第二单元 课题1 第1课时　空气是由什么组成的---同步课时作业（含解析）— 2021-2022学年九年级化学人教版上册

第1课时　空气是由什么组成的
【难点辨析】
判断下列说法的正误(在括号内打“√”或“×”)：
(1)氧气质量占空气总质量的21%(　　)
(2)红磷在空气中燃烧产生大量的烟雾(　　)
(3)红磷＋氧气五氧化二磷(　　)
(4)五氧化二磷属于混合物(　　)
(5)冰水混合物属于纯净物(　　)
(6)图是测定空气中氧气含量的实验装置。
①实验过程中，燃烧匙里要盛放过量的红磷(　　)
②最终进入瓶中水的体积约为瓶内原氧气的体积(　　)
③此实验过程中能用碳、硫代替红磷(　　)
【要点巩固】
1．2018·邵阳空气是一种宝贵的自然资源。图为空气成分示意图，其中R指的是(　　)
A．氮气
B．氧气
C．稀有气体
D．二氧化碳
2．2019·攀枝花将呼出的气体与空气相比较，含量明显降低的是(　　)
A．稀有气体
B．氧气
C．二氧化碳
D．氮气
3．在一密闭容器中充满空气，经测定其中氮气的体积为100
mL，则其中氧气的体积约为(　　)
A．20
mL
B．35
mL
C．40
mL
D．25
mL
4．2018·重庆B用红磷测定空气中氧气含量的实验结束后，反应容器内剩下的气体主要是(　　)
A．氮气
B．五氧化磷
C．稀有气体
D．二氧化碳
5．2018·北京用如图所示装置进行实验。下列现象能证明空气中氧气含量的是(　　)
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刻度1处
D．水槽中液面下降
6．2019·徐州某同学用图
所示装置测定空气里氧气的含量。实验时，连接好装置并检查其气密性良好后再进行后续操作，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，以免集气瓶因温度升高，气压较大，造成橡胶塞从瓶口脱落
D．仍用本装置，只把红磷换成燃烧的木炭，能够更精确地测定空气里氧气的含量
7．2019·广东下列物质属于纯净物的是(　　)
A．海水
B．稀盐酸
C．洁净的空气
D．冰水混合物
8．我们生活在物质世界中，每天都要接触很多物质，如：①海水、②矿泉水、③二氧化碳、④长江水、⑤清新的空气、⑥牛奶、⑦食醋、⑧铁粉、⑨糖水、⑩氮气。其中属于混合物的有______________(填序号，下同)，属于纯净物的有________。
9．磷的燃烧反应在生产、生活中有着广泛的应用价值。
(1)红磷在空气中燃烧能冒出浓厚的白烟，军事上常用来制烟幕弹。写出红磷燃烧的文字表达式：______________________________。
(2)某同学利用燃磷法测定空气中氧气的含量，实验过程如图所示。他测得氧气的体积分数约为________%，燃烧结束时试管里剩余的气体主要是________。
10．空气中氧气含量测定的经典赏析。教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(实验装置如图所示)。
资料卡片：
(1)写出汞与氧气反应的文字表达式：____________________________。
(2)本实验中选择使用汞的优点：
①汞在加热的条件下，只和空气中的氧气反应。
②汞为液态，在汞槽中起到液封的作用，并能直接用来测量反应器内空间体积的变化。
③生成的氧化汞分解又能得到汞和氧气，把得到的氧气加到剩下体积的气体中，结果所得气体跟空气的性质完全一样。
根据资料卡片，请再补充本实验使用汞的两个优点，并说明依据。
④________________________________________________________________________。
⑤________________________________________________________________________。
(3)通过实验，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的的结论。请根据现在的认识，对此结论予以补充：______________________________________。
11．某化学兴趣小组查阅资料得知镁可在氮气中燃烧生成氮化镁(Mg3N2)，设计了如下方案进行验证。
步骤1：用盛水的水槽、无底的废广口瓶、燃烧匙、蒸发皿、橡胶塞等组装成如图所示的装置。另准备一只有一根铜丝穿过的橡胶塞，铜丝末端固定一根镁条。
步骤2：引燃燃烧匙中足量的红磷，塞好橡胶塞。待充分冷却，观察到广口瓶内水面上升的体积约占广口瓶内原水面上方空间的。
步骤3：往水槽中加水使广口瓶内外水面相平。点燃镁条，更换橡胶塞，镁条在广口瓶内继续燃烧，发出红光，放出热量。待冷却后广口瓶内水位继续上升。
(1)步骤2的目的是____________________________________________________________。
(2)在步骤3中“待冷却后广口瓶内水位继续上升”，这是由于瓶内气压________(填“大于”“小于”或“等于”)外界气压。
教师详解详析
【难点辨析】
(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　
(6)①√　②√　③×
【要点巩固】
1．B　[解析]
空气的主要成分按体积计算，大约是：氮气占78%、氧气占21%。观察空气成分示意图可知，R的体积分数是第二位，即R指的是氧气。
2．B　[解析]
人体呼吸时把空气中的氧气转化为二氧化碳，同时从体内带出水蒸气，氮气、稀有气体的含量基本不变，因为人体没有吸收氮气、稀有气体。
3．D　[解析]
由于空气中氮气的体积分数约为，在一密闭容器中充满空气，经测定其中氮气的体积为100
mL，所以该容器内空气的体积约为100
mL÷＝125
mL，则氧气的体积约为125
mL×＝25
mL。
4．A　[解析]
用红磷测定空气中氧气含量的实验，红磷燃烧消耗了空气中的氧气，生成五氧化二磷固体，实验装置内剩余的主要气体是氮气。
5．C　[解析]
氧气约占空气总体积的，要证明空气中氧气的含量，关键是要消耗完空气中的氧气，根据瓶中液面最终上升至刻度1处，可推出消耗的氧气体积约为集气瓶中原空气体积的。红磷在空气中燃烧产生大量的白烟，瓶中液面的变化，水槽中液面的变化，这些实验现象都不能证明空气中氧气的含量。
6．A　[解析]
若红磷不足，则氧气无法完全消耗，测定结果不准确；燃烧匙应迅速伸入集气瓶中，防止集气瓶内气体受热逸出；红磷燃烧时，应关闭止水夹，防止气体受热膨胀，使气体从导管逸出；木炭燃烧生成二氧化碳气体，不能被水完全吸收，占据体积，无法测定氧气含量。
7．D　[解析]
海水中混有多种物质，稀盐酸中含有水、氯离子、氢离子，空气里含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等物质，均属于混合物；冰水混合物是水的固态和液态的混合体，都是由水这一种物质组成，属于纯净物。
8．①②④⑤⑥⑦⑨　③⑧⑩
判断物质类别时要注意：
(1)不要受物质名称的影响。如二氧化碳是一种物质的名称，属于纯净物，而不能认为“氧”“碳”代表两种物质。(2)不要被一些字眼迷惑，如“清新、洁净、混合”等，如清新的空气属于混合物，而冰水混合物则属于纯净物。
9．(1)红磷＋氧气五氧化二磷　
(2)18　氮气
[解析]
(1)红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷。(2)由图可知，进入试管中水的体积约为9
mL，由于该反应消耗的是氧气，因此试管内空气中氧气的体积约为9
mL，故测得氧气的体积分数约为×100%＝18%；空气中的主要成分是氧气和氮气，燃烧结束时，剩下的主要是氮气。
10．(1)汞＋氧气氧化汞
(2)汞的沸点较低，汞蒸气与氧气反应比较充分，能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽　氧化汞的密度小于汞，且不溶于汞，因此易与汞分离(其他合理答案均可)
(3)空气的成分按体积计算，大约是氧气21%、氮气78%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%
[解析]
(1)汞与氧气在加热时反应，生成氧化汞。(2)从卡片信息可知，本实验使用汞除题中给出的三个优点外，还具有的优点：汞的沸点较低，汞蒸气与氧气反应比较充分，能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽；氧化汞的密度小于汞，且不溶于汞，因此易与汞分离。(3)拉瓦锡通过实验得出空气是由氧气和氮气组成的结论，也大体得出空气中氧气约占其总体积的五分之一。现代精确的实验证明，空气中氧气约占其总体积的21%、氮气约占78%、稀有气体约占0.94%，二氧化碳约占0.03%，其他气体和杂质约占0.03%。
[初高衔接拓展练]
11．(1)除去广口瓶中的氧气，排除干扰，便于观察实验现象
(2)小于
[解析]
(1)氧气可以和镁反应，所以要能够准确地判断出镁确实与氮气发生了反应，必须先排除氧气的干扰。(2)广口瓶中的水位上升，说明瓶内的压强小于外界大气压，由于氧气已被消耗掉，所以同时也说明了镁和氮气发生了反应。