华东师大版七年级科学下册第二章2-空气的成分含解析

2空气的成分一、单选题1.

实验操作有误或不规范，很可能造成失败甚至酿成事故．下列实验操作正确的是（）A.

存放氧气

B.

稀释浓硫酸

C.

测定空气里氧气含量

D.

检查装置气密性2.教材中的某实验如图所示，该实验的目的是（

）A.

测定空气里氧气含量

B.

探索燃烧的条件

C.

制取P2O5

D.

检验P2O5的性质3.如图为空气中氧气含量测定的实验装置，通过足量的红磷在集气瓶中燃烧来达到实验目的，下列有关说法正确的是(

)A.

燃烧匙中的红磷可以换成铁丝

B.

燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭足量

C.

若燃烧匙中的红磷继续增多，水位上升将更多

D.

若燃烧匙中红磷不足，会使测量氧气含量偏少4.已知暖宝宝贴（主要成分为铁粉，木炭，食盐）的热量来源是铁粉的缓慢氧化，小涛同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装置如图所示，实验后从量筒中流入玻璃瓶（容积为250mL）中的水的体积为45mL（铁粉生锈消耗的水忽略不计），下列说法错误的是（

）A.

该实验原理是利用铁粉生锈消耗氧气

B.

通过本次实验数据测的空气中氧气的体积分数为18%

C.

若实验测得空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不足

D.

必须等温度计的读数恢复至实验前的温度后才能记录量筒内剩余水的体积5.下列实验操作中错误的是（

）A.

检验氧气

B.

熄灭酒精灯

C.

铁丝在氧气中燃烧

D.

测定空气中氧气的含量6.根据如图所示实验分析得出的结论中，不正确的是（）A．甲烷燃烧生成二氧化碳和水B．铁能在氧气中燃烧C．白磷的着火点比红磷的低D．氧气约占空气质量的1A.

A

B.

B

C.

C

D.

D7.某同学利用如图所示装置进行“红磷燃烧法测定空气中氧气的体积分数”的实验（A、B为两个集气瓶，且B中充满水）．下列有关说法中，不正确的是（

）A.

A瓶中放入水的目的是防止高温物质溅落瓶底使瓶底炸裂

B.

燃烧匙中必须放入足量的红磷，使A瓶中的氧气完全被消耗

C.

装置冷却后，打开止水夹，B瓶中的水被倒吸入A瓶中

D.

此实验能得出“氧气约占空气体积158.空气是一种重要的自然资源，下列关于空气的说法正确的是（）A.

空气是由多种气体组成的混合物

B.

空气中大部分的气体是N2，所以空气是纯净物

C.

我们呼吸是吸入空气，呼出的全部是CO2

D.

空气污染指数的数值越大，说明空气质量越好9.在空气中约占0.94%的气体是（

）A.

氧气

B.

二氧化碳

C.

稀有气体

D.

氮气二、填空题10.

亮亮同学做镁条在空气中燃烧的实验时，发现镁条燃烧除生成白色固体（MgO）外，还有少量的淡黄色固体生成．这种淡黄色固体是什么呢？亮亮在老师的指导下进行有关实验探究．【实验探究】将该淡黄色固体投入到盛有水的烧杯中．【实验现象】在烧杯中产生白色沉淀，并有刺激性的氨味气体产生．【教师指导】上述反应产生的白色沉淀为Mg（OH）2，生成的气体为NH3；反应过程中没有任何元素化合价的改变．【问题解决】此淡黄色固体中肯定含有镁元素和________元素，判断的依据是________；若该物质仅由两种元素组成，其化学式为________

，此物质与水反应的化学方程式为________

．【相关结论】空气中氮气（N2）和氧气（O2）的体积比约为________

，但镁条在空气中燃烧只生成少量的淡黄色固体，由此得出的一个结论是________．11.桌上放着一个空烧杯，但实际上烧杯中有________，其中________

的体积约占烧杯容积的15，________的体积约占烧杯容积的412.下列现象只有在大气中才能实现的是________(填序号)。①飞机的飞行②鸟的飞行③放风筝④使用降落伞⑤发射火箭⑥晚上看到流星划过天空三、解答题13.请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”．（1）从分类角度：空气属于________（填“混合物”或“纯净物”）（2）从微观角度：用“”表示氮原子，“”表示氧原子．①则用“”可表示的微粒是________（填名称）．②同温同压下，气体的体积比等于分子数目比．若空气中其它成分忽略不计．图1中可表示空气微观模型的是________（填标号）．（3）从变化角度：已知：常压下，氮气沸点为﹣196℃，氧气沸点﹣183℃．将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口，观察到的现象是木条________．（填“熄灭”或“继续燃烧”）．将该烧杯放置一段时间后，液态物质剩余约110（4）从应用角度：利用空气制取氮肥的流程如图2所示．（氮肥：含有氮元素的肥料）①Ⅰ则参加反应的单质甲为________．（填化学式）②Ⅱ中反应的化学方程式为________．③物质所含元素化合价在化学反应前后发生变化的反应称为氧化还原反应．反应Ⅲ________（填“属于”或“不属于”）氧化还原反应．四、实验探究题14.某科学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验（见图I）进行了大胆改进，设计图（I）（选用容积为35mL的试管作反应容器）实验方案进行，收到了良好的效果。请你对比分析下面图I、图Ⅱ实验，回答下列有关问题：（1）检查图Ⅱ装置气密性方法：________。（2）若用图I装置实验结果是：空气中氧气含量与正常值有明显的偏差，其操作上的原因可能是________。（3）图Ⅱ实验中（铁架台略去）的操作步骤如下：①点燃酒精灯。②读取注射器活塞的数据。③撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹。④将少量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹夹紧橡皮管。你认为正确的实验操作顺序是。________（填序号）。（4）图Ⅱ实验中，当红磷与氧气充分反应后，移开酒精灯并打开弹簧夹，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为________mL度处才停止。15.

规范的实验操作是安全地进行实验并获得成功的重要保证．请回答：（1）玻璃仪器洗干净的标准是________

．（2）从细口瓶中倾倒液体时，标签一定要向着手心的原因是________

．（3）在做一氧化碳还原氧化铁实验时，要先通一氧化碳后加热的原因是________

．（4）用红磷测定空气中氧气含量时，进入集气瓶中的水的体积大于五分之一的原因是________

（写一种即可）．（5）某同学在做粗盐提纯实验时，发现过滤后所得滤液仍然浑浊，原因是________

（写一种即可）．16.如图是小柯设计的测定空气中氧气含量的实验装置。在具支试管中铺上一层玻璃棉，用于保护反应管；注射器提前连接好，装入50mL水（注射器活塞的前沿在50毫升刻度处）。实验时，将橡皮塞取下，取足量的白磷放入具支试管底部的玻璃棉上，塞紧橡皮塞（并用拇指压住），在试管底部稍微加热，白磷燃烧。回答下列问题：（1）在装药品前需要检测装置气密性，若将注射器活塞向左拉，放手后，出现________现象，则证明气密性良好。（2）实验中能否用硫粉代替白磷，并说明原因________。（3）若小柯成功进行了实验，待反应结束，装置完全冷却后，注射器内的水进入具支试管，若要较准确地计算出空气中氧气的体积分数，还需要测定哪个物理量________。（4）若小柯发现他的测量结果与真实值仍有差距，你认为引起本实验的误差可能是________。（写出一种因素即可）

答案解析部分一、单选题1.【答案】D【解析】【解答】A、实验室存放氧气只是暂时存放在集气瓶中，氧气密度比空气大，不能将集气瓶倒置．所以图中实验操作错误；故A选项错误；B、在稀释浓硫酸时，将浓硫酸注入水中，不断用玻璃棒搅拌．所以图中实验操作错误；故B选项错误；C、利用碳的燃烧来测定空气中氧气的含量时，碳与氧气发生化学反应生成另一种气体二氧化碳，所以图中的实验操作错误；故C选项错误；D、检查装置气密性的方法：把导管的一端浸没在水里，双手紧贴容器外壁，若导管口有气泡冒出，装置不漏气；故D选项正确．故选D．【分析】A、氧气的密度比空气大，集气瓶向上放置；B、浓硫酸溶于水放出大量的热，稀析浓硫酸时，将浓硫酸慢慢注入水中，并用玻璃棒不断的搅拌；C、可用来反应的物质必须是易与氧气反应且没有气体生成的物质（如红磷），木炭、硫不能用作测定氧气含量的反应物；D、根据检查装置气密性的方法：大气压强法进行分析判断．2.【答案】A【解析】【分析】利用燃烧法测定空气中氧气的含量的原理是利用红磷燃烧消耗密闭容器中的氧气，使密闭容器内压强减小，在大气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积。【解答】由图中给出的装置很明显可以知道，该实验主要是用来测定空气中氧气的体积分数的；

故答案为：A。3.【答案】D【解析】【分析】（1）分析铁丝能否在空气中燃烧即可；

（2）物质燃烧消耗氧气，使广口瓶内气压减小，这时烧杯中的水在大气压强的作用下会被压入广口瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，因此物质的燃烧产物不能是气体；

（3）根据（2）中的分析判断水的体积的多少；

（4）根据测量原理分析。【解答】A.铁丝不能在空气中燃烧，因此不能用铁丝代替红磷，故A错误；

B.硫燃烧生成二氧化硫气体，木炭燃烧生成二氧化碳气体，会使广口瓶内气压几乎不变，无法测量出氧气的体积，故B错误；

C.水位上升的多少与里面氧气的体积有关，不会随着红磷质量的增多而不停的上升，故C错误；

D.若燃烧匙中红磷不足，那么广口瓶中的氧气不会完全消耗，那么会使测量氧气含量偏少，故D正确。

故选D。4.【答案】B【解析】【分析】测定空气中氧气含量的实验原理是：药品消耗消耗了瓶内的氧气，生成的是固体，使瓶内压强减小，在外界大气压的作用下水被压进集气瓶，进入水的体积就是集气瓶内原来氧气的体积．保证本实验成功的关键是：①装置气密性好；②药品要足量；③要冷却至室温再读数等，本题结合红磷测定氧气的原理分析即可．【解答】解：A．该实验原理是利用铁粉生锈消耗氧气，瓶内压强减小，故正确；B．铁生锈消耗氧气，使装置内的气压减小，进入水的体积就是消耗氧气的体积，集气瓶内空气的体积是（250﹣20）mL=230mL，进入水的体积是45mL，即氧气的体积是45mL，因此氧气的体积分数=45mL230mLC、发热剂的量必须足量，因为只有足量的发热剂才能把氧气消耗完，使结果准确，若实验测得空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不足，故正确；D、必须等温度计的读数恢复至实验前的温度后才能记录量筒内剩余水的体积，使结果准确，故正确．答案：B．5.【答案】C【解析】【分析】A、根据检验氧气的方法进行分析判断．B、根据酒精灯的使用方法进行分析判断．C、根据铁丝在氧气中燃烧的注意事项进行分析判断．D、根据测定空气中氧气的含量的方法进行分析判断．【解答】解：A、检验氧气时应将带火星的木条放进集气瓶中，若木条复燃，则证明已收集满，图中所示操作正确．B、熄灭酒精灯时要用灯帽盖灭，不可用嘴吹灭，图中所示操作正确．C、铁丝在氧气中燃烧时应在集气瓶底加少量的水或铺一层细沙，图中所示操作错误．D、测定空气中氧气的含量时可用红磷，红磷燃烧生成五氧化二磷固体，图中所示操作正确．故选C．6.【答案】D【解析】【分析】根据已有的知识进行分析，甲烷燃烧能生成二氧化碳和水，铁丝能与氧气反应生成四氧化三铁，白磷的着火点比红磷低，根据红磷燃烧消耗氧气，且生成五氧化二磷固体，集气瓶内的压强减小，所以进入集气瓶内水的体积约等于空气中氧气的体积进行解答．本题考查了学生通过实验现象分析的能力，告诉学生不但要会做实验，更要学会观察，分析现象，得出正确的结论．【解答】解：A、使用内壁沾有石灰水的烧杯能证明甲烷燃烧生成二氧化碳和水，结论正确；B、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火光四射，有力地证明了铁能在氧气中燃烧，结论正确；C、使用此装置，白磷能燃烧，红磷不能燃烧，能证明白磷的着火点比红磷低；结论正确；D、红磷燃烧消耗氧气，且生成五氧化二磷固体，集气瓶内的压强减小，所以进入集气瓶内水的体积约等于空气中氧气的体积，从而证明氧气约占空气体积，而不是质量，故D错误．故选D．7.【答案】A【解析】【分析】A、根据A瓶中不需要放入水，A瓶中的氧气被红磷消耗后瓶内压强减小，冷却到室温后打开止水夹，B瓶中的水被倒吸入A瓶中进行解答；B、根据燃烧匙中必须放入足量的红磷，使A瓶中的氧气完全被消耗进行解答；C、根据A瓶中氧气被消耗，装置冷却后A瓶内压强减小进行解答；D、根据进入水的体积约等于氧气的体积进行解答．【解答】解：A、A瓶中不需要放入水，A瓶中的氧气被红磷消耗后瓶内压强减小，冷却到室温后打开止水夹，B瓶中的水被倒吸入A瓶中，而不是一开始就放入水，故A错误；B、燃烧匙中必须放入足量的红磷，使A瓶中的氧气完全被消耗，故B正确；C、A瓶中氧气被消耗，装置冷却后A瓶内压强减小，再打开止水夹，B瓶中的水被倒吸入A瓶中，故C正确；D、进入水的体积约等于氧气的体积，所以此实验能得出“氧气约占空气体积15故选：A．8.【答案】A【解析】【分析】A、根据空气的组成分析；B、根据纯净物的定义和组成特点分析；C、根据吸入空气和呼出的气体的成分分析；D、根据空气污染指数的数值与空气质量的关系分析．熟记空气中各成分及体积分数，空气是一种重要的自然资源，加强防止空气污染的认识．【解答】解：A、空气是由氮气、氧气、稀有气体等多种气体组成的混合物，故A正确；B、空气中大部分的气体是N2，但还有氧气等其他的气体，组成物质是多种，属于混合物．故B错误；C、我们呼吸是吸入空气，呼出的气体中有氮气、二氧化碳、水蒸气等，故C错误；D、空气污染指数的数值越大，说明空气质量越差，故D错误．故选：A．9.【答案】C【解析】【分析】根据空气中各成分的体积分数进行分析判断．【解答】解：空气的成分按体积计算，大约是：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%．故选C．二、填空题10.【答案】氮；质量守恒定律；Mg3N2；Mg3N2+6H2O=3Mg（OH）2↓+2NH3↑；4：1；氮气含量多但是很稳定，难以发生反应【解析】【解答】由于淡黄色固体与水反应产生的白色沉淀为Mg（OH）2，生成的气体为NH3，反应过程中没有任何元素化合价的改变．由质量守恒定律可知，此淡黄色固体中肯定含有镁元素和氮元素，若该物质仅由两种元素组成，由于镁显+2价，氮为﹣3价，其化学式为Mg3N2，此物质与水反应的化学方程式为：Mg3N2+6H2O=3Mg（OH）2↓+2NH3↑；空气中氮气（N2）和氧气（O2）的体积比约为4：1，但镁条在空气中燃烧只生成少量的淡黄色固体，由此得出的一个结论是氮气含量多但是很稳定，难以发生反应．故答案为：氮，质量守恒定律；Mg3N2，Mg3N2+6H2O=3Mg（OH）2↓+2NH3↑；4：1，氮气含量多但是很稳定，难以发生反应．【分析】根据质量守恒定律分析淡黄色固体中的组成元素，写出化学式，根据反应写出反应的化学方程式；根据空气的成分及氮气的性质分析回答．11.【答案】空气；氧气；氮气【解析】【分析】根据空气的主要组成成分及其体积分数进行分析解答本题．【解答】解：空气的成分及各成分的体积分数分别是：“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%”．空气主要是由氮气和氧气组成的，其中氧气约占空气体积的15，氮气约占空气体积的4故答案为：空气

氧气

氮气12.【答案】①②③④⑥【解析】【分析】分析各个现象中包含的物理原理，哪个与大气有关，哪个就是正确选项。【解答】①飞机的飞行，依靠机翼上下两个表面大气产生的压强差，故①符合题意；

②鸟的飞行，依靠翅膀和空气之间的相互作用力，故②符合题意；

③放风筝，依靠空气对风筝产生的举力，故③符合题意；

④使用降落伞，依靠空气产生的阻力，故④符合题意；

⑤发射火箭，利用反冲原理，可以离开空气，故⑤不合题意；

⑥晚上看到流星划过天空，为陨石与空气摩擦所致，故⑥符合题意。

那么只有在大气中才能实现的是：①②③④⑥。三、解答题13.【答案】（1）混合物

（2）氮气；C

（3）熄灭；氧气

（4）H2；4NH3+5O2催化剂_高温4NO+6H【解析】【分析】（1）根据空气的组成以及物质的分类来分析；（2）①根据分子是由原子构成的解答；②根据的组成解答；（3）根据液氮蒸发吸收热量和空气的组成分析；（4）①根据图示可知：Ⅰ中参加反应的单质甲为氢气解答；②根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件，写出反应的化学方程式解答；③根据反应中所含元素化合价进行解答．【解答】解：（1）空气是由氮气、氧气等多种物质组成的，属于混合物；故填：混合物；（2）①分子是由原子构成的，用“”可表示的微粒是氮气；故填：氮气；②氧气约占空气体积的五分之一，氮气约占空气体积的五分之四，图中可表示空气微观模型的是C；故填：C；（3）从变化的角度：已知：常压下，氮气沸点﹣196℃，氧气的沸点﹣183℃．将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口，由于液氮的沸点低首先蒸发出来，氮气不支持燃烧，所以观察到的现象是：燃着的木条熄灭．该烧杯放置一段时间后，液态物质剩余约110体积，其主要成分是氧气；故填：熄灭；氧气；（4）①氮气和氢气在一定条件下生成氨气，①Ⅰ中参加反应的单质甲为氢气；故填：H2；②Ⅱ中反应的化学方程式为：4NH3+5O2催化剂_高温4NO+6H2O；故填：4NH3+5O2催化剂_四、实验探究题14.【答案】（1）连接装置，把注射器活塞外拉，松手后活塞回到原位置，说明装置不漏气

（2）燃烧匙伸入集气瓶太慢等

（3）④①③②

（4）1【解析】【分析】（1）如果图II中装置气密性良好，将注射器的活塞向外，注射器内的气体体积增大，压强减小，活塞会在大气压强的作用下向左移动，直到内外气压相等，即回到原来的位置；

（2）用图I的方法测量空气中氧气的含量时，燃烧匙放入的速度要快，否则有可能出现瓶内的氧气没有消耗完但是红磷已经燃烧完的情形，导致测量值偏小；

（3）一个化学实验，首先应该放入药品，固定并连接好实验装置，接下来检验装置的气密性，然后开始实验并收集实验数据，最后整理实验器材，据此判断实验步骤的顺序。

（4）空气中氧气大约占1/5，而容器空气的总体积等于容器容积和试管容积的和，据此计算出氧气的体积数，最后用10mL减去这个体积就是活塞到达的位置。

【解答】（1）检查图Ⅱ装置气密性方法：连接装置，把注射器活塞外拉，松手后活塞回到原位置，说明装置不漏气；

（2）若用图I装置实验结果是：空气中氧气含量与正常值有明显的偏差，其操作上的原因可能是:燃烧匙伸入集气瓶太慢等；

（3）图Ⅱ实验中（铁架台略去）的操作步骤如下：

①将少量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图Ⅱ中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹夹紧橡皮管；

②点燃酒精灯；

③读取注射器活塞的数据；

④撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹。

正确的操作顺序是：④①③②；

（4）空气中氧气约占总体积的1/5，而容器和试管中空气的总体积为：35mL+10mL=45mL，因此应该体积减小：45mL×1/5=9mL，那么活塞到达的位置应该是：10mL-9mL=1mL。

15.【答案】（1）玻璃仪器内壁附着的水既不聚成水滴，也不成股流下

（2）防止残留药液流下腐蚀标签

（3）排尽装置内空气，防止加热时发生爆炸

（4）点燃红磷后盖胶塞速度过慢，使装置内的气体受热逸出

（5）滤纸破损（或液面高于滤纸边缘、仪器不干净等）【解析】【解答】（1）当洗过的玻璃仪器内壁的水既不聚成水滴也不成股流下时，表示已洗干净；（2）倾倒液体时标签向手心，其目的主要是为了防止防止细口瓶瓶口残留的药液流下来腐蚀标签，使药品难以辨别；（3）根据CO具有可燃性，与空气混合受热可能发生爆炸，因此应先通CO排尽玻璃管中的空气，然后再加热；（4）操作太慢，致使装置内的部分空气逸散出来，会导致进入集气瓶中水的体积大于五分之一；（5）过滤操作时要注意“一贴、二低、三靠”的原则，过滤后滤液仍浑浊，可能原因是滤纸破损（会使得液体中的不溶物进入下面的烧杯，从而使得滤液浑浊）、液面高于滤纸边缘（会使部分液体未经过滤纸的过滤直接流下，该操作会使滤液仍然浑浊）或盛接滤液的烧杯不干净等．故填：（1）玻璃仪器内壁附着的水既不聚成水滴，也不成股流下；（2）防止残留药液流下腐蚀标签；（3）排尽装置内空气，