2024年中考科学 核心考点复习 专题 10 空气（含解析）

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新中考 核心考点复习 10 空气
模块一 空气及其成分测定
1. 空气成分及其用途
（1）空气的成分：各成分的体积分数大约是氮气78%，氧气21%，稀有气体0.93%，二
氧化碳0.04%，水蒸气等其它气体和杂质0.03%
（2）空气中各成分的利用
气体 用途
氮气 灯泡中充氮气可延长灯泡的使用寿命，食品包装时充氮可以防腐、保鲜；制造化肥、炸药的重要原料；可作制冷剂，医疗上常用液氮冷却麻醉或冷藏人体细胞组织
氧气 医疗急救；供给呼吸；支持燃烧
二氧化碳 可作气体肥料；用于灭火；用于制纯碱、尿素和汽水；固态二氧化碳（干冰）可作制冷剂，也可以用于人工降雨
稀有气体 常用作保护气，如在焊接金属时用于隔绝空气；可用于制造各种用途的电光源，如霓虹灯等；用于激光技术，制造低温环境，如氦气；用于医疗麻醉，如氙气
2. 空气中氧气含量的测定
（1）实验装置
（2）实验原理
红磷在封闭的容器内充分燃烧，消耗了空气中的氧气，生成五氧化二磷固体，容器
内压强减小并小于外界大气压，打开止水夹后，烧杯中的水在外界大气压的作用下
通过导管被压入瓶中，进入瓶中水的体积等于瓶内空气中氧气的体积
②
③ 化学方程式：4P+5O2 2P2O5
（3）实验现象：红磷燃烧，产生大量的白烟，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，进
入水的体积约占集气瓶中空气体积的五分之一
（4）实验误差分析
① 测定结果小于五分之一的可能原因：装置漏气；红磷的量不足；反应后装置未冷却
到室温就打开止水夹；氧气浓度较低时，红磷不能继续燃烧，所以也不能把氧气完
全耗尽；导管中事先没有注满水，冷却后一小部分水滞留于导管中，进入瓶内的水
较少
② 测定结果大于五分之一的可能原因：点燃红磷后，插入集气瓶内速度太慢，导致部
分空气受热膨胀逸出；点燃红磷前未夹紧止水夹，使瓶内部分空气沿导管逸出
（5）实验说明
① 集气瓶中水的作用：吸收生成的P2O5，防止污染空气；吸收热量，加快集气瓶中气
体的冷却
② 实验运用的探究方法：转化法
下列有关空气中各成分的性质与用途对应关系不成立的是（　　）
A．二氧化碳无色无味，可用于灭火
B．稀有气体在通电时发出不同颜色的光可制造多种电光源
C．氮气化学性质不活泼，可用于填充食品袋防腐
D．氧气具有助燃性，可用于金属的焊接
下列利用空气某成分物理性质的是（　　）
A．氧气可以供给呼吸
B．氮气可以制造化肥
C．干冰用于人工降雨
D．稀有气体用作保护气
如图所示为测定空气中氧气含量的实验，下列说法中不正确的是（　　）
A．燃烧药匙中的红磷越多，进入瓶中的水就越多
B．该实验中测定氧气的体积是运用了转换法
C．若测得空气中氧气的体积含量小于，可能是装置漏气
D．若将红磷改为硫粉，瓶底的水换成氢氧化钠溶液，也可完成本实验
用如图所示装置测定空气中氧气的含量。在玻璃管中放入过量铜粉，管中的空气体积为50mL，将活塞拉至30mL刻度处的注射器和瘪的气球接在玻璃管的两端，点燃酒精灯，反复推拉注射器和挤压气球，待充分反应后，冷却至室温，将气球中的气体全部挤入玻璃管，此时注射器的活塞停在14mL刻度处。下列说法错误的是（　　）
A．用硫粉代替铜粉不能达到实验目的
B．铜粉过量是为了使装置内的氧气完全反应
C．实验测得空气中氧气的体积分数为17.5%
D．未冷却至室温即读取注射器读数会导致实验结果偏小
某科学兴趣小组的同学利用如图所示实验装置能完成测定空气中氧气的含量（注射器内预先吸了40mL水且注射器活塞的摩擦忽略不计，试管净容积为50mL）。下列关于该实验的说法正确的是（　　）
①白磷燃烧会产生大量的白雾
②生石灰与水接触会放出热量
③白磷的量不足，会使测定值偏大
④将白磷放在细沙上可防止试管炸裂
⑤实验中，注射器的活塞先向右移动，后向左移动
⑥若白磷的量充足、装置的气密性良好，最终注射器活塞将移至30mL刻度附近
A．①④⑤ B．仅②④ C．②④⑤⑥ D．①③⑤⑥
模块二 氧气及其制取
1. 氧气的性质
（1）氧气的物理性质：通常情况下，氧气是一种无色、无味的气体，不易溶于水，在标
准状况下，密度比空气略大；在一个标准大气压下，氧气在-183℃时变为淡蓝色的
液体，在-218℃时变成蓝色雪花状的固体
（2）氧气的化学性质：氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与许多物质发生反应，
能支持燃烧，有较强的氧化性，在点燃或加热条件下能跟大多数非金属或金属反应
2. 单质在空气或氧气中燃烧
（1）铁丝燃烧
① 现象：在空气中，铁丝红热，不燃烧；在氧气中，剧烈燃烧，火星四射，放出大量
热，生成黑色固体
② 化学方程式：3Fe+2O2 Fe3O4
③ 说明：集气瓶底铺一层细砂或留有少量水，以防止高温熔融物溅落使瓶底炸裂
（2）镁条燃烧
① 现象：在空气中，剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的热，生成白色固体，在
氧气中燃烧更加剧烈
② 化学方程式：2Mg+O2 2MgO
（3）硫燃烧
① 现象：在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中发出明亮的蓝紫色火焰，放出热
量，生成有刺激性气味的气体
② 化学方程式：S+O2 SO2
③ 说明：硫的用量不能过多，反应前在集气瓶内装少量水或氢氧化钠溶液的目的是吸
收生成的二氧化硫，防止对空气造成污染
（4）木炭燃烧
① 现象：在空气中，木炭红热，在氧气中，发出白光，放出大量热，生成能使澄清石
灰水变浑浊的气体
② 化学方程式：C+O2 CO2（完全燃烧），2C+O2 2CO（不完全燃烧）
（5）氢气燃烧
① 现象：在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，烧杯内壁
有水珠出现
② 化学方程式：2H2+O2 2H2O
3. 化合物在空气或氧气中的燃烧
（1）一氧化碳
① 现象：在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，放出大量热，生成能使澄清石灰水变浑浊
的气体，在氧气中燃烧更加剧烈
② 化学方程式：2CO+O2 2CO2
（2）甲烷
① 现象：在空气中燃烧，产生明亮的蓝色火焰，放出大量热，在火焰上方罩一个干冷
的烧杯，烧杯内壁有水珠出现，燃烧结束后，立即在烧杯内倒入少量澄清石灰水，
石灰水变浑浊，在氧气中燃烧更加剧烈
② 化学方程式：CH4+2O2 2CO2+2H2O
4. 氧气的工业制法：利用液氧的沸点(-183°C)和液氮的沸点(-196°C)不同，通过分离液态空
气获得氧气
5. 氧气的实验室制取
（1）发生装置及反应原理
反应原理 发生装置
2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ 固体加热型
2KClO3 2KCl +3O2↑
2H2O22H2O +O2↑ 固液常温型
（2）收集装置
方法 排水法 向上排空气法
装置图
图1：排水法，B端进气 图2：排空气法，A端进气
优缺点 收集到的气体纯净但不干燥 收集到的气体干燥但不纯净
（3）检验与验满
① 检验：将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则瓶内收集到的气体是氧气
② 验满：把带火星的木条靠近集气瓶口，若木条复燃，则瓶内氧气已满
如图是小明整理的与氧气化学性质有关的部分笔记，他归纳了以下四点，其中不合理的是（　　）
A．都是单质与单质反应 B．都是氧化反应
C．都生成了化合物 D．都生成了气体
如图是关于氧气化学性质的部分知识网络，关于该图说法正确的是（　　）
A．Ⅰ类反应放出热量，Ⅱ类反应吸收热量
B．Fe在Ⅰ、Ⅱ两类反应中的产物相同
C．Ⅰ、Ⅱ两类反应均体现了氧气的氧化性
D．S、Fe在氧气中燃烧均会产生明亮的火焰
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．
四种制取氧气的方法如图所示。下列有关四种氧气制取方法的说法，错误的是（　　）
A．反应时加入的MnO2不能增加产生氧气的质量
B．从安全、环保、节能、简便等方面考虑，最佳方法是H2O2分解制取O2
C．四种方法都是利用含氧化合物分解来制取O2
D．取等质量的四种反应物，H2O2分解产生的氧气最多
如图表示某变量y随时间的变化趋势，下列四种说法正确的是（　　）
A．表示向过氧化氢溶液加入少量的MnO2反应过程中生成O2的质量与时间关系
B．表示向过氧化氢溶液加入少量的MnO2反应过程中溶液中水的质量与时间关系
C．表示一定量KMnO4加热制取O2过程中，残留固体中MnO2的质量与时间的关系
D．表示双氧水和二氧化锰制取氧气的反应过程中MnO2的质量与时间的关系
模块三 二氧化碳及其制取
1. 二氧化碳的性质
（1）二氧化碳的物理性质：在通常状态下，二氧化碳是一种无色无味的气体，密度比空
气大，能溶于水，通常1体积水中能溶解1体积的二氧化碳，在加压降温的情况
下，二氧化碳能变成无色液体，甚至变成雪状固体，固态的二氧化碳叫干冰
（2）二氧化碳的化学性质
① 一般情况下，二氧化碳既不能燃烧，也不支持燃烧
② 二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸不稳定，易分解，受热分解更快
H2O+CO2 H2CO3 H2CO3 H2O+CO2↑
③ 二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊，能与可溶性碱发生反应
CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O CO2+2NaOH Na2CO3+H2O
④ 二氧化碳在高温下能与碳反应：CO2+C 2CO
2. 二氧化碳的工业制法：高温煅烧石灰石，CaCO3 CaO+CO2↑
3. 二氧化碳的实验室制取
（1）实验药品：石灰石或大理石、稀盐酸
① 不能用浓盐酸代替稀盐酸，原因是浓盐酸易挥发，制得的二氧化碳中混有HCl气体
② 不能用稀硫酸代替稀盐酸，因为稀硫酸与碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙覆盖在
石灰石或者大理石的表面，阻止反应的进行
③ 不能用碳酸钠代替石灰石或者大理石，因为碳酸钠与稀盐酸反应速度太快，不便于
收集产生的气体
（2）反应原理：2HCl+ CaCO3 CaCl2+H2O+ CO2↑
（3）制取装置：固液常温型
（4）收集方法：向上排空气法
（5）检验和验满
① 检验：将气体通入澄清石灰水中，若澄清石灰水变浑浊，说明被检验的气体是二氧
化碳，否则不是
② 验满：用燃着的木条靠近集气瓶口，若木条熄灭，证明已满，否则未满
用如图装置进行CO2性质实验。下列说法正确的是（　　）
A．①证明是CO2使石蕊变红
B．②可用于检验CO2气体
C．③观察到蜡烛自上而下依次熄灭
D．①②③只能验证CO2化学性质
为探究二氧化碳能否和水反应，用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥小花完成下图四个实验。实验I、Ⅳ中小花变红，实验Ⅱ、Ⅲ中小花不变色。下列说法不正确的是（　　）
A．实验Ⅰ、Ⅱ说明醋酸可以使小花变红
B．实验Ⅲ说明二氧化碳不能使小花变红
C．实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ说明二氧化碳能与水发生化学反应
D．上述实验说明二氧化碳和醋酸具有相似的化学性质
如图为实验室制取CO2四套装置，其中收集不到CO2的是（　　）
A． B． C． D．
用图示装置可以进行二氧化碳的制取和性质探究实验，下列叙述正确的是（　　）
A．浸有紫色石蕊试液的棉花会变蓝
B．粗铜丝能控制反应的发生和停止
C．产生的二氧化碳不可用浓硫酸干燥
D．能验证二氧化碳的密度比空气大
例1.A
解：A、二氧化碳一般既不能燃烧，也不支持燃烧，且密度比空气大，可用于灭火，故选项说法错误。
B、稀有气体在通电时发出各种不同颜色的光，可用于制造多种电光源，故选项说法正确。
C、氮气的化学性质不活泼，可用于填充食品袋防腐，故选项说法正确。
D、氧气具有助燃性，可用于焊接金属，故选项说法正确。
故选：A。
练1.1.C
解：A、氧气可以供给呼吸，需要通过化学变化才表现出来，是利用了其化学性质，故选项错误。
B、氮气可以制造化肥，需要通过化学变化才表现出来，是利用了其化学性质，故选项错误。
C、干冰用于人工降雨，是利用了干冰升华吸热的性质，不需要发生化学变化就能表现出来，是利用了其物理性质，故选项正确。
D、稀有气体用作保护气，是利用了稀有气体化学性质稳定的性质，需要通过化学变化才表现出来，是利用了其化学性质，故选项错误。
故选：C。
例2.A
解：A、并不是燃烧药匙中的红磷越多，进入瓶中的水就越多，红磷完全消耗装置内的氧气，就不再燃烧，故选项说法错误。
B、该实验中是通过测量进入集气瓶内水的体积，来测定氧气的体积，是运用了转换法，故选项说法正确。
C、若测得空气中氧气的体积含量小于，可能是装置漏气，在冷却过程中有外界的空气进入瓶中，故选项说法正确。
D、若将红磷改为硫粉，瓶底的水换成氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液能吸收生成的二氧化硫，形成压强差，也可完成本实验，故选项说法正确。
故选：A。
练2.1.C
解：A．硫燃烧生成二氧化硫气体，装置内的压强几乎不变，所以不能用硫粉代替铜粉测定空气中氧气的含量，故正确；
B．实验操作中铜粉过量是为了使装置内的氧气完全反应，故正确；
C．注射器内气体减少的体积即为消耗的氧气体积，即：30mL﹣14mL＝16mL，实验测得空气中氧气的体积分数为，故错误；
D．未冷却至室温即读取注射器读数，读数偏大，测得的氧气体积偏小，会导致实验结果偏小，故正确。
故选：C。
练2.2.C
解：由题意，生石灰遇水会放出大量热，能使白磷燃烧。
①白磷燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾，故说法错误
②向烧杯中加水，生石灰遇水会放出大量热，向烧杯中加水是为了提高烧杯内的温度，从而达到白磷的着火点，故说法正确。
③白磷的量不足，不能完全消耗装置内的氧气，会使测定的结果偏小，故说法不正确。
④将白磷放在细沙上可防止试管炸裂，故说法正确。
⑤白磷燃烧，放出大量的热，装置内空气受热膨胀，白磷燃烧后消耗了装置内的氧气，实验中可观察到，注射器的活塞先向右移动，后向左移动，故说法正确。
⑥氧气约占空气体积的，若试管内净容积为50mL，反应后冷却至室温，活塞停止在30mL附近，故说法正确。
由上述分析可知。②④⑤⑥说法正确。
故选：C。
例3.D
解：A．单质是由一种元素组成的纯净物，硫、碳、铁和氧气均属于单质，故正确；
B．物质与氧发生的反应属于氧化反应，有氧气参加的反应一定属于氧化反应，所以这三个反应均属于氧化反应，故正确；
C．化合物是由两种或两种以上的元素组成的纯净物，二氧化硫、二氧化碳和四氧化三铁均属于化合物，故正确；
D．四氧化三铁是一种黑色固体，故错误。
故选：D。
练3.1.C
解：A、Ⅰ类物质在氧气中燃烧，放出大量的热；Ⅱ类反应发生缓慢氧化，也放出热量，故选项说法错误。
B、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，发生缓慢氧化生成铁锈，主要成分是氧化铁，Fe在Ⅰ、Ⅱ两类反应中的产物不相同，故选项说法错误。
C、Ⅰ、Ⅱ两类有氧气参加的化学反应的相同点是都是氧化反应，均体现了氧气的氧化性，故选项说法正确。
D、S、P在氧气中燃烧，分别产生蓝紫色火焰、大量的白烟，故选项说法错误。
故选：C。
例4.D
解：实验室利用15%的H2O2溶液制取O2，反应速率较快，选择的制取装置应能控制反应的速率。
A、图中装置不能控制反应速率，故选项错误。
B、15%的H2O2溶液与二氧化锰混合，反应速率较快，不能通过滴加水的方法控制反应速率，故选项错误。
C、15%的H2O2溶液与二氧化锰混合，反应速率较快，不能通过加水的方法控制反应速率，故选项错误。
D、图中所示装置能控制15%的H2O2溶液滴加的速率，从而控制反应的速率，故选项正确。
故选：D。
练4.1.D
解：A．反应时加入的MnO2是催化剂，只改变反应的速率，不能增加产生氧气的质量，故正确；
B．过氧化氢催化分解，常温下进行，无污染，安全、环保、节能、简便，可为制取氧气的最佳方法，故正确；
C．利用含氧化合物分解来达到目的，过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾、水组成上都含有氧元素，都可称为含氧化合物，通过分解可制得氧气；故正确；
D．钾的相对原子质量是39，锰的相对原子质量是55，氢的相对原子质量是1，氧的相对原子质量是16，通过计算可知，过氧化氢中氧元素质量分数最大，水中氧元素质量分数次之，但是过氧化氢分解时，只有一半的氧元素转化成氧气，而水分解时，氧元素全部转化成氧气，因此相同质量的KClO3、KMnO4、H2O2、H2O完全反应后，放出氧气的质量最多的是水。故错误。
故选：D。
练4.2.B
解：A．过氧化氢溶液在常温下只能缓慢地放出氧气，故曲线所表示生成的氧气的质量与时间的关系因起点不对而属于错误图象，故A错误；
B．往过氧化氢溶液加入少量的MnO2，过氧化氢分解生成水并放出氧气，随过氧化氢不断分解溶液中水的质量则不断增加，直到过氧化氢完全分解，水的质量不再改变，故B正确；
C．MnO2在KMnO4加热制O2过程中是一种生成物，因此在反应没有开始时，固体中并没有MnO2，故曲线C所表示的残留固体中MnO2的质量与时间的关系因起点不对而属于错误图象，故C错误；
D．双氧水和二氧化锰制取氧气的反应过程中MnO2是催化剂，MnO2的质量不变，故 D错误。
故选：B。
例5.B
解：A、①不能证明CO2使石蕊变红，A错误；
B、常用澄清石灰水检验二氧化碳，B正确；
C、③观察到蜡烛自下而上依次熄灭，C错误；
D、③中得出二氧化碳的密度大于空气密度，D错误；
故选：B。
练5.1.D
解：A、由实验的现象可知，实验Ⅰ、Ⅱ说明醋酸可以使小花变红，说法正确；
B、实验Ⅲ说明二氧化碳不能使小花变红，说法正确；
C、实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ说明二氧化碳能与水发生化学反应，说法正确；
D、上述实验说明碳酸和醋酸具有相似的化学性质，二氧化碳和醋酸不具有相似的化学性质，说法不正确。
故选：D。
例6.A
练6.1.B
解：A、反应生成二氧化碳，二氧化碳溶于水生成碳酸显酸性，能使紫色石蕊变红，所以浸有紫色石蕊试液的棉花会变红，故A错误；
B、将粗铜丝往下放是石灰石与稀盐酸接触则可发生反应CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑，往上提是石灰石于稀盐酸脱离则反应停止，所以粗铜丝能控制反应的发生和停止，故B正确；
C、二氧化碳不与浓硫酸反应，故二氧化碳能用浓硫酸干燥，故C错误；
D、本实验并不能证明二氧化碳于空气的密度的相对大小，故D错误。
故选：B。
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