2022-2023学年度强化训练人教版九年级化学上册第二单元-我们周围的空气综合测评试卷(含答案详解.docx

人教版九年级化学上册第二单元 我们周围的空气综合测评
考试时间：90分钟；命题人：化学教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、下列物质不会对环境产生污染的是
A．二氧化硫 B．二氧化氮 C．PM2. 5 D．氮气
2、已知生石灰放入水中，发生的反应为CaO+H2O=Ca（OH）2，该反应属于下列哪个基本反应类型
A．化合反应 B．分解反应 C．物理变化 D．化学变化
3、太原市每年从11月1日开始进入供暖季，实时监测空气污染指数有助于及时制定有效措施控制污染。下列监测的空气污染物中，能引起酸雨的是
A．O3 B．SO2 C．PM2.5 D．PM10
4、在空气中燃烧，产生大量白烟的物质是
A．木炭 B．红磷 C．硫 D．铁丝
5、2021年3月我国北方地区遭遇了近10年来最严重的沙尘暴天气，对空气造成了污染。沙尘暴含有的主要污染物是
A．二氧化硫 B．一氧化碳 C．二氧化氮 D．可吸入颗粒物
6、二百多年前，法国化学家拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。如图是某化学兴趣小组的同学在验证空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是

A．实验前需要检查装置的气密性
B．白磷的作用是消耗试管中的氧气
C．白磷熄灭、试管冷却后再打开止水夹
D．最终试管内的液面降至40ml刻度线处
7、下列反应中属于化合反应的是
A．CaO + H2O＝Ca（OH）2
B．3CO + Fe2O32 Fe + 3 C O 2
C．CO2 + 2NaOH＝Na2CO3 + H2O
D．CaCO3Ca O+ CO2↑
8、下图有关实验操作，其中正确的是
A．检查装置的气密性 B．集气瓶存放氧气
C．加热铜绿 D．验满氧气
9、下列事实容易对空气造成污染的是
A．海水蒸发 B．电解水 C．植物光合作用 D．汽车尾气排放
10、下列有关实验现象描述完全正确的是
A．铁丝在空气中燃烧，火星四射，生成黑色固体四氧化三铁
B．镁条在空气中剧烈燃烧发出耀眼的白光
C．硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰，生成无色无味的气体
D．红磷在氧气中燃烧产生大量白色烟雾
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、氧气瓶是登山队必备的物品之一，此时氧气的作用是___________；燃料燃烧需要氧气，这是利用了氧气__________的性质；氧气与人体内的葡萄糖作用，生产了可以使澄清石灰水变浑浊的气体__________。
2、王同学利用如图甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术，测得过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图乙所示。

（1）图甲中，集气瓶中的主要现象是________；写出红磷燃烧的文字表达式________。
（2）t2时打开弹簧夹，最终集气瓶中水平面大约上升至刻度________处。结合曲线，解释AB段气体压强变化的原因是_______。
（3）王同学做完实验后，发现结果与正常值相比较小，其原因可能是_______（要求答出一种）：
（4）张同学也设计了一个实验方案，装置和操作同上，只不过用木炭代替了红磷。当木炭停止燃烧，集气瓶冷却至室温，打开弹簣夹后，水却没有进入集气瓶，原因是_______。
（5）空气的保护：如图丙是某地PM2.5来源分布图。据此，下列措施对减少PM2.5效果最不明显的是 。
A．减少汽车的保有量 B．用风能与太阳能发电替代燃煤发电 C．减少工业生产中二氧化碳的排放
3、写出下列反应的文字表达式：
（1）加热氯酸钾分解制氧气__________。
（2）红磷在氧气中燃烧______________。
（3）硫在氧气中燃烧_______________。
4、给下列物质分类，将编号写在横线上。
①五氧化二磷：②液氧；③红磷；④净化后的空气；⑤高锰酸钾加热完全反应后固体物质：⑥水银；⑦过氧化氢溶液；⑧冰水混合物；
（1）属于混合物的是___________。
（2）属于纯净物的是___________。
5、实验室用高锰酸钾制取氧气，并验证氧气的化学性质。

（1）A中说明装置气密性良好的实验现象是____。
（2）用高锰酸钾制取氧气的化学方程式为______。
（3）能用排水法收集氧气的原因是______。
（4）C中铁丝在氧气中燃烧的现象是___________，化学方程式为________。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、医学上常用双氧水溶液(过氧化氢和水的混合物)来清洗创口和局部抗菌，小美同学取136.0g某医用双氧水溶液放入烧杯中，然后加入4.0g二氧化锰，每隔一分钟观察一次并记录产生的氧气的质量如表所示，直到实验结束。请回答下列问题：
称量时间/分钟
0
1
2
3
4
5
产生氧气的质量/g
0
1.4
2.2
2.8
3.2
3.2
（1）从表格可知，该实验一共生成_______g氧气。
（2）已知氧气的密度为1.43g/L，计算这些氧气的体积_____(精确到一位小数，并写出计算过程)。
2、成年人每分钟大约吸入氧气10L。回答下列问题：
（1）大约需要空气______L。
（2）在这些空气中氮气约为______L。
3、如果用分离1000L液态空气的方法来制取液态氧气，实际可制取168L液态氧气，请计算氧气的制取率(制取率=)
4、已知氧气的密度为1.43g/L，空气的密度为1.29g/L，一般情况下，正常成年人每分钟吸入8L氧气。请计算：（计算结果保留一位小数）
（1）正常成年人每分钟需要吸入空气多少升？
（2）在标准状况下，8L氧气的质量是多少克？所需要空气的质量为多少克？
5、假设一个成年人每小时需要20L的氧气（已知：标准状况下氧气的密度为1.43g/L）。
请计算：
（1）一个成年人每天消耗的氧气质量是多少？
（2）若分离880L的液态空气，实际可制取147.84L液态氧气，求氧气的制取率（提示：制取率=实际制取体积/理论制取体积，请写出解题过程。
四、实验探究（1小题，每小题10分，共计10分）
1、某化学兴趣小组的同学对铁以及含铁物质的相关现象产生了兴趣，进行了一系列探究活动，请你一同参与。
（探究一）铁丝燃烧是否需要纯氧
（实验内容）取长短相同直径为0.38mm的铁丝，分别在O2含量不同的情况下实验。
（实验现象）
氧气含量
90%
70%
60%
55%
实验现象
燃烧剧烈，燃烧时间长，效果好
燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功
燃烧比70%弱，燃烧时间更短，实验成功
难以燃烧，只是发热
在做铁丝在氧气中燃烧的实验时，为了使现象更清楚，最好用_______法收集，理由是_______。
（实验结论）就0.38mm 铁丝而言，燃烧所需氧气的最低体积分数在_______范围。
（探究二）铁丝燃烧产生火星四射的原因
（查阅资料）日常生活中的钢铁制品都含有少量杂质碳。
（实验内容）取长短相同、直径均为0.20mm、含碳量不同的铁丝分别在足量的氧气中燃烧，观察现象
（1）下表是将几种铁丝放入氧气中燃烧时的实验现象的记录，请你分析完成下表：
物质
纯铁丝
含碳0.05%的铁丝
含碳0.2%的铁丝
含碳0.6%的铁丝
燃烧时的现象
无火星四射现象，熔断
剧烈燃烧，极少火星
剧烈燃烧，少量火星
剧烈燃烧火星四射
（2）通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射现象和_____(填元素符号)有关。这种细铁丝燃烧时，同时生成______(填化学式)气体在熔融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象。
（探究三）对含有铁粉的“暖宝宝”进行探究，并判断是否能利用发热原理测定空气中氧气的体积分数。
（查阅资料）①铁粉是黑色；②铁能与稀盐酸发生反应产生氢气和氯化亚铁
同学们在实验室打开一片暖宝宝，取出其中黑色粉末做了下面的实验。
Ⅰ.黑色粉末成分的探究
操作
现象
结论
取暖宝宝中的黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸。
_______
黑色粉末中有铁粉
反应结束之后，发现仍有黑色固体残留，经过过滤，干燥，获得黑色粉末。取样于试管中，通入氧气点燃，产物通入澄清石灰水。
澄清石灰水变浑浊
黑色粉末中还有活性炭粉
结论：通过上述和进一步实验发现“暖宝宝”中含有铁粉、活性炭、水、氯化钠等物质。
Ⅱ.探究“暖宝宝”反应原理与铁的生锈(缓慢氧化)本质是否一致
按图2(夹持仪器已略去)采用氧气、温度、湿度传感器收集数据，将拆除包装的暖宝宝倒入三颈烧瓶中密封装置，开始收集，观察曲线变化(如图3中图A、B、C)。

从收集到的图象看暖宝宝发热是因为颗粒微小的铁粉与_____和_____等物质发生反应，并______热量(填写“吸收”或“放出”)，这一反应与铁生锈原理一致。
Ⅲ.实验拓展
利用上述原理，同学们设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装置如图4所示，量筒中水的读数为100mL。

（1）实验过程中，可以观察的现象是_______。
（2）冷却一段时间之后，打开弹簧夹，水从量筒中流入玻璃瓶(容积为250mL)最后量筒内水为63mL(铁粉生锈消耗的水忽略不计)，通过计算，本实验数据测得空气中氧气的体积分数为：_______(列示并计算)。
（3）上述结果与理论值相比，引起误差的原因可能是_______。
A．装置漏气
B．暖宝宝贴中铁粉的使用数量不足
C．温度计的读数未恢复至室温就记录量筒内剩余水的体积
D．弹簧夹未夹紧
E.最后读取量筒中水的体积是俯视读数

-参考答案-
一、单选题
1、D
【分析】
空气污染物主要有二氧化氮、二氧化硫、臭氧、PM2.5、PM10、一氧化碳。
【详解】
A.二氧化硫属于空气污染物，会对环境造成污染，不符合题目要求；
B.二氧化氮属于空气污染物，会对环境造成污染，不符合题目要求；
C.PM2.5属于空气污染物，会对环境造成污染，不符合题目要求；
D.氮气属于空气的主要成分之一，不会对环境造成污染，符合题目要求；
故选D。
【点睛】

2、A
【详解】
基本反应类型包含化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应；氧化钙和水反应生成新物质，符合多变一反应，属于化合反应；故选A。
3、B
【详解】
二氧化硫和水反应生成酸性物质，导致酸雨；
故选B。
4、B
【详解】
A、木炭在空气中燃烧发红光，放热，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体，没有白烟产生，故A选项不符合题意；
B、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，放出大量的热，故B选项符合题意；
C、硫在空气中燃烧，产生微弱的淡蓝色火焰，生成一种有刺激性气味的气体，没有白烟产生，故C选项不符合题意；
D、铁丝在空气中不能燃烧，故D选项不符合题意；
故选B。
5、D
【详解】
沙尘暴中不含二氧化硫、一氧化碳和二氧化氮，含有的主要污染物是沙尘等可吸入颗粒物。故选D。
6、D
【详解】
A、测定空气中氧气的含量时，实验前需要检查装置气密性，若气密性不好，会引起误差，导致测定结果偏小，故选项说法正确；
B、白磷与空气中 的氧气反应生成五氧化二磷，实验中白磷的作用是消耗试管中的氧气，故选项说法正确；
C、白磷熄灭后，待装置冷却至室温后再打开止水夹，否则导致氧气体积分数偏小，故选项说法正确；
D、130mL空气中氧气体积约为130mL×=26mL，最终量筒内水体积为50mL-26mL=24mL，故选项说法不正确。
故选D。
7、A
【分析】
化合反应为多种物质反应生成一种物质的化学反应。
【详解】
A、由两种物质反应生成一种物质，为化合反应，正确；
B、生成物有两种，不是化合反应，不符合题意：
C、生成物有两种，不是化合反应，不符合题意；
D、由一种物质生成多种物质的反应，是分解反应，不符合题意。
故选A。
8、A
【详解】
A、将导气管伸入水中，用手捂住试管，导气管末端有气泡冒出，说明气密性好，正确。
B、集气瓶存放氧气，磨砂面朝向瓶口，错误。
C、固体加热，试管口略低于试管底部，错误。
D、带火星木条放至集气瓶口，木条复燃说明氧气收集满，错误。
故选：A。
9、D
【详解】
A.海水蒸发只是海水由液态变为气态，不会对空气造成污染；
B.电解水反应生成氢气和氧气，不会对空气造成污染；
C.植物光合作用吸收二氧化碳，释放出氧气，不会对空气造成污染；
D.汽车尾气中含有多种污染性气体，会对空气造成污染；
故选D。
10、B
【详解】
A、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁属于实验结论，不是实验现象，即描述实验现象时不能出现生成物的名称，故A选项错误；
B、镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，故B选项正确；
C、硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体，故C选项错误；
D、烟为固体小颗粒，雾是小液滴，红磷在氧气中燃烧产生大量白色烟，没有雾，故D选项错误；
故选B。
二、填空题
1、供给呼吸 可以支持燃烧 二氧化碳CO2
【详解】
氧气瓶是登山队必备的物品之一，此时氧气的作用是供给呼吸；
燃料燃烧需要氧气，这是利用了氧气可以支持燃烧的性质；
氧气与人体内的葡萄糖作用，生产了可以使澄清石灰水变浑浊的气体二氧化碳（或CO2）。
2、
（1） 放出热量，产生大量白烟
（2） 1 红磷燃烧放出了大量的热量，使容器内气体压强增大
（3）装置漏气（合理即可）
（4）木炭燃烧虽然消耗了装置内的氧气，但是生成的二氧化碳气体又填充了消耗氧气的体积，故打开弹簣夹后，水没有进入集气瓶。
（5）C
【解析】
（1）
红磷在空气中燃烧会放出热量，并产生大量白烟，因此集气瓶中可观察到的现象是放出热量，产生大量白烟，其反应的文字表达式为；故填：放出热量，产生大量白烟；。
（2）
空气中氧气约占空气总体积的五分之一，t2时反应结束温度恢复至室温时，打开弹簧夹烧杯中的水进入集气瓶中，进入水的体积即为消耗的氧气的体积，故水平面大约上升至刻度线1处；因为红磷燃烧会放出大量的热，会使瓶内的气体受热膨胀从而导致AB段压强增大；故填：1；红磷燃烧放出了大量的热量，使容器内气体压强增大。
（3）
实验结果与正常值相比较小，原因可能是装置漏气，红磷量不足，未冷却至室温就打开弹簧夹；故填：装置漏气（合理即可）。
（4）
用木炭代替红磷，因为木炭在氧气中燃烧会生成二氧化碳气体，虽然木炭消耗了装置内的氧气，但是生成的二氧化碳气体又填充了消耗氧气的体积，致使装置内压强无明显变化，故打开弹簧夹后，水没有进入集气瓶中；故填：木炭燃烧虽然消耗了装置内的氧气，但是生成的二氧化碳气体又填充了消耗氧气的体积，故打开弹簣夹后，水没有进入集气瓶。
（5）
A.汽车尾气中含有一定量的颗粒物，故减少汽车的保有量可以减少PM2.5，正确；
B.煤的燃烧会向空气中排出可吸入颗粒物，故使用风能与太阳能发电替代燃煤发电后能够很好的减少PM2.5，正确；
C.二氧化碳是气体，减少工业生产中的二氧化碳排放对空气中的PM2.5毫无影响，错误；
故选C。
3、
（1）
（2）
（3）
【解析】
（1）
氯酸钾在二氧化锰的催化作用和加热条件下反应生成氯化钾和氧气，其反应的文字表达式为；故填：。
（2）
红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，其反应的文字表达式为；故填：。
（3）
硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，其反应的文字表达式为；故填：。
4、
（1）④⑤⑦
（2）①②③⑥⑧
【分析】
（1）
④净化后的空气；⑤高锰酸钾加热完全反应后固体物质：⑦过氧化氢溶液，由多种物质组成，属于混合物，故填：④⑤⑦。
（2）
①五氧化二磷、②液氧、③红磷、⑥水银、⑧冰水混合物；由一种物质组成，属于纯净物，故填：①②③⑥⑧。
5、
（1）导管口有气泡冒出，松手冷却后形成一段水柱
（2）
（3）氧气不易溶于水且不与水反应
（4） 剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体
【解析】
（1）
连接好装置后，将导管的一端放入盛有水的烧杯中，用手握住试管，若导管口有气泡冒出，松手冷却后形成一段水柱，则说明装置气密性良好；
（2）
高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为；故填：。
（3）
因为氧气不易溶于水且不与水反应，故可用排水法收集氧气；故填：氧气不易溶于水且不与水反应。
（4）
铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，实验现象是剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体，反应的化学方程式为；故填：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体；。
三、计算题
1、
（1）3.2
（2）
答：这些氧气的体积是2.2L。
【分析】
（1）
从表中可知生成氧气的质量为3.2g。
（2）
见答案。
2、（1）47.6
（2）37.1
【详解】
（1）成年人每分钟大约吸入氧气10L，氧气约占空气总体积的21%，大约需要空气的体积为10L÷21%≈47.6L。
（2）氮气约占空气总体积的78%，则在这些空气中氮气约为47.6L×78%≈37.1L。
3、80%
【详解】
因为空气中氧气的体积为空气总体积的21%，故理论上可制取液态氧气的量为：1000L×21%=210L，而实际制取了168L，所以制取率=。
4、38.1L；11.4g；49.2g
【分析】
根据题意，由氧气的体积分数算出氧气的体积，再根据质量与密度、体积之间的关系进行分析计算氧气、空气的质量。
【详解】
（1）根据题意，正常成年人每分钟吸入8L氧气，因为氧气在空气中的体积分数为21%，故所需吸入空气的体积为：8L÷21%=38.1L；
（2）标准状况下，8L氧气的质量是：1.43g/L×8L=11.4g；所需要空气的质量为：1.29g/L×38.1L=49.2g。
答：（1）正常成年人每分钟需要吸入空气38.1L；
（2）在标准状况下，8L氧气的质量是11.4g；所需要空气的质量为49.2g。
5、686.4g；80%
【详解】
（1）一个成年人每天消耗氧气的质量是20L×24×1.43g/L=686.4g；
答：一个成年人每天消耗的氧气质量是684.4g；
（2）因为空气中氧气的体积为空气总体积的21%，故理论上可制取液态氧气的量为：880L×21%=184.8L，而实际制取了147.84L
所以制取率=147.84L/184.8L=80%；
答：氧气的制取率为80%。
四、实验探究
1、排水集气法 收集的气体纯度较高 55%-60% C CO2 有气泡产生 水 氧气 放出 温度计示数上升 16.8% ABCE
【详解】
【探究一】在做铁丝在氧气中燃烧的实验时，为了使现象更清楚，最好用排水法收集，因为用排水法收集的气体纯度较高；
由于0.38mm 铁丝在60%的氧气中能够燃烧，在55%的氧气中难以燃烧，说明燃烧所需氧气的最低体积分数在55%-60%范围。
【探究二】
（2）由实验现象可知，铁丝中含碳量越高，铁丝燃烧越剧烈，火星越多，说明铁丝燃烧产生火星四射现象和碳（元素符号为C）有关，碳燃烧生成二氧化碳（化学式为CO2）。
【探究三】
Ⅰ.因黑色粉末中有铁粉，故取暖宝宝中的黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，铁粉与稀盐酸反应会产生气泡；
Ⅱ. 从收集到的图象看暖宝宝发热是因为颗粒微小的铁粉与水和氧气等物质发生反应，并放出热量，这一反应与铁生锈原理一致；
Ⅲ. （1）暖宝宝与空气中的氧气反应，放出大量的热，故实验过程中，可以观察的现象温度计示数上升；
（2）从量筒内进入集气瓶中的水的体积为100mL-63mL=37mL，即暖宝宝消耗氧气的体积为37mL，本实验数据测得空气中氧气的体积分数为×100%≈16.8%；
（3）A.装置漏气，测得空气中氧气含量偏低，符合题意；
B.暖宝宝贴中铁粉的使用数量不足，空气中的氧气没有消耗完，测得空气中氧气含量偏低，符合题意；
C.温度计的读数未恢复至室温就记录量筒内剩余水的体积，测得空气中氧气含量偏低，符合题意；
D.弹簧夹未夹紧，测得空气中氧气含量偏高，不符合题意；
E.最后读取量筒中水的体积是俯视读数，进入集气瓶中水的体积偏小，测得空气中氧气含量偏低，符合题意。
故选ABCE。