考点01空气成分的探究(解析版)-2022年化学中考一轮过关讲练(沪教版)学案

这是一份考点01空气成分的探究(解析版)-2022年化学中考一轮过关讲练(沪教版)学案，共14页。学案主要包含了考纲要求，知识网络，中考考点梳理等内容，欢迎下载使用。

【考纲要求】
1．了解空气的主要成分及各成分的性质和主要用途；能根据一些实验事实和现象，证明氧气、水蒸气、二氧化碳及氮气的存在。
2．掌握测定空气中氧气含量实验的原理、装置、操作方法以及注意的问题。
3．了解空气的污染和防治。
【知识网络】
①氮气占78% 化学性质：不活泼，一般不能燃烧、也不支持燃烧
用途：制氮肥，作保护气等
②氧气占21% 物理性质：无色无味的气体，密度比空气大，不易溶于水
用途：供给呼吸，支持燃烧
物理性质：无色无味的气体
成分（体积分数）③稀有气体占0.94% 化学性质：很不活泼
用途：作保护气等
④二氧化碳占0.03% 用途：灭火，制冷剂
⑤其他气体和杂质占0.03%
空气
二氧化氮
气态 二氧化硫
主要污染物 一氧化碳
可吸入颗粒物
加强大气质量监测
改进燃料结构
污染防治措施使用清洁能源
积极植树、造林、种草
【中考考点梳理】
考点一、空气的主要成分及其体积分数
要点诠释：
1.空气是一种宝贵的资源。空气中的氧气能供给呼吸和支持燃烧，可用于医疗、飞行、登山、潜水、炼钢、焊接切割金属等。氮气是无色、无味的气体，难溶于水，不支持燃烧，也不能供给呼吸，较难与其他物质发生化学反应，但在一定条件下也能与其他物质发生反应；氮气具有广泛的用途，它是制硝酸和化肥的重要原料；由于氮气的化学性质不活泼，因此常用作保护气，如焊接金属时常用氮气作保护气，灯泡中充氮气以延长使用寿命，食品包装袋内充氮气以防腐。
2.稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称。因为化学性质不活泼，过去又叫惰性气体，在生产和科学研究中，稀有气体有广泛的用途。由于稀有气体化学性质不活泼，因此常用作保护气，如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气，灯泡中充稀有气体以使灯泡耐用；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。
考点二、空气中氧气含量的测定
法国化学家拉瓦锡用实验的方法研究了空气的组成，并得出空气由氮气和氧气组成，且氧气约占空气的结论。仿照这个历史上著名实验的原理，我们来测定空气中氧气的含量。
1．实验原理：利用4P+5O22P2O5（白色粉末），消耗掉氧气后使容器中气压减小，水被压入容器中，而进入水的体积约等于被消耗氧气的体积。
2．选择反应物的要求：
可燃物必须选用只能与氧气反应，且燃烧后生成物为固体的物质。不能选用木炭、硫等，因为木炭、硫燃烧产生的是气体物质，且与所耗氧气体积相同，使瓶内外气压相等，水不会倒吸入瓶中。
3．实验装置如右图：
4．实验成功的关键：
（1）红磷必须足量；
（2）装置不能漏气；
（3）集气瓶中预先要加入少量的水；
（4）红磷点燃后要立即伸入集气瓶中，并塞紧胶塞；
（5）待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹。
5．实验误差分析：
进入瓶中水的体积一般小于瓶内空间的可能原因是：
（1）红磷的量不足，使瓶内氧气未消耗尽；
（2）胶塞未塞紧，使外界空气进入瓶内（即装置气密性不好）；
（3）未冷却至室温就打开弹簧夹，使进入瓶内水的体积减少。
要点诠释：
1.空气的组成以氮气和氧气为主，属于混合物。
2.测定空气中氧气含量实验应注意事项：
（1）红磷必须过量。如果红磷的量不足，则不能将密闭容器内空气中的氧气完全反应掉，密闭容器内水面不能上升到原气体体积的1/5，导致测得空气中氧气的体积分数偏小。
（2）实验装置的密封性要好。如果密封性不好，则密闭容器外的空气会进入密闭容器内，导致所测得的氧气体积分数偏小。
（3）不能用硫、木炭、铁丝等代替红磷。因为硫或木炭燃烧后产生的气体会弥补反应所消耗氧气的体积，铁丝在空气中不能燃烧，导致密闭容器内水面不会上升。
考点三、空气的污染防治
1．空气的污染物：
造成酸雨
二氧化氮
气态 二氧化硫
主要污染物 一氧化碳
颗粒物
2．城市空气质量日报：主要内容包括“空气污染指数”、“首要污染物”、“空气质量级别”等。目前计入空气污染指数的项目暂定为：SO2、CO、NO２、可吸入颗粒物和臭氧等。空气质量级别有优、良好、轻度污染、中度污染和重度污染等几类。
要点诠释：
1.空气是我们赖以生存的重要物质，随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染，其中污染空气的主要气体有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等。这些污染物主要来源于化石燃料的燃烧和工厂废气的排放。污染了空气损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡。所以我们要保护空气，要从自身做起，应采取：消除污染源；使用洁净能源；工厂废气经处理达标到环保标准后再排放；植树、造林、种花、种草等措施。
2.二氧化碳是空气中的固有成分，虽然空气中二氧化碳含量的增加能引起温室效应，但二氧化碳不是污染空气的物质；二氧化碳是绿色植物进行光合作用的必需物质之一，是地球上碳氧循环的重要组成部分，没有二氧化碳，地球上的动植物生命就难以存在。
真题演练
一、单选题
1．（2021·福建省罗源第二中学）下列对实验现象描述正确的是
A．硫磺在空气燃烧发出明亮的蓝紫色火焰
B．铁丝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
C．红磷在空气燃烧产生大量的白烟
D．镁带在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
【答案】C
【详解】
A、硫磺在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，故A错误；
B、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体，故B错误；
C、红磷在空气中燃烧产生大量的白烟，故C正确；
D、镁带在空气中燃烧，发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体，故D错误。
故选：C。
2．（2021·吉林朝阳·）下列关于氧气的实验操作中，正确的是
A．氧气验满B．收集氧气
C．临时储存氧气D．闻氧气气味
【答案】D
【详解】
A、氧气验满，带火星木条放瓶口，木条复燃说明氧气收集满了，错误。
B、氧气密度比水小，气体应短进长出，错误。
C、氧气密度比空气大，应正方在桌面上，错误。
D、闻气体气味，用扇闻法，不能直接闻药品气味，正确。
故选：D。
3．（2021·北京市陈经纶中学分校）下列方法能鉴别氧气和空气的是
A．闻气味B．将燃着的木条伸入集气瓶中
C．观察颜色D．向瓶中倒入澄清石灰水
【答案】B
【详解】
A、空气、氧气均没有气味，用闻气味的方法无法鉴别，选项A错误；
B、氧气能支持燃烧，将燃着的木条伸入氧气中，木条燃烧更旺，在装空气中的集气瓶中燃烧一段时间后会熄灭，可以鉴别，选项B正确；
C、空气、氧气均没有颜色，用观察颜色的方法无法鉴别，选项C错误；
D、氧气和空气均不能使澄清石灰水变浑浊，均无明显现象，不能鉴别，选项D错误。
故选：B。
4．（2021·广东·湖景中学）下列图象能正确反映对应变化关系的是
A．用等质量、等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气
B．一定量氯酸钾加热制氧气
C．加热一定量高锰酸钾制氧气
D．一定质量的红磷在盛有氧气的密闭容器中燃烧
【答案】B
【详解】
A、过氧化氢分解生成水和氧气，加入催化剂时，反应速率较快，不加催化剂时，反应速率较慢，催化剂只改变化学反应速率，不改变生成物的质量，所以用等质量、等浓度的过氧化氢溶液制取氧气，最终生成氧气的质量相等，选项A不符合题意；
B、氯酸钾在二氧化锰的催化作用下在加热条件下生成氯化钾和氧气，至完全反应，氧气的质量不再发生改变，故加热一段时间后，气体的质量从零不断上升，最后形成一条水平直线，故选项图象能正确反映其对应变化关系，选项B符合题意。
C、加热一定质量的高锰酸钾，没达到反应温度时固体中锰元素的质量分数不变，高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，固体总量减少，但是锰元素的质量不变，所以反应过程中锰的质量分数增加，反应结束，锰的质量分数不再改变，选项C不符合题意；
D、红磷燃烧生成五氧化二磷，随着反应进行，固体质量增大，该选项对应关系不正确，选项D不符合题意。
故选：B。
5．（2021·四川·成都新津为明学校）下列有关实验现象的描述正确的是
A．红磷在空气中燃烧，产生无色无味的气体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，发出白光，生成二氧化碳D．铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
【答案】D
【详解】
A、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，故选项说法错误。
B、硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，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，二氧化碳是实验结论不是现象，故选项说法错误。
D、铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，故选项说法正确。
故选D。
6．（2021·全国·）下列实验现象的描述中，正确的是
A．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体
B．硫在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰
C．红磷在空气中燃烧产生大量的白雾
D．木炭在氧气中燃烧，发出黄色火焰，生成有刺激性气味的气体
【答案】A
【详解】
A、铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体，故选项说法正确；
B、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，故选项说法错误；
C、红磷燃烧时产生大量的白烟，而不是白雾，故选项说法错误；
D、木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成无色、无味的气体，故选项说法错误。
故选：A。
7．（2021·辽宁皇姑·）规范的实验操作也是实验成功和安全的重要保证。下列实验操作中正确的是
A．塞紧橡皮塞
B．处理废弃药品
C．倾倒液体药品
D．检查装置气密性
【答案】D
【详解】
A. 把橡皮塞慢慢转动着塞进试管口，切不可把试管放在桌上在使劲塞进塞子，以免压破试管，选项操作错误；
B. 处理废弃药品，要放到废液缸，不可以直接往水池倒，选项操作错误；
C. 倾倒液体药品，瓶塞应倒放，瓶口应紧挨，标签应朝向手心处，图中瓶塞未倒放，选项操作错误；
D. 检查装置气密性，将导管置于水中，用手捂住试管，看烧杯中是否会有气泡产生，有气泡冒出，说明装置气密性良好，选项操作正确。
故选：D
8．（2022·黑龙江集贤·）下列图示的实验操作中正确的是
A．量取液体体积B．检验氧气
C．液体加热D．取液体
【答案】B
【详解】
A、量取液体体积，量筒必须平放，视线与凹液面最低处保持水平，故选项A不符合题意；
B、氧气具有助燃性，氧气的检验是把带火星的木条放入集气瓶中，木条复燃则是氧气，故选项B符合题意；
C、给试管里的液体加热，液体不能超过试管容积的三分之一，故选项C不符合题意；
D、倾倒液体，瓶塞应该倒放，故选项D不符合题意。
故选B。
9．（2022·上海长宁·）关于实验室制取氧气的操作，描述正确的是
A．分别取等量的氯酸钾和二氧化锰，依次加入到试管底部并混合均匀
B．由上至下，从右向左组装仪器
C．集气瓶装满水，倒放在水槽中，并将导管伸入集气瓶中
D．反应停止后，先将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯
【答案】D
【详解】
A、分别取等量的氯酸钾和二氧化锰，先将两者混合均匀后，再加入到试管底部，故选项描述不正确；
B、组装仪器顺序要从下到上，从左到右，实验完毕撤装置时正好相反，应从右到左，从上到下，故选项描述不正确；
C、集气瓶装满水，倒放在水槽中，等到气泡连续均匀冒出时，才能将导管伸入集气瓶中，故选项描述不正确；
D、反应停止后，先将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯，防止水倒吸，炸裂试管，故选项描述正确。
故选D。
10．（2021·湖南·宁远县实验中学）下列化学现象的描述，正确的是
A．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体四氧化三铁
B．硫在空气中燃烧，发出蓝紫色火焰
C．木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧更旺，发出白光，并放出热量
D．红磷在氧气中燃烧生成白雾
【答案】C
【详解】
A、物质名称不是实验现象是实验结论，故选项说法错误；
B、硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，故选项说法错误；
C、木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧更旺，发出白光，并放出热量，故选项说法正确；
D、红磷在氧气中燃烧，产生大量的白烟，不是白雾，故选项说法错误。
故选C。
11．（2022·四川·岳池县教研室）下列实验方案能达到实验目的的是
A．AB．BC．CD．D
【答案】B
【详解】
A、氢气燃烧生成水，甲烷燃烧生成二氧化碳和水，点燃后在火焰上方分别罩一个干燥的冷烧杯，烧杯内壁都出现水珠，故选项不能达到实验目的；
B、取样，加入适量的二氧化锰，产生大量气泡的是过氧化氢溶液，无明显现象的是水，可以鉴别，故选项能达到实验目的；
C、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够点燃，这是因为当二氧化碳（不能燃烧、不能支持燃烧）大量存在时，少量的一氧化碳是不会燃烧的，且通入足量氧气，会带入新的杂质氧气，故选项不能达到实验目的；
D、氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，带火星的木条在空气和二氧化碳中都不能复燃，故选项不能达到实验目的。
故选B。
12．（2021·湖南·安仁县玉潭学校）加热氯酸钾和高锰酸钾混合物片刻，试管里最多可能含有的固体物质有
A．五种B．四种C．三种D．两种
【答案】A
【详解】
根据高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氯酸钾受热分解生成氯化钾和氧气，可知反应物中有三种固体物质，算上未分解的部分高锰酸钾和氯酸钾固体，因此最多可能含有五种固体物质。
故选：A。
13．（2021·内蒙古·海拉尔市第五中学）下列关于催化剂的说法正确的是
A．在过氧化氢溶液中加入二氧化锰可增加氧气的产量
B．催化剂在反应前后质量和性质都没有改变
C．催化剂可以提高某些化学反应的速率
D．没有催化剂过氧化氢溶液不能分解生成氧气
【答案】C
【分析】
催化剂性质包括“两个不变”：质量不变，化学性质不变；“一个改变”：改变化学反应反应速率
【详解】
A、过氧化氢分解制取氧气过程中，二氧化锰作为催化剂，只改变分解速率，但是不能改变生成物的量，故A错误；
B、催化剂在反应过程中，质量和化学性质保持不变，但是物理性质可能发生改变，如存在状态改变等，故B错误；
C、催化剂可以改变反应的反应速率，可能提高反应速率（正向催化），也可能降低反应速率（逆向催化），故C正确；
D、过氧化氢在没催化剂时也能发生分解产生氧气，只是分解速率较慢，故D错误；
故选C。
14．（2021·四川·成都新津为明学校）下列对催化剂的描述，正确的是
A．任何反应都需要催化剂B．催化剂在反应前后本身的性质不变但质量会变化
C．催化剂可以增加生成物的质量D．某些化学反应可以有多种催化剂
【答案】D
【详解】
A、并不是所有的化学反应都需要催化剂，如铁生锈作用，不需要使用催化剂，故选项说法错误。
B、催化剂在反应前后本身的质量不变，故选项说法错误。
C、催化剂可以改变反应的速率，可能是加快也可能是减慢，不能增加或减少生成物的质量，故选项说法错误。
D、某些化学反应可以有多种催化剂，二氧化锰、硫酸铜溶液、红砖粉末等对过氧化氢的分解也具有催化作用，故选项说法正确。
故选D。
15．（2021·湖北·武汉市任家路中学）乙炔（C2H2）气体是由碳化钙固体与水反应生成。已知碳化钙与水反应非常剧烈，乙炔气体的密度比空气略小，难溶于水。实验室欲产生平稳的乙炔气流并收集较纯净的乙炔气体，选择的装置中最合理的组合是
A．①④B．②③C．①⑤D．②④
【答案】B
【详解】
由碳化钙固体与水反应生成乙炔是固体与液体在常温条件下反应生成气体，应选择固液常温发生装置，产生平稳的乙炔气流，则发生装置中可加装分液漏斗控制滴加液体药品控制反应的速率得到平稳的气流，即发生装置选择装置②，乙炔气体的密度比空气略小，难溶于水，则得到纯净的乙炔气体可选择排水法，即装置③，故选B。
16．（2021·内蒙古·海拉尔市第五中学）下列实验操作正确的是
A．加热液体B．滴加液体
C．检查装置气密性 D．倾倒液体
【答案】B
【详解】
A.加热液体，液体体积不超过试管容积的三分之一，选项操作错误；
B.滴加液体，为了防止污染，所以要竖直悬空滴加，选项操作正确。
C.该装置未形成封闭系统，左右两边都与大气连接，所以无法检查装置气密性，选项操作错误；
D.倾倒液体：标签朝手心，试管口紧贴试剂瓶口，瓶塞需要倒放，选项操作错误；
故选：B
17．（2022·吉林·东北师大附中明珠学校）下列对实验中的异常现象分析合理的是
A．探究空气中氧气含量，水回流不足1/5——红磷过量
B．排空气法收集氧气，氧气始终不满——装置的气密性不好
C．实验室用大理石和浓盐酸制得的气体通入石灰水没变浑浊——气体中没有二氧化碳
D．用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集，水槽中的水变红——试管口没有向下倾斜
【答案】B
【详解】
A、探究空气中氧气含量，水回流不足1/5——红磷不足导致氧气没有完全被消耗，进入水减小，错误；
B、排空气法收集氧气，氧气始终不满——可能是装置的气密性不好，混入空气，正确；
C、浓盐酸具有挥发性，会导致二氧化碳气体不纯，错误；
D、用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集，水槽中的水变红——试管口没有放一团棉花，导致加热时试管中固体粉末进入水槽，错误。
故选B。
18．（2021·吉林·白城市第三中学）下列关于氧气的叙述正确的是
A．氧气在空气中的质量分数约为21%B．氧气不能作燃料
C．木炭在氧气中燃烧发出黄色火焰D．鱼能在水中生存，说明氧气极易溶于水
【答案】B
【详解】
A、氧气在空气中的体积分数约为21%，不是质量分数，故A选项错误；
B、氧气没有可燃性，不能作燃料，故B选项正确；
C、木炭在氧气中燃烧发白光，没有火焰，故C选项错误；
D、鱼能在水中生存，说明氧气能溶解在水中，不能说明 氧气易溶于水，故D选项错误；
故选B。
19．（2021·全国·）氧气是空气的主要成分之一，有关氧气的说法错误的是
A．水中的生物能依靠微溶于水中的氧气而生存
B．氧气的化学性质比较活泼，能和很多物质发生化学反应
C．氧气可用于动植物呼吸、医疗急救等
D．氧气能支持燃烧，可以作燃料
【答案】D
【详解】
A.由于氧气不易溶于水，所以水中的生物能依靠溶于水中的少量氧气而生存，故选项正确；
B.氧气的化学性质比较活泼，能和很多物质发生化学反应，故选项正确；
C.氧气可用于动植物呼吸、医疗急救等，故选项正确；
D.氧气能支持燃烧，不具有可燃性，不可以作燃料，故选项错误。
故选：D。
20．（2021·黑龙江龙凤·）下列装置中，若不添加其他仪器，也不改变装置结构，就不能检查出该装置是否漏气的是
A．①③B．②④C．②③D．①④
【答案】D
【详解】
①因为分液漏斗液面上的气体与烧瓶内的气体相通，故分液漏斗中的液体上下压强相等，所以无论该装置气密性是否良好，液体都会顺利滴下，所以无法检查出装置是否漏气，不符合题意；
②用手掌紧握烧瓶外壁，若气密性良好，玻璃管中上升一段水柱，松手后水柱不下降，若气密性不好,则不会出现此现象，所以能检查出装置是否漏气，符合题意；
③向外拉活塞，若气密性良好，则导管口会有气泡产生，若气密性不好，则不会有气泡产生，所以能检查出装置是否漏气，符合题意；
④要证明左右两瓶气密性是否良好的方法是：用注射器向左瓶充气，若左瓶气密性良好，则右瓶出现气泡，若左瓶气密性不好，则右瓶不会出现气泡；用注射器向右瓶充气，若右瓶气密性良好，则右瓶中伸入液面下的导管口会上升一段水柱，若右瓶气密性不好，则导管口不会上升水柱，可见要验证D装置是否漏气还需要注射器，若不添加其他仪器，也不改变装置结构，就不能检查出装置是否漏气，不符合题意。
所以若不添加其他仪器，也不改变装置结构，就不能检查出该装置是否漏气的是①④。
故填：D。
空气成分
氮气
氧气
稀有气体
二氧化碳
水蒸气和杂质
体积分数
78%
21%
0.94%
0.03%
0.03%
选项
实验目的
实验方案
A
鉴别H2和CH4
点燃后在火焰上方分别罩一个干燥的冷烧杯
B
鉴别水和过氧化氢溶液
取样，加入适量的二氧化锰
C
除去CO2气体中的少量CO
通入足量O2，点燃
D
鉴别O2、CO2、空气
将带火星的木条分别伸入瓶中，观察木条燃烧情况