1、中考總復習：空氣成分的探究（提高）【考綱要求】了解空氣的主要成分及各成分的性質和主要用途；能根據一些實驗事實和現象，證明氧氣、水蒸氣、二氧化碳及氮氣的存在。掌握測定空氣中氧氣含量實驗的原理、裝置、操作方法以及注意的問題。了解空氣的污染和防治。【知識網絡】 氮氣占78% 化學性質：不活潑，一般不能燃燒、也不支持燃燒 用途：制氮肥，作保護氣等氧氣占21% 物理性質：無色無味的氣體，密度比空氣大，不易溶于水用途：供給呼吸，支持燃燒 物理性質：無色無味的氣體成分（體積分數）稀有氣體占0.94% 化學性質：很不活潑用途：作保護氣等 二氧化碳占0.03% 用途：滅火，制冷劑 其他氣體和雜質占0.03% 空

2、氣 二氧化氮 氣態 二氧化硫 主要污染物 一氧化碳可吸入顆粒物 加強大氣質量監測 改進燃料結構污染防治措施使用清潔能源 積極植樹、造林、種草【考點梳理】考點一、空氣的主要成分及其體積分數空氣成分氮氣氧氣稀有氣體二氧化碳水蒸氣和雜質體積分數78%21%0.94%0.03%0.03%要點詮釋：1.空氣中各成分的含量是體積分數而不是質量分數。2.空氣是一種寶貴的資源。空氣中的氧氣能供給呼吸和支持燃燒，可用于醫療、飛行、登山、潛水、煉鋼、焊接切割金屬等。氮氣是無色、無味的氣體，難溶于水，不支持燃燒，也不能供給呼吸，較難與其他物質發生化學反應，但在一定條件下也能與其他物質發生反應；氮氣具有廣泛的用途，它

3、是制硝酸和化肥的重要原料；由于氮氣的化學性質不活潑，因此常用作保護氣，如焊接金屬時常用氮氣作保護氣，燈泡中充氮氣以延長使用壽命，食品包裝袋內充氮氣以防腐。3.稀有氣體是氦、氖、氬、氪、氙等氣體的總稱。因為化學性質不活潑，過去又叫惰性氣體，在生產和科學研究中，稀有氣體有廣泛的用途。由于稀有氣體化學性質不活潑，因此常用作保護氣，如焊接金屬時用稀有氣體來隔絕空氣，燈泡中充稀有氣體以使燈泡耐用；稀有氣體在通電時能發出不同顏色的光，可制成多種用途的電光源。考點二、空氣中氧氣含量的測定法國化學家拉瓦錫用實驗的方法研究了空氣的組成，并得出空氣由氮氣和氧氣組成，且氧氣約占空氣的結論。仿照這個歷史上著名實驗的原

4、理，我們來測定空氣中氧氣的含量。實驗原理：利用4P+5O22P2O5（白色粉末），消耗掉氧氣后使容器中氣壓減小，水被壓入容器中，而進入水的體積約等于被消耗氧氣的體積。選擇反應物的要求：可燃物必須選用只能與氧氣反應，且燃燒后生成物為固體的物質。不能選用木炭、硫等，因為木炭、硫燃燒產生的是氣體物質，且與所耗氧氣體積相同，使瓶內外氣壓相等，水不會倒吸入瓶中。實驗裝置如右圖：實驗成功的關鍵：（）紅磷必須足量；（）裝置不能漏氣；（）集氣瓶中預先要加入少量的水；（）紅磷點燃后要立即伸入集氣瓶中，并塞緊膠塞；（）待紅磷熄滅并冷卻后，打開彈簧夾。實驗誤差分析：（1）進入瓶中水的體積一般小于瓶內空間的可能原因是

5、：紅磷的量不足，使瓶內氧氣未消耗盡；膠塞未塞緊，使外界空氣進入瓶內（即裝置氣密性不好）；未冷卻至室溫就打開彈簧夾，使進入瓶內水的體積減少。（2）進入瓶中水的體積一般大于瓶內空間的可能原因是：a如果選擇的物質除了與氧氣反應外，還可以與空氣中其它成分反應；紅磷點燃后燃燒匙沒有迅速伸入集氣瓶，會使集氣瓶中部分氣體逸出瓶外；c、點燃紅磷前未用彈簧夾夾緊乳膠管，部分氣體受熱膨脹后從導管逸出。其它常見變形裝置：依據測定空氣中氧氣體積含量的實驗原理，除了使用課本上提供的實驗裝置之外，還可以設計下圖所示的裝置進行實驗（注：白磷的著火點為40）。要點詮釋：1.空氣的組成以氮氣和氧氣為主，屬于混合物。氮氣的含量最

6、多，約占空氣體積的，其次是氧氣，約占空氣體積的。稀有氣體的含量在我們的印象中最少，實際上比空氣中二氧化碳的含量多30多倍。2.測定空氣中氧氣含量實驗應注意事項：（1）紅磷必須過量。如果紅磷的量不足，則不能將密閉容器內空氣中的氧氣完全反應掉，密閉容器內水面不能上升到原氣體體積的1/5，導致測得空氣中氧氣的體積分數偏小。（2）實驗裝置的密封性要好。如果密封性不好，則密閉容器外的空氣會進入密閉容器內，導致所測得的氧氣體積分數偏小。 （3）不能用硫、木炭、鐵絲等代替紅磷。因為硫或木炭燃燒后產生的氣體會彌補反應所消耗氧氣的體積，鐵絲在空氣中不能燃燒，導致密閉容器內水面不會上升。考點三、空氣的污染防治空氣

7、的污染物造成酸雨二氧化氮 氣態 二氧化硫 主要污染物 一氧化碳顆粒物城市空氣質量日報：主要內容包括“空氣污染指數”、“首要污染物”、“空氣質量級別”等。目前計入空氣污染指數的項目暫定為：SO2、CO、NO、可吸入顆粒物和臭氧等。空氣質量級別有優、良好、輕度污染、中度污染和重度污染等幾類。要點詮釋：1.空氣是我們賴以生存的重要物質，隨著工業的發展，排放到空氣中的有害氣體和煙塵對空氣造成了污染，其中污染空氣的主要氣體有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等。這些污染物主要來源于化石燃料的燃燒和工廠廢氣的排放。污染了空氣損害人體健康，影響作物生長，破壞生態平衡。所以我們要保護空氣，要從自身做起，應采取：消除

8、污染源；使用潔凈能源；工廠廢氣經處理達標到環保標準后再排放；植樹、造林、種花、種草等措施。 2.二氧化碳是空氣中的固有成分，雖然空氣中二氧化碳含量的增加能引起溫室效應，但二氧化碳不是污染空氣的物質；二氧化碳是綠色植物進行光合作用的必需物質之一，是地球上碳氧循環的重要組成部分，沒有二氧化碳，地球上的動植物生命就難以存在。【典型例題】類型一、考查空氣的主要成分及其體積分數1下列有關空氣各成分的說法正確的是（ ）A.氧氣的化學性質比較活潑，屬于可燃物B.氮氣的化學性質不活潑，可用于食品防腐C.空氣質量報告中所列的空氣質量級別越大，空氣質量越好D.二氧化碳在空氣中含量增多會引起溫室效應，屬于空氣污染物

9、【思路點撥】知道空氣中各成分的性質和用途。【答案】B【解析】氧氣能支持燃燒但不能燃燒，空氣質量級別越大，空氣質量越差，二氧化碳雖然能引起溫室效應，但不屬于污染物。【總結升華】注意不要將氧氣的助燃性，錯誤理解為可燃性，從而認為氧氣是可燃物。二氧化碳含量增多會引起溫室效應，但是不屬于空氣污染物，空氣污染物是指空氣中沒有的物質，存在時造成人和生物的生存不適。2.實驗室中的試劑常因與空氣中的一些成分作用而發生變化。對下列試劑在空氣中發生變化的分析錯誤的是（ ）A.鐵粉生銹與空氣中的水蒸氣和氧氣有關B.氫氧化鈉溶液變質與空氣中的二氧化碳有關C.氧化鈣的變質與空氣中的水和二氧化碳有關D.濃鹽酸變稀與空氣中

10、的水蒸氣有關【思路點撥】記住空氣中各成分的性質是解決此類試題的關鍵。【答案】D【解析】鐵粉生銹是一個緩慢氧化的過程，是與空氣中的水蒸氣和氧氣反應；氫氧化鈉溶液長期存放容易與空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈉而變質；生石灰（氧化鈣）在空氣中容易吸收水分生成熟石灰（氫氧化鈣），氫氧化鈣又進一步和空氣中的二氧化碳反應生成碳酸鈣而變質；而選項D中濃鹽酸具有揮發性，易揮發出氯化氫氣體而變稀，與空氣中的水蒸氣無關，故選D。 【總結升華】空氣中含有多種成分，按體積計算，大約是：氮氣78%、氧氣21%、稀有氣體0.94%、二氧化碳0.03%、其他氣體和雜質0.03%。一些化學試劑能與空氣中的成分作用而變

11、質，所以實驗室中化學試劑一般都要蓋好瓶蓋，且避光、避熱保存。舉一反三：【變式】（2015湖北中考）下列屬于純凈物的是（ ） A海水 B空氣 C白酒 D金剛石【答案】D【解析】海水是由水、氯化鈉和氯化鎂等多種物質組成的混合物；空氣是由氧氣、氮氣等多種物質組成的混合物；白酒是由乙醇、水等組成的混合物；金剛石是由碳元素組成的單質，屬于純凈物。類型二、考查空氣中氧氣含量的測定3.如圖是一個具有刻度和活塞可滑動的玻璃容器，容器內有空氣和足量的白磷，將它放在盛有沸水的燒杯上方，進行實驗。請完成實驗報告：實驗目的實驗現象實驗結論測定空氣中_的體積分數白磷著火燃燒，活塞先向右移動，后向左移動，最后停在約為 _

12、（填整數）的位置上空氣的成分按體積算，_約占1/5【思路點撥】該實驗在教材上實驗的基礎上進行了改進。第一點是加熱方式的改進，優點是不在空氣中點燃，避免了大氣污染，同時減少了藥品的消耗量（原來在空氣中點燃要消耗一部分）；同時在裝置內加熱，就避免了在外界點燃后移進集氣瓶過程中，對集氣瓶內的氧氣的消耗以及裝置內氣體的外逸。第二點，所用儀器的更換，用粗細一致且帶刻度的玻璃儀器來代替集氣瓶，便于體積的準確劃分，原來集氣瓶分成五份時由于粗細不一導致分的不均等。而現在用的玻璃管本身就帶刻度，便于讀數，且讀數更精確。這樣就能夠使結果更準確。【答案】氧氣 8 氧氣【解析】對于實驗報告的填寫，可以將實驗報告前后聯

13、系起來考慮。“實驗結論”問空氣中哪一成分占1/5，自然是氧氣，所以前面“實驗目的”就是測定空氣中氧氣的體積分數；而最后活塞所在位置刻度的判斷，要考慮裝置內氣體共10mL，消耗掉2mL（10 mL 的1/5）氧氣后，氣體剩余8mL所以最終停在了刻度“8”處。【總結升華】掌握空氣中氧氣含量測定的實驗原理、裝置、操作方法及注意事項是解決此類試題的關鍵。4.（2015山東中考）用如圖裝置來測定空氣中氧氣的含量，下列做法會使實驗結果不準確的是（）A. 事先在集氣瓶內加少量水 B. 燃燒匙內加足量紅磷C. 紅磷熄滅后，立即打開彈簧夾 D. 實驗前，檢查裝置的氣密性【思路點撥】測定空氣中氧氣含量實驗，在選擇

14、消耗氧氣的藥品時，應考慮能與空氣中的氧氣反應而不與空氣中的其他成分反應，生成物不能為氣體；還應注意裝置不漏氣，藥品的量要足，讀數時溫度要冷卻到原來的溫度等。【答案】C【解析】A、集氣瓶中加入少量水，是用來吸收反應生成的五氧化二磷，另一方面有利于容器內溫度的降低，節約了實驗的時間，故A不符合題意；B、紅磷足量可以把氧氣完全消耗，保證實驗的準確性，否則會使實驗結果偏小，故B不符合題意；C、裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾，這樣瓶內溫度較高，氣壓還沒降低到室溫標準，會使測定的結果偏小，故C符合題意；D、如實驗裝置漏氣，紅磷燃燒即使能耗盡裝置內的氧氣，由于裝置漏氣，瓶外少量空氣會進入裝置內使測定結果不準確

15、。因此，實驗前要檢查裝置的氣密性，故D不符合題意。【總結升華】測定空氣中氧氣的含量，主要是利用了可燃物燃燒消耗了氧氣，使密閉容器中壓強減小，在外界大氣壓作用下，燒杯中的水倒吸入集氣瓶內。5.某同學設計了測定空氣中氧氣含量的實驗，實驗裝置如下圖所示。該同學的實驗步驟如下：將圖中的集氣瓶分為5等份，并做好標記；在帶橡皮塞和導管的燃燒匙內裝入足量的紅磷，將導管上的止水夾夾緊，在酒精燈上點燃紅磷，并立即伸入集氣瓶內，塞緊橡皮塞；充分反應后，待集氣瓶冷卻至室溫，打開止水夾。請回答下列問題：（1）該實驗中紅磷須稍過量，目的是 。（2）步驟中，打開止水夾后觀察到的現象是 ，由此可得出空氣中氧氣的體積分數約為

16、 。（3）磷在空氣中燃燒生成的氧化物通常可做強干燥劑。已知在標準狀況下，32g氧氣的體積是22.4L，在該條件下，制備71g這種干燥劑所消耗的空氣的體積約為 L。【思路點撥】測定空氣中氧氣含量的原理是消耗氧氣使裝置內外產生壓強差，水被倒吸入集氣瓶內（占據氧氣的空間），從而達到測定氧氣體積含量的目的。紅磷過量，可使集氣瓶中的氧氣完全消耗。【答案】（1）使集氣瓶中的氧氣完全消耗 （2）燒杯內的水沿導管流入集氣瓶中，液面大約在標記1處 21%（3）140【解析】（2）充分反應后，待集氣瓶冷卻至室溫，集氣瓶內外產生壓強差，打開止水夾，燒杯內的水沿導管流入集氣瓶中，液面大約在標記1處。由此可得出空氣中氧

17、氣的體積分數約為21%。（3）設制備71g五氧化二磷需要氧氣的質量為X。 4P+5O22P2O5160 284X 71g解得：X=40g40g氧氣的體積為：=28L消耗空氣的體積為：28L÷ = 140L【總結升華】熟記用紅磷測定空氣里氧氣含量的實驗原理、裝置、操作步驟、實驗現象、實驗結論和注意事項，是解答這類題目的基礎。舉一反三：【變式1】右圖所示裝置可用于測定空氣中氧氣的含量，實驗前在集氣瓶內加入少量水，并做上記號。下列說法中不正確的是（ ）A該實驗證明空氣中氧氣的含量約占1/5B實驗時紅磷一定要過量C實驗前一定要檢驗裝置的氣密性D紅磷燃燒產生大量的白霧，火焰熄滅后立刻打開彈簧夾

18、【答案】D【變式2】在測定空氣中氧氣含量的實驗中，小強采用了如圖所示裝置：在由兩個注射器組成的密閉系統中留有25mL空氣，給裝有細銅絲的玻璃管加熱，同時緩慢推動兩個注射器活塞，至玻璃管內的銅絲在較長時間內無進一步變化時停止加熱，待冷卻至室溫，將氣體全部推至一個注射器內，觀察密閉系統內空氣體積變化。(1)在實驗加熱過程中，交替緩慢推動兩個注射器活塞的目的是 。(2)寫出該實驗中反應的化學方程式 。(3)小強測得實驗結果如下： 反應前注射器內氣體總體積反應后注射器內氣體總體積25mL22mL由此數據可以推算出他測定的空氣中氧氣的體積分數_2l(填“”、“”、 “”)。造成該實驗出現誤差的原因可能是

19、 。(填序號)沒有交替緩緩推動兩個注射器活塞；讀數時沒有冷卻至室溫；加入銅絲量太少；加入銅絲量太多(4)通過上面的實驗，你學到的測量混合物中某成分含量的方法是 。【答案】(1)使銅與空氣中的氧氣充分反應，將氧氣耗盡 (2)2Cu+O22CuO (3) (4)通過化學反應除去混合物中的一種成分，再測量混合物在反應前后體積(或質量)的變化，從而得出該種成分的含量【解析】測定空氣中氧氣含量的方法比較多，但基本的思路是：利用氧氣的助燃性，加入的物質能消耗空氣中的氧氣，但又不產生新的氣體，導致容器內的壓強發生變化，進而用不同的方法通過氣體的體積的變化，確定空氣中氧氣的體積含量。本題是用Cu和O2的反應，

20、利用注射器內氣體體積的的變化測定空氣中氧氣的體積含量，要注意Cu必須足量，還要通過來回推拉注射器，充分消耗氧氣。類型三、考查空氣的污染防治6.下表是今年春季我國部分地區的空氣質量日報內容：序號城市污染指數首要污染物空氣污染指數空氣質量級別北京103可吸入顆粒物輕微污染呼和浩特500可吸入顆粒物重度污染廈門72可吸入顆粒物良深圳36無優回答下列問題(友情提醒：選擇題可能有多個正確選項)（1）當日空氣質量最好的城市是（填序號）。（2）人類需要潔凈的空氣。目前我國城市空氣質量日報中的污染物不包括（ ）A可吸入顆粒物 B二氧化碳 C二氧化氮 D氮氣（3）為改善空氣質量，北京開始執行“機動車尾號限行”措施，下列說法正確的是 。A尾氣不會對空氣造成污染 B每月少開一天車不會減少汽車尾氣的排放C汽車尾氣中只含有CO2和H2OD“為首都多一個藍天”是每個市民的職責（4）SO2氣體是空氣的主要污染物， 該氣體可用氫氧化鈣懸濁液吸收，生成難溶于水的亞硫酸鈣（CaSO3）和水。請寫出該反應的化學方程式 。（5）想一想，請說出廈門空