2.1 空气的组成（分层作业）化学新教材沪教版九年级上册

**基本信息** 聚焦“空气的组成”，通过基础概念辨析、实验原理应用、综合探究创新三阶分层，实现从化学观念建构到科学探究能力提升的巩固路径。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|空气成分、纯净物混合物判断|中考真题选择题（如第1-4题），强化物质组成与分类的化学观念| |提升层|实验仪器、基础实验分析|学情自测题（如第5-6题），结合压强传感器数据，培养科学思维中的证据推理| |拓展层|实验改进与综合探究|多装置对比实验题（如第12-13题），涉及数据处理与环保药品选择，落实科学探究与实践素养|

分层作业 第1节 空气的组成 1．A 2．A 3．B 4．A 5．B 6．A 7．A 8．A 9．A 10．A 11．① 氮气##N2    ② 纯净物 12．（1）① 汞液面上升    ② 汞与氧气反应，钟罩内气体减少，气压减小     （2）④①③②     （3）氮气     （4）反应结束后，温度下降气体逐渐混合均匀##温度下降水蒸气变成液态，氧气含量增大     （5）① 反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大    ② 19.37     （6）反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，所以氧气消耗不完（合理即可）     （7）铜粉      13．（1）① 汞液面上升    ② 汞与氧气反应，钟罩内气体减少，气压减小     （2）④①③②     （3）氮气     （4）反应结束后，温度下降气体逐渐混合均匀或温度下降水蒸气变成液态，氧气含量增大     （5）① 反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大    ② 19.37     （6）反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，所以氧气消耗不完     （7）铜粉      1．D 2．C 3．D 4．C 5．C 6．C 7．（1）都只与氧气反应且不生成气体     （2）充分耗尽发生化学反应装置(或曲颈甑、集气瓶)中空气中的氧气     （3）集气瓶内氧气被消耗含量降低，且瓶内温度逐渐降低     （4）① 稀有气体    ② 化学性质不活泼     （5）① 好    ② 臭氧##     （6）① 10    ② 造纸漂白(或冶金还原、制备硫酸)    ③ 0.25      8．（1）19.7     （2）偏小     （3）       1．B 2．C 3．A 4．B 5．（1）反应转化     （2）① ##    ② 冷却到室温     （3）2     （4）① 只与空气中的氧气反应    ② 反应生成氧化铜固体，不产生气体     （5）① 4    ② 实验1中氧气剩余8.6%，剩余量比较多，而实验4中氧气剩余0.49%，氧气消耗接近完全      6．（1）① 气密性    ②     ③ 红磷燃烧，放热，产生白烟     （2）16%     （3）① AB    ② 大     （4）① 白磷燃烧消耗氧气    ② Ⅰ    ③ 不可行；红磷燃烧不能将装置内的氧气完全消耗      1 / 8 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 $ 分层作业 第1节 空气的组成 1．（2024·四川·中考真题）空气中体积分数最大的气体是 A. 氮气 B. 氧气 C. 氦气 D. 二氧化碳 2．“蛟龙”号载人潜水器在深海工作时，携带的气体中能供给呼吸的是 A. 氧气 B. 氮气 C. 水蒸气 D. 二氧化碳 3．下列属于纯净物的是 A. 矿泉水 B. 液态氮 C. 加碘盐 D. 不锈钢 4．（2025·上海·中考真题）下列物质属于混合物的是 A. 粗盐 B. 胆矾 C. 氧化镁 D. 臭氧 5．（2025·河北·中考真题）如图所示为探究空气中氧气含量的实验，其中没有用到的仪器是 A. 集气瓶 B. 试管 C. 燃烧匙 D. 烧杯 6．（25-26九年级下·河北沧州·学情自测）测定空气中氧气含量实验过程中，用压强传感器测得集气瓶内气压与时间的关系如图所示，（该装置气密性良好，是集气瓶内初始气压），下列说法正确的是 A. 红磷燃烧放热导致a点气压明显增大 B. b点和c点时集气瓶中所含物质不同 C. 过程中气压减小，是因为红磷燃烧消耗氧气 D. d点时集气瓶中没有氧气 7．（2025·重庆·中考真题）氮气常用作文物保护气，主要是利用了氮气 A. 性质稳定 B. 难溶于水 C. 无色无味 D. 沸点低 8．（2025·重庆·中考真题）空气是一种宝贵的自然资源。人体吸入空气主要是利用其中的 A.  B.  C.  D.  9．（2025·湖南·中考真题）鸡蛋气室中的气体来源于空气。气室中含量最高的气体是 A.  B.  C.  D.  10．（2024·重庆·中考真题）空气成分中含量多且可用作保护气的是 A.  B.  C. 稀有气体 D.  11．（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”)。 12．（2024·四川成都·中考真题）空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。 资料：1．红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。 2．相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。 3．相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。 【史料研究】 二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的1/5。 （1）加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是　　　　　　，产生该现象的原因是　　　　　　。 【设计与实验】 设计并利用图2装置测空气里氧气含量。 （2）主要步骤如下，正确的顺序为　　　　　　（填序号）。 ①弹簧夹夹紧胶皮管 ②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹 ③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子 ④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份 （3）实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是　　　　　　。 【优化与实验】 同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。 （4）图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是　　　　　　。 （5）图5中BC段压强增大，原因是　　　　　　。计算白磷消耗的氧气占空气体积的　　　　　　%（精确到0.01%）。 【反思与交流】 （6）图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是　　　　　　。 （7）上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端，可选择的替代药品有　　　　　　（写一种）。 13．空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。 资料：1.红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。 2.相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。 3.相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。 【史料研究】 二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的。 （1）加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是　　　　　　，产生该现象的原因是　　　　　　。 【设计与实验】 设计并利用图2装置测空气里氧气含量。 （2）主要步骤如下，正确的顺序为　　　　　　(填序号)。 ①弹簧夹夹紧胶皮管 ②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹 ③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子 ④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份 （3）实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是　　　　　　。 【优化与实验】 同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。 （4）图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是　　　　　　。 （5）图5中BC段压强增大，原因是　　　　　　。计算白磷消耗的氧气占空气体积的　　　　　　%(精确到0.01%)。 【反思与交流】 （6）图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是　　　　　　。 （7）上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端，可选择的替代药品有　　　　　　(写一种)。 1．（九年级·山东枣庄·月考）在“测定空气中氧气体积分数”的实验中，兴趣小组采用图1所示装置(红磷燃烧)进行实验，并用传感器实时测定集气瓶内氧气体积分数的变化，得到图2所示的曲线(氧气体积分数随时间先下降后趋于稳定)。下列说法正确的是 A. 红磷熄灭后，集气瓶内剩余气体只有氮气 B. 实验过程中若导管口出现气泡，会导致测定结果偏小 C. 最终传感器显示的氧气浓度约为0，说明红磷已将氧气完全耗尽 D. 该方法不能精确测定空气中氧气的体积分数，因为红磷燃烧无法将氧气全部耗尽 2．（25-26九年级下·四川·月考）暖宝宝贴的热量来源于其中铁粉的氧化。某同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装置如图所示(导管中预先装满水)，实验后从量筒中流入广口瓶(容积为250 mL)的水的体积为45 mL(铁粉生锈消耗的水忽略不计)。下列说法正确的是 A. 将暖宝宝改为碳粉，也可测定空气中氧气含量 B. 本实验数据测得空气中氧气的体积分数约是19.6% C. 未等温度计的示数恢复至实验前的温度就读数，结果偏小 D. 只要装置的气密性良好，暖宝宝贴中铁粉的量对实验结果没有影响 3．（25-26八年级上·山东潍坊·学情自测）兴趣小组用传感器探究足量蜡烛、红磷、白磷在密闭容器中燃烧的耗氧量，测得容器内氧气体积分数变化如图。下列分析正确的是 A. 测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛，因为它反应速率快 B. 这三种物质燃烧时所需氧气浓度最低的是蜡烛 C. 若用这三种物质做实验，测得空气中氧气含量偏高 D. 三个实验均需要冷却至室温再读数 4．（2026·山东滨州·一模）某化学兴趣小组用氧气传感器分别测量木条和蜡烛(主要含碳、氢元素)在密闭容器内燃烧至熄灭过程中氧气含量变化。密闭容器内氧气含量随时间的变化如图所示。 下列说法正确的是 A. 若装置漏气，不会影响实验结果 B. 木条熄灭时，瓶内被完全耗尽 C. 不同可燃物燃烧时，所需的最低氧气体积分数不同 D. 对比木条与蜡烛的燃烧过程，蜡烛消耗的速率更快 5．（九年级·江苏徐州·质检）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 6．（2026·湖南湘潭·二模）某化学兴趣小组同学利用图1装置测定空气中氧气含量，测得数据曲线如图2。下列说法不正确的是 A. 保证装置气密性良好是本实验成功的关键之一 B. 图2中的X曲线表示反应过程中温度变化 C. 图2中A点压强与瓶外大气压强相等 D. 红磷燃烧后需等装置冷却至室温再打开弹簧夹 7．（25-26九年级上·辽宁抚顺·期中）空气我们日常生活中非常熟悉的物质之一，通过学习我们对空气有了一定的了解。 I.空气的组成 【经典赏析】二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(如图1)。 【课堂回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(如图2)。 【查阅资料】图3为利用压强传感器测定空气中氧气的含量的装置及所测数据。 （1）三个实验选择试剂汞或红磷作为反应物的原因是　　　　　　。 （2）三个实验中所用的汞或红磷的量必须充足的目的是　　　　　　。 （3）图3中CD段压强下降，原因是　　　　　　。 （4）拉瓦锡通过实验和分析得出了空气是由氧气和氮气组成，现在我们已经知道还有其他成分，空气成分中可做多种电光源的是　　　　　　，食品包装中充入氮气以防腐，是因为氮气具有　　　　　　的性质。 Ⅱ.空气的质量 （5）空气质量指数日报可以反映空气质量状况，我们在手机上可以查询。空气质量指数(AQI)越小，说明空气质量越　　　　　　(“好”或“差”)。目前计入空气质量评价的主要污染物为：二氧化硫、二氧化氮、PM10、PM2.5、一氧化碳和　　　　　　。 （6）通过下面短文我们来了解二氧化硫其他的相关知识。 二氧化硫为无色、有刺激性气体，易溶于水，90%以上排放来自人类活动(燃煤发电、钢铁冶炼等)，天然来源占比极低。 在工业领域，用于造纸漂白，冶金还原，是制备硫酸(工业之母)的核心成分。在食品加工行业，符合国标时可作防腐剂、抗氧化剂，延长葡萄酒、果干等食品的保质期。但由于二氧化硫本身具有一定的毒性，在生产过程中应控制其用量。如表是我国《食品添加剂使用标准(GB2760—2014)》中部分食品SO2的最大残留量。 食品 蜜饯 葡萄酒 食糖 水果干 巧克力 果蔬汁 最大残留量 0.35g/kg 0.25g/kg 0.1g/kg 0.1g/kg 0.1g/kg 0.05g/kg 现在我们知道了，二氧化硫等物质本身并无绝对的善恶，关键在于“位置”与“剂量”。 ①二氧化硫排放中天然来源占比小于　　　　　　%。 ②写出二氧化硫在工业领域的一个用途　　　　　　。 ③在食品加工领域，按照国家标准，葡萄酒中的SO2最大残留量为　　　　　g/L。 8．（25-26九年级上·广西南宁·月考）为测定空气中氧气的体积分数，某同学将教材实验进行了改进，下表是实验过程中记录的有关数据。资料：食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，使食品处于无氧状态。 实验所需的时间/min 0 5 10 30 35 45 量筒中液面的刻度/mL 50 35 27.5 19.7 19.7 （1）表中m=　　　　　　　　　　　mL。 （2）若食品脱氧剂量不足，则会使测量结果　　　　　　　　　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 （3）据表中数据推算，广口瓶中氧气的体积分数约是　　　　　　　　　　　。(写出计算过程，计算结果保留一位小数) 1．（25-26八年级上·内蒙古乌兰察布·期末）为测定空气中氧气的含量，某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图1所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线如图2所示。铜在加热的条件下能与空气中的氧气反应生成氧化铜。其中终点D(203，6.15%)表示时间为203秒时，装置中氧气含量为6.15%。结合图像分析，判断下列说法错误的是 A. 实验时可观察到玻璃管中的红色固体逐渐变黑 B. 在该反应结束时，装置内不含氧气 C. 加热点B和拐点C的数值没有明显变化，是因为铜和氧气还没有开始反应 D. 该实验和课本中的红磷燃烧测定空气中氧气含量相比，有测量更准确和污染较少的优点 2．（2026·陕西宝鸡·一模）兴趣小组设计装置甲和乙测定空气中氧气含量。装置乙中，足量铜粉平铺在惰性电热板上，A中初始液面在刻度15cm处，实验结束后，A中液面至刻度12cm处。下列说法不正确的是 A. 装置甲中弹簧夹打开的最佳时间是红磷熄灭并冷却至室温后 B. 实验过程中，装置甲集气瓶内、装置乙A中的气压均会改变 C. 装置乙测得空气中氧气含量为16% D. 装置乙比装置甲更环保且测定结果更准确 3．（25-26八年级上·吉林长春·期末）探究小组用图1装置测定空气中氧气的含量，压强变化如图2，氧气体积分数变化如图3，下列说法不正确的是 A. 红磷在空气中燃烧产生白色烟雾 B. 图1中水的作用是吸收五氧化二磷和降温 C. 图2压强减小的原因是实验消耗氧气和反应结束温度下降到室温 D. 图3说明该实验用白磷代替红磷，测定结果更接近真实值 4．（25-26八年级·质检）利用数字化实验可以更准确地测定空气中氧气含量。图1为实验装置(集气瓶内部容积为200mL，实验前预先放入了少量的水)，图2为用气体压力传感器测得的集气瓶中气压变化情况。下列说法不正确的是 A. 图1实验中，充分反应后，冷却至室温，理论上倒流回集气瓶中的水的体积为40mL B. 图2中，b～c段气压变化的原因是红磷点燃后伸入集气瓶中速度太快 C. 图2中，c～d段气压变化的原因是瓶内氧气被不断消耗 D. 图2中，导致d～e段气压变化的实验操作是打开弹簧夹 5．建构合理的思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。小明建构了“两组份混合物含量测定”的思维模型：运用该模型对“测定空气中氧气含量”进行实验探究：忽略含量很低的其它物质，空气可以看成由氮气和氧气组成的两组份混合物。 【原理分析】 （1）利用某种化学物质将氧气反应掉以测定空气中氧气的含量属于思维模型中的　　　　　　(填“分离转移”或“反应转化”)。 【操作细节】 （2）实验1中发生的符号(或文字)表达式为　　　　　　；该装置测定空气中氧气含量时，止水夹最佳打开时间是　　　　　　(填“反应刚结束”或“冷却到室温”)时。 【数据推导】 （3）同学们将实验1变形改进为实验2，若试管容积为30mL，实验开始前打开弹簧夹且注射器活塞对应的初始刻度为10mL，实验结束后注射器活塞停留在刻度　　　　　　mL的位置。 【实验反思】 （4）运用上述思维模型，小明又设计了图3的实验装置，试猜想铜粉可代替红磷的主要原因(写两条)　　　　　　　、　　　　　　。 （5）兴趣小组查阅资料，改进实验1方案，进行如图实验4的探究：在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验)，利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。用数字传感器测实验1、实验4中氧气的体积分数随时间变化的关系如图所示。         依据图示信息，实验　　　　　　的测定方法更准确，判断依据是　　　　　　。 6．如图是测定空气中氧气含量的三套实验装置，请结合图示回答下列问题： （1）图一中测定氧气含量前必须检查装置的　　　　　　　　　　　，发生反应的文字表达式为　　　　　　　　　　　，该反应的现象是　　　　　　　　　　　。 （2）如图二所示的实验装置进行实验探究，图二装置的试管中空气体积为25 mL，反应前注射器活塞位于15 mL刻度处，反应完毕后打开弹簧夹，注射器活塞位于11 mL刻度处，则该实验测得空气中氧气的体积分数为　　　　　　　　　　　。 （3）如图三所示是对图二实验装置的改进。图三实验中，为了使氧气反应更充分，实验中采取的措施合理的是　　　　　　　　　　　(填标号)。 A．红磷平铺在玻璃管中       B．反复推拉注射器的活塞       C．减少加热时间节省燃料 若实验后未将气球中气体挤出，会导致测得氧气含量偏　　　　　　　　　　　。 （4）某兴趣小组的同学在老师指导下，设计如图所示实验对图一的实验原理进行探究。图甲装置中，将装有足量红磷的燃烧匙置于瓶内中间，并把装有足量白磷的燃烧匙浸没在蒸馏水下。 【提出问题】红磷在烧瓶内熄灭后，瓶中是否有氧气剩余？ 【猜想假设】猜想Ⅰ：有氧气剩余；   猜想Ⅱ：无氧气剩余。 【实验验证】用激光笔点燃红磷，待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，用激光笔点燃白磷。图乙为用氧气传感器测量的容器内氧气浓度变化曲线图。 ①图乙中，曲线DE段氧气浓度变化的主要原因是　　　　　　　　　　　。 【实验结论】 ②分析图乙得出，猜想　　　　　　　　　　　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)正确。 【反思交流】 ③根据本实验的结论，用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法是否准确并说明理由　　　　　　　　　　　。 1 / 8 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 $ 分层作业 第1节 空气的组成 1．（2024·四川·中考真题）空气中体积分数最大的气体是 A. 氮气 B. 氧气 C. 氦气 D. 二氧化碳 【答案】A 【详解】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%；故空气中体积分数最大的气体是氮气。 故选A。 2．“蛟龙”号载人潜水器在深海工作时，携带的气体中能供给呼吸的是 A. 氧气 B. 氮气 C. 水蒸气 D. 二氧化碳 【答案】A 【详解】A、氧气能供给呼吸和支持燃烧等，故选项正确； B、氮气做保护气、冷冻麻醉剂等，不能供给呼吸，故选项错误； C、水蒸气不能供给呼吸，故选项错误； D、二氧化碳可以灭火、做化工原料等，不能供给呼吸，故选项错误。 故选A。 3．下列属于纯净物的是 A. 矿泉水 B. 液态氮 C. 加碘盐 D. 不锈钢 【答案】B 【详解】A、矿泉水由水、可溶性矿物质等混合而成，属于混合物，不符合题意； B、液态氮是液态氮气，由氮气一种物质组成，属于纯净物，符合题意； C、加碘盐由氯化钠、碘酸钾等混合而成，属于混合物，不符合题意； D、不锈钢由铁、碳等混合而成，属于混合物，不符合题意。 故选B。 4．（2025·上海·中考真题）下列物质属于混合物的是 A. 粗盐 B. 胆矾 C. 氧化镁 D. 臭氧 【答案】A 【详解】A．粗盐是未经提纯的食盐，主要成分是氯化钠（NaCl），但还含有泥沙、氯化镁等杂质。因此，粗盐由多种物质混合而成，属于混合物； B．胆矾：胆矾是五水合硫酸铜（化学式：CuSO4·5H2O），是一种化合物，由铜、硫、氧、氢元素按固定比例组成，属于纯净物； C．氧化镁：氧化镁（化学式：MgO）是一种化合物，由镁和氧元素按固定比例结合而成，属于纯净物； D．臭氧：臭氧（化学式：O3）是一种单质，由氧元素组成，虽然与氧气（O2）不同，但本身只含一种物质，属于纯净物； 故选A。 5．（2025·河北·中考真题）如图所示为探究空气中氧气含量的实验，其中没有用到的仪器是 A. 集气瓶 B. 试管 C. 燃烧匙 D. 烧杯 【答案】B 【详解】图中左侧反应容器为集气瓶，盛放红磷的仪器是燃烧匙，右侧盛放水的仪器是烧杯，故没有用到的仪器是试管。 故选B。 6．（25-26九年级下·河北沧州·学情自测）测定空气中氧气含量实验过程中，用压强传感器测得集气瓶内气压与时间的关系如图所示，（该装置气密性良好，是集气瓶内初始气压），下列说法正确的是 A. 红磷燃烧放热导致a点气压明显增大 B. b点和c点时集气瓶中所含物质不同 C. 过程中气压减小，是因为红磷燃烧消耗氧气 D. d点时集气瓶中没有氧气 【答案】A 【详解】A、红磷燃烧放热，使集气瓶内气体受热膨胀，因此a点气压明显增大，说法正确。 B、b点和c点时红磷已经停止反应，瓶内物质种类完全相同，仅温度不同，说法错误。 C、a→d过程气压减小，原因包括红磷燃烧消耗氧气、反应结束后温度冷却至室温气体收缩两个因素，并非仅消耗氧气，说法错误。 D、红磷无法将瓶内氧气完全耗尽，当氧气浓度过低时红磷就会停止燃烧，d点仍有少量氧气残留，说法错误。 故选A。 7．（2025·重庆·中考真题）氮气常用作文物保护气，主要是利用了氮气 A. 性质稳定 B. 难溶于水 C. 无色无味 D. 沸点低 【答案】A 【详解】A、氮气的化学性质稳定，不易与其他物质发生反应，能有效隔绝氧气和水分，防止文物氧化或腐蚀，说法正确； B、难溶于水与保护文物的主要需求无关，因文物保存环境通常不涉及大量水，说法错误； C、无色无味是物理性质，但并非保护文物的关键因素，稳定性更重要，说法错误； D、沸点低与氮气作为气态保护气的用途无直接关联，说法错误。 故选A。 8．（2025·重庆·中考真题）空气是一种宝贵的自然资源。人体吸入空气主要是利用其中的 A.  B.  C.  D.  【答案】A 【详解】A、氧气（O2）是呼吸作用的关键物质，人体通过呼吸将氧气输送至细胞，参与分解有机物并释放能量。正确。 B、氮气（N2）虽占空气主要成分，但人体不直接利用它进行生理活动。错误。 C、二氧化碳（CO2）是代谢废物，吸入时含量极低，呼吸作用是排出而非利用。错误。 D、水蒸气（H2O）在空气中含量不固定，并非呼吸的主要目标。错误。 故选A。 9．（2025·湖南·中考真题）鸡蛋气室中的气体来源于空气。气室中含量最高的气体是 A.  B.  C.  D.  【答案】A 【详解】空气的成分按体积分数计算，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%。由此可知，空气中体积分数含量最高的物质是氮气，化学式为N2。 故选A。 10．（2024·重庆·中考真题）空气成分中含量多且可用作保护气的是 A.  B.  C. 稀有气体 D.  【答案】A 【详解】A、氮气大约占空气体积的78%，含量多，且氮气化学性质稳定，可用作保护气，故选项正确； B、氧气大约占空气体积的21%，氧气可以支持燃烧和供给呼吸，氧气不能用作保护气，故选项错误； C、稀有气体大约占空气体积的0.94%，稀有气体化学性质稳定，可用作保护气，但是含量少，故选项错误； D、二氧化碳大约占空气体积的0.03%，含量少，故选项错误； 故选：A。 11．（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】① 氮气##N2    ② 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。 12．（2024·四川成都·中考真题）空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。 资料：1．红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。 2．相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。 3．相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。 【史料研究】 二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的1/5。 （1）加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是　　　　　　，产生该现象的原因是　　　　　　。 【设计与实验】 设计并利用图2装置测空气里氧气含量。 （2）主要步骤如下，正确的顺序为　　　　　　（填序号）。 ①弹簧夹夹紧胶皮管 ②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹 ③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子 ④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份 （3）实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是　　　　　　。 【优化与实验】 同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。 （4）图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是　　　　　　。 （5）图5中BC段压强增大，原因是　　　　　　。计算白磷消耗的氧气占空气体积的　　　　　　%（精确到0.01%）。 【反思与交流】 （6）图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是　　　　　　。 （7）上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端，可选择的替代药品有　　　　　　（写一种）。 【答案】（1）① 汞液面上升    ② 汞与氧气反应，钟罩内气体减少，气压减小     （2）④①③②     （3）氮气     （4）反应结束后，温度下降气体逐渐混合均匀##温度下降水蒸气变成液态，氧气含量增大     （5）① 反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大    ② 19.37     （6）反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，所以氧气消耗不完（合理即可）     （7）铜粉      【详解】(1)汞与氧气反应生成氧化汞，导致钟罩内气体减少，气压减小，玻璃钟罩内汞液面上升； (2)该实验操作的正确顺序是：检验装置的气密性。在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间分成5等份；用弹簧夹夹紧胶皮管；点燃红磷，立即伸入瓶中并把塞子塞紧；待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹；故答案为：④①③②； (3)由于氧气占空气体积的五分之一，红磷燃烧消耗了氧气，实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是氮气； (4)白磷燃烧消耗氧气并放出热量，而其他气体不变，氧气的含量逐渐减小，但反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀或温度下降水蒸气变成液态，导致氧气的含量逐渐增大； (5)红磷燃烧放热，温度升高，装置内压强增大，消耗氧气，装置内压强减小，温度升高所增加的气压大于氧气消耗所减小的气压，所以BC段压强增大；用如图所示数据计算，用这种方法测得的空气中氧气的体积分数是：； (6)红磷燃烧发热，但反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，导致氧气消耗不完； (7)铜粉在空气中加热生成氧化铜固体，不会造成污染。 13．空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气里氧气含量”的探究活动。 资料：1.红磷的着火点是240℃，白磷的着火点是40℃。 2.相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。 3.相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。 【史料研究】 二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的。 （1）加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是　　　　　　，产生该现象的原因是　　　　　　。 【设计与实验】 设计并利用图2装置测空气里氧气含量。 （2）主要步骤如下，正确的顺序为　　　　　　(填序号)。 ①弹簧夹夹紧胶皮管 ②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹 ③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子 ④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份 （3）实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是　　　　　　。 【优化与实验】 同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。 （4）图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是　　　　　　。 （5）图5中BC段压强增大，原因是　　　　　　。计算白磷消耗的氧气占空气体积的　　　　　　%(精确到0.01%)。 【反思与交流】 （6）图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是　　　　　　。 （7）上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端，可选择的替代药品有　　　　　　(写一种)。 【答案】（1）① 汞液面上升    ② 汞与氧气反应，钟罩内气体减少，气压减小     （2）④①③②     （3）氮气     （4）反应结束后，温度下降气体逐渐混合均匀或温度下降水蒸气变成液态，氧气含量增大     （5）① 反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大    ② 19.37     （6）反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，所以氧气消耗不完     （7）铜粉      【详解】汞与氧气反应生成氧化汞，导致钟罩内气体减少，气压减小，玻璃钟罩内汞液面上升； 该实验操作的正确顺序是：检验装置的气密性。在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间分成5等份；用弹簧夹夹紧胶皮管；点燃红磷，立即伸入瓶中并把塞子塞紧；待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹；故答案为：④①③②； 由于氧气占空气体积的五分之一，红磷燃烧消耗了氧气，实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是氮气； 白磷燃烧消耗氧气并放出热量，而其他气体不变，氧气的含量逐渐减小，但反应结束后，温度下降，气体逐渐混合均匀或温度下降水蒸气变成液态，导致氧气的含量逐渐增大； 红磷燃烧放热，温度升高，装置内压强增大，消耗氧气，装置内压强减小，温度升高所增加的气压大于氧气消耗所减小的气压，所以BC段压强增大；用如图所示数据计算，用这种方法测得的空气中氧气的体积分数是：； 红磷燃烧发热，但反应一段时间后，氧气浓度下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下，红磷熄灭，导致氧气消耗不完； 铜粉在空气中加热生成氧化铜固体，不会造成污染。 1．（九年级·山东枣庄·月考）在“测定空气中氧气体积分数”的实验中，兴趣小组采用图1所示装置(红磷燃烧)进行实验，并用传感器实时测定集气瓶内氧气体积分数的变化，得到图2所示的曲线(氧气体积分数随时间先下降后趋于稳定)。下列说法正确的是 A. 红磷熄灭后，集气瓶内剩余气体只有氮气 B. 实验过程中若导管口出现气泡，会导致测定结果偏小 C. 最终传感器显示的氧气浓度约为0，说明红磷已将氧气完全耗尽 D. 该方法不能精确测定空气中氧气的体积分数，因为红磷燃烧无法将氧气全部耗尽 【答案】D 【详解】A、空气由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种成分组成，红磷熄灭后，集气瓶内剩余气体除氮气外，还有稀有气体、二氧化碳以及未完全反应的氧气，该选项不符合题意。 B、实验过程中导管口出现气泡，是红磷燃烧放热使瓶内气体受热膨胀逸出，会导致冷却后进入集气瓶的水的体积偏大，测定结果偏大，该选项不符合题意。 C、由图2可知最终传感器显示的氧气体积分数约为8.6%，说明红磷没有将氧气完全耗尽，该选项不符合题意。 D、红磷燃烧需要一定浓度的氧气，当氧气浓度过低时红磷无法继续燃烧，因此不能将氧气全部耗尽，该方法无法精确测定空气中氧气的体积分数，该选项符合题意。 故选D。 2．（25-26九年级下·四川·月考）暖宝宝贴的热量来源于其中铁粉的氧化。某同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装置如图所示(导管中预先装满水)，实验后从量筒中流入广口瓶(容积为250 mL)的水的体积为45 mL(铁粉生锈消耗的水忽略不计)。下列说法正确的是 A. 将暖宝宝改为碳粉，也可测定空气中氧气含量 B. 本实验数据测得空气中氧气的体积分数约是19.6% C. 未等温度计的示数恢复至实验前的温度就读数，结果偏小 D. 只要装置的气密性良好，暖宝宝贴中铁粉的量对实验结果没有影响 【答案】C 【详解】A、碳粉在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽然消耗了氧气，但生成的二氧化碳气体填补了消耗氧气的空间，使广口瓶内压强变化不大，水不能进入广口瓶，无法测定空气中氧气含量，错误； B、从量筒中流入广口瓶的水的体积为45mL，说明消耗氧气的体积是45mL，广口瓶容积为250mL，但计算空气中氧气的体积分数时，广口瓶内空气体积应为250mL−25mL=225mL（因为广口瓶内原有25mL水，空气体积是除去这部分水的体积）。则空气中氧气的体积分数为，而不是19.6%，错误； C、未等温度计的示数恢复至实验前的温度就读数，此时广口瓶内气体温度较高，压强较大，进入广口瓶内水的体积偏小，导致测量结果偏小，正确； D、如果暖宝宝贴中铁粉的量不足，就不能将广口瓶内空气中的氧气完全消耗，会使测量结果偏小，所以暖宝宝贴中铁粉的量对实验结果有影响，错误。 故选C。 3．（25-26八年级上·山东潍坊·学情自测）兴趣小组用传感器探究足量蜡烛、红磷、白磷在密闭容器中燃烧的耗氧量，测得容器内氧气体积分数变化如图。下列分析正确的是 A. 测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛，因为它反应速率快 B. 这三种物质燃烧时所需氧气浓度最低的是蜡烛 C. 若用这三种物质做实验，测得空气中氧气含量偏高 D. 三个实验均需要冷却至室温再读数 【答案】D 【详解】A、测定空气中氧气含量的要求：能将密闭容器内的氧气尽可能耗尽；生成物为固体，不产生气体，避免影响容器内压强。从曲线可知：蜡烛燃烧后氧气剩余量远高于红磷和白磷，说明蜡烛无法将氧气耗尽，且蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳是气体，会填充消耗氧气的体积，导致容器内压强变化不明显，无法准确测定氧气体积分数，说法错误； B、燃烧停止的本质原因是：容器内氧气浓度降低至可燃物燃烧所需氧气浓度以下，可燃物无法继续燃烧。曲线最低点对应“反应停止时的最低氧气浓度”，该数值越小，说明可燃物燃烧所需的氧气浓度越低。从图表可见：蜡烛燃烧停止时氧气剩余量最高，白磷燃烧停止时氧气剩余量最低，因此所需氧气浓度最低的是白磷，蜡烛所需氧气浓度最高，说法错误； C、从图中可以看出，三种物质燃烧后均有氧气剩余，导致测得的氧气消耗量偏小，因此计算出的空气中氧气含量会偏低，说法错误； D、三种物质燃烧均为放热反应，会导致容器内温度升高，而气体传感器的读数会受温度影响，为保证测量结果的准确性，应冷却至室温再读取数据，说法正确； 故选：D。 4．（2026·山东滨州·一模）某化学兴趣小组用氧气传感器分别测量木条和蜡烛(主要含碳、氢元素)在密闭容器内燃烧至熄灭过程中氧气含量变化。密闭容器内氧气含量随时间的变化如图所示。 下列说法正确的是 A. 若装置漏气，不会影响实验结果 B. 木条熄灭时，瓶内被完全耗尽 C. 不同可燃物燃烧时，所需的最低氧气体积分数不同 D. 对比木条与蜡烛的燃烧过程，蜡烛消耗的速率更快 【答案】C 【详解】A.若装置漏气，外界空气会进入密闭容器，导致测得的氧气含量不准确，会影响实验结果，错误。 B.由木条燃烧的图像可知，木条熄灭时瓶内氧气含量约为12%，并未被完全耗尽，错误。 C.木条熄灭时氧气含量约为12%，蜡烛熄灭时氧气含量约为16%，说明不同可燃物燃烧时所需的最低氧气体积分数不同，正确。 D.相同时间内木条燃烧消耗的氧气更多，说明木条消耗的速率更快，错误。 5．（九年级·江苏徐州·质检）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。 6．（2026·湖南湘潭·二模）某化学兴趣小组同学利用图1装置测定空气中氧气含量，测得数据曲线如图2。下列说法不正确的是 A. 保证装置气密性良好是本实验成功的关键之一 B. 图2中的X曲线表示反应过程中温度变化 C. 图2中A点压强与瓶外大气压强相等 D. 红磷燃烧后需等装置冷却至室温再打开弹簧夹 【答案】C 【详解】A. 若装置气密性不好，在实验结束冷却至室温的过程中，外界空气进入占据了一定的体积，会导致测定结果偏小，因此气密性良好是本实验成功的关键，表述正确； B. 红磷燃烧放出热量，温度升高，待完全反应后，温度逐渐恢复至室温，故X曲线的变化趋势（先升后降，最终接近初始值）符合温度变化规律，表述正确； C. A点对应红磷完全反应，装置冷却至室温且未打开弹簧夹时的状态，此时瓶内氧气被消耗，瓶内压强小于外界大气压，表述错误； D. 若未冷却至室温就打开弹簧夹，气体受热膨胀占据了一定的体积，会导致进入瓶内的水体积偏小，测定结果偏低，表述正确。 7．（25-26九年级上·辽宁抚顺·期中）空气我们日常生活中非常熟悉的物质之一，通过学习我们对空气有了一定的了解。 I.空气的组成 【经典赏析】二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(如图1)。 【课堂回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(如图2)。 【查阅资料】图3为利用压强传感器测定空气中氧气的含量的装置及所测数据。 （1）三个实验选择试剂汞或红磷作为反应物的原因是　　　　　　。 （2）三个实验中所用的汞或红磷的量必须充足的目的是　　　　　　。 （3）图3中CD段压强下降，原因是　　　　　　。 （4）拉瓦锡通过实验和分析得出了空气是由氧气和氮气组成，现在我们已经知道还有其他成分，空气成分中可做多种电光源的是　　　　　　，食品包装中充入氮气以防腐，是因为氮气具有　　　　　　的性质。 Ⅱ.空气的质量 （5）空气质量指数日报可以反映空气质量状况，我们在手机上可以查询。空气质量指数(AQI)越小，说明空气质量越　　　　　　(“好”或“差”)。目前计入空气质量评价的主要污染物为：二氧化硫、二氧化氮、PM10、PM2.5、一氧化碳和　　　　　　。 （6）通过下面短文我们来了解二氧化硫其他的相关知识。 二氧化硫为无色、有刺激性气体，易溶于水，90%以上排放来自人类活动(燃煤发电、钢铁冶炼等)，天然来源占比极低。 在工业领域，用于造纸漂白，冶金还原，是制备硫酸(工业之母)的核心成分。在食品加工行业，符合国标时可作防腐剂、抗氧化剂，延长葡萄酒、果干等食品的保质期。但由于二氧化硫本身具有一定的毒性，在生产过程中应控制其用量。如表是我国《食品添加剂使用标准(GB2760—2014)》中部分食品SO2的最大残留量。 食品 蜜饯 葡萄酒 食糖 水果干 巧克力 果蔬汁 最大残留量 0.35g/kg 0.25g/kg 0.1g/kg 0.1g/kg 0.1g/kg 0.05g/kg 现在我们知道了，二氧化硫等物质本身并无绝对的善恶，关键在于“位置”与“剂量”。 ①二氧化硫排放中天然来源占比小于　　　　　　%。 ②写出二氧化硫在工业领域的一个用途　　　　　　。 ③在食品加工领域，按照国家标准，葡萄酒中的SO2最大残留量为　　　　　g/L。 【答案】（1）都只与氧气反应且不生成气体     （2）充分耗尽发生化学反应装置(或曲颈甑、集气瓶)中空气中的氧气     （3）集气瓶内氧气被消耗含量降低，且瓶内温度逐渐降低     （4）① 稀有气体    ② 化学性质不活泼     （5）① 好    ② 臭氧##     （6）① 10    ② 造纸漂白(或冶金还原、制备硫酸)    ③ 0.25      【详解】(1)三个实验选择汞剂或红磷作为反应物的原因是只与空气中的氧气反应，且生成物不是气体，这样能保证通过反应消耗氧气，从而通过压强变化等方式测定氧气的含量； (2)三个实验中所用的汞或红磷的量必须充足的目的是充分耗尽发生化学反应装置(或曲颈甑、集气瓶)中空气中的氧气，这样才能使实验结果更准确； (3)图3中CD段压强下降，原因是红磷燃烧消耗氧气，且装置内温度逐渐降低至室温，红磷燃烧消耗氧气，使装置内气体减少，同时燃烧结束后温度降低，气体遇冷收缩，导致压强下降； (4)空气成分中可做多种电光源的是稀有气体，稀有气体在通电时能发出不同颜色的光； 食品包装中充入氮气以防腐，是因为氮气具有化学性质不活泼的性质，能防止食品与氧气等发生反应而变质； (5)空气质量指数(AQI)越小，说明空气中污染物越少，空气质量越好； 目前计入空气质量评价的主要污染物为：二氧化硫、二氧化氮、、、一氧化碳和臭氧； (6)①由“90%以上排放来自人类活动，天然来源占比极低”可知，二氧化硫排放中天然来源占比小于10%； ②由“在工业领域，用于造纸漂白，冶金还原，是制备硫酸(工业之母)的核心成分”可知，二氧化硫在工业领域的一个用途为用于造纸漂白(或冶金还原，或制备硫酸等)；’ ③由表格可知，按照国家标准，葡萄酒中的二氧化硫最大残留量为0.25g/kg。 8．（25-26九年级上·广西南宁·月考）为测定空气中氧气的体积分数，某同学将教材实验进行了改进，下表是实验过程中记录的有关数据。资料：食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，使食品处于无氧状态。 实验所需的时间/min 0 5 10 30 35 45 量筒中液面的刻度/mL 50 35 27.5 19.7 19.7 （1）表中m=　　　　　　　　　　　mL。 （2）若食品脱氧剂量不足，则会使测量结果　　　　　　　　　　　(填“偏大”“偏小”或“不变”)。 （3）据表中数据推算，广口瓶中氧气的体积分数约是　　　　　　　　　　　。(写出计算过程，计算结果保留一位小数) 【答案】（1）19.7     （2）偏小     （3）       【详解】(1)由表格数据可知，从30min到45min，量筒中水面的体积不再变化，说明30min时反应已经结束，所以m =19.7； (2)若食品脱氧剂量不足，不能使氧气完全反应，则会使测量结果偏小； (3) 脱氧剂能与集气瓶内空气中的氧气反应，气体减少，压强减小，则进入集气瓶中水的体积即为空气中氧气的体积，由表格数据可知，当量筒中液面的刻度降低至19.7mL时不再变化，说明氧气已完全反应，则广口瓶中氧气的体积分数为 。 1．（25-26八年级上·内蒙古乌兰察布·期末）为测定空气中氧气的含量，某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图1所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线如图2所示。铜在加热的条件下能与空气中的氧气反应生成氧化铜。其中终点D(203，6.15%)表示时间为203秒时，装置中氧气含量为6.15%。结合图像分析，判断下列说法错误的是 A. 实验时可观察到玻璃管中的红色固体逐渐变黑 B. 在该反应结束时，装置内不含氧气 C. 加热点B和拐点C的数值没有明显变化，是因为铜和氧气还没有开始反应 D. 该实验和课本中的红磷燃烧测定空气中氧气含量相比，有测量更准确和污染较少的优点 【答案】B 【详解】A、铜在加热的条件下能与空气中的氧气反应生成氧化铜，可观察到玻璃管中的红色固体逐渐变黑，故选项说法正确，不符合题意； B、从图2可知，反应结束（终点 D）时，装置内氧气含量仍为 6.15%，并非不含氧气，故选项说法错误，符合题意； C、铜与氧气反应会消耗氧气使氧气的体积分数下降，但是加热点B和拐点C的数值没有明显变化，说明铜和氧气还没有开始反应，故选项说法正确，不符合题意； D、红磷燃烧会生成污染空气的五氧化二磷，铜粉与氧气反应的产物为固体，与红磷燃烧生成固体小颗粒相比，污染较少，该实验采用氧气传感器，使测量结果更准确，故选项说法正确，不符合题意； 故选：B。 2．（2026·陕西宝鸡·一模）兴趣小组设计装置甲和乙测定空气中氧气含量。装置乙中，足量铜粉平铺在惰性电热板上，A中初始液面在刻度15cm处，实验结束后，A中液面至刻度12cm处。下列说法不正确的是 A. 装置甲中弹簧夹打开的最佳时间是红磷熄灭并冷却至室温后 B. 实验过程中，装置甲集气瓶内、装置乙A中的气压均会改变 C. 装置乙测得空气中氧气含量为16% D. 装置乙比装置甲更环保且测定结果更准确 【答案】C 【详解】A、若未冷却就打开弹簧夹，瓶内温度高、气压大，会导致进入瓶内的水偏少，测量结果偏小。因此，必须冷却至室温后再打开，不符合题意； B、装置甲：红磷燃烧放热，瓶内气压先增大；冷却后，因氧气被消耗，气压减小。装置乙：铜粉加热消耗氧气，A 中气压减小，液面上升。因此，两者气压均会改变，不符合题意； C、A 中初始液面在 15cm 处，实验结束后在 12cm 处，消耗的氧气体积对应的刻度差为 15cm−12cm=3cm。以初始空气体积对应的刻度为 15cm 计算，氧气含量为：，而非 16%，符合题意； D、装置乙在密闭容器中反应，避免了红磷点燃后伸入集气瓶时造成的空气逸出和五氧化二磷污染，更环保。铜粉平铺，能更充分地消耗氧气，测定结果更准确，不符合题意； 故选C。 3．（25-26八年级上·吉林长春·期末）探究小组用图1装置测定空气中氧气的含量，压强变化如图2，氧气体积分数变化如图3，下列说法不正确的是 A. 红磷在空气中燃烧产生白色烟雾 B. 图1中水的作用是吸收五氧化二磷和降温 C. 图2压强减小的原因是实验消耗氧气和反应结束温度下降到室温 D. 图3说明该实验用白磷代替红磷，测定结果更接近真实值 【答案】A 【详解】A、红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，产生白烟，该选项说法错误； B、红磷燃烧生成五氧化二磷，则集气瓶中水的作用为吸收五氧化二磷，且能加速降温，该选项说法正确； C、红磷燃烧放热，装置中的压强增大，但随着氧气的消耗，装置中气体减少，压强减小，且反应结束，温度下降至室温，因此图2压强减小，该选项说法正确； D、由图可知，使用白磷时，氧气剩余的更少，则说明白磷消耗氧气更多，则结果更准确，该选项说法正确。 故选：A。 4．（25-26八年级·质检）利用数字化实验可以更准确地测定空气中氧气含量。图1为实验装置(集气瓶内部容积为200mL，实验前预先放入了少量的水)，图2为用气体压力传感器测得的集气瓶中气压变化情况。下列说法不正确的是 A. 图1实验中，充分反应后，冷却至室温，理论上倒流回集气瓶中的水的体积为40mL B. 图2中，b～c段气压变化的原因是红磷点燃后伸入集气瓶中速度太快 C. 图2中，c～d段气压变化的原因是瓶内氧气被不断消耗 D. 图2中，导致d～e段气压变化的实验操作是打开弹簧夹 【答案】B 【详解】A、忽略集气瓶中预先放入的少量水的体积，按理想情况计算，其中氧气约占空气体积的，氧气的体积=，红磷燃烧耗尽氧气后，冷却至室温，瓶内压强减小，水会倒流入集气瓶，倒流的水的体积就等于消耗的氧气体积=40mL，说法正确； B、图2中b～c段气压迅速升高，原因是红磷燃烧是放热反应，使瓶内气体受热膨胀，导致气压增大。红磷点燃后伸入集气瓶中速度太快，会使瓶内部分空气受热逸出，这会导致后续实验测得的氧气体积偏大，但不会直接导致b～c段气压升高，说法错误； C、图2中c～d段气压持续下降，主要原因是红磷燃烧消耗了瓶内的氧气，且燃烧结束后装置逐渐冷却，气体收缩，瓶内氧气被不断消耗是导致气压下降的根本原因，说法正确； D、图2中d～e段气压迅速回升至接近初始值，这是因为打开了弹簧夹，烧杯中的水在外界大气压的作用下，迅速倒吸入集气瓶内，使瓶内的气压快速恢复，说法正确； 故选：B。 5．建构合理的思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。小明建构了“两组份混合物含量测定”的思维模型：运用该模型对“测定空气中氧气含量”进行实验探究：忽略含量很低的其它物质，空气可以看成由氮气和氧气组成的两组份混合物。 【原理分析】 （1）利用某种化学物质将氧气反应掉以测定空气中氧气的含量属于思维模型中的　　　　　　(填“分离转移”或“反应转化”)。 【操作细节】 （2）实验1中发生的符号(或文字)表达式为　　　　　　；该装置测定空气中氧气含量时，止水夹最佳打开时间是　　　　　　(填“反应刚结束”或“冷却到室温”)时。 【数据推导】 （3）同学们将实验1变形改进为实验2，若试管容积为30mL，实验开始前打开弹簧夹且注射器活塞对应的初始刻度为10mL，实验结束后注射器活塞停留在刻度　　　　　　mL的位置。 【实验反思】 （4）运用上述思维模型，小明又设计了图3的实验装置，试猜想铜粉可代替红磷的主要原因(写两条)　　　　　　　、　　　　　　。 （5）兴趣小组查阅资料，改进实验1方案，进行如图实验4的探究：在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验)，利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。用数字传感器测实验1、实验4中氧气的体积分数随时间变化的关系如图所示。         依据图示信息，实验　　　　　　的测定方法更准确，判断依据是　　　　　　。 【答案】（1）反应转化     （2）① ##    ② 冷却到室温     （3）2     （4）① 只与空气中的氧气反应    ② 反应生成氧化铜固体，不产生气体     （5）① 4    ② 实验1中氧气剩余8.6%，剩余量比较多，而实验4中氧气剩余0.49%，氧气消耗接近完全      【分析】本题主要考查测定空气中氧气含量的实验，涉及实验原理、操作细节、数据推导以及对实验装置中药品选择的理解，运用两组份混合物含量测定的思维模型进行分析。 【详解】(1)利用化学物质将氧气反应掉来测定空气中氧气含量，符合思维模型中反应转化的特点，即通过化学反应使氧气被消耗，从而测定其含量，故选反应转化。 (2)①红磷燃烧生成五氧化二磷，故可以写出文字或符号表达式分别为：、； 反应结束后，集气瓶中的气体仍处于受热膨胀的状态，此时打开止水夹会导致进入瓶中的水偏少，导致测出的氧气含量偏小，故应等到冷却到室温再打开止水夹。 (3)空气中氧气的体积约占空气总体积的，试管容积为30mL，且弹簧夹打开，注射器活塞对应的初始刻度为10mL，故氧气的体积为，实验开始前注射器活塞对应的初始刻度为10mL，实验结束后，注射器内气体减少的体积就是试管中氧气的体积，所以注射器活塞停留的刻度为：。 (4)从思维模型的角度看，铜粉代替红磷是因为铜粉只与氧气反应，且反应后不产生气体，这样能保证实验中只有氧气参与反应，且反应后没有其他气体生成干扰实验结果。故主要原因有①只与空气中的氧气反应，②反应后生成氧化铜固体，不产生气体。 (5)根据图像可知，实验4测定方法更准确，因为实验1中氧气剩余8.6%，剩余量比较多，而实验4中氧气剩余0.49%，氧气消耗接近完全。【点睛】 根据实验装置和空气中氧气含量的测定原理来分析实验是解题的关键。 6．如图是测定空气中氧气含量的三套实验装置，请结合图示回答下列问题： （1）图一中测定氧气含量前必须检查装置的　　　　　　　　　　　，发生反应的文字表达式为　　　　　　　　　　　，该反应的现象是　　　　　　　　　　　。 （2）如图二所示的实验装置进行实验探究，图二装置的试管中空气体积为25 mL，反应前注射器活塞位于15 mL刻度处，反应完毕后打开弹簧夹，注射器活塞位于11 mL刻度处，则该实验测得空气中氧气的体积分数为　　　　　　　　　　　。 （3）如图三所示是对图二实验装置的改进。图三实验中，为了使氧气反应更充分，实验中采取的措施合理的是　　　　　　　　　　　(填标号)。 A．红磷平铺在玻璃管中       B．反复推拉注射器的活塞       C．减少加热时间节省燃料 若实验后未将气球中气体挤出，会导致测得氧气含量偏　　　　　　　　　　　。 （4）某兴趣小组的同学在老师指导下，设计如图所示实验对图一的实验原理进行探究。图甲装置中，将装有足量红磷的燃烧匙置于瓶内中间，并把装有足量白磷的燃烧匙浸没在蒸馏水下。 【提出问题】红磷在烧瓶内熄灭后，瓶中是否有氧气剩余？ 【猜想假设】猜想Ⅰ：有氧气剩余；   猜想Ⅱ：无氧气剩余。 【实验验证】用激光笔点燃红磷，待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，用激光笔点燃白磷。图乙为用氧气传感器测量的容器内氧气浓度变化曲线图。 ①图乙中，曲线DE段氧气浓度变化的主要原因是　　　　　　　　　　　。 【实验结论】 ②分析图乙得出，猜想　　　　　　　　　　　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)正确。 【反思交流】 ③根据本实验的结论，用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法是否准确并说明理由　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 气密性    ②     ③ 红磷燃烧，放热，产生白烟     （2）16%     （3）① AB    ② 大     （4）① 白磷燃烧消耗氧气    ② Ⅰ    ③ 不可行；红磷燃烧不能将装置内的氧气完全消耗      【详解】(1)测定氧气含量前必须检查装置的气密性，防止装置漏气； 红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：； 红磷燃烧的现象为红磷燃烧，放热，产生白烟； (2)铜和氧气反应，消耗了氧气，装置中气体减少，压强减小，消耗氧气体积为：15mL-11mL=4mL；故测得空气中氧气的体积分数为：×100%=16%； (3)A、铜粉平铺在玻璃管中，以增大反应物接触面积，使反应更充分，故说法正确； B、反复推拉注射器的活塞，使反应物充分接触，反应更充分，故说法正确； C、减少加热时间节省燃料，可能不会使氧气全部参加反应，导致结果偏小，故说法错误； 故选AB； 若实验后未将气球中气体挤出，气球中的气体在反应后会占据一定空间，导致测量的剩余气体体积偏小，根据氧气含量计算方法，会使测得氧气含量偏大； (4)①燃烧需要消耗氧气，实验中先点燃红磷，待红磷燃烧停止后，再点燃白磷，则曲线DE段氧气浓度变化的主要原因是白磷燃烧消耗氧气； ②燃烧需要消耗氧气，红磷熄灭后，白磷仍然能够燃烧起来，说明红磷在烧瓶内熄灭后，瓶中有氧气剩余，则猜想Ⅰ正确； ③根据本实验的结论，用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法不可行，理由是红磷燃烧不能将装置内的氧气完全消耗。 1 / 8 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 $