资源简介 专题3 空气的成分一、选择题1.(2025九上·江门期末)博物馆常用空气中含量最多且化学性质不活泼的气体保护文物,该气体是( )A.稀有气体 B.氧气 C.二氧化碳 D.氮气【答案】D【解析】【解答】空气中氮气含量最多(体积分数约78%),且化学性质不活泼,不易与文物发生反应,所以博物馆用氮气保护文物,答案选D。【分析】根据空气的成分(氮气含量最多)和各成分的化学性质(氮气不活泼)来判断。2.(2025九上·湛江期末)下列实验设计能达到实验目的的是( )实验目的 测量空气中氧气含量 验证质量守恒定律 探究铁生锈的条件 探究MnO2对过氧化氢分解速率的影响实验设计选项 A B C DA.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】【解答】A.测量空气中氧气含量时,不能用木炭作为反应物,因为木炭燃烧生成CO2气体,导致集气瓶内压强没有明显下降,冷却后打开弹簧夹,水无法压入集气瓶,该实验设计不能达到实验目的,故A不符合题意;B.该实验在敞口容器中进行,碳酸钠与稀盐酸反应生成CO2气体逸散到空气中,会使质量变小,天平指针向左偏,无法验证质量守恒定律,验证质量守恒定律时,有气体参加或生成,需在密闭装置中进行,故该实验设计不能达到实验目的,故B不符合题意;C.图中右边试管铁钉只与氧气接触,不会锈蚀;右边试管铁钉只与水接触,也不会锈蚀,而铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果。该实验设计中,缺少“铁与氧气、水同时接触”的对照组,无法探究铁生锈的条件,故该实验设计不能达到实验目的,故C不符合题意;D.对比实验需要控制单一变量,探究MnO2对过氧化氢分解速率的影响,实验变量是是否有催化剂,其他条件(如过氧化氢溶液的浓度、体积等)均相同,观察两支试管内产生气泡的速率来判断MnO2的催化作用。该实验设计能达到实验目的,故D符合题意。故答案为:D。【分析】A、根据木炭任燃烧生成二氧化碳,集气瓶内压强无明显变化进行分析解答;B、根据稀盐酸和碳酸钠反应生成二氧化碳气体逸出,天平不平衡进行分析解答;C、根据两支试管内的铁钉都不生锈,无法探究铁生锈的条件进行分析解答;D、根据该实验变量只有一个,其他条件相同,符合对比实验控制单一变量的要求进行分析解答。3.(2025九上·越秀期末)天宫空间站已在轨运行一千多天。空间站内的“空气”中,需要及时补充的是( )A. B. C. D.稀有气体【答案】A【解析】【解答】宇航员呼吸会消耗氧气,所以空间站内的“空气”中,需要及时补充的是氧气。故答案为:A。【分析】 根据氧气帮助呼吸的性质分析。4.(2025九上·广州期末)科学思维是化学核心素养的重要组成部分,下列示例说法正确的是( )A.比较:金刚石和石墨的组成元素相同,故两者的物理性质相同B.分类:CO2引起温室效应,属于空气污染物C.分析:稀有气体用于霓虹灯,因为通电时稀有气体能发出不同颜色的光D.推理:分子是由原子构成的,所以氯化钠分子是由氯原子和钠原子构成的【答案】C【解析】【解答】A、金刚石和石墨组成元素相同,但碳原子的排列方式不同,所以二者的物理性质存在很大差异,不符合题意;B、二氧化碳是空气的成分,虽过多会引起温室效应,但不属于空气污染物,不符合题意;C、稀有气体通电时能发出不同颜色的光,可用于霓虹灯,符合题意;D、 氯化钠是由氯离子和钠离子构成的,不符合题意。故答案为:C。【分析】A、根据碳单质中碳原子排列不同分析;B、根据空气的主要成分不是空气污染物分析;C、根据稀有气体通电发不同颜色的光的性质分析;D、根据氯化钠的离子构成分析。5.(2025九上·黄埔期末)下列物质的用途与性质对应关系不正确的是( )A.用氮气作食品的保护气——常温下化学性质稳定B.用生石灰作自热盒饭的发热材料——与水反应放热C.用稀有气体制电光源——通电时发出不同颜色的光D.用氧气焊接金属——可燃性【答案】D【解析】【解答】A、常温下,氮气化学性质稳定,不与食品发生反应,可以用作食品的保护气,故A正确;B、 用生石灰作自热盒饭的发热材料,是因为生石灰与水反应放出大量的热,故B正确;C、稀有气体用于制造多种用途的电光源,是因为稀有气体在通电时会发出不同颜色的光,故C正确;D、氧气焊接金属,是利用氧气的助燃性,氧气没有可燃性,不能作燃料,故D错误。故答案为:D。【分析】A、根据氮气常温下化学性质稳定,可作保护气进行分析解答;B、根据生石灰与水反应放热,可作发热材料进行分析解答;C、根据稀有气体通电发出不同颜色的光,可用作电光源进行分析解答;D、根据氧气只有助燃性,没有可燃性,不能作燃料进行分析解答。6.(2025九上·封开期末)物质的性质在很大程度上决定用途,以下性质和对应用途的描述均正确的是( )序号 物质性质 物质用途A 氧气具有助燃性 用于火箭燃料B 液氮汽化吸热 液氮用于冷冻麻醉手术C 二氧化碳是无色、无臭的气体 二氧化碳用于生产碳酸饮料D 稀有气体化学性质极不活泼 稀有气体用于制作霓虹灯A.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】【解答】A:氧气具有助燃性,可作助燃剂,但不具有可燃性,不能用作火箭燃料,该描述错误。B:液氮汽化吸热,能使周围温度急剧降低,可用于冷冻麻醉手术,该描述正确。C:二氧化碳用于生产碳酸饮料是因为其能与水反应生成碳酸,而非因为其是无色无臭的气体,该描述错误。D:稀有气体用于制作霓虹灯是因为其通电时能发出不同颜色的光,而非因为化学性质极不活泼,该描述错误。综上,答案选B。【分析】本题通过分析物质性质与用途的对应关系,判断每个选项的正确性。7.(2025九上·源城期末)根据下列实验方案进行实验,能达到相应实验目的的是( )选项 A B C D实验 方案实验 目的 测定空气中氧气的含量 棵究温度对分子运动速率的影响 验证质量守恒定律 探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响A.A B.B C.C D.D【答案】C【解析】【解答】A:木炭燃烧生成二氧化碳气体,虽消耗氧气,但生成的气体使装置内压强变化不明显,无法准确测定空气中氧气含量,不能达到实验目的。B:探究温度对分子运动速率的影响时,水的体积(50mL冷水和40mL热水)不同,存在多个变量,不能达到实验目的。C:碳酸钠与稀盐酸反应在密闭装置中进行,能验证质量守恒定律,可达到实验目的。D:探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响时,过氧化氢溶液的浓度(10%和5%)不同,存在多个变量,不能达到实验目的。综上,答案是 C。【分析】解题时需遵循“控制变量法”和实验原理的正确性,逐一分析每个选项的实验方案是否满足实验目的的条件。8.(2025九上·源城期末)下列物质的用途和性质对应关系错误的是( )A.石墨一作电极一导电性B.氮气一作保护气—化学性质不活泼C.氧气一作燃料一助燃性D.一氧化碳—冶炼金属—还原性【答案】C【解析】【解答】A:石墨具有导电性,所以可作电极,用途和性质对应关系正确。B:氮气化学性质不活泼,不易与其他物质反应,因此可作保护气,用途和性质对应关系正确。C:氧气具有助燃性,能支持燃烧,但本身不能燃烧,不能作燃料,用途和性质对应关系错误。D:一氧化碳具有还原性,能在高温下将金属氧化物还原为金属单质,可用于冶炼金属,用途和性质对应关系正确。综上,答案是 C。【分析】解题时需逐一分析每个选项中物质的性质与用途的对应逻辑,明确“燃料”需要具有可燃性,而氧气只有助燃性,以此突破易错点。9.(2025九上·揭西期末)下列实验设计不能成功的是( )实验 目的 验证质量守恒定律 证明能与NaOH反应 验证可燃物燃烧的条件 测定空气中氧气含量实验 设计选项 A B C DA.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】【解答】A:铁钉与硫酸铜溶液反应,在密闭容器中进行,反应前后总质量不变,可验证质量守恒定律,该实验能成功。B:通过对比水和氢氧化钠溶液与二氧化碳的反应,氢氧化钠溶液使气球膨胀更明显,可证明CO2能与NaOH反应,该实验能成功。C:铜片上的白磷燃烧、红磷不燃烧(说明燃烧需要温度达到着火点),铜片上的白磷燃烧、热水中的白磷不燃烧(说明燃烧需要与氧气接触),可验证可燃物燃烧的条件,该实验能成功。D:木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体,装置内压强变化不明显,无法准确测定空气中氧气的含量,该实验不能成功。综上,答案选D。【分析】本题通过分析每个实验的原理和设计,判断其能否达到实验目的(验证质量守恒定律、证明化学反应、验证燃烧条件、测定氧气含量)。10.(2025九上·雷州期末)随着科技的发展,空气中各成分的应用越来越广泛。下列物质的用途主要利用物理性质的是( )A.二氧化碳(光合作用) B.氧气(医疗急救)C.稀有气体(激光技术) D.氮气(充氮包装)【答案】C【解析】【解答】A、二氧化碳是植物光合作用的原料,因为二氧化碳和水经光合作用转化为有机物和氧气的性质,需要通过化学变化才能表现出来,是利用了其化学性质,故选项错误 ;B、氧气用于医疗急救,是利用了氧气供给呼吸的性质,需要通过化学变化才能表现出来,是利用了其化学性质,故选项错误;C、稀有气体用于激光技术,是利用了通电时会发出不同颜色的光,是利用了其物理性质,不需要发生化学变化就能表现出来,故选项正确;D、充氮包装,是利用了氮气的化学性质不活泼(不易于其他物质反应)的性质,需要通过化学变化才能表现出来,是利用了其化学性质,故选项错误。故选:C。【分析】空气各组成成分的用途:(1)氮气可以制硝酸和化肥,可以作保护气等;(2)氧气可以供给呼吸、支持燃烧等;(3)稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可制作霓虹灯;(4)二氧化碳是光合作用的原料,因此可用作气体肥料;还可用作灭火。11.(2025九上·白云期末)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】【解答】A、二氧化碳无毒无害,是空气的成分之一,不属于空气污染物,故A错误;B、氮气化学性质稳定,不易与其他物质发生反应,可作保护气,故B正确;C、氢气易燃易爆,充探空气球存在安全隐患,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,故C正确;D、稀有气体可制作电光源,因为稀有气体通电时能发出不同颜色的光,故D正确;故答案为:A。【分析】A、根据二氧化碳是空气成分之一,不属于空气污染物进行分析解答;B、根据氮气化学性质稳定,可作保护气进行分析解答;C、根据氦气密度比空气小可充探空气球进行分析解答;D、根据稀有气体的性质和用途进行分析解答。12.(2025九上·仁化期末)建立模型是学习化学的重要方法。下图有关模型正确的是( )A.空气组成模型B.原子结构模型C.反应类型模型D.地壳中元素含量模型【答案】D【解析】【解答】A、空气的成分按体积分数是:氮气78%、氧气21%、其他成分:0.1%,而不是质量分数,该图示错误,不符合题意;B、原子是由原子核和核外电子构成,原子核是由质子和中子构成,该图示错误,不符合题意;C、化合反应是由两种或两种以上物质生成一种物质的反应,;物质与氧发生的反应是氧化反应;化合反应和氧化反应属于交叉关系,有的化合反应属于氧化反应,如碳在氧气中燃烧生成二氧化碳;有的化合反应不属于氧化反应,如生石灰和水反应生成氢氧化钙是化合反应但不是氧化反应,该图示错误,不符合题意;D、地壳中元素含量由高到低的顺序是氧、硅、铝、铁、钙等,该图示正确,符合题意。故答案为:D.【分析】A、根据空气的组成成分按体积分数是氮气78%、氧气21%、其他成分:0.1%来解答;B、根据原子由原子核和电子构成,原子核由质子和中子构成来解答;C、根据化合反应是由多种物质反应生成一种物质的反应,氧化反应是物质和氧的反应来解答;D、根据地壳中的元素含量由高到低的顺序是氧、硅、铝、铁、钙来解答。13.(2025九上·湛江期末)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( )A.空气是工业制取氧气的廉价、易得的原料B.人呼吸空气时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.稀有气体原子已经达到稳定结构,所以稀有气体化学性质较稳定【答案】B【解析】【解答】A、工业上利用分离液态空气制取氧气,空气来源广泛、廉价,说法正确,不符合题意;B、人呼出气体含氮气、二氧化碳、水蒸气等,不只有二氧化碳,说法错误,符合题意;C、氮气化学性质稳定,充入食品包装袋可防腐,说法正确,不符合题意;D、稀有气体原子最外层电子均达稳定结构(氦为 2 个),化学性质稳定,说法正确,不符合题意。故答案为:B.【分析】根据空气是自然资源,工业上用分离液态空气来制取氧气的价格便宜且易得;氮气的化学性质稳定常用作食品的保护气;稀有气体原子的最外层电子数均达到饱和状态,化学性质稳定,不活泼;空气中有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳和其它物质,人体呼出的气体含有氮气、二氧化碳和水蒸气等来解答。14.(2025九上·惠州期末)建立模型是学习化学的重要方法,模型正确的是( )A.地壳中元素的含量 B.物质的分类 C.空气的组成 D.物质的组成和构成A.A B.B C.C D.D【答案】D【解析】【解答】A、地壳中元素含量由高到低的为氧、硅、铝、铁,该图示错误,不符合题意;B、物质可分为纯净物和混合物,由一种物质组成的物质是纯净物,由多种物质组成的物质是混合物;而纯净物可分为单质和化合物,由一种元素组成的纯净物为单质,由不同种元素组成的纯净物为化合物,该图示错误,不符合题意;C、空气中的成分是按体积分数为氮气约占78%,氧气约占21%,其它成分占1%,该图示错误,不符合题意;D、物质是由元素组成,物质是由分子、原子、离子构成,且分子是由原子构成,该图示正确,符合题意。故答案为:D.【分析】A、根据地壳中的元素含量由多到少的顺序是氧、硅、铝、铁、钙来解答;B、根据物质分为混合物和纯净物,纯净物分为化合物和单质来解答;C、根据空气的组成成分按体积分数由高到低的是氮气、氧气、稀有气体和二氧化碳来解答;D、根据物质由元素组成,由分子、原子和离子构成来解答。15.(2025九上·潮阳期末)空气和水是一切生命体生存所必需的物质。下列关于空气和水的说法,正确的是( )A.空气中氮气的质量分数约为78%B.氧气可以用于卫星发射的助燃剂C.为节约用水,直接用工业废水灌溉农田D.电解水实验中,正极与负极产生气体的质量比约为1:2【答案】B【解析】【解答】A、空气中氮气的体积分数约为78%,不是质量分数,该说法错误,不符合题意;B、氧气具有助燃性,可以用于卫星发射的助燃剂,该说法正确,不符合题意;C、直接用工业废水灌溉农田会导致水资源污染和土壤污染,该做法错误,符合题意;D、电解水实验中正极与负极产生气体的体积比约为1:2,不是质量比,该说法错误,不符合题意。故答案为:B.【分析】A、根据空气中的组成成分按体积分数为氮气78%,氧气21%来解答;B、根据氧气具有氧化性和助燃性来解答;C、根据防止水体污染,工业三废处理达标后排放,生活污水集中处理后排放来解答;D、根据电解水实验中正氧负氢,二者的体积比是1:2来解答。16.(2025九上·潮阳期末)能造成酸雨的气体是( )A.二氧化碳 B.一氧化碳 C.氮气 D.二氧化硫【答案】D【解析】【解答】酸雨即显酸性的雨水,其酸雨的pH值小于5.6。酸雨是由空气中的二氧化硫、氮氧化物等酸性物质和空中水汽结合生成的物质。故答案为:D.【分析】根据酸雨是pH值小于5.6,二氧化硫和氮的氧化物与雨水反应生成相应的酸来解答。17.(2025九上·横州期末)通过实验测定了空气成分的科学家是( )A.牛顿 B.道尔顿 C.拉瓦锡 D.门捷列夫【答案】C【解析】【解答】拉瓦锡用定量的方法测定了空气的成分,得出空气是由氮气和氧气组成的。故答案为:C。【分析】1.牛顿发现了力学定律和创造了微积分;2.道尔顿提出了原子论,不符合题意;3.门捷列夫发现了元素周期律并编制出元素周期表。18.(2025九上·花都期末)空气是一种宝贵的资源,下列有关空气的说法不正确的是( )A.空气中氧气的体积分数约为78%B.硫在空气中燃烧生成的SO2会污染空气C.空气中的氮气化学性质不活泼,可用作食品的防腐D.稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可制成霓虹灯【答案】A【解析】【解答】A. 空气中氮气的体积分数约为78%,故错误,符合题意;B. 硫在空气中燃烧生成的SO2会污染空气,故正确,不符合题意;C. 空气中含有的氮气化学性质不活泼,可用作食品的防腐,故正确,不符合题意;D. 稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,所以可制成霓虹灯,故正确,不符合题意;故答案为:A。【分析】A、根据空气中的成分分析。B、空气的污染物是主要有害气体和可吸入颗粒物,有害气体主要有:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、臭氧等。C、根据空气中含有的氮气化学性质不活泼分析。D、根据稀有气体在通电时能发出不同颜色的光分析。19.(2025九上·金平期末)实践活动小组同学讨论设计“微型空气质量检测站”来监测校园的空气质量。你认为不需要购买的检测传感器是( )A. B. C. D.【答案】A【解析】【解答】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,二氧化碳属于空气的组成成分之一,不属于空气污染物,故答案为:A.【分析】根据计入空气质量评价的主要污染物以及二氧化碳属于空气的组成成分之一,不属于空气污染物来回答。20.(2025九上·南山期末)某跨学科实践活动小组组装了微型空气质量“检测站”,并用其检测了 2025 年 3 月 27 日某市空气中主要污染物的含量,结果如图所示。下列说法中错误的是( )A.空气质量指数(AQI)越小,空气质量状况越好B.本小组在进行活动时,缺少对 CO2 这一空气污染物的检测C.当日首要污染物为臭氧D.乘坐公共交通出行,可以减少空气污染【答案】A【解析】【解答】A、空气的污染指数越大污染越严重,污染指数就是空气质量指数,则质量指数越小,空气质量越好,该说法正确,不符合题意;B、二氧化碳是空气的组成成分,不是空气的污染物,该说法错误,符合题意;C、根据图示可知,当日首要污染物是臭氧,该说法正确,不符合题意;D、防止空气污染可以乘坐公共交通出行,可以减少空气污染,该说法正确,不符合题意。故答案为:B.【分析】根据空气的污染物有粉尘、二氧化硫、二氧化氮和一氧化碳、臭氧,空气的组成成分是氮气、氧气、稀有气体和二氧化碳,空气的污染指数越大污染越严重,减少空气污染可以低碳出行来解答。21.(2025九上·深圳期末)认识并了解与实验有关的图标,对实验安全具有重要意义。在完成“探究空气中氧气含量”实验时,不需要注意( )A. B.C. D.【答案】A【解析】【解答】A、该实验不需用电,不需标注用电符号,符合题意;B、该实验涉及燃烧,需带护目镜,不符合题意;C、该实验涉及燃烧,需注意明火小心火灾,不符合题意;D、该实验涉及加热、燃烧,需注意热烫,不符合题意;故答案为:A。【分析】根据测定空气中氧气含量需利用红磷燃烧消耗氧气,再由补充水的体积计算氧气体积,由此确定实验注意事项及各图标的名称分析。二、实验探究题22.(2025九上·白云期末)空气中含有多少氧气呢?学习小组开展“测定空气中氧气含量”的探究活动。【设计与实验】设计并利用图1装置测定空气中氧气含量。(1)图1中弹簧夹打开的适宜时机是:________。【优化与实验】在气密性良好且红磷足量的前提下,利用图1装置多次实验,水面均未上升到刻度“1”。小组同学经讨论后决定利用手持技术一探究竟:分别取足量红磷、白磷采用图2装置进行实验,记录并处理数据分别如图3、图4。(2)请根据图3的信息,画出实验结束后集气瓶中剩余气体的主要成分。(3)图3中氧气占空气的体积分数从8.05%上升到9.26%,结合信息,原因可能是 ___________(选填字母)。A. 温度下降水蒸气变成水,气体总数目下降,氧分子数目不变,所以氧气体积分数上升B. 反应的生成物分解产生氧气C. 装置中的水分解产生氧气(4)图4中BC段压强增大,原因是 ________。【数据分析】(5)已知:相同的温度和体积下,气体体积分数的比值和气压比相同。小组同学通过数据分析,确定了水面均未上升到刻度“1”的原因,并且得出了利用白磷测定空气中氧气含量的结果更准确的结论。根据图3、图4数据的变化和信息,试从定量的角度对上述结论进行解释 ________。【反思与交流】(6)上述实验中红磷、白磷和五氧化二磷对环境“不友好”。结合实验原理和试剂弊端,可选择的替代试剂有 ___________(选填字母)。A. 木炭 B. 蜡烛 C. 铜粉 D. 铁丝【答案】(1) 冷却至室温(2)(3) A(4) 白磷燃烧放热,气体膨胀(5) 红磷燃烧消耗氧气,能使氧气含量从20.08%降低至9.26%,白磷燃烧消耗氧气,能使气压从103.15kPa降低至83.17kPa(6) C【解析】【解答】(1)红磷燃烧放热,使集气瓶内的气体受热膨胀,压强变大,因此弹簧夹打开的适宜时机是冷却至室温,防止产生实验误差;故答案为:冷却至室温;(2)空气主要由氮气和氧气组成,红磷燃烧消耗部分氧气,氧气含量从20.08%降低至9.26%,而氮气不与红磷反应,则实验结束后集气瓶中剩余气体的主要成分氮气和氧气;故答案为:;(3)图3中氧气占空气的体积分数从8.05%上升到9.26%,结合信息,原因可能是温度下降水蒸气变成水,气体总数目下降,氧分子数目不变,所以氧气体积分数上升;故答案为:A;(4)图4中BC段压强增大,原因是白磷燃烧放热,温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大;故答案为:白磷燃烧放热,气体膨胀;(5)根据图3、图4数据的变化和信息,从定量的角度对上述结论进行解释:红磷燃烧消耗氧气,能使氧气含量从20.08%降低至9.26%,白磷燃烧消耗氧气,能使气压从103.15kPa降低至83.17kPa;故答案为:红磷燃烧消耗氧气,能使氧气含量从20.08%降低至9.26%,白磷燃烧消耗氧气,能使气压从103.15kPa降低至83.17kPa;(6)A、木炭燃烧生成二氧化碳,瓶内压强不变,导致水不能进入集气瓶,不能测定氧气含量,故A不符合题意;B、蜡烛燃烧生成水和二氧化碳,导瓶内压强没有明显下降,致水不能进入集气瓶,不能测定氧气含量,故B不符合题意;C、加热时铜和氧气反应生成氧化铜固体,可代替红磷,故C符合题意;D、铁丝不能在空气中燃烧,故D不符合题意。故答案为:C。【分析】(1)根据为防止集气瓶未冷却到室温产生实验误差,打开弹簧夹的最佳时机是装置冷却之后进行分析解答;(2)根据图示氧气没有被消耗完,氮气没有参加反应,实验结束后集气瓶中剩余气体的主要成分氮气和氧气进行分析解答;(3)A、根据图3中氧气占空气的体积分数从8.05%上升到9.26%,温度下降水蒸气变成水,气体总数目下降,氧分子数目不变,氧气体积进行分解解答;(4)根据白磷燃烧放热,温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大进行分析解答;(5)根据红磷燃烧消耗氧气,能使氧气含量从20.08%降低至9.26%,白磷燃烧消耗氧气,能使气压从103.15kPa降低至83.17kPa进行分析解答;(6)A、根据木炭燃烧生成二氧化碳,集气瓶内压强几乎没有改变进行分析解答;B、根据蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,集气瓶内压强没有明显下降进行分析解答;C、根据铜粉在加热的条件下可以与氧气反应进行分析解答;D、根据铁丝不能在空气中燃烧进行分析解答。23.(2025九上·封开期末)为了帮助同学们更好地理解“空气中氧气含量的测定”的实验原理,老师利用传感器技术测定了实验装置内的压强。Ⅰ.测定空气里氧气含量的步骤如下:a.完成装置气密性检查b.在集气瓶内加入少量水,并将水面上方空间分为5等份c.用弹簧夹夹紧胶皮管d.点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧,观察现象e.待红磷熄灭后,冷却至室温后打开弹簧夹,观察现象(1)步骤d中反应的化学方程式是 。(2)步骤e中观察到的现象是烧杯中的水 。(3)在上述步骤中,导致图2中DE段气压变化的实验操作是 (填字母序号)。(4)下边甲图为图2中A点时集气瓶内气体组成的微观示意图,请在乙图中画出D点集气瓶内气体组成的微观示意图 (画在答题卡上)。Ⅱ.食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气,使食品处于无氧状态。同学们尝试用右图3装置进行实验来测定空气中氧气的含量。下表是实验过程中记录的有关数据:实验所需的时间/min 0 5 10 30 35 45量筒中液面的刻度/mL 50 35 27.5 19.7 19.7 19.7(5)脱氧剂发生复杂的化学反应,首先是铁粉与氧气、水反应生成Fe(OH)2固体,写出该反应的化学方程式 。(6)分析表中数据得知,至少经过 分钟后,量筒中的液面不再下降。(7)据表中数据推算,广口瓶中氧气的体积分数约为 。(结果精确到0.1%)(8)若实验结束时,量筒中的液面不再下降时,读取量筒中液面时俯视,则测得的氧气含量比真实值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。【答案】;倒吸入瓶中,倒吸入集气瓶中水的体积约占集气瓶中空气总体积的五分之一;e;;;30;20.2%;偏小【解析】【解答】Ⅰ. 空气中氧气含量的测定(1) 步骤d中红磷燃烧的化学方程式是。(2) 步骤e中,红磷燃烧消耗氧气,瓶内压强减小,观察到烧杯中的水进入集气瓶,且进入的水的体积约占集气瓶水面上方空间的1/5。(3) 图2中DE段气压变化是因为打开弹簧夹,烧杯中的水进入集气瓶,对应步骤e。(4) D点时氧气已被消耗,集气瓶内主要是氮气,微观示意图中应只有N2分子(数量约为原氧气分子的4倍,保持分子总数与原空气微观示意图中分子总数的比例关系)。Ⅱ. 食品脱氧剂测定空气中氧气含量(5) 铁粉与氧气、水反应生成Fe(OH)2的化学方程式为 。(6) 分析表中数据,30分钟后量筒中液面刻度不再变化,故至少经过30分钟后,量筒中的液面不再下降。(7) 广口瓶中氧气的体积为50mL - 19.7mL = 30.3mL,广口瓶容积为150mL,则氧气的体积分数为×100%=20.2% 。(8) 读取量筒中液面时俯视,会导致读取的水的体积偏小,即测得的氧气体积偏小,故测得的氧气含量比真实值偏小。【分析】本题围绕“空气中氧气含量的测定”实验,从化学方程式书写、实验现象、压强变化、微观示意图及数据处理等角度展开,结合实验原理和操作逐一分析。三、科普阅读题24.(2025九上·斗门期末)大气有自净作用。排放到大气里造成污染的有害物质可以分几类,如粉尘、湿雾、有害气体(如氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳等)。进入大气的污染物,经过自然条件下的物理和化学作用,从而使空气净化,这种大气的自净作用是自然环境调节的重要机能。当大气的污染物的数量超过其自净能力时,即出现大气污染。绿色植物光合作用也能促进自净,消耗二氧化碳并释放氧气。随着人类的进步和社会的发展,排入大气中的越来越多,导致温室效应增强。减少排放,实现碳中和,已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的四种主要途径。科学家预测,到2050年,四种途径对全球碳中和的贡献率如图1所示。(1)植物的光合作用也是大气的一种自净过程,在此过程中既耗用 ,又向大气补充 。(2)根据文中描述,下列说法正确的是 (填字母序号)。a.空气有较强的自净能力,不会被污染b.大气污染物中含有粉尘、湿雾、有害气体等c.促进植物的光合作用,可以减缓温室效应增强(3)图1中,对全球碳中和贡献最大的途径为 。(4)某实验基地采用图2的技术,该技术属于图1中的 途径;请用分子的观点分析图2的过程 。(5)请列举出你践行低碳生活的行为 。(一条即可)【答案】(1)二氧化碳;氧气(2)bc(3)碳替代(4)碳封存;二氧化碳分子间的间隔变小(5)骑自行车上学(合理就可)【解析】【解答】(1)绿色植物光合作用也能促进自净,消耗二氧化碳并释放氧气。(2)a、虽然空气有较强的自净能力,但超过自净能力时还是会被污染,该说法错误,不符合题意;b、排放到大气里造成污染的有害物质可以分几类,如粉尘(如煤烟等)、湿雾(如油雾、酸雾等)、有害气体(如氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳等)等,该说法正确,符合题意;c、绿色植物的光合作用也是一种自净过程,因为在此过程中,既耗用二氧化碳,又向大气补充氧气,故促进植物的光合作用,可以减缓温室效应增强,该说法正确,符合题意。故答案为:bc.(3)碳中和的四种途径主要有碳替代、碳封存、碳减排、碳循环;根据图1可知,这四种途径到2050年对全球碳中和贡献最大的途径为碳替代。(4)图2技术是将二氧化碳压入地下液化封存,故属于图1中的碳封存;二氧化碳是由二氧化碳分子构成的,分子分子之间有间隔,加压时二氧化碳分子间间隔变小,由气态变成液态。(5)低碳生活的行为很多比如骑自行车上学。【分析】(1)根据植物的光汉作用吸收二氧化碳,释放氧气来解答;(2)根据空气的自净能力中是植物光合作用吸收二氧化碳释放氧气,缓解温室响应;空气的污染物有粉尘和二氧化硫、二氧化氮和一氧化碳来解答;(3)根据图1中碳中和贡献最大的是碳替代来解答;(4)根据图2的碳封存减少二氧化碳,同种物质气体分子间的间隔最大来解答;(5)根据低碳出行防止空气污染来解答。(1)绿色植物光合作用也能促进自净,消耗二氧化碳并释放氧气,故填:二氧化碳;氧气。(2)a、虽然空气有较强的自净能力,但超过自净能力时还是会被污染,错误;b、排放到大气里造成污染的有害物质可以分几类,如粉尘(如煤烟等)、湿雾(如油雾、酸雾等)、有害气体(如氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳等)等,正确;c、绿色植物的光合作用也是一种自净过程,因为在此过程中,既耗用二氧化碳,又向大气补充氧气,故促进植物的光合作用,可以减缓温室效应增强,正确;故选:bc。(3)碳中和的四种途径主要有碳替代、碳封存、碳减排、碳循环;根据图1可知,这四种途径到2050年,对全球碳中和贡献最大的途径为碳替代;故填:碳替代。(4)图2技术是将二氧化碳压入地下液化封存,故属于图1中的碳封存;二氧化碳是由二氧化碳分子构成的,分子分子之间有间隔,加压时,二氧化碳分子间间隔变小,由气态变成液态,故填:碳封存;二氧化碳分子间的间隔变小。(5)低碳生活的行为很多比如骑自行车上学,故填:骑自行车上学。25.(2025九上·珠海期末)嫦娥五号探测器实现了中国首次月球无人采样返回。研究表明,月球土壤成分丰富多样,其中氧、硅、铁等元素含量较高(如图)。最令人兴奋的是,月壤中含有丰富的氦-3(原子核中含有2个质子,1个中子)。月壤中含有100万~500万吨氦-3,而100吨氦-3所放出的能量相当于地球上1年全部能量的总和。然而,地球上氦元素主要是氦-4(原子核中含有2个质子,2个中子),氦-3储量只有0.5吨左右,远远无法满足现有需求。为避免月壤受到氧气和水分的侵蚀,科学家将月壤存储在充满氮气的容器中,相信月壤也将向我们展示更多的秘密。(1)月球土壤中含量最高的是 元素。(2)写出月球土壤含量最多的金属在氧气中燃烧的化学方程式: 。(3)若月壤中的氦-3能全部被人类所用,可至少使用 年。(4)氦-3与氦-4的区别是 ,请画出氦原子的结构示意图: 。(5)按体积计算,约占空气体积的 。月壤存储在中,说明的化学性质 (填“活泼”或“不活泼”)。【答案】(1)氧(2)(3)1万(4)中子数不同;(5)78%;不活泼【解析】【解答】(1)根据图像可知,月球土壤中含量最高的是氧元素;(2)根据图像可知,月球土壤中含量最多的金属是铁,铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,化学方程式为;(3)由短文可知,月壤中含有100万~500万吨氦-3,而100吨氦-3所放出的能量相当于地球上1年全部能量的总和,则若月壤中的氦-3放出的能量能全部被人类所用,可至少使用100万吨÷100吨×1年=1万年;(4)氦-3是指原子核中含有2个质子,1个中子的氦原子,而氦-4的质子数也为2,则中子数为4-2=2,则氦-3与氦-4的区别是中子数不同;氦原子中有2个质子,核外2个电子,氦原子的结构示意图为 ;(5)按体积计算, 空气中氮气含量最高,约占空气体积的78%;月壤存储在 N2 中,说明 N2 的化学性质不活泼,不和月壤发生反应。故答案为:(1)氧;(2);(3)1万;(4)中子数不同;(5)78%;不活泼。【分析】(1)根据图示可知月球土壤中含量最高的是氧元素,约占45%进行分析解答;(2)根据铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁的化学方程式的书写进行分析解答;(3)根据月壤中的氦-3放出的能量能全部被人类所用,至少可使用100万吨÷100吨×1年=1万年进行分析解答;(4)根据 氦-3与氦-4都是氦元素,质子数相同,中子数不同进行分析解答;(5)根据空气中氮气约占体积的78%,氮气化学性质不活泼进行分析解答。(1)根据图像可知,月球土壤中含量最高的是氧元素;(2)根据图像可知,月球土壤中含量最多的金属是铁,铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,化学方程式为;(3)由短文可知,月壤中含有100万~500万吨氦-3,而100吨氦-3所放出的能量相当于地球上1年全部能量的总和,则若月壤中的氦-3放出的能量能全部被人类所用,可至少使用100万吨÷100吨×1年=1万年;(4)氦-3是指原子核中含有2个质子,1个中子的氦原子,而氦-4的质子数也为2,则中子数为4-2=2,则氦-3与氦-4的区别是中子数不同;氦原子中有2个质子,核外2个电子,氦原子的结构示意图为 ;(5)按体积计算, 空气中氮气含量最高,约占空气体积的78%;月壤存储在 N2 中,说明 N2 的化学性质不活泼,不和月壤发生反应。专题3 空气的成分一、选择题1.(2025九上·江门期末)博物馆常用空气中含量最多且化学性质不活泼的气体保护文物,该气体是( )A.稀有气体 B.氧气 C.二氧化碳 D.氮气2.(2025九上·湛江期末)下列实验设计能达到实验目的的是( )实验目的 测量空气中氧气含量 验证质量守恒定律 探究铁生锈的条件 探究MnO2对过氧化氢分解速率的影响实验设计选项 A B C DA.A B.B C.C D.D3.(2025九上·越秀期末)天宫空间站已在轨运行一千多天。空间站内的“空气”中,需要及时补充的是( )A. B. C. D.稀有气体4.(2025九上·广州期末)科学思维是化学核心素养的重要组成部分,下列示例说法正确的是( )A.比较:金刚石和石墨的组成元素相同,故两者的物理性质相同B.分类:CO2引起温室效应,属于空气污染物C.分析:稀有气体用于霓虹灯,因为通电时稀有气体能发出不同颜色的光D.推理:分子是由原子构成的,所以氯化钠分子是由氯原子和钠原子构成的5.(2025九上·黄埔期末)下列物质的用途与性质对应关系不正确的是( )A.用氮气作食品的保护气——常温下化学性质稳定B.用生石灰作自热盒饭的发热材料——与水反应放热C.用稀有气体制电光源——通电时发出不同颜色的光D.用氧气焊接金属——可燃性6.(2025九上·封开期末)物质的性质在很大程度上决定用途,以下性质和对应用途的描述均正确的是( )序号 物质性质 物质用途A 氧气具有助燃性 用于火箭燃料B 液氮汽化吸热 液氮用于冷冻麻醉手术C 二氧化碳是无色、无臭的气体 二氧化碳用于生产碳酸饮料D 稀有气体化学性质极不活泼 稀有气体用于制作霓虹灯A.A B.B C.C D.D7.(2025九上·源城期末)根据下列实验方案进行实验,能达到相应实验目的的是( )选项 A B C D实验 方案实验 目的 测定空气中氧气的含量 棵究温度对分子运动速率的影响 验证质量守恒定律 探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响A.A B.B C.C D.D8.(2025九上·源城期末)下列物质的用途和性质对应关系错误的是( )A.石墨一作电极一导电性B.氮气一作保护气—化学性质不活泼C.氧气一作燃料一助燃性D.一氧化碳—冶炼金属—还原性9.(2025九上·揭西期末)下列实验设计不能成功的是( )实验 目的 验证质量守恒定律 证明能与NaOH反应 验证可燃物燃烧的条件 测定空气中氧气含量实验 设计选项 A B C DA.A B.B C.C D.D10.(2025九上·雷州期末)随着科技的发展,空气中各成分的应用越来越广泛。下列物质的用途主要利用物理性质的是( )A.二氧化碳(光合作用) B.氧气(医疗急救)C.稀有气体(激光技术) D.氮气(充氮包装)11.(2025九上·白云期末)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12.(2025九上·仁化期末)建立模型是学习化学的重要方法。下图有关模型正确的是( )A.空气组成模型B.原子结构模型C.反应类型模型D.地壳中元素含量模型13.(2025九上·湛江期末)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( )A.空气是工业制取氧气的廉价、易得的原料B.人呼吸空气时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.稀有气体原子已经达到稳定结构,所以稀有气体化学性质较稳定14.(2025九上·惠州期末)建立模型是学习化学的重要方法,模型正确的是( )A.地壳中元素的含量 B.物质的分类 C.空气的组成 D.物质的组成和构成A.A B.B C.C D.D15.(2025九上·潮阳期末)空气和水是一切生命体生存所必需的物质。下列关于空气和水的说法,正确的是( )A.空气中氮气的质量分数约为78%B.氧气可以用于卫星发射的助燃剂C.为节约用水,直接用工业废水灌溉农田D.电解水实验中,正极与负极产生气体的质量比约为1:216.(2025九上·潮阳期末)能造成酸雨的气体是( )A.二氧化碳 B.一氧化碳 C.氮气 D.二氧化硫17.(2025九上·横州期末)通过实验测定了空气成分的科学家是A.牛顿 B.道尔顿 C.拉瓦锡 D.门捷列夫18.(2025九上·花都期末)空气是一种宝贵的资源,下列有关空气的说法不正确的是( )A.空气中氧气的体积分数约为78%B.硫在空气中燃烧生成的SO2会污染空气C.空气中的氮气化学性质不活泼,可用作食品的防腐D.稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可制成霓虹灯19.(2025九上·金平期末)实践活动小组同学讨论设计“微型空气质量检测站”来监测校园的空气质量。你认为不需要购买的检测传感器是( )A. B. C. D.20.(2025九上·南山期末)某跨学科实践活动小组组装了微型空气质量“检测站”,并用其检测了 2025 年 3 月 27 日某市空气中主要污染物的含量,结果如图所示。下列说法中错误的是( )A.空气质量指数(AQI)越小,空气质量状况越好B.本小组在进行活动时,缺少对 CO2 这一空气污染物的检测C.当日首要污染物为臭氧D.乘坐公共交通出行,可以减少空气污染21.(2025九上·深圳期末)认识并了解与实验有关的图标,对实验安全具有重要意义。在完成“探究空气中氧气含量”实验时,不需要注意( )A. B.C. D.二、实验探究题22.(2025九上·白云期末)空气中含有多少氧气呢?学习小组开展“测定空气中氧气含量”的探究活动。【设计与实验】设计并利用图1装置测定空气中氧气含量。(1)图1中弹簧夹打开的适宜时机是:________。【优化与实验】在气密性良好且红磷足量的前提下,利用图1装置多次实验,水面均未上升到刻度“1”。小组同学经讨论后决定利用手持技术一探究竟:分别取足量红磷、白磷采用图2装置进行实验,记录并处理数据分别如图3、图4。(2)请根据图3的信息,画出实验结束后集气瓶中剩余气体的主要成分。(3)图3中氧气占空气的体积分数从8.05%上升到9.26%,结合信息,原因可能是 ___________(选填字母)。A. 温度下降水蒸气变成水,气体总数目下降,氧分子数目不变,所以氧气体积分数上升B. 反应的生成物分解产生氧气C. 装置中的水分解产生氧气(4)图4中BC段压强增大,原因是 ________。【数据分析】(5)已知:相同的温度和体积下,气体体积分数的比值和气压比相同。小组同学通过数据分析,确定了水面均未上升到刻度“1”的原因,并且得出了利用白磷测定空气中氧气含量的结果更准确的结论。根据图3、图4数据的变化和信息,试从定量的角度对上述结论进行解释 ________。【反思与交流】(6)上述实验中红磷、白磷和五氧化二磷对环境“不友好”。结合实验原理和试剂弊端,可选择的替代试剂有 ___________(选填字母)。A. 木炭 B. 蜡烛 C. 铜粉 D. 铁丝23.(2025九上·封开期末)为了帮助同学们更好地理解“空气中氧气含量的测定”的实验原理,老师利用传感器技术测定了实验装置内的压强。Ⅰ.测定空气里氧气含量的步骤如下:a.完成装置气密性检查b.在集气瓶内加入少量水,并将水面上方空间分为5等份c.用弹簧夹夹紧胶皮管d.点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧,观察现象e.待红磷熄灭后,冷却至室温后打开弹簧夹,观察现象(1)步骤d中反应的化学方程式是 。(2)步骤e中观察到的现象是烧杯中的水 。(3)在上述步骤中,导致图2中DE段气压变化的实验操作是 (填字母序号)。(4)下边甲图为图2中A点时集气瓶内气体组成的微观示意图,请在乙图中画出D点集气瓶内气体组成的微观示意图 (画在答题卡上)。Ⅱ.食品脱氧剂(以铁粉为主的物质组成)能通过化学反应除去密闭包装袋中的氧气,使食品处于无氧状态。同学们尝试用右图3装置进行实验来测定空气中氧气的含量。下表是实验过程中记录的有关数据:实验所需的时间/min 0 5 10 30 35 45量筒中液面的刻度/mL 50 35 27.5 19.7 19.7 19.7(5)脱氧剂发生复杂的化学反应,首先是铁粉与氧气、水反应生成Fe(OH)2固体,写出该反应的化学方程式 。(6)分析表中数据得知,至少经过 分钟后,量筒中的液面不再下降。(7)据表中数据推算,广口瓶中氧气的体积分数约为 。(结果精确到0.1%)(8)若实验结束时,量筒中的液面不再下降时,读取量筒中液面时俯视,则测得的氧气含量比真实值 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。三、科普阅读题24.(2025九上·斗门期末)大气有自净作用。排放到大气里造成污染的有害物质可以分几类,如粉尘、湿雾、有害气体(如氮氧化物、二氧化硫、一氧化碳等)。进入大气的污染物,经过自然条件下的物理和化学作用,从而使空气净化,这种大气的自净作用是自然环境调节的重要机能。当大气的污染物的数量超过其自净能力时,即出现大气污染。绿色植物光合作用也能促进自净,消耗二氧化碳并释放氧气。随着人类的进步和社会的发展,排入大气中的越来越多,导致温室效应增强。减少排放,实现碳中和,已成为全球共识。碳替代、碳减排、碳封存、碳循环是实现碳中和的四种主要途径。科学家预测,到2050年,四种途径对全球碳中和的贡献率如图1所示。(1)植物的光合作用也是大气的一种自净过程,在此过程中既耗用 ,又向大气补充 。(2)根据文中描述,下列说法正确的是 (填字母序号)。a.空气有较强的自净能力,不会被污染b.大气污染物中含有粉尘、湿雾、有害气体等c.促进植物的光合作用,可以减缓温室效应增强(3)图1中,对全球碳中和贡献最大的途径为 。(4)某实验基地采用图2的技术,该技术属于图1中的 途径;请用分子的观点分析图2的过程 。(5)请列举出你践行低碳生活的行为 。(一条即可)25.(2025九上·珠海期末)嫦娥五号探测器实现了中国首次月球无人采样返回。研究表明,月球土壤成分丰富多样,其中氧、硅、铁等元素含量较高(如图)。最令人兴奋的是,月壤中含有丰富的氦-3(原子核中含有2个质子,1个中子)。月壤中含有100万~500万吨氦-3,而100吨氦-3所放出的能量相当于地球上1年全部能量的总和。然而,地球上氦元素主要是氦-4(原子核中含有2个质子,2个中子),氦-3储量只有0.5吨左右,远远无法满足现有需求。为避免月壤受到氧气和水分的侵蚀,科学家将月壤存储在充满氮气的容器中,相信月壤也将向我们展示更多的秘密。(1)月球土壤中含量最高的是 元素。(2)写出月球土壤含量最多的金属在氧气中燃烧的化学方程式: 。(3)若月壤中的氦-3能全部被人类所用,可至少使用 年。(4)氦-3与氦-4的区别是 ,请画出氦原子的结构示意图: 。(5)按体积计算,约占空气体积的 。月壤存储在中,说明的化学性质 (填“活泼”或“不活泼”)。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 专题3 空气的成分(原卷版).docx 专题3 空气的成分(解析版).docx