1 跨学科 吉林雾凇，北国盛景。空气成分中与雾凇形成有关的是（）

A.水蒸气
B.二氧化碳
C.氧气
D.氮气

A 雾凇是空气中的水蒸气遇冷凝华而成的,故其形成与空气中的水蒸气有关。

【分析】要解决本题，需先明确雾凇的形成过程：雾凇是固态小冰晶，属于凝华现象（物质由气态直接变为固态）。空气成分中，水蒸气是气态的水，水的固态形式为冰，因此雾凇的形成与空气中的水蒸气有关，据此分析选项即可得出答案。
【解析】雾凇是空气中的水蒸气遇冷直接凝华形成的固态小冰晶，凝华过程的物质来源是空气中的水蒸气；二氧化碳、氧气、氮气均无法直接形成雾凇这种固态水的形态，因此与雾凇形成有关的空气成分是水蒸气，对应选项A。
【答案】A
【知识点】空气的成分、物态变化
【点评】本题结合自然景观跨学科考查基础知识点，将化学中空气的成分与物理中的物态变化结合，贴近生活实际，题目难度较低，多数学生能正确解答。
【难度系数】0.7

2 新情境 我国计划2030年前后实施火星取样返回任务。如图所示的是火星大气成分的体积分数。下列说法错误的是（）

A.火星大气属于混合物
B.火星大气成分中二氧化碳的体积分数最高
C.火星大气中氮气的体积分数比地球大气中的低
D.可通过红磷燃烧法测定火星大气中氮气的体积分数

D A(√):由题图可知,火星大气由二氧化碳、氮气和其他气体组成,属于混合物。B(√):由题图可知,火星大气成分中二氧化碳的体积分数超过80%,是体积分数最高的气体。C(√):由题图可知,火星大气中氮气的体积分数不到20%,远低于地球大气中氮气的体积分数(约78%)。D(×):火星大气的主要成分二氧化碳、氮气均不能与红磷反应,且均不支持燃烧,故不可通过红磷燃烧法测定火星大气中氮气的体积分数。

【分析】本题结合火星大气成分的新情境，需通过提取图表信息，结合混合物定义、地球大气成分、红磷燃烧法的原理逐一分析选项，判断各说法的正误。
【解析】A选项：火星大气由二氧化碳、氮气和其他多种气体组成，由多种物质构成，属于混合物，该说法正确；B选项：从题图可知，火星大气中二氧化碳的体积分数超过80%，是成分里体积分数最高的，该说法正确；C选项：地球大气中氮气的体积分数约为78%，而火星大气中氮气的体积分数不到20%，因此火星大气中氮气的体积分数比地球大气中的低，该说法正确；D选项：红磷燃烧法测定气体体积分数的原理是红磷与氧气反应生成固体，消耗气体使装置内压强变化来测定，而火星大气的主要成分是二氧化碳，二氧化碳不能与红磷反应，也不支持红磷燃烧，无法通过该方法测定氮气的体积分数，该说法错误。
【答案】D
【知识点】混合物判断、空气成分、气体体积测定方法
【点评】本题以火星取样返回的新情境考查大气相关基础知识点，需准确提取图表信息，理解红磷燃烧法的原理，难度适中。
【难度系数】0.6

3 数字化实验 [2026 曲靖罗平期中]拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示。下列判断正确的是 ()


A.红磷燃烧时产生大量白色烟雾
B.a点时容器内氮气体积分数为85%
C.氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度
D.此实验测得空气中氧气的质量分数为18%

C A(×):红磷燃烧时产生大量白烟。B(×):a点时容器内氧气体积分数为15%,则其他气体(包括氮气、稀有气体、二氧化碳等)的体积分数共为85%。D(×):根据题图,可知此实验测得空气中氧气的体积分数为21%。

【分析】本题结合氧气浓度传感器的图像，考查红磷燃烧测定空气成分的相关知识。解题时需逐一分析每个选项，回忆红磷燃烧的现象、空气的组成、燃烧与氧气浓度的关系，结合图像中的氧气浓度数据判断选项正误。
【解析】A选项：红磷燃烧产生的是大量白烟（固体小颗粒），而非白色烟雾，烟雾是固体和液体小颗粒的混合，故A错误；B选项：a点时氧气体积分数为15%，空气的成分包含氧气、氮气、稀有气体、二氧化碳等，因此其他气体（包括氮气）的体积分数总和为85%，并非氮气单独占85%，故B错误；C选项：由图像可知，反应结束后容器内仍有氧气剩余（氧气体积分数约3%），说明物质燃烧时氧气需要达到一定浓度，当氧气浓度低于该浓度时燃烧无法继续，故C正确；D选项：图像显示初始氧气体积分数为21%，即空气中氧气的体积分数约为21%，且实验测得的是氧气体积分数，并非质量分数，故D错误。
【答案】C
【知识点】空气成分测定、红磷燃烧现象、燃烧条件
【点评】本题借助数字化实验的图像，将抽象的实验过程可视化，考查对红磷燃烧测定空气成分实验的细节理解，需注意区分“烟”和“雾”、体积分数与质量分数等易混淆概念，难度适中。
【难度系数】0.6

4 新考法 [2026 德州武城期中] 世间万物种类繁多，但宏观上根据组成可将物质进行分类。

(1)物质分类:纯净物和混合物属于如图关系中的关系。
(2)氧气、氦气、二氧化碳、稀有气体这四种物质中,有一种与其他三种所属类别不同,请在横线上填写出这种物质的名称:。

(1)并列 (2)稀有气体
【解析】 (1)混合物由两种或两种以上物质混合而成;纯净物由一种物质组成。纯净物和混合物属于并列关系。

【分析】首先，需明确纯净物和混合物的定义：纯净物由一种物质组成，混合物由多种物质组成，二者是完全独立的两类物质，无包含、交叉关系，对应图中的并列关系；其次，判断四种物质的类别，氧气、氦气、二氧化碳均为单一物质组成的纯净物，稀有气体包含多种气体，属于混合物，据此找出不同类的物质。
【解析】(1) 纯净物是由一种物质组成的物质，混合物是由两种或两种以上物质混合而成的物质，二者相互独立，没有包含或交叉关系，因此属于并列关系，对应图中的并列关系。(2) 氧气、氦气、二氧化碳都只由一种物质组成，属于纯净物；稀有气体包含氦气、氖气、氩气等多种气体，属于混合物，因此稀有气体与其他三种物质类别不同。
【答案】(1)并列 (2)稀有气体
【知识点】物质分类、纯净物与混合物
【点评】本题考查物质的基础分类，核心是掌握纯净物和混合物的概念，属于基础题型，难度较低。
【难度系数】0.7

5 建构合理的思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。小明建构了“两组分混合物中某一组分含量测定”的思维模型：

运用该模型对“测定空气中氧气含量”进行实验探究：忽略含量很低的其他物质，空气可以看成由氮气和氧气组成的两组分混合物。
【原理分析】
(1)利用某种化学物质将氧气反应掉以测定空气中氧气的含量，属于思维模型中的。
【操作与观察】
(2)按图甲装置测定空气中氧气含量，弹簧夹最佳打开时间是（填“反应刚结束”或“冷却到室温”）时；打开弹簧夹，水能倒吸入集气瓶的原因是。

【实验反思】
(3)图乙装置和图甲装置对比，其优点是（写一条）。
(4)运用上述思维模型，小明又设计了图丙的实验装置，试猜想铜粉可代替红磷的主要原因：（写两条）。

(1)反应转化
(2)冷却到室温 红磷燃烧消耗了氧气,集气瓶内气体减少,压强变小
(3)装置始终密闭,测定结果更准确(合理即可)
(4)铜粉只与氧气反应,生成物是固体
【解析】 (2)红磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷,按题图甲装置测定空气中氧气含量,若温度没有冷却到室温,压强变化小,造成测量结果偏小,故需要冷却到室温;由于红磷燃烧消耗了氧气,集气瓶内气体减少,压强变小,在外界大气压的作用下水能倒吸入集气瓶。
(3)题图乙装置始终密闭,防止气体逸出,测定结果更准确。
(4)铜粉可代替红磷的主要原因是铜粉只与氧气反应,生成物是固体。

【分析】
本题围绕“两组分混合物中某一组分含量测定”的思维模型，结合空气中氧气含量测定的实验展开考查。解题时需紧扣实验原理、操作要点、装置特点及药品选择的核心逻辑：(1) 明确“反应掉氧气”对应思维模型的环节；(2) 理解弹簧夹打开时间的依据（压强变化）及水倒吸的原因；(3) 对比装置的密闭性对实验结果的影响；(4) 分析替代药品需满足的条件（仅与氧气反应、生成物为固体）。
【解析】
(1) 利用化学物质将氧气反应掉以测定其含量，本质是通过化学反应将目标组分（氧气）转化除去，对应思维模型中的“反应转化”环节。
(2) 弹簧夹打开时间：红磷燃烧放热，装置内气体受热膨胀，若反应刚结束就打开弹簧夹，此时温度未冷却至室温，瓶内压强偏大，水倒吸量少，测定结果偏小，因此最佳打开时间是冷却到室温；水倒吸的原因是红磷燃烧消耗了集气瓶内的氧气，使瓶内气体减少，压强小于外界大气压，在大气压作用下水倒吸入集气瓶。
(3) 图乙装置为密闭装置，相比图甲（点燃红磷后伸入集气瓶易导致气体逸出），乙装置始终密闭，避免了装置内气体逸出，因此测定结果更准确（合理即可）。
(4) 铜粉可代替红磷，需满足测定氧气含量的要求：一是只与空气中的氧气反应，不与氮气等其他气体反应；二是反应生成物为固体，这样才能使装置内压强明显减小，准确测定氧气含量，因此主要原因是铜粉只与氧气反应，生成物是固体。
【答案】
(1) 反应转化
(2) 冷却到室温；红磷燃烧消耗了氧气，集气瓶内气体减少，压强变小
(3) 装置始终密闭，测定结果更准确（合理即可）
(4) 铜粉只与氧气反应，生成物是固体
【知识点】
空气中氧气含量测定、实验装置优化
【点评】
本题以“两组分混合物中某一组分含量测定”的思维模型为载体，考查空气中氧气含量测定的实验原理、操作要点、装置改进及药品选择，注重对实验探究能力和思维模型应用的考查，是初中化学实验的核心考点之一。
【难度系数】
0.6