2026年中考化学一轮复习 模块一 身边的化学物质 一、空气、氧气

一、空气、氧气（答案） 知识清单答案 1. 空气的成分及用途 空气的成分 体积分数 主要用途 氮气 约78% ①制氨气和硝酸的原料；②性质稳定，用作保护气；③液氮可用作冷冻麻醉剂，创造低温环境 氧气 约21% 供给呼吸和支持燃烧 稀有气体 约0.934% ①性质稳定，用作保护气；②通电时发出不同颜色的光，可制成电光源；③氦气因为密度小，可用于填充探空气球和飞艇 二氧化碳 约0.038% ①植物光合作用的原料；②灭火；③制汽水等碳酸饮料；④干冰作制冷剂 其他气体和杂质 约0.02% 无显著特定用途 拓展：证明空气存在的现象：①敞口的集气瓶倒立在水中，水不能充满集气瓶；②用手挤压瘪的塑料瓶，感觉到瓶内有阻力；③风吹动树叶、旗帜等。 2. 空气的污染与防治 项目 具体内容 污染物的来源 工业生产的废气、交通运输的尾气、化石燃料的燃烧、建筑工地的扬尘等 空气污染造成的危害 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都与空气污染有关 防治污染的措施 加强空气质量监测；使用清洁能源；积极植树、造林、种草；工业废气处理达标后排放等 空气质量报告 包含空气质量指数、首要污染物、空气质量指数级别、空气质量指数类别（优、良、轻度污染、中度污染、重度污染、严重污染） 知识点二 氧气的性质 1. 氧气的物理性质 物质 色、态、味 密度 溶解性 O₂ 通常状况下为无色、无味气体，液态氧和固态氧呈淡蓝色 比空气大 不易溶于水 2. 氧气的化学性质 氧气是一种化学性质比较活泼的气体，具有氧化性和助燃性，在点燃（或加热）的条件下能与木炭、硫、铁等物质发生反应，同时放出热量。 反应类型 物质 反应现象 化学方程式 注意事项 与非金属单质反应 木炭 ①发出白光；②放出热量；③生成使澄清石灰水变浑浊的气体 完全燃烧：C + O₂ 点燃 CO₂ 不完全燃烧：2C + O₂ 点燃 2CO 盛有木炭的燃烧匙应由上至下缓慢伸入瓶中，使氧气充分反应 磷（红磷/白磷） ①产生黄色（红磷）/白色（白磷）火焰；②放出热量；③产生大量白烟 4P + 5O₂ 点燃 2P₂O₅ 产生的白烟是五氧化二磷固体；实验后集气瓶内加水，吸收白烟防止污染 氢气 ①产生淡蓝色火焰；②放出热量；③干冷的烧杯内壁上有水雾生成 2H₂ + O₂ 点燃 2H₂O 点燃或加热氢气前要检验纯度，防止爆炸 与金属单质反应 铁丝 ①在氧气中剧烈燃烧，火星四射；②放出热量；③生成黑色固体 3Fe + 2O₂ 点燃 Fe₃O₄ 把铁丝绕成螺旋状，末端系火柴引燃铁丝；集气瓶底部铺细沙或加少量水，防止高温熔融物炸裂瓶底 镁 ①剧烈燃烧，发出耀眼的白光；②放出热量；③生成白色固体 2Mg + O₂ 点燃 2MgO 燃烧时下方垫石棉网，避免生成物烫坏实验台 铜 在空气中加热，铜表面变黑色 2Cu + O₂ 加热 2CuO 加热铜片时，用坩埚钳夹持，防止烫伤 与化合物反应 一氧化碳 ①发出蓝色火焰；②放出热量；③生成使澄清石灰水变浑浊的气体 2CO + O₂ 点燃 2CO₂ 点燃或加热CO前要检验其纯度，防止爆炸；CO有毒，实验需进行尾气处理 甲烷 ①发出蓝色火焰；②放出热量；③干冷的烧杯内壁有水珠出现；④澄清石灰水变浑浊 CH₄ + 2O₂ 点燃 CO₂ + 2H₂O 点燃前检验纯度，防止爆炸 酒精（乙醇） ①发出蓝色火焰；②放出热量；③干冷的烧杯内壁有水珠出现；④澄清石灰水变浑浊 C₂H₅OH + 3O₂ 点燃 2CO₂ + 3H₂O 实验室酒精洒出燃烧，用湿抹布扑灭，不能用水浇灭 拓展 (1) 烟与雾不是一回事：烟是固体小颗粒分散在空气中形成的；雾是小液滴分散在空气中形成的。 (2) 红磷、硫、铁丝在氧气中燃烧集气瓶加水的作用不同：①红磷燃烧：吸收五氧化二磷固体，防止污染空气；②硫燃烧：吸收二氧化硫气体，防止污染空气；③铁丝燃烧：防止高温熔融物炸裂瓶底。 知识点三 氧气的制备 1. 工业制备 利用氧气、氮气、稀有气体的沸点不同，使液态空气升温，利用各成分的沸点差异先后气化，从而逐一分离，该过程属于物理变化（无新物质生成）。 2. 实验室制备 常用方法： ① 过氧化氢溶液与二氧化锰混合（固液常温型）； ② 加热氯酸钾和二氧化锰的混合物（固体加热型）； ③ 加热高锰酸钾（固体加热型）。 3. 催化剂与催化作用 催化剂是指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改变的物质，即“一变两不变”。 催化剂在反应中所起的作用称为催化作用。 实验验证：证明二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，需完成三步： ① 对比过氧化氢溶液加二氧化锰和不加二氧化锰的反应速率，证明二氧化锰能改变反应速率； ② 反应后称量二氧化锰的质量，证明其质量不变； ③ 将反应后的二氧化锰再次加入新的过氧化氢溶液中，观察到仍有大量气泡产生，证明其化学性质不变。 拓展：催化剂在化学反应中可能参与反应过程，只是反应前后原子重新组合，其质量和化学性质最终恢复原状。 实验探究 探究一 空气中氧气含量的测定 方法1：铜粉与氧气反应法 项目 具体内容 实验装置 硬质玻璃管、铜粉、注射器、气球、酒精灯、铁架台（装置气密性良好） 实验原理 2Cu + O₂ 加热 2CuO；铜粉与氧气反应生成固体，密闭容器内气体体积减小，压强降低 实验现象 铜粉由红色变成黑色，注射器内气体体积减少的体积约为反应前硬质玻璃管和注射器内空气总体积的1/5 实验结论 空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5 误差分析（偏小） ①铜粉不足，氧气未完全消耗；②装置漏气，冷却时外界空气进入；③未冷却至室温就读数，气体膨胀导致读数偏小；④未不断推拉注射器活塞，氧气未充分反应 方法2：红磷燃烧法 项目 具体内容 实验装置 集气瓶、燃烧匙、红磷、止水夹、烧杯、导管 实验原理 4P + 5O₂ 点燃 2P₂O₅；红磷燃烧消耗氧气，生成固体，集气瓶内气压减小，利用排水法，进入瓶内水的体积等于消耗氧气的体积 实验现象 红磷燃烧产生大量白烟，放出热量；打开止水夹后，烧杯内的水倒吸入集气瓶，体积约占集气瓶上方剩余容积的1/5 实验结论 空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5 误差分析（偏小） ①红磷不足，氧气未完全消耗；②装置漏气，外界空气进入；③未冷却至室温打开止水夹，瓶内压强偏大；（偏大）①止水夹未夹紧，燃烧时空气受热逸出；②燃烧匙伸入集气瓶过慢，瓶内空气受热逸出 药品选择要求 ①能在空气中燃烧；②只与氧气反应；③燃烧后不生成气态产物（若生成气体，需用试剂吸收） 实验推论：通过本实验可验证氮气的性质： 物理性质：难溶于水； 化学性质：不燃烧、不支持燃烧，化学性质稳定。 探究二 实验室制备氧气 项目 过氧化氢与二氧化锰混合 加热氯酸钾和二氧化锰 加热高锰酸钾 实验原理 2H₂O₂ MnO2 2H₂O + O₂↑ 2KClO₃ MnO2 △ 2KCl + 3O₂↑ 2KMnO₄ △K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑ 发生装置 固液常温型（试管/锥形瓶、长颈漏斗/分液漏斗、双孔塞） 固体加热型（试管、单孔塞、铁架台、酒精灯） 固体加热型（试管口加一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管） 收集装置 ①向上排空气法（氧气密度比空气大）；②排水法（氧气不易溶于水） 同左 同左 验满方法 向上排空气法：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃则满；排水法：集气瓶口有大气泡冒出则满 同左 同左 检验方法 将带火星的木条伸入集气瓶内，木条复燃，证明是氧气 同左 同左 实验步骤（固体加热型） - ①查（气密性）；②装（药品）；③定（装置）；④点（加热）；⑤收（气体）；⑥移（导管）；⑦熄（酒精灯） 同左 注意事项（固体加热型） - ①试管口略向下倾斜，防止冷凝水回流炸裂试管；②实验结束先移导管后熄灯，防止水倒吸炸裂试管 ①试管口加棉花；②其余同左 收集方法选择依据： ① 排水法：适用于不易溶于水、不与水反应的气体（收集的气体更纯净）； ② 向上排空气法：适用于密度比空气大、不与空气中成分反应的气体（收集的气体更干燥）。 考题精练答案 基础过关题 1. B 2. C 3. C 4. C 5. C 能力提升题 6. D 7. B 8. C 9. C 实验探究题 10. (1) (2) 氧气不易溶于水，且不与水反应 (3) 试管口未略向下倾斜（或实验结束先熄灯后移导管、试管外壁有水等，合理即可） (4) 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已集满 11. ②木条复燃；改变 ④木条复燃；质量；化学性质 学科网（北京）股份有限公司 $ 一、空气、氧气 专题知识整合 空气：组成及体积分数、成分测定、各成分用途、空气质量关注 氧气：物理性质、化学性质、用途、制备（工业制法、实验室制法） 催化剂与催化作用、空气中氧气含量的测定实验、实验室制氧气实验探究 知识清单 1. 空气的成分及用途 空气的成分 体积分数 主要用途 氮气 约78% ①制________和硝酸的原料；②性质稳定，用作________；③液氮可用作冷冻麻醉剂，创造低温环境 氧气 约21% 供给呼吸和__________________ 稀有气体 约0.934% ①性质稳定，用作保护气；②通电时发出不同颜色的光，可制成__________________；③氦气因为密度小，可用于填充探空气球和飞艇 二氧化碳 约0.038% ①植物光合作用的原料；②灭火；③制汽水等碳酸饮料；④干冰作制冷剂 其他气体和杂质 约0.02% 无显著特定用途 拓展：证明空气存在的现象：①敞口的集气瓶倒立在水中，水不能充满集气瓶；②用手挤压瘪的塑料瓶，感觉到瓶内有阻力；③__（写一条即可）。 2. 空气的污染与防治 项目 具体内容 污染物的来源 工业生产的废气、交通运输的尾气、化石燃料的燃烧、建筑工地的扬尘等 空气污染造成的危害 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__________________等都与空气污染有关 防治污染的措施 加强空气质量监测；使用__________________能源；积极植树、造林、种草；工业废气处理达标后排放等 空气质量报告 包含空气质量指数、首要污染物、空气质量指数级别、空气质量指数类别（优、良、轻度污染、中度污染、重度污染、严重污染） 知识点二 氧气的性质 1. 氧气的物理性质 物质 色、态、味 密度 溶解性 O2 通常状况下为无色、无味气体，液态氧和固态氧呈__________________色 比空气_______ __________________溶于水 2. 氧气的化学性质 氧气是一种化学性质比较________的气体，具有性和__________性，在点燃（或加热）的条件下能与木炭、硫、铁等物质发生反应，同时放出热量。 反应类型 物质 反应现象 化学方程式 注意事项 与非金属单质反应 木炭 ①发出白光；②放出热量；③生成使澄清石灰水变浑浊的气体 完全燃烧：___________ 不完全燃烧：___________ 盛有木炭的燃烧匙应由上至下缓慢伸入瓶中，使氧气充分反应 磷（红磷/白磷） ①产生黄色（红磷）/白色（白磷）火焰；②放出热量；③产生大量__________________ ___________ 产生的白烟是五氧化二磷__________________；实验后集气瓶内加水，吸收白烟防止污染 氢气 ①产生________色火焰；②放出热量；③干冷的烧杯内壁上有________生成 ___________ 点燃或加热氢气前要检验纯度，防止__________________ 与金属单质反应 铁丝 ①在氧气中剧烈燃烧，__；②放出热量；③生成__________________色固体 ___________ 把铁丝绕成螺旋状，末端系火柴________铁丝；集气瓶底部铺细沙或加少量________，防止高温熔融物炸裂瓶底 镁 ①剧烈燃烧，发出________；②放出热量；③生成________色固体 ___________ 燃烧时下方垫石棉网，避免生成物烫坏实验台 铜 在空气中加热，铜表面变__________________色 ___________ 加热铜片时，用坩埚钳夹持，防止烫伤 与化合物反应 一氧化碳 ①发出__________________色火焰；②放出热量；③生成使澄清石灰水变浑浊的气体 ___________ 点燃或加热CO前要检验其__________________，防止爆炸；CO有毒，实验需进行尾气处理 甲烷 ①发出__________________色火焰；②放出热量；③干冷的烧杯内壁有水珠出现；④澄清石灰水变浑浊 ___________ 点燃前检验纯度，防止爆炸 酒精（乙醇） ①发出__________________色火焰；②放出热量；③干冷的烧杯内壁有水珠出现；④澄清石灰水变浑浊 ___________ 实验室酒精洒出燃烧，用__________________扑灭，不能用水浇灭 拓展 (1) 烟与雾不是一回事：________是固体小颗粒分散在空气中形成的；________是小液滴分散在空气中形成的。 (2) 红磷、硫、铁丝在氧气中燃烧集气瓶加水的作用不同：①红磷燃烧：；②硫燃烧：；③铁丝燃烧：防止高温熔融物炸裂瓶底。 知识点三 氧气的制备 1. 工业制备 利用氧气、氮气、稀有气体的________不同，使液态空气升温，利用各成分的沸点差异先后气化，从而逐一分离，该过程属于________变化（无新物质生成）。 2. 实验室制备 常用方法： ① 过氧化氢溶液与二氧化锰混合（__型）； ② 加热氯酸钾和二氧化锰的混合物（__型）； ③ 加热高锰酸钾（__型）。 3. 催化剂与催化作用 催化剂是指在化学反应中能________，而本身的和__________在反应前后都没有发生改变的物质，即“一变两不变”。 催化剂在反应中所起的作用称为__________________作用。 实验验证：证明二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，需完成三步： ① 对比过氧化氢溶液加二氧化锰和不加二氧化锰的反应速率，证明二氧化锰能__________________反应速率； ② 反应后称量二氧化锰的质量，证明其__________________不变； ③ 将反应后的二氧化锰再次加入新的过氧化氢溶液中，观察到________，证明其________不变。 拓展：催化剂在化学反应中__________________（填“一定不参与”或“可能参与”）反应过程，只是反应前后原子重新组合，其质量和化学性质最终恢复原状。 实验探究 探究一 空气中氧气含量的测定 方法1：铜粉与氧气反应法 项目 具体内容 实验装置 硬质玻璃管、铜粉、注射器、气球、酒精灯、铁架台（装置气密性良好） 实验原理 铜粉与氧气反应生成固体，密闭容器内气体体积减小，压强降低 实验现象 铜粉由红色变成________色，注射器内气体体积减少的体积约为反应前硬质玻璃管和注射器内空气总体积的________ 实验结论 空气中氧气的体积约占空气总体积的__________________ 误差分析（偏小） ①铜粉不足，氧气未完全消耗；②__；③未冷却至室温就读数，气体膨胀导致读数偏小；④未不断推拉注射器活塞，氧气未充分反应 方法2：红磷燃烧法 项目 具体内容 实验装置 集气瓶、燃烧匙、红磷、止水夹、烧杯、导管 实验原理 红磷燃烧消耗氧气，生成固体，集气瓶内气压________，利用________法，进入瓶内水的体积等于消耗氧气的体积 实验现象 红磷燃烧产生________，放出热量；打开止水夹后，烧杯内的水倒吸入集气瓶，体积约占集气瓶上方剩余容积的________ 实验结论 空气中氧气的体积约占空气总体积的1/5 误差分析（偏小） ①红磷不足，氧气未完全消耗；②装置漏气，外界空气进入；③__；（偏大）①止水夹未夹紧，燃烧时空气受热逸出；②燃烧匙伸入集气瓶过慢，瓶内空气受热逸出 药品选择要求 ①能在空气中燃烧；②__；③燃烧后不生成气态产物（若生成气体，需用试剂吸收） 实验推论：通过本实验可验证氮气的性质： 物理性质：__________________； 化学性质：__________________（写一条即可）。 探究二 实验室制备氧气 项目 过氧化氢与二氧化锰混合 加热氯酸钾和二氧化锰 加热高锰酸钾 实验原理 __________ __________ ____________ 发生装置 固液常温型（试管/锥形瓶、长颈漏斗/分液漏斗、双孔塞） 固体加热型（试管、单孔塞、铁架台、酒精灯） 固体加热型（试管口加__________________，防止高锰酸钾粉末进入导管） 收集装置 ①__________________排空气法（氧气密度比空气大）；②排水法（氧气不易溶于水） 同左 同左 验满方法 向上排空气法：将带火星的木条放在__________________，木条复燃则满；排水法：集气瓶口有大气泡冒出则满 同左 同左 检验方法 将带火星的木条伸入__________________，木条复燃，证明是氧气 同左 同左 实验步骤（固体加热型） - ①查（__）；②装（药品）；③定（装置）；④点（加热）；⑤收（气体）；⑥移（导管）；⑦熄（酒精灯） 同左 注意事项（固体加热型） - ①试管口__________________倾斜，防止冷凝水回流炸裂试管；②实验结束先移导管后熄灯，防止水倒吸炸裂试管 ①试管口加棉花；②其余同左 收集方法选择依据： ① 排水法：适用于__________________的气体（收集的气体更纯净）； ② 向上排空气法：适用于__________________的气体（收集的气体更干燥）。 典例剖析 考点一 空气的成分、污染与防治 【例1】下列关于空气的说法中，正确的是（） A. 空气中氮气的质量分数为78% B. 空气中的稀有气体化学性质稳定，无任何用途 C. 空气中的二氧化碳是形成酸雨的主要物质 D. 植树造林、使用清洁能源能有效改善空气质量 解析：A项，氮气是体积分数78%，不是质量分数，错误；B项，稀有气体可制电光源、作保护气等，错误；C项，形成酸雨的主要物质是二氧化硫、二氧化氮，二氧化碳导致温室效应，错误；D项，植树造林吸收二氧化碳，清洁能源减少污染物排放，正确。 答案：D 考点二 空气中氧气含量的测定 【例2】某同学用红磷燃烧法测定空气中氧气含量，实验结束后，进入集气瓶的水的体积远小于1/5，下列原因分析不合理的是（） A. 红磷的量不足 B. 装置气密性不好 C. 未冷却至室温就打开止水夹 D. 燃烧匙伸入集气瓶过慢 解析：A、B、C均会导致进入水的体积偏小；D项，燃烧匙伸入过慢，瓶内空气受热逸出，会导致进入水的体积偏大，不合理。 答案：D 考点三 氧气的性质 【例3】下列物质在氧气中燃烧的现象描述错误的是（） A. 木炭：发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 B. 硫：发出淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体 C. 铁丝：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 D. 镁：发出耀眼的白光，生成白色固体 解析：硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，B错误；A、C、D现象描述均正确。 答案：B 考点四 氧气的制取 【例4】实验室用高锰酸钾制取氧气，下列操作正确的是（） A. 装药品前，未检查装置的气密性 B. 试管口略向上倾斜固定在铁架台上 C. 试管口放一团棉花，防止粉末进入导管 D. 实验结束后，先熄灭酒精灯，再移出导管 解析：A项，制取气体前必须检查气密性，错误；B项，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水回流，错误；C项，正确；D项，应先移导管后熄灯，防止水倒吸，错误。 答案：C 考题精练 基础过关题 1. 空气中含量最多的气体是（） A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体 2. 下列不属于氧气用途的是（） A. 供给呼吸 B. 支持燃烧 C. 作保护气 D. 炼钢助燃 3. 下列物质在空气中燃烧，产生大量白烟的是（） A. 木炭 B. 硫 C. 红磷 D. 铁丝 4. 实验室制取氧气，不需要用到的仪器是（） A. 试管 B. 酒精灯 C. 量筒 D. 铁架台 5. 下列关于催化剂的说法中，正确的是（） A. 催化剂能增加生成物的质量 B. 催化剂在反应前后质量和性质都不变 C. 催化剂能改变其他物质的反应速率 D. 所有反应都需要催化剂 能力提升题 6. 用如图装置测定空气中氧气的含量，下列说法错误的是（） A. 实验前需检查装置气密性 B. 铜粉需足量，保证氧气完全反应 C. 加热时，需不断推拉注射器活塞 D. 实验结束后，注射器内气体体积减少约1/5，说明氧气质量占空气的1/5 7. 实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，下列说法正确的是（） A. 二氧化锰是反应物 B. 反应前后二氧化锰的质量和化学性质不变 C. 可用向下排空气法收集氧气 D. 实验时，先加热二氧化锰，再加入过氧化氢溶液 8. 下列实验现象的描述与事实相符的是（） A. 氢气在氧气中燃烧，产生黄色火焰 B. 铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射 C. 铜在空气中加热，表面生成黑色固体 D. 一氧化碳在氧气中燃烧，生成二氧化碳气体 9. 空气是一种宝贵的自然资源，下列有关空气的说法错误的是（） A. 稀有气体可用于制造多种电光源 B. 空气中的氧气主要来源于植物的光合作用 C. 空气中的二氧化碳含量过高会导致温室效应，属于空气污染物 D. 氮气的化学性质稳定，可用于食品防腐 实验探究题 10. 实验室制取氧气是初中化学的重要实验，请结合所学知识回答下列问题： (1) 写出用高锰酸钾制取氧气的化学方程式：________________________。 (2) 选用排水法收集氧气的原因是________________________________。 (3) 实验结束后，发现试管炸裂，可能的原因是______________________（写一条即可）。 (4) 若用向上排空气法收集氧气，验满的方法是______________________。 11. 某同学设计了如下实验验证二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，完成下列实验报告： 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取适量5%的过氧化氢溶液于试管中，伸入带火星的木条 木条不复燃 过氧化氢溶液常温下分解速率慢，产生氧气少 ②向上述试管中加入少量二氧化锰，伸入带火星的木条 ______________ 二氧化锰能______________________过氧化氢的分解速率 ③反应结束后，过滤、洗涤、干燥，称量二氧化锰的质量 质量与加入前相等 二氧化锰的______________________在反应前后不变 ④将③中得到的二氧化锰再次加入新的5%过氧化氢溶液中，伸入带火星的木条 ______________ 二氧化锰的______________________在反应前后不变 实验结论：二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂。 学科网（北京）股份有限公司 $