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人教版（2024）九年级上册课题1 空气第1课时同步训练题
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这是一份人教版（2024）九年级上册课题1 空气第1课时同步训练题，共23页。试卷主要包含了空气中氧气含量的测定，物质的简单分类， 空气成分等内容，欢迎下载使用。
知识清单：
一、空气中氧气含量的测定
1.拉瓦锡研究空气成分
用定量的方法实验，第一次明确提出了“ ”。其中 的结论。
2.实验室测定空气中氧气含量
（1）装置图（见书P27）
（2）实验原理 在 中 ，使得密闭空间中 ，
打开弹簧夹，大气压将烧杯中的水压入集气瓶中。（ ）
（白磷同红磷燃烧的反应原理和现象相同，只是二者能够燃烧的温度不同，白磷40C，红磷240C）
（3）实验现象
①红磷燃烧，放出热量，产生大量
②装置 ，烧杯内的水倒流入集气瓶，约占 。
（补充：烟： ；雾： ）
（4）实验结论： 。
（5）反应原理:文字表达式： 符号表达式：
（6）氧气的体积分数=
（7）注意事项
①所用的 必须 。[如果红磷过少则氧气没有全部消耗完, ]
②要等集气瓶（装置） 后才能打开弹簧夹。
[否则瓶内剩余气体仍然膨胀，剩余气体体积偏大，使得进入集气瓶内的水偏少。 ]
③装置的 。[漏气会使外面空气漏进来， ]
④要 橡皮管，然后再点红磷， 。
[红磷伸入 ，瓶内气体受热膨胀逸出，或 ，导致燃烧时气体受热膨胀逸出， ]
（8）药品选择
①可否换用木炭、硫等物质？
答： 用木炭或硫代替红磷燃烧测空气中氧气含量（因为 ，造成
）。
改进：将集气瓶内的水换成 、 ，不占体积的前提下还是可以测量的。
②可否换用铁丝？答：不能， 。
③可否换用金属镁？答：不能。金属镁能够与氧气、氮气、二氧化碳都发生燃烧。
小结：药品选择：物质 ，燃烧后的 （占的体积忽略不计）。
（9）误差分析
实际测得的结果比真实值小，其原因可能是：
A： ；B ；C
（10）集气瓶中水的作用：（1）主要是 。（2）还可以吸热加快降温，和防止热的
燃烧物溅落炸裂瓶底。
（11）瓶中剩余的主要气体是： （化学性质： ；物理性质： ）
（12）燃烧过程中的集气瓶压强变化：
从燃烧开始， 使得 ，但同时 出的 使瓶内的剩余气体受热迅速膨胀， 。 。待燃烧结束后， ，压强 ， 到比初始 （ ）。打开弹簧夹或者打开装置后，水流入集气瓶，瓶内 。
其他的测量装置
二、物质的简单分类
1.物质的分类：
①纯净物：由 物质组成的。（可用化学符号表示）
②混合物： 物质组成的。这些物质相互间没有发生化学反应， 性质。
2.纯净物与混合物的相互转化
三、 空气成分
空气是混合物，主要成分（按体积分数）：氮气（N2） ，氧气（O2） （氮气与氧气体积比约为4比1），稀有气体 ，二氧化碳（CO2） ，其它气体和杂质 。
一、选择题
1．（2023·江苏苏州·统考中考真题）空气由多种气体组成，其中体积分数约为21%的物质是（ ）
A．B．He
C．D．
2．（2023·黑龙江牡丹江·统考中考真题）如果空气成分按体积计算，含量最多的是（ ）
A．氮气B．氧气
C．稀有气体D．二氧化碳
3．（2023·北京·统考中考真题）空气成分中，体积分数最大的是（ ）
A．氮气B．二氧化碳
C．氧气D．稀有气体
4．（2023·四川眉山·统考中考真题）空气中体积分数约占78％的气体是（ ）
A．二氧化碳B．氮气
C．氧气D．稀有气体
5．（2023·河南焦作·统考一模）如图为空气成分示意图（按体积分数计算），其中“c”代表的是（ ）
氮气B．二氧化碳
C．氧气D．稀有气体
6．（2023·北京海淀·首都师范大学附属中学校考三模）用如图装置可验证空气中O2的含量。下列说法不正确的是（ ）
A．实验中红磷必须足量B．该实验所用的红磷不可用木炭代替
C．待反应装置冷却至室温打开弹簧夹D．打开弹簧夹后，集气瓶中水面最终上升至2处
7．（2023·湖南娄底·统考三模）2023年4月1日，代表着青春和活力的动漫音乐会走进秀美怡人的娄底，给我们带来了独特的视听体验。参加音乐会的观众购买的下列物品中属于纯净物的是（ ）
A．氮气球里面的氮气B．驱蚊水
C．爆米花D．冰红茶
8．（2023·四川成都·统考二模）如图为空气成分的含量示意图，其中B物质是（ ）
A．氮气B．氧气
C．稀有气体D．二氧化碳
9．（2023·吉林长春·统考一模）空气中化学性质不活泼且含量最多的气体是（ ）
A．氧气B．氮气
C．稀有气体D．二氧化碳
10．（2023·内蒙古赤峰·统考三模）用如图装置测定空气中氧气含量，有关说法错误的是（ ）
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
10．（2023·广西防城港·统考模拟预测）某兴趣小组对“测定空气里氧气含量”的实验装置（图甲）进行改进。如图乙所示，在容积为55mL的试管中加入少量细沙，再加入过量白磷，将注射器的活塞置于20mL刻度处，连接好装置，夹紧弹簧夹，滴加适量水。冷却后打开弹簧夹，读数（装置气密性良好），下列说法中错误的是（ ）
A．利用图乙完成上述实验时，注射器的活塞最终移动到约9mL刻度处
B．图甲实验若红磷燃烧时弹簧夹未夹紧，则测得空气里氧气的体积分数大于
C．图乙实验若未使用弹簧夹，可观察到注射器的活塞先向右移动，后向左移动
D．图乙实验若未使用弹簧夹，实验前将活塞置于14mL刻度处，也可达到实验目的
二、填空题
11．（2023·辽宁营口·统考二模）同学们设计了如图所示的装置来测定空气中氧气含量。
(1)与教科书中的实验装置相比，该装置测得的数据更加精确，请说明两点理由。
① ；
② 。
(2)为了保证该实验的正常进行，需要的注意事项有 （答一点即可）
12．（2023·海南省直辖县级单位·统考二模）用如图1所示装置,分别进行足量的红磷或木炭在空气中燃烧的实验(装置冷却至室温后结束实验)，测定集气瓶内的压强变化如图2所示。
(1)图2曲线①数据表明，红磷燃烧后集气瓶内的压强低于起始压强，原因是 。
(2)某同学根据图2曲线②推断：不能用木炭测定空气中的氧气含量，其实验依据是 。
三、实验题
13．（2023·山东滨州·模拟预测）现用下面两种方法来测量空气中氧气含量，实验装置如图所示。（说明：实验中集气瓶内壁的铁粉除氧剂是用水湿润后均匀涂附上去的，主要是除去空气中氧气，其中的辅助成分不干扰实验）
(1)实验中，红磷燃烧熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K，水能倒吸入集气瓶的原因是 ；
(2)红磷在集气瓶中燃烧的文字表达式为 。
(3)为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是 （写一点），
(4)如将燃烧匙中红磷换成硫粉，实验能否成功？为什么？ 。
(5)实验过程中，连接数字传感器，测得实验一、实验二中氧气的体积分数随时间变化的关系分别对应下面图1、图2，依据图1、图2信息， （填“实验1”或“实验2”）的测定方法更准确，判断依据是 ；
(6)小明利用实验二，8分钟后测得的数据如下表：请计算出空气中氧气含量 （计算结果保留一位小数）。
一、选择题
1．（2023·辽宁朝阳·校考三模）下列物质属于纯净物的一组是（ ）
①汽水；②液氧；③石灰乳；④冰水混合物
②④B．①④
C．②③D．①③
2．（2023·河南安阳·统考模拟预测）下列各组物质中，前者属于混合物，后者属于纯净物的是（ ）
A．氮气、PM2.5B．氧化汞、医用酒精
C．液氧、纯净的矿泉水D．澄清石灰水、氯酸钾
3．（2023·江苏苏州·苏州市立达中学校校考一模）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
4．（2023·山东德州·统考二模）下图为“测定空气里氧气含量”的装置，“惰性电热板”通电发热后不与空气中成分发生化学反应，左右有隔板，隔板间距离为20cm。关于该实验的有关说法错误的是（ ）
A．接通电源一段时间后，电热板上的红磷燃烧并产生大量白烟
B．若装置气密性不好，测得空气中氧气含量会偏大
C．反应结束后切断电源，冷却至室温后左右隔板间距离约为16cm
D．反应后剩余的主要气体既不能燃烧，也不支持燃烧
5．（2023大连市第九中学二模）某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，正确完成如图所示两个实验．已知 所用实验装置气密性良好．
现有如下说法：①实验一中红磷燃烧产生大量白雾；②点燃酒精灯加热铜丝，可观察到铜丝由红色变成黑色；③停止加热后立即读出注射器内气体的体积约为24mL；④取用铜丝质量的多少不会影响实验结果；⑤两个实验均能证明空气是 混合物；⑥两个实验均能证明空气中约含1/5体积的氧气．其中正确的说法的个数有（ ）
A．2 个B．3 个
C．4 个D．5 个
二、填空题
6．（2023·海南·模拟预测）在利用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中，用传感器记录集气瓶中压强、温度随时间变化的情况，如图所示。
(1)由温度变化曲线图可得出该反应为 （填“放热”或“吸热”）反应。
(2)集气瓶中的压强会先增大后减小的原因是 。
(3)下列说法不正确的是______（填字母序号）。
A．反应开始时压强增大是因为温度升高B．a 点处的压强等于大气压
C．a 点的温度已经接近室温D．a 点后气压增大是由于水倒吸入集气瓶
7．（2023·河南信阳·校考一模）拉瓦锡用下图所示装置研究空气的成分。他把适量汞放在密闭容器里连续加热12天，发现有红色粉末生成，同时容器里的空气减少了1/5
请问：
（1）曲颈瓶里所用汞的量应 （填“不足量”、“足量”或“任意量”）。其目的是 。
（2）实验前后钟罩内汞液面的变化是 。
三、实验题
8．（2023·甘肃定西·校考三模）实验探究是学习化学的重要方法和手段。
某化学兴趣小组利用图甲所示装置测定空气中氧气的含量，同时用气体压力传感器测出集气瓶中的气压变化，并用数据处理软件以数字、曲线的形式实时显示。集气瓶内气压变化如图乙所示。
(1)实验前要检查甲装置的气密性，其操作为：按甲图连接好实验仪器， 。
(2)图乙中A点为点燃前集气瓶中的气压，AB段气压显著增加的原因是 ，t3时刻后瓶内气压又显著增加，时进行的实验操作是 。
(3)另一小组同学用甲装置进行该实验，结束时，观察到进入集气瓶内的水大于集气瓶内原空气体积的1/5，可能的原因是_____(填字母)。
A．燃烧匙内红磷不足
B．将燃烧匙伸入集气瓶的操作过于缓慢
C．旋紧橡皮塞后发现橡胶管上未夹弹簧夹
D．未等到装置完全冷却就打开弹簧夹
9．（2023·安徽芜湖·校联考模拟预测）测定空气中氧气的含量是一项重要的课题， 某小组同学以此为课题进行了项目式探究。
【任务一】回顾拉瓦锡定量研究空气的成分
(1)1774年，法国化学家拉瓦锡通过用金属汞在空气中加热生成氧化汞等实验第一次明确得出空气是由氮气和氧气组成的，其中氧气约占空气总体积的 。
【任务二】利用铁锈蚀测定空气中氧气的含量
【查阅资料】氯化钠溶液可以加快铁锈蚀。
小组同学在老师的指导下设计了如图装置进行实验。
步骤1：制作滤纸袋，在滤纸袋中加入混合均匀的铁粉和活性炭，固定在橡胶塞上，塞紧橡胶塞；
步骤2：调节右管高度，使两管液面相平，将左管液面距顶部橡胶塞底面距离记为Xcm；
步骤3：当左管液面不再上升后，调节右管高度，使两管液面相平，将左管液面距顶部橡胶塞底面距离记为Y cm。
(2)步骤2先调节右管高度，使两管液面相平后再记录数据的原因是 。
(3)根据上述实验测得空气中氧气的体积分数为 (用含X、Y的式子表示)。
(4)该装置与教材中红磷燃烧法测定空气中氧气的含量实验装置相比，优点是 。
【任务三】探究影响铁锈蚀消耗氧气速率的因素
同学们用上述装置完成了如下4组实验。实验过程中的数据记录如下(实验中其他条件均相同)。
(5)上述实验是探究 对铁锈蚀消耗氧气速率的影响，由此可得出的结论是 。
【任务四】再探究影响铁锈蚀消耗氧气速率的因素
(6)你认为影响铁锈蚀消耗氧气速率的因素还有 ，请你设计实验进行验证 。
课题1 空气
（第1课时 空气是由什么组成的）
知识清单：
一、空气中氧气含量的测定
1.拉瓦锡研究空气成分
用定量的方法实验，第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成”。其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。2.实验室测定空气中氧气含量
（1）装置图（见书P27）
（2）实验原理 红磷在密闭空间中燃烧消耗氧气，使得密闭空间中压强减小，
打开弹簧夹，大气压将烧杯中的水压入集气瓶中。（压入的水的体积=被消耗的
氧气的体积）
（白磷同红磷燃烧的反应原理和现象相同，只是二者能够燃烧的温度不同，白磷40C，红磷240C）
（3）实验现象
①红磷燃烧，放出热量，产生大量白烟
②装置冷却到室温后打开弹簧夹，烧杯内的水倒流入集气瓶，约占集气瓶内气体体积的1/5。
（补充：烟：固体的小颗粒；雾：液体的小液滴）
点燃
点燃
（4）实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。
（5）反应原理:文字表达式：磷 + 氧气 五氧化二磷 符号表达式：P + O2 P2O5
（6）氧气的体积分数=【氧气的体积/被测定空气的体积】x100%
（7）注意事项
①所用的红磷必须过量。[如果红磷过少则氧气没有全部消耗完,测量结果偏小]
②要等集气瓶（装置）冷却到室温后才能打开弹簧夹。
[否则瓶内剩余气体仍然膨胀，剩余气体体积偏大，使得进入集气瓶内的水偏少。测量结果偏小]
③装置的气密性要好。[漏气会使外面空气漏进来，测量结果偏小]
④要先夹紧橡皮管，然后再点红磷，迅速伸入集气瓶立即塞紧瓶塞。
[红磷伸入过慢，瓶内气体受热膨胀逸出，或未夹紧弹簧夹，导致燃烧时气体受热膨胀逸出，测量结果偏大]
（8）药品选择
①可否换用木炭、硫等物质？
答：不能用木炭或硫代替红磷燃烧测空气中氧气含量（因为木炭或硫燃烧会产生气体，造成瓶内气体体积变化小）。
改进：将集气瓶内的水换成氢氧化钠溶液吸收二氧化碳、二氧化硫，不占体积的前提下还是可以测量的。
②可否换用铁丝？答：不能，铁丝在空气中不燃烧。
③可否换用金属镁？答：不能。金属镁能够与氧气、氮气、二氧化碳都发生燃烧。
小结：药品选择：物质能在空气中燃烧且只与氧气反应，燃烧后的生成物为固体或液体（占的体积忽略不计）。
（9）误差分析
实际测得的结果比真实值小，其原因可能是：A红磷量不足；B装置气密性差；C未冷却至室温就打开弹簧夹
（10）集气瓶中水的作用：（1）主要是吸收有毒的五氧化二磷（固体）。（2）还可以吸热加快降温，和防止热的
燃烧物溅落炸裂瓶底。
（11）瓶中剩余的主要气体是：氮气（化学性质：不可燃不助燃；物理性质：难溶于水）
（12）燃烧过程中的集气瓶压强变化：
从燃烧开始，消耗氧气使得压强减小，但同时燃烧放出的大量热使瓶内的剩余气体受热迅速膨胀，压强增大。燃烧放热引起的压强增大大于消耗氧气的压强减小，所以总的效果是压强增大。待燃烧结束后，剩余气体慢慢冷却，压强减小，减小到比初始压强更小（减少的部分就是被消耗的氧气体现的压强）。打开弹簧夹或者打开装置后，水流入集气瓶，瓶内压强迅速恢复到和大气压相同。
其他的测量装置
二、物质的简单分类
1.物质的分类：纯净物和混合物
①纯净物：由一种物质组成的。（可用化学符号表示）
②混合物：两种或多种物质组成的。这些物质相互间没有发生化学反应，各物质都保持各自的性质。
2.纯净物与混合物的相互转化
三、 空气成分
空气是混合物，主要成分（按体积分数）：氮气（N2）78%，氧气（O2）21%（氮气与氧气体积比约为4比1），稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%。
一、选择题
1．（2023·江苏苏州·统考中考真题）空气由多种气体组成，其中体积分数约为21%的物质是（ ）
A．B．He
C．D．
【答案】D
【解析】A、氮气约占空气体积的78%，不符合题意；B、氦气属于稀有气体，稀有气体约占空气体积的0.94%，氦气含量更少，不符合题意；C、二氧化碳约占空气体积的0.03%，不符合题意；D、氧气约占空气体积的21%，符合题意。故选D。
2．（2023·黑龙江牡丹江·统考中考真题）如果空气成分按体积计算，含量最多的是（ ）
A．氮气B．氧气
C．稀有气体D．二氧化碳
【答案】A
【解析】空气成分按体积计算，大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%。故选：A。
3．（2023·北京·统考中考真题）空气成分中，体积分数最大的是（ ）
A．氮气B．二氧化碳
C．氧气D．稀有气体
【答案】A
【解析】空气的成分按体积计算，大约是：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%。
4．（2023·四川眉山·统考中考真题）空气中体积分数约占78％的气体是（ ）
A．二氧化碳B．氮气
C．氧气D．稀有气体
【答案】B
【解析】空气的成分按体积分数计算：氮气占78%，氧气占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳0.03%，其他气体和杂质0.03%。
5．（2023·河南焦作·统考一模）如图为空气成分示意图（按体积分数计算），其中“c”代表的是（ ）
氮气B．二氧化碳
C．氧气D．稀有气体
【答案】C
【解析】空气的成分（按体积分数）：氮气（N2）78%，氧气（O2）21%（氮气比氧气约为4：1），稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%，故图中“c”代表的是氧气。故选：C。
6．（2023·北京海淀·首都师范大学附属中学校考三模）用如图装置可验证空气中O2的含量。下列说法不正确的是（ ）
A．实验中红磷必须足量B．该实验所用的红磷不可用木炭代替
C．待反应装置冷却至室温打开弹簧夹D．打开弹簧夹后，集气瓶中水面最终上升至2处
【答案】D
【解析】A、实验中红磷应足量，确保氧气完全反应，故说法正确；B、木炭燃烧会生成二氧化碳气体，装置内的压强不变，因此该实验所用的红磷不可用木炭代替，故说法正确；C、待反应装置冷却至室温打开弹簧夹，以防瓶内气体膨胀导致测定结果偏小，故说法正确；D、集气瓶中水面最终上升至1处，说明氧气约占空气总体积的五分之一，能表明O2含量，故说法错误。故选D。
7．（2023·湖南娄底·统考三模）2023年4月1日，代表着青春和活力的动漫音乐会走进秀美怡人的娄底，给我们带来了独特的视听体验。参加音乐会的观众购买的下列物品中属于纯净物的是（ ）
A．氮气球里面的氮气B．驱蚊水
C．爆米花D．冰红茶
【答案】A
【解析】A、氮气球里面的氮气中只含有一种物质，属于纯净物，故选项符合题意；B、驱蚊水是由多种物质混合而成，属于混合物，故选项不符合题意；C、爆米花中含有多种物质，则属于混合物，故选项不符合题意；D、冰红茶中含有多种物质，则属于混合物，故选项不符合题意；故选A。
8．（2023·四川成都·统考二模）如图为空气成分的含量示意图，其中B物质是（ ）
A．氮气B．氧气
C．稀有气体D．二氧化碳
【答案】A
【解析】由图可知B物质是空气中含量最多的物质，空气中氮气的体积分数为78%，是空气中含量最多的物质。故选A。
9．（2023·吉林长春·统考一模）空气中化学性质不活泼且含量最多的气体是（ ）
A．氧气B．氮气
C．稀有气体D．二氧化碳
【答案】B
【解析】空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%，空气成分中化学性质不活泼且体积分数最大的是氮气。故选B。
10．（2023·内蒙古赤峰·统考三模）用如图装置测定空气中氧气含量，有关说法错误的是（ ）
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
【答案】D
【解析】A、取用的红磷必须足量，才能将装置内氧气耗尽，否则会导致实验结果偏小，不符合题意；B、引燃红磷后，红磷燃烧，放出大量的热，装置内气体受热膨胀，压强增大，左管内液面下降，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，故左管内液面上升，氧气约占空气体积的，故冷却后升至刻度1，不符合题意；C、该装置在密闭容器中进行，反应生成的五氧化二磷不会逸出，比较环保，且避免了盛有点燃红磷的燃烧匙伸入集气瓶中时，气体的受热膨胀逸出，误差小，不符合题意；D、该装置是通过红磷燃烧消耗氧气，测定空气中氧气的含量，无法测得稀有气体的体积分数，符合题意。故选D。
10．（2023·广西防城港·统考模拟预测）某兴趣小组对“测定空气里氧气含量”的实验装置（图甲）进行改进。如图乙所示，在容积为55mL的试管中加入少量细沙，再加入过量白磷，将注射器的活塞置于20mL刻度处，连接好装置，夹紧弹簧夹，滴加适量水。冷却后打开弹簧夹，读数（装置气密性良好），下列说法中错误的是（ ）
A．利用图乙完成上述实验时，注射器的活塞最终移动到约9mL刻度处
B．图甲实验若红磷燃烧时弹簧夹未夹紧，则测得空气里氧气的体积分数大于
C．图乙实验若未使用弹簧夹，可观察到注射器的活塞先向右移动，后向左移动
D．图乙实验若未使用弹簧夹，实验前将活塞置于14mL刻度处，也可达到实验目的
【答案】D
【解析】A、图乙中将注射器的活塞置于20mL刻度处，连接好装置，夹紧弹簧夹，滴加水，生石灰与水反应放出大量的热，可以引燃白磷，白磷燃烧消耗空气中的氧气， 55mL×=11mL ，冷却后打开弹簧夹，读数在20mL-11mL=9mL处，故注射器的活塞最终移动到约9mL刻度处，故A说法正确；B、图甲实验若红磷燃烧时弹簧夹未夹紧，集气瓶内空气受热膨胀逸出，导致进入水的体积偏大，故则测得空气里氧气的体积分数大于五分之一，故B说法正确；C、图乙实验若未使用弹簧夹，由于白磷燃烧，放出大量热，温度升高，压强增大，所以活塞先向右移动，然后由于白磷燃烧消耗了氧气，导致压强减小，又可观察到注射器的活塞向左移动，故C说法正确；D、图乙实验若未使用弹簧夹，实验前将活塞置于14mL刻度处，空气的体积为55mL+14ml=69mL，所以消耗氧气的体积为69mL× =13.8mL，数据太，不能达到实验目的，故D说法错误；故选D。
二、填空题
11．（2023·辽宁营口·统考二模）同学们设计了如图所示的装置来测定空气中氧气含量。
(1)与教科书中的实验装置相比，该装置测得的数据更加精确，请说明两点理由。
① ；
② 。
(2)为了保证该实验的正常进行，需要的注意事项有 （答一点即可）
【答案】(1) 避免了盛有点燃红磷的燃烧匙伸入集气瓶中时，气体的受热膨胀逸 ；避免了部分水残留于导管中，误差小；(2)气密性良好，铜粉需足量等（合理即可）
【解析】（1）①与教科书中的实验装置相比，该装置避免了盛有点燃红磷的燃烧匙伸入集气瓶中时，气体的受热膨胀逸出，误差小；②教科书中的实验装置是利用集气瓶中水的体积变化得出空气中氧气的体积，但是部分水会残留于导管中，影响实验结果，而该实验是通过压强变化，注射器的活塞位置变化，得出消耗氧气的体积，可以避免该误差；（2）为了保证该实验的正常进行，首先需要气密性良好，否则，在冷却至室温的过程中，外界空气进入，占据了一定的体积，会导致实验结果偏小，铜粉需足量，才能将装置内氧气耗尽，需冷却至室温后读数，否则气体受热膨胀，占据了一定的体积，会导致实验结果偏小。
12．（2023·海南省直辖县级单位·统考二模）用如图1所示装置,分别进行足量的红磷或木炭在空气中燃烧的实验(装置冷却至室温后结束实验)，测定集气瓶内的压强变化如图2所示。
(1)图2曲线①数据表明，红磷燃烧后集气瓶内的压强低于起始压强，原因是 。
(2)某同学根据图2曲线②推断：不能用木炭测定空气中的氧气含量，其实验依据是 。
【答案】(1)红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，产生五氧化二磷固体，气体质量减小，压强也减小；(2)燃烧消耗氧气的同时产生气体，容器内气压几乎不变，没有产生压强差
【解析】（1）图2曲线①数据表明，红磷燃烧后集气瓶内的压强低于起始压强，原因是红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，产生五氧化二磷固体，气体质量减小，压强也减小；（2）某同学根据图2曲线②推断：不能用木炭测定空气中的氧气含量，其实验依据是燃烧消耗氧气的同时产生气体，容器内气压几乎不变，没有产生压强差。
三、实验题
13．（2023·山东滨州·模拟预测）现用下面两种方法来测量空气中氧气含量，实验装置如图所示。（说明：实验中集气瓶内壁的铁粉除氧剂是用水湿润后均匀涂附上去的，主要是除去空气中氧气，其中的辅助成分不干扰实验）
(1)实验中，红磷燃烧熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K，水能倒吸入集气瓶的原因是 ；
(2)红磷在集气瓶中燃烧的文字表达式为 。
(3)为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是 （写一点），
(4)如将燃烧匙中红磷换成硫粉，实验能否成功？为什么？ 。
(5)实验过程中，连接数字传感器，测得实验一、实验二中氧气的体积分数随时间变化的关系分别对应下面图1、图2，依据图1、图2信息， （填“实验1”或“实验2”）的测定方法更准确，判断依据是 ；
(6)小明利用实验二，8分钟后测得的数据如下表：请计算出空气中氧气含量 （计算结果保留一位小数）。
【答案】(1)红磷燃烧消耗了氧气，装置内压强减小；(2)；(3)红磷和铁粉除氧剂需足量或装置不漏气；(4)否，因为硫在空气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫是气体，化学反应前后，压强变化不大；(5) 实验2 ；实验2消耗氧气更彻底；(6)20.2%
【解析】（1）实验中，红磷燃烧熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K，由于红磷燃烧消耗了氧气，装置内压强减小，故水能倒吸入集气瓶；（2）红磷燃烧生成五氧化二磷，该反应的文字表达式为：；（3）为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是红磷和铁粉除氧剂需足量，才能将氧气完全耗尽，还需注意装置不漏气，否则会导致实验结果偏小；（4）硫在空气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫是气体，化学反应前后，压强变化不大，无法测定空气中氧气含量，故实验不能成功；（5）由图1、图2可知，实验2消耗氧气更彻底，测定方法更准确；（6）空气中氧气含量为：。
一、选择题
1．（2023·辽宁朝阳·校考三模）下列物质属于纯净物的一组是（ ）
①汽水；②液氧；③石灰乳；④冰水混合物
②④B．①④
C．②③D．①③
【答案】A
【解析】①汽水中含有水和碳酸等物质，属于混合物；②液氧是由一种物质组成的，属于纯净物；③石灰乳中含有水和氢氧化钙等物质，属于混合物；④冰水混合物中含有一种物质水，属于纯净物。故选A。
2．（2023·河南安阳·统考模拟预测）下列各组物质中，前者属于混合物，后者属于纯净物的是（ ）
A．氮气、PM2.5B．氧化汞、医用酒精
C．液氧、纯净的矿泉水D．澄清石灰水、氯酸钾
【答案】D
【解析】A、氮气由同种物质组成，属于纯净物，PM2.5由多种物质混合而成，属于混合物，不符合题意；B、氧化汞由同种物质组成，属于纯净物，医用酒精是酒精的水溶液，其由水、酒精组成，属于混合物，不符合题意；C、液氧是液态氧气，由同种物质组成，属于纯净物，纯净的矿泉水由水、可溶性矿物质等混合而成，属于混合物，不符合题意；D、澄清石灰水由氢氧化钙和水混合而成，属于混合物，氯酸钾由同种物质组成，属于纯净物，符合题意。故选D。
3．（2023·江苏苏州·苏州市立达中学校校考一模）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
【答案】A
【解析】A、甲、乙两个实验中都可以通过反复推拉注射器可促使气体流动，使装置内的氧气尽可能充分反应。A正确；B、若甲、乙装置中停止加热后立即读数，由于气体受热膨胀，则测得装置内剩余气体体积将偏大。B不正确；C、若实验前乙装置注射器内空气为5mL，则体积减小：（5mL+25mL）×=6mL，乙实验很难得出准确的结论。C不正确；D、乙实验的过程中，气球的主要作用是调节压强，有利于铜和氧气充分反应。D不正确。综上所述：选择A。
4．（2023·山东德州·统考二模）下图为“测定空气里氧气含量”的装置，“惰性电热板”通电发热后不与空气中成分发生化学反应，左右有隔板，隔板间距离为20cm。关于该实验的有关说法错误的是（ ）
A．接通电源一段时间后，电热板上的红磷燃烧并产生大量白烟
B．若装置气密性不好，测得空气中氧气含量会偏大
C．反应结束后切断电源，冷却至室温后左右隔板间距离约为16cm
D．反应后剩余的主要气体既不能燃烧，也不支持燃烧
【答案】B
【解析】A、接通电源一段时间，温度升高至红磷的着火点后，电热板上的红磷燃烧并产生大量的白烟，故选项说法正确；B、若装置气密性不好，在实验结束后冷却过程中，空气进入，使测得空气中氧气含量会偏小，故选项说法不正确；C、氧气约占空气总体积的五分之一，左右隔板距离为20cm，氧气的体积为20cm×=4cm。实验结束切断电源，冷却至室温后左右隔板距离约为20cm-4cm=16cm，故选项说法正确；
D、红磷燃烧一段时间后熄灭，说明反应后剩余气体不能燃烧，也不支持燃烧，故选项说法正确。故选B。
5．（2023大连市第九中学二模）某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，正确完成如图所示两个实验．已知 所用实验装置气密性良好．
现有如下说法：①实验一中红磷燃烧产生大量白雾；②点燃酒精灯加热铜丝，可观察到铜丝由红色变成黑色；③停止加热后立即读出注射器内气体的体积约为24mL；④取用铜丝质量的多少不会影响实验结果；⑤两个实验均能证明空气是 混合物；⑥两个实验均能证明空气中约含1/5体积的氧气．其中正确的说法的个数有（ ）
A．2 个B．3 个
C．4 个D．5 个
【答案】B
【解析】①红磷燃烧生成五氧化二磷白色固体，看到的是白烟，而不是白雾， 故错误；②点燃酒精灯加热铜丝，铜与氧气反应生成氧化铜，所以铜丝表面由光亮的红色 变成黑色，故正确；③应该在停止加热并冷却至室温才能读数，故错误；④实验过程中为了将空气中的氧气完全耗尽，加入的铜丝必须是过量的，故错误；⑤空气中的氧气和白磷、铜能反映，而氮气不能，两个实验均能证明空气是混合物，故正确；⑥由上分析可知两个实验均能证明空气中约含五分之一体积的氧气，故正确。 故选B。
二、填空题
6．（2023·海南·模拟预测）在利用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中，用传感器记录集气瓶中压强、温度随时间变化的情况，如图所示。
(1)由温度变化曲线图可得出该反应为 （填“放热”或“吸热”）反应。
(2)集气瓶中的压强会先增大后减小的原因是 。
(3)下列说法不正确的是______（填字母序号）。
A．反应开始时压强增大是因为温度升高B．a 点处的压强等于大气压
C．a 点的温度已经接近室温D．a 点后气压增大是由于水倒吸入集气瓶
【答案】(1)放热；(2)先增大是因为开始时燃烧放出大量的热使瓶内气压大于大气压强，后减小是因为红磷燃烧消耗氧气，生成固体，使瓶内气压小于大气压强；(3)B
【解析】（1）由温度变化曲线图可知，随着时间的增加，温度不断增加，该反应为放热反应；（2）集气瓶中红磷开始时燃烧放出大量的热使瓶内气压大于大气压强，然后因为红磷燃烧消耗氧气，生成固体，使瓶内气压小于大气压强（3）A、反应开始时，红磷燃烧放热，温度升高，气体膨胀，压强增大，故选项正确；
B、由图中信息可知，a点处的压强小于大气压，故选项错误；C、为了使实验结果更准确，应该冷却至室温再打开止水夹，因此aa是打开止水夹的时刻，故选项正确；D、打开止水夹后，水进入集气瓶，随着水的进入，压强增大，因此a点后气压增大是由于水倒吸入集气瓶，故选项正确，故选：B。
7．（2023·河南信阳·校考一模）拉瓦锡用下图所示装置研究空气的成分。他把适量汞放在密闭容器里连续加热12天，发现有红色粉末生成，同时容器里的空气减少了1/5
请问：
（1）曲颈瓶里所用汞的量应 （填“不足量”、“足量”或“任意量”）。其目的是 。
（2）实验前后钟罩内汞液面的变化是 。
【答案】 足量；使曲颈甑中的氧气消耗完全 ；上升
【解析】（1）曲颈瓶里所用汞的量应足量，其目的是曲颈甑中的氧气消耗完全；（2）汞与氧气加热反应时会生成氧化汞，从而消耗了氧气使钟罩内的压强变小导致汞的液面会上升。
三、实验题
8．（2023·甘肃定西·校考三模）实验探究是学习化学的重要方法和手段。
某化学兴趣小组利用图甲所示装置测定空气中氧气的含量，同时用气体压力传感器测出集气瓶中的气压变化，并用数据处理软件以数字、曲线的形式实时显示。集气瓶内气压变化如图乙所示。
(1)实验前要检查甲装置的气密性，其操作为：按甲图连接好实验仪器， 。
(2)图乙中A点为点燃前集气瓶中的气压，AB段气压显著增加的原因是 ，t3时刻后瓶内气压又显著增加，时进行的实验操作是 。
(3)另一小组同学用甲装置进行该实验，结束时，观察到进入集气瓶内的水大于集气瓶内原空气体积的1/5，可能的原因是_____(填字母)。
A．燃烧匙内红磷不足
B．将燃烧匙伸入集气瓶的操作过于缓慢
C．旋紧橡皮塞后发现橡胶管上未夹弹簧夹
D．未等到装置完全冷却就打开弹簧夹
【答案】(1)打开止水夹，用热毛巾捂住集气瓶，导管口有气泡冒出，撤去热毛巾后，导管内形成稳定的液柱；(2) 红磷燃烧放热，内部气体受热膨胀，压强增大；打开止水夹；(3)BC
【解析】（1）检查甲装置的气密性，改变装置内压强，与外界形成压强差，其操作为：按甲图连接好实验仪器，打开止水夹，用热毛巾捂住集气瓶，导管口有气泡冒出，撤去热毛巾后，导管内形成稳定的液柱；
（2）AB段气压显著增加的原因是点燃红磷，红磷燃烧放热，使装置内气体受热膨胀，压强增大；t3时刻后瓶内气压又显著增加，时进行的实验操作是打开止水夹，水在压强的作用下进入左侧装置，装置内气体被压缩，压强增大；（3）A、燃烧匙内红磷不足，装置内氧气不能全部消耗，测定结果偏小，故A错误；B、将燃烧匙伸入集气瓶的操作过于缓慢，红磷燃烧放热，使集气瓶内气体受热膨胀逸出，测定结果偏大，故B正确；C、旋紧橡皮塞后发现橡胶管上未夹弹簧夹，红磷燃烧放热，使集气瓶内气体受热膨胀从导管逸出，测定结果偏大，故C正确；D、装置未完全冷却，装置内气体受热膨胀，体积偏大，打开弹簧夹，水进入的体积小于氧气的体积，结果偏小，故D错误。故选BC。
9．（2023·安徽芜湖·校联考模拟预测）测定空气中氧气的含量是一项重要的课题， 某小组同学以此为课题进行了项目式探究。
【任务一】回顾拉瓦锡定量研究空气的成分
(1)1774年，法国化学家拉瓦锡通过用金属汞在空气中加热生成氧化汞等实验第一次明确得出空气是由氮气和氧气组成的，其中氧气约占空气总体积的 。
【任务二】利用铁锈蚀测定空气中氧气的含量
【查阅资料】氯化钠溶液可以加快铁锈蚀。
小组同学在老师的指导下设计了如图装置进行实验。
步骤1：制作滤纸袋，在滤纸袋中加入混合均匀的铁粉和活性炭，固定在橡胶塞上，塞紧橡胶塞；
步骤2：调节右管高度，使两管液面相平，将左管液面距顶部橡胶塞底面距离记为Xcm；
步骤3：当左管液面不再上升后，调节右管高度，使两管液面相平，将左管液面距顶部橡胶塞底面距离记为Y cm。
(2)步骤2先调节右管高度，使两管液面相平后再记录数据的原因是 。
(3)根据上述实验测得空气中氧气的体积分数为 (用含X、Y的式子表示)。
(4)该装置与教材中红磷燃烧法测定空气中氧气的含量实验装置相比，优点是 。
【任务三】探究影响铁锈蚀消耗氧气速率的因素
同学们用上述装置完成了如下4组实验。实验过程中的数据记录如下(实验中其他条件均相同)。
(5)上述实验是探究 对铁锈蚀消耗氧气速率的影响，由此可得出的结论是 。
【任务四】再探究影响铁锈蚀消耗氧气速率的因素
(6)你认为影响铁锈蚀消耗氧气速率的因素还有 ，请你设计实验进行验证 。
【答案】(1)五分之一(或)；(2)使压强平衡，结果更准确；(3)×100%；(4)误差小，更环保(合理即可)；(5) 铁粉与活性炭的质量比；在铁粉与活性炭质量比在0.8:1～8:1的4组实验中，当质量比为3.5:1时，铁锈蚀消耗氧气的速率最快(合理即可)；(6) 温度(合理即可) ；控制其他条件相同，取铁粉与活性炭的质量比相同的药品于图中装置，通过置于不同温度的热水中，测定液面不再上升时所需的时间(与上一空对应)
【解析】（1）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，其中氧气约占空气体积的；（2）步骤2先调节右管高度，使两管液面相平后再记录数据的原因是使压强平衡，结果更准确；
（3）铁锈蚀消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，故液面上升，液面上升的体积就是消耗氧气的体积，故测得空气中氧气的体积分数为：；（4）该装置与教材中红磷燃烧法测定空气中氧气的含量实验装置相比：该实验在密闭容器中进行，误差小，且无污染性物质生成，比较环保；（5）由表可知，该实验中，变量是铁粉与活性炭的质量比，故是探究铁粉与活性炭的质量比对铁锈蚀消耗氧气速率的影响；由表中数据可知，相同条件下，在铁粉与活性炭质量比在0.8:1～8:1的4组实验中，当质量比为3.5:1时，液面不再上升时所需时间最短，即铁锈蚀消耗氧气的速率最快；（6）影响铁锈蚀消耗氧气速率的因素还有温度；探究温度对铁生锈消耗氧气速率的影响，变量是温度，其它因素均相同，故可设计实验：控制其他条件相同，取铁粉与活性炭的质量比相同的药品于图中装置，通过置于不同温度的热水中，测定液面不再上升时所需的时间。
实验前的体积
实验后的体积
集气瓶内空气
烧杯内蒸馏水
烧杯内剩余蒸馏水
131mL
90.0ml
63.6mL
实验
铁粉与活性炭的质量比
液面不再上升时所需时间/min
①
0.8:1
20
②
2:1
12
③
3.5:1
11
④
8:1
15
实验前的体积
实验后的体积
集气瓶内空气
烧杯内蒸馏水
烧杯内剩余蒸馏水
131mL
90.0ml
63.6mL
实验
铁粉与活性炭的质量比
液面不再上升时所需时间/min
①
0.8:1
20
②
2:1
12
③
3.5:1
11
④
8:1
15
知识清单：
一、空气中氧气含量的测定
1.拉瓦锡研究空气成分
用定量的方法实验，第一次明确提出了“ ”。其中 的结论。
2.实验室测定空气中氧气含量
（1）装置图（见书P27）
（2）实验原理 在 中 ，使得密闭空间中 ，
打开弹簧夹，大气压将烧杯中的水压入集气瓶中。（ ）
（白磷同红磷燃烧的反应原理和现象相同，只是二者能够燃烧的温度不同，白磷40C，红磷240C）
（3）实验现象
①红磷燃烧，放出热量，产生大量
②装置 ，烧杯内的水倒流入集气瓶，约占 。
（补充：烟： ；雾： ）
（4）实验结论： 。
（5）反应原理:文字表达式： 符号表达式：
（6）氧气的体积分数=
（7）注意事项
①所用的 必须 。[如果红磷过少则氧气没有全部消耗完, ]
②要等集气瓶（装置） 后才能打开弹簧夹。
[否则瓶内剩余气体仍然膨胀，剩余气体体积偏大，使得进入集气瓶内的水偏少。 ]
③装置的 。[漏气会使外面空气漏进来， ]
④要 橡皮管，然后再点红磷， 。
[红磷伸入 ，瓶内气体受热膨胀逸出，或 ，导致燃烧时气体受热膨胀逸出， ]
（8）药品选择
①可否换用木炭、硫等物质？
答： 用木炭或硫代替红磷燃烧测空气中氧气含量（因为 ，造成
）。
改进：将集气瓶内的水换成 、 ，不占体积的前提下还是可以测量的。
②可否换用铁丝？答：不能， 。
③可否换用金属镁？答：不能。金属镁能够与氧气、氮气、二氧化碳都发生燃烧。
小结：药品选择：物质 ，燃烧后的 （占的体积忽略不计）。
（9）误差分析
实际测得的结果比真实值小，其原因可能是：
A： ；B ；C
（10）集气瓶中水的作用：（1）主要是 。（2）还可以吸热加快降温，和防止热的
燃烧物溅落炸裂瓶底。
（11）瓶中剩余的主要气体是： （化学性质： ；物理性质： ）
（12）燃烧过程中的集气瓶压强变化：
从燃烧开始， 使得 ，但同时 出的 使瓶内的剩余气体受热迅速膨胀， 。 。待燃烧结束后， ，压强 ， 到比初始 （ ）。打开弹簧夹或者打开装置后，水流入集气瓶，瓶内 。
其他的测量装置
二、物质的简单分类
1.物质的分类：
①纯净物：由 物质组成的。（可用化学符号表示）
②混合物： 物质组成的。这些物质相互间没有发生化学反应， 性质。
2.纯净物与混合物的相互转化
三、 空气成分
空气是混合物，主要成分（按体积分数）：氮气（N2） ，氧气（O2） （氮气与氧气体积比约为4比1），稀有气体 ，二氧化碳（CO2） ，其它气体和杂质 。
一、选择题
1．（2023·江苏苏州·统考中考真题）空气由多种气体组成，其中体积分数约为21%的物质是（ ）
A．B．He
C．D．
2．（2023·黑龙江牡丹江·统考中考真题）如果空气成分按体积计算，含量最多的是（ ）
A．氮气B．氧气
C．稀有气体D．二氧化碳
3．（2023·北京·统考中考真题）空气成分中，体积分数最大的是（ ）
A．氮气B．二氧化碳
C．氧气D．稀有气体
4．（2023·四川眉山·统考中考真题）空气中体积分数约占78％的气体是（ ）
A．二氧化碳B．氮气
C．氧气D．稀有气体
5．（2023·河南焦作·统考一模）如图为空气成分示意图（按体积分数计算），其中“c”代表的是（ ）
氮气B．二氧化碳
C．氧气D．稀有气体
6．（2023·北京海淀·首都师范大学附属中学校考三模）用如图装置可验证空气中O2的含量。下列说法不正确的是（ ）
A．实验中红磷必须足量B．该实验所用的红磷不可用木炭代替
C．待反应装置冷却至室温打开弹簧夹D．打开弹簧夹后，集气瓶中水面最终上升至2处
7．（2023·湖南娄底·统考三模）2023年4月1日，代表着青春和活力的动漫音乐会走进秀美怡人的娄底，给我们带来了独特的视听体验。参加音乐会的观众购买的下列物品中属于纯净物的是（ ）
A．氮气球里面的氮气B．驱蚊水
C．爆米花D．冰红茶
8．（2023·四川成都·统考二模）如图为空气成分的含量示意图，其中B物质是（ ）
A．氮气B．氧气
C．稀有气体D．二氧化碳
9．（2023·吉林长春·统考一模）空气中化学性质不活泼且含量最多的气体是（ ）
A．氧气B．氮气
C．稀有气体D．二氧化碳
10．（2023·内蒙古赤峰·统考三模）用如图装置测定空气中氧气含量，有关说法错误的是（ ）
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
10．（2023·广西防城港·统考模拟预测）某兴趣小组对“测定空气里氧气含量”的实验装置（图甲）进行改进。如图乙所示，在容积为55mL的试管中加入少量细沙，再加入过量白磷，将注射器的活塞置于20mL刻度处，连接好装置，夹紧弹簧夹，滴加适量水。冷却后打开弹簧夹，读数（装置气密性良好），下列说法中错误的是（ ）
A．利用图乙完成上述实验时，注射器的活塞最终移动到约9mL刻度处
B．图甲实验若红磷燃烧时弹簧夹未夹紧，则测得空气里氧气的体积分数大于
C．图乙实验若未使用弹簧夹，可观察到注射器的活塞先向右移动，后向左移动
D．图乙实验若未使用弹簧夹，实验前将活塞置于14mL刻度处，也可达到实验目的
二、填空题
11．（2023·辽宁营口·统考二模）同学们设计了如图所示的装置来测定空气中氧气含量。
(1)与教科书中的实验装置相比，该装置测得的数据更加精确，请说明两点理由。
① ；
② 。
(2)为了保证该实验的正常进行，需要的注意事项有 （答一点即可）
12．（2023·海南省直辖县级单位·统考二模）用如图1所示装置,分别进行足量的红磷或木炭在空气中燃烧的实验(装置冷却至室温后结束实验)，测定集气瓶内的压强变化如图2所示。
(1)图2曲线①数据表明，红磷燃烧后集气瓶内的压强低于起始压强，原因是 。
(2)某同学根据图2曲线②推断：不能用木炭测定空气中的氧气含量，其实验依据是 。
三、实验题
13．（2023·山东滨州·模拟预测）现用下面两种方法来测量空气中氧气含量，实验装置如图所示。（说明：实验中集气瓶内壁的铁粉除氧剂是用水湿润后均匀涂附上去的，主要是除去空气中氧气，其中的辅助成分不干扰实验）
(1)实验中，红磷燃烧熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K，水能倒吸入集气瓶的原因是 ；
(2)红磷在集气瓶中燃烧的文字表达式为 。
(3)为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是 （写一点），
(4)如将燃烧匙中红磷换成硫粉，实验能否成功？为什么？ 。
(5)实验过程中，连接数字传感器，测得实验一、实验二中氧气的体积分数随时间变化的关系分别对应下面图1、图2，依据图1、图2信息， （填“实验1”或“实验2”）的测定方法更准确，判断依据是 ；
(6)小明利用实验二，8分钟后测得的数据如下表：请计算出空气中氧气含量 （计算结果保留一位小数）。
一、选择题
1．（2023·辽宁朝阳·校考三模）下列物质属于纯净物的一组是（ ）
①汽水；②液氧；③石灰乳；④冰水混合物
②④B．①④
C．②③D．①③
2．（2023·河南安阳·统考模拟预测）下列各组物质中，前者属于混合物，后者属于纯净物的是（ ）
A．氮气、PM2.5B．氧化汞、医用酒精
C．液氧、纯净的矿泉水D．澄清石灰水、氯酸钾
3．（2023·江苏苏州·苏州市立达中学校校考一模）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
4．（2023·山东德州·统考二模）下图为“测定空气里氧气含量”的装置，“惰性电热板”通电发热后不与空气中成分发生化学反应，左右有隔板，隔板间距离为20cm。关于该实验的有关说法错误的是（ ）
A．接通电源一段时间后，电热板上的红磷燃烧并产生大量白烟
B．若装置气密性不好，测得空气中氧气含量会偏大
C．反应结束后切断电源，冷却至室温后左右隔板间距离约为16cm
D．反应后剩余的主要气体既不能燃烧，也不支持燃烧
5．（2023大连市第九中学二模）某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，正确完成如图所示两个实验．已知 所用实验装置气密性良好．
现有如下说法：①实验一中红磷燃烧产生大量白雾；②点燃酒精灯加热铜丝，可观察到铜丝由红色变成黑色；③停止加热后立即读出注射器内气体的体积约为24mL；④取用铜丝质量的多少不会影响实验结果；⑤两个实验均能证明空气是 混合物；⑥两个实验均能证明空气中约含1/5体积的氧气．其中正确的说法的个数有（ ）
A．2 个B．3 个
C．4 个D．5 个
二、填空题
6．（2023·海南·模拟预测）在利用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中，用传感器记录集气瓶中压强、温度随时间变化的情况，如图所示。
(1)由温度变化曲线图可得出该反应为 （填“放热”或“吸热”）反应。
(2)集气瓶中的压强会先增大后减小的原因是 。
(3)下列说法不正确的是______（填字母序号）。
A．反应开始时压强增大是因为温度升高B．a 点处的压强等于大气压
C．a 点的温度已经接近室温D．a 点后气压增大是由于水倒吸入集气瓶
7．（2023·河南信阳·校考一模）拉瓦锡用下图所示装置研究空气的成分。他把适量汞放在密闭容器里连续加热12天，发现有红色粉末生成，同时容器里的空气减少了1/5
请问：
（1）曲颈瓶里所用汞的量应 （填“不足量”、“足量”或“任意量”）。其目的是 。
（2）实验前后钟罩内汞液面的变化是 。
三、实验题
8．（2023·甘肃定西·校考三模）实验探究是学习化学的重要方法和手段。
某化学兴趣小组利用图甲所示装置测定空气中氧气的含量，同时用气体压力传感器测出集气瓶中的气压变化，并用数据处理软件以数字、曲线的形式实时显示。集气瓶内气压变化如图乙所示。
(1)实验前要检查甲装置的气密性，其操作为：按甲图连接好实验仪器， 。
(2)图乙中A点为点燃前集气瓶中的气压，AB段气压显著增加的原因是 ，t3时刻后瓶内气压又显著增加，时进行的实验操作是 。
(3)另一小组同学用甲装置进行该实验，结束时，观察到进入集气瓶内的水大于集气瓶内原空气体积的1/5，可能的原因是_____(填字母)。
A．燃烧匙内红磷不足
B．将燃烧匙伸入集气瓶的操作过于缓慢
C．旋紧橡皮塞后发现橡胶管上未夹弹簧夹
D．未等到装置完全冷却就打开弹簧夹
9．（2023·安徽芜湖·校联考模拟预测）测定空气中氧气的含量是一项重要的课题， 某小组同学以此为课题进行了项目式探究。
【任务一】回顾拉瓦锡定量研究空气的成分
(1)1774年，法国化学家拉瓦锡通过用金属汞在空气中加热生成氧化汞等实验第一次明确得出空气是由氮气和氧气组成的，其中氧气约占空气总体积的 。
【任务二】利用铁锈蚀测定空气中氧气的含量
【查阅资料】氯化钠溶液可以加快铁锈蚀。
小组同学在老师的指导下设计了如图装置进行实验。
步骤1：制作滤纸袋，在滤纸袋中加入混合均匀的铁粉和活性炭，固定在橡胶塞上，塞紧橡胶塞；
步骤2：调节右管高度，使两管液面相平，将左管液面距顶部橡胶塞底面距离记为Xcm；
步骤3：当左管液面不再上升后，调节右管高度，使两管液面相平，将左管液面距顶部橡胶塞底面距离记为Y cm。
(2)步骤2先调节右管高度，使两管液面相平后再记录数据的原因是 。
(3)根据上述实验测得空气中氧气的体积分数为 (用含X、Y的式子表示)。
(4)该装置与教材中红磷燃烧法测定空气中氧气的含量实验装置相比，优点是 。
【任务三】探究影响铁锈蚀消耗氧气速率的因素
同学们用上述装置完成了如下4组实验。实验过程中的数据记录如下(实验中其他条件均相同)。
(5)上述实验是探究 对铁锈蚀消耗氧气速率的影响，由此可得出的结论是 。
【任务四】再探究影响铁锈蚀消耗氧气速率的因素
(6)你认为影响铁锈蚀消耗氧气速率的因素还有 ，请你设计实验进行验证 。
课题1 空气
（第1课时 空气是由什么组成的）
知识清单：
一、空气中氧气含量的测定
1.拉瓦锡研究空气成分
用定量的方法实验，第一次明确提出了“空气是由氧气和氮气组成”。其中氧气约占空气总体积的1/5的结论。2.实验室测定空气中氧气含量
（1）装置图（见书P27）
（2）实验原理 红磷在密闭空间中燃烧消耗氧气，使得密闭空间中压强减小，
打开弹簧夹，大气压将烧杯中的水压入集气瓶中。（压入的水的体积=被消耗的
氧气的体积）
（白磷同红磷燃烧的反应原理和现象相同，只是二者能够燃烧的温度不同，白磷40C，红磷240C）
（3）实验现象
①红磷燃烧，放出热量，产生大量白烟
②装置冷却到室温后打开弹簧夹，烧杯内的水倒流入集气瓶，约占集气瓶内气体体积的1/5。
（补充：烟：固体的小颗粒；雾：液体的小液滴）
点燃
点燃
（4）实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。
（5）反应原理:文字表达式：磷 + 氧气 五氧化二磷 符号表达式：P + O2 P2O5
（6）氧气的体积分数=【氧气的体积/被测定空气的体积】x100%
（7）注意事项
①所用的红磷必须过量。[如果红磷过少则氧气没有全部消耗完,测量结果偏小]
②要等集气瓶（装置）冷却到室温后才能打开弹簧夹。
[否则瓶内剩余气体仍然膨胀，剩余气体体积偏大，使得进入集气瓶内的水偏少。测量结果偏小]
③装置的气密性要好。[漏气会使外面空气漏进来，测量结果偏小]
④要先夹紧橡皮管，然后再点红磷，迅速伸入集气瓶立即塞紧瓶塞。
[红磷伸入过慢，瓶内气体受热膨胀逸出，或未夹紧弹簧夹，导致燃烧时气体受热膨胀逸出，测量结果偏大]
（8）药品选择
①可否换用木炭、硫等物质？
答：不能用木炭或硫代替红磷燃烧测空气中氧气含量（因为木炭或硫燃烧会产生气体，造成瓶内气体体积变化小）。
改进：将集气瓶内的水换成氢氧化钠溶液吸收二氧化碳、二氧化硫，不占体积的前提下还是可以测量的。
②可否换用铁丝？答：不能，铁丝在空气中不燃烧。
③可否换用金属镁？答：不能。金属镁能够与氧气、氮气、二氧化碳都发生燃烧。
小结：药品选择：物质能在空气中燃烧且只与氧气反应，燃烧后的生成物为固体或液体（占的体积忽略不计）。
（9）误差分析
实际测得的结果比真实值小，其原因可能是：A红磷量不足；B装置气密性差；C未冷却至室温就打开弹簧夹
（10）集气瓶中水的作用：（1）主要是吸收有毒的五氧化二磷（固体）。（2）还可以吸热加快降温，和防止热的
燃烧物溅落炸裂瓶底。
（11）瓶中剩余的主要气体是：氮气（化学性质：不可燃不助燃；物理性质：难溶于水）
（12）燃烧过程中的集气瓶压强变化：
从燃烧开始，消耗氧气使得压强减小，但同时燃烧放出的大量热使瓶内的剩余气体受热迅速膨胀，压强增大。燃烧放热引起的压强增大大于消耗氧气的压强减小，所以总的效果是压强增大。待燃烧结束后，剩余气体慢慢冷却，压强减小，减小到比初始压强更小（减少的部分就是被消耗的氧气体现的压强）。打开弹簧夹或者打开装置后，水流入集气瓶，瓶内压强迅速恢复到和大气压相同。
其他的测量装置
二、物质的简单分类
1.物质的分类：纯净物和混合物
①纯净物：由一种物质组成的。（可用化学符号表示）
②混合物：两种或多种物质组成的。这些物质相互间没有发生化学反应，各物质都保持各自的性质。
2.纯净物与混合物的相互转化
三、 空气成分
空气是混合物，主要成分（按体积分数）：氮气（N2）78%，氧气（O2）21%（氮气与氧气体积比约为4比1），稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%。
一、选择题
1．（2023·江苏苏州·统考中考真题）空气由多种气体组成，其中体积分数约为21%的物质是（ ）
A．B．He
C．D．
【答案】D
【解析】A、氮气约占空气体积的78%，不符合题意；B、氦气属于稀有气体，稀有气体约占空气体积的0.94%，氦气含量更少，不符合题意；C、二氧化碳约占空气体积的0.03%，不符合题意；D、氧气约占空气体积的21%，符合题意。故选D。
2．（2023·黑龙江牡丹江·统考中考真题）如果空气成分按体积计算，含量最多的是（ ）
A．氮气B．氧气
C．稀有气体D．二氧化碳
【答案】A
【解析】空气成分按体积计算，大约是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%。故选：A。
3．（2023·北京·统考中考真题）空气成分中，体积分数最大的是（ ）
A．氮气B．二氧化碳
C．氧气D．稀有气体
【答案】A
【解析】空气的成分按体积计算，大约是：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%。
4．（2023·四川眉山·统考中考真题）空气中体积分数约占78％的气体是（ ）
A．二氧化碳B．氮气
C．氧气D．稀有气体
【答案】B
【解析】空气的成分按体积分数计算：氮气占78%，氧气占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳0.03%，其他气体和杂质0.03%。
5．（2023·河南焦作·统考一模）如图为空气成分示意图（按体积分数计算），其中“c”代表的是（ ）
氮气B．二氧化碳
C．氧气D．稀有气体
【答案】C
【解析】空气的成分（按体积分数）：氮气（N2）78%，氧气（O2）21%（氮气比氧气约为4：1），稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%，故图中“c”代表的是氧气。故选：C。
6．（2023·北京海淀·首都师范大学附属中学校考三模）用如图装置可验证空气中O2的含量。下列说法不正确的是（ ）
A．实验中红磷必须足量B．该实验所用的红磷不可用木炭代替
C．待反应装置冷却至室温打开弹簧夹D．打开弹簧夹后，集气瓶中水面最终上升至2处
【答案】D
【解析】A、实验中红磷应足量，确保氧气完全反应，故说法正确；B、木炭燃烧会生成二氧化碳气体，装置内的压强不变，因此该实验所用的红磷不可用木炭代替，故说法正确；C、待反应装置冷却至室温打开弹簧夹，以防瓶内气体膨胀导致测定结果偏小，故说法正确；D、集气瓶中水面最终上升至1处，说明氧气约占空气总体积的五分之一，能表明O2含量，故说法错误。故选D。
7．（2023·湖南娄底·统考三模）2023年4月1日，代表着青春和活力的动漫音乐会走进秀美怡人的娄底，给我们带来了独特的视听体验。参加音乐会的观众购买的下列物品中属于纯净物的是（ ）
A．氮气球里面的氮气B．驱蚊水
C．爆米花D．冰红茶
【答案】A
【解析】A、氮气球里面的氮气中只含有一种物质，属于纯净物，故选项符合题意；B、驱蚊水是由多种物质混合而成，属于混合物，故选项不符合题意；C、爆米花中含有多种物质，则属于混合物，故选项不符合题意；D、冰红茶中含有多种物质，则属于混合物，故选项不符合题意；故选A。
8．（2023·四川成都·统考二模）如图为空气成分的含量示意图，其中B物质是（ ）
A．氮气B．氧气
C．稀有气体D．二氧化碳
【答案】A
【解析】由图可知B物质是空气中含量最多的物质，空气中氮气的体积分数为78%，是空气中含量最多的物质。故选A。
9．（2023·吉林长春·统考一模）空气中化学性质不活泼且含量最多的气体是（ ）
A．氧气B．氮气
C．稀有气体D．二氧化碳
【答案】B
【解析】空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%，空气成分中化学性质不活泼且体积分数最大的是氮气。故选B。
10．（2023·内蒙古赤峰·统考三模）用如图装置测定空气中氧气含量，有关说法错误的是（ ）
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
【答案】D
【解析】A、取用的红磷必须足量，才能将装置内氧气耗尽，否则会导致实验结果偏小，不符合题意；B、引燃红磷后，红磷燃烧，放出大量的热，装置内气体受热膨胀，压强增大，左管内液面下降，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，故左管内液面上升，氧气约占空气体积的，故冷却后升至刻度1，不符合题意；C、该装置在密闭容器中进行，反应生成的五氧化二磷不会逸出，比较环保，且避免了盛有点燃红磷的燃烧匙伸入集气瓶中时，气体的受热膨胀逸出，误差小，不符合题意；D、该装置是通过红磷燃烧消耗氧气，测定空气中氧气的含量，无法测得稀有气体的体积分数，符合题意。故选D。
10．（2023·广西防城港·统考模拟预测）某兴趣小组对“测定空气里氧气含量”的实验装置（图甲）进行改进。如图乙所示，在容积为55mL的试管中加入少量细沙，再加入过量白磷，将注射器的活塞置于20mL刻度处，连接好装置，夹紧弹簧夹，滴加适量水。冷却后打开弹簧夹，读数（装置气密性良好），下列说法中错误的是（ ）
A．利用图乙完成上述实验时，注射器的活塞最终移动到约9mL刻度处
B．图甲实验若红磷燃烧时弹簧夹未夹紧，则测得空气里氧气的体积分数大于
C．图乙实验若未使用弹簧夹，可观察到注射器的活塞先向右移动，后向左移动
D．图乙实验若未使用弹簧夹，实验前将活塞置于14mL刻度处，也可达到实验目的
【答案】D
【解析】A、图乙中将注射器的活塞置于20mL刻度处，连接好装置，夹紧弹簧夹，滴加水，生石灰与水反应放出大量的热，可以引燃白磷，白磷燃烧消耗空气中的氧气， 55mL×=11mL ，冷却后打开弹簧夹，读数在20mL-11mL=9mL处，故注射器的活塞最终移动到约9mL刻度处，故A说法正确；B、图甲实验若红磷燃烧时弹簧夹未夹紧，集气瓶内空气受热膨胀逸出，导致进入水的体积偏大，故则测得空气里氧气的体积分数大于五分之一，故B说法正确；C、图乙实验若未使用弹簧夹，由于白磷燃烧，放出大量热，温度升高，压强增大，所以活塞先向右移动，然后由于白磷燃烧消耗了氧气，导致压强减小，又可观察到注射器的活塞向左移动，故C说法正确；D、图乙实验若未使用弹簧夹，实验前将活塞置于14mL刻度处，空气的体积为55mL+14ml=69mL，所以消耗氧气的体积为69mL× =13.8mL，数据太，不能达到实验目的，故D说法错误；故选D。
二、填空题
11．（2023·辽宁营口·统考二模）同学们设计了如图所示的装置来测定空气中氧气含量。
(1)与教科书中的实验装置相比，该装置测得的数据更加精确，请说明两点理由。
① ；
② 。
(2)为了保证该实验的正常进行，需要的注意事项有 （答一点即可）
【答案】(1) 避免了盛有点燃红磷的燃烧匙伸入集气瓶中时，气体的受热膨胀逸 ；避免了部分水残留于导管中，误差小；(2)气密性良好，铜粉需足量等（合理即可）
【解析】（1）①与教科书中的实验装置相比，该装置避免了盛有点燃红磷的燃烧匙伸入集气瓶中时，气体的受热膨胀逸出，误差小；②教科书中的实验装置是利用集气瓶中水的体积变化得出空气中氧气的体积，但是部分水会残留于导管中，影响实验结果，而该实验是通过压强变化，注射器的活塞位置变化，得出消耗氧气的体积，可以避免该误差；（2）为了保证该实验的正常进行，首先需要气密性良好，否则，在冷却至室温的过程中，外界空气进入，占据了一定的体积，会导致实验结果偏小，铜粉需足量，才能将装置内氧气耗尽，需冷却至室温后读数，否则气体受热膨胀，占据了一定的体积，会导致实验结果偏小。
12．（2023·海南省直辖县级单位·统考二模）用如图1所示装置,分别进行足量的红磷或木炭在空气中燃烧的实验(装置冷却至室温后结束实验)，测定集气瓶内的压强变化如图2所示。
(1)图2曲线①数据表明，红磷燃烧后集气瓶内的压强低于起始压强，原因是 。
(2)某同学根据图2曲线②推断：不能用木炭测定空气中的氧气含量，其实验依据是 。
【答案】(1)红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，产生五氧化二磷固体，气体质量减小，压强也减小；(2)燃烧消耗氧气的同时产生气体，容器内气压几乎不变，没有产生压强差
【解析】（1）图2曲线①数据表明，红磷燃烧后集气瓶内的压强低于起始压强，原因是红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，产生五氧化二磷固体，气体质量减小，压强也减小；（2）某同学根据图2曲线②推断：不能用木炭测定空气中的氧气含量，其实验依据是燃烧消耗氧气的同时产生气体，容器内气压几乎不变，没有产生压强差。
三、实验题
13．（2023·山东滨州·模拟预测）现用下面两种方法来测量空气中氧气含量，实验装置如图所示。（说明：实验中集气瓶内壁的铁粉除氧剂是用水湿润后均匀涂附上去的，主要是除去空气中氧气，其中的辅助成分不干扰实验）
(1)实验中，红磷燃烧熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K，水能倒吸入集气瓶的原因是 ；
(2)红磷在集气瓶中燃烧的文字表达式为 。
(3)为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是 （写一点），
(4)如将燃烧匙中红磷换成硫粉，实验能否成功？为什么？ 。
(5)实验过程中，连接数字传感器，测得实验一、实验二中氧气的体积分数随时间变化的关系分别对应下面图1、图2，依据图1、图2信息， （填“实验1”或“实验2”）的测定方法更准确，判断依据是 ；
(6)小明利用实验二，8分钟后测得的数据如下表：请计算出空气中氧气含量 （计算结果保留一位小数）。
【答案】(1)红磷燃烧消耗了氧气，装置内压强减小；(2)；(3)红磷和铁粉除氧剂需足量或装置不漏气；(4)否，因为硫在空气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫是气体，化学反应前后，压强变化不大；(5) 实验2 ；实验2消耗氧气更彻底；(6)20.2%
【解析】（1）实验中，红磷燃烧熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K，由于红磷燃烧消耗了氧气，装置内压强减小，故水能倒吸入集气瓶；（2）红磷燃烧生成五氧化二磷，该反应的文字表达式为：；（3）为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是红磷和铁粉除氧剂需足量，才能将氧气完全耗尽，还需注意装置不漏气，否则会导致实验结果偏小；（4）硫在空气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫是气体，化学反应前后，压强变化不大，无法测定空气中氧气含量，故实验不能成功；（5）由图1、图2可知，实验2消耗氧气更彻底，测定方法更准确；（6）空气中氧气含量为：。
一、选择题
1．（2023·辽宁朝阳·校考三模）下列物质属于纯净物的一组是（ ）
①汽水；②液氧；③石灰乳；④冰水混合物
②④B．①④
C．②③D．①③
【答案】A
【解析】①汽水中含有水和碳酸等物质，属于混合物；②液氧是由一种物质组成的，属于纯净物；③石灰乳中含有水和氢氧化钙等物质，属于混合物；④冰水混合物中含有一种物质水，属于纯净物。故选A。
2．（2023·河南安阳·统考模拟预测）下列各组物质中，前者属于混合物，后者属于纯净物的是（ ）
A．氮气、PM2.5B．氧化汞、医用酒精
C．液氧、纯净的矿泉水D．澄清石灰水、氯酸钾
【答案】D
【解析】A、氮气由同种物质组成，属于纯净物，PM2.5由多种物质混合而成，属于混合物，不符合题意；B、氧化汞由同种物质组成，属于纯净物，医用酒精是酒精的水溶液，其由水、酒精组成，属于混合物，不符合题意；C、液氧是液态氧气，由同种物质组成，属于纯净物，纯净的矿泉水由水、可溶性矿物质等混合而成，属于混合物，不符合题意；D、澄清石灰水由氢氧化钙和水混合而成，属于混合物，氯酸钾由同种物质组成，属于纯净物，符合题意。故选D。
3．（2023·江苏苏州·苏州市立达中学校校考一模）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
【答案】A
【解析】A、甲、乙两个实验中都可以通过反复推拉注射器可促使气体流动，使装置内的氧气尽可能充分反应。A正确；B、若甲、乙装置中停止加热后立即读数，由于气体受热膨胀，则测得装置内剩余气体体积将偏大。B不正确；C、若实验前乙装置注射器内空气为5mL，则体积减小：（5mL+25mL）×=6mL，乙实验很难得出准确的结论。C不正确；D、乙实验的过程中，气球的主要作用是调节压强，有利于铜和氧气充分反应。D不正确。综上所述：选择A。
4．（2023·山东德州·统考二模）下图为“测定空气里氧气含量”的装置，“惰性电热板”通电发热后不与空气中成分发生化学反应，左右有隔板，隔板间距离为20cm。关于该实验的有关说法错误的是（ ）
A．接通电源一段时间后，电热板上的红磷燃烧并产生大量白烟
B．若装置气密性不好，测得空气中氧气含量会偏大
C．反应结束后切断电源，冷却至室温后左右隔板间距离约为16cm
D．反应后剩余的主要气体既不能燃烧，也不支持燃烧
【答案】B
【解析】A、接通电源一段时间，温度升高至红磷的着火点后，电热板上的红磷燃烧并产生大量的白烟，故选项说法正确；B、若装置气密性不好，在实验结束后冷却过程中，空气进入，使测得空气中氧气含量会偏小，故选项说法不正确；C、氧气约占空气总体积的五分之一，左右隔板距离为20cm，氧气的体积为20cm×=4cm。实验结束切断电源，冷却至室温后左右隔板距离约为20cm-4cm=16cm，故选项说法正确；
D、红磷燃烧一段时间后熄灭，说明反应后剩余气体不能燃烧，也不支持燃烧，故选项说法正确。故选B。
5．（2023大连市第九中学二模）某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，正确完成如图所示两个实验．已知 所用实验装置气密性良好．
现有如下说法：①实验一中红磷燃烧产生大量白雾；②点燃酒精灯加热铜丝，可观察到铜丝由红色变成黑色；③停止加热后立即读出注射器内气体的体积约为24mL；④取用铜丝质量的多少不会影响实验结果；⑤两个实验均能证明空气是 混合物；⑥两个实验均能证明空气中约含1/5体积的氧气．其中正确的说法的个数有（ ）
A．2 个B．3 个
C．4 个D．5 个
【答案】B
【解析】①红磷燃烧生成五氧化二磷白色固体，看到的是白烟，而不是白雾， 故错误；②点燃酒精灯加热铜丝，铜与氧气反应生成氧化铜，所以铜丝表面由光亮的红色 变成黑色，故正确；③应该在停止加热并冷却至室温才能读数，故错误；④实验过程中为了将空气中的氧气完全耗尽，加入的铜丝必须是过量的，故错误；⑤空气中的氧气和白磷、铜能反映，而氮气不能，两个实验均能证明空气是混合物，故正确；⑥由上分析可知两个实验均能证明空气中约含五分之一体积的氧气，故正确。 故选B。
二、填空题
6．（2023·海南·模拟预测）在利用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中，用传感器记录集气瓶中压强、温度随时间变化的情况，如图所示。
(1)由温度变化曲线图可得出该反应为 （填“放热”或“吸热”）反应。
(2)集气瓶中的压强会先增大后减小的原因是 。
(3)下列说法不正确的是______（填字母序号）。
A．反应开始时压强增大是因为温度升高B．a 点处的压强等于大气压
C．a 点的温度已经接近室温D．a 点后气压增大是由于水倒吸入集气瓶
【答案】(1)放热；(2)先增大是因为开始时燃烧放出大量的热使瓶内气压大于大气压强，后减小是因为红磷燃烧消耗氧气，生成固体，使瓶内气压小于大气压强；(3)B
【解析】（1）由温度变化曲线图可知，随着时间的增加，温度不断增加，该反应为放热反应；（2）集气瓶中红磷开始时燃烧放出大量的热使瓶内气压大于大气压强，然后因为红磷燃烧消耗氧气，生成固体，使瓶内气压小于大气压强（3）A、反应开始时，红磷燃烧放热，温度升高，气体膨胀，压强增大，故选项正确；
B、由图中信息可知，a点处的压强小于大气压，故选项错误；C、为了使实验结果更准确，应该冷却至室温再打开止水夹，因此aa是打开止水夹的时刻，故选项正确；D、打开止水夹后，水进入集气瓶，随着水的进入，压强增大，因此a点后气压增大是由于水倒吸入集气瓶，故选项正确，故选：B。
7．（2023·河南信阳·校考一模）拉瓦锡用下图所示装置研究空气的成分。他把适量汞放在密闭容器里连续加热12天，发现有红色粉末生成，同时容器里的空气减少了1/5
请问：
（1）曲颈瓶里所用汞的量应 （填“不足量”、“足量”或“任意量”）。其目的是 。
（2）实验前后钟罩内汞液面的变化是 。
【答案】 足量；使曲颈甑中的氧气消耗完全 ；上升
【解析】（1）曲颈瓶里所用汞的量应足量，其目的是曲颈甑中的氧气消耗完全；（2）汞与氧气加热反应时会生成氧化汞，从而消耗了氧气使钟罩内的压强变小导致汞的液面会上升。
三、实验题
8．（2023·甘肃定西·校考三模）实验探究是学习化学的重要方法和手段。
某化学兴趣小组利用图甲所示装置测定空气中氧气的含量，同时用气体压力传感器测出集气瓶中的气压变化，并用数据处理软件以数字、曲线的形式实时显示。集气瓶内气压变化如图乙所示。
(1)实验前要检查甲装置的气密性，其操作为：按甲图连接好实验仪器， 。
(2)图乙中A点为点燃前集气瓶中的气压，AB段气压显著增加的原因是 ，t3时刻后瓶内气压又显著增加，时进行的实验操作是 。
(3)另一小组同学用甲装置进行该实验，结束时，观察到进入集气瓶内的水大于集气瓶内原空气体积的1/5，可能的原因是_____(填字母)。
A．燃烧匙内红磷不足
B．将燃烧匙伸入集气瓶的操作过于缓慢
C．旋紧橡皮塞后发现橡胶管上未夹弹簧夹
D．未等到装置完全冷却就打开弹簧夹
【答案】(1)打开止水夹，用热毛巾捂住集气瓶，导管口有气泡冒出，撤去热毛巾后，导管内形成稳定的液柱；(2) 红磷燃烧放热，内部气体受热膨胀，压强增大；打开止水夹；(3)BC
【解析】（1）检查甲装置的气密性，改变装置内压强，与外界形成压强差，其操作为：按甲图连接好实验仪器，打开止水夹，用热毛巾捂住集气瓶，导管口有气泡冒出，撤去热毛巾后，导管内形成稳定的液柱；
（2）AB段气压显著增加的原因是点燃红磷，红磷燃烧放热，使装置内气体受热膨胀，压强增大；t3时刻后瓶内气压又显著增加，时进行的实验操作是打开止水夹，水在压强的作用下进入左侧装置，装置内气体被压缩，压强增大；（3）A、燃烧匙内红磷不足，装置内氧气不能全部消耗，测定结果偏小，故A错误；B、将燃烧匙伸入集气瓶的操作过于缓慢，红磷燃烧放热，使集气瓶内气体受热膨胀逸出，测定结果偏大，故B正确；C、旋紧橡皮塞后发现橡胶管上未夹弹簧夹，红磷燃烧放热，使集气瓶内气体受热膨胀从导管逸出，测定结果偏大，故C正确；D、装置未完全冷却，装置内气体受热膨胀，体积偏大，打开弹簧夹，水进入的体积小于氧气的体积，结果偏小，故D错误。故选BC。
9．（2023·安徽芜湖·校联考模拟预测）测定空气中氧气的含量是一项重要的课题， 某小组同学以此为课题进行了项目式探究。
【任务一】回顾拉瓦锡定量研究空气的成分
(1)1774年，法国化学家拉瓦锡通过用金属汞在空气中加热生成氧化汞等实验第一次明确得出空气是由氮气和氧气组成的，其中氧气约占空气总体积的 。
【任务二】利用铁锈蚀测定空气中氧气的含量
【查阅资料】氯化钠溶液可以加快铁锈蚀。
小组同学在老师的指导下设计了如图装置进行实验。
步骤1：制作滤纸袋，在滤纸袋中加入混合均匀的铁粉和活性炭，固定在橡胶塞上，塞紧橡胶塞；
步骤2：调节右管高度，使两管液面相平，将左管液面距顶部橡胶塞底面距离记为Xcm；
步骤3：当左管液面不再上升后，调节右管高度，使两管液面相平，将左管液面距顶部橡胶塞底面距离记为Y cm。
(2)步骤2先调节右管高度，使两管液面相平后再记录数据的原因是 。
(3)根据上述实验测得空气中氧气的体积分数为 (用含X、Y的式子表示)。
(4)该装置与教材中红磷燃烧法测定空气中氧气的含量实验装置相比，优点是 。
【任务三】探究影响铁锈蚀消耗氧气速率的因素
同学们用上述装置完成了如下4组实验。实验过程中的数据记录如下(实验中其他条件均相同)。
(5)上述实验是探究 对铁锈蚀消耗氧气速率的影响，由此可得出的结论是 。
【任务四】再探究影响铁锈蚀消耗氧气速率的因素
(6)你认为影响铁锈蚀消耗氧气速率的因素还有 ，请你设计实验进行验证 。
【答案】(1)五分之一(或)；(2)使压强平衡，结果更准确；(3)×100%；(4)误差小，更环保(合理即可)；(5) 铁粉与活性炭的质量比；在铁粉与活性炭质量比在0.8:1～8:1的4组实验中，当质量比为3.5:1时，铁锈蚀消耗氧气的速率最快(合理即可)；(6) 温度(合理即可) ；控制其他条件相同，取铁粉与活性炭的质量比相同的药品于图中装置，通过置于不同温度的热水中，测定液面不再上升时所需的时间(与上一空对应)
【解析】（1）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，其中氧气约占空气体积的；（2）步骤2先调节右管高度，使两管液面相平后再记录数据的原因是使压强平衡，结果更准确；
（3）铁锈蚀消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，故液面上升，液面上升的体积就是消耗氧气的体积，故测得空气中氧气的体积分数为：；（4）该装置与教材中红磷燃烧法测定空气中氧气的含量实验装置相比：该实验在密闭容器中进行，误差小，且无污染性物质生成，比较环保；（5）由表可知，该实验中，变量是铁粉与活性炭的质量比，故是探究铁粉与活性炭的质量比对铁锈蚀消耗氧气速率的影响；由表中数据可知，相同条件下，在铁粉与活性炭质量比在0.8:1～8:1的4组实验中，当质量比为3.5:1时，液面不再上升时所需时间最短，即铁锈蚀消耗氧气的速率最快；（6）影响铁锈蚀消耗氧气速率的因素还有温度；探究温度对铁生锈消耗氧气速率的影响，变量是温度，其它因素均相同，故可设计实验：控制其他条件相同，取铁粉与活性炭的质量比相同的药品于图中装置，通过置于不同温度的热水中，测定液面不再上升时所需的时间。
实验前的体积
实验后的体积
集气瓶内空气
烧杯内蒸馏水
烧杯内剩余蒸馏水
131mL
90.0ml
63.6mL
实验
铁粉与活性炭的质量比
液面不再上升时所需时间/min
①
0.8:1
20
②
2:1
12
③
3.5:1
11
④
8:1
15
实验前的体积
实验后的体积
集气瓶内空气
烧杯内蒸馏水
烧杯内剩余蒸馏水
131mL
90.0ml
63.6mL
实验
铁粉与活性炭的质量比
液面不再上升时所需时间/min
①
0.8:1
20
②
2:1
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3.5:1
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