专题07 我们周围的空气【考点精讲】—【中考高分导航】备战2023年中考化学考点总复习（全国通用）

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      本节空气内容在全国中考考查中主要侧重以下几点：（1）空气的成分及各成分的主要用途、污染及防治措施。（2）空气中氧气含量的测定，多以选择题的形式考查，主要考查反应物的选择、对改进实验的评价等。（3）氧气的实验室制法，主要出现在实验题中，在填空题中也偶有出现，主要考查氯酸钾、高锰酸钾或过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式的书写、装置的选择及实验的评价等，有一定的综合性。  考点1：空气的成分、用途1．成分:空气是一种(填“纯净物”或“混合物”),它的组成按计算,氮气占、氧气占、二氧化碳占0.03%、稀有气体占0.94%、其他气体和杂质占0.03%。 2．用途（1）氮气(N2):常作保护气(化学性质);制造氮肥和硝酸的重要原料;液氮在医疗上用于冷冻麻醉等; （2）氧气(O2):用于医疗急救等(供给呼吸);炼钢、气焊等(利用的性质为); （3）稀有气体(He、Ne、Ar等):焊接金属时用作保护气(化学性质);可制成多种用途的电光源(通电时发出不同颜色的光)。 【例1】空气中，稀有气体的体积分数约为（）A．0.03% B．78% C．21% D．0.94%【例2】（2021·吉林中考真题）空气成分中可用于医疗急救的是（）A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳  1．空气的成分是以体积分数计的，不是质量。  1．（2021·广西中考真题）下列有关空气成分的说法，错误的是（）A．氮气常用作保护气 B．氧气约占空气体积的21%C．洁净的空气是纯净物 D．空气的主要成分是氮气和氧气2．（2021·吉林长春市·中考真题）人类每时每刻都离不开空气，其中能供给呼吸和支持燃烧的气体是（）A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．水蒸气3．（2021·上海中考真题）下面哪个气体是稀有气体（）A．氦气 B．氮气 C．氯气 D．氧气4．（2021·云南中考真题）空气中的某种成分在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源。该成分是（）A．氧气B．氮气C．稀有气体D．二氧化碳考点2：污染及防治措施【例3】（2021·湖北宜昌市·中考真题）“减污降碳，保卫蓝天”，校园内下列做法不符合这一主题的是（）A．网上祭英烈 B．循环用教材 C．集中烧落叶 D．分类放垃圾  ①空气质量日报中的空气质量指数越小,空气质量级别越低,空气质量越好；②二氧化碳在空气中含量过多会加剧温室效应，但二氧化碳不属于空气污染物。③目前空气污染物主要有CO、SO2、NO2、PM2.5（PM2.5来源：汽车尾气、工业废气、焚烧垃圾、沙尘等）等。  1．（2021·广东中考真题）下列不属于空气质量指数（简称AQI）中污染物监测范砖的是（）A．CO B．SO2 C．N2 D．PM2.52．（2021·甘肃定西市·中考真题）2021年3月，我省大部分地区遭受非常严重的沙尘天气。下列不属于空气污染物的是（）A．沙尘 B．一氧化碳 C．二氧化碳 D．二氧化硫3．（1）空气质量检测报告提醒人们要保护环境。如表是某年某城区春、夏、秋、冬四季的平均空气质量状况。 可吸入颗粒物空气质量指标春924245二级夏773438二级秋934756二级冬986960二级你认为对该城区空气质量影响最大的污染物是。针对这种污染物，你认为应该如何治理？（2）该城市东郊有一座火力发电厂，每天需要燃烧大量的煤，产生较多的烟尘及二氧化硫气体。据此，你对该发电厂提出的合理化建议是：①；②。考点3：氧气的性质及用途1．氧气的物理性质：氧气是一种、的气体,密度比空气大，溶于水。2．氧气的化学性质(助燃性、氧化性)：氧气的化学性质比较活泼，在点燃的条件下能跟多种物质发生反应。反应物反应物的色态在空气中燃烧的现象在氧气中燃烧的现象化学方程式或文字表达式木炭黑色固体持续红热，无烟、无焰，生成使澄清石灰水变浑浊的气体剧烈燃烧,发白光、放热,生成使澄清石灰水变浑浊的气体 C+O2══CO2 硫黄色粉末发出微弱的淡蓝色火焰,放热,生成有刺激性气味的气体发出明亮的色火焰,放热,生成有刺激性气味的气体 S+O2══SO2红磷暗红色固体黄白色火焰，放热,生成大量白烟发出耀眼的白光,放出大量的热,产生大量的，生成白色固体 4P+5O2══2P2O5铁银白色固体红热,不能燃烧，离火后变冷剧烈燃烧，，放出热量，生成固体 3Fe+2O2══Fe3O4镁银白色固体剧烈燃烧，发出耀眼的，放热，生成固体反应比在空气中更剧烈 2Mg+O2══2MgO石蜡白色固体黄白色光亮火焰,放出热量,稍有黑烟剧烈燃烧,发白光,放热石蜡+氧气→二氧化碳+水如果在火焰上方罩一干冷烧杯,烧杯内壁有 (或水雾)出现,生成使澄清石灰水变浑浊的气体【注意事项】集气瓶中放少量水的作用：①红磷燃烧实验是为了吸收热量，防止热的生成物溅落而炸裂集气瓶；吸收生成的P2O5(白烟)，防止污染空气；②硫燃烧实验是为了吸收生成的SO2气体,防止污染空气(水也可以换成氢氧化钠溶液)；③铁丝燃烧实验是为了防止熔融物溅落，炸裂瓶底。【例4】（2021·湖南怀化市·中考真题）下列实验现象描述正确的是（）A．铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体B．红磷在空气里燃烧生成白色烟雾C．打开浓硫酸试剂瓶瓶盖，观察到有白雾形成D．向氢氧化钠溶液中滴加酚酞溶液，溶液变成蓝色【例5】（2021·河北中考真题）如图所示的是硫在氧气中燃烧的实验。燃烧停止后，取出燃烧匙，用毛玻璃片盖紧集气瓶，振荡，悬空倒置，发现毛玻璃片不脱落。（1）硫在氧气中燃烧的化学方程式为_______。（2）氢氧化钠溶液的作用是_______。（3）毛玻璃片不脱落时，大气压强_______(选填“大于”“小于”或“等于”)瓶内气体压强。  本考点的考查注意两个方面：（1）氧气的性质，要求学生熟记几点：①不易溶于水、密度比空气大（决定气体收集的方法）；②氧气具有助燃性，注意与可燃性区分开来，氧气本身不能燃烧，不可作燃料；③氧气具有氧化性，在氧化反应中提供氧，是一种常见的氧化剂。（2）物质在氧气中燃烧现象的描述，可从三个方面进行：①剧烈燃烧，发出某颜色的光或火焰；②放热（氧化反应都放热）；③生成物的特征（什么颜色和什么状态）；简记“一光（焰）二热三生成”。另外注意同种物质在空气中和氧气中燃烧的现象可能因氧气的含量（浓度）不同而不同。  1．（2021·湖北襄阳市·中考真题）下列对氧气的性质和用途的描述，错误的是（）A．无色B．无味C．供给呼吸D．食品防腐2．（2021·山东临沂市·中考真题）对所学知识及时总结是一种好习惯，某同学总结的下列实验现象错误的是（）A．木炭在氧气中燃烧，发出白光B．甲烷在空气中燃烧，产生黄色火焰C．红磷在空气中燃烧，产生大量白烟D．硝酸铵溶于水，溶液温度降低3．（2021·湖南永州市·中考真题）某同学做氧气的性质实验，下图为木炭在氧气中燃烧的实验示意图。实验步骤：①用排水法收集好一瓶氧气。②………………③用坩埚钳夹取一小块木炭，在酒精灯上加热到发红，插入到盛满氧气的集气瓶中，燃烧停止后，取出坩埚钳。④向集气瓶中加入少量澄清石灰水，振荡。根据实验操作，通过分析，回答下列问题：（1）步骤②具体操作为_______。（2）步骤③操作中，最好是将烧红的木炭由瓶口缓慢插入到盛满氧气的集气瓶中，这一实验操作的主要目的是_______。（3）步骤④操作中，可观察到澄清石灰水变浑浊，其发生反应的化学方程式为_______。（4）酒精(化学式C2H5OH)和木炭都是常用的燃料，若取相同质量的C2H5OH和C在氧气中完全燃烧，两者中消耗O2的质量较少的是_______(填“C2H5OH”或“C”)。 实验一空气中氧气含量的测定实验原理利用某些物质(如红磷)燃烧消耗密闭容器中的氧气，使密闭容器内的压强减小，在大气压的作用下进入容器内水的体积即为减少的氧气的体积实验装置实验实验步骤（1）连接装置，并检查装置的气密性。（2）把集气瓶液面以上容积分成5等份。（3）在燃烧匙内放入过量红磷。（4）夹紧弹簧夹，点燃红磷并迅速伸入集气瓶中，立即塞紧橡皮塞。（5）燃烧结束，待集气瓶冷却到室温，打开弹簧夹实验现象象红磷燃烧生成大量白烟，冷却至室温，打开弹簧夹，水经导管进入集气瓶且进入水的体积约占原容器中空气体积的实验结论氧气约占空气体积的；该实验还说明氮气难溶于水，不能燃烧也不支持燃烧误差分析氧气约占空气体积的；该实验还说明氮气难溶于水，不能燃烧也不支持燃烧实验反思此实验药品应满足的条件：（1）物质易在空气中点燃，且只与空气中的氧气反应。（2）生成物最好是固体，或生成的气体易被液体吸收，如用木炭或硫粉代替红磷，则集气瓶中的水应换成氢氧化钠溶液等碱溶液变式装置【例6】某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。【实验1】按图1所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。【实验2】按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验），利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。（1）实验1中，红磷燃烧的主要现象是　　。红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K，水能倒吸入集气瓶的原因是　　。（2）为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是　　（写一点）。（3）实验过程中，连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3，图4信息，　　（填“实验1”或“实验2”）的测定方法更准确，判断依据是　　。（4）结合你的学习经验，若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物，用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的条件是　　（写两点）。【实验3】测定用排空气法收集到的集气瓶中二氧化碳的体积分数。（5）甲同学设计图5所示装置进行测定。浓NaOH溶液的作用是　　（用化学方程式表示）。（6）乙同学提出，仅利用图6所示装置，在不添加其他试剂的前提下，也能测得集气瓶中二氧化碳的体积分数。为达到实验目的，操作方法是　　。  1．（2020•济南）用如图装置测定空气中氧气的含量：点燃燃烧匙内的红磷（足量），立即伸入集气瓶中并塞紧瓶塞；待燃烧停止并冷却至室温，打开止水夹，发现烧杯内的水被吸入集气瓶中，吸入水的体积约为集气瓶总容积的。下列关于该实验的说法中，错误的是（　　）A．说明氧气约占空气总体积的B．用木炭代替红磷实验，也能得到相同结论C．实验前，应检验装置的气密性D．反应后集气瓶内剩余气体主要为氮气2．（2020•烟台）如图是测定空气中氧气含量的实验。对该实验的认识正确的是（　　）A．该实验中的铜粉可以换成碳粉
B．停止加热后，趁装置未冷却马上读数
C．正确操作情况下，反应结束后，消耗的氧气的总体积应该是反应前注射器内气体体积的D．实验结束后，硬质玻璃管内剩余的气体主要是氮气 实验二氧气的实验室制取1．工业制法(物理变化):根据空气中各成分的不同,用分离液态空气法制取氧气(低温条件下加压)。 2．催化剂概念:在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的和在反应前后都没有发生变化的物质。催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。3．催化剂特点（1）“一变二不变”：改变(有的加快反应速率,有的减慢反应速率);自身的和在反应前后均没有改变。（2）对于同一反应,催化剂不是唯一的;对于不同反应,催化剂可能相同。（3）催化剂不能增加或减少生成物的质量。3．氧气实验室制法制取方法高锰酸钾制取氧气氯酸钾制取氧气 过氧化氢制取氧气 反应原理 2KMnO4══K2MnO4+MnO2+O2↑ 2KClO3══2KCl+3O2↑ 2H2O2══2H2O+O2↑反应条件加热加热，二氧化锰作催化剂常温，二氧化锰作催化剂 试剂状态固体固体+固体固体+液体发生装置收集装置检验及验满（1）检验方法：将带火星的木条伸入集气瓶内,若木条复燃，说明该气体为氧气。（2）验满方法：将带火星的木条放在集气瓶口,若木条复燃，表明该瓶氧气已经收集满注意事项①用加热的方法制取氧气时，试管口,以防止冷凝水回流到热的试管底部，使试管炸裂。②用高锰酸钾制取氧气时，试管口应，防止。③用排水法收集氧气时，当导管口有大量气泡冒出时，开始收集，实验结束后,先将导管移出水槽,再熄灭酒精灯,以防止。④用过氧化氢制取氧气时，若用长颈漏斗，末端，以防止生成的气体从长颈漏斗末端逸出。  1．（2021·黑龙江绥化市·中考真题）下图是实验室制取气体可能用到的仪器。请回答下列问题。（1）图中仪器G的名称是______，它的用途是______。（2）利用图中仪器______组合（填仪器下对应字母，从A~G中选择），可制取并收集一种密度比空气大的气体，实验室制取该气体的化学方程式为______。（3）若用H装置收集（2）中制得的气体，则气体应从______端通入。（填“a”或“b”）（4）实验室制取某些气体时常用到催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是______。（填序号）①使用催化剂能使生成物的质量增加②催化剂只能加快化学反应速率③化学反应前后催化剂的质量和化学性质都没有发生变化（5）从如图所示实验中观察到Y形管中白磷燃烧、红磷不燃烧的现象，可得出燃烧的条件之一是______。2．（2021·湖南郴州市·中考真题）某兴趣小组利用下列所示的仪器进行实验并探究。（1）实验室用氯酸钾和MnO2为原料制氧气，反应的化学方程式为______，若要收集到干燥的氧气，则收集装置为______（从A~E中选择）。（2）若用H2O2溶液和MnO2来制氧气，应选用的发生装置是______（从A~E中选择）。为了证明MnO2的催化作用，甲同学通过以下装置来进行实验探究：图1中加入amLH2O2溶液，然后塞入带火星木条的橡胶塞，如图2所示，观察到的现象是______。再通过漏斗加入 bg MnO2，如图3所示，此时观察到的现象是______。充分反应后，将图3的混合液进行过滤、洗涤、干燥、称量，固体仍为bg，甲同学认为MnO2是催化剂。（3）乙同学认为甲同学的结论不严谨，请你帮乙同学说出理由：______。（4）______（填“能”或“否”）用图4来探究铁在氧气中的燃烧实验。