专题01 空气和氧气 空气中氧气含量的测定1.实验现象①红磷燃烧，放出热量，产生大量白烟②装置冷却到室温后打开弹簧夹，烧杯内的水倒流入集气瓶，约占集气瓶内气体体积的1/52.实验结论：氧气约占空气总体积的1/5还能得出瓶中剩余的主要气体是：氮气（化学性质：不可燃不助燃；物理性质：难溶于水）3.反应原理:4P＋5O2 2P2O54.实验误差分析操作或误差分析导致结果红磷的量不足氧气不能耗尽偏小装置漏气空气进入装置，进入的水量偏小偏小集气瓶未冷却至室温打开弹簧夹装置内气体温度偏高，压强偏大，进入水的体积偏小偏小红磷点燃后，伸入速度过慢装置内有气体受热逸出，进入瓶中水的体积偏大偏大红磷燃烧时，弹簧夹未夹紧红磷燃烧时，部分气体受热沿导管逸出，进入水的体积偏大偏大5.集气瓶中水的作用：（1）主要是吸收有毒的五氧化二磷（固体）2）还可以吸热加快降温，和防止热的燃烧物溅落炸裂瓶底6.燃烧过程中的集气瓶压强变化：红磷燃烧开始，消耗氧气使得压强减小，但同时燃烧放出的大量热使瓶内的剩余气体受热迅速膨胀，压强增大，燃烧放热引起的压强增大大于消耗氧气的压强减小，所以总的效果是压强增大待燃烧结束后，剩余气体慢慢冷却，压强减小，减小到比初始压强更小（减少的部分就是被消耗的氧气体现的压强）。
打开弹簧夹后，水流入集气瓶，瓶内压强迅速恢复到和大气压相同1．(2022年陕西省中考B卷）化学实验中常会出现一些“出乎意料”的现象或结果，下列各项对相关异常情况的解释不合理的是（ ）实验异常情况未看到火星四射滤液浑浊测定结果偏大澄清石灰水未变浑浊选项A．可能是温度未达到铁丝的着火点B．可能是滤纸破损C．可能是红磷的量不足D．可能是二氧化碳中混有氯化氢气体A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】A.铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，但若温度未达到着火点，铁丝则不能燃烧，该选项解释合理；B.过滤时滤纸破损，会使泥沙流入烧杯中，使滤液仍浑浊，该选项解释合理；C.测定空气中氧气的含量时，若红磷的量不足，则无法完全消耗氧气，使测得结果偏小，而不是偏大，该选项解释不合理；D.浓盐酸具有挥发性，使制取的二氧化碳中可能混有氯化氢气体，氯化氢会与澄清石灰水中的氢氧化钙发生中和反应生成氯化钙和水，二氧化碳不与氯化钙反应，则澄清石灰水不变浑浊，该选项解释合理，故选C2.（2022四川乐山中考）为测定空气中氧气的含量，某同学将教材实验进行改进，改进后的实验装置如图所示，(部分夹持装置已忽略)，实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。
下列有关改进实验的说法不正确的是（ ）A. 红磷燃烧的化学方程式可以表示为：B. 待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，注射器活塞向右移动C. 实验结束后试管内气体的主要成分为氮气D. 改进后的装置能减少测量误差，且对环境更友好【答案】B【解析】A.红磷燃烧的化学方程式可以表示为：，正确B.待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，注射器内压强变小，所以注射器活塞向左移动，选项错误C.实验结束后试管内气体的主要成分为氮气，氧气与红磷反应，正确D.改进后的装置能减少测量误差，且对环境更友好，正确故选：B3．（2022山东烟台中考）（6分）某兴趣小组利用图一装置探究O2浓度、温度等条件对物质燃烧的影响，进行了以下操作①点燃蜡烛后伸入广口瓶，立即塞紧橡皮塞，观察到蜡烛在瓶内燃烧，白磷不燃烧②待蜡烛自动熄灭，装置冷却后，在t1时，将滴管中的水全部滴入广口瓶，铝盒中的白磷开始燃烧图二是广口瓶内O2浓度随时间变化的图像1）图二中0﹣t1时间内，曲线下降的原因是 2）生石灰的作用是 3）盛放在铝盒中的白磷燃烧，说明金属铝具有良好的 性。
4）本实验能得出的结论是 （填序号）A.可燃物燃烧氧气必须充足B.白磷燃烧结束后广口瓶内没有O2存在C.蜡烛燃烧需要O2的最低浓度高于白磷燃烧需要O2的最低浓度【答案】（1） 蜡烛燃烧消耗氧气 2） 与滴管中的水进行反应放热，引燃白磷 3） 导热 4） C 【解析】（1）蜡烛燃烧需要氧气，故图二中0﹣t1时间内，曲线下降的原因是蜡烛燃烧消耗氧气；（2）生石灰与水反应生成氢氧化钙并放出大量的热，且将滴管中的水全部滴入广口瓶后，铝盒中的白磷开始燃烧，故生石灰的作用是与滴管中的水进行反应放热，引燃白磷；（3）盛放在铝盒中的白磷燃烧，说明金属铝具有良好的导热性；（4）A、当蜡烛熄灭以后，白磷仍然能燃烧，故“可燃物燃烧氧气必须充足”说法错误，该选项不符合题意；B、根据图二并不能判定白磷燃烧结束后广口瓶内没有O2存在，故该选项不符合题意；C、根据图二及实验现象可知蜡烛燃烧需要O2的最低浓度高于白磷燃烧需要O2的最低浓度，故该选项符合题意故选：C本考点主要考查实验的现象、错误操作的分析、实验的改进等，通常以文字叙述和图示相结合的形式出现在选择题中在装有空气的密闭容器中，用燃烧↓法测定空气中氧气含量时，一般要注意以下几点:①装置的气密性好；②所用药品必须是足量；③一定要等冷却到原温度后再读数；④除氧剂要具备以下特征:本身能够在空气中燃烧；本身的状态为非气体；生成的物质为非气态。
本考点主要考查实验的现象、错误操作的分析、实验的改进等，通常以文字叙述和图示相结合的形式出现在选择题中在装有空气的密闭容器中，用燃烧法测定空气中氧气含量时，一般要注意以下几点:①装置的气密性好；②所用药品必须是足量；③一定要等冷却到原温度后再读数；④除氧剂要具备以下特征:本身能够在空气中燃烧；本身的状态为非气体；生成的物质为非气态1.考查实验现象时，要注意红磷燃烧产生白烟，不是白雾烟：固体的小颗粒；雾：液体的小液滴）2.实验改进之药品选择：①不能使用木炭、硫等物质代替红磷因为木炭或硫燃烧会产生气体，造成瓶内气体体积变化小可将集气瓶内的水换成氢氧化钠溶液吸收二氧化碳、二氧化硫②不能使用铁丝代替红磷，因为铁丝在空气中不燃烧③不能使用镁条代替红磷因为金属镁能够与氧气、氮气、二氧化碳反应故药品选择条件是：物质能在空气中燃烧且只与氧气反应，燃烧后的生成物为固体或液体（占的体积忽略不计）实验改进】 实验改进方向：药品（红磷很难耗尽氧气）；导管（导管内的空气会造成误差）；点燃方式（伸入集气瓶再迅速也会有影响，下面所有装置图都是密封后点燃药品）注】实验改进（或实验对比）需要考虑的问题：装置是否简单；操作是否简便；实验是否安全、环保、节约（药品和能源）、精确（首要因素）。
空气的组成、空气污染和防治1、空气的成分及其体积分数（大约）空气成分氮气氧气稀有气体二氧化碳其它成分体积分数78%21%0.94%0.03%0.03%（1）氮气用途：氮气 工业生产硝酸和氮肥，食品防腐，液态氮气用作制冷剂；（2）氧气用途：①供给呼吸；②支持燃烧；（3）稀有气体用途：稀有气体用作保护气，制作多用途电光源；可做电光源2、空气污染物（1）空气的主要污染物有有害气体和粉尘目前计入空气污染指数的项目暂定为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物(粒径在10微米以下的颗粒物，称PM10，又称飘尘)和臭氧等2）空气污染的危害：严重影响人体健康，影响农作物生长，破坏生态环境，其中全球气候变暖、臭氧层破坏和酸雨等也都与空气污染有关3）防治空气污染：加强大气质量监测，改善环境状况；减少使用化石燃料，使用清洁能源；积极植树造林种草；禁止露天焚烧垃圾等防治空气污染的措施：一方面要减少污染物的排放，如减少化石燃料的燃烧，多使用清洁能源等；另一方面要加强污染物的吸收，如植树造林等1.（2022湖北黄石中考）空气中含很多成分，其中含量较少，常用作保护气的是（ ）A. 氮气 B. 氧气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体【答案】D【解析】空气中含很多成分，常用作保护气是氮气和稀有气体，且含量较少的是稀有气体；答案：D。
2.（2022河北中考）2021年河北省PM2.5平均浓度同比下降15.3%，改善幅度为“十三五”以来最高下列举措不能改善空气质量的是A. 开发利用新能源 B. 推进低碳交通运输C. 提高森林覆盖率 D. 增高炼铁厂的烟囱【答案】A【解析】A、开发利用新能源减少对环境的污染，有利于改善空气质量，故A错误； B、推进低碳交通运输减少含碳物质的排放，减缓温室效应，有利于改善空气质量，故B错误； C、提高森林覆盖率可以净化空气，防风固沙，有利于改善空气质量，故C错误； D、增高炼铁厂的烟囱不能减少污染物的排放量，能造成空气的污染，不能改善空气质量，故D正确 故选：D3.（2022四川内江中考）空气是一种重要的资源下列与空气有关的说法错误的是A. 空气中氮气的体积分数约为78%B. 稀有气体化学性质比较活泼C. 自然界中的二氧化碳处于不停循环过程中D. 工业上用分离液态空气方法制取氧气和氮气【答案】B【解析】A、空气中氮气的体积分数约为78%，说法正确，不符合题意；B、稀有气体化学性质不活泼，说法错误，符合题意；C、自然界中的二氧化碳通过植物光合作用转化为氧气，氧气通过燃烧或呼吸作用转化为二氧化碳，处于不停循环过程中，说法正确，不符合题意；D、工业上用分离液态空气的方法制取氧气和氮气，原因是氧气和氮气沸点不同，说法正确，不符合题意。
故选B4.（2022山东聊城中考）空气是一种重要的资源下列有关说法不正确的是A. 液态空气属于混合物 B. 食品包装袋中充入氮气可延长食品保质期C. 稀有气体可用于制造多种用途的电光源 D. 空气污染指数越大，空气质量状况越好【答案】D【解析】A、液态空气是由液氮、液氧等混合而成，属于混合物，不符合题意；B、氮气化学性质稳定，可填充于食品包装中，用于延长食品保质期，不符合题意；C、稀有气体通电时，能发出不同颜色的光，可用于制造多种用途的电光源，不符合题意；D、空气污染指数越大，空气质量状况越差，符合题意本考点常在选择题或填空题中以新信息或图片形成命题，考查的知识点有:①空气中氮气、氧气所占的体积分数；②空气中各成分的性质及用途等；③空气污染的来源及危害；④防治空气污染的措施等解答此类问题首先要掌握空气的组成及按体积分数计算各成分的含量；其次要了解氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳的一些性质及其对应的用途二氧化碳属于空气的组成成分，不是空气污染物但二氧化碳的含量过高，会加剧温室效应 氧气的性质和用途1.物理性质：无色、无味的气体，不易溶于水（故可以用排水法收集）； 密度比空气大（故收集的一瓶氧气，要正放在桌面上）。
2.氧气的化学性质与木炭反应；原理：C+O2CO2现象：空气中：发红光，放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体氧气中：发白光，放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体注意：木炭伸入瓶中时，要自上而下，缓慢伸入（目的使木炭与氧气充分反应）与铁丝反应；原理：3Fe+2O2Fe3O4现象：空气中：红热，不燃烧；氧气中：剧烈燃烧。