课题1 我们周围的空气 第1课时 空气的组成（导学案）初中化学人教版（2024）九年级上册 第二单元 空气和氧气（解析版）

②冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升约1/5。实验结论氧气约占空气总体积的1/5。文字表达式3.空气各成分的含量：空气是混合物，主要成分（按体积分数）：氮气（N2）78%，氧气（O2）21%（氮气与氧气体积比约为4比1），稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%。空气成分口诀：氮78，氧21，0.94是稀气，两个0.03分别是CO2和杂气。4.区分混合物和纯净物组成成分：纯净物由同种物质组成，而混合物由不同种物质混合而成。纯净物只包含一种化学物质，而混合物可以由两种或更多种不同的物质组成。物理性质：纯净物具有固定的物理性质，如固定的熔点和沸点。而混合物没有固定的物理性质，各组分保持其原有的性质，如没有固定的熔点和沸点。化学性质：纯净物具有固定的化学性质，可以用一个化学式来表示。而混合物没有固定的化学性质，不能用一个化学式来表示。1．用来测定空气成分的方法有很多，小梅用如下图所示的简易装置来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中，正确的是A．使用红磷的量多或少，都不会影响实验结果B．燃烧足够的红磷可使进入钟罩的水占钟罩容器的4/5C．红磷停止燃烧后，立即观察记录水进入钟罩的刻度D．红磷燃烧消耗空气中的氧气，使钟罩内压强下降，水面上升【答案】D【详解】A、测定空气中氧气含量时，红磷要足量，以确保将装置内的氧气完全消耗，若红磷量不足，会使测定结果偏小，该选项错误；B、空气中氧气的体积分数约为21%，燃烧足够的红磷可使进入钟罩的水占钟罩容积的1/5左右，而不是4/5，该选项错误；C、红磷停止燃烧后，不能立即观察记录水进入钟罩的刻度，因为此时装置内温度较高，气体受热膨胀，会使进入的水偏少，导致测定结果偏小，应等装置冷却至室温后再观察记录，该选项错误；D、红磷燃烧消耗空气中的氧气，使钟罩内气体减少，压强下降，在外界大气压的作用下，水面上升，该选项正确。故选D。2．测定空气中氧气含量的改进实验装置如图，对该实验认识正确的是A．现象：实验中红磷燃烧，产生大量白雾B．推论：实验后玻璃管中剩余的气体难溶于水C．分析：红磷的量不会影响实验结果D．反思：燃烧匙可以伸入到液面与刻度1之间的位置【答案】B【详解】A、实验过程中，红磷燃烧，产生大量白烟，不符合题意；B、实验后，水位到达刻度1处，水位不再升高，说明玻璃管中剩余的气体难溶于水，符合题意；C、如果红磷不足，导致氧气不能完全反应，进一步导致实验结果偏小，不符合题意；D、该实验中，红磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，玻璃管内液面上升，上升的体积就是消耗氧气的体积，氧气约占空气体积的，故液面会上升至“1”处，故燃烧匙不能伸入到液面与刻度1之间的位置，应在刻度1上方，不符合题意。故选B。3．新风系统是指能将室外的空气经过净化处理后送到室内的系统。送入室内的空气中体积分数最大的是A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体【答案】A【详解】空气的成分按体积计算，大约是：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%，因此送入室内的空气中体积分数最大的是氮气。故选：A。4．下列含“水”的物质中，属于纯净物的是A．冰水共存物 B．汽水 C．雨水 D．矿泉水【答案】A【详解】A、冰水共存物由固态水和液态水组成，均为H2O，属于纯净物。B、汽水含有水、二氧化碳、糖等，为混合物。C、雨水溶解了空气中的气体和尘埃，属于混合物。D、矿泉水含多种矿物质，属于混合物。故选：A。5．实验小组用下图装置测定空气中氧气的含量。(1)该实验中红磷燃烧的现象为。(2)能说明空气中氧气含量的现象是，打开弹簧夹后水上升至刻度。(3)下列操作可能导致测定结果偏低的是_____。(填字母序号，下同)A．红磷的量不足B．点燃红磷，慢慢伸入瓶中C．未冷却至室温就打开了弹簧夹(4)若用硫粉来替红磷测空气中氧气含量是否可以？若不可，请说明原因。(5)反应完后集气瓶中剩余主要气体是，该气体的物理性质是，化学性质是。(均写一条即可)【答案】(1)产生大量白烟，发出大量的热(2)1(3)AC(4)不可以，硫在空气中燃烧生成二氧化硫气体，化学反应前后，装置内压强变化不大，无法测定空气中的氧气含量(5)氮气/N2【详解】（1）红磷在空气中燃烧，与氧气发生反应，会剧烈燃烧，生成五氧化二磷固体小颗粒，现象是：产生大量白烟，发出大量的热；（2）空气中氧气的体积分数约为，该实验中红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，使瓶内压强减小。冷却至室温后，打开弹簧夹，在外界大气压作用下，烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶内空气体积的，则水上升至1刻度处。（3）A、红磷的量不足，不能将集气瓶内的氧气完全消耗，导致进入集气瓶的水的体积偏小，测定结果偏低，该选项符合题意；B、点燃红磷，慢慢伸入瓶中，会使瓶内空气受热逸出，导致瓶内压强减小更多，进入集气瓶的水的体积偏大，测定结果偏高，该选项不符合题意；C、未冷却至室温就打开了弹簧夹，此时瓶内气体温度较高，压强较大，进入集气瓶的水的体积偏小，测定结果偏低，该选项符合题意。故选AC。（4）硫在空气中燃烧生成的二氧化硫是气体，填补了消耗氧气的空间，集气瓶内压强几乎不变，所以打开弹簧夹后，水不能进入集气瓶，无法测定空气中氧气的含量。（5）空气主要由氮气和氧气组成，红磷燃烧消耗了氧气，所以反应完后集气瓶中剩余主要气体是氮气（N2）；考点1空气组成的探究1．化学史上第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的科学家是A．拉瓦锡 B．侯德榜 C．道尔顿 D．门捷列夫【答案】A【详解】A、拉瓦锡用定量的方法测定了空气的成分，得出空气是由氮气和氧气组成，故A符合题意；B、侯德榜改进了纯碱的制备方法，将制碱工业与化肥工业结合起来，故B不符合题意；C、道尔顿提出原子论，故C不符合题意；D、门捷列夫发现了元素周期律并编制出元素周期表，故D不符合题意。故选A。2．空气的成分按体积计算，含量最高的是A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体【答案】B【详解】空气的成分按体积计算，氮气约占78%、氧气约占21%、稀有气体约占0.94%、二氧化碳约占0.03%、其他气体和杂质约占0.03%，故含量最高的是氮气，故选：B。3．如图装置常用来测定空气中氧气含量。下列对该实验的认识错误的是A．该实验证明空气中氧气的体积约占1/5B．实验时红磷一定要过量，耗尽氧气C．实验前一定要检查装置的气密性D．红磷燃烧产生大量的白雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹【答案】D【详解】A、实验中，能够观察到进入集气瓶中的水约占集气瓶容积的五分之一，说明氧气约占空气总体积的五分之一，故选项说法正确；B、实验时红磷一定要过量，如果红磷不足，就不能完全消耗掉集气瓶中的氧气，也就得不出正确的结论，故选项说法正确；C、为防止装置漏气，影响实验结果，实验前一定要检查装置的气密性，这是实验取得成功的保证，故选项说法正确；D、红磷燃烧产生大量的白烟，火焰熄灭后，待装置冷却到室温时再打开弹簧夹；如果火焰熄灭后立刻打开弹簧夹，由于集气瓶内的温度较高，水不能进入集气瓶或进入集气瓶中的水不到集气瓶容积的五分之一，得不出正确的结论，故选项说法错误；故选：D。4．通过数字化仪器进行空气中氧气含量的测定，密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线如图所示，说法不正确的是A．数字化能为探究提供更为直观的证据B．实验后压强恢复是因为打开了止水夹C．压强大幅下降是因为氧气被消耗和恢复室温D．该实验中红磷量的多少，对该反应的准确性无影响【答案】D【详解】A、由数字化设备得到的密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线图，可以清晰的看到氧气含量的变化，数字化能为探究提供更为直观的证据，选项说法正确，不符合题意；B、实验后压强恢复是因为打开了止水夹，水进入瓶中，内外压强相同，选项说法正确，不符合题意；C、红磷燃烧放出大量的热，燃烧过程中消耗氧气，压强大幅下降是因为氧气被消耗和温度逐渐恢复至室温，选项说法正确，不符合题意；D、该实验中红磷量的多少，对该反应的准确性有影响，红磷必须足量，以耗尽装置中氧气，否则测定结果偏小，选项说法错误，符合题意。故选D。考点2物质的分类5．下列物质中，属于混合物的是A．冰 B．硫酸铜溶液 C．过氧化氢 D．液态氧【答案】B【详解】A.冰是固态水，成分是H₂O，属于纯净物，故不符合题意；B.硫酸铜溶液由硫酸铜（CuSO₄）和水（H₂O）组成，是溶液，属于混合物，故符合题意；C.过氧化氢，化学式为H₂O₂，是单一化合物，属于纯净物，故不符合题意；D.液态氧是氧气（O₂）的液态形式，成分单一，属于纯净物，故不符合题意，故选B。6．分类是一种科学方法。下列物质属于纯净物的是A．液态氧 B．蜡烛燃烧后的产物C．人体呼出的气体 D．澄清石灰水【答案】A【详解】A、液态氧是由一种物质组成，属于纯净物，故选项正确；B、蜡烛燃烧后的产物是二氧化碳和水，属于混合物，故选项错误；C、人体呼出的气体中有二氧化碳、水蒸气等，属于混合物，故选项错误；D、澄清石灰水是有氢氧化钙和水，属于混合物，故选项错误。故选A。7．下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是A．冰水混合物，海水 B．矿泉水，牛奶C．氮气，五氧化二磷 D．洁净后的空气，汽水【答案】A【详解】A、冰是固态的