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微考点05 空气的主要成分及用途
考点解读
空气中主要成分含量，氧气、氮气、稀有气体的用途
考查频度
★★★★☆
命题角度
主要以选择题的形式，属于简单题
1．直接考查空气中含量最多的两种气体及其性质或用途；
2．考查稀有气体的用途，如做保护气、电光源等；
3．与其他物质的性质相联系，如钢铁生锈、烧碱、熟石灰变质的原因等。
一、空气的成分
1．对空气的成分的研究
法国化学家拉瓦锡通过实验得出了空气是由氮气和氧气组成的结论。
2．空气的成分
空气的成分
O2
N2
CO2
稀有气体
其他气体
和杂质
体积分数/%
21
78
0.03
0.94
0.03
注意：空气中的成分指的是气体体积分数而不是质量分数，一般来说空气的成分比较固定。这是因为动植物的呼吸和物质的腐烂、钢铁的锈蚀都需要消耗大量的氧气，但是绿色植物在日光下进行光合作用会放出大量氧气，使氧气量保持相对稳定。
二、空气的用途
气 体
用 途
氧 气
主要用途：供给动植物呼吸，可用于医疗急救，燃料燃烧离不开氧气，用于炼钢、气焊和宇宙航行等
氮 气
制造硝酸和化肥的重要原料；利用其化学性质不活泼，可用作保护气，如灯泡里充氮气延长寿命，食品包装中充氮气以防腐；医疗上可用液氮冷冻麻醉等
二氧化碳
光合作用的原理，灭火；制造汽水等
稀有气体
（氦、氖、氩、氪、氙等）
稀有气体化学性质很不活泼，在通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，如航标灯、强照明灯、闪光灯、霓虹灯等；氦可用于制造低温环境
空气成分巧记忆
空气组成别忘记，主要成分氮氧气；
氮七八，氧二一，零点九四是稀气；
还有两个零点零三，二氧化碳和杂气；
以上数字指体积，莫要当成质量比。
【例1】
空气中体积分数最大的气体的是
A．氧气 B．氮气
C．二氧化碳 D． 稀有气体
【答案】A
【例2】
下列关于氧气的说法中，不正确的是
A．液氧用于火箭发射是利用氧气的可燃性
B．氧气约占空气总体积的
C．实验室可用加热高锰酸钾的方法制取氧气
D．氧气可用于医疗急救
【答案】A
【解析】氧气没有可燃性，氧气只有助燃性，A错；空气中氧气约占其体积的，B正确；实验室可加热高锰酸钾或氯酸钾制取氧气，也可用过氧化氢溶液制取氧气，C正确；氧气可供呼吸，故可用于医疗急救，D正确。
【例3】
下列说法不正确的是
A. 空气的主要成分是氮气和氧气
B. 氧气可用于医疗急救
C. 食品包装中充入氮气以防腐
D. 新鲜空气中不含二氧化碳
【答案】D
新鲜空气中也含有二氧化碳，错误符合题意，故选项正确。
【例4】
打捞韩国“岁月号”沉船是在水下作业，潜水员需要呼吸富氧空气。富氧空气中氧气含量高于普通空气中的含量，富氧空气中氧气与其他气体体积比可以是
A．1∶2 B．1∶5
C．1∶4 D．21∶79
【答案】A
【解析】空气中氧气的体积分数为21%，即氧气与其它气体的体积比为21∶79；也可说空气中氧气的体积约占五分之一，即氧气与其它气体的体积比为1∶4。所以根据题意可知富氧空气中氧气的含量比空气中氧气的含量大。所以应选A项。学%科6网
1．如图为空气成分示意图（按体积计算），其中“c”代表的是
A．氧气 B．氮气
C．二氧化碳 D．稀有气体
【答案】A
【分析】空气中，氮气的体积分数是78%，氧气的体积分数是21%，稀有气体的体积分数是0.94%，二氧化碳的体积分数是0.03%，其它物质的体积分数是0.03%
【解析】由图中空气成分的示意图可知，“c”的体积分数约为21%，因此“c”代表的是氧气。故选：A。
2．空气中体积分数约为21%的气体是
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体
【答案】B
3．“东方之星”沉船事故救援时，潜水员钢瓶中携带的气体是
A. 水蒸气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 氧气
【答案】D
【解析】潜水员潜水时需要进行呼吸，氧气能供给呼吸，潜水员钢瓶中携带的气体是氧气；故选：D。
4．能做食品保护气的气体是
A. 氮气 B. 二氧化碳 C. 氧气 D. 二氧化硫
【答案】A
【解析】能做食品保护气的气体肯定具有惰性，不易发生化学反应且无毒，选项中氮气具有较好的惰性且无毒，故选A。
5．下列关于空气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植物的光合作用
【答案】C
【解析】稀有气体通电发光的过程中没有新物质生成，属于物理变化，故C错误。
6．下列有关空气的说法，正确的是
A. 鱼能在水中生存，说明氧气易溶于水
B. 空气中PM2.5含量高说明空气质量好
C. 空气中氮气质量分数约为78%
D. 稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可用作电光源
【答案】D
【解析】A、氧气不易溶于水，故错误；B、空气中PM2.5含量高说明空气质量差，故错误；C、氮气在空气中的体积分数为78%，不是质量分数，故错误；D、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可用作电光源，故正确。
7．空气与人体呼出的气体相比较，下列叙述正确的是
①氧气的含量：空气＞呼出的气体
②二氧化碳的含量：空气＜呼出的气体
③水蒸气的含量：空气＞呼出的气体
A. ①② B. ①②③ C. ②③ D. ①③
【答案】A
【解析】人体吸入的空气与呼出的气体所含成分相比有：氧气的含量多，二氧化碳和水蒸气的含量少，因为人体吸入通过呼吸作用消耗空气中的氧气，生成了二氧化碳和水；故选A。
8．薯片等易碎食品宜采用充气袋包装，下列气体中最不适宜充入的是
A. 氧气 B. 氮气 C. 二氧化碳 D. 稀有气体
【答案】A
点睛：食品包装袋充气一方面是防止食品破碎，另一方面是要防止食品因缓慢氧化而变质，据此结合常见气体的性质进行分析判断即可。
9．下列物质的用途，主要利用了物质的物理性质的是
A. 氧气用于急救病人 B. “干冰”用于人工降雨
C. 甲烷用作燃料 D. 氮气、氦气做保护气
【答案】B
【解析】A、氧气用于急救病人，因为氧气能供给呼吸，呼吸时分解有机物，产生新物质属于化学变化；所以氧气供给呼吸，属于化学性质的利用，故此项错误；
B、干冰用于人工降雨是利用了干冰升华时能够吸收周围环境的热量的性质，这种性质不需要通过化学变化表现出来，属于干冰的物理性质，因此此项正确；
C、甲烷用作燃料，是利用甲烷的可燃性，可燃性必须通过燃烧这一化学变化才能表现出来，属于化学性质的利用，故此项错误；
D. 氮气、氦气做保护气是利用其化学性质稳定的特点，属于化学性质的利用，故此项错误。故选B。
10．空气成分中，化学性质最不活泼的气体是
A. 氧气 B. 稀有气体 C. 二氧化碳 D. 氮气
【答案】B
D、氮气的化学性质比较稳定，故选项错误；故选B。
11．电工师傅使用的“验电笔”中常充入一种气体，此气体通电时会发光，它是
A. 氮气 B. 氧气 C. 氖气 D. 空气
【答案】C
【解析】稀有气体又称惰性气体，化学性质稳定，几乎不与其它物质发生化学反应，它的用途是做各种电光源、保护气等，稀有气体通电时会发光，氖灯射出的是红光，作为“验电笔”中常充入一种气体。
12．学习科学知识可以用来辨别“真”、“伪”，通过分析下列叙述属于“真”的是
A. 为延长灯泡的使用寿命，可在灯泡中充入氮气
B. 绿色食品是不含任何化学物质的食品
C. 某气体能使燃着的木条熄灭，该气体是二氧化碳
D. 稀有气体化学性质极不活泼，不能与任何物质发生反应
【答案】A
【解析】A. 为延长灯泡的使用寿命，可在灯泡中充入氮气，正确；B. 绿色食品是没有污染的食品，错误；C. 某气体能使燃着的木条熄灭，该气体不支持燃烧，不一定是二氧化碳，错误；D. 稀有气体化学性质极不活泼，一般不与其它物质发生反应，错误。故选A。
13．物质的性质决定物质的用途。下列对应关系不成立的是
A. 氮气化学性质不活泼，可用作食品保护气
B. 干冰升华需吸收大量的热，可用于人工降雨
C. 明矾溶于水能形成吸附性物质，可用于自来水厂净水
D. 氧气能支持燃烧，可作燃料
【答案】D
【解析】A. 氮气化学性质不活泼，可用作食品保护气，正确；B. 干冰升华需吸收大量的热，可用于人工降雨，正确；C. 明矾溶于水能形成吸附性物质，可用于自来水厂净水，正确；D. 氧气能支持燃烧，不具有可燃性，不能作燃料，错误。故选D。学！科￥网
14．下图是空气成分示意图，请回答下列问题。
（1）请你阅读图并填空：①（_________________） （______________）。
（2）根据空气成分填空：
①小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有__________，
②石灰水长期露置在空气中会出现白色固体物质，说明空气中含有____________，
③夏天，盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠，说明空气中含有______________。
【答案】（1）21% 氮气或N2
（2）氧气或O2 二氧化碳或CO2 水蒸气或H2O。
低，空气中水蒸气凝结成小水滴，说明空气中有水蒸气。
15．（1）空气是由多种气体组成的混合物，是一种宝贵的自然资源。
①空气中稀有气体的体积分数大约为____。
②鱼虾能在水中生存是因为氧气易溶于水，这种说法_______(填“正确”或“不正确”)。
③因为氮气具有____的性质，所以充入食品包装袋内用于防腐。
④菜农定期会向蔬菜大棚中补充二氧化碳，这样做有利于植物进行_______作用。
（2）下列说法对应的用途或结论错误的是_______________。
①氧气助燃——焊接金属 ②稀有气体的性质稳定——作保护气
③氮气的性质稳定——作保护气 ④燃着的木条伸入集气瓶中立即熄灭——二氧化碳
【答案】（1）0.94% 不正确 常温下化学性质比较稳定 光合
（2）④
（1）①空气中稀有气体体积分数约占0.94%，故填0.94%；
②鱼虾能在水中生存是因为少量氧气可以溶解在水中，但是氧气本身是难溶于水的，故该说法不正确，故填不正确；
③常温下氮气化学性质非常稳定，故可用作食品包装袋内的防腐气体，故填常温下化学性质比较稳定；
④二氧化碳气体有利于促进植物的光合作用，释放二氧化碳，故填光合作用；
（2）①氧气具有助燃性，燃烧放出热量可熔化金属，用于金属焊接，故正确；②稀有气体一般化学性质非常稳定，可用作保护气，故正确；③氮气化学性质也非常稳定，常温下不易发生反应，可作保护气，故正确；④燃着的木条伸入集气瓶内立即熄灭，说明该气体不支持燃烧且不可燃，二氧化碳气体有此性质，氮气等某些同样也有此性质，故不能判断出是否是二氧化碳气体，故错误。
16．早在1979年在瑞士日内瓦召开的第一次世界气候大会上，科学家警告说，大气中温室气体浓度增加将导致地球升温。近年来，空气质量问题频发，引起了世界各国人民的关注。
（1）在物质分类中空气属于 。
（2）在空气的成分中，制造化肥并还可以做保护气的是 ；能供给人类呼吸的是 ；上述“温室气体”是指 。
（3）稀有气体可以做焊接金属的保护气，是利用了稀有气体的 。
（4）洁净的空气对人类非常重要。下列做法有利于净化空气的是 （填序号）。
①使用清洁能源 ②工业废气处理后达标排放 ③积极植树造林
【答案】（1）混合物
（2）氮气 氧气 二氧化碳
（3）化学性质稳定的性质
（4）①②③
【分析】空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%；空气的成分主要以氮气和氧气为主，氧气约占五分之一，氮气约占五分之四。氧气用途有：支持燃烧和供给呼吸。氮气和稀有气体的化学性质不活泼，氮气的用途是：制造氮肥、氮气充入食品包装袋内可以防腐、液态氮可以做制冷剂。稀有气体的用途是：做各种电光源、作保护气等。洁净的空气对人类非常重要。下列做法有利于净化空气的是：①使用清洁能源 ②工业废气处理后达标排放 ③积极植树造林。学@科5网
（3）稀有气体可以做焊接金属的保护气，是利用了稀有气体的化学性质稳定的性质；故答案为：化学性质稳定的性质；
（4）洁净的空气对人类非常重要。下列做法有利于净化空气的是：①使用清洁能源 ②工业废气处理后达标排放 ③积极植树造林；故答案为：①②③。
1．【2017年山西省】化学使世界变得绚丽多彩，科学家为此作出了巨大的贡献。其中研究空气成分的科学家是
A．拉瓦锡 B．侯德榜
C．门捷列夫 D．道尔顿
【答案】A
【解析】A、拉瓦锡通过研究空气组成的，得出空气是由氮气和氧气组成的，正确；B、侯德榜制碱，错误；C、门捷列夫编制元素周期表，错误；D、道尔顿和阿伏加德罗是原子学说分子论的创立者，错误。故选A。
2．【2017年重庆市A】大山深处空气清新，空气中氮气的体积分数约为
A．78% B．21% C．11% D．58%
【答案】A
分数也为78%。故选A。
3．【2017年重庆市B】空气中体积分数最大的是
A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．水蒸气
【答案】A
【解析】空气的成分按体积计算，大约是：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%。故选A。
4．【2017年江苏省苏州市】下列关于空气的说法中，不正确的是
A．工业上采用分离液态空气法获得氧气
B．二氧化硫是空气污染物之一
C．空气中氧气质量占空气质量的21%
D．空气中的氧气来源于绿色植物的光合作用
【答案】C
【解析】A、工业上利用分离液态空气的方法得到氧气，正确；B、空气污染物包括：二氧化硫、一氧化碳和二氧化氮，正确；C、氧气约占空气总体积的21%，错误；D、植物的光合作用是空气中氧气的主要来源，正确。故选C。
5．【2017年黑龙江省齐齐哈尔市】请答题的同学深呼吸，平静一下情绪，刚才吸入的空气中含量最多的气体是
A．氧气 B．稀有气体 C．氮气 D．二氧化碳
【答案】C
【解析】空气的组成按体积分数计算，氮气78%，氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%。故选C。
6．【2017年福建省】下列可供人呼吸的气体是
A．氧气 B．氢气 C．氮气 D．二氧化碳
【答案】A
【解析】氧气能供给呼吸。故选A。学#科5网
7．【2017年上海市】空气中含量最多的是
A． B． C．He D．
【答案】B
【解析】空气中各成分的含量按体积分数计算，氮气占78%，氧气占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳占0.03%，选B。
8．【2017年内蒙古呼和浩特市】空气是人类宝贵的自然资源。下列有关说法不正确的是
A．氧气可用作火箭发射的燃料
B．空气可用于工业制备氮气和氧气
C．氦气可用来填充探空气球
D．二氧化碳是植物进行光合作用的基本原料
【答案】A
氧化碳、水是植物进行光合作用的基本原料。选A。
9．【2017年湖北省襄阳市】下列有关空气的说法不正确的是
A．空气中只含氧气和氮气
B．酸雨的产生与空气污染有关
C．二氧化碳能产生温室效应
D．拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分
【答案】A
【解析】A、空气中各成分的含量按体积分数计算，氮气占78%，氧气占21%，稀有气体占0.94%，二氧化碳占0.03%，B．酸雨的产生是空气污染物二氧化硫和二氧化氮与水反应生成硫酸、硝酸导致的。C．二氧化碳能吸收地面的长波辐射，就像一个大棉被盖在半空中，使大气不断变暖，使得地球平均气温越来越高，这就是温室效应。 D．拉瓦锡把少量汞放在密闭容器中加热12天，发现部分汞变成红色粉末，同时，空气体积减少了1/5左右。拉瓦锡又把加热生成的红色粉末收集起来，放在另一个较小的容器中再加热，得到汞和氧气，且氧气体积恰好等于密闭容器中减少的空气体积。他把得到的氧气导入前一个容器，所得气体和空气性质完全相同。通过实验，拉瓦锡得出了空气用氧气和氮气组成，氧气占其中的1/5。选A。
10．【2017年黑龙江省龙东地区】空气是一种宝贵的资源，下列有关空气的说法正确的是
A．氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐
B．稀有气体常用于医疗急救
C．二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物
D．氧气的化学性质比较活泼，属于可燃物
【答案】A
的化学性质比较活泼，属于助燃物；选A。
11．【2017年浙江省丽水市】许多科学发现从重视微小差异开始。科学家瑞利和拉姆塞正是重视氮气密度的微小差异，才最终发现了稀有气体氩气。
材料一：1892年瑞利发现，在相同条件下，由空气中除去氧气、二氧化碳、水蒸气和灰尘后获得的氮气，其密度为1.2572克/升；由含氮化合物反应并除去水蒸气后获得的氮气（NH4NO2N2↑+2H2O），其密度为1.2505克/升，两者密度差值虽小；却完全超出了实验误差范围。
材料二：1894年4月瑞利和拉姆塞开始用如图装置进行“清除空气中氮气”的实验研究：在倒立圆底烧瓶内引入两根金属导线，通电使瓶中空气里的氧气和氮气生成氮的氧化物，用碱液来吸收生成的氮的氧化物和原有的二氧化碳气体。并从气体进口不断向瓶内补克氧气，使反应持续进行。
材料三：瑞利和拉姆塞又设计了另一实验装置，将上述实验所得的气体干燥后，通过红热的铜粉来除去其中的氧气，得到少量的剩余气体，对剩余气体做光谱分析得知，这是一种未知的气体，并测得其密度约是氮气的1.5倍。1894年8月13日他们共同宣布：发现了一种未知气体，并命名为氩气。
材料四：1898年拉姆塞等人利用不同的物质沸点不同，又发现了氪气、氖气、氙气。
根据上述材料，回答下列问题：
（1）与纯净氮气密度值更接近的是由 获得的氮气密度值（填“空气中”或“含氮化合物反应”）；
（2）实验中不断向瓶内补充氧气的目的是 ；
（3）在当时实验条件下，很难利用化学反应除去氩气，获知“未知气体”中还有其它气体存在，其理由是 。
【答案】（1）含氮化合物反应
（2）使瓶内氮气反应完全
（3）氩气化学性质很不活泼，“未知气体”中的其它气体的化学性质与氩气相近
质很不活泼，“未知气体”中的其它气体的化学性质与氩气相近。学·科网
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