考点05 空气的成分、用途、污染与防治-备战2022年中考化学一轮复习考点帮

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（常温常压）气味密度（标准状况）熔点沸点是否易溶于水无色气态无味1.251g/L-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）稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡等。（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；氦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。稀有气体是指氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气等气体的总称。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。①②③ B．①②④ C．①③ D．②④4.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。真题再现1．（2021·湖北黄石）下列有关空气的说法错误的是（）A．氮气是制造氮肥的重要原料 B．氧气约占空气体积的21%C．空气中稀有气体所占比例虽小但用途广泛 D．空气污染不会造成臭氧层空洞2．（2021·湖南邵阳）空气是一种宝贵的自然资源。在空气的成分中，含量最多的是（）A．O2 B．N2C．CO2 D．稀有气体3．（2021·湖南常德）空气中下列各成分所占的体积由小到大的顺序是（）①氧气②氮气③二氧化碳④稀有气体A．③④①② B．④③①② C．②①④③ D．①③②④4．（2021·云南昆明）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·江苏连云港）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6．（2021·重庆）我国“天问一号”探测器成功着陆火星，发现火星表面被赤铁矿覆盖，平均温度约为-56℃，火星大气中含有CO2（体积分数为95.3%）、O2、H2O等物质，下列说法正确的是（）A．火星上白磷无法自燃 B．火星上缺少金属资源C．火星大气组成与空气相似 D．火星地表不存在固态水7．（2021·重庆）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eq\o(===,\s\up6(△))氧化汞（消耗氧气）氧化汞eq\o(===,\s\up6(△))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eq\f(1,5)）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eq\f(1,5)。（2）空气中氧气含量的测定实验①实验实验原理红磷+氧气eq\o\ac(\s\up7(点燃),\o(===,====))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；b.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.待红磷熄灭并冷却后，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eq\f(1,5)实验结论氧气体积约占空气体积的eq\f(1,5)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——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＜eq\f(1,5)——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＞eq\f(1,5)——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()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。

(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)。

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EQ\f(1,5)。③实验装置：④实验操作中的注意事项：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。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馏水下。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。真题再现1．（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、P2O52．（2021·湖南株洲市·中考真题）二百多年前用定量方法研究了空气的成分，并得出氧气约占空气总体积1/5结论的科学家是（）A．张青莲 B．门捷列夫 C．拉瓦锡 D．屠呦呦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·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5．（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6．（2021·辽宁阜新·中考真题）用如图装置进行实验，实验结束后，瓶内剩下的气体主要是（）A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳7．（2021·辽宁营口·）下图所示是初中化学常见的四个实验，请依图回答：（1）实验一：红磷需过量的目的是________。（2）实验二：通过对比实验得出结论：铁生锈需要和________接触；（3）实验三：证明二氧化碳具有的化学性质是_______。（4）实验四：由于_______不同造成硫燃烧的现象不同。8．（2021·内蒙古呼伦贝尔·）下列实验均用到红磷或白磷，请分析并回答相关问题。实验1测定空气里氧气的含量实验2红磷燃烧前后质量的测定实验3燃烧条件的实验（1）实验1中红磷要过量的目的是___________。（2）实验2中红磷___________（填“需要”或“不需要”）过量。（3）实验1中，为达到实验目的，红磷___________（填“能”或“不能”）用铁丝替代。（4）实验3水中白磷未燃烧的原因是___________。9．（2021·浙江丽水·中考真题）建构合理的思维模型，既能促进深度学习又能提高思维品质。小科建构了“两组份混合物含量测定”的思维模型。运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”的实验进行了再探究：忽略含量很低的其它物质，空气可以看成由氮气和氧气组成的两份混合物。（探究一）根据沸点低的组份先汽化的性质，测定混合物中某组份的含量。（1）将空气转变为液态空气，液氮先汽化。从建模角度分析，该操作属于上述思维模型中的___________。（探究二）根据混合物中某组份发生化学反应，测定混合物中某组份的含量。（2）按图甲装置测定空气中氧气含量时，止水夹最合理的打开时间是___________（填“反应刚结束时”或“冷却到室温时”）。（交流评价）（3）已知：在氧气不充足时，碳与氧气反应生成一氧化碳，一氧化碳不溶于水且不与碱反应。小科用足量木炭替换红磷，等体积氢氧化钠浓溶液替换集气瓶中的水，规范操作后，测得的氧气含量将___________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。（继续探究）（4）运用上述思维模型，小科又设计了图乙的实验装置，其“测定空气中氧气含量”的原理是___________。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PM10）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SO2、NO2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，因而要爱护环境，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真题再现1.（2021·河南九年级一模）下列不属于空气污染物的是（）A．SO2 B．NO2 C．O2 D．PM2.52.（2021·江苏景山中学九年级一模）下列不属于我国《环境空气质量标准》基本监控项目的是（）A．SO2 B．CO2C．NO2 D．PM2.53．（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5．（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．PM2.56．（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7．（2021·湖北黄石市·中考真题）下列有关空气的说法错误的是（）A．氮气是制造氮肥的重要原料 B．氧气约占空气体积的21%C．空气中稀有气体所占比例虽小但用途广泛 D．空气污染不会造成臭氧层空洞8.（2021·克东县第二中学九年级三模）目前环境问题日趋严重，保护环境刻不容缓，请你根据所学知识回答下列问题：(1)请写出空气污染的一条危害；____(2)汽车尾气中含有多种会造成空气污染的物质，请写出其中一种；____(3)“白色污染”日趋严重，请写出一条防治措施。____9.（2021·山东烟台市·九年级期中）空气是重要的自然资源，与人类的生产生活密切相关。（1）下列性质与空气中的什么成份有关（写名称）①“霓虹灯”通电后会发出五颜六色的光______。②该气体的液态是很好的制冷剂，可用于冷藏血液、疫苗，该气体是______。（2）目前计入空气污染指数的有害气体和烟尘主要包括：______、______、二氧化氮、臭氧、可吸入颗粒物（PM2.5、PM10），总悬浮颗粒物等。其中的“PM2.5”是指下列______（填字母）。A空气的湿度B空气的透明度C空气中有害气体的浓度D空气中直径不超过2.5um的颗粒物（3）空气质量日报可以及时准确反映空气质量状况。空气质量级别分为六级，级别越高则空气污染程度越______（填“轻”或“重”）。（4）为减少雾霾天气，我市政府采取了许多措施。下列措施中，不能有效控制雾霾天气发生的是______（填字母）。A增加绿化面积B焚烧秸秆，还肥于田C禁止燃放烟花爆竹D提高汽车尾气排放标准考向四、纯净物与混合物1.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N2、O2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纯净物混合物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(O2)，五氧化二磷(P205)空气,海水易错警示不能正确区分纯净物和混合物请将下列物质分类:①氮气;②人体呼出的气体;③稀有气体;④汽水;⑤二氧化碳;⑥清新的空气;⑦雨水;⑧澄清石灰水;⑨高锰酸钾受热完全分解后的剩余固体。其中属于纯净物的是①⑤(填序号,下同);属于混合物的是②③④⑥⑦⑧⑨。

【答案】①⑤、②③④⑥⑦⑧⑨知识拓展1.混合物是由两种或多种物质混合而成的。（1）没有固定的组成；（2）各成分都保