第二单元
我们周围的空气
课题1 空 气
第1课时 空气的成分及混合物、纯净物
空气的成分
1.空气中氧气含量的测定：
实验原理
利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内 压强减小 ，在外界大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积?
实验装置及实验现象
实验装置
文字表达式
红磷+氧气五氧化二磷 ?
实验现象
红磷燃烧，生成大量 白烟 ，冷却至室温，打开弹簧夹，水经导管进入集气瓶，约占瓶内原有空气总体积的? ?
实验结论
(1)氧气约占空气体积的? ；(2)氮气不溶于水，不燃烧也不支持燃烧?
注意事项
(1)装置 气密 性要好。?(2)药品的量要 充足 。?(3)必须待温度 降到室温 后再打开弹簧夹或读数。?(4)燃着的红磷伸入瓶内塞紧橡皮塞的动作要 快 (填“快”或“慢”)
。?
2.空气中的气体成分和体积含量：
空气成分
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 ?
0.03
0.03
混合物和纯净物
【见多识广】
集气瓶内加少量水的目的
(1)为了防止热的燃烧物溅落炸裂集气瓶；
(2)为了吸收红磷燃烧后生成的白色固体——五氧化二磷；
(3)加速集气瓶的冷却。
巧思妙记
记忆空气成分歌诀
氮七八，氧二一，
零点九四是稀气；
还有两个点零三，
二氧化碳和杂气；
体积分数要记清，
莫与质量混一起。
【漫画助学】
不能根据表面字眼判断纯净物和混合物，如“冰水混合物”只有水这一种物质，属于纯净物。
探究点 空气中氧气含量的测定实验
某学习小组同学完成空气中氧气含量的测定实验后，提出了几点疑问，让我们一起帮他们解决吧。
【探究问题】
1.若实验室没有红磷，能否用蜡烛代替红磷测定空气中氧气的含量？ 否 (填“能”或“否”)，原因是 蜡烛燃烧会产生二氧化碳气体，引起装置内的压强变化较小，则水位上升不明显，导致测得的结果不准确 ?
则红磷的替代品应满足的条件为 能与空气中的氧气反应，且不与空气中其他气体反应；反应后生成物为固体 。?
2.实验结束后，若发现测定结果小于，原因有哪些？测定结果大于呢？
提示：测定结果小于的原因可能是红磷的量不足、装置漏气、没有冷却到室温就打开弹簧夹等；测定结果大于的原因可能是弹簧夹没有夹紧、燃烧匙伸入集气瓶内过慢等。
【易错提醒】实验成功的关键
(1)药品：足量，红磷替代品燃烧不能生成气体；
(2)装置：气密性良好；
(3)操作：伸入燃烧匙后塞橡皮塞的速度要快；待集气瓶冷却到室温后再打开弹簧夹等。
【典例】
(2020·济南中考)用如图装置测定空气中氧气的含量：点燃燃烧匙内的红磷(足量)，立即伸入集气瓶中并塞紧瓶塞；待燃烧停止并冷却至室温，打开止水夹，发现烧杯内的水被吸入集气瓶中，吸入水的体积约为集气瓶总容积的。下列关于该实验的说法中，错误的是
(B)
(提示：木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体)
A.说明氧气约占空气总体积的
B.用木炭代替红磷实验，也能得到相同结论
C.实验前应检验装置的气密性
D.反应后集气瓶内剩余气体主要为氮气
【变式训练】
(2020·北京中考)利用如图装置验证了空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是
(D)
A.实验前需检查装置气密性
B.白磷的作用是消耗试管中的氧气
C.白磷熄灭、试管冷却后再打开止水夹
D.最终量筒中液面约降至40
mL刻度线处
1.(2020·衡阳中考)空气是一种宝贵的自然资源，其中含量最多的是
(B)
A.二氧化碳
B.氮气
C.稀有气体
D.氧气
2.(2021·无锡质检)100
mL空气中约含氧气
(A)
A.21
mL
B.21
g
C.78
mL
D.78
g
3.(2020·乐山中考)下列物质属于纯净物的是
(C)
A.食盐水
B.豆浆
C.冰水混合物
D.水泥砂浆
4.下列各组物质前者是混合物，后者是纯净物的是
(B)
A.氧气、氮气
B.清新的空气、氧气
C.冰水混合物、食盐水
D.糖水、白酒
5.(2020·广州中考)测定空气里氧气含量的实验装置和步骤如下：(已完成装置气密性检查)
①在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份；
②用弹簧夹夹紧胶皮管；
③点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察现象；
④红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，观察现象。
其中有错误的实验步骤是
(D)
A.①
B.②
C.③
D.④
6.用来测定空气组成的方法很多，如图所示是小明用红磷在空气中燃烧来测定空气中氧气含量的方法。
(1)加入红磷前，要先 检查装置气密性 ；加入过量的红磷并点燃，我们观察到 红磷燃烧，产生白烟 ，该反应的文字表达式为 红磷+氧气五氧化二磷 。?
(2)待冷却至常温后，打开弹簧夹观察到 进入集气瓶中的水的体积约占集气瓶中空气总体积的 ，说明了 氧气约占空气总体积的 。?
(3)实验中不能用木炭代替红磷，原因是： 木炭燃烧生成二氧化碳，导致水不能进入集气瓶 。?
(4)燃烧结束后，集气瓶中剩余的气体的主要成分是氮气，请结合本实验推测出氮气的性质：物理性质： 不溶于水 ，化学性质： 不能燃烧，不支持燃烧 。?
1.(2021·夏津质检)我国计划于2022年前后建成并投入使用太空空间站。目前空间站内的氧气主要是通过电解水方式获得，然后将氧气与储备的氮气以一定体积比混合成“人造空气”(约21%的氧气，78%的氮气，控制二氧化碳的含量低于0.7%)，保证舱内大气的总压与氧气分压相对稳定。下列说法正确的是(C)
A.21%的氧气和78%的氮气指气体的质量分数
B.燃着的木条在“人造空气”中会立即熄灭
C.可用红磷测定“人造空气”中的氧气含量
D.“人造空气”与空气成分完全相同
2.某同学利用燃磷法测定空气中氧气含量，实验过程如图所示。
(1)用图1实验测得氧气的体积分数，若该实验没有达到实验目的，可能的原因之一是 红磷的量不足(其他合理答案也可) 。?
(2)写出红磷燃烧的文字表达式 磷+氧气五氧化二磷 。?
(3)图1实验代替教材实验的优点是 不污染空气(合理即可) (答一点即可)。?
(4)已知金属镁在空气中燃烧，可分别与氧气与氮气反应，都生成固体物质，该实验中的红磷 不能 (填“能”或“不能”)用镁来代替。?
某化学兴趣小组的同学们依照教材的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验时(如图甲所示)，发现测出的氧气体积分数明显小于理论值。他们对实验过程造成误差的原因进行分析探究，并对装置甲进行改进。
【提出问题】造成误差的主要原因是什么？
【假设与猜想】甲同学：红磷不足，反应停止后广口瓶剩余气体中还有氧气；乙同学的猜想是 装置漏气 。?
【交流与讨论】
(1)丙同学提出，选用木炭代替红磷可以消除误差，你认为他的观点 不合理 (填“合理”或“不合理”)，理由是 木炭燃烧生成二氧化碳，导致水不能进入集气瓶，不能测定氧气含量 。?
(2)兴趣小组对实验装置甲进行了改进，如图乙所示(其他仪器省略)，白磷的着火点为40
℃。请回答：
①装药品之前应该先 检查装置气密性 。?
②利用铜的导热性，通过粗铜丝加热点燃玻璃管内的白磷，写出有关反应的符号表达式： P+O2P2O5 。?
③待玻璃管冷却至室温后左玻璃管内的液面最终停留在 1 刻度处。?
【探究与反思】与实验装置甲相比，请写出改进后乙装置的其中一个优点是 实验结果更准确或实验更环保 。?
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课题1 空 气
第1课时 空气的成分及混合物、纯净物
空气的成分
1.空气中氧气含量的测定：
实验原理
利用红磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氧气，使密闭容器内
，在外界大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积?
实验装置及实验现象
实验装置
文字表达式
实验现象
红磷燃烧，生成大量
，冷却至室温，打开弹簧夹，水经导管进入集气瓶，约占瓶内原有空气总体积的
实验结论
(1)氧气约占空气体积的
；(2)氮气不溶于水，不燃烧也不支持燃烧?
注意事项
(1)装置
性要好。?(2)药品的量要
。?(3)必须待温度
后再打开弹簧夹或读数。?(4)燃着的红磷伸入瓶内塞紧橡皮塞的动作要
(填“快”或“慢”)
。?
2.空气中的气体成分和体积含量：
空气成分
氮气
氧气
稀有气体
二氧化碳
其他气体和杂质
体积分数/%
0.03
0.03
混合物和纯净物
【见多识广】
集气瓶内加少量水的目的
(1)为了防止热的燃烧物溅落炸裂集气瓶；
(2)为了吸收红磷燃烧后生成的白色固体——五氧化二磷；
(3)加速集气瓶的冷却。
巧思妙记
记忆空气成分歌诀
氮七八，氧二一，
零点九四是稀气；
还有两个点零三，
二氧化碳和杂气；
体积分数要记清，
莫与质量混一起。
【漫画助学】
不能根据表面字眼判断纯净物和混合物，如“冰水混合物”只有水这一种物质，属于纯净物。
探究点 空气中氧气含量的测定实验
某学习小组同学完成空气中氧气含量的测定实验后，提出了几点疑问，让我们一起帮他们解决吧。
【探究问题】
1.若实验室没有红磷，能否用蜡烛代替红磷测定空气中氧气的含量？
(填“能”或“否”)，原因是
则红磷的替代品应满足的条件为
。?
2.实验结束后，若发现测定结果小于，原因有哪些？测定结果大于呢？
【易错提醒】实验成功的关键
(1)药品：足量，红磷替代品燃烧不能生成气体；
(2)装置：气密性良好；
(3)操作：伸入燃烧匙后塞橡皮塞的速度要快；待集气瓶冷却到室温后再打开弹簧夹等。
【典例】
(2020·济南中考)用如图装置测定空气中氧气的含量：点燃燃烧匙内的红磷(足量)，立即伸入集气瓶中并塞紧瓶塞；待燃烧停止并冷却至室温，打开止水夹，发现烧杯内的水被吸入集气瓶中，吸入水的体积约为集气瓶总容积的。下列关于该实验的说法中，错误的是
(
)
(提示：木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体)
A.说明氧气约占空气总体积的
B.用木炭代替红磷实验，也能得到相同结论
C.实验前应检验装置的气密性
D.反应后集气瓶内剩余气体主要为氮气
【变式训练】
(2020·北京中考)利用如图装置验证了空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是
(
)
A.实验前需检查装置气密性
B.白磷的作用是消耗试管中的氧气
C.白磷熄灭、试管冷却后再打开止水夹
D.最终量筒中液面约降至40
mL刻度线处
1.(2020·衡阳中考)空气是一种宝贵的自然资源，其中含量最多的是
(
)
A.二氧化碳
B.氮气
C.稀有气体
D.氧气
2.(2021·无锡质检)100
mL空气中约含氧气
(
)
A.21
mL
B.21
g
C.78
mL
D.78
g
3.(2020·乐山中考)下列物质属于纯净物的是
(
)
A.食盐水
B.豆浆
C.冰水混合物
D.水泥砂浆
4.下列各组物质前者是混合物，后者是纯净物的是
(
)
A.氧气、氮气
B.清新的空气、氧气
C.冰水混合物、食盐水
D.糖水、白酒
5.(2020·广州中考)测定空气里氧气含量的实验装置和步骤如下：(已完成装置气密性检查)
①在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份；
②用弹簧夹夹紧胶皮管；
③点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察现象；
④红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，观察现象。
其中有错误的实验步骤是
(
)
A.①
B.②
C.③
D.④
6.用来测定空气组成的方法很多，如图所示是小明用红磷在空气中燃烧来测定空气中氧气含量的方法。
(1)加入红磷前，要先
；加入过量的红磷并点燃，我们观察到
，该反应的文字表达式为
。?
(2)待冷却至常温后，打开弹簧夹观察到
，说明了
。?
(3)实验中不能用木炭代替红磷，原因是：
。?
(4)燃烧结束后，集气瓶中剩余的气体的主要成分是氮气，请结合本实验推测出氮气的性质：物理性质：
，化学性质：
。?
1.(2021·夏津质检)我国计划于2022年前后建成并投入使用太空空间站。目前空间站内的氧气主要是通过电解水方式获得，然后将氧气与储备的氮气以一定体积比混合成“人造空气”(约21%的氧气，78%的氮气，控制二氧化碳的含量低于0.7%)，保证舱内大气的总压与氧气分压相对稳定。下列说法正确的是(C)
A.21%的氧气和78%的氮气指气体的质量分数
B.燃着的木条在“人造空气”中会立即熄灭
C.可用红磷测定“人造空气”中的氧气含量
D.“人造空气”与空气成分完全相同
2.某同学利用燃磷法测定空气中氧气含量，实验过程如图所示。
(1)用图1实验测得氧气的体积分数，若该实验没有达到实验目的，可能的原因之一是
。?
(2)写出红磷燃烧的文字表达式
。?
(3)图1实验代替教材实验的优点是
(答一点即可)。?
(4)已知金属镁在空气中燃烧，可分别与氧气与氮气反应，都生成固体物质，该实验中的红磷
(填“能”或“不能”)用镁来代替。?
某化学兴趣小组的同学们依照教材的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验时(如图甲所示)，发现测出的氧气体积分数明显小于理论值。他们对实验过程造成误差的原因进行分析探究，并对装置甲进行改进。
【提出问题】造成误差的主要原因是什么？
【假设与猜想】甲同学：红磷不足，反应停止后广口瓶剩余气体中还有氧气；乙同学的猜想是
。?
【交流与讨论】
(1)丙同学提出，选用木炭代替红磷可以消除误差，你认为他的观点
(填“合理”或“不合理”)，理由是
。?
(2)兴趣小组对实验装置甲进行了改进，如图乙所示(其他仪器省略)，白磷的着火点为40
℃。请回答：
①装药品之前应该先
。?
②利用铜的导热性，通过粗铜丝加热点燃玻璃管内的白磷，写出有关反应的符号表达式：
。?
③待玻璃管冷却至室温后左玻璃管内的液面最终停留在
刻度处。?
【探究与反思】与实验装置甲相比，请写出改进后乙装置的其中一个优点是
。?
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