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中考热点 以空气和氧气的基础知识及其综合实验命题，凸显化学价值观和实证观。
考点归纳 （阅读考点归纳，标记关键字词，背诵易忘要点，注意理解比较）
1.空气的成分（体积分数）(A)： 氮气占78%、氧气占21%、稀有气体约占1%。
2.空气的污染(A)：
(1)引起空气污染的主要因素是人为污染源，例如矿物燃料（煤和石油）的燃烧。
(2)空气质量报告中的污染指数包括可吸入颗粒物、SO 2 、NO 2 (氮氧化物）、PM 2.5、臭氧和CO等。其中二氧化硫是引起酸雨的主要气体,PM 2.5是引起雾霾的主要物质。
(3)防治空气污染的措施：开辟城市绿地，开发新的洁净能源，使用尾气净化装置，降低有害物质的排放等。
3.稀有气体(A)： 化学性质很稳定，一般不跟其他物质发生反应，利用这一性质，常用作保护气；稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源；氦气的密度仅次于氢气，且不能燃烧，还可用于填充安全飞艇。
4.氧气(B)：
(1)物理性质：氧气是无色、无味的气体，难溶于水（可用排水法收集），密度比空气大（可用向上排气法收集）。
(2)化学性质：活泼，能跟许多金属和非金属发生反应（反应的化学方程式和实验现象见附录，下同）；具有氧化性，能助燃，支持呼吸。
(3)主要用途：可用于供给呼吸、富氧炼钢，用氧炔焰气焊或气割钢板等。
(4)制备原理：① 工业制法：分离液态空气，沸点比氮气高的氧气后逸出；② 实验室制法：用H 2 O 2 催化分解或KClO 3 催化受热分解，反应中的MnO 2 起催化作用。
5.催化剂的概念(A)： 在化学反应里能使其他物质的反应速率加快，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有变化的物质，叫作催化剂。
考题导悟 （考题自己先做，对照解析反思，领悟应考对策，完成相关练习）
1.空气和氧气的基础知识
【例1】 （上海中考） 雾霾是一种大气污染现象，不属于雾霾治理措施的是 （ ）
A.植树绿化，美化环境
B.提倡绿色出行，发展公共交通
C.外出时佩戴防雾霾口罩
D.减少燃煤发电，增加太阳能发电
【解析】 雾霾是特定气候条件与人类活动相互作用的结果，主要是排放的大量细颗粒物(PM 2.5)持续积聚而引起。植树绿化、绿色出行、发展公共交通、减少燃煤发电、增加太阳能发电等措施均能减少PM 2.5的排放，而外出时佩戴防雾霾口罩只能减少人自身对PM 2.5的吸入，不能治理雾霾。
【答案】 C
【例2】 （2019上海中考） 在氧气中燃烧，产生明亮蓝紫色火焰的是（ ）
A.硫
B.红磷
C.铁丝
D.氢气
【解析】 硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰,A正确；红磷在氧气中燃烧，产生大量的白烟,B错误；铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射,C错误；氢气在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰,D错误。故选A。
【答案】 A
【例3】 （上海中考） 关于物质燃烧的现象描述错误的是（ ）
A.磷在空气中燃烧，剧烈反应，产生大量白雾
B.铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体
C.镁带在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体
D.硫在氧气中燃烧，火焰呈蓝紫色，生成有刺激性气味的气体
【解析】 磷在空气中燃烧，生成的P 2 O 5 白色固体分散在空气中形成白烟，不形成液态的白雾，故A错误。
【答案】 A
【例4】 （上海中考） 物质的用途错误的是（ ）
A.干冰：人工降雨
B.稀盐酸：除铁锈
C.稀有气体：制作霓虹灯
D.氧气：光合作用的原料
【解析】 干冰升华时吸收热量使水蒸气冷凝为液体，可用于人工降雨；稀盐酸能与铁锈中的Fe 2 O 3 反应，可除去铁锈；稀有气体通电时会发出有色光，可填充霓虹灯；光合作用的原料是CO 2 和水，产物是有机物和氧气。
【答案】 D
【应考对策】 有关空气和氧气的性质和用途，凸显化学价值观，务必熟记；有关空气污染（尤其是PM 2.5)的原因与治理，务必关注；有关空气和氧气性质实验现象的描述，要注重平时观察，辅助于对比记忆：
注意：“烟”是大量固体小颗粒分散的现象；“雾”是大量小液滴分散的现象；可燃性气体或容易汽化的物质（如酒精、硫等）燃烧时都能产生火焰；而沸点高、难汽化的固态物质（如木炭、铁等）燃烧时，只会发光而不产生火焰。氢气、一氧化碳、甲烷、硫等在空气中燃烧，均发出淡蓝色或蓝色火焰。
【巩固练习1】 （上海中考） 我们需要清新的空气。口罩中填充活性炭是利用其_____性，以减少污染物的吸入。空气的组成如图（按体积分数），甲气体的名称是_____；乙中含有多种气体，其中可用于填充飞艇且性质稳定的气体名称是_____。
2.空气和氧气的综合实验
【例5】 （上海中考） 某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验。
(1)为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响，甲设计以下对比实验：
Ⅰ.将3.0g KClO 3 与1.0g MnO 2 均匀混合加热
Ⅱ.将xg KClO 3 与1.0g CuO均匀混合加热
在相同温度下，比较两组实验产生O 2 的快慢。
Ⅰ中反应的化学方程式是_____________；Ⅱ中x的值应为_____。
(2)乙探究了影响过氧化氢分解速度的某种因素。实验数据记录如下：
本实验中，测量O 2 体积的装置是_____（填编号）。
实验结论：在相同条件下，_____________，过氧化氢分解得越快。
丙用右图装置进行实验，通过比较_____________也能达到实验目的。
【解析】 本题是有关“控制变量”的综合实验，要按照“单一变量原则”进行设计；要按照“明确实验目的→分析有关原理→紧扣题意答题”的“实验解题三步骤”，进行解题。
(1)为探究催化剂的种类（实验变量）对氯酸钾分解速度的影响，应控制其他变量相同，所以，Ⅱ中x的值应与Ⅰ相同，为3.0。(2) 乙探究了影响过氧化氢分解速度的某种因素，测量相同时间内产生O 2 体积的装置应该是“气体短管进、液体长管出”的c装置；由表中数据可知，相同条件下，过氧化氢浓度越大，分解速度越快；丙装置是重量法测定过氧化氢分解速度，比较的是“相同时间内天平读数差值大小”。
【答案】
(1)
;3.0 (2)c;过氧化氢浓度越大；相同时间内天平读数差值大小（其他合理答案也可）
【例6】 （2018上海中考） 实验室制取氧气并进行相关实验。
①过氧化氢和二氧化锰制氧气的化学方程式是______________。取用二氧化锰操作正确的是_____（选填图中编号）。
②探究带火星的木条在不同体积分数的氧气中的复燃情况，部分实验数据记录如下：
根据上述实验数据得出的结论是__________ 。
如图所示，在集气瓶中注入占其容积50%的水，用排水法收集氧气，将瓶内的水排尽，用带火星的木条在该集气瓶中进行实验，推测实验现象并说明理由：__________ 。
③过氧化氢分解也可用氧化铜作催化剂。在0.5g氧化铜中滴加过氧化氢，反应结束后固体仍为0.5g且呈_____色。
设计一个实验，证明在过氧化氢分解反应后，氧化铜化学性质没有发生改变。
【解析】 本题含三个小实验，均要按照“明确目的→分析原理→紧扣答题”三步骤答题。
①H 2 O 2 在MnO 2 的催化作用下分解为水和氧气;MnO 2 是粉末状药品，要用药匙取用，将试管横放，并送至试管底部。
②根据表格中反应的信息可知：氧气的体积分数达到60%时能使带火星的木条复燃，所以能使带火星的木条复燃的不一定是纯净的氧气；在集气瓶中注入占其容积50%的水，用排水法收集氧气，将瓶内的水排尽，瓶内氧气的体积分数=50%+50%×21%=60.5%，达到了使其复燃的体积分数，所以用带火星的木条在该集气瓶中进行实验，会观察到带火星的木条复燃。
③氧化铜是黑色粉末，属于碱性氧化物，在该反应中作催化剂，其质量与化学性质在反应前后不变，所以将反应后的混合物过滤，取滤渣于试管中，加入适量稀硫酸，微微加热；黑色固体消失，溶液由无色变为蓝色，就可以证明氧化铜的化学性质在化学反应前后没有发生改变。
【答案】
①
;c ②能使带火星的小木条复燃的不一定是纯净的氧气；带火星的木条复燃，这是因为氧气的浓度达到了使其复燃的体积分数 ③黑；将反应后的混合物过滤，取滤渣于试管中，加入适量稀硫酸，微微加热，黑色固体消失，溶液由无色变为蓝色（合理均可）
【应考对策】 有关空气和氧气的综合实验题凸显实验求证观，是中考难点之一，可采取三点应考对策。
对策一：借助“网络综合法”（详见右图）掌握氧气及其含氧化合物之间的转化关系。
对策二切实按照：“实验解题三步骤”（明确目的→分析原理→紧扣答题）进行解题。
对策三：借助平时小结的“实验经验”设计实验、解答问题。例如：测定空气中氧气含量应满足的三个条件：①可燃物只与氧气发生反应，不与空气中的其他成分发生反应；②可燃物必须过量；③ 反应产物是固态或溶液，能产生相同条件下的“气体压强差”。
【巩固练习2】 如图装置可用于测定空气中氧气的含量，下列操作一定会引起测定结果偏低的是（ ）
A.红磷燃烧时未夹紧弹簧夹
B.红磷熄灭后立即打开弹簧夹
C.燃烧匙内改用足量的硫粉
D.燃烧匙内改用足量的镁粉
考点精练 （练前重温归纳，反思例题错例，优化答题习惯，提高学习成效）
A组（一模选用）
1.雾霾天气导致呼吸病人增多，因为雾霾可使空气中增加大量的（）
A.二氧化碳
B.一氧化碳
C.二氧化硫
D.可吸人颗粒物
2.富氧炼钢用的富氧空气中氧气的含量高于普通空气，富氧空气中氧气与其他气体的体积比可能是（）
A.1∶5
B.1∶4
C.1∶3
D.21∶79
3.下列关于氧气用途的叙述错误的是（ ）
A.富氧炼钢
B.呼吸氧化剂
C.氧炔焰切割金属
D.光合作用原料
4.下列实验中，能观察到的现象是 （ ）
A.磷在氧气中燃烧产生白色烟雾
B.硫在氧气中燃烧产生刺激性气味
C.木炭在氧气中燃烧发出红色光
D.铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射
5.(2018杭州中考）小金在做硫燃烧实验时，进行了如下操作：①在铺有细沙的燃烧匙里放入少量硫；②将燃烧匙在酒精灯火焰上加热，直至硫燃烧；③将燃烧匙伸入盛有氧气的集气瓶中（集气瓶内盛有滴加紫色石蕊试液的少量水）。实验中可观察到的现象与结论不符合的是（ ）
A.对比①和②可说明硫燃烧需要达到一定的温度
B.对比②和③中硫的燃烧现象说明氧气具有助燃性
C.在③中观察到紫色石蕊试液变红，说明硫燃烧是化学变化
D.在③中观察到紫色石蕊试液变红，说明硫燃烧产物是一种酸
6.如图表示一定质量氯酸钾和二氧化锰的受热过程，某变量y随加热时间的变化趋势，纵坐标表示的是 （ ）
A.产生氧气的质量
B.固体中氧元素的质量分数
C.固体中二氧化锰的质量
D.固体中钾元素的质量分数
7.做铁丝在氧气中燃烧的实验操作或现象不正确的是 （ ）
A.在盛氧气的集气瓶底预先放少量细砂或水
B.先用带火星的木条放在集气瓶口检验氧气是否充满
C.在铁丝末端系上火柴杆，点燃后立即伸入集气瓶中
D.铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
8.(2019上海静安一模）进行下列实验，不需要控制变量的是（ ）
A.用红磷和白磷探究可燃物燃烧的条件
B.用水和酒精探究影响物质溶解性的因素
C.用燃烧的木条检验二氧化碳和氧气
D.用二氧化锰和氧化铜比较过氧化氢分解中催化剂的催化效果
9.等质量的下列物质在氧气中完全燃烧，消耗氧气的物质的量最多的是 （ ）
A.镁
B.铁
C.碳
D.乙炔(C 2 H 2 )
10.(1)工业制氧气的原理是分离液态空气，其方法是将空气加压降温成液态空气，然后略微升温，其中先逸出的是_____。（已知氧气的沸点是-183℃，氮气的沸点是-196℃）
(2)写出一种实验室制取氧气的化学方程式_____________________。
11.某化学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验（见图甲）进行了大胆改进，设计图乙（选用容积为45mL的18×180mm的试管作反应容器）和图丙实验方案进行，收到了良好的效果。请你对比分析下面图甲、图乙、图丙实验，回答下列有关问题。
(1)在用图甲装置进行实验时，实验误差比较大。
①有的同学测得的氧气体积分数大于
，造成这种结果的可能原因是（回答两点）__________ 。
②有的同学测得的氧气体积分数小于
，造成这种结果的可能原因是（回答两点）__________ 。
(2)图乙实验的操作步骤如下:a. 点燃酒精灯;b. 撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹;c.将过量红磷平装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图乙中所示的连接方式 固定好，再用弹簧夹夹紧橡皮管;d. 读取注射器活塞的数据。
①你认为正确的实验操作顺序是_____（填序号）。
②图乙实验中，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为_____mL刻度处才停止。
③对照图乙实验，你认为图甲实验除易造成实验误差外，另一不足之处是_____。
(3)图丙实验，从理论上分析，玻璃管内液面最终将上升至_____处（填1、2、3、4)，对照图乙实验，其优点是 __________ 。（只写一条）
B组（二模选用）
12.如图是"铁丝在氧气中燃烧"的实验改进装置。下列说法错误的是 （ ）
A.氧气无须提前制备和收集
B.用塑料瓶代替集气瓶，实验更安全
C.该装置也可用于二氧化碳和氢气的制备、干燥和检验
D.铁丝在氧气中剧烈燃烧，发出黄色火焰，产生黑色固体
13.为了探究某脱氧剂的成分（由两种单质组成）及利用该脱氧剂测定空气中的氧气含量，兴趣小组进行了如下实验。
Ⅰ.探究脱氧剂成分
【实验观察】 脱氧剂为灰黑色粉末，若在空气中放置一段时间，有红棕色固体生成。
【做出假设】 根据颜色变化，假设该脱氧剂中含有________（填化学式）。
【验证假设】 方法为：__________________。
【实验探究】 新取一定量的脱氧剂，将已验证的成分分离。取剩余固体与少量CuO混合，置于图(1)所示装置中加热，一会儿观察到黑色固体变红色，同时澄清石灰水变浑浊。
【实验结论】 该脱氧剂中还含有_______（填化学式），写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式：__________________。
Ⅱ.测定空气中氧气含量
使用图(2)装置进行实验，实验前应先进行的操作是___________。
【实验过程】
步骤1:在注射器中放入足量脱氧剂粉末（体积为2mL)，封闭；
步骤2:打开弹簧夹，将活塞向右拉至一定距离，关闭弹簧夹；
步骤3:不断轻轻晃动注射器，至活塞位置不再发生变化。
【数据处理】
(1)实验中需要记录的数据是__________ 。
(2)上述实验测定过程至少需要重复两次，其目的是________。
【实验对比】 通过燃烧红磷法测定空气中氧气的含量，装置如图(3)所示，步骤如下：
(1)用弹簧夹夹紧橡皮管；
(2)点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入瓶中并塞紧瓶塞；
(3)_________________；
(4)观察并记录水面的变化情况。
多次实验发现，集气瓶内上升的水面始终小于瓶内原有空气体积。
【表达交流】 查阅资料得知，当空气中氧气的体积分数降至7%以下时，红磷不再燃烧。由此可知，燃烧红磷法在操作无误的前提下测定结果不够准确的原因是________；与燃烧红磷法相比，脱氧剂法测定空气中氧气含量的优点是__________。
14.(2018浙江金华中考）小君和小英同学发现：带火星的竹签在空气中不会复燃，若用装有60%水的集气瓶倒置在水槽中收集氧气，得到的气体能使带火星的竹签复燃，为了找到能使带火星竹签复燃的氧气含量的最小值，他们进行了如下探究：
【设计实验】 小君设计了如图的装置，在该装置的圆底烧瓶中放入25mL水的目的是____________。
【实验研究】 第一组实验：取3只集气瓶，编号为①②③，分别装入15%、30%和45%的水，盖上盖玻片倒置在水槽中。当气泡__________放出后，导管口伸入集气瓶把其中的水全部排出，将相同的3支带火星竹签分别插入①~③号瓶中，记录实验现象。
获得第一组实验现象后，小君又做了第二组实验，并记录实验现象，两组实验数据和现象见下表：
得出上述两组实验现象后，小英认为还不能确定能使带火星竹签复燃的氧气含量的最小值，需继续进行实验。则实验序号⑦的集气瓶装水的体积分数应该是_____%。
【实验结论】 再经过数次实验并计算后得出：能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值为48.7%。
【继续探究】 小君认为采用该方法收集的氧气中含有一定量的水蒸气，请你提出实验改进的措施 。
15.（上海浦东二模）不同场合制取氧气的实验原理可能不同。
【实验室制取氧气】 甲组同学用以下装置收集干燥的氧气。
(1)写出图中仪器名称。a:_____ b:_____。
(2)写出装置A中发生反应的化学方程式：________。实验过程中，观察到装置B中白色固体变蓝,C、D中无明显现象，写出装置B中发生反应的化学方程式：_______。
(3)装置E用于收集氧气，请在图中将导管补画完整。
(4)若E中氧气已集满，将带火星的木条放在导管口m处，可观察到_______。
【潜水艇里制氧气】 潜水艇中可用过氧化钠(Na 2 O 2 )制取氧气，反应原理是:2Na 2 O 2 +2CO 2 →2Na 2 CO 3 +O 2 。乙组同学欲用过氧化钠制取干燥的氧气。他们更改了上图装置中的一些药品后进行实验，装置内的药品如下：
(5)乙组实验：装置A中发生反应的化学方程式为__________,C装置中氢氧化钠溶液的作用是 __________ 。
(6)在甲、乙两组实验中，装置D的作用是否相同？阐述理由：__________。
反思备忘 （小结解题方法，摘录典型错例，每隔几天重温，避免同类错误）
1.反思小结：
2.错例备忘：