2024中考化学专项练习：空气氧气（含解析）

专题04空气氧气【八大题型】

【中考专用】

►热点题型梳理

【题型1】空气的成分及体积分数

【题型2】空气的用途

【题型3】空气的污染与防治

【题型4】空气中氧气含量的测定

【题型5】空气中氧气含量测定的实验改进

【题型6】氧气的性质

【题型7】实验室制取氧气

【题型8】氧气的工业制法

►命题规律

1.空气

空气是中考必考的考点之一。空气的成分、用途、污染及防治的考查简单，一般以选择或填空的形式

呈现。空气中氧气含量的测定以选择或实验探究的形式呈现，在选择题中考查一般较简单，在实验题或科

学探究题中考查难度中等。

2.氧气

氧气的性质和实验室制法是中考必考的重要考点，考查方式一般选择题和实验题。氧气性质中重点考

查实验现象、化学方程式的书写及实验注意点。氧气的制法重点考查：实验室制取氧气的三种方法，包括

装置的选择、反应方程式的书写、反应类型的判断、实验注意点等。考查难度容易或中等。

►知识梳理

【知识点1］空气

1.空气中氧气含量的测定：

（1）实验现象：A.红磷燃烧放出热量，冒出白色浓烟

B.装置冷却到室温后打开弹簧夹：烧杯内的水倒流入集气瓶，约占瓶子容积的1/5。

（2）实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。

（3）原理：红磷燃烧消耗密闭装置内空气中的氧气，压强变小，进入装置的水的体积等于装置内空气中氧

气的体积。

（4）测定结果偏小原因：①红磷量不足；②装置气密性差；③未冷却至室温就打开止水夹。

2.空气的主要成分（按体积分数）：氮气（N2）78%,氧气（。2）21%,稀有气体0.94%,二氧化碳（CO2）

0.03%,其它气体和杂质0.03%o

3.空气的用途

（1）氧气：①动植物呼吸；②医疗急救；③金属切割；④炼钢；⑤宇宙航行等

（2）氮气：①作保护气；②食品充氮作防腐剂；③化工原料；④超导实验车等

（3）稀有气体：①作保护气；②制多种用途的电光源；③激光技术；④液氯冷冻机等

4.空气的污染及防治

（1）空气污染指数包括：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、细颗粒物、臭氧。

（2）防止空气污染的措施：加强大气质量监测、植树造林、使用清洁能源。

【知识点2】氧气

1.物理性质：通常是无色无味的气体，密度比空气大，不易溶于水。

2.氧气与下列物质反应现象

物质现象

碳在空气中保持红热，在氧气中发出白光，产生使澄清石灰水变浑浊的气体

磷产生大量白烟，放热

在空气中发出微弱的淡蓝色火焰，而在氧气中发出明亮的蓝紫色火焰，

硫

产生有刺激性气味的气体

镁发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体

铁在空气中不燃烧，在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体

硫在集气瓶底部放少量水的目的：吸收反应生成的有毒的刺激性气味的气体。

*铁燃烧要在集气瓶底部放少量水或细砂的目的：防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底

3.工业制氧气：分离液态空气法，原理:氮气和氧气的沸点不同，是物理变化。

4.实验室制氧气：加热氯酸钾或高锦酸钾；分解过氧化氢

5.发生装置：固固加热型、固液不加热型；收集装置：根据物质的密度、溶解性

6.操作步骤和注意点（以高锌酸钾制取氧气并用排水法收集为例）

（1）步骤：查一装一定一点一收一移一熄

（2）注意点：①试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流引起试管破裂

②药品平铺在试管的底部：均匀受热

③铁夹夹在离管口约1/3处

④导管应稍露出橡皮塞：便于气体排出

⑤试管口应放一团棉花：防止高镒酸钾粉末进入导管

⑥排水法收集时，待气泡均匀连续冒出时再收集（刚开始排出的是试管中的空气）

⑦实验结束时，先移导管再熄灭酒精灯：防止水倒吸引起试管破裂

⑧用排空气法收集气体时，导管伸到集气瓶底部

7.氧气的验满：用带火星的木条放在集气瓶口；检验：用带火星的木条伸入集气瓶内

►举一反三

【题型1】空气的成分及体积分数

【例1】（2023•新疆•统考中考真题）空气是一种宝贵的自然资源，以下空气成分中含量最多的是

A.氧气B.氮气C.稀有气体D.二氧化碳

【变式1-11（2023・四川乐山•统考中考真题）科学家通过"祝融号"火星车探测器测得火星表面大气成分（体

积分数）如图所示，下列说法正确的是

B.火星大气中CO2的含量高于空气

C.火星大气不含稀有气体D.火星大气能使带火星的木条复燃

【变式1-2]（2023,海南•统考中考真题）干燥空气中体积分数约占78%且化学性质不活泼的气体是

A.氧气B.氮气C.二氧化碳D.水蒸气

【变式1-3]（2023•江苏苏州•统考中考真题）空气由多种气体组成，其中体积分数约为21%的物质是

A.N2B.HeC.CO2D.O2

【题型2】空气的用途

【例2】（2023•山东青岛,统考中考真题）空气是一种重要的资源，其中的各种成分具有广泛用途。下列气

体可用于供给呼吸的是

A.氮气B.水蒸气C.氧气D.二氧化碳

【变式2-1]（2023,湖北襄阳•统考中考真题）食品包装袋内常用来防腐的气体是

A.氧气B.氮气C.氢气D.稀有气体

【变式2-2]（2023•湖南湘潭•统考中考真题）下列有关气体的说法错误的是

A.二氧化硫是空气污染物之一B.稀有气体可制成多种用途的电光源

C.氮气充入食品包装中以防腐D.氧气的化学性质比较活泼，具有可燃性

【变式2-3]（2023•辽宁盘锦•统考中考真题）空气是一种宝贵的资源，有关叙述正确的是

A.氧气具有可燃性，可以作燃料

B.稀有气体可制成多种用途的电光源

C.氮气的化学性质比较活泼

D.大气污染物主要包括SO2、CO2、Nth等

【题型3】空气的污染与防治

【例3】（2023•甘肃金昌，统考中考真题）今年春天，我省大部分地区出现了严重的沙尘天气。沙尘天气主

要的空气污染物是

A.二氧化碳B.稀有气体C.氮气D.可吸入颗粒物

【变式3-1]（2023•云南•统考中考真题）下列空气污染物中会形成酸雨的气体是

A.NO2B.PM10C.COD.O3

【变式3-2]（2023,江苏常州•统考中考真题）下列属于空气质量报告中需要监测的污染物是

A.水蒸气B.氢气

C.氧气D.颗粒物PM2.5

【变式3-3]（2023•广东广州•统考中考真题）生机勃勃的地球离不开空气，下列关于空气的说法不正理的

A.稀有气体可用于霓虹灯的制作

B.C02是植物光合作用的重要原料

C.S02排放是导致酸雨的原因之一

D.PM2.5的含量越高空气质量越好

【题型4】空气中氧气含量的测定

【例4】（2023•宁夏•统考中考真题）化学是一门以实验为基础的科学。下列实验设计不能达到目的的是

探究分子运动现象

探究空气中氧气的含量

C.

【变式4-1］（2023•湖南常德•统考中考真题）实验室里，同学们设计了如图所示四个实验，经分析可知,

其中能达到目的的是

A.验证一氧化碳还原氧化铜的产物

D.验证Mg、Fe、Ag三种金属活动性顺序

FeCl,

溶液

【变式4-2］（2023,湖南衡阳•统考中考真题）拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧

气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断正确的是

氧气的体积分数/%

21

氧气浓度传感器18

A.a点时容器内氮气体积分数为85%

B.容器内物质总质量：b点“点

C.氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度

D.此实验测得空气中氧气的质量分数为18%

【变式4-3］（2023•福建泉州•校联考模拟预测）下面是测量空气中氧气体积分数的实验。

气球

图1

国、用如图1所示实验装置测定空气中氧气含量，并绘制出图2所示的压强变化曲线，则BC段气压变化的

原因是,引起DE段气压变化的操作是。

回、图1测得结果不够准确，实验小组进行反思。

该小组通过查阅资料，选定白磷（化学式为P4,其着火点是40回，在空气中燃烧与红磷燃烧产物相同）在如图

3所示装置中测量空气中氧气体积分数并取得成功。

【提出问题】氧气体积约占空气总体积的多少？

【实验准备】锥形瓶内空气体积为230mL（气球内少许气体体积忽略不计），注射器中水的体积为50mL,该

装置气密性良好。

【实验探究】装入药品，按图3所示连接好仪器，夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被

引燃，然后将锥形瓶从热水中取出。

【现象分析】

（1）写出白磷燃烧的化学方程式o

（2）将锥形瓶底部放入热水中，目的是o足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体.

燃烧（填"支持"或"不支持"）。

（3）待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：

①注射器中的水自动喷射出来，导致这个现象发生的原因是：;

②当注射器中的水还剩约mL时停止下流，说明空气中氧气约占空气总体积五分之一、（小气球的体积

变化忽略不计）

【题型5】空气中氧气含量测定的实验改进

[例5]（2023•广东惠州•统考一模）某化学兴趣小组利用如图1装置验证燃烧条件并验证用红磷或白磷燃

烧测定空气中氧气体积分数的实验结论是否精确，燃烧匙中加入相同质量且足量红磷和白磷，将各传感器

连接电脑收集实验数据:

燃烧匙燃烧匙

气压传感事工电阻丝气压传管&电阻丝

氧气浓度传感器温度传感器氧气浓度传感器AA温度传感器

四颈平底烧瓶1二^红磷

四颈平底烧瓶4叶白磷

[♦涔白磷

蒸储水蒸储水

图1

【实验验证】

⑴按图1组装好实验装置，将两个装置的电阻丝串联在同一个电源上电源，观察到的现象为燃烧匙上的白

磷先燃烧和红磷后燃烧并产生_____，水下的白磷.

（2）红磷和白磷都是磷的单质，其物理性质不同的原因是

⑶烧瓶底部的蒸储水的作用除了隔绝空气外，还有的作用（填一点）；

⑷写出磷燃烧的化学方程式:

⑸该实验证明燃烧需要的两个条件为和.

含量（白磷）

⑹实验小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中，用氧气传感器测量的两个容器内氯气浓

度变化曲线如图2。下列说法不正确的是。（填字母）

A.足量红磷和白磷在密闭容器内充分燃烧可将氧气完全耗尽

B.白磷在密闭容器内燃烧熄灭时，氧气仍有10%~15%的剩余

C.白磷在密闭容器中燃烧比红磷对氧气的消耗更充分

D.用红磷或白磷燃烧来测定空气中氯气的体积分数的实验结论精确

⑺兴趣小组同学又设计了如图3实验，实验前该注射器中空气的体积至少为mL才能顺利的完成实验。

（空气中氧气的含量按照20%计算）

【变式5-1］（2023•四川成都•校考一模）某兴趣小组利用图甲装置探究5浓度、温度等条件对物质燃烧的

影响，进行了以下操作。

实验步骤机如图甲组装仪器，检查装置气密性，装入药品。

实验步骤机用高能激光笔对准燃烧匙中蜡烛的烛芯照射一段时间后，观察到蜡烛被点燃，过一会儿熄灭。

而这一过程中白磷始终不燃烧。

⑴实验步骤匣待蜡烛自动熄灭，装置冷却后，将滴管中的水全部滴入广口瓶，铝盒中的白磷开始燃烧，观

察到。

图乙是广口瓶内。2浓度随时间变化的图像。

⑵步骤回中白磷始终不燃烧的原因是0步骤回中滴入水的目的O

⑶实验中气球的作用是o

⑷白磷燃烧的化学方程式为

⑸生石灰与水反应的方程式为

【变式5-2］（2023•广东广州•统考二模）利用手持技术探究一定体积的空气与过量铜片的反应如图1,利用

数据采集器绘得装置内的"氧气含量-时间"曲线如图

20

（1）加入铜片前要对装置进行.检查。

⑵根据图2可以判断反应发生的曲线是（填标号）。

①AB段

②BC段

③CD段

⑶加热时，铜与氧气反应的化学方程式为

⑷反应后恢复到室温，玻璃管内的气体压强（填"增大"、"不变"或"减小"）。

⑸该实验能证明铜与氧气发生了化学变化的证据有

【变式5-3】（2023•湖北武汉•统考三模）利用铁粉、炭粉、氯化钠进行铁的锈蚀实验（装置如图所示，装

置气密性良好）。实验lmin后温度计读数上升，8min后打开止水夹，水倒吸入性形瓶，实验数据如下表:

实验前的体积实验后的体积

锥形瓶内空气（含导管内空气）烧杯内水烧杯内剩余水

246.0mL100.0mL51.5mL

⑴铁的锈蚀是反应（填"吸热"或"放热"）。

⑵写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式—O

⑶计算得出空气中氧气的含量约为—（精确到0.1%）。

【题型6】氧气的性质

【例6】（2023•辽宁阜新•统考中考真题）下列关于氧气和二氧化碳的描述里误的是

A.在通常状况下，氧气是一种无色、无味的气体

B.氧气是一种化学性质比较活泼的气体

C.碳与二氧化碳的反应放出热量

D.二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊

【变式6-1］（2023•辽宁丹东•统考中考真题）化学反应常常住随着一定现象的发生，下列物质在氧气中燃

烧能产生大量白烟的是

A.硫B.红磷C.木炭D.铁丝

【变式6-2］（2023•辽宁营口•统考中考真题）古人用硫磺涂在松木片顶端制得"发烛"。"发烛"燃烧时产生一

种有刺激性气味的气体，该气体是

A.COB.H20C.S02D.N2

【变式6-3］（2023•广西•统考中考真题）下列实验现象描述正确的是

A.磷在空气中燃烧产生大量的白雾

B.木炭在空气中燃烧发出淡蓝色火焰

C.镁在氧气中燃烧发出耀眼的白光，生成黑色固体

D.铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体

【题型7】实验室制取氧气

【例7】（2023•湖南郴州•二模）通过一年的化学学习，相信你已经掌握了一些化学知识与技能。请结合如

图A〜F实验装置图回答问题。

②

⑴写出图中标号仪器的名称：①;

（2）实验室制取并收集二氧化碳时，如需随时控制反应速率并节约药品，最好选用的组合装置为;

⑶实验室选择用高锦酸钾制取氧气时，发生装置应选用—（填字母）；其反应的化学方程式为;

⑷如果改用氯酸钾和二氧化锦制取氧气，反应前后二氧化铳的质量分数—（填"增大"、"减小"或"不变"）。

若要从充分加热后的剩余固体中回收二氧化锦，正确的实验操作顺序是—o

A.溶解、过滤、蒸发

B.溶解、过滤、洗涤、干燥

（5）实验室若使用图G装置收集一瓶干燥的某气体，则该气体可能是一（填字母代号）。

A.H2B.C02C.02D.NH3

【变式7-1]（2023•西藏・统考中考真题）实验是学习化学的重要途径。实验室里制取气体的部分实验装置

如图所示，请回答下列问题:

浓硫酸

⑴仪器①的名称是

⑵实验室用加热氯酸钾和二氧化镒混合物的方法制取氧气，请写出该反应的化学方程式:

⑶若要制取一瓶比较纯净的氧气，可选择的发生和收集装置是—（填字母）。

⑷实验室用锌粒与稀硫酸反应制取氢气。若用F装置干燥氢气，气体应从—（填导管口代号）端进入。

【变式7-2]（2023•宁夏•统考中考真题）如图是实验室制取气体的常用装置，请根据实验装置回答问题:

（1）仪器①的名称是0

（2）实验室用5%的过氧化氢溶液制取氧气，应选用的发生装置是（填序号），反应的化学方程式

是O

⑶既可以收集氧气又可以收集二氧化碳的装置是（填序号）。

【变式7-3]（2023•辽宁•统考中考真题）化学是一门以实验为基础的科学。实验室制取氧气常用到下列装

置，请回答。

⑴实验室用装置A制取氧气，其反应的化学方程式为o可以选择装置D收集氧气的原因是。

⑵实验室制气体时，选择装置B作为发生装置的依据是。

⑶实验时，装置B中长颈漏斗下端管口要伸入液面下的目的是。

⑷实验室检验氧气的方法是O

【题型8]工业制备氧气

【例8】（2023,辽宁营口,校考三模）下列变化中属于化学变化的是

A.活性炭吸附异味B.工业制取氧气C.钢铁生锈D.干冰升华

【变式8-1]（2023•陕西・统考中考真题）氧气是维持生命的重要物质。下列说法不亚确的是

A.自然界绿色植物的光合作用产生氧气，同时消耗大气中的二氧化碳

B.工业上分离液态空气制氧，利用的是液氧、液氮的沸点不同

C.家用制氧机有的是通过吸附空气中的氮气得到较纯的氧气，该过程氧分子未发生变化

D.实验室电解水制氧气，生成氢气和氧气的质量比为2加

【变式8-2]（2023•广东东莞•东莞市中堂镇实验中学校联考二模）从宏观、微观相结合的视角研究物质是

学习化学的一种重要思维方式。对下列事实或做法的解释正确的是

A.工业制氧气的过程一一分子种类发生变化

B.金刚石和石墨物理性质差异大的原因一一原子结构不同

C.CO和CO?两种气体化学性质不同的原因一一分子构成不同

D.液化石油气经压缩能储存在钢瓶中的原因一一压强增大，分子体积变小

【变式8-3］（2023•河北张家口•统考三模）没有空气就没有生机勃勃的地球，下列关于空气的说法正确的

是

A.氮气约占空气的质量分数为78%

B.氧气的化学性质非常活泼，能与所有物质反应

C.稀有气体在通电时能发出不同颜色的光

D.分离液态空气得到氧气和氮气的过程中发生了化学变化

►直击真题

1.（2023,湖南常德•统考中考真题）空气主要成分示意图如图所示，其中R指的是

A.N2B.CO2C.O2D.H2O

2.（2023•山东淄博・中考真题）空气看不见，摸不着。下列有关空气的描述错误的是

A.干燥洁净的空气中氧气的体积分数约为78%

B.通常情况下空气中各组分之间彼此不发生化学反应

C.空气中分离出来的氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐

D.目前计入空气污染指数的有害气体主要包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧等

3.（2023・辽宁大连•统考中考真题）化学反应常伴随着明显的现象。下列物质在氧气中燃烧，会产生蓝紫

色火焰的是

A.硫黄B.木炭C.铁丝D.镁条

4.（2023•湖南郴州•统考中考真题）下列说法正确的是

A.经过液化、蒸发从空气中得到氧气的过程是化学变化

B.破坏臭氧层会引起酸雨

C.空气是由空气分子组成的

D.氧气可用于医疗急救

5.（2023・山东聊城•统考中考真题）2023年3月23日世界气象日主题为“天气气候水，代代向未来”。如图

是世界气象日聊城当日天气状况的手机截屏，图中计入空气污染指数的有害气体属于氧化物的有

4GM。08:00

聊城

空气质量更多〉

污染指数PM1029

PM2.519

NO212

SO25

0500O372

CO0

A.一种B.二种C.三种D.四种

6.（2023•四川成都•统考中考真题）溶解氧一般指溶解于水中的氧气。用实验装置测定河水、喷泉水及自来

水的溶解氧数据如图。下列相关分析正确的是

溶解氧

传感器

A.a为自来水，b为喷泉水B.空气中氧气含量不影响溶解氧的含量

C.自然界里河水中溶解氧的含量不发生改变D.管材选择可能会影响自来水输送中溶解氧的含量

7.（2023・甘肃金昌•统考中考真题）下列有关实验现象的描述，正确的是

A.打开盛有浓盐酸试剂瓶的瓶盖，出现大量的白烟

B.镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成黑色固体物质

C.硫磺粉在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，生成无色有刺激性气味的气体

D.铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成白色物质

8.（2023・上海・统考中考真题）用3%双氧水与二氧化铳制取氧气的装置如图所示，下列说法正确的是

A.加入的双氧水应浸没分液漏斗下端B.控制双氧水滴加速率，能使反应较平稳进行

C.回中气体的收集方法是向下排空气法D.回中收集到的氧气不够纯净

9.（2023•湖南怀化•统考中考真题）下列图像能正确反映其对应关系的是

稀盐酸的质量/g

D

A.某温度下，向一定量的硝酸钾饱和溶液中不断加入硝酸钾晶体

B.向一定量的二氧化锦中加入过氧化氢溶液

C.向盛有等质量，等溶质质量分数稀硫酸的两支试管中，分别加入过量的金属镁和铝

D.向氢氧化钠溶液中滴加过量的稀盐

10.（2023•湖南岳阳•统考中考真题）实验是科学探究的重要手段，下列实验不能达到目的的是

A.测定空气中氧气的含量

B.探究燃烧需要氧气

白磷

C.

D.

11.（2023•青海西宁•统考中考真题）根据下列实验装置图回答问题:

⑴写出仪器p的名称O

（2）实验室用高铳酸钾制取氧气，反应的化学方程式为；若用D装置收集产生的氧气，则验满的方法

是.

⑶实验室用大理石和稀盐酸反应制取二氧化碳，应选用的发生和收集装置为（从A~E中选填字母编

号），其反应的化学方程式为.

⑷若用F装置收集某气体，气体从n端通入，据此推测该气体具有的物理性质是。

12.（2023•江苏宿迁•统考中考真题）下图为实验室常用仪器和装置的示意图，根据题意回答问题。

⑴写出标号①的仪器名称：

（2）实验室制取时，可用D装置收集，说明5具有的物理性质是；若要测量产生。2的体积，应将E

装置的（填"a"或"b"）端与量筒连接。

⑶实验室制取CO2的化学方程式为。若要控制反应的发生与停止，应选择的发生装置是（填

字母）；若要获得干燥的CO?,可将发生装置与C装置连接，C中应盛放的试剂是（填名称）。

13.（2023,江苏无锡•统考中考真题）2023年5月30日，神舟十六号载人飞船发射成功，航天员将在中国

空间站完成各项任务，因此，保障航天员的氧气需求至关重要。那么，空间站的氧气从哪里来？

0.从地球带上去

⑴实验室用高锈酸钾等原料制氧，写出高铳酸钾分解的化学方程式：;航天工业以空气为原料制氧，

工业上选择空气的主要原因是O

（2）工业上采用分离液态空气法获得氧气，其过程可用如图所示实验模拟。

伸入燃着伸入带火星

的木条的木条

空石英大试管_

浸入液氮3min<.取出试管再过Imin

液氮一三

①浸入液氮3min后，试管内产生约占其容积1/3的液态空气。取出试管，液态空气沸腾，伸入燃着的木条,

木条熄灭；lmin后伸入带火星的木条，观察到木条复燃。导致木条熄灭的原因是o

②上述实验利用氮气与氧气的沸点不同实现分离，由实验现象可知，两种气体中沸点比较高的气体是

⑶利用分子筛可将氧分子从空气中"筛"出去，从而获得高浓度的氧气。其原理示意图如下:

分子筛

空气»氧气

由此可知两种分子的大小：N,（填“>"或"<"）。2。

0.在天宫制出来

⑷早期空间站利用过氧化钠（Na?。/、超氧化钾（KOJ等物质制氧，其原理表示如下:

空间站内二氧化碳的主要来源是=

⑸目前空间站已实现电解水制氧，写出反应的化学方程式：o

⑹空间站是一个相对封闭的场所，解决"气体从哪里来"的问题必然伴生着"气体往哪里去”的问题。为此，科

学家设计了生物再生生命保障系统，实现了"水-氧-碳”的循环转化。下列叙述正确的是（填序号）。

a."水-氧-碳"的循环转化，减少了氧气的携带量，减轻了火箭和飞船的载重

b.电解水在产生氧气的同时产生氢气，系统需要对氢气进行转化

c.人体代谢产物中的水既有气态又有液态，设计系统时应考虑水的冷凝与净化

专题04空气氧气【八大题型】（解析）

【中考专用】

►热点题型梳理

【题型1】空气的成分及体积分数

【题型21空气的用途

【题型3】空气的污染与防治

【题型4】空气中氧气含量的测定

【题型5】空气中氧气含量测定的实验改进

【题型6】氧气的性质

【题型7】实验室制取氧气

【题型8】氧气的工业制法

►命题规律

1.空气

空气是中考必考的考点之一。空气的成分、用途、污染及防治的考查简单，一般以选择或填空的形式

呈现。空气中氧气含量的测定以选择或实验探究的形式呈现，在选择题中考查一般较简单，在实验题或科

学探究题中考查难度中等。

2.氧气

氧气的性质和实验室制法是中考必考的重要考点，考查方式一般选择题和实验题。氧气性质中重点考

查实验现象、化学方程式的书写及实验注意点。氧气的制法重点考查：实验室制取氧气的三种方法，包括

装置的选择、反应方程式的书写、反应类型的判断、实验注意点等。考查难度容易或中等。

►知识梳理

【知识点1】空气

1.空气中氧气含量的测定：

（1）实验现象：A.红磷燃烧放出热量，冒出白色浓烟

B.装置冷却到室温后打开弹簧夹：烧杯内的水倒流入集气瓶，约占瓶子容积的1/5。

（2）实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。

（3）原理：红磷燃烧消耗密闭装置内空气中的氧气，压强变小，进入装置的水的体积等于装置内空气中氧

气的体积。

（4）测定结果偏小原因：①红磷量不足；②装置气密性差；③未冷却至室温就打开止水夹。

2.空气的主要成分（按体积分数）：氮气（N2）78%,氧气（。2）21%,稀有气体0.94%,二氧化碳（CO2）

0.03%,其它气体和杂质0.03%„

3.空气的用途

（1）氧气：①动植物呼吸；②医疗急救；③金属切割；④炼钢；⑤宇宙航行等

（2）氮气：①作保护气；②食品充氮作防腐剂；③化工原料；④超导实验车等

（3）稀有气体：①作保护气；②制多种用途的电光源；③激光技术；④液氯冷冻机等

4.空气的污染及防治

（1）空气污染指数包括：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、细颗粒物、臭氧。

（2）防止空气污染的措施：加强大气质量监测、植树造林、使用清洁能源。

【知识点2】氧气

1.物理性质：通常是无色无味的气体，密度比空气大，不易溶于水。

2.氧气与下列物质反应现象

物质现象

碳在空气中保持红热，在氧气中发出白光，产生使澄清石灰水变浑浊的气体

磷产生大量白烟，放热

在空气中发出微弱的淡蓝色火焰，而在氧气中发出明亮的蓝紫色火焰，

硫

产生有刺激性气味的气体

镁发出耀眼的白光，放出热量，生成白色固体

铁在空气中不燃烧，在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体

硫在集气瓶底部放少量水的目的：吸收反应生成的有毒的刺激性气味的气体。

*铁燃烧要在集气瓶底部放少量水或细砂的目的：防止溅落的高温熔化物炸裂瓶底

3.工业制氧气：分离液态空气法，原理:氮气和氧气的沸点不同，是物理变化。

4.实验室制氧气：加热氯酸钾或高锦酸钾；分解过氧化氢

5.发生装置：固固加热型、固液不加热型；收集装置：根据物质的密度、溶解性

6.操作步骤和注意点（以高锌酸钾制取氧气并用排水法收集为例）

（1）步骤：查一装一定一点一收一移一熄

（2）注意点：①试管口略向下倾斜：防止冷凝水倒流引起试管破裂

②药品平铺在试管的底部：均匀受热

③铁夹夹在离管口约1/3处

④导管应稍露出橡皮塞：便于气体排出

⑤试管口应放一团棉花：防止高镒酸钾粉末进入导管

⑥排水法收集时，待气泡均匀连续冒出时再收集（刚开始排出的是试管中的空气）

⑦实验结束时，先移导管再熄灭酒精灯：防止水倒吸引起试管破裂

⑧用排空气法收集气体时，导管伸到集气瓶底部

7.氧气的验满：用带火星的木条放在集气瓶口；检验：用带火星的木条伸入集气瓶内

►举一反三

【题型1】空气的成分及体积分数

【例1】（2023•新疆•统考中考真题）空气是一种宝贵的自然资源，以下空气成分中含量最多的是

A.氧气B.氮气C.稀有气体D.二氧化碳

【答案】B

【详解】空气中氮气的体积分数约为78%,氧气的体积分数约为21%,二氧化碳的体积分数约为0.03%,稀

有气体的体积分数约为0.94%,则氮气的含量最多；

故选Bo

【变式1-11（2023・四川乐山•统考中考真题）科学家通过“祝融号"火星车探测器测得火星表面大气成分（体

积分数）如图所示，下列说法正确的是

1.6%氧气

上0.4%其它气体

2.7%N2—

\95.3%CO2J

A.火星大气中N?的含量最高B.火星大气中CO?的含量高于空气

C.火星大气不含稀有气体D.火星大气能使带火星的木条复燃

【答案】B

【详解】A、据图可知，火星大气中N2的体积分数为2.7%,C02的体积分数为95.3%。所以火星大气中CCh

的含量最A不正确；

B、空气中C02的体积分数为0.03%,据图可知，火星大气中C02的体积分数为95.3%。所以火星大气中CC）2

的体积分数大于空气中C02的体积分数，即火星大气中C02的含量高于空气。B正确；

C、稀有气体包括氢气、覆气、氮气等气体，据图可知，火星大气中僦气的体积分数为1.6%。所以火星大气

中含有稀有气体。C不正确；

D、氧气能使带火星的木条复燃，据图可知，火星大气中不含有氧气，所以火星大气不能使带火星的木条复

燃。D不正确。

综上所述：选择B。

【变式1-2］（2023,海南•统考中考真题）干燥空气中体积分数约占78%且化学性质不活泼的气体是

A.氧气B.氮气C.二氧化碳D.水蒸气

【答案】B

【详解】A、氧气大约占21%,化学性质比较活泼，故A错误；

B、氮气大约占78%,但是化学性质不活泼，故B正确；

C、二氧化碳大约占0.03%含量较少，故C错误；

D、水蒸气大约占0.03%含量较少，故D错误。

故选Bo

【变式1-3］（2023,江苏苏州•统考中考真题）空气由多种气体组成，其中体积分数约为21%的物质是

A.N2B.HeC.C02D.O2

【答案】D

【详解】A、氮气约占空气体积的78%,不符合题意；

B、氨气属于稀有气体，稀有气体约占空气体积的0.94%,氨气含量更少，不符合题意；

C、二氧化碳约占空气体积的0.03%,不符合题意；

D、氧气约占空气体积的21%,符合题意。

故选D。

【题型2】空气的用途

【例2】（2023•山东青岛•统考中考真题）空气是一种重要的资源，其中的各种成分具有广泛用途。下列气

体可用于供给呼吸的是

A.氮气B.水蒸气C.氧气D.二氧化碳

【答案】C

【详解】A、氮气化学性质稳定，不能供给呼吸，不符合题意；

B、水蒸气不能供给呼吸，不符合题意；

C、氧气能供给呼吸，常用于急救，符合题意；

D、二氧化碳不能供给呼吸，不符合题意；

故选：Co

【变式2-1］（2023•湖北襄阳•统考中考真题）食品包装袋内常用来防腐的气体是

A.氧气B.氮气C.氢气D.稀有气体

【答案】B

【详解】A、氧气的化学性质比较活泼，能供给呼吸，利于微生物和细菌的繁殖，不能用于食品包装袋内防

腐，故选项错误；

B、氮气的化学性质不活泼，可用作保护气，是食品包装袋内常用来防腐的气体，故选项正确；

C、氢气属于易燃性气体，泄露容易发生爆炸，不能用来防腐，故选项错误；

D、稀有气体的化学性质很不活泼，可用作保护气，但资源稀少、价格较高，一般不能用于食品包装袋内防

腐，故选项错误。

故选：Bo

【变式2-2］（2023,湖南湘潭•统考中考真题）下列有关气体的说法错误的是

A.二氧化硫是空气污染物之一B.稀有气体可制成多种用途的电光源

C.氮气充入食品包装中以防腐D.氧气的化学性质比较活泼，具有可燃性

【答案】D

【详解】A、二氧化硫是一种有毒气体，是空气污染物之一，不符合题意；

B、稀有气体通电时会发出不同颜色的光，故可制成多种用途的电光源如霓虹灯，不符合题意；

C、氮气化学性质稳定可用于充入食品包装中以防腐，不符合题意；

D、氧气的化学性质比较活泼，具有助燃性而不是可燃性，符合题意。

故选D。

【变式2-3］（2023•辽宁盘锦・统考中考真题）空气是一种宝贵的资源，有关叙述正确的是

A.氧气具有可燃性，可以作燃料

B.稀有气体可制成多种用途的电光源

C.氮气的化学性质比较活泼

D.大气污染物主要包括S5、CO2、Nth等

【答案】B

【详解】A、氧气能支持燃烧，但不具有可燃性，不能作燃料，故选项A说法错误；

B、稀有气体通电时会发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，故选项B说法正确；

C、氮气的化学性质不活泼，故选项C说法错误；

D、大气污染物主要包括S02、N02等，C5不属于大气污染物，故选项D说法错误；

故选：Bo

【题型3】空气的污染与防治

【例3】（2023•甘肃金昌•统考中考真题）今年春天，我省大部分地区出现了严重的沙尘天气。沙尘天气主

要的空气污染物是

A.二氧化碳B.稀有气体C.氮气D.可吸入颗粒物

【答案】D

【详解】依据空气质量日报表可知：目前记入大气主要污染物：二氧化氮、一氧化碳、一氧化氮、可吸入

固体颗粒和臭氧；

答案：Do

【变式3-1]（2023•云南•统考中考真题）下列空气污染物中会形成酸雨的气体是

A.NO2B.PM10C.COD.O3

【答案】A

【详解】二氧化硫和二氧化氮是形成酸雨的主要气体，PMio、C。、O3不能形成酸雨。

故选Ao

【变式3-2]（2023•江苏常州•统考中考真题）下列属于空气质量报告中需要监测的污染物是

A.水蒸气B.氢气

C.氧气D.颗粒物PM2.5

【答案】D

【详解】A、水蒸气是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意；

B、氢气不属于空气污染物，不符合题意；

C、氧气是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意；

D、颗粒物PM2.5会导致雾霾等的发生，属于空气污染物，符合题意。

故选D。

【变式3-3]（2023•广东广州•统考中考真题）生机勃勃的地球离不开空气，下列关于空气的说法不正确的

是

A.稀有气体可用于霓虹灯的制作

B.C02是植物光合作用的重要原料

c.S02排放是导致酸雨的原因之一

D.PM”的含量越高空气质量越好

【答案】D

【详解】A、稀有气体通电可以发出不同颜色的光，可用于霓虹灯的制作，正确；

B、光合作用可将二氧化碳和水转化为有机物和氧气，二氧化碳是植物光合作用的原料，正确；

C、二氧化硫和水、氧气反应可生成硫酸，随降水落下形成酸雨，二氧化硫排放是导致酸雨的原因之一，正

确；

D、PM2.5是空气污染物，含量越高空气质量越差，错误;

故选Do

【题型4］空气中氧气含量的测定

【例4】（2023•宁夏•统考中考真题）化学是一门以实验为基础的科学。下列实验设计不能达到目的的是

探究分子运动现象

B.探究空气中氧气的含量

C.探究燃烧的条件

外焰

内焰

焰心探究酒精灯三层火焰温度的高低

【答案】B

【详解】A、将无色酚酷试液和浓氨水罩在同一个大烧杯下，一段时间后发现无色酚酰试液变红，这是因为

浓氨水具有挥发性，挥发出的氨分子不断运动，当运动到无色酚醐试液中时，氨气溶于水形成氨水，氨水

显碱性，使无色酚醐试液变红，可以探究分子运动的现象，故A正确；

B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，化学反应前后装置内气压变化不大，不能探究空气中氧气的含量,

故B错误；

C、铜片上的白磷与氧气接触，温度达到了着火点，燃烧，铜片上的红磷与氧气接触，温度没有达到着火点,

不燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，铜片上的白磷与氧气接触，温度达到了着火点，燃烧，

水中的白磷温度达到了着火点，但是隔绝氧气，不燃烧，说明燃烧需要与空气（或氧气）接触，可以达到

目的，故c正确；

D、温度越高，火柴梗越易被炭化，将一根火柴梗横放在酒精灯的火焰上，1-2s后取出，观察到火柴梗上

有两处碳化（变黑），即接触火焰的两端变黑，说明酒精灯火焰的外焰温度最高，可以比较火焰各层温度,

故D正确。

故选：Bo

【变式4-1］（2023•湖南常德・统考中考真题）实验室里，同学们设计了如图所示四个实验，经分析可知,

其中能达到目的的是

W验证一氧化碳还原氧化铜的产物

含酚酸的

NaOH

、溶液

测定空气里氧气的含量

硫粉

水-

探究燃烧的三个条件

热水

（80℃）

白磷

验证Mg、Fe、Ag三种金属活动性顺序

FeCl

溶液

【答案】D

【详解】A、一氧化碳和氧化铜在加热条件下反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳和氢氧化钠溶液反应生成碳

酸钠和水，氢氧化钠和碳酸钠均显碱性，均能使无色酚醐溶液变红色，不能检验有无二氧化碳生成，故选

项不能达到目的。

B、硫在空气中燃烧生成二氧化硫气体，虽除去氧气，但增加了新的气体，没有形成压强差，不能用来测定

空气中氧气含量，故选项不能达到目的。

C、铜片上的红磷、水中的白磷均不能燃烧，不能用于探究燃烧的三个条件，故选项不能达到目的。

D、Mg和Ag分别放入氯化亚铁溶液中，镁与氯化亚铁溶液反应置换出铁，说明了金属活动性Mg>Fe；Ag

与氯化亚铁溶液不反应，说明了金属活动性Fe>Ag；由此可得出三种金属活动性镁>铁>银，故选项能达到目

的。

故选：Do

【变式4-2］（2023,湖南衡阳•统考中考真题）拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧

气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量，如图所示，下列判断正确的是

A.a点时容器内氮气体积分数为85%

B.容器内物质总质量：b点“点

C,氧气有剩余，说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度

D.此实验测得空气中氧气的质量分数为18%

【答案】C

【详解】A、由曲线图可知：a点时容器内氧气的体积分数为15%。故容器内其余气体（氮气、稀有气体、

二氧化碳等）的浓度为85%,故氮气体积分数小于85%,故A错误，不符合题意；

B、由图可知，反应是在密闭容器中进行的，故根据质量守恒定律，反应前后物质的质量不变，故容器内物

质总质量：3点工点，故B错误，不符合题意；

C、由曲线图可知：反应停止时，容器内剩余3%体积分数的氧气，由于红磷足量，故氧气有剩余，说明物

质燃烧时氧气必须达到一定浓度，故C正确，符合题意；

D、由曲线图可知：反应过程中氧气的体积分数减小18%,且不是质量分数，故D错误，不符合题意。

故选：Co

【变式4-3］（2023•福建泉州•校联考模拟预测）下面是测量空气中氧气体积分数的实验。

TT

图1图2实验过程中广口瓶内压强变化曲线图3

国、用如图1所示实验装置测定空气中氧气含量，并绘制出图2所示的压强变化曲线，则BC段气压变化的

原因是，引起DE段气压变化的操作是。

团、图1测得结果不够准确，实验小组进行反思。

该小组通过查阅资料，选定白磷（化学式为P4,其着火点是40回，在空气中燃烧与红磷燃烧产物相同）在如图

3所示装置中测量空气中氧气体积分数并取得成功。

【提出问题】氧气体积约占空气总体积的多少？

【实验准备】锥形瓶内空气体积为230mL（气球内少许气体体积忽略不计），注射器中水的体积为50mL,该

装置气密性良好。

【实验探究】装入药品，按图3所示连接好仪器，夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被

引燃，然后将锥形瓶从热水中取出。

【现象分析】

（1）写出白磷燃烧的化学方程式.o

（2）将锥形瓶底部放入热水中，目的是。足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧，说明瓶内剩余气体一

燃烧（填"支持"或"不支持"）。

（3）待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，还可观察到的现象是：

①注射器中的水自动喷射出来，导致这个现象发生的原因是：;

②当注射器中的水还剩约mL时停止下流，说明空气中氧气约占空气总体积五分之一、（小气球的体积

变化忽略不计）

占燃

【答案】气体受热膨胀打开K或打开止水夹P4+5O2—2P2O5引燃白磷不支持

白磷燃烧消耗氧气，瓶内压强变小4

【详解】团、红磷燃烧放热，气体受热膨胀，导致瓶中内气压增大，引起BC段气压变化。红磷熄灭冷却到

室温，广口瓶内的氧气被消耗，压强变小，打开止水夹，在大气压作用下，水进入广口瓶，使广口瓶中内

气压增大，所以引起DE段气压变化的操作是打开K或打开止水夹。

回、(1)白磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，反应的化学方程式为：P4+5O2-2P2O5O

(2)将锥形瓶底部放入热水中，提高白磷的温度，目的是引燃白磷，足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧,

说明瓶内剩余气体不支持燃烧。

(3)①白磷燃烧消耗瓶内氧气，生成五氧化二磷固体，瓶内气压减小，导致注射器中的水在大气压作用下

自动喷射出来。

②进入锥形瓶内水的体积就是消耗氧气的体积，由结论空气中氧气约占空气总体积的五分之一知，瓶内氧

气的体积为230mLxg=46mL,所以注射器中的水还剩50mL46mLHmL,即当注射器中的水还剩约4mL

时停止下流。

【题型5］空气中氧气含量测定的实验改进

【例5】(2023•广东惠州，统考一模)某化学兴趣小组利用如图1装置验证燃烧条件并验证用红磷或白磷燃

烧测定空气中氧气体积分数的实验结论是否精确，燃烧匙中加入相同质量且足量红磷和白磷，将各传感器

连接电脑收集实验数据：

燃烧匙燃竹匙

气压传感臂］电阻丝气压传感事自电阻丝

氧气浓度传感器温度花感器氧气浓度传感［扇磐传感器

四颈平底