资源简介 中小学教育资源及组卷应用平台浙教新版八年级上册寒假 第5课 新课(预习)第1节 空气的成分(1)教材解读:整理要点+知识网络,有的放矢同步练习:知识点同步即时练习,查漏补缺难点强化:难点内容标注与讲解,能力提升提升专练:真题感知+提升专练,全面突破教材解读知识点1 空气中氧气的含量一、拉瓦锡研究空气成分的实验1、实验过程:①在密闭装置中加热汞,汞的液面出现红色的粉末,同时容器内气体的气体体积减少了约1/5。汞+氧气氧化汞又研究了剩余五分之四体积的气体,发现这部分气体既不能供给呼吸也不能支持燃烧,称其为氮气。②把表面生成的红色物质收集起来,加热,得到汞和氧气,并发现氧气的体积恰好等于曲颈瓶中减少的气体体积。氧化汞汞+氧气③把步骤②得到的氧气加入①剩余气体的容器中,结果所得气体与空气的性质几乎完全一样。2、实验结论:空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的1/5。即时演练【典例1】拉瓦锡利用如图实验研究空气成分,下列说法合理的是( )A.汞槽和曲颈瓶中汞的作用都是消耗氧气B.将曲颈瓶中的汞换成木炭不影响测定结果C.结束加热后不需冷却,立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度D.实验结束后,发现曲颈瓶中剩余气体不支持燃烧,说明空气为混合物二、空气中氧气含量的测定仪器、试剂 大集气瓶、酒精灯、燃烧匙、烧杯、弹簧夹、橡胶塞和导管;红磷、蒸馏水实验原理 红磷与空气中的氧气发生反应,生成了五氧化二磷固体,使得瓶内气压减小,烧杯中的水被大气压压入集气瓶中。(本实验用的是转换法,利用进入瓶中水的体积反映空气中氧气的体积) 。药品选择 ①一是该物质在空气中能够燃烧且只与氧气反应; ②二是该物质燃烧的生成物为固体或液体,不能是气体;实验装置实验步骤 a.连接装置,在集气瓶口连接一个双孔胶塞,一孔插燃烧匙,另一孔插导管(配有弹簧夹),导管另一端深入盛有水的烧杯中 b.检查气密性:把导管的一端放入水中,两手紧握集气瓶,如果导管口冒出气泡,松开两手使它冷却,导管口中形成一段稳定的水柱,则证明装置气密性良好。 c.在集气瓶内加入少量水,并做好标记,将水面上方空间分为5等份。 d.在燃烧匙内放入过量的红磷,点燃燃烧匙的红磷后,立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧; e.待红磷熄灭并冷却至室温后,震荡集气瓶,打开弹簧夹。实验现象 ①红磷燃烧,产生大量白烟,并放出大量的热; ②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,瓶内液面上升至刻度 附近。其体积约占集气瓶容积的1/5实验表达式实验结论 空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5误差分析 结果明显偏小 (倒吸的水少于1/5) ①红磷用量不足;②装置气密性不好;③未等集气瓶冷却至室温就打开弹簧夹;④实验前导管没有充满水,导管内有少量空气结果明显偏大 (倒吸的水多于1/5) ①点燃红磷后伸入集气瓶速度太慢,装置内气体受热溢出(未及时塞紧橡皮塞);②未夹紧弹簧夹,红磷燃烧时气体膨胀沿导管溢出问题讨论 集气瓶内剩余气体的性质? ①物理性质:无色无味的气体,难溶于水;②化学性质:不能燃烧也不支持燃烧。 集气瓶中水的作用:(1)主要是吸收有毒的五氧化二磷(固体)。 (2)还可以吸热加快降温,和防止热的燃烧物溅落炸裂瓶底。 倒吸进集气瓶的水不能充满整个集气瓶的原因:空气中其他气体不与红磷反应且不溶于水。【典例1】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【典例2】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【典例3】为了更好地理解燃烧红磷法测定空气中氧气含量的实验原理,可以利用传感器技术实时测定图1实验装置内的压强、温度和氧气浓度变化,三条曲线变化趋势如图2所示。下列叙述错误是( )A.X曲线表示的是温度变化B.Y曲线表示的是氧气的浓度变化C.CD段对应的变化进程是红磷燃烧D.DE段对应的变化进程是水倒吸进广口瓶【典例4】如图甲和乙为某兴趣小组分别用红磷和铁粉除氧剂来测定空气中氧气体积分数的探究实验。其中红磷需要用酒精灯点燃后,再伸入集气瓶中。铁粉除氧剂直接涂抹在集气瓶壁,铁粉除氧剂中的其他成分不干扰实验。(1)写出检查图甲所示装置气密性的具体操作 。(2)图甲中红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开止水夹K,水能倒吸入集气瓶的原因是 。(3)实验结束后发现,两个集气瓶中的水量不同,于是借助数字传感器,测得图甲实验、图乙实验中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图丙、丁所示。请结合数据,从实验结果的精确度,说明选择哪种实验药品更为合理: 。(4)由图丙中的数据计算得知,红磷燃烧后倒吸入水的体积约为集气瓶体积的,而实际操作中发现进入的水量约为,请分析可能的原因 。【典例5】学习空气中氧气含量测定实验后,小明将课本中的实验装置改进为如图甲实验装置。用加热的电烙铁点燃红磷后,立刻拔掉插头,无线气压计实时记录瓶内的气压变化。实验过程中气压变化如图乙。请回答:资料:一个密闭容器内气压受温度和气体量的影响,温度越高,气体质量越大,气体气压越大。(1)甲图装置的优点是: ;(2)若图甲中红磷量不足,会导致测定结果 (填“偏大”、“偏小”或“不变”);(3)图乙中AB段气压上升原因: ,CD段气压上升原因: 。【典例6】用如图装置探究空气中氧气的含量。用弹簧夹夹紧乳胶管,将红热铁丝立即伸入试管中加热白磷,待白磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹,观察现象(支管和乳胶管中的空气不计)。下列有关说法正确的是A.试管中白磷燃烧时产生大量白雾,放出大量的热B.用硫单质代替白磷进行实验,测量结果更加准确C.最终注射器的活塞停在约刻度线处D.白磷燃烧后试管内剩余气体只有三、空气的组成1、空气的成分和含量空气成分 氮气(N2) 氧气(O2) 稀有气体 二氧化碳(CO2) 其他体积分数 78% 21% 0.93% 0.04% 0.03%特点 相对固定 可变2、空气是一种混合物,含有多种物质。3、稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡等,氩气是第一个被发现的稀有气体。【典例1】如图空气成分示意图中,其中X表示的是A.氧气 B.二氧化碳 C.氮气 D.稀有气体【典例2】深呼吸可以帮助我们缓解紧张的情绪。深呼吸时,吸入的气体中含量最高的是( )A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.稀有气体知识点2 空气是重要的自然资源空气是一种重要的天然资源在生产和生活中有着广泛的用途。氧气的用途氮气的性质和用途稀有气体概述 稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡物理性质 无色无味的气体,难溶于水;通电时能发出不同颜色的光化学性质 很不活泼,一般不与其他气体反应,曾被称为“惰性气体”。用途 ①用作保护气,如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气;氩弧焊②制成各种用途的电光源,如航标灯、闪光灯、霓虹灯等;氙气灯 ③氦气可用于制造低温环境,氙气可用于医疗麻醉等【典例1】现有①氮气②氧气③稀有气体④二氧化硫⑤二氧化碳五种物质,请按要求将序号填入空格内:(1)占空气总体积0.94%的气体是 ;(2)可导致温室效应的气体是 ;(3)可用于医疗急救的气体是 ;(4)可制氮肥的气体是 ;(5)可导致酸雨的气体是 ;【典例2】下图表表示空气中各成分的含量,下列说法正确的是( )纵坐标代表的是质量分数X表示的气体为氧气Y的化学性质很不活泼稀有气体可做保护气【典例3】我国空间站里的“人造空气”帮助宇航员实现了“太空漫步”的梦想。人造空气中含有70%的氮气、20%以上的氧气以及少量的二氧化碳,下列说法正确的是A.为了宇航员呼吸,“人造空气”中氧气的体积分数越大越好B.该“人造空气”的主要成分都不是空气污染物C.“人造空气”与空气成分完全相同D.燃着的木条在“人造空气”中会立即熄灭【典例4】下列有关空气中各成分性质和用途,说法正确的是( )A.氧气可以供给呼吸,也可以燃烧B.稀有气体化学性质不活泼,可作保护气C.氮气的化学性质比较活泼,是制造化肥、炸药的重要原料D.二氧化碳会被植物吸收转化成氧气,二氧化碳的排放量对环境没有影响【典例5】(2025八下.杭州期中)空气是一种重要的天然资源,在大们的日常生活中有着广泛的用途,下列关于空气中各成分的性质和作用,描述正确的是()A.氧气性质活泼,不仅能支持呼吸,还是一种优质的燃料B.氨气性质较活泼,是制造化肥、炸药的重要原料C.各种稀有气体通电能发出不同颜色的光,可以制成霓虹灯D.二氧化碳在空气中的含量逐年增可能会导致空气污染提升专练[题型专练1].某校兴趣小组同学将课本“测定空气中氧气的含量”实验装置(如甲图)改进为新的实验装置(如乙图),下列有关改进后的装置评价不恰当的是( )A.在密闭容器中进行,环境污染少B.装置简洁,操作简单,节约药品C.实验中活塞先向左移,后向右移D.更方便推算出空气中氧气的含量[题型专练2]小金利用如图甲所示装置(气密性良好)和试剂测定空气中氧气含量,集气瓶中空气的体积为200mL,氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。(1)实验开始时,用酒精灯加热粗铜丝,其目的是 。(2)反应开始到止水夹打开前,集气瓶内可观察到的现象是 。(3)小金提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL等于空气中氧气的含量”。据图乙分析,此说法 (填“正确”或“错误”),说明理由: 。[题型专练3].如图,某同学用燃烧红磷的方法测定空气中氧气的体积分数,实验后发现,测得的氧气体积分数小于,对此,你认为下列做法或想法不可取的是( )A.检查实验装置是否漏气B.可能红磷的量不足,没有除尽氧气C.没有冷却至室温就打开止水夹,进入瓶内的水减少D.将红磷改成足量的木炭,重新实验[题型专练4].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,课外活动小组的同学们将氧气和空气按不同的体积比收集在集气瓶里。收集方法是: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60%的气体,则通入氧气和空气的体积约是( )A.20 mL和80 mL B.40 mL和60 mLC.50 mL和50 mL D.60 mL和40 mL[题型专练5].某同学为提高实验精准度,对“红磷燃烧测定空气中氧气含量”的实验进行了如右图所示的改进。实验结束后冷却至室温,液面上升至低于1刻度处。下列关于该实验的说法不正确的是( )A.酒精灯和铜丝组合提供了温度达白磷着火点B.实验过程中白磷燃烧发出白光,产生大量烟雾C.实验结束后,白磷可能没能耗尽装置内氧气D.该实验过程中水可以吸收生成物五氧化二磷[题型专练6]为测定空气中氧气的含量,某同学设计实验装置如图所示(部分夹持装置已略去),实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列有关该实验的说法不正确的是A.红磷的量不足可能导致所测氧气含量偏低B.待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹,注射器活塞向右移动C.实验结束后试管内气体的主要成分为氮气D.用该装置实验时,不能用木炭代替红磷[题型专练7]小金利用图甲所示装置测定空气中氧气的体积分数。点燃红磷后立即塞紧瓶塞,并通过传感器记录瓶中气压、温度及氧气浓度随时间变化的情况(图乙所示)。(1)写出红磷燃烧的化学方程式 。(2)根据图乙判断,小金打开止水夹的操作是在 (选填“t1时”或“t2时”)。(3)分析图乙可知:燃烧过程中,气体温度升高对气压的影响 (选填“大于”或“小于”)氧气减少对气压的影响。[题型专练8].为测定人体呼出气体中O2的含量,兴趣小组用下图装置进行实验,实验前先关闭K1,注射器中充入空气,读数为50mL。加热锥形瓶,观察现象,待装置冷却至室温后,打开K1,注射器活塞向左滑动至示数为10mL时,不再移动。下列说法正确的是( )A.加热锥形瓶,白磷燃烧产生大量白色烟雾B.从实验开始至装置冷却至室温,气球一直胀大C.本实验测得呼出气体中O2的体积分数约为16%D.若未等装置冷却至室温就打开K1,会造成测定结果偏大[题型专练9].某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验(见图1)进行了大胆改进,设计图(Ⅱ)(选用容积为40mL的18×180mm的试管作反应容器)实验方案进行,收到了良好的效果。请你对比分析下面图Ⅰ,图Ⅱ实验,回答下列有关问题:(1)图Ⅰ实验中红磷要过量的原因为 。(2)装置组合后,实验开始前需要进行 。请说明方法: 。(3)图Ⅱ实验的操作步骤如下:①点燃酒精灯。②撤去酒精灯,待试管冷却后松开弹簧夹。③将少量红磷平装入试管中,将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处,并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好,再将弹簧夹紧橡皮管。④读取注射器活塞的数据。正确的实验操作顺序是 (填序号)。(4)图Ⅱ实验中,忘记将弹簧夹关闭就开始实验,注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为 mL刻度处才停止。(5)其实在上述的实验中存在问题,人们在后续的研究中发现,其实红磷在氧气含量低于一定程度就会熄灭,所以测量结果理论上会偏 ,同样人们还了解了当收集氧气时,氧气含量占集气瓶40%就复燃(空气占60%),请计算当氧气含量为 ,木条复燃。[题型专练10].小潘和小张学习了“空气中氧气含量测定”实验后,发现用甲图装置实验误差大且生成的五氧化二磷有毒,于是他们对课本装置进行改进,见图乙。实验时先在酒精灯上加热玻璃棒,然后迅速插入瓶塞中来加热白磷,实验过程中气压变化如图丙,图丙中白磷燃烧后刚好熄灭时的气压记为点B。提示:①白磷燃烧所需要的最低温度是40℃,生成产物与红磷在氧气中燃烧一致。②一个密闭的容器内,温度越高,气体气压越大;气体质量越大,气体气压越大。根据以上实验信息,回答下列有关问题:(1)如果按照原来方式点燃红磷,若瓶塞塞的较慢,将导致测量结果 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”),原因是 。(2)图乙中,a、b、c分别表示实验中先后测定的量。a为瓶中原有水的体积;b为反应后冷却至室温,打开止水夹,集气瓶中水的体积;c为整个集气瓶的体积。若集气瓶中氧气耗尽,请写出测定的空气中氧气含量的表达式: (用a,b,c三个字母表示)。(3)结合题目信息,简要解释丙图中AB段气压上升的原因。 。21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台浙教新版八年级上册寒假 第5课 新课(预习)第1节 空气的成分(1)教材解读:整理要点+知识网络,有的放矢同步练习:知识点同步即时练习,查漏补缺难点强化:难点内容标注与讲解,能力提升提升专练:真题感知+提升专练,全面突破教材解读知识点1 空气中氧气的含量一、拉瓦锡研究空气成分的实验1、实验过程:①在密闭装置中加热汞,汞的液面出现红色的粉末,同时容器内气体的气体体积减少了约1/5。汞+氧气氧化汞又研究了剩余五分之四体积的气体,发现这部分气体既不能供给呼吸也不能支持燃烧,称其为氮气。②把表面生成的红色物质收集起来,加热,得到汞和氧气,并发现氧气的体积恰好等于曲颈瓶中减少的气体体积。氧化汞汞+氧气③把步骤②得到的氧气加入①剩余气体的容器中,结果所得气体与空气的性质几乎完全一样。实验结论:空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积的1/5。即时演练【典例1】拉瓦锡利用如图实验研究空气成分,下列说法合理的是( )A.汞槽和曲颈瓶中汞的作用都是消耗氧气B.将曲颈瓶中的汞换成木炭不影响测定结果C.结束加热后不需冷却,立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度D.实验结束后,发现曲颈瓶中剩余气体不支持燃烧,说明空气为混合物【答案】D 【详解】A、曲颈瓶中汞在加热的条件下,与氧气反应,且生成物为固体;汞槽中汞隔绝氧气,形成液封,不会消耗氧气,错误;B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳,二氧化碳是气体,化学反应前后,压强的变化不大,无法测定空气中氧气的含量,错误;C、结束加热后,应等冷却至室温后,测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度,否则气体受热膨胀,占据了一定的体积,会导致测定结果偏小,错误;D、空气中氧气与汞反应,剩余气体不支持燃烧,说明存在两类物质,至少由两种物质组成,空气为混合物,正确。故选D。二、空气中氧气含量的测定仪器、试剂 大集气瓶、酒精灯、燃烧匙、烧杯、弹簧夹、橡胶塞和导管;红磷、蒸馏水实验原理 红磷与空气中的氧气发生反应,生成了五氧化二磷固体,使得瓶内气压减小,烧杯中的水被大气压压入集气瓶中。(本实验用的是转换法,利用进入瓶中水的体积反映空气中氧气的体积)4P+5O22P2O5。药品选择 ①一是该物质在空气中能够燃烧且只与氧气反应; ②二是该物质燃烧的生成物为固体或液体,不能是气体;实验装置实验步骤 a.连接装置,在集气瓶口连接一个双孔胶塞,一孔插燃烧匙,另一孔插导管(配有弹簧夹),导管另一端深入盛有水的烧杯中 b.检查气密性:把导管的一端放入水中,两手紧握集气瓶,如果导管口冒出气泡,松开两手使它冷却,导管口中形成一段稳定的水柱,则证明装置气密性良好。 c.在集气瓶内加入少量水,并做好标记,将水面上方空间分为5等份。 d.在燃烧匙内放入过量的红磷,点燃燃烧匙的红磷后,立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧; e.待红磷熄灭并冷却至室温后,震荡集气瓶,打开弹簧夹。实验现象 ①红磷燃烧,产生大量白烟,并放出大量的热; ②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,瓶内液面上升至刻度1附近。其体积约占集气瓶容积的1/5实验表达式实验结论 空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5误差分析 结果明显偏小 (倒吸的水少于1/5) ①红磷用量不足;②装置气密性不好;③未等集气瓶冷却至室温就打开弹簧夹;④实验前导管没有充满水,导管内有少量空气结果明显偏大 (倒吸的水多于1/5) ①点燃红磷后伸入集气瓶速度太慢,装置内气体受热溢出(未及时塞紧橡皮塞);②未夹紧弹簧夹,红磷燃烧时气体膨胀沿导管溢出问题讨论 集气瓶内剩余气体的性质? ①物理性质:无色无味的气体,难溶于水;②化学性质:不能燃烧也不支持燃烧。 集气瓶中水的作用:(1)主要是吸收有毒的五氧化二磷(固体)。 (2)还可以吸热加快降温,和防止热的燃烧物溅落炸裂瓶底。 倒吸进集气瓶的水不能充满整个集气瓶的原因:空气中其他气体不与红磷反应且不溶于水。【典例1】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【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。【典例2】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【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。【典例3】为了更好地理解燃烧红磷法测定空气中氧气含量的实验原理,可以利用传感器技术实时测定图1实验装置内的压强、温度和氧气浓度变化,三条曲线变化趋势如图2所示。下列叙述错误是( )A.X曲线表示的是温度变化B.Y曲线表示的是氧气的浓度变化C.CD段对应的变化进程是红磷燃烧D.DE段对应的变化进程是水倒吸进广口瓶【解答】解:A、红磷燃烧放热,温度升高,完全反应后温度降低至原温度,X曲线表示的是温度变化,该选项正确。B、红磷燃烧消耗氧气,Y曲线表示的是氧气的浓度变化,该选项正确。C、CD段对应的是红磷完全燃烧后,冷却至室温的过程,该选项不正确。D、DE段对应的变化进程是水倒吸进广口瓶,该选项正确。故选:C。【典例4】如图甲和乙为某兴趣小组分别用红磷和铁粉除氧剂来测定空气中氧气体积分数的探究实验。其中红磷需要用酒精灯点燃后,再伸入集气瓶中。铁粉除氧剂直接涂抹在集气瓶壁,铁粉除氧剂中的其他成分不干扰实验。(1)写出检查图甲所示装置气密性的具体操作 。(2)图甲中红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开止水夹K,水能倒吸入集气瓶的原因是 。(3)实验结束后发现,两个集气瓶中的水量不同,于是借助数字传感器,测得图甲实验、图乙实验中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图丙、丁所示。请结合数据,从实验结果的精确度,说明选择哪种实验药品更为合理: 。(4)由图丙中的数据计算得知,红磷燃烧后倒吸入水的体积约为集气瓶体积的,而实际操作中发现进入的水量约为,请分析可能的原因 。【解答】解:(1)检查图甲所示装置气密性的具体操作:连接装置,双手捂住集气瓶,观察导管口是否有气泡冒出。松手后,导管口是否形成一段稳定的水柱。(2)图甲中红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开止水夹K,水能倒吸入集气瓶的原因是氧气被消耗,集气瓶内气体压强小于外界大气压。(3)选择铁粉除氧剂更为合理:是因为由图乙可知铁粉反应后集气瓶中的氧气几乎耗尽,而红磷中还有8.6%。(4)由图丙中的数据计算得知,红磷燃烧后倒吸入水的体积约为集气瓶体积的,而实际操作中发现进入的水量约为,可能的原因是红磷点燃伸入集气瓶的过程中时,部分空气受热膨胀逸出,导致完全反应后,瓶内气压减小更多,所以吸入的液体约为五分之一。故答案为:(1)连接装置,双手捂住集气瓶,观察导管口是否有气泡冒出。松手后,导管口是否形成一段稳定的水柱。(2)氧气被消耗,集气瓶内气体压强小于外界大气压。(3)铁粉除氧剂:由图乙可知铁粉反应后集气瓶中的氧气几乎耗尽,而红磷中还有8.6%。(4)红磷点燃伸入集气瓶的过程中时,部分空气受热膨胀逸出,导致完全反应后,瓶内气压减小更多,所以吸入的液体约为五分之一。【典例5】学习空气中氧气含量测定实验后,小明将课本中的实验装置改进为如图甲实验装置。用加热的电烙铁点燃红磷后,立刻拔掉插头,无线气压计实时记录瓶内的气压变化。实验过程中气压变化如图乙。请回答:资料:一个密闭容器内气压受温度和气体量的影响,温度越高,气体质量越大,气体气压越大。(1)甲图装置的优点是: ;(2)若图甲中红磷量不足,会导致测定结果 (填“偏大”、“偏小”或“不变”);(3)图乙中AB段气压上升原因: ,CD段气压上升原因: 。【答案】(1)装置始终密闭,测量结果更准确,没有污染 (2)偏小(3)红磷燃烧放热,装置中的气体受热膨胀;打开止水夹,烧杯中的水进入广口瓶,气体体积减小,压强增大【解析】本题主要考查氧气含量测定的实验原理,左侧集气瓶中的红磷燃烧时使内部气压减少,在大气压的作用下使右侧水流入左侧填补减少的空气体积。【解答】(1)可以直接在瓶内点燃红磷, 测量结果更准确,没有污染 。(2)红磷量不足,使其消耗的氧气量变小,故偏小。(3)AB是由于燃烧放热温度升高使气压增大,CD是由于水进入集气瓶挤压内部气体使气压增大。故答案为:(1)装置始终密闭,测量结果更准确,没有污染 ;(2)偏小 ;(3)红磷燃烧放热,装置中的气体受热膨胀 ; 打开止水夹,烧杯中的水进入广口瓶,气体体积减小,压强增大【典例6】用如图装置探究空气中氧气的含量。用弹簧夹夹紧乳胶管,将红热铁丝立即伸入试管中加热白磷,待白磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹,观察现象(支管和乳胶管中的空气不计)。下列有关说法正确的是A.试管中白磷燃烧时产生大量白雾,放出大量的热B.用硫单质代替白磷进行实验,测量结果更加准确C.最终注射器的活塞停在约刻度线处D.白磷燃烧后试管内剩余气体只有【答案】C【详解】A、白磷燃烧产生大量白烟,不是白雾,错误;B、硫燃烧会生成二氧化硫气体,补充被消耗氧气的体积,使装置内压强变化较小,因此用硫单质代替白磷进行实验,测量结果不准确,错误;C、氧气约占空气体积的五分之一,因此白磷燃烧会消耗试管内氧气体积约为,冷却后注射器内会有30mL水进入试管内,所以最终注射器的活塞停在约40mL-30mL=10mL刻度线处,正确;D、空气中含有氮气、氧气和二氧化碳及稀有气体等气体,因此白磷燃烧后试管内剩余气体除外还有二氧化碳、稀有气体等,错误。故选C。三、空气的组成1、空气的成分和含量空气成分 氮气(N2) 氧气(O2) 稀有气体 二氧化碳(CO2) 其他体积分数 78% 21% 0.93% 0.04% 0.03%特点 相对固定 可变2、空气是一种混合物,含有多种物质。3、稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡等,氩气是第一个被发现的稀有气体。【典例1】如图空气成分示意图中,其中X表示的是A.氧气 B.二氧化碳 C.氮气 D.稀有气体【答案】C【详解】空气中各成分及体积分数分别为: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%、水蒸气和杂质约占0.03%,由图可知,X占78%,表示的气体是氮气;故选:C。【典例2】深呼吸可以帮助我们缓解紧张的情绪。深呼吸时,吸入的气体中含量最高的是( )A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.稀有气体【答案】B【详解】空气的成分按体积分数计算,氮气约占78%,氧气占21%,稀有气体占0.94%,二氧化碳占0.03%,其他占0.03%。由于吸入的气体成分与空气一致,氮气含量最高,故选B。知识点2 空气是重要的自然资源空气是一种重要的天然资源在生产和生活中有着广泛的用途。氧气的用途氮气的性质和用途稀有气体概述 稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡物理性质 无色无味的气体,难溶于水;通电时能发出不同颜色的光化学性质 很不活泼,一般不与其他气体反应,曾被称为“惰性气体”。用途 ①用作保护气,如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气;氩弧焊②制成各种用途的电光源,如航标灯、闪光灯、霓虹灯等;氙气灯 ③氦气可用于制造低温环境,氙气可用于医疗麻醉等【典例1】现有①氮气②氧气③稀有气体④二氧化硫⑤二氧化碳五种物质,请按要求将序号填入空格内:(1)占空气总体积0.94%的气体是 ;(2)可导致温室效应的气体是 ;(3)可用于医疗急救的气体是 ;(4)可制氮肥的气体是 ;(5)可导致酸雨的气体是 ;【答案】(1)③ (2)⑤ (3)② (4)① (5)④【详解】(1)占空气总体积0.94%的气体是稀有气体,故选:③。(2)可导致温室效应的气体是二氧化碳,故选:⑤。(3)氧气可供给呼吸,用于医疗急救,故选:②。(4)氮气含有氮元素,可制氮肥,故选:①。(5)可导致酸雨的气体是二氧化硫、二氧化氮,故选:④。【典例2】下图表表示空气中各成分的含量,下列说法正确的是( )纵坐标代表的是质量分数X表示的气体为氧气Y的化学性质很不活泼稀有气体可做保护气【答案】D【详解】A、空气中各成分含量通常是按体积分数计算,不是质量分数,该选项错误;B、空气中氮气约占体积分数的 78%,氧气约占 21%,所以 X 表示的气体是氮气,不是氧气,选项错误;C、X 是氮气,Y 是氧气,氧气化学性质比较活泼,能与许多物质发生反应,该选项错误;D、稀有气体化学性质很不活泼,不易与其他物质发生反应,可做保护气,该选项正确。故选D。【典例3】我国空间站里的“人造空气”帮助宇航员实现了“太空漫步”的梦想。人造空气中含有70%的氮气、20%以上的氧气以及少量的二氧化碳,下列说法正确的是A.为了宇航员呼吸,“人造空气”中氧气的体积分数越大越好B.该“人造空气”的主要成分都不是空气污染物C.“人造空气”与空气成分完全相同D.燃着的木条在“人造空气”中会立即熄灭【答案】B【详解】A、氧气浓度过高会增加火灾风险,且可能引发氧中毒,并非越大越好,错误;B、氮气、氧气、二氧化碳都是空气的成分,均不属于空气污染物,正确;C、人造空气的氮气(70%)和氧气(20%以上)比例与正常空气(氮气78%、氧气21%)不同,错误;D、人造空气中氧气含量与正常空气相近,燃着的木条不会立即熄灭,错误。故选B。【典例4】下列有关空气中各成分性质和用途,说法正确的是( )A.氧气可以供给呼吸,也可以燃烧B.稀有气体化学性质不活泼,可作保护气C.氮气的化学性质比较活泼,是制造化肥、炸药的重要原料D.二氧化碳会被植物吸收转化成氧气,二氧化碳的排放量对环境没有影响【答案】B【解析】根据常见气体的性质和应用的知识判断。【解答】A.氧气可以供给呼吸,但是不能燃烧,故A错误;B.稀有气体化学性质不活泼,可作保护气,故B正确;C.氮气的化学性质比较稳定,是制造化肥、炸药的重要原料,故C错误;D.二氧化碳会被植物吸收转化成氧气,二氧化碳的排放量太大会增大温室效应,故D错误。故选B。【典例5】(2025八下.杭州期中)空气是一种重要的天然资源,在大们的日常生活中有着广泛的用途,下列关于空气中各成分的性质和作用,描述正确的是()A.氧气性质活泼,不仅能支持呼吸,还是一种优质的燃料B.氨气性质较活泼,是制造化肥、炸药的重要原料C.各种稀有气体通电能发出不同颜色的光,可以制成霓虹灯D.二氧化碳在空气中的含量逐年增可能会导致空气污染【答案】C[解析] A、根据氧气的化学性质考虑B、根据氮气化学性质考虑;C、根据稀有气体的用途考虑;D、根据形成酸雨的原因考虑。[解答]解:A、氧气化学性质比较活泼氧气不具有可燃性,不能做燃料,故A错;B、氨气性质较稳定,是制造化肥、炸药的重要原料,故B错;C、各种稀有气体通电能发出不同颜色的光,可以制成霓虹灯,故C正确;D、酸雨是由于二氧化硫或氮的氧化物造成的,二氧化碳不能形成酸雨,故D错。故答案为:C.提升专练[题型专练1].某校兴趣小组同学将课本“测定空气中氧气的含量”实验装置(如甲图)改进为新的实验装置(如乙图),下列有关改进后的装置评价不恰当的是( )A.在密闭容器中进行,环境污染少B.装置简洁,操作简单,节约药品C.实验中活塞先向左移,后向右移D.更方便推算出空气中氧气的含量【解答】解:A、在密闭容器中进行,环境污染少,该选项说法正确;B、装置简洁,操作简单,节约药品,该选项说法正确;C、白磷燃烧放热,气体膨胀,活塞右移,完全反应后氧气消耗,温度降低,气体收缩,活塞左移,该选项说法不正确;D、玻璃管上有刻度,更方便推算出空气中氧气的含量,该选项说法正确。故选:C。[题型专练2]小金利用如图甲所示装置(气密性良好)和试剂测定空气中氧气含量,集气瓶中空气的体积为200mL,氧气传感器测得集气瓶内氧气的体积分数变化曲线如图乙所示。(1)实验开始时,用酒精灯加热粗铜丝,其目的是 。(2)反应开始到止水夹打开前,集气瓶内可观察到的现象是 。(3)小金提出“倒吸入集气瓶中水的体积除以200mL等于空气中氧气的含量”。据图乙分析,此说法 (填“正确”或“错误”),说明理由: 。【答案】(1)引燃白磷(2)白磷燃烧,产生大量白烟,放出热量(3)错误;白磷不能耗尽装 置中的氧气【解析】正常的空气成分按体积分数计算是:氮气(N2)约占78.1%,氧气(O2)约占20.9%,稀有气体约占0.939%(氦He、氖Ne、氩Ar、氪Kr、氙Xe、氡Rn),二氧化碳(CO2)约占0.031%,还有其他气体和杂质约占0.03%,如臭氧(O3)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、水蒸气(H2O)等。【解答】(1)实验开始时,用酒精灯加热粗铜丝,铜丝具有导热性,用来引燃白磷;(2)反应开始到止水夹打开前,集气瓶内可观察到的现象是 白磷燃烧,产生大量白烟,放出热量 ;(3)从乙图可以看出,此说法是错误的,因为 白磷不能耗尽装置中的氧气 ,所以测量结果偏小;故答案为:(1)引燃白磷 (2)白磷燃烧,产生大量白烟,放出热量 (3)错误、白磷不能耗尽装 置中的氧气[题型专练3].如图,某同学用燃烧红磷的方法测定空气中氧气的体积分数,实验后发现,测得的氧气体积分数小于,对此,你认为下列做法或想法不可取的是( )A.检查实验装置是否漏气B.可能红磷的量不足,没有除尽氧气C.没有冷却至室温就打开止水夹,进入瓶内的水减少D.将红磷改成足量的木炭,重新实验【解答】解:A.检查实验装置是否漏气,如果装置漏气,会导致测得的氧气体积分数小于,该选项正确;B.红磷的量不足,氧气有剩余,测得的氧气的体积分数低于,故选项正确;C.没有冷却至室温就观察刻度值,会导致进入瓶内的水减少,从而导致测得的氧气体积分数小于,该选项正确;D.将红磷改为木炭做此试验时,由于木炭燃烧生成二氧化碳气体,木炭燃烧即使能消耗装置内氧气,但又增加另一气体二氧化碳,导致装置内气压变化不大,水倒吸入装置内的量就占不到其容积的,无法测定空气中氧气的含量,该选项错误。故选:D。[题型专练4].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,课外活动小组的同学们将氧气和空气按不同的体积比收集在集气瓶里。收集方法是: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60%的气体,则通入氧气和空气的体积约是( )A.20 mL和80 mL B.40 mL和60 mLC.50 mL和50 mL D.60 mL和40 mL【解答】解:若要收集一瓶含氧气的体积分数约为60%的气体,需要收集氧气50mL,收集空气50mL,空气中的氧气约占空气体积的五分之一,因此空气中的氧气体积=50mL10mL,所以收集一瓶含氧气的体积分数约为60%的气体,则通入氧气和空气的体积约是50 mL和50 mL;故选:C。[题型专练5].某同学为提高实验精准度,对“红磷燃烧测定空气中氧气含量”的实验进行了如右图所示的改进。实验结束后冷却至室温,液面上升至低于1刻度处。下列关于该实验的说法不正确的是( )A.酒精灯和铜丝组合提供了温度达白磷着火点B.实验过程中白磷燃烧发出白光,产生大量烟雾C.实验结束后,白磷可能没能耗尽装置内氧气D.该实验过程中水可以吸收生成物五氧化二磷【答案】B【分析】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,所选除氧剂要具备以下特征:本身能够在空气中燃烧(只能与空气中的氧气反应);本身的状态为非气体;生成物为非气态。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,据此进行分析解答。【详解】A、酒精灯燃烧提供热量,铜丝具有优良的导热性,酒精灯和铜丝组合提供了温度达白磷着火点,故选项说法正确。B、实验过程中白磷燃烧发出白光,产生大量的白烟,而不是烟雾,故选项说法错误。C、实验结束后冷却至室温,液面上升至低于1刻度处,则实验结束后,白磷可能没能耗尽装置内氧气,故选项说法正确。D、五氧化二磷能与水反应,该实验过程中水可以吸收生成物五氧化二磷,故选项说法正确。故选:B。[题型专练6]为测定空气中氧气的含量,某同学设计实验装置如图所示(部分夹持装置已略去),实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列有关该实验的说法不正确的是A.红磷的量不足可能导致所测氧气含量偏低B.待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹,注射器活塞向右移动C.实验结束后试管内气体的主要成分为氮气D.用该装置实验时,不能用木炭代替红磷【答案】B【详解】A、红磷的量不足,不能将氧气完全消耗,可能导致所测氧气含量偏低,说法正确,不符合题意;B、待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹,由于消耗了氧气,注射器内压强变小,所以注射器活塞应该是向左移动,说法错误,符合题意;C、空气中主要含氮气和氧气,红磷燃烧消耗了氧气,故实验结束后试管内气体的主要成分为氮气,说法正确,不符合题意;D、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳,试管内气压不降低,反应结束后,活塞不移动,不能确定消耗氧气的体积,用该装置实验时,不能用木炭代替红磷,说法正确,不符合题意。故选B。[题型专练7]小金利用图甲所示装置测定空气中氧气的体积分数。点燃红磷后立即塞紧瓶塞,并通过传感器记录瓶中气压、温度及氧气浓度随时间变化的情况(图乙所示)。(1)写出红磷燃烧的化学方程式 。(2)根据图乙判断,小金打开止水夹的操作是在 (选填“t1时”或“t2时”)。(3)分析图乙可知:燃烧过程中,气体温度升高对气压的影响 (选填“大于”或“小于”)氧气减少对气压的影响。【解答】解:(1)在点燃的条件下,红磷与氧气反应生成五氧化二磷,化学方程式为4P+5O22P2O5;故答案为:4P+5O22P2O5;(2)由于红磷燃烧会消耗装置内的氧气,导致装置内的压强减小,打开止水夹后,烧杯中的水进入集气瓶,集气瓶内的压强会变大,因此打开止水夹的操作是在t2时;故答案为:t2时;(3)分析图乙可知:燃烧过程中,气体温度升高对气压的影响大于氧气减少对气压的影响;故答案为:大于。[题型专练8].为测定人体呼出气体中O2的含量,兴趣小组用下图装置进行实验,实验前先关闭K1,注射器中充入空气,读数为50mL。加热锥形瓶,观察现象,待装置冷却至室温后,打开K1,注射器活塞向左滑动至示数为10mL时,不再移动。下列说法正确的是( )A.加热锥形瓶,白磷燃烧产生大量白色烟雾B.从实验开始至装置冷却至室温,气球一直胀大C.本实验测得呼出气体中O2的体积分数约为16%D.若未等装置冷却至室温就打开K1,会造成测定结果偏大【答案】C【详解】A、白磷燃烧产生大量白烟,不是烟雾,选项错误;B、白磷燃烧时放出大量的热,使瓶内压强增大,由于白磷燃烧消耗了氧气,又冷却到室温,瓶内压强减小,所以可观察到气球的变化是先胀大,后变瘪,选项错误;C、本实验测得呼出气体中O2的体积分数约为,选项正确;D、若未等装置冷却至室温就打开K1,因为此时剩余的气体在受热状态下,处于膨胀状态,会造成测定结果偏小,选项错误;故选C。[题型专练9].某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验(见图1)进行了大胆改进,设计图(Ⅱ)(选用容积为40mL的18×180mm的试管作反应容器)实验方案进行,收到了良好的效果。请你对比分析下面图Ⅰ,图Ⅱ实验,回答下列有关问题:(1)图Ⅰ实验中红磷要过量的原因为 。(2)装置组合后,实验开始前需要进行 。请说明方法: 。(3)图Ⅱ实验的操作步骤如下:①点燃酒精灯。②撤去酒精灯,待试管冷却后松开弹簧夹。③将少量红磷平装入试管中,将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处,并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好,再将弹簧夹紧橡皮管。④读取注射器活塞的数据。正确的实验操作顺序是 (填序号)。(4)图Ⅱ实验中,忘记将弹簧夹关闭就开始实验,注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为 mL刻度处才停止。(5)其实在上述的实验中存在问题,人们在后续的研究中发现,其实红磷在氧气含量低于一定程度就会熄灭,所以测量结果理论上会偏 ,同样人们还了解了当收集氧气时,氧气含量占集气瓶40%就复燃(空气占60%),请计算当氧气含量为 ,木条复燃。【解答】解:(1)红磷燃烧能够消耗空气中的氧气,容器中的气压减小,进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积,因此红磷过量才能消耗尽氧气,故答案为:充分消耗集气瓶中的氧气;(2)本实验是利用容器中的气压减小,水进入容器进行测量,所以装置不能漏气,故答案为:检查装置气密性;利用集气瓶内空气热胀冷缩原理进行检查,故答案为:打开弹簧夹,用手握住集气瓶,若导管口有气泡证明装置气密性良好;(3)从仪器的组装实验的进行以及结论的形成等环节可知:图Ⅱ实验正确的实验操作顺序应是:③①②④;(4)图Ⅱ实验中,理论上注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为10mL﹣40mL×=2mL刻度处才停止。但是实验前小组同学忘记夹紧弹簧夹,则活塞会先向右移动,后向左运动,最后停留在10mL﹣(10mL+40mL)×=0mL刻度处,故答案为:0mL;(5)红磷燃烧若消耗不尽空气中的氧气,进入容器水的体积会偏小,测量结果偏小,故答案为:偏小;氧气含量占集气瓶40%,空气占60%,空气中约是氧气,集气瓶中氧气总计52%,故答案为:52%[题型专练10].小潘和小张学习了“空气中氧气含量测定”实验后,发现用甲图装置实验误差大且生成的五氧化二磷有毒,于是他们对课本装置进行改进,见图乙。实验时先在酒精灯上加热玻璃棒,然后迅速插入瓶塞中来加热白磷,实验过程中气压变化如图丙,图丙中白磷燃烧后刚好熄灭时的气压记为点B。提示:①白磷燃烧所需要的最低温度是40℃,生成产物与红磷在氧气中燃烧一致。②一个密闭的容器内,温度越高,气体气压越大;气体质量越大,气体气压越大。根据以上实验信息,回答下列有关问题:(1)如果按照原来方式点燃红磷,若瓶塞塞的较慢,将导致测量结果 (选填“偏大”、“不变”或“偏小”),原因是 。(2)图乙中,a、b、c分别表示实验中先后测定的量。a为瓶中原有水的体积;b为反应后冷却至室温,打开止水夹,集气瓶中水的体积;c为整个集气瓶的体积。若集气瓶中氧气耗尽,请写出测定的空气中氧气含量的表达式: (用a,b,c三个字母表示)。(3)结合题目信息,简要解释丙图中AB段气压上升的原因。 。【解答】解:(1)如果按照原来方式点燃红磷,若瓶塞塞的较慢,导致瓶内气体过多的逸出,将导致测量结果偏大。故答案为:偏大;若瓶塞塞的较慢,就会导致瓶内气体受热逸出过多,将导致测量结果偏大;(2)图乙中,a、b、c分别表示实验中先后测定的量。a为瓶中原有水的体积;b为反应后冷却至室温,打开止水夹,集气瓶中水的体积:c为整个集气瓶的体积。若集气瓶中氧气耗尽,测定的空气中氧气含量的表达式我:;故答案为:;(3)丙图中AB段气压上升的原因是白磷燃烧放热,气体膨胀导致的气压增大幅度大于氧气消耗导致气压减小幅度;故答案为:白磷燃烧放热,气体膨胀导致的气压增大幅度大于氧气消耗导致气压减小幅度。21世纪教育网(www.21cnjy.com) 展开更多...... 收起↑ 资源列表 2026年八年级寒假第5课 新课(预习)第1节空气的成分(1)-原卷版.docx 2026年八年级寒假第5课 新课(预习)第1节空气的成分(1)-解析版.docx