2.1我们周围的空气多种题型专项练习--2026-2027学年九年级化学人教版上册

**基本信息** 聚焦“空气中氧气含量测定”（难点）和“空气成分、用途与保护”（重点），通过题型分层（基础选择→实验辨析→数字化探究）实现知识从单一到综合的进阶巩固，适配新授课“基础巩固+能力提升”需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础层|空气成分发现史、体积分数|以选择填空为主，如拉瓦锡实验、气体体积分数判断，夯实化学观念| |提升层|氧气含量测定操作、空气成分用途|结合实验情境辨析，如红磷燃烧操作正误判断、氮气用途选择，培养科学思维| |拓展层|误差分析、装置创新、数字化实验|通过误差原因分析、U型管装置改进及传感器数据解读，发展科学探究与实践能力|

《我们周围的空气》多种题型专项练习 考点一 空气中氧气含量的测定（难点） 【题型1 空气中氧气含量的测定试剂选择】 1．小深用如图装置探究镁是否能测定空气中氧气的含量，已知装置气密性良好，小深操作正确，观察到镁条燃烧。待镁条熄灭、装置冷却至室温后打开弹簧夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%。以下分析错误的是（ ） A．烧杯中的水进入集气瓶是因为冷却后集气瓶内压强减小 B．打开弹簧夹前，集气瓶内固体物质总质量增大 C．镁条在空气中燃烧的产物中一定含有氮元素 D．镁可以用于测定空气中氧气的含量 【题型2 空气中氧气含量的测定的操作步骤】 2．如图装置常用来测定空气中氧气含量。下列对该实验的认识错误的是（ ） A．该实验证明空气中氧气的体积约占1/5 B．实验时红磷一定要过量，耗尽氧气 C．实验前一定要检查装置的气密性 D．红磷燃烧产生大量的白雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹 3．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点时容器内氮气体积分数为85% B．密闭容器内b点和c点时的压强一样 C．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度 D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18% 【题型3 空气中氧气含量的测定的误差分析】 4．某班同学用如下图所示的装置测定空气中氧气的含量。实验结束后，甲同学的集气瓶内液面上升明显大于瓶内空气体积的1/5，乙同学的集气瓶内液面上升明显小于瓶内空气体积的1/5，下列对这两种现象解释合理的是（ ） ①甲同学可能没夹紧弹簧夹 ②甲同学可能没塞紧橡胶塞 ③乙同学所用红磷的量可能不足 ④乙同学可能插入燃烧匙太慢 A．①②③④ B．只有①③ C．只有②④ D．只有①②③ 5．某学生用如图所示装置探究空气中氧气含量（铜粉与氧气反应生成氧化铜固体），实验过程对测量过程产生的误差进行了分析，其中错误的是（ ） A．实验装置方面：装置的气密性不好，测量结果可能偏小 B．实验操作方面：来回推拉注射器的次数太少，测量结果偏小 C．试剂用量方面：铜粉的量太多，测量结果偏大 D．读取数据方面：没有冷却到室温就读数，测量结果偏小 【题型4 空气中氧气含量的测定的原理与装置创新】 6．某研究性学习小组同学利用所学知识，设计了如图所示装置探究空气中氧气的体积分数。下列说法错误的是（ ） A．闭合电源开关，白磷燃烧产生白烟 B．白磷燃烧生成五氧化二磷 C．反应结束后装置冷却到室温，U型管内左侧液面上升 D．通过这个实验能直接得出空气中氧气的质量分数 7．用如图所示装置进行实验，测定出空气中O₂约占1/5（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O₂ D．最终注射器活塞移至约40mL刻度线处 8．（1）小强同学采用图3装置进行空气中氧气含量的测定实验，反应结束后，冷却到室温，打开弹簧夹，注射器活塞理论上应从10mL刻度处缓慢移动至______mL刻度处。 （2）小明对图3实验进行了如图4所示的改进。图4实验中，为了使氧气反应更充分，实验中可采取的措施是________，若实验后未将气球中气体挤出，会导致测得氧气含量偏______（填“大”或“小”）。 【题型5 空气中氧气含量的测定的数字化实验】 9．图1是利用气体压强传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化并测定空气中氧气的含量的实验装置。点燃红磷，待红磷熄灭并冷却至室温后，打开止水夹，瓶内气压的变化如图2。下列说法错误的是（ ） A．实验中红磷要足量 B．ac段气压增大是因为红磷燃烧放出热量，使气体膨胀 C．如图2所示，其中表示红磷熄灭的是e点 D．若d点时就打开弹簧夹，集气瓶中的上升水位会低于理论的水位高度 10．为了更精确的定量了解空气中氧气含量及误差原因，同学们引入数字化传感器按图5装置进行实验，记录并处理数据见图6。B点到F点(温度已降至室温)的实验过程中，从图5装置中可观察到的现象是________。起点A的坐标为(0,20.99)，通过数据我们可以直接得出玻璃管内原来空气中氧气的体积百分含量为________，F点的坐标为（203，4.23），则整个过程中铜粉实际消耗的氧气的体积为______mL。（已知玻璃管体积为100mL） 11．空气中含有多少氧气？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甲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，玻璃钟罩内液面上升，产生该现象的原因是________。 【设计与实验】 设计并利用图1乙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1乙装置多次实验，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2甲装置进行实验，记录并处理数据分别如图2乙、图2丙。 （4）图2乙中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是________。 （5）图2丙中BC段压强增大，原因是________。 【反思与交流】 （6）图1乙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”。结合实验原理和试剂弊端，可选择的替代试剂有________(写一种)。 考点二 空气的成分、用途与保护（重点） 【题型1 空气成分发现史】 12．化学史上第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的科学家是（ ） A．拉瓦锡 B．侯德榜 C．道尔顿 D．门捷列夫 13．关于拉瓦锡研究空气成分实验的表述，存在科学性错误的是（ ） A．实验中汞需要足量 B．曲颈甑中的汞可以换成硫粉 C．曲颈甑中汞的作用是消耗氧气 D．钟罩内液面上升推测钟罩内气体压强减小 14．二百多年前，法国化学家拉瓦锡利用如图装置进行实验，得出结论：空气由氧气和______组成，其中氧气约占空气总体积的五分之一。 【题型2 空气的成分和体积分数】 15．如图为空气各成分体积分数示意图，则甲代表的是（ ） A．二氧化碳 B．氧气 C．氮气 D．稀有气体 16．空气是人类生产活动的重要资源。下列生活生产中用到的气体不是来自空气的是（ ） A．氧气 B．氮气 C．氢气 D．二氧化碳 17．封闭的车中，乘客有时会感觉胸闷缺氧，则此时车内氧气的体积分数可能为（ ） A．5% B．19% C．21% D．78% 18．休闲潜水用气瓶中一般为压缩人造空气，其成分与周围空气类似，其中含量最多的气体是（ ） A．O₂ B．N₂ C．H₂ D．CO₂ 19．科学家对火星的大气进行分析，得到相关数据，火星大气中二氧化碳体积分数95%，氮气体积分数2.7%，氩气体积分数1.6%，氧气体积分数0.13%。与地球大气的成分相比，火星大气中含量更低的是（ ） A．二氧化碳 B．氮气和氧气 C．氩气和氧气 D．氮气和氩气 【题型3 空气中成分的用途】 20．物质的性质决定物质的用途。下列不属于氧气用途的是（ ） A．用于气焊 B．参与光合作用 C．供给呼吸 D．用于炼钢 21．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 22．空气是一种宝贵的自然资源。下列有关说法错误的是（ ） A．空气中氮气的体积分数约为78% B．稀有气体可用于制造多种用途的电光源 C．空气质量指数越大，空气的质量越好 D．氮气的化学性质不活泼，可用于食品防腐 23．空气是一种宝贵的资源。下列关于空气的说法中，正确的是（ ） A．洁净的空气是一种纯净物 B．氧气可用作火箭发射的燃料 C．氮气的化学性质不活泼，常用作保护气 D．空气污染物CO₂大量排放是引起温室效应加剧的主要原因 24．空气是一种宝贵的资源，请回答问题。 （1）小明暑假去西藏发生了严重的高原反应，医生让他吸入________后，症状得到缓解。 （2）酥饼干在空气中放置一段时间会变软，说明空气中有________。 （3）空气中氮气的用途有________（填字母）。 A．制取氮肥 B．作保护气 C．充霓虹灯 D．填充探空气球 （4）跨学科小组使用“空气质量监测站”对空气污染物进行采样和测量，二氧化硫________（填“属于”或“不属于”）监测内容。 【题型4 空气的污染与防治】 25．吊兰因能有效吸收甲醛、苯等有害物质，被称为“空气净化器”。下列气体不属于空气污染物的是（ ） A．CO B．NO₂ C．SO₂ D．CO₂ 26．秸秆焚烧时会产生污染空气的物质，其中会造成酸雨的物质是（ ） A．SO₂ B．PM₂.₅ C．CO D．CO₂ 27．我们生活的地球表面有一层厚厚的空气。下列关于空气的说法中正确的是（ ） A．空气中含量最多的气体是氧气 B．氮气化学性质很活泼，常被用作保护气 C．臭氧层破坏与空气污染无关 D．空气中的稀有气体所占比例虽小，但用途广泛 28．太白湖新区某日的空气质量报告如图，下列说法错误的是（ ） A．当日的首要污染物为可吸入颗粒物（PM₁₀） B．“污染指数”越小表示空气质量越好 C．报告中的NO₂与酸雨的形成无关 D．当日CO未对城区空气造成污染 29．空气质量指数(简称AQI)是定量描述空气质量状况的指标，其范围0～50、51～100、101～150、151～200、201～300和300以上，分别对应国家空气质量分级标准中的一级（优）、二级（良）、三级（轻度污染）、四级（中度污染）、五级（重度污染）和六级（严重污染）。某日实践小组同学跟随环保部门的工作人员利用微型空气质量监测仪测量本市的空气质量，记录的数据如下。AQI为55，PM₂.₅为20μg/m³，PM₁₀为60μg/m³，X为0.7mg/m³，NO₂为50μg/m³，SO₂为8μg/m³，O₃为6μg/m³（1mg = 1000μg）。下列说法不正确的是（ ） A．污染物X是CO B．该市当日空气污染物中含量最少的是O₃ C．该市当日空气质量指数级别为一级 D．可通过使用清洁能源代替煤和石油改善空气质量 30．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。分析下图信息，所得结论正确的是（ ） A．①中初始能量来自于电能 B．①中显示屏上可显示出CO₂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最佳时刻   参考答案与解析 1.【答案】D 【解析】镁不仅能和氧气反应，还能与氮气反应，会造成进入瓶内水的体积偏大，不能用来测定空气中氧气含量。A，冷却后瓶内压强减小，大气压将水压入集气瓶；B，反应有氧气、氮气参与，固体质量增加；C，镁和氮气反应，产物含氮元素。 2.【答案】D 【解析】红磷燃烧产生大量白烟，不是白雾；火焰熄灭后需要冷却至室温再打开弹簧夹。A、B、C描述均正确。 3.【答案】C 【解析】A，a点氧气还未消耗，氮气体积分数小于85%；B，b点反应放热温度高，压强大于冷却后的c点；C，氧气剩余，说明燃烧需要氧气达到一定浓度；D，该实验测的是氧气体积分数，不是质量分数。 4.【答案】B 【解析】①弹簧夹没夹紧，燃烧时气体受热逸出，进水量大于1/5；②橡胶塞没塞紧，装置漏气，进水量偏小；③红磷不足，氧气不能耗尽，进水量偏小；④燃烧匙插入太慢，瓶内气体受热跑出，进水量大于1/5。所以①③合理。 5.【答案】C 【解析】铜粉足量即可，铜粉再多，氧气消耗完后反应停止，不会让结果偏大。A气密性差，外界空气进入，结果偏小；B推拉次数少，氧气不能充分反应，结果偏小；D未冷却就读数，气体膨胀，结果偏小。 6.【答案】D 【解析】该实验只能测出氧气体积分数，不能测出质量分数。A白磷点燃产生白烟；B产物五氧化二磷；C冷却后瓶内压强减小，左侧液面上升。 7.【答案】D 【解析】空气200mL，氧气体积为40mL，反应消耗40mL氧气，活塞最终移至60mL刻度处。A、B、C说法正确。 8.【答案】（1）2 （2）来回推拉注射器；小 【解析】（1）空气50mL，氧气体积为1/5即10mL，10mL减8mL消耗体积，活塞移动到2mL。（2）来回推拉注射器让铜粉和氧气充分接触；气球内气体未挤出，残留气体占据体积，测得氧气体积偏小。 9.【答案】C 【解析】e点是打开弹簧夹水位稳定后的点，红磷熄灭在d点前。A红磷足量才能耗尽氧气；B燃烧放热，气体膨胀气压上升；D未冷却打开止水夹，瓶内压强偏大，水位偏低。 10.【答案】红色粉末逐渐变黑；20.99%；16.76 【解析】铜和氧气加热反应，红色铜变为黑色氧化铜。起点A代表初始氧气含量20.99%，剩余氧气4.23%，消耗氧气体积=100mL×(20.99%-4.23%)=16.76mL。 11.【答案】 （1）汞消耗氧气，装置内压强减小，大气压使钟罩内液面上升 （2）④①③② （3）氮气 （4）温度较高，装置内气体受热膨胀，氧气传感器数值回升 （5）白磷燃烧放热，密闭容器内温度升高，压强变大 （6）氧气浓度降低到一定程度，红磷无法继续燃烧，氧气不能完全耗尽 （7）铜粉（合理即可） 【解析】（2）实验操作顺序：先装水划分刻度→夹紧弹簧夹→点燃红磷伸入塞紧→冷却后开弹簧夹。（7）替代试剂要求只与氧气反应，生成物为固体。 12.【答案】A 【解析】拉瓦锡第一个提出空气由氮气和氧气组成。侯德榜是制碱，道尔顿提出原子论，门捷列夫编制元素周期表。 13.【答案】B 【解析】硫燃烧生成二氧化硫气体，瓶内压强几乎不变，不能替换汞。A汞足量才能耗尽氧气；C汞消耗氧气；D液面上升说明内部压强减小。 14.【答案】氮气 15.【答案】C 【解析】空气中氮气的体积分数最大，约78%，甲代表氮气。 16.【答案】C 【解析】空气中不含氢气，氢气不是来自空气。 17.【答案】B 【解析】正常空气氧气体积分数约21%，密闭车内氧气被消耗，略低于21%，选19%；5%氧气过低人会休克。 18.【答案】B 【解析】空气中含量最多是氮气N₂。 19.【答案】B 【解析】地球空气中氮气约78%，氧气21%；火星大气氮气、氧气含量远低于地球。 20.【答案】B 【解析】光合作用是植物以二氧化碳和水为原料生成氧气，不是氧气的用途；气焊、供给呼吸、炼钢都是氧气用途。 21.【答案】A 【解析】氮气化学性质稳定，不易与文物反应，用作保护气。 22.【答案】C 【解析】空气质量指数越大，污染越严重，空气质量越差。其余选项说法正确。 23.【答案】C 【解析】A洁净空气属于混合物；B氧气不可燃，只能助燃，不能作燃料；D二氧化碳不是空气污染物。 24.【答案】 （1）氧气 （2）水蒸气 （3）AB （4）属于 【解析】高原缺氧，吸入氧气缓解；饼干变软是吸收空气中水蒸气；氮气可以制氮肥、作保护气；霓虹灯用稀有气体，氦气填充探空气球；二氧化硫是空气污染物。 25.【答案】D 【解析】二氧化碳是空气固有成分，不属于空气污染物。CO、NO₂、SO₂均为污染物。 26.【答案】A 【解析】二氧化硫溶于雨水形成酸雨；PM₂.₅是可吸入颗粒物，CO、CO₂不会形成酸雨。 27.【答案】D 【解析】A空气中最多气体是氮气；B氮气化学性质稳定；C氟利昂等空气污染会破坏臭氧层；D稀有气体含量少，用途广。 28.【答案】C 【解析】二氧化氮溶于雨水，会形成硝酸型酸雨。A首要污染物PM₁₀；B污染指数越小空气质量越好；D一氧化碳无检出，未造成污染。 29.【答案】C 【解析】AQI=55，属于二级良，不是一级优。A X为一氧化碳；B O₃含量最低；D清洁能源可改善空气质量。 30.【答案】D 【解析】Q点装置温度冷却至室温，压强稳定，是打开弹簧夹最佳时刻。A初始能量来自化学物质反应；B检测仪不检测二氧化碳；C气密性不好，测量结果偏小。 1 学科网（北京）股份有限公司 $