第2章 空气之谜素养综合检测
(满分100分,限时40分钟)
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.(2022重庆中考A卷)物质分类是一种化学观念。厨房里的下列物质属于纯净物的是 ( )
A.酸奶 B.冰块 C.白酒 D.食醋
2.(2022天津中考)空气中含量较多且化学性质不活泼的气体是 ( )
A.二氧化碳 B.水蒸气 C.氧气 D.氮气
3.【新特色·航空航天·“人造空气”】(2022云南昆明中考)2021年12月9日,航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国“天和号”空间站进行“天宫课堂”第一课。水球光学实验中打入的“人造空气”与我们身边的空气成分含量基本相同,“人造空气”中氧气含量约为 ( )
A.78% B.21% C.0.94% D.0.03%
4.(2022湖南邵阳中考)下列物质,在空气中加热只能发生红热现象,不能燃烧;但在氧气中点燃能剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体的是 ( )
A.红磷 B.铁丝 C.木炭 D.硫
5.【新独家原创】吃火锅时,厨师提前将土豆去皮切片并泡在水中,这样可以有效避免其变褐变黑,这与空气中的哪种物质有关 ( )
A.氮气
B.二氧化碳
C.氧气
D.稀有气体
6.(2023北京朝阳陈经纶中学嘉铭分校期中)下列实验不能达到实验目的的是 ( )
A.检查装置气密性 B.收集氧气 C.收集氧气 D.监控气体流速
7.(2022广西环江期中)如图所示,往瓶中加入过氧化氢溶液。下列现象正确的是 ( )
A.气球缩小,导管中红墨水左移
B.气球缩小,导管中红墨水右移
C.气球胀大,导管中红墨水右移
D.气球胀大,导管中红墨水左移
8.(2022四川乐山中考改编)为测定空气中氧气的含量,某同学将教材实验进行改进,改进后的实验装置如图所示(部分夹持装置已省略),实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列有关改进实验的说法不正确的是 ( )
A.红磷燃烧的文字表达式为:红磷+氧气 五氧化二磷
B.待红磷熄灭并冷却至室温,打开弹簧夹,注射器活塞向右移动
C.实验结束后试管内气体的主要成分为氮气
D.改进后的装置能减少测量误差,且对环境更友好
9.(2022黑龙江肇源期末)实验室制取氧气的装置中,有关几个“口”的位置错误的是 ( )
A.给试管中药品加热时,试管口不应朝向人
B.用排空气法收集时,集气瓶口应向下
C.试管内的导管口稍露出胶塞即可,不能伸入太长
D.需要加热时,装固体药品的试管口应略向下倾斜
10.(2023湖北武汉武昌八校联考期中)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.氧气无需提前制备和收集
B.用塑料瓶代替集气瓶,实验更安全
C.烧瓶内所盛固体除二氧化锰外,还可为氧化铜等
D.铁丝在氧气中剧烈燃烧,发出黄色火焰,产生黑色固体
二、填空题(每空2分,共30分)
11.(2022广西环江期中)下列现象与空气中的某些成分有关,请用相应的序号答题。
①氮气 ②氧气 ③稀有气体 ④水蒸气
(1)冬天说话时,嘴边产生的白雾: ;
(2)空气中使食物变质的主要气体: ;
(3)霓虹灯通电后能发出五颜六色的光: ;
(4)空气中含量(体积分数)最多的气体: ;
(5)题目所给物质中,属于混合物的是 。
12.【新题型·创新实验】(2023北京八中期中)用如图实验测定空气中氧气的含量(实验前的相关数据如图所示)。
操作:用酒精灯加热粗铜丝引燃红磷,待红磷熄灭并冷却后,测得管1中水面高度为c。
(1)红磷燃烧的现象是 ,反应的文字表达式为 。
(2)实验中观察到管2中的液面“先升高”“后下降”,液面“先升高”的原因是 。
(3)实验测得空气中氧气的含量为 (用含a、b、c的代数式表示)。
13.(2022湖南绥宁月考)根据如图所示实验,并阅读小资料,回答下列问题。
(1)图1所示反应的文字表达式为 。
(2)图1集气瓶中加入水的作用是 。
(3)图2所示实验的现象是 ,
集气瓶中加入的液体可能是 ,其目的是 。硫在空气中燃烧不如在氧气中燃烧剧烈的原因是 。
三、推断题(每空3分,共12分)
14.【新题型·框图推断】(2023河北邯郸实验中学月考)在如图转化关系中(各反应条件已省略),已知:暗紫色固体A在加热的条件下反应生成B、C和D,D能使带火星的木条复燃,H能使澄清石灰水变浑浊,在反应②中,B可以加快反应速率。
(1)若F为固体,则E为 ;若E为液体,则F为 。
(2)若G为黑色固体,则反应③的主要现象是 。
(3)若通过物理变化制得D,则所用原料是 (填物质名称)。
四、实验探究题(每空2分,共28分)
15.(2022江苏宿迁中考改编)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。
A B C
D E F
(1)写出标号①的仪器名称: 。
(2)实验室用过氧化氢和二氧化锰制取氧气的文字表达式为 ,可选用的发生装置为 (填字母)。
(3)收集装置中, (填字母)装置收集到的氧气最纯净。
(4)若用F装置干燥氧气,气体应从导管 (填“a”或“b”)端通入。
16.【新题型·数字化实验】(2022江苏兴化期中)利用红磷燃烧测定空气中氧气体积分数的实验中,传感器记录集气瓶中气压随时间变化的情况如图2所示。
(1)图1中红磷燃烧的文字表达式是 。
(2)燃烧结束,等到集气瓶冷却到室温,打开止水夹,观察到的现象是 ,由此得出结论:空气中氧气约占空气总体积的 。该实验可推论出氮气的性质有 (答两点即可)。
(3)该实验中红磷需足量,目的是 。如果装置气密性不好,则测出的氧气体积分数将 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(4)图1中实验装置始终密闭,优点是 (答一点即可)。
(5)图2中BC段气压变化的原因是 ,CD段气压变化的主要原因是 。
答案全解全析
一、选择题
1.B 酸奶中含有酸性物质和蛋白质等物质,属于混合物;冰块是指固态的水,由一种物质组成,属于纯净物;白酒中含有酒精和水等物质,属于混合物;食醋中含有醋酸和水等物质,属于混合物。
2.D 空气中氮气的体积分数约为78%,且化学性质不活泼,故选D。
3.B 由题意可知,“人造空气”与空气成分含量基本相同,空气中氧气的含量(体积分数)约为21%,故选B。
4.B 铁丝在空气中不能燃烧,只能烧至红热,但在氧气中点燃能剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体。
5.C 土豆去皮切片后,土豆中含有的化学物质与空气中的氧气会发生氧化反应,一段时间后,土豆表面会变褐变黑。
6.B 连接仪器,向左侧推动注射器,长颈漏斗内液面上升,且一段时间后液柱不下降,说明装置气密性良好;氧气不易溶于水,用题图装置收集氧气时,气体应该“短进长出”;氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集;氧气“长进短出”,可通过观察集气瓶内产生气泡的速度来监控气体流速。
7.A 过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气,瓶内气体增多,压强增大,导致气球缩小,导管中红墨水左移,故选A。
8.B 待红磷熄灭并冷却至室温,试管内的氧气减少,压强降低,打开弹簧夹,大气压推动注射器活塞向左移动,B不正确。
9.B 给试管中药品加热时,试管口不应朝向人,防止药品喷出伤人,A正确;氧气的密度比空气大,应用向上排空气法收集,集气瓶口应向上,B错误;试管内的导管口稍露出胶塞即可,以便气体导出,C正确;需要加热时,装固体药品的试管口应略向下倾斜,防止加热时冷凝水倒流回试管底部,使试管炸裂,D正确。
10.D 分液漏斗能控制过氧化氢的滴加量及滴加速率,该装置可随时制取氧气,无需提前制备和收集,A正确;用塑料瓶代替集气瓶,实验更安全,B正确;氧化铜也能做反应的催化剂,可加快过氧化氢的分解速率,C正确;铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,产生黑色固体,不会发出黄色火焰,D错误。
二、填空题
11.(1)④ (2)② (3)③ (4)① (5)③
解析 (2)食物变质与空气中的氧气有关。(3)稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,常用于制霓虹灯。(5)稀有气体含有氦气、氖气、氩气等,属于混合物。
12.(1)产生大量白烟,放热 红磷+氧气五氧化二磷 (2)管1中红磷燃烧放热引起的压强增大的影响大于氧气减少引起的压强减小的影响,导致2中液面上升 (3)×100%
解析 (3)红磷燃烧消耗空气中的氧气,氧气消耗后,管1中气压减小,管2中的水进入管1,进入管1中水的体积即为管1中空气中氧气的体积,则氧气的含量为×100%。
13.(1)铁+氧气四氧化三铁 (2)防止反应生成的高温熔融物溅落,炸裂集气瓶底 (3)发出明亮的蓝紫色火焰,放热,生成具有刺激性气味的气体 水(或氢氧化钠溶液) 吸收二氧化硫 空气中氧气浓度较小
三、推断题
14.(1)氯酸钾(或KClO3) 水(或H2O) (2)发出白光,放出热量,生成使澄清石灰水变浑浊的气体 (3)空气
解析 (1)根据题意可知,D能使带火星的木条复燃,则D为氧气。A是暗紫色固体,且在加热的条件下反应生成氧气,所以A为高锰酸钾;B可以加快反应速率,且B和E反应生成氧气,所以B为二氧化锰,C为锰酸钾。E在二氧化锰的催化作用下反应生成氧气和F,若F为固体,则F为氯化钾,E为氯酸钾;若E为液体,则E为过氧化氢溶液,F为水。(2)H能使澄清石灰水变浑浊,则H为二氧化碳。若G为黑色固体,则G为碳,碳在氧气中燃烧的现象为发出白光,放出热量,生成使澄清石灰水变浑浊的气体。(3)若通过物理变化制得氧气,则所用原料是空气,即工业制取氧气。
四、实验探究题
15.(1)分液漏斗 (2)过氧化氢水+氧气 B (3)E (4)a
解析 (3)氧气不易溶于水,且不与水反应,相对于排空气法,排水法收集的气体更纯净。(4)若选用F装置干燥氧气,气体应从长管进入。
16.(1)红磷+氧气五氧化二磷 (2)烧杯中的水沿导管进入集气瓶,水面升至“1”刻度处 1/5 不燃烧也不支持燃烧,不易溶于水(合理即可) (3)将集气瓶内氧气完全消耗 偏小 (4)实验过程无污染(合理即可) (5)红磷燃烧放热,使集气瓶内气压增大 红磷燃烧消耗氧气,温度降低,使集气瓶内气压减小
解析 (2)红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气,使集气瓶内的气压减小,冷却到室温后打开止水夹,观察到烧杯中的水沿导管进入集气瓶,水面升至“1”刻度处,说明空气中氧气约占空气总体积的1/5。集气瓶内剩余气体主要为氮气,该实验能够说明氮气具有不燃烧、不支持燃烧、不易溶于水的性质。(3)如果装置气密性不好,在冷却到室温的过程中外界空气会进入集气瓶使瓶内的压强变大,导致测出的氧气体积分数偏小。(4)题图1中实验装置始终密闭,红磷燃烧产生的五氧化二磷不会扩散到空气中;且实验结果更准确。
