夯基知識梳理
知識點1 空氣的組成
1.如圖為空氣成分示意圖(按體積計算)，其中“乙”代表( )
A.氮氣B.氧氣C.稀有氣體D.二氧化碳
2.用如圖所示裝置可驗證空氣中氧氣的含量。下列現(xiàn)象能表明氧氣含量的是( )
A.集氣瓶中產(chǎn)生大量白煙B.紅磷燃燒一段時間后熄滅
C.燒杯中的水倒吸進入集氣瓶D.集氣瓶中水面最終上升至1處
3.用來測定空氣成分的方法很多，圖1利用了紅磷在空氣中燃燒的測定方法。
第一步：將集氣瓶容積劃分為五等份，并做好標記。
第二步：點燃燃燒匙內(nèi)的紅磷，伸入集氣瓶中并把塞子塞緊。
第三步：待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾，發(fā)現(xiàn)水被吸入集氣瓶中，進入集氣瓶中水的體積約為集氣瓶總?cè)莘e的1/5。
請回答下列問題：
(1)上面的實驗同時證明了氮氣具有________________的化學性質(zhì)。
(2)實驗完畢，若進入集氣瓶中水的體積不到集氣瓶總?cè)莘e的1/5，你認為導致這一結(jié)果的原因可能是________________________________(寫一條)
(3)某同學對實驗進行反思后，提出了改進方法(如圖2所示)，你認為改進后的優(yōu)點是________________________________________________。
(4)寫出紅磷燃燒的文字表達式：________________________________________________。
知識點2 純凈物與混合物
4.下列物質(zhì)中，屬于純凈物的是( )
A.紅磷B.河水C.粗鹽D.碘酒
5.下列物質(zhì)：①氮氣、②液態(tài)空氣、③氧化鎂、④礦泉水、⑤氧氣、⑥二氧化碳、⑦鐵、⑧冰水混合物。
(1)屬于純凈物的有________________(填序號)，仿寫一例________(填名稱)。
(2)屬于混合物的有________________(填序號)，仿寫一例________(填名稱)。
知識點3 空氣是一種寶貴的資
6.空氣是人人都離不開的重要物質(zhì)，其中體積分數(shù)約為21%并能供給人類呼吸的氣體是( )
A.氮氣B.氧氣C.氖氣D.二氧化碳
7.空氣是人類寶貴的自然資。下列有關(guān)空氣的說法錯誤的是( )
A.液氮可用作制冷劑B.氧氣可用作火箭發(fā)射的燃料
C.氦氣可用來填充探空氣球D.二氧化碳是植物進行光合作用必需的物質(zhì)
8.空氣是一種寶貴的自然資，由多種物質(zhì)組成。根據(jù)下列現(xiàn)象，填寫空氣中的成分：
(1)酥脆的餅干放置在空氣中一段時間后會變軟受潮：________；
(2)昆蟲在盛有空氣的密閉容器中能生存一段時間：________；
(3)燈泡中充入________時能發(fā)出不同顏色的光，制成多種用途的電光；
(4)空氣是制造氮肥的原料：________。
知識點4 保護空氣
9.2016年世界衛(wèi)生組織發(fā)布的一份報告顯示，世界上92%的人口生活在空氣污染水平超過世衛(wèi)組織限值的地方?？諝馕廴疽殉蔀橥{人類健康的重要因素之一。下列做法不會導致空氣污染加重的是( )
A.大力發(fā)展火力發(fā)電B.節(jié)日大量燃放煙花爆竹
C.發(fā)展快速公交，減少私家車出行D.秋收后就地焚燒秸稈
10.加強對空氣質(zhì)量的監(jiān)測是保護環(huán)境的一項重要措施，下表是某市一年四季空氣質(zhì)量監(jiān)測的平均數(shù)據(jù)。請你據(jù)表回答下列問題。
(1)對該市空氣質(zhì)量影響最大的指標是________________。
(2)空氣質(zhì)量最差的季節(jié)是________。你認為造成這種情況的原因是________________________________。
(答一點即可)?？刹扇〉挠行Х乐未胧┦莀_______________________________(答一點即可)。
提優(yōu)強化練習
11.下列物質(zhì)不是空氣成分的是( )
A.用于食品防腐的氮氣B.用于醫(yī)療急救的氧氣C.用于生產(chǎn)氮肥的氨氣D.參與光合作用的二氧化碳
12.關(guān)于測定空氣中氧氣含量的實驗，下列說法正確的是( )
A.實驗前止水夾沒有夾緊B.將紅磷換成木炭進行實驗
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
13.下列各組物質(zhì)中，前者屬于混合物，后者屬于純凈物的是( )
A.醫(yī)用酒精、稀有氣體B.清新的空氣液氧C.氮氣、二氧化碳D.高錳酸鉀、清澈的泉水
14. 2021年世界地球日的主題是“修復我們的地球”，這一主題旨在強調(diào)：關(guān)注地球健康，保護生態(tài)環(huán)境。下列做法不符合這一主題的是( )
A.增加植樹造林面積B.實行垃圾分類和回收
C.將農(nóng)田中的秸稈就地焚燒D.出行方式盡量采用步行、騎自行車，少開私家車
15.下列有關(guān)空氣成分的說法不正確的是( )
A.稀有氣體可用于制作霓虹燈B.氮氣充入食品包裝中可以防腐
C.二氧化碳是一種空氣污染物D.氧氣主要來于植物的光合作用
16.宇航員太空行走時，需要“人造空氣”供給呼吸。這種“人造空氣”中含有體積分數(shù)為70%的氮氣、20%以上的氧氣以及少量二氧化碳。
(1)“人造空氣”屬于________(填“純凈物”或“混合物”)。
(2)某同學對“人造空氣”的分析如下：①氮氣含量比空氣中氮氣含量低；②氮氣沒有任何作用，可不添加；③改成純氧氣更有益于宇航員呼吸；④沒有污染物。其中正確的是________(填序號)。
(3)氮氣可以在食品包裝袋中大量填充，主要原因是________________________。
(4)向裝有“人造空氣”的集氣瓶中通入一些稀有氣體及其他氣體以接近真正空氣的組成，該過程屬于________(填“物理變化”或“化學變化”)。
17.利用紅磷燃燒測定空氣中氧氣體積分數(shù)的實驗中，傳感器記錄集氣瓶中氣壓隨時間變化的情況如圖所示。
(1)圖1中紅磷燃燒的文字表達式是________________________。
(2)燃燒結(jié)束，等到集氣瓶冷卻到室溫，打開止水夾，觀察到的現(xiàn)象是________________________,由此得出結(jié)論：空氣中氧氣約占空氣總體積的________。該實驗可推論出氮氣的性質(zhì)有________________________(答兩點即可)。
(3)該實驗中紅磷需足量，目的是________________。如果裝置氣密性不好，則測出的氧氣體積分數(shù)將________(填“偏大”“偏小”或“不變”)。
(4)圖1中實驗裝置始終密閉，優(yōu)點是________________(答一點即可)。
(5)圖2中BC段氣壓變化的原因是________________________,CD段氣壓變化的主要原因是________________________________。
素養(yǎng)能力提升
18.[科學態(tài)度與社會責任]依據(jù)短文回答問題：
氦氣
氦氣(He)在空氣中含量甚微。通常它是一種無色無味的氣體，它的密度為0.1785克/升，大約是氫氣的2倍，空氣的七分之一。氦氣的化學性質(zhì)穩(wěn)定，不易燃不易爆，使用十分安全。
近年來，在塑料及合成纖維工業(yè)上，誕生了一種特殊的生產(chǎn)工藝，將氦氣的微泡摻入塑料或合成纖維，制成特別輕盈的泡沫塑料或纖維。例如，風靡一時的“太空服”輕巧、保暖性好，就是因為它的纖維中含有氦氣微泡。氦氣也可作為焊接金屬和冶煉金屬時的保護氣。
在標準大氣壓下，液氦的沸點是－268.9℃，固態(tài)氨的熔點為－272.3℃，它與“絕對零度”(－273.15℃)僅一步之遙。因此，液氦可稱得上是“世界上最冷的液體”了，液氨的這種超低溫特性，在生產(chǎn)與科學研究上有很多重要的應用。
(1)氦氣代替氫氣灌充飛艇，利用氦氣的物理性質(zhì)是________________________,化學性質(zhì)是________________________。
(2)通過閱讀你已經(jīng)了解了氦氣的一些用途，除此之外，請再舉一例氦氣的可能用途：________________
________________________________________________________________________________。
19.[科學探究與創(chuàng)新意識]空氣中氧氣含量測定的再認識。
【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(裝置如圖1)，通過該實驗拉瓦錫得出了空氣中氧氣約占空氣總體積________的結(jié)論。
【實驗回顧】(1)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)，某興趣小組用該方法測出的氧氣含量低于1/5，造成該實驗誤差的原因可能是________________________________(寫兩點)。
(2)紅磷在空氣中點燃后才放入集氣瓶內(nèi)造成的實驗缺陷有：
①測定結(jié)果不準確；②________________________________________。
【提出問題】能否設(shè)計一套實驗裝置以解決上述缺陷？
【實驗改進】興趣小組的同學設(shè)計了如圖3所示裝置。
【查閱資料】溫度達到40℃白磷就能在空氣中燃燒。
【實驗準備】錐形瓶內(nèi)空氣體積為230mL,注射器中水的體積為50mL,該裝置氣密性良好。
【實驗探究】裝入藥品，按圖3所示連接好儀器，夾緊彈簧夾，先將錐形瓶底部放入熱水中，白磷很快被引燃，然后將錐形瓶從熱水中取出。
【現(xiàn)象分析】(1)錐形瓶底部放入熱水中，白磷被引燃。
(2)整個實驗過程中氣球的作用是________________________________________。
(3)待白磷熄滅，錐形瓶冷卻到室溫后，打開彈簧夾，可觀察到的現(xiàn)象一是：注射器中的水自動噴射出來，原因是________________________________________?，F(xiàn)象二是：當注射器中的水還剩約________mL時停止流下。
【參考答案及解析】
夯基知識梳理
1.B 空氣成分按體積計算，大約是：氮氣78%、氧氣21%、稀有氣體0.94%、二氧化碳0.03%、其他氣體和雜質(zhì)0.03%，所以圖示中“乙”代表氧氣。
2.D 集氣瓶中水面最終上升至1處，說明氧氣約占空氣總體積的1/5，能證明空氣中氧氣的含量。
3.【答案】
(1)不能燃燒，也不支持燃燒
(2)裝置漏氣或紅磷的量不足
(3)裝置始終密閉，空氣沒有逸出，實點燃驗結(jié)果更準確(合理即可)
(4)紅磷+氧氣 eq \(\s\up5(點燃),\s\d3(→)) 五氧化二磷
【解析】
(1)空氣主要由氮氣和氧氣組成，而紅磷燃燒消耗了氧氣，剩下的氣體主要是氮氣，此時紅磷熄滅，說明氮氣具有不能燃燒、也不支持燃燒的化學性質(zhì)。
(2)如果紅磷的量不足或裝置漏氣，集氣瓶中的壓強都不會減小到理論值，則進入集氣瓶中水的體積不足集氣瓶總?cè)莘e的1/5。
4.A 紅磷只由一種物質(zhì)組成，屬于純凈物；河水、粗鹽、碘酒都屬于混合物。
5.【答案】
(1)①③⑤6⑦⑧ 氫氣(合理即可)
(2)②④ 自來水(合理即可)
【解析】
(1)氮氣、氧化鎂、氧氣、二氧化碳、鐵、冰水混合物中都只含有一種物質(zhì)，都屬于純凈物；氫氣、高錳酸鉀等都屬于純凈物。
(2)液態(tài)空氣、礦泉水中都含有多種物質(zhì)，屬于混合物；自來水、海水等都屬于混合物。
6.B 氧氣能供給呼吸，且空氣中氧氣的體積約占21%。
7.B 液氮可作制冷劑，A正確；氧氣有助燃性，沒有可燃性，因此不能作燃料，B錯誤；氦氣密度比空氣小，化學性質(zhì)穩(wěn)定，可用來填充探空氣球，C正確；二氧化碳是植物進行光合作用必需的物質(zhì)，D正確。
8.【答案】(1)水蒸氣 (2)氧氣 (3)稀有氣體 (4)氮氣
9.C 火力發(fā)電、燃放煙花爆竹及焚燒秸稈都會產(chǎn)生大量的有害氣體與煙塵，造成空氣的污染；發(fā)展快速公交，減少私家車出行，有利于減少空氣污染物的排放。
10.【答案】
(1)可吸入顆粒物
(2)冬季 取暖燃燒大量的煤炭 改個體取暖為集體供暖(答案合理即可)
【解析】
(1)由題表中數(shù)據(jù)可知同一季節(jié)中，可吸入顆粒物數(shù)值最大，故對該市的空氣質(zhì)量影響最大的指標是可吸人顆粒物。
(2)由題表中數(shù)據(jù)可看出空氣質(zhì)量最差的季節(jié)是冬季。冬季需要燃燒化石燃料取暖，使空氣中的可吸入顆粒物、氮氧化物和二氧化硫增多，因此冬季空氣質(zhì)量最差?？蓮臏p少排放和加強吸收凈化兩個方面采取措施，如改個體取暖為集體供暖；進一步加強綠化，增設(shè)園林廣場等。
提優(yōu)強化練習
11.C 氮氣、氧氣與二氧化碳都是空氣的成分，氨氣不是空氣的成分。
12.C 實驗前止水夾沒有夾緊，會漏氣，導致測量不準確；木炭燃燒生成二氧化碳氣體，不能將紅磷換成木炭；點燃紅磷后若緩慢將燃燒匙插入集氣瓶中，會導致集氣瓶中部分氣體受熱膨脹逸出，影響測量結(jié)果。
13.B A項，醫(yī)用酒精、稀有氣體都是由多種物質(zhì)組成的混合物。B項，清新的空氣中含有氮氣、氧氣等多種物質(zhì)，屬于混合物；液氧只由一種物質(zhì)組成，屬于純凈物。C項，氮氣、二氧化碳都只由一種物質(zhì)組成，均屬于純凈物。D項，高錳酸鉀只由一種物質(zhì)組成，屬于純凈物；清澈的泉水中含有多種物質(zhì)，屬于混合物。
14.C 將農(nóng)田中的秸稈就地焚燒，會產(chǎn)生大量的煙塵，造成空氣污染。
15.C 二氧化碳不是空氣污染物，C錯誤。
16.【答案】(1)混合物 (2)①④ (3)氮氣的化學性質(zhì)穩(wěn)定 (4)物理變化
【解析】
(1)“人造空氣”中含有氮氣、氧氣及二氧化碳，屬于混合物。
(2)空氣中氮氣的體積分數(shù)約為78%,①正確；“人造空氣”中沒有污染物，④正確。
(3)由于氮氣的化學性質(zhì)穩(wěn)定，可以在食品包裝袋中大量填充，用作保護氣。
(4)向裝有“人造空氣”的集氣瓶中通入一些稀有氣體及其他氣體以接近真正空氣的組成，該過程只是物質(zhì)的簡單混合，沒有新物質(zhì)生成，屬于物理變化。點燃
17.【答案】
(1)紅磷+氧氣 eq \(\s\up5(點燃),\s\d3(→)) 五氧化二磷
(2)燒杯中的水沿導管進入集氣瓶，水面升至“1”刻度處 1/5 不燃燒也不支持燃燒，不易溶于水(任寫兩點)
(3)將集氣瓶內(nèi)氧氣完全消耗 偏小
(4)實驗過程無污染(或其他合理答案)
(5)紅磷燃燒放熱，使集氣瓶內(nèi)氣壓增大 紅磷燃燒消耗氧氣，溫度降低，使集氣瓶內(nèi)氣壓減小
【解析】
(2)紅磷燃燒消耗集氣瓶內(nèi)的氧氣，使集氣瓶內(nèi)的氣壓減小，冷卻到室溫后打開止水夾，觀察到燒杯中的水沿導管進入集氣瓶，水面升至“1”刻度處，說明空氣中氧氣約占空氣總體積的1/5。集氣瓶內(nèi)剩余氣體主要為氮氣，該實驗能夠說明氮氣具有不燃燒、不支持燃燒、不易溶于水的性質(zhì)。
(3)如果裝置氣密性不好，在冷卻到室溫的過程中外界空氣的進入使瓶內(nèi)的壓強變大，導致測出的氧氣體積分數(shù)偏小。
(4)圖1中實驗裝置始終密閉，紅磷燃燒產(chǎn)生的五氧化二磷不會擴散到空氣中，且會使實驗結(jié)果更準確。
素養(yǎng)能力提升
18.【答案】
(1)氦氣的密度小于空氣 穩(wěn)定，不易燃不易爆
(2)用于制作電光(答案合理即可)
【解析】
(1)考查氣體的性質(zhì)，可從文中第一段直接找到答案。
(2)考查物質(zhì)的用途，可結(jié)合稀有氣體的性質(zhì)得出答案。
19.【答案】【經(jīng)典賞析】1/5
【實驗回顧】
(1)沒有冷卻至室溫就打開止水夾，裝置漏氣(或其他合理答案)
(2)污染環(huán)境
【現(xiàn)象分析】(2)緩沖作用 (3)白磷燃燒消耗錐形瓶中的氧氣，使錐形瓶中氣壓減小4
【解析】【實驗回顧】
(1)測定結(jié)果低于1/5，其原因可能是裝置漏氣、紅磷量不足或沒有冷卻至室溫就打開止水夾等。
(2)紅磷在空氣中點燃后才放入集氣瓶內(nèi)，燃燒匙伸入集氣瓶過程中會導致部分氣體受熱膨脹逸出，使實驗結(jié)果不準確；同時使反應生成的五氧化二磷擴散到空氣中，污染環(huán)境。
【現(xiàn)象分析】
(3)由于氧氣約占空氣總體積的五分之一，因此進入錐形瓶中的水的體積約為230mLx1/5=46mL,當注射器中的水還剩約50mL－46mL=4mL時停止流下。
可吸入顆粒物
氮氧化物(NO2等)
二氧化硫
空氣質(zhì)量級別
春季
88
40
44
二級
夏季
67
33
36
二級
秋季
90
46
54
二級
冬季
98
69
60
二級

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