2.1空气九年级化学上册讲义分层作业（人教版）（原卷版）

2.1空气1．熟悉“测定空气中氧气的含量”实验的原理、操作、注意点，会分析出现误差的原因。2．熟记空气的成分及其体积分数；能判断纯净物和混合物。3．能说出氧气、氮气、稀有气体的重要用途及其对应的性质。4．能说出空气污染物及其给人类带来的危害，增强环保意识。一、空气成分的研究史法国科学家_________最早运用天平作为研究化学的工具，用定量的方法研究了空气的成分，第一次明确提出了“空气是由__________________”。其中___________________________的结论。二、空气中氧气含量的测定：1.实验现象：①红磷燃烧，_________热量，产生_________②红磷熄灭装置冷却到_________后，打开弹簧夹，___________________________，___________________________。2.原理：通过燃烧，耗尽_________容器中的_________，使_________，外界大气压将_________压进容器文字表达式：____________________________________符号表达式：____________________________________3.实验结论：_____________________________________________。（另外也可得出以下结论：空气是混合物；氮气（化学符号N2）约占4/5，不能燃烧，也不支持燃烧，难溶于水）4.注意事项：（1）装置的气密性要_____（2）所用的红磷必须_____（3）要等集气瓶（装置）_____后才能打开弹簧夹（4）要先__________，然后再点红磷5.误差分析：(1)小于1/5原因可能有：A._______________；B._______________；C._________________________(2)大于1/5原因可能有：A._______________；B._________________________三、空气的成分空气成分氧气(O2)氮气(N2)二氧化碳(CO2)稀有气体其它气体和杂质____分数____________________0.03%1.空气的成分以氮气和氧气为主，属于_____，其中氮气__________，氧气___________。2.氮气：从空气中氧气含量测定实验中可知，氮气_____溶于水，不能_____也不__________，化学性质__________。3.稀有气体：包括氦、氖、氩、氪、氙、氡，都是_____色_____味的气体，化学性质_______________。四、纯净物和混合物1.纯净物：由_____物质组成的。常见的纯净物：冰水混合物、铁水、干冰、液氧、液氮2.混合物：_____或_____物质组成的。这些物质相互间没有发生化学反应，各物质都保持各自的性质。常见的混合物：空气、海水、河水、矿泉水、合金、稀有气体、食盐水等溶液、土壤等3.二者区别：纯净物：只含一种物质，有固定的组成。可用__________表示。如氧气O2、氮气N2等。混合物至少含有两种纯净物，每一种纯净物有自己的化学式，因此混合物一般不能用一个化学式表示。如盐水，空气。五、氧气、氮气、稀有气体的用途氧气①动植物呼吸②__________③气割气焊④_____⑤__________等氮气①制_____、_____②作__________（焊接_____防氧化、_____充氮防氧化、_____充氮防腐）③_______________④超导材料在液氮低温环境中显示超导性能稀有气体①作_____②制多种用途的_____③激光技术④液氦冷冻机等六、空气污染1.空气污染物：__________和_____有害气体包括：_________（化学符号：_____）、_________（化学符号：_____）、_________（化学符号：_____）2.空气污染来源：化石燃料的燃烧、工厂废气、汽车尾气。3.与空气污染有关的环境问题：____________________、____________________、__________。4.防止空气污染的措施：加强大气质量监测，使用__________，积极____________________。5.空气质量日报的主要内容包括____________、_________________、________________等。6.目前空气污染指数包括：____________、二氧化氮、____________、____________（PM10）、细颗粒物（PM2.5）、________。空气质量日报中，空气质量指数的数值越大，空气质量越_____。考点1.拉瓦锡实验例1.（2023·江苏南通·期中联考）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，下列有关说法正确的是A．该实验开始前应先检查装置气密性B．实验中银白色的固体汞变为红色粉末C．实验过程中汞只消耗曲颈甑内的氧气D．实验结束后，玻璃钟罩内液面低于汞槽中液面【变式11】化学家拉瓦锡通过实验得出空气由氧气和氮气组成，其中约占空气体积五分之四的是A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体【变式12】（2022秋·河北保定·联考期末）在拉瓦锡的经典实验中（装置如图），不属于使用汞的优点的是A．汞为液态，在加热的条件下只与氧气反应且生成物为固体B．时间足够长，能将密闭装置中的氧气几乎耗尽C．无法观察装置中气体体积的变化D．得到的氧化汞粉末加热生成的气体体积+剩余气体体积＝原空气体积考点2.空气中氧气含量的测定例2.（2023春·山东德州·校考期中）如图是测定空气中氧气含量的实验装置(钟罩中的水面上的体积已经分为5等份，并标有刻度a、b、c、d)，请根据实验回答问题：

(1)该实验中红磷要足量的原因是_____。(2)可观察到的实验现象_____。涉及化学反应的文字表达式是_____。(3)燃烧后钟罩内剩余的气体主要是_____，请结合实验推测该气体的性质。物理性质：_____；化学性质：_____。(4)集气瓶底部加水的作用：_____。【变式21】（2023·北京朝阳·统考二模）用如图装置可验证空气中氧气的含量。下列说法不正确的是

A．实验前需检查装置气密性B．红磷燃烧产生大量白烟C．红磷熄灭后应立即打开止水夹D．集气瓶中水面最终上升至2处【变式22】（2022秋·黑龙江哈尔滨·校考期中）如图是测定空气中氧气含量的装置图，回答下列问题：(1)红磷在集气瓶中与空气中的氧气反应，写出反应的符号表达式：___________。(2)该实验中红磷稍过量的原因：___________。(3)红磷燃烧的现象：______色固体燃烧，发光放热，产生_____色火焰，产生大量白烟，生成______色固体。(4)冷却后打开弹簧夹后，水进入集气瓶内的体积小于的原因(答一点)：___________。考点3.空气中氧气含量测定的改进实验例3.（2022·甘肃金昌·统考中考真题）小亮同学设计了如图所示的装置测定空气中氧气的含量。下列关于该实验的说法错误的是A．该实验利用了铜丝的导热性B．红磷燃烧结束后，待装置恢复至室温时再读数C．实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度1处D．实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度4处【变式31】（2022·四川乐山·统考中考真题）为测定空气中氧气的含量，某同学将教材实验进行改进，改进后的实验装置如图所示，(部分夹持装置已忽略)，实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列有关改进实验的说法不正确的是A．实验中红磷不足，会使实验测定结果偏小B．待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，注射器活塞向右移动C．实验结束后试管内气体的主要成分为氮气D．改进后的装置能减少测量误差，且对环境更友好【变式32】（2023·内蒙古赤峰·统考三模）用如图装置测定空气中氧气含量，有关说法错误的是

A．取用的红磷必须足量B．引燃红磷后，左管内液面先下降后上升，冷却后升至刻度1C．该装置环保，所得结果更准确D．该装置还能测得稀有气体的体积分数【变式33】（2023·江苏徐州·校考二模）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。下列说法不正确的是

A．加热铜丝能够引燃白磷，主要利用了铜丝良好的导热性B．通过注射器内水体积的变化，得出试管内空气中所含氧气的体积C．白磷燃烧时产生大量白烟，等火焰熄灭后立即打开弹簧夹D．实验时所用白磷要过量，以保证集气瓶内空气里的氧气能充分反应考点4.空气的成分及用途例4.（2022·黑龙江齐齐哈尔·统考三模）下列有关空气各成分的说法正确的是A．空气中各成分的含量恒定不变B．空气的成分按质量计算，二氧化碳约占0.03%C．炼钢、气焊、化工生产和宇宙航行等都要用到氧气D．空气中含量较多且焊接金属时做保护气的是稀有气体【变式41】（2021秋·福建龙岩·校考阶段性测试）生活就是一本化学教科书，只要你留心观察，用心观察，便可发现化学无处不在。下列事实说明空气中含有哪些成分。(1)空气是制造氮肥的原料，说明空气中有_____；约占空气体积的______。(2)饼干在空气中放置逐渐变软，说明空气中有______；(3)把小白鼠放在有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中有_____,约占空气体积的_______。(4)澄清的石灰水长期敞口放在空气中，瓶壁和石灰水液面上会出现白色固体物质，说明空气中有____________。【变式42】（2023·辽宁抚顺·统考一模）科学家们研制了“人造空气”来供航天员呼吸。“人造空气”含20%以上的氧气，70%的氮气，控制二氧化碳的含量低于0.7%。下列关于“人造空气”和空气的说法中正确的是A．“人造空气”中供给航天员呼吸的是氧气B．燃着的木条放在“人造空气”中会立即熄灭C．“人造空气”中氮气的体积分数大于空气中氮气的体积分数D．空气中的氮气对人类呼吸没有任何作用，因此“人造空气”可只保留氧气考点5.纯净物和混合物例5．（2023·湖南湘西·统考一模）我们生活在一个物质种类丰富的世界里，下列物质属于纯净物的是A．洁净的空气 B．生理盐水 C．冰水混合物 D．5%的过氧化氢溶液【变式51】（2023·江苏宿迁·统考一模）下列“水”属于纯净物的是（）A．自来水 B．汽水 C．冰水 D．糖水考点6.空气的污染与防治例6．下列不属于空气污染物的是A．SO2 B．NO2 C．O2 D．PM2.5【变式61】（2022秋·湖南长沙·九年级校考阶段练习）下表是长沙市部分地区空气质量周报，阅读并回答下列问题：地区德思勤购物中心洋湖湿地公园雨花区工业园首要污染物可吸入颗粒物可吸入颗粒物二氧化硫空气质量级别ⅡIⅢ(1)下列选项中属于空气污染物的是_______（填字母）。A．一氧化碳 B．二氧化碳 C．稀有气体 D．PM2.5(2)空气质量最好的地区为____________。(3)洋湖湿地可吸入颗粒物的主要来源是建筑粉尘，减少建筑粉尘对空气造成污染的方法有（填字母）。A．积极植树造林 B．禁止建筑工地工作C．改进工艺减少粉尘产生 D．道路勤洒水考点7.空气的组成综合考查例7．（2023·安徽芜湖·校联考模拟预测）测定空气中氧气的含量是一项重要的课题，某小组同学以此为课题进行了项目式探究。【任务一】回顾拉瓦锡定量研究空气的成分(1)1774年，法国化学家拉瓦锡通过用金属汞在空气中加热生成氧化汞等实验第一次明确得出空气是由氮气和氧气组成的，其中氧气约占空气总体积的_______。【任务二】利用铁锈蚀测定空气中氧气的含量【查阅资料】氯化钠溶液可以加快铁锈蚀。小组同学在老师的指导下设计了如图装置进行实验。

步骤1：制作滤纸袋，在滤纸袋中加入混合均匀的铁粉和活性炭，固定在橡胶塞上，塞紧橡胶塞；步骤2：调节右管高度，使两管液面相平，将左管液面距顶部橡胶塞底面距离记为Xcm；步骤3：当左管液面不再上升后，调节右管高度，使两管液面相平，将左管液面距顶部橡胶塞底面距离记为Ycm。(2)步骤2先调节右管高度，使两管液面相平后再记录数据的原因是_______。(3)根据上述实验测得空气中氧气的体积分数为_______(用含X、Y的式子表示)。(4)该装置与教材中红磷燃烧法测定空气中氧气的含量实验装置相比，优点是_______。【任务三】探究影响铁锈蚀消耗氧气速率的因素同学们用上述装置完成了如下4组实验。实验过程中的数据记录如下(实验中其他条件均相同)。实验铁粉与活性炭的质量比液面不再上升时所需时间/min①0.8:120②2:112③3.5:111④8:115(5)上述实验是探究_______对铁锈蚀消耗氧气速率的影响，由此可得出的结论是_______。【任务四】再探究影响铁锈蚀消耗氧气速率的因素(6)你认为影响铁锈蚀消耗氧气速率的因素还有_______，请你设计实验进行验证_______。【变式71】（2022秋·广东东莞·校考期中）人类每时每该都离不开空气，没有空气就没有生命，也就没有生机勃勃的地球。(1)空气中的成分按体积分数计算，大约为：______占21%；______占78%；稀有气体占______；二氧化碳占______；其它气体和杂质占0.03%，空气各成分的含量保持相对稳定。(2)=1\*GB3①某校兴趣小组想亲身感受科学家的探究历程。选择了《空气中氧气含量的粗略测定》为探究内容，小明小组设计了如图的实验装置，为了确保实验的成功，首先应保证该装置气密性良好。如果装置气密性不好，则测出的氧气的含量将___________(填“偏大”、“偏小”、或“不变”)。

=2\*GB3②实验过程中，下列操作不妥的是___________(填字母序号)。A．实验前检查装置的气密性

B．实验前夹紧止水夹C．实验后立刻打开止水夹

D．保证实验药品的充足=3\*GB3③通电使红磷燃烧，燃烧的现象是______，该反应的文字表达式是______；红磷燃烧了一段时间后，自动熄灭了，原因可能是______，冷却后，松开止水夹，你观察到的现象是_______，用这种通电的方法引燃红磷，优点是_______(写一条即可)。(3)我国在2012年2月29日，发布新修订的《环境空气质量标准》；下列物质中计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物外，还包括___________(填字母序号)。A．一氧化碳 B．二氧化碳 C．二氧化硫 D．二氧化氮1．（2023·广西贵港·统考三模）空气成分中化学性质不活泼且体积分数最大的是A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳2．（2022·重庆·模拟预测）叠层石在重庆酉阳大量出露，它是地球上氧气最初形成的重要证据。空气中氧气体积分数大约为A．0.03% B．0.94% C．21% D．78%3．（2022·江苏常州·校考二模）2021年12月，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国“天和号”空间站进行“天宫课堂”第一课，水球光学实验中打入的“人造空气”含有21%氧气、78%氮气和0.7%二氧化碳等物质。下列说法正确的是A．该“人造空气”的主要成分都不是空气污染物B．“人造空气”中氧气的含量最多C．题干中的21%和78%指的是气体物质的质量分数D．“人造空气”中含二氧化碳的含量为0.7%，大于正常空气中的含量，会使人呼吸停止4.（2023·河南商丘·统考模拟预测）下列各组物质中，属于纯净物的是A．碘酒 B．瓶装矿泉水 C．冰水混合物 D．洁净的空气5．（2023·北京·统考二模）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

A．红磷需足量 B．可以用硫粉替代红磷C．瓶中液面最终上升至1处 D．用激光笔点燃红磷可防止烟尘污染6.（2023·江苏扬州·统考二模）如图所示装置可验证空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是

A．实验时要塞紧橡皮塞 B．白磷的作用是消耗试管中的氧气C．白磷熄灭、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7．（2022秋·广东广州·九年级校考阶段练习）如图，在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间分为5等份。利用该装置做实验，来测定空气中氧气的含量。

(1)写出燃烧匙中红磷燃烧的文字(或符号)表达式_____。(2)实验时，待足量红磷燃烧完毕且集气瓶冷却到室温，打开止水夹，观察到_____，从而得出空气中氧气的含量。(3)该实验还可推知氮气具有_____的化学性质(写一条)。(4)已知金属镁是一种银白色有金属光泽的固体，化学性质比较活泼，在氧气中点燃镁条反应，发出耀眼的白光，冒白烟。查阅资料可知，镁也能在氮气中燃烧，发生化合反应生成黄绿色固体氮化镁。某同学利用上述装置进行镁条燃烧的实验，冷却后打开止水夹。①最能说明镁条在氧气中燃烧是化学变化的实验现象是_____。②写出镁在氮气中燃烧的文字表达式_____。③冷却后打开止水夹，发现进入瓶中的水几乎充满集气瓶。请你解释该现象_____。8．（2023春·广西南宁·八年级统考期中）在①氧气②二氧化硫③水蒸气④氮气⑤氖气等五种气体中，选择适当序号填写在下面空格中。(1)可用于制造氮肥的是___________；(2)可用于炼钢、气焊以及化工生产等的是___________；(3)可用于填充霓虹灯中的气体是___________；(4)目前暂定计入空气污染指数项目的气体是___________；(5)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___________。9．（2022·黑龙江齐齐哈尔·校考二模）6月5日是世界环境日，大气污染日益严重为了让每一个出生在雾霾里的孩子，都可以健康的成长。雾霾天气是大气受到污染引起的，请回答：(1)PM2.5是指大气中微粒直径小于2.5微米的颗粒物。下列物质中不会形成PM2.5的是_________。A．焚烧秸秆 B．汽车尾气排放 C．太阳能发电(2)请写一条大气污染的危害____________________________(3)对于防止大气污染，作为中学生的你能做到的具体措施有哪些_______________________（答一条即可）10．（2023春·山东烟台·统考期中）空气是重要的自然资源。(1)如图所示，请说明利用了气体的哪些性质。①氮气防腐②氮气用于悬磁浮③稀有气体做霓虹灯

④氦气做飞艇①氮气填充食品包装袋利用氮气______。②液氮用于磁悬浮列车中做冷冻剂______。③稀有气体作霓虹灯利用了稀有气体______。④氦气作飞艇利用了氦气______。(2)如表是某日我国部分地区的空气质量日报内容：序号城市污染指数首要污染物空气质量级别①北京103可吸入颗粒物Ⅲ②呼和浩特500可吸入颗粒物Ⅴ③大庆72可吸入颗粒物Ⅱ④深圳36无Ⅰ①当口空气质量状况最好的城市是（填序号）______，空气污染指数与空气质量级别之间的关系是______。②人类需要洁净的空气的。目前我国城市空气质量日报中的污染物不包括______。A．可吸入颗粒物

B．一氧化碳

C．二氧化氮

D．氧气③为改善空气质量，北京开展了“为首都多一个蓝天，我们每月少开一天车”的主题活动，下列说法正确的是______。A．尾气不会对空气造成污染B．每月少开一天车不会减少汽车尾气的排放C．汽车尾气中含有的CO2是污染物D．“为首都多一个蓝天”是每个市民的职责④如图为一款新型环保车，可通过360°旋转的“大炮筒”向四周喷水，从而缓解极端恶劣天气给人带来的不适。这款环保车喷水的作用是______。1．（2023·陕西西安·校考模拟预测）下列物质属于纯净物的是A．无色透明的稀硫酸 B．紫红色的铜片C．灰白色的大理石 D．没有灰尘的空气2.（2023·四川宜宾·统考二模）空气中各成分含量如图所示，下列说法正确的是

A．纵坐标表示各成分的质量分数B．X表示的物质为氧气C．稀有气体属于纯净物D．Y可用于登山、潜水3．（2022·湖南岳阳·统考一模）每年3月12日为我国的植树节，岳阳市当日空气质量日报：污染指数为61，空气质量级别为Ⅱ级，空气质量状况为良。下列有关说法正确的是A．氧气占空气质量分数的78% B．洁净的空气属于混合物C．质量级别越大，空气状况越好 D．树木吸收二氧化硫，减弱温室效应4．（2022秋·广东东莞·校考阶段练习）如图，用燃烧白磷的方法测定空气中氧气的体积分数。集气瓶的容积为c毫升，实验前盛有a毫升水，实验结束后，集气瓶内水的体积为b毫升。下列说法错误的是

A．实验前应先检查装置的气密性 B．将玻璃棒换成玻璃管也能使实验成功C．点燃白磷后，瓶内水面先下降后上升 D．该实验测得空气中氧气体积分数为：5．（2023·山东德州·统考二模）下图为“测定空气里氧气含量”的装置，“惰性电热板”通电发热后不与空气中成分发生化学反应，左右有隔板，隔板间距离为20cm。关于该实验的有关说法错误的是

A．接通电源一段时间后，电热板上的红磷燃烧并产生大量白烟B．若装置气密性不好，测得空气中氧气含量会偏大C．反应结束后切断电源，冷却至室温后左右隔板间距离约为16cmD．反应后剩余的主要气体既不能燃烧，也不支持燃烧6．（2023·江苏苏州·统考联考）如图所示的甲、乙两个装置为实验室测定空气中氧气体积分数的改进实验，实验前甲装置内空气体积为30L(盛装细铜丝的玻璃管中空气忽略不计，且铜只能与空气中氧气发生反应)，乙装置中注射器和硬质玻璃管内空气体积分别为15mL和25mL。下列有关说法中正确的是A．甲、乙两个实验中都可以通过反复推拉注射器使装置内的氧气尽可能充分反应B．若甲、乙装置中停止加热后立即读数，则测得装置内剩余气体