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2. 氮气和稀有气体。
（1）氮气。
①物理性质：在通常状况下，是
②化学性质
③用途：用作灯泡的
（2）稀有气体。
①性质：化学性质很不活泼，在通常条件下不与其他物质发生化学反应。
②用途：用于填充电子管、气球，用作焊接金属的
（1）氮气。
①物理性质：在通常状况下，是
无
色、无
气味的气体，难
溶于水。②化学性质
稳定
。③用途：用作灯泡的
填充气
、食物的保护气
、制氮肥的原料，液氮用于医疗手术。（2）稀有气体。
①性质：化学性质很不活泼，在通常条件下不与其他物质发生化学反应。
②用途：用于填充电子管、气球，用作焊接金属的
保护气
，制成多种用途的电光源。答案
2.（1）①无 无 难 ②稳定 ③填充气 保护气 （2）②保护气
解析
【分析】
本题考查氮气和稀有气体的基础性质与用途，属于识记类题目。解题时需回忆课本中氮气的物理性质（颜色、气味、溶解性）、化学性质，以及对应的用途，还有稀有气体的用途，准确匹配每个空对应的知识点即可。
【解析】
（1）氮气的物理性质：通常状况下，氮气是无色、无气味的气体，难溶于水；化学性质稳定，不易与其他物质反应；用途包括用作灯泡填充气、食物保护气，还可作为制氮肥的原料，液氮用于医疗手术。
（2）稀有气体化学性质很不活泼，焊接金属时用作保护气，防止金属被氧化，还可用于填充电子管、气球，制成电光源等。
【答案】
2.（1）①无 无 难 ②稳定 ③填充气 保护气 （2）②保护气
【知识点】
空气成分的性质与用途、氮气的性质与用途、稀有气体的性质与用途
【点评】
本题为基础识记题，聚焦空气相关成分的核心性质与用途，难度较低，只要熟悉课本基础内容即可正确作答，适合巩固化学基础知识。
【难度系数】
0.9
本题考查氮气和稀有气体的基础性质与用途，属于识记类题目。解题时需回忆课本中氮气的物理性质（颜色、气味、溶解性）、化学性质，以及对应的用途，还有稀有气体的用途，准确匹配每个空对应的知识点即可。
【解析】
（1）氮气的物理性质：通常状况下，氮气是无色、无气味的气体，难溶于水；化学性质稳定，不易与其他物质反应；用途包括用作灯泡填充气、食物保护气，还可作为制氮肥的原料，液氮用于医疗手术。
（2）稀有气体化学性质很不活泼，焊接金属时用作保护气，防止金属被氧化，还可用于填充电子管、气球，制成电光源等。
【答案】
2.（1）①无 无 难 ②稳定 ③填充气 保护气 （2）②保护气
【知识点】
空气成分的性质与用途、氮气的性质与用途、稀有气体的性质与用途
【点评】
本题为基础识记题，聚焦空气相关成分的核心性质与用途，难度较低，只要熟悉课本基础内容即可正确作答，适合巩固化学基础知识。
【难度系数】
0.9
3. 纯净物和混合物。
答案
3. 一种 两种或两种以上
解析
【分析】
要解答本题，需明确纯净物和混合物的定义：纯净物仅由一种物质构成，混合物由两种及以上不同物质混合而成。结合表格中“组成”列的要求，对应填写定义中的描述即可。
【解析】
根据纯净物和混合物的定义：纯净物是由一种物质组成的，混合物是由两种或两种以上物质混合而成的，因此表格中纯净物的组成处填“一种”，混合物的组成处填“两种或两种以上”。
【答案】
一种；两种或两种以上
【知识点】
纯净物的概念；混合物的概念
【点评】
本题考查物质分类中纯净物与混合物的基础定义，属于识记类题目，难度较低，侧重考查学生对核心概念的掌握。
【难度系数】
0.8
要解答本题，需明确纯净物和混合物的定义：纯净物仅由一种物质构成，混合物由两种及以上不同物质混合而成。结合表格中“组成”列的要求，对应填写定义中的描述即可。
【解析】
根据纯净物和混合物的定义：纯净物是由一种物质组成的，混合物是由两种或两种以上物质混合而成的，因此表格中纯净物的组成处填“一种”，混合物的组成处填“两种或两种以上”。
【答案】
一种；两种或两种以上
【知识点】
纯净物的概念；混合物的概念
【点评】
本题考查物质分类中纯净物与混合物的基础定义，属于识记类题目，难度较低，侧重考查学生对核心概念的掌握。
【难度系数】
0.8
▶化学用语
在教材中查找下列物质的化学式。
氧气：
氮气：
红磷：
五氧化二磷：
在教材中查找下列物质的化学式。
氧气：
$\ce{O_{2}}$
氮气：
$\ce{N_{2}}$
红磷：
P
五氧化二磷：
$\ce{P_{2}O_{5}}$
答案
氧气：$\ce{O_{2}}$
氮气：$\ce{N_{2}}$
红磷：P
五氧化二磷：$\ce{P_{2}O_{5}}$
氮气：$\ce{N_{2}}$
红磷：P
五氧化二磷：$\ce{P_{2}O_{5}}$
解析
【分析】
要确定物质的化学式，需掌握单质和化合物的化学式书写规则：气态非金属单质（如氧气、氮气）由双原子分子构成，化学式为元素符号加下标2；固态非金属单质（如红磷）直接用元素符号表示；化合物根据名称中的原子个数确定化学式。据此逐一分析各物质：氧气、氮气是气态非金属单质，红磷是固态非金属单质，五氧化二磷是化合物，根据名称确定原子个数比即可写出对应化学式。
【解析】
1. 氧气属于气态非金属单质，1个氧分子由2个氧原子构成，故化学式为$\ce{O_{2}}$；
2. 氮气属于气态非金属单质，1个氮分子由2个氮原子构成，故化学式为$\ce{N_{2}}$；
3. 红磷是固态非金属单质，直接用元素符号表示其化学式，即$\ce{P}$；
4. 五氧化二磷中磷原子与氧原子的个数比为2:5，故化学式为$\ce{P_{2}O_{5}}$。
【答案】
氧气：$\ce{O_{2}}$；氮气：$\ce{N_{2}}$；红磷：$\ce{P}$；五氧化二磷：$\ce{P_{2}O_{5}}$
【知识点】
化学用语（化学式书写）、常见物质化学式
【点评】
本题考查常见物质化学式的书写，属于化学基础用语知识，难度较低，主要考查学生对常见物质化学式的识记能力，是化学学习的基础内容。
【难度系数】
0.9
要确定物质的化学式，需掌握单质和化合物的化学式书写规则：气态非金属单质（如氧气、氮气）由双原子分子构成，化学式为元素符号加下标2；固态非金属单质（如红磷）直接用元素符号表示；化合物根据名称中的原子个数确定化学式。据此逐一分析各物质：氧气、氮气是气态非金属单质，红磷是固态非金属单质，五氧化二磷是化合物，根据名称确定原子个数比即可写出对应化学式。
【解析】
1. 氧气属于气态非金属单质，1个氧分子由2个氧原子构成，故化学式为$\ce{O_{2}}$；
2. 氮气属于气态非金属单质，1个氮分子由2个氮原子构成，故化学式为$\ce{N_{2}}$；
3. 红磷是固态非金属单质，直接用元素符号表示其化学式，即$\ce{P}$；
4. 五氧化二磷中磷原子与氧原子的个数比为2:5，故化学式为$\ce{P_{2}O_{5}}$。
【答案】
氧气：$\ce{O_{2}}$；氮气：$\ce{N_{2}}$；红磷：$\ce{P}$；五氧化二磷：$\ce{P_{2}O_{5}}$
【知识点】
化学用语（化学式书写）、常见物质化学式
【点评】
本题考查常见物质化学式的书写，属于化学基础用语知识，难度较低，主要考查学生对常见物质化学式的识记能力，是化学学习的基础内容。
【难度系数】
0.9
例 化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究。
Ⅰ. 常规实验。图1是探究空气中氧气体积分数常用的装置。
（1）实验原理：过量的
（2）实验现象：红磷剧烈燃烧，产生
（3）实验结论：氧气约占空气体积的$\dfrac{1}{5}$，剩余气体具有的性质是
A. 密度比空气大 B. 难溶于水
C. 不能燃烧 D. 不支持燃烧
（4）实验反思：
①在做该实验时，所测氧气的体积分数小于$\dfrac{1}{5}$，可能的原因是
②对实验药品的选择：所选药品既要能消耗氧气，又不会和空气中的其他成分反应，且生成物为固体。不能用木炭或蜡烛代替红磷，原因是
Ⅱ. 创新实验。
（5）小组同学对图1所示实验进行了图2所示的改进。已知试管容积为45 mL，让试管里的足量红磷充分燃烧，等到试管冷却后再松开弹簧夹，注射器活塞将从10 mL刻度处慢慢前移，到约
解析 （1）红磷燃烧生成五氧化二磷固体，燃烧过程中消耗了氧气，导致集气瓶内气压减小，使水进入集气瓶内，压入瓶内的水的体积等于瓶内空气中氧气的体积。（2）红磷燃烧放热，产生大量的白烟，生成白色固体。（3）不能得出剩余气体的密度比空气大的结论，A项错误；压入集气瓶内的水的体积和消耗的氧气的体积相同，说明剩余气体难溶于水，B项正确；红磷燃烧一会儿熄灭了，说明剩余气体既不燃烧也不支持燃烧，C项、D项正确。故选BCD。（4）①在测定空气中氧气的体积分数的实验中，装置的气密性要好；为了耗尽瓶中的氧气，红磷必须足量；气体的体积受温度的影响，要等到装置冷却至室温再打开弹簧夹。测得的氧气体积分数小于$\dfrac{1}{5}$，可能的原因有红磷不足、装置漏气、没有冷却至室温就打开弹簧夹。②不能用木炭或蜡烛代替红磷，原因是木炭、蜡烛在空气中燃烧生成气体，瓶内气压几乎不变。（5）试管内氧气的体积约为$45\ \mathrm{mL} × \dfrac{1}{5} = 9\ \mathrm{mL}$；待装置冷却后，试管内氧气减少，松开弹簧夹，注射器活塞将从10 mL刻度处慢慢前移，到约$10\ \mathrm{mL} - 9\ \mathrm{mL} = 1\ \mathrm{mL}$刻度处才停止。
变式训练 拉瓦锡被称为“现代化学之父”，让我们共同跟随他的足迹进行科学探究。
（1）200多年前，法国化学家拉瓦锡利用如图所示装置进行实验，得出结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气体积约占空气的$\dfrac{1}{5}$。根据资料卡片，可知选用汞的优点中不可能的是
资料卡片
A. 在汞槽中起到液封作用
B. 汞蒸气与氧气反应能将密闭容器中的氧气几乎耗尽
C. 实验过程中没有污染
（2）人们沿着拉瓦锡的足迹，在测定空气中氧气含量的实验中对反应物进行了优化，分别用铜粉、红磷等进行实验，其原理都是采用
（3）（模型建构）思维模型的建构既方便问题的解决，又能促进深度学习。以下是测量空气中氧气体积分数实验的思维模型：
构建封闭体系$⇒$反应消耗气体$⇒$观察气压变化$⇒$间接测量消耗气体的$\blacktriangleleft$$⇒$计算待测气体的含量
思维模型中“$\blacktriangleleft$”应填入的内容为
Ⅰ. 常规实验。图1是探究空气中氧气体积分数常用的装置。
（1）实验原理：过量的
红磷
与氧气反应，使集气瓶内的气压减小，压入瓶内的水的体积等于瓶内空气中氧气
的体积。（2）实验现象：红磷剧烈燃烧，产生
大量的白烟
，进入集气瓶中的水约占集气瓶容积的$\dfrac{1}{5}$。（3）实验结论：氧气约占空气体积的$\dfrac{1}{5}$，剩余气体具有的性质是
BCD
。A. 密度比空气大 B. 难溶于水
C. 不能燃烧 D. 不支持燃烧
（4）实验反思：
①在做该实验时，所测氧气的体积分数小于$\dfrac{1}{5}$，可能的原因是
红磷不足（或装置漏气、未冷却至室温就打开弹簧夹）
（写一条）。②对实验药品的选择：所选药品既要能消耗氧气，又不会和空气中的其他成分反应，且生成物为固体。不能用木炭或蜡烛代替红磷，原因是
木炭、蜡烛在空气中燃烧生成气体，瓶内气压几乎不变
。Ⅱ. 创新实验。
（5）小组同学对图1所示实验进行了图2所示的改进。已知试管容积为45 mL，让试管里的足量红磷充分燃烧，等到试管冷却后再松开弹簧夹，注射器活塞将从10 mL刻度处慢慢前移，到约
1
mL刻度处才停止。解析 （1）红磷燃烧生成五氧化二磷固体，燃烧过程中消耗了氧气，导致集气瓶内气压减小，使水进入集气瓶内，压入瓶内的水的体积等于瓶内空气中氧气的体积。（2）红磷燃烧放热，产生大量的白烟，生成白色固体。（3）不能得出剩余气体的密度比空气大的结论，A项错误；压入集气瓶内的水的体积和消耗的氧气的体积相同，说明剩余气体难溶于水，B项正确；红磷燃烧一会儿熄灭了，说明剩余气体既不燃烧也不支持燃烧，C项、D项正确。故选BCD。（4）①在测定空气中氧气的体积分数的实验中，装置的气密性要好；为了耗尽瓶中的氧气，红磷必须足量；气体的体积受温度的影响，要等到装置冷却至室温再打开弹簧夹。测得的氧气体积分数小于$\dfrac{1}{5}$，可能的原因有红磷不足、装置漏气、没有冷却至室温就打开弹簧夹。②不能用木炭或蜡烛代替红磷，原因是木炭、蜡烛在空气中燃烧生成气体，瓶内气压几乎不变。（5）试管内氧气的体积约为$45\ \mathrm{mL} × \dfrac{1}{5} = 9\ \mathrm{mL}$；待装置冷却后，试管内氧气减少，松开弹簧夹，注射器活塞将从10 mL刻度处慢慢前移，到约$10\ \mathrm{mL} - 9\ \mathrm{mL} = 1\ \mathrm{mL}$刻度处才停止。
变式训练 拉瓦锡被称为“现代化学之父”，让我们共同跟随他的足迹进行科学探究。
（1）200多年前，法国化学家拉瓦锡利用如图所示装置进行实验，得出结论：空气由氧气和氮气组成，其中氧气体积约占空气的$\dfrac{1}{5}$。根据资料卡片，可知选用汞的优点中不可能的是
C
（填序号）。资料卡片
A. 在汞槽中起到液封作用
B. 汞蒸气与氧气反应能将密闭容器中的氧气几乎耗尽
C. 实验过程中没有污染
（2）人们沿着拉瓦锡的足迹，在测定空气中氧气含量的实验中对反应物进行了优化，分别用铜粉、红磷等进行实验，其原理都是采用
化学
（填“物理”或“化学”）方法，从混合气体中除去某种气体，从而实现物质分离。此实验中，对选取的试剂的要求是只能与空气中的氧气反应，且生成物不能是气体
。（3）（模型建构）思维模型的建构既方便问题的解决，又能促进深度学习。以下是测量空气中氧气体积分数实验的思维模型：
构建封闭体系$⇒$反应消耗气体$⇒$观察气压变化$⇒$间接测量消耗气体的$\blacktriangleleft$$⇒$计算待测气体的含量
思维模型中“$\blacktriangleleft$”应填入的内容为
体积
（填“体积”或“质量”）。答案
变式训练
（1）C
（2）化学 只能与空气中的氧气反应，且生成物不能是气体
（3）体积
解析 （1）汞为液态，在汞槽中起到液封作用，选项A不符合题意。汞的沸点较低，汞蒸气与氧气反应比较充分，能将密闭容器中的氧气几乎耗尽，选项B不符合题意。汞易挥发，对人体有害，实验过程中会造成污染，选项C符合题意。故选C。
（3）测量空气中氧气体积分数的实验，是通过测量进入集气瓶中水的体积来确定氧气的体积，所以“▲”应填入的是“体积”。
（1）C
（2）化学 只能与空气中的氧气反应，且生成物不能是气体
（3）体积
解析 （1）汞为液态，在汞槽中起到液封作用，选项A不符合题意。汞的沸点较低，汞蒸气与氧气反应比较充分，能将密闭容器中的氧气几乎耗尽，选项B不符合题意。汞易挥发，对人体有害，实验过程中会造成污染，选项C符合题意。故选C。
（3）测量空气中氧气体积分数的实验，是通过测量进入集气瓶中水的体积来确定氧气的体积，所以“▲”应填入的是“体积”。
解析
【分析】
本题围绕“空气中氧气含量的测定”核心实验展开，分为常规实验探究、创新实验改进及拉瓦锡经典实验的变式训练三部分。解题时需紧扣测定氧气体积分数的实验原理（消耗氧气使气压减小，进入水的体积等于氧气体积）、实验现象、剩余气体性质、误差分析、药品选择要求，创新实验的计算逻辑，以及拉瓦锡实验中汞的特点、实验方法判断、思维模型理解，逐一分析各小问考点，结合实验本质推导答案。
【解析】
Ⅰ. 常规实验
（1）实验原理：过量红磷与氧气反应生成固体五氧化二磷，消耗集气瓶内氧气使气压减小，进入瓶内水的体积等于瓶内空气中氧气的体积。
（2）实验现象：红磷剧烈燃烧，产生大量白烟，放热，最终进入集气瓶的水约占集气瓶容积的$\dfrac{1}{5}$。
（3）剩余气体性质：红磷熄灭说明剩余气体不能燃烧、不支持燃烧；水进入后剩余气体仍存在，说明难溶于水；无法得出密度比空气大的结论，故选BCD。
（4）实验反思：①氧气体积分数小于$\dfrac{1}{5}$的原因：红磷不足、装置漏气、未冷却至室温就打开弹簧夹等（写一条即可）；②不能用木炭或蜡烛的原因：它们燃烧生成二氧化碳气体，瓶内气压几乎不变，无法形成压强差。
（5）创新实验计算：试管容积45 mL，氧气约占空气体积的$\dfrac{1}{5}$，故氧气体积为$45\ \mathrm{mL} × \dfrac{1}{5} = 9\ \mathrm{mL}$；冷却后松开弹簧夹，注射器活塞前移体积等于消耗的氧气体积，原活塞在10 mL刻度处，最终停在$10\ \mathrm{mL} - 9\ \mathrm{mL} = 1\ \mathrm{mL}$刻度处。
Ⅱ. 变式训练
（1）拉瓦锡实验中汞的优点判断：汞为液态可在汞槽中液封（A正确）；汞蒸气能充分消耗密闭容器内的氧气（B正确）；汞易挥发有毒，实验会造成污染（C错误），故选C。
（2）实验方法：通过化学反应除去氧气，属于化学方法；试剂要求：只能与空气中的氧气反应，且生成物不能是气体（否则无法形成压强差）。
（3）思维模型：测定氧气体积分数是通过间接测量消耗气体的体积，故“$\blacktriangleleft$”处填体积。
【答案】
变式训练
（1）C
（2）化学；只能与空气中的氧气反应，且生成物不能是气体
（3）体积
【知识点】
空气中氧气含量的测定实验；化学实验方案的评价；实验思维模型建构
【点评】
本题聚焦初中化学核心实验，从常规实验到创新改进，再到经典实验变式，全面考查实验原理、现象、误差分析、药品选择、实验方法及思维模型，既落实基础知识点，又突出对实验本质的理解与应用，是化学实验探究类的典型题目。
【难度系数】
0.5
本题围绕“空气中氧气含量的测定”核心实验展开，分为常规实验探究、创新实验改进及拉瓦锡经典实验的变式训练三部分。解题时需紧扣测定氧气体积分数的实验原理（消耗氧气使气压减小，进入水的体积等于氧气体积）、实验现象、剩余气体性质、误差分析、药品选择要求，创新实验的计算逻辑，以及拉瓦锡实验中汞的特点、实验方法判断、思维模型理解，逐一分析各小问考点，结合实验本质推导答案。
【解析】
Ⅰ. 常规实验
（1）实验原理：过量红磷与氧气反应生成固体五氧化二磷，消耗集气瓶内氧气使气压减小，进入瓶内水的体积等于瓶内空气中氧气的体积。
（2）实验现象：红磷剧烈燃烧，产生大量白烟，放热，最终进入集气瓶的水约占集气瓶容积的$\dfrac{1}{5}$。
（3）剩余气体性质：红磷熄灭说明剩余气体不能燃烧、不支持燃烧；水进入后剩余气体仍存在，说明难溶于水；无法得出密度比空气大的结论，故选BCD。
（4）实验反思：①氧气体积分数小于$\dfrac{1}{5}$的原因：红磷不足、装置漏气、未冷却至室温就打开弹簧夹等（写一条即可）；②不能用木炭或蜡烛的原因：它们燃烧生成二氧化碳气体，瓶内气压几乎不变，无法形成压强差。
（5）创新实验计算：试管容积45 mL，氧气约占空气体积的$\dfrac{1}{5}$，故氧气体积为$45\ \mathrm{mL} × \dfrac{1}{5} = 9\ \mathrm{mL}$；冷却后松开弹簧夹，注射器活塞前移体积等于消耗的氧气体积，原活塞在10 mL刻度处，最终停在$10\ \mathrm{mL} - 9\ \mathrm{mL} = 1\ \mathrm{mL}$刻度处。
Ⅱ. 变式训练
（1）拉瓦锡实验中汞的优点判断：汞为液态可在汞槽中液封（A正确）；汞蒸气能充分消耗密闭容器内的氧气（B正确）；汞易挥发有毒，实验会造成污染（C错误），故选C。
（2）实验方法：通过化学反应除去氧气，属于化学方法；试剂要求：只能与空气中的氧气反应，且生成物不能是气体（否则无法形成压强差）。
（3）思维模型：测定氧气体积分数是通过间接测量消耗气体的体积，故“$\blacktriangleleft$”处填体积。
【答案】
变式训练
（1）C
（2）化学；只能与空气中的氧气反应，且生成物不能是气体
（3）体积
【知识点】
空气中氧气含量的测定实验；化学实验方案的评价；实验思维模型建构
【点评】
本题聚焦初中化学核心实验，从常规实验到创新改进，再到经典实验变式，全面考查实验原理、现象、误差分析、药品选择、实验方法及思维模型，既落实基础知识点，又突出对实验本质的理解与应用，是化学实验探究类的典型题目。
【难度系数】
0.5
