达标测试人教版九年级化学上册第二单元-我们周围的空气综合训练试卷(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训练
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、硫磺在氧气中燃烧的实验现象描述正确的是
A．发出耀眼的白光
B．发出淡蓝色的火焰
C．产生大量的白烟
D．生成有刺激性气味的气体
2、2021年12月23日18时12分，我国在文昌发射场用长征七号改运载火箭，成功将试验十二号卫星01星、02星发射升空，长征七号使用的推进剂中，助燃剂是
A．液氮 B．液氧 C．液氢 D．二氧化碳
3、下列物质中，属于空气中主要成分是
A．氮气和氧气 B．氮气和二氧化碳
C．氧气和二氧化碳 D．氧气和稀有气体
4、通电时会发出有色光的是
A．氮气 B．稀有气体 C．二氧化碳 D．氧气
5、下列说法中正确的是
A．氧气能支持燃烧，可作燃料
B．按质量计算，空气中含有氮气约78%，氧气约21%
C．空气中的氧气主要来自于植物的光合作用
D．工业上分离液态空气制氧气的过程属于化学变化
6、生活中下列物质属于纯净物的是
A．汽水 B．不锈钢 C．蒸馏水 D．白醋
7、下列实验操作，正确的是
A．气体发生装置 B．倾倒液体
C．检查装置气密性 D．铁丝在氧气中燃烧
8、下列属于混合物的是
A．液氧
B．冰水混合物
C．高锰酸钾
D．洁净的空气
9、空气成分中，能供给呼吸的是
A．稀有气体 B．氮气 C．氧气 D．二氧化碳
10、下列物质在O2中燃烧，产生白烟的是
A．硫粉 B．红磷 C．蜡烛 D．铁丝
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、实验课上，老师利用传感器技术完成了空气中氧气含量测定的实验，并实时测定了实验装置（如图甲）内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化趋势如图乙所示。

（1）t2时打开止水夹，最终水面大约上升至集气瓶_____刻度处。
（2）结合乙图曲线，BC段气体压强变化的原因________。
2、有下列物质：①氧气；②氮气；③五氧化二磷；④二氧化硫；⑤二氧化碳；⑥食盐水；⑦氖气。请用这些物质的数字代号填空：
（1）无色无味的气体是_____________。
（2）有刺激性气味的有毒气是_____________。
（3）属于混合物的是_____________。
（4）属于稀有气体的是_____________。
（5）常温下是固体的是_____________。
3、某研究小组进行空气中氧气含量的验证实验。如图1装置，将足量白磷装入试管后放入热水中恒温加热，引燃白磷；待火星熄灭后，冷却至室温。测定的压强变化如图2所示，通过初始压强(p1)与反应结束后的压强(p2)，可以计算出氧气的体积分数：O2%=。（已知白磷的着火点为40 ℃，红磷的着火点为260 ℃）

（1）a~b段，压强增大是因为放入热水后导致气体受热膨胀。b~c段，压强增大是因为________导致气体受热膨胀。
（2）c~e段，压强减小是因为白磷(P)与空气中氧气反应，消耗了氧气，生成了五氧化二磷，该反应的化学方程式为：___________。
（3）依据图2可知，a点压强为104 kPa，e点压强为81.8 kPa，可计算得出空气中氧气含量为________（计算结果精确至0.1%）。
（4）对比教材用红磷燃烧法测空气中氧气含量，该实验的优点是________（写一点）。
4、空气是一种非常宝贵的资源。
（1）每年国庆节，全国各地燃放烟花庆祝，因此烟花燃放对环境的影响也备受关注，下列物质中没有被定为计入空气污染指数的有_____（选填序号）。
①二氧化碳 ②二氧化硫 ③一氧化碳 ④二氧化氮 ⑤臭氧
（2）某同学做完测定空气中氧气含量的实验后，发现每次测得的氧气体积分数总是远小于21%。于是改进了课本的装置，利用如图装置重新测定。

①改进后该装置的优点是：______。
②实验过程中发生的现象是______。
③若广口瓶内空气体积为250毫升，量筒内加入100毫升的水。燃烧结束并充分冷却后，打开止水夹，待量筒内水面不再下降时，记录量筒内水的体积为48毫升。则计算出空气中氧气的体积分数为_____。
④反应结束并冷却后，广口瓶内剩余气体含量最多的是N2，相比于反应前，其体积分数_____（选填“增大”“减小”或“不变”）。
5、空气是重要的自然资源，人类时刻离不开氧气，氧气可以供给呼吸。如表为某同学测量的呼吸前后气体组成的实验数据（通常状况）。
物质
吸入空气（体积分数%）
呼出气体（体积分数%）
氮气
78
75
氧气
21
16
二氧化碳
0.03
4
水蒸气
a
b
（1）呼吸时消耗O2产生CO2，该过程_______能量（填“吸收”或“释放”）。呼吸前后气体中水蒸气含量变化较大，实验中其体积分数b________a（填“>”“=”或“<”）。
（2）氮气的化学性质比较稳定，难溶于水，在呼吸前后没有发生变化，实验中呼出气体的总体积_______吸入空气的总体积（填“>”“=”或“<”）。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、小敏同学，想验证氧气的化学性质，她打算用加热高锰酸钾的方法来制取氧气，老师非常支持她，并且告知她加热高锰酸钾制取氧气，理论上生成氧气的质量约是高锰酸钾质量的。
（1）经老师允许她在实验室中称得11g高锰酸钾，大约能生成氧气的质量是多少？
（2）小敏打算将这些氧气装在容积为125mL的集气瓶中，请你计算一下大约需要几个集气瓶？（实验条件下，氧气密度为1.429g/L，写出详细的计算过程，最终结果保留整数）
2、成年人每分钟需要吸入8L氧气。则成年人每分钟大致需要空气的体积为：________；在标准状况下，8L氧气的质量是________。(O2的密度为1.429g/L)。(均要求写出计算过程，结果保留一位小数)
3、某实验小组用氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气，在试管中加入2g二氧化锰和适量氯酸钾，反应过程中测量的有关数据记录如下：
反应时间(min)
0
1
2
3
4
试管中固体质量(g)
14.25
12.65
11.05
9.45
9.45
（1）反应到________min时，氯酸钾就完全分解。
（2）反应完全时生成氧气的质量为________________。
（3）计算剩余固体中中氯化钾的质量是________________？
4、经科学实验证明一个成年人每小时所需的氧气的体积等于20L．一个成年的病人在输氧时耗氧量是一个正常成年人的1.5倍。医用压缩储氧的氧气罐一罐大约能释放10800L的氧气。（已知：标准状况下，O2的密度为1.429g/L）请解答：
（1）一个储满的医用压缩储氧的氧气罐能维持一个成年病人______________天的供氧。
（2）一个正常的成年人需要吸入__________体积的空气，才能维持一天正常的生命活动？这些空气中所含氧气的质量是多少Kg？
5、空气中氧气的体积分数约为 21%，氮气的体积分数约为 78%。小江老师让同学往集气瓶装入半瓶水，再用排水法收集集气瓶的氧气，发现瓶中的氧气也能使带火星的木条复燃。请计算：

（1）本实验中瓶内氧气约占瓶总体积的百分比是___________（结果保留整数）。
（2）另一同学需要 2.5g 氮气（氮气密度为 1.25g/L），理论上她大致需要空气多少升___________（结果保留一位小数）。
四、实验探究（1小题，每小题10分，共计10分）
1、科学探究是重要的学习方式，假设和验证是探究过程中的重要环节，为了探究“铁丝可以在纯净的氧气中燃烧”，同学们将一根火柴杆塞入一段螺旋状“铁丝”（可能是纯铁丝或含碳铁丝〕末端，将它固定，用镊子夹住“铁丝”，然后将火柴用酒精灯点燃，将“铁丝”由集气瓶口向下慢慢深入，观察现象。
（1）甲同学只发现“铁丝”红热一下，就没有观察到其他现象，请你分析铁丝没有燃烧的可能原因是______（只答一条）。
（2）乙同学发现“铁丝”在纯净氧气中燃烧起来，观察到火星四射，并有黑色固体生成，请写出该反应的化学方程式______。
（3）为了找出“铁丝”在纯氧中燃烧“火星四射”的原因，根据现有的实验用品：纯铁丝、含碳铁丝、镁丝、集气瓶装的几瓶纯氧气，酒精灯，火柴和镊子等，你能提出的假设和验证方法有：
a．假设1：______。验证方法：______。
b．假设2：______。验证方法：______。

-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
硫磺在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成具有刺激性气味的气体。
故选D。
2、B
【详解】
氧气具有助燃性，可以在反应中做助燃剂；
故选B。
3、A
【详解】
在空气中，按体积分数计算：氮气占78%、氧气占21%，稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%，其他气体和杂质占0.03%，所以氮气和氧气属于空气中的主要成分。
故选A。
【点睛】

4、B
【详解】
稀有气体通电后会发有色光，可用于霓虹灯和激光技术，故选B。
5、C
【详解】
A、氧气能支持燃烧，但氧气没有可燃性，不能做燃料，故选项错误；
B、按体积分数计算，空气中含有氮气约78%，氧气约21%，故选项错误；
C、绿色植物的光合作用需要吸收空气中的二氧化碳，并释放出氧气，所以空气中的氧气主要来自于植物的光合作用，故选项正确；
D、工业上分离液态空气制氧气的过程没有新物质生成，发生的变化属于物理变化，故选项错误。
故选：C。
6、C
【分析】
纯净物质由一种物质组成。
【详解】
A、汽水中含有水、碳酸、糖类等多种物质，属于混合物，不符合题意；
B、不锈钢是常见的合金，属于混合物，不符合题意；
C、蒸馏水只由水分子构成，属于纯净物，符合题意；
D、白醋中的主要成分是醋酸，属于混合物，不符合题意；
故选C。
【点睛】

7、C
【详解】
A、气体的发生装置：长颈漏斗的下端应伸入液面下，形成液封，防止生成的气体逸出，玻璃导管应刚露出橡皮塞，有利于气体的排处，实验操作错误；
B、倾倒液体：瓶塞倒放在桌面，标签面向手心，细口瓶口和试管口紧挨在一起，缓慢倾倒，实验操作错误；
C、检查装置气密性：双手紧握试管，烧杯内玻璃导管有气泡冒出，证明装置气密性良好，实验操作正确；
D、铁丝在氧气中燃烧：有高温生成物生成，防止其损坏集气瓶，要在集气瓶底部放一些水，实验操作错误；
答案：C。
8、D
【详解】
A、液氧是液态的氧气，属于纯净物，故A错误；
B、冰水混合物只有水一种物质，属于纯净物，故B错误；
C、高锰酸钾是由一种物质组成，属于纯净物，故C错误；
D、洁净的空气含有氮气氧气多种物质，属于混合物，故D正确。
故选：D。
9、C
【详解】
A：稀有气体包括氦氖氩氪氙氡，化学性质稳定。不能供给呼吸。
B：氮气化学性质稳定，不能用于呼吸。
C：氧气的用途是供给呼吸，支持燃烧。
D：二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸。
综上所述：选择C。
【点睛】

10、B
【详解】
A、硫粉在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成具有刺激性气味的气体，不符合题意；
B、红磷在氧气中燃烧生成的五氧化二磷是白色固体，五氧化二磷固体小颗粒悬浮在气体形成白烟，符合题意；
C、蜡烛在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水，没有白烟产生，如果蜡烛不充分燃烧可能产生黑烟（生成的炭黑悬浮在气体中形成），不符合题意；
D、铁丝在氧气中燃烧生成一种黑色固体，不能产生白烟，不符合题意。
故选B。
二、填空题
1、
（1）1
（2）红磷燃烧消耗氧气使得集气瓶中压强减小
【分析】
（1）
氧气约占空气体积的五分之一，红磷燃烧消耗氧气，压强变小，所以进入集气瓶中水约占其空气体积的五分之一，所以水上升至集气瓶1刻度处；
（2）
BC段气体压强变小，原因是红磷燃烧消耗氧气，气体减少，压强变小。
【点睛】
2、
（1）①②⑤⑦
（2）④
（3）⑥
（4）⑦
（5）③
【解析】
（1）
无色无味的气体是①氧气、②氮气、⑤二氧化碳、⑦氖气；二氧化硫有刺激性气味。
（2）
有刺激性气味的有毒气是④二氧化硫。
（3）
属于混合物的是⑥食盐水，食盐水是由水和氯化钠组成的混合物。
（4）
属于稀有气体的是⑦氖气。
（5）
常温下是固体的是③五氧化二磷，为白色固体。
3、
（1）反应放热
（2）
（3）21.3%
（4）白磷着火点低，在容器内易引燃，可防止气体泄漏引起的误差（合理即可）
【解析】
（1）
b-c段，白磷燃烧放出大量的热，压强增大是因为反应放热，气体急速膨胀；
（2）
白磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为；
（3）
根据氧气的体积分数公式可知，结合图示可知，空气中氧气含量为：；
（4）
对比教材用红磷燃烧法测空气中氧气含量，该实验的优点是白磷着火点低，在容器内易引燃，可防止气体泄漏引起的误差（合理即可）。
4、
（1）①
（2） 减少实验误差 红磷燃烧生成大量白烟，量筒内的水沿导管进入到集气瓶中至1处 20.8% 增大
【解析】
（1）
计入空气污染指数的有②二氧化硫、 ③一氧化碳、 ④二氧化氮、 ⑤臭氧以及可吸入颗粒物，二氧化碳是空气的成分，不属于空气污染物。故填：①。
（2）
①改进后该装置的优点是：不需要打开瓶塞点燃红磷，避免集气瓶中空气逸出，所以优点是减少实验误差。
②实验过程中发生的现象是：红磷燃烧生成大量白烟，量筒内的水沿导管进入到集气瓶中至1处（因为空气中氧气体积约占五分之一）。
③若广口瓶内空气体积为250毫升，量筒内加入100毫升的水。燃烧结束并充分冷却后，打开止水夹，待量筒内水面不再下降时，记录量筒内水的体积为48毫升。则计算出空气中氧气的体积分数为
④反应结束并冷却后，广口瓶内剩余气体含量最多的是N2，相比于反应前，其体积分数增大，因为氮气体积不变，但总的空气体积在减少。
5、
（1） 释放 ＞
（2）＞
【分析】
（1）
呼吸作用消耗氧气生成二氧化碳，属于缓慢氧化，释放能量；
a=100-78-21-0.03=0.97，b=100-75-16-4=5，故b＞a；
（2）
氮气的化学性质比较稳定，难溶于水，在呼吸前后没有发生变化，吸入空气中氮气的体积分数大于呼出气体中氮气的体积分数，故实验中呼出气体的总体积＞吸入空气的总体积。
三、计算题
1、（1）1.1g；
（2）解：生成氧气的体积为：≈0.77L=770mL
需要容积为125mL的集气瓶个数为：
答：需要容积为125mL的集气瓶个数为6个。
【详解】
（1）解：生成氧气的质量是：11g×=1.1g
答：生成氧气的质量为1.1g。
（2）见答案。
2、38.1L；11.4g
【详解】
空气中氧气约占空气体积的21%，所以成年人每分钟大致需要空气的体积为8L21%38.1L，在标准状况下，8L氧气的质量是8L1.429g/L11.4g。
3、（1）氯酸钾和二氧化锰共热生成氯化钾和氧气，所以固体的质量不再减少证明氯酸钾就完全分解，所以由图表可知，反应到3min时，氯酸钾就完全分解；故填：3；
（2）氯酸钾和二氧化锰共热生成氯化钾和氧气，所以反应前后固体的质量减少的就是氧气的质量，反应完全时生成氧气的质量=14.25g-9.45g=4.8g；故填：4.8g；
（3）根据质量守恒定律，氯酸钾加热生成氯化钾和氧气，氯酸钾完全分解，剩余固体中中氯化钾的质量=9.45g-2g=7.45g．
故填：7.45g。
【详解】
见答案。
4、【答题空1】
【答题空2】
【答题空3】
（1）15；（1）2400L；0.68592
【详解】
（1）10800L(20L1.5)24小时/天=15天；
（2）按气体占空气体积的五分之一计算，则一个正常的成年人一天需要空气的体积为：20L24 =2400L；这些空气中所含氧气的质量是20L241.429g／L=0.68592Kg。
5、（1）60.5%；（2）2.6L
【详解】
（1）设一瓶气体的体积为1L，则实验中集气瓶内的氧气约占总体积的体积分数是： ＝60.5%。
（2）2.5g 氮气的体积为：2.5g ÷1.25g/L，理论上大致需要空气的体积为：2.5g÷1.25g/L÷78%≈2.6L。
四、实验探究
1、没等到火柴快要燃尽的时候就将“铁丝”由集气瓶口向下慢慢伸入(或者集气瓶中氧气不纯等) 火星四射与铁丝中是否含碳有关 取长短相等、粗细相同的含碳细铁丝和不含碳细铁丝，分别在足量的氧气中燃烧，观察实验现象 所有金属丝在纯氧中燃烧都会火星四射 取粗细、长短均相同的镁丝和纯铁丝，用砂纸打磨后，分别在足量的纯氧中燃烧，观察现象
【详解】
（1）“铁丝”只红热，没燃烧，可能是因为没等火柴快燃尽时就插入集气瓶中或氧气不纯等；
（2）铁和氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁，反应的化学方程式为：；
（3）a.实验用品中的铁丝有含碳与不含碳的区别，所以可以猜想火星四射与铁丝中是否含碳有关；然后将两种铁丝进行对比实验；验证方法：取长短相等、粗细相同的含碳细铁丝和不含碳细铁丝，分别在足量的氧气中燃烧，观察实验现象；
b.实验用品中还有金属镁，因此可以猜想是不是不同种金属燃烧都会出现火星四射的现象，验证方法：取粗细、长短均相同的镁丝和纯铁丝，用砂纸打磨后，分别在足量的纯氧中燃烧，观察现象。