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第 2 单元 我们周围的空气
2.1.1 空气(第1课时)
1．空气中氧气与氮气的体积比约为（ ）
A．4：1 B．1：4 C．1：5 D．4：5
【答案】B
【解析】空气中氧气体积分数为21%约为20%，氮气体积分数为78%，约为80%，所以空气中氧气与氮
气的体积比约为 ＝1：4；
故选：B。
2．下列关于空气成分的叙述正确的是（ ）
A．空气中的氧气可以供给人的呼吸
B．空气的成分按质量计算：氮气占78%，氧气占21%
C．最早用定量的方法测定空气成分的是瑞典化学家舍勒
D．空气中含量最多且性质不活泼的是稀有气体
【答案】A
【解析】A、空气中的氧气可以供给人的呼吸和支持燃烧，故选项正确；
B、空气中各成分的含量指的是体积含量而不是质量含量，故选项错误；
C、发现空气组成的科学家应该是拉瓦锡，不是瑞典化学家舍勒，故选项错误；
D、空气中含量最多且性质不活泼的是氮气，不是稀有气体，故选项错误；
故选：A。
3．空气的主要成分①氧气、②氮气、③稀有气体、④二氧化碳及其他气体杂质，按体积分数由大到小的
顺序排列正确的是（ ）
A．①②③④ B．②①③④ C．①②④③ D．②①④③
【答案】B
【解析】A、氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%，氮气比氧气含量多，故选项错
误；
B、氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%；故选项正确；
C、氮气比氧气含量多，稀有气体比二氧化碳含量多，故选项错误；
D、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%，稀有气体比二氧化碳含量
多，故选项错误；
故选：B。
4．下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是（ ）
A．二氧化碳，澄清石灰水
B．冰水混合物，五氧化二磷
C．矿泉水，河水
D．净化后的空气，受污染的空气
【答案】A
【解析】A、二氧化碳是由一种物质组成的，属于纯净物；澄清石灰水中含有水和氢氧化钙，属于混合
物；
B、冰水混合物是由一种物质组成的，属于纯净物；五氧化二磷是由一种物质组成的，属于纯净物；
C、矿泉水中含有水和溶于水的矿物质，属于混合物；河水中含有水和一些溶于水的物质，属于混合物；
D、净化后的空气中含有氮气、氧气等物质，属于混合物；受污染的空气中含有氮气、氧气、污染物等
物质，属于混合物。
故选：A。
5．用“〇”和“ ”表示不同元素的原子，下列微观示意图能表示混合物的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】D
【解析】A、图A表示纯净物中的单质，故选项错误；
B、图B表示纯净物中的化合物，故选项错误；
C、图C表示纯净物中的单质，故选项错误；
D、图D表示一种化合物和两种单质组成的混合物，故选项正确；故选：D。
6．下列说法正确的是（ ）
A．澄清的石灰水是一种化合物
B．空气中的稀有气体肯定是纯净物
C．五氧化二磷是一种氧化物
D．空气本来是纯净物，但被污染后变成了混合物
【答案】C
【解析】A、澄清的石灰水中含有氢氧化钙和水，属于混合物，故A错；
B、稀有气体中含有氦气、氖气、氩气等，属于混合物，故B错；
C、五氧化二磷是一种氧化物，故C正确；
D、空气中含有氧气、氮气、等物质，属于混合物，故D错。
故选：C。
7．下列物质中，属于混合物的是（ ）
A．五氧化二磷 B．蒸馏水 C．干净的海水 D．冰水混合物
【答案】C
【解析】A、五氧化二磷由一种物质组成，属于纯净物，故A错；
B、蒸馏水由一种物质组成，属于纯净物，故B错；
C、干净的海水中含有氯化镁、氯化钠等物质，属于混合物，故C正确；
D、冰水混合物由一种物质组成，属于纯净物，故D错。
故选：C。
8．地球是我们赖以生存的美丽家园。下列不属于环保部门检测的大气污染物是（ ）
A．N B．SO C．NO D．PM
2 2 2 2.5
【答案】A
【解析】
A、N 不是大气污染物，不需环保部门检测，故A正确；
2
B、SO 是有害气体，需要环保部门检测，故B错；
2
C、NO 是有害气体，需要环保部门检测，故C错；
2
D、PM 属于可吸入颗粒物，需要环保部门检测，故D错。
2.5
故选：A。
9．将足量的红磷放在一个密闭、充满空气的容器中燃烧，燃烧后温度恢复到室温，压强保持不变，则容
器中剩余的气体体积约为原气体体积的（ ）A．78% B．21% C．100% D．无法判断
【答案】A
【解析】将足量的红磷放在一个密闭、充满空气的容器中燃烧，红磷在空气在燃烧，消耗了空气在的氧
气，减少体积就是氧气的体积；剩余的气体主要是氮气，故容器中剩余的气体体积约为原气体体积的
78%。
故选：A。
10．实验室里可用如图装置粗略测定空气中氧气的体积分数，图中注射器内有一可自由滑动的活塞，活塞
左端管内密封有空气，右端跟外界空气相通．实验开始前活塞处在刻度5厘米处．实验时，用热水对玻
璃管内足量的白磷微热，反应开始就撤离热水，待反应结束后冷却至室温．整个实验过程观察到活塞移
动的情况是（ ）
A．向左移动4厘米刻度附近停止
B．向右移动到6厘米刻度附近停止
C．先向右移动，再向左移动到5厘米刻度附近停止
D．先向右移动，再向左移动到4厘米刻度附近停止
【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 ，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。
11．如图表示物质组成的微观示意图，表示混合物的是（ ）
A． B．
C． D．【答案】B
【解析】A中物质是由是由同种的分子构成，属于纯净物；
B中物质是由不同种分子构成，属于混合物；
C中物质是由同种的原子直接构成的，属于纯净物；
D中物质是由是由同种的分子构成，属于纯净物。
故选：B。
12．如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．该实验证明空气中氧气的含量约占空气质量的五分之一
B．燃烧匙中的红磷可以换成细铁丝
C．该实验可说明N 难溶于水
2
D．红磷的量不足会导致进入集气瓶中水的体积大于
【答案】C
【解析】A、该实验证明空气中氧气的含量约占空气体积的五分之一，故选项说法错误。
B、铁丝不能在空气中燃烧，不能用来测定空气中氧气含量，故选项说法错误。
C、打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，且进入的水约占集气瓶体积的 ，水不再继续进入，说明氮
气难溶于水，故选项说法正确。
D、红磷的量不足，不能全部消耗装置内的氧气，会导致进入集气瓶中水的体积小于 ，故选项说法错
误。
故选：C。
二．填空题（共1小题）
13．下列事实说明空气中含有哪些成分
（1）人和动植物的呼吸 ；
（2）炸脆的食物放置一段时间后变软 ；
（3）空气是制造氮肥的原料 ；（4）长期放置的澄清石灰水的试剂瓶内有一层白膜 。
【答案】（1）氧气；
（2）水蒸气；
（3）氮气；
（4）二氧化碳；
【解析】（1）人和动植物的呼吸，说明空气中有氧气；故答案为：氧气；
（2）炸脆的食物放置一段时间后变软，说明空气中有水蒸气；故答案为：水蒸气；
（3）空气是制造氮肥的原料，说明空气中有氮气；故答案为：氮气；
（4）长期放置的澄清石灰水的试剂瓶内有一层白膜，说明空气中有二氧化碳；故答案为：二氧化碳；
三．实验探究题（共2小题）
14．在学习空气的成分这节课中，同学们在老师的指导分下分组探究了空气中氧气含量的测定方法，如图
所示，用此装置测量空气中氧气的含量。
【实验目的】空气中氧气体积分数的测定
【实验原理】利用物质燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内的压强减小，大气压把水压入钟罩内，测定进入
的水的体积即为空气中氧气的体积。
【实验步骤及现象】
小组一：在①中加入足量的红磷点燃，并迅速插入玻璃罩内，塞紧橡皮塞，此时看到的主要现象是
，该变化的文字表达式为 ，待装置冷却至室温观察到的现
象是 。
小组二：在①中加入足量的硫点燃，并迅速插入玻璃罩内，塞紧橡皮塞，能够观察到的主要现象是
，该变化的文字表达式为 ，待装置冷却至室温观察到的现象是
。
小组三：在①中加入足量的铁与小组一、小组二进行同样的操作，观察到的现象是 。
【解释与结论】
通过对比交流，同学们都认为小组一操作科学、结论准确，小组一的实验结论应该是
。
【反思与评价】
（1）小组一实验中加入足量红磷的原因是 。
（2）小组二实验失败的原因是 。【答案】【实验步骤及现象】小组一：红磷燃烧，发出黄光，放出热量，产生大量白烟；磷+氧气
五氧化二磷；水面上升，约占钟罩体积的五分之一；
小组二：硫燃烧发出淡蓝色火焰；硫+氧气 二氧化硫；钟罩内水面不变；
小组三：铁丝不燃烧；
【反思与评价】（1）使氧气充分反应；（2）生成二氧化硫气体，钟罩内外没有压强差；
【解析】【实验步骤及现象】小组一：在①中加入足量的红磷点燃，并迅速插入玻璃罩内，塞紧橡皮塞，
此时看到的主要现象是：红磷燃烧，发出黄光，放出热量，产生大量白烟；磷和氧气在点燃的条件下生
成五氧化二磷；待装置冷却至室温观察到的现象是：水面上升，约占钟罩体积的五分之一；故答案为：
红磷燃烧，发出黄光，放出热量，产生大量白烟；磷+氧气 五氧化二磷；水面上升，约占钟罩体积
的五分之一；
小组二：在①中加入足量的硫点燃，并迅速插入玻璃罩内，塞紧橡皮塞，能够观察到的主要现象是：硫
燃烧发出淡蓝色火焰，硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫；待装置冷却至室温观察到的现象是：钟
罩内水面不变；故答案为：硫燃烧发出淡蓝色火焰；硫+氧气 二氧化硫；钟罩内水面不变；
小组三：在①中加入足量的铁与小组一、小组二进行同样的操作，观察到的现象是：铁丝不燃烧，因为
铁丝在空气中不燃烧；故答案为：铁丝不燃烧；
【解释与结论】小组一的实验结论应该是：氧气约占空气体积的五分之一；故答案为：氧气约占空气体
积的五分之一；
【反思与评价】小组一实验中加入足量红磷的原因是：使氧气充分反应；小组二实验失败的原因是：生
成二氧化硫气体，钟罩内外没有压强差；故答案为：（1）使氧气充分反应；（2）生成二氧化硫气体，
钟罩内外没有压强差；
15．为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：选用实际容积为40mL的试管作为反应容器，
将过量的白磷放入试管，用橡胶塞塞紧试管，通过导管与实际容积为 60mL且润滑性很好的针筒注射器
组成如图的实验装置。假设此实验能够按照小华的设想正常进行，白磷所占体积与导管内的气体体积忽
略不计，且两个容器间的导管足够粗，保持空气正常流动。请回答下列问题：
（1）实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明装置 （选填“漏气”或“不漏气”）；
（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到的现
象为：白磷燃烧，产生 ，最终活塞前沿停留在 mL刻度处；
（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。可观察到活塞的移动
情况为 ，最终活塞前沿停留在 mL刻度处；
（4）若按小华的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败。例如：
。
【答案】（1）不漏气；（2）大量白烟，12；（3）活塞先向右移动，后向左移动，8；（4）橡胶塞弹
出；试管爆裂；注射器活塞弹出等。
【解析】（1）打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞
仍能返回至20mL刻度处，则说明整个装置都不漏气；
（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，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×1/5＝8mL，所以活塞应停在20mL﹣8mL＝12mL的刻度处；
（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，白磷燃烧，产生白烟，放出了热量，由于红磷燃烧放出可
热量，使密封的气体体积膨胀，活塞向右移动，由于红磷燃烧消耗了氧气，冷却至室温时，体积缩小，
所以活塞再向左移动，白磷实际消耗掉的是试管40mL和注射器内20mL的氧气为（40mL+20mL）×1/5
＝12mL，所以活塞应停在20mL﹣12mL＝8mL的刻度处，
（4）因为白磷在密闭容器内燃烧产生热量使气体膨胀，可能会使橡胶塞弹出、试管爆裂、不使用弹簧
夹可能会使注射器活塞弹出等，造成实验失败。
