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【衔接预习】新九年级化学暑假自学精品讲义（人教版）第03课 我们周围的空气（原卷版+解析版）
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这是一份【衔接预习】新九年级化学暑假自学精品讲义（人教版）第03课 我们周围的空气（原卷版+解析版），文件包含衔接预习新九年级化学暑假自学精品讲义人教版第03课我们周围的空气原卷版docx、衔接预习新九年级化学暑假自学精品讲义人教版第03课我们周围的空气解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共42页， 欢迎下载使用。
一、空气是由什么组成？（拉瓦锡第一个定量测出空气成分）
1.空气成分的发现：
1775年，法国科学家 最早用定量的方法研究了空气的成分。如下图
拉瓦锡测定原理：
目的：
实验过程如下：
①把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天→发现一部分的液态汞(Hg)变成了红色粉末（HgO），同时容器里空气的体积差不多减少了1/5；
②把汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热→红色粉末又生成了银白色汞和氧气；
③把得到的氧气加入到前一个容器中剩余的4/5的气体中，得到的气体与空气的性质完全一样
④拉瓦锡还研究了剩余4/5气体的成分，发现它既不供给呼吸，也不支持燃烧，他认为这部分气体都是氮气（N2）。通过上述实验，拉瓦锡得出了结论：
空气 组成，其中氧气约占空气总体积的 。
2.测定空气中氧气的含量（燃烧法测定）
（1）实验原理
利用可燃物红磷 空气中的氧气反应生成 物质，使密闭容器中 减小，引起烧杯中的水倒流，流入的水体积 氧气的体积。
与拉瓦锡实验进行比较？
仪器：
药品：
集气瓶中水的作用：
烧杯中水的作用：
文字表达式：
实验装置
(3)实验步骤
① 连接装置，并检查装置的 。
② 向集气瓶中加 ，塞紧瓶塞，将瓶塞下表面至瓶底之间的容积分为5等分，并在瓶壁上作上记号。
③ 用弹簧夹夹紧乳胶管。
= 4 \* GB3 ④ 将装有红磷的燃烧匙放在酒精灯火焰上加热直至燃烧，立即伸入集气瓶中，并塞紧塞子。
= 5 \* GB3 ⑤ 待红磷 后，打开弹簧夹。
（4）实验现象
① 红磷 、放出 、产生 ；
② 冷却后打开弹簧夹，水沿着导管进入集气瓶中，集气瓶中液面上升约为 。
文字表达式：
（5）实验结论
① 红磷燃烧消耗空气中的 ，生成 ；
② 空气中氧气的体积约占空气总体积的 。
③ ④
（6）实验误差
氧气含量偏低：
① ② ③
氧气含量偏高：① ②
（7）拓展
实验成功的关键：
代替红磷测氧气的含量须满足：
空气组成
空气的组成是按照 从大到小排列
氮气（N2） ；氧气（O2） ；稀有气体 ；二氧化碳（CO2） ;其他气体及杂质
【典例】
例1.经测定某容器中的空气含氮气15.6mL，由此可推断该容器中含空气的体积约为（ ）
A.6mL C.25mL D.20mL
例2.如图是空气成分体积含量示意图，气体b代表的是（ ）
氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.稀有气体
例3.用如图装置可测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识不正确的是（ ）
A．红磷的量对实验结果无影响
B．冷却到室温才能打开弹簧夹
C．该实验所用的红磷不可用木炭替代
D．最终观察到集气瓶中液面最终上升至1处
例4.下图所列实验装置不能够用来测定空气中氧气含量的是（ ）
A. B. C. D.
例5.用下图装置可验证空气中氧气的含量。下列现象能表明氧气含量的是（ ）
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 2 处
例6.下面是测量空气中氧气体积含量的实验：
（1）实验小组按装置一进行实验，发现进入集气瓶中水的体积超过水面上方空间的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是 （填序号）。
A.实验前未将胶皮管夹紧 B.红磷过量
C.未冷却就打开止水夹 D.氧气未消耗完全
（2）实验小组又进行反思，设计了装置二，利用气压变化使白磷燃烧，与装置一比较，其优点是 （填序号）
①防止空气污染 ②减小误差 ③节约燃料 ④便于直接读数
拉瓦锡用装置三测定了空气中氧气的含量，曲颈甑中发生反应的文字表达式是 。
对比装置一、三实验，曲颈甑中的水银与装置一中的 作用相同；汞槽中的水银与装置一中的
的作用相同。
二、空气是一种宝贵的资源
1.纯净物：由 组成的物质。纯净物 的组成和性质， 化学式
2.混合物：由 物质混合而成的物质。混合物 的组成和性质 化学式。
3.氧气的用途
（1） ——如医疗急救、潜水、动植物呼吸、登山等；
（2） ——炼钢、航天、气割、气焊、化工生产等。
4.氮气
（1）物理性质
（2）化学性质：氮气不支持燃烧、化学性质不活泼。
（3）用途：① ② ③ ④
5.稀有气体
（1）稀有气体包括 等。
（2）物理性质：没有颜色、没有气味，难溶于水。
（3）化学性质： ，一般不与其他物质发生反应。
（4）用途： 。
【典例】
例1.“天宫课堂”第一课中，水球光学实验中打入的“人造空气”与我们身边的空气成分和含量基本相同。“人造空气”中氧气体积分数约为（ ）
A.78% B.21% % %
例2.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
例3.下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是（ ）
A.二氧化碳 牛奶 B.冰水混合物 液氮
C.嘉陵江水 水银 D.稀有气体 奶茶
例4.我国在2021年自主研发出超流氦大型低温制冷设备，标志若我国具备了研制液氦温度千瓦级和超流氦温度百瓦级大型低温制冷设备的能力，氦气是稀有气体，下列关于稀有气体的说法正确的是（ ）
A.空气中分离出的稀有气体是纯净物 B．稀有气体约占空气总体积的0.03％
C.用氦气代替氢气填充飞艇，只利用了氦气的物理性质 D.液氦可以用于制冷设备，利用了氦气的物理性质
例题5.空气中各成分的用途主要利用了物质的化学性质的是（ ）
①氧气用于炼钢 ②氮气制造硝酸 ③液氮用于医疗麻醉
④稀有气体用于制作霓虹灯 ⑤稀有气体用做保护气 ⑥干冰用于人工降雨
A.①②③ B.①⑤⑥ C.①③⑥ D.①④⑥
例6.现有①氮气②氧气③稀有气体④二氧化碳四种物质，请按下列要求将序号填入空格内．
（1）占空气总体积0.03%的气体是 ；
（2）能支持燃烧的气体是 ；
（3）能充入灯泡延长其使用寿命又可制多种电光源的气体是 ；
（4）可制氮肥的气体是 ；
（5）引起全球变暖的首要原因是 增多。
三、空气污染及保护
1.空气污染与防治
2.空气质量日报
（1）主要内容：空气污染指数、首要污染物、空气质量级别、空气质量状况等
（2）空气污染指数项目（暂定）： 、 、 、可吸入颗粒物（粒径在10微米以下的颗粒物，称为PM10）和臭氧等。
注意：空气污染指数越大、空气质量级别越大、空气质量 。
【典例】
例1.下列物质中，目前没有计入空气污染指数的是（ ）
A．二氧化碳、氮气 B．二氧化硫、总悬浮颗粒物
C．二氧化氮、一氧化碳 D．臭氧、可吸入颗粒物
例2.下列措施有利用防止空气污染的是（ ）
A．焚烧废弃塑料垃圾，防止白色污染 B．禁止使用煤等化石燃料
C．雾霾天气减少外出，外出时戴口罩 D．国家出台政策鼓励购买新能源汽车
例3.2021 年重庆市 PM2.5 平均浓度同比下降 15.3％，改善幅度为“十三五”以来最高。下列举措不能改善空气质量的是（ ）
A.开发利用新能源 B.推进低碳交通运输 C.提高森林覆盖率 D.增高炼铁厂的烟囱
例4.空气是一种宝贵的自然资源，下列关于空气的说法正确的是（ ）
A.空气中含量最高气体的是氧气 B.空气污染物主要有 CO、CO2和 SO2等
C.空气质量指数越大，空气质量越好 D.工业上常用分离液态空气法制备氧气
【实战演练】
1 下列物质属于纯净物的是（ ）
A．澄清石灰水 B．洁净的空气 C．稀盐酸 D．蒸馏水
2.如图所示装置可用来测定空气中氧气的含量。对该实验认识正确的是（ ）
A．红磷的量不足，测得的氧气含量偏高
B．装置不漏气是实验成功的重要因素之一
C．将红磷改为碳也能得到正确的实验结论
D．燃烧结束后，应立即记录玻璃罩内液面高度
3.科学家对人类文明和社会可持续发展作出了重要贡献。下列选项正确的是（ ）
A．拉瓦锡编制元素周期表 B．张青莲院士提出近代原子学说
C．屠呦呦因研究青蒿素获诺贝尔奖 D．道尔顿确定空气的组成
4.空气是一种宝贵的自然资源，下列关于空气的说法正确的是（ ）
A．液氮用于磁悬浮列车和用作保护气，利用了相同的性质
B．空气中二氧化碳含量比呼出气体中二氧化碳含量高
C．稀有气体可制成多种用途的电光源，是利用了其物理性质
D．三大有害气体是 CO、CO2 和 SO2，CO2 和SO2 导致酸雨
5. 用下图所示装置来测定空气中氧气的含量（铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜固体），对该实验认识错误的是（ ）
A．铜粉用量的多少，会影响实验结果
B．实验结束后冷却到室温才能读数
C．气球和注射器的作用是调节气压，使氧气完全反应
D．在正常操作情况下，反应结束后消耗氧气的总体积应该是反应前注射器内气体体积
6.小鲁同学使用红磷通过课本实验探究空气中氧气含量时，最不可能用到的仪器是
A．集气瓶 B．燃烧匙 C．玻璃棒 D．酒精灯
7.氮气通常可用作保护气，这利用氮气哪种性质（ ）
A．无色无味 B．沸点较低 C．密度比空气小 D．化学性质稳定
8.2023年六五环境日主题为“建设人与自然和谐共生的现代化”｡推动污染减排､建设环境友好型社会是全社会共同的责任｡下列物质中，属于大气主要污染物，必须减少排放的是（ ）
A．SO2 B．CO2 C．N2 D．O2
9.某同学用如图所示装置测定空气里氧气的含量。实验时，连接好装置并检查不漏气后再进行后续操作。下列说法不正确的是（ ）
A．加热铜丝能够引燃白磷，主要利用了铜丝良好的导热性
B．通过注射器内水体积的变化，得出试管内空气中所含氧气的体积
C．白磷燃烧时产生大量白烟，等火焰熄灭后立即打开弹簧夹
D．实验时所用白磷要过量，以保证集气瓶内空气里的氧气能充分反应
10.如图，用燃烧白磷的方法测定空气中氧气的体积分数。集气瓶的容积为c毫升，实验前盛有a毫升水，实验结束后，集气瓶内水的体积为b毫升。下列说法错误的是（ ）
A．实验前应先检查装置的气密性
B．将玻璃棒换成玻璃管也能使实验成功
C．点燃白磷后，瓶内水面先下降后上升
D．该实验测得空气中氧气体积分数为：
11.如图表示空气中各成分含量，下列有关说法正确的是（ ）
A．纵坐标表示质量分数
B．X 表示的物质为氧气
C．稀有气体属于纯净物
D．Y 可用于钢铁冶炼、金属焊接等
12.用如图装置测定空气中氧气含量，有关说法错误的是（ ）
A．取用的红磷必须足量
B．引燃红磷后，左管内液面先下降后上升，冷却后升至刻度1
C．该装置环保，所得结果更准确
D．该装置还能测得稀有气体的体积分数
13.如图所示装置可验证空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是
A．实验时要塞紧橡皮塞
B．白磷的作用是消耗试管中的氧气
C．白磷熄灭、试管冷却后再打开止水夹
D．最终量筒中液面约降至40 mL刻度线处
14.下列“水”属于纯净物的是（ ）
A．糖水 B．冰水 C．盐水 D．油水
15.下列关于空气成分的说法错误的是（ ）
A．空气的成分按体积算，氧气约占21% B．稀有气体常用于医疗急救
C．焊接金属时常用氮气作保护气 D．洁净的空气对于人类和其他动植物都是非常重要的
16.如图所示，用红磷、蜡烛测定空气中氧气含量。
方案①：点燃红磷、蜡烛，待反应结束并冷却到室温后，打开K1、K2、K3。
方案②：打开K1、K2，点燃红磷、蜡烛，反应结束并冷却到室温后，打开K3。
下列说法正确的是（ ）
A．红磷和蜡烛燃烧都会产生大量白烟
B．红磷和蜡烛的用量对测定结果没有影响
C．方案①中进入甲、乙中的水量：乙>甲
D．方案②中进入甲、乙中的水量相等
17.某同学用如图所示的装置粗略地测定空气中氧气的体积分数，图中烧杯上方玻璃管（预先固定好）中部有一可左右滑动的活塞，活塞左端内密封有空气，活塞右端的玻璃管口跟空气连通，实验开始前活塞处在刻度5cm处。
(已知：白磷着火点为40℃左右，生石灰与水反应放出大量的热。）向烧杯内放入适量的水，与生石灰反应的目的是
可观察到玻璃管内开始发生的现象是：
①白磷（足量） ②活塞向 （选填“左”或“右”）移动。实验结束到常温后，活塞应停在约 cm处，据此可得出结论
18．某中学化学兴趣小组对课本实验“测定空气中氧气含量”，实验完毕后集气瓶中是否还含有氧气产生质疑，于是同学们设计了如图1装置来探究磷在空气中燃烧后氧气浓度的变化情况。
【提出问题】
足量红磷在密闭的四颈平底烧瓶内燃烧熄灭后，容器中是否有氧气剩余？
【作出猜想】
(1)猜想①：有氧气剩余； 猜想②：_____________。
【实验验证】
该小组同学按图1组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙中的红磷，红磷燃烧直至熄灭；待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷居然也被点燃。
(2)激光笔的作用是_________________________________。
(3)红磷燃烧产物与瓶底的热水发生化合反应生成磷酸（H3PO4），其反应的文字（符号）表达式为________________________________。
【实验结论】
(4)根据上述实验现象，得出的结论是：猜想________正确。
【反思评价】
(5)图2是该小组同学在整个实验过程中，用传感器测量容器内氧气浓度变化的曲线图，红磷燃烧熄灭时对应的点为__________（填“A”或“B”或“C”或“D”或“E”）。
(6)兴趣小组分析对比曲线BC段和DE段，得出了“不同物质燃烧，需要的氧气浓度不一样”的结论。同学们由此联想到课本上的一个实验：__________(填物质名称)在空气中不能点燃，但在氧气中能点燃并剧烈燃烧。
【拓展延伸】
(7)图3是红磷燃烧过程中的压强变化，0～t1阶段压强增大的原因是___________________。
【习题精炼】
1.下列物质：①汽水②液氧③水泥砂浆 ④冰水混合物，共中都属于纯净物的一组是（ ）
A. ①④ B. ①② C. ②③ D. ②④
2.空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是（ ）
A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．水蒸气
3.做空气中氧气含量测定的实验装置如右图。下列有关说法正确的是（ ）
A. 燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高
B. 燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭
C 选用红磷是因为反应可以耗尽O2,生成固态的P2O5
D 本实验可以证明空气含有N2、O2、CO2和稀有气体
4.利用传感器采集蜡烛在密闭容器内燃烧过程中O2和CO2浓度的变化，以探究蜡烛熄灭的原因。实验装置如图1所示，实验过程中采集到的数据如图2所示，以下分析不合理的是（ ）
A．图2中的数据可以说明空气中氧气的含量高于二氧化碳
B．蜡烛燃烧初期，O2的浓度下降后又升高可能是燃烧放热引起的变化
C．蜡烛熄灭的原因可能是燃烧过程中消耗氧气并产生一定浓度的CO2
D．燃着的蜡烛能在浓度为15%O2、5%CO2和80%N2的混合气体中保持燃烧
5.我们一生都在不断吸入空气和呼出气体。在呼出的气体中，含量（体积分数）最多的气体是（ ）
A.二氧化碳 B.氮气 C. 水蒸气 D. 氧气
5.某化学小组利用如图所示实验装置测定空气中氧气的含量（部分固定装置已略去）．关于该实验有下列说法：①向烧杯中加水是为了提高烧杯内的温度；②白磷燃烧会放出大量的白雾：③白磷的量不足，会使测定的结果偏大；④实验中可观察到，注射器的活塞先向右移动，后向左移动：⑤若试管内净容积为50mL,反应后冷却至室温，活塞停止在40mL附近．其中正确的是（ ）
①②③ B.②③⑤ C.③④⑤ D.①④⑤
6.某小组利用如图所示装置测定空气中氧气含量，向烧杯中滴加水后白磷燃烧(注射器预装50mL水，导管内的空气体积忽略不计)。下列有关该实验的说法不正确的是（ ）
A．白磷燃烧产生大量的白烟
B．生石灰的作用是与水反应提供热量，达到白磷的着火点
C．若试管内净容积为50mL，反应后冷却至室温，打开弹簧夹后，理论上注射器的活塞停留在30mL附近
D．实验中白磷需足量，否则测定结果偏小
7.通常情况下，臭氧在距离我们较遥远的大气平流层中，是避免地球遭受大量紫外线辐射的保护伞。但若它存在于地表的空气中，身份就变成了大气污染物。氮氧化物是影响大气中臭氧浓度的重要因素之一，主要来源于燃煤、汽车尾气等。下列说法正确的是（ ）
A．空气中臭氧含量少，臭氧属于稀有气体 B．“空气污染指数”越大，空气质量越好
C．推广新能源汽车，可以减少对空气的污染 D．氮气化学性质活泼，工业上可用来制造氮肥
8.蜡烛在盛有一定体积空气的密闭容器内燃烧至熄灭过程中，O2和CO含量随时间变化曲线如图，下列说法不正确的是（ ）
A．蜡烛燃烧过程中也发生了物理变化
B．图中A的值为21
C．蜡烛熄灭时，氧气仍有剩余
D．蜡烛熄灭后，容器内的气体只有CO、O2
9.谁是混合物（ ）
A．B．C．D．
10.图1是利用燃烧红磷法测定空气中氧气含量的实验，同时利用传感器技术实时测定图1实验装置内的压强、温度和氧气浓度变化，三条曲线变化趋势如图2所示。下列叙述错误的是（ ）
A．X曲线表示的是温度变化
B．Y曲线表示的是氧气的浓度变化
C．图2中C点对应的变化进程是红磷刚开始燃烧
D．图2中DE段对应的变化进程是水倒吸进左边的瓶中
11.如图所示，等体积的甲乙两集气瓶内充满空气，燃烧匙内分别盛有过量的红磷和木炭粉，点燃使其充分反应，冷却至室温，打开止水夹，出现的现象是（ ）
A．甲瓶中有水流入，乙瓶中没有水流入
B．甲、乙两瓶均无水流入
C．甲瓶没有水流入，乙瓶中有水流入
D．甲、乙两瓶均有水流入
12.图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量，图2是用该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间关系图(该装置气密性良好，p0是集气瓶内初始气压)。下列说法正确的是（ ）
A．c点时反应刚好停止
B．红磷的多少对实验结果无影响
C．b、c、d点时集气瓶中所含物质相同
D．该装置测得空气中氧气含量为
13.圆圈分别是地球和火星的大气组成(体积分数）示意图，下列说法正确的是（ ）
A．地球和火星的大气中氧气的体积分数相同
B．地球和火星的大气中都含有氮气
C．地球和火屋的大气中二氧化碳的体积分数相同
D．地球和火是的大气中组成完全相同
14.如图所示的甲、乙两个装置为实验室测定空气中氧气体积分数的改进实验，实验前甲装置内空气体积为30L(盛装细铜丝的玻璃管中空气忽略不计，且铜只能与空气中氧气发生反应)，乙装置中注射器和硬质玻璃管内空气体积分别为15mL和25mL。下列有关说法中正确的是（ ）
A．甲、乙两个实验中都可以通过反复推拉注射器使装置内的氧气尽可能充分反应
B．若甲、乙装置中停止加热后立即读数，则测得装置内剩余气体体积将偏小
C．若实验前乙装置注射器内空气为5mL，则乙实验也能得出准确的结论
D．乙实验的过程中，气球的主要作用是收集尾气，防止空气污染
15.能鉴别氮气和氧气两瓶气体的方法是（ ）
A．观察颜色B．闻气味
C．插入带火星的木条D．倒入澄清的石灰水
16.某同学用如图所示装置测定空气中的氧气含量，下列有关说法正确的是（ ）
A．此实验的原理是利用铁燃烧消耗氧气
B．最终量筒内液面上升到40 mL处
C．该实验反应迅速，现象明显
D．此实验铁丝绒的多少不影响测量结果
17.如图所示是某同学测定空气中氧气含量的装置。玻璃管中装的是细铜丝。
(1)若加热前，两注射器组成的密闭系统中有30mL空气，停止加热冷却到室温后，理论上密闭容器中剩余的气体的体积约为______mL。
(2)几位同学在做上述实验时结果差别较大，甲同学最后剩余气体26mL，你认为导致实验结果可能的原因是______（写一种即可）。
18.利用如图所示装置，进行空气中氧气含量的测定，实验步骤如下（装置气密性良好，部分操作已略去，因导管产生的误差因素忽略不计）：
步骤一、依次打开止水夹、b，向集气瓶中缓慢通入空气，待集气瓶中液面稍低于燃烧匙底部后停止，保证白磷处在水面以上，测得此时进入量筒中水的体积V1=20mL。
(1)步骤二、关闭止水夹a、b，用强光照射引燃白磷，发生反应的文字表达式为 。
(2)步骤三、等白磷熄灭并冷却至室温后，打开止水夹b，观察到量筒内的水回流至集气瓶，待量筒中水面静止不动时，测得此时量筒内水的体积V2=16mL，根据数据V1、V2，可得出空气中氧气的体积分数约为______。
19.为了测定能使带火星的木条复燃时氧气的最低含量是多少，课外活动小组的同学们用高锰酸钾制取氧气，则该反应的符号表达式为_______，再将制得的氧气和空气按不同的体积比收集在集气瓶里。
收集方法是：在100mL集气瓶里装满水，塞紧胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，刚好把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a，然后打开活塞b通入空气，把瓶里的水全部排入量筒，（已知氧气约占空气体积分数的21%）。若要收集一瓶含氧气的体积分数约为50%的气体，则需通入_______mL氧气和______mL空气（计算结果精确到0.1mL）。
20.化学探索课上，同学们做了人体呼出的气体使澄清石灰水变浑浊的实验后，对呼出的气体中主要成分及含量非常好奇，设计如下实验进行探究。
【提出问题】呼出气体中有哪些主要成分，它们的含量是多少？
【查阅资料】（1）呼出气体中仍含有O2；
（2）白磷和红磷具有相似的化学性质；
（3）二氧化碳可以被足量的澄清石灰水吸收；
（4）被液体浸泡后的白磷，只要与氧气接触且温度达到40℃依然可以燃烧。
【猜想与实验】猜想：呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2、水蒸气等。
实验Ⅰ：验证呼出的气体中含有水蒸气。
（1）实验操作如右图所示。
（2）观察到的实验现象为______________，根据该现象可以判断呼出的气体中含有水蒸气。
实验Ⅱ：验证呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2，并测定其含量。同学们在老师的指导下设计了如图所示装置。
【实验记录】
【实验反思】
（1）该实验设计依据的N2性质有______（填选项序号）。
A．难溶于水B．无色无味C．不和澄清石灰水反应D．不能燃烧，也不支持燃烧
（2）实验Ⅱ中实验操作（4）中，若A中气体未完全冷却就打开b并读数，则所测氮气的体积分数将________（填“偏小”、“不变”或“偏大”）。
【中考链接】
1.（2022重庆A）物质分类是一种化学观念，厨房里的下列物质属于纯净物的是（ ）
A.酸奶 B.冰块 C.白酒 D.食醋
2.（2022重庆A）液氮能长时间保存活体组织和生物样品，主要利用氮气的性质是（ ）
A.密度小 B.沸点低 C.难溶于水 D.无色无味
3.（2023年重庆B）下列各组空气成分的体积分数最大的是（ ）
A．O2、H2O B．O2、CO2 C．O2、N2 D．N2、CO2
4.（2023自贡）下列方法能区分氮气和二氧化碳两瓶气体的是（ ）
A．闻气味 B．观察颜色 C．伸入燃着的木条 D．倒入澄清石灰水
【化学元素速记】
颜色
状态（常温常压）
气味
密度（标准状况）
熔点
沸点
是否易溶于水
无色
气态
无味
1.251g/L
-209.9℃
-195.8℃
否
污染物
污染源
空气污染的危害
空气污染的防治
实验操作
主要实验现象
实验结论及解释
（1）
检查装置的气密性，向装置中加入药品
装置气密性良好
（2）
先将A中装满澄清石灰水，打开止水夹a、b，吹入500mL呼出气体。关闭a、b，并冷却到室温。
A装置中_______，量筒内进入475mL液体
呼出的气体中CO2的体积为______ mL
（3）
此时，A中澄清石灰水的液面低于燃烧匙，再用凸透镜聚光引燃白磷。
__________
呼出的气体中，含N2_____ mL，含O2_____ mL
（4）
待白磷熄灭并冷却到室温，打开b。
B中部分液体倒吸入A中；B中剩余液体为400mL
一、空气是由什么组成？（拉瓦锡第一个定量测出空气成分）
1.空气成分的发现：
1775年，法国科学家 最早用定量的方法研究了空气的成分。如下图
拉瓦锡测定原理：
目的：
实验过程如下：
①把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天→发现一部分的液态汞(Hg)变成了红色粉末（HgO），同时容器里空气的体积差不多减少了1/5；
②把汞表面上所生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器里再加强热→红色粉末又生成了银白色汞和氧气；
③把得到的氧气加入到前一个容器中剩余的4/5的气体中，得到的气体与空气的性质完全一样
④拉瓦锡还研究了剩余4/5气体的成分，发现它既不供给呼吸，也不支持燃烧，他认为这部分气体都是氮气（N2）。通过上述实验，拉瓦锡得出了结论：
空气 组成，其中氧气约占空气总体积的 。
2.测定空气中氧气的含量（燃烧法测定）
（1）实验原理
利用可燃物红磷 空气中的氧气反应生成 物质，使密闭容器中 减小，引起烧杯中的水倒流，流入的水体积 氧气的体积。
与拉瓦锡实验进行比较？
仪器：
药品：
集气瓶中水的作用：
烧杯中水的作用：
文字表达式：
实验装置
(3)实验步骤
① 连接装置，并检查装置的 。
② 向集气瓶中加 ，塞紧瓶塞，将瓶塞下表面至瓶底之间的容积分为5等分，并在瓶壁上作上记号。
③ 用弹簧夹夹紧乳胶管。
= 4 \* GB3 ④ 将装有红磷的燃烧匙放在酒精灯火焰上加热直至燃烧，立即伸入集气瓶中，并塞紧塞子。
= 5 \* GB3 ⑤ 待红磷 后，打开弹簧夹。
（4）实验现象
① 红磷 、放出 、产生 ；
② 冷却后打开弹簧夹，水沿着导管进入集气瓶中，集气瓶中液面上升约为 。
文字表达式：
（5）实验结论
① 红磷燃烧消耗空气中的 ，生成 ；
② 空气中氧气的体积约占空气总体积的 。
③ ④
（6）实验误差
氧气含量偏低：
① ② ③
氧气含量偏高：① ②
（7）拓展
实验成功的关键：
代替红磷测氧气的含量须满足：
空气组成
空气的组成是按照 从大到小排列
氮气（N2） ；氧气（O2） ；稀有气体 ；二氧化碳（CO2） ;其他气体及杂质
【典例】
例1.经测定某容器中的空气含氮气15.6mL，由此可推断该容器中含空气的体积约为（ ）
A.6mL C.25mL D.20mL
例2.如图是空气成分体积含量示意图，气体b代表的是（ ）
氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.稀有气体
例3.用如图装置可测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识不正确的是（ ）
A．红磷的量对实验结果无影响
B．冷却到室温才能打开弹簧夹
C．该实验所用的红磷不可用木炭替代
D．最终观察到集气瓶中液面最终上升至1处
例4.下图所列实验装置不能够用来测定空气中氧气含量的是（ ）
A. B. C. D.
例5.用下图装置可验证空气中氧气的含量。下列现象能表明氧气含量的是（ ）
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 2 处
例6.下面是测量空气中氧气体积含量的实验：
（1）实验小组按装置一进行实验，发现进入集气瓶中水的体积超过水面上方空间的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是 （填序号）。
A.实验前未将胶皮管夹紧 B.红磷过量
C.未冷却就打开止水夹 D.氧气未消耗完全
（2）实验小组又进行反思，设计了装置二，利用气压变化使白磷燃烧，与装置一比较，其优点是 （填序号）
①防止空气污染 ②减小误差 ③节约燃料 ④便于直接读数
拉瓦锡用装置三测定了空气中氧气的含量，曲颈甑中发生反应的文字表达式是 。
对比装置一、三实验，曲颈甑中的水银与装置一中的 作用相同；汞槽中的水银与装置一中的
的作用相同。
二、空气是一种宝贵的资源
1.纯净物：由 组成的物质。纯净物 的组成和性质， 化学式
2.混合物：由 物质混合而成的物质。混合物 的组成和性质 化学式。
3.氧气的用途
（1） ——如医疗急救、潜水、动植物呼吸、登山等；
（2） ——炼钢、航天、气割、气焊、化工生产等。
4.氮气
（1）物理性质
（2）化学性质：氮气不支持燃烧、化学性质不活泼。
（3）用途：① ② ③ ④
5.稀有气体
（1）稀有气体包括 等。
（2）物理性质：没有颜色、没有气味，难溶于水。
（3）化学性质： ，一般不与其他物质发生反应。
（4）用途： 。
【典例】
例1.“天宫课堂”第一课中，水球光学实验中打入的“人造空气”与我们身边的空气成分和含量基本相同。“人造空气”中氧气体积分数约为（ ）
A.78% B.21% % %
例2.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
例3.下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是（ ）
A.二氧化碳 牛奶 B.冰水混合物 液氮
C.嘉陵江水 水银 D.稀有气体 奶茶
例4.我国在2021年自主研发出超流氦大型低温制冷设备，标志若我国具备了研制液氦温度千瓦级和超流氦温度百瓦级大型低温制冷设备的能力，氦气是稀有气体，下列关于稀有气体的说法正确的是（ ）
A.空气中分离出的稀有气体是纯净物 B．稀有气体约占空气总体积的0.03％
C.用氦气代替氢气填充飞艇，只利用了氦气的物理性质 D.液氦可以用于制冷设备，利用了氦气的物理性质
例题5.空气中各成分的用途主要利用了物质的化学性质的是（ ）
①氧气用于炼钢 ②氮气制造硝酸 ③液氮用于医疗麻醉
④稀有气体用于制作霓虹灯 ⑤稀有气体用做保护气 ⑥干冰用于人工降雨
A.①②③ B.①⑤⑥ C.①③⑥ D.①④⑥
例6.现有①氮气②氧气③稀有气体④二氧化碳四种物质，请按下列要求将序号填入空格内．
（1）占空气总体积0.03%的气体是 ；
（2）能支持燃烧的气体是 ；
（3）能充入灯泡延长其使用寿命又可制多种电光源的气体是 ；
（4）可制氮肥的气体是 ；
（5）引起全球变暖的首要原因是 增多。
三、空气污染及保护
1.空气污染与防治
2.空气质量日报
（1）主要内容：空气污染指数、首要污染物、空气质量级别、空气质量状况等
（2）空气污染指数项目（暂定）： 、 、 、可吸入颗粒物（粒径在10微米以下的颗粒物，称为PM10）和臭氧等。
注意：空气污染指数越大、空气质量级别越大、空气质量 。
【典例】
例1.下列物质中，目前没有计入空气污染指数的是（ ）
A．二氧化碳、氮气 B．二氧化硫、总悬浮颗粒物
C．二氧化氮、一氧化碳 D．臭氧、可吸入颗粒物
例2.下列措施有利用防止空气污染的是（ ）
A．焚烧废弃塑料垃圾，防止白色污染 B．禁止使用煤等化石燃料
C．雾霾天气减少外出，外出时戴口罩 D．国家出台政策鼓励购买新能源汽车
例3.2021 年重庆市 PM2.5 平均浓度同比下降 15.3％，改善幅度为“十三五”以来最高。下列举措不能改善空气质量的是（ ）
A.开发利用新能源 B.推进低碳交通运输 C.提高森林覆盖率 D.增高炼铁厂的烟囱
例4.空气是一种宝贵的自然资源，下列关于空气的说法正确的是（ ）
A.空气中含量最高气体的是氧气 B.空气污染物主要有 CO、CO2和 SO2等
C.空气质量指数越大，空气质量越好 D.工业上常用分离液态空气法制备氧气
【实战演练】
1 下列物质属于纯净物的是（ ）
A．澄清石灰水 B．洁净的空气 C．稀盐酸 D．蒸馏水
2.如图所示装置可用来测定空气中氧气的含量。对该实验认识正确的是（ ）
A．红磷的量不足，测得的氧气含量偏高
B．装置不漏气是实验成功的重要因素之一
C．将红磷改为碳也能得到正确的实验结论
D．燃烧结束后，应立即记录玻璃罩内液面高度
3.科学家对人类文明和社会可持续发展作出了重要贡献。下列选项正确的是（ ）
A．拉瓦锡编制元素周期表 B．张青莲院士提出近代原子学说
C．屠呦呦因研究青蒿素获诺贝尔奖 D．道尔顿确定空气的组成
4.空气是一种宝贵的自然资源，下列关于空气的说法正确的是（ ）
A．液氮用于磁悬浮列车和用作保护气，利用了相同的性质
B．空气中二氧化碳含量比呼出气体中二氧化碳含量高
C．稀有气体可制成多种用途的电光源，是利用了其物理性质
D．三大有害气体是 CO、CO2 和 SO2，CO2 和SO2 导致酸雨
5. 用下图所示装置来测定空气中氧气的含量（铜和氧气在加热的条件下生成氧化铜固体），对该实验认识错误的是（ ）
A．铜粉用量的多少，会影响实验结果
B．实验结束后冷却到室温才能读数
C．气球和注射器的作用是调节气压，使氧气完全反应
D．在正常操作情况下，反应结束后消耗氧气的总体积应该是反应前注射器内气体体积
6.小鲁同学使用红磷通过课本实验探究空气中氧气含量时，最不可能用到的仪器是
A．集气瓶 B．燃烧匙 C．玻璃棒 D．酒精灯
7.氮气通常可用作保护气，这利用氮气哪种性质（ ）
A．无色无味 B．沸点较低 C．密度比空气小 D．化学性质稳定
8.2023年六五环境日主题为“建设人与自然和谐共生的现代化”｡推动污染减排､建设环境友好型社会是全社会共同的责任｡下列物质中，属于大气主要污染物，必须减少排放的是（ ）
A．SO2 B．CO2 C．N2 D．O2
9.某同学用如图所示装置测定空气里氧气的含量。实验时，连接好装置并检查不漏气后再进行后续操作。下列说法不正确的是（ ）
A．加热铜丝能够引燃白磷，主要利用了铜丝良好的导热性
B．通过注射器内水体积的变化，得出试管内空气中所含氧气的体积
C．白磷燃烧时产生大量白烟，等火焰熄灭后立即打开弹簧夹
D．实验时所用白磷要过量，以保证集气瓶内空气里的氧气能充分反应
10.如图，用燃烧白磷的方法测定空气中氧气的体积分数。集气瓶的容积为c毫升，实验前盛有a毫升水，实验结束后，集气瓶内水的体积为b毫升。下列说法错误的是（ ）
A．实验前应先检查装置的气密性
B．将玻璃棒换成玻璃管也能使实验成功
C．点燃白磷后，瓶内水面先下降后上升
D．该实验测得空气中氧气体积分数为：
11.如图表示空气中各成分含量，下列有关说法正确的是（ ）
A．纵坐标表示质量分数
B．X 表示的物质为氧气
C．稀有气体属于纯净物
D．Y 可用于钢铁冶炼、金属焊接等
12.用如图装置测定空气中氧气含量，有关说法错误的是（ ）
A．取用的红磷必须足量
B．引燃红磷后，左管内液面先下降后上升，冷却后升至刻度1
C．该装置环保，所得结果更准确
D．该装置还能测得稀有气体的体积分数
13.如图所示装置可验证空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是
A．实验时要塞紧橡皮塞
B．白磷的作用是消耗试管中的氧气
C．白磷熄灭、试管冷却后再打开止水夹
D．最终量筒中液面约降至40 mL刻度线处
14.下列“水”属于纯净物的是（ ）
A．糖水 B．冰水 C．盐水 D．油水
15.下列关于空气成分的说法错误的是（ ）
A．空气的成分按体积算，氧气约占21% B．稀有气体常用于医疗急救
C．焊接金属时常用氮气作保护气 D．洁净的空气对于人类和其他动植物都是非常重要的
16.如图所示，用红磷、蜡烛测定空气中氧气含量。
方案①：点燃红磷、蜡烛，待反应结束并冷却到室温后，打开K1、K2、K3。
方案②：打开K1、K2，点燃红磷、蜡烛，反应结束并冷却到室温后，打开K3。
下列说法正确的是（ ）
A．红磷和蜡烛燃烧都会产生大量白烟
B．红磷和蜡烛的用量对测定结果没有影响
C．方案①中进入甲、乙中的水量：乙>甲
D．方案②中进入甲、乙中的水量相等
17.某同学用如图所示的装置粗略地测定空气中氧气的体积分数，图中烧杯上方玻璃管（预先固定好）中部有一可左右滑动的活塞，活塞左端内密封有空气，活塞右端的玻璃管口跟空气连通，实验开始前活塞处在刻度5cm处。
(已知：白磷着火点为40℃左右，生石灰与水反应放出大量的热。）向烧杯内放入适量的水，与生石灰反应的目的是
可观察到玻璃管内开始发生的现象是：
①白磷（足量） ②活塞向 （选填“左”或“右”）移动。实验结束到常温后，活塞应停在约 cm处，据此可得出结论
18．某中学化学兴趣小组对课本实验“测定空气中氧气含量”，实验完毕后集气瓶中是否还含有氧气产生质疑，于是同学们设计了如图1装置来探究磷在空气中燃烧后氧气浓度的变化情况。
【提出问题】
足量红磷在密闭的四颈平底烧瓶内燃烧熄灭后，容器中是否有氧气剩余？
【作出猜想】
(1)猜想①：有氧气剩余； 猜想②：_____________。
【实验验证】
该小组同学按图1组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙中的红磷，红磷燃烧直至熄灭；待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷居然也被点燃。
(2)激光笔的作用是_________________________________。
(3)红磷燃烧产物与瓶底的热水发生化合反应生成磷酸（H3PO4），其反应的文字（符号）表达式为________________________________。
【实验结论】
(4)根据上述实验现象，得出的结论是：猜想________正确。
【反思评价】
(5)图2是该小组同学在整个实验过程中，用传感器测量容器内氧气浓度变化的曲线图，红磷燃烧熄灭时对应的点为__________（填“A”或“B”或“C”或“D”或“E”）。
(6)兴趣小组分析对比曲线BC段和DE段，得出了“不同物质燃烧，需要的氧气浓度不一样”的结论。同学们由此联想到课本上的一个实验：__________(填物质名称)在空气中不能点燃，但在氧气中能点燃并剧烈燃烧。
【拓展延伸】
(7)图3是红磷燃烧过程中的压强变化，0～t1阶段压强增大的原因是___________________。
【习题精炼】
1.下列物质：①汽水②液氧③水泥砂浆 ④冰水混合物，共中都属于纯净物的一组是（ ）
A. ①④ B. ①② C. ②③ D. ②④
2.空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是（ ）
A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．水蒸气
3.做空气中氧气含量测定的实验装置如右图。下列有关说法正确的是（ ）
A. 燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高
B. 燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭
C 选用红磷是因为反应可以耗尽O2,生成固态的P2O5
D 本实验可以证明空气含有N2、O2、CO2和稀有气体
4.利用传感器采集蜡烛在密闭容器内燃烧过程中O2和CO2浓度的变化，以探究蜡烛熄灭的原因。实验装置如图1所示，实验过程中采集到的数据如图2所示，以下分析不合理的是（ ）
A．图2中的数据可以说明空气中氧气的含量高于二氧化碳
B．蜡烛燃烧初期，O2的浓度下降后又升高可能是燃烧放热引起的变化
C．蜡烛熄灭的原因可能是燃烧过程中消耗氧气并产生一定浓度的CO2
D．燃着的蜡烛能在浓度为15%O2、5%CO2和80%N2的混合气体中保持燃烧
5.我们一生都在不断吸入空气和呼出气体。在呼出的气体中，含量（体积分数）最多的气体是（ ）
A.二氧化碳 B.氮气 C. 水蒸气 D. 氧气
5.某化学小组利用如图所示实验装置测定空气中氧气的含量（部分固定装置已略去）．关于该实验有下列说法：①向烧杯中加水是为了提高烧杯内的温度；②白磷燃烧会放出大量的白雾：③白磷的量不足，会使测定的结果偏大；④实验中可观察到，注射器的活塞先向右移动，后向左移动：⑤若试管内净容积为50mL,反应后冷却至室温，活塞停止在40mL附近．其中正确的是（ ）
①②③ B.②③⑤ C.③④⑤ D.①④⑤
6.某小组利用如图所示装置测定空气中氧气含量，向烧杯中滴加水后白磷燃烧(注射器预装50mL水，导管内的空气体积忽略不计)。下列有关该实验的说法不正确的是（ ）
A．白磷燃烧产生大量的白烟
B．生石灰的作用是与水反应提供热量，达到白磷的着火点
C．若试管内净容积为50mL，反应后冷却至室温，打开弹簧夹后，理论上注射器的活塞停留在30mL附近
D．实验中白磷需足量，否则测定结果偏小
7.通常情况下，臭氧在距离我们较遥远的大气平流层中，是避免地球遭受大量紫外线辐射的保护伞。但若它存在于地表的空气中，身份就变成了大气污染物。氮氧化物是影响大气中臭氧浓度的重要因素之一，主要来源于燃煤、汽车尾气等。下列说法正确的是（ ）
A．空气中臭氧含量少，臭氧属于稀有气体 B．“空气污染指数”越大，空气质量越好
C．推广新能源汽车，可以减少对空气的污染 D．氮气化学性质活泼，工业上可用来制造氮肥
8.蜡烛在盛有一定体积空气的密闭容器内燃烧至熄灭过程中，O2和CO含量随时间变化曲线如图，下列说法不正确的是（ ）
A．蜡烛燃烧过程中也发生了物理变化
B．图中A的值为21
C．蜡烛熄灭时，氧气仍有剩余
D．蜡烛熄灭后，容器内的气体只有CO、O2
9.谁是混合物（ ）
A．B．C．D．
10.图1是利用燃烧红磷法测定空气中氧气含量的实验，同时利用传感器技术实时测定图1实验装置内的压强、温度和氧气浓度变化，三条曲线变化趋势如图2所示。下列叙述错误的是（ ）
A．X曲线表示的是温度变化
B．Y曲线表示的是氧气的浓度变化
C．图2中C点对应的变化进程是红磷刚开始燃烧
D．图2中DE段对应的变化进程是水倒吸进左边的瓶中
11.如图所示，等体积的甲乙两集气瓶内充满空气，燃烧匙内分别盛有过量的红磷和木炭粉，点燃使其充分反应，冷却至室温，打开止水夹，出现的现象是（ ）
A．甲瓶中有水流入，乙瓶中没有水流入
B．甲、乙两瓶均无水流入
C．甲瓶没有水流入，乙瓶中有水流入
D．甲、乙两瓶均有水流入
12.图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量，图2是用该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间关系图(该装置气密性良好，p0是集气瓶内初始气压)。下列说法正确的是（ ）
A．c点时反应刚好停止
B．红磷的多少对实验结果无影响
C．b、c、d点时集气瓶中所含物质相同
D．该装置测得空气中氧气含量为
13.圆圈分别是地球和火星的大气组成(体积分数）示意图，下列说法正确的是（ ）
A．地球和火星的大气中氧气的体积分数相同
B．地球和火星的大气中都含有氮气
C．地球和火屋的大气中二氧化碳的体积分数相同
D．地球和火是的大气中组成完全相同
14.如图所示的甲、乙两个装置为实验室测定空气中氧气体积分数的改进实验，实验前甲装置内空气体积为30L(盛装细铜丝的玻璃管中空气忽略不计，且铜只能与空气中氧气发生反应)，乙装置中注射器和硬质玻璃管内空气体积分别为15mL和25mL。下列有关说法中正确的是（ ）
A．甲、乙两个实验中都可以通过反复推拉注射器使装置内的氧气尽可能充分反应
B．若甲、乙装置中停止加热后立即读数，则测得装置内剩余气体体积将偏小
C．若实验前乙装置注射器内空气为5mL，则乙实验也能得出准确的结论
D．乙实验的过程中，气球的主要作用是收集尾气，防止空气污染
15.能鉴别氮气和氧气两瓶气体的方法是（ ）
A．观察颜色B．闻气味
C．插入带火星的木条D．倒入澄清的石灰水
16.某同学用如图所示装置测定空气中的氧气含量，下列有关说法正确的是（ ）
A．此实验的原理是利用铁燃烧消耗氧气
B．最终量筒内液面上升到40 mL处
C．该实验反应迅速，现象明显
D．此实验铁丝绒的多少不影响测量结果
17.如图所示是某同学测定空气中氧气含量的装置。玻璃管中装的是细铜丝。
(1)若加热前，两注射器组成的密闭系统中有30mL空气，停止加热冷却到室温后，理论上密闭容器中剩余的气体的体积约为______mL。
(2)几位同学在做上述实验时结果差别较大，甲同学最后剩余气体26mL，你认为导致实验结果可能的原因是______（写一种即可）。
18.利用如图所示装置，进行空气中氧气含量的测定，实验步骤如下（装置气密性良好，部分操作已略去，因导管产生的误差因素忽略不计）：
步骤一、依次打开止水夹、b，向集气瓶中缓慢通入空气，待集气瓶中液面稍低于燃烧匙底部后停止，保证白磷处在水面以上，测得此时进入量筒中水的体积V1=20mL。
(1)步骤二、关闭止水夹a、b，用强光照射引燃白磷，发生反应的文字表达式为 。
(2)步骤三、等白磷熄灭并冷却至室温后，打开止水夹b，观察到量筒内的水回流至集气瓶，待量筒中水面静止不动时，测得此时量筒内水的体积V2=16mL，根据数据V1、V2，可得出空气中氧气的体积分数约为______。
19.为了测定能使带火星的木条复燃时氧气的最低含量是多少，课外活动小组的同学们用高锰酸钾制取氧气，则该反应的符号表达式为_______，再将制得的氧气和空气按不同的体积比收集在集气瓶里。
收集方法是：在100mL集气瓶里装满水，塞紧胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，刚好把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a，然后打开活塞b通入空气，把瓶里的水全部排入量筒，（已知氧气约占空气体积分数的21%）。若要收集一瓶含氧气的体积分数约为50%的气体，则需通入_______mL氧气和______mL空气（计算结果精确到0.1mL）。
20.化学探索课上，同学们做了人体呼出的气体使澄清石灰水变浑浊的实验后，对呼出的气体中主要成分及含量非常好奇，设计如下实验进行探究。
【提出问题】呼出气体中有哪些主要成分，它们的含量是多少？
【查阅资料】（1）呼出气体中仍含有O2；
（2）白磷和红磷具有相似的化学性质；
（3）二氧化碳可以被足量的澄清石灰水吸收；
（4）被液体浸泡后的白磷，只要与氧气接触且温度达到40℃依然可以燃烧。
【猜想与实验】猜想：呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2、水蒸气等。
实验Ⅰ：验证呼出的气体中含有水蒸气。
（1）实验操作如右图所示。
（2）观察到的实验现象为______________，根据该现象可以判断呼出的气体中含有水蒸气。
实验Ⅱ：验证呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2，并测定其含量。同学们在老师的指导下设计了如图所示装置。
【实验记录】
【实验反思】
（1）该实验设计依据的N2性质有______（填选项序号）。
A．难溶于水B．无色无味C．不和澄清石灰水反应D．不能燃烧，也不支持燃烧
（2）实验Ⅱ中实验操作（4）中，若A中气体未完全冷却就打开b并读数，则所测氮气的体积分数将________（填“偏小”、“不变”或“偏大”）。
【中考链接】
1.（2022重庆A）物质分类是一种化学观念，厨房里的下列物质属于纯净物的是（ ）
A.酸奶 B.冰块 C.白酒 D.食醋
2.（2022重庆A）液氮能长时间保存活体组织和生物样品，主要利用氮气的性质是（ ）
A.密度小 B.沸点低 C.难溶于水 D.无色无味
3.（2023年重庆B）下列各组空气成分的体积分数最大的是（ ）
A．O2、H2O B．O2、CO2 C．O2、N2 D．N2、CO2
4.（2023自贡）下列方法能区分氮气和二氧化碳两瓶气体的是（ ）
A．闻气味 B．观察颜色 C．伸入燃着的木条 D．倒入澄清石灰水
【化学元素速记】
颜色
状态（常温常压）
气味
密度（标准状况）
熔点
沸点
是否易溶于水
无色
气态
无味
1.251g/L
-209.9℃
-195.8℃
否
污染物
污染源
空气污染的危害
空气污染的防治
实验操作
主要实验现象
实验结论及解释
（1）
检查装置的气密性，向装置中加入药品
装置气密性良好
（2）
先将A中装满澄清石灰水，打开止水夹a、b，吹入500mL呼出气体。关闭a、b，并冷却到室温。
A装置中_______，量筒内进入475mL液体
呼出的气体中CO2的体积为______ mL
（3）
此时，A中澄清石灰水的液面低于燃烧匙，再用凸透镜聚光引燃白磷。
__________
呼出的气体中，含N2_____ mL，含O2_____ mL
（4）
待白磷熄灭并冷却到室温，打开b。
B中部分液体倒吸入A中；B中剩余液体为400mL
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