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课题1 我们周围的空气
第1课时 空气的组成
一、知识目标
1.了解空气的主要成分，能准确说出空气中主要成分所占的大致比例，如氮气约占、氧气约占等。
2.掌握测定空气中氧气含量的实验原理和操作步骤，能够解释实验现象。
3.知道物质的组成，明确混合物和纯净物的概念，能区分混合物和纯净物。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识空气的组成成分及各成分的含量；从微观角度理解混合物和纯净物的区别。
2.证据推理与模型认知：通过对拉瓦锡实验及实验室测定空气中氧气含量实验的分析，建立实验探究的基本模型，依据实验现象进行推理得出结论。
3.科学探究与创新意识：通过对拉瓦锡实验的改进探究，体会科学探究的过程和方法，培养创新意识和实践能力。
一、学习重点
1.掌握测定空气中氧气含量的实验原理和操作步骤，能够解释实验现象。
2.明确混合物和纯净物的概念，能区分混合物和纯净物。
二、学习难点
1.理解测定空气中氧气含量实验的误差分析。
2.准确判断物质是混合物还是纯净物。
一、空气的组成
1.拉瓦锡实验：二百多年前，法国化学家拉瓦锡用汞消耗了装置内氧气的方法测出了空气中氧气体积分数，得出结论：空气由氧气和氮气组成。
2.空气中各成分的含量：氮气（N2）78%，氧气（O2）21%（氮气与氧气体积比约为4比1），稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%。
3.实验室测定空气中氧气含量：
仿照拉瓦锡实验的原理，我们可以探究空气中氧气的含量。例如，红磷（化学符号P）与空气中的氧气反应，生成一种叫作五氧化二磷（化学符号 P2O5）的新物质，这一反应可以用文字表示：。在集气瓶内加入少量水，将水面上方空间分为5等份，并做好标记。用弹簧夹夹紧乳胶管。在燃烧匙内放入足量的红磷，用酒精灯加热，点燃红磷后立即伸入瓶中，并塞紧橡胶塞。待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，可以观察到烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升。
二、物质的分类
1.混合物：由两种或两种以上的物质混合而成的物质，如空气、海水，河水，纯净的空气等。
2.纯净物：只由一种物质组成的物质，如氧气、氮气、二氧化碳，水、冰水混合物等。
一、空气组成的探究
活动一：课堂思考引入
问题思考：同学们，在我们的日常生活中，周围存在一种“看不到摸不着”的物质——空气，它跟我们的生活联系密切，你能用一个简单的实验或实例来说明空气确实存在吗？
活动二：拉瓦锡空气成分的测定
问题思考：观看拉瓦锡测定空气成分的实验视频，将少量的汞放在密闭的容器里连续加热12天。通过视频总结实验现象有哪些？
问题思考：观看拉瓦锡测定空气成分的实验视频2，将红色粉末收集，再加强热。通过视频总结实验现象有哪些？
问题思考：拉瓦锡测定空气组成实验的结论和原理分别是什么？
活动三：空气中各成分的含量
问题思考：通过拉瓦锡的实验，我们知道了空气由氧气和氮气组成。那么，空气中各成分具体占比是多少呢？请说出空气中各成分按体积计算的大致比例。
活动四：实验室测定空气中氧气含量
问题思考：拉瓦锡测定空气中氧气含量的实验虽然得出了重要结论，但存在一些不足之处。你能说出有哪些不足吗？
问题探究：如何改进拉瓦锡的实验并在实验室快速的验证拉瓦锡的实验结论呢？
问题思考：进行红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验，打开弹簧夹前后的实验现象分别是什么？能够得到什么实验结论？
问题思考：实验前集气瓶底放了一些水，这些水有什么作用？
问题思考：填写下列表格，并总结实验注意事项。
操作 原因 结果
红磷量少 若红磷不足，氧气不能耗尽 实验中进入水的体积小于空气总体积的，测量结果偏低
装置漏气 装置漏气会使装置外的空气进入
未冷却到室温后，就打开止水夹 此时装置内的气体温度偏高，压强偏大
点燃红磷后没有立即伸入集气瓶，并塞紧塞子 伸入过慢会使装置内的气体受热逸出 实验中进入水的体积空气总体积的，测量结果
橡皮管的弹簧夹未夹紧 装置内气体受热膨胀逸出
实验注意事项 ①红磷要足量；②实验前检查装置是否漏气；③集气瓶冷却到室温后再打开止水夹；④点燃红磷后立即伸入集气瓶，并塞紧塞子；⑤橡皮管的
活动五：典例精讲
典例1：测定空气里氧气含量的实验装置和步骤如下(已完成装置气密性检查):
①在集气瓶内加人少量水,并将水面上方空间分为5等份;
②用弹簧夹夹紧乳胶管;③点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧,观察现象;④红磷熄灭后,立即打开弹簧夹,观察现象。其中有错误的实验步骤是( )
A. ① B.② C.③ D.④
典例2：我国航天员在中国“天和号”空间站进行“天宫课堂”第一课，水球光学实验中打入的“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同。“人造空气”中氧气含量约为（ ）
A．78% B．0.94% C．21% D．1%
典例3：某校化学兴趣小组用图A的装置测定空气中氧气含量。
(1)B装置与A装置相比，优点是 。
(2)用B装置进行实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数大于1/5，可能的原因是 。
二、物质的分类
活动一：课堂思考引入
同学们，我们已经了解了空气的组成，空气是由多种物质混合而成的。在化学中，根据物质的组成，我们可以对物质进行分类。下面我们来学习混合物和纯净物的概念。
活动二：混合物和纯净物的概念
问题思考：请说一说什么是混合物、什么是纯净物，如何区分它们？
活动三：混合物和纯净物的区别和联系
问题思考：我们已经知道了混合物和纯净物的概念，那么它们之间有什么区别和联系呢？请完成下列表格。
纯净物 混合物
特性 有固定的组成和性质，如熔点、沸点等 无固定组成和性质
表示方法 可用化学符号表示 无法用化学式表示
举例 分离、提 纯等 空气、海水、糖水等
联系 混合物分离、提纯可得到纯净物；纯净物混合可得到混合物
活动四：典例精讲
典例1：下列物质中属于纯净物的是（ ）
A. 空气中分离出来的稀有气体
B .部分结冰的蒸馏水
C .食盐水
D. 75%的医药酒精
典例2：用下列物质的序号填空。
①食盐水②蒸馏水③新鲜的牛奶④净化后的空气⑤液氧⑥二氧化碳⑦食醋⑧白酒⑨臭氧⑩红磷
(1)属于混合物的是 。
(2)属于纯净物的是 。
1.拉瓦锡空气成分的测定
实验装置 实验现象 实验结论
一部分银白色的液态汞变成色粉末，容器里空气的体积大约减小了 空气由_____和______组成。
2.实验室测定空气中氧气含量
实验装置
实验原理 红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，瓶内气体减少，压强减小，冷却后打开弹簧夹，烧杯内的水会被压入集气瓶，进入水的体积即为瓶内消耗氧气的体积。
实验现象 ①红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量；②冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升约1/5。
实验结论 氧气约占空气总体积的1/5。
文字表达式
3.空气各成分的含量：空气是混合物，主要成分（按体积分数）：氮气（N2）78%，氧气（O2）21%（氮气与氧气体积比约为4比1），稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%。
空气成分口诀：氮78，氧21，0.94是稀气，两个0.03分别是CO2和杂气。
4.区分混合物和纯净物
组成成分：纯净物由同种物质组成，而混合物由不同种物质混合而成。纯净物只包含一种化学物质，而混合物可以由两种或更多种不同的物质组成。
物理性质：纯净物具有固定的物理性质，如固定的熔点和沸点。而混合物没有固定的物理性质，各组分保持其原有的性质，如没有固定的熔点和沸点。
化学性质：纯净物具有固定的化学性质，可以用一个化学式来表示。而混合物没有固定的化学性质，不能用一个化学式来表示。
1．用来测定空气成分的方法有很多，小梅用如下图所示的简易装置来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．使用红磷的量多或少，都不会影响实验结果
B．燃烧足够的红磷可使进入钟罩的水占钟罩容器的4/5
C．红磷停止燃烧后，立即观察记录水进入钟罩的刻度
D．红磷燃烧消耗空气中的氧气，使钟罩内压强下降，水面上升
2．测定空气中氧气含量的改进实验装置如图，对该实验认识正确的是
A．现象：实验中红磷燃烧，产生大量白雾
B．推论：实验后玻璃管中剩余的气体难溶于水
C．分析：红磷的量不会影响实验结果
D．反思：燃烧匙可以伸入到液面与刻度1之间的位置
3．新风系统是指能将室外的空气经过净化处理后送到室内的系统。送入室内的空气中体积分数最大的是
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体
4．下列含“水”的物质中，属于纯净物的是
A．冰水共存物 B．汽水 C．雨水 D．矿泉水
5．实验小组用下图装置测定空气中氧气的含量。
(1)该实验中红磷燃烧的现象为 。
(2)能说明空气中氧气含量的现象是，打开弹簧夹后水上升至 刻度。
(3)下列操作可能导致测定结果偏低的是_____。(填字母序号，下同)
A．红磷的量不足
B．点燃红磷，慢慢伸入瓶中
C．未冷却至室温就打开了弹簧夹
(4)若用硫粉来替红磷测空气中氧气含量是否可以？若不可，请说明原因 。
(5)反应完后集气瓶中剩余主要气体是 ，该气体的物理性质是 ，化学性质是 。(均写一条即可)
考点1 空气组成的探究
1．化学史上第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的科学家是
A．拉瓦锡 B．侯德榜 C．道尔顿 D．门捷列夫
2．空气的成分按体积计算，含量最高的是
A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体
3．如图装置常用来测定空气中氧气含量。下列对该实验的认识错误的是
A．该实验证明空气中氧气的体积约占1/5
B．实验时红磷一定要过量，耗尽氧气
C．实验前一定要检查装置的气密性
D．红磷燃烧产生大量的白雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹
4．通过数字化仪器进行空气中氧气含量的测定，密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线如图所示，说法不正确的是
A．数字化能为探究提供更为直观的证据
B．实验后压强恢复是因为打开了止水夹
C．压强大幅下降是因为氧气被消耗和恢复室温
D．该实验中红磷量的多少，对该反应的准确性无影响
考点2 物质的分类
5．下列物质中，属于混合物的是
A．冰 B．硫酸铜溶液 C．过氧化氢 D．液态氧
6．分类是一种科学方法。下列物质属于纯净物的是
A．液态氧 B．蜡烛燃烧后的产物
C．人体呼出的气体 D．澄清石灰水
7．下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是
A．冰水混合物，海水 B．矿泉水，牛奶
C．氮气，五氧化二磷 D．洁净后的空气，汽水
答案和解析
一、知识目标
1.了解空气的主要成分，能准确说出空气中主要成分所占的大致比例，如氮气约占、氧气约占等。
2.掌握测定空气中氧气含量的实验原理和操作步骤，能够解释实验现象。
3.知道物质的组成，明确混合物和纯净物的概念，能区分混合物和纯净物。
二、核心素养目标
1.宏观辨识与微观探析：从宏观上认识空气的组成成分及各成分的含量；从微观角度理解混合物和纯净物的区别。
2.证据推理与模型认知：通过对拉瓦锡实验及实验室测定空气中氧气含量实验的分析，建立实验探究的基本模型，依据实验现象进行推理得出结论。
3.科学探究与创新意识：通过对拉瓦锡实验的改进探究，体会科学探究的过程和方法，培养创新意识和实践能力。
一、学习重点
1.掌握测定空气中氧气含量的实验原理和操作步骤，能够解释实验现象。
2.明确混合物和纯净物的概念，能区分混合物和纯净物。
二、学习难点
1.理解测定空气中氧气含量实验的误差分析。
2.准确判断物质是混合物还是纯净物。
一、空气的组成
1.拉瓦锡实验：二百多年前，法国化学家拉瓦锡用汞消耗了装置内氧气的方法测出了空气中氧气体积分数，得出结论：空气由氧气和氮气组成。
2.空气中各成分的含量：氮气（N2）78%，氧气（O2）21%（氮气与氧气体积比约为4比1），稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%。
3.实验室测定空气中氧气含量：
仿照拉瓦锡实验的原理，我们可以探究空气中氧气的含量。例如，红磷（化学符号P）与空气中的氧气反应，生成一种叫作五氧化二磷（化学符号 P2O5）的新物质，这一反应可以用文字表示： 。在集气瓶内加入少量水，将水面上方空间分为5等份，并做好标记。用弹簧夹夹紧乳胶管。在燃烧匙内放入足量的红磷，用酒精灯加热，点燃红磷后立即伸入瓶中，并塞紧橡胶塞。待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，可以观察到烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升。
二、物质的分类
1.混合物：由两种或两种以上的物质混合而成的物质，如空气、海水，河水，纯净的空气等。
2.纯净物：只由一种物质组成的物质，如氧气、氮气、二氧化碳，水、冰水混合物等。
一、空气组成的探究
活动一：课堂思考引入
问题思考：同学们，在我们的日常生活中，周围存在一种“看不到摸不着”的物质——空气，它跟我们的生活联系密切，你能用一个简单的实验或实例来说明空气确实存在吗？
答案：给气球充气、用扇子扇风感觉到有风、把空杯子倒扣在水中，水不能完全进入杯子等。
活动二：拉瓦锡空气成分的测定
问题探究：观看拉瓦锡测定空气成分的实验视频，将少量的汞放在密闭的容器里连续加热12天。通过视频总结实验现象有哪些？
答案：实验现象是部分汞变成红色粉末，容器里空气的体积减小了。这是因为银白色的液体汞与氧气在加热条件下发生反应生成了红色的固态氧化汞，反应消耗了容器中的气体，所以容器中的空气的体积减小了。
问题探究：观看拉瓦锡测定空气成分的实验视频2，将红色粉末收集，再加强热。通过视频总结实验现象有哪些？
答案：红色粉末又消失了，容器里的空气的体积又增大了。这是因为红色粉末氧化汞加强热又生成了银白色的汞，同时生成了氧气，并且得到的气体体积恰好等于密闭容器里减少的体积，所以我们看到容器里的空气又增多了。
问题思考：拉瓦锡测定空气组成实验的结论和原理分别是什么？
答案：结论--空气由氧气（）和氮气（）组成；原理---在密闭容器里，汞在加热条件下与容器里的氧气反应生成氧化汞，使密闭容器里的气体体积减小，压强降低，外界大气压将汞槽中的水银压入密闭容器，根据水银进入密闭容器的体积，判定密闭容器中氧气的体积。
活动三：空气中各成分的含量
问题思考：通过拉瓦锡的实验，我们知道了空气由氧气和氮气组成。那么，空气中各成分具体占比是多少呢？请说出空气中各成分按体积计算的大致比例。
答案：空气的成分按体积计算，大约是氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、其他气体和杂质。
活动四：实验室测定空气中氧气含量
问题思考：拉瓦锡测定空气中氧气含量的实验虽然得出了重要结论，但存在一些不足之处。你能说出有哪些不足吗？
答案：实验时间较长，实验操作及实验装置比较复杂，且实验过程对环境有污染。
问题探究：如何改进拉瓦锡的实验并在实验室快速的验证拉瓦锡的实验结论呢？
答案：从反应物角度考虑，要找一种只与空气中的氧气反应的物质；从生成物角度考虑，生成物不能是气体，最好是固体，这样能产生压强差。我们可以选择红磷这种物质，利用红磷消耗密闭容器内空气中的氧气，生成固态五氧化二磷，使密闭容器内的气压减小，小于外界大气压。
问题思考：进行红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验，打开弹簧夹前后的实验现象分别是什么？能够得到什么实验结论？
答案：打开弹簧夹之前，红磷燃烧，发出黄色火焰，产生大量白烟，放出大量的热；打开弹簧夹之后，装置冷却后，打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶内空气总体积的。实验结论：空气中氧气约占空气总体积的。
问题思考：实验前集气瓶底放了一些水，这些水有什么作用？
答案：集气瓶底放少量的水的原因有三个：一是吸收热量，缩短冷却至室温的时间；二是吸收有毒的五氧化二磷；三是防止燃烧物溅落瓶底，使瓶底炸裂。
问题思考：填写下列表格，并总结实验注意事项。
操作 原因 结果
红磷量少 若红磷不足，氧气不能耗尽 实验中进入水的体积小于空气总体积的，测量结果偏低
装置漏气 装置漏气会使装置外的空气进入
未冷却到室温后，就打开止水夹 此时装置内的气体温度偏高，压强偏大
点燃红磷后没有立即伸入集气瓶，并塞紧塞子 伸入过慢会使装置内的气体受热逸出 实验中进入水的体积大于空气总体积的，测量结果偏高
橡皮管的弹簧夹未夹紧 装置内气体受热膨胀逸出
实验注意事项 ①红磷要足量；②实验前检查装置是否漏气；③集气瓶冷却到室温后再打开止水夹；④点燃红磷后立即伸入集气瓶，并塞紧塞子；⑤橡皮管的弹簧夹要夹紧。
活动五：典例精讲
典例1：测定空气里氧气含量的实验装置和步骤如下(已完成装置气密性检查):
①在集气瓶内加人少量水,并将水面上方空间分为5等份;
②用弹簧夹夹紧乳胶管;③点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧,观察现象;④红磷熄灭后,立即打开弹簧夹,观察现象。其中有错误的实验步骤是( )
B. ① B.② C.③ D.④
【答案】D
【详解】①在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份，是正确的操作；
②用弹簧夹夹紧胶皮管，以防止装置漏气，是正确的操作；
③点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，以防止空气受热膨胀逸出，是正确的操作；
④红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，因为此时剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，占据了部分水的体积，会导致测定结果偏小，是错误的操作；故有错误的实验步骤是④，故选：D。
典例2：我国航天员在中国“天和号”空间站进行“天宫课堂”第一课，水球光学实验中打入的“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同。“人造空气”中氧气含量约为（ ）
A．78% B．0.94% C．21% D．1%
【答案】C
【详解】“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同，空气中氧气含量约为21%，则“人造空气”中氧气含量约为21%。故选C。
典例3：某校化学兴趣小组用图A的装置测定空气中氧气含量。
(1)B装置与A装置相比，优点是 。
(2)用B装置进行实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数大于1/5，可能的原因是 。
【答案】(1)环保；(2)红磷不足或装置漏气或没有冷却至室温就打开止水夹
【讲解】(1)实验C是在装置内点燃，这样红磷不会在装置外的空气中燃烧，也就是红磷燃烧的产物有毒的五氧化二磷不会散失到空气造成环境污染，也节约了红磷，即C装置的优点是，环保、操作简便、防止五氧化二磷污染空气、实验结果更准确等;(2)实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数低于1/5，这可能是红磷不足或装置漏气或没有冷却至室温。
二、物质的分类
活动一：课堂思考引入
同学们，我们已经了解了空气的组成，空气是由多种物质混合而成的。在化学中，根据物质的组成，我们可以对物质进行分类。下面我们来学习混合物和纯净物的概念。
活动二：混合物和纯净物的概念
问题思考：请说一说什么是混合物、什么是纯净物，如何区分它们？
答案：混合物是由两种或两种以上的物质混合而成的物质；纯净物是只由一种物质组成的物质。“新鲜、洁净、清洁、混合”不是判断物质是否纯净的依据，比如冰水混合物其实是纯净物，因为冰和水都是由水分子构成的，属于同一种物质。
活动三：混合物和纯净物的区别和联系
问题思考：我们已经知道了混合物和纯净物的概念，那么它们之间有什么区别和联系呢？请完成下列表格。
纯净物 混合物
特性 有固定的组成和性质，如熔点、沸点等 无固定组成和性质
表示方法 可用化学符号表示 无法用化学式表示
举例 氧气（）、硫（）、一氧化碳（）、冰水混合物（）等 空气、海水、糖水等
联系 混合物分离、提纯可得到纯净物；纯净物混合可得到混合物
活动四：典例精讲
典例1：下列物质中属于纯净物的是（ ）
A. 空气中分离出来的稀有气体
B .部分结冰的蒸馏水
C .食盐水
D. 75%的医药酒精
【答案】B
【详解】A、空气中分离出来的稀有气体中含有氦氖氩氪氙等气体，
属于混合物，故选项错误。
B、冰是固态的水，部分结冰的蒸馏水中只含有一种物质，
属于纯净物，故选项正确。
C、食盐水中含有食盐、水等物质，属于混合物，故选项错
D、75%的医药酒精中含有酒精、水，属于混合物，故选项
错误。故选:B。
典例2：用下列物质的序号填空。
①食盐水②蒸馏水③新鲜的牛奶④净化后的空气⑤液氧⑥二氧化碳⑦食醋⑧白酒⑨臭氧⑩红磷
(1)属于混合物的是 。
(2)属于纯净物的是 。
【答案】(1)①③④⑦⑧；(2)②⑤⑥⑨⑩
【详解】（1）混合物由不同种物质组成，属于混合物的是食盐水（含有食盐和水）、新鲜牛奶（含有蛋白质和水）、净化后的空气（含有氮气、氧气等物质）、食醋（含有醋酸和水等）、白酒（含有酒精和水等），序号为①③④⑦⑧，故填：①③④⑦⑧。
（2）纯净物由一种物质组成，属于纯净物的是蒸馏水、液氧、二氧化碳、臭氧、红磷，序号为②⑤⑥⑨⑩，故填：②⑤⑥⑨⑩。
1.拉瓦锡空气成分的测定
实验装置 实验现象 实验结论
一部分银白色的液态汞变成红色粉末，容器里空气的体积大约减小了 空气由氧气和氮气组成。
2.实验室测定空气中氧气含量：
实验装置
实验原理 红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，瓶内气体减少，压强减小，冷却后打开弹簧夹，烧杯内的水会被压入集气瓶，进入水的体积即为瓶内消耗氧气的体积。
实验现象 ①红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量；②冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升约1/5。
实验结论 氧气约占空气总体积的1/5。
文字表达式
3.空气各成分的含量：空气是混合物，主要成分（按体积分数）：氮气（N2）78%，氧气（O2）21%（氮气与氧气体积比约为4比1），稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%。
空气成分口诀：氮78，氧21，0.94是稀气，两个0.03分别是CO2和杂气。
4.区分混合物和纯净物
组成成分：纯净物由同种物质组成，而混合物由不同种物质混合而成。纯净物只包含一种化学物质，而混合物可以由两种或更多种不同的物质组成。
物理性质：纯净物具有固定的物理性质，如固定的熔点和沸点。而混合物没有固定的物理性质，各组分保持其原有的性质，如没有固定的熔点和沸点。
化学性质：纯净物具有固定的化学性质，可以用一个化学式来表示。而混合物没有固定的化学性质，不能用一个化学式来表示。
1．用来测定空气成分的方法有很多，小梅用如下图所示的简易装置来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．使用红磷的量多或少，都不会影响实验结果
B．燃烧足够的红磷可使进入钟罩的水占钟罩容器的4/5
C．红磷停止燃烧后，立即观察记录水进入钟罩的刻度
D．红磷燃烧消耗空气中的氧气，使钟罩内压强下降，水面上升
【答案】D
【详解】A、测定空气中氧气含量时，红磷要足量，以确保将装置内的氧气完全消耗，若红磷量不足，会使测定结果偏小，该选项错误；
B、空气中氧气的体积分数约为21%，燃烧足够的红磷可使进入钟罩的水占钟罩容积的1/5左右，而不是4/5，该选项错误；
C、红磷停止燃烧后，不能立即观察记录水进入钟罩的刻度，因为此时装置内温度较高，气体受热膨胀，会使进入的水偏少，导致测定结果偏小，应等装置冷却至室温后再观察记录，该选项错误；
D、红磷燃烧消耗空气中的氧气，使钟罩内气体减少，压强下降，在外界大气压的作用下，水面上升，该选项正确。
故选D。
2．测定空气中氧气含量的改进实验装置如图，对该实验认识正确的是
A．现象：实验中红磷燃烧，产生大量白雾
B．推论：实验后玻璃管中剩余的气体难溶于水
C．分析：红磷的量不会影响实验结果
D．反思：燃烧匙可以伸入到液面与刻度1之间的位置
【答案】B
【详解】A、实验过程中，红磷燃烧，产生大量白烟，不符合题意；
B、实验后，水位到达刻度1处，水位不再升高，说明玻璃管中剩余的气体难溶于水，符合题意；
C、如果红磷不足，导致氧气不能完全反应，进一步导致实验结果偏小，不符合题意；
D、该实验中，红磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，玻璃管内液面上升，上升的体积就是消耗氧气的体积，氧气约占空气体积的，故液面会上升至“1”处，故燃烧匙不能伸入到液面与刻度1之间的位置，应在刻度1上方，不符合题意。
故选B。
3．新风系统是指能将室外的空气经过净化处理后送到室内的系统。送入室内的空气中体积分数最大的是
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体
【答案】A
【详解】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%，因此送入室内的空气中体积分数最大的是氮气。
故选：A。
4．下列含“水”的物质中，属于纯净物的是
A．冰水共存物 B．汽水 C．雨水 D．矿泉水
【答案】A
【详解】A、冰水共存物由固态水和液态水组成，均为H2O，属于纯净物。
B、汽水含有水、二氧化碳、糖等，为混合物。
C、雨水溶解了空气中的气体和尘埃，属于混合物。
D、矿泉水含多种矿物质，属于混合物。
故选：A。
5．实验小组用下图装置测定空气中氧气的含量。
(1)该实验中红磷燃烧的现象为 。
(2)能说明空气中氧气含量的现象是，打开弹簧夹后水上升至 刻度。
(3)下列操作可能导致测定结果偏低的是_____。(填字母序号，下同)
A．红磷的量不足
B．点燃红磷，慢慢伸入瓶中
C．未冷却至室温就打开了弹簧夹
(4)若用硫粉来替红磷测空气中氧气含量是否可以？若不可，请说明原因 。
(5)反应完后集气瓶中剩余主要气体是 ，该气体的物理性质是 ，化学性质是 。(均写一条即可)
【答案】(1) 产生大量白烟，发出大量的热
(2)1
(3)AC
(4)不可以，硫在空气中燃烧生成二氧化硫气体，化学反应前后，装置内压强变化不大，无法测定空气中的氧气含量
(5) 氮气/N2
【详解】（1）红磷在空气中燃烧，与氧气发生反应，会剧烈燃烧，生成五氧化二磷固体小颗粒，现象是：产生大量白烟，发出大量的热；
（2）空气中氧气的体积分数约为，该实验中红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，使瓶内压强减小。冷却至室温后，打开弹簧夹，在外界大气压作用下，烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶内空气体积的，则水上升至1刻度处。
（3）A、红磷的量不足，不能将集气瓶内的氧气完全消耗，导致进入集气瓶的水的体积偏小，测定结果偏低，该选项符合题意；
B、点燃红磷，慢慢伸入瓶中，会使瓶内空气受热逸出，导致瓶内压强减小更多，进入集气瓶的水的体积偏大，测定结果偏高，该选项不符合题意；
C、未冷却至室温就打开了弹簧夹，此时瓶内气体温度较高，压强较大，进入集气瓶的水的体积偏小，测定结果偏低，该选项符合题意。
故选AC。
（4）硫在空气中燃烧生成的二氧化硫是气体，填补了消耗氧气的空间，集气瓶内压强几乎不变，所以打开弹簧夹后，水不能进入集气瓶，无法测定空气中氧气的含量。
（5）空气主要由氮气和氧气组成，红磷燃烧消耗了氧气，所以反应完后集气瓶中剩余主要气体是氮气（N2）；
考点1 空气组成的探究
1．化学史上第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的科学家是
A．拉瓦锡 B．侯德榜 C．道尔顿 D．门捷列夫
【答案】A
【详解】A、拉瓦锡用定量的方法测定了空气的成分，得出空气是由氮气和氧气组成，故A符合题意；
B、侯德榜改进了纯碱的制备方法，将制碱工业与化肥工业结合起来，故B不符合题意；
C、道尔顿提出原子论，故C不符合题意；
D、门捷列夫发现了元素周期律并编制出元素周期表，故D不符合题意。
故选A。
2．空气的成分按体积计算，含量最高的是
A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体
【答案】B
【详解】空气的成分按体积计算，氮气约占78%、氧气约占21%、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%，故含量最高的是氮气，故选：B。
3．如图装置常用来测定空气中氧气含量。下列对该实验的认识错误的是
A．该实验证明空气中氧气的体积约占1/5
B．实验时红磷一定要过量，耗尽氧气
C．实验前一定要检查装置的气密性
D．红磷燃烧产生大量的白雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹
【答案】D
【详解】A、实验中，能够观察到进入集气瓶中的水约占集气瓶容积的五分之一，说明氧气约占空气总体积的五分之一，故选项说法正确；
B、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，故选项说法正确；
C、为防止装置漏气，影响实验结果，实验前一定要检查装置的气密性，这是实验取得成功的保证，故选项说法正确；
D、红磷燃烧产生大量的白烟，火焰熄灭后，待装置冷却到室温时再打开弹簧夹；如果火焰熄灭后立刻打开弹簧夹，由于集气瓶内的温度较高，水不能进入集气瓶或进入集气瓶中的水不到集气瓶容积的五分之一，得不出正确的结论，故选项说法错误；
故选：D。
4．通过数字化仪器进行空气中氧气含量的测定，密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线如图所示，说法不正确的是
A．数字化能为探究提供更为直观的证据
B．实验后压强恢复是因为打开了止水夹
C．压强大幅下降是因为氧气被消耗和恢复室温
D．该实验中红磷量的多少，对该反应的准确性无影响
【答案】D
【详解】A、由数字化设备得到的密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线图，可以清晰的看到氧气含量的变化，数字化能为探究提供更为直观的证据，选项说法正确，不符合题意；
B、实验后压强恢复是因为打开了止水夹，水进入瓶中，内外压强相同，选项说法正确，不符合题意；
C、红磷燃烧放出大量的热，燃烧过程中消耗氧气，压强大幅下降是因为氧气被消耗和温度逐渐恢复至室温，选项说法正确，不符合题意；
D、该实验中红磷量的多少，对该反应的准确性有影响，红磷必须足量，以耗尽装置中氧气，否则测定结果偏小，选项说法错误，符合题意。
故选D。
考点2 物质的分类
5．下列物质中，属于混合物的是
A．冰 B．硫酸铜溶液 C．过氧化氢 D．液态氧
【答案】B
【详解】A.冰是固态水，成分是H O，属于纯净物，故不符合题意；
B.硫酸铜溶液由硫酸铜（CuSO ）和水（H O）组成，是溶液，属于混合物，故符合题意；
C.过氧化氢，化学式为H O ，是单一化合物，属于纯净物，故不符合题意；
D.液态氧是氧气（O ）的液态形式，成分单一，属于纯净物，故不符合题意，故选B。
6．分类是一种科学方法。下列物质属于纯净物的是
A．液态氧 B．蜡烛燃烧后的产物
C．人体呼出的气体 D．澄清石灰水
【答案】A
【详解】A、液态氧是由一种物质组成，属于纯净物，故选项正确；
B、蜡烛燃烧后的产物是二氧化碳和水，属于混合物，故选项错误；
C、人体呼出的气体中有二氧化碳、水蒸气等，属于混合物，故选项错误；
D、澄清石灰水是有氢氧化钙和水，属于混合物，故选项错误。
故选A。
7．下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是
A．冰水混合物，海水 B．矿泉水，牛奶
C．氮气，五氧化二磷 D．洁净后的空气，汽水
【答案】A
【详解】A、冰是固态的水，冰水混合物由水一种物质组成，属于纯净物；海水中含有水、氯化钠等多种物质，属于混合物；符合题意；
B、矿泉水是由水和一些溶于水的矿物质混合而成，属于混合物；牛奶由蛋白质、水等混合而成，属于混合物；不符合题意；
C、氮气由同种物质组成，属于纯净物；五氧化二磷由同种物质组成，属于纯净物；不符合题意；
D、洁净的空气是由氮气、氧气等混合而成，属于混合物；汽水中含有水、二氧化碳等多种物质，属于混合物；不符合题意；
故选A。
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