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初中化学人教版九年级上册课题1 空气学案
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这是一份初中化学人教版九年级上册课题1 空气学案，共43页。
知识图谱
空气
知识精讲
一．空气成分的发现
1．18世纪70年代，瑞典科学家舍勒和英国化学家普利斯特里，分别发现并制得了氧气。
2．1774年法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分，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。拉瓦锡是第一个对空气组成进行探究的化学家，第一个用天平进行定量分析。
拉瓦锡研究空气成分所用的装置
3．1892年英国物理学家瑞利与英国化学家拉姆赛合作发现空气中还存在着一种极不活泼的气体—氩。
二．空气的成分和组成
空气成分
氧气
氮气
二氧化碳
稀有气体
其它气体和杂质
体积分数
21%
78%
0.03%
0.94%
0.03%
三．混合物和纯净物
混合物
纯净物
组成
由多种物质组成，组成不固定
由一种物质组成，组成固定
表示方法
无固定符号
用专门符号表示，如氮气（N2）等
性质
无固定的熔沸点，各物质都保持各自的化学性质
有固定的物理性质和化学性质
举例
空气、海水、糖水等
氧气（O2）、二氧化碳（CO2）
联系
四．空气是一种宝贵的资
1．氮气的性质和用途
（1）氮气的物理性质：是一种无色无味的气体，难溶于水，密度比空气得略小；
（2）氮气的化学性质：很不活泼，一般情况下不支持燃烧，也不能燃烧，不供给呼吸，在一定条件下可与某些物质反应，如：合成氨、制氮肥、生物固氮等。
（3）氮气的用途：
= 1 \* GB3 ①是制氮肥和硝酸的重要原料。
= 2 \* GB3 ②作保护气，如焊接金属时常用作保护气、灯泡中充氮气以延长使用寿命、食品包装时充氮气以防腐。
= 3 \* GB3 ③医疗上用液氮治疗一些皮肤病和在液氮冷冻麻醉条件下做手术。
= 4 \* GB3 ④超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能。
2．氧气
（1）氧气的物理性质：通常状况下，是无色、无味的气体，密度比空气大，不易溶于水，可液化和固化，-183℃为淡蓝色液体，-218℃为淡蓝色雪花状固体；
（2）氧气的化学性质：氧气化学性质比较活泼。氧气具有助燃性和氧化性；
（3）用途：供给呼吸，支持燃烧。
3．稀有气体
（1）稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙、氡等气体的总称，是混合物；
（2）物理性质：是一种无色无味的气体，难溶于水；
（3）化学性质：极不活泼，曾被称为惰性气体；
（4）用途：
= 1 \* GB3 ①保护气，如焊接金属用稀有气体来隔绝空气等；
= 2 \* GB3 ②电光，稀有气体在通电时发出不同颜色的光；
= 3 \* GB3 ③用于激光技术；
= 4 \* GB3 ④氦气可做冷却剂；
= 5 \* GB3 ⑤氙气可作麻醉剂。
4．空气污染及防治措施
（1）大气污染引发的三大环境问题：
温室效应——使全球变暖；
酸雨——使土壤酸化、破坏建筑物等；
臭氧空洞——使紫外线危害人类和动植物。
（2）空气污染物及来
（3）空气污染防治措施
= 1 \* GB3 ①加强空气质量监测：空气质量日报
= 2 \* GB3 ②消除污染
= 3 \* GB3 ③治理废气
= 4 \* GB3 ④植树、造林、种草，改善环境
（4）目前计入空气污染指数的项目：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（又称飘尘）和臭氧。（细颗粒物即PM2.5，指环境空气中空气动力学当量直径小于等于 2.5微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，就代表空气污染越严重）
（5）空气质量分级标准
污染指数
50以下
51-100
101-150
151-200
201-250
251-300
300以上
质量级别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ（1）
Ⅲ（2）
Ⅳ（1）
Ⅳ（2）
Ⅴ
质量状况
好
良好
轻微污染
轻度污染
中度污染
中度重污染
重度污染
三点剖析
一．考点：
1．知道空气的成分
2．了解纯净物和混合物
3．了解典型的大气污染物的来及其危害
二．重难点：
1．空气的成分
2．大气污染物的来及其危害
三．易错点：
1．空气是混合气体，所以是混合物。
2．空气成分是体积分数，不是质量分数。体积分数可理解为：每100体积的空气中约有氮气78体积，氧气21体积，稀有气体0.94体积，二氧化碳0.03体积，其他气体和杂质0.03体积。
空气的组成
例题1、 下列有关空气的说法中，错误的是（ ）
A.按质量计算，空气中含有氮气约78％，氧气约21％
B.空气中各种成分的含量是相对稳定的
C.空气中的氧气可以供给呼吸、燃烧、炼钢、化工生产等
D.PM2.5是造成空气污染的主要污染物之一
例题2、 薯片放置于空气中一段时间，变得不再松脆，说明空气中含有（ ）
例题3、 打捞韩国“岁月号”沉船是在水下作业，潜水员需要呼吸富氧空气。富氧空气中氧气的含量高于普通空气中的含量，富氧空气中氧气与其他气体的体积比可能是（ ）
随练1、 节日期间的商场里顾客很多，有人会感觉到闷热缺氧，测定出氧气的体积分数可能是（ ）
随练2、 在擦玻璃时，人们时常先向玻璃上“哈气”再擦会使玻璃擦得更干净．这说明与空气相比，人体呼出的气体中含有较多的（ ）
随练3、 通过实验测定了空气组成的科学家是（ ）
A．门捷列夫
B．达尔文
C．拉瓦锡
D．牛顿
氮气
例题1、 在三个集气瓶中分别盛有空气、氮气、氧气，鉴别他们的最好方法是（ ）
例题2、 空气是一种宝贵资．下列有关空气的说法正确的是（ ）
A.空气中分离出的氮气化学性质不活泼，可作食品保鲜的保护气
B.空气由氧气和氮气组成，其中氧气的质量约占空气质量的
C.空气是由多种气体组成的混合物，含量最多的元素是氧元素
D.空气质量报告中所列的空气质量级别数目越大，空气质量越好
例题3、 空气中含量较多，可用作焊接金属保护气的是（ ）
随练1、 集气瓶中装满某气体，可能是下列气体中的某一种：1、二氧化碳；2、氧气；3、空气；4、氮气，将燃着的木条伸入瓶中，火焰立即熄灭，则该气体可能是（ ）
随练2、 按体积计算，空气中含量最多、且能充入食品袋里防腐的物质的化学式为（ ）
随练3、 下列有关空气各成分的说法正确的是（ ）
A.氧气的化学性质比较活泼，属可燃物
B.氮气的化学性质不活泼，可用于食品防腐
C.二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物
D.空气质量报告中所列的空气质量级别越大，空气质量越好。
稀有气体
例题1、 空气是一种宝贵的资，空气中可用作保护气和制造多种用途电光的气体是（ ）
例题2、 下列关于空气成分的说法错误的是（ ）
例题3、 生活中处处有化学，通过学习已经知道：
（1）太空飞行人员需要携带的气体是_____；
（2）铁生锈、食物腐烂是因为空气中有_____；雨雪等自然现象证明空气中有_____；
（3）鱼能在水中生存是因为氧气_____溶于水，空气中氧气的主要来_____；
（4）通电时，各种电光管会发出不同颜色的光因为电光管内有_____。
随练1、 节日里五光十色的霓虹灯内填充的气体是下列哪一种（ ）
随练2、 下列物质中属于稀有气体单质的是（ ）
随练3、 现有物质：①氮气；②氧气；③氦气；④干冰；将相关物质的序号填在相应的空格内：
（1）充入食品包装袋内的是______；（2）可用于人工降雨的是_______；
（3）用于急救病人的是________；（4）属于稀有气体的是________。
氧气的用途
例题1、 下列关于氧气的说法正确的是（ ）
A.氧气能支持燃烧，可作燃料
B.氧气能跟所有物质发生氧化反应
C.水中的生物能依靠少量溶于水中的氧气而生存
D.液氧与氧气的颜色不同，因此它们是两种不同的物质
例题2、 空气是人类生产活动的重要资，空气中能支持燃烧和供给呼吸的气体是（ ）
例题3、 “神舟号”载人飞船的成功发射，表明我国载人航天技术已达到国际领先水平。运载飞船的火箭发动机中使用了液氧，液氧的作用是（ ）
随练1、 氧气的用途主要体现在两个方面：________和________；实验室制氧气与工业上制氧气的本质区别________．
随练2、 下列物质的性质与所对应的用途没有关系的是（ ）
随练3、 空气是人类的宝贵资，下列有关空气的说法错误的是（ ）
A.空气的成分按体积计算，含量最多的气体是氮气
B.空气是混合物
C.氧气具有可燃性
D.稀有气体的化学性质不活泼
空气污染及其治理
例题1、 随着科学技术的进步，我们的生活水平大大提高，同时也产生了一些新的问题．下列做法中错误的是（ ）
A.为减少大气污染，火力发电厂应采取加高烟囟的办法
B.回收废旧电池，既可节约金属资又可减少环境污染
C.为减少水污染，工业废水和生活污水一定要处理达标后再排放
D.使用可降解塑料代替传统塑料，有利于减轻“白色污染”
例题2、 2018年清明前夕，我省多地空气质量达到严重污染级别。下列物质不属于空气污染物的是（ ）
例题3、 下列有关空气成分的说法错误的是（ ）
A.空气中氧气主要来自植物的光合作用
B.空气中分离出的氮气可用于食品防腐剂
C.空气中二氧化碳含量上升会引起空气污染，要减少化石燃料燃烧
D.空气中敞口放置的饼干变软是因为空气中含有水蒸气
例题4、 南京市某日的空气质量日报如下表：
项目
空气污染指数
空气质量级别
空气质量
PM10
65
Ⅱ
良
二氧化硫
6
二氧化氮
20
下列情况对表中三个空气质量指标不会产生影响的是（ ）
例题5、 加强对空气质量的监测是保护环境的一项重要措施，下表是某市一年中春夏秋冬四季空气监测平均数据，请你阅读后回答下列问题：
指数指标城镇
可吸入颗粒物（TSP）
氮氧化合物（NO2）
二氧化硫（SO2）
空气质量指标
春季
88
40
44
Ⅱ
夏季
67
33
36
Ⅱ
秋季
90
46
54
Ⅱ
冬季
98
69
60
Ⅱ
（1）对该市空气质量影响最大的是________．
（2）空气质量最差的季节是________．
（3）下列气体不会造成空气污染的是________．
A．CO2
B．O3
C．CO
D．N2
（4）新发布的《环境空气质量标准》中增加了PM2.5监测指标．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，对人体健康影响更大，主要来之一是化石燃料的燃烧，下列措施能减少PM2.5污染的是________（填序号）．
A．城市道路定时洒水
B．大力发展火力发电
C．大力植树造林
D．加强建筑工地扬尘控制
随练1、 下列哪组气体都属于空气污染物（ ）
随练2、 PM2.5是监测指标之一，下列做法不会增大PM2.5监测结果的是（ ）
随练3、 新颁布的《环境空气质量标准》自2016年1月1日起在全国实施，它规定环境空气污染物的基本项目包括：SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等，其中的“PM2.5”是指（ ）
氧气含量的测定
知识精讲
一．氧气含量的测定基本原理、操作与现象
1．实验原理—燃烧法
在一个密闭的容器里，用足量的红磷与容器内氧气反应，生成一种白色固体，燃烧结束时，温度降至室温时，瓶内气压减小，如果打开与外界相连的止水夹，烧杯中的水在大气压强作用下，流入密闭容器内，进入水的体积就是消耗氧气的体积。
2．实验装置：
（1）仪器：集气瓶、燃烧匙、导气管、烧杯、弹簧夹；
（2）药品：红磷、水；
3．实验步骤：
（1）检查装置的气密性；
（2）在集气瓶中装入少量的水，再把剩余的容积分成五等份并用橡皮筋做上记号；
（3）点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入瓶中并把塞子塞紧；
（4）红磷燃烧停止，慢慢白烟消失，等瓶内恢复到常温后，打开弹簧夹。
4．实验现象、分析及结论：
现象：
（1）红磷燃烧时发黄白光，放热并产生大量的白烟（白烟是五氧化二磷的小颗粒）。
（2）打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，进水的体积约等于集气瓶中原空气体积的1/5。
分析：红磷燃烧消耗氧气，生成固体，集气瓶中压强变小，产生压强差，水被压入集气瓶。
结论：氧气约占空气体积的1/5。剩余气体具有不燃烧不支持燃烧；难溶于水的性质。
二．氧气含量的测定注意事项
1．红磷必须过量。如果红磷的量不足，集气瓶内的氧气没有被完全消耗，测量结果会偏小；
2．装置气密性要好。如果装置的气密性不好，集气瓶外的空气进入集气瓶，测量结果会偏小；
3．导管中要注满水。否则当红磷燃烧并冷却后，进入的水会有一部分残留在试管中，导致测量结果偏小。
4．冷却后再打开弹簧夹，否则测量结果偏小；
5．如果弹簧夹未夹紧，或者塞塞子的动作太慢，测量结果会偏大。
6．在集气瓶底加水的目的：吸收有毒的五氧化二磷。
7．不要用木炭或硫代替红磷！原因：木炭和硫燃烧尽管消耗气体，但是产生了新的气体，气体体积不变，容器内压强几乎不变，水面不会有变化。
8．如果预先在集气瓶内放入氢氧化钠溶液，就可以用木炭或硫代替红磷进行实验。
9．不要用镁代替红磷！原因：镁在空气中燃烧时能与氮气和二氧化碳发生反应，这样不仅消耗氧气，还消耗了氮气和二氧化碳，使测量结果偏大。
三．氧气含量的测定误差分析
1．在实验过程中，导致测得空气中氧气含量小于1/5的原因一般有以下四种：
（1）橡皮塞未塞紧，装置气密性不好（燃烧冷却时，外界空气进入集气瓶）；
（2）红磷量不足（不能将集气瓶内空气中氧气完全消耗，集气瓶内水面上升不到原空气体积的1/5）；
（3）未等到集气瓶冷却就打开止水夹（气体体积随温度升高而增大，如不冷却到室温就打开止水夹，会使进水体积偏小）；
（4）导管内未预先充满水（燃烧冷却后，进入的水有一部分存在于导管中，所以进入集气瓶内水的体积减小）。
2．导致测得空气中氧气含量大于1/5的原因可能是：
（1）在燃烧过程中未夹紧弹簧夹；
（2）插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前瓶内部分空气受热逸出。
三点剖析
一．考点：
1．空气中氧气含量的测定原理及方法
2．氧气含量的测定注意事项及误差分析
二．重难点：
1．空气中氧气含量的测定原理及方法
2．氧气含量的测定注意事项及误差分析
三．易错点：
1．红磷必须过量。如果红磷的量不足，集气瓶内的氧气没有被完全消耗，测量结果会偏小。
2．冷却后再打开弹簧夹，否则测量结果偏小。
氧气含量的测定基本原理、操作与现象
例题1、 用下图装置进行空气中氧气含量测定实验，下列有关说法错误的是（ ）
A.空气中氮气难溶于水是该法测定的前提
B.红磷燃烧，产生白烟
C.瓶中液面上升到刻度1，是因为气压减小了1/5
D.发生反应的基本类型是化合反应
例题2、 某同学用如图装置测定空气中氧气的体积分数．请你填写有关空格。
（1）红磷燃烧一段时间后，自动熄灭了，你认为原因是__________________________________；
（2）待该物质熄灭并冷却后，打开弹簧夹观察到的现象是______________________________；由此得出的结论是_______________________。
（3）实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数低于五分之一，原因是（任写两点）___________________、______________________。
（4）由本实验可以推测氮气的性质_________________________________________。
例题3、 下列装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号．下列说法中不正确的是（ ）
A.该实验证明空气中氧气含量约占空气体积的1/5
B.实验时红磷一定要过量
C.实验前一定要检验装置的气密性
D.红磷燃烧产生大量的白烟，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹
例题4、 测定空气中氧气的含量是初中化学的一个重要实验，请按要求填空。
（1）红磷燃烧的符号表达式________。
（2）某同学用下图装置测定空气中氧气的含量：在一个具有刻度和活塞可以左右滑动的玻璃容器里放入一粒白磷（足量），将玻璃容器固定好（如图，固定装置已省略），放在盛有80℃水的烧杯上，如图进行实验。一段时间后将玻璃容器取下，冷却至室温。
说明：①装置气密性良好；
②活塞与玻璃容器间的摩擦力忽略不计；
③白磷燃烧所需的最低温度为40℃，燃烧时的现象与红磷燃烧相似。
试回答：实验过程中，可观察到的现象是：________。
随练1、 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。其中a是打开止水夹的时刻。下列说法不正确的是（ ）
随练2、 如图所示，等体积的甲乙两集气瓶内充满空气，甲中燃烧匙内盛有过量的红磷、乙中燃烧匙内盛有过量的碳，点燃使其充分反应，冷却至室温，打开止水夹，出的现象的是（ ）
随练3、 如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量。下列说法不正确的是（ ）
A.不能用木炭代替红磷
B.燃烧匙中盛放过量的红磷
C.通过实验可以得出空气中氮气与氧气的体积比约为5︰1
D.氮气不与红磷反应且难溶于水，是设计该实验的依据之一
氧气含量的测定注意事项与误差分析
例题1、 如图所示，我们用燃烧红磷的方法来测定空气中氧气的含量，请回答：
（1）写出反应的符号表达式。
（2）能否用木炭代替红磷？并说明理由。
例题2、 小兰同学用如图所示的装置测定空气中氧气的体积分数，实验后发现测定氧气的体积分数低于，针对这一事实，你认为下列做法或想法不可取的是（ ）
A.查看实验装置是否漏气
B.实验中可能红磷的量不足，没有将瓶内氧气消耗尽
C.实验中可能未冷却至室温就打开止水夹，使进入瓶内的水的体积减少
D.将红磷改为木炭再重做实验
例题3、 如图为测定空气中氧气含量的实验装置，下列有关说法错误的是（ ）
A.此实验证明，反应后集气瓶内剩余的气体，既不易溶于水，也不支持燃烧
B.若该实验没有达到预期目的，可能的原因之一是装置气密性不好造成的
C.将红磷换成木炭会得到同样的实验结果
D.此实验证明，氧气约占空气体积的
随练1、 某同学用如图所示装置测定空气中氧气的体积分数，请你填写有关空格．
（1）红磷燃烧的现象是____________________；
（2）红磷燃烧一段时间后，自动熄灭了，你认为原因是_______________________；
（3）待该物质熄灭并冷却后，打开弹簧夹观察到的现象是__________________________；由此得出的结论是_________________．
（4）实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数低于，这可能的原因是（任写两点）_________________、_________________．
（5）由本实验可以推测氮气的化学性质_______________________．
随练2、 某班同学用如图装置测定空气里氧气的含量，先用弹簧夹夹住乳胶管，点燃红磷，伸入瓶中并塞上瓶塞，待红磷熄灭后一段时间，打开弹簧夹，观察广口瓶内水面变化情况。实验完毕，甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的，下列对这种现象解释不合理的是（ ）
A.甲同学使用红磷的量太少，瓶内氧气没有消耗完
B.甲同学未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内
C.甲同学未等到冷却至室温就打开弹簧夹
D.甲同学插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出
随练3、 某学习小组用右图做镁条在空气中燃烧的实验，燃烧、冷却后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶体积的70％。
（1）瓶底铺细沙的原因是_____________________________________________；
（2）如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的_________％．现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70％，根据空气的组成推测原因可能是___________________________。
随练4、 如图是一个具有刻度和活塞可滑动的玻璃容器，其中有空气和白磷（在空气中40℃以上就开始燃烧），将它放在盛有沸水的烧杯上方，进行实验．请完成实验报告：
实验目的
实验现象
实验结论
误差分析
测定空气中氧气的体积分数
（1）白磷着火后燃烧，活塞先向_____移动，后向_____移动（填写“左”“右”）．最终活塞停在刻度_____处
（2）氧气约占空气体积的_____．
（3）如果测得氧气体积分数小于理论值，可能的原因是_________（写出一条即可）
（4）通过实验还可以推断玻璃容器中剩余气体的性质是____________．（写出一条即可）
氧气含量的测定（压强、温度变化图像、变式装置）
例题1、 在“测定空气中氧气的含量”的实验中，最后集气瓶内剩余的气体的成分是（ ）
例题2、 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．其中a是打开止水夹的时刻．下列说法不正确的是（ ）
例题3、 为了帮助同学们更好的理解空气中氧气含量测定的实验原理，老师利用传感器技术实时测定了实验装置（如图1）内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化趋势如图2所示．
（1）红磷燃烧的化学反应方程式为________________________．
（2）X曲线表示的是________（填“温度”或“氧气的浓度”）．
（3）结合X、Y两条曲线，解释图2中BC段气压变化的原因是________________．
（4）实验中测得的数据如下：
测量
项目
实验前
实验后
烧杯中水的体积
烧杯中剩余水的体积
瓶中剩余气体的体积
体积/mL
80.0
46.4
126.0
根据实验数据计算：测得的空气中氧气的体积分数为________________（列出计算式即可）．
随练1、 为测定空气里氧气的含量，甲、乙两个同学用如图所示的装置分别进行了实验探究。请你回答下列有关问题：
（1）甲同学：红磷燃烧时冒出浓厚的白烟，符号表达式是_______________________。点燃红磷立即伸入瓶中并塞上瓶塞，待红磷燃烧停止并冷却后，打开止水夹，观察到集气瓶中吸入水的体积约占集气瓶容积的________。剩余气体的主要成分是_______（用化学式填空），并且可以推断出该气体具有的性质是____________________。（填一条即可）
（2）乙同学：用木炭替代红磷，完成上述实验，发现集气瓶内并没有吸入水，其原因是____________________________________________________。
（3）若实验完毕，进入集气瓶的水的体积不到集气瓶空气体积的，你认为可能的原因是________________。（填一条即可）
随练2、 蜡烛（足量）在如图1密闭的集气瓶内燃烧至熄灭，用仪器测出瓶内氧气含量的变化如图2所示．下列判断正确的是（ ）
拓展
1、 关于空气的说法，错误的是（ ）
A.工业上利用液态氧和液态氮的沸点不同，从液态空气中分离出氧气
B.按质量计算，空气中氮气占78％，氧代占21％，其他气体和杂质占l％
C.空气的二氧化碳是植物光合作用的原料
D.空气是一种宝贵的自然资
2、 如图是空气成分示意图，请回答下列问题。
（1）请你在如图中完成有关填空：
（2）根据空气成分填空：
①小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有________，
②石灰水长期露置在空气中会出现白色固体物质，说明空气中含有________，
③夏天，盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠，说明空气中含有________。
3、 空气和水是人类赖以生存的自然资．
（1）氮气、氧气、氦气和二氧化碳都是空气的成分．
图中a代表的气体是________；引起温室效应的是________；通电时发出有色光的是________；供给呼吸的是________．
（2）空气中主要组分的沸点如下表：
组分
氮气
氧气
二氧化碳
沸点（℃）
－195.8
－183.0
－78.5
空气是工业上制取大量氧气的原料，工业制氧气属于________变化（填“物理”或“化学”）．将液态空气升温至－195℃，收集逸出的物质，此时逸出的物质主要是________；继续升温至－183℃，逸出的物质能使带火星的木条复燃，此时逸出的物质主要是________．
4、 拉瓦锡用如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；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 ．
5、 为了经久耐用，在灯泡中可填充的气体是（ ）
6、 汽车安全气囊内所装化学物质，能在碰撞后10毫秒内，生成一种空气中含量最多的气体，该气体是（ ）
7、 下列说法中，正确的是（ ）
A.食品包装中充入氮气以防腐
B.新鲜空气中不含二氧化碳
C.空气中的氮气、氧气不再保持各自的化学性质
D.磷在空气中燃烧，反应剧烈，产生大量白雾
8、 空气中化学性质最稳定的物质是（ ）
9、 物质的性质与所对应的用途没有直接关系的是（ ）
10、 下列关于空气各成分的说法中，正确的是（ ）
11、 关于自然界中碳循环和氧循环的说法中正确的是（ ）
A.植物的光合作用使空气中的氧气含量逐年提升
B.积极倡导“低碳”行动的目的是彻底消除温室效应
C.动植物的呼吸作用使空气中的二氧化碳含量逐年增大
D.大气中的氧气含量在各种因素作用下能保持相对稳定
12、 下列有关物质的性质及相关用途的叙述，正确的是（ ）
①氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存；
②氮气的化学性质不活泼，可用作粮食和食品仓库的保护气；
③氧气能支持燃烧，所以可用作火箭的高能燃料；
④由于稀有气体有惰性，所以常用作保护气．
13、 下列有关“物质——性质——用途”的叙述中，用途与性质不相关的是（ ）
14、 近年来，部分城市因空气污染而出现了严重的雾霾天气，下列做法不利于减少空气污染的是（ ）
15、 下列措施不利于保护空气、改善空气质量的是（ ）
16、 PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，对人体健康影响较大．我国的《环境空气质量标准》规定，PM2.5的一级标准为24小时平均浓度不超过35微克/米3，二级标准为不超过75微克/米3．3月25日，温州等城市的检测结果如下表，则表中城市当日PM2.5达到一级标准的是（ ）
城市
温州
宁波
舟山
湖州
24小时PM2.5平均浓度（微克/米3）
33
49
30
40
17、 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。其中a是打开止水夹的时刻。下列说法不正确的是（ ）
18、 如图是测定空气中氧气含量的实验．
（1）将燃烧匙内过量的红磷点燃，迅速伸入集气瓶内，观察到的主要现象是________，该反应的化学方程式为________，基本反应类型________；
（2）红磷燃烧一段时间后，自动熄灭了，你认为原因是：________；
（3）________冷却后，打开止水夹，观察到的现象为________，由此可得出的结论是________，
（4）该实验还可说明氮气具有的化学性质是（写一条即可）________．
19、 暖宝宝中的发热剂是铁粉、水和食盐等，发热剂能代替红磷测定空气中氧气含量（装置见如图）．以下对此改进实验的叙述，错误的是（ ）
20、 用如图所示装置测定空气中氧气的含量。加热粗铜丝一段时间后，白磷燃烧。
（1）上述实验说明铜具有的性质是________。
（2）能证明空气中氧气含量的现象是________。
21、 某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成Mg3N2，设计了如下方案进行验证。
步骤l：用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图所示的装置．另准备一只有一根铜丝穿过的橡皮塞，铜丝末端固定一根镁条。
步骤2：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞．待充分冷却，观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的左右。
步骤3：往水槽中加水使广口瓶内外水面相平．点燃镁条，更换橡皮塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，发出红光，放出热量．待冷却后广口瓶内水位继续上升。
（1）步骤2的目的是_____________________________。
（2）在步骤3“待冷却后广口瓶内水位继续上升”是由于瓶内气压_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）外界气压。
（3）根据上述实验和你所学的知识，请写出镁在空气中燃烧时的有关化学方程式：_________________________________________________________。
22、 某化学兴趣小组的同学对有关氧气方面进行探究
探究一：对空气中氧气含量的测定实验进行探究：
（1）如图甲所示装置和药品进行实验，集气瓶中发生反应的文字或符号表达式为________．
（2）该组同学做了6次实验，整理数据如下：
1
2
3
4
5
6
进入集气瓶中水的体积（mL）
20
21
19
20
22
18
（注：集气瓶容积为100mL）通过6次实验，该组同学探究出氧气约占空气体积的________．
（3）小林同学利用甲图装置测定空气中氧气的含量，下列操作会使测定结果偏小的是________
A．实验装置可能漏气
B．实验中所取的红磷过量
C．实验前没有将弹簧夹夹紧
D．红磷燃烧结束后，没等装置冷却就打开弹簧夹
（4）小组内同学查阅资料后知道白磷40℃即燃烧，燃烧产物与红磷相同，于是采用改进后的乙装置进行重新探究．主要操作是：在实际容积为100mL的集气瓶里先装进30mL的水，再按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃．
①白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是________，若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为________mL．
②你认为集气瓶里预先装进的水有哪些作用？________（填序号）
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．
23、 图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量，其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内气体压强精确地记录并保存下来．图2、图3是用该装置测得的红磷和木炭分别在集气瓶中燃烧的压强﹣时间关系图（该装置气密性良好，p0是集气瓶内初始气压，p和p′分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的气压）．下列说法正确的是（ ）
A.燃烧匙内所装红磷或木炭的多少对实验结果无影响
B.p=0.79p0，p′=p0是因为红磷的着火点比木炭低
C.反应开始时集气瓶中压强瞬间变大的是由燃烧放热造成的
D.由图3可推出空气中氧气的含量
答案解析
空气
空气的组成
例题1、
【答案】 A
【解析】 A、按质量计算，空气中含有氮气约78％，氧气约21％错误，是按体积计算，错误符合题意，故选项正确；
B、空气中各种成分的含量是相对稳定的正确，各成分都保持原来的化学性质，正确但不符合题意，故选项错误；
C、空气中的氧气可以供给呼吸、燃烧、炼钢、化工生产等正确，正确但不符合题意，故选项错误；
D、PM2.5是造成空气污染的主要污染物之一正确，属于粉尘污染，正确但不符合题意，故选项错误；
例题2、
【答案】 C
【解析】 A、氮气不能使薯片变得不再松脆，故选项错误；
B、氧气能支持燃烧和供给呼吸，不能使薯片变得不再松脆，故选项错误；
C、薯片放置于空气中一段时间，变得不再松脆，说明空气中含有水蒸气，故选项正确；
D、二氧化碳不能使薯片变得不再松脆，故选项错误。
例题3、
【答案】 D
【解析】 暂无解析
随练1、
【答案】 D
【解析】 暂无解析
随练2、
【答案】 C
【解析】 向玻璃上“哈气”再擦会使玻璃擦得更干净，是因为人呼出的气体中含有的水蒸气量增加，观察选项，故选C．
随练3、
【答案】 C
【解析】 A、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．
B、达尔文提出了进化论，故选项错误．
C、拉瓦锡首先通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论，故选项正确．
D、牛顿发现了力学定律，故选项错误．
氮气
例题1、
【答案】 B
【解析】 A．用带火星的木条伸入瓶内，带火星的木条在氮气中熄灭，在空气中也可能熄灭，本方法不能鉴别氮气和空气，故A错。
B．把燃着的木条分别伸入三种不同的气体中，若木条熄灭的为氮气，继续燃烧的是空气，燃得更旺的是氧气，故B正确。
C．空气、氮气、氧气均不能使澄清的石灰水变浑浊，故C错。
D．分别称取各自的重量，方法过于麻烦，并且不准确，故D错。
例题2、
【答案】 A
【解析】 A．氮气化学性质不活泼，常用作保护气，正确；
B．按体积分：N2占78％，O2占21％，二氧化碳占0.03％，稀有气体占0.94％，其他气体和杂质占0.03％．错误；
C．空气是由多种气体组成的混合物，含量最多的元素是氮元素；错误；
D．空气质量级别也高空气质量越差，错误；
例题3、
【答案】 A
【解析】 A、氮气在空气中含量较多化学性质稳定，不易与其它物质发生化学反应，常作为焊接金属时的保护气，故A正确；
B、氧气是一种化学性质比较活泼的物质，能与空气中多种物质发生反应，不能做保护气，故B错；
C、二氧化碳在空气中含量仅占0.03％，题目中该气体在空气中含量较多，故C错；
D、稀有气体化学性质稳定，可以做保护气，但在空气中含量仅占0.94％，题目中该气体在空气中含量较多，故D错．
随练1、
【答案】 A
【解析】 将燃着的木条伸入瓶中，火焰立即熄灭，由于氧气和空气能够支持燃烧，因此该气体不可能是氧气、空气；
由于二氧化碳和氮气都不能支持木条燃烧，因此该气体可能是二氧化碳或氮气．
随练2、
【答案】 B
【解析】 空气中各成分及体积分数为：氮气：78％、氧气：21％、稀有气体：0.94％、二氧化碳0.03％、水蒸气和杂质：0.03％．且氮气的化学性质不活泼，所以能充入食品袋里防腐．
随练3、
【答案】 B
【解析】 A﹑氧气的用途：支持燃烧和供给呼吸，不能用作燃料，故A错；
B﹑氮气的化学性质不活泼，可用于食品防腐，故B正确；
C﹑二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，二氧化碳是空气的成分，不属于空气污染物，故C错。
D﹑空气质量报告中所列的空气质量级别越大，空气质量越差，故D错。
稀有气体
例题1、
【答案】 D
【解析】 A、氮气化学性质稳定可以做保护气，不能作电光，故A错误；
B、氧气化学性质比较活泼支持燃烧，不能作保护气和电光，故B错误；
C、二氧化碳既不能支持燃烧也不能燃烧，不能作电光，故C错误；
D、稀有气体化学性质稳定，充入灯泡能发出不同颜色的光，可以用作保护气和制造多种用途电光，故D正确．
例题2、
【答案】 B
【解析】 A、氧气大约占空气体积的21％，故正确；
B、稀有气体不能供给呼吸，氧气可以供给呼吸，常用于医疗救急是氧气，故错误；
C、氮气化学性质稳定，接金属时常用氨气作保护气，故正确；
D、植物光合作用的重要原料是二氧化碳和水，故正确。
例题3、
【答案】 （1）氧气
（2）氧气；水蒸气
（3）不易；植物的光合作用
（4）稀有气体
【解析】 暂无解析
随练1、
【答案】 C
【解析】 灯管中充入稀有气体可以产生各种颜色的光，可做光，例如充入氖气发红光，充入氙气，发白光等．
随练2、
【答案】 D
【解析】 稀有气体是指氦气、氖气、氩气、氪气、氙气等气体的总称．故属于稀有气体的单质是氩气．
随练3、
【答案】 （1）①
（2）④
（3）②
（4）③
【解析】 暂无解析
氧气的用途
例题1、
【答案】 C
【解析】 A、氧气能支持燃烧，有助燃性，但不能作燃料，故错误；
B、氧气的化学性质虽然比较活泼，但不能跟所有的物质发生氧化反应，故错误；
C、氧气不易溶于水，水中的生物生存就是依靠微溶于水的氧气，正确；
D、液氧和氧气虽然颜色不同，但都是氧气，故错误；
例题2、
【答案】 B
【解析】 A、氮气既不能燃烧也不能供给呼吸，故A错误；
B、氧气的用途有：支持燃烧和供给呼吸，故B正确；
C、稀有气体化学性质稳定，既不能燃烧也不能供给呼吸，故C错误；
D、二氧化碳既不能燃烧也不能供给呼吸，故D错误。
例题3、
【答案】 C
【解析】 暂无解析
随练1、
【答案】 支持燃烧；供给呼吸；是否生成新物质
【解析】 氧气是一种化学性质比较活泼的气体，氧气能支持燃烧，能跟许多物质发生氧化反应；氧气能供给人和动物呼吸，故氧气的用途主要两个方面：支持燃烧，供给呼吸．
由于空气中大约含有21％的氧气，所以这是工业制取氧气的既廉价又易得的最好原料；工业上制取氧气采用的是分离液态空气法，是利用液态氧与液态氮的沸点的不同；由于分离过程中没有新物质生成，属于物理变化．
实验室中常采用分解过氧化氢溶液、加热高锰酸钾或氯酸钾的方法制取氧气，制取过程中有新物质生成，属于化学变化．
故工业上制取氧气与实验室制取氧气的本质区别是前者是物理变化，后者是化学变化
随练2、
【答案】 A
【解析】 A、氧气能够支持燃烧，但是不能燃烧，不能用作燃料．正确；
B、氮气的化学性质不活泼，可以用作保护气．错误；
C、铜具有良好的导电性，可以用来制作导线．错误；
D、稀有气体通电时能够发出各种颜色的光，可以用于霓虹灯．错误．
随练3、
【答案】 C
【解析】 A、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％，所以空气的成分按体积计算，含量最多的气体是氮气，正确但不符合题意，故选项错误；
B、空气中有氮气、氧气等，是混合物，正确但不符合题意，故选项错误；
C、氧气具有可燃性错误，氧气具有助燃性，错误符合题意，故选项正确；
D、稀有气体的化学性质不活泼，一般不与其它物质反应，正确但不符合题意，故选项错误．
空气污染及其治理
例题1、
【答案】 A
【解析】 A、增加烟筒的高度虽然可以使周围地表面SO2的含量减少，但是二氧化硫的排放总量不变，且污染范围扩大了．所以A不正确．
B、电池中含有重金属，会污染土壤和地下水，所以应该回收减少污染，同时又可以节约资，所以B正确．
C、水污染主要来于工业废水和生活污水，所以处理后再排放有利于保护水资，所以C正确．
D、减少白色污染可从减少使用不必要的塑料制品、重复使用某些塑料制品、回收各种塑料、提高技术生产可降解性塑料等方法．所以D正确．
例题2、
【答案】 A
【解析】 氮气是空气中的主要成分，不是空气的污染物，二氧化氮、二氧化硫、PM2.5，都属于空气污染物。
例题3、
【答案】 C
【解析】 A、空气中氧气主要来自植物的光合作用正确，正确但不符合题意，故选项错误；
B、空气中分离出的氮气可用于食品防腐剂正确，正确但不符合题意，故选项错误；
C、空气中二氧化碳含量上升会引起空气污染错误，因为二氧化碳是空气的成分，不是污染物，错误符合题意，故选项正确；
D、空气中敞口放置的饼干变软是因为空气中含有水蒸气正确，正确但不符合题意，故选项错误；
例题4、
【答案】 A
【解析】 A、太阳能发电没有污染物，对表中三个空气质量指标不会产生影响，故选项正确；
B、露天焚烧秸秆会产生有害气体和烟尘，对表中三个空气质量指标会产生影响，故选项错误；
C、汽车排放尾气会产生大量的空气污染物，对表中三个空气质量指标会产生影响，故选项错误；
D、建筑施工扬尘，对表中PM10指标会产生影响，故选项错误。
例题5、
【答案】 （1）可吸入颗粒物
（2）冬季
（3）AD
（4）ACD
【解析】 （1）由图表中数值可推出可吸入颗粒物数值最大，即对该城市的空气质量影响最大的指标项目是TSP；
（2）由图表中数值可看出空气质量最差的是冬季；冬季没有树叶，不能进行光合作用，起不到净化空气的作用，并且需要燃烧化石燃料取暖，使空气中的可吸入颗粒物数值增大，从而使冬季空气质量最差．
（3）二氧化碳、氮气不属于空气污染物，不计入空气污染指数，一氧化碳、臭氧都属于空气污染物，计入空气污染指数；
（4）A、城市道路定时洒水可以将大气中悬浮颗粒沉降到地面，故能减少空气中PM2.5含量；故正确；
B、大力发展火力发电，会消耗燃料并产生二氧化碳气体，不能减少空气中PM2.5含量，故错误；
C、大力植树造林可以减少沙尘暴天气，所以会减少空气中PM2.5含量；故正确；
D、加强建筑工地扬尘控制，能减少PM2.5污染，利于PM2.5治理，故正确．
随练1、
【答案】 C
【解析】 A、其中CO2和H2不是空气污染物；故A错误；
B、其中CO2和N2不是空气污染物；故B错误；
C、三种气体都是空气污染物；故C正确；
D、其中其中O2和N2不是空气污染物；故D错误；
随练2、
【答案】 B
【解析】 A、汽车排放尾气中含有微小颗粒物，会增大PM2.5检测结果，故选项不符合题意。
B、使用氢能电车，不会产生大量微小颗粒物，不会增加PM2.5监测结果，故选项符合题意。
C、工厂排放烟尘，会产生大量微小颗粒物，会增加PM2.5监测结果，故选项不符合题意。
D、露天焚烧垃圾，会产生大量微小颗粒物，会增加PM2.5监测结果，故选项不符合题意。
随练3、
【答案】 D
【解析】 PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm的可吸入固体颗粒物；
氧气含量的测定
氧气含量的测定基本原理、操作与现象
例题1、
【答案】 C
【解析】 暂无解析
例题2、
【答案】 （1）瓶内氧气被反应完毕
（2）烧杯中的水倒吸入集气瓶中；空气中氧气约占其体积的
（3）装置漏气；红磷量不足
（4）不燃烧，不支持燃烧，难溶于水
【解析】 暂无解析
例题3、
【答案】 D
【解析】 暂无解析
例题4、
【答案】 （1）4P＋5O22P2O5
（2）白磷燃烧，产生大量白烟，一段时间后燃烧停止；活塞先向右移再向左移，最终停在刻度“4”处
【解析】 （1）红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P＋5O22P2O5。
（2）实验过程中，白磷燃烧，产生白烟，放热导致活塞向右移动，氧气完全反应后白磷熄灭，温度降低，活塞向左移动，当冷却至室温时，由于氧气约占空气总体积的五分之一，因此活塞停在刻度4处。
随练1、
【答案】 B
【解析】 A、反应开始时，红磷燃烧放热，温度升高，气体膨胀，压强增大，该选项说法正确；
B、由图中信息可知，a点处的压强小于大气压，该选项说法不正确；
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a是打开止水夹的时刻，该选项说法正确；
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，该选项说法正确。
随练2、
【答案】 C
【解析】 暂无解析
随练3、
【答案】 C
【解析】 A．用木炭代替红磷时，木炭燃烧生成二氧化碳，消耗的氧气被二氧化碳气体取代，会导致水不能进入集气瓶，从而导致实验失败，该选项说法正确；
B．为了耗尽集气瓶中的氧气，红磷应该过量，该选项说法正确；
C．进入集气瓶中水的体积约占集气瓶剩余体积的五分之一，这就是集气瓶内氧气的体积，余下的气体主要是氮气，约占集气瓶剩余体积的五分之四，通过实验可以得出空气中氮气与氧气的体积比约为4︰1，故选项说法不正确；
D．氮气不与红磷反应且难溶于水，是设计该实验的依据之一，该选项说法正确。
氧气含量的测定注意事项与误差分析
例题1、
【答案】 （1）4P＋5O22P2O5
（2）不能；木炭燃烧的产物是气体，装置内的压强不变
【解析】 （1）磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷；
（2）木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置内的气体压强不变，所以水并没有倒吸入集气瓶中，所以不能用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量；
例题2、
【答案】 D
【解析】 A、装置漏气，内外的压强差小，测得的氧气的体积分数低于，故对；
B、由于红磷的量不足，燃烧时就无法将瓶内氧气没有消耗完，水倒吸入装置内的量就占不到其容积的，无法测定空气中氧气的含量，故对；
C、装置末冷却至室温就打开弹簧夹，这样瓶内温度较高，气压还没降低到室温标准，这样水倒吸入装置内的量就占不到其容积的，也无法测定空气中氧气的含量，故对；
D、将红磷改为木炭做此试验时，由于木炭燃烧生成二氧化碳气体，木炭燃烧即使能消耗装置内氧气，但又增加另一气体二氧化碳，导致装置内气压变化不大，水倒吸入装置内的量就占不到其容积的，无法测定空气中氧气的含量，故错．
例题3、
【答案】 C
【解析】 A．由红磷的熄灭，说明了氮气不燃烧、不支持燃烧；由冷却，打开弹簧夹，烧杯中的水倒流进集气瓶中，液面上升到一定高度不再上升。说明了氮气的溶解性是难溶于水，故正确；
B．如果装置漏气时，测定的结果偏小，达不到实验的目的，所以该实验成败的关键之一是装置气密性好，故正确；
C．因木炭与氧气反应生成物为气体，不能用于该实验，故错误；
D．通过此实验可知空气中氧气所占体积分数的，故正确。
随练1、
【答案】 （1）发出黄光，冒出大量的白烟
（2）集气瓶里的氧气消耗完了（或剩余氧气极少很难支持红磷燃烧了）
（3）水沿导管进入集气瓶，且达到集气瓶容积的约五分之一处；氧气占空气体积的
（4）红磷的量不足；装置漏气等
（5）不支持燃烧、难溶于水
【解析】 （1）由于磷燃烧生成五氧化二磷是白色固体，现象是红磷燃烧发出黄光，冒出大量的白烟；
（2）由于氧气具有助燃性，所以集气瓶里的氧气消耗完了，或氧气的含量少了，都能使红磷熄灭；
（3）磷燃烧消耗氧气使瓶内压强减小，在外界大气压的作用下水沿着导管被压入集气瓶内，并进入集气瓶容积的五分之一；由此得出的结论是氧气占空气体积的；
（4）测定空气中氧气的含量实验原理：利用红磷燃烧消耗空气中的氧气，使左边集气瓶内气体体积变小，压强变小，从而在外部大气压的作用下使烧杯内的水进入集气瓶，通过测量进入集气瓶中水的量来确定空气中氧气的体积分数．如果所用红磷的量不足，造成瓶内空气中的氧气没有完全被消耗，所以会使所测得的氧气的体积分数偏小；如果装置漏气，则形成的压强差会从漏气的地方进入空气，也会导致进入集气瓶的水的量偏小，即测得氧气的体积分数偏小．
（5）由于红磷消耗完氧气后，不再继续燃烧，说明氮气不能支持燃烧；由烧杯内的水进入集气瓶的后，不能继续进入，说明氮气难溶于水．
随练2、
【答案】 D
【解析】 A、红磷的量不足，瓶内氧气没有消耗完，测定的结果小于，故A解释合理；
B、甲同学未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内，测定的结果小于，故B解释合理；
C、没有冷却到室温就打开弹簧夹，测定的结果小于，故C解释合理；
D、甲同学插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出，测定的结果大于，解释不合理。
随练3、
【答案】 （1）防止瓶底受热不均而破裂（防止高热的燃烧溅落物使瓶底炸裂）
（2）21（或20）；瓶中的氮气与镁条发生了反应
【解析】 （1）镁条燃烧放出大量的热，所以瓶底铺细沙的原因是防止瓶底受热不均而破裂（防止高热的燃烧溅落物使瓶底炸裂）；
（2）氧气约占空气体积的21％，所以若镁只和氧气反应，水进入集气瓶的体积不会超过21％，而题中的实验结果为进入了约70％，所以结合空气的成分可以知道镁条可能是与氮气也发生了反应。
随练4、
【答案】 （1）右；左；8
（2）
（3）白磷的量不足
（4）不支持燃烧
【解析】 （1）白磷的着火点是40℃，所以沸水（100℃）能导致白磷燃烧，在过程中会释放出大量的热，装置内的气体受热体积会膨胀，所以活塞向右滑动。后来随着温度的降低，气体的体积慢慢收缩，最终完全恢复至室温后，由于氧气被消耗掉，所以常温下气体的体积收缩为原体积的，所以活塞滑动到刻度“8”处；
（2）因为白磷燃烧消耗的空气中的氧气，根据实验结果，故空气的成分按体积计算，氧气约占；
（3）若白磷的量不足、装置漏气或装置没有冷却至室温就读数都会导致测得的氧气体积分数小于理论值；；
（4）集气瓶中剩余的气体主要是氮气；通过实验还可以推断玻璃容器中剩余气体的性质是：不燃烧、也不支持燃烧，化学性质稳定。
氧气含量的测定（压强、温度变化图像、变式装置）
例题1、
【答案】 C
【解析】 红磷燃烧消耗氧气，打开弹簧夹时，烧杯中的水进入集气瓶，并且约占集气瓶容积的五分之一，所以可证明氧气约占空气总体积的五分之一；剩下的气体不燃烧也不支持燃烧，所以集气瓶中剩余的气体主要是空气中的氮气。
例题2、
【答案】 B
【解析】 A、反应开始时，红磷燃烧放热，温度升高，气体膨胀，压强增大，该选项说法正确；
B、由图中信息可知，a点处的压强小于大气压，该选项说法不正确；
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a是打开止水夹的时刻，该选项说法正确；
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，该选项说法正确．
例题3、
【答案】 （1）4P＋5O22P2O5
（2）温度
（3）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．BC段燃烧放热造成的压强增大强于氧气减少造成的压强减小
（4）
【解析】 （1）红磷燃烧的化学反应方程式为：4P＋5O22P2O5；
（2）红磷燃烧放出热量，温度升高，冷却后温度降低，X曲线表示的是温度；
（3）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．BC段燃烧放热造成的压强增大强于氧气减少造成的压强减小．
（4）烧杯中减少的体积为消耗的氧气的体积，
根据实验数据计算：测得的空气中氧气的体积分数为
随练1、
【答案】 （1）4P＋5O22P2O5；；N2；不燃烧，不支持燃烧
（2）碳燃烧生成物是二氧化碳气体，瓶内气压不变，故不会进入水
（3）装置漏气
【解析】 （1）红磷燃烧能生成五氧化二磷，化学方程式为：4P＋5O22P2O5；因为红磷燃烧消耗空气中的氧气，氧气约占空气体积的，所以集气瓶中吸入水的体积应约占集气瓶容积的；红磷的燃烧需要氧气，剩余的气体为氮气；足量的红磷在锥形瓶中未能全部燃烧，这说明瓶内剩余气体（氮气）不能再支持红磷的燃烧；
（2）测空气中氧气的含量主要是根据物质燃烧消耗空气中的气体造成气压减小，减小的体积就是氧气的体积，故生成物中不能有气体，用碳代替红磷，碳燃烧生成物是二氧化碳气体，瓶内气压不变，故不会进入水；
（3）根据在测定空气中氧气的体积分数时注意事项：装置的气密性要好；为了要耗尽瓶中的氧气，红磷必须是足量的；气体的体积受到温度的影响，要等到装置冷却至室温，再打开了弹簧夹等；因此可知达不到瓶中空气总体积的五分之一的原因可能是：装置漏气或红磷量不足或容器未冷却就打开止水夹。
随练2、
【答案】 D
【解析】 A、反应前氧气的体积分数是19.56％，说明蜡烛燃烧前装置内不只有氧气，故A错误；
B、蜡烛熄灭，说明氧气的浓度低于一定值时，不是因为瓶内没有氧气，故B错误；
C、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，瓶内不会只剩下二氧化碳，故C错误；
D、当氧气的体积分数达到15.96％时，蜡烛熄灭，说明氧气的浓度低于一定值时，蜡烛无法燃烧，故D正确．
拓展
1、
【答案】 B
【解析】 A、工业上利用液态氧和液态氮的沸点不同，从液态空气中分离出氧气正确，是氧气的工业制法，正确但不符合题意，故选项错误；
B、按质量计算，空气中氮气占78％，氧代占21％，其他气体和杂质占l％错误，是体积分数，错误符合题意，故选项正确；
C、空气的二氧化碳是植物光合作用的原料正确，正确但不符合题意，故选项错误；
D、空气是一种宝贵的自然资正确，因为空气中能分离出氮气、氧气等原料，正确但不符合题意，故选项错误．
2、
【答案】 （1）氮气或N2；21％
（2）①氧气或O2
②二氧化碳或CO2
③水蒸气或H2O
【解析】 （1）空气中各成分及体积分数为：氮气：78％、氧气：21％、稀有气体：0.94％、二氧化碳0.03％、水蒸气和杂质：0.03％；
（2）①小白鼠在盛有空气的密闭容器中能生存一段时间，说明小白鼠能呼吸，氧气供给呼吸，所以说明了空气中含有氧气；
②二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，敞口存放在空气中的石灰水表面有一层白色固体就是碳酸钙，所以说明了空气中含有二氧化碳；
③盛放冰棒的杯子外壁温度低，使周围环境温度降低，空气中水蒸气凝结成小水滴，说明空气中有水蒸气。
3、
【答案】 （1）N2；CO2；He；O2
（2）物理；N2；O2
【解析】 暂无解析
4、
【答案】 （1）足量，使曲颈甑中的氧气消耗完全
（2）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；
答案：（1）足量，使曲颈甑中的氧气消耗完全（2）上升
5、
【答案】 B
【解析】 氮气的化学性质不活泼，而且廉价易得．
6、
【答案】 B
【解析】 空气中各成分及体积分数为：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质0.03%．所以空气中含量最多的气体是氮气。
7、
【答案】 A
【解析】 A、氮气化学性质稳定，常用于食品包装中充入氮气以防腐，故A正确；
B、空气中含有二氧化碳，故B错；
C、混合物中各成分仍然保持原来的性质，故C错；
D、磷燃烧产生大量的白烟，故D错．
8、
【答案】 B
【解析】 A、氮气的化学性质比较稳定，但是不是最稳定，故选项错误；
B、稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙等，又称惰性气体，化学性质最稳定，因此稀有气体化学性质最稳定，故选项正确；
C、氧气的化学性质比较活泼，具有氧化性和助燃性，故选项错误；
D、二氧化碳能与水反应，能与石灰水反应等，不是最稳定，故选项错误；
9、
【答案】 A
【解析】 A、稀有气体通电能发出有色光，可用在电光上，与可作保护气没有直接关系，故说法错误；
B、甲烷具有可燃性，可作燃料，故说法正确；
C、石墨具有优良的导电性，可用作电极，故说法正确；
D、固体二氧化碳（干冰）升华时能吸收大量的热，可使空气中的水蒸气凝结成小液滴，形成雨水下降，故说法正确．
10、
【答案】
【解析】 A、空气中氮气的体积分数约为78%，故A错误；
B、铁丝在空气中不燃烧，所以空气中氧气含量的测定实验中，不可以将红磷换成铁丝，故B错误；
C、二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，但二氧化碳不属于空气污染物，故C错误；
D、空气中的稀有气体一般不跟其他物质反应，又被称为“惰性气体”，故D正确．
故选：D．
11、
【答案】 D
【解析】 A、植物的光合作用产生氧气，但空气中的氧气含量相对稳定，故错误；
B、积极倡导“低碳”行动的目的是减缓大气温室效应，不能消除，故错误；
C、动植物的呼吸作用产生二氧化碳，但空气中的二氧化碳含量相对稳定，故错误；
D、植物的光合作用能吸收二氧化碳和释放氧气，从而维持大气中的氧气和二氧化碳的含量相对稳定；故正确；
12、
【答案】 D
【解析】 ①氧气不易溶于水，所以题中“易溶于水”的描述是错误的描述．
②氮气化学性质不活泼，不能维持粮食、瓜果呼吸，常用作瓜果、粮食的保护气．此句描述是正确的描述．
③氧气化学性质比较活泼，能支持燃烧，但氧气不能燃烧，所以题中“用途火箭的高能燃料”的描述是对氧气的错误认识．
④稀有气体又称惰性气体，很难与其他物质反应，常用作金属焊接的保护气．此句描述属于正确描述．
13、
【答案】
【解析】 A、氢气具有可燃性，可以用作燃料，正确；
B、氮气化学性质稳定，可以充入食品袋中以防腐，正确；
C、氧气能够支持燃烧，具有助燃性，但其用于医疗急救是因为氧气能够供给呼吸，错误；
D、稀有气体化学性质稳定，可以用作保护气，正确。
故选C。
14、
【答案】 B
【解析】 A、减少化石燃料的使用，可以减少二氧化碳，一氧化碳，烟尘等有害物质的排放；
B、鼓励开私家车出行，会造成大量汽车尾气的排放，会造成空气污染；
C、植树、种花、种草美化环境能净化空气、美化环境，不会造成空气污染；
D、提倡使用太阳能灯清洁能，能减少空气污染。
15、
【答案】 C
【解析】 A、使用清洁能，减少污染物排放，有利于保护空气、改善空气质量．故A不符合题意；
B、推广使用无氟冰箱，减少了氟利昂的排放，有利于保护空气、改善空气质量．故B不符合题意；
C、鼓励驾驶私家车出行，增加了能的消耗，增加了尾气的排放，不利于保护空气、改善空气质量．故C符合题意；
D、植树造林、绿化环境，净化了空气，有利于保护空气、改善空气质量．故D不符合题意．
16、
【答案】 A
【解析】 A、PM2.5的一级标准为24小时平均浓度不超过35微克/米3，因此温州和舟山能达到一级标准，故选项正确；
B、宁波、湖州是二级标准，故选项错误；
C、湖州是二级标准，故选项错误；
D、宁波是二级标准，故选项错误；
故选A
17、
【答案】 B
【解析】 A、由图可知，反应开始时压强增大是因为温度升高，正确；B、由图可知，反应已经结束，集气瓶中的氧气已经反应完，集气瓶已经冷却到室温，a点处的压强小于大气压，错误；C、由图可知，反应已经结束，集气瓶已经冷却到室温，a点的温度已经接近室温，正确；D、由图可知，反应已经结束，集气瓶已经冷却到室温，打开止水夹后，水倒吸入集气瓶中，故a点后气压增大是由于水倒吸入集气瓶，正确。
18、
【答案】 （1）产生大量白烟；4P＋5O22P2O5；化合反应；
（2）集气瓶内的氧气已消耗完；
（3）集气瓶；烧杯中的水进入集气瓶，集气瓶内水面上升约五分之一；氧气约占空气体积的；
（4）不燃烧，不支持燃烧．
【解析】 （1）点燃燃烧匙中的红磷，立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧，观察到红磷燃烧的现象是产生大量白烟；红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P＋5O22P2O5．属于化合反应；
（2）红磷熄灭的主要原因是瓶内的氧气被消耗完，没有支持红磷燃烧的物质了．
（3）红磷在密闭容器内燃烧消耗了装置内的氧气，使装置内气体气体减少，造成压强减小，待集气瓶冷却到室温，打开止水夹，观察到的现象是烧杯中的水进入集气瓶，集气瓶内水面上升约五分之一．由此可得出的结论是氧气约占空气体积的；
（4）集气瓶内水面上升约五分之一，水面不再继续上升，说明氮气不易溶于水，不燃烧，不支持燃烧．
19、
【答案】 A
【解析】 A、发热剂的量必须足量，因为只有足量的发热剂才能把氧气消耗完，使结果准确，故错误。
B、如果装置漏气，会使进入的水偏少，测定的结果偏小，因此实验前一定要检查装置的气密性，故正确；
C、铁生锈消耗氧气，使装置内的气压减小，进入水的体积就是消耗氧气的体积，故正确；
D、集气瓶内空气的体积是300mL，进入水的体积是55mL，即氧气的体积是55mL，因此氧气的体积分数，故正确。
20、
【答案】 （1）导热性
（2）玻璃管中水面上升至刻度1处
【解析】 暂无解析
21、
【答案】 （1）除去广口瓶中的氧气，便于观察实验现象
（2）小于
（3）2Mg+O22MgO，3Mg+N2Mg3N2
【解析】 （1）氧气可以和镁反应，所以要能够准确的判断出镁确实与氮气发生了反应，必须先排除氧气的干扰；
（2）广口瓶中的水位上升，说明瓶内的压强小于外界大气压，由于氧气已被消耗掉，所以同时也说明了镁和氮气发生了反应；
（3）根据实验现象可以判断镁在空气中可以和氧气及氮气发生反应，所以可以写出这两个反应的化学方程式。
22、
【答案】 （1）红磷+氧气五氧化二磷或；
（2）20％；
（3）AD；
（4）①先下降后上升；44；②abc
【解析】 （1）红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字或符号表达式为：红磷+氧气五氧化二磷或；
（2）根据图表可知氧气的体积为约，占空气体积为；
（3）根据要使本实验成功，必须注意以下几点：①装置的气密性好；②红磷足量；③必须冷却到室温再读数，所以实验装置可能漏气、红磷燃烧结束后，没等装置冷却就打开弹簧夹，都会导致测定结果偏小；
（4）①白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是：先下降后上升，因为瓶内的气体先受热体积膨胀，后冷却；若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为：；
②集气瓶里预先装进的水的作用：加快集气瓶冷却、液封导气管末端以防气体逸出、缓冲集气瓶内气压的骤然升高．
23、
【答案】 C
【解析】 A．若所用药品过少，就不会将装置内的氧气耗尽，会导致实验结果出现误差，故错误；
B．压强不同的原因主要是木碳燃烧生成了二氧化碳气体，与可燃物的着火点无关，故错误；
C．反应开始时，物质燃烧放出大量的热，气体体积受热膨胀，所以集气瓶中压强瞬间变大的是由燃烧放热造成的，故正确；
D．由于碳与氧气反应生成二氧化碳，虽然都消耗了氧气，但又生成了气体，装置内气体压强保持不变，无法测定，故错误．
故选C．
A.氮气
B.氧气
C.水蒸气
D.二氧化碳
A.21︰79
B.1︰5
C.1︰6
D.1︰2
%
B.78%
C.25%
D.19%
A.二氧化碳
B.氮气
C.水蒸气
D.氧气
A.A
B.B
C.C
D.D
A.用带火星的木条
B.用燃着的木条
C.倒入澄清的石灰水
D.分别称取各自的重量
A.氮气
B.氧气
C.二氧化碳
D.稀有气体
A.1或4
B.2或3
C.稀有气体
D.可吸入颗粒物
A.O2
B.N2
C.CO2
D.H2O
A.氮气
B.氧气
C.二氧化碳
D.稀有气体
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救急
C.焊接金属时常用氮气作保护气
D.二氧化碳是植物光合作用的重要原料
A.氧气
B.氮气
C.稀有气体
D.二氧化碳
A.Hg
B.H2
C.Si
D.Ar
A.氮气
B.氧气
C.稀有气体
D.二氧化碳
A.作为燃料
B.冷却发动机
C.支持燃料燃烧
D.供给航天员呼吸
A.氧气助燃－－作燃料
B.氮气的性质稳定－－作保护气
C.铜能导电－－可作电线
D.稀有气体通电发光－－作霓虹灯
A.氮气
B.二氧化氮
C.二氧化硫
D.PM2.5
A.用太阳能发电
B.露天焚烧秸秆
C.汽车排放尾气
D.建筑施工扬尘
A.SO2、CO2、H2
B.CO2、SO2、N2
C.SO2、CO、NO2
D.SO2、N2、O2
A.汽车排放尾气
B.使用氢能电车
C.工厂排放烟尘
D.露天焚烧垃圾
A.空气的湿度
B.空气的透明度
C.空气中有害气体的浓度
D.空气中直径不超过2.5um的颗粒物
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
A.甲瓶没有水流入，乙瓶中有水流入
B.甲、乙两瓶均有水流入
C.甲瓶中有水流入，乙瓶没有水流入
D.甲、乙两瓶均无水流入
A.纯净的氮气
B.五氧化二磷
C.主要成分为氮气的混合气体
D.主要成分为氮气和氧气
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
A.蜡烛燃烧前瓶内只有氧气
B.蜡烛熄灭是因为瓶内没有氧气
C.蜡烛熄灭后瓶内只剩二氧化碳气体
D.氧气浓度小于一定值时，蜡烛无法燃烧
A.氧气
B.氮气
C.二氧化碳
D.二氧化硫
A.氧气
B.氮气
C.二氧化碳
D.稀有气体
A.氮气
B.氩气
C.氧气
D.二氧化碳
A.稀有气体通电能发出有色光—可作保护气
B.甲烷具有可燃性—可作燃料
C.石墨能导电—可作电极
D.干冰升华吸热—可用于人工降雨
A.①②③
B.①②④
C.①③
D.②④
序号
物质
性质
用途
A
氢气
可燃性
做燃料
B
氮气
化学性质稳定
充入食品袋中以防腐
C
氧气
助燃性
医疗急救
D
稀有气体
化学性质稳定
保护气
A.减少化石燃料的使用
B.提倡居民驾驶私家车出行
C.积极植树、造林、种草
D.提倡使用太阳能灯清洁能
A.使用清洁能
B.推广使用无氟冰箱
C.鼓励驾驶私家车出行
D.植树造林，绿化环境
A.温州、舟山
B.宁波、湖州
C.温州、湖州
D.宁波、舟山
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
A.此实验中发热剂的多少不影响测量结果
B.实验前一定要检查装置的气密性
C.此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气
D.此实验测出氧气的体积分数约是18.3％
知识图谱
空气
知识精讲
一．空气成分的发现
1．18世纪70年代，瑞典科学家舍勒和英国化学家普利斯特里，分别发现并制得了氧气。
2．1774年法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分，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。拉瓦锡是第一个对空气组成进行探究的化学家，第一个用天平进行定量分析。
拉瓦锡研究空气成分所用的装置
3．1892年英国物理学家瑞利与英国化学家拉姆赛合作发现空气中还存在着一种极不活泼的气体—氩。
二．空气的成分和组成
空气成分
氧气
氮气
二氧化碳
稀有气体
其它气体和杂质
体积分数
21%
78%
0.03%
0.94%
0.03%
三．混合物和纯净物
混合物
纯净物
组成
由多种物质组成，组成不固定
由一种物质组成，组成固定
表示方法
无固定符号
用专门符号表示，如氮气（N2）等
性质
无固定的熔沸点，各物质都保持各自的化学性质
有固定的物理性质和化学性质
举例
空气、海水、糖水等
氧气（O2）、二氧化碳（CO2）
联系
四．空气是一种宝贵的资
1．氮气的性质和用途
（1）氮气的物理性质：是一种无色无味的气体，难溶于水，密度比空气得略小；
（2）氮气的化学性质：很不活泼，一般情况下不支持燃烧，也不能燃烧，不供给呼吸，在一定条件下可与某些物质反应，如：合成氨、制氮肥、生物固氮等。
（3）氮气的用途：
= 1 \* GB3 ①是制氮肥和硝酸的重要原料。
= 2 \* GB3 ②作保护气，如焊接金属时常用作保护气、灯泡中充氮气以延长使用寿命、食品包装时充氮气以防腐。
= 3 \* GB3 ③医疗上用液氮治疗一些皮肤病和在液氮冷冻麻醉条件下做手术。
= 4 \* GB3 ④超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能。
2．氧气
（1）氧气的物理性质：通常状况下，是无色、无味的气体，密度比空气大，不易溶于水，可液化和固化，-183℃为淡蓝色液体，-218℃为淡蓝色雪花状固体；
（2）氧气的化学性质：氧气化学性质比较活泼。氧气具有助燃性和氧化性；
（3）用途：供给呼吸，支持燃烧。
3．稀有气体
（1）稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙、氡等气体的总称，是混合物；
（2）物理性质：是一种无色无味的气体，难溶于水；
（3）化学性质：极不活泼，曾被称为惰性气体；
（4）用途：
= 1 \* GB3 ①保护气，如焊接金属用稀有气体来隔绝空气等；
= 2 \* GB3 ②电光，稀有气体在通电时发出不同颜色的光；
= 3 \* GB3 ③用于激光技术；
= 4 \* GB3 ④氦气可做冷却剂；
= 5 \* GB3 ⑤氙气可作麻醉剂。
4．空气污染及防治措施
（1）大气污染引发的三大环境问题：
温室效应——使全球变暖；
酸雨——使土壤酸化、破坏建筑物等；
臭氧空洞——使紫外线危害人类和动植物。
（2）空气污染物及来
（3）空气污染防治措施
= 1 \* GB3 ①加强空气质量监测：空气质量日报
= 2 \* GB3 ②消除污染
= 3 \* GB3 ③治理废气
= 4 \* GB3 ④植树、造林、种草，改善环境
（4）目前计入空气污染指数的项目：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（又称飘尘）和臭氧。（细颗粒物即PM2.5，指环境空气中空气动力学当量直径小于等于 2.5微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，就代表空气污染越严重）
（5）空气质量分级标准
污染指数
50以下
51-100
101-150
151-200
201-250
251-300
300以上
质量级别
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ（1）
Ⅲ（2）
Ⅳ（1）
Ⅳ（2）
Ⅴ
质量状况
好
良好
轻微污染
轻度污染
中度污染
中度重污染
重度污染
三点剖析
一．考点：
1．知道空气的成分
2．了解纯净物和混合物
3．了解典型的大气污染物的来及其危害
二．重难点：
1．空气的成分
2．大气污染物的来及其危害
三．易错点：
1．空气是混合气体，所以是混合物。
2．空气成分是体积分数，不是质量分数。体积分数可理解为：每100体积的空气中约有氮气78体积，氧气21体积，稀有气体0.94体积，二氧化碳0.03体积，其他气体和杂质0.03体积。
空气的组成
例题1、 下列有关空气的说法中，错误的是（ ）
A.按质量计算，空气中含有氮气约78％，氧气约21％
B.空气中各种成分的含量是相对稳定的
C.空气中的氧气可以供给呼吸、燃烧、炼钢、化工生产等
D.PM2.5是造成空气污染的主要污染物之一
例题2、 薯片放置于空气中一段时间，变得不再松脆，说明空气中含有（ ）
例题3、 打捞韩国“岁月号”沉船是在水下作业，潜水员需要呼吸富氧空气。富氧空气中氧气的含量高于普通空气中的含量，富氧空气中氧气与其他气体的体积比可能是（ ）
随练1、 节日期间的商场里顾客很多，有人会感觉到闷热缺氧，测定出氧气的体积分数可能是（ ）
随练2、 在擦玻璃时，人们时常先向玻璃上“哈气”再擦会使玻璃擦得更干净．这说明与空气相比，人体呼出的气体中含有较多的（ ）
随练3、 通过实验测定了空气组成的科学家是（ ）
A．门捷列夫
B．达尔文
C．拉瓦锡
D．牛顿
氮气
例题1、 在三个集气瓶中分别盛有空气、氮气、氧气，鉴别他们的最好方法是（ ）
例题2、 空气是一种宝贵资．下列有关空气的说法正确的是（ ）
A.空气中分离出的氮气化学性质不活泼，可作食品保鲜的保护气
B.空气由氧气和氮气组成，其中氧气的质量约占空气质量的
C.空气是由多种气体组成的混合物，含量最多的元素是氧元素
D.空气质量报告中所列的空气质量级别数目越大，空气质量越好
例题3、 空气中含量较多，可用作焊接金属保护气的是（ ）
随练1、 集气瓶中装满某气体，可能是下列气体中的某一种：1、二氧化碳；2、氧气；3、空气；4、氮气，将燃着的木条伸入瓶中，火焰立即熄灭，则该气体可能是（ ）
随练2、 按体积计算，空气中含量最多、且能充入食品袋里防腐的物质的化学式为（ ）
随练3、 下列有关空气各成分的说法正确的是（ ）
A.氧气的化学性质比较活泼，属可燃物
B.氮气的化学性质不活泼，可用于食品防腐
C.二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物
D.空气质量报告中所列的空气质量级别越大，空气质量越好。
稀有气体
例题1、 空气是一种宝贵的资，空气中可用作保护气和制造多种用途电光的气体是（ ）
例题2、 下列关于空气成分的说法错误的是（ ）
例题3、 生活中处处有化学，通过学习已经知道：
（1）太空飞行人员需要携带的气体是_____；
（2）铁生锈、食物腐烂是因为空气中有_____；雨雪等自然现象证明空气中有_____；
（3）鱼能在水中生存是因为氧气_____溶于水，空气中氧气的主要来_____；
（4）通电时，各种电光管会发出不同颜色的光因为电光管内有_____。
随练1、 节日里五光十色的霓虹灯内填充的气体是下列哪一种（ ）
随练2、 下列物质中属于稀有气体单质的是（ ）
随练3、 现有物质：①氮气；②氧气；③氦气；④干冰；将相关物质的序号填在相应的空格内：
（1）充入食品包装袋内的是______；（2）可用于人工降雨的是_______；
（3）用于急救病人的是________；（4）属于稀有气体的是________。
氧气的用途
例题1、 下列关于氧气的说法正确的是（ ）
A.氧气能支持燃烧，可作燃料
B.氧气能跟所有物质发生氧化反应
C.水中的生物能依靠少量溶于水中的氧气而生存
D.液氧与氧气的颜色不同，因此它们是两种不同的物质
例题2、 空气是人类生产活动的重要资，空气中能支持燃烧和供给呼吸的气体是（ ）
例题3、 “神舟号”载人飞船的成功发射，表明我国载人航天技术已达到国际领先水平。运载飞船的火箭发动机中使用了液氧，液氧的作用是（ ）
随练1、 氧气的用途主要体现在两个方面：________和________；实验室制氧气与工业上制氧气的本质区别________．
随练2、 下列物质的性质与所对应的用途没有关系的是（ ）
随练3、 空气是人类的宝贵资，下列有关空气的说法错误的是（ ）
A.空气的成分按体积计算，含量最多的气体是氮气
B.空气是混合物
C.氧气具有可燃性
D.稀有气体的化学性质不活泼
空气污染及其治理
例题1、 随着科学技术的进步，我们的生活水平大大提高，同时也产生了一些新的问题．下列做法中错误的是（ ）
A.为减少大气污染，火力发电厂应采取加高烟囟的办法
B.回收废旧电池，既可节约金属资又可减少环境污染
C.为减少水污染，工业废水和生活污水一定要处理达标后再排放
D.使用可降解塑料代替传统塑料，有利于减轻“白色污染”
例题2、 2018年清明前夕，我省多地空气质量达到严重污染级别。下列物质不属于空气污染物的是（ ）
例题3、 下列有关空气成分的说法错误的是（ ）
A.空气中氧气主要来自植物的光合作用
B.空气中分离出的氮气可用于食品防腐剂
C.空气中二氧化碳含量上升会引起空气污染，要减少化石燃料燃烧
D.空气中敞口放置的饼干变软是因为空气中含有水蒸气
例题4、 南京市某日的空气质量日报如下表：
项目
空气污染指数
空气质量级别
空气质量
PM10
65
Ⅱ
良
二氧化硫
6
二氧化氮
20
下列情况对表中三个空气质量指标不会产生影响的是（ ）
例题5、 加强对空气质量的监测是保护环境的一项重要措施，下表是某市一年中春夏秋冬四季空气监测平均数据，请你阅读后回答下列问题：
指数指标城镇
可吸入颗粒物（TSP）
氮氧化合物（NO2）
二氧化硫（SO2）
空气质量指标
春季
88
40
44
Ⅱ
夏季
67
33
36
Ⅱ
秋季
90
46
54
Ⅱ
冬季
98
69
60
Ⅱ
（1）对该市空气质量影响最大的是________．
（2）空气质量最差的季节是________．
（3）下列气体不会造成空气污染的是________．
A．CO2
B．O3
C．CO
D．N2
（4）新发布的《环境空气质量标准》中增加了PM2.5监测指标．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，对人体健康影响更大，主要来之一是化石燃料的燃烧，下列措施能减少PM2.5污染的是________（填序号）．
A．城市道路定时洒水
B．大力发展火力发电
C．大力植树造林
D．加强建筑工地扬尘控制
随练1、 下列哪组气体都属于空气污染物（ ）
随练2、 PM2.5是监测指标之一，下列做法不会增大PM2.5监测结果的是（ ）
随练3、 新颁布的《环境空气质量标准》自2016年1月1日起在全国实施，它规定环境空气污染物的基本项目包括：SO2、NO2、CO、O3、PM10、PM2.5等，其中的“PM2.5”是指（ ）
氧气含量的测定
知识精讲
一．氧气含量的测定基本原理、操作与现象
1．实验原理—燃烧法
在一个密闭的容器里，用足量的红磷与容器内氧气反应，生成一种白色固体，燃烧结束时，温度降至室温时，瓶内气压减小，如果打开与外界相连的止水夹，烧杯中的水在大气压强作用下，流入密闭容器内，进入水的体积就是消耗氧气的体积。
2．实验装置：
（1）仪器：集气瓶、燃烧匙、导气管、烧杯、弹簧夹；
（2）药品：红磷、水；
3．实验步骤：
（1）检查装置的气密性；
（2）在集气瓶中装入少量的水，再把剩余的容积分成五等份并用橡皮筋做上记号；
（3）点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入瓶中并把塞子塞紧；
（4）红磷燃烧停止，慢慢白烟消失，等瓶内恢复到常温后，打开弹簧夹。
4．实验现象、分析及结论：
现象：
（1）红磷燃烧时发黄白光，放热并产生大量的白烟（白烟是五氧化二磷的小颗粒）。
（2）打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，进水的体积约等于集气瓶中原空气体积的1/5。
分析：红磷燃烧消耗氧气，生成固体，集气瓶中压强变小，产生压强差，水被压入集气瓶。
结论：氧气约占空气体积的1/5。剩余气体具有不燃烧不支持燃烧；难溶于水的性质。
二．氧气含量的测定注意事项
1．红磷必须过量。如果红磷的量不足，集气瓶内的氧气没有被完全消耗，测量结果会偏小；
2．装置气密性要好。如果装置的气密性不好，集气瓶外的空气进入集气瓶，测量结果会偏小；
3．导管中要注满水。否则当红磷燃烧并冷却后，进入的水会有一部分残留在试管中，导致测量结果偏小。
4．冷却后再打开弹簧夹，否则测量结果偏小；
5．如果弹簧夹未夹紧，或者塞塞子的动作太慢，测量结果会偏大。
6．在集气瓶底加水的目的：吸收有毒的五氧化二磷。
7．不要用木炭或硫代替红磷！原因：木炭和硫燃烧尽管消耗气体，但是产生了新的气体，气体体积不变，容器内压强几乎不变，水面不会有变化。
8．如果预先在集气瓶内放入氢氧化钠溶液，就可以用木炭或硫代替红磷进行实验。
9．不要用镁代替红磷！原因：镁在空气中燃烧时能与氮气和二氧化碳发生反应，这样不仅消耗氧气，还消耗了氮气和二氧化碳，使测量结果偏大。
三．氧气含量的测定误差分析
1．在实验过程中，导致测得空气中氧气含量小于1/5的原因一般有以下四种：
（1）橡皮塞未塞紧，装置气密性不好（燃烧冷却时，外界空气进入集气瓶）；
（2）红磷量不足（不能将集气瓶内空气中氧气完全消耗，集气瓶内水面上升不到原空气体积的1/5）；
（3）未等到集气瓶冷却就打开止水夹（气体体积随温度升高而增大，如不冷却到室温就打开止水夹，会使进水体积偏小）；
（4）导管内未预先充满水（燃烧冷却后，进入的水有一部分存在于导管中，所以进入集气瓶内水的体积减小）。
2．导致测得空气中氧气含量大于1/5的原因可能是：
（1）在燃烧过程中未夹紧弹簧夹；
（2）插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前瓶内部分空气受热逸出。
三点剖析
一．考点：
1．空气中氧气含量的测定原理及方法
2．氧气含量的测定注意事项及误差分析
二．重难点：
1．空气中氧气含量的测定原理及方法
2．氧气含量的测定注意事项及误差分析
三．易错点：
1．红磷必须过量。如果红磷的量不足，集气瓶内的氧气没有被完全消耗，测量结果会偏小。
2．冷却后再打开弹簧夹，否则测量结果偏小。
氧气含量的测定基本原理、操作与现象
例题1、 用下图装置进行空气中氧气含量测定实验，下列有关说法错误的是（ ）
A.空气中氮气难溶于水是该法测定的前提
B.红磷燃烧，产生白烟
C.瓶中液面上升到刻度1，是因为气压减小了1/5
D.发生反应的基本类型是化合反应
例题2、 某同学用如图装置测定空气中氧气的体积分数．请你填写有关空格。
（1）红磷燃烧一段时间后，自动熄灭了，你认为原因是__________________________________；
（2）待该物质熄灭并冷却后，打开弹簧夹观察到的现象是______________________________；由此得出的结论是_______________________。
（3）实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数低于五分之一，原因是（任写两点）___________________、______________________。
（4）由本实验可以推测氮气的性质_________________________________________。
例题3、 下列装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号．下列说法中不正确的是（ ）
A.该实验证明空气中氧气含量约占空气体积的1/5
B.实验时红磷一定要过量
C.实验前一定要检验装置的气密性
D.红磷燃烧产生大量的白烟，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹
例题4、 测定空气中氧气的含量是初中化学的一个重要实验，请按要求填空。
（1）红磷燃烧的符号表达式________。
（2）某同学用下图装置测定空气中氧气的含量：在一个具有刻度和活塞可以左右滑动的玻璃容器里放入一粒白磷（足量），将玻璃容器固定好（如图，固定装置已省略），放在盛有80℃水的烧杯上，如图进行实验。一段时间后将玻璃容器取下，冷却至室温。
说明：①装置气密性良好；
②活塞与玻璃容器间的摩擦力忽略不计；
③白磷燃烧所需的最低温度为40℃，燃烧时的现象与红磷燃烧相似。
试回答：实验过程中，可观察到的现象是：________。
随练1、 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。其中a是打开止水夹的时刻。下列说法不正确的是（ ）
随练2、 如图所示，等体积的甲乙两集气瓶内充满空气，甲中燃烧匙内盛有过量的红磷、乙中燃烧匙内盛有过量的碳，点燃使其充分反应，冷却至室温，打开止水夹，出的现象的是（ ）
随练3、 如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量。下列说法不正确的是（ ）
A.不能用木炭代替红磷
B.燃烧匙中盛放过量的红磷
C.通过实验可以得出空气中氮气与氧气的体积比约为5︰1
D.氮气不与红磷反应且难溶于水，是设计该实验的依据之一
氧气含量的测定注意事项与误差分析
例题1、 如图所示，我们用燃烧红磷的方法来测定空气中氧气的含量，请回答：
（1）写出反应的符号表达式。
（2）能否用木炭代替红磷？并说明理由。
例题2、 小兰同学用如图所示的装置测定空气中氧气的体积分数，实验后发现测定氧气的体积分数低于，针对这一事实，你认为下列做法或想法不可取的是（ ）
A.查看实验装置是否漏气
B.实验中可能红磷的量不足，没有将瓶内氧气消耗尽
C.实验中可能未冷却至室温就打开止水夹，使进入瓶内的水的体积减少
D.将红磷改为木炭再重做实验
例题3、 如图为测定空气中氧气含量的实验装置，下列有关说法错误的是（ ）
A.此实验证明，反应后集气瓶内剩余的气体，既不易溶于水，也不支持燃烧
B.若该实验没有达到预期目的，可能的原因之一是装置气密性不好造成的
C.将红磷换成木炭会得到同样的实验结果
D.此实验证明，氧气约占空气体积的
随练1、 某同学用如图所示装置测定空气中氧气的体积分数，请你填写有关空格．
（1）红磷燃烧的现象是____________________；
（2）红磷燃烧一段时间后，自动熄灭了，你认为原因是_______________________；
（3）待该物质熄灭并冷却后，打开弹簧夹观察到的现象是__________________________；由此得出的结论是_________________．
（4）实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数低于，这可能的原因是（任写两点）_________________、_________________．
（5）由本实验可以推测氮气的化学性质_______________________．
随练2、 某班同学用如图装置测定空气里氧气的含量，先用弹簧夹夹住乳胶管，点燃红磷，伸入瓶中并塞上瓶塞，待红磷熄灭后一段时间，打开弹簧夹，观察广口瓶内水面变化情况。实验完毕，甲同学的广口瓶内水面上升明显小于瓶内空气体积的，下列对这种现象解释不合理的是（ ）
A.甲同学使用红磷的量太少，瓶内氧气没有消耗完
B.甲同学未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内
C.甲同学未等到冷却至室温就打开弹簧夹
D.甲同学插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出
随练3、 某学习小组用右图做镁条在空气中燃烧的实验，燃烧、冷却后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶体积的70％。
（1）瓶底铺细沙的原因是_____________________________________________；
（2）如果镁条只和空气中的氧气反应，则进入集气瓶中水的体积最多不超过其容积的_________％．现进入集气瓶中水的体积约为其容积的70％，根据空气的组成推测原因可能是___________________________。
随练4、 如图是一个具有刻度和活塞可滑动的玻璃容器，其中有空气和白磷（在空气中40℃以上就开始燃烧），将它放在盛有沸水的烧杯上方，进行实验．请完成实验报告：
实验目的
实验现象
实验结论
误差分析
测定空气中氧气的体积分数
（1）白磷着火后燃烧，活塞先向_____移动，后向_____移动（填写“左”“右”）．最终活塞停在刻度_____处
（2）氧气约占空气体积的_____．
（3）如果测得氧气体积分数小于理论值，可能的原因是_________（写出一条即可）
（4）通过实验还可以推断玻璃容器中剩余气体的性质是____________．（写出一条即可）
氧气含量的测定（压强、温度变化图像、变式装置）
例题1、 在“测定空气中氧气的含量”的实验中，最后集气瓶内剩余的气体的成分是（ ）
例题2、 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．其中a是打开止水夹的时刻．下列说法不正确的是（ ）
例题3、 为了帮助同学们更好的理解空气中氧气含量测定的实验原理，老师利用传感器技术实时测定了实验装置（如图1）内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化趋势如图2所示．
（1）红磷燃烧的化学反应方程式为________________________．
（2）X曲线表示的是________（填“温度”或“氧气的浓度”）．
（3）结合X、Y两条曲线，解释图2中BC段气压变化的原因是________________．
（4）实验中测得的数据如下：
测量
项目
实验前
实验后
烧杯中水的体积
烧杯中剩余水的体积
瓶中剩余气体的体积
体积/mL
80.0
46.4
126.0
根据实验数据计算：测得的空气中氧气的体积分数为________________（列出计算式即可）．
随练1、 为测定空气里氧气的含量，甲、乙两个同学用如图所示的装置分别进行了实验探究。请你回答下列有关问题：
（1）甲同学：红磷燃烧时冒出浓厚的白烟，符号表达式是_______________________。点燃红磷立即伸入瓶中并塞上瓶塞，待红磷燃烧停止并冷却后，打开止水夹，观察到集气瓶中吸入水的体积约占集气瓶容积的________。剩余气体的主要成分是_______（用化学式填空），并且可以推断出该气体具有的性质是____________________。（填一条即可）
（2）乙同学：用木炭替代红磷，完成上述实验，发现集气瓶内并没有吸入水，其原因是____________________________________________________。
（3）若实验完毕，进入集气瓶的水的体积不到集气瓶空气体积的，你认为可能的原因是________________。（填一条即可）
随练2、 蜡烛（足量）在如图1密闭的集气瓶内燃烧至熄灭，用仪器测出瓶内氧气含量的变化如图2所示．下列判断正确的是（ ）
拓展
1、 关于空气的说法，错误的是（ ）
A.工业上利用液态氧和液态氮的沸点不同，从液态空气中分离出氧气
B.按质量计算，空气中氮气占78％，氧代占21％，其他气体和杂质占l％
C.空气的二氧化碳是植物光合作用的原料
D.空气是一种宝贵的自然资
2、 如图是空气成分示意图，请回答下列问题。
（1）请你在如图中完成有关填空：
（2）根据空气成分填空：
①小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有________，
②石灰水长期露置在空气中会出现白色固体物质，说明空气中含有________，
③夏天，盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠，说明空气中含有________。
3、 空气和水是人类赖以生存的自然资．
（1）氮气、氧气、氦气和二氧化碳都是空气的成分．
图中a代表的气体是________；引起温室效应的是________；通电时发出有色光的是________；供给呼吸的是________．
（2）空气中主要组分的沸点如下表：
组分
氮气
氧气
二氧化碳
沸点（℃）
－195.8
－183.0
－78.5
空气是工业上制取大量氧气的原料，工业制氧气属于________变化（填“物理”或“化学”）．将液态空气升温至－195℃，收集逸出的物质，此时逸出的物质主要是________；继续升温至－183℃，逸出的物质能使带火星的木条复燃，此时逸出的物质主要是________．
4、 拉瓦锡用如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；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 ．
5、 为了经久耐用，在灯泡中可填充的气体是（ ）
6、 汽车安全气囊内所装化学物质，能在碰撞后10毫秒内，生成一种空气中含量最多的气体，该气体是（ ）
7、 下列说法中，正确的是（ ）
A.食品包装中充入氮气以防腐
B.新鲜空气中不含二氧化碳
C.空气中的氮气、氧气不再保持各自的化学性质
D.磷在空气中燃烧，反应剧烈，产生大量白雾
8、 空气中化学性质最稳定的物质是（ ）
9、 物质的性质与所对应的用途没有直接关系的是（ ）
10、 下列关于空气各成分的说法中，正确的是（ ）
11、 关于自然界中碳循环和氧循环的说法中正确的是（ ）
A.植物的光合作用使空气中的氧气含量逐年提升
B.积极倡导“低碳”行动的目的是彻底消除温室效应
C.动植物的呼吸作用使空气中的二氧化碳含量逐年增大
D.大气中的氧气含量在各种因素作用下能保持相对稳定
12、 下列有关物质的性质及相关用途的叙述，正确的是（ ）
①氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存；
②氮气的化学性质不活泼，可用作粮食和食品仓库的保护气；
③氧气能支持燃烧，所以可用作火箭的高能燃料；
④由于稀有气体有惰性，所以常用作保护气．
13、 下列有关“物质——性质——用途”的叙述中，用途与性质不相关的是（ ）
14、 近年来，部分城市因空气污染而出现了严重的雾霾天气，下列做法不利于减少空气污染的是（ ）
15、 下列措施不利于保护空气、改善空气质量的是（ ）
16、 PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，对人体健康影响较大．我国的《环境空气质量标准》规定，PM2.5的一级标准为24小时平均浓度不超过35微克/米3，二级标准为不超过75微克/米3．3月25日，温州等城市的检测结果如下表，则表中城市当日PM2.5达到一级标准的是（ ）
城市
温州
宁波
舟山
湖州
24小时PM2.5平均浓度（微克/米3）
33
49
30
40
17、 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。其中a是打开止水夹的时刻。下列说法不正确的是（ ）
18、 如图是测定空气中氧气含量的实验．
（1）将燃烧匙内过量的红磷点燃，迅速伸入集气瓶内，观察到的主要现象是________，该反应的化学方程式为________，基本反应类型________；
（2）红磷燃烧一段时间后，自动熄灭了，你认为原因是：________；
（3）________冷却后，打开止水夹，观察到的现象为________，由此可得出的结论是________，
（4）该实验还可说明氮气具有的化学性质是（写一条即可）________．
19、 暖宝宝中的发热剂是铁粉、水和食盐等，发热剂能代替红磷测定空气中氧气含量（装置见如图）．以下对此改进实验的叙述，错误的是（ ）
20、 用如图所示装置测定空气中氧气的含量。加热粗铜丝一段时间后，白磷燃烧。
（1）上述实验说明铜具有的性质是________。
（2）能证明空气中氧气含量的现象是________。
21、 某科学兴趣小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成Mg3N2，设计了如下方案进行验证。
步骤l：用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡皮塞等装配成如图所示的装置．另准备一只有一根铜丝穿过的橡皮塞，铜丝末端固定一根镁条。
步骤2：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡皮塞．待充分冷却，观察到广口瓶内水面上升的体积约占瓶内水面原上方空间的左右。
步骤3：往水槽中加水使广口瓶内外水面相平．点燃镁条，更换橡皮塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，发出红光，放出热量．待冷却后广口瓶内水位继续上升。
（1）步骤2的目的是_____________________________。
（2）在步骤3“待冷却后广口瓶内水位继续上升”是由于瓶内气压_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）外界气压。
（3）根据上述实验和你所学的知识，请写出镁在空气中燃烧时的有关化学方程式：_________________________________________________________。
22、 某化学兴趣小组的同学对有关氧气方面进行探究
探究一：对空气中氧气含量的测定实验进行探究：
（1）如图甲所示装置和药品进行实验，集气瓶中发生反应的文字或符号表达式为________．
（2）该组同学做了6次实验，整理数据如下：
1
2
3
4
5
6
进入集气瓶中水的体积（mL）
20
21
19
20
22
18
（注：集气瓶容积为100mL）通过6次实验，该组同学探究出氧气约占空气体积的________．
（3）小林同学利用甲图装置测定空气中氧气的含量，下列操作会使测定结果偏小的是________
A．实验装置可能漏气
B．实验中所取的红磷过量
C．实验前没有将弹簧夹夹紧
D．红磷燃烧结束后，没等装置冷却就打开弹簧夹
（4）小组内同学查阅资料后知道白磷40℃即燃烧，燃烧产物与红磷相同，于是采用改进后的乙装置进行重新探究．主要操作是：在实际容积为100mL的集气瓶里先装进30mL的水，再按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃．
①白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是________，若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为________mL．
②你认为集气瓶里预先装进的水有哪些作用？________（填序号）
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．
23、 图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量，其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内气体压强精确地记录并保存下来．图2、图3是用该装置测得的红磷和木炭分别在集气瓶中燃烧的压强﹣时间关系图（该装置气密性良好，p0是集气瓶内初始气压，p和p′分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的气压）．下列说法正确的是（ ）
A.燃烧匙内所装红磷或木炭的多少对实验结果无影响
B.p=0.79p0，p′=p0是因为红磷的着火点比木炭低
C.反应开始时集气瓶中压强瞬间变大的是由燃烧放热造成的
D.由图3可推出空气中氧气的含量
答案解析
空气
空气的组成
例题1、
【答案】 A
【解析】 A、按质量计算，空气中含有氮气约78％，氧气约21％错误，是按体积计算，错误符合题意，故选项正确；
B、空气中各种成分的含量是相对稳定的正确，各成分都保持原来的化学性质，正确但不符合题意，故选项错误；
C、空气中的氧气可以供给呼吸、燃烧、炼钢、化工生产等正确，正确但不符合题意，故选项错误；
D、PM2.5是造成空气污染的主要污染物之一正确，属于粉尘污染，正确但不符合题意，故选项错误；
例题2、
【答案】 C
【解析】 A、氮气不能使薯片变得不再松脆，故选项错误；
B、氧气能支持燃烧和供给呼吸，不能使薯片变得不再松脆，故选项错误；
C、薯片放置于空气中一段时间，变得不再松脆，说明空气中含有水蒸气，故选项正确；
D、二氧化碳不能使薯片变得不再松脆，故选项错误。
例题3、
【答案】 D
【解析】 暂无解析
随练1、
【答案】 D
【解析】 暂无解析
随练2、
【答案】 C
【解析】 向玻璃上“哈气”再擦会使玻璃擦得更干净，是因为人呼出的气体中含有的水蒸气量增加，观察选项，故选C．
随练3、
【答案】 C
【解析】 A、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．
B、达尔文提出了进化论，故选项错误．
C、拉瓦锡首先通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论，故选项正确．
D、牛顿发现了力学定律，故选项错误．
氮气
例题1、
【答案】 B
【解析】 A．用带火星的木条伸入瓶内，带火星的木条在氮气中熄灭，在空气中也可能熄灭，本方法不能鉴别氮气和空气，故A错。
B．把燃着的木条分别伸入三种不同的气体中，若木条熄灭的为氮气，继续燃烧的是空气，燃得更旺的是氧气，故B正确。
C．空气、氮气、氧气均不能使澄清的石灰水变浑浊，故C错。
D．分别称取各自的重量，方法过于麻烦，并且不准确，故D错。
例题2、
【答案】 A
【解析】 A．氮气化学性质不活泼，常用作保护气，正确；
B．按体积分：N2占78％，O2占21％，二氧化碳占0.03％，稀有气体占0.94％，其他气体和杂质占0.03％．错误；
C．空气是由多种气体组成的混合物，含量最多的元素是氮元素；错误；
D．空气质量级别也高空气质量越差，错误；
例题3、
【答案】 A
【解析】 A、氮气在空气中含量较多化学性质稳定，不易与其它物质发生化学反应，常作为焊接金属时的保护气，故A正确；
B、氧气是一种化学性质比较活泼的物质，能与空气中多种物质发生反应，不能做保护气，故B错；
C、二氧化碳在空气中含量仅占0.03％，题目中该气体在空气中含量较多，故C错；
D、稀有气体化学性质稳定，可以做保护气，但在空气中含量仅占0.94％，题目中该气体在空气中含量较多，故D错．
随练1、
【答案】 A
【解析】 将燃着的木条伸入瓶中，火焰立即熄灭，由于氧气和空气能够支持燃烧，因此该气体不可能是氧气、空气；
由于二氧化碳和氮气都不能支持木条燃烧，因此该气体可能是二氧化碳或氮气．
随练2、
【答案】 B
【解析】 空气中各成分及体积分数为：氮气：78％、氧气：21％、稀有气体：0.94％、二氧化碳0.03％、水蒸气和杂质：0.03％．且氮气的化学性质不活泼，所以能充入食品袋里防腐．
随练3、
【答案】 B
【解析】 A﹑氧气的用途：支持燃烧和供给呼吸，不能用作燃料，故A错；
B﹑氮气的化学性质不活泼，可用于食品防腐，故B正确；
C﹑二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，二氧化碳是空气的成分，不属于空气污染物，故C错。
D﹑空气质量报告中所列的空气质量级别越大，空气质量越差，故D错。
稀有气体
例题1、
【答案】 D
【解析】 A、氮气化学性质稳定可以做保护气，不能作电光，故A错误；
B、氧气化学性质比较活泼支持燃烧，不能作保护气和电光，故B错误；
C、二氧化碳既不能支持燃烧也不能燃烧，不能作电光，故C错误；
D、稀有气体化学性质稳定，充入灯泡能发出不同颜色的光，可以用作保护气和制造多种用途电光，故D正确．
例题2、
【答案】 B
【解析】 A、氧气大约占空气体积的21％，故正确；
B、稀有气体不能供给呼吸，氧气可以供给呼吸，常用于医疗救急是氧气，故错误；
C、氮气化学性质稳定，接金属时常用氨气作保护气，故正确；
D、植物光合作用的重要原料是二氧化碳和水，故正确。
例题3、
【答案】 （1）氧气
（2）氧气；水蒸气
（3）不易；植物的光合作用
（4）稀有气体
【解析】 暂无解析
随练1、
【答案】 C
【解析】 灯管中充入稀有气体可以产生各种颜色的光，可做光，例如充入氖气发红光，充入氙气，发白光等．
随练2、
【答案】 D
【解析】 稀有气体是指氦气、氖气、氩气、氪气、氙气等气体的总称．故属于稀有气体的单质是氩气．
随练3、
【答案】 （1）①
（2）④
（3）②
（4）③
【解析】 暂无解析
氧气的用途
例题1、
【答案】 C
【解析】 A、氧气能支持燃烧，有助燃性，但不能作燃料，故错误；
B、氧气的化学性质虽然比较活泼，但不能跟所有的物质发生氧化反应，故错误；
C、氧气不易溶于水，水中的生物生存就是依靠微溶于水的氧气，正确；
D、液氧和氧气虽然颜色不同，但都是氧气，故错误；
例题2、
【答案】 B
【解析】 A、氮气既不能燃烧也不能供给呼吸，故A错误；
B、氧气的用途有：支持燃烧和供给呼吸，故B正确；
C、稀有气体化学性质稳定，既不能燃烧也不能供给呼吸，故C错误；
D、二氧化碳既不能燃烧也不能供给呼吸，故D错误。
例题3、
【答案】 C
【解析】 暂无解析
随练1、
【答案】 支持燃烧；供给呼吸；是否生成新物质
【解析】 氧气是一种化学性质比较活泼的气体，氧气能支持燃烧，能跟许多物质发生氧化反应；氧气能供给人和动物呼吸，故氧气的用途主要两个方面：支持燃烧，供给呼吸．
由于空气中大约含有21％的氧气，所以这是工业制取氧气的既廉价又易得的最好原料；工业上制取氧气采用的是分离液态空气法，是利用液态氧与液态氮的沸点的不同；由于分离过程中没有新物质生成，属于物理变化．
实验室中常采用分解过氧化氢溶液、加热高锰酸钾或氯酸钾的方法制取氧气，制取过程中有新物质生成，属于化学变化．
故工业上制取氧气与实验室制取氧气的本质区别是前者是物理变化，后者是化学变化
随练2、
【答案】 A
【解析】 A、氧气能够支持燃烧，但是不能燃烧，不能用作燃料．正确；
B、氮气的化学性质不活泼，可以用作保护气．错误；
C、铜具有良好的导电性，可以用来制作导线．错误；
D、稀有气体通电时能够发出各种颜色的光，可以用于霓虹灯．错误．
随练3、
【答案】 C
【解析】 A、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％，所以空气的成分按体积计算，含量最多的气体是氮气，正确但不符合题意，故选项错误；
B、空气中有氮气、氧气等，是混合物，正确但不符合题意，故选项错误；
C、氧气具有可燃性错误，氧气具有助燃性，错误符合题意，故选项正确；
D、稀有气体的化学性质不活泼，一般不与其它物质反应，正确但不符合题意，故选项错误．
空气污染及其治理
例题1、
【答案】 A
【解析】 A、增加烟筒的高度虽然可以使周围地表面SO2的含量减少，但是二氧化硫的排放总量不变，且污染范围扩大了．所以A不正确．
B、电池中含有重金属，会污染土壤和地下水，所以应该回收减少污染，同时又可以节约资，所以B正确．
C、水污染主要来于工业废水和生活污水，所以处理后再排放有利于保护水资，所以C正确．
D、减少白色污染可从减少使用不必要的塑料制品、重复使用某些塑料制品、回收各种塑料、提高技术生产可降解性塑料等方法．所以D正确．
例题2、
【答案】 A
【解析】 氮气是空气中的主要成分，不是空气的污染物，二氧化氮、二氧化硫、PM2.5，都属于空气污染物。
例题3、
【答案】 C
【解析】 A、空气中氧气主要来自植物的光合作用正确，正确但不符合题意，故选项错误；
B、空气中分离出的氮气可用于食品防腐剂正确，正确但不符合题意，故选项错误；
C、空气中二氧化碳含量上升会引起空气污染错误，因为二氧化碳是空气的成分，不是污染物，错误符合题意，故选项正确；
D、空气中敞口放置的饼干变软是因为空气中含有水蒸气正确，正确但不符合题意，故选项错误；
例题4、
【答案】 A
【解析】 A、太阳能发电没有污染物，对表中三个空气质量指标不会产生影响，故选项正确；
B、露天焚烧秸秆会产生有害气体和烟尘，对表中三个空气质量指标会产生影响，故选项错误；
C、汽车排放尾气会产生大量的空气污染物，对表中三个空气质量指标会产生影响，故选项错误；
D、建筑施工扬尘，对表中PM10指标会产生影响，故选项错误。
例题5、
【答案】 （1）可吸入颗粒物
（2）冬季
（3）AD
（4）ACD
【解析】 （1）由图表中数值可推出可吸入颗粒物数值最大，即对该城市的空气质量影响最大的指标项目是TSP；
（2）由图表中数值可看出空气质量最差的是冬季；冬季没有树叶，不能进行光合作用，起不到净化空气的作用，并且需要燃烧化石燃料取暖，使空气中的可吸入颗粒物数值增大，从而使冬季空气质量最差．
（3）二氧化碳、氮气不属于空气污染物，不计入空气污染指数，一氧化碳、臭氧都属于空气污染物，计入空气污染指数；
（4）A、城市道路定时洒水可以将大气中悬浮颗粒沉降到地面，故能减少空气中PM2.5含量；故正确；
B、大力发展火力发电，会消耗燃料并产生二氧化碳气体，不能减少空气中PM2.5含量，故错误；
C、大力植树造林可以减少沙尘暴天气，所以会减少空气中PM2.5含量；故正确；
D、加强建筑工地扬尘控制，能减少PM2.5污染，利于PM2.5治理，故正确．
随练1、
【答案】 C
【解析】 A、其中CO2和H2不是空气污染物；故A错误；
B、其中CO2和N2不是空气污染物；故B错误；
C、三种气体都是空气污染物；故C正确；
D、其中其中O2和N2不是空气污染物；故D错误；
随练2、
【答案】 B
【解析】 A、汽车排放尾气中含有微小颗粒物，会增大PM2.5检测结果，故选项不符合题意。
B、使用氢能电车，不会产生大量微小颗粒物，不会增加PM2.5监测结果，故选项符合题意。
C、工厂排放烟尘，会产生大量微小颗粒物，会增加PM2.5监测结果，故选项不符合题意。
D、露天焚烧垃圾，会产生大量微小颗粒物，会增加PM2.5监测结果，故选项不符合题意。
随练3、
【答案】 D
【解析】 PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μm的可吸入固体颗粒物；
氧气含量的测定
氧气含量的测定基本原理、操作与现象
例题1、
【答案】 C
【解析】 暂无解析
例题2、
【答案】 （1）瓶内氧气被反应完毕
（2）烧杯中的水倒吸入集气瓶中；空气中氧气约占其体积的
（3）装置漏气；红磷量不足
（4）不燃烧，不支持燃烧，难溶于水
【解析】 暂无解析
例题3、
【答案】 D
【解析】 暂无解析
例题4、
【答案】 （1）4P＋5O22P2O5
（2）白磷燃烧，产生大量白烟，一段时间后燃烧停止；活塞先向右移再向左移，最终停在刻度“4”处
【解析】 （1）红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P＋5O22P2O5。
（2）实验过程中，白磷燃烧，产生白烟，放热导致活塞向右移动，氧气完全反应后白磷熄灭，温度降低，活塞向左移动，当冷却至室温时，由于氧气约占空气总体积的五分之一，因此活塞停在刻度4处。
随练1、
【答案】 B
【解析】 A、反应开始时，红磷燃烧放热，温度升高，气体膨胀，压强增大，该选项说法正确；
B、由图中信息可知，a点处的压强小于大气压，该选项说法不正确；
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a是打开止水夹的时刻，该选项说法正确；
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，该选项说法正确。
随练2、
【答案】 C
【解析】 暂无解析
随练3、
【答案】 C
【解析】 A．用木炭代替红磷时，木炭燃烧生成二氧化碳，消耗的氧气被二氧化碳气体取代，会导致水不能进入集气瓶，从而导致实验失败，该选项说法正确；
B．为了耗尽集气瓶中的氧气，红磷应该过量，该选项说法正确；
C．进入集气瓶中水的体积约占集气瓶剩余体积的五分之一，这就是集气瓶内氧气的体积，余下的气体主要是氮气，约占集气瓶剩余体积的五分之四，通过实验可以得出空气中氮气与氧气的体积比约为4︰1，故选项说法不正确；
D．氮气不与红磷反应且难溶于水，是设计该实验的依据之一，该选项说法正确。
氧气含量的测定注意事项与误差分析
例题1、
【答案】 （1）4P＋5O22P2O5
（2）不能；木炭燃烧的产物是气体，装置内的压强不变
【解析】 （1）磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷；
（2）木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置内的气体压强不变，所以水并没有倒吸入集气瓶中，所以不能用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量；
例题2、
【答案】 D
【解析】 A、装置漏气，内外的压强差小，测得的氧气的体积分数低于，故对；
B、由于红磷的量不足，燃烧时就无法将瓶内氧气没有消耗完，水倒吸入装置内的量就占不到其容积的，无法测定空气中氧气的含量，故对；
C、装置末冷却至室温就打开弹簧夹，这样瓶内温度较高，气压还没降低到室温标准，这样水倒吸入装置内的量就占不到其容积的，也无法测定空气中氧气的含量，故对；
D、将红磷改为木炭做此试验时，由于木炭燃烧生成二氧化碳气体，木炭燃烧即使能消耗装置内氧气，但又增加另一气体二氧化碳，导致装置内气压变化不大，水倒吸入装置内的量就占不到其容积的，无法测定空气中氧气的含量，故错．
例题3、
【答案】 C
【解析】 A．由红磷的熄灭，说明了氮气不燃烧、不支持燃烧；由冷却，打开弹簧夹，烧杯中的水倒流进集气瓶中，液面上升到一定高度不再上升。说明了氮气的溶解性是难溶于水，故正确；
B．如果装置漏气时，测定的结果偏小，达不到实验的目的，所以该实验成败的关键之一是装置气密性好，故正确；
C．因木炭与氧气反应生成物为气体，不能用于该实验，故错误；
D．通过此实验可知空气中氧气所占体积分数的，故正确。
随练1、
【答案】 （1）发出黄光，冒出大量的白烟
（2）集气瓶里的氧气消耗完了（或剩余氧气极少很难支持红磷燃烧了）
（3）水沿导管进入集气瓶，且达到集气瓶容积的约五分之一处；氧气占空气体积的
（4）红磷的量不足；装置漏气等
（5）不支持燃烧、难溶于水
【解析】 （1）由于磷燃烧生成五氧化二磷是白色固体，现象是红磷燃烧发出黄光，冒出大量的白烟；
（2）由于氧气具有助燃性，所以集气瓶里的氧气消耗完了，或氧气的含量少了，都能使红磷熄灭；
（3）磷燃烧消耗氧气使瓶内压强减小，在外界大气压的作用下水沿着导管被压入集气瓶内，并进入集气瓶容积的五分之一；由此得出的结论是氧气占空气体积的；
（4）测定空气中氧气的含量实验原理：利用红磷燃烧消耗空气中的氧气，使左边集气瓶内气体体积变小，压强变小，从而在外部大气压的作用下使烧杯内的水进入集气瓶，通过测量进入集气瓶中水的量来确定空气中氧气的体积分数．如果所用红磷的量不足，造成瓶内空气中的氧气没有完全被消耗，所以会使所测得的氧气的体积分数偏小；如果装置漏气，则形成的压强差会从漏气的地方进入空气，也会导致进入集气瓶的水的量偏小，即测得氧气的体积分数偏小．
（5）由于红磷消耗完氧气后，不再继续燃烧，说明氮气不能支持燃烧；由烧杯内的水进入集气瓶的后，不能继续进入，说明氮气难溶于水．
随练2、
【答案】 D
【解析】 A、红磷的量不足，瓶内氧气没有消耗完，测定的结果小于，故A解释合理；
B、甲同学未塞紧瓶塞，红磷熄灭冷却时外界空气进入瓶内，测定的结果小于，故B解释合理；
C、没有冷却到室温就打开弹簧夹，测定的结果小于，故C解释合理；
D、甲同学插入燃烧匙太慢，塞紧瓶塞之前，瓶内部分空气受热逸出，测定的结果大于，解释不合理。
随练3、
【答案】 （1）防止瓶底受热不均而破裂（防止高热的燃烧溅落物使瓶底炸裂）
（2）21（或20）；瓶中的氮气与镁条发生了反应
【解析】 （1）镁条燃烧放出大量的热，所以瓶底铺细沙的原因是防止瓶底受热不均而破裂（防止高热的燃烧溅落物使瓶底炸裂）；
（2）氧气约占空气体积的21％，所以若镁只和氧气反应，水进入集气瓶的体积不会超过21％，而题中的实验结果为进入了约70％，所以结合空气的成分可以知道镁条可能是与氮气也发生了反应。
随练4、
【答案】 （1）右；左；8
（2）
（3）白磷的量不足
（4）不支持燃烧
【解析】 （1）白磷的着火点是40℃，所以沸水（100℃）能导致白磷燃烧，在过程中会释放出大量的热，装置内的气体受热体积会膨胀，所以活塞向右滑动。后来随着温度的降低，气体的体积慢慢收缩，最终完全恢复至室温后，由于氧气被消耗掉，所以常温下气体的体积收缩为原体积的，所以活塞滑动到刻度“8”处；
（2）因为白磷燃烧消耗的空气中的氧气，根据实验结果，故空气的成分按体积计算，氧气约占；
（3）若白磷的量不足、装置漏气或装置没有冷却至室温就读数都会导致测得的氧气体积分数小于理论值；；
（4）集气瓶中剩余的气体主要是氮气；通过实验还可以推断玻璃容器中剩余气体的性质是：不燃烧、也不支持燃烧，化学性质稳定。
氧气含量的测定（压强、温度变化图像、变式装置）
例题1、
【答案】 C
【解析】 红磷燃烧消耗氧气，打开弹簧夹时，烧杯中的水进入集气瓶，并且约占集气瓶容积的五分之一，所以可证明氧气约占空气总体积的五分之一；剩下的气体不燃烧也不支持燃烧，所以集气瓶中剩余的气体主要是空气中的氮气。
例题2、
【答案】 B
【解析】 A、反应开始时，红磷燃烧放热，温度升高，气体膨胀，压强增大，该选项说法正确；
B、由图中信息可知，a点处的压强小于大气压，该选项说法不正确；
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a是打开止水夹的时刻，该选项说法正确；
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，该选项说法正确．
例题3、
【答案】 （1）4P＋5O22P2O5
（2）温度
（3）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．BC段燃烧放热造成的压强增大强于氧气减少造成的压强减小
（4）
【解析】 （1）红磷燃烧的化学反应方程式为：4P＋5O22P2O5；
（2）红磷燃烧放出热量，温度升高，冷却后温度降低，X曲线表示的是温度；
（3）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．BC段燃烧放热造成的压强增大强于氧气减少造成的压强减小．
（4）烧杯中减少的体积为消耗的氧气的体积，
根据实验数据计算：测得的空气中氧气的体积分数为
随练1、
【答案】 （1）4P＋5O22P2O5；；N2；不燃烧，不支持燃烧
（2）碳燃烧生成物是二氧化碳气体，瓶内气压不变，故不会进入水
（3）装置漏气
【解析】 （1）红磷燃烧能生成五氧化二磷，化学方程式为：4P＋5O22P2O5；因为红磷燃烧消耗空气中的氧气，氧气约占空气体积的，所以集气瓶中吸入水的体积应约占集气瓶容积的；红磷的燃烧需要氧气，剩余的气体为氮气；足量的红磷在锥形瓶中未能全部燃烧，这说明瓶内剩余气体（氮气）不能再支持红磷的燃烧；
（2）测空气中氧气的含量主要是根据物质燃烧消耗空气中的气体造成气压减小，减小的体积就是氧气的体积，故生成物中不能有气体，用碳代替红磷，碳燃烧生成物是二氧化碳气体，瓶内气压不变，故不会进入水；
（3）根据在测定空气中氧气的体积分数时注意事项：装置的气密性要好；为了要耗尽瓶中的氧气，红磷必须是足量的；气体的体积受到温度的影响，要等到装置冷却至室温，再打开了弹簧夹等；因此可知达不到瓶中空气总体积的五分之一的原因可能是：装置漏气或红磷量不足或容器未冷却就打开止水夹。
随练2、
【答案】 D
【解析】 A、反应前氧气的体积分数是19.56％，说明蜡烛燃烧前装置内不只有氧气，故A错误；
B、蜡烛熄灭，说明氧气的浓度低于一定值时，不是因为瓶内没有氧气，故B错误；
C、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，瓶内不会只剩下二氧化碳，故C错误；
D、当氧气的体积分数达到15.96％时，蜡烛熄灭，说明氧气的浓度低于一定值时，蜡烛无法燃烧，故D正确．
拓展
1、
【答案】 B
【解析】 A、工业上利用液态氧和液态氮的沸点不同，从液态空气中分离出氧气正确，是氧气的工业制法，正确但不符合题意，故选项错误；
B、按质量计算，空气中氮气占78％，氧代占21％，其他气体和杂质占l％错误，是体积分数，错误符合题意，故选项正确；
C、空气的二氧化碳是植物光合作用的原料正确，正确但不符合题意，故选项错误；
D、空气是一种宝贵的自然资正确，因为空气中能分离出氮气、氧气等原料，正确但不符合题意，故选项错误．
2、
【答案】 （1）氮气或N2；21％
（2）①氧气或O2
②二氧化碳或CO2
③水蒸气或H2O
【解析】 （1）空气中各成分及体积分数为：氮气：78％、氧气：21％、稀有气体：0.94％、二氧化碳0.03％、水蒸气和杂质：0.03％；
（2）①小白鼠在盛有空气的密闭容器中能生存一段时间，说明小白鼠能呼吸，氧气供给呼吸，所以说明了空气中含有氧气；
②二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，敞口存放在空气中的石灰水表面有一层白色固体就是碳酸钙，所以说明了空气中含有二氧化碳；
③盛放冰棒的杯子外壁温度低，使周围环境温度降低，空气中水蒸气凝结成小水滴，说明空气中有水蒸气。
3、
【答案】 （1）N2；CO2；He；O2
（2）物理；N2；O2
【解析】 暂无解析
4、
【答案】 （1）足量，使曲颈甑中的氧气消耗完全
（2）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；
答案：（1）足量，使曲颈甑中的氧气消耗完全（2）上升
5、
【答案】 B
【解析】 氮气的化学性质不活泼，而且廉价易得．
6、
【答案】 B
【解析】 空气中各成分及体积分数为：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质0.03%．所以空气中含量最多的气体是氮气。
7、
【答案】 A
【解析】 A、氮气化学性质稳定，常用于食品包装中充入氮气以防腐，故A正确；
B、空气中含有二氧化碳，故B错；
C、混合物中各成分仍然保持原来的性质，故C错；
D、磷燃烧产生大量的白烟，故D错．
8、
【答案】 B
【解析】 A、氮气的化学性质比较稳定，但是不是最稳定，故选项错误；
B、稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙等，又称惰性气体，化学性质最稳定，因此稀有气体化学性质最稳定，故选项正确；
C、氧气的化学性质比较活泼，具有氧化性和助燃性，故选项错误；
D、二氧化碳能与水反应，能与石灰水反应等，不是最稳定，故选项错误；
9、
【答案】 A
【解析】 A、稀有气体通电能发出有色光，可用在电光上，与可作保护气没有直接关系，故说法错误；
B、甲烷具有可燃性，可作燃料，故说法正确；
C、石墨具有优良的导电性，可用作电极，故说法正确；
D、固体二氧化碳（干冰）升华时能吸收大量的热，可使空气中的水蒸气凝结成小液滴，形成雨水下降，故说法正确．
10、
【答案】
【解析】 A、空气中氮气的体积分数约为78%，故A错误；
B、铁丝在空气中不燃烧，所以空气中氧气含量的测定实验中，不可以将红磷换成铁丝，故B错误；
C、二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，但二氧化碳不属于空气污染物，故C错误；
D、空气中的稀有气体一般不跟其他物质反应，又被称为“惰性气体”，故D正确．
故选：D．
11、
【答案】 D
【解析】 A、植物的光合作用产生氧气，但空气中的氧气含量相对稳定，故错误；
B、积极倡导“低碳”行动的目的是减缓大气温室效应，不能消除，故错误；
C、动植物的呼吸作用产生二氧化碳，但空气中的二氧化碳含量相对稳定，故错误；
D、植物的光合作用能吸收二氧化碳和释放氧气，从而维持大气中的氧气和二氧化碳的含量相对稳定；故正确；
12、
【答案】 D
【解析】 ①氧气不易溶于水，所以题中“易溶于水”的描述是错误的描述．
②氮气化学性质不活泼，不能维持粮食、瓜果呼吸，常用作瓜果、粮食的保护气．此句描述是正确的描述．
③氧气化学性质比较活泼，能支持燃烧，但氧气不能燃烧，所以题中“用途火箭的高能燃料”的描述是对氧气的错误认识．
④稀有气体又称惰性气体，很难与其他物质反应，常用作金属焊接的保护气．此句描述属于正确描述．
13、
【答案】
【解析】 A、氢气具有可燃性，可以用作燃料，正确；
B、氮气化学性质稳定，可以充入食品袋中以防腐，正确；
C、氧气能够支持燃烧，具有助燃性，但其用于医疗急救是因为氧气能够供给呼吸，错误；
D、稀有气体化学性质稳定，可以用作保护气，正确。
故选C。
14、
【答案】 B
【解析】 A、减少化石燃料的使用，可以减少二氧化碳，一氧化碳，烟尘等有害物质的排放；
B、鼓励开私家车出行，会造成大量汽车尾气的排放，会造成空气污染；
C、植树、种花、种草美化环境能净化空气、美化环境，不会造成空气污染；
D、提倡使用太阳能灯清洁能，能减少空气污染。
15、
【答案】 C
【解析】 A、使用清洁能，减少污染物排放，有利于保护空气、改善空气质量．故A不符合题意；
B、推广使用无氟冰箱，减少了氟利昂的排放，有利于保护空气、改善空气质量．故B不符合题意；
C、鼓励驾驶私家车出行，增加了能的消耗，增加了尾气的排放，不利于保护空气、改善空气质量．故C符合题意；
D、植树造林、绿化环境，净化了空气，有利于保护空气、改善空气质量．故D不符合题意．
16、
【答案】 A
【解析】 A、PM2.5的一级标准为24小时平均浓度不超过35微克/米3，因此温州和舟山能达到一级标准，故选项正确；
B、宁波、湖州是二级标准，故选项错误；
C、湖州是二级标准，故选项错误；
D、宁波是二级标准，故选项错误；
故选A
17、
【答案】 B
【解析】 A、由图可知，反应开始时压强增大是因为温度升高，正确；B、由图可知，反应已经结束，集气瓶中的氧气已经反应完，集气瓶已经冷却到室温，a点处的压强小于大气压，错误；C、由图可知，反应已经结束，集气瓶已经冷却到室温，a点的温度已经接近室温，正确；D、由图可知，反应已经结束，集气瓶已经冷却到室温，打开止水夹后，水倒吸入集气瓶中，故a点后气压增大是由于水倒吸入集气瓶，正确。
18、
【答案】 （1）产生大量白烟；4P＋5O22P2O5；化合反应；
（2）集气瓶内的氧气已消耗完；
（3）集气瓶；烧杯中的水进入集气瓶，集气瓶内水面上升约五分之一；氧气约占空气体积的；
（4）不燃烧，不支持燃烧．
【解析】 （1）点燃燃烧匙中的红磷，立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧，观察到红磷燃烧的现象是产生大量白烟；红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：4P＋5O22P2O5．属于化合反应；
（2）红磷熄灭的主要原因是瓶内的氧气被消耗完，没有支持红磷燃烧的物质了．
（3）红磷在密闭容器内燃烧消耗了装置内的氧气，使装置内气体气体减少，造成压强减小，待集气瓶冷却到室温，打开止水夹，观察到的现象是烧杯中的水进入集气瓶，集气瓶内水面上升约五分之一．由此可得出的结论是氧气约占空气体积的；
（4）集气瓶内水面上升约五分之一，水面不再继续上升，说明氮气不易溶于水，不燃烧，不支持燃烧．
19、
【答案】 A
【解析】 A、发热剂的量必须足量，因为只有足量的发热剂才能把氧气消耗完，使结果准确，故错误。
B、如果装置漏气，会使进入的水偏少，测定的结果偏小，因此实验前一定要检查装置的气密性，故正确；
C、铁生锈消耗氧气，使装置内的气压减小，进入水的体积就是消耗氧气的体积，故正确；
D、集气瓶内空气的体积是300mL，进入水的体积是55mL，即氧气的体积是55mL，因此氧气的体积分数，故正确。
20、
【答案】 （1）导热性
（2）玻璃管中水面上升至刻度1处
【解析】 暂无解析
21、
【答案】 （1）除去广口瓶中的氧气，便于观察实验现象
（2）小于
（3）2Mg+O22MgO，3Mg+N2Mg3N2
【解析】 （1）氧气可以和镁反应，所以要能够准确的判断出镁确实与氮气发生了反应，必须先排除氧气的干扰；
（2）广口瓶中的水位上升，说明瓶内的压强小于外界大气压，由于氧气已被消耗掉，所以同时也说明了镁和氮气发生了反应；
（3）根据实验现象可以判断镁在空气中可以和氧气及氮气发生反应，所以可以写出这两个反应的化学方程式。
22、
【答案】 （1）红磷+氧气五氧化二磷或；
（2）20％；
（3）AD；
（4）①先下降后上升；44；②abc
【解析】 （1）红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字或符号表达式为：红磷+氧气五氧化二磷或；
（2）根据图表可知氧气的体积为约，占空气体积为；
（3）根据要使本实验成功，必须注意以下几点：①装置的气密性好；②红磷足量；③必须冷却到室温再读数，所以实验装置可能漏气、红磷燃烧结束后，没等装置冷却就打开弹簧夹，都会导致测定结果偏小；
（4）①白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是：先下降后上升，因为瓶内的气体先受热体积膨胀，后冷却；若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为：；
②集气瓶里预先装进的水的作用：加快集气瓶冷却、液封导气管末端以防气体逸出、缓冲集气瓶内气压的骤然升高．
23、
【答案】 C
【解析】 A．若所用药品过少，就不会将装置内的氧气耗尽，会导致实验结果出现误差，故错误；
B．压强不同的原因主要是木碳燃烧生成了二氧化碳气体，与可燃物的着火点无关，故错误；
C．反应开始时，物质燃烧放出大量的热，气体体积受热膨胀，所以集气瓶中压强瞬间变大的是由燃烧放热造成的，故正确；
D．由于碳与氧气反应生成二氧化碳，虽然都消耗了氧气，但又生成了气体，装置内气体压强保持不变，无法测定，故错误．
故选C．
A.氮气
B.氧气
C.水蒸气
D.二氧化碳
A.21︰79
B.1︰5
C.1︰6
D.1︰2
%
B.78%
C.25%
D.19%
A.二氧化碳
B.氮气
C.水蒸气
D.氧气
A.A
B.B
C.C
D.D
A.用带火星的木条
B.用燃着的木条
C.倒入澄清的石灰水
D.分别称取各自的重量
A.氮气
B.氧气
C.二氧化碳
D.稀有气体
A.1或4
B.2或3
C.稀有气体
D.可吸入颗粒物
A.O2
B.N2
C.CO2
D.H2O
A.氮气
B.氧气
C.二氧化碳
D.稀有气体
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救急
C.焊接金属时常用氮气作保护气
D.二氧化碳是植物光合作用的重要原料
A.氧气
B.氮气
C.稀有气体
D.二氧化碳
A.Hg
B.H2
C.Si
D.Ar
A.氮气
B.氧气
C.稀有气体
D.二氧化碳
A.作为燃料
B.冷却发动机
C.支持燃料燃烧
D.供给航天员呼吸
A.氧气助燃－－作燃料
B.氮气的性质稳定－－作保护气
C.铜能导电－－可作电线
D.稀有气体通电发光－－作霓虹灯
A.氮气
B.二氧化氮
C.二氧化硫
D.PM2.5
A.用太阳能发电
B.露天焚烧秸秆
C.汽车排放尾气
D.建筑施工扬尘
A.SO2、CO2、H2
B.CO2、SO2、N2
C.SO2、CO、NO2
D.SO2、N2、O2
A.汽车排放尾气
B.使用氢能电车
C.工厂排放烟尘
D.露天焚烧垃圾
A.空气的湿度
B.空气的透明度
C.空气中有害气体的浓度
D.空气中直径不超过2.5um的颗粒物
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
A.甲瓶没有水流入，乙瓶中有水流入
B.甲、乙两瓶均有水流入
C.甲瓶中有水流入，乙瓶没有水流入
D.甲、乙两瓶均无水流入
A.纯净的氮气
B.五氧化二磷
C.主要成分为氮气的混合气体
D.主要成分为氮气和氧气
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
A.蜡烛燃烧前瓶内只有氧气
B.蜡烛熄灭是因为瓶内没有氧气
C.蜡烛熄灭后瓶内只剩二氧化碳气体
D.氧气浓度小于一定值时，蜡烛无法燃烧
A.氧气
B.氮气
C.二氧化碳
D.二氧化硫
A.氧气
B.氮气
C.二氧化碳
D.稀有气体
A.氮气
B.氩气
C.氧气
D.二氧化碳
A.稀有气体通电能发出有色光—可作保护气
B.甲烷具有可燃性—可作燃料
C.石墨能导电—可作电极
D.干冰升华吸热—可用于人工降雨
A.①②③
B.①②④
C.①③
D.②④
序号
物质
性质
用途
A
氢气
可燃性
做燃料
B
氮气
化学性质稳定
充入食品袋中以防腐
C
氧气
助燃性
医疗急救
D
稀有气体
化学性质稳定
保护气
A.减少化石燃料的使用
B.提倡居民驾驶私家车出行
C.积极植树、造林、种草
D.提倡使用太阳能灯清洁能
A.使用清洁能
B.推广使用无氟冰箱
C.鼓励驾驶私家车出行
D.植树造林，绿化环境
A.温州、舟山
B.宁波、湖州
C.温州、湖州
D.宁波、舟山
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
A.此实验中发热剂的多少不影响测量结果
B.实验前一定要检查装置的气密性
C.此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气
D.此实验测出氧气的体积分数约是18.3％
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