第二单元 课题1 我们周围的空气&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(人教版·新教材)

第二单元} 空气和氧气 课题1我们周围的空气 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，正确 ↑78% 的是 A.纵坐标表示质量分数 21% B.空气中各成分保持其原有的化学性质 Y稀有其他 气体 C.稀有气体属于纯净物 空气成分 D.Y可用作焊接时的保护气 (第1题图) 2.[2025广东期中]生机勃勃的地球离不开空气，下列关于空气的成分性质与用途不相符的是() A.氮气化学性质不活泼—用作食品保护气B.氧气具有助燃性—用作燃料 C.液氦温度低—作氩氦刀治疗肿瘤 D.稀有气体通电发光 —制作霓虹灯 3.[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.人体呼出的气体 4.新素养科学态度与责国空气中的各种成分是人类生产生活的重要资源。 (1)氮气是生产化肥的重要原料，空气中稀有气体的体积分数约为 (2)PM2.5是指大气中粒径小于等于2.5um的颗粒物。下列行为中，有利于减少PM2.5的有 (填字母，下同)。 A.焚烧垃圾 B.治理工地扬尘 C.排放汽车尾气 D.控制烟花爆竹的燃放 (3)下列治理空气污染的措施中，不正确的是 0 A.提倡绿色出行，发展公共交通 B.植树造林 C.将化工厂烟囱建高后排放废气 D.加强大气质量监测 (4)目前“低温保鲜”和“富氮保鲜”是两类食品保鲜技术。它们通过降低温度和改变气体成分，达 到抑制储藏物细胞呼吸的目的。下列选项中氧气和其他气体的体积比不利于食品保鲜的是 A.1:2 B.1:3 C.1:5 D.1:6 刀二阶·素能攀升 强化运用能力，提升素能▲ 5.[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 开止水夹发现进入广口瓶的液体液面高度超过广口瓶剩余容积的。造成这一现象的原因可 能是 A.实验中所用红磷的量不足 止水夹 B.实验前没有将止水夹夹紧 C.实验中未冷却至室温就打开止水夹 D.实验中红磷过量 (第5题图) 13 拔尖特训·化学（人教版）九年级上 6.将下列常见的物质正确分类。（填序号） ①氮气②水③人体吸入的空气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： 7,如图所示为“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置。主要操作如下：玻璃棒 在实际容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，再按图示连接好仪 白磷 器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃（白磷在40℃时即可燃烧，燃烧产物 与红磷相同且易与水反应)。 (第7题图) (1)该实验中白磷需稍过量，目的是 (2)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)通过该实验还可推出氮气的性质：氮气难溶于水，其化学性质 (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.液封导管末端以防气体逸出C.吸收五氧化二磷 道三阶·思维拓展 深度探究创新，拓展思维▲ 8.舒势数字化实验)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（部分夹持仪器已省略），请结合图示回答问题： 压强 铜粉 注射器 足量的 0☐ 红磷 试管 时间 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 (3)图乙装置的试管中空气的体积为25mL,反应前注射器的活塞位于15mL刻度线处，反应后 注射器的活塞位于9mL刻度线处，实验测得的氧气的含量 (填“偏高”或“偏低”)，其原 因可能是 (写出一种即可)。 (4)与图甲实验相比，图乙实验具有的优点有 (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 了图甲装置内的压强、温度和氧气浓度，其变化趋势如图丙所示。 ①其中X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： 4 ●“答案与解析”见P6 第二单元空气和氧气 专题特训二 空气中氧气含量的测定 ■目■■ 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356.6℃。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) ■五D 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I所示： 分离转移 两组分混合物一→性质差异 测定含量 反应转化 (第2题图I) 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】用图甲所示的装置测定空气中氧气的含量。连接氧气传感器，点燃红磷后迅速伸入 集气瓶，旋紧橡胶塞，氧气体积分数变化的曲线如图丙中曲线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 燃烧匙 20 8.6 弹簧夹 201 发热 电国 电阻丝 红磷 世10 曲线a 10 57.2 曲线b 浸有食盐水 同 贴的铁粉和活 5 水 水平段 020406080100120 性炭粉的滤 时间/s 品纸包 氧气传感器 0510152025 时间/min 甲 丙 丁 戊 (第2题图Ⅱ) 【改进实验1】用图乙所示的实验装置进行实验。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。氧气体积分数变 化的曲线如图丙中曲线b所示。 (3)若实验成功，则该过程中左管液面的变化情况是 与图甲 实验相比，图乙实验的优点除了实验结果更准确外，还有 【改进实验2】按图丁所示的装置进行实验，氧气体积分数变化的曲线如图戊所示。 (4)在实验过程中，氧气体积分数的变化情况为 (5)根据图戊曲线分析选择使用铁粉进行实验的理由是 “答案与解析”见P7 157.B在进行“实验室制取二氧化碳”的实验时，发现气体 产生的速率太小了，同学们认为这可能是石灰石加得太少 的缘故，在以后的实验中要注意所加试剂的量，这属于科 学探究中的反思与评价。 8.D铁片和铝片均为银白色，通过看颜色无法区分， D错误。 9.B由图示可知，0~20s时，瓶内压强减小，A错误；20s 后压强不再改变，说明装置不漏气，气密性良好，B正确； 由0~20s的图像可知，该同学的操作是向外拉注射器的 活塞，装置中压强减小，C错误；由20~80s的图像可知， 压强没有变化，说明该同学拉注射器的活塞后，一直没有 松手，D错误。 10.D本实验根据维生素C能够使淀粉碘溶液褪色的 原理，通过测定胶头滴管滴出果汁的滴数来比较不同果汁 中维生素C含量的高低，所以除了胶头滴管滴出果汁的滴 数不用控制外，其他条件都要加以控制。 11.(1)熔点避热(2)外焰(3)①二氧化碳一氧 化碳②一氧化碳中毒（4)控制其他条件相同 (5)8.99<x<12.90(6)探究蜡烛高度对蜡烛燃烧 时间的影响 〔解析)(1)用一支蜡烛加热化蜡小锅，说明石蜡的熔点 低，保存蜡烛时应注意避热。(2)蜡烛火焰的外焰温度最 高，要用蜡烛火焰的外焰加热化蜡小锅。(3)①根据资 料，湿润的黄色氯化钯试纸遇一氧化碳会显蓝色，湿润的 紫色石蕊试纸遇到二氧化碳会显红色，而干燥的这两种试 纸遇到相应的气体不变色。实验中观察到原来干燥的紫 色石蕊试纸变红，说明燃烧产物有水和二氧化碳；原来干 燥的黄色氯化钯试纸变蓝，说明产物有水和一氧化碳。 ②根据上述实验结论知，蜡烛燃烧可能会产生一氧化碳， 一氧化碳有毒，长时间在密闭空间内使用蜡烛燃烧照明， 可能造成的影响是一氧化碳中毒。(4)对比实验需要控制 单一变量，为了得到正确结论，该小组同学在设计实验方 案、进行实验操作时还注意了控制其他条件相同的问题。 第二单元 课题1我们周围的空气 1.B纵坐标表示空气中各组分气体的体积分数，而不是 质量分数，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：稀有气体是氨气、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 (5)利用实验①②③⑤可以探究蜡烛高度对蜡烛燃烧时间 的影响，对比实验②③⑤可知，蜡烛高度为2cm时燃烧的 时间是12.90s,蜡烛高度为5cm时燃烧的时间是8.99s, 实验②中蜡烛高度为3cm,介于2cm与5cm之间，则表中 x应介于实验③⑤的燃烧时间之间，则8.99<x<12.90 (6)实验①②③的变量是蜡烛高度，其他条件相同，则实验 ①②③的目的是探究蜡烛高度对蜡烛燃烧时间的影响。 12.(3)酚酞试纸变红有二氧化碳生成(4)碳铵加热 消失，是由于它变成了别的物质，发生的是化学变化 (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②不能碳铵蒸气也 能使澄清石灰水变浑浊③碳酸氢铵加热氨气十二氧化 碳十水④避光、避热、密封（合理答案均可） 〔解析)(3)由于碳铵加热有氨气生成，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；将气体通入澄清石灰水， 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，故碳按加热消失， 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属于什么变化。③碳铵加热 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+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。 空气和氧气 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.B氮气化学性质不活泼，不易与其他物质发生反应，可 用作食品保护气，A正确；氧气具有助燃性，能支持燃烧，但 本身不能燃烧，不能用作燃料，B错误；液氨温度低，作氩氨 刀治疗肿瘤时利用其低温的特性，C正确：稀有气体通电时 发出各种颜色的光，可用于制作霓虹灯，D正确。 3.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，属于纯争 物，C正确：人体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。 4.(1)0.94%(2)BD(3)C(4)AB 〔解析)(4)空气中氧气和剩余气体的体积比约为1：4，氧 气含量越高，食品越容易变质。 5.B红磷量不足时氧气不能被完全消耗，会导致进入广 口瓶的水的体积偏小，A错误；红磷燃烧是放热反应，气体 受热膨胀，实验前没有将止水夹夹紧，燃烧过程中空气逸 出，导致冷却后进人广口瓶的水的体积偏大，B正确：实验 结束后未冷却至室温便打开了止水夹，瓶内压强偏大，会 导致进入广口瓶的水的体积偏小，C错误：红磷过量能确保 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。 6.①②⑤⑥③④⑦⑧⑨ 〔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人体吸人的空气中含有氧气、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 中含有液态氧、液态氮等物质，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。 7.(1)将集气瓶中的氧气耗尽(2)先下降，后上升70 (3)不活泼(4)ABC 〔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，水面下降， 氧气完全反应后温度降低，压强减小，水面上升，故从燃烧 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体积约为50mL,十 (150ml,一50ml)×号=70ml。(3)通过该实验还可推 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50L水，在实验过程中的作用是加快 集气瓶内气体冷却，液封导管末端以防气体逸出，吸收五 氧化二磷。 8.（①)红礴十氧气点感五氧化二礴(2)活塞先向右移 动，然后向左移动(3)偏低铜粉的量不足（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 ②红磷燃烧放出热量，导致瓶内压强增大，氧气被消耗，导 致瓶内压强减小，BC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 式为红磷十氧气点燃五氧化二磷。(2)加热时，试管内温 度升高，气体受热膨胀，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 氧气的消耗、温度的降低，试管内压强减小，因此活塞又 向左移动。(3)题图乙装置的试管中空气的体积为 25mL,反应前注射器的活塞位于15mL刻度线处，反应 后注射器的活塞位于9L刻度线处，实验测得的氧气的 含量为册×10%=15%，则实验测得的氧气 的含量偏低，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)与题图甲实验相比，题图乙 实验始终在密闭容器中进行，使实验结果更准确，同时避 免了题图甲实验中反应生成的五氧化二磷逸散到空气中 而污染环境。(5)①X曲线表示的是温度的变化趋势。 ②题图丙中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。 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)红磷十氧气点婚五氧化二磷冷却 到室温时(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，反应的文字表达式为红磷十氧气点城燃五氧化 二磷，按图甲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，则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时。(3)用图乙装置进行实验，若 实验成功，则该过程中左管液面的变化情况是先下降后上 升，原因是红磷燃烧放热，温度升高，压强增大，导致液面 下降，完全反应后温度降低，氧气消耗，压强减小，导致液 面上升。与图甲实验相比，图乙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)根据图戊曲线可知，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21%。 课题2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：氧气具有氧化性，物质和氧气发生的反应都属于氧化 反应，B正确；氧气能支持燃烧，可用于炼钢、航天、气焊以 及化工生产，C正确：氧气可供给呼吸，它和体内物质进行 缓慢的氧化反应，释放能量，该过程属于缓慢氧化，D正确。 2.(①)A(2)碑+氧气点燃五氧化二磷铁十氧气点修 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，反应的文宇表达式分别为磷十 氧气点燃五氧化二磷、铁十氧气点懋四氧化三铁」 3.D红磷燃烧产生大量白烟，不是烟雾，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；硫在空气中燃烧发 出淡蓝色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体，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)要注意用词的准确性，如“烟”与“雾”，“光”与 “火焰”的区别。 (2)要注意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)要注意同种可燃物在空气中燃烧与在氧气中燃 烧的不同现象。 4.A图中阴影部分的反应既属于化合反应又属于氧化反 应。A中反应符合“多变一”的特征，属于化合反应：也是物 质与氧气发生的化学反应，属于氧化反应，A正确。B中反 应的生成物是两种，不符合“多变一”的特征，不属于化合反 应，B错误。C中反应符合“多变一”的特征，属于化合反 应：但它不是物质和氧气发生的化学反应，不属于氧化反 应，C错误。D中反应的生成物是两种，不符合“多变一”的 特征，不属于化合反应，D错误。 5.D由图像中氧气的浓度的变化可知，空气中氧气的浓 度大约为20%，A正确；将氧气倒人倾倒室，MN段曲线快 速上升，说明氧气的密度比空气大，B正确；25s后氧气的 浓度急速下降，因此实验中“提起中间隔板”操作对应的时 间点约在第25s,C正确；NP段氧气的浓度逐渐减小，蜡 烛燃烧越来越弱，在P点时，装置内氧气的浓度与空气中 氧气的浓度接近，因此最后蜡烛能正常燃烧，D错误。 6.I.(1)先膨胀后变瘪(2)C(3)氧气的浓度 Ⅱ.(2)产生明亮的蓝紫色火焰(3)检测有无二氧 化硫生成 〔解析)I.(1)铁丝绒通电后在氧气中剧烈燃烧，火星四 射，生成一种黑色固体，放出大量的热，装置内气体膨胀，压 强变大，可观察到气球膨胀，当反应结束，装置冷却至室温 后，由于反应消耗了氧气，装置内压强减小，可观察到气球 变瘪，因此实验过程中气球的变化情况是先膨胀后变瘪。 (2)题述甲、乙、丙、丁四个实验中发生的反应均符合“多变 一”的特点，都属于化合反应，A正确；四个反应均是物质与 氧气的反应，均属于氧化反应，B正确；生成物中，四氧化三 铁、五氧化二磷是固体，二氧化硫、二氧化碳是气体，C错 误；这四个反应的反应条件均是点燃，D正确。(3)实验丁 中可观察到木炭在氧气中燃烧比在空气中剧烈，说明影响 木炭燃烧剧烈程度的因素是氧气的浓度。Ⅱ.(2)打开止 水夹，通人氧气，硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰。 (3)已知二氧化硫能使湿润的品红试纸褪色，利用该性质 可检测有无二氧化硫生成，若湿润的品红试纸褪色，则有 二氧化硫生成。 7.【实验内容一】125【结论一】剧烈【拓展】不合理 没有对55%~60%范围内的氧气体积分数进行实验（合理 答案均可)【实验内容二】剧烈燃烧，火星四射【结论 二】碳+氧气点燃二氧化碳