2021年12月9日，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国“天和号”空间站进行“天宫课堂”第一课。水球光学实验中打入的“人造空气”含有21%氧气、78%氮气和0.7%二氧化碳等物质。下列说法正确的是

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1. 2021年12月9日，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国“天和号”空间站进行“天宫课堂”第一课。水球光学实验中打入的“人造空气”含有21%氧气、78%氮气和0.7%二氧化碳等物质。下列说法正确的是

A. 用红磷燃烧实验可测定“人造空气”中O₂的含量 B. 将燃着的木条放入“人造空气”中，会很快熄灭 C. 题干中的21%和78%指的是气体物质的质量分数 D. 若“人造空气”只含有O₂ ，将更有益于人的呼吸

【考点】

空气的组成; 测定空气中的氧气含量;

【答案】

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单选题容易

基础巩固

能力提升

变式训练

拓展培优

真题演练

换一批

1. “天宫课堂”由中国航天员担任“太空教师”，在中国的“天和号”空间站内演示了许多有趣的科学实验。其中水球光学实验使用了“人造空气”，“人造空气”中氧气、氮气、二氧化碳的含量分别为21%、78%、0.7%。下列关于“人造空气”说法正确的是

A. 红磷能在“人造空气”中燃烧，产生大量白烟 B. 21%和78%指的是气体物质的质量分数 C. 若“人造空气”只含有氧气，将更有益于人的呼吸 D. “人造空气”中二氧化碳含量低于空气

单选题容易

2. 测定空气里氧气含量的实验装置和步骤如下：（已完成装置气密性检查）

①在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份；

②用弹簧夹夹紧胶皮管；

③点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察现象；

④红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，观察现象。

其中有错误的实验步骤是

A. ① B. ② C. ③ D. ④

单选题容易

3. 为延长食品的保质期，薯片的包装袋中常充入空气中体积分数最大的气体，该气体是（）

A. 氮气 B. 氧气 C. 稀有气体 D. 二氧化碳

单选题容易

1. 利用如图装置验证了空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是

A. 该反应的符号表达式是 $\text{[math]}$ B. 白磷的作用是消耗试管中的氧气 C. 白磷熄灭、试管冷却后再打开止水夹 D. 最终量筒内液面下降约 $\text{[math]}$

单选题普通

2. 如图甲拉瓦锡曾将少量汞放在密闭容器里，加热十二天后，部分液态汞变成了红色氧化汞粉末，容器里空气体积减少了约 $\text{[math]}$ 。小科利用图乙装置测定空气中氧气的含量，用压强传感器测定的压强随时间的变化情况如图丙所示。下列说法正确的是

A. 拉瓦锡实验证明了空气中氮气约占总体积的 $\text{[math]}$ ，氧气占 $\text{[math]}$ B. 红色粉末是汞与氧气发生分解反应生成的氧化汞 C. 若装置气密性不好，图丙中c点将上移 D. 图丙中b点对应的操作是打开弹簧夹

单选题普通

3. 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，仿照这个历史上著名实验的原理，我们也可以粗略测定空气中氧气的含量。请完成下列小题。

(1) 在拉瓦锡的经典实验中（装置如图），不属于使用汞的优点的是

A. 汞为液态，在加热的条件下只与氧气反应且生成物为固体 B. 时间足够长，能将密闭装置中的氧气几乎耗尽 C. 无法观察装置中气体体积的变化 D. 得到的氧化汞粉末加热生成的气体体积＋剩余气体体积＝原空气体积

(2) 如图所示，将等容积（1L）、等质量（包括瓶塞、导管、燃烧匙）的两集气瓶置于天平左右两盘，并调至平衡，关闭弹簧夹a、b，点燃等质量的白磷和木炭，待两者熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹a、b。下列说法正确的是（已知木炭燃烧会产生二氧化碳气体）

A. 白磷点燃后，缓慢伸入瓶中并塞紧橡皮塞 B. 打开弹簧夹a、b一段时间后，流入集气瓶乙中的水比甲中多 C. 打开弹簧夹a、b一段时间后，天平指针向左偏转 D. 若白磷足量，集气瓶甲中消耗氧气的体积约为4/5L

单选题普通

“空气里氧气含量测定”再探究。

【回顾历史】

（1）二百多年前，法国化学家拉瓦锡通过用金属汞在空气中加热生成氧化汞等实验，第一次明确得出了空气是由氮气和氧气组成的，其中氧气约占空气总体积的结论。关于该实验的分析正确的有（填字母）。

A．实验过程中没有污染

B．由该实验可知空气是混合物

C．该反应中，原子种类，分子种类都没有发生改变

【重温教材】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图1）。

（2）①按图1装置进行探究，实验开始前应先进行的操作是；

②红磷燃烧的符号表达式为；

【交流反思】用该方法实际测得的氧气含量常常低于理论值。

【提出问题】用红磷燃烧的方法测得的氧气含量低于理论值的原因是什么？

【实验探究】查阅资料后，学习小组进行如下实验：如图2所示，接通电源，用高压点火装置引燃足量红磷，利用传感器技术实时测定实验过程中装置内的压强、温度和氧气浓度，得到三条曲线，变化趋势如图3所示。

（3）Y曲线表示（填“温度”或“氧气浓度”）变化趋势；

（4）X曲线表示压强变化趋势， $\text{[math]}$ 段压强变大，D点对应的操作是；

【实验结论】

（5）由图3可知，用红磷燃烧的方法测得氧气含量偏低的原因是。

实验探究题普通

某化学兴趣小组对“空气中氧气含量的测定”展开学习。

（历史回顾）

（1）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（实验装置如图1），该实验中选择使用汞的优点有_______（填字母）。

A. 汞俗称水银，常温下呈液态，安全无毒

B. 只与空气中的氧气反应

C. 反应生成的氧化汞是固态，不影响压强

D. 生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气

（实验回顾）

（2）实验室常用图2所示的方法测定空气中氧气的含量。红磷燃烧的文字表达式为________。

（3）若实验测得空气中氧气的体积分数偏小，可能的原因是________（写一点）。

（实验改进）利用如图3所示的改进装置进行探究。

先在容积为200mL的集气瓶里装进50mL的水，再在量筒内装入100mL的水，然后按图连好仪器，接通电热棒，红磷立即被点燃。待红磷熄灭，装置冷却至室温后，打开弹簧夹。

（4）①实验结束时量筒内剩余水的体积是73mL，通过以上数据测得空气中氧气含量为________%。

②用图3装置进行探究，与图2装置比较，优点是________。

实验探究题困难

物质成分的探究是化学研究的一个重要部分。

（一）如图根据某一化学性质对空气成分进行分类。

空气	不可燃不助燃气体—______、二氧化碳、稀有气体等
	助燃性气体—氧气

（1）框图中横线部分为空气中含量最多的气体。

（2）稀有气体中氦气常用于。

（二）为探究空气中氧气的含量，某实验小组利用科学技术进行了如图甲所示实验。

（3）实验中，红磷燃烧时产生，该反应的文字表达式为。

（4）图甲中使用的密闭容器体积200mL，第一次实验中实际进入水的体积约为30mL。

①通过计算，氧气的体积分数约为（用百分数表示）。

②计算发现，所得结果比理论值偏小，可能的原因是实验过程中。（填一点）

③图甲装置比教材实验装置的优点是。

（5）调整操作后重新实验，瓶内气压用气体压强传感器测定，其变化如图乙所示：

①在 $\text{[math]}$ 到 $\text{[math]}$ 时刻间曲线有一段上升过程，原因是。

②在 $\text{[math]}$ 时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加，原因是。

实验探究题普通

1. 实验是科学探究的重要方法，如图是测定空气中氧气含量实验的装置图（装置的气密性良好），请结合图示回答有关问题。

(1) 硬质玻璃管内发生反应的文字表达式是。

(2) 根据下表提供的实验数据，完成下表。

硬质玻璃管中空气的体积	反应前注射器中空气体积	反应后注射器中气体体积	实验测得空气中氧气的体积分数
25mL	15mL	9mL

(3) 若实验完毕后没有回归室温就读取注射器中剩余气体的体积（忽略气球体积变化），会导致测得的空气中氧气的体积分数（填“偏大”或“偏小”或“不影响”）。

(4) 进行实验时，若硬质玻璃管中空气体积为25mL，反应前注射器中预留空气体积为5mL（其它操作均无错误），请你思考该实验能否成功，原因是。

(5) 如图1是兴趣小组利用压力传感器测定空气中氧气含量的装置及压强变化曲线。已知燃烧匙内为足量红磷。

分析图2，CD段压强发生变化的原因。分析图2，DE段对应的实验操作是。

实验探究题普通

2. 现有A、B、C、D、E、F、G七种常见的化学物质，已知B、D、E、F是固体，医疗急救中需要用到物质A，且D为白色，E为黑色，G为银白色液体（它们之间的反应和转化关系如图所示，图中“—”表示两种物质间能发生化学反应，用“→”表示一种物质可以转化为另一种质，部分反应物和生成物及反应条件已略去）。

(1) 写出D和E的化学符号：D；E；

(2) 写出G与A反应的文字或符号表达式；

(3) 写出A+F→E的实验现象：银白色固体剧烈燃烧，放热，，生成黑色固体。

推断题普通

3. 化学兴趣小组对“空气中氧气含量测定”展开项目式学习。

(1) 【活动一】拉瓦锡研究空气成分经典实验学习

二百多年前，法国化学家拉瓦锡用图1装置研究空气成分，得出空气是由组成的。

(2) 【活动二】仿照拉瓦锡实验

①课本用图2装置仿照拉瓦锡实验原理，集气瓶中反应的符号表达式为。

②冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水能被压入集气瓶中的原因是。

(3) 【活动三】创新实验

兴趣小组设计了图3装置进行实验。集气瓶容积 $\text{[math]}$ ，实验前集气瓶中装了 $\text{[math]}$ 水，量筒中水的液面读数为 $\text{[math]}$ ，装置不漏气且红磷足量，接通电热棒，红磷立即被点燃。

①若各项操作都正确，实验结束后，量筒中液体理论上的正确读数应约为mL。

②该实验创新的优点是。

(4) 【活动四】数字化实验兴趣小组利用图4的设备测定教室内的空气中氧气的含量，所用仪器完好无损，软件正常运行，电脑显示的数据如图5所示：

请分析氧气浓度达不到 $\text{[math]}$ 的可能原因是（写一点）

填空题困难

1. 空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法错误的是（　　）

A. 氮气的化学性质不活泼，可用于食品的防腐 B. 燃烧法测定空气中氧气的含量，不能用硫代替红磷 C. 空气的成分按质量计算，氧气大约占21% D. 禁止燃放烟花爆竹，可以减少空气污染

单选题普通

2. 下列有关空气的说法不正确的是（）

A. 空气中只含氧气和氮气 B. 酸雨的产生与空气污染有关 C. 二氧化碳能产生温室效应 D. 拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分

单选题容易

3. 空气中体积分数约占78％的气体是（）

A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体

单选题普通