2.1 空气的成分&专题特训一 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(科粤版·新教材)

第二单元} 空气、物质的构成与组成 2.1空气的成分 一阶·基础通关 融通新授知识，夯实双基 1.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.氧气可以供给动植物呼吸 B.氮气不与任何物质发生化学反应 C.氮气可用于保存粮食、水果 D.稀有气体可制成多种用途的电光源 2.[2025郴州苏仙期中改编]同学们利用校园微型空气质量监测站对校园及周边空气质量进行监 测，提高大家的环保意识，下列说法不正确的是 () A.空气质量指数越高，空气质量越差 B.空气中氮气的质量分数约为78% C.加强空气质量监测有利于减少环境污染D.二氧化碳不属于空气污染物 3.舒势创新实验如图是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置。主要操作如下： 在实际容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，再按图连接好仪器，按下热的 玻璃棒，白磷立即被点燃（白磷40℃时即可燃烧，燃烧产物与红磷相同且易与水反应）。 (1)该实验中白磷需稍过量，目的是 热的 玻璃棒 (2)从白磷燃烧到熄灭、冷却的过程中，集气瓶内水面的变化是 白磷 若实验成功，最终集气瓶中水的体积约为 mL。 (3)该实验还可推论出氮气的性质：氮气难溶于水，其化学性质 (第3题图) (填“活泼”或“不活泼”)。 (4)集气瓶里预先装进的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气体逸出 C.吸收五氧化二磷 扫二阶·素能攀升 强化运用能力，提升素能▲ 4.新境时事热点2025年，我国九三阅兵临近结束时，七万只气球腾空而起。气球采用纯天然乳胶 制作，在土壤里一个星期即可降解，气球中充装的气体为氦气。下列说法错误的是 () A.氨气的密度比空气小 B.氦气的化学性质很不活泼 C.气球升空后随着气压减小会爆炸 D.气球的残渣会对环境造成较大污染 5.[2025重庆校级段考]如图为重庆市某日的空气质量情况，下列说法错误的是 A.从图中可知，当日重庆市的空气质量较差B.图中X是CO2 C.当日重庆市的首要污染物是细颗粒物PM2.5D.当日空气质量建议避免长时间户外活动 空气质量指数(AQI) 污染物浓度/ppm 71 22 100150 PMio 20- 200 PM2s 164 18 300 28 6 NO, 婚烛 (164 14 b S02 6 500 0 1 屏10红磷 0 1020304050 X 9 时间/s (第5题图) (第6题图) 6.[2024无锡锡山期中]某兴趣小组的同学利用氧气传感器探究不同物质在空气中燃烧的耗氧量情 12 第二单元空气、物质的构成与组成 况。足量蜡烛和红磷分别在相同的密闭容器中燃烧，测定的氧气体积分数变化如图所示，下列判 断不正确的是 () A.燃烧后，两容器中氧气均未耗尽，红磷耗氧量较多 B.红磷燃烧过程中，容器内压强先增大后减小 C.图中α点与b点对应容器内氮气体积分数相等 D.将足量蜡烛和红磷放在相同的密闭容器中燃烧，无法将容器内氧气完全消耗 7.新素养科学态度与责任空气是宝贵的自然资源。 (1)空气属于 (填“纯净物”或“混合物”)，饼干在空气中变软是因为空气中含有 (2)食品的包装袋中充满氮气可以防止食品腐坏，利用的氮气性质是 (3)如表所示为某城市某监测点监测到的空气质量状况。依据表格回答问题。 项目 PM2.s PMo S02 CO NO, 污染物浓度/（μg·m3) 69 95 9 0.8 42 ①下列情况会增大表中污染物浓度的是 (填字母)。 A.焚烧垃圾 B.利用太阳能热水器C.燃煤取暖 D.汽车排放尾气 ②洁净的空气对于人类是非常重要的，写出一条保护空气的措施： 门三阶·思维拓展 深度探究创新，拓展思维▲ 8.★实验是科学探究的重要方法。如图甲、乙所示为测定空气中氧气含量的两套实验装 置，请结合图示回答问题： 压强 铜粉 注射器 足量的 红磷 试管 时间 甲 乙 丙 (第8题图) 查阅资料可知，铜粉与氧气在加热的条件下会发生反应生成氧化铜固体。 (1)写出红磷燃烧的文字表达式： (2)选择乙装置进行空气中氧气含量测定实验，打开止水夹，进行实验，在整个实验过程中，可观 察到活塞的移动情况是 (3)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刻度处，反应后注射器 活塞位于9mL刻度处，实验测得的氧气的含量 (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，老师利用传感器技术实时测定 了图甲集合瓶内的压强、温度和氧气浓度，其变化趋势如图丙所示。 ①X曲线表示的是 的变化趋势 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P6 13 拔尖特训·化学（科粤版）九年级上 专题特训一空气中氧气含量的测定 ■后面面 类型一装置创新 ■面画 1.用如图所示装置进行实验，关闭止水夹，加热铁丝引燃燃烧匙中的白磷；充分燃烧后冷 却至室温，打开止水夹，注射器活塞移至约70L处。下列叙述不正确的是（已知：着 火点是指物质燃烧所需的最低温度) () A.白磷可用木炭替代 100mL水 B.集气瓶内的水可起降温作用 铁丝 单超—☐1 C.铁丝的着火点高于白磷 200mL 白磷（着火点为40℃） D.反应后，集气瓶内仍有氧气剩余 空气 水 (第1题图) ■丽丽丽 类型二 反应原理创新 丽丽商 2.下图是某小组测定空气组成实验的新设计，操作步骤：往有机玻璃管右侧装人足量的食品脱氧剂 (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L,(如图甲)；然后轻轻转 动玻璃管，使脱氧剂颗粒平铺在玻璃管右侧，待水滴停止移动后，测得AM的长度为L2(如图乙)。 以下说法正确的是（忽略食品脱氧剂颗粒间的空隙） () A 空气 B AM空气 B 88988888☐ nn0 apxxoo00☐ 水滴 有机 食品胶塞 水滴有机 食品胶塞 玻璃管 脱氧剂 玻璃管 脱氧剂 甲脱氧前测定装置示意图 乙脱氧后测定装置示意图 (第2题图) A.水滴向右移动是因为玻璃管内气压增大 B.脱氧剂颗粒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，L×100% L 类型三技术创新数字化实验■■■ 3.[2025来宾兴宾一模]通过数字化仪器测定空气中氧气的含量，实验装置及密闭容器内 的氧气含量和压强变化曲线如图甲、乙所示。下列说法不正确的是 () 80- 70 数显 压强 设备 40 02浓度 红磷 屏10 mmmmm 150300450600 厨水 时间/s 甲 (第3题图) A.实验所用红磷须足量 B.由瓶内压强增大可知反应放热 C.该实验的关键是装置的气密性良好 D.红磷熄灭的原因是瓶内氧气全部耗完 14 ●“答案与解析”见P7(3)相同烛芯长度、不同蜡烛高度(4)实验1中，氧气体 积分数为10%时，蜡烛立即熄灭(5)随氧气体积分数增 大，烛芯长度变大对燃烧时间的影响大于蜡烛高度变小对 燃烧时间的影响 〔解析)(1)实验1中每组数据的氧气体积分数不一样，所 以实验1的目的是探究氧气体积分数对蜡烛在集气瓶中的 燃烧时间的影响。(2)由实验2-1的数据可知，烛芯长度 越大，燃烧时间越短，所以结论是氧气体积分数和蜡烛高 度相同时，烛芯长度越大，蜡烛在集气瓶中的燃烧时间越 短。(3)由实验22的数据可知，实验22是探究蜡烛高度 第二单元空气、 2.1空气的成分 1.B氧气可以供给动植物呼吸，故A正确：氮气的化学 性质稳定，但在某些条件也能与一些物质发生化学反应， 如：在高温高压和催化剂的条件下与氢气合成氨气，故B 错误；氮气不活泼，可用于保存粮食、水果，故C正确；稀有 气体通电可发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光 源，故D正确。 2.B空气质量指数是定量描述空气质量状况的无量纲指 数，空气质量指数越高，说明污染越严重，空气质量越差， 说法正确，故A不符合题意：空气中氮气的体积分数约为 78%,体积分数与质量分数不能混淆，说法错误，故B符合 题意；加强空气质量监测，能及时了解空气质量状况，有利 于采取措施减少环境污染，说法正确，故C不符合题意；二 氧化碳是空气成分之一，不属于空气污染物，说法正确，故 D不符合题意 3.(1)将集气瓶中的氧气耗尽(2)先下降，后上升70 (3)不活泼(4)AB℃ 〔解析)(1)该实验中白磷需稍过量，目的是将集气瓶中的 氧气耗尽。(2)白磷燃烧放热，瓶内压强增大，氧气完全反 应后温度降低，压强减小，所以从白磷燃烧到熄灭、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，最终集气瓶中水的体积约为50ml+(150mL 50 mL)X1 5 =70ml。(3)该实验还可推论出氮气的性 质：氮气难溶于水，其化学性质不活泼。(4)集气瓶里预先 装进的50mL水，在实验过程中起到的作用有加快集气瓶 内气体冷却，液封导气管末端以防气体逸出，吸收五氧化 二磷 4.D氨气的密度比空气小，所以可用于填充气球，使气球 能够升空，A说法正确：氨气属于稀有气体，稀有气体的化 对燃烧时间的影响，所以其他量要保持一致，将集气瓶中 充满空气，测定相同烛芯长度、不同蜡烛高度的蜡烛在集 气瓶中的燃烧时间。(4)在实验1中，氧气体积分数为 10%时，蜡烛立即熄灭，所以实验2-1及2-2中蜡烛熄灭的 原因不一定是氧气被完全消耗。(5)实验1中，氧气体积 分数大于60%之后，氧气体积分数增大，蜡烛燃烧时间变 短，由实验2可知原因是随氧气体积分数增大，烛芯长度变 大对燃烧时间的影响大于蜡烛高度变小对燃烧时间的 影响。 物质的构成与组成 学性质很不活泼，氨气也不例外，B说法正确；气球升空后， 随着高度增加，气压减小，气球内部压强相对外部压强变 大，当超过气球的承受能力时，气球会爆炸，C说法正确：气 球采用纯天然乳胶制作，在土壤里一个星期即可降解，故 气球的残渣不会对环境造成较大污染，D说法错误。 5.B当日空气质量指数在151与200之间，属于中度污染， 空气质量较差。二氧化碳不是空气污染物，故X不可能是二 氧化碳。由图可知，当日重庆市的首要污染物是细颗粒物 PM5。当日空气质量较差，故建议避免长时间户外活动。 6.C由题图可知，燃烧后，两容器中氧气均未耗尽，红磷 耗氧量较多，A选项正确。红磷燃烧过程中，容器内压强先 增大后减小，是因为红磷燃烧放热，气体膨胀，压强增大，完 全反应后温度降低，氧气被消耗，生成固体，压强减小，B选 项正确。由于蜡烛和红磷燃烧过程中耗氧量不同，且蜡烛 燃烧生成二氧化碳气体，而氮气的量不变，所以图中点 与b点对应容器内氮气体积分数不相等，C选项不正确。 由题图可知，燃烧后两容器中氧气体积分数均不为0，所以 将足量蜡烛和红磷放在相同的密闭容器中燃烧，无法将容 器内氧气完全消耗，D选项正确。 7.(1)混合物水蒸气(2)化学性质稳定(3)①ACD ②植树造林（或开发清洁能源等合理答案均可） 〔解析)(3)①焚烧垃圾会产生烟尘，会增大表中污染物浓 度；利用太阳能热水器，不会增大表中污染物浓度；燃煤取 暖会产生烟尘和有害气体，会增大表中污染物浓度；汽车 排放尾气会产生污染物，会增大表中污染物浓度。 &(D红踌+氧气点五氧化二裤《2)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 准确（或无污染等合理答案均可）(5)①温度②BC段 红磷燃烧放热导致的压强增大程度大于氧气减少导致的 压强减小程度 〔解析)(1)红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式 为红礴十氧气点燃五氧化二磷。(2)加热时，试管内温度 升高，压强增大，所以活塞先向右移动，由于铜粉与空气中 的氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，随着温度的降 低，试管内压强减小，因此活塞又向左移动。(3)打开止水 夹，进行实验，乙装置的试管中空气的体积为25L,反应 前注射器活塞位于15L刻度处，反应后注射器活塞位于 9L刻度处，实验测得的氧气的合最为2品× 100%=15%,则实验测得的氧气的含量偏小，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，实 验结果更准确，同时避免了反应生成的五氧化二磷扩散到 空气中而污染环境。（⑤）①X曲线表示的是温度的变化 趋势。②图丙中BC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程度大于氧气减少导 致的压强减小程度。 方法归纳 空气中氧气含量的测定 测定空气中氧气含量的实验装置有多种，但万变不 离其宗，解答这类问题时，要理解测定空气中氧气含量 的原理，围绕压强变化进行分析，同时要注意红磷替代 品应满足两个条件：①在加热或点燃的条件下，只与空 气中的氧气反应，不与空气中的其他成分反应；②该物 质反应后的生成物为固体。实验结果的判断应从红磷 是否足量、装置是否漏气、是否冷却至室温后打开止水 夹等方面进行分析。 专题特训一空气中氧气含量的测定 1,A木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去了氧 气，但增加了新的气体，没有形成压强差，不能用来测定空 气中氧气含量，故选项A说法错误。集气瓶内的水可起降 温作用，故选项B说法正确。白磷燃烧，铁丝没有燃烧，说 明铁丝的着火，点高于白磷，故选项C说法正确。200L空 气中氧气的体积为200ml,×5=40ml;充分燃烧后冷却 至室温，打开止水夹，注射器活塞移至约70mL处，则氧气 的体积为100mlL一70mL=30mL,反应后，集气瓶内仍有 氧气剩余，故选项D说法正确 2.B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，所以水滴向右移动， 而不是因为管内气压增大，选项A错误。脱氧剂颗粒的品 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，所以脱氧剂颗粒的品质和用量事 关实验的成败，选项B正确。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，选项C错误。 AB长度(L,)代表空气的总体积，AM长度(L2)代表消耗 体积，所以空气中氧气的体积分数应该是 100%,选项D错误。 3.D实验所用红磷须足量，以确保瓶内氧气能完全反应 故A正确；由瓶内压强增大可知，红磷燃烧放出热量，导致 瓶内气体受热膨胀，压强增大，故B正确；该实验的关键是 装置的气密性良好，以防止外界空气进人影响实验结果， 故C正确；瓶内氧气被消耗，但并非全部耗完，而氧气浓度 降低到一定程度时，红磷的燃烧就会停止，故D错误。 2.2构成物质的微观粒子 第1课时分子 1.C水结冰时，水分子仍是在不断运动的，故选项A说 法错误。冰融化时，没有新物质生成，属于物理变化，水分 子种类没有发生变化，故选项B说法错误。冰升华时，水 分子间的间隔增大，故选项C说法正确。冰是固态的水， 冰与水混合后的物质中只含有水一种物质，属于纯净物， 故选项D说法错误。 2.D碘加热后变成紫色蒸气的过程没有生成新的物质， 是物理变化，构成物质的微观粒于本身没有发生改变。香 水洒在桌面上，很快不见了，是分子不断运动扩散到空气 中，属于物理变化，分子本身不变。樟脑丸放在衣柜中逐渐 消失是物质的升华过程，属于物理变化，分子本身没有发 生变化。氢气在氧气中燃烧生成水，属于化学变化，在此过 程中氢分于和氧分于反应得到了水分子，分于本身发生了 变化 3.(1)碘酒中含有碘分子、酒精分子两种分子(2)分子 之间有间隔 [解析)(2)取一只透明的玻璃杯，先倒入半杯酒精，再放 入一大块碘，立即在玻璃杯外壁液面位置标上记号，碘完 全溶解后液面低于记号处，是因为分子之间有间隔，一部 分碘分子和酒精分子会互相占据分子之间的间隔。 4.A蔗糖放入水中后溶解是由于蔗糖分子分散到了水分 子之间的间隔中，A错误；闻到花香是由于分于在不断地 运动，B正确；水壶中的水沸腾后，水分于之间的间隔变大， 壶盖被顶起，C正确；氧气和液氧都是由氧分子构成的，同 种分子的化学性质相同，D正确。