第二单元 我们周围的空气
中考化学总复习
空气的组成及用途
1.氧气含量的测定(用红磷作反应物)
(1)实验装置。
(2)现象。
有_________产生，集气瓶内液面上升约占集气瓶体积的
_____。
(3)反应的化学方程式为：________________。
(4)结论：氧气约占空气体积_____。
大量白烟
1／5
4P+5O2 2P2O5
1／5
【思考感悟】1.由实验推断，反应后集气瓶内的剩余气体具备哪些性质？
提示：红磷耗尽集气瓶内的氧气后不再燃烧，集气瓶内的水面不再变化，说明反应后集气瓶内的剩余气体不支持燃烧、不燃烧且难溶于水。
2.用蜡烛代替红磷做此实验，能否达到相同的目的？
提示：蜡烛燃烧后的生成物中有二氧化碳气体，无法准确测定空气中氧气的体积，因此用蜡烛代替红磷无法达到该实验的目的。
2.空气的成分及含量(体积分数)

3.主要气体的用途
(1)氧气用于___________________。
(2)氮气用于制硝酸和_____；作_______。
(3)稀有气体常用来制电光源；制造低温环境等。
78%
21%
0.03%
供给呼吸，支持燃烧
氮肥
保护气
空气的污染及防治
污染物:计入空气污染指数的项目包括:
_________、_________、_________、
可吸入颗粒物和臭氧等
(1)加强_____________。
防治措施 (2)使用_________。
(3)积极植树、_____、_____等。
空气污染
二氧化硫
一氧化碳
二氧化氮
大气质量监测
清洁能源
造林
种草
氧气的性质
1.物理性质
颜色：_____；气味：_____；
溶解性：___________；密度：___________；
状态变化：降温时，变为_______液体或_____________固体。
无色
无味
不易溶于水
比空气略大
淡蓝色
淡蓝色雪花状
2.化学性质
(1)木炭燃烧。
①现象
不同点：在空气中，_________，
在氧气中，_________；
相同点：____________________
________________；
②化学方程式：______________。
发出红光
发出白光
放热，都生成使澄清石
灰水变浑浊的气体
C+O2 CO2
(2)硫燃烧。
①现象
不同点：在空气中，_________________；
在氧气中，_________________；
相同点：_________________________________；
②化学方程式：_____________。
微弱的淡蓝色火焰
明亮的蓝紫色火焰
放热，生成一种有刺激性气味的气体
S+O2 SO2
(3)铁丝燃烧。
①现象
在空气中：_________________；
在氧气中：_________________________________
_________________；
②化学方程式：__________________。
只能红热不能燃烧
剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，
生成一种黑色固体
3Fe+2O2 Fe3O4
【思考感悟】1.点燃铁丝前为何将铁丝绕成螺旋状？
提示：这样做的目的是将一定长度的铁丝环绕变短，从而在点燃时增大铁丝的受热面积。
2.铁丝在氧气中燃烧时，需在集气瓶底放少量水或铺一层细沙，目的是什么？
提示：防止铁丝燃烧时产生的高温熔融物溅落，炸裂集气瓶底。
氧气的制法
1.实验室制法
(1)常温下，用双氧水和二氧化锰混合。
反应方程式为：____________________
(2)加热高锰酸钾或氯酸钾。
反应方程式为：____________________________，
______________________
2.工业制法
利用液态氮和液态氧的_____不同，采用分离液态空气法。
2H2O2 2H2O＋O2↑
2KMnO4 K2MnO4+ MnO2+ O2↑
2KClO3 2KCl+3O2↑
沸点
几组概念
1.纯净物和混合物
纯净物：只由_____物质组成的物质。
混合物：由_________________物质混合而成的物质。
2.化合反应和分解反应
(1)化合反应：由___________________生成____________的
反应。
(2)分解反应：由_________生成_______________________的
反应。
一种
两种或两种以上的
两种或两种以上物质
另一种物质
一种物质
两种或两种以上其他物质
3.催化剂和催化作用
(1)催化剂的特点“一变二不变”：化学反应中，能改变其他
物质的_________(一变)，而本身的_____和_________在反应
前后没有发生改变的物质(二不变)。
(2)催化作用：催化剂在化学反应中所起的作用。
4.氧化反应和缓慢氧化
(1)氧化反应:物质_____发生的化学反应，如木炭燃烧、铁生
锈等。
(2)缓慢氧化：进行得很慢甚至不容易被察觉的氧化反应，如
钢铁生锈、呼吸作用、食物腐烂等。
反应速率
质量
化学性质
与氧
【甄别·判断】
1.催化剂只能加快化学反应速率。( )
提示：催化剂的概念是改变其他物质的化学反应速率，改变速
率包括加快速率和减慢速率。
2.化合反应不一定是氧化反应，氧化反应也不一定是化合反应。
( )
提示： 化合反应与氧化反应不属于包含与被包含的关系，例
如：CO2+H2O====H2CO3属于化合反应，但不是氧化反应；而
CH4+2O2 CO2+2H2O属于氧化反应，但不是化合反应。
×
√
一、空气成分含量测定
【高频考点】实验原理；实验现象；实验结论；操作注意事项；误差原因分析；可燃物替代品满足的条件等
1.实验装置(用红磷作反应物)
2.原理：红磷燃烧消耗掉氧气，使集气瓶中压强减小，水被压入集气瓶，进入集气瓶中水的体积即为氧气的体积。
3.结论：氧气约占空气体积的1／5。
4.问题思考
(1)实验中，测量结果往往比实际值偏小，你认为可能的原因有哪些？
提示：造成测量结果比实际值偏小的原因可能有：
①红磷的量不足；②装置的气密性不好；③没有等到集气瓶冷却，过早地打开了止水夹等。
(2)能否用木炭、镁条或铁丝代替红磷做此实验？由此分析红磷的替代品应满足什么条件？
提示：木炭燃烧后的生成物是气体，镁条在空气中燃烧不仅与氧气反应，还与氮气、二氧化碳发生反应，铁丝不能在空气中燃烧，都无法准确地测量出空气中氧气的体积。由此分析红磷的替代品应该在空气中能够燃烧，燃烧时只与氧气反应，且生成物是固体。
【典例1】(2011·徐州中考)如图是“空
气中氧气体积分数测定”实验的改进装
置。主要操作是：在实际容积为150 mL
的集气瓶里，先装进50 mL的水，再按图
连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃。
(1)白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是
_______；若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为
______mL。
(2)集气瓶里预先装进的50 mL水，在实验过程中起到哪些作用？________(填写序号字母)
a.加快集气瓶冷却
b.液封导气管末端以防气体逸出
c.缓冲集气瓶内气压的骤然升高
【易错提醒】
1.氧气的体积约为空气体积的1/5。
2.凡能引起集气瓶内气体压强变化的，都会引起实验误差。
【我的收获】(1)白磷燃烧放热，气体体积膨胀，使集气瓶内压强增大，冷却后由于氧气被消耗，气压减小；因预先加入了50 mL水,故集气瓶内空气体积还剩余100 mL，待反应完全后，最多可以进入20 mL水；(2)因白磷燃烧要放出大量热，会使瓶内温度骤然升高，压强加大，若导气管末端未伸入液面以下，会使瓶内气体从导管口逸出，造成结果偏小；预先在集气瓶中加水，题中的三个作用都具备。
答案：(1)先下降后上升 70 (2)a、b、c
【拓展延伸】测定空气中氧气含量的常用其他实验装置
测定空气中氧气含量的实验装置还有以下几种：
上述装置虽然不同，但反应原理是一样的，都是通过物质与空气中的氧气反应消耗氧气，使密闭容器中气体减少，减少的气体体积即为氧气的体积。实验时一定要注意在装置不漏气的前提条件下进行，装置是否漏气是实验成功的关键。
二、氧气的实验室制取
【高频考点】反应原理；制取气体的发生装置和收集装置的选择；仪器的名称；操作注意事项等
1.反应原理
(1)2KClO3 2KCl+3O2↑
(2)2KMnO4 K2MnO4+ MnO2+ O2↑
(3)2H2O2 2H2O＋O2↑
2.发生装置选择
问题思考：
(1)用高锰酸钾制取氧气和用过氧化氢制取氧气分别应采用上图哪些装置? 你知道选用该装置的依据是什么吗？
提示：用高锰酸钾制取氧气，反应物为固体，且需要加热，所以选择A装置；而用过氧化氢制取氧气，反应物为液体与固体混合，不需要加热，若需要控制反应的速率，应选择C装置，不需要控制反应速率还可选用B装置。
(2)用高锰酸钾(或氯酸钾)制取氧气结束时，为什么要先撤导管，然后再停止加热？
提示：由于用高锰酸钾(或氯酸钾)制取氧气时需要用酒精灯加热，如果实验结束时先停止加热，后撤出导管，会因为试管冷却，试管内的压强变小，水被倒吸进试管内，造成试管炸裂，因此应先撤出导管，后熄灭酒精灯。
3.收集装置的选择
问题思考：
(1)常见的气体收集装置有以上三种，你认为收集氧气应该选用上图的哪些装置? 你知道选用上述装置的依据是什么吗？
提示：气体收集方法的选择是由其自身的性质决定的。因为氧气的密度比空气大，所以可用向上排空气法收集，又因为氧气不易溶于水，故可以用排水法收集氧气，所以收集氧气应选用图中的A装置或C装置。
(2)用排水法收集气体时，观察到导管中有气泡冒出时要立即收集，这种做法是否正确？为什么？
提示：不正确。因为导管中一开始冒出的气泡，不是纯净的气体，而是实验装置中原有的空气或是空气和制取的气体的混合物，因此应等到气泡连续、均匀冒出时收集。
(3)用上述装置收集氧气时，如何证明氧气已经收集满了？
提示：如果用排水法收集氧气，当看到集气瓶口有大气泡冒出时证明已经收集满了；如果用向上排空气法收集氧气，可将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃则证明氧气已经收集满了。
【典例2】(2012·怀化中考改编)根据下列装置，结合所学化学知识回答下列问题。
(1)请写出图中标号仪器的名称：①_______;②______。
(2)实验室制取少量二氧化碳时，发生装置最好选用_______，收集装置应选用_________________________；
如需随时控制生成气体的量并节约药品，发生装置最好选用
______。(填编号)
(3)实验室用氯酸钾和二氧化锰制取氧气时，发生装置应选用
________(填编号)；其中二氧化锰的作用是______________,
写出其反应的化学方程式______________________________。
(4)如用E装置收集O2，检验O2是否收集满的方法是_________
____________________________________________________。
【易错提醒】
1.根据反应物的状态和反应条件，来选择气体的发生装置；根据气体密度的大小及是否溶于水，选择气体的收集装置。
2.O2验满时，应将带火星的木条放在集气瓶瓶口。
【我的收获】本题以气体制取为主题，主要考查仪器的识别、制取装置的选择、化学方程式的书写、气体的验满等知识点。第(1)题两种仪器分别是长颈漏斗和试管。第(2)题实验室用固体石灰石和液体盐酸常温下制取二氧化碳，所以发生装置选A、B或C，B装置可以随时控制生成气体的量并节约药品。收集二氧化碳用向上排空气法，选择装置E。第(3)题用氯酸钾和二氧化锰固体在加热的条件下制取氧气，发生装置选择D。二氧化锰在反应中的作用是作催化剂。第(4)题E装置是用向上排空气法收集氧气，可以用带火星的木条来验满。
答案：(1)长颈漏斗 试管 (2)A、B或C E B
(3)D 作催化剂 2KClO3 2KCl+3O2↑
(4)将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已满
【拓展延伸】对催化剂的正确理解
(1)催化剂不仅能加快化学反应速率，也可以减慢化学反应速率，如塑料、橡胶中加入“防老化剂”是为了减慢化学反应速率，防止老化。
(2)催化剂不能增加或减少生成物的质量。
(3)有些化学反应没有催化剂则不能反应，但有的化学反应没有催化剂也能进行反应，只是化学反应速率较快或较慢。催化剂只影响反应速率，并不影响反应是否发生。
(4)催化剂具有专一性，一种催化剂可能只对某一反应起催化作用，对其他反应不起作用；同一反应可能不止一种催化剂。二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂，但不是所有化学反应的催化剂；过氧化氢反应的催化剂可以是二氧化锰，还可以是氧化铁或其他物质。
(5)催化剂本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有发生改变，并不是说催化剂不参加反应，实际上许多催化剂都参加了反应，只是经过一系列的变化后，又变成了原来的物质。
一、正确理解氧气的性质与用途
1.氧气化学性质比较活泼，能和许多金属单质、非金属单质及化合物发生反应，物质与氧气发生的反应都属于氧化反应，在反应中氧气提供氧，表现出氧化性。
2.氧气支持燃烧是助燃剂，但不具有可燃性。
3.物质在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈，是因为在纯氧中氧气的浓度比在空气中的高，使得可燃物与氧气的接触面积增大，所以燃烧剧烈。
4.描述实验现象的两个误区
误区1.“烟”≠“雾”
“烟”是固体小颗粒聚集而成的；如碳不完全燃烧产生黑烟。“雾”是小液滴聚集而成的，如盐酸挥发产生白雾。
误区2.“光”≠“火焰”
“光”是固体直接燃烧产生的现象，如镁条燃烧产生强光；“火焰”是固体熔化产生的蒸气或气体燃烧产生的现象，如蜡烛燃烧产生火焰。
【典例1】(2012·怀化中考)下列叙述正确的是( )
A.木炭在充足的氧气中燃烧生成一氧化碳
B.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰
C.铁丝在氧气中燃烧火星四射，生成三氧化二铁
D.红磷在空气中燃烧产生大量的白雾
【易错提醒】
1.当O2供给充足时，木炭燃烧生成CO2，O2供给不足时，燃烧生成CO。
2.明确“烟”和“雾”的区别。
【我的答案】选B。本题考查可燃物在氧气中燃烧的现象及结论。木炭在氧气充足的时候发生完全燃烧生成二氧化碳，在氧气不充足的时候发生不完全燃烧生成一氧化碳；硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰；铁丝在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁；红磷在空气中燃烧生成白色固体五氧化二磷，产生大量的白烟。由此判断选项B正确。
【变式备选】(2011·十堰中考)下列关于氧气的说法错误的是
( )
A.氧气约占空气总体积的1/5
B.通常情况下,氧气是无色无味的气体
C.硫在空气中燃烧比在氧气中剧烈
D.氧气是一种化学性质比较活泼的气体
【解析】选C。氧气浓度越大，物质燃烧越剧烈，硫在空气中燃烧不如在氧气中燃烧剧烈，故C错误。
二、化合反应与分解反应、氧化反应的比较
【典例2】观察、比较、归纳是学习化学的重要方法。对于以
下三个化学方程式：
2Mg+O2 2MgO 2H2+O2 2H2O
2CO+O2 2CO2
(1)通过比较发现它们有许多共同点。请你从反应类型上写出其中两点：
①________________②___________________________。
(2)以上化学方程式也有许多不同之处，请你写出其中一个与另外两个的一点不同之处________________________。
【易错提醒】
1.根据化合反应与氧化反应的分类依据确定共同点；
2.从反应物和生成物的物质类别或状态上寻找三个反应的异同。
【我的收获】比较三个反应的化学方程式，可以发现相同的地方有很多，从反应类型上分析，三个反应既是化合反应，又是氧化反应。不同点有两处：(1)反应物的状态不相同，氢气和一氧化碳是气态，而镁是固态；
(2)反应物的类别不相同，镁和氢气都属于单质，而一氧化碳属于化合物。
答案：(1)①都属于化合反应 ②都属于氧化反应
(2)氢气和一氧化碳是气态，而镁是固态(或镁和氢气都属于单质，而一氧化碳属于化合物)
【互动探究】对下面的要求你能各举一例，并写出有关反应的
化学方程式吗？
(1)是氧化反应但不是化合反应。
(2)是化合反应但不是氧化反应。
提示：化合反应与氧化反应没有确定的包含关系。有些反应是
氧化反应，但不是化合反应，如：CH4+2O2 CO2+2H2O；有
一些反应是化合反应但不属于氧化反应，如：H2O+CO2====
H2CO3(举例不惟一，合理即可)。
空气的成分与用途
【高频考点】空气的成分；主要成分的性质及用途的判断
1.(2012·广州中考)空气是一种宝贵的自然资源，下列气体不可直接从空气分离获得的是( )
A.用作医疗急救的氧气
B.用作焊接保护气的稀有气体
C.用作食品防腐剂的氮气
D.用作清洁燃料的氢气
【解析】选D。本题考查空气的分离产物。解答本题应明确：空气分离是利用空气各成分沸点不同进行分离的一种方法，属物理变化，其分离可得到O2、N2、稀有气体等气体，不可能得到空气中不含有的氢气。
2.(2012·烟台中考)下列关于空气各成分的说法，错误的是
( )
A.氧气约占空气体积的21%
B.饼干在空气中变软是因为空气中含有水蒸气
C.稀有气体通电发光是化学变化
D.空气中的氧气主要来自于植物的光合作用
【解析】选C。本题考查空气的组成。空气中氧气约占空气体积的21%，故A正确；由于空气中含有水蒸气，所以饼干在空气中变软，故B正确；植物的光合作用产生氧气，空气中的氧气主要来自光合作用。稀有气体通电发光的过程没有产生新物质，属于物理变化，故C错误。
3.(2012·梅州中考)2012年2月，国务院同意发布新修订的《环
境空气质量标准》增加了PM2.5监测指标。PM2.5是指大气中直
径小于或等于2.5微米的颗粒物，主要来自化石燃料的燃烧(如
机动车尾气、燃煤)。下列有关空气和PM2.5的说法错误的是
( )
A.空气是混合物
B.PM2.5与形成灰霾天气无关
C.大力发展电动车、减少燃油汽车的尾气排放量可改善空气质量
D.PM2.5专用口罩中使用了活性炭，是利用了活性炭的吸附性
【解析】选B。本题考查空气及污染防治的知识。A项，空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等气体，是混合物；B项，灰霾指的是颗粒物，所以与PM2.5有关；C项，大力发展电动车，减少燃油汽车，可以减少化石燃料的燃烧，减少尾气排放量。
氧气的性质
【高频考点】氧气的性质；可燃物在氧气中燃烧产生的现象及有关反应的化学方程式的书写
4.(2012·温州中考)水在科学实验中的应用很
广泛，在做铁丝在氧气中燃烧的实验时，常在
集气瓶的底部加少量的水(如图)。该实验中水
的作用是( )
A.作溶剂 B.作反应物
C.作催化剂 D.保护集气瓶
【解析】选D。本题考查氧气性质实验中的注意事项。铁丝在氧气中燃烧时会放出大量的热，使生成的Fe3O4熔化为液体，直接溅落容易使集气瓶底部炸裂。实验时，在集气瓶底部留点水，防止生成物溅落，使瓶底炸裂。故选D。
5.(2012·兰州中考)下列关于氧气的说法中正确的是( )
A.氧气在低温、高压的条件下可以转变为液体或固体
B.氧气是植物光合作用的重要来源
C.氧气的化学性质比较活泼，是可燃物
D.因为氧气与氮气的密度不同，所以工业上用分离液态空气法制取氧气
【解析】选A。本题考查对氧气性质描述的正误判断。解答本题的关键应明确两点：(1)氧气的物理性质、化学性质特点；(2)分离液态空气制取氧气的基本原理。氧气在一定条件下可以发生状态变化，故A选项正确；氧气是植物光合作用的生成物；氧气具有支持燃烧的性质，不具有可燃性；分离液态空气制取氧气是利用氧气和氮气的沸点不同，将液态空气加热蒸发进行分离，故B、C、D中的说法均不正确。
6.(2012·雅安中考)下列对实验现象的描述，正确的是( )
A．棉线在空气中燃烧产生烧焦羽毛气味的气体
B．硫在氧气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰
C．聚乙烯在空气中燃烧产生刺激性气味的气体
D．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体
【解析】选D。本题考查可燃物在空气中或氧气中燃烧的现象。解答本题的关键是：(1)明确各反应的现象；(2)注意反应现象与实验结论的差异。A中混淆了棉线与羊毛等含蛋白质的物质燃烧时的现象，棉线燃烧时能产生烧纸的气味，羊毛燃烧时才产生烧焦羽毛的气味，故A选项是错误的；B中混淆了硫在空气中和氧气中燃烧的现象，硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰，在空气中燃烧产生微弱的淡蓝色火焰，故B 选项是错误的；C中混淆了聚乙烯和聚氯乙烯燃烧时产生的现象，聚乙烯中不含氯元素，燃烧的产物只有二氧化碳和水，故无刺激性气味；D中铁丝在氧气中燃烧的产物是四氧化三铁，该物质是黑色固体。
氧气的制取
【高频考点】制取氧气的反应原理；发生装置和收集装置的选择及依据的原理；有关反应的化学方程式的书写
7.(2012·绍兴中考)根据表中五种气体在标准状况下的密度和溶解性，回答下列问题：
(1)既能用排水法，又能用向上排空气法收集的气体是______
____________________________________________________。
(2)用如图所示盛满水的集气瓶收集CH4，气体应从________
端进入。
【解析】本题根据题目信息考查气体的收集方法。
(1)能用排水法收集说明该气体不易溶于水或难溶于水，能用向上排空气法收集，说明该气体密度比空气密度大，所给气体中只有氧气符合题意；(2)用排水法收集甲烷，气体应从短导管进入，水从长导管排出。
答案：(1)O2 (2)b
8.(2011·苏州中考)下列关于产生氧气方法的叙述中，错误的是( )
A.空气中的氧气主要来自于植物的光合作用
B.工业上用分离液态空气的方法制取氧气是分解反应
C.用含有氧元素的物质反应才有可能产生氧气
D.实验室常用加热高锰酸钾的方法制取氧气
【解析】选B。植物通过光合作用消耗二氧化碳产生氧气；化学反应前后元素的种类不变，要想生成氧气，反应物中必须有含氧元素的物质；工业上分离液态空气制氧气没有发生化学变化，没有生成新物质，发生的是物理变化。
9.(2012·德阳中考)下面是实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气及探究其化学性质的装置图：
(1)写出标号①仪器的名称__________________。
(2)实验室制取氧气应选用的发生装置是______；收集氧气可选用D装置，理由是_____________；如果用E装置收集氧气，则气体应从______(填“a”或“b”)进入。
(3)请写出实验室制取氧气的化学方程式____________。
(4)观察F装置中的实验现象：红磷在