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中考一轮复习　教材同步复习
第二单元　 空气和氧气
思维导图·构体系
知识精讲·夯基础
真题分点·明趋势
实验分阶·提能力
思维导图·构体系
1．成分的性质及用途
知识精讲·夯基础
空气(近5年2考)
知识点1
成分及体积分数 主要性质及用途
______(N2) 约为78% 化学性质不活泼——作________；
液氮汽化吸热——冷冻治疗；
制造硝酸和氮肥的重要原料
氮气
保护气
成分及体积分数 主要性质及用途
氧气(O2) 约为______ __________——用于动植物呼吸、医疗急救等；
支持燃烧——作火箭推进剂；炼钢、气焊等
稀有气体 约为0.94% 化学性质很不活泼——作保护气；
通电时能发出不同颜色的光——制作霓虹灯等
21%
供给呼吸
成分及体积分数 主要性质及用途
二氧化碳(CO2) 约为0.03% 不能燃烧，通常也不支持燃烧——用于______；
干冰升华吸热——作制冷剂；用于人工增雨；
__________的原料——气体肥料；
能溶于水且与水反应——制碳酸型饮料
其他气体 约为0.03% －
灭火
光合作用
【巧学巧记】空气成分：氮七八，氧二一，零点九四是稀气，还有两个(零)点零三，二氧化碳和其他。
2．空气成分的测定
(1)拉瓦锡研究了空气的成分，其实验原理为_____________________(用化学方程式表示)。
(2)空气中氧气含量的测定(燃烧红磷法)
2Hg＋O2 2HgO
3．污染与防治
(1)目前计入空气质量评价的主要污染物：二氧化硫、__________________、二氧化氮、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)和臭氧等。
(2)污染物的来源与防治措施
①化石燃料的燃烧——改变能源结构，使用清洁能源。
②工厂排放的废气——处理达标后排放。
③植被被破坏引起的沙尘——增大植被面积。
④汽车尾气的排放——安装尾气净化装置，推广使用乙醇汽油。
⑤露天焚烧秸秆、垃圾——秸秆还田，垃圾分类回收再处理。
一氧化碳(或CO)
【备考补充】空气成分与人体呼出气体成分的含量比较
(1)空气中O2的含量比呼出气体中O2的含量高。
(2)呼出气体中CO2和H2O的含量比空气中CO2和H2O的含量高。[2023.13(3)]
判断下列说法的正误。
1．氮气是空气中含量最多的气体。 (　　)
2．氮气化学性质不活泼，不与任何物质发生反应。 (　　)
3．空气中氧气的质量分数约为21%。 (　　)
4．空气中的氧气主要来源于植物的光合作用。 (　　)
5．稀有气体含量少，没有利用价值。 (　　)
6．氧气、氮气、氖气都属于稀有气体。 (　　)
易错易混
√
×
×
√
×
×
7．稀有气体通电时发出不同颜色光的过程属于物理变化。 (　　)
8．空气中的二氧化碳是植物进行光合作用的原料。 (　　)
9．洁净的空气属于纯净物。 (　　)
10．空气质量指数级别越高，空气质量越差。 (　　)
11．CO2是形成酸雨的主要物质之一。 (　　)
12．CO2属于空气污染物。 (　　)
√
√
×
√
×
×
1．物理性质：在标准状况下，氧气是一种无色、无臭的气体，密度比空气的密度略____，______溶于水。
氧气的性质与氧化反应(近5年3考)
知识点2
大
不易
2．化学性质
(1)能支持燃烧，具有______性(如图)。
助燃
(2)化学性质比较活泼，能跟很多物质发生反应，具有______性。
与氧气反应的物质 现象及化学方程式
单质 非金属 单质 硫 现象
化学方程式：_____________________
污染空气
氧化
S＋O2 SO2
与氧气反 应的物质 现象及化学方程式
单 质 非 金 属 单 质 木炭
与氧气反 应的物质 现象及化学方程式
单 质 非 金 属 单 质 氢气 现象：在空气或氧气中都燃烧，产生______
色火焰，放出热量，在火焰上方罩一个干燥
的烧杯，烧杯内壁出现水雾 化学方程式：_________________________
淡蓝
2H2＋O2 2H2O
与氧气反 应的物质 现象及化学方程式
单 质 金 属 单 质 铁丝 现象
化学方程式：_________________________
生成的高温
熔融物溅落，
炸裂瓶底
3Fe＋2O2 Fe3O4
与氧气反 应的物质 现象及化学方程式
单 质 金 属 单 质 镁条
化学方程式：________________________
2Mg＋O2 2MgO
与氧气反 应的物质 现象及化学方程式
化 合 物 一氧 化碳 现象：产生蓝色火焰，放出大量的热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
与O2反应的化学方程式：______________________
甲烷 现象：产生蓝色火焰，放出大量的热，在火焰上方罩一个干燥的烧杯，一段时间后，烧杯内壁出现水雾，迅速倒转烧杯，并注入适量澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊
与O2反应的化学方程式：____________________________
2CO＋O2 2CO2
CH4＋2O2 CO2＋2H2O
与氧气反 应的物质 现象及化学方程式
化 合 物 乙醇 (俗称 酒精) 现象：产生蓝色火焰，放出大量的热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
与O2反应的化学方程式：_________________________________
C2H5OH＋3O2 2CO2＋3H2O
【特别提醒】
(1)“烟”和“雾”的区别：“烟”由固体小颗粒形成，如红磷燃烧的产物为P2O5固体，产生的是白烟。“雾”由小液滴形成，如浓盐酸挥发出的氯化氢气体遇水蒸气形成盐酸小液滴，产生的是白雾。
(2)描述物质燃烧的现象时，只能描述物质的颜色、状态等，不能说出生成物的名称。
【归纳总结】
(1)物质在空气中燃烧，一般是与空气中的氧气发生反应。
(2)大多数情况下，可燃物燃烧的剧烈程度与氧气浓度有关，物质在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈。
(3)任何物质燃烧时都放出热量。
3．氧化反应：物质与氧气发生的反应属于氧化反应。
4．缓慢氧化：进行得很慢，甚至不容易被察觉的氧化反应，如细胞的呼吸作用、食物的腐烂、醋的酿造、农家肥的腐熟等都包含物质的缓慢氧化。
一、判断下列说法的正误。
1．鱼类能在水中呼吸说明氧气易溶于水。 (　　)
2．氧气能支持燃烧，因此可用作发射火箭的燃料。 (　　)
3．氧气的化学性质活泼，可以与所有物质发生化学反应。 (　　)
4．硫燃烧的剧烈程度主要与氧气的浓度有关。 (　　)
5．木炭在氧气中充分燃烧，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊。 (　　)
6．木炭在空气中燃烧，只生成二氧化碳。 (　　)
易错易混
×
×
×
√
√
×
二、判断下列实验现象描述的正误。
1．硫在氧气里燃烧发出微弱的淡蓝色火焰。 (　　)
2．木炭在空气中充分燃烧生成黑色固体。 (　　)
3．铁丝在氧气中燃烧时，火星四射，生成黑色的四氧化三铁。 (　　)
4．红磷在空气中燃烧产生大量白色烟雾。 (　　)
×
×
×
×
1．工业制法——分离液态空气法
氧气的制取(近5年5考)
知识点3
2．氧气的实验室制取
判断说法的正误：工业上利用分离液态空气法制取氧气的过程中发生的是物理变化。 (　　)
易错易混
√
1．概念：在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的______和__________在反应前后都没有发生变化的物质叫作催化剂。催化剂在化学反应中所起的作用叫作催化作用。
2．催化剂的特点(“一变、二不变”)
“一变”：改变化学反应速率。
“二不变”：反应前后质量不变、化学性质不变。
催化剂和催化作用(近5年5考)
知识点4
质量
化学性质
过氧化氢分解制取氧气的反应中二氧化锰的作用
【实验操作及现象】
教材小实验
【实验过程及分析】实验前用精密的天平称量二氧化锰的质量，实验后把二氧化锰洗涤、干燥，再称量，发现二氧化锰的质量______(填“增大”“减小”或“不变”)；将其再加入过氧化氢溶液中，观察到的现象与实验C相同，说明反应前后二氧化锰的__________不变。
【实验结论】二氧化锰能改变过氧化氢的分解速率，具有______作用。
不变
化学性质
催化
判断下列说法的正误。
1．化学反应前后，催化剂的质量和性质都不变。 (　　)
2．向过氧化氢溶液中加入二氧化锰，能够增加生成氧气的质量。 (　　)
3．过氧化氢分解制取氧气的反应中，加入红砖粉末也能加快反应速率，说明红砖粉末具有催化作用。 (　　)
4．化学反应前后催化剂的质量不变，所以在化学反应前后质量不变的物质一定是催化剂。 (　　)
易错易混
×
×
×
×
　　　某化学兴趣小组利用如图Ⅰ所示实验装置测定空气中氧气的含量。
实验分阶·提能力
空气中氧气含量的测定(近5年1考)
实验1
例
一阶　基础知识
【实验原理】
(1)红磷燃烧的化学方程式为__________________________ 。
4P＋5O2 2P2O5
【备考补充】
(1)设计原理
(2)计算公式
空气中氧气的体积分数＝×100%
【实验方法】
(2)转换法，即把集气瓶内空气中氧气的体积转换为进入集气瓶中水的体积。
【实验操作】
(3)连接好装置后，下一步应进行的操作是__________________。正确的实验操作顺序为____________(填序号)。
①冷却到室温
②用弹簧夹夹紧乳胶管
③点燃红磷，立即伸入集气瓶中并塞紧橡胶塞
④打开弹簧夹
⑤向集气瓶内加少量水并将水面上方空间分为5等份
检查装置的气密性
⑤②③①④
【实验现象】
(4)红磷燃烧，产生大量______，______热量；打开弹簧夹后，烧杯中的水沿导管进入集气瓶，集气瓶中的液面上升至约刻度1处。
【实验结论】
(5)空气中的氧气约占空气总体积的。
白烟
放出
二阶　质疑反思
【实验推论】
(6)实验结束后，集气瓶内剩余的气体主要是_____________。根据实验现象能够得出该气体具有的物理性质是__________，化学性质是__________
_____________。
氮气(或N2)
难溶于水
不燃烧，
也不支持燃烧
【实验反思】
(7)集气瓶中预留少量水的作用是降低集气瓶中的温度，加速装置冷却和____________________________________。
(8)保证红磷足量的目的是______________________。
(9)烧杯中的水倒吸入集气瓶中的原因是_____________________________
______________________________________________________________。
吸收生成的五氧化二磷，防止污染空气
完全消耗装置内的氧气
红磷燃烧消耗了集气瓶中的氧气，
导致集气瓶内压强减小，大气压将烧杯内的水通过导管压入集气瓶内
【误差分析】
(10)若同学们测得空气中氧气的体积分数小于理论值，则可能的原因是________(填序号)。
①红磷的量不足　　　②装置的气密性不好
③燃烧匙伸入过慢　　④弹簧夹未夹紧
⑤集气瓶没有冷却至室温就打开弹簧夹
①②⑤
测定空气中氧气含量时的误差分析
构建模型
大
小
【试剂的替代与选择】
(11)该实验中，______(填“能”或“不能”)用木炭代替红磷，理由是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________
【归纳总结】 试剂替代应满足的条件(同时满足)
(1)物质只能与空气中的氧气反应。
(2)反应生成的是固体或反应生成的气体易被溶液吸收。
不能
木炭在空气中燃烧除了生成二氧化碳气体外，还可能生成一氧化碳气体，虽消耗了氧气，但增加了新的气体，形成的压强差不明显，不能用来测定空气中氧气的含量。
三阶　改进创新
(12)某同学查阅资料得知，利用图Ⅰ装置进行实验的误差较大，现从以下几方面对实验进行改进。
①改进点燃方式：通过电(如图Ⅱ)、热传递(如图Ⅲ)使红磷(或白磷)在密闭容器中燃烧，优点是________________________________________。
既能减少对空气的污染，又能减小实验误差
②改进测量方式：利用带刻度的仪器直接测量密闭容器中气体减少的体积(如图Ⅳ、图Ⅴ)，优点是______________________________________。
③改进耗氧物质：利用加热铜粉、铁生锈等原理消耗氧气，优点是测量结果误差小。
使测量结果更准确，便于读数(合理即可)
【归纳总结】改进实验的常见目的
(1)减小误差，使实验结果更准确。
(2)使实验装置更简单，操作更方便。
(3)环保。
(4)节约试剂。
四阶　拓展延伸
(13)【课标新增·作图】①请参照如图Ⅵ实验前集气瓶中主要存在的微观粒子示意图的表示方式，在方框中画出实验后的集气瓶中主要存在的微观粒子示意图。
②如图Ⅶ为红磷燃烧至冷却的过程中（未打开弹簧夹），集气瓶内压强随时间的变化曲线图，请绘制整个反应过程中集气瓶内气体压强的变化趋势。
(14)【课标新增·数字化实验－氧气含量】在图Ⅷ所示装置的燃烧匙内分别放置纳米铁粉、白磷(均足量)，电加热引燃。实验过程中测得集气瓶内氧气含量随时间的变化情况如图Ⅸ、图Ⅹ所示。(资料：纳米铁粉在空气中能燃烧。)
①实验过程中瓶内温度均______(填“升高”或“降低”)。
②分析图Ⅸ、图Ⅹ可知，实验中消耗氧气更彻底的是__________(填“纳米铁粉”或“白磷”，下同)，消耗氧气速率更快的是__________。
③【实验关联－燃烧条件】实验结束后氧气含量不为0，得出有关燃烧条件的相关结论为________________________________。
升高
纳米铁粉
纳米铁粉
可燃物燃烧需要氧气达到一定浓度
测定多组分混合物中某种物质含量的一般思路
构建模型
　　　某小组用如图甲所示实验室的常见装置制取氧气，回答下列问题。
氧气的实验室制取(近5年5考)
实验2
例
一阶　基础知识
【实验原理及发生装置】
(1)用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为______________________________
________，应选择的发生装置是____(填字母)。
(2)用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式为_______________________ ，
应选择的发生装置是_(填字母)，该装置制取气体的优点是____________
_______。
2KMnO4 K2MnO4＋MnO2
＋O2↑
A
2H2O2 2H2O＋O2↑
B
便于添加液体
试剂
【收集装置】
(3)若要收集一瓶较为纯净的O2，应选择的收集装置是____(填“C”“D”或“E”)。
(4)若要收集一瓶干燥的O2，可将含有水蒸气的O2从装置F的___(填“m”或“n”)端导入，装置F中盛放的试剂是________；再用装置____(填“C”或“D”)收集。
E
m
浓硫酸
C
【操作步骤】
(5)实验室加热高锰酸钾制取氧气并用排水法收集氧气，正确的操作顺序是______________(填序号)。
①将导气管移出水槽　　　②加热
③装试剂　　　　　　　　④收集气体
⑤熄灭酒精灯　　　　　　⑥检查装置气密性
⑥③②④①⑤
【气体检验】
(6)将带火星的木条伸入集气瓶瓶____，若木条______，证明收集的气体是氧气。
【气体验满】
(7)用排空气法收集氧气时，验证氧气已收集满的方法是________________
______________________________，说明氧气已收集满。
内
复燃
将带火星的木条放
在集气瓶瓶口，若木条立即复燃
二阶　质疑反思
(8)加热高锰酸钾制取氧气时，发生装置中还缺少的实验用品是______，其作用是____________________________________________。
(9)试管口应略向____倾斜，目的是__________________________________
__________。
(10)利用过氧化氢溶液制取氧气时，长颈漏斗下端伸入液面以下的目的是________________________________________，该实验中加入的二氧化锰在反应中的作用是__________。
棉花
防止加热时固体粉末随气流进入导管，堵塞导管
下
防止冷凝水流至热的试管底部，避免
试管炸裂
形成液封，防止生成的气体从长颈漏斗逸出
催化作用
(11)用排空气法收集氧气时，导管应伸入集气瓶底部，目的是___________
_________。
(12)若发现用排水法收集的氧气不纯，则可能的原因是_________________
_______________________________________________________________ (写1点)。
排尽集气瓶
中的空气
未等导管口有连
续、均匀的气泡冒出时就开始收集(或集气瓶中事先未装满水，合理即可)
三阶　拓展延伸
(13)【课标新增·跨学科实践】如图乙是某班级项目式学习小组同学利用矿泉水瓶、吸管等生活用品设计出的简易供氧器。
①反应仓内的试剂可以是________________________。
②加湿仓利用了氧气____________的物理性质。
过氧化氢溶液和二氧化锰
不易溶于水
1．(3)该小组用如图装置进行实验，起始时量筒内水面处于50 mL刻度线处，之后水面缓慢上升。几天后水面最终处于约____(填“40”或“10”)mL刻度线处，原因是
____________________________________________。
真题分点·明趋势
空气中氧气含量的测定(近5年2考)
命题点1
40
铁丝绒锈蚀消耗氧气，且氧气约占空气总体积的
2．判断下列劳动项目所涉及的化学知识是否正确：(　　)
氧气的性质(近5年3考)
命题点2
×
劳动项目 化学知识
清理家中鱼缸并通入空气 空气中的氧气易溶于水
3.甲烷是一种较清洁的能源。小彦同学在实验室制取甲烷并验证其组成 (1)如图装置可用于制取甲烷，还可以制取氧气，用
该装置制取氧气的化学方程式为_________________
_____________________。
氧气的实验室制取(近5年5考)
命题点3
2KMnO4
K2MnO4＋MnO2 ＋O2↑
4．某小组用高锰酸钾制取氧气。如图是实验室中常见仪器，回答下列问题。
(1)仪器①的名称是_______。
烧杯
(2)用高锰酸钾制氧气的化学方程式为________________________________
______。组装氧气的收集装置，可选用________________(填序号)。
(3)某同学用排水法收集氧气时，发现水槽中的水变红了，可能是未使用______(填实验用品名称)。若该同学收集的氧气不纯，原因可能是___________________________________________________________
_______________________(写1点)。
2KMnO4 K2MnO4＋MnO2＋
O2↑
②④⑤(或③⑤)
棉花
收 集气体前集气瓶中未装满水(或没有等气泡连续、均匀冒出时就
开始收集)
5．如图是实验室中常见装置。回答下列问题。
(2)用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式为________________________，发生装置是____(填字母)。
2H2O2 2H2O＋O2↑
B
6．判断下列说法是否正确：
(1)反应前后催化剂的性质不变。 (　　)
(2)反应前后催化剂的化学性质不变。 (　　)
(3)催化剂在反应过程中不断减少。 (　　)
催化剂和催化作用(近5年5考)
命题点4
×
√
×

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