中考化学大题狂做系列 专题03 空气(含解析)

空气
1．【山西省右玉县二中-八年级上学期第二次月考】已知空气的主要成分是氮气和氧气，某课外活动小组设计测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图所示：
（1）红磷在集气瓶中发生反应的化学方程式______________________．该实验中红磷稍过量，目的是
___________________________________________；
（2）待燃烧停止，白烟消失并冷却后，打开止水夹，观察到烧杯中的水进入集气瓶，进水量约是
_________由本实验还可以推知氮气的哪一性质？试写出其中一种_______。

（3）若将红磷换成炭粉，该实验能否获得成功？________，理由是________________;
若将红磷换成铁丝，该实验能否获得成功？________，理由是________________。

【答案】磷+氧气五氧化二磷将空气中氧气完全反应集气瓶容积的不溶于水，或不燃烧、不助燃，比较稳定；否生成物是气体，瓶内压强不变小否铁丝不能在空气中燃烧，不能消耗空气中的氧气．
2．【北京101中学上学期初中九年级10月月考】氧气、氮气是我们认识的气体。

（1）下列属于氧气用途的是______________(填字母序号)。

（2）下列变化属于缓慢氧化的是_________(填字母序号)。

A．天然气燃烧 B．食物腐烂 C．液氧气化 D．动物呼吸
（3）食品包装中充氮气以防腐，因为氮气_______________________。

（4）利用物质沸点不同可以实现混合物的分离，根据下表数据判断。

工业上制取氧气，控制温度在_________范围时，可以将液态空气中的氮气与氧气分离开。

【答案】 AC BD 化学性质不活泼 -195.8℃<t<-183.0℃
3．【江苏省溧阳市~九年级第一学期期末教学情况调查】用符合下列要求的物质的序号填空。

①氮气；②氧气；③水蒸气；④氖气；⑤大理石；⑥食盐；
（1）能用于炼钢和医疗急救的是_______；
（2）空气中含量最多的气体是______；
（3）用于霓虹灯制造的是______；
（4）使放置在空气中的饼干变软的是_______；
（5）用于实验室制二氧化碳气体的是_____。

【答案】②①④③⑤
【解析】本题考查了常见物质的用途。

（1）能用于炼钢和医疗急救的是氧气；（2）空气中含量最多的气体是氮气；（3）用于霓虹灯制造的是氖气；（4）使放置在空气中的饼干变软的是水蒸气；（5）用于实验室制二氧化碳气体的是大理石。

所以答案为：②、①、④、③、⑤。

4．如图为工业制取氧气的微观示意图。

（1）氧气约占空气总体积的_____%。

（2）工业制取氧气是利用了液态氮和液态氧的____不同。

（3）将空气加压、降温变成液态空气的过程,其微观过程是____;升温时,____首先从液态空气中蒸发出来。

【答案】 21 沸点分子之间的间隔变小氮气
【解析】（1）氧气约占空气总体积的21%；
（2）工业制取氧气是利用了液态氮和液态氧的沸点不同；
5．【江苏省南京市致远初级中学-九年级上第二次阶段性考试】人类每时每刻都离不开空气，没有空气就没有生命，请回答下列问题：
（1）纯净的空气由多种物质组成，若各成分按体积计算，大约是氮气占___%、氧气占_____%、占0.03%、___________占0.94%，余下的是其他气体和杂质。

（2）稀有气体的下列用途，分别利用了哪项性质？请用字母序号填空：
A．化学性质很不活泼 B．密度比空气小
C．通电时会发出不同颜色的光 D．难溶于水
①灯泡里充入氩气_____________；②用氦气充填气球或汽艇_____________；
③用于制造霓虹灯_____________；④电焊金属时用氩气做保护气_____________。

【答案】 78 21 稀有气体 A B C A
【解析】本题考查了空气的成分和稀有气体的性质与用途的关系。

（1）纯净的空气由多种物质组成，若各成分按体积计算，大约是氮气占78%、氧气占21%、占0.03%、稀有气体占0.94%，余下的是其他气体和杂质。

（2）①灯泡里充入氩气是由于氩气化学性质很不活泼，用作保护气；②氦气密度比空气小可用于氦气充填气球或汽艇；③稀有气体通电时会发出不同颜色的光，可用于制造霓虹灯；④氩气的化学性质很
不活泼可用于电焊金属时做保护气。

故答案为：ABCA。

6．【天津市武清区、宝坻区等五区九年级上学期期末】我们的生活离不开化学物质，现有以下六种物质①氢气②氮气③氖气④天然气⑤铁⑥铝，从中选择适当物质的序号填空：
（1）可用作火箭发射推进剂燃料的是_____
（2）可用作霓虹灯的电光源的是_____
（3）可用于食品防腐的是_____
（4）地壳中含量最多的金属元素是_____
（5）目前世界年产量最高的金属是_____
（6）我国“西气东输”工程输送的是_____。

【答案】①③②⑥⑤④
【解析】（1）可用作火箭发射推进剂燃料的是氢气。

（2）稀有气体可用作霓虹灯的电光源，氖气属于稀有气体。

（3）氮气的化学性质稳定，可用于食品防腐。

（4）地壳中含量最多的金属元素是铝。

（5）目前世界年产量最高的金属是铁。

（6）我国“西气东输”工程输送的是天然气。

7．【江苏省镇江市丹徒区、句容区九年级上学期期末联考】用以下几种物质的序号填空：
A．氢气 B．氧气 C。

稀盐酸 D．氮气 E．干冰 F．氯化钠 G．双氧水 H．铜
（1）未来的理想能源是________；
（2）可用作人工降雨的物质是________ ；
（3）用于厨房调味品的是________；
（4）可用于切割、焊接金属的是________；
（5）用于制造电线、电缆的是________；
（6）常用作食品保护气的是________ 。

【答案】 A E F B H D
8．【江西省崇仁县第二中学九年级下学期第一次月考】镁条在空气中久置表面会变黑，某小组同学设计并进行实验探究镁条变黑的条件。

【查阅资料】碱石灰可吸收二氧化碳和水。

【猜想与假设】常温下，镁条变黑可能与O2、CO2、水蒸气有关
【进行实验】通过控制与镁条接触的物质，利用如图装置(镁条长度为3cm，试管容积为20mL)，分别进行下列5个实验，并持续观察20天。

【解释与结论】
（1）实验1的目的是________。

（2）实验2中，NaOH溶液吸收空气中二氧化碳的化学方程式是________。

（3）得出“镁条变黑一定与CO2有关”结论，依据的两个实验是________。

(填编号)
（4）由上述实验可推知，镁条变黑的条件是________。

【反思与评价】
（5）在猜想与假设时，同学们认为镁条变黑与N2无关，其理由是________。

【答案】检验只用氧气能否会使镁条变黑 2N aOH+CO2===Na2CO3+H2O 2、5 镁、氧气、二氧化碳、水蒸气共同作用常温下，氮气的化学性质不活泼，不与镁条反应
【解析】本题在“镁条变黑”的情境考查了控制变量法的运用。

控制变量法是通过设计对照实验（即控制其它条件相同时，一个实验使用某一条件或者满足某一因素，另一个实验不使用或者不满足），来进行实验探究的方法。

（1）实验1中碱石灰能吸收空气中的二氧化碳和水，镁条只与氧气接触，所以实验1的目的是检验只用氧气能否会使镁条变黑；（2）实验2中，NaOH溶液吸收空气中二氧化碳生成碳酸钠和水，化学方程式是2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O ；（3）证明“镁条变黑一定与CO2有关”，依据的两个实验是2、5，在实验2中 NaOH溶液能吸收空气中的二氧化碳，镁条只与氧气、水蒸气接触，镁条始终无明显变化，说明氧气、水蒸气不是镁条变黑的条件；在实验5中镁条只与氧气、水蒸气、二氧化碳接触，20天后镁条变黑，说明镁条变黑一定与CO2有关；（4）由上述实验可推知，镁条变黑的条件是镁、氧气、二氧化碳、水蒸气共同作用；（5）在猜想与假设时，同学们认为镁条变黑与N2无关，其理由是常温下，氮气的化学性质不活泼，不与镁条反应。

9．【北京市东城区-下学期初中八年级期末考试】空气中氧气含量测定的再认识。

【经典赏析】教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图甲）。

该实验中选择使用汞的优点有________（填字母序号）。

A．汞在汞槽中为液态，能起到液封的作用 B．生成的氧化汞加热分解又能得到汞和氧气
C．能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图乙），写出红磷燃烧的化学方程式________。

兴趣小组用该方法测出的氧气含量远低于21％。

【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量?
【进行猜想】（1）装置漏气；（2）_________；（3）_________。

【实验与交流】在老师的指导下，小明用过量的红磷进行该实验，用测氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度为6.2%。

此数据说明反应后装置内氧气有剩余。

【实验探究】小明根据查阅资料得知，铁丝生锈的原理是铁与水和氧气反应生成铁锈，探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量。

于是进行了实验（装置如图丙）。

通过7天测得的数据，计算出空气中氧气的含量为19.13%。

【交流与反思】依据实验数据进行分析，与红磷燃烧的实验方法相比，用铁丝生锈的方法的主要优点是_________。

【答案】 ABC 磷+氧气五氧化二磷反应后未冷却至室温就打开止水夹红磷的量不足装置内残留的氧气更少，实验结果更准确（或铁丝生锈消耗氧气更充分）
反应后装置内氧气有剩余。

【交流与反思】依据实验数据进行分析，与红磷燃烧的实验方法相比，用铁丝生锈的方法的主要优点是装置内残留的氧气更少，实验结果更准确（或铁丝生锈消耗氧气更充分）。

10．【福建省漳州市九年级上学期期末教学质量抽测】为验证质量守恒定律，我们做了镁条在空气中燃烧的实验。

点燃前，先将镁条用_____打磨光亮，再用_____ （填仪器名称）夹持镁条点燃，观察到的现象是剧烈燃烧、_____、放热、冒出白烟、生成白色固体。

充分燃烧后发现石棉网上剩余固体的质量小于反应前镁条的质量，原因可能是_____。

某同学还发现产物中有少量黄色固体。

【查阅资料】
镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁固体（Mg3N2），反应的化学方程式是_____。

【反思与交流】
空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃绕生成的氧化镁却远多于氮化镁，原因是_____。

【拓展与迁移】
测量空气中氧气含量的实验中，如果装置气密性良好，将红磷换成镁片，反应停止后，冷却至室温，打开止水夹，发现集气瓶内液面_____ （填“高于”、“等于”或“低于”）集气瓶的刻度1。

【答案】砂纸坩埚钳发出耀眼的白光生成的氧化镁部分扩散到空气中 3Mg+N2Mg3N2相同条件下镁更容易和氧气反应高于
11．【北京101中学上学期初中九年级10月月考】阅读下列科普短文。

即使艳阳高照、天气晴好，有时人们也会出现眼睛刺痛、咳嗽等不良症状。

专家认为，这很可能与臭氧(O3)有关。

臭氧原本是大气中自然产生的一种具有特殊臭味的微量气体，在常温常压下即可缓慢反应生成氧气，当温度达到165℃时迅速反应。

绝大部分臭氧存在于离地面25公里左右处的大气平流层中，这就是人们通常所说的臭氧层。

臭氧量往往随纬度、季节和天气等因素的变化而不同。

研究人员发现，天空中的臭氧层能吸收99％以上的太阳紫外线，为地球上的生物提供了天然的保护屏障。

为何它又成了危害健康的污染物? 地表臭氧并非自然产生的，而是由石油产品(如汽油)等矿物燃料燃烧产生的氮氧化物(如二氧化氮)与空气中的氧气结合而形成的。

强烈的阳光照射会加速这一化学反应。

地表空气中的臭氧对人体极为有害，一些易于过敏的人长时间暴露在臭氧含量超过每立方米180微克的环境中，会产生上述不良症状。

研究表明，空气中每立方米臭氧含量增加100微克，人的呼吸功能就会减弱3％。

对于运动员来说，空气中的臭氧含量可以直接影响到他们的耐力和比赛成绩。

自中国执行新《环境空气质量标准》，监测6种污染物以来，臭氧便成为一些城市夏季空气质量“超标日”的首要污染物。

下图为某地夏季某日昼时(7：00-18：00)臭氧、二氧化氮(NO2)浓度随时间的变化图。

依据文章内容回答下列问题。

（1）写出臭氧的一条物理性质______________________________。

（2）写出臭氧迅速生成氧气反应的文字表达式_________________________。

（3）如上图，某地夏季某日昼时，臭氧污染最严重的时间段是_____(填序号)。

A．8：00～10：00 B．10：00～12：00 C．12：00～14：00 D．14：00～16：00
（4）下列说法正确的是_____(填序号)。

A．臭氧层具有吸收紫外线的作用
B．地表空气中臭氧的含量与天气阴晴无关
C．臭氧和氧气可以在不同的条件下相互转化
D．空气中臭氧浓度不同会对人体造成不同程度的影响
（5）为了减少臭氧污染，请你向市民提出一条生活中可行的倡议________________。

【答案】特殊气味、气体臭氧氧气 D ACD 少开车
12．甲、乙、丙是三个实验的示意图，根据下图中所发生的化学反应，进行总结归纳并回答下列问题：
已知三个化学反应分别是：S+O2SO2 P+O2P2O5 C+O2CO2
（1）上述三个化学反应有多个共同的特点，分别是：________ ； ________；________；________。

（至少答出两点）。

（2）三个反应也有许多不同，请指出其中一个与另外两个的不同之处：________。

【答案】产物只有一种反应物都是两种反应条件都是点燃都有氧气参加反应第二个反应产物为固体
【解析】本题考查了氧气的化学性质。

熟记常见物质在氧气燃烧的现象是解题的关键。

（1）上述三个化学反应有多个共同的特点，分别是：产物只有一种；反应物都是两种；①反应条件都是点燃；②都有氧气参加反应。

（2）三个反应也有许多不同，请指出其中一个与另外两个的不同之处是第二个反应产物为固体。

13．【北京101中学上学期初中九年级10月月考】下图所示装置可用于测定空气中氧气的含量。

（1）补全空白处的实验步骤。

a ．按图组装好装置；
b ．______________________________；
c ．在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份，用弹簧夹夹紧胶皮管；
d ．取足量红磷放入燃烧匙内，点燃后立即伸入集气瓶，迅速塞紧胶塞；
e ．待红磷熄灭后，打开弹簧夹。

观察。

（2）红磷燃烧的文字表达式为_________________。

（3）红磷燃烧观察到的现象是_________________。

（4）实验中能证明氧气体积约占空气体积l/5的实验现象应是：打开弹簧夹，水进入集气瓶中，进入集气瓶中水的体积约占________。

烧杯内的水进入集气瓶的原因是________。

（5）同学们按上述实验步骤进行实验，测得空气中氧气的体积分数小于1/5，造成该实验误差的原因可能是_________________(答出一种合理原因即可)。

【答案】 b 检查装置的气密性 磷+氧气→点燃
五氧化二磷 燃烧，放热，产生大量白烟 集气瓶内水面上方体积的1/5(集气瓶内空气体积的1/5) 红磷熄灭后，未待集气瓶内气体冷却到室温，就打开止水夹
【解析】（1）该实验的成功的关键之一是装置的气密性良好，故组装好装置后要检查装置的气密性；（2）红磷与氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，反应文字表达式为：磷+氧气→点燃五氧化二磷；（3）红磷燃烧的现象是燃烧，放热，产生大量白烟；（4）实验结束温度冷却后打开止水夹，进入集气瓶的水的体积占集气瓶内水面上方体积的1/5；水进入集气瓶的原因是红磷燃烧耗尽瓶中的氧气，使瓶内压强减小，水被压入集气瓶中；（5）该实验中测量结果偏低的原因有红磷熄灭后，未待集气瓶内气体冷却到室温，就打开止水夹或者是红磷量不足、气密性不好等；
14．【 北京市中考化学复习测试】如下图是测定空气中氧气含量的实验装置图。

实验如下：用注射器抽取30 mL 空气(活塞拉至30mL 刻度处)，硬质玻璃管中空气的体积为50 mL ；在硬质玻璃管中放入过量铜粉，在右侧导管口套上瘪的气球；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；将气球中气体全部挤入硬质玻璃管，注射器中气体的体积为14 mL 。

（1）写出铜粉与氧气反应的化学方程式：__________________。

（2）实验时，铜粉过量的目的是________；________(填“能”或“不能”)用木炭代替铜粉进行相同实验。

（3）实验测得空气中氧气的含量为________。

【答案】 2Cu＋O2 2CuO 使硬质玻璃管中的氧气完全反应不能 20%(或)
【解析】本题考查了空气中氧气的含量的测定。

理解测定原理是解题的关键。

（1）铜粉与氧气加热时反应生成氧化铜；发生反应的化学方程式为2Cu＋O2 2CuO；
15．【江苏省南京市致远初级中学-九年级上第二次阶段性考试】空气中氧气含量测定的再认识。

【经典赏析】教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图1），通过该实验能比较
准确的测定出氧气体积分数，原因是_________________（填序号，可多选
．．．．．．．）。

A．在汞槽中起到了液封的作用，保证了实验在密闭环境下完成
B．该反应的生成物加热分解又能得到汞和氧气
C．汞在空气中反应剧烈，实验在很短的时间内就能完成
D．能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
【实验回顾】目前，实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（实验装置如图2），写出红磷燃烧
的符号表达式：_____________。

兴趣小组用该方法测出的数据如下表所示：
请计算出空气中氧气含量___________（计算结果保留一位小数）
【提出问题】用该方法测出的氧气含量为什么会偏小？
【进行猜想】（1）红磷的量不足；（2）___________（任写一条）
【实验改进1】该实验仍有可改进之处，小明在老师的帮助下设计了新的实验，用白磷代替红磷进行实验
（实验装置如图3），改进后的优点有__________（填序号
．．．，可多选
．．．）。

（提示：白磷在40℃就能燃烧，燃烧产物与红磷的燃烧产物相同）
A．反应容器体积小，药品消耗少
B．装置简洁，减少了甲图装置中导管引起的误差
C．白磷比红磷着火点高，使用更安全
D．容器内径相等，易准确推算出空气中氧气的含量
【实验改进2】小红提出如使用注射器可以更准确的测定氧气体积（实验装置如图4），则在整个实验过程中，注射器活塞的变化是_____，最终注射器活塞的前沿停在___mL处。

【答案】 AD P+O2-P2O5 12.5% 未等装置冷却就打开弹簧夹（或装置漏气） ABD 先向右移动再向左移动 7
【解析】本题考查了空气中氧气含量测定。

题中提供的装置的共同点中，物质在密闭的容器中消耗氧气，容器的气压减小。

经典赏析：通过该实验能比较准确的测定出氧气体积分数，原因是在汞槽中起到了液封的作用，保证了实验在密闭环境下完成，能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽。

故选AD。

实验回顾：红
磷燃烧时生成了五氧化二磷，反应的符号表达式：P + O2 P2O5；空气中氧气含量=10085
120
mL mL
ml
×100%= 12.5%；进行猜想：测得氧气含量偏小可能的原因是（1）红磷的量不足；（2）未等装置冷却就打开弹簧夹（或装置漏气）；实验改进1：改进后的优点有：反应容器体积小，药品消耗少，装置简洁，减少了甲图装置中导管引起的误差，容器内径相等，易准确推算出空气中氧气的含量。

故答案为ABD；实验改进2：因为白磷在密闭容器内燃烧产生热量使气体膨胀，会使活塞先向右移动，等到冷却后由于氧气被消
耗，活塞会向左移动，若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，消耗氧气的体积为：（45mL+20mL）×1/5=13mL，试管冷却，可观察到活塞前沿运动至7刻度处.。