2.1.1 空气是由什么组成的(学案并附答案)

中小学教育资源及组卷应用平台
课题1　空气
第1课时　空气是由什么组成的
核心·易错
判断下列说法的正误(在括号内打“√”或“×”):
(1)氧气质量占空气总质量的21%(　)
(2)红磷在空气中燃烧产生大量的烟雾(　)
(3)五氧化二磷属于混合物(　)
(4)冰水混合物属于纯净物(　)
(5)图2-1-1是测定空气中氧气含量的实验装置。
①反应的文字表达式为:红磷+氧气五氧化二磷(　)
②实验过程中,燃烧匙里要盛放过量的红磷(　)
③这个实验可以得出氧气约占空气质量的(　)
图2-1-1
④此实验过程中能用碳、硫代替红磷(　)
[核心知识]
1.空气的成分以氮气(N2)和氧气(O2)为主,其中氮气的体积分数约为78%,氧气的体积分数约为21%。
2.通过实验测得空气中氧气的体积约占空气总体积的。
3.混合物由两种或两种以上的物质混合而成,纯净物只由一种物质组成。
[易错点拨]
划分纯净物、混合物的标准是根据物质的种类,如冰水混合物中只含一种物质,属于纯净物,澄清石灰水中含氢氧化钙和水两种物质,属于混合物。
1.[2020·攀枝花]
图2-1-2为空气成分示意图(按体积分数计算),其中“R”代表的是(　)
图2-1-2
A.氮气
B.氧气
C.稀有气体
D.二氧化碳
2.[2020·广州]
空气是人类生产活动的重要资源。下列生活生产中用到的气体不是来自空气的是(　　)
A.炼钢过程用到的氧气
B.磁悬浮列车用到的氮气
C.用于生产氮肥的氨气
D.制作电光源的稀有气体
3.在一密闭容器中充满空气,经测定其中氮气的体积为100
mL,则其中氧气的体积约为(　)
A.20
mL
B.35
mL
C.40
mL
D.25
mL
4.用红磷测定空气中氧气含量的实验结束后,反应容器内剩下的气体主要是(　　)
A.氮气
B.五氧化二磷
C.稀有气体
D.二氧化碳
5.[2020·广州]
测定空气中氧气含量的实验装置如图2-1-3,步骤如下:(已完成装置气密性检查)
图2-1-3
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待红磷熄灭后,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.下列现象说明空气中存在哪种气体?(填物质名称)
(1)火柴划燃后可以在空气中持续燃烧一段时间,说明空气中含有　　　　。?
(2)盛装在烧杯中的澄清石灰水放置数天后发现烧杯内壁有白色物质产生,说明空气中含有　　　　。?
(3)刚从冰箱里取出的可乐的瓶子外壁出现水珠,说明空气中含有　　　　。?
(4)空气经过分离后可以用于制造氮肥,说明空气中含有　　　　。?
7.我们生活在物质世界中,每天都要接触很多物质,如:①海水、②矿泉水、③二氧化碳、④长江水、⑤清新的空气、⑥牛奶、⑦食醋、⑧铁粉、⑨糖水、⑩氮气。其中属于混合物的有
　　　　　　　(填序号,下同),属于纯净物的有　　　
　。?
8.空气中氧气含量测定的再认识。
[你知道吗]
利用图2-1-4中甲所示实验装置测定了空气组成的科学家是　　　　(填字母)。?
图2-1-4
A.门捷列夫
B.达尔文
C.拉瓦锡
D.道尔顿
[实验回顾]
实验室常用图乙所示的方法测定空气中氧气的含量,红磷燃烧的文字表达式为　　　　　　　　　。为保证测定结果更准确,实验中所用红磷必须　　
　　。同学们发现利用图乙所示装置进行实验时,在集气瓶外点燃红磷,一方面会造成空气污染,另一方面伸入集气瓶速度慢了会影响测定结果。他们查阅资料发现白磷在40
℃即可燃烧,燃烧产物与红磷相同,于是改进装置(如图丙)重新探究。?
[实验探究]
先在容积为200
mL的集气瓶中装入50
mL水,再在量筒内装入100
mL水。然后按图丙组装好仪器,按下热的玻璃棒,白磷立即被点燃。
(1)集气瓶里预先装入的水,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,打开弹簧夹,立即记录量筒内剩余水的体积,则会导致最终结果
　　　　(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
mL,则测得空气中氧气的体积分数为
　　　　(用百分数表示)。?
[拓展延伸]
图2-1-5甲所示装置可用于测定空气中氧气的含量,其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内气体压强精确地记录并保存下来。图乙、图丙是用该装置测得的红磷和木炭分别在集气瓶中燃烧的压强-时间关系图(该装置气密性良好,p0是集气瓶内初始气压,p和p'分别是红磷和木炭反应结束后恢复到室温时集气瓶内的气压)。
图2-1-5
图丙中气体压强最终没有减小的原因是?
　
(用文字表达式表示)。?
9.某化学兴趣小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成氮化镁(Mg3N2),设计了如下方案进行验证。
步骤1:用盛有水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡胶塞等组装成如图2-1-6所示的装置。另准备一只有一根铜丝穿过的橡胶塞,铜丝末端固定一根镁条。
步骤2:引燃燃烧匙中足量的红磷,塞好橡胶塞。待充分冷却后,观察到广口瓶内水面上升的体积约占广口瓶内原水面上方空间的。
图2-1-6
步骤3:往水槽中加水使广口瓶内外水面相平。点燃镁条,更换橡胶塞,镁条在广口瓶内继续燃烧,发出红光,放出热量。待冷却后广口瓶内水位继续上升。
(1)步骤2的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。?
(2)在步骤3中“待冷却后广口瓶内水位继续上升”,这是由于瓶内气压　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)外界气压。?
典题讲评与答案详析
[核心·易错]
(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)①×　②√　③×　④×
[应考能力提升练]
1.B　[解析]
空气的成分按体积计算大约是:氮气占78%,氧气占21%,其他成分占1%,则R表示氧气。
2.C　[解析]
氧气约占空气总体积的21%,则炼钢过程用到的氧气来自空气;氮气约占空气总体积的78%,则磁悬浮列车用到的氮气来自空气;空气中不含氨气,则用于生产氮肥的氨气不是来自空气;稀有气体约占空气总体积的0.94%,则制作电光源的稀有气体来自空气。
3.D　[解析]
在一密闭容器中充满空气,经测定其中氮气的体积为100
mL,则该容器内空气的体积约为100
mL÷=125
mL,氧气的体积约为125
mL×=25
mL。
4.A　[解析]
用红磷测定空气中氧气含量的实验中,红磷燃烧消耗了空气中的氧气,生成五氧化二磷固体,实验结束后,反应容器内剩余的主要气体是氮气。
5.D　[解析]
①在集气瓶内加入少量水,可以吸收生成的五氧化二磷,且利于降温;因为氧气体积约占空气体积的五分之一,为便于观察进入集气瓶中水的体积,将水面上方空间分为5等份;②用弹簧夹夹紧胶皮管,防止气体受热逸出,造成实验结果偏大;③点燃燃烧匙内的红磷后,立即伸入瓶中并把塞子塞紧,减少红磷燃烧放热使气体逸出,减小误差;④红磷熄灭后,立即打开弹簧夹,做法错误,没有冷却至室温就打开弹簧夹,会导致进入集气瓶内水的体积小于瓶内原空气体积的五分之一。
6.(1)氧气　(2)二氧化碳　(3)水蒸气　(4)氮气
7.①②④⑤⑥⑦⑨　③⑧⑩
判断物质类别时要注意:
(1)不要受物质名称的影响。如二氧化碳是一种物质的名称,属于纯净物,而不能认为“氧”“碳”代表两种物质。(2)不要被一些字眼迷惑,如“清新、洁净、混合”等,如清新的空气属于混合物,而冰水混合物属于纯净物。
8.[你知道吗]
C
[实验回顾]
红磷+氧气五氧化二磷　过量
[实验探究]
(1)吸收五氧化二磷(合理即可)
(2)偏小　(3)18%
[拓展延伸]
木炭+氧气二氧化碳
[解析]
[实验探究]
(2)如果白磷停止燃烧时,打开弹簧夹,立即记录量筒内剩余水的体积,因此时气体受热膨胀,进入集气瓶中的水偏少,会导致最终结果偏小。(3)测得空气中氧气的体积分数为×100%=18%。[拓展延伸]
由于木炭燃烧生成二氧化碳,补充消耗的氧气,使得压强基本不变。
[初高衔接拓展练]
9.(1)除去广口瓶中的氧气,排除干扰,便于观察实验现象
(2)小于
[解析]
(1)氧气可以和镁反应,所以要能够准确地判断出镁确实与氮气发生了反应,必须先排除氧气的干扰。(2)广口瓶中的水位上升,说明瓶内的压强小于外界大气压,由于氧气已被消耗掉,所以同时也说明了镁和氮气发生了反应。
21世纪教育网
www.21cnjy.com
精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)