2023年中考化学一轮复习：空气的成分、用途、污染与防治

考点05空气的成分、用途、污染与防治

命题趋势

1.空气的成分及用途，主要以选择题形式考查，偶尔也会在填空题与简答题中涉及，

主要考查空气的主要成分及体积分数，氮气、氧气及稀有气体的用途，并且考查“燃磷法”测

定“空气中氧气含量”的实验细节。

2.空气的污染及防治，通常在选择题中结合社会热点(如雾霾等)考查。考查主要内容

空气污染物的判断、导致空气污染的做法、空气污染指数的项目判断、PM2.5等，中考在考

查这一部分内容时会在题目的提问上发生一些变化，但内容不会有太大的变化，相对简单。

考查重点

1.空气的组成，成分与性质及其作用；

2.测定空气中氧含量的实验原理。

3.纯净物、混合物等概念。

4.空气污染的危害与空气保护。

重点考向

考向一、空气的成分及用途

1.空气的成分

空气按体积分数，其中氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%>

其他气体和杂质占0.03%。

规律小结

空气中的主要气体是氮气和氧气，其中氮气占了空气体积的五分之四、氧气占了空气体

积的五分之一。

2.空气的用途

A.氧气的用途

(1)供给呼吸——如医疗急救、潜水、动植物呼吸、登山等；

(2)支持燃烧——炼钢、航天、气割、气焊、化工生产等。

B.氮气

（1）物理性质

颜色状态（常温气味密度（标准熔点沸点是否易溶于

常压）状况）水

无色气态无味1.251gL-209.9℃-195.8℃否

（2）化学性质：氮气不支持燃烧、化学性质不活泼。

（3）用途：制造硝酸和氮肥的重要原料；用作保护气（焊接金属时作保护气、食品包

装中防腐、灯泡中延长使用寿命）；作冷冻剂；创造低温环境。

C.稀有气体

（1）稀有气体包括氢、覆、筑、氟、氤、氢等。

（2）物理性质：没有颜色、没有气味，难溶于水。

（3）化学性质：极不活泼，一般不与其他物质发生反应。

（4）用途：稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源；氢可

用于制造低温环境。

易错警示

空气中的各种成分含量，是体积分数而不是质量分数

知识拓展

1、空气中最多的气体是氮气，其次是氧气。要注意空气中各成分所占的比例是以体积

分数来说的。稀有气体是指氨气、速气、基气、氟气、值气、氨气等气体的总称。它们在空

气中的含量较少，所以称为稀有气体。同时由于它们的原子的最外层电子数均为稳定结构,

所以它们的化学性质非常稳定，因此又称为惰性气体。

2、从整个大气层的角度来说，空气的成分是相对固定的。但从局部区域来说，空气的

成分会有小幅度的变化。

方法技巧

空气成分巧记忆

氮七八，氧二一，零点九四是稀气；

还有两个零零三，二氧化碳和杂气；

跟踪训练

1.娇娇打开一盒饼干，吃了几块后把饼干盒敞开放在桌子上，过两天饼干变软了，这说明

了空气中含有（）

A.氮气B.氧气C.水蒸气D.二氧化碳

【答案】C

【解析】：空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气

体积的21%、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%、水蒸

气和其它气体和杂质大约占0.03%.娇娇打开一盒饼干，吃了几块后把饼干盒敞开放在桌子

上，过两天饼干变软了，这说明了空气中含有水蒸气。

2.医学上常用“冷冻法”治疗咽喉炎，其冷冻剂是下列物质中的（）

A.液态氮B.液态氧

C.液态空气D.液态二氧化碳

【答案】A

【解析】：空气中氮气经过降温或加压可以形成液态氮气，液氮的温度极低，医疗上可再在

液氮冷冻麻醉条件下做手术，超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能。液氮冷冻治疗

是近代治疗学领域中的一门新技术。它是通过极度冷冻的状态下，将病区细胞迅速杀死，使

得病区得到正常的恢复。

3.下列有关物质的性质及相关用途的叙述，正确的是（）

①氧气易溶于水，使得鱼能在水中生存；

②氮气的化学性质不活泼，可用作粮食和食品仓库的保护气；

③氧气能支持燃烧，所以可用作火箭的高能燃料；

④由于稀有气体有惰性，所以常用作保护气。

A.①②③B.①②④C.①③D.②④

【答案】D

【解析】：回答本题涉及氧气、氮气和稀有气体的性质、用途。

氧气是无色无味的气体，不易溶于水，密度大于空气，化学活性较活泼，具有氧化性，支持

燃烧、维持呼吸是其重要用途；

氮气，化学性质不活泼，常温下很难与其他物质发生反应，可用作保护气；

稀有气体，一般不与其他物质发生反应，又称为惰性气体，可用作保护气。

4.现有①氮气②氧气③稀有气体④二氧化碳四种物质，请按下列要求将序号填入空格内.

（1）占空气总体积0.03%的气体是；

（2）能支持燃烧的气体是；

（3）能充入灯泡延长其使用寿命又可制多种电光源的气体是；

（4）可制氮肥的气体是；

（5）引起全球变暖的首要原因是增多。

【答案】⑴④;⑵②；⑶③；（4）①；（5）④。

【解析】：空气中各成分的体积分数为：氧气21%、氮气78%、稀有气体0.94%、二氧化碳

0.03%、其它气体和杂质0.03%o其中氧气能支持燃烧和供给呼吸；氮气可以做化工原料，

如制氮肥，还可以做保护气，液态氮可以做制冷剂；稀有气体化学性质稳定，能做保护气，

又可制多种电光源；温室气体有很多，二氧化碳是造成温室效应的主要气体。

考向二、空气中氧气含量的测定

1.空气组成的测定

（1）拉瓦锡测定空气成分的实验

①实验方法和原理

在曲颈甑（盛空气）里加热汞（如图）。

拉瓦锡研究空气成分所用的装置

原理：

汞+氧气=2氧化汞（消耗氧气）氧化汞上汞+氧气（生成气体）

②实验现象及分析

银白色的液态汞变成红色粉末（氧化汞）。生成气体的体积和所消耗气体的体积（约为

总体积的»恰好相等，且将生成的气体加入到前一容器中剩余的气体（不能维持生命的氮

气）里，所得气体跟空气的性质完全一致。

③实验结论

空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积的1

（2）空气中氧气含量的测定实验

①实验

实验原理红磷+氧气•五氧化二磷

红磷在空气中燃烧，消耗了瓶中的氧气，生成五氧化二磷白色固体，使瓶内压强

减小，在大气压作用下，烧杯中的水进入集气瓶，进入瓶中水的体积即为氧气减

少的体积

实验装置匕挖

1

一磷-

永-

实验步骤a.在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份”用弹簧夹夹紧橡皮管；

c.在燃烧匙内放入过量的红磷；d.点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子

塞紧；e彳寺红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹

实验现象①红磷燃烧产生大量白烟；②冷却至室温后打开弹簧夹，水沿导管进入集气瓶，

最终水面上升约/

实验结论氧气体积约占空气体积的!

②注意事项

a.集气瓶中加入少量水的原因：一是为了防止热的生成物溅落而炸裂集气瓶底；二是为

了吸收生成的白色固体一五氧化二磷；

b.测定时所用可燃物的选择：一是该物质在空气中燃烧且只与氧气反应；二是该物质燃

烧的生成物为固体或液体，不能是气体；

c.不能使用木炭、硫、铁丝替代红磷的原因：木炭、硫在空气中燃烧后的生成物均是气

体，铁丝在空气中不燃烧。

规律小结

①测量结果一未检查装置的气密性或装置漏气；红磷的量不足；未等装置冷却到

室温就打开弹簧夹；

②测量结果＞上—实验开始时没有夹或未夹紧弹簧夹；点燃红磷后，没有立即放到集

气瓶中并塞紧瓶塞，空气膨胀部分溢出。

易错警示

1.如图所示的实验装置，不能用来测定空气中氧气含量的是（）

【答案】C

【解析】测量空气中氧气含量（体积分数），首先现象要明显、直观；其次原理要正确；再

次就是要求用于实验的的可燃物是固体、只与氧气反应、生成物不影响实验结果。选项A、

B、D中可燃物均为红磷，燃烧产物相同，符合测量要求，尽管装置不同、点燃方式不同，

但是原理相同。C装置中使用木炭作可燃物，生成物是二氧化碳，不能造成反应前后的压强

差，不能用来测定空气中氧气含量，故选C.

2.某实验小组利用如图所示装置测定空气中氧气的体积分数并取得了成功。

【查阅资料】温度达到40℃时，白磷便可燃烧。

【提出问题】氧气体积约占空气总体积的多少？

【实验准备】锥形瓶内空气体积为230mL,注射器中水的体积为50mL,该装置气密性良好。

【实验探究】装入药品，按图示连接好仪器，夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很

快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出。

【现象分析】

（1）将锥形瓶底部放入热水中，白磷被引燃，足量的白磷在集气瓶内未能全部燃烧，说明瓶内剩

余气体—（填“支持”或“不支持”）燃烧。写出白磷燃烧的文字表达式:—。

（2）在整个实验过程中，可观察到气球的变化是一。

（3）待白磷熄灭、锥形瓶冷却至室温后，打开弹簧夹，还可观察到下列现象:①注射器中的水自动

流入集气瓶中;②当注射器中的水剩下约4mL时停止流出。导致这些现象发生的原因

是_、o

【得出结论】氧气约占空气总体积的

【反思拓展】用此装置测定空气中氧气的体积分数与教材实验相比有何优点?—（答一点即

可）。

【答案】

【现象分析】（1）不支持白磷+氧气芽五氧化二磷

（2）先膨胀后收缩（比实验前更瘪）

（3）②白磷燃烧消耗了锥形瓶中的氧气，使瓶中气压降低、锥形瓶中氧气约占46mL,当注射器

中的水进入锥形瓶约46mL后，瓶中气压与外界气压相当

【得出结论】|

【反思拓展】减少了污染，实验测定更精确

【解析】（1）足量的白磷在集气瓶内未能全部燃烧，瓶内剩余气体为氮气，不支持燃烧。填写

不支持。

（2）整个实验过程中,红磷燃烧放出热量，使集气瓶内气体体积变大，气球膨胀；红磷熄灭

后，温度降低，更主要的是反应中消耗氧气，使集气瓶内气体总量减少，压强降低，气球收

缩，所以可观察到气球的变化是先膨胀后收缩（比实验前更瘪）。

（3）待白磷熄灭、锥形瓶冷却至室温后，打开弹簧夹，还可观察到下列现象:①注射器中的水自动

流入集气瓶中;②当注射器中的水剩下约41nL时停止流出。导致这些现象发生的原因是：白

磷燃烧消耗了锥形瓶中的氧气，使瓶中气压降低、锥形瓶中氧气约占46mL,当注射器中的水

进入锥形瓶约46mL后,瓶中气压与外界气压相当。

【反思拓展】用此装置测定空气中氧气的体积分数与教材实验相比优点是：减少了污染，实

验测定更精确。

知识拓展

变式装置

方法技巧

1.测定空气中氧气含量的实验，可燃物要求是在空气中能和氧气反应又不生成气体的

固体；红磷要过量，确保和容器内空气里的氧气充分反应；容器密闭，有良好的气密性，观

察水面进入容器里的高度时应待容器中的温度冷却至常温。

2.空气中氧气含量的测定实验方法各异，但其原理是一致的，即利用物质在点燃或加

热的情况下、在密闭容器内与氧气发生反应，耗尽其中的氧气，造成瓶内压强的降低；然后

根据容器内压强的改变，测定空气中氧气的含量。

3.利用加热铜的原理测定空气中氧气含量的方法：

①原理：铜和氧气在加热的情况反应生成氧化铜；

②实验现象：铜由红色变为黑色。打开止水夹后，读数时装置内气体的体积减少约为总

体积的1

③实验装置：

小气球

注斛要2勘咤算铜粉

橡胶塞/

酒精灯

铁架台

装置应密闭，铜粉应过量，来回推动注射器活塞的次数要多，要冷却到室温后再读数,

否则会产生较大的误差。

跟踪训练

1.某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究。

(1)如图1所示装置和药品进行实验，冷却至室温后打开止水夹，可观察到的现象是：。

若观察到结果小于预期值，则可能是因为。

(2)小组内同学还对该实验进行了如图2所示的改进。(已知试管容积为45mL)

请结合实验目的，在以下的操作中排出正确的实验操作顺序(填序号)。

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，并按上图中所

示的链接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管。

④读取注射器活塞的数据。

最终注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为mL刻度处才停止。

【答案】(1)水进入集气瓶至第一刻度处；红磷不足，装置漏气，没有冷却至室温就打开止

水夹等。

(2)③①②④；1。

【解析】磷燃烧能够消耗空气中的氧气，氧气消耗后，容器中的气压减小，在外界大气压作

用下，水进入容器，进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积，进一步可以计算

出空气中氧气的含量。

(1)如图1所示装置和药品进行实验，冷却至室温后打开止水夹，可观察到水进入集气瓶

至第一刻度处；

若观察到结果小于预期值，则可能是因为红磷不足，装置漏气，没有冷却至室温就打开止水

夹等。

(2)正确的实验操作顺序：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，并按上图中所示的链接方式固定好，再将弹簧夹紧橡皮管，点燃酒精灯，撤去酒精

灯，待试管冷却后松开弹簧夹，读取注射器活塞的数据；消耗氧气体积：45mLx1=9mL,因

此最终注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为1mL刻度处才停止。

2.某同学利用如图装置验证空气中氧气的体积分数，将装有足量红磷的燃烧匙置于瓶内中

间，并把装有足量白磷的燃烧匙浸没在蒸储水下。图乙表示用氧气传感器测量的容器内氧气

浓度变化曲线图。

他用激光笔点燃红磷。

【提出问题】红磷在烧瓶内熄灭后，瓶中是否有氧气剩余？

【猜想假设】猜想：①有氧气剩余；②无氧气剩余。

【实验验证】待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，用激光笔点燃白磷。

【得出结论】分析图乙得出，猜想正确(填①或②)。

【反思交流】

(1)根据本实验的结论，教材中用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法是否可行并

说明理由。

(2)曲线DE段氧气浓度变化的主要原因是。

(3)查阅资料，验证空气中氧气体积分数，可利用铁的缓慢氧化，将空气中氧气浓度

消耗至0.2%.如图丙将足量细铁丝置于试管底部，并倒扣在装有水的烧杯中，一段时间后

你将看到的现象是。

【答案】

【得出结论】①；

【反思交流】（1）不可行；足量红磷不能把装置中的氧气耗尽；

（2）白磷燃烧消耗氧气；

（3）细铁丝生锈，试管中的液面约上升至试管中空气总体积的五分之一处。

【解析】

【得出结论】白磷能够燃烧，说明装置中含有氧气，即红磷没有把装置中的氧气耗尽，因此

猜想①正确；

【反思交流】（1）课本上用“燃烧红磷测定空气中氧气含量”的方法是不严谨的，其理由是足

量红磷不能把装置中的氧气耗尽。

（2）DE段：白磷燃烧消耗氧气，导致氧气浓度减小；

（3）一段时间后将看到的现象是细铁丝绒生锈，试管中的液面约上升至试管中空气总体积

的五分之一处。

考向三、空气的污染与防治

1.空气污染与防治

污染物烟尘（可吸入颗粒物）和有害气体（二氧化硫、一氧化碳、氮的氧化物等）

污染源化石燃料的燃烧、汽车尾气的排放、工厂废气等

空气污染的危害严重损害人体健康、影响作物生长、破坏生态平衡，同时全球气候变暖、臭氧层

破坏和酸雨的产生也与空气污染有关

空气污染的防治加强大气质量监测，改善环境状况，使用清沽能源，积极植树、造林、种草等

2.空气质量日报

（1）主要内容：空气污染指数、首要污染物、空气质量级别、空气质量状况等

（2）空气污染指数项目（暂定）：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（粒

径在10微米以下的颗粒物，称为PMio）和臭氧等。

（3）空气质量分级标准

污染指数50以下51〜100101-150151-200201〜250251〜300300以上

质量级别IIIIIIIIIIVIVV

质量状况优良轻微污染轻度污染中度污染中度重污染重度污染

由表可知，空气污染指数越大、空气质量级别越大、空气质量越差。

特别注意：空气中二氧化碳的含量升高虽然会导致“温室效应”，但二氧化碳无毒，不是

空气污染物。

易错警示

记住：

1.二氧化碳不是空气污染物

2.空气质量级别越高，污染程度越高。

知识拓展

1、燃料燃烧对空气的影响

(1)燃料中某些元素如硫、氮等燃烧时，产生空气污染物SCh、NCh等；

(2)燃料燃烧不充分，产生一氧化碳；

(3)未燃烧的碳氢化合物及碳粒、尘粒等排放到空气中。

2、空气受到污染后会带来多方面的危害，主要表现在以下几个方面：

(1)严重影响人体健康(有害气体、粉尘)；

(2)全球气候变暖(空气中二氧化碳增多引起温室效应)；

(3)臭氧层破坏(氟利昂的排放，飞机尾气的排放)；

(4)酸雨的形成(二氧化硫、二氧化氮等气体引起的)

3、空气污染影响每个人的身体健康，因而要爰护环境，减少污染.

方法技巧

1、监测空气环境质量的空气质量日报主要包含三项内容：首要污染物、空气污染指数

和空气质量级别。污染指数在0~500之间，是一个相对数值，数值越小，表示污染物的含

量越少，空气质量越好。

2、二氧化碳不是空气污染物。因为二氧化碳是空气的成分，同时二氧化碳也没有列入

空气污染指数。

跟踪训练

1.下列物质中，目前没有计入空气污染指数的是()

A.二氧化碳、氮气

B.二氧化硫、总悬浮颗粒物

C.二氧化氮、一氧化碳

D.臭氧、可吸入颗粒物

【答案】A

【解析】

本题主要是空气的污染及其危害，空气污染的途径主要有两个：有害气体和粉尘。有害

气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧等气体；粉尘主要指一些固体小颗粒。二

氧化碳、氮气都属于空气的成分。

2.下列措施有利用防止空气污染的是()

A.焚烧废弃塑料垃圾，防止白色污染

B.禁止使用煤等化石燃料

C.雾霾天气减少外出，外出时戴口罩

D.国家出台政策鼓励购买新能源汽车

【答案】D

【解析】

A、焚烧废弃塑料垃圾，能产生大量空气污染物；

B、减少使用煤等化石燃料，开发利用新能源，不能禁止使用；

C、雾霾天气减少外出，外出时戴口罩，做法正确，但并没有做到防止空气污染；

D、国家出台政策鼓励购买新能源汽车，减少对环境的污染。

考向四、纯净物与混合物

L纯净物：只含一种物质的物质

2.混合物：含有2种及以上物质的物质

(1)纯净物可以用专门的化学符号来表示、如氮气、氧气可分别表示为刈、02等

(2)混合物中各物质各自保持着各自的性质、例如空气中的氮气、氧气、二氧化碳等都保

持着各自的性质

3.纯净物和混合物的比较

组成只有一种成分由几种纯净物组成

组成性质固定不固定

表示方法有化学符号无固定符号

举例氧气(。2)