2.1 空气的成分 第1课时（分层作业） 化学新教材科粤版九年级上册

**基本信息** 聚焦“空气的成分”核心知识，通过基础巩固、实验深化、综合拓展三层设计，构建从概念认知到实验探究的递进式巩固路径，适配新授课分层教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|空气组成及气体性质|以选择、填空题为主，如氮气体积分数、氧气含量测定实验原理，强化化学观念中物质组成与性质认知| |提升层|实验操作与误差分析|结合实验装置图考操作步骤（如红磷燃烧实验弹簧夹使用）、误差原因分析，培养科学思维的证据推理能力| |拓展层|综合应用与跨情境探究|引入数字化传感器数据（温度/压强曲线）、火星大气成分对比等情境，设计计算与实验改进题，发展科学探究与实践能力|

分层作业 2.1 空气的成分 第1课时 空气有哪些成分 1．C 2．B 3．B 4．B 5．A 6．C 7．B 8．D 9．C 10．B 11．（1）     （2）②③①     （3）氧气约占空气体积的     （4）红磷的量不足、装置漏气、未等到装置冷却至室温就打开弹簧夹      12．（1）N2##氮气     （2）H2O##水蒸气     （3）CO2##二氧化碳     （4）O2##氧气      13．（1）红磷＋氧气五氧化二磷     （2）减少对环境的污染(合理即可)     （3）红磷要足量(合理即可)     （4）集气瓶的容积为350mL，实验前预先在集气瓶中放入30mL水，故集气瓶中空气的体积为：350mL−30mL，冷却后打开弹簧夹，测得烧杯中的水少了64mL，即进入集气瓶中水的体积为64mL，也就是瓶内消耗氧气的体积为64mL，故空气中氧气的体积分数为：      1．B 2．C 3．C 4．D 5．D 6．B 7．（1）① 红磷的量不足（合理即可）    ② 不能燃烧，也不支持燃烧     （2）10     （3）实验结果更准确（合理即可）      8．（1）化学     （2）氮气化学性质稳定     （3）水蒸气     （4）物理      1．D 2．C 3．C 4．C 5．（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      6．（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 2.1 空气的成分 第1课时 空气有哪些成分 1．下图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。下列说法中不正确的是 A. 实验时红磷需足量 B. 点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管 C. 红磷熄灭后立刻打开弹簧夹 D. 最终进入瓶中水的体积约为氧气的体积 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·北京·期末）空气中体积分数约为78%的气体是 A. 氧气 B. 氮气 C. 水蒸气 D. 二氧化碳 4．如图为空气成分示意图(按体积计算)，其中“乙”代表的是 A. 氮气 B. 氧气 C. 稀有气体 D. 二氧化碳 5．薯片等易碎食品宜采用充气袋包装，下列气体中最不适宜充入的是 A. O2 B. N2 C. CO2 D. 稀有气体 6．（25-26九年级上·吉林长春·期末）北方的冬季，玻璃窗上会结出美丽的冰花。空气的成分中产生这一现象的气体是 A. 氮气 B. 氧气 C. 水蒸气 D. 二氧化碳 7．某项目式学习小组按下图完成氧气含量测定的实验时，发现进入集气瓶的水量低于“1”刻度线，几位同学对测量值偏小的原因分析如下，其中一位同学的观点被大家一致否定，你认为是哪位同学的观点 A. 甲：红磷的量不足，未能把瓶内氧气耗尽 B. 乙：将燃烧匙伸入集气瓶瞬间，部分空气逸出 C. 丙：实验前导管中有空气，实验后一部分本应进入容器的水滞留在导管中 D. 丁：由于集气瓶的形状造成很难均分成五等份，影响测量结果 8．如图是某同学设计的验证氧气约占空气总体积的实验装置图。以下说法正确的是 A. 弹簧夹没夹紧不会对实验结果产生影响 B. 待红磷燃烧结束就该立即打开止水夹 C. 该实验说明了氧气约占空气总质量的 D. 实验中凸透镜的作用是聚光，提高温度，引燃红磷 9．空气是一种宝贵的资源，空气中可以做焊接保护气且含量最多的气体是 A. 稀有气体 B. 二氧化碳 C. 氮气 D. 氧气 10．（25-26九年级上·内蒙古赤峰·期末）在利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温度、压强随时间变化的情况如图所示。其中c点打开了止水夹。下列说法不合理的是 A. c点的温度已经接近室温 B. b点压强最大，说明红磷燃烧结束 C. c点后压强增大是因为水倒吸入集气瓶中 D. 由温度变化曲线可知，整个反应过程放出热量 11．同学们在老师的指导下在实验室设计并完成了以下实验，以测定空气中氧气的含量(如图所示)。 （1）实验原理：集气瓶中发生反应的文字表达式为　　　　　　　　　　　。 （2）实验操作：实验时，连接好装置并检查装置气密性后，接下来的实验步骤依次为　　　　　　　　　　　(填序号)，最后打开弹簧夹。 ①冷却到室温 ②弹簧夹夹紧乳胶管 ③点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧 （3）实验结论：通过该实验可得出的结论是　　　　　　　　　　　。 （4）误差分析：某同学们测得空气中氧气的体积分数小于理论值，可能的原因是　　　　　　　　　　　(写一条)。 12．请用化学用语或名称填空： （1）空气中含量最多且可用于填充食品包装袋的气体是　　　　　　　　　　　。 （2）酥脆的饼干在空气中放置一段时间后变软，说明空气中含有　　　　　　　　　　　。 （3）石灰水长期露置在空气中，表面会形成一层白膜，说明空气中含有　　　　　　　　　　　。 （4）小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有　　　　　　　　　　　。 13．化学实验小组同学利用如图所示的装置测定空气中氧气的含量。集气瓶的容积为350 mL，装置气密性良好，实验前预先在集气瓶中加入30 mL水，并夹紧弹簧夹。用凸透镜引燃燃烧匙中的红磷，待红磷熄灭并冷却后打开弹簧夹，测得烧杯中的水减少了64 mL。请完成以下问题及计算。 （1）写出红磷燃烧的文字表达式：　　　　　　　　　　　。 （2）该装置的优点是　　　　　　　　　　　。 （3）为确保实验成功，实验时需要注意　　　　　　　　　　　(写一点)。 （4）根据以上实验数据，计算空气中氧气的体积分数。(要求写出计算过程) 1．科学家通过“祝融号”火星车探测器测得火星表面大气成分(体积分数)如图所示，下列说法错误的是 A. 火星大气中的含量高于 B. 火星大气能使燃着的木条燃烧得更旺 C. 火星大气中的含量比空气中的低 D. 火星大气中稀有气体的含量比空气中的高 2．（25-26九年级上·辽宁盘锦·期末）空气是人类生产活动的重要资源。下列有关空气成分的说法错误的是 A. 液氮沸点低，可作制冷剂 B. 氦气密度小且化学性质稳定，可用于填充安全气球 C. 氧气能支持燃烧，可作火箭燃料 D. 氖气放电时能发出橘红色的光，可作霓虹灯的填充气 3．用如图所示装置来测定空气中氧气的含量，下列对该实验的认识中，错误的 是 A. 铜粉用量的多少，会影响实验结果 B. 气球的作用是调节气压，防止橡皮塞被弹出 C. 操作无误的情况下，反应结束后消耗的氧气体积约为反应前注射器中气体体积的 D. 实验结束读数时，必须冷却至室温再读数 4．用下图装置可验证空气中O2的含量。将粗铁丝加热，迅速伸入试管点燃红磷，同时塞紧胶塞，反应停止待冷却至室温后打开弹簧夹。下列说法不正确的是 A. 试管中产生大量白烟 B. 红磷足量是实验成功的关键之一 C. 活塞最后移动至10mL处 D. 红磷燃烧后试管中剩余的气体只有氮气 5．通过数字传感器进行空气中氧气含量的测定如图甲所示，密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线如图乙所示，下列有关说法错误的是 A. 数字化传感器能为科学探究提供更为直观的证据 B. 100s时瓶内压强开始升高是因为红磷燃烧时放热，气体受热膨胀 C. 900s后压强恢复是因为此时已经打开了弹簧夹 D. 该实验说明红磷能将集气瓶中的氧气全部耗尽 6．（2026·黑龙江鸡西·二模）某化学兴趣小组的同学利用如图1、图2装置开展“空气中氧气含量的测定”的实验活动，图3为压强传感器显示的数据变化。有关说法不正确的是 A. 红磷和白磷燃烧时的现象相同 B. 使用红磷和白磷量的多或少，都不影响实验结果 C. 相比于图1实验，图2实验具有误差小、污染小的优点 D. 图3中P0→a段变化的原因是由于白磷燃烧放出了大量热量 7．（25-26九年级上·海南文昌·期中）学习了“测定空气中氧气的体积分数”后，同学们产生浓厚兴趣，并积极展开探究活动。 查阅资料：白磷能在空气中燃烧生成五氧化二磷 （1）A组同学用图Ⅰ装置进行实验，测得空气中氧气的含量小于空气总体积的五分之一，可能的原因是（任写1点）　　　　　　　　；由本实验还可以推测出氮气的化学性质是　　　　　　　　。 （2）B组同学用图Ⅱ实验，白磷熄灭后待冷却到室温打开弹簧夹，注射器活塞将从原刻度处慢慢左移到约为　　　　mL刻度处才停止。 （3）比较图Ⅰ、图Ⅱ实验装置，图Ⅱ装置的优点是　　　　　　　　（写1点）。 8．学用结合是我们学习化学知识的重要方法之一，请回答下列问题： （1）75%医用酒精可用于皮肤消毒，酒精消毒属于　　　　　　　　　　　(填“化学”或“物理”)变化。 （2）氮气可以用作保护气，原因是　　　　　　　　　　　。 （3）夏天，盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠，说明空气中含有　　　　　　　　　　　。 （4）稀有气体通电时发出不同颜色的光，可作电光源，利用了　　　　　　　　　　　性质(“物理”或“化学”)。 1．（2024·北京·中考真题）用如图所示装置进行实验，测定出空气中约占（按体积计算）。下列叙述不正确的是 A. ②中瓶内空气的体积约为200mL B. 可加热铁丝引燃铜匙中的白磷 C. 白磷的作用是消耗②中瓶内的 D. 最终注射器活塞移至约40mL刻度线处 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．用如图甲所示装置测定空气中氧气含量，借助数字传感器对密闭装置内的压强、温度、氧气浓度进行实时监测，得出它们随时间的变化曲线如图乙，下列分析不正确的是 A. Y曲线代表氧气浓度，X曲线代表温度 B. C点压强最高，表明红磷完全反应 C. 实验结束后，X、Y曲线代表的量不能恢复到原状态 D. DE段压强迅速回升，此时可观察到烧杯中的水倒流入集气瓶 4．（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 5．（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）。 6．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 2.1 空气的成分 第1课时 空气有哪些成分 1．下图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。下列说法中不正确的是 A. 实验时红磷需足量 B. 点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管 C. 红磷熄灭后立刻打开弹簧夹 D. 最终进入瓶中水的体积约为氧气的体积 【答案】C 【详解】A.、实验时红磷一定要足量，以完全消耗装置内的氧气，故选项说法正确； B、点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管，以防止装置漏气，测定结果不准确，故选项说法正确； C、火焰熄灭后立刻打开弹簧夹，此时剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，占据了部分水的体积，会导致结果偏小，故选项说法错误； D、打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，最终进入瓶中水的体积约为氧气的体积，故选项说法正确。 故选C。 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·北京·期末）空气中体积分数约为78%的气体是 A. 氧气 B. 氮气 C. 水蒸气 D. 二氧化碳 【答案】B 【详解】空气中体积分数约为78%的气体是氮气； 故选B。 4．如图为空气成分示意图(按体积计算)，其中“乙”代表的是 A. 氮气 B. 氧气 C. 稀有气体 D. 二氧化碳 【答案】B 【详解】空气中各成分的体积分数：氮气约78%，氧气约21%，稀有气体约0.94%，二氧化碳约0.03%，其他气体和杂质约0.03%。所以“乙”代表的是氧气。故选：B。 5．薯片等易碎食品宜采用充气袋包装，下列气体中最不适宜充入的是 A. O2 B. N2 C. CO2 D. 稀有气体 【答案】A 【详解】A、氧气化学性质比较活泼，能加快食品的变质，不适宜食品包装充气； B、氮气化学性质稳定，可以做保护气、防腐等，适宜食品包装充气； C、二氧化碳不能供给呼吸，可以防止大部分需氧菌滋生，可用于食品包装充气； D、稀有气体化学性质稳定，可以做保护气、防腐等，适宜食品包装充气。 故选:：A。 6．（25-26九年级上·吉林长春·期末）北方的冬季，玻璃窗上会结出美丽的冰花。空气的成分中产生这一现象的气体是 A. 氮气 B. 氧气 C. 水蒸气 D. 二氧化碳 【答案】C 【详解】北方冬季，室内温度较高，空气中的水蒸气接触到温度极低的玻璃窗时，会直接由气态凝华为固态的冰，形成冰花。而氮气、氧气、二氧化碳在该条件下不会发生凝华形成冰花。 故选C。 7．某项目式学习小组按下图完成氧气含量测定的实验时，发现进入集气瓶的水量低于“1”刻度线，几位同学对测量值偏小的原因分析如下，其中一位同学的观点被大家一致否定，你认为是哪位同学的观点 A. 甲：红磷的量不足，未能把瓶内氧气耗尽 B. 乙：将燃烧匙伸入集气瓶瞬间，部分空气逸出 C. 丙：实验前导管中有空气，实验后一部分本应进入容器的水滞留在导管中 D. 丁：由于集气瓶的形状造成很难均分成五等份，影响测量结果 【答案】B 【详解】A、红磷的量不足时，无法将集气瓶内的氧气完全消耗掉，这样会导致进入集气瓶的水的体积偏小，从而使测量结果偏小，该观点合理。    B、如果将燃烧匙伸入集气瓶瞬间，部分空气逸出，那么集气瓶内的空气总量就会减少，消耗的氧气量不变的情况下，进入集气瓶的水的体积应该偏大，而不是偏小，该观点不合理。      C、 实验前导管中有空气，实验后一部分本应进入容器的水滞留在导管中，这会使得进入集气瓶的水的体积减少，从而导致测量结果偏小，该观点合理。 D、 由于集气瓶的形状造成很难均分成五等份，可能会在读取刻度时产生误差，进而影响测量结果，使测量值偏小，该观点合理。 故选B。 8．如图是某同学设计的验证氧气约占空气总体积的实验装置图。以下说法正确的是 A. 弹簧夹没夹紧不会对实验结果产生影响 B. 待红磷燃烧结束就该立即打开止水夹 C. 该实验说明了氧气约占空气总质量的 D. 实验中凸透镜的作用是聚光，提高温度，引燃红磷 【答案】D 【详解】A、弹簧夹没夹紧，在红磷燃烧中，由于放热，导致装置的空气体积膨胀而逸出，最后进入装置内补充的水会更多，而使结果偏大，故说法错误； B、红磷燃烧后应先冷却，待容器内气体体积稳定再打开止水夹，以便准确测出被消耗的氧气对应的水面上升量，否则会使结果偏小，故说法错误； C、此实验测定的是氧气约占空气总体积的，而非总质量，故说法错误； D、凸透镜的作用确是聚焦太阳光，使红磷迅速达到着火点并燃烧，故说法正确。 故选D。 9．空气是一种宝贵的资源，空气中可以做焊接保护气且含量最多的气体是 A. 稀有气体 B. 二氧化碳 C. 氮气 D. 氧气 【答案】C 【详解】空气中含量最多的气体是氮气，约占空气体积的78%，且氮气化学性质稳定，可作焊接保护气。 故选C。 10．（25-26九年级上·内蒙古赤峰·期末）在利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温度、压强随时间变化的情况如图所示。其中c点打开了止水夹。下列说法不合理的是 A. c点的温度已经接近室温 B. b点压强最大，说明红磷燃烧结束 C. c点后压强增大是因为水倒吸入集气瓶中 D. 由温度变化曲线可知，整个反应过程放出热量 【答案】B 【详解】A、由温度变化曲线可知，c点的温度已经接近室温，故选项说法正确； B、ab段压强增大，是由于红磷燃烧放热导致压强增大的趋势大于氧气消耗导致压强减小的趋势，b点压强最大，不能确定红磷燃烧结束，温度最高才能说明红磷燃烧结束，故选项说法错误； C、c点后打开止水夹后，水倒吸入集气瓶中，气体的体积变小，导致集气瓶内气体压强增大，故选项说法正确； D、由温度变化曲线可知，反应过程中温度升高，说明整个反应过程放出热量，故选项说法正确。 故选B。 11．同学们在老师的指导下在实验室设计并完成了以下实验，以测定空气中氧气的含量(如图所示)。 （1）实验原理：集气瓶中发生反应的文字表达式为　　　　　　　　　　　。 （2）实验操作：实验时，连接好装置并检查装置气密性后，接下来的实验步骤依次为　　　　　　　　　　　(填序号)，最后打开弹簧夹。 ①冷却到室温 ②弹簧夹夹紧乳胶管 ③点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧 （3）实验结论：通过该实验可得出的结论是　　　　　　　　　　　。 （4）误差分析：某同学们测得空气中氧气的体积分数小于理论值，可能的原因是　　　　　　　　　　　(写一条)。 【答案】（1）     （2）②③①     （3）氧气约占空气体积的     （4）红磷的量不足、装置漏气、未等到装置冷却至室温就打开弹簧夹      【详解】(1)红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，文字表达式为； (2)测定空气中氧气含量的实验操作：连接好装置并检查装置气密性后用弹簧夹夹紧乳胶管，点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，待红磷熄灭并冷却到室温后，打开弹簧夹，观察现象，故填：②③①； (3)红磷燃烧消耗氧气，气体减少，压强减小，则红磷熄灭并冷却到室温后打开弹簧夹，烧杯中的水倒吸入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积就是消耗氧气的体积，最终集气瓶中液面上升至刻度1，由此说明氧气约占空气体积的； (4)同学们测得空气中氧气的体积分数小于理论值，可能的原因是红磷的量不足、装置漏气、未等到装置冷却至室温就打开弹簧夹等。 12．请用化学用语或名称填空： （1）空气中含量最多且可用于填充食品包装袋的气体是　　　　　　　　　　　。 （2）酥脆的饼干在空气中放置一段时间后变软，说明空气中含有　　　　　　　　　　　。 （3）石灰水长期露置在空气中，表面会形成一层白膜，说明空气中含有　　　　　　　　　　　。 （4）小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有　　　　　　　　　　　。 【答案】（1）N2##氮气     （2）H2O##水蒸气     （3）CO2##二氧化碳     （4）O2##氧气      【详解】(1)空气中含量最多的气体是氮气，且氮气化学性质稳定，可用于填充食品包装袋防腐，故填：N2或氮气； (2)酥脆饼干变软是因吸收空气中的水蒸气，故填：H2O或水蒸气； (3)空气中的二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，浑浊物会在石灰水表面形成一层白膜，故填：CO2或二氧化碳； (4)空气中含有氧气，氧气能供给呼吸，所以小白鼠能存活一段时间，故填：O2或氧气。 13．化学实验小组同学利用如图所示的装置测定空气中氧气的含量。集气瓶的容积为350 mL，装置气密性良好，实验前预先在集气瓶中加入30 mL水，并夹紧弹簧夹。用凸透镜引燃燃烧匙中的红磷，待红磷熄灭并冷却后打开弹簧夹，测得烧杯中的水减少了64 mL。请完成以下问题及计算。 （1）写出红磷燃烧的文字表达式：　　　　　　　　　　　。 （2）该装置的优点是　　　　　　　　　　　。 （3）为确保实验成功，实验时需要注意　　　　　　　　　　　(写一点)。 （4）根据以上实验数据，计算空气中氧气的体积分数。(要求写出计算过程) 【答案】（1）红磷＋氧气五氧化二磷     （2）减少对环境的污染(合理即可)     （3）红磷要足量(合理即可)     （4）集气瓶的容积为350mL，实验前预先在集气瓶中放入30mL水，故集气瓶中空气的体积为：350mL−30mL，冷却后打开弹簧夹，测得烧杯中的水少了64mL，即进入集气瓶中水的体积为64mL，也就是瓶内消耗氧气的体积为64mL，故空气中氧气的体积分数为：      【详解】(1)红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：红磷＋氧气五氧化二磷； (2)该装置的优点是防止了燃烧匙伸入集气瓶中时导致的部分气体受热膨胀逸出，实验结果更准确，同时防止了反应生成的五氧化二磷扩散到空气中污染环境； (3)红磷不足、装置漏气、没有冷却至室温就打开弹簧夹等，都会使测得的氧气体积分数小于五分之一； (4)见答案。 1．科学家通过“祝融号”火星车探测器测得火星表面大气成分(体积分数)如图所示，下列说法错误的是 A. 火星大气中的含量高于 B. 火星大气能使燃着的木条燃烧得更旺 C. 火星大气中的含量比空气中的低 D. 火星大气中稀有气体的含量比空气中的高 【答案】B 【详解】A、由图可知，火星大气中二氧化碳的含量为95.3%，氮气的含量为2.7%，火星大气中的含量高于，该选项不符合题意。 B、火星大气中二氧化碳的含量为95.3%，二氧化碳不支持燃烧，不能燃烧，故火星大气不能使燃着的木条燃烧得更旺，该选项符合题意。 C、火星大气中氮气的含量为2.7%，空气中氮气含量为78%，火星大气中的含量比空气中的低，该选项不符合题意。 D、火星大气中氩气（一种稀有气体）的含量为1.6%，空气中稀有气体的总含量约为0.94%，由于，可知火星大气中稀有气体的含量比空气中的高，该选项不符合题意。 故选B。 2．（25-26九年级上·辽宁盘锦·期末）空气是人类生产活动的重要资源。下列有关空气成分的说法错误的是 A. 液氮沸点低，可作制冷剂 B. 氦气密度小且化学性质稳定，可用于填充安全气球 C. 氧气能支持燃烧，可作火箭燃料 D. 氖气放电时能发出橘红色的光，可作霓虹灯的填充气 【答案】C 【详解】A、液氮沸点低，且气化时吸热，则可作制冷剂，该选项正确； B、氦气密度小且化学性质稳定，可用于填充安全气球，该选项正确； C、氧气具有助燃性，而不是可燃性，则不能作燃料，可作助燃剂，该选项不正确； D、氖气放电时能发出橘红色的光，可作霓虹灯的填充气，该选项正确。 故选C。 3．用如图所示装置来测定空气中氧气的含量，下列对该实验的认识中，错误的 是 A. 铜粉用量的多少，会影响实验结果 B. 气球的作用是调节气压，防止橡皮塞被弹出 C. 操作无误的情况下，反应结束后消耗的氧气体积约为反应前注射器中气体体积的 D. 实验结束读数时，必须冷却至室温再读数 【答案】C 【详解】A、图示装置测定空气中氧气的含量，实验中要求铜粉足量或过量，才能将装置中的氧气消耗完全，即铜粉用量的多少，会影响实验结果，若铜粉的用量不足，会导致氧气不能完全反应，进一步导致实验结果偏小，故选项A说法正确； B、铜和氧气加热生成氧化铜，该反应放热。气球的作用是调节气压，防止橡皮塞被弹出，故选项B说法正确； C、铜和氧气加热生成氧化铜，操作无误的情况下，反应结束后消耗的氧气体积约为反应前注射器和玻璃管中气体总体积的，故选项C说法错误； D、实验结束读数时，必须冷却至室温再读数，若未等到装置冷却至室温就读数，装置内剩余气体受热膨胀，导致测定结果偏小，故选项D说法正确； 故选：C。 4．用下图装置可验证空气中O2的含量。将粗铁丝加热，迅速伸入试管点燃红磷，同时塞紧胶塞，反应停止待冷却至室温后打开弹簧夹。下列说法不正确的是 A. 试管中产生大量白烟 B. 红磷足量是实验成功的关键之一 C. 活塞最后移动至10mL处 D. 红磷燃烧后试管中剩余的气体只有氮气 【答案】D 【详解】A、红磷燃烧产生大量的白烟，故A说法正确； B、红磷的作用是：燃烧消耗氧气，装置中压强减小，活塞向左移动，移动的体积就是空气中氧气的体积，所以红磷足量是实验成功的关键之一，故B说法正确； C、氧气约占空气体积的五分之一，红磷燃烧消耗了氧气，装置中压强减小，活塞向左移动，移动的体积就是空气中氧气的体积 ，活塞移动后的刻度：40mL-30mL=10mL，故C说法正确； D、红磷燃烧消耗氧气，燃烧后试管中剩余的气体主要是氮气，还有二氧化碳、稀有气体等，故D说法不正确。 故选D。 5．通过数字传感器进行空气中氧气含量的测定如图甲所示，密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线如图乙所示，下列有关说法错误的是 A. 数字化传感器能为科学探究提供更为直观的证据 B. 100s时瓶内压强开始升高是因为红磷燃烧时放热，气体受热膨胀 C. 900s后压强恢复是因为此时已经打开了弹簧夹 D. 该实验说明红磷能将集气瓶中的氧气全部耗尽 【答案】D 【详解】A、由数字化传感器得到的密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线图，可以清晰直观的看到氧气含量的变化，数字传感器能为科学探究提供更为直观的证据，故A正确； B、100秒时瓶内压强开始升高是因为红磷燃烧时放出大量的热，气体受热体积膨胀，导致瓶内压强升高，故B正确； C、900秒后压强恢复是因为此时已经打开了止水夹，烧杯中的水倒吸入瓶内，倒吸水的体积填补了消耗氧气的体积，瓶内气体压强恢复为起始值，故C正确； D、由氧气含量变化曲线可知，红磷熄灭时，氧气的浓度没有变为零，说明红磷不能将集气瓶中的氧气全部耗尽，故D错误。 故选：D。 6．（2026·黑龙江鸡西·二模）某化学兴趣小组的同学利用如图1、图2装置开展“空气中氧气含量的测定”的实验活动，图3为压强传感器显示的数据变化。有关说法不正确的是 A. 红磷和白磷燃烧时的现象相同 B. 使用红磷和白磷量的多或少，都不影响实验结果 C. 相比于图1实验，图2实验具有误差小、污染小的优点 D. 图3中P0→a段变化的原因是由于白磷燃烧放出了大量热量 【答案】B 【详解】A、红磷和白磷燃烧时的现象相同，均产生大量的白烟，故选项说法正确； B、若红磷和白磷量不足，装置中的氧气不能全部耗尽，则会导致测定结果偏小，因此红磷和白磷要足量，故选项说法错误； C、相比于图1实验，图2实验，反应始终在密闭容器中进行，无需打开塞子点燃白磷，避免瓶内空气外逸而造成实验误差，同时防止生成的五氧化二磷逸散到空气中，具有误差小、污染小的特点，故选项说法正确； D、图3中P0→a段变化的原因是白磷燃烧放出大量热，故选项说法正确。 故选B。 7．（25-26九年级上·海南文昌·期中）学习了“测定空气中氧气的体积分数”后，同学们产生浓厚兴趣，并积极展开探究活动。 查阅资料：白磷能在空气中燃烧生成五氧化二磷 （1）A组同学用图Ⅰ装置进行实验，测得空气中氧气的含量小于空气总体积的五分之一，可能的原因是（任写1点）　　　　　　　　；由本实验还可以推测出氮气的化学性质是　　　　　　　　。 （2）B组同学用图Ⅱ实验，白磷熄灭后待冷却到室温打开弹簧夹，注射器活塞将从原刻度处慢慢左移到约为　　　　mL刻度处才停止。 （3）比较图Ⅰ、图Ⅱ实验装置，图Ⅱ装置的优点是　　　　　　　　（写1点）。 【答案】（1）① 红磷的量不足（合理即可）    ② 不能燃烧，也不支持燃烧     （2）10     （3）实验结果更准确（合理即可）      【详解】(1)A组同学用图Ⅰ装置进行实验，测得空气中氧气的含量小于空气总体积的五分之一，可能是红磷的量不足，不能将氧气完全耗尽，也可能是装置漏气，在冷却至室温的过程中，外界空气进入，占据了一定的体积，也可能是未冷却至室温，就打开弹簧夹，气体受热膨胀，占据了一定的体积；该实验最终氮气有剩余，可以推测氮气的化学性质是不能燃烧，不支持燃烧；故填：红磷的量不足（合理即可）；不能燃烧，也不支持燃烧。 (2)图Ⅱ实验中，试管中空气的气体为50 mL，氧气约占空气体积的，白磷熄灭后待冷却到室温打开弹簧夹，注射器活塞将从20 mL刻度处慢慢前移到约为20 mL-50 mL×=10 mL；故填：10。 (3)对照图Ⅰ、图Ⅱ实验，图Ⅱ实验的装置防止了燃烧匙伸入集气瓶中时导致的部分气体受热膨胀逸出，实验结果更准确，同时防止了反应生成的五氧化二磷扩散到空气中污染环境；故填：实验结果更准确（合理即可）。 8．学用结合是我们学习化学知识的重要方法之一，请回答下列问题： （1）75%医用酒精可用于皮肤消毒，酒精消毒属于　　　　　　　　　　　(填“化学”或“物理”)变化。 （2）氮气可以用作保护气，原因是　　　　　　　　　　　。 （3）夏天，盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠，说明空气中含有　　　　　　　　　　　。 （4）稀有气体通电时发出不同颜色的光，可作电光源，利用了　　　　　　　　　　　性质(“物理”或“化学”)。 【答案】（1）化学     （2）氮气化学性质稳定     （3）水蒸气     （4）物理      【详解】(1)酒精消毒是利用酒精使细菌的蛋白质变性，有新物质生成，属于化学变化。 (2)氮气化学性质稳定，则可作保护气。 (3)盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠，说明空气中含有水蒸气，水蒸气遇冷液化。 (4)稀有气体通电过程中没有新物质生成，属于物理变化，则利用的是稀有气体的物理性质。 1．（2024·北京·中考真题）用如图所示装置进行实验，测定出空气中约占（按体积计算）。下列叙述不正确的是 A. ②中瓶内空气的体积约为200mL B. 可加热铁丝引燃铜匙中的白磷 C. 白磷的作用是消耗②中瓶内的 D. 最终注射器活塞移至约40mL刻度线处 【答案】D 【详解】A、根据题意打开胶塞，取出200mL水，②中瓶内空气的体积约为200mL，说法正确，不符合题意； B、铁具有良好的导热性，可加热铁丝引燃铜匙中的白磷，说法正确，不符合题意； C、白磷燃烧是与空气中氧气反应，能消耗瓶内的氧气，使容器内压强减小，打开弹簧夹，注射器活塞向左移动，移动的体积为消耗的氧气，说法正确，不符合题意； D、氧气约占空气体积的五分之一，瓶内空气体积约为 200mL，消耗的氧气约为 40mL，注射器活塞向左移动40mL，最终注射器活塞会移至约 100mL-40mL=60mL 刻度线处，说法错误，符合题意。 故选D。 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．用如图甲所示装置测定空气中氧气含量，借助数字传感器对密闭装置内的压强、温度、氧气浓度进行实时监测，得出它们随时间的变化曲线如图乙，下列分析不正确的是 A. Y曲线代表氧气浓度，X曲线代表温度 B. C点压强最高，表明红磷完全反应 C. 实验结束后，X、Y曲线代表的量不能恢复到原状态 D. DE段压强迅速回升，此时可观察到烧杯中的水倒流入集气瓶 【答案】C 【详解】A、红磷燃烧消耗氧气，放出大量的热，随着反应的进行，氧气浓度逐渐减小，当氧气浓度小到一定程度时，不能再支持燃烧，冷却至室温，打开止水夹，水进入，氧气的浓度又逐渐增大到一定量，所以反应Y 曲线表示的是氧气浓度变化的情况，X曲线先升高后降低至原刻度，表示的是温度变化，此选项正确； B、红磷燃烧放热，反应开始时温度升高所增加的气压大于氧气消耗所减小的气压，故压强逐渐增大，C点压强最高随后减少，说明红磷不再燃烧，完全反应，选项正确； C、由A可知，X代表温度变化，会恢复至原状态，Y代表氧气浓度，红磷燃烧消耗氧气，氧气的浓度不会恢复至原状态，此选项错误； D、DE段压强迅速回升，是打开弹簧夹，烧杯中的水倒流入集气瓶，随着水的进入，瓶内气压增大，此选项正确； 故选C。 4．（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。 5．（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。 6．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 $