九年级上册化学知识讲解专题训练(人教版)专题04空气-(解析版)

专题04空气知识梳理【学习目标】1.记住空气中各成分的体积分数；了解空气主要成分的性质和用途；了解空气污染的原因、危害及防治措施。

2.掌握空气中氧气含量测定的实验原理、装置、操作方法以及误差分析。

3.认识纯净物、混合物的概念，并能从物质的组成上区分纯净物和混合物。

【要点梳理】要点一、拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。

这个著名实验是：把少量的汞放在一个密闭的容器里连续加热12天，结果发现有一部分银白色的液态汞变成了红色粉末，同时容器里空气的体积减少了约1/5；他研究了剩余的那部分气体，发现它既不能供动物呼吸，也不支持燃烧，这正是氮气；他把汞表面生成的红色粉末收集起来，放在另一个容器里加热，除了得到汞以外，还得到了氧气，而且氧气的体积恰好等于密闭容器里减少的气体体积；他把得到的氧气加到前一个容器中剩下的约4/5体积的气体里，结果得到的气体与空气的性质完全一样。

【要点诠释】拉瓦锡实验结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1/5。

要点二、测定空气中氧气含量的方法1．实验原理：利用红磷在空气中燃烧，将集气瓶内氧气消耗掉，生成五氧化二磷白色固体，使密闭容器内压强减小；在大气压作用下，进入集气瓶内水的体积即为减少的氧气的体积。

2．实验装置：3．实验步骤：（1）将仪器连接好并检查装置的气密性。

（2）在集气瓶底装入少量的水，再把剩余的容积分成五等份并做上记号。

（3）用弹簧夹夹紧乳胶管。

（4）在燃烧匙内放入过量的红磷。

（5）点燃红磷迅速伸入集气瓶中，并把塞子塞紧。

（6）红磷燃烧停止，待集气瓶冷却到室温后，打开弹簧夹。

4．实验现象：（1）红磷燃烧产生大量白烟并放出热量。

（2）打开弹簧夹后烧杯中的水倒吸入集气瓶中，进入水的体积约占集气瓶中空气体积的1/5。

5. 实验结论：氧气约占空气体积的1/5。

【要点诠释】1.可燃物必须选用燃烧后生成物为固体的物质。

不能选用木炭、硫等，因为木炭、硫燃烧产生的是气体物质，且与所耗氧气体积相同，使瓶内外气压相等，水不会倒吸入瓶中。

2.红磷必须过量，燃烧时才能使容器内氧气消耗完。

3.红磷燃烧停止后，要等集气瓶内温度降至室温，方可打开弹簧夹。

4.该实验还能得到的结论：氮气（集气瓶内剩余的气体主要是氮气）具有不能燃烧、不支持燃烧和难溶于水的性质。

5.实验后测得氧气的体积分数小于21%的原因：（1）红磷的量不足（则不能将集气瓶内空气中的氧气完全反应掉，集气瓶内水面上升不到原瓶内空气体积的1/5，导致测得空气中氧气的体积分数偏小）。

（2）装置漏气（当集气瓶内氧气耗尽时，瓶内压强减小，瓶外空气会进入集气瓶内，导致进入水的体积减小，测得的氧气的体积分数偏小）。

（3）装置未冷却到室温就打开弹簧夹（温度较高气体压强较大，进入瓶内水的体积减小，引起测定结果偏低）。

6.测定结果大于21%的原因：（1）点燃红磷前未用弹簧夹夹紧乳胶管（红磷燃烧放热会使部分空气由导管逸出，烧杯水中冒气泡；最后造成水进入集气瓶的体积大于1/5）。

（2）将点燃的燃烧匙伸入瓶内太慢（放出的热将瓶内的部分空气赶出瓶外；冷却后打开止水夹，进入集气瓶水的体积大于1/5）。

要点三、空气的组成空气的主要成分是氮气和氧气，分别约占空气总体积的4/5和1/5。

空气的成分按体积计算如下表：【要点诠释】1.空气中各气体的含量是体积分数，不是质量分数。

2.空气是一种混合气体，组成比较固定，特别是氧气、氮气、稀有气体的成分几乎不变，但个别地区略有不同。

要点四、纯净物和混合物【要点诠释】混合物是由纯净物混合而成。

要点五、空气是一种宝贵的自然资源1.氮气：是无色、无味的气体，密度比空气略小，难溶于水。

氮气的化学性质不活泼。

主要用途是用作保护气、合成氮肥等。

2.氧气：是无色、无味的气体，密度比空气大，不易溶于水。

主要用途是供给呼吸和支持燃烧；医疗、潜水、气焊、炼钢、宇航等都需要用到氧气。

3.稀有气体：氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称。

是无色、无味的气体，难溶于水。

化学性质很不活泼，一般情况下不与其他物质反应。

通常作保护气、制成多种电光源、用于激光技术；氦用于制造低温环境；氙用于医疗麻醉。

4.空气的污染及防治【要点诠释】1.空气质量日报中的“首要污染物”包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、粉尘（可吸入颗粒物）和臭氧等。

2.氮气和稀有气体作为保护气，是利用它们的稳定性。

但是“稳定”是“相对”而不是绝对的，在一定条件下，氮气及有些稀有气体也能与某些物质发生化学反应。

基础训练一、单选题1．下列物质属于纯净物的是A．盐酸B．16K黄金C．爆鸣气D．冰水混合物【答案】D【解析】由两种或两种以上物质组成的物质叫混合物；由一种物质组成的物质叫纯净物；盐酸是氯化氢的水溶液，24K的纯度的黄金认为接近纯黄金；爆鸣气是可燃性气体和助燃性气体的混合物；冰水混合物，只有水这一种物质，是纯净物。

2．如图所示的装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶中加入少量水，并做上记号。

下列说法中不正确的是（）A．实验时红磷一定过量B．点燃红磷前，先用止水夹夹紧乳胶管C．红磷熄灭后立即打开止水夹D．最终进入瓶中的水的体积约为氧气的体积，约占总体积的1/5【答案】C【详解】A、实验时红磷一定过量，才能将集气瓶内的氧气消耗掉，故说法正确；B、点燃红磷前，先用止水夹夹紧乳胶管，故说法正确；C、红磷燃烧结束后立刻打开弹簧夹，由于剩余气体膨胀，测量的结果会小于五分之一，故说法不正确；D、最终进入瓶中的水的体积约为氧气的体积，该实验证明空气中氧气的体积含量约占五分之一，故说法正确。

故选C。

3．下列事实不能说明分子之间有间隔的是（）A．空气受热体积膨胀B．氮气加压降温形成液氮C．过氧化氢分解生成水和氧气D．25mL酒精和25mL水混合体积小于50mL【答案】C【分析】根据分子的特点分析。

【详解】A、空气受热体积膨胀是因为在受热的条件下，分子之间的间隔变大了，说明分子之间有间隔，故选项错误；B、氮气是由氮分子构成的，由于氮分子之间存在比较大的间隔，在加压的条件下容易被压缩。

说明了分子之间有间隔，故选项错误；C、过氧化氢分解生成水和氧气，分子发生了变化是化学变化，说明化学变化中分子可以再分，不能说明分子间存在间隔，故选项正确；D、酒精有水都是由分子构成的我的，由于酒精分子和水分子之间都存在一定的间隔，当它们混合时两种分子相互穿插渗透，导致总体积小于二者的体积之和，能说明分子之间有间隔，故选项错误。

故选C。

【点睛】物质是由微粒构成的，构成物质的微粒具有如下特征：①体积和质量都很小，②微粒之间存在间隔，③微粒是在不断运动的。

4．下列物质中，属于纯净物的是（）A．加碘盐B．调和植物油C．洗涤剂D．干冰【答案】D【详解】A、加碘盐中含有氯化钠和碘酸钾属于混合物，故不符合题意；B、调和植物油中含有脂肪和抗氧化剂等物质属于混合物，故不符合题意；C、洗涤剂中含有水和其它多种成分属于混合物，故不符合题意；D、干冰是二氧化碳的固态，属于纯净物，故符合题意；故选D【点睛】物质分为混合物和纯净物，混合物是由两种或两种以上的物质组成，矿泉水、雨水、自来水都属于混合物；纯净物是由一种物质组成。

纯净物又分为单质和化合物。

由同种元素组成的纯净物叫单质；由两种或两种以上的元素组成的纯净物叫化合物。

5．每年的6月5日是世界环境日，空气净化越来越受到人们的关注．下列气体组合中三种气体都属于空气污染物的是（）A．SO2、N2、NO2B．CO、CO2、NO2C．CO、CH4、SO2D．NO2、CO、SO2【答案】D【详解】空气的污染途径是工厂废气的任意排放，大量燃烧化石燃料，汽车尾气的排放，可总结为：有害气体和烟尘，主要的有害气体有：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫，这些气体主要来自于矿物燃料的燃烧和工厂的废气，故选D。

6．空气是一种成分相对稳定的混合物，其中导致食物变质的气体是A．稀有气体B．二氧化碳C．氮气D．氧气【答案】D【详解】A、稀有气体化学性质比较稳定，不会导致食物变质，不符合题意；B、二氧化碳与食物中的物质不反应，不会导致食物变质，不符合题意；C、氮气化学性质稳定，不会导致食物变质，不符合题意；D、氧气能与食物中的物质发生缓慢氧化，导致食物变质，符合题意。

故选D。

7．空气是一种宝贵的自然资源。

下列关于空气的说法不正确的是A．空气中含量最多的气体是氮气B．空气主要由氧气和氮气组成，其中氧气的质量约占空气质量的1/5C．空气质量报告中所列的质量级别数目越大，则空气质量越差D．稀有气体的化学性质不活泼，可用作保护气【答案】B【详解】A、空气中按体积分，N2占78%，O2占21%，二氧化碳占0.03%，稀有气体占0.94%，其他气体和杂质占0.03%，含量最多的是氮气。

选项A正确；B、空气主要由氧气和氮气组成，其中氧气的体积约占空气体积的五分之一。

选项B 错误；C、空气质量报告中所列的空气质量级别数目越大，空气质量越差，空气质量级别数目越小，空气质量越好。

选项C正确；D、空气中的稀有气体化学性质不活泼，不容易发生反应，可用作食品保鲜的保护气。

选项D正确。

故选：B。

8．如图所示，测定空气中的氧气含量，闭合电源开关后利用电阻丝放热引燃白磷。

下列有关说法正确的是( )A．实验前倾斜U型管，若管内液体始终水平，则装置气密性良好B．白磷燃烧时，可观察到右侧管内液面降低C．装置未冷却时，左侧管内液面始终低于1刻度处D．若电阻丝本身消耗氧气生成某种固体，则实验结果偏小【答案】C【详解】A．由题中信息知，实验前倾斜U型管，若管内液体始终水平，则装置气密性不好。

故A错误。

B．白磷燃烧时，放出大量的热量，可观察到右侧管内液面上升。

故B错误。

C．装置未冷却时，左侧管内液面始终低于1刻度处。

故C正确。

D．若电阻丝本身消耗氧气生成某种固体，由于装置内氧气的量是不变的，对实验结果无影响。

故D错误。

故选C。

9．空气是宝贵的自然资源，其成分中能供给呼吸的是A．氧气B．氮气C．稀有气体D．二氧化碳【答案】A【详解】A、氧气能供给呼吸和支持燃烧等，故选项正确；B、氮气可以灭火、做保护气等，不能供给呼吸，故选项错误；C、稀有气体不能供给呼吸，故选项错误；D、二氧化碳可以灭火、作化工原料等，不能供给呼吸，故选项错误。

故选A。

10．下列物质中属于纯净物的是（）A．空气B．二氧化碳C．牛奶D．生铁【答案】B【详解】混合物是由两种或两种以上的物质组成，空气含氮气、氧气等气体；牛奶含水、多种复杂有机物；生铁是铁和碳的合金，它们都属于混合物；只有一种物质组成的是纯净物，因此二氧化碳属于纯净物，故选B。

二、填空题11．空气是一种重要的自然资源，空气中的各种成分可以广泛应用于生产和生活中。