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8 空气是一种宝贵的资源。下列有关空气及其成分的说法正确的是（
A.氮气在空气中的质量分数约为$78\%$
B.空气的成分是十分稳定的，一直固定不变
C.从空气中可以分离得到用作燃料的氢气
D.空气中的氧气来源于绿色植物的光合作用
D
）A.氮气在空气中的质量分数约为$78\%$
B.空气的成分是十分稳定的，一直固定不变
C.从空气中可以分离得到用作燃料的氢气
D.空气中的氧气来源于绿色植物的光合作用
答案
8. D
解析
【分析】
本题考查空气及其成分的相关基础知识，需结合空气成分的含量表示方式、空气的稳定性、空气的组成、氧气的来源等核心知识点，逐一分析选项的正误。
【解析】
A选项：空气中氮气的体积分数约为78%，而非质量分数，该选项混淆了体积分数与质量分数的概念，错误；
B选项：空气的成分是相对稳定的，并非固定不变，会随环境等因素产生微小波动，该选项表述绝对化，错误；
C选项：空气的主要成分为氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等，不含大量氢气，无法从空气中分离得到氢气作为燃料，错误；
D选项：绿色植物的光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，是空气中氧气的主要来源，该选项表述正确。
【答案】
D
【知识点】
空气的组成、氧气的来源
【点评】
本题为初中化学空气模块的基础题型，主要考查空气成分的含量表示、空气的稳定性、空气的组成及氧气的来源等核心基础知识，难度较低，准确记忆相关概念即可解答。
【难度系数】
0.7
本题考查空气及其成分的相关基础知识，需结合空气成分的含量表示方式、空气的稳定性、空气的组成、氧气的来源等核心知识点，逐一分析选项的正误。
【解析】
A选项：空气中氮气的体积分数约为78%，而非质量分数，该选项混淆了体积分数与质量分数的概念，错误；
B选项：空气的成分是相对稳定的，并非固定不变，会随环境等因素产生微小波动，该选项表述绝对化，错误；
C选项：空气的主要成分为氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等，不含大量氢气，无法从空气中分离得到氢气作为燃料，错误；
D选项：绿色植物的光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，是空气中氧气的主要来源，该选项表述正确。
【答案】
D
【知识点】
空气的组成、氧气的来源
【点评】
本题为初中化学空气模块的基础题型，主要考查空气成分的含量表示、空气的稳定性、空气的组成及氧气的来源等核心基础知识，难度较低，准确记忆相关概念即可解答。
【难度系数】
0.7
9 新趋势 创新实验 [2025 南京段考]用如图装置测定空气中氧气的含量。量筒中先装入一定量的水,再将装有足量潮湿铁粉的矿泉水瓶(有效容积 345 mL)旋紧瓶盖放入其中(如图所示),观察至瓶子不再变瘪,记录反应前后数据。下列说法不正确的是（
A.矿泉水瓶需气密性好
B.实验原理为铁生锈消耗氧气,使瓶内压强减小
C.实验测得氧气的体积分数约为 20.87%
D.铁粉用量越多,测得的氧气体积分数越大
D
）A.矿泉水瓶需气密性好
B.实验原理为铁生锈消耗氧气,使瓶内压强减小
C.实验测得氧气的体积分数约为 20.87%
D.铁粉用量越多,测得的氧气体积分数越大
答案
9. D
解析
【分析】本题是利用铁生锈消耗氧气测定空气中氧气含量的创新实验，核心逻辑为：铁在潮湿环境中生锈会消耗密闭容器内的氧气，使容器内压强减小，外界大气压将量筒中的水压入矿泉水瓶，进入瓶内水的体积等于消耗氧气的体积，据此计算氧气的体积分数，需逐一分析选项判断正误。
【解析】
1. 选项A：实验需保证装置气密性良好，若装置漏气，瓶内压强变化会受外界干扰，导致测量结果不准确，因此矿泉水瓶需气密性好，A说法正确。
2. 选项B：铁生锈是铁与氧气、水共同作用的过程，会消耗矿泉水瓶内的氧气，使瓶内气体减少、压强减小，B说法正确。
3. 选项C：反应前后量筒内水的体积差为消耗氧气的体积：$850\ \mathrm{mL} - 778\ \mathrm{mL} = 72\ \mathrm{mL}$；矿泉水瓶有效容积（即瓶内空气体积）为$345\ \mathrm{mL}$，则氧气的体积分数为$\frac{72\ \mathrm{mL}}{345\ \mathrm{mL}} × 100\% \approx 20.87\%$，C说法正确。
4. 选项D：实验中需铁粉足量，目的是完全消耗瓶内氧气；若铁粉用量过多，当瓶内氧气被完全消耗后，增加铁粉不会继续消耗氧气，测得的氧气体积分数不会变化，D说法错误。
综上，不正确的说法是D。
【答案】D
【知识点】空气中氧气含量测定、铁的锈蚀
【点评】本题结合创新实验考查空气中氧气含量的测定，既涉及铁生锈的原理，又考查实验数据计算与操作理解，核心是明确“消耗氧气→压强变化→体积差”的实验逻辑，易错点在于对铁粉用量的认知：足量即可完全消耗氧气，并非越多越好。
【难度系数】0.6
【解析】
1. 选项A：实验需保证装置气密性良好，若装置漏气，瓶内压强变化会受外界干扰，导致测量结果不准确，因此矿泉水瓶需气密性好，A说法正确。
2. 选项B：铁生锈是铁与氧气、水共同作用的过程，会消耗矿泉水瓶内的氧气，使瓶内气体减少、压强减小，B说法正确。
3. 选项C：反应前后量筒内水的体积差为消耗氧气的体积：$850\ \mathrm{mL} - 778\ \mathrm{mL} = 72\ \mathrm{mL}$；矿泉水瓶有效容积（即瓶内空气体积）为$345\ \mathrm{mL}$，则氧气的体积分数为$\frac{72\ \mathrm{mL}}{345\ \mathrm{mL}} × 100\% \approx 20.87\%$，C说法正确。
4. 选项D：实验中需铁粉足量，目的是完全消耗瓶内氧气；若铁粉用量过多，当瓶内氧气被完全消耗后，增加铁粉不会继续消耗氧气，测得的氧气体积分数不会变化，D说法错误。
综上，不正确的说法是D。
【答案】D
【知识点】空气中氧气含量测定、铁的锈蚀
【点评】本题结合创新实验考查空气中氧气含量的测定，既涉及铁生锈的原理，又考查实验数据计算与操作理解，核心是明确“消耗氧气→压强变化→体积差”的实验逻辑，易错点在于对铁粉用量的认知：足量即可完全消耗氧气，并非越多越好。
【难度系数】0.6
10 [2025 南通一中段考]某同学为了研究氮气的性质，需要自己制取一定体积较纯净的氮气。他设计了如图所示的装置用气囊进行气体的收集，实验前 $\mathrm{K}_1$ 和 $\mathrm{K}_2$ 均处于关闭状态。操作步骤如下：① 用激光笔点燃燃烧匙中的红磷；② 燃烧完全后冷却到室温；③ 同时打开 $\mathrm{K}_1$ 和 $\mathrm{K}_2$，将注射器内的水缓缓推入广口瓶内。下列说法中不正确的是（
A.若燃烧匙内盛放的红磷不足，则收集的氮气中混有氧气
B.实验前应检查装置的气密性，气囊内的空气要全部排尽
C.该同学制备氮气的原材料是空气，而红磷的作用是除去氧气
D.若要收集 $80\ \mathrm{mL}$ 较纯净的氮气，应当把注射器活塞推至 $20\ \mathrm{mL}$ 刻度线处
D
）A.若燃烧匙内盛放的红磷不足，则收集的氮气中混有氧气
B.实验前应检查装置的气密性，气囊内的空气要全部排尽
C.该同学制备氮气的原材料是空气，而红磷的作用是除去氧气
D.若要收集 $80\ \mathrm{mL}$ 较纯净的氮气，应当把注射器活塞推至 $20\ \mathrm{mL}$ 刻度线处
答案
10. D 【解析】氮气约占空气体积的$\dfrac{4}{5}$,若要收集 80 mL 较纯净的氮气,应当在集气瓶中装入 100 mL 空气,完成实验,将注射器中的 100 mL 水全部推入集气瓶中,其中 20 mL 的水用来占据氧气的体积,D错误。
解析
【分析】本题考查空气中氧气含量测定的实验应用，解题思路是：结合红磷燃烧消耗氧气的实验原理，以及空气的组成（氮气约占体积的$\frac{4}{5}$、氧气约占$\frac{1}{5}$），逐一分析各选项的合理性，判断不正确的说法。
【解析】
A. 红磷不足时，无法将装置内的氧气完全消耗，收集的氮气中会混有剩余的氧气，该说法正确；
B. 实验前检查装置气密性可防止漏气，气囊内空气若不排尽，会混入收集的氮气中影响纯度，该说法正确；
C. 实验以空气为原料，红磷燃烧消耗氧气，从而分离出较纯净的氮气，该说法正确；
D. 空气中氮气约占总体积的$\frac{4}{5}$，若要收集80mL氮气，需要瓶内空气体积为$80\ \mathrm{mL} ÷ \frac{4}{5}=100\ \mathrm{mL}$，氧气体积为$100\ \mathrm{mL} × \frac{1}{5}=20\ \mathrm{mL}$。打开$\mathrm{K}_1$、$\mathrm{K}_2$后，需将注射器内100mL水全部推入集气瓶，才能将100mL空气（含80mL氮气）压入气囊，因此应将活塞推至0mL刻度线处，而非20mL，该说法错误。
【答案】D
【知识点】空气中氧气含量测定、空气的组成
【点评】本题是空气中氧气含量测定实验的变形应用，需结合实验原理和空气成分的体积分数分析操作，易错点在于理解推入水的体积与空气体积的关系，掌握实验原理是解题关键。
【难度系数】0.5
【解析】
A. 红磷不足时，无法将装置内的氧气完全消耗，收集的氮气中会混有剩余的氧气，该说法正确；
B. 实验前检查装置气密性可防止漏气，气囊内空气若不排尽，会混入收集的氮气中影响纯度，该说法正确；
C. 实验以空气为原料，红磷燃烧消耗氧气，从而分离出较纯净的氮气，该说法正确；
D. 空气中氮气约占总体积的$\frac{4}{5}$，若要收集80mL氮气，需要瓶内空气体积为$80\ \mathrm{mL} ÷ \frac{4}{5}=100\ \mathrm{mL}$，氧气体积为$100\ \mathrm{mL} × \frac{1}{5}=20\ \mathrm{mL}$。打开$\mathrm{K}_1$、$\mathrm{K}_2$后，需将注射器内100mL水全部推入集气瓶，才能将100mL空气（含80mL氮气）压入气囊，因此应将活塞推至0mL刻度线处，而非20mL，该说法错误。
【答案】D
【知识点】空气中氧气含量测定、空气的组成
【点评】本题是空气中氧气含量测定实验的变形应用，需结合实验原理和空气成分的体积分数分析操作，易错点在于理解推入水的体积与空气体积的关系，掌握实验原理是解题关键。
【难度系数】0.5
11 [2024 连云港赣榆段考]有如下十种物质：① 液氢、② 铁粉、③ 水、④ 高锰酸钾、⑤ 纯牛奶、⑥ 矿泉水、⑦ 加碘盐、⑧ 冰水混合物、⑨ 澄清石灰水、⑩ 白磷。请用序号填空。
属于混合物的是
属于混合物的是
⑤⑥⑦⑨
，属于纯净物的是①②③④⑧⑩
。答案
11. ⑤⑥⑦⑨ ①②③④⑧⑩
解析
【分析】首先明确混合物是由两种或两种以上物质组成的，纯净物是由一种物质组成的。再逐个分析各物质：①液氢是液态氢气，仅含H₂一种物质；②铁粉仅含Fe一种物质；③水仅含H₂O一种物质；④高锰酸钾仅含KMnO₄一种物质；⑤纯牛奶含水、蛋白质等多种物质；⑥矿泉水含水和可溶性矿物质等；⑦加碘盐含氯化钠和碘酸钾等；⑧冰水混合物仅含H₂O一种物质（冰和水是同一种物质的不同状态）；⑨澄清石灰水含氢氧化钙和水；⑩白磷仅含P₄一种物质，据此判断类别。
【解析】根据混合物和纯净物的定义：混合物由多种物质组成，纯净物由一种物质组成。逐一判断：⑤纯牛奶、⑥矿泉水、⑦加碘盐、⑨澄清石灰水都由多种物质组成，属于混合物；①液氢、②铁粉、③水、④高锰酸钾、⑧冰水混合物、⑩白磷都由一种物质组成，属于纯净物。
【答案】⑤⑥⑦⑨ ①②③④⑧⑩
【知识点】混合物与纯净物的判断
【点评】本题考查物质分类中混合物和纯净物的判断，核心是理解“是否由一种物质组成”，注意冰和水是同一种物质的不同状态，易被误判为混合物，属于基础概念题。
【难度系数】0.6
【解析】根据混合物和纯净物的定义：混合物由多种物质组成，纯净物由一种物质组成。逐一判断：⑤纯牛奶、⑥矿泉水、⑦加碘盐、⑨澄清石灰水都由多种物质组成，属于混合物；①液氢、②铁粉、③水、④高锰酸钾、⑧冰水混合物、⑩白磷都由一种物质组成，属于纯净物。
【答案】⑤⑥⑦⑨ ①②③④⑧⑩
【知识点】混合物与纯净物的判断
【点评】本题考查物质分类中混合物和纯净物的判断，核心是理解“是否由一种物质组成”，注意冰和水是同一种物质的不同状态，易被误判为混合物，属于基础概念题。
【难度系数】0.6
12 如图所示为测定空气中氧气含量的装置,先在集气瓶里加少量水,再把剩余的容积用记号划分成5等份。
(1)点燃燃烧匙内的红磷,立即盖紧瓶塞,观察到的现象为
(2)写出红磷燃烧的文字表达式:
(3)该实验说明
(4)小明做完实验后发现测得的氧气含量偏低,可能的原因:
(1)点燃燃烧匙内的红磷,立即盖紧瓶塞,观察到的现象为
红磷燃烧,产生大量白烟,放出热量
,火焰熄灭后,待装置冷却至室温后,打开弹簧夹,出现的现象是水沿着导管进入集气瓶内,瓶内液面上升
;消耗的气体体积约占空气总体积的$\dfrac{1}{5}$
。(2)写出红磷燃烧的文字表达式:
红磷$+$氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷
。(3)该实验说明
空气中氧气的体积约占空气总体积的$\dfrac{1}{5}$
。(4)小明做完实验后发现测得的氧气含量偏低,可能的原因:
红磷的量不足(或装置漏气;或没有冷却到室温就打开弹簧夹等合理答案均可)
(写出一种)。答案
12. (1) 红磷燃烧,产生大量白烟,放出热量 水沿着导管进入集气瓶内,瓶内液面上升 $\dfrac{1}{5}$ (2) 红磷$+$氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷 (3) 空气中氧气的体积约占空气总体积的$\dfrac{1}{5}$ (4) 红磷的量不足(或装置漏气;或没有冷却到室温就打开弹簧夹等合理答案均可)
解析
【分析】
本题考查测定空气中氧气含量的实验，解题时需回忆该实验的相关知识点：红磷燃烧的现象、实验的原理、实验结论及误差分析。首先，红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，使瓶内压强减小，冷却后打开弹簧夹，水会进入集气瓶，进入水的体积即为氧气的体积；红磷燃烧生成五氧化二磷，文字表达式需注意反应条件；实验结论是氧气约占空气体积的1/5；氧气含量偏低的原因可从药品量、装置气密性、操作时机等方面分析。
【解析】
(1) 点燃红磷后，红磷在集气瓶中燃烧，产生大量白烟，同时放出热量；火焰熄灭后，待装置冷却至室温，瓶内压强小于外界大气压，打开弹簧夹，烧杯中的水沿导管进入集气瓶，瓶内液面上升，最终进入的水的体积约占集气瓶剩余容积的$\dfrac{1}{5}$，说明消耗的气体（氧气）体积约占空气总体积的$\dfrac{1}{5}$。
(2) 红磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，文字表达式为：红磷$+$氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷。
(3) 实验中进入集气瓶的水的体积约为集气瓶内空气总体积的$\dfrac{1}{5}$，因此该实验说明空气中氧气的体积约占空气总体积的$\dfrac{1}{5}$。
(4) 测得氧气含量偏低，可能的原因：红磷的量不足，无法将集气瓶内的氧气完全消耗；或装置漏气，冷却过程中外界空气进入瓶内，导致瓶内压强差偏小；或没有冷却到室温就打开弹簧夹，此时瓶内温度较高，压强偏大，进入的水偏少，任选一种合理答案即可。
【答案】
(1) 红磷燃烧，产生大量白烟，放出热量；水沿着导管进入集气瓶内，瓶内液面上升；$\dfrac{1}{5}$
(2) 红磷$+$氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷
(3) 空气中氧气的体积约占空气总体积的$\dfrac{1}{5}$
(4) 红磷的量不足（或装置漏气；或没有冷却到室温就打开弹簧夹等合理答案均可）
【知识点】
空气中氧气含量测定、化学反应文字表达式、实验误差分析
【点评】
本题是初中化学测定空气中氧气含量的经典基础实验题，重点考查实验现象、反应原理、实验结论及误差分析，需掌握实验的操作要点和原理。
【难度系数】
0.6
本题考查测定空气中氧气含量的实验，解题时需回忆该实验的相关知识点：红磷燃烧的现象、实验的原理、实验结论及误差分析。首先，红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，使瓶内压强减小，冷却后打开弹簧夹，水会进入集气瓶，进入水的体积即为氧气的体积；红磷燃烧生成五氧化二磷，文字表达式需注意反应条件；实验结论是氧气约占空气体积的1/5；氧气含量偏低的原因可从药品量、装置气密性、操作时机等方面分析。
【解析】
(1) 点燃红磷后，红磷在集气瓶中燃烧，产生大量白烟，同时放出热量；火焰熄灭后，待装置冷却至室温，瓶内压强小于外界大气压，打开弹簧夹，烧杯中的水沿导管进入集气瓶，瓶内液面上升，最终进入的水的体积约占集气瓶剩余容积的$\dfrac{1}{5}$，说明消耗的气体（氧气）体积约占空气总体积的$\dfrac{1}{5}$。
(2) 红磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，文字表达式为：红磷$+$氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷。
(3) 实验中进入集气瓶的水的体积约为集气瓶内空气总体积的$\dfrac{1}{5}$，因此该实验说明空气中氧气的体积约占空气总体积的$\dfrac{1}{5}$。
(4) 测得氧气含量偏低，可能的原因：红磷的量不足，无法将集气瓶内的氧气完全消耗；或装置漏气，冷却过程中外界空气进入瓶内，导致瓶内压强差偏小；或没有冷却到室温就打开弹簧夹，此时瓶内温度较高，压强偏大，进入的水偏少，任选一种合理答案即可。
【答案】
(1) 红磷燃烧，产生大量白烟，放出热量；水沿着导管进入集气瓶内，瓶内液面上升；$\dfrac{1}{5}$
(2) 红磷$+$氧气$\xrightarrow{点燃}$五氧化二磷
(3) 空气中氧气的体积约占空气总体积的$\dfrac{1}{5}$
(4) 红磷的量不足（或装置漏气；或没有冷却到室温就打开弹簧夹等合理答案均可）
【知识点】
空气中氧气含量测定、化学反应文字表达式、实验误差分析
【点评】
本题是初中化学测定空气中氧气含量的经典基础实验题，重点考查实验现象、反应原理、实验结论及误差分析，需掌握实验的操作要点和原理。
【难度系数】
0.6
