1、中考总复习：空气成分的探究（基础）责编：熊亚军 【考纲要求】了解空气的主要成分及各成分的性质和主要用途；能根据一些实验事实和现象，证明氧气、水蒸气、二氧化碳及氮气的存在。掌握测定空气中氧气含量实验的原理、装置、操作方法以及注意的问题。了解空气的污染和防治。【知识网络】氮气占 78% 化学性质：不活泼，一般不能燃烧、也不支持燃烧 用途：制氮肥，作保护气等氧气占 21% 物理性质：无色无味的气体，密度比空气大，不易溶于水用途：供给呼吸，支持燃烧物理性质：无色无味的气体成分（体积分数）稀有气体占 0.94% 化学性质：很不活泼用途：作保护气等二氧化碳占 0.03% 用途：灭火，制冷剂其他气体和杂质占
2、 0.03% 空气 二氧化氮 气态 二氧化硫主要污染物 一氧化碳可吸入颗粒物加强大气质量监测改进燃料结构污染防治措施使用清洁能源积极植树、造林、种草【考点梳理】考点一、空气的主要成分及其体积分数（高清课堂空气的组成及空气中氧气含量的测定）空气成分 氮气 氧气 稀有气体 二氧化碳 水蒸气和杂质体积分数 78% 21% 0.94% 0.03% 0.03%要点诠释：1.空气是一种宝贵的资源。空气中的氧气能供给呼吸和支持燃烧，可用于医疗、飞行、登山、潜水、炼钢、焊接切割金属等。氮气是无色、无味的气体，难溶于水，不支持燃烧，也不能供给呼吸，较难与其他物质发生化学反应，但在一定条件下也能与其他物质发生反应
3、；氮气具有广泛的用途，它是制硝酸和化肥的重要原料；由于氮气的化学性质不活泼，因此常用作保护气，如焊接金属时常用氮气作保护气，灯泡中充氮气以延长使用寿命，食品包装袋内充氮气以防腐。2.稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙等气体的总称。因为化学性质不活泼，过去又叫惰性气体，在生产和科学研究中，稀有气体有广泛的用途。由于稀有气体化学性质不活泼，因此常用作保护气，如焊接金属时用稀有气体来隔绝空气，灯泡中充稀有气体以使灯泡耐用；稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源。考点二、空气中氧气含量的测定（高清课堂空气的组成及空气中氧气含量的测定）法国化学家拉瓦锡用实验的方法研究了空气的组成，并得出空
4、气由氮气和氧气组成，且氧气约占空气的 结论。仿照这个历史上著名实验的原理，我们来测定空气中氧气的含量。51实验原理：利用 4P+5O2 2P2O5（白色粉末） ，消耗掉氧气后使容器中气压减小，水被压入容器中，而进入水的体积约等于被消耗氧气的体积。选择反应物的要求：可燃物必须选用只能与氧气反应，且燃烧后生成物为固体的物质。不能选用木炭、硫等，因为木炭、硫燃烧产生的是气体物质，且与所耗氧气体积相同，使瓶内外气压相等，水不会倒吸入瓶中。实验装置如右图：实验成功的关键：（）红磷必须足量；（）装置不能漏气；（）集气瓶中预先要加入少量的水；（）红磷点燃后要立即伸入集气瓶中，并塞紧胶塞；（）待红磷熄灭并冷却
5、后，打开弹簧夹。实验误差分析：进入瓶中水的体积一般小于瓶内空间 的可能原因是：51（1）红磷的量不足，使瓶内氧气未消耗尽；（2）胶塞未塞紧，使外界空气进入瓶内（即装置气密性不好） ；（3）未冷却至室温就打开弹簧夹，使进入瓶内水的体积减少。要点诠释：1.空气的组成以氮气和氧气为主，属于混合物。 2.测定空气中氧气含量实验应注意事项：（1）红磷必须过量。如果红磷的量不足，则不能将密闭容器内空气中的氧气完全反应掉，密闭容器内水面不能上升到原气体体积的 1/5，导致测得空气中氧气的体积分数偏小。（2）实验装置的密封性要好。如果密封性不好，则密闭容器外的空气会进入密闭容器内，导致所测得的氧气体积分数偏小
6、。（3）不能用硫、木炭、铁丝等代替红磷。因为硫或木炭燃烧后产生的气体会弥补反应所消耗氧气的体积，铁丝在空气中不能燃烧，导致密闭容器内水面不会上升。考点三、空气的污染防治空气的污染物：二氧化氮 气态 二氧化硫主要污染物 一氧化碳颗粒物城市空气质量日报：主要内容包括“空气污染指数” 、 “首要污染物” 、 “空气质量级别”等。目前计入空气污染指数的项目暂定为：SO 2、CO、NO 、可吸入颗粒物和臭氧等。空气质量级别有优、良好、轻度污染、中度污染和重度污染等几类。要点诠释：1.空气是我们赖以生存的重要物质，随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染，其中污染空气的主要气体有二氧化
7、硫、二氧化氮、一氧化碳等。这些污染物主要来源于化石燃料的燃烧和工厂废气的排放。污染了空气损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡。所以我们要保护空气，要从自身做起，应采取：消除污染源；使用洁净能源；工厂废气经处理达标到环保标准后再排放；植树、造林、种花、种草等措施。2.二氧化碳是空气中的固有成分，虽然空气中二氧化碳含量的增加能引起温室效应，但二氧化碳不是污染空气的物质；二氧化碳是绿色植物进行光合作用的必需物质之一，是地球上碳氧循环的重要组成造成酸雨部分，没有二氧化碳，地球上的动植物生命就难以存在。【典型例题】类型一、考查空气的主要成分及其体积分数1.（2015重庆中考）空气中氮气的体积分数大约
8、是（ ）A. 21% B. 31% C. 50% D. 78%【思路点拨】根据空气中各成分的体积分数进行分析判断即可。【答案】D 【解析】空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占 78%、氧气大约占 21%、稀有气体大约占0.94%、二氧化碳大约占 0.03%、其他气体和杂质大约占 0.03%。【总结升华】本题考查了空气中各种气体的含量，同学们要记忆有关的知识点，在理解的基础上应用。我们知道，食物较长时间露置在空气中就会变质，这主要是由于空气中含有（ ）A氧气 B氮气 C 二氧化碳 D 稀有气体【思路点拨】知道空气中各成分的性质和用途。【答案】A【解析】食物露置在空气中变质，主要是与空气中的氧
9、气发生了氧化反应。【总结升华】氧气是一种化学性质比较活泼的气体。食品包装袋内充入氮气等化学性质不活泼的气体，可以使食物隔绝氧气，延长食物的保质期。举一反三：【变式 1】下列有关氮气的叙述不正确的是（ ）A.氮气是一种无色无味的气体B.氮气易溶于水C.一般情况下，氮气不能燃烧，也不支持燃烧D.相同条件下，氮气的密度比空气略小【答案】B 【变式 2】 （2015辽宁中考）下列物质属于混合物的是（ ）A氧气 B生铁 C氯酸钾 D金刚石【答案】B 【解析】氧气、氯酸钾、金刚石都分别由一种物质组成，都是纯净物。生铁是铁和碳的合金，因为是由两种或两种以上物质组成的，故属于混合物。类型二、考查空气中氧气含量
10、的测定3要在一充满空气的瓶子中，将其中的氧气除去，又不增加其他气体的成分。下列物质在瓶中燃烧可达到目的的是( )A.木炭 B.硫磺 C.铁丝 D.红磷【思路点拨】此题考查的内容是测定空气中氧气含量的实验原理，可燃物只能选只与氧气反应，且反应没有气体生成的物质。【答案】D【解析】可燃物不能选用木炭、硫，因为木炭、硫燃烧产生的是气体物质，且与所耗氧气体积相同，使瓶内外气压相等，水不会倒吸入瓶中；铁丝在空气中不能燃烧，故 ABC 都不是正确选项。【总结升华】测定空气中氧气的含量，主要是利用了可燃物燃烧消耗了氧气，使密闭容器中压强减小，在外界大气压作用下，烧杯中的水倒吸入集气瓶内。可燃物必须选用燃烧后
11、生成物为固体的物质。4做空气中氧气含量测定的实验装置如右图所示。下列有关说法正确的是（ ）A选用红磷是因为反应可以耗尽 O2，生成液态的五氧化二磷B燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭C燃烧匙中的红磷越多，水位上升越高D钟罩内气体压强的减小会导致水面的上升【思路点拨】知道空气中氧气含量测定的实验原理、装置、操作方法以及误差分析。可燃物不能选用木炭、硫等，因为木炭、硫燃烧产生的是气体物质，且与所耗氧气体积相同，使瓶内外气压相等，水不会倒吸入瓶中。【答案】D【解析】A 选项中的五氧化二磷是固态的； B 选项中的硫和木炭燃烧后的产物是气体，会填补消耗掉的氧气的体积，不能使钟罩内气体压强减小；水位上升的高度
12、是由消耗掉的氧气的量决定的，当氧气全部消耗后，反应就停止了，不是红磷越多，水位上升就越高。【总结升华】掌握空气中氧气含量测定实验的原理、装置、操作要点及实验现象和结论，是正确解题的关键。如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。下列说法中，不正确的是（ ）A.实验时红磷一定过量 B.点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管C.红磷熄灭后立刻打开弹簧夹D.最终进入瓶中水的体积约为氧气的体积【思路点拨】知道空气中氧气含量测定的实验原理、装置、操作方法及注 意事项。【答案】C【解析】若在红磷熄灭后立即打开弹簧夹，会因集气瓶中的温度过高使水不能完全的被倒吸入集气瓶中，使测量
13、结果偏低。【总结升华】此题考查有关空气中氧气含量测定的实验。实验成功的关键是：红磷必须足量；装置不能漏气；集气瓶中预先要加入少量的水；红磷点燃后要立即伸入集气瓶中，并塞紧胶塞；待红磷熄灭并冷却后，再打开弹簧夹。举一反三：【变式】法国化学家拉瓦锡通过实验，得出了空气是由氧气和 组成的结论。【答案】氮气类型三、考查空气的污染防治6为美化城市，还市民以清新的空间，近年来，市政府加大投入，改造城区市容环境，采取的主要措施有：治理河道，修建污水处理厂；将水泥厂、化肥厂搬离城区，并对排放的尾气进行达标监测；发展燃料事业，减少劣质煤的燃烧；大力提倡绿化，增加居民区绿化带。以上各项措施中，能减少空气中二氧化硫
14、、一氧化碳、二氧化氮等有害气体污染物的是 （填序号） ，能减少空气中粉尘污染物的是 。【思路点拨】知道常见污染物的来源、危害及治理方法。【答案】 【解析】化工厂排放的尾气以及含硫煤的燃烧能造成空气的污染；劣质煤燃烧排放的烟尘能增加空气中的粉尘污染，改变燃料类别以及增加绿化带能减少粉尘污染物。【总结升华】城市空气污染主要来源于工业废气和汽车尾气，其中汽车尾气中的污染物主要是一氧化碳、一氧化氮等。“温室效应”、“臭氧层空洞”、“酸雨”等都是空气被污染的结果。在汽车排气管加装尾气处理装置，可以 减少汽车尾气；改用“绿色燃料”，如氢气、酒精等；使用电动车；加快研制新型环保能源，如核能民用化，利用太阳能分解水等都可以治理污染。举一反三：【变式】为了把我市建设成生态城市，市政府规定：禁止在市区燃烧煤。请你运用所学知识告诉广大市民，煤燃烧产生的污染物有（写出一种） 。【答案】二氧化硫【解析】煤中主要含有碳元素，此外还含有少量氢、氧、氮和硫等元素。煤中的硫在燃烧时生成了二氧化硫，二氧化硫能污染空气。
