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1.1 空气的成分（第1课时） 分层练习
科学观念：知道空气的组成，以及各主要成分的体积分数，学会用科学的现象和实验来验证空气的成分。
科学思维：通过实验探究空气的组成，了解探究的一般过程；会分析实验结果偏大或偏小的原因；培养学生自主学习能力。
探究实践：通学会用科学的现象和实验来验证空气的成分，理解空气中氧气含量测定的方法、原理；能简单设计减小误差的实验方案。
态度责任：通过对空气的组成的实验探究，激发学习和探究的兴趣，培养合作和勤于思考的科学作风，体喻探究成功的乐趣。
1．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
2．如图为空气成分示意图（按体积计算），其中“c”代表的是（　　）
A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体
3．空气的成分是①氧气、②氮气、③稀有气体、④二氧化碳及其他气体杂质．按体积分数由大到小的顺序排列正确的是（　　）
A．②①③④ B．①②④③ C．①②③④ D．②①④③
4．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
5．下列关于空气成分用途的说法不正确的是（　　）
A．用氧气急救病人 B．食品充入氮气可延长保质期
C．将氧气和氮气混合充入灯泡，使其耐用 D．用氧气进行气焊
6．下列现象中不能证明空气中含有水蒸气的是（　　）
A．晚秋季节，空气中常常弥漫着大雾
B．刚从冰箱中取出的饮料瓶的瓶壁上有许多水珠
C．对着干燥的玻璃片吹气，玻璃片上有许多水雾产生
D．干而脆的饼干放在空气中会变软
7．潜水员在水下作业需要呼吸富氧空气。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体积比可以是（　　）
A．1：4 B．1：2 C．1：5 D．21：79
8．依据如图所示，下列关于空气成分测定的实验说法中，正确的是（　　）
A．可用木炭消耗氧气
B．红磷燃烧时，产生大量白雾
C．燃烧停止后，立刻打开止水夹
D．反应后集气瓶中剩余的气体难溶于水，不支持燃烧，也不燃烧
9．下列有关空气的叙述不正确的是（　　）
A．氮气（N2）难溶于水，不支持燃烧
B．空气中的稀有气体化学性质很不活泼，又称惰性气体
C．氧气（O2）可以支持燃烧，说明氧气具有可燃性
D．氧气（O2）供给呼吸，它和体内物质反应，释放能量，维持生命活动
10．如图表示空气中各成分含量，下列有关说法正确的是（　　）
A．二氧化碳属于稀有气体
B．X表示的物质为氧气
C．Y可以用来医疗急救
D．纵坐标表示质量分数
11．“火星，我们来了！”。据研究发现，火星大气中95%是二氧化碳，其余为少量的氮气、氩气等，火星上温度极低。以下关于火星和地球上大气成分的对比，说法正确的是（　　）
A．地球和火星的大气中都含有氮气
B．火星大气中没有稀有气体，空气中有
C．地球和火星的大气中氧气的体积分数相同
D．地球和火星的大气中二氧化碳的体积分数相同
12．小明用如图装置来测定空气中氧气的含量，对该实验认识正确的是（　　）
A．使用红磷的量多或少，都不会影响实验结果
B．该实验也可以用硫粉或铁丝代替红磷进行燃烧
C．红磷燃烧消耗空气中的氧气，使容器内压强下降，水面上升
D．红磷燃烧完，就要立即观察，并记录水进入容器的刻度
13．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
14．科学家们研制了“人造空气”来供航天员呼吸。这种“人造空气”中氮气含量约占70%，氧气占20%以上，此外，还有二氧化碳等气体，非常接近空气的比例．飞船能根据仪器实时监测各种气体含量，并自动调节各种气体成分，同时将有毒的气体过滤掉，始终保证飞船内的空气适合航天员呼吸．下列说法正确的是（　　）
A．空气中的氮气对人类呼吸没有任何作用，因此人造空气中可以没有这种气体
B．在航天飞机上，应把空气中的其他成分都分离出去，只留下氧气，会更有益于人的呼吸
C．我们周围的空气中的各成分的体积分数是不变的，不随地域和季节的变化而变化
D．空气中的二氧化碳含量虽然很小，但是在自然界中是必不可少的
15．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。已知胶头滴管中的水接触生石灰会反应放热，使白磷开始燃烧。下列关于该实验的描述不正确的是（　　）
A．白磷不足会使测定结果偏小
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
D．若注射器中20mL水最终剩余10mL，则所测O2的体积分数约为20%
16．化学与生活密切相关。从以下选项中选择适当物质的字母填空：
a．氧气 b．氮气 c．二氧化碳 d．稀有气体
①可用来急救病人的气体是　 　；②可用于填充霓虹灯的是　 　。
17．根据下列现象说明空气中存在某种气体物质，请将物质的名称写在题后的空格内
（1）小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中有　 　。
（2）盛有澄清石灰水的试剂瓶长期露置在空气中，瓶壁和石灰水底部均会出现白色固体，说明空气中有含有　 　。
（3）酥脆的饼干打开后放在空气中变软了，说明空气中含有　 　。
18．某化学兴趣小组对“空气中氧气含量的测定”展开学习。
（1）二百多年前，化学家拉瓦锡利用图1装置研究空气的成分，得出了空气由氧气和　 　组成的结论。
（2）如图2所示实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量，写出该反应的文字表达式：　 　。如果红磷的量不足会导致测定的空气中氧气含量数值　 　（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
19．用铁粉除氧剂测定空气中氧气含量（如图），比红磷实验更准确的原因是（　　）
A．铁粉能完全消耗氧气 B．反应不需要加热
C．铁粉价格更便宜 D．装置更简单
（第19题图） （第20题图）
20．如图是测定空气中氧气体积分数的实验，实验后发现测定氧气的含量低于，针对这一事实，下列说法不合理的是（　　）
A．可能是实验装置漏气了 B．可能未冷却到室温就打开止水夹
C．可能是实验中红磷过多 D．可能是导管中剩余了水
21．兴趣小组利用氧气传感器检测足量红磷在空气中燃烧时氧气的含量，结果如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．空气中氧气的质量分数为21%
B．燃烧时，容器内产生大量白雾
C．恢复至室温，容器内压强比燃烧前小
D．红磷燃烧将容器内的氧气全部消耗
22．数十亿年来，地球大气的成分发生了很大变化。下表是远古原始大气和目前空气的主要成分。下列说法中正确的是（　　）
原始大气的主要成分 甲烷（CH4）、氨气（NH3）、CO、CO2等
目前空气的成分 N2、O2、水蒸气及稀有气体等
A．目前空气按质量分数计算，氧气约占21%，氮气约占78%
B．地球的大气成分从形成之初一直是固定不变的
C．原始大气非常适宜人类生存
D．目前空气和原始大气都属于混合物
23．如图是某同学设计的测定空气中氧气含量的实验装置，下列说法不正确的是（　　）
A．该实验利用了铜的导热性
B．实验中可观察到左侧玻璃管内产生大量白烟
C．实验结束后左侧玻璃管中水面约上升至“4”刻度处
D．该实验在密闭装置内进行，不会造成空气污染
24．为测定空气中氧气的含量，某兴趣小组的同学选用了60mL的大试管、量程足够大的针筒注射器等实验器材（如图），将足量白磷放入试管后，橡皮塞塞紧试管，放开弹簧夹（整套装置的气密性良好）。用酒精灯加热白磷，燃烧结束后，等到试管冷却后，观察现象。实验中，可以观察到活塞从原来的30mL刻度处慢慢向左移动到约（　　）
A．6mL刻度处
B．8mL刻度处
C．12mL刻度处
D．18mL刻度处
25．在测定空气里氧气的体积分数实验中，下列可能造成氧气体积小于的有（　　）
①红磷的量不足，瓶内氧气没有耗尽；②点燃红磷插入燃烧匙时，瓶塞塞得太慢；③用等质量的蜡烛代替红磷完成本次实验；④未冷却至室温就打开弹簧夹；⑤装置气密性不好；⑥红磷点燃放入后，没有夹或没夹紧止水夹。
A．①③④⑥ B．①③④⑤ C．①②③④⑤ D．①③④⑤⑥
26．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
27．兴趣小组利用图1装置进行实验，测量蜡烛燃烧至熄灭过程中集气瓶内氧气的体积分数，数据如图2。下列说法正确的是（　　）
A．实验开始时，集气瓶内的气体全部是氧气
B．蜡烛熄灭是因为集气瓶内的氧气全部被消耗
C．70s时，集气瓶的气体全部是二氧化碳
D．蜡烛熄灭的原因是容器内氧气的体积分数小于一定值时，蜡烛无法燃烧
28．拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某学习小组利用氧气传感器来检测足量白磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，则下列判断正确的是（　　）
A．集气瓶中观察到的现象是白磷燃烧，产生大量白色烟雾，瓶中氧气含量明显下降
B．a点时容器内氮气体积分数为85%
C．实验表明用白磷来测空气中氧气的体积分数，操作无误，测量值也会偏小
D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18%
29．小亮同学利用如图所示的装置测定空气里氧气的含量。他先在燃烧匙中放入足量的红磷，塞紧橡胶塞，然后用凸透镜聚光照射集气瓶中的红磷。
（1）由于凸透镜的聚光作用，使　 　燃烧；燃烧停止后，燃烧匙里仍有红磷，燃烧停止的原因是　 　。
（2）利用凸透镜聚光来点燃红磷这一方案的优点是　 　。
（3）这个实验除了可以得出氧气约占空气体积的外，还可以推断出氮气　 　（填“易”或“难”）溶于水和其化学性质　 　（填“活泼”或“不活泼”）。
（4）用木炭代替红磷，完成上述实验，发现集气瓶内并没有吸入水，其原因是　 　。
30．小杆利用红磷的燃烧测定空气中氧气的体积分数，装置如图1。已知集气瓶的容积为300mL，点燃前先在集气瓶中加入50mL水。
（1）实验前预先加入50mL水的目的是　 　。
（2）实验结束时，测得集气瓶中水增加的体积为40mL，则空气中氧气的体积分数为　 　，造成该实验结果偏差的原因可能是　 　（写出一点即可）。
（3）对于图1实验，小科同学进行了改进与创新，实验过程如图2所示，与图1实验相比，其优点是　 　（写出一点即可）。
31．科学兴趣小组在学习了“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1所示的实验装置，实验时在铜丝末端的燃烧匙中放足量白磷。图2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）根据图1回答问题：
①点燃酒精灯加热铜丝一端，一段时间后，白磷燃烧，这样做的好处是　 　。
②实验过程中白磷要足量的原因　 　。
（2）请你写出图2气压一时间曲线中CD段气压变化的规律并解释原因　 　。
（3）为什么EF段比AB段对应的气压值要低，请说明原因　 　。
32．兴趣小组的同学设计了如图所示的装置进行空气中氧气含量实验的探究：实验前注射器中有20mL氮气，100mL集气瓶中加入10mL水。实验数据记录如下：
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
注射器读数/mL 20.0 34.0 40.0 30.0 25.6 18.0 12.5 8.6 4.8 2.0 2.0
（1）根据以上实验过程和数据综合分析，集气瓶内空气中氧气的体积是　 　mL；开始体积增大的原因是　 　。
（2）列式计算空气中氧气的体积分数　 　。
（3）若测量结果偏小，原因可能是　 　。
（4）某同学用氯酸钾制取了14.3g的氧气，若这些氧气来自于空气，则需要空气　 　升（氧气的密度为1.43g/L）。
33．利用图甲所示的教材装置测量空气中氧气的体积分数，选用红磷作为药品是最佳选择吗？某兴趣小组设计并开展了如下实验：
①准备如图乙的玻璃容器，顶部用密封盖密封后，将该容器浸没在水中。
②将氧气传感器（能实时显示容器内氧气的体积分数）固定在容器内壁，并装入足量的红磷。
③用激光笔点燃红磷，红磷剧烈燃烧，观察并记录氧气传感器所显示的氧气体积分数的变化情况。
④用白磷替换红磷重复上步骤①～③。
⑤换用食品脱氧剂（可以直接与氧气反应，无需点燃的物质）重复上述步骤①～③。
根据实验数据，分别绘制三种物质氧化时容器内氧气体积分数随时间的变化情况，如图丙所示。
（1）步骤①中将玻璃容器浸没水中的目的是　 　。
（2）装置甲中150毫升集气瓶中装入的水，量筒内装有50毫升水，根据图丙的实验数据，用红磷做实验，理论上实验结束后量筒内剩余的水为　 　毫升。
（3）根据该兴趣小组的实验结果，用图甲装置测量空气中氧气的体积分数，你会选用哪种药品，并说明理由：　 　。
34．“富氧空气”是指氧气含量显著高于普通空气的气体混合物，在工业生产中有着重要应用。小乐对“富氧空气”开展了如下研究，回答问题：
（1）如图甲所示为“沸石分子筛”制氧机，分子筛可吸附空气中的氮气，通过调节旋钮可获得不同浓度的“富氧空气”。据图甲分析，“”代表的是　 　分子。
（2）用如图乙装置和试剂测定（1）中获得的“富氧空气”中氧气的体积分数，集气瓶中“富氧空气”体积为200mL，燃烧匙内白磷足量，量筒内盛有100mL水。操作如下：
①用放大镜聚焦点燃白磷，待其充分反应后，将装置冷却至室温。
②打开止水夹，待右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体，调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为20mL。
则实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为　 　%。
（3）如图丙所示为重油、褐煤在氧气含量不同的空气中燃烧，得到的氧气含量与产生烟气量的关系图，据图丙分析，工业上减少燃料燃烧尾气污染的措施是　 　。
35．资料显示：可燃物在氧气浓度低于一定值时不能燃烧，如红磷在氧气体积分数为10%以上才能燃烧，但铁粉在氧气体积分数为0.5%时还能继续缓慢氧化消耗氧气。暖宝宝是由铁粉、氯化钠、木炭粉、水组成，拆开包装接触氧气后铁粉生锈放出热量均匀稳定，其中氯化钠、木炭粉起到加速铁粉氧化的作用。小秀想用暖宝宝来替代红磷完成空气中氧气体积分数的精确测定。
（1）如图为书本上用红磷测氧气体积分数的实验，实验中进入左瓶中的水位不足集气瓶体积的，原因有哪些　 　。
A.导管内残留部分水 B.点燃红磷后插入集气瓶动作缓慢
C.装置气密性不好 D.氧气浓度过低时红磷无法继续燃烧
（2）小秀同学操作步骤如下：
①如图甲，往集气瓶中加适量的水使液面没过导管口，此时集气瓶内上方空气体积为V0，然后在集气瓶中挂有足量拆封后的暖宝宝片，开始时量筒内所盛水的体积为V1。
②实验一段时间等暖宝宝片不再发热，让整个装置慢慢冷却到室温后，集气瓶内水位上升到一定高度保持不变，此时集气瓶内水的体积比原来增加了V3，如图乙。量筒内剩余水的体积为V2。
根据小秀同学的实验测出空气中氧气体积分数为　 　（用V0、V1、V2或V3的相关数据来表示）。
36．为提高测定空气中氧气含量实验的精确度，科学兴趣小组对课本实验进行了创新改进。
【实验步骤】
①取一根玻璃管，用橡皮塞将一端密封；
②将食品脱氧剂粉末迅速装入玻璃管，立即向管口注入一滴水将玻璃管密封，水滴的下端标为A．弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀且紧密，脱氧剂的上端标为O，如图甲所示；
③水平滚动玻璃管，使食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中，静置至水滴不再移动时，水滴的右端标为B，如图乙所示；
④用刻度尺测量出AO段和AB段的长度，并计算出AB与AO的比值，将数据记录在表格中；
⑤洗涤、干燥实验装置，重复上述实验。
实验次数 AO/mm AB/mm AB/AO
1 523.5 109.5 0.2092
2 525.5 110.0 0.2093
3 527.0 110.5 0.2097
【得出结论】根据表格中的实验数据，可知空气中氧气含量为　 　。（用百分数表示）
【思考讨论】
①实验步骤③中，将食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中的目的是　 　。
②实验步骤②中，如果玻璃管内的脱氧剂粉末分布不够紧密，会使实验结果偏大，其原因是　 　。
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1.1 空气的成分（第1课时） 分层练习
科学观念：知道空气的组成，以及各主要成分的体积分数，学会用科学的现象和实验来验证空气的成分。
科学思维：通过实验探究空气的组成，了解探究的一般过程；会分析实验结果偏大或偏小的原因；培养学生自主学习能力。
探究实践：通学会用科学的现象和实验来验证空气的成分，理解空气中氧气含量测定的方法、原理；能简单设计减小误差的实验方案。
态度责任：通过对空气的组成的实验探究，激发学习和探究的兴趣，培养合作和勤于思考的科学作风，体喻探究成功的乐趣。
1．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
【分析】根据“压缩空气瓶”所装气体成分与空气类似，进行分析解答。
【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。
2．如图为空气成分示意图（按体积计算），其中“c”代表的是（　　）
A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体
【答案】A
【分析】空气中，氮气的体积分数是78%，氧气的体积分数是21%，稀有气体的体积分数是0.94%，二氧化碳的体积分数是0.03%，其它物质的体积分数是0.03%
【解答】解：由图中空气成分的示意图可知，“c”的体积分数约为21%，因此“c”代表的是氧气。
故选：A。
3．空气的成分是①氧气②氮气③稀有气体④二氧化碳及其他气体杂质．按体积分数由大到小的顺序排列正确的是（　　）
A．②①③④ B．①②④③ C．①②③④ D．②①④③
【答案】A
【分析】根据空气中各成分的体积分数：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%，进行分析判断．
【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%，故按体积分数由大到小的顺序排列正确的是②①③④。
故选：A。
4．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
【分析】空气中各成分的体积分数分别是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其它气体和杂质0.03%．
【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。
5．下列关于空气成分用途的说法不正确的是（　　）
A．用氧气急救病人
B．食品充入氮气可延长保质期
C．将氧气和氮气混合充入灯泡，使其耐用
D．用氧气进行气焊
【答案】C
【分析】根据空气中各成分的性质、用途进行分析。
【解答】解：A、氧气能供给呼吸，可用氧气急救病人，故说法正确；
B、作保护气的物质化学性质要稳定，氮气化学性质稳定，经常用来作保护气，故说法正确；
C、氧气的化学性质比较活泼，能与很多物质发生反应，所以不能用氧气和氮气混合充入灯泡，故说法错误；
D、氧气具有助燃性，所以可用氧气进行气焊，故说法正确。
故选：C。
6．下列现象中不能证明空气中含有水蒸气的是（　　）
A．晚秋季节，空气中常常弥漫着大雾
B．刚从冰箱中取出的饮料瓶的瓶壁上有许多水珠
C．对着干燥的玻璃片吹气，玻璃片上有许多水雾产生
D．干而脆的饼干放在空气中会变软
【答案】C
【分析】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%。
【解答】解：A、晚秋季节，空气中常常弥漫着大雾，空气中的水蒸气遇冷凝结，能证明空气中含有水蒸气；故选项错误；
B、刚从冰箱中取出的饮料瓶的瓶壁上有许多水珠，空气中的水蒸气遇冷凝结，能证明空气中含有水蒸气；故选项错误；
C、对着干燥的玻璃片吹气，玻璃片上有许多水雾产生，证明呼出的气体中含有水蒸气，不能证明空气中含有水蒸气；故选项正确；
D、干而脆的饼干放在空气中会变软，能证明空气中含有水蒸气；故选项错误；
故选：C。
7．潜水员在水下作业需要呼吸富氧空气。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体积比可以是（　　）
A．1：4 B．1：2 C．1：5 D．21：79
【答案】B
【分析】空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占78%、氧气大约占21%、稀有气体大约占0.94%、二氧化碳大约占0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%；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。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，即富氧空气中氧气与其他气体体积比大于1：4。
【解答】解：A、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，氧气与其他气体的体积比是1：4的属于普通空气的组成，故A错误；
B、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，即即富氧空气中氧气与其他气体体积比大于1：4，1：2大于1：4，属于富氧空气，故B正确；
C、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，即即富氧空气中氧气与其他气体体积比大于1：4，1：5小于1：4，故C错误；
D、21：79与空气的成分相差不大，不是富氧空气，故D错误；
故选：B。
8．依据如图所示，下列关于空气成分测定的实验说法中，正确的是（　　）
A．可用木炭消耗氧气
B．红磷燃烧时，产生大量白雾
C．燃烧停止后，立刻打开止水夹
D．反应后集气瓶中剩余的气体难溶于水，不支持燃烧，也不燃烧
【答案】D
【分析】可从空气中氧气含量测量的原理以及相关实验的基本操作分析反应物的要求及注意事项，依据烟雾的区别分析红磷燃烧的现象，依据实验后的现象分析剩余气体的性质．
【解答】解：A、木炭燃烧时会生成二氧化碳气体，会占据消耗的氧气的空间，不能测出氧气的体积，故此选项错误。
B、红磷燃烧时会产生大量的白烟，其成分是五氧化二磷的固体小颗粒，因此不是白雾，故此选项错误。
C、燃烧时集气瓶内温度较高，气体膨胀不利于水的导入，燃烧停止后，立刻打开止水夹，会导致测量结果不准确，故此选项错误；
D、利用剩余气体能与集气瓶中的水共存以及最终氧气耗尽红磷熄灭现象可知：该气体一定是难溶于水且不会支持燃烧，故此选项正确。
故选：D。
9．下列有关空气的叙述不正确的是（　　）
A．氮气（N2）难溶于水，不支持燃烧
B．空气中的稀有气体化学性质很不活泼，又称惰性气体
C．氧气（O2）可以支持燃烧，说明氧气具有可燃性
D．氧气（O2）供给呼吸，它和体内物质反应，释放能量，维持生命活动
【答案】C
【分析】根据空气的成分及各成分的性质和用途等分析判断有关的说法。
【解答】解：A、氮气（N2）难溶于水，不支持燃烧，故A叙述正确；
B、空气中的稀有气体化学性质很不活泼，又称惰性气体，故B叙述正确；
C、氧气（O2）可以支持燃烧，说明氧气具有助燃性，不是可燃性，故C叙述不正确；
D、氧气（O2）供给呼吸，它和体内物质反应，释放能量，维持生命活动，故D叙述不正确。
故选：C。
10．如图表示空气中各成分含量，下列有关说法正确的是（　　）
A．二氧化碳属于稀有气体
B．X表示的物质为氧气
C．Y可以用来医疗急救
D．纵坐标表示质量分数
【答案】C
【分析】根据空气中各成分气体的体积分数、性质与用途，进行分析判断。
【解答】解：A、稀有气体包括氦气、氖气、氩气等多种气体，二氧化碳不属于稀有气体，故选项说法错误。
B、X含量最高占78%，在空气中含量最高的是氮气，故选项说法错误。
C、Y占体积分数为21%，是氧气，氧气能供给呼吸，可以用来医疗急救，故选项说法正确。
D、纵坐标表示的是体积分数，不是质量分数，故选项说法错误。
故选：C。
11．“火星，我们来了！”。据研究发现，火星大气中95%是二氧化碳，其余为少量的氮气、氩气等，火星上温度极低。以下关于火星和地球上大气成分的对比，说法正确的是（　　）
A．地球和火星的大气中都含有氮气
B．火星大气中没有稀有气体，空气中有
C．地球和火星的大气中氧气的体积分数相同
D．地球和火星的大气中二氧化碳的体积分数相同
【答案】A
【分析】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%；火星大气中95%是二氧化碳，其余为少量的氮气、氩气等，火星上温度极低。
【解答】解：A、地球和火星的大气中都含有氮气正确，故选项正确；
B、火星大气中没有稀有气体，空气中有错误，因为火星中有氩气；故选项错误；
C、地球和火星的大气中氧气的体积分数相同错误，因为火星中没有氧气；故选项错误；
D、地球和火星的大气中二氧化碳的体积分数相同错误，因为氮气大约占空气体积的78%，火星大气中95%是二氧化碳，其余为少量的氮气；故选项错误；
故选：A。
12．小明用如图装置来测定空气中氧气的含量，对该实验认识正确的是（　　）
A．使用红磷的量多或少，都不会影响实验结果
B．该实验也可以用硫粉或铁丝代替红磷进行燃烧
C．红磷燃烧消耗空气中的氧气，使容器内压强下降，水面上升
D．红磷燃烧完，就要立即观察，并记录水进入容器的刻度
【答案】C
【分析】本题是测定空气中氧气的含量，我们常用燃烧红磷或白磷的方法，因为磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，几乎不占空间，使得内外产生气压差，从而得到正确的结论．因此在选择可燃物时，必须考虑到：燃烧的条件；生成物的状态；不与空气中其他物质发生反应．保证本实验成功的关键是：装置气密性要好；红磷要足量；要冷却到室温再读数．
【解答】解：A、红磷要足量，否则测量不准确，故选项错误；
B、硫燃烧生成二氧化硫气体，铁丝在空气中不燃烧，因此都不行，故选项错误；
C、红磷燃烧消耗空气中的氧气，使容器内外产生压强差，故选项正确；
D、要冷却到室温再读数，故选项错误；
故选：C。
13．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
【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，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；④所选除氧剂要具备以下特征：本身能够在空气中燃烧；本身的状态为非气体；生成的物质为非气态；据此进行分析判断。
【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。
14．科学家们研制了“人造空气”来供航天员呼吸．这种“人造空气”中氮气含量约占70%，氧气占20%以上，此外，还有二氧化碳等气体，非常接近空气的比例．飞船能根据仪器实时监测各种气体含量，并自动调节各种气体成分，同时将有毒的气体过滤掉，始终保证飞船内的空气适合航天员呼吸．下列说法正确的是（　　）
A．空气中的氮气对人类呼吸没有任何作用，因此人造空气中可以没有这种气体
B．在航天飞机上，应把空气中的其他成分都分离出去，只留下氧气，会更有益于人的呼吸
C．我们周围的空气中的各成分的体积分数是不变的，不随地域和季节的变化而变化
D．空气中的二氧化碳含量虽然很小，但是在自然界中是必不可少的
【答案】D
【分析】A、由空气中氮气的作用分析； B、纯净的氧气不利于人体呼吸；
C、由空气的成分分析判断； D、根据二氧化碳的作用考虑．
【解答】解：
A、由于氮气化学性质稳定、无毒，主要用来调节氧气含量，纯氧气不利于人体呼吸，故A说法错误；
B、人体吸入氧气后，在体内进行缓慢氧化，放出能量供给体内各个器官的需要。如果长时间吸入纯氧，体内氧化速度过快，放出的热量过多，正常的生理机制发生紊乱，使体温升高，出现疾病。故B说法错误；
C、一般来说，空气的成分是比较固定的，但在不同地区或同一区域的不同季节空气的成分也有所不同，故C说法错误；
D、空气中的二氧化碳含量虽然很少，但是自然界中植物进行光合作用必不可少的原料，所以D说法正确。
故选：D。
15．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。已知胶头滴管中的水接触生石灰会反应放热，使白磷开始燃烧。下列关于该实验的描述不正确的是（　　）
A．白磷不足会使测定结果偏小
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
D．若注射器中20mL水最终剩余10mL，则所测O2的体积分数约为20%
【答案】C
【分析】A、根据测定空气中氧气含量的注意事项来分析；
B、根据细沙的作用来分析；
C、根据实验过程中的压强变化来分析；
D、根据实验数据来分析。
【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描述正确，不符合题意；
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描述正确，不符合题意；
C、白磷燃烧放出大量热，试管内气体受热膨胀，注射器的活塞先向右移动；然后反应消耗氧气，试管内气压减少，活塞后向左移动，故C描述错误，符合题意；
D、若注射器中20mL水最终剩余10mL，即消耗氧气的体积为10mL，则所测O2的体积分数约为100%＝20%，故D描述正确，不符合题意；
故选：C。
16．化学与生活密切相关。从以下选项中选择适当物质的字母填空：
a．氧气 b．氮气 c．二氧化碳 d．稀有气体
①可用来急救病人的气体是 　a　 ；
②可用于填充霓虹灯的是 　d　 。
【答案】①a；
②d。
【分析】物质的性质决定物质的用途，根据常见物质的性质与用途，进行分析解答。
【解答】解：①氧气能供给呼吸，是可用来急救病人的气体。
②稀有气体通电时它们会发出不同颜色的光，可用于填充霓虹灯。
故答案为：
①a；
②d。
17．根据下列现象说明空气中存在某种气体物质，请将物质的名称写在题后的空格内
（1）小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中有　氧气　 ．
（2）盛有澄清石灰水的试剂瓶长期露置在空气中，瓶壁和石灰水底部均会出现白色固体，说明空气中有含有　二氧化碳　 ．
（3）酥脆的饼干打开后放在空气中变软了，说明空气中含有　水蒸气　 ．
【答案】氧气；二氧化碳；水蒸气
【分析】根据化学常识和课本中空气的成分及各种成分的性质进行分析、判断．
【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，说明空气中有氧气，氧气能供给白鼠呼吸；
（2）盛有澄清石灰水的试剂瓶长期露置在空气中，瓶壁和石灰水底部均会出现白色固体，说明空气中有含有二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成了碳酸钙和水．
（3）酥脆的饼干打开后放在空气中变软了，说明空气中含有水，酥脆的饼干吸收了水蒸气．
故答案为：（1）氧气．（2）二氧化碳．（3）水蒸气．
18．某化学兴趣小组对“空气中氧气含量的测定”展开学习。
（1）二百多年前，化学家拉瓦锡利用图1装置研究空气的成分，得出了空气由氧气和　氮气或N2 组成的结论。
（2）如图2所示实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量，写出该反应的文字表达式：　红磷+氧气五氧化二磷　 。如果红磷的量不足会导致测定的空气中氧气含量数值　偏小　 （填“偏大”“偏小”或“不变”）。
【答案】（1）氮气或N2；
（2）红磷+氧气五氧化二磷；偏小。
【分析】（1）根据空气的组成来分析；
（2）根据化学反应的原理以及导致测定结果偏小的原因来分析。
【解答】解：（1）拉瓦锡用定量的方法测定了空气的成分，得出空气是由氧气和氮气组成的结论；
（2）红磷燃烧生成五氧化二磷，该反应的文字表达式为：红磷+氧气五氧化二磷；如果红磷的量不足，不能将装置内氧气耗尽，会导致测定的空气中氧气含量数值偏小。
故答案为：（1）氮气或N2；
（2）红磷+氧气五氧化二磷；偏小。
19．用铁粉除氧剂测定空气中氧气含量（如图），比红磷实验更准确的原因是（　　）
A．铁粉能完全消耗氧气 B．反应不需要加热
C．铁粉价格更便宜 D．装置更简单
【答案】A
【分析】红磷燃烧、铁生锈能够消耗空气中的氧气，氧气消耗后，容器中的气压减小，在外界大气压作用下，水进入容器，进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积，进一步可以计算出空气中氧气的含量。
【解答】解：用红磷测定空气中氧气含量时，红磷燃烧需要达到红磷的着火点，且红磷在氧气浓度较低时不能继续燃烧（即氧气不能完全消耗）。而铁粉除氧剂能与氧气更充分地反应，能完全消耗氧气，所以用铁粉除氧剂测定空气中氧气含量比红磷实验更准确。
故选：A。
20．如图是测定空气中氧气体积分数的实验，实验后发现测定氧气的含量低于，针对这一事实，下列说法不合理的是（　　）
A．可能是实验装置漏气了
B．可能未冷却到室温就打开止水夹
C．可能是实验中红磷过多
D．可能是导管中剩余了水
【答案】C
【分析】实验后发现测得的氧气体积分数小于五分之一，根据误差偏小的可能因素，从反应原理、实验操作、装置是否漏气等方面进行分析解答。
【解答】解：A、可能是实验装置漏气了，在冷却过程中有外界的空气进入瓶中，测定结果偏小，故选项错误。
B、可能未冷却到室温就打开止水夹，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，测定结果偏小，故选项错误。
C、可能是实验中红磷过多，是正确的操作，不会测定结果偏小，故选项正确。
D、可能是导管中剩余了水，进入集气瓶中的水偏少，测定结果偏小，故选项错误。
故选：C。
21．兴趣小组利用氧气传感器检测足量红磷在空气中燃烧时氧气的含量，结果如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．空气中氧气的质量分数为21%
B．燃烧时，容器内产生大量白雾
C．恢复至室温，容器内压强比燃烧前小
D．红磷燃烧将容器内的氧气全部消耗
【答案】C
【分析】红磷燃烧能够消耗空气中的氧气，氧气消耗后，容器中的气压减小，在外界大气压作用下，容器内体积减小，减少的体积即为容器中空气中的氧气体积，进一步可以计算出空气中氧气的含量。
【解答】解：A、空气中氧气的体积分数约为21%，不是质量分数，故选项A说法错误；
B、红磷燃烧产生大量白烟，不是白雾，故选项B说法错误；
C、红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，恢复至室温，容器内气体减少，压强比燃烧前小，故选项C说法正确；
D、由图像可知，红磷燃烧后容器内还有氧气剩余，即红磷燃烧将容器内的氧气不能全部消耗，故选项D说法错误。
故选：C。
22．数十亿年来，地球大气的成分发生了很大变化。下表是远古原始大气和目前空气的主要成分。下列说法中正确的是（　　）
原始大气的主要成分 甲烷（CH4）、氨气（NH3）、CO、CO2等
目前空气的成分 N2、O2、水蒸气及稀有气体等
A．目前空气按质量分数计算，氧气约占21%，氮气约占78%
B．地球的大气成分从形成之初一直是固定不变的
C．原始大气非常适宜人类生存
D．目前空气和原始大气都属于混合物
【答案】D
【分析】A、根据目前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%分析；
B、根据表格中的数据分析；
C、根据原始大气成分分析；
D、根据混合物的概念分析。
【解答】解：A、空气按体积（不是质量）分数计算，氧气约占21%，氮气约占78%，故选项错误；
B、地球的大气成分从形成之初到目前发生了明显变化，故选项错误；
C、原始大气环境中没有氧气，不适宜人类生存，故选项错误；
D、目前空气和原始大气都是由多种气体组成，属于混合物，故选项正确。
故选：D。
23．如图是某同学设计的测定空气中氧气含量的实验装置，下列说法不正确的是 （　　）
A．该实验利用了铜的导热性
B．实验中可观察到左侧玻璃管内产生大量白烟
C．实验结束后左侧玻璃管中水面约上升至“4”刻度处
D．该实验在密闭装置内进行，不会造成空气污染
【答案】C
【分析】A、根据铜具有良好的导热进行分析；
B、根据左侧玻璃管内白磷燃烧会发出黄色的火焰，产生的大量白烟进行分析；
C、根据消耗的氧气约占玻璃管内总空气的五分之一，所以左侧水面约上升一个刻度至“1”刻度处进行分析；
D、根据该实验在密闭环境下进行，产生的浓烟不会污染空气进行分析。
【解答】解：A、铜具有良好的导热性，铜丝在此实验中起到导热的作用，引燃白磷，故A正确
B、左侧玻璃管内白磷燃烧会发出黄色的火焰，产生的大量白烟，故B正确
C、实验结束后，左侧玻璃管内氧气被消耗殆尽，因为消耗的氧气约占玻璃管内总空气的五分之一，所以左侧水面约上升一个刻度至“1”刻度处，故C错误；
D、该实验在密闭环境下进行，产生的浓烟不会污染空气，故D正确。
故选：C。
24．为测定空气中氧气的含量，某兴趣小组的同学选用了60mL的大试管、量程足够大的针筒注射器等实验器材（如图），将足量白磷放入试管后，橡皮塞塞紧试管，放开弹簧夹（整套装置的气密性良好）。用酒精灯加热白磷，燃烧结束后，等到试管冷却后，观察现象。实验中，可以观察到活塞从原来的30mL刻度处慢慢向左移动到约（　　）
A．6mL刻度处 B．8mL刻度处
C．12mL刻度处 D．18mL刻度处
【答案】C
【分析】白磷燃烧能够消耗空气中的氧气，氧气消耗后，容器中的气压减小，在外界大气压作用下，容器内体积减小，减少的体积即为容器中空气中的氧气体积，进一步可以计算出空气中氧气的含量。
【解答】解：空气中氧气的体积约占总体积的20%，实验中，可以观察到活塞从原来的30mL刻度处慢慢向左移动到约30mL﹣（60mL+30mL）×20%＝12mL。
故选：C。
25．在测定空气里氧气的体积分数实验中，下列可能造成氧气体积小于的有（　　）
①红磷的量不足，瓶内氧气没有耗尽；②点燃红磷插入燃烧匙时，瓶塞塞得太慢；③用等质量的蜡烛代替红磷完成本次实验；④未冷却至室温就打开弹簧夹；⑤装置气密性不好；⑥红磷点燃放入后，没有夹或没夹紧止水夹。
A．①③④⑥ B．①③④⑤ C．①②③④⑤ D．①③④⑤⑥
【答案】B
【分析】实验后发现测得的氧气体积分数小于五分之一，根据误差偏小的可能因素，从反应原理、实验操作、装置是否漏气等方面进行分析解答。
【解答】解：①红磷的量不足，瓶内氧气没有耗尽，不能完全消耗装置中的氧气，可能造成氧气体积小于。
②点燃红磷插入燃烧匙时，瓶塞塞得太慢，会使集气瓶中的气体受热膨胀排出一部分，会导致实验结果偏大，可能造成氧气体积大于。
③用等质量的蜡烛代替红磷完成本次实验，蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，虽除去氧气，而增加了新的气体，没有形成压强差，造成氧气体积小于。
④未冷却至室温就打开弹簧夹，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，可能造成氧气体积小于。
⑤装置气密性不好，在冷却过程中有外界的空气进入瓶中，可能造成氧气体积小于。
⑥红磷点燃放入后，没有夹或没夹紧止水夹，反应放出大量的热，装置内压强大，有空气逸出，因此进入的是水多，使测定结果偏大，可能造成氧气体积大于。
故①③④⑤可能造成氧气体积小于。
故选：B。
26．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
【分析】根据白磷燃烧放出大量的热，装置内气体会受热膨胀，白磷燃烧消耗了装置内的氧气，进行分析解答．
【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。
27．兴趣小组利用图1装置进行实验，测量蜡烛燃烧至熄灭过程中集气瓶内氧气的体积分数，数据如图2。下列说法正确的是（　　）
A．实验开始时，集气瓶内的气体全部是氧气
B．蜡烛熄灭是因为集气瓶内的氧气全部被消耗
C．70s时，集气瓶的气体全部是二氧化碳
D．蜡烛熄灭的原因是容器内氧气的体积分数小于一定值时，蜡烛无法燃烧
【答案】D
【分析】根据提供信息可以进行相关方面的计算和判断。
【解答】解：A、由图可知，实验开始时，集气瓶内氧气仅约占21%，并非全部是氧气，该说法错误。故选项不符合题意。
B、由图2可知，70s时氧气体积分数仍为11.7%，说明氧气未被完全消耗，该说法错误。故选项不符合题意。
C、70s时集气瓶内除了生成的二氧化碳，还有未消耗的氧气、空气中的氮气等气体，并非全部是二氧化碳，该说法错误。故选项不符合题意。
D、图2显示70s时氧气体积分数为11.7%，此时蜡烛熄灭，说明当氧气的体积分数小于一定值时，蜡烛无法燃烧，该说法正确。故选项符合题意。
故选：D。
28．拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某学习小组利用氧气传感器来检测足量白磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，则下列判断正确的是（　　）
A．集气瓶中观察到的现象是白磷燃烧，产生大量白色烟雾，瓶中氧气含量明显下降
B．a点时容器内氮气体积分数为85%
C．实验表明用白磷来测空气中氧气的体积分数，操作无误，测量值也会偏小
D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18%
【答案】C
【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。
【解答】解：A、集气瓶中观察到的现象是白磷燃烧，产生大量白烟，而不是白色烟雾，故选项说法错误。
B、a点时容器内氮气体积分数小于85%，因为此时空气中还含有氧气、稀有气体、二氧化碳等，故选项说法错误。
C、完全反应后，最终装置内氧气的体积分数为3%，实验表明用白磷来测空气中氧气的体积分数，操作无误，测量值也会偏小，故选项说法正确。
D、此实验测得空气中氧气的体积分数为18%，故选项说法错误。
故选：C。
29．小亮同学利用如图所示的装置测定空气里氧气的含量。他先在燃烧匙中放入足量的红磷，塞紧橡胶塞，然后用凸透镜聚光照射集气瓶中的红磷。
（1）由于凸透镜的聚光作用，使 　红磷　 燃烧；燃烧停止后，燃烧匙里仍有红磷，燃烧停止的原因是 　氧气被耗尽　 。
（2）利用凸透镜聚光来点燃红磷这一方案的优点是 　测定结果更准确、更环保（合理即可）　 。
（3）这个实验除了可以得出氧气约占空气体积的外，还可以推断出氮气 　难　 （填“易”或“难”）溶于水和其化学性质 　不活泼　 （填“活泼”或“不活泼”）。
（4）用木炭代替红磷，完成上述实验，发现集气瓶内并没有吸入水，其原因是 　木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去氧气，但增加了新的气体，没有形成压强差　 。
【答案】（1）红磷；氧气被耗尽；
（2）测定结果更准确、更环保（合理即可）；
（3）难；不活泼；
（4）木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去氧气，但增加了新的气体，没有形成压强差。
【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，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；④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；生成的物质为非气态；据此进行分析解答。
【解答】解：（1）由于凸透镜的聚光作用，使红磷燃烧，燃烧停止后，燃烧匙里仍有红磷，燃烧停止的原因是氧气被耗尽。
（2）利用凸透镜聚光来点燃红磷，反应始终在密闭容器中进行，无需打开瓶塞点燃红磷，避免瓶内空气外逸而造成实验误差，同时防止生成的五氧化二磷逸散到空气中，更环保（合理即可）。
（3）打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，且进入的水约占集气瓶水面以上容积的五分之一，水不再继续进入，说明氮气难溶于水。足量的红磷燃烧一段时间后熄灭，说明剩余的主要气体氮气不能燃烧，不能支持燃烧，即其化学性质不活泼。
（4）用木炭代替红磷，完成上述实验，发现集气瓶内并没有吸入水，其原因是木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去氧气，但增加了新的气体，没有形成压强差。
故答案为：
（1）红磷；氧气被耗尽；
（2）测定结果更准确、更环保（合理即可）；
（3）难；不活泼；
（4）木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去氧气，但增加了新的气体，没有形成压强差。
30．小杆利用红磷的燃烧测定空气中氧气的体积分数，装置如图1。已知集气瓶的容积为300mL，点燃前先在集气瓶中加入50mL水。
（1）实验前预先加入50mL水的目的是 　有利于容器内温度的降低，吸收生成的五氧化二磷，防止污染空气　 。
（2）实验结束时，测得集气瓶中水增加的体积为40mL，则空气中氧气的体积分数为 　16%　 ，造成该实验结果偏差的原因可能是 　装置漏气（合理即可）　 （写出一点即可）。
（3）对于图1实验，小科同学进行了改进与创新，实验过程如图2所示，与图1实验相比，其优点是 　测定结果更准确（或更环保，合理即可）　 （写出一点即可）。
【答案】（1）有利于容器内温度的降低，吸收生成的五氧化二磷，防止污染空气；
（2）16%；装置漏气（合理即可）；
（3）测定结果更准确（或更环保，合理即可）。
【分析】（1）根据水能吸收热量，红磷燃烧生成污染空气的五氧化二磷，进行分析解答。
（2）根据烧杯中水减少体积即为氧气体积，计算出氧气体积分数即可。
（3）根据改进后的装置，反应始终在密闭容器中进行，进行分析解答。
【解答】解：（1）实验前预先加入50mL水，主要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）实验结束时，测得集气瓶中水增加的体积为40mL，则空气中氧气的体积分数为100%＝16%；误差偏小的原因有：装置漏气（在冷却过程中有外界的空气进入瓶中）；未等到装置冷却至室温就打开了弹簧夹，并进行读数（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，使测定结果偏小）等。
（3）改进后的装置，反应始终在密闭容器中进行，无需打开瓶塞点燃红磷，避免瓶内空气外逸而造成实验误差，同时防止生成的五氧化二磷逸散到空气中，更环保（合理即可）。
故答案为：
（1）有利于容器内温度的降低，吸收生成的五氧化二磷，防止污染空气；
（2）16%；装置漏气（合理即可）；
（3）测定结果更准确（或更环保，合理即可）。
31．科学兴趣小组在学习了“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1所示的实验装置，实验时在铜丝末端的燃烧匙中放足量白磷。图2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）根据图1回答问题：
①点燃酒精灯加热铜丝一端，一段时间后，白磷燃烧，这样做的好处是 　不用打开瓶盖就能加热点燃，处于密闭空间，减少误差　 。
②实验过程中白磷要足量的原因 　把氧气消耗完　 。
（2）请你写出图2气压一时间曲线中CD段气压变化的规律并解释原因 　气压下降先快后慢。因为开始时间氧气被消耗气压减小比较快；后面气压减小较慢是因为温度慢慢降低，使气压减小较慢　 。
（3）为什么EF段比AB段对应的气压值要低，请说明原因 　AB段瓶内气压等于大气压，实验结束后，会有一小段水柱停留在导管内，外面大气压比瓶内大　 。
【答案】（1）①不用打开瓶盖就能加热点燃，处于密闭空间，减少误差；
②把氧气消耗完；
（2）气压下降先快后慢。因为开始时间氧气被消耗气压减小比较快；后面气压减小较慢是因为温度慢慢降低，使气压减小较慢；
（3）AB段瓶内气压等于大气压，实验结束后，会有一小段水柱停留在导管内，外面大气压比瓶内大。
【分析】白磷燃烧能够消耗空气中的氧气，氧气消耗后，容器中的气压减小，在外界大气压作用下，水进入容器，进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积，进一步可以计算出空气中氧气的含量。
【解答】解：（1）①点燃酒精灯加热铜丝一端，一段时间后，白磷燃烧，这样做的好处是不用打开瓶盖就能加热点燃，处于密闭空间，减少误差；②实验过程中白磷要足量的原因是把氧气消耗完；（2）曲线中CD段气压变化的规律是气压下降先快后慢，这是应为因为开始时间氧气被消耗气压减小比较快；后面气压减小较慢是因为温度慢慢降低，使气压减小较慢
（3）AB段瓶内气压等于大气压，实验结束后，会有一小段水柱停留在导管内，外面大气压比瓶内大，因此EF段比AB段对应的气压值要低。
故答案为：（1）①不用打开瓶盖就能加热点燃，处于密闭空间，减少误差；②把氧气消耗完；
（2）气压下降先快后慢。因为开始时间氧气被消耗气压减小比较快；后面气压减小较慢是因为温度慢慢降低，使气压减小较慢；
（3）AB段瓶内气压等于大气压，实验结束后，会有一小段水柱停留在导管内，外面大气压比瓶内大。
32．兴趣小组的同学设计了如图所示的装置进行空气中氧气含量实验的探究：实验前注射器中有20mL氮气，100mL集气瓶中加入10mL水。实验数据记录如下：
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
注射器读数/mL 20.0 34.0 40.0 30.0 25.6 18.0 12.5 8.6 4.8 2.0 2.0
（1）根据以上实验过程和数据综合分析，集气瓶内空气中氧气的体积是 　18　 mL；开始体积增大的原因是 　反应放热，内部温度升高，气体受热膨胀，体积变大　 。
（2）列式计算空气中氧气的体积分数　20%　 。
（3）若测量结果偏小，原因可能是 　红磷量不足　 。
（4）某同学用氯酸钾制取了14.3g的氧气，若这些氧气来自于空气，则需要空气 　50　 升（氧气的密度为1.43g/L）。
【答案】（1）18；反应放热，内部温度升高，气体受热膨胀，体积变大；
（2）20%；
（3）红磷量不足；
（4）50。
【分析】（1）根据白磷在氧气中点燃放出热量，反应属于放热反应，使密闭装置内温度升高，气体受热膨胀进行分析；
（2）根据消耗的氧气体积为18mL，总的空气体积：100mL﹣10mL＝90mL进行分析；
（3）根据内部压强未降至最低，若氧气未被全部消耗，内部气体剩余较多，压强增大，使进入水的体积减小进行分析；
（4）根据V，氧气约占空气总体积的五分之一进行分析。
【解答】解：（1）注射器不再移动时，反应完毕，此时注射器读数为2mL，消耗的体积为20mL﹣2mL＝18mL，则集气瓶内空气中氧气的体积是18mL；白磷在氧气中点燃放出热量，反应属于放热反应，使密闭装置内温度升高，气体受热膨胀，将注射器活塞往外推出，造成读数增大的现象，故开始体积增大的原因是反应放热，内部温度升高，气体受热膨胀，体积变大。故答案为：18；反应放热，内部温度升高，气体受热膨胀，体积变大；
（2）消耗的氧气体积为18mL，总的空气体积：100mL﹣10mL＝90mL，则空气中氧气的体积分数：。故答案为：20%；
（3）内部压强未降至最低，若氧气未被全部消耗，内部气体剩余较多，压强增大，使进入水的体积减小，测量结果偏小，红磷量不足，氧气未被消耗完毕，则若测量结果偏小，原因可能是红磷量不足。故答案为：红磷量不足；
（4）根据V，氧气约占空气总体积的五分之一，用氯酸钾制取了14.3g的氧气，则这些氧气的体积是，若这些氧气来自于空气，则需要空气的体积为10L50L。故答案为：50。
33．利用图甲所示的教材装置测量空气中氧气的体积分数，选用红磷作为药品是最佳选择吗？某兴趣小组设计并开展了如下实验：
①准备如图乙的玻璃容器，顶部用密封盖密封后，将该容器浸没在水中。
②将氧气传感器（能实时显示容器内氧气的体积分数）固定在容器内壁，并装入足量的红磷。
③用激光笔点燃红磷，红磷剧烈燃烧，观察并记录氧气传感器所显示的氧气体积分数的变化情况。
④用白磷替换红磷重复上步骤①～③。
⑤换用食品脱氧剂（可以直接与氧气反应，无需点燃的物质）重复上述步骤①～③。
根据实验数据，分别绘制三种物质氧化时容器内氧气体积分数随时间的变化情况，如图丙所示。
（1）步骤①中将玻璃容器浸没水中的目的是 　检查装置的气密性　 。
（2）装置甲中150毫升集气瓶中装入的水，量筒内装有50毫升水，根据图丙的实验数据，用红磷做实验，理论上实验结束后量筒内剩余的水为 　33.2　 毫升。
（3）根据该兴趣小组的实验结果，用图甲装置测量空气中氧气的体积分数，你会选用哪种药品，并说明理由：　食品脱氧剂，因为食品脱氧剂能耗尽密闭容器内的氧气且不需要点燃，或白磷，因为白磷耗时最短，或红磷，因为红磷着火点、燃烧时间较适宜　 。
【答案】（1）检查装置的气密性；
（2）33.2；
（3）食品脱氧剂，因为食品脱氧剂能耗尽密闭容器内的氧气且不需要点燃，或白磷，因为白磷耗时最短，或红磷，因为红磷着火点、燃烧时间较适宜。。
【分析】（1）根据有气体生成或参加的反应需检查装置气密性来分析解答；
（2）根据进入集气瓶内水的体积等于减少的氧气的体积，首先根据丙图确定氧气体积分数的减少量，再乘以集气瓶内空气的体积得到减少氧气的体积，最后用量筒内水的体积减去这个数值即可。
（3）根据图丙分析每种药品的不同特点来分析解答。
【解答】解：（1）步骤①中检查气密性时，将玻璃容器浸没水中，如果观察到容器内出现水或有气泡冒出，则说明气密性不好。
（2）装置甲内空气的体积为150mL×（1）＝120mL，根据丙图可知，使用红磷最终消耗的氧气体积为120mL×（21%﹣7%）＝16.8mL，那么实验结束后量筒内剩余水的体积为50mL﹣16.8mL＝33.2mL；
（3）根据该兴趣小组的实验结果，用图甲装置测量空气中氧气的体积分数，①我会选择食品脱氧剂，因为食品脱氧剂能耗尽密闭容器内的氧气且不需要点燃，②我会选择白磷，因为食品脱氧，白磷耗时最短，③我会选择红磷，因为红磷着火点、燃烧时间较适宜。
故答案为：（1）检查装置的气密性；
（2）33.2；
（3）食品脱氧剂，因为食品脱氧剂能耗尽密闭容器内的氧气且不需要点燃，或白磷，因为白磷耗时最短，或红磷，因为红磷着火点、燃烧时间较适宜。
34．“富氧空气”是指氧气含量显著高于普通空气的气体混合物，在工业生产中有着重要应用。小乐对“富氧空气”开展了如下研究，回答问题：
（1）如图甲所示为“沸石分子筛”制氧机，分子筛可吸附空气中的氮气，通过调节旋钮可获得不同浓度的“富氧空气”。据图甲分析，“”代表的是 　氮　 分子。
（2）用如图乙装置和试剂测定（1）中获得的“富氧空气”中氧气的体积分数，集气瓶中“富氧空气”体积为200mL，燃烧匙内白磷足量，量筒内盛有100mL水。操作如下：
①用放大镜聚焦点燃白磷，待其充分反应后，将装置冷却至室温。
②打开止水夹，待右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体，调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为20mL。
则实验测得“富氧空气”中氧气的体积分数为 　40　 %。
（3）如图丙所示为重油、褐煤在氧气含量不同的空气中燃烧，得到的氧气含量与产生烟气量的关系图，据图丙分析，工业上减少燃料燃烧尾气污染的措施是 　提高空气中氧气的含量（或使用富氧空气）　 。
【答案】（1）氮；
（2）40；
（3）提高空气中氧气的含量（或使用富氧空气）。
【分析】（1）根据空气中氮气约占78%、氧气约占21%，结合题干信息分析；
（2）白磷燃烧消耗氧气，使装置内压强减小，外界水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积；
（3）根据图丙分析。
【解答】解：（1）空气中氮气约占78%、氧气约占21%，空气中氮分子数目大于氧分子数目，“沸石分子筛”可吸附空气中的氮气，富氧空气中氧分子数目最多，氮分子数目减少，所以代表的是氮分子。故答案为：氮；
（2）白磷燃烧消耗氧气，使装置内压强减小，外界水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积。已知集气瓶中“富氧空气”体积为200mL，量筒内原有100mL 水，实验后量筒内水的体积为20mL，那么进入集气瓶中水的体积为100mL 20mL＝80mL。氧气的体积分数＝ 100%＝40%。故答案为：40%；
（3）由图丙可知，氧气含量越高，产生的烟气量越少。所以工业上减少燃料燃烧尾气污染的措施是提高空气中氧气的含量（或使用富氧空气）。故答案为：提高空气中氧气的含量（或使用富氧空气）。
35．资料显示：可燃物在氧气浓度低于一定值时不能燃烧，如红磷在氧气体积分数为10%以上才能燃烧，但铁粉在氧气体积分数为0.5%时还能继续缓慢氧化消耗氧气。暖宝宝是由铁粉、氯化钠、木炭粉、水组成，拆开包装接触氧气后铁粉生锈放出热量均匀稳定，其中氯化钠、木炭粉起到加速铁粉氧化的作用。小秀想用暖宝宝来替代红磷完成空气中氧气体积分数的精确测定。
（1）如图为书本上用红磷测氧气体积分数的实验，实验中进入左瓶中的水位不足集气瓶体积的，原因有哪些 　ACD　 。
A.导管内残留部分水
B.点燃红磷后插入集气瓶动作缓慢
C.装置气密性不好
D.氧气浓度过低时红磷无法继续燃烧
（2）小秀同学操作步骤如下：
①如图甲，往集气瓶中加适量的水使液面没过导管口，此时集气瓶内上方空气体积为V0，然后在集气瓶中挂有足量拆封后的暖宝宝片，开始时量筒内所盛水的体积为V1。
②实验一段时间等暖宝宝片不再发热，让整个装置慢慢冷却到室温后，集气瓶内水位上升到一定高度保持不变，此时集气瓶内水的体积比原来增加了V3，如图乙。量筒内剩余水的体积为V2。
根据小秀同学的实验测出空气中氧气体积分数为 　　 （用V0、V1、V2或V3的相关数据来表示）。
【答案】（1）ACD。
（2）。
【分析】（1）根据测定空气中氧气含量的原理以及产生误差的原因来分析；
（2）根据集气瓶内和量筒内液体体积的变化以及空气中氧气含量的测定方法来分析。
【解答】解：（1）如图为书本上用红磷测氧气体积分数的实验，实验中进入左瓶中的水位不足集气瓶体积的，原因可能是导管内残留部分水、装置气密性不好、氧气浓度过低时红磷无法继续燃烧。而
点燃红磷后插入集气瓶动作缓慢会导致测定结果偏大，故答案为：ACD。
（2）原集气瓶内上方空气体积为V0，量筒内水减少的体积即为消耗的氧气的体积，表示为：V1﹣V2，则测出空气中氧气体积分数又可表示为；故答案为：。
36．为提高测定空气中氧气含量实验的精确度，科学兴趣小组对课本实验进行了创新改进。
【实验步骤】
①取一根玻璃管，用橡皮塞将一端密封；
②将食品脱氧剂粉末迅速装入玻璃管，立即向管口注入一滴水将玻璃管密封，水滴的下端标为A．弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀且紧密，脱氧剂的上端标为O，如图甲所示；
③水平滚动玻璃管，使食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中，静置至水滴不再移动时，水滴的右端标为B，如图乙所示；
④用刻度尺测量出AO段和AB段的长度，并计算出AB与AO的比值，将数据记录在表格中；
⑤洗涤、干燥实验装置，重复上述实验。
实验次数 AO/mm AB/mm AB/AO
1 523.5 109.5 0.2092
2 525.5 110.0 0.2093
3 527.0 110.5 0.2097
【得出结论】根据表格中的实验数据，可知空气中氧气含量为　20.94%　 。（用百分数表示）
【思考讨论】
①实验步骤③中，将食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中的目的是　增大接触面积，使氧气被脱氧剂粉末充分吸收　 。
②实验步骤②中，如果玻璃管内的脱氧剂粉末分布不够紧密，会使实验结果偏大，其原因是　粉末分布不紧密会使空气混入粉末缝隙内，造成初始气体体积变小，当实验结束时，粉末紧密分布，使吸收气体的体积变大，导致最终测试结果偏大　 。
【答案】见试题解答内容
【分析】【得出结论】根据实验数据计算此题；
【思考讨论】①根据反应物接触面积分析回答此题；
②根据分布存在间隔分析回答此题。
【解答】解：【得出结论】根据上述实验结果，计算三次平均值，即可求出空气中氧气的含量，所以氧气含量；
故答案为：20.94%。
【思考讨论】①粉末平铺后，增加了粉末与气体的接触面积，利用脱氧剂与氧气充分接触，保证反应充分进行，使测试结果更为准确；
故答案为：增大接触面积，使氧气被脱氧剂粉末充分吸收。
②粉末不够紧密，造成内部存在间隙，使得初始气体体积变小造成AO段变小，但空气的总体积相等，所以当实验结束时，消耗的氧气体积相等（即AB段不变），那么AB比AO变大，测试结果偏大；
故答案为：脱氧剂粉末分布不够紧密，造成AO段变小，但空气的总体积相等，所以当实验结束时，消耗的氧气体积相等（即AB段不变），那么AB比AO变大。
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