专题03空气和氧气-2022年初三毕业班化学常考点归纳与变式演练（原卷版）

专题03空气和氧气考点归纳一、空气的成分及用途1．法国化学家用定量的方法研究空气成分，得出结论：空气由和组成，其中氧气约占空气总体积的。2．空气的成分及其体积分数（大约）空气成分氮气氧气稀有气体二氧化碳水蒸气和其它成分体积分数78%21%0.934%0.034%0.02%3．空气各成分的用途：（1）氮气：工业生产硝酸和氮肥，食品防腐，液态氮气用作；（2）氧气：O2供给，支持燃烧，冶炼，金属焊接；（3）稀有气体用作，制作多用途电光源4．空气质量：（1）空气中的有害物：、CO、NO2、和可吸入颗粒物、；（2）空气污染指数越，污染越严重；（3）CO2不属于空气污染物，但含量增多会引起。二、测定空气中氧气的含量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没有冷却至室温就读数；；加热时间不够；装置漏气。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三、实验室制取氧气1．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。2．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↑MnOMnO22KClO3══2KCl+3O2↑MnOMnO22H2O2══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,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。四、氧气的性质（1）物理性质：无色、无味的气体，水（故可以用排水法收集）；密度比空气（故收集的一瓶氧气，要在桌面上）。（2）化学性质：与木炭反应；原理：。现象：空气中：发，放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体。氧气中：发，放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体注意：木炭伸入瓶中时，要自上而下，缓慢伸入（目的使木炭与氧气）。与铁丝反应；原理：。现象：空气中：变，不燃烧；氧气中：剧烈燃烧，，放热，生产注意：铁丝用砂纸打磨（除去表面的）；在铁丝一端系一根火柴棒（）；铁丝绕成（预热未燃烧的的铁丝）；在瓶底加或铺一层（防止高温生成物使；燃着的铁丝不能接触瓶壁（防止炸裂瓶壁）。与木石蜡反应现象：空气中：发，放热，生成水雾和使澄清石灰水的气体。氧气中：发，放热，生成水雾和使澄清石灰水的气体思考：木炭等在空气中反应与在氧气中反应剧烈程度明显不同，为什么？物质与氧气反应时，单位体积的空间里氧分子的，反应就。考点讲解考点1：空气成分与用途【例1】空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是（）A．O2B．CO2C．N2D．Ne【答案】C【解析】空气中各成分及体积分数为：氮气：78%、氧气：21%、稀有气体：0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质：0.03%．氮气在空气中含量最多且化学性质不活泼。故选：C。【例2】某些袋装食品需要充气防腐，下列最宜作充入气体的是（）A.氮气B.氧气C.甲烷D.一氧化碳【答案】A【解析】氮气化学性质较稳定，无毒且来源广，可以作袋装食品保护气。故选A。变式演练变式演练【变式1】空气成分中，体积分数最大的是（）A．氧气B．氮气C．稀有气体D．二氧化碳【变式2】（2021·辽宁葫芦岛市·九年级一模）空气中，稀有气体的体积分数约为（）A．0.03% B．78% C．21% D．0.94%【变式3】（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．二氧化碳方法技巧方法技巧1．空气的成分是以体积分数计的，不是质量。考点2：污染与防护措施【例3】下列物质直接排放到空气中，不会产生大气污染的是（）A．NO2B．CO2C．SO2D可吸入颗粒物【答案】B【解析】A、NO2是空气污染物；B、CO2不是空气污染物；C、SO2是空气污染物；D、可吸入颗粒物是空气污染物；故选：B。【例4】（2021·湖北襄阳市·中考真题）为了防治大气污染，打赢蓝天保卫战，下列做法不提倡的是（）A．积极植树造林B．使用清洁能源C．直接排放废气D．公共交通出行【答案】C【解析】A、积极植树造林，可以改善空气质量，保护环境，不符合题意；B、使用清洁能源，可以减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，保护环境，不符合题意；C、直接排放废气，会污染空气，应处理达标后再排放，符合题意；D、公共交通出行，可以减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，保护环境，不符合题意。故选C。变式演练变式演练【变式1】每年6月5日是世界环境日，在呵护环境的行动中，下列做法不恰当的是（）A．科学管理水产养殖 B．实施垃圾分类处理C．大力推广新能源汽车 D．增高烟囱排放废气【变式2】（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．PM2.5【变式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．分类放垃圾方法技巧方法技巧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。考点3：测定空气中的氧气含量【例5】实验室用燃烧法测定空气中氧气的含量，最适宜选用的可燃物是（）A．红磷B．木炭C．细铁丝D．蜡烛【答案】A【解析】A.红磷可用来测定空气中氧气的含量，因红磷能在空气中燃烧，且产物是固体，如装置内红磷燃烧消耗尽氧气，瓶内气压减小，水吸入装置的体积数就是空气中氧气的体积数，故正确；B.木炭虽然能在空气中燃烧，也不能用来测定空气中氧气的含量，因其产物也是气体；故不能用来测定空气中氧气的含量，故错误；C.细铁丝不能在空气中燃烧，不能用来测定空气中氧气含量，故错误；D.蜡烛能在空气中燃烧，但生成二氧化碳气体，在反应装置中虽然消耗了氧气，却又产生了新的气体，因而不能用来测定空气中氧气的含量。故错误。故选：A。【例6】（2021·广东深圳市·中考真题）如图所示实验，下列说法错误的是A．由甲图可知，O2占空气质量的21% B．由乙图可知，白磷燃烧需要和空气接触C．薄铜片上的白磷燃烧，冒出白烟 D．点燃红磷后，要迅速放入集气瓶中【答案】A【解析】A、由甲图可知，O2占空气体积的21%，不是空气质量的21%，说法错误，符合题意；B、乙图中，水下的白磷未燃烧，铜片上的白磷燃烧了，说明磷燃烧需要和空气接触，说法正确，不符合题意；C、薄铜片上的白磷燃烧，生成白色固体P2O5固体，冒出白烟，说法正确，不符合题意；D、点燃红磷后，要迅速放入集气瓶中，说法正确，不符合题意；故选A。变式演练变式演练【变式1】（2021·北京中考真题）用下图装置可验证空气中O2的含量。下列现象能表明O2含量的是（）A．集气瓶中产生大量白烟 B．红磷燃烧一段时间后熄灭C．烧杯中的水倒吸进入集气瓶 D．集气瓶中水面最终上升至1处【变式2】（2021·山西晋中市·中考真题）拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。后人仿照其实验原理测定空气中氧气含量（如图）。实验过程中，逐渐减少的气体和逐渐增多的物质是（）A．O2、P2O5 B．P、P2O5 C．O2、P D．N2、P2O5【变式3】如图所示是测定空气里氧气含量的装置、气密性良好，在集气瓶内加入少量水，将水面上方空间分为5等份。用弹簧夹夹紧橡皮管、点燃红磷后，迅速伸入集气瓶中并塞紧塞子；待燃烧停止并冷却至室温后，打开弹簧夹。（1）红磷燃绕的化学方程式为__________________。（2）打开弹簧夹后，烧杯中的水能够进入到集气瓶中的原因是：_______________。（3）实验结束，进入集气瓶中水的体积小于瓶内空间的五分之一，可能的一种原因是_________________。考点4：氧气的性质【例7】下列有关实验现象的描述正确的是（）A．红磷在空气中燃烧产生白雾B．硫在空气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰C．木炭在氧气中燃烧，发出红光，有黑色固体生成D．细铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色体【答案】D【解析】A、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾，故选项说法错误。B、硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项说法错误。C、木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故选项说法错误。D、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体，故选项说法正确。故选：D。【例8】下列物质在氧气中燃烧，火星四射、生成黑色固体的是（）A．铁丝B．红磷C．甲烷D．氢气【答案】A【解析】铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射、生成黑色固体。故选A。变式演练变式演练【变式1】（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【变式2】（2021·河南中考真题）下列物质在氧气里燃烧时，能生成有刺激性气味的气体的是（）A．铁丝 B．硫 C．镁条 D．木炭【变式3】（2021·广西贺州市·中考真题）下列实验现象描述正确的是（）A．红磷在空气中燃烧产生大量的烟雾B．硫在空气中燃烧产生蓝紫色火焰C．把铁丝放入硫酸铜溶液中，铁丝表面有红色的铜析出D．在稀盐酸中加入氧化铜粉末，黑色固体消失，溶液由无色变为蓝色方法技巧方法技巧（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。考点5：氧气的制取【例9】下列有关催化剂的说法正确的是（）A.只能加快反应速率B.二氧化锰在任何化学反应中都是催化剂C.能增加生成物的质量D.质量和化学性质在化学反应前后不变【答案】D【解析】催化剂可以改变化学反应速率，即可以加快活减缓反应速率；二氧化锰可以作某种反应催化剂，不是所有反应；催化剂不能增加生成物的质量；催化剂的质量和化学性质在化学反应前后不变。故选D。【例10】（2021·吉林长春市·中考真题）下图是实验室制取气体的常用装置，回答下列问题：（1）仪器a的名称是______；（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气，并用向上排空气法收集。①写出此反应的化学方程式______；②可以选择的气体制取装置是______（选填“A”或“B”）和C；（3）选择气体制取装置时，需要考虑反应物的状态、______和气体的性质。【答案】（1）试管（2）①②B（3）反应条件【解析】（1）由图可知，仪器a为试管；（2）①过氧化氢在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，该反应的化学方程式为：；②该反应属于固液不加热反应，发生装置可选B；（3）选择气体制取装置时，需要考虑反应物的状态、反应条件和气体的性质。变式演练变式演练【变式1】下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中，正确的是（）A.检查装置气密性B.加热立即收集C.收满后移出集气瓶D.结束时停止加热【变式2】实验室提供H2O2溶液、MnO2、KClO3和KMnO4四种药品及下列仪器。（1）仪器⑤的名称为。（2）利用上述药品及仪器可以制取O2，反应的化学方程式是，组装发生和收集O2的装置，需要选择的最佳仪器是（选择序号填空）。【变式3】（2021·广西中考真题）下图是实验室常用气体制备装置，据图回答问题：（1）图中标号①仪器名称是______。用A装置制取氧气的化学方程式是______。选择C装置收集氧气是因为______。集满氧气的集气瓶应______（填“正”或“倒”）放在桌面上。（2）用装置F和装置______（填序号）收集并测量O2体积，实验时气体应从装满水的装置F中的导管______（填“a”或“b”）端通入。（3）实验室常用加热氯化铵和熟石灰固体混合物制取极易溶于水的氨气（NH3）。若要制取并收集于燥的氨气，正确的装置连接顺序是______（填字母代号）。真题链接1．（2021·北京中考真题）空气的成分中，体积分数约占78%的是（）A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体2．（2021·广西贺州市·中考真题）化学家拉瓦锡通过实验得出空气由氧气和氮气组成，其中约占空气体积五分之四的是（）A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体3．（2021·辽宁中考真题）关于测定空气中氧气含量的实验，下列说法正确的是（）A．实验前止水夹没有夹紧B．将红磷换成木炭进行实验C．待装置冷却至室温后，再打开止水夹D．点燃红磷缓慢伸入集气瓶中后，再塞紧瓶塞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5．（2021·湖南长沙市·中考真题）空气是人类生产活动的重要资源。空气成分中，能供给动植物呼吸的是（）A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．氦气6．（2021·湖南衡阳市·中考真题）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一7．（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8．（2021·江苏南京市·中考真题）下列物质中，属于纯净物的是（）A．空气 B．氮气 C．煤 D．海水9．（2021·辽宁中考真题）空气是一种宝贵的资源，下列说法错误的是（）A．空气中氮气的质量分数约为78%B．能形成酸雨的空气污染物主要是二氧化硫和二氧化氮C．由于氦气密度小和化学性质很不活泼可将其充入气飞艇D．工业上用分离液态空气的方法制氧气利用了液氮和液氧的沸点不同10．（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11．（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12．（2021·山东临沂市·中考真题）学习科学知识可以用来辨别“真”、“伪”。下列叙述属于“真”的是A．氮气化学性质不活泼，可用作粮食瓜果保护气B．氧气具有助燃性，常作火箭推进燃料C．氢氧化钠具有碱性，可用于治疗胃酸过多D．活性炭具有吸附性，可使硬水软化13．（2021·河南中考真题）现有下列反应：①②③。其中适用于实验室制取氧气的是（）A．①② B．②③ C．①③ D．①②③14．（2021·广西梧州市·中考真题）下列对实验现象的描述，错误的是（）A．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体B．镁条燃烧时，发出耀眼的白光，生成白色固体C．乙炔在空气中燃烧，火焰为淡蓝色，生成刺激性气味的气体D．在蜡烛火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，发现烧杯内壁有液滴15．（2021·北京中考真题）下列物质在O2中燃烧，火星四射，生成黑色固体的是（）A．木炭 B．镁条 C．蜡烛 D．铁丝16．（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17．（2021·福建）下列装置常用于实验室制取气体。(1)仪器①的名称是__________。(2)用装置甲制取氧气，采用该收集方法的依据是__________。用收集的氧气做铁丝燃烧实验，应预先在集气瓶中加入少量的__________。(3)用装置乙制取气体，实验结束时，为防止水槽里的水倒流，应采取的操作是__________。(4)在加热条件下，用醋酸钠(CH3COONa