《2025年家庭作业九年级化学上册人教版》

知识点四 保护大气环境
7. 二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物、细颗粒物和臭氧等是计入空气质量评价的主要污染物。
教材内容拓展
利用铜粉与氧气的反应测定空气中氧气的含量。
实验原理：铜 + 氧气$\xrightarrow{加热}$氧化铜
通过测量反应前后气体体积的变化，计算出空气中氧气的含量。
实验装置：

实验步骤：
1. 将一支硬质玻璃管注满水(两端用橡胶塞封住)。然后打开上端的橡胶塞，将水倒入量筒中，记录水的体积$V_1$(即玻璃管的容积)。
2. 如图所示，在一支干燥的硬质玻璃管中装入足量铜粉，两端塞上带玻璃导管的橡胶塞，其中一端用气球密封。移动注射器活塞，在注射器中留下一定体积的气体，记录初始体积$V_2$后与硬质玻璃管另一端密封连接。根据酒精灯的高度，将玻璃管固定在铁架台上。
3. 用酒精灯在铜粉部位加热，同时不断推拉注射器活塞，使空气与铜粉充分反应，观察到铜粉逐渐变黑，直至颜色不再变化，停止加热。
4. 停止加热后，待玻璃管冷却至室温，将气球内的气体全部挤入注射器中。待注射器活塞稳定后，记录注射器中气体的体积$V_{剩}$。
5. 计算氧气含量：反应前装置内空气总体积为$V_{总}$，$V_{总}=V_1 + V_2$，反应后注射器内的剩余气体体积为$V_{剩}$，则消耗氧气体积$V_{氧气}=V_{总}-V_{剩}$。空气中氧气含量$=\frac{V_{总}-V_{剩}}{V_{总}}×100\%$。

答案： 7. 二氧化硫 二氧化氮 一氧化碳

预习自测反馈
1. 空气成分按质量计算，氮气约占$78\%$，氧气约占$21\%$。(×)
2. 冰水共存物是混合物。(×)
3. 空气是一种宝贵的资源，它的成分是固定不变的。(×)
4. 空气质量指数越大，空气质量级别就越高，空气质量状况就越好。(×)
5. 二氧化碳是空气污染物。(×)

答案： 1. × 2. × 3. × 4. × 5. ×

问题情境
仿照拉瓦锡实验的原理，我们也可以粗略测定空气中氧气的含量。例如，红磷与空气中的氧气反应，生成一种叫五氧化二磷的新物质。
（1）观察并完成表中的相关实验记录。
②在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份。用弹簧夹夹紧乳胶管；
③点燃燃烧匙内的红磷，迅速伸入集气瓶中，并塞紧橡胶塞；
②放热；
（2）为什么要在集气瓶内加入少量水？
（3）在实验中，若进入集气瓶中水的体积小于集气瓶中空气总体积的$\frac{1}{5}$，试分析原因有哪些？
（4）在实验中，若进入集气瓶中水的体积大于集气瓶中空气总体积的$\frac{1}{5}$，试分析原因有哪些？
归纳总结
选择测定空气中氧气含量的试剂时，可燃物只与氧气反应，且生成物必须是固体。

答案：
(1)提示 红磷+氧气$ \overset{点燃}{→}$五氧化二磷 体积 气密 性 水 红磷 冷却至室温 白烟$ \frac{1}{5} \frac{1}{5} (2)$提示 ①吸收生成的白烟;②吸收热量,加快装置冷却;③防止热的生成物溅落使瓶底炸裂。
(3)提示 ①红磷的量不足;②装置漏气;③未冷却至室温就打开弹簧夹。
(4)提示 ①点燃红磷后插入集气瓶太慢(部分空气逸出);②实验开始时,没有夹或没夹紧弹簧夹(使集气瓶内空气因受热沿导管逸出)。