初三化学一轮复习讲义 第14讲 我们周围的空气（基础版）

《我们周围的空气》

1、第一个对空气组成进行探究的化学家：拉瓦锡（第一个用天平进行定量分析）。

2、空气的成分和组成

（1）空气中氧气含量的测定

a、可燃物要求：足量且产物是固体

b、装置要求：气密性良好

c、现象：有大量白烟产生，广口瓶内液面上升约 1/5 体积

d、结论：空气是混合物； O2 约占 1/5，可支持燃烧；

N2 约占 4/5，不支持燃烧，也不能燃烧，难溶于水

e、探究： ①液面上升小于 1/5 原因：装置漏气，红磷量不足，未冷却完全

②能否用铁、铝代替红磷？不能 原因：铁、铝不能在空气中燃烧

能否用碳、硫代替红磷？不能 原因：产物是气体，不能产生压强差

（2）空气的污染及防治:对空气造成污染的主要是有害气体（CO、SO2、氮的氧化物）和烟尘等

目前计入空气污染指数的项目为 CO、SO2、NO2、O3 和可吸入颗粒物等。

（3）空气污染的危害、保护：

危害：严重损害人体健康,影响作物生长,破坏生态平衡.全球气候变暖,臭氧层破坏和酸雨等

保护：加强大气质量ⴁ测，改善环境状况，使用清洁能源，工厂的废气经处理过后才能排放，积极植树、造林、种草等

（4）目前环境污染问题:

臭氧层破坏（氟里昂、氮的氧化物等） 温室效应（CO2、CH4 等）

酸雨（NO2、SO2 等） 白色污染（塑料垃圾等）

6.氧气

(1)氧气的化学性质：特有的性质：支持燃烧，供给呼吸

(2)氧气与下列物质反应现象

铁、铝燃烧要在集气瓶底部放少量水或细砂的目的：防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底

*铁、铝在空气中不可燃烧。

(3)氧气的制备:

工业制氧气——分离液态空气法（原理:氮气和氧气的沸点不同 物理变化）6

实验室制氧气原理 2H2O2 ===MnO2 2H2O + O2↑

2KMnO4 ===△ K2MnO4 + MnO2 + O2↑

2KClO3=== MnO22KCl+3O2↑

（4）气体制取与收集装置的选择

发生装置：固固加热型、固液不加热型 收集装置：根据物质的密度、溶解性

（5）制取氧气的操作步骤和注意点（以高锰酸钾制取氧气并用排水法收集为例）

a、步骤：连—查—装—固—点—收—移—熄

b、注意点

①试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流引起试管破裂

②药品平铺在试管的底部：均匀受热

③铁夹夹在离管口约 1/3 处

④导管应稍露出橡皮塞：便于气体排出

⑤试管口应放一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导管

⑥排水法收集时，待气泡均匀连续冒出时再收集（刚开始排出的是试管中的空气）

⑦实验结束时，先移导管再熄灭酒精灯：防止水倒吸引起试管破裂

⑧用排空气法收集气体时，导管伸到集气瓶底部

（6）氧气的验满：用带火星的木条放在集气瓶口

检验：用带火星的木条伸入集气瓶内

7、催化剂（触媒）：在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质。（一变两不变）

催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。

8、常见气体的用途：

①氧气：供呼吸 （如潜水、医疗急救）

支持燃烧 （如燃料燃烧、炼钢、气焊）

②氮气：惰性保护气（化性不活泼）、重要原料（硝酸、化肥）、液氮冷冻

③稀有气体（He、Ne、Ar、Kr、Xe 等的总称）：

保护气、电光源（通电发不同颜色的光）、激光技术

9、常见气体的检验方法

①氧气：带火星的木条

②二氧化碳：澄清的石灰水

③氢气：将气体点燃，用干冷的烧杯罩在火焰上方；

或者，先通过灼热的氧化铜，再通过无水硫酸铜

9、氧化反应：物质与氧（氧元素）发生的反应。

剧烈氧化：燃烧

缓慢氧化：铁生锈、人的呼吸、事物腐烂、酒的酿造

共同点：①都是氧化反应 ②都放热

典题练习

一．选择题（共13小题）

1．某容器内充满了空气，经测定含氮气10L，根据空气中氮气、氧气所占的体积分数，推出该容器中氧气的体积为（　　）

A．12.8L B．2.0L C．2.7L D．2.9L

2．用图1所示实验装置测定空气中氧气含量，图2是实验过程中广口瓶内压强变化曲线。

下列说法错误的是（　　）

A．图1中发生反应的化学方程式为：4P+5O22P2O5 

B．图2中BC段气压变化的原因是烧杯中水进入广口瓶 

C．图2中CD段气压变化的原因是温度降低至室温、瓶中氧气被消耗 

D．实验前广口瓶内空气体积为V，烧杯中水的体积为V1；实验后烧杯中剩余水的体积为V2．计算空气中氧气体积分数的表达式为：×100%

3．下列物质不能造成大气污染的是 （　　）

A．沙尘暴 B．二氧化碳 C．煤气 D．二氧化硫

4．泰安市目前正在大力推进“创建全国卫生城市”和“美化乡村”的活动，下列做法不符合这一“主题”要求的是（　　）

A．城市生活垃圾定点存放，集中处理 

B．农村田地上的秸秆及时焚烧处理 

C．市民吸完烟后的烟头不能随意丢弃 

D．农村牲畜粪便及时收拾，集中入厕

5．下列方法不能增加鱼池中水的含氧量的是（　　）

A．用泵把水喷向空中再落人鱼池中 

B．向鱼池中通入空气 

C．冬季结冰时在冰面上打很多洞 

D．往鱼池里加新鲜水草

6．救治新冠肺炎重症患者采用呼吸机能帮助患者增加氧气吸入量。下列关于氧气的说法，正确的是（　　）

A．通过化合反应也可以制得氧气 

B．氧气既可燃烧，又支持燃烧 

C．氧气与体内物质反应释放能量 

D．供人呼吸的氧气，越浓越好

7．下列氧气的用途中是利用氧气可以支持燃烧并放出热量这一性质的是（　　）

①气焊   ②炼钢   ③医疗   ④潜水   ⑤火箭发射．

A．①②③ B．①②⑤ C．①②④⑤ D．①②③④⑤

8．下列有关物质燃烧现象的叙述中，正确的是（　　）

A．铁丝在空气中燃烧：火星四射，生成红色固体 

B．硫粉在氧气中燃烧：产生明亮的蓝紫色火焰，生成一种刺激性气味的气体 

C．木条在氧气中燃烧：发出白光，生成二氧化碳 

D．红磷在空气中燃烧：生成大量的白色烟雾

9．某同学误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示，下列关于该过程的说法正确的是（　　）

A．c代表氧气 

B．t2时刻，氧气开始产生 

C．t1时刻，高锰酸钾开始分解 

D．起催化作用的物质的质量一直保持不变

10．在进行实验室制取和收集O2的过程中，有关做法不正确的是（　　）

A．选择装置①或②作为O2的发生装置 

B．选择装置③或④作为O2的收集装置 

C．装置④有气泡冒出时立即收集气体 

D．将装置①中的长颈漏斗下端管口插入液面以下

11．用如图所示装置收集一瓶纯净氧气，以下说法不正确的是（　　）

A．集气瓶中应装满水，确保无气泡 

B．左端导管口连接产生氧气的发生装置 

C．右端导管口连接产生氧气的发生装置 

D．排出水的体积即为收集到氧气的体积

12．下列是有关氧气的实验操作，其中正确的是（　　）

A．将带火星的木条伸入到集气瓶内，检验是否集满了氧气 

B．收集氧气时将导管伸到集气瓶的中部 

C．加热高锰酸钾时，药品应均匀铺在试管底部 

D．从水槽中取出集气瓶，拿出水面，盖上玻璃片，正放在桌面上

13．实验室加热高锰酸钾制取氧气并用排水法收集的主要操作步骤：①点燃酒精灯，先使试管受热均匀，然后对准试管中的药品部位加热；②将药品装入试管，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管；③收集完毕，将导管从水槽中取出；④检查装置的气密性；⑤用排水法收集氧气； ⑥将试管固定在铁架台上；⑦熄灭酒精灯。正确的操作顺序是（　　）

A．②④⑥①⑤⑦③ B．②④⑥①⑤③⑦ C．④②⑥①⑤⑦③              D．④②⑥①⑤③⑦

二．多选题（共13小题）

14．如图装置常用来测定空气中氧气的含量．下列对该实验的认识中正确的是（　　）

A．红磷燃烧产生大量白烟 

B．燃烧匙中的红磷可以换成细铁丝 

C．该实验可说明N2难溶于水 

D．红磷的量不足会导致进入集气瓶中水的体积大于

15．图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量，其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内气体压强精确地记录并保存下来。图2、图3是用该装置测得的红磷和木炭分别在集气瓶中燃烧的压强﹣时间关系图（该装置气密性良好，p0是集气瓶内初始气压，p和p′分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的气压）。下列说法正确的是（　　）

A．燃烧匙内所装红磷或木炭的多少对实验结果无影响 

B．反应开始时集气瓶中压强瞬间变大的是由燃烧放热造成的 

C．p＝0.79p0，p′＝p0是因为红磷和木炭燃烧产物状态不同造成的 

D．由图3可推出空气中氧气的含量

16．下列物质中，属于大气主要污染物，必须减少排放的是（　　）

A．二氧化硫 B．二氧化碳 C．氮气 D．一氧化碳

17．氧气跟世间万物如影随形．下列关于氧气说法正确的是（　　）

A．氧气从淡蓝色液体变成无色气体发生了化学变化 

B．实验室可用加热高锰酸钾的方法制取氧气 

C．氧气可用于动植物呼吸、医疗急救、作燃料、切割金属等 

D．用带火星的木条可以检验氧气

18．下列描述属于氧气化学性质的是（　　）

A．通常状况下，氧气是无色、无味的气体 

B．氧气是一种性质比较活泼的气体，能氧化许多物质 

C．液态氧可用作发射火箭的助燃剂 

D．通过低温加压，可使氧气液化成淡蓝色的液体

19．下列物质在氧气中燃烧的装置不正确的是（　　）

A． B． 

C． D．

20．下列关于O2的说法不科学的是（　　）

A．常用带火星的木条来检验空气中的O2 

B．硫在O2里燃烧产生明亮的蓝紫色火焰 

C．工业上将空气液化后再进行分离来制取O2 

D．鱼类可以在水中呼吸说明氧气易溶于水

21．田径赛场上发令枪响时，还发出一股白烟，运动员、记时员可以凭借白烟获得出发的信息．为了产生这种白烟，在被击发的药物中可能含有下列物质中的（　　）

A．黑火药 B．镁粉 C．红磷 D．白色涂料

22．下列化学现象的描述，正确的是（　　）

A．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 

B．硫在氧气中燃烧，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．红磷在氧气中燃烧产生白雾

23．下列对实验现象的描述错误的是（　　）

A．碳在氧气中燃烧发出白光，生成二氧化碳 

B．镁在空气中燃烧发出耀眼的白光，生成白色固体 

C．细铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体 

D．硫在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体

24．取4份等质量的KClO3，向其中3份中分别加入少量等质量的KMnO4、MnO2和Mn，分别在某温度下加热至质量不再改变，测定产生氧气的质量。然后将剩余固体溶于足量水中，添加过物质的组别中均有相同组成的不溶物。测定结果如下：

已知m1＞m2＞m3，下列关于此实验的说法一定正确的是（　　）

A．3种物质的加入都有利于KClO3分解制氧气 

B．残留不溶物的质量关系为w1＜w2＜w3 

C．KMnO4是KClO3分解制氧气效果最好的催化剂 

D．不加入其他物质时，KClO3未发生分解反应

25．实验室用稀的过氧化氢溶液、二氧化锰为药品制取氧气，下列图象能正确反应对应关系的是（　　）

A． B． 

C． D．

26．实验室用高锰酸钾制氧气，采用排水法收集氧气时，收集到的氧气不纯，原因导致的可能是（　　）

A．集气瓶中水没有装满 

B．实验结束先熄灭酒精灯 

C．开始有气泡放出时就收集 

D．试管口没有放棉花

三．填空题（共13小题）

27．某校兴趣小组想亲身感受科学家的探究历程，他们选择了《空气中氧气含量的粗略测定》为探究内容。首先，他们分组进行讨论：

（1）小光小组认为，选择的药品既要能消耗氧气，又不会与空气中的其他成分反应，而且生成物为固体。他们应该选择　   　

（A）蜡烛　　（B）硫粉　　（C）红磷

为了充分消耗容器中的氧气，药品的用量应保证　   　。

（2）小明小组设计了如图2的两套实验装置，你认为合理的是（填序号）　   　。为了确保实验的成功，首先应保证该装置　   　性良好。

（3）小芳设计了如图1实验方案：在燃烧匙内盛过量红磷，点燃后立即插入集气瓶内，塞紧橡皮塞，待红磷火焰熄灭，集气瓶冷却至室温，打开铁夹，观察到的主要现象是　   　，　   　。由此得出空气中氧气的体积分数约为　   　，还可推论出氮气　   　（填“易”或“难”）溶于水，其化学性质　   　（“活泼”或“不活泼”），反应的文字表达式是　   　。

28．下列现象中：①夏天，从冰柜中拿出冷饮，过一断时间后，冷饮瓶的外壁上就出现水珠；②冬天，人说话时，可看到呼出的气体变成水雾；③松脆的饼干在空气中放置几天后，饼干就变得不脆了；④夏天吹空调时，可看到空调冷气吹到的地方有“冷气雾”；⑤在空气中对着干冷的玻璃杯吹气时，玻璃杯的壁上出现水雾． 其中，能说明空气中含有水蒸气的现象有　   　，能说明人呼出的气体中水蒸气的含量比空气中水蒸气的含量要高的有　   　．

29．如图所示是某同学测定空气中氧气含量的装置．玻璃管中装的是细铜丝．（已知：铜+氧气 氧化铜；氧化铜是固体）

（1）若加热前，两注射器组成的密闭系统中有30mL空气，停止加热冷却到室温后，理论上密闭容器中剩余的气体的体积为　   　mL，由此证明空气中氧气约占空气总体积的　   　．

（2）不同的同学在做上述实验时结果差别较大，甲同学最后剩余气体26mL，你认为可能的原因有哪些？

①　   　，②　   　．

30．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．

31．生活中处处有化学，通过学习已经知道：

（1）污染空气的主要污染物为　   　和　   　；

（2）铁生锈、食物腐烂是因为空气中有　   　；雨雪等自然现象证明空气中有　   　．

32．阅读下面7句话组成的短文，回答有关问题．

①1773年和1774年舍勒和普利斯特里先后发现一种新的气体；②后经拉瓦锡确认，它是空气的组成部分；③这就是我们现已熟知的氧气；④氧气是没有颜色没有气味的气体；⑤它能帮助呼吸，支持燃烧；⑥但氧气能腐蚀钢铁等金属，使它们生锈；⑦氧气能微溶于水．

试回答：叙述氧气物理性质的是　   　两句，叙述氧气化学性质的是　   　、　   　两句．

33．我们已经学习了铁丝在氧气中燃烧的实验，回答下列问题：

（1）选用的细铁丝应先用砂纸打磨干净，这个变化属于　   　变化．

（2）铁丝绕成螺旋状的目的是　   　．

（3）集气瓶内要预先装少量水或铺一层细沙的目的　   　．

（4）火柴的目的是为了　   　．

（5）某同学取一段纱窗网上的细铁丝，在自己收集到的氧气中做“铁丝在氧气中燃烧”实验，结果没有观察到“火星四射”的现象，请分析此实验失败的可能原因：　   　、　   　（写两条即可）．

34．美国“勇气”号火星探测器成功登陆火星，使人类对火星的研究进入了新阶段。现在已测知，火星大气层上方无臭氧层，大气中95%为CO2，O2和H2O的含量极少。火星目前还不适宜人类生存的理由是（写3点）①　   　；②　   　；③　   　。

35．描述下列反应的现象

36．工业上制取氧气，首先将空气净化，除去二氧化碳和水蒸气，然后在低温下加压使空气　   　，利用氮气和氧气的沸点不同分离出氧气，沸点较低的　   　先蒸发出来，余下的是沸点较高的　   　。

37．甲、乙、丙三个学生分别用天平称取等量的氯酸钾，甲向氯酸钾中加入1克氯化钾，乙向氯酸钾中加入1克二氧化锰，丙向氯酸钾中加入1克高锰酸钾，然后同时加热，使其完全反应．试推测甲、乙、丙的实验，　   　收集氧气的速度最慢，　   　收集的氧气最多．

38．请根据下列实验装置图回答问题：

（1）写出指定仪器的名称：b　   　

（2）若用高锰酸钾制取一瓶较纯净的氧气，应选用的发生装置和收集装置是　   　（填字母序号），该反应文字表达式　   　；

（3）检验B装置气密性的方法是：　   　。装置C与B相比，C的优点是　   　。

（4）若用E装置采用排空气法收集氧气，则氧气从　   　口（填c或d）进入。

（5）写出用E装置收集氧气检验氧气是否收满的方法：　   　

39．由于氧气的密度比空气　   　，收集氧气时可用　   　法，又因为氧气　   　溶于水，收集它时可用　   　法．欲得到较纯净的氧气（尽可能不含空气）最好选用　   　法收集．收集到气体的集气瓶要　   　放在桌上．