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第05 讲 我们周围的空气（一）
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暑期启航·目标明确：暑期提前规划学习任务，明确阶段目标与提升路径
新知先修·体系构建：提前预习核心知识内容，梳理知识脉络，搭建完整框架
重点突破·方法培优：聚焦重难点知识突破，提炼解题思路，培养高效方法
典例精研·即时提升：精选典型例题深度讲解，掌握解题规律，实现即时提升
分层精练·培优拓展：基础巩固与培优拓展结合，分层训练提升综合应用能力
1．了解空气的主要成分和各成分的含量 。
2．知道空气里氧气含量的测定测定方法和原理。
3．认识纯净物和混合物的概念，能区分一些常见的纯净物和混合物。
4．了解空气中主要成分性质和用途；知道空气污染的危害，了解保护大气环境的措施。
重点01 拉瓦锡研究空气成分
实验一：汞与氧气反应
实验二：氧化汞受热分解
实验装置
实验原理
文字表达式：汞 + 氧气
氧化汞
符号表达式：Hg + O2
HgO
文字表达式：氧化汞
汞 + 氧气
符号表达式：HgO
Hg + O2
实验步骤
将少量汞放在密闭的容器中加热12 天
把汞表面生成的红色粉末收集起来，放在另一
个较小的容器里再加热
实验现象
有一部分银白色的液态汞变成红色粉末，同时
容器里空气的体积减少了
得到汞和氧气，氧气的体积等于实验一容器中
减少的体积。将氧气加到实验一的容器中，得
到的气体与空气完全一样。
实验结论
空气是由氧气和氮气组成的。
重点02 探究空气中氧气的含量
1．红磷燃烧测定空气中氧气含量
（1）实验原理：红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，瓶内气体减少，压强减小，冷却后打开弹簧夹，烧杯内的
水被压入集气瓶，进入集气瓶的水的体积即为瓶内消耗氧气的体积。
（2）实验装置：
（3）实验步骤：
①在集气瓶中加少量水，将水面上方空间分为5 等分，并做好标记。用弹簧夹夹紧乳胶管。
②在燃烧匙内放足量红磷，用酒精灯加热，点燃红磷后立即伸入瓶中，并塞紧橡胶塞。
③待红磷熄灭并冷却到室温，打开弹簧夹，观察现象。
△
△
△
△
（4）实验现象：
①红磷燃烧，产生大量白烟，并放出热量；
②冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升约1/5。
（5）反应表达式：
文字表达式：磷+ 氧气
五氧化二磷
符号表达式：P + O2
P2O5
（6）实验结论：空气中含有氧气，氧气约占空气总体积的1/5。
拓展提升：
①预先在集气瓶里放少量水的目的：吸收五氧化二磷和降温。
②倒吸进集气瓶的水不能充满整个集气瓶的原因：空气中的其他气体不与红磷反应且不溶于水。
③红磷熄灭后集气瓶中剩余气体的性质：难溶于水，不能燃烧也不支持燃烧。
【易错提醒】
（1）装置的气密性要好（否则测量结果偏小）
（2）所用的红磷必须过量，如果红磷过少则氧气没有全部消耗完，测量结果偏小
（3）要等集气瓶（装置）冷却后才能打开弹簧夹（否则测量结果偏小）
（4）要先夹住橡皮管，然后再点红磷（否则测量结果偏大）。
（5）该实验中的红磷不能换成木炭或蜡烛，因为木炭和蜡烛燃烧生成的二氧化碳是气体，导致瓶内压强无
明显变化，烧杯中的水无法进入集气瓶。
2．测定空气中氧气含量的数字化实验
（1）实验步骤：
将氧气传感器与数据采集器、计算机连接；把氧气传感
器插入盛有空气的容器，采集数据；通过相关软件处理
数据，并在计算机屏幕上显示空气中氧气的含量。
（2）数字化实验优点：直观、可视化。能够将实验
过程中的压强、浓度等各种变化量，通过传感器转化为电信号，然后通过数据采集器进入电脑，用
数据图像等直观形式表现出来。
重点03 空气的组成
1．空气成分的体积分数
空气成分
氮气
氧气
稀有气体
二氧化碳
其他
化学符号
N2
O2
/
CO2
/
体积分数
78%
21%
0.94%
0.03%
0.03%
2．稀有气体：包括氦、氖、氩、氪、氙和氡等。
【易错提醒】
（1）空气中各成分含量是指“体积分数”而不是“质量分数”。
（2）空气中氧气的含量 “1/5”和“21%”在什么情况下用？答：若不考虑空气中的1%的杂质，只考虑占
99%主要成分氮气和氧气的话，氧气含量就用“1/5”；若空气的成分都要考虑，则氧气含量就需严谨一些，
用21%。
重点04 混合物和纯净物
1. 混合物：由两种或两种以上的物质混合而成的物质，如空气、糖水、食盐水等。组成混合物的各种成分
保持着它们各自的性质。
2. 纯净物：只由一种物质组成的物质。纯净物可以用化学符号来表示。如氧气可表示为O2，二氧化碳可表
示为CO2 等。
3. 纯净物与混合物比较：
纯净物
混合物
物质种类
一种物质
两种或两种以上物质
是否有固定的组成和性质
有
没有
能否用化学符号表示
能
不能
举例
氧气、二氧化碳、氮气等
空气、海水、合金等
【易错提醒】
（1）常见的混合物有：空气、海水、溶液、稀有气体、“浓××”、“稀××”、“×%的××”。
（2）稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙和氡等气体的统称，因此，稀有气体是混合物，而其中的某一种气体
则是纯净物，如氦气、氖气都是纯净物。
考向01 拉瓦锡研究空气的成分
【典例01】（2025·河南平顶山·二模）200 多年前，法国化学家拉瓦锡通过定量研究的方法测定了空气的成
分。拉瓦锡选择作为实验材料的物质是
A．红磷
B．硫粉
C．铁丝
D．汞
【答案】D
【详解】拉瓦锡选用汞，因其在加热时能与氧气反应生成氧化汞（HgO），且汞是液态金属便于密闭操作。
故选D。
【即时提升1-1】 （24-25 九年级上·云南玉溪·期中）实验是科学探究的重要方法，如图是测定空气成分的
相关实验装置，下列有关说法错误的是
A．该实验开始前应先检查装置气密性
B．实验中部分银白色液态汞变成红色粉末
C．实验过程中汞只消耗曲颈甑内的氧气
D．实验结束后，玻璃钟罩内液面高于汞槽中液面
【答案】C
【详解】A、该实验开始前应先检查装置气密性，防止装置漏气，导致测定结果偏小，不符合题意；
B、常温下汞为液体，汞和氧气在加热的条件下反应生成氧化汞，氧化汞是红色的，故实验中部分银白色液
态汞变成红色粉末，不符合题意；
C、该实验过程中，汞消耗整个密闭装置中的氧气，不是只消耗曲颈甑内的氧气，符合题意；
D、该实验中，汞消耗装置内的氧气，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，
汞槽中的汞液进入玻璃钟罩内，故实验结束后，玻璃钟罩内液面高于汞槽中液面，不符合题意。
故选C。
【即时提升1-2】（24-25 九年级上·河南开封·阶段检测）如图所示是测定空气中氧气的含量的实验装置，
下列说法正确的是
A．实验前不需要检查装置的气密性
B．观察到曲颈甑中有红色粉末生成时即可以停止加热
C．充分反应后，汞槽中有 1
5 体积的汞进入曲颈甑
D．曲颈甑中发生反应的文字表达式为：汞+氧气®
加热氧化汞
【答案】D
【详解】A、该实验是探究空气中氧气的含量，所以该实验在密闭体系中进行，因此实验前要检查装置的气
密性，说法错误，不符合题意；
B、实验过程中，汞与氧气在加热条件下反应生成氧化汞，曲颈甑中会出现红色粉末，为了确保装置内氧气
完全反应，需要等到反应结束后再停止加热，不能在观察到曲颈甑中有红色粉末生成时就停止加热，说法
错误，不符合题意；
C、曲颈甑中汞与氧气在加热条件下反应生成氧化汞，氧气被消耗，气体减少，压强减小，汞槽中的汞被吸
入曲颈甑，吸入的汞体积等于消耗的氧气体积，而不是汞槽中1
5 体积的汞进入曲颈甑，说法错误，不符合
题意；
D、曲颈甑中汞与氧气在加热条件下反应生成氧化汞，文字表达式为
uuuuur
加热
汞+氧气
氧化汞，说法正确符合题意。
故选：D。
考向02 红磷燃烧测定空气中氧气含量
【典例02】图中是实验室测量空气中氧气含量的装置，有关该实验说法错误的是（ ）。
A．点燃红磷后要迅速伸入集气瓶中，并盖紧橡胶塞
B．红磷燃烧结束后，冷却至室温打开止水夹进行观察
C．反应结束后发现进入集气瓶中的水小于1
5 ，可能的原因是装置漏气
D．可以将红磷改成木炭进行实验
【答案】D
【解析】A、为了使实验更准确，点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧橡胶塞，燃烧匙伸入过慢，会使装置内气
体受热逸出，导致进入集气瓶的水体积偏大，故选项说法正确，不符合题意；
B、红磷燃烧结束后，待装置冷却至室温后才能打开止水夹，以防止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，造成结果偏小，故选项说法正确，不符合题意；
C、若装置漏气，燃烧冷却后瓶内气压小于大气压，有部分空气进入瓶中弥补了消耗的氧气，水倒流入集气
瓶的体积不足五分之一，故选项说法正确，不符合题意；
D、木炭在空气中燃烧，虽然会消耗氧气，但是生成二氧化碳气体，装置内压强几乎不变，不能形成压强差，
因此不能用木炭代替红磷测定空气中氧气的含量，故选项说法错误，符合题意；
故选D。
【即时提升2-1】（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。
【即时提升2-2】如图所示是测定空气中氧气含量的装置，气密性良好，在集气瓶内加入少量水，将水面上
方空间分为5 等份。用弹簧夹夹紧胶皮管。点燃红磷后，迅速伸入瓶中并塞紧塞子；待燃烧停止并冷却至
室温后，打开弹簧夹。
(1)写出红磷燃烧的符号表达式：
。
(2)打开弹簧夹后，烧杯中的水能够进入集气瓶中的原因是：
。
(3)实验结束后，瓶内剩余的气体主要是
；由此实验可推测出该气体具有的化学性质
．．．．是
【答案】(1)
2
2
5
P
O
P O
+
®
点燃
(2)红磷燃烧消耗氧气，导致瓶内气压减小
(3)
氮气
不燃烧也不支持燃烧
【详解】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，符号表达式为：
2
2
5
P
O
P O
+
®
点燃
；
（2）磷燃烧消耗了集气瓶内的氧气，使瓶内气压小于外界气压，烧杯中的水被倒吸入集气瓶中；
（3）空气的成分按体积计算，大约是: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%。实验过程中氧气被消耗，所以剩余气体主要是氮气；
红磷燃烧消耗了氧气，氮气没有发生反应，说明了氮气不燃烧也不支持燃烧。
考向03 数字化实验测定空气中氧气的含量
【典例03】（25-26 九年级上·陕西西安·阶段检测）图1 所示装置可用于测定空气中氧气的含量，图2 是用
该装置测得实验过程中集气瓶内气压与时间的关系图（该装置气密性良好，P0 是集气瓶内初始气压）。下
列说法正确的是
A．红磷的多少对实验结果无影响
B．集气瓶中气压瞬间变大是氧气迅速消耗造成的
C．b、c、d 点时集气瓶中所含物质相同
D．d 点时红磷燃烧刚好停止
【答案】C
【详解】A、该实验中红磷必须过量，以耗尽氧气，因此红磷的多少对实验结果有影响，说法错误，不符合
题意；
B、集气瓶中气压瞬间变大是因为红磷燃烧放热，温度升高，导致气压增大，说法错误，不符合题意；
C、磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，氧气浓度低于一定程度不能支持燃烧，所以开始反应后集气瓶中一定
含有空气中各成分，过量的红磷和五氧化二磷，所以b、c、d 点时集气瓶中所含物质相同，说法正确，符
合题意；
D、从气压变化图看，在a 点前气压开始上升，说明红磷燃烧放热使气压升高，到d 点时，气压已经降低到
较低水平，红磷燃烧在d 点之前就已经停止了，说法错误，不符合题意。
故选：C。
【即时提升3-2】（2025·广西南宁·三模）通过数字化仪器进行空气中氧气含量的测定，密闭容器内的氧气
含量和压强变化曲线如图所示，说法不正确的是
A．数字化能为探究提供更为直观的证据
B．实验后压强恢复是因为打开了止水夹
C．压强大幅下降是因为氧气被消耗和恢复室温
D．该实验中红磷量的多少，对该反应的准确性无影响
【答案】D
【详解】A、由数字化设备得到的密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线图，可以清晰的看到氧气含量的变
化，数字化能为探究提供更为直观的证据，选项说法正确，不符合题意；
B、实验后压强恢复是因为打开了止水夹，水进入瓶中，内外压强相同，选项说法正确，不符合题意；
C、红磷燃烧放出大量的热，燃烧过程中消耗氧气，压强大幅下降是因为氧气被消耗和温度逐渐恢复至室温，
选项说法正确，不符合题意；
D、该实验中红磷量的多少，对该反应的准确性有影响，红磷必须足量，以耗尽装置中氧气，否则测定结果
偏小，选项说法错误，符合题意。
故选D。
【即时提升3-2】（2026·湖南湘潭·二模）某化学兴趣小组同学利用图1 装置测定空气中氧气含量，测得数
据曲线如图2。下列说法不正确的是
A．保证装置气密性良好是本实验成功的关键之一
B．图2 中的X 曲线表示反应过程中温度变化
C．图2 中A 点压强与瓶外大气压强相等
D．红磷燃烧后需等装置冷却至室温再打开弹簧夹
【答案】C
【详解】A. 若装置气密性不好，在实验结束冷却至室温的过程中，外界空气进入占据了一定的体积，会导
致测定结果偏小，因此气密性良好是本实验成功的关键，表述正确；
B. 红磷燃烧放出热量，温度升高，待完全反应后，温度逐渐恢复至室温，故X 曲线的变化趋势（先升后降，
最终接近初始值）符合温度变化规律，表述正确；
C. A 点对应红磷完全反应，装置冷却至室温且未打开弹簧夹时的状态，此时瓶内氧气被消耗，瓶内压强小于
外界大气压，表述错误；
D. 若未冷却至室温就打开弹簧夹，气体受热膨胀占据了一定的体积，会导致进入瓶内的水体积偏小，测定
结果偏低，表述正确。
考向04 空气的成分
【典例04】（2025·湖南·中考真题）鸡蛋气室中的气体来源于空气。气室中含量最高的气体是
A．
2
N
B．
2
O
C．
2
CO
D．
2
H
【答案】A
【详解】空气的成分按体积分数计算，大约是：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%。由此可知，空气中体积分数含量最高的物质是氮气，化学式为N2。
故选A。
【即时提升4-2】（2026·海南省直辖县级单位·一模）中国科学技术大学利用人工智能开发出火星制氧催化
剂。为使火星空间站的环境接近地球大气，应调节氧气的体积分数为
A．10%
B．21%
C．50%
D．78%
【答案】B
【详解】地球大气中氧气的体积分数约为21%，因此要使火星空间站环境接近地球大气，应将氧气的体积
分数调节为21%。
故选B。
【即时提升4-2】 （2026·四川泸州·一模）空气是人类进行生产活动所需的重要资源。下列气体不能通过分
离空气直接得到的是
A．氮气
B．氢气
C．氧气
D．稀有气体
【答案】B
【详解】空气的主要成分为氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳及少量其他气体杂质，本身不含氢气，工业
上可通过分离液态空气的方法获取空气中存在的组分，不能得到氢气。
考向05 纯净物和混合物
【典例05】下列物质中属于混合物的是
A．冰
B．液氧
C．人呼出的气体
D．五氧化二磷
【答案】C
【详解】A、冰是水的固态形式，是由一种物质组成，属于纯净物，不符合题意；
B、液氧是氧气的液态，是由一种物质组成，属于纯净物，不符合题意；
C、人呼出的气体中含有氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气等多种物质，由多种物质组成，属于混合物，符合
题意；
D、五氧化二磷是由一种物质组成，属于纯净物，不符合题意。
故选C。
【即时提升5-1】（25-26 九年级上·河北沧州·期末）走进厨房就像走进一个小型化学实验室。下列厨房中
的物质属于纯净物的是
A．水蒸气
B．食醋
C．料酒
D．酱油
【答案】A
【详解】A、纯净物由一种物质组成，混合物由两种或两种以上物质组成，水蒸气是水的气态，仅由水一种
物质组成，属于纯净物，符合题意；
B、食醋是醋酸的水溶液，属于混合物，不符合题意；
C、料酒含有酒精、水、香料等多种成分，属于混合物，不符合题意；
D、酱油含有水、盐、氨基酸等成分，属于混合物，不符合题意。
故选：A。
【即时提升5-2】（25-26 九年级上·四川广安·阶段检测）下列物质中属于纯净物有___________，(填序号，
下同)属于混合物的有___________。
①洁净的空气 ②冰和水的共存物 ③液氧 ④稀有气体 ⑤雪碧
【答案】
②③
①④⑤
【详解】①洁净的空气中含有氮气、氧气等物质，属于混合物；
②冰是水的固态，冰和水的共存物中只含有水一种物质，属于纯净物；
③液氧是氧气的液态形式，只含有一种物质，属于纯净物；
④稀有气体通常是氦、氖、氩等气体的统称，属于混合物；
⑤雪碧中含有水、碳酸、糖等物质，属于混合物；
由上述分析可知，属于纯净物有②③；属于混合物的有①④⑤。
基础巩固
1．（2026·甘肃平凉·二模）下列物质常用于实验室“测定空气中氧气含量”的是
A．木炭
B．蜡烛
C．红磷
D．铁丝
【答案】C
【详解】A：木炭燃烧生成二氧化碳气体，装置内压强几乎不变
B：蜡烛燃烧生成二氧化碳和水蒸气，均为气体，装置内压强变化极小
C：红磷在空气中燃烧仅消耗氧气，生成固体五氧化二磷，装置内压强明显减小，进入装置的水的体积即为
氧气的体积
D：铁丝无法在空气中燃烧，不能消耗氧气
2．（2026·海南三亚·一模）空气是我们赖以生存的宝贵资源，其中某气体的体积分数约占空气体积的21%，
该气体是
A．氦气
B．氧气
C．稀有气体
D．二氧化碳
【答案】B
【详解】空气各成分按体积计算，氮气约占78%、氧气约占21%、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%。
3．（25-26 九年级上·河南·阶段检测）下列物质属于纯净物的是
A．自来水
B．红糖水
C．氮气
D．矿泉水
【答案】C
【详解】A.纯净物是指由同一种物质组成的，具有固定组成和性质的物质。混合物则是由两种或多种物质混
合而成，各成分保持各自的性质，没有固定组成。自来水是经过处理的水，主要成分是水（
2
H O ），但还
含有溶解的矿物质（如钙、镁离子）、消毒剂（如氯气）等杂质。因此，自来水是混合物，不是纯净物。A
不符合题意；
B. 红糖水是红糖溶解在水中形成的溶液。红糖本身是混合物（主要含蔗糖，还含有少量矿物质和色素），
溶解后与水混合，形成糖和水的混合物。因此，红糖水是混合物，不是纯净物。B 不符合题意；
C. 氮气（化学式
2
N ）是由氮分子组成的气体，只含有一种物质（氮气），具有固定组成和性质（如无色无
味）。在初中化学中，氮气被视为纯净物。C 符合题意；
D. 矿泉水是天然水源的水，含有水以及多种溶解的矿物质（如钙、镁、钠等）。因此，矿泉水是混合物，
不是纯净物。D 不符合题意。
故选C。
4．下列物质属于混合物的是
A．蒸馏水
B．冰水混合物
C．自来水
D．液氧
【答案】C
【详解】A、蒸馏水只由水一种物质组成，属于纯净物，不符合题意；
B、冰水混合物只由水一种物质组成，属于纯净物，不符合题意；
C、自来水中含有多种物质，属于混合物，符合题意；
D、液氧只由氧气一种物质组成，属于纯净物，不符合题意。
故选：C。
5．（2026·湖南长沙·模拟预测）科学家对火星的大气进行分析，得到下表所示数据，与地球大气的成分相
比，火星大气中含量更高的是
气体
二氧化碳
氮气
氧气
体积分数/％
95
2.7
0.15
A．二氧化碳
B．氮气
C．氧气
D．氮气和二氧化碳
【答案】A
【详解】空气中各成分按体积分数计算：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%，而火星大气中二氧化碳、氮气、氧气的体积分数分别是95%、2.7%、0.15%，故与地球大
气的成分相比，火星大气中含量更高的是二氧化碳，故选：A。
6．（25-26 九年级上·湖北十堰·阶段检测）二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分
（实验装置如图）。关于该实验的说法不正确的是
A．汞在加热条件下，只和氧气反应
B．将曲颈甑中的汞换成蜡烛也能测定空气中氧气的含量
C．该实验说明氧气约占空气总体积的五分之一
D．实验中可观察到玻璃钟罩中液面上升
【答案】B
【详解】A、汞在加热的条件下，只和氧气反应，不与空气中的其他气体成分反应，故选项说法正确。
B、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，装置内压强几乎不变，无法测定空气中氧气的含量，因此不能将汞换成蜡
烛，故选项说法不正确。
C、拉瓦锡用定量的方法测定了空气的成分，得出氧气约占空气体积1
5 的结论，故选项说法正确。
D、该实验中，汞与空气中的氧气反应，在完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减
小，玻璃钟罩中液面上升，故选项说法正确。
故选B。
7．下列装置都可用于测定空气里氧气的含量。a、b 两物质的选择正确的是（ ）。
A．a 是铜、b 是红磷
B．a 是铜、b 是木炭
C．a 是汞、b 是红磷
D．a 是汞、b 是木炭
【答案】C
【解析】用于测定空气里氧气的含量，a、b 两物质的选择正确的是C. a 是汞，b 是红磷。
A、a 是铜，b 是红磷，氧化铜加热不分解;
B、a 是铜，b 是木炭，氧化铜加热不分解，木炭生成是气体;
D、a 是汞，b 是木炭，木炭生成是气体。
故选C。
8．在利用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中（如图1 所示），用传感器记录集气瓶中压强随时间变化
的情况（如图2 所示）。其中a 所表示的时刻为
A．红磷刚点燃时集气瓶内的压强
B．红磷刚熄灭时集气瓶内的压强
C．准备打开弹簧夹时集气瓶内的压强
D．水沿导管流入瓶中到达刻度1 处时集气瓶内的压强
【答案】C
【详解】据图可知，a 之后压强迅速增大，则a 所表示的时刻所表示的将要打开止水夹时，集气瓶内的压强。
故选C。
9．（2026·辽宁抚顺·一模）仿照法国化学家拉瓦锡定量研究空气成分的原理，利用如图装置探究空气中氧
气的含量，下列说法正确的是
A．该实验还可以说明氮气不支持燃烧
B．将红磷换成木炭，实验也能成功
C．红磷要足量，目的是方便观察燃烧的现象
D．冷却至室温没打开弹簧夹时，瓶内气压大于瓶外气压
【答案】A
【详解】A、该实验中红磷过量，氧气耗尽后，红磷熄灭，说明剩余的主要气体氮气不能支持燃烧，该说法
正确；
B、将红磷换成木炭，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，实验不能成功，该说法错误；
C、红磷足量的目的是完全消耗集气瓶内的氧气，保证测定结果准确，不是为了方便观察燃烧现象，该说法
错误；
D、冷却至室温时，瓶内氧气被消耗，气体总量减少，瓶内压强小于瓶外压强，该说法错误。
10．（2026·河南新乡·二模）化学实验的现象精彩纷呈。下列不属于“利用红磷燃烧测定空气中氧气含量”的
实验现象的是
A．产生大量烟雾
B．红磷燃烧时放出热量
C．红磷燃烧时有火焰
D．冷却后打开弹簧夹水进入集气瓶
【答案】A
【详解】A.红磷燃烧生成五氧化二磷固体小颗粒，只会产生大量白烟，无液态小液滴（雾）生成，错误。
B.燃烧属于放热反应，红磷燃烧时会放出热量，正确。
C.红磷燃烧时会产生黄白色火焰，正确。
D.红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，冷却后瓶内压强小于外界气压，打开弹簧夹后水会被压入集气瓶，正确。
11．（25-26 九年级上·湖南长沙·阶段检测）小猪妖根据拉瓦锡的实验装置(图1)设计了类似的实验装置(图
2)来测定空气中氧气的含量。下列说法正确的是
A．图1 中的汞可以用木炭代替
B．图1 装置内两处汞的作用均是消耗氧气
C．图2 集气瓶中的水可以吸收产生的白烟
D．图2 结束加热后立即打开止水夹，不会影响实验结果
【答案】C
【详解】A、木炭燃烧消耗氧气，但会生成二氧化碳气体，装置内压强变化不大，不能用木炭代替汞来测定
空气中氧气的含量，该选项错误。
B、图 1 中，汞槽中的汞是起到密封作用，不是消耗氧气，该选项错误。
C、图 2 中红磷燃烧产生五氧化二磷白烟，集气瓶中的水可以吸收产生的白烟，该选项正确。
D、图 2 结束加热后立即打开止水夹，此时装置内温度较高，压强较大，会导致进入集气瓶的水的体积偏
小，影响实验结果，该选项错误。
故选C。
12．（25-26 九年级上·四川成都·阶段检测）回答下列问题：
(1)按体积分数算，空气中氮气约占______，氧气约占______，二氧化碳占______。
(2)判断下列物质中属于纯净物的有______，属于混合物的有______。
①稀有气体 ②氮气 ③澄清石灰水 ④二氧化碳 ⑤五氧化二磷 ⑥冰水共存物
【答案】(1)
78%
21%
0.03%
(2)
②④⑤⑥
①③
【详解】（1）空气中的气体按体积分数计，氮气约占78%、氧气约占21%、二氧化碳约占0.03%。
（2）①稀有气体是由氖气、氦气等混合而成，属于混合物；
②氮气由同种物质组成，属于纯净物；
③澄清石灰水是由氢氧化钙、水混合而成，属于混合物；
④二氧化碳由同种物质组成，属于纯净物；
⑤五氧化二磷由同种物质组成，属于纯净物；
⑥冰是固态的水，冰水混合物由水一种物质组成，属于纯净物；
故属于纯净物的是②④⑤⑥，属于混合物的是①③。
13．（25-26 九年级上·安徽·课后作业）下列物质中，属于纯净物的是______（填序号，下同），属于混合
物的是______。
①人体呼出的气体 ②纯牛奶 ③液氮 ④稀有气体
⑤澄清石灰水 ⑥洁净的空气 ⑦冰水混合物 ⑧红磷
【答案】
③⑦⑧
①②④⑤⑥
【详解】①人体呼出的气体：含氮气、氧气、二氧化碳等多种气体，是由多种物质组成 ，属于混合物；
②纯牛奶中含蛋白质、脂肪、水等成分，是由多种物质组成 ，属于混合物；
③液氮是液态氮气，是由一种物质组成，属于纯净物；
④稀有气体通常包含氦、氖、氩等气体，是由多种物质组成 ，属于混合物；
⑤澄清石灰水中存在 氢氧化钙和水，是由多种物质组成 ，属于混合物；
⑥洁净的空气存在氮气、氧气、二氧化碳等，是由多种物质组成 ，属于混合物。
⑦冰（固态水）和水（液态水）是同种物质的不同状态，冰水混合物是由一种物质组成，属于纯净物；
⑧红磷是由一种物质组成，属于纯净物；
属于纯净物的是③⑦⑧，属于混合物的是①②④⑤⑥。
14．（24-25 九年级下·福建莆田·阶段检测）如图所示的装置可用于测定空气中氧气的含量。
(1)请补全下列实验步骤：
a．按图示连接好装置。
b．检查装置的_______。
c．集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为五等分，用弹簧夹夹紧胶皮管。
d．取足量红磷放入燃烧匙中，点燃后立即伸入瓶中，并把塞子塞紧。
e．待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹。
(2)红磷燃烧的现象是_______。
(3)反应的文字表达式为_______。
(4)冷却至室温后打开弹簧夹，进入集气瓶中的水未到集气瓶刻度的五分之一，其原因可能是_______(任写
一个即可)。
【答案】(1)气密性
(2)产生大量白烟，放热
(3)
+
uuuuur
点燃
红磷
氧气
五氧化二磷
(4)红磷量不足（合理即可）
【详解】（1）此实验需在连接好装置后检查装置的气密性，以防装置漏气，使测量结果不准；
（2）红磷燃烧产生大量白烟，放热；
（3）红磷燃烧生成五氧化二磷，文字表达式为：
+
uuuuur
点燃
红磷
氧气
五氧化二磷；
（4）若使用红磷的量不足，不能完全消耗装置内的氧气，会使测定结果偏小。（合理即可）
15．（24-25 八年级下·广西南宁·开学考试）如图：实验室采用如图所示装置测定空气中的氧气含量：
(1)写出红磷燃烧的文字表达式(或符号表达式)___________。
(2)实验结束后打开弹簧夹，发现集气瓶中进水的体积小于1
5 ，可能的原因是(填1 点)： ___________。
(3)经过大家的反思，同学们改进了实验装置，用装置B 再次进行实验，得出氧气体积约占空气的1
5 ，B 装
置和 A 装置相比，优点是___________。
(4)根据该实验还可以得出有关氮气的物理性质___________，氮气的化学性质___________。
【答案】(1)
+
n
点燃
红磷
氧气
五氧化二磷/
2
2
5
P
O
P O
®
点燃
＋
(2)装置漏气（合理即可）
(3)环保（合理即可）
(4)
不易溶于水
不可燃也不助燃
【详解】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为
+
uuuuur
点燃
红磷
氧气
五氧化二磷，符号表达式为
2
2
5
P
O
P O
®
点燃
＋
。
（2）发现集气瓶中进水的体积小于五分之一，可能的原因是装置漏气（外界空气进入集气瓶，导致倒吸过
来的水小于五分之一），或红磷不足（没有把瓶内氧气全部消耗掉，导致倒吸过来的水小于五分之①），
或没有冷却到室温就打开止水夹（瓶内压强增大，导致倒吸过来的水小于五分之一）。
（3）将装置A 改为装置B，红磷不需在瓶外点燃，操作更加方便，且产生的五氧化二磷不会逸散到空气中，
不会污染空气，且结果更准确。
（4）足量的红磷燃烧一段时间后熄灭，说明剩余的主要气体氮气不能燃烧，不能支持燃烧，这是氮气的化
学性质，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五分之一，水不再继续进入，
说明氮气难溶于水，这是氮气的物理性质。
培优拓展
16．（2026·江苏镇江·一模）氮化硅陶瓷性能优异，广泛应用于高精尖领域。氮化硅用高纯硅粉与空气中含
量最高的气体反应制备，该气体为
A．
2
O
B．
2
CO
C．Ne
D．
2
N
【答案】D
【详解】 空气按体积分数计算，
2
N 约占78%，是含量最高的气体；
故选D。
17．（2026·重庆·三模）我国唐朝的炼丹家茅和，发现空气主要由“阳气”和“阴气”组成，“阳气”比“阴气”多，
在燃烧时，“阴气”可以与可燃物一同消耗掉。其中“阴气”指的是
A．氮气
B．氧气
C．二氧化碳
D．氢气
【答案】B
【详解】空气主要成分氮气（约占空气体积的78%）和氧气（约占空气体积的21%），其中氮气比氧气多
得多，氧气可以支持燃烧，氧气可以和可燃物一同燃烧掉，故其中“阴气”指的是氧气。
18．（2025·山东德州·中考真题）兴趣小组利用氧气传感器检测足量红磷在空气中燃烧时氧气的含量，结果
如图所示。下列说法正确的是
A．空气中氧气的质量分数为21%
B．燃烧时，容器内产生大量白雾
C．恢复至室温，容器内压强比燃烧前小
D．红磷燃烧将容器内的氧气全部消耗
【答案】C
【详解】A、空气中氧气的体积分数约为21%，不是质量分数，该说法错误；
B、红磷燃烧产生大量白烟，不是白雾，该说法错误；
C、红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，恢复至室温，容器内气体减少，压强比燃烧前小，该说法正
确；
D、由图可知，红磷燃烧后容器内还有氧气剩余，没有将氧气全部消耗，该说法错误。
故选C。
19．（2026·甘肃武威·三模）下列常见的物质中，属于纯净物的是
A．止咳糖浆
B．葡萄糖溶液
C．食用菜籽油
D．冰水混合物
【答案】D
【详解】A.止咳糖浆含有药物、水、糖类等多种成分，属于混合物，错误；
B.葡萄糖溶液是葡萄糖溶于水形成的，含有葡萄糖、水两种物质，属于混合物，错误；
C.食用菜籽油含有多种脂肪酸酯、杂质等成分，属于混合物，错误；
D.冰是固态的水，冰水混合物仅含H2O 一种物质，只是存在状态不同，属于纯净物，正确。
20．（2026·山东淄博·一模）化学兴趣小组的同学利用数字化技术对“空气中氧气体积分数的测定”进行了再
探究如图1，得到的数据曲线如图2 所示。下列说法错误的是
A．图1 瓶中反应的化学方程式为
2
2
5
4P+5O
2P O
点燃
B．用蜡烛代替红磷，同样能测定出空气中氧气的含量
C．图2 压强曲线中，BC 段气压变化的原因是反应放热，使装置内压强增大
D．X 曲线表示的是温度，Y 曲线表示的是氧气浓度
【答案】B
【详解】A. 红磷在点燃条件下和氧气反应生成五氧化二磷，所给化学方程式书写正确，该选项说法正确。
B. 蜡烛燃烧会生成二氧化碳气体，反应结束后装置内压强无明显下降，无法测定空气中氧气的含量，该选
项说法错误。
C. BC 段红磷燃烧放热，装置内气体受热膨胀，导致气压升高，该选项说法正确。
D. 红磷燃烧放热，装置内温度先升高，反应结束后逐渐恢复至室温，对应X 曲线；红磷燃烧消耗氧气，装
置内氧气浓度持续下降，对应Y 曲线，该选项说法正确。
21．（2026·陕西宝鸡·一模）兴趣小组设计装置甲和乙测定空气中氧气含量。装置乙中，足量铜粉平铺在惰
性电热板上，A 中初始液面在刻度15cm 处，实验结束后，A 中液面至刻度12cm 处。下列说法不正确的是
A．装置甲中弹簧夹打开的最佳时间是红磷熄灭并冷却至室温后
B．实验过程中，装置甲集气瓶内、装置乙A 中的气压均会改变
C．装置乙测得空气中氧气含量为16%
D．装置乙比装置甲更环保且测定结果更准确
【答案】C
【详解】A、若未冷却就打开弹簧夹，瓶内温度高、气压大，会导致进入瓶内的水偏少，测量结果偏小。因
此，必须冷却至室温后再打开，不符合题意；
B、装置甲：红磷燃烧放热，瓶内气压先增大；冷却后，因氧气被消耗，气压减小。装置乙：铜粉加热消耗
氧气，A 中气压减小，液面上升。因此，两者气压均会改变，不符合题意；
C、A 中初始液面在 15cm 处，实验结束后在 12cm 处，消耗的氧气体积对应的刻度差为
15cm−12cm=3cm。以初始空气体积对应的刻度为 15cm 计算，氧气含量为：3
100%
20%
15 ´
=
，而非 16%，
符合题意；
D、装置乙在密闭容器中反应，避免了红磷点燃后伸入集气瓶时造成的空气逸出和五氧化二磷污染，更环保。
铜粉平铺，能更充分地消耗氧气，测定结果更准确，不符合题意；
故选C。
22．（25-26 九年级上·广西南宁·阶段检测）某化学兴趣小组利用创新实验测定空气中氧气的体积分数，实
验前，关闭弹簧夹．其中图甲中燃烧匙内的白磷用电加热装置点燃，瓶内气压用气体压强传感器测定，其
变化如图乙所示．图丙中将过量的白磷放入容积为40mL 的试管中，用酒精灯加热白磷．则下列分析合理的
是
A．甲、丙实验均可以证明氧气约占空气质量的21%
B．丙实验活塞最后停留在注射器16mL 刻度处
C．甲、丙实验中，未等温度恢复至室温就打开弹簧夹，会导致实验结果偏大
D．图乙中，1
2
t
t
-
时压强迅速增大，主要原因是白磷燃烧放热，集气瓶内气体受热膨胀
【答案】D
【详解】A、甲、丙实验均可以证明氧气约占空气体积的21%，选项错误；
B、丙实验中白磷消耗氧气的体积为：40mL× 1
5 =8mL，则注射器活塞最后停留在注射器20mL－8mL=12mL 刻
度处，选项错误；
C、甲、丙实验中，未等温度恢复至室温就打开弹簧夹，装置内气体处于膨胀状态，会导致实验结果偏小，
选项错误；
D、图乙中，1
2
t
t
-
时压强迅速增大，主要原因是白磷燃烧放热，集气瓶内气体受热膨胀，选项正确；
故选D。
23．（2026·福建宁德·一模）下列图表是验证空气中氧气含量的实验装置和数据。下列说法错误的是
实验测得的相关数据
实验序号
空气体积
/mL
实验前注射
器/mL
实验后注射
器/mL
氧气体积分
数/%
1
330
100
37
19.09
2
330
100
38
18.79
3
330
100
36
19.39
A．实验时红磷要足量，装置气密性要良好
B．注射器预留气体体积可小于65mL
C．实验过程，注射器活塞先向上移动，后向下移动
D．测得的氧气含量偏小，推测可能是氧气含量较低时，红磷不再燃烧
【答案】B
【详解】A、红磷足量才能尽可能耗尽装置内氧气，装置气密性良好可避免气体进出导致误差，是实验成功
的必要前提，A 正确。
B、装置内空气体积为330mL+100mL=430mL，其中氧气体积约为430
21%
90.3
mL
mL
´
»
，注射器预留气体体
积必须大于消耗的氧气体积，即大于90.3mL，因此不能小于65mL，B 错误。
C、红磷燃烧放热，装置内气体受热膨胀，活塞先向上移动；反应结束冷却至室温后，氧气被消耗、装置内
压强减小，活塞向下移动，C 正确。
D、当装置内氧气浓度过低时，红磷无法继续燃烧，氧气不能被完全耗尽，因此测得的氧气含量低于理论值
21%，与表格数据吻合，D 正确。
24．小明同学用图1 所示装置分别进行足量的红磷和木炭在空气中燃烧的对比实验(装置冷却至室温后结束
实验)，用压强传感器测定实验过程中集气瓶内的压强变化情况如图2 所示。
(1)写出红磷燃烧的反应符号表达式。
(2)实验前，
(填“需要”或“不需要”)检查图1 装置的气密性。
(3)根据图2 曲线b 推断：不能用木炭测定空气中的氧气含量。其依据是什么。
【答案】(1)
2
2
5
P
O
P O
¾¾¾®
点燃
＋
(2)需要
(3)反应前后压强没有明显变化
【详解】（1）红磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，反应的符号表达式为
2
2
5
P
O
P O
¾¾¾®
点燃
＋
。
（2）因测定实验过程中集气瓶内的压强变化情况，所以要求装置的气密性良好，因此实验前需要检查图1
装置的气密性。
（3）由图2 曲线b 可知木炭反应前后集气瓶内的压强没有明显的变化，所以不能用木炭测定空气中的氧气
含量。
25．（24-25 九年级上·湖南益阳·阶段检测）下列物质：①自来水；②洁净的空气；③冰水混合物；④牛
奶；⑤铁；⑥硫粉；⑦75%的医用酒精；⑧液氮；⑨食盐溶液；⑩氩气；其中，混合物为：______；纯
净物为：______。（填序号）
【答案】①②④⑦⑨
③⑤⑥⑧⑩
【分析】①自来水中含有多种物质，属于混合物；②洁净的空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合
物；③冰水混合物只由水一种物质组成，属于纯净物；④牛奶中含有多种物质，属于混合物；⑤铁只由
一种物质组成，属于纯净物；⑥硫粉只由一种物质组成，属于纯净物；⑦75%的医用酒精中含有酒精和水，
属于混合物；⑧液氮只由一种物质组成，属于纯净物；⑨食盐溶液中含有氯化钠和水，属于混合物；⑩
氩气只由一种物质组成，属于纯净物。
【详解】由分析可知，属于混合物的是①②④⑦⑨；属于纯净物的是③⑤⑥⑧⑩。
