般没有固定组成 C．混合物是几种物质共存在一起所形成的物质体系 D．通过某些分离方法，可以从混合物中得到某些纯净物 题型 空气污染与防治 ▌例5 （25-26九年级上·上海宝山·期中）洁净的空气对人类非常重要，下列气体会对空气造成污染的是 A．PM2.5 B．水蒸气 C．二氧化硫 D．二氧化碳 解题贴士 目前计入空气质量评价的污染物有：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物PM10、细颗粒物PM2.5、臭氧等，解题时逐个判断物质是否属于污染物。空气中质量指数越大，空气污染越严重。防治空气污染的方法是：加强空气质量监测、使用清洁能源、积极植树种草等。 ▌对点练5-1 （24-25八年级下·上海黄浦·期末）秸秆焚烧时会产生污染空气的物质，其中会造成酸雨的物质是 A．SO2 B．PM2.5 C．CO D．CO2 ▌对点练5-2 （25-26八年级上·上海松江·期中）为了提高上海市的空气质量，你认为应该采取的措施有 A．提倡植树造林 B．鼓励焚烧秸秆 C．适当控制机动车使用 D．加强建筑工地扬尘监管 ▌对点练5-3 （25-26八年级上·上海金山·期中）秸秆焚烧时会产生污染空气的物质。 3．计入空气污染指数的有害气体和烟尘除了可吸入颗粒物外，还包括________。 A．二氧化碳 B．二氧化硫 C．一氧化碳 D．二氧化氮 E．水蒸气 4．下列治理空气污染的措施中，错误的是________。 A．提倡绿色出行，发展公共交通 B．植树造林 C．将化工厂烟囱建高后排放废气 D．加强大气监测 基础通关 1．（2026·山西晋城·二模）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． 2．（25-26八年级上·上海·期中）下列物质属于纯净物的是 A．空气 B．冰水 C．可乐 D．粗盐 3．（25-26八年级下·上海·期中）关于空气及其成分说法正确的是 A．氧气的质量分数约21% B．稀有气体可制成多种用途电光源 C．氮气化学性质活泼，可制氮肥 D．空气是多种气体组成的化合物 4．（2026·山西忻州·二模）如图是测定空气中氧气含量的改进实验装置，电热棒用于引燃红磷。下列分析正确的是 A．该改进装置能减少对空气的污染 B．实验中，红磷燃烧，产生大量白雾 C．实验结束后，水上升至大约刻度4的位置 D．可以用木炭代替红磷进行该实验 5．（2026·山西运城·二模）鸡蛋在产出后，随着温度降低，空气通过主要集中于钝端(大头处)的气孔进入，在钝端形成气室。气室中含量最高的气体是 A．氧气 B．二氧化碳 C．氮气 D．稀有气体 6．空气是一项宝贵的资源，某兴趣小组为了了解当地空气质量，组装了一个微型空气质量“检测站”并进行检测。当地的空气质量日报如图所示，下列说法错误的是 A．当前空气质量建议减少长时间户外运动 B．报告中的SO2、NO2与酸雨的形成有关 C．“空气质量指数”越大，表示空气的质量越好 D．当日的首要污染物为可吸入颗粒物 7．（2026·河南商丘·二模）空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法错误的是 A．空气中氧气按体积分数计算约占 B．食品包装袋中充入氮气可以防腐 C．空气质量指数级别高，空气质量越好 D．通过积极植树种草等，可以保护空气 8．（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”)。 9．（25-26八年级下·上海宝山·期末）认识空气的成分 (1)图1为空气成分示意图，其中表示氧气体积分数的是_________。(填“a”“b”或“c”) (2)下列空气成分的用途主要利用物理性质的是_________。 A．氮气——作保护气 B．氧气——医疗急救 C．稀有气体——制成多种用途的电光源 D．二氧化碳——制碳酸饮料 10．（25-26八年级上·山东潍坊·阶段检测）锻炼科学思维能力，同学们也可以像化学家一样认识和分析问题。 (1)观察生活：夏天，从冰箱里拿出的矿泉水瓶外壁上附有一层水珠，说明空气中含有___________。 (2)查阅资料：街道上美轮美奂的霓虹灯中填充的是___________。 (3)学会应用：探究空气中氧气含量实验中，反应后曲颈甑内剩余的气体主要为___________，其化学性质不活泼，故常用作___________。 (4)学会分析：如图所示，此实验能粗略测定空气中氧气的含量，原因是___________（填序号）。 a．汞只与空气中的氧气反应        b．生成的氧化汞常温下不是气态        c．装置中有足量汞 (5)学会反思：课堂上老师没有使用上述拉瓦锡的实验，你认为原因是___________(只答1点即可)。 素养提升 11．（2026·福建泉州·模拟预测）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 12．（25-26八年级下·上海闵行·期中）人们对空气成分的认识由模糊到清晰，是无数科学实验探究的结果。 (1)200多年前，拉瓦锡用下图装置研究了空气的成分，以下分析合理的是________。 A．曲颈瓶中汞的用量会影响实验结果 B．实验前需要检查装置的气密性 C．装置内两处容器内的汞都是为了消耗氧气 D．反应结束后需要关闭火炉冷却至室温，再测量 (2)我们沿着科学家的足迹，对反应物和装置进行了优化，如图1装置用红磷来测定空气中氧气含量，并用气压传感器测定了装置内的压强变化，绘制曲线如图2，点燃红磷后的现象是________，该反应的文字表达式为________。请分析BC、CD段压强变化的原因________。 13．（25-26八年级下·上海闵行·期中）以下是国家关于空气污染指数与质量级别、质量状况的对应关系表： 污染指数 0-50 51-100 101-200 201-250 251-300 300以上 质量级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ（1） Ⅳ（2） Ⅴ 质量状况 优 良 轻度污染 中度污染 中度重污染 重度污染 (1)上海市2026年3月2日的空气污染指数为35，判断当天的空气质量状况为________。 (2)计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物外，还包括________。 A．稀有气体 B．二氧化硫 C．二氧化碳 D．二氧化氮 14．（25-26八年级上·上海·期中）空气是一种宝贵的自然资源，要保护空气，防止空气污染。请回答： (1)在物质分类中空气属于______（填“纯净物”或“混合物”）。 (2)下列物质中属于空气污染物的有______（填字母序号）。 A．二氧化碳 B．可吸入颗粒物 C．一氧化碳 D．稀有气体 (3)请根据空气中常见气体填空：（填气体名称） ①食品包装时充入以防腐的气体是______； ②夏天盛放雪糕的杯子外壁附有水珠，说明空气中含有______； ③供给呼吸，医疗上急救病人的气体是______； ④参与植物光合作用的气体______。 15．（25-26八年级上·上海·期中）洁净的空气对人类健康至关重要。如图1是某家用空气净化器的滤芯和净化说明，请根据信息和所学化学知识回答下列问题。 (1)净化后的空气中含量最高的气体是_____（填物质名称）。 (2)下列措施中可以改善室内空气质量的是_____（不定项）。 A．及时开窗通风换气 B．室内合理种养绿色植物 C．正确使用空气净化器 (3)利用微型空气质量“检测站”（如图2）可以监测空气质量状况。下列有关说法错误的是_____。 A．太阳能板可以将光能转化为电能 B．污染物传感器主要用于测定的含量 C．气象参数传感器能够测定空气的温度、湿度等 D．利用该种设备可实时监测不同地方的空气质量状况 16．（2026·河南周口·模拟预测）利用图1装置测定空气中氧气含量，并用传感器记录集气瓶中压强、温度随时间变化的情况如图2所示。 (1)由温度变化曲线图可得出该反应为_________(填“放热”或“吸热”)反应。 (2)请从以下①、②中任选一个回答： ①a点后压强减小的原因是什么？ ②b点后图1实验中观察到的现象是什么？ 迁移创新 17．（24-25九年级上·上海黄浦·期中）暖宝宝中的发热剂（主要成分：活性炭、铁粉、蛭石等）可以代替红磷测定空气中氧气的体积分数。将体积约为6 mL的发热剂放入针筒中（反应前后发热剂体积的变化忽略不计），活塞停留在“100”刻度处（如图1所示，装置气密性良好），充分反应后，活塞最终停留在“80”刻度处，如图2所示。 (1)该发热剂属于______（选填“纯净物”或“混合物”）。 (2)实验中不断转动针筒，目的是__________。 (3)该实验测得空气中氧气的体积分数为_______%（保留一位小数）。 (4)需要等待一段时间，活塞才能最终停留在“80”刻度处，请解释原因_______。 (5)空气中的少量水蒸气也会参与反应，生成物中无气体。请分析其对实验结果的影响___________。 18．空气中氧气含量的测定实验经历了漫长的历史过程。法国科学家拉瓦锡将少量的汞放在密闭容器(如图1)中连续加热12天，结果发现有一部分银白色的液态汞变成了红色的粉末(氧化汞)，同时容器里空气的体积差不多减少了五分之一。 (1)课本中我们学习了用图2的装置测定空气中氧气含量。 ①图2装置相比拉瓦锡的实验，其具__________________等优点。 ②在该实验中，红磷燃烧时出现的现象是______。 (2)以下装置是在图2的实验的基础上，改为使用传感器对空气中氧气含量测定。按图3连接，用电加热器引燃足量红磷。各传感器测得的数据如图4所示，横坐标为时间，纵坐标表示该段时间内集气瓶中气压、氧气浓度的变化情况。 ①根据图4中气压变化曲线，从______可知，本实验的气密性良好；ab段气压升高的原因是______；bc段气压下降的原因是______；d点时，瓶中气体体积______(填“大于”、“小于”或“等于”)实验开始时瓶中气体体积。 ②气压保持不变后，打开底部的弹簧夹，水倒吸进入瓶内的体积小于，原因是______。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题3 空气 氧气 二氧化碳 课题1 空气的成分 课标要点 1．通过实验探究，理解空气中氧气含量的测定方法。 2．结合生活实例，了解空气的成分及其重要用途。 3．分析空气质量指数，认识空气污染的危害，树立保护环境的观念。 学习重难点 重点：空气的成分及其重要用途；空气中氧气含量的测定方法。 难点：理解空气中氧气含量的测定方法。 知识点 空气成分的探索 实验装置 实验现象 实验结论 1.银白色的液态汞加热，一部分汞变成红色粉末，容器内气体体积减少。 2.将红色固体加强热，得到银白色液体和氧气，把该气体加入之前容器剩下的气体中，所得气体与空气性质完全一样。 空气由氧气和氮气组成 表达式：汞+氧气氧化汞 表达式：氧化汞汞+氧气 2．实验探究：测定空气中氧气含量 实验装置 实验原理 红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，瓶内气体减少，压强减小，冷却后打开弹簧夹，在大气压作用下烧杯内的水被压入集气瓶，进入水的体积即为瓶内消耗氧气的体积。 实验现象 ①红磷燃烧时，产生大量白烟，并放出热量； ②打开弹簧夹，量筒中的水沿导管进入集气瓶，集气瓶内液面上升。量筒内减少的水的体积大约是50 mL。 证据推理 ①从拉瓦锡实验得到启示，选择能与空气中的氧气反应的红磷 进行实验。 ②红磷燃烧消耗集气瓶内空气中的氧气，导致集气瓶内的压强减小，量筒中的水被倒吸入集气瓶。 ③通过测定进入瓶中水的体积可知被消耗氧气的体积，从而达到测定空气中氧气含量的目的。 实验结论 空气中氧气约占空气总体积的1/5。 文字表达式 和符号表达式 红磷+氧气五氧化二磷 P ＋O2 P2O5 实验分析 实验结果误差 结果偏小的原因：装置漏气，红磷不足，未降到室温就打开止水夹 结果偏大的原因：塞紧胶塞过慢，止水夹未夹紧 瓶内剩余气体（N2）的性质 物理性质：难溶于水； 化学性质：不能燃烧也不支持燃烧。 3．空气的成分及其体积分数 （1）空气的成分，按体积计算，氮气 78%、氧气 21%、 其他物质 1%（稀有气体 0.94%、二氧化碳 0.03%、 其他气体和杂质 0.03%）。 （2）通常情况下，空气中各成分的含量相对稳定。但水蒸气的含量是变化的，二氧化碳的含量也会因人类活动的影响等而发生变化。 特别提醒 1．空气中氧气含量测定实验注意点： （1）装置的气密性要好（否则测量结果偏小） （2）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 （3）要等集气瓶（装置）冷却后才能打开弹簧夹（否则测量结果偏小） （4）要先夹紧橡皮管，然后再点红磷（否则测量结果偏大）。 （5）该实验中的红磷不能换成木炭或蜡烛，因为木炭和蜡烛燃烧生成的二氧化碳是气体，导致瓶内压强无明显变化，烧杯中的水无法进入集气瓶。 2. 空气中各成分含量是指“体积分数”而不是“质量分数”。 随学随练 1．（2026·广东肇庆·二模）中国空间站实现常态化有人值守。空间站中的“人造空气”与地球空气成分含量基本相同，其中体积分数最大的是 A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【答案】B 【详解】根据题干信息，“人造空气”与地球空气成分含量基本相同，地球空气各成分体积分数为：约占78%，约占21%，稀有气体约占0.94%，约占0.03%，其余为少量杂质，故空间站中体积分数最大的是氮气，选B。 2．（25-26八年级上·上海金山·阶段检测）拉瓦锡测定空气成分的实验装置，如下图所示。关于该实验的分析正确的是 A．实验过程中没有污染 B．汞蒸气能比较彻底消耗氧气 C．钟罩内汞液面会下降 【答案】B 【详解】A、汞是有毒物质，实验过程中汞蒸气会造成污染，此选项错误； B、汞蒸气能与氧气充分反应，可以比较彻底地消耗装置内的氧气，此选项正确； C、实验中氧气被消耗，装置内压强减小，钟罩内的汞液面会上升，而非下降，此选项错误。 故选：B。 3．（25-26九年级上·广东深圳·阶段检测）关于测定空气中氧气含量的实验，下列说法正确的是 A．红磷熄灭后应立刻打开弹簧夹 B．实验前要检查装置的气密性 C．最终瓶中剩余的气体是纯净的氮气 D．实验时，只取用极少量红磷，可减少污染且不影响实验结果 【答案】B 【详解】A.红磷熄灭后瓶内温度较高，气体膨胀压强偏大，立刻打开弹簧夹会导致进入瓶内的水量偏少，测定结果偏小，需冷却至室温再打开弹簧夹，错误。 B.实验前检查装置气密性是实验成功的前提，若装置漏气，外界空气进入瓶内，会导致测定结果偏小，正确。 C.空气中除氮气、氧气外，还含有稀有气体、二氧化碳等多种气体，实验结束后瓶内剩余气体属于混合物，并非纯净的氮气，错误。 D.红磷必须足量才能将瓶内氧气几乎完全消耗，若红磷量过少，氧气无法耗尽，会导致测定结果偏小，错误。 4．（2026·福建厦门·模拟预测）小组同学使用传感器测量密闭装置内蜡烛从燃烧到熄灭的过程中氧气、二氧化碳含量的变化，实验装置及结果如下图所示。下列结论或分析错误的是 A．曲线1表示瓶内体积分数的变化 B．当燃烧时间到达80 s时，蜡烛已熄灭 C．80 s后，装置内的气体只剩和 D．蜡烛熄灭后，的体积分数比少 【答案】C 【详解】A.空气中氧气初始体积分数约21%，燃烧过程中氧气被消耗，体积分数整体下降，因此曲线1表示氧气体积分数变化，结论正确。 B.80s后两条曲线的体积分数均不再变化，说明燃烧反应停止，蜡烛已经熄灭，结论正确。 C.空气原本含有氮气、稀有气体等不参与蜡烛燃烧的气体，因此80s后装置内除和外，还存在等其他气体，结论错误。 D.蜡烛熄灭后，体积分数为3.8%，体积分数为15.6%，体积分数比少，结论正确。 知识点 纯净物和混合物（重点） 纯净物 混合物 概念 只由一种物质组成的物质 由两种或两种以上的物质混合而成的物质 特征 有固定的组成和性质 没有固定的组成和性质 表示 可以用化学符号来表示，如氧气可表示为O2，二氧化碳可表示为CO2等 不可用化学符号表示 举例 氧气、二氧化碳、五氧化二磷、四氧化三铁、铁、铜等 空气、海水、合金、溶液、稀有气体、“浓~”、“稀~”、“a%的~” 特别提醒 （1）纯净物有固定的组成和性质，混合物没有固定的组成和性质。 （2）常见的混合物有：稀有气体、“浓××”、“稀××”、“×%的××”。 随学随练 1．（25-26八年级下·山东泰安·期末）下列物质中，属于纯净物的是 A．干冰 B．澄清石灰水 C．矿泉水 D．洁净的空气 【答案】A 【详解】A.干冰是固态，只含有一种物质，属于纯净物，判断正确。 B.澄清石灰水是氢氧化钙的水溶液，含有氢氧化钙、水两种物质，属于混合物，判断错误。 C.矿泉水中含有水、可溶性矿物质等多种物质，属于混合物，判断错误。 D.洁净的空气中含有氮气、氧气、等多种气体，属于混合物，判断错误。 2．（25-26八年级下·黑龙江绥化·期末）下列各组物质中一定属于纯净物的是 A．臭氧 B．洁净的空气 C．仅含碳氧两种元素的物质 D．稀有气体 【答案】A 【详解】A. 臭氧的化学式为，只由单一物质构成，属于纯净物，符合要求。 B. 洁净的空气含有、、等多种物质，属于混合物，不符合要求。 C. 仅含碳氧两种元素的物质可能是、的混合物，不一定是纯净物可能为混合物，不符合要求。 D. 稀有气体是氦、氖、氩等多种气体的统称，属于混合物，不符合要求。 3．（24-25九年级上·四川南充·阶段检测）给下列物质进行分类：①洁净的空气 ②冰水混合物 ③五氧化二磷 ④铁 ⑤稀有气体 ⑥液氧（用数字序号填空）。 (1)混合物_____________。 (2)纯净物__________。 【答案】(1)①⑤ (2)②③④⑥ 【详解】（1）①洁净的空气中含有氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等，属于混合物，⑤稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡及人造元素鿫，属于混合物； （2）②冰水混合物是，为纯净物，③五氧化二磷是，为纯净物，④铁为Fe，为纯净物，⑥液氧为液化的，为纯净物。 知识点 氮气和稀有气体的性质与用途 1. 氮气 （1）物理性质：在通常状况下，氮气是一种无色、无气味的气体，难溶于水。 （2）化学性质：不活泼，在低温或常温下难与其他物质发生反应。 （3）用途与性质的对应关系： 性质 对应的用途 化学性质稳定 作保护气 充入食品包装袋，隔绝氧气，防止食品腐败和压碎 灯泡充氮，隔绝氧气，防止钨丝氧化 特定条件下，氮气可与某些物质发生反应 制取对人类有用的物质，如制造氮肥、炸药等 液氮温度很低 用于制冷 用作仪器或机件的深度冷冻剂 为超导材料的实验提供低温环境 2. 稀有气体 稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡等。 （1）物理性质：无色、无味气体 ，通电时能发出不同颜色的光。 （2）化学性质：很不活泼，一般不与其他气体反应，曾被称为“惰性气体”。 （3）用途与性质的对应关系： 性质 对应的用途 通电时能发出不同颜色的光 制成多种用途的电光源， 如：氙气灯、霓虹灯等 氙气灯 化学性质很不活泼 作保护气， 焊接金属时隔绝空气防止金属氧化 氩弧焊 特别提醒 1．稀有气体做电光源是利用其物理性质，而不是化学性质。因为稀有气体“在通电时能发出不同颜色的光”，这个过程没有发生化学变化。 随学随练 1．（25-26九年级下·吉林长春·阶段检测）焊接金属时，需要用到“保护气”来隔绝氧气，下列能用作“保护气”的一组气体是 A．氢气、氮气 B．氧气、氮气 C．氮气、稀有气体 D．水蒸气、氧气 【答案】C 【详解】焊接金属的保护气需要化学性质稳定，不易与金属、氧气发生反应，起到隔绝氧气的作用。 A、氢气具有可燃性，高温下易与氧气反应，不能用作保护气，错误。 B、氧气会与金属发生氧化反应，是焊接时需要隔绝的气体，不能用作保护气，错误。 C、氮气化学性质稳定，常温下难与其他物质反应；稀有气体化学性质极不活泼，二者都可用作焊接保护气，正确。 D、水蒸气高温下可能与金属反应，氧气会氧化金属，均不能用作保护气，错误。 2．（2026·河南周口·二模）下列关于氮气的说法，错误的是 A．在空气中的体积分数约为 B．通常情况下不支持燃烧 C．不与任何物质发生化学反应 D．可以填充食品包装袋保鲜 【答案】C 【详解】A、空气中氮气的体积分数约为78%，该选项不符合题意。 B、氮气通常情况下化学性质稳定，不支持燃烧，该选项不符合题意。 C、氮气化学性质稳定是指常温下难与其他物质发生反应，在特定条件下（如高温、放电等）可与氢气、氧气、活泼金属等发生化学反应，并非不与任何物质反应，该选项符合题意。 D、氮气无毒且化学性质稳定，不易与食品发生反应，可填充食品包装袋用于保鲜，该选项不符合题意。 故选C。 3．（25-26九年级上·河北承德·期末）空气是人类生产活动的重要资源。下列关于空气中各成分的说法错误的是 A．氧气是植物光合作用的重要原料 B．稀有气体可制成多种用途的电光源 C．将氮气充入食品包装袋中可起到防腐作用 D．饼干在空气中久放后会受潮，说明空气中含有水蒸气 【答案】A 【详解】A、植物光合作用的原料是二氧化碳和水，产物是氧气和有机物，氧气是光合作用的产物，不是原料，该说法错误。 B、稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源（如霓虹灯），该说法正确。 C、氮气化学性质稳定，充入食品包装袋中可隔绝氧气，起到防腐作用，该说法正确。 D、饼干在空气中久放后会受潮变软，说明空气中含有水蒸气，该说法正确。 故选A。 知识点 洁净的空气为何如此重要 空气污染物 ①有害气体：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳 ②烟尘 污染来源 ①化石燃料的燃烧；②工厂排放的废气；③植被破坏引起的沙尘 造成的危害 严重损害人体健康，影响农作物生长，破坏生态平衡；臭氧层破坏和酸雨也与空气污染有关。 防治措施 加强对空气质量的监测，减少空气污染物排放，积极植树、造林、种草，研制和开发清洁能源。 空气质量评价内容 （1）空气质量报告利用空气质量指数定量描述空气质量状况。 （2）目前，计入空气质量指数的污染物主要包括：二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、PM10（粒径小于等于 10 μm 的颗粒物）、PM2.5（粒径小于等于 2.5 μm 的颗粒物）等。 特别提醒 1．二氧化碳能造成温室效应加剧，但不是空气污染物和有害气体。 2．有害气体主要包括一氧化碳、二氧化氮和二氧化硫等，这三种气体都是有毒气体。 3．空气质量指数数值越大，空气质量状况越差，污染越严重。 4．排放到空气中的二氧化硫、二氧化氮是引起酸雨的主要原因。 随学随练 1．（2026·河南三门峡·三模）化学小组在跨学科实践活动中设计并组装了一个微型空气质量检测站。下列不属于需要检测的物质是 A．二氧化碳 B．臭氧 C．二氧化硫 D．二氧化氮 【答案】A 【详解】计入空气质量评价的常规污染物包括二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳、可吸入颗粒物等。二氧化碳是空气的固有组成成分，不属于空气污染物，不需要纳入空气质量检测项目。 2．（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。 3．（25-26九年级下·广东湛江·期中）某同学利用监测仪检测到某日空气中部分主要污染物的数据如图所示。下列说法正确的是 A．除监测到的物质外，还需监测污染物的数据 B．燃放烟花爆竹对空气质量没有影响 C．空气质量指数越高，空气质量越好 D．植树造林、绿色出行能改善空气质量 【答案】D 【详解】A.是空气的固有组成成分，属于温室气体，但不属于空气质量监测的污染物，不需要额外监测，说法错误； B.燃放烟花爆竹会产生、可吸入颗粒物等空气污染物，会降低空气质量，说法错误； C.空气质量指数越高，代表空气污染程度越高，空气质量越差，说法错误； D.植树造林可以吸附空气中的污染物，绿色出行能减少化石燃料燃烧产生的污染物排放，二者都可以改善空气质量，说法正确。 拓展 测定空气中氧气的含量实验 一、实验原理与操作类易错点 1.‌现象描述混淆“烟”和“雾”‌ 易错点：将红磷燃烧的现象描述为“产生大量白雾”。 解析：红磷燃烧生成的五氧化二磷是白色固体小颗粒，对应的现象是“白烟”；“雾”特指小液滴聚集的状态，二者不能混用。 2.‌实验结论表述错误‌ 易错点：直接说“氧气约占空气的1/5”。 解析：该结论的准确表述是“氧气约占空气体积的1/5”，若省略“体积”二字，会被误解为氧气占空气质量的1/5，与实际情况不符。 3.‌打开止水夹的时机错误‌ 易错点：红磷燃烧后未等装置冷却至室温就打开止水夹。 解析：燃烧放热会使瓶内气体受热膨胀，此时打开止水夹，进入集气瓶的水体积会偏小，最终测得的氧气体积分数低于1/5。 二、误差分析类易错点 1.结果偏小（进水体积<集气瓶容积1/5） ‌红磷用量不足‌ 易错点：红磷量过少，无法完全消耗瓶内氧气。 解析：剩余未被消耗的氧气会占据瓶内空间，导致装置内外压强差偏小，进入的水体积不足，测量结果偏低。 ‌装置气密性不好‌ 易错点：实验前未检查装置气密性，装置存在漏气情况。 解析：反应结束冷却过程中，外界空气会进入集气瓶，抵消部分压强差，最终进水体积偏小，测定结果低于1/5。 ‌导管未预先注满水‌ 易错点：实验前导管内残留空气，未注满水。 解析：燃烧冷却后，进入集气瓶的水会有一部分残留在导管中，无法全部流入瓶内，导致测得的氧气体积偏小。 2.结果偏大（进水体积>集气瓶容积1/5） ‌燃烧匙伸入集气瓶过慢‌ 易错点：点燃红磷后，缓慢将燃烧匙伸入瓶内再塞紧塞子。 解析：红磷燃烧放热，瓶内空气受热膨胀，在塞紧瓶塞前就从瓶口逸出，冷却后瓶内损失的气体不止氧气，最终进水体积偏大，结果高于1/5。 ‌止水夹未夹紧‌ 易错点：红磷燃烧前，导管上的止水夹没有夹紧。 解析：燃烧放热使瓶内气体受热膨胀，大量空气会从橡胶导管处溢出，冷却后瓶内压强差过大，进入的水体积超过1/5，测量结果偏大。 三、药品选择类易错点 ‌用木炭/蜡烛代替红磷（未做改进）‌ 易错点：直接用木炭或蜡烛替换红磷进行实验。 解析：木炭、蜡烛燃烧都有二氧化碳气体生成，反应后装置内外压强差几乎为零，水无法进入集气瓶，无法测定氧气体积。 活学活用 1．（25-26九年级上·广东东莞·期中）拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列说法正确的是      A．红磷燃烧时产生浓厚的白色烟雾 B．b点时容器内不含氧气 C．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18% 【答案】C 【详解】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，雾是液态小液滴，“白色烟雾”表述错误。 B.由图像可知b点氧气体积分数约为3%，容器内仍含有氧气，表述错误。 C.实验中红磷足量但氧气未被完全消耗，说明氧气浓度低于一定值时无法支持燃烧，即物质燃烧需要氧气达到一定浓度，表述正确。 D.纵坐标为氧气体积分数，实验测得消耗的氧气体积分数为，并非质量分数，表述错误。 2．（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 【详解】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。 3．（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） 【详解】（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。 拓展 空气成分与用途 一、空气成分占比类易错点 1.‌混淆体积分数与质量分数‌ 易错点：认为空气中氮气的质量分数约占78%、氧气质量分数约占21%。 解析：空气各成分的占比标准是‌体积分数‌，氮气约占78%、氧气约占21%，并非质量分数，二者数值差异很大，是高频考点易错点。 2.‌记错稀有气体/二氧化碳占比‌ 易错点：把稀有气体占比记为约0.03%，二氧化碳占比记为约0.94%。 解析：正确数值为稀有气体约占空气总体积的0.94%，二氧化碳约占0.03%，二者占比极易记混，可通过口诀“氮七八，氧二一，零点九四是稀气，二氧化碳零点零三记心里”辅助记忆。 二、气体性质与用途匹配类易错点 1.‌误将氧气当作燃料‌ 易错点：认为氧气具有可燃性，可作为宇宙航行、工业生产的燃料。 解析：氧气只具备助燃性和氧化性，本身不可燃烧，不能作燃料，在航天中仅作为助燃剂和氧化剂使用，这是该部分最常见的错误认知。 2.‌错把二氧化碳归为空气污染物‌ 易错点：将二氧化碳列入空气污染物名录，认为它是形成酸雨的主要原因。 解析：二氧化碳是空气的固有组成成分，不属于常规空气污染物；它含量升高会引发温室效应，但酸雨的主要成因是二氧化硫、二氧化氮等气体，二者不能混淆。 3.‌混淆稀有气体性质与用途的对应逻辑‌ 易错点：认为稀有气体用作电光源，是利用了其化学性质不活泼的特点。 解析：稀有气体通电后发出不同颜色的光，该过程没有新物质生成，属于物理变化，利用的是其物理性质；稀有气体用作焊接保护气，才是利用了它化学性质极不活泼的特点。 4.‌氮气用途认知偏差‌ 易错点：认为氮气化学性质活泼，不能用于食品防腐。 解析：氮气常温下化学性质极稳定，充入食品包装袋中可以隔绝氧气，防止食品氧化变质，是常用的食品保护气，同时也是合成氨、氮肥的重要化工原料。 活学活用 1．（25-26八年级下·山东德州·期中）下列有关空气的说法中，错误的是 A．空气中含有水蒸气 B．二氧化碳是空气污染物 C．空气中的氮气不易溶于水 D．空气中的氧气主要来自光合作用 【答案】B 【详解】A.空气的组成包含水蒸气（例：敞口放置的饼干变软可证明），表述正确。 B.空气污染物指有害气体（如、、等）和可吸入颗粒物，二氧化碳是空气的正常组成成分，属于温室气体但不属于空气污染物，表述错误。 C.氮气的物理性质为无色无味、不易溶于水，表述正确。 D.绿色植物光合作用吸收二氧化碳释放氧气，是空气中氧气的主要来源，表述正确。 2．（2026·山西阳泉·一模）实验室需用液氮(-196℃)储存国产mRNA疫苗，打开液氮罐时能看见“白雾”，这是因为 A．液氮汽化时吸热 B．氮气是无色气体 C．液氮为氮气单质 D．氮气不易溶于水 【答案】A 【详解】A、液氮汽化时吸收大量热量，使周围环境温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化形成小液滴，就是观察到的“白雾”，正确； B、氮气是无色气体属于氮气的物理性质，与“白雾”形成无关，错误； C、液氮为氮气单质是物质的分类结论，与该现象的成因无关，错误； D、氮气不易溶于水的性质与“白雾”形成没有关联，错误。 3．（25-26八年级下·山东烟台·期中）“人造空气”(20%以上的氧气，70%的氮气，控制二氧化碳的含量低于0.7%)帮助人类实现了“太空漫步”的梦想。下列关于“人造空气”和空气的说法正确的是 A．“人造空气”是一种纯净物 B．燃着的木条放在“人造空气”中会立即熄灭 C．“人造空气”中氮气的体积分数小于空气中氮气的体积分数 D．空气中的氮气对人类呼吸没有任何作用，因此“人造空气”可只保留氧气 【答案】C 【详解】A. “人造空气”含有氧气、氮气、二氧化碳等多种物质，属于混合物，错误。 B. “人造空气”中氧气含量在20%以上，和普通空气氧气含量相近，燃着的木条放入会正常燃烧，不会立即熄灭，错误。 C. 空气中氮气的体积分数约为78%，“人造空气”中氮气体积分数为70%，小于空气中氮气的体积分数，正确。 D. 人体吸入纯氧会发生氧中毒，损害健康，因此“人造空气”不能只保留氧气，错误。 题型 空气中氧气含量的测定实验 ▌例1 （24-25九年级上·上海·期中）利用下图装置验证了空气中氧气的含量。下列叙述错误的是 A．红磷的作用是提供热量 B．红磷需足量 C．瓶中液面最终上升至4处 D．用激光笔点燃红磷可防止烟尘污染 【答案】AC 【详解】A、红磷能与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，故红磷的作用是消耗氧气，符合题意； B、该实验中红磷需足量，这样才能将装置内氧气耗尽，不符合题意； 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，集气瓶内液面上升，上升的体积就是消耗氧气的体积，氧气约占空气体积的，故瓶中液面最终上升至1处，符合题意； D、用激光笔点燃红磷，可以防止反应生成的五氧化二磷逸出，防止烟尘污染，不符合题意。 故选AC。 解题贴士 红磷燃烧产生大量白烟，不是白雾；红磷必须足量，装置气密性要好，装置冷却后才能打开止水夹，此三点是保证实验结果不偏小的重要因素。该实验是粗略实验，实验结果不能得出氧气含量为21%，只能得出氧气含量约占空气体积的1/5。实验结束后剩余的气体（氮气）难溶于水，不能燃烧也不能支持燃烧。 ▌对点练1-1 （24-25八年级下·上海浦东新·期中）用图装置测定“人造空气”中的氧气体积分数，集气瓶的容积为200mL(已扣除内容物的体积)，装置气密性良好，实验步骤如下： I．往量筒内加入100 mL水； II．用激光笔点燃足量的红磷，充分反应； III．红磷熄灭并冷却到室温，打开止水夹，测得量筒内水的体积为56mL。 本次实验测得“人造空气”中氧气的体积分数为___________。 【答案】22% 【详解】量筒中减少的水的体积，即为集气瓶中氧气的体积，则本次实验测得“人造空气”中氧气的体积分数为。 ▌对点练1-2 （25-26九年级上·上海静安·期末）18世纪前，人们普遍认为空气是单一物质。直到拉瓦锡运用了“定量思维”进行实验研究，才得出“空气为混合物”的结论。科学家对空气的持续研究推动了社会进步和发展。 （1）拉瓦锡在充满空气的密闭容器内持续加热足量金属汞，充分反应后发现容器内气体体积减少了，剩余气体不支持燃烧和呼吸，他由此得出“空气为混合物”的结论。 ①拉瓦锡得出此结论的实验依据是___________。 ②实验室用红磷代替汞进行类似实验，装置如图所示，以下事项中，能提高实验结果准确性的是___________。 A．确保装置气密性良好                            B．量筒中加入足量的水 C．将燃烧匙伸入装置底部                            D．燃烧结束后迅速打开弹簧夹 （2）19世纪末，科学家发现：从空气中分离出的氮气与化学反应生成的氮气，两者密度存在极小的差异，后经反复实验，终于发现了氩气等稀有气体。稀有气体曾被称为“惰性气体”，但现代科技中已能制备其化合物。上述事实说明___________。 A．科学结论会随着研究深入而不断修正 B．稀有气体不能与其他物质发生反应 C．实验结果的差异是科学发现的重要契机 D．研究空气的组成只需利用化学原理 【答案】 （1） 容器内气体体积减少了，且剩余气体不支持燃烧和呼吸，说明空气由两种(或多种)性质不同的气体组成 AB （2）AC 【详解】（1）①容器内气体体积减少，且剩余气体不支持燃烧和呼吸，而空气中含有能供给呼吸的气体，则说明空气由两种(或多种)性质不同的气体组成。 ②A、装置气密性良好，能保证不会有气体进入，故实验更准确，该选项符合题意； B、红磷燃烧消耗氧气，装置中的气体减少，压强减小，则冷却后打开弹簧夹，量筒中的水会进入集气瓶中，且进入的水的体积为消耗的氧气的体积，故量筒中加入足量的水，能使实验更准确，该选项符合题意； C、将燃烧匙伸入装置底部，红磷和氧气没有完全接触，故氧气可能会有剩余，实验会偏小，该选项不符合题意； D、燃烧结束后迅速打开弹簧夹，装置中的气体受热膨胀，则会使进入的水的体积偏小，导致实验会偏小，该选项不符合题意。 故选AB。 （2）A、稀有气体曾被称为“惰性气体”，但现代科技中已能制备其化合物，说明科学结论会随着研究深入而不断修正，该选项符合题意； B、根据现代科技中已能制备稀有气体的化合物，则说明稀有气体能与其他物质发生反应，该选项不符合题意； C、从空气中分离出的氮气与化学反应生成的氮气，两者密度存在极小的差异，这一实验结果的差异最终促成了氩气的发现，说明实验结果的差异是科学发现的重要契机，该选项符合题意； D、结合前面分析可知，研究空气的组成时，不仅需要利用化学原理，还需要物理方法，该选项不符合题意。 故选AC。 题型 空气中氧气含量测定的数字化实验 ▌例2 （24-25八年级上·上海青浦·期末）蜡烛（足量）在如图甲图密闭装置内燃烧至熄灭，用仪器测出这一过程中瓶内氧气含量的变化，如图乙所示。下列判断正确的是 A．蜡烛熄灭后瓶内气体只剩二氧化碳 B．足量的蜡烛燃烧，完全消耗了瓶内氧气 C．蜡烛燃烧前装置内氧气含量最多 D．氧气浓度小于一定值时，蜡烛无法燃烧 【答案】D 【详解】A、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，蜡烛熄灭后瓶内不会只剩下二氧化碳，还应含有氮气、氧气、稀有气体、水蒸气等，故选项说法错误； B、由瓶内氧气含量的变化图可知，当氧气的体积分数为15.96%时，蜡烛熄灭，蜡烛熄灭时并没有消耗装置内所有的氧气，故选项说法错误； C、由瓶内氧气含量的变化图，反应前氧气的体积分数约是19.56%，蜡烛燃烧前装置内含量最高的是氮气，故选项说法错误； D、由瓶内氧气含量的变化图可知，当氧气的体积分数为15.96%时，蜡烛熄灭，故选项说法正确。 故选：D。 解题贴士 数字化实验中通常用图像记录集气瓶中压强、氧气含量或温度，解题时需重点观察曲线的起点、终点、转折点和变化趋势，结合具体实验进行分析。 ▌对点练2-1 （25-26九年级上·安徽·期末）某化学小组用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中，用传感器记录集气瓶中压强随时间变化的情况，如图所示。下列说法正确的是 A．红磷无需足量 B．时间点b表示反应结束 C．时间点c的操作为打开弹簧夹 D．可以用木炭或铁丝代替红磷进行该实验 【答案】C 【详解】A、若红磷的量不足，导致氧气不能完全消耗，测得氧气的含量偏小，故说法错误； B、图中ab段表示装置冷却过程，反应在a点之后很短时间内已经结束，b点表示的不是反应结束，故说法错误； C、c点打开弹簧夹，水倒吸入集气瓶，瓶内压强应迅速上升，最终趋于稳定，故说法正确； D、铁丝在空气中不燃烧，不能消耗氧气；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，所以不能用木炭或铁丝替代红磷完成该实验，故说法错误。 故选C。 ▌对点练2-2 （25-26八年级上·山东德州·期末）兴趣小组利用图1装置进行实验，测量木条和蜡烛燃烧至熄灭过程中集气瓶内氧气的体积分数，数据如图2。下列说法不正确的是 A．实验开始时，两集气瓶中氧气的体积分数都为21% B．木条、蜡烛均熄灭后，集气瓶中氧气的体积分数甲<乙 C．70s时，甲集气瓶内二氧化碳的体积分数为88.3% D．木条和蜡烛燃烧都属于剧烈氧化反应 【答案】C 【详解】A、空气中氧气的体积分数约为21%，实验开始时，两集气瓶内都是空气，所以O2的体积分数均约为21%，选项说法正确，不符合题意； B、由图2可知，木条、蜡烛均熄灭后，集气瓶内O2的体积分数：甲（约11.7%）<乙（约15.8%），选项说法正确，不符合题意。 C、从图2可知，70s时，甲瓶内氧气的体积分数为11.7%，但是集气瓶内除了氧气和二氧化碳，还有氮气等其他气体，所以不能得出此时CO2体积分数为88.3%，选项说法不正确，符合题意； D、氧气化学性质活泼，具有助燃性，木条和蜡烛燃烧都与氧气反应，属于剧烈氧化反应，选项说法正确，不符合题意； 故选C。 ▌对点练2-3 （25-26八年级下·广西南宁·期末）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。 题型 空气的成分及用途 ▌例3 （25-26八年级下·上海·期中）关于空气及其成分说法正确的是 A．氧气的质量分数约21% B．稀有气体可制成多种用途电光源 C．氮气化学性质活泼，可制氮肥 D．空气是多种气体组成的化合物 【答案】B 【详解】A. 空气中氧气的体积分数约为21%，不是质量分数，表述错误。 B. 稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，表述正确。 C. 氮气化学性质不活泼，可制氮肥是因为其含有氮元素，选项中“化学性质活泼”的表述错误。 D. 空气由氮气、氧气等多种气体组成，属于混合物，不是化合物，表述错误。 解题贴士 性质和用途之间一定有对应的因果关系，解题时据此进行判断，性质与用途之间没有因果关系就不成立。氧气能供给呼吸和支持燃烧，但不能燃烧，不可做燃料。氮气化学性质不活泼，可做保护气；沸点低，能提供低温环境；特定条件下与某些物质反应，可制造氮肥和炸药；稀有气体化学性质很不活泼，可做保护气；通电时能发出不同颜色的光，可做电光源。 ▌对点练3-1 （2026·河南周口·三模）空气是人类生存必备资源，下列关于空气及其成分说法错误的是 A．氧气可供给动植物呼吸 B．氮气化学性质稳定，可作食品保护气 C．二氧化碳属于空气污染物 D．稀有气体可制作多种用途的电光源 【答案】C 【详解】A.氧气具有供给呼吸的性质，可供给动植物呼吸，正确。 B.氮气常温下化学性质稳定，不易与其他物质反应，可隔绝氧气防止食品氧化，能作食品保护气，正确。 C.空气污染物主要包括有害气体（如、、等）和可吸入颗粒物，二氧化碳是空气的正常组成成分，仅属于温室气体，不属于空气污染物，错误。 D.稀有气体通电时会发出不同颜色的光，可制作多种用途的电光源，正确。 ▌对点练3-2 （25-26九年级上·河北承德·期末）空气是人类生产活动的重要资源。下列关于空气中各成分的说法错误的是 A．氧气是植物光合作用的重要原料 B．稀有气体可制成多种用途的电光源 C．将氮气充入食品包装袋中可起到防腐作用 D．饼干在空气中久放后会受潮，说明空气中含有水蒸气 【答案】A 【详解】A、植物光合作用的原料是二氧化碳和水，产物是氧气和有机物，氧气是光合作用的产物，不是原料，该说法错误。 B、稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源（如霓虹灯），该说法正确。 C、氮气化学性质稳定，充入食品包装袋中可隔绝氧气，起到防腐作用，该说法正确。 D、饼干在空气中久放后会受潮变软，说明空气中含有水蒸气，该说法正确。 故选A。 ▌对点练3-3 （25-26八年级上·山东淄博·期末）物质的性质决定其用途。氧气、氮气、稀有气体都是空气的重要成分，将下列用途序号填写到对应物质的空格内。 ①供给生物呼吸  ②生产硝酸和氮肥  ③用于钢铁冶炼和金属切割 ④充入食品包装袋中防止碰撞破碎  ⑤用于制造多种用途的电光源 氧气：___________；氮气：___________；稀有气体：___________。 【答案】 ①③ ②④ ⑤ 【详解】氧气的用途（①、③）：氧气可以供给呼吸，是生物呼吸必需的气体，所有动植物都需要氧气进行呼吸作用。在钢铁冶炼中，氧气用于提高炉温并氧化杂质；在金属切割中，氧气与可燃气体（如乙炔）混合产生高温火焰，用于切割金属，这是利用了氧气的助燃性。 氮气的用途（②、④）：氮气中含有氮元素，是工业制硝酸和氮肥（如尿素、氨肥）的原料。氮气化学性质不活泼，可隔绝氧气防止食品氧化变质，同时作为缓冲气防止包装挤压破碎。 稀有气体的用途（⑤）：稀有气体（如氦、氖、氩）通电时能发出不同颜色的光，可用于制造多种用途的电光源。 题型 纯净物和混合物 ▌例4 （25-26九年级上·上海崇明·期末）下列“水”属于纯净物的是 A．江河水 B．蒸馏水 C．直饮水 D．自来水 【答案】B 【详解】A、江河水中含有多种物质，属于混合物，不符合题意； B、蒸馏水中只含有水一种物质，属于纯净物，符合题意； C、直饮水中含有多种物质，属于混合物，不符合题意； D、自来水中含有多种物质，属于混合物，不符合题意。 故选：B。 解题贴士 纯净物只含一种物质，混合物含有多种物质，解题时依据概念进行判断。注意洁净不等于纯净，如洁净的空气，指的是没有收到污染的空气，但空气中含有多种物质，是混合物。 ▌对点练4-1 现有下列物质：①澄清石灰水②空气中的稀有气体③洁净的空气④液氮⑤5%的过氧化氢溶液⑥二氧化碳⑦冰水混合物。其中属于纯净物的有种 A．3 B．4 C．5 D．6 【答案】B 【详解】①澄清石灰水是由氢氧化钙和水混合而成，属于混合物；②空气中的稀有气体由氖气、氦气等混合而成，属于混合物；③洁净的空气是由氮气、氧气等混合而成，属于混合物；④液氮是液态氮气，由氮气一种物质组成，属于纯净物；⑤5%的过氧化氢溶液由过氧化氢和水混合而成，属于混合物；⑥二氧化碳由同种物质组成，属于纯净物；⑦高锰酸钾由同种物质组成，属于纯净物；⑧冰是固态的水，冰水混合物由水一种物质组成，属于纯净物，故属于纯净物的有4种。 故选B。 ▌对点练4-2 下列说法不正确的是 A．纯净物是指卫生洁净的物质 B．纯净物有固定的组成，混合物一般没有固定组成 C．混合物是几种物质共存在一起所形成的物质体系 D．通过某些分离方法，可以从混合物中得到某些纯净物 【答案】A 【详解】A、由一种物质组成的是纯净物，而不是指卫生洁净的物质，故A错误； B、纯净物只由一种物质组成，所以有固定的组成，混合物由不同种物质组成，一般没有固定组成，故B正确； C、由不同种物质组成，且各物质之间不发生化学反应的是混合物，所以混合物是几种物质共存在一起所形成的物质体系，故C正确； D、通过某些分离方法，例如过滤、蒸馏、结晶等方法可以从混合物中得到某些纯净物，故D正确。 故选：A。 题型 空气污染与防治 ▌例5 （25-26九年级上·上海宝山·期中）洁净的空气对人类非常重要，下列气体会对空气造成污染的是 A．PM2.5 B．水蒸气 C．二氧化硫 D．二氧化碳 【答案】C 【详解】A、PM2.5是细颗粒物，属于空气污染物，但不是气体。此选项错误。 B、水蒸气是空气的成分，不是污染物。此选项错误。 C、二氧化硫有毒，是有害气体，属于空气污染物。此选项正确。 D、二氧化碳是空气的成分，不是污染物。此选项错误。 故选C。 解题贴士 目前计入空气质量评价的污染物有：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物PM10、细颗粒物PM2.5、臭氧等，解题时逐个判断物质是否属于污染物。空气中质量指数越大，空气污染越严重。防治空气污染的方法是：加强空气质量监测、使用清洁能源、积极植树种草等。 ▌对点练5-1 （24-25八年级下·上海黄浦·期末）秸秆焚烧时会产生污染空气的物质，其中会造成酸雨的物质是 A．SO2 B．PM2.5 C．CO D．CO2 【答案】A 【详解】酸雨的形成主要与硫氧化物（如）和氮氧化物（）有关。故选A。 ▌对点练5-2 （25-26八年级上·上海松江·期中）为了提高上海市的空气质量，你认为应该采取的措施有 A．提倡植树造林 B．鼓励焚烧秸秆 C．适当控制机动车使用 D．加强建筑工地扬尘监管 【答案】ACD 【详解】A. 提倡植树造林，能减少扬尘，净化空气，有效改善空气质量，故正确； B. 焚烧秸秆会产生大量烟尘等有害物质，显著增加空气污染物，加剧雾霾，故错误； C.机动车尾气含氮氧化物、一氧化碳等污染物，控制其使用可减少空气污染，故正确； D. 扬尘是颗粒物污染的重要来源，加强监管可减少其扩散，改善空气质量，故正确。 故选ACD。 ▌对点练5-3 （25-26八年级上·上海金山·期中）秸秆焚烧时会产生污染空气的物质。 3．计入空气污染指数的有害气体和烟尘除了可吸入颗粒物外，还包括________。 A．二氧化碳 B．二氧化硫 C．一氧化碳 D．二氧化氮 E．水蒸气 4．下列治理空气污染的措施中，错误的是________。 A．提倡绿色出行，发展公共交通 B．植树造林 C．将化工厂烟囱建高后排放废气 D．加强大气监测 【答案】3．BCD 4．C 【详解】3．目前计入空气质量评价的主要污染物为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物、细颗粒物和臭氧等。故填：BCD。 4．A、提倡绿色出行，发展公共交通，可以减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，保护环境，不符合题意； B、植树造林种草，可以改善空气质量，不符合题意； C、将化工厂烟囱建高后排放废气，虽然加高了烟囱，但是废气还是排放到了空气中，还是会污染空气，符合题意； D、加强大气监测，可以减少污染，保护环境，不符合题意。 故选：C。 基础通关 1．（2026·山西晋城·二模）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。 2．（25-26八年级上·上海·期中）下列物质属于纯净物的是 A．空气 B．冰水 C．可乐 D．粗盐 【答案】B 【详解】A、空气是多种气体的混合物，故A错误； B、冰水是水和冰的混合物，冰为固态的水，冰和水属于同种物质，因此是纯净物，故B正确； C、可乐含有水、糖、二氧化碳等，是混合物，故C错误； D、粗盐含有氯化钠和杂质，是混合物，故D错误。 故选B。 3．（25-26八年级下·上海·期中）关于空气及其成分说法正确的是 A．氧气的质量分数约21% B．稀有气体可制成多种用途电光源 C．氮气化学性质活泼，可制氮肥 D．空气是多种气体组成的化合物 【答案】B 【详解】A. 空气中氧气的体积分数约为21%，不是质量分数，表述错误。 B. 稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，表述正确。 C. 氮气化学性质不活泼，可制氮肥是因为其含有氮元素，选项中“化学性质活泼”的表述错误。 D. 空气由氮气、氧气等多种气体组成，属于混合物，不是化合物，表述错误。 4．（2026·山西忻州·二模）如图是测定空气中氧气含量的改进实验装置，电热棒用于引燃红磷。下列分析正确的是 A．该改进装置能减少对空气的污染 B．实验中，红磷燃烧，产生大量白雾 C．实验结束后，水上升至大约刻度4的位置 D．可以用木炭代替红磷进行该实验 【答案】A 【详解】A.该装置为密闭体系，无需打开瓶塞引燃红磷，可避免生成的有毒五氧化二磷逸散，能减少空气污染，描述正确。 B.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，白雾是液态小液滴，描述错误。 C.空气中氧气的体积约占，反应结束冷却至室温后，水应上升至约刻度1的位置，描述错误。 D.木炭燃烧生成二氧化碳气体，瓶内压强无明显变化，无法测定氧气含量，不能代替红磷，描述错误。 5．（2026·山西运城·二模）鸡蛋在产出后，随着温度降低，空气通过主要集中于钝端(大头处)的气孔进入，在钝端形成气室。气室中含量最高的气体是 A．氧气 B．二氧化碳 C．氮气 D．稀有气体 【答案】C 【详解】气室的气体是外界空气通过蛋壳气孔进入形成的，成分与空气基本一致，只需结合空气各组分的体积分数判断即可。空气各组分的体积分数为：约占78%，约占21%，稀有气体约占0.94%，约占0.03%，其余杂质约占0.03%，则氮气占比最高。 6．空气是一项宝贵的资源，某兴趣小组为了了解当地空气质量，组装了一个微型空气质量“检测站”并进行检测。当地的空气质量日报如图所示，下列说法错误的是 A．当前空气质量建议减少长时间户外运动 B．报告中的SO2、NO2与酸雨的形成有关 C．“空气质量指数”越大，表示空气的质量越好 D．当日的首要污染物为可吸入颗粒物 【答案】C 【详解】A.当前空气质量为轻度污染，建议减少长时间户外运动，故说法正确； B.报告中的SO2、NO2均能与水反应生成酸性物质，导致酸雨的发生，故说法正确； C.空气质量指数越大，空气污染越严重，空气质量越差，故说法错误； D.通过图中数据可知，当日的首要污染物为可吸入颗粒物()，故说法正确。 7．（2026·河南商丘·二模）空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法错误的是 A．空气中氧气按体积分数计算约占 B．食品包装袋中充入氮气可以防腐 C．空气质量指数级别高，空气质量越好 D．通过积极植树种草等，可以保护空气 【答案】C 【详解】A.空气成分按体积分数计算，氧气约占，正确。 B.氮气化学性质稳定，不易与其他物质发生反应，可充入食品包装袋隔绝氧气，达到防腐效果，正确。 C.空气质量指数级别越高，代表污染物含量越高、污染越严重，空气质量越差，错误。 D.植树种草可以吸附粉尘、吸收部分有害气体，能够净化、保护空气，正确。 8．（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 【详解】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。 9．（25-26八年级下·上海宝山·期末）认识空气的成分 (1)图1为空气成分示意图，其中表示氧气体积分数的是_________。(填“a”“b”或“c”) (2)下列空气成分的用途主要利用物理性质的是_________。 A．氮气——作保护气 B．氧气——医疗急救 C．稀有气体——制成多种用途的电光源 D．二氧化碳——制碳酸饮料 【答案】(1)c (2) C 【详解】(1)空气按体积分数计算，氮气约占78%（含量最多，对应图中最大区域 a），氧气约占21%（含量第二，对应区域  c），其余气体约占1%（对应最小区域 b），因此表示氧气体积分数的是 c。 (2)物理性质不需要发生化学变化就能表现，化学性质需要通过化学变化体现。 A. 氮气作保护气利用氮气化学性质稳定，属于化学性质； B. 氧气医疗急救利用氧气能供给呼吸（呼吸是化学变化），属于化学性质； C. 稀有气体通电发光，没有新物质生成，制电光源利用的是物理性质； D. 二氧化碳制碳酸饮料利用二氧化碳能和水反应生成碳酸，属于化学性质。 10．（25-26八年级上·山东潍坊·阶段检测）锻炼科学思维能力，同学们也可以像化学家一样认识和分析问题。 (1)观察生活：夏天，从冰箱里拿出的矿泉水瓶外壁上附有一层水珠，说明空气中含有___________。 (2)查阅资料：街道上美轮美奂的霓虹灯中填充的是___________。 (3)学会应用：探究空气中氧气含量实验中，反应后曲颈甑内剩余的气体主要为___________，其化学性质不活泼，故常用作___________。 (4)学会分析：如图所示，此实验能粗略测定空气中氧气的含量，原因是___________（填序号）。 a．汞只与空气中的氧气反应        b．生成的氧化汞常温下不是气态        c．装置中有足量汞 (5)学会反思：课堂上老师没有使用上述拉瓦锡的实验，你认为原因是___________(只答1点即可)。 【答案】(1)水蒸气（或H2O） (2)稀有气体 (3) 氮气（或N2） 保护气 (4)abc (5)汞有毒（或实验时间过长等，合理即可） 【详解】（1）矿泉水瓶外壁水珠是空气中水蒸气遇冷液化所致，说明空气中含有水蒸气。 故填：水蒸气（或H2O）。 （2）稀有气体通电能发光，因此霓虹灯中填充的是稀有气体。故填：稀有气体。 （3）探究空气中氧气含量实验中，氧气被消耗，反应后剩余气体主要为氮气，因其化学性质不活泼，常用作保护气。故填：氮气（或N2）；保护气。 （4）a. 通过汞消耗氧气来测出空气中氧气的含量，因此汞只能与氧气反应，a正确； b. 汞消耗氧气，产生氧化汞，氧化汞不是气态物质，因此瓶内压强才会减小，进一步导致汞柱上升，通过汞柱上升体积测出消耗氧气体积，b正确； c. 汞足量可耗尽氧气，进而测出空气中氧气的含量，c正确。 故选abc。 （5）汞有毒，实验存在安全隐患，且实验时间过长。故填：汞有毒（或实验时间过长等，合理即可）。 素养提升 11．（2026·福建泉州·模拟预测）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。 12．（25-26八年级下·上海闵行·期中）人们对空气成分的认识由模糊到清晰，是无数科学实验探究的结果。 (1)200多年前，拉瓦锡用下图装置研究了空气的成分，以下分析合理的是________。 A．曲颈瓶中汞的用量会影响实验结果 B．实验前需要检查装置的气密性 C．装置内两处容器内的汞都是为了消耗氧气 D．反应结束后需要关闭火炉冷却至室温，再测量 (2)我们沿着科学家的足迹，对反应物和装置进行了优化，如图1装置用红磷来测定空气中氧气含量，并用气压传感器测定了装置内的压强变化，绘制曲线如图2，点燃红磷后的现象是________，该反应的文字表达式为________。请分析BC、CD段压强变化的原因________。 【答案】(1)ABD (2) 红磷剧烈燃烧，产生大量白烟，放热 BC段红磷燃烧放热，气体膨胀速度超过氧气被消耗速度，气体压强增大，CD段氧气被消耗，冷却至室温，气体压强减小 【详解】（1）A、汞需要足量才能完全耗尽装置内的氧气，若汞用量不足，氧气不能完全反应，会导致测定结果偏小，故A正确； B、正确； C、只有曲颈瓶中的汞是用来消耗氧气的，汞槽中汞的作用是液封、通过液面变化体现消耗氧气的体积，故C错误； D、反应结束后需冷却至室温再测量，若不冷却，装置内温度偏高、压强偏大，会导致测定结果偏小，故D正确。 （2）红磷在空气中剧烈燃烧，放出热量，产生大量白烟。 反应的文字表达式：略。 BC段：红磷燃烧放热，装置内气体受热膨胀，压强增大；CD段：红磷燃烧消耗了装置内的氧气，反应结束后温度逐渐冷却至室温，装置内压强减小。 13．（25-26八年级下·上海闵行·期中）以下是国家关于空气污染指数与质量级别、质量状况的对应关系表： 污染指数 0-50 51-100 101-200 201-250 251-300 300以上 质量级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ（1） Ⅳ（2） Ⅴ 质量状况 优 良 轻度污染 中度污染 中度重污染 重度污染 (1)上海市2026年3月2日的空气污染指数为35，判断当天的空气质量状况为________。 (2)计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物外，还包括________。 A．稀有气体 B．二氧化硫 C．二氧化碳 D．二氧化氮 【答案】(1)优 (2)BD 【详解】（1）根据表格对应关系，空气质量状况为优。 （2）计入空气污染指数的项目为可吸入颗粒物和有害气体（二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧等）。稀有气体、二氧化碳属于空气成分。 14．（25-26八年级上·上海·期中）空气是一种宝贵的自然资源，要保护空气，防止空气污染。请回答： (1)在物质分类中空气属于______（填“纯净物”或“混合物”）。 (2)下列物质中属于空气污染物的有 （填字母序号）。 A．二氧化碳 B．可吸入颗粒物 C．一氧化碳 D．稀有气体 (3)请根据空气中常见气体填空：（填气体名称） ①食品包装时充入以防腐的气体是______； ②夏天盛放雪糕的杯子外壁附有水珠，说明空气中含有______； ③供给呼吸，医疗上急救病人的气体是______； ④参与植物光合作用的气体______。 【答案】(1)混合物 (2)BC (3) 氮气 水蒸气/水 氧气 二氧化碳和水蒸气 【详解】（1）空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占78%、氧气大约占21%、稀有气体大约占0.94%、二氧化碳大约占0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%；在物质分类中空气属于混合物； （2）目前计入空气质量评价的主要污染物为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（粒径小于等于10微米的颗粒物，称PM10）、细颗粒物（粒径小于等于2.5微米的颗粒物，称PM2.5）和臭氧等。下列物质中属于空气污染物的有可吸入颗粒物、一氧化碳，而二氧化碳和稀有气体属于空气的成分，不属于空气污染物，故选BC； （3）①氮气化学性质稳定，食品包装时充入氮气以防腐； ②水蒸气遇冷液化，夏天盛放雪糕的杯子外壁附有水珠，说明空气中含有水蒸气； ③氧气能供给呼吸，供给呼吸，医疗上急救病人的气体是氧气； ④光合作用，通常是指绿色植物（包括藻类）吸收光能，把二氧化碳和水合成富能有机物，同时释放氧气的过程。参与植物光合作用的气体是二氧化碳和水蒸气。 15．（25-26八年级上·上海·期中）洁净的空气对人类健康至关重要。如图1是某家用空气净化器的滤芯和净化说明，请根据信息和所学化学知识回答下列问题。 (1)净化后的空气中含量最高的气体是_____（填物质名称）。 (2)下列措施中可以改善室内空气质量的是_____（不定项）。 A．及时开窗通风换气 B．室内合理种养绿色植物 C．正确使用空气净化器 (3)利用微型空气质量“检测站”（如图2）可以监测空气质量状况。下列有关说法错误的是_____。 A．太阳能板可以将光能转化为电能 B．污染物传感器主要用于测定的含量 C．气象参数传感器能够测定空气的温度、湿度等 D．利用该种设备可实时监测不同地方的空气质量状况 【答案】(1)氮气/N2 (2)ABC (3)B 【详解】（1）空气中各成分及体积分数为氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质0.03%，所以净化后的空气中含量最高的气体是氮气。 （2）A、及时开窗通风换气，能够将室内的污浊空气排出，引入新鲜空气，从而改善室内空气质量，故该选项符合题意； B、室内合理种养绿色植物，植物可以进行光合作用吸收二氧化碳释放氧气，还能吸附一些有害气体等，有助于改善室内空气质量，故该选项符合题意； C、正确使用空气净化器，可以过滤空气中的灰尘、花粉等污染物，减少室内污染物含量，改善空气质量，故该选项符合题意。 故选ABC。 （3）A、太阳能板的作用就是将光能转化为电能，为设备提供电力，故A选项不符合题意； B、污染物传感器主要用于测定空气中的有害污染物，如二氧化硫、一氧化碳、可吸入颗粒物等，而二氧化碳不属于空气污染物，不是污染物传感器测定的对象，故B选项符合题意； C、气象参数传感器能够测定空气的温度、湿度等气象相关参数，故C选项不符合题意； D、利用该种设备，通过无线传输模块可以实时监测不同地方的空气质量状况，故D选项不符合题意。 故选B。 16．（2026·河南周口·模拟预测）利用图1装置测定空气中氧气含量，并用传感器记录集气瓶中压强、温度随时间变化的情况如图2所示。 (1)由温度变化曲线图可得出该反应为_________(填“放热”或“吸热”)反应。 (2)请从以下①、②中任选一个回答： ①a点后压强减小的原因是什么？ ②b点后图1实验中观察到的现象是什么？ 【答案】(1)放热 (2)选①：红磷燃烧消耗了集气瓶内的氧气，反应结束后冷却至室温，瓶内气体减少，因此压强减小。 （或选②：烧杯中的水沿导管进入集气瓶，最终进入集气瓶的水的体积约占集气瓶内原空气总体积的。） 【详解】（1）从温度变化曲线可知，反应过程中集气瓶内温度逐渐升高，说明红磷燃烧的反应是放热反应。 （2）①a点对应红磷燃烧结束，燃烧已经耗尽瓶内氧气，气体总体积变小，且反应结束后装置温度逐渐降低，瓶内压强因此不断减小； ②b点对应打开弹簧夹的时刻，此时瓶内压强远小于外界大气压，大气压将烧杯的水压入集气瓶，由于空气中氧气的体积约占空气总体积的，因此最终进入瓶中水的体积约占原空气体积的五分之一。 任选其一作答，合理即可。 迁移创新 17．（24-25九年级上·上海黄浦·期中）暖宝宝中的发热剂（主要成分：活性炭、铁粉、蛭石等）可以代替红磷测定空气中氧气的体积分数。将体积约为6 mL的发热剂放入针筒中（反应前后发热剂体积的变化忽略不计），活塞停留在“100”刻度处（如图1所示，装置气密性良好），充分反应后，活塞最终停留在“80”刻度处，如图2所示。 (1)该发热剂属于______（选填“纯净物”或“混合物”）。 (2)实验中不断转动针筒，目的是__________。 (3)该实验测得空气中氧气的体积分数为_______%（保留一位小数）。 (4)需要等待一段时间，活塞才能最终停留在“80”刻度处，请解释原因_______。 (5)空气中的少量水蒸气也会参与反应，生成物中无气体。请分析其对实验结果的影响___________。 【答案】(1)混合物 (2)使发热剂与空气充分接触 (3)21.3 (4)发热剂反应后放出热量，使气体体积膨胀，需要使针筒内的气体冷却至室温再读数 (5)水蒸气也占空气的体积，水蒸气参与反应会使测定结果偏大 【详解】（1）该发热剂中含有活性炭、铁粉、蛭石等多种物质，属于混合物； （2）实验中不断转动针筒，是为了使发热剂与空气充分接触； （3）积约为 6mL 的发热剂放入针筒中，反应前空气体积为94mL，消耗的氧气体积为20mL，实验测得空气中氧气的体积分数为； （4）需要等待一段时间，活塞才能最终停留在“80”刻度处，是因为发热剂反应后放出热量，使气体体积膨胀，需要使针筒内的气体冷却至室温再读数； （5）空气中的少量水蒸气也会参与反应，生成物中无气体，但水蒸气也占空气的体积，水蒸气参与反应会使测定结果偏大。 18．空气中氧气含量的测定实验经历了漫长的历史过程。法国科学家拉瓦锡将少量的汞放在密闭容器(如图1)中连续加热12天，结果发现有一部分银白色的液态汞变成了红色的粉末(氧化汞)，同时容器里空气的体积差不多减少了五分之一。 (1)课本中我们学习了用图2的装置测定空气中氧气含量。 ①图2装置相比拉瓦锡的实验，其具有______等优点。 ②在该实验中，红磷燃烧时出现的现象是______。 (2)以下装置是在图2的实验的基础上，改为使用传感器对空气中氧气含量测定。按图3连接，用电加热器引燃足量红磷。各传感器测得的数据如图4所示，横坐标为时间，纵坐标表示该段时间内集气瓶中气压、氧气浓度的变化情况。 ①根据图4中气压变化曲线，从______可知，本实验的气密性良好；ab段气压升高的原因是______；bc段气压下降的原因是______；d点时，瓶中气体体积______(填“大于”、“小于”或“等于”)实验开始时瓶中气体体积。 ②气压保持不变后，打开底部的弹簧夹，水倒吸进入瓶内的体积小于，原因是______。 【答案】(1) 操作简便、现象明显 产生大量白烟，放出热量 (2) 气压变化值 红磷燃烧放热，使集气瓶内温度升高，压强增大 红磷燃烧消耗了氧气且温度逐渐降低 小于 红磷未能完全消耗氧气 【详解】（1）①图2装置相比拉瓦锡的实验，其具有操作简便、现象明显等优点。 ②红磷燃烧生成五氧化二磷，可观察到的现象是产生大量白烟，放出热量。 （2）①根据图4中气压变化曲线，从气压变化值，下降到原气压的可知，本实验的气密性良好； ab段气压升高的原因是红磷燃烧放热，使集气瓶内温度升高，压强增大； bc段气压下降的原因是红磷燃烧消耗了氧气且温度逐渐降低； d点时，由于实验过程中氧气被消耗，所以瓶中气体体积小于实验开始时瓶中气体体积。 ②根据热胀冷缩原理，气压保持不变说明集气瓶已经冷却到室温，如图所示，氧气的浓度不再降低说明氧气未完全消耗，红磷就不再燃烧，故倒吸入的水体积小于五分之一的原因是红磷未完全消耗氧气。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $