【划重点】2023-2024学年九年级化学上册-空气的成分及用途（含培优竞赛试题）（原卷版）

2.1.2空气的成分及用途学习目标重难点1.了解空气组成2.氮气和稀有气体的性质与用途间的关系3.了解空气污染与防治4.理解混合物和纯净物的概念5.知道空气污染指数重点：1.氮气和稀有气体的性质与用途；2.混合物和纯净物的概念难点：理解物质的性质与用途间的关系；知识01空气的成分1.空气的组成空气成分N2O2稀有气体CO2其他气体和杂质体积分数78%21%0.94%0.03%0.03%氮七八，氧二一；零点九四是稀气；还有两个点零三；二氧化碳和杂气。2.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：①制造硝酸和氮肥的重要原料；②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）；③作冷冻剂；创造低温环境。3.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。A、有关氮气性质和用途的说明：可以制造硝酸和氮肥，是根据质量守恒定律！②可用作保护气要从两个角度理解。a.食品包装中防腐---是利用氮气不支持呼吸b.焊接金属时作保护气、灯泡中延长使用寿命---是利用氮气化学性质不活泼③氮气化学性质不活泼是相对的，一定条件下可以和氢气、活泼金属发生反应。B、有关稀有气体性质和用途的说明：：稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，属于物理变化，用稀有气体制作点光源是利用稀有气体的物理性质！1．（2023年云南曲靖·统考一模）空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气成分的说法错误的是A．氮气约占空气体积的78%B．稀有气体可制成多种用途的电光源C．因为二氧化碳能与水反应生成碳酸，所以二氧化碳能造成酸雨D．医疗上可在液氮冷冻麻醉的条件下做手术2．（2023年云南曲靖·模拟预测）空气是一种重要的资源。空气中可用于制作霓虹灯、航标灯的气体是A．CO2 B．N2 C．稀有气体 D．O23．（2023年云南昆明·统考一模）工业上可通过分离液态空气获得氮气。氮气在空气中的体积分数约为A．78% B．21% C．0.94% D．0.03%知识02空气污染及保护1.空气污染与防治项目内容污染物烟尘（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。1．（2023年江西抚州·统考一模）下列属于空气质量报告中需要监测的污染物是A．氮气 B．氯气 C．二氧化碳 D．二氧化硫2．（2023年云南昆明·统考一模）“万物生长此时，皆清洁而明净，故谓之清明。”下列清明祭祀方式中不利于环境保护的是A．焚香烧纸 B．线上缅怀 C．鲜花祭扫 D．踏青遥祭知识03混合物与纯净物物质分类混合物纯净物宏观由两种或两种以上物质组成由一种物质组成微观（针对由分子构成的物质）由多种分子构成，没有固定的组成由一种分子构成，有固定的组成和性质性质各组分保持各自原有的化学性质有固定的化学性质表示不能用一个化学式表示有唯一的化学式举例空气、溶液等氧气、二氧化碳等联系纯净物混合物A、纯净物与混合物的区别：这种物质由几种物质组成注意判断物质种类时不能被物质的字面描述误导，“新鲜”“洁净”“清洁”“混合”不是判断物质种类的依据，如洁净的空气属于混合物，冰水混合物属于纯净物。B、常见的纯净物和混合物：1．下列物质中，属于纯净物的是A.碘酒 B.海水 C.白磷 D.粗盐2．下列物质中属于纯净物的是A．液态氧 B．洁净的空气 C．汽水 D．水泥砂浆1.氮气的化学性质比较稳定，怎么理解？氮气分子内含有氮氮三键，要破坏这些化学键需要吸收很高的能量，所以常温下比较稳定。但是在点燃或高温催化剂条件下能与一些物质发生反应。点燃时：3Mg+N2eq\o\ac(\s\up7(点燃),\o(===,====))Mg3N2高温催化剂时：3H2+N22NH32.稀有气体一段时间内叫做惰性气体，稀有气体不能和其他物质发生反应吗？稀有气体性质极其稳定，一段时间人们认为稀有气体不能与其他物质发生反应。随着化合物六氟合铂酸氙、二氟化氡、二氟化氪和氩化合物氟氩化氢（HArF）的相继出现，所以稀有气体不能与其他物质反应的这个神话被打破了。3.二氧化碳是空气污染物吗，为什么？空气污染是来自人造和自然来源的有害物质的混合物。汽车尾气、家庭取暖用燃油和天然气、制造业和发电的副产品，特别是燃煤电厂的副产品，以及化工产品产生的烟雾，都是人为造成空气污染的主要来源。CO2是空气的组成成分之一，所以CO2不是空气污染物！4.判断纯净物和化合物有哪些方法？一是记住并思考常见物质的组成，若像空气这样由2种或多种物质组成的就是混合物，若像红磷只有一种物质组成的就是纯净物；二是记住：混合物没有固定的组成，没有固定化学式，所以“凡是可用唯一化学式表示的物质都是纯净物”；三是记住：生活中的食物、饮料、厨房所用调料，自然界中的物质一般不太可能是纯净物，如酱油、白酒、雨水、各种矿石等。题型一空气的成分例1.（2023年重庆市中考B卷）下列各组空气成分的体积分数之和最大的是A．O2、H2O B．O2、CO2 C．O2、N2 D．N2、CO2变式1.（2023年湖南省衡阳市中考）有一位同学暑假去西藏发生了严重的高原反应，医生让他吸入了一种气体后，症状得到缓解。此气体可能是A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳例2.（2023年江苏省扬州市中考）保存珍贵文物可用空气中含量最多的气体，该气体的化学式为A．N2 B．O2 C．CO2 D．H2O变式2.（2023年湖北省荆州市中考）空气是人类生产活动的重要资源。下列有关空气成分的说法错误的是A.氧气可以支持可燃物燃烧B.氮气不与任何物质发生化学反应C.二氧化碳在蔬菜大棚中作气体肥料D.稀有气体可制成多种用途的电光源题型二空气的污染与防治例1.（2023年云南省中考）下列空气污染物中会形成酸雨的气体是A．NO2 B．PM10 C．CO D．O3变式1.（2023年湖南省株洲市中考）下图是我国“祝融号”火星车测得的火星大气成分的体积百分比（体积分数）；(1)“祝融号”火星车使用的新型镁锂合金属于______（填“金属”或“复合”或“有机”）材料，实现了探测器的轻量化。(2)从图中可知，火星与地球的大气成分是不同的。下列有关说法正确的是______。A．地球和火星的大气中均含有氮气B．地球和火星的大气中均含有二氧化碳C．假如分别收集一瓶地球和火星上的大气，可用澄清的石灰水来鉴别D．假如分别收集一瓶地球和火星上的大气，可用燃着的木条来鉴别(3)从火星大气成分可知，火星______（填“适合”或“不适合”）人类居住。题型三混合物和纯净物例1.（2023年山东省临沂市中考化学真题）分类是化学学习中常用的思维方法。下列物质中，属于纯净物的是（）A．空气 B．液氧 C．生铁 D．石油变式1.（2023年吉林省中考化学真题）下列物质属于纯净物的是（）A．汽水 B．碘酒 C．生铁 D．氧化铜基础巩固1．（2023年北京丰台·统考一模）空气成分中，体积分数约占78％的是A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体2．（2023年江苏·统考二模）下列气体性质较为稳定，常用作粮食、瓜果保护气的是A．氧气 B．氢气 C．氮气 D．一氧化碳3．（2023年北京朝阳·统考一模）下列生活现象与空气中的氧气无关的是A．水果腐烂 B．动植物呼吸C．酒精燃烧 D．酥脆饼干久置变软4．（2023年云南玉溪·模拟预测）大豆营养丰富，含有优质的植物蛋白。豆科植物根上有根瘤菌，能直接固定空气中含量最多的气体成为其养料，这种气体是A．二氧化碳 B．氮气 C．氧气 D．稀有气体5．（2023年江西抚州·统考一模）下列关于空气及其成分的说法错误的是A．稀有气体可以制成多种用途的电光源 B．CO2含量高会促进大棚蔬菜的光合作用C．N2用作薯片的保护气 D．O2可以支持所有的物质燃烧6．（2023年江西抚州·统考一模）下列属于空气质量报告中需要监测的污染物是A．氮气 B．氯气 C．二氧化碳 D．二氧化硫7．（2023年上海嘉定·统考二模）有关空气成分的说法正确的是A．氧气的体积分数为78％ B．鱼类能在水中生存，说明氧气易溶于水C．二氧化碳是一种有害气体 D．稀有气体可制作霓虹灯8．（2023年上海徐汇·统考二模）用一定质量的液态空气制备O2，下列说法正确的是A．液态空气中只含两种分子B．液态空气中的分子完全静止不动C．液态空气中的N2气化时，氮分子间的平均距离变大D．制备过程中氧分子的个数变多9．（2023年天津和平·统考二模）空气是一种重要的资源。下列与空气有关的说法错误的是A．空气中氮气的体积分数约为78% B．稀有气体化学性质比较活泼C．自然界中的二氧化碳处于不停循环过程中 D．工业上用分离液态空气的方法制取氧气10．（2023年上海·模拟预测）电工师傅使用的“验电笔”中常充入一种稀有气体，它通电时发出红光．该气体是A．氧气 B．氮气 C．氩气 D．氖气11．（2023年黑龙江省牡丹江市中考化学真题）下列生活中的物质属于纯净物的是A．不锈钢 B．一氧化碳 C．自来水 D．牛奶12．（2023年四川内江·中考真题）空气是一种重要的资源。下列有关空气成分的说法错误的是A．氮气充入食品包装袋中可延长其保质期B．二氧化碳是形成酸雨的主要污染物C．稀有气体可用于制造电光源D．氧气能供给生物呼吸，支持燃料燃烧13．（2023年江苏宿迁·统考模拟预测）如图表示空气中各成分含量，下列有关说法正确的是A．纵坐标表示质量分数B．X表示的物质为氧气C．稀有气体属于纯净物D．Y可用于钢铁冶炼、金属焊接等14．（2023年辽宁省营口市中考化学真题）空气污染是引起多种疾病的原因之一。下列物质中属于空气污染物的是A．N2 B．PM10 C．He D．H2O15．（2023年广东广州·中考真题）生机勃勃的地球离不开空气，下列关于空气的说法不正确的是A．稀有气体可用于霓虹灯的制作B．CO2是植物光合作用的重要原料C．SO2排放是导致酸雨的原因之一D．PM2.5的含量越高空气质量越好16．（2023年湖南郴州·中考真题）下列说法正确的是A．经过液化、蒸发从空气中得到氧气的过程是化学变化B．破坏臭氧层会引起酸雨C．空气是由空气分子组成的D．氧气可用于医疗急救17．（2023年甘肃金昌·中考真题）今年春天，我省大部分地区出现了严重的沙尘天气。沙尘天气主要的空气污染物是A．二氧化碳 B．稀有气体 C．氮气 D．可吸入颗粒物18．某日北京、合肥主城区的空气(质量报告如图所示。下列说法错误的是A．“质量指数”越小表示空气质量越好B．报告中的SO2、NO2与酸雨的形成有关C．报告中的CO与臭氧层破坏有关D．合肥当日的首要污染物为可暇入颗粒物(PM10)19．（2023年辽宁省营口市中考化学真题）下列物质中属于纯净物的是A．液态氧 B．洁净的空气 C．汽水 D．水泥砂浆20．（2023年湖北省鄂州市中考化学真题）下列物质中，属于纯净物的是A．水泥砂浆 B．液态氧 C．洁净的空气 D．汽水二、填空题21．选用下列物质的序号填空。①氧气②氮气③稀有气体④氢气⑤二氧化碳（1）可作火箭发射的燃料的是________。（2）通电后能发出不同颜色的光的是________。（3）常用来充入食品袋作保护气的是________。（4）能使澄清石灰水变浑浊的是________（5）可用于炼钢的是________。22．建设美丽家乡，人人有责。(1)图1是某地区2018～2020除夕夜与正月初五PM2.5峰值变化示意图，从2018～2020该地空气质量最好的年份是（填序号，下同）___________。a、2018

b、2019

c、2020(2)下列物质不计入于空气质量评价的是___________a、CO2

b、CO

c、NO2(3)下列说法正确的是___________a、根据图2可知工业生产是造成PM2.5排放过多的最大原因b、减少燃煤可以降低PM2.5的排放c、建筑工地安装喷淋系统不能有效降低PM2.523．空气是人类赖以生存的宝贵资源。（1）空气的用途：焊接金属时常用作保护气的是_______（填化学式）。（2）空气的成分：老师利用图甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术，测得过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图乙所示。①t2时打开止水夹，最终集气瓶中水平面大约上升至刻度_______处。②结合曲线，解释AB段气体压强变化的原因是_______。（3）空气的保护：图丙是某地PM2.5来源分布图。据此，下列措施对减少PM2.5效果最不明显的是_______。A减少汽车的保有量B用风能与太阳能发电替代燃煤发电C减少工业生产中二氧化碳的排放24．空气是重要的自然资源。(1)如图所示，请说明利用了气体的哪些性质。①氮气防腐②氮气用于悬磁浮③稀有气体做霓虹灯

④氨气做飞艇①氮气填充食品包装袋利用氮气______。②液氮用于磁悬浮列车中做冷冻剂______。③稀有气体作霓虹灯利用了稀有气体______。④氦气作飞艇利用了氦气______。(2)如表是某日我国部分地区的空气质量目报内容：序号城市污染指数首要污染物空气质量级别①北京103可吸入颗粒物Ⅲ②呼和浩特500可吸入颗粒物Ⅴ③大庆72可吸入颗粒物Ⅱ④深圳36无Ⅰ①当口空气质量状况最好的城市是（填序号）______，空气污染指数与空气质量级别之间的关系是______。②人类需要洁净的空气的。目前我国城市空气质量日报中的污染物不包括______。A．可吸入颗粒物

B．一氧化碳

C．二氧化氮

D．氧气③为改善空气质量，北京开展了“为首都多一个蓝天，我们每月少开一天车”的主题活动，下列说法正确的是______。A．尾气不会对空气造成污染B．每月少开一天车不会减少汽车尾气的排放C．汽车尾气中含有的CO2是污染物D．“为首都多一个蓝天”是每个市民的职责④如图为一款新型环保车，可通过360°旋转的“大炮筒”向四周喷水，从而缓解极端恶劣天气给人带来的不适。这款环保车喷水的作用是______。培优竞赛1.2021年5月15日，执行中国首次火星探测任务的“天问一号”着陆巡视器着陆火星成功。火星因其地表被赤铁矿（主要成分为Fe2O3）覆盖而呈现橘红色外表。火星的大小跟地球相似，其大气中气体的主要成分为：二氧化碳（90%以上），还有少量氮气、氩气以及极少量的氧气及水蒸气。火星大气中，含量最高的气体是A.CO2 B.O2 C.N2 D.Ar2.（2021年江苏省“金钥匙”科技竞赛（CESL）初赛）蜡烛在密闭容器里燃烧至熄灭，容器里O2和CO含量随时间变化的曲线如图，下列说法正确的是A.①表示CO含量的变化B.蜡烛发生了不完全燃烧C.蜡烛熄灭时容器里的氧气已耗尽D.石蜡中一定含有碳元素和氧元素3．足量蜡烛（由碳、氢元素组成）在密闭集气瓶内（起始时常压）燃烧至熄灭.瓶内氧气体积分数随时间变化如图所示.下列说法正确的是（）①起始阶段蜡烛燃烧比在空气中燃烧剧烈②燃烧过程中，瓶内物质总质量不变③蜡烛熄灭是由于瓶内氧气浓度过低④若产物中二氧化碳与水分子个数相等，则反应后瓶内气体总质量增加.A．③④B．①②③C．①②④D．①②③④4．人体通过肺与外界进行气体交换，吸入空气中的氧气，排出二氧化碳和水蒸气．但人体排出的二氧化碳究竟是空气中原有的，还是人体代谢的最终产物？为了证实这个问题，有人采用：（1）人吸气时应将活塞A（填“打开”或“关闭”），活塞B（填““打开”或“关闭”）（2）人呼气时应将活塞A（填“打开”或“关闭”），活塞B（填“打开”或“关闭”），此时可观察到Ⅱ瓶内的现象是;（3）Ⅰ瓶所装试剂的作用是；Ⅱ瓶所装试剂的作用是；将上述操作反复进行，能证明人所呼出的气体中所含的二氧化碳不是来自空气，而是人体的代谢产物．5.（2021年福建省龙岩市永定区初中学科竞赛）实验室获取氮气有多种途径，常见的3种方法是：方法一：将氨气通入灼热的氧化铜粉末，得到纯净的氮气和铜：方法二：将空气通过灼热的铜，得到较纯净的氮气和氧化铜粉末；方法三：将亚硝酸钠(NaNO2)和氯化铵的混合溶液加热，氮元素全部转化为氮气。进行实验时可选择的实验仪器如下图所示(省略夹持装置与加热装置)；（1）方法一：制氮气所需的氨气可以用浓氨水滴加到生石灰中得到，此反应的发生装置最好选用________(填标号)。请写出生石灰在此反应中的两个作用：①_____________；②_____________。（2）方法二：为保证所得氮气尽可能纯净，除了使用铜外，还可以向装置__________(填标号)中加入_________以除去其它杂质气体（3）方法三：制氮气的化学方程式为_________。（4）绿色化学是指在制造和应用化学产品时应有效利用(最好可再生)原料，消除废物和避免使用有毒的和危险的试剂与溶剂。在制取氨气的3种方法中，联合使用方法一和方法二与单独使用方法三相比，具有很多优越性，