第2章空气之谜 同步练习-2022-2023学年九年级化学京改版（2013）上册
一、单选题
1．下列实验现象的描述错误的是（ ）
A．磷在空气中燃烧,放热,生成大量白色烟雾
B．铁在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色的固体
C．碳在氧气中燃烧,发出白光,生成使澄清石灰水变浑浊的气体
D．硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,生成刺激性气味气体
2．下列化学反应既不属于分解反应又不属于化合反应的是
A．镁+氧气氧化镁 B．氯酸钾氯化钾+氧气
C．氢气+氧气水 D．氧气+蜡烛二氧化碳+水
3．桂林市政府于去年底提出了加快工业化进程的目标。以下气体不属于空气污染物的是（ ）
A．二氧化氮 B．一氧化碳 C．二氧化碳 D．二氧化硫
4．下列反应属于分解反应的是
A．硫在氧气中燃烧 B．高锰酸钾受热分解
C．铁在氧气中燃烧 D．蜡烛燃烧
5．下列各组物质中，前者是纯净物，后者是混合物的是
A．液氧、冰水混合物 B．清新的空气、污染的空气
C．高锰酸钾、高锰酸钾制氧气后的固体剩余物 D．自来水、河水
6．空气是人类宝贵的自然资源，下列有关空气的说法不正确的( )
A．分离空气得到的氮气可用于制造硝酸
B．空气中氧气约占总体积的21%
C．稀有气体化学性质不活泼，常用作保护气
D．二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳都属于空气污染物
7．下列反应类型属于分解反应的是
A． B．
C． D．
8．环境保护，以人为本。国家环境保护部于2016年1月开始全面实施《环境空气质量标准》。造成酸雨的气体可能是
A．氮气 B．二氧化碳 C．氨气 D．二氧化硫
9．下列物质属于纯净物的是
A．水泥砂浆 B．五氧化二磷 C．澄清石灰水 D．纯净的空气
10．通过对人体吸入的空气和呼出的气体的实验探究，你认为我们吸入的空气和呼出的气体中各成分含量不同的是
A．氧气 B．二氧化碳 C．水蒸气 D．以上都不同
11．装在某容器中的空气经测定其中氮气的体积在相同条件下是10L，则该容器的容积为
A．10L B．15L C．12.5L D．18L
12．如图实验操作正确的是（ ）
A．验满氧气 B．倾倒液体
C．过滤 D．点燃酒精灯
13．下列四种物质中是纯净物的是
A．生铁 B．石灰水 C．冰水混合物 D．石油
14．下列气体中,属于混合物的是( )
A．二氧化硫 B．水蒸气 C．氮气 D．空气
二、填空题
15．燃料在空气中燃烧说明空气中含有 ________ ，由冬天的霜现象则可知空气中含有___，根据生物的呼吸成分可知道空气中还含有__________ 。
16．我们的生活中离不开空气。
(1)二百多年前，法国化学家拉瓦锡对空气的成分进行研究。用汞在密闭空气中加热，得到氧化汞，汞在空气中加热与氧气发生反应的文字表达式为___________。
(2)初中阶段，我们用如图所示的装置和药品研究空气的组成。写出发生反应的文字表达式___________。
(3)利用物质沸点不同可以实现混合物的分离，根据下表数据判断。
物质 H2 N2 O2 NH3
沸点/℃ -252.8 -195.8 -183.0 -33.35
工业上制取氧气，控制温度在-195.8℃
17．进行化学实验离不开实验仪器，请你根据下列仪器回答问题：
A B C D E F G H I
（1）写错仪器A、B、C的名称：A___________；B___________；C____________。
（2）仪器I是酒精灯，常用于加热，使用时要注意灯体内酒精量不超过灯体容积的______，点燃时应使用__________，熄灭时应使用_________，加热时应使用_________（填“外焰”、“内焰”、“焰心”）如果加热B仪器中的液体，液体量应不超过该仪器容积的__________。
（3）实验室用双氧水和二氧化锰混合制氧气，从图中选用最适宜的仪器组合是___________（填序号）。
三、简答题
18．如图为测定空气中氧气含量的装置。红磷熄灭后，打开弹簧夹，观察到进入瓶中水的体积少于五分之一。
(1)写出一条可能造成这样结果的原因。
(2)写出该实验涉及到的化学方程式。
(3)通常不能用碳代替红磷来完成该实验的原因是什么？
四、实验题
19．如图是铁丝在氧气中燃烧的实验，回答下列问题：
（1）铁丝在氧气中燃烧的现象是 ______________ ；
（2）铁丝绕成螺旋状的目的是 _________________ ；
（3）实验开始时先点燃火柴的目的是 ________________ ；
（4）反应的文字表达式为 ___________________ ，属于 ________ 反应；
（5）若将氧气换成空气，则该反应 ________ (填“能”或“不能”)进行；
五、综合应用题
20．空气是一种宝贵的自然资源。请回答下列问题。
(1)空气中能支持燃烧的气体是___________；稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，这是利用稀有气体的___________（填“化学性质”或“物理性质”）。
(2)科学家研制的人造空气可供航天员呼吸。人造空气中氮气的体积分数约为70%，比地球上空气中氮气的体积分数___________（填“大”或“小”）。
(3)如图1为工业制取氧气的部分流程示意图，请根据图示回答相关问题：
①液态空气在空气分馏塔中蒸发可分离出氧气和氮气，原理是利用氮气和氧气的___________（填“密度”或“沸点”）不同而将氮气和氧气分离。
②已知氧气的沸点是-183℃，氮气的沸点是-196℃。当打开一个装有液态空气的容器盖，并将一根燃着的木条置于容器口上方，观察到的现象是___________。
(4)冰箱中常用“气调保鲜”来达到对食物保鲜的效果。如图2所示是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程。在空气分离后，进入冰箱保鲜室内的气体是___________（填“富氧空气”或“富氮空气”）。这一保鲜原理主要是___________。
(5)用图3所示实验装置测定空气中氧气含量，图4是实验过程中集气瓶内气体压强变化曲线。下列说法错误的是___________。
A．图4中BC段气压变化的原因是烧杯中水进入广口瓶
B．图4中CD段气压变化的原因是温度降低至室温、瓶中氧气被消耗
C．图4中DE段气压变化的原因是红磷燃烧放热，瓶塞被冲开。
D．实验前广口瓶内空气体积为V，烧杯中水的体积为V1；实验后烧杯中剩余水的体积为V2，计算空气中氧气体积分数的表达式为：×100%
六、计算题
21．经科学实验证明一个成年人每小时所需的氧气的体积等于20L．一个成年的病人在输氧时耗氧量是一个正常成年人的1.5倍。医用压缩储氧的氧气罐一罐大约能释放10800L的氧气。（已知：标准状况下，O2的密度为1.429g/L）请解答：
（1）一个储满的医用压缩储氧的氧气罐能维持一个成年病人______________天的供氧。
（2）一个正常的成年人需要吸入__________体积的空气，才能维持一天正常的生命活动？这些空气中所含氧气的质量是多少Kg？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】A、磷燃烧生成大量的白烟，不是白雾，故错误；
B、铁在氧气中燃烧,火星四射,生成黑色的固体，正确；
C、碳在氧气中燃烧,发出白光,生成使澄清石灰水变浑浊的气体，正确；
D、硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,生成刺激性气味气体，正确；故选A。
2．D
【详解】A. 镁+氧气氧化镁，由两种物质生成一种物质，属于化合反应，不符合题意；
B. 氯酸钾氯化钾+氧气，由一种物质生成两种物质，属于分解反应，不符合题意；
C. 氢气+氧气水，由两种物质生成一种物质，属于化合反应，不符合题意；
D. 氧气+蜡烛二氧化碳+水，反应物、生成物均为两种，既不属于分解反应又不属于化合反应，符合题意。
故选D。
3．C
【详解】计入空气污染指数的项目有：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等；二氧化碳是空气的成分之一，不属于空气污染物；
故选：C。
4．B
【分析】根据反应物和生成物的种类分析，化合反应的特点是“多变一”，分解反应的特点是“一变多”。
【详解】A. 硫+氧气二氧化硫，反应物是两种物质，生成物是一种物质，故属于化合反应，错误；
B.高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气，反应物是一种物质，生成物是三种物质，故属于分解反应，正确；
C.铁丝+氧气四氧化三铁，反应物是两种物质，生成物是一种物质，故属于化合反应，错误；
D. 蜡烛+氧气二氧化碳+水，由于反应物是两种物质，故不属于分解反应，错误。故选B
【点睛】熟练掌握分解反应的特征（一变多）是解题的关键，即要学会根据反应物和生成物的种类进行判断。
5．C
【分析】纯净物由一种物质组成，混合物由两种或两种以上的物质组成。
【详解】A、液氧只含氧气一种物质，是纯净物，冰水混合物里只有水一种物质，是纯净物，不符合题意；
B、清新的空气含氧气、氮气等多种物质，是混合物，污染的空气除了空气的主要成份外，还有污染物，是混合物，不符合题意；
C、高锰酸钾 由一种物质组成，是纯净物，高锰酸钾加热分解生成氧气、二氧化锰、锰酸钾，剩余固体有二氧化锰和锰酸钾，是混合物，符合题意；
D、自来水和河水中含有多种杂质，由两种或两种以上的物质组成，都是混合物，不符合题意。
6．D
【分析】空气污染的途径主要有两个：有害气体和粉尘。有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等。
【详解】A、分离空气得到的氮气含有氮元素，可用于制造硝酸，故A正确；
B、空气中氧气约占总体积的21%，故B正确；
C、稀有气体化学性质不活泼，常用作保护气，故C正确；
D、二氧化硫、二氧化氮在空气中易形成酸雨，二氧化碳是空气的一种成分，不属于空气污染物，故D错误。故选D。
7．A
【详解】A、氧化汞加热生成汞和氧气，符合一变多，是分解反应；
B、铁和氧气点燃生成四氧化三铁，符合多变一，是化合反应，不是分解反应；
C、石蜡在氧气中点燃生成二氧化碳和水，不符合一变多，不是分解反应；
D、酒精在氧气中点燃生成二氧化碳和水，不符合一变多，不是分解反应。
故选A。
8．D
【详解】酸雨的形成与SO2，NO2有关。故选D。
9．B
【详解】A、水泥砂浆，含有多种物质，属于混合物；故A错误；
B、五氧化二磷，由一种物质组成，属于纯净物；故B正确；
C、澄清石灰水中有氢氧化钙和水，属于混合物；故C错误；
D、纯净的空气中有氧气、氮气等，属于混合物；故D错误。
故选：B。
10．D
【详解】人呼吸时把空气中的氧气转化为二氧化碳，同时从体内带出水蒸气，人体呼出气体和空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气含量不同；氮气的含量基本不变，因为人体没有吸收氮气；呼出的气体与吸入空气相比，具有“两多一少”的特点，即与吸入的空气相比，二氧化碳、水蒸气含量增加，氧气含量减少。
故选：D。
11．C
【详解】氮气占空气体积的五分之四。
故选：C
12．B
【详解】A、检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中，选项错误；
B、向试管中倾倒液体药品时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨，选项正确；
C、过滤液体时，要注意“一贴、二低、三靠”的原则，图中缺少玻璃棒引流、漏斗下端没有紧靠在烧杯内壁上，选项错误；
D、使用酒精灯时要注意“两查、两禁、一不可”，禁止用一酒精灯去引燃另一酒精灯，选项错误。 故选B。
【点睛】熟悉各种仪器的用途及使用注意事项、常见化学实验基本操作的注意事项是解答此类试题的关键。
13．C
【详解】A、生铁中含有铁和碳等物质，属于混合物；
B、石灰水中含有水和氢氧化钙，属于混合物；
C、冰是水的固体，冰水混合物中只含有水一种物质，属于纯净物；
D、石油是由多种碳氢化合物组成的混合物。
故选C。
14．D
【详解】由一种物质组成的物质叫纯净物，由两种或两种以上物质组成的物质叫混合物。二氧化硫、水蒸气、氮气都是一种物质，均属于纯净物；空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种物质组成，属于混合物，故选D。
15． 氧气 水蒸气 二氧化碳
【详解】氧气具有支持燃烧和供给呼吸的作用，因此燃料能在空气中燃烧说明空气中含有氧气，故填：氧气；
水蒸气遇冷能凝结成小水滴，温度很低时就凝结成固体冰花，因此冬天起霜现象说明空气中含有水蒸气，故填：水蒸气；
生物在呼吸过程中，细胞内的有机物在空气中氧气的参与下被氧化，生成二氧化碳和水并排出体外，同时释放能量，说明空气中含有二氧化碳，故填：二氧化碳。
16．(1)汞+氧气氧化汞
(2)红磷+氧气五氧化磷
(3)-183.0
(4)工厂废气处理后再排放（合理即可）
【解析】（1）
汞在空气中加热与氧气发生反应生成氧化汞，反应的文字表达式为:汞+氧气氧化汞;
（2）
红磷燃烧生成五氧化二磷，发生反应的文字表达式为：红磷+氧气五氧化磷；
（3）
工业上制取氧气，控制温度在-195.8℃
减少空气污染的建议:工厂废气处理后再排放、少开私家车等。
17． 烧杯 试管 集气瓶 三分之二 火柴点燃 灯帽盖灭 外焰 三分之一 BCDF
【分析】过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气。
【详解】（1）仪器A、B、H、的名称：A是烧杯；B是试管；C是集气瓶。
（2）仪器I是酒精灯，常用于加热，使用时要注意灯体内酒精量不超过灯体容积的三分之二，点燃时应使用火柴，熄灭时应使用灯帽盖灭，外焰温度最高，故加热时应使用外焰，为防止加热时液体溅出，烫伤人，加热B仪器中的液体，液体量应不超过该仪器容积的三分之一。
（3）实验室用双氧水和热氧化锰混合制氧气，过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，反应是在常温下进行，氧气密度比空气大，不易溶于水，用向上排空气法收集，故选用最适宜的仪器组合是BCDF。
18．(1)红磷用量不足或装置漏气或没有冷却至室温就打开弹簧夹了
(2)4P＋5O22P2O5
(3)碳与氧气反应生成二氧化碳，使瓶内外没有压强差
【详解】（1）测定空气中氧气含量时，进入瓶中的水的体积少于五分之一，可能原因为：红磷少量（集气瓶中的气体没有完全消耗）、或装置漏气（红磷燃烧消耗氧气，装置中压强变小，空气进入装置中）、或未冷却就打开弹簧夹（装置中的气体受热膨胀）等。
（2）该实验中，红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为。
（3）碳燃烧生成二氧化碳气体，会使瓶内外没有压强差，烧杯中的水不能发生倒吸，则不能用碳代替红磷来完成该实验。
19． 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体物质，放出大量热 增大铁丝的受热面积以及与氧气的接触面积，使未燃烧的铁丝预热便于燃烧 引燃铁丝 化合 不能
【分析】铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁。
【详解】（1）铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体物质，放出大量热。
（2）铁丝绕成螺旋状的目的是增大铁丝的受热面积以及与氧气的接触面积，使未燃烧的铁丝预热便于燃烧。
（3）实验开始时先点燃火柴的目的是引燃铁丝。
（4）铁丝在氧气中燃烧生成了四氧化三铁，反应的文字表达式为，反应由两种物质生成了一种物质，属于化合反应。
（5）由于铁丝在空气中不能燃烧，所以，若实验将氧气换成空气，则该反应不能进行。
20．(1) 氧气##O2 物理性质
(2)小
(3) 沸点 木条熄灭
(4) 富氮空气 氮气化学性质比较稳定
(5)AC
【详解】（1）氧气具有助燃性，能支持燃烧；
稀有气体通电时能发出不同颜色的光，不需要通过化学变化就能表现出来，利用的是其物理性质；
（2）人造空气中氮气的体积分数约为70%，空气中氮气的体积分数约为78%，故比地球上空气中氮气的体积分数小；
（3）①液态空气在空气分馏塔中蒸发可分离出氧气和氮气，原理是利用氮气和氧气的沸点不同，将其分离；
②已知氧气的沸点是-183℃，氮气的沸点是-196℃，氮气的沸点低，故氮气先分离出来，氮气不燃烧、不支持燃烧，故观察到的现象是：燃着的木条熄灭；
（4）由图可知，在空气分离后，进入冰箱保鲜室内的气体是富氮空气，这是因为氮气化学性质比较稳定，可作食品保护气；
（5）A、图4中BC段压强增大，是因为红磷燃烧放出大量的热，装置内气体受热膨胀，压强增大，符合题意；
B、图4中CD段气压变化的原因是逐渐冷却至室温，且红磷燃烧消耗了氧气，装置内压强减小，不符合题意；
C、图4中DE段气压变化的原因是，烧杯中的水进入集气瓶，气体体积减小，压强增大，符合题意；
D、红磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，故空气中氧气的体积分数为：，不符合题意。
故选AC。
21．【答题空1】
【答题空2】
【答题空3】
（1）15；（1）2400L；0.68592
【详解】（1）10800L(20L1.5)24小时/天=15天；
（2）按气体占空气体积的五分之一计算，则一个正常的成年人一天需要空气的体积为：20L24 =2400L；这些空气中所含氧气的质量是20L241.429g／L=0.68592Kg。
答案第1页，共2页
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