考点07 空气的成分-2021年考点全解析(人教版,无答案)

考点七空气的成分
1．空气的成分及用途
（1）空气的成分
空气是混合物，主要由氮气(N2)和氧气(O2)组成，在通常情况下，空气中各种成分的含量保持相对稳定。

（2）氧气用途
①供给呼吸（如登山、医疗、潜水等）
②支持燃烧（如炼钢、气焊、航空等）
（3）氮气用途
①作保护气（如汽车安全气囊、灯泡、食品袋等充氮气），利用N2化学性质不活泼；
②制硝酸和化肥；
③冷冻麻醉；
④制造低温环境。

（4）稀有气体用途
①电光源，利用稀有气体通电时能发出不同颜色的光。

②作保护气（焊接金属的保护气、灯泡内保护气），利用稀有气体化学性质很不活泼。

注意：“稀有气体”是一类气体的总称，不是一种气体。

2．空气中氧气含量的测定
（1）二百多年前，法国科学家拉瓦锡通过实验得出了空气是由氧气和氮气组成，其中氧气约占空气总体积1
5的结论。

（2）空气中氧气含量的测定
A．实验原理4P+5O2点燃
====2P2O5
===
B ．实验装置
C ．实验步骤
① 连接装置，并检查装置的气密性。

② 点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入集气瓶中，并塞紧塞子
③ 待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹。

C ．实验现象
① 红磷燃烧，产生大量白烟；
② 放热；
③冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水沿着导管进入集气瓶中，进入集气瓶内水的体积约占集气瓶空气总体积的15。

D ．实验结论
① 红磷燃烧消耗空气中的氧气，生成五氧化二磷固体；
② 空气中氧气的体积约占空气总体积的15
； ③ N 2不能支持燃烧且 难溶于水。

E ．注意事项
红磷必须过量：如果红磷的量不足，集气瓶内的氧气没被完全消耗，测量结果会偏小；
装置气密性要好： 如果装置的气密性不好，集气瓶外的空气进入集气瓶，测量结果会偏小；
冷却后再打开弹簧夹，否则测量结果偏小。

F ．实验成果的关键
①装置不能漏气；
②导管中事先充满水；
③红磷要稍过量；
④点燃红磷后伸入集气瓶和塞紧橡皮塞的动作要快；
⑤要等到集气瓶冷却到室温后再打开弹簧夹。

G ．变式装置
3．空气的污染与防治
（1）空气污染物
空气的主要污染物有有害气体和粉尘。

目前计入空气污染指数的项目暂定为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物(粒径在10微米以下的颗粒物，称PM10，又称飘尘)和臭氧等。

【特别提醒】二氧化碳属于空气的组成成分，不是空气污染物。

但二氧化碳的含量过高，会加剧温室效应。

（2）空气污染的危害：严重影响人体健康，影响农作物生长，破坏生态环境，其中全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等也都与空气污染有关。

（3）防治空气污染：加强大气质量监测，改善环境状况；减少使用化石燃料，使用清洁能源；积极植树造林种草；禁止露天焚烧垃圾等。

【特别提醒】目前，我国采取的空气质量等级分为五级，等级越低，空气污染指数数值越小，即空气质量越好，越有利于人体健康。

1、空气中的成分指的是气体的体积分数，不是质量分数。

2、一般来说，空气的成分比较固定。

这是因为动植物的呼吸和腐烂、物质的燃烧、钢铁的锈蚀等都需要消耗大量的氧气，但是绿色植物在日光下进行光合作用会放出大量的氧气，从而使氧气量保持相对平衡。

3、测定空气中氧气含量的实验，可燃物要求是在空气中能和氧气反应又不生成气体的固体；红磷要过量，确保和容器内空气里的氧气充分反应；容器密闭，有良好的气密性，观察水面进入容器里的高度时应待容器中的温度冷却至常温。

1、空气中最多的气体是氮气，其次是氧气。

要注意空气中各成分所占的比例是以体积分数来说的。

稀有气体是指氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气等气体的总称。

它们在空气中的含量较少，所以称为稀有气体。

同时由于它们的原子的最外层电子数均为稳定结构，所以它们的化学性质非常稳定，因此又称为惰性气体。

2、从整个大气层的角度来说，空气的成分是相对固定的。

但从局部区域来说，空气的成分会有小幅度的变化。

3、空气中氧气含量的测定实验方法各异，但其原理是一致的，即利用物质在点燃或加热的情况下、在密闭容器内与氧气发生反应，耗尽其中的氧气，造成瓶内压强的降低；然后根据容器内压强的改变，测定空气中氧气的含量。

4、利用加热铜的原理测定空气中氧气含量的方法：
①原理：铜和氧气在加热的情况反应生成氧化铜； ②实验现象：铜由红色变为黑色。

打开止水夹后，读数时装置内气体的体积减少约为总体积的15。

③实验装置：
④实验操作中的注意事项：
装置应密闭，铜粉应过量，来回推动注射器活塞的次数要多，要冷却到室温后再读数，否则会产生较大的误差。

1．二者的比较
纯净物 混合物 区别
含一种物质 含两种或多种物质 特性
有固定组成和性质 无固定组成和性质 表示
能用化学符号表示 不能用化学符号表示 举例
氧气、二氧化碳 空气、盐水、糖水
联系
混合物纯净物 2．判断的方法
(1)看所含物质种类：含一种物质的是纯净物；含不同种物质的是混合物。

如冰水共存物是纯净物。

(2)看表示方法：能用化学符号表示的物质是纯净物；不能用化学符号表示的物质是混合物。

(3)看有无固定熔、沸点：有固定熔、沸点的物质是纯净物，无固定熔、沸点的物质是混合物。

3．判断纯净物、混合物常见的错误
①“洁净、混合”等字眼为干扰项。

洁净不一定纯净，如洁净的空气只是没有污染，仍含有氧气、氮气等
多种气体，属于混合物，不属于纯净物。

②二氧化碳等是物质的名称，“氧”“碳”指组成物质的基本成分——氧元素、碳元素，不是两种物质。

二氧化碳是纯净物，不是混合物。

1、燃料燃烧对空气的影响
（1）燃料中某些元素如硫、氮等燃烧时，产生空气污染物SO2、NO2等；
（2）燃料燃烧不充分，产生一氧化碳；
（3）未燃烧的碳氢化合物及碳粒、尘粒等排放到空气中。

2、空气受到污染后会带来多方面的危害，主要表现在以下几个方面：
（1）严重影响人体健康（有害气体、粉尘）；
（2）全球气候变暖（空气中二氧化碳增多引起温室效应）；
（3）臭氧层破坏（氟利昂的排放，飞机尾气的排放）；
（4）酸雨的形成（二氧化硫、二氧化氮等气体引起的）
3．空气污染影响每个人的身体健康，因而要爱护环境，减少污染．
例1．（2020四川攀枝花）图为空气成分示意图(按体积分数计算)，其中“R”代表的是（）
A.氮气
B.氧气
C.稀有气体
D.二氧化碳
【答案】B
【解析】空气中各种气体的体积分数：氮气78%，最大；氧气21%，第二；剩余气体物质为1%；则R表示氧气；
故选：B。

例2．（2020湖南益阳）测定空气成分含量的实验中，体积分数约占1/5的是（）
A.O2
B.N2
C.CO2
D.H2O
【答案】A
【解析】空气中氮气体积分数78%，氧气体积分数21%，氧气体积分数约占五分之一，故选：A。

例3．（贵州省安顺市2020年中考化学试题）空气是人类生产活动的重要资源。

下列关于空气的说法正确的是
A．洁净的空气是纯净物
B．空气中可分离出氧气用于医疗急救
C．空气中含量最多的气体是二氧化碳
D．空气中氮气的化学性质比氧气活泼
【答案】B
【解析】
A、空气是由多种物质组成的混合物，故错误；
B、氧气支持呼吸，故可用于医疗急救，故正确；
C、空气中含量最多的气体是氮气，故错误；
D、氮气的化学性质不活泼，故错误；故选B。

例4．（湖南省邵阳市2020年中考化学试题）如图是“实验室测定空气中氧气含量”的实验装置图，下列有关说法错误的是（）
A．可用木炭代替红磷进行实验
B．做该实验前，应检查装置的气密性
C．待装置冷却至室温后才能打开止水夹
D．若红磷不足，将导致测得氧气的含量小于五分之一
【答案】A
【解析】测定空气中氧气含量的原理是，利用物质与空气中的氧气反应，又不生成气体，使瓶内气体减少，压强变小，水倒流入集气瓶内，倒流的水的体积就等于瓶内氧气的体积。

A、不可用木炭代替红磷进行实验，因为木炭燃烧生成气体，选项错误；
B、做该实验前，应检查装置的气密性，否则易导致测定结果不准确，选项正确；
C、待装置冷却至室温后才能打开止水夹读数，否则易导致测定结果偏小，选项正确；
D、若红磷不足，使氧气不能完全反应，将导致测得氧气的含量小于空气体积的五分之一，选项正确。

故选A。

例5．（2020广东）下列物质属于空气污染物的是（）
A.氧气
B.氮气
C.水蒸气
D.二氧化硫
【答案】D
【解析】属于空气污染物的是二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等，氧气、氮气、水蒸气均是无毒无害的空气成分。

故选：D。

考向一、空气的成分及用途
1．下列行为会增加空气中PM2.5的是（）
A．治理工地扬尘B．露天焚烧垃圾 C．使用公共自行车 D．禁止焚烧秸杆
【答案】B
【解答】A、治理工地扬尘，能减少PM2.5污染，故选项错误；
B、露天焚烧垃圾，燃烧会产生大量的微小颗粒物，会增加PM2.5污染，故选项正确；
C、使用公共自行车，能减少PM2.5污染，故选项错误；
D、禁止焚烧秸杆，能减少PM2.5污染，故选项错误。

故选B。

2．（2020北京）下列气体能供给动植物呼吸的是（）
A.CO2
B.H2
C.O2
D.N2
【答案】C
【解析】氧气具有供给呼吸的性质。

故答案是 C。

3．薯片放置于空气中一段时间，变得不再松脆，说明空气中含有（）
A．氮气 B．氧气C．水蒸气 D．二氧化碳
【答案】C
【解析】A、氮气不能使薯片变得不再松脆，故选项错误；
B、氧气能支持燃烧和供给呼吸，不能使薯片变得不再松脆，故选项错误；
C、薯片放置于空气中一段时间，变得不再松脆，说明空气中含有水蒸气，故选项正确；
D、二氧化碳不能使薯片变得不再松脆，故选项错误；
4．（2020山东德州）空气成分中，常充入食品包装袋用来防腐的是（）
A.氧气
B.氮气
C.水蒸气
D.稀有气体
【答案】B
【解析】A、氧气能够与多种物质反应，且能够支持呼吸，不能用作防腐剂，选项错误；
B、氮气的化学性质很稳定，不易与其它物质发生化学反应，可用作食品防腐剂，选项正确；
C、许多食品遇水受潮易发生变质，所以水不能用作食品防腐剂，选项错误；
D、稀有气体在空气中的含量低，生产成本较高，不适合用作食品防腐剂，选项错误，故选B。

5．（2020湖南岳阳）空气是一种宝贵的资源，有关空气成分的描述正确的是（）
A.氧气：可以做保护气
B.氮气：空气中体积分数最大的气体
C.二氧化碳：空气中的一种污染物
D.稀有气体：化学性质不稳定
【答案】B
【解析】
A、氧气化学性质活泼，不可以做保护气，说法错误；
B、氮气占空气体积78%，是空气中体积分数最大的气体，说法正确；
C、二氧化碳会造成温室效应，但不是空气中的一种污染物，说法错误；
D、稀有气体又称惰性气体，化学性质稳定，说法错误。

故选：B。

考向二、空气中氧气含量测定
6．（北京市2020年中考化学试题）利用如图装置验证了空气中氧气的含量。

下列叙述不正确的是
A．实验前需检查装置气密性
B．白磷的作用是消耗试管中的氧气
C．白磷熄火、试管冷却后再打开止水夹
D．最终量筒中液面约降至40mL刻度线处
【答案】D
【解析】
A、该装置是利用白磷燃烧消耗氧气，反应后，装置内压强减小，在压强差的作用下，量筒中的水进入试管，进入水的体积就是空气中氧气的体积，故实验前需检查装置的气密性，否则，装置漏气，外界空气进入，会使实验结果偏小，不符合题意；
B、白磷的作用是将试管内的氧气耗尽，使装置内压强减小，在压强差的作用下，量筒中的水进入试管，进入水的体积就是空气中氧气的体积，不符合题意；
C、白磷熄灭，试管冷却后，再打开止水夹，否则，试管内的气体受热膨胀，占据了一定的空间，会使进入水的体积偏小，从而使实验结果偏小，不符合题意；
D、空气中氧气的体积约占空气体积的1
5
，故进入水的体积大约是：130mL×
1
5
=26mL，故最终量筒中液面约
降至50mL-26mL=24mL刻度线处，符合题意。

故选D。

D、若红磷不足，使氧气不能完全反应，将导致测得氧气的含量小于空气体积的五分之一，选项正确。

故选A。

7．（黑龙江省牡丹江、鸡西地区朝鲜族学校2020年中考化学试题）测定空气中氧气含量的实验装置如图所示：下列有关说法正确的是（）
A．燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭
B．选用红磷是因为反应只消耗O2，生成固态的P2O5
C．装置内水位不会发生变化
D．本实验可以证明空气含有Ｎ2、O2、CO2和稀有气体
【答案】B
【解析】
A、燃烧匙中的红磷不可以换成硫或木炭，硫或木炭燃烧生成气体，装置中气压不变，装置中液面不会上升，无法测定氧气体积分数，A错。

B、选用红磷是因为磷只消耗O2不和氮气反应，生成固态的P2O5没有生成新的气体，B正确。

C、红磷燃烧消耗氧气，没有生成新的气体，装置中气压下降，在大气压作用下，液面上升，装置内水位会发生变化，C错。

D、本实验不可以证明空气含有CO2和稀有气体，D错。

故选：B。

8．（广东省广州市2020年中考化学试题）测定空气里氧气含量的实验装置和步骤如下：（已完成装置气密性检查）
①在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份；
②用弹簧夹夹紧胶皮管；
③点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察现象；
④红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，观察现象。

其中有错误的实验步骤是（）
A．①B．②C．③D．④
【答案】D
【解析】
A. ①在集气瓶内加入少量水，防止热的生成物落到瓶底，使瓶底受热不均而炸裂；因为氧气体积约占空气体积五分之一的，为了观察水进入瓶中的体积，将水面上方空间分为5等份，不符合题意；
B. ②用弹簧夹夹紧胶皮管，防止胶皮管漏气，不符合题意；
C. ③点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，减少红磷燃烧放热使气体逸出，减少误差，不符合题意；
D. ④红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，做法错误，没有冷却至室温就打开弹簧夹，水进入集气瓶的体积会小于五分之一，符合题意。

故选D。

考向三、空气的污染与防治
9．下列行为会增加空气中PM2.5的是（）
A．治理工地扬尘B．露天焚烧垃圾 C．使用公共自行车 D．禁止焚烧秸杆
【答案】B
【解答】A、治理工地扬尘，能减少PM2.5污染，故选项错误；
B、露天焚烧垃圾，燃烧会产生大量的微小颗粒物，会增加PM2.5污染，故选项正确；
C、使用公共自行车，能减少PM2.5污染，故选项错误；
D、禁止焚烧秸杆，能减少PM2.5污染，故选项错误。

故选B。

10．（2020广东）下列物质属于空气污染物的是（）
A.氧气
B.氮气
C.水蒸气
D.二氧化硫
【答案】D
【解析】属于空气污染物的是二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等，氧气、氮气、水蒸气均是无毒无害的空气成分。

故选：D。

11．（湖北省天门、仙桃、潜江、江汉油田2020年中考化学试题）在空气质量评价中，被计入主要污染物的物质是（）
A．水蒸气B．氧气
C．二氧化氮D．稀有气体
【答案】C
【解析】
目前计入空气质量评价的主要污染物为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物、细颗粒物和臭氧等。

水蒸气、氧气、稀有气体都是空气的组成成分之一，不属于污染物。

故选C。

12．（2019年天津市）造成酸雨的主要物质是（）
A．甲烷和一氧化碳
B．二氧化硫和一氧化碳
C．一氧化碳和二氧化碳
D．二氧化硫和二氧化氮
【答案】D
【解析】酸雨主要由化石燃料燃烧产生的二氧化硫、氮氧化物等酸性气体，经过复杂的大气化学反应，被雨水吸收溶解而成。

A、甲烷和一氧化碳不是造成酸雨的主要物质，故A错误；B、一氧化碳不是造成酸雨的主要物质，故B错误；C、二氧化碳和一氧化碳不是造成酸雨的主要物质，故C错误；D、二氧化硫能与水反应生成酸，二氧化氮能与水反应生成酸，故二氧化硫和二氧化氮是造成酸雨的主要物质，故D正确。

故选D。

考向四、纯净物和混合物
13．（2020云南）下列物质属于纯净物的是（）
A.矿泉水
B.生理盐水
C.蒸馏水
D.蔗糖水
【答案】C
【解析】A、矿泉水是由水、可溶性矿物质等两种以上物质混合而成，属于混合物，不符合题意；
B、生理盐水是由氯化钠和水组成，属于混合物，不符合题意；
C、蒸馏水是由一种物质组成，属于纯净物，符合题意；
D、蔗糖水是由蔗糖和水混合而成，属于混合物，不符合题意。

故选C。

14．“○”和“●”表示不同元素的原子，下图表示纯净物的是（）
A．B．C．D．
【答案】D
【解答】
A、混合物是由两种或两种以上的物质组成，图A表示两种物质组成的混合物，错误；
B、表示一种物质组成的纯净物，正确；
C、两种物质组成的混合物，错误；
D、两种物质组成的混合物，错误；
15．（2019年湖北省武汉市）下列物质中属于纯净物的是（）
A．液态氧B．洁净的空气C．汽水D．水泥砂浆
【答案】A
【解析】A、液态氧是氧气的液态，只有氧分子一种分子构成，属于纯净物，故A正确；B、洁净的空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等气体，属于混合物，故B错；C、汽水中含有水、碳酸、添加剂等物质，属于混合物，故C错；D、水泥砂浆中含有水泥、黄砂、水等物质，属于混合物，故D错。

故选A。