第四单元第一节空气的成分基础练习-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基础练习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．空气成分中，化学性质最不活泼的气体是（　　）
A．氧气 B．稀有气体 C．二氧化碳 D．氮气
2．如图是用红磷燃烧法测定空气里氧气含量的装置图，有关此实验的结论与分析错误的是（　　）
A．此实验证明，氧气约占空气体积的
B．此实验证明，瓶内剩余的气体，既不易溶于水，也不支持燃烧
C．该实验中的红磷还可以用硫来代替
D．若该实验没有达到预期目的，可能的原因之一是装置气密性不好
3．实验室用燃烧法测定空气中氧气的含量，最适宜选用的物质是（　　）
A．木炭 B．红磷 C．硫磺 D．铁丝
4．如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，下列说法中不正确的是（　　）
A．实验时红磷一定过量
B．点燃红磷前先用弹簧夹加紧乳胶管
C．红磷熄灭后立刻打开弹簧夹
D．最终进入瓶中水的体积约为氧气的体积
5．空气中含量最多的气体是（　　）
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．氦气
6．空气中氮气、氧气的体积比约为（　　）
A．4：1 B．5：1 C．1：5 D．1：4
7．如图装置常用来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中不正确的是（　　）
A．红磷燃烧产生大量白色烟雾
B．实验中的红磷换成硫、水换成NaOH溶液也会出现倒吸
C．实验后剩余的气体不可燃烧也不支燃烧
D．止水夹未夹紧会导致进入集气瓶中水的体积大于
8．空气中含量较多且化学性质不活泼的气体是（　　）
A．氮气 B．氧气 C．水蒸气 D．二氧化碳
9．下列物质排放到空气中，会造成空气污染的是（　　）
①燃烧产生的烟；②汽车排放的尾气；③化工厂排放的废气；④煤炭燃烧产生的一氧化碳气体；⑤动植物呼吸排出的气体
A．①②③④ B．①③⑤ C．①③④ D．①②③
10．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的可吸入颗粒物。下列不影响该项检测结果的是（　　）
A．垃圾焚烧 B．汽车尾气 C．金属回收 D．工业废气
11．空气是多种气体的混合物，下列生产生活中用到的气体来自空气的是（　　）
A．填充气球用到的氦气 B．制硝酸用到的二氧化氮
C．炼铁用到的一氧化碳 D．做饭用到的天然气
12．空气是人类生产活动的重要资源。空气中含量最多的气体是（　　）
A．氧气 B．稀有气体 C．氢气 D．氮气
13．2022年北京、张家口将联合举办冬奥会，为办成绿色奥运会，下列措施不可行的是（　　）
A．发展公共交通，提倡绿色出行
B．增加使用太阳能、风能等新能源
C．改进燃煤锅炉烟囱，将废气排到高空
D．改进燃煤技术，减少SO2与粉尘排放
二．填空题（共4小题）
14．空气是由多种成分组成的　 　，空气的成分按　 　计算，大约是：氮气　 　，氧气　 　，稀有气体　 　，二氧化碳　 　，其他气体和杂质　 　。
15．根据空气的成分填空：
①小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有　 　，
②石灰水长期露置在空气中会出现白色固体物质，说明空气中含有　 　，
③松脆的饼干放在空气中两三天就变软了，证明了空气中含有　 　．
16．我们已经知道空气的主要成分是氮气和氧气，如图所示为测定空气中氧气含量的实验装置示意图，图中玻璃管里的活塞可以左右移动，活塞的左端管内有密封的空气，活塞右端的玻璃管口跟空气相通，实验开始前活塞处在刻度5处。请回答下列问题：
（1）实验时，玻璃管里为什么要盛过量的红磷？
　 　
（2）可以观察到玻璃管内发生的现象是：①红磷（足量）　 　；②活塞开始向　 　移动（填“左”或“右”，下同）；③随着温度的降低，最终向　 　移动。
（3）实验结束并恢复至室温时，活塞应停在约刻度　 　处，据此可得出的结论是　 　。
17．为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：选用实际容积为40mL的试管作为反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如图的实验装置。假设此实验能够按照小华的设想正常进行，白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，且两个容器间的导管足够粗，保持空气正常流动。请回答下列问题：
（1）实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明　 　；
（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到的现象为：　 　；
（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。可观察到的现象为　 　；
（4）若按小华的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败。例如：　 　。
三．解答题（共3小题）
18．对空气中氧气含量测定实验的再认识。
Ⅰ.某校化学兴趣学习小组在学习了“空气中氧气含量测定”的基础上，改进出如图1所示的实验装置。实验步骤如下：
①连接仪器，装置的气密性良好；
②整个集气瓶的体积是c，集气瓶里装入适量a体积的水，在燃烧匙里放入足量红磷，把长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中；
③利用凸透镜对红磷加热，待集气瓶完全冷却至室温后，量出集气瓶中水的体积是b。
请回答下列问题：
（1）红磷燃烧的实验现象有　 　，整个实验过程中，集气瓶内水面的变化情况是　 　。
（2）利用a、b、c三个数据，写出空气中氧气的体积分数表达式为　 　。
（3）组内成员小明对“实验前集气瓶里要装入适量a体积的水”非常不理解。咨询组长后，他终于明白“实验前装入水”的作用，其一是　 　；其二是　 　。
Ⅱ.该兴趣小组同学继续改进实验，通过查询资料，利用四硫化钠（Na2S4）固体替代红磷进行实验，其反应原理为：2Na2S4+O2+2H2O═8S↓+4NaOH。实验过程如下：
①将足量的四硫化钠（Na2S4）固体置于试管中，再加入适量的水并立即塞紧橡胶塞，再充分振荡；
②测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h1（如图2所示）；
③将该试管倒置于水槽中（如图3所示），在水中取下橡胶塞；
④当现象稳定后在水下塞紧橡胶塞，将试管取出倒转过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离（如图4所示）记录数据h2。
⑤按照①～④再重复实验2次，3次实验数据记录如表：
第1次 第2次 第3次
h1/cm 11.0 11.4 11.6
h2/cm 9.6 9.1 9.2
（1）步骤①中进行充分振荡的目的是　 　，可观察到的实验现象为　 　；
（2）分析3次实验数据，你认为第　 　次实验数据应舍弃，利用数据计算本实验测得的空气中氧气的体积分数约为　 　%（结果精确到0.1%）。
19．如图所示是测定空气中氧气含量的实验装置图，请回答下列问题。
（1）实验过程：在集气瓶内加少量水，并将水面上方空间分为5等份。用弹簧夹夹紧胶皮管，点燃燃烧匙内的红磷后的操作是　 　，此时红磷燃烧的现象有　 　，（至少答三点）发生化学反应的表达式是　 　；
（2）待红磷火焰熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，此时出现的现象是　 　
　 　，这个实验可以得出氧气约占空气总体积的结论；
（3）集气瓶内剩下的气体主要是氮气。燃烧着的红磷熄灭了，说明氮气　 　。
20．空气是人类赖以生存的宝贵资源。
（1）空气的用途：焊接金属时常用作保护气的是 　 　。
（2）空气的成分：老师利用图甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术，测得过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图乙所示。
①燃烧匙中红磷燃烧的主要现象是 　 　，反应的文字表达式是 　 　，属于 　 　反应（填基本反应类型）。
②结合曲线，解释AB段气体压强变化的原因是 　 　。
③t2时导致压强变化的操作是 　 　，最终集气瓶中水平面大约上升至刻度 　 　处。由此可以得出有关空气组成的结论是 　 　。
（3）空气的保护：图丙是某地PM2.5来源分布图。据此，下列措施对减少PM2.5效果最不明显的是 　 　。
A．减少汽车的保有量
B．用风能与太阳能发电替代燃煤发电
C．减少工业生产中二氧化碳的排放
第一节空气的成分第四单元我们周围的空气基础练习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．空气成分中，化学性质最不活泼的气体是（　　）
A．氧气 B．稀有气体 C．二氧化碳 D．氮气
【分析】空气中各成分的体积分数分别是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其它气体和杂质0.03%；氮气的化学性质稳定，氧气的化学性质比较活泼，稀有气体的化学性质最稳定。
【解答】解：A、氧气的化学性质比较活泼，故选项错误；
B、稀有气体的化学性质最稳定，故选项正确；
C、二氧化碳能与水、石灰水等物质发生化学反应，不是很稳定，故选项错误；
D、氮气的化学性质比较稳定，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和气体的性质，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。
2．如图是用红磷燃烧法测定空气里氧气含量的装置图，有关此实验的结论与分析错误的是（　　）
A．此实验证明，氧气约占空气体积的
B．此实验证明，瓶内剩余的气体，既不易溶于水，也不支持燃烧
C．该实验中的红磷还可以用硫来代替
D．若该实验没有达到预期目的，可能的原因之一是装置气密性不好
【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、实验现象为进入集气瓶中的水约占其容积的，实验证明，氧气约占空气体积的，故选项说法正确。
B、过量的红磷消耗完氧气后不再燃烧，说明瓶内剩余的气体不支持燃烧；水进入集气瓶其容积的不再进入，说明剩余的气体不易溶于水，故选项说法正确。
C、该实验中的红磷不能用硫来代替，因为硫在空气在燃烧生成二氧化硫气体，使装置内压强变化不大，故选项说法错误。
D、若该实验没有达到预期目的，可能的原因之一是装置气密性不好，使测定结果不准确，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。
3．实验室用燃烧法测定空气中氧气的含量，最适宜选用的物质是（　　）
A．木炭 B．红磷 C．硫磺 D．铁丝
【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．木炭虽然能在空气中燃烧，也不能用来测定空气中氧气的含量，因其产物也是气体；故不能用来测定空气中氧气的含量；故错误；
B．红磷可用来测定空气中氧气的含量，因红磷能在空气中燃烧，且产物是固体，如装置内红磷燃烧消耗尽氧气，瓶内气压减小，水吸入装置的体积数就是空气中氧气的体积数。故正确；
C．硫磺能在空气中燃烧，但生成二氧化硫气体，在反应装置中虽然消耗了氧气，却又产生了新的气体，因而不能用来测定空气中氧气的含量。故错误；
D．铁丝不能在空气中燃烧，不能用来测定空气中氧气含量，故错误。
故选：B。
【点评】此题探究测定空气中氧气的含量时所选取的最佳药品，根据氧气的化学性质和测定的需要将反应物一一分析，判定最佳方案．此题能巩固氧气的化学性质知识．
4．如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，下列说法中不正确的是（　　）
A．实验时红磷一定过量
B．点燃红磷前先用弹簧夹加紧乳胶管
C．红磷熄灭后立刻打开弹簧夹
D．最终进入瓶中水的体积约为氧气的体积
【分析】测定空气中氧气含量的实验结论是氧气约占空气体积的五分之一，要想结论准确，做该实验时，装置的气密性要好；药品的量要足，把氧气全部耗尽；等到装置冷却到室温再打开弹簧夹读数等等．燃烧结束后立刻打开弹簧夹，测量的结果会小于五分之一．
【解答】解：A、测定空气中氧气含量实验时红磷要过量，能把氧气全部耗尽，实验结论精确，故A说法正确；
B、点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管是为了装置的气密性好，若装置漏气时，氧气耗尽，空气会及时补充，达不到实验的目的，故B说法正确；
C、红磷燃烧的现象应是大量的白烟，燃烧结束后立刻打开弹簧夹，由于剩余气体膨胀，测量的结果会小于五分之一，故C说法错误；
D、测定空气中氧气含量实验是红磷燃烧消耗掉氧气，导致装置内压强减小，打开弹簧夹，水会倒流进瓶内，因此最终进入瓶中水的体积约为氧气的体积，故D说法正确。
故选：C。
【点评】该题主要考查测定空气里氧气含量的探究实验，该实验的结论和实验中注意事项是考查重点．
5．空气中含量最多的气体是（　　）
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．氦气
【分析】根据空气中各成分的体积分数，进行分析解答．
【解答】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%，则空气中含量最多的气体是氮气。
故选：A。
【点评】本题难度不大，熟记空气的成分及各成分的体积分数是解答此类题的关键．
6．空气中氮气、氧气的体积比约为（　　）
A．4：1 B．5：1 C．1：5 D．1：4
【分析】根据空气中氧气和氮气的体积分数来回答本题．
【解答】解：空气中氮气体积分数为78%，约为80%，氧气体积分数为21%约为20%，所以空气中氮气与氧气的体积比约为＝4：1。
故选：A。
【点评】通过回答本题知道了空气中氮气和氧气的体积分数和它们的体积比．
7．如图装置常用来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中不正确的是（　　）
A．红磷燃烧产生大量白色烟雾
B．实验中的红磷换成硫、水换成NaOH溶液也会出现倒吸
C．实验后剩余的气体不可燃烧也不支燃烧
D．止水夹未夹紧会导致进入集气瓶中水的体积大于
【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（只能与空气中的氧气反应）；本身的状态为非气体；生成的物质为非气态；据此进行分析解答。
【解答】解：A、红磷燃烧产生大量的白烟，而不是白色烟雾，故选项说法错误。
B、实验中的红磷换成硫、水换成NaOH溶液也会出现倒吸，因为氢氧化钠溶液能与二氧化硫反应，故选项说法正确。
C、足量的红磷燃烧一段时间后熄灭，说明剩余的主要气体氮气不能燃烧，不能支持燃烧，故选项说法正确。
D、止水夹未夹紧，反应放出大量的热，装置内压强大，有空气逸出，因此进入的水多，使测定结果偏大，故选项说法正确。
故选：A。
【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。
8．空气中含量较多且化学性质不活泼的气体是（　　）
A．氮气 B．氧气 C．水蒸气 D．二氧化碳
【分析】根据空气的组成回答本题。
【解答】解：空气中含量较多且化学性质不活泼的气体是氮气，占空气体积的78%。
故选：A。
【点评】本题考查了空气的组成。
9．下列物质排放到空气中，会造成空气污染的是（　　）
①燃烧产生的烟；②汽车排放的尾气；③化工厂排放的废气；④煤炭燃烧产生的一氧化碳气体；⑤动植物呼吸排出的气体
A．①②③④ B．①③⑤ C．①③④ D．①②③
【分析】空气污染的主要原因是近代工业和交通运输业的迅猛发展，空气的主要污染物有颗粒物质、一氧化碳、二氧化硫、氮的氧化物、碳氢化合物等．
【解答】解：①燃烧产生的烟；②汽车尾气；③工厂的废气；④煤炭燃烧产生的气体；都会对空气产生污染。⑤动植物的呼吸排放的气体主要是二氧化碳和水蒸气，不会对空气产生污染。
故选：A。
【点评】本题是直接考查空气污染原因和污染物的种类，比较简单，利用所学的课本知识即可解答，但需要对污染物的类型加以区分．
10．PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的可吸入颗粒物。下列不影响该项检测结果的是（　　）
A．垃圾焚烧 B．汽车尾气 C．金属回收 D．工业废气
【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。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，雾霾可使空气中增加大量的可吸入颗粒物。
【解答】A、垃圾焚烧会产生烟尘等可吸入颗粒物，影响该项检测结果；故选项错误；
B、汽车尾气是化石燃料燃烧，会产生可吸入颗粒物，影响该项检测结果；故选项错误；
C、金属回收节约资源，不会产生可吸入颗粒物，不影响该项检测结果；
D、工业废气中含有可吸入颗粒物，影响该项检测结果；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。
11．空气是多种气体的混合物，下列生产生活中用到的气体来自空气的是（　　）
A．填充气球用到的氦气 B．制硝酸用到的二氧化氮
C．炼铁用到的一氧化碳 D．做饭用到的天然气
【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%。稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称。
【解答】解：A、填充气球用到的氦气，氦气属于稀有气体，密度比空气小；故选项正确；
B、制硝酸用到的二氧化氮，二氧化氮不是空气的成分；故选项错误；
C、炼铁用到的一氧化碳，一氧化碳不是空气的成分；故选项错误；
D、做饭用到的天然气，天然气不是空气的成分；故选项错误；
故选：A。
【点评】本考点考查了空气中各种气体的含量和用途等，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．空气是人类生产活动的重要资源。空气中含量最多的气体是（　　）
A．氧气 B．稀有气体 C．氢气 D．氮气
【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、稀有气体大约占空气体积的0.94%，故选项错误；
C、氢气不是空气的成分，故选项错误；
D、氮气大约占空气体积的78%，故选项正确；
故选：D。
【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。
13．2022年北京、张家口将联合举办冬奥会，为办成绿色奥运会，下列措施不可行的是（　　）
A．发展公共交通，提倡绿色出行
B．增加使用太阳能、风能等新能源
C．改进燃煤锅炉烟囱，将废气排到高空
D．改进燃煤技术，减少SO2与粉尘排放
【分析】防止环境污染的措施有：发展公共交通，提倡绿色出行；改进燃煤技术，减少SO2与粉尘排放；工厂排放的废气经过处理再排放；植树造林；合理开发新能源；禁止燃放烟花爆竹等。
【解答】解：A、发展公共交通，提倡绿色出行，正确但不符合题意，故选项错误；
B、增加使用太阳能、风能等新能源，正确但不符合题意，故选项错误；
C、改进燃煤锅炉烟囱，将废气排到高空，还是污染空气，错误符合题意，故选项正确；
D、改进燃煤技术，减少SO2与粉尘排放，正确但不符合题意，故选项错误；
故选：C。
【点评】环保问题已经引起了全球的重视，关于“三废”的处理问题，是中考的热点问题，化学上提倡绿色化学工艺，要从源头上杜绝污染。
二．填空题（共4小题）
14．空气是由多种成分组成的　混合物　，空气的成分按　体积分数　计算，大约是：氮气　78%　，氧气　21%　，稀有气体　0.94%　，二氧化碳　0.03%　，其他气体和杂质　0.03%　。
【分析】根据混合物的定义和空气中各成分及体积分数来回答本题。
【解答】解：混合物是由两种或两种以上的物质组成的物质，由于空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等物质，所以属于混合物；空气中各成分及体积分数为：氮气：78%、氧气：21%、稀有气体：0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质：0.03%。
故答案为：混合物；体积分数；78%；21%；0.94%；0.03%；0.03%。
【点评】解答本题关键是要知道混合物的判断方法：由两种或两种以上的物质组成的物质，熟悉空气中各成分及体积分数。
15．根据空气的成分填空：
①小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有　氧气　，
②石灰水长期露置在空气中会出现白色固体物质，说明空气中含有　二氧化碳　，
③松脆的饼干放在空气中两三天就变软了，证明了空气中含有　水蒸气　．
【分析】氧气可以供给呼吸，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，水蒸气遇冷会凝结成水．
【解答】解：空气中有氧气，二氧化碳，水蒸气；氧气可以供给呼吸，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，水蒸气遇冷会凝结成水
故答案为：（1）氧气 （2）二氧化碳 （3）水蒸气
【点评】了解空气中各成分的性质．
16．我们已经知道空气的主要成分是氮气和氧气，如图所示为测定空气中氧气含量的实验装置示意图，图中玻璃管里的活塞可以左右移动，活塞的左端管内有密封的空气，活塞右端的玻璃管口跟空气相通，实验开始前活塞处在刻度5处。请回答下列问题：
（1）实验时，玻璃管里为什么要盛过量的红磷？
　充分消耗掉玻璃管内的氧气　
（2）可以观察到玻璃管内发生的现象是：①红磷（足量）　燃烧，产生浓厚的白烟，放出大量的热　；②活塞开始向　右　移动（填“左”或“右”，下同）；③随着温度的降低，最终向　左　移动。
（3）实验结束并恢复至室温时，活塞应停在约刻度　4　处，据此可得出的结论是　空气中氧气的含量约占空气体积的　。
【分析】（1）根据白磷燃烧注意事项进行分析；
（2）根据白磷的燃烧、气体的体积与温度的关系分析实验的现象；
（3）根据白磷燃烧消耗的氧气体积，分析空气中氧气的体积含量。
【解答】解：（1）实验时，玻璃管里盛过量的白磷目的是充分消耗掉玻璃管内的氧气，故填：充分消耗掉玻璃管内的氧气。
（2）白磷燃烧，产生浓厚的白烟，放出大量的热，装置内的气体受热体积会膨胀，所以活塞向右滑动，反应结束后，随着温度的降低，最终完全恢复至室温后，气体的体积慢慢收缩，活塞向左滑动，故填：燃烧，产生浓厚的白烟，放出大量的热；右；左。
（3）实验结束并恢复至室温时，由于氧气被消耗掉，活塞应停在约刻度4处，据此可得出的结论是：空气中氧气约占空气体积的．故填：4；空气中氧气的含量约占空气体积的。
【点评】空气是人类宝贵的自然资源，在中考中占有重要的地位，特别是空气中氧气含量的测定，要注意测定原理、实验关键、现象和结论、装置的评价和改进等内容的考查。
17．为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：选用实际容积为40mL的试管作为反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如图的实验装置。假设此实验能够按照小华的设想正常进行，白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，且两个容器间的导管足够粗，保持空气正常流动。请回答下列问题：
（1）实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明　装置气密性好　；
（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到的现象为：　针筒活塞向前移动到12　；
（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。可观察到的现象为　针筒活塞先向右移动，最后向左移动到8　；
（4）若按小华的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败。例如：　试管上的橡皮塞可能弹出　。
【分析】本题是测定氧气在空气中的体积分数的实验探究，要把空气中的氧气消耗掉，在本实验中用的是过量的白磷，燃烧后的生成物是固体，不需要占很大的空间。本实验中用的是40mL的试管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器，并且活塞在20mL处，有助于反应结束后计算体积。要使本实验成功，必须注意以下几点：①装置的气密性好；②白磷足量；③必须冷却到室温再读数。还要注意防止试管受热不均或气体体积受热膨胀过大，从而造成试管炸裂。
【解答】解：
（1）打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明整个装置都不漏气；
（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，这时白磷燃烧消耗掉的只是试管内的氧气为40mL×＝8mL，所以活塞应停在20mL﹣8mL＝12mL的刻度处；
（3）若不使用弹簧夹，白磷燃烧放出热量，造成试管内的气体体积膨胀，活塞先向右移动；白磷实际消耗掉的是试管40mL和注射器内20mL的氧气为（40mL+20mL）×＝12mL，所以活塞应停在20mL﹣12mL＝8mL的刻度处；
（4）因为白磷在密闭容器内燃烧产生热量使气体膨胀，可能会使橡胶塞弹出、试管爆裂、不使用弹簧夹可能会使注射器活塞弹出等，造成实验失败。
故答案为：
（1）装置气密性好；
（2）针筒活塞向前移动到12；
（3）针筒活塞先向右移动，最后向左移动到8；
（4）试管上的橡皮塞可能弹出。
【点评】本题主要考查实验测定空气中氧气含量的原理及可能造成实验失败的原因的分析，解此类问题时关键是分析清楚实验原理，了解实验过程中的注意事项，培养了学生的分析推理能力和严谨的实验态度。
三．解答题（共3小题）
18．对空气中氧气含量测定实验的再认识。
Ⅰ.某校化学兴趣学习小组在学习了“空气中氧气含量测定”的基础上，改进出如图1所示的实验装置。实验步骤如下：
①连接仪器，装置的气密性良好；
②整个集气瓶的体积是c，集气瓶里装入适量a体积的水，在燃烧匙里放入足量红磷，把长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中；
③利用凸透镜对红磷加热，待集气瓶完全冷却至室温后，量出集气瓶中水的体积是b。
请回答下列问题：
（1）红磷燃烧的实验现象有　红磷燃烧，产生白烟，放热　，整个实验过程中，集气瓶内水面的变化情况是　逐渐上升至b处　。
（2）利用a、b、c三个数据，写出空气中氧气的体积分数表达式为　×100%　。
（3）组内成员小明对“实验前集气瓶里要装入适量a体积的水”非常不理解。咨询组长后，他终于明白“实验前装入水”的作用，其一是　吸收五氧化二磷　；其二是　吸热降温　。
Ⅱ.该兴趣小组同学继续改进实验，通过查询资料，利用四硫化钠（Na2S4）固体替代红磷进行实验，其反应原理为：2Na2S4+O2+2H2O═8S↓+4NaOH。实验过程如下：
①将足量的四硫化钠（Na2S4）固体置于试管中，再加入适量的水并立即塞紧橡胶塞，再充分振荡；
②测量液面至橡胶塞下沿的距离，记录数据h1（如图2所示）；
③将该试管倒置于水槽中（如图3所示），在水中取下橡胶塞；
④当现象稳定后在水下塞紧橡胶塞，将试管取出倒转过来，测量液面至橡胶塞下沿的距离（如图4所示）记录数据h2。
⑤按照①～④再重复实验2次，3次实验数据记录如表：
第1次 第2次 第3次
h1/cm 11.0 11.4 11.6
h2/cm 9.6 9.1 9.2
（1）步骤①中进行充分振荡的目的是　使四硫化钠和氧气、水充分反应　，可观察到的实验现象为　产生淡黄色沉淀　；
（2）分析3次实验数据，你认为第　1　次实验数据应舍弃，利用数据计算本实验测得的空气中氧气的体积分数约为　20.4　%（结果精确到0.1%）。
【分析】Ⅰ.红磷燃烧，产生白烟，放热，生成五氧化二磷。
根据提供数据可以计算氧气体积分数。
“实验前装入水”的作用，其一是吸收五氧化二磷；其二是吸热降温。
故填：吸收五氧化二磷；吸热降温。
Ⅱ.步骤①中进行充分振荡的目的是使四硫化钠和氧气、水充分反应，可观察到的实验现象为产生淡黄色沉淀。
【解答】解：Ⅰ.（1）红磷燃烧的实验现象有红磷燃烧，产生白烟，放热，整个实验过程中，集气瓶内水面的变化情况是逐渐上升至b处。
故填：红磷燃烧，产生白烟，放热；逐渐上升至b处。
（2）空气中氧气的体积分数表达式为：×100%。
故填：×100%。
（3）“实验前装入水”的作用，其一是吸收五氧化二磷；其二是吸热降温。
故填：吸收五氧化二磷；吸热降温。
Ⅱ.（1）步骤①中进行充分振荡的目的是使四硫化钠和氧气、水充分反应，可观察到的实验现象为产生淡黄色沉淀。
故填：使四硫化钠和氧气、水充分反应；产生淡黄色沉淀。
（2）分析3次实验数据，第1次实验数据应舍弃，是因为由3次数据可知，第1次误差较大，h1的平均值：（11.4+11.6）÷2＝11.5，h2的平均值：（9.1+9.2）÷2＝9.15，空气中氧气的体积分数约为：×100%＝20.4%。
故填：1；20.4.
【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
19．如图所示是测定空气中氧气含量的实验装置图，请回答下列问题。
（1）实验过程：在集气瓶内加少量水，并将水面上方空间分为5等份。用弹簧夹夹紧胶皮管，点燃燃烧匙内的红磷后的操作是　立即伸入瓶中并把塞子塞紧　，此时红磷燃烧的现象有　发出黄光，产生大量白烟，放热　，（至少答三点）发生化学反应的表达式是　红磷+氧气 五氧化二磷　；
（2）待红磷火焰熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，此时出现的现象是　水进入广口瓶内　
　约占广口瓶内空气气体的　，这个实验可以得出氧气约占空气总体积的结论；
（3）集气瓶内剩下的气体主要是氮气。燃烧着的红磷熄灭了，说明氮气　氮气不燃烧、不支持燃烧　。
【分析】本题是测定空气中氧气的含量，我们常用燃烧红磷或白磷的方法，因为磷燃烧生成白色固体五氧化二磷，几乎不占空间，使得内外产生气压差，从而得到正确的结论。因此在选择可燃物时，必须考虑到：燃烧的条件；生成物的状态；不与空气中其他物质发生反应。保证本实验成功的关键是：①装置气密性好；②红磷要足量；③要冷却至室温再读数。
【解答】解：
（1）用弹簧夹夹紧胶皮管，点燃燃烧匙内的红磷后的操作是，红磷燃烧的现象是发出黄光，产生大量白烟，放热；反应的文字表达式为红磷+氧气 五氧化二磷；
（2）冷却至室温后打开弹簧夹，烧杯中的水进入广口瓶内，约占广口瓶内空气气体的，
（3）红磷在空气里燃烧消耗了氧气，剩余的气体主要氮气。由红磷的熄灭，说明了氮气不燃烧、不支持燃烧。
答案：
（1）立即伸入瓶中并把塞子塞紧 发出黄光，产生大量白烟，放热 红磷+氧气 五氧化二磷
（2）水进入广口瓶内，约占广口瓶内空气气体的
（3）氮气不燃烧、不支持燃烧
【点评】通过回答本题要学会通过实验现象推实验结论的方法，由表面现象考虑本质特点再进一步推算物质的性质。
20．空气是人类赖以生存的宝贵资源。
（1）空气的用途：焊接金属时常用作保护气的是 　氮气　。
（2）空气的成分：老师利用图甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术，测得过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图乙所示。
①燃烧匙中红磷燃烧的主要现象是 　产生大里白烟，放热　，反应的文字表达式是 　磷+氧气五氧化二磷　，属于 　化合反应　反应（填基本反应类型）。
②结合曲线，解释AB段气体压强变化的原因是 　反应放热　。
③t2时导致压强变化的操作是 　打开止水夹　，最终集气瓶中水平面大约上升至刻度 　1　处。由此可以得出有关空气组成的结论是 　氧气约占空气总体积的　。
（3）空气的保护：图丙是某地PM2.5来源分布图。据此，下列措施对减少PM2.5效果最不明显的是 　C　。
A．减少汽车的保有量
B．用风能与太阳能发电替代燃煤发电
C．减少工业生产中二氧化碳的排放
【分析】（1）根据空气中各成分析用途进行分析；
（2）根据空气中氧气含量测定实验的原理、现象、结论及注意事项进行分析；
（3）根据空气保护的措施进行分析。
【解答】解：（1）空气的用途：氮气化学性质稳定，常温下不与其它物质反应，焊接金属时常用作保护气，故答案为：N2；
（2）①红磷燃烧生成五氧化二磷，则燃烧匙中红磷燃烧的主要现象是剧烈燃烧，产生大里白烟，放热，反应的文字表达式为：磷+氧气五氧化二磷，该反应是由两种物质生成一种物质的反应，属于化合反应；故答案为：产生大里白烟，放热；磷+氧气五氧化二磷；化合反应；
②红磷燃烧放出热里，装置内压强变大，故AB段气体压强变化的原因是反应放热；故答案为：反应放热；
③当集气瓶冷却后，打开止水夹，水倒流进集气瓶，集气瓶中压强变大，则t2时导效压强变化的操作是打开止水夹；氧气的体积占空气总体积的五分之一，则最终集气瓶中水平面大约上升至刻度1处，由此可以得出有关空气组成的结论是氧气约占空气总体积的；故答案为：打开止水夹；1；氧气约占空气总体积的；
（3）A、减少汽车的保有量，可以减少化石燃料的燃烧，可以减少PM2.5，效果明显，故A不正确；
B、用风能与太阳能发电替代燃煤发电，可以减少PM2.5，效果明显，故B不正确；
C、减少工业生产中二氧化碳的排放，可以少污染气体的排放，不能减少PM2.5，故C正确；
故答案为：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。
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