第二单元 空气和氧气（单元测试）-【上好课】2024-2025学年九年级化学上册同步精品课堂（人教版2024）

第二单元 空气和氧气 单元测试 （时间：50分钟 满分：100分） 一、单选题（本题包括18小题，每个小题2分，共36分，每个小题只有一个正确答案） 1．空气是人类宝贵的自然资源，下列有关空气及空气中成分的说法正确的是 A．空气的成分按质量计算，氧气大约占21％ B．灯泡中充氮气可延长使用寿命 C．分液态空气得到氧气和氮气属于分解反应 D．空气中的氧气常用作燃料 2．从严谨的科学角度讲，不属于大气污染的天气现象是 A．雾 B．霾 C．扬尘 3．下列化学反应既是氧化反应又是化合反应的是 A．铁＋氧气四氧化三铁 B．高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 C．蜡烛+氧气二氧化碳+水 D．水氢气+氧气 4．增加养鱼池中氧气含量的方法不正确的是 A．通入空气 B．养殖大量水草 C．冰面打洞 D．把水喷向空中 5．在燃烧匙中分别加入红磷和铁粉，按图1进行空气中氧气含量的测定实验，实验测得氧浓度图2所示，下列分析错误的是 A．在氧气浓度低于4.5%时，红磷熄灭 B．铁粉能够将空气中氧气反应完全 C．该实验用铁粉比用红磷的测定效果更准确 D．为实验结果更准确，应选择合适的试剂 6．化学兴趣小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。图甲为供氧器的工作原理，下列说法正确的是 A．制氧剂可能是高锰酸钾 B．反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置 C．图乙用作加湿过滤仓时，b管与病人相连 D．加湿过滤仓中水的作用之一是加快生成氧气的速率 7．下列有关物质燃烧现象的描述中，正确的是 A．红磷在空气中燃烧，会产生大量白雾 B．木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出大量的热，生成二氧化碳气体 C．铁丝在空气中能燃烧，放出热量，生成黑色固体 D．硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰 8．“空气炸锅”的工作原理是将锅内空气加热后循环吹向食物，则循环气体中含量最高的是 A．氧气 B．氮气 C．氢气 D．二氧化碳 9．如图所示，过氧化氢(H2O2)在催化剂二氧化锰(MnO2)的作用下，迅速分解放出大量氧气(O2)，下列现象正确的是 A．气球胀大，红墨水右移 B．气球缩小，红墨水左移 C．气球胀大，红墨水左移 D．气球缩小，红墨水右移 10．下面是实验室制取氧气的操作：①将高锰酸钾加入试管中②用铁夹把试管固定在铁架台上③检查装置的气密性④加热试管⑤用排水法收集氧气⑥熄灭酒精灯⑦导气管移出水面。其正确的操作顺序是 A．①②③④⑤⑦ B．③②①⑤⑥⑦ C．②①③④⑤⑥⑦ D．③①②④⑤⑦⑥ 11．科学家认为，提出一个问题比解决一个问题更重要。结合下图，提出的问题不合理的是 A．能使带火星木条复燃氧气最低浓度是多少 B．不同材质的可燃物复燃，氧气最低浓度是否相同 C．除了氧气外，有没有其他气体也可以使得带火星木条复燃 D．集气瓶中氧气为什么无色无味 12．氧气是生物维持生命不可缺少的物质。下列有关氧气的说法不正确的是 A．工业制氧气是利用液氮和液氧的沸点不同 B．鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水 C．按体积分数计算，空气中氧气约占21% D．氧气可用于焊接金属是利用其助燃性 13．小明用如图所示方法收集氧气，当水刚好排完时，氧气的体积分数大约是 A．25% B．75% C．80% D．100% 14．空气是我们赖以生存的宝贵资源。如图是以空气等为原料合成农业上一种重要的化肥——尿素的工艺流程。下列叙述不正确的是 A．X是空气中含量最多的气体 B．图中分离空气的过程属于物理变化 C．合成尿素反应的基本反应类型为化合反应 D．合成尿素工业制尿素降低了二氧化碳的排放 15．如图为“用红磷测定空气中氧气含量”的装置。左右两边活塞距离为20cm，活塞可以自由移动（密闭体系内除空气外其他物质体积忽略不计）。下列说法正确的是 A．惰性电热板上红磷不可以换成铜丝 B．氧气含量指的是“氧气质量分数” C．实验结束后活塞之间的距离约为4cm D．缓慢来回推动活塞可以提高实验结果的精确度 16．下列图象能正确反映其对应操作中各量变化关系的是 A．加热一定量高锰酸钾制取氧气 B．在少量二氧化锰中加入过氧化氢 C．密闭容器中燃烧一定量红磷 D．加热一定量高锰酸钾固体 17．2024年中国环境日的主题为“全面推进美丽中国建设”，下列做法与该主题不相符的是 A．积极植树造林 B．道路洒水减少扬尘 C．加高烟囱减少污染 D．乘坐公交绿色出行 18．某研究小组进行空气中氧气含量的验证实验。试管中加入足量的白磷，按图1装置连接好。数据采集开始后，将试管放入热水中恒温加热，引燃白磷；待火星熄灭后，从热水中取出试管，再放入冷水中冷却至室温。压强传感器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%=（P1-P2）/P1×100%。下列说法错误的是 A．a~b段，说明试管放入热水中，空气受热，压强变大 B．c点时，压强最大，白磷停止燃烧，已消耗全部的氧气 C．d~e段，说明的是试管从热水中取出后，放入冷水中冷却的过程 D．P1和P2的压强分别为a和e所对应的压强 二、填空题(每空2分) 19．阅读下面科普短文并回答问题。 潜水员背着的瓶子叫做“水肺”。“水肺”中常见的潜水呼吸气有：压缩空气、高压氨氧混合气、高压氖氧混合气等。 压缩空气是用空气压缩而成的，潜水员潜水时若采用压缩空气呼吸，可能会出现“氮麻醉”的情况，因此需限制潜水的时间。用氦气代替氮气（即高压氦氧混合气），可以避免“氮麻醉”，但由于氦气热传导系数高，潜水员会出现体温过低的症状。采用高压氖氧混合气作为潜水呼吸气可以避免上述问题。 （1）“水肺”中三种常见呼吸气中一定含有的气体名称为 。 （2）压缩空气与空气的成份 （填“相同”或不相同），其含量最多的是 （填物质的化学式），体积分数约为 。 （3）用高压氖氧混合气作潜水呼吸气，可以避免 ，还可以避免潜水员出现 症状。 （4）氦气在生活中还有很多用途，如用氦气代替氢气填充飞艇，利用了氦气的物理性质是 。 20．实验是进行科学探究的重要方式。“追梦”项目小组在实验室中制取氧气并探究其性质，请根据如图所示装置回答问题。 （1）指出标号仪器M的名称 。 （2）实验室制取氧气的方法：①加热高锰酸钾固体； ②过氧化氢溶液分解。若用方法①测取氧气应选用的发生装置是 （填序号），选择时考虑的因素是 ；方法②制取氧气的符号表达式为 。 （3）可用实验室收集氧气的装置有 （从“C、D、E”中选择）。若用F装置收集氧气，则氧气应该从 端通入（填“a”或“b”）。 （4）空间站中水和氧气的最大化利用是生活保障的重要措施。如果在空间站失重状态下收集制得的O2，可选用如图装置中的_______（填序，下同号）。 A． B． C． D． （5）图G是铁丝在氧气中燃烧的实验，下列叙述不正确的是 。 A．铁丝绕成螺旋状的目的是聚集热量，升高温度 B．集气瓶底部的水可防止集气瓶底部炸裂 C．符号表达式为 D．该实验说明增大反应物的浓度，能促进反应的发生 （6）实验室用加热氯化铵和熟石灰的固体混合物制取氮气可运用的发生装置为 （填序号）。 三、科学探究题(每空2分) 21．化学教材九年级上册“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”，以及“寻找新的催化剂”研究性实验，引起了化学探究小组的兴趣。 【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，其催化效果如何？ 【实验研究】 实验步骤 实验现象 I．分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中，向A试管中加入ag氧化铁(Fe2O3)粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星木条，观察现象。 A试管中产生气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象 II．待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次试验，观察现象。 试管中均产生气泡，带火星木条均复燃 III．将实验II中的剩余物进行分离，并将所得氧化铁粉末进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag。 IV分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中，向C试管中加入ag氧化铁粉末，向D试管中加入ag二氧化锰粉末，观察现象。 【实验结论】 （1）实验II和III分别可以证明：氧化铁的 和 在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂； （2）写出实验I的A试管中发生反应的文字表达式： ； 【实验评论】 （3）实验设计IV的目的是 ； （4）若实验IV观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是 ； （5）查阅资料得知，CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是_____。 A．催化剂只加快化学反应速率 B．同一个化学反应可以有多种催化剂 C．MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂 D．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 22．我校某班同学想探究红砖粉末是否也可做过氧化氢分解的催化剂。请你一起参与他们的探究过程，并填写下列空白： 【提出问题】红砖粉末能不能做过氧化氢分解的催化剂呢 【猜想】红砖粉末能做过氧化氢分解的催化剂。 （1）【实验验证】 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 木条不复燃 常温下过氧化氢不分解 实验二 在装有过氧化氢溶液的试管中加入红砖粉末，然后将带火星的木条伸入试管中 木条复燃 【结论】红砖粉末能加快过氧化氢的分解速率，故红砖粉末能做过氧化氢分解的催化剂。 【讨论与反思】有同学认为：仅凭上述两个实验还不能证明红砖粉末能做过氧化氢分解的催化剂，还需要增加一个探究实验。 实验三： （2）【实验目的】探究 。 【实验步骤】 （3）①准确称量红砖粉末的质量；②完成实验二；③待反应结束，将实验二试管中的物质进行过滤、洗涤、干燥、 ；④对比反应前后红砖粉末的质量。 【分析】 （4）如果反应前后红砖粉末质量不变，则说明红砖粉末可做过氧化氢分解的催化剂。但也有同学认为：要证明猜想，上述三个实验还是不够，还需要再补充一个探究实验：你认为还需要探究： 。 【结论】 （5）在化学反应中能 的化学反应速率，但本身的 和 在反应前后都 的物质称为催化剂。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二单元 空气和氧气 单元测试 （时间：50分钟 满分：100分） 一、单选题（本题包括18小题，每个小题2分，共36分，每个小题只有一个正确答案） 1．空气是人类宝贵的自然资源，下列有关空气及空气中成分的说法正确的是 A．空气的成分按质量计算，氧气大约占21％ B．灯泡中充氮气可延长使用寿命 C．分液态空气得到氧气和氮气属于分解反应 D．空气中的氧气常用作燃料 【答案】B 【解析】A、空气的成分按体积计算，氧气大约占21％，该选项说法不正确； B、氮气的化学性质不活泼，灯泡中充氮气可延长使用寿命，该选项说法正确； C、分解反应是由一种物质发生反应生成两种或两种以上物质，工业上根据各成分的沸点不同，将它们进行分离，过程中没有新物质生成，属于物理变化，不属于分解反应，该选项说法不正确； D、氧气不具有可燃性，不能作燃料，氧气具有助燃性，可作助燃剂，该选项说法不正确； 故选B。 2．从严谨的科学角度讲，不属于大气污染的天气现象是 A．雾 B．霾 C．扬尘 【答案】A 【分析】大气污染物包括一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。 【解析】A、雾是小水滴，不属于大气污染物，符合题意； B、霾是固体小颗粒，含有可吸入颗粒物，属于大气污染物，不符合题意； C、扬尘属于固体小颗粒，含有可吸入颗粒物，属于大气污染物，不符合题意； 故选A。 3．下列化学反应既是氧化反应又是化合反应的是 A．铁＋氧气四氧化三铁 B．高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 C．蜡烛+氧气二氧化碳+水 D．水氢气+氧气 【答案】A 【分析】物质与氧气发生的反应为氧化反应，化合反应是指多种物质生成一种物质的反应。 【解析】A、该反应为铁和氧气的反应，属于氧化反应，且该反应为多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应，该选项符合题意； B、该反应为一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应，且该反应不属于氧化反应，该选项不符合题意； C、该反应为蜡烛和氧气的反应，属于氧化反应，但该反应的反应物和生成物均有两种，不属于化合反应，该选项不符合题意； D、该反应为一种物质生成多种物质的反应，属于分解反应，且该反应不属于氧化反应，该选项不符合题意。 故选A。 4．增加养鱼池中氧气含量的方法不正确的是 A．通入空气 B．养殖大量水草 C．冰面打洞 D．把水喷向空中 【答案】B 【解析】A、向水中通入空气，能增加水中含氧量，故选项方法正确； B、养殖大量水草，不但不能增加水中的含氧量，而且还会因水草的呼吸作用而消耗水中的氧气，故选项方法不正确； C、冰面上打洞，可使空气与水接触，从而增大水中含氧量，故选项方法正确； D、把水喷向空中，水与空气的接面积增大，溶于水的氧气含量增加，故选项方法正确。 故选B。 5．在燃烧匙中分别加入红磷和铁粉，按图1进行空气中氧气含量的测定实验，实验测得氧浓度图2所示，下列分析错误的是 A．在氧气浓度低于4.5%时，红磷熄灭 B．铁粉能够将空气中氧气反应完全 C．该实验用铁粉比用红磷的测定效果更准确 D．为实验结果更准确，应选择合适的试剂 【答案】B 【解析】A、由图可知，当氧气浓度低于4.5%时，氧气不再消耗，说明红磷不能继续燃烧，故分析正确； B、由图可知，铁粉没有将空气中氧气反应完全，因为氧气浓度最终还有0.05%，故分析错误； C、由图可知，铁粉消耗氧气更彻底，该实验用铁粉比用红磷的测定效果更准确，故分析正确； D、由该实验可知，铁粉消耗氧气更彻底，测定结果更准确，故为实验结果更准确，应选择合适的试剂，故分析正确。 故选B。 6．化学兴趣小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。图甲为供氧器的工作原理，下列说法正确的是 A．制氧剂可能是高锰酸钾 B．反应仓相当于实验室制取氧气的发生装置 C．图乙用作加湿过滤仓时，b管与病人相连 D．加湿过滤仓中水的作用之一是加快生成氧气的速率 【答案】B 【解析】A、高锰酸钾制氧气需要加热，根据图甲可知，该反应在常温下就可以进行，所以制氧剂不可能是高锰酸钾，故A错误； B、反应仓产生氧气，相当于实验室制取氧气的发生装置，故B正确； C、氧气密度比水小，则氧气应从b导管进入，a导管导出，所以与病人相连的是a管，故C错误； D、水不能加快氧气生成的速率，但可根据加湿过滤仓水中气泡的多少，观察氧气的输出速率，故D错误。 故选B。 7．下列有关物质燃烧现象的描述中，正确的是 A．红磷在空气中燃烧，会产生大量白雾 B．木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出大量的热，生成二氧化碳气体 C．铁丝在空气中能燃烧，放出热量，生成黑色固体 D．硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰 【答案】D 【解析】A.红磷在空气中燃烧，会产生大量白烟，而不是白雾，故选项燃烧现象的描述错误，不符合题意； B.木炭在氧气中燃烧，生成二氧化碳气体，是实验结论，不是实验现象，故选项燃烧现象的描述错误，不符合题意； C.铁丝在空气中只能烧至发红，不会产生火星，故选项燃烧现象的描述错误，不符合题意； D.硫在空气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰，故选项燃烧现象的描述正确，符合题意，故选D。 8．“空气炸锅”的工作原理是将锅内空气加热后循环吹向食物，则循环气体中含量最高的是 A．氧气 B．氮气 C．氢气 D．二氧化碳 【答案】B 【解析】“空气炸锅”的工作原理是将锅内空气加热后循环吹向食物，空气成分按体积计算：N2占78%、O2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%，则循环气体中含量最高的是N2。 故选B。 9．如图所示，过氧化氢(H2O2)在催化剂二氧化锰(MnO2)的作用下，迅速分解放出大量氧气(O2)，下列现象正确的是 A．气球胀大，红墨水右移 B．气球缩小，红墨水左移 C．气球胀大，红墨水左移 D．气球缩小，红墨水右移 【答案】B 【解析】过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下，迅速分解产生大量氧气，会造成瓶内压强增大，充气气球内的气体沿导管逸出，故会观察到气球缩小，红墨水左移。 故选B。 10．下面是实验室制取氧气的操作：①将高锰酸钾加入试管中②用铁夹把试管固定在铁架台上③检查装置的气密性④加热试管⑤用排水法收集氧气⑥熄灭酒精灯⑦导气管移出水面。其正确的操作顺序是 A．①②③④⑤⑦ B．③②①⑤⑥⑦ C．②①③④⑤⑥⑦ D．③①②④⑤⑦⑥ 【答案】D 【解析】实验室加热高锰酸钾制取氧气的操作步骤和注意点分别是：连（连接仪器、组装实验装置）→查（检查装置的气密性）→装（装入固体药品，注意用高锰酸钾时，在试管口放一团棉花）→定（用铁架台固定仪器装置）→点（用火柴点燃酒精灯，给试管加热）→收（收集氧气）→移（把导管移出水面）→熄（熄灭酒精灯），因此正确的操作顺序是③①②④⑤⑦⑥，故选D。 11．科学家认为，提出一个问题比解决一个问题更重要。结合下图，提出的问题不合理的是 A．能使带火星木条复燃氧气最低浓度是多少 B．不同材质的可燃物复燃，氧气最低浓度是否相同 C．除了氧气外，有没有其他气体也可以使得带火星木条复燃 D．集气瓶中氧气为什么无色无味 【答案】D 【解析】A、本题以实验为情境考查科学探究的一般步骤话题，提出“能使带火星木条复燃氧气最低浓度是多少”与实验情境相符合，正确； B、不同材质的可燃物，可能复燃氧气浓度不同，正确； C、有没有其他气体也可以像氧气一样，使得带火星木条复燃，正确； D、氧气在通常情况下就是无色无味，不需要再去探究，错误； 故选D。 12．氧气是生物维持生命不可缺少的物质。下列有关氧气的说法不正确的是 A．工业制氧气是利用液氮和液氧的沸点不同 B．鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水 C．按体积分数计算，空气中氧气约占21% D．氧气可用于焊接金属是利用其助燃性 【答案】B 【解析】A、工业制取氧气是利用液氮和液氧沸点的不同将其分离，液氮的沸点低，故加热过程中，氮气先分离出来，不符合题意； B、鱼类能在水中生存，是因为水中含有溶解氧，氧气不易溶于水，符合题意； C、按照体积分数计算，氧气约占空气体积的21%，是空气中含量第二多的气体，不符合题意； D、氧气具有助燃性，故氧气可用于焊接金属，不符合题意。 故选B。 13．小明用如图所示方法收集氧气，当水刚好排完时，氧气的体积分数大约是 A．25% B．75% C．80% D．100% 【答案】C 【解析】由于集气瓶中灌的水，则集气瓶中有的空气，空气中氧气的体积分数约为21%，当水刚好排完时，氧气的体积分数==80.25%≈80%。 综上所述：选择C。 14．空气是我们赖以生存的宝贵资源。如图是以空气等为原料合成农业上一种重要的化肥——尿素的工艺流程。下列叙述不正确的是 A．X是空气中含量最多的气体 B．图中分离空气的过程属于物理变化 C．合成尿素反应的基本反应类型为化合反应 D．合成尿素工业制尿素降低了二氧化碳的排放 【答案】C 【解析】A、空气分离得到氮气和氧气，故X是氮气，氮气是空气中含量最多的气体，约占空气体积的78%，不符合题意； B、图中分离空气是利用液氮和液氧沸点的不同，将其分离，无新物质生成，属于物理变化，不符合题意； C、合成尿素的反应为二氧化碳和氨气在低温加压的条件下反应生成尿素和水，该反应的生成物有两种，不属于化合反应，符合题意； D、合成尿素的反应消耗了二氧化碳，可以降低二氧化碳的排放，不符合题意。 故选C。 15．如图为“用红磷测定空气中氧气含量”的装置。左右两边活塞距离为20cm，活塞可以自由移动（密闭体系内除空气外其他物质体积忽略不计）。下列说法正确的是 A．惰性电热板上红磷不可以换成铜丝 B．氧气含量指的是“氧气质量分数” C．实验结束后活塞之间的距离约为4cm D．缓慢来回推动活塞可以提高实验结果的精确度 【答案】D 【解析】A、用红磷测定空气中氧气含量，是因为红磷燃烧可以消耗空气中的氧气，且产物为固体，铜丝在加热条件下也可以消耗氧气，且产物为固体，故电热板上红磷可以换成铜丝，选项错误，不符合题意； B、氧气含量指的是氧气体积分数，选项错误，不符合题意； C、氧气约占空气总体积的五分之一，故活塞间的气体会减少约五分之一，剩余后活塞之间的距离应该约为，选项错误，不符合题意； D、缓慢来回推动活塞可以使装置内空气中的氧气与红磷充分反应，从而提高实验结果的精确度，选项正确，符合题意； 故选D。 16．下列图象能正确反映其对应操作中各量变化关系的是 A．加热一定量高锰酸钾制取氧气 B．在少量二氧化锰中加入过氧化氢 C．密闭容器中燃烧一定量红磷 D．加热一定量高锰酸钾固体 【答案】B 【解析】A、高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，完全反应后，剩余固体是锰酸钾、二氧化锰，固体质量不能为0。A图象不能正确反映其对应操作中各量变化关系，A不符合题意； B、在少量二氧化锰中加入过氧化氢，立即产生氧气，随过氧化氢质量增加，氧气质量增加。B图象能正确反映其对应操作中各量变化关系。B符合题意； C、密闭容器中燃烧一定量红磷，红磷燃烧放热，容器内压强增大，由于氧气被消耗，温度降至室温时，容器内压强小于原来的压强。C图象不能正确反映其对应操作中各量变化关系，C不符合题意； D、加热一定量的高锰酸钾，开始氧气应为零。D图象不能正确反映其对应操作中各量变化关系，D不符合题意。 综上所述：选择B。 17．2024年中国环境日的主题为“全面推进美丽中国建设”，下列做法与该主题不相符的是 A．积极植树造林 B．道路洒水减少扬尘 C．加高烟囱减少污染 D．乘坐公交绿色出行 【答案】C 【解析】A、积极植树造林，增加绿地面积，可以净化空气，有利于环境保护，故选项做法与主题相符； B、道路洒水减少扬尘，减少雾霾天气的形成，有利于环境保护，故选项做法与主题相符； C、加高烟囱，不能减少空气污染，反而能增大污染物的扩散范围，造成更大面的污染，故选项做法与主题不相符； D、乘坐公交绿色出行，既能节约资源，又能减少污染物的排放，有利于环境保护，故选项做法与主题相符。 故选C。 18．某研究小组进行空气中氧气含量的验证实验。试管中加入足量的白磷，按图1装置连接好。数据采集开始后，将试管放入热水中恒温加热，引燃白磷；待火星熄灭后，从热水中取出试管，再放入冷水中冷却至室温。压强传感器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%=（P1-P2）/P1×100%。下列说法错误的是 A．a~b段，说明试管放入热水中，空气受热，压强变大 B．c点时，压强最大，白磷停止燃烧，已消耗全部的氧气 C．d~e段，说明的是试管从热水中取出后，放入冷水中冷却的过程 D．P1和P2的压强分别为a和e所对应的压强 【答案】B 【解析】A、空气受热，压强增大，实验的开始是试管在热水中恒温加热，所以a-b是试管放在热水中时压强的变化情况，此选项正确； B、c点压强最大，且b-c是在极短的时间上升，所以是白磷到达燃点，刚开始燃烧的状态，白磷燃烧放热，所以在短时间内压强会增大，此选项错误； C、c-d是白磷燃烧的过程，氧气被不断消耗，压强减小，实验中白磷燃烧结束后会放冷水中进行冷却，温度降低，压强减小，且到达最后会趋于平稳，所以d-e是试管放在冷水中冷却的过程，此选项正确； D、P1、P2对应的分别是初始压强和反应结束后的压强，a点是实验最开始的时候，所以P1是a所对应的压强，e是实验结束后最稳定的点，所以P2是e所对应的压强，此选项正确。 故选B。 二、填空题(每空2分) 19．阅读下面科普短文并回答问题。 潜水员背着的瓶子叫做“水肺”。“水肺”中常见的潜水呼吸气有：压缩空气、高压氨氧混合气、高压氖氧混合气等。 压缩空气是用空气压缩而成的，潜水员潜水时若采用压缩空气呼吸，可能会出现“氮麻醉”的情况，因此需限制潜水的时间。用氦气代替氮气（即高压氦氧混合气），可以避免“氮麻醉”，但由于氦气热传导系数高，潜水员会出现体温过低的症状。采用高压氖氧混合气作为潜水呼吸气可以避免上述问题。 （1）“水肺”中三种常见呼吸气中一定含有的气体名称为 。 （2）压缩空气与空气的成份 （填“相同”或不相同），其含量最多的是 （填物质的化学式），体积分数约为 。 （3）用高压氖氧混合气作潜水呼吸气，可以避免 ，还可以避免潜水员出现 症状。 （4）氦气在生活中还有很多用途，如用氦气代替氢气填充飞艇，利用了氦气的物理性质是 。 【答案】（1）氧气 （2）相同 N2 78% （3）潜水员出现“氮麻醉” 体温过低 （4）密度比空气小 【解析】（1）氧气能够支持呼吸，“水肺”中三种常见呼吸气中一定含有的气体名称为氧气； （2）压缩空气是用空气压缩而成的，压缩空气与空气的成份相同，其含量最多的是N2；体积分数约为78%； （3）用高压氖氧混合气作潜水呼吸气，可以避免潜水员出现“氮麻醉”，还可以避免潜水员出现体温过低的症状； （4）氦气在生活中还有很多用途，如用氦气代替氢气填充飞艇，利用了氦气的密度比空气小。 20．实验是进行科学探究的重要方式。“追梦”项目小组在实验室中制取氧气并探究其性质，请根据如图所示装置回答问题。 （1）指出标号仪器M的名称 。 （2）实验室制取氧气的方法：①加热高锰酸钾固体； ②过氧化氢溶液分解。若用方法①测取氧气应选用的发生装置是 （填序号），选择时考虑的因素是 ；方法②制取氧气的符号表达式为 。 （3）可用实验室收集氧气的装置有 （从“C、D、E”中选择）。若用F装置收集氧气，则氧气应该从 端通入（填“a”或“b”）。 （4）空间站中水和氧气的最大化利用是生活保障的重要措施。如果在空间站失重状态下收集制得的O2，可选用如图装置中的_______（填序，下同号）。 A． B． C． D． （5）图G是铁丝在氧气中燃烧的实验，下列叙述不正确的是 。 A．铁丝绕成螺旋状的目的是聚集热量，升高温度 B．集气瓶底部的水可防止集气瓶底部炸裂 C．符号表达式为 D．该实验说明增大反应物的浓度，能促进反应的发生 （6）实验室用加热氯化铵和熟石灰的固体混合物制取氮气可运用的发生装置为 （填序号）。 【答案】（1）锥形瓶 （2）A 反应物状态和反应条件 （3）D、E a （4）D （5）C （6）A 【解析】（1）标号仪器M的名称为锥形瓶； （2）若用方法①加热高锰酸钾固体制取氧气，由于反应物的状态为固体，反应条件需要加热，则应选用的发生装置是A，选择时考虑的因素是反应物状态和反应条件； 方法②过氧化氢溶液分解制取氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，该反应的符号表达式为：； （3）氧气的密度比空气大，可采用向上排空气法收集；氧气不易溶于水，可采用排水法收集，故可用实验室收集氧气的装置有D和E； 氧气的密度比空气大，若用F装置收集氧气，则氧气应从长管进入，即从a端通入； （4）A、装置 A 适用于收集密度比空气大的气体，在失重状态下无法正常使用，不符合题意； B、装置 B适用于收集密度比空气小的气体，在失重状态下无法正常使用，且氧气密度比空气大，不能采用向下排空气法收集，不符合题意； C、装置C用于排水法收集气体，但在失重状态下水也处于漂浮状态，不易操作，不符合题意； D、在空间站失重状态下，可以利用真空袋收集氧气，符合题意； 故选：D； （5）A、铁丝绕成螺旋状的目的是增大铁丝的受热面积，聚集热量，升高温度，有利于铁丝燃烧，正确； B、铁丝在氧气中燃烧，放出大量的热，应在集气瓶底部放少量水或铺一层细沙，可以防止高温溅落物炸裂瓶底，正确； C、铁和氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁，该反应的符号表达式为：，不正确； D、铁丝在空气中不能燃烧，铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，空气中氧气的含量低于氧气中氧气的含量，说明增大反应物的浓度，可以促进反应的发生，正确； 故选：C； （6）实验室用加热氯化铵和熟石灰的固体混合物制取氮气，该反应为固体加热型，可运用的发生装置为A。 三、科学探究题(每空2分) 21．化学教材九年级上册“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”，以及“寻找新的催化剂”研究性实验，引起了化学探究小组的兴趣。 【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，其催化效果如何？ 【实验研究】 实验步骤 实验现象 I．分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中，向A试管中加入ag氧化铁(Fe2O3)粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星木条，观察现象。 A试管中产生气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象 II．待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次试验，观察现象。 试管中均产生气泡，带火星木条均复燃 III．将实验II中的剩余物进行分离，并将所得氧化铁粉末进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag。 IV分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中，向C试管中加入ag氧化铁粉末，向D试管中加入ag二氧化锰粉末，观察现象。 【实验结论】 （1）实验II和III分别可以证明：氧化铁的 和 在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂； （2）写出实验I的A试管中发生反应的文字表达式： ； 【实验评论】 （3）实验设计IV的目的是 ； （4）若实验IV观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是 ； （5）查阅资料得知，CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是_____。 A．催化剂只加快化学反应速率 B．同一个化学反应可以有多种催化剂 C．MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂 D．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 【答案】（1）质量 化学性质 （2） （3）探究氧化铁是否比二氧化锰的催化效果更好 （4）二氧化锰的催化效果比氧化铁好 （5）B 【解析】（1）实验Ⅱ、Ⅲ的现象说明加了氧化铁的产生氧气的速率明显加快且氧化铁可以重复使用即说明：氧化铁的质量和化学性质在反应前后均没有发生变化，可以作过氧化氢分解的催化剂； （2）氧化铁催化过氧化氢分解生成水和氧气；反应的文字表达式： （3）二氧化锰也能做过氧化氢分解生成氧气的催化剂，所以设计实验Ⅳ的目的是氧化铁与二氧化锰哪一个更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂； （4）若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快，由此你可以得到的结论是二氧化锰更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂。 （5）A、催化剂可以加快也可以减缓反应的速率，选项错误； B、根据题干说明一个反应可以有多种物质作为催化剂，选项正确； C、二氧化锰在不同的反应中只要符合催化剂的定义即是该反应的催化剂，选项错误； D、催化剂可以成为其他反应的反应完或生成物，如高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，选项错误； 故选：B 22．我校某班同学想探究红砖粉末是否也可做过氧化氢分解的催化剂。请你一起参与他们的探究过程，并填写下列空白： 【提出问题】红砖粉末能不能做过氧化氢分解的催化剂呢 【猜想】红砖粉末能做过氧化氢分解的催化剂。 （1）【实验验证】 实验步骤 实验现象 实验结论 实验一 木条不复燃 常温下过氧化氢不分解 实验二 在装有过氧化氢溶液的试管中加入红砖粉末，然后将带火星的木条伸入试管中 木条复燃 【结论】红砖粉末能加快过氧化氢的分解速率，故红砖粉末能做过氧化氢分解的催化剂。 【讨论与反思】有同学认为：仅凭上述两个实验还不能证明红砖粉末能做过氧化氢分解的催化剂，还需要增加一个探究实验。 实验三： （2）【实验目的】探究 。 【实验步骤】 （3）①准确称量红砖粉末的质量；②完成实验二；③待反应结束，将实验二试管中的物质进行过滤、洗涤、干燥、 ；④对比反应前后红砖粉末的质量。 【分析】 （4）如果反应前后红砖粉末质量不变，则说明红砖粉末可做过氧化氢分解的催化剂。但也有同学认为：要证明猜想，上述三个实验还是不够，还需要再补充一个探究实验：你认为还需要探究： 。 【结论】 （5）在化学反应中能 的化学反应速率，但本身的 和 在反应前后都 的物质称为催化剂。 【答案】（1）将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中 常温下红砖粉末使过氧化氢发生分解 （2）红砖粉末反应前后质量是否发生变化 （3）称量 （4）红砖粉末反应前后化学性质是否发生变化 （5）改变其他物质 质量 化学性质 没有发生变化 【解析】（1）实验一：由于木条不复燃，常温下过氧化氢不分解，所以实验步骤是将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中。故填：将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中。 实验二：在装有过氧化氢溶液的试管中加入红砖粉末，然后将带火星的木条伸入试管中。木条复燃。说明常温下红砖粉末使过氧化氢发生分解。故填：常温下红砖粉末使过氧化氢发生分解。 （2）由于催化剂在化学反应前后质量不变，所以还需要增加一个探究实验，探究红砖粉末反应前后质量是否发生变化。故填：红砖粉末反应前后质量是否发生变化。 （3）①准确称量红砖粉末的质量；②完成实验二；③待反应结束，将实验二试管中的物质进行过滤、洗涤、干燥、称量；④对比反应前后红砖粉末的质量。故填：称量。 （4）由于催化剂在化学反应前后化学性质不变，还需要探究红砖粉末反应前后化学性质是否发生变化。故填：红砖粉末反应前后化学性质是否发生变化。 （5）催化剂是指在化学反应中能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质。故填：改变其他物质；质量；化学性质；没有发生变化。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$