科学中考第三篇物质科学14空气氧气二氧化碳.docx
《科学中考第三篇物质科学14空气氧气二氧化碳.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《科学中考第三篇物质科学14空气氧气二氧化碳.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
科学中考第三篇物质科学14空气氧气二氧化碳
第4节空气氧气二氧化碳
考点梳理
1．空气的成分和利用
（1）空气的成分（沐积分数）如下图所示。
（2）氮气是一种无色、无味、性质较不活泼的气体，因此可以充入灯泡以延长使用寿命，充入食品袋起防腐、保鲜等作用；液态氮还可作冷冻剂等。
氧气可以供给呼吸。
二氧化碳能灭火、制纯碱，干冰作制冷剂（人工降雨、保藏食品）；稀有气体常用作保护气及制作电光源等。
2．氧气和二氧化碳的比较
比较
氧气（O2）
二氧化碳（CO2）
物理性质
在通常状况下，两者都是无色、无味的气体，密度比空气大
不易溶于水
微溶于水
化学性质
①与非金属反应，如：
·
S+O2
SO2（现象：
明亮的蓝紫色火焰）
4P+5O2
2P2O5（现象：
产生大量白烟）
②与金属反应，如：
3Fe+2O2
Fe3O4（现象：
火星四射，生成黑色固体，集气瓶底需放点水或铺层沙子）
①一般情况下，不能燃烧，也不能支持燃烧
②能与水反应：
CO2+H2O=H2CO3
③能与澄清石灰水反应（用于检验二氧化碳）：
CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O
光
叶绿体
④不能供给呼吸，却参与光合作用。
二氧化碳+水淀粉+氧气
实验室制备及检验
原理
MnO2
2H2O22H2O+O2↑
MnO2
△
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
2KClO32KCl+3O2↑
CaCO3+2HCl=CaC12+H2O+CO2↑
装置
操作
连接装置→检查气密性→加KMnO4→
固定、加热→收集O2→移出导管→熄灭洒精灯
注意：
①长颈漏斗下口捅人液面下
②导管口两端的位置
收集
排水集气法或向上排空气集气法
向上排空气集气法
验满
把带火星的术条放在集气瓶口
把燃着的木条放在集气瓶口
3．臭氧层
紫外线
（1）臭氧：
臭氧是一种天蓝色、有刺激性腥臭味的气体，不溶于水。
氧气在一定条件下能转化为臭氧。
3O22CO3
（2）臭氧层的作用：
把太阳射来的致命紫外线转化为热，从而阻止了高能紫外线直接照射到地面危害生命。
（3）臭氧层减少的主要原因
①臭氧与空气中的一些含氮氧化物作用。
（含氮氧化物主要来自汽车、飞机等尾气的排放）
②电冰箱和空调器的致冷剂氟氯化碳（又名氟利昂）、发泡剂、洗洁剂、喷雾剂等化学物质的破坏。
4．温室效应
指地球大气中出现类似玻璃暖房那样的保温效应。
主要来自煤、石油、天然气等矿物燃料的大量使用，森林面积的急剧减少。
5．酸雨
pH＜5．6的酸性降水。
SO2是罪魁祸首。
6．空气质量指数
主要有SO2、CO、NO2、可吸入颗粒物和臭氧等。
7．保护空气
（1）制定环境保护法律；
（2）控制污染源；
（3）积极发展低污染或无污染的工艺技术，研制绿色产品；
（4）加强空气质量预报；（5）改善环境状况；
（6）保护森林、植树造林、种草等。
高频考点及真题演练
高频考点一空气的主要成分及作用
考题一（2011·苏州）下列关于空气的说法中，错误的是（）
A．空气是一种十分重要的天然资源
B．少量有害气体进入空气中，依靠大自然的自净能力，空气仍能保持洁净
C．按质量计算，空气中约含氮气78％，氧气21％，其他气体和杂质约占1％
D．空气中的稀有气体一般不跟其他物质反应，曾被称为“惰性气体”
考题二某课外活动小组学习了书本中“空气中氧气含量的测定”实验，知道P2O5不能随便排放到空气中，否则会对空气造成污染，所以对该实验进行了改进：
在由两个注射器组成的密闭系统内共有50ml空气，如图。
然后给装有红磷的玻璃管加热。
同时交替推动两个注射器的活塞，至玻璃管内的红磷变成自烟，且较长时间内无进一步变化时停止。
停止加热后，待冷却至室温将气体全部推至一个注射器内。
请你根据对上述实验的理解，回答下列问题：
（1）实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少约__________mL。
（2）在实验的加热过程中，交替缓慢推动两个注射器的目的是__________________。
写出该反应的化学方程式：
___________________________。
（3）上述实验只是测定空气中氧气含量的一种方法，你认为造成该实验不够精确的可能原因是（写出其中一种）_____________________________________________。
高频考点二O2的性质和用途
考题二（2011·苏州）下列物质在空气或氧气中燃烧时，现象描述正确的是（）
A．镁条在空气中燃烧，冒出浓烈的黑烟，放出热量，生成黑色粉末
B．铁丝在氧气中燃烧，火星四溅，放出热量，生成红色粉末
C．木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
D．硫在氧气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰，放出热量，产生没有气味的气体
真题演练2物质的性质决定物质的用途。
下列因果关系不成立的是（）
A．因为磷燃烧能产生白烟，所以可用于制造烟幕弹
B．因为金属钨的熔点高，所以被用来制造灯泡的灯丝
C．因为氮气化学性质不活泼，所以可用于食品包装袋内防腐
D．因为氧气能支持燃烧，所以可用作燃料
高频考点三O2的制取
考题三（2011·南通）某兴趣小组根据实验室提供的仪器和药品进行了氧气的制备实验。
（1）甲同学选用如图所示的装置制取氧气。
①写出仪器B的名称：
___________。
②甲同学选取的试剂是MnO2和___________（填化学式），MnO2固体在该反应中起___________作用。
③除用排水法外，甲同学还可选择___________法收集氧气。
④实验前，甲同学先向仪器A中加人水，然后将导管放入水槽中，并打开仪器A的活塞，观察导管口是否有连续的气泡出现。
该实验操作的目的是______________________。
（2）乙同学称取一定质量KMnO4放在大试管中，将温度控制在250℃加热制取O2，该反应的化学方程式为______________________。
实验结束时，乙同学发现收集到的O2大于理论产量，针对这一现象，同学们进行了如下探究：
【提出猜想】
猜想l：
反应生成的MnO2分解放出O2。
猜想Ⅱ：
反应生成的K2MnO4分解放出O2。
作出上述猜想的理由是______________。
【实验验证】
同学们分为两组，分别进行以下实验：
①第一组同学取一定质量的MnO2，在250℃条件下加热一段时间，冷却后测得MnO2的质量不变。
则猜想_________错误。
②第二组同学取K2MnO4在250℃条件下加热，没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论。
该组同学选择的实验方法是______________。
【拓展延伸】
实验发现，K2MnO4受热只能部分分解，经分析可能是生成物K2O对其分解产生影响。
请设计实验方案验证：
__________________________________________。
【实验反思】
通过以上实验探究，你对“问题的发现与解决”有何认识？
______________________。
答案：
（1）①集气瓶②H2O2催化③向上排空气④检查装置的气密性
（2）2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑它们都是含有氧元素的化合物①I②制得了一些氧气取等量的锰酸钾固体于两支试管中，一支试管中加入氧化钾，一支试管中不加入氧化钾。
用同样火焰的酒精灯加热，用相同规格的集气瓶，用排水法收集一瓶气体，各自收集一瓶氧气所用的时间作比较。
确定锰酸钾的分解是否与氧化钾有关系必须通过认真分析，用实验来加以证明。
真题演练3下表是二氧化锰用量与一定质量氯酸钾制氧气反应速率关系的实验数据：
二氧化锰与氯
酸钾的质量比
生成1L氧气
所需的时间（s）
124
79
50
54
75
93
106
153
240
（1）据上表可知二氧化锰与氯酸钾的质量比为________时，反应速度最快。
（2）二氧化锰的用量过少时产生氧气的速度很慢，原因是_____________________。
（3）二氧化锰用量过多，冲淡了氯酸钾粉末，相当于减少了反应物的_______，所以反应速度受到影响。
（4）通过分析可知，在化学反应中催化剂的用量_______（选填“是”或“不是”）_______越多越好。
高频考点四CO2的制取和性质
考题四（2011·南充）下列有关二氧化碳的检验、制备和用途能达到目的的是（）
A．干冰用于人工降雨
B．二氧化碳气体通人紫色石蕊试液中，溶液变为蓝色
C．用块状石灰石和稀硫酸迅速制备大量二氧化碳
D．将燃着的木条伸人集气瓶，火焰立即熄灭，证明瓶内原有气体就是二氧化碳
真题演练4有关CO和CO2的比较，下列说法正确的是（）
A．常温下都是气体，都难溶于水B．都能与CuO反应
C．都可由碳与氧气反应得到D．都能与石灰水发生反应
高频考点五空气的污染及保护
考题五（2011·无锡）无锡市某日的空气质量日报如下表：
项目
空气污染指数
空气质量级别
空气质量
可吸入颗粒物
65
Ⅱ
良
二氧化硫
6
二氧化氮
20
下列情况对表中三个空气质量指标不会产生影响的是（）
A．用氢气作燃料B．露天焚烧垃圾
C．汽车排放尾气D．用煤作燃料
真题演练5如图是科学家根据相炎研究绘制的60万年以来大气中二氧化碳含量变化和全球温度变化的图线，据图分析可得（）
A．大气中二氧化碳的变化引起全球温度的变化
B．全球温度的变化引起大气中二氧化碳的变化
C．全球温度的变化与大气中二氧化碳的变化有一定的关系
D．全球温度的变化与大气中二氧化碳的变化没有关系
中考命题方向及模拟
空气和环境与人们的生活和健康息息相关，涉及本节知识点的内容在中考题中有较大的比例，且涉及中考所有题型。
空气的成分大多与用途等结合，以识记为主。
空气的污染及防治，往往与实际问题联系，培养树立环保意识。
CO2及O2的性质与制法，大多以综合题考查有关知识、实验等，平时学习中要注意比较O2与CO2、CO与CO2等的性质、制法，性质决定用途，掌握气体制备与收集的原理与一般方法。
模拟预测题1如图所示的笺置可用来测定空气中氧气的含量。
对该实验认识不正确的是（）
A．红磷的量不足会影响实验结论
B．装置不漏气是实验成功的重要因素之一
C．将红磷改为碳也能得到正确的实验结论
D．钟罩内气体压强的减小会导致水面的上升
模拟预测题2某研究性学习小组对双氧水开展如下研究，请回答：
（1）图甲中仪器①的名称是__________，该装置中发生反应的化学方程式为__________。
图甲装置也可以用于实验室制__________（只填一种即可）气体。
（2）小杨同学将MnO2与水泥按一定比例加水混合、凝固，制作成块状固体，加入图乙装置中制氧气，以方便实验结束后回收二氧化锰。
实验前检查该装置气密性的方法是打开旋塞，从长颈漏斗口注水至__________，关闭旋塞，继续注水，使漏斗中液面略高于试管中液面，一段时间后，若高度差不变，则说明气密性良好。
其中块状固体应放置在__________（选填“A”或“B”）处。
（3）利用图乙装置反应一段时间后，需停止反应，其操作是__________。
同步训练15空气氧气二氧化碳
1．下图表示的是二氧化碳的几种用途，其中既利用了它的物质性理又利用了它的化学性质的是（）
2．下列物质的用途中，是利用物质物理性质的是（）
A．氧气用于炼钢B．稀有气体用于做保护气
C．氮气用于制造化肥D．稀有气体用于做电光源
3．分析人体从鼻孔吸入的空气与呼出的气体成分比较表，得出一些结论，其中不正确的是（）
成分
吸入的空气
呼出的气体
N2
78％
78％
O2
21％
16％
CO2
0.03％
4％
其他
稀有气体0.94％
较少的水汽
稀有气体l％
较多的水汽
A．表中各气体的含量为气体的体积分数
B．吸人的空气中的氧气只有部分进入血液
C．人体能产生稀有气体
D．呼出的气体中，二氧化碳所占的比例比水汽大
4．从安全、环保、节能、简便等方面考虑，实验室制取氧气的最佳方法是（）
A．通电使水分解：
2H2O
2H2↑+O2↑
B．加热高锰酸钾分解：
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
MnO2
△
C．加热氯酸钾分解：
2KClO32KCl+3O2↑
D．过氧化氢溶液催化分解：
2H2O2
2H2O+O2↑
5．为了探究二氧化碳的性质，某同学进行了如图所示的实验。
你认为该实验不能说明的是（）
A．CO2的密度比空气大
B．CO2不能燃烧
C．CO2不能支持燃烧
D．CO2能与水反应
6．实验室制取氧气的操作正确的是（）
A．先加入药品，再检查装置的气密性
B．用排水法收集氧气时，看到导气管口有气泡冒出水面，就立即收集
C．用向上排空气法收集氧气时，将带有火星的木条靠近管口，木条复燃，证明氧气已收集满
D．氧气的密度比空气的大，因此可用排水法收集氧气
7．如图所示装置有洗气、储气等用途。
医院给病人输气时，也利用了类似的装置。
以下说法不正确的是（）
A．B导管连接供氧钢瓶
B．B导管连接病人吸氧导管
C．该装置可用来观察是否有氧气输出
D．该装置可用来观察输出氧气的速度
8．除去CO气体中混入的少量CO2，可采用的方法是（）
A．把混合气体点燃B．把混合气体通入水中
C．把混合气体通过灼热的CuO粉末D．把混合气体通过NaOH溶液
9．今年3月21日，温州市区出现罕见的浮尘天气。
环境监测中心报告，当天空气污染指数为270～290，首要污染物为可吸人颗粒物。
依据下表判断，当天温州空气质量状况属于（）
空气污染指数范围及相应的空气质量级别表
空气污染指数（API）
0～50
50～100
100～20C
200～300
>300
空气质量状况
I（优）
Ⅱ（良）
Ⅲ（轻度污染）
IV（中度污染）
V（重度污染）
A．优B．良C．轻度污染D．中度污染
10．西藏地区独特的高原风景早就吸引了丫丫，她很想在国庆期间前往观光。
但爸爸说初到西藏时会发生不同程度的“高原反应”，这是由于（）
A．高原地区的氧气与平原地区的氧气的化学性质不同
B．高原地区空气中氧气含量过高，让人有压抑感
C．高原地区空气稀薄，氧气的体积分数小于21％
D．高原地区空气中二氧化碳含量过高让人感到窒息
11．阅读下面的短文：
纯净的氮气是一种无色、无味的气体。
在放电的条件下，氮气跟氧气能直接化合成无色的一氧化氮。
一氧化氮不溶于水，在常温下很容易跟空气中的氧气化合。
生成红棕色并有刺激性气味的二氧化氮。
二氧化氮有毒，易溶于水，它溶于水后生成硝酸和一氧化氮。
生成的硝酸随雨水淋洒到地上，同土壤中的矿物质相作用，形成能被植物吸收的硝酸盐。
试回答：
（1）氮气重要的物理性质是___________________。
（2）实验室收集一氧化氮时，宜用_____________。
（3）写出二氧化氮与水反应的化学方程式：
_________________________________。
（4）“雨肥梅子”，意思是雨浇肥了梅子，为什么雷雨过后，土壤中的养分增多了?
___________________。
12．某同学用如图所示的装置来粗略地测定空气中氧气的体积分数，图中烧杯上方玻璃管（预先固定好）中部有一可左右滑动的活塞，活塞左端管内密封有空气，活塞右端的玻璃管口跟空气连通，实验开始前活塞处在刻度5厘米处。
（1）向烧杯内加入适量水与生石灰反应的目的是___________________________________。
（2）可观察到玻璃管内开始发生的现象：
白磷（足量）_________，活塞向_______（选填“左”或“右”）移动。
（3）实验结束，恢复到常温后。
活塞应停在约_________厘米处，据此可得出的结论是_______________
_________________。
13．小明和小红对市场上销售的一种分袋包装的蛋糕发生了兴趣，因为蛋糕包装在充满气体的小塑料袋内（如图），袋内的气体充得鼓鼓的，看上去好像一个小“枕头”。
他们认为这种充气包装技术，主要是为了使食品能够较长时间地保鲜、保质。
那么，这是什么气体呢?
小红猜想是氮气，小明猜想是二氧化碳。
（1）请你帮助他们设计一个简单的实验方案，来判断小明的猜想是否正确，简要写出操作步骤：
_____________________________________________。
（2）小明的猜想如果正确，现象应是_________________________________。
（3）你认为食品充气包装，对所充气体的要求是：
①_______________；②______________；③______________。
14．某同学为探究可燃物燃烧的条件，他查阅资料得知：
白磷着火点为40℃，红磷着火点为240℃，它们在空气中燃烧都会生成刺激呼吸道的白烟——五氧化二磷，五氧化二磷易溶于水，并能与水反应。
他按如图所示装置进行对比实验，请回答：
（1）用图甲所示装置进行实验。
观察到的现象是铜片上的白磷燃烧产生白烟，铜片上的红磷和水中的白磷不燃烧。
再用图乙所示装置进行实验，观察到：
不通氧气时，热水中的白磷不燃烧；通氧气时，热水中的白磷燃烧。
根据上述实验得出，可燃物燃烧的条件是___________________________________________。
（2）用扇子扇炉火不会熄灭，而是越扇越旺，原因是_________；用扇子扇蜡烛的烛火一扇就立即熄灭，原因是_________。
（填序号）
A．可快速地提供燃烧所需的氧气
B．空气流动虽带走热量，但温度未降到着火点以下
C．主要是空气流动带走热量，温度降到着火点以下
（3）图甲与图乙所示实验相比，符合环保要求的是__________________。
（4）为探究实验后溶液的性质，在图乙烧杯中滴入几滴紫色石蕊试液，溶液呈红色，说明五氧化二磷与水反应所得溶液呈_________。
第4节空气氧气二氧化碳
真题演练l答案：
（1）10
（2）使注射器内的氧气充分与红磷反应4P+5O2
2P2O5（3）装置气密性不好等（合理均可）
解析：
本题考查测定空气中氧气含量的实验。
不论实验药品和装置如何改变，原理都是一样的，即把一定量的空气中的氧气消耗尽，又不产生新气体，导致气体压强变小，测出减少的气体体积。
做好该实验的关键在于：
①药品选择正确且量充足；②装置气密性好；③读数时间要得当。
真题演练2答案：
D
解析：
物质的性质决定物质的用途，磷能与空气中的O2反应生成P2O5而产生大量白烟，用于制作烟幕弹；电灯正常工作时，灯丝温度可达2000℃，金属钨的熔点是3410℃，可制灯丝；N2的化学性质稳定，充入包装袋后可使食品隔绝空气，不易被氧化；O2化学性质活泼，能支持燃烧，但氧气本身不可燃，不能用作燃料。
真题演练3答案：
（1）
（2）二氧化锰与氯酸钾的接触面积小，因此催化作用不明显（3）质量分数（4）不是
解析：
从表：
生成l升氧气所需时间最少为50s，对应的二氧化锰与氯酸钾的质量比为l／10，氯酸钾制氧气时，二氧化锰的用量要适度，若过少，则氯酸钾与二氧化碳接触面积小，催化作用不明显；若过多，则相当于减小了氯酸钾质量分数，而使反应速度受到影响。
真题演练4答案：
C
解析：
本题综合比较了CO和CO2的性质，它们在常温下都是气体，但CO2易溶于水，而CO难溶于水；CO2能和石灰水反应，产生CaCO3沉淀和水，而CO则不能；因CO还有还原性，所以CO能与CuO反应，而CO2则不能；碳在氧气中充分燃烧可生成CO2，不充分燃烧，可生成CO，即都可利用碳与氧气反应制得。
真题演练5答案：
C
解析：
根据图中的曲线，二氧化碳含量增大时，温度也随之升高，因此说全球温度的变化与大气中二氧化碳的变化有一定关系，但并没有说明其他，因此选C。
模拟预测题1答案：
C
解析：
该题用的是燃烧红磷的方法来测定空气中氧气的含量，为保证测量结果的准确，一要确保氧气充分反应，二要保证装置不漏气，三要做到所选择的燃料物质与氧气反应后不能再生成其他气体，此外实验的成功与否还与实验时将燃烧匙插入钟罩的速率等因素有关。
A选项中若红磷的量不足，则不能保证氧气充分燃烧。
B选项中若装置漏气，则会影响实验结果。
C选项中若改为碳，则生成其他气体，钟罩内的压强几乎不变。
模拟预测题2答案：
（1）分液漏斗2H2O2
2H2O+O2↑CO2（或H2）
（2）浸没漏斗下端A（3）关闭旋塞
解析：
（1）图甲装置由分液漏斗、圆底烧瓶等组成，适用于液体或液体与固体在常温下的反应，如用H2O2溶液制O2，用石灰石和稀HCl制CO2等。
（2）比较图甲和图乙装置，图乙装置增加了有孔塑料板，可放置固体，使固体与液体分开，便于控制反应的发生与停止；换用长颈漏斗，使用时长颈漏斗下端要插入液面，形成液封。
（3）在反应过程中，固体与液体要接触。
如果关闭旋塞，试管内气体不能及时排出，气压增大，可将液体压回长颈漏斗，与固体分离，反应停止。
同步训练
1．答案：
D
解析：
从题中各图可知，A是利用固态二氧化碳——干冰进行人工降雨，利用物质的升华吸热性质，属于物理性质。
B是利用了二氧化碳参与光合作用的性质，即利用了CO2的化学性质。
而C是将CO2与某些物质作用，生成化肥，属于化学性质的利用。
D中用来灭火，是利用了CO2的不能燃烧，也不支持燃烧的化学性质和密度比空气大、易覆盖在可燃物表面隔绝氧气的物理性质。
2．答案：
D
解析：
A选项是利用氧气与其他物质反应放出热量的性质，属于化学性质。
B选项中稀有气体化学性质极不活泼，可做保护气。
C选项中用氮气制造化肥，是氮气与其他物质反应生成了新物质，属于化学性质。
D选项中稀有气体通电会发出不同颜色的光，没有发生化学反应，属于物理性质。
3．答案：
C
解析：
人体呼吸不能产生稀有气体，呼出气体中稀有气体含量增大，是由于呼出气体中氧气、二氧化碳、水汽含量的改变使稀有气体含量发生改变。
4．答案：
D
解析：
通电使水分解的方法，要消耗电能，且操作复杂，不安全。
加热高锰酸钾或氯酸钾分解也要消耗能源，如果对其反应后的剩余固体处理不当，还会造成环境污染，并且用加热氯酸钾的方法制氧气不安全。
过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，常温下就可以分解出氧气，其另一种生成物是水，不污染环境。
5．答案：
D
解析：
本题考查CO2的主要性质。
在本实验中，可以看到随着CO2的注入，下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，说明CO2的密度比空气大，也说明O2既不燃烧也不支持燃烧。
本实验中没有涉及到水，故无法说明O2能与水反应
升级会员 