空气的成分和用途-2023年中考化学易错专项训练(解析版)

易错点01空气的成分和用途

1,空气的主要成分：按体积计，氧气21%、氮气78%、稀有气体等其他气体1%0

2.稀有气体的性质：在通电时能发出不同颜色的光，是稀有气体的物理性质；很不活泼是

化学性质。

3.氮气的性质和用途：不活泼（化学性质）——保护气；

沸点低（物理性质）一制造低温环境；

4.空气中氧气含量测定：

原理：红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，引起集气瓶内压强减小，烧杯中的水在大

气压的作用下，进入集气瓶。倒吸进入集气瓶中水的体积等于反应消耗掉

的氧气体积。

反应物：只与氧气反应

生成物：为固体

5.空气主要污染物：

①二氧化硫（SO2）；②二氧化氮（NO2）；③一氧化碳（CO）；④可吸入颗粒物

（粉尘）

6.空气污染指数：包括SO?、NO2、CO、可吸入颗粒物和。3

7.空气质量级别：级别越小空气质量越好

8.纯净物：由一种物质组成的物质（可以用化学式表示\

9.混合物：由两种或两种以上的物质混合而成的物质（不能用化学式表示组成X

易错题01空气的成分和用途

1.空气是一种宝贵的自然资源，下列关于空气的说法错误的是（）

A.氮气是制造硝酸和氮肥的重要原料

B.空气起着调节气候的作用

C.空气中PM2.5含量高说明空气质量好

D.稀有气体都没有颜色、没有气味，在通电时能发出不同颜色的光

【答案】C

【解析】

A.氮气是制造硝酸和氮肥的重要原料,A正确；

B.空气起着调节气候的作用，B正确；

C.空气中PM2.5含量高说明空气中可吸入颗粒越多，质量越差。C错误。

D.稀有气体都没有颜色、没有气味，在通电时能发出不同颜色的光，D正确。故选C。

支式练习

L空气是人类生产活动的重要资源。下列空气中各组分的性质与用途具有对应关系的是

()

A.氧气无色无味可用于医疗急救吸氧

B.氮气化学性质不活泼，可用于制造硝酸

C.二氧化碳能与水反应，可用于制干冰

D.稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可用于制航标灯

【答案】D

【解析】

A、氧气用于医院急救病人，是因为氧气能够供给呼吸，该选项说法不正确；

B、氮气化学性质不活泼，可以用作保护气，该选项说法错误；

C、把雪状固态二氧化碳压实，即得干冰，该选项说法错误；

D、稀有气体通电后能发出不同颜色的光，可用于制航标灯，该选项说法正确。

故选：Do

2.生产生活中常用氮气作保护气，主要是因为氮气()

A.无色无味B.密度与空气接近

C.熔沸点低D.化学性质不活泼

【答案】D

【解析】

生产生活中常用氮气作保护气，主要是因为氮气化学性质不活泼，不是因为无色无味、密度

与空气接近、熔沸点低。

故选D。

3.下列关于空气的叙述，错误的是（）

A.空气中氧气含量的体积百分数为21%

B.空气中二氧化碳含量的增加，不会影响空气的质量

C.纯净的空气是纯净物

D.空气中如含有较多的S02、NQ»会产生酸雨

【答案】C

【解析】本题考查了空气的有关知识。

A.空气中氧气含量的体积百分数为21%,故A正确；

B.由于二氧化碳能产生温室效应.空气中二氧化碳含量的增加使得全球气候变暖，但二氧化

碳是空气中的固有且重要的成分，不是空气污染物,不会影响空气的质量，故B正确；

C.空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、其他气体和杂质等多种物质组成的，所以纯

净的空气是混合物，故C错误；

D.二氧化硫、二氧化氮等气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨,

故D正确。

4.下列关于空气的成分、用途和污染的说法正确的是（）

A.氧气约占空气质量的21%

B.稀有气体约占空气体积的0.03%

C.医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术

D.煤不充分燃烧产生的一氧化碳会造成酸雨

【答案】C

【解析】

A、氧气约占空气体积的21%,所以A错误；

B、稀有气体约占空气体积的0.94%,所以B错误；

C、在医疗上可在液氮冷冻麻醉条件下做手术,C正确；

D、造成酸雨的是二氧化硫和二氧化氮，不是一氧化碳，所以D错误。故选C。

易错题02空气中氧气含量测定

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】

⑴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。写出白磷燃烧的化学方程

式:o

（2）在整个实验过程中，可观察到气球的变化是。

（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、。

【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】

占燃

【现象分析】（1）不支持4P+5O2至当2P2。5

（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4mL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。

支式练习

1.暖宝宝贴（主要成分为铁粉、木炭、食盐）的热量来源于铁粉的氧化。小涛同学设计使

用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装置如图所示，实验后从量筒中流入玻

璃瓶（容积为250mL）中的水的体积为45mL（铁粉生锈消耗的水忽略不计\下列说法错

误的是（）

容积为250mL的玻璃瓶

A.如果装置漏气，会使测量结果偏小

B.本实验数据测得空气中氧气的体积分数为19.6%

C.若装置气密性良好，实验测得空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不

足

D.不必等温度计的读数恢复至实验前的温度后就能记录量筒内剩余水的体积

【答案】D

【解析】

A.若装置漏气，实验后玻璃瓶中的压强偏大，流入玻璃瓶中的水的体积偏小，会使测量结

果偏小，故A正确；

B.本次实验数据测得空气中氧气的体积分数约为25。向一2M广］。。％句"％,故B正确；

C.若装置气密性良好，实验测得空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不

足，故c正确；

D.需等温度计读数恢复至实验前的温度才可以记录量筒内剩余水的体积，因为该反应放热,

会使气体体积膨胀，不等气体冷却就记录数据，测得的进入集气瓶中的水的体积偏小，从而

导致实验结果偏小，故D错误。

2.图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量，其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设

备能将集气瓶内气体压强精确地记录并保存下来。图2、图3是用该装置测得的红磷和木炭

分别在集气瓶中燃烧的压强-时间关系图（该装置气密性良好，P。是集气瓶内初始气压，P

和P'分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的气压\下列说法正确的是（

A.燃烧匙内所装红磷或木炭的多少对实验结果无影响

B.反应开始时集气瓶中压强瞬间变大的是由燃烧放热造成的

C.p=O.79po,p'=po是因为红磷的着火点比木炭低

D.由图3可推出空气中氧气的含量

【答案】B

【解析】

A、若所用药品过少，就不会将装置内的氧气耗尽，会导致实验结果出现误差，故错误；

B、反应开始时，物质燃烧放出大量的热，气体体积受热膨胀，所以集气瓶中压强瞬间变大

是由燃烧放热造成的，故正确；

C、压强不同的原因主要是木炭燃烧生成了二氧化碳气体，与可燃物的着火点无关，故错误；

D、由于碳与氧气反应生成二氧化碳，虽然都消耗了氧气，但又生成了气体，装置内气体压

强保持不变，无法测定氧气含量，故错误。

故选瓦

3.空气中氧气含量测定的经典赏析。

教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(实验装置如图)。

资料卡片：

汞氧化汞

密度：13.546g「cm3密度：11.14gem3

沸点：356.58七不能溶于汞一

加热至沸时与氧气反应分解温度：500七

(1)写出汞与氧气反应的化学方程式:

(2)本实验中选择使用汞的优点有：

①汞在加热的条件下，只和氧气反应。

②汞为液态，在汞槽中起到液封的作用，并能直接用来测量反应器内空间体积的变化。

③生成的氧化汞分解又能得到汞和氧气中，把得到的氧气加到剩下的4/5体积的气体

中，结果所得气体跟空气的性质完全一样。

根据资料卡片，请再补充本实验使用汞的两个优点，并说明依据。

@。

⑤O

(3)通过实验，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积1/5的结

论。请根据现在的认识，对此结论予以补充。。

【答案】

(1)2Hg+O2=2HgO

(2)④汞的沸点较低，汞蒸气与氧气反应比较充分，能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗

尽

⑤氧化汞的密度小于汞，且不溶于汞，因此易与汞分离(其他合理答案均给分)

(3)空气的成分按体积计大约是：氧气21%、氮气78%、稀有气体等其他成分1%。

【解析】(1)汞与氧气反应生成氧化汞，反应的化学方程式为(1)2Hg+O2=2HgOo(2)

根据资料卡片，可知实验使用汞的优点还有：④汞的沸点较低，汞蒸气与氧气反应比较充

分，能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽。⑤氧化汞的密度小于汞，且不溶于汞，因此

易与汞分离。（3）通过实验，拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总

体积1/5的结论。目前，人们已经精确测定出空气的成分，空气的成分按体积计大约是：

氧气21%、氮气78%、稀有气体等其他成分1%。

4.空气中氧气含量测定的再认识。

（1）【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图1）,写出

红磷燃烧的化学反应方程式。如果红磷不足，会导致测定的空气中氧气含量结果

（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。

【原理应用】兴趣小组同学用家用制氧机（如图2）制取并收集了一袋气体，带到实验室对

其进行研究。家用制氧机的工作原理是用分子筛分离空气获得氧气，分子筛是一种内部分布

有均匀微小孔径的固体，通过特制的分子筛把空气中的氧分子吸入孔穴而与其它分子分离,

该变化属于（填“物理”或“化学”）变化。该方法制得的氧气浓度如何？兴趣小组同

学设计了如图3所示装置来测定氧气的含量。请将下列实验步骤补充完整：

①检查___________________________。

②加入药品，将装置连接固定。

③打开止水夹a和b,向A中缓慢鼓入一定量气体，露出白磷后，关闭止水夹a和bo此时，

A中水进入到B中，测得B中水的体积为VimL。

④用凸透镜聚光引燃白磷，白磷燃烧，产生大量________o

⑤待白磷熄灭并冷却到室温，进行操作。B中水倒吸进入到A中，测得量筒中的

体积变为VzmL。

⑥计算小组同学所带气体中氧气的体积分数。

（2）下列有关这个实验的说法中，正确的有

A.步骤③中，仰视量筒读数会使测得的Vi数值偏低；

B.步骤④中，白磷燃烧时要保持关闭止水夹a和b；

C.步骤⑤中，未冷却至室温会使测得的小组同学所带气体中氧气的含量偏高；

D.与图1相比，图3装置的优点有：误差减少和污染减少。

（3）经测定Vi=210mL；V2=50mL,则小组同学所带气体中氧气的体积分数为%

（精确到0.1%）

（拓展延伸）为了帮助同学们更好地理解测定氧气含量的实验原理，老师利用传感器技术定

时测定了实验装置（如图4）内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化趋势如图5所示。

X曲线表示压强变化趋势，Y曲线表示（填“温度”或“氧气浓度”）的变化趋势。结

合Y、Z两条曲线，解释图5中AB段压强变化的原因是o

【答案】

（1）4P+5O2-2P2O5;偏小；物理；装置气密性；白烟；打开b

（2）A,B,D

（3）76.2%；温度；红磷燃烧放热，使装置内温度升高，气压增大

【解析】［实验回顾］红磷燃烧生成五氧化二磷，化学反应方程式：4P+5O2燮2P2O5；红磷

的量不足时，燃烧时就无法将瓶内氧气全部消耗掉，进入水偏少，会导致测定的空气中氧气

含量结果偏小；［原理应用］家用制氧机制氧气的过程中没有生成新物质，属于物理变化；①

实验前，要先检查装置气密性；④用凸透镜聚光引燃白磷，白磷燃烧，产生大量白烟；⑤待

白磷熄灭并冷却到室温，打开止水夹b,B中水倒吸进入到A中，测得量筒中的体积变为

V2mL；

（2）A、步骤③中，仰视量筒读数会导致读数偏小，从而会使测得的Vi数值偏低，该选项

说法正确；

B、步骤④中，白磷燃烧时要保持关闭止水夹a和b,以防止集气瓶中的气体和外界交换，

该选项说法正确；

C、步骤⑤中，未冷却至室温，会使进入集气瓶中的水偏少，从而使测得的小组同学所带气

体中氧气的含量偏低，该选项说法错误；

D、与图1相比，图3装置的优点有：误差减少和污染减少，该选项说法正确；（3）经测定

Vi=210mL；V2=50mL,则小组同学所带气体中氧气的体积分数=

210ml—50ml——

―加嬴一xl00%=76.2%；［拓展延伸］X曲线表示压强变化趋势，Y曲线表示温度变化趋

势，这是因为反应放热温度升高，完全反应后温度降低至室温；结合Y、Z两条曲线，解释

图5中AB段压强变化的原因是红磷燃烧放热，温度升高导致压强增大，而消耗氧气又导致

压强减小，AB段燃烧放热造成的压强增大大于氧气减少造成的压强减小。

易错题03空气的污染及防治

3.2021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

【答案】C

【解析】

空气污染物包括有害气体（包括二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等）和烟尘（可吸入颗粒物）；

二氧化碳是空气成分之一，不是污染物。

故选C。

支式练习

1,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.COB.SO2C.N2D.PM2.5

【答案】c

【解析】

空气污染包括有害气体污染和粉尘污染，有害气体包括二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化

碳；粉尘污染包括PM2.5;故选：Co

2.下列关于空气的说法错误的是（）

A.氮气的化学性质不活泼，常用作保护气

B.氧气的化学性质比较活泼，能与许多物质发生反应

C.稀有气体在通电时能发出不同颜色的光

D.二氧化碳是空气污染物之一

【答案】D

【解析】

A、氮气化学性质比较稳定，可用作保护气，不符合题意；

B、氧气化学性质比较活泼，能与许多物质反应，不符合题意；

C、稀有气体通电时，能发出不同颜色的光，可用作不同用途的电光源，不符合题意；

D、二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，符合题意。

故选D。

3,下列物质中，不属于空气污染物的是（）

A.二氧化硫B.二氧化氮

C.氮气D.可吸入颗粒物

【答案】C

【解析】空气污染物中，有害气体主要有co,SO2、NO2等氮的氧化物和粉尘，粉尘主要

是指可吸入颗粒物。属于空气污染物的是二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物等，而氮气不

属于空气污染物。故选C。

4.下列哪组气体都属于空气污染物（）

A.CH-82、H2B.CO2、HC1、N2

C.SO2、CO、NO2D.HC1、N2、O2

【答案】c

【解析】空气污染的主要原因是近代工业和交通运输业的迅猛发展，由于化石燃料的大量使

用和工厂废气的任意排放导致空气污染，目前记入空气污染指数的物质有：一氧化碳、二氧

化硫、氮氧化物及可吸入颗粒等。故选C。

易错题04纯净物和混合物

4.下列物质属于纯净物的是（）

A.河水B.空气C.石油D.氮气

【答案】D

【解析】

A、河水是由水、可溶性物质等多种物质组成的混合物，不符合题意；

B、空气是由氧气、氮气等多种物质组成的混合物，不符合题意；

C、石油石油多种物质组成的混合物，不符合题意；

D、氮气是由氮气一种物质组成的纯净物，符合题意；

答案：Do

支式练习

1.下列物质中，属于纯净物的是（）

A.空气B.氮气C.煤D.海水

【答案】B

【解析】

A、空气是由氮气、氧气等混合而成，属于混合物，不符合题意；

B、氮气是由同种物质组成，属于纯净物，符合题意；

C、煤的主要成分是碳，还含有其它杂质，属于混合物，不符合题意；

D、海水是由氯化钠、氯化镁、水等混合而成，属于混合物