第四单元第一节空气的成分课后作业-2021-2022学年八年级化学鲁教版（五四学制））全一册（word版 含解析）

第一节空气的成分第四单元我们周围的空气课后作业2021_2022学年八年级化学（鲁教版（五四学制））
一．选择题（共13小题）
1．化学兴趣小组设计如图所示的装置测定空气中氧气的含量，胶头滴管中的水滴入生石灰一段时间后，试管内的白磷（白磷的着火点为40℃）开始燃烧，待白磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹。下列关于该实验的说法错误的是（　　）
A．试管中的细沙可防止试管炸裂
B．胶头滴管中的水和注射器中的水作用相同
C．若实验测得氧气的体积分数偏低，可能是试管中白磷的量不足
D．若注射器中的水最终减少了10mL，说明空气中氧气的体积分数约为20%
2．如图一是测定空气组成实验的新设计，测定操作过程为：往有机玻璃管右侧装入足量的食品脱氧剂（主要成分为活性铁粉），并迅速向管的左侧注入一滴水，测出AO的长度为L1（图1）。然后轻轻抖动玻璃管，使脱氧剂粉末平铺在玻璃管右侧，待水滴停止移动后，测得AB的长度为L2（图2）。以下说法不正确的是（　　）
A．水滴向右移动是因为玻璃管内气压减小了
B．将脱氧剂粉末平铺在有机玻璃管中的目的是增大接触面积，加快反应速率
C．用该方法测得的空气中氧气的体积分数为×100%
D．用该方法测得的实验结果的精度与有机玻璃管的粗细有关
3．下列有关空气成分的描述不正确的是（　　）
A．空气中氮气和氧气的体积比约为4：1
B．空气中二氧化碳含量很少，可有可无
C．空气是一种重要的资源
D．通常情况下空气中各种成分含量保持相对稳定
4．要提高全民的环境意识，保护我们的空气。下列不属于空气污染物的是（　　）
A．CO B．O3 C．CO2 D．PM2.5
5．关于测定空气中氧气含量的实验，下列说法正确的是（　　）
A．实验前止水夹没有夹紧
B．将红磷换成木炭进行实验
C．待装置冷却至室温后，再打开止水夹
D．点燃红磷缓慢伸入集气瓶中后，再塞紧瓶塞
6．用如图装置可验证空气中O2的含量。下列现象能表明O2含量的是（　　）
A．集气瓶中产生大量白烟
B．红磷燃烧一段时间后熄灭
C．烧杯中的水倒吸进入集气瓶
D．集气瓶中水面最终上升至1处
7．在2021年春节期间，中国航天科技集团研制的天问一号火星探测器抵达火星轨道，顺利实施制动点火，正式成为首个来自中国的火星人造卫星，火星的探索已经取得了重大突破，如图是火星大气成分含量示意图。与空气的成分相比较，下列说法中正确的是（　　）
A．火星大气中氮气的体积分数小于空气中氮气的体积分数
B．火星大气中二氧化碳的体积分数小于空气中二氧化碳的体积分数
C．火星大气中氧气的体积分数大于空气中氧气的体积分数
D．火星上大气中有大量二氧化碳，空气中没有二氧化碳
8．图Ⅰ为利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置，点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧，待红磷熄灭并冷却后，打开止水夹。集气瓶内气压的变化情况如图2，下列说法不正确的是（　　）
A．BC段气压增大的主要原因是燃烧放热
B．CD段气压减小的主要原因是集气瓶内氧气不断被消耗
C．DE段气压增大的主要原因是温度恢复至室温
D．AB段气压不变的主要原因是燃烧匙还没有伸入集气瓶中
9．下列不属于空气污染物的是（　　）
A．SO2 B．NO2 C．O2 D．PM2.5
10．空气中下列各成分所占的体积由小到大的顺序是（　　）
①氧气②氮气③二氧化碳④稀有气体
A．③④①② B．④③①② C．②①④③ D．①③②④
11．下列有关空气的说法正确的是（　　）
A．洁净的空气属于纯净物
B．工业分离液态空气时发生化学变化
C．食品在空气中因与氧气发生缓慢氧化而变质
D．空气中的二氧化碳含量过高不会对环境造成影响
12．2021年3月，我省大部分地区遭受非常严重的沙尘天气。下列不属于空气污染物的是（　　）
A．沙尘 B．一氧化碳 C．二氧化碳 D．二氧化硫
13．空气是一种宝贵的自然资源。在空气的成分中，含量最多的是（　　）
A．O2 B．N2 C．CO2 D．稀有气体
二．填空题（共4小题）
14．用如图所示装置测定空气中氧气的含量。管中预先装入适量的水，测得水面高度为a，加热粗铜丝，一段时间后白磷燃烧。燃烧停止，完全冷却后，测得水面高度为b。（已知除去胶塞部分管的长度为c，白磷与红磷燃烧产物相同）
（1）用燃烧条件分析加热铜丝的作用是　 　；
（2）加热后铜丝由红色变成　 　；
（3）水面高度从a变化到b的原因是　 　，　 　，　 　。
（4）测得空气中氧气的体积分数为　 　。
15．测定空气中氧气含量的实验装置如图所示，回答下列有关问题：
（1）写出红磷在空气中燃烧的文字表达式　 　。
（2）红磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体主要是氮气，该气体　 　 （填“支持”或“不支持”）燃烧。
（3）实验中用红磷而不用木炭的原因是　 　。
（4）打开弹簧夹观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面上升小于体积的原因是　 　 （只答一点）。
16．空气是由多种气体组成的混合物，是一种宝贵的自然资源。
（1）石蜡、木材等在空气中燃烧，说明空气中含有　 　，体现了该气体的　 　性质（填“物理”或“化学”）。
（2）因为氮气的化学性质　 　，所以充入食品包装袋内用于防腐。
（3）国家环境保护部门对外公布《环境空气质量标准》，将PM2.5作为评价项目纳入标准。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物。
①雾霾天气导致呼吸道病人增多，因为这种天气，空气中　 　大量增加（填字母序号）；
A．二氧化碳 B．一氧化碳
C．可吸入颗粒物 D．二氧化硫
②请你提出一条防治空气污染的合理建议：　 　。
17．小金利用图甲所示装置测定空气中氧气的含量，同时用气体压力传感器测出集气瓶中的气压变化，并用数据处理软件以数字、曲线的形式实时显示出气压变化，如图乙所示。
（1）实验中需要足量的白磷，原因是　 　。
（2）连接好实验装置，将压力传感器接入电脑，打开数据处理软件。获取点燃前集气瓶中的气压（图乙中t1时刻前）：白磷点燃，获取实验过程中集气瓶内的气压变化曲线，如图乙所示。图象中BC段气压变化的原因是　 　，t2时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加，这是因为进行了一个实验操作，即　 　。
（3）可以用不同的方法得出氧气占空气体积的，请写出其中的一种方法：　 　。
三．解答题（共3小题）
18．测定空气中氧气体积分数的实验装置如图所示。在集气瓶内加入少量的水，并五等分水面以上的容积，做上记号。用弹簧夹夹紧乳胶管。点燃燃烧匙内足量的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧。
①写出红磷在空气中燃烧的现象是　 　，反应的文字表达式是：　 　。
②待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至　 　刻度处。由此可知氧气约占空气总体积的　 　。
③红磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体主要是　 　，该气体　 　（填“支持”或“不支持”）燃烧。
④若某同学实验时发现：最终倒流的水低于1刻度处，则可能的原因是　 　（写一条）。
19．如图是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置。主要操作是：在实际容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，再按图连接好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃。（白磷40℃即燃烧，燃烧产物与红磷相同且易与水反应生成磷酸）
（1）该实验中白磷需稍过量，目的是　 　。
（2）白磷从燃烧到熄灭、冷却的过程中，集气瓶内水面的变化是　 　；若实验成功，最终集气瓶中水的体积约为　 　mL。
（3）该实验还可推论出氮气的性质是：氮气　 　（填“易”或“难”）溶于水，其化学性质　 　（填“活泼”或“不活泼”）。
（4）集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起到的作用有　 　（填写序号）
A．加快集气瓶内气体冷却 B．液封导气管末端以防气体逸出 C．吸收五氧化二磷。
20．某科学兴趣小组的同学在学习了空气中氧气含量的测定的基础上，改进了教材中的实验，设计出了如图所示的实验装置．实验步骤如下：
①连接仪器，检查装置气密性，发现装置气密性良好．
②在集气瓶里装进适量a体积的水，燃烧匙里放一小块白磷，在酒精灯上把玻璃棒下端加热，按图示把集气瓶中的空气密封起来，把集气瓶内的长导管伸到瓶底，长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中．
③把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷立即着火燃烧产生大量白烟，同时放热．
④待白磷燃烧熄灭后，稍加振荡，白烟消失．
⑤待集气瓶完全冷却到室温，量出集气瓶中水的体积为b，整个集气瓶的体积为c．
⑥根据a、b、c三个数据，计算出空气中氧气的体积分数．
根据以上信息，回答下列问题：
（1）在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面的变化情况是　 　．
（2）若实验成功，请写出a、b、c三个数据应满足的一个等式关系　 　．
第一节空气的成分第四单元我们周围的空气课后作业2021_2022学年八年级化学（鲁教版（五四学制））
参考答案与试题解析
一．选择题（共13小题）
1．化学兴趣小组设计如图所示的装置测定空气中氧气的含量，胶头滴管中的水滴入生石灰一段时间后，试管内的白磷（白磷的着火点为40℃）开始燃烧，待白磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹。下列关于该实验的说法错误的是（　　）
A．试管中的细沙可防止试管炸裂
B．胶头滴管中的水和注射器中的水作用相同
C．若实验测得氧气的体积分数偏低，可能是试管中白磷的量不足
D．若注射器中的水最终减少了10mL，说明空气中氧气的体积分数约为20%
【分析】A.根据细沙的作用来分析；
B.根据实验设计以及水的作用来分析；
C.根据产生误差的原因来分析；
D.根据实验数据来分析解答。
【解答】解：A.白磷燃烧会发出热量，为防止试管炸裂，可在试管底部放少量细沙，将白磷放在细沙上，选项A说法正确；
B.生石灰遇水会放出大量热，向烧杯中加水是为了提高烧杯内的温度，从而达到白磷的着火点；注射器中的水是用于推断消耗的氧气的体积，作用不同，选项B说法错误；
C.若白磷不足就不能将试管中的氧气完全耗尽，导致实验测得氧气的体积分数偏低，选项C说法正确；
D.若注射器中的水最终减少了10mL，这就是消耗的氧气的体积，说明空气中氧气的体积分数为＝20%，选项D说法正确。
故选：B。
【点评】空气中氧气含量的测定也是中考考查的一个热点，重点考查实验过程中看到的现象以及导致实验结果偏大或偏小的原因。未来中考对该实验的考查将会不断创新。
2．如图一是测定空气组成实验的新设计，测定操作过程为：往有机玻璃管右侧装入足量的食品脱氧剂（主要成分为活性铁粉），并迅速向管的左侧注入一滴水，测出AO的长度为L1（图1）。然后轻轻抖动玻璃管，使脱氧剂粉末平铺在玻璃管右侧，待水滴停止移动后，测得AB的长度为L2（图2）。以下说法不正确的是（　　）
A．水滴向右移动是因为玻璃管内气压减小了
B．将脱氧剂粉末平铺在有机玻璃管中的目的是增大接触面积，加快反应速率
C．用该方法测得的空气中氧气的体积分数为×100%
D．用该方法测得的实验结果的精度与有机玻璃管的粗细有关
【分析】根据题意，测定的原理为食品脱氧剂（主要成分为活性铁粉）锈蚀时消耗装置内的氧气和水蒸气，使装置内压强减小，进行分析判断。
【解答】解：A、水滴向右移动，是因为食品脱氧剂消耗装置内的氧气和水蒸气，使装置内压强减小，故选项说法正确。
B、将脱氧剂粉末平铺在有机玻璃管中，目的是增大了反应物的接触面积，加快反应速率，故选项说法正确。
C、由于足量的铁粉能将有机玻璃管内的氧气完全耗尽，压强减小，水滴向右移动，水滴移动的长度就是消耗的氧气部分，所以用该方法测得的空气中氧气的体积分数为×100%，故选项说法错误。
D、有机玻璃管越细，测定结果越精确，所以用该方法测得的实验结果的精度与有机玻璃管的粗细有关，故选项说法正确。
故选：C。
【点评】本题难度不大，理解测定空气组成实验的新设计的实验原理、注意事项等是正确解答本题的关键。
3．下列有关空气成分的描述不正确的是（　　）
A．空气中氮气和氧气的体积比约为4：1
B．空气中二氧化碳含量很少，可有可无
C．空气是一种重要的资源
D．通常情况下空气中各种成分含量保持相对稳定
【分析】根据空气组成及其性质和用途判断即可。
【解答】解：A、空气按体积分数计算，大约是：氮气占78%，氧气占21%，空气中氮气和氧气的体积比约为4：1，说法正确；
B、空气中二氧化碳含量二氧化碳占0.03%，很少，二氧化碳是绿色植物光合作用的原料，不能缺少，说法错误；
C、空气是一种重要的资源，说法正确；
D、通常情况下空气中各种成分含量保持相对稳定，说法正确；
故选：B。
【点评】解答本题关键是熟悉空气组成及其性质和用途。
4．要提高全民的环境意识，保护我们的空气。下列不属于空气污染物的是（　　）
A．CO B．O3 C．CO2 D．PM2.5
【分析】空气污染的途径主要有两个：有害气体和粉尘。有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧等气体；粉尘主要指一些固体小颗粒。
【解答】解：A、有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧等气体；CO属于空气污染物；故选项错误；
B、有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧等气体；O3属于空气污染物；故选项错误；
C、CO2是空气的成分，不属于空气污染物；故选项正确；
D、粉尘主要指一些固体小颗粒，PM2.5属于粉尘污染，属于空气污染物；故选项错误；
故选：C。
【点评】本考点考查了空气的污染及其危害，环保问题已经引起了全球的重视，本考点的基础性比较强，主要出现在选择题和填空题中。
5．关于测定空气中氧气含量的实验，下列说法正确的是（　　）
A．实验前止水夹没有夹紧
B．将红磷换成木炭进行实验
C．待装置冷却至室温后，再打开止水夹
D．点燃红磷缓慢伸入集气瓶中后，再塞紧瓶塞
【分析】根据测定空气中氧气含量实验的原理、注意意事项分析。
【解答】解：A、实验前止水夹没有夹紧，会漏气，导致测量不准确，说法错误；
B、若将红磷换成炭粉，碳燃烧生成气体，瓶内压强不变，该实验不能获得成功，说法错误；
C、待装置冷却至室温后，再打开止水夹，否则会影响测量结果的准确性，说法正确；
D、点燃红磷后缓慢将燃烧匙插入瓶中，导致集气瓶中部分气体膨胀逸出，说法错误；
故选：C。
【点评】可以用来测定空气中氧气含量的物质应该具备的条件是：能和空气中的氧气反应，生成物是固体，不能和空气中的其它物质发生化学反应。
6．用如图装置可验证空气中O2的含量。下列现象能表明O2含量的是（　　）
A．集气瓶中产生大量白烟
B．红磷燃烧一段时间后熄灭
C．烧杯中的水倒吸进入集气瓶
D．集气瓶中水面最终上升至1处
【分析】根据实验的现象来分析。
【解答】解：A、集气瓶中产生大量白烟，只能说明五氧化二磷是白色固体，不能证明空气中O2的含量，说法错误；
B、红磷燃烧一段时间后熄灭，说明氧气耗尽，不能证明空气中O2的含量，说法错误；
C、烧杯中的水倒吸进入集气瓶，说明瓶内气压降低，但不能证明空气中O2的含量，说法错误；
D、瓶中液面最终上升至1处，说明氧气约占空气总体积的，能证明空气中O2的含量，说法正确；
故选：D。
【点评】本题难度不大，掌握用燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理、注意事项等是正确解答是关键。
7．在2021年春节期间，中国航天科技集团研制的天问一号火星探测器抵达火星轨道，顺利实施制动点火，正式成为首个来自中国的火星人造卫星，火星的探索已经取得了重大突破，如图是火星大气成分含量示意图。与空气的成分相比较，下列说法中正确的是（　　）
A．火星大气中氮气的体积分数小于空气中氮气的体积分数
B．火星大气中二氧化碳的体积分数小于空气中二氧化碳的体积分数
C．火星大气中氧气的体积分数大于空气中氧气的体积分数
D．火星上大气中有大量二氧化碳，空气中没有二氧化碳
【分析】根据火星大气成分含量示意图，结合空气的组成成分，进行分析判断。
【解答】解：A、空气中氮气的体积分数为78%，则火星大气中氮气的体积分数小于空气中氮气的体积分数，故选项说法正确。
B、空气中二氧化碳的体积分数为0.03%，则火星大气中二氧化碳的体积分数大于空气中二氧化碳的体积分数，故选项说法错误。
C、空气中氧气的体积分数为21%，火星大气中氧气的体积分数小于空气中氧气的体积分数，故选项说法错误。
D、火星上大气中有大量二氧化碳，空气中含有二氧化碳，占0.03%，故选项说法错误。
故选：A。
【点评】本题难度不大，理解火星大气成分含量示意图、了解空气的组成成分是正确解答本题的关键。
8．图Ⅰ为利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置，点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入集气瓶中并把塞子塞紧，待红磷熄灭并冷却后，打开止水夹。集气瓶内气压的变化情况如图2，下列说法不正确的是（　　）
A．BC段气压增大的主要原因是燃烧放热
B．CD段气压减小的主要原因是集气瓶内氧气不断被消耗
C．DE段气压增大的主要原因是温度恢复至室温
D．AB段气压不变的主要原因是燃烧匙还没有伸入集气瓶中
【分析】在装有空气的密闭容器中，欲用燃烧法测定空气中氧气含量，该实验一般要注意以下几点：①装置的气密性好；②所用药品必须是足量；③读数时一定要冷却到原温度；④所选除氧剂要具备以下特征：本身能够在空气中燃烧；本身的状态为非气体；生成的物质为非气态；据此进行分析判断。
【解答】解：A、BC段气压增大，是因为红磷燃烧放出大量的热，使装置内气压增大，故选项说法正确。
B、CD段气压减小的主要原因是，红磷燃烧消耗氧气，使装置内气压减小，故选项说法正确。
C、DE段压强增大是因为打开止水夹后水进入集气瓶内，气体体积减小导致压强增大（恢复至大气压）。温度恢复到室温是降温过程，降温压强应该是减小，故选项说法错误。
D、AB段气压不变，主要原因是燃烧匙还没有伸入集气瓶内，集气瓶内气压就不会变化，故选项说法正确。
故选：C。
【点评】本题难度不大，掌握用燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理、注意事项等是正确解答本题的关键。
9．下列不属于空气污染物的是（　　）
A．SO2 B．NO2 C．O2 D．PM2.5
【分析】空气污染的途径主要有两个：有害气体和粉尘。有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧等气体。
【解答】解：SO2、NO2、PM2.5均为空气污染物，而O2是空气的主要成分之一，不属于空气污染物。
故选：C。
【点评】本考点考查了空气的污染及其危害，环保问题已经引起了全球的重视，本考点的基础性比较强，主要出现在选择题和填空题中。
10．空气中下列各成分所占的体积由小到大的顺序是（　　）
①氧气②氮气③二氧化碳④稀有气体
A．③④①② B．④③①② C．②①④③ D．①③②④
【分析】空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%。
【解答】解：氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%；
故选：A。
【点评】本考点考查了空气中各种气体的含量，同学们要加强记忆有关的知识点，在理解的基础上加以应用，本考点基础性比较强，主要出现在选择题和填空题中。
11．下列有关空气的说法正确的是（　　）
A．洁净的空气属于纯净物
B．工业分离液态空气时发生化学变化
C．食品在空气中因与氧气发生缓慢氧化而变质
D．空气中的二氧化碳含量过高不会对环境造成影响
【分析】A、空气属于混合物；
B、工业分离液态空气时发生物理变化；
C、缓慢氧化；
D、二氧化碳是造成温室效应的主要气体。
【解答】解：A、洁净的空气中也有氧气、氮气等，属于混合物，属于纯净物错误；故选项错误；
B、工业分离液态空气时，没有新物质生成，属于物理变化，发生化学变化错误，故选项错误；
C、食品在空气中因与氧气发生缓慢氧化而变质正确，故选项正确；
D、空气中的二氧化碳含量过高不会对环境造成影响错误，因为二氧化碳是造成温室效应的主要气体；故选项错误；
故选：C。
【点评】本考点考查了物质的分类、空气中各种气体的含量等，同学们要加强记忆有关的知识点，在理解的基础上加以应用，本考点基础性比较强，主要出现在选择题和填空题中。
12．2021年3月，我省大部分地区遭受非常严重的沙尘天气。下列不属于空气污染物的是（　　）
A．沙尘 B．一氧化碳 C．二氧化碳 D．二氧化硫
【分析】空气污染的途径主要有两个：有害气体和粉尘。有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧等气体；粉尘主要指一些固体小颗粒。
【解答】解：A、沙尘属于粉尘污染，故选项错误；
B、有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧等气体；一氧化碳有毒，属于有害气体；故选项错误；
C、二氧化碳是空气的成分，不是空气污染物；故选项正确；
D、有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧等气体；二氧化硫属于有害气体，故选项错误；
故选：C。
【点评】本考点考查了空气的污染及其危害，环保问题已经引起了全球的重视，本考点的基础性比较强，主要出现在选择题和填空题中。
13．空气是一种宝贵的自然资源。在空气的成分中，含量最多的是（　　）
A．O2 B．N2 C．CO2 D．稀有气体
【分析】空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%。
【解答】解：A、氧气大约占空气体积的21%，故选项错误；
B、氮气大约占空气体积的78%，故选项正确；
C、二氧化碳大约占空气体积的0.03%，故选项错误；
D、稀有气体大约占空气体积的0.94%，故选项错误；
故选：B。
【点评】本考点考查了空气中各种气体的含量，同学们要加强记忆有关的知识点，在理解的基础上加以应用，本考点基础性比较强，主要出现在选择题和填空题中。
二．填空题（共4小题）
14．用如图所示装置测定空气中氧气的含量。管中预先装入适量的水，测得水面高度为a，加热粗铜丝，一段时间后白磷燃烧。燃烧停止，完全冷却后，测得水面高度为b。（已知除去胶塞部分管的长度为c，白磷与红磷燃烧产物相同）
（1）用燃烧条件分析加热铜丝的作用是　使温度达到白磷的着火点　；
（2）加热后铜丝由红色变成　黑色　；
（3）水面高度从a变化到b的原因是　氧气消耗　，　温度降低　，　压强减小　。
（4）测得空气中氧气的体积分数为　×100%　。
【分析】磷燃烧能够消耗空气中的氧气，生成五氧化二磷，氧气消耗后，容器中的气压减小，在外界大气压作用下，水进入容器，进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积，进一步可以计算出空气中氧气的含量。
【解答】解：（1）用燃烧条件分析加热铜丝的作用是使温度达到白磷的着火点。
故填：使温度达到白磷的着火点。
（2）加热后铜丝由红色变成黑色，是因为铜和氧气反应生成黑色固体氧化铜。
故填：黑色。
（3）水面高度从a变化到b的原因是氧气消耗、温度降低、气压减小。
故填：氧气消耗；温度降低；气压减小。
（4）测得空气中氧气的体积分数为：×100%。
故填：×100%。
【点评】可以用来测定空气中氧气含量的物质应该具备的条件是：能和空气中的氧气反应，生成物是固体，不能和空气中的其它物质发生化学反应。
15．测定空气中氧气含量的实验装置如图所示，回答下列有关问题：
（1）写出红磷在空气中燃烧的文字表达式　磷+氧气五氧化二磷　。
（2）红磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体主要是氮气，该气体　不支持　 （填“支持”或“不支持”）燃烧。
（3）实验中用红磷而不用木炭的原因是　木炭燃烧生成二氧化碳，导致水不能进入集气瓶　。
（4）打开弹簧夹观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面上升小于体积的原因是　装置漏气　 （只答一点）。
【分析】磷燃烧能够消耗空气中的氧气，氧气消耗后，容器中的气压减小，在外界大气压作用下，水进入容器，进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积，进一步可以计算出空气中氧气的含量。
【解答】解：（1）红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式：磷+氧气五氧化二磷。
故填：磷+氧气五氧化二磷。
（2）红磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体主要是氮气，该气体不溶于水，不能燃烧，不支持燃烧。
故填：不支持。
（3）实验中用红磷而不用木炭的原因是木炭燃烧生成二氧化碳，导致水不能进入集气瓶。
故填：木炭燃烧生成二氧化碳，导致水不能进入集气瓶。
（4）打开弹簧夹观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面上升小于体积的原因是装置漏气，红磷不足，没有冷却至室温就打开弹簧夹等。
故填：装置漏气。
【点评】可以用来测定空气中氧气含量的物质应该具备的条件是：能和空气中的氧气反应，生成物是固体，不能和空气中的其它物质发生化学反应。
16．空气是由多种气体组成的混合物，是一种宝贵的自然资源。
（1）石蜡、木材等在空气中燃烧，说明空气中含有　氧气　，体现了该气体的　化学　性质（填“物理”或“化学”）。
（2）因为氮气的化学性质　不活泼　，所以充入食品包装袋内用于防腐。
（3）国家环境保护部门对外公布《环境空气质量标准》，将PM2.5作为评价项目纳入标准。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物。
①雾霾天气导致呼吸道病人增多，因为这种天气，空气中　C　大量增加（填字母序号）；
A．二氧化碳 B．一氧化碳
C．可吸入颗粒物 D．二氧化硫
②请你提出一条防治空气污染的合理建议：　减少化石燃料的使用　。
【分析】（1）根据氧气的性质来分析；
（2）根据氮气的性质与用途来分析；
（3）根据雾霾天气的成因、防治空气污染的措施来分析。
【解答】解：（1）氧气具有助燃性，石蜡、木材等在空气中燃烧，说明空气中含有氧气，体现了该气体的化学性质；故填：氧气；化学。
（2）氮气的化学性质不活泼，所以充入食品包装袋内用于防腐。故填：不活泼；
（3）①雾霾天气空气中可吸入颗粒物大量增加，导致呼吸道病人增多。
③防治空气污染的合理建议有很多，如：减少化石燃料的使用、开发利用新能源、加强空气质量的监测、对工业产生的废气进行综合处理达标排放、减少汽车尾气的排放、植树造林等。
故填：①C；②减少化石燃料的使用。
【点评】本题的难度不大，了解空气的成分及各成分的性质及用途等即可分析解答。
17．小金利用图甲所示装置测定空气中氧气的含量，同时用气体压力传感器测出集气瓶中的气压变化，并用数据处理软件以数字、曲线的形式实时显示出气压变化，如图乙所示。
（1）实验中需要足量的白磷，原因是　将装置中的氧气耗尽　。
（2）连接好实验装置，将压力传感器接入电脑，打开数据处理软件。获取点燃前集气瓶中的气压（图乙中t1时刻前）：白磷点燃，获取实验过程中集气瓶内的气压变化曲线，如图乙所示。图象中BC段气压变化的原因是　集气瓶中的氧气被消耗，温度逐渐恢复至室温，压强减小　，t2时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加，这是因为进行了一个实验操作，即　打开止水夹　。
（3）可以用不同的方法得出氧气占空气体积的，请写出其中的一种方法：　加热足量铜粉的方法　。
【分析】（1）根据测定空气中氧气含量的原理来分析；
（2）根据白磷燃烧消耗氧气以及打开瓶塞时的压强变化来分析；
（3）根据测定空气中氧气含量的方法来分析。
【解答】解：（1）实验中白磷要足量的原因是把装置中的氧气耗尽；故填：将装置中的氧气耗尽。
（2）图象中BC段气压变化的原因是集气瓶中的氧气被消耗，温度逐渐恢复至室温，压强减小；故填：集气瓶中的氧气被消耗，温度逐渐恢复至室温，压强减小；
t2时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加，这是温度已经降至室温，应进行的实验操作是打开止水夹；故填：打开止水夹。
（3）还可以用加热足量铜粉的方法来测定空气中氧气的含量；故填：加热足量铜粉的方法。
【点评】本题主要考查用磷测定空气组成的实验原理、操作、现象、结论和注意事项，对实验中的有关问题全面掌握是解题的关键。
三．解答题（共3小题）
18．测定空气中氧气体积分数的实验装置如图所示。在集气瓶内加入少量的水，并五等分水面以上的容积，做上记号。用弹簧夹夹紧乳胶管。点燃燃烧匙内足量的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧。
①写出红磷在空气中燃烧的现象是　产生大量的白烟，放出大量的热，生成一种白色固体　，反应的文字表达式是：　磷+氧气五氧化二磷　。
②待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至　1　刻度处。由此可知氧气约占空气总体积的　氧气约占空气总体积的　。
③红磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体主要是　氮气　，该气体　不支持　（填“支持”或“不支持”）燃烧。
④若某同学实验时发现：最终倒流的水低于1刻度处，则可能的原因是　红磷的量不足　（写一条）。
【分析】根据空气成分中主要包括氮气和氧气，氮气约占空气体积的五分之四，氧气约占空气体积的五分之一，红磷燃烧消耗掉氧气，水会进入集气瓶中，约占总体积的五分之一；剩余的气体主要包括氮气和稀有气体等不支持燃烧的气体以及该实验的注意事项进行解答。
【解答】解：①红磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，红磷燃烧，冒出大量的白烟，放出大量的热，生成白色固体；故填：产生大量的白烟，放出大量的热，生成一种白色固体；磷+氧气五氧化二磷；
②待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终上升约至1刻度处，由此可知氧气约占空气总体积的，故填：1；氧气约占空气总体积的；
③红磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体主要是氮气，氮气不支持燃烧；故填：氮气；不支持；
④实验中，测出的数据可能比实际要偏小，可能的原因是：红磷的量不足、装置漏气、未冷却至室温就打开了弹簧夹；故填：红磷的量不足（答案合理即可）。
【点评】熟练掌握用红磷测定空气里氧气含量的实验原理、操作步骤、实验现象、实验结论和注意事项等，并能够避免可能出现错误的操作。
19．如图是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置。主要操作是：在实际容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，再按图连接好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃。（白磷40℃即燃烧，燃烧产物与红磷相同且易与水反应生成磷酸）
（1）该实验中白磷需稍过量，目的是　耗尽瓶中氧气　。
（2）白磷从燃烧到熄灭、冷却的过程中，集气瓶内水面的变化是　先下降，后上升　；若实验成功，最终集气瓶中水的体积约为　70　mL。
（3）该实验还可推论出氮气的性质是：氮气　难　（填“易”或“难”）溶于水，其化学性质　不活泼　（填“活泼”或“不活泼”）。
（4）集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起到的作用有　ABC　（填写序号）
A．加快集气瓶内气体冷却 B．液封导气管末端以防气体逸出 C．吸收五氧化二磷。
【分析】（1）红磷过量，可使集气瓶中的氧气完全消耗，减少误差；
（2）根据白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中装置内的压强的变化分析，根据空气中氧气含量考虑；
（3）在该实验中，剩余的气体主要是氮气，说明氮气不溶于水，氮气不能燃烧，也不能支持燃烧，化学性质稳定；
（4）根据集气瓶中水可以使瓶内形成密封体系考虑。
【解答】解：（1）该实验中红磷需稍过量，目的是：确保将集气瓶内的氧气消耗尽；
（2）白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内的压强先增大，后又降低，因此瓶内水面的变化是先下降，后上升；由于空气中氧气约占空气体积的五分之一，容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，所以空气体积是100mL，所以氧气占着20mL，所以最后集气瓶中水的体积约为50mL+20mL＝70mL；
故答案为：先下降，后上升；70mL；
（3）在该实验中，剩余的气体主要是氮气，说明氮气不溶于水，氮气不能燃烧，也不能支持燃烧，化学性质稳定；
（4）集气瓶内预先装入适量的水，使白磷燃烧时集气瓶内气压不会过度增大，不至于使集气瓶中气体受热膨胀而逸出。同时还可以加快集气瓶冷却，缓冲集气瓶内气压的骤然升高。故答案为：ABC。
故答案为：
（1）耗尽瓶中氧气；
（2）先下降，后上升； 70；
（3）难； 不活泼。
（4）ABC。
【点评】本题考查学生对实验原理与实验操作的理解与评价等，难度中等，清楚实验原理是解题的关键，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力。
20．某科学兴趣小组的同学在学习了空气中氧气含量的测定的基础上，改进了教材中的实验，设计出了如图所示的实验装置．实验步骤如下：
①连接仪器，检查装置气密性，发现装置气密性良好．
②在集气瓶里装进适量a体积的水，燃烧匙里放一小块白磷，在酒精灯上把玻璃棒下端加热，按图示把集气瓶中的空气密封起来，把集气瓶内的长导管伸到瓶底，长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中．
③把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷立即着火燃烧产生大量白烟，同时放热．
④待白磷燃烧熄灭后，稍加振荡，白烟消失．
⑤待集气瓶完全冷却到室温，量出集气瓶中水的体积为b，整个集气瓶的体积为c．
⑥根据a、b、c三个数据，计算出空气中氧气的体积分数．
根据以上信息，回答下列问题：
（1）在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面的变化情况是　先下降后升高　．
（2）若实验成功，请写出a、b、c三个数据应满足的一个等式关系　（b﹣a）＝（c﹣a）×　．
【分析】（1）根据白磷燃烧时产生大量白烟，放出大量的热解答；
（2）根据氧气约占空气体积的五分之一，结合图中的体积关系分析解答即可．
【解答】解：
（1）在白磷开始燃烧时，反应放出大量的热，集气瓶中的空气膨胀，压强增大，集气瓶中的水一部分被排出，液面下降；
最后熄灭冷却至室温时，集气瓶中的压强减小，在外界大气压的作用下，水进入集气瓶，液面上升，因此集气瓶内水面的变化情况是先下降，后上升．
（2）由于氧气约占空气体积的五分之一，若实验成功，a、b、c三个数据应满足的一个等式关系是：（b﹣a）＝（c﹣a）×．
答案：
（1）先下降后升高；（2）（b﹣a）＝（c﹣a）×．
【点评】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．
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