答案
知识梳理
例题1．【答案】A
【解析】A．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；
B．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；
C．细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；
D．蜡烛能在空气中燃烧，但生成二氧化碳气体，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。
例题2．【答案】C
【解析】烟和雾是两个不同的概念，红磷燃烧只产生大量白烟，故A错误；铁丝在空气中不能燃烧，不能用来测定空气中氧气的含量，故B错误；该实验可说明N2难溶于水，故C正确；红磷的量不足会导致氧气有剩余，使进入集气瓶中水的体积小于集气瓶内空气总体积的1/5，故D错误。
变式1．【答案】C
【解析】测定空气中氧气的含量时，火焰熄灭后若立即打开弹簧夹，瓶内压强未明显减小，水不能流入集气瓶中或只有少量水流入集气瓶中，产生较大误差，故C不正确。
例题3．【答案】D
【解析】A．稀有气体大约占空气体积的0.94%，故选项错误；
B．二氧化碳大约占空气体积的0.03%，故选项错误；
C．氧气大约占空气体积的21%，故选项错误；
D．氮气大约占空气体积的78%，含量最多；故选项正确；
变式2．【答案】B
【解析】A．氮气大约占空气体积的78%，故选项错误；B．氧气大约占空气体积的21%，故选项正确；C．二氧化碳大约占空气体积的0.03%，故选项错误；D．稀有气体大约占空气体积的0.94%，故选项错误。故选B。
例题4．【答案】D
【解析】A．酱油中含有色素、氯化钠、水等物质，属于混合物，不符合题意；
豆浆中含有水、蛋白质等物质，属于混合物，不符
合题意；
C．海水中含有氯化钠、氯化镁、水等物质，属于混合物，不符合题意；
D．氧气是由一种物质组成，属于纯净物，符合题意。故选D。
变式3．【答案】C
【解析】A．空气中有氧气、氮气等，属于混合物；故选项错误；
B．石油中有汽油、煤油、柴油等，属于混合物；故选项错误；
C．氧气是一种物质，属于纯净物；故选项正确；
D．矿泉水中有矿物质和水，属于混合物；故选项错误；
变式4．【答案】C
【解析】A．生理盐水中含有水和氯化钠，属于混合物，不符合题意；
B．矿泉水是混合物，因为矿泉水中含有水和多种矿物质，不符合题意；
C．冰水混合物中只有水一种物质，属于纯净物，符合题意；
D．空气中含有氮气、氧气等，为混合物，未经污染的空气也为混合物，不符合题意。
例题5．【答案】C
【解析】空气的成分按含量从多到少依次为氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等，其中氮气是化学性质不活泼且含量最多的气体。
例题6．【答案】A
【解析】A．空气中不存在氢气，故A正确；
B．空气中最多的是氮气，故B错；
C．空气中主要成分是氮气和氧气，故C错；
D．氦气属于空气中的稀有气体，故D错。
变式5．【答案】D
【解析】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；故选项错误；
B．氧气用途有：支持燃烧和供给呼吸；故选项错误；
C．二氧化碳能灭火、做化工原料、做气体肥料等；故选项错误；
D．化学性质很不活泼，且通电时会发出不同颜色光的是稀有气体；故选项正确；
变式6．【答案】B
【解析】
空气中体积分数最大的气体是氮气，故A错误；氮气在一定条件下可与氢气反应合成氨气，氨气与酸反应可制得氮肥，故B正确；空气在降温加压的条件下可由气态变成液态，这种变化只是微粒之间的间隔发生了变化，微粒的大小不会发生变化，故C错误；分子总是在不停地运动，不会因为物质的状态而停止运动，故D错误。
例题7．【答案】B
【解析】A．垃圾分类回收有助于保护环境质量；
B．燃放烟花爆竹会产生烟尘、有害气体等空气污染物，还会产生噪声污染；
C．增加绿地面积有利于改善环境质量；
D．将工业废弃处理达标后再排放有利于保护空气的质量。
例题8．【答案】C
【解析】A．一氧化碳计入空气污染指数监测项目，故选项错误；
B．二氧化氮计入空气污染指数监测项目，故选项错误；
C．稀有气体是空气的成分，不属于空气污染物；故选项正确；
D．可吸入颗粒物计入空气污染指数监测项目，故选项错误；
变式7．【答案】A
【解析】A．二氧化硫属于监控项目，故选项正确；
B．氧气属于空气的成分，可供给人体呼吸，氧气浓度不属于监控项目，故选项错误；
C．氮气属于空气的成分，不属于监控项目；故选项错误；
D．水是各种生命活动的基础，不属于监控项目，故选项错误；
变式8．【答案】D
【解析】导致雾霾的是排放进空气中的大量细颗粒物，也就是PM2.5，故D项正确。
课堂练习
一、空气的成分及各成分含量
1．【答案】A
【解析】空气的主要成分是氮气和氧气，还含有二氧化碳、稀有气体等其他物质，故A不正确；拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分，得出空气是由氧气和氮气组成的，其中氧气约占空气体积的，故B正确；植物进行光合作用的重要原料是水和二氧化碳，二氧化碳主要来源于空气，故C正确；酸雨的产生与空气污染物SO2、NO2等有关，故D正确。
2．【答案】B
【解析】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%。故选B。
3．【答案】D
【解析】空气中各成分及体积分数为：氮气：78%、氧气：21%、稀有气体(氦、氖和氪等)：0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质：0.03%；氢气不是空气的成分，故选D。
4．【答案】C
【解析】空气中的氧气可以支持燃烧，氧气本身不能燃烧，故氧气不具有可燃性，A错误；化工厂废气及汽车尾气中可能含有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等有害气体，会造成空气污染，故B错误；稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，故C正确；氧气约占空气总体积的1/5，氮气约占空气总体积的4/5，则空气中的氮气与氧气体积比约为4∶1，故D错误。
5．【答案】C
【解答】解：空气的成分按体积分数计算，大约是氮气为78%、氧气为21%、稀有气体为0.94%、二氧化碳为0.03%、其它气体和杂质为0.03%。
故选：C。
二、空气中氧气含量的测定
1．【答案】D
【解析】A．该装置是利用白磷燃烧消耗氧气，反应后，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，故实验前需检查装置的气密性，否则，装置漏气，外界空气进入，会使实验结果偏小，不符合题意；
B．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，不符合题意；
C．白磷熄灭，试管冷却后，再打开止水夹，否则，试管内的气体受热膨胀，占据了一定的空间，会使进入水的体积偏小，从而使实验结果偏小，不符合题意；
D．空气中氧气的体积约占空气体积的，故进入水的体积大约是：130mL×=26mL，故最终量筒中液面约降至50mL-26mL=24mL刻度线处，符合题意。故选D。
2．【答案】C
【解析】A．红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，但不能证明空气中O2的含量，故选项错误；B．红磷在空气中燃烧,放出大量的热，使装置内空气受热膨胀，完全反应后，消耗装置内的氧气，装置内压强减小，故瓶中液面先下降，后上升；但不能证明空气中的O2含量，故选项错误；C．瓶中液面最终上升至1处，说明氧气约占空气总体积的1/5，能证明空气中的含量，故选项正确；D．水槽中液面下降，不能证明空气中的O2含量，故选项错误。故选C。
3．【答案】A
【解析】A．所用红磷要过量，以保证集气瓶内空气里的氧气能充分反应，故选项说法正确；B．在空气里点燃红磷后，应迅速把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞；缓慢伸入，会使集气瓶中的气体受热排出一部分，会导致实验结果偏大，故选项说法错误；C．红磷燃烧时，要关闭止水夹，否则实验过程中由于温度升高，压强变大，会有部分气体从导管口逸出，故选项说法错误；D．木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去氧气，而增加了新的气体，没有形成压强差，不能用来测定空气中氧气含量，故选项说法错误。故选A。
4．【答案】（1）乙
（2）剧烈燃烧，产生大量白烟，放出大量的热
右
8
红磷+氧气五氧化二磷
【解析】（1）使用甲装置测定空气中氧气的含量时，需在检查装置的气密性后，将燃烧匙从集气瓶中拿出来，放入红磷，在酒精灯上引燃红磷后，再将燃烧匙迅速伸入集气瓶内。而乙装置实验过程中不需要打开装置，从环保的角度分析，甲和乙相比，乙装置更好，因为生成的五氧化二磷不会逸散到空气中，不会污染环境。
（2）按照丙装置进行实验，观察到白磷剧烈燃烧，产生大量白烟，放出大量的热，使装置内气压增大，活塞先往右移动，后向左移动，因为氧气约占空气体积的五分之一，最后活塞停留在8刻度处。该实验的文字表达式：红磷+氧气五氧化二磷。
三、混合物和纯净物的区分
1．【答案】C
【解析】A．空气中有氧气、氮气等，属于混合物；故选项错误；
B．石油中有汽油、煤油、柴油等，属于混合物；故选项错误；
C．氧气是一种物质，属于纯净物；故选项正确；
D．矿泉水中有矿物质和水，属于混合物；故选项错误；
故选：C。
2．【答案】B
【解析】A．混有冰的水是由水一种物质组成，属于纯净物，故A错；
B．清澈的河水中含有很多可溶性杂质，属于混合物，故B正确；
C．蒸馏水是由水一种物质组成，属于纯净物，故C错；
D．铁水是铁的液态，由一种物质组成，属于纯净物，故D错。
故选：B。
3．【答案】D
【解析】A．汽水属于混合物，故选项错误；
B．汽水属于混合物，故选项错误；
C．水泥砂浆属于混合物，故选项错误；
D．纯净物是由一种物质组成，液氧、冰水混合物中只有水分子，它们都属于纯净物；故选项正确；
故选：D。
四、空气资源的利用和保护
1．【答案】A
【解析】A．氧气支持呼吸、燃烧，常用于衣料、焊接等，在常温下可以与多种物质反应，A选项正确；B．氮气常用于食品的保存，可知其化学性质不活泼，B选项错误；C．水在常温下稳定，很少与其他物质反应，C选项错误；D．稀有气体化学性质很稳定，D选项错误；
故选A。
2．【答案】A
【解析】A．氮气性质稳定，不易与其它物质发生反应，且无毒，可作保护气，故A正确；B．氧气性质活泼，具有氧化性，所以不能用于食品包装填充气，故B错误；C．甲烷是易燃物，容易发生事故，故C错误；D．一氧化碳易燃易爆且有毒，不能用于食品包装，故D错误。
故选A。
3．【答案】D
【解析】酸雨主要由化石燃料燃烧产生的二氧化硫、氮氧化物等酸性气体，经过复杂的大气化学反应，被雨水吸收溶解而成。A．甲烷和一氧化碳不是造成酸雨的主要物质，故A错误；B．一氧化碳不是造成酸雨的主要物质，故B错误；C．二氧化碳和一氧化碳不是造成酸雨的主要物质，故C错误；D．二氧化硫能与水反应生成酸，二氧化氮能与水反应生成酸，故二氧化硫和二氧化氮是造成酸雨的主要物质，故D正确。故选D。
4．【答案】A
【解析】本题为基础题，难度较小，根据氧气的用途——能够支持呼吸可知A选项正确。
5．【答案】D
【解析】A．氧气用于炼钢是利用氧气的氧化性，属于
化学性质，故A错误；
B．稀有气体用作保护气是利用稀有气体的稳定性，属于化学性质，故B错误；
C．氮气用于制造化肥是利用氮气中含有氮元素，属于化学性质，故C错误；
D．稀有气体用于电光源是利用稀有气体通电后会发出不同颜色的光，属于物理性质，故D正确。
6．【答案】A
【解析】A．用氮气填充灯泡是利用氮气的稳定性，属于化学性质，故A正确；
B．用稀有气体制作霓虹灯是利用稀有气体通电后会发出不同颜色的光，属于物理性质，故B错误；
C．用氦气填充气球是利用氦气的密度较小，属于物理性质，故C错误；
D．用金属铜做电线是利用铜具有导电性，属于物理性质，故D错误。
7．【答案】B
【解析】氮气具有稳定性，所以可用作保护气。在灯泡中填充氮气，可延长灯泡的寿命，故B正确。
8．【答案】C
【解析】A．稀有气体在通电时一般都能放出不同颜色的光，故A说法正确；
B．稀有气体都是无色无味的气体，故B说法正确；
C．稀有气体化学性质不活泼一般不能和其他物质反应，但不是说稀有气体就一定不能和其他物质反应，随着科学的发展人们发现一定条件下稀有气体也能和其他物质反应，故C说法不正确；
D．氙气具有麻醉作用可做麻醉剂，D说法正确。
9．【答案】C
【解析】本题属于基础题，难度较小。植物光合作用需要消耗空气中的二氧化碳，故C正确。
10．【答案】A
【解析】本题属于基础题，难度较小。氮气和二氧化碳都可以用于工业生产化肥，但含量最多的是氮气，故A正确。
11．【答案】C
【解析】空气污染物包括二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳、臭氧、可吸入颗粒物等，氧气不是空气污染物。
课后检测
基础练习
1．【答案】B
【解析】A．氧气是一种化学性质比较活泼的气体，不可做保护气，错误；B．氮气是空气中体积分数最大的气体，占78%，正确；C．二氧化碳不是空气中的污染物，错误；D．稀有气体化学性质不活泼即化学性质稳定，错误。故选B。
2．【答案】A
【解析】A．
露天焚烧垃圾不可行，因为会产生烟尘和有害气体，做法与之相违背，故选项正确；B．废气达标排放不污染环境，故选项错误；C．工地洒水除尘，可减少空气中可吸入颗粒物的污染，故选项错误；D．禁放烟花爆竹，可减少对空气的污染，故选项错误。故选A。
3．【答案】D
【解析】A．植物的光合作用将二氧化碳、水在光照、叶绿体中合成有机物、释放出氧气，故氧气主要来源于植物的光合作用，故A说法正确；B．氧气可以供给呼吸，医疗急救时，需要纯氧，故B说法正确；C．氮气常温下化学性质稳定，且氮气无毒，可用来保存粮食、水果，故C说法正确；D．燃放烟花爆竹会生成有毒气体及烟尘，会污染空气，故D说法错误。故选D。
4．【答案】B
【解析】植树造林，增加绿地面积
有利于净化空气，保护环境，A符合主题；将农作物秸秆就地焚烧，会产生烟尘等大量空气污染物，会造成空气污染，所以B不符合主题；对垃圾进行分类回收
，既可以节约资源，又有利于保护环境，C符合主题；使用共享单车绿色出行，既节能减排，又保护环境，减少资源的浪费，符合主题。故选B。
5．【答案】C
【解析】氧气约占空气体积的21%，所以A错误；稀有气体约占空气体积的0．94%，所以B错误；在医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术,C正确；造成酸雨的是二氧化硫和二氧化氮，不是一氧化碳，所以D错误。故选C。
6．【答案】D
【解析】深井水含有可溶性杂质和一些矿物质，所以A不是纯净物；自来水中也含有一些可溶性杂质，B属于混合物；矿泉水中含矿物质，所以属于混合物，蒸馏水属于纯净物，正确。故选D。
7．【答案】A
【解析】A．冰水共存物中只有水分子，属于纯净物；故选项正确；B．汽水中有碳酸和水等，属于混合物；故选项错误；C．洁净的空气中也有氧气、氮气等，属于混合物；故选项错误；D．矿泉水中有矿物质和水，属于混合物；故选项错误；故选A。
8．【答案】B
【解析】A．氯酸钾中只含有一种物质，故是纯净物，故A错误；B．石灰水中含有氢氧化钙和水，故是混合物，故B正确；C．二氧化碳中只含有一种物质，故是纯净物，故C错误；D．氢氧化钠中只含有一种物质，故是纯净物，故D错误。
9．【答案】B
【解析】A．空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等物质，属于混合物，故A错；B．矿泉水中含有水和多种矿物质，属于混合物，故B正确；C．稀有气体中含有氦气、氖气、氩气等气体，属于混合物，故C错；D．澄清石灰水中含有氢氧化钙和水，属于混合物，故D错。故选B。
10．【答案】B
【解析】A．就地焚烧秸秆会产生大量的烟尘，造成空气污染，禁止露天焚烧秸秆，故有利于“坚决打好蓝天保卫战”；B．燃煤火力发电产生大量的空气的污染物，所以发展燃煤火力发电不利于“坚决打好蓝天保卫战”；C．新能源公交车不污染环境，所以推广新能源公交车，利于“坚决打好蓝天保卫战”；D．燃放烟花爆竹能产生空气污染物，所以限制燃放烟花爆竹，可减少空气污染，故利于“坚决打好蓝天保卫战”。故选B。
11．【答案】A
【解析】A．空气中氮气的质量分数为78%错误，是体积分数；B．空气中氧气能供给呼吸和支持燃烧正确；C．空气中二氧化碳是造成温室效应的气体之一正确，因为二氧化碳是主要的温室气体；D．空气中的稀有气体所占比例虽小，但用途广泛正确。故选A。
12．【答案】①氧气；②二氧化碳；③水蒸汽
【解析】①空气中有氧气，二氧化碳，水蒸气；氧气可以供给呼吸，所以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；②二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，石灰水长期露置在空气中会出现白色固体物质，是因为氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀，所以说明空气中含有二氧化碳；③水蒸气遇冷会凝结成水，所以夏天，盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠，说明空气中含有水蒸气。
13．【答案】（1）氮气（2）①气密性
②将集气瓶内空气中的氧气全部消耗掉
③产生大量的白烟，放出大量的热
④烧杯中的水进入集气瓶，约占集气瓶体积的1/5
20%
【解析】（1）空气中体积分数约为78%的物质是氮气。（2）①为了确保实验成功，在装药品之前应该检查装置的气密性。②该实验中红磷需要过量的原因是将集气瓶内空气中的氧气全部消耗掉。③红磷燃烧的现象是产生大量的白烟，放出大量的热。④冷却至室温后打开止水夹观察到的现象是烧杯中的水进入集气瓶，约占集气瓶体积的1/5，由此得出空气中氧气的体积分数约为20%。
拔高拓展
1．【答案】D
【解析】白磷燃烧放出大量的热，装置内气体会受热膨胀，活塞先向右移动；白磷燃烧消耗了装置内的氧气，剩余气体总体积变为原来的4/5，恢复到室温后，再向左移动，活塞在4厘米刻度处停止；故选D。
2．【答案】(1)白烟
12
mL
(2)白烟
右
8
mL
【解析】(1)若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，会观察到：白磷燃烧，产生白烟；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；故填：12mL；(2)若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，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；故填：白磷燃烧，产生白烟，活塞先向右移动，最终稳定在约8mL的刻度线上。
3．【答案】①黑色；②铜+氧气
氧化铜；③1/5；④氧气约占空气总体积的1/5
【解析】①铜和氧气反应生成氧化铜，氧化铜为黑色固体，所以实验现象，红色物质逐渐变成黑色。②反应的文字表达式为铜+氧气
氧化铜。③停止加热冷却至室温，注射器内气体的体积大约减少了五分之一。④实验结论氧气约占空气体积的五分之一。
4．【答案】(1)桂林；(2)可吸入颗粒物、二氧化硫；
(3)化石燃料燃烧，工厂废气、汽车尾气的排放等；
(4)使用清洁能源、工厂废气处理达标后再排放、植树造林等(其它合理答案亦可)。
【解析】(1)从题中表格的空气质量等级一栏可以发现，桂林的等级为优，因此该城市空气质量最好；(2)由题意知几个城市的首要污染物是可吸入颗粒物和二氧化硫；(3)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，大量使用化石燃料，使空气里的颗粒物、一氧化碳、二氧化硫等有害成分增多；(4)要防治空气污染，要从根本上控制污染源，如工厂废气达标后再排放，减少化石燃料，使用清洁能源等，还要减少或吸收已经存在的污染物，如植树造林，种花种草等，利用植物的光合作用来吸收。空气
教学目标
1．了解空气的主要成分；探究空气中氧气的含量；初步认识纯净物和混合物的概念；
2．了解氧气、氮气、稀有气体的主要物理性质和用途；
3．知道空气是一种宝贵的自然资源，初步了解空气污染的危害，养成关注环境、热爱自然的情感；
知识梳理
空气的组成
拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分
二百多年前，法国化学家拉瓦锡最早用定量的方
法研究了空气的成分。
这个著名实验是：把少量的汞放在一个密闭的容器里连续加热12天，结果发现有一部分银白色的液态汞变成了红色粉末，同时容器里空气的体积减少了约1/5；他研究了剩余的那部分气体，发现它既不能供动物呼吸，也不支持燃烧，这正是氮气；他把汞表面生成的红色粉末收集起来，放在另一个容器里加热，除了得到汞以外，还得到了氧气，而且氧气的体积恰好等于密闭容器里减少的气体体积；他把得到的氧气加到前一个容器中剩下的约4/5体积的气体里，结果得到的气体与空气的性质完全一样。
实验结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5。
空气中氧气含量的测定
实验室用红磷在一密闭容器里燃烧，生成固体物质五氧化二磷（P2O5），消耗了空气中的氧气使容器内的压强降低，通过进入到容器里的水的体积来确定空气中氧气的体积分数。
实验用品
集气瓶、燃烧匙、导管、胶皮管、弹簧夹、烧杯、红磷、水、火柴
实验装置
实验原理
红磷
+
氧气
五氧化二磷
红磷燃烧消耗氧气，瓶内气体减少，在大气压作用下，倒吸进集气瓶中的水的体积就是集气瓶中氧气的体积。
实验步骤
连接装置
检查装置的气密性；
向集气瓶内加入少量水，将水面上方的空间分成五等份，并做上记号，关闭弹簧夹；
点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入集气瓶内，并塞紧塞子。
待红磷熄灭，冷却至室温后，打开弹簧夹，观察现象。
实验现象
红磷燃烧产生大量的白烟，并放出热量，生成白色固体；
冷却至室温后打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶，进入集气瓶内的水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5
实验分析
燃烧匙内剩余的红磷不再燃烧，集气瓶内水面上升到一定高度后，就不能再继续上升，说明氮气不能燃烧也不支持燃烧且不溶于水
实验结论
氧气约占空气总体积的1/5；
（2）氮气不能燃烧也不支持燃烧且不溶于水
对实验结果的误差分析：
实验后测得氧气体积分数小于1/5的可能原因：
①装置漏气
②红磷的量不足
③装置未冷却到室温就打开弹簧夹
④氧气浓度较低时，红磷不能继续燃烧，所以不能把氧气完全耗尽
⑤导管中事先没有注满水，燃烧冷却后，一小部分水滞留于导管中，进入瓶内的水较少。
（2）测量结果大于1/5的可能原因：
①点燃红磷后，插入集气瓶速度太慢，导致部分空气受热膨胀逸出。
②点燃红磷前未夹紧弹簧夹，使瓶内空气沿导管逸出
③选用了能与空气中的氧气、氮气、二氧化碳反应的物质消耗氧气。
注意事项：（1）不能用木炭、硫、铁丝、镁等代替红磷，因为木炭、硫燃烧后会生成气体，使密闭容器内压强无明显变化，铁丝在空气中不能燃烧，镁不仅可与空气中的氧气反应，还会与空气中的氮气和二氧化碳反应。
红磷要过量，才能耗尽集气瓶中的氧气。
例题1．（2019营口）实验室用燃烧法测定空气中氧气的含量，最适宜选用的可燃物是（ ）
红磷
B．木炭
C．细铁丝
D．蜡烛
例题2．下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正确的是（ ）
?
A．红磷燃烧产生大量白色烟雾
B．燃烧匙中的红磷可以换成细铁丝
C．该实验可说明N2难溶于水
D．红磷的量不足会导致进入集气瓶中水的体积大于1/5
变式1．（2018郑州一模）下图是测定空气中氧气含量的实验，下列说法中不正确的是（ ）
A．实验时红磷一定要足量
B．实验前一定要检验装置的气密性
C．火焰熄灭后应立刻打开弹簧夹
D．吸入集气瓶中水的体积约占集气瓶中空气体积的
3．空气的成分
空气成分
氮气
氧气
稀有气体（包括氦、氖、氩、氪、氙、氡）
二氧化碳
其他气体和杂质
体积分数
温馨提示
空气中各气体成分的含量用体积分数（体积占比）表示，而不是质量分数（质量占比）。空气中氮气的体积分数约为78%可理解为每100体积的空气中约含氮气78体积。
空气中各气体成分的含量一般来说是比较固定的，但不是一成不变的。在不同地区或同一地区的不同时间，空气中各成分的含量也可能有所不同。
例题3．（2019云南）空气的成分按体积分数计算含量最多的是（ ）
稀有气体
B．CO2
C．O2
D．N2
变式2．（2019吉林）通常情况下，空气中体积分数约占21%的气体是（
）
氮气
B．氧气
二氧化碳
D．稀有气体
混合物和纯净物
混合物
纯净物
概念
由两种或两种以上的物质混合而成，组成不固定
只由一种物质组成，组成固定
表示方法
没有固定组成，不能用化学符号表示
可用化学符号表示，如氮气可用N2表示
举例
空气，自然界的水，如河水、湖水、海水、雨水等
氮气、氧气、二氧化碳、蒸馏水等
关系
混合物是由两种或多种纯净物组成的
温馨提示
混合物中各成分保持着各自的性质。例如空气中的
多种成分可以稳定存在，不受其他成分的影响。
物质的成分与状态无关。例如冰和水是相同物质的
两种状态，把它们混合在一起还是一种物质，属于纯
净物。
例题4．（2020铜仁）生活中的下列物质属于纯净物的是（ ）
酱油
B．豆浆
C．海水
D．氧气
变式3．（2020永州）下列物质属于纯净物的是（ ）
空气
B．石油
C．氧气
D．矿泉水
变式4．（2020牡丹江）下列各组物质中，属于纯净物的是（
）
医用生理盐水
B．瓶装矿泉水
C．冰水混合物
D．未经污染的空气
空气是一种宝贵的资源
空气各成分的性质与用途
气体
性质
主要用途
氧气
化学性质：供给呼吸、支持燃烧
物理性质：无色、无味、不易溶于水，密度稍大于空气
供给呼吸：潜水、登山、医疗救护。
支持燃烧：炼钢、气焊、宇航、化工生产等
氮气
无色、无味、难溶于水，熔沸点低
医疗上在液氮冷冻麻醉条件下做手术；超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能
化学性质不活泼
用作食物和焊接金属时的保护气
在一定条件下可以发生化学反应
用于制造含氮化合物，如化肥、农药、硝酸、炸药
稀有气体
无色、无味、难溶于水，通电时发出不同颜色的光，化学性质不活泼
用作保护气、灯泡的填充气，制作各种颜色的霓虹灯
温馨提示
化学性质不活泼指的是不容易参加化学反应。例如氧气容易与木炭、红磷、铁丝等发生化学反应，化学性质活泼，而稀有气体一般不与上述物质发生化学反应，化学性质很不活泼。
氮气和稀有气体作为保护气，是利用他们的稳定性（即化学性质不活泼）。但稳定性是相对的而不是绝对的，在一定条件下，它们也能与某些物质发生化学反应。
氦气可以用来填充飞艇，利用的是氦气的化学性质
很不活泼且氦气的密度比空气小。
例题5．（2019河南）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
例题6．（2019广州）空气是一种宝贵的资源，下列生产生活中用到的气体不是来自空气的是（ ）
作为燃料电池燃料的H2
B．用于生产氮肥的N2
C．用于医疗急救的O2
D．用于飞艇的He
变式5．（2018大连）下列空气成分中，化学性质很不活泼，且通电时会发出不同颜色光的是（ ）
氮气
B．氧气
C．二氧化碳
D．稀有气体
变式6．（2019平顶山二模）下列有关空气及其成分的说
法正确的是（ ）
A．体积分数最大的气体是氧气
B．氮气是制造氮肥的重要原料
C．空气液化时，各组分的微粒会变小
D．干冰汽化过程中分子由静止变为运动
保护空气
1．空气中的有害物质
空气中的有害物质包括有害气体（一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等）和烟尘两大类，可用空气污染指数来衡量。计入空气污染指数的项目为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等。
2．污染源
空气中的有害物质主要来自煤、石油等化石燃料燃烧产生的二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳（三大有害气体），还包括工业废气等方面。
3．空气污染的危害
造成世界三大环境问题（温室效应、臭氧层破坏、酸雨）、损害人体健康、破坏生态平衡、影响作物生长、破坏生态平衡等。
大气污染诱发的三大环境问题
温室效应、酸雨、臭氧层空洞是大气污染引发的三大环境问题。
①温室效应：大气中二氧化碳含量过高，使全球变暖；
②酸雨：大气中二氧化硫等气体过多，导致土壤酸化，破坏建筑物、影响植物生长；
③臭氧层空洞：氟利昂、飞机尾气等引起臭氧消耗，使紫外光线危害人类和动植物。
4．防治空气污染
低碳生活，绿色出行；加强大气质量监测；改善环境状况；减少使用化石燃料；使用清洁能源；积极植树、造林、种草；禁止露天焚烧垃圾等。
5．空气质量日报
（1）空气质量日报的主要内容包括“空气污染指数”“首要污染物”“空气质量级别”“空气质量状况”等。
（2）目前计入空气污染指数的项目暂定为二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等。
（3）空气质量分级标准
污染指数
50以下
51~100
101~150
151~200
201~250
251~300
300以上
质量级别
I
II
III（1）
III（2）
IV（1）
IV（2）
V
质量状况
优
良
轻微污染
轻度污染
中度污染
中度重污染
重度污染
可吸入颗粒物指粒径在10微米（μm）以下的颗粒物，称PM10，又称飘尘；PM
2.5是指粒径小于或等于2.5微米（μm）的颗粒物，为可入肺颗粒物，对空气质量和能见度等有重要影响，PM
2.5粒径小，吸附大量有毒、有害物质且在空气中的停留时间长，输送距离远，对人体健康的影响很大。
例题7．（2019沈阳）下列情况会造成环境污染的是（ ）
垃圾分类回收
B．燃放烟花爆竹
C．增加绿地面积
D．处理工业废气
例题8．（2019自贡）目前未计入空气污染指数监测项目的是（ ）
一氧化碳
B．二氧化氮
C．稀有气体
D．可吸入颗粒物
变式7．（2015河南中考）下列各项中，属于我国《环境空气质量标准》基本监控项目的是（ ）
SO2浓度
B．O2浓度
C．N2浓度
D．H2O浓度
变式8．（2018新乡一模）雾霾是一种灾害性天气现象。人类生产、生活向大气中排放大量细颗粒物，如果超过大气的自净能力，就会出现雾霾现象。请分析下列污染物，会导致雾霾的是（ ）
二氧化硫
B．臭氧
C．一氧化碳
D．PM2.5
技巧提升
空气中氧气体积分数测定的改进实验
下列实验改进主要针对以下几点：药品（红磷很难耗尽氧气）；导管（导管内的空气会造成误差）；点燃方式（伸入集气瓶再迅速也会有影响，下面所有装置图都是密封后点燃药品）。
实验改进（或实验对比）需要考虑的问题：装置是否简单；操作是否简便；实验是否安全、环保、节约（药品和能源）、精确（首要因素）
课堂总结
总结一、实验室测定空气中氧气含量的实验
1．原理
利用红磷在空气中燃烧，将瓶内氧气消耗掉，生成五氧化二磷固体，使集气瓶内压强减少，在大气压作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。
2．实验装置
3．实验中的注意事项：
（1）测定空气中氧气的体积分数时，所用物质应满足的条件：
①此物质能够在空气中燃烧，不能用铁丝代替红磷，铁丝在空气中不能燃烧。
②此物质在空气中燃烧时只能消耗氧气，不能消耗其他气体。不能选用镁代替红磷，因为镁不仅与空气中的氧气反应，还和二氧化碳、氮气反应。
③此物质在空气中燃烧时只能生成固体，而不能生成气体，一般不用木炭、硫代替红磷；若生成的气体能完全溶于集气瓶内的液体中也可以。
（2）实验失败与成功的原因：
①装置不漏气是本实验成功的关键，所以实验前应检查装置的气密性。如果气密性不好，外界空气会进入容器，使测定结果低于1/5。
②实验中红磷要过量，以消耗容器内全部氧气，否则会使测定结果低于1/5。
③实验完毕，待容器冷却至室温后，再打开止水夹，观察进水的体积，避免因温度高，气体膨胀，使测定结果低于1/5。
总结二、空气污染及防治
1．空气污染
空气污染的原因
①含碳燃料（如煤、石油、天然气等)的燃烧；
②工厂的废气；
③飞机、汽车等机动车辆的尾气
空气污染的危害
①温室效应；
②酸雨；
③臭氧空洞；
④植物枯败、动物死亡、人的生命与健康受到威胁
主要空气污染物
①二氧化硫（SO2）；
②二氧化氮（NO2）；
③一氧化碳（CO）；
④可吸入颗粒物（粉尘）
防治方法
①减少化石燃料的燃烧，使用清洁能源；
②改善生产工艺，减少废气排放，提倡“绿色化学”；
③工厂的废气处理后再排放；
④安装汽车尾气净化装置；
⑤提倡植树造林，改善环境
空气质量日报的内容
①空气污染指数(Air
pollution
Index，简称API)；包括SO2、NO2、CO、可吸入颗粒物和O3
②首要污染物；
③空气质量级别（级别越小空气质量越好）；
④空气质量状况
2．大气污染诱发的三大环境问题
温室效应、酸雨、臭氧层空洞是大气污染引发的三大环境问题。
①温室效应：大气中二氧化碳含量过高，使全球变暖；
②酸雨：PH<5.6的雨水，主要由SO2、NO2引起。
大气中二氧化硫等气体过多，导致土壤酸化，破坏建筑物、影响植物生长；
③臭氧层空洞：氟利昂、飞机尾气等引起臭氧消耗，使紫外光线危害人类和动植物。
课堂练习
一、空气的成分及各成分含量
1．下列有关空气的说法不正确的是（
）
A．空气中只含氧气和氮气
B．拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分
C．空气中的二氧化碳是植物光合作用的重要原料
D．酸雨的产生与空气污染有关
2．（2019北京）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
3．（2020怀化）下列物质不是空气成分的是（
）
A．作保护气的N2
B．气球填充气He（氦气）
C．医疗急救用的O2
D．火箭新型推进剂H2（液氢）
4．（2019衡阳）有关空气的叙述中，正确的是（
）
A．空气中的氧气具有可燃性，可用作火箭燃料
B．化工厂废气及汽车尾气，不会造成空气污染
C．稀有气体有广泛的用途，可制成多种用途的电光源
D．空气中的氮气与氧气体积比约为5∶1
5．（2020丰台区一模）空气成分中，体积分数约为21%的是（ ）
A．H2
B．N2
C．O2
D．CO2
二、空气中氧气含量的测定
1．（2020北京）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（
）
实验前需检查装置气密性
B．白磷的作用是消耗试管中的氧气
C．白磷熄火、试管冷却后再打开止水夹
D．最终量筒中液面约降至40mL刻度线处
2．（2018北京）用下图装置进行实验。下列现象能证明空气中O2含量的是（
）
A．红磷燃烧，产生白烟
B．瓶中液面先下降，后上升
C．瓶中液面最终上升至1处
D．水槽中液面下降
3．（2019徐州）某同学用如图所示装置测定空气里氧气的含量，实验时，连接好装置并检查不漏气后再进行后续操作，下列说法正确的是（
）
A．所用红磷要过量，以保证集气瓶内空气里的氧气能充分反应
B．在空气里点燃红磷后，应缓慢把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞
C．红磷燃烧时，要打开止水夹，以免瓶因温度升高，气压较大，造成橡皮塞从瓶口脱落
D．仍用本装置，只把红磷换成燃烧的本炭，能够更精确测定空气里氧气的含量
4．在学习了空气中氧气含量测定后，李老师给同学们布
置了一道作业题：根据已有知识再设计几套测定空气
中氧气含量的装置。以下是同学们设计的装置中的三套。
测定空气里氧气含量
实验甲：先将红磷点燃后伸入集气瓶，待装置冷却再打开止水夹；
实验乙：先在试管中放入一团白磷，用橡皮塞塞紧后放入热水中，使白磷燃烧，待装置冷却后将试管如图乙倒立于水槽中，并在水下取下橡皮塞；
实验丙：在一个带有活塞和刻度的容器内放入一团白磷（白磷的着火点很低只有40度），置于盛有80度热水的烧杯上方。
（1）从环保的角度分析，甲和乙哪一个装置更好？__________。
（2）小丽同学按照丙装置进行实验，她观察到白磷_
__________________________________，活塞先往_
_______（填“左”或“右”）移，最后活塞停留在_____
____刻度处。请写出该实验的文字表达式_________
_______________。
三、混合物和纯净物的区分
1．下列物质属于纯净物的是（ ）
A．空气
B．石油
C．氧气
D．矿泉水
2．（2020太仓模拟）下列各组物质中，属于混合物的是（ ）
A．混有冰的水
B．清澈的河水
C．蒸馏水
D．铁水
3．下列物质：①汽水
②液氧
③水泥砂浆
④冰水混合物，其中都属于纯净物的一组是（ ）
A．①④
B．①②
C．②③
D．②④
四、空气资源的利用和保护
1．（2020常德）空气中化学性质最活泼的是（
）
A．氧气
B．氮气
C．水蒸气
D．稀有气体
2．（2019重庆市A）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
3．（2019天津）造成酸雨的主要物质是（
）
A．甲烷和一氧化碳
B．二氧化硫和一氧化碳
C．一氧化碳和二氧化碳
D．二氧化硫和二氧化氮
4．空气中供我们呼吸的气体是（
）
A．氧气
B．氮气
C．水蒸气
D．稀有气体
5．下列物质的用途中，是利用物质的物理性质的是（
）
A．氧气用于炼钢
B．稀有气体用作保护气
C．氮气用于制造化肥
D．稀有气体用于电光源
6．下列用途，主要是利用了该物质化学性质的是（
）
A．用氮气填充灯泡
B．用稀有气体制作霓虹灯
C．用氦气填充气球
D．用金属铜做电线
7．为了经久耐用，在灯泡中可填充的气体是（
）
A．氧气
B．氮气
C．二氧化碳
D．二氧化硫
8．下列关于稀有气体的叙述中不正确的是（
）
A．在通电时一般都能发出有色光
B．都是无色无味的气体
C．一定不能和其他物质反应
D．氙气可作麻醉剂
9．植物光合作用消耗空气中的（
）
A．氮气
B．氧气
C．二氧化碳 D．稀有气体
10．空气中含量最多且可制化肥的气体是（
）
A．氮气
B．氧气
C．二氧化碳
D．稀有气体
11．（2019重庆A卷）中国主办2019年“世界环境日”活动,其主题聚焦“空气污染”。下列不属于空气污染物的是（
）
A．SO2
B．NO2
C．O2
D．PM2.5
课后检测
1．（2020湖南岳阳）
空气是一种宝贵的资源，有关空气成分的描述正确的是（
）
A．氧气：可以做保护气
B．氮气：空气中体积分数最大的气体
C．二氧化碳：空气中的一种污染物
D．稀有气体：化学性质不稳定
2．（2020山东滨州）“绿水青山就是金山银山”，2020“世界环境日”中国的主题是“美丽中国，我是行动者”。下列做法与之相违背的是?（
）?
A．露天焚烧垃圾
B．废气达标排放
C．工地洒水除尘
D．禁放烟花爆竹
3．（2019湖北黄石）下列关于空气及其成分的说法中，错误的是（
）
A．氧气主要来源于植物的光合作用
B．医疗急救时，需要纯氧
C．氮气可用来保存粮食、水果
D．燃放烟花爆竹不会污染空气
4．（2019永州）2019年6月5日，世界环境日活动在中国杭州举行。活动的主题是“蓝天保卫战，我是行动者”，下列做法不符合这一主题的是（
）
A．植树造林，增加绿地面积
B．将农作物秸秆就地焚烧，增加肥效
C．对垃圾进行分类回收
D．使用共享单车绿色出行
5．（2019辽宁阜新）下列关于空气的成分、用途和污染
的说法正确的是（
）
A．氧气约占空气质量的21%
B．稀有气体约占空气体积的0．03%
C．医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术
D．煤不充分燃烧产生的一氧化碳会造成酸雨
6．（2019常州）下列物质属于纯净物的是（
）
A．深井水
B．自来水
C．矿泉水
D．蒸馏水
7．下列物质属于纯净物的是（
）
A．冰水共存物
B．汽水
C．洁净的空气
D．矿泉水
8．（2020昆明三中一模）分类是化学学习、研究的重要方法。下列物质中属于混合物的是（
）
A．氯酸钾
B．石灰水
C．二氧化碳
D．氢氧化钠
9．下列说法正确的是（
）
A．空气本来是纯净物，但被污染后变成了混合物
B．矿泉水不是一种纯净物
C．空气中的稀有气体肯定是纯净物
D．澄清的石灰水是一种纯净物
10．（2019河北）下列措施不利于“坚决打好蓝天保卫战”的是（
）
A．禁止露天焚烧秸秆
B．发展燃煤火力发电
C．推广新能源公交车
D．限制燃放烟花爆竹
11．（2020武威市第十七中学二模）空气是我们每天都呼吸的“生命气体”。下列说法错误的是（
）
A．空气中氮气的质量分数为78%
B．空气中氧气能供给呼吸和支持燃烧
C．空气中二氧化碳是造成温室效应的气体之一
D．空气中的稀有气体所占比例虽小，但用途广泛
12．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夏天，盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠，说明
空气中含有________________。
13．同学们可以通过下列方式认识空气。
（1）空气中体积分数约为78%的物质是__________。
（2）为测定空气中氧气的体积分数，设计如图实验。
①为了确保实验成功，在装药品之前应该检查装置的_______________________。
②该实验中红磷需要过量的原因是________________________。
③红磷燃烧的现象是_______________________________________。
④冷却至室温后打开止水夹观察到的现象是_____
__________________________________。由此得出
空气中氧气的体积分数约为_________。
14．（1）利用如下图所示装置可测定空气中氧气的含量。（提示：铜能与氧气反应生成黑色的氧化铜）
①实验现象，红色物质逐渐变成____________。
②反应的文字表达式为__________________________。
③停止加热冷却至室温，注射器内气体的体积大约减少了__________。
④实验结论__________________________________。
15．建设美丽中国，是我国人民的共同心声。如表为2020年3月14日我国部分地区的空气质量日报。根据表中内容填空：
城市
首要污染物
空气污染指数
空气质量级别
济南
可吸入颗粒物
79
Ⅱ良
重庆
二氧化硫
69
Ⅱ良
沈阳
可吸入颗粒物
106
Ⅲ轻微污染
桂林
25
Ⅰ优
(1)当日空气质量最好的城市是
。
(2)当日影响以上城市空气质量的首要污染物是
。
(3)想一想，空气主要污染物是从哪里来的（写出两点）
。
(4)为防止空气的污染，保护蓝色美丽的天空，你有什么好的建议（写出两条）
。
