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第1课 空气和氧气（第1课时）
分层练习
1．空气的成分是：①氧气；②氮气；③稀有气体；④二氧化碳、其他气体和杂质。按体积分数由少到多的顺序排列正确的（　　）
A．②①③④ B．①②③④ C．④③①② D．②①④③
【答案】C
【解答】解：空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%，按体积分数由少到多的顺序分别是二氧化碳、其他气体和杂质，稀有气体，氧气，氮气。故答案为：④③①②
故选：C。
2．空气是一种宝贵的自然资源。下列对空气的说法中正确的是（　　）
A．二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物
B．空气中的稀有气体没有任何价值
C．氧气的化学性质比较活泼，属于可燃物
D．按体积分数计算，空气中约含有氮气78%，氧气21%，其他气体和杂质1%
【答案】D
【解答】解：A.二氧化碳是空气中的组成成分，不属于空气污染物，故选项错误；
B.稀有气体的用途有：做各种电光源、作保护气等，所以稀有气体也有价值，故选项错误；
C.氧气能够支持燃烧，但氧气没有可燃性，所以氧气不能燃烧，不是可燃物，故选项错误；
D.按体积分数（不是质量）计算，空气中约含有氮气78%，氧气21%，其他气体和杂质1%，故选项正确；
故选：D。
3．实验室里可用如图装置粗略测定空气中氧气的体积分数，图中注射器内有一可自由滑动的活塞，活塞左端管内密封有空气，右端跟外界空气相通．实验开始前活塞处在刻度5厘米处．实验时，用热水对玻璃管内足量的白磷微热，反应开始就撤离热水，待反应结束后冷却至室温．整个实验过程观察到活塞移动的情况是（　　）
A．向左移动4厘米刻度附近停止
B．向右移动到6厘米刻度附近停止
C．先向右移动，再向左移动到5厘米刻度附近停止
D．先向右移动，再向左移动到4厘米刻度附近停止
【答案】D
【解答】解：白磷燃烧放出大量的热，装置内气体会受热膨胀，活塞先向右移动；白磷燃烧消耗了装置内的氧气，剩余气体总体积变为原来的，恢复到室温后，再向左移动，活塞在4厘米刻度处停止。
故选：D。
4．某科学兴趣小组利用如图所示的改进装置测定空气中氧气的体积分数。关于该实验有下列说法：
①白磷燃烧会产生大量的白雾
②白磷不足，会使测定结果偏小
③实验中注射器活塞先向右移动，后向左移动
④胶头滴管与注射器中的水作用相同
⑤若注射器活塞最终停在10mL刻度处，说明氧气体积分数约为
其中正确的是（　　）
A．①②③⑤ B．②③④⑤ C．②③⑤ D．③④⑤
【答案】C
【解答】解：①白磷燃烧会放出大量的白烟，不是雾；②白磷的量不足，氧气就不能耗尽，会使测定的结果偏小；③白磷燃烧放出大量热，注射器的活塞先向右移动，后向左移动；生石灰遇水会放出大量热，向烧杯中加水是为了提高烧杯内的温度，从而达到白磷的着火点，注射器中的水是防止气体逸出，作用不同；氧气约占空气体积的；故若试管内净容积为50mL，反应后冷却至室温，活塞停止在10mL附近。
故选：C。
5．小滨利用如图甲实验测定空气中氧气体积分数时，所得结果远小于20%，为寻找误差原因，小滨取足量红磷重复实验，并利用传感器获得装置内氧气体积分数变化如图乙所示，下列有关说法不正确的是（　　）
A．t1时刻红磷开始燃烧
B．t2时刻反应仍在继续
C．t3时刻打开止水夹可减小实验误差
D．实验结果偏小是因为氧气未完全反应
【答案】C
【解答】解：A、t1时刻，氧气的含量开始下降，红磷开始燃烧，故选项说法正确。
B、t2时刻后，氧气的含量仍在降低，t2时刻反应仍在继续，故选项说法正确。
C、t3时刻打开止水夹，不能减小实验误差，此时反应还没有结束，此时剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，使测定结果偏小，故选项说法错误。
D、最终集气瓶中氧气的体积分数为6.2%，实验结果偏小，是因为氧气未完全反应，故选项说法正确。
故选：C。
6．如图是小滨参加温州极地海洋馆潜水时的照片，他背上的“压缩空气瓶”所装气体成分与空气类似。瓶中含量最多的气体是（　　）
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．氢气
【答案】A
【解答】解：“压缩空气瓶”所装气体成分与空气类似，氮气约占空气总体积的78%，则空气中含量最多的气体是氮气，故瓶中含量最多的气体是氮气。
故选：A。
7．下列说法正确的是（　　）
A．空气的成分是比较固定的，主要由氮气和氧气组成
B．空气中氧气的质量占21%，氮气占78%
C．在通常状况下，无色、无味的气体一定是空气
D．空气是一种单一的物质，它是由空气一种成分组成
【答案】A
【解答】解：A、在通常情况下，空气的成分是比较固定的，主要由氮气和氧气组成，故A正确；
B、空气的成分按体积计算，大约是：氮气78%，氧气21%，则空气中氧气的质量占21%，氮气占78%是错误的；
C、在通常状况下，无色、无味的气体不一定是空气，如氧气也是无色无味的，故C错误；
D、空气不是一种单一的物质，它是由多种成分组成，故D错误。
故选：A。
8．下列现象不能证明空气中含有水的是（　　）
A．雨、雪、雾等天气现象
B．放在空气中的薯片会变软
C．冬天，打开热水瓶盖时，瓶口会出现“白雾”
D．夏天，从冰箱中取出的啤酒瓶外壁上会“出汗”
【答案】C
【解答】解：A、雨、雪、雾等天气现象，能说明空气中有水蒸气，故A错误；
B、薯片会变软，说明薯片能吸附空气中的水蒸气，能说明空气中有水蒸气，故B错误；
C、白雾，是水蒸气遇冷液化成小液滴，不能说明空气中有水蒸气，故C正确；
D、夏天，从冰箱中取出的啤酒瓶外壁上会“出汗”，是空气中的水蒸气液华形成的，能说明空气中有水蒸气，故D错误。
故选：C。
9．最早通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论的科学家是（　　）
A．汤姆逊 B．拉瓦锡
C．普利斯特里 D．舍勒
【答案】B
【解答】解：A、最早通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论的科学家是拉瓦锡，不是汤姆逊，故选项错误。
B、最早通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论的科学家是拉瓦锡，故选项正确。
最早通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论的科学家是拉瓦锡，不是普利斯特里（受传统思想的束缚，错过了发现空气组成的机会），故选项错误。
C、D、最早通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论的科学家是拉瓦锡，不是舍勒（受传统思想的束缚，错过了发现空气组成的机会），故选项错误。
故选：B。
10．打捞韩国“岁月号”沉船是水下作业，潜水员需要呼吸富氧空气。富氧空气中氧气含量高于普通空气中的含量，富氧空气中氧气与其他气体的体积比可以是（　　）
A．1：2 B．1：5 C．1：4 D．21：79
【答案】A
【解答】解：A、氧气的体积分数大于空气中的平均氧气体积分数的空气称为富氧空气，即氧气的体积分数大于21%，1：2大约是33.3%，属于富氧空气，故A正确；
B、1：5不可以，比空气中的还低，故B错误；
C、空气的成分主要以氮气和氧气为主，氧气约占五分之一，氮气约占五分之四，属于普通空气的组成，故C错误；
D、21：79与空气的成分相差不大，故D错误。
故选：A。
11．如图为空气各成分体积分数示意图，则甲代表的是（　　）
A．二氧化碳 B．氧气 C．水蒸气 D．稀有气体
【答案】B
【解答】解：空气的成分按体积计算，大约是：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%，则甲代表的是氧气。
故选：B。
12．如图为空气成分示意图（按体积分数计算），其中“a”代表的是（　　）
A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体
【答案】B
【解答】解：空气的成分及各成分的体积分数分别是：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%．由图可知，a占的体积分数最大，是氮气。
故选：B。
13．科学兴趣小组利用如图所示的改进装置测定空气中氧气的含量。胶头滴管中的水接触生石灰一段时间后，白磷开始燃烧，待白磷熄灭冷却至室温后打开止水夹。下列关于该实验的描述正确的是（　　）
A．白磷不足会使测定结果偏大
B．试管中的细沙可防止试管炸裂
C．注射器中的活塞先左移再右移，最终停留在10mL刻度处
D．滴管中的水和注射器中的水作用相同
【答案】B
【解答】解：A、白磷燃烧消耗氧气，当白磷不足时，不能将试管内的氧气完全反应掉，测量结果偏小，故A错误；
B、白磷燃烧会发出热量，为防止试管炸裂，可在试管底部放少量细沙，将白磷放在细沙上，故B正确；
C、因为实验中是在白磷熄灭冷却至室温后再打开止水夹，因此注射器中的活塞会向左移动，最终停留在10mL刻度处，故C错误；
D、生石灰遇水会放出大量热，向烧杯中加水是为了提高烧杯内的温度，从而达到白磷的着火点；注射器中的水是用于推断消耗的氧气的体积，作用不同，故D错误。
故选：B。
14．白磷的着火点为40℃，现用如图装置测定空气中氧气的体积分数。实验步骤为：集气瓶里先装适量a体积的水，在酒精灯灯焰上把玻璃棒下端加热，装置如图密封。用力把玻璃棒按下与白磷接触，白磷燃烧。燃烧停止后，稍振荡，完全冷却后，量出集气瓶中水的体积（b）和整个集气瓶容积（c）。则下列说法错误的是（　　）
A．反应过程中集气瓶内液面的变化是先下降后上升
B．该实验测得氧气与空气的体积比为（a﹣b）：（c﹣a）
C．燃烧匙中的白磷不能换成木炭或硫粉
D．该装置没有用止水夹，不会影响实验结果
【答案】B
【解答】解：A、白磷燃烧放热，装置中的温度升高，压强增大，则集气瓶中的水会进入烧杯中，液面下降，但红磷燃烧消耗氧气，装置中的气体会减小，烧杯中的水会进入集气瓶中，液面又会上升，该选项说法正确；
B、集气瓶中液面上升的体积为消耗的氧气的体积，则该实验测得氧气与空气的体积比为（b﹣a）：（c﹣a），该选项说法不正确；
C、木炭或硫粉燃烧生成二氧化碳或二氧化硫气体，装置中的压强几乎不变，则不能测定空气中氧气的含量，该选项说法正确；
D、由于集气瓶中的导管伸入水下，形成液封，则该装置没有用止水夹，也不会影响实验结果，该选项说法正确。
故选：B。
15．利用红磷燃烧测定空气中氧气体积分数的实验中，传感器记录集气瓶中气压随时间变化的情况如图所示，下列说法不正确的是（　　）
A．c时止水夹打开
B．实验开始时，气压变大是因为温度升高
C．a～c段对应的变化进程是红磷燃烧
D．c后气压增大是由于水倒吸入瓶内
【答案】C
【解答】解：A、c时气压开始迅速增大，说明是c点时打开了止水夹，故选项说法正确。
B、实验开始时，气压变大，是因为红磷燃烧放热，使温度升高，故选项说法正确。
C、a～c段对应的变化进程，气压开始迅速增大，是红磷燃烧放出大量的热；后气压逐渐减小，是因为红磷燃烧消耗装置中的氧气，至完全反应后，温度逐渐恢复至常温，故选项说法错误。
D、c后气压增大是由于c点时打开了止水夹，水倒吸入瓶内，故选项说法正确。
故选：C。
16．很多科学实验都要用到水，下列实验中对水的作用的说法错误的是（　　）
选项 A B C D
实验 装置
硫在氧气中燃烧 探究燃烧的条件 铁丝在氧气中燃烧
测定空气中氧气含量
水的 作用 吸收放出的热量 提供所需的温度，隔绝空气 冷却溅落熔融物，防止集气瓶炸裂 观察进入钟罩内水的体积，确定其中氧气体积
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【解答】解：A、硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，能够溶于水，能和水反应生成亚硫酸，因此水的作用是吸收二氧化硫，防止污染环境，该选项不正确。
B、水的作用是提供所需的温度（使温度达到白磷的着火点），隔绝空气，该选项正确。
C、水的作用是冷却溅落熔融物，防止集气瓶炸裂，该选项正确。
D、水的作用是观察进入钟罩内水的体积，确定其中氧气体积，该选项正确。
故选：A。
17．小明利用如图实验测定空气中氧气的体积分数，下列操作中会造成测量结果偏差的是（　　）
A．燃烧匙中的红磷过量
B．红磷燃烧前止水夹关闭
C．用木炭代替红磷
D．红磷熄灭后冷却至室温再打开止水夹
【答案】C
【解答】解：A、燃烧匙中的红磷过量，能完全消耗装置中的氧气，不会造成测量结果偏差，故选项错误。
B、红磷燃烧前止水夹关闭，是正确的操作，不会造成测量结果偏差，故选项错误。
C、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，会造成测量结果偏差，故选项正确。
D、红磷熄灭后冷却至室温再打开止水夹，不会造成测量结果偏差，否则剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，会使测定结果偏小，故选项错误。
故选：C。
18．如图甲拉瓦锡曾将少量汞放在密闭容器里，加热十二天后，部分液态汞变成了红色氧化汞粉末，容器里空气体积减少了约。小科利用图乙装置测定空气中氧气的含量，用压强传感器测定的压强随时间的变化情况如图丙所示。下列说法正确的是（　　）
A．拉瓦锡实验证明了空气中氮气约占总体积的，氧气占
B．红色粉末是汞与氧气发生分解反应生成的氧化汞
C．若装置气密性不好，图丙中c点将上移
D．图丙中b点对应的操作是打开弹簧夹
【答案】C
【解答】解：A、拉瓦锡实验中，容器里空气体积减少了约，这是与汞反应的氧气的体积，即空气中氧气的体积约占约占总体积的，剩余的气体是氮气，则氮气占，选项说法错误；
B、红色粉末是汞与氧气发生化合反应生成的氧化汞，选项说法错误；
C、若装置气密性不好，则有空气进入集气瓶，导致瓶内的压强偏大，图丙中c点将上移，选项说法正确；
D、图丙中c点对应的操作是打开弹簧夹，选项说法错误。
故选：C。
19．小金将课本上“测定空气中氧气含量”的实验装置（如图甲）改进为新的实验装置（如图乙），关于两实验下列叙述不合理的是（　　）
A．两个实验中均能观察到有白烟产生
B．实验乙中活塞的移动方向是始终向左
C．实验乙比实验甲更加环保、且误差更小
D．药品用量充足是保证两个实验成功的关键
【答案】B
【解答】解：A、红磷、白磷燃烧均产生大量的白烟，两个实验中均能观察到有白烟产生，故选项说法正确。
B、白磷燃烧放出大量的热，使装置内气体受热膨胀，压强增大；注射器的活塞先向右移动；反应后氧气被消耗，冷却至室温后，压强减小，注射器的活塞后向左移动，故选项说法错误。
C、装置乙防止了甲中的红磷伸入集气瓶中时空气受热膨胀外逸，能防止生成的五氧化二磷逸散到空气中，故实验装置乙比装置甲更环保，得到的数据更准确，误差更小，故选项说法正确。
D、药品用量充足是保证两个实验成功的关键，若药品用量过少，均不能完全消耗装置内的氧气，均会导致所得结果偏小，故选项说法正确。
故选：B。
20．足量的蜡烛在如图甲所示密闭装置内燃烧至熄灭，用传感器测出这个过程中瓶内氧气含量的变化如图乙所示。下列判断不正确的是（　　）
A．瓶内氧气被消耗完使蜡烛熄灭
B．蜡烛燃烧使得瓶内二氧化碳气体增多
C．燃烧过程瓶内氧气的体积分数非均匀减少
D．蜡烛熄灭后瓶内仍然存在多种气体
【答案】A
【解答】解：A、瓶内氧气含量的变化图，当氧气的体积分数达到15.96%时，蜡烛熄灭，说明瓶内氧气没有被消耗完，故选项说法错误。
B、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，蜡烛燃烧使得瓶内二氧化碳气体增多，故选项说法正确。
C、瓶内氧气含量的变化图，燃烧过程瓶内氧气的体积分数非均匀减少，故选项说法正确。
D、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，蜡烛熄灭后瓶内仍然存在氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体、水蒸气等多种气体，故选项说法正确。
故选：A。
21．如图是“测定空气中氧气含量”的两个实验装置，下列有关说法不正确的是（　　）
A．装置a中的气球先变瘪后膨胀变大
B．装置a能证明空气中含有氧气，但不能测得氧气的体积分数
C．装置b可直接读出进入集气瓶中水的体积
D．将装置b中的红磷换成木炭也可测得氧气的体积分数
【答案】A
【解答】解：A、装置a中的止水夹在实验前已经夹上，所以实验结束后，由于红磷燃烧消耗了装置内的氧气，造成瓶内压强减小，打开止水夹会观察到气球膨胀，不会变瘪，选项说法错误；
B、红磷燃烧需要氧气，装置a只能定性判断空气中含有氧气，不能测得氧气的体积分数，选项说法正确；
C、红磷燃烧耗尽了瓶内的氧气，实验结束装置冷却至室温后，由于瓶内压强减小，打开止水夹，量筒内的水进入集气瓶，进入的水的体积即为消耗的氧气的体积，选项说法正确。
D、木炭燃烧生成二氧化碳，氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳，所以把装置b中的红磷换成木炭、水换成烧碱溶液，也可得出结论，选项说法正确；
故选：A。
22．下列关于氧气物理性质说法错误的是（　　）
A．通常状况下氧气是无色无气味的气体
B．鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水
C．通常状况下，氧气的密度大于空气
D．通过低温加压，可使氧气液化成淡蓝色的液体
【答案】B
【解答】解：A、通常状况下氧气是无色无气味的气体，说法正确；
B、鱼类能在水中生活，是因为氧气能溶于水，不能说明是易溶于水，说法错误；
C、通常状况下，氧气的密度比空气的密度大，说法正确；
D、通过低温加压，可使氧气液化成淡蓝色的液体，说法正确；
故选：B。
23．2024世界环境日主题将聚焦“土地修复、荒漠化和干旱韧性”。小金想测量校园农田土壤中空气的体积分数，进行了相关的分析与操作，回答相关的问题。
（1）取样：体积相同的土块与铁块。
小金有以下两种想法：①从较大土块中切下一块棱长为4cm的正方体土块，再找一块规格与之完全相同的铁块。②找一块现成的棱长约4cm的正方体铁块，量出棱长。再从较大的土块中切取与铁块相同的土块。以上两种做法中，更合理的是 　②　（选填“①”或“②”）。
（2）操作：测量土块中空气体积
将土块和铁块分别放入2只相同的烧杯中，用量筒量取一定体积的水，先沿烧杯壁缓慢地向烧杯内注水，如图所示，快要浸没土块或铁块时，　停止用量筒倒水，改为胶头滴管滴水　，直到水把土块和铁块刚好浸没。记录用水的体积分别为V1、V2。
（3）分析：土壤中空气的体积分数。
若土块体积为V，则土壤中空气体积分数的表达式为 　　。
（4）拓展：保护土壤任重道远，下列有利于保护土壤的是 　ABC　。
A.实行稻草还田
B.避免过度耕作
C.优先使用有机肥料
D.用生活污水灌溉
【答案】（1）②；
（2）停止用量筒倒水，改为胶头滴管滴水；
（3）；
（4）ABC。
【解答】解：（1）土块容易切割改变体积，铁块不易改变体积，找一块现成的棱长约4cm的正方体铁块，量出棱长，再从较大的土块中切取与铁块相同的正方体，可操作性强，故选②；
（2）测量土块中空气体积。用滴管添加水更精确缓慢，将土块和铁块分别放入2只相同的烧杯中，用量筒量取一定体积的水，先沿烧杯壁缓慢地向烧杯内注水，如图甲所示，快要浸没土块或铁块时，停止用量筒倒水，改为胶头滴管滴水，直到水把土块和铁块刚好浸没；记录用水的体积分别为V1、V2。
（3）土块中比铁块多添加的水的体积等于空气的体积，即空气体积为V1﹣V2；空气体积占到的比例为；
（4）A.实行稻草还田，有利于保护土壤，故A正确；
B.避免过度耕作，有利于保护土壤，故B正确；
C.优先使用有机肥料，有利于保护土壤，故C正确；
D.用生活污水灌溉，会污染土壤，故D错误。
故选：ABC。
故答案为：
（1）②；
（2）停止用量筒倒水，改为胶头滴管滴水；
（3）；
（4）ABC。
24．用图甲装置测定空气中氧气含量。集气瓶容积为250mL，瓶底预留有50mL的水，量筒中装有100mL水，红磷充分燃烧后冷却至室温，打开止水夹，量筒内的水剩余64mL。
（1）图甲集气瓶中预留水的作用是 　有利于容器内温度的降低，节约了实验的时间（或吸收生成的五氧化二磷，防止污染空气）　。（写出一点即可）
（2）根据实验数据计算空气中氧气的体积分数为 　18%　。
（3）图乙是通过气压传感器测定的图像，BC段气压增大的原因是 　红磷燃烧放出大量的热，使装置内气体受热膨胀　。
【答案】（1）有利于容器内温度的降低，节约了实验的时间（或吸收生成的五氧化二磷，防止污染空气）；
（2）18%；
（3）红磷燃烧放出大量的热，使装置内气体受热膨胀。
【解答】解：（1）图甲集气瓶中预留水的作用是有利于容器内温度的降低，节约了实验的时间，同时能吸收生成的五氧化二磷，防止污染空气。
（2）空气中氧气的体积分数为100%＝18%。
（3）BC段气压增大，是因为红磷燃烧放出大量的热，使装置内气体受热膨胀。
故答案为：
（1）有利于容器内温度的降低，节约了实验的时间（或吸收生成的五氧化二磷，防止污染空气）；
（2）18%；
（3）红磷燃烧放出大量的热，使装置内气体受热膨胀。
25．老师利用图甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术，测得过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图乙所示。
（1）该实验可以说明反应后集气瓶内剩余的气体具有的化学性质是 　不能燃烧且不支持燃烧　。
（2）结合曲线，解释AB段气体压强变化的原因是 　红磷燃烧放热导致气压增大的幅度大于氧气减少导致气压减小的幅度　。
【答案】（1）不能燃烧且不支持燃烧。
（2）红磷燃烧放热导致气压增大的幅度大于氧气减少导致气压减小的幅度。
【解答】解：（1）该实验可以说明反应后集气瓶内剩余的气体具有的化学性质是不能燃烧且不支持燃烧。
故答案为：不能燃烧且不支持燃烧。
（2）结合曲线可知，AB段气体压强变化的原因是红磷燃烧放热导致气压增大的幅度大于氧气减少导致气压减小的幅度。
故答案为：红磷燃烧放热导致气压增大的幅度大于氧气减少导致气压减小的幅度。
26．为了测定能使带火星的木条复燃时氧气的最低含量是多少，课外活动小组空气的同学们进行了实验探究。他们设计的实验方案是先将氧气和空气按不同的体积比收集在集气瓶里，收集气体的装置如图所示。收集气体的方法：在100mL集气瓶里装满水，塞紧胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a，然后打开活塞b通入空气，把瓶里的水全部排入量筒。若要收集一瓶含氧气的体积分数约为44%的气体，则通入氧气的体积和通入空气的体积比约是 　3：7　。
【答案】3：7。
【解答】解：设通入氧气的体积为xmL，则通入空气的体积为（100﹣x）mL，那么空气中的氧气体积为（100﹣x）mL，依据瓶中氧气的体积分数约为44%建立等式：x+（100﹣x）100×44%，解得：x＝30，通入氧气的体积和通入空气的体积比为：30：（100﹣30）＝3：7；
故答案为：3：7。
27．根据所学的知识填空；
（1）小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有 　氧气　；
（2）石灰水长期露置在空气中会出现白色固体物质，说明空气中含有 　二氧化碳　；
（3）夏天，盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠，说明空气中含有 　水蒸气　。
【答案】（1）氧气；（2）二氧化碳；（3）水蒸气。
【解答】解：（1）小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有氧气；
（2）二氧化碳能使石灰水变浑浊，说明空气中含有二氧化碳；
（3）水蒸气遇冷会液化成小水珠，夏天，盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠，说明空气中含有水蒸气。
故答案为：（1）氧气；（2）二氧化碳；（3）水蒸气。
28．某科学小组运用如图所示的方法探究氧气的性质，实验中可观察到的现象是蜡烛自下而上地　燃烧更剧烈　，由这个实验可以知道氧气具有 　密度比空气大　的物理性质。
【答案】燃烧更剧烈；密度比空气大。
【解答】解：实验中可观察到的现象是蜡烛自下而上地燃烧更剧烈，由这个实验可以知道氧气具有密度比空气大的物理性质。
故答案为：燃烧更剧烈；密度比空气大。
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第1课 空气和氧气（第1课时）
分层练习
1．空气的成分是：①氧气；②氮气；③稀有气体；④二氧化碳、其他气体和杂质。按体积分数由少到多的顺序排列正确的（　　）
A．②①③④ B．①②③④ C．④③①② D．②①④③
2．空气是一种宝贵的自然资源。下列对空气的说法中正确的是（　　）
A．二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物
B．空气中的稀有气体没有任何价值
C．氧气的化学性质比较活泼，属于可燃物
D．按体积分数计算，空气中约含有氮气78%，氧气21%，其他气体和杂质1%
3．实验室里可用如图装置粗略测定空气中氧气的体积分数，图中注射器内有一可自由滑动的活塞，活塞左端管内密封有空气，右端跟外界空气相通．实验开始前活塞处在刻度5厘米处．实验时，用热水对玻璃管内足量的白磷微热，反应开始就撤离热水，待反应结束后冷却至室温．整个实验过程观察到活塞移动的情况是（　　）
A．向左移动4厘米刻度附近停止
B．向右移动到6厘米刻度附近停止
C．先向右移动，再向左移动到5厘米刻度附近停止
D．先向右移动，再向左移动到4厘米刻度附近停止
4．某科学兴趣小组利用如图所示的改进装置测定空气中氧气的体积分数。关于该实验有下列说法：
①白磷燃烧会产生大量的白雾
②白磷不足，会使测定结果偏小
③实验中注射器活塞先向右移动，后向左移动
④胶头滴管与注射器中的水作用相同
⑤若注射器活塞最终停在10mL刻度处，说明氧气体积分数约为
其中正确的是（　　）
A．①②③⑤ B．②③④⑤ C．②③⑤ D．③④⑤
5．小滨利用如图甲实验测定空气中氧气体积分数时，所得结果远小于20%，为寻找误差原因，小滨取足量红磷重复实验，并利用传感器获得装置内氧气体积分数变化如图乙所示，下列有关说法不正确的是（　　）
A．t1时刻红磷开始燃烧
B．t2时刻反应仍在继续
C．t3时刻打开止水夹可减小实验误差
D．实验结果偏小是因为氧气未完全反应
6．如图是小滨参加温州极地海洋馆潜水时的照片，他背上的“压缩空气瓶”所装气体成分与空气类似。瓶中含量最多的气体是（　　）
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．氢气
7．下列说法正确的是（　　）
A．空气的成分是比较固定的，主要由氮气和氧气组成
B．空气中氧气的质量占21%，氮气占78%
C．在通常状况下，无色、无味的气体一定是空气
D．空气是一种单一的物质，它是由空气一种成分组成
8．下列现象不能证明空气中含有水的是（　　）
A．雨、雪、雾等天气现象
B．放在空气中的薯片会变软
C．冬天，打开热水瓶盖时，瓶口会出现“白雾”
D．夏天，从冰箱中取出的啤酒瓶外壁上会“出汗”
9．最早通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论的科学家是（　　）
A．汤姆逊 B．拉瓦锡
C．普利斯特里 D．舍勒
10．打捞韩国“岁月号”沉船是水下作业，潜水员需要呼吸富氧空气。富氧空气中氧气含量高于普通空气中的含量，富氧空气中氧气与其他气体的体积比可以是（　　）
A．1：2 B．1：5 C．1：4 D．21：79
11．如图为空气各成分体积分数示意图，则甲代表的是（　　）
A．二氧化碳 B．氧气 C．水蒸气 D．稀有气体
12．如图为空气成分示意图（按体积分数计算），其中“a”代表的是（　　）
A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体
13．科学兴趣小组利用如图所示的改进装置测定空气中氧气的含量。胶头滴管中的水接触生石灰一段时间后，白磷开始燃烧，待白磷熄灭冷却至室温后打开止水夹。下列关于该实验的描述正确的是（　　）
A．白磷不足会使测定结果偏大
B．试管中的细沙可防止试管炸裂
C．注射器中的活塞先左移再右移，最终停留在10mL刻度处
D．滴管中的水和注射器中的水作用相同
14．白磷的着火点为40℃，现用如图装置测定空气中氧气的体积分数。实验步骤为：集气瓶里先装适量a体积的水，在酒精灯灯焰上把玻璃棒下端加热，装置如图密封。用力把玻璃棒按下与白磷接触，白磷燃烧。燃烧停止后，稍振荡，完全冷却后，量出集气瓶中水的体积（b）和整个集气瓶容积（c）。则下列说法错误的是（　　）
A．反应过程中集气瓶内液面的变化是先下降后上升
B．该实验测得氧气与空气的体积比为（a﹣b）：（c﹣a）
C．燃烧匙中的白磷不能换成木炭或硫粉
D．该装置没有用止水夹，不会影响实验结果
15．利用红磷燃烧测定空气中氧气体积分数的实验中，传感器记录集气瓶中气压随时间变化的情况如图所示，下列说法不正确的是（　　）
A．c时止水夹打开
B．实验开始时，气压变大是因为温度升高
C．a～c段对应的变化进程是红磷燃烧
D．c后气压增大是由于水倒吸入瓶内
16．很多科学实验都要用到水，下列实验中对水的作用的说法错误的是（　　）
选项 A B C D
实验 装置
硫在氧气中燃烧 探究燃烧的条件 铁丝在氧气中燃烧
测定空气中氧气含量
水的 作用 吸收放出的热量 提供所需的温度，隔绝空气 冷却溅落熔融物，防止集气瓶炸裂 观察进入钟罩内水的体积，确定其中氧气体积
A．A B．B C．C D．D
17．小明利用如图实验测定空气中氧气的体积分数，下列操作中会造成测量结果偏差的是（　　）
A．燃烧匙中的红磷过量
B．红磷燃烧前止水夹关闭
C．用木炭代替红磷
D．红磷熄灭后冷却至室温再打开止水夹
18．如图甲拉瓦锡曾将少量汞放在密闭容器里，加热十二天后，部分液态汞变成了红色氧化汞粉末，容器里空气体积减少了约。小科利用图乙装置测定空气中氧气的含量，用压强传感器测定的压强随时间的变化情况如图丙所示。下列说法正确的是（　　）
A．拉瓦锡实验证明了空气中氮气约占总体积的，氧气占
B．红色粉末是汞与氧气发生分解反应生成的氧化汞
C．若装置气密性不好，图丙中c点将上移
D．图丙中b点对应的操作是打开弹簧夹
19．小金将课本上“测定空气中氧气含量”的实验装置（如图甲）改进为新的实验装置（如图乙），关于两实验下列叙述不合理的是（　　）
A．两个实验中均能观察到有白烟产生
B．实验乙中活塞的移动方向是始终向左
C．实验乙比实验甲更加环保、且误差更小
D．药品用量充足是保证两个实验成功的关键
20．足量的蜡烛在如图甲所示密闭装置内燃烧至熄灭，用传感器测出这个过程中瓶内氧气含量的变化如图乙所示。下列判断不正确的是（　　）
A．瓶内氧气被消耗完使蜡烛熄灭
B．蜡烛燃烧使得瓶内二氧化碳气体增多
C．燃烧过程瓶内氧气的体积分数非均匀减少
D．蜡烛熄灭后瓶内仍然存在多种气体
21．如图是“测定空气中氧气含量”的两个实验装置，下列有关说法不正确的是（　　）
A．装置a中的气球先变瘪后膨胀变大
B．装置a能证明空气中含有氧气，但不能测得氧气的体积分数
C．装置b可直接读出进入集气瓶中水的体积
D．将装置b中的红磷换成木炭也可测得氧气的体积分数
22．下列关于氧气物理性质说法错误的是（　　）
A．通常状况下氧气是无色无气味的气体
B．鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水
C．通常状况下，氧气的密度大于空气
D．通过低温加压，可使氧气液化成淡蓝色的液体
23．2024世界环境日主题将聚焦“土地修复、荒漠化和干旱韧性”。小金想测量校园农田土壤中空气的体积分数，进行了相关的分析与操作，回答相关的问题。
（1）取样：体积相同的土块与铁块。
小金有以下两种想法：①从较大土块中切下一块棱长为4cm的正方体土块，再找一块规格与之完全相同的铁块。②找一块现成的棱长约4cm的正方体铁块，量出棱长。再从较大的土块中切取与铁块相同的土块。以上两种做法中，更合理的是 　 　（选填“①”或“②”）。
（2）操作：测量土块中空气体积
将土块和铁块分别放入2只相同的烧杯中，用量筒量取一定体积的水，先沿烧杯壁缓慢地向烧杯内注水，如图所示，快要浸没土块或铁块时，　 　，直到水把土块和铁块刚好浸没。记录用水的体积分别为V1、V2。
（3）分析：土壤中空气的体积分数。
若土块体积为V，则土壤中空气体积分数的表达式为 　 　。
（4）拓展：保护土壤任重道远，下列有利于保护土壤的是 　 　。
A.实行稻草还田
B.避免过度耕作
C.优先使用有机肥料
D.用生活污水灌溉
24．用图甲装置测定空气中氧气含量。集气瓶容积为250mL，瓶底预留有50mL的水，量筒中装有100mL水，红磷充分燃烧后冷却至室温，打开止水夹，量筒内的水剩余64mL。
（1）图甲集气瓶中预留水的作用是 　 　。（写出一点即可）
（2）根据实验数据计算空气中氧气的体积分数为 　 　。
（3）图乙是通过气压传感器测定的图像，BC段气压增大的原因是 　 　。
25．老师利用图甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术，测得过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图乙所示。
（1）该实验可以说明反应后集气瓶内剩余的气体具有的化学性质是 　 　。
（2）结合曲线，解释AB段气体压强变化的原因是 　 　。
26．为了测定能使带火星的木条复燃时氧气的最低含量是多少，课外活动小组空气的同学们进行了实验探究。他们设计的实验方案是先将氧气和空气按不同的体积比收集在集气瓶里，收集气体的装置如图所示。收集气体的方法：在100mL集气瓶里装满水，塞紧胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a，然后打开活塞b通入空气，把瓶里的水全部排入量筒。若要收集一瓶含氧气的体积分数约为44%的气体，则通入氧气的体积和通入空气的体积比约是 　 　。
27．根据所学的知识填空；
（1）小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有 　 　；
（2）石灰水长期露置在空气中会出现白色固体物质，说明空气中含有 　 　；
（3）夏天，盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠，说明空气中含有 　 　。
28．某科学小组运用如图所示的方法探究氧气的性质，实验中可观察到的现象是蜡烛自下而上地　 　，由这个实验可以知道氧气具有 　 　的物理性质。
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