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第一节 空气的组成
第1课时 定量认识空气的组成
分层作业
1．（24-25九年级上·重庆垫江·阶段练习）历史上第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的科学家是
A．门捷列夫 B．拉瓦锡 C．闵恩泽 D．道尔顿
2．（24-25八年级上·山东潍坊·阶段练习）拉瓦锡利用如图实验研究空气成分，下列说法合理的是
A．汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气
B．曲颈甑中的汞量过少不影响测定结果
C．结束加热后不需冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度
D．实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物
3．（24-25九年级上·黑龙江·课后作业）如图为拉瓦锡用定量的方法研究空气成分的实验装置。下列有关说法中不正确的是
资料卡片：
汞 密度： 沸点： 加热至沸时与氧气反应 氧化汞 密度： 不能溶于汞 分解温度：
A．汞在加热的条件下只与氧气反应 B．汞几乎能将密闭装置中的氧气耗尽
C．无法观察到装置中气体体积的变化 D．汞槽中的汞起到了液封的作用
4．（24-25九年级上·四川成都·期中）教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(实验气装置如图所示)。在实验中下列说法中不合理的是
A．汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气，长时间加热能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
B．在汞槽中的汞起到液封的作用
C．生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气，且氧气的体积恰好等于密闭容器中减小的体积
D．实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物
5．（23-24九年级上·山西长治·阶段练习）下列有关空气的说法错误的是
A．空气是一种宝贵的资源
B．空气是一种混合物
C．空气中氮气的体积分数最大
D．空气中含有稀有气体不与任何物质发生反应
6．（22-23九年级上·安徽芜湖·期末）我国空间站内将氧气与储备的其他气体以一定比例混合成“人造空气”(21%的氧气，78%的氮气，控制二氧化碳的含量低于0.7%)。下列说法正确的是
A．21%和78%指气体的质量分数
B．将带火星的木条放在“人造空气”中，木条燃烧更旺
C．可用红磷燃烧法测定“人造空气”中的氧气含量
D．“人造空气”与空气成分完全相同
7．（2025·山东济南·三模）用来测定空气成分的方法有很多，小梅用如下图所示的简易装置来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中，正确的是
A．使用红磷的量多或少，都不会影响实验结果
B．燃烧足够的红磷可使进入钟罩的水占钟罩容器的4/5
C．红磷停止燃烧后，立即观察记录水进入钟罩的刻度
D．红磷燃烧消耗空气中的氧气，使钟罩内压强下降，水面上升
8．（24-25九年级上·四川自贡·期中）如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，下列说法中不正确的是
A．红磷燃烧产生大量的白雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹
B．实验时红磷一定要过量
C．实验前一定要检验装置的气密性
D．该实验证明空气中氧气的含量约占总体积的
9．（24-25九年级上·上海浦东新·期中）利用图1装置验证空气中氧气的体积分数，叙述错误的是
A．实验前需检查装置气密性
B．白磷熄灭，冷却至室温后打开止水夹
C．最终量筒中液面降至约40mL 刻度线
D．此装置比图2测定结果更精确
10．（24-25九年级上·江苏宿迁·阶段练习）化学兴趣小组同学按如图所示装置测定空气中氧气的含量：选用容积30mL的试管作反应容器，将注射器活塞置于10mL刻度处，并将弹簧夹夹紧橡皮管。下列有关说法错误的是
A．实验前一定要检查装置气密性
B．加热后，红色固体逐渐变成黑色
C．装置冷却至室温，打开弹簧夹，注射器活塞应停留在2mL处
D．实验中铜粉一定要足量
11．（24-25八年级下·江西宜春·阶段练习）实验探究是科学探究的重要形式，请参与测定空气里氧气的含量探究活动并回答问题：
(1)A装置是人教版教材设计的“测量空气里氧气的含量”的实验装置，教材实验所需试剂是水和 (填物质名称)，实验前向集气瓶内加入少量水后将水面上方空间准确分为 等分，该操作中一定要使用的仪器是刻度尺。
(2)小华用A装置测定的氧气含量偏低，可能的原因是 (一点即可)。
(3)A装置用于测量空气中氧气的含量，其实验原理用文字表达式表示为 。
(4)使用B装置进行实验时需交替缓慢推动两个注射器活塞的原因是 ，实验结束后移开酒精灯，恢复到室温后读数即可计算出氧气含量，B装置的优点是 (一点即可)。
12．（24-25九年级上·山东滨州·期中）实验是科学探究的重要方法，如图是测定空气中氧气含量实验的装置图(装置的气密性良好)，请结合图示回答有关问题。
(1)硬质玻璃管内发生反应的实验现象是 。该反应的文字表达式是 。
(2)根据下表提供的实验数据，完成下表。
硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中空气体积 反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数
(3)测定空气成分中氧气含量的实验，为我们提供了研究“混合物中某成分含量”的一种思路，该思路是 。
13．（24-25九年级上·辽宁·单元测试）某课外活动小组在学习了课本“空气中氧气含量的测定”实验，知道生成物五氧化二磷不能随便排放到空气中，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空气，如图（玻璃管内气体体积忽略不计）。然后给装有红磷的玻璃管加热，同时交替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。
请根据你对上述实验的理解，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 。
(2)在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是 。
(3)上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的可能原因是 （写出其中一种）。
(4)红磷燃烧的实验现象是 。
(5)实验改进的目的是 。
14．（2025九年级上·全国·专题练习）填空
(1)小强同学采用图1装置进行空气中氧气含量的测定实验，反应结束后，冷却到室温，打开弹簧夹，注射器活塞理论上应从10mL刻度处缓慢移动至 mL刻度处。
(2)小明对图1实验进行了如图2所示的改进。图2实验中，为了使氧气反应更充分，实验中可采取的措施是 ，若实验后未将气球中气体挤出，会导致测得氧气含量偏 (填“大”或“小”)。
15．（2025九年级·辽宁·专题练习）化学是以实验为基础的学科，请回答下列问题。
小明同学查阅资料发现P2O5有毒，在教材实验的启发下做了实验改进（如图所示），用于测定空气中O2的含量。回答下列问题：
(1)实验前需检查装置的 。
(2)实验中需要提供足量的 （填“铜粉”或“空气”）；在实验中反复推拉注射器是为了 。
(3)改进后的实验的优点是 。（答一点）。
16．（24-25九年级上·内蒙古包头·阶段练习）某实验小组用下图所示装置测定空气中氧气的含量。
(1)该实验中红磷燃烧的文字表达式为 。
(2)该实验操作：① 检查 。在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间分成 5 等份。用弹簧夹夹紧胶皮管。②点燃红磷，立即伸入瓶中并把塞子塞紧。待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹。
(3)下列操作可能导致测定结果偏低的是___________(填字母序号，下同)。
A．红磷的量不足 B．点燃红磷，慢慢伸入瓶中
C．未冷却至室温就打开了弹簧夹 D．实验过程中未用弹簧夹夹紧胶皮管
(4)若用其它物质代替红磷进行上述目的的实验，选择物质的依据是___________。
A．只与氧气反应，不与空气中其他物质反应 B．与氧气反应后，不生成新的气态物质
1．（24-25八年级下·山东泰安·期末）化学兴趣小组的同学们学习了“空气中氧气含量的测定”实验后，对教材实验进行了归纳和总结，下列关于相关实验的说法错误的是
A．实验1拉瓦锡用汞的优点是：汞能将密闭装置内空气中的氧气几乎消耗尽
B．实验2不能用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量
C．实验3硬质玻璃管中空气的体积为44mL，注射器中空气的体积为36mL，反应后注射器内剩余气体的体积为24mL，则空气中氧气的体积分数为25%
D．三个实验的原理都是利用化学反应，在不引入新的杂质的前提下，将氧气转化为固体，从而达到测定空气中氧气含量的目的
2．（24-25八年级上·山东烟台·期末）英国科学家波义耳和法国化学家拉瓦锡曾做过貌似相同的两个实验，实验如下图，关于这两个实验的说法正确的是
A．两个实验均可用于测定空气中氧气的含量
B．两个实验中，曲颈甑内汞的表面都有黑色物质生成
C．拉瓦锡的实验中，玻璃钟罩内汞的液面逐渐上升，达到一定高度后不再变化
D．两个实验中，汞的用量多少对实验没有影响
3．（24-25九年级上·四川成都·期末）探究小组用图1装置测定空气中氧气的含量，压强变化如图2，氧气体积分数变化如图3，下列说法不正确的是
A．图1中水的作用是吸收五氧化二磷和降温
B．图2压强减小，说明红磷燃烧消耗氧气
C．图3说明红磷或白磷熄灭后反应立即停止
D．该实验说明白磷代替红磷，测定结果更接近真实值
4．（25-26九年级上·安徽合肥·开学考试）查阅资料得知：铜粉在加热条件下只与空气中的氧气发生反应，生成黑色的氧化铜固体。乙同学又设计了如图两种装置测定空气中氧气含量，请结合图示回答有关问题。
(1)装置一和装置二中气球的位置不同，你认为 (填“装置一”或“装置二”)更合理。
(2)用合适的装置进行实验，并记录了如下实验数据
硬质玻璃管(或具支试管)中空气的体积 反应前注射器中空气体积 充分反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数
25mL 15mL 9mL ？
根据实验数据测得空气中氧气的体积分数为 ，该实验与图1实验相比，优点主要是： (答一点即可)。
(3)如何测量具支试管的容积 。
(4)以下是乙同学对自己实验结果的分析，其中解释不合理的是___________(填序号)。
A．可能是使用的铜粉过量
B．可能是没有反复推、拉注射器的活塞，装置内氧气没有充分反应
C．可能是没有冷却至室温就读数
D．可能是装置气密性不好，冷却时外界空气进入
5．（24-25九年级上·福建厦门·阶段练习）某化学兴趣小组对空气中氧气含量的测定进行了如下实验探究：
将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按如图1所示连接。装置气密性良好。实验开始，打开并调试好传感器和数据设备，用酒精灯将足量红磷点燃，立即伸入瓶中并塞紧橡皮塞。各传感器测得的数据如图2所示，横坐标为时间，纵坐标表示该段时间内气体压强、温度、氧气浓度对应的变化情况。
(1)写出红磷燃烧时的实验现象为 。红磷燃烧的符号表达式： 。
(2)根据图2中压强变化曲线，bc段压强升高的原因是 ；实验结束打开活塞的过程中，压强曲线对应的线段是_____(填字母)。
A．bc B．cd C．de D．ef
(3)图2中X曲线表示的是 (填“温度”或“氧气浓度”)变化情况。
(4)实验结束测得装置内氧气浓度为8.85%，后改用足量的白磷实验测得氧气浓度为3.21%。采用教材装置测定空气中氧气含量时，改用白磷能使测定结果较准确的原因是 。
6．（24-25九年级上·福建福州·期中）某兴趣小组的同学分别设计了如图1和图2所示装置进行空气中氧气含量实验的探究：
【提示】白磷和红磷在空气中燃烧现象相同，产物也相同。
【实验1】按图1所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。实验前在100mL集气瓶中加入10mL水。
(1)实验1中红磷燃烧的符号(或文字)表达式是 。
(2)红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开止水夹，水能倒吸入集气瓶的原因是 。
【实验2】按图2所示装置，利用放大镜聚焦太阳光，提高白磷的温度，用白磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
(3)实验前先检查图2装置的气密性：将注射器活塞往外拉，松开双手后，观察到 则气密性良好。接着在100mL集气瓶中加入10mL水，注射器中有20mL空气。按照图2装置进行实验(忽略导管内空气体积)，获得的实验数据记录如下：
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
注射器读数/mL 20.0 34.0 38.0 30.0 25.6 18.0 12.5 8.4 2.0 2.0 2.0
(4)根据图2实验过程和数据综合分析，实验开始一段时间注射器读数先变大的主要原因是 。
(5)根据图2实验过程和数据综合分析，计算该装置内空气中氧气的体积分数约为 (精确到0.1%)，测量结果比实际值 (填“大”或“小”)。
1．（24-25八年级下·山东滨州·期末）建构合理的思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。小科建构了“两组分混合物含量测定”的思维模型。
运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”的实验进行了再探究：忽略含
量很低的其它物质，空气可以看成由氮气和氧气组成的两组分混合物。
【探究一】根据沸点低的组分先汽化的性质，测定混合物中某组分的含量。
(1)将空气转变为液态空气，液氮先汽化。从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的 。
【探究二】根据混合物中某组分发生化学反应，测定混合物中某组分的含量。
(2)按如图甲装置测定空气中氧气含量。
【实验步骤】
实验1：按图1所示装置，用白磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
实验2：按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验），利用铁生铁锈（铁能与氧气反应生成铁锈）的原理测定空气中氧气的体积分数。
①实验1中，白磷要足量的目的是 。
②图2装置要测定的数据有 。
③连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图中信息，实验2的测定方法更准确，判断依据是 。
【继续探究】
运用上述思维模型，同学们又设计了图乙的实验装置。
①请根据某小组提供的实验数据，完成表格：
硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中空气的体积 反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数（结果精确到1%）
50mL 20mL 7mL
②不同实验小组做上述实验时结果差别较大，其中有些小组测定出空气中氧气的体积分数低于实际数值，请分析导致测定数值偏低的原因是 （答出1点即可）。
2．（2025·吉林长春·模拟预测）建构合理的思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。小科建构了“两组分混合物含量测定”的思维模型。
运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”的实验进行了再探究：忽略含量很低的其它物质，空气可以看成由氮气和氧气组成的两组分混合物。
【探究一】根据沸点低的组分先汽化的性质，测定混合物中某组分的含量。
(1)将空气转变为液态空气，液氮先汽化。从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的 。
【探究二】根据混合物中某组分发生化学反应，测定混合物中某组分的含量。
(2)按如图甲装置测定空气中氧气含量。
【实验步骤】
实验1：按图1所示装置，用白磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
实验2：按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验），利用铁生铁锈（铁能与氧气反应生成铁锈）的原理测定空气中氧气的体积分数。
①实验1中，红磷要足量的目的是 。
②图2装置要测定的数据有 。
③连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图中信息，实验2的测定方法更准确，判断依据是 。
【继续探究】
(3)运用上述思维模型，同学们又设计了图乙的实验装置。
①请根据某小组提供的实验数据，完成表格：
硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中空气的体积 反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数（结果精确到1％）
50mL 20mL 7mL
②不同实验小组做上述实验时结果差别较大，其中有些小组测定出空气中氧气的体积分数低于实际数值，请分析导致测定数值偏低的原因是 （答出1点即可）。
3．（24-25九年级上·辽宁鞍山·阶段练习）请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”。
【资料一】潜水员潜水时身上背的钢瓶里装的是“人造空气”。曾经，潜水员潜入深海时携带的钢瓶内装的就是普通空气，许多潜水员浮出水面后“无缘无故”的逝去。深海的压力很大，吸入体内的氮气随着压力的增大，大量溶解在血液中，而当潜水员由深海上浮到水面时，压力猛然下降，血液中的氮气大量逸散到血管中，从而导致血管堵塞.怎样才能防止这种“潜水病”呢 科学家想到了“氦”。常温常压下，氦气极难溶解于水，化学性质很不活泼。人们把普通空气中的氮气除去后，把氧气和氦气按照1：4的体积比混合起来，就制成了“人造空气”，这种“人造空气”的密度只有普通空气的一，因此呼吸起来比普通空气轻松得多，可以减轻人呼吸的困难，因而这种“人造空气”还被用来治疗支气管哮喘等疾病。
(1)下列关于“人造空气”的说法正确的是__________(填字母)。
A．身体健康的正常人吸入“人造空气”会中毒
B．吸入体内的氮气随着压力的增大，大量溶解在血液中
C．将燃着的木条伸入盛有“人造空气”的集气瓶中，木条会熄灭
D． “人造空气”用于治疗支气管哮喘等疾病是由于其具有杀菌作用
(2)根据资料，你可以推理得出相同条件下氦气的密度比氮气密度 (填“大”“小”或“相同”)，资料中支持该结论的依据是 。
(3)潜水员潜水时使用“人造空气”可以减少“气塞症”的发生，主要因为在压强增大的条件下，氦气在水中溶解性比氮气 (填“大”或“小”)。
【资料二】冰箱中常用“气调保鲜”来达到对食物保鲜的效果，如图1所示是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程：
(小资料：富氧空气是指氧气含量高于普通空气的气体，富氮空气是指氮气含量高于普通空气的气体)
(4)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”)。
下列说法正确的是(填字母) 。
A、膜装置中没有其他物质产生
B、富氧空气中各气体的化学性质发生了变化
C、富氧空气中氧气和其他气体的体积比可能是1:4
D、潜水员水下作业时携带“富氧空气”，是因为氧气能供给呼吸
【资料三】为航天员提供的“人造空气”中含有体积分数为70%的氮气、20%以上的氧气、少量二氧化碳等气体。
(5)以下是某同学对“人造空气”的分析，正确的是________(填字母)。
A．氮气含量比空气低
B．在“人造空气”中燃着的蜡烛不会迅速熄灭
C．在太空呼吸时，呼出的气体中含量最高的是二氧化碳
D．氮气不能供给宇航员呼吸，因此“人造空气”中的氮气是多余的
(6)如图2是测定“人造空气”里氧气含量的实验装置。主要操作是：在实际容积为250mL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)。冷却后，集气瓶中水为94mL，该实验中白磷需稍过量，目的是 ，则“人造空气”中氧气含量为 。
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第一节 空气的组成
第1课时 定量认识空气的组成
分层作业
1．（24-25九年级上·重庆垫江·阶段练习）历史上第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的科学家是
A．门捷列夫 B．拉瓦锡 C．闵恩泽 D．道尔顿
【答案】B
【详解】A、门捷列夫发现了元素周期律并编制出元素周期表，故选项不符合题意；
B、拉瓦锡用定量的方法测定了空气的成分，得出空气是由氮气和氧气组成，故选项符合题意；
C、闵恩泽是中国著名的石油化工催化剂专家，在化学领域有重要贡献，故选项不符合题意；
D、道尔顿提出原子论，故选项不符合题意；
故选：B。
2．（24-25八年级上·山东潍坊·阶段练习）拉瓦锡利用如图实验研究空气成分，下列说法合理的是
A．汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气
B．曲颈甑中的汞量过少不影响测定结果
C．结束加热后不需冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度
D．实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物
【答案】D
【详解】A、曲颈甑中汞在加热条件下与氧气反应生成氧化汞，汞槽中汞的作用是形成液封，说法错误，不符合题意；
B、曲颈甑中的汞量过少，则曲颈甑中的氧气不能完全反应，从而影响测定结果，说法错误，不符合题意；
C、结束加热后不冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度，此时剩余气体在受热状态下，处于膨胀状态，会使测定结果偏小，应在冷却至室温后再测定，说法错误，不符合题意；
D、实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气中至少存在两种物质，进一步说明空气为混合物，说法正确，符合题意。
故选：D。
3．（24-25九年级上·黑龙江·课后作业）如图为拉瓦锡用定量的方法研究空气成分的实验装置。下列有关说法中不正确的是
资料卡片：
汞 密度： 沸点： 加热至沸时与氧气反应 氧化汞 密度： 不能溶于汞 分解温度：
A．汞在加热的条件下只与氧气反应 B．汞几乎能将密闭装置中的氧气耗尽
C．无法观察到装置中气体体积的变化 D．汞槽中的汞起到了液封的作用
【答案】C
【详解】A、加热时，汞只和氧气反应，不与空气中其他成分反应，该选项说法正确；
B、汞能将装置中的氧气几乎耗尽，该选项说法正确；
C、汞消耗氧气，装置中的气体减少，压强减小，则玻璃钟罩中的液面上升，且液面上升的体积为消耗的氧气的体积，该选项说法不正确；
D、汞槽中的汞起到液封的作用，该选项说法正确。
故选C。
4．（24-25九年级上·四川成都·期中）教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(实验气装置如图所示)。在实验中下列说法中不合理的是
A．汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气，长时间加热能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
B．在汞槽中的汞起到液封的作用
C．生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气，且氧气的体积恰好等于密闭容器中减小的体积
D．实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物
【答案】A
【详解】A、汞槽中的汞起到液封作用，曲颈甑中汞的作用是消耗氧气，长时间加热能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽，说法错误，符合题意；
B、在汞槽中的汞起到液封作用，说法正确，不符合题意；
C、生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气，且氧气的体积恰好等于密闭容器中减小的体积，说法正确，不符合题意；
D、实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物，说法正确，不符合题意。
故选：A。
5．（23-24九年级上·山西长治·阶段练习）下列有关空气的说法错误的是
A．空气是一种宝贵的资源
B．空气是一种混合物
C．空气中氮气的体积分数最大
D．空气中含有稀有气体不与任何物质发生反应
【答案】D
【详解】A、空气提供氧气供生物呼吸，氮气用于工业制氨和化肥，稀有气体用于照明（如霓虹灯）等，因此是宝贵的自然资源。正确。
B、空气是由氮气、氧气、二氧化碳等多种气体组成，属于混合物。正确。
C、在空气成分中，氮气的体积分数约为78%，氧气约为21%，其他气体总和不足1%，因此氮气体积分数最大。正确。
D、稀有气体化学性质很不活泼，但一定条件下可以与某些物质发生化学反应。错误。
故选D。
6．（22-23九年级上·安徽芜湖·期末）我国空间站内将氧气与储备的其他气体以一定比例混合成“人造空气”(21%的氧气，78%的氮气，控制二氧化碳的含量低于0.7%)。下列说法正确的是
A．21%和78%指气体的质量分数
B．将带火星的木条放在“人造空气”中，木条燃烧更旺
C．可用红磷燃烧法测定“人造空气”中的氧气含量
D．“人造空气”与空气成分完全相同
【答案】C
【详解】A、21%和78%指气体的体积分数，不是质量分数，不符合题意；
B、“人造空气”中氧气的体积分数为21%，与空气中氧气的体积分数相同，故将带火星的木条放在“人造空气”中，木条不会复燃，更不会燃烧得更旺，不符合题意；
C、红磷燃烧消耗氧气，且生成物是固体，可用于测定“人造空气”中氧气的含量，符合题意；
D、空气的成分按体积计算：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%，人造空气中氧气21%、氮气78%，二氧化碳的含量低于0.7%，“人造空气”与空气成分不完全相同，不符合题意。
故选C。
7．（2025·山东济南·三模）用来测定空气成分的方法有很多，小梅用如下图所示的简易装置来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中，正确的是
A．使用红磷的量多或少，都不会影响实验结果
B．燃烧足够的红磷可使进入钟罩的水占钟罩容器的4/5
C．红磷停止燃烧后，立即观察记录水进入钟罩的刻度
D．红磷燃烧消耗空气中的氧气，使钟罩内压强下降，水面上升
【答案】D
【详解】A、测定空气中氧气含量时，红磷要足量，以确保将装置内的氧气完全消耗，若红磷量不足，会使测定结果偏小，该选项错误；
B、空气中氧气的体积分数约为21%，燃烧足够的红磷可使进入钟罩的水占钟罩容积的1/5左右，而不是4/5，该选项错误；
C、红磷停止燃烧后，不能立即观察记录水进入钟罩的刻度，因为此时装置内温度较高，气体受热膨胀，会使进入的水偏少，导致测定结果偏小，应等装置冷却至室温后再观察记录，该选项错误；
D、红磷燃烧消耗空气中的氧气，使钟罩内气体减少，压强下降，在外界大气压的作用下，水面上升，该选项正确。
故选D。
8．（24-25九年级上·四川自贡·期中）如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，下列说法中不正确的是
A．红磷燃烧产生大量的白雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹
B．实验时红磷一定要过量
C．实验前一定要检验装置的气密性
D．该实验证明空气中氧气的含量约占总体积的
【答案】A
【详解】A、红磷燃烧产生大量白烟，烟是固体小颗粒，雾是液体小液滴小液滴，火焰熄灭后，待装置冷却到室温再打开止水夹，防止瓶内温度高，压强大，流入水的体积偏少，导致测定结果偏低，故A选项符合题意；
B、实验时红磷一定要过量，以免红磷的量不足导致氧气不能完全消耗，使得测定结果偏低，故B选项不符合题意；
C、实验前一定要检验装置的气密性，装置漏气会导致测定结果偏低，故C选项不符合题意；
D、最终流入水的体积约占集气瓶内空气体积的五分之一，证明氧气约占空气体积的五分之一，故D选项不符合题意。
故选A。
9．（24-25九年级上·上海浦东新·期中）利用图1装置验证空气中氧气的体积分数，叙述错误的是
A．实验前需检查装置气密性
B．白磷熄灭，冷却至室温后打开止水夹
C．最终量筒中液面降至约40mL 刻度线
D．此装置比图2测定结果更精确
【答案】C
【详解】A、实验前需检查装置气密性，是能够保证实验的成功的前提条件，说法正确，不符合题意；
B、白磷熄灭、试管冷却后再打开止水夹防止升温使得气体膨胀导致测得的空气中氧气的体积分数偏低，操作正确，不符合题意；
C、空气中氧气的体积分数约为，因此进入试管中的水的体积为，因此最终量筒中液面约降至50mL-26mL=24mL刻度线处，说法错误，符合题意；
D、相比于装置2，装置1密封性能更好，在装好药品后不需要再开启试管口的橡胶塞，使得测定结果更准确，说法正确，不符合题意；
故选C。
10．（24-25九年级上·江苏宿迁·阶段练习）化学兴趣小组同学按如图所示装置测定空气中氧气的含量：选用容积30mL的试管作反应容器，将注射器活塞置于10mL刻度处，并将弹簧夹夹紧橡皮管。下列有关说法错误的是
A．实验前一定要检查装置气密性
B．加热后，红色固体逐渐变成黑色
C．装置冷却至室温，打开弹簧夹，注射器活塞应停留在2mL处
D．实验中铜粉一定要足量
【答案】C
【详解】A.该实验是通过压强差来测定空气中的氧气含量，所以装置气密性要良好，所以实验前一定要检查装置气密性，此选项正确；
B.铜在加热的条件下反应生成氧化铜，氧化铜是黑色固体，所以加热后，红色固体逐渐变成黑色，此选项正确；
C.氧气约占空气体积的，试管的容积为30mL，所以试管内氧气的体积为6 mL，装置冷却至室温，打开弹簧夹，注射器活塞应停留在4mL处，此选项错误；
D. 实验中铜粉要足量，是氧气得到充分反应，此选项正确；
故选C。
11．（24-25八年级下·江西宜春·阶段练习）实验探究是科学探究的重要形式，请参与测定空气里氧气的含量探究活动并回答问题：
(1)A装置是人教版教材设计的“测量空气里氧气的含量”的实验装置，教材实验所需试剂是水和 (填物质名称)，实验前向集气瓶内加入少量水后将水面上方空间准确分为 等分，该操作中一定要使用的仪器是刻度尺。
(2)小华用A装置测定的氧气含量偏低，可能的原因是 (一点即可)。
(3)A装置用于测量空气中氧气的含量，其实验原理用文字表达式表示为 。
(4)使用B装置进行实验时需交替缓慢推动两个注射器活塞的原因是 ，实验结束后移开酒精灯，恢复到室温后读数即可计算出氧气含量，B装置的优点是 (一点即可)。
【答案】(1) 红磷 五/5
(2)可能的原因是装置漏气（答案合理即可）
(3)
(4) 使注射器内氧气与铜粉充分反应 反应始终在密闭容器中进行，测量结果更准确（答案合理即可）
【详解】（1）人教版教材“测量空气里氧气的含量”的实验所需试剂是水和红磷；实验前向集气瓶内加入少量水后将水面上方空间准确分为五等分。故填：红磷；五或5。
（2）用A装置测定的氧气含量偏低，可能的原因有：①红磷的量不足，不能将氧气耗尽；②装置漏气(在冷却过程中有外界的空气进入瓶中)；③未等到装置冷却至室温就打开了弹簧夹，并进行读数(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)；④弹簧夹右边的导管中存有的空气进入集气瓶内；⑤红磷熄灭时，集气瓶中的氧气并没有完全耗尽，只是氧气的浓度达不到红磷燃烧的要求而已。故填：红磷的量不足(答案合理即可)。
（3）红磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，该反应的文字表达式为：。故填：。
（4）使用B装置进行实验时需交替缓慢推动两个注射器活塞的原因是使注射器内氧气与铜粉充分反应；B装置的优点是反应始终在密闭容器中进行，测量结果更准确。故填：使注射器内氧气与铜粉充分反应；反应始终在密闭容器中进行，测量结果更准确（答案合理即可）。
12．（24-25九年级上·山东滨州·期中）实验是科学探究的重要方法，如图是测定空气中氧气含量实验的装置图(装置的气密性良好)，请结合图示回答有关问题。
(1)硬质玻璃管内发生反应的实验现象是 。该反应的文字表达式是 。
(2)根据下表提供的实验数据，完成下表。
硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中空气体积 反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数
(3)测定空气成分中氧气含量的实验，为我们提供了研究“混合物中某成分含量”的一种思路，该思路是 。
【答案】(1) 红色固体逐渐变为黑色
(2)15%
(3)通过化学反应，将待测物去除后测剩余混合物的量，由此推断出待测物的含量
【详解】（1）在加热的条件下，铜与氧气反应生成氧化铜，硬质玻璃管内发生反应的实验现象是红色粉末慢慢变成黑色；文字表达式为：；故填：红色固体逐渐变为黑色；。
（2） 由图示装置可知，注射器内气体减少的体积即为消耗的氧气的体积，即15mL-9mL=6mL，实验测得空气中氧气的体积分数为，故填：15%。
（3）该实验的原理为消耗氧气，使装置中的气体较少，通过测量反应后气体含量，求氧气含量，为我们提供了研究“混合物中某成分含量”的一种思路，该思路是通过化学反应，将待测物去除后测剩余混合物的量，由此推断出待测物的含量，故填：通过化学反应，将待测物去除后测剩余混合物的量，由此推断出待测物的含量。
13．（24-25九年级上·辽宁·单元测试）某课外活动小组在学习了课本“空气中氧气含量的测定”实验，知道生成物五氧化二磷不能随便排放到空气中，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空气，如图（玻璃管内气体体积忽略不计）。然后给装有红磷的玻璃管加热，同时交替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。
请根据你对上述实验的理解，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 。
(2)在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是 。
(3)上述实验只是粗略测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的可能原因是 （写出其中一种）。
(4)红磷燃烧的实验现象是 。
(5)实验改进的目的是 。
【答案】(1)10
(2)使空气中的氧气与红磷充分反应
(3)空气中的氧气没有完全被红磷全部消耗掉（合理即可）
(4)产生大量的白烟，放出大量的热，生成一种白色固体（合理即可）
(5)防止生成的五氧化二磷污染空气（合理即可）
【详解】（1）空气中氧气的体积约为总体积的五分之一，两个注射器组成的密闭系统内共有50mL空气，则其中氧气的体积为=10mL，实验结束后，注射器内气体减少的体积即其中氧气的体积为10mL；
（2）在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是使注射器内的氧气充分与红磷反应；
（3）交替缓慢推动两个注射器，能使封闭空间的氧气充分反应，但是推动的缓慢程度不易控制，得出实验结论不精确，可能是因为空气中的氧气没有完全被红磷消耗掉；也可能是燃烧无法在氧气较低浓度下反应，从而导致氧气无法完全消耗；
（4）红磷燃烧，产生大量的白烟，放出大量的热，生成一种白色固体；
（5）由题意，五氧化二磷不能随便排放在空气中，该实验在密闭装置内进行，能防止污染空气。
14．（2025九年级上·全国·专题练习）填空
(1)小强同学采用图1装置进行空气中氧气含量的测定实验，反应结束后，冷却到室温，打开弹簧夹，注射器活塞理论上应从10mL刻度处缓慢移动至 mL刻度处。
(2)小明对图1实验进行了如图2所示的改进。图2实验中，为了使氧气反应更充分，实验中可采取的措施是 ，若实验后未将气球中气体挤出，会导致测得氧气含量偏 (填“大”或“小”)。
【答案】(1)2
(2) 反复推拉注射器 大
【详解】（1）图3装置中，试管中氧气的含量约为，则注射器活塞从10mL刻度处缓慢移动至10mL-8mL=2mL刻度处；
（2）反复推拉注射器活塞，增强空气的流动性，能使装置中的氧气与铜充分接触，反应更充分；
若实验后未将气球中气体挤出，会使活塞向右偏移，导致测得氧气含量偏大。
15．（2025九年级·辽宁·专题练习）化学是以实验为基础的学科，请回答下列问题。
小明同学查阅资料发现P2O5有毒，在教材实验的启发下做了实验改进（如图所示），用于测定空气中O2的含量。回答下列问题：
(1)实验前需检查装置的 。
(2)实验中需要提供足量的 （填“铜粉”或“空气”）；在实验中反复推拉注射器是为了 。
(3)改进后的实验的优点是 。（答一点）。
【答案】(1)气密性
(2) 铜粉 尽可能消耗装置中氧气
(3)装置始终密闭，实验更环保，实验结果更准确
【详解】（1）为了防止装置漏气，实验前需检查装置的气密性；
（2）为了消耗尽装置内的氧气，实验中需要提供足量的铜粉，在实验中反复推拉注射器是为了尽可能消耗装置中氧气；
（3）改进后的实验的优点是装置始终密闭，实验更环保，实验结果更准确。
16．（24-25九年级上·内蒙古包头·阶段练习）某实验小组用下图所示装置测定空气中氧气的含量。
(1)该实验中红磷燃烧的文字表达式为 。
(2)该实验操作：① 检查 。在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间分成 5 等份。用弹簧夹夹紧胶皮管。②点燃红磷，立即伸入瓶中并把塞子塞紧。待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹。
(3)下列操作可能导致测定结果偏低的是___________(填字母序号，下同)。
A．红磷的量不足 B．点燃红磷，慢慢伸入瓶中
C．未冷却至室温就打开了弹簧夹 D．实验过程中未用弹簧夹夹紧胶皮管
(4)若用其它物质代替红磷进行上述目的的实验，选择物质的依据是___________。
A．只与氧气反应，不与空气中其他物质反应 B．与氧气反应后，不生成新的气态物质
【答案】(1)
(2)装置气密性
(3)AC
(4)AB
【详解】（1）该实验中红磷燃烧的文字表达式为：；
（2）实验装置如果漏气会影响结果，所以要先检查装置的气密性；
（3）A、红磷量不足，不能把集气瓶中氧气消耗完，测得的结果偏低，符合题意；
B、点燃红磷慢慢伸入瓶中，使瓶内空气受热逸出，使进入集气瓶中水的体积过多，测量结果偏高，不符合题意；
C、未冷却至室温就打开弹簧夹，瓶内压强大，使进入集气瓶中水的体积减少，测量结果偏小，符合题意；
D、实验过程中未用弹簧夹夹紧胶皮管，导致空气膨胀从导管口逸出，气体体积减少量过多，测量结果偏高；
故选AC。
（4）本实验的关键在于通过消耗氧气，压强减小，观察倒吸进入集气瓶中水的量得出消耗氧气的量，因此燃烧物只与空气中的氧气反应，且生成物不能是气体，否则都会导致实验出现误差，故选AB。
1．（24-25八年级下·山东泰安·期末）化学兴趣小组的同学们学习了“空气中氧气含量的测定”实验后，对教材实验进行了归纳和总结，下列关于相关实验的说法错误的是
A．实验1拉瓦锡用汞的优点是：汞能将密闭装置内空气中的氧气几乎消耗尽
B．实验2不能用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量
C．实验3硬质玻璃管中空气的体积为44mL，注射器中空气的体积为36mL，反应后注射器内剩余气体的体积为24mL，则空气中氧气的体积分数为25%
D．三个实验的原理都是利用化学反应，在不引入新的杂质的前提下，将氧气转化为固体，从而达到测定空气中氧气含量的目的
【答案】C
【详解】A、汞只能与空气中的氧气反应，且该实验采用加热而不是点燃，持续时间很长，能够尽可能让装置内的空气几乎耗尽，不符合题意；
B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后压强变化不大，无法测定空气中氧气的含量，不能用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，不符合题意；
C、实验3中利用铜粉消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，注射器活塞向右移动，注射器内减少的体积就是消耗氧气的体积，则测得空气中氧气的体积分数为：，符合题意；
D、实验1中利用汞和氧气在加热的条件下反应生成氧化汞，实验2中红磷燃烧生成五氧化二磷，实验3中铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，三个实验的原理都是利用化学反应，在不引入新的杂质的前提下，将氧气转化为固体，导致装置内压强减小，利用压强差测出消耗氧气的体积，然后测定空气中氧气的含量，不符合题意。
故选C。
2．（24-25八年级上·山东烟台·期末）英国科学家波义耳和法国化学家拉瓦锡曾做过貌似相同的两个实验，实验如下图，关于这两个实验的说法正确的是
A．两个实验均可用于测定空气中氧气的含量
B．两个实验中，曲颈甑内汞的表面都有黑色物质生成
C．拉瓦锡的实验中，玻璃钟罩内汞的液面逐渐上升，达到一定高度后不再变化
D．两个实验中，汞的用量多少对实验没有影响
【答案】C
【详解】A、波义耳的实验装置不是密封体系，外界空气可以进入，不能用于测定空气中氧气的含量；拉瓦锡的实验装置是密封的，可以用于测定空气中氧气的含量，A选项错误；
B、在加热条件下，汞和氧气反应生成的是红色的氧化汞，不是黑色物质，B选项错误；
C、拉瓦锡的实验中，曲颈甑内的汞与氧气反应，消耗氧气使玻璃钟罩内压强减小，汞槽中的汞在大气压的作用下进入玻璃钟罩，当氧气被耗尽后，汞的液面就不再上升，C选项正确；
D、若汞的用量不足，就不能将装置内的氧气完全消耗，会影响实验结果，D选项错误。
故选：C。
3．（24-25九年级上·四川成都·期末）探究小组用图1装置测定空气中氧气的含量，压强变化如图2，氧气体积分数变化如图3，下列说法不正确的是
A．图1中水的作用是吸收五氧化二磷和降温
B．图2压强减小，说明红磷燃烧消耗氧气
C．图3说明红磷或白磷熄灭后反应立即停止
D．该实验说明白磷代替红磷，测定结果更接近真实值
【答案】C
【详解】A、红磷（或白磷）燃烧生成五氧化二磷，且反应放热，因此图1中水的作用是吸收五氧化二磷和降温，故A不符合题意；
B、由图2可知，反应后装置内的压强减小，装置内气体含量减小，因此说明红磷燃烧消耗氧气，故B不符合题意；
C、由图3可知，在火焰熄灭后，装置内氧气的体积分数还在减小，说明反应没有立即停止，故C符合题意；
D、由图3可知，白磷消耗的氧气更多，因此该实验说明白磷代替红磷，测定结果更接近真实值，故D不符合题意。
故选C。
4．（25-26九年级上·安徽合肥·开学考试）查阅资料得知：铜粉在加热条件下只与空气中的氧气发生反应，生成黑色的氧化铜固体。乙同学又设计了如图两种装置测定空气中氧气含量，请结合图示回答有关问题。
(1)装置一和装置二中气球的位置不同，你认为 (填“装置一”或“装置二”)更合理。
(2)用合适的装置进行实验，并记录了如下实验数据
硬质玻璃管(或具支试管)中空气的体积 反应前注射器中空气体积 充分反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数
25mL 15mL 9mL ？
根据实验数据测得空气中氧气的体积分数为 ，该实验与图1实验相比，优点主要是： (答一点即可)。
(3)如何测量具支试管的容积 。
(4)以下是乙同学对自己实验结果的分析，其中解释不合理的是___________(填序号)。
A．可能是使用的铜粉过量
B．可能是没有反复推、拉注射器的活塞，装置内氧气没有充分反应
C．可能是没有冷却至室温就读数
D．可能是装置气密性不好，冷却时外界空气进入
【答案】(1)装置二
(2) 15% 实验结果更准确/更环保
(3)向具支试管中注满水，把水倒入量筒中，水的体积即为具支试管的容积
(4)A
【详解】（1）装置二中气球在玻璃管末端，有利于空气流通，使铜粉与氧气充分反应，装置一气球位置不利于空气流动，故装置二更合理。
（2）氧气的体积为，空气总体积为，氧气的体积分数为；
该实验在密闭装置中进行，铜粉反应消耗氧气，与红磷燃烧实验相比，可避免五氧化二磷污染空气，且装置气密性好时测量结果更准确，因此优点是实验结果更准确、更环保。
（3）用排水法，将试管容积转化为水的体积，通过量筒测量水的体积得到试管容积，具体方法是：向具支试管中注满水，把水倒入量筒中，水的体积即为具支试管的容积。
（4）空气中氧气的体积分数约为21%，15%＜21%，测定结果偏小。
A、铜粉过量能保证氧气完全反应，不会导致测量结果偏差，解释不合理；
B、没有反复推、拉注射器的活塞，装置内氧气没有充分反应，结果偏小，解释合理；
C、没有冷却至室温就读数，气体受热膨胀，结果偏小，解释合理；
D、装置气密性不好，外界空气进入，结果偏小，解释合理。
故选A。
5．（24-25九年级上·福建厦门·阶段练习）某化学兴趣小组对空气中氧气含量的测定进行了如下实验探究：
将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按如图1所示连接。装置气密性良好。实验开始，打开并调试好传感器和数据设备，用酒精灯将足量红磷点燃，立即伸入瓶中并塞紧橡皮塞。各传感器测得的数据如图2所示，横坐标为时间，纵坐标表示该段时间内气体压强、温度、氧气浓度对应的变化情况。
(1)写出红磷燃烧时的实验现象为 。红磷燃烧的符号表达式： 。
(2)根据图2中压强变化曲线，bc段压强升高的原因是 ；实验结束打开活塞的过程中，压强曲线对应的线段是_____(填字母)。
A．bc B．cd C．de D．ef
(3)图2中X曲线表示的是 (填“温度”或“氧气浓度”)变化情况。
(4)实验结束测得装置内氧气浓度为8.85%，后改用足量的白磷实验测得氧气浓度为3.21%。采用教材装置测定空气中氧气含量时，改用白磷能使测定结果较准确的原因是 。
【答案】(1) 产生大量白烟，放出热量
(2) 红磷燃烧放热导致的压强增大幅度大于氧气消耗导致的压强减小幅度 C
(3)温度
(4)白磷燃烧消耗氧气比红磷更彻底
【详解】（1）红磷燃烧时的现象是：产生大量白烟，放出热量；
红磷燃烧生成五氧化二磷，该反应的符号表达式为：；
（2）红磷燃烧放出热量，装置内气体受热膨胀，压强增大，同时红磷燃烧消耗氧气，由于消耗了氧气，装置内压强减小，红磷燃烧放热导致的压强增大幅度大于氧气消耗导致的压强减小幅度，故bc段压强升高；
由于红磷燃烧消耗了集气瓶内空气中的氧气，所以反应结束后集气瓶内压强小于外界大气压，则实验结束打开活塞的过程中，瓶外空气进入瓶中，使得瓶内压强逐渐增大至外界大气压，故压强曲线对应的线段是de。
故选C；
（3）红磷燃烧放热，温度升高，反应结束冷却至室温，温度降低，所以图2中X曲线表示的是温度变化情况；
（4）实验结束测得装置内氧气浓度为8.85%，后改用足量的白磷实验测得氧气浓度为3.21%。说明白磷燃烧消耗氧气比红磷更彻底，故改用白磷能使测定结果较准确。
6．（24-25九年级上·福建福州·期中）某兴趣小组的同学分别设计了如图1和图2所示装置进行空气中氧气含量实验的探究：
【提示】白磷和红磷在空气中燃烧现象相同，产物也相同。
【实验1】按图1所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。实验前在100mL集气瓶中加入10mL水。
(1)实验1中红磷燃烧的符号(或文字)表达式是 。
(2)红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开止水夹，水能倒吸入集气瓶的原因是 。
【实验2】按图2所示装置，利用放大镜聚焦太阳光，提高白磷的温度，用白磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
(3)实验前先检查图2装置的气密性：将注射器活塞往外拉，松开双手后，观察到 则气密性良好。接着在100mL集气瓶中加入10mL水，注射器中有20mL空气。按照图2装置进行实验(忽略导管内空气体积)，获得的实验数据记录如下：
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
注射器读数/mL 20.0 34.0 38.0 30.0 25.6 18.0 12.5 8.4 2.0 2.0 2.0
(4)根据图2实验过程和数据综合分析，实验开始一段时间注射器读数先变大的主要原因是 。
(5)根据图2实验过程和数据综合分析，计算该装置内空气中氧气的体积分数约为 (精确到0.1%)，测量结果比实际值 (填“大”或“小”)。
【答案】(1)/
(2)红磷燃烧消耗集气瓶内氧气，使瓶内压强小于外界大气压
(3)活塞回到原位置
(4)白磷燃烧消耗氧气，同时放出热量，使装置内气体受热膨胀，此时温度升高对压强的影响大于氧气减少对压强的影响
(5) 16.4% 小
【详解】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，符号表达式为；文字表达式为：。
（2）红磷燃烧消耗集气瓶内氧气，使瓶内压强小于外界大气压，在大气压作用下，水倒吸入集气瓶。
（3）将注射器活塞往外拉，松开双手后，活塞回到原位置，则气密性良好（装置气密性良好时，拉动活塞后，装置内压强变化，松手后活塞因压强差回到原处）。
（4）白磷燃烧消耗氧气，同时放出热量，使装置内气体受热膨胀，此时温度升高对压强的影响大于氧气减少对压强的影响，所以注射器读数先变大。
（5）装置内空气总体积为；反应后注射器内剩余2.0mL空气，消耗氧气的体积为；则氧气的体积分数为 ；
空气中氧气的体积分数约为21%，测量结果比实际值小。
1．（24-25八年级下·山东滨州·期末）建构合理的思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。小科建构了“两组分混合物含量测定”的思维模型。
运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”的实验进行了再探究：忽略含
量很低的其它物质，空气可以看成由氮气和氧气组成的两组分混合物。
【探究一】根据沸点低的组分先汽化的性质，测定混合物中某组分的含量。
(1)将空气转变为液态空气，液氮先汽化。从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的 。
【探究二】根据混合物中某组分发生化学反应，测定混合物中某组分的含量。
(2)按如图甲装置测定空气中氧气含量。
【实验步骤】
实验1：按图1所示装置，用白磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
实验2：按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验），利用铁生铁锈（铁能与氧气反应生成铁锈）的原理测定空气中氧气的体积分数。
①实验1中，白磷要足量的目的是 。
②图2装置要测定的数据有 。
③连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图中信息，实验2的测定方法更准确，判断依据是 。
【继续探究】
运用上述思维模型，同学们又设计了图乙的实验装置。
①请根据某小组提供的实验数据，完成表格：
硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中空气的体积 反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数（结果精确到1%）
50mL 20mL 7mL
②不同实验小组做上述实验时结果差别较大，其中有些小组测定出空气中氧气的体积分数低于实际数值，请分析导致测定数值偏低的原因是 （答出1点即可）。
【答案】(1)分离转移
(2) 耗尽装置内空气中的氧气 集气瓶的容积、最终水进入集气瓶中的体积 实验2铁生锈消耗的氧气更充分 19% 铜粉不足（合理即可）
【详解】（1）将空气转变为液态空气，液氮先汽化。该过程中没有新物质生成，从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的分离转移；
（2） 实验1用白磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数，该实验中白磷要足量的目的是耗尽装置内空气中的氧气；
图2装置利用铁生铁锈（铁能与氧气反应生成铁锈）的原理测定，则要测定的数据有集气瓶的容积、最终水进入集气瓶中的体积。
由图3、图4可知，实验1氧气体积分数降低到8.6%左右不再变化，实验2氧气体积分数降低到接近0%，说明实验2铁生锈消耗的氧气更充分，则实验2的测定方法更准确；
由表格数据可知，硬质玻璃管中空气的体积为50，反应前注射器中空气的体积为20 ，反应后注射器中气体体积为7，则实验测得空气中氧气的体积分数为19%；
不同实验小组做上述实验时结果差别较大，导致测定数值偏低的原因可能是铜粉不足或装置漏气或没有冷却至室温就读数等。
2．（2025·吉林长春·模拟预测）建构合理的思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。小科建构了“两组分混合物含量测定”的思维模型。
运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”的实验进行了再探究：忽略含量很低的其它物质，空气可以看成由氮气和氧气组成的两组分混合物。
【探究一】根据沸点低的组分先汽化的性质，测定混合物中某组分的含量。
(1)将空气转变为液态空气，液氮先汽化。从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的 。
【探究二】根据混合物中某组分发生化学反应，测定混合物中某组分的含量。
(2)按如图甲装置测定空气中氧气含量。
【实验步骤】
实验1：按图1所示装置，用白磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
实验2：按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验），利用铁生铁锈（铁能与氧气反应生成铁锈）的原理测定空气中氧气的体积分数。
①实验1中，红磷要足量的目的是 。
②图2装置要测定的数据有 。
③连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图中信息，实验2的测定方法更准确，判断依据是 。
【继续探究】
(3)运用上述思维模型，同学们又设计了图乙的实验装置。
①请根据某小组提供的实验数据，完成表格：
硬质玻璃管中空气的体积 反应前注射器中空气的体积 反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数（结果精确到1％）
50mL 20mL 7mL
②不同实验小组做上述实验时结果差别较大，其中有些小组测定出空气中氧气的体积分数低于实际数值，请分析导致测定数值偏低的原因是 （答出1点即可）。
【答案】(1)分离转移
(2) 耗尽装置内空气中的氧气 集气瓶的容积、最终水进入集气瓶中的体积 铁生锈消耗氧气更充分
(3) 19% 铜粉不足（合理即可）
【详解】（1）将空气转变为液态空气，液氮先汽化，该过程中没有新物质生成，从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的分离转移；
（2）①实验1中，该实验中红磷要足量的目的是耗尽装置内空气中的氧气；
②图2装置利用铁生铁锈（铁能与氧气反应生成铁锈）的原理测定，则要测定的数据有集气瓶的容积、最终水进入集气瓶中的体积。
③由图3、图4可知，实验1氧气体积分数降低到8.6%左右不再变化，实验2氧气体积分数降低到接近0%，说明实验2铁生锈消耗氧气更充分，则实验2的测定方法更准确；
（3）①由表格数据可知，硬质玻璃管中空气的体积为50ml，反应前注射器中空气的体积为20 ml，反应后注射器中气体体积为7ml，则实验测得空气中氧气的体积分数为；
②不同实验小组做上述实验时结果差别较大，导致测定数值偏低的原因可能是铜粉不足或装置漏气或没有冷却至室温就读数等。
3．（24-25九年级上·辽宁鞍山·阶段练习）请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”。
【资料一】潜水员潜水时身上背的钢瓶里装的是“人造空气”。曾经，潜水员潜入深海时携带的钢瓶内装的就是普通空气，许多潜水员浮出水面后“无缘无故”的逝去。深海的压力很大，吸入体内的氮气随着压力的增大，大量溶解在血液中，而当潜水员由深海上浮到水面时，压力猛然下降，血液中的氮气大量逸散到血管中，从而导致血管堵塞.怎样才能防止这种“潜水病”呢 科学家想到了“氦”。常温常压下，氦气极难溶解于水，化学性质很不活泼。人们把普通空气中的氮气除去后，把氧气和氦气按照1：4的体积比混合起来，就制成了“人造空气”，这种“人造空气”的密度只有普通空气的一，因此呼吸起来比普通空气轻松得多，可以减轻人呼吸的困难，因而这种“人造空气”还被用来治疗支气管哮喘等疾病。
(1)下列关于“人造空气”的说法正确的是__________(填字母)。
A．身体健康的正常人吸入“人造空气”会中毒
B．吸入体内的氮气随着压力的增大，大量溶解在血液中
C．将燃着的木条伸入盛有“人造空气”的集气瓶中，木条会熄灭
D． “人造空气”用于治疗支气管哮喘等疾病是由于其具有杀菌作用
(2)根据资料，你可以推理得出相同条件下氦气的密度比氮气密度 (填“大”“小”或“相同”)，资料中支持该结论的依据是 。
(3)潜水员潜水时使用“人造空气”可以减少“气塞症”的发生，主要因为在压强增大的条件下，氦气在水中溶解性比氮气 (填“大”或“小”)。
【资料二】冰箱中常用“气调保鲜”来达到对食物保鲜的效果，如图1所示是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程：
(小资料：富氧空气是指氧气含量高于普通空气的气体，富氮空气是指氮气含量高于普通空气的气体)
(4)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”)。
下列说法正确的是(填字母) 。
A、膜装置中没有其他物质产生
B、富氧空气中各气体的化学性质发生了变化
C、富氧空气中氧气和其他气体的体积比可能是1:4
D、潜水员水下作业时携带“富氧空气”，是因为氧气能供给呼吸
【资料三】为航天员提供的“人造空气”中含有体积分数为70%的氮气、20%以上的氧气、少量二氧化碳等气体。
(5)以下是某同学对“人造空气”的分析，正确的是________(填字母)。
A．氮气含量比空气低
B．在“人造空气”中燃着的蜡烛不会迅速熄灭
C．在太空呼吸时，呼出的气体中含量最高的是二氧化碳
D．氮气不能供给宇航员呼吸，因此“人造空气”中的氮气是多余的
(6)如图2是测定“人造空气”里氧气含量的实验装置。主要操作是：在实际容积为250mL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)。冷却后，集气瓶中水为94mL，该实验中白磷需稍过量，目的是 ，则“人造空气”中氧气含量为 。
【答案】(1)B
(2) 小 人造空气是将普通空气中的氮气除去后，把氧气和氦气按照1：4的比例混合起来制成，人造空气的密度只有普通空气的三分之一
(3)小
(4) 富氮空气 AD
(5)AB
(6) 将装置中的氧气耗尽 22%
【详解】（1）A、身体健康的正常人吸入人造空气没有危害，故选项说法错误；
B、气体的溶解度随压强的增大而增大，所以吸入体内的氮气随着压力的增大，大量溶解在血液中，故选项说法正确；
C、人造空气中氧气的含量为20%，将燃着的木条伸入盛有人造空气的集气瓶中，木条不会熄灭，故选项说法错误；
D、人造空气用于治疗支气管喘等疾病是由于人造空气的密度小，故选项说法错误；
故选B；
（2）根据资料学习，人造空气是将普通空气中的氮气除去后，把氧气和氦气按照1：4的比例混合起来制成。这种人造空气中的氢气，极难溶于水、可以防止潜水员从深海处上升体内恢复常压时产生氮气泡造成的“气塞症”。通常情况下，人造空气的密度只有普通空气的，则推理得出相同条件下氦气的密度比氮气密度小；
（3）根据人造空气中的氦气气，极难溶于水、可以防止潜水员从深海处上升体内恢复常压时产生氮气泡造成的“气塞症”，潜水员潜水时使用人造空气可以减少“气塞症”的发生，主要因为在压强增大条件下，氦气在水中溶解性比氮气小；
（4）由图1可知空气分离后进入冰箱的是富氮空气，因为富氮空气中氮气化学性质稳定；
A、膜装置是将氮气和氧气分离，并没有新物质生成，故正确；
B、富氧空气中各气体的化学性质并没有发生变化，故错误；
C、空气中氧气含量与其它其它的含量约为1：4，富氧空气中氧气较多，则与其他气体的体积比应大于1：4，故错误；
D、氧气能供给呼吸，则可用于潜水，故正确；
故选：AD；
（5）A、“人造空气”中含有体积分数为70%的氮气、20%以上的氧气、少量二氧化碳等气体，所以氮气含量比空气中氮气含量78%要低，说法正确；
B、“人造空气“中氧气的体积分数为20%以上，与空气中氧气的体积分数相似，在“人造空气“中燃着的蜡烛不会迅速熄灭，说法正确；“人造空气“中氧气的体积分数为20%以上，与空气中氧气的体积分数相似，在“人造空气“中燃着的蜡烛不会迅速熄灭，说法正确；
C、“人造空气“中含量最多的是氮气，呼吸作用不消耗氮气，故在太空呼吸时，呼出的气体中含量最高的是氮气，说法错误；
D、人体吸入纯氧，对健康不利，故“人造空气”中的氮气可以起到降低氧气浓度的作用，说法错误；
故选：AB；
（6）测定空气中氧气含量时，白磷稍过量的目的是将氧气耗尽；由题中数据可知：瓶中空气是250mL-50mL=200mL，水进入瓶内后瓶中水的总体积为94mL，则进入的水为94mL-50mL=44mL，即氧气的体积为44mL，则氧气的体积分数为×100%=22%。
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