3.1空气与氧气（空气成分的验证及氧的含量实验）-2022-2023学年八年级科学下学期课后培优分级练（浙教版）.docx

1、3.1空气与氧气（空气成分的验证及氧的含量实验）一、空气成分的验证1夏天从冰箱拿出冰镇啤酒，一会儿啤酒瓶外就挂满了水珠，这是因为() A啤酒从瓶中渗透出来了B空气中的水分遇冷形成了水珠C从冰箱中带出来的水分D夏天太热，啤酒瓶流汗了2空气是由多种成分组成的 。法国化学家 通过实验首先得出了空气是由 和 组成的；现代科学家经过大量的实验发现，空气中还有氦、氩氙等 气体，此外还有少量的 、 以及其他杂质。3空气中各成分体积分数如图所示，其中区域“a”代表的是（） A氧气B氦气C氮气D二氧化碳4下列事实说明空气中含有哪些成分?（1）木炭在空气中燃烧： 。 （2）酥脆的饼干在空气中逐渐变软： 。 （3）

2、空气是制造氮肥的原料： 。 （4）长期放在空气中的澄清石灰水表面有一层白色物质： 。 5根据下列事实说明空气中含有的成分。（1）小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有 。 （2）空气是制造氮肥的天然资源，说明空气中含有 。 （3）炸脆的食物在空气中放置一段时间后就不脆了，说明空气中含有 。 （4）澄清石灰水在空气中放置一段时间，看到表面有一层白膜， 说明空气中含有 。 二、空气中氧含量实验6如图是测定空气中氧气含量的实验装置图。（1）磷燃烧的文字表达式为 ，现象是 ，生成物是 体，反应结束后集气瓶内气压 。（2）等反应结束后，打开导管上的夹子，出现的现象是 ，进入集气瓶中水

3、的体积最终约为瓶内原有气体体积的 。（3）此实验说明：7某同学利用如图所示装置成功测定了空气中氧气的含量(量筒中盛有50mL水)，下列叙述正确的是() A实验前需检验装置的气密性B白磷熄灭后立即打开止水夹C白磷的作用是消耗试管中的氮气D量筒中的液面约降至40 mL刻度线8空气是由多种气体组成的混合物，是一种宝贵的自然资源。（1）空气中二氧化碳的体积分数大约为 。（2）因为氮气具有常温下 的性质，所以充入食品包装袋内用于防腐。（3）暖宝宝贴(主要成分为铁粉、木炭、食盐)的热量来源于铁粉的氧化。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，实验后从量筒中流人玻璃瓶(容积

4、为250mL)中的水的体积为45 mL(铁粉生锈消耗的水忽略不计)。下列说法正确的是 (填字母)。A如果装置漏气，会使测量结果偏大B不必等温度计的读数恢复至实验前的温度后就能记录量筒内剩余水的体积C若装置气密性良好，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本实验数据测得空气中氧气的体积分数约为 (计算结果精确到0.1%)。9小明设计如图所示的实验装置来同时完成燃烧条件的探究和空气中氧气含量的测定。装置中注射器活塞与内壁摩擦非常小，可忽略不计。实验操作步骤如下：步骤1：检查装置气密性，且装置气密性良好。步骤2：将盛有足量白磷的燃烧匙放入空集气瓶中，塞紧塞子，白磷不燃烧。步骤3

5、：打开集气瓶塞子，往瓶中倒满80的热水，并塞紧塞子，白磷仍然不能燃烧。步骤4：打开K1和K2，通过注射器从b管抽水，当瓶中液面刚低于燃烧匙底部时，立即同时关闭K1、K2，发现瓶中白磷燃烧，此时读出注射器中水量为V1毫升，导管b中水的体积忽略不计。步骤5：待整个装置冷却至室温时，只打开K2，发现注射器中的水剩余V2毫升。（1）白磷和红磷在空气中燃烧的现象相似。步骤4中，白磷燃烧的现象是 。（2）结合步骤2、4，说明白磷燃烧需要的条件是 。（3）该实验测得空气中氧气的含量为 （用V1、V2来表示）。（4）小明多次重复上述实验，测得空气中氧气的体积分数远大于21%，原因是 。10小明设计如图所示的实

6、验装置来同时完成燃烧条件的探究和空气中氧气含量的测定。装置中注射器活塞与内壁摩擦非常小，可忽略不计。实验操作步骤如下：步骤1：检查装置气密性。步骤2：将盛有足量白磷的燃烧匙放入空集气瓶中，塞紧塞子，白磷不燃烧。步骤3：打开集气瓶塞子，往瓶中倒满80的热水，并塞紧塞子，白磷仍然不能燃烧。步骤4：打开K1和K2，通过注射器从b管抽水，当瓶中液面刚低于燃烧匙底部时，立即同时关闭K1、K2，发现瓶中白磷燃烧，此时读出注射器中水量为V1毫升。步骤5：待整个装置冷却至室温时，打开K2，发现注射器中的水剩余V2毫升。（1）结合步骤3、4，说明白磷燃烧需要的条件是 。（2）该实验测得空气中氧气的含量为 （用V

7、1、V2来表示）。（3）小明多次重复上述实验，测得空气中氧气的体积分数远大于21%，原因是 。11如图是测定空气中氧气体积分数的实验，实验后发现测定氧气的含量低于1/5，针对这一事实，下列说法不合理的是（） A可能是实验装置漏气了B可能未冷却到室温就打开止水夹C可能是实验中红磷过多D可能是导管中剩余了水12乐乐和清清学习了“空气中氧气含量测定”实验后，发现用甲图装置实验误差大且生成的五氧化二磷有毒，于是他们对课本装置进行改进，见图乙。实验时先在酒精灯上加热玻璃棒，然后迅速插入瓶塞中来加热白磷，实验过程中气压变化如图丙，图丙中白磷燃烧后刚好熄灭时的气压记为点B。提示：白磷燃烧所需要的最低温度是4

8、0，生成产物与红磷在氧气中燃烧一致。一个密闭的容器内，温度越高，气体气压越大；气体质量越大，气体气压越大。根据以上实验信息，回答下列有关问题：（1）如果按照原来方式点燃红磷，若瓶塞塞的较慢，将导致测量结果 （选填“偏大”、“不变”或“偏小”）（2）图乙中，a、b、c分别表示实验中先后测定的量。a为瓶中原有水的体积；b为反应后冷却至室温，打开止水夹，集气瓶中水的体积；c为整个集气瓶的体积。若集气瓶中氧气耗尽，请写出a、b、c三个数据应满足的等式关系： = 15（3）结合题目信息，简要解释丙图中AB段气压上升的原因。 。 13为了测定空气中氧气的体积分数，按如图1装置进行实验：（1）实验中红磷需过

9、量，原因是 ；（2）该实验能得到氮气的一条物理性质是： ；（3）图2是“空气中氧气含量测定”实验的改进装置。主要操作是：在实际容积为120mL的集气瓶里，先装进20mL的水，再按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃。 磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是先下降后上升；若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为 mL；集气瓶里预先装进的20mL水，在实验过程中的作用有 （填写序号）a加快集气瓶冷却 b液封导气管末端以防气体逸出c缓冲集气瓶内气压的骤然升高，避免胶塞被冲出三、空气的利用14下列有关物质的性质及相关用途的叙述中，正确的是() 氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存氮气的化学性质

10、不活泼，可用作粮食和食品仓库的保护气氧气能支持燃烧，所以可用作火箭的高能燃料由于稀有气体有惰性，所以常用作保护气ABCD15下列关于氮气的说法错误的是() A氮气在食品贮存时可用作保护气B制作氮肥，作为促进农作物生长的肥料C常温下氮气的化学性质不活泼，很难与其他物质发生反应D常温下氮气可以支持燃烧16有关空气中各成分的利用，不正确的是() A氧气可用作燃料B二氧化碳制成干冰，用于制造舞台烟雾C氮气用作食品填充气D稀有气体用于制造各种用途的光源，如霓虹灯17下列有关空气各成分的说法正确的是 ()A氧气的化学性质比较活泼，属可燃物B氮气的化学性质不活泼，可用于食品防腐C空气质量报告中所列的空气质量

11、级别越大，空气质量越好D二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物答案解析1【答案】B【解答】 夏天从冰箱拿出冰镇啤酒，一会儿啤酒瓶外就挂满了水珠， 是由于空气中的水蒸气遇冷形成了水珠；故选B。2【答案】混合物；拉瓦锡；氮气；氧气；稀有；二氧化碳；水蒸气【解答】 空气是由多种成分组成的混合物。法国化学家拉瓦锡 通过实验首先得出了空气是由氮气和氧气组成的；现代科学家经过大量的实验发现，空气中还有氦、氩氙等稀有气体，此外还有少量的二氧化碳、水蒸气以及其他杂质。故答案为：混合物； 拉瓦锡 ；氮气；氧气；稀有；二氧化碳；水蒸气。3【答案】C【解答】在空气中，氮气越占78%，氧气约占21%，

12、二氧化碳，水蒸气和稀有气体等约占1%，则a面积最多，代表氮气，故C正确，而A、B、D错误。故选C。4【答案】（1）氧气（2）水蒸气（3）氮气（4）二氧化碳【解答】（1）木炭在空气中燃烧，说明空气中存在氧气；（2）酥脆的饼干在空气中逐渐变软，说明饼干吸收了水蒸气；（3）空气是制造氮肥的原料，说明空气中存在氮气；（4）长期放在空气中的澄清石灰水表面有一层白色物质，即氢氧化钙与二氧化碳反应，生成了碳酸钙白色沉淀，那么说明空气中存在二氧化碳。5【答案】（1）氧气（2）氮气（3）水蒸气（4）二氧化碳【解答】(1)小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有氧气。(2)空气是制造氮肥的天然资

13、源，说明空气中含有氮气。(3)炸脆的食物在空气中放置一段时间后就不脆了，说明空气中含有水蒸气。(4)澄清石灰水在空气中放置一段时间，看到表面有一层白膜， 说明空气中含有二氧化碳。6【答案】（1）磷+氧气 点燃 五氧化二磷；剧烈燃烧，产生大量白烟；固；减小（2）烧杯中的水沿导管倒流入集气瓶中；15（3）氧气的体积约占空气体积的 15【解答】（1）磷燃烧生成五氧化二磷，文字表达式为磷+氧气 点燃 五氧化二磷，现象为剧烈燃烧，产生大量白烟，生成物是白色固体，反应结束后因氧气被消耗瓶内气压减小 ；、（2） 因磷燃烧消耗了瓶内空气中的氧气，瓶内压强减小，等反应结束后，打开导管上的夹子，会观察到烧杯中的水

14、沿导管倒流入集气瓶中，因氧气约占空气体积的五分之一，所以进入集气瓶中水的体积约为瓶内原有气体体积的五分之一；（3）此实验说明氧气的体积约占空气体积的15；故答案为：（1）磷+氧气 点燃 五氧化二磷；剧烈燃烧，产生大量白烟；固；减小；（2） 烧杯中的水沿导管倒流入集气瓶中 ；15；（3）氧气的体积约占空气体积的15。7【答案】A 【解答】A.实验中，要通过试管和外界的气压差测量氧气的体积，因此必须保证装置的气密性，故A正确； B.白磷熄灭后，试管内的气体温度远远高于室温，此时试管内气压偏大，导致量筒内的水流入试管内的体积偏小，即测量结果偏小，故B错误； C.白磷的作用是消耗试管中的氧气，故C错误

15、； D.试管中氧气的体积为： 130mL20%=26mL，则量筒中剩余水的体积：50mL-26mL=24mL ，故D错误。 故选A。8【答案】（1）0.04%（2）化学性质不活泼（3）C；19.6%【解答】（1）空气中二氧化碳的体积分数大约为0.04%。 （2）因为氮气具有常温下化学性质不活泼的性质，所以充入食品包装袋内用于防腐。 （3）A.如果装置漏气，那么外面的空气进入瓶内，会使瓶内气压增大，导致量筒流入瓶内水的体积偏小，即测量结果偏小，故A错误； B.当瓶内气体温度高于室温时，瓶内气体的气压偏大，则量筒内的水流入瓶内的体积偏小，即测量结果偏小，故B错误； C.若装置气密性良好，实验测得空

16、气中氧气体积分数偏低，说明氧气的消耗量偏小，即可能是暖宝宝贴的使用数量不足，故C正确。 故选C。从量筒中流人玻璃瓶(容积为250mL)中的水的体积为45 mL，即瓶内氧气的体积为45mL。瓶内有水20mL，则瓶内空气的体积为：250mL-20mL=230mL，那么氧气的体积分数为： 45mL230mL100%19.6%。9【答案】（1）产生大量的白烟（2）必须与氧气接触（3）V1V2V1（4）整个装置冷却至室温时测出注射器中剩余V2毫升的水，V2偏小了。（没有控制温度恢复到略低于80来测量体积V2，合理即可）【解答】（1）白磷和红磷在空气中燃烧的现象相似。步骤4中，白磷燃烧的现象是产生大量的白

17、烟。（2）步骤2、4中的白磷都是可燃物，温度都已经达到80，2中的白磷浸泡在水中，不能与氧气接触，因此没有燃烧；4中的白磷在水面下降后与空气接触而燃烧，则说明白磷燃烧的条件：必须与氧气接触。（3）步骤4中注射器内水的体积V1就是集气瓶中空气的体积；步骤5中，集气瓶内气压减小，注射器中的水进入集气瓶，其减少的水的体积就是氧气的体积，即氧气体积为（V1-V2）；则空气中氧气的体积分数： V1V2V1 。（4）小明多次重复上述实验，测得空气中氧气的体积分数远大于21%，原因是：整个装置冷却至室温时测出注射器中剩余V2毫升的水，V2偏小了。（没有控制温度恢复到略低于80来测量体积V2）10【答案】（1

18、）需要充足的空气（氧气）（2）V1V2V1（3）没有控制温度恢复到80来测量体积【解答】（1）结合步骤3、4，说明白磷燃烧需要的条件是需要充足的空气（氧气）。（2）在步骤4中，注射器内水的体积就是集气瓶内空气的体积V1；在步骤5中，注射器内的水被被吸入集气瓶，它的体积的减少量就是其中氧气的体积V1-V2，则空气中氧气的体积分数： V1V2V1 ；（3）小明多次重复上述实验，测得空气中氧气的体积分数远大于21%，原因是：没有控制温度恢复到80来测量体积。11【答案】C【解答】A.实验装置漏气了，会导致外面的空气进入集气瓶，从而使气压的变化偏小，故A不合题意；B. 未冷却到室温就打开止水夹，此时瓶

19、内气体温度较高压强较大，从而使气压的变化偏小，故B不合题意；C. 实验中红磷过多，会使氧气消耗的更彻底，从而使实验误差更小，不会造成氧气的含量偏低，故C符合题意；D. 导管中剩余了水，会造成进入集气瓶内的水的体积偏小，即测定氧气的体积偏小，故D不合题意。故选C。12【答案】（1）偏大（2）baca（3）红磷燃烧瓶中气体受热膨胀，使瓶内气压变大。燃烧消耗氧气的质量，使瓶内气体质量变小，气压变小。但温度对气体气压的影响比气体质量对气体气压的影响更大，所以瓶内气压总体来说会变大，AB段气压上升。【解答】（1）如果按照原来方式点燃红磷，若瓶塞塞的较慢，将导致测量结果偏大。（2）集气瓶内有水，那么瓶内空

20、气的体积等于瓶子的容积与水的体积之差，即V空=c-a；反应前后瓶内水的体积之差就是瓶子中氧气的体积，即V氧=b-a；那么空气中氧气的体积分数为：V氧V空=baca。（3）丙图中AB段气压上升的原因：红磷燃烧瓶中气体受热膨胀，使瓶内气压变大。燃烧消耗氧气的质量，使瓶内气体质量变小，气压变小。但温度对气体气压的影响比气体质量对气体气压的影响更大，所以瓶内气压总体来说会变大，AB段气压上升。13【答案】（1）使集气瓶内的氧气消耗完全（2）不溶于水（3）40mL；abc【解答】（1）实验中红磷需过量，原因是 ：使集气瓶内的氧气消耗完全； （2）该实验能得到氮气的一条物理性质是：氮气不溶于水； （3）集

21、气瓶中空气的体积：120mL-20mL=100mL； 集气瓶中氧气的体积：100mL1/5=20mL； 最终集气瓶中水的体积：20mL+20mL=40mL。集气瓶里预先装进的20mL水，在实验过程中的作用有：吸收热量，加快集气瓶冷却；液封导气管末端以防气体逸出；缓冲集气瓶内气压的骤然升高，避免胶塞被冲出，故选abc。14【答案】D【解答】氧气不易溶于水，错误；氮气的化学性质不活泼，可用作粮食和食品仓库的保护气，正确；氧气能支持燃烧，所以可用作火箭的助燃剂，但不能作燃料，错误；由于稀有气体有惰性，所以常用作保护气，正确；故选D。15【答案】D【解答】A、 氮气化学性质稳定，在食品贮存时可用作保护

22、气 ，不符合题意；B、氮气中含有植物所需氮元素，可以制作氮肥，作为促进农作物生长的肥料 ，不符合题意；C、 常温下氮气的化学性质不活泼，很难与其他物质发生反应 ，不符合题意；D、 常温下氮气的化学性质不活泼，不能支持燃烧，符合题意；故选D。16【答案】A【解答】A.氧气支持燃烧，但自身不能燃烧，因此不能做燃料，故A错误符合题意；B.二氧化碳制成干冰，干冰升华时吸收大量的热，从而使水蒸气液化成小水珠，用于制造舞台烟雾，故B正确不合题意；C.氮气的化学性质非常稳定，不与其它气体发生反应，因此用作食品填充气，故C正确不合题意；D.稀有气体装在灯泡里，可以使灯泡发出不同颜色的光，因此用于制造各种用途的光源，如霓虹灯，故D正确不合题意。故选A。17【答案】B【解答】氧气的化学性质比较活泼，是助燃性物质，A选项错误；氮气的化学性质不活泼，可用于食品防腐，B选项正确；空气质量报告是污染指数，所列的空气质量级别越大，空气污染越严重，C选项错误；二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，但不属于空气污染物，D选项错误。