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2.1 空气的组成
【题型1】实验装置的气密性检查 1
【题型2】测定空气中氧气含量的实验探究 2
【题型3】空气的成分 5
【题型4】混合物和纯净物 7
【题型5】空气综合题 8
【题型6】氮气、稀有气体的性质和用途 10
【题型1】实验装置的气密性检查
【典型例题】下列装置操作图不能用于检查气密性的是(　　)
A. B. C. D.
【举一反三1】某同学用手握住试管外壁，观察到导管口有气泡冒出，松手后，发现导管内液面稳定后高度仍然低于烧杯内液面，以下原因不可能的是(　　)
A.装置不漏气
B.试管温度没有恢复到室温
C.导气管深入液面太长
D.握住试管外壁时从导气管冒出的气泡较少
【举一反三2】科学研究小组同学在老师的指导下对解决“气密性检查”类问题建构了如图1所示思维模型，请你结合思维模型完成图2装置的气密性检查：
(1)请在图2中补画液体，构建封闭体系。
(2)构建封闭体系后，向左推注射器会___________ (填“增大”或“减小”，后同)压强，向右拉注射器会___________压强。
(3)当缓慢拉动注射器时，如果装置气密性良好，则能观察到___________ (填字母，后同)；当缓慢推动注射器时，如果装置气密性良好，则能观察到___________。
A. 锥形瓶中液面上升　　　　　　　　B. 注射器内有液体进入
C. 长导管口有气泡产生　　　　　　　　D. 长导管内液面上升
(4)若注射器连接长导管，“气密性检查”是否能顺利进行，请说明原因：___________。
【举一反三3】如何把一个集气瓶中的空气“捕捉”到另一个集气瓶中？简要地写出你的实验方案。
【题型2】测定空气中氧气含量的实验探究
【典型例题】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，下列说法不正确的是(　　)
A.数字化能为探究提供更为直观的证据
B.用红磷能准确测定空气中氧气的含量
C.瓶内压强后来降低不仅是因为温度恢复至室温导致的
D.实验后压强恢复是因为打开了止水夹
【举一反三1】某同学设计了如图所示的装置测定空气中氧气的含量。下列关于该实验的错误的是（　　）
A.该实验利用了铜丝的导热性
B.红磷的量不足，会使测定的结果偏大
C.实验前需要检查装置的气密性
D.左侧玻璃导管中的水可以吸收红磷燃烧生成的五氧化二磷
【举一反三2】如图为测定空气中氧气含量的实验。
(1)实验现象：红磷燃烧时产生大量______________________；烧杯中的水沿导管进入集气瓶里，集气瓶内水面上升了约原来瓶内气体体积的______________________。
(2)结论：空气中氧气体积约占空气体积的______________________。
(3)发生反应的文字表达式：_________________________________。
(4)集气瓶内预先装有少量水的目的是______________________。
【举一反三3】如图是小明同学测定空气中氧气含量的实验装置，回答下列问题。
(1)为提高实验结果的准确性，装入药品之前，应该进行的操作是______________________。
(2)点燃红磷前，需要用弹簧夹夹紧胶皮管，原因是______________________。
(3)实验中红磷燃烧的现象是______________________，反应的文字表达式为______________________。
(4)红磷熄灭后，待集气瓶冷却至室温，打开弹簧夹，烧杯中的水能倒吸入集气瓶中，其原因是______________________。
【举一反三4】根据如图所示的两种装置，回答有关问题。
(1)请你写出甲装置中反应的文字表达式：________；你认为甲装置的优点是____________。
(2)利用乙装置进行实验，白磷在热水加热的条件下会燃烧，活塞先向______移，充分冷却后活塞应停留在刻度_______处。若最后测得氧气的含量结果偏小，除了未充分冷却之外，还可能的原因是_______。
【举一反三5】化学小组利用如图所示实验装置测定空气中氧气的含量(部分夹持固定装置已略去)，请结合装置回答下列问题。(已知：生石灰与水反应放出大量的热)
(1)该实验中试管内细沙的作用是___________，向烧杯内加水的目的是_________________________________。
(2)实验过程中，试管内逐渐减少的气体是___________，逐渐增多的物质是___________。
(3)若反应结束后，打开弹簧夹，注射器中的水减少了8 mL，说明空气中氧气的体积分数约为___________。
(4)该实验测得氧气的体积分数比实际值___________ (填“偏大”或“偏小”)，造成这种结果的原因可能是______________________。
【题型3】空气的成分
【典型例题】下列现象的产生，与空气中的成分无关的是(　　)
A.可燃物在空气中燃烧
B.酥脆的饼干放置在空气中变软
C.冬季人呼吸时口旁冒“白气”
D.久置在空气中的澄清石灰水变浑浊
【举一反三1】我国“祝融号”火星车测得的火星大气成分的体积分数如图，有关错误的是(　　)
A.火星大气的主要成分是二氧化碳和氮气
B.火星大气属于混合物
C.火星大气也能成为宝贵的资源
D.通过红磷燃烧测定火星大气中的氮气
【举一反三2】空气中供给呼吸的气体是(　　)
A.水蒸气 B.二氧化碳 C.氮气 D.氧气
【举一反三3】空气是一种宝贵的资源，下列生产生活中用到的气体不是来自空气的是(　　)
A.作为燃料电池燃料的H2
B.用于生产氮肥的N2
C.用于医疗急救的O2
D.用于飞艇的He
【举一反三4】“霜降碧天静，秋事促西风”的“霜”是由空气中一种物质形成的，这种物质是(　　)
A.二氧化碳 B.水蒸气 C.氮气 D.氧气
【举一反三5】下列事实分别说明空气中有哪些成分，用物质的名称填空．
(1)木炭在空气中燃烧：________________；
(2)空气是制造氮肥的原料：________________；
(3)饼干在空气中逐渐变软：________________；
(4)制成五光十色的霓虹灯：________________。
【举一反三6】请选择适当的空气中含有的成分填空：
(1)空气中体积分数约占0.94%的气体：___________；
(2)空气中可以供给呼吸的气体：___________；
(3)空气中能使澄清石灰水变浑浊的气体：___________；
(4)酥脆的饼干放置在空气中，一段时间后会变软变潮，说明空气中含有___________。
【举一反三7】空气是生命赖以存在的物质基础，也是人类生产活动的重要资源。回答下列问题：
(1)唐诗《风》中有这样两句“过江千尺浪，入竹万竿斜”。诗人观察到的这种自然现象证明了空气的存在，它属于________ (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)鱼虾能在水中生存，说明水中溶有来自空气中的 ________。
(3)稀有气体作电光源是利用其 ________ (填物理性质和化学性质)。
(4)2021年5月15日，“天问一号”探测器成功着陆火星，火星大气中主要含有二氧化碳(体积分数约为95%)，其余为少量的氮气、氩气等。下列推断正确的是________ (填序号)。
①火星大气与地球空气成分相似
②火星上一定存在生命
③可用澄清石灰水鉴别火星大气和地球空气
【举一反三8】空气成分主要有________、________、________、________以及其他________。按各种成分所占的体积分数计算，分别约为________%、________%、________%、________%以及________%。
【题型4】混合物和纯净物
【典型例题】下列物质中属于纯净物的是(　　)
A.冰水共存物
B.高锰酸钾制氧气后的残留固体
C.清澈的泉水
D.净化后的空气
【举一反三1】下列各组物质中，前者属于混合物，后者属于纯净物的是(　　)
A.食醋、稀有气体
B.牛奶、冰水混合物
C.液氧、二氧化碳
D.水银、洁净的空气
【举一反三2】下列生活中的物质，属于纯净物的是(　　)
A.蔗糖 B.加碘盐 C.酱油 D.白酒
【举一反三3】日常生活中常见的下列物质，属于纯净物的是(　　)
A.洁净的空气 B.蒸馏水 C.澄清石灰水 D.加碘盐
【举一反三4】世间万物种类繁多，但宏观上根据组成可将物质进行分类。
(1)物质分类：纯净物和混合物属于如图关系中的___________关系。
(2)以下物质属于混合物的有___________ (填序号)。
①洁净的空气　　②冰水混合物　　③氯化钾　　
④液氧　　⑤二氧化碳　　⑥75%的医用酒精
【举一反三5】世间万物种类繁多，但宏观上根据组成可将物质进行分类。
(1)物质分类：纯净物和混合物属于如图关系中的___________关系。
(2)以下物质属于混合物的有___________ (填序号)。
①洁净的空气　　②冰水混合物　　③氯化钾　　
④液氧　　⑤二氧化碳　　⑥75%的医用酒精
【举一反三6】分类是认识物质的常用方法。将下列常见物质正确分类：
①冰水混合物　　②二氧化碳　　③稀有气体　　④糖水　　⑤五氧化二磷　　⑥人体呼出的气体　　⑦澄清石灰水　　⑧洁净的空气　　⑨臭氧
(1)属于纯净物的是___________ (填序号，下同)。
(2)属于混合物的是___________。
(3)请选择一种混合物并说明其成分___________。
【题型5】空气综合题
【典型例题】下列关于空气的说法错误的是(　　)
A.空气是一种混合物
B.空气是一种宝贵的资源
C.稀有气体化学性质很不活泼，不与任何物质发生化学反应
D.空气中氧气的体积分数约为21%
【举一反三1】下列关于空气及其成分的说法，不正确的是(　　)
A.二氧化碳属于空气污染物
B.氮气化学性质稳定，可作保护气
C.氦气可代替氢气作探空气球
D.稀有气体通电发出不同颜色的光，可制作电光源
【举一反三2】2024年10月，黄河流域“＋”生态环保高质量发展大会在济南举行，会议提出要努力在生态保护和经济发展之间找到平衡点，实现保护与发展的双赢。下列做法中，符合这一要求的是(　　)
A.加快开发清洁能源
B.大面积乱砍乱伐树木
C.大力发展燃煤电厂
D.绝对禁止燃油车使用
【举一反三3】下列情况中：①冬季燃煤供热；②建筑工地喷水抑尘；③动植物的呼吸；④汽车尾气的排放，可能引起大气污染的是(　　)
A.①②④ B.①④ C.①③④ D.②③④
【举一反三4】空气是一种宝贵的自然资源，人类在利用空气的同时还应保护空气。
(1)空气中含有的能使澄清石灰水变浑浊的气体是___________。
(2)冰箱中常用“气调保鲜”来达到对食物保鲜的效果。如图所示是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程。
在空气分离后，进入冰箱保鲜室内的气体是___________ (填“富氧空气”或“富氮空气”)，这一保鲜原理主要是___ ___________________。
【举一反三5】生活留心，处处皆学问。请回答下列问题：
(1)唐诗《风》中有这样的描述：“过江千尺浪，入竹万竿斜。”诗人观察到的这种自然现象证明了　　　　 的存在，它属于　　　(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)小张发现家中有一些牛肉采用真空包装， 目的是　　　　　　 。
(3)鱼虾能在水中生存，说明水中含有　　　　　，植物要进行光合作用需要空气中的　　　　 。
【举一反三6】空气中含量最多的气体是　　　　，其可用于食品包装中以防止食品腐烂，原因是　　　　。
【题型6】氮气、稀有气体的性质和用途
【典型例题】空气是多种气体的混合物，下列生产生活中用到的气体来自空气的是(　　)
A.填充气球用到的氦气
B.制硝酸用到的二氧化氮
C.炼铁用到的一氧化碳
D.做饭用到的天然气
【举一反三1】2023年2月3日外交部就中国无人飞艇因不可抗力误入美国领空答记者问。漂洋过海的“流浪气球”有很多黑科技，飞艇里面填充的气体轻且化学性质稳定，最有可能是 (　　)
A.空气 B.氧气 C.二氧化碳 D.氦气
【举一反三2】下列物质不是空气成分的是(　　)
A.用于食品防腐的氮气
B.用于医疗急救的氧气
C.用于生产氮肥的氨气
D.参与光合作用的二氧化碳
【举一反三3】载人飞艇的气囊内填充的气体是(　　)
A.甲烷
B.二氧化碳
C.氦气
D.氮气
【举一反三4】空气成分中含量多且可用作保护气的是(　　)
A.N2
B.O2
C.稀有气体
D.CO2
【举一反三5】空气中的各种成分作为原料广泛应用于生产生活中，根据物质用途，找出对应的性质，并将字母序号填在横线上。
A. 密度比空气小　　　　　　　　　　B. 通电时发出不同颜色的光
C. 化学性质不活泼　　　　　　　　D. 支持其他物质燃烧
E. 供给呼吸
(1)用氦气填充探空气球：___________。
(2)稀有气体制成航标灯：___________。
(3)食品包装袋中充入氮气防腐：___________。
【举一反三6】气体的下列用途分别利用其什么性质 请用序号填空。
A.一般不与其他物质反应
B.密度比空气小
C.通电时会发出有色的光
(1)用氦气填充气球：___________。
(2)用于制造霓虹灯：___________。
(3)电焊金属时用氩气作保护气：___________。
【举一反三7】(连线)空气中各种成分都有十分重要的用途，请将空气中成分和对应的用途连线。
成分　　　　　　　　　用途
氧气　　　　　　　　　灭火剂
氮气 　　　　　　　　制造硝酸
稀有气体　　　　　　闪光灯
二氧化碳　　　　　　气焊
【举一反三8】走进超市，小明来到食品区发现食品袋内充满了鼓鼓囊囊的气体，看上去好像一个个小“枕头”。其作用主要是使食品可以长时间保鲜、保质，还可以防止食品被压碎。
[提出问题]食品袋内充的是什么气体呢
[查阅资料]食品腐败变质的原因之一是与氧气接触，被氧气氧化，通常食品接触氧气时腐烂变质程度会比缺氧时快十倍。
[猜想]小红猜想是氮气，小光猜想是氧气，小明猜想是二氧化碳。你认为___________的猜想不正确，理由是______________________。
[实验]请你帮助他们设计一个简单的实验方案，来判断小明的猜想是否正确。简要写出操作步骤：______________________。
[现象]小明的猜想如果正确，现象应是______________________。
[拓展]你认为食品充气包装，对所充气体的要求是______________________；______________________。2.1 空气的组成
【题型1】实验装置的气密性检查 1
【题型2】测定空气中氧气含量的实验探究 3
【题型3】空气的成分 7
【题型4】混合物和纯净物 10
【题型5】空气综合题 13
【题型6】氮气、稀有气体的性质和用途 16
【题型1】实验装置的气密性检查
【典型例题】下列装置操作图不能用于检查气密性的是(　　)
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】推注射器，不管装置气密性是否良好，均会有气泡产生，则不能用于检查装置气密性，A符合题意；先将导管放入水中，后用手紧握试管，若有气泡冒出，说明装置气密性良好，B不符合题意；推注射器，若装置气密性良好，则装置中的压强增大，能观察到长颈漏斗中液柱上升，C不符合题意；夹紧弹簧夹，向长颈漏斗中注水，若装置气密性良好，则装置中的气体压缩，液面不下降，D不符合题意。
【举一反三1】某同学用手握住试管外壁，观察到导管口有气泡冒出，松手后，发现导管内液面稳定后高度仍然低于烧杯内液面，以下原因不可能的是(　　)
A.装置不漏气
B.试管温度没有恢复到室温
C.导气管深入液面太长
D.握住试管外壁时从导气管冒出的气泡较少
【答案】B
【解析】这是检查装置气密性的正确操作，此现象说明气密性良好，即装置不漏气，故A不符合题意；液面稳定说明温度已经恢复到室温，故B符合题意；导管深入液面太长，冒出的气泡较少，有可能导致液柱高度低于烧杯内液面，故C不符合题意；握住试管出现的气泡较少，说明管内压强变化不是很大，故松开后恢复到室温，观察到的液柱低于液面，故D不符合题意。
【举一反三2】科学研究小组同学在老师的指导下对解决“气密性检查”类问题建构了如图1所示思维模型，请你结合思维模型完成图2装置的气密性检查：
(1)请在图2中补画液体，构建封闭体系。
(2)构建封闭体系后，向左推注射器会___________ (填“增大”或“减小”，后同)压强，向右拉注射器会___________压强。
(3)当缓慢拉动注射器时，如果装置气密性良好，则能观察到___________ (填字母，后同)；当缓慢推动注射器时，如果装置气密性良好，则能观察到___________。
A. 锥形瓶中液面上升　　　　　　　　B. 注射器内有液体进入
C. 长导管口有气泡产生　　　　　　　　D. 长导管内液面上升
(4)若注射器连接长导管，“气密性检查”是否能顺利进行，请说明原因：___________。
【答案】(1)
(2)增大　　减小
(3)C　　D
(4)不能，无法形成封闭体系
【解析】(1)使瓶内液体浸没长导管末端，即可形成封闭体系。(2)向左推注射器，会使瓶内液面上方气压增大，向右拉注射器，会使瓶内液面上方气压减小。(3)缓慢拉动注射器，瓶内气压减小，若装置气密性良好，则能观察到长导管口有气泡冒出，C正确；缓慢推动注射器，瓶内气压增大，若装置气密性良好，则能观察到长导管内液面上升，D正确。(4)若注射器连接长导管、无法形成封闭体系，气密性检查不能顺利进行。
【举一反三3】如何把一个集气瓶中的空气“捕捉”到另一个集气瓶中？简要地写出你的实验方案。
【答案】空气一般情况下不易溶于水中，按照化学中的收集方法可以用排水法收集空气，所以在集气瓶上插上分液漏斗和一个通向另一个集气瓶的导管，另一个集气瓶可以放在水槽中用排水法收集，在漏斗中不断注入水，这样集气瓶中的水不断变多，空气会沿着导气管进入另一个集气瓶中，并将其中的水排出，这样空气就从集气瓶中进入另一集气瓶中．
故答：从分液漏斗中不断加水将左边集气瓶中的空气赶到右瓶中。
【题型2】测定空气中氧气含量的实验探究
【典型例题】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，下列说法不正确的是(　　)
A.数字化能为探究提供更为直观的证据
B.用红磷能准确测定空气中氧气的含量
C.瓶内压强后来降低不仅是因为温度恢复至室温导致的
D.实验后压强恢复是因为打开了止水夹
【答案】B
【举一反三1】某同学设计了如图所示的装置测定空气中氧气的含量。下列关于该实验的错误的是（　　）
A.该实验利用了铜丝的导热性
B.红磷的量不足，会使测定的结果偏大
C.实验前需要检查装置的气密性
D.左侧玻璃导管中的水可以吸收红磷燃烧生成的五氧化二磷
【答案】B
【解析】该实验通过加热铜丝引燃红磷，利用了铜丝的导热性，A正确；红磷的量不足，不能完全消耗装置中的氧气，会使测定的结果偏小，B错误；实验前需要检查装置的气密性，否则会导致测定结果不准确，C正确；左侧玻璃导管中的水可以吸收红磷燃烧生成的五氧化二磷，防止污染空气，D正确。
【举一反三2】如图为测定空气中氧气含量的实验。
(1)实验现象：红磷燃烧时产生大量______________________；烧杯中的水沿导管进入集气瓶里，集气瓶内水面上升了约原来瓶内气体体积的______________________。
(2)结论：空气中氧气体积约占空气体积的______________________。
(3)发生反应的文字表达式：_________________________________。
(4)集气瓶内预先装有少量水的目的是______________________。
【答案】(1)白烟　　
(2)
(3)磷+氧气五氧化二磷
(4)吸收五氧化二磷，并降低反应温度
【举一反三3】如图是小明同学测定空气中氧气含量的实验装置，回答下列问题。
(1)为提高实验结果的准确性，装入药品之前，应该进行的操作是______________________。
(2)点燃红磷前，需要用弹簧夹夹紧胶皮管，原因是______________________。
(3)实验中红磷燃烧的现象是______________________，反应的文字表达式为______________________。
(4)红磷熄灭后，待集气瓶冷却至室温，打开弹簧夹，烧杯中的水能倒吸入集气瓶中，其原因是______________________。
【答案】(1)检查装置气密性
(2)防止红磷燃烧放热造成装置内压强增大，气体外逸
(3)产生大量白烟，放出热量　　红磷+氧气五氧化二磷
(4)红磷燃烧消耗装置内氧气，使装置内压强减小，在大气压的作用下，烧杯中的水被压入集气瓶中
【举一反三4】根据如图所示的两种装置，回答有关问题。
(1)请你写出甲装置中反应的文字表达式：________；你认为甲装置的优点是____________。
(2)利用乙装置进行实验，白磷在热水加热的条件下会燃烧，活塞先向______移，充分冷却后活塞应停留在刻度_______处。若最后测得氧气的含量结果偏小，除了未充分冷却之外，还可能的原因是_______。
【答案】(1)红磷+氧气五氧化二磷　　无污染、误差小
(2)右　　4　　白磷的量不足、装置漏气等
【举一反三5】化学小组利用如图所示实验装置测定空气中氧气的含量(部分夹持固定装置已略去)，请结合装置回答下列问题。(已知：生石灰与水反应放出大量的热)
(1)该实验中试管内细沙的作用是___________，向烧杯内加水的目的是_________________________________。
(2)实验过程中，试管内逐渐减少的气体是___________，逐渐增多的物质是___________。
(3)若反应结束后，打开弹簧夹，注射器中的水减少了8 mL，说明空气中氧气的体积分数约为___________。
(4)该实验测得氧气的体积分数比实际值___________ (填“偏大”或“偏小”)，造成这种结果的原因可能是______________________。
【答案】(1)防止试管受热不均匀炸裂　　生石灰与水反应放热，使温度达到白磷的燃烧的最低温度，引燃白磷
(2)氧气　　五氧化二磷
(3)16%
(4)偏小　　白磷量不足(或装置漏气或装置未冷却至室温就打开了弹簧夹)
【题型3】空气的成分
【典型例题】下列现象的产生，与空气中的成分无关的是(　　)
A.可燃物在空气中燃烧
B.酥脆的饼干放置在空气中变软
C.冬季人呼吸时口旁冒“白气”
D.久置在空气中的澄清石灰水变浑浊
【答案】C
【解析】冬季人呼吸时口旁冒“白气”，是因为人呼出的气体中含有较多的水蒸气，遇冷凝结成水雾，与空气中的成分无关
【举一反三1】我国“祝融号”火星车测得的火星大气成分的体积分数如图，有关错误的是(　　)
A.火星大气的主要成分是二氧化碳和氮气
B.火星大气属于混合物
C.火星大气也能成为宝贵的资源
D.通过红磷燃烧测定火星大气中的氮气
【答案】D
【解析】根据图中信息，火星大气的主要成分是二氧化碳和氮气，A正确；火星大气中含有多种气体，属于混合物，B正确；由于火星大气中的各种气体具有广泛的用途，可能成为宝贵的资源，C正确；由于氮气不支持燃烧，因此不能通过红磷燃烧测定火星大气中的氮气，D错误；
【举一反三2】空气中供给呼吸的气体是(　　)
A.水蒸气 B.二氧化碳 C.氮气 D.氧气
【答案】D
【解析】水蒸气不能供给呼吸，A错误；二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧，还不能供给呼吸，B错误；氮气化学性质稳定，也不能供给呼吸，C错误；氧气的用途是支持燃烧和供给呼吸，D正确；
【举一反三3】空气是一种宝贵的资源，下列生产生活中用到的气体不是来自空气的是(　　)
A.作为燃料电池燃料的H2
B.用于生产氮肥的N2
C.用于医疗急救的O2
D.用于飞艇的He
【答案】A
【解析】空气中不存在氢气，A正确；空气中最多的是氮气，B错误；空气中主要成分是氮气和氧气，C错误；氦气属于空气中的稀有气体，D错误。
【举一反三4】“霜降碧天静，秋事促西风”的“霜”是由空气中一种物质形成的，这种物质是(　　)
A.二氧化碳 B.水蒸气 C.氮气 D.氧气
【答案】B
【解析】“霜”是空气中的水蒸气遇冷凝华而成，即空气中的水汽因为低温变成小水珠，小水珠再因为低温凝结成小冰晶，这就是所谓的霜。
【举一反三5】下列事实分别说明空气中有哪些成分，用物质的名称填空．
(1)木炭在空气中燃烧：________________；
(2)空气是制造氮肥的原料：________________；
(3)饼干在空气中逐渐变软：________________；
(4)制成五光十色的霓虹灯：________________。
【答案】(1)氧气　　(2)氮气　　(3)水蒸气　　(4)稀有气体
【解析】(1)木炭在空气中燃烧需要氧气；
(2)空气是制造氮肥的原料需要的是空气中的氮气；
(3)饼干在空气中逐渐变软是因为饼干吸收了水蒸气；
(4)制成五光十色的霓虹灯是利用了稀有气体；
【举一反三6】请选择适当的空气中含有的成分填空：
(1)空气中体积分数约占0.94%的气体：___________；
(2)空气中可以供给呼吸的气体：___________；
(3)空气中能使澄清石灰水变浑浊的气体：___________；
(4)酥脆的饼干放置在空气中，一段时间后会变软变潮，说明空气中含有___________。
【答案】(1)稀有气体　　(2)氧气　　(3)二氧化碳　　(4)水蒸气
【解析】(1)稀有气体大约占空气体积的0.94% (2)氧气可以供给呼吸 (3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊 (4)酥脆的饼干放置在空气中，一段时间后会变软变潮，说明空气中含有水蒸气
【举一反三7】空气是生命赖以存在的物质基础，也是人类生产活动的重要资源。回答下列问题：
(1)唐诗《风》中有这样两句“过江千尺浪，入竹万竿斜”。诗人观察到的这种自然现象证明了空气的存在，它属于________ (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)鱼虾能在水中生存，说明水中溶有来自空气中的 ________。
(3)稀有气体作电光源是利用其 ________ (填物理性质和化学性质)。
(4)2021年5月15日，“天问一号”探测器成功着陆火星，火星大气中主要含有二氧化碳(体积分数约为95%)，其余为少量的氮气、氩气等。下列推断正确的是________ (填序号)。
①火星大气与地球空气成分相似
②火星上一定存在生命
③可用澄清石灰水鉴别火星大气和地球空气
【答案】(1)混合物　　(2)氧气或O2　　(3)物理性质　　(4)③
【解析】(1)空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物；
(2)鱼虾能在水中生存，说明水中溶有来自空气中的氧气，氧气能供给呼吸；
(3)稀有气体通电能发出不同颜色的光，可用作电光源，该性质不需要通过化学变化就能表现出来，是利用其物理性质；
(4)①火星大气中主要含有二氧化碳(体积分数约为95%)，其余为少量的氮气、氩气等，地球空气中氮气约占78%，氧气约占21%，还有0.03%的二氧化碳、0.94%的稀有气体等，火星大气与地球空气成分不相似，推断错误；
②火星大气中没有供给呼吸的氧气，所以说火星上一定不存在生命，推断错误；
③火星大气中含有大量的二氧化碳，能使澄清石灰水变浑浊，空气中二氧化碳的含量很小，不能使澄清石灰水变浑浊，现象不同，可以鉴别，所以可用澄清石灰水鉴别火星大气和地球空气，推断正确；
选：③。
【举一反三8】空气成分主要有________、________、________、________以及其他________。按各种成分所占的体积分数计算，分别约为________%、________%、________%、________%以及________%。
【答案】氮气　　氧气　　稀有气体　　二氧化碳　　杂质气体　　78　　21　　0.94　　0.03　　0.03
【解析】空气的成分按体积分数计算大约是：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%)．
【题型4】混合物和纯净物
【典型例题】下列物质中属于纯净物的是(　　)
A.冰水共存物
B.高锰酸钾制氧气后的残留固体
C.清澈的泉水
D.净化后的空气
【答案】A
【解析】冰水共存物是由一种物质组成，属于纯净物，A正确；高锰酸钾制氧气后的残留固体，含有锰酸钾、二氧化锰或高锰酸钾、锰酸钾、二氧化锰，属于混合物，B错误；清澈的泉水中含有水和多种矿物质，属于混合物，C错误；净化后的空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等物质，属于混合物，D错误。
【举一反三1】下列各组物质中，前者属于混合物，后者属于纯净物的是(　　)
A.食醋、稀有气体
B.牛奶、冰水混合物
C.液氧、二氧化碳
D.水银、洁净的空气
【答案】B
【解析】食醋和稀有气体都为混合物；牛奶是混合物，冰水混合物是水的两种状态属于纯净物；液氧和二氧化碳都是纯净物；水银属于纯净物，洁净的空气是混合物。
【举一反三2】下列生活中的物质，属于纯净物的是(　　)
A.蔗糖 B.加碘盐 C.酱油 D.白酒
【答案】A
【解析】蔗糖是由一种物质组成，属于纯净物； 加碘盐中含有氯化钠、碘酸钾等多种物质，属于混合物；酱油中含有水、色素、添加剂等多种物质，属于混合物；白酒中含有酒精和水，属于混合物。
【举一反三3】日常生活中常见的下列物质，属于纯净物的是(　　)
A.洁净的空气 B.蒸馏水 C.澄清石灰水 D.加碘盐
【答案】B
【解析】洁净的空气也是由氮气、氧气等混合而成，属于混合物；A错误；蒸馏水由水一种物质组成，属于纯净物；B正确；澄清石灰水由氢氧化钙和水混合而成，属于混合物；C错误；加碘盐由氯化钠、碘酸钾等混合而成，属于混合物；D错误。
【举一反三4】世间万物种类繁多，但宏观上根据组成可将物质进行分类。
(1)物质分类：纯净物和混合物属于如图关系中的___________关系。
(2)以下物质属于混合物的有___________ (填序号)。
①洁净的空气　　②冰水混合物　　③氯化钾　　
④液氧　　⑤二氧化碳　　⑥75%的医用酒精
【答案】(1)并列　　(2)①⑥
【解析】(1)混合物是由两种或两种以上物质混合而成，纯净物由一种物质组成；纯净物和混合物属于并列关系。(2)洁净的空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，属于混合物；冰水混合物是水和冰两种不同状态的同种物质，化学符号为H2O，属于纯净物； 氯化钾是化合物，化学符号为KCl，属于纯净物； 液氧由氧气一种物质组成，属于纯净物；二氧化碳由二氧化碳一种物质组成，属于纯净物；75%的医用酒精由酒精和水两种物质组成，属于混合物。
【举一反三5】世间万物种类繁多，但宏观上根据组成可将物质进行分类。
(1)物质分类：纯净物和混合物属于如图关系中的___________关系。
(2)以下物质属于混合物的有___________ (填序号)。
①洁净的空气　　②冰水混合物　　③氯化钾　　
④液氧　　⑤二氧化碳　　⑥75%的医用酒精
【答案】(1)并列　　(2)①⑥
【解析】(1)混合物是由两种或两种以上物质混合而成，纯净物由一种物质组成；纯净物和混合物属于并列关系。(2)洁净的空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，属于混合物；冰水混合物是水和冰两种不同状态的同种物质，化学符号为H2O，属于纯净物； 氯化钾是化合物，化学符号为KCl，属于纯净物； 液氧由氧气一种物质组成，属于纯净物；二氧化碳由二氧化碳一种物质组成，属于纯净物；75%的医用酒精由酒精和水两种物质组成，属于混合物。
【举一反三6】分类是认识物质的常用方法。将下列常见物质正确分类：
①冰水混合物　　②二氧化碳　　③稀有气体　　④糖水　　⑤五氧化二磷　　⑥人体呼出的气体　　⑦澄清石灰水　　⑧洁净的空气　　⑨臭氧
(1)属于纯净物的是___________ (填序号，下同)。
(2)属于混合物的是___________。
(3)请选择一种混合物并说明其成分___________。
【答案】(1)①②⑤⑨
(2)③④⑥⑦⑧
(3)洁净的空气：氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体、其他气体和杂质[从(2)中任选一个说明，合理即可]
【解析】(1)①冰是固态的水，冰水混合物中只含有水一种物质，属于纯净物；②二氧化碳、⑤五氧化二磷、⑨臭氧都只由一种物质组成，属于纯净物。(2)③稀有气体中含有氦气、氖气等气体，属于混合物；④糖水、⑥人体呼出的气体、⑦澄清石灰水、⑧洁净的空气均由多种物质混合而成，属于混合物。(3)稀有气体中含有氦气、氖气等气体；糖水中含有蔗糖和水；人体呼出的气体中含有氮气、二氧化碳、水蒸气等；澄清石灰水中含有氢氧化钙和水；洁净的空气中含有氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体、其他气体和杂质。
【题型5】空气综合题
【典型例题】下列关于空气的说法错误的是(　　)
A.空气是一种混合物
B.空气是一种宝贵的资源
C.稀有气体化学性质很不活泼，不与任何物质发生化学反应
D.空气中氧气的体积分数约为21%
【答案】C
【解析】空气是由氮气、氧气、二氧化碳等气体组成的混合物，A正确；空气能供给呼吸，能维持生态平衡，是宝贵的资源，B正确；稀有气体化学性质很不活泼，但一定条件下可以与一些物质发生化学反应，C错误；空气中氧气的体积分数约为2l%，D正确。
【举一反三1】下列关于空气及其成分的说法，不正确的是(　　)
A.二氧化碳属于空气污染物
B.氮气化学性质稳定，可作保护气
C.氦气可代替氢气作探空气球
D.稀有气体通电发出不同颜色的光，可制作电光源
【答案】A
【解析】二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，A错误；氮气化学性质稳定，不易与其他物质发生反应，可作保护气，例如食品包装中充入氮气以防腐，B正确；氦气密度比空气小且化学性质稳定，可代替氢气作探空气球，因为氢气具有可燃性，使用时存在安全隐患，C正确；稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可制作电光源，如霓虹灯等，D正确。
【举一反三2】2024年10月，黄河流域“＋”生态环保高质量发展大会在济南举行，会议提出要努力在生态保护和经济发展之间找到平衡点，实现保护与发展的双赢。下列做法中，符合这一要求的是(　　)
A.加快开发清洁能源
B.大面积乱砍乱伐树木
C.大力发展燃煤电厂
D.绝对禁止燃油车使用
【答案】A
【解析】加快开发清洁能源，可以减少使用化石燃料，减少污染物的排放，保护环；大面积乱砍乱伐树木，会造成空气中可吸入颗粒物的增加，污染环境；大力发展燃煤电厂，会产生大量的空气污染物；绝对禁止燃油车使用，是错误的，需要减少燃油车的使用。
【举一反三3】下列情况中：①冬季燃煤供热；②建筑工地喷水抑尘；③动植物的呼吸；④汽车尾气的排放，可能引起大气污染的是(　　)
A.①②④ B.①④ C.①③④ D.②③④
【答案】B
【解析】①冬季燃煤供热时会产生大量的烟尘和有害气体，可能引起大气污染；②建筑工地喷水抑尘，可以减少空气中的烟尘，不会引起大气污染；③动植物的呼吸，产生的是二氧化碳，不会引起大气污染；④汽车尾气的排放，会产生大量的有害气体，可能引起大气污染，故①④正确。
【举一反三4】空气是一种宝贵的自然资源，人类在利用空气的同时还应保护空气。
(1)空气中含有的能使澄清石灰水变浑浊的气体是___________。
(2)冰箱中常用“气调保鲜”来达到对食物保鲜的效果。如图所示是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程。
在空气分离后，进入冰箱保鲜室内的气体是___________ (填“富氧空气”或“富氮空气”)，这一保鲜原理主要是___ ___________________。
【答案】(1)二氧化碳　　(2)富氮空气　　氮气化学性质比较稳定
【解析】(1)空气中的二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。(2)氮气化学性质比较稳定，不易与其他物质发生反应，故富氮空气进入冰箱保鲜室内能避免食物因氧化而发生变质，起到保鲜作用。
【举一反三5】生活留心，处处皆学问。请回答下列问题：
(1)唐诗《风》中有这样的描述：“过江千尺浪，入竹万竿斜。”诗人观察到的这种自然现象证明了　　　　 的存在，它属于　　　(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)小张发现家中有一些牛肉采用真空包装， 目的是　　　　　　 。
(3)鱼虾能在水中生存，说明水中含有　　　　　，植物要进行光合作用需要空气中的　　　　 。
【答案】(1)空气　混合物
(2)防止食物与氧气接触而变质
(3)氧气　二氧化碳
【解析】(1)空气的流动形成了风，反过来风的存在也证明的空气的存在， 空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物；
(2)牛肉变质是由于牛肉易发生缓慢氧化变质，发生缓慢氧化是与氧气反应，所以牛肉采用真空包装主要是为了隔绝氧气，防止牛肉与氧气接触而变质；
(3)鱼虾能在水中生存，说明水中含有氧气，氧气可以供给呼吸；
植物要进行光合作用需要空气中的二氧化碳。
【举一反三6】空气中含量最多的气体是　　　　，其可用于食品包装中以防止食品腐烂，原因是　　　　。
【答案】/氮气　氮气的化学性质不活泼
【解析】空气中氮气的体积分数为78%，氮气是空气中含量最多的气体；氮气的化学性质不活泼，可用于食品包装中以防止食品腐烂。故填：或氮气；氮气的化学性质不活泼。
【题型6】氮气、稀有气体的性质和用途
【典型例题】空气是多种气体的混合物，下列生产生活中用到的气体来自空气的是(　　)
A.填充气球用到的氦气
B.制硝酸用到的二氧化氮
C.炼铁用到的一氧化碳
D.做饭用到的天然气
【答案】A
【举一反三1】2023年2月3日外交部就中国无人飞艇因不可抗力误入美国领空答记者问。漂洋过海的“流浪气球”有很多黑科技，飞艇里面填充的气体轻且化学性质稳定，最有可能是 (　　)
A.空气 B.氧气 C.二氧化碳 D.氦气
【答案】D
【解析】空气是多种气体的混合物，不用做填充气；氧气、二氧化碳的密度均比空气大；氦气密度小，且化学性质稳定。故选D。
【举一反三2】下列物质不是空气成分的是(　　)
A.用于食品防腐的氮气
B.用于医疗急救的氧气
C.用于生产氮肥的氨气
D.参与光合作用的二氧化碳
【答案】C
【举一反三3】载人飞艇的气囊内填充的气体是(　　)
A.甲烷
B.二氧化碳
C.氦气
D.氮气
【答案】C
【解析】甲烷是一种无色、无味的气体，但它具有可燃性。在飞艇这样的封闭且可能遇到火源的环境中，使用可燃性气体存在极大的安全隐患，因此甲烷不适合作为飞艇的填充气体，A错误；
二氧化碳的密度比空气大，这意味着如果飞艇的气囊内填充二氧化碳，飞艇不仅不会上升，反而可能下沉，此外，二氧化碳虽然不支持燃烧，但其密度大的特性使得它不适合作为飞艇的填充气体，B错误；
氦气是一种稀有气体，它的化学性质非常稳定，不易与其他物质发生化学反应，更重要的是，氦气的密度远小于空气的密度，这使得它成为飞艇等航空器的理想填充气体，当飞艇的气囊内充满氦气时，由于氦气的密度小于空气，飞艇会受到向上的浮力，从而能够升空，C正确；
虽然氮气的化学性质也很稳定，且不支持燃烧，但其密度与空气的密度相近，这意味着如果飞艇的气囊内填充氮气，飞艇受到的浮力将非常有限，难以达到升空的目的，因此，氮气也不适合作为飞艇的填充气体，D错误。
【举一反三4】空气成分中含量多且可用作保护气的是(　　)
A.N2
B.O2
C.稀有气体
D.CO2
【答案】A
【解析】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%；即空气成分中含量多的是氮气，且氮气的化学性质不活泼，可作为保护气。
【举一反三5】空气中的各种成分作为原料广泛应用于生产生活中，根据物质用途，找出对应的性质，并将字母序号填在横线上。
A. 密度比空气小　　　　　　　　　　B. 通电时发出不同颜色的光
C. 化学性质不活泼　　　　　　　　D. 支持其他物质燃烧
E. 供给呼吸
(1)用氦气填充探空气球：___________。
(2)稀有气体制成航标灯：___________。
(3)食品包装袋中充入氮气防腐：___________。
【答案】(1)AC　　(2)B　　(3)C
【举一反三6】气体的下列用途分别利用其什么性质 请用序号填空。
A.一般不与其他物质反应
B.密度比空气小
C.通电时会发出有色的光
(1)用氦气填充气球：___________。
(2)用于制造霓虹灯：___________。
(3)电焊金属时用氩气作保护气：___________。
【答案】(1)B　　(2)C　　(3)A
【解析】(1)氦气密度比空气小，且使用较安全，可用于填充气球。(2)不同的稀有气体充入灯泡，通电后会发出不同颜色的光，所以可以利用它们制造霓虹灯。(3)电焊时固体表面很热，为防止金属在高温条件下被氧化，常通入氩气作保护气，因为氩气一般不与其他物质反应。
【举一反三7】(连线)空气中各种成分都有十分重要的用途，请将空气中成分和对应的用途连线。
成分　　　　　　　　　用途
氧气　　　　　　　　　灭火剂
氮气 　　　　　　　　制造硝酸
稀有气体　　　　　　闪光灯
二氧化碳　　　　　　气焊
【答案】
【举一反三8】走进超市，小明来到食品区发现食品袋内充满了鼓鼓囊囊的气体，看上去好像一个个小“枕头”。其作用主要是使食品可以长时间保鲜、保质，还可以防止食品被压碎。
[提出问题]食品袋内充的是什么气体呢
[查阅资料]食品腐败变质的原因之一是与氧气接触，被氧气氧化，通常食品接触氧气时腐烂变质程度会比缺氧时快十倍。
[猜想]小红猜想是氮气，小光猜想是氧气，小明猜想是二氧化碳。你认为___________的猜想不正确，理由是______________________。
[实验]请你帮助他们设计一个简单的实验方案，来判断小明的猜想是否正确。简要写出操作步骤：______________________。
[现象]小明的猜想如果正确，现象应是______________________。
[拓展]你认为食品充气包装，对所充气体的要求是______________________；______________________。
【答案】小光　　食品能与氧气发生缓慢氧化而变质　　将气体通入澄清石灰水中　　澄清石灰水变浑浊　　无毒无害　　廉价易得

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