第05講空氣的組成

T模塊導(dǎo)航—T學(xué)習(xí)目標(biāo)A

模塊一思維導(dǎo)圖串知識1.了解空氣的組成。

模塊二基礎(chǔ)知識全梳理（吃透教材）2.掌握測定空氣中氧氣含量的實驗。

模塊三教材習(xí)題學(xué)解題3.理解混合物和純凈物的概念。

模塊四核心考點精準(zhǔn)練（5大考點）4.了解數(shù)字化實驗在化學(xué)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。

模塊五小試牛刀過關(guān)測

模塊一思維導(dǎo)圖串知識

I休如f_氮氣78%、氧氣21%、稀有氣體0.94%、二

空氣的成分I廂、秒氧化碳0.03%、其他0.03%

紅^^消耗集氣瓶內(nèi)的氧氣,瓶內(nèi)氣體減少,

原理

壓強(qiáng)減小

r紅璘燃燒,產(chǎn)生大量白煙，放出熱量

一實驗現(xiàn)象-

I冷卻后打開彈簧夾，燒杯中的水被吸入集氣瓶,

瓶內(nèi)液面上升約1/5.

空氣空與中氧氣含量的測定

氧氣約占空氣總體積的1/5

一實驗結(jié)論

氮氣難溶于水，不能燃燒也不支持燃燒

偏?。孩傺b置漏氣；②紅磷量不足；③未冷卻到

L室溫就打開彈簧夾.

誤差分析-

J偏大：①彈簧沒有夾緊；②插入燃燒匙太慢。

?是否只由

-----種物質(zhì)

模塊二基礎(chǔ)知識全梳理

一、空氣中氧氣含量的測定

2.紅磷燃燒測定空氣中氧氣的含量

實驗裝置實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論

氧氣約占空氣總體積的—0

紅磷燃燒，產(chǎn)生_______，并放出

反應(yīng)的文字表達(dá)式：

金----熱量；冷卻后打開彈簧夾，燒杯中

______________________,

的水___________,瓶內(nèi)液面上升

反應(yīng)的符號表達(dá)式：

約—0

--——S

（1）實驗原理：紅磷燃燒消耗集氣瓶內(nèi)的氧氣，瓶內(nèi)氣體,壓強(qiáng),冷卻后打開彈簧夾，燒杯內(nèi)

的水會被壓入集氣瓶，進(jìn)入水的體積即為瓶內(nèi)消耗的體積。

（2）預(yù)先在集氣瓶里放少量水的目的：o

（3）實驗誤差分析：

結(jié)果小于1/5,原因可能是：①；②；③o

結(jié)果大于1/5,原因可能是：①；②=

（4）倒吸進(jìn)集氣瓶的水不能充滿整個集氣瓶的原因：o

（5）剩余氣體的性質(zhì)：

物理性質(zhì)：;化學(xué)性質(zhì)：?

數(shù)字化實驗優(yōu)點：直觀、可視，能夠?qū)⒒瘜W(xué)實驗過程中肉眼觀察不到的一些微觀事物如分子、離子、

壓強(qiáng)、濃度等，通過傳感器轉(zhuǎn)化為電信號，然后通過數(shù)據(jù)采集器進(jìn)入電腦，將實驗過程中的各種變

化量，用等直觀形式表現(xiàn)出來。

二、空氣的組成

1.空氣的成分和含量

空氣成分氮氣N2氧氣。2稀有氣體二氧化碳C02其他

體積分?jǐn)?shù)

2.稀有氣體包括、、、氟、沆和氨。

三、混合憫和純凈物

1.混合物：由的物質(zhì)混合而成的物質(zhì)，如空氣、糖水、食鹽水等。組成混合物的各種成

分保持著它們各自的性質(zhì)。

2.純凈物：只由組成的物質(zhì)。純凈物可以用來表示。如氧氣可表示為。2,二氧化碳

可表本為CC）2等。

?模塊三教材習(xí)題學(xué)解題

教材習(xí)題03解題方法

下列物質(zhì)中，屬于混合物的是（)0混合物和純凈物的區(qū)別在于是否由一種物質(zhì)組成。

A.冰

蠟燭燃燒后的產(chǎn)物有水和二氧化碳。

B.液態(tài)氧

C.五氧化二磷

D.蠟燭燃燒后的產(chǎn)物

【答案】

教材習(xí)題05解題方法

現(xiàn)有下列物質(zhì)：①氧氣、②人體呼出的氣體、③液氧、混合物和純凈物的區(qū)別在于是否由一種物質(zhì)組成。

④空氣中的稀有氣體、⑤二氧化碳、⑥潔凈的空氣，

人體呼出的氣體含氮氣、二氧化碳和水蒸氣等，稀

其中屬于純凈物的是______________（填序號）。請

從中選出一種混合物并說明其中的成分：__________有氣體包括氨、炭、氫、氟、氤和氨，潔凈的空氣

中含氮氣和氧氣等。

【答案】

6模塊四核心考點精準(zhǔn)練---------------------------------------------

考點一拉瓦錫研究空氣的成分

1.英國物理學(xué)家、化學(xué)家波義耳和法國化學(xué)家拉瓦錫曾做過貌似相同的兩個實驗，實驗如下圖，關(guān)于這兩

A.兩個實驗均可用于測定空氣中氧氣的含量

B.兩個實驗中，曲頸甑內(nèi)汞的表面都有黑色物質(zhì)生成

C.拉瓦錫的實驗中，玻璃鐘罩內(nèi)汞的液面逐漸上升，達(dá)到一定高度后不再變化

D.波義耳的實驗中，曲頸甑內(nèi)物質(zhì)加熱后質(zhì)量增加的現(xiàn)象不能用質(zhì)量守恒定律來解釋

2.人類對空氣成分的探究經(jīng)歷了艱辛的過程。拉瓦錫被后世尊稱為“近代化學(xué)之父”。18世紀(jì)拉瓦錫為研究

空氣成分時，用如圖所示裝置持續(xù)加熱12天，直到曲頸瓶中紅色粉末不再增加。

曲頸瓶

玻璃鐘罩

汞槽

（1）在密閉容器中，空氣中的氧氣與.反應(yīng)，生成固態(tài)物質(zhì)。

（2）為保證實驗的科學(xué)性，下列數(shù)據(jù)必須測量的有。（填標(biāo)號）

A.實驗前后曲頸瓶內(nèi)的氣體體積B.實驗前后玻璃鐘罩內(nèi)的氣體體積C.汞

槽的容積

3.拉瓦錫被稱為“現(xiàn)代化學(xué)之父”，讓我們共同跟隨他的足跡進(jìn)行科學(xué)探究。

資料卡片:

汞(Hg)氧化汞（HgO）

汞是一種重金屬，對人體有害有毒

密度：13.59g/cn?密度：11.14g/ctn3

沸點：356.6℃不能溶于汞

加熱過程中會變成汞蒸氣與分解溫度：500C

氧氣反應(yīng)。

圖1圖2

【經(jīng)典實驗回顧】

（1）二百多年前，法國化學(xué)家拉瓦錫利用圖1裝置進(jìn)行實驗，發(fā)現(xiàn)有一部分銀白色的液態(tài)汞變成紅色粉末,

將紅色粉末收集起來，放在另一個較小的容器里再加強(qiáng)熱，得到了汞和氧氣，結(jié)果生成的氧氣體積（選

填“＞，，、”=，，、“＜，，）密閉容器里減少的體積，將得到的氧氣導(dǎo)回密閉容器，所得氣體和空氣性質(zhì)完全相同。

他得出結(jié)論：空氣由氧氣和氮氣組成，其中氧氣約占空氣總體積

（2）根據(jù)圖2資料卡片，選用汞的優(yōu)點中不可能是（填序號）。

A.在汞槽中起到液封作用

B.汞蒸氣與氧氣反應(yīng)能將密閉容器空氣中的氧氣幾乎耗盡

C.實驗過程中沒有污染

D.生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣

考點二紅磷燃燒測定空氣中氧氣的含量

4.如圖裝置常用來測定空氣中氧氣的含量。下列對該實驗的認(rèn)識正確的是（）。

A.紅磷燃燒產(chǎn)生大量白色煙霧B.燃燒匙中的紅磷可以換成蠟燭

C.該實驗可說明氮氣難溶于水D.紅磷的量不足不影響進(jìn)入集氣瓶中水的體積

5.圖中是實驗室測量空氣中氧氣含量的裝置，有關(guān)該實驗說法錯誤的是（）。

止水夾

A.點燃紅磷后要迅速伸入集氣瓶中，并蓋緊橡膠塞

B.紅磷燃燒結(jié)束后，冷卻至室溫打開止水夾進(jìn)行觀察

c.反應(yīng)結(jié)束后發(fā)現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中的水小于g,可能的原因是裝置漏氣

D.可以將紅磷改成木炭進(jìn)行實驗

6.如圖為測定空氣里氧氣的含量裝置圖，請回答下列問題。

（2）反應(yīng)停止，裝置冷卻后打開彈簧夾，發(fā)現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中水的體積超過集氣瓶中原空氣體積的g,原因

可能是（填一種）。

考點三數(shù)字化實驗測定空氣中氧氣的含量

7.拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分。某興趣小組利用氧氣傳感器來檢測足量紅磷燃燒過程中氧氣的

含量，如下圖所示，下列判斷正確的是（）。

氧氣濃度傳感器

1,氧氣體積分?jǐn)?shù)/%

18

1

15

1

1-\a

12

9

6

3

0時間/s

A.a點時容器內(nèi)氮氣體積分?jǐn)?shù)為85%

B.由圖可知，物質(zhì)燃燒結(jié)束時氧氣濃度為。

C.此實驗測得空氣中氧氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%

D.密閉容器內(nèi)水的作用是降溫、吸收有害的五氧化二磷

8.用圖甲所示裝置測定空氣中氧氣的含量，其中燃燒匙內(nèi)的白磷用電加熱裝置點燃，瓶內(nèi)氣壓用氣體壓強(qiáng)

傳感器測定，其變化如圖乙所示，則下列分析合理的是（）。

A.該反應(yīng)中的白磷要足量，目的是消耗盡集氣瓶內(nèi)的O2避免實驗誤差

B.在h時刻后，集氣瓶內(nèi)氣壓顯著增加，其原因是白磷燃燒的產(chǎn)物所致

C.在tl—13這段時間內(nèi)，集氣瓶內(nèi)溫度始終保持不變

D.t3時刻打開止水夾，瓶內(nèi)氣體體積變大

9.某興趣小組利用圖1所示的裝置測定空氣中氧氣的含量,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的圖像如圖2所示。下列說

法中錯誤的是（)0

壓強(qiáng)/Pa

時間/s

溫度FC

g_

時間日

，氧氣體積分?jǐn)?shù)/%

21

12

3

0時間力

圖1圖2

A.圖1中隔熱層的主要目的是防止熱量散失

B.c點時裝置內(nèi)的溫度就是g點時裝置內(nèi)的溫度

C.f點時紅磷燃燒結(jié)束，氧氣還有剩余

D.此實驗測得空氣中氧氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%

考點四空氣的成分

10.如圖空氣成分示意圖中，其中X表示的是（）。

A.氧氣B.二氧化碳C.氮氣D.稀有氣體

11.2023年9月21日“天宮課堂”第4課開講。實驗倉內(nèi)使用的“人造空氣”與我們身邊的空氣成分含量基本

相同，“人造空氣”中氮氣含量約為（）。

A.0.94%B.0.03%C.78%D.21%

考點五混合物和純凈物

12.日常生活中常見的下列物質(zhì)，屬于純凈物的是（）。

A.食醋B.蒸儲水C.澄清石灰水D.加碘鹽

13.下列物質(zhì)屬于混合物的是（）。

A.五氧化二磷B.石灰水C.液態(tài)氮D.冰水混合物

6模塊五小試牛刀過關(guān)測-----------------------------

1.通過實驗得出空氣是由氧氣和氮氣組成的這一重要結(jié)論的科學(xué)家是（）。

A.拉瓦錫B.道爾頓C?門捷列夫D.阿伏伽德羅

2.空氣成分中，體積分?jǐn)?shù)約占78%的是（）。

A.氮氣B.氧氣C.稀有氣體D.二氧化碳

3.下列屬于純凈物的是（）。

A.雨水B.蔗糖水C.礦泉水D.蒸儲水

4.物質(zhì)分類是一種化學(xué)觀念。廚房里的下列物質(zhì)屬于純凈物的是（）。

A.酸奶B.冰塊C.白酒D.食醋

5.下列裝置都可用于測定空氣里氧氣的含量。a、b兩物質(zhì)的選擇正確的是（）。

A.b是木炭

C.a是汞、b是紅磷D.a是汞、b是木炭

6.關(guān)于測定空氣中氧氣含量的實驗，下列說法正確的是)O

止水夾

A.實驗前止水夾沒有夾緊B.將紅磷換成木炭進(jìn)行實驗

C.待裝置冷卻至室溫后，再打開止水夾D.點燃紅磷緩慢伸入集氣瓶中后，再塞緊瓶塞

7.測定空氣里氧氣含量的實驗裝置和步驟如下：（已完成裝置氣密性檢查）

①在集氣瓶內(nèi)加入少量水，并將水面上方空間分為5等份；

②用彈簧夾夾緊乳膠管；

③點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞緊，觀察現(xiàn)象；

④紅磷熄滅后，立即打開彈簧夾，觀察現(xiàn)象。

其中有錯誤的實驗步驟是（）。

A.①B.②C.③D.@

8.在課本測定空氣中氧氣含量的實驗中，集氣瓶內(nèi)剩余的氣體主要是氮氣，體積約為集氣瓶空氣體積的4/5o

下列結(jié)論與此實驗事實無關(guān)的是（）。

A.氮氣不支持燃燒B.氮氣不易溶于水

C.氮氣的熔點是-209.9℃D.空氣中氮氣和氧氣的體積比約為4：1

9.下圖所示裝置可用于測定空氣中氧氣的含量，實驗前在集氣瓶內(nèi)加入少量水，并做上記號。下列說法中

不正確的是（）。

A.集氣瓶內(nèi)加入少量水可防止瓶底炸裂；

B.該實驗所用紅磷的量不足可能造成氣體減少的體積小于五分之一

C.實驗時，點燃的紅磷要立即伸入集氣瓶中，并塞緊橡膠塞

D.紅磷燃燒產(chǎn)生大量的白霧，火焰熄滅后立刻打開彈簧夾

10.暖寶寶中的發(fā)熱劑是鐵粉、水和食鹽等，發(fā)熱劑能代替紅磷測定空氣中氧氣含量（裝置見如圖）。以

下對此改進(jìn)實驗的敘述錯誤的是（）。

A.此實驗的原理是利用鐵生銹消耗氧氣

B.實驗前一定要檢查裝置的氣密性

C.此實驗中發(fā)熱劑的多少不影響測量結(jié)果

D.此實驗測出氧氣的體積分?jǐn)?shù)約是18.3%

11.在今年的化學(xué)活動周中，某校興趣小組同學(xué)在《培養(yǎng)中學(xué)生基本科學(xué)素養(yǎng)的化學(xué)實驗教學(xué)研究》課題

組老師的指導(dǎo)下，將課本“測定空氣中氧氣的含量”實驗裝置（如甲圖）改進(jìn)為新的實驗裝置（如乙圖），改

進(jìn)后的實驗裝置相對于原裝置，以下評價不恰當(dāng)?shù)氖牵ǎ?/p>

A.反應(yīng)容器體積小，藥品消耗少

B.裝置簡潔，減少了甲圖裝置中導(dǎo)管引起的誤差

C.白磷比紅磷著火點高，使用更安全

D.容器內(nèi)徑相等，易準(zhǔn)確推算出空氣中氧氣的含量

12.圖1所示裝置可用于測定空氣中氧氣的含量，圖2是用該裝置測得實驗過程中集氣瓶內(nèi)氣壓與時間關(guān)

系圖（該裝置氣密性良好，po是集氣瓶內(nèi)初始?xì)鈮海?。下列說法正確的是（）。

A.紅磷的多少對實驗結(jié)果無影響

B.集氣瓶中氣壓瞬間變大是02迅速消耗造成的

C.c點時反應(yīng)剛好停止

D.b、c、d點時集氣瓶中所含物質(zhì)相同

13.小亮同學(xué)利用下圖所示的裝置測定空氣里氧氣的含量。他先在燃燒匙中放入足量的紅磷，塞緊橡膠塞,

然后用凸透鏡聚光照射集氣瓶中的紅磷。

（1）由于凸透鏡的聚光作用，使紅磷的溫度,紅磷燃燒；燃燒停止后，燃燒匙里仍有紅磷，燃燒

停止的原因是o

（2）待完全反應(yīng)冷卻到常溫后，打開彈簧夾觀察到的實驗現(xiàn)象是，說

明。

（3）實驗中不能用木炭代替紅磷，原因是0

14.某科學(xué)興趣小組對“測定空氣中氧氣含量”的實驗進(jìn)行了改進(jìn)：將數(shù)顯設(shè)備、氣體壓強(qiáng)傳感器和空氣中氧

氣含量測量裝置按下圖連接。裝置氣密性良好，調(diào)節(jié)右邊敞口容器和集氣瓶里的水面相平，此時集氣瓶內(nèi)

氣體的體積為Vi。關(guān)閉活塞，點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，立即塞緊瓶塞，待火焰熄滅后，過一段時間打開活塞,

觀察到集氣瓶中的水位上升。待集氣瓶內(nèi)的水面不再上升時，集氣瓶內(nèi)的氣體體積為V2。然后向右邊容器

內(nèi)加入一定量的水至兩邊水面再次相平，此時集氣瓶內(nèi)的氣體體積為V3。在點燃紅磷至打開活塞這一過程

中，觀察到數(shù)顯設(shè)備顯示集氣瓶內(nèi)的氣體壓強(qiáng)先上升后下降，再趨于穩(wěn)定。

氣體壓強(qiáng)

傳感器

（1）數(shù)顯設(shè)備顯示，開始一段時間集氣瓶內(nèi)氣體壓強(qiáng)上升，這是因為溫度升高導(dǎo)致的氣壓變化量.

（選填“大于”、“等于”或“小于”）氧氣量減少導(dǎo)致的氣壓變化量。

（2）基于數(shù)顯設(shè)備顯示的氣壓變化，“過一段時間打開活塞”中的“一段時間”指的是火焰熄滅后到

所經(jīng)歷的時間。

（3）在整個實驗過程中，集氣瓶中減少的氧氣體積為（選填“V1-V2”、“V1-V3”或“V2-V3”）。

15.空氣中氧氣含量測定的再認(rèn)識。

【經(jīng)典賞析】教材中介紹了拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分（實驗裝置如圖1）。該實驗中選擇使用

汞的優(yōu)點有O

A.實驗過程中沒有污染B.在汞槽中起到液封作用

C.生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣D,能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣幾乎耗盡

【實驗回顧】實驗室常用紅磷燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量（裝置如圖2）,寫出紅磷燃燒的文字表達(dá)

式=興趣小組用該方法測出的氧氣含量常常遠(yuǎn)低于21%?

【提出問題】用紅磷燃燒的方法為什么不能準(zhǔn)確地測定空氣中氧氣的含量？

【進(jìn)行猜想】（1）裝置漏氣；（2）裝置內(nèi)氧氣有剩余；……

【實驗與交流】在老師的指導(dǎo)下，小明分別用過量的紅磷和白磷進(jìn)行該實驗，用測氧氣濃度的傳感器測得

反應(yīng)后裝置內(nèi)氧氣濃度分別為8.85%和3.21%,請從燃燒條件的角度回答產(chǎn)生上述結(jié)果的主要原

因______________________0

【實驗探究1】小明根據(jù)鐵生銹的原理，探究用鐵能否準(zhǔn)確測定空氣中氧氣的含量，于是進(jìn)行了實驗（裝置

如圖3）通過7天測得的數(shù)據(jù)計算空氣中氧氣的含量為19.13%。

【交流與反思】與用紅磷燃燒的方法相比，用鐵絲生銹的方法測定的主要優(yōu)點及原

因：。

【實驗探究2】為了加快反應(yīng)速率，小明通過查閱資料，利用鐵粉、炭粉、氧化鈉等物質(zhì)又進(jìn)行了實驗（裝

置如圖4）,8分鐘后測得的數(shù)據(jù)如表：

實驗前的體積實驗后的體積

集氣瓶內(nèi)空氣燒杯內(nèi)蒸儲水燒杯內(nèi)剩余蒸儲水

131mL90.0mL63.6mL

請計算出空氣中氧氣含量_______（計算結(jié)果保留一位小數(shù)）。

【結(jié)論與反思】通過上述實驗探究，選擇（填物質(zhì)名稱）進(jìn)行實驗，可較為快速地完成實驗

并減小實驗誤差。

【拓展延伸】銅也能與空氣中氧氣、水、二氧化碳反應(yīng)而銹蝕，生成銅綠[銅綠的主要成分為Cu2（0H）2co3],

若將圖3裝置中的粗鐵絲換成足量的銅絲進(jìn)行實驗，請判斷能否比較準(zhǔn)確地測定空氣中氧氣的含量，并說

明理由：o

浸潤NaCl溶

液的濾線

（內(nèi)壁有鐵

粉、碳粉的

混合物）

圖4

第05講空氣的組成

T模塊導(dǎo)航AT學(xué)習(xí)目標(biāo)A

模年

一思維導(dǎo)圖串知識1.了解空氣的組成。

如

模

二基礎(chǔ)知識全梳理（吃透教材）2.掌握測定空氣中氧氣含量的實驗。

如

模

三教材習(xí)題學(xué)解題3.理解混合物和純凈物的概念。

如

模

四

核心考點精準(zhǔn)練（大考點）4.了解數(shù)字化實驗在化學(xué)學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。

模

五5

小試牛刀過關(guān)測

模塊一思維導(dǎo)圖串知識

I—體祖八卻一氮氣78%、氧氣21%、稀有氣體094%、二

空氣的成分體效氧化碳003%、其他0.03%

紅磷燃燒消耗集氣瓶內(nèi)的氧氣,瓶內(nèi)氣體減少,

原理

壓強(qiáng)減小

r紅,產(chǎn)生大量白煙,放出熱量

實驗現(xiàn)象-

L冷卻后打開彈簧夾，燒杯中的水被吸入集氣瓶,

瓶內(nèi)液面上升約1/5.

空氣空氣中氧氣含量的測定

氧氣約占空氣總體積的1/5

j實驗結(jié)論

氮氣難溶于水,不能持械

偏?。孩傺b置漏氣；②紅磷量不足；③未冷卻到

「室溫就打開彈簧夾。

L誤差分析一

偏大：①彈簧沒有夾緊；②插入燃燒匙太慢。

?是否只由

-----種物質(zhì)

。＞模塊二基礎(chǔ)知識全梳理----------------------

一、空氣中氧氣含量的測定

1.拉瓦錫用定量的方法研究空氣的成分

實驗裝置實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論

曲頸甑

一部分銀白色的液態(tài)汞變成空色空氣由氧氣和氮氣組成,

0玻璃鐘罩

生自^汞槽

粉末，容器里空氣的體積大約減少其中氧氣約占空氣總體積的1^0

了l/5o

01

2.紅磷燃燒測定空氣中氧氣的含量

實驗裝置實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論

氧氣約占空氣總體積的西。

紅磷燃燒，產(chǎn)生大量白煙,并放出

反應(yīng)的文字表達(dá)式：

熱量；冷卻后打開彈簧夾，燒杯中磷+氧氣粵五氧化二磷

的水被吸入集氣瓶,瓶內(nèi)液面上升

反應(yīng)的符號表達(dá)式：

約必P+O2點蹙P2O5

（1）實驗原理：紅磷燃燒消耗集氣瓶內(nèi)的氧氣，瓶內(nèi)氣體減少,壓強(qiáng)減小,冷卻后打開彈簧夾，燒杯內(nèi)的

水會被壓入集氣瓶，進(jìn)入水的體積即為瓶內(nèi)消耗氧氣的體積。

（2）預(yù)先在集氣瓶里放少量水的目的：吸收五氧化二磷和降溫。

（3）實驗誤差分析：

結(jié)果小于1/5,原因可能是：①裝置漏氣;②紅磷量不足;③未冷卻到室溫就打開彈簧夾。

結(jié)果大于1/5,原因可能是：①彈簧沒有夾緊;②插入燃燒匙太慢。

（4）倒吸進(jìn)集氣瓶的水不能充滿整個集氣瓶的原因：空氣中的其他氣體不與紅磷反應(yīng)且不溶于水。

（5）剩余氣體的性質(zhì)：

物理性質(zhì)：無色無味的氣體，難溶于水;化學(xué)性質(zhì)：不能燃燒也不支持燃燒。

3.測定空氣中氧氣含量的數(shù)字化實驗

實驗裝置實驗步驟

（4）將氧氣傳感器與數(shù)據(jù)采集器、計算機(jī)連接；

（5）把氧氣傳感器插入盛有空氣的容器，采集數(shù)據(jù);

（6）通過相關(guān)軟件處理數(shù)據(jù)，并在計算機(jī)屏幕上顯

示空氣中氧氣的含量。

數(shù)字化實驗優(yōu)點：直觀、可視，能夠?qū)⒒瘜W(xué)實驗過程中肉眼觀察不到的一些微觀事物如分子、離子、

壓強(qiáng)、濃度等，通過傳感器轉(zhuǎn)化為電信號，然后通過數(shù)據(jù)采集器進(jìn)入電腦，將實驗過程中的各種變

化量，用數(shù)據(jù)圖像等直觀形式表現(xiàn)出來。

二、空氣的組成

1.空氣的成分和含量

空氣成分氮氣N2氧氣。2稀有氣體二氧化碳co2其他

體積分?jǐn)?shù)78%21%0.94%0.03%0.03%

2.稀有氣體包括氫、氮、量、氯、值和氨等。

三、混合憫和純凈物

1.混合物：由兩種或兩種以上的物質(zhì)混合而成的物質(zhì),如空氣、糖水、食鹽水等。組成混合物的各種成分

保持著它們各自的性質(zhì)。

2.純凈物：只由一種物質(zhì)組成的物質(zhì)。純凈物可以用化學(xué)符號來表示。如氧氣可表示為。2,二氧化碳可表

本為CC）2等。

?模塊三教材習(xí)題學(xué)解題

教材習(xí)題03解題方法

下列物質(zhì)中，屬于混合物的是（)0混合物和純凈物的區(qū)別在于是否由一種物質(zhì)組成。

A.冰

蠟燭燃燒后的產(chǎn)物有水和二氧化碳。

B.液態(tài)氧

C.五氧化二磷

D.蠟燭燃燒后的產(chǎn)物

【答案】D

教材習(xí)題05解題方法

現(xiàn)有下列物質(zhì)：①氧氣、②人體呼出的氣體、③液氧、混合物和純凈物的區(qū)別在于是否由一種物質(zhì)組成。

④空氣中的稀有氣體、⑤二氧化碳、⑥潔凈的空氣，

人體呼出的氣體含氮氣、二氧化碳和水蒸氣等，稀

其中屬于純凈物的是______________（填序號）。請

從中選出一種混合物并說明其中的成分：__________有氣體包括氨、炭、氫、氟、氤和氨，潔凈的空氣

中含氮氣和氧氣等。

【答案】①③⑤；②④⑥稀有氣體包括氫、短、氤、氟、值和氮

6模塊四核心考點精準(zhǔn)練---------------------------------------------

考點一拉瓦錫研究空氣的成分

1.英國物理學(xué)家、化學(xué)家波義耳和法國化學(xué)家拉瓦錫曾做過貌似相同的兩個實驗，實驗如下圖，關(guān)于這兩

A.兩個實驗均可用于測定空氣中氧氣的含量

B.兩個實驗中，曲頸甑內(nèi)汞的表面都有黑色物質(zhì)生成

C.拉瓦錫的實驗中，玻璃鐘罩內(nèi)汞的液面逐漸上升，達(dá)到一定高度后不再變化

D.波義耳的實驗中，曲頸甑內(nèi)物質(zhì)加熱后質(zhì)量增加的現(xiàn)象不能用質(zhì)量守恒定律來解釋

【答案】C

【解析】A、波義耳的實驗不是密閉裝置，則不能用于測定空氣中氧氣含量，該選項說法不正確；

B、汞加熱生成氧化汞，氧化汞為紅色，該選項說法不正確；

C、汞加熱消耗氧氣，裝置中的氣體減少，則玻璃鐘罩內(nèi)汞的液面會逐漸上升，且上升的液面的體積即為氧

氣的體積，則達(dá)到一定高度后不再變化，該選項說法正確；

D、汞加熱時和氧氣反應(yīng)生成氧化汞，根據(jù)反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量不變，則加熱后質(zhì)量增加，該選項說法不

正確。

故選Co

2.人類對空氣成分的探究經(jīng)歷了艱辛的過程。拉瓦錫被后世尊稱為“近代化學(xué)之父”。18世紀(jì)拉瓦錫為研究

空氣成分時，用如圖所示裝置持續(xù)加熱12天，直到曲頸瓶中紅色粉末不再增加。

（1）在密閉容器中，空氣中的氧氣與_______反應(yīng)，生成固態(tài)物質(zhì)。

（2）為保證實驗的科學(xué)性，下列數(shù)據(jù)必須測量的有。（填標(biāo)號）

A.實驗前后曲頸瓶內(nèi)的氣體體積B.實驗前后玻璃鐘罩內(nèi)的氣體體積

C.汞槽的容積

【答案】（1）汞/Hg/水銀

（2）AB

【解析】（1）汞和氧氣反應(yīng)產(chǎn)生氧化汞，從而消耗氧氣；

（2）A、實驗會消耗曲頸甑內(nèi)的氧氣，需要測定實驗前后曲頸甑內(nèi)的氣體體積，才能計算出消耗氧氣的體

積，故符合題意；

B、實驗會消耗玻璃鐘罩內(nèi)的氧氣，需要測量實驗前后玻璃鐘罩內(nèi)氣體體積，才能計算出消耗氧氣的體積，

故符合題意；

C、汞槽的容積對測量氧氣的含量沒有影響，故不符合題意；

故選AB。

3.拉瓦錫被稱為“現(xiàn)代化學(xué)之父”，讓我們共同跟隨他的足跡進(jìn)行科學(xué)探究。

資料卡片:

汞(Hg)氧化汞(HgO)

汞是一種重金屬，對人體有害有毒

密度：13.59g/cn?密度：11.14g/cm3

沸點：356.6℃不能溶于汞

加熱過程中會變成汞蒸氣與分解溫度：500C

氧氣反應(yīng)。

圖1圖2

【經(jīng)典實驗回顧】

(1)二百多年前，法國化學(xué)家拉瓦錫利用圖1裝置進(jìn)行實驗，發(fā)現(xiàn)有一部分銀白色的液態(tài)汞變成紅色粉末,

將紅色粉末收集起來，放在另一個較小的容器里再加強(qiáng)熱，得到了汞和氧氣，結(jié)果生成的氧氣體積(選

填密閉容器里減少的體積，將得到的氧氣導(dǎo)回密閉容器，所得氣體和空氣性質(zhì)完全相同。

他得出結(jié)論：空氣由氧氣和氮氣組成，其中氧氣約占空氣總體積

(2)根據(jù)圖2資料卡片，選用汞的優(yōu)點中不可能是(填序號)。

A.在汞槽中起到液封作用

B.汞蒸氣與氧氣反應(yīng)能將密閉容器空氣中的氧氣幾乎耗盡

C.實驗過程中沒有污染

D.生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣

【答案】(1)=

(2)C

【解析】(1)有一部分銀白色的液態(tài)汞變成紅色粉末，即汞和氧氣反應(yīng)生成氧化汞，將紅色粉末收集起來,

放在另一個較小的容器里再加強(qiáng)熱，氧化汞分解得到了汞和氧氣，根據(jù)質(zhì)量守恒定律，此時釋放出的氧氣

等于前面減少的氧氣，則生成的氧氣體積=密閉容器里減少的體積；

(2)A、汞為液態(tài)，在汞槽中起到液封的作用，故A不符合題意；

B、汞的沸點較低，汞蒸氣與氧氣反應(yīng)比較充分，能將密閉裝置內(nèi)空氣中的氧氣幾乎耗盡，故B不符合題意;

C、汞常溫下為銀白色液體，易揮發(fā)，對人體有害，在實驗過程中會造成污染，故C符合題意；

D、生成的化合物加熱分解又能得到汞和氧氣，實驗的試劑可以多次利用，而氧化汞受熱分解生成的氧氣體

積又可驗證實驗結(jié)果，提高實驗說服力，故D不符合題意；

故選C。

考點二紅磷燃燒測定空氣中氧氣的含量

4.如圖裝置常用來測定空氣中氧氣的含量。下列對該實驗的認(rèn)識正確的是()。

A.紅磷燃燒產(chǎn)生大量白色煙霧B.燃燒匙中的紅磷可以換成蠟燭

C.該實驗可說明氮氣難溶于水D.紅磷的量不足不影響進(jìn)入集氣瓶中水的體積

【答案】C

【解析】A、紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，而不是白色煙霧，故A說法錯誤；

B、蠟燭燃燒生成水和二氧化碳，導(dǎo)致瓶中壓強(qiáng)幾乎不變，不能用于測定空氣中氧氣含量，所以燃燒匙中的

紅磷不可以換成蠟燭，故B說法錯誤；

C、打開彈簧夾，燒杯中的水進(jìn)入集氣瓶，且進(jìn)入的水約占集氣瓶體積的五分之一，水不再繼續(xù)進(jìn)入，說明

氮氣難溶于水，故C說法正確；

D、紅磷不足，會導(dǎo)致氧氣不能完全反應(yīng)，最終導(dǎo)致進(jìn)入集氣瓶中水的體積偏小，故D說法錯誤；

故選C。

5.圖中是實驗室測量空氣中氧氣含量的裝置，有關(guān)該實驗說法錯誤的是（）。

B.紅磷燃燒結(jié)束后，冷卻至室溫打開止水夾進(jìn)行觀察

C.反應(yīng)結(jié)束后發(fā)現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中的水小于：，可能的原因是裝置漏氣

D.可以將紅磷改成木炭進(jìn)行實驗

【答案】D

【解析】A、為了使實驗更準(zhǔn)確，點燃紅磷后立即伸入瓶中并塞緊橡膠塞，燃燒匙伸入過慢，會使裝置內(nèi)氣

體受熱逸出，導(dǎo)致進(jìn)入集氣瓶的水體積偏大，故選項說法正確，不符合題意；

B、紅磷燃燒結(jié)束后，待裝置冷卻至室溫后才能打開止水夾，以防止剩余的氣體在受熱狀態(tài)下，處于膨脹狀

態(tài)，占據(jù)了部分水的體積，造成結(jié)果偏小，故選項說法正確，不符合題意；

C、若裝置漏氣，燃燒冷卻后瓶內(nèi)氣壓小于大氣壓，有部分空氣進(jìn)入瓶中彌補(bǔ)了消耗的氧氣，水倒流入集氣

瓶的體積不足五分之一，故選項說法正確，不符合題意；

D、木炭在空氣中燃燒，雖然會消耗氧氣，但是生成二氧化碳?xì)怏w，裝置內(nèi)壓強(qiáng)幾乎不變，不能形成壓強(qiáng)差,

因此不能用木炭代替紅磷測定空氣中氧氣的含量，故選項說法錯誤，符合題意；

故選D。

6.如圖為測定空氣里氧氣的含量裝置圖，請回答下列問題。

（1）紅磷燃燒時的現(xiàn)象是

（2）反應(yīng)停止，裝置冷卻后打開彈簧夾，發(fā)現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中水的體積超過集氣瓶中原空氣體積的：，原因

可能是（填一種）。

【答案】（1）產(chǎn)生大量白煙，放出熱量

（2）未夾緊彈簧夾（或燃燒匙伸入集氣瓶太慢等）

【解析】（1）紅磷燃燒時的現(xiàn)象是產(chǎn)生大量白煙，放出熱量；

（2）反應(yīng)停止，裝置冷卻后打開彈簧夾，發(fā)現(xiàn)進(jìn)入集氣瓶中水的體積超過集氣瓶中原空氣體積的五分之一,

原因可能是：未夾緊彈簧夾（反應(yīng)放熱，內(nèi)部空氣受熱逸出，使內(nèi)部壓力下降至更低，壓入水的體積增大）；

或燃燒匙伸入集氣瓶太慢（內(nèi)部受熱空氣逸出瓶外，反應(yīng)后壓力減少更多，壓入水的體積增大，進(jìn)入水的

體積偏大）。

考點三數(shù)字化實驗測定空氣中氧氣的含量

7.拉瓦錫用定量的方法研究了空氣的成分。某興趣小組利用氧氣傳感器來檢測足量紅磷燃燒過程中氧氣的

含量，如下圖所示，下列判斷正確的是（)O

氧氣濃度傳感器

1,氧氣體積分?jǐn)?shù)/%

18

1

15

1

1la

12

9

6

3

0時間/s

A.a點時容器內(nèi)氮氣體積分?jǐn)?shù)為85%

B.由圖可知，物質(zhì)燃燒結(jié)束時氧氣濃度為0

C.此實驗測得空氣中氧氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%

D.密閉容器內(nèi)水的作用是降溫、吸收有害的五氧化二磷

【答案】D

【解析】A、a點時氧氣的體積分?jǐn)?shù)為15%,則剩余氣體的體積分?jǐn)?shù)為85%,剩余氣體中含有氮氣、稀有氣

體等，則氮氣含量應(yīng)小于85%,故選項說法錯誤；

B、由圖可知，物質(zhì)燃燒結(jié)束時氧氣濃度為3%,故選項說法錯誤；

C、消耗的氧氣的體積分?jǐn)?shù)為21%-3%=18%,則該實驗測得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為18%,而不是質(zhì)量分?jǐn)?shù),

故選項說法錯誤；

D、紅磷燃燒放熱，生成五氧化二磷固體，則密閉容器內(nèi)水的作用是降溫、吸收有害的五氧化二磷，故選項

說法正確；

故選D。

8.用圖甲所示裝置測定空氣中氧氣的含量，其中燃燒匙內(nèi)的白磷用電加熱裝置點燃，瓶內(nèi)氣壓用氣體壓強(qiáng)

傳感器測定，其變化如圖乙所示，則下列分析合理的是（）。

A.該反應(yīng)中的白磷要足量，目的是消耗盡集氣瓶內(nèi)的02避免實驗誤差

B.在ti時刻后，集氣瓶內(nèi)氣壓顯著增加，其原因是白磷燃燒的產(chǎn)物所致

C.在ti—13這段時間內(nèi)，集氣瓶內(nèi)溫度始終保持不變

D.t3時刻打開止水夾，瓶內(nèi)氣體體積變大

【答案】A

【解析】A、實驗中，白磷要足量的目的是使氧氣完全反應(yīng)，避免實驗誤差，故說法正確；

B、白磷燃燒過程放熱，使得瓶內(nèi)氣體體積膨脹，壓強(qiáng)劇烈增大，故說法錯誤；

C、由圖乙的壓強(qiáng)變化可知，在ti—13這段時間內(nèi)，瓶內(nèi)溫度由低到高，后慢慢降低至室溫，故說法錯誤；

D、t3時刻瓶內(nèi)氣壓顯著增大是因為打開了止水夾，導(dǎo)致燒杯中的水被吸入集氣瓶內(nèi)，瓶內(nèi)氣體體積變小，

故說法錯誤。

故選Ao

9.某興趣小組利用圖1所示的裝置測定空氣中氧氣的含量，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪制的圖像如圖2所示。下列說

法中錯誤的是（）。

圖1

A.圖1中隔熱層的主要目的是防止熱量散失

B.c點時裝置內(nèi)的溫度就是g點時裝置內(nèi)的溫度

C.f點時紅磷燃燒結(jié)束，氧氣還有剩余

D.此實驗測得空氣中氧氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18%

【答案】D

【解析】A、隔熱層的主要目的是防止熱量散失，防止熱量流失過快導(dǎo)致紅磷因溫度過低熄滅等，故選項說

法正確；

B、測定空氣中氧氣含量，需要等裝置冷卻到室溫后打開彈簧夾，水在大氣壓的作用下進(jìn)入集氣瓶，則打開

止水夾后裝置內(nèi)壓強(qiáng)會快速增加。所以c點是打開止水夾的時間，對應(yīng)溫度是恢復(fù)到室溫時的溫度。e點和

g點溫度相同，說明g點是恢復(fù)到室溫后的溫度，所以