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第3讲　空气的成分及测定
第一部分　教材整合过关
1. 了解空气的主要成分，了解空气中氧气含量的测定原理；了解空气污染的主要原因、危害及防治措施。
2. 了解混合物、纯净物的定义，能正确识别混合物与纯净物。
1. 空气中氧气含量的测定
（1） 实验原理：利用红磷燃烧，消耗集气瓶中的 　氧气（或O2）　，使集气瓶内压强 　减小　（填“增大”或“减小”）。打开弹簧夹后，在大气压的作用下，烧杯中的水从导管进入集气瓶中，进入瓶内的水的体积即为消耗的 　氧气（或O2）　的体积。反应的化学方程式为 　4P＋5O2 2P2O5　。
（2） 实验装置（图略）。
氧气（或O2）　
减小　
氧气（或O2）　
4P
＋5O2 2P2O5　
（3） 实验现象。
① 集气瓶中红磷燃烧， 　产生大量白烟，放出热量　。
② 冷却至室温后，打开弹簧夹，烧杯中的水沿导管进入集气瓶内，进入集气瓶中水的体积约占瓶内原空气总体积的 　 　。
产生大量白烟，放出热量　
　
（4） 实验结论：空气中氧气的体积约占空气总体积的 　 　。
　
（5） 误差分析。
偏　差 原因分析
测量 结果 偏低 ① 红磷的量不足
② 装置漏气，装置外空气进入集气瓶内
③ 未等装置冷却至室温就打开弹簧夹
测量 结果 偏高 ① 没有夹紧弹簧夹，红磷燃烧时瓶内气体受热膨胀，沿导管逸出
② 伸入燃烧匙过慢，塞紧瓶塞前集气瓶内部分空气受热逸出
（6） 试剂的选择原则。
① 试剂在空气中能燃烧。
② 试剂与空气中的其他成分不反应。
③ 试剂与氧气反应最好只生成固体物质，若生成气体，则该气体要能被某种液体吸收。
2. 空气的成分及用途
成　分 体积分数 主要用途
氮气 （N2） 　78％　 ① 工业上制造硝酸和氮肥的重要原料；② 用作保护气，如食品包装中充氮气以防腐（化学性质不活泼）；③ 液氮用于制造低温环境、医疗上冷冻麻醉
氧气 （O2） 　21％　 ① 供给生物呼吸，如医疗急救、登山、潜水等；② 支持燃料燃烧；③ 用于钢铁冶炼和金属焊接等
78％　
21％　
成　分 体积分数 主要用途
二氧化碳 （CO2） 0.03％ ① 作气体肥料（植物光合作用的原料）；② 固态二氧化碳（干冰）用于人工增雨（升华吸热）；③ 作灭火剂（不燃烧，一般也不支持燃烧，密度比空气大）；④ 制碳酸饮料（与水反应）
稀有气体 0.94％ ① 用作保护气（化学性质不活泼）；② 用于制造多种用途的电光源（通电时发出不同颜色的光，利用其物理性质）
其他气体 0.03％
3. 空气的污染与防治
（1） 排放到空气中的有害物质，大致可分为 　烟尘　和 　有害气体　两大类。从世界范围看，排放到空气中的气体污染物较多的是 　二氧化硫　、 　二氧化氮　、 　一氧化碳　等，被污染的空气会严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡。全球气候变暖、臭氧层破坏、酸雨等也与空气污染有关。
（2） 防治空气污染的措施有加强空气质量监测，使用清洁能源，积极植树、种草等。
烟尘　
有害气体　
二氧化
硫　
二氧化氮　
一氧化碳　
4. 纯净物与混合物
混合物由 　两种或两种以上　物质混合而成，纯净物只由 　一种　物质组成。对于由分子构成的物质来说， 　只由一种分子构成的物质　是纯净物， 　由两种或两种以上分子构成的物质　是混合物。
两种或两种以上　
一种　
只由一种分子构成的物质　
由两种或两种以上分子构成的物质　
考点一　空气的成分及用途
1. （2025·眉山改编）空气中的各种成分广泛应用于工农业生产、医疗和科研等领域，下列有关空气的说法正确的是（　D　）
A. 人呼出的气体中只含有二氧化碳
B. 氮气约占空气质量的78％
C. 空气中含有氧气，因此空气可直接用于医疗急救
D. 空气中的稀有气体占比虽然很小，但用途广泛
D
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2. （2024·广州）空气是人类生产活动的重要资源。下列关于空气的说法不正确的是（　B　）
A. 空气是工业制取氧气的廉价、易得的原料
B. 人呼出的气体中只含有二氧化碳
C. 将氮气充入食品包装袋中可起到防腐作用
D. 倡导“低碳”生活有利于减少温室气体的排放
B
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考点二　空气的污染与防治
3. （2025·无锡宜兴二模）下列物质中，不属于空气质量监测的污染物的是（　A　）
A. CO2 B. SO2 C. PM2.5 D. NO2
A
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4. （2025·南通海门三模）下列做法中，不会使空气质量指数变大的是（　A　）
A. 在公路两边栽种花草
B. 露天焚烧垃圾
C. 汽车排放尾气
D. 用煤作燃料
A
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考点三　空气中氧气含量的测定
5. （2024·赤峰）如图所示为测定空气中氧气含量的改进实验装置（夹持装置已省略），下列关于该实验的认识，正确的是（　D　）
A. 现象：实验过程中，红磷燃烧，产生大量白雾
B. 推论：实验后，玻璃管中剩余气体具有可燃性
C. 分析：红磷的量多或少，都不会影响实验结果
D. 评价：用该装置实验，能减少对空气的污染
第5题
D
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考点四　纯净物与混合物
6. （2025·天津）下列物质属于混合物的是（　B　）
A. 液态氧 B. 洁净的海水
C. 冰水混合物 D. 氧化镁
B
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1. （2025·无锡一模）如图为空气成分示意图（按体积分数计算），其中c的用途有（　C　）
A. 生产霓虹灯，作电光源
B. 作气体肥料，促进光合作用
C. 用于医疗急救、冶炼钢铁等
D. 生产氮肥、用作保护气等
第1题
C
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2. （2025·镇江丹徒二模）下列属于纯净物的是（　B　）
A. 赤铁矿 B. 金刚石
C. 稀硫酸 D. 苏打水
3. （2025·苏州吴中一模）下列有关空气的说法正确的是（　B　）
A. 空气中的氧气可作为燃料
B. 植树造林可以改善空气质量
C. 空气中氮气极易溶于水
D. 空气中稀有气体的体积分数最大
B
B
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4. （2025·扬州）食品包装袋内充入某气体可以避免食物因氧化而变质，该气体可以是（　A　）
A. N2 B. O2 C. HCl D. H2O
A
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5. （2025·盐城大丰一模）“天问一号”成功抵达火星，标志着我国航天事业又取得了突破性进展。火星低层大气的主要成分如表，为鉴别一瓶模拟“火星低层大气”组成的气体和一瓶空气，不可行的是（　B　）
气体成分 CO2 N2 Ar O2 其他
体积分数/％ 95.32 2.7 1.6 0.13 0.25
A. 燃着的木条 B. 灼热的氧化铜
C. 紫色石蕊溶液 D. 澄清石灰水
B
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6. （2025·淮安一模）如图所示的装置可用于测定空气中氧气的含量。下列说法错误的是（　C　）
A. 足量的白磷和装置气密性良好是实验成功的保证
B. 实验成功标志是集气瓶中水面最终停在接近刻度线1处
C. 实验过程中集气瓶的液面先上升后下降
D. 集气瓶中的水用来吸收生成的五氧化二磷
第6题
C
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微型空气质量“检测站”的组装与使用
　　微型空气质量检测仪是一种检测空气质量指数的仪器。某化学兴趣小组同学利用该仪器和实验探究等方法检测某工业园区气体的成分，并绘制了相关图像。分析图中信息，所得结论正确的是（　D　）
D
A. ①中初始能量来自电能
B. ①中显示屏上可显示出二氧化碳的含量
C. ②中装置气密性不好会使测量结果偏大
D. ③中Q点表示打开弹簧夹的最佳时刻
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