【暑期领先学】化学九年级知识讲练：第04讲 空气（学生版）

这是一份【暑期领先学】化学九年级知识讲练：第04讲 空气（学生版），共11页。
一、测定空气中氧气的含量
二、空气的成分及用途
1．法国化学家 用定量的方法研究空气成分，得出结论：空气由 和 组成，其中氧气约占空气总体积的 。
2．空气的成分及其体积分数（大约）
3．空气各成分的用途：
（1）氮气：工业生产硝酸和氮肥，食品防腐，液态氮气用作 ；
（2）氧气：O2供给 ，支持燃烧， 冶炼，金属焊接；
（3）稀有气体用作 ，制作多用途电光
4．空气质量：
（1）空气中的有害物： 、CO、NO2、 和可吸入颗粒物、 ；
（2）空气污染指数越 ，污染越严重；
（3）CO2不属于空气污染物，但含量增多会引起 。
三、混合物与纯净物
1．混合物：像空气这样由两种或多种物质 的物质叫做 ，组成混合物的各种成分之间没有发生化学反应，它们各自保持着原来的性质。
2．纯净物：氮气、氧气、二氧化碳等分别只由 物质组成，它们都是 。纯净物可以用化学符号来表示，如氮气可以用N2来表示，氧气、二氧化碳可分别表示为O2、CO2等。上面实验中使用的红磷(P)和生成的五氧化二磷(P2O5)也是纯净物。
【考点精析】
考点1：空气中氧气含量的测定实验
【例1】（实验现操作）关于测定空气中氧气含量的实验，下列说法正确的是（ ）
A．实验前止水夹没有夹紧
B．将红磷换成木炭进行实验
C．待装置冷却至室温后，再打开止水夹
D．点燃红磷缓慢伸入集气瓶中后，再塞紧瓶塞
【例2】（空气中氧气含量测定实验的误差分析）用如图装置测定空气里氧气的含量，会导致实验结果偏大的操作是（ ）
A．红磷过量B．燃烧过程中未夹紧弹簧夹
C．未冷却到室温就打开弹簧夹D．实验后有水残留在导管中
【例3】（测定氧气含量的其他装置实验）某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，正确完成如下图所示两个实验。已知所用实验装置气密性良好。
关于该实验，有如下说法：①红磷熄灭并冷却后才能打开弹簧夹；②停止加热后即可读出注射器内气体的体积约为24mL；③实验取用铜丝质量的多少不会影响实验结果：④两个实验均能证明空气是混合物；⑤两个实验均能证明空气中约含 体积的氧气。其中正确说法的个数有（ ）
A．2个B．3个C．4个D．5个
【变式训练】
【变式1】测定空气中氧气含量的实验装置如图所示。下列说法不正确的是
A．氮气不溶于水是设计该实验的依据之一
B．要等到装置冷却后，再打开止水夹
C．实验中红磷的用量不会影响测定结果
D．集气瓶中少量的水起到降温和吸收有害物质的作用
【变式2】用红磷燃烧来探究空气成分的实验中，下列情况下不会导致所测氧气体积比实际值偏小的是（ ）
A．红磷不足B．装置漏气C．冷却到室温才打开弹簧夹D．以上都可能导致偏小
【变式3】用下图装置可验证空气中O2的含量。下列现象能表明O2含量的是
A．集气瓶中产生大量白烟B．红磷燃烧一段时间后熄灭
C．烧杯中的水倒吸进入集气瓶D．集气瓶中水面最终上升至1处

考点2：空气的组成
【例4】空气成分中，体积分数最大的是（ ）
A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳
【变式训练】
【变式1】空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是（ ）
A．O2 B．CO2 C．N2 D．Ne
【变式2】 “富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体，可用于医疗、航天等。下列氧气含量(假设气体为氧气和氮气的混合气)可用作富氧空气的是（ ）
A．8%B．19%C．21%D．75%
【变式3】空气中的成分按体积分数计算，大约为：______占21%；______占78%；稀有气体占______；二氧化碳占______；其它气体和杂质占0.03%，总体上，空气各成分的含量保持相对稳定。

考点3：各气体性质与应用
【例5】（氧气的性质与应用）空气成分中可用于医疗急救的是（ ）
A．氮气B．氧气C．稀有气体D．二氧化碳
【例6】（氮气的性质与应用）某些袋装食品需要充气防腐，下列最宜作充入气体的是（ ）
A.氮气 B.氧气 C.甲烷 D.一氧化碳
【例7】（稀有气体的性质与应用）空气的成分中，能作电光的是（ ）
A．氮气B．氧气C．稀有气体D．二氧化碳
【变式训练】
【变式1】现在不少博物馆采用真空充氮杀虫灭菌消毒机"来处理和保护文物。将文物置于该机器内，三天后氮气浓度可达99.99%；在氮气氛围中密闭三天左右，好氧菌、厌氧菌和丝状霉菌都被杀灭。下列有关氮气说法错误的是（ ）
A．氮气是一种有毒气体
B．氮气不能供给呼吸
C．通常情况下氮气的化学性质不活泼
D．高浓度氮气可抑制菌类的生长
【变式2】下列有关氧气的用途中，体现其供给呼吸性质的是（ ）
A．富氧炼钢B．医疗急救C．液氧炸药D．焊接金属
【变式3】下列关于空气的说法不正确的是（ ）
A．炼钢、气焊、航空航天都要用到氧气
B．超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能
C．广告灯的灯管中充入氖气，发出红光
D．空气中二氧化碳含量过高会引起温室效应，二氧化碳属于空气污染物

考点4：纯净物与混合物
【例8】下列物质都属于纯净物的一组是（ ）
①汽水 ②液态氧 ③水泥砂浆 ④冰水混合物
A．②④B．①④C．②③D．①③
【变式训练】
【变式1】下列物质中,属于纯净物的是
A．液态氧B．水泥砂浆C．汽水D．洁净的空气
【变式2】下列“水”属于纯净物的是（ ）
A．自来水B．汽水C．冰水D．糖水
【变式3】下列物质中，属于纯净物的是（ ）
A．空气B．氮气C．煤D．海水
巩固练习
1．通过实验测定空气中氧气含量的科学家是
A．门捷列夫B． 达尔文
C．拉瓦锡D．牛顿
2．利用如图所示装置测定空气中氧气的含量（装置气密性良好）。下列操作不正确的是
A．实验前用弹簧夹夹紧胶皮管
B．将集气瓶内水面上方空间分为5等份
C．点燃红磷后，立即将燃烧匙伸入瓶中并塞紧胶塞
D．红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，观察现象
3．如图是测定空气中氧气体积分数实验的两个改进装置，下列有关说法错误的是
A．装置a中的气球先变瘪后膨胀
B．装置a可以证明空气中含有氧气
C．用装置b实验时未冷却至室温就打开止水夹，测得结果会偏小
D．装置b中实验结束后集气瓶内水的体积等于被消耗的氧气体积
4．用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验装置如图所示。实验过程中，下列做法不会使实验结果产生明显误差的是
A．装置漏气
B．把红磷改为蜡烛
C．未冷却到实验开始前的温度就打开弹簧夹
D．使用过量的红磷
5．某同学利用如图装置验证了空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是
A．白磷的作用是消耗试管中的氧气B．白磷熄火后立即打开止水夹
C．实验前需检查装置气密性D．实验时白磷一定要过量
6．下列物质中不属于纯净物的是 。
A．二氧化碳（CO2）B．鲜榨橙汁
C．五氧化二磷（P2O5）D．氮气（N2）
7．空气中氧气含量测定的实验装置如图所示，下列有关说法正确的是
A．选用红磷是因为它可以耗尽氧气，生成固态的物质
B．燃烧匙中的红磷可以换成石蜡
C．燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高
D．实验可以证明空气含有N2、O2、CO2和稀有气体
8．某同学利用如图装置成功测定了空气中氧气的含量，下列叙述正确的是
A．实验前需检验装置的气密性B．白磷熄灭后立即打开止水夹
C．白磷的作用是消耗试管中的氮气D．量筒中的液面约降至 40mL 刻度线
9．空气成分中，体积分数为0.94%的是
A．氮气B．稀有气体C．氧气D．二氧化碳
10．用下图装置进行实验。下列说法错误的是
A．红磷燃烧，产生白烟B．瓶中液面先上升，后下降
C．瓶中液面最终升至 1 处D．用激光笔点燃能减少实验误差
11．空气中下列各成分所占的体积由小到大的顺序是
①氧气②氮气③二氧化碳④稀有气体
A．③④①②B．④③①②C．②①④③D．①③②④
12．下列气体中,属于混合物的是( )
A．二氧化硫B．水蒸气C．氮气D．空气
13．下列最适宜充入膨化食品包装袋里的气体是
A．氧气B．氮气C．稀有气体D．氢气
14．下列有关空气各成分的说法正确的是
A．空气中氧气的体积分数约为78%
B．氮气的化学性质比较活泼
C．二氧化碳溶于水呈酸性，因此二氧化碳的排放量过高，会导致酸雨
D．氧气可以供给呼吸，用于医疗急救
15．下列有关空气成分的说法不正确的是
A．稀有气体可用于制成多种用途的电光
B．氮气充入食品包袋中可以防腐
C．氧气可用作火箭发射的燃料
D．自然界的氧气主要来于植物的光合作用
16．现有：①氧气、②二氧化碳、③氮气、④稀有气体四种物质，请用上述物质的序号填空。
工业上生产硝酸和氮肥的重要原料是________；维持生命不可缺少的气体是________； 几乎不与任何物质发生化学反应，但是也有广泛用途，用于制造电光的是________； 植物进行光合作用不可缺少的是________。
17．人类生存离不开空气，空气是一种宝贵的自然资。下列关于空气的说法正确的是
A．空气中形成酸雨的气体是二氧化碳
B．空气能分离出用作燃料的是氧气
C．空气中的氮气是制造氮肥的重要原料
D．空气中的稀有气体可用于急救病人
18．如图是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置。主要操作有：在实际容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，然后按图连好仪器，再往下伸入热的玻璃棒，白磷即被点燃。
（1）写出白磷在空气中燃烧的文字表达式______。
（2）该实验中白磷需稍过量，目的是______。
（3）白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化过程是______；若实验成功，最终集气瓶中水的体积约为______mL。
（4）该实验可推论出氮气______（填“易”或“难”）溶于水和其化学性质______（填“活泼”或“不活泼）的结论。
（5）若将白磷换成炭粉，该实验能否获得成功？并请说明理由______。
（6）集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起到哪些作用？______（填字母）。
A加快集气瓶冷却 B液封导气管末端以防气体逸出 C缓冲集气瓶内气压的骤然升高
19． (1)空气是一种宝贵的资，其中_______ 大约占0.94%，_______约占21%。
(2)现有如下几种物质：①洁净空气，②液氧，③高锰酸钾，④干冰，⑤自来水，⑥冰水混合物，⑦氯酸钾。其中属于混合物的是_______，属于纯净物的是_______ (填序号)。
(3)从①氧气、②二氧化碳、③氮气、④氦气、⑤水蒸气五种气体中，按题意选择适当的物质并用序号填空。
(A)空气中含量最多的是_______；
(B)光合作用的主要原料之一，也会产生温室效应的气体是_______；
(C)盛大节日可以用来充灌气球的是_______；
(D)能够供给动植物呼吸的气体是_______。
(4)下图为地球大气、火星大气及人体呼出气体组成(体积分数)示意图。
①其中表示地球大气组成(体积分数)的图是_______。
②从图上信息推测火星上没有生命的原因可能是_______。
20．人类每时每刻都离不开空气，没有空气就没有生命，也就没有生机勃勃的地球。但在二百多年前人们并不了解空气，直到法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究空气成分，才让人们揭开空气的神秘面纱。
（1）拉瓦锡用图1的实验得出的结论是____________，但该实验也有不足之处___________。
（2）图2的实验是仿照图1的实验的原理，老师在课堂上演示的实验，请写出红磷燃烧的文字表达式__________。有位同学向老师提出了一个问题：此实验中能否用木炭代替红磷验证空气中氧气的含量？老师直接把问题交给了同学们，同学们讨论后认为不能，理由是___________。后来老师又启发同学们若将此实验稍作改动，我们也可用木炭代替红磷做此实验，同学们经过激烈地讨论，他们的改动方法是__________。
（3）本节课激发了同学们的探究兴趣，同学们课后对图2的实验又进行了改进如图3，用放大镜聚焦太阳光而点燃红磷，该装置的优点是________。
21．空气中氧气含量测定的再认识。
（经典赏析）教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（装置如图1），通过该实验拉瓦锡得出了空气是由氧气和_____（填物质名称）组成的，其中氧气约占空气总体积的1/5。
（实验回顾）（1）实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图2），兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于1/5。其原因可能是：装置漏气；红磷量不足，装置内氧气有剩余；_________
（2）由于红磷在空气中点燃后才放入集气瓶内，造成的实验缺陷有：①测定结果不准确；② _________。
（提出问题）能否设计一套实验装置以解决上述缺陷？
（实验改进）
改进一：兴趣小组同学，设计了如图3所示装置：用一个100mL量筒倒扣在水中，使量筒内外液面均位于40mL处，量筒内浮着一个贴有银片的小木块，银片上放有足量白磷，将整套装置置于垫有__________（填仪器名称）的铁架台的铁圈上加热。一会儿，白磷发生燃烧（白磷与红磷符号相同），量筒内液面上升，向烧杯内加水直至量筒内外液面相平，读出此时液面对应刻度。
（1）放白磷的平板用银做的原因是：银的_________（填一物理性质）好，易将白磷温度升高，且化学性质稳定。
（2）最终，液面大约位于量筒刻度__________mL处；白磷燃烧的符号表达式为__________。
改进二：兴趣小组同学又进行了大胆改进，设计图4（选用容积为40mL的试管作反应容器，注射器活塞初始位置为20mL处，注射器空间为20mL，活塞与内壁摩擦力及连接管空间容积忽略不计）实验方案进行，收到了良好的效果。
兴趣小组同学装配好仪器并确认气密性良好后，将弹簧夹松开，直接给足量的红磷加热使其燃烧，反应完全并冷却后，注射器活塞最终将停留在约为________mL刻度处。
实验
原理
利用某些物质(如红磷)燃烧消耗密闭容器中的氧气，使密闭容器内的压强减小，在大气压的作用下进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积实验
装置
实验
实验
步骤
（1）连接装置，并检查装置的气密性。 （2）把集气瓶液面以上容积分成5等份。
（3）在燃烧匙内放入过量红磷。
（4）夹紧弹簧夹，点燃红磷并迅速伸入集气瓶中，立即塞紧橡皮塞。
（5）燃烧结束，待集气瓶冷却到室温，打开弹簧夹
实验
现象
象红磷燃烧生成大量白烟，冷却至室温，打开弹簧夹，水经导管进入集气瓶且进入水的体积约占原容器中空气体积的
实验
结论
氧气约占空气体积的；该实验还说明氮气难溶于水，不能燃烧也不支持燃烧
误差
分析
没有冷却至室温就读数； ；加热时间不够；装置漏气。
实验
反思
此实验药品应满足的条件：
（1）物质易在空气中点燃，且只与空气中的氧气反应。
（2）生成物最好是固体，或生成的气体易被液体吸收，如用木炭或硫粉代替红磷，则集气瓶中的水应换成氢氧化钠溶液等碱溶液
变式
装置
注意事项
（1）实验前一定要先检查装置的气密性。
（2）实验中药品红磷一定要足量，否则集气瓶中氧气无法完全消耗。
（3）必须要等到集气瓶完全冷却后再打开止水夹，否则燃烧放热会使气体体积膨胀。
空气成分
氮气
氧气
稀有气体
二氧化碳
水蒸气和其它成分
体积分数