第二单元 课题1 我们周围的空气 练习-2025-2026学年九年级化学人教版（2024）上册

第二单元 课题1 我们周围的空气 练习 一、选择题 1．化学实验的现象精彩纷呈。下列不属于“利用红磷燃烧测定空气中氧气含量”的实验现象的是 A．生成五氧化二磷 B．红磷燃烧时放出热量 C．红磷燃烧时有火焰 D．冷却后水进入集气瓶 2．利用微型空气质量“检测站”(如图)可以监测空气质量状况。下列有关说法错误的是 A．太阳能板可以将光能转化为电能 B．污染物传感器主要用于测定CO2的含量 C．气象参数传感器能够测定空气的温度、湿度等 D．利用该种设备可实时监测不同地方的空气质量状况 3．2025年2月7日，第九届亚洲冬运会开幕式在哈尔滨举行，开幕式上，电子烟花在夜空中绽放，以高空特效勾勒出丁香花等绚丽造型，给观众带来了震撼的视觉效果。电子烟花中电光源充入的物质是 A．稀有气体 B．氢气 C．二氧化碳 D．氮气 4．同学们利用所学知识组装了一个微型空气质量“检测站”，用来检测校园内空气质量。下列物质不在检测范围的是 A．O2 B．PM2.5 C．CO D．NO2 5．2025春晚歌曲《山鹰和兰花花》传达了对自然环境的关注，下列有关空气的描述正确的是 A．酸雨是因为大量排放二氧化硫、二氧化碳气体引起的 B．空气质量指数越大，空气质量状况越好 C．温室效应是大量排放二氧化碳引起的，因此二氧化碳是空气污染物 D．氮气化学性质稳定可作保护气 6．某校开展微型空气质量“检测站”的组装与使用的跨学科实践活动，监测校园周边空气中的主要污染物，为环保提供数据支持。其中不需要列入检测项目的是 A．二氧化碳 B．二氧化硫 C．一氧化碳 D．二氧化氮 7．校园微型空气质量“检测站”的组装和使用，可以提高同学们保护环境的意识。下列相关说法错误的是 A．二氧化碳含量增多会引起酸雨 B．PM2.5的含量越高，空气质量越差 C．积极植树造林有助于提升空气质量 D．加强空气质量监测有利于调控工业布局、减少环境污染 8．航天员在太空行走、潜水员在深海遨游、患者在医院急救等特殊的环境下，使用的可供给呼吸的物质是 A． B． C． D． 9．空气是人类赖以生存的物质基础，下列有关说法正确的是 A．医疗上可利用液氮进行冷冻治疗 B．空气中的氧气可用作燃料 C．二氧化碳在空气中含量越高越好 D．霓虹灯中的稀有气体是利用其化学性质 10．空气一种宝贵的资源，下列有关空气的说法正确的是 A．稀有气体通电能发出不同颜色的光，可制成霓虹灯 B．氧气能供给呼吸，能支持燃烧，是一种优质的燃料 C．氮气的化学性质比较活泼，是制造化肥、炸药的重要原料 D．二氧化碳在空气中的含量逐年增多，可能会导致空气污染 二、课内填空 11．稀有气体 颜色， 气味，用途广泛。 12． 支持燃烧；氮气的化学性质比氧气的 。 13．(1)纯净物：由 组成。 (2)特点：有固定的组成和性质，可以用 来表示。 14．空气的成分按 计算，大约是：氮气 、 、 、二氧化碳、其他气体和杂质。 15．下列事实说明空气中(主要)含有哪种成分？ (1)木条能够在空气中燃烧 ； (2)澄清的石灰水长期暴露在空气中会变浑浊 ； (3)空气是制氮肥的原料 ； (4)酥脆的饼干在空气中放置一段时间会变软 。 三、计算题 16．如图所示是某同学测定空气中氧气含量的装置。玻璃管中装的是细铜丝。 (已知：铜+氧气氧化铜；氧化铜是固体) (1)若加热前，两注射器组成的密闭系统中有30mL空气，停止加热冷却到室温后，理论上密闭容器中剩余的气体的体积为 mL，由此证明空气中氧气约占空气总体积的 。 (2)成年人每分钟大约吸入8升氧气，大致需要空气 升？ (3)标准状况时8升氧气的质量是多少克？写出计算过程(氧气的密度1.43g/L)。 四、实验题 17．某兴趣小组的同学分别设计了如图1和图2所示装置进行空气中氧气含量实验的探究： 【提示】白磷和红磷在空气中燃烧现象相同，产物也相同。 【实验1】按图1所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。实验前在100mL集气瓶中加入10mL水。 (1)实验1中红磷燃烧的符号(或文字)表达式是 。 (2)红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开止水夹，水能倒吸入集气瓶的原因是 。 【实验2】按图2所示装置，利用放大镜聚焦太阳光，提高白磷的温度，用白磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。 (3)实验前先检查图2装置的气密性：将注射器活塞往外拉，松开双手后，观察到 则气密性良好。接着在100mL集气瓶中加入10mL水，注射器中有20mL空气。按照图2装置进行实验(忽略导管内空气体积)，获得的实验数据记录如下： 时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 注射器读数/mL 20.0 34.0 38.0 30.0 25.6 18.0 12.5 8.4 2.0 2.0 2.0 (4)根据图2实验过程和数据综合分析，实验开始一段时间注射器读数先变大的主要原因是 。 (5)根据图2实验过程和数据综合分析，计算该装置内空气中氧气的体积分数约为 (精确到0.1%)，测量结果比实际值 (填“大”或“小”)。 18．空气是人类重要的自然资源，更是人类得以生存繁衍的物质基础。某兴趣小组对空气进行项目式学习。 【活动一】认识空气及其成分 (1)下列有关空气的说法正确的是___________(填字母)。 A．空气中氧气质量占空气质量的 B．饼干放在空气中一段时间会变潮，说明空气中含有水蒸气 C．二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，属于空气污染物 D．空气中的稀有气体所占比例虽小，但用途广泛 【活动二】测定空气中氧气的含量 (2)为测定空气中氧气的含量，兴趣小组设计如图实验。 ①为了确保实验成功，在装药品之前应该先 。 ②该实验中红磷需要足量的原因是 。 ③红磷燃烧的文字表达式为 ，红磷燃烧结束，待装置冷却至室温后打开止水夹的现象为 。 由此得出结论：氧气约占空气总体积的五分之一。 19．某小组对测定空气中氧气体积分数的实验进行了如下研究。 (1)用甲、乙两套装置进行实验。红磷燃烧的文字表达式： 。 (2)实验中，燃烧匙中的物质的质量太少，测得氧气的体积分数会 (填“偏小”、“偏大”或“无影响”)； (3)该实验可以得出氮气的一条性质是 。 (4)实验中，打开止水夹前后，能正确表示图甲装置广口瓶内气体体积变化情况的是图示是 。 (5)下列有关甲、乙实验的分析，合理的是___________。 A．都只能在实验结束后，推得氮气是无色气体 B．在红磷燃烧结束后，要等到实验装置冷却至室温，才能打开弹簧夹 C．乙中的瘪气球可以防止燃烧放热使橡胶塞弹出 D．乙比甲更节约能源 (6)利用乙装置实验时，先关闭弹簧夹，加热使红磷反应，待装置冷却至室温后打开弹簧夹。反应前后各数据及结论如下，请完成填空。 玻璃管中原有 空气的体积 注射器中气体的体积 结论 反应前 反应后 mL 40mL 30mL 氧气约占空气体积的五分之一 五、科学探究题 20．实验是科学探究的重要方法，为测定空气里氧气的含量，甲、乙两位同学用如图1所示的装置分别进行了实验探究。 (1)甲同学：点燃红磷立即伸入瓶中并塞上瓶塞，待红磷燃烧停止并冷却后，打开止水夹，观察到集气瓶中现象为： ，写出该反应的符号表达式： 。 (2)查阅资料得知：铜粉在加热条件下只与空气中的氧气发生反应，生成黑色的氧化铜固体。乙同学又设计了如图两种装置测定空气中氧气含量，请结合图示回答有关问题。 ①装置一和装置二中气球的位置不同，你认为 (填“装置一”或“装置二”)更合理。 ②用合适的装置进行实验，并记录了如下实验数据 硬质玻璃管(或具支试管)中空气的体积 反应前注射器中空气体积 充分反应后注射器中气体体积 实验测得空气中氧气的体积分数 25mL 15mL 9mL ？ 根据实验数据测得空气中氧气的体积分数为 ，该实验与图1实验相比，优点主要是： (答一点即可)。 (3)以下是乙同学对自己实验结果的分析，其中解释不合理的是___________(填序号)。 A．可能是使用的铜粉过量 B．可能是没有反复推、拉注射器的活塞，装置内氧气没有充分反应 C．可能是没有冷却至室温就读数 D．可能是装置气密性不好，冷却时外界空气进入。 《第二单元 课题1 我们周围的空气 练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B A A D A A B A A 1．A 【详解】A、生成五氧化二磷属于实验结论，不是实验现象，符合题意； B、红磷燃烧时放出热量，属于实验现象，不符合题意； C、红磷燃烧时发出黄白色火焰，不符合题意； D、红磷燃烧消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，打开弹簧夹，可观察到烧杯中的水进入集气瓶，不符合题意。 故选A。 2．B 【详解】A、太阳能板工作时可将光能转化为电能，说法正确； B、污染物传感器主要监测空气污染物，空气污染物包括一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、可吸入颗粒物、细颗粒物，CO2不是空气污染物（虽会导致温室效应，但通常不列入空气质量污染物监测范畴），该传感器不是用于测定CO2含量，说法错误； C、气象参数传感器可测定空气温度、湿度等气象参数，说法正确； D、微型空气质量 “检测站” 可在不同地方布置，实时监测空气质量，说法正确。 故选B。 3．A 【详解】稀有气体通电会发出不同颜色的光，可作多功能点光源，电子烟花中电光源充入的物质是稀有气体。 故选A。 4．A 【详解】A、氧气是空气的主要成分（约占21%），是生命必需的气体，不属于污染物。因此O2不在检测范围，符合题意； B、PM2.5指直径小于或等于2.5微米的颗粒物，能深入人体肺部，对健康有害（如引发呼吸系统疾病）。它是空气质量指数（AQI）的核心监测指标之一，属于常见空气污染物。不符合题意； C、一氧化碳是一种无色无味的有毒气体，主要来自汽车尾气或燃料不完全燃烧。吸入过量会导致中毒，甚至死亡，是空气质量检测的常规污染物，不符合题意； D、二氧化氮是一种红棕色气体，主要来自汽车尾气和工业排放。它会刺激呼吸道、引发酸雨，是空气质量检测的重要污染物，不符合题意。 故选A。 5．D 【详解】A、酸雨主要是由二氧化硫和氮氧化物等气体排放引起的，这些气体在大气中与水反应生成酸（如硫酸、硝酸），导致雨水pH值降低（小于5.6）。错误。 B、空气质量指数是衡量空气污染程度的指标，数值越大，表示污染物浓度越高，错误。 C、温室效应主要由二氧化碳等温室气体过量排放引起，导致全球气候变暖。二氧化碳是空气的天然成分（约占0.03%），虽然过量排放会加剧温室效应，但它本身不被定义为空气污染物。错误。 D、氮气占空气体积的78%，其化学性质稳定（不易与其他物质反应），因此氮气常用于作保护气，例如在食品包装中防止氧化变质。正确。 故选D。 6．A 【详解】二氧化碳虽然是温室气体，但它在自然界中广泛存在，对人体健康没有直接负面影响，因此不需要被列入检测项目； 故选：A。 7．A 【详解】A、二氧化碳含量增多，会加剧温室效应，而二氧化硫、二氧化氮在大气中反应后的生成物，溶于雨水会引起酸雨，故选项说法不正确； B、PM2.5指空气中直径≤2.5微米的颗粒物，能深入人体肺部，危害健康，因此PM2.5的含量越高，空气质量越差，故选项说法正确； C、积极植树造林，增加绿化面积，可以净化空气，有助于提升空气质量，故选项说法正确； D、加强空气质量监测有利于调控工业布局、减少环境污染，故选项说法正确。 故选A。 8．B 【详解】呼吸作用是生物体吸入氧气（）、呼出二氧化碳（）的过程，氧气用于细胞的有氧活动，释放能量维持生命。、、不能供给呼吸，在特殊环境（如太空、深海、急救）中，必须提供可直接支持呼吸的氧气。 故选B。 9．A 【详解】A、液氮在蒸发时能吸收大量的热，医疗上可利用液氮进行冷冻治疗，故选项说法正确； B、氧气具有助燃性，没有可燃性，因此空气中的氧气不能用作燃料，故选项说法不正确； C、二氧化碳在空气中正常含量约为0.03%，适量二氧化碳是植物光合作用的原料，但含量过高会加剧温室效应，导致全球变暖、海平面上升等环境问题，故选项说法不正确； D、稀有气体在通电时发出不同颜色的光，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，因此霓虹灯利用的是其物理性质，故选项说法不正确。 故选A。 10．A 【详解】A、稀有气体通电时会发出有色光，可制成多种用途的电光源，如航标灯、霓虹灯等，说法正确； B、氧气的化学性质比较活泼，但氧气不是可燃物，不能做燃料，说法错误； C、氮气的化学性质不活泼，是制造化肥、炸药的重要原料，说法错误； D、二氧化碳是空气的正常成分（约占0.03%），含量增多会导致温室效应和全球变暖，但“空气污染”通常指由有害污染物（如二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物）引起的局部环境问题（如酸雨、雾霾），二氧化碳本身不被视为空气污染物，说法错误。 故选A。 11． 没有 没有 【详解】天然存在的稀有气体有六种，即氦、氖、氩、氪、氙和氡，稀有气体没有颜色、没有气味； 稀有气体用途广泛，例如稀有气体化学性质稳定，可作保护气；稀有气体通电会发出不同颜色的光，可制电光源(如航标灯、闪光灯、霓虹灯等。 12． 氧气/O2 稳定 【详解】氧气具有助燃性，能支持燃烧；氧气的化学性质比较活泼，能够跟许多物质发生反应； 氮气化学性质不活泼，不燃烧也不支持燃烧；故氮气的化学性质比氧气的稳定。 13．(1)一种物质 (2)化学符号 【详解】（1）由一种物质组成的叫纯净物，故填：一种物质； （2）纯净物有固定的组成和性质，可以用化学符号来表示，故填：化学符号。 14． 体积 氧气 稀有气体 【详解】空气的成分按体积计算，大约是:氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%。故填：体积、、氧气、稀有气体。 15．(1)氧气 (2)二氧化碳 (3)氮气 (4)水蒸气 【详解】（1）空气中的氧气具有助燃性，因此木条能够在空气中燃烧是因为空气中有氧气； （2）澄清的石灰水在空气中放置一段时间后表面会出现一层浑浊是因为空气中有二氧化碳，能与石灰水中的氢氧化钙反应生成难溶性的碳酸钙； （3）根据化学反应前后元素种类不变化，空气中可用来制氮肥的气体是氮气； （4）酥脆的饼干放在空气中一段时间后变软，说明空气中含有水蒸气，酥脆的饼干吸收水分而变软。 16．(1) 24mL (2)40 (3)m=ρ ×V=1.43g/L×8L = 11.44g。 【详解】（1）空气中氧气约占总体积的。已知密闭系统中有30mL空气，氧气的体积为30mL = 6mL，那么剩余气体的体积为30mL - 6mL=24mL。 故本问答案为：24mL；。    （2） 因为空气中氧气约占总体积的，成年人每分钟大约吸入8升氧气，设大致需要空气的体积为升，则=，解得x = 40升。 故本问答案为：40。 （3） 根据密度公式=ρ（其中ρ为密度，m为质量，V为体积），见答案。 17．(1)/ (2)红磷燃烧消耗集气瓶内氧气，使瓶内压强小于外界大气压 (3)活塞回到原位置 (4)白磷燃烧消耗氧气，同时放出热量，使装置内气体受热膨胀，此时温度升高对压强的影响大于氧气减少对压强的影响 (5) 16.4% 小 【详解】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，符号表达式为；文字表达式为：。 （2）红磷燃烧消耗集气瓶内氧气，使瓶内压强小于外界大气压，在大气压作用下，水倒吸入集气瓶。 （3）将注射器活塞往外拉，松开双手后，活塞回到原位置，则气密性良好（装置气密性良好时，拉动活塞后，装置内压强变化，松手后活塞因压强差回到原处）。 （4）白磷燃烧消耗氧气，同时放出热量，使装置内气体受热膨胀，此时温度升高对压强的影响大于氧气减少对压强的影响，所以注射器读数先变大。 （5）装置内空气总体积为；反应后注射器内剩余2.0mL空气，消耗氧气的体积为；则氧气的体积分数为 ； 空气中氧气的体积分数约为21%，测量结果比实际值小。 18．(1)BD (2) 检查装置气密性 充分消耗集气瓶内的氧气 水沿导管进入集气瓶，瓶内水面约上升至刻度1处 【详解】（1）A、氧气约占空气体积分数的21%，说法错误，不符合题意； B、饼干放在空气中一段时间会变潮，说明空气中含有水蒸气，说法正确，符合题意； C、二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应加剧，但二氧化碳是空气成分之一，不属于空气污染物，说法错误，不符合题意； D、空气中的稀有气体所占比例虽小，但用途广泛，说法正确，符合题意。 故选：BD； （2）①为了确保实验成功，在装药品之前应该先检查装置气密性； ②该实验中红磷需要足量的原因是充分消耗集气瓶内的氧气； ③红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，文字表达式为；红磷燃烧消耗氧气，气体减少，压强减小，则红磷燃烧结束，待装置冷却至室温后打开止水夹，现象为水沿导管进入集气瓶，瓶内水面约上升至刻度1处，由此得出结论：氧气约占空气总体积的五分之一。 19．(1) (2)偏小 (3)不支持燃烧/难溶于水（合理即可） (4)B (5)BC (6)50 【详解】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，文字表达式为：。 （2）燃烧匙中物质质量太少，不能将氧气完全消耗，测得氧气体积分数偏小。 （3）实验中红磷燃烧消耗氧气，剩余气体主要是氮气，可得出氮气不支持燃烧、难溶于水等性质。 （4）红磷燃烧消耗氧气，瓶内气体体积先因燃烧放热膨胀，后因氧气消耗、温度降低而减小，最终体积约为原来的，B 图符合。 （5）A、实验前就能观察到氮气是无色，不是实验后推得，错误； B、燃烧停止时，装置内气体温度较高，气压偏大，要冷却至室温打开弹簧夹，否则结果偏小，正确； C、乙中瘪气球可缓冲压强，防止橡胶塞弹出，正确； D、乙和甲都需加热红磷，不能说乙更节约能源，错误。 故选BC。 （6）氧气约占空气体积五分之一，注射器中氧气体积变化，则玻璃管中空气体积为。 20．(1) 集气瓶中吸入水的体积约占集气瓶容积的五分之一 (2) 装置二 15% 实验结果更准确、更环保 (3)A 【详解】（1）红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷固体，使得装置内气体减少，压强减小，则红磷燃烧停止并冷却后，打开止水夹，烧杯中的水被压入集气瓶中，由于氧气约占空气总体积的五分之一，所以观察到集气瓶中现象为：集气瓶中吸入水的体积约占集气瓶容积的五分之一； 红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，符号表达式为； （2）①装置一和装置二中气球的位置不同，其中装置二更合理，是因为气球装在末端便于空气流动，能使氧气与铜充分接触，反应更彻底； ②铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，气体减少，压强减小，则反应结束冷却至室温后，注射器活塞向右移，则注射器中减少的气体体积为铜反应消耗的氧气体积，由表格数据可知，该实验测得空气中氧气的体积分数为； 该实验与图1实验相比，避免了燃烧匙伸入集气瓶时部分气体受热膨胀逸出，使实验结果更准确，同时避免了生成的五氧化二磷逸散到空气中造成的环境污染，更环保，故填：实验结果更准确、更环保； （3）由第（2）小问分析可知，该实验测得空气中氧气的体积分数为15%，结果偏小； A、铜粉过量可以充分消耗装置内的氧气，使实验结果更准确，因此使用的铜粉过量是正确操作，符合题意； B、没有反复推、拉注射器的活塞，使装置内氧气没有充分反应，会导致测定结果偏小，不符合题意； C、没有冷却至室温就读数，装置内气体受热膨胀占据了一部分体积，会导致测定结果偏小，不符合题意； D、装置气密性不好，冷却时外界空气进入，会导致测定结果偏小，不符合题意。 故选：A。 学科网（北京）股份有限公司 $$