4.1 空气的组成 第1课时（分层作业）化学新教材鲁教版九年级上册

**基本信息** 本同步练习围绕“定量认识空气的组成”，通过基础概念辨析、实验操作分析、数字化探究应用三层设计，构建从单一知识点到综合能力的巩固路径，体现化学观念与科学探究素养。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|空气组成、拉瓦锡实验结论|以选择为主，如拉瓦锡实验气体成分判断，强化化学观念中物质组成认知| |提升层|红磷燃烧实验操作与误差|结合装置图分析（如燃烧匙伸入速度影响），培养科学思维中的证据推理| |拓展层|数字化实验与中考应用|引入传感器数据（压强/氧气浓度曲线），如2025山东滨州中考题，落实科学探究与实践素养|

分层作业 第一节 空气的组成 第1课时 定量认识空气的组成 1．（25-26九年级上·天津·月考）18世纪70年代，拉瓦锡通过定量实验证明约占空气体积的气体是 A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体 2．关于拉瓦锡研究空气成分的实验。表述不正确的是 A. 目的：定量测定空气中氧气的含量 B. 装置：汞槽内的汞只起到液封作用 C. 原理：汞只消耗氧气且生成物为固体 D. 结论：空气是由氧气和氮气组成 3．（25-26九年级上·天津·期末）航天员在空间站中呼吸的人造空气成分与我们周围的空气成分相似，其中含量最高的是 A. 氮气 B. 氧气 C. 稀有气体 D. 水蒸气 4．下列对空气的叙述正确的是 A. 按质量分数计，空气中含氧气约21%，含氮气约78% B. 洁净的空气属于纯净物 C. 空气的成分是相对稳定的，主要是由氮气和氧气组成 D. 空气中的氧气可以供给呼吸，所以浓度越高越好，其他成分含量高低无关紧要 5．（25-26八年级下·山东东营·学情自测）如图为空气成分示意图(按体积计算)，其中“c”代表的是 A. 氧气 B. 稀有气体 C. 氮气 D. 二氧化碳 6．如图装置可用于测定空气中氧气的含量，下列说法不正确的是 A. 实验时红磷一定要过量 B. 该实验证明氧气约占空气总体积的五分之一 C. 燃烧匙伸入集气瓶太慢，瓶内空气受热逸出，使测定结果偏小 D. 通过该实验还可以了解氮气的一些性质 7．（25-26九年级上·北京·期末）用下图装置测定空气中O2的含量。下列说法不正确的是 A. 实验前需检查装置气密性 B. 红磷燃烧时产生大量白烟 C. 红磷的作用是消耗集气瓶中的氧气 D. 若实验成功，集气瓶中水面最终上升至3处 8．（25-26九年级上·四川德阳·期末）微型空气质量检测仪是一种检测空气污染指数的仪器。化学兴趣小组同学利用该仪器和实验探究等方法检测某工业园区气体的成分，并绘制了相关图像。分析如图信息，所得结论正确的是 A. ①中需要外接电池持续供电 B. ①中显示屏上可显示出的含量 C. ②中装置气密性不好会使测量结果偏大 D. ③中Q点表示打开弹簧夹的时刻 9．图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量，图2是用该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间的关系图（该装置气密性良好，P0是集气瓶内初始气压）。下列说法正确的是 A. 红磷的多少对实验结果无影响 B. 集气瓶中气压瞬间变大是氧气迅速消耗造成的 C. b、c、d点时集气瓶中所含物质相同 D. d点时红磷燃烧刚好停止 10．分别在图甲装置的燃烧匙内放置足量铁粉、白磷，用电热丝引燃(铁粉能在空气中燃烧，白磷在空气中燃烧和红磷燃烧类似生成相同的产物)，测定空气中氧气的含量。氧气含量随时间的变化情况如图乙，下列说法正确的是 A. 待铁粉或白磷熄灭后，立即打开弹簧夹 B. 用白磷实验时，最终进入图甲左边瓶中的水更多 C. 分析图乙可知，用铁粉测定空气里氧气含量的结果更准确 D. 利用电热丝引燃的优点是使氧气消耗更充分，使实验测定结果更准确 11．下图是测定空气中氧气体积分数的实验装置，请回答下列问题： （1）红磷在空气中燃烧的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，这一反应可用文字表达式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）实验结论：氧气约占空气总体积的　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 12．实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量。请回答下列问题： （1）实验前，需要检查装置的气密性，其方法为先将导管放在水中，再用手握住集气瓶外壁，观察到　　　　　　　　　　　说明装置气密性良好。 （2）点燃红磷后，立即伸入瓶中并塞紧瓶塞。发生反应的文字表达式为　　　　　　　　　　　；待红磷熄灭后，冷却至室温，打开弹簧夹，可观察到的现象是　　　　　　　　　　　。 （3）该实验中，红磷需要足量的原因是　　　　　　　　　　　。 （4）通过该实验可以得出的结论是　　　　　　　　　　　。 1．（25-26九年级上·河北沧州·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. 图1中水的作用是吸收五氧化二磷和降温 B. 图2压强减小，说明红磷燃烧消耗氧气 C. 图3说明红磷或白磷熄灭后反应立即停止 D. 该实验说明白磷代替红磷，测定结果更接近真实值 2．（25-26九年级上·云南昆明·月考）某研究小组进行空气中氧气含量的验证实验。试管中加入白磷，按图1装置连接好。数据采集开始后，将试管放入热水中恒温加热，引燃白磷；待火星熄灭后，从热水中取出试管，再放入冷水中冷却至室温。压强传感器测定的压强变化如图2所示，通过初始压强(P1)与反应结束后的压强(P2)，可以计算出氧气(O2)的体积分数。下列说法错误的是 A. a~b段说明试管放入热水中，空气受热，压强变大 B. b-c段变化的原因是温度升高增加的压强大于氧气消耗减少的压强 C. c~e段气压变化是因为试管内温度降低 D. 通过对实验数据分析可知，该实验中可能取用的白磷量不足 3．（25-26九年级上·贵州·期末）学习小组加热装置甲锥形瓶中的铜粉，并借助传感器测得装置内氧气含量(体积分数)变化如图乙所示。下列说法不正确的是 A. 装置的气密性会影响氧气含量变化的测定 B. 氧气有剩余的原因可能是铜粉量不足 C. CD段比BC段反应快 D. 锥形瓶内氧气的质量减少了14.84% 4．（2026·四川成都·模拟）兴趣小组分别取足量红磷和白磷采用图1装置测空气中O2含量，记录并处理数据分别如图2和图3所示。已知相同条件下，气体的压强与体积成正比。下列说法错误的是 A. 红磷和白磷燃烧均产生大量白烟，放热 B. 图3可知，该实验中白磷消耗的O2占空气体积的19.98% C. BC段压强增大，是反应刚开始，温度升高比气体减少对压强的影响大 D. 图2中200 s后O2含量上升，可能原因是降温后气体逐渐混合均匀 5．（25-26九年级上·山西运城·期末）下图是某小组测定空气组成实验的新设计，操作步骤为：往有机玻璃管右侧装入足量的食品脱氧剂（可快速除去氧气），并迅速向管的左侧注入一滴水，测出AB的长度为（图1）。然后轻轻转动玻璃管，使脱氧剂粉末平铺在玻璃管右侧，待水滴停止移动后，测得AM的长度为（图2）。以下说法正确的是 A. 水滴向右移动是因为玻璃管内气压增大 B. 脱氧剂粉末的品质和用量事关实验的成败 C. 装置的气密性对测定结果的精度没有影响 D. 用该方法测得的空气中氧气的体积分数是： 6．足量的蜡烛在密闭装置内燃烧至熄灭，用传感器测出这个过程中瓶内氧气含量的变化如图所示。下列判断正确的是 A. 蜡烛燃烧前密闭容器内的气体全部是氧气 B. 蜡烛熄灭是因为容器内的氧气全部被消耗 C. 150s后氧气的体积分数继续减小 D. 蜡烛熄灭的原因是容器内氧气的体积分数小于一定值时，蜡烛无法燃烧 7．（25-26九年级上·广西崇左·期末）学习小组开展“测定空气中氧气含量”的探究活动。 【提出问题】空气中氧气含量有多少？ 【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，玻璃钟罩内汞液面上升，产生该现象的原因是　　　　　　　　。 【实验探究】 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弹簧夹夹紧乳胶管 ②红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹 ③点燃红磷后立即伸入瓶中，并塞紧橡胶塞 ④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份 （3）图2实验中该反应的文字表达式为　　　　　　　　。 【解释与结论】 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，取足量红磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4。 【反思与交流】 （4）X曲线表示的是　　　　　　　　（填“温度”或“氧气的浓度”）。 （5）结合X、Y两条曲线，解释图4中BC段气压变化的原因是　　　　　　　　。 （6）实验中测得的数据如下。 测量项目 实验前 实验后 烧杯中水的体积 烧杯中剩余水的体积 瓶中剩余气体的体积 体积/mL 80.0 46.4 126.0 根据实验数据进行计算：测得的空气中氧气的体积分数为　　　　　　　　（列出计算式即可）。 （7）下列操作会导致测定结果偏小的是________（填字母序号）。 A. 红磷过量 B. 橡胶塞未塞紧 C. 集气瓶没有冷却至室温就打开弹簧夹 8．（25-26九年级上·宁夏固原·期末）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。 （1）实验前集气瓶中的水为10mL，若集气瓶的容积为100mL(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。 （2）图2中X曲线表示的是　　　　　　(填“温度”或“氧气浓度”)。 （3）图2压强曲线中，BC段气压变化的原因是　　　　　　；CD段气压变化的原因是　　　　　　；导致DE段气压变化的实验操作是　　　　　　。 （4）小明用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量偏小，其原因可能是：①装置漏气；②　　　　　　　。 （5）化学兴趣小组想探究用不同物质在空气中燃烧测定氧气含量方法的优劣。他们用足量的蜡烛、红磷和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧，用氧气探测器测定密闭容器中剩余氧气与时间的关系如图，下列说法正确的是______(填字母)。 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. 根据图像对比可知，三种物质中，白磷能在更低浓度的氧气中燃烧 C. 三个实验均需要冷却至室温再读数 D. 若用这三种物质做实验，测得空气中氧气含量偏高 1．（2025·山东滨州·中考真题）兴趣小组利用氧气传感器检测足量红磷在空气中燃烧时氧气的含量，结果如图所示。下列说法正确的是 A. 空气中氧气的质量分数为21% B. 燃烧时，容器内产生大量白雾 C. 恢复至室温，容器内压强比燃烧前小 D. 红磷燃烧将容器内的氧气全部消耗 2．（2026·青海·中考真题）用下图实验装置来探究空气中氧气的含量，下列说法正确的是 A. 红磷量不足对实验结果无影响 B. 该实验可以用木炭来代替红磷 C. 该装置的气密性会影响实验结果 D. 无需冷却至室温就可以打开弹簧夹 3．（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 4．（25-26九年级上·陕西渭南·期末）实验小组利用图甲装置测定空气中氧气的含量，用压强传感器测出该集气瓶中压强变化曲线如图乙。已知集气瓶除去胶塞部分高度为“c”，实验前水面高度为“a”，待红磷熄灭、装置冷却至室温后，水面高度为“b”。下列说法正确的是 A. 实验结束后，集气瓶中气体的主要成分是CO2 B. 能用硫粉代替红磷进行该实验 C. 该实验测得空气中氧气含量为 D. 图乙中BC段压强增大是因为打开了弹簧夹 5．图1是利用传感器测定装置内各物理量的实验装置，图2是传感器测定的实验中温度、氧气浓度和压强随反应时间变化的曲线。 （1）曲线Z表示的是实验过程中　　　　　　　　　　　的变化趋势，曲线　　　　　　　　　　　表示实验过程中装置内压强的变化趋势。 （2）AB段明显升高的原因是　　　　　　　　　　　。 （3）BC段明显下降的原因是　　　　　　　　　　　。 （4）导致CD段变化的操作是　　　　　　　　　　　。 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 第一节 空气的组成 第1课时 定量认识空气的组成 1．B 2．B 3．A 4．C 5．A 6．C 7．D 8．D 9．C 10．C 11．（1）① 产生大量的白烟，放出大量的热，生成白色固体    ②      （2）      12．（1）导管口有气泡冒出，且松手后导管内形成一段稳定的水柱     （2）①     ② 烧杯中的水进入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气体积的五分之一     （3）将集气瓶内的氧气完全消耗，使实验结果更准确（答案合理即可）     （4）氧气约占空气体积的五分之一      1．C 2．C 3．D 4．B 5．B 6．D 7．（1）汞与氧气反应生成氧化汞，消耗了氧气，导致玻璃钟罩内压强减小     （2）④①③②     （3）     （4）温度     （5）红磷燃烧放热导致的压强增大大于氧气减少导致的压强减小     （6）     （7）BC      8．（1）28     （2）温度     （3）① 红磷燃烧放热，导致瓶内温度升高，气体膨胀，压强变大    ② 红磷燃烧消耗瓶内氧气且温度逐渐降至室温    ③ 打开弹簧夹     （4）红磷少量（合理即可）     （5）BC      1．C 2．C 3．C 4．C 5．（1）① 氧气浓度    ② X     （2）红磷燃烧放出热量，温度升高，压强增大，且温度对压强的影响大于氧气消耗对压强的影响     （3）氧气逐渐消耗，红磷慢慢熄灭，温度恢复至初始温度     （4）打开了弹簧夹      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 第一节 空气的组成 第1课时 定量认识空气的组成 1．（25-26九年级上·天津·月考）18世纪70年代，拉瓦锡通过定量实验证明约占空气体积的气体是 A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体 【答案】B 【详解】拉瓦锡通过定量实验（加热汞与空气反应），发现空气中约体积的气体能参与反应（支持燃烧、供给呼吸），该气体是氧气；剩余约体积的气体是氮气。 故选B。 2．关于拉瓦锡研究空气成分的实验。表述不正确的是 A. 目的：定量测定空气中氧气的含量 B. 装置：汞槽内的汞只起到液封作用 C. 原理：汞只消耗氧气且生成物为固体 D. 结论：空气是由氧气和氮气组成 【答案】B 【详解】A、汞加热消耗氧气，冷却至室温后，汞槽中的液体被倒吸进入曲颈甑，由此测定空气中氧气的含量，该选项不符合题意。 B、汞槽内的汞除了液封作用，实验中还可以通过测定倒吸进入曲颈甑中汞的体积来测定氧气的体积，该选项符合题意。 C、汞只与空气中的氧气反应生成氧化汞，该选项不符合题意。 D、该实验除了测定了空气中氧气的含量，还通过测定剩余的气体不能燃烧，也不支持燃烧，得出实验结论：空气是由氧气和氮气组成，该选项不符合题意。 故选B。 3．（25-26九年级上·天津·期末）航天员在空间站中呼吸的人造空气成分与我们周围的空气成分相似，其中含量最高的是 A. 氮气 B. 氧气 C. 稀有气体 D. 水蒸气 【答案】A 【详解】人造空气成分与们周围的空气成分相似，我们周围的空气中氮气的体积分数最大，约占78%，因此人造空气中含量最高的是氮气，故选A。 4．下列对空气的叙述正确的是 A. 按质量分数计，空气中含氧气约21%，含氮气约78% B. 洁净的空气属于纯净物 C. 空气的成分是相对稳定的，主要是由氮气和氧气组成 D. 空气中的氧气可以供给呼吸，所以浓度越高越好，其他成分含量高低无关紧要 【答案】C 【详解】A. 空气中氧气和氮气的含量按体积分数计：氧气约占21%，氮气约占78%，故说法错误，不符合题意； B. 纯净物是由一种物质组成的，而空气（即使洁净）是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种气体组成的混合物。洁净的空气也属于混合物，故说法错误，不符合题意； C. 空气的成分在自然条件下相对稳定：氮气约占体积78%，氧气约占21%，其他气体（如二氧化碳、稀有气体）约占1%。氮气和氧气是主要成分，总和超过99%，故说法正确，符合题意； D. 氧气浓度过高（如超过30%）可能导致氧中毒，危害健康；浓度过低则无法维持呼吸。其他成分也很重要：氮气是工业原料和植物营养来源，二氧化碳参与光合作用，稀有气体用于照明等。空气成分的平衡对生态系统和人类活动不可或缺，故说法错误，不符合题意； 故选C。 5．（25-26八年级下·山东东营·学情自测）如图为空气成分示意图(按体积计算)，其中“c”代表的是 A. 氧气 B. 稀有气体 C. 氮气 D. 二氧化碳 【答案】A 【详解】在空气中，氮气的体积分数是78%，氧气的体积分数是21%，稀有气体的体积分数是0.94%，二氧化碳的体积分数是0.03%，其它物质的体积分数是0.03%。由图中空气成分的示意图可知，“c”的体积分数排名第二位，因此“c”代表的是氧气。 故选A。 6．如图装置可用于测定空气中氧气的含量，下列说法不正确的是 A. 实验时红磷一定要过量 B. 该实验证明氧气约占空气总体积的五分之一 C. 燃烧匙伸入集气瓶太慢，瓶内空气受热逸出，使测定结果偏小 D. 通过该实验还可以了解氮气的一些性质 【答案】C 【详解】A、实验时红磷一定要过量，确保将氧气全部消耗。不符合题意； B、该实验进入集气瓶中水的体积为消耗氧气的体积，进入水的体积约占集气瓶中空气体积的五分之一，说明氧气约占空气总体积的五分之一。不符合题意； C、燃烧匙伸入集气瓶太慢，瓶内空气受热逸出，导致瓶内气体减少过多（消耗的氧气及逸出的空气），则进入的水偏多，测定结果偏大。符合题意； D、空气主要含有氮气和氧气，消耗完氧气后红磷熄灭，说明剩余的氮气不可燃、不支持燃烧，水进入五分之一后不再进入，说明氮气难溶于水，所以通过该实验还可以了解氮气的一些性质。不符合题意； 故选C。 7．（25-26九年级上·北京·期末）用下图装置测定空气中O2的含量。下列说法不正确的是 A. 实验前需检查装置气密性 B. 红磷燃烧时产生大量白烟 C. 红磷的作用是消耗集气瓶中的氧气 D. 若实验成功，集气瓶中水面最终上升至3处 【答案】D 【详解】A、实验前需要检查装置的气密性，防止装置漏气，导致测定结果偏小，故A不符合题意； B、红磷燃烧，产生大量白烟，放出热量，故B不符合题意； C、红磷的作用是消耗集气瓶中的氧气，使装置内压强减小，水进入装置，故C不符合题意； D、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，故打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，氧气约占空气体积的，故集气瓶中水面最终上升至2处，故D符合题意。 故选D。 8．（25-26九年级上·四川德阳·期末）微型空气质量检测仪是一种检测空气污染指数的仪器。化学兴趣小组同学利用该仪器和实验探究等方法检测某工业园区气体的成分，并绘制了相关图像。分析如图信息，所得结论正确的是 A. ①中需要外接电池持续供电 B. ①中显示屏上可显示出的含量 C. ②中装置气密性不好会使测量结果偏大 D. ③中Q点表示打开弹簧夹的时刻 【答案】D 【详解】A、据图可知，①中初始能量来源于太阳能，不需要外接电池持续供电，故说法错误； B、空气污染物包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物、臭氧等，二氧化碳是空气成分之一，不属于空气污染物，则①中显示屏上不可显示出二氧化碳的含量，故说法错误； C、②中装置气密性不好会导致空气进入瓶中，从而使进入集气瓶中水的体积偏小，使测量结果偏小，故说法错误； D、红磷燃烧消耗集气瓶内空气中的氧气，使得装置内的压强减小，反应结束冷却至室温后打开弹簧夹，烧杯中的水被压入集气瓶中，压强逐渐增大，则③中Q点表示打开弹簧夹的时刻，故说法正确。 故选D。 9．图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量，图2是用该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间的关系图（该装置气密性良好，P0是集气瓶内初始气压）。下列说法正确的是 A. 红磷的多少对实验结果无影响 B. 集气瓶中气压瞬间变大是氧气迅速消耗造成的 C. b、c、d点时集气瓶中所含物质相同 D. d点时红磷燃烧刚好停止 【答案】C 【详解】A、该实验中红磷必须过量，以耗尽氧气，因此红磷的多少对实验结果有影响，说法错误，不符合题意； B、集气瓶中气压瞬间变大是因为红磷燃烧放热，温度升高，导致气压增大，说法错误，不符合题意； C、磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，氧气浓度低于一定程度不能支持燃烧，所以开始反应后集气瓶中一定含有空气中各成分，过量的红磷和五氧化二磷，所以b、c、d点时集气瓶中所含物质相同，说法正确，符合题意； D、从气压变化图看，在a点前气压开始上升，说明红磷燃烧放热使气压升高，到d点时，气压已经降低到较低水平，红磷燃烧在d点之前就已经停止了，说法错误，不符合题意。 故选：C。 10．分别在图甲装置的燃烧匙内放置足量铁粉、白磷，用电热丝引燃(铁粉能在空气中燃烧，白磷在空气中燃烧和红磷燃烧类似生成相同的产物)，测定空气中氧气的含量。氧气含量随时间的变化情况如图乙，下列说法正确的是 A. 待铁粉或白磷熄灭后，立即打开弹簧夹 B. 用白磷实验时，最终进入图甲左边瓶中的水更多 C. 分析图乙可知，用铁粉测定空气里氧气含量的结果更准确 D. 利用电热丝引燃的优点是使氧气消耗更充分，使实验测定结果更准确 【答案】C 【详解】A、铁粉或白磷燃烧放热，气体受热会膨胀，则应待冷却后，再打开弹簧夹，该选项说法不正确； B、由图可知，铁粉消耗的氧气更多，则用铁粉实验时，最终进入图甲左边瓶中的水更多，该选项说法不正确； C、由图可知，铁粉消耗的氧气更多，则用铁粉测定空气里氧气含量的结果更准确，该选项说法正确； D、利用电热丝加热铁粉和红磷，不需要打开装置，使得装置气密性更好，防止空气逸出实验结果更准确，而不是使氧气消耗更充分，该选项说法不正确。 故选C。 11．下图是测定空气中氧气体积分数的实验装置，请回答下列问题： （1）红磷在空气中燃烧的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，这一反应可用文字表达式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）实验结论：氧气约占空气总体积的　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 产生大量的白烟，放出大量的热，生成白色固体    ②      （2）      【详解】(1)红磷在空气中燃烧，与其中的氧气发生反应，生成白色固体五氧化二磷，则红磷在空气中燃烧的现象是产生大量的白烟，放出大量的热，生成白色固体，这一反应可用文字表达式为； (2)由测定空气中氧气体积分数的实验可观察到，水会倒吸进集气瓶，进入集气瓶中的水约占集气瓶容积的五分之一，故实验结论：氧气约占空气总体积的。 12．实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量。请回答下列问题： （1）实验前，需要检查装置的气密性，其方法为先将导管放在水中，再用手握住集气瓶外壁，观察到　　　　　　　　　　　说明装置气密性良好。 （2）点燃红磷后，立即伸入瓶中并塞紧瓶塞。发生反应的文字表达式为　　　　　　　　　　　；待红磷熄灭后，冷却至室温，打开弹簧夹，可观察到的现象是　　　　　　　　　　　。 （3）该实验中，红磷需要足量的原因是　　　　　　　　　　　。 （4）通过该实验可以得出的结论是　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）导管口有气泡冒出，且松手后导管内形成一段稳定的水柱     （2）①     ② 烧杯中的水进入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气体积的五分之一     （3）将集气瓶内的氧气完全消耗，使实验结果更准确（答案合理即可）     （4）氧气约占空气体积的五分之一      【详解】(1)检查该装置气密性的方法是：将装置连接好后，先把导管口伸入盛有水的烧杯中，用手紧握集气瓶外壁，若观察到导管口有气泡冒出，且松手后导管内形成一段稳定的水柱，说明装置气密性良好。故填：导管口有气泡冒出，且松手后导管内形成一段稳定的水柱。 (2)红磷燃烧生成五氧化二磷，文字表达式为：；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，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，氧气约占空气体积的五分之一，所以可观察到：烧杯中的水进入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气体积的五分之一。故填：；烧杯中的水进入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气体积的五分之一。 (3)该实验的原理是红磷燃烧消耗氧气，同时生成固体，导致装置内气压降低，燃烧停止且温度恢复室温后，进入集气瓶内水的体积即为装置内原有氧气的体积，据此推算空气中氧气的含量，则红磷需要过量的原因是：将集气瓶内的氧气完全消耗，使实验结果更准确。故填：将集气瓶内的氧气完全消耗，使实验结果更准确（答案合理即可）。 (4)由以上分析可知，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气体积的五分之一，可以得出的结论是氧气约占空气体积的五分之一。故填：氧气约占空气体积的五分之一。 1．（25-26九年级上·河北沧州·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. 图1中水的作用是吸收五氧化二磷和降温 B. 图2压强减小，说明红磷燃烧消耗氧气 C. 图3说明红磷或白磷熄灭后反应立即停止 D. 该实验说明白磷代替红磷，测定结果更接近真实值 【答案】C 【详解】A、红磷（或白磷）燃烧生成五氧化二磷，且反应放热，图1中水的作用是吸收五氧化二磷和降温，故选项说法正确； B、由图2可知，反应后装置内的压强减小，装置内气体含量减小，因此说明红磷燃烧消耗氧气，故选项说法正确； C、由图3可知，在火焰熄灭后，装置内氧气的体积分数还在减小，说明反应没有立即停止，故选项说法错误； D、由图3可知，白磷消耗的氧气更多，该实验说明白磷代替红磷，测定结果更接近真实值，故选项说法正确。 故选C。 2．（25-26九年级上·云南昆明·月考）某研究小组进行空气中氧气含量的验证实验。试管中加入白磷，按图1装置连接好。数据采集开始后，将试管放入热水中恒温加热，引燃白磷；待火星熄灭后，从热水中取出试管，再放入冷水中冷却至室温。压强传感器测定的压强变化如图2所示，通过初始压强(P1)与反应结束后的压强(P2)，可以计算出氧气(O2)的体积分数。下列说法错误的是 A. a~b段说明试管放入热水中，空气受热，压强变大 B. b-c段变化的原因是温度升高增加的压强大于氧气消耗减少的压强 C. c~e段气压变化是因为试管内温度降低 D. 通过对实验数据分析可知，该实验中可能取用的白磷量不足 【答案】C 【详解】A、a-b段，压强增大是因为将试管放入热水中恒温加热，气体受热膨胀，压强变大，此选项说法正确； B、b-c段，白磷燃烧放出大量的热，温度升高增加的压强大于氧气消耗减少的压强，此选项说法正确； C、c~e段气压变化主要是因为白磷燃烧消耗了氧气，造成压强降低，使最终气压小于原气压，此选项说法错误； D、通过对实验数据分析可知，测得氧气的体积分数为：，测量值偏小，可能取用的白磷量不足，此选项说法正确； 故选C。 3．（25-26九年级上·贵州·期末）学习小组加热装置甲锥形瓶中的铜粉，并借助传感器测得装置内氧气含量(体积分数)变化如图乙所示。下列说法不正确的是 A. 装置的气密性会影响氧气含量变化的测定 B. 氧气有剩余的原因可能是铜粉量不足 C. CD段比BC段反应快 D. 锥形瓶内氧气的质量减少了14.84% 【答案】D 【详解】A、若该装置漏气，反应中消耗氧气导致内部压强减小，外界空气会进入装置，导致最终测得的氧气含量偏高，因此装置的气密性会影响氧气含量变化的测定，A选项说法正确； B、如果铜粉不足以消耗全部氧气，则氧气会剩余，B选项说法正确； C、由于CD段斜率大于BC段，故CD段反应比BC段快，C选项说法正确； D、图乙中起点A至终点D，锥形瓶内氧气的体积分数减少了20.99%-6.15%=14.84%，这是体积分数的变化值，而不是质量减少的百分比，D选项说法不正确。 故选D。 4．（2026·四川成都·模拟）兴趣小组分别取足量红磷和白磷采用图1装置测空气中O2含量，记录并处理数据分别如图2和图3所示。已知相同条件下，气体的压强与体积成正比。下列说法错误的是 A. 红磷和白磷燃烧均产生大量白烟，放热 B. 图3可知，该实验中白磷消耗的O2占空气体积的19.98% C. BC段压强增大，是反应刚开始，温度升高比气体减少对压强的影响大 D. 图2中200 s后O2含量上升，可能原因是降温后气体逐渐混合均匀 【答案】B 【详解】A、红磷和白磷都属于磷的单质，燃烧时均会产生大量白烟（五氧化二磷固体小颗粒），且燃烧是放热反应，该说法正确。 B、相同条件下，气体的压强与体积成正比，由图3可知，该实验中白磷消耗的占空气体积的，该说法错误。 C、BC 段（反应刚开始），燃烧放热使温度升高，气体受热膨胀的影响超过了 “减少导致的压强减小”，因此压强暂时增大，该说法正确。 D、红磷燃烧放热，反应后温度逐渐恢复至常温，图2中200s后含量上升，可能原因是降温后气体逐渐混合均匀，该说法正确。 故选B。 5．（25-26九年级上·山西运城·期末）下图是某小组测定空气组成实验的新设计，操作步骤为：往有机玻璃管右侧装入足量的食品脱氧剂（可快速除去氧气），并迅速向管的左侧注入一滴水，测出AB的长度为（图1）。然后轻轻转动玻璃管，使脱氧剂粉末平铺在玻璃管右侧，待水滴停止移动后，测得AM的长度为（图2）。以下说法正确的是 A. 水滴向右移动是因为玻璃管内气压增大 B. 脱氧剂粉末的品质和用量事关实验的成败 C. 装置的气密性对测定结果的精度没有影响 D. 用该方法测得的空气中氧气的体积分数是： 【答案】B 【详解】A、食品脱氧剂可快速除去氧气，玻璃管内氧气被消耗，气压减小，外界大气压大于管内气压，所以水滴向左移动，而不是因为管内气压增大，该选项错误； B、脱氧剂粉末的品质会影响其除氧的能力，用量不足可能无法将氧气完全除去，都会影响实验结果，所以脱氧剂粉末的品质和用量事关实验的成败，该选项正确； C、如果装置气密性不好，外界空气会进入玻璃管，导致测得的氧气含量不准确，所以装置的气密性对测定结果的精度有很大影响，该选项错误； D、AB长度（L1）代表空气的总体积，AM长度（L2）代表消耗氧气的体积，所以空气中氧气的体积分数应该是，该选项错误。 故选：B。 6．足量的蜡烛在密闭装置内燃烧至熄灭，用传感器测出这个过程中瓶内氧气含量的变化如图所示。下列判断正确的是 A. 蜡烛燃烧前密闭容器内的气体全部是氧气 B. 蜡烛熄灭是因为容器内的氧气全部被消耗 C. 150s后氧气的体积分数继续减小 D. 蜡烛熄灭的原因是容器内氧气的体积分数小于一定值时，蜡烛无法燃烧 【答案】D 【详解】A、根据图示可知，蜡烛燃烧前密闭容器内的氧气的含量为19.56%，则气体不全部是氧气，选项判断错误； B、当氧气体积分数减小到15.96%以下，蜡烛熄灭，说明蜡烛熄灭后，密闭容器中还有氧气，即蜡烛熄灭不是因为容器内的氧气全部被消耗，选项判断错误； C、根据图示可知，当氧气体积分数减小到15.96%以下，蜡烛熄灭，即150s后，氧气的体积分数不再发生变化，选项判断错误； D、当氧气体积分数减小到15.96%以下时，蜡烛熄灭，说明蜡烛熄灭的原因是容器内氧气的体积分数小于一定值时，蜡烛无法燃烧，选项判断正确； 故选：D。 7．（25-26九年级上·广西崇左·期末）学习小组开展“测定空气中氧气含量”的探究活动。 【提出问题】空气中氧气含量有多少？ 【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，玻璃钟罩内汞液面上升，产生该现象的原因是　　　　　　　　。 【实验探究】 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弹簧夹夹紧乳胶管 ②红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹 ③点燃红磷后立即伸入瓶中，并塞紧橡胶塞 ④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份 （3）图2实验中该反应的文字表达式为　　　　　　　　。 【解释与结论】 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，取足量红磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4。 【反思与交流】 （4）X曲线表示的是　　　　　　　　（填“温度”或“氧气的浓度”）。 （5）结合X、Y两条曲线，解释图4中BC段气压变化的原因是　　　　　　　　。 （6）实验中测得的数据如下。 测量项目 实验前 实验后 烧杯中水的体积 烧杯中剩余水的体积 瓶中剩余气体的体积 体积/mL 80.0 46.4 126.0 根据实验数据进行计算：测得的空气中氧气的体积分数为　　　　　　　　（列出计算式即可）。 （7）下列操作会导致测定结果偏小的是________（填字母序号）。 A. 红磷过量 B. 橡胶塞未塞紧 C. 集气瓶没有冷却至室温就打开弹簧夹 【答案】（1）汞与氧气反应生成氧化汞，消耗了氧气，导致玻璃钟罩内压强减小     （2）④①③②     （3）     （4）温度     （5）红磷燃烧放热导致的压强增大大于氧气减少导致的压强减小     （6）     （7）BC      【详解】(1)汞与氧气反应生成氧化汞，消耗了氧气，导致玻璃钟罩内气体减小，压强降低，所以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等份用弹簧夹夹紧乳胶管；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，故顺序为：④①③②； (3)红磷燃烧生成五氧化二磷，文字表达式为：； (4)X曲线表示的是温度，这是因为随着反应进行，红磷燃烧放热，导致温度升高，完全反应后，不再放热，温度逐渐降低至室温。故填：温度； (5)结合X、Y两条曲线可知，图4中BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热导致的压强增大大于氧气减少导致的压强减小。故填：红磷燃烧放热导致的压强增大大于氧气减少导致的压强减小； (6)烧杯中减少的水的体积等于进入集气瓶内水的体积，即瓶内氧气的体积，瓶内水的体积和剩余气体体积之和即为原瓶内空气的体积，因此测得的空气中氧气的体积分数为：； (7)A、实验使用的红磷要过量，才能将氧气完全耗尽，该操作正确，不会造成测定结果偏小，选项错误； B、橡胶塞未塞紧，造成装置漏气，集气瓶冷却过程中会有空气进入集气瓶中，造成最终进入集气瓶中水的体积偏小，造成测定结果偏小，选项正确； C、集气瓶没有冷却至室温就打开弹簧夹，集气瓶中的气体仍处于膨胀状态，会造成进入集气瓶中水的体积偏小，造成测定结果偏小，选项正确； 故选BC。 8．（25-26九年级上·宁夏固原·期末）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。 （1）实验前集气瓶中的水为10mL，若集气瓶的容积为100mL(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。 （2）图2中X曲线表示的是　　　　　　(填“温度”或“氧气浓度”)。 （3）图2压强曲线中，BC段气压变化的原因是　　　　　　；CD段气压变化的原因是　　　　　　；导致DE段气压变化的实验操作是　　　　　　。 （4）小明用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量偏小，其原因可能是：①装置漏气；②　　　　　　　。 （5）化学兴趣小组想探究用不同物质在空气中燃烧测定氧气含量方法的优劣。他们用足量的蜡烛、红磷和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧，用氧气探测器测定密闭容器中剩余氧气与时间的关系如图，下列说法正确的是______(填字母)。 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. 根据图像对比可知，三种物质中，白磷能在更低浓度的氧气中燃烧 C. 三个实验均需要冷却至室温再读数 D. 若用这三种物质做实验，测得空气中氧气含量偏高 【答案】（1）28     （2）温度     （3）① 红磷燃烧放热，导致瓶内温度升高，气体膨胀，压强变大    ② 红磷燃烧消耗瓶内氧气且温度逐渐降至室温    ③ 打开弹簧夹     （4）红磷少量（合理即可）     （5）BC      【详解】(1)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，水会进入，且进入的水的体积为消耗的氧气的体积，又由于氧气约占空气体积的五分之一，则实验结束后理论上集气瓶中水的体积约为。 (2)红磷燃烧放热，则温度先升高后降低，但氧气浓度不断减小，故X曲线表示的是温度。 (3)图2压强曲线中，BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热，温度升高，气体膨胀，气压增大； CD段气压变化的原因是红磷燃烧消耗瓶内氧气，瓶内压强减少，且温度逐渐降至室温； DE段气压变化增大，且最终和开始时的压强相同，则实验操作是打开弹簧夹，水进入集气瓶，使压强恢复到常压。 (4)若测定空气中氧气的含量偏小，可能原因为：装置漏气、红磷量不足（氧气没有完全消耗）、未冷却就打开弹簧夹（气体受热膨胀，进入的水的体积偏小）等。 (5)A、由图可知，蜡烛测出的结果明显比其它两种物质偏大，所以蜡烛不适合测定空气中氧气含量，该选项说法不正确； B、 由图可知，白磷熄灭时氧气剩余量最小，则说明白磷能在更低浓度的氧气中燃烧，该选项说法正确； C、三个实验均需要冷却至室温再读数，否则气体受热膨胀，占据了一定的体积，测定结果不准确，该选项说法正确； D、 三个实验中，最终氧气的体积分数都没有减少到0，测得空气中氧气含量都偏小，该选项说法不正确。 故选BC。 1．（2025·山东滨州·中考真题）兴趣小组利用氧气传感器检测足量红磷在空气中燃烧时氧气的含量，结果如图所示。下列说法正确的是 A. 空气中氧气的质量分数为21% B. 燃烧时，容器内产生大量白雾 C. 恢复至室温，容器内压强比燃烧前小 D. 红磷燃烧将容器内的氧气全部消耗 【答案】C 【详解】A、空气中氧气的体积分数约为21%，不是质量分数，该说法错误； B、红磷燃烧产生大量白烟，不是白雾，该说法错误； C、红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，恢复至室温，容器内气体减少，压强比燃烧前小，该说法正确； D、由图可知，红磷燃烧后容器内还有氧气剩余，没有将氧气全部消耗，该说法错误。 故选C。 2．（2026·青海·中考真题）用下图实验装置来探究空气中氧气的含量，下列说法正确的是 A. 红磷量不足对实验结果无影响 B. 该实验可以用木炭来代替红磷 C. 该装置的气密性会影响实验结果 D. 无需冷却至室温就可以打开弹簧夹 【答案】C 【详解】A.红磷量不足无法完全消耗瓶内氧气，会导致测定的氧气含量偏小。选项错误； B.木炭燃烧生成气体，瓶内压强几乎无变化，无法通过倒吸水的体积测定氧气含量，不能代替红磷。选项错误； C.若装置气密性不佳，反应后外界空气进入瓶内或瓶内气体泄漏，都会导致测定结果出现误差。选项正确； D.未冷却至室温就打开弹簧夹，瓶内气体受热膨胀，压强偏大，倒吸的水体积偏小，测定结果偏小。选项错误。 3．（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。 4．（25-26九年级上·陕西渭南·期末）实验小组利用图甲装置测定空气中氧气的含量，用压强传感器测出该集气瓶中压强变化曲线如图乙。已知集气瓶除去胶塞部分高度为“c”，实验前水面高度为“a”，待红磷熄灭、装置冷却至室温后，水面高度为“b”。下列说法正确的是 A. 实验结束后，集气瓶中气体的主要成分是CO2 B. 能用硫粉代替红磷进行该实验 C. 该实验测得空气中氧气含量为 D. 图乙中BC段压强增大是因为打开了弹簧夹 【答案】C 【详解】A、红磷燃烧消耗氧气，实验结束后，集气瓶中剩余气体主要是氮气，不是CO2，故A选项不符合题意； B、硫粉燃烧生成二氧化硫气体，装置内压强变化不大，不能用硫粉代替红磷进行该实验，故B选项不符合题意； C、由题中信息可知，集气瓶内空气的体积与高度(c-a)成正比，消耗氧气的体积与水面上升的高度(b-a)成正比，在同一容器中，气体的体积比等于其高度比，则该实验测得空气中氧气含量为×100%，故C选项符合题意； D、图乙中BC段压强增大是因为红磷燃烧放热，使瓶内气体受热膨胀，压强增大，而不是打开了弹簧夹，故D选项不符合题意。 故选C。 5．图1是利用传感器测定装置内各物理量的实验装置，图2是传感器测定的实验中温度、氧气浓度和压强随反应时间变化的曲线。 （1）曲线Z表示的是实验过程中　　　　　　　　　　　的变化趋势，曲线　　　　　　　　　　　表示实验过程中装置内压强的变化趋势。 （2）AB段明显升高的原因是　　　　　　　　　　　。 （3）BC段明显下降的原因是　　　　　　　　　　　。 （4）导致CD段变化的操作是　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）① 氧气浓度    ② X     （2）红磷燃烧放出热量，温度升高，压强增大，且温度对压强的影响大于氧气消耗对压强的影响     （3）氧气逐渐消耗，红磷慢慢熄灭，温度恢复至初始温度     （4）打开了弹簧夹      【详解】(1)红磷燃烧不断消耗氧气，氧气浓度随反应进行持续降低，最终保持稳定，因此曲线Z对应氧气浓度的变化；压强变化符合曲线X的趋势： 红磷燃烧放热使气体膨胀，初始压强升高，氧气消耗、冷却后压强降低，打开弹簧夹后压强回升，因此X是压强变化曲线。 (2)AB段是压强上升阶段，原因是红磷燃烧放热，使装置内气体受热膨胀，压强增大。 (3)BC段压强下降，装置冷却，温度降低，同时反应消耗了氧气，导致装置内压强减小。 (4)CD段压强从低快速升高，是因为打开弹簧夹后，外界大气压将烧杯中的水压入集气瓶，导致瓶内气体体积减小，压强增大。故填：打开弹簧夹。 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 $