2025年中考化学一轮专题复习（广东）主题7空气和氧气

主题7 空气和氧气 知识梳理 重点实验3 探究空气中氧气含量 真题再现 素养强化 基础巩固 知识梳理 返回目录 命题点一　空气的成分、用途和保护 5年4考 1. 法国化学家 　拉瓦锡　⁠研究了空气的成分，得出空气由 　氮气　⁠和氧气组成的结论。 2. 空气的成分及用途 拉瓦锡　 氮气　 （1）化学性质不活 泼，被用作______ （2）制造硝酸和_____ （3）液氮在医疗上用于 ， （4）超导材料在液氮的低温下显示超导性能 ①焊接金属时用氮气作保护气 ②食品包装中充氮气以防腐 氮气 约 ， 冷冻治疗 78% 氮气 空气中各成分体积分数及用途 保护气 氮肥 供给呼吸：用于 和航空航天等 支持燃烧：用于 、气焊等 氧气约 ， 21% 医疗急救 炼钢 氧气 空气中各成分体积分数及用途 二氧化碳约0.03%， 二氧 化碳 （1）用于灭火 （2）制碳酸饮料 （3）是植物进行光合作用的原料，可 作____________ （4）固态二氧化碳（干冰）可用于 氮气 　 ⁠，也可作制冷剂 气体肥料 人工增雨 返回目录 稀有气体约0.94%， 稀有气体 （1）化学性质很不活泼，用作保护气 （2）没有颜色，通电时会发出不同颜色的光，可制成多种用途的 （利用的是稀有气体的 性质） （3）液态氦可用于制造低温环境 电光源 物理 其他气体0.03%， 空气中各成分体积分数及用途 返回目录 3.大气环境的保护 主要污染物 危害：损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡 防治措施：使用清洁能源，加强空气质量监测，积极植树、种草，等等 烟尘：可吸入颗粒物PM10、细颗粒物PM2.5等 有害气体：SO2、NO2（引起酸雨）、CO（有毒）、臭氧（）等 【注意】空气质量指数是依据常规监测的几种空气污染物浓度计算得到。空气质量指数越小，空气质量级别越低，空气质量状况越好。 返回目录 命题点二　氧气的性质 5年3考 1.物理性质 在标准状况下，氧气是无色、无臭的气体，密度比空气略 ， 溶于水；一定条件下可以变为液体或固体（均为淡蓝色）。 2.化学性质 能支持燃烧；可与许多物质发生氧化反应，具有氧化性。 大　 不易　 图示及原理 条件 现象 实验要点 光/火焰 热量 生成…… _______________ （充分燃烧，写出化学方程式，下同） _______________ （不充分燃烧） 空 气 中 发出红光 放出热量 生成能使澄清石灰水变浑浊 的气体 用 夹取木炭放在酒精灯火焰上加热至红热后，从集气瓶口往下缓慢插入盛满氧气的集气瓶中，目的是 __________________ __________________ ______________ 氧 气 中 发出白光 坩埚钳 使木炭与氧气充分接触、充分反应，现象更明显 C＋O2CO2　 2C＋O22CO　 图示及原理 条件 现象 实验要点 光/火焰 热量 生成…… _______________ 空 气 中 发出微弱的___ 色火焰 放出热量 生成____ _______ 的气体 集气瓶底部预先放少量水，目的是__________ _____________________ ____________ 氧 气 中 发出___色火焰 S＋O2SO2　 吸收有害 气体二氧化硫，防止污 染空气 (续表) 淡蓝 蓝紫 有刺 激性气味 图示及原理 条件 现象 实验要点 光/火焰 热量 生成…… ______________ _________ 空 气 中 只能红热，不能燃烧 ①打磨细铁丝，目的是_________________ ___________________ ②将细铁丝盘成螺旋状，目的是_________ ___________________ ___________________ ③细铁丝下端系一根火柴并点燃，目的是______________ 氧 气 中 ________________ 放出热量 生成____固体 (续表) 3Fe＋2O2 Fe3O4　 剧烈燃烧，火星四射 黑色 除去铁丝表面的 氧化物等杂质 增大铁丝 的受热面积和与氧气的接触面积 引燃铁丝 图示及原理 条件 现象 实验要点 光/火焰 热量 生成…… ______________ _________ 空 气 中 只能红热，不能燃烧 ④待火柴快燃尽时，插入盛满氧气的集气瓶中，原因是__________ __________________________________________ __________ ⑤集气瓶底部预先放入少量的 ，目的是______________ ____________________ 氧 气 中 ______________ 放出热量 生成____固体 (续表) 3Fe＋2O2 Fe3O4　 剧烈燃烧，火星四射 黑色 减少火柴 燃烧消耗氧气的量，防止铁丝与O2反应现象不明显 水（或细沙） 防止高温熔融物 溅落炸裂瓶底 图示及原理 条件 现象 实验要点 光/火焰 热量 生成…… 红磷燃烧 ——————— ———— 空 气 中 发出黄色火焰 放出热量 产生大量 ______ 集气瓶中水的作用：加速降温；吸收白烟，减少对空气的污染 镁条燃烧 ——————— ———— 氧 气 中 发出耀眼的白光 生成 色 固体 (续表) 4P＋5O2 2P2O5　 2Mg＋O2 2MgO　 白烟 白 命题点三　氧气的制取 5年5考 氧气的 制取原理 工业制法（分离液态空气法）：在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后升温，利用液氮 比液态氧的低，升温时氮气先逸出，剩下的主要是液氧，属于 变化 实验室制取原理 （详见 主题9 常见气体的实验室制取） 加热高锰酸钾制取氧气： ____________________________________ （写化学方程式，下同） 过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取氧气：____________________________________ 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑　 2H2O22H2O＋O2↑　 沸点 物理 易错点辨析 判断下列说法的正误，正确的打“√”，错误的打“×”。 1. 氧气能支持燃烧，可用作燃料。 （ ） 2. 氧气可供给呼吸，吸氧浓度越高越好。（ ） 3. 稀有气体本身具有不同的颜色，可制作霓虹灯。 （ ） 4. 大气中CO2含量过高会导致全球气候变暖，因此CO2是一种空气污染物。（ ） 5. 空气质量指数（AQI）越大，空气质量级别越高，空气质量类别越好。（ ） 6. 工业制氧发生化学变化。 （ ） × × × × × × 返回目录 建构物质转化关系 核心物质O2的转化关系如下，其中“—”表示两种物质可发生反应，“→”表示一种物质经一步反应转化为另一种物质。写出图中涉及的化学方程式。 返回目录 2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑　 2H2O22H2O＋O2↑　 2H2O 2H2↑＋O2↑　 ①___________________________________； ②_________________________； ③_________________________； 返回目录 ④_________________________、________________________、 ________________________、___________________________； C＋O2CO2　 S＋O2SO2　 4P＋5O2 2P2O5　 2H2＋O2 2H2O　 返回目录 ⑤_________________________、________________________、 ________________________、___________________________； 4Al＋3O2 2Al2O3　 3Fe＋2O2 Fe3O4　 2Mg＋O2 2MgO　 2Cu＋O2 2CuO　 ⑥__________________________； 2CO＋O22CO2　 返回目录 ⑦___________________________、_______________________________、 _____________________________________。 CH4＋2O22H2O＋CO2　 C2H5OH＋3O22CO2＋ 3H2O C6H12O6＋6O26CO2＋6H2O　 返回目录 分点过关 1. （2024长沙）神舟十八号“太空养鱼”项目进展顺利。下列能供给斑马鱼和宇航员呼吸的气体是 （ ） A. N2 B. O2 C. CO2 D. H2O 2.（2024滨州改编）下列关于空气的说法正确的是 （ ） A. 空气中氮气的体积分数为78% B. 空气中含有氧气，能支持燃烧，可用作燃料 C. 空气中CO2含量高低对全球气候无影响 D. 空气中含有氩气和氦气，因此空气可以直接用于氩氦刀技术 B 基础巩固 返回目录 命题点一　空气的成分、用途和保护 A 3. （原创） 佛山南海气象局测得某日桂城街道的“气质”报告如图所示，请完成以下问题。 （1）当日空气污染物中含量最高的是 ，空气质量类别为 。 （2）燃烧时提高氧气的浓度可减少CO的产生，体现氧气的化学性质是 。 （3）煤炭的燃烧可能产生SO2，排放到空气中可造成 的形成，污染环境。工业上可用氢氧化钠溶液吸收SO2，请写出其反应的化学方程式： 。 CO 优 可支持燃烧 酸雨 SO2+ 2NaOH === Na2SO3 + H2O 返回目录 （4）PM2.5是指大气中粒径小于等于2.5微米的颗粒物。下列行为不会增加PM2.5含量的是 （多选，填字母）。 a. 焚烧垃圾 b. 治理工地扬尘 c. 汽车尾气的排放 d. 控制烟花爆竹的燃放 bd 返回目录 4. （原创）氧气是维持生命的重要物质。下列说法错．误．的是 （ ） A. 氧气可以通过植物光合作用产生 B. 鱼能在水中存活，说明氧气极易溶于水 C. 氧气在低温、高压时能变为液体或固体 D. 氧气是一种化学性质较活泼的气体 命题点二　 氧气的性质 B 5. （人教版教材习题改编 ）从化学视角看，烟、雾、光、焰是有区别的，下列现象描述错．误．的是（ ） 石蜡熄灭，产生白烟 红磷在空气中燃烧，产生大量白雾 C. 碳在空气中燃烧，发出红光 D. 硫在氧气中燃烧，产生蓝紫色火焰 日积月累 “烟”是固体小颗粒在空气中扩散产生的现象，“雾”是小液滴在空气中扩散产生的现象。 B 6. （ 2024河北改编）某化学兴趣小组的同学为了验证木炭、硫粉、铁丝与氧气的反应，进行了下列实验，请根据实验内容回答： （1）“明亮月光”。将木炭伸入集气瓶的具体操作是_______________ ______________________________________。 用坩埚钳将烧红 的木炭自上而下缓慢伸入集气瓶中 （2）“蓝紫火焰”。硫粉燃烧的化学方程式： ，其基本反应类型是 。实验前需在集气瓶底留少量的水，目的是 。 S＋O2SO2　 化合反应 吸收SO2，防止生成的SO2污染空气 （3）“火焰分割”。先将铁丝网A平伸到火焰上部（如图2），一段时间后铁丝 ；再将铁丝网B平伸到火焰下部，两张铁丝网中间的火焰熄灭（如图3）。“两张铁丝网中间的火焰熄灭”的主要原因：铁丝网B吸收热量， （ 填字母）。 a. 使酒精的着火点降低 b. 使温度降低到酒精的着火点以下 红热 b （4）“铁花飞溅”。将铁粉抖撒到酒精灯火焰上方，铁粉剧烈燃烧， ，宛如美丽的“铁花”。 ①写出铁粉燃烧的化学方程式： 。 ②为了使铁丝也产生“铁花飞溅”的现象，可将铁丝插入集满O2的集气瓶中，实验前要先在瓶底 。 火星四射 铺一层细沙（或加水） 3Fe＋2O2 Fe3O4　 新教材方法解读 实验现象的观察与描述 实验是认识物质的性质和变化的一种基本方法。实验时要重点观察实验前后试剂的颜色、状态、气味等的变化，观察时要全面、细致；要用语言和文字客观、全面、准确地对观察到的现象进行描述，为进一步研究物质及其变化提供证据。 7. （原创）下列有关氧气制取的说法正确的是（ ） A. 制取氧气的原料一定含有氧元素 B. 实验室制取氧气一定会用到酒精灯 C. 利用向上排空气法能收集到纯净的氧气 D. 工业上分离液态空气制氧是利用了液氧、液氮的密度不同 命题点三　 氧气的制取 A 综合训练 8. （跨学科融合）（2024山西模拟）中国空间站“太空菜园”喜获丰收，不仅为航天员提供了新鲜食材，更为人类在深空的生命保障提供了新的解决方案。下列分析正确的是 （ ） A. 植物的呼吸作用消耗空间站的二氧化碳 B. 植物的光合作用为空间站补充新鲜氧气 C. 植物的蒸腾作用散发出的水不是纯净水 D. 食用太空蔬菜能为航天员提供所需能量 B 返回目录 9. （人教版教材素材）（原创）阅读以下材料，回答问题。 【空气的发展史】 【空气是宝贵资源】 氩氦刀，一种低温冷冻微创治疗肿瘤的设备。治疗时，利用氩气使病变组织快速降温冷冻，利用氦气使病变组织快速升温解冻，从而消除肿瘤。 返回目录 我国科学家团队首次发现液氮温区超导体镍氧化物，将有望推动破解高温超导机理，使设计和预测高温超导材料成为可能。 臭氧比氧气活泼得多，是一种强氧化性气体，具有较强杀菌能力，可用于污水处理等工作。研究人员通过实验研究了臭氧浓度与其杀菌效果的关系，结果如图所示。 （1）根据材料， 发现了一种能供给呼吸并支持燃烧的气体。 （2）氦气、氩气快速升温、降温的过程发生了 变化。 （3）液氮能为超导材料提供所需的低温环境，原因是 。下列用途中利用了氮气化学性质不活泼的是 （多选，填字母）。 a. 焊接金属时用作保护气 b. 用于制造硝酸 c. 食品充氮防腐 舍勒 物理 液氮气化吸热 ac 返回目录 （4）在一定条件下，氧气可以转化为臭氧，请写出该反应的化学方程式： 。 （5）由图可得到的结论是：在实验研究的臭氧浓度范围内，_________ __________________________________。 3O2 2O3　 臭氧的 浓度越高，其杀菌效果越好 返回目录 重点实验3　探究空气中氧气含量 1. 实验原理 物质在密闭容器中与空气中的 　氧气　⁠发生反应，使密闭容器中压强 ，烧杯中的水被压入密闭容器中，进入容器中水的体积即为 　 体积。 2. 实验装置（如图所示） 氧气　 减小　 消耗的氧气　 3. 反应的化学方程式： 。 4. 实验现象 （1）红磷燃烧，产生 　大量白烟　⁠，放热。 （2）待装置冷却至室温，打开弹簧夹，烧杯 中的水被吸入集气瓶，瓶内液面上升至约 处。 4P＋5O22P2O5　 大量白烟　 5. 实验结论 氧气约占空气体积的 。 【补充说明】集气瓶内剩余气体主要是氮气。该实验还可说明，氮气的物理性质是 　难溶于 ⁠，化学性质是 　 不能燃烧，也不支持燃烧。 难溶于水 不能燃烧，也不支持燃烧 6. 实验分析 结果 原因分析 进入瓶中的水体积小于 ① 　红磷量不足　⁠，瓶内氧气没有完全反应 ②装置漏气，空气不断地补进装置内 ③装置没有冷却至室温就打开弹簧夹，装置内气体温度偏高，压强偏大 进入瓶中的水体积大于 ①弹簧夹没有夹紧，红磷燃烧时集气瓶内气体受热膨胀逸出 ②燃烧匙伸入集气瓶过慢，使装置内气体受热膨胀逸出 红磷量不足　 7. 试剂的选择——能否用其他试剂代替红磷 （1）选择试剂应满足的条件：①试剂在空气中易点燃；②只与空气中的氧气反应；③生成物不是气体，或生成的气体可以被液体吸收。 （2）在上述实验中，若其他条件不变，能否用下列物质代替红磷？请说明原因。 物质 能否代替 红磷 原因 木炭或硫粉  　否　 　生成物是气体，无法形成压强差　⁠ 铁丝  　否　 　铁不能在空气中燃烧　⁠ 镁条  　否　⁠ 除氧气外，镁条还会与空气中的氮气、二氧化碳发生反应 否　 生成物是气体，无法形成压强差　 否　 铁不能在空气中燃烧　 否　 【注意】若把集气瓶中的水换成NaOH溶液，则可用硫粉代替红磷。写出NaOH溶液发生反应的化学方程式： 。 2NaOH＋SO2＝Na2SO3＋H2O　 8. 实验改进 点火方式创新 原理创新 （铁锈蚀） 测量方式创新 （使用数字化传感器） 装置始终密闭，减少实验误差，使结果更准确，且不污染空气 实验过程“可视化”，数据测量和处理“智能化”，更准确、更真实 1.教材中的两个实验如下图所示，下列有关分析正确的是（　D　） 实验专练 A. 图1集气瓶中的水和图2烧杯中的水的作用相同 B. 其他条件不变时，图1和图2中的红磷都可以用木炭替代 C. 图1实验中装置气密性不好会导致最终测量结果偏小 D. 图2实验中铜片上的白磷和红磷实验现象的对比说明燃烧需要氧气 C 2.（2024赤峰改编）如图是测定空气中氧气含量的改进实验装置（夹持装置已省略），对该实验认识正确的是（ ） A. 现象：实验过程中，玻璃管内的液面先升高后降低 B. 推论：实验后，玻璃管中剩余气体具有可燃性 C. 分析：红磷的量多或少，都不会影响实验结果 D. 评价：用改进装置实验，能减少对空气的污染 D 3.（2024成都改编）空气中含有多少氧气呢？学习小组开展“测定空气中氧气含量”的探究活动。 【查阅资料】 （1）红磷的着火点是260 ℃，白磷的着火点是40 ℃。 （2）相同的温度和体积下，气体压强与分子数成正比。 （3）相同的温度和压强下，气体体积与分子数成正比。 【史料研究】 二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置进行实验，得出空气由氧气和氮气组成的结论。 （1）加热时，曲颈甑内液态汞表面产生红色粉末，玻璃钟罩内的现象是 ，产生该现象的原因是 __________________________ ________________________。 汞液面上升 汞与氧气反应，玻璃钟罩内 气体减少，气压减小 【设计与实验】设计并利用图2装置测空气中氧气含量。 （2）主要步骤如下，正确的顺序为 （ 填序号）。 ①弹簧夹夹紧胶皮管　②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹　③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子　④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份 （3）实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是 。 ④①③② 氮气 【优化与实验】 同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。 （4）图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是___________ _______________________________________________________________ ______________ 。 （5）图5中BC段压强增大，原因是_____________________________ __________________________________。计算白磷燃烧消耗的氧气占空气体积的 %（精确到0.01%）。 反应结束后， 温度下降气体逐渐混合均匀（或温度下降水蒸气变成液态，氧气含量增大） 反应刚开始，温度升高对压强的 影响比气体减少对压强的影响大 19.37 【反思与交流】 （6）图2实验水面未达到刻度“1”，原因是装置中的氧气未消耗完。红磷燃烧不能将氧气消耗完的主要原因是________________________ _______________________________________________________________ ________________________________ 。 （7）上述实验中汞、白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和药品弊端，可选择的替代药品有 （写一种）。 反应一段时间后，氧气浓度 下降到一定程度，燃烧放出的热量减少，温度降低到红磷着火点以下， 红磷熄灭，所以氧气消耗不完 铜粉（合理即可） 真题再现 1.（2021广东）下列不．属．于．空气质量指数（简称AQI）中污染物监测范畴的是（　C　） 2.（2020广东）下列物质属于空气污染物的是（　D　） A.氧气 B.氮气 C.水蒸气 D.二氧化硫 C D A.CO B.SO2 C.N2 D.PM2.5 3.（选项组合）判断正误。正确的在后面的括号中打“√”，错误的打“×”。 （1）（2022广东）PM2.5属于大气污染物。 （ 　） （2）（2018广东）排放CO2是引起酸雨的主要原因。 　 （√　 ） × √ 素养强化 1.（项目式学习）（原创）空气污染会严重损害人体健康，影响农作物的生长，破坏生态平衡。某项目化学习小组的同学对空气污染的主要来源、污染物的成分和防治措施等进行了如下探究。 任务一：调查空气污染的来源 【信息检索】下表为我国部分城市冬季某日的空气质量数据： 城市 城市① 城市② 城市③ 城市④ 首要污染物 — PM2.5 PM2.5 二氧化硫 空气质量指数 32 60 124 63 【交流分析】 （1）空气质量指数越高，空气污染越严重，上表中空气质量最好的是城市 　①　⁠（填序号）。城市④中的首要污染物带来的环境问题可能是 　酸雨　⁠。 （2）城市②③首要污染物的来源可能是 　abc　⁠（多选，填字母）。 a.汽车尾气　　 b.工厂排放的烟尘　　 c.建筑工地扬尘　　 d.植物的光合作用 ①　 酸雨　 abc　 城市 城市① 城市② 城市③ 城市④ 首要污染物 — PM2.5 PM2.5 二氧化硫 空气质量指数 32 60 124 63 任务二：探究城市③首要污染物的成分 【实地调查】经调查得知，城市③周边的农村主要采用烧煤取暖。 【查阅资料】 Ⅰ.煤燃烧产生烟尘的主要成分为硅酸盐、氧化铝、氧化铁、硫酸盐等。 Ⅱ.BaSO4为既不溶于水，也不溶于酸的白色沉淀。 【猜想假设】城市③可吸入颗粒物的成分中含有氧化铁和硫酸盐。 【实验准备】用SDLKC－1000型大流量TSP采样器在室外采集大气中的可吸入颗粒物。 【进行实验】 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取2 g样品，滴加适量 　稀盐酸（或稀硫酸）　⁠ 固体部分溶解，_____  液由无色变为黄色　⁠ 含有氧化铁 ②另取2 g样品，加适量水，充分溶解后过滤，向滤液中滴加适量稀盐酸，无明显现象后，再滴加适量 　Ba Cl2溶液［或 Ba 有白色沉淀生成 含有硫酸盐 稀盐酸 （或稀硫酸）　 由无色变为黄色　 BaCl2溶液［或Ba(NO3)2溶液］　 溶液 【反思评价】步骤①中发生反应的化学方程式为  2FeCl3＋3H2O［或Fe2O3＋3H 2SO4＝Fe2（SO4）3＋3H 　⁠。 Fe2O3＋6HCl＝2FeCl3＋3H2O［或Fe2O3＋3H2SO4＝Fe2(SO4)3＋3H2O］　 任务三：分析城市③首要污染物的防治措施 【成果共享】PM2.5是粒径小于等于2.5微米的细颗粒物，吸入人体后会直接进入支气管和肺部，引发哮喘、支气管炎和心血管等方面的疾病。城市③的首要污染物与煤燃烧有关，为提高空气质量，应采取的防治措施是 　采用清洁能源（或减少煤的使用，或实施煤改电取暖，或实施煤改气取暖，或采用集中供暖，等等，合理即可（写一条）。 采用清洁能源（或减少煤的使用，或实施煤改电取暖，或实施煤改 气取暖，或采用集中供暖，等等，合理即可） $$