2026年中考化学专题知识点分层练：专题2 空气和氧气(学生版)

专题2 空气和氧气 1．空气的成分及用途 空气成分 体积分数 主要用途及相应性质 氮气 　 % 焊接金属时作保护气、食品包装中充入氮气以防腐→化学性质　 ；制造硝酸和氮肥的重要原料； 液氮用于制造低温环境，医疗上利用液氮进行冷冻治疗 氧气 　 % 医疗急救、潜水→　 　 ；炼钢、气割、气焊等→　 　 稀有气体 0.94% 用于航标灯、照明灯、闪光灯、霓虹灯等→通电时能发出不同颜色的光（　 性质）；氦气用于填充气球→氦气密度　 且化学性质很不活泼 二氧化碳 0.03% 植物进行光合作用的原料，用于灭火，干冰用于人工增雨等 2.氧气的性质 （1）物理性质：在标准状况下，为无色、无臭的气体，密度比空气　 　，　 　溶于水。 （2）化学性质：具有　 　性，能使带有火星的木条复燃。 物质 现象 化学方程式 在空气中 在氧气中 金属单质 铁丝 红热，不燃烧 剧烈燃烧，　 　，放出大量的热，生成 　色固体 3Fe＋2O2 Fe3O4 镁条 剧烈燃烧，发出　 　 ，放热，生成　　色固体 2Mg＋O2 2MgO 铜丝 铜丝表面变　 　色 2Cu＋O2 2CuO 非金属单质 硫 发出微弱的　 色火焰 发出明亮的　 色火焰 S＋O2 SO2 放热，生成一种　 　　 　的气体 木炭 发出微弱的红光 发出白光 C＋O2 CO2 放热，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体 红磷 在空气中燃烧，发出黄色火焰，放热，产生大量　 　 4P＋5O2 2P2O5 H2 安静地燃烧，发出　 　色火焰，放热，罩在火焰上方的干燥烧杯内壁出现　 　 2H2＋O2 2H2O 化合物 CO 发出　 色火焰，放热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 2CO＋O2 2CO2 CH4 发出　 色火焰，罩在火焰上方的干燥烧杯内壁出现　 ，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 CH4＋2O2 CO2＋2H2O 注意： ①硫燃烧实验，集气瓶中放少量水（或NaOH溶液）的目的是　 　 。②铁丝燃烧实验，集气瓶中放少量水（或铺一层细沙）的目的是　 　 。 3．探究空气中氧气的含量 （1）实验现象 ①红磷燃烧，产生　 　　 　。 ②（冷却至室温，打开弹簧夹）烧杯中的水被吸入集气瓶，集气瓶内液面上升， 进入集气瓶中水的体积约占实验开始前集气瓶水面以上容积的1/5。 （2）实验结论：空气中含有氧气，氧气约占空气总体积的1/5； 该实验还可以说明　 　 。 （3）红磷的替代品应满足的条件： ①能在空气中燃烧且只与氧气反应； ②生成物不是气体（最好是固体），或生成的气体能被液体完全吸收。 4．影响化学反应速率的因素 （1）内因：反应物本身的性质。 （2）外因：①反应温度；②反应物的浓度；③反应物的接触面积；④催化剂（催化剂只改变化学反应速率，而不改变生成物的质量；反应前后催化剂的　 　和　 　 不改变，物理性质可能改变）。 考点一 空气的成分及其性质与用途 1．（2020•江西）医疗急救中输氧，其中“氧”指的是（　 　） A．氧气 B．二氧化碳 C．臭氧 D．二氧化硫 2．（2023•江西）博物馆保存珍贵名画时用氮气作保护气，因为氮气的化学性质　 　 。 考点二 空气中氧气含量的测定 3．为测定空气中氧气的含量，某同学将教材实验进行改进，改进后的实验装置如图所示，（部分夹持装置已忽略），实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列有关改进实验的说法不正确的是（　 　） A．红磷燃烧的化学方程式可以表示为：4P+5O22P2O5 B．待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，注射器活塞向右移动 C．实验结束后试管内气体的主要成分为氮气 D．改进后的装置能减少测量误差，且对环境更友好 考点三 空气的污染与防治 4．（2024•江西）洁净的空气对人类非常重要。下列气体不会污染空气的是（　 　） A．氮气 B．一氧化碳 C．二氧化硫 D．二氧化氮 5．（2018•江西）“高分五号”是我国首颗对大气中二氧化硫，二氧化氮、二氧化碳，甲烷等多个环境要素进行监测的卫星。上述四种气体可以造成酸雨的是　 　 （写一种即可）。 考点四 氧气的性质和用途 6．（2020•江西）下列变化属于缓慢氧化的是（　 　） A．动植物呼吸 B．碳酸分解 C．甲烷燃烧 D．　 　　 　 7．根据如图所示的实验回答问题。 通过观察比较，可归纳发现它们有许多共同点：在反应条件上，三个实验都要　 　。在能量变化上，三个实验都是　 （填“吸热”或“放热”）现象。在反应基本类型上，三个反应都是　 反应。 考点五 氧气的实验室制取 8．（2019•江西）下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中，正确的是（　 　） A．检查气密性 B．加热立即收集 C．收满后移出集气瓶 D．结束时停止加热 9．（2024•江西）根据图回答有关问题： （1）仪器①的名称是　 　 。 （2）实验室用装置B制取二氧化碳时，长颈漏斗下端应伸入液面下的目的是　 　 　 　，与装置B相比，装置C的优点是　 　 。 （3）实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为　 　 ， 用装置D收集氧气时，气体应从导管口　 　（填字母）通入。 （4）将收集的氧气倒入装置E的烧杯中，观察到带火星的木条自下而上依次复燃，说明氧气具有的性质是　 　 和　 　 。 考点六 催化剂与催化作用 10．【教材习题改编】化学兴趣小组做“大象牙膏”实验：向试管中分别加入过氧化氢溶液、发泡剂催化剂，会观察到大量泡沫喷涌而出，下列说法正确的是（　 　） A．产生的泡沫可用于灭火 B．反应前后发泡剂催化剂质量减小 C．过氧化氢没有催化剂就不会分解 D．反应前后催化剂的化学性质不变 11．【教材实验改编】探究“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”。 （1）实验方法：①向图1试管中加入5mL5%的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。②向图2试管内加入少量二氧化锰，把带火星木条伸入试管，观察现象。③待试管中没有现象发生时，重复进行①的实验操作，观察现象。 （2）实验原理：图2中发生反应的化学方程式为　 　 。 （3）实验现象：图1中带火星木条不复燃。图3中的现象为　 　 。 （4）实验结论：二氧化锰可使过氧化氢分解的速率　 　。 【问题与思考】 （1）研究表明，二氧化锰是该反应的催化剂，它在反应前后的化学性质　 　（填“有”或“无”）变化。 （2）常温下，图1试管内也产生了氧气，但带火星木条不能复燃的原因可能是　 　 　 　 。 12．【教材图片改编】空气主要成分示意图如图所示，其中R指的是（　 　） A．N2 B．CO2 C．O2 D．H2O 13．载人飞艇的气囊内填充的气体是（　 　） A．甲烷 B．二氧化碳 C．氦气 D．氮气 14．加快推动生态环境质量改善，建设美丽中国。下列有关说法错误的是（　 　） A．大量焚烧农作物秸秆，增加土壤肥力 B．推广新能源汽车，减少汽车尾气排放 C．积极植树造林，促进达成“碳中和” D．提升石油化工水平，实现绿色低碳转型 15．【教材素材改编】某日我市的空气质量报告如图，下列说法错误的是（　 　） A．“污染指数”越大表示空气质量越好 B．报告中的SO2、NO2与酸雨的形成有关 C．当日的首要污染物为可吸入颗粒物（PM10） D．当日CO未对主城区空气造成污染 16．【教材习题改编】科学家对火星的大气成分进行分析，得到表中所示数据，下列说法正确的是（　 　） 气体 二氧化碳 氮气 氩气 体积分数% 95 2.7 1.6 A．火星大气不含稀有气体 B．火星大气中氮气的含量最高 C．火星大气只含有表中所示三种气体 D．火星大气中二氧化碳的含量高于地球大气 17．氧气是人类活动的必需的物质之一，下列与氧气有关的实验装置图错误的是（　 　） A．制取 B．干燥 C．收集 D．验满 18．【数字化实验】如图所示，用传感器探究过氧化氢分解的反应。下列说法不正确的是（　 　） A．实验前应先检查装置的气密性再加药品 B．二氧化锰在过氧化氢分解反应中做催化剂 C．锥形瓶中产生气泡证明过氧化氢分解生成了氧气 D．相对湿度减小说明浓硫酸具有吸水性 19．【化学观念】“碳循环”、“氧循环”和“水循环”是自然界存在的三大重要循环。已知图1反应条件为常温，图2反应是植物的光合作用，下列说法正确的是（　 　） A．变化观：“水循环”主要是由于水分子的运动引起的，属于化学变化 B．守恒观：图一中X和图二中Y为同种物质 C．平衡观：碳、氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定 D．微粒观：绿色植物光合作用会使自然界中的氧原子总数增加 20．【科学思维】分析推理是化学常用的一种思维方法，对下列实验事实分析推理正确的是（　 　） 选项 实验事实 推理 A 带火星木条伸入集气瓶中，木条不复燃 集气瓶中的气体是二氧化碳 B 镁在空气中燃烧时产生大量白烟 镁带燃烧时有气体生成 C 用烧杯罩住燃烧的高低蜡烛，高的蜡烛先熄灭 烧杯上层氧气浓度更低 D 食品包装袋内常充入氮气防腐 　 　 21．（2023•江西）如图是氧气的实验室制取与性质的有关实验示意图。 （1）图一中仪器①的名称是　 　 。 （2）实验室用装置A制取氧气的化学方程式为　 　 。 加热药品前使试管均匀受热的具体操作是　 　 。 （3）收集一瓶干燥的氧气，可从图一中选择的收集装置是　 　（填序号）。 （4）图二为木炭在氧气中燃烧的实验。为检验产物二氧化碳，Ⅳ中倒入的试剂为　 　 　 　。对比步骤Ⅰ和Ⅱ的木炭燃烧情况，得出可燃物燃烧的条件之一是　 　 　 　 。 22．（2022•江西）学习了“过氧化氢制氧气使用二氧化锰作催化剂”，化学社团在“寻找新的催化剂”的活动中，对“硫酸铜能否作过氧化氢分解的催化剂”进行了以下探究。 【实验探究】甲同学按如下方案进行实验。 实验步骤 实验现象 实验结论 步骤①木条不复燃； 步骤②产生气泡，溶液变蓝色； 步骤③　 　 。 硫酸铜能作过氧化氢 分解的催化剂， 反应的化学方程式 为　 。 【评价改进】 大家认为甲同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论正确，还需证明硫酸铜的　 　 　 　　 　在反应前后都没有发生改变。 【继续探究】乙同学补做以下实验，进而确认了甲同学的实验结论。 根据上述实验中m1：m2＝　 　　 　，证明反应前后铜离子没有发生变化； 将实验方案中的氢氧化钠溶液换成　 　　 溶液，再次实验，证明反应前后硫酸根离子也没有发生变化。 【讨论交流】 大家认为还可以采取另一种方法获取上述实验结论：在甲同学实验的基础上，将乙同学实验时烧杯B中的溶液蒸发、干燥得到白色固体，再称其质量为　 　g，然后将固体加入5%的过氧化氢溶液中，仍然可以加速过氧化氢分解。 【拓展延伸】 比较硫酸铜和二氧化锰对过氧化氢制氧气的催化效果，实验过程中不需要控制的条件是　 　 （填序号）。 A.溶液的起始温度 B.催化剂的质量 C.溶液的浓度 D.反应起始时间 请写出下列反应的化学方程式： 化学方程式 化学方程式 1 8 2 9 3 10 4 11 5 12 6 13 7 14 专题2 空气和氧气 实验活动1 氧气的实验室制取与性质 1．实验室制取O2，下列操作、药品和装置选择不合理的是（　 　） A．选择药品 B．检查气密性 C．发生装置 D．收集装置 2．15%的H2O2溶液在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生O2。实验室欲利用15%的H2O2溶液制取O2，则下列装置中，仪器选择和药品放置最合理的是（　 　） A B C D 3．实验室用30mL8%的过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气，并进行铁丝燃烧实验。下列实验操作不规范的是（　 　） A．检查气密性 B．取用液体 C．收集氧气 D．铁丝燃烧 4．化学是一门以实验为基础的科学。选择如图中的部分仪器完成高锰酸钾固体制取氧气的实验。 （1）仪器B的名称是　 　。 （2）加热时需垫陶土网（或石棉网）的仪器是　 　（填字母标号）。 （3）高锰酸钾固体制取氧气的化学方程式是　 　 。 （4）该实验应选择的仪器有　 　 （填字母标号，不重复选用仪器）。 （5）用制取的O2进行铁丝燃烧实验：点燃系在光亮的螺旋状细铁丝底端的火柴后，迅速插入盛满O2的集气瓶中，观察到火柴剧烈燃烧，但细铁丝未燃烧。细铁丝未燃烧的原因是　 　 　 　 。 5．【科学探究与实践】小明和小安同学在实验室选用下列装置制取并收集氧气。 Ⅰ.小明同学使用H2O2溶液进行实验。 （1）仪器①的名称是　 　　 　。 （2）反应的化学方程式为　 　 。 Ⅱ.小安同学使用KMnO4固体进行实验。 （3）在实验方案中，下列图标需要标注的是　 　（填字母序号，下同）。 （4）向试管中加入KMnO4正确的操作是　 　。 （5）氧气收集完毕，将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯的原因是　 　 　 　 。 6．【科学探究与实践】根据氧气的制取和性质实验，回答下列问题。 （1）若用装置A加热KMnO4制取O2，图中a处需补充仪器的名称是　 　 。 （2）若实验室用装置B制取O2，反应的化学方程式是　 　 。 （3）上图中仪器b既有燃烧匙的作用，又有　 　的作用。 （4）点燃石英玻璃燃烧匙中的硫粉立即伸入装置C中，产生淡蓝色火焰，然后通入O2，产生明亮的蓝紫色火焰。对比通入O2前后的现象，可得出硫燃烧的剧烈程度与　 　　 　有关。 （5）装置C中气球的作用是　 　 。 7．【跨学科实践】特定人群、环境对氧气的需求不同。如何基于特定需求设计和制作简易供氧器呢？ 【界定任务】 小英同学认为，首先了解制作简易供氧器的供氧原理再确定制取装置。同学们一致认为制作简易供氧器还需要考虑物质变化、能量变化、反应速率、制得氧气的纯度、制氧剂的用量和配比等。根据　 　 　 确定发生装置，根据氧气的密度和溶解性等确定收集装置。 【建构模型】 老师提供了以下实验装置，同学们选择装置用过氧化氢分解和加热高锰酸钾的方法获得氧气。 （1）仪器a的名称：　 　 ；仪器b的名称：　 　 。 （2）加热高锰酸钾制取氧气应选择的制取装置是　 　 （填字母序号），用过氧化氢制取氧气的化学方程式为　 　 。 【模仿改造】 化学制氧机（原理图见图1）利用过碳酸钠白色固体、二氧化锰黑色粉末产生氧气。过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2）加水溶解会分解生成碳酸钠和过氧化氢。用该制氧机制氧时，在反应仓中加入适量水，再先后加入过碳酸钠和二氧化锰，反应仓内有黑色粉末翻腾，变得浑浊，仓壁变得温热，过滤仓底部导气管口有气泡冒出。 （1）加湿过滤仓不仅可以过滤杂质，利用氧气　 　溶于水的性质，使氧气变得湿润； 而且根据　 　 来判断产生氧气的速率。 （2）验证加湿过滤仓导出的气体是氧气的方法：　 　 　 　 。 （3）制氧机内部气流采用高压进低压出（即产生的气体在高处聚集，经导管从低处进入加湿过滤仓）的方式，可能的原因有　 　 。 （4）选择制作简易供氧器的反应原理时，不需要考虑的因素是　 　。 A．原料是否价廉易得 B．所制气体的性质 C．反应速率是否适中 D．制得气体是否纯净 E．实验条件是否易于控制 F．是否安全、环保 【评价反思】 展示环节，小英同学所在小组制作的简易供氧器（如图2）得到了大家的好评，并提出如下修改意见：在导管出口处加装一个带有调气阀的鼻氧管，以提高适用性。 8．【科学探究与实践】氧气是一种重要的气体，氧气的制取是科学研究的课题之一。 （1）自然界获得氧气。 绿色植物的光合作用过程示意图如图﹣1所示，下列说法不正确的是　 　（选填字母）。 A.绿色植物通过光合作用产生二氧化碳 B.葡萄糖是一种有机化合物 C.植物光合作用能缓解温室效应 （2）实验室制取氧气。实验室中可采用如图﹣2所示装置加热高锰酸钾固体制取氧气。 ①A中加热高锰酸钾固体产生氧气的化学方程式为　 　 。 ②若要收集一瓶氧气，收集装置可选择　 　 （在B～D中选）。 （3）分子筛法制取氧气。利用变压吸附技术，以分子筛为吸附剂制取氧气的工作原理如图﹣3所示， 在25℃时，测得分子筛对N2、O2的吸附量随压强的变化情况如图﹣4所示。 ①过程1中，空气通过分子筛吸附材料时，25℃时吸附压越大越有利于分离N2和O2，原因是　 　 　 。 ②过程2中，采用　 　（选填“升高”或“降低”）压强的方法，能使被吸附的气体释放出去 （解吸气体），使分子筛吸附材料恢复吸附能力。 （4）空间站制取氧气。天宫空间站已实现氧气的循环再生，其基本转化原理图﹣5所示。 ①由于电解纯水速率较慢，兴趣小组拟探究不同电压和不同浓度氢氢氧化钠溶液对电解水速率的影响，测得产生10mL氧气所需时间如图﹣6所示。可看出电解水速率最快的条件是　 　 　 　 。 ②反应Ⅰ需要在催化剂和加热的条件下才能发生， 写出该反应的化学方程式：　 　 。 ③氧气循环再生过程中需要定期补充一定量的水，可能的原因是　 　 　 　 。 9．【科学探究与实践】“追梦”小组在实验室中制取氧气并探究其性质，请回答下列问题： （1）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气用于铁丝燃烧实验，从图一中选择最合适的发生和收集装置　 　（选填字母序号），反应的化学方程式为　 　 ，二氧化锰的作用是　 　 。 （2）进行图二所示实验时，发现铁丝在空气中不燃烧，在氧气中剧烈燃烧、　 　　 　，放热，生成黑色固体，该反应的化学方程式为　 　 。铁丝在空气中与在氧气中反应的剧烈程度明显不同、原因是　 　 。 （3）为验证氧气的某些物理性质，小组同学收集一塑料瓶干燥的氧气，进行图三所示实验，测得氧气体积分数随时间变化曲线如图四所示。 ①从微观角度分析AB段曲线下降的原因是　 　 。 ②BC段曲线下降幅度明显超过AB段，体现氧气的性质是　 　 。 ③图四中D点氧气的体积分数约为　 　%。 学科网（北京）股份有限公司 $