2.1　空气的成分　第1课时　空气中氧气含量的测定、空气的成分 同步练习（含答案）

2.1空气的成分
第1课时　空气中氧气含量的测定、空气的成分
空气中氧气含量的测定
1.测定空气中氧气含量的装置如图所示。下列有关该实验的说法中,正确的是 (　　)
A.最终瓶中剩余的气体是纯净的氮气
B.实验时,只取用极少量的红磷,可减少污染且不影响实验结果
C.红磷熄灭后应立刻打开弹簧夹
D.装置的气密性不好会导致测量结果小于五分之一
2.(2025成都武侯区期中)在拉瓦锡的经典实验中(装置如图),不属于利用汞的优点的是(　　)
A.汞为液态,在加热的条件下只与氧气反应且生成物为固体
B.时间足够长,能将密闭装置中的氧气几乎耗尽
C.无法观察装置中气体体积的变化
D.加热得到的氧化汞粉末:生成的气体体积+剩余气体体积=原空气体积
3.如图为测定空气中氧气含量的装置。在集气瓶中加入少量水,并将水面上方空间分成5等份。用弹簧夹夹紧胶皮管。点燃红磷后,迅速伸入瓶中并塞紧塞子;待燃烧停止并冷却至室温后,打开弹簧夹。请回答下列问题:
(1)红磷燃烧的现象是
　,发生反应的文字表达式为 　 。
(2)打开弹簧夹后,观察到烧杯中的水进入集气瓶的原因是
　。 最终瓶内水面上升约至1刻度处,由此可知氧气约占空气总体积的　　　　。
(3)实验后发现测定空气中氧气含量偏低,造成这种结果的可能原因是
　 (填一种即可)。
空气的成分
4.下列生产、生活中用到的气体来自空气的是 (　　)
A.作火箭燃料用到的液氢 B.制硝酸用到的二氧化氮
C.炼铁用到的一氧化碳 D.填充气球用到的氦气
5.根据要求填空:
(1)蜡烛能在空气中燃烧,说明空气中含有　　　　,该物质占空气体积的　　　 　。
(2)　　　　　　　　　 　　　,说明空气中含有水。
(3)绿色植物能进行光合作用,说明空气中含有　　　　　　　,该物质占空气体积的　　　　。
1.(2025咸阳秦都区月考)科学家通过“祝融号”火星车探测器测得火星表面大气成分(体积分数)如图所示,下列说法正确的是(　　)
A. 火星大气中氮气的含量最高
B.火星大气中二氧化碳的含量高于空气
C.火星大气不含稀有气体
D.蜡烛在火星表面可以燃烧
2.化学兴趣小组设计V形管进行空气中氧气含量的测定(白磷燃烧所需最低温度为40 ℃)。下列关于该实验的说法不正确的是 (　　)
A.该装置与教材中相比更环保
B.白磷燃烧时产生大量白烟
C.实验结束后量筒中的水最终剩20 mL
D.若橡胶塞未塞紧,则测得氧气的体积分数偏低
3.李明明同学查阅资料发现五氧化二磷有毒,在教材实验的启发下设计了如图的实验,用于测定空气中氧气的含量。(在气球完全干瘪的状态下测量注射器内气体的体积)下列有关该实验的说法错误的是 (　　)
A.连接好装置,用弹簧夹夹住气球嘴,向外拉注射器,松手后注射器恢复至原来位置,则装置气密性良好
B.足量的铜粉是实验成功的关键之一
C.实验中反复推拉注射器可以使反应进行得更加充分
D.若硬质玻璃管的体积为50 mL,则实验结束时注射器中的体积理论上约为9.5 mL
4.(跨学科)为探秘地球大气成分的演变,学习小组查得以下资料:
原始大气的主要成分 氨气(NH3)、甲烷(CH4)、一氧化碳(CO有毒)、二氧化碳(CO2)等
目前空气的成分 氮气(N2)、氧气(O2)、二氧化碳(CO2)、水(H2O)、稀有气体等
(1)原始大气是指绿色植物出现以前的大气。假如把现代的人或动物放在原始大气中,你认为他们
　　　　(填“能”或“不能”)生存,原因是　　　　　　　　、　　　　　　　　　。
(2)绿色植物出现以后,原始大气中的二氧化碳逐渐减少,同时氧气逐渐增加。其原因是　
　 。
(3)随着原始大气中氧气缓慢地增加,氨气、甲烷、一氧化碳等气体逐渐被氧气氧化而缓慢地减少,使大气成分逐渐转化成目前的空气。请结合上表相关信息判断,原始大气中的氨气可转化为目前空气中的水和　　　　。
5.(科学探究与实践)某化学研究小组在学习了“空气中氧气含量测定”实验的基础上,对教材中的实验装置进行了改进,设计出如图1所示的实验装置,实验时在铜丝末端的燃烧匙中放足量白磷。图2为用气体压力传感器测得的广口瓶中气压变化情况。
回答下列有关问题:
(1)用酒精灯加热铜丝一端,一段时间后白磷燃烧,与打开瓶口直接点燃白磷相比,这样做的好处是
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写出一点即可)。
(2)图2中CD段气压变化的原因是　　 　　(填字母)。
A.反应消耗氧气,导致广口瓶中气压减小
B.恢复至室温,温度降低导致广口瓶内压强减小
C.装置漏气
(3)实验前在广口瓶中预先放入了20 mL的水,若广口瓶的容积为200 mL,理论上倒流入瓶中的水的体积大约为　　　　　　。
【详解答案】
基础达标
1.D　解析:最终瓶中剩余的气体是氮气、稀有气体等物质的混合物;红磷应该足量,以确保氧气完全反应;红磷熄灭后应冷却至室温再打开弹簧夹;装置的气密性不好会导致测量结果小于五分之一。
2.C　解析:汞为液态,在加热的条件下只与氧气反应且生成物为固体,是利用汞的优点;时间足够长,能将密闭装置中的氧气几乎耗尽,是利用汞的优点;得到的氧化汞粉末加热生成的气体体积+剩余气体体积=原空气体积,是利用汞的优点。
3.(1)产生大量的白烟,放出热量　红磷+氧气五氧化二磷　(2)红磷燃烧消耗了氧气,装置内气体减少,压强减小　1/5　(3)红磷的量不足(或装置漏气等)
4.D
5.(1)氧气　21%　(2)酥脆的饼干露置在空气中变软(合理即可)　(3)二氧化碳　0.03%
能力提升
1.B　解析:由题中图示可知,火星大气中二氧化碳的含量最高;火星大气中二氧化碳的体积分数为95.3%,空气中二氧化碳的体积分数约为0.03%,火星大气中二氧化碳的含量高于空气; 火星大气中含有1.6%的氩气,氩气属于稀有气体;火星大气中没有氧气,蜡烛在火星表面不燃烧。
2.C　解析:氧气约占空气体积的五分之一,则装置内氧气的体积为100 mL×=20 mL,则会有20 mL水进入装置,量筒中剩余50 mL-20 mL=30 mL水。
3.D　解析:连接好装置,用弹簧夹夹住气球嘴,向外拉注射器,松手后注射器恢复至原来位置,说明装置内压强不变,则装置气密性良好,A正确;足量的铜粉是实验成功的关键之一,因为铜粉足量才能将装置内氧气耗尽,B正确;实验中反复推拉注射器可以加速空气流通,使反应进行得更加充分,C正确;若硬质玻璃管的体积为50 mL,注射器中有20 mL空气,氧气约占空气总体积的,则消耗氧气的体积为(50 mL+20 mL)×=14 mL,则实验结束时注射器中的体积理论上约为20 mL-14 mL=6 mL,D错误。故选D。
4.(1)不能　原始大气中没有氧气,不能支持呼吸　一氧化碳是有毒气体
(2)绿色植物能进行光合作用,消耗二氧化碳,产生氧气　 (3)氮气
5.(1)密闭环境使实验结果更加精确(或防止污染环境,合理即可)
(2)AB　(3)36 mL
解析:(2)题图2中CD段气压变化的原因:A.反应消耗氧气,导致广口瓶中气压减小;B.恢复至室温,温度降低导致广口瓶内压强减小。(3)实验前在广口瓶中预先放入了20 mL的水,若广口瓶的容积为200 mL,理论上倒流入瓶中的水的体积大约为180 mL×=36 mL。