第2篇 第3讲 空气 华东师大版中考科学考点突破讲义(教师版含答案)

第3讲空气
考点一空气的成分及对人类的重要作用(a)
1．空气的成分(体积比)
气体成分
体积
比(%)
性质用途
氮气78 化学性质较不活泼，在一般条
件下不易与其他物质反应
作保护气，食品袋中的防腐
剂，制造化肥、炸药的重要原
料，液氮冷冻等
氧气21 不易溶于水，密度比空气略
大，化学性质比较活泼
供给呼吸，常做氧化剂
稀有气体0.94 化学性质不活泼，通电时能发
出不同颜色的光
作保护气，充制霓虹灯，用于
激光技术，氦气密度小，用作
气球填充气
二氧化碳0.03 参与植物的光合作用作温室气肥其他0.03
2
装置图注意点
试剂要求：足量红磷
装置要求：气密性良好
操作要求：待集气瓶冷却到室温后再打开弹簧夹
实验现象：大量白烟，瓶内液面上升约1/5体积
实验结论：空气是混合物；O 2约占__15__，可助
燃；N 2约占4/5，不可燃也不可助燃，难溶于水
(2)选择的药品应具备的条件：能在空气中燃烧；在空气中燃烧时只与氧气反应，不消耗空气中其他气体；燃烧后只产生固体或产生的气体可以被水或其他溶液吸收。

【知识拓展】
1．空气是一种混合物。

空气中各种气体的含量是体积分数，不能误解为质量分数。

2．空气中氧气体积分数的估测实验中，不能用铁代替红磷的原因是铁不能在空气中燃烧；不能用木炭、硫代替红磷的原因是产物是气体，不能产生压强差。

3．空气对人类生活、生产的重要作用及工业上空气成分的分离
(1)空气与其他物质一样具有质量。

(2)大气对浸在其中的物体会产生各个方向的压强，这种压强叫作__大气压强__。

生活中的水泵、塑料吸盘挂衣钩、可以吸墨水的钢笔、吸饮料的吸管等，都是利用了大气压的作用。

(3)空气冷冻分离法：工业上利用液态空气中各成分的__沸点__不同，可以从液态空气中分离出氧气、氮气和稀有气体。

为了便于区别，人们将盛__液氮__的钢瓶漆成黑色，盛__液氧__的钢瓶漆成蓝色。

考点二 氧气的性质及用途(b )
1．性质
(1)物理性质：无色、无味的气体，密度比空气__略大__，__不易__溶于水，液氧呈__淡蓝色__。

(2)化学性质：是一种化学性质比较__活泼__的非金属单质，具有__助燃性__、__氧化性__等。

2．氧气与一些常见物质的反应
(1)成分检测：将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明是氧气。

(2)收集验满：向上排空气法收集时，将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，则已集满。

4．氧气的用途：呼吸(急救、登山、潜水、航天等)；冶炼金属；切割焊接金属；作氧化剂等。

考点三二氧化碳的性质和用途(b)
1．物理性质：无色、无味，密度比空气__大__，__能__溶于水，常温常压下呈气态，在__加压__或__降温__下，气态二氧化碳可转变为无色液体或雪状固体，固态二氧化碳俗称__干冰__。

2．化学性质：既不能燃烧，也不支持燃烧，不能供人呼吸；与水反应生成__碳酸__(不稳定，受热易分解)，能使紫色石蕊试液变红色；能与NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等可溶性碱反应。

3．二氧化碳的检验
(1)成分检测：将气体通入__澄清石灰水__中，若产生__白色沉淀__，说明该气体是CO2；其反应的化学方程式为__CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O__。

(2)收集验满：将燃着的木条放在集气瓶口，若木条__熄灭__，则已集满。

4．二氧化碳的应用：灭火、人工降雨、作制冷剂、作气体肥料等。

考点四臭氧层的作用、温室效应的成因、利弊(a)
1．臭氧层的作用
大气层的平流层中含有一层__臭氧__气体，它可以吸收大部分(99%以上)太阳光中的__紫外线__，保护地球上各种生物的繁衍和生长。

2．温室效应的成因、利弊、如何控制
地球对流层中__水蒸气__和__二氧化碳__等气体允许太阳的热辐射透过，但却阻止地表热量的散发。

这种现象被称为温室效应。

温室效应使地球表面温暖湿润，生机盎然。

但是，如果温室效应加剧，对流层阻止热量散发的能力太强，就会导致全球气候变暖，甚至加剧土地荒漠化，引起冰川融化和海平面上升。

控制温室效应的方法：①减少__二氧化碳__等温室气体的排放(减少煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧)；②植树造林，增加对温室气体的吸收。

考点五空气污染(a)
1．空气污染物的主要来源
一般认为，空气污染物主要是__污染性气体__(二氧化硫、氮氧化物等)和__可吸入__颗粒物。

2．空气污染物的防治
防治空气污染的方法：控制污染源，减少废气排放，提倡使用无污染能源，积极植树造林等。

3．空气质量预报的主要内容
空气质量状况预报包括__污染指数__、__首要污染物__和__环境空气质量等级__。

目前计入空气质量指数的污染物有SO2、NO2、可吸入颗粒物、O3和CO等。

◆类型一探究空气的成分
[2020·下城一模]如图所示装置可用来测定空气中氧气的含量。

对该实验分析错误的是(D)
A．装置气密性良好、白磷足量是实验成功的重要因素
B．由①到②，需等到试管内气体冷却至室温
C．试管内压强的减小导致试管内液面上升
D．将白磷改为木炭也能得到正确的实验结论
跟踪训练1[2020·西湖一模]如图所示是测定空气中氧气含量实验的装置，加热过程中反复推拉注射器活塞，直至反应完全，冷却至室温，活塞稳定后读数。

假设装置气密性良好，注射器活塞移动灵活无阻力。

请回答：
(1)加热过程中，气球的作用是__平衡气压__。

(2)根据下表提供的实验数据，完成表格。

硬质玻璃管中空气体积反应前注射器
中空气体积
反应后注射器中
空气体积
空气中氧气的
体积分数
30 mL 10 mL 4 mL __15__%
(3)
滴加足量稀硫酸，__固体部分溶解，溶液由无色变为蓝色__现象可以作为铜粉过量的证据。

[解析] (1)加热时，密闭装置内气压变大，从安全角度考虑，设置了气球，用气球体积的变化来平衡气压。

(2)反应前装置内空气总体积为30 mL＋10 mL＝40 mL，反应消耗的
空气体积为(10 mL－4 mL)＝6 mL。

因此空气中氧气体积分数为6 mL
40 mL×100%＝15%。

(3)
生成的氧化铜会溶解在稀硫酸中，使溶液由无色变为蓝色，若铜粉过量，只溶解部分固体。

◆类型二氧气的性质
如图所示是“铁丝在氧气中燃烧”的实验改进装置。

下列说法错误的是
(D)
A．氧气无须提前制备和收集
B．此实验用分液漏斗可以控制反应速率
C．该装置也可用于二氧化碳和氢气的制备、干燥和检验
D．铁丝在氧气中剧烈燃烧，发出黄色火焰，产生黑色固体
跟踪训练2[2018·杭州]小金在做硫燃烧实验时，进行了如下操作：①在铺有细沙的燃烧匙里放入少量的硫；②将燃烧匙在酒精灯火焰上加热，直至硫燃烧；③将燃烧匙伸进只盛有氧气的集气瓶中(集气瓶内盛有滴加紫色石蕊试液的少量水)。

实验中可观察到的现象与结论不符合的是(D)
A．对比①和②可说明硫燃烧需要达到一定的温度
B．对比②和③中硫的燃烧现象说明氧气具有助燃性
C．在③中观察到紫色石蕊试液变红，说明硫燃烧是化学变化
D．在③中观察到紫色石蕊试液变红，说明硫燃烧产物是一种酸
[解析] ①中硫不燃烧，②中加热硫燃烧，对比①和②可说明硫燃烧需要达到一定的温度；在只有氧气的情况下硫仍能燃烧，说明氧气具有助燃性；③中紫色石蕊试液变红说明有新物质生成，为化学变化；紫色石蕊试液变红不能说明硫燃烧产物为酸，可能是该产物与水反应后的物质呈酸性。

实际上使紫色石蕊试液变红的是二氧化硫与水反应生成的亚硫酸。

◆类型三二氧化碳的性质
[2020·杭州]小金通过实验室制取和收集二氧化碳的方法获得了一瓶二氧化碳气体。

接着利用这瓶二氧化碳气体完成了图示实验。

观察到蜡烛
火焰自下而上依次熄灭。

下列说法错误的是(A)
A．实验室制取二氧化碳的药品为块状大理石和稀硫酸
B．实验室可采用向上排空气法收集二氧化碳
C．图示实验可说明二氧化碳密度比空气大
D．图示实验可说明二氧化碳不支持蜡烛的燃烧
跟踪训练3[2020·富阳一模]某科学兴趣小组设计了如图所示制取二氧化碳的装置(仪器的固定装置已经省略)。

这个装置既可用于制取气体，又可用于探究物质性质。

(1)实验开始后，关闭K2、打开K1，可观察到B中现象为__紫色石蕊溶液变红__。

C中的蜡烛由下至上依次熄灭，说明二氧化碳具有的性质是__密度比空气大，不能燃烧也不支持燃烧__。

(2)实验开始后，关闭K1和K3，打开K2，观察E中的现象：然后再打开K3观察E中的现象，其不同之处是__关闭K3时E中无现象，打开K3时E中溶液变浑浊__，写出E 中反应的化学方程式__CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O__。

◆类型四空气污染
[2018·金华]2018年中国环境日主题为“美丽中国，我是行动者”。

为共建天蓝、地绿、水清的美丽金华，下列措施不可取的是(C)
A．加大空气质量监测，改善环境状况
B．生活垃圾分类回收，垃圾资源化
C．大量使用农药化肥，提高粮食产量
D．大力开展五水共治，保护水资源
跟踪训练4[2019·宜昌]打赢蓝天保卫战，我们在行动，下列做法不属于防治大气污染措
施的是(D)
A．大力削减燃煤污染
B．深化治理工业污染
C．精准管控扬尘污染
D．严格控制噪音污染
1．[2019·天水]空气是一种宝贵的自然资源，由多种物质组成。

下列说法错误的是
(D) A．氦气可用来填充探空气球
B．氮气充入食品包装袋防腐
C．二氧化碳是植物光合作用的基本原料
D．氧气可用作火箭发射的燃料
2．下列实验现象的描述符合事实的是(D)
A．硫在空气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰
B．红磷在氧气中燃烧，生成大量白雾
C．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
D．将点燃的木条放入盛满二氧化碳的集气瓶中，木条熄灭
3．[2019·徐州]某同学用如图所示装置测定空气里氧气的含量，实验时，连接好装置并检查不漏气后再进行后续操作，下列说法正确的是(B)
A．在空气里点燃红磷后，应缓慢把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞
B．所用红磷要过量，以保证集气瓶内空气里的氧气能充分反应
C．红磷燃烧时，要打开止水夹，以免瓶因温度升高，气压较大，造成橡皮塞从瓶口脱落
D．仍用本装置，只把红磷换成燃烧的木炭，能更精确测定空气里氧气的含量
4．图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量，图2是用该装置测得实验过程中集气
瓶内气压与时间关系图(该装置气密性良好，p0是集气瓶内初始气压)。

下列说法正确的是(D)
A．红磷的多少对实验结果无影响
B．集气瓶中气压瞬间变大是O2迅速消耗造成的
C．c点时反应刚好停止
D．b、c、d点时集气瓶中所含物质相同
[解析] 若红磷量不足，集气瓶中的氧气无法全部消耗掉，氧气的含量测量不准确，A错误。

B选项，集气瓶中气压瞬间变大是红磷燃烧放热造成的，故B项错误。

红磷燃烧放热使得气压升高，当气压升到最高点a时，反应已经结束，所以b、c、d点时集气瓶中所含物质相同，故C项错误，D项正确。

5．利用生活中的废弃材料来做家庭小实验，其乐无穷！小美同学设计了如图所示的装置(a、d为浸有紫色石蕊试液的湿润棉花，b、c为用紫色石蕊试液浸过的干燥棉花。

垂直固定玻璃管的装置未画出)来探究二氧化碳的制取和性质。

下列关于该实验装置的叙述不正确的是(B)
A．通过推压注射器活塞，可以控制进入饮料瓶内液体的量
B．利用该装置制取二氧化碳时注射器内的液体可为稀硫酸
C．利用该装置可验证二氧化碳的密度比空气大及二氧化碳能与水发生反应
D．该装置的左半部也可用于制取氧气
6．[2019·舟山]非洲的尼奥斯湖是火山口湖，湖底溶有大量含二氧化碳的火山气体。

1986年8月21日，大量的降水使上层湖水变凉而下沉，下层湖水上涌，二氧化碳气体从水中逸出，并沿着山谷向下扩散，导致山脚的大量居民窒息死亡。

根据以上信息回答：
(1)非洲有大量的火山分布，火山是__地球内力作用__的表现之一。

(2)湖水上涌后，溶解的二氧化碳气体从水中逸出，是由于液体压强随深度的减小而__减小__，导致了二氧化碳的溶解性减小。

(3)逸出的二氧化碳气体沿着山谷向下扩散，是由于二氧化碳具有__密度比空气大__的性质。

7．人类发现二氧化碳经历了多个世纪，下列是其过程中的部分资料。

资料一：1630年，海尔蒙特发现在一些洞穴处，有一种能使燃着的蜡烛熄灭的气体，后来被证实是CO2。

资料二：1766年，卡文迪许通过实验测得，室温下1体积水大约能溶解1体积二氧化碳气体。

(1)根据海尔蒙特的发现，可推测二氧化碳的化学性质：__既不燃烧也不支持燃烧__。

(2)如图，在室温下将容积为200毫升的广口瓶注满蒸馏水，通过导管缓慢通入300毫升CO2。

如果卡文迪许的结论是正确的，则在量筒中收集到的水约为__100__毫升。

[解析] (2)因为室温下1体积水大约能溶解1体积二氧化碳气体，因此200 mL水只能溶解200 mL二氧化碳，则排出水的体积为100 mL。

8．[2020·临海一模]某兴趣小组对教材中“测定空气中氧气含量”实验(如图甲)进行了改进，设计了图乙(选用容积为45 mL的试管作反应容器)的实验方案，收到了良好的实验效果。

对比分析下面两个实验，回答下列问题：
(1)乙实验操作如下(装置气密性良好)：①点燃酒精灯；②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹；③将少量红磷平装入试管中，把20 mL的注射器活塞置于10 mL刻度处，并按图乙所示的连接方式固定好，再用弹簧夹夹紧橡皮管；④读取注射器活塞位置的刻度数据。

你认为正确的实验操作顺序是__③①②④__。

(填序号)
(2)乙实验中，注射器活塞最后将停止在约__1__mL刻度处。

(3)对照甲实验，你认为乙实验有何优点？__环保，且无需打开瓶塞，实验更精确__(回答一点即可)。

第11 页/ 共11 页。