中考化学一轮复习知识梳理讲义专题02 空气 氧气（2份，原卷版+解析版）

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知识01 空气的成分及用途
【例1】（2023·山东淄博·中考真题）空气看不见，摸不着。下列有关空气的描述错误的是（ ）
A．干燥洁净的空气中氧气的体积分数约为 78%
B．通常情况下空气中各组分之间彼此不发生化学反应
C．空气中分离出来的氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐
D．目前计入空气污染指数的有害气体主要包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧等
【答案】A
【详解】A、干燥洁净的空气中氧气的体积分数约为 21%，体积分数约为78%是氮气，选项错误；
B、通常情况下空气中各组分之间彼此不发生化学反应，选项正确；
C、空气中分离出来的氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐，选项正确；
D、目前计入空气污染指数的有害气体主要包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧等，选项正确。
故选A。
知识2 空气的污染及防治
【特别提醒】二氧化碳不属于空气污染物
【例2】（2023·广东广州·统考中考真题）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
【答案】D
【详解】A、稀有气体通电可以发出不同颜色的光，可用于霓虹灯的制作，正确；
B、光合作用可将二氧化碳和水转化为有机物和氧气，二氧化碳是植物光合作用的原料，正确；
C、二氧化硫和水、氧气反应可生成硫酸，随降水落下形成酸雨，二氧化硫排放是导致酸雨的原因之一，正确；
D、PM2.5是空气污染物，含量越高空气质量越差，错误；
故选D。
知识3 氧气的性质
1.氧气的物理性质及化学性质
2.氧气性质实验
【例3】（2023·广西·统考中考真题）下列实验现象描述正确的是（ ）
A．磷在空气中燃烧产生大量的白雾
B．木炭在空气中燃烧发出淡蓝色火焰
C．镁在氧气中燃烧发出耀眼的白光，生成黑色固体
D．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
【答案】D
【详解】A、磷在空气中燃烧产生大量的白烟，而不是白雾，故选项实验现象描述不正确；
B、木炭在空气中燃烧发出红光，放热，故选项实验现象描述不正确；
C、镁在氧气中燃烧发出耀眼的白光，放热，生成白色固体，故选项实验现象描述不正确；
D、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放热，并生成黑色固体，故选项实验现象描述正确。
故选D。
知识4 影响化学反应速率的因素
【例4】（广西玉林·统考中考真题）下列对催化剂描述正确的是（ ）
A．某些化学反应可以有多种催化剂
B．只有分解反应才需要催化剂
C．催化剂的作用是加快反应速率
D．催化剂可以增加生成物质量
【答案】A
【详解】A、某些化学反应可以有多种催化剂，如分解过氧化氢溶液可用二氧化锰、氧化铜、硫酸铜溶液等作催化剂，故选项说法正确；
B、不是只有分解反应才需要催化剂，如氮气与氢气生成氨气的化合反应也需要催化剂，故选项说法错误；
C、催化剂的作用是改变化学反应速率，故选项说法错误；
D、催化剂不能改变生成物质量，故选项说法错误。
故选A。
【点睛】催化剂的特点可以概括为“一变二不变”，一变是能够改变化学反应速率，二不变是指质量和化学性质在化学反应前后保持不变。
方法1 空气中氧气含量的测定
1.化学史：二百多年前法国化学家拉瓦锡用汞能与氧气反应，用定量的方法研究了空气的成分
反应原理：2Hg+O2eq \(=====,\s\up7(△))2HgO
2.实验室中氧气含量的测定
【例7】（四川乐山·统考中考真题）为测定空气中氧气的含量，某同学将教材实验进行改进，改进后的实验装置如图所示，(部分夹持装置已忽略)，实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列有关改进实验的说法不正确的是（ ）
A．红磷燃烧的化学方程式可以表示为：
B．待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，注射器活塞向右移动
C．实验结束后试管内气体的主要成分为氮气
D．改进后的装置能减少测量误差，且对环境更友好
【答案】B
【详解】A.红磷燃烧的化学方程式可以表示为：，正确。
B.待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，注射器内压强变小，所以注射器活塞向左移动，选项错误。
C.实验结束后试管内气体的主要成分为氮气，氧气与红磷反应，正确。
D.改进后的装置能减少测量误差，且对环境更友好，正确。
故选：B。
方法2 氧气的制取
一、实验原理及气体发生装置的选择
1.选择依据
2.气体发生装置
（1）固固加热型
实验室用高锰酸钾制取氧气：2KMnO4eq \(=====,\s\up7(△))K2MnO4+MnO2+O2↑
实验室用氯酸钾制取氧气：
【特别提醒】实验开始前先检查装置的气密性
（2）固液（或液液）常温型
选择依据：反应物的状态为固体和液体或液体和液体，不需要加热
举例：实验室制取氧气2H2O2 2H2O+O2↑
实验室制取二氧化碳：2HCl+CaCO3===CaCl2+H2O+CO2↑
实验室制取氢气：H2SO4+Zn===ZnSO4+H2↑
【特别提醒】
①B装置中长颈漏斗末端应伸入液面下，防止生成的气体从长颈漏斗导管口逸出
②D装置控制反应停止的原理：当用弹簧夹夹紧橡胶管时，产生的气体使装置内的压强增大，液体被压回到长颈漏斗中，与固体反应物分离，反应停止
控制反应发生的原理：打开弹簧夹，产生的气体沿导管排出，液体与固体接触，反应发生
③D装置不能用制取O2的原因是二氧化锰是粉末状固体，无法放置于多孔隔板上
二、气体收集装置
1.选择依据：气体的物理性质（密度和溶解性）和化学性质（能否与空气成分、水反应）
2.收集方法及注意事项
【特别提醒】
①用固固加热型装置制备并用排水法收集氧气时，实验完毕后，需要进行的操作是先从水槽中撤出导管，再熄灭酒精灯，目的是防止水槽中的水倒吸入热的试管使试管炸裂
②用排水法收集气体的最佳时机是当导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集
三、气体的检验与验满
1.气体的检验
2.气体的验满
【例8】（四川甘孜·统考中考真题）实验室用KMnO4固体制取O2并验证其性质，下列有关操作正确的是（ ）
A．加热KMnO4制O2 B．排水法收集O2
C．O2与铁丝反应 D．O2与硫反应
【答案】B
【详解】A、加热高锰酸钾制取氧气，导管前端要放一团棉花，防止固体粉末进入导管，错误；
B、氧气不易溶于水，能用排水法收集，集气瓶装满水，导管升入瓶口少许，正确；
C、铁丝在氧气中燃烧，集气瓶中要放少量的水或细沙，防止生成物溅落炸裂瓶底，错误；
D、硫在氧气中燃烧，集气瓶口要用毛玻片盖住，减少二氧化硫的排放，或在瓶中装水吸收二氧化硫，减少空气污染，错误；
故选：B。
知识01 空气的成分及用途
知识02 空气的污染与防治
知识03 氧气的性质
知识04 影响化学反应速率的因素
方法01 空气中氧气含量的测定
方法02 氧气的制取
空气成分及体积分数
用途
氮气（N2）
78%
①作保护气（如食品包装填充气，焊接金属时做保护气，灯泡中充氮气以延长使用寿命）→化学性质不活泼
②制造化肥和硝酸的原料
氧气（O2）
21%
①供给呼吸（如医疗急救、潜水等）
②支持燃烧（如炼钢等）
稀有气体
0.94%
①作保护气（如焊接金属）→化学性质不活泼
②氦气填充探空气球→密度比空气小
③作电光源（如霓虹灯）→通电时发出不同颜色的光
二氧化碳（N2）
0.03%
①灭火→不燃烧也不支持燃烧
②人工降雨、食品冷藏保鲜等→干冰（固态二氧化碳）升华吸热
③气体肥料→植物光合作用的原料
其他0.03%
污染物
气体：SO2、NO2、CO、O3，其中SO2、NO2会导致酸雨（pH