2.1 多组分的空气 同步训练---2023-2024学年九年级化学仁爱版上册
一、单选题
1．2022年1月14日，位于南太平洋的汤加岛屿发生火山大喷发，火山喷发产生的有害气体有
A．氧气、二氧化硫 B．氮气、二氧化碳
C．二氧化硫、氯化氢 D．氢气、一氧化碳
2．O2和CO2是动植物生命活动中不可缺少的两种气体，它们的相同点是
A．都能供动植物呼吸 B．都是植物光合作用的原料
C．都难溶解于水 D．都是空气中的固定成分
3．下列物质的用途是利用其物理性质的是
A．将氮气充入灯泡保护灯丝 B．氧气用来供潜水员呼吸
C．用过氧化氢制取氧气 D．用稀有气体制霓虹灯
4．科学的分类能够反映事物的本质特征。下列说法正确的是
A．生理盐水、稀硫酸都属于混合物 B．氯化铵、尿素都属于铵态氮肥
C．氧化性、吸附性都是物理性质 D．二氧化硫、二氧化碳都是大气污染物
5．下列叙述不正确的是（ ）
A．化学变化不但生成其他物质，而且还伴随着能量的变化
B．化学实验室的前身是古代炼丹术士和炼金士的作坊
C．蜡烛燃烧时会有白烟生成，点燃蜡烛刚熄灭时产生的白烟，蜡烛会重新燃烧
D．氮气的性质不活泼，不与任何物质发生化学反应
6．空气中含量较多且化学性质不活泼的气体是
A．稀有气体 B．氮气 C．氧气 D．二氧化碳
7．如图所示装置可用于测定空气中氧气含量．下列说法不正确的是
A．红磷燃烧一停止立即打开弹簧夹
B．实验前一定要检查装置的气密性
C．该实验可证明氧气约占空气总体积的
D．将红磷换成硫粉，瓶中的水换成氢氧化钠溶液进行实验，也能得出相同结论（SO2能被氢氧化钠溶液吸收）
8．如图，在测定空气里氧气的含量实验时，下列说法正确的是
A．红磷用量不足会造成结果偏小
B．点燃红磷后应缓慢把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞
C．实验中可用铁代替红磷
D．红磷燃烧时，要打开止水夹，以免造成橡皮塞从瓶口喷出
9．下列物质的用途是利用其物理性质的是
A．氮气可作焊接保护气 B．氦气可以填充飞艇
C．二氧化碳可用来灭火 D．氧气可以供给呼吸
10．一瓶无色透明的液体，经过分析只含有氢元素和氧元素，那么这瓶液体
A．一定是化合物 B．一定是混合物 C．可能是化合物 D．可能是单质
二、填空题
11．为“测定空气里氧气含量”，小明同学取足量的红磷、镁条、木炭分别在等体积的A、B、C三瓶空气中同时燃烧，充分燃烧后恢复到常温再松开止水夹，发现集气瓶B中进水最多。（已知：镁条在空气中点燃会与氧气发生反应生成白色固体氧化镁，还会与氮气发生反应生成黄色固体氮化镁。）
（1）A、B装置中有一处明显的错误为 ，写出C装置中反应的文字表达式 。
（2）实验中红磷、镁条、木炭都用足量的目的是 。
（3）水停止倒吸后发现集气瓶B中的水量明显高于集气瓶A的原因是 。
（4）从以上实验说明在测定空气中氧气含量实验中，药品的选择除了需要足量外，还要考虑哪些因素： 、 。
12．小明、小东和小红对市场上销售的一种分袋包装的蛋糕发生兴趣，因为蛋糕装在充满气体的小塑料袋内，袋内的气体冲得鼓鼓的，看上去好像一个小“枕头”(如图所示)。他们认为这种充气包装技术，主要是为了使食品能够较长时间的保鲜、保质。那么，这是什么气体呢？
小红猜想是氮气；
小明猜想是二氧化碳；
小东猜想是氧气。
(1)小红、小明都认为小东的猜想最不合理，原因是 。
(2)请你帮助他们设计一个简单的实验方案，来判断小明的猜想是否正确，简要写出操作步骤： 。
(3)如果小明的猜想正确，现象应是 。
(4)你认为食品充气包装，对所充气体的要求是(答两条即可)① 。② 。
三、实验题
13．某化学兴趣小组的同学以“空气中氧气含量的测定”为目的进行了下列探究：
实验目的：探究空气中氧气的含量。（丙中上方的玻璃仪器为钟罩）
设计实验：下图是甲、乙、丙三位同学设计的实验。大家一致认为， 同学的实验设计存在问题，不能用于空气中氧气含量的测定，原因的 。
进行试验：下面是甲、乙两同学的实验过程，请帮助他们完成实验报告。
Ⅰ．甲同学利用如图所示的装置测定空气中氧气的含量（体积分数）。它的操作过程如下（有100mL和500mL量筒供选用）：
①检查整个装置的气密性后，将c处的止水夹夹紧，点燃红磷后，迅速插入左边的广口瓶中；
②待燃烧停止，整个装置冷却至室温后，将c处的止水夹打开。结果发现烧杯中的水进入到广口瓶中；
③待烧杯中的水不能再进入广口瓶后，打开广口瓶的橡胶塞，将广口瓶中的水全部倒入到100mL量筒中，测得其中水的体积为76mL。
④甲又设法准确地测定了实验前原广口瓶中空气的体积，数据为400mL。
回答下列问题：
（1）红磷燃烧时最明显的现象是 ；
（2）该同学测得的空气中氧气的体积分数为 %．与理论值21%相比较，产生误差的原因很可能是 （导气管的体积可忽略不计）
（3）该同学的第④步操作中测定广口瓶中空气的体积的方法是： 。
（4）乙同学选用容积为45mL的18×180mm的试管作反应容器收到良好效果。
请你分析回答下列问题：
Ⅱ．实验步骤如下：
①点燃酒精灯。
②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹。
③将少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Ⅱ中所示的连接方式固定好，再用弹簧夹夹紧橡皮管。
④读取注射器活塞的数据。
你认为正确的实验操作顺序是 。（填序号）
（5）乙同学实验中，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。
反思应用：乙同学的实验与甲同学相比，优点是 （写一点）。
四、计算题
14．在标准状况下，氧气的密度为1.43g/L、空气的密度为1.29 g/L，一般情况下，正常成年人每分钟吸入8L氧气。问正常成年人每分钟需要吸入空气多少升___________？在标准状况下，每分钟吸入氧气的质量是多少克___________？（提示：氧气约占空气体积的1/5）
15．按照下列要求，完成计算。
（1）若标准状况下，氧气的密度为Xg/L，空气的密度为Yg/L。据此计算 L的空气中含有Xg氧气（用整数表示）；
（2）若要收集含氧气的体积分数约为80%的气体。如图在集气瓶里装满水，塞紧胶塞并打开活塞通入氧气，当量筒内的水达到设定的体积V后立即通入空气，当量筒中水的体积达到100mL时，立即关闭活塞。则设定的体积V约是 mL（用整数表示）。
五、综合应用题
16．甲实验小组同学用图一所示装置进行空气中氧气含量的测定。集气瓶的容积为250 mL，实验时先在集气瓶中加入50 mL水（装置气密性良好）。
(1)红磷燃烧的符号表达式 。
(2)待装置冷却后，测得集气瓶中水的体积为91 mL，则空气中氧气的含量为 （写出计算式即可）。
(3)下列有关该实验的说法中，正确的是______（填字母序号）。
A．实验过程中可以不使用弹簧夹 B．燃烧匙中的红磷可以换成木炭
C．该实验可以说明氮气不能燃烧 D．该实验可以说明空气是混合物
(4)乙实验小组用图二所示装置也成功测定了空气中氧气的含量。
①实验中，观察到液面的变化是 。
②集气瓶中预先装入50 mL水的作用是 。
A．降温 B．吸收白烟 C．液封长导管
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A、氧气为空气成分，不属于有害气体；二氧化硫为有毒气体，属于有害气体，故A错误；
B、氮气、二氧化碳均为空气成分，不属于有害气体，故B错误；
C、二氧化硫、氯化氢均为有害气体，故C正确；
D、氢气为无毒无害气体，一氧化碳为有毒有害气体，故D错误；
故选C。
2．D
【详解】A、O2能供动植物呼吸，CO2不能，A不正确；
B、CO2是植物光合作用的原料，而O2不是，B不正确；
C、氧气不易溶于水，二氧化碳能溶于水，C不正确；
D、空气由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等物质组成，D正确。
故选D。
3．D
【详解】A、将氮气充入灯泡保护灯丝，是利用了常温下氮气的化学性质稳定，属于化学性质，故不符合题意；
B、氧气用来供潜水员呼吸，利用了氧气供给呼吸的性质，属于化学性质，故不符合题意；
C、用过氧化氢制取氧气，利用了过氧化氢的化学性质，故不符合题意；
D、用稀有气体制霓虹灯，利用了稀有气体通电发光的物理性质，故符合题意。
4．A
【详解】A.生理盐水、稀硫酸都是溶液，都是混合物，故A正确；
B.尿素没有铵根离子，不属于铵态氮肥，故B错误；
C.氧化性是通过化学变化表现出来的性质，属于化学性质，故C错误；
D.二氧化碳会造成温室效应不是空气污染物，故D错误。
故答案为：A
【点睛】本题考查化学相关基础知识，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。
5．D
【详解】A、化学变化本质特征是生成其他物质，而且还伴随着能量的变化，选项正确；
B、在炼丹术和炼金术的过程中积累了大量的化学知识、发明了很多化学实验工具等，化学实验室的前身是古代炼丹术士和炼金士的作坊，选项正确；
C、熄灭蜡烛时火焰上方有白烟产生，白烟是石蜡蒸气凝成的石蜡固体小颗粒，具有可燃性，燃着的火柴能顺着白烟将蜡烛重新点燃，选项正确；
D、氮气的性质不活泼，但不是不与任何物质发生化学反应，如镁能在氮气中燃烧生成氮化镁，选项错误；
故选D。
6．B
【详解】空气中主要成分按体积分数计算，氮气含量最大约占78%，含量最多，且化学性质不活泼，氧气含量大约占21%，稀有气体含量大约占0.94%，二氧化碳含量大约占0.03%；
故选：B。
7．A
【详解】A、红磷燃烧停止后，为准确读数，应该冷却至室温再打开弹簧夹，选项A错误；
B、如果装置漏气，会导致测定结果不准确，因此实验前一定要检查装置的气密性，选项B正确；
C、该实验中红磷燃烧停止后，等集气瓶冷却至室温，打开弹簧夹，烧杯中的水会倒流至集气瓶中，集气瓶内水面上升约，因此可证明氧气约占空气总体积的五分之一，选项C正确；
D、硫能消耗空气中的氧气，不与其他物质发生反应，由于硫和氧气反应生成的SO2气体，能被氢氧化钠溶液吸收，也会形成压强差，使烧杯内的水进入集气瓶，因此能测量空气中氧气的含量，选项D正确。故选A。
8．A
【详解】A、红磷用量不足，不能完全消耗装置中的氧气，会造成结果偏小，故选项说法正确。
B、点燃红磷后应立即把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞，缓慢伸入，会使集气瓶中的气体受热膨胀排出一部分，会导致实验结果偏大，故选项说法错误。
C、铁不能在空气中燃烧，不能用铁代替红磷，故选项说法错误。
D、红磷燃烧时，不能打开止水夹，要冷却到室温时打开止水夹，故选项说法错误。
故选：A。
9．B
【分析】物质通过化学变化才能表现的性质叫化学性质，不需要发生化学变化就能表现的性质叫物理性质。
【详解】A、氮气可作焊接保护气，是因为氮气的化学性质稳定，故不符合题意；
B、氦气可以填充飞艇，是因为氦气的密度小，是物理性质，故符合题意；
C、二氧化碳能用来灭火，既利用了二氧化碳密度比空气大的物理性质，又利用了二氧化碳不可燃、不助燃的化学性质，故不符合题意；
D、呼吸过程是化学变化，氧气可以供给呼吸是化学性质，故不符合题意；
故选B。
10．C
【详解】试题分析：纯净物是指由一种物质组成的物质；混合物是指由多种物质组成的物质。
化合物是由不同种元素组成的纯净物；单质是由同种元素组成的纯净物。只含有氢元素和氧元素的物质可能是水或者双氧水，也有可能是水和双氧水的混合物，故此题选C。
考点：纯净物和混合物的判别；单质和化合物的判别。
点评：本题主要考查了物质的组成方面的知识，解答类似题目可以通过举例的方式。
11． 装置B中集气瓶底部没有放少量的水或沙子 碳+氧气二氧化碳 为了将装置内空气中的氧气完全耗尽 镁条燃烧不但消耗了氧气，还消耗了部分氮气 可燃物与氧气反应，不与氮气反应 生成物为固体
【详解】（1）镁条在空气中点燃会与氧气发生反应生成白色固体氧化镁，还会与氮气发生反应生成黄色固体氮化镁，集气瓶底部没有放少量的水或沙子时，燃烧产生固体溅落瓶底会引起集气瓶的炸裂；
C中碳与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳，反应的文字表达式为：碳+氧气二氧化碳；
（2）为“测定空气里氧气含量”，必需要将装置内空气中的氧气完全耗尽，所以实验中红磷、镁条、木炭都用足量；
（3）镁燃烧不但消耗了氧气，还能消耗部分氮气，所以水停止倒吸后发现B中的水量明显高于A；
（4）由实验的原理是通过可燃物消耗氧气使装置内气压减小，外界液体就可以等体积进入，从而测定出氧气的体积，可知在选择可燃物时，要求可燃物与氧气反应，不与氮气反应；生成物为固体等。
12．(1)氧气能与食品发生氧化反应使其变质
(2)用注射器抽取食品袋中的气体注入澄清石灰水中(或将食品袋中的气体通入澄清的石灰水中)
(3)澄清的石灰水变浑浊
(4) 无毒(或无异味) 不能与食品反应
【分析】(1)
因食品可与氧气发生氧化反应而变质，故小东的猜想最不合理；
(2)
二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，可用于检验二氧化碳；试验方案：用注射器抽取该气体，注入澄清石灰水；也可以将食品袋中的气体通入澄清的石灰水中。
(3)
若小明的猜想正确，气体是二氧化碳，则澄清的石灰水变浑浊；
(4)
要使食品能较长时间保鲜、保质，则所充气体不能和食品反应，且本身无毒，为保证食品味道也需要无异味；
13． 丙 木炭燃烧生成二氧化碳气体，瓶内压强变化不大 产生大量白烟 19% 红磷量不足或装置漏气等 广口瓶装水至b处，把广口瓶中水倒入500mL量筒中即测出 ③①②④ 1 气密性更好，测量准确或者减少对空气的污染
【详解】[设计实验]丙同学的实验设计存在问题，不能用于空气中氧气含量的测定，原因是木炭燃烧生成气体，瓶内压强变化不大。
（1）红磷燃烧时最明显的现象是产生大量白烟。
（2）该同学测得的空气中氧气的体积分数为：=19%．与理论值21%相比较，产生误差的原因很可能是红磷量不足或装置漏气等。
（3）该同学的第④步操作中测定广口瓶中空气的体积的方法是：广口瓶装水至b处，把广口瓶中水倒入500mL量筒中即测出。
（4）乙同学测定空气中氧气体积含量的正确操作顺序是：③将少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Ⅱ中所示的连接方式固定好，再用弹簧夹夹紧橡皮管、①点燃酒精灯、②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹、④读取注射器活塞的数据。故选③①②④。
（5）乙同学实验中，试管的体积是45mL，其中氧气的体积约为：45mL×=9mL，即实验结束时，试管内减少的气体体积是9mL，故注射器活塞从10mL刻度处慢慢前移到1mL刻度处才停止。
反思应用：乙同学的实验与甲同学相比，优点是气密性更好，测量准确或者减少对空气的污染。
14．氧气约占空气体积的1/5，一般情况下，正常成年人每分钟吸入8L氧气，正常成年人每分钟需要吸入空气8L×5=40L；
在标准状况下，氧气的密度为1.43g/L每分钟吸入氧气的质量8L×1.43g/L=11.44g。
【分析】氧气约占空气体积的1/5，空气体积是氧气体积的5倍；物质的质量大于物质的体积乘于物质的密度。
【详解】（1）氧气约占空气体积的1/5，一般情况下，正常成年人每分钟吸入8L氧气，正常成年人每分钟需要吸入空气8L×5=40L；
在标准状况下，氧气的密度为1.43g/L每分钟吸入氧气的质量8L×1.43g/L=11.44g。
15．（1）5
（2）75
【详解】（1）若标准状况下，氧气的密度为Xg/L，空气的密度为Yg/L，氧气体积约占空气体积的五分之一，设含有Xg氧气需要空气的体积为V，则：V××Xg/L＝Xg，V=5L；故填5；
（2）氧气体积约占空气体积的五分之一，若要收集含氧气的体积分数约为80%的气体，则：
，V＝75mL；故填75。
16．(1)P+O2P2O5
(2)
(3)CD
(4) 先降低后升高 ABC
【详解】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的符号表达式为：P+O2P2O5；
（2）测定空气中氧气含量的实验中，消耗氧气的体积等于进入集气瓶中的水的体积，所以空气中氧气的含量为：；
（3）A. 实验过程中要用弹簧夹，以防气体逸出，此选项错误；
B. 测定空气中氧气含量实验，所选物质必须只消耗氧气，无气体生成，木炭燃烧有气体生成，所以燃烧匙中的红磷不可以换成木炭，此选项错误；
C. 氧气消耗完后红磷熄灭，该实验可以说明氮气不能燃烧，此选项正确；
D. 水只进入空气体积的五分之一，说明空气中除了氧气还含有其他物质，该实验可以说明空气是混合物，此选项正确。
故选CD。
（4）①红磷燃烧放出大量的热，则反应开始后，集气瓶中温度升高，压强变大，反应结束后，温度逐渐降低，由于反应消耗氧气，无气体生成，所以集气瓶中压强变小，有水进入集气瓶中，故观察到液面的变化是先降低后升高。
②红磷燃烧放出大量的热，生成污染空气的五氧化二磷，则集气瓶中预先装入50 mL水的作用是降温、吸收白烟，还可以液封长导管，故选ABC。
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