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【人教版】九年级化学暑假自学
专题四：空气的组成（学生版）
一、拉瓦锡的实验
二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。他把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天，发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积差不多减少了1/5。他研究了剩余4/5体积的气体，发现这部分气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧，他认为这些气体全部都是氮气(拉丁文原意是“不能维持生命”)。
拉瓦锡 拉瓦锡研究空气成分所用的装置
拉瓦锡又把在汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热，得到了汞(化学符号Hg)和氧气(化学符号O2)，而且氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积。他把得到的氧气加到前一个容器里剩下的4/5体积的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样。
通过这些实验，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气(化学符号N2)组成，其中氧气约占空气总体积1/5的结论。
二、测定空气里氧气的含量实验
实验探究
如图所示，在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份。用弹簧夹夹紧胶皮管。点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察红磷燃烧的现象。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察实验现象及水面的变化情况。
现象
分析
【实验结论】
在这一反应中，红磷(化学符号P)与空气中的氧气反应，生成一种叫做五氧化二磷(化学符号P2O5)的新物质。这一反应可以用文字表示如下：_______________________________。
集气瓶内水平面上升约1/5，说明空气中的氧气被消耗了，消耗的氧气约占空气体积的_______。
三、空气的组成
在19世纪末以前，人们深信空气中仅含有氧气和氮气。后来人们陆续发现了氮、氛、氩、氮、氙、氡气78%等稀有气体，才认识到空气中除了氧气和氮气外，还有其他成分。目前，人们已能用实验方法精确地测定空气的成分。
通过实验测定，空气的成分按体积计算，大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0．94%、二氧化碳0．03%、其他气体和杂质0．03%。
四、混合物与纯净物
像空气这样由两种或多种物质混合而成的物质叫做混合物，组成混合物的各种成分之间没有发生化学反应，它们各自保持着原来的性质。
氮气、氧气、二氧化碳等分别只由一种物质组成，它们都是纯净物。纯净物可以用化学符号来表示，如氮气可以用N2来表示，氧气、二氧化碳可分别表示为O2、CO2等。上面实验中使用的红磷(P)和生成的五氧化二磷(P2O5)也是纯净物。
题型一：拉瓦锡的实验
【例1】通过实验测定空气中氧气含量的科学家是
A．门捷列夫 B． 达尔文
C．拉瓦锡 D．牛顿
【变1】法国化学家拉瓦锡将汞放在密闭容器里加热12天，发现容器里空气的体积减少了约1/5。减少的气体是
A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳
题型二：空气中氧气含量的测定实验
【例2】利用如图所示装置测定空气中氧气的含量（装置气密性良好）。下列操作不正确的是
A．实验前用弹簧夹夹紧胶皮管
B．将集气瓶内水面上方空间分为5等份
C．点燃红磷后，立即将燃烧匙伸入瓶中并塞紧胶塞
D．红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，观察现象
【变2-1】测定空气中氧气含量的实验装置如图所示。下列说法不正确的是
A．氮气不溶于水是设计该实验的依据之一
B．要等到装置冷却后，再打开止水夹
C．实验中红磷的用量不会影响测定结果
D．集气瓶中少量的水起到降温和吸收有害物质的作用
【例3】已知空气的主要成分是氮气和氧气，某课外活动小组设计测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图所示：
（1）A实验中红磷燃烧的文字表达式为______，实验说明氧气的体积约占空气体积的______，该实验成功的关键是______（填序号）。
①装置气密性好　　　　　　　　　　②红磷过量或足量
③冷却到室温后才打开止水夹　　　　④要选用教室内的空气
（2）某兴趣小组将A实验改进为如图2所示，改进实验后的优点是______。
题型三：空气的组成
【例4】下列有关空气的说法错误的是
A．空气中各种成分的含量是相对稳定的
B．可以用红磷燃烧反应测定空气中Y的含量
C．X是氮气，按质量计算，在空气中约含有78%
D．占空气1%的气体Z是混合物
【变4-1】下面哪个气体是稀有气体
A．氦气 B．氮气 C．氯气 D．氧气
【变4-2】高压氧舱在临床上主要用于厌氧菌感染、CO中毒等疾病的治疗，氧舱内氧气的浓度比正常空气当中氧气的浓度更大，则高压氧舱中氧气的体积分数可能是
A．30% B．21% C．0.94% D．0.03%
题型四：混合物与纯净物
【例5】下列物质中，属于纯净物的是
A．空气 B．氮气 C．煤 D．海水
题型五：空气的组成综合填空题
【例6】空气是一种重要的自然资源。
(1)某化学兴趣小组用如图所示装置测定空气中氧气的体积分数，请回答：
①实验所用的红磷的量必须___________。写出红磷燃烧的文字表达式为___________，红磷燃烧时可观察到产生大量的___________。
②如果集气瓶的容积为250mL，集气瓶底部预先装有50mL水，理论上量筒内减少水的体积为___________mL。
③实验中观察到红磷燃烧熄灭，说明集气瓶内剩余氮气的化学性质是___________。
④若未冷却到室温便打开止水夹观察量筒内减少的水的体积，则测出氧气的体积分数将___________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
⑤若将上述实验中的红磷换成木炭，严格按操作步骤进行实验，并未发现量筒内的水倒流到集气瓶的现象，其原因是___________。
(2)经化学家的不断实验，得出空气的组成为：按体积分数计算，氮气与氧气的体积比约为___________；稀有气体约占___________%；二氧化碳约占___________%；其他气体和杂质约占0.03%。
1．空气的成分以______和______为主，其中按体积算，______约占空气体积的78%，______约占空气体积的21%．
2．下列物质：（1）氧气；（2）人体呼出的气体；（3）液氮；（4）空气中0.94%的稀有气体；（5）二氧化碳；（6）洁净的空气。其中属于纯净物的是（填序号）____________，请选出一种混合物，说明其中的成分_______________________.
3．空气中含量较多且化学性质不活泼的气体是
A．氮气 B．氧气 C．水蒸气 D．二氧化碳
4．下列物质中属于纯净物的是（ ）
A．液态氧 B．洁净的空气 C．汽水 D．水泥砂浆
5．臭氧（O3）主要分布在距地面10~50km的高空，它能吸收大部分紫外线，保护地球生物。臭氧属于（ ）
A．纯净物 B．混合物 C．氧气 D．稀有气体
【练1】二百多年前用定量方法研究了空气的成分，并得出氧气约占空气总体积1/5结论的科学家是
A．张青莲 B．门捷列夫 C．拉瓦锡 D．屠呦呦
【练2】在测量空气中氧气含量的实验中，发现氧气的体积分数少于，针对这一事实，你认为下列做法或想法不可取的是（　　）
A．查看装置是否漏气
B．实验中可能是红磷的量不足
C．实验中可能未冷却至室温就打开了止水夹
D．将红磷改为木炭再重做实验
【练3】用如图装置测定空气中氧气的含量：点燃燃烧匙内的红磷（足量），立即伸入集气瓶中并塞紧瓶塞；待燃烧停止并冷却至室温，打开止水夹，发现烧杯内的水被吸入集气瓶中，吸入水的体积约为集气瓶总容积的1/5。下列关于该实验的说法中，错误的是
A．说明氧气约占空气总体积的1/5
B．实验时，红磷燃烧产生大量白烟
C．实验前，应先检查装置的气密性
D．反应后集气瓶内剩余的气体只有氮气
【练4】空气中下列各成分所占的体积由小到大的顺序是
①氧气②氮气③二氧化碳④稀有气体
A．③④①② B．④③①② C．②①④③ D．①③②④
【练5】化学能指导我们更好的认识、改造、应用物质。下列物质属于纯净物的是
A．果汁 B．医用酒精
C．水泥砂浆 D．冰水混合物
【练6】200多年前，法国一位科学家用下图所示装置研究了空气的组成。他把少量汞放在密闭的容器中连续加热十二天之久，得到了红色的氧化汞粉末，同时容器里的空气的体积差不多减少了五分之一、请回答下列问题。
(1)这位科学家的名字是_______，他是从_______(填“定性”或“定量”)的角度研究空气的组成。
(2)写出汞与氧气反应的文字表达式_______，基本反应类型为_______
(3)请根据所得信息，写出本实验使用汞的一个优点：_______
(4)通过实验，这位科学家得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积1/5的结论。请根据现在的认识，对此结论予以补充。_______
【练7】如图是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置。主要操作有：在实际容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，然后按图连好仪器，再往下伸入热的玻璃棒，白磷即被点燃。
（1）写出白磷在空气中燃烧的文字表达式______。
（2）该实验中白磷需稍过量，目的是______。
（3）白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化过程是______；若实验成功，最终集气瓶中水的体积约为______mL。
（4）该实验可推论出氮气______（填“易”或“难”）溶于水和其化学性质______（填“活泼”或“不活泼）的结论。
（5）若将白磷换成炭粉，该实验能否获得成功？并请说明理由______。
（6）集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起到哪些作用？______（填字母）。
A加快集气瓶冷却 B液封导气管末端以防气体逸出 C缓冲集气瓶内气压的骤然升高
【人教版】九年级化学暑假自学
专题四：空气的组成（教师版）
一、拉瓦锡的实验
二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。他把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天，发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积差不多减少了1/5。他研究了剩余4/5体积的气体，发现这部分气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧，他认为这些气体全部都是氮气(拉丁文原意是“不能维持生命”)。
拉瓦锡 拉瓦锡研究空气成分所用的装置
拉瓦锡又把在汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热，得到了汞(化学符号Hg)和氧气(化学符号O2)，而且氧气的体积恰好等于密闭容器里所减少的体积。他把得到的氧气加到前一个容器里剩下的4/5体积的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样。
通过这些实验，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气(化学符号N2)组成，其中氧气约占空气总体积1/5的结论。
二、测定空气里氧气的含量实验
实验探究
如图所示，在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份。用弹簧夹夹紧胶皮管。点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察红磷燃烧的现象。待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察实验现象及水面的变化情况。
现象
分析
【答案】红磷燃烧，产生黄色火焰，放热，生成大量白烟（五氧化二磷小颗粒），冷却后，打开弹簧夹，水经导管进入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5
由于红磷的燃烧将集气瓶内的氧气全部消耗，冷却后使集气瓶内压强小于外界大气压，内外形成了压强差，所以烧杯内的水会进入集气瓶内
【实验结论】
在这一反应中，红磷(化学符号P)与空气中的氧气反应，生成一种叫做五氧化二磷(化学符号P2O5)的新物质。这一反应可以用文字表示如下：_______________________________。
【答案】红磷+氧气 ——→ 五氧化二磷
集气瓶内水平面上升约1/5，说明空气中的氧气被消耗了，消耗的氧气约占空气体积的_______。
【答案】1/5
三、空气的组成
在19世纪末以前，人们深信空气中仅含有氧气和氮气。后来人们陆续发现了氮、氛、氩、氮、氙、氡气78%等稀有气体，才认识到空气中除了氧气和氮气外，还有其他成分。目前，人们已能用实验方法精确地测定空气的成分。
通过实验测定，空气的成分按体积计算，大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0．94%、二氧化碳0．03%、其他气体和杂质0．03%。
四、混合物与纯净物
像空气这样由两种或多种物质混合而成的物质叫做混合物，组成混合物的各种成分之间没有发生化学反应，它们各自保持着原来的性质。
氮气、氧气、二氧化碳等分别只由一种物质组成，它们都是纯净物。纯净物可以用化学符号来表示，如氮气可以用N2来表示，氧气、二氧化碳可分别表示为O2、CO2等。上面实验中使用的红磷(P)和生成的五氧化二磷(P2O5)也是纯净物。
题型一：拉瓦锡的实验
【例1】通过实验测定空气中氧气含量的科学家是
A．门捷列夫 B． 达尔文
C．拉瓦锡 D．牛顿
【答案】C
【详解】
A、门捷列夫在化学上的主要贡献是发现了元素周期律，并编制出元素周期表，故选项错误；
B、达尔文提出了进化论，故选项错误；
C、拉瓦锡首先通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论，故选项正确；
D、牛顿发现了力学定律，故选项错误。
故选：C。
【变1】法国化学家拉瓦锡将汞放在密闭容器里加热12天，发现容器里空气的体积减少了约1/5。减少的气体是
A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳
【答案】B
【分析】
本题考查拉瓦锡实验。
【详解】
汞放在密闭容器里加热12天，空气的体积减少了约1/5，是因为汞与氧气发生了反应，该气体是氧气，故选：B。
【点睛】
本题难度不大，空气中氧气体积分数约占五分之一。
题型二：空气中氧气含量的测定实验
【例2】利用如图所示装置测定空气中氧气的含量（装置气密性良好）。下列操作不正确的是
A．实验前用弹簧夹夹紧胶皮管
B．将集气瓶内水面上方空间分为5等份
C．点燃红磷后，立即将燃烧匙伸入瓶中并塞紧胶塞
D．红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，观察现象
【答案】D
【详解】
A、实验前应用弹簧夹夹紧胶皮管，防止瓶外空气进入瓶中，操作正确，选项不符合题意；
B、将集气瓶内水面上方空间分成5等份是为了对后续进入集气瓶中的水的体积进行大致测量，操作正确，选项不符合题意；
C、点燃红磷后立即深入集气瓶并塞紧胶塞是为了尽量减少瓶内空气的受热溢出，操作正确，选项不符合题意；
D、红磷熄灭后，应待装置冷却至室温后再打开弹簧夹，操作错误，选项符合题意。
故选D。
【点睛】
熟练掌握实验操作及注意事项是解题关键。
【变2-1】测定空气中氧气含量的实验装置如图所示。下列说法不正确的是
A．氮气不溶于水是设计该实验的依据之一
B．要等到装置冷却后，再打开止水夹
C．实验中红磷的用量不会影响测定结果
D．集气瓶中少量的水起到降温和吸收有害物质的作用
【答案】C
【详解】
A、由于氮气难溶于水，才能保证集气瓶中进入水的体积为消耗掉氧气的体积，氮气不溶于水是设计该实验的依据之一，选项A正确；
B、如果火焰熄灭后立刻打开止水夹，由于集气瓶内的温度较高，剩余气体还处于膨胀状态，水不能进入集气瓶或进入集气瓶中的水不到集气瓶中原来气体体积的五分之一，得不出正确的结论，因此应该等到装置冷却后，再打开止水夹，选项B正确；
C、实验时红磷一定要过量，如果红磷不足，就不能完全消耗掉集气瓶中的氧气，也就得不出正确的结论，选项C不正确；
D、集气瓶中的水可以吸收五氧化二磷，同时可以吸收热量，达到降温的作用，选项D正确。故选C。
【例3】已知空气的主要成分是氮气和氧气，某课外活动小组设计测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图所示：
（1）A实验中红磷燃烧的文字表达式为______，实验说明氧气的体积约占空气体积的______，该实验成功的关键是______（填序号）。
①装置气密性好　　　　　　　　　　②红磷过量或足量
③冷却到室温后才打开止水夹　　　　④要选用教室内的空气
（2）某兴趣小组将A实验改进为如图2所示，改进实验后的优点是______。
【答案】 ①②③ 气密性更好，测定结果更准确
【详解】
（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：；根据烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水约占集气瓶容积的 ，可知氧气约占空气体积的；
①若装置气密性不好，冷却过程中外界空气进入，会使测定结果偏小；
②若红磷不足量，不能将集气瓶中氧气完全消耗，会使测定结果偏小；
③若没有冷却到室温就打开止水夹，集气瓶内温度高，压强大，进入的水偏少；
④此实验不能选用教室内的空气，人的呼吸消耗氧气，产生二氧化碳，教室内的空气氧气含量偏少，二氧化碳含量偏多；
符合题意的选项为①②③。
（2）将A实验改进为如图2所示，用太阳光聚焦引燃白磷，与A实验相比，避免点燃红磷后再塞橡皮塞可能引起的误差，实验结果更准确。故填：气密性更好，测定结果更准确。
【点睛】
在装有空气的密闭容器中，欲用燃烧法测定空气中氧气含量，该实验一般要注意以下几点：①装置的气密性好；②所用药品必须是足量；③读数时一定要冷却到原温度；④所选除氧剂要具备以下特征：本身能够在空气中燃烧；本身的状态为非气体；生成的物质为非气态。
题型三：空气的组成
【例4】下列有关空气的说法错误的是
A．空气中各种成分的含量是相对稳定的
B．可以用红磷燃烧反应测定空气中Y的含量
C．X是氮气，按质量计算，在空气中约含有78%
D．占空气1%的气体Z是混合物
【答案】C
【详解】
A、空气中各种成分的含量都是保持相对稳定的，说法正确，不符合题意；
B、由图可知，在空气的成分中，Y的含量占第二位，故Y是氧气，可用红磷燃烧测定空气中氧气的含量，不符合题意；
C、按体积分数计算，氮气约占空气的78%，不是质量，符合题意；
D、占空气1%的气体是由二氧化碳、稀有气体等混合而成，属于混合物，不符合题意。
故选C。
【变4-1】下面哪个气体是稀有气体
A．氦气 B．氮气 C．氯气 D．氧气
【答案】A
【详解】
稀有气体指的是空气中含量比较稀少的一些气体，氮气、氯气 、氧气不属于稀有气体，稀有气体包括氦气、氖气、氩气等，故选：A。
【变4-2】高压氧舱在临床上主要用于厌氧菌感染、CO中毒等疾病的治疗，氧舱内氧气的浓度比正常空气当中氧气的浓度更大，则高压氧舱中氧气的体积分数可能是
A．30% B．21% C．0.94% D．0.03%
【答案】A
【详解】
空气中氧气的体积分数是21%，依据题意，高压氧舱内氧气的浓度比空气中氧气浓度更大，选项中只有A项大于空气，故选A。
【点睛】
空气中氧气的体积分数是21%，氮气的体积分数为78%，氮气和氧气的体积比约为4：1。
题型四：混合物与纯净物
【例5】下列物质中，属于纯净物的是
A．空气 B．氮气 C．煤 D．海水
【答案】B
【详解】
A、空气是由氮气、氧气等混合而成，属于混合物，不符合题意；
B、氮气是由同种物质组成，属于纯净物，符合题意；
C、煤的主要成分是碳，还含有其它杂质，属于混合物，不符合题意；
D、海水是由氯化钠、氯化镁、水等混合而成，属于混合物，不符合题意。
故选B。
题型五：空气的组成综合填空题
【例6】空气是一种重要的自然资源。
(1)某化学兴趣小组用如图所示装置测定空气中氧气的体积分数，请回答：
①实验所用的红磷的量必须___________。写出红磷燃烧的文字表达式为___________，红磷燃烧时可观察到产生大量的___________。
②如果集气瓶的容积为250mL，集气瓶底部预先装有50mL水，理论上量筒内减少水的体积为___________mL。
③实验中观察到红磷燃烧熄灭，说明集气瓶内剩余氮气的化学性质是___________。
④若未冷却到室温便打开止水夹观察量筒内减少的水的体积，则测出氧气的体积分数将___________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
⑤若将上述实验中的红磷换成木炭，严格按操作步骤进行实验，并未发现量筒内的水倒流到集气瓶的现象，其原因是___________。
(2)经化学家的不断实验，得出空气的组成为：按体积分数计算，氮气与氧气的体积比约为___________；稀有气体约占___________%；二氧化碳约占___________%；其他气体和杂质约占0.03%。
【答案】足量(或过量) 磷+氧气五氧化二磷 白烟 40 不能燃烧也不能支持燃烧(答对一点可给分) 偏小 木炭燃烧后生成了二氧化碳气体(瓶内气压没有变化) 4∶1(或78∶21、26∶7) 0.94 0.03
【详解】
（1）测定空气中氧气的体积分数时，所用的红磷的量必须足量，达到将集气瓶内氧气耗尽的目的；红磷燃烧生成五氧化二磷，文字表达式为磷+氧气五氧化二磷，现象为产生大量的白烟；空气中氧气约占空气体积的五分之一，故如果集气瓶的容积为250mL，集气瓶底部预先装有50mL水，理论上量筒内减少水的体积为；实验中观察到红磷燃烧熄灭，说明集气瓶内剩余氮气的化学性质是不能燃烧也不能支持燃烧；若未冷却到室温便打开止水夹，此时由于集气瓶内温度高压强大，故进入集气瓶内的水会偏少，故测出氧气的体积分数将偏小；若将上述实验中的红磷换成木炭，由于木炭燃烧后生成了二氧化碳气体，使得瓶内气压没有变化，故不能发现量筒内的水倒流到集气瓶的现象；
（2）经化学家的不断实验，得出空气的组成为：按体积分数计算，氮气约占78%，氧气约占21%，故氮气与氧气的体积比约为4：1；稀有气体约占0.94%；二氧化碳约占0.03%；其他气体和杂质约占0.03%；
1．空气的成分以______和______为主，其中按体积算，______约占空气体积的78%，______约占空气体积的21%．
【答案】 氮气 氧气 氮气 氧气
【解析】
空气中各成分及体积分数分别为：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质0.03%。
故答案为氮气；氧气；氮气；氧气。
2．下列物质：（1）氧气；（2）人体呼出的气体；（3）液氮；（4）空气中0.94%的稀有气体；（5）二氧化碳；（6）洁净的空气。其中属于纯净物的是（填序号）____________，请选出一种混合物，说明其中的成分_______________________.
【答案】 （1）（3）（5） 空气：由氧气和氮气等气体组成
【解析】
（1）氧气由一种物质组成，属于纯净物；
（2）人体呼出的气体由多种物质组成，属于混合物；
（3）液氮由一种物质组成，属于纯净物；
（4）空气中0.94%的稀有气体由多种物质组成，属于混合 物；
（5）二氧化碳由一种物质组成，属于纯净物；
（6）洁净的空气由多种物质组成，属于混合物。
故属 于 纯净物的是（1）（3）（5），空气是由氧气、氮气、二氧化碳、稀有气体、其它气体和杂质组成的混合物。
3．空气中含量较多且化学性质不活泼的气体是
A．氮气 B．氧气 C．水蒸气 D．二氧化碳
【答案】A
【解析】
空气是一种天然资源，混合均匀，相对稳定，氮气在空气中含量较多，在常温下化学性质极不活泼，一般不与其他物质发生化学反应。
故选A。
4．下列物质中属于纯净物的是（ ）
A．液态氧 B．洁净的空气 C．汽水 D．水泥砂浆
【答案】A
【解析】
A、液态氧是氧气的液态，只有氧分子一种分子构成，属于纯净物，故A正确；
B、洁净的空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等气体，属于混合物，故B错；
C、汽水中含有水、碳酸、添加剂等物质，属于混合物，故C错。
D、水泥砂浆中含有水泥、黄砂、水等物质，属于混合物，故D错；
故选A。
【点睛】
易错点：洁净的空气为混合物。
5．臭氧（O3）主要分布在距地面10~50km的高空，它能吸收大部分紫外线，保护地球生物。臭氧属于（ ）
A．纯净物 B．混合物 C．氧气 D．稀有气体
【答案】A
【解析】
臭氧由一种物质组成，属于纯净物，臭氧又由一种元素组成，所以臭氧属于单质，观察选项。故选A。
【练1】二百多年前用定量方法研究了空气的成分，并得出氧气约占空气总体积1/5结论的科学家是
A．张青莲 B．门捷列夫 C．拉瓦锡 D．屠呦呦
【答案】C
【详解】
拉瓦锡用定量方法研究了空气的成分，并得出氧气约占空气总体积1/5，故选：C。
【练2】在测量空气中氧气含量的实验中，发现氧气的体积分数少于，针对这一事实，你认为下列做法或想法不可取的是（　　）
A．查看装置是否漏气
B．实验中可能是红磷的量不足
C．实验中可能未冷却至室温就打开了止水夹
D．将红磷改为木炭再重做实验
【答案】D
【详解】
A、装置的气密性不好时，外界的气体会进入集气瓶，使氧气测量变小，故选项错误；B、红磷的量不足空气内的氧气不能完全消耗，进入水量比五分之一要小，故选项错误；C、未冷却至室温时气体膨胀，就打开了止水夹，进入水量比五分之一要小，故选项错误；D、由于木炭燃烧后产物是二氧化碳气体，所以不能将红磷改为木炭再重做实验，故选项正确。故选D。
【练3】用如图装置测定空气中氧气的含量：点燃燃烧匙内的红磷（足量），立即伸入集气瓶中并塞紧瓶塞；待燃烧停止并冷却至室温，打开止水夹，发现烧杯内的水被吸入集气瓶中，吸入水的体积约为集气瓶总容积的1/5。下列关于该实验的说法中，错误的是
A．说明氧气约占空气总体积的1/5
B．实验时，红磷燃烧产生大量白烟
C．实验前，应先检查装置的气密性
D．反应后集气瓶内剩余的气体只有氮气
【答案】D
【分析】
磷燃烧能够消耗空气中的氧气，氧气消耗后，容器中的气压减小，在外界大气压作用下，水进入容器，进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积，进一步可以计算出空气中氧气的含量。
【详解】
A、吸入水的体积约为集气瓶总容积的1/5，说明氧气约占空气总体积的1/5，该选项说法正确；
B、实验时，红磷燃烧产生大量白烟，该选项说法正确；
C、实验前，应检验装置的气密性，以防止装置漏气影响实验结果，该选项说法正确；
D、反应后集气瓶内剩余气体主要为氮气，该选项说法错误。
故选：D。
【练4】空气中下列各成分所占的体积由小到大的顺序是
①氧气②氮气③二氧化碳④稀有气体
A．③④①② B．④③①② C．②①④③ D．①③②④
【答案】A
【详解】
空气中各组分的体积含量为：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%，故选A。
【练5】化学能指导我们更好的认识、改造、应用物质。下列物质属于纯净物的是
A．果汁 B．医用酒精
C．水泥砂浆 D．冰水混合物
【答案】D
【详解】
A、果汁中含有水和一些营养物质，属于混合物，A错误。
B、医用酒精含有酒精和水，属于混合物，B错误。
C、水泥砂浆含有水泥沙等多种物质，属于混合物，C错误。
D、冰水混合物只含有水一种物质，属于纯净物，D正确。
故选：D。
【练6】200多年前，法国一位科学家用下图所示装置研究了空气的组成。他把少量汞放在密闭的容器中连续加热十二天之久，得到了红色的氧化汞粉末，同时容器里的空气的体积差不多减少了五分之一、请回答下列问题。
(1)这位科学家的名字是_______，他是从_______(填“定性”或“定量”)的角度研究空气的组成。
(2)写出汞与氧气反应的文字表达式_______，基本反应类型为_______
(3)请根据所得信息，写出本实验使用汞的一个优点：_______
(4)通过实验，这位科学家得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积1/5的结论。请根据现在的认识，对此结论予以补充。_______
【答案】拉瓦锡 定量 汞+氧气氧化汞 化合反应 汞的沸点较低，汞蒸气与氧气反应比较充分，能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽。氧化汞的密度小于汞，且不溶于汞，因此易与汞分离。 空气的成分按体积计大约是：氧气21%、氮气78%、稀有气体等其他成分1%。
【分析】
本题探究空气中氧气体积分数的测定。
【详解】
（1）法国化学家拉瓦锡用图1所示装置，定量测定了空气中氧气的含量。所以填拉瓦锡；定量。
（2）汞与氧气在加热的条件下反应生成氧化汞；方程式为：汞+氧气氧化汞；该反应是化合反应。
（3）根据资料卡片信息可知，用金属汞来测定空气中氧气的含量的优点是：汞的沸点较低，汞蒸气与氧气反应比较充分，能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽。氧化汞的密度小于汞，且不溶于汞，因此易与汞分离。
（4）空气中不但含有氮气与氧气，还含有稀有气体等其他气体与杂质，故填空气的成分按体积计大约是：氧气21%、氮气78%、稀有气体等其他成分1%。
【练7】如图是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置。主要操作有：在实际容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，然后按图连好仪器，再往下伸入热的玻璃棒，白磷即被点燃。
（1）写出白磷在空气中燃烧的文字表达式______。
（2）该实验中白磷需稍过量，目的是______。
（3）白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化过程是______；若实验成功，最终集气瓶中水的体积约为______mL。
（4）该实验可推论出氮气______（填“易”或“难”）溶于水和其化学性质______（填“活泼”或“不活泼）的结论。
（5）若将白磷换成炭粉，该实验能否获得成功？并请说明理由______。
（6）集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起到哪些作用？______（填字母）。
A加快集气瓶冷却 B液封导气管末端以防气体逸出 C缓冲集气瓶内气压的骤然升高
【答案】磷+氧气五氧化二磷 将瓶内的氧气彻底反应完，使测定结果更准确 先下降，后上升 70 难 不活泼 不成功，理由是碳和氧气反应生成二氧化碳气体，装置中压强几乎不变，水不能进入集气瓶或进入集气瓶的水不能达到空气体积的五分之一 ABC
【详解】
（1）白磷和氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，反应的文字表达式为磷+氧气五氧化二磷，故填：磷+氧气五氧化二磷；
（2）过量的红磷能将瓶内的氧气彻底反应完，使测定结果更准确，故填：将瓶内的氧气彻底反应完，使测定结果更准确；
（3）白磷燃烧放热，瓶内的压强先增大，熄灭冷却的过程中，瓶内的压强又降低，因此瓶内水面的变化是先下降，后上升；由于空气中氧气约占空气体积的五分之一，容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，瓶中空气体积是100mL，氧气体积为100mL×=20mL，因此若实验成功，最后集气瓶中水的体积约为50mL+20mL=70mL，故填：先下降，后上升；70；
（4）白磷燃烧消耗了氧气，剩余氮气，说明氮气化学性质不活泼，不燃烧也不支持燃烧，反应后水进入装置，氮气仍存在，说明氮气难溶于水，故填：难；不活泼；
（5）若将白磷换成炭粉，实验不能成功，因为碳和氧气反应生成二氧化碳气体，装置中压强几乎不变，水不能进入进入集气瓶或进入集气瓶的水不能达到空气体积的五分之一，故填：不成功，理由是碳和氧气反应生成二氧化碳气体，装置中压强几乎不变，水不能进入集气瓶或进入集气瓶的水不能达到空气体积的五分之一；
（5）A、白磷燃烧放出大量的热，水可以加快集气瓶内气体冷却，符合题意；
B、液封导气管末端以防气体膨胀时逸出，符合题意；
C、缓冲集气瓶内气压的骤然升高，如果实验过程中气压太高，水可以进入右边烧杯中，防止瓶塞冲出，符合题意。
故选ABC。
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