第2章 第1节 空气的组成&专题特训二 空气中氧气含量的测定-【通成学典】2026-2027学年九年级上册化学拔尖特训(沪教版·新教材)

〔解析)(3)将干燥的碳铵放在试管中加热，管口有水珠， 说明有水生成：由于碳铵加热时有氨气生成，而氨气能使 湿润的酚酞试纸变红，故将湿润的酚酞试纸放在试管口， 可观察到的实验现象为酚酞试纸变红；将气体通人澄清石 灰水，澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，二氧化碳 能使澄清石灰水变浑浊。(4)由以上分析可知，碳铵消失， 是因为加热分解生成了氨气、二氧化碳和水，故碳铵加热 消失，是由于它变成了别的物质，属于化学变化。(5)①化 学变化是有新物质生成的变化，颜色、状态、气味的改变不 一定代表生成了新物质，如水沸腾变成水蒸气，状态发生 第2章 空 第1节空气的组成 1.B纵坐标表示空气中各成分的体积分数，A错误；空气 属于混合物，其中各成分保持其原有的化学性质，B正确： 稀有气体是氦气、氖气等多种气体的总称，属于混合物，C 错误；空气中含量最高的气体为氮气，即X为氮气，其化学 性质稳定，可用作焊接时的保护气，Y是氧气，其化学性质 比较活泼，不可用作焊接时的保护气，D错误。 2.C水泥混凝土中含有水泥、沙石等多种物质，属于混合 物，A错误；加碘食盐中含有碘酸钾和氯化钠等，属于混合 物，B错误；冰水共存物是由水一种物质组成的，属于纯净 物，C正确；人呼出的气体中含有二氧化碳、水蒸气、氮气等 多种物质，属于混合物，D错误。 3.(1)保证集气瓶中的氧气被耗尽(2)先下降，后上升 70(3)稳定(4)ABC 〔解析)(1)该实验中白磷需稍过量，目的是保证集气瓶中 的氧气被耗尽。(2)白磷燃烧放热，瓶内压强增大，液面下 降，氧气完全反应后温度降低，压强减小，从燃烧到熄灭 冷却的过程中，集气瓶内水面的变化是先下降，后上升：若 实验成功，则最终集气瓶中水的本积约为50ml十(150ml 50ml)×号-70ml。(3)该实验还可推出氨气难溶于 水，化学性质稳定。(4)集气瓶里预先装进的50mL水，在 实验过程中能加快集气瓶内气体的冷却，液封导气管末端 以防止气体逸出，此外，水还能吸收有毒的五氧化二磷。 4.B红磷的量不足时氧气不能被完全消耗，会导致进入 集气瓶的水的体积偏少，A错误；红磷燃烧是放热反应，气 体受热膨胀，实验前没有将弹簧夹夹紧，燃烧过程中空气 逸出，导致冷却后进入的水的体积偏大，B正确；实验结束 后未冷却至室温便打开了弹簧夹，瓶内压强偏大，会导 致进入集气瓶的水的体积偏小，C错误；红磷过量能确 了改变，属于物理变化，故仅仅通过碳铵加热时颜色、状 态、气味的变化来验证碳铵所发生的变化是物理变化还是 化学变化的方案是不严谨的。②因为碳铵蒸气也能使澄 清石灰水变浑浊，所以不能根据“产生的气体能使澄清石 灰水变浑浊”这一现象判断碳铵加热消失属于什么变化。 ③碳铵在加热条件下分解生成氨气、二氧化碳和水，该反 应的文字表达式为碳酸氢铵加热氨气十二氧化碳十水。 ④当温度稍高(10℃以上)或湿度稍大时，碳铵就易消失， 因此储存碳铵时应避光、避热、密封，以防止其分解。 气与水资源 保瓶内氧气被充分消耗，不会导致进入的水的体积偏大 或偏小，D错误。 5.C由题图可知，白磷燃烧后，密闭容器内氧气的体积分 数更小，说明白磷将氧气消耗得更彻底，测定空气中氧气 含量效果较好的是白磷，A错误：a点时氧气的体积分数降 为20%，但蜡烛燃烧生成水和二氧化碳，所以氮气的体积 分数不是80%，B错误；燃烧后，两容器中氧气的体积分数 分别为15.46%、3%，所以两容器中的氧气均未耗尽，且白 磷耗氧量较多，C正确；两组实验中，蜡烛和白磷均足量，白 磷燃烧消耗氧气更彻底，但仍有3%未消耗，说明该密闭容 器中氧气的体积分数分别低于15.46%、3%时，蜡烛、白磷 已不能燃烧，将足量蜡烛和白磷放在同一密闭容器中燃 烧，氧气的体积分数也不会降至0，D错误。 6.B图像解读： 0~20s,瓶内压强减小，对应的 操作是向外拉注射器的活塞， A、C错误 200r- 4150 100 0/20406080 时间/s 20s后压强不再改 20~80$,压强没有改变， 变，说明气密性良好， 说明拉注射器后没松手， B正确 D错误 (第6题图) 7.①②⑤⑥③④⑦⑧⑨ 〔解析)①氮气由一种物质组成，属于纯净物：②水由一种 物质组成，属于纯净物：③人吸入的空气中含有氧气、氮气 等物质，属于混合物；④奶茶中含有蛋白质、水等物质，属 于混合物：⑤二氧化碳由一种物质组成，属于纯净物： ⑥五氧化二磷由一种物质组成，属于纯净物；⑦液态空气 中含有液氧、液氮等物质，属于混合物：⑧雨水中含有水、 灰尘等物质，属于混合物；⑨生锈的铁钉中含有铁、铁锈， 属于混合物。 &.①)磷十氧气点懋五氧化二磷(2)活塞先向右移动， 然后向左移动(3)偏小铜粉的量不足（或装置漏气； 或没有冷却至室温就读数等合理答案均可)(4)实验 结果更精确（或无污染等合理答案均可）(5)①温度 ②红磷燃烧放热导致的压强增大量大于氧气减少导致的 压强减小量 〔解析)(1)红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式 为磷十氧气点燮五氧化二磷。(2)加热时，试管内温度升 高，所以活塞先向右移动，由于铜粉与空气中的氧气反应 生成氧化铜，随着温度的降低，试管内压强减小，因此活塞 又向左移动。(3)打开弹簧夹，进行实验，乙装置的试管中 空气的体积为25mL,反应前注射器活塞位于15mL刻度 线处，反应后注射器活塞位于9mL刻度线处，实验测得氧 气的含量为×10%=15%，则实验测得氧 气的含量偏小，其原因可能是铜粉的量不足、装置漏气或 没有冷却至室温就读数等。(4)与图甲实验相比，图乙实 验始终在密闭容器中进行，使实验结果更精确，该反应不 会生成会污染环境的五氧化二磷，更环保。(5)①X曲线 的变化趋势是先增大后逐渐减小至与原来数值相同，所以 表示的是温度的变化趋势。②图丙中C段压强变化的 原因是红磷燃烧放出热量，导致瓶内压强增大，同时氧气 被消耗，导致瓶内压强减小，红磷燃烧放热导致的压强增 大量大于氧气减少导致的压强减小量。 专题特训二空气中氧气含量的测定 1.D汞的用量会影响测定结果，汞必须足量，否则不能将 容器内的氧气耗尽，会使测定结果偏小，A错误。充分反 应后，曲颈甑中剩余的气体不是只有氮气，还含有稀有气 体、二氧化碳等，B错误。蜡烛在空气中燃烧会生成二氧化 碳气体，虽除去了氧气，但增加了新的气体，没有形成压强 差，不能用来代替汞测定空气中氧气含量，C错误。该条件 下，汞与氧气反应的接触面积较大，反应更充分，D正确。 2(①反应转化(2磷+氧气点整五氧化二磷冷却到 室温(3)先下降后上升实验更环保（合理答案均可） (4)先减小后保持不变(5)铁粉消耗氧气更彻底，所得 数据会更接近于21% 〔解析)(1)利用某种化学物质消耗氧气以测定空气中氧 气的含量属于思维模型中的反应转化。(2)红磷燃烧生成 五氧化二磷，按图I所示的装置测定空气中氧气含量，若 没有冷却到室温就打开弹簧夹，会造成测量结果偏小，故 弹簧夹最佳打开时间是冷却至室温。(3)用图Ⅱ所示的装 置进行实验，若实验成功，该过程中左管液面的变化情况 是先下降后上升（红磷燃烧放热，温度升高，导致压强增大 的程度大于消耗氧气导致压强减小的程度，最终压强增 大，液面下降，完全反应后温度降低，氧气消耗，压强减小， 液面上升)。与图I所示的实验相比，图Ⅱ所示的实验始终 在密闭容器内进行，故其优点除了实验结果更准确外，还 有实验更环保。(4)在实验过程中，装置内氧气逐渐被消 耗，反应完全后氧气含量不再改变。(5)根据图V曲线可 知，选择使用铁粉进行实验能将装置内空气中的氧气消耗 得更彻底，所得数据会更接近于21%。 第2节性质活泼的氧气 1.A氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，A不正确。 2①)A(2)磷十氧气点懋五氧化二磷铁十氧气点 四氧化三铁 〔解析)(1)“氧气”不能从甲处通过，说明甲处放的物质会 与氧气反应，则甲处放的物质可能是木炭。(2)磷与氧气 在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，铁与氧气在点燃的 条件下反应生成四氧化三铁。 3.D红磷燃烧产生大量白烟，不是白雾，A错误：铁丝没 有被引燃，插到底部装有少量水的氧气瓶中，不能发生反 应，B错误；木炭在空气中燃烧发红光，“有二氧化碳气体生 成”是实验结论，不是实验现象，C错误；镁条在空气中燃 烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，D正确。 易错警示 可燃物燃烧现象的描述 描述物质燃烧的现象一般按照“一光、二热、三生 成”的顺序，即首先描述燃烧发出什么颜色的光或火焰 是什么颜色：其次描述是否放出热量：最后描述生成了 一种什么样的物质。描述现象时应特别注意： (1)用词的准确性，如“烟”与“雾”，“光”与“火焰” 的区别。 (2)实验现象与结论的区别，描述现象时，切忌直接 说出生成物的名称。 (3)同种可燃物在空气中燃烧与在氧气中燃烧的 不同现象。第2章 空气与水资源 第1节 空气的组成 边一阶·基础通关 融通新授知识，夯实双基▲ 1.[2025扬州期中]如图所示为空气中各成分的含量。下列说法中，正y/% 78 确的是 A.纵坐标y表示质量分数 21 B.空气中各成分保持其原有的化学性质 C.稀有气体属于纯净物 Y稀有其他空气成分 气体 D.Y可用作焊接时的保护气 (第1题图) 2.[2025郑州期中]下列物质中，属于纯净物的是 A.水泥混凝土 B.加碘食盐 C.冰水共存物 D.人呼出的气体 3.如图所示为“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置。其主要操作是在玻璃棒 实际容积为150mL的集气瓶里，先装入50mL的水，再按图示连接好仪器， 白磷 按下温度较高的玻璃棒，使其与白磷接触，白磷立即被点燃（白磷40℃即燃 水塔 烧，燃烧产物与红磷相同且易与水反应)。 (第3题图) (1)在该实验中，白磷需稍过量，目的是 (2)在白磷从燃烧到熄灭、冷却的过程中，集气瓶内水面的变化是 ;若实验成 功，则最终集气瓶中水的体积约为 mL. (3)该实验还可推出氮气的性质是难溶于水，化学性质 (填“活泼”或“稳定”)。 (4)集气瓶内预先装进的50mL水在实验过程中起到的作用有 (填字母)。 A.加快集气瓶内气体冷却B.液封导气管末端以防止气体逸出 C.吸收五氧化二磷 归二阶·素能攀升 强化运用能力，提升素能▲ 4.[2025淮安质检]某同学利用如图所示的装置测定空气中氧气的含量，红磷燃烧后恢复到室温，打 开弹簧夹，发现进入集气瓶的液体的量超过集气瓶容积的。。造成这一现象的原因可能是() A.实验中所用红磷的量不足 B.实验前没有将弹簧夹夹紧 C.实验中未冷却至室温就打开弹簧夹 D.实验中红磷过量 o 201 弹簧夹 10 04080 0 100200 时间/s 时间/s 蜡烛燃烧 白磷燃烧 (第4题图) (第5题图) 5.舒势数字化实验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 用足量的蜡烛和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧，用传感器测定密闭容器中氧气体积 分数与时间的关系如图所示。 13 拔尖特训·化学（沪教版）九年级上 下列判断中，正确的是 A.测定空气中氧气含量效果较好的是蜡烛，因为它与氧气的反应速率快 B.在蜡烛燃烧的过程中，α点时容器内氨气的体积分数为80% C.燃烧后，两容器中的氧气均未耗尽，白磷耗氧量较多 D.若将足量蜡烛和白磷放在同一密闭容器中燃烧，氧气的体积分数可降至0 6.[2025榆林期中]某同学用推拉注射器的活塞的方法检查图甲所示的装置的气密性，并用传感器 测量装置中锥形瓶内压强的变化，图像记录如图乙所示。下列说法中，正确的是 ( ) A.0~20s时，瓶内压强增大 B.20s后压强不再改变说明装置气密性良好 传感器 C.由0~20s的图像可知，该同学的操作是向内推动注射 鹰 50 器的活塞 020406080 时间/s D.由20~80s的图像可知，该同学推（拉）注射器的活塞 乙 后，立刻松手 (第6题图) 7.将下列常见的物质正确分类（填序号）。 ①氮气②水③人吸入的空气④奶茶( ⑤二氧化碳⑥五氧化二磷⑦液态空气 ⑧雨水⑨生锈的铁钉 纯净物： 混合物： ]三阶·思维拓展 深度探究创新，拓展思维▲ 8.如图甲、乙所示为测定空气中氧气含量的两套实验装置，请结合图示回答下列问题。 (已知：铜粉与氧气在加热的条件下反应会生成氧化铜固体) 注射器 压强 铜粉 足量的 单☐ 红磷 试管 时间 乙 丙 (第8题图) (1)写出红磷燃烧的文字表达式： (2)选择图乙装置进行空气中氧气含量的测定实验。打开弹簧夹，进行实验，在整个实验过程中， 可观察到活塞的移动情况是 0 (3)图乙装置的试管中空气的体积为25mL(不计导管中的空气)，反应前注射器活塞位于15mL 刻度线处，反应后注射器活塞位于9L刻度线处，实验测得氧气的含量 (填“偏大”或 “偏小”)，其原因可能是 (写出一种即可)。 (4)与图甲实验相比，图乙实验的优点是 (写出一条即可)。 (5)为了帮助同学们更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理，老师利用传感器实时测定了图 甲装置内的压强、温度和氧气浓度，变化趋势如图丙所示。 ①其中X曲线表示的是 变化趋势。 ②结合X、Y两条曲线，解释图丙中BC段压强变化的原因： >“答案与解析”见P7 第2章空气与水资源 专题特训二 空气中氧气含量的测定 思后■ 类型一基础实验 画雪画 1.[2025天津河西期中]如图所示为拉瓦锡测定空气中氧气含量的实验装置，已知汞(Hg)的沸点约 为357℃，反应可表示为汞十氧气加热氧化汞。下列说法中，正确的是 ( A.汞的用量不会影响测定结果 曲颈甑 玻璃钟罩 B.充分反应后，曲颈甑中剩余的气体只有氮气 汞槽 C.实验可以用蜡烛代替汞，减少污染 D.该条件下，汞与氧气反应的接触面积较大，反应更充分 (第1题图) 一夏思■ 类型二创新实验 ■■■ 2.[2025苏州吴中期中]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。 某兴趣小组建构了“两组分混合物含量测定”的思维模型，如图甲所示。 分离转移 两组分混合物→性质差异 测定含量 →反应转化 (第2题图甲) 运用该模型对“测定空气中氧气含量”进行实验探究。忽略含量很低的其他物质，空气可看成由 氮气和氧气组成的两组分混合物。 【原理分析】(1)利用某种化学物质消耗氧气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”)。 【经典重现】用图I所示的装置测定空气中氧气的含量，点燃红磷后迅速伸入并旋紧胶塞。若连 接氧气传感器，则集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图Ⅲ中曲线α所示。 (2)写出红磷燃烧的文字表达式： ,弹簧夹的最佳打开时间 是 数据 燃烧匙 A8 电脑 敞口端 条20 采集器 柔20 发热0 电阻丝 1 浸有食盐水 186 曲线a 暖贴 的铁粉和活 10 红磷 5 样品 曲线b 性炭粉的滤 水水平段 屏 020406080100120 纸包 05101520251 水 氧气传感器 时间min 时间/s Ⅲ (第2题图乙) 【改进实验1】用图Ⅱ所示的装置进行实验。实验步骤：①连接仪器并检查装置气密性；②接通 电源，用发热电阻丝引燃足量红磷；③待红磷熄灭，选择最佳时间读数。若连接氧气传感器，左侧 管中氧气的体积分数变化曲线如图Ⅲ中曲线b所示。 (3)若实验成功，该过程中左管液面的变化情况是 与图I所示的实验相比， 图Ⅱ所示的实验的优点除了实验结果更准确外，还有 【改进实验2】按图Ⅳ所示的装置进行实验，氧气的体积分数变化曲线如图V所示。 (4)在实验过程中，氧气体积分数的变化情况为 (5)根据曲线分析，选择使用铁粉进行实验的理由是 “答案与解析”见P8 15