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空气 氧气
题型01 空气的成分及用途
知识积累
1.空气的成分
空气的成分按体积分数计算：氮气（N2） ，氧气（O2） ，稀有气体 ，二氧化碳（CO2） ，其它气体和杂质0.03%。
2．空气成分的性质与其对应的用途
（1）氧气
—— 动植物呼吸、医疗急救、登山、潜水等
—— 炼钢、航天、气割、气焊等
（2）氮气
化学性质不活泼——用作 ：灯泡、食品、金属焊接等
液氮沸点低——制造 环境：医疗、超导材料等
可与其他物质反应等——用于化工生产，制造
（3）稀有气体
——作电光源：霓虹灯、航标灯、闪光灯等
——用作保护气：灯泡、金属焊接等
氦气 ——用于填充探空气球、热气球等
【典例1】空气是一种宝贵的资源，下列空气中各成分的含量和应用正确的是
A．氮气：，充入食品包装袋中可延长食品的保质期
B．氧气：，能支持燃烧，可作燃料
C．稀有气体：，没有利用价值
D．二氧化碳：，是形成酸雨的主要气体
【变式1-1】氦气能代替氢气作为飞艇的填充气体，其优势在于
A．通电能发光 B．无气味 C．化学性质稳定 D．密度小
【变式1-2】“祝融号”火星车探测器测得火星表面大气成分的体积分数如图，下列说法正确的是
A．火星大气不含稀有气体 B．火星大气中N2的含量最高
C．火星大气能供人类呼吸 D．火星大气中CO2比空气的含量高得多
【变式1-3】空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气中各成分的说法错误的是
A．氮气可用于食品防腐 B．氧气可用于医疗急救、潜水
C．二氧化碳属于空气污染物 D．稀有气体可用于制造多种用途的电光源
题型02空气的污染与防治
知识积累
1.空气污染物：有害气体和 ，有害气体包括 。
2.空气污染造成的危害：损害 、影响作物生长、破坏 。
3.空气污染引起的环境问题：① ② ③
4.防止空气污染的措施：使用 ，加强 ,积极 、 。
5.目前计入空气质量评价的主要污染物有： 。
【典例2】下列不属于空气污染物的是
A．二氧化硫 B．一氧化碳 C．PM2.5 D．二氧化碳
【变式2-1】空气污染是对人类健康和社会经济活动的最大威胁之一、下列气体中属于空气污染物且会形成酸雨的是
A．SO2 B．Ne C．N2 D．O3
【变式2-2】如图所示为某地某日空气质量报告，下列叙述与报告内容不相符的是
A．该日空气首要污染物是PM10 B．该日空气质量等级属于轻度污染
C．污染物O3可导致酸雨 D．汽车尾气是污染物SO2和NO2的来源之一
【变式2-3】为了保护环境，同学们自制了微型空气质量检测站，检测空气中的污染物。下列关于环境保护的说法正确的是
A．空气质量指数越低，空气质量越差 B．废旧电池和易拉罐混在一起回收利用
C．尽量不使用塑料袋，防止“白色污染” D．推广使用燃煤发电
题型03空气中氧气含量的测定
知识积累
1.空气中氧气含量的测定
（1）原理：红磷燃烧消耗密闭装置内空气中的氧气，压强 ，进入装置的水的体积等于装置内空气中氧气的体积。
（2）实验现象：
①红磷燃烧放出热量，产生大量 ；
②装置冷却到室温后打开弹簧夹： 。
（3）实验结论：空气中含有氧气。
（4）注意点：
①装置的 （否则测量结果偏小）
②所用的红磷必须 ，如果红磷过少则氧气没有全部消耗完，测量结果偏小
③要等集气瓶（装置） 后才能打开弹簧夹（否则测量结果偏小）
④要先夹住橡皮管，然后再点红磷（否则测量结果偏大）。
【典例3】人类对空气成分探究经历了艰辛的过程。图1是拉瓦锡研究空气成分的装置，图2是仿照图1实验原理设计的装置。下列说法错误的是
A．图1曲颈甑中汞的用量会影响实验结果
B．图1拉瓦锡得出空气由氧气和氮气组成
C．图2若没有弹簧夹，测得氧气的体积大于五分之一
D．图2中可以用木炭代替红磷
【变式3-1】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，他们用足量蜡烛和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧，用氧气传感器测定密闭容器中氧气体积分数与时间的关系如图。下列正确的是
A．测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛，因为它反应速率快
B．白磷用量越多，测得空气中氧气的体积分数越大
C．燃烧后，两容器中氧气均未耗尽，白磷耗氧量较多
D．白磷熄灭后立即打开止水夹观察水进入瓶内体积
【变式3-2】如图中图1是兴趣小组在测定空气中氧气含量实验时用数字压强传感器来测定广口瓶中的压强变化，测定的压强随时间变化如图2所示。则下列分析正确的是
A．a到b是因为反应产生气体压强增大
B．若装置漏气，则b点的压强会偏大
C．c点表示打开止水夹
D．若将红磷换成木炭，实验也能成功
【变式3-3】兴趣小组分别取足量红磷，白磷采用图1装置测空气中含量，记录并处理数据分别如图2和图3所示。已知相同条件下，气体的压强与体积成正比。下列说法错误的是
A．红磷和白磷燃烧均产生大量白烟，放热
B．图2中后含量上升，可能原因是降温后气体逐渐混合均匀
C．BC段压强增大，是反应刚开始，温度升高比气体减少对压强的影响大
D．图3可知，该实验中白磷消耗的占空气体积的
题型04 空气中氧气含量测定的实验改进
知识积累
1.原理：通过物质与空气中的氧气反应（如磷燃烧、铜加热等），尽量耗尽密闭容器空气中的氧气，使压强变小，外界大气压将水压进容器或推动活塞移动等。
2.可燃物要求： 、只与空气中的氧气反应且产物是 。
【典例4】化学小组利用如图甲所示装置（气密性良好）和试剂测定空气中氧气含量，集气瓶的容积为，氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。下列说法正确的是
A．a点表示温度达到白磷的着火点
B．白磷燃烧熄灭后，瓶中氧气被耗尽
C．实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，目的是引燃白磷
D．倒吸入集气瓶中水的体积除以一定等于空气中氧气的体积分数
【变式4-1】为测定空气中氧气的体积分数，某同学将教材实验进行了改进，下表是实验过程中记录的有关数据。资料：食品脱氧剂（以铁粉为主的物质组成）能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，使食品处于无氧状态。
实验所需的时间/min 0 5 10 30 35 45
量筒中液面的刻度/mL 50 35 27.5 19.7 19.7 19.7
(1)据表中数据推算，广口瓶中氧气的体积分数约是 。
(2)若食品脱氧剂量不足，则会使测量结果 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
(3)与红磷燃烧法相比，用脱氧剂测定空气中氧气含量的优点是 。
【变式4-2】如图所示装置是测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中，正确的是
A．铜粉的用量不足会导致实验结果偏大
B．反应消耗氧气的体积为反应前注射器内气体体积的
C．该实验中的铜粉换成木炭也能达到实验目的
D．若停止加热后没有冷却到室温就读数，则测定的氧气体积分数偏小
【变式4-3】如图1，将足量的铜粉置于硬质玻璃管中，利用氧气传感器测定加热过程中装置内氧气含量的变化情况，采集到的数据如图2所示。下列说法不合理的是
A．加热铜粉时，红色的铜粉逐渐变为黑色粉末，发生反应的化学方程式为
B．气球先变大、后变小；作用是缓冲气压，防止橡胶塞冲出
C．DE段为停止加热后的一段时间，装置内气压会逐渐变小直到不变
D．反应前Cu和的质量总和一定等于生成CuO的质量
题型05 氧气的性质
知识积累
1． 氧气的物理性质：通常是 的气体，密度比空气 ， 溶于水。
2．氧气的化学性质
（1）氧气具有 ，能使带火星的木条 ；
（2）物质在氧气燃烧的现象；
①碳：在空气中保持红热，在氧气中发出白光，产生 的气体；
②磷：产生大量 ，放热；
③硫：在空气中发出微弱的 火焰，而在氧气中发出明亮的 火焰，产生 的气体；硫在集气瓶底部放少量水的目的： 。
④镁：发出耀眼的白光，放出热量，生成 固体；
⑤铁：在空气中不燃烧，在氧气中 ；
铁燃烧要在集气瓶底部放少量水或细砂的目的： 。
【典例5】关于氧气性质的实验，下列现象与化学方程式均正确的是
选项 实验 现象 化学方程式
A 木炭在氧气中燃烧 发出红光，生成黑色固体
B 铁丝在氧气中燃烧 火星四射，生成黑色固体
C 镁带在空气中燃烧 发出耀眼的白光，生成白色固体
D 红磷在空气中燃烧 产生黄色火焰，生成黄烟
A．A B．B C．C D．D
【变式5-1】下图是硫粉分别在空气和氧气里燃烧的实验。下列说法正确的是
A．硫在氧气里燃烧发出微弱的淡蓝色火焰 B．集气瓶中放入水主要是防止集气瓶底炸裂
C．硫燃烧的剧烈程度主要与氧气的浓度有关 D．硫燃烧的化学方程式是2S+3O22SO3
【变式5-2】兴趣小组将长度、粗细相同的铁丝，绕成不同形状，用火柴引燃后放入不同浓度的氧气中进行多次实验，测定铁丝剧烈燃烧时间，得到数据如图。下列说法错误的是
A．铁丝燃烧剧烈程度与氧气的起始浓度有关
B．铁丝拉直不会出现火星四射剧烈燃烧的现象
C．实验的异常现象可能是因为铁丝受热熔断
D．待火柴快燃尽时将铁丝伸入集气瓶，防止火柴燃烧消耗更多O2
【变式5-3】工业上常用氧炔焰切割或焊接金属，一种切割工具如图所示。下列说法错误的是
A．调节乙炔和氧气的比例可以改变乙炔的着火点
B．乙炔在氧气中完全燃烧的化学方程式为
C．氧气用量相对不足时，容易生成炭黑或一氧化碳
D．相同条件下，乙炔在氧气中燃烧比在空气中燃烧的火焰温度高
题型06 实验室制取氧气
知识积累
1.实验室制氧气方法：加热高锰酸钾；分解过氧化氢
2.发生装置：加热高锰酸钾用 发生装置、分解过氧化氢用 发生装置；
收集装置：氧气的密度比空气略大——用 收集
氧气不易溶于水——用 收集
3．操作步骤和注意点（以高锰酸钾制取氧气并用排水法收集为例）
（1）步骤：查—装—定—点—收—移—熄
（2）注意点：①试管口 倾斜：防止冷凝水倒流引起试管破裂
②药品平铺在试管的底部：均匀受热
③铁夹夹在离管口约1/3处
④导管应稍露出橡皮塞：
⑤试管口应放一团棉花：防止
⑥排水法收集时，待气泡 时再收集（刚开始排出的是试管中的空气）
⑦实验结束时，先 再 ：防止水倒吸引起试管破裂
⑧用排空气法收集气体时，导管伸到集气瓶
4．氧气的检验和验满
（1）验满：用 的木条放在集气瓶 ；
（2）检验：用 的木条伸入集气瓶 。
【典例6】“实验室用H2O2、MnO2制取O2”涉及的实验装置及操作不正确的是
A．装入MnO2 B．制备O2
C．干燥O2 D．收集O2
【变式6-1】实验室用加热一定质量的高锰酸钾制氧气，下列图像能正确反映对应变化关系的是
A． B．
C． D．
【变式6-2】根据下图回答问题。
(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的化学方程式为 。利用该反应及A装置制取少量氧气的主要操作步骤有：①检查装置的气密性质；②组装仪器；③向分液漏斗中注入过氧化氢溶液；④向锥形瓶中放入二氧化锰；⑤收集气体。正确的操作顺序是 （填序号）。
A．①②③④⑤ B．①④②③⑤ C．②①④③⑤ D．②③④①⑤
(2)如果用E装置收集氧气，当观察到 的现象时，再开始收集。
(3)氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，极易溶于水，密度比空气小。实验室常加热氯化铵和熟石灰固体混合物制取氨气，此时应选用的发生装置是 （填标号）；若用F装置收集氨气，则气体要从 （填“m”或“n”）端通入。
(4)实验室利用装置A制取气体的化学反应方程式为 ，用C装置而不用E装置收集气体的原因是 。
【变式6-3】某探究小组欲在实验室制备氧气和二氧化碳，实验桌上有下列仪器和胶皮管、棉花、火柴以及实验所需药品。回答下列问题：
(1)若用高锰酸钾固体制取氧气，还缺少一种加热仪器 （填仪器名称）；在装入药品前要先检查装置的 ；固定试管时应使试管口略向 （填“上”或“下”）倾斜。
(2)若用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集一瓶氧气，可选择的仪器______（填标号）。
A．①④⑥⑦ B．②③④⑧
C．②③⑤⑦ D．①⑤⑥⑧
(3)实验室里制取二氧化碳的反应原理是 （用化学方程式表示）；用集气瓶收集满二氧化碳后盖上玻璃片， （填“正”或“倒”）放在桌子上，备用。
题型07 氧气的工业制法
知识积累
1．分离液态空气法—— 变化
（1）原理：利用液态氧和液态氮的 不同。
（2）具体过程：将空气液化，升温时 先蒸发出来（液态氮的沸点比液态氧的沸点低），剩下主要是 。
【典例7】工业上可用分离液态空气的方法制取氧气，该方法的原理是利用氮气和氧气具有不同的
A．熔点 B．沸点 C．密度 D．溶解性
【变式7-1】下列变化属于化学变化的是
A．煤干馏 B．干冰升华
C．石油分馏 D．分离液态空气制氧气
【变式7-2】工业上利用分离液态空气的方法得到氧气，并利用氮气合成氨的流程如图所示。
(1)由流程图中可以看出，氮气的沸点比氧气的沸点 （填“高”或“低”）。
(2)除分离液态空气外，还有一种膜分离技术制氧气，原理是在一定压力下，让空气通过薄膜，氧分子能透过薄膜，而氮分子不能透过薄膜。据此推测，氮分子的体积比氧分子的体积 （填“大”或“小”）。
(3)从空气中分离出的氮气（）和氢气（）在高温、高压和催化剂的作用下反应生成氨气，其发生反应的化学方程式为 。反应后化合价降低的元素是 （填元素名称）。
【变式7-3】空气是一种非常宝贵的资源。
(1)氮气是生产化肥的重要原料。空气中氮气的含量按体积计算约为 %。
(2)氧气可供给呼吸，支持燃烧。工业上制取氧气，常用的有深冷法、变压吸附法等。
I．深冷法的原理是先将空气液化，再利用氮气和氧气沸点的差异进行分离。
①由步骤“蒸发”可以猜测氮气的沸点比氧气的沸点 (选填“高”或“低”)。
②空气的净化装置除了除去空气中的一些污染物外还除去了空气组成中的 (填序号)。
a．氮气 b．氧气 c．稀有气体 d．二氧化碳 e．水蒸气
II．变压吸附法的原理是利用分子筛吸附氮气和氧气能力的差异将二者分离。在吸附塔中，通过2增压与减压的交替循环，可以使分子筛重复使用，部分过程的示意图如图所示。
③分子筛中发生的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。
答案和解析
题型01 空气的成分及用途
知识积累
1.空气的成分
空气的成分按体积分数计算：氮气（N2）78%，氧气（O2）21%，稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%。
2．空气成分的性质与其对应的用途
（1）氧气
供给呼吸 —— 动植物呼吸、医疗急救、登山、潜水等
支持燃烧 —— 炼钢、航天、气割、气焊等
（2）氮气
化学性质不活泼——用作保护气：灯泡、食品、金属焊接等
液氮沸点低——制造低温环境：医疗、超导材料等
可与其他物质反应等——用于化工生产，制造硝酸、化肥
（3）稀有气体
通电发光 ——作电光源：霓虹灯、航标灯、闪光灯等
化学性质不活泼——用作保护气：灯泡、金属焊接等
氦气密度小——用于填充探空气球、热气球等
【典例1】空气是一种宝贵的资源，下列空气中各成分的含量和应用正确的是
A．氮气：，充入食品包装袋中可延长食品的保质期
B．氧气：，能支持燃烧，可作燃料
C．稀有气体：，没有利用价值
D．二氧化碳：，是形成酸雨的主要气体
【答案】A
【详解】A、氮气约占空气体积的78%，氮气的化学性质比较稳定，很难与其它物质发生化学变化，充入食品包装袋中可延长食品的保质期，选项正确；
B、氧气约占空气体积的21%，能支持燃烧，但氧气不具可燃性，不可作燃料，选项错误；
C、稀有气体约占空气体积的0.94%，化学性质很稳定，几乎不与任何物质发生化学变化，可用作保护气，选项错误；
D、二氧化碳约占空气体积的0.03%，是形成温室效应的主要气体，选项错误；
故选A。
【变式1-1】氦气能代替氢气作为飞艇的填充气体，其优势在于
A．通电能发光 B．无气味 C．化学性质稳定 D．密度小
【答案】C
【详解】氢气曾用于飞艇的填充气，其原因是氢气的密度比空气小；氦气代替氢气用于填充气球，是因为氦气的密度比空气小，主要是化学性质稳定。故选C。
【变式1-2】“祝融号”火星车探测器测得火星表面大气成分的体积分数如图，下列说法正确的是
A．火星大气不含稀有气体 B．火星大气中N2的含量最高
C．火星大气能供人类呼吸 D．火星大气中CO2比空气的含量高得多
【答案】D
【详解】A、由图可知，火星大气中含有氩气，氩气属于稀有气体，所以火星大气中含稀有气体，此选项错误；
B、由图可知，火星大气中二氧化碳的含量是95.3%，所以火星大气中二氧化碳的含量最高，此选项错误；
C、由图可知，火星大气中几乎不含有氧气，因此火星大气不能供给人的呼吸，此选项错误；
D、由图可知，火星大气中二氧化碳的含量是95.3%，所以火星大气中CO2比空气的含量高得多，正确。
故选：D。
【变式1-3】空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气中各成分的说法错误的是
A．氮气可用于食品防腐 B．氧气可用于医疗急救、潜水
C．二氧化碳属于空气污染物 D．稀有气体可用于制造多种用途的电光源
【答案】C
【详解】A、氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐，故A正确；
B、氧气能供给呼吸，可用于医疗急救、潜水，故B正确；
C、空气污染物主要是二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧，二氧化碳不属于空气污染物，故C错误；
D、稀有气体通电时发出不同颜色的光，可用于制造多种用途的电光源，故D正确。
故选C。
题型02空气的污染与防治
知识积累
1.空气污染物：有害气体和烟尘，有害气体包括一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫。
2.空气污染造成的危害：损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡。
3.空气污染引起的环境问题：①温室效应 ②臭氧层破坏 ③酸雨
4.防止空气污染的措施：使用清洁能源，加强空气质量监测,积极植树、种草。
5.目前计入空气质量评价的主要污染物有：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）、臭氧。
【典例2】下列不属于空气污染物的是
A．二氧化硫 B．一氧化碳 C．PM2.5 D．二氧化碳
【答案】D
【详解】A、二氧化硫是有毒气体，属于空气污染物，故选项不符合题意；
B、一氧化碳是有毒气体，属于空气污染物，故选项不符合题意；
C、PM2.5是可吸入颗粒物，属于空气污染物，故选项不符合题意；
D、二氧化碳是空气的成分之一，不属于空气污染物，故选项符合题意。
故选D。
【变式2-1】空气污染是对人类健康和社会经济活动的最大威胁之一、下列气体中属于空气污染物且会形成酸雨的是
A．SO2 B．Ne C．N2 D．O3
【答案】A
【详解】A、二氧化硫能与水反应生成酸性物质，导致酸雨的发生，属于空气污染物，符合题意；
B、氖气属于稀有气体，是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意；
C、氮气是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意；
D、臭氧具有强氧化性，属于空气污染物，但不会导致酸雨的发生，不符合题意。
故选A。
【变式2-2】如图所示为某地某日空气质量报告，下列叙述与报告内容不相符的是
A．该日空气首要污染物是PM10 B．该日空气质量等级属于轻度污染
C．污染物O3可导致酸雨 D．汽车尾气是污染物SO2和NO2的来源之一
【答案】C
【详解】A、由图可知，该地的污染指数为122，该日空气首要污染物可能是PM10，内容相符，不符合题意；
B、由图可知，该日空气质量等级属于轻度污染，内容相符，不符合题意；
C、污染物O3不会导致酸雨，但会对人体健康不利，内容不相符，符合题意；
D、石油及石油制品燃烧时，其中的氮元素燃烧生成氮的氧化物，其中硫元素燃烧生成硫的氧化物，汽车尾气是污染物SO2和NO2的来源之一，内容相符，不符合题意；
故选C。
【变式2-3】为了保护环境，同学们自制了微型空气质量检测站，检测空气中的污染物。下列关于环境保护的说法正确的是
A．空气质量指数越低，空气质量越差 B．废旧电池和易拉罐混在一起回收利用
C．尽量不使用塑料袋，防止“白色污染” D．推广使用燃煤发电
【答案】C
【详解】A、空气质量指数越高，空气质量越差，该选项说法不正确；
B、废旧电池属于有害物质，易拉罐属于可回收垃圾，不能混在一起回收利用，该选项说法不正确；
C、“白色污染”指的是塑料制品污染，尽量不使用塑料袋，防止“白色污染”，该选项说法正确；
D、燃煤会导致空气污染，不能推广使用燃煤发电，该选项说法不正确；
故选C。
题型03空气中氧气含量的测定
知识积累
1.空气中氧气含量的测定
（1）原理：红磷燃烧消耗密闭装置内空气中的氧气，压强变小，进入装置的水的体积等于装置内空气中氧气的体积。
（2）实验现象：
①红磷燃烧放出热量，产生大量白烟；
②装置冷却到室温后打开弹簧夹：烧杯内的水倒流入集气瓶。
（3）实验结论：空气中含有氧气。
（4）注意点：
①装置的气密性要好（否则测量结果偏小）
②所用的红磷必须足量或过量，如果红磷过少则氧气没有全部消耗完，测量结果偏小
③要等集气瓶（装置）冷却后才能打开弹簧夹（否则测量结果偏小）
④要先夹住橡皮管，然后再点红磷（否则测量结果偏大）。
【典例3】人类对空气成分探究经历了艰辛的过程。图1是拉瓦锡研究空气成分的装置，图2是仿照图1实验原理设计的装置。下列说法错误的是
A．图1曲颈甑中汞的用量会影响实验结果
B．图1拉瓦锡得出空气由氧气和氮气组成
C．图2若没有弹簧夹，测得氧气的体积大于五分之一
D．图2中可以用木炭代替红磷
【答案】D
【详解】A、图1曲颈甑中汞若用量不足，不能将装置内的氧气完全消耗，会使测量结果偏小，所以汞的用量会影响实验结果，故A选项说法正确；
B、拉瓦锡通过该实验，将汞在密闭容器中加热与空气中氧气反应，剩余气体主要是氮气，从而得出空气由氧气和氮气组成，故B选项说法正确；
C、图2若没有弹簧夹，红磷燃烧放热会使装置内气体膨胀逸出，冷却后进入集气瓶的水会增多，导致测得氧气的体积大于五分之一，故C选项说法正确；
D、木炭燃烧消耗氧气，生成二氧化碳气体，反应前后装置内气体压强变化不明显，无法测量空气中氧气的体积分数，所以不能用木炭代替红磷，故D选项说法错误；
故选：D。
【变式3-1】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，他们用足量蜡烛和白磷分别在相同体积与状态的空气中燃烧，用氧气传感器测定密闭容器中氧气体积分数与时间的关系如图。下列正确的是
A．测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛，因为它反应速率快
B．白磷用量越多，测得空气中氧气的体积分数越大
C．燃烧后，两容器中氧气均未耗尽，白磷耗氧量较多
D．白磷熄灭后立即打开止水夹观察水进入瓶内体积
【答案】C
【详解】A、由图可知，白磷燃烧后，密闭容器内氧气的体积分数最小，说明消耗氧气更彻底，测定空气中氧气含量效果最好的是白磷，故A错误；
B、瓶内空气中的氧气含量是固定的，白磷应足量，目的是完全消耗瓶内氧气，当氧气消耗完后，剩余白磷不再发生反应，氧气体积分数不再变化，并不是白磷用量越多，测得空气中氧气的体积分数越大，故B错误；
C、燃烧后，两容器中氧气的体积分数分别为15.46%、3%，所以两容器中氧气均未耗尽，且白磷耗氧量较多，故C正确；
D、白磷熄灭后，装置没有冷却至室温就立即打开止水夹，剩余气体受热膨胀，水倒流入集气瓶的体积偏小，导致实验结果偏小，应该冷却至室温后打开止水夹，观察水进入瓶内体积，故D错误。
故选C。
【变式3-2】如图中图1是兴趣小组在测定空气中氧气含量实验时用数字压强传感器来测定广口瓶中的压强变化，测定的压强随时间变化如图2所示。则下列分析正确的是
A．a到b是因为反应产生气体压强增大
B．若装置漏气，则b点的压强会偏大
C．c点表示打开止水夹
D．若将红磷换成木炭，实验也能成功
【答案】C
【详解】A、a到b是因为红磷燃烧放热，温度升高，导致气体受热膨胀，压强增大，故A错误；
B、若装置漏气，红磷燃烧放热，气体受热膨胀，瓶内压强大于外界压强时，气体会逸出，则b点压强会偏小，故B错误；
C、c点之后，压强瞬间恢复到大气压，则c点时打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶中，压强恢复，故C正确；
D、木炭燃烧生成二氧化碳，使装置内压强变化不明显，无法测定空气中氧气的含量，故不能将红磷替换成木炭，故D错误。
故选C。
【变式3-3】兴趣小组分别取足量红磷，白磷采用图1装置测空气中含量，记录并处理数据分别如图2和图3所示。已知相同条件下，气体的压强与体积成正比。下列说法错误的是
A．红磷和白磷燃烧均产生大量白烟，放热
B．图2中后含量上升，可能原因是降温后气体逐渐混合均匀
C．BC段压强增大，是反应刚开始，温度升高比气体减少对压强的影响大
D．图3可知，该实验中白磷消耗的占空气体积的
【答案】D
【详解】A、红磷和白磷燃烧均产生大量白烟，放热，故选项说法正确；
B、红磷燃烧放热，反应后温度逐渐恢复至常温，图2中200s后O2含量上升，可能原因是降温后气体逐渐混合均匀，故选项说法正确；
C、白磷燃烧消耗氧气，放出大量的热，BC段压强增大，是反应刚开始，温度升高比气体减少对压强的影响大，故选项说法正确；
D、相同条件下，气体的压强与体积成正比，由图3可知，该实验中白磷消耗的O2占空气体积的 ×100%≈19.37%，故选项说法错误;
故选：D。
题型04 空气中氧气含量测定的实验改进
知识积累
1.原理：通过物质与空气中的氧气反应（如磷燃烧、铜加热等），尽量耗尽密闭容器空气中的氧气，使压强变小，外界大气压将水压进容器或推动活塞移动等。
2.可燃物要求：足量、只与空气中的氧气反应且产物是固体或液体。
【典例4】化学小组利用如图甲所示装置（气密性良好）和试剂测定空气中氧气含量，集气瓶的容积为，氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。下列说法正确的是
A．a点表示温度达到白磷的着火点
B．白磷燃烧熄灭后，瓶中氧气被耗尽
C．实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，目的是引燃白磷
D．倒吸入集气瓶中水的体积除以一定等于空气中氧气的体积分数
【答案】C
【详解】A、如图，a-b点，氧气体积分数不变，故说明白磷未燃烧消耗氧气，故a点温度不是白磷的着火点，选项错误；
B、如图，最终氧气的体积分数不为0，说明白磷熄灭后没有把氧气耗尽，选项错误；
C、实验开始时，用酒精灯加热粗铜丝，目的是引燃白磷，选项正确；
D、倒吸入集气瓶中水的体积除以等于空气中被消耗氧气的体积分数，但由于最终氧气没有被完全消耗，因此不是空气中所有氧气的体积分数，选项错误；
故选：C。
【变式4-1】为测定空气中氧气的体积分数，某同学将教材实验进行了改进，下表是实验过程中记录的有关数据。资料：食品脱氧剂（以铁粉为主的物质组成）能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气，使食品处于无氧状态。
实验所需的时间/min 0 5 10 30 35 45
量筒中液面的刻度/mL 50 35 27.5 19.7 19.7 19.7
(1)据表中数据推算，广口瓶中氧气的体积分数约是 。
(2)若食品脱氧剂量不足，则会使测量结果 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
(3)与红磷燃烧法相比，用脱氧剂测定空气中氧气含量的优点是 。
【答案】(1)20.2%
(2)偏小
(3)使实验结果更准确、更环保
【详解】（1）脱氧剂能与集气瓶内空气中的氧气反应，气体减少，压强减小，则进入集气瓶中水的体积即为空气中氧气的体积，由表格数据可知，当量筒中液面的刻度降低至19.7mL时不再变化，说明氧气已完全反应，则广口瓶中氧气的体积分数为；
（2）若食品脱氧剂量不足，不能使氧气完全反应，则会使测量结果偏小；
（3）用脱氧剂测定空气中氧气含量能避免燃烧匙伸入集气瓶时部分气体受热膨胀逸出，使实验结果更准确，同时还能避免红磷燃烧生成的五氧化二磷逸散到空气中污染环境，实验更环保，故与红磷燃烧法相比，用脱氧剂测定空气中氧气含量的优点是使实验结果更准确、更环保；
【变式4-2】如图所示装置是测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中，正确的是
A．铜粉的用量不足会导致实验结果偏大
B．反应消耗氧气的体积为反应前注射器内气体体积的
C．该实验中的铜粉换成木炭也能达到实验目的
D．若停止加热后没有冷却到室温就读数，则测定的氧气体积分数偏小
【答案】D
【详解】A、铜粉用量不足，不能将氧气消耗完全，会导致测得结果偏低，故选项错误；
B、在正常操作情况下，反应结束后消耗氧气的总体积应该是反应前注射器内气体与硬质玻璃管中体积之和的21%，故选项错误；
C、木炭燃烧生成二氧化碳气体，会弥补所消耗氧气的体积，导致装置内压强不明显，所以该实验中的铜粉不能换成木炭，故选项错误；
D、实验结束后冷却到室温，注射器停止移动才能读数，若停止加热后没有冷却到室温就读数，注射器向右移动的体积减小，则测定的氧气体积分数偏小，故选项正确；
故选：D。
【变式4-3】如图1，将足量的铜粉置于硬质玻璃管中，利用氧气传感器测定加热过程中装置内氧气含量的变化情况，采集到的数据如图2所示。下列说法不合理的是
A．加热铜粉时，红色的铜粉逐渐变为黑色粉末，发生反应的化学方程式为
B．气球先变大、后变小；作用是缓冲气压，防止橡胶塞冲出
C．DE段为停止加热后的一段时间，装置内气压会逐渐变小直到不变
D．反应前Cu和的质量总和一定等于生成CuO的质量
【答案】D
【详解】A、加热铜粉时，红色的铜粉逐渐变为黑色粉末，是因为铜和氧气加热生成氧化铜，发生反应的化学方程式为，故选项说法合理；
B、加热过程中，装置内气体受热膨胀，压强增大，气球先变大，铜和氧气加热生成氧化铜，由于氧气不断被消耗，气体减少，压强减小，气球又变小；加热过程中，装置内气体受热膨胀，压强增大，气球可起到缓冲气压的作用，防止橡皮塞冲出，故选项说法合理；
C、DE段为停止加热后的一段时间，温度会逐渐恢复至室温，且由于消耗了氧气，装置内气压会逐渐变小，直到不变，故选项说法合理；
D、根据质量守恒定律，参加反应的Cu和的质量总和一定等于生成CuO的质量，故选项说法不合理；
故选D。
题型05 氧气的性质
知识积累
2． 氧气的物理性质：通常是无色无味的气体，密度比空气略大，不易溶于水。
2．氧气的化学性质
（1）氧气具有氧化性，能使带火星的木条复燃；
（2）物质在氧气燃烧的现象；
①碳：在空气中保持红热，在氧气中发出白光，产生使澄清石灰水变浑浊的气体；
②磷：产生大量白烟，放热；
③硫：在空气中发出微弱的淡蓝色火焰，而在氧气中发出明亮的蓝紫色火焰，产生有刺激性气味的气体；硫在集气瓶底部放少量水的目的：吸收反应生成的有毒的二氧化硫气体。
④镁：发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体；
⑤铁：在空气中不燃烧，在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体；
铁燃烧要在集气瓶底部放少量水或细砂的目的：防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底。
【典例5】关于氧气性质的实验，下列现象与化学方程式均正确的是
选项 实验 现象 化学方程式
A 木炭在氧气中燃烧 发出红光，生成黑色固体
B 铁丝在氧气中燃烧 火星四射，生成黑色固体
C 镁带在空气中燃烧 发出耀眼的白光，生成白色固体
D 红磷在空气中燃烧 产生黄色火焰，生成黄烟
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【详解】A、木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，现象不正确；碳燃烧生成二氧化碳，方程式正确，该选项不符合题意。
B、铁丝在氧气中，剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，现象正确；铁丝燃烧生成四氧化三铁，方程式正确，该选项符合题意。
C、镁燃烧时发出耀眼的白光，生成白色固体，现象正确；镁燃烧生成氧化镁，氧化镁的化学式为MgO，正确的方程式为，该选项不符合题意。
D、红磷燃烧，产生黄色火焰，产生大量白烟，现象不正确；红磷燃烧生成五氧化二磷，正确的方程式为，该选项不符合题意。
故选B。
【变式5-1】下图是硫粉分别在空气和氧气里燃烧的实验。下列说法正确的是
A．硫在氧气里燃烧发出微弱的淡蓝色火焰 B．集气瓶中放入水主要是防止集气瓶底炸裂
C．硫燃烧的剧烈程度主要与氧气的浓度有关 D．硫燃烧的化学方程式是2S+3O22SO3
【答案】C
【详解】A、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，在空气燃烧发出淡蓝色火焰，故A错误；
B、二氧化硫有毒，且二氧化硫能与水反应，则实验中水的主要作用是吸收二氧化硫，防止污染空气，故B错误；
C、纯氧比空气中氧气的浓度高，所以硫在氧气里燃烧比在空气里燃烧剧烈，故C正确；
D、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，反应的化学方程式为，故D错误。
故选C。
【变式5-2】兴趣小组将长度、粗细相同的铁丝，绕成不同形状，用火柴引燃后放入不同浓度的氧气中进行多次实验，测定铁丝剧烈燃烧时间，得到数据如图。下列说法错误的是
A．铁丝燃烧剧烈程度与氧气的起始浓度有关
B．铁丝拉直不会出现火星四射剧烈燃烧的现象
C．实验的异常现象可能是因为铁丝受热熔断
D．待火柴快燃尽时将铁丝伸入集气瓶，防止火柴燃烧消耗更多O2
【答案】B
【详解】A、从图片数据可以看出，随着集气瓶内氧气起始浓度（体积分数）从60%逐渐增大到90%，铁丝剧烈燃烧时间总体上呈变化趋势，即集气瓶内氧气起始浓度越高，剧烈燃烧时长越短，说明铁丝燃烧剧烈程度与氧气的起始浓度有关，故A选项说法正确。
B、从图片可知，在较高氧气浓度下，拉直状态的铁丝也有剧烈燃烧的情况，只是剧烈燃烧时间与绕成大螺旋状的铁丝不同，所以铁丝拉直也会出现火星四射剧烈燃烧的现象，故B选项说法错误。
C、实验中可能由于铁丝受热达到熔点而熔断，导致不能持续剧烈燃烧，从而出现异常现象，故C选项说法合理。
D、火柴燃烧会消耗氧气，如果火柴未快燃尽时就将铁丝伸入集气瓶，会消耗较多氧气，使集气瓶内氧气浓度降低，不利于铁丝燃烧，所以待火柴快燃尽时将铁丝伸入集气瓶，防止火柴燃烧消耗更多O2，故D选项说法正确。
故选：B。
【变式5-3】工业上常用氧炔焰切割或焊接金属，一种切割工具如图所示。下列说法错误的是
A．调节乙炔和氧气的比例可以改变乙炔的着火点
B．乙炔在氧气中完全燃烧的化学方程式为
C．氧气用量相对不足时，容易生成炭黑或一氧化碳
D．相同条件下，乙炔在氧气中燃烧比在空气中燃烧的火焰温度高
【答案】A
【详解】A、着火点是可燃物的固有属性，通常不会改变，故A说法错误；
B、乙炔在氧气中完全燃烧生成二氧化碳和水，化学方程式为，故B说法正确；
C、氧气用量相对不足时，乙炔不充分燃烧，容易生成炭黑或一氧化碳，故C说法正确；
D、氧气中氧气浓度比空气中大，则相同条件下，乙炔在氧气中燃烧比在空气中燃烧更充分，火焰温度高，故D说法正确；
故选：A。
题型06 实验室制取氧气
知识积累
1.实验室制氧气方法：加热高锰酸钾；分解过氧化氢
2.发生装置：加热高锰酸钾用固体加热型发生装置、分解过氧化氢用固液常温型发生装置；
收集装置：氧气的密度比空气略大——用向上排空气法收集
氧气不易溶于水——用排水法收集
3．操作步骤和注意点（以高锰酸钾制取氧气并用排水法收集为例）
（1）步骤：查—装—定—点—收—移—熄
（2）注意点：①试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流引起试管破裂
②药品平铺在试管的底部：均匀受热
③铁夹夹在离管口约1/3处
④导管应稍露出橡皮塞：便于气体排出
⑤试管口应放一团棉花：防止固体粉末进入导管
⑥排水法收集时，待气泡均匀连续冒出时再收集（刚开始排出的是试管中的空气）
⑦实验结束时，先从水中移出导管再熄灭酒精灯：防止水倒吸引起试管破裂
⑧用排空气法收集气体时，导管伸到集气瓶底部
4．氧气的检验和验满
（1）验满：用带火星的木条放在集气瓶口；
（2）检验：用带火星的木条伸入集气瓶内
【典例6】“实验室用H2O2、MnO2制取O2”涉及的实验装置及操作不正确的是
A．装入MnO2 B．制备O2
C．干燥O2 D．收集O2
【答案】B
【详解】A、取用粉末状药品，试管倾斜（或平放），用药匙或纸槽把药品送到试管底部，然后使试管直立起来，图中所示操作正确。
B、用图示装置制取氧气时，长颈漏斗的下端要伸入液面以下，以防生成的氧气由长颈漏斗逸出，图中所示操作错误。
C、用浓硫酸干燥氧气时，氧气应从长管通入，经浓硫酸干燥后由短管排出，图中所示操作正确。
D、氧气的密度比空气大，且与空气中的其他成分不反应，因此可采用向上排空气法来收集氧气，图中所示操作正确。
故选：B。
【变式6-1】实验室用加热一定质量的高锰酸钾制氧气，下列图像能正确反映对应变化关系的是
A． B．
C． D．
【答案】A
【详解】A、加热到一定温度，高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，氧气的质量从0开始逐渐增大，至完全反应，氧气的质量不再发生变化，故正确；
B、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，固体的质量不断减小，至完全反应，不再发生变化，但不会减小至0，因为高锰酸钾反应完全，最终固体为锰酸钾和二氧化锰，故错误；
C、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应前后钾元素的质量不变，随着反应的进行，固体的质量不断减小，至完全反应，不再发生变化，则固体中钾元素的质量分数逐渐增大，至完全反应不再发生改变，但反应前固体中钾元素的质量分数不为零，故错误；
D、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，二氧化锰的质量从0开始逐渐增大，至完全反应不再发生变化，故错误；
故选：A。
【变式6-2】根据下图回答问题。
(1)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气的化学方程式为 。利用该反应及A装置制取少量氧气的主要操作步骤有：①检查装置的气密性质；②组装仪器；③向分液漏斗中注入过氧化氢溶液；④向锥形瓶中放入二氧化锰；⑤收集气体。正确的操作顺序是 （填序号）。
A．①②③④⑤ B．①④②③⑤ C．②①④③⑤ D．②③④①⑤
(2)如果用E装置收集氧气，当观察到 的现象时，再开始收集。
(3)氨气是一种无色、有刺激性气味的气体，极易溶于水，密度比空气小。实验室常加热氯化铵和熟石灰固体混合物制取氨气，此时应选用的发生装置是 （填标号）；若用F装置收集氨气，则气体要从 （填“m”或“n”）端通入。
(4)实验室利用装置A制取气体的化学反应方程式为 ，用C装置而不用E装置收集气体的原因是 。
【答案】(1) C
(2)导管口有连续均匀的气泡冒出
(3) B n
(4) 二氧化碳的密度比空气大且能溶于水
【详解】（1）过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为，利用该反应及A装置制取少量氧气是要先组装仪器，然后检查装置气密性，再向锥形瓶中放入二氧化锰，向分液漏斗中注入过氧化氢溶液，最后收集气体，操作步骤为②①④③⑤，故选：C；
（2）用E装置排水法收集氧气时，当观察到导管口气泡连续均匀冒出的现象时，再开始收集，因为刚开始排出的是装置内的空气；
（3）实验室用加热氯化铵和熟石灰固体混合物制取氨气为固固加热型反应，应选用的发生装置是B，氨气密度比空气小，若用F装置收集氨气，则气体要从n端通入；
（4）实验室常用大理石或石灰石（主要成分是碳酸钙）与稀盐酸反应制取二氧化碳，碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，用C装置向上排空气法收集而不用E装置排水法收集CO2气体的原因是二氧化碳密度比空气大且能溶于水。
【变式6-3】某探究小组欲在实验室制备氧气和二氧化碳，实验桌上有下列仪器和胶皮管、棉花、火柴以及实验所需药品。回答下列问题：
(1)若用高锰酸钾固体制取氧气，还缺少一种加热仪器 （填仪器名称）；在装入药品前要先检查装置的 ；固定试管时应使试管口略向 （填“上”或“下”）倾斜。
(2)若用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集一瓶氧气，可选择的仪器______（填标号）。
A．①④⑥⑦ B．②③④⑧
C．②③⑤⑦ D．①⑤⑥⑧
(3)实验室里制取二氧化碳的反应原理是 （用化学方程式表示）；用集气瓶收集满二氧化碳后盖上玻璃片， （填“正”或“倒”）放在桌子上，备用。
【答案】(1) 酒精灯 气密性 下
(2)AC
(3) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 正
【详解】（1）酒精灯是实验室常用的加热源；在装药品前应该先检查装置的气密性，为了防止冷凝水回流到试管底部引起试管的炸裂，应该将试管口略向下倾斜；
（2）过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气反应物的状态是固体和液体，不需要加热，可选用②③⑤或①④⑥或①③⑤⑥做发生装置；氧气不易溶于水用排水法收集，可选⑦；密度比空气大用向上排空气法收集，可选⑧，故选AC；
（3）大理石或石灰石中的碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；二氧化碳密度比空气大，用玻璃片盖住已收集满二氧化碳的集气瓶正放在桌面上，备用。
题型07 氧气的工业制法
知识积累
1．分离液态空气法——物理变化
（1）原理：利用液态氧和液态氮的沸点不同。
（2）具体过程：将空气液化，升温时氮气先蒸发出来（液态氮的沸点比液态氧的沸点低），剩下主要是液氧。
【典例7】工业上可用分离液态空气的方法制取氧气，该方法的原理是利用氮气和氧气具有不同的
A．熔点 B．沸点 C．密度 D．溶解性
【答案】B
【详解】工业上可用分离液态空气的方法制取氧气，该方法的原理是利用氮气和氧气的沸点不同，故选B。
【变式7-1】下列变化属于化学变化的是
A．煤干馏 B．干冰升华
C．石油分馏 D．分离液态空气制氧气
【答案】A
【详解】A、煤干馏有焦炭等新物质生成，属于化学变化，故选项符合题意；
B、干冰升华，只是状态的改变，无新物质生成，属于物理变化，故选项不符合题意；
C、石油分馏，是利用石油中各物质沸点的不同，将其分离，无新物质生成，属于物理变化，故选项不符合题意；
D、分离液态空气制氧气，是利用液氮和液氧沸点的不同，将其分离，无新物质生成，属于物理变化，故选项不符合题意；
故选：A。
【变式7-2】工业上利用分离液态空气的方法得到氧气，并利用氮气合成氨的流程如图所示。
(1)由流程图中可以看出，氮气的沸点比氧气的沸点 （填“高”或“低”）。
(2)除分离液态空气外，还有一种膜分离技术制氧气，原理是在一定压力下，让空气通过薄膜，氧分子能透过薄膜，而氮分子不能透过薄膜。据此推测，氮分子的体积比氧分子的体积 （填“大”或“小”）。
(3)从空气中分离出的氮气（）和氢气（）在高温、高压和催化剂的作用下反应生成氨气，其发生反应的化学方程式为 。反应后化合价降低的元素是 （填元素名称）。
【答案】(1)低
(2)大
(3) 氮
【详解】（1）由流程图中可以看出，蒸发过程中液氮变成氮气，液氧没有沸腾出来，说明氮气的沸点比氧气的沸点低；
（2）氧分子能透过薄膜，而氮分子不能透过薄膜，说明氮分子的体积比氧分子的体积大；
（3）氮气（）和氢气（）在高温、高压和催化剂的作用下反应生成氨气，方程式为：；单质中元素化合价为0，故氮气中氮元素化合价为0，氢气中氢元素化合价为0，反应后氨气中氢元素化合价为+1价，根据化合物化合价正负代数和为0，可知氮元素化合价为-3价，故反应后化合价降低的元素是氮元素。
【变式7-3】空气是一种非常宝贵的资源。
(1)氮气是生产化肥的重要原料。空气中氮气的含量按体积计算约为 %。
(2)氧气可供给呼吸，支持燃烧。工业上制取氧气，常用的有深冷法、变压吸附法等。
I．深冷法的原理是先将空气液化，再利用氮气和氧气沸点的差异进行分离。
①由步骤“蒸发”可以猜测氮气的沸点比氧气的沸点 (选填“高”或“低”)。
②空气的净化装置除了除去空气中的一些污染物外还除去了空气组成中的 (填序号)。
a．氮气 b．氧气 c．稀有气体 d．二氧化碳 e．水蒸气
II．变压吸附法的原理是利用分子筛吸附氮气和氧气能力的差异将二者分离。在吸附塔中，通过2增压与减压的交替循环，可以使分子筛重复使用，部分过程的示意图如图所示。
③分子筛中发生的变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。
【答案】(1)78
(2) 低 de 物理
【详解】（1）空气中氮气的含量按体积计算约为78%；
（2）①由图可知，“蒸发”时氮气先分离出来，说明氮气的沸点比氧气的沸点低；
②由图可知，分离液态空气得到了稀有气体、氮气和液氧，则空气的净化装置除了除去空气中的一些污染物外还除去了空气组成中的二氧化碳和水蒸气，故选：de；
③利用分子筛吸附氮气和氧气能力的差异将二者分离的过程中没有新物质生成，属于物理变化。
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