第一节 空气的组成
第1课时 定量认识空气的组成
知识点1 认识空气的组成
1．(江苏淮安区期中)小美将饼干袋打开后放在桌子上，两天后饼干变软了。该现象说明空气中含有( )
A．水蒸气 B．氧气
C．氮气 D．稀有气体
2．(广西南宁青秀区月考)小车剧烈冲撞后，安全气囊中会瞬间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
3．(广西柳州柳北区期中)空气中各成分体积分数如图所示，其中区域“c”代表的是( )
A.氢气 B．氧气
C．氮气 D．二氧化碳
知识点2 空气中氧气含量的测定
4．(湖南岳阳期中)如图是测定空气中氧气含量的实验装置：选用实际容积为40 mL的具支试管，在注射器内留有20 mL空气，给装有铜粉的具支试管加热，观察密闭系统内空气体积变化，请回答下列问题：
(1)实验前，排尽小气球中的空气，将注射器活塞前沿从20 mL刻度处拉至25 mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20 mL刻度处，则说明__ __。
(2)实验的操作步骤如下：
①连接装置，检查装置的气密性；②测定塞好橡皮塞后的具支试管的容积；③在另一支具支试管中装入铜粉，排尽小气球内空气，在注射器内留有一定的体积空气，并且做记录；④加热铜粉同时不断推拉注射器活塞；⑤停止加热后冷却至室温，将小气球内气体全部挤入具支试管，记录注射器内气体的体积。
(3)该实验的现象是①__ __；②__ _ __。
(4)该实验的结论是__ __。
(5)写出该实验中反应的文字表达式：__ __。
(6)在实验加热过程中，不断推拉注射器活塞的目的是__ __。
(7)装置中小气球的作用是__ __。
(8)若根据实验数据推算，测定的空气中氧气的体积分数小于，造成该实验出现误差的原因可能是__ __(填序号)。
①装置漏气 ②读数时没有冷却至室温 ③读数时小气球内留有空气 ④铜粉的量太少，氧气没有耗尽
5．(广西贵港覃塘区期中)我国计划2030年前后开展火星采样返回任务。科学家对火星的大气进行分析，得到如表所示数据。下列说法不正确的是( )
气体 二氧化碳 氮气 氩气
体积分数/% 95 2.7 1.6
A.火星大气中没有稀有气体
B．火星大气中氮气的含量比空气中的低
C．火星大气中二氧化碳的含量比空气中的高
D．火星大气不能使带火星的木条复燃
6．(广西南宁青秀区期中)为测定空气中氧气的含量，某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D(203，6.15%)表示时间为203秒时，装置中氧气含量为6.15%。结合图像分析，判断下列说法错误的是( )
A．加热前的空气样品中氧气含量为20.99%
B．加热点B和拐点C的数值没有明显变化，是因为铜和氧气还没有开始反应
C．从起点A至终点D所对应的时间范围内，铜粉减少的质量等于消耗氧气的质量
D．该实验和课本中的红磷燃烧测定空气中氧气含量相比，具有测量更准确和污染较少的优点
7．(广西南宁兴宁区期中)已知：木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷固体。利用红磷测定空气中氧气含量的实验装置如图1，用压强传感器测出该集气瓶中压强变化曲线如图2，已知集气瓶的容积为c毫升，实验前盛有a毫升水，实验结束后，集气瓶内水的体积为b毫升。下列说法正确的是( )
A．可用木炭代替红磷进行该实验
B．该实验测得空气中氧气体积分数为×100%
C．图2中B→C段压强增大是因为打开了弹簧夹
D．若装置漏气会使实验结果偏大
8．(科学探究与实践)(安徽期中)某同学用食品脱氧剂设计了如下实验来测定空气中氧气含量。取一根玻璃管，用橡皮塞将一端密封，将食品脱氧剂迅速装入玻璃管，立即从另一端管口注入一滴水使玻璃管密封，轻轻弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀紧密(如图甲)，将玻璃管横放水平滚动，使食品添加剂平铺在玻璃管内，一段时间后待水滴静止时(如图乙)，重复三次实验，记录相关实验数据(如表所示)。下列说法错误的是( )
实验次数 AO/mm AB/mm AB/AO
1 523.5 109.5 0.209 2
2 525.5 110.0 0.209 3
3 527.0 110.5 0.209 7
A.将食品脱氧剂平铺是为了充分消耗氧气
B．该反应是否吸、放热对实验结果没有影响
C．根据实验测得空气中氧气含量为20.94%
D．实验中使用较细的玻璃管，测得的结果更准确
第2课时 空气的用途与空气质量
知识点1 空气是一种重要的资源
1．(广西防城港上思县月考)2024年1月9日消息，我国高空风能发电机成功发电。其原理是通过氦气球提供初始升力，上升到一定高度后，在500米以上高空采集捕获风能。氦气球升空利用氦气的性质是( )
A．密度小 B．化学性质稳定
C．无色无味 D．通电发光
2．下列关于氮气用途的叙述中，不正确的是( )
A．食品防腐 B．制成各种电光源
C．医疗冷冻麻醉 D．制化肥的重要原料
3．下列说法错误的是( )
A．空气的成分按体积算，氧气约占21%
B．稀有气体常用于医疗急救
C．焊接金属时常用氮气作保护气
D．二氧化碳是植物光合作用的重要原料
4．空气中各组分的沸点如表：
组分 氮气 氧气 二氧 化碳 氩气 氖气 氦气
沸点 /℃ －195.8 －183.0 －78.4 －185.7 －246.0 －268.9
根据以上数据，通过分析可以得出：
(1)工业上制取氧气的过程是将空气先加压降温至－200 ℃，空气变成__ __态；然后升高温度，__ __先逸出，留下的液态物质主要是__ __。
(2)工业制氧气利用氧气和氮气的沸点不同，分离__ __(填物质状态)空气。
(3)工业制氧气是物理变化还是化学变化？__ __。
(4)工业上制得的氧气是纯净物还是混合物？__ __。
知识点2 关注空气质量
5．(广西贵港覃塘区期中)大气中PM2.5(指大气中直径不超过2.5×10-6 m的颗粒物)的增多会导致雾霾天气，对人体健康和环境质量的影响较大。下列措施中不利于PM2.5治理的是( )
A．发展燃煤发电
B．研发新能源汽车
C．禁止焚烧秸秆
D．加强建筑工地扬尘控制
6．(广西梧州万秀区月考)某城市空气质量指数日报部分信息如图，有关说法错误的是( )
A．所列出的几种污染物中，二氧化硫对当地环境影响最小
B．空气质量指数越小，空气质量越好
C．污染物还包括二氧化碳
D．当日空气质量指数类别为优
7．(广西柳州柳南区开学)空气质量日报是通过新闻媒体向社会发布的环境信息，可及时准确地反映空气质量状况，增强人们对环境的关注，提供全民环保意识。如表列出的是成都市连续两天的空气质量日报。
10月7日 10月8日
污染物名称 污染 指数 质量 级别 污染物名称 污染 指数 质量 级别
一氧化碳 21 一级 一氧化碳 20 一级
二氧化硫 84 二级 二氧化硫 23 二级
二氧化氮 31 一级 二氧化氮 12 一级
可吸入颗粒 25 一级 可吸入颗粒 11 一级
(1)造成空气污染的首要污染物是__ __(用化学符号表示)。
(2)表中未列出二氧化碳的量，为什么？__ __。
(3)已知10月7日晚下了一场大雨，比较两表发现一氧化碳含量变化不大，据此猜测一氧化碳有怎样的物理性质：__ __。
(4)为防止空气污染，保护美丽的天空，你有什么好的建议？__ __。
8．空气是一种宝贵的自然资源。
(1)冰箱中常用“气调保鲜”来达到对食物保鲜的效果。如图所示是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程：
在空气分离后，进入冰箱保鲜室内的气体是__ __(填“富氧空气”或“富氮空气”)。
(2)空气质量日益受到人们的关注。某同学就有关提高空气质量的具体措施给市“创城办”提出建议，下列建议不合理的是__ __(填字母)。
A．安排洒水车在城市主干道洒水
B．植树造林，增加城市绿化面积
C．将有污染的化工厂搬迁至城郊
D．将燃油公交车改成电车
9．(广西桂林象山区月考)请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”，并完成下列问题。
(1)微观角度，用“”表示氮原子，“”表示氧原子。同温、同压下，气体的体积比等于分子数目比。若空气中其他成分忽略不计，可表示空气微观模型的是__ __(填字母)。
A． B．
C．
(2)应用角度。
①PM2.5是指大气中小于或等于2.5微米的颗粒物。使用下列交通工具不会增加PM2.5的是__ __(填字母)。
A．共享单车 B．柴油汽车
C．摩托车 D．电动汽车
②“人造空气”帮助人类实现了“太空漫步”的梦想，其中含有70%的N2、20%以上的O2，还有CO2等。下列说法正确的是__ __(填字母)。
A．“人造空气”比空气中的氮气含量高
B．可以采用测定空气里氧气含量的方法，测定“人造空气”中氧气的含量
C．“人造空气”若只含有O2会更有益于人的呼吸
10．(科学探究与实践)某研究小组在学习了空气中的成分后，开展了下面的实验探究。
【提出问题】在一个门窗紧闭且刚上完课的教室内空气中的二氧化碳的含量，与教室外操场上空气中二氧化碳的含量有什么不同？
【猜想与假设】小华认为刚下课的教室内空气中二氧化碳的含量应该比室外操场上空气中二氧化碳的含量高。
【查阅资料】当空气中二氧化碳超过正常含量时，会对人体产生有害的影响。
【实验探究】
小明从实验室里拿了两只集气瓶，你认为应该用什么方法收集教室内和操场上的空气呢？
实验过程 实验现象 实验结论
将澄清石灰水分别滴入盛教室内空气中二氧化碳和盛有教室内空气的集气瓶中，振荡 盛有教室内空气的集气瓶中__ __和操场上空气的集气瓶中澄清石灰水无明显变化 教室内空气中二氧化碳的含量比操场上的要__ __(填“高”或“低”)
【深入思考】根据实验探究结果，你认为我们在教室里学习时应注意：__ __。
【拓展应用】通过学习可知，人体呼出的气体中水蒸气含量比空气中水蒸气含量__ __(填“高”或“低”)；请你设计实验方案并验证：__ __(写出简单的实验步骤、现象与结论)。第一节 空气的组成
第1课时 定量认识空气的组成
知识点1 认识空气的组成
1．(江苏淮安区期中)小美将饼干袋打开后放在桌子上，两天后饼干变软了。该现象说明空气中含有( A )
A．水蒸气 B．氧气
C．氮气 D．稀有气体
2．(广西南宁青秀区月考)小车剧烈冲撞后，安全气囊中会瞬间产生一种空气中含量最多的气体。该气体为( B )
A．氧气 B．氮气
C．二氧化碳 D．水蒸气
3．(广西柳州柳北区期中)空气中各成分体积分数如图所示，其中区域“c”代表的是( B )
A.氢气 B．氧气
C．氮气 D．二氧化碳
知识点2 空气中氧气含量的测定
4．(湖南岳阳期中)如图是测定空气中氧气含量的实验装置：选用实际容积为40 mL的具支试管，在注射器内留有20 mL空气，给装有铜粉的具支试管加热，观察密闭系统内空气体积变化，请回答下列问题：
(1)实验前，排尽小气球中的空气，将注射器活塞前沿从20 mL刻度处拉至25 mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20 mL刻度处，则说明__装置不漏气__。
(2)实验的操作步骤如下：
①连接装置，检查装置的气密性；②测定塞好橡皮塞后的具支试管的容积；③在另一支具支试管中装入铜粉，排尽小气球内空气，在注射器内留有一定的体积空气，并且做记录；④加热铜粉同时不断推拉注射器活塞；⑤停止加热后冷却至室温，将小气球内气体全部挤入具支试管，记录注射器内气体的体积。
(3)该实验的现象是①__红色固体变为黑色__；②__注射器活塞最终停在8_mL刻度处__。
(4)该实验的结论是__氧气约占空气总体积的五分之一__。
(5)写出该实验中反应的文字表达式：__铜＋氧气氧化铜__。
(6)在实验加热过程中，不断推拉注射器活塞的目的是__增强空气流动，使氧气充分反应__。
(7)装置中小气球的作用是__形成密封装置；平衡装置内外压强，防止胶塞飞出__。
(8)若根据实验数据推算，测定的空气中氧气的体积分数小于，造成该实验出现误差的原因可能是__①②④__(填序号)。
①装置漏气 ②读数时没有冷却至室温 ③读数时小气球内留有空气 ④铜粉的量太少，氧气没有耗尽
5．(广西贵港覃塘区期中)我国计划2030年前后开展火星采样返回任务。科学家对火星的大气进行分析，得到如表所示数据。下列说法不正确的是( A )
气体 二氧化碳 氮气 氩气
体积分数/% 95 2.7 1.6
A.火星大气中没有稀有气体
B．火星大气中氮气的含量比空气中的低
C．火星大气中二氧化碳的含量比空气中的高
D．火星大气不能使带火星的木条复燃
6．(广西南宁青秀区期中)为测定空气中氧气的含量，某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行如图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D(203，6.15%)表示时间为203秒时，装置中氧气含量为6.15%。结合图像分析，判断下列说法错误的是( C )
A．加热前的空气样品中氧气含量为20.99%
B．加热点B和拐点C的数值没有明显变化，是因为铜和氧气还没有开始反应
C．从起点A至终点D所对应的时间范围内，铜粉减少的质量等于消耗氧气的质量
D．该实验和课本中的红磷燃烧测定空气中氧气含量相比，具有测量更准确和污染较少的优点
加热前的空气样品中氧气含量为20.99%，A正确。铜与氧气反应会消耗氧气使氧气的体积分数下降，但是加热点B和拐点C的数值没有明显变化，说明铜和氧气还没有开始反应，B正确。氧化铜是固体，故从起点A至终点D所对应的时间范围内，消耗氧气的质量等于固体增加的质量，C不正确。红磷燃烧会生成污染空气的五氧化二磷，铜粉与氧气反应无污染，该实验采用氧气传感器，使测量结果更准确，D正确。
7．(广西南宁兴宁区期中)已知：木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷固体。利用红磷测定空气中氧气含量的实验装置如图1，用压强传感器测出该集气瓶中压强变化曲线如图2，已知集气瓶的容积为c毫升，实验前盛有a毫升水，实验结束后，集气瓶内水的体积为b毫升。下列说法正确的是( B )
A．可用木炭代替红磷进行该实验
B．该实验测得空气中氧气体积分数为×100%
C．图2中B→C段压强增大是因为打开了弹簧夹
D．若装置漏气会使实验结果偏大
木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽然消耗了氧气，但是生成了二氧化碳气体，瓶内气压不变，不能形成压强差，所以不能用木炭代替红磷进行该实验，A错误；由题意可知，集气瓶内空气的体积是(c－a)mL，消耗氧气的体积是(b－a)mL，则空气中氧气的体积分数为×100%，B正确；图2中B→C段压强增大是因为红磷燃烧放热，装置内压强增大，C错误；若装置漏气冷却时空气会进入集气瓶中，会导致进入水的体积偏小，实验结果偏小，D错误。
8．(科学探究与实践)(安徽期中)某同学用食品脱氧剂设计了如下实验来测定空气中氧气含量。取一根玻璃管，用橡皮塞将一端密封，将食品脱氧剂迅速装入玻璃管，立即从另一端管口注入一滴水使玻璃管密封，轻轻弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀紧密(如图甲)，将玻璃管横放水平滚动，使食品添加剂平铺在玻璃管内，一段时间后待水滴静止时(如图乙)，重复三次实验，记录相关实验数据(如表所示)。下列说法错误的是( B )
实验次数 AO/mm AB/mm AB/AO
1 523.5 109.5 0.209 2
2 525.5 110.0 0.209 3
3 527.0 110.5 0.209 7
A.将食品脱氧剂平铺是为了充分消耗氧气
B．该反应是否吸、放热对实验结果没有影响
C．根据实验测得空气中氧气含量为20.94%
D．实验中使用较细的玻璃管，测得的结果更准确
将食品脱氧剂平铺是为了增大与空气的接触面积，充分消耗氧气，A正确；该反应是否吸、放热对实验结果有影响，因为吸、放热对装置内气体的体积造成影响，B错误；AO段相当于空气的体积，AB段相当于空气中氧气的体积，根据表格中的实验数据，可知空气中氧气体积分数为(0.209 2＋0.209 3＋0.209 7)÷3×100%＝20.94%，C正确；实验中使用较细的玻璃管，测量精度更高，测得的结果更准确，D正确。
第2课时 空气的用途与空气质量
知识点1 空气是一种重要的资源
1．(广西防城港上思县月考)2024年1月9日消息，我国高空风能发电机成功发电。其原理是通过氦气球提供初始升力，上升到一定高度后，在500米以上高空采集捕获风能。氦气球升空利用氦气的性质是( A )
A．密度小 B．化学性质稳定
C．无色无味 D．通电发光
2．下列关于氮气用途的叙述中，不正确的是( B )
A．食品防腐 B．制成各种电光源
C．医疗冷冻麻醉 D．制化肥的重要原料
3．下列说法错误的是( B )
A．空气的成分按体积算，氧气约占21%
B．稀有气体常用于医疗急救
C．焊接金属时常用氮气作保护气
D．二氧化碳是植物光合作用的重要原料
4．空气中各组分的沸点如表：
组分 氮气 氧气 二氧 化碳 氩气 氖气 氦气
沸点 /℃ －195.8 －183.0 －78.4 －185.7 －246.0 －268.9
根据以上数据，通过分析可以得出：
(1)工业上制取氧气的过程是将空气先加压降温至－200 ℃，空气变成__液__态；然后升高温度，__氮气__先逸出，留下的液态物质主要是__液氧__。
(2)工业制氧气利用氧气和氮气的沸点不同，分离__液态__(填物质状态)空气。
(3)工业制氧气是物理变化还是化学变化？__物理变化__。
(4)工业上制得的氧气是纯净物还是混合物？__混合物__。
知识点2 关注空气质量
5．(广西贵港覃塘区期中)大气中PM2.5(指大气中直径不超过2.5×10-6 m的颗粒物)的增多会导致雾霾天气，对人体健康和环境质量的影响较大。下列措施中不利于PM2.5治理的是( A )
A．发展燃煤发电
B．研发新能源汽车
C．禁止焚烧秸秆
D．加强建筑工地扬尘控制
6．(广西梧州万秀区月考)某城市空气质量指数日报部分信息如图，有关说法错误的是( C )
A．所列出的几种污染物中，二氧化硫对当地环境影响最小
B．空气质量指数越小，空气质量越好
C．污染物还包括二氧化碳
D．当日空气质量指数类别为优
7．(广西柳州柳南区开学)空气质量日报是通过新闻媒体向社会发布的环境信息，可及时准确地反映空气质量状况，增强人们对环境的关注，提供全民环保意识。如表列出的是成都市连续两天的空气质量日报。
10月7日 10月8日
污染物名称 污染 指数 质量 级别 污染物名称 污染 指数 质量 级别
一氧化碳 21 一级 一氧化碳 20 一级
二氧化硫 84 二级 二氧化硫 23 二级
二氧化氮 31 一级 二氧化氮 12 一级
可吸入颗粒 25 一级 可吸入颗粒 11 一级
(1)造成空气污染的首要污染物是__SO2__(用化学符号表示)。
(2)表中未列出二氧化碳的量，为什么？__二氧化碳不属于大气污染物__。
(3)已知10月7日晚下了一场大雨，比较两表发现一氧化碳含量变化不大，据此猜测一氧化碳有怎样的物理性质：__一氧化碳不易溶于水__。
(4)为防止空气污染，保护美丽的天空，你有什么好的建议？__加强大气质量监测；减少使用煤、石油等化石燃料，使用清洁能源；工厂废气、汽车尾气经处理达标后再排放；积极植树、造林、种草等__。
8．空气是一种宝贵的自然资源。
(1)冰箱中常用“气调保鲜”来达到对食物保鲜的效果。如图所示是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程：
在空气分离后，进入冰箱保鲜室内的气体是__富氮空气__(填“富氧空气”或“富氮空气”)。
(2)空气质量日益受到人们的关注。某同学就有关提高空气质量的具体措施给市“创城办”提出建议，下列建议不合理的是__C__(填字母)。
A．安排洒水车在城市主干道洒水
B．植树造林，增加城市绿化面积
C．将有污染的化工厂搬迁至城郊
D．将燃油公交车改成电车
9．(广西桂林象山区月考)请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”，并完成下列问题。
(1)微观角度，用“”表示氮原子，“”表示氧原子。同温、同压下，气体的体积比等于分子数目比。若空气中其他成分忽略不计，可表示空气微观模型的是__C__(填字母)。
A． B．
C．
(2)应用角度。
①PM2.5是指大气中小于或等于2.5微米的颗粒物。使用下列交通工具不会增加PM2.5的是__AD__(填字母)。
A．共享单车 B．柴油汽车
C．摩托车 D．电动汽车
②“人造空气”帮助人类实现了“太空漫步”的梦想，其中含有70%的N2、20%以上的O2，还有CO2等。下列说法正确的是__B__(填字母)。
A．“人造空气”比空气中的氮气含量高
B．可以采用测定空气里氧气含量的方法，测定“人造空气”中氧气的含量
C．“人造空气”若只含有O2会更有益于人的呼吸
10．(科学探究与实践)某研究小组在学习了空气中的成分后，开展了下面的实验探究。
【提出问题】在一个门窗紧闭且刚上完课的教室内空气中的二氧化碳的含量，与教室外操场上空气中二氧化碳的含量有什么不同？
【猜想与假设】小华认为刚下课的教室内空气中二氧化碳的含量应该比室外操场上空气中二氧化碳的含量高。
【查阅资料】当空气中二氧化碳超过正常含量时，会对人体产生有害的影响。
【实验探究】
小明从实验室里拿了两只集气瓶，你认为应该用什么方法收集教室内和操场上的空气呢？
实验过程 实验现象 实验结论
将澄清石灰水分别滴入盛教室内空气中二氧化碳和盛有教室内空气的集气瓶中，振荡 盛有教室内空气的集气瓶中__澄清石灰水变浑浊__和操场上空气的集气瓶中澄清石灰水无明显变化 教室内空气中二氧化碳的含量比操场上的要__高__(填“高”或“低”)
【深入思考】根据实验探究结果，你认为我们在教室里学习时应注意：__教室内要经常开窗通风__。
【拓展应用】通过学习可知，人体呼出的气体中水蒸气含量比空气中水蒸气含量__高__(填“高”或“低”)；请你设计实验方案并验证：__取两块干燥的玻璃片，对其中的一块哈气，对比观察两块玻璃片上发生的现象，该玻璃片上出现水雾，而在空气中放置的玻璃片上没有此现象，说明人呼出气体中水蒸气的含量高于空气中水蒸气的含量__(写出简单的实验步骤、现象与结论)。
