初中科学华师大版 七年级下册 第二章 第2节 空气的成分同步练习
一、单选题
1．（2022七下·北仑期中）“道路千万条， 安全第一条。行车不规范，亲人两行泪。”若没有遵守交通规则，小车发生剧烈冲撞后，安全气囊中会产生一种空气中含量最多的气体。该气体为（ ）
A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．水蒸气
2．（2021七下·慈溪期中）最早通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的科学家是（ ）
A．拉瓦锡 B．舍勒 C．普利斯特里 D．道尔顿
3．（2017七下·宁海期中）下列有关稀有气体的说法错误的是 （ ）
A．稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡六种气体
B．稀有气体不跟其他物质发生化学反应
C．稀有气体在通电时会发出各种有色光
D．通常情况下，稀有气体都是没有颜色、没有气味的气体
4．（2017七下·宁海期中）空气的成分是：①氧气；②氮气；③稀有气体；④二氧化碳、其他气体和杂质。按体积分数由少到多的顺序排列正确的（ ）
A．②①③④ B．①②③④ C．④③①② D．②①④③
5．（2022七下·宁海期末）小科用如图装置来测定空气中氧气的含量，实验前量筒装有50mL的水，下列对该实验认识正确的是（ ）
A．红磷作用是燃烧放热，量多少不会影响实验结果
B．红磷熄火立即打开止水夹，观察量筒内水面变化
C．红磷燃烧后，外界的大气压大于容器内气压，量筒内的水被压入容器内
D．最终量筒中的液面约降至40mL刻度线处
6．（2022七下·宁波期中）如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，下列说法中正确的是（ ）
A．红磷燃烧产生大量的烟雾 B．燃烧匙中的红磷可以换成木炭
C．该实验可说明氮气难溶于水 D．火焰熄灭后应立刻打开弹簧夹
7．（2022七下·宁波月考）为测定空气中氧气的含量，某兴趣小组的同学选用了60mL的大试管、量程足够大的针筒注射器等实验器材(如图)，将足量白磷放入试管后，橡皮塞塞紧试管，放开弹簧夹(整套装置的气密性良好)。用酒精灯加热白磷，燃烧结束后，等到试管冷却后，观察现象。实验中，可以观察到活塞从原来的30mL刻度处慢慢向左移动到约（ ）
A．6mL刻度处 B．8mL刻度处 C．12mL刻度处 D．18mL刻度处
8．（2022七下·宁波期中）以下现象不能证明大气中有水的是（ ）
A．冬天室内的玻璃窗上会蒙上一层小水珠
B．松脆的饼干放在空气中变软了
C．打开热水瓶盖，瓶口出现白雾
D．夏天从冰箱中取出雪糕，会发现雪糕冒“白气”
9．（2021七下·鄞州期末）在测定空气里氧气的体积分数实验中，下列可能造成氧气体积小于 1/5的有 （ ）
①红磷的量不足，瓶内氧气没有耗尽；
②点燃红磷插入燃烧匙时，瓶塞塞得太慢；
③用等质量的蜡烛代替红磷完成本次实验；
④未冷却至室温就打开弹簧夹；
⑤装置气密性不好； ⑥红磷点燃放入后，没有夹或没夹紧止水夹
A．①③④⑥ B．①③④⑤ C．①②③④⑤ D．①③④⑤⑥
10．（2021七下·奉化期末）下列关于空气的说法正确是（ ）
A．氮气化学性质不活泼，因此可用于充填飞艇和气球
B．空气质量报告中所列的空气质量级别越大，空气质量越差
C．按质量计算，空气中含有氮气约78％，氧气约21％
D．空气中的二氧化碳气体与雨水结合形成酸雨
11．（2021七下·海曙期末）暖宝宝中的发热剂是铁粉、水和食盐等，发热剂能代替红磷测定空气中氧气含量(装置见如图，发热剂的体积忽略不计) 。以下对此改进实验的叙述，错误的是（ ）
A．此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气
B．实验前一定要检查装置的气密性
C．此实验中发热剂的多少不影响测量结果
D．此实验测出氧气的体积分数约是18.3%
12．（2021七下·浙江期中）霓虹灯能发出五颜六色的光是由于充入了（ ）
A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳
13．A、B、C、D四个集气瓶内分别装氢气、氧气、氮气、空气。为了区别这四种气体，某学生将燃着的木条分别伸入这四个瓶内，发现在A瓶内木条燃烧状态不变，B瓶内木条燃烧变旺，C瓶内气体燃烧，还时有爆鸣声，D瓶内木条熄灭，则A、B、C、D依次是（ ）
A．氮气、氢气、氧气、空气 B．空气、氧气、氢气、氮气
C．氢气、氧气、氮气、空气 D．氧气、氢气、空气、氮气
14．成年人每分钟约需要吸入8L氧气，那么一昼夜需要吸入空气的体积大约为（ ）
A．11470L B．55000L C．11520L D．242000L
15．苏州博物馆采用“真空充氮杀虫灭菌消毒机”来处理和保护文物。即将文物置于该机器内，三天后氮气浓度可达99.99%；再密闭三天左右，好氧菌、厌氧菌和丝状霉菌都被杀灭。下列有关氮气说法错误的是（ ）
A．通常状况下氮气易溶于水
B．氮气不能供给呼吸
C．通常情况下氮气的化学性质不活泼
D．高浓度氮气可抑制菌类的生长
16．（2019七下·宁波期中）下列现象不能证明空气存在的是（ ）
A．风吹草动
B．月光通过窗户照在桌子上
C．向空瓶子中灌水有气泡逸出
D．空烧杯倒立在水中，水不能进入空烧杯中
二、填空题
17．（2021七下·余姚期中）如图所示，在测定空气中氧气含量的探究实验中，有一个具有刻度和可以滑动活塞的玻璃容器，容器内放了一粒白磷（白磷燃烧所需的最低温度为40℃），并将其固定好，放在盛有85℃热水的烧杯上，可看到玻璃容器内白磷燃烧时产生大量白烟，该反应的文字表达式是 。实验结束后，恢复到室温，活塞应停在约 厘米处。反应中白磷要过量，目的是 。
18．（2020七下·奉化期末）如图表示空气中各成分所占的体积分数示意图。据此可知：
（1）图中A为 。
（2）下列有关空气的说法正确的是 (多选)。
A．空气是混合物
B．图中的其他成分指的是稀有气体
C．利用液态空气中各成分的熔点不用，可以分离出A和B
D．电流通过充有稀有气体的灯管时，会产生不同颜色的光
E．B气体是一种可燃性气体
19．（2019七下·宁波期中）根据下列事实说明空气中含有的成分。
（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）空气是制造氮肥的天然资源，说明空气中含有 。
（3）炸脆的食物在空气中放置一段时间后就不脆了，说明空气中含有 。
（4）澄清石灰水在空气中放置一段时间，看到表面有一层白膜，
说明空气中含有 。
20．（2023七下·鄞州期中）某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究。
（1）如图 1 所示装置和药品进行实验，冷却至室温后打开止水夹，如果实验结果符合预期，可观察到的现象是： 。若观察到结果小于预期值，则可能是因为 （写出一种原因）。
（2）小组的同学对该实验进行了如图2所示的改进。（已知试管容积为40mL）请结合实验目的，在正确的实验操作后最终注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为 mL 刻度处才停止。
三、实验探究题
21．（2022七下·江北竞赛）小科为了测定空气中氧气的含量，选用如图甲所示的装置，通过以下步骤进行实验：
步骤一：检查装置的气密性，并在广口瓶内加入少量水；
步骤二：将
（选填“水面上方体积”或“广口瓶总体积”）分为5等分，用弹簧夹夹紧橡皮管、点燃红磷后，迅速伸入瓶中并塞紧塞子；
步骤三：待燃烧停止并冷却至室温后，打开弹簧夹。
小科测得实验过程中广口瓶内气压的变化如图乙所示，请分析回答：
（1）将步骤二补充完整 。
（2）发生图乙中a﹣c段对应的化学反应的文字表达式为： 。
（3）图乙中的e点对应的实验操作是 。
（4）实验结束后，如果广口瓶中的水位高于理论的水位高度，可能的
原因是 （选填字母代号）。
A．步骤一中加入的水太多
B．加入的红磷量不足
C．当瓶内气压为图乙中的b点时就打开弹簧夹
D．当瓶内气压为图乙中的d点时就打开弹簧夹
22．（2022七下·鄞州期中）为提高测定空气中氧气含量实验的精确度，某科学兴趣小组对课本实验进行了创新改进。
【实验步骤】
①取一根玻璃管，用橡皮塞将一端密封；
②将食品脱氧剂粉末迅速装入玻璃管，立即向管口注入一滴水将玻璃管密封，水滴的下端标为A。弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀且紧密，脱氧剂的上端标为O，如图甲所示；
③水平滚动玻璃管，使食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中。静置至水滴不再移动时，水滴的右端标为B，如图乙所示；
④同②操作使粉末分布均匀且紧密，用刻度尺测量出AO段和AB段的长度，并计算出AB与AO的比值，将数据记录在表格中；
⑤洗涤、干燥实验装置，重复上述实验。
实验次数 AO(mm) AB(mm) AB/AO
1 523.5 109.5 0.2092
2 525.5 110.0 0.2093
3 527.0 110.5 0.2097
【得出结论】
根据表格中的实验数据，可知空气中氧气含量为 (用百分数表示)。
【思考讨论】
⑴实验步骤③中，将食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中的目的是 。
⑵实验步骤②中，如果玻璃管内的脱氧剂粉末分布不够紧密，会使实验结果偏大，其原因是 。
23．（2022七下·宁波期中）某科学兴趣小组想亲身感受科学家的探究历程，他们选择了《空气中氧气含量的粗略测定》为探究内容。
【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(如图1、图2所示)，红磷燃烧的文字表达式为磷＋氧气五氧化二磷。兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于21%。
【实验改进】甲同学认为误差主要是由实验装置造成的，于是改用图3装置进行实验。
（1）按图2装置实验，实验开始前应先进行的一步操作是 。实验中燃烧匙内盛放红磷的量必须 。
（2）按图3装置实验，点燃红磷的方式不同于图1，而是接通电源使电烙铁发热，点燃红磷后，断开电源。与图2装置相比，图3装置使用电烙铁可以减小实验误差，其原因是 。
（3）木炭不可代替红磷测定空气中氧气含量的原因是 。
24．（2021七下·海曙月考）在按书本装置测定空气中氧气含量的实验时，当装置内的氧气低于一定含量时，红磷就不再与氧气反应，从而导致测量结果偏小。有老师对该实验进行了改进，装置如图所示。在一容器中倒入刚拆封的“暖宝宝”黑色粉末，再在上面放足量的白磷，迅速扣上烧杯，随后白磷自燃，利用这一装置可更准确地测定空气中氧气的体积分数。
链接：暖宝宝又称暖贴，暴露在空气里，空气中的氧气通过透气膜进入里面能产生热。使用时贴于肩部、背部、腰部、胃部、腿部及相关关节部位，立刻就能发热，平均温度53℃；可贴型暖贴持续时间临床检测在12小时。
（1）黑色粉末的主要成分是什么？对此同学们作出了以下两种猜想：
猜想一：该粉末可能是木炭粉；
猜想二：该粉末可能是铁粉。
根据学过的科学知识，我们可以确定 （选填“猜想一”或“猜想二”）肯定是错误的。
（2）改进后实验使实验结果更准确，原因是该黑色粉末能在空气中 （选填“燃烧”或“缓慢氧化”），从而进一步消耗烧杯中的氧气。
（3）小李同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装置如图所示，实验后从量筒中流入玻璃瓶（容积为250mL）中水的体积为45mL（铁粉生锈消耗的水忽略不计）。下列说法正确的有_______。
A．实验前必须检查装置的气密性
B．通过本次实验数据测得空气中氧气的体积分数为18%
C．若实验测得空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不足
D．必须等温度计的读数恢复至实验前的温度后才能记录量筒内剩余水的体积
25．（2019七下·宁波期中）某课外活动小组学习了书本中“空气中氧气含量的测定”实验，知道五氧化二磷不能随便排放到空气中，否则会对空气造成污染，所以对该实验进行了改进：
在由两个注射器组成的密闭系统内共有 50 mL 空气，如图所示。然后给装有红磷的玻璃管加热。同时交替缓慢推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的红磷变成白烟，且较长时间内无进一步变化时停止。停止加热后，待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内。请你根据对上述实验的理解，回答下列问题：
（1）实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约 mL。
（2）在加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是 。写出该反应的文字表达式：
（3）上述实验只是测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够准确的可能原因是（写出其中一种）
。
26．（2019七下·宁波期中）实验室需收集一瓶约含四分之一空气的氧气。
（1）下列操作正确的是（ ）
A. B． C． D．
A．集气瓶中灌 1/4 的水
B．集气瓶中灌3/4的水
C．导管伸入到集气瓶体积的 1/4 处
D．导管伸入到集气瓶体积的 3/4 处
（2）此瓶中氧气的体积分数为
（用百分数表示，结果保留整数）。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据空气中气体组成及各成分的体积含量分析。
【解答】空气按体积分数计算，氮气占78%，氧气占21%，二氧化碳占0.03%，水蒸气及其它气体和杂质占0.03%，所以含量最多的气体为氮气；
故选B。
2．【答案】A
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据相关的科学发展史分析判断。
【解答】最早通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的科学家是拉瓦锡，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
3．【答案】B
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】本考点考查了稀有气体的性质和的用途，基础性比较强，体现了性质决定用途，用途又反映性质的理念，要认真掌握，综合应用．本考点主要出现在选择题和填空题中。
【解答】稀有气体是氦氖氩氪氙等气体总称，是无色无味的气体，原来被称为惰性气体，因为化学性质不活泼，在常温下不易与其它物质发生化学反应，并不能说不能，在改变条件的情况下可以与其它物质反应，稀有气体可以用作光源，做制冷剂，作保护气等用途非常广泛。
故选B
4．【答案】C
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】此题考查空气的组成，根据各气体在空气中的体积分数回答，因此要求同学们熟记空气的组成情况。根据空气中各气体的体积分数比较排列即可解答此题。
【解答】各气体在空气中的体积分数：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%，故体积分数由少到多的顺序排列为④③①②。
故选C
5．【答案】C
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据测定空气中氧气含量实验的原理、过程和现象分析判断。
【解答】A.红磷的作用是消耗试管中的氧气，因此红磷的量必须足够，否则会使测量数据偏小，故A错误；
B.红磷熄灭后，需要等到试管内的温度恢复室温时才能打开止水夹，否则会由于温度较高，压强较大，导致进入试管内水的体积偏小，测出氧气的体积偏小，故B错误；
C.红磷燃烧消耗试管内的氧气，从而使试管内的气压低于外界的大气压强，于是量筒内的水被压入试管中，故C正确；
D.试管中氧气的体积为：130mL×20%=216mL，即从量筒内进入试管内水的体积，则最终量筒内的液面高度为：50mL-26mL=24mL，故D错误。
故选C。
6．【答案】C
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据测定空气中氧气含量的实验过程、现象和结论分析判断。
【解答】A.红磷燃烧生成大量五氧化二磷，即看到大量的白烟，故A错误；
B.木炭燃烧生成二氧化碳气体，从而使瓶内气压几乎不变，那么烧杯内的水就不能吸入瓶内，无法测出消耗氧气的体积，故B错误；
C.如果氮气在水中的溶解度较大，那么吸入瓶内水的体积就是消耗氧气和吸收氮气的体积之和，即无法测定氧气的体积，故C正确；
D.火焰熄灭后，要等到瓶内温度恢复室温时才能打开弹簧夹，故D错误。
故选C。
7．【答案】D
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据空气中氧气的含量计算出大试管中氧气的体积，这也就是反应结束后试管刻度的减小值，据此计算出活塞所对的刻度值即可。
【解答】空气中氧气的体积约占总体积的20%，则大试管中氧气的体积为：60mL×20%=12mL；
那么冷却后，活塞应该回到的刻度为：30mL-12mL=18mL。
故选D。
8．【答案】C
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】 分析各个现象中能否说明空气中存在水蒸气即可。
【解答】A.冬天室内的玻璃窗上会蒙上一层小水珠，是空气中的水蒸气液化而成的，故A不合题意；
B.松脆的饼干放在空气中变软了，是因为饼干吸收了空气中的水蒸气，故B不合题意；
C.打开热水瓶盖，瓶口出现白雾，这是瓶内的热水汽化生成的水蒸气再次液化而成的小水珠，不能说明空气中存在水蒸气，故C符合题意；
D.夏天从冰箱中取出雪糕，会发现雪糕冒“白气”，这是空气中的水蒸气放热液化而成的小水珠，故D不合题意。
故选C。
9．【答案】B
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】在测定空气中氧气的体积分数时，集气瓶内的物质燃烧后不能生成气体，否则会对测量产生影响，导致实验无法完成，据此根据实验设计的要求对各个选项进行分析即可。
【解答】①红磷的量不足，瓶内氧气没有耗尽，那么测出的氧气体积会偏小，故①符合题意；
②点燃红磷插入燃烧匙时，瓶塞塞得太慢，瓶内空气受热膨胀而溢出，导致测出的氧气体积偏大，故②不合题意；
③用等质量的蜡烛代替红磷，由于蜡烛燃烧生成二氧化碳，那么瓶内气压几变化偏小，测出的氧气体积偏小，故③符合题意；
④未冷却至室温就打开弹簧夹，则瓶内气体温度高气压大，进入瓶内的水的体积偏小，即测出氧气的体积偏小，故④符合题意；
⑤装置气密性不好，那么外面的空气进入瓶内，导致瓶内气压变化变小，进入瓶内水的体积偏小，即测出氧气的体积偏小，故⑤符合题意；
⑥红磷点燃放入后，没有夹或没夹紧止水夹，使瓶内气体从烧杯溢出，导致测出氧气的体积偏大，故⑥不合题意。
那么可能造成氧气体积小于1/5的是①③④⑤。
故选B。
10．【答案】B
【知识点】空气的成分及探究；空气的利用
【解析】【分析】根据空气的组成以及用途分析判断。
【解答】A.氮气化学性质不活泼，但是密度与空气的密度几乎相同，因此不能用于充填飞艇和气球，故A错误；
B.空气质量报告中所列的空气质量级别越大，说明空气污染物越多，即空气质量越差，故B正确；
C.按体积计算，空气中含有氮气约78％，氧气约21％，故C错误；
D.空气中的二氧化硫、二氧化氮等气体与雨水结合形成酸雨，故D错误。
故选B。
11．【答案】C
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据空气中氧气含量测量实验的过程、现象和结论分析判断。
【解答】A.此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气，故A正确不合题意；
B.实验前一定要检查装置的气密性，否则测量结果会不准确，故B正确不合题意；
C.如果发热剂太少，那么氧气就不能被全部消耗，测量结果会偏小，故C错误符合题意；
D.根据图片可知，氧气的体积等于流入水的体积55mL，则此实验测出氧气的体积分数约是：，故D正确不合题意。
故选C。
12．【答案】C
【知识点】空气的利用
【解析】【分析】根据稀有气体的性质和用途分析判断。
【解答】稀有气体被电流击穿，会发出彩色荧光，因此可做彩灯，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
13．【答案】B
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据各种气体的特点和性质分析判断。
【解答】A瓶内木条燃烧状态不变，说明气体的成分与空气相同，也就是空气；
氧气具有助燃性，因此氧气浓度越大，燃烧越旺；B瓶内木条燃烧变旺，说明里面为氧气；
氢气和氧气反应生成水；C瓶内气体燃烧，还时有爆鸣声，说明里面为氢气；
氮气不能燃烧也不支持燃烧；D瓶内木条熄灭，说明里面为氮气。
那么四种气体依次为：空气、氧气、氢气和氮气。
故选B。
14．【答案】B
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】首先根据计算出每分钟吸入空气的体积，再乘以时间计算出一昼夜吸入空气的体积。
【解答】空气中氧气占总体积的21%；
那么成年人每分钟吸入空气的体积：；
一昼夜的分钟数：60min×24=1440min；
那么一昼夜吸入空气的体积大约为：40L/min×1440min=57600L；
故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
15．【答案】A
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据氮气的性质和用途判断。
【解答】A.通常状况下氮气不易溶于水，故A错误符合题意；
B.氮气不能供给呼吸，故B正确不合题意；
C.通常情况下氮气的化学性质不活泼，故C正确不合题意；
D.高浓度氮气可抑制菌类的生长，故D正确不合题意。
故选A。
16．【答案】B
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】空气是无色、透明的气体，要感知空气的存在，必须借助与空气相关的其它现象来反映，据此选择。
【解答】A.风是由空气的流动形成的，因此草动说明有风经过，而有风就说明有空气，故A正确不合题意；
B.月光通过窗口照在桌子上，无法证明空气的存在，故B错误符合题意；
C.水中有气泡冒出，气泡中其实就是空气，故C正确不合题意；
D.空烧杯倒立在水中，由于气体压强的存在，水不能进入烧杯内，故D正确不合题意。
故选B。
17．【答案】磷+氧气 五氧化二磷；4；充分反应掉空气中的氧气，使实验更加精确
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）确定反应物、反应条件和生成物，然后写出反应的文字表达式；
（2）反应前后容器内空气的体积之差就是其中氧气的体积，根据空气中氧气大约占20%计算即可。
（3）只有白磷过量，它才能将容器内的氧气全部消耗，从而使测量更准确。
【解答】（1）点燃白磷后，它与氧气反应，生成五氧化二磷，文字表达式为：磷+氧气 五氧化二磷；
（2）反应开始前，活塞在刻度5处，根据“空气中氧气大约占20%”可知，其中氧气的体积占的刻度数：5×20%=1。反应结束后，容器内空气体积减小1个刻度，那么活塞应该停在刻度数：5-1=4。
（3）反应中白磷要过量，目的是充分反应掉空气中的氧气，使实验更加精确。
18．【答案】（1）氮气
（2）A；D
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）在空气中，氮气约占总体积的78%，氧气约21%，稀有气体、二氧化碳和其他气体约占1%；
（2）①由两种或多种物质组成的叫混合物；
②根据空气的组成成分判断；
③物质由气态变成液态叫液化，而液化时的温度称为沸点。利用氮气和氧气的沸点不同，可以将它们从空气中分离出来；
④根据稀有气体的性质分析；
⑤根据氧气的性质判断。
【解答】（1）在空气中，氧气约占总体积的21%，氮气约占78%，因此A为氮气，B为氧气；
（2）A.空气由氮气、氧气、稀有气体和二氧化碳气体等组成，肯定是混合物，故A正确；
B.图中的其他成分指的是稀有气体、二氧化碳等，故B错误；
C.利用液态空气中各成分的沸点不用，可以分离出A和B，故C错误；
D.电流通过充有稀有气体的灯管时，会产生不同颜色的光，故D正确；
E.B气体是氧气，它只能支持燃烧，而本身不能燃烧，故E错误。
故选AD。
19．【答案】（1）氧气
（2）氮气
（3）水蒸气
（4）二氧化碳
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）动物的生命活动离不开呼吸，呼吸作用消耗氧气，产生二氧化碳；
（2）氮肥中都含有氮元素；
（3）空气中含有水蒸气，这也是下雨和出现露珠的主要原因；
（4）二氧化碳气体可以使澄清的石灰水变浑浊。
【解答】(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)空气是制造氮肥的天然资源，说明空气中含有氮气。
(3)炸脆的食物在空气中放置一段时间后就不脆了，说明空气中含有水蒸气。
(4)澄清石灰水在空气中放置一段时间，看到表面有一层白膜， 说明空气中含有二氧化碳。
20．【答案】（1）红磷燃烧，产生大量的白烟，冷却至室温打开止水夹，烧杯中的水进入广口瓶，进入的水的体积约占广口瓶容积的1/5；红磷不足/装置的气密性不好/未冷却就打开止水夹（合理即可）
（2）2mL或1.6mL
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）根据红磷在氧气中燃烧的现象，结合“空气中氧气体积约占总体积的”解答。如果红磷的数量不足，导致氧气没有完全燃烧，会导致测量结果偏小；如果装置的气密性不好，那么导致外面的空气进入集气瓶，也会造成测量结果偏小；如果集气瓶内温度较高，那么气压较大，会导致进入集气瓶的水的体积偏大，即测量结果偏小。
（2）首先用试管内空气的体积×计算出里面氧气的体积，也就是反应结束后活塞所对刻度值的减小量，再用原来的刻度减去减小的刻度得到后来活塞所对刻度即可。
【解答】（1）如图 1 所示装置和药品进行实验，冷却至室温后打开止水夹，如果实验结果符合预期，可观察到的现象是：红磷燃烧，产生大量的白烟，冷却至室温打开止水夹，烧杯中的水进入广口瓶，进入的水的体积约占广口瓶容积的。
若观察到结果小于预期值，则可能是因为：红磷不足，装置的气密性不好，未冷却就打开止水夹。
（2）试管内氧气的体积：40mL×=8mL；
则活塞最终所对刻度值：10mL-8mL=2mL。
21．【答案】（1）水面上方体积
（2）磷+氧气→五氧化二磷
（3）打开弹簧夹
（4）C
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）广口瓶的总体积等于水的体积与空气体积之和，而实验要测量的是空气中氧气的含量，因此应该将水面上方的体积分为5等分；
（2）确定反应物、反应条件和生成物，据此写出反应的文字表达式；
（3）根据e点气压的大小确定应该进行的操作；
（4）广口瓶内的水位高于理论位置，这说明流入瓶内的水的体积偏大，即测出氧气的体积偏大，据此分析判断。
【解答】（1）将水面上方体积分为5等分，用弹簧夹夹紧橡皮管、点燃红磷后，迅速伸入瓶中并塞紧塞子；
（2）根据图乙可知，a~c段气压开始增大，即红磷燃烧消耗氧气，放出大量的热，由于后者对气压的影响明显大于前者，因此气压增大。即磷和氧气反应，生成五氧化二磷，则反应的文字方程式为： 磷+氧气→五氧化二磷 。
（3）e点为气压的最低点，此后气压迅速增大，即此时肯定为红磷停止燃烧后，且温度恢复室温时，因此接下来的操作为：打开弹簧夹，让烧杯内的水流入集气瓶。
（4）A.步骤一中加入的水太多，则空气的体积会偏小，则氧气的体积偏小，不会导致流入的水的体积偏大，故A不合题意；
B.加入的红磷量不足，会导致氧气不能被完全消耗，即流入瓶内的水的体积偏小，故B不合题意；
C.当瓶内气压为图乙中的b点时就打开弹簧夹， 此时温度高气压偏大，会导致瓶内的气体大量溢出，从而使流入水的体积偏大，故C符合题意；
D.当瓶内气压为图乙中的d点时就打开弹簧夹，此时瓶内气压偏大，而内外气压差偏小，从而导致流入水的体积偏小，故D不合题意。
故选C。
22．【答案】20.94%；增大接触面积，使氧气被脱氧剂粉末充分吸收；②中脱氧剂粉末不够紧密导致初始空气柱测量值偏小，④中测量时紧密分布使最终结果偏大(合理即可)
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】【得出结论】将表格中AB/AO的比值相加，然后求出平均数即可。
【思考讨论】①反应物的接触面积越大，则反应越充分；
②试管的容积等于空气柱的体积与脱氧剂粉末的体积之和，如果步骤②中脱氧剂粉末不够紧密，那么测出空气柱的体积会偏小，根据“氧气体积分数=”可知，此时测量结果会偏大，据此分析解答。
【解答】【得出结论】空气中氧气含量为：。
【思考讨论】（1）实验步骤③中，将食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中的目的是增大接触面积，使氧气被脱氧剂粉末充分吸收。
（2）实验步骤②中，如果玻璃管内的脱氧剂粉末分布不够紧密，会使实验结果偏大，其原因是：②中脱氧剂粉末不够紧密导致初始空气柱测量值偏小，④中测量时紧密分布使最终结果偏大。
23．【答案】（1）检查装置气密性；足量
（2）改进后的装置无需打开瓶塞点燃红磷，避免瓶内空气外逸造成实验误差
（3）木炭燃烧消耗氧气而生成二氧化碳气体，反应前后瓶内气压未发生明显变化
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）当反应中不允许与外界有气体交换时，那么在实验前要检查装置的气密性。在实验中，如果红磷的量不足，那么其中的氧气不能被完全消耗，会导致测量结果偏小。
（2）可从是否需要打开瓶子点燃红磷的角度分析解答；
（3）在测量空气中氧气含量的实验中，可燃物的燃烧产物不能是气体，这样会造成气压变化不明显，几乎没有水被吸入集气瓶。
【解答】（1）按图2装置实验，实验开始前应先进行的一步操作是检查装置气密性。实验中燃烧匙内盛放红磷的量必须足量。
（2）按图3装置实验，点燃红磷的方式不同于图1，而是接通电源使电烙铁发热，点燃红磷后，断开电源。与图2装置相比，图3装置使用电烙铁可以减小实验误差，其原因是：改进后的装置无需打开瓶塞点燃红磷，避免瓶内空气外逸造成实验误差。
（3）木炭不可代替红磷测定空气中氧气含量的原因是：木炭燃烧消耗氧气而生成二氧化碳气体，反应前后瓶内气压未发生明显变化。
24．【答案】（1）猜想一
（2）缓慢氧化
（3）A；C；D
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）根据碳与氧气反应生成二氧化碳分析；
（2）根据铁粉的性质分析；
（3）根据实验的原理分析。
【解答】（1）木炭和氧气反应生成二氧化碳，会影响实验结果，所以猜想一肯定是错误的；
（2）铁粉能进一步和烧杯中含量较低的氧气发生缓慢氧化，因此加入铁粉能使实验结果更准确；
（3）A.如果装置漏气，会使进入的水偏少，测定结果偏小，因此实验前必须检查装置的气密性，故A正确；
B.铁缓慢氧化消耗氧气，使装置内气压减小，进入玻璃瓶中的水的体积就是消耗氧气的体积，玻璃瓶内空气的体积为250mL-20mL=230mL；进入破例瓶中的水玻璃瓶中的水是45mL，因此氧气的体积分数为，故B错误；
C.暖宝宝贴的使用数量不足，就不能将氧气完全消耗，使实验测得空气中氧气体积分数偏低，故C正确；
D、实验过程中反应放热，气体受热膨胀，会导致进入玻璃瓶中的水偏少，因此必须等温度计的读数恢复至实验前的温度后才能记录量筒内剩余水的体积，故D正确。
故选ACD。
25．【答案】（1）10
（2）使注射器内氧气充分与红磷反应；磷＋氧气 五氧化二磷
（3）装置气密性不好（其他合理答案均可）
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）在空气中，氧气约占总体积的21%；
（2）在反应中，红磷要过量，保证注射器内的氧气能够全部反应，而交替推动活塞也是这个目的；根据磷和氧气反应生产五氧化二磷书写方程式；
（3）有气体参与或生成的实验，装置的气密性是影响测量精度的重要因素。
【解答】（1）实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约：50mL×21%=10.5mL≈10mL；
（2）在加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是使注射器内氧气充分与红磷反应。写出该反应的文字表达式： 磷＋氧气 五氧化二磷 ；
（3）造成该实验不够准确的可能原因是： 装置气密性不好 。
26．【答案】（1）B
（2）80%（用百分数表示）
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）当集气瓶中装满水时，里面没有氧气；当有氧气进入时，水面会下降，因此瓶内无水部分的体积就是收集到氧气的体积；
（2）将瓶子的容积看作单位“1”，其中有是纯氧，是空气；根据空气体积×氧气的含量计算出空气中的氧气，然后与纯氧相加，最后再计算氧气的体积分数。
【解答】（1）将集气瓶中灌满的水，剩余的就是空气；当集气瓶中的水全部排出后，其中的就是收集到的纯氧，故选B；
（2）空气中氧气的体积：；
瓶子中氧气的体积总数：。
1 / 1初中科学华师大版 七年级下册 第二章 第2节 空气的成分同步练习
一、单选题
1．（2022七下·北仑期中）“道路千万条， 安全第一条。行车不规范，亲人两行泪。”若没有遵守交通规则，小车发生剧烈冲撞后，安全气囊中会产生一种空气中含量最多的气体。该气体为（ ）
A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．水蒸气
【答案】B
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据空气中气体组成及各成分的体积含量分析。
【解答】空气按体积分数计算，氮气占78%，氧气占21%，二氧化碳占0.03%，水蒸气及其它气体和杂质占0.03%，所以含量最多的气体为氮气；
故选B。
2．（2021七下·慈溪期中）最早通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的科学家是（ ）
A．拉瓦锡 B．舍勒 C．普利斯特里 D．道尔顿
【答案】A
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据相关的科学发展史分析判断。
【解答】最早通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的科学家是拉瓦锡，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
3．（2017七下·宁海期中）下列有关稀有气体的说法错误的是 （ ）
A．稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡六种气体
B．稀有气体不跟其他物质发生化学反应
C．稀有气体在通电时会发出各种有色光
D．通常情况下，稀有气体都是没有颜色、没有气味的气体
【答案】B
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】本考点考查了稀有气体的性质和的用途，基础性比较强，体现了性质决定用途，用途又反映性质的理念，要认真掌握，综合应用．本考点主要出现在选择题和填空题中。
【解答】稀有气体是氦氖氩氪氙等气体总称，是无色无味的气体，原来被称为惰性气体，因为化学性质不活泼，在常温下不易与其它物质发生化学反应，并不能说不能，在改变条件的情况下可以与其它物质反应，稀有气体可以用作光源，做制冷剂，作保护气等用途非常广泛。
故选B
4．（2017七下·宁海期中）空气的成分是：①氧气；②氮气；③稀有气体；④二氧化碳、其他气体和杂质。按体积分数由少到多的顺序排列正确的（ ）
A．②①③④ B．①②③④ C．④③①② D．②①④③
【答案】C
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】此题考查空气的组成，根据各气体在空气中的体积分数回答，因此要求同学们熟记空气的组成情况。根据空气中各气体的体积分数比较排列即可解答此题。
【解答】各气体在空气中的体积分数：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%，故体积分数由少到多的顺序排列为④③①②。
故选C
5．（2022七下·宁海期末）小科用如图装置来测定空气中氧气的含量，实验前量筒装有50mL的水，下列对该实验认识正确的是（ ）
A．红磷作用是燃烧放热，量多少不会影响实验结果
B．红磷熄火立即打开止水夹，观察量筒内水面变化
C．红磷燃烧后，外界的大气压大于容器内气压，量筒内的水被压入容器内
D．最终量筒中的液面约降至40mL刻度线处
【答案】C
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据测定空气中氧气含量实验的原理、过程和现象分析判断。
【解答】A.红磷的作用是消耗试管中的氧气，因此红磷的量必须足够，否则会使测量数据偏小，故A错误；
B.红磷熄灭后，需要等到试管内的温度恢复室温时才能打开止水夹，否则会由于温度较高，压强较大，导致进入试管内水的体积偏小，测出氧气的体积偏小，故B错误；
C.红磷燃烧消耗试管内的氧气，从而使试管内的气压低于外界的大气压强，于是量筒内的水被压入试管中，故C正确；
D.试管中氧气的体积为：130mL×20%=216mL，即从量筒内进入试管内水的体积，则最终量筒内的液面高度为：50mL-26mL=24mL，故D错误。
故选C。
6．（2022七下·宁波期中）如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，下列说法中正确的是（ ）
A．红磷燃烧产生大量的烟雾 B．燃烧匙中的红磷可以换成木炭
C．该实验可说明氮气难溶于水 D．火焰熄灭后应立刻打开弹簧夹
【答案】C
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据测定空气中氧气含量的实验过程、现象和结论分析判断。
【解答】A.红磷燃烧生成大量五氧化二磷，即看到大量的白烟，故A错误；
B.木炭燃烧生成二氧化碳气体，从而使瓶内气压几乎不变，那么烧杯内的水就不能吸入瓶内，无法测出消耗氧气的体积，故B错误；
C.如果氮气在水中的溶解度较大，那么吸入瓶内水的体积就是消耗氧气和吸收氮气的体积之和，即无法测定氧气的体积，故C正确；
D.火焰熄灭后，要等到瓶内温度恢复室温时才能打开弹簧夹，故D错误。
故选C。
7．（2022七下·宁波月考）为测定空气中氧气的含量，某兴趣小组的同学选用了60mL的大试管、量程足够大的针筒注射器等实验器材(如图)，将足量白磷放入试管后，橡皮塞塞紧试管，放开弹簧夹(整套装置的气密性良好)。用酒精灯加热白磷，燃烧结束后，等到试管冷却后，观察现象。实验中，可以观察到活塞从原来的30mL刻度处慢慢向左移动到约（ ）
A．6mL刻度处 B．8mL刻度处 C．12mL刻度处 D．18mL刻度处
【答案】D
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据空气中氧气的含量计算出大试管中氧气的体积，这也就是反应结束后试管刻度的减小值，据此计算出活塞所对的刻度值即可。
【解答】空气中氧气的体积约占总体积的20%，则大试管中氧气的体积为：60mL×20%=12mL；
那么冷却后，活塞应该回到的刻度为：30mL-12mL=18mL。
故选D。
8．（2022七下·宁波期中）以下现象不能证明大气中有水的是（ ）
A．冬天室内的玻璃窗上会蒙上一层小水珠
B．松脆的饼干放在空气中变软了
C．打开热水瓶盖，瓶口出现白雾
D．夏天从冰箱中取出雪糕，会发现雪糕冒“白气”
【答案】C
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】 分析各个现象中能否说明空气中存在水蒸气即可。
【解答】A.冬天室内的玻璃窗上会蒙上一层小水珠，是空气中的水蒸气液化而成的，故A不合题意；
B.松脆的饼干放在空气中变软了，是因为饼干吸收了空气中的水蒸气，故B不合题意；
C.打开热水瓶盖，瓶口出现白雾，这是瓶内的热水汽化生成的水蒸气再次液化而成的小水珠，不能说明空气中存在水蒸气，故C符合题意；
D.夏天从冰箱中取出雪糕，会发现雪糕冒“白气”，这是空气中的水蒸气放热液化而成的小水珠，故D不合题意。
故选C。
9．（2021七下·鄞州期末）在测定空气里氧气的体积分数实验中，下列可能造成氧气体积小于 1/5的有 （ ）
①红磷的量不足，瓶内氧气没有耗尽；
②点燃红磷插入燃烧匙时，瓶塞塞得太慢；
③用等质量的蜡烛代替红磷完成本次实验；
④未冷却至室温就打开弹簧夹；
⑤装置气密性不好； ⑥红磷点燃放入后，没有夹或没夹紧止水夹
A．①③④⑥ B．①③④⑤ C．①②③④⑤ D．①③④⑤⑥
【答案】B
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】在测定空气中氧气的体积分数时，集气瓶内的物质燃烧后不能生成气体，否则会对测量产生影响，导致实验无法完成，据此根据实验设计的要求对各个选项进行分析即可。
【解答】①红磷的量不足，瓶内氧气没有耗尽，那么测出的氧气体积会偏小，故①符合题意；
②点燃红磷插入燃烧匙时，瓶塞塞得太慢，瓶内空气受热膨胀而溢出，导致测出的氧气体积偏大，故②不合题意；
③用等质量的蜡烛代替红磷，由于蜡烛燃烧生成二氧化碳，那么瓶内气压几变化偏小，测出的氧气体积偏小，故③符合题意；
④未冷却至室温就打开弹簧夹，则瓶内气体温度高气压大，进入瓶内的水的体积偏小，即测出氧气的体积偏小，故④符合题意；
⑤装置气密性不好，那么外面的空气进入瓶内，导致瓶内气压变化变小，进入瓶内水的体积偏小，即测出氧气的体积偏小，故⑤符合题意；
⑥红磷点燃放入后，没有夹或没夹紧止水夹，使瓶内气体从烧杯溢出，导致测出氧气的体积偏大，故⑥不合题意。
那么可能造成氧气体积小于1/5的是①③④⑤。
故选B。
10．（2021七下·奉化期末）下列关于空气的说法正确是（ ）
A．氮气化学性质不活泼，因此可用于充填飞艇和气球
B．空气质量报告中所列的空气质量级别越大，空气质量越差
C．按质量计算，空气中含有氮气约78％，氧气约21％
D．空气中的二氧化碳气体与雨水结合形成酸雨
【答案】B
【知识点】空气的成分及探究；空气的利用
【解析】【分析】根据空气的组成以及用途分析判断。
【解答】A.氮气化学性质不活泼，但是密度与空气的密度几乎相同，因此不能用于充填飞艇和气球，故A错误；
B.空气质量报告中所列的空气质量级别越大，说明空气污染物越多，即空气质量越差，故B正确；
C.按体积计算，空气中含有氮气约78％，氧气约21％，故C错误；
D.空气中的二氧化硫、二氧化氮等气体与雨水结合形成酸雨，故D错误。
故选B。
11．（2021七下·海曙期末）暖宝宝中的发热剂是铁粉、水和食盐等，发热剂能代替红磷测定空气中氧气含量(装置见如图，发热剂的体积忽略不计) 。以下对此改进实验的叙述，错误的是（ ）
A．此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气
B．实验前一定要检查装置的气密性
C．此实验中发热剂的多少不影响测量结果
D．此实验测出氧气的体积分数约是18.3%
【答案】C
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据空气中氧气含量测量实验的过程、现象和结论分析判断。
【解答】A.此实验的原理是利用铁生锈消耗氧气，故A正确不合题意；
B.实验前一定要检查装置的气密性，否则测量结果会不准确，故B正确不合题意；
C.如果发热剂太少，那么氧气就不能被全部消耗，测量结果会偏小，故C错误符合题意；
D.根据图片可知，氧气的体积等于流入水的体积55mL，则此实验测出氧气的体积分数约是：，故D正确不合题意。
故选C。
12．（2021七下·浙江期中）霓虹灯能发出五颜六色的光是由于充入了（ ）
A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳
【答案】C
【知识点】空气的利用
【解析】【分析】根据稀有气体的性质和用途分析判断。
【解答】稀有气体被电流击穿，会发出彩色荧光，因此可做彩灯，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
13．A、B、C、D四个集气瓶内分别装氢气、氧气、氮气、空气。为了区别这四种气体，某学生将燃着的木条分别伸入这四个瓶内，发现在A瓶内木条燃烧状态不变，B瓶内木条燃烧变旺，C瓶内气体燃烧，还时有爆鸣声，D瓶内木条熄灭，则A、B、C、D依次是（ ）
A．氮气、氢气、氧气、空气 B．空气、氧气、氢气、氮气
C．氢气、氧气、氮气、空气 D．氧气、氢气、空气、氮气
【答案】B
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据各种气体的特点和性质分析判断。
【解答】A瓶内木条燃烧状态不变，说明气体的成分与空气相同，也就是空气；
氧气具有助燃性，因此氧气浓度越大，燃烧越旺；B瓶内木条燃烧变旺，说明里面为氧气；
氢气和氧气反应生成水；C瓶内气体燃烧，还时有爆鸣声，说明里面为氢气；
氮气不能燃烧也不支持燃烧；D瓶内木条熄灭，说明里面为氮气。
那么四种气体依次为：空气、氧气、氢气和氮气。
故选B。
14．成年人每分钟约需要吸入8L氧气，那么一昼夜需要吸入空气的体积大约为（ ）
A．11470L B．55000L C．11520L D．242000L
【答案】B
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】首先根据计算出每分钟吸入空气的体积，再乘以时间计算出一昼夜吸入空气的体积。
【解答】空气中氧气占总体积的21%；
那么成年人每分钟吸入空气的体积：；
一昼夜的分钟数：60min×24=1440min；
那么一昼夜吸入空气的体积大约为：40L/min×1440min=57600L；
故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
15．苏州博物馆采用“真空充氮杀虫灭菌消毒机”来处理和保护文物。即将文物置于该机器内，三天后氮气浓度可达99.99%；再密闭三天左右，好氧菌、厌氧菌和丝状霉菌都被杀灭。下列有关氮气说法错误的是（ ）
A．通常状况下氮气易溶于水
B．氮气不能供给呼吸
C．通常情况下氮气的化学性质不活泼
D．高浓度氮气可抑制菌类的生长
【答案】A
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】根据氮气的性质和用途判断。
【解答】A.通常状况下氮气不易溶于水，故A错误符合题意；
B.氮气不能供给呼吸，故B正确不合题意；
C.通常情况下氮气的化学性质不活泼，故C正确不合题意；
D.高浓度氮气可抑制菌类的生长，故D正确不合题意。
故选A。
16．（2019七下·宁波期中）下列现象不能证明空气存在的是（ ）
A．风吹草动
B．月光通过窗户照在桌子上
C．向空瓶子中灌水有气泡逸出
D．空烧杯倒立在水中，水不能进入空烧杯中
【答案】B
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】空气是无色、透明的气体，要感知空气的存在，必须借助与空气相关的其它现象来反映，据此选择。
【解答】A.风是由空气的流动形成的，因此草动说明有风经过，而有风就说明有空气，故A正确不合题意；
B.月光通过窗口照在桌子上，无法证明空气的存在，故B错误符合题意；
C.水中有气泡冒出，气泡中其实就是空气，故C正确不合题意；
D.空烧杯倒立在水中，由于气体压强的存在，水不能进入烧杯内，故D正确不合题意。
故选B。
二、填空题
17．（2021七下·余姚期中）如图所示，在测定空气中氧气含量的探究实验中，有一个具有刻度和可以滑动活塞的玻璃容器，容器内放了一粒白磷（白磷燃烧所需的最低温度为40℃），并将其固定好，放在盛有85℃热水的烧杯上，可看到玻璃容器内白磷燃烧时产生大量白烟，该反应的文字表达式是 。实验结束后，恢复到室温，活塞应停在约 厘米处。反应中白磷要过量，目的是 。
【答案】磷+氧气 五氧化二磷；4；充分反应掉空气中的氧气，使实验更加精确
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）确定反应物、反应条件和生成物，然后写出反应的文字表达式；
（2）反应前后容器内空气的体积之差就是其中氧气的体积，根据空气中氧气大约占20%计算即可。
（3）只有白磷过量，它才能将容器内的氧气全部消耗，从而使测量更准确。
【解答】（1）点燃白磷后，它与氧气反应，生成五氧化二磷，文字表达式为：磷+氧气 五氧化二磷；
（2）反应开始前，活塞在刻度5处，根据“空气中氧气大约占20%”可知，其中氧气的体积占的刻度数：5×20%=1。反应结束后，容器内空气体积减小1个刻度，那么活塞应该停在刻度数：5-1=4。
（3）反应中白磷要过量，目的是充分反应掉空气中的氧气，使实验更加精确。
18．（2020七下·奉化期末）如图表示空气中各成分所占的体积分数示意图。据此可知：
（1）图中A为 。
（2）下列有关空气的说法正确的是 (多选)。
A．空气是混合物
B．图中的其他成分指的是稀有气体
C．利用液态空气中各成分的熔点不用，可以分离出A和B
D．电流通过充有稀有气体的灯管时，会产生不同颜色的光
E．B气体是一种可燃性气体
【答案】（1）氮气
（2）A；D
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）在空气中，氮气约占总体积的78%，氧气约21%，稀有气体、二氧化碳和其他气体约占1%；
（2）①由两种或多种物质组成的叫混合物；
②根据空气的组成成分判断；
③物质由气态变成液态叫液化，而液化时的温度称为沸点。利用氮气和氧气的沸点不同，可以将它们从空气中分离出来；
④根据稀有气体的性质分析；
⑤根据氧气的性质判断。
【解答】（1）在空气中，氧气约占总体积的21%，氮气约占78%，因此A为氮气，B为氧气；
（2）A.空气由氮气、氧气、稀有气体和二氧化碳气体等组成，肯定是混合物，故A正确；
B.图中的其他成分指的是稀有气体、二氧化碳等，故B错误；
C.利用液态空气中各成分的沸点不用，可以分离出A和B，故C错误；
D.电流通过充有稀有气体的灯管时，会产生不同颜色的光，故D正确；
E.B气体是氧气，它只能支持燃烧，而本身不能燃烧，故E错误。
故选AD。
19．（2019七下·宁波期中）根据下列事实说明空气中含有的成分。
（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）空气是制造氮肥的天然资源，说明空气中含有 。
（3）炸脆的食物在空气中放置一段时间后就不脆了，说明空气中含有 。
（4）澄清石灰水在空气中放置一段时间，看到表面有一层白膜，
说明空气中含有 。
【答案】（1）氧气
（2）氮气
（3）水蒸气
（4）二氧化碳
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）动物的生命活动离不开呼吸，呼吸作用消耗氧气，产生二氧化碳；
（2）氮肥中都含有氮元素；
（3）空气中含有水蒸气，这也是下雨和出现露珠的主要原因；
（4）二氧化碳气体可以使澄清的石灰水变浑浊。
【解答】(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)空气是制造氮肥的天然资源，说明空气中含有氮气。
(3)炸脆的食物在空气中放置一段时间后就不脆了，说明空气中含有水蒸气。
(4)澄清石灰水在空气中放置一段时间，看到表面有一层白膜， 说明空气中含有二氧化碳。
20．（2023七下·鄞州期中）某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究。
（1）如图 1 所示装置和药品进行实验，冷却至室温后打开止水夹，如果实验结果符合预期，可观察到的现象是： 。若观察到结果小于预期值，则可能是因为 （写出一种原因）。
（2）小组的同学对该实验进行了如图2所示的改进。（已知试管容积为40mL）请结合实验目的，在正确的实验操作后最终注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为 mL 刻度处才停止。
【答案】（1）红磷燃烧，产生大量的白烟，冷却至室温打开止水夹，烧杯中的水进入广口瓶，进入的水的体积约占广口瓶容积的1/5；红磷不足/装置的气密性不好/未冷却就打开止水夹（合理即可）
（2）2mL或1.6mL
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）根据红磷在氧气中燃烧的现象，结合“空气中氧气体积约占总体积的”解答。如果红磷的数量不足，导致氧气没有完全燃烧，会导致测量结果偏小；如果装置的气密性不好，那么导致外面的空气进入集气瓶，也会造成测量结果偏小；如果集气瓶内温度较高，那么气压较大，会导致进入集气瓶的水的体积偏大，即测量结果偏小。
（2）首先用试管内空气的体积×计算出里面氧气的体积，也就是反应结束后活塞所对刻度值的减小量，再用原来的刻度减去减小的刻度得到后来活塞所对刻度即可。
【解答】（1）如图 1 所示装置和药品进行实验，冷却至室温后打开止水夹，如果实验结果符合预期，可观察到的现象是：红磷燃烧，产生大量的白烟，冷却至室温打开止水夹，烧杯中的水进入广口瓶，进入的水的体积约占广口瓶容积的。
若观察到结果小于预期值，则可能是因为：红磷不足，装置的气密性不好，未冷却就打开止水夹。
（2）试管内氧气的体积：40mL×=8mL；
则活塞最终所对刻度值：10mL-8mL=2mL。
三、实验探究题
21．（2022七下·江北竞赛）小科为了测定空气中氧气的含量，选用如图甲所示的装置，通过以下步骤进行实验：
步骤一：检查装置的气密性，并在广口瓶内加入少量水；
步骤二：将
（选填“水面上方体积”或“广口瓶总体积”）分为5等分，用弹簧夹夹紧橡皮管、点燃红磷后，迅速伸入瓶中并塞紧塞子；
步骤三：待燃烧停止并冷却至室温后，打开弹簧夹。
小科测得实验过程中广口瓶内气压的变化如图乙所示，请分析回答：
（1）将步骤二补充完整 。
（2）发生图乙中a﹣c段对应的化学反应的文字表达式为： 。
（3）图乙中的e点对应的实验操作是 。
（4）实验结束后，如果广口瓶中的水位高于理论的水位高度，可能的
原因是 （选填字母代号）。
A．步骤一中加入的水太多
B．加入的红磷量不足
C．当瓶内气压为图乙中的b点时就打开弹簧夹
D．当瓶内气压为图乙中的d点时就打开弹簧夹
【答案】（1）水面上方体积
（2）磷+氧气→五氧化二磷
（3）打开弹簧夹
（4）C
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）广口瓶的总体积等于水的体积与空气体积之和，而实验要测量的是空气中氧气的含量，因此应该将水面上方的体积分为5等分；
（2）确定反应物、反应条件和生成物，据此写出反应的文字表达式；
（3）根据e点气压的大小确定应该进行的操作；
（4）广口瓶内的水位高于理论位置，这说明流入瓶内的水的体积偏大，即测出氧气的体积偏大，据此分析判断。
【解答】（1）将水面上方体积分为5等分，用弹簧夹夹紧橡皮管、点燃红磷后，迅速伸入瓶中并塞紧塞子；
（2）根据图乙可知，a~c段气压开始增大，即红磷燃烧消耗氧气，放出大量的热，由于后者对气压的影响明显大于前者，因此气压增大。即磷和氧气反应，生成五氧化二磷，则反应的文字方程式为： 磷+氧气→五氧化二磷 。
（3）e点为气压的最低点，此后气压迅速增大，即此时肯定为红磷停止燃烧后，且温度恢复室温时，因此接下来的操作为：打开弹簧夹，让烧杯内的水流入集气瓶。
（4）A.步骤一中加入的水太多，则空气的体积会偏小，则氧气的体积偏小，不会导致流入的水的体积偏大，故A不合题意；
B.加入的红磷量不足，会导致氧气不能被完全消耗，即流入瓶内的水的体积偏小，故B不合题意；
C.当瓶内气压为图乙中的b点时就打开弹簧夹， 此时温度高气压偏大，会导致瓶内的气体大量溢出，从而使流入水的体积偏大，故C符合题意；
D.当瓶内气压为图乙中的d点时就打开弹簧夹，此时瓶内气压偏大，而内外气压差偏小，从而导致流入水的体积偏小，故D不合题意。
故选C。
22．（2022七下·鄞州期中）为提高测定空气中氧气含量实验的精确度，某科学兴趣小组对课本实验进行了创新改进。
【实验步骤】
①取一根玻璃管，用橡皮塞将一端密封；
②将食品脱氧剂粉末迅速装入玻璃管，立即向管口注入一滴水将玻璃管密封，水滴的下端标为A。弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀且紧密，脱氧剂的上端标为O，如图甲所示；
③水平滚动玻璃管，使食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中。静置至水滴不再移动时，水滴的右端标为B，如图乙所示；
④同②操作使粉末分布均匀且紧密，用刻度尺测量出AO段和AB段的长度，并计算出AB与AO的比值，将数据记录在表格中；
⑤洗涤、干燥实验装置，重复上述实验。
实验次数 AO(mm) AB(mm) AB/AO
1 523.5 109.5 0.2092
2 525.5 110.0 0.2093
3 527.0 110.5 0.2097
【得出结论】
根据表格中的实验数据，可知空气中氧气含量为 (用百分数表示)。
【思考讨论】
⑴实验步骤③中，将食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中的目的是 。
⑵实验步骤②中，如果玻璃管内的脱氧剂粉末分布不够紧密，会使实验结果偏大，其原因是 。
【答案】20.94%；增大接触面积，使氧气被脱氧剂粉末充分吸收；②中脱氧剂粉末不够紧密导致初始空气柱测量值偏小，④中测量时紧密分布使最终结果偏大(合理即可)
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】【得出结论】将表格中AB/AO的比值相加，然后求出平均数即可。
【思考讨论】①反应物的接触面积越大，则反应越充分；
②试管的容积等于空气柱的体积与脱氧剂粉末的体积之和，如果步骤②中脱氧剂粉末不够紧密，那么测出空气柱的体积会偏小，根据“氧气体积分数=”可知，此时测量结果会偏大，据此分析解答。
【解答】【得出结论】空气中氧气含量为：。
【思考讨论】（1）实验步骤③中，将食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中的目的是增大接触面积，使氧气被脱氧剂粉末充分吸收。
（2）实验步骤②中，如果玻璃管内的脱氧剂粉末分布不够紧密，会使实验结果偏大，其原因是：②中脱氧剂粉末不够紧密导致初始空气柱测量值偏小，④中测量时紧密分布使最终结果偏大。
23．（2022七下·宁波期中）某科学兴趣小组想亲身感受科学家的探究历程，他们选择了《空气中氧气含量的粗略测定》为探究内容。
【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(如图1、图2所示)，红磷燃烧的文字表达式为磷＋氧气五氧化二磷。兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于21%。
【实验改进】甲同学认为误差主要是由实验装置造成的，于是改用图3装置进行实验。
（1）按图2装置实验，实验开始前应先进行的一步操作是 。实验中燃烧匙内盛放红磷的量必须 。
（2）按图3装置实验，点燃红磷的方式不同于图1，而是接通电源使电烙铁发热，点燃红磷后，断开电源。与图2装置相比，图3装置使用电烙铁可以减小实验误差，其原因是 。
（3）木炭不可代替红磷测定空气中氧气含量的原因是 。
【答案】（1）检查装置气密性；足量
（2）改进后的装置无需打开瓶塞点燃红磷，避免瓶内空气外逸造成实验误差
（3）木炭燃烧消耗氧气而生成二氧化碳气体，反应前后瓶内气压未发生明显变化
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）当反应中不允许与外界有气体交换时，那么在实验前要检查装置的气密性。在实验中，如果红磷的量不足，那么其中的氧气不能被完全消耗，会导致测量结果偏小。
（2）可从是否需要打开瓶子点燃红磷的角度分析解答；
（3）在测量空气中氧气含量的实验中，可燃物的燃烧产物不能是气体，这样会造成气压变化不明显，几乎没有水被吸入集气瓶。
【解答】（1）按图2装置实验，实验开始前应先进行的一步操作是检查装置气密性。实验中燃烧匙内盛放红磷的量必须足量。
（2）按图3装置实验，点燃红磷的方式不同于图1，而是接通电源使电烙铁发热，点燃红磷后，断开电源。与图2装置相比，图3装置使用电烙铁可以减小实验误差，其原因是：改进后的装置无需打开瓶塞点燃红磷，避免瓶内空气外逸造成实验误差。
（3）木炭不可代替红磷测定空气中氧气含量的原因是：木炭燃烧消耗氧气而生成二氧化碳气体，反应前后瓶内气压未发生明显变化。
24．（2021七下·海曙月考）在按书本装置测定空气中氧气含量的实验时，当装置内的氧气低于一定含量时，红磷就不再与氧气反应，从而导致测量结果偏小。有老师对该实验进行了改进，装置如图所示。在一容器中倒入刚拆封的“暖宝宝”黑色粉末，再在上面放足量的白磷，迅速扣上烧杯，随后白磷自燃，利用这一装置可更准确地测定空气中氧气的体积分数。
链接：暖宝宝又称暖贴，暴露在空气里，空气中的氧气通过透气膜进入里面能产生热。使用时贴于肩部、背部、腰部、胃部、腿部及相关关节部位，立刻就能发热，平均温度53℃；可贴型暖贴持续时间临床检测在12小时。
（1）黑色粉末的主要成分是什么？对此同学们作出了以下两种猜想：
猜想一：该粉末可能是木炭粉；
猜想二：该粉末可能是铁粉。
根据学过的科学知识，我们可以确定 （选填“猜想一”或“猜想二”）肯定是错误的。
（2）改进后实验使实验结果更准确，原因是该黑色粉末能在空气中 （选填“燃烧”或“缓慢氧化”），从而进一步消耗烧杯中的氧气。
（3）小李同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装置如图所示，实验后从量筒中流入玻璃瓶（容积为250mL）中水的体积为45mL（铁粉生锈消耗的水忽略不计）。下列说法正确的有_______。
A．实验前必须检查装置的气密性
B．通过本次实验数据测得空气中氧气的体积分数为18%
C．若实验测得空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不足
D．必须等温度计的读数恢复至实验前的温度后才能记录量筒内剩余水的体积
【答案】（1）猜想一
（2）缓慢氧化
（3）A；C；D
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）根据碳与氧气反应生成二氧化碳分析；
（2）根据铁粉的性质分析；
（3）根据实验的原理分析。
【解答】（1）木炭和氧气反应生成二氧化碳，会影响实验结果，所以猜想一肯定是错误的；
（2）铁粉能进一步和烧杯中含量较低的氧气发生缓慢氧化，因此加入铁粉能使实验结果更准确；
（3）A.如果装置漏气，会使进入的水偏少，测定结果偏小，因此实验前必须检查装置的气密性，故A正确；
B.铁缓慢氧化消耗氧气，使装置内气压减小，进入玻璃瓶中的水的体积就是消耗氧气的体积，玻璃瓶内空气的体积为250mL-20mL=230mL；进入破例瓶中的水玻璃瓶中的水是45mL，因此氧气的体积分数为，故B错误；
C.暖宝宝贴的使用数量不足，就不能将氧气完全消耗，使实验测得空气中氧气体积分数偏低，故C正确；
D、实验过程中反应放热，气体受热膨胀，会导致进入玻璃瓶中的水偏少，因此必须等温度计的读数恢复至实验前的温度后才能记录量筒内剩余水的体积，故D正确。
故选ACD。
25．（2019七下·宁波期中）某课外活动小组学习了书本中“空气中氧气含量的测定”实验，知道五氧化二磷不能随便排放到空气中，否则会对空气造成污染，所以对该实验进行了改进：
在由两个注射器组成的密闭系统内共有 50 mL 空气，如图所示。然后给装有红磷的玻璃管加热。同时交替缓慢推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的红磷变成白烟，且较长时间内无进一步变化时停止。停止加热后，待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内。请你根据对上述实验的理解，回答下列问题：
（1）实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约 mL。
（2）在加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是 。写出该反应的文字表达式：
（3）上述实验只是测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够准确的可能原因是（写出其中一种）
。
【答案】（1）10
（2）使注射器内氧气充分与红磷反应；磷＋氧气 五氧化二磷
（3）装置气密性不好（其他合理答案均可）
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）在空气中，氧气约占总体积的21%；
（2）在反应中，红磷要过量，保证注射器内的氧气能够全部反应，而交替推动活塞也是这个目的；根据磷和氧气反应生产五氧化二磷书写方程式；
（3）有气体参与或生成的实验，装置的气密性是影响测量精度的重要因素。
【解答】（1）实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约：50mL×21%=10.5mL≈10mL；
（2）在加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是使注射器内氧气充分与红磷反应。写出该反应的文字表达式： 磷＋氧气 五氧化二磷 ；
（3）造成该实验不够准确的可能原因是： 装置气密性不好 。
26．（2019七下·宁波期中）实验室需收集一瓶约含四分之一空气的氧气。
（1）下列操作正确的是（ ）
A. B． C． D．
A．集气瓶中灌 1/4 的水
B．集气瓶中灌3/4的水
C．导管伸入到集气瓶体积的 1/4 处
D．导管伸入到集气瓶体积的 3/4 处
（2）此瓶中氧气的体积分数为
（用百分数表示，结果保留整数）。
【答案】（1）B
（2）80%（用百分数表示）
【知识点】空气的成分及探究
【解析】【分析】（1）当集气瓶中装满水时，里面没有氧气；当有氧气进入时，水面会下降，因此瓶内无水部分的体积就是收集到氧气的体积；
（2）将瓶子的容积看作单位“1”，其中有是纯氧，是空气；根据空气体积×氧气的含量计算出空气中的氧气，然后与纯氧相加，最后再计算氧气的体积分数。
【解答】（1）将集气瓶中灌满的水，剩余的就是空气；当集气瓶中的水全部排出后，其中的就是收集到的纯氧，故选B；
（2）空气中氧气的体积：；
瓶子中氧气的体积总数：。
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