内容正文:
化学
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主题一 物质的性质与应用
核心一 空气、氧气、二氧化碳
命题点1 空气的成分及用途、污染与防治
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空气的成分及用途
1.18世纪70年代,拉瓦锡通过定量实验证明了空气是混合物,其中约占空
气体积 的气体是( )
A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 水蒸气
(1)[2025湖南]鸡蛋气室中的气体来源于空气。气室中含量最高的气体是
( )
A. B. C. D.
√
√
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(2)【人教习题变题干】我国“祝融号”火星车测得的火星大气成分的体
积分数如图所示,与地球大气的成分相比,火星大气中含量更高的是
( )
A. 氮气 B. 氮气和氩气
C. 二氧化碳和氮气 D. 二氧化碳和氩气
√
5
空气中各成分的体积分数:氮气、氧气 、稀有
气体、二氧化碳、其他气体和杂质 。
6
2.【人教习题变选项】空气中含量较高且化学性质比较活泼的气体是( )
A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体
√
(1)[2025扬州]食品包装袋内充入某气体可以避免食物因氧化而变质,该
气体可以是( )
A. B. C. D.
(2)【生活情境】某同学去西藏时发生了严重的高原反应,医生让她吸
入一种气体后,症状得到缓解,该气体可能是( )
A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 氦气
√
√
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3.【生活情境】夏天从冰箱里拿出来的饮料,放置片刻后,饮料瓶外壁会
潮湿,说明空气中含有( )
A. 氮气 B. 氧气 C. 水蒸气 D. 二氧化碳
√
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4.【人教图片改编】人类的生存离不开空气,如图所示为空气成分示意图,
下列说法中正确的是( )
A. 的含量约占空气总质量的
B. 中含稀有气体,其可用于制作霓虹灯
C. 可以支持燃烧,可用作火箭燃料
D. 中含有的二氧化碳属于空气污染物
√
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项描述物质在空气中的含量指的是体积分数,不是质量分数;
项氧气能支持燃烧,可作助燃剂但不具有可燃性,因此不能作为燃料。
【解析】为空气中含量最高的气体,则 为氮气,氮气约占空
气总体积的 ,而不是质量分数,A错误;稀有气体通电时
能发出不同颜色的光,可用于制作霓虹灯,B正确;空气中含
量第二的气体是氧气,氧气不具有可燃性,不能作燃料,C错
误;二氧化碳是空气成分之一,不属于空气污染物,D错误。
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空气的污染与防治
5.[2025广西]防治空气污染是一项意义重大的课题。下列气体属于空气污
染物的是( )
A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化硫 D. 水蒸气
【解析】空气污染物主要有两类:有害气体和烟尘。其中有害气体主要有
一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧等气体;烟尘主要指可吸入颗粒物、
细颗粒物,故选C。
√
11
【生活情境】2025年4月中旬,我国多地遭遇大风天气,出现沙尘暴。沙
尘天气的主要空气污染物是( )
A. 二氧化碳 B. 二氧化硫
C. 臭氧 D. 可吸入颗粒物
√
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6.2025年我国环境日的主题为“美丽中国我先行”,下列做法不利于保护环
境的是( )
A. 开发和利用新能源 B. 积极植树、种草
C. 露天焚烧树叶、塑料袋 D. 加强空气质量监测
√
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7. [2025安徽模拟]某跨学科实践活动小组组装了微型空
气质量“检测站”,并用其检测了2025年4月27日某市空气中主要污染物的
含量,结果如图所示。下列说法中正确的是( )
A. 当日首要污染物为臭氧和
B. 本小组缺少对 这一空气污染物的检测
C. 空气中 含量过多会导致酸雨
D. 空气质量指数 越大,空气质量状况越好
B选项中二氧化碳是空气成分之一,不属于空气污染物;
D选项中空气质量级别判断,空气质量指数 越大,空气质量状况越差。
√
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8.[2025广州模拟]空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法正确
的是( )
A. 洁净的空气属于纯净物
B. 氮气很稳定,因此无法用氮气生产氮肥
C. 稀有气体用于制电光源,利用了其通电发光的化学性质
D. 空气中氧气主要来源于植物的光合作用
√
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探究空气中氧气的含量
9.【人教素材改编】拉瓦锡利用如图所示实验研究空
气成分,下列说法不合理的是( )
A. 汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气
B. 实验过程中有红色固体生成,最终玻璃钟罩内液面高于汞槽中液面
C. 生成物加热分解得到的气体体积恰好等于密闭容器中减小的体积
D. 实验结束后,发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧,说明空气为混合物
√
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10.【鲁教活动探究改编】如图是测定空气中氧气含量
的实验,对该实验的认识不正确的是( )
A. 实验中可观察到红色固体变为黑色
B. 加热过程中,来回推拉注射器的活塞,使铜与氧气
充分反应
C. 若将图中气球换成注射器,可使测量结果更精准
D. 正确操作情况下,反应结束后消耗氧气的总体积应
该约是反应前注射器内气体体积的
√
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【解析】实验中铜粉与空气中的氧气反应生成
氧化铜,即可观察到固体由红色变为黑色,A
正确;加热过程中,来回推拉注射器的活塞,
能使铜和氧气充分接触,从而将氧气完全消耗,
B正确;若将图中气球换成注射器,可得知整个装置的总体积,可使测量
结果更准确,C正确;正确操作情况下,反应结束后消耗氧气的总体积应
该约是反应前注射器和玻璃管的气体总体积的 ,D错误。
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(1)硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为_ __________________。
(2)实验中若铜粉的量不足,导致的结果是______________________。
测得氧气体积分数偏低
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【主题式试题组】化学是一门以实验为基础的学科,同学们用如下图
所示装置测定空气中氧气的含量,请回答 题:
11.[2025河北改编]根据图示可知,在该实验中没有用到的仪器是( )
A. 集气瓶 B. 试管 C. 燃烧匙 D. 烧杯
√
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12.下列说法正确的是( )
A. 红磷燃烧产生大量白色烟雾
B. 红磷熄灭后应立即打开弹簧夹
C. 若实验中未夹紧弹簧夹,会导致测量结果偏大
D. 用细铁丝代替红磷进行实验可以得出相同结论
【解析】红磷燃烧产生大量白烟,A错误;红磷熄灭后不能立即打开弹簧
夹,应待装置冷却至室温后再打开弹簧夹,B错误;若实验中未夹紧弹簧
夹,红磷燃烧时瓶内部分空气受热从导管逸出,导致进入集气瓶的水的体
积增多,从而使得测量的氧气含量偏大,C正确;铁丝在空气中无法燃烧,
因此用细铁丝代替红磷进行实验不能得出相同结论,D错误。
√
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13.结合图示回答下列问题。
(1)实验前应先________________,红磷燃烧的化学方程
式为____________________。
检查装置气密性
(2)实验前集气瓶内预留少量水的作用是___________________________
_____________________。
吸收热量,使装置冷却
(或吸收生成的)
(3)实验完毕后,若测量结果偏小,则可能的原因是_________________
_______________________________________________________
(写一条即可)。
红磷量不足
(或装置未冷却至室温就打开弹簧夹或装置漏气,合理即可)
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(4)若将集气瓶中的水换成氢氧化钠溶液,则下列物质中
可以用来代替红磷的是____(填序号)。
①木炭 ②硫 ③镁条 ④蜡烛
②
测定空气中氧气含量的实验一般要注意以下几点:
①装置气密性好;②所用试剂必须要足量;③红磷点燃要快速伸入瓶内;
④冷却到室温再打开弹簧夹。
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14.【生活情境】[2025重庆模拟]春节期间电影院和商场人满为患,人群出
现胸闷气短的现象,这种情况下空气中氧气的浓度可能是( )
A. B. C. D.
√
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15.【教学情境】[2025湖南五市十校联考模拟]在化学课上,老师出了一个
谜语:“我本无形藏空中,默默守护不争功,甘做屏障防变质,冷冻瞬间
显神通。”谜语中的气体指的是( )
A. 氮气 B. 氧气 C. 臭氧 D. 水蒸气
√
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【解析】
选项 分析 判断
A 氮气是无色无臭的气体,在空气中含量多,化学性质稳
定,常作保护气防止物质变质,液氮可用于冷冻治疗 √
B 氧气化学性质比较活泼,能支持燃烧和供给呼吸,不是默
默守护不争功,还会使一些物质发生氧化变质
C 臭氧在空气中含量较少,且有特殊气味,主要存在于臭氧
层,起到吸收紫外线的作用
D 水蒸气在常温下是无色气体,但它不能作防止变质的保护
气
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16.【装置创新】[2024北京改编]用如图所示装置进行实验,测定出空气中
约占 (按体积计算)。下列叙述不正确的是( )
A. ②中瓶内空气的体积约为
B. 可加热铁丝引燃铜匙中的白磷
C. 白磷的作用是消耗②中瓶内的
D. 最终注射器活塞移至约 刻度线处
√
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【解析】打开橡胶塞,取出
水,②中瓶内空气的体积约为
,A正确;铁具有良好的导热
性,可加热铁丝引燃铜匙中的白磷,B正确;白磷燃烧是与空气中的氧气
反应,能消耗②中瓶内的氧气,C正确;氧气约占空气体积的 ,瓶内
空气体积约为,消耗的氧气约为 ,注射器活塞向左移动
,最终注射器活塞会移至约 刻度线处,
D错误。
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17.【原理改进】[2025泉州晋江模拟]利用如图装置(夹持仪器略)测定空
气中氧气的含量。先将刻度尺粘在形管右端,往 形管中加水;再将暖
贴填充物(主要成分为铁粉、活性炭、氯化钠等)粘在 形管左端,塞紧
橡胶塞。下列说法错误的是( )
A. 刻度尺的作用是测量右侧液面下降的高度
B. 暖贴填充物中氯化钠可以加快反应速率
C. 暖贴填充物过量,会造成测得的氧气体积分数偏大
D. 实验原理为铁粉生锈消耗氧气,使左侧液面高于右侧
√
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【解析】刻度尺的作用是测量右侧液面下降的高度,利用
右侧液面下降的高度推断消耗氧气的体积,A正确;铁在与
氧气、水共存时会发生锈蚀,暖贴填充物中氯化钠可以加
快反应速率,B正确;暖贴填充物过量才能保证将氧气完全耗尽,使得测
得的氧气体积分数更准确,C错误;实验原理为铁粉生锈消耗氧气,导致
左侧压强减小,在外界大气压的作用下,使左侧液面高于右侧,D正确。
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18.【数字化实验】[2024吉林改编]为测定空气中氧气的含量,某同学借助
氧气传感器在密闭装置中进行如图所示实验,观察实验现象并分析氧气含
量随时间变化的曲线图。其中终点 表示时间为203秒时,装
置中氧气含量为 。结合图像分析,判断下列说法错误的是( )
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A. 加热前的空气样品中氧气含量为
B. 加热点和拐点 的数值没有明显变化,可能是没达到铜和氧气反应的
温度
C. 从起点至终点 所对应的时间范围内,铜粉减少的质量等于消耗氧气
的质量
D. 该实验和红磷燃烧测定空气中氧气含量相比,具有测量更准确和污染
较少的优点
√
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【解析】由曲线图可知,加热前的空气样品中氧气含量为 ,A正
确;铜和氧气反应会消耗氧气,氧气的体积分数下降,但是加热点 和拐
点 的数值没有明显变化,说明铜和氧气还没有开始反应,B正确;
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铜粉与氧气反应生成固体物质,从起点至终点 所对应的时间范围内,
根据质量守恒定律,参加反应的各物质的质量之和等于生成的各物质的质
量之和,故消耗氧气的质量等于固体增加的质量,C错误;红磷燃烧会生
成污染空气的五氧化二磷,铜粉与氧气反应无污染,该实验采用氧气传感
器,使测量结果更准确,D正确。
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实验室测定空气中氧气含量的实验的实验原理是物质与氧气发
生反应,消耗氧气,使装置内压强减小,则装置内减少的体积即为所含氧
气的体积。
测定空气中氧气含量实验中试剂要具备以下特征:①试剂只能与空气
中的氧气反应;②试剂非气态,且与氧气反应最好只生成固体物质。若生
成物是气体,则要选择合适的溶液吸收该气体。
特别提醒:燃烧法测定空气中氧气含量的实验还要求试剂能够在空气中燃烧。
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19.【项目式学习】人类对空气成分的探究经历了艰辛的过程,某化学兴趣
小组的同学以“测定空气中氧气的含量”为主题进行以下项目式学习。
【模型建构】小明建构了“测定混合物中某成分的含量”的思维模型如下,
运用该模型对教材中“测定空气中氧气含量”的实验进行了探究:
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任务一:结合工业制氧气的原理,根据沸点低的组分先汽化的性质,测定
氧气的含量。
(1)将空气转变为液态空气,液氮先汽化。从建模角度分析,该操作属
于上述思维模型中的__________(填“分离转移”或“反应转化”)。
分离转移
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任务二:兴趣小组同学在教材实验基础上进行优化改进如下图所示,测定
空气中氧气的含量。
【实验操作】胶头滴管中的水滴入生石灰中,一段时间后,试管内的白磷
(白磷的着火点为 )开始燃烧,待白磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹。
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【实验分析】
(2)水滴入生石灰中的过程______(填“吸热”或“放热”),反应的化学方
程式为________________________。
(3)试管中的细沙的作用是____________________________。
放热
防止试管底部受热不均而炸裂
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(4)打开弹簧夹,注射器中的水的最终体积为____ ,证明空气中氧气
的含量约为 。
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(5)与教材实验相比,图示实验的优点是___________________________
___________。
实验结果更准确(或更环保,
合理即可)
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任务三:拓展实验——数字化实验
(6)小芳同学测定空气中氧气的含量:分别在图1所示装置的燃烧匙内放
置铁粉、红磷(均足量),加热引燃。氧气含量随时间变化情况如图2所示。
图1
图2
图3
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①分析图2,红磷熄灭恢复至室温,瓶中剩余氧气的体积分数是______,
根据该图可知,实验中消耗氧气更彻底的是______(填“铁粉”或“红磷”)。
铁粉
图1
图2
图3
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②图3是兴趣小组同学利用温度传感器、压强传感器测得整个红磷燃烧过
程中,温度、压强随时间变化情况。图中 段压强增大的原因是________
_______________________________________,曲线____(填“”或“ ”)
段降低原因主要与氧气含量减小有关,气压变化至 点时,进行的实验操
作是____________。
红磷燃
烧放出大量的热,温度升高,气体受热膨胀
打开弹簧夹
图1
图2
图3
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2022课程标准要求加强数字化实验室的建设,建议教师利用
数字化实验装备改进传统实验,让学生借助可视化的数据认识化学问题
的本质。近2年关于数字化实验的考查比例增大。分析此类试题,明确
曲线横纵坐标,再结合实验本身的化学反应、具体操作步骤进行逐步分
析,因此实验基础应该打牢。
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$