第二单元 我们周围的空气
1.空气的成分中，氧气的体积分数约为( )
A.78％ B.21％ C.0.94% D.0.03%
2.用如图所示装置来测定空气中氧气的含量，对该实验认识错误的是( )
A.铜粉用量的多少不会影响实验结果
B.实验结束后冷却到室温才能读数
C.气球的作用是调节气压，使氧气完全反应
D.在正常操作情况下,反应结束后消耗氧气的总体积应该是反应前注射器内气体体积的
3.空气对人类生活有重要作用。下列空气成分中可制成多种用途的电光源（如航标灯、霓虹灯等）的气体是( )
A.氧气 B.氮气 C.稀有气体 D.二氧化碳
4.空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法错误的是( )
A.洁净的空气属于纯净物
B.食品包装中充氮气以防腐
C.氧气供给人和动植物呼吸
D.空气中氮气的体积分数约为78%
5.下列关于空气的说法中正确的是( )
A.二氧化碳是一种空气污染物
B.按质量计算，空气中氮气约占78%，氧气约占21%
C.空气质量报告中所列的空气质量级别越大，空气质量越好
D.臭氧层破坏和酸雨都与空气污染有关
6.阿中帮老师批改化学小精灵的实验记录本。下列对实验现象的描述不正确的是( )
A.磷在空气中充分燃烧，产生大量白烟
B.铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
C.木炭在空气中充分燃烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
D.氢气在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰
7.下列反应既是化合反应，又是氧化反应的是( )
A.磷+氧气五氧化二磷
B.氧化钙+水氢氧化钙
C.石蜡+氧气二氧化碳+水
D.氧化汞汞+氧气
8.实验室制取氧气可以选用的方法是( )
①加热高锰酸钾制取氧气
②加热氧化汞制取氧气
③用过氧化氢溶液与二氧化锰混合制取氧气
④分离液态空气制取氧气
⑤加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气
⑥电解水制取氧气
A.①②③⑤ B.①③⑤⑥ C.①③⑤ D.②④⑥
9.下列关于氧气物理性质的说法中，正确的是( )
A.通常状况下，氧气的密度小于空气
B.鱼类能在水中生存，证明氧气易溶于水
C.低温加压，可使氧气液化成淡蓝色的液体
D.通常状况下，氧气是无色，略有气味的气体
10.2022年12月4日，神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，航天员在空间站工作生活了183天。在空间站的生活离不开氧气，下列有关氧气的说法正确的是( )
A.氧气的化学性质很不活泼 B.氧气极易溶于水
C.空气中含量最多的气体是氧气 D.氧气能供给呼吸
11.获得2022年诺贝尔化学奖的三位科学家开创了一种全新的化学理念，他们在铜离子作催化剂的情况下，能够让分子快速、高效地“搭建”在一起，如同乐高玩具一样，利用基础模块就可以搭建出变化无穷的造型。下列有关催化剂的说法正确的是( )
A.催化剂只能加快化学反应速率
B.催化剂在化学反应后其质量减小
C.催化剂在化学反应前后其化学性质不变
D.过氧化氢分解反应中，只能用二氧化锰作催化剂
12.空气是我们生产生活中不可或缺的气体，请回答以下问题：
（1）小白鼠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_____。
（2）酥脆的饼干在空气中放置逐渐变软，说明空气中含有_____。
（3）对研究空气组成作出重大贡献的科学家是_____。
A.门捷列夫 B.拉瓦锡 C.侯德榜 D.道尔顿
13.实验室欲用溶液制备氧气，并进行铁丝在氧气中燃烧的实验。回答下列问题：
（1）若用30%的溶液和制备氧气，反应速率太快。为获得平稳的气流，下列发生装置（如图1所示）最合适的是_____（填序号）。
（2）已知：用制取氧气时，也可用铂丝代替作催化剂。如图2中甲装置可通过铂丝的上下移动控制反应的发生与停止，若制备过程中体系内压强过大，则安全管中的现象是_____，此时应将铂丝抽离过氧化氢溶液，使反应停止。
（3）用图2中乙装置进行铁丝在氧气中燃烧的实验，可观察到的现象是_____；反应的文字表达式为_____。
14.根据下列实验装置图填空：
（1）写出图中标有序号仪器的名称：①____，②____。
（2）制取气体时，组装好仪器后，应先____再添加药品。装置B中使用①仪器的优点是____，用E装置收集氧气前，将集气瓶内空气排尽的方法是____。
（3）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气时，制取并收集一瓶较纯净的氧气，应选用____（填序号），证明气体已的装置是收集满的现象是____。反应的文字表达式是____。
（4）氢气是一种密度比空气小的气体，难溶于水，实验室中可用固体锌和液体稀硫酸混合反应制取氢气，反应的符号表达式为，应选用的收集装置是____。实验室选择该收集装置的依据是____。
15.小明同学欲通过实验证明“二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂”这一命题，他设计并完成了下表所示的探究实验：
实验操作 实验现象 实验结论或总结
各步骤结论 总结
实验一 将氯酸钾加热至熔化，伸入带火星的木条 木条复燃 氯酸钾受热分解能产生氧气，但是__ 二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂
实验二 加热二氧化锰，伸入带火星的木条 木条不复燃 二氧化锰受热不产生氧气
实验三 _____ 木条迅速复燃 二氧化锰能加快氯酸钾的分解速率
（1）请你帮小明同学填写上表中未填完的空格。
（2）在小明的探究实验中，“实验一”和“实验二”起的作用是______。
（3）小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内“总结”，她补充设计了两个方面的探究实验，最终完成了对“命题”的实验证明。第一方面的实验操作中包含了两次称量，其目的是______；第二方面的实验是要______。
答案以及解析
1.答案：B
解析：空气的成分中，氧气的体积分数约为21%。
2.答案：AD
解析：要准确测定空气中氧气的体积分数，铜粉的量必须足量，A错误；气体的体积受温度的影响，读数时必须等到装置冷却至室温再读数，B正确；气球的作用是调节气压，使氧气完全反应，C正确；在正常操作情况下，反应结束后消耗氧气的总体积应该是反应前注射器内气体和玻璃管中气体总体积的，D错误。
3.答案：C
解析：由于空气中的稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，故可制成多种用途的电光源（如航标灯、霓虹灯等）。
4.答案：A
解析：洁净的空气中含有氮气、氧气等，属于混合物。
5.答案：D
解析：不是空气污染物，故A不正确；按体积分数计算，空气中氮气约占78%，氧气约占21%，而不是按质量计算，故B错误；空气质量报告中所列空气质量级别越大，空气质量越差，故C错误。
6.答案：B
解析：铁丝在空气中只能烧至发红，不会剧烈燃烧、火星四射。
7.答案：A
解析：A中反应生成一种物质，属于化合反应，有氧气参加反应，属于氧化反应。
8.答案：C
解析：加热高锰酸钾能快速产生氧气；加热氧化汞耗时长，且会有有毒物质——汞生成；过氧化氢在常温下分解，且产物是水和氧气，不污染环境；分离液态空气在实验室很难进行，且制得的氧气中含有稀有气体等杂质；加热氯酸钾和二氧化锰能分解制取氧气；电解水制取氧气，操作复杂且消耗大量电能，故选C。
9.答案：C
解析：通常状况下，氧气的密度大于空气，A错误；氧气不易溶于水，B错误；低温加压，可使氧气液化成淡蓝色的液体，C正确；通常状况下，氧气是无色、无味的气体，D错误。
10.答案：D
解析：氧气的化学性质比较活泼，能跟许多物质发生反应，A错误；氧气不易溶于水，B错误；空气中含量最多的气体是氮气，C错误；氧气能供给呼吸，支持燃烧，D正确。
11.答案：C
解析：有的催化剂能够加快反应速率，有的催化剂能够减慢反应速率，A不正确；反应前后催化剂质量不变，B不正确；反应前后催化剂的化学性质不变，C正确；二氧化锰、氧化铜、硫酸铜等都可以用作过氧化氢分解的催化剂，D不正确。
12.答案：（1）氧气
（2）水蒸气
（3）B
解析：（1）小白鼠放在有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有氧气，因为氧气能供给呼吸；
（2）酥脆的饼干放在空气中逐渐变软，这是饼干吸水后潮湿的缘故，说明空气中含有水蒸气；
（3）拉瓦锡得出空气是由氮气和氧气组成的结论。
13.答案：（1）B
（2）安全管内液面上升
（3）铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量热；铁+氧气四氧化三铁
解析：（1）用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，采用固液不加热制取气体的装置，可用分液漏斗控制加入液体的速率从而控制反应速率，因此选择B作为发生装置。
（2）装置内压强增大，安全管中的液面会上升。
（3）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，放出大量热；反应的文字表达式为铁+氧气四氧化三铁。
14.答案：（1）分液漏斗；水槽
（2）检查装置的气密性；可以控制反应速率；将集气瓶灌满水
（3）B、E；集气瓶口有较大气泡冒出；过氧化氢水+氧气
（4）D或E；氢气密度比空气小，可用向下排空气法收集，氢气难溶于水，可用排水法收集
解析：（1）仪器①的名称是分液漏斗，仪器②的名称是水槽。
（2）制取气体时，组装好仪器后，应先检查装置气密性，再添加药品。使用分液漏斗可以控制加入液体的速率，进而控制反应速率。排水法收集氧气前，将集气瓶内空气排尽的方法是将集气瓶灌满水。
（3）用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气时，反应不需加热，所以发生装置选用B，氧气不易溶于水，收集一瓶较纯净的氧气用排水法，即收集装置选择E。排水法收集氧气集气瓶口有较大气泡冒出时，证明已收集满。过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气。
（4）氢气密度比空气小，可用向下排空气法收集；氢气难溶于水，可用排水法收集。
15.答案：（1）实验一：时间长，所需温度高；实验三：加热氯酸钾与二氧化锰的混合物，伸入带火星的木条
（2）对照作用
（3）验证二氧化锰在反应前后质量不变；验证在反应前后二氧化锰的化学性质不变
解析：(1）氯酸钾受热分解产生氧气，但是分解速率慢，反应的文字表达式为氯酸钾氯化钾+氧气；由实验现象和实验结论可知，实验三的操作是氯酸钾和二氧化锰的混合物。
（2）分析实验方案可知，在小明的探究实验中，实验一和实验二起的作用是对照作用。
（3）小英同学进行的实验操作中包含了两次称量，其目的是验证反应前后二氧化锰的质量是否改变。还需要验证反应前后二氧化锰的化学性质不变。
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