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课题一空气（二）第二单元我们周围的空气2021~2022学年九年级化学基础过关练习人教版
一．选择题（共10小题）
1．空气中体积分数约为78%的气体是（　　）
A．氮气
B．氧气
C．二氧化碳
D．稀有气体
2．暖宝宝贴（主要成分为铁粉、木炭、食盐）的热量来源于铁粉的氧化。有同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装置如图所示，实验后从量筒中流入玻璃瓶（容积为250mL）中的水的体积为45mL（铁粉生锈消耗的水忽略不计）。下列说法错误的是（　　）
A．实验前必须检查装置的气密性
B．若实验测得空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不足
C．通过本次实验数据测得空气中氧气的体积分数约为19.6%
D．不用等温度计读数恢复至实验前的温度就可以记录量筒内剩余水的体积
3．如图所示，某同学设计了测定空气中氧气的体积分数的实验．在水槽中盛适量的稀氢氧化钠溶液，并滴入2～3滴酚酞试液，在小木片上固定一只短蜡烛（普通蜡烛1cm，或者生日蜡烛2～3cm），用火柴点燃蜡烛．把集气瓶倒扣在小木块上方，并将瓶口水封．几秒钟后，蜡烛火焰熄灭，水位上升．在水下用玻片盖上集气瓶，取出，量得集气瓶中水的体积小于集气瓶容积的．以下对此分析不正确的是（　　）
A．滴入2～3滴酚酞试液的目的是让溶液变红，便于观察集气瓶中的水位上升
B．滴入酚酞试液后，一开始溶液变红，随着蜡烛的燃烧，溶液逐渐褪色
C．进入集气瓶中水的体积偏少可能是因为瓶内的氧气没有完全消耗
D．进入集气瓶中水的体积偏少可能是因为随着瓶内的氧气减少，蜡烛发生了不完全燃烧，生成了不能被氢氧化钠溶液吸收的CO等气体
4．下列实验操作错误的是（　　）
A．测定空气里氧气含量
B．检验氧气的性质
C．硫在氧气中燃烧
D．细铁丝在氧气中燃烧
5．医学上常用“冷冻法”治疗咽喉炎，其冷冻剂是下列物质中的（　　）
A．液态氮
B．液态氧
C．液态空气
D．液态二氧化碳
6．下列属于纯净物的是（　　）
A．自来水
B．液氧
C．碳酸饮料
D．加热高锰酸钾后残留固体
7．空气是一种宝贵的自然资源。下列气体不可能直接从空气中分离获得的是（　　）
A．用作医疗急救的氧气
B．用作清洁燃料的氢气
C．用于制氮肥的氮气
D．用作焊接保护气的稀有气体
8．用如图所示的装置来测定空气中氧气的含量，对该实验认识错误的是（　　）
A．该实验还可以说明N2难溶于水
B．可用木炭代替红磷进行该实验
C．红磷要足量，否则实验结果会偏小
D．待红磷熄灭后，装置冷却至室温后才能打开止水夹
9．《湖州市禁止销售燃放烟花爆竹规定》早在2018年1月1日起就正式施行。近年来，我省许多城市也都禁放烟花爆竹，其主要原因是在燃放烟花爆竹时（　　）
①产生有毒气体；
②产生噪音；
③产生粉尘；
④易发生火灾；
⑤易发生人身伤害。
A．①②③⑤
B．①②④⑤
C．①③④⑤
D．全部都是
10．空气质量关系到每个人的健康，下列关于空气的说法不正确的是（　　）
A．燃烧法测定空气中氧气的含量，不能用硫代替红磷
B．空气的成分按质量计算，氧气大约占
21%
C．氮气的化学性质不活泼，可用于食品的防腐
D．禁止燃放烟花爆竹，可以减少空气污染
二．填空题（共5小题）
11．为测定空气中氧气的含量，某学生设计了如图的实验并进行探究．请你参与评价或帮助他分析完成相关问题．
（1）当集气瓶中气温未冷却至室温即记录集气瓶中吸入液体体积约占集气瓶容积的体积分数为a，当集气瓶中气温冷却至室温后再记录集气瓶中吸入液体体积约占集气瓶容积的体积分数为b，则a　
　b（填“＞”或“＜”或“＝”）．
（2）若该装置能将集气瓶中的氧气耗尽、烧杯中液体都足量，则集气瓶中吸入液体体积应该约占集气瓶容积的　
　
（3）试分析在测定过程中，对测定结果带来误差的因素可能有　
　、　
　（任答两点）．
12．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1所示的实验装置，实验时在粗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）白磷燃烧的文字（或符号）表达式为　
　；
（2）导致DE段气压变化的实验操作是　
　。
（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amL的水，若集气瓶的内部体积为bmL，则理论上倒流入集气瓶中的水的体积大约为　
　。
13．空气中的　
　在电光源中应用广泛，空气中的　
　可供植物进行光合作用．
14．下列物质：①清新的空气
②食盐水
③过氧化氢溶液
④液氮
⑤氯酸钾
⑥红磷
⑦豆浆
⑧矿泉水
⑨铜
（1）属于混合物的是　
　。
（2）属于纯净物的是　
　。
15．下列现象能说明我们身边存在空气的是　
　
A.快速奔跑时感受到有风吹来
B.把塑料袋抖开后扎紧，感到不易压缩
C.将玻璃杯倒扣在水槽中，水不能充满玻璃杯
三．实验探究题（共1小题）
16．某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究，请你参与。
[设计实验]第一小组同学共同设计了如图的A、B两套装置。你认为合理的是（填编号）　
　。
[进行实验]
[数据分析]实验结束后，整理数据如下：（注：集气瓶容积为100mL）
组
别
1
2
3
4
5
6
进入瓶中水的体积（mL）
20
18
19
17
21
19
通过对实验数据分析，实验得出氧气约占空气体积的　
　。
[实验分析]（1）红磷要过量的原因是　
　；
（2）弹簧夹打开的适宜时机是　
　；
（3）实验结束，发现测定出的空气中氧气的体积分数低于，可能的原因是　
　（答出一点即可）
[改进实验]
（1）第二小组同学设计了C实验装置，优点是：　
　。
（2）第三小组同学设计了D实验装置，优点是：　
　。
四．计算题（共1小题）
17．甲、乙、丙三个实验小组分别利用2g铜粉“测定空气中氧气的含量”，实验装置见图。课外兴趣小组为研究实验中铜粉的氧化情况，又进行以下实验：
①兴趣小组将甲、乙、丙三个实验小组硬质玻璃管中的残留固体全部取出，称量后，置于烧杯中；
②在烧杯中加入足量稀硫酸使之充分反应，将剩余固体过滤、洗涤、干燥、称量；相关数据见下表：
甲组
乙组
丙组
反应前固体质量
2.016g
2.016g
2.024g
反应后固体质量
1.936g
1.936g
1.904g
（1）烧杯中发生反应的化学方程式为　
　；
（2）甲、乙两组实验数据相同，残留固体中氧化铜的质量为　
　，丙组残留固体中氧化铜的质量为　
　。
（3）兴趣小组通过分析数据得出：甲、乙两组实验数据更接近实际空气中氧气的含量，丙组差异较大。你认为丙组在“测定空气中氧气的含量”实验中，可能存在的操作失误是　
　。
五．推断题（共1小题）
18．用红磷在空气中燃烧证明氧气含量实验时，实验完毕后，
（1）剩余的气体主要是什么？
（2）具有哪些性质（答一点）？
六．解答题（共3小题）
19．对空气中氧气含量测定实验的再认识。
Ⅰ.某校化学兴趣学习小组在学习了“空气中氧气含量测定”的基础上，改进出如图1所示的实验装置。实验步骤如下：
①连接仪器，装置的气密性良好；
②整个集气瓶的体积是c，集气瓶里装入适量a体积的水，在燃烧匙里放入足量红磷，把长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中；
③利用凸透镜对红磷加热，待集气瓶完全冷却至室温后，量出集气瓶中水的体积是b。
请回答下列问题：
（1）红磷燃烧的实验现象有　
　，整个实验过程中，集气瓶内水面的变化情况是　
　。
（2）利用a、b、c三个数据，写出空气中氧气的体积分数表达式为　
　。
（3）组内成员小明对“实验前集气瓶里要装入适量a体积的水”非常不理解。咨询组长后，他终于明白“实验前装入水”的作用，其一是　
　；其二是　
　。
Ⅱ.该兴趣小组同学继续改进实验，通过查询资料，利用四硫化钠（Na2S4）固体替代红磷进行实验，其反应原理为：2Na2S4+O2+2H2O═8S↓+4NaOH。实验过程如下：
①将足量的四硫化钠（Na2S4）固体置于试管中，再加入适量的水并立即塞紧橡胶塞，再充分振荡；
②测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h1（如图2所示）；
③将该试管倒置于水槽中（如图3所示），在水中取下橡胶塞；
④当现象稳定后在水下塞紧橡胶塞，将试管取出倒转过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离（如图4所示）记录数据h2。
⑤按照①～④再重复实验2次，3次实验数据记录如表：
第1次
第2次
第3次
h1/cm
11.0
11.4
11.6
h2/cm
9.6
9.1
9.2
（1）步骤①中进行充分振荡的目的是　
　，可观察到的实验现象为　
　；
（2）分析3次实验数据，你认为第　
　次实验数据应舍弃，利用数据计算本实验测得的空气中氧气的体积分数约为　
　%（结果精确到0.1%）。
20．几种测定空气中氧气含量的实验（如图所示），请根据实验回答问题。
I．拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分（图1），通过该实验拉瓦锡得出了空气是由氧气和　
　
（填物质名称）组成，其中氧气约占空气总体积的．该实验中选用汞的优点是　
　。
A．实验过程中没有污染
B．能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
C．实验仪器易得到
D．反应不需要条件
Ⅱ．实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（图2），写出红磷燃烧的化学方程式　
　；测出的氧气含量常常远低于，可能的原因是　
　
（写一条即可）。
Ⅲ．兴趣小组同学对图2实验进行了改进，设计了如图3的实验。
实验前，打开弹簧夹，将体积为25mL的注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞能返回至原处，则说明　
　。
实验时，先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热红磷，可观察到的现象为　
　；燃烧结束后，等到试管冷却后再松开弹簧夹，注射器活塞会从原来的20mL处移动，最终将停留在约为　
　mL
（填整数）刻度处；若不使用弹簧夹，用酒精灯加热红磷，充分反应后冷却后，注射器活塞最终又将停留在约为　
　mL
（填整数）刻度处。
对照图2实验，你认为图3实验有何优点？　
　
（回答一点即可）
Ⅳ．兴趣小组同学，还设计了用传感器技术测定空气中氧气含量，实验装置如图4所示，反应过程中容器内的压强、温度和氧气浓度三条曲线变化趋势如图5所示。其中Y表示的是　
　变化的曲线；结合X、Y两条曲线，分析图5中气体压强先变大后逐渐减小的原因　
　。
21．空气是一种重要的自然资源，请回答下列问题．
（1）近年来，大气中二氧化碳含量不断上升，带来的环境问题是　
　．自然界中消耗二氧化碳的途径是　
　．科学家正在研究将过多的二氧化碳和氢气在催化剂和加热的条件下反应，转化为水和甲烷．这个反应的化学方程式为　
　．
（2）铁与空气中的　
　等物质发生复杂的化学反应，生成铁锈，影响金属材料的有效利用．找出一种铁制品并说明它是怎样防锈的　
　．铁制品一旦生锈，可以用稀盐酸除锈．除锈时观察到　
　的现象，写出反应的化学方程式　
　．
课题一空气（二）第二单元我们周围的空气2021~2022学年九年级化学基础过关练习人教版
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．空气中体积分数约为78%的气体是（　　）
A．氮气
B．氧气
C．二氧化碳
D．稀有气体
【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%；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。
【解答】解：A、氮气占78%，故选项正确；
B、氧气占21%，故选项错误；
C、二氧化碳占0.03%，故选项错误；
D、稀有气体占0.94%，故选项错误。
故选：A。
【点评】本考点考查了空气中各种气体的含量，同学们要加强记忆有关的知识点，在理解的基础上加以应用，本考点基础性比较强，主要出现在选择题和填空题中。
2．暖宝宝贴（主要成分为铁粉、木炭、食盐）的热量来源于铁粉的氧化。有同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装置如图所示，实验后从量筒中流入玻璃瓶（容积为250mL）中的水的体积为45mL（铁粉生锈消耗的水忽略不计）。下列说法错误的是（　　）
A．实验前必须检查装置的气密性
B．若实验测得空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不足
C．通过本次实验数据测得空气中氧气的体积分数约为19.6%
D．不用等温度计读数恢复至实验前的温度就可以记录量筒内剩余水的体积
【分析】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：A、实验前必须检查装置的气密性，该选项说法正确；
B、若实验测得空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不足，氧气不能完全反应，该选项说法正确；
C、本次实验数据测得空气中氧气的体积分数约为：100%＝19.6%，该选项说法正确；
D、应该等温度计读数恢复至实验前的温度才可以记录量筒内剩余水的体积，这是因为反应放热，气体体积膨胀，会导致进入集气瓶中的水的体积偏少，从而导致实验结果偏小，该选项说法不正确。
故选：D。
【点评】可以用来测定空气中氧气含量的物质应该具备的条件是：能和空气中的氧气反应，生成物是固体，不能和空气中的其它物质发生化学反应。
3．如图所示，某同学设计了测定空气中氧气的体积分数的实验．在水槽中盛适量的稀氢氧化钠溶液，并滴入2～3滴酚酞试液，在小木片上固定一只短蜡烛（普通蜡烛1cm，或者生日蜡烛2～3cm），用火柴点燃蜡烛．把集气瓶倒扣在小木块上方，并将瓶口水封．几秒钟后，蜡烛火焰熄灭，水位上升．在水下用玻片盖上集气瓶，取出，量得集气瓶中水的体积小于集气瓶容积的．以下对此分析不正确的是（　　）
A．滴入2～3滴酚酞试液的目的是让溶液变红，便于观察集气瓶中的水位上升
B．滴入酚酞试液后，一开始溶液变红，随着蜡烛的燃烧，溶液逐渐褪色
C．进入集气瓶中水的体积偏少可能是因为瓶内的氧气没有完全消耗
D．进入集气瓶中水的体积偏少可能是因为随着瓶内的氧气减少，蜡烛发生了不完全燃烧，生成了不能被氢氧化钠溶液吸收的CO等气体
【分析】解题时有时要善于联想，遇到与相比较的实验时就要考虑是否是要测定空气中氧气的含量．另外对药品的使用如酚酞，要注意分析使用环境中其他物质的存在，从而正确分析药品使用的目的．
【解答】解：由于空气中氧气含量的测定是要对应的生成物不是气体，而蜡烛燃烧却是能够生成二氧化碳甚至还可能生成一氧化碳，所以实验者设计了用氢氧化钠来吸收二氧化碳的这个细节，所以酚酞的加入虽然开始可以便于观察液面的变化，但是最终目的是证明二氧化碳被吸收。而对于进入液体小于，我们有时会考虑药品的量不足，但是本题中蜡烛熄灭了，说明蜡烛是有剩余的。所以分析时就要注意到这一点。
A、在起始阶段确实便于液面变化的观察，但是后期红色消失，所以便于观察。至于通过颜色变化证明二氧化碳被反应掉，本题的设计是空气成分测定，而不是验证二氧化碳的化学性质。所以目的仅仅是便于观察。正确。
B、开始由于水中有氢氧化钠，所以显红色。后来随着反应的进行，二氧化碳进入溶液从而消耗了溶液中的氢氧化钠，由于生成物为碳酸钠，碳酸钠显碱性，所以依旧是红色。错误。
C、进入集气瓶中水的体积偏少可能是因为瓶内的氧气没有完全消耗。由于燃烧需要氧气达到一定的浓度，所以后期蜡烛熄灭并不代表氧气被完全消耗，所以会导致进入液体体积偏小。正确。
D、其实用蜡烛或者木炭都不可能得到对应的结果，因为这个过程中随着氧气浓度的降低，过程中会生成一氧化碳，虽然可以用氢氧化钠来吸收二氧化碳，但是一氧化碳却无法被吸收。正确。
故选：B。
【点评】实验设计中要对各种情况考虑周全，比如蜡烛对应二氧化碳，但是却忽略一氧化碳．
4．下列实验操作错误的是（　　）
A．测定空气里氧气含量
B．检验氧气的性质
C．硫在氧气中燃烧
D．细铁丝在氧气中燃烧
【分析】A、测定空气中氧气的含量时可用红磷；
B、检验氧气是用带火星的木条，木条要伸入集气瓶中；
C、做硫在氧气中燃烧的实验时要用玻璃棒取用硫磺；
D、铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底部要放少量水和铺一层细沙．
【解答】解：A、测定空气中氧气的含量时可用红磷，因为红磷燃烧生成固体，对实验结果没有影响，操作正确；
B、检验氧气时用带火星的木条且木条要伸入集气瓶中，操作正确；
C、做硫在氧气中燃烧的实验时要用玻璃棒取用硫磺，不能用燃烧匙的原因是硫和铁在高温下能反应，操作错误；
D、铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底部要放少量水和铺一层细沙，防止生成物溅落炸裂瓶底，操作正确。
故选：C。
【点评】本题主要了解各操作的注意事项；把握实验成败的关键和防止发生实验事故．本题突出了实验的重要性和完成实验的严谨性．
5．医学上常用“冷冻法”治疗咽喉炎，其冷冻剂是下列物质中的（　　）
A．液态氮
B．液态氧
C．液态空气
D．液态二氧化碳
【分析】空气中氮气经过降温或加压可以形成液态氮气，液氮的温度极低，医疗上可再在液氮冷冻麻醉条件下做手术，超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能。液氮冷冻治疗是近代治疗学领域中的一门新技术。它是通过极度冷冻的状态下，将病区细胞迅速杀死，使得病区得到正常的恢复。
【解答】解：“冷冻法”治疗咽喉炎，说明所需物质必须能够提供低温环境且能应用于医疗领域，根据物质的用途，只有液氮具有此用途。
故选：A。
【点评】此题目只要掌握氮气的用途就能正确解答。
6．下列属于纯净物的是（　　）
A．自来水
B．液氧
C．碳酸饮料
D．加热高锰酸钾后残留固体
【分析】本题考查利用纯净物的概念来判断物质是否为纯净物，宏观上看只有一种物质，微观上只有一种分子否则为混合物．
【解答】解：A、自来水中含有水和消毒剂等物质，属于混合物，故A错；
B、液氧是由氧分子一种分子构成，属于纯净物，故B正确；
C、碳酸饮料中含有水、碳酸、其它添加剂，属于混合物，故C错；
D、加热高锰酸钾后残留固体中含有锰酸钾、二氧化锰，属于混合物，故D错。
故选：B。
【点评】在熟悉概念的基础上能从宏观和微观两个方面来判断纯净物和混合物，还要从社会实践中了解生活中常见物质的组成．
7．空气是一种宝贵的自然资源。下列气体不可能直接从空气中分离获得的是（　　）
A．用作医疗急救的氧气
B．用作清洁燃料的氢气
C．用于制氮肥的氮气
D．用作焊接保护气的稀有气体
【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%；结合空气的组成以及性质和应用进行分析和判断。
【解答】解：A、氧气大约占空气体积的
21%，氧气用途有支持燃烧和供给呼吸，可直接从空气中分离获得，故
A
错误。
B、空气的成分中没有氢气，因此不可直接从空气中分离获得，故
B正确。
C、氮气大约占空气体积的
78%，氮气的用途是制造氮肥、充入食品包装袋内可以防腐、液态氮可以作制冷剂，可直接从空气中分离获得，故
C
错误。
D、稀有气体大约占空气体积的0.94%，稀有气体的用途是作各种电光源、作保护气等，可直接从空气中分离获得，故
D错误。
故选：B。
【点评】本题考查了空气的组成和空气中各成分的作用，侧重基础知识应用掌握与应用能力的考查，难度较小。
8．用如图所示的装置来测定空气中氧气的含量，对该实验认识错误的是（　　）
A．该实验还可以说明N2难溶于水
B．可用木炭代替红磷进行该实验
C．红磷要足量，否则实验结果会偏小
D．待红磷熄灭后，装置冷却至室温后才能打开止水夹
【分析】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：A、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体积的五分之一，水不再继续进入，说明氮气难溶于水，该选项说法正确。
B、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，不能达到预期的实验目的，该选项说法错误。
C、红磷的量不足，不能全部消耗装置内的氧气，测定结果偏小，该选项说法正确。
D、红磷熄灭后，冷却到室温才能打开止水夹，否则测定结果会偏小，该选项说法正确。
故选：B。
【点评】可以用来测定空气中氧气含量的物质应该具备的条件是：能和空气中的氧气反应，生成物是固体，不能和空气中的其它物质发生化学反应。
9．《湖州市禁止销售燃放烟花爆竹规定》早在2018年1月1日起就正式施行。近年来，我省许多城市也都禁放烟花爆竹，其主要原因是在燃放烟花爆竹时（　　）
①产生有毒气体；
②产生噪音；
③产生粉尘；
④易发生火灾；
⑤易发生人身伤害。
A．①②③⑤
B．①②④⑤
C．①③④⑤
D．全部都是
【分析】在燃放烟花爆竹时：①产生有毒气体；②产生噪音；③产生粉尘；④易发生火灾；⑤易发生人身伤害，因此要禁止燃放烟花爆竹。
【解答】解：近年来，我省许多城市也都禁放烟花爆竹，其主要原因是在燃放烟花爆竹时：①产生有毒气体；②产生噪音；③产生粉尘；④易发生火灾；⑤易发生人身伤害；
故选：D。
【点评】环保问题已经引起了全球的重视，关于“三废”的处理问题，是中考的热点问题，化学上提倡绿色化学工艺，要从源头上杜绝污染。
10．空气质量关系到每个人的健康，下列关于空气的说法不正确的是（　　）
A．燃烧法测定空气中氧气的含量，不能用硫代替红磷
B．空气的成分按质量计算，氧气大约占
21%
C．氮气的化学性质不活泼，可用于食品的防腐
D．禁止燃放烟花爆竹，可以减少空气污染
【分析】A、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。
B、根据空气的主要成分和含量，进行分析判断。
C、根据氮气的化学性质不活泼，进行分析判断。
D、根据减少空气污染的措施，进行分析判断。
【解答】解：A、硫在空气中燃烧生成二氧化硫气体，虽除去氧气，而增加了新的气体，不能用来测定空气中氧气含量，不能用硫代替红磷，故选项说法正确。
B、空气的成分按体积（而不是质量）计算，氧气大约占21%，故选项说法错误。
C、氮气的化学性质不活泼，可用作保护气，如用于食品的防腐，故选项说法正确。
D、禁止燃放烟花爆竹，能减少二氧化硫等污染气体的排放，可以减少空气污染，故选项说法正确。
故选：B。
【点评】本题难度不大，掌握用燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理、空气的成分与用途等是正确解答本题的关键。
二．填空题（共5小题）
11．为测定空气中氧气的含量，某学生设计了如图的实验并进行探究．请你参与评价或帮助他分析完成相关问题．
（1）当集气瓶中气温未冷却至室温即记录集气瓶中吸入液体体积约占集气瓶容积的体积分数为a，当集气瓶中气温冷却至室温后再记录集气瓶中吸入液体体积约占集气瓶容积的体积分数为b，则a　＜　b（填“＞”或“＜”或“＝”）．
（2）若该装置能将集气瓶中的氧气耗尽、烧杯中液体都足量，则集气瓶中吸入液体体积应该约占集气瓶容积的　　
（3）试分析在测定过程中，对测定结果带来误差的因素可能有　装置气密性差　、　集气瓶中气温未恢复至室温就读数等　（任答两点）．
【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：①装置气密性好；②红磷要足量；③要冷却至室温再读数．据此分析解答有关的问题．
【解答】解：
（1）当集气瓶内气温未冷却时，瓶内的压强偏高时，进入的液体偏少．所以，a＜b；
（2）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，则集气瓶中吸入液体体积应该约占集气瓶容积的；
（3）在测定过程中，对测定结果带来误差的因素可能有：装置气密性差、集气瓶中气温未恢复至室温就读数、可燃物红磷、木炭的量偏少等．
答案：
（1）＜
（2）
（3）装置气密性差、集气瓶中气温未恢复至室温就读数等．
【点评】本题主要考查测定空气中氧气的含量的实验，理解实验的原理是解答本题的关键，增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力
12．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1所示的实验装置，实验时在粗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）白磷燃烧的文字（或符号）表达式为　磷+氧气五氧化二磷或P+O2P2O5　；
（2）导致DE段气压变化的实验操作是　打开弹簧夹　。
（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　不溶于水　。
（4）实验前在集气瓶中预先放入了amL的水，若集气瓶的内部体积为bmL，则理论上倒流入集气瓶中的水的体积大约为　（b﹣a）mL　。
【分析】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）白磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字、符号表达式为：磷+氧气五氧化二磷、P+O2P2O5。
故填：磷+氧气五氧化二磷或P+O2P2O5。
（2）导致DE段气压变化的实验操作是打开弹簧夹，水进入广口瓶。
故填：打开弹簧夹。
（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不溶于水。
故填：不溶于水。
（4）实验前在集气瓶中预先放入了amL的水，若集气瓶的内部体积为bmL，则理论上倒流入集气瓶中的水的体积大约为：（b﹣a）mL。
故填：（b﹣a）mL。
【点评】可以用来测定空气中氧气含量的物质应该具备的条件是：能和空气中的氧气反应，生成物是固体，不能和空气中的其它物质发生化学反应。
13．空气中的　稀有气体　在电光源中应用广泛，空气中的　二氧化碳　可供植物进行光合作用．
【分析】根据稀有气体通电时发出不同颜色的光判断；二氧化碳是植物进行光合作用的原料．
【解答】解：稀有气体通电时发出不同颜色的光，所以常被用在电光源中；空气中的二氧化碳是光合作用的原料．
故答案为：稀有气体；二氧化碳．
【点评】了解空气中各种气体，及各自的作用，是解题的关键．
14．下列物质：①清新的空气
②食盐水
③过氧化氢溶液
④液氮
⑤氯酸钾
⑥红磷
⑦豆浆
⑧矿泉水
⑨铜
（1）属于混合物的是　①②③⑦⑧　。
（2）属于纯净物的是　④⑤⑥⑨　。
【分析】物质分为混合物和纯净物，混合物是由两种或两种以上的物质组成，①清新的空气
②食盐水③过氧化氢溶液⑦豆浆⑧矿泉水都属于混合物；纯净物是由一种物质组成，④液氮
⑤氯酸钾⑥红磷⑨铜都属于纯净物。纯净物又分为单质和化合物。由同种元素组成的纯净物叫单质；由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物。
【解答】解：（1）混合物是由两种或两种以上的物质组成，①清新的空气
②食盐水③过氧化氢溶液⑦豆浆⑧矿泉水都属于混合物；故答案为：①②③⑦⑧；
（2）纯净物是由一种物质组成，④液氮
⑤氯酸钾⑥红磷⑨铜都属于纯净物；故答案为：④⑤⑥⑨。
【点评】本考点考查了物质的分类，要加强记忆混合物、纯净物、单质、化合物等基本概念，并能够区分应用。本考点的基础性比较强，主要出现在选择题和填空题中。
15．下列现象能说明我们身边存在空气的是　ABC　
A.快速奔跑时感受到有风吹来
B.把塑料袋抖开后扎紧，感到不易压缩
C.将玻璃杯倒扣在水槽中，水不能充满玻璃杯
【分析】根据现象来说明我们身边存在空气解答即可。
【解答】解：能说明我们身边存在空气的现象是：A．快速奔跑时感受到有风吹来；B．把塑料袋抖开后扎紧，感到不易压缩；C．将玻璃杯倒扣在水槽中，水不能充满玻璃杯；故答案为：ABC。
【点评】本考点考查了空气中各种气体的含量，同学们要加强记忆有关的知识点，在理解的基础上加以应用，本考点基础性比较强，主要出现在选择题和填空题中。
三．实验探究题（共1小题）
16．某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究，请你参与。
[设计实验]第一小组同学共同设计了如图的A、B两套装置。你认为合理的是（填编号）　A　。
[进行实验]
[数据分析]实验结束后，整理数据如下：（注：集气瓶容积为100mL）
组
别
1
2
3
4
5
6
进入瓶中水的体积（mL）
20
18
19
17
21
19
通过对实验数据分析，实验得出氧气约占空气体积的　19%　。
[实验分析]（1）红磷要过量的原因是　使氧气完全反应尽　；
（2）弹簧夹打开的适宜时机是　冷却到室温时　；
（3）实验结束，发现测定出的空气中氧气的体积分数低于，可能的原因是　红磷量不足　（答出一点即可）
[改进实验]
（1）第二小组同学设计了C实验装置，优点是：　环保（或误差小）　。
（2）第三小组同学设计了D实验装置，优点是：　容易计算出进入集气瓶中水的体积　。
【分析】[设计实验]同样都是红磷，放在不同的位置会对应不同的实验结果，由于氧气相对密度较大，因此让红磷在较低的位置能够更有效消耗装置内的氧气；
[数据分析]根据表格中的实验数据来分析；
[实验分析]根据测定空气中氧气含量的原理以及注意事项来分析；
[改进实验]根据装置的特点来分析其优点。
【解答】解：[设计实验]实验A和B的区别在于红磷的位置，而这一点与氧气的密度有关，由于氧气的密度大于空气，所以红磷在稍微低的位置更利于反应的进行，也更利于氧气的消耗，所以实验设计A更合理；故填：A。
[数据分析]大通过对实验数据分析，实验得出氧气约占空气体积的19%；故填：19%。
[实验分析]（1）实验中为了将装置内的氧气完全耗尽，加入的红磷要过量；故填：使氧气完全反应尽；
（2）当装置冷却至室温后再打开止水夹，否则测定结果偏小；故填：冷却到室温时；
（3）实验结束，发现测定出的空气中氧气的体积分数低于l/5，可能的原因是红磷的量不足、装置漏气、没有冷却至室温就打开止水夹；故填：红磷量不足；
[改进实验]（1）该装置始终是密封的，测定结果更精确，误差更小；生成的五氧化二磷不会逸散到空气造成污染，更环保；故填：环保（或误差小）。
（2）该装置使用了量筒，更容易计算出进入集气瓶中水的体积；故填：容易计算出进入集气瓶中水的体积。
【点评】本题主要考查磷测定空气组成的实验原理、现象及误差分析，掌握测定的原理是解题的关键。根据实验操作图，回忆实验中注意事项，从而回答该实验的有关问题。对于实验的改进，要从原理上来考虑。
四．计算题（共1小题）
17．甲、乙、丙三个实验小组分别利用2g铜粉“测定空气中氧气的含量”，实验装置见图。课外兴趣小组为研究实验中铜粉的氧化情况，又进行以下实验：
①兴趣小组将甲、乙、丙三个实验小组硬质玻璃管中的残留固体全部取出，称量后，置于烧杯中；
②在烧杯中加入足量稀硫酸使之充分反应，将剩余固体过滤、洗涤、干燥、称量；相关数据见下表：
甲组
乙组
丙组
反应前固体质量
2.016g
2.016g
2.024g
反应后固体质量
1.936g
1.936g
1.904g
（1）烧杯中发生反应的化学方程式为　CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O　；
（2）甲、乙两组实验数据相同，残留固体中氧化铜的质量为　0.08g　，丙组残留固体中氧化铜的质量为　0.12g　。
（3）兴趣小组通过分析数据得出：甲、乙两组实验数据更接近实际空气中氧气的含量，丙组差异较大。你认为丙组在“测定空气中氧气的含量”实验中，可能存在的操作失误是　装置漏气　。
【分析】（1）根据化学反应的原理来分析；
（2）根据氧化铜能与硫酸反应、实验数据来分析；
（3）根据实验误差产生的原因来分析。
【解答】解：（1）铜与硫酸不反应，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜和水；故填：CuO+H2SO4＝CuSO4+H2O；
（2）加热后的固体中加入足量的稀硫酸后，剩余的固体是不与硫酸反应的铜，则甲、乙两组实验数据相同，残留固体中氧化铜的质量为2.016g﹣1.936g＝0.08g；丙组残留固体中氧化铜的质量为2.024g﹣1.904g＝0.12g；故填：0.08g；0.12g；
（3）兴趣小组通过分析数据得出：甲、乙两组实验数据更接近实际空气中氧气的含量，丙组差异较大。你认为丙组在“测定空气中氧气的含量”实验中，可能存在的操作失误是装置漏气，导致少量空气进入，所以生成的氧化铜质量偏大；故填：装置漏气。
【点评】可以用来测定空气中氧气含量的物质应该具备的条件是：能和空气中的氧气反应，生成物是固体，不能和空气中的其它物质发生化学反应。
五．推断题（共1小题）
18．用红磷在空气中燃烧证明氧气含量实验时，实验完毕后，
（1）剩余的气体主要是什么？
（2）具有哪些性质（答一点）？
【分析】根据空气的组成以及实验现象来分析解答．
【解答】解：过量的红磷燃烧耗尽了广口瓶内的氧气，剩余的主要是氮气；根据水进入广口瓶容积的五分之一后不再进入，可推出氮气难溶于水，根据剩余的红磷不能继续燃烧，说明氮气不燃烧、也不支持燃烧．
故答案为：（1）氮气；
（2）难溶于水．
【点评】本题考查了空气中氧气含量的测定，完成此题，可以依据已有的课本知识进行．
六．解答题（共3小题）
19．对空气中氧气含量测定实验的再认识。
Ⅰ.某校化学兴趣学习小组在学习了“空气中氧气含量测定”的基础上，改进出如图1所示的实验装置。实验步骤如下：
①连接仪器，装置的气密性良好；
②整个集气瓶的体积是c，集气瓶里装入适量a体积的水，在燃烧匙里放入足量红磷，把长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中；
③利用凸透镜对红磷加热，待集气瓶完全冷却至室温后，量出集气瓶中水的体积是b。
请回答下列问题：
（1）红磷燃烧的实验现象有　红磷燃烧，产生白烟，放热　，整个实验过程中，集气瓶内水面的变化情况是　逐渐上升至b处　。
（2）利用a、b、c三个数据，写出空气中氧气的体积分数表达式为　100%　。
（3）组内成员小明对“实验前集气瓶里要装入适量a体积的水”非常不理解。咨询组长后，他终于明白“实验前装入水”的作用，其一是　吸收五氧化二磷　；其二是　吸热降温　。
Ⅱ.该兴趣小组同学继续改进实验，通过查询资料，利用四硫化钠（Na2S4）固体替代红磷进行实验，其反应原理为：2Na2S4+O2+2H2O═8S↓+4NaOH。实验过程如下：
①将足量的四硫化钠（Na2S4）固体置于试管中，再加入适量的水并立即塞紧橡胶塞，再充分振荡；
②测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h1（如图2所示）；
③将该试管倒置于水槽中（如图3所示），在水中取下橡胶塞；
④当现象稳定后在水下塞紧橡胶塞，将试管取出倒转过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离（如图4所示）记录数据h2。
⑤按照①～④再重复实验2次，3次实验数据记录如表：
第1次
第2次
第3次
h1/cm
11.0
11.4
11.6
h2/cm
9.6
9.1
9.2
（1）步骤①中进行充分振荡的目的是　使四硫化钠和氧气、水充分反应　，可观察到的实验现象为　产生淡黄色沉淀　；
（2）分析3次实验数据，你认为第　1　次实验数据应舍弃，利用数据计算本实验测得的空气中氧气的体积分数约为　20.4　%（结果精确到0.1%）。
【分析】Ⅰ.红磷燃烧，产生白烟，放热，生成五氧化二磷。
根据提供数据可以计算氧气体积分数。
“实验前装入水”的作用，其一是吸收五氧化二磷；其二是吸热降温。
故填：吸收五氧化二磷；吸热降温。
Ⅱ.步骤①中进行充分振荡的目的是使四硫化钠和氧气、水充分反应，可观察到的实验现象为产生淡黄色沉淀。
【解答】解：Ⅰ.（1）红磷燃烧的实验现象有红磷燃烧，产生白烟，放热，整个实验过程中，集气瓶内水面的变化情况是逐渐上升至b处。
故填：红磷燃烧，产生白烟，放热；逐渐上升至b处。
（2）空气中氧气的体积分数表达式为：100%。
故填：100%。
（3）“实验前装入水”的作用，其一是吸收五氧化二磷；其二是吸热降温。
故填：吸收五氧化二磷；吸热降温。
Ⅱ.（1）步骤①中进行充分振荡的目的是使四硫化钠和氧气、水充分反应，可观察到的实验现象为产生淡黄色沉淀。
故填：使四硫化钠和氧气、水充分反应；产生淡黄色沉淀。
（2）分析3次实验数据，第1次实验数据应舍弃，是因为由3次数据可知，第1次误差较大，h1的平均值：（11.4+11.6）÷2＝11.5，h2的平均值：（9.1+9.2）÷2＝9.15，空气中氧气的体积分数约为：100%＝20.4%。
故填：1；20.4.
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
20．几种测定空气中氧气含量的实验（如图所示），请根据实验回答问题。
I．拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分（图1），通过该实验拉瓦锡得出了空气是由氧气和　氮气　
（填物质名称）组成，其中氧气约占空气总体积的．该实验中选用汞的优点是　
　。
A．实验过程中没有污染
B．能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
C．实验仪器易得到
D．反应不需要条件
Ⅱ．实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（图2），写出红磷燃烧的化学方程式　4P+5O22P2O5　；测出的氧气含量常常远低于，可能的原因是　装置漏气　
（写一条即可）。
Ⅲ．兴趣小组同学对图2实验进行了改进，设计了如图3的实验。
实验前，打开弹簧夹，将体积为25mL的注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞能返回至原处，则说明　装置的气密性良好　。
实验时，先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热红磷，可观察到的现象为　产生白烟，放热　；燃烧结束后，等到试管冷却后再松开弹簧夹，注射器活塞会从原来的20mL处移动，最终将停留在约为　12　mL
（填整数）刻度处；若不使用弹簧夹，用酒精灯加热红磷，充分反应后冷却后，注射器活塞最终又将停留在约为　8　mL
（填整数）刻度处。
对照图2实验，你认为图3实验有何优点？　读数更准确　
（回答一点即可）
Ⅳ．兴趣小组同学，还设计了用传感器技术测定空气中氧气含量，实验装置如图4所示，反应过程中容器内的压强、温度和氧气浓度三条曲线变化趋势如图5所示。其中Y表示的是　氧气浓度　变化的曲线；结合X、Y两条曲线，分析图5中气体压强先变大后逐渐减小的原因　红磷燃烧放热温度升高，压强增大，同时消耗氧气，使气压减小。开始燃烧放热造成的压强增大强于氧气减少造成的压强减小，而后反应停止后温度降低，压强变小　。
【分析】I．根据教材已有知识回答，汞有毒，是一种环境污染物，加热条件下和氧气反应生成氧化汞，氧化汞受热分解生成汞和氧气；
Ⅱ．红磷燃烧生成五氧化二磷，如果装置漏气、红磷不足，都能够导致实验结果偏低；
Ⅲ．根据测定装置气密性的方法、氧气约占空气体积的五分之一以及装置的特点来分析；
Ⅳ．根据图示和红磷燃烧放热分析。
【解答】解：I．教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分，通过该实验拉瓦锡得出了空气是由氧气和氮气组成；拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分，该实验中选择使用汞的优点有：能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽，在汞槽中起到液封的作用，生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气。
故填：氮气；B。
Ⅱ．红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P+5O22P2O5；测出的氧气含量常常远低于，其原因可能是：装置漏气；红磷量不足，装置内氧气有剩余；
未等冷却就打开弹簧夹等，故填：4P+5O22P2O5；装置漏气（或红磷量不足，装置内氧气有剩余；
未等冷却就打开弹簧夹等）；
Ⅲ．打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明装置的气密性良好；若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，可观察到的现象为白磷燃烧，产生白烟，放热，燃烧结束，这时白磷燃烧消耗掉的只是试管内的氧气为40mL8mL，所以活塞应停在20mL﹣8mL＝12mL的刻度处，该实验得出的结论是氧气约占空气体积的五分之一；若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，白磷实际消耗掉的是试管40mL和注射器内20mL的氧气为（40mL+20mL）12mL，所以活塞应停在20mL﹣12mL＝8mL的刻度处；图3的设计操作与图2比较，它可以防止磷燃烧产生的白烟散逸到空气中，再就是装置的刻度更清楚，读数更准确；故填：装置的气密性良好；产生白烟，放热；12；8；读数更准确；
Ⅳ．由图可知，其中Y曲线表示的是氧气浓度，这是因为随着反应进行，氧气浓度减小，符合Y曲线；红磷燃烧放热温度升高，压强增大，同时消耗氧气，使气压减小。开始燃烧放热造成的压强增大强于氧气减少造成的压强减小，而后反应停止后温度降低，压强变小，所以图5中气体压强先变大后逐渐减小。
故填：氧气浓度；红磷燃烧放热温度升高，压强增大，同时消耗氧气，使气压减小。开始燃烧放热造成的压强增大强于氧气减少造成的压强减小，而后反应停止后温度降低，压强变小。
【点评】本考点是用红磷测定氧气在空气中的体积分数，属于实验方法和过程的探究。这类探究实验要具体问题具体分析，根据设计的步骤中不同的现象去思考、去探究，从而回答题目给出的问题。本考点主要出现在填空题和实验题中。
21．空气是一种重要的自然资源，请回答下列问题．
（1）近年来，大气中二氧化碳含量不断上升，带来的环境问题是　温室效应　．自然界中消耗二氧化碳的途径是　植物的光合作用　．科学家正在研究将过多的二氧化碳和氢气在催化剂和加热的条件下反应，转化为水和甲烷．这个反应的化学方程式为　CO2+4H22H2O+CH4　．
（2）铁与空气中的　水、氧气　等物质发生复杂的化学反应，生成铁锈，影响金属材料的有效利用．找出一种铁制品并说明它是怎样防锈的　铁栏杆﹣﹣喷漆（或链条﹣涂油或洗脸盆﹣搪瓷或门把手﹣电镀等）　．铁制品一旦生锈，可以用稀盐酸除锈．除锈时观察到　铁锈逐渐消失，溶液由无色变黄色　的现象，写出反应的化学方程式　Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O　．
【分析】（1）根据二氧化碳是主要的温室气体，进行解答；
绿色植物利用二氧化碳进行光合作用，维持空气中氧气含量的相对稳定和自然界的碳、氧的循环等；
根据书写化学方程式的步骤：写配注等，正确写出反应方程式即可；
（2）根据铁生锈的条件、防止金属生锈的方法及除锈的方法及现象，进行分析解答本题．
【解答】解：（1）根据二氧化碳是主要的温室气体，因此大气中二氧化碳含量不断上升，带来的环境问题是
温室效应；
绿色植物利用二氧化碳进行光合作用，维持空气中氧气含量的相对稳定和自然界的碳、氧的循环等；因此自然界中消耗二氧化碳的途径是：植物的光合作用；
二氧化碳和氢气在催化剂和加热的条件下反应，转化为水和甲烷．化学方程式为：CO2+4H22H2O+CH4；
（2）铁生锈的条件是：氧气与水同时存在；计算防锈的方法由：涂油、刷漆，电镀其它金属等，如铁栏杆﹣喷漆（或链条﹣涂油或洗脸盆﹣搪瓷或门把手﹣电镀等）；　
稀盐酸除锈．除锈时观察到：铁锈逐渐消失，溶液由无色变黄色；反应的化学方程式为：Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O；
故答案为：（1）温室效应；　植物的光合作用；
CO2+4H22H2O+CH4；
（2）水、氧气（或H2O、O2）；铁栏杆﹣喷漆（或链条﹣涂油或洗脸盆﹣搪瓷或门把手﹣电镀等）；　铁锈逐渐消失，溶液由无色变黄色；　Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O．
【点评】本题考查学生对铁生锈的条件、防止金属生锈的方法及除锈的方法的理解与在生活中的应用及正确书写化学方程式的能力．
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