2.1 我们周围的空气（7大题型，举一反三题型专练，广东专用）化学新教材人教版九年级上册

**基本信息** 以“测定空气中氧气含量”实验为核心，通过7大题型系统构建“实验原理-误差分析-改进方案-成分用途-污染防治-物质分类”的知识网络，融合方法提炼与变式训练，培养化学观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |测定氧气含量|1典3变|实验原理/误差分析/药品选择|从实验现象推导氧气含量及氮气性质| |实验改进|1典3变|原实验缺陷/密闭引燃/测量优化|基于原实验不足进行科学探究与创新| |空气成分|1典3变|体积分数记忆/稀有气体组成|宏观组成与微观构成的化学观念| |成分用途|1典3变|性质决定用途对应表|物质性质与实际应用的逻辑关联| |空气污染物|1典3变|污染物种类识别|环境问题与化学责任的科学态度| |空气质量报告|1典3变|API指数解读/CO₂非污染物|数据解读与科学决策能力| |纯净物混合物|1典3变|定义辨析/实例判断|物质分类的科学思维方法|

第一节 我们周围的空气（题型突破·举一反三） 题型01 测定空气中氧气的含量 题型02 测定空气中氧气的含量实验的改进 题型03 空气中各成分及其体积分数 题型04 空气中各成分的用途 题型05 空气中的污染物 题型06 空气质量报告 题型07 纯净物与混合物 ▌题型01 测定空气中氧气的含量 项目 内容 实验装置 实验原理 红磷在密闭容器中燃烧，消耗氧气，生成固体五氧化二磷，瓶内压强减小，外界大气压将水压入集气瓶 文字表达式 实验现象 ①红磷燃烧，产生大量白烟，放热； ②集气瓶冷却至室温，打开弹簧夹，烧杯中水进入集气瓶，进入水体积约占集气瓶内原空气体积的1/5。 实验结论 氧气约占空气总体积的1/5；剩余气体（氮气）难溶于水，不燃烧，不支持燃烧 药品选择要求 可燃物只能和氧气反应；产物必须是固体.不能用木炭、硫粉（生成气体）；不能用铁丝（空气中不能燃烧） 误差分析 进水小于 1/5（测量结果偏小）： 1. 红磷量不足，氧气没有耗尽 2. 装置气密性不好，漏气 3. 没有冷却至室温就打开弹簧夹 进水大于 1/5（测量结果偏大）： 1. 点燃红磷后，伸入集气瓶太慢，瓶内空气受热逸出 2. 弹簧夹（止水夹）没有夹紧，燃烧时瓶内气体从导管逸出 【典例1】(25-26九上·广东深圳·期中)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 【变式1-1】(25-26九上·广东潮州湘桥区·月考)如图装置可用于测定空气中O2的含量，下列说法不正确的是 A．该实验中的红磷可改为铁丝 B．该实验也说明了N2不易溶于水、不支持燃烧 C．实验前需检查装置气密性 D．红磷燃烧的火焰熄灭后立刻打开弹簧夹，导致测得结果偏小 【变式1-2】(25-26九上·广东惠州一中·期中)如图所示装置可用于探究空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。下列有关该实验的说法中，正确的是 A．装置不漏气是实验成功的重要因素之一 B．红磷熄灭后应立刻打开弹簧夹 C．红磷燃烧产生大量白色气体 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 【变式1-3】(25-26九上·广东中山第一中学·期中)仿照拉瓦锡定量研究空气组成的原理，设计如图实验。对其实验过程描述正确的是 A．红磷燃烧产生大量白雾 B．燃烧匙伸入的速度过慢，会影响测定结果 C．未冷却就打开弹簧夹 D．燃烧匙中的红磷可以换成木炭达到实验目的 ▌题型02 测定空气中氧气的含量实验的改进 原实验的缺陷 1. 点燃红磷后伸入集气瓶时，瓶内部分空气受热逸出，造成实验误差（结果偏大） 2. 装置敞口，五氧化二磷白烟逸散到空气中，污染空气，有毒 3.导管内残留一部分水，进水体积偏小，带来误差 改进方法 1. 密闭体系引燃药品：①使用放大镜 / 激光点燃白磷；②热水加热点燃白磷；③铜丝导热引燃白磷 优点;装置全程密闭，消除点燃伸入造成的空气逸出；防止有毒白烟外泄；误差更小，更环保 2. 替换反应药品:用加热铜粉（铜和氧气加热生成固体氧化铜） 优点;反应充分，无有毒白烟，适合硬质玻璃管装置 3. 改变测量方式:注射器、刻度试管替代集气瓶，直接读取气体体积变化 优点：不需要进水，读数直观，减小导管带来的误差 【典例1】(25-26九上·广东佛山·期中)测定空气中氧气的含量，设计如图方案，其中，红磷体积忽略不计。下列有关实验的说法错误的是 A．红磷要足量 B．实验中可观察到红磷燃烧产生大量白烟 C．冷却后打开弹簧夹，活塞最终停在8mL刻度处 D．该装置可以避免产物五氧化二磷污染空气 【变式2-1】(25-26九上·广东深圳·期末)用如图所示装置来测定空气中氧气的含量。加热试管，红磷（足量）开始燃烧，待红磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹。下列关于该实验的说法错误的是 A．要达到实验目的，试管中的红磷可以更换为木炭 B．红磷燃烧冷却至室温后打开弹簧夹，要等到注射器活塞不再移动才能读数 C．若注射器中的水最终减少了，说明空气中氧气的体积分数约为 D．该实验可说明不支持燃烧 【变式2-2】(25-26九上·广东深圳龙岗区·期中)如图所示，图甲是“测定空气中氧气含量”的实验(红磷足量)，图乙是用传感器记录集气瓶中压强随时间变化的情况，下列分析不合理的是 A．该实验中的红磷可以用木炭代替 B．图乙中曲线O→P说明红磷燃烧放出热量 C．图乙中P→Q段压强下降，主要是氧气被消耗的结果 D．图乙中Q点后气压升高是因为打开止水夹，水进入集气瓶 【变式2-3】(25-26九上·广东佛山南海区·月考)五氧化二磷有毒，小林同学利用如图装置代替红磷燃烧测定空气中O2的含量。室温下，实验测定的数据如下表所示(在气球完全干瘪的状态下测量注射器内气体的体积)。 硬质玻璃管的体积 反应前注射器中空气的体积 反应后注射器中气体的体积 50.0mL 20.0mL 6.5mL 【查阅资料】①铜粉(Cu)在加热条件下能与氧气反应生成黑色固体氧化铜(CuO)。 ②铁粉在常温下与空气中氧气和水反应生成铁锈(铁不与氮气反应)。 ③镁粉能在点燃条件下与空气中氧气和氮气反应，生成两种固体。 （1）实验中需要提供足量的___________(填“铜粉”或“空气”)，该反应的符号表达式为___________。 （2）实验过程中，反复推拉注射器活塞的目的是___________。 （3）根据表中数据，反应消耗的O2的体积是___________，空气中O2的体积分数(精确至0.1%)___________。 （4）相比红磷燃烧测定，该方法的优点是___________。 （5）家谦同学认为铜粉可替换其他固体粉末测定氧气含量，下列可代替铜粉的是___________。 A．碳粉 B．铁粉 C．硫粉 D．镁粉 ▌题型03 空气中各成分及其体积分数 1. 空气的成分按体积计算，大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳 0.03%、其他气体0.03%。 2. 稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙等。 【典例1】(25-26九上·广东江门新会区·期末)空气中氧气按体积计算，含量大约是 A．78% B．21% C．0.94% D．0.03% 【变式3-1】(25-26九上·广东广州越秀区·期末)天宫空间站已在轨运行一千多天。空间站内“空气”中体积分数约为78%的是 A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【变式3-2】(25-26九上·广东梅州·月考)我国科学家在110万个标准大气压的环境下，制造出氦化钠(化学式为Na2He)，标志着中国在稀有气体化学领域走在了最前沿。下列气体属于稀有气体的是 A．氩气 B．二氧化碳 C．氢气 D．氮气 【变式3-3】(25-26九上·广东阳江·期中)海陵岛是国家AAAAA级旅游景区，以丰富的旅游资源闻名。海陵岛景区空气中氧气的体积分数约为 A．78% B．21% C．0.94% D．0.03% ▌题型04 空气中各成分的用途 物质 性质 主要用途 氧气O2​ 供给呼吸、助燃（无可燃性） 医疗急救；潜水；炼钢；气焊气割；航天 氮气N2​ 化学性质不活泼（稳定）；液氮低温 ①食品包装袋填充保护气；②焊接金属保护气；③制硝酸、氮肥；④液氮冷冻麻醉、保存标本 稀有气体（氦氖氩氪氙） 化学性质很不活泼；通电时发出不同颜色光 ①焊接保护气；②霓虹灯、航标灯（电光源，物理变化）；③氦气密度小，填充探空气球；④氙气做医疗麻醉 二氧化碳CO2​ 不燃烧、不支持燃烧；参与光合作用；能溶于水 ①灭火；②温室气体肥料；③制碳酸饮料；④固态干冰：人工降雨、舞台云雾、制冷剂 【典例1】(25-26九上·广东东莞东华初级中学·期中)“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 【变式4-1】(25-26九上·广东化州·期末)茂名是“中国荔枝之乡”。荔枝采摘后保鲜时，可向包装袋内充入少量，主要利用的性质是 A．无色无味 B．沸点较低 C．化学性质稳定 D．密度与空气接近 【变式4-2】(25-26九上·广州海珠区·期中)下列物质的用途中，与它的物理性质没有关系的是 A．氮气用来制造硝酸 B．稀有气体用做海上航标灯 C．利用氩氦刀来治疗肿瘤 D．医疗上用液氮进行冷冻治疗 【变式4-3】(25-26九上·广东惠州一中·期中)下列有关空气各成分的说法正确的是 A．氮气的化学性质不活泼，可用于食品防腐 B．氧气的化学性质比较活泼，可以作燃料 C．稀有气体很不活泼，不能和任何物质发生化学反应 D．二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物 ▌题型05 空气中的污染物 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 μm的 颗粒物，PM10 ）、细颗粒物（粒径小于等于 2.5 μm 的 颗粒物，PM2.5 ）和臭氧等。 【典例1】(25-26九上·广东肇庆·期中)下列物质不属于空气污染物的是 A．氮气 B．粉尘 C．一氧化碳 D．二氧化硫 【变式5-1】(25-26九上·广东汕头潮阳区·月考)下列物质不属于空气质量监测内容的是 A． B． C． D．CO 【变式5-2】(25-26九上·广东汕头潮阳区·期中)严重的雾霾天气使我国中东部地区许多城市遭受了严重污染。下不属于空气污染物的是 A．一氧化碳 B．二氧化硫 C．稀有气体 D．可吸入颗粒 【变式5-3】(25-26九上·广东佛山顺德区·月考)实践活动小组同学设计“微型空气质量检测站”来监测校园的空气质量。你认为不需要购买的检测传感器是 A． B． C． D． ▌题型06 空气质量报告 1. 计入空气污染指数（API）的污染物 SO2（二氧化硫）、NO2（二氧化氮）、CO（一氧化碳）、可吸入颗粒物（PM10）、臭氧 (O3)、细颗粒物(PM2.5) 重点：二氧化碳不是空气污染物，不计入污染指数，但是二氧化碳会造成温室效应。 2.空气质量级别及状况 空气质量指数 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 >300 空气质量指数级别 一级 二级 三级 四级 五级 六级 空气质量指数类别 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 空气污染指数越小，空气质量越好；指数越大，污染越重。 【典例1】(25-26九上·广东实验中学·期中)某地的空气质量报告如图所示，下列说法正确的是 A．X可能是二氧化碳 B．当日的首要污染物为可吸入颗粒物 C．当日不宜外出进行各类活动 D．“污染指数”越小，空气质量越好 【变式6-1】(25-26九上·广东茂名高州·期末)如图为某城2025年10月8日的空气质量情况。图中的“X”代表 A．氮气 B．二氧化氮 C．稀有气体 D．二氧化碳 【变式6-2】(25-26九上·广东佛山南海区·月考)活动小组在进行跨学科实践活动时，了解到微型空气质量“检测站”的检测结果，如图所示，下列说法正确的是 A．风速的大小对空气质量的变化无影响 B．该小组缺少对CO2这一空气污染物的检测 C．空气质量指数数值越大，空气质量越好 D．若检测到二氧化硫超标，可能会导致酸雨 【变式6-3】(25-26九上·广东深圳龙岗区·月考)下图是某地区某日的空气质量指数，下列分析正确的是 A．该地该日的空气质量为轻度污染 B．空气质量指数越大，空气质量越好 C．空气质量指数不统计二氧化碳的浓度 D．露天焚烧垃圾不影响空气质量指数 ▌题型07 纯净物与混合物 类别 定义 举例 纯净物 由一种物质组成，有固定的组成、固定化学式。 氧气、氮气、二氧化碳、蒸馏水、冰水混合物、铁、五氧化二磷 混合物 由两种或多种物质混合而成，没有固定化学式，各成分保持自身化学性质，相互不发生反应。 空气、海水、矿泉水、河水、稀有气体、澄清石灰水、白酒、食醋、合金 【典例1】(25-26九上·广东广州天河区·期末)下列属于混合物的是 A．磁铁矿石 B．水银 C．五氧化二磷 D．冰水共存物 【变式7-1】(25-26九上·广东广州海珠区·期末)下列物质属于纯净物的是 A．纯净的空气 B．五氧化二磷 C．自来水 D．鲜榨橙汁 【变式7-2】(25-26九上·广东河源·期末)下列物质属于纯净物的是 A．煤炭 B．矿泉水 C．冰水混合物 D．洁净的空气 【变式7-3】(25-26九上·广东揭阳·月考)下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是 A．矿泉水，生锈的铁钉 B．冰水混合物，海水 C．氮气，汞 D．洁净后的空气，液态氧 / 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 学科网（北京）股份有限公司 $学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 第一节 我们周围的空气（题型突破举一反三） 题型01测定空气中氧气的含量 典例精析 【典例1】B 举一反三 【变式1-1】A 【变式1-2】A 【变式13】B 题型02测定空气中氧气的含量实验的改进 三 典例精析 【典例1】C 举一反三 【变式2-1】A 【变式2-2】A 【变式23】(1) 铜粉 CuO,2Cuo (2)使铜粉与氧气充分接触，确保氧气完全反应 (3) 13.5ml 19.3% (4)环保、实验结果更准确 (5)B 题型03空气中各成分及其体积分数 典例精析 1/3 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 【典例1】B 举一反三 【变式3-1】A 【变式32】A 【变式3-3】B 1题型04 空气中各成分的用途 三典例精析 【典例1】B 举一反三目 【变式41】C 【变式42】A 【变式43】A 题型05空气中的污染物 典例精析 【典例1】A E 举一反三 【变式51】A 【变式5-2】C 【变式53】A 题型06空气质量报告 E 典例精析 【典例)D 2/3 可学科网 www.zxxk.com 让教与学更高效 举一反三 【变式61】B 【变式6-2】D 【变式6-3】C 1题型07纯净物与混合物 三 典例精析 【典例1】A 举一反三 【变式71】B 【变式72】C 【变式7-3】B 3/3 第一节 我们周围的空气（题型突破·举一反三） 题型01 测定空气中氧气的含量 题型02 测定空气中氧气的含量实验的改进 题型03 空气中各成分及其体积分数 题型04 空气中各成分的用途 题型05 空气中的污染物 题型06 空气质量报告 题型07 纯净物与混合物 ▌题型01 测定空气中氧气的含量 项目 内容 实验装置 实验原理 红磷在密闭容器中燃烧，消耗氧气，生成固体五氧化二磷，瓶内压强减小，外界大气压将水压入集气瓶 文字表达式 实验现象 ①红磷燃烧，产生大量白烟，放热； ②集气瓶冷却至室温，打开弹簧夹，烧杯中水进入集气瓶，进入水体积约占集气瓶内原空气体积的1/5。 实验结论 氧气约占空气总体积的1/5；剩余气体（氮气）难溶于水，不燃烧，不支持燃烧 药品选择要求 可燃物只能和氧气反应；产物必须是固体.不能用木炭、硫粉（生成气体）；不能用铁丝（空气中不能燃烧） 误差分析 进水小于 1/5（测量结果偏小）： 1. 红磷量不足，氧气没有耗尽 2. 装置气密性不好，漏气 3. 没有冷却至室温就打开弹簧夹 进水大于 1/5（测量结果偏大）： 1. 点燃红磷后，伸入集气瓶太慢，瓶内空气受热逸出 2. 弹簧夹（止水夹）没有夹紧，燃烧时瓶内气体从导管逸出 【典例1】(25-26九上·广东深圳·期中)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 【解析】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。 【变式1-1】(25-26九上·广东潮州湘桥区·月考)如图装置可用于测定空气中O2的含量，下列说法不正确的是 A．该实验中的红磷可改为铁丝 B．该实验也说明了N2不易溶于水、不支持燃烧 C．实验前需检查装置气密性 D．红磷燃烧的火焰熄灭后立刻打开弹簧夹，导致测得结果偏小 【答案】A 【解析】A、铁丝在空气中不能燃烧，无法消耗装置内的氧气，所以不能将红磷改为铁丝，符合题意； B、实验中，红磷燃烧消耗氧气，最终剩余的主要气体是氮气，反应结束后，水进入集气瓶的体积约为集气瓶容积的，剩余的氮气仍存在于集气瓶中，说明氮气不易溶于水，红磷熄灭，表明氮气不支持燃烧，不符合题意； C、实验前检查装置气密性是必要的，如果装置气密性不好，会导致测量结果不准确，不符合题意； D、红磷燃烧的火焰熄灭后，装置内的温度仍较高，气体处于受热膨胀状态，若立刻打开弹簧夹，此时装置内压强相对较大，进入集气瓶的水的体积会偏小，导致测得的氧气含量结果偏小，不符合题意。 故选A。 【变式1-2】(25-26九上·广东惠州一中·期中)如图所示装置可用于探究空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。下列有关该实验的说法中，正确的是 A．装置不漏气是实验成功的重要因素之一 B．红磷熄灭后应立刻打开弹簧夹 C．红磷燃烧产生大量白色气体 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】A 【解析】A、装置不漏气是实验成功的重要因素之一，否则会导致测定结果偏小，符合题意； B、红磷熄灭后，应待冷却至室温后打开弹簧夹，否则气体受热膨胀，占据了一定的体积，会导致测定结果偏小，不符合题意； C、红磷燃烧产生大量白烟，白烟是固体小颗粒，不是气体，不符合题意； D、实验时，应取用足量的红磷，这样才能将装置内氧气耗尽，不符合题意。 故选A。 【变式1-3】(25-26九上·广东中山第一中学·期中)仿照拉瓦锡定量研究空气组成的原理，设计如图实验。对其实验过程描述正确的是 A．红磷燃烧产生大量白雾 B．燃烧匙伸入的速度过慢，会影响测定结果 C．未冷却就打开弹簧夹 D．燃烧匙中的红磷可以换成木炭达到实验目的 【答案】B 【解析】A、红磷燃烧，产生大量白烟，而不是白雾，故选项描述错误； B、燃烧匙伸入过慢，会有空气受热逸出，则会使结果偏大，故选项描述正确； C、未冷却就打开弹簧夹，此时内部温度较高，压强较大，无法使水完全进入集气瓶，造成结果偏小，故选项描述错误； D、木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置中的压强几乎不变，则无法测定空气中氧气的含量，故选项描述错误。 故选：B。 ▌题型02 测定空气中氧气的含量实验的改进 原实验的缺陷 1. 点燃红磷后伸入集气瓶时，瓶内部分空气受热逸出，造成实验误差（结果偏大） 2. 装置敞口，五氧化二磷白烟逸散到空气中，污染空气，有毒 3.导管内残留一部分水，进水体积偏小，带来误差 改进方法 1. 密闭体系引燃药品：①使用放大镜 / 激光点燃白磷；②热水加热点燃白磷；③铜丝导热引燃白磷 优点;装置全程密闭，消除点燃伸入造成的空气逸出；防止有毒白烟外泄；误差更小，更环保 2. 替换反应药品:用加热铜粉（铜和氧气加热生成固体氧化铜） 优点;反应充分，无有毒白烟，适合硬质玻璃管装置 3. 改变测量方式:注射器、刻度试管替代集气瓶，直接读取气体体积变化 优点：不需要进水，读数直观，减小导管带来的误差 【典例1】(25-26九上·广东佛山·期中)测定空气中氧气的含量，设计如图方案，其中，红磷体积忽略不计。下列有关实验的说法错误的是 A．红磷要足量 B．实验中可观察到红磷燃烧产生大量白烟 C．冷却后打开弹簧夹，活塞最终停在8mL刻度处 D．该装置可以避免产物五氧化二磷污染空气 【答案】C 【解析】A、红磷要足量，这样才能将装置内的氧气完全消耗掉，使实验结果更准确，不符合题意； B、红磷燃烧时会产生大量白烟，这是红磷燃烧的典型现象，不符合题意； C、试管的容积是40mL，氧气约占空气体积的，所以试管内氧气的体积约为，红磷燃烧消耗氧气，冷却后打开弹簧夹，注射器的活塞会向左移动，最终活塞应停在刻度处，而不是8mL刻度处，符合题意； D、该装置是密闭的，反应生成的五氧化二磷不会扩散到空气中，所以可以避免产物五氧化二磷污染空气，不符合题意。 故选C。 【变式2-1】(25-26九上·广东深圳·期末)用如图所示装置来测定空气中氧气的含量。加热试管，红磷（足量）开始燃烧，待红磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹。下列关于该实验的说法错误的是 A．要达到实验目的，试管中的红磷可以更换为木炭 B．红磷燃烧冷却至室温后打开弹簧夹，要等到注射器活塞不再移动才能读数 C．若注射器中的水最终减少了，说明空气中氧气的体积分数约为 D．该实验可说明不支持燃烧 【答案】A 【解析】A、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，装置内压强变化不大，测得结果偏小，因此不能将试管中的红磷更换为木炭，故选项说法不正确； B、红磷燃烧冷却至室温后打开弹簧夹，要等到注射器活塞不再移动才能读数，否则测定结果偏小，故选项说法正确； C、若注射器中的水最终减少了，说明试管中氧气的体积为10mL，则空气中氧气的体积分数约为，故选项说法正确； D、红磷燃烧把氧气耗尽，剩余气体的成分主要是氮气，足量的红磷燃烧一段时间后熄灭，说明氮气不能燃烧，不能支持燃烧，故选项说法正确。 故选A。 【变式2-2】(25-26九上·广东深圳龙岗区·期中)如图所示，图甲是“测定空气中氧气含量”的实验(红磷足量)，图乙是用传感器记录集气瓶中压强随时间变化的情况，下列分析不合理的是 A．该实验中的红磷可以用木炭代替 B．图乙中曲线O→P说明红磷燃烧放出热量 C．图乙中P→Q段压强下降，主要是氧气被消耗的结果 D．图乙中Q点后气压升高是因为打开止水夹，水进入集气瓶 【答案】A 【解析】A、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，不能用木炭代替红磷进行实验，符合题意； B、图乙中曲线O→P压强增大，是因为红磷燃烧放出热量，装置内气体受热膨胀，压强增大，不符合题意； C、图乙中P→Q段压强下降，是因为红磷燃烧消耗了氧气，且温度逐渐恢复至室温，主要是氧气被消耗，不符合题意； D、图乙中Q点后气压升高是因为打开止水夹，水进入集气瓶，气体被压缩，压强增大，不符合题意。 故选A。 【变式2-3】(25-26九上·广东佛山南海区·月考)五氧化二磷有毒，小林同学利用如图装置代替红磷燃烧测定空气中O2的含量。室温下，实验测定的数据如下表所示(在气球完全干瘪的状态下测量注射器内气体的体积)。 硬质玻璃管的体积 反应前注射器中空气的体积 反应后注射器中气体的体积 50.0mL 20.0mL 6.5mL 【查阅资料】①铜粉(Cu)在加热条件下能与氧气反应生成黑色固体氧化铜(CuO)。 ②铁粉在常温下与空气中氧气和水反应生成铁锈(铁不与氮气反应)。 ③镁粉能在点燃条件下与空气中氧气和氮气反应，生成两种固体。 （1）实验中需要提供足量的___________(填“铜粉”或“空气”)，该反应的符号表达式为___________。 （2）实验过程中，反复推拉注射器活塞的目的是___________。 （3）根据表中数据，反应消耗的O2的体积是___________，空气中O2的体积分数(精确至0.1%)___________。 （4）相比红磷燃烧测定，该方法的优点是___________。 （5）家谦同学认为铜粉可替换其他固体粉末测定氧气含量，下列可代替铜粉的是___________。 A．碳粉 B．铁粉 C．硫粉 D．镁粉 【答案】（1）铜粉 （2）使铜粉与氧气充分接触，确保氧气完全反应 （3）13.5mL 19.3% （4）环保、实验结果更准确 （5）B 【解析】（1）实验中需要提供足量的铜粉，以确保将装置内的氧气完全消耗； 铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，符号表达式为。 （2）反复推拉注射器活塞的目的是使铜粉与氧气充分接触，确保氧气完全反应。 （3）反应消耗的O2的体积 = 反应前注射器中空气的体积 - 反应后注射器中气体的体积，即； 空气中氧气的体积分数为。 （4）相比红磷燃烧测定，该方法的优点是环保（五氧化二磷有毒，该实验无有毒物质生成）、实验结果更准确（装置密闭性更好，铜粉与氧气反应更充分）。 （5）A、碳粉燃烧生成二氧化碳气体，装置内压强变化不大，无法准确测定氧气含量，不可行。 B、铁粉在加热条件下能与氧气反应生成固体氧化物，消耗了装置内的氧气且不生成气体，可以代替铜粉，可行。 C、硫粉燃烧生成二氧化硫气体，装置内压强变化不大，无法准确测定氧气含量，不可行。 D、镁粉不仅与氧气反应，还与氮气反应，会导致测定结果偏大，不可行。 故选B。 ▌题型03 空气中各成分及其体积分数 1. 空气的成分按体积计算，大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳 0.03%、其他气体0.03%。 2. 稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙等。 【典例1】(25-26九上·广东江门新会区·期末)空气中氧气按体积计算，含量大约是 A．78% B．21% C．0.94% D．0.03% 【答案】B 【解析】空气的成分按体积计算，大约是:氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%。 故选B。 【变式3-1】(25-26九上·广东广州越秀区·期末)天宫空间站已在轨运行一千多天。空间站内“空气”中体积分数约为78%的是 A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体 【答案】A 【解析】空间站内空气模拟地球大气成分，其中氮气体积分数约为78%，与地球大气一致。故选A。 【变式3-2】(25-26九上·广东梅州·月考)我国科学家在110万个标准大气压的环境下，制造出氦化钠(化学式为Na2He)，标志着中国在稀有气体化学领域走在了最前沿。下列气体属于稀有气体的是 A．氩气 B．二氧化碳 C．氢气 D．氮气 【答案】A 【解析】稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙等，氩气（Ar）是稀有气体；二氧化碳是化合物，氢气是易燃气体，氮气是空气主要成分，均不属于稀有气体。 故选：A。 【变式3-3】(25-26九上·广东阳江·期中)海陵岛是国家AAAAA级旅游景区，以丰富的旅游资源闻名。海陵岛景区空气中氧气的体积分数约为 A．78% B．21% C．0.94% D．0.03% 【答案】B 【解析】空气的成分按体积计算，大约是氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其它气体和杂质0.03%；故选：B。 ▌题型04 空气中各成分的用途 物质 性质 主要用途 氧气O2​ 供给呼吸、助燃（无可燃性） 医疗急救；潜水；炼钢；气焊气割；航天 氮气N2​ 化学性质不活泼（稳定）；液氮低温 ①食品包装袋填充保护气；②焊接金属保护气；③制硝酸、氮肥；④液氮冷冻麻醉、保存标本 稀有气体（氦氖氩氪氙） 化学性质很不活泼；通电时发出不同颜色光 ①焊接保护气；②霓虹灯、航标灯（电光源，物理变化）；③氦气密度小，填充探空气球；④氙气做医疗麻醉 二氧化碳CO2​ 不燃烧、不支持燃烧；参与光合作用；能溶于水 ①灭火；②温室气体肥料；③制碳酸饮料；④固态干冰：人工降雨、舞台云雾、制冷剂 【典例1】(25-26九上·广东东莞东华初级中学·期中)“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。 【变式4-1】(25-26九上·广东化州·期末)茂名是“中国荔枝之乡”。荔枝采摘后保鲜时，可向包装袋内充入少量，主要利用的性质是 A．无色无味 B．沸点较低 C．化学性质稳定 D．密度与空气接近 【答案】C 【解析】氮气化学性质稳定，不易与荔枝发生化学反应，能防止氧化变质，延长保鲜时间。 故选C。 【变式4-2】(25-26九上·广州海珠区·期中)下列物质的用途中，与它的物理性质没有关系的是 A．氮气用来制造硝酸 B．稀有气体用做海上航标灯 C．利用氩氦刀来治疗肿瘤 D．医疗上用液氮进行冷冻治疗 【答案】A 【解析】A、氮气制造硝酸涉及化学反应（如氨的氧化），属于化学性质，该选项符合题意； B、稀有气体通电可以发出不同颜色的光，这是利用了它的物理性质，该选项不符合题意； C、氩气、氦气的沸点非常低，可以用于医疗手术，这是利用了它的物理性质，该选项不符合题意； D、液氮的沸点低，可以用于医疗手术，这是利用了它的物理性质，该选项不符合题意； 故选A。 【变式4-3】(25-26九上·广东惠州一中·期中)下列有关空气各成分的说法正确的是 A．氮气的化学性质不活泼，可用于食品防腐 B．氧气的化学性质比较活泼，可以作燃料 C．稀有气体很不活泼，不能和任何物质发生化学反应 D．二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物 【答案】A 【解析】A、氮气化学性质不活泼，能防止食品氧化，可用于防腐，该选项符合题意； B、氧气支持燃烧但不具有可燃性，不能作燃料，该选项不符合题意； C、稀有气体在一定条件下能发生化学反应，如氙气与氟气反应，该选项不符合题意； D、二氧化碳是空气的正常成分，不属于空气污染物，该选项不符合题意。 故选A。 ▌题型05 空气中的污染物 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 μm的 颗粒物，PM10 ）、细颗粒物（粒径小于等于 2.5 μm 的 颗粒物，PM2.5 ）和臭氧等。 【典例1】(25-26九上·广东肇庆·期中)下列物质不属于空气污染物的是 A．氮气 B．粉尘 C．一氧化碳 D．二氧化硫 【答案】A 【解析】空气污染物通常包括有害气体（如二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧等）和颗粒物（如粉尘），氮气是空气的主要成分，约占78%，不属于污染物。 故选：A。 【变式5-1】(25-26九上·广东汕头潮阳区·月考)下列物质不属于空气质量监测内容的是 A． B． C． D．CO 【答案】A 【解析】A、氧气是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不属于空气质量监测内容，符合题意； B、二氧化硫能与水反应生成酸性物质，导致酸雨的发生，属于空气污染物，属于空气质量监测内容，不符合题意； C、PM2.5能导致雾霾等的发生，属于空气污染物，属于空气质量监测内容，不符合题意； D、CO有毒，属于空气污染物，属于空气质量监测内容，不符合题意。 故选A。 【变式5-2】(25-26九上·广东汕头潮阳区·期中)严重的雾霾天气使我国中东部地区许多城市遭受了严重污染。下不属于空气污染物的是 A．一氧化碳 B．二氧化硫 C．稀有气体 D．可吸入颗粒 【答案】C 【解析】空气污染物包括：一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、可吸入颗粒物、细颗粒物，而稀有气体是空气的成分之一，不属于空气污染物。 故选C。 【变式5-3】(25-26九上·广东佛山顺德区·月考)实践活动小组同学设计“微型空气质量检测站”来监测校园的空气质量。你认为不需要购买的检测传感器是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】A、二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不需要购买二氧化碳检测传感器，符合题意； B、臭氧具有强氧化性，会对人体健康和生态环境造成危害，属于空气污染物，需要购买臭氧检测传感器，不符合题意； C、二氧化氮能与水反应生成酸性物质，导致酸雨的发生，属于空气污染物，需要购买二氧化氮检测传感器，不符合题意； D、PM2.5会导致雾霾等的发生，属于空气污染物，需要购买PM2.5检测传感器，不符合题意。 故选A。 ▌题型06 空气质量报告 1. 计入空气污染指数（API）的污染物 SO2（二氧化硫）、NO2（二氧化氮）、CO（一氧化碳）、可吸入颗粒物（PM10）、臭氧 (O3)、细颗粒物(PM2.5) 重点：二氧化碳不是空气污染物，不计入污染指数，但是二氧化碳会造成温室效应。 2.空气质量级别及状况 空气质量指数 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 >300 空气质量指数级别 一级 二级 三级 四级 五级 六级 空气质量指数类别 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染 空气污染指数越小，空气质量越好；指数越大，污染越重。 【典例1】(25-26九上·广东实验中学·期中)某地的空气质量报告如图所示，下列说法正确的是 A．X可能是二氧化碳 B．当日的首要污染物为可吸入颗粒物 C．当日不宜外出进行各类活动 D．“污染指数”越小，空气质量越好 【答案】D 【解析】A、二氧化碳目前不属于空气质量报告中的污染物，所以 X 不可能是二氧化碳，A 错误。 B、当日 臭氧的污染指数（80）是各项中最高的，首要污染物应为臭氧，B错误。 C、当日污染指数为 35，空气质量等级是 “优”，适宜外出活动，C 错误。 D、“污染指数” 越小，说明污染物浓度越低，空气质量越好，D 正确。 故选D。 【变式6-1】(25-26九上·广东茂名高州·期末)如图为某城2025年10月8日的空气质量情况。图中的“X”代表 A．氮气 B．二氧化氮 C．稀有气体 D．二氧化碳 【答案】B 【解析】A、氮气是空气的组成，不属于空气污染物，故不符合题意； B、二氧化氮属于空气污染物，故符合题意； C、稀有气体是空气的组成，不属于空气污染物，故不符合题意； D、二氧化碳是空气的组成，不属于空气污染物，故不符合题意。 故选B。 【变式6-2】(25-26九上·广东佛山南海区·月考)活动小组在进行跨学科实践活动时，了解到微型空气质量“检测站”的检测结果，如图所示，下列说法正确的是 A．风速的大小对空气质量的变化无影响 B．该小组缺少对CO2这一空气污染物的检测 C．空气质量指数数值越大，空气质量越好 D．若检测到二氧化硫超标，可能会导致酸雨 【答案】D 【解析】A、通常风速越大，越有利于空气中污染物质的扩散，有利于改善空气质量，而长时间的静风会抑制污染物质的扩散，使近地面层的污染物增加，导致空气质量明显下降，故风速的大小对空气质量的变化有影响，A错误； B、二氧化碳无毒，不是空气污染物，B错误； C、空气质量指数数值越大，空气质量越差，C错误； D、二氧化硫属于气体污染物，二氧化硫和空气中的氧气和水蒸气反应生成酸性物质，可能会导致酸雨，D正确。 故选D。 【变式6-3】(25-26九上·广东深圳龙岗区·月考)下图是某地区某日的空气质量指数，下列分析正确的是 A．该地该日的空气质量为轻度污染 B．空气质量指数越大，空气质量越好 C．空气质量指数不统计二氧化碳的浓度 D．露天焚烧垃圾不影响空气质量指数 【答案】C 【解析】A. 由图可知，该地当日的空气质量指数为162，为中度污染，此选项错误； B. 空气质量指数越小，空气质量越好，此选项错误； C. 空气污染物包括：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、细颗粒物、可吸入颗粒物、臭氧等，二氧化碳不属于空气污染物，所以空气质量指数不统计二氧化碳的浓度，此选项正确； D. 露天焚烧垃圾会产生大量的烟，影响空气质量指数，此选项错误。 故选C。 ▌题型07 纯净物与混合物 类别 定义 举例 纯净物 由一种物质组成，有固定的组成、固定化学式。 氧气、氮气、二氧化碳、蒸馏水、冰水混合物、铁、五氧化二磷 混合物 由两种或多种物质混合而成，没有固定化学式，各成分保持自身化学性质，相互不发生反应。 空气、海水、矿泉水、河水、稀有气体、澄清石灰水、白酒、食醋、合金 【典例1】(25-26九上·广东广州天河区·期末)下列属于混合物的是 A．磁铁矿石 B．水银 C．五氧化二磷 D．冰水共存物 【答案】A 【解析】A.磁铁矿石主要成分为四氧化三铁，还含有其他杂质，属于混合物，故选项符合题意。 B.水银是汞的单质，属于纯净物，故选项不符合题意。 C.五氧化二磷是化合物，属于纯净物，故选项不符合题意。 D.冰水共存物是水的不同状态，成分为水，水是化合物，属于纯净物，故选项不符合题意。 故选：A。 【变式7-1】(25-26九上·广东广州海珠区·期末)下列物质属于纯净物的是 A．纯净的空气 B．五氧化二磷 C．自来水 D．鲜榨橙汁 【答案】B 【解析】纯净物是由一种物质组成的，有固定组成和性质。 A、空气是由氮气、氧气、二氧化碳等多种气体组成的混合物，所以 “纯净的空气” 依然是混合物，因为即使相对较纯净，仍然包含多种成分，不符合题意。 B、五氧化二磷是由一种物质组成的，属于纯净物，符合题意。 C、自来水中含有水以及一些可溶性的矿物质、消毒剂等物质，属于混合物，不符合题意。 D、鲜榨橙汁中含有水、维生素、糖类等多种物质，属于混合物，不符合题意。 故选B。 【变式7-2】(25-26九上·广东河源·期末)下列物质属于纯净物的是 A．煤炭 B．矿泉水 C．冰水混合物 D．洁净的空气 【答案】C 【解析】A、煤炭含有碳和其他杂质，是混合物，故A错误； B、矿泉水含有水和矿物质，是混合物，故B错误； C、冰水混合物只含H2O，是纯净物，故C正确； D、洁净的空气含有氮气、氧气等，是混合物，故D错误。 故选C。 【变式7-3】(25-26九上·广东揭阳·月考)下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是 A．矿泉水，生锈的铁钉 B．冰水混合物，海水 C．氮气，汞 D．洁净后的空气，液态氧 【答案】B 【分析】由同种物质组成的是纯净物，由不同种物质组成的是混合物。 【解析】A. 矿泉水由不同种物质组成，属于混合物，生锈的铁钉由不同种物质组成，属于混合物，此选项不符合题意；     B. 冰、水是同种物质，冰水混合物由同种物质组成，属于纯净物，海水由不同种物质组成，属于混合物，此选项符合题意； C. 氮气由同种物质组成，属于纯净物，汞由同种物质组成，属于纯净物，此选项不符合题意；         D. 洁净后的空气由不同种物质组成，属于混合物，液态氧由同种物质组成，属于纯净物，此选项不符合题意。 故选B。 / 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 学科网（北京）股份有限公司 $