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鲁教版（2024）九年级上册 第四单元 我们周围的空气第一节 空气的组成 题型专练
【题型1】测定空气中氧气含量的实验探究
【典型例题】用如图装置测定空气中氧气的含量，对该实验的认识中，正确的是（　　）
A.铜粉用量的多少不会影响实验结果
B.反应结束后消耗氧气的体积大约是反应前装置内空气总体积的五分之一
C.停止加热后，立即读取数据
D.将装置中的铜粉更换成炭粉，也能达到实验目的
【举一反三1】用如图所示装置可验证空气中O 的含量。下列现象能表明O 含量的是(　　)
A.集气瓶中产生大量白烟
B.红磷燃烧一段时间后熄灭
C.烧杯中的水倒吸进入集气瓶
D.集气瓶中水面最终上升至2处
【举一反三2】如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。下列说法中不正确的是（　　）
A.燃烧匙中的红磷可用木炭代替
B.实验前一定要检验装置的气密性
C.若红磷燃烧时弹簧夹未夹紧，则测得空气里氧气的体积分数会大于空气总体积的
D.集气瓶内水平面上升约，说明氧气约占空气体积的
【举一反三3】某化学研究小组在学习了“空气中氧气含量测定”实验的基础上，对教材中的实验装置进行了改进，设计出如图甲所示的实验装置，实验时在粗铜丝末端的燃烧匙中放入足量白磷。图乙为用气体压力传感器测得的广口瓶中气压变化情况。据图回答下列有关问题。
(1)白磷燃烧的文字表达式为_________________________________。
(2)白磷燃烧对应的气压变化阶段是___________ (填“AB”“BC”“CD”“DE”或“EF”)。
(3)实验初步测定了空气中氧气的含量，也说明了空气中氮气具有的物理性质是___________ (4)实验前在集气瓶中预先放入了a mL的水，若流入集气瓶中水的体积为 b mL，则集气瓶的内部体积大约为______________________。
【举一反三4】如图是用燃磷法测定空气中氧气体积分数的实验装置，请你回答下列有关问题：
(1)红磷燃烧时冒出大量的______________________。
(2)红磷燃烧消耗氧气，并且生成固体，使得集气瓶内的___________减小，致使烧杯中的水倒吸入集气瓶，从而粗略测出空气中氧气的体积分数。
(3)燃烧结束后，当集气瓶___________后松开弹簧夹，过一会儿观察到进入集气瓶中水的体积约占集气瓶中空气体积的五分之一。
(4)此实验得到的结论是_________________________________。
(5)若实验完毕，进入集气瓶中水的体积不到集气瓶中空气体积的五分之一，你认为导致这一结果的原因可能是(写一条) ____________________________________________。
【举一反三5】建构合理的思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。小科建构了“两组分混合物含量测定”的思维模型：
运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”的实验进行了再探究：忽略含量很低的其他物质，空气可以看成由氮气和氧气组成的两组分混合物。
[探究一]根据沸点低的组分先汽化的性质，测定混合物中某组分的含量。
(1)将空气转变为液态空气，液氮先汽化。从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的______________________。
[探究二]根据混合物中某组分发生化学反应，测定混合物中某组分的含量。
(2)按图甲装置测定空气中氧气含量时，止水夹最合理的打开时间是______________________ (填“反应刚结束时”或“冷却到室温时”)。
[交流评价]
(3)已知：在氧气不充足时，碳与氧气反应生成一氧化碳，一氧化碳不溶于水且不与氢氧化钠溶液反应；二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应且不生成气体。小科用足量木炭替换红磷，等体积氢氧化钠浓溶液替换集气瓶中的水，规范操作后，测得的氧气含量将___________ (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
[继续探究]
(4)运用上述思维模型，小科又设计了图乙的实验装置，其“测定空气中氧气含量”的原理是______________________。
【题型2】氧气的工业制法
【典型例题】工业制氧气用分离液态空气法，即先将空气液化，然后逐渐升温，关于这个过程的描述错误的是 (　　)
A.有新物质氧气生成
B.利用了物质的沸点不同
C.制得的氧气加压贮存在钢瓶中，便于运输和使用
D.属于物理变化
【举一反三1】工业制取氧气主要有下列步骤，将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作：
下列有关说法正确的是(　　)
A.以上步骤①②③涉及有化学变化
B.氮气的沸点比氧气的沸点高
C.上述变化中，气体分子结构没变
D.蓝色钢瓶里的“工业液氧”是纯净物
【举一反三2】下列关于工业制取氧气的说法不正确的是(　　)
A.经过净化除尘后的空气属于纯净物
B.该过程属于物理变化
C.该方法利用的是氧气和氮气的沸点不同
D.工业制氧气的方法是分离液态空气
【举一反三3】请回答下列问题。
工业制取氧气
(1)原理：利用液态氧和液态氮的　　　　 不同进行分离。
(2)过程：在低温条件下加压，使空气转化为　　　　 态，然后升温，　　　　 首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是　　　　 。
【举一反三4】空气是一种用途很多的自然资源，可用于工业上制取氧气，其流程如图：
查阅资料可知标准大气压下，氧气的沸点是﹣183 ℃，氮气的沸点是﹣196 ℃。
（1）工业上采用分离液态空气的方法来制取氧气，此方法属于__________变化。
（2）如果将燃着的木条置于盛满液态空气的容器口，观察到的现象是木条__________（填“熄灭”或“燃烧更旺”），一段时间后，剩余液态物质的颜色逐渐变为__________色。
【举一反三5】工业制取氧气主要有下列步骤。将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作：
（1）工业制取氧气属于__________（填“物理”或“化学”）变化，该过程主要是利用氧气和氮气的__________不同，进行分离。
（2）储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是__________（填“纯净物”或“混合物”）。
（3）工业液氧和氧气具有相同的化学性质，都能____________________。
（4）工业制取氧气用分离液态空气的方法而不用加热高锰酸钾的方法原因是 ____________________（写出一个）。
【题型3】空气的成分
【典型例题】科学家对火星大气进行分析，得到数据如题图。与地球大气的成分相比，火星大气中含量更高的是(　　)
A.氮气
B.二氧化碳和氩气
C.二氧化碳和氮气
D.氮气和氩气
【举一反三1】如图为空气成分示意图(按体积计算)，下列说法正确的是(　　)
A. y的值为21
B. c表示二氧化碳
C. a和b的体积比约为1:4
D. 空气中各成分的含量固定不变
【举一反三2】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：________________。
【举一反三3】一个初中生每分钟大约要吸入7.8L的氧气，计算：
(1)每分钟大约需要吸入多少升的空气？
(2)这些空气的质量是多少克？(已知空气的密度为1.293克/升，结果保留一位小数)
【题型4】空气中各成分的用途
【典型例题】下列有关物质的性质及相关用途的叙述，正确的是（　　）
①氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存；
②氮气的化学性质不活泼，可用作粮食和食品仓库的保护气；
③氧气能支持燃烧，所以可用作火箭的高能燃料；
④由于稀有气体化学性质很不活泼，所以常用作保护气。
A.①②③ B.①②④ C.①③ D.②④
【举一反三1】空气是人类生产活动的重要资源。下列有关空气及其成分的说法错误的是(　　)
A.氧气能支持燃烧
B.食品包装袋中填充氮气可延长食品的保质期
C.稀有气体可制造电光源
D.空气污染对人体健康无不良影响
【举一反三2】空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气及其成分的说法中，正确的是(　　)
A.二氧化碳有毒，是空气污染物
B.氧气占空气总质量的21%
C.稀有气体含量少，没有利用价值
D.氮气化学性质不活泼，常用作保护气
【举一反三3】空气与人类的生产生活密切相关。
(1)空气成分中二氧化碳的体积分数约为________________________________。
(2)在冰箱中拿出一个杯子，放在空气中，外壁会潮湿，说明空气中含有________________。
(3)下列不属于氧气用途的是________________ (填字母)。
A. 供给呼吸　　　　B. 冶炼钢铁　　　　C. 潜水　　　　D. 燃烧供热
【举一反三4】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
【题型5】空气的污染及危害
【典型例题】下列有关空气的说法中，正确的是(　　)
A.空气中氮气所占的质量分数为78%
B.空气中二氧化碳能造成温室效应，对人类是无益的
C.空气中分离出的氮气，可作食品保护气
D.空气质量报告中所列的空气质量级别数值越大，说明空气质量越好
【举一反三1】我国成功发射了高分五号卫星，它通过对大气污染气体、温室气体等物理要素的检测，动态反应我国空气质量状况，下列物质全部属于空气污染物的是(　　)
A.二氧化碳、氮气、二氧化氮
B.PM2.5、氧气、稀有气体
C.二氧化硫、氢气、PM10
D.一氧化碳、一氧化氮、臭氧
【举一反三2】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______________________。
(3)AQI是环境空气质量指数的缩写，AQI数值是空气中6种常规污染监测物的综合评价值，数值越小说明空气质量越好。以下几种气态物质不属于常规监测污染物的是___________ (填序号)。
A.二氧化硫　　　　　　B.二氧化碳
C.二氧化氮　　　　　　D.臭氧
(4)请你就有关提高空气质量的做法提出一条合理建议：______________________。
【举一反三3】如表是 2022 年 11月 18日我国某市的空气质量日报，请回答下列问题。
(1)当日该市空气质量最好的地区为______________________。
(2)丁地区空气中的首要污染物是______________________，容易引发的环境问题是______________________。
(3)可吸入颗粒物是粒径小于等于10 微米的颗粒物，称 PM ，是造成雾霾的重要原因。下列行为可以减轻雾霾的是___________ (填字母)。
A. 实行私家车限号出行
B. 加高工厂排放废气的烟囱
C. 节假日燃放烟花爆竹
D.治理工地扬尘
(4)在你身边发生过哪些污染空气的现象 请举例并给出改善建议______________________。
【举一反三4】某省进行的空气质量检测日报如表所示。
回答下列问题：
（1）当日空气质量最好的城市是__________，PM10污染严重的城市是__________。
（2）人类需要洁净的空气，目前我国空气质量指数日报中的污染物包括__________（填字母，下同）。
a.细颗粒物
b.二氧化氮
c.二氧化碳
（3）为改善空气质量，下列做法正确的是__________。
A．禁止使用化石燃料
B．适当控制机动车使用
C．关闭所有厂矿产业、禁止烧煤
D．加强建筑工地、道路扬尘监管
（4）工业利用空气制取氧气的流程图如图：
①空气分离得到氮气和氧气的过程，是利用了他们的沸点不同，发生的是__________变化（选填“物理”或“化学”）。
②储存在蓝色钢瓶中的“工业液氧”是____________________（填“纯净物”或“混合物”）。
【举一反三5】阅读下面科普短文,回答以下问题：
每年的正月十一，是宾阳县传统的炮龙节。炮龙节当天会燃放大量的烟花和爆竹，烟花和爆竹的组成类似，其中都包含黑火药。黑火药由硝酸钾、木炭和硫粉混合而成，一定条件下引燃会发生剧烈反应，瞬间产生大量由二氧化碳、氮气等组成的混合气，同时释放大量热。由于气体体积急剧膨胀，压力猛烈增大，于是发生爆炸。
制作烟花的过程中，还加入一些发光剂和发色剂，它们使烟花呈现五彩缤纷的颜色。例如，氯化钠和硫酸钠等物质在火焰上灼烧时会发出黄色光芒，含钙化合物会发出砖红色光芒，含铜化合物会发出绿色光芒。
人们常通过燃放烟花爆竹来烘托节日气氛，但由于黑火药燃烧会产生有害物质，也带来一些环境和安全问题。
（1）黑火药是一种___________（填“混合物”或“纯净物”）。
（2）燃放烟花爆竹会带来的环境问题可能有______________________（写出一条即可）。
【题型6】防治空气污染的措施
【典型例题】2021年世界环境日中国宣传主题是“人与自然和谐共生”。下列做法与该主题不相符的是（　　）
A.坚持绿色出行
B.分类投放垃圾
C.禁放烟花爆竹
D.露天焚烧秸秆
【举一反三1】2023年河北省继续举办“创建文明城市”活动。下列做法与该活动理念不符合的是（　　）
A.垃圾焚烧处理
B.骑自行车出行
C.使用清洁能源
D.爱护花草树木
【举一反三2】为了防治大气污染，打赢蓝天保卫战，下列做法不提倡的是(　　)
A.积极植树造林
B.使用清洁能源
C.直接排放废气
D.公共交通出行
【举一反三3】2021年世界环境日中国主题为“人与自然和谐共生”。下列做法不符合这一主题的是（　　）
A.推广使用新能源
B.提倡使用一次性餐具
C.生活垃圾分类投放
D.人走关灯、少开空调
【举一反三4】推动绿色发展，促进人与自然和谐共生，下列不利于实现该目标的是（　　）
A.大量使用农药
B.积极植树造林
C.倡导绿色通行
D.分类回收垃圾
【举一反三5】空气中含有多种成分，与我们的生活息息相关，请完成下列问题。
(1)酥饼在空气中变软，说明空气中含有_________。
(2)根据我国生态环境部颁布的《环境空气质量标准》，下列项目不属于监测范围的是______。
A.二氧化碳　　　　　　　　B.二氧化硫
C.氮气　　　　　　　　　　D. PM2.5
(3)如图是某地 PM2.5来源分布图。据此，下列措施对减少 PM2.5效果最不明显的是______。
A.减少汽车的保有量
B.用风能与太阳能发电替代燃煤发电
C.减少工业生产中二氧化碳的排放
D.道路洒水减少扬尘
【举一反三6】下表是2016年10月10日我市部分地区空气质量日报。
（1）空气质量最好的地区为___________（填序号）。
（2）长寿化工工业园的首要污染物是___________（填化学式）；该地区容易引起的环境问题是___________。
（3）高家花园大桥附近首要污染物为可吸入颗粒物，它的来源可能是___________（填字母）。
A．汽车尾气的排放
B．人的呼出气体
C．周围居民焚烧生活垃圾
D．植物的光合作用
【举一反三7】(1)汽车尾气中含有多种有害气体和烟尘等，为了减缓汽车尾气带来的污染，作为一名中学生，你可以做到的是_____________(答一点即可)。
(2)下列行为不会增加PM2.5的是___________(填字母，下同)。
A.焚烧垃圾　　　　　　B.治理工地扬尘　　　　　　C.控制烟花爆竹的燃放
(3)下列措施中，你认为可以改善空气质量的是________。
A.推广使用新能源　　　　B.加强企业排污管理　　　　C.雾霾多发天气，实行私家车限号出行
【举一反三8】国家新修订的《环境空气质量标准》增加了PM2.5监测指标。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，主要来自化石燃料的燃烧(如机动车尾气、燃煤)和扬尘，对人体健康和空气质量的影响很大。
(1)计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物外，还包括___________ (填序号，下同)。
①CO　　②CO2　　③SO2　　④NO2　　⑤Ne、Ar等稀有气体　　⑥H2O
(2)下列关于PM2.5的说法错误的是___________。
①燃放烟花爆竹会产生PM2.5
②光合作用不可能引起大气中PM2.5增大
③PM2.5的颗粒大小与分子大小差不多
④PM2.5专用口罩使用了活性炭，是利用了活性炭的吸附性
(3)请举两例对PM2.5的治理能起到积极作用的措施：___________ 、___________。
鲁教版（2024）九年级上册 第四单元 我们周围的空气第一节 空气的组成 题型专练（参考答案）
【题型1】测定空气中氧气含量的实验探究
【典型例题】用如图装置测定空气中氧气的含量，对该实验的认识中，正确的是（　　）
A.铜粉用量的多少不会影响实验结果
B.反应结束后消耗氧气的体积大约是反应前装置内空气总体积的五分之一
C.停止加热后，立即读取数据
D.将装置中的铜粉更换成炭粉，也能达到实验目的
【答案】B
【解析】如果铜粉不足，导致氧气不能完全反应，最终导致测定结果偏小，A错误；反应结束后消耗氧气的体积大约是反应前装置内空气总体积的五分之一，是因为氧气约占空气总体积的五分之一，B正确；停止加热后，立即读取数据，导致实验结果偏小，C错误；木炭燃烧生成二氧化碳，导致装置中的气压几乎不变，不能测定空气中氧气含量，D错误。
【举一反三1】用如图所示装置可验证空气中O 的含量。下列现象能表明O 含量的是(　　)
A.集气瓶中产生大量白烟
B.红磷燃烧一段时间后熄灭
C.烧杯中的水倒吸进入集气瓶
D.集气瓶中水面最终上升至2处
【答案】D
【解析】A是实验现象；B说明红磷燃烧消耗氧气；C说明氧气被消耗，压强减小；D 说明氧气约占空气总体积的1/5，能表明空气中氧气的含量。
【举一反三2】如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。下列说法中不正确的是（　　）
A.燃烧匙中的红磷可用木炭代替
B.实验前一定要检验装置的气密性
C.若红磷燃烧时弹簧夹未夹紧，则测得空气里氧气的体积分数会大于空气总体积的
D.集气瓶内水平面上升约，说明氧气约占空气体积的
【答案】A
【解析】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，A错误；实验前一定要检验装置的气密性，以防止装置漏气，造成测定结果不准确，B正确；若红磷燃烧时弹簧夹未夹紧，反应放出大量的热，装置内压强大，有空气逸出，因此进入的水多，则测得空气里氧气的体积分数会大于空气总体积的，C正确；集气瓶内水平面上升约，说明氧气约占空气体积的，D正确。
【举一反三3】某化学研究小组在学习了“空气中氧气含量测定”实验的基础上，对教材中的实验装置进行了改进，设计出如图甲所示的实验装置，实验时在粗铜丝末端的燃烧匙中放入足量白磷。图乙为用气体压力传感器测得的广口瓶中气压变化情况。据图回答下列有关问题。
(1)白磷燃烧的文字表达式为_________________________________。
(2)白磷燃烧对应的气压变化阶段是___________ (填“AB”“BC”“CD”“DE”或“EF”)。
(3)实验初步测定了空气中氧气的含量，也说明了空气中氮气具有的物理性质是___________ (4)实验前在集气瓶中预先放入了a mL的水，若流入集气瓶中水的体积为 b mL，则集气瓶的内部体积大约为______________________。
【答案】(1)磷+氧气五氧化二磷
(2)BC
(3)不溶于水
(4)(5b+a) mL
【解析】(2)白磷燃烧时放热，集气瓶内的气压会快速增大，故白磷燃烧对应的气压变化阶段是BC。
【举一反三4】如图是用燃磷法测定空气中氧气体积分数的实验装置，请你回答下列有关问题：
(1)红磷燃烧时冒出大量的______________________。
(2)红磷燃烧消耗氧气，并且生成固体，使得集气瓶内的___________减小，致使烧杯中的水倒吸入集气瓶，从而粗略测出空气中氧气的体积分数。
(3)燃烧结束后，当集气瓶___________后松开弹簧夹，过一会儿观察到进入集气瓶中水的体积约占集气瓶中空气体积的五分之一。
(4)此实验得到的结论是_________________________________。
(5)若实验完毕，进入集气瓶中水的体积不到集气瓶中空气体积的五分之一，你认为导致这一结果的原因可能是(写一条) ____________________________________________。
【答案】(1)白烟
(2)压强
(3)冷却到室温
(4)氧气约占空气总体积的
(5)装置漏气(或红磷不足或没有冷却至室温就打开弹簧夹)
【举一反三5】建构合理的思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。小科建构了“两组分混合物含量测定”的思维模型：
运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”的实验进行了再探究：忽略含量很低的其他物质，空气可以看成由氮气和氧气组成的两组分混合物。
[探究一]根据沸点低的组分先汽化的性质，测定混合物中某组分的含量。
(1)将空气转变为液态空气，液氮先汽化。从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的______________________。
[探究二]根据混合物中某组分发生化学反应，测定混合物中某组分的含量。
(2)按图甲装置测定空气中氧气含量时，止水夹最合理的打开时间是______________________ (填“反应刚结束时”或“冷却到室温时”)。
[交流评价]
(3)已知：在氧气不充足时，碳与氧气反应生成一氧化碳，一氧化碳不溶于水且不与氢氧化钠溶液反应；二氧化碳能与氢氧化钠溶液反应且不生成气体。小科用足量木炭替换红磷，等体积氢氧化钠浓溶液替换集气瓶中的水，规范操作后，测得的氧气含量将___________ (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
[继续探究]
(4)运用上述思维模型，小科又设计了图乙的实验装置，其“测定空气中氧气含量”的原理是______________________。
【答案】(1)分离转移
(2)冷却到室温时
(3)偏小
(4)铜和装置中的氧气反应，生成氧化铜固体，装置内的气体冷却到室温时，注射器内减少的体积即为装置内氧气的体积，氧气的体积与反应前装置内的总体积之比即为氧气的含量
【解析】(1)将空气转变为液态空气，液氮的沸点低先汽化，从混合物中分离出来，并没有转化为新的物质，因此从建模角度分析，该操作属于题述思维模型中的分离转移。(2)为了使测量结果更准确，在装置甲中应等到集气瓶冷却至室温时再打开止水夹。(3)小科用足量木炭替换红磷，等体积氢氧化钠浓溶液替换集气瓶中的水，是通过碳与氧气反应生成二氧化碳，然后用氢氧化钠溶液吸收生成的二氧化碳，从而达到测定空气中氧气含量的目的，但木炭燃烧过程中随着反应的进行，氧气越来越少，在氧气不充足时，碳与氧气反应生成一氧化碳，一氧化碳不溶于水且不与氢氧化钠溶液反应，因此生成的气体不能被全部吸收，故测得的氧气含量将偏小。
【题型2】氧气的工业制法
【典型例题】工业制氧气用分离液态空气法，即先将空气液化，然后逐渐升温，关于这个过程的描述错误的是 (　　)
A.有新物质氧气生成
B.利用了物质的沸点不同
C.制得的氧气加压贮存在钢瓶中，便于运输和使用
D.属于物理变化
【答案】A
【解析】工业上用分离液态空气法制取氧气的过程中没有新物质生成，属于物理变化，A选项说法错误，D选项说法正确；工业上用分离液态空气法制取氧气是利用了空气中氮气和氧气的沸点不同，B选项说法正确；制得的氧气加压贮存在钢瓶中，便于运输和使用，C选项说法正确。
【举一反三1】工业制取氧气主要有下列步骤，将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作：
下列有关说法正确的是(　　)
A.以上步骤①②③涉及有化学变化
B.氮气的沸点比氧气的沸点高
C.上述变化中，气体分子结构没变
D.蓝色钢瓶里的“工业液氧”是纯净物
【答案】C
【解析】工业制取氧气方法是分离液态空气法，工业制氧气的过程中没有新物质生成，属于物理变化，故A错误；由图示可知，氮气先蒸发出来，说明氮气的沸点比氧气的沸点低，故B错误；工业制氧气的过程中没有新物质生成，属于物理变化，分子不变，气体分子结构没变，故C正确；储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”中含有氧气、稀有气体等多种物质，属于混合物，故D错误。
【举一反三2】下列关于工业制取氧气的说法不正确的是(　　)
A.经过净化除尘后的空气属于纯净物
B.该过程属于物理变化
C.该方法利用的是氧气和氮气的沸点不同
D.工业制氧气的方法是分离液态空气
【答案】A
【解析】经过净化除尘后的空气中含有氮气、氧气、稀有气体等多种物质，属于混合物,A错误。
【举一反三3】请回答下列问题。
工业制取氧气
(1)原理：利用液态氧和液态氮的　　　　 不同进行分离。
(2)过程：在低温条件下加压，使空气转化为　　　　 态，然后升温，　　　　 首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是　　　　 。
【答案】(1)沸点
(2)液　氮气/N2　液氧
【解析】(1)工业制取氧气，是利用分离液态空气的方法，利用液态氧和液态氮的沸点不同进行分离。
(2)工业制取氧气，是利用分离液态空气的方法，在低温条件下加压，使空气转化为液态，然后升温，由于液态氮的沸点比液态氧的沸点低，因此氮气首先从液态空气中蒸发出来，剩下的主要是液态氧。
【举一反三4】空气是一种用途很多的自然资源，可用于工业上制取氧气，其流程如图：
查阅资料可知标准大气压下，氧气的沸点是﹣183 ℃，氮气的沸点是﹣196 ℃。
（1）工业上采用分离液态空气的方法来制取氧气，此方法属于__________变化。
（2）如果将燃着的木条置于盛满液态空气的容器口，观察到的现象是木条__________（填“熄灭”或“燃烧更旺”），一段时间后，剩余液态物质的颜色逐渐变为__________色。
【答案】（1）物理　　（2）熄灭　　淡蓝
【解析】（1）工业上采用分离液态空气的方法来制取氧气，该过程中没有新物质生成，此方法属于物理变化；
氮气的沸点低于氧气沸点，因此液氮首先汽化，氮气不燃烧、也不支持燃烧，如果将燃着的木条置于盛满液态空气的容器口，观察到的现象是木条熄灭，一段时间后，剩余液态物质主要是液氧，颜色逐渐变为淡蓝色。
【举一反三5】工业制取氧气主要有下列步骤。将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作：
（1）工业制取氧气属于__________（填“物理”或“化学”）变化，该过程主要是利用氧气和氮气的__________不同，进行分离。
（2）储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是__________（填“纯净物”或“混合物”）。
（3）工业液氧和氧气具有相同的化学性质，都能____________________。
（4）工业制取氧气用分离液态空气的方法而不用加热高锰酸钾的方法原因是 ____________________（写出一个）。
【答案】（1）物理　　沸点　　（2）混合物　　（3）支持燃烧　　（4）成本低
【题型3】空气的成分
【典型例题】科学家对火星大气进行分析，得到数据如题图。与地球大气的成分相比，火星大气中含量更高的是(　　)
A.氮气
B.二氧化碳和氩气
C.二氧化碳和氮气
D.氮气和氩气
【答案】B
【解析】火星大气中氮气大约占3%，空气中氮气大约占78%，空气中氮气含量多；火星大气中二氧化碳大约占96%、氩气约占1%，而空气中氩气大约占0.03%、二氧化碳大约占0.03%，因此火星大气中二氧化碳和氩气含量更高；火星大气中二氧化碳高，空气中氮气含量高；空气中氮气含量高，火星大气中氩气含量高。
【举一反三1】如图为空气成分示意图(按体积计算)，下列说法正确的是(　　)
A. y的值为21
B. c表示二氧化碳
C. a和b的体积比约为1:4
D. 空气中各成分的含量固定不变
【答案】A
【解析】b所占空气体积分数排第二位,为氧气,约占 21%,即y =21，A正确；c表示稀有气体、二氧化碳及其他气体和杂质，B错误；a为氮气，约占空气体积的78%，b为氧气，约占空气体积的 21%，二者的体积比约为4:1，C错误；空气中各成分的含量不是固定不变的，如水蒸气在空气中的含量不固定，因地区和气候而异，D错误。
【举一反三2】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
【举一反三3】一个初中生每分钟大约要吸入7.8L的氧气，计算：
(1)每分钟大约需要吸入多少升的空气？
(2)这些空气的质量是多少克？(已知空气的密度为1.293克/升，结果保留一位小数)
【答案】(1)37.1L　　(2)48.0克
【解析】空气中氧气约占空气体积的21%，一个初中生每分钟大约要吸入7.8L的氧气，所以，每分钟大致需要吸入空气的体积是：＝37.143L＝37.1L，空气的质量＝37.143L×1.293克/升＝48.03克＝48.0g。
【题型4】空气中各成分的用途
【典型例题】下列有关物质的性质及相关用途的叙述，正确的是（　　）
①氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存；
②氮气的化学性质不活泼，可用作粮食和食品仓库的保护气；
③氧气能支持燃烧，所以可用作火箭的高能燃料；
④由于稀有气体化学性质很不活泼，所以常用作保护气。
A.①②③ B.①②④ C.①③ D.②④
【答案】D
【解析】氧气不易溶于水，①错误；氮气化学性质不活泼，不能维持粮食、瓜果呼吸，常用作瓜果、粮食的保护气。②正确；氧气化学性质比较活泼，能支持燃烧，但氧气不能燃烧，③错误；稀有气体化学性质很不活泼，很难与其他物质反应，常用作金属焊接的保护气，④正确。
【举一反三1】空气是人类生产活动的重要资源。下列有关空气及其成分的说法错误的是(　　)
A.氧气能支持燃烧
B.食品包装袋中填充氮气可延长食品的保质期
C.稀有气体可制造电光源
D.空气污染对人体健康无不良影响
【答案】D
【举一反三2】空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气及其成分的说法中，正确的是(　　)
A.二氧化碳有毒，是空气污染物
B.氧气占空气总质量的21%
C.稀有气体含量少，没有利用价值
D.氮气化学性质不活泼，常用作保护气
【答案】D
【解析】二氧化碳本身无毒，它是空气的组成成分之一，在自然界的碳循环等过程中起着重要作用，虽然二氧化碳过量排放会导致温室效应等环境问题，但它不属于空气污染物；氧气占空气总体积的约 21%，而不是总质量的 21%；稀有气体含量少，没有利用价值：稀有气体在空气中含量虽然少，但有很多重要的用途，如可用于制作霓虹灯、作保护气等；氮气化学性质不活泼，常用作保护气：氮气的化学性质比较稳定，在常温下不易与其他物质发生化学反应，所以常用作保护气，用于食品保鲜、焊接金属等领域。
【举一反三3】空气与人类的生产生活密切相关。
(1)空气成分中二氧化碳的体积分数约为________________________________。
(2)在冰箱中拿出一个杯子，放在空气中，外壁会潮湿，说明空气中含有________________。
(3)下列不属于氧气用途的是________________ (填字母)。
A. 供给呼吸　　　　B. 冶炼钢铁　　　　C. 潜水　　　　D. 燃烧供热
【答案】(1)0.038%　　(2)水蒸气　　(3)D
【举一反三4】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】
【题型5】空气的污染及危害
【典型例题】下列有关空气的说法中，正确的是(　　)
A.空气中氮气所占的质量分数为78%
B.空气中二氧化碳能造成温室效应，对人类是无益的
C.空气中分离出的氮气，可作食品保护气
D.空气质量报告中所列的空气质量级别数值越大，说明空气质量越好
【答案】C
【解析】空气中氮气所占的体积分数为78%,故A 错误；二氧化碳是植物光合作用的原料，二氧化碳可以用来灭火，作工业原料等，故 B错误；空气中分离出的氮气，化学性质稳定，可作食品保护气，故 C正确；空气质量报告中所列的空气质量级别数值越大，说明空气质量越差，故 D错误。
【举一反三1】我国成功发射了高分五号卫星，它通过对大气污染气体、温室气体等物理要素的检测，动态反应我国空气质量状况，下列物质全部属于空气污染物的是(　　)
A.二氧化碳、氮气、二氧化氮
B.PM2.5、氧气、稀有气体
C.二氧化硫、氢气、PM10
D.一氧化碳、一氧化氮、臭氧
【答案】D
【解析】氮的氧化物(二氧化氮、一氧化氮等)、硫的氧化物(二氧化硫等)、一氧化碳、臭氧、PM10、PM2.5属于空气污染物，故选D。
【举一反三2】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______________________。
(3)AQI是环境空气质量指数的缩写，AQI数值是空气中6种常规污染监测物的综合评价值，数值越小说明空气质量越好。以下几种气态物质不属于常规监测污染物的是___________ (填序号)。
A.二氧化硫　　　　　　B.二氧化碳
C.二氧化氮　　　　　　D.臭氧
(4)请你就有关提高空气质量的做法提出一条合理建议：______________________。
【答案】(1)二氧化碳
(2)富氮空气　　氮气化学性质比较稳定
(3)B
(4)使用清洁能源(合理即可)
【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。(3)二氧化硫、二氧化氮、臭氧等均为空气污染物，过量排放会造成空气污染；二氧化碳是空气成分之一，不属于空气污染物。(4)为提高空气质量，可以提出的合理建议有使用清洁能源、积极植树造林或减少私家车出行等。
【举一反三3】如表是 2022 年 11月 18日我国某市的空气质量日报，请回答下列问题。
(1)当日该市空气质量最好的地区为______________________。
(2)丁地区空气中的首要污染物是______________________，容易引发的环境问题是______________________。
(3)可吸入颗粒物是粒径小于等于10 微米的颗粒物，称 PM ，是造成雾霾的重要原因。下列行为可以减轻雾霾的是___________ (填字母)。
A. 实行私家车限号出行
B. 加高工厂排放废气的烟囱
C. 节假日燃放烟花爆竹
D.治理工地扬尘
(4)在你身边发生过哪些污染空气的现象 请举例并给出改善建议______________________。
【答案】(1)丙
(2)二氧化硫　　酸雨
(3)AD
(4)冬季燃煤取暖造成空气污染，减少使用化石燃料，植树造林等(合理即可)
【举一反三4】某省进行的空气质量检测日报如表所示。
回答下列问题：
（1）当日空气质量最好的城市是__________，PM10污染严重的城市是__________。
（2）人类需要洁净的空气，目前我国空气质量指数日报中的污染物包括__________（填字母，下同）。
a.细颗粒物
b.二氧化氮
c.二氧化碳
（3）为改善空气质量，下列做法正确的是__________。
A．禁止使用化石燃料
B．适当控制机动车使用
C．关闭所有厂矿产业、禁止烧煤
D．加强建筑工地、道路扬尘监管
（4）工业利用空气制取氧气的流程图如图：
①空气分离得到氮气和氧气的过程，是利用了他们的沸点不同，发生的是__________变化（选填“物理”或“化学”）。
②储存在蓝色钢瓶中的“工业液氧”是____________________（填“纯净物”或“混合物”）。
【答案】（1）D　　B　　（2）ab　　（3）BD　　（4）①物理　　②混合物
【解析】（1）根据表格信息可知，D城市的污染指数最低，首要污染物没有，空气污染指数为Ⅰ级，可以分析D城市的空气质量是当日最好的；PM10是指粒径在10微米以下的可吸入颗粒物，PM10污染严重的城市是B；
（2）目前我国空气质量指数日报中的污染物包括一氧化碳、二氧化硫、氮氧化合物、可吸入颗粒物，细颗粒物，臭氧等，二氧化碳是空气成分；
（3）目前人类的能量来源主要是从化石燃料获取，所以不能禁止使用，A错误，不符合题意；
适当控制机动车使用可有效减少汽车尾气的排放，减少空气污染，B正确，符合题意；
关闭所有厂矿产业、禁止烧煤会影响经济发展，C错误，不符合题意；
加强建筑工地、道路扬尘监管有利于改善空气质量，D正确，符合题意；
（4）①空气分离得到氮气和氧气的过程，是利用了他们的沸点不同，沸点低的先被蒸发出来，沸点高的后被蒸发出来，没有新物质生成，发生的是物理变化；
②储存在蓝色钢瓶中的“工业液氧”中含有氧气、稀有气体等多种物质，是混合物。
【举一反三5】阅读下面科普短文,回答以下问题：
每年的正月十一，是宾阳县传统的炮龙节。炮龙节当天会燃放大量的烟花和爆竹，烟花和爆竹的组成类似，其中都包含黑火药。黑火药由硝酸钾、木炭和硫粉混合而成，一定条件下引燃会发生剧烈反应，瞬间产生大量由二氧化碳、氮气等组成的混合气，同时释放大量热。由于气体体积急剧膨胀，压力猛烈增大，于是发生爆炸。
制作烟花的过程中，还加入一些发光剂和发色剂，它们使烟花呈现五彩缤纷的颜色。例如，氯化钠和硫酸钠等物质在火焰上灼烧时会发出黄色光芒，含钙化合物会发出砖红色光芒，含铜化合物会发出绿色光芒。
人们常通过燃放烟花爆竹来烘托节日气氛，但由于黑火药燃烧会产生有害物质，也带来一些环境和安全问题。
（1）黑火药是一种___________（填“混合物”或“纯净物”）。
（2）燃放烟花爆竹会带来的环境问题可能有______________________（写出一条即可）。
【答案】（1）混合物　　（2）空气污染
【题型6】防治空气污染的措施
【典型例题】2021年世界环境日中国宣传主题是“人与自然和谐共生”。下列做法与该主题不相符的是（　　）
A.坚持绿色出行
B.分类投放垃圾
C.禁放烟花爆竹
D.露天焚烧秸秆
【答案】D
【解析】坚持绿色出行，能减少污染，做法符合该主题，A不符合题意；垃圾分类投放，能节省资源、减少污染，做法符合该主题，B不符合题意；禁放烟花爆竹，能减少燃放烟花爆竹对环境的污染，做法符合该主题，C不符合题意；露天焚烧秸秆，会产生大量的空气污染物，做法不符合该主题，D符合题意。
【举一反三1】2023年河北省继续举办“创建文明城市”活动。下列做法与该活动理念不符合的是（　　）
A.垃圾焚烧处理
B.骑自行车出行
C.使用清洁能源
D.爱护花草树木
【答案】A
【举一反三2】为了防治大气污染，打赢蓝天保卫战，下列做法不提倡的是(　　)
A.积极植树造林
B.使用清洁能源
C.直接排放废气
D.公共交通出行
【答案】C
【解析】积极植树造林,有利于保护大气，防治空气污染，A错误；使用清洁能源，能减少二氧化硫、一氧化碳、氮的氧化物等空气污染物的排放，有利于保护大气，防治空气污染，B错误；工厂废气直接排放，会污染空气，不利于保护大气，C正确；公共交通出行，能减少二氧化硫、一氧化碳、氮的氧化物等空气污染物的排放，有利于保护大气，防治空气污染，D错误。
【举一反三3】2021年世界环境日中国主题为“人与自然和谐共生”。下列做法不符合这一主题的是（　　）
A.推广使用新能源
B.提倡使用一次性餐具
C.生活垃圾分类投放
D.人走关灯、少开空调
【答案】B
【解析】推广使用新能源可以减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，A不符合题意；提倡使用一次性餐具既浪费资源，又增加了垃圾的产生，会造成污染，B符合题意；生活垃圾分类投放既能将可回收垃圾重新利用，节约资源，又能减少环境污染，C不符合题意；人走关灯、少开空调可以节约电能，减少化石燃料的使用，减少了污染物的排放，D不符合题意。
【举一反三4】推动绿色发展，促进人与自然和谐共生，下列不利于实现该目标的是（　　）
A.大量使用农药
B.积极植树造林
C.倡导绿色通行
D.分类回收垃圾
【答案】A
【解析】农药使用对于提高农作物的产量作用很大，但应合理使用，因为过量使用农药会造成水体污染和土壤污染，A错误；积极植树造林可以改善空气质量，保护环境，B正确；提倡公民绿色出行，减少汽车尾气的排放，保护环境，C正确；实行垃圾分类回收再利用既能节约资源，又能减少污染，D正确。
【举一反三5】空气中含有多种成分，与我们的生活息息相关，请完成下列问题。
(1)酥饼在空气中变软，说明空气中含有_________。
(2)根据我国生态环境部颁布的《环境空气质量标准》，下列项目不属于监测范围的是______。
A.二氧化碳　　　　　　　　B.二氧化硫
C.氮气　　　　　　　　　　D. PM2.5
(3)如图是某地 PM2.5来源分布图。据此，下列措施对减少 PM2.5效果最不明显的是______。
A.减少汽车的保有量
B.用风能与太阳能发电替代燃煤发电
C.减少工业生产中二氧化碳的排放
D.道路洒水减少扬尘
【答案】(1)水蒸气 (2)AC (3)C
【举一反三6】下表是2016年10月10日我市部分地区空气质量日报。
（1）空气质量最好的地区为___________（填序号）。
（2）长寿化工工业园的首要污染物是___________（填化学式）；该地区容易引起的环境问题是___________。
（3）高家花园大桥附近首要污染物为可吸入颗粒物，它的来源可能是___________（填字母）。
A．汽车尾气的排放
B．人的呼出气体
C．周围居民焚烧生活垃圾
D．植物的光合作用
【答案】（1）④　　（2）SO2　　酸雨　　（3）AC
【解析】（1）从题中表格的空气质量等级一栏可以发现，渝北区中央公园的等级为I，因此渝北区中央公园空气质量最好；
（2）从题中表格的空气质量等级一栏可以发现，长寿化工工业园的首要污染物是二氧化硫，二氧化硫过多会引起酸雨。
（3）高家花园大桥附近首要污染物为可吸入颗粒物，它的来源可能是汽车尾气的排放和周围居民焚烧生活垃圾；人的呼出气体和植物的光合作用不会产生污染物。
【举一反三7】(1)汽车尾气中含有多种有害气体和烟尘等，为了减缓汽车尾气带来的污染，作为一名中学生，你可以做到的是_____________(答一点即可)。
(2)下列行为不会增加PM2.5的是___________(填字母，下同)。
A.焚烧垃圾　　　　　　B.治理工地扬尘　　　　　　C.控制烟花爆竹的燃放
(3)下列措施中，你认为可以改善空气质量的是________。
A.推广使用新能源　　　　B.加强企业排污管理　　　　C.雾霾多发天气，实行私家车限号出行
【答案】(1)乘坐公共交通工具(合理即可) (2)BC(3)ABC
【举一反三8】国家新修订的《环境空气质量标准》增加了PM2.5监测指标。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，主要来自化石燃料的燃烧(如机动车尾气、燃煤)和扬尘，对人体健康和空气质量的影响很大。
(1)计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物外，还包括___________ (填序号，下同)。
①CO　　②CO2　　③SO2　　④NO2　　⑤Ne、Ar等稀有气体　　⑥H2O
(2)下列关于PM2.5的说法错误的是___________。
①燃放烟花爆竹会产生PM2.5
②光合作用不可能引起大气中PM2.5增大
③PM2.5的颗粒大小与分子大小差不多
④PM2.5专用口罩使用了活性炭，是利用了活性炭的吸附性
(3)请举两例对PM2.5的治理能起到积极作用的措施：___________ 、___________。
【答案】(1)①③④
(2)③
(3)积极植树造林　　减少化石燃料的燃烧，使用清洁能源(或工业废气处理后再排放)
【解析】(1)目前计入空气质量评价的主要污染物为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物(粒径小于等于10微米的颗粒物，称PM10)、细颗粒物(粒径小于等于2.5微米的颗粒物，称PM2.5)和臭氧等。(2)①燃放烟花爆竹燃烧时产生烟尘，会产生PM2.5，说法正确；②光合作用，通常是指绿色植物(包括藻类)吸收光能，把二氧化碳和水合成葡萄糖，同时释放氧气的过程，光合作用不可能引起大气中PM2.5增大，说法正确；③分子的大小远小于PM2.5的颗粒大小，说法错误；④PM2.5专用口罩使用了活性炭，是利用了活性炭的吸附性，说法正确。

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