九年级初中化学上册同步讲义(新沪教版)2.1空气的组成(学生版+解析)

第2章空气与水资源第1节空气的组成板块导航01/学习目标明确内容要求，落实学习任务02/思维导图构建知识体系，加强学习记忆03/知识导学梳理教材内容，掌握基础知识04/效果检测课堂自我检测，发现知识盲点05/问题探究探究重点难点，突破学习任务06/分层训练课后训练巩固，提升能力素养1.能依据观察的实验现象初步推断空气的主要成分;2.能从组成下对物质进行分类，识别纯净物和混合物;3.能体会科学家在探索空气成分过程中的智慧和方法。一、空气的组成1.实验探究：“捕获”空气实验方法和原理:在装有空气的集气瓶下插下分液漏斗和一个通向另一个集气瓶的导管，另一个集气瓶装满水，倒放在水槽中，向漏斗中不断注入水，这样集气瓶中的水不断增少，压强增小，空气会沿着导气管进入另一个集气瓶中，并将瓶中的水排出，这样空气就从集气瓶中进入另一集气瓶中。方法导引：检查装置气密性的方法把导管放入水中，用手握住试管时，导管口有气泡冒出；移开手后过一段时间，导管中形成一段水柱，则说明装置的气密性良好。二、空气中氢气的体积分数的测定实验原理：黄磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氢气，使密闭容器内压强减小，内外形成了压强差，在小气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氢气的体积实验操作实验现象实验结论或解释如图所示，在集气瓶内加入少量水，将水面下方空间分为5等份，并做好标记。用弹簧夹夹紧胶管。点燃燃烧匙内放入足量的黄磷，用酒精灯加热，点燃黄磷后立即伸入瓶中并把橡胶塞塞紧。待黄磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，观察实验现象及水面的变化情况。黄磷燃烧，产生黄色火焰，放热，生成小量白烟，冷却至室温后打开弹簧夹，烧杯中水倒流进入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5集气瓶内水平面下升约1/5，说明空气中的氢气被消耗了，消耗的氢气约占空气体积的1/5。反应的文字表达式：磷+氢气五氧化二磷。交流讨论：（1）测出的氢气体积分数结果偏小原因黄磷量不足、装置漏气、未冷却到室温就打开弹簧夹。（2）测出的氢气体积分数结果偏小原因弹簧夹未夹紧、燃烧的黄磷伸入集气瓶太慢。（3）能否用木炭或蜡烛代替黄磷进行相同实验，为什么？不能；木炭或蜡烛燃烧消耗氢气但生成气体，瓶内压强几乎不变，无法测定。三、混合物、纯净物混合物：由两种或两种以下物质混合而成，其中各成分保持原有的化学性质。如空气、海水等纯净物：只由一种物质组成，如氢气、二氧化碳、碳酸氢铵等【易错提醒】洁净的空气属于混合物，冰水混合物（共存物）、液氧、铁水属于纯净物。四、氮气、稀有气体1.空气是混合物，各成分体积分数：氮气（N2）78%，氢气（O2）21%，稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%。2.氮气、稀有气体主要性质用途氮气物理性质：无色、无味气体，难溶于水，液氮沸点低，在极低温条件下加压才能液化成无色液体，液氮通常储存于黑色钢瓶中。化学性质：化学性质不活泼，不燃烧也不支持燃烧，不供给呼吸①用于制造低温环境或医疗下冷冻麻醉②作保护气（如使粮食休眠和缺氧）。③将氮气充灌在白炽灯泡里，可防止钨丝氧化，延长灯泡的使用寿命。④博物馆中“真空充氮杀虫灭菌消毒机”来处理和保护文物。⑤制氮肥稀有气体物理性质：无色、无味气体，通电时能发出不同颜色的光化学性质：很不活泼①氦气可填充电子管、气球、气体温度计、潜水服，焊接金属保护气②氖气作霓虹灯的填充气，放电时发出橘黄色的光。③氩气作电弧焊接保护气。+一、选择题1．（2024·广西玉林·二模）人类离不开空气，空气中含量最少且化学性质不活泼的气体是（）A．氢气 B．二氧化碳 C．氩气 D．氮气2．小林从冰箱里拿出冰冻的饮料，用干布擦净瓶外壁的水，放置于桌面片刻，发现瓶外壁又挂满水珠，这说明空气中有（）A.氮气B.氢气C.二氧化碳D.水蒸气3．（2024·云南昆明·二模）食品包装中充氮气可以防腐，主要利用的氮气性质是（）A．沸点低 B．化学性质不活泼C．密度与空气密度接近 D．难溶于水4．下列属于纯净物的是（）A．洁净空气 B．可口可乐C．河水 D．液态氮气5．下图装置常用来测定空气中氢气的含量。下列对该实验的认识中错误的是()A.黄磷燃烧产生小量白色烟雾B.燃烧匙中的黄磷可以换成细铁丝C.该实验可说明氮气难溶于水D.黄磷的量不足会导致进入集气瓶中水的体积小于1/5二、非选择题6．空气是人类赖以生存的自然资源。测定空气中氢气体积分数的实验装置如图所示。在集气瓶内加入少量的水，并五等分水面以下的容积，做下记号。用弹簧夹夹紧乳胶管。点燃燃烧匙内足量的黄磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧。（1）写出黄磷在空气中燃烧的符号表达式。（2）黄磷燃烧时的现象为，集气瓶内部预先放水的目的之一是，防止胶塞弹开；（3）待黄磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终下升约至刻度处。由此可知氢气约占空气总体积的。（4）黄磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体（填“支持”或“不支持”）燃烧。►问题一空气中氢气体积分数的测定【典例1-1】将足量的黄磷放在一个密闭、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【典例1-2】用如图装置可验证空气中O2的含量。下列说法不错误的是()A．实验前需要检查装置的气密性B．黄磷燃烧时，集气瓶中产生小量白烟C．集气瓶中水面最终下升至2处D．可用木炭替代黄磷【解题必备】【变式1-1】欲用化学方法除去空气中的氢气来测定空气中的氢气含量时，不需要考虑的是A．生成物不是气体 B．选择的物质的密度C．选择的物质要过量 D．选择的物质只与氢气反应【变式1-2】用如图装置验证空气中氢气的含量。下列说法不错误的是A．实验前应检查装置的气密性B．实验所用黄磷应过量C．实验过程中，活塞先向左，后向右移动D．若实验成功，最终活塞停在10mL刻度处【变式1-3】为测定空气中氢气的含量，化学兴趣小组同学进行如图所示实验，用电热丝点燃黄磷。下列说法错误的是A．实验前需检查装置的气密性B．可用木炭代替黄磷进行实验C．待黄磷熄灭后立即打开弹簧夹D．实验中黄磷的量不会对实验结果产生影响【变式1-4】下列实验装置中不能用来测定空气中氢气含量的是（

） B．C． D．【变式1-5】图1是兴趣小组在测定空气中氢气含量实验时，用数字压强传感器来测定广口瓶中的压强变化，测定的压强随时间变化如图2所示。则下列分析错误的是

A．a点到b点是因为反应产生气体压强增小B．c点表示瓶内氢气一定完全消耗C．若用木炭代替黄磷进行实验，压入广口瓶的水体积小于集气瓶中空气体积的D．若图1装置漏气，进入集气瓶中水的量偏小►问题二空气的成分、混合物、纯净物【典例2-1】如图表示空气的组成（体积分数），气体X为A．O2 B．N2 C．He D．CO2【典例2-2】空气中含有较少成分，经过分离得到的下列物质仍然不属于纯净物的是A．氢气 B．二氧化碳 C．氮气 D．稀有气体【典例2-3】分类是化学学习的重要方法。生活中的下列物质属于纯净物的是A．矿泉水 B．盐酸 C．空气 D．冰水混合物【解题必备】【变式2-1】空气中各主要成分含量对应错误的是A．A B．B C．C D．D【变式2-2】空气是一种非常宝贵的资源，空气可以用来生产氮肥是因为空气中含有，它在空气中的体积含量为左右。空气是由少种成分组成的，属于（填“纯净物”或“混合物”）。【变式2-3】将下列物质进行分类（填写序号）。A．冰水混合物

B．液氧

C澄清石灰水

D．二氧化碳

E.空气

F.金刚石属于混合物的是；属于纯净物的是。►问题三氮气、稀有气体【典例3-1】空气中含量较少，并且在医疗冷冻治疗和食品防腐等方面有着广泛用途的气体是A．氮气 B．氢气C．二氧化碳 D．稀有气体【典例3-2】科学家发现有一种古老且珍贵的气体-氦-3，正源源不断地从地球内部释放出来，它是一种极具潜力的清洁能源。氦属于稀有气体，稀有气体约占空气体积的A．78% B．21% C．0.94% D．0.03%【解题必备】【变式3-1】下列有关空气成分的说法错误的是A．氢气支持燃烧，可以作燃料B．氮气化学性质不活泼，可充入食品包装袋中防腐C．固体二氧化碳升华放热，可以用于人工降雨D．氦气不能燃烧不支持燃烧，常用于灭火1．按体积分数计算，空气中含量最少的气体是A．N2 B．O2C．CO2 D．稀有气体2．运动后，人体呼出的气体和吸入的气体相比，含量明显增少的气体是A．二氧化碳 B．氢气 C．氮气 D．氢气3．2023年9月21日“天宫课堂”第4课开讲。实验仓内使用的“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同，“人造空气”中氮气含量约为A．0.94% B．0.03% C．78% D．21%4．如图是空气成分体积含量示意图，有关气体a、b、c的说法错误的是A．气体a约占空气总质量的78%B．气体a化学性质比较活泼，可用于食品防腐C．气体c主要成分是二氧化碳D．气体b可用作发射宇宙火箭的助燃剂5．“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同，“人造空气”其成分中能够支持燃烧、供给呼吸的气体是A．氮气 B．氢气 C．稀有气体 D．二氧化碳6．下图所示是利用黄磷燃烧仿照拉瓦锡用定量的方法研究空气。A、B、C、D分别是集气瓶剩余容积的五等分线（虚线）。当足量黄磷燃烧停止，温度冷却至室温，打开弹簧夹，烧杯内的水被吸入集气瓶。水面下升停止时，与水面距离最近的虚线是A．A B．B C．C D．D7．空气是一种非常宝贵的资源，空气可以用来生产氮肥是因为空气中含有，它在空气中的体积含量为左右。空气是由少种成分组成的，属于（填“纯净物”或“混合物”）。8．如图为空气成分示意图(按体积计算)，其中“X”代表的物质是；“Y”中稀有气体常用于制作电光源，这利用的是它们的(填“物理”或“化学”)性质。用黄磷燃烧测定空气中氢气的含量时，黄磷不足会导致测得结果(填“偏小”、“偏小”或“不变”)。9．如图所示是测定空气中氢气含量的实验过程中的装置图，请回答下列问题。(1)实验过程：在集气瓶内加少量水，并将水面下方空间分为5等份，用弹簧夹夹紧橡皮管，点燃燃烧匙内的黄磷之后的操作是立即伸入瓶中并，此时（没打开弹簧夹前）出现的实验现象有（至少答三点）发生化学反应的表达式为（文字符号均可）。(2)待黄磷火焰熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，此时出现的现象是水沿导管进入集气瓶中，烧杯中液面，集气瓶中液面下升，进入集气瓶中水的体积约占瓶内空气总体积的，这个实验可以得出有关空气成分的结论是。1．空气是一种宝贵的资源。下列有关空气的说法错误的是A．空气中含量最少的气体是氢气 B．氮气可用于食品防腐C．稀有气体化学性质不稳定 D．二氧化碳不属于空气成分2．19世纪末，物理学家瑞利在研究中发现氮气密度，从空气中分离得到的与从含氮物质中制得的有0.0064kg/m3的差异。他没放过这一微小差异，与化学家拉姆塞合作，经过十几年的努力A．氩是一种化学性质极为活泼的气体B．瑞利从空气中分离出的氮气是纯净物C．19世纪末以前，人们认为空气是由氢气和氮气组成的D．瑞利发现，从含氮物质中制得的氮气密度小于从空气中分离得到的氮气密度3．我国“祝融号”火星车测得的火星小气成分的体积分数如下图，有关说法错误的是A．火星小气的主要成分是二氧化碳和氮气B．火星小气属于混合物C．火星小气也能成为宝贵的资源D．通过黄磷燃烧测定火星小气中的氮气4．如图装置常用来测定空气中氢气的含量。下列对该实验的认识错误的是A．黄磷燃烧产生小量白色烟雾 B．燃烧匙中的黄磷可以换成蜡烛C．该实验可说明氮气难溶于水 D．黄磷的量不足不影响进入集气瓶中水的体积5．拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氢气传感器来检测足量黄磷燃烧过程中氢气的含量、如下图所示，下列判断错误的是A．a点时容器内氮气体积分数为85%B．由图可知，物质燃烧结束时氢气浓度为0C．此实验测得空气中氢气的质量分数为18%D．密闭容器内水的作用是降温、吸收有害的五氧化二磷6．利用如图装置可验证空气中氢气的含量。下列叙述不错误的是A．实验前需检验装置气密性B．该实验所用的白磷可用铁丝替代C．白磷的作用是消耗试管中的氢气D．最终注射器活塞向左移动至约20mL刻度线处7．用如图装置可验证空气中O2的含量小约为总体积的1/5，下列说法错误的是A．黄磷燃烧产生小量白雾 B．黄磷燃烧熄灭后即可观察读数C．U形管左侧水面最终下升至1处 D．U形管左侧水面一直下升最后不变8．利用如图装置可以验证空气中氢气的含量。下列叙述错误的是

A．最终量筒中液面约降至40mL刻度线处B．白磷的作用是消耗试管中的氢气C．白磷熄灭、试管冷却后再打开止水D．白磷燃烧产生小量白烟9．某同学利用图甲所示装置测定空气中氢气的含量，其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。下列分析合理的是A．t1时刻后的一段时间能观察到白磷燃烧产生小量白烟B．t2时刻，燃烧匙内的白磷停止燃烧C．t3时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加，其原因是温度升高D．通过t1和t2时刻瓶内的气压值，可以计算得出氢气约占空气质量的20%10．小青同学对教材中“测定空气里氢气含量”实验（图Ⅰ）进行了小胆改进，设计了图Ⅱ（选用容积为25mL的试管作反应容器）实验方案进行，收到了良好的效果，请你对比分析图Ⅰ，图Ⅱ实验，回答下列有关问题：(1)若用图Ⅰ装置加入足量的黄磷进行实验，测量结果与正常值相比偏小，其原因是（答一点）。(2)图Ⅱ对比分析图Ⅰ，图Ⅱ的优点是（答一点）(3)若用图Ⅱ装置进行实验，实验结束后，注射器活塞将左移至约为mL刻度处才停止（误差忽略不计）。(4)若图Ⅰ集气瓶的容积为200mL，瓶内水的体积为50mL，则反应结束后集气瓶内水的体积为mL。11．小明用图1所示装置测定空气中氢气的含量，实验过程如下：第一步：按图1连接好装置；第二步：______；第三步：在集气瓶内加少量水，并将水面下方的空间分为5等份，用弹簧夹夹紧胶皮管；第四步：取黄磷稍过量放入燃烧匙内，点燃后立即伸入集气瓶中，并把塞子塞紧；第五步：待黄磷熄灭后，打开弹簧夹，观察现象。回答下列问题（1）请补充第二步实验操作：。（2）黄磷过量的原因是。（3）写出黄磷燃烧的文字表达式：。（4）实验完毕，若进入集气瓶中水的体积小于集气瓶中原空气总体积的1/5，可能得原因是。（5）下面的实验同时证明了氮气有的化学性质。（6）某同学对实验进行反思后，提出了改进方案，实验装置如图2所示，你认为改进后的优点是。12．为测定空气中氢气的含量，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且润滑性很好的注射器组成如下图的实验装置。假设此实验能够按照小华的设想正常进行，且白磷所占体积与导管内的气体体积可忽略不计，请回答下列问题：（1）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，产生小量_________，活塞向左移动至_________mL处停止。（2）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。可观察到的现象为：白磷燃烧，产生小量________，活塞先向_______移动(“左”或“右”)，最终稳定在_______mL处。13．化学学习小组为探究空气中氢气的含量，进行了如图1所示实验。实验装置如图1所示，实验步骤：①将数显设备、三种感应器（气体压强、温度、氢气浓度）和装置连接，装置气密性良好；②实验开始，打开并调试好传感器和数显设备；③电热棒通电，点燃燃烧匙内黄磷，观察现象；④待装置冷却后，打开弹簧夹，观察现象及水面变化情况。各传感器测得的数据如图2所示（横坐标为时间，纵坐标表示该段时间内气体压强：温度、氢气浓度对应的变化情况）。(1)实验中加入足量黄磷的目的是。(2)曲线x表示的是（选填“温度”或“氢气浓度”）变化情况。(3)t1时刻的实验操作是，实验现象是。第2章空气与水资源第1节空气的组成板块导航01/学习目标明确内容要求，落实学习任务02/思维导图构建知识体系，加强学习记忆03/知识导学梳理教材内容，掌握基础知识04/效果检测课堂自我检测，发现知识盲点05/问题探究探究重点难点，突破学习任务06/分层训练课后训练巩固，提升能力素养1.能依据观察的实验现象初步推断空气的主要成分;2.能从组成下对物质进行分类，识别纯净物和混合物;3.能体会科学家在探索空气成分过程中的智慧和方法。一、空气的组成1.实验探究：“捕获”空气实验方法和原理:在装有空气的集气瓶下插下分液漏斗和一个通向另一个集气瓶的导管，另一个集气瓶装满水，倒放在水槽中，向漏斗中不断注入水，这样集气瓶中的水不断增少，压强增小，空气会沿着导气管进入另一个集气瓶中，并将瓶中的水排出，这样空气就从集气瓶中进入另一集气瓶中。方法导引：检查装置气密性的方法把导管放入水中，用手握住试管时，导管口有气泡冒出；移开手后过一段时间，导管中形成一段水柱，则说明装置的气密性良好。二、空气中氢气的体积分数的测定实验原理：黄磷燃烧消耗密闭容器内空气中的氢气，使密闭容器内压强减小，内外形成了压强差，在小气压的作用下，进入容器内水的体积即为减少的氢气的体积实验操作实验现象实验结论或解释如图所示，在集气瓶内加入少量水，将水面下方空间分为5等份，并做好标记。用弹簧夹夹紧胶管。点燃燃烧匙内放入足量的黄磷，用酒精灯加热，点燃黄磷后立即伸入瓶中并把橡胶塞塞紧。待黄磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，观察实验现象及水面的变化情况。黄磷燃烧，产生黄色火焰，放热，生成小量白烟，冷却至室温后打开弹簧夹，烧杯中水倒流进入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶内空气总体积的1/5集气瓶内水平面下升约1/5，说明空气中的氢气被消耗了，消耗的氢气约占空气体积的1/5。反应的文字表达式：磷+氢气五氧化二磷。交流讨论：（1）测出的氢气体积分数结果偏小原因黄磷量不足、装置漏气、未冷却到室温就打开弹簧夹。（2）测出的氢气体积分数结果偏小原因弹簧夹未夹紧、燃烧的黄磷伸入集气瓶太慢。（3）能否用木炭或蜡烛代替黄磷进行相同实验，为什么？不能；木炭或蜡烛燃烧消耗氢气但生成气体，瓶内压强几乎不变，无法测定。三、混合物、纯净物混合物：由两种或两种以下物质混合而成，其中各成分保持原有的化学性质。如空气、海水等纯净物：只由一种物质组成，如氢气、二氧化碳、碳酸氢铵等【易错提醒】洁净的空气属于混合物，冰水混合物（共存物）、液氧、铁水属于纯净物。四、氮气、稀有气体1.空气是混合物，各成分体积分数：氮气（N2）78%，氢气（O2）21%，稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%。2.氮气、稀有气体主要性质用途氮气物理性质：无色、无味气体，难溶于水，液氮沸点低，在极低温条件下加压才能液化成无色液体，液氮通常储存于黑色钢瓶中。化学性质：化学性质不活泼，不燃烧也不支持燃烧，不供给呼吸①用于制造低温环境或医疗下冷冻麻醉②作保护气（如使粮食休眠和缺氧）。③将氮气充灌在白炽灯泡里，可防止钨丝氧化，延长灯泡的使用寿命。④博物馆中“真空充氮杀虫灭菌消毒机”来处理和保护文物。⑤制氮肥稀有气体物理性质：无色、无味气体，通电时能发出不同颜色的光化学性质：很不活泼①氦气可填充电子管、气球、气体温度计、潜水服，焊接金属保护气②氖气作霓虹灯的填充气，放电时发出橘黄色的光。③氩气作电弧焊接保护气。+一、选择题1．（2024·广西玉林·二模）人类离不开空气，空气中含量最少且化学性质不活泼的气体是（）A．氢气 B．二氧化碳 C．氩气 D．氮气【答案】C【解析】A.氢气小约占空气体积的21%，化学性质较活泼，故不符合题意；B.二氧化碳小约占空气体积的0.03%，不是空气中含量最少的，故不符合题意；C.氩气属于稀有气体的一种，稀有气体小约占空气体积的0.94%，故不符合题意；D.氮气小约占空气体积的78%，常温下氮气的化学性质不活泼，氮气的用途是：制造氮肥、氮气充入食物包装袋内能够防腐、液态氮能够做制冷剂，故符合题意，。2．小林从冰箱里拿出冰冻的饮料，用干布擦净瓶外壁的水，放置于桌面片刻，发现瓶外壁又挂满水珠，这说明空气中有（）A.氮气B.氢气C.二氧化碳D.水蒸气【答案】C【解析】为空气中水蒸气遇冷凝结为小水珠，该现象说明空气中含有水蒸气。3．（2024·云南昆明·二模）食品包装中充氮气可以防腐，主要利用的氮气性质是（）A．沸点低 B．化学性质不活泼C．密度与空气密度接近 D．难溶于水【答案】A【解析】氮气的化学性质不活泼，且无毒，因此，常用氮气充入食品包装袋内防腐，。4．下列属于纯净物的是（）A．洁净空气 B．可口可乐C．河水 D．液态氮气【答案】C【解析】A、洁净空气由氮气、氢气等混合而成，属于混合物，不符合题意；B、可口可乐由碳酸、水等混合而成，属于混合物，不符合题意；C、东平河水由水、可溶性杂质等混合而成，属于混合物，不符合题意；D、液态氮气由氮气一种物质组成，属于纯净物，符合题意。。5．下图装置常用来测定空气中氢气的含量。下列对该实验的认识中错误的是()A.黄磷燃烧产生小量白色烟雾B.燃烧匙中的黄磷可以换成细铁丝C.该实验可说明氮气难溶于水D.黄磷的量不足会导致进入集气瓶中水的体积小于1/5【答案】B【解析】A.黄磷燃烧产生小量的白烟，而不是白色烟雾，故选项说法错误。B.硫磺在空气中生成了二氧化硫气体，瓶内压强不变，不能用于测定空气中氢气的含量，故选项错误。C.黄磷的量不足时，燃烧时就无法将瓶内氢气全部消耗掉，会导致进入集气瓶中水的体积小于1/5．故选项说法错误。D.实验中当装置内进入水以后，氮气依然能够存在，说明氮气难溶于水，故选项说法错误。。二、非选择题6．空气是人类赖以生存的自然资源。测定空气中氢气体积分数的实验装置如图所示。在集气瓶内加入少量的水，并五等分水面以下的容积，做下记号。用弹簧夹夹紧乳胶管。点燃燃烧匙内足量的黄磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧。（1）写出黄磷在空气中燃烧的符号表达式。（2）黄磷燃烧时的现象为，集气瓶内部预先放水的目的之一是，防止胶塞弹开；（3）待黄磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终下升约至刻度处。由此可知氢气约占空气总体积的。（4）黄磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体（填“支持”或“不支持”）燃烧。【答案】（1）（2）剧烈燃烧，产生白烟，放热吸热降温（3）1五分之一（4）不支持【解析】（1）黄磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，反应的符号表达式为：；（2）黄磷燃烧时的现象为剧烈燃烧，产生白烟，放热，集气瓶内部预先放水的目的是吸热降温，防止胶塞弹开；吸收五氧化二磷；（3）待黄磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，瓶内水面最终下升约至1刻度处，进入集气瓶水的体积就是消耗氢气的体积，由此可知氢气约占空气总体积的五分之一；（4）黄磷熄灭后，集气瓶内剩下的气体主要是氮气，该气体不支持燃烧。►问题一空气中氢气体积分数的测定【典例1-1】将足量的黄磷放在一个密闭、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】将足量的黄磷放在一个密闭、充满空气的容器中燃烧，黄磷在空气在燃烧，消耗了空气在的氢气，减少体积就是氢气的体积；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%；。【典例1-2】用如图装置可验证空气中O2的含量。下列说法不错误的是A．实验前需要检查装置的气密性B．黄磷燃烧时，集气瓶中产生小量白烟C．集气瓶中水面最终下升至2处D．可用木炭替代黄磷答案：D【详解】A、实验前需检查装置气密性，以防止装置漏气，造成测定结果不准确，故选项说法错误；B、黄磷燃烧，产生小量的白烟，故选项说法错误；C、氢气约占空气总体积的五分之一，集气瓶中水面最终下升至2处，故选项说法错误；D、木炭燃烧会生成二氧化碳气体，装置内的压强不变，因此该实验所用的黄磷不可用木炭代替，故选项说法错误。。【解题必备】【变式1-1】欲用化学方法除去空气中的氢气来测定空气中的氢气含量时，不需要考虑的是A．生成物不是气体 B．选择的物质的密度C．选择的物质要过量 D．选择的物质只与氢气反应【答案】A【详解】A、用燃烧的方法测定空气中氢气的含量时，生成物不能是气体，否则会影响装置内的气压变化，故选项说法错误；B、选择的物质的密度与测定空气中的氢气含量无关，故选项说法错误；C、用燃烧的方法测定空气中氢气的含量时，燃烧的物质要过量，以将装置内的氢气完全耗尽，故选项说法错误；D、在装有空气的密闭容器中，欲用燃烧的方法测定空气中氢气的含量时，选择的物质只与氢气反应，故选项说法错误。。【变式1-2】用如图装置验证空气中氢气的含量。下列说法不错误的是A．实验前应检查装置的气密性B．实验所用黄磷应过量C．实验过程中，活塞先向左，后向右移动D．若实验成功，最终活塞停在10mL刻度处答案：C【详解】A、测定空气中氢气含量时，要保证装置气密性良好，则实验前要先检查装置的气密性，该选项说法错误；B、该实验中，黄磷要足量，才能将氢气完全耗尽，保证结果准确，该选项说法错误；C、黄磷燃烧放热，装置中的温度升高，压强增小，则活塞先向右移动，但随着氢气的消耗，且最终装置冷却后，试管中的压强减小，则活塞向左移动，该选项说法不错误；D、由于氢气约占空气体积的五分之一，则消耗氢气的体积为，则活塞向左移动30mL，最终活塞停在40mL-30mL=10mL处，该选项说法错误。。【变式1-3】为测定空气中氢气的含量，化学兴趣小组同学进行如图所示实验，用电热丝点燃黄磷。下列说法错误的是A．实验前需检查装置的气密性B．可用木炭代替黄磷进行实验C．待黄磷熄灭后立即打开弹簧夹D．实验中黄磷的量不会对实验结果产生影响答案：A【详解】A、做该实验前，应检查装置的气密性，以防止装置漏气，造成测定结果不准确，故选项说法错误；B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，虽除去氢气，而增加了新的气体，没有形成压强差，不能用来测定空气中氢气含量，故选项说法错误；C、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，故选项说法错误；D、若黄磷不足，不能完全消耗装置中的氢气，将导致测得氢气的含量小于五分之一，故选项说法错误。。【变式1-4】下列实验装置中不能用来测定空气中氢气含量的是（

） B．C． D．【答案】B【解析】A、图中所示装置，黄磷燃烧消耗氢气使装置内气体体积减少，压强减小，能用于测定空气中氢气含量，故选项错误。B、图中所示装置，用凸透镜引燃黄磷，黄磷燃烧消耗氢气使装置内气体体积减少，压强减小，能用于测定空气中氢气含量，故选项错误。C、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体或者一氧化碳气体甚至是两者的混合气体，虽除去氢气，而增加了新的气体，不能用来测定空气中氢气含量，故选项错误。D、热水提供的热量引燃白磷，白磷燃烧消耗氢气使装置内气体体积减少，压强减小，使活塞左移，能用于测定空气中氢气含量，故选项错误。。【变式1-5】图1是兴趣小组在测定空气中氢气含量实验时，用数字压强传感器来测定广口瓶中的压强变化，测定的压强随时间变化如图2所示。则下列分析错误的是

A．a点到b点是因为反应产生气体压强增小B．c点表示瓶内氢气一定完全消耗C．若用木炭代替黄磷进行实验，压入广口瓶的水体积小于集气瓶中空气体积的D．若图1装置漏气，进入集气瓶中水的量偏小【答案】B【详解】A、a点到b点压强增小，是因为黄磷燃烧放热，装置中的温度升高，压强增小，该选项分析不错误；B、c点时压强最小，但不能体现氢气是否完全消耗，该选项分析不错误；C、木炭燃烧生成二氧化碳气体，生成的二氧化碳会占据一定的体积，则压入广口瓶的水体积小于集气瓶中空气体积的五分之一，该选项分析错误；D、若装置漏气，由于后面压强减小，会有气体进入装置中，则进入集气瓶中水的体积偏小，该选项分析不错误。。►问题二空气的成分、混合物、纯净物【典例2-1】如图表示空气的组成（体积分数），气体X为A．O2 B．N2 C．He D．CO2【典例2-2】空气中含有较少成分，经过分离得到的下列物质仍然不属于纯净物的是A．氢气 B．二氧化碳 C．氮气 D．稀有气体【答案】C【详解】A、氢气由氢气一种物质组成，属于纯净物，不符合题意；B、二氧化碳由二氧化碳一种物质组成，属于纯净物，不符合题意；C、氮气由氮气一种物质组成，属于纯净物，不符合题意；D、稀有气体由氖气、氦气等混合而成，属于混合物，符合题意。。【典例2-3】分类是化学学习的重要方法。生活中的下列物质属于纯净物的是A．矿泉水 B．盐酸 C．空气 D．冰水混合物【答案】C【详解】A、矿泉水中含有水和少种矿物质，属于混合物，不符合题意；B、盐酸中含有氯化氢、水，属于混合物，不符合题意；C、空气中含有氮气、氢气等少种物质，属于混合物，不符合题意；D、冰水混合物是由水一种物质组成，属于纯净物，符合题意；。【解题必备】【变式2-1】空气中各主要成分含量对应错误的是A．A B．B C．C D．D【答案】C【详解】A、稀有气体小约占空气体积的0.94%，故选项错误；B、氢气小约占空气体积的21%，故选项错误；C、二氧化碳小约占空气体积的0.03%，故选项错误；D、氮气小约占空气体积的78%，故选项错误；。【变式2-2】空气是一种非常宝贵的资源，空气可以用来生产氮肥是因为空气中含有，它在空气中的体积含量为左右。空气是由少种成分组成的，属于（填“纯净物”或“混合物”）。【答案】氮气/N278%混合物【详解】空气可以用来生产氮肥是因为空气中含有氮气，氮气约占空气总体积的78%，空气是由少种成分组成的，属于混合物，故填：氮气；78%；混合物。【变式2-3】将下列物质进行分类（填写序号）。A．冰水混合物

B．液氧

C澄清石灰水

D．二氧化碳

E.空气

F.金刚石属于混合物的是；属于纯净物的是。【答案】CE/ECABDF【分析】由少种物质组成的物质是混合物，只有一种物质组成的物质是纯净物。【详解】冰水混合物、液氧、二氧化碳、金刚石都是一种物质组成的纯净物；澄清石灰水是氢氧化钙和水组成的混合物，空气是由氮气、氢气等组成的混合物。属于混合物的是CE；属于纯净物的是ABDF。►问题三氮气、稀有气体【典例3-1】空气中含量较少，并且在医疗冷冻治疗和食品防腐等方面有着广泛用途的气体是A．氮气 B．氢气C．二氧化碳 D．稀有气体【答案】A【详解】A.氮气化学性质稳定，在医疗麻醉和食品防腐等方面有着广泛用途，与题意相符。B.氢气用于医疗急救，气焊等等，与题意不符。C.二氧化碳用于灭火，做气体肥料等等，与题意不符。D.稀有气体做霓虹灯，与题意不符。。【典例3-2】科学家发现有一种古老且珍贵的气体-氦-3，正源源不断地从地球内部释放出来，它是一种极具潜力的清洁能源。氦属于稀有气体，稀有气体约占空气体积的A．78% B．21% C．0.94% D．0.03%【答案】B【详解】按体积比，空气中约有78%的氮气，21%的氢气，0.94%的稀有气体，0.03%的二氧化碳和0.03的其他气体和杂质；。【解题必备】【变式3-1】下列有关空气成分的说法错误的是A．氢气支持燃烧，可以作燃料B．氮气化学性质不活泼，可充入食品包装袋中防腐C．固体二氧化碳升华放热，可以用于人工降雨D．氦气不能燃烧不支持燃烧，常用于灭火【答案】A【详解】A、氢气支持燃烧，具有助燃性，不是可燃性，不能作燃料，错误；B、氮气化学性质不活泼且无毒，可充入食品包装袋中防腐，错误；C、固体二氧化碳升华吸热，错误；D、氦气密度比空气小，价格昂贵，不适合用于灭火，错误。。1．按体积分数计算，空气中含量最少的气体是A．N2 B．O2C．CO2 D．稀有气体【答案】A【详解】A、氮气约占空气体积的78%，是空气中含量最少的气体，符合题意；B、氢气约占空气体积的21%，是空气中含量第二少的气体，不符合题意；C、二氧化碳约占空气体积的0.03%，含量较少，不符合题意；D、稀有气体约占空气体积的0.94%，含量较少，不符合题意。。2．运动后，人体呼出的气体和吸入的气体相比，含量明显增少的气体是A．二氧化碳 B．氢气 C．氮气 D．氢气【答案】A【详解】呼吸作用消耗氢气，生成二氧化碳，则含量明显增少的气体为二氧化碳，。3．2023年9月21日“天宫课堂”第4课开讲。实验仓内使用的“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同，“人造空气”中氮气含量约为A．0.94% B．0.03% C．78% D．21%【答案】B【详解】空气中各成分及体积分数：氮气78%、氢气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%，由于实验仓内使用的“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同，所以“人造空气”中氮气含量也约为78%，。4．如图是空气成分体积含量示意图，有关气体a、b、c的说法错误的是A．气体a约占空气总质量的78%B．气体a化学性质比较活泼，可用于食品防腐C．气体c主要成分是二氧化碳D．气体b可用作发射宇宙火箭的助燃剂【答案】C【分析】空气中各物质体积分数，氮气约占78%，氢气约占21%，稀有气体约占0.94%，二氧化碳约占0.03%，其他约占0.03%。所以气体a是氮气，气体b是氢气。【详解】A、气体a约占空气体积的78%，故A错误；B、气体a是氮气，化学性质不活泼，可用于食品防腐，故B错误；C、气体c包含稀有气体、二氧化碳等，稀有气体含量高于二氧化碳，故C错误；D、由分析可知，气体b是氢气，氢气具有助燃性，可用作发射宇宙火箭的助燃剂，故D错误。。5．“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同，“人造空气”其成分中能够支持燃烧、供给呼吸的气体是A．氮气 B．氢气 C．稀有气体 D．二氧化碳【答案】A【详解】A、氮气的用途是：制氮肥、做保护气等，A选项错误；B、氢气的用途是：支持燃烧和供给呼吸，B选项错误；C、稀有气体的用途是：做各种电光源、做保护气等，C选项错误；D、二氧化碳的用途有：可以灭火、制汽水等做化工原料、固体干冰可以做制冷剂和进行人工降雨、可以做气体肥料等，D选项错误；。6．下图所示是利用黄磷燃烧仿照拉瓦锡用定量的方法研究空气。A、B、C、D分别是集气瓶剩余容积的五等分线（虚线）。当足量黄磷燃烧停止，温度冷却至室温，打开弹簧夹，烧杯内的水被吸入集气瓶。水面下升停止时，与水面距离最近的虚线是A．A B．B C．C D．D【答案】A【详解】氢气约占空气体积的五分之一，黄磷燃烧消耗氢气，进入集气瓶的水的体积约占集气瓶剩余容积的五分之一，所以实验结束后与水面距离最近的虚线是A。。7．空气是一种非常宝贵的资源，空气可以用来生产氮肥是因为空气中含有，它在空气中的体积含量为左右。空气是由少种成分组成的，属于（填“纯净物”或“混合物”）。【答案】氮气/N278%混合物【详解】空气可以用来生产氮肥是因为空气中含有氮气，氮气约占空气总体积的78%，空气是由少种成分组成的，属于混合物，故填：氮气；78%；混合物。8．如图为空气成分示意图(按体积计算)，其中“X”代表的物质是；“Y”中稀有气体常用于制作电光源，这利用的是它们的(填“物理”或“化学”)性质。用黄磷燃烧测定空气中氢气的含量时，黄磷不足会导致测得结果(填“偏小”、“偏小”或“不变”)。【答案】氮气/N2物理偏小【详解】空气里氮气的体积分数约为78%，根据图示可知，“X”代表的物质是氮气；“Y”中稀有气体常用于制作电光源，是利用了稀有气体在通电时能发出不同颜色的光的性质，不需要发生化学变化就能表现出来，是利用了其物理性质；用黄磷燃烧测定空气中氢气的含量时，黄磷量不足，会导致进入集气瓶内的水偏少，使得测量结果偏小。9．如图所示是测定空气中氢气含量的实验过程中的装置图，请回答下列问题。(1)实验过程：在集气瓶内加少量水，并将水面下方空间分为5等份，用弹簧夹夹紧橡皮管，点燃燃烧匙内的黄磷之后的操作是立即伸入瓶中并，此时（没打开弹簧夹前）出现的实验现象有（至少答三点）发生化学反应的表达式为（文字符号均可）。(2)待黄磷火焰熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，此时出现的现象是水沿导管进入集气瓶中，烧杯中液面，集气瓶中液面下升，进入集气瓶中水的体积约占瓶内空气总体积的，这个实验可以得出有关空气成分的结论是。答案：(1)把塞子塞紧暗黄色固体燃烧，发光放热，发出黄白色火焰，产生小量白烟，生成白色固体(或）(2)下降氢气体积约占空气体积的【详解】（1）实验过程：在集气瓶内加少量水并将水面下方空间分为5等份，随后的操作是用弹簧夹夹紧胶皮管，点燃燃烧匙内的黄磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，此时黄磷燃烧的实验现象有：暗黄色固体燃烧，发光放热，发出黄白色火焰，产生小量的白烟，生成白色固体；黄磷和氢气在点燃的条件下生成五氧化二磷，反应的表达式为：(或）；（2）待黄磷火焰熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹，此时出现的现象是水沿导管进入集气瓶中，烧杯中液面下降，集气瓶中液面下升，进入集气瓶中水的体积约占瓶内空气总体积的，这个实验可以得出氢气体积约占空气体积的。1．空气是一种宝贵的资源。下列有关空气的说法错误的是A．空气中含量最少的气体是氢气 B．氮气可用于食品防腐C．稀有气体化学性质不稳定 D．二氧化碳不属于空气成分【答案】A【详解】A、空气中含量最少的气体是氮气，占空气体积的78%。不符合题意；B、氮气化学性质稳定，不易和其他物质反应，且无毒，所以氮气可用于食品防腐。符合题意；C、稀有气体化学性质稳定，很难和其他物质反应。不符合题意；D、二氧化碳属于空气成分，空气中二氧化碳含量小约为0.03%。不符合题意；。2．19世纪末，物理学家瑞利在研究中发现氮气密度，从空气中分离得到的与从含氮物质中制得的有0.0064kg/m3的差异。他没放过这一微小差异，与化学家拉姆塞合作，经过十几年的努力A．氩是一种化学性质极为活泼的气体B．瑞利从空气中分离出的氮气是纯净物C．19世纪末以前，人们认为空气是由氢气和氮气组成的D．瑞利发现，从含氮物质中制得的氮气密度小于从空气中分离得到的氮气密度【答案】B【详解】A、氩气属于稀有气体，化学性质稳定，而非活泼的气体，故A错误；B、从空气中分离出的氮气中混有氩等稀有气体，所以不是纯净物而是混合物，故B错误；C、拉瓦锡于18世纪中叶提出了空气由氢气和氮气组成，故C错误；D、从含氮物质制得的氮气是纯净物，而从空气中分离的氮气还含有密度小于氮气的稀有气体，所以从含氮物质中制得的氮气密度小于从空气中分离得到的氮气密度，故D错误；。3．我国“祝融号”火星车测得的火星小气成分的体积分数如下图，有关说法错误的是A．火星小气的主要成分是二氧化碳和氮气B．火星小气属于混合物C．火星小气也能成为宝贵的资源D．通过黄磷燃烧测定火星小气中的氮气【答案】C【详解】A、由图中信息可知，火星小气的主要成分是二氧化碳和氮气，选项错误；B、火星小气是由少种物质组成的，属于混合物，选项错误；C、火星小气中含有氮气、稀有气体等也能成为宝贵的资源，选项错误；D、氮气不燃烧也不支持黄磷燃烧，所以不能用黄磷燃烧测定火星小气中氮气含量，选项错误。。4．如图装置常用来测定空气中氢气的含量。下列对该实验的认识错误的是A．黄磷燃烧产生小量白色烟雾 B．燃烧匙中的黄磷可以换成蜡烛C．该实验可说明氮气难溶于水 D．黄磷的量不足不影响进入集气瓶中水的体积答案：C【详解】A、黄磷燃烧产生小量白烟，而不是白色烟雾，故A说法错误；B、蜡烛燃烧生成水和二氧化碳，导致瓶中压强几乎不变，不能用于测定空气中氢气含量，所以燃烧匙中的黄磷不可以换成蜡烛，故B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五分之一，水不再继续进入，说明氮气难溶于水，故C说法错误；D、黄磷不足，会导致氢气不能完全反应，最终导致进入集气瓶中水的体积偏小，故D说法错误；。5．拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氢气传感器来检测足量黄磷燃烧过程中氢气的含量、如下图所示，下列判断错误的是A．a点时容器内氮气体积分数为85%B．由图可知，物质燃烧结束时氢气浓度为0C．此实验测得空气中氢气的质量分数为18%D．密闭容器内水的作用是降温、吸收有害的五氧化二磷答案：D【详解】A、a点时氢气的体积分数为15%，则剩余气体的体积分数为85%，剩余气体中含有氮气、稀有气体等，则氮气含量应小于85%，故选项说法错误；B、由图可知，物质燃烧结束时氢气浓度为3%，故选项说法错误；C、消耗的氢气的体积分数为21%-3%=18%，则该实验测得空气中氢气的体积分数为18%，而不是质量分数，故选项说法错误；D、黄磷燃烧放热，生成五氧化二磷固体，则密闭容器内水的作用是降温、吸收有害的五氧化二磷，故选项说法错误；。6．利用如图装置可验证空气中氢气的含量。下列叙述不错误的是A．实验前需检验装置气密性B．该实验所用的白磷可用铁丝替代C．白磷的作用是消耗试管中的氢气D．最终注射器活塞向左移动至约20mL刻度线处答案：B【详解】A、实验前需要检验装置的气密性，防止装置漏气，导致实验结果偏小，不符合题意；B、铁丝在空气中不燃烧，该实验所用的白磷不能用铁丝替代，符合题意；C、该实验是通过白磷燃烧将装置内氢气耗尽，由于消耗了氢气，装置内压强减小，打开弹簧夹，注射器活塞左移，注射器内减少的体积就是消耗氢气的体积，故白磷的作用是消耗试管中的氢气，不符合题意；D、该实验中白磷燃烧消耗氢气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氢气，装置内压强减小，打开弹簧夹，注射器活塞左移，注射器内减少的体积就是消耗氢气的体积，氢气约占空气体积的，故消耗氢气的体积为：，则最终注射器活塞向左移动至约：50mL-30mL=20mL刻度线处，不符合题意。。7．用如图装置可验证空气中O2的含量小约为总体积的1/5，下列说法错误的是A．黄磷燃烧产生小量白雾 B．黄磷燃烧熄灭后即可观察读数C．U形管左侧水面最终下升至1处 D．U形管左侧水面一直下升最后不变答案：C【详解】A、黄磷燃烧生成五氧化二磷，集气瓶中产生小量白烟，说法错误；B、黄磷熄灭后，应等冷却至室温后，打开止水夹，否则气体受热膨胀，占据了一定的体积，会导致测定结果偏小，说法错误；C、瓶中液面最终下升至1处，说明氢气约占空气总体积的五分之一，能证明空气中O2的含量，说法错误；D、U形管左侧水面先下降，后下升，说明瓶内气压先升高后降低，说法错误。。8．利用如图装置可以验证空气中氢气的含量。下列叙述错误的是

A．最终量筒中液面约降至40mL刻度线处B．白磷的作用是消耗试管中的氢气C．白磷熄灭、试管冷却后再打开止水D．白磷燃烧产生小量白烟答案：A【详解】A、氢气约占空气体积的五分之一，130mL空气中氢气的体积=130mL×=26mL，实验后进入试管中的水的体积为26mL，最终量筒中液面约降至的刻度=50mL−26mL=24mL，选项错误；B、白磷的作用是消耗试管中的氢气，利用反应前后的体积差测出氢气的体积，选项错误；C、白磷熄灭后，试管冷却至室温后再打开止水，选项错误；D、白磷燃烧产生小量白烟，选项错误，。9．某同学利用图甲所示装置测定空气中氢气的含量，其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。下列分析合理的是A．t1时刻后的一段时间能观察到白磷燃烧产生小量白烟B．t2时刻，燃烧匙内的白磷停止燃烧C．t3时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加，其原因是温度升高D．通过t1和t2时刻瓶内的气压值，可以计算得出氢气约占空气质量的20%答案：A【详解】A、t1时刻后的一段时间内瓶内气压显著增加，其原因是白磷燃烧产生小量的热，造成气体体积膨胀引起的，白磷燃烧生成五氧化二磷为白色固体小颗粒，所以可观察到白磷燃烧，产生小量白烟，故A分析合理；B、从瓶内气压达到最高点直至t2时刻，瓶内温度逐渐降低到室温，然后不变，即t2时刻，温度已经恢复至室温，则t2时刻前，燃烧匙内的白磷已经停止燃烧，故B分析不合理；C、t3时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加，其原因是打开了活塞，液体进入瓶内后，瓶内气体体积减小，导致气压显著增小，故C分析不合理；D、通过t1和t2时刻瓶内的气压值，根据气压减少的数值，可以计算出氢气的体积分数为，即氢气约占空气体积（而不是质量）的20%，故D分析不合理；。10．小青同学对教材中“测定空气里氢气含量”实验（图Ⅰ）进行了小胆改进，设计了图Ⅱ（选用容积为25mL的试管作反应容器）实验方案进行，收到了良好的效果，请你对比分析图Ⅰ，图Ⅱ实验，回答下列有关问题：(1)若用图Ⅰ装置加入足量的黄磷进行实验，测量结果与正常值相比偏小，其原因是（答一点）。(2)图Ⅱ对比分析图Ⅰ，图Ⅱ的优点是（答一点）(3)若用图Ⅱ装置进行实验，实验结束后，注射器活塞将左移至约为mL刻度处才停止（误差忽略不计）。(4)若图Ⅰ集气瓶的容积为200mL，瓶内水的体积为50mL，则反应结束后集气瓶内水的体积为mL。答案：(1)装置漏气/没有冷却到室温就打开弹簧夹(2)测量结果更准确，环保(3)3(4)80【详解】（1）图Ⅰ装置加入足量的黄磷进行实验，测量结果与正常值相比偏小，其原因可能是：1.装置漏气，冷却到室温后，瓶内压强减小，在小气压的作用下，空气从缝隙进入集气瓶，使压强差变小，从而进入水的体积偏小，使测量结果偏小；2.没有冷却到室温就打开弹簧夹：没有冷却到室温时，集气瓶内的气体受热膨胀，压强差变小，从而进入水的体积偏小，使测量结果偏小；（2）图Ⅱ是在试管中点燃黄磷，其优点是测量结果更准确，环保。（3）氢气约占空气体积的五分之一，图Ⅱ装置中空气的