2.1我们周围的空气同步练习-2026-2027学年九年级化学人教版上册

**基本信息** 本练习以空气成分为核心，通过基础识别、实验理解、综合分析三层递进设计，构建从概念记忆到科学探究的巩固路径，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|空气成分体积分数及名称|8道单选题直接考查氮气、氧气等成分识别，强化化学观念| |提升层|测定氧气含量实验原理|5道单选题及基础填空，聚焦实验现象与结论，培养科学思维| |拓展层|实验改进与误差分析|2道单选题及综合实验题，涉及装置优化与误差判断，落实科学探究与实践|

2.1我们周围的空气（课时1）练习 一、单选题 1．空气中体积分数最大的气体是( ) A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体 2．空气是一种十分重要的天然资源在空气的成分中，体积分数最大的是( ) A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体 3．徐寿与傅兰雅合作翻译的《化学鉴原》一书中曾将空气中体积分数占21%的气体翻译成“养气”，这种气体是( ) A．N2 B．O2 C．CO2 D．H2O 4．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 5．航天员在空间站中呼吸的气体成分和地球类似，其中含量最多的气体是( ) A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体 6．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． 7．吉林省有“大豆之乡”的美誉。大豆的根瘤菌固氮需要空气中含量最多的气体是( ) A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳 8．中国正在加速推进稀有气体国产化。下列气体属于稀有气体的是( ) A．氧气 B．氦气 C．二氧化碳 D．氮气 9．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 10．空气是一种宝贵的自然资源，下列有关说法正确的是( ) A．空气是由空气分子构成的 B．利用氮气化学性质不活泼，可用作保护气 C．通常，空气中氧气的质量分数为21% D．稀有气体化学性质不活泼，可用于制造电光源 11．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 12．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 13．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，下列判断正确的是( ) A．a点时容器内氮气的体积分数为85% B．此实验能证明空气由氧气和氮气组成 C．此实验测得空气中氧气的质量分数为18% D．此实验说明用红磷测定空气中氧气的含量有误差 14．测定空气中氧气含量实验中，红磷必须足量的原因是( ) A．使反应更快 B．完全消耗瓶内氧气 C．防止污染空气 D．防止炸裂装置 15．用如图所示装置实验测定空气中氧气的体积分数。下列叙述不正确的是( ) A．②中瓶内空气的体积约为200mL B．最终注射器活塞移至约40mL刻度线处 C．白磷的作用是消耗②中瓶内的O2 D．②中瓶内的水可以起到降温和吸收白烟的作用 二、填空题 16．通过实验和分析得出“空气是由氧气和氮气组成”的化学家是_____，空气中氧气和氮气的体积比约为_____。 17．某兴趣小组对教材中“测定空气中氧气含量”实验（如图甲）进行了改进，设计了图乙（选用容积为35mL的试管作反应容器）的实验方案，收到了良好的实验效果。对比分析下面两个实验，回答下列问题： (1)甲实验发生反应的文字表达式为 _________。 (2)乙实验中，注射器活塞最后将停止在约 _____mL刻度处。 (3)对照甲实验，你认为乙实验有何优点？_______。（回答一点即可） 三、实验题 18．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：___________。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B A B B A A A B C B 题号 11 12 13 14 15 答案 B C D B B 1．B 【详解】空气各成分的体积分数，直接对比数值即可得出结论。空气各成分体积占比为：（氮气）约占78%，（氧气）约占21%，稀有气体约占0.94%，（二氧化碳）约占0.04%，其余气体和杂质约占0.02%。对比可知氮气的体积分数最大，因此选B。 2．A 【详解】空气的体积分数组成：按体积计算，空气中氮气约占78%、氧气约占21%、稀有气体等其他成分约占1%，因此体积分数最大的是氮气。 3．B 【详解】A：是氮气，体积占比约78%，不符合题意，错误。 B：是氧气，体积占比约21%，符合题干描述，正确。 C：是二氧化碳，体积占比约0.03%，不符合题意，错误。 D：是水蒸气，在空气中含量极低，不符合题意，错误。 4．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。 5．A 【详解】地球大气按体积分数计算：氮气约占78%，是含量最高的气体；氧气约占21%，排第二位；二氧化碳、稀有气体等其他气体合计占比不足1%。空间站气体成分与地球类似，因此含量最多的气体同样是氮气。 6．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。 7．A 【详解】空气按体积分数计算，氮气约占78%，氧气约占21%，稀有气体约占0.94%，二氧化碳约占0.03%，因此含量最多的气体是氮气，根瘤菌固氮的本质是将空气中游离态的氮气转化为植物可吸收的化合态含氮物质，氮气是固氮过程的反应物，符合题意。 8．B 【详解】稀有气体包括：氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气；氧气、二氧化碳、氮气不属于稀有气体。 9．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。 10．B 【详解】A.空气是混合物，由氮分子、氧分子、二氧化碳分子等多种微粒构成，不存在“空气分子”，表述错误。 B.氮气化学性质不活泼，常温下难与其他物质发生反应，可用作保护气，表述正确。 C.通常空气中氧气的体积分数为21%，不是质量分数，表述错误。 D.稀有气体用于制造电光源，是利用其通电时能发出不同颜色光的物理性质，和化学性质不活泼无关，表述错误。 11．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。 12．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。 13．D 【详解】A.a点时氧气体积分数为15%，剩余85%的气体包含氮气、稀有气体、二氧化碳等，因此氮气的体积分数小于85%，错误。 B.该实验只能证明空气中存在可被红磷消耗的氧气，无法证明剩余气体全部为氮气，不能得出空气仅由氧气和氮气组成的结论，错误。 C.实验测得消耗的氧气体积分数约为，不是质量分数，错误。 D.反应结束后容器内仍剩余约3%的氧气，说明红磷不能完全耗尽空气中的氧气，因此用红磷测定空气中氧气含量的实验存在误差，正确。 14．B 【详解】A.反应速率与反应物接触面积、反应温度有关，红磷足量不能加快反应速率，不符合题意。 B.足量红磷可完全消耗瓶内氧气，避免测得的氧气体积分数偏小，保证实验结果准确，符合题意。 C.红磷燃烧生成的属于空气污染物，红磷足量没有防止污染的作用，不符合题意。 D.防止装置炸裂的措施是瓶底预先铺细沙或放少量水，和红磷用量无关，不符合题意。 15．B 【详解】A. 瓶①原本装满水，取出200mL水，则②中瓶内空气体积等于倒出的水的体积，约为200mL，描述正确； B. 该实验中白磷燃烧消耗氧气，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，注射器中的水进入集气瓶，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，则消耗氧气的体积为：，则最终注射器剩余水的体积为：，即活塞移至约60mL刻度处，描述错误； C. 该实验中白磷的作用就是消耗瓶内的，产生压强差，方便后续通过水的体积变化计算氧气体积，描述正确； D. 白磷燃烧放出热量，且该实验需要冷却至室温后读数，故瓶内的水可以吸收热量，加速冷却，白磷燃烧生成五氧化二磷，五氧化二磷有毒，散逸到空气中会污染空气，五氧化二磷能与水反应，故水还可以吸收反应生成的五氧化二磷，防止污染空气，描述正确。 16． 拉瓦锡 1：4 【详解】法国化学家拉瓦锡通过定量的汞燃烧实验研究空气组成，最早明确得出“空气由氧气和氮气组成”的结论；氧气约占，氮气约占，因此二者体积比约为， 17．(1) (2) 3 (3) 实验结果更准确或误差小 【详解】（1）略； （2）乙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，注射器活塞左移，减少的体积就是消耗氧气的体积，氧气约占空气体积的，因此消耗氧气的体积为：=7mL，因此活塞最终停在=3mL刻度处； （3）乙装置全程密闭，既避免了甲实验中点燃红磷伸入容器时部分空气受热逸出导致的实验误差，也避免了反应生成的五氧化二磷逸散污染空气。 18．(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。 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $