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人教版九年级化学上册同步精品练习课题1空气(第一课时)(练习)(原卷版+解析)
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这是一份人教版九年级化学上册同步精品练习课题1空气(第一课时)(练习)(原卷版+解析)，共23页。试卷主要包含了单选题，课内填空，填空题，实验题，科学探究题等内容，欢迎下载使用。
1．（2020·广东·江门市第九中学九年级阶段练习）二百多年前，利用定量的方法研究了空气成分的法国化学家是
A．侯德榜B．屠呦呦C．门捷列夫D．拉瓦锡
2．（2022·广东广东·模拟预测）下列有关科学家及其贡献的叙述不正确的是
A．道尔顿和阿伏加德罗创立了原子论和分子学说
B．张青莲主持测定了铟､铕等几种元素相对原子质量的新值
C．拉瓦锡用定量的方法得出了空气中氧气的质量
D．门捷列夫发现了元素周期律并编制出了元素周期表
3．（2022·辽宁·阜新市第十中学模拟预测）如图装置可用于测定空气中氧气的含量，对该实验认识不正确的是
A．实验时红磷燃烧产生大量白烟
B．冷却后打开弹簧夹是实验成功的重要因素之一
C．该实验的结论是氧气占空气体积的21%
D．该实验的原理是仿照拉瓦锡研究空气成分的原理
4．（2022·黑龙江·肇东市第十中学八年级期中）如图所示实验装置中不能用来测定空气中氧气含量的是
A．B．C．D．
5．（2022年上海市崇明区中考二模化学试题）属于纯净物的是
A．自来水B．矿泉水C．天然水D．蒸馏水
6．（2020·甘肃·玉门市教育局教育研究室九年级期末）下列物质中属于混合物的是
A．河水B．氯酸钾C．高锰酸钾D．五氧化二磷
7．（2022·上海市七一中学分部二模）属于纯净物的是
A．盐酸B．空气C．自来水D．氧化铁
8．（2022·上海虹口·二模）属于纯净物的是
A．奶粉B．大理石C．蒸馏水D．植物油
9．（2022·黑龙江·绥棱县克音河乡学校八年级期末）认识物质是学习化学的基础。下列物质属于纯净物的是
A．干净的空气B．四氧化三铁C．过氧化氢溶液D．稀有气体
10．（2022·云南昆明·二模）下列物质属于纯净物的是
A．纯盐酸B．液态氮气C．洁净的空气D．大理石
11．（2022·四川乐山·中考真题）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，(部分夹持装置已忽略)，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
A．红磷燃烧的化学方程式可以表示为：4P+5O2 点燃__ 2P2O5
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．实验结束后试管内气体的主要成分为氮气
D．改进后的装置能减少测量误差，且对环境更友好
12．（2022·河南河南·模拟预测）用如图装置测定空气中氧气的含量。下列关于该实验的说法错误的是
A．生石灰的作用是与水反应放热，引燃白磷
B．实验中可观察到，注射器的活塞先向右移动，后向左移动
C．若白磷的量不足，会使测定的结果偏小
D．白磷燃烧产生大量白色烟雾
二、课内填空
13．（2022·全国·九年级专题练习）将足量的铁粉、磷、木炭、镁分别放在燃烧匙上点燃（或灼烧），分别放入四只如图所示装置的广口瓶中，立即塞紧橡皮塞，反应结束待冷却后，打开止水夹，导管中水柱上升最少的是放入哪种物质的装置_________？
14．（2022·全国·九年级专题练习）如图所示装置也可用来测定空气中氧气的含量。
①选用红磷是因为反应可以耗尽O2，生成固态的P2O5；
②燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭；
③燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高；
④本实验可以证明空气含有N2、O2、CO2和稀有气体。
对该实验认识正确的是_________
三、填空题
15．（2021·河南南阳·九年级阶段练习）空气是一种宝贵的资源。用如图所示装置，测定空气里氧气的含量。实验时先在集气瓶里加入少量水，做上记号。用弹簧夹夹紧乳胶管，点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，待红磷熄灭后，发现红磷还有剩余，冷却，打开弹簧夹，烧杯中的水倒流进集气瓶中，液面上升到图中A位置。
(1)从上述实验现象可知：氧气约占空气总体积的1/5，氮气约为4/5能够得到该结论主要是运用了氮气的有关性质，请写出其中两点氮气的有关性质：①_______②________．
(2)拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的1/5，而某同学在做该实验中，A内气体减少的体积小于1/5，试问导致该实验结果的原因可能有哪些？_______、______。
16．（2022·山东烟台·八年级期中）实验小组用如图所示装置来测定空气中氧气的含量。
(1)实验过程中，硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是___________。实验中为了让氧气完全反应，应采取的措施有___________、___________（答两点）。为了减少实验的测量误差，你认为除了上述要保证氧气完全反应之外，还应注意的事项有___________（答一点即可）。
(2)实验前测得硬质玻璃管的容积为60mL，注射器中留有30mL的空气，实验结束后，理论上注射器内剩余气体的体积为___________mL。
四、实验题
17．（2022·湖南师大附中博才实验中学九年级阶段练习）空气中氧气含量测定再认识。
【经典赏析】利用图1实验装置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．道尔顿
【实验回顾】实验室常用图2所示的方法测定空气中氧气的含量，请写出红磷在空气中燃烧的现象为______。为保证测定结果更准确，实验中所装红磷的量必须______。
【实验改进】同学们发现利用图2装置进行实验时，在集气瓶外点燃红磷，一方面会造成空气污染，另一方面伸进集气瓶速度慢了会影响测定结果。他们查阅资料发现白磷40℃即可燃烧，燃烧产物与红磷相同，于是改进装置（图3）重新探究。
先在容积为200.0mL的集气瓶，装进50.0mL的水，再在量筒内装入100.0mL的水。然后按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃。
（1）集气瓶里预先装进的水，在实验过程中，除了能够加快集气瓶冷却，还起到的作用是______。
（2）如果白磷停止燃烧时，立即记录量筒内剩余水的体积，则会导致测定结果______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（3）如果实验结束时，量筒内剩余水的体积是73.0mL，则测得的空气中氧气体积分数为______（用百分数表示）。
18．（2022·全国·九年级专题练习）研究性学习小组的同学为探究空气中氧气的体积分数，设计了如图所示装置。请根据图示实验回答下列问题：
(1)闭合电源开关，可以观察到白磷___________。
(2)装置冷却到室温，可观察到U型管内左侧液面___________。
(3)通过这个实验得出的结论是___________。
(4)此实验还可推知反应后剩余气体的两点性质是：___________；___________。
19．（2022·山东烟台·八年级期末）某兴趣小组设计了测定空气中氧气含量的下列实验装置，请结合图示回答问题。
(1)装置一中红磷燃烧后冷却到室温后打开止水夹，观察到______现象。实验结论：空气中氧气体积约占空气总体积的1/5。
(2)实验装置二选用实际容积为50mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成。
①实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至10mL刻度处，然后松手，活塞仍能返回至20mL刻度处，此操作的目的是______。
②实验中，若先夹紧止水夹，用酒精灯加热白磷，观察到白磷燃烧，产生______，燃烧结束，等到试管冷却后再松开止水夹可观察到活塞前沿将在______刻度处。
③若按装置二进行实验，实际可能会发生危险造成实验失败，例如______（举一例）。
④装置三实验中，为了使氧气反应更充分，实验中采取的措施合理的是______。
A．铜粉平铺在玻璃管中 B．反复推拉注射器的活塞 C．减少加热时间节省燃料
(3)丙同学在装置三所示的实验中，记录数据如下：
①分析数据，实验测得空气中氧气的体积分数是______，导致该结果与理论值相差较大的原因可能是______（任写一点）。
②实验结束后，若气球中仍然残留一些气体，会导致测得氧气体积分数的结果______（偏大或偏小）。
五、科学探究题
20．（2022·四川·石室佳兴外国语学校八年级期中）某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究，请你一起参与。
【设计实验】同学们设计了如图的 A、B 两套装置。
（1）你认为比较合理的是（填编号）______。
（2）为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证______。
【实验过程】（略）。
【数据分析】实验结束后，整理各组数据如下：（注：集气瓶容积为 100mL）
（1）通过对实验结果的交流，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的______。
（2）第六组同学用相同的实验装置测定的结果与其他小组有明显的偏差，导致这一结果 的可能原因是（回答两点）：______，______。
【查阅资料】同学们从网上得知，（1）当温度达到 40℃时，白磷就能在空气中燃烧，五氧化二磷会刺激人的呼吸道。
（2）铜在加热的情况下，只能和空气中的氧气反应，生成氧化铜。
【改进实验 1】他们按图 C 实验，将试管的容积分成五等份，做好标记。在试管中加入 一小块（足量）白磷，用橡皮塞塞紧试管口，将试管放入热水中，使白磷燃烧。待白磷熄灭并冷却到室温后，将试管倒立于盛有室温下水的水槽中，并在水中将橡皮塞取下。
你认为此装置的优点是：（任写两点） ①______；②______。
【改进实验 2】有同学改进实验 1 中得到启发，设计了如图 D 所示的测定实验，但是他始终未看到水面上升约 1/5 的现象，原因是______。
【改进实验 3】为了排除五氧化二磷的污染，同学们设计了如图 E 所示的装置，其中 A 是底面积为 50cm2、高 20cm 的圆筒状玻璃容器（带密封盖），上面标有以 cm 为单位的刻度，B 是带刻度的敞口玻璃管（其他辅助装置略）。
实验过程如下：
①加入水并调整 B 的高度，使 A 中的液面至刻度 15cm 处；
②将过量的铜粉平铺在惰性电热板上，盖紧密封盖；
③通电加热铜粉，生成氧化铜固体。待充分反应后，冷却到原来的状况，调整 B 的高度使容器 A、B 中的液面保持水平，记录液面刻度。（注：A 容器内固态物质所占的体积忽略不计）
（1）细心的同学发现，实验过程①前明显缺少一个重要环节，即______。
（2）写出图 E 发生反应的文字表达式______。
（3）在实验③结束时，理论上装置 A 中液面的刻度约为______cm（填整数）。如果在实验③结束时， 装置 A 中液面刻度在 11cm 处，则实验结果比理论值______（填“偏大”或“偏小”）。
盛有铜粉的仪器中空气体积
反应前注射器中空气体积
反复推拉注射器，当气球恢复原状时，停止推拉并熄灭酒精灯，观察注射器中气体体积
25mL
15mL
9mL
组别
1
2
3
4
5
6
进入集气瓶中水的体积（mL）
20
21
19
20
22
13
空气
一、单选题
1．（2020·广东·江门市第九中学九年级阶段练习）二百多年前，利用定量的方法研究了空气成分的法国化学家是
A．侯德榜B．屠呦呦C．门捷列夫D．拉瓦锡
【答案】D
【解析】
A、侯德榜是侯氏制碱法的创始人，不符合题意；
B、屠呦呦是青蒿素的发现者，不符合题意；
C、门捷列夫是元素周期表的编制者，不符合题意；
D、拉瓦锡是利用定量的方法研究了空气成分的法国化学家，符合题意。
故选D。
2．（2022·广东广东·模拟预测）下列有关科学家及其贡献的叙述不正确的是
A．道尔顿和阿伏加德罗创立了原子论和分子学说
B．张青莲主持测定了铟､铕等几种元素相对原子质量的新值
C．拉瓦锡用定量的方法得出了空气中氧气的质量
D．门捷列夫发现了元素周期律并编制出了元素周期表
【答案】C
【解析】
A、道尔顿和阿伏加德罗分别创立了原子论和分子学说，故正确；
B、张青莲主持测定了铟、铱、铕等几种元素相对原子质量的新值，故正确；
C、拉瓦锡用定量的方法研究了空气的组成，得出了空气中氧气的体积分数，故不正确。
D、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，故正确；
故选：C
3．（2022·辽宁·阜新市第十中学模拟预测）如图装置可用于测定空气中氧气的含量，对该实验认识不正确的是
A．实验时红磷燃烧产生大量白烟
B．冷却后打开弹簧夹是实验成功的重要因素之一
C．该实验的结论是氧气占空气体积的21%
D．该实验的原理是仿照拉瓦锡研究空气成分的原理
【答案】C
【解析】
A.红磷燃烧放出大量的热，产生大量的白烟，该选项正确；
B.若不冷却就打开弹簧夹，则气体在受热状态下处于膨胀状态，会使进入的水的体积偏小，使实验结果偏小，则需要冷却后再打开弹簧夹，该选项正确；
C.该实验是根据进入的水的体积得到空气中氧气的含量，即氧气约占空气体积的五分之一，但不能精确至21%，该选项不正确；
D.该实验的原理是仿照拉瓦锡研究空气成分的原理，该选项正确；
故选C。
4．（2022·黑龙江·肇东市第十中学八年级期中）如图所示实验装置中不能用来测定空气中氧气含量的是
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】
A. 红磷燃烧消耗氧气，无气体生成，反应后压强变小，玻璃钟罩内水面上升，上升水面的体积等于消耗氧气的体积，此选项不符合题意；
B. 红磷燃烧消耗氧气，无气体生成，冷却到室温后装置内压强变小，水进入集气瓶中，进入水的体积等于消耗氧气的体积，此选项不符合题意；
C. 木炭燃烧消耗氧气，有气体生成，冷却到室温后装置内压强基本无变化，无水进入，此选项符合题意；
D. 白磷燃烧消耗氧气，无气体生成，冷却到室温后装置内压强变小，在大气压的作用下，活塞向左移动，活塞向左移动的体积等于消耗氧气的体积，此选项不符合题意。
故选C。
5．（2022年上海市崇明区中考二模化学试题）属于纯净物的是
A．自来水B．矿泉水C．天然水D．蒸馏水
【答案】D
【解析】
A、自来水中有水和一些矿物质等，属于混合物，A不符合题意；
B、矿泉水有和钾钙钠等矿物质，属于混合物，B不符合题意；
C、天然水中含水和可溶性钙镁等杂质，属于混合物，C不符合题意；
D、蒸馏水中只有水，属于纯净物，D符合题意。
故选D。
6．（2020·甘肃·玉门市教育局教育研究室九年级期末）下列物质中属于混合物的是
A．河水B．氯酸钾C．高锰酸钾D．五氧化二磷
【答案】A
【解析】
A. 河水含有水和多种可溶性、不可溶性物质，是混合物。
B. 氯酸钾只含有1种物质，是纯净物。
C. 高锰酸钾只含有1种物质，是纯净物。
D. 五氧化二磷只含有1种物质，是纯净物。
故选:A。
7．（2022·上海市七一中学分部二模）属于纯净物的是
A．盐酸B．空气C．自来水D．氧化铁
【答案】D
【解析】
A、盐酸是氯化氢气体的水溶液，是混合物，选项错误，不符合题意；
B、空气中包含氧气、氮气、二氧化碳等多种气体，是混合物，选项错误，不符合题意；
C、自来水中含有较多可溶性钙镁化合物，是混合物，选项错误，不符合题意；
D、氧化铁，也就是三氧化二铁，是纯净物，也是化合物，选项正确，符合题意。
故选D。
8．（2022·上海虹口·二模）属于纯净物的是
A．奶粉B．大理石C．蒸馏水D．植物油
【答案】C
【解析】
A、奶粉含有多种成分，属于混合物；
B、大理石的主要成分为碳酸钙，属于混合物；
C、蒸馏水只有水一种物质，属于纯净物；
D、植物油含有多种成分，属于混合物；
故选C。
9．（2022·黑龙江·绥棱县克音河乡学校八年级期末）认识物质是学习化学的基础。下列物质属于纯净物的是
A．干净的空气B．四氧化三铁C．过氧化氢溶液D．稀有气体
【答案】B
【解析】
A、干净的空气是由氮气、氧气等混合而成，属于混合物，不符合题意；
B、四氧化三铁是由同种物质组成，属于纯净物，符合题意；
C、过氧化氢溶液是由过氧化氢和水混合而成，属于混合物，不符合题意；
D、稀有气体是由氖气、氦气等混合而成，属于混合物，不符合题意。
故选B。
10．（2022·云南昆明·二模）下列物质属于纯净物的是
A．纯盐酸B．液态氮气C．洁净的空气D．大理石
【答案】B
【解析】
A、纯盐酸为氯化氢气体的水溶液，属于混合物；
B、液态氮中含有一种物质氮气，属于纯净物；
C、洁净的空气中含有氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等物质，属于混合物；
D、大理石主要成分为碳酸钙，属于混合物。
故选B。
11．（2022·四川乐山·中考真题）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，(部分夹持装置已忽略)，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
A．红磷燃烧的化学方程式可以表示为：4P+5O2 点燃__ 2P2O5
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．实验结束后试管内气体的主要成分为氮气
D．改进后的装置能减少测量误差，且对环境更友好
【答案】B
【解析】
A.红磷燃烧的化学方程式可以表示为：4P+5O2 点燃__ 2P2O5，正确。
B.待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，注射器内压强变小，所以注射器活塞向左移动，选项错误。
C.实验结束后试管内气体的主要成分为氮气，氧气与红磷反应，正确。
D.改进后的装置能减少测量误差，且对环境更友好，正确。
故选：B。
12．（2022·河南河南·模拟预测）用如图装置测定空气中氧气的含量。下列关于该实验的说法错误的是
A．生石灰的作用是与水反应放热，引燃白磷
B．实验中可观察到，注射器的活塞先向右移动，后向左移动
C．若白磷的量不足，会使测定的结果偏小
D．白磷燃烧产生大量白色烟雾
【答案】D
【解析】
A、生石灰的作用是与水反应放热，使温度达到白磷的着火点，引燃白磷，故说法正确；
B、白磷燃烧，放出热量，温度升高，使内部压强增大，注射器的活塞先向右移动，待反应停止，消耗装置内的氧气，注射器的活塞后向左移动，故说法正确；
C、若白磷的量不足，没有充分消耗装置内的氧气，会使测定的结果偏小，故说法正确；
D、白磷燃烧产生大量白烟，故说法错误；
故选D。
二、课内填空
13．（2022·全国·九年级专题练习）将足量的铁粉、磷、木炭、镁分别放在燃烧匙上点燃（或灼烧），分别放入四只如图所示装置的广口瓶中，立即塞紧橡皮塞，反应结束待冷却后，打开止水夹，导管中水柱上升最少的是放入哪种物质的装置_________？
【答案】木炭
【解析】
铁粉不能在空气中燃烧，导管中水柱不会上升；磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，生成物通常呈固态，导管中水柱上升，进入广口瓶中水的体积约占广口瓶内空气体积的五分之一；镁在空气被点燃后，镁不仅与空气中的氧气反应，还会与空气中的氮气发生反应，生成物通常呈固态，导管中水柱上升，进入广口瓶中水的体积大于广口瓶内空气体积的五分之一；而木炭燃烧后，虽然消耗了氧气，但是生成了二氧化碳气体和一氧化碳，并且二氧化碳气体不能全部溶解于水一氧化碳难溶于水，导管中水柱上升较少；所以导管中水柱上升最少的是放木炭。
14．（2022·全国·九年级专题练习）如图所示装置也可用来测定空气中氧气的含量。
①选用红磷是因为反应可以耗尽O2，生成固态的P2O5；
②燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭；
③燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高；
④本实验可以证明空气含有N2、O2、CO2和稀有气体。
对该实验认识正确的是_________
【答案】①
【解析】
①红磷燃烧消耗空气中的氧气，生成固态的五氧化二磷，使装置内的压强减小，钟罩内的液面上升，达到实验上目的，故正确。
②若将红磷换成硫或木炭，由于生成的是二氧化硫或二氧化碳气体，会导致密闭容器中气体压强变化不明显，影响实验结论。故错误；
③集气瓶中的氧气的量是一定的，反应需要的红磷的量也是一定的，最终进入集气瓶中的水也是一定的，并不是燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高，故错误；
④该实验只能测定空气中氧气的体积含量，但并不能证明空气中含有氮气、二氧化碳和稀有气体。故错误。
故填①。
三、填空题
15．（2021·河南南阳·九年级阶段练习）空气是一种宝贵的资源。用如图所示装置，测定空气里氧气的含量。实验时先在集气瓶里加入少量水，做上记号。用弹簧夹夹紧乳胶管，点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，待红磷熄灭后，发现红磷还有剩余，冷却，打开弹簧夹，烧杯中的水倒流进集气瓶中，液面上升到图中A位置。
(1)从上述实验现象可知：氧气约占空气总体积的1/5，氮气约为4/5能够得到该结论主要是运用了氮气的有关性质，请写出其中两点氮气的有关性质：①_______②________．
(2)拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的1/5，而某同学在做该实验中，A内气体减少的体积小于1/5，试问导致该实验结果的原因可能有哪些？_______、______。
【答案】(1) 不能燃烧，不能支持燃烧 难溶于水
(2) 红磷量不足 装置漏气（或装置没有冷却就打开弹簧夹）
【解析】
(1)空气主要由氮气和氧气组成，红磷燃烧消耗氧气，红磷熄灭后，发现红磷还有剩余，说明氮气不支持燃烧，也不能燃烧；烧杯中的水流进集气瓶中，最终液面上升到图中A位置不再上升，说明氮气难溶于水；
(2)在测定空气里氧气的含量实验中，集气瓶内气体的减少量即为集气瓶内氧气的体积，实验中，A内气体减少的体积小于1/5，最终测定空气中氧气的含量偏小，导致实验结果偏小的原因有红磷量不足、装置漏气、没有冷却到室温就打开弹簧夹等。
16．（2022·山东烟台·八年级期中）实验小组用如图所示装置来测定空气中氧气的含量。
(1)实验过程中，硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是___________。实验中为了让氧气完全反应，应采取的措施有___________、___________（答两点）。为了减少实验的测量误差，你认为除了上述要保证氧气完全反应之外，还应注意的事项有___________（答一点即可）。
(2)实验前测得硬质玻璃管的容积为60mL，注射器中留有30mL的空气，实验结束后，理论上注射器内剩余气体的体积为___________mL。
【答案】(1) 2Cu＋O2Δ2CuO 铜粉要足量 不断推拉注射器活塞 装置不漏气（或：待装置冷却至室温后再读数）（合理即可） (2)12
【解析】
(1)装置一实验过程中，硬质玻璃管中发生的反应是铜和氧气在加热条件下生成氧化铜，化学方程式是2Cu＋O2Δ2CuO。实验中为了让氧气完全反应，应采取的措施有铜粉要足量，实验过程中要不断推拉注射器（使铜粉与氧气充分接触），为了减少实验的测量误差，除了上述要保证氧气完全反应外，还应注意的事项有装置气密性良好（如果气密性不好，则冷却过程中外界空气进入，会影响测定结果）。
(2)装置一实验前测得硬质玻璃管的容积为60mL，注射器中留有30mL的空气，实验结束后，理论上注射器内剩余气体的体积为30mL-（60 mL+30 mL）×15=12 mL（装置内减少的气体体积为反应消耗氧气的体积，空气中含氧气的体积分数为15）。
四、实验题
17．（2022·湖南师大附中博才实验中学九年级阶段练习）空气中氧气含量测定再认识。
【经典赏析】利用图1实验装置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．道尔顿
【实验回顾】实验室常用图2所示的方法测定空气中氧气的含量，请写出红磷在空气中燃烧的现象为______。为保证测定结果更准确，实验中所装红磷的量必须______。
【实验改进】同学们发现利用图2装置进行实验时，在集气瓶外点燃红磷，一方面会造成空气污染，另一方面伸进集气瓶速度慢了会影响测定结果。他们查阅资料发现白磷40℃即可燃烧，燃烧产物与红磷相同，于是改进装置（图3）重新探究。
先在容积为200.0mL的集气瓶，装进50.0mL的水，再在量筒内装入100.0mL的水。然后按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃。
（1）集气瓶里预先装进的水，在实验过程中，除了能够加快集气瓶冷却，还起到的作用是______。
（2）如果白磷停止燃烧时，立即记录量筒内剩余水的体积，则会导致测定结果______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（3）如果实验结束时，量筒内剩余水的体积是73.0mL，则测得的空气中氧气体积分数为______（用百分数表示）。
【答案】 C 冒出大量白烟，放出热量 过量或足量 吸收五氧化二磷 偏小 18%
【解析】
[经典赏析]
拉瓦锡利用汞测定空气的组成，故答案为：C；
[实验回顾]
红磷在空气中燃烧时生成白色的五氧化二磷固体，故现象为：冒出大量白烟，放出热量；红磷燃烧消耗氧气从而完成实验，为了保证氧气被耗尽，红磷必须足量或过量；
[实验改进]
（1）白磷燃烧生成五氧化二磷，不能直接排放，可以溶于水，被水吸收；故答案为：吸收五氧化二磷；
（2）刚反应结束，温度较高，装置内压强较大，被压入的水的体积偏小，造成结果偏小；故答案为：偏小；
（3）集气瓶内空气的体积：200.0mL-50.0mL＝150.0mL，消耗氧气的体积：100.0mL-73.0mL＝27.0mL，所以氧气的体积分数：×100%=18%。
18．（2022·全国·九年级专题练习）研究性学习小组的同学为探究空气中氧气的体积分数，设计了如图所示装置。请根据图示实验回答下列问题：
(1)闭合电源开关，可以观察到白磷___________。
(2)装置冷却到室温，可观察到U型管内左侧液面___________。
(3)通过这个实验得出的结论是___________。
(4)此实验还可推知反应后剩余气体的两点性质是：___________；___________。
【答案】(1)燃烧，产生大量白烟
(2)上升，且上升到1刻度处
(3)空气中氧气体积占空气体积的1/5
(4) 难溶于水 不能燃烧，也不能支持燃烧
【解析】
（1）闭合电源开关，电阻丝发热，温度达到40℃时白磷燃烧，产生大量白烟，故填：燃烧，产生大量白烟；
（2）装置冷却后，由于左侧中氧气被消耗，气体压强减小，水会在左侧中上升，且上升到1刻度处。故填：上升，且上升至1刻度处；
（3）该实验的目的就是探究空气中氧气的体积分数，故实验结论应该与之有关，液面上升至1刻度处说明气体的体积减小了约五分之一，即白磷燃烧消耗的氧气，故填：氧气体积占空气体积的1/5；
（4）反应后剩余气体的性质可从实验过程中推知，如该气体与水接触但未被吸收，说明其难溶于水；该气体与火焰接触但未燃烧，说明其不能燃烧，也不能支持燃烧。故填：难溶于水；不能燃烧，也不能支持燃烧。
19．（2022·山东烟台·八年级期末）某兴趣小组设计了测定空气中氧气含量的下列实验装置，请结合图示回答问题。
(1)装置一中红磷燃烧后冷却到室温后打开止水夹，观察到______现象。实验结论：空气中氧气体积约占空气总体积的1/5。
(2)实验装置二选用实际容积为50mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成。
①实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至10mL刻度处，然后松手，活塞仍能返回至20mL刻度处，此操作的目的是______。
②实验中，若先夹紧止水夹，用酒精灯加热白磷，观察到白磷燃烧，产生______，燃烧结束，等到试管冷却后再松开止水夹可观察到活塞前沿将在______刻度处。
③若按装置二进行实验，实际可能会发生危险造成实验失败，例如______（举一例）。
④装置三实验中，为了使氧气反应更充分，实验中采取的措施合理的是______。
A．铜粉平铺在玻璃管中 B．反复推拉注射器的活塞 C．减少加热时间节省燃料
(3)丙同学在装置三所示的实验中，记录数据如下：
①分析数据，实验测得空气中氧气的体积分数是______，导致该结果与理论值相差较大的原因可能是______（任写一点）。
②实验结束后，若气球中仍然残留一些气体，会导致测得氧气体积分数的结果______（偏大或偏小）。
【答案】(1)烧杯内的水经导管流入集气瓶内，流入水的体积约占集气瓶内原空气体积的五分之一
(2) 检查装置气密性 大量白烟 10mL 白磷燃烧瞬间，试管内气体受热膨胀，可能会使试管炸裂 AB
(3) 15% 铜粉量太少（或实验时间太短或未冷却至室温就开始读数） 偏大
【解析】
(1)氧气约占空气总体积的五分之一，装置一中红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，冷却到室温后瓶内压强减小，打开止水夹会看见烧杯内的水经导管流入集气瓶内，流入水的体积即为瓶内消耗氧气的体积，故装置一中红磷燃烧后冷却到室温后打开止水夹，会观察到烧杯内的水经导管流入集气瓶内，流入水的体积约占集气瓶内原空气体积的五分之一；
(2)①实验前将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至10mL刻度处，然后松手，活塞仍能返回至20mL刻度处，说明装置气密性良好，该操作的目的是检查装置气密性；
②白磷燃烧，会产生大量白烟，放出热量；
实验中，若先夹紧止水夹，则空气体积约为试管容积50mL，其中氧气体积约为50mL×15=10mL，冷却后再松开止水夹，可观察到活塞前沿将停留在20mL-10mL=10mL刻度处；
③装置二中白磷燃烧瞬间，试管内气体受热膨胀，可能会使试管炸裂，发生危险；
④装置三实验中，为了使氧气反应更充分，需要使氧气与铜粉充分接触，实验中可将铜粉平铺在玻璃管中增加反应物的接触面积，也可以反复推拉注射器的活塞，使装置内氧气与铜粉充分接触反应，不能减少加热时间，以免装置内的氧气不能充分反应，故选AB；
(3)反应前后试管容积不变，反应前注射器中空气体积15mL，反应后变为9mL，实验中气体体积减少的量即为装置内氧气体积，故实验中氧气体积为15mL-9mL=6mL，实验前装置内空气体积为15mL+25mL=40mL，实验测得空气中氧气的体积分数=6mL40mL×100%=15%；
①实验数值比理论值偏小，可能是铜粉量太少，或者实验时间太短，没有将装置内氧气消耗完，也可能是未冷却至室温装置内气体还处于膨胀状态就开始读数；
②实验结束后，若气球中仍然残留一些气体，就会使最终注射器内气体偏小，即装置内气体变化量增大，最终导致测得氧气体积分数偏大。
五、科学探究题
20．（2022·四川·石室佳兴外国语学校八年级期中）某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究，请你一起参与。
【设计实验】同学们设计了如图的 A、B 两套装置。
（1）你认为比较合理的是（填编号）______。
（2）为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证______。
【实验过程】（略）。
【数据分析】实验结束后，整理各组数据如下：（注：集气瓶容积为 100mL）
（1）通过对实验结果的交流，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的______。
（2）第六组同学用相同的实验装置测定的结果与其他小组有明显的偏差，导致这一结果 的可能原因是（回答两点）：______，______。
【查阅资料】同学们从网上得知，（1）当温度达到 40℃时，白磷就能在空气中燃烧，五氧化二磷会刺激人的呼吸道。
（2）铜在加热的情况下，只能和空气中的氧气反应，生成氧化铜。
【改进实验 1】他们按图 C 实验，将试管的容积分成五等份，做好标记。在试管中加入 一小块（足量）白磷，用橡皮塞塞紧试管口，将试管放入热水中，使白磷燃烧。待白磷熄灭并冷却到室温后，将试管倒立于盛有室温下水的水槽中，并在水中将橡皮塞取下。
你认为此装置的优点是：（任写两点） ①______；②______。
【改进实验 2】有同学改进实验 1 中得到启发，设计了如图 D 所示的测定实验，但是他始终未看到水面上升约 1/5 的现象，原因是______。
【改进实验 3】为了排除五氧化二磷的污染，同学们设计了如图 E 所示的装置，其中 A 是底面积为 50cm2、高 20cm 的圆筒状玻璃容器（带密封盖），上面标有以 cm 为单位的刻度，B 是带刻度的敞口玻璃管（其他辅助装置略）。
实验过程如下：
①加入水并调整 B 的高度，使 A 中的液面至刻度 15cm 处；
②将过量的铜粉平铺在惰性电热板上，盖紧密封盖；
③通电加热铜粉，生成氧化铜固体。待充分反应后，冷却到原来的状况，调整 B 的高度使容器 A、B 中的液面保持水平，记录液面刻度。（注：A 容器内固态物质所占的体积忽略不计）
（1）细心的同学发现，实验过程①前明显缺少一个重要环节，即______。
（2）写出图 E 发生反应的文字表达式______。
（3）在实验③结束时，理论上装置 A 中液面的刻度约为______cm（填整数）。如果在实验③结束时， 装置 A 中液面刻度在 11cm 处，则实验结果比理论值______（填“偏大”或“偏小”）。
【答案】 A 过量 五分之一 装置漏气 红磷量不足 不污染空气 操作简便 蜡烛燃烧消耗氧气同时也生成了二氧化碳，集气瓶中压强没减小 检查装置气密性 铜+氧气加热→氧化铜 12 偏大
【解析】
[设计实验]
（1）由于氧气相对密度较大，因此让红磷在较低的位置能够更有效消耗装置内的氧气，故比较合理的是A；
（2）为保证耗尽瓶内氧气，要加入足够的药品，一般加入过量的药品；
[数据分析]
（1）由图中数据可知，集气瓶容积为100mL，多数同学实验进入集气瓶中水的体积接近20mL，故氧气约占空气体积的五分之一；
（2）第六组同学实验进入集气瓶中水的体积为13mL，明显偏少，原因可能是：装置漏气或红磷不足或未冷却室温打开止水夹；
[改进实验1]
该装置不需要在空气中点燃白磷，故不会产生五氧化二磷污染空气，同时该实验只需要将试管放入热水中即可，操作更加简便；
[改进实验2]
图 D 所示的测定实验用到的是蜡烛，蜡烛燃烧消耗氧气同时也生成了二氧化碳，集气瓶中压强没减小，水不能上升进入集气瓶中；
[改进实验3]
（1）该装置是检查空气中气体含量，故实验前要检查装置气密性；
（2）铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜，反应文字表达式为：铜+氧气加热→氧化铜 ；
（3）图 E 所示的装置体积为：50cm2×20cm=100cm3=100mL，共15cm刻度，氧气约占空气体积的五分之一，故减少15cm×15=3cm刻度，故理论上装置 A 中液面的刻度约为15cm-3cm=12cm；
装置 A 中液面刻度在 11cm 处，则说明减少的体积变多，说明实验结果比理论值偏大。
盛有铜粉的仪器中空气体积
反应前注射器中空气体积
反复推拉注射器，当气球恢复原状时，停止推拉并熄灭酒精灯，观察注射器中气体体积
25mL
15mL
9mL
组别
1
2
3
4
5
6
进入集气瓶中水的体积（mL）
20
21
19
20
22
13
1．（2020·广东·江门市第九中学九年级阶段练习）二百多年前，利用定量的方法研究了空气成分的法国化学家是
A．侯德榜B．屠呦呦C．门捷列夫D．拉瓦锡
2．（2022·广东广东·模拟预测）下列有关科学家及其贡献的叙述不正确的是
A．道尔顿和阿伏加德罗创立了原子论和分子学说
B．张青莲主持测定了铟､铕等几种元素相对原子质量的新值
C．拉瓦锡用定量的方法得出了空气中氧气的质量
D．门捷列夫发现了元素周期律并编制出了元素周期表
3．（2022·辽宁·阜新市第十中学模拟预测）如图装置可用于测定空气中氧气的含量，对该实验认识不正确的是
A．实验时红磷燃烧产生大量白烟
B．冷却后打开弹簧夹是实验成功的重要因素之一
C．该实验的结论是氧气占空气体积的21%
D．该实验的原理是仿照拉瓦锡研究空气成分的原理
4．（2022·黑龙江·肇东市第十中学八年级期中）如图所示实验装置中不能用来测定空气中氧气含量的是
A．B．C．D．
5．（2022年上海市崇明区中考二模化学试题）属于纯净物的是
A．自来水B．矿泉水C．天然水D．蒸馏水
6．（2020·甘肃·玉门市教育局教育研究室九年级期末）下列物质中属于混合物的是
A．河水B．氯酸钾C．高锰酸钾D．五氧化二磷
7．（2022·上海市七一中学分部二模）属于纯净物的是
A．盐酸B．空气C．自来水D．氧化铁
8．（2022·上海虹口·二模）属于纯净物的是
A．奶粉B．大理石C．蒸馏水D．植物油
9．（2022·黑龙江·绥棱县克音河乡学校八年级期末）认识物质是学习化学的基础。下列物质属于纯净物的是
A．干净的空气B．四氧化三铁C．过氧化氢溶液D．稀有气体
10．（2022·云南昆明·二模）下列物质属于纯净物的是
A．纯盐酸B．液态氮气C．洁净的空气D．大理石
11．（2022·四川乐山·中考真题）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，(部分夹持装置已忽略)，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
A．红磷燃烧的化学方程式可以表示为：4P+5O2 点燃__ 2P2O5
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．实验结束后试管内气体的主要成分为氮气
D．改进后的装置能减少测量误差，且对环境更友好
12．（2022·河南河南·模拟预测）用如图装置测定空气中氧气的含量。下列关于该实验的说法错误的是
A．生石灰的作用是与水反应放热，引燃白磷
B．实验中可观察到，注射器的活塞先向右移动，后向左移动
C．若白磷的量不足，会使测定的结果偏小
D．白磷燃烧产生大量白色烟雾
二、课内填空
13．（2022·全国·九年级专题练习）将足量的铁粉、磷、木炭、镁分别放在燃烧匙上点燃（或灼烧），分别放入四只如图所示装置的广口瓶中，立即塞紧橡皮塞，反应结束待冷却后，打开止水夹，导管中水柱上升最少的是放入哪种物质的装置_________？
14．（2022·全国·九年级专题练习）如图所示装置也可用来测定空气中氧气的含量。
①选用红磷是因为反应可以耗尽O2，生成固态的P2O5；
②燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭；
③燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高；
④本实验可以证明空气含有N2、O2、CO2和稀有气体。
对该实验认识正确的是_________
三、填空题
15．（2021·河南南阳·九年级阶段练习）空气是一种宝贵的资源。用如图所示装置，测定空气里氧气的含量。实验时先在集气瓶里加入少量水，做上记号。用弹簧夹夹紧乳胶管，点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，待红磷熄灭后，发现红磷还有剩余，冷却，打开弹簧夹，烧杯中的水倒流进集气瓶中，液面上升到图中A位置。
(1)从上述实验现象可知：氧气约占空气总体积的1/5，氮气约为4/5能够得到该结论主要是运用了氮气的有关性质，请写出其中两点氮气的有关性质：①_______②________．
(2)拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的1/5，而某同学在做该实验中，A内气体减少的体积小于1/5，试问导致该实验结果的原因可能有哪些？_______、______。
16．（2022·山东烟台·八年级期中）实验小组用如图所示装置来测定空气中氧气的含量。
(1)实验过程中，硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是___________。实验中为了让氧气完全反应，应采取的措施有___________、___________（答两点）。为了减少实验的测量误差，你认为除了上述要保证氧气完全反应之外，还应注意的事项有___________（答一点即可）。
(2)实验前测得硬质玻璃管的容积为60mL，注射器中留有30mL的空气，实验结束后，理论上注射器内剩余气体的体积为___________mL。
四、实验题
17．（2022·湖南师大附中博才实验中学九年级阶段练习）空气中氧气含量测定再认识。
【经典赏析】利用图1实验装置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．道尔顿
【实验回顾】实验室常用图2所示的方法测定空气中氧气的含量，请写出红磷在空气中燃烧的现象为______。为保证测定结果更准确，实验中所装红磷的量必须______。
【实验改进】同学们发现利用图2装置进行实验时，在集气瓶外点燃红磷，一方面会造成空气污染，另一方面伸进集气瓶速度慢了会影响测定结果。他们查阅资料发现白磷40℃即可燃烧，燃烧产物与红磷相同，于是改进装置（图3）重新探究。
先在容积为200.0mL的集气瓶，装进50.0mL的水，再在量筒内装入100.0mL的水。然后按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃。
（1）集气瓶里预先装进的水，在实验过程中，除了能够加快集气瓶冷却，还起到的作用是______。
（2）如果白磷停止燃烧时，立即记录量筒内剩余水的体积，则会导致测定结果______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（3）如果实验结束时，量筒内剩余水的体积是73.0mL，则测得的空气中氧气体积分数为______（用百分数表示）。
18．（2022·全国·九年级专题练习）研究性学习小组的同学为探究空气中氧气的体积分数，设计了如图所示装置。请根据图示实验回答下列问题：
(1)闭合电源开关，可以观察到白磷___________。
(2)装置冷却到室温，可观察到U型管内左侧液面___________。
(3)通过这个实验得出的结论是___________。
(4)此实验还可推知反应后剩余气体的两点性质是：___________；___________。
19．（2022·山东烟台·八年级期末）某兴趣小组设计了测定空气中氧气含量的下列实验装置，请结合图示回答问题。
(1)装置一中红磷燃烧后冷却到室温后打开止水夹，观察到______现象。实验结论：空气中氧气体积约占空气总体积的1/5。
(2)实验装置二选用实际容积为50mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成。
①实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至10mL刻度处，然后松手，活塞仍能返回至20mL刻度处，此操作的目的是______。
②实验中，若先夹紧止水夹，用酒精灯加热白磷，观察到白磷燃烧，产生______，燃烧结束，等到试管冷却后再松开止水夹可观察到活塞前沿将在______刻度处。
③若按装置二进行实验，实际可能会发生危险造成实验失败，例如______（举一例）。
④装置三实验中，为了使氧气反应更充分，实验中采取的措施合理的是______。
A．铜粉平铺在玻璃管中 B．反复推拉注射器的活塞 C．减少加热时间节省燃料
(3)丙同学在装置三所示的实验中，记录数据如下：
①分析数据，实验测得空气中氧气的体积分数是______，导致该结果与理论值相差较大的原因可能是______（任写一点）。
②实验结束后，若气球中仍然残留一些气体，会导致测得氧气体积分数的结果______（偏大或偏小）。
五、科学探究题
20．（2022·四川·石室佳兴外国语学校八年级期中）某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究，请你一起参与。
【设计实验】同学们设计了如图的 A、B 两套装置。
（1）你认为比较合理的是（填编号）______。
（2）为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证______。
【实验过程】（略）。
【数据分析】实验结束后，整理各组数据如下：（注：集气瓶容积为 100mL）
（1）通过对实验结果的交流，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的______。
（2）第六组同学用相同的实验装置测定的结果与其他小组有明显的偏差，导致这一结果 的可能原因是（回答两点）：______，______。
【查阅资料】同学们从网上得知，（1）当温度达到 40℃时，白磷就能在空气中燃烧，五氧化二磷会刺激人的呼吸道。
（2）铜在加热的情况下，只能和空气中的氧气反应，生成氧化铜。
【改进实验 1】他们按图 C 实验，将试管的容积分成五等份，做好标记。在试管中加入 一小块（足量）白磷，用橡皮塞塞紧试管口，将试管放入热水中，使白磷燃烧。待白磷熄灭并冷却到室温后，将试管倒立于盛有室温下水的水槽中，并在水中将橡皮塞取下。
你认为此装置的优点是：（任写两点） ①______；②______。
【改进实验 2】有同学改进实验 1 中得到启发，设计了如图 D 所示的测定实验，但是他始终未看到水面上升约 1/5 的现象，原因是______。
【改进实验 3】为了排除五氧化二磷的污染，同学们设计了如图 E 所示的装置，其中 A 是底面积为 50cm2、高 20cm 的圆筒状玻璃容器（带密封盖），上面标有以 cm 为单位的刻度，B 是带刻度的敞口玻璃管（其他辅助装置略）。
实验过程如下：
①加入水并调整 B 的高度，使 A 中的液面至刻度 15cm 处；
②将过量的铜粉平铺在惰性电热板上，盖紧密封盖；
③通电加热铜粉，生成氧化铜固体。待充分反应后，冷却到原来的状况，调整 B 的高度使容器 A、B 中的液面保持水平，记录液面刻度。（注：A 容器内固态物质所占的体积忽略不计）
（1）细心的同学发现，实验过程①前明显缺少一个重要环节，即______。
（2）写出图 E 发生反应的文字表达式______。
（3）在实验③结束时，理论上装置 A 中液面的刻度约为______cm（填整数）。如果在实验③结束时， 装置 A 中液面刻度在 11cm 处，则实验结果比理论值______（填“偏大”或“偏小”）。
盛有铜粉的仪器中空气体积
反应前注射器中空气体积
反复推拉注射器，当气球恢复原状时，停止推拉并熄灭酒精灯，观察注射器中气体体积
25mL
15mL
9mL
组别
1
2
3
4
5
6
进入集气瓶中水的体积（mL）
20
21
19
20
22
13
空气
一、单选题
1．（2020·广东·江门市第九中学九年级阶段练习）二百多年前，利用定量的方法研究了空气成分的法国化学家是
A．侯德榜B．屠呦呦C．门捷列夫D．拉瓦锡
【答案】D
【解析】
A、侯德榜是侯氏制碱法的创始人，不符合题意；
B、屠呦呦是青蒿素的发现者，不符合题意；
C、门捷列夫是元素周期表的编制者，不符合题意；
D、拉瓦锡是利用定量的方法研究了空气成分的法国化学家，符合题意。
故选D。
2．（2022·广东广东·模拟预测）下列有关科学家及其贡献的叙述不正确的是
A．道尔顿和阿伏加德罗创立了原子论和分子学说
B．张青莲主持测定了铟､铕等几种元素相对原子质量的新值
C．拉瓦锡用定量的方法得出了空气中氧气的质量
D．门捷列夫发现了元素周期律并编制出了元素周期表
【答案】C
【解析】
A、道尔顿和阿伏加德罗分别创立了原子论和分子学说，故正确；
B、张青莲主持测定了铟、铱、铕等几种元素相对原子质量的新值，故正确；
C、拉瓦锡用定量的方法研究了空气的组成，得出了空气中氧气的体积分数，故不正确。
D、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，故正确；
故选：C
3．（2022·辽宁·阜新市第十中学模拟预测）如图装置可用于测定空气中氧气的含量，对该实验认识不正确的是
A．实验时红磷燃烧产生大量白烟
B．冷却后打开弹簧夹是实验成功的重要因素之一
C．该实验的结论是氧气占空气体积的21%
D．该实验的原理是仿照拉瓦锡研究空气成分的原理
【答案】C
【解析】
A.红磷燃烧放出大量的热，产生大量的白烟，该选项正确；
B.若不冷却就打开弹簧夹，则气体在受热状态下处于膨胀状态，会使进入的水的体积偏小，使实验结果偏小，则需要冷却后再打开弹簧夹，该选项正确；
C.该实验是根据进入的水的体积得到空气中氧气的含量，即氧气约占空气体积的五分之一，但不能精确至21%，该选项不正确；
D.该实验的原理是仿照拉瓦锡研究空气成分的原理，该选项正确；
故选C。
4．（2022·黑龙江·肇东市第十中学八年级期中）如图所示实验装置中不能用来测定空气中氧气含量的是
A．B．C．D．
【答案】C
【解析】
A. 红磷燃烧消耗氧气，无气体生成，反应后压强变小，玻璃钟罩内水面上升，上升水面的体积等于消耗氧气的体积，此选项不符合题意；
B. 红磷燃烧消耗氧气，无气体生成，冷却到室温后装置内压强变小，水进入集气瓶中，进入水的体积等于消耗氧气的体积，此选项不符合题意；
C. 木炭燃烧消耗氧气，有气体生成，冷却到室温后装置内压强基本无变化，无水进入，此选项符合题意；
D. 白磷燃烧消耗氧气，无气体生成，冷却到室温后装置内压强变小，在大气压的作用下，活塞向左移动，活塞向左移动的体积等于消耗氧气的体积，此选项不符合题意。
故选C。
5．（2022年上海市崇明区中考二模化学试题）属于纯净物的是
A．自来水B．矿泉水C．天然水D．蒸馏水
【答案】D
【解析】
A、自来水中有水和一些矿物质等，属于混合物，A不符合题意；
B、矿泉水有和钾钙钠等矿物质，属于混合物，B不符合题意；
C、天然水中含水和可溶性钙镁等杂质，属于混合物，C不符合题意；
D、蒸馏水中只有水，属于纯净物，D符合题意。
故选D。
6．（2020·甘肃·玉门市教育局教育研究室九年级期末）下列物质中属于混合物的是
A．河水B．氯酸钾C．高锰酸钾D．五氧化二磷
【答案】A
【解析】
A. 河水含有水和多种可溶性、不可溶性物质，是混合物。
B. 氯酸钾只含有1种物质，是纯净物。
C. 高锰酸钾只含有1种物质，是纯净物。
D. 五氧化二磷只含有1种物质，是纯净物。
故选:A。
7．（2022·上海市七一中学分部二模）属于纯净物的是
A．盐酸B．空气C．自来水D．氧化铁
【答案】D
【解析】
A、盐酸是氯化氢气体的水溶液，是混合物，选项错误，不符合题意；
B、空气中包含氧气、氮气、二氧化碳等多种气体，是混合物，选项错误，不符合题意；
C、自来水中含有较多可溶性钙镁化合物，是混合物，选项错误，不符合题意；
D、氧化铁，也就是三氧化二铁，是纯净物，也是化合物，选项正确，符合题意。
故选D。
8．（2022·上海虹口·二模）属于纯净物的是
A．奶粉B．大理石C．蒸馏水D．植物油
【答案】C
【解析】
A、奶粉含有多种成分，属于混合物；
B、大理石的主要成分为碳酸钙，属于混合物；
C、蒸馏水只有水一种物质，属于纯净物；
D、植物油含有多种成分，属于混合物；
故选C。
9．（2022·黑龙江·绥棱县克音河乡学校八年级期末）认识物质是学习化学的基础。下列物质属于纯净物的是
A．干净的空气B．四氧化三铁C．过氧化氢溶液D．稀有气体
【答案】B
【解析】
A、干净的空气是由氮气、氧气等混合而成，属于混合物，不符合题意；
B、四氧化三铁是由同种物质组成，属于纯净物，符合题意；
C、过氧化氢溶液是由过氧化氢和水混合而成，属于混合物，不符合题意；
D、稀有气体是由氖气、氦气等混合而成，属于混合物，不符合题意。
故选B。
10．（2022·云南昆明·二模）下列物质属于纯净物的是
A．纯盐酸B．液态氮气C．洁净的空气D．大理石
【答案】B
【解析】
A、纯盐酸为氯化氢气体的水溶液，属于混合物；
B、液态氮中含有一种物质氮气，属于纯净物；
C、洁净的空气中含有氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等物质，属于混合物；
D、大理石主要成分为碳酸钙，属于混合物。
故选B。
11．（2022·四川乐山·中考真题）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，(部分夹持装置已忽略)，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
A．红磷燃烧的化学方程式可以表示为：4P+5O2 点燃__ 2P2O5
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．实验结束后试管内气体的主要成分为氮气
D．改进后的装置能减少测量误差，且对环境更友好
【答案】B
【解析】
A.红磷燃烧的化学方程式可以表示为：4P+5O2 点燃__ 2P2O5，正确。
B.待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，注射器内压强变小，所以注射器活塞向左移动，选项错误。
C.实验结束后试管内气体的主要成分为氮气，氧气与红磷反应，正确。
D.改进后的装置能减少测量误差，且对环境更友好，正确。
故选：B。
12．（2022·河南河南·模拟预测）用如图装置测定空气中氧气的含量。下列关于该实验的说法错误的是
A．生石灰的作用是与水反应放热，引燃白磷
B．实验中可观察到，注射器的活塞先向右移动，后向左移动
C．若白磷的量不足，会使测定的结果偏小
D．白磷燃烧产生大量白色烟雾
【答案】D
【解析】
A、生石灰的作用是与水反应放热，使温度达到白磷的着火点，引燃白磷，故说法正确；
B、白磷燃烧，放出热量，温度升高，使内部压强增大，注射器的活塞先向右移动，待反应停止，消耗装置内的氧气，注射器的活塞后向左移动，故说法正确；
C、若白磷的量不足，没有充分消耗装置内的氧气，会使测定的结果偏小，故说法正确；
D、白磷燃烧产生大量白烟，故说法错误；
故选D。
二、课内填空
13．（2022·全国·九年级专题练习）将足量的铁粉、磷、木炭、镁分别放在燃烧匙上点燃（或灼烧），分别放入四只如图所示装置的广口瓶中，立即塞紧橡皮塞，反应结束待冷却后，打开止水夹，导管中水柱上升最少的是放入哪种物质的装置_________？
【答案】木炭
【解析】
铁粉不能在空气中燃烧，导管中水柱不会上升；磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，生成物通常呈固态，导管中水柱上升，进入广口瓶中水的体积约占广口瓶内空气体积的五分之一；镁在空气被点燃后，镁不仅与空气中的氧气反应，还会与空气中的氮气发生反应，生成物通常呈固态，导管中水柱上升，进入广口瓶中水的体积大于广口瓶内空气体积的五分之一；而木炭燃烧后，虽然消耗了氧气，但是生成了二氧化碳气体和一氧化碳，并且二氧化碳气体不能全部溶解于水一氧化碳难溶于水，导管中水柱上升较少；所以导管中水柱上升最少的是放木炭。
14．（2022·全国·九年级专题练习）如图所示装置也可用来测定空气中氧气的含量。
①选用红磷是因为反应可以耗尽O2，生成固态的P2O5；
②燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭；
③燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高；
④本实验可以证明空气含有N2、O2、CO2和稀有气体。
对该实验认识正确的是_________
【答案】①
【解析】
①红磷燃烧消耗空气中的氧气，生成固态的五氧化二磷，使装置内的压强减小，钟罩内的液面上升，达到实验上目的，故正确。
②若将红磷换成硫或木炭，由于生成的是二氧化硫或二氧化碳气体，会导致密闭容器中气体压强变化不明显，影响实验结论。故错误；
③集气瓶中的氧气的量是一定的，反应需要的红磷的量也是一定的，最终进入集气瓶中的水也是一定的，并不是燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高，故错误；
④该实验只能测定空气中氧气的体积含量，但并不能证明空气中含有氮气、二氧化碳和稀有气体。故错误。
故填①。
三、填空题
15．（2021·河南南阳·九年级阶段练习）空气是一种宝贵的资源。用如图所示装置，测定空气里氧气的含量。实验时先在集气瓶里加入少量水，做上记号。用弹簧夹夹紧乳胶管，点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，待红磷熄灭后，发现红磷还有剩余，冷却，打开弹簧夹，烧杯中的水倒流进集气瓶中，液面上升到图中A位置。
(1)从上述实验现象可知：氧气约占空气总体积的1/5，氮气约为4/5能够得到该结论主要是运用了氮气的有关性质，请写出其中两点氮气的有关性质：①_______②________．
(2)拉瓦锡通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的1/5，而某同学在做该实验中，A内气体减少的体积小于1/5，试问导致该实验结果的原因可能有哪些？_______、______。
【答案】(1) 不能燃烧，不能支持燃烧 难溶于水
(2) 红磷量不足 装置漏气（或装置没有冷却就打开弹簧夹）
【解析】
(1)空气主要由氮气和氧气组成，红磷燃烧消耗氧气，红磷熄灭后，发现红磷还有剩余，说明氮气不支持燃烧，也不能燃烧；烧杯中的水流进集气瓶中，最终液面上升到图中A位置不再上升，说明氮气难溶于水；
(2)在测定空气里氧气的含量实验中，集气瓶内气体的减少量即为集气瓶内氧气的体积，实验中，A内气体减少的体积小于1/5，最终测定空气中氧气的含量偏小，导致实验结果偏小的原因有红磷量不足、装置漏气、没有冷却到室温就打开弹簧夹等。
16．（2022·山东烟台·八年级期中）实验小组用如图所示装置来测定空气中氧气的含量。
(1)实验过程中，硬质玻璃管中发生反应的化学方程式是___________。实验中为了让氧气完全反应，应采取的措施有___________、___________（答两点）。为了减少实验的测量误差，你认为除了上述要保证氧气完全反应之外，还应注意的事项有___________（答一点即可）。
(2)实验前测得硬质玻璃管的容积为60mL，注射器中留有30mL的空气，实验结束后，理论上注射器内剩余气体的体积为___________mL。
【答案】(1) 2Cu＋O2Δ2CuO 铜粉要足量 不断推拉注射器活塞 装置不漏气（或：待装置冷却至室温后再读数）（合理即可） (2)12
【解析】
(1)装置一实验过程中，硬质玻璃管中发生的反应是铜和氧气在加热条件下生成氧化铜，化学方程式是2Cu＋O2Δ2CuO。实验中为了让氧气完全反应，应采取的措施有铜粉要足量，实验过程中要不断推拉注射器（使铜粉与氧气充分接触），为了减少实验的测量误差，除了上述要保证氧气完全反应外，还应注意的事项有装置气密性良好（如果气密性不好，则冷却过程中外界空气进入，会影响测定结果）。
(2)装置一实验前测得硬质玻璃管的容积为60mL，注射器中留有30mL的空气，实验结束后，理论上注射器内剩余气体的体积为30mL-（60 mL+30 mL）×15=12 mL（装置内减少的气体体积为反应消耗氧气的体积，空气中含氧气的体积分数为15）。
四、实验题
17．（2022·湖南师大附中博才实验中学九年级阶段练习）空气中氧气含量测定再认识。
【经典赏析】利用图1实验装置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．道尔顿
【实验回顾】实验室常用图2所示的方法测定空气中氧气的含量，请写出红磷在空气中燃烧的现象为______。为保证测定结果更准确，实验中所装红磷的量必须______。
【实验改进】同学们发现利用图2装置进行实验时，在集气瓶外点燃红磷，一方面会造成空气污染，另一方面伸进集气瓶速度慢了会影响测定结果。他们查阅资料发现白磷40℃即可燃烧，燃烧产物与红磷相同，于是改进装置（图3）重新探究。
先在容积为200.0mL的集气瓶，装进50.0mL的水，再在量筒内装入100.0mL的水。然后按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃。
（1）集气瓶里预先装进的水，在实验过程中，除了能够加快集气瓶冷却，还起到的作用是______。
（2）如果白磷停止燃烧时，立即记录量筒内剩余水的体积，则会导致测定结果______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。
（3）如果实验结束时，量筒内剩余水的体积是73.0mL，则测得的空气中氧气体积分数为______（用百分数表示）。
【答案】 C 冒出大量白烟，放出热量 过量或足量 吸收五氧化二磷 偏小 18%
【解析】
[经典赏析]
拉瓦锡利用汞测定空气的组成，故答案为：C；
[实验回顾]
红磷在空气中燃烧时生成白色的五氧化二磷固体，故现象为：冒出大量白烟，放出热量；红磷燃烧消耗氧气从而完成实验，为了保证氧气被耗尽，红磷必须足量或过量；
[实验改进]
（1）白磷燃烧生成五氧化二磷，不能直接排放，可以溶于水，被水吸收；故答案为：吸收五氧化二磷；
（2）刚反应结束，温度较高，装置内压强较大，被压入的水的体积偏小，造成结果偏小；故答案为：偏小；
（3）集气瓶内空气的体积：200.0mL-50.0mL＝150.0mL，消耗氧气的体积：100.0mL-73.0mL＝27.0mL，所以氧气的体积分数：×100%=18%。
18．（2022·全国·九年级专题练习）研究性学习小组的同学为探究空气中氧气的体积分数，设计了如图所示装置。请根据图示实验回答下列问题：
(1)闭合电源开关，可以观察到白磷___________。
(2)装置冷却到室温，可观察到U型管内左侧液面___________。
(3)通过这个实验得出的结论是___________。
(4)此实验还可推知反应后剩余气体的两点性质是：___________；___________。
【答案】(1)燃烧，产生大量白烟
(2)上升，且上升到1刻度处
(3)空气中氧气体积占空气体积的1/5
(4) 难溶于水 不能燃烧，也不能支持燃烧
【解析】
（1）闭合电源开关，电阻丝发热，温度达到40℃时白磷燃烧，产生大量白烟，故填：燃烧，产生大量白烟；
（2）装置冷却后，由于左侧中氧气被消耗，气体压强减小，水会在左侧中上升，且上升到1刻度处。故填：上升，且上升至1刻度处；
（3）该实验的目的就是探究空气中氧气的体积分数，故实验结论应该与之有关，液面上升至1刻度处说明气体的体积减小了约五分之一，即白磷燃烧消耗的氧气，故填：氧气体积占空气体积的1/5；
（4）反应后剩余气体的性质可从实验过程中推知，如该气体与水接触但未被吸收，说明其难溶于水；该气体与火焰接触但未燃烧，说明其不能燃烧，也不能支持燃烧。故填：难溶于水；不能燃烧，也不能支持燃烧。
19．（2022·山东烟台·八年级期末）某兴趣小组设计了测定空气中氧气含量的下列实验装置，请结合图示回答问题。
(1)装置一中红磷燃烧后冷却到室温后打开止水夹，观察到______现象。实验结论：空气中氧气体积约占空气总体积的1/5。
(2)实验装置二选用实际容积为50mL的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成。
①实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至10mL刻度处，然后松手，活塞仍能返回至20mL刻度处，此操作的目的是______。
②实验中，若先夹紧止水夹，用酒精灯加热白磷，观察到白磷燃烧，产生______，燃烧结束，等到试管冷却后再松开止水夹可观察到活塞前沿将在______刻度处。
③若按装置二进行实验，实际可能会发生危险造成实验失败，例如______（举一例）。
④装置三实验中，为了使氧气反应更充分，实验中采取的措施合理的是______。
A．铜粉平铺在玻璃管中 B．反复推拉注射器的活塞 C．减少加热时间节省燃料
(3)丙同学在装置三所示的实验中，记录数据如下：
①分析数据，实验测得空气中氧气的体积分数是______，导致该结果与理论值相差较大的原因可能是______（任写一点）。
②实验结束后，若气球中仍然残留一些气体，会导致测得氧气体积分数的结果______（偏大或偏小）。
【答案】(1)烧杯内的水经导管流入集气瓶内，流入水的体积约占集气瓶内原空气体积的五分之一
(2) 检查装置气密性 大量白烟 10mL 白磷燃烧瞬间，试管内气体受热膨胀，可能会使试管炸裂 AB
(3) 15% 铜粉量太少（或实验时间太短或未冷却至室温就开始读数） 偏大
【解析】
(1)氧气约占空气总体积的五分之一，装置一中红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，冷却到室温后瓶内压强减小，打开止水夹会看见烧杯内的水经导管流入集气瓶内，流入水的体积即为瓶内消耗氧气的体积，故装置一中红磷燃烧后冷却到室温后打开止水夹，会观察到烧杯内的水经导管流入集气瓶内，流入水的体积约占集气瓶内原空气体积的五分之一；
(2)①实验前将注射器的活塞前沿从20mL刻度处推至10mL刻度处，然后松手，活塞仍能返回至20mL刻度处，说明装置气密性良好，该操作的目的是检查装置气密性；
②白磷燃烧，会产生大量白烟，放出热量；
实验中，若先夹紧止水夹，则空气体积约为试管容积50mL，其中氧气体积约为50mL×15=10mL，冷却后再松开止水夹，可观察到活塞前沿将停留在20mL-10mL=10mL刻度处；
③装置二中白磷燃烧瞬间，试管内气体受热膨胀，可能会使试管炸裂，发生危险；
④装置三实验中，为了使氧气反应更充分，需要使氧气与铜粉充分接触，实验中可将铜粉平铺在玻璃管中增加反应物的接触面积，也可以反复推拉注射器的活塞，使装置内氧气与铜粉充分接触反应，不能减少加热时间，以免装置内的氧气不能充分反应，故选AB；
(3)反应前后试管容积不变，反应前注射器中空气体积15mL，反应后变为9mL，实验中气体体积减少的量即为装置内氧气体积，故实验中氧气体积为15mL-9mL=6mL，实验前装置内空气体积为15mL+25mL=40mL，实验测得空气中氧气的体积分数=6mL40mL×100%=15%；
①实验数值比理论值偏小，可能是铜粉量太少，或者实验时间太短，没有将装置内氧气消耗完，也可能是未冷却至室温装置内气体还处于膨胀状态就开始读数；
②实验结束后，若气球中仍然残留一些气体，就会使最终注射器内气体偏小，即装置内气体变化量增大，最终导致测得氧气体积分数偏大。
五、科学探究题
20．（2022·四川·石室佳兴外国语学校八年级期中）某校化学兴趣小组就空气中氧气的含量进行实验探究，请你一起参与。
【设计实验】同学们设计了如图的 A、B 两套装置。
（1）你认为比较合理的是（填编号）______。
（2）为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证______。
【实验过程】（略）。
【数据分析】实验结束后，整理各组数据如下：（注：集气瓶容积为 100mL）
（1）通过对实验结果的交流，大多数同学都验证出氧气约占空气体积的______。
（2）第六组同学用相同的实验装置测定的结果与其他小组有明显的偏差，导致这一结果 的可能原因是（回答两点）：______，______。
【查阅资料】同学们从网上得知，（1）当温度达到 40℃时，白磷就能在空气中燃烧，五氧化二磷会刺激人的呼吸道。
（2）铜在加热的情况下，只能和空气中的氧气反应，生成氧化铜。
【改进实验 1】他们按图 C 实验，将试管的容积分成五等份，做好标记。在试管中加入 一小块（足量）白磷，用橡皮塞塞紧试管口，将试管放入热水中，使白磷燃烧。待白磷熄灭并冷却到室温后，将试管倒立于盛有室温下水的水槽中，并在水中将橡皮塞取下。
你认为此装置的优点是：（任写两点） ①______；②______。
【改进实验 2】有同学改进实验 1 中得到启发，设计了如图 D 所示的测定实验，但是他始终未看到水面上升约 1/5 的现象，原因是______。
【改进实验 3】为了排除五氧化二磷的污染，同学们设计了如图 E 所示的装置，其中 A 是底面积为 50cm2、高 20cm 的圆筒状玻璃容器（带密封盖），上面标有以 cm 为单位的刻度，B 是带刻度的敞口玻璃管（其他辅助装置略）。
实验过程如下：
①加入水并调整 B 的高度，使 A 中的液面至刻度 15cm 处；
②将过量的铜粉平铺在惰性电热板上，盖紧密封盖；
③通电加热铜粉，生成氧化铜固体。待充分反应后，冷却到原来的状况，调整 B 的高度使容器 A、B 中的液面保持水平，记录液面刻度。（注：A 容器内固态物质所占的体积忽略不计）
（1）细心的同学发现，实验过程①前明显缺少一个重要环节，即______。
（2）写出图 E 发生反应的文字表达式______。
（3）在实验③结束时，理论上装置 A 中液面的刻度约为______cm（填整数）。如果在实验③结束时， 装置 A 中液面刻度在 11cm 处，则实验结果比理论值______（填“偏大”或“偏小”）。
【答案】 A 过量 五分之一 装置漏气 红磷量不足 不污染空气 操作简便 蜡烛燃烧消耗氧气同时也生成了二氧化碳，集气瓶中压强没减小 检查装置气密性 铜+氧气加热→氧化铜 12 偏大
【解析】
[设计实验]
（1）由于氧气相对密度较大，因此让红磷在较低的位置能够更有效消耗装置内的氧气，故比较合理的是A；
（2）为保证耗尽瓶内氧气，要加入足够的药品，一般加入过量的药品；
[数据分析]
（1）由图中数据可知，集气瓶容积为100mL，多数同学实验进入集气瓶中水的体积接近20mL，故氧气约占空气体积的五分之一；
（2）第六组同学实验进入集气瓶中水的体积为13mL，明显偏少，原因可能是：装置漏气或红磷不足或未冷却室温打开止水夹；
[改进实验1]
该装置不需要在空气中点燃白磷，故不会产生五氧化二磷污染空气，同时该实验只需要将试管放入热水中即可，操作更加简便；
[改进实验2]
图 D 所示的测定实验用到的是蜡烛，蜡烛燃烧消耗氧气同时也生成了二氧化碳，集气瓶中压强没减小，水不能上升进入集气瓶中；
[改进实验3]
（1）该装置是检查空气中气体含量，故实验前要检查装置气密性；
（2）铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜，反应文字表达式为：铜+氧气加热→氧化铜 ；
（3）图 E 所示的装置体积为：50cm2×20cm=100cm3=100mL，共15cm刻度，氧气约占空气体积的五分之一，故减少15cm×15=3cm刻度，故理论上装置 A 中液面的刻度约为15cm-3cm=12cm；
装置 A 中液面刻度在 11cm 处，则说明减少的体积变多，说明实验结果比理论值偏大。
盛有铜粉的仪器中空气体积
反应前注射器中空气体积
反复推拉注射器，当气球恢复原状时，停止推拉并熄灭酒精灯，观察注射器中气体体积
25mL
15mL
9mL
组别
1
2
3
4
5
6
进入集气瓶中水的体积（mL）
20
21
19
20
22
13
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