内容正文:
第四单元 我们周围的空气
一、选择题(本题共20个小题,每小题3分,共60分,每小题只有一个选项符合题目要求)
1.有一位同学暑假去西藏发生了严重的高原反应,医生让他吸入了一种气体后,症状得到缓解。此气体可能是( A )
A.氧气 B.氮气 C.稀有气体 D.二氧化碳
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2.空间站天和核心舱内的“人造空气”的组成与地球空气基本一致,“人造空气”中含量最多的是 ( A )
A.氮气 B.氧气 C.稀有气体 D.二氧化碳
3.下列各组空气成分的体积分数之和最大的是 ( C )
A.O2、H2O B.O2、CO2 C.O2、N2 D.N2、CO2
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4.下列属于人体呼吸作用的交换物质,且在吸入气体中,比呼出气体含量少的是 ( D )
A.N2 B.O2 C.CO D.CO2
5.吉林雾凇,北国盛景。空气成分中与雾凇形成有关的是
( A )A.水蒸气 B.二氧化碳 C.氧气 D.氮气
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6.空气中氮气的体积分数约为78%。下列属于氮气化学性质的是 ( D )A.无色无味 B.难溶于水C.密度略小于空气 D.不支持燃烧
7.月壤中含有丰富的氦元素。下列有关氦的说法正确的是 ( C )A.氦气的化学式是He2
B.氦元素的化学性质与镁元素相似
C.氦气比氢气更适合充入飞艇
D.氦气通电发粉红色光,发生的是化学变化
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8.今年春天,某省大部分地区出现了严重的沙尘天气。沙尘天气主要的空气污染物是 ( D )
A.二氧化碳 B.稀有气体C.氮气 D.可吸入颗粒物
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9.下列有关空气的叙述中,正确的是 ( B )A.空气中的氧气具有可燃性,可用作火箭燃料B.稀有气体有广泛的用途,可制成电光源C.化工厂废气及汽车尾气,不会造成空气污染D.空气中的氮气与氧气体积比约为5∶1
10.下列气体中,在医疗麻醉等方面有着广泛用途的是
( B )A.O2 B.N2 C.CO2 D.H2O
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11.如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量。下列说法不正确的是 ( C )A.实验装置的气密性要好B.红磷足量是实验成功的关键之一C.如果没冷却到室温就打开弹簧夹,测量结果将偏大D.进入集气瓶内水的体积等于消耗掉的氧气的体积
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12.化学与我们的生活息息相关,下列说法没有错误的是 ( B )
A.空气污染指数越大,空气质量状况越好B.活性炭可用于冰箱除味剂C.氧气具有助燃性,常用作燃料D.洁净的空气是纯净物
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13.如图所示的是测定空气中氧气含量的实验装置。下列对该实验的认识正确的是 ( C )A.要等到装置冷却至室温后再读数,否则测定结果偏大B.该实验中的铜粉换成炭粉也可以达到实验目的C.实验过程中通过推拉注射器活塞可以使装置内的气体反应更充分D.正确操作情况下,反应消耗氧气的体积应该是硬质玻璃管内气体体积的1/5
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14.下列有关气体的说法错误的是 ( D )
A.二氧化硫是空气污染物之一B.稀有气体可用于霓虹灯的制作C.氮气充入食品包装中以防腐D.PM2.5的含量越高空气质量越好
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15.下列说法正确的是 ( D )
A.经过液化、蒸发从空气中得到氧气的过程是化学变化
B.破坏臭氧层会引起酸雨
C.空气是由空气分子组成的
D.CO2在蔬菜大棚中作气体肥料
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16.“全面推进美丽中国建设”是2024年世界环境日的中国主题。大气中PM2.5(指大气中直径不超过2.5μm的可吸入颗粒物)的增多会导致雾霾天气,对人体健康和环境质量影响较大。下列做法中,不应提倡的是 ( B )
A.大量植树造林 B.大力发展露天烧烤C.充分利用太阳能 D.尽量采用环保出行
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17.课堂上,老师用玻璃棒蘸取混有少许浓硫酸的高锰酸钾固体去接触酒精灯灯芯,同学们惊奇地发现,酒精灯被点燃了!这就是神奇的化学魔术“魔棒点灯”。在此过程中浓硫酸和高锰酸钾反应生成二氧化锰、氧气及其他物质,下列有关说法正确的是 ( A )
A.反应放出的热使玻璃棒点燃了酒精灯B.二氧化锰能促使该反应更快进行C.反应产生的氧气具有可燃性D.该反应是物理反应
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18.2023年5月28日,我国自行研制的大型喷气式民用飞机C919完成了首次商业航班飞行。飞机上以氯酸钠为产氧剂提供氧气。能保持氧气化学性质的最小微粒是 ( A )
A.O2 B.2O C.O D.O2-
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19.用图示装置粗略测量空气中氧气的含量,下列叙述错误的是 ( B )
A.硫燃烧消耗集气瓶中的氧气
B.火焰熄灭后立即打开止水夹
C.进入瓶中的溶液容易吸收SO2
D.最终约有50 mL溶液进入集气瓶
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20.如图是关于氧气制备及性质验证的操作,其中没有错误的是 ( A )
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二、填空题(本题共3个小题,化学符号表达式每空2分,其余每空1分,共20分)
21.(2分)化学实验也要“数字化”。利用氧气浓度传感器,进行如下实验。
(1)如图1,打开传感器开关,实验进行至170秒时绘制出图2中曲线AB段,接下来用手给塑料瓶外壁加热130秒左右,绘制出曲线BC段。对比曲线AB段和BC段,分析推理氧分子具有的特征是 在加热条件下,温度升高,氧分子运动的速率加快
(2)300秒时松开双手,停止加热。立即倒转使瓶口向下,绘制出曲线CD段。观察到氧气浓度比曲线AB段降低较快,分析推理氧气具有的物理性质是 氧气的密度比空气大
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22.(5分)“远在高空是地球卫士,近在身边是健康杀手。”臭氧(O3)对环境的作用需辩证地认识。(1)高空中臭氧层能吸收紫外线,有学者认为,制冷剂氟利昂进入高空大气后会产生氯原子(Cl),引发以下反应:I.Cl+O3→ClO+O2;ClO→Cl+O2。Cl加快了上述转化过程反应的速率,但自身的质量和化学性质在总反应前后没有发生变化,其作用是 作催化剂 ,该转化过程总反应的化
学符号表达式为 O3 O2 。
C1
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(2)地面附近的臭氧是一种空气污染物,臭氧属于 单质 (填“单质”或“化合物”),O3可表示一个 分子 (填“原子”“分子”或“离子”)。
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23.(13分)利用下列装置进行气体的制取实验,请回答下列问题:
(1)写出带标号仪器的名称:① 长颈漏斗 ,② 集气瓶。 (2)实验室常用过氧化氢溶液制取氧气,反应的符号表达式
为H2O2 H2O+O2 ,发生装置选择装置 A(填字母,下同)。若要制取一瓶较纯净的氧气,选用装置 F 收集,该装置收集氧气的最佳时刻是 导管口有连续、均匀气泡冒出时。
MnO2
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(3)实验室用加热高锰酸钾制取氧气,反应的符号表达式为
KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2 ,选用的制取装置为 B ,试管中放一小团棉花的作用是 防止高锰酸钾粉末堵塞导管 。若用装置E收集氧气,气体应从 a (填“a”或“b”)端进入,检验氧气集满的方法是 将带火星的木条放在b管口,若复燃,则已集满 。
加热
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三、实验题(本题共3个小题,化学符号表达式每空2分,其余每空1分,共20分)
24.(4分)超市出现了一种“爆炸盐”的新产品。爆炸盐的主要有效成分是过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2),俗称固体双氧水,用热水溶解能迅速产生活性气体,除去衣物、地毯、厨房等用具上的顽固污渍。过碳酸钠不稳定,受热、遇水容易分解,兼具Na2CO3和H2O2的双重性质,已知:①Na2CO3在1 744 ℃才能分解产生CO2;②Na2CO3的水溶液显碱性。(1)本产品不伤衣物,无磷是它的一大优点。含磷洗涤剂对环境的危害是 导致水体富营养化
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(2)爆炸盐遇热水产生的气体是什么呢?经同学们讨论一致认为是O2,不可能是CO2,理由是 热水的温度最高100 ℃,不可能达到Na2CO3分解的温度1 744 ℃ 。
(3)实验小组的同学取少量“爆炸盐”于试管中,加入热水,塞上带导管的橡皮塞,将生成的气体通入澄清的石灰水中,发现石灰水 不变浑浊 ,打开橡皮塞 用带火星的木条伸入试管,木条复燃 (填写实验操作和现象),证明猜想正确。
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25.(10分)氧气在生产生活中有广泛的应用,制取氧气的方法有多种。(一)工业制氧(1)工业上用 分离液态空气 的方法制取氧气,其主要原理是利用空气中各成分的 沸点不同 。
(二)实验室制取氧气
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(2)用双氧水和二氧化锰制取氧气,双氧水制取氧气的微观过程如下,请将反应示意图1补画完整。答案如图1所示
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(三)家庭制氧机氧疗能起到较好的呼吸支持作用,纠正各种原因造成的缺氧,因此,家庭氧疗慢慢走入大众的视野。家庭制氧机使用过碳酸钠粉末和水来产生氧气。(3)小组同学分别用过碳酸钠和5%过氧化氢溶液制取氧气,利用数字化传感器测出产生氧气体积与时间变化的曲线,结合图像2及化学试剂状态分析,该家用制氧机的制氧剂选择过碳酸钠而不选择5%过氧化氢溶液的理由是 过碳酸钠是固体,便于携带、储存和运输;相同时间内过碳酸钠产生氧气更多。
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(4)根据制氧机简图,该小组同学利用实验室的仪器组装了一套类似功能的氧发生器(如图),装置A相当于制氧机上的 加湿过滤仓 (填“加湿过滤仓”或“反应仓”),关于该装置说法正确的有 BD (填序号)。
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A.b导管连接制氧机B.使用该装置可以观测是否有O2输出C.反应仓的化学试剂可以是氯酸钾和二氧化锰
D.过滤仓利用了氧气不易溶于水的物理性质
(四)鱼塘增氧“养鱼增氧剂”的主要成分是过氧化钙(CaO2),过氧化钙与水反应缓慢释氧时,另一种生成物可以吸收二氧化碳。某同学向试管中加入CaO2和H2O后,有极微量细小气泡缓慢放出。将导管伸入集气瓶中,几乎收集不到气体。放置到第二天,集气瓶中只收集到少量气体,振荡试管后仍有极微量细小气泡缓慢放出。
(5)CaO2中氧元素的化合价为 -1 ;CaO2与H2O反应 不能 (填“能”或“不能”)用于实验室制取O2,写出该反应的化学符号表达式为CaO2+H2O → Ca(OH)2+O2↑。
26.(6分)探究FeCl3溶液做催化剂。小敏同学向5 mL 5%的H2O2溶液中加入2滴一定浓度的FeCl3溶液,立即产生大量气泡。
【查阅资料】FeCl3溶液中主要含有三种微粒:H2O、Fe3+、Cl-。
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【提出问题】哪种微粒对H2O2溶液分解起催化作用?
【作出假设】假设一:可能是H2O;假设二:可能是Fe3+;假设三: 可能是Cl- 。
【分析】假设一不可能成立,理由是 5%的H2O2溶液中有H2O,但反应速率没有加快。
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实验操作 实验现象
①其他条件不变,向H2O2溶液中加入NaCl溶液 无明显变化
②其他条件不变,向H2O2溶液中加入Na2SO4溶液 无明显变化
③其他条件不变,向H2O2溶液中加入 Fe2(SO4)3 溶液 立即产生大量气泡
【进行实验】
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实验操作②的作用是 探究SO42-对H2O2溶液分解是否起催化作用。
【实验结论】假设 二 成立,而假设一和另一种假设不成立。 催化剂比较:从循环利用的角度分析,FeCl3与MnO2比较, MnO2 更适合做该反应的催化剂。
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