专题04 空气 氧气 【八大题型】（原卷版）-备战2024年中考化学一轮复习举一反三系列（全国通用）

这是一份专题04 空气 氧气 【八大题型】（原卷版）-备战2024年中考化学一轮复习举一反三系列（全国通用），共17页。

【题型1】空气的成分及体积分数
【题型2】空气的用途
【题型3】空气的污染与防治
【题型4】空气中氧气含量的测定
【题型5】空气中氧气含量测定的实验改进
【题型6】氧气的性质
【题型7】实验室制取氧气
【题型8】氧气的工业制法
1．空气
空气是中考必考的考点之一。空气的成分、用途、污染及防治的考查简单，一般以选择或填空的形式呈现。空气中氧气含量的测定以选择或实验探究的形式呈现，在选择题中考查一般较简单，在实验题或科学探究题中考查难度中等。
2．氧气
氧气的性质和实验室制法是中考必考的重要考点，考查方式一般选择题和实验题。氧气性质中重点考查实验现象、化学方程式的书写及实验注意点。氧气的制法重点考查：实验室制取氧气的三种方法，包括装置的选择、反应方程式的书写、反应类型的判断、实验注意点等。考查难度容易或中等。
【知识点1】空气
1．空气中氧气含量的测定：
（1）实验现象：A.红磷燃烧放出热量，冒出白色浓烟
B.装置冷却到室温后打开弹簧夹：烧杯内的水倒流入集气瓶，约占瓶子容积的1/5。
（2）实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。
（3）原理：红磷燃烧消耗密闭装置内空气中的氧气，压强变小，进入装置的水的体积等于装置内空气中氧气的体积。
（4）测定结果偏小原因： = 1 \* GB3 ①红磷量不足； = 2 \* GB3 ②装置气密性差； = 3 \* GB3 ③未冷却至室温就打开止水夹。
2．空气的主要成分（按体积分数）：氮气（N2）78%，氧气（O2）21%，稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其它气体和杂质0.03%。
3．空气的用途
（1）氧气：①动植物呼吸；②医疗急救；③金属切割；④炼钢；⑤宇宙航行等
（2）氮气：①作保护气；②食品充氮作防腐剂；③化工原料；④超导实验车等
（3）稀有气体：①作保护气；②制多种用途的电光源；③激光技术；④液氦冷冻机等
4．空气的污染及防治
（1）空气污染指数包括：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、细颗粒物、臭氧。
（2）防止空气污染的措施：加强大气质量监测、植树造林、使用清洁能源。
【知识点2】氧气
1．物理性质：通常是无色无味的气体，密度比空气大，不易溶于水。
2．氧气与下列物质反应现象
硫在集气瓶底部放少量水的目的：吸收反应生成的有毒的刺激性气味的气体。
*铁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
3．工业制氧气：分离液态空气法，原理:氮气和氧气的沸点不同，是物理变化。
4．实验室制氧气：加热氯酸钾或高锰酸钾；分解过氧化氢
5．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
6．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）
（1）步骤：查—装—定—点—收—移—熄
（2）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
7．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
【题型1】空气的成分及体积分数
【例1】（2023·新疆·统考中考真题）空气是一种宝贵的自然资源，以下空气成分中含量最多的是
A．氧气B．氮气C．稀有气体D．二氧化碳
【变式1-1】（2023·四川乐山·统考中考真题）科学家通过“祝融号”火星车探测器测得火星表面大气成分（体积分数）如图所示，下列说法正确的是

A．火星大气中的含量最高B．火星大气中的含量高于空气
C．火星大气不含稀有气体D．火星大气能使带火星的木条复燃
【变式1-2】（2023·海南·统考中考真题）干燥空气中体积分数约占78%且化学性质不活泼的气体是
A．氧气B．氮气C．二氧化碳D．水蒸气
【变式1-3】（2023·江苏苏州·统考中考真题）空气由多种气体组成，其中体积分数约为21%的物质是
A．B．HeC．D．
【题型2】空气的用途
【例2】（2023·山东青岛·统考中考真题）空气是一种重要的资源，其中的各种成分具有广泛用途。下列气体可用于供给呼吸的是
A．氮气B．水蒸气C．氧气D．二氧化碳
【变式2-1】（2023·湖北襄阳·统考中考真题）食品包装袋内常用来防腐的气体是
A．氧气B．氮气C．氢气D．稀有气体
【变式2-2】（2023·湖南湘潭·统考中考真题）下列有关气体的说法错误的是
A．二氧化硫是空气污染物之一B．稀有气体可制成多种用途的电光源
C．氮气充入食品包装中以防腐D．氧气的化学性质比较活泼，具有可燃性
【变式2-3】（2023·辽宁盘锦·统考中考真题）空气是一种宝贵的资源，有关叙述正确的是
A．氧气具有可燃性，可以作燃料
B．稀有气体可制成多种用途的电光源
C．氮气的化学性质比较活泼
D．大气污染物主要包括SO2、CO2、NO2等
【题型3】空气的污染与防治
【例3】（2023·甘肃金昌·统考中考真题）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
【变式3-1】（2023·云南·统考中考真题）下列空气污染物中会形成酸雨的气体是
A．B．C．D．
【变式3-2】（2023·江苏常州·统考中考真题）下列属于空气质量报告中需要监测的污染物是
A．水蒸气B．氢气
C．氧气D．颗粒物PM2.5
【变式3-3】（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
【题型4】空气中氧气含量的测定
【例4】（2023·宁夏·统考中考真题）化学是一门以实验为基础的科学。下列实验设计不能达到目的的是
A． 探究分子运动现象
B． 探究空气中氧气的含量
C． 探究燃烧的条件
D． 探究酒精灯三层火焰温度的高低
【变式4-1】（2023·湖南常德·统考中考真题）实验室里，同学们设计了如图所示四个实验，经分析可知，其中能达到目的的是
A． 验证一氧化碳还原氧化铜的产物
B． 测定空气里氧气的含量
C． 探究燃烧的三个条件
D． 验证Mg、Fe、Ag三种金属活动性顺序
【变式4-2】（2023·湖南衡阳·统考中考真题）拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断正确的是

A．a点时容器内氮气体积分数为85%
B．容器内物质总质量：b点>c点
C．氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度
D．此实验测得空气中氧气的质量分数为18%
【变式4-3】（2023·福建泉州·校联考模拟预测）下面是测量空气中氧气体积分数的实验。
Ⅰ、用如图1所示实验装置测定空气中氧气含量，并绘制出图2所示的压强变化曲线，则BC段气压变化的原因是 ，引起DE段气压变化的操作是 。
Ⅱ、图1测得结果不够准确，实验小组进行反思。
该小组通过查阅资料，选定白磷(化学式为P4，其着火点是40℃，在空气中燃烧与红磷燃烧产物相同)在如图3所示装置中测量空气中氧气体积分数并取得成功。
【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(气球内少许气体体积忽略不计)，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3所示连接好仪器，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）写出白磷燃烧的化学方程式 。
（2）将锥形瓶底部放入热水中，目的是 。足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体 燃烧(填“支持”或“不支持”)。
（3）待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：
①注射器中的水自动喷射出来，导致这个现象发生的原因是： ；
②当注射器中的水还剩约 mL时停止下流，说明空气中氧气约占空气总体积五分之一、(小气球的体积变化忽略不计)
【题型5】空气中氧气含量测定的实验改进
【例5】（2023·广东惠州·统考一模）某化学兴趣小组利用如图1装置验证燃烧条件并验证用红磷或白磷燃烧测定空气中氧气体积分数的实验结论是否精确，燃烧匙中加入相同质量且足量红磷和白磷，将各传感器连接电脑收集实验数据：

【实验验证】
(1)按图1组装好实验装置，将两个装置的电阻丝串联在同一个电源上电源，观察到的现象为燃烧匙上的白磷先燃烧和红磷后燃烧并产生 ，水下的白磷 。
(2)红磷和白磷都是磷的单质，其物理性质不同的原因是 。
(3)烧瓶底部的蒸馏水的作用除了隔绝空气外，还有 的作用（填一点）；
(4)写出磷燃烧的化学方程式： 。
(5)该实验证明燃烧需要的两个条件为 和 。

(6)实验小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中，用氧气传感器测量的两个容器内氯气浓度变化曲线如图2。下列说法不正确的是______。（填字母）
A．足量红磷和白磷在密闭容器内充分燃烧可将氧气完全耗尽
B．白磷在密闭容器内燃烧熄灭时，氧气仍有10%~15%的剩余
C．白磷在密闭容器中燃烧比红磷对氧气的消耗更充分
D．用红磷或白磷燃烧来测定空气中氯气的体积分数的实验结论精确
(7)兴趣小组同学又设计了如图3实验，实验前该注射器中空气的体积至少为 mL才能顺利的完成实验。（空气中氧气的含量按照20%计算）

【变式5-1】（2023·四川成都·校考一模）某兴趣小组利用图甲装置探究O2浓度、温度等条件对物质燃烧的影响，进行了以下操作。
实验步骤Ⅰ：如图甲组装仪器，检查装置气密性，装入药品。
实验步骤Ⅱ：用高能激光笔对准燃烧匙中蜡烛的烛芯照射一段时间后，观察到蜡烛被点燃，过一会儿熄灭。而这一过程中白磷始终不燃烧。
(1)实验步骤Ⅲ：待蜡烛自动熄灭，装置冷却后，将滴管中的水全部滴入广口瓶，铝盒中的白磷开始燃烧，观察到 。
图乙是广口瓶内O2浓度随时间变化的图像。
(2)步骤Ⅱ中白磷始终不燃烧的原因是 。步骤Ⅲ中滴入水的目的 。
(3)实验中气球的作用是 。
(4)白磷燃烧的化学方程式为 。
(5)生石灰与水反应的方程式为 。
【变式5-2】（2023·广东广州·统考二模）利用手持技术探究一定体积的空气与过量铜片的反应如图1，利用数据采集器绘得装置内的“氧气含量﹣时间”曲线如图2。
(1)加入铜片前要对装置进行 检查。
(2)根据图2可以判断反应发生的曲线是 （填标号）。
①AB段
②BC段
③CD段
(3)加热时，铜与氧气反应的化学方程式为 。
(4)反应后恢复到室温，玻璃管内的气体压强 （填“增大”、“不变”或“减小”）。
(5)该实验能证明铜与氧气发生了化学变化的证据有 、 。
【变式5-3】（2023·湖北武汉·统考三模）利用铁粉、炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验（装置如图所示，装置气密性良好）。实验1min后温度计读数上升，8min后打开止水夹，水倒吸入性形瓶，实验数据如下表：

(1)铁的锈蚀是 反应（填“吸热”或“放热”）。
(2)写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式 。
(3)计算得出空气中氧气的含量约为 （精确到0.1%）。
【题型6】氧气的性质
【例6】（2023·辽宁阜新·统考中考真题）下列关于氧气和二氧化碳的描述错误的是
A．在通常状况下，氧气是一种无色、无味的气体
B．氧气是一种化学性质比较活泼的气体
C．碳与二氧化碳的反应放出热量
D．二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊
【变式6-1】（2023·辽宁丹东·统考中考真题）化学反应常常住随着一定现象的发生，下列物质在氧气中燃烧能产生大量白烟的是
A．硫B．红磷C．木炭D．铁丝
【变式6-2】（2023·辽宁营口·统考中考真题）古人用硫磺涂在松木片顶端制得“发烛”。“发烛”燃烧时产生一种有刺激性气味的气体，该气体是
A．COB．H2OC．SO2D．N2
【变式6-3】（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
【题型7】实验室制取氧气
【例7】（2023·湖南郴州·二模）通过一年的化学学习，相信你已经掌握了一些化学知识与技能。请结合如图A～F实验装置图回答问题。
(1)写出图中标号仪器的名称：① ；
(2)实验室制取并收集二氧化碳时，如需随时控制反应速率并节约药品，最好选用的组合装置为 ；
(3)实验室选择用高锰酸钾制取氧气时，发生装置应选用 （填字母）；其反应的化学方程式为 ；
(4)如果改用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，反应前后二氧化锰的质量分数 （填“增大”、“减小”或“不变”）。若要从充分加热后的剩余固体中回收二氧化锰，正确的实验操作顺序是 。
A．溶解、过滤、蒸发
B．溶解、过滤、洗涤、干燥
(5)实验室若使用图G装置收集一瓶干燥的某气体，则该气体可能是 （填字母代号）。
A．H2B．CO2C．O2D．NH3
【变式7-1】（2023·西藏·统考中考真题）实验是学习化学的重要途径。实验室里制取气体的部分实验装置如图所示，请回答下列问题：

(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，请写出该反应的化学方程式： 。
(3)若要制取一瓶比较纯净的氧气，可选择的发生和收集装置是 (填字母)。
(4)实验室用锌粒与稀硫酸反应制取氢气。若用F装置干燥氢气，气体应从 (填导管口代号)端进入。
【变式7-2】（2023·宁夏·统考中考真题）如图是实验室制取气体的常用装置，请根据实验装置回答问题：

(1)仪器①的名称是 。
(2)实验室用5%的过氧化氢溶液制取氧气，应选用的发生装置是 （填序号），反应的化学方程式是 。
(3)既可以收集氧气又可以收集二氧化碳的装置是 （填序号）。
【变式7-3】（2023·辽宁·统考中考真题）化学是一门以实验为基础的科学。实验室制取氧气常用到下列装置，请回答。

(1)实验室用装置A制取氧气，其反应的化学方程式为 。可以选择装置D收集氧气的原因是 。
(2)实验室制气体时，选择装置B作为发生装置的依据是 。
(3)实验时，装置B中长颈漏斗下端管口要伸入液面下的目的是 。
(4)实验室检验氧气的方法是 。
【题型8】工业制备氧气
【例8】（2023·辽宁营口·校考三模）下列变化中属于化学变化的是
A．活性炭吸附异味B．工业制取氧气C．钢铁生锈D．干冰升华
【变式8-1】（2023·陕西·统考中考真题）氧气是维持生命的重要物质。下列说法不正确的是
A．自然界绿色植物的光合作用产生氧气，同时消耗大气中的二氧化碳
B．工业上分离液态空气制氧，利用的是液氧、液氮的沸点不同
C．家用制氧机有的是通过吸附空气中的氮气得到较纯的氧气，该过程氧分子未发生变化
D．实验室电解水制氧气，生成氢气和氧气的质量比为2∶1
【变式8-2】（2023·广东东莞·东莞市中堂镇实验中学校联考二模）从宏观、微观相结合的视角研究物质是学习化学的一种重要思维方式。对下列事实或做法的解释正确的是
A．工业制氧气的过程——分子种类发生变化
B．金刚石和石墨物理性质差异大的原因——原子结构不同
C．CO和两种气体化学性质不同的原因——分子构成不同
D．液化石油气经压缩能储存在钢瓶中的原因——压强增大，分子体积变小
【变式8-3】（2023·河北张家口·统考三模）没有空气就没有生机勃勃的地球，下列关于空气的说法正确的是
A．氮气约占空气的质量分数为78%
B．氧气的化学性质非常活泼，能与所有物质反应
C．稀有气体在通电时能发出不同颜色的光
D．分离液态空气得到氧气和氮气的过程中发生了化学变化
1．（2023·湖南常德·统考中考真题）空气主要成分示意图如图所示，其中R指的是

A．N2B．CO2C．O2D．H2O
2．（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
3．（2023·辽宁大连·统考中考真题）化学反应常伴随着明显的现象。下列物质在氧气中燃烧，会产生蓝紫色火焰的是
A．硫黄B．木炭C．铁丝D．镁条
4．（2023·湖南郴州·统考中考真题）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
5．（2023·山东聊城·统考中考真题）2023年3月23日世界气象日主题为“天气气候水，代代向未来”。如图是世界气象日聊城当日天气状况的手机截屏，图中计入空气污染指数的有害气体属于氧化物的有

A．一种B．二种C．三种D．四种
6.（2023·四川成都·统考中考真题）溶解氧一般指溶解于水中的氧气。用实验装置测定河水、喷泉水及自来水的溶解氧数据如图。下列相关分析正确的是

A．a为自来水，b为喷泉水B．空气中氧气含量不影响溶解氧的含量
C．自然界里河水中溶解氧的含量不发生改变D．管材选择可能会影响自来水输送中溶解氧的含量
7．（2023·甘肃金昌·统考中考真题）下列有关实验现象的描述，正确的是
A．打开盛有浓盐酸试剂瓶的瓶盖，出现大量的白烟
B．镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成黑色固体物质
C．硫磺粉在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，生成无色有刺激性气味的气体
D．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成白色物质
8．（2023·上海·统考中考真题）用3%双氧水与二氧化锰制取氧气的装置如图所示，下列说法正确的是
A．加入的双氧水应浸没分液漏斗下端B．控制双氧水滴加速率，能使反应较平稳进行
C．Ⅱ中气体的收集方法是向下排空气法D．Ⅱ中收集到的氧气不够纯净
9．（2023·湖南怀化·统考中考真题）下列图像能正确反映其对应关系的是
A．某温度下，向一定量的硝酸钾饱和溶液中不断加入硝酸钾晶体
B．向一定量的二氧化锰中加入过氧化氢溶液
C．向盛有等质量，等溶质质量分数稀硫酸的两支试管中，分别加入过量的金属镁和铝
D．向氢氧化钠溶液中滴加过量的稀盐
10．（2023·湖南岳阳·统考中考真题）实验是科学探究的重要手段，下列实验不能达到目的的是
A．测定空气中氧气的含量
B．探究燃烧需要氧气
C．验证质量守恒定律
D．探究石墨的导电性
11．（2023·青海西宁·统考中考真题）根据下列实验装置图回答问题：

(1)写出仪器 p的名称 ｡
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气，反应的化学方程式为 ；若用 D装置收集产生的氧气，则验满的方法是 ｡
(3)实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，应选用的发生和收集装置为 (从 A~E中选填字母编号)，其反应的化学方程式为 ｡
(4)若用 F装置收集某气体，气体从 n端通入，据此推测该气体具有的物理性质是 ｡
12．（2023·江苏宿迁·统考中考真题）下图为实验室常用仪器和装置的示意图，根据题意回答问题。

(1)写出标号①的仪器名称： 。
(2)实验室制取时，可用装置收集，说明具有的物理性质是 ；若要测量产生的体积，应将装置的 （填“a”或“b”）端与量筒连接。
(3)实验室制取的化学方程式为 。若要控制反应的发生与停止，应选择的发生装置是 （填字母）；若要获得干燥的，可将发生装置与装置连接，中应盛放的试剂是 （填名称）。
13．（2023·江苏无锡·统考中考真题）2023年5月30日，神舟十六号载人飞船发射成功，航天员将在中国空间站完成各项任务，因此，保障航天员的氧气需求至关重要。那么，空间站的氧气从哪里来？
Ⅰ．从地球带上去
(1)实验室用高锰酸钾等原料制氧，写出高锰酸钾分解的化学方程式： ；航天工业以空气为原料制氧，工业上选择空气的主要原因是 。
(2)工业上采用分离液态空气法获得氧气，其过程可用如图所示实验模拟。

①浸入液氮3min后，试管内产生约占其容积1/3的液态空气。取出试管，液态空气沸腾，伸入燃着的木条，木条熄灭；1min后伸入带火星的木条，观察到木条复燃。导致木条熄灭的原因是 。
②上述实验利用氮气与氧气的沸点不同实现分离，由实验现象可知，两种气体中沸点比较高的气体是 。
(3)利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去，从而获得高浓度的氧气。其原理示意图如下：

由此可知两种分子的大小： (填“>”或“