2022-2023学年度强化训练人教版九年级化学上册第二单元-我们周围的空气专项测试练习题(解析版).docx

人教版九年级化学上册第二单元 我们周围的空气专项测试
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、下列有关实验现象描述正确是
A．碳在氧气中燃烧，发出白光，生成有刺激性气味的气体
B．镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成氧化镁
C．硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，生成无色无味气体
D．铁与硫酸铜溶液反应，溶液由蓝色变浅绿色，有红色物质析出
2、下列有关催化剂的说法正确的是
A．催化剂在化学反应前后的质量和物理性质不改变
B．催化剂只能加快化学反应的速率
C．二氧化锰只能作催化剂
D．同一个化学反应可以有多种催化剂
3、空气中能支持燃烧的气体是
A．O2 B．N2 C．He D．CO2
4、下列有关物质在燃烧的现象中错误的是
A．细铁丝在空气中燃烧时，火星四射，生成Fe3O4
B．镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体
C．硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰
D．红磷在空气中燃烧产生大量的白烟
5、下列物质之间的转化，只通过一步反应不能实现的是
A．H2O2→H2O B．CaCO3→CaO C．Fe→Fe3O4 D．CO2→Cu
6、在氧气中燃烧，产生白色固体的是
A．木炭 B．红磷 C．硫粉 D．铁丝
7、下列图像能正确表示对应变化关系的是
A．分解过氧化氢溶液制氧气
B．加热高锰酸钾制氧气
C．加热高锰酸钾制氧气
D．将水通电分解
8、形成酸雨的主要气体是
A．一氧化碳 B．二氧化硫 C．二氧化碳 D．氢气
9、下列物质中，属于纯净物的是
A．碳酸饮料 B．自来水 C．海水 D．蒸馏水
10、空气是一种宝贵的资源，下列关于空气中气体的用途说法正确的是
A．燃料燃烧离不开氧气，所以氧气可作为燃料 B．稀有气体是制造化肥的重要原料
C．二氧化碳可作为气体肥料 D．氮气在通电时能发出不同颜色的光
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、利用如图所示装置测定空气中氧气的含量。已知：Y形管内装有红磷，Y形管体积(已去除胶塞占的体积)为amL，注射器中装有体积为bmL的水。实验步骤：检查气密性；用酒精灯加热红磷至燃烧；反应结束并冷却后，读取注射器中水的体积为cmL。

（1）实验中测得空气中氧气的含量偏小，可能的原因有___________。(写一种即可)
（2）根据实验数据，请写出计算空气中氧气体积分数的计算式___________(用含有a、b、c的式子表示)
2、利用红磷测定空气中氧气含量的实验装置如图 1，用气体压力传感器测出该集气瓶中的气压变化如图 2。

（1）图2中BC段气压变化的原因是________。
（2）导致DE段气压变化的实验操作是什么________。
3、现有下列七种物质：①部分结冰的蒸馏水；②铁；③空气中分离出来的稀有气体；④五氧化二磷；⑤湖水；⑥高锰酸钾加热制氧气后的剩余物；⑦一种黑色的固体粉末，肯定属于纯净物的是______。（填序号）
4、化学兴趣小组的同学学习了“二氧化锰在过氧化氢分解中起催化作用”后，想探究四氧化三铁能否在过氧化氢分解中起催化作用，请你一起参与他们的探究过程。
（提出问题）四氧化三铁能否作过氧化氢分解的催化剂呢？
（猜想与假设）四氧化三铁能作为过氧化氢分解的催化剂。
（进行试验）
（1）填写下表。
编号
实验操作
实验现象
①
在试管中加入过氧化氢溶液。然后将带火星的木条伸入试管中
产生少量气泡，木条不复燃
②
在装有过氧化氢溶液的试管中加入1g四氧化三铁，然后将带火星的木条伸入试管中
产生大量气泡，木条复燃
③
待②中反应结束，将试管中的剩余物进行过滤，洗涤、干燥、称量
称得固体质量为1g
④
将③中所得固体放入试管中，向其中加入过氧化氢溶液，然后将带火星的木条伸入试管中
_________
（实验结论）
（2）实验③④证明，四氧化三铁的________和_______在反应前后均没有发生变化，可以作为过氧化氢分解的催化剂。
（3）写出该反应的化学方程式________。
（实验拓展）
小组成员小丽通过查阅资料，结合本次实验获知FeCl3溶液、CuSO4溶液都可以代替二氧化锰作过氧化氢分解的催化剂。于是她又设计并进行了实验来比较相同浓度的FeCl3溶液和CuSO4溶液的催化效果。
（4）若用图甲装置进行实验，应观察同时滴入两种溶液后_________来判断FeCl3溶液、CuSO4溶液的催化效果。
（5）若用图乙装置进行实验，应根据________来判断FeCl3溶液、CuSO4溶液的催化效果。
5、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
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、实验室用高锰酸钾制取氧气，经探究，生成氧气的质量约为高锰酸钾质量的1/10
（1）现有高锰酸钾32g,最多能制得氧气约为多少g？
（2）这些氧气若装在容积为125ml的集气瓶中，最多装几瓶？ (氧气在该条件下的密度为1.429g/L)
2、一名初三学生呼吸时，每天需要从空气中得到5L的氧气，则他一个月（按30天计算）可以呼吸多少升空气__________？(按精确数据计算，结果保留一位小数）
3、已知一玻璃容器的体积是5000mL，已知空气的密度是1.293g/L，氧气的密度是1.429g/L，求氧气在空气中的质量分数是多少？（最后结果保留一位小数）
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。问正常成年人每分钟需要吸入空气多少升？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？（温馨提示：氧气约占空气体积的，计算的结果保留一位小数）
5、假设一个成年人每小时需要20L的氧气，请计算一个成年人一昼夜需要吸入空气的体积。
四、实验探究（1小题，每小题10分，共计10分）
1、空气是人类赖以生存的宝贵资源，某校化学兴趣小组以“探究空气的奥秘”为主题开展项目式学习。
（任务一）认识空气的组成
（1）在二百多年前，拉瓦锡用汞定量研究了空气的成分，该实验中选择汞的优点有______。
A．生成物氧化汞是固体
B．不和空气中的其他物质发生反应
C．生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气
D．能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
（2）现代可利用图1装置结合传感器测定空气中氧气含量。实验过程中容器内气体温度和压强的变化趋势如图2所示，请回答下列问题。

请解释刚开始反应时，装置内压强升高的原因______，a时刻开始压强突然增大，实验操作是______。
（任务二）保护空气
PM2.5是一种常见的空气污染物，请写出另一种空气污染物的化学符号______。图3是某地PM2.5来源分布图，下列措施不利于降低PM2.5的是______。
①减少机动车数量
②用风能与太阳能发电替代燃煤发电
③工业生产污水经处理后再排放
（任务三）探究空气中氧气的性质
（3）兴趣小组同学按照如图所示进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验，为方便实验。氧气的收集方法应选择______。

（4）为探究铁丝燃烧所需的氧气体积分数，某化学兴趣小组使用直径为0.38mm的细铁丝，分别在不同体积分数的氧气中点燃，现象和数据记录如下：
O2的体积分数
90%
70%
60%
55%
0.38mm细铁丝燃烧的现象
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，只是发红
（结论）就0.38mm细铁丝而言，能使其燃烧的氧气最小体积分数x的取值范围是______。
（5）上述实验中需要收集不同体积分数的氧气，若某同学预先向容积为400mL的集气瓶中加入300mL的水，盖紧玻璃片，倒放在水槽中，再向集气瓶中通入纯氧，收满后立即取出，则该同学收集到的氧气体积分数约为______%（计算保留整数）。
（6）兴趣小组的同学猜想铁丝燃烧时火星四射的现象可能与铁丝含碳量多少有关，他们选择直径为0.20mm、含碳量分别为0.1%、0.32%、0.52%的铁丝设计实验并证明猜想，请写出实验方案（其他有关用品可自行选用）。
（实验设计）______。

-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
A、碳在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，错误；
B、镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成氧化镁是实验结论不是现象，错误；
C、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体，错误；
D、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，溶液由蓝色变浅绿色，有红色物质析出，正确。
故选D。
2、D
【详解】
A.由催化剂的概念可知，化学反应前后催化剂的质量和化学性质均不改变，错误；
B.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，错误；
C.二氧化锰既可以作催化剂，也可以作反应物和生成物，错误；
D.同一个化学反应可以有多种催化剂，例如氧化铜、氧化铁和二氧化锰都可以用作过氧化氢分解的催化剂，正确；
故选D。
【点睛】

3、A
【详解】
空气中含有氧气，且氧气能够支持燃烧，氧气具有助燃性，故选A。
4、A
【分析】
物质的燃烧现象指能观察到的各种改变
【详解】
A、细铁丝在空气中燃烧时，火星四射，为反应现象，生成Fe3O4不是反应现象，应表达为生成黑色固体，选项不正确；
B、镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，正确；
C、硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰，正确；
D、红磷在空气中燃烧产生大量的白烟，正确。
故选A。
【点睛】

5、D
【详解】
A、过氧化氢分解生成水，正确，不符合题意。
B、碳酸钙高温分解生成氧化钙和二氧化碳，正确，不符合题意。
C、铁燃烧生成四氧化三铁，正确，不符合题意。
D、二氧化碳不具有还原性，不能一步生成铜单质，错误，符合题意。
故选D。
6、B
【详解】
A 、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳气体，没有固体，故A错误；
B、红磷在氧气中燃烧生成白烟（固体）五氧化二磷，故B正确；
C、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫气体，没有固体，故C错误；
D、铁在氧气中燃烧生成黑色固体四氧化三铁，不是白色，故D错误；
故选B。
7、C
【详解】
A、过氧化氢分解为氧气和水，过氧化氢质量增加，氧气质量增加，故选项错误；
B、高锰酸钾制取氧气，有氧气产生，则固体总质量减少，锰元素质量不变，所以锰元素质量分数应随着反应的进行不断变大，直到完全反应，故选项错误；
C、加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应开始时只有一种固体，反应结束前均为3中固体，反应结束后只有2中固体，故选项正确；
D、电解水产生的氢气和氧气质量比为1∶8，体积比为2∶1，故选项错误。
故选C
【点睛】

8、B
【分析】
酸雨的形式有两种，一是硫酸型酸雨，由二氧化硫引起；一是硝酸型酸雨，由氮氧化物引起。
【详解】
A、一氧化碳有毒，属于污染性气体，但不能形成酸雨，A不符合题意；
B、工业和汽车排放的尾气二氧化硫可以形成硫酸型酸雨，B符合题意；
C、二氧化碳的过量排放，会引起温室效应，不会形成酸雨，C不符合题意；
D、氢气属于可燃性气体，不能随意排放到空气，但不能形成酸雨，D不符合题意。
故选B。
9、D
【详解】
A：碳酸饮料含有水、碳酸、蔗糖、二氧化碳等多种物质，是混合物。
B：自来水含有水和一些可溶性杂质，是混合物。
C：海水含有水和一些溶解在水中的氯化钠等多种物质，是混合物。
D：蒸馏水只含水一种物质，是纯净物。
综上所述：选择D。

10、C
【详解】
A、燃料燃烧离不开氧气，这是利用了氧气的助燃性，氧气没有可燃性，不能做燃料，故A选项错误；
B、常见的化肥有氮肥、磷肥、钾肥和复合肥，空气中氮气是制作氮肥的原料，稀有气体不能用作制化肥，故B选项错误；
C、二氧化碳是植物光合作用的原料，用二氧化碳作气肥，能促进植物进行光合作用，产生更多的有机物，故C选项正确；
D、稀有气体在通电时能发不同颜色的光，而不是氮气，故D选项错误；
故选C。
二、填空题
1、
（1）红磷的量不足或装置气密性不好
（2）
【解析】
（1）
实验中测得空气中氧气的含量偏小，可能的原因有红磷的量不足，消耗了部分氧气，使得测定结果偏小，也可能是装置气密性不好。
（2）
该实验中消耗多少体积的氧气，反应结束，冷却至室温后会进入多少体积的水，则空气中氧气体积分数为：=。
2、
（1）红磷燃烧放热，气体膨胀
（2）打开弹簧夹
【解析】
（1）
图2中BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热，气体膨胀，导致压强增大；
（2）
导致DE段气压变化的实验操作是打开弹簧夹，水进入集气瓶，压强增大。
3、①②④
【详解】
纯净物由一种物质组成，混合物由不同种物质组成。
①部分结冰的蒸馏水，是同一种物质的固液不同状态的混合，是纯净物；
②铁是纯净物；
③稀有气体是氦、氖、氩等气体的总称，稀有气体包括不同种气体，是混合物；
④五氧化二磷是由磷元素和氧元素组成的一种物质，是纯净物；
⑤湖水中含有多种物质，是混合物；
⑥高锰酸钾加热制生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，剩余物为锰酸钾和二氧化锰两种不同物质，是混合物；
⑦一种黑色的固体粉末可能是纯净物，也可能是混合物，如铁粉，是黑色的，是纯净物，铁粉和木炭粉的混合物，也是黑色的；
所以一定属于纯净物的是部分结冰的蒸馏水、铁、五氧化二磷，故选①②④。
4、
（1）产生大量气泡，木条复燃
（2） 质量 化学性质
（3）
（4）气泡产生速率
（5）产生相同体积氧气时所需时间
【分析】
在装有过氧化氢溶液的试管中加入1g四氧化三铁，产生大量气泡，然后将带火星的木条伸入试管中，木条复燃；
（1）
由①②知，四氧化三铁可以作为过氧化氢溶液分解的催化剂，催化剂反应前后化学性质和质量保持不变，故将③中所得固体放入试管中，向其中加入过氧化氢溶液，然后将带火星的木条伸入试管中，产生大量气泡，木条复燃；
（2）
实验③④证明，四氧化三铁的化学性质和质量在反应前后均没有发生变化，可以作为过氧化氢溶液分解的催化剂；
（3）
四氧化三铁催化过氧化氢分解产生氧气和水，方程式为；
（4）
在同体积，同浓度的过氧化氢溶液中加入等量的相同浓度的FeCl3溶液、CuSO4溶液，观察同时滴入两种溶液后产生气泡的快慢来判断FeCl3溶液、CuSO4溶液的催化效果；故填气泡产生速率；
（5）
若用图乙装置进行实验，应测试生成等体积气体时所需的时间来判断FeCl3溶液、CuSO4溶液的催化效果，故填产生相同体积氧气时所需时间。
5、
（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。
三、计算题
1、（1）3.2g；（2）8瓶
【详解】
生成氧气的质量约是高锰酸钾质量的 1/10 ，氧气的质量：32g× 1/10 =3.2g；
（2）由公式m=ρv的推导公式v=m÷ρ可求出氧气的体积，再根据每瓶的体积换算成瓶数。
氧气的体积：3.2g÷1.429g/L≈2.24L=2240ml
可装的瓶数：2240ml÷125ml≈18瓶
答：大约能生成氧气的质量是3.2g；些氧气若装在容积为125 mL的集气瓶中，最多装18瓶
2、714.3L
【解析】
【详解】
解：空气按体积分数计算，氧气约占空气总体积的21%，故一个月（按30天计算）需空气的体积为：5 升÷21%×30≈714.3升。
3、22.1%
解：氧气的体积：5000mL×1/5=1000mL
氧气的质量：1000mL×1.429g/L=1.429g
空气的质量：5000mL×1.293g/L=6.456g
1.429g÷6.456g×100%=22.1%
答：氧气在空气中的质量分数为 22.1%。
【详解】
见答案。
4、解：8L=40L；
8L×1.43g/L=11.44g；
40L×1.29g/L=51.6g；
答：正常成年人每分钟需要吸入空气40L；
在标准状况下，8L氧气的质量是11.44g；
所需要空气的质量为51.6g。
【分析】
氧气体积约占空气体积的五分之一。
【详解】
见答案。
5、一个成年人每小时需要20L的氧气，氧气约占空气体积分数的21%，故一个成年人一昼夜需要吸入空气的体积为：20L×24÷21%≈2285.7L。
【详解】
见答案。
四、实验探究
1、ABCD 红磷燃烧放热，导致气体膨胀，压强增大 打开弹簧夹 SO2（合理即可） ③ 排水法 ＞55% 80% 猜想：在其它条件相同时，含碳量越高，燃烧越剧烈；
方案：取直径均为0.2mm纯铁丝和含碳量分别为0.1%、0.32%、0.52%、的铁丝，分别进行燃烧实验并记录现象，分析得出结论。
【详解】
[任务一]
（1）该实验中选择使用汞的优点有在汞槽中起到液封作用、生成的化合物是固体且加热分解又能得到汞和氧气、能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽，故选ABCD；
（2）结合图2曲线，刚开始反应时，气体压强变化的原因是红磷燃烧放热，导致气体膨胀，压强增大；
a点是实验结束，装置冷却后，打开弹簧夹后，内外压强连通，造成内部压强瞬间增大；
[任务二]
二氧化硫等也能污染空气，化学符号为：SO2；
由图中信息可知，机动车使用、燃煤是导致PM2.5增多的重要原因，因此减少汽车的保有量、用风能与太阳能发电替代燃煤发电对减少PM2.5效果很明显；工业生产污水经处理后再排放，对减少PM2.5效果最不明显，故选③；
[任务三]
（3）若进行铁丝在氧气中燃烧的实验，在集气瓶的底部应预留少量的水，应选用排水法收集氧气；
（4）因为氧气的体积分数不同，燃烧现象不同，所以铁丝燃烧剧烈程度还与氧气的体积分数有关，分析表中现象，由于0.38mm的铁丝在60%的氧气中还能够燃烧，在55%时已经不能燃烧的事实可知：燃烧所需氧气的最低体积分数为大于55%；
（5）氧气瓶中氧气的体积包括收集的氧气和空气中含有的氧气为：300mL+100mL×21%=321mL，所以氧气的体积分数为×100%=80%；
（6）猜想：在其它条件相同时，含碳量越高，燃烧越剧烈；
方案：取直径均为0.2mm纯铁丝和含碳量分别为0.1%、0.32%、0.52%、的铁丝，分别进行燃烧实验并记录现象，分析得出结论。