第04讲 空气
【知识梳理】
一、测定空气中氧气的含量
实验 原理 利用某些物质(如红磷)燃烧消耗密闭容器中的氧气，使密闭容器内的压强减小，在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 实验
实验 步骤 （1）连接装置，并检查装置的气密性。 （2）把集气瓶液面以上容积分成5等份。 （3）在燃烧匙内放入过量红磷。 （4）夹紧弹簧夹，点燃红磷并迅速伸入集气瓶中，立即塞紧橡皮塞。 （5）燃烧结束，待集气瓶冷却到室温，打开弹簧夹
实验 现象 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且进入水的体积约占原容器中空气体积的
实验 结论 氧气约占空气体积的；该实验还说明氮气难溶于水，不能燃烧也不支持燃烧
误差 分析 没有冷却至室温就读数；铜红磷量不足；加热时间不够；装置漏气。
实验 反思 此实验药品应满足的条件： （1）物质易在空气中点燃，且只与空气中的氧气反应。 （2）生成物最好是固体，或生成的气体易被液体吸收，如用木炭或硫粉代替红磷，则集气瓶中的水应换成氢氧化钠溶液等碱溶液
变式 装置
注意事项 （1）实验前一定要先检查装置的气密性。 （2）实验中药品红磷一定要足量，否则集气瓶中氧气无法完全消耗。 （3）必须要等到集气瓶完全冷却后再打开止水夹，否则燃烧放热会使气体体积膨胀。
二、空气的成分及用途
1．法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究空气成分，得出结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5。
2．空气的成分及其体积分数（大约）
空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 水蒸气和其它成分
体积分数 78% 21% 0.934% 0.034% 0.02%
3．空气各成分的用途：
（1）氮气：工业生产硝酸和氮肥，食品防腐，液态氮气用作制冷剂；
（2）氧气：O2供给呼吸，支持燃烧，钢铁冶炼，金属焊接；
（3）稀有气体用作保护气，制作多用途电光源
4．空气质量：
（1）空气中的有害物：SO2、CO、NO2、O3和可吸入颗粒物、总悬浮颗粒物；
（2）空气污染指数越高，污染越严重；
（3）CO2不属于空气污染物，但含量增多会引起温室效应。
三、混合物与纯净物
1．混合物：像空气这样由两种或多种物质混合而成的物质叫做混合物，组成混合物的各种成分之间没有发生化学反应，它们各自保持着原来的性质。
2．纯净物：氮气、氧气、二氧化碳等分别只由一种物质组成，它们都是纯净物。纯净物可以用化学符号来表示，如氮气可以用N2来表示，氧气、二氧化碳可分别表示为O2、CO2等。上面实验中使用的红磷(P)和生成的五氧化二磷(P2O5)也是纯净物。
【考点精析】
考点1：空气中氧气含量的测定实验
【例1】（实验现操作）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
【答案】C
【详解】
A、若做该实验时，止水夹没有夹紧，会使集气瓶内的空气受热通过导管进入空气中，因此集气瓶内的气体减少的量包括消耗的氧气及逸出的空气，会使瓶内的气体比实际氧气减少的多，因此会使水倒流超过五分之一，造成结果偏大，此选项错误；
B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽然能除去氧气，但却增加了新的气体，没有形成压强差，不能用来测定空气中氧气含量，此选项错误；
C、待装置冷却至室温后才能打开止水夹，以防止剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，占据了部分水的体积，造成结果偏小，此选项正确；
D、点燃后的红磷必须迅速伸入集气瓶中，塞紧瓶塞，否则瓶内气体逸出，造成实验误差，此选项错误。
故选C。
【例2】（空气中氧气含量测定实验的误差分析）（2021·广东广州市·九年级一模）用如图装置测定空气里氧气的含量，会导致实验结果偏大的操作是（ ）
A．红磷过量 B．燃烧过程中未夹紧弹簧夹
C．未冷却到室温就打开弹簧夹 D．实验后有水残留在导管中
【答案】B
【详解】
A、红磷过量，是正确的操作，能完全消耗装置中的氧气，故选项不符合题意；
B、燃烧过程中未夹紧弹簧夹，反应放出大量的热，装置内压强大，有空气逸出，进入的是水多，使测定结果偏大，故选项符合题意；
C、未冷却到室温就打开弹簧夹，因为此时剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，占据了部分水的体积，测定结果偏小，故选项不符合题意；
D、实验后有水残留在导管中，会造成测定结果偏小，故选项不符合题意。
故选B。
【例3】（测定氧气含量的其他装置实验）某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，正确完成如下图所示两个实验。已知所用实验装置气密性良好。
关于该实验，有如下说法：①红磷熄灭并冷却后才能打开弹簧夹；②停止加热后即可读出注射器内气体的体积约为24mL；③实验取用铜丝质量的多少不会影响实验结果：④两个实验均能证明空气是混合物；⑤两个实验均能证明空气中约含 体积的氧气。其中正确说法的个数有（ ）
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
【答案】B
【详解】
①红磷燃烧并冷却后打开弹簧夹，避免了集气瓶内压强过大，进入水过少，不能正确测定空气中氧气的含量的情况，故①说法正确；
②应该在停止加热并冷却至室温才能读数，故②说法错误；
③实验过程中为了将空气中的氧气完全耗尽，加入的铜丝必须是过量的，故③说法错误；
④两个实验均能证明空气是混合物，故④说法正确；
⑤两个实验均能证明空气中约含五分之一体积的氧气，故⑤说法正确。
故选B。
【变式训练】
【变式1】测定空气中氧气含量的实验装置如图所示。下列说法不正确的是
A．氮气不溶于水是设计该实验的依据之一
B．要等到装置冷却后，再打开止水夹
C．实验中红磷的用量不会影响测定结果
D．集气瓶中少量的水起到降温和吸收有害物质的作用
【答案】C
【详解】
A、由于氮气难溶于水，才能保证集气瓶中进入水的体积为消耗掉氧气的体积，氮气不溶于水是设计该实验的依据之一，选项A正确；
B、如果火焰熄灭后立刻打开止水夹，由于集气瓶内的温度较高，剩余气体还处于膨胀状态，水不能进入集气瓶或进入集气瓶中的水不到集气瓶中原来气体体积的五分之一，得不出正确的结论，因此应该等到装置冷却后，再打开止水夹，选项B正确；
C、实验时红磷一定要过量，如果红磷不足，就不能完全消耗掉集气瓶中的氧气，也就得不出正确的结论，选项C不正确；
D、集气瓶中的水可以吸收五氧化二磷，同时可以吸收热量，达到降温的作用，选项D正确。故选C。
【变式2】用红磷燃烧来探究空气成分的实验中，下列情况下不会导致所测氧气体积比实际值偏小的是（ ）
A．红磷不足 B．装置漏气 C．冷却到室温才打开弹簧夹 D．以上都可能导致偏小
【答案】C
【详解】
A、红磷不足，不能将氧气完全耗尽，会导致实验结果偏小，不符合题意；
B、装置漏气，在冷却至室温的过程中，外界空气进入，占据了一定的体积，会导致实验结果偏小，不符合题意；
C、冷却到室温才打开弹簧夹，属于正确操作，不会导致结果偏小，符合题意；
D、A、B会导致结果偏小，C不能导致结果偏小，不符合题意。
故选C。
【变式3】用下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
【答案】D
【详解】
红磷燃烧集气瓶中产生大量白烟，红磷燃烧一段时间后熄灭，待冷却到室温后，烧杯中的水倒吸进入集气瓶，集气瓶中水面最终上升至1处，说明空气中氧气体积约占五分之一，能表明O2含量的是，集气瓶中水面最终上升至1处，故选：D。
考点2：空气的组成
【例4】空气成分中，体积分数最大的是（ ）
A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳
【答案】B
【解析】空气成分中，体积分数：氮气78%，氧气21%，稀有气体0.94%，二氧化碳0.03%和其他气体0.03%。故选B。
【变式训练】
【变式1】空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是（ ）
A．O2 B．CO2 C．N2 D．Ne
【答案】C
【解析】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%．氮气在空气中含量最多且化学性质不活泼。
故选：C。
【变式2】 “富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体，可用于医疗、航天等。下列氧气含量(假设气体为氧气和氮气的混合气)可用作富氧空气的是（ ）
A．8% B．19% C．21% D．75%
【答案】D
【详解】
空气中氧气含量为21%，则富氧空气中氧气含量大于21%。
故选D。
【变式3】空气中的成分按体积分数计算，大约为：______占21%；______占78%；稀有气体占______；二氧化碳占______；其它气体和杂质占0.03%，总体上，空气各成分的含量保持相对稳定。
【答案】氧气 氮气 0.94% 0.03%
【详解】
空气中的成分按体积分数计算，大约为：氧气占21%；氮气占78%；稀有气体占0.94%；二氧化碳占0.03%；其它气体和杂质占0.03%，总体上，空气各成分的含量保持相对稳定。
考点3：各气体性质与应用
【例5】（氧气的性质与应用）（2021·吉林中考真题）空气成分中可用于医疗急救的是（ ）
A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳
【答案】B
【解析】
空气中的氧气可以供给呼吸，可用于医疗急救，故选B。
【例6】（氮气的性质与应用）某些袋装食品需要充气防腐，下列最宜作充入气体的是（ ）
A.氮气 B.氧气 C.甲烷 D.一氧化碳
【答案】A
【解析】氮气化学性质较稳定，无毒且来源广，可以作袋装食品保护气。故选A。
【例7】（稀有气体的性质与应用）（2021·广西梧州市·九年级二模）空气的成分中，能作电光源的是（ ）
A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳
【答案】C
【详解】
A、氮气的用途是：制造氮肥、氮气充入食品包装袋内可以防腐、液态氮可以做制冷剂，不能用于电光源，故选项错误；
B、氧气的用途有：支持燃烧和供给呼吸，不能用于电光源，故选项错误；
C、稀有气体的用途是：做各种电光源，能用于填充霓虹灯，作保护气等，故选项正确；
D、二氧化碳的用途有：①二氧化碳既不能燃烧也不能支持燃烧，因此二氧化碳能够灭火；②二氧化碳可以做化工原料，如制汽水等；③二氧化碳的固体干冰，可以进行人工降雨，也可以做制冷剂；④二氧化碳促进绿色植物的光合作用，因此可以做气体肥料；不能用于电光源，故选项错误。
故选C。
【变式训练】
【变式1】现在不少博物馆采用真空充氮杀虫灭菌消毒机"来处理和保护文物。将文物置于该机器内，三天后氮气浓度可达99.99%；在氮气氛围中密闭三天左右，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．氮气是一种有毒气体
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
【分析】
本题是信息题，通过信息考查氮气的有关性质。
【详解】
A、氮气不是有毒气体，错误，符合题意；
B、通常状况下氮气不能供给呼吸，正确，不符合题意；
C、通常情况下氮气的化学性质稳定，不容易发生化学反应，正确，不符合题意；
D、通过题干信息可知高浓度氮气可以抑制菌类的生长，正确，不符合题意。
故选A。
【变式2】下列有关氧气的用途中，体现其供给呼吸性质的是（ ）
A．富氧炼钢 B．医疗急救 C．液氧炸药 D．焊接金属
【答案】B
【详解】
A、富氧炼钢应用氧气可以助燃的性质；
B、医疗急救应用氧气可以供给呼吸的性质；
C、液氧炸药应用氧气可以助燃的性质；
D、焊接金属应用氧气可以助燃的性质；
故选B。
【变式3】下列关于空气的说法不正确的是（ ）
A．炼钢、气焊、航空航天都要用到氧气
B．超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能
C．广告灯的灯管中充入氖气，发出红光
D．空气中二氧化碳含量过高会引起温室效应，二氧化碳属于空气污染物
【答案】D
【详解】
A、炼钢、气焊、航空航天都要用到氧气，A正确。
B、超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能，B正确。
C、稀有气体通电发出特俗颜色的光，广告灯的灯管中充入氖气，发出红光，C正确。
D、空气中二氧化碳含量过高会引起温室效应，但是二氧化碳不属于空气污染物，D错误。
故选：D。
考点4：纯净物与混合物
【例8】下列物质都属于纯净物的一组是（ ）
①汽水 ②液态氧 ③水泥砂浆 ④冰水混合物
A．②④ B．①④ C．②③ D．①③
【答案】A
【分析】
纯净物由一种物质组成，混合物由两种或两种以上的物质组成。
【详解】
①汽水中含有水和碳酸等物质，属于混合物；
②液态氧是由一种物质组成的，属于纯净物；
③水泥砂浆中含有水和砂石等物质，属于混合物；
④冰水混合物中含有一种物质水，属于纯净物。
故选A。
【变式训练】
【变式1】下列物质中,属于纯净物的是
A．液态氧 B．水泥砂浆 C．汽水 D．洁净的空气
【答案】A
【分析】
由一种物质组成的物质叫做纯净物，由两种或两种以上物质混合而成的物质叫做混合物。
【详解】
A、液态氧是由一种物质组成的物质，属于纯净物，选项A正确；
B、水泥砂浆是由多种物质组成的，属于混合物，选项B不正确；
C、汽水是由水、二氧化碳等物质组成的，属于混合物，选项C不正确；
D、洁净的空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物，选项D不正确。故选A。
【变式2】下列“水”属于纯净物的是（ ）
A．自来水 B．汽水 C．冰水 D．糖水
【答案】C
【详解】
A、自来水中含有可溶性钙镁离子化合物，所以自来水属于混合物。A错误；
B、汽水中含有水、碳酸、食品添加剂等物质，属于混合物。B错误；
C、冰水指的是水，但是是水的不同形态，属于同种物质，属于纯净物。C正确；
D、糖水中含有水和白砂糖，属于混合物。D错误。
故选C。
【变式3】下列物质中，属于纯净物的是（ ）
A．空气 B．氮气 C．煤 D．海水
【答案】B
【详解】
A、空气是由氮气、氧气等混合而成，属于混合物，不符合题意；
B、氮气是由同种物质组成，属于纯净物，符合题意；
C、煤的主要成分是碳，还含有其它杂质，属于混合物，不符合题意；
D、海水是由氯化钠、氯化镁、水等混合而成，属于混合物，不符合题意。
故选B。
巩固练习
1．通过实验测定空气中氧气含量的科学家是
A．门捷列夫 B． 达尔文
C．拉瓦锡 D．牛顿
【答案】C
【详解】
A、门捷列夫在化学上的主要贡献是发现了元素周期律，并编制出元素周期表，故选项错误；
B、达尔文提出了进化论，故选项错误；
C、拉瓦锡首先通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论，故选项正确；
D、牛顿发现了力学定律，故选项错误。
故选：C。
2．利用如图所示装置测定空气中氧气的含量（装置气密性良好）。下列操作不正确的是
A．实验前用弹簧夹夹紧胶皮管
B．将集气瓶内水面上方空间分为5等份
C．点燃红磷后，立即将燃烧匙伸入瓶中并塞紧胶塞
D．红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，观察现象
【答案】D
【详解】
A、实验前应用弹簧夹夹紧胶皮管，防止瓶外空气进入瓶中，操作正确，选项不符合题意；
B、将集气瓶内水面上方空间分成5等份是为了对后续进入集气瓶中的水的体积进行大致测量，操作正确，选项不符合题意；
C、点燃红磷后立即深入集气瓶并塞紧胶塞是为了尽量减少瓶内空气的受热溢出，操作正确，选项不符合题意；
D、红磷熄灭后，应待装置冷却至室温后再打开弹簧夹，操作错误，选项符合题意。
故选D。
3．如图是测定空气中氧气体积分数实验的两个改进装置，下列有关说法错误的是
A．装置a中的气球先变瘪后膨胀
B．装置a可以证明空气中含有氧气
C．用装置b实验时未冷却至室温就打开止水夹，测得结果会偏小
D．装置b中实验结束后集气瓶内水的体积等于被消耗的氧气体积
【答案】D
【详解】
A、红磷燃烧，放出热量，装置内气体受热膨胀，压强增大，氢气变瘪，待完全反应，冷却至室温后，由于消耗了氧气，装置内压强减小，气球胀大，不符合题意；
B、装置a中，氧气具有助燃性，红磷在空气中燃烧，说明空气中含有氧气，不符合题意；
C、用装置b实验时未冷却至室温就打开止水夹，气体受热膨胀，占据了一定的体积，会使进入水的体积偏小，测定结果偏小，不符合题意；
D、装置b中实验结束，冷却至室温后，打开止水夹，由于消耗了氧气，装置内压强减小，量筒中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，由于集气瓶中本身含有水，故装置b中实验结束后集气瓶内水的体积大于被消耗的氧气体积，符合题意。
故选D。
4．用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验装置如图所示。实验过程中，下列做法不会使实验结果产生明显误差的是
A．装置漏气
B．把红磷改为蜡烛
C．未冷却到实验开始前的温度就打开弹簧夹
D．使用过量的红磷
【答案】D
【详解】
A、红磷燃烧消耗装置中的氧气，装置漏气，冷却过程中外界的空气会进入集气瓶，使测量结果偏小，不符合题意；
B、蜡烛燃烧消耗氧气，但有二氧化碳气体生成，装置冷却到室温后，集气瓶中压强变化较小，外界大气压不能把烧杯中的水压入集气瓶中，不符合题意；
C，未冷却到实验开始前的温度就打开弹簧夹，集气瓶中压强偏高，进入集气瓶中的水偏少，测量结果偏小，不符合题意；
D、使用过量的红磷，集气瓶中的氧气消耗完全，测量结果不会产生明显误差，符合题意；
故选：D。
5．某同学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．白磷的作用是消耗试管中的氧气 B．白磷熄火后立即打开止水夹
C．实验前需检查装置气密性 D．实验时白磷一定要过量
【答案】B
【详解】
A、白磷的作用是与氧气反应，消耗试管中的氧气，选项说法正确；
B、白磷燃烧放热，白磷熄火后不能立即打开止水夹读数，因为此时气体受热膨胀，占据了部分水的的体积，测量结果不准确，选项说法不正确；
C、实验前需检查装置的气密性，否则，装置漏气，外界空气进入，会造成实验结果偏小，选项说法正确；
D、白磷的作用是将试管内的氧气耗尽，使装置内压强减小，在压强差的作用下，量筒中的水进入试管，进入水的体积就是空气中氧气的体积，因此必须过量，选项说法正确。
故选B。
6．下列物质中不属于纯净物的是 。
A．二氧化碳（CO2） B．鲜榨橙汁
C．五氧化二磷（P2O5） D．氮气（N2）
【答案】B
【详解】
A、二氧化碳是由碳元素与氧元素组成的化合物，属于纯净物，选项错误；
B、鲜榨橙汁中含有水、糖类、维生素等物质，属于混合物，选项正确；
C、五氧化二磷是由磷元素与氧元素组成的化合物，属于纯净物，选项错误；
D、氮气是由氮元素一种元素组成的单质，属于纯净物，选项错误，故选B。
7．空气中氧气含量测定的实验装置如图所示，下列有关说法正确的是
A．选用红磷是因为它可以耗尽氧气，生成固态的物质
B．燃烧匙中的红磷可以换成石蜡
C．燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高
D．实验可以证明空气含有N2、O2、CO2和稀有气体
【答案】A
【详解】
A、红磷燃烧是与氧气反应生成五氧化二磷，五氧化二磷是固体小颗粒，使得瓶内的气压减小，使实验成功，故A正确；
B、石蜡燃烧会生成二氧化碳气体，使瓶内的气压变化不明显，故B错误；
C、当集气瓶里的氧气消耗完后，红磷就不能继续燃烧了，所以燃烧匙中的红磷再多，水位上升总是在那个高度，故C错误；
D、该实验不能证明空气含有N2、CO2和稀有气体，故D错误；
故选A。
8．某同学利用如图装置成功测定了空气中氧气的含量，下列叙述正确的是
A．实验前需检验装置的气密性 B．白磷熄灭后立即打开止水夹
C．白磷的作用是消耗试管中的氮气 D．量筒中的液面约降至 40mL 刻度线
【答案】A
【分析】
氧气体积约占空气体积的五分之一；磷燃烧消耗了氧气，装置中压强减小，水进入装置，进入装置中水的体积就是消耗氧气的体积；
【详解】
A、实验前需检验装置的气密性，防止装置漏气，引起实验误差，正确；
B、白磷熄灭后，应等到恢复至室温后打开止水夹，防止气体膨胀引起误差，错误；
C、白磷的作用是消耗试管中的氧气，错误；
D、装置中氧气体积约为130mL的五分之一26mL，故反应后量筒中的液面约降至 50mL-26mL=24mL 刻度线，错误。
故选A。
9．空气成分中，体积分数为0.94%的是
A．氮气 B．稀有气体 C．氧气 D．二氧化碳
【答案】B
【详解】
空气中各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%、水蒸气和其它气体和杂质大约0.03%。
故选B。
10．用下图装置进行实验。下列说法错误的是
A．红磷燃烧，产生白烟 B．瓶中液面先上升，后下降
C．瓶中液面最终升至 1 处 D．用激光笔点燃能减少实验误差
【答案】B
【分析】
本题考查空气中氧气含量的测定。
【详解】
A、红磷具有可燃性，将红磷点燃后放入瓶中，会观察到红磷燃烧，产生白烟，此选项正确；
B、红磷燃烧放热，消耗氧气，导致瓶内压强先变大后变小，可以看到瓶中液面先下降，后上升，此选项错误；
C、集气瓶中氧气约占总体积的五分之一，足量的红磷耗尽了装置内的氧气，瓶中液面最终上升至1处，此选项正确；
D、用激光笔点燃红磷，不打开橡胶塞，可以防止红磷在空气中燃烧，也可以减少实验时瓶内气体逸出，测定结果更为准确、误差更小，此选项正确。
故选B。
11．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
【答案】A
【详解】空气中各组分的体积含量为：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%，故选A。
12．下列气体中,属于混合物的是( )
A．二氧化硫 B．水蒸气 C．氮气 D．空气
【答案】D
【详解】
由一种物质组成的物质叫纯净物，由两种或两种以上物质组成的物质叫混合物。二氧化硫、水蒸气、氮气都是一种物质，均属于纯净物；空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种物质组成，属于混合物，故选D。
13．下列最适宜充入膨化食品包装袋里的气体是
A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．氢气
【答案】B
【详解】
A、食物变质是食物与氧气发生缓慢氧化的结果，所以膨化食品包装袋里的气体不能是氧气，这样会加速食物变坏，此选项不符合题意；
B、氮气的化学性质稳定、无毒、与食物不发生反应，所以膨化食品包装袋里的气体可以是氮气，此选项符合题意；
C、稀有气体的化学性质稳定、无毒、与食物不发生反应，但稀有气体的价格较贵，所以膨化食品包装袋里的气体不可能是稀有气体，此选项不符合题意；
D、氢气具有可燃性，不适宜食品包装，此选项不符合题意。
故选B。
14．下列有关空气各成分的说法正确的是
A．空气中氧气的体积分数约为78%
B．氮气的化学性质比较活泼
C．二氧化碳溶于水呈酸性，因此二氧化碳的排放量过高，会导致酸雨
D．氧气可以供给呼吸，用于医疗急救
【答案】D
【详解】
A、空气中氧气的体积分数约为21%，故选项说法错误；
B、氮气的化学性质比较稳定，常做食品填充气体，故选项说法错误；
C、酸雨是由于二氧化硫或氮的氧化物造成的，二氧化碳不能形成酸雨，故选项说法错误；
D、氧气可以供给呼吸，用于医疗急救，故选项说法正确。
故选：D。
15．下列有关空气成分的说法不正确的是
A．稀有气体可用于制成多种用途的电光源
B．氮气充入食品包袋中可以防腐
C．氧气可用作火箭发射的燃料
D．自然界的氧气主要来源于植物的光合作用
【答案】C
【详解】
A、稀有气体在通电时可发出各种颜色的光，可用于制成多种用途的电光源，正确；
B、氮气的化学性质不活泼，可在食品包装时充入防腐，正确；
C、氧气具有助燃性，但是氧气不能燃烧，不可用作火箭发射的燃料，错误；
D、自然界的氧气主要来源于植物的光合作用，正确。
故选C。
16．现有：①氧气、②二氧化碳、③氮气、④稀有气体四种物质，请用上述物质的序号填空。
工业上生产硝酸和氮肥的重要原料是________；维持生命不可缺少的气体是________； 几乎不与任何物质发生化学反应，但是也有广泛用途，用于制造电光源的是________； 植物进行光合作用不可缺少的是________。
【答案】③ ① ④ ②
【详解】
硝酸和氮肥中含有氮元素，根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，故工业上生产硝酸和氮肥的原料是氮气；故选③。氧气能供给人呼吸，维持生命不可缺少的气体是氧气；故选①。稀有气体非常不活泼，几乎不与任何物质发生化学反应，但是可用于制造电光源；故选④。二氧化碳是植物进行光合作用不可缺少的物质；故选②。
17．人类生存离不开空气，空气是一种宝贵的自然资源。下列关于空气的说法正确的是
A．空气中形成酸雨的气体是二氧化碳
B．空气能分离出用作燃料的是氧气
C．空气中的氮气是制造氮肥的重要原料
D．空气中的稀有气体可用于急救病人
【答案】C
【详解】
A、形成酸雨的气体是二氧化硫而不是二氧化碳，不符合题意；
B、氧气不具有可燃性，不能作燃料，不符合题意；
C、氮气是制造氮肥的重要原料，符合题意；
D、空气中的氧气能供给呼吸，可用于急救病人，不符合题意。
故选C。
18．如图是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置。主要操作有：在实际容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，然后按图连好仪器，再往下伸入热的玻璃棒，白磷即被点燃。
（1）写出白磷在空气中燃烧的文字表达式______。
（2）该实验中白磷需稍过量，目的是______。
（3）白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化过程是______；若实验成功，最终集气瓶中水的体积约为______mL。
（4）该实验可推论出氮气______（填“易”或“难”）溶于水和其化学性质______（填“活泼”或“不活泼）的结论。
（5）若将白磷换成炭粉，该实验能否获得成功？并请说明理由______。
（6）集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起到哪些作用？______（填字母）。
A加快集气瓶冷却 B液封导气管末端以防气体逸出 C缓冲集气瓶内气压的骤然升高
【答案】磷+氧气五氧化二磷 将瓶内的氧气彻底反应完，使测定结果更准确 先下降，后上升 70 难 不活泼 不成功，理由是碳和氧气反应生成二氧化碳气体，装置中压强几乎不变，水不能进入集气瓶或进入集气瓶的水不能达到空气体积的五分之一 ABC
【详解】
（1）白磷和氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，反应的文字表达式为磷+氧气五氧化二磷，故填：磷+氧气五氧化二磷；
（2）过量的红磷能将瓶内的氧气彻底反应完，使测定结果更准确，故填：将瓶内的氧气彻底反应完，使测定结果更准确；
（3）白磷燃烧放热，瓶内的压强先增大，熄灭冷却的过程中，瓶内的压强又降低，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，瓶中空气体积是100mL，氧气体积为100mL×=20mL，因此若实验成功，最后集气瓶中水的体积约为50mL+20mL=70mL，故填：先下降，后上升；70；
（4）白磷燃烧消耗了氧气，剩余氮气，说明氮气化学性质不活泼，不燃烧也不支持燃烧，反应后水进入装置，氮气仍存在，说明氮气难溶于水，故填：难；不活泼；
（5）若将白磷换成炭粉，实验不能成功，因为碳和氧气反应生成二氧化碳气体，装置中压强几乎不变，水不能进入进入集气瓶或进入集气瓶的水不能达到空气体积的五分之一，故填：不成功，理由是碳和氧气反应生成二氧化碳气体，装置中压强几乎不变，水不能进入集气瓶或进入集气瓶的水不能达到空气体积的五分之一；
（5）A、白磷燃烧放出大量的热，水可以加快集气瓶内气体冷却，符合题意；
B、液封导气管末端以防气体膨胀时逸出，符合题意；
C、缓冲集气瓶内气压的骤然升高，如果实验过程中气压太高，水可以进入右边烧杯中，防止瓶塞冲出，符合题意。
故选ABC。
19． (1)空气是一种宝贵的资源，其中_______ 大约占0.94%，_______约占21%。
(2)现有如下几种物质：①洁净空气，②液氧，③高锰酸钾，④干冰，⑤自来水，⑥冰水混合物，⑦氯酸钾。其中属于混合物的是_______，属于纯净物的是_______ (填序号)。
(3)从①氧气、②二氧化碳、③氮气、④氦气、⑤水蒸气五种气体中，按题意选择适当的物质并用序号填空。
(A)空气中含量最多的是_______；
(B)光合作用的主要原料之一，也会产生温室效应的气体是_______；
(C)盛大节日可以用来充灌气球的是_______；
(D)能够供给动植物呼吸的气体是_______。
(4)下图为地球大气、火星大气及人体呼出气体组成(体积分数)示意图。
①其中表示地球大气组成(体积分数)的图是_______。
②从图上信息推测火星上没有生命的原因可能是_______。
【答案】稀有气体 氧气 ①⑤ ②③④⑥⑦ ③ ② ④ ① B 火星上没有氧气
【详解】
（1）空气中稀有气体体积分数大约占0.94%，氧气约占21%，故填：稀有气体；氧气。
（2）①洁净空气⑤自来水，都由多种物质组成属于混合物，②液氧，③高锰酸钾，④干冰，⑥冰水混合物，⑦氯酸钾，都是由一种物质组成，属于纯净物，故填：①⑤；②③④⑥⑦。
（3）
(A)空气中含量最多的是氮气，故填：③。
(B)二氧化碳是光合作用的主要原料之一，也会产生温室效应，故填：②。
(C)氦气密度比空气小，盛大节日可以用来充灌气球，故填：④。
(D)能够供给动植物呼吸的气体是氧气，故填：①。
（4）①地球大气主要成分是氮气，其次是氧气，再然后是其他成分，故选：B。
②地球大气主要成分是氮气，其次是氧气，再然后是其他成分，呼出气体二氧化碳增加图是A，故C图是火星大气，由图可知火星大气没有氧气，故推测火星上没有生命，故填：火星上没有氧气。 人类每时每
20．刻都离不开空气，没有空气就没有生命，也就没有生机勃勃的地球。但在二百多年前人们并不了解空气，直到法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究空气成分，才让人们揭开空气的神秘面纱。
（1）拉瓦锡用图1的实验得出的结论是____________，但该实验也有不足之处___________。
（2）图2的实验是仿照图1的实验的原理，老师在课堂上演示的实验，请写出红磷燃烧的文字表达式__________。有位同学向老师提出了一个问题：此实验中能否用木炭代替红磷验证空气中氧气的含量？老师直接把问题交给了同学们，同学们讨论后认为不能，理由是___________。后来老师又启发同学们若将此实验稍作改动，我们也可用木炭代替红磷做此实验，同学们经过激烈地讨论，他们的改动方法是__________。
（3）本节课激发了同学们的探究兴趣，同学们课后对图2的实验又进行了改进如图3，用放大镜聚焦太阳光而点燃红磷，该装置的优点是________。
【答案】空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的 1/5 耗时太长 汞易挥发，有剧毒 木炭燃烧虽然消耗氧气，但生成了二氧化碳气体，影响测量消耗氧气的体积。 将集气瓶中的水换成能吸收二氧化碳气体的液体（若写成澄清的石灰水也可）。 环保，实验结果更准确
21．空气中氧气含量测定的再认识。
（经典赏析）教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（装置如图1），通过该实验拉瓦锡得出了空气是由氧气和_____（填物质名称）组成的，其中氧气约占空气总体积的1/5。
（实验回顾）（1）实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图2），兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于1/5。其原因可能是：装置漏气；红磷量不足，装置内氧气有剩余；_________
（2）由于红磷在空气中点燃后才放入集气瓶内，造成的实验缺陷有：①测定结果不准确；② _________。
（提出问题）能否设计一套实验装置以解决上述缺陷？
（实验改进）
改进一：兴趣小组同学，设计了如图3所示装置：用一个100mL量筒倒扣在水中，使量筒内外液面均位于40mL处，量筒内浮着一个贴有银片的小木块，银片上放有足量白磷，将整套装置置于垫有__________（填仪器名称）的铁架台的铁圈上加热。一会儿，白磷发生燃烧（白磷与红磷符号相同），量筒内液面上升，向烧杯内加水直至量筒内外液面相平，读出此时液面对应刻度。
（1）放白磷的平板用银做的原因是：银的_________（填一物理性质）好，易将白磷温度升高，且化学性质稳定。
（2）最终，液面大约位于量筒刻度__________mL处；白磷燃烧的符号表达式为__________。
改进二：兴趣小组同学又进行了大胆改进，设计图4（选用容积为40mL的试管作反应容器，注射器活塞初始位置为20mL处，注射器空间为20mL，活塞与内壁摩擦力及连接管空间容积忽略不计）实验方案进行，收到了良好的效果。
兴趣小组同学装配好仪器并确认气密性良好后，将弹簧夹松开，直接给足量的红磷加热使其燃烧，反应完全并冷却后，注射器活塞最终将停留在约为________mL刻度处。
【答案】氮气 没有冷却到室温就打开弹簧夹 污染空气 石棉网 导热性 32 磷+氧气五氧化二磷 8
【详解】
①拉瓦锡通过实验认为空气由氧气、氮气组成；
②红磷燃烧放出大量热，瓶内气体会热胀冷缩，如果装置没有完全冷却至室温就打开止水夹，会由于热胀冷缩使得瓶内气体膨胀，实验结果就是氧气含量偏低；
③红磷燃烧后生成五氧化二磷，对空气有污染作用；
④一般使用石棉网作为垫子，垫于受热装置下，使得加热均匀；
⑤银单质具有良好的导热性，白磷的燃点低，放置银更易于白磷自燃；
⑥因为空气中氧气含量约20%，实验装置中空气量约40ml，氧气所占体积20%×40ml=8ml，所以最后剩余（40-8）ml=32ml气体；
⑦白磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，表达式为；
⑧因为空气中氧气含量约20%，实验装置中空气量约（40+20）ml=60ml，氧气所占体积20%×60ml=12ml，所以最后剩余（60-12）ml=48ml气体，又试管体积40ml，所以注射器最后剩余（48-40）ml=8ml的体积。
1第04讲 空气
【知识梳理】
一、测定空气中氧气的含量
实验 原理 利用某些物质(如红磷)燃烧消耗密闭容器中的氧气，使密闭容器内的压强减小，在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 实验
实验 步骤 （1）连接装置，并检查装置的气密性。 （2）把集气瓶液面以上容积分成5等份。 （3）在燃烧匙内放入过量红磷。 （4）夹紧弹簧夹，点燃红磷并迅速伸入集气瓶中，立即塞紧橡皮塞。 （5）燃烧结束，待集气瓶冷却到室温，打开弹簧夹
实验 现象 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且进入水的体积约占原容器中空气体积的
实验 结论 氧气约占空气体积的；该实验还说明氮气难溶于水，不能燃烧也不支持燃烧
误差 分析 没有冷却至室温就读数； ；加热时间不够；装置漏气。
实验 反思 此实验药品应满足的条件： （1）物质易在空气中点燃，且只与空气中的氧气反应。 （2）生成物最好是固体，或生成的气体易被液体吸收，如用木炭或硫粉代替红磷，则集气瓶中的水应换成氢氧化钠溶液等碱溶液
变式 装置
注意事项 （1）实验前一定要先检查装置的气密性。 （2）实验中药品红磷一定要足量，否则集气瓶中氧气无法完全消耗。 （3）必须要等到集气瓶完全冷却后再打开止水夹，否则燃烧放热会使气体体积膨胀。
二、空气的成分及用途
1．法国化学家 用定量的方法研究空气成分，得出结论：空气由 和 组成，其中氧气约占空气总体积的 。
2．空气的成分及其体积分数（大约）
空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 水蒸气和其它成分
体积分数
3．空气各成分的用途：
（1）氮气：工业生产硝酸和氮肥，食品防腐，液态氮气用作 ；
（2）氧气：O2供给 ，支持燃烧， 冶炼，金属焊接；
（3）稀有气体用作 ，制作多用途电光源
4．空气质量：
（1）空气中的有害物： 、CO、NO2、 和可吸入颗粒物、 ；
（2）空气污染指数越 ，污染越严重；
（3）CO2不属于空气污染物，但含量增多会引起 。
三、混合物与纯净物
1．混合物：像空气这样由两种或多种物质 的物质叫做 ，组成混合物的各种成分之间没有发生化学反应，它们各自保持着原来的性质。
2．纯净物：氮气、氧气、二氧化碳等分别只由 物质组成，它们都是 。纯净物可以用化学符号来表示，如氮气可以用N2来表示，氧气、二氧化碳可分别表示为O2、CO2等。上面实验中使用的红磷(P)和生成的五氧化二磷(P2O5)也是纯净物。
【考点精析】
考点1：空气中氧气含量的测定实验
【例1】（实验现操作）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
【例2】（空气中氧气含量测定实验的误差分析）用如图装置测定空气里氧气的含量，会导致实验结果偏大的操作是（ ）
A．红磷过量 B．燃烧过程中未夹紧弹簧夹
C．未冷却到室温就打开弹簧夹 D．实验后有水残留在导管中
【例3】（测定氧气含量的其他装置实验）某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，正确完成如下图所示两个实验。已知所用实验装置气密性良好。
关于该实验，有如下说法：①红磷熄灭并冷却后才能打开弹簧夹；②停止加热后即可读出注射器内气体的体积约为24mL；③实验取用铜丝质量的多少不会影响实验结果：④两个实验均能证明空气是混合物；⑤两个实验均能证明空气中约含 体积的氧气。其中正确说法的个数有（ ）
A．2个 B．3个 C．4个 D．5个
【变式训练】
【变式1】测定空气中氧气含量的实验装置如图所示。下列说法不正确的是
A．氮气不溶于水是设计该实验的依据之一
B．要等到装置冷却后，再打开止水夹
C．实验中红磷的用量不会影响测定结果
D．集气瓶中少量的水起到降温和吸收有害物质的作用
【变式2】用红磷燃烧来探究空气成分的实验中，下列情况下不会导致所测氧气体积比实际值偏小的是（ ）
A．红磷不足 B．装置漏气 C．冷却到室温才打开弹簧夹 D．以上都可能导致偏小
【变式3】用下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
考点2：空气的组成
【例4】空气成分中，体积分数最大的是（ ）
A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳
【变式训练】
【变式1】空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是（ ）
A．O2 B．CO2 C．N2 D．Ne
【变式2】 “富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体，可用于医疗、航天等。下列氧气含量(假设气体为氧气和氮气的混合气)可用作富氧空气的是（ ）
A．8% B．19% C．21% D．75%
【变式3】空气中的成分按体积分数计算，大约为：______占21%；______占78%；稀有气体占______；二氧化碳占______；其它气体和杂质占0.03%，总体上，空气各成分的含量保持相对稳定。
考点3：各气体性质与应用
【例5】（氧气的性质与应用）空气成分中可用于医疗急救的是（ ）
A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳
【例6】（氮气的性质与应用）某些袋装食品需要充气防腐，下列最宜作充入气体的是（ ）
A.氮气 B.氧气 C.甲烷 D.一氧化碳
【例7】（稀有气体的性质与应用）空气的成分中，能作电光源的是（ ）
A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳
【变式训练】
【变式1】现在不少博物馆采用真空充氮杀虫灭菌消毒机"来处理和保护文物。将文物置于该机器内，三天后氮气浓度可达99.99%；在氮气氛围中密闭三天左右，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．氮气是一种有毒气体
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
【变式2】下列有关氧气的用途中，体现其供给呼吸性质的是（ ）
A．富氧炼钢 B．医疗急救 C．液氧炸药 D．焊接金属
【变式3】下列关于空气的说法不正确的是（ ）
A．炼钢、气焊、航空航天都要用到氧气
B．超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能
C．广告灯的灯管中充入氖气，发出红光
D．空气中二氧化碳含量过高会引起温室效应，二氧化碳属于空气污染物
考点4：纯净物与混合物
【例8】下列物质都属于纯净物的一组是（ ）
①汽水 ②液态氧 ③水泥砂浆 ④冰水混合物
A．②④ B．①④ C．②③ D．①③
【变式训练】
【变式1】下列物质中,属于纯净物的是
A．液态氧 B．水泥砂浆 C．汽水 D．洁净的空气
【变式2】下列“水”属于纯净物的是（ ）
A．自来水 B．汽水 C．冰水 D．糖水
【变式3】下列物质中，属于纯净物的是（ ）
A．空气 B．氮气 C．煤 D．海水
巩固练习
1．通过实验测定空气中氧气含量的科学家是
A．门捷列夫 B． 达尔文
C．拉瓦锡 D．牛顿
2．利用如图所示装置测定空气中氧气的含量（装置气密性良好）。下列操作不正确的是
A．实验前用弹簧夹夹紧胶皮管
B．将集气瓶内水面上方空间分为5等份
C．点燃红磷后，立即将燃烧匙伸入瓶中并塞紧胶塞
D．红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，观察现象
3．如图是测定空气中氧气体积分数实验的两个改进装置，下列有关说法错误的是
A．装置a中的气球先变瘪后膨胀
B．装置a可以证明空气中含有氧气
C．用装置b实验时未冷却至室温就打开止水夹，测得结果会偏小
D．装置b中实验结束后集气瓶内水的体积等于被消耗的氧气体积
4．用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验装置如图所示。实验过程中，下列做法不会使实验结果产生明显误差的是
A．装置漏气
B．把红磷改为蜡烛
C．未冷却到实验开始前的温度就打开弹簧夹
D．使用过量的红磷
5．某同学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．白磷的作用是消耗试管中的氧气 B．白磷熄火后立即打开止水夹
C．实验前需检查装置气密性 D．实验时白磷一定要过量
6．下列物质中不属于纯净物的是 。
A．二氧化碳（CO2） B．鲜榨橙汁
C．五氧化二磷（P2O5） D．氮气（N2）
7．空气中氧气含量测定的实验装置如图所示，下列有关说法正确的是
A．选用红磷是因为它可以耗尽氧气，生成固态的物质
B．燃烧匙中的红磷可以换成石蜡
C．燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高
D．实验可以证明空气含有N2、O2、CO2和稀有气体
8．某同学利用如图装置成功测定了空气中氧气的含量，下列叙述正确的是
A．实验前需检验装置的气密性 B．白磷熄灭后立即打开止水夹
C．白磷的作用是消耗试管中的氮气 D．量筒中的液面约降至 40mL 刻度线
9．空气成分中，体积分数为0.94%的是
A．氮气 B．稀有气体 C．氧气 D．二氧化碳
10．用下图装置进行实验。下列说法错误的是
A．红磷燃烧，产生白烟 B．瓶中液面先上升，后下降
C．瓶中液面最终升至 1 处 D．用激光笔点燃能减少实验误差
11．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
12．下列气体中,属于混合物的是( )
A．二氧化硫 B．水蒸气 C．氮气 D．空气
13．下列最适宜充入膨化食品包装袋里的气体是
A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．氢气
14．下列有关空气各成分的说法正确的是
A．空气中氧气的体积分数约为78%
B．氮气的化学性质比较活泼
C．二氧化碳溶于水呈酸性，因此二氧化碳的排放量过高，会导致酸雨
D．氧气可以供给呼吸，用于医疗急救
15．下列有关空气成分的说法不正确的是
A．稀有气体可用于制成多种用途的电光源
B．氮气充入食品包袋中可以防腐
C．氧气可用作火箭发射的燃料
D．自然界的氧气主要来源于植物的光合作用
16．现有：①氧气、②二氧化碳、③氮气、④稀有气体四种物质，请用上述物质的序号填空。
工业上生产硝酸和氮肥的重要原料是________；维持生命不可缺少的气体是________； 几乎不与任何物质发生化学反应，但是也有广泛用途，用于制造电光源的是________； 植物进行光合作用不可缺少的是________。
17．人类生存离不开空气，空气是一种宝贵的自然资源。下列关于空气的说法正确的是
A．空气中形成酸雨的气体是二氧化碳
B．空气能分离出用作燃料的是氧气
C．空气中的氮气是制造氮肥的重要原料
D．空气中的稀有气体可用于急救病人
18．如图是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置。主要操作有：在实际容积为150mL的集气瓶里，先装进50mL的水，然后按图连好仪器，再往下伸入热的玻璃棒，白磷即被点燃。
（1）写出白磷在空气中燃烧的文字表达式______。
（2）该实验中白磷需稍过量，目的是______。
（3）白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化过程是______；若实验成功，最终集气瓶中水的体积约为______mL。
（4）该实验可推论出氮气______（填“易”或“难”）溶于水和其化学性质______（填“活泼”或“不活泼）的结论。
（5）若将白磷换成炭粉，该实验能否获得成功？并请说明理由______。
（6）集气瓶里预先装进的50mL水，在实验过程中起到哪些作用？______（填字母）。
A加快集气瓶冷却 B液封导气管末端以防气体逸出 C缓冲集气瓶内气压的骤然升高
19． (1)空气是一种宝贵的资源，其中_______ 大约占0.94%，_______约占21%。
(2)现有如下几种物质：①洁净空气，②液氧，③高锰酸钾，④干冰，⑤自来水，⑥冰水混合物，⑦氯酸钾。其中属于混合物的是_______，属于纯净物的是_______ (填序号)。
(3)从①氧气、②二氧化碳、③氮气、④氦气、⑤水蒸气五种气体中，按题意选择适当的物质并用序号填空。
(A)空气中含量最多的是_______；
(B)光合作用的主要原料之一，也会产生温室效应的气体是_______；
(C)盛大节日可以用来充灌气球的是_______；
(D)能够供给动植物呼吸的气体是_______。
(4)下图为地球大气、火星大气及人体呼出气体组成(体积分数)示意图。
①其中表示地球大气组成(体积分数)的图是_______。
②从图上信息推测火星上没有生命的原因可能是_______。
20．人类每时每刻都离不开空气，没有空气就没有生命，也就没有生机勃勃的地球。但在二百多年前人们并不了解空气，直到法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究空气成分，才让人们揭开空气的神秘面纱。
（1）拉瓦锡用图1的实验得出的结论是____________，但该实验也有不足之处___________。
（2）图2的实验是仿照图1的实验的原理，老师在课堂上演示的实验，请写出红磷燃烧的文字表达式__________。有位同学向老师提出了一个问题：此实验中能否用木炭代替红磷验证空气中氧气的含量？老师直接把问题交给了同学们，同学们讨论后认为不能，理由是___________。后来老师又启发同学们若将此实验稍作改动，我们也可用木炭代替红磷做此实验，同学们经过激烈地讨论，他们的改动方法是__________。
（3）本节课激发了同学们的探究兴趣，同学们课后对图2的实验又进行了改进如图3，用放大镜聚焦太阳光而点燃红磷，该装置的优点是________。
21．空气中氧气含量测定的再认识。
（经典赏析）教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（装置如图1），通过该实验拉瓦锡得出了空气是由氧气和_____（填物质名称）组成的，其中氧气约占空气总体积的1/5。
（实验回顾）（1）实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图2），兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于1/5。其原因可能是：装置漏气；红磷量不足，装置内氧气有剩余；_________
（2）由于红磷在空气中点燃后才放入集气瓶内，造成的实验缺陷有：①测定结果不准确；② _________。
（提出问题）能否设计一套实验装置以解决上述缺陷？
（实验改进）
改进一：兴趣小组同学，设计了如图3所示装置：用一个100mL量筒倒扣在水中，使量筒内外液面均位于40mL处，量筒内浮着一个贴有银片的小木块，银片上放有足量白磷，将整套装置置于垫有__________（填仪器名称）的铁架台的铁圈上加热。一会儿，白磷发生燃烧（白磷与红磷符号相同），量筒内液面上升，向烧杯内加水直至量筒内外液面相平，读出此时液面对应刻度。
（1）放白磷的平板用银做的原因是：银的_________（填一物理性质）好，易将白磷温度升高，且化学性质稳定。
（2）最终，液面大约位于量筒刻度__________mL处；白磷燃烧的符号表达式为__________。
改进二：兴趣小组同学又进行了大胆改进，设计图4（选用容积为40mL的试管作反应容器，注射器活塞初始位置为20mL处，注射器空间为20mL，活塞与内壁摩擦力及连接管空间容积忽略不计）实验方案进行，收到了良好的效果。
兴趣小组同学装配好仪器并确认气密性良好后，将弹簧夹松开，直接给足量的红磷加热使其燃烧，反应完全并冷却后，注射器活塞最终将停留在约为________mL刻度处。
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