九年级上册课题1 空气优秀第一课时精练

第二单元　我们周围的空气

课题1　空气

第1课时　空气的成分

知识点1　空气中氧气含量的测定

核心速填

☉实验原理:红磷+氧气五氧化二磷(写文字表达式)。

☉实验现象:红磷燃烧,产生大量白烟,进入集气瓶中水的体积约占原空气体积的1/5。

☉实验结论:氧气约占空气总体积的1/5。

1通过实验测定了空气中氧气含量的科学家是(A)

A.拉瓦锡　　　　　      B.道尔顿

C.门捷列夫             D.阿伏加德罗

解析:A.法国的拉瓦锡最早用定量的方法测定并得出空气的组成,故选项正确;B.道尔顿在化学上的主要贡献是提出了原子学说,故选项错误;C.门捷列夫在化学上的主要贡献是发现了元素周期律,并编制出元素周期表,故选项错误;D.意大利的阿伏加德罗在化学上的主要贡献是提出了分子的概念,故选项错误。

2用红磷测定空气中氧气含量的实验结束后,反应容器内剩下的气体主要是(A)

A.氮气　　　　　          B.五氧化二磷

C.稀有气体               D.二氧化碳

解析:本题考查氧气含量测定实验的相关内容,可根据反应原理分析判断。空气的主要成分是氮气和氧气,红磷燃烧消耗了氧气,生成了五氧化二磷固体,剩余的气体主要是氮气。

3(2023·韶关武江区质检)测定氧气含量时,发现上升的水少于,下列可能的原因不正确的是(D)

A.红磷不足

B.未冷却就打开止水夹

C.装置漏气

D.燃烧匙伸入过慢

解析:本题考查用燃烧法测定空气中氧气含量的实验误差,明确实验原理和注意事项等是正确解答本题的关键。A.红磷的量不足,不能完全消耗装置中的氧气,上升水的体积少于五分之一。B.若未冷却就打开止水夹,由于装置中气体受热膨胀,上升水的体积少于五分之一。C.装置漏气,在冷却过程中有外界的空气进入瓶中,上升水的体积少于五分之一。D.燃烧匙伸入过慢,伸入过程中装置中的气体会受热逸出,则上升水的体积大于五分之一。

4利用如图所示实验验证空气中的氧气含量。下列叙述不正确的是(D)

A.实验前需检查装置气密性

B.红磷的作用是消耗瓶中的氧气

C.集气瓶中的水可以吸收燃烧的产物

D.若实验过程中,没有将弹簧夹夹紧,不会影响实验结果

解析:掌握用燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理、注意事项等是正确解答本题的关键。A.实验前需检查装置气密性,以防止装置漏气造成结果不准确。B.红磷的作用是消耗瓶中的氧气。C.红磷燃烧生成了五氧化二磷,集气瓶中的水可以吸收燃烧的产物。D.若实验过程中,没有将弹簧夹夹紧,反应放出大量的热,装置内压强增大,有空气逸出,因此进入的水多,使测定结果偏大。

【加固训练】

[教材图片改编]如图是化学家拉瓦锡测定空气中氧气含量的实验装置。图中所选择的物质a是　汞　,选用该物质作为反应物的两个优点是　汞为液体,反应的生成物为固体　, 　汞只与氧气反应　。由该实验可以得出空气中　氧气　约占空气总体积的的结论。 

解析:本题考查拉瓦锡测定空气中氧气含量的探究实验,明确反应原理是解答本题的关键。拉瓦锡测定空气中氧气含量的实验中选择的反应物a是汞,拉瓦锡选择汞进行实验的优点是汞为液体,反应的生成物为固体,且汞只与氧气反应。汞与空气中的氧气反应,消耗了氧气,使玻璃钟罩内压强变小,玻璃钟罩中液面上升约占其体积的,所以可以得出空气中氧气约占空气总体积的的结论。

知识点2　空气的组成

核心速填

☉空气的成分及各成分体积分数:

氮气: 78% ; 氧气 :21%;稀有气体:0.94%;二氧化碳:0.03%;其他气体和杂质:0.03%。 

5(2022·丹东中考)“天宫课堂”中,航天员在水球光学实验中打入的“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同,“人造空气”中体积分数最大的是(A)

A.氮气　　　　　　　       B.氧气

C.稀有气体                D.二氧化碳

解析:本题考查空气成分,可结合空气中各成分的体积分数进行分析解答。空气的成分按体积计算,大约是氮气占78%、氧气占21%;天宫空间站中的“人造空气”与地球空气成分含量基本相同,则“人造空气”中体积分数最大的是氮气。

6空气的成分中,体积分数为0.03%,且能使石灰水变浑浊的气体是(D)

A.氮气　　      B.氧气　　      C.水蒸气　　      D.二氧化碳

解析:二氧化碳大约占空气体积的0.03%,二氧化碳的特性是能使澄清的石灰水变浑浊。

知识点3　纯净物和混合物

核心速填

☉纯净物:由一种物质组成。

☉混合物:由两种或两种以上的物质组成。

【注意】纯净物有固定的组成,混合物没有固定的组成。

7[教材再开发·P32T3(2)改编]下列各组物质中,属于纯净物的是(C)

A.医用生理盐水             B.瓶装矿泉水

C.冰水混合物                D.未经污染的空气

解析:A.生理盐水中含有水和氯化钠,属于混合物,不符合题意;B.矿泉水是混合物,因为矿泉水中含有水和多种矿物质,不符合题意;C.冰水混合物中只有水一种物质,属于纯净物,符合题意;D.空气中含有氮气、氧气等,为混合物,未经污染的空气也为混合物,不符合题意。

8(2022·南宁宾阳期中)空气是一种宝贵的自然资源,下列气体不能直接从空气中分离获得的是(C)

A.用于炼钢的O2            B.用于食品防腐的N2

C.用作燃料的H2            D.用于填充飞艇的He

解析:本题考查空气的成分,熟记各成分的含量才能正确答题。氧气、氮气、氦气都是空气的成分,都可以直接从空气中分离获得。空气中不含氢气,不能从空气中直接分离获得。

9地质队员在探测深洞时常点燃火把,若发现火把燃烧不旺时就迅速撤离,则此时测定出氧气的体积分数可能是(B)

A.1%　　       B.18%　　      C.25%　　     D.78%

解析:本题考查空气的成分,结合空气中氧气的体积分数和题目信息是解答本题的关键。空气中氧气约占空气体积的21%,火把燃烧不旺时,氧气含量应低于21%,C、D错误;但含量也不会太低,否则火把会熄灭,A错误。

10(2022·重庆合川区质检)实验室用红磷测定空气中氧气含量实验,在这个实验过程中,图中能正确表示广口瓶内气体体积变化情况的是(B)

解析:本题考查测定空气中氧气含量实验中的气体体积变化情况,可根据探究实验的原理进行分析判断。红磷燃烧消耗氧气,约占气体总体积的1/5,故剩余气体约占空气总体积的4/5。

11(2022·乐山中考改编)为测定空气中氧气的含量,某同学将教材实验进行改进,改进后的实验装置如图所示(部分夹持装置已省略),实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列有关改进实验的说法不正确的是(B)

A.红磷燃烧的文字表达式可以表示为红磷+氧气五氧化二磷

B.待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹,注射器活塞向右移动

C.教材实验证明,反应后集气瓶内剩余气体既难溶于水,也不支持燃烧

D.改进后的装置能减少测量误差,且对环境更友好

解析:本题考查测定空气中氧气的含量,明确实验原理和实验注意事项是解答本题的关键。A.红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷,文字表达式为红磷+氧气五氧化二磷,正确。B.待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹,注射器活塞向左移动,不正确。C.由于教材实验最终红磷在剩余气体中熄灭,且进入的水达到一定液面后就不再升高,则说明剩余的气体既难溶于水,也不支持燃烧,正确。D.改进后的装置防止了燃烧匙伸入集气瓶中时导致的部分气体受热膨胀逸出,实验结果更准确,同时防止了反应生成的五氧化二磷扩散到空气中污染环境,正确。

12[易错题]分类是学好化学的方法之一。现有物质:①二氧化碳　②澄清石灰水　③液氧　④稀有气体　⑤人呼出的气体　⑥水泥砂浆　⑦五氧化二磷　⑧河水;请按要求将序号填入横线上。

(1)属于纯净物的是　①③⑦　; 

(2)属于混合物的是　②④⑤⑥⑧　。 

解析:本题考查物质的分类,明确物质的分类依据是解答本题的关键。①二氧化碳由一种物质组成,属于纯净物;②澄清石灰水中含有氢氧化钙和水,属于混合物;③液氧由一种物质组成,属于纯净物;④稀有气体中含有氦气、氖气、氩气等,属于混合物;⑤人呼出的气体中含有氧气、二氧化碳、水蒸气等,属于混合物;⑥水泥砂浆中含有水泥、沙子等物质,属于混合物;⑦五氧化二磷由一种物质组成,属于纯净物;⑧河水中含有水和溶于水的矿物质,属于混合物。

13[创新实验]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。

一、(设计实验)

第一小组同学共同设计了如图的A、B两套装置。

(1)你认为合理的是(填编号)　A　,该反应的符号表达式为　P+O2P2O5　; 

(2)甲同学认为可用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量,乙同学认为不可以,其原因是　木炭燃烧生成二氧化碳,瓶内气压无明显变化,水不能进入集气瓶　。 

二、(改进实验)

(1)第二小组同学设计了C实验,优点是　环保且测量结果准确　; 

(2)从实验现象分析可知:氧气约占空气总体积的,氮气约为。能够得到该结论主要运用了氮气的有关性质是　不溶于水、不与水反应、不燃烧、不支持燃烧　。 

解析:一、(1)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的密度,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;磷在空气中燃烧生成五氧化二磷,符号表达式为P+O2P2O5。(2)木炭燃烧生成二氧化碳,瓶内气压无明显变化,水不能进入集气瓶,不能测定氧气含量。二、(1)实验C是在装置内点燃,这样红磷不会在装置外的空气中燃烧,红磷燃烧的产物——有毒的五氧化二磷不会分散到空气中造成环境污染,且测量结果准确,即C装置的优点是环保,同时也利于实验结果的准确。(2)氧气反应完了,而氮气剩余,说明氮气不燃烧也不支持燃烧,氮气不溶于水、也不和水发生反应。

方法速记

1.红磷替代品应满足的条件:

(1)能在空气中燃烧;

(2)只与空气中的氧气反应;

(3)本身为非气体,生成物也为非气体。

2.装置改进

上题装置C是密闭系统,在装置内点燃红磷,避免有毒的五氧化二磷逸散到空气中,防止空气污染。