初中化学人教版九年级上册课题1 空气课时作业

这是一份初中化学人教版九年级上册课题1 空气课时作业，共12页。试卷主要包含了空气中氧气含量的测定，空气的成分，空气污染的防治措施，下列物质中，属于纯净物的是，下列物质，空气是人类宝贵的自然资等内容，欢迎下载使用。
课题1 空气
课本核心知识点精讲
知识点1 空气的组成
1.空气中氧气含量的测定
(1)实验装置及分析
(2)实验原理利用过量红磷在密闭容器中燃烧，消耗容器内的氧气，使密闭容器内的压强小于外界大气压，从而使外界的水流入容器，流入容器内水的体积即为容器内减少的氧气的体积。
(3)实验现象
红磷燃烧，产生大量白烟，放热；冷却至室温后，打开弹簧夹，水流入集气瓶且流入水的体积约占集气瓶内原空气体积的1/5。
(4)反应原理
红磷+氧气 eq \(\s\up5(点燃),\s\d3(→)) 五氧化二磷
(5)实验结论
氧气约占空气体积的1/5。
拓展延伸：若实验室没有红磷，选用其他替代品来做此实验，所选的药品应同时满足两个条件：(1)能与空气中的氧气反应且不与空气中的其他气体反应；(2)反应后生成物为固体。
2.空气的成分
其中稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡等气体，其他气体和杂质包括水蒸气、极微量的氢气、臭氧、灰尘等。
易错提醒：空气中各成分的含量指的是体积分数，而不是质量分数。
例1(2O22山东菏泽定陶期中)用如图所示的实验装置进行空气成分的测定。
(1)写出红磷燃烧的文字表达式：________________________。
(2)该实验中红磷应取过量的原因是________________________________________________________。
(3)这个实验除了可以得出氧气约占空气体积的________的结论外，还可以推知氮气________(填“不易”或“易”)溶于水和其化学性质________(填“活泼”或“不活泼”)的结论。
答案：(1)红磷+氧气 eq \(\s\up5(点燃),\s\d3(→)) 五氧化二磷(2)使装置中的氧气完全反应(3)1/5不易不活泼
解析：
(3)集气瓶内水面上升一个刻度后不再上升，说明氮气不易溶于水。红磷不能在氮气中继续燃烧，说明氮气不支持燃烧，化学性质不活泼。
知识点2 纯净物与混合物
知识点3 空气是一种宝贵的资
例2(2O22陕西旬邑月考)下列关于空气成分的说法正确的是( )
A.空气中含量最多的气体是氧气
B.饼干在空气中变软是因为空气中含有水蒸气
C.稀有气体是制造硝酸和氮肥的重要原料
D.空气中的氧气能支持很多物质燃烧，具有可燃性
答案：B
解析：空气中含量最多的气体是氮气；饼干在空气中变软是因为空气中含有水蒸气；氮气是制造硝酸和氮肥的重要原料；氧气能支持很多物质燃烧，具有助燃性，不具有可燃性。
知识点4 保护空气
1.空气污染及污染物
2.空气污染引发的三大环境问题
(1)全球气候变暖：造成海平面上升，土地沙漠化等。
(2)酸雨：造成建筑物腐蚀损坏，土壤酸化等。
(3)臭氧层破坏：使紫外线穿透大气层，危害人体健康。
3.空气污染的防治措施
特别提醒：虽然空气中二氧化碳含量的增加会导致全球气候变暖，给环境造成极大的危害，但是二氧化碳本身无毒，也不会污染空气，不属于空气污染物。
易错点1：测定空气中氧气含量的误差分析
例1(2O22安徽蚌埠期中)如图是某同学设计的测定空气中氧气含量的实验装置图。下列操作过程造成实验结果偏大的是( )
A.集气瓶内未装入少量水B.弹簧夹没夹紧
C.燃烧匙内盛放过量的红磷D.没等装置冷却就打开弹簧夹
答案：B
解析：集气瓶中水的作用是防止燃烧物溅落使瓶底炸裂，同时能吸收生成的五氧化二磷，集气瓶内未装入少量水，不会造成实验误差；弹簧夹没夹紧，反应时放出大量的热，会有空气逸出，最终进入的水会偏多，使测定结果偏大；燃烧匙内应盛放过量的红磷，以使氧气充分反应；没等装置冷却就打开弹簧夹，会导致进入的水偏少，使测定结果偏小。
纠错点睛：装置漏气、红磷的量不足、未待装置冷却到室温就打开弹簧夹会导致测定结果偏小；点燃的红磷插入瓶中后未立即塞上胶塞、弹簧夹未夹紧会导致测定结果偏大。
易错点：2纯净物与混合物的辨别易出错
例2(2O22湖北公安期中)下列物质属于纯净物的是( )
A.水泥砂浆B.冰水混合物C.雪碧汽水D.洁净的空气
答案：B
解析：水泥砂浆中含有水泥、沙子和水等多种物质，属于混合物；冰是固态的水，冰水混合物中只有水这一种物质，属于纯净物；雪碧汽水中有碳酸、水等多种物质，属于混合物；洁净的空气中有氧气、氮气、二氧化碳等多种物质，属于混合物。
纠错点睛：不能根据表面字眼“纯”“混”“洁净”等直接判断纯净物与混合物，如“冰水混合物”中只有水这一种物质，属于纯净物，而“纯净的空气”是由多种物质组成的混合物。
课后分层优化测试
夯基知识梳理
知识点1 空气的组成
1.(教材P27变式题)如图为空气成分示意图(按体积计算)，其中“乙”代表( )
A.氮气B.氧气C.稀有气体D.二氧化碳
2.(2021北京中考)用如图所示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1处
3.用来测定空气成分的方法很多，图1利用了红磷在空气中燃烧的测定方法。
第一步：将集气瓶容积划分为五等份，并做好标记。
第二步：点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并把塞子塞紧。
第三步：待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，发现水被吸入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5。
请回答下列问题：
(1)上面的实验同时证明了氮气具有________________的化学性质。
(2)实验完毕，若进入集气瓶中水的体积不到集气瓶总容积的1/5，你认为导致这一结果的原因可能是________________________________(写一条)
(3)某同学对实验进行反思后，提出了改进方法(如图2所示)，你认为改进后的优点是________________________________________________。
(4)写出红磷燃烧的文字表达式：________________________________________________。
知识点2纯净物与混合物
4.(2021辽宁大连中考)下列物质中，属于纯净物的是( )
A.红磷B.河水C.粗盐D.碘酒
5.(2022陕西武功月考)下列物质：①氮气、②液态空气、③氧化镁、④矿泉水、⑤氧气、⑥二氧化碳、⑦铁、⑧冰水混合物。
(1)属于纯净物的有________________(填序号)，仿写一例________(填名称)。
(2)属于混合物的有________________(填序号)，仿写一例________(填名称)。
知识点3 空气是一种宝贵的资
6.(2021贵州贵阳中考)空气是人人都离不开的重要物质，其中体积分数约为21%并能供给人类呼吸的气体是( )
A.氮气B.氧气C.氖气D.二氧化碳
7.空气是人类宝贵的自然资。下列有关空气的说法错误的是( )
A.液氮可用作制冷剂B.氧气可用作火箭发射的燃料
C.氦气可用来填充探空气球D.二氧化碳是植物进行光合作用必需的物质
8.(2022广东深圳龙华月考节选)空气是一种宝贵的自然资，由多种物质组成。根据下列现象，填写空气中的成分：
(1)酥脆的饼干放置在空气中一段时间后会变软受潮：________；
(2)昆虫在盛有空气的密闭容器中能生存一段时间：________；
(3)灯泡中充入________时能发出不同颜色的光，制成多种用途的电光；
(4)空气是制造氮肥的原料：________。
知识点4保护空气
9.(2022独家原创)2016年世界卫生组织发布的一份报告显示，世界上92%的人口生活在空气污染水平超过世卫组织限值的地方。空气污染已成为威胁人类健康的重要因素之一。下列做法不会导致空气污染加重的是( )
A.大力发展火力发电B.节日大量燃放烟花爆竹
C.发展快速公交，减少私家车出行D.秋收后就地焚烧秸秆
10.加强对空气质量的监测是保护环境的一项重要措施，下表是某市一年四季空气质量监测的平均数据。请你据表回答下列问题。
(1)对该市空气质量影响最大的指标是________________。
(2)空气质量最差的季节是________。你认为造成这种情况的原因是________________________________。
(答一点即可)。可采取的有效防治措施是________________________________(答一点即可)。
提优强化练习
11.(2021辽宁鞍山中考，5，)下列物质不是空气成分的是( )
A.用于食品防腐的氮气B.用于医疗急救的氧气C.用于生产氮肥的氨气D.参与光合作用的二氧化碳
12.(2021辽宁抚顺中考，11，食含)关于测定空气中氧气含量的实验，下列说法正确的是( )
A.实验前止水夹没有夹紧B.将红磷换成木炭进行实验
C.待装置冷却至室温后，再打开止水夹D.点燃红磷缓慢伸入集气瓶中后，再塞紧瓶塞
13.(2022湖南株洲天元期中，18，)下列各组物质中，前者属于混合物，后者属于纯净物的是( )
A.医用酒精、稀有气体B.清新的空气液氧C.氮气、二氧化碳D.高锰酸钾、清澈的泉水
14.(2021山东滨州中考，4，)2021年世界地球日的主题是“修复我们的地球”，这一主题旨在强调：关注地球健康，保护生态环境。下列做法不符合这一主题的是( )
A.增加植树造林面积B.实行垃圾分类和回收
C.将农田中的秸秆就地焚烧D.出行方式尽量采用步行、骑自行车，少开私家车
15.(2018河北中考，3，食)下列有关空气成分的说法不正确的是( )
A.稀有气体可用于制作霓虹灯B.氮气充入食品包装中可以防腐
C.二氧化碳是一种空气污染物D.氧气主要来于植物的光合作用
16.(2022陕西咸阳秦都月考，16，)宇航员太空行走时，需要“人造空气”供给呼吸。这种“人造空气”中含有体积分数为70%的氮气、20%以上的氧气以及少量二氧化碳。
(1)“人造空气”属于________(填“纯净物”或“混合物”)。
(2)某同学对“人造空气”的分析如下：①氮气含量比空气中氮气含量低；②氮气没有任何作用，可不添加；③改成纯氧气更有益于宇航员呼吸；④没有污染物。其中正确的是________(填序号)。
(3)氮气可以在食品包装袋中大量填充，主要原因是________________________。
(4)向装有“人造空气”的集气瓶中通入一些稀有气体及其他气体以接近真正空气的组成，该过程属于________(填“物理变化”或“化学变化”)。
17.(2022江苏兴化期中，17，)利用红磷燃烧测定空气中氧气体积分数的实验中，传感器记录集气瓶中气压随时间变化的情况如图所示。
(1)图1中红磷燃烧的文字表达式是________________________。
(2)燃烧结束，等到集气瓶冷却到室温，打开止水夹，观察到的现象是________________________,由此得出结论：空气中氧气约占空气总体积的________。该实验可推论出氮气的性质有________________________(答两点即可)。
(3)该实验中红磷需足量，目的是________________。如果装置气密性不好，则测出的氧气体积分数将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)图1中实验装置始终密闭，优点是________________(答一点即可)。
(5)图2中BC段气压变化的原因是________________________,CD段气压变化的主要原因是________________________________。
素养能力提升
18.[科学态度与社会责任]依据短文回答问题：
氦气
氦气(He)在空气中含量甚微。通常它是一种无色无味的气体，它的密度为0.1785克/升，大约是氢气的2倍，空气的七分之一。氦气的化学性质稳定，不易燃不易爆，使用十分安全。
近年来，在塑料及合成纤维工业上，诞生了一种特殊的生产工艺，将氦气的微泡掺入塑料或合成纤维，制成特别轻盈的泡沫塑料或纤维。例如，风靡一时的“太空服”轻巧、保暖性好，就是因为它的纤维中含有氦气微泡。氦气也可作为焊接金属和冶炼金属时的保护气。
在标准大气压下，液氦的沸点是－268.9℃，固态氨的熔点为－272.3℃，它与“绝对零度”(－273.15℃)仅一步之遥。因此，液氦可称得上是“世界上最冷的液体”了，液氨的这种超低温特性，在生产与科学研究上有很多重要的应用。
(1)氦气代替氢气灌充飞艇，利用氦气的物理性质是________________________,化学性质是________________________。
(2)通过阅读你已经了解了氦气的一些用途，除此之外，请再举一例氦气的可能用途：________________
________________________________________________________________________________。
19.[科学探究与创新意识]空气中氧气含量测定的再认识。
【经典赏析】教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(装置如图1)，通过该实验拉瓦锡得出了空气中氧气约占空气总体积________的结论。
【实验回顾】(1)实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(装置如图2)，某兴趣小组用该方法测出的氧气含量低于1/5，造成该实验误差的原因可能是________________________________(写两点)。
(2)红磷在空气中点燃后才放入集气瓶内造成的实验缺陷有：
①测定结果不准确；②________________________________________。
【提出问题】能否设计一套实验装置以解决上述缺陷？
【实验改进】兴趣小组的同学设计了如图3所示装置。
【查阅资料】温度达到40℃白磷就能在空气中燃烧。
【实验准备】锥形瓶内空气体积为230mL,注射器中水的体积为50mL,该装置气密性良好。
【实验探究】装入药品，按图3所示连接好仪器，夹紧弹簧夹，先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出。
【现象分析】(1)锥形瓶底部放入热水中，白磷被引燃。
(2)整个实验过程中气球的作用是________________________________________。
(3)待白磷熄灭，锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，可观察到的现象一是：注射器中的水自动喷射出来，原因是________________________________________。现象二是：当注射器中的水还剩约________mL时停止流下。
【参考答案及解析】
课题1 空气
夯基知识梳理
1.B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%、其他气体和杂质0.03%，所以图示中“乙”代表氧气。
2.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1/5，能证明空气中氧气的含量。
3.【答案】
(1)不能燃烧，也不支持燃烧
(2)装置漏气或红磷的量不足
(3)装置始终密闭，空气没有逸出，实点燃验结果更准确(合理即可)
(4)红磷+氧气 eq \(\s\up5(点燃),\s\d3(→)) 五氧化二磷
【解析】
(1)空气主要由氮气和氧气组成，而红磷燃烧消耗了氧气，剩下的气体主要是氮气，此时红磷熄灭，说明氮气具有不能燃烧、也不支持燃烧的化学性质。
(2)如果红磷的量不足或装置漏气，集气瓶中的压强都不会减小到理论值，则进入集气瓶中水的体积不足集气瓶总容积的1/5。
4.A红磷只由一种物质组成，属于纯净物；河水、粗盐、碘酒都属于混合物。
5.【答案】
(1)①③⑤6⑦⑧氢气(合理即可)
(2)②④自来水(合理即可)
【解析】
(1)氮气、氧化镁、氧气、二氧化碳、铁、冰水混合物中都只含有一种物质，都属于纯净物；氢气、高锰酸钾等都属于纯净物。
(2)液态空气、矿泉水中都含有多种物质，属于混合物；自来水、海水等都属于混合物。
6.B氧气能供给呼吸，且空气中氧气的体积约占21%。
7.B液氮可作制冷剂，A正确；氧气有助燃性，没有可燃性，因此不能作燃料，B错误；氦气密度比空气小，化学性质稳定，可用来填充探空气球，C正确；二氧化碳是植物进行光合作用必需的物质，D正确。
8.【答案】(1)水蒸气(2)氧气(3)稀有气体(4)氮气
9.C火力发电、燃放烟花爆竹及焚烧秸秆都会产生大量的有害气体与烟尘，造成空气的污染；发展快速公交，减少私家车出行，有利于减少空气污染物的排放。
10.【答案】
(1)可吸入颗粒物
(2)冬季取暖燃烧大量的煤炭改个体取暖为集体供暖(答案合理即可)
【解析】
(1)由题表中数据可知同一季节中，可吸入颗粒物数值最大，故对该市的空气质量影响最大的指标是可吸人颗粒物。
(2)由题表中数据可看出空气质量最差的季节是冬季。冬季需要燃烧化石燃料取暖，使空气中的可吸入颗粒物、氮氧化物和二氧化硫增多，因此冬季空气质量最差。可从减少排放和加强吸收净化两个方面采取措施，如改个体取暖为集体供暖；进一步加强绿化，增设园林广场等。
提优强化练习
11.C氮气、氧气与二氧化碳都是空气的成分，氨气不是空气的成分。
12.C实验前止水夹没有夹紧，会漏气，导致测量不准确；木炭燃烧生成二氧化碳气体，不能将红磷换成木炭；点燃红磷后若缓慢将燃烧匙插入集气瓶中，会导致集气瓶中部分气体受热膨胀逸出，影响测量结果。
13.BA项，医用酒精、稀有气体都是由多种物质组成的混合物。B项，清新的空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物；液氧只由一种物质组成，属于纯净物。C项，氮气、二氧化碳都只由一种物质组成，均属于纯净物。D项，高锰酸钾只由一种物质组成，属于纯净物；清澈的泉水中含有多种物质，属于混合物。
14.C将农田中的秸秆就地焚烧，会产生大量的烟尘，造成空气污染。
15.C二氧化碳不是空气污染物，C错误。
16.【答案】(1)混合物(2)①④(3)氮气的化学性质稳定(4)物理变化
【解析】
(1)“人造空气”中含有氮气、氧气及二氧化碳，属于混合物。
(2)空气中氮气的体积分数约为78%,①正确；“人造空气”中没有污染物，④正确。
(3)由于氮气的化学性质稳定，可以在食品包装袋中大量填充，用作保护气。
(4)向装有“人造空气”的集气瓶中通入一些稀有气体及其他气体以接近真正空气的组成，该过程只是物质的简单混合，没有新物质生成，属于物理变化。点燃
17.【答案】
(1)红磷+氧气 eq \(\s\up5(点燃),\s\d3(→)) 五氧化二磷
(2)烧杯中的水沿导管进入集气瓶，水面升至“1”刻度处1/5不燃烧也不支持燃烧，不易溶于水(任写两点)
(3)将集气瓶内氧气完全消耗偏小
(4)实验过程无污染(或其他合理答案)
(5)红磷燃烧放热，使集气瓶内气压增大红磷燃烧消耗氧气，温度降低，使集气瓶内气压减小
【解析】
(2)红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，使集气瓶内的气压减小，冷却到室温后打开止水夹，观察到烧杯中的水沿导管进入集气瓶，水面升至“1”刻度处，说明空气中氧气约占空气总体积的1/5。集气瓶内剩余气体主要为氮气，该实验能够说明氮气具有不燃烧、不支持燃烧、不易溶于水的性质。
(3)如果装置气密性不好，在冷却到室温的过程中外界空气的进入使瓶内的压强变大，导致测出的氧气体积分数偏小。
(4)图1中实验装置始终密闭，红磷燃烧产生的五氧化二磷不会扩散到空气中，且会使实验结果更准确。
素养能力提升
18.【答案】
(1)氦气的密度小于空气稳定，不易燃不易爆
(2)用于制作电光(答案合理即可)
【解析】
(1)考查气体的性质，可从文中第一段直接找到答案。
(2)考查物质的用途，可结合稀有气体的性质得出答案。
19.【答案】【经典赏析】1/5
【实验回顾】
(1)没有冷却至室温就打开止水夹，装置漏气(或其他合理答案)
(2)污染环境
【现象分析】(2)缓冲作用(3)白磷燃烧消耗锥形瓶中的氧气，使锥形瓶中气压减小4
【解析】【实验回顾】
(1)测定结果低于1/5，其原因可能是装置漏气、红磷量不足或没有冷却至室温就打开止水夹等。
(2)红磷在空气中点燃后才放入集气瓶内，燃烧匙伸入集气瓶过程中会导致部分气体受热膨胀逸出，使实验结果不准确；同时使反应生成的五氧化二磷扩散到空气中，污染环境。
【现象分析】
(3)由于氧气约占空气总体积的五分之一，因此进入锥形瓶中的水的体积约为230mLx1/5=46mL,当注射器中的水还剩约50mL－46mL=4mL时停止流下。 成分
氮气
氧气
稀有气体
二氧化碳
其他气体和杂质
体积分数
78%
21%
0.94%
0.O3%
0.O3%
纯净物
混合物
组成
只由一种物质组成
由两种或两种以上的物质混合而成
性质
有固定的组成与性质,如具有固定的熔点、沸点等
没有固定的组成与性质,各物质保持各自的性质
表示
可用化学符号表示,如氧气(O2)
无固定的化学符号
联系
说明
纯净物是相对而言的,自然界不存在绝对纯净的物质,我们所说的纯净物是指含杂质很少的高纯度物质
气体
性质
主要用途
氧气
供给呼吸
潜水、登山、医疗救护
支持燃烧
炼钢、气焊、宇航、化工生产
氮气
化学性质不活泼
作保护气
一定条件下可发生化学反应
制硝酸和氮肥
稀有气体
化学性质不活泼
作保护气
通电时会发出不同颜色的光
制作霓虹灯等
可吸入颗粒物
氮氧化物(NO2等)
二氧化硫
空气质量级别
春季
88
40
44
二级
夏季
67
33
36
二级
秋季
90
46
54
二级
冬季
98
69
60
二级