第二单元 我们周围的空气
单元测试
一、单选题（共12小题）
1．空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是（ ）
A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体
2．（2023·长沙）2023年5月30 8神舟十六号载人飞船顺利发射，将三名航天员成功送入空间站。下列能供给航天员呼吸的气体是（ ）
A.氧气 B.氮气 C.二氧化硫 D.氦气
3．（2023·宜昌）下列物质属于纯净物的是（ ）
A．自来水 B．红糖水 C．蒸馏水 D．矿泉水
4.用过氧化氢制取氧气实验中，一定不需用到的仪器是（ ）
A．酒精灯 B．水槽 C．集气瓶 D．锥形瓶
5．（2023·广州）生机勃勃的地球离不开空气，下列关于空气的说法不正确的是（ ）
A．稀有气体可用于霓虹灯的制作
B．二氧化碳是植物光合作用的重要原料
C．二氧化硫排放是导致酸雨的原因之一
D．PM2.5的含量越高空气质量越好
6.关于测定空气中氧气含量的实验，下列说法正确的是（ ）
可将红磷换成木炭进行实验
B．红磷的用量不影响实验结果
C．待装置冷却至室温后，再打开弹簧夹
D．点燃红磷缓慢伸入集气瓶中后，再塞紧瓶塞
7.下列有关加热高锰酸钾制取氧气的实验操作正确的是（ ）
A．组装仪器 B．检查气密性
C．加热固体 D．氧气验满
8.下列有关实验现象的描述错误的是（ ）
A．硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，生成刺激性气味气体
B．燃着的蜡烛熄灭时产生白烟
C．铁在氧气中燃烧，最终生成黑色四氧化三铁
D．木炭在氧气中燃烧，发出白光
9.下列反应中，既不属于化合反应，也不属于分解反应的是（ ）
A. 酒精 ＋ 氧气 水 ＋ 二氧化碳
B. 镁 ＋ 氧气 氧化镁
C. 碱式碳酸铜 氧化铜 ＋ 水 ＋ 二氧化碳
D. 氢气 + 氯气 氯化氢
10.下列方法能区分氮气和二氧化碳两瓶气体的是（ ）
A．观察颜色 B．闻气味
C．将燃着的木条伸入集气瓶中 D．倒入适量澄清石灰水
11.下列关于氧气的叙述正确的是（ ）
A.氧气是可燃物燃烧的催化剂，所以氧气能使带火星的木条复燃
B .木炭在空气中燃烧不如在氧气中燃烧剧烈，因此属于缓慢氧化
C.当氧气参与化学反应时，氧气浓度越大，反应越剧烈
D .氧气的化学性质很活泼，常温下几乎能与所有物质发生剧烈的化学反应
12.对下列实验指定容器中的水，其解释没有体现水的主要作用的是（ ）
A. 实验①集气瓶中的水：水先将集气瓶内的空气排净，后便于观察气体何时收集满
B. 实验②集气瓶中的水：冷却溅落的融熔物，防止集气瓶炸裂
C. 实验③集气瓶中的水：吸收放出的热量
D. 实验④量筒中的水：通过水体积的变化得出氧气体积
二、填空题（共4题）
13.（2023·江西真题组合）（1）国画与油画——国画气韵生动，油画抽象浪漫。博物馆保存珍贵名画时用氮气作保护气，因为氮气的化学性质 。
（2）万户飞天：明代万户飞天时用黑火药（含有硫、木炭和硝酸钾）作火箭燃料。黑火药属于 （填“混合物”或“纯净物”）。
14.（2023·河北）如图铁丝燃烧的改进实验。
将加热至红热的铁丝伸入盛有过氧化氢溶液的集气瓶中（如图），铁丝不燃烧。向集气瓶中加入少量二氧化锰，过氧化氢溶液中产生大量气泡，该反应中二氧化锰起 作用；将铁丝再次加热至红热伸入集气瓶中（如图），观察到铁丝剧烈燃烧、 、放出大量热、有黑色固体生成。对比①②，说明影响铁丝燃烧剧烈程度的因素是 。
15.（2023·天津改编）化学是一门以实验为基础的科学。根据下列装置图回答：
（1）仪器a的名称： 。
（2）实验室用高锰酸钾制取并收集氧气，应选用的装置为___________（填序号），反应的文字表达式为 ，该反应属于______（填“化合”或“分解”）反应。
16．（2023·江西改编）如图是氧气的实验室制取与性质的有关实验示意图。
（1）实验室用装置A制取氧气的文字表达式为 。加热药品前使试管均匀受热的具体操作是 。
（2）欲收集一瓶干燥的氧气，可从图一中选择的收集装置是 （填序号）。
（3）图二为木炭在氧气中燃烧的实验。为检验产物二氧化碳，Ⅳ中倒入的试剂为 。
三、实验探究题（共2题）
17.用图1所示装置分别进行足量的红磷或木炭在空气中燃烧的实验（装置冷却至室温后结束实验），测定集气瓶内的压强变化如图2所示。
（1）实验前，________（填“需要”或“不需要”）检查图1装置的气密性。
（2）图2曲线①数据表明，红磷燃烧后集气瓶内的压强低于起始压强，原因是________。
（3）某同学根据图2曲线②推断：不能用木炭测定空气中的氧气含量，其实验依据是________。
18.（2022·南通）某化学兴趣小组对课本实验“测定空气中氧气的含量”，实验完毕后集气瓶中是否还含有氧气产生质疑，于是同学们设计了如图1装置来探究磷在空气中燃烧后氧气浓度的变化情况。
【提出问题】足量红磷在密闭的四颈平底瓶内燃烧熄灭后，容器中是否有氧气剩余？
【作出猜想】猜想①：有氧气剩余；猜想②：无氧气剩余。
【实验验证】该小组同学按图1组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷燃烧直至熄灭；待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷居然也被点燃。
（1）激光笔的作用是 。
（2）红磷燃烧产物与瓶底的热水发生化合反应生成磷酸，其反应的文字表达式为 。
（3）【实验结论】根据上述实验现象，得出的结论是：猜想 正确。
（4）课本上用红磷燃烧的方法 (填“能”或“不能”)精确地测定空气中氧气的含量，理由是 。
（5）【拓展延伸】图2是该小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中，用传感器测量容器内氧气浓度变化的曲线图。
在图2中 (填“A、B、C、D、E”)点时红磷燃烧熄灭；白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线为 段(用图2中字母表示)。
（6）【反思与评价】兴趣小组分析对比曲线BC段和DE段，得出了“不同物质燃烧，需要的氧气浓度不一样”的结论。同学们由此联想到课本上的一个实验： (填物质名称)在空气中不能点燃，但在氧气中能点燃并剧烈燃烧。
答案和解析
一、单选题（共12小题）
1．空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是（ ）
A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体
【答案】B
【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%，则空气中含量最多的气体是氮气。氮气的化学性质不活泼，故选B。
2．（2023·长沙）2023年5月30 8神舟十六号载人飞船顺利发射，将三名航天员成功送入空间站。下列能供给航天员呼吸的气体是（ ）
A.氧气 B.氮气 C.二氧化硫 D.氦气
【答案】A
【解析】氧气能供给呼吸，符合题意。故选A。
3．（2023·宜昌）下列物质属于纯净物的是（ ）
A．自来水 B．红糖水 C．蒸馏水 D．矿泉水
【答案】C
【解析】A、自来水中含有水、消毒剂、可溶性杂质等物质，属于混合物，故A错；
B、红糖水中含有水、色素等物质，属于混合物，故B错；
C、蒸馏水是由一种物质组成，属于纯净物，故C正确；
D、矿泉水中含有多种矿物质，属于混合物，故D错。
故选C。
4.用过氧化氢制取氧气实验中，一定不需用到的仪器是（ ）
A．酒精灯 B．水槽 C．集气瓶 D．锥形瓶
【答案】A
【解析】用双氧水制取氧气，属于固液不加热反应，无需酒精灯，锥形瓶是反应容器，氧气不易溶于水，可用排水法收集，收集装置可选集气瓶和水槽。
故选A。
5．（2023·广州）生机勃勃的地球离不开空气，下列关于空气的说法不正确的是（ ）
A．稀有气体可用于霓虹灯的制作
B．二氧化碳是植物光合作用的重要原料
C．二氧化硫排放是导致酸雨的原因之一
D．PM2.5的含量越高空气质量越好
【答案】D
【解析】A.稀有气体通电可以发出不同颜色的光，可用于霓虹灯的制作，故A正确；
B.光合作用可将二氧化碳和水转化为有机物和氧气，二氧化碳是植物光合作用的原料，故B正确；
C.二氧化硫和水、氧气反应可生成硫酸，随降水落下形成酸雨，二氧化硫排放是导致酸雨的原因之一，故C正确；
D.PM2.5是空气污染物，含量越高空气质量越差，故D错误；
故选D。
6.关于测定空气中氧气含量的实验，下列说法正确的是（ ）
可将红磷换成木炭进行实验
B．红磷的用量不影响实验结果
C．待装置冷却至室温后，再打开弹簧夹
D．点燃红磷缓慢伸入集气瓶中后，再塞紧瓶塞
【答案】C
【解析】A. 该实验中，不可用木炭代替红磷，因为木炭燃烧生成二氧化碳，气压变化不大，导致水不能进入集瓶，不能测定氧气含量，错误。
B.红磷的用量会影响实验结果，如果红磷的量不足，无法将瓶内的氧气完全消耗，会导致实验结果偏小，错误。
C.待装置冷却至室温后，再打开止水夹，否则会影响测量结果的准确性，正确。
D.点燃红磷后缓慢将燃烧匙插入瓶中，导致集气瓶中部分气体膨胀逸出，错误。
故选C。
7.下列有关加热高锰酸钾制取氧气的实验操作正确的是（ ）
A．组装仪器 B．检查气密性
C．加热固体 D．氧气验满
【答案】B
【解析】A、组装仪器时，应把橡皮塞慢慢转动着塞进容器口，切不可把试管放在桌上，再使劲塞进塞子，以免压破容器，图中操作不符合题意，不符合题意；
B、检查气密性：将导管置于水中，用水紧握试管，观察导管口是否有气泡冒出，有气泡冒出，说明装置气密性良好，符合题意；
C、给试管中的固体加热时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流，炸裂试管，不符合题意；
D、氧气具有助燃性，氧气验满：将带火星的木条放在集气瓶口，木条复燃，说明已经集满，不能伸入集气瓶内，不符合题意。
故选B。
8.下列有关实验现象的描述错误的是（ ）
A．硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，生成刺激性气味气体
B．燃着的蜡烛熄灭时产生白烟
C．铁在氧气中燃烧，最终生成黑色四氧化三铁
D．木炭在氧气中燃烧，发出白光
【答案】C
【解析】A. 硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，生成具有刺激性气味的气体，放出热量，不符合题意；
B. 燃着的蜡烛熄灭时会产生白烟，为石蜡的固态小颗粒，不符合题意；
C. 铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体，生成四氧化三铁是实验结论，不是实验现象，故错误，符合题意；
D. 木炭在空气中燃烧，只能烧至红热，，而在氧气中燃烧会发出白光，不符合题意。
故选C。
9.下列反应中，既不属于化合反应，也不属于分解反应的是（ ）
A. 酒精 ＋ 氧气 水 ＋ 二氧化碳
B. 镁 ＋ 氧气 氧化镁
C. 碱式碳酸铜 氧化铜 ＋ 水 ＋ 二氧化碳
D. 氢气 + 氯气 氯化氢
【答案】 A
【解析】A、该反应的反应物和生成物均是两种，不符合“一变多”、“多变一”的形式，不属于分解反应、化合反应，符合题意。
B、该反应符合“多变一”的形式，符合化合反应的特征，属于化合反应，不符合题意。
C、该反应符合“一变多”的形式，符合分解反应的特征，属于分解反应，不符合题意。
D、该反应符合“多变一”的形式，符合化合反应的特征，属于化合反应，不符合题意。
故选A。
10.（2023·自贡）下列方法能区分氮气和二氧化碳两瓶气体的是（ ）
A．观察颜色 B．闻气味
C．将燃着的木条伸入集气瓶中 D．倒入适量澄清石灰水
【解析】A、氮气和二氧化碳两瓶气体均没有颜色，用观察颜色的方法不能鉴别，故选项错误。
B、氮气和二氧化碳两瓶气体均没有气味，用闻气味的方法不能鉴别，故选项错误。
C、氮气和二氧化碳均不能燃烧、不能支持燃烧，均能使燃着的木条熄灭，不能鉴别，故选项错误。
D、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，氮气不能，倒入适量澄清石灰水，能使澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳，无明显现象的是氮气，可以鉴别，故选项正确。
故选D。
11.下列关于氧气的叙述正确的是（ ）
A.氧气是可燃物燃烧的催化剂，所以氧气能使带火星的木条复燃
B .木炭在空气中燃烧不如在氧气中燃烧剧烈，因此属于缓慢氧化
C.当氧气参与化学反应时，氧气浓度越大，反应越剧烈
D .氧气的化学性质很活泼，常温下几乎能与所有物质发生剧烈的化学反应
【答案】 C
【解析】A.氧气有助燃性，氧气是可燃物燃烧的助燃剂，所以氧气能够使带火星的木条复燃，故A说法错误；
B、木炭在空气中燃烧不如在氧气中燃烧剧烈，但也是剧烈的氧化反应，不属于缓慢氧化，故B说法错误；
C、当氧气参与化学反应时，氧气浓度越大，反应越剧烈，故C说法正确；
D.氧气的化学性质比较活泼，能与很多种物质发生化学反应，并不是与所有物质发生剧烈的化学反应，故D说错误；
故选C。
12.对下列实验指定容器中的水，其解释没有体现水的主要作用的是（ ）
A. 实验①集气瓶中的水：水先将集气瓶内的空气排净，后便于观察气体何时收集满
B. 实验②集气瓶中的水：冷却溅落的融熔物，防止集气瓶炸裂
C. 实验③集气瓶中的水：吸收放出的热量
D. 实验④量筒中的水：通过水体积的变化得出氧气体积
【答案】 C
【解析】A、实验①集气瓶中的水：水先将集气瓶内的空气排净，后便于观察气体何时收集满，说法不符符合题意；
B、实验②集气瓶中的水：防止铁丝燃烧的生成物溅落到集气瓶底部，使集气瓶炸裂，说法不符符合题意；
C、硫燃烧生成的二氧化硫属于有毒气体污染空气，用水进行吸收二氧化硫，防止污染空气，说法符合题意；
D、实验④量筒中的水：通过水体积的变化得出氧气体积，属于一种间接测量气体的方法，说法不符符合题意。
故选C。
二、填空题（共4题）
13.（2023·江西真题组合）（1）国画与油画——国画气韵生动，油画抽象浪漫。博物馆保存珍贵名画时用氮气作保护气，因为氮气的化学性质 。
（2）万户飞天：明代万户飞天时用黑火药（含有硫、木炭和硝酸钾）作火箭燃料。黑火药属于 （填“混合物”或“纯净物”）。
【答案】 不活泼 混合物
【解析】（1）保存珍贵的名画需要隔绝氧气，防止其被氧化，由于氮的化学性质不活泼(稳定)，不易与氧发生反应，能够隔绝氧气能防止书画被氧化，所以博物馆保存珍贵名画时用氮气作保护气。
（2）黑火药中含有硫、木炭和硝酸钾多种物质，属于混合物。
14.（2023·河北）如图铁丝燃烧的改进实验。
将加热至红热的铁丝伸入盛有过氧化氢溶液的集气瓶中（如图），铁丝不燃烧。向集气瓶中加入少量二氧化锰，过氧化氢溶液中产生大量气泡，该反应中二氧化锰起 作用；将铁丝再次加热至红热伸入集气瓶中（如图），观察到铁丝剧烈燃烧、 、放出大量热、有黑色固体生成。对比①②，说明影响铁丝燃烧剧烈程度的因素是 。
【答案】催化 火星四射 氧气的浓度
【解析】①将加热至红热的铁丝伸入盛有过氧化氢溶液的集气瓶中（如图），铁丝不燃烧。②向集气瓶中加入少量二氧化锰，过氧化氢溶液中产生大量气泡，该反应中二氧化锰起催化作用；将铁丝再次加热至红热伸入集气瓶中（如图），观察到铁丝剧烈燃烧、火星四射、放出大量热、有黑色固体生成。对比①②，说明影响铁丝燃烧剧烈程度的因素是氧气的浓度；故答案为：催化；火星四射；氧气的浓度。
15.（2023·天津改编）化学是一门以实验为基础的科学。根据下列装置图回答：
（1）仪器a的名称： 。
（2）实验室用高锰酸钾制取并收集氧气，应选用的装置为___________（填序号），反应的文字表达式为 。
【答案】（1）铁架台 （2）BD或BE 高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
【解析】(1)由图可知，仪器a的名称是铁架台；
（2）用高锰酸钾制取氧气，属于固体加热反应，发生装置可选B，氧气不易溶于水，密度比空计，可用排水法或向上排空法收集，收集装置可选D或E，故填： BD或BE；
高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的文字表述式为： 高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气。
16．（2023·江西改编）如图是氧气的实验室制取与性质的有关实验示意图。
（1）实验室用装置A制取氧气的文字表达式为 。加热药品前使试管均匀受热的具体操作是 。
（2）欲收集一瓶干燥的氧气，可从图一中选择的收集装置是 （填序号）。
（3）图二为木炭在氧气中燃烧的实验。为检验产物二氧化碳，Ⅳ中倒入的试剂为 。
【答案】 （1）高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气，或氯酸钾氯化钾 + 氧气 用酒精灯的外焰在试管底部来回移动
（2）C
（3）澄清石灰水
【解析】（1）A装置为固体加热型发生装置，可用于加热高锰酸钾制氧气，也可用于氢酸钾在二氧化锰的催化下加热分解制氧气，反应的文字表达式为高锰酸钾锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气，或氯酸钾氯化钾 + 氧气；为了防止试管受热不均匀而炸裂，开始加热时，要让试管均匀受热，具体操作是来回移动酒精灯。
（2）由于氧气密度比空大，可选择C向上排空法收集，由于氧气不易溶于水，可选择B排水法收集，而排空法收集到的气体较排水法干燥，故欲收集一瓶干燥的氧气， 可选择的收集装置是C。
（3）根据二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以为检验产物二氧化碳，IV中倒入的试剂为澄清石灰水。
三、实验探究题（共2题）
17.用图1所示装置分别进行足量的红磷或木炭在空气中燃烧的实验（装置冷却至室温后结束实验），测定集气瓶内的压强变化如图2所示。
（1）实验前，________（填“需要”或“不需要”）检查图1装置的气密性。
（2）图2曲线①数据表明，红磷燃烧后集气瓶内的压强低于起始压强，原因是________。
（3）某同学根据图2曲线②推断：不能用木炭测定空气中的氧气含量，其实验依据是________。
【答案】 （1）需要
（2）红磷燃烧消耗O2，且产物P2O5不是气体
（3）反应前后压强没有变化
【解析】（1）该反应有气体参与反应，需要检查装置的气密性；
（2）红磷燃烧，消耗氧气，且产物五氧化二磷是固体，不是气体，故红磷燃烧后集气瓶内的压强低于起始压强；
（3）木炭燃烧生成二氧化碳，化学反应前后，压强变化不大，不能用木炭测定空气中氧气含量。
18.（2022·南通）某化学兴趣小组对课本实验“测定空气中氧气的含量”，实验完毕后集气瓶中是否还含有氧气产生质疑，于是同学们设计了如图1装置来探究磷在空气中燃烧后氧气浓度的变化情况。
【提出问题】足量红磷在密闭的四颈平底瓶内燃烧熄灭后，容器中是否有氧气剩余？
【作出猜想】猜想①：有氧气剩余；猜想②：无氧气剩余。
【实验验证】该小组同学按图1组装好实验装置，利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷燃烧直至熄灭；待装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射，白磷居然也被点燃。
（1）激光笔的作用是 。
（2）红磷燃烧产物与瓶底的热水发生化合反应生成磷酸，其反应的文字表达式为 。
（3）【实验结论】根据上述实验现象，得出的结论是：猜想 正确。
（4）课本上用红磷燃烧的方法 (填“能”或“不能”)精确地测定空气中氧气的含量，理由是 。
（5）【拓展延伸】图2是该小组同学从开始实验到最后装置冷却后的整个实验过程中，用传感器测量容器内氧气浓度变化的曲线图。
在图2中 (填“A、B、C、D、E”)点时红磷燃烧熄灭；白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线为 段(用图2中字母表示)。
（6）【反思与评价】兴趣小组分析对比曲线BC段和DE段，得出了“不同物质燃烧，需要的氧气浓度不一样”的结论。同学们由此联想到课本上的一个实验： (填物质名称)在空气中不能点燃，但在氧气中能点燃并剧烈燃烧。
【答案】（1）点燃白磷或红磷
（2）五氧化二磷＋水→磷酸
（3）①
（4）不能；红磷不能把装置中的氧气耗尽
（5）C；DE
（6）铁
【解析】（1）激光笔的作用是使温度达到红磷、白磷的着火点，即点燃白磷或红磷。
（2）红磷燃烧产物与瓶底的热水发生化合反应生成磷酸，其反应的文字表达式为：五氧化二磷＋水→磷酸；
（3）白磷燃烧，说明红磷燃烧后氧气有剩余，即猜想①正确。
（4）课本上用红磷燃烧的方法不能精确地测定空气中氧气的含量，理由是：因为当氧气浓度小到一定程度时，就不能支持燃烧，即红磷不能把装置中的氧气耗尽。
（5）在图2中C点时红磷燃烧熄灭；白磷开始燃烧至燃烧结束对应的曲线为DE段，因为此段氧气浓度急剧减少。
（6）铁在空气中不能点燃，但在氧气中能点燃并剧烈燃烧、火星四射，说明不同物质燃烧，需要的氧气浓度不一样
