专题01空气氧气

专题01空气、氧气【三年中考概况】空气、氧气这部分知识点内容较多，难度不大，但容易出错，是初中化学的一个重点点，也是各地中考必考的常考知识。考查的主要题型有选择题、填空题和实验探究题和计算题等。要求学生能够记住空气的成分，了解空气的污染及防治，理解识记氧气的性质、用途，对氧气的含量测定实验和实验室制法能灵活地运用。【马年中考策略】解答有关空气、氧气的问题，首先必须要识记空气的成分、氧气的性质、用途，知道氧气性质实验的现象、注意事项；其次，掌握空气中氧气含量测定实验的原理、选材、现象、操作注意事项、误差分析、剩余气体性质的推测,装置的优缺点主要从数据准确和对环境的影响入手考虑；再次，实验室制取氧气是中考常考的内容，主要从装置的要点、操作顺序、实验原理、操作注意事项等方面考查。因此应掌握氧气的实验室制取原理，发生装置和收集装置的选择，能举一反三。【三年中考回放】考点一空气的成分【典例1】空气中含量最多的气体是（）A氮气B氧气C二氧化碳D稀有气体考点二：空气的污染及防治【典例2】新修订的《环境空气质量标准》增加了监测指标，是指大气中直径小于或等于微米的可吸入颗粒物。下列做法不会改变检测结果的是（）A．海水晒盐B．燃放鞭炮C．露天焚烧垃圾D．工厂排放烟尘考点三：空气中氧气含量测定【典例3】（13兰州）右图装置常用来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中正确的是A红磷燃烧产生大量白色烟雾B燃烧匙中的红磷可以换成细铁丝C该实验可说明N2难溶于水D红磷的量不足会导致进入集气瓶中水的体积大于1/5【解析】这道题是考查空气中氧气含量测定实验中的现象、实验装置、误差分析、剩余气体的性质推测。红磷燃烧是产生大量的白烟，没有雾，A错；红磷是粉末状药品，只能用燃烧匙装着燃烧，B错；红磷燃烧完毕后，水不能填满集气瓶，说明剩余气体氮气难溶于水，另外也能说明氮气不具有可燃性和助燃性；C正确；结果偏小的原因主要有：1、装置气密性不好，外面的气体会进来而致，2、红磷不足，不能完全消耗氧气，进水偏少，3、未等完全冷却就打开止水夹，此时集气瓶内的气体还处于膨胀阶段，因此进水会偏少；结果偏大的原因主要是集气瓶内的空气溢散，而导致进水偏多，如点燃后未立即伸入，或未夹止水夹等，D错。【答案】C【点评】空气中氧气含量测定实验是一个常考的考点之一，只要我们把实验的相关事宜理解清楚，就能顺利地过五关斩门将。考点四：氧气的性质、用途【典例4】（11烟台市）下列关于氧气的说法中错误的是A工业上可以利用分离液态空气法制氧气B氧气可以支持燃烧，说明氧气具有可燃性C氧气供给呼吸，它和体内物质反应，释放能量，维持生命活动D夏天鱼池内开启增氧泵，是因为温度升高，氧气在水中溶解量减少【解析】本题主要考查了氧气的性质和用途，以及工业制法。氧气的工业制法是利用液氧和液氮的沸点不同，从而分离空气而制得，A对；氧气的物理性质：无色无味气体，不易溶于水。气体的溶解度随温度升高而降低，夏天温度升高，氧气在水中溶解量会变小，为增加水的含氧量，应开启增氧泵，D正确；氧气的用途主要是利用其助燃性而支持燃烧，B错；利用氧化性来供给呼吸，释放能量，从而维持生命活动，C正确。【答案】B【点评】氧气的性质、用途是一个常考考点，像这类题在很多地区的中考题中都出现过，关键是掌握氧气的物理性质和化学性质，以及由这些性质决定的用途。考点五：氧气的化学性质【典例5】（最新百色市）下列实验现象的描述错误的是（）A白磷自燃产生大量白雾B木炭在氧气中燃烧发出明亮白光C镁带在空气中燃烧发出耀眼的白光，生成白色团体D硫磺在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，且有刺激性气味气体生成【解析】白磷燃烧的现象是：产生大量白烟，放出热量，A错。【答案】A【点评】氧气的化学性质比较活泼，主要有助燃性、氧化性。能与许多物质发生反应，主要是缓慢氧化（如铁生锈）和剧烈氧化，如物质的燃烧，而燃烧的现象经常被拿来考试，因此，要求能记住各种物质在空气和氧所中的现象，注意现象的描述中不能出现生成物的名称。考点六：氧气的实验室制法【典例6】（最新．青岛市）根据下列实验装置图填空：（1）写出上图所示装置中标有序号的仪器名称：①___________，②____________。（2）实验室中用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气，发生反应的化学方程式为：MnO2MnO2△（3）若用氯酸钾固体制取氧气，反应的化学方程式为2KCO3====2KC3O2↑△因为_________________和__________________，所以发生装置应选用________（选填装置序号）。【解析】本题考查实验器材的名称、实验室制取氧气的原理、发生装置的选择可以根据反应条件和反应物的状态来确定，固液常温下反应的用装置B，固体在加热条件下反应的可选A装置；排水法收集的气体较纯净但潮湿，排气法收集的气体干燥但不够纯净。不管用哪套装置，实验的操作步骤中的第一部就是连接好装置后检查装置的气密性。【答案】（1）①试管②集气瓶（2）2H2O22H2OO2↑检查装置气密性E（3）反应物是固态反应条件是加热A【点评】气体的制取实验是每年必考的一个考点，而必考的有实验仪器的名称，装置的选择，反应的化学方程式，另外还会考查氧气的验证和验满的方法等。考点七：实验室制氧气与催化剂【典例7】（最新．上海市）某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验。①为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响，甲设计以下对比实验：Ⅰ．将KCO3与MnO2均匀混合加热Ⅱ．将gKCO3与CuO均匀混合加热在相同温度下，比较两组实验产生O2的快慢。Ⅰ中反应的化学方程式是________；Ⅱ中的值应为________。②乙探究了影响双氧水分解速度的某种因素。实验数据记录如下：双氧水的质量双氧水的浓度MnO2的质量相同时间内产生O2体积Ⅰ1%9mLⅡ2%16mLⅢ4%31mL本实验中，测量O2体积的装置是________（填编号）。实验结论：在相同条件下，_______________，双氧水分解得越快。丙用右图装置进行实验，通过比较____________也能达到实验目的。【解析】①为探究哪种催化剂对生成氧气速率的影响时，应注意控制变量，如氯酸钾的质量、催化剂的质量、温度、接触面积等，因此的值为；②要测产生氧气的速率常用的两种方法，一是比较相同时间内收集到的氧气体积多少，一是比较收集相同体积的氧气所需的时间长短。本题是通过测量相同时间内的收集到的氧气体积多少来比较，利用氧气的气压把集气瓶内的水压入量筒量体积而确定，因此出水端应插入集气瓶底部便于水的导出，选择装置C。上图中利用氧气逸散到空气中而质量减少，通过比较质量减少的快慢也能达到实验目的，这也是本题的一个亮点。【答案】①2KCO32KC3O2↑②C双氧水浓度越大相同时间天平读数差值大小（其它合理也可）【点评】氧气的产生速率往往与催化剂结合考查，一是考查催化剂的特点：一改二不变，另外还考查了实验探究的能力，尤其是控制变量的考查。如本题中测产生氧气速率的方法有三个，一是比较相同时间内收集到的氧气体积多少，一是比较收集相同体积的氧气所需的时间长短，一是通过比较装置中的质量减少的快慢，这一般适合过氧化氢制氧气。【马年中考演练】【练习1】（13厦门）飞船舱中需提供给人呼吸的气体是（）A．氮气B．氧气C．二氧化碳D．稀有气体【解析】本题考查空气成分的用途，氮气是常用作保护气、制冷剂、肥料等；二氧化碳用作气体肥料、汽水、人工降雨等；稀有气体用作保护气、电光源、制冷剂等；只有氧气能供给呼吸，支持燃烧，正确答案为B。【答案】B【练习2】（13本溪）下列关于空气的说法中，错误的是（）A．空气中含有少量的稀有气体，它们可以制成多种用途的电光源B．空气中分离出的氮气化学性质不活泼，食品包装中充氮气可以防腐C．按质量计算，空气中约含氮气78％、氧气21％、稀有气体等其他成分1％D．空气中的氧气化学性质比较活泼，在常温能与许多物质发生化学反应【解析】氧气的化学性质比较活泼，常温时能与少部分物质发生反应，在加热等条件下能与许多物质发生化学反应。【答案】D【练习3】（最新．江西省）下列物质不属于空气污染物的是（）A氧气B一氧化碳C烟尘D氮的氧化物【解析】空气污染物包括气体如一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和粉尘等。【答案】A【练习4】（最新•滨州）下列物质的性质与所对应的用途没有直接关系的是（）A．氧气的密度比空气略大﹣﹣用于急救病人B．稀有气体的性质稳定﹣﹣作保护气C．石墨能导电﹣﹣可作电极D．干冰升华吸热﹣﹣用于人工降雨【解析】氧气用于急救病人是利用了氧气能供给呼吸的性质，而非密度比空气略大。【答案】A【练习5】（最新年烟台市）（7分）最新年2月29日，我国发布新修订的《环境空气质量标准》，新标准增加了检测指标。是指大气中直径小于或等于微米的颗粒物，主要来自化石燃料的燃烧和扬尘，对人体健康和空气质量的影响很大。（1）计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物外，还包括_______（填序号）①CO②CO2③SO2④NO22以下不属于化石燃料的是_________（填序号）①天然气②石油③酒精④煤（3）我市从4月1号起所有机动车都要进行尾气检测，其中包括的检测。汽油燃烧产生的颗粒物主要是__________，这是汽油________燃烧产生的。（4）下列关于的说法错误的是____________（填序号）。①燃放烟花爆竹会产生；②是造成灰霾天气的“元凶”之一③的颗粒大小与分子大小差不多；④专用口罩使用了活性炭，是利用了活性炭的吸附性。（5）除了对汽车尾气的检测，还有哪些措施对的治理能起到积极作用，请举两例：_______________________________；________________________________。【解析】（5）减少火力发电，提倡使用水能、太阳能发电；积极植树造林，防治扬尘污染（从减少化石燃料的燃烧，使用清洁能源、植树造林控制扬尘、工业废气处理后再排放等方面回答均可）。（4）是指微粒直径为的mm的颗粒物，是当今的灰霾、雾霾的“元凶”，主要由化石燃料的不完全燃烧引起的，另外燃放烟花爆竹、建筑、交通等也能引起，利用活性炭的吸附性能把此类微粒吸附。（5）的治理主要从源头上着手，减少使用化石燃料，控制扬尘，废气处理后排放，另外使用清洁能源，多植树造林也能有效防治。【答案】（1）①③④（2）③（3）碳不完全（4）③5减少使用化石燃料;多植树造林【练习6】（最新．泸州市）为测定空气里氧气的含量，甲、乙、三个同学用如图所示的装置分别进行了实验探究。（1）甲同学：点燃红磷立即伸入瓶中并塞上瓶塞。待红磷燃烧停止并冷却后，打开止水夹，观察到集气瓶中吸入水的体积约占集气瓶容积的。（2）乙同学：用碳替代红磷，完成上述实验，发现集气瓶内并没有吸入水，其原因是。（3）丙同学：向集气瓶中加入少量的溶液，然后完成乙同学的实验，得到了与甲同学相同的实验结果。【解析】（1）根据空气中各成分的体积分数可知空气中氧约占空气总体积的五分之一（2）碳燃烧时生成二氧化碳气体，瓶内压强无明显变化，因此水不能倒流（3）由于二氧化碳能与非金属氧化物反应，因此用氢氧化钠溶液就能把二氧化碳吸收掉，从而使瓶内压强减小，水倒流，从而得出正确的结论。但是氢氧化钙是微溶于水，澄清石灰水中所含氢氧化钙的量较少，不足以完全吸收产生的二氧化碳，因此不能用澄清石灰水。【答案】（1）1/5（2）碳燃烧生成物是二氧化碳气体，瓶内气压不变（3）NaOH【练习7】（最新年永州市第34题）某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验（见图11）进行了大胆改进，设计图12）（选用容积为45mL的18×180mm的试管作反应容器）实验方案进行，收到了良好的效果。请你对比分析下面图11、图12实验，回答下列有关问题：（1）指出实验中A、B仪器的名称：A______________、B________________。（2）图11实验中发生反应的化学方程式为__________________________________________________。（3）图12实验的操作步骤如下：①点燃酒精灯。②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹。③将少量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图12中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管。④读取注射器活塞的数据。你认为正确的实验操作顺序是__________________________________________________（填序号）。（4）图12实验中，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为__________________mL刻度处才停止。（5）对照图12实验，你认为图11实验有何不足之处（回答一点即可）__________________________________________________。【解析】（3）图12中是利用红磷燃烧消耗氧气从而引起压强改变，看反应前后的体积变化来测定氧气体积，因此操作顺序应为③①②④；（4）由于试管容积为45mL，其中氧气约占五分之一，因此反应并冷却后体积减少45÷5=9mL,则注射器活塞从10mL刻度处向前移9mL，最后停在1mL刻度处；（5）图11中红磷在外面点燃后再伸入集气瓶中，因此会导致产生的有害物逸散到空气中而污染空气，另外在伸入的过程中，瓶内与外界的气体进行交换，而导致所测的数据出现误差。【答案】（1）集气瓶、烧杯（2）4

反应所需时间/

①

5

12

20

125

11

②

30

12

20

125

2

③

30

12

40/

125

148

④

30

12

90/

125

82（1）通过实验①和②对比可知，化学反应快慢与有关；（2）通过对比实验和可知，化学反应快慢与温度的关系是。（3）由上述实验可知，实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是。（4）某实验室需配置450克5%的过氧化氢溶液，其操作为：往一定量30%的过氧化氢溶液中加入克水，然后用（填仪器名称）搅拌均匀。【解析】（1）控制变量是常用的一种探究方法，要比较哪一个量则该量和结果会不同，其它的量都应一样，因此本题中反应所需时间不同是由过氧化氢的浓度不同而致，即化学反应快慢与过氧化氢的浓度有关；（2）要想知道反应快慢与温度的关系，则应控制其它变量，只有温度不一样，即③和④；（3）制取气体时，反应条件越简单越好，同时产生气体的速率不能太快，也不能太慢，因此20℃时5%过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰为最合适。（4）加水把浓溶液稀释为稀溶液时溶质的质量不变，据此分析：设需加水的质量为X，则稀释前溶液的质量为450-X450×5%=（450-X）×30%解得X=375【答案】（1）过氧化氢的浓度（2）③和④温度越高反应速度越快，温度越低反应速度越慢（3）20℃