专题一 考点01 空气的成分及其污染与防治（C卷）
1.通过创建卫生城市活动，某市空气状况有了明显变化，但测得目前造成空气污染的主要是PM2.5。造成这种现象的可能原因是( )
①地面建筑产生大量粉尘
②沙尘暴天气增多
③太阳能热水
④汽车尾气的大量排放
⑤燃烧天然气
⑥燃煤取暖
A.①③⑤⑥ B.②④⑤⑥ C.①②④⑥ D.③④⑤⑥
2.下列关于物质的性质和用途说法错误的是( )
A.氮气用来保护粮食，是利用氮气常温下化学性质稳定
B.氧气用于火箭发射，是利用氧气的可燃性
C.稀有气体充入霓虹灯，是利用稀有气体通电能发出不同颜色的光
D.液氮可用于冷冻麻醉，是利用液氮汽化时能吸收大量的热量
3.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，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
C.用带火星的木条检验集气瓶中的氧气，鱼儿能在水中生存说明氧气易溶于水
D.氧气的化学性质比较活泼，属于可燃物
4.高压氧舱是一种辅助治疗缺氧症的治疗设备。高压氧舱中氧气的体积分数大约是( )
A.14% B.17% C.19% D.23%
5.某科学家除去空气中的与得样品，并在相同条件下比较等体积的样品质量（）与纯质量（），重复多次，结果均为，样品中含哪种气体可解释该结果( )
A.氖 B.氩 C.甲烷 D.水蒸气
6.用如图所示装置测定空气中氧气的含量。实验后发现进入集气瓶的红磷水量偏少的原因有( )
A.红磷足量
B.装置气密性不好
C.及时将点燃红磷的燃烧匙伸入集气瓶中
D.未冷却到室温就打开弹簧夹
7.空气是一种宝贵的自然资源。下列对空气的说法中正确的是( )
A.空气是由空气分子构成的
B.臭氧（）属于稀有气体，主要分布在距地面10~50km的高空
C.空气中的氧气可以做燃料
D.随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和烟尘对空气造成了污染
8.某兴趣小组的同学对教材中“测定空气里氧气含量”的实验进行了大胆改进。选用18×180mm的试管（总体积为45mL）和针筒注射器进行了实验，效果良好。
关于以上两组实验，有如下说法：①图Ⅰ实验红磷在瓶中燃烧时的主要现象是产生大量白色烟雾；②图Ⅰ实验红磷熄灭并冷却后才能打开止水夹；③若图Ⅰ实验从开始到结束止水夹始终未夹紧会导致测定结果偏小；④按图Ⅱ所示的装置进行实验前，将注射器的活塞从10mL刻度处推至5mL处，然后松手，若活塞仍能返回10mL刻度处，则说明装置不漏气；⑤按图Ⅱ所示的装置进行实验，当红磷与氧气充分反应后，移开酒精灯，待冷却后打开弹簧夹，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为1mL刻度处才停止。其中正确说法的个数有( )
A.5个 B.4个 C.3个 D.2个
9.在图1所示密闭装置内燃烧红磷测定空气中氧气含量，用传感器记录集气瓶中压强随时间变化的情况，得图2所示数据。下列说法正确的是( )。
A.点处压强增大主要是因为少量空气进入
B.段压强减小的原因只能是氧气被消耗
C.点时打开了弹簧夹，导致气压增大
D.点集气瓶中的温度一定等于室温
10. “雾”一直是备受关注的环境问题，目前省环保部门按新修订的《环境空气质量标准》，增加了细颗粒物（PM2.5）和臭氧（）这两个监测指标。下列说法正确的是( )。
A.燃放鞭炮不会造成大气污染
B.可吸入细颗粒物对人体健康有危害
C.化学在环境监测和保护中起重要作用
D.臭氧（）是一种特殊氧化物
11.上海市政府颁布的相关规定和措施中，与促进空气质量的提高无关的是( )。
A.外环内禁放烟花
B.空气污染红色预警时，中小学幼儿园停课
C.大力发展公共交通
D.本市行驶的机动车、船不得排放明显可见的黑烟
12.某化学小组用如图所示的装置（固定装置略）测定空气中氧气的含量，硬质玻璃管内装有细铜丝，且两个注射器组成的密闭系统内留有50mL室温下的空气。对该实验的认识不正确的是( )
A.若实验很成功，出现的现象是细铜丝由红色变为黑色
B.若实验很成功，冷却后，密闭容器内气体的体积约为40 mL
C.该实验不能证明空气是混合物
D.加热过程中，交替缓慢推动两注射器的目的是使空气中的氧气与铜充分反应
13.空气是我们生产生活中不可或缺的气体，请回答下列问题：
（1）空气中含量最多的气体是_______；酥脆的饼干放在空气中，一段时间后变软了，说明空气中含有_______；实验昆虫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____________；用于制造化肥，还可以作保护气的是________。
（2）如图所示，“氧气”要穿过迷宫，从进口顺利地走到出口，途中遇到不反应的物质才能通过（反应条件省略）。“箭头”画出了“氧气”应行走的路线，若氧气不能从甲处通过，则甲处放的物质可能是下列中的________（填字母）。甲与氧气反应的文字表达式为____。
A.氩气
B.碳
C.水
（3）氦气代替氢气作飞艇的填充气，是利用氦气_________的性质。
14.同学们可以通过下列方式认识空气。
【组成角度】
（1）空气中体积分数约为78%的物质是__________________。
（2）为测定空气中氧气体积分数，设计如图实验：
①为了确保实验成功，在装药品之前应该检查装置的__________________。
②2该实验中红磷需要过量的原因是__________________。
③红磷燃烧的现象是__________________，反应的化学方程式：__________________。
④冷却至室温后打开止水夹观察到的现象是__________________，由此得出空气中氧气的体积分数约为__________________。
【微观角度】
（1）用化学符号或图示填空。
则表示__________________，的图示为表示__________________，表示__________________。
（2）同温同压下，气体的体积比等于分子个数比。若忽略空气中其他成分，如图可表示空气微观模型的是__________________（填字母）。
【变化角度】
在一个标准大气压下，空气中部分组分的沸点如下：
组分 氮气 氧气 二氧化碳
沸点/℃ -195.8 -183.0 -78.4
（1）将燃着的木条置于盛有表中组分的混合液的钢瓶口，观察到的现象是__________________。
（2）下列叙述错误的是__________________。
A.木炭在氧气中燃烧，发出白光
B.铁丝在空气中燃烧，火星四射，生成黑色固体
C.从冰箱里拿出汽水，瓶子外表有液珠，说明空气中有水蒸气
D.盛放久置澄清石灰水的试剂瓶内壁有一层白膜，证明空气中有二氧化碳
（3）铁丝在氧气中燃烧的化学方程式是__________________。
15.空气中氧气含量测定的再认识。
【经典赏析】教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分（实验装置如图甲）。
该实验中选择使用汞的优点有__________________（填字母）。
A.实验过程中没有污染
B.在汞槽中起到液封的作用
C.生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气
D.能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
【实验回顾】实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量（装置如图乙），写出红磷燃烧的化学方程式：__________________。
兴趣小组用该方法测出的氧气含量常常远低于21%。
【提出问题】用红磷燃烧的方法为什么不能准确地测定空气中氧气的含量？
【进行猜想】
①__________________，装置漏气装置内氧气有剩余；
【实验与交流】在老师的指导下，小明分别用过量的红磷和白磷进行该实验，用测氧气浓度的传感器测得反应后装置内氧气浓度分别为8.85%和3.21%。请从燃烧条件的角度回答产生上述结果的主要原因是__________________。
【实验探究1】小明根据铁生锈的原理，探究用铁能否准确测定空气中氧气的含量。于是进行了实验（装置如图丙）。通过7天测得的数据计算出空气中氧气的含量为19.13%。
【交流与反思】与用红磷燃烧的方法相比，用铁丝生锈的方法测定的主要优点及原因是__________________。
【实验探究2】为了加快反应速率，小明通过查阅资料，利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了实验（装置如图钟后测得的数据如下表：
实验前的体积 实验后的体积
集气瓶内空气 烧杯内蒸馏水 烧杯内剩余蒸馏水
131mL 90.0mL 63.6mL
请计算出空气中氧气含量__________________（计算结果保留1位小数）。
【结论与反思】通过上述实验探究，选择__________________（填物质名称）进行实验，可较为快速地完成实验并减小实验误差。
【拓展延伸】铜也能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀，生成铜绿[铜绿主要成分为]。若将图丙装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验请判断能否比较准确地测定空气中氧气的含量，并说明理由：__________________。
答案以及解析
1.答案：C
解析：①地面建筑产生的大量粉尘会造成空气中PM2.5含量的升高；
②沙尘暴天气的增多会增加空气中PM2.5的含量
③太阳能热水器工作过程中不会产生PM2.5
④汽车排放的尾气中含有可吸入颗粒物，会造成空气中PM25含量的升高；
⑤天然气燃烧生成水和二氧化碳，不会增加空气中PM2.5的含量；
⑥煤炭燃烧的过程中会产生大量的烟尘，会造成空气中PM25含量的升高。
故选C。
2.答案：B
解析：氧气具有助燃性，不具有可燃性，氧气用于火箭的发射，利用了氧气的助燃性，而不是可燃性。
3.答案：A
解析：A项，氮气的化学性质不活泼，充入食品包装袋内可以防腐，正确。
B项，稀有气体可用作各种电光源以及作保护气等，不能用于医疗急救，用于医疗急救的是氧气；二氧化碳在空气中含量增多会使温室效应增强，但二氧化碳是空气的成分，不属于空气污染物，错误。
C项，可用带火星的木条检验集气瓶中的氧气；鱼儿能在水中生存只能说明氧气能溶于水，事实上氧气不易溶于水，错误。
D项，氧气具有助燃性，但不属于可燃物，错误。
4.答案：D
解析：由于空气中氧气的体积分数为21%，高压氧舱中氧气的体积分数应大于空气中氧气的体积分数，分析知D项正确。
5.答案：B
解析：因为空气中除了含有氮气、氧气之外，还含有稀有气体和二氧化碳等，除去空气中的与得样品，样品中还含有稀有气体（氦、氖、氩等），由于氖气的相对分子质量比氮气的小，氩气的相对分子质量比氮气的大，故比纯质量大的主要原因是含有氩气。
6.答案：BD
解析：测定空气中氧气含量的实验时，造成进入集气瓶内水量偏少的原因有装置气密性不好、红磷量不足、未冷却到室温就打开弹簧夹等。
7.答案：D
解析：空气是混合物，由多种物质组成，A错误；稀有气体是氦、氖、氩、氪、氙和氡的总称，B错误；氧气有助燃性，没有可燃性，C错误。
8.答案：C
解析：图Ⅰ实验红磷在瓶中燃烧时的主要现象是产生大量白烟，不能产生白色烟雾，①不正确；图Ⅰ实验红磷熄灭并冷却后才能打开止水夹，②正确；若图Ⅰ实验从开始到结束止水夹始终未夹紧，会导致集气瓶中部分气体膨胀逸出，导致测定结果偏大，③不正确；按图Ⅱ所示的装置进行实验前，将注射器的活塞从10mL刻度处推至5mL处，然后松手，若活塞仍能返回10mL刻度处，说明装置不漏气，④正确；按图Ⅱ所示的装置进行实验，当红磷与氧气充分反应后，移开酒精灯，待冷却后打开弹簧夹，消耗氧气体积约为，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为1mL刻度处才停止，⑤正确。
9.答案：C
解析：红磷燃烧放出大量的热，使装置内气体体积受热膨胀，压强增大，A错误；反应后氧气被消耗、温度冷却至室温， 段压强减小，B错误；点时打开了弹簧夹，导致气压增大， C正确；点时的压强值一直都在点的上方，此时弹簧夹已经打开，气压和最初相同，压强却比点大，说明温度应该比点略高，D错误。
10.答案：BC
解析：鞭炮爆炸会生成二氧化硫等气体，所以会污染大气，故A错误；吸入细颗粒物对人体健康有危害，尤其是对人的呼吸道的影响很大，故B正确；利用化学知识可以监测环境污染情况并解决环境污染问题，故C正确；臭氧是由一种元素组成的纯净物，属于单质，故D错误。
11.答案：B
12.答案：C
解析：若实验很成功，出现的现象是细铜丝由红色变为黑色，故A正确；空气中氧气的体积分数约占空气体积的21%，则若实验很成功，冷却后，密闭容器内气体的体积约为40mL，故B正确；空气中除了氧气，还有剩余的气体，故该实验能证明空气是混合物，故C错误；在实验的加热过程中，交替缓慢推动两注射器的目的是使空气中的氧气与铜充分反应，故D正确。
13.答案：（1）氮气；水蒸气；氧气；氮气
（2）B；碳+氧气二氧化碳
（3）密度比空气小，化学性质不活泼
14.答案：【组成角度】（1）氮气
（2）①气密性
②将集气瓶内空气中的氧气全部消耗掉
③产生大量的白烟，放出大量的热；
④烧杯中的水进入集气瓶，约占集气瓶剩余容积的；20%
【微观角度】（1）2N；；
【变化角度】（1）燃着的木条熄灭（2）B（3）
解析： 【组成角度】（1）空气中体积分数约为78%的物质是氮气
（2）①为了确保实验成功，装置不能漏气，所以在装药品之前应该检查装置的气密性。
②该实验中红磷需要过量的原因是将集气瓶内空气中的氧气全部消耗掉
③红磷燃烧的现象是产生大量的白烟，放出大量的热，反应的化学方程式是4P+50，点燃2PO
④反应后集气瓶中的压强减小，冷却至室温后打开止水夹烧杯中的水进人集气瓶约占集气瓶剩余容积的5，由此得出空气中氧气的体积分数约为20%。
【微观角度】（1）若表示氮原子表示氧原子，则表示两个氮原子，符号为2N；一个分子是由两个氮原子构成的，图示为；表示两个二氧化氮分子。
（2）由于空气中氮气约占空气体积的，氧气约古空气体积的，所以氮气与氧气的体积比约是4:1，由于同温同压下，气体的体积比等于分子个数比，若忽略空气中其他成分，可表示空气微观模型的是C。
【变化角度】（1）由表中数据可知，氮气、氧气、二氧化碳三种物质中氮气的沸点最低，将燃着的木条置于盛放这三种物质的混合液的钢瓶口，氮气首先变为气体，而氮气不支持燃烧，故可观察到燃着的木条熄灭。
（2）木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故A选项说法正确；
铁丝在空气中不能燃烧，故B选项说法错误；从冰箱里拿出的汽水瓶外表有液珠，是空气中的水蒸气遇冷液化成的小液滴故C选项说法正确盛放久置石灰水的试剂瓶内壁有一层白膜，是因为石灰水吸收空气中的二氧化碳生成不溶性的碳酸钙的缘故，故D选项说法正确。
（3）铁丝在氧气中燃烧生成了四氧化三铁，反应的化学方程式是。
15.答案：【经典赏析】BCD
【实验回顾】
【进行猜想】红磷不足
【实验与交流】白磷的着火点比红磷的着火点低
【交流与反思】装置内残留的氧气更少，实验结果更准确
【实验探究2】120.2%
【结论与反思】铁粉、炭粉、氯化钠和蒸馏水
【拓展延伸】不能，因为空气中二氧化碳含量只有约0.03%，铜不能将装置中的氧气全部耗尽
解析：【经典赏析】教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分。该实验选择使用汞的优点有①在汞槽中起到液封作用；②生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气；③能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽，故选项BCD符合题意。
【实验回顾】磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷反应的化学方程式为。
【进行猜想】实验中所取的红磷不足或装置漏气或实验前没有夹弹簧夹或实验装置可能未冷却就打开弹簧夹等均会使实验结果偏低
【实验与交流】用过量的红磷和白磷进行空气中氧气浓度测定实验，测得反应后装置内氣气浓度分别为8.85%和
3.21%，说明白磷消耗的氧气更多。产生上述结果的原因是白磷的着火点比红磷的着火点低。
【交流与反思】铁丝在水、氧气的条件下很容易生锈，与红磷燃烧的方法相比，铁丝生锈的方法测定的优点及原因是装置内残留的氧气更少，实验结果更准确。
【实验探究2】烧杯内蒸缩水减少的体积就是氧气的体积90mL-63.6mL=24mL，空气中氧气含量：。
【结论与反思】通过上述实验探究，选择铁粉、炭粉、氯化钠和蒸馏水进行实验，可较为快速地完成实验并减小实验误差。
【拓展延伸】铜也能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀，生成铜绿，但空气中二氧化碳含量只有约0.03%，铜不能将中的氧气全部耗尽，因此不能用铜丝代替铁丝。
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