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11. 下列现象说明空气中存在哪种气体？（填物质名称）
（1）火柴点燃后可以在空气中持续燃烧一段时间，说明空气中含有
（2）盛装在烧杯中的澄清石灰水放置数天后，发现烧杯内壁有白色物质产生，说明空气中含有
（3）刚从冰箱里取出的可乐的瓶子外壁出现水珠，说明空气中含有
（4）空气经过分离后可以用于制造氮肥，说明空气中含有
（1）火柴点燃后可以在空气中持续燃烧一段时间，说明空气中含有
氧气
。（2）盛装在烧杯中的澄清石灰水放置数天后，发现烧杯内壁有白色物质产生，说明空气中含有
二氧化碳
。（3）刚从冰箱里取出的可乐的瓶子外壁出现水珠，说明空气中含有
水蒸气
。（4）空气经过分离后可以用于制造氮肥，说明空气中含有
氮气
。答案
11.(1)氧气 (2)二氧化碳 (3)水蒸气 (4)氮气
解析
【分析】
要解答本题，需结合空气中各成分的性质与用途，逐一对应题目中的现象进行判断：燃烧需要助燃气体，澄清石灰水遇特定气体会生成白色沉淀，冷瓶外壁的水珠由气体液化形成，制氮肥需要含氮元素的气体，据此分析各现象对应的空气成分。
【解析】
（1）火柴燃烧需要氧气支持，能在空气中持续燃烧，说明空气中含有氧气；
（2）澄清石灰水与二氧化碳反应会生成白色碳酸钙沉淀，烧杯内壁的白色物质是碳酸钙，说明空气中含有二氧化碳；
（3）刚从冰箱取出的瓶子温度较低，空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在瓶外壁，说明空气中含有水蒸气；
（4）氮气含有氮元素，是制造氮肥的原料，空气分离后可用于制氮肥，说明空气中含有氮气。
【答案】
(1)氧气 (2)二氧化碳 (3)水蒸气 (4)氮气
【知识点】空气的组成；常见气体的性质与用途
【点评】
本题为基础题型，考查空气中各成分的性质与用途，结合生活现象即可判断，难度较低，用于巩固学生对空气成分的基础认知。
【难度系数】
0.9
要解答本题，需结合空气中各成分的性质与用途，逐一对应题目中的现象进行判断：燃烧需要助燃气体，澄清石灰水遇特定气体会生成白色沉淀，冷瓶外壁的水珠由气体液化形成，制氮肥需要含氮元素的气体，据此分析各现象对应的空气成分。
【解析】
（1）火柴燃烧需要氧气支持，能在空气中持续燃烧，说明空气中含有氧气；
（2）澄清石灰水与二氧化碳反应会生成白色碳酸钙沉淀，烧杯内壁的白色物质是碳酸钙，说明空气中含有二氧化碳；
（3）刚从冰箱取出的瓶子温度较低，空气中的水蒸气遇冷液化成小水珠附着在瓶外壁，说明空气中含有水蒸气；
（4）氮气含有氮元素，是制造氮肥的原料，空气分离后可用于制氮肥，说明空气中含有氮气。
【答案】
(1)氧气 (2)二氧化碳 (3)水蒸气 (4)氮气
【知识点】空气的组成；常见气体的性质与用途
【点评】
本题为基础题型，考查空气中各成分的性质与用途，结合生活现象即可判断，难度较低，用于巩固学生对空气成分的基础认知。
【难度系数】
0.9
12. 某实验小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行了探究。
Ⅰ. 用白磷测定空气中氧气的含量
小组同学设计了如图1所示的实验装置测定空气中氧气的含量，在一个耐热容器的底部放一块足量的白磷，然后将活塞迅速下压（可迅速提高容器内空气的温度）后放手，容器中的白磷开始燃烧。（提示：白磷的体积忽略不计，白磷在空气中燃烧所需的最低温度为$40°C$）
（1）检查装置的气密性：向下压活塞，放手后若活塞________，说明装置的气密性良好。
（2）该实验过程中活塞的运动情况为________。
（3）将容器中的白磷换成点燃的蜡烛，实验________（选填“能”或“不能”）成功，其原因是________。
Ⅱ. 用铜丝测定空气中氧气的含量
小组同学查阅资料可知：在加热条件下，铜能和氧气反应生成氧化铜。他们利用该原理和图2装置重新测定空气中氧气的含量。
（4）实验过程中反复推拉两端注射器的活塞，这样做的目的是________。如果没有这样做，则可能导致测定结果________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
Ⅲ. 用铁粉测定空气中氧气的含量
小组同学查阅资料可知：铁生锈是铁与氧气、水蒸气共同作用的结果，氯化钠溶液可加速铁生锈。他们根据铁生锈的原理，用铁粉测定空气中氧气的含量，设计了如图3所示的实验，8 min后测得数据如下表所示。
（5）根据表中数据计算出空气中氧气的体积分数为________。与用红磷燃烧的方法相比，该方法的主要优点是________、______。
（6）结合你的学习经验，若要寻找红磷的替代物来测定空气中氧气的含量，该替代物应满足的条件是________。
Ⅰ. 用白磷测定空气中氧气的含量
小组同学设计了如图1所示的实验装置测定空气中氧气的含量，在一个耐热容器的底部放一块足量的白磷，然后将活塞迅速下压（可迅速提高容器内空气的温度）后放手，容器中的白磷开始燃烧。（提示：白磷的体积忽略不计，白磷在空气中燃烧所需的最低温度为$40°C$）
（1）检查装置的气密性：向下压活塞，放手后若活塞________，说明装置的气密性良好。
（2）该实验过程中活塞的运动情况为________。
（3）将容器中的白磷换成点燃的蜡烛，实验________（选填“能”或“不能”）成功，其原因是________。
Ⅱ. 用铜丝测定空气中氧气的含量
小组同学查阅资料可知：在加热条件下，铜能和氧气反应生成氧化铜。他们利用该原理和图2装置重新测定空气中氧气的含量。
（4）实验过程中反复推拉两端注射器的活塞，这样做的目的是________。如果没有这样做，则可能导致测定结果________（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。
Ⅲ. 用铁粉测定空气中氧气的含量
小组同学查阅资料可知：铁生锈是铁与氧气、水蒸气共同作用的结果，氯化钠溶液可加速铁生锈。他们根据铁生锈的原理，用铁粉测定空气中氧气的含量，设计了如图3所示的实验，8 min后测得数据如下表所示。
（5）根据表中数据计算出空气中氧气的体积分数为________。与用红磷燃烧的方法相比，该方法的主要优点是________、______。
（6）结合你的学习经验，若要寻找红磷的替代物来测定空气中氧气的含量，该替代物应满足的条件是________。
答案
12.(1)回到原来的位置 (2)先向上后向下移动，最终停在刻度4处 (3)不能 蜡烛燃烧会生成二氧化碳气体，装置内气压变化不大 (4)加速空气流通，使铜和氧气充分反应 偏小 (5)20.8% 更环保 结果更准确 (6)只能与空气中的氧气反应且反应后不生成气体
解析
【分析】本题围绕空气中氧气含量的测定展开，涉及不同可燃物的实验探究，需结合实验原理（消耗氧气使装置内压强减小）、气密性检查方法、可燃物选择条件等知识点逐一分析。各小问思考方向：（1）气密性检查利用密闭装置的压强变化，压活塞后放手，活塞恢复原位则气密性良好；（2）活塞运动随温度变化和氧气消耗先上后下，最终停在剩余气体刻度；（3）蜡烛燃烧生成气体，压强变化小无法成功；（4）推拉活塞为使氧气充分反应，否则结果偏小；（5）计算氧气体积分数，优点从环保、准确性考虑；（6）替代物需只与氧气反应且生成物非气体。
【解析】（1）检查气密性时，向下压活塞，装置内气体被压缩，若气密性良好，放手后活塞会因内外压强差回到原来的位置，故答案为回到原来的位置。（2）白磷燃烧放热使容器内气体受热膨胀，活塞向上移动；反应结束后温度降低，氧气被消耗，容器内压强减小，活塞向下移动；因氧气约占空气体积的1/5，最终活塞停在刻度4处，故活塞运动情况为先向上后向下移动，最终停在刻度4处。（3）蜡烛燃烧生成二氧化碳气体，装置内气体总量未明显减少，气压变化不大，无法形成足够压强差，因此实验不能成功，原因是蜡烛燃烧会生成二氧化碳气体，装置内气压变化不大。（4）反复推拉活塞可加速空气流通，使铜和氧气充分接触、完全反应；若未操作，氧气不能完全反应，导致测定结果偏小。（5）根据实验数据计算得氧气体积分数为20.8%；与红磷燃烧法相比，该方法更环保、结果更准确。（6）替代物需满足只能与空气中的氧气反应且反应后不生成气体，才能使装置内压强明显减小，准确测定氧气体积分数。
【答案】12.(1)回到原来的位置 (2)先向上后向下移动，最终停在刻度4处 (3)不能 蜡烛燃烧会生成二氧化碳气体，装置内气压变化不大 (4)加速空气流通，使铜和氧气充分反应 偏小 (5)20.8% 更环保 结果更准确 (6)只能与空气中的氧气反应且反应后不生成气体
【知识点】空气组成的测定、化学实验基本操作、金属的化学性质
【点评】本题通过多种实验方案探究空气中氧气含量的测定，全面考查学生对实验原理、操作细节、误差分析及可燃物选择条件的掌握，是初中化学重点实验题型，能有效检验学生综合实验能力。
【难度系数】0.5
【解析】（1）检查气密性时，向下压活塞，装置内气体被压缩，若气密性良好，放手后活塞会因内外压强差回到原来的位置，故答案为回到原来的位置。（2）白磷燃烧放热使容器内气体受热膨胀，活塞向上移动；反应结束后温度降低，氧气被消耗，容器内压强减小，活塞向下移动；因氧气约占空气体积的1/5，最终活塞停在刻度4处，故活塞运动情况为先向上后向下移动，最终停在刻度4处。（3）蜡烛燃烧生成二氧化碳气体，装置内气体总量未明显减少，气压变化不大，无法形成足够压强差，因此实验不能成功，原因是蜡烛燃烧会生成二氧化碳气体，装置内气压变化不大。（4）反复推拉活塞可加速空气流通，使铜和氧气充分接触、完全反应；若未操作，氧气不能完全反应，导致测定结果偏小。（5）根据实验数据计算得氧气体积分数为20.8%；与红磷燃烧法相比，该方法更环保、结果更准确。（6）替代物需满足只能与空气中的氧气反应且反应后不生成气体，才能使装置内压强明显减小，准确测定氧气体积分数。
【答案】12.(1)回到原来的位置 (2)先向上后向下移动，最终停在刻度4处 (3)不能 蜡烛燃烧会生成二氧化碳气体，装置内气压变化不大 (4)加速空气流通，使铜和氧气充分反应 偏小 (5)20.8% 更环保 结果更准确 (6)只能与空气中的氧气反应且反应后不生成气体
【知识点】空气组成的测定、化学实验基本操作、金属的化学性质
【点评】本题通过多种实验方案探究空气中氧气含量的测定，全面考查学生对实验原理、操作细节、误差分析及可燃物选择条件的掌握，是初中化学重点实验题型，能有效检验学生综合实验能力。
【难度系数】0.5
