第二单元 空气和氧气（单元培优卷）化学新教材人教版九年级上册

**基本信息** 人教版九年级化学上册第二单元“空气和氧气”单元培优卷，以核心素养为导向，通过基础辨析与探究实践结合，全面覆盖空气成分、氧气性质及制取等知识，适配单元复习巩固与能力提升需求。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |选择题|20/40|空气成分（题1）、氧气性质（题2）、实验分析（题3）|结合传感器数据曲线（题3、6），考查科学思维| |填空与简答题|2/18|空气污染物（题22）、物质用途（题21）|融入空气质量检测跨学科实践（题22）| |实验题|2/22|氧气制取（题24）、燃烧实验（题23）|注重实验操作细节分析（题23铁丝燃烧失败原因）| |综合应用题|2/20|氧气含量测定（题25）、催化剂探究（题26）|通过压强/氧气体积分数曲线（题25、26），培养科学探究与实践能力|

………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… 此卷只装订不密封 ………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… ………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○……………… … 学校：______________姓名：_____________班级：_______________考号：______________________ 2026-2027学年九年级化学单元培优卷（人教版上册） 第二单元 空气和氧气 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 一、选择题（本大题共20个小题，每题2分，共40分，每题只有一个选项符合题目要求。） 1．空气是一种宝贵的资源，下列有关空气及其成分的说法正确的是 A．空气中氧气的质量分数约为21% B．氮气被用作保护气，是因为氮气化学性质稳定 C．洁净的空气是纯净物 D．计入空气污染指数的项目有一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫 2．下列物质的用途主要取决于其化学性质的是 A．用稀有气体制霓虹灯 B．用氧气进行医疗急救 C．用氦气充探空气球 D．分离液态空气制氧气 3．化学兴趣小组收集一塑料瓶干燥的氧气，进行下图(左)所示实验，测得氧气体积分数随时间变化曲线如下图(右)所示。 下列说法错误的是 A．0~180 s，大量的氧气分子运动到瓶子外 B．M点塑料瓶内氧气的体积分数约为21% C．根据曲线的变化，得出氧气密度大于空气 D．若塑料瓶严重漏气，会影响曲线的变化 4．下列有关氧气的描述正确的是 A．木炭在氧气中燃烧观察到发出白光，有二氧化碳生成 B．制取氧气时加入催化剂可加快反应速率，也可以增加生成氧气的质量 C．鱼能在水中生存说明氧气易溶于水 D．测定空气中氧气含量的原理是：通过化学反应消耗空气中的氧气使压强减小 5．如图为佛山市某时刻的空气质量日报，下列说法正确的是 A．当前空气质量首要污染物为臭氧 B．空气质量指数越高，空气质量状况越好 C．当前空气质量适合极少数敏感人群户外活动 D．二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳属于空气质量主要污染物 6．兴趣小组利用图1装置进行实验，测得木条和蜡烛燃烧至熄灭过程中集气瓶内O2的体积分数变化情况如图2所示。下列说法不正确的是 A．燃烧过程中，木条消耗氧气的平均速率比蜡烛大 B．待熄灭后，集气瓶内O2的体积分数：甲<乙 C．可以通过调节氧气体积分数，调控燃烧的进行 D．时，甲集气瓶内的体积分数为88.3% 7．归纳和推理是学习化学的一种重要方法，下列归纳和推理中正确的是 A．木炭、硫都能在空气中和氧气中燃烧，则细铁丝也能在空气和氧气中燃烧 B．催化剂可以加快化学反应速率，所以任何化学反应都需要催化剂 C．化学变化往往伴随发光放热现象，有发光放热现象产生的一定是化学变化 D．有氧气参加的化合反应属于氧化反应，但氧化反应不一定是化合反应 8．下列图像不能正确反映对应变化关系的是 A．①在密闭装置内（无其它物质）加热高锰酸钾制氧气 B．②用等量等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气 C．③加热高锰酸钾制氧气前后二氧化锰质量变化 D．④向过氧化氢的水溶液中加入二氧化锰制氧气 9．已知：常压下，氮气沸点－196℃，氧气沸点－183℃。将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口，下列说法正确的是 A．观察到木条熄灭 B．观察到木条继续燃烧 C．当液态物质剩余约体积，其主要成分是液氮 D．当液态物质剩余约体积，其主要成分是液态空气 10．蜡烛点燃后用氧气传感器测瓶中氧气的体积分数，数据如下图所示，下列说法正确的是 A．氧气浓度过低不支持蜡烛燃烧 B．该实验是在纯氧气条件下进行的 C．蜡烛燃烧后瓶内剩余气体都是二氧化碳 D．集气瓶内壁上产生水雾，说明蜡烛燃烧只发生化学变化 11．化学学习小组开展跨学科实践活动，利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器。下列有关该供氧器制氧原理的说法不正确的是 A．左瓶相当于实验室制氧气的发生装置 B．可通过右瓶观察氧气的供给速率 C．可通过右瓶使输出的氧气保持湿润 D．左瓶中发生的变化属于分解反应，二氧化锰提高了产生氧气的质量 12．章羽同学在进行“氧气的实验室制取”实验时制得的氧气不纯，你认为可能的原因是 A．用排水法收集氧气时，集气瓶装的是蒸馏水 B．用向上排空气法收集氧气时，导管伸入到集气瓶的底部 C．用排水法收集氧气时，导管口连续均匀冒出气泡就开始收集 D．集气瓶收集满氧气后移出水面后，快速盖好盖玻片 13．兴趣小组用传感器探究足量蜡烛、红磷、白磷在密闭容器中燃烧的耗氧量，测得容器内氧气体积分数变化如图。下列分析正确的是 A．测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛，因为它反应速率快 B．这三种物质燃烧时所需氧气浓度最低的是蜡烛 C．若用这三种物质做实验，测得空气中氧气含量偏高 D．三个实验均需要冷却至室温再读数 14．某小组使用氧气传感器探究“铁丝在氧气中的燃烧”（如图1），测得实验过程中集气瓶内氧气体积分数随时间的变化关系如图2，下列说法不正确的是 A．现象是剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 B．开始采集数据时，瓶内是纯净的氧气 C．铁丝停止燃烧时瓶内氧气未耗尽 D．实验过程中集气瓶底可能会炸裂 15．某学习小组同学设计了如图装置进行测定空气中氧气含量的实验，夹紧弹簧夹，将足量的红磷和木炭分别点燃后放入甲、乙两个集气瓶中，待反应结束恢复至室温后，再打开弹簧夹。下列有关叙述正确的是 A．点燃后应将红磷和木炭迅速伸入集气瓶中 B．测定空气中氧气含量只能用物质燃烧的方法 C．实验结束恢复至室温后，两个集气瓶中的实验现象相同 D．该实验证明，测定空气中氧气含量时可用木炭代替红磷 16．分类法在化学学习中至关重要。下列有关分类的知识正确的是 A．纯净物：稀有气体、二氧化碳 B．混合物：冰水混合物、空气 C．剧烈氧化：食物腐烂、蜡烛在空气中燃烧 D．缓慢氧化：金属生锈、运动后急促的呼吸 17．建立模型是学习化学的重要方法，下列化学模型中正确的是 A．空气的组成 B．物质分类 C．化学反应模型 D．物质的三态 18．下列反应中既是化合反应，也是氧化反应的是 A． B． C． D． 19．对“过氧化氢的分解”开展如图所示的实验探究。下列说法正确的是 A．甲能和乙、丙、丁分别形成对比实验 B．乙和丁对比，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响 C．乙和丙对比，探究温度对H2O2分解速率的影响 D．甲和丁对比，探究MnO2是H2O2分解的催化剂 20．某小组研究课本氧气含量测定的实验，发现倒吸入集气瓶的水无法达到。为探究原因，小组另取足量白磷，采用图1装置进行实验，测得的氧气含量、气体压强随时间变化如图2、图3所示。下列有关说法错误的是 A．图1气球的作用是平衡气压，防止胶塞被冲出，实验过程中气球先变大后变瘪 B．图2氧气含量从8.05%上升到9.26%，可能是温度下降，水蒸气变成液态，气体体积减小 C．图3中BC段压强增大，是因反应初期温度升高对压强的影响大于气体减少对压强的影响 D．图3中D点时反应停止，瓶内氧气已经完全被消耗 二、填空与简答题（本大题共2个小题，共18分） 21．（8分）化学与生产、生活、能源、环境、健康息息相关。请将下列物质的字母序号填在相应的空格内。 A．氧气     B．氮气     C．氖气 （1）焊接金属常用的保护气是 ； （2）空气中含量最多的气体是 ； （3）能供给人体呼吸的是 ； （4）能用来制作霓虹灯的是 。 22．（10分）跨学科实践活动：空气质量检测 活动一：了解城市空气质量 （1）如图2为该城市9月8日的空气质量情况。图中的“X”代表______（填字母）。 a.氮气            b.氧气            c.二氧化碳            d.二氧化氮 （2）9月8日空气主要污染物浓度最高的物质为______。 （3）空气质量报告中所列的空气质量级别越______（填“高”或“低”），空气质量越好。 活动二：检测某小区地下车库中的有害气体 实验小组用微型空气质量“检测站”测得某小区地下车库中一氧化碳浓度如图3所示。 （4）一氧化碳浓度最大的时间段是______（填“”“”或“”）。 活动三：成果分享 （5）同学们通过项目化学习，了解了微型空气质量“检测站”的组装和使用、有害气体的检测等，他们一起制作了保护空气倡议书，请你将其补充完整。 保护空气倡议书 为了使天空更蓝，人类正在积极行动，我们能做的很多，比如，其中一种保护空气的具体做法是______。 三、实验题（本大题共2个小题，共22分） 23．（12分）化学学科十分重视实证和理性思维。在课堂学习中，常通过选用典型物质进行实验，来探究物质的有关性质。如图所示是探究氧气化学性质的实验，请回答： （1）实验一：写出木炭燃烧的文字或符号表达式________________________，木炭在图②中燃烧更剧烈，说明燃烧的剧烈程度与____________有关。 （2）实验二：图④中的铁丝燃烧时可观察到的实验现象是：铁丝在氧气中剧烈燃烧，__________________，放出热量，生成黑色固体。写出反应的文字或符号表达式：______________________________。 某同学在实验中观察到铁丝未燃烧，原因可能是______。(填字母序号) A．铁丝表面锈迹没有打磨          B．铁丝由上至下缓慢插入集气瓶 C．收集到的氧气不纯              D．集气瓶中剩余水量太多，氧气不足 （3）实验三：在集气瓶中预先装少量水的作用是__________________。 24．（10分）化学是一门以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段，许多重大的化学发现都是通过实验得到的。某兴趣小组在化学实验室进行了科学实验探究。 【任务一】认识实验室安全图标 （1）化学是一门以实验为基础的科学，认识并了解与实验有关的图标，对安全的进行化学实验具有重要意义。小明在学习《物质的变化和性质》时，接触到以下图标，请你帮助他认识相关图标的意义。 图标④的目的是________。 【任务二】实验室制取氧气： 某兴趣小组利用下列装置进行实验室制取和收集气体的实验，请回答： （2）指出仪器名称：①________， （3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，该反应的文字表达式为________。可选用的发生装置是________(填字母)。 （4）若用过氧化氢制取氧气，某同学打算利用装置D收集一瓶(100 mL)含氧气体积分数为80%的气体，实验前需要在集气瓶中预先装入水的体积的是________mL。(假设集气瓶中的水最后全部被通入的氧气排出) A．25    B．40    C．60    D．75 四、综合应用题（本大题共2个小题，共20分） 25．（8分）空气中氧气含量测定的再认识。 实验1：用白磷燃烧测定空气中氧气含量（如图所示） （1）装入白磷前检查装置气密性的方法是________________。 （2）实验结束后，最终量筒中液面约降至________mL刻度线处。 实验2：用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中，用传感器记录集气瓶中压强、温度随时间变化的情况，如下图所示。其中a是打开活塞的时刻。 （3）反应开始时压强增大是因为_______________。 （4）a点后气压增大的原因是__________________。 【答案】（1）打开止水夹，将导气管一端放入水中，用手紧握具支试管，观察到导气管口有气泡冒出，手松开后，水会倒流入导管形成一段稳定的水柱 （2）24 （3）红磷燃烧放热，使气体受热膨胀，压强增大 （4）烧杯中的水流入集气瓶中，气体被压缩 26．催化剂在化工生产中有重要的作用： 【任务一】认识催化剂 （1）催化剂在化工生产中起着重要作用，下列说法正确的是________。(填字母) A．不加入催化剂化学反应就不能发生 B．在化学反应前后催化剂的化学性质不发生改变 C．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 【任务二】探究催化剂 化学兴趣小组的同学为了比较氧化铁和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果。用如图所示的装置先后进行了两次实验。 （2）实验1：取10 mL、4%过氧化氢溶液与0.2 g粉末状二氧化锰反应。实验2：取10 mL、4%过氧化氢溶液与________g粉末状氧化铁反应。 （3）在检查装置的气密性后，为确保过氧化氢溶液能全部注入盛有催化剂的小试管中，注入双氧水的方法应该是________(填序号)。 A．快速推注射器活塞 B．缓慢推注射器活塞 （4）实验过程中发现U形管内左侧液面下降，右侧液面上升，原因是该反应______(填“放热”或“吸热”)。 （5）为比较二氧化锰和氧化铁对过氧化氢分解快慢的不同影响，用装置进行实验；启动传感器，注入过氧化氢溶液，氧气体积分数随时间变情况如下： 使过氧化氢分解较快的催化剂是________(填“二氧化锰”或“氧化铁”)。判断依据是________。 试题 第3页（共8页） 试题 第4页（共8页） 试题 第1页（共8页） 试题 第2页（共8页） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年九年级化学单元培优卷（人教版上册） 第二单元 空气和氧气 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 一、选择题（本大题共20个小题，每题2分，共40分，每题只有一个选项符合题目要求。） 1．空气是一种宝贵的资源，下列有关空气及其成分的说法正确的是 A．空气中氧气的质量分数约为21% B．氮气被用作保护气，是因为氮气化学性质稳定 C．洁净的空气是纯净物 D．计入空气污染指数的项目有一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫 2．下列物质的用途主要取决于其化学性质的是 A．用稀有气体制霓虹灯 B．用氧气进行医疗急救 C．用氦气充探空气球 D．分离液态空气制氧气 3．化学兴趣小组收集一塑料瓶干燥的氧气，进行下图(左)所示实验，测得氧气体积分数随时间变化曲线如下图(右)所示。 下列说法错误的是 A．0~180 s，大量的氧气分子运动到瓶子外 B．M点塑料瓶内氧气的体积分数约为21% C．根据曲线的变化，得出氧气密度大于空气 D．若塑料瓶严重漏气，会影响曲线的变化 4．下列有关氧气的描述正确的是 A．木炭在氧气中燃烧观察到发出白光，有二氧化碳生成 B．制取氧气时加入催化剂可加快反应速率，也可以增加生成氧气的质量 C．鱼能在水中生存说明氧气易溶于水 D．测定空气中氧气含量的原理是：通过化学反应消耗空气中的氧气使压强减小 5．如图为佛山市某时刻的空气质量日报，下列说法正确的是 A．当前空气质量首要污染物为臭氧 B．空气质量指数越高，空气质量状况越好 C．当前空气质量适合极少数敏感人群户外活动 D．二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳属于空气质量主要污染物 6．兴趣小组利用图1装置进行实验，测得木条和蜡烛燃烧至熄灭过程中集气瓶内O2的体积分数变化情况如图2所示。下列说法不正确的是 A．燃烧过程中，木条消耗氧气的平均速率比蜡烛大 B．待熄灭后，集气瓶内O2的体积分数：甲<乙 C．可以通过调节氧气体积分数，调控燃烧的进行 D．时，甲集气瓶内的体积分数为88.3% 7．归纳和推理是学习化学的一种重要方法，下列归纳和推理中正确的是 A．木炭、硫都能在空气中和氧气中燃烧，则细铁丝也能在空气和氧气中燃烧 B．催化剂可以加快化学反应速率，所以任何化学反应都需要催化剂 C．化学变化往往伴随发光放热现象，有发光放热现象产生的一定是化学变化 D．有氧气参加的化合反应属于氧化反应，但氧化反应不一定是化合反应 8．下列图像不能正确反映对应变化关系的是 A．①在密闭装置内（无其它物质）加热高锰酸钾制氧气 B．②用等量等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气 C．③加热高锰酸钾制氧气前后二氧化锰质量变化 D．④向过氧化氢的水溶液中加入二氧化锰制氧气 9．已知：常压下，氮气沸点－196℃，氧气沸点－183℃。将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口，下列说法正确的是 A．观察到木条熄灭 B．观察到木条继续燃烧 C．当液态物质剩余约体积，其主要成分是液氮 D．当液态物质剩余约体积，其主要成分是液态空气 10．蜡烛点燃后用氧气传感器测瓶中氧气的体积分数，数据如下图所示，下列说法正确的是 A．氧气浓度过低不支持蜡烛燃烧 B．该实验是在纯氧气条件下进行的 C．蜡烛燃烧后瓶内剩余气体都是二氧化碳 D．集气瓶内壁上产生水雾，说明蜡烛燃烧只发生化学变化 11．化学学习小组开展跨学科实践活动，利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器。下列有关该供氧器制氧原理的说法不正确的是 A．左瓶相当于实验室制氧气的发生装置 B．可通过右瓶观察氧气的供给速率 C．可通过右瓶使输出的氧气保持湿润 D．左瓶中发生的变化属于分解反应，二氧化锰提高了产生氧气的质量 12．章羽同学在进行“氧气的实验室制取”实验时制得的氧气不纯，你认为可能的原因是 A．用排水法收集氧气时，集气瓶装的是蒸馏水 B．用向上排空气法收集氧气时，导管伸入到集气瓶的底部 C．用排水法收集氧气时，导管口连续均匀冒出气泡就开始收集 D．集气瓶收集满氧气后移出水面后，快速盖好盖玻片 13．兴趣小组用传感器探究足量蜡烛、红磷、白磷在密闭容器中燃烧的耗氧量，测得容器内氧气体积分数变化如图。下列分析正确的是 A．测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛，因为它反应速率快 B．这三种物质燃烧时所需氧气浓度最低的是蜡烛 C．若用这三种物质做实验，测得空气中氧气含量偏高 D．三个实验均需要冷却至室温再读数 14．某小组使用氧气传感器探究“铁丝在氧气中的燃烧”（如图1），测得实验过程中集气瓶内氧气体积分数随时间的变化关系如图2，下列说法不正确的是 A．现象是剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 B．开始采集数据时，瓶内是纯净的氧气 C．铁丝停止燃烧时瓶内氧气未耗尽 D．实验过程中集气瓶底可能会炸裂 15．某学习小组同学设计了如图装置进行测定空气中氧气含量的实验，夹紧弹簧夹，将足量的红磷和木炭分别点燃后放入甲、乙两个集气瓶中，待反应结束恢复至室温后，再打开弹簧夹。下列有关叙述正确的是 A．点燃后应将红磷和木炭迅速伸入集气瓶中 B．测定空气中氧气含量只能用物质燃烧的方法 C．实验结束恢复至室温后，两个集气瓶中的实验现象相同 D．该实验证明，测定空气中氧气含量时可用木炭代替红磷 16．分类法在化学学习中至关重要。下列有关分类的知识正确的是 A．纯净物：稀有气体、二氧化碳 B．混合物：冰水混合物、空气 C．剧烈氧化：食物腐烂、蜡烛在空气中燃烧 D．缓慢氧化：金属生锈、运动后急促的呼吸 17．建立模型是学习化学的重要方法，下列化学模型中正确的是 A．空气的组成 B．物质分类 C．化学反应模型 D．物质的三态 18．下列反应中既是化合反应，也是氧化反应的是 A． B． C． D． 19．对“过氧化氢的分解”开展如图所示的实验探究。下列说法正确的是 A．甲能和乙、丙、丁分别形成对比实验 B．乙和丁对比，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响 C．乙和丙对比，探究温度对H2O2分解速率的影响 D．甲和丁对比，探究MnO2是H2O2分解的催化剂 20．某小组研究课本氧气含量测定的实验，发现倒吸入集气瓶的水无法达到。为探究原因，小组另取足量白磷，采用图1装置进行实验，测得的氧气含量、气体压强随时间变化如图2、图3所示。下列有关说法错误的是 A．图1气球的作用是平衡气压，防止胶塞被冲出，实验过程中气球先变大后变瘪 B．图2氧气含量从8.05%上升到9.26%，可能是温度下降，水蒸气变成液态，气体体积减小 C．图3中BC段压强增大，是因反应初期温度升高对压强的影响大于气体减少对压强的影响 D．图3中D点时反应停止，瓶内氧气已经完全被消耗 二、填空与简答题（本大题共2个小题，共18分） 21．（8分）化学与生产、生活、能源、环境、健康息息相关。请将下列物质的字母序号填在相应的空格内。 A．氧气     B．氮气     C．氖气 （1）焊接金属常用的保护气是 ； （2）空气中含量最多的气体是 ； （3）能供给人体呼吸的是 ； （4）能用来制作霓虹灯的是 。 22．（10分）跨学科实践活动：空气质量检测 活动一：了解城市空气质量 （1）如图2为该城市9月8日的空气质量情况。图中的“X”代表______（填字母）。 a.氮气            b.氧气            c.二氧化碳            d.二氧化氮 （2）9月8日空气主要污染物浓度最高的物质为______。 （3）空气质量报告中所列的空气质量级别越______（填“高”或“低”），空气质量越好。 活动二：检测某小区地下车库中的有害气体 实验小组用微型空气质量“检测站”测得某小区地下车库中一氧化碳浓度如图3所示。 （4）一氧化碳浓度最大的时间段是______（填“”“”或“”）。 活动三：成果分享 （5）同学们通过项目化学习，了解了微型空气质量“检测站”的组装和使用、有害气体的检测等，他们一起制作了保护空气倡议书，请你将其补充完整。 保护空气倡议书 为了使天空更蓝，人类正在积极行动，我们能做的很多，比如，其中一种保护空气的具体做法是______。 三、实验题（本大题共2个小题，共22分） 23．（12分）化学学科十分重视实证和理性思维。在课堂学习中，常通过选用典型物质进行实验，来探究物质的有关性质。如图所示是探究氧气化学性质的实验，请回答： （1）实验一：写出木炭燃烧的文字或符号表达式________________________，木炭在图②中燃烧更剧烈，说明燃烧的剧烈程度与____________有关。 （2）实验二：图④中的铁丝燃烧时可观察到的实验现象是：铁丝在氧气中剧烈燃烧，__________________，放出热量，生成黑色固体。写出反应的文字或符号表达式：______________________________。 某同学在实验中观察到铁丝未燃烧，原因可能是______。(填字母序号) A．铁丝表面锈迹没有打磨          B．铁丝由上至下缓慢插入集气瓶 C．收集到的氧气不纯              D．集气瓶中剩余水量太多，氧气不足 （3）实验三：在集气瓶中预先装少量水的作用是__________________。 24．（10分）化学是一门以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段，许多重大的化学发现都是通过实验得到的。某兴趣小组在化学实验室进行了科学实验探究。 【任务一】认识实验室安全图标 （1）化学是一门以实验为基础的科学，认识并了解与实验有关的图标，对安全的进行化学实验具有重要意义。小明在学习《物质的变化和性质》时，接触到以下图标，请你帮助他认识相关图标的意义。 图标④的目的是________。 【任务二】实验室制取氧气： 某兴趣小组利用下列装置进行实验室制取和收集气体的实验，请回答： （2）指出仪器名称：①________， （3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，该反应的文字表达式为________。可选用的发生装置是________(填字母)。 （4）若用过氧化氢制取氧气，某同学打算利用装置D收集一瓶(100 mL)含氧气体积分数为80%的气体，实验前需要在集气瓶中预先装入水的体积的是________mL。(假设集气瓶中的水最后全部被通入的氧气排出) A．25    B．40    C．60    D．75 四、综合应用题（本大题共2个小题，共20分） 25．（8分）空气中氧气含量测定的再认识。 实验1：用白磷燃烧测定空气中氧气含量（如图所示） （1）装入白磷前检查装置气密性的方法是________________。 （2）实验结束后，最终量筒中液面约降至________mL刻度线处。 实验2：用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中，用传感器记录集气瓶中压强、温度随时间变化的情况，如下图所示。其中a是打开活塞的时刻。 （3）反应开始时压强增大是因为_______________。 （4）a点后气压增大的原因是__________________。 【答案】（1）打开止水夹，将导气管一端放入水中，用手紧握具支试管，观察到导气管口有气泡冒出，手松开后，水会倒流入导管形成一段稳定的水柱 （2）24 （3）红磷燃烧放热，使气体受热膨胀，压强增大 （4）烧杯中的水流入集气瓶中，气体被压缩 26．催化剂在化工生产中有重要的作用： 【任务一】认识催化剂 （1）催化剂在化工生产中起着重要作用，下列说法正确的是________。(填字母) A．不加入催化剂化学反应就不能发生 B．在化学反应前后催化剂的化学性质不发生改变 C．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 【任务二】探究催化剂 化学兴趣小组的同学为了比较氧化铁和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果。用如图所示的装置先后进行了两次实验。 （2）实验1：取10 mL、4%过氧化氢溶液与0.2 g粉末状二氧化锰反应。实验2：取10 mL、4%过氧化氢溶液与________g粉末状氧化铁反应。 （3）在检查装置的气密性后，为确保过氧化氢溶液能全部注入盛有催化剂的小试管中，注入双氧水的方法应该是________(填序号)。 A．快速推注射器活塞 B．缓慢推注射器活塞 （4）实验过程中发现U形管内左侧液面下降，右侧液面上升，原因是该反应______(填“放热”或“吸热”)。 （5）为比较二氧化锰和氧化铁对过氧化氢分解快慢的不同影响，用装置进行实验；启动传感器，注入过氧化氢溶液，氧气体积分数随时间变情况如下： 使过氧化氢分解较快的催化剂是________(填“二氧化锰”或“氧化铁”)。判断依据是________。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年九年级化学单元培优卷（人教版上册） 第二单元 空气和氧气 一、选择题（本大题共20个小题，每题2分，共40分，每题只有一个选项符合题目要求。） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B A D A D D C A A 题号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 答案 D D D B A D D C C D 二、填空与简答题（本大题共2个小题，共18分） 21．（8分）（除标注外，每空2分） （1）C （2）B （3）A （4）C 22．（10分）（除标注外，每空10分） （1）d （2）臭氧/O3 （3）低 （4） （5）乘坐绿色交通工具上学（合理即可） 三、实验题（本大题共2个小题，共22分） 23．（12分）（除标注外，每空2分） （1）（或者符号表达式：） 氧气浓度（或者浓度） （2）火星四射 （或者符号表达式：） AC （3）吸收生成的二氧化硫，防止有毒气体污染空气。 24．（10分）（除标注外，每空2分） （1）排出有毒气体 （2）集气瓶 （3） A （4） D 四、综合应用题（本大题共2个小题，共20分） 25．（8分）（除标注外，每空2分） （1）打开止水夹，将导气管一端放入水中，用手紧握具支试管，观察到导气管口有气泡冒出，手松开后，水会倒流入导管形成一段稳定的水柱 （2）24 （3）红磷燃烧放热，使气体受热膨胀，压强增大 （4）烧杯中的水流入集气瓶中，气体被压缩 26．（12分）（除标注外，每空2分） （1）B （2）0.2 （3）A （4）放热 （5）二氧化锰 产生相同体积的氧气，用二氧化锰做催化剂所需要的时间更少 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2026-2027学年九年级化学单元培优卷（人教版上册） 第二单元 空气和氧气 （考试时间：60分钟 试卷满分：100分） 一、选择题（本大题共20个小题，每题2分，共40分，每题只有一个选项符合题目要求。） 1．空气是一种宝贵的资源，下列有关空气及其成分的说法正确的是 A．空气中氧气的质量分数约为21% B．氮气被用作保护气，是因为氮气化学性质稳定 C．洁净的空气是纯净物 D．计入空气污染指数的项目有一氧化碳、二氧化碳、二氧化氮、二氧化硫 【答案】B 【解析】A、空气中氧气的体积分数约为 21%，而非质量分数，故A错误； B、氮气化学性质稳定，不易与其他物质反应，可用作保护气，故B正确； C、洁净的空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物，故C错误； D、二氧化碳不属于空气污染物，不计入空气污染指数，故D错误。 故选B。 2．下列物质的用途主要取决于其化学性质的是 A．用稀有气体制霓虹灯 B．用氧气进行医疗急救 C．用氦气充探空气球 D．分离液态空气制氧气 【答案】B 【解析】A. 稀有气体用于制作霓虹灯是利用稀有气体充电后发出不同颜色的光，利用了物理性质，故该选项不符合题意；B. 氧气用于医疗急救，是利用氧气供给呼吸的性质，呼吸属于化学变化，所以利用了氧气的化学性质， 故该选项符合题意；C. 氦气的密度很小，可以填充探空气球，利用了物理性质，故该选项不符合题意；D. 空气中各组成成分的沸点不同，工业上常利用这一特点分离液态空气制液氧，利用了物理性质，故该选项不符合题意。故选：B。 3．化学兴趣小组收集一塑料瓶干燥的氧气，进行下图(左)所示实验，测得氧气体积分数随时间变化曲线如下图(右)所示。 下列说法错误的是 A．0~180 s，大量的氧气分子运动到瓶子外 B．M点塑料瓶内氧气的体积分数约为21% C．根据曲线的变化，得出氧气密度大于空气 D．若塑料瓶严重漏气，会影响曲线的变化 【答案】A 【解析】A、0~180s，瓶内氧气体积分数小幅度减小，说明少量氧气分子运动到瓶外，而不是大量，该说法错误。 B、M点后氧气体积分数不再明显变化，是因为瓶内气体成分与空气达到平衡，此时瓶内氧气体积分数与空气中氧气体积分数相等，约为21%，该说法正确。 C、180s时将塑料瓶倒置后，氧气体积分数下降速度加快，说明氧气密度比空气大，会向下运动，该说法正确。 D、若塑料瓶严重漏气，氧气会更快逸出，会影响曲线的变化趋势，该说法正确。 故选A。 4．下列有关氧气的描述正确的是 A．木炭在氧气中燃烧观察到发出白光，有二氧化碳生成 B．制取氧气时加入催化剂可加快反应速率，也可以增加生成氧气的质量 C．鱼能在水中生存说明氧气易溶于水 D．测定空气中氧气含量的原理是：通过化学反应消耗空气中的氧气使压强减小 【答案】D 【解析】A.“有二氧化碳生成”是实验结论，不是可以直接观察到的实验现象，实验现象描述不能出现生成物名称。 B.催化剂的作用是改变化学反应速率，不改变生成物的总质量，因此无法增加生成氧气的质量。 C.氧气是不易溶于水的气体，鱼能在水中生存仅说明水中溶解有少量氧气，不能证明氧气易溶于水。 D.测定空气中氧气含量的核心原理是，利用化学反应消耗密闭容器内的氧气，且反应不生成新的气体，使容器内压强小于外界大气压，通过进入容器的水的体积即可推算出空气中氧气的体积分数，表述符合原理。 5．如图为佛山市某时刻的空气质量日报，下列说法正确的是 A．当前空气质量首要污染物为臭氧 B．空气质量指数越高，空气质量状况越好 C．当前空气质量适合极少数敏感人群户外活动 D．二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳属于空气质量主要污染物 【答案】A 【解析】A.从空气质量日报中 “首要污染物：臭氧一小时” 可知，当前空气质量首要污染物为臭氧，正确。 B.空气质量指数越高，代表空气污染程度越高，空气质量状况越差，错误。 C.日报中建议措施为 “极少数异常敏感人群应减少户外活动”，说明当前空气质量不适合极少数敏感人群户外活动，错误。 D.二氧化碳是空气的正常组成成分，不属于空气质量主要污染物，错误。 6．兴趣小组利用图1装置进行实验，测得木条和蜡烛燃烧至熄灭过程中集气瓶内O2的体积分数变化情况如图2所示。下列说法不正确的是 A．燃烧过程中，木条消耗氧气的平均速率比蜡烛大 B．待熄灭后，集气瓶内O2的体积分数：甲<乙 C．可以通过调节氧气体积分数，调控燃烧的进行 D．时，甲集气瓶内的体积分数为88.3% 【答案】D 【解析】A、通过对比可知，燃烧过程，木条消耗氧气的平均速率比蜡烛大，故选项说法正确； B、由图1、图2可知，甲中木条熄灭后集气瓶内O2的体积分数为11.7%，乙中蜡烛熄灭后集气瓶内O2的体积分数为15.8%，则集气瓶内O2的体积分数：甲＜乙，故选项说法正确； C、由图2中的数据可知，蜡烛熄灭时氧气的体积分数为15.8%，木条熄灭时氧气的体积分数为11.7%，说明不同物质燃烧对氧气浓度的需求不同，可以通过调节O2的体积分数调控燃烧，故选项说法正确； D、70s时，甲集气瓶内氧气的体积分数为11.7%，但集气瓶内还有氮气等其他气体，所以CO2的体积分数不可能达到88.3%，故选项说法不正确； 故选D。 7．归纳和推理是学习化学的一种重要方法，下列归纳和推理中正确的是 A．木炭、硫都能在空气中和氧气中燃烧，则细铁丝也能在空气和氧气中燃烧 B．催化剂可以加快化学反应速率，所以任何化学反应都需要催化剂 C．化学变化往往伴随发光放热现象，有发光放热现象产生的一定是化学变化 D．有氧气参加的化合反应属于氧化反应，但氧化反应不一定是化合反应 【答案】D 【解析】A、木炭、硫都能在空气中和氧气中燃烧，但细铁丝在空气中不能燃烧，只能在纯氧中燃烧，故选项推理错误； B、催化剂可加快反应速率，但并非所有反应都需要催化剂，故选项推理错误； C、发光放热现象可能发生在物理变化中（如白炽灯发光），故选项推理错误； D、有氧气参加的化合反应是氧化反应，但氧化反应不一定为化合反应，如蜡烛燃烧反应生成二氧化碳和水，故选项推理正确。 故选：D。 8．下列图像不能正确反映对应变化关系的是 A．①在密闭装置内（无其它物质）加热高锰酸钾制氧气 B．②用等量等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气 C．③加热高锰酸钾制氧气前后二氧化锰质量变化 D．④向过氧化氢的水溶液中加入二氧化锰制氧气 【答案】C 【解析】A、刚开始加热时还没达到高锰酸钾分解的温度，只有高锰酸钾一种物质，高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，当高锰酸钾还没完全反应时，共有高锰酸钾、锰酸钾、二氧化锰和氧气共4种物质，当高锰酸钾完全反应时有锰酸钾、二氧化锰和氧气共3种物质，该选项不符合题意。 B、用等量等浓度的过氧化氢溶液分别制取氧气最后生成的氧气质量不变，有催化剂时的反应速率比无催化剂时快，该选项不符合题意。 C、加热高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，二氧化锰的质量从0开始逐渐增加，直到高锰酸钾完全反应，二氧化锰的质量不变，该选项符合题意。 D、过氧化氢的水溶液中有水，则线段的起点在y轴上，过氧化氢分解生成水和氧气，随着过氧化氢的分解，水的质量不断增加，直到过氧化氢完全反应，该选项不符合题意。 故选C。 9．已知：常压下，氮气沸点－196℃，氧气沸点－183℃。将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口，下列说法正确的是 A．观察到木条熄灭 B．观察到木条继续燃烧 C．当液态物质剩余约体积，其主要成分是液氮 D．当液态物质剩余约体积，其主要成分是液态空气 【答案】A 【解析】A、液氮沸点低，首先蒸发出来，氮气不能燃烧且不支持燃烧，所以将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口，可以观察到木条熄灭，故A说法正确； B、液氮沸点低，首先蒸发出来，氮气不能燃烧且不支持燃烧，所以将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口，可以观察到木条熄灭，故B说法错误； C、空气中有约五分之四体积的氮气，五分之一体积的氧气，液氮沸点低，首先蒸发出来，所以当液态物质剩余约 体积，其主要成分是液氧，故C说法错误； D、液氮沸点低，首先蒸发出来，所以当液态物质剩余约 体积，其主要成分是液氧，故D说法错误； 故选：A。 10．蜡烛点燃后用氧气传感器测瓶中氧气的体积分数，数据如下图所示，下列说法正确的是 A．氧气浓度过低不支持蜡烛燃烧 B．该实验是在纯氧气条件下进行的 C．蜡烛燃烧后瓶内剩余气体都是二氧化碳 D．集气瓶内壁上产生水雾，说明蜡烛燃烧只发生化学变化 【答案】A 【解析】A、由图可知，当氧气的体积分数达到约15.82%时，蜡烛熄灭，则氧气浓度过低不支持蜡烛燃烧，符合题意； B、由图可知，开始时氧气的体积分数约21%，该实验不是在纯氧气条件下进行的，不符合题意； C、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，瓶内不会只剩下二氧化碳，还含有水蒸气及燃烧前瓶内的其它气体，不符合题意； D、集气瓶内壁上产生水雾，不能说明蜡烛燃烧只发生化学变化，蜡烛受热熔化属于物理变化，不符合题意。 故选A。 11．化学学习小组开展跨学科实践活动，利用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器。下列有关该供氧器制氧原理的说法不正确的是 A．左瓶相当于实验室制氧气的发生装置 B．可通过右瓶观察氧气的供给速率 C．可通过右瓶使输出的氧气保持湿润 D．左瓶中发生的变化属于分解反应，二氧化锰提高了产生氧气的质量 【答案】D 【解析】A、由图可知，反应物过氧化氢和二氧化锰在左瓶中，故左瓶相当于实验室制氧气的发生装置，选项正确； B、可通过右瓶冒泡速率，观察氧气的供给速率，选项正确； C、右瓶中的水能使输出的氧气保持湿润，选项正确； D、过氧化氢分解符合一变多，属于分解反应，但二氧化锰使反应的催化剂，能改变反应速率，不能增加生成物的质量，选项错误； 故选D。 12．章羽同学在进行“氧气的实验室制取”实验时制得的氧气不纯，你认为可能的原因是 A．用排水法收集氧气时，集气瓶装的是蒸馏水 B．用向上排空气法收集氧气时，导管伸入到集气瓶的底部 C．用排水法收集氧气时，导管口连续均匀冒出气泡就开始收集 D．集气瓶收集满氧气后移出水面后，快速盖好盖玻片 【答案】D 【解析】A.排水法收集时集气瓶装满水的目的是排尽瓶内原有空气，使用蒸馏水是合理操作，不会导致氧气不纯。 B.氧气的密度比空气的大，向上排空气法收集时导管伸入集气瓶底部，可充分排出瓶内空气，是正确操作，不会导致氧气不纯。 C.排水法收集时，初始冒出的气泡是装置内的空气，待导管口连续均匀冒气泡再收集是正确操作，可避免混入空气，不会导致氧气不纯。 D.排水法收集满氧气后，必须在水面下盖好盖玻片再移出集气瓶，若移出水面后再盖玻片，外界空气会进入集气瓶，最终导致氧气不纯，符合题意。 故选D 13．兴趣小组用传感器探究足量蜡烛、红磷、白磷在密闭容器中燃烧的耗氧量，测得容器内氧气体积分数变化如图。下列分析正确的是 A．测定空气中氧气含量效果最好的是蜡烛，因为它反应速率快 B．这三种物质燃烧时所需氧气浓度最低的是蜡烛 C．若用这三种物质做实验，测得空气中氧气含量偏高 D．三个实验均需要冷却至室温再读数 【答案】D 【解析】A、测定空气中氧气含量的要求：能将密闭容器内的氧气尽可能耗尽；生成物为固体，不产生气体，避免影响容器内压强。从曲线可知：蜡烛燃烧后氧气剩余量远高于红磷和白磷，说明蜡烛无法将氧气耗尽，且蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳是气体，会填充消耗氧气的体积，导致容器内压强变化不明显，无法准确测定氧气体积分数，说法错误； B、燃烧停止的本质原因是：容器内氧气浓度降低至可燃物燃烧所需氧气浓度以下，可燃物无法继续燃烧。曲线最低点对应“反应停止时的最低氧气浓度”，该数值越小，说明可燃物燃烧所需的氧气浓度越低。从图表可见：蜡烛燃烧停止时氧气剩余量最高，白磷燃烧停止时氧气剩余量最低，因此所需氧气浓度最低的是白磷，蜡烛所需氧气浓度最高，说法错误； C、从图中可以看出，三种物质燃烧后均有氧气剩余，导致测得的氧气消耗量偏小，因此计算出的空气中氧气含量会偏低，说法错误； D、三种物质燃烧均为放热反应，会导致容器内温度升高，而气体传感器的读数会受温度影响，为保证测量结果的准确性，应冷却至室温再读取数据，说法正确； 故选：D。 14．某小组使用氧气传感器探究“铁丝在氧气中的燃烧”（如图1），测得实验过程中集气瓶内氧气体积分数随时间的变化关系如图2，下列说法不正确的是 A．现象是剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 B．开始采集数据时，瓶内是纯净的氧气 C．铁丝停止燃烧时瓶内氧气未耗尽 D．实验过程中集气瓶底可能会炸裂 【答案】B 【解析】A、铁丝在氧气中燃烧的现象是：剧烈燃烧、火星四射，生成黑色固体，放出大量的热，不符合题意； B、由图2可知，开始采集数据时，氧气的体积分数是80%，瓶内不是纯净的氧气，符合题意； C、由图2可知，铁丝停止燃烧时，集气瓶内氧气的体积分数为20%，氧气未耗尽，不符合题意； D、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，防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底，图中未在集气瓶底部放少量水或铺一层细沙，实验过程中集气瓶底可能会炸裂，不符合题意。 故选B。 15．某学习小组同学设计了如图装置进行测定空气中氧气含量的实验，夹紧弹簧夹，将足量的红磷和木炭分别点燃后放入甲、乙两个集气瓶中，待反应结束恢复至室温后，再打开弹簧夹。下列有关叙述正确的是 A．点燃后应将红磷和木炭迅速伸入集气瓶中 B．测定空气中氧气含量只能用物质燃烧的方法 C．实验结束恢复至室温后，两个集气瓶中的实验现象相同 D．该实验证明，测定空气中氧气含量时可用木炭代替红磷 【答案】A 【解析】A. 点燃后应将红磷和木炭迅速伸入集气瓶中，防止瓶内空气受热膨胀逸出，影响实验结果，正确； B. 测定空气中氧气含量不是只能用燃烧法，如还可通过加热铜粉与氧气的方法测定，错误； C. 甲中红磷燃烧消耗了氧气，且生成物是固体，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，烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积约占集气瓶内空气体积的五分之一，乙中木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后压强变化不大，待温度恢复至室温后，打开弹簧夹，几乎没有水进入集气瓶，现象不同，错误； D. 由C的分析可知，木炭燃烧生成二氧化碳气体，化学反应前后瓶内压强无明显变化，无法测定空气中氧气含量，不能代替红磷，错误。 16．分类法在化学学习中至关重要。下列有关分类的知识正确的是 A．纯净物：稀有气体、二氧化碳 B．混合物：冰水混合物、空气 C．剧烈氧化：食物腐烂、蜡烛在空气中燃烧 D．缓慢氧化：金属生锈、运动后急促的呼吸 【答案】D 【解析】A、稀有气体是氦、氖等气体，是混合物，二氧化碳均是由一种物质组成的纯净物，错误； B、冰水混合物实质为水，是纯净物，不是混合物，错误； C、食物腐烂是缓慢氧化，不是剧烈氧化，错误； D、金属生锈是缓慢氧化，运动后急促的呼吸作用也是缓慢氧化，正确； 故选D。 17．建立模型是学习化学的重要方法，下列化学模型中正确的是 A．空气的组成 B．物质分类 C．化学反应模型 D．物质的三态 【答案】D 【解析】A、空气的成分按体积计算：氮气78%、氧气21%、其他成分1%，空气的质量分数组成与此不同，不符合题意； B、纯净物由同种物质组成，混合物由不同种物质组成，两者属于并列关系，不符合题意； C、氧化反应是物质与氧的反应，化合反应是指由两种或两种以上的物质反应生成一种新物质的化学反应，有的氧化反应是化合反应，如硫燃烧生成二氧化硫，有的氧化反应不是化合反应，如蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，有的化合反应不是氧化反应，如二氧化碳与水反应生成碳酸，两者属于交叉关系，不符合题意； D、物质的三态包括气态、液态、固态，符合题意。 故选D。 18．下列反应中既是化合反应，也是氧化反应的是 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】A.该反应符合“多变一”，属于化合反应，但没有氧气参与，不属于氧化反应，不符合； B.有氧气参与，属于氧化反应，但生成物为两种，不符合“多变一”，不属于化合反应，不符合； C.该反应物为两种、生成物仅水一种，属于化合反应；且有氧气参与反应，属于氧化反应，同时满足两个条件，符合； D.该反应物仅一种、生成物为两种，属于分解反应，既不是化合反应也不是氧化反应，不符合。 19．对“过氧化氢的分解”开展如图所示的实验探究。下列说法正确的是 A．甲能和乙、丙、丁分别形成对比实验 B．乙和丁对比，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响 C．乙和丙对比，探究温度对H2O2分解速率的影响 D．甲和丁对比，探究MnO2是H2O2分解的催化剂 【答案】C 【解析】A、甲、乙中过氧化氢溶液浓度不同，其他条件相同，能形成对比实验，甲、丙中温度、过氧化氢溶液浓度均不同，变量不唯一，不能形成对比实验，甲、丁中其他条件相同，变量为是否有二氧化锰，能形成对比实验，因此甲能和乙、丁分别形成对比实验，说法错误，该选项不符合题意，故A错误； B、乙和丁的过氧化氢溶液浓度相同，变量为是否加入二氧化锰，是探究催化剂对反应速率的影响，说法错误，该选项不符合题意，故B错误； C、乙和丙对比，温度不同，其他条件相同，能探究温度对分解速率的影响，说法正确，该选项符合题意，故C正确； D、甲和丁对比，探究二氧化锰对反应速率的影响，也无法通过一次实验证明其为催化剂，故D错误。 故选：C。 20．某小组研究课本氧气含量测定的实验，发现倒吸入集气瓶的水无法达到。为探究原因，小组另取足量白磷，采用图1装置进行实验，测得的氧气含量、气体压强随时间变化如图2、图3所示。下列有关说法错误的是 A．图1气球的作用是平衡气压，防止胶塞被冲出，实验过程中气球先变大后变瘪 B．图2氧气含量从8.05%上升到9.26%，可能是温度下降，水蒸气变成液态，气体体积减小 C．图3中BC段压强增大，是因反应初期温度升高对压强的影响大于气体减少对压强的影响 D．图3中D点时反应停止，瓶内氧气已经完全被消耗 【答案】D 【解析】A.图1中气球的作用是平衡气压，防止胶塞被冲出。白磷燃烧放热，装置内气体受热膨胀，气球先变大；反应结束后温度降低，气体减少，气球后变瘪，故A选项正确； B.图2中氧气含量从8.05%上升到9.26%，可能是温度下降，水蒸气由气态变为液态，装置内气体总体积减小，导致氧气的体积分数相对升高，故B选项正确； C.图3中BC段压强增大，是因为反应初期温度升高（放热）对压强的影响，大于气体减少（氧气被消耗）对压强的影响，故C选项正确； D.图3中D点时反应停止，但由图2可知，最终氧气含量仍有9.26%，说明瓶内氧气没有被完全消耗，故选项D错误。 故选D。 二、填空与简答题（本大题共2个小题，共18分） 21．（8分）化学与生产、生活、能源、环境、健康息息相关。请将下列物质的字母序号填在相应的空格内。 A．氧气     B．氮气     C．氖气 （1）焊接金属常用的保护气是 ； （2）空气中含量最多的气体是 ； （3）能供给人体呼吸的是 ； （4）能用来制作霓虹灯的是 。 【答案】（1） C （2） B （3） A （4）C 【解析】（1）氖气是稀有气体，其化学性质很不活泼，常用于工业保护气，如金属焊接等。故填：C。 （2）空气的成分（按体积分数）：氮气约占78%，氧气约占21%，稀有气体约占0.94%，二氧化碳约占0.03%，其他气体和水蒸气等约占0.03%。氮气是空气的主要组成部分。故填：B。 （3）氧气是生命活动的基础气体，支持呼吸和燃烧。在医疗、潜水等领域，氧气常用于供给呼吸。故填：A。 （4）稀有气体（如氖气、氩气）在通电时会发出特定颜色的光（氖气发红光）。这一特性被广泛应用于照明和广告灯箱。故填：C。 22．（10分）跨学科实践活动：空气质量检测 活动一：了解城市空气质量 （1）如图2为该城市9月8日的空气质量情况。图中的“X”代表______（填字母）。 a.氮气            b.氧气            c.二氧化碳            d.二氧化氮 （2）9月8日空气主要污染物浓度最高的物质为______。 （3）空气质量报告中所列的空气质量级别越______（填“高”或“低”），空气质量越好。 活动二：检测某小区地下车库中的有害气体 实验小组用微型空气质量“检测站”测得某小区地下车库中一氧化碳浓度如图3所示。 （4）一氧化碳浓度最大的时间段是______（填“”“”或“”）。 活动三：成果分享 （5）同学们通过项目化学习，了解了微型空气质量“检测站”的组装和使用、有害气体的检测等，他们一起制作了保护空气倡议书，请你将其补充完整。 保护空气倡议书 为了使天空更蓝，人类正在积极行动，我们能做的很多，比如，其中一种保护空气的具体做法是______。 【答案】（1）d （2）臭氧/O3 （3）低 （4） （5）乘坐绿色交通工具上学（合理即可） 【解析】 （1）二氧化氮能与水反应生成酸性物质，导致酸雨的发生，属于空气污染物，氮气、氧气、二氧化碳均是空气的组成成分，均不属于空气污染物，故图中的“X”代表二氧化氮； （2）略； （3）空气质量报告中所列的空气质量级别越低，说明污染物含量越少，说明空气质量越好； （4）略； （5）为了保护空气，我们可以乘坐绿色交通工具上学，这样可以减少汽车尾气的排放，从而保护空气 三、实验题（本大题共2个小题，共22分） 23．（12分）化学学科十分重视实证和理性思维。在课堂学习中，常通过选用典型物质进行实验，来探究物质的有关性质。如图所示是探究氧气化学性质的实验，请回答： （1）实验一：写出木炭燃烧的文字或符号表达式________________________，木炭在图②中燃烧更剧烈，说明燃烧的剧烈程度与____________有关。 （2）实验二：图④中的铁丝燃烧时可观察到的实验现象是：铁丝在氧气中剧烈燃烧，__________________，放出热量，生成黑色固体。写出反应的文字或符号表达式：______________________________。 某同学在实验中观察到铁丝未燃烧，原因可能是______。(填字母序号) A．铁丝表面锈迹没有打磨         B．铁丝由上至下缓慢插入集气瓶 C．收集到的氧气不纯             D．集气瓶中剩余水量太多，氧气不足 （3）实验三：在集气瓶中预先装少量水的作用是__________________。 【答案】（1） （或者符号表达式：） 氧气浓度（或者浓度） （2） 火星四射 （或者符号表达式：） AC （3） 吸收生成的二氧化硫，防止有毒气体污染空气。 【解析】（1）见答案。 空气中氧气浓度低，木炭燃烧微弱；纯氧中氧气浓度高，燃烧更剧烈，说明燃烧剧烈程度与氧气浓度有关。 （2）铁丝燃烧时可观察到的实验现象是：铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体。 见答案。 A.铁锈阻隔铁与氧气接触，无法燃烧； B.缓慢插入是正确操作，不会导致不燃烧； C.氧气纯度太低，温度达不到铁丝燃烧条件，无法燃烧； D.集气瓶剩余水量较多不会导致铁丝无法燃烧，不属于铁丝未燃烧的原因。 故选AC。 （3）硫燃烧生成二氧化硫，属于空气污染物，二氧化硫能溶于水，预先加水可吸收尾气。 24．（10分）化学是一门以实验为基础的科学，实验是科学探究的重要手段，许多重大的化学发现都是通过实验得到的。某兴趣小组在化学实验室进行了科学实验探究。 【任务一】认识实验室安全图标 （1）化学是一门以实验为基础的科学，认识并了解与实验有关的图标，对安全的进行化学实验具有重要意义。小明在学习《物质的变化和性质》时，接触到以下图标，请你帮助他认识相关图标的意义。 图标④的目的是________。 【任务二】实验室制取氧气： 某兴趣小组利用下列装置进行实验室制取和收集气体的实验，请回答： （2）指出仪器名称：①________， （3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，该反应的文字表达式为________。可选用的发生装置是________(填字母)。 （4）若用过氧化氢制取氧气，某同学打算利用装置D收集一瓶(100 mL)含氧气体积分数为80%的气体，实验前需要在集气瓶中预先装入水的体积的是________mL。(假设集气瓶中的水最后全部被通入的氧气排出) A．25    B．40    C．60    D．75 【答案】（1）排出有毒气体 （2）集气瓶 （3） A （4） D 【解析】（1）图标④为排风图标，其目的是排出有毒气体； （2）略； （3）高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，文字表达式为；该反应中反应物为固体，反应条件为加热，应选择固体加热型发生装置，即装置A； （4）某同学打算利用装置D收集一瓶（100mL)含氧气体积分数为80%的气体，已知氧气约占空气总体积 的五分之一，设实验前需要在集气瓶中预先装入水的体积约为x，假设集气瓶中的水最后全部被通入的氧气排出，则 ，解得x=75mL，故实验前需要在集气瓶中预先装入水的体积约为75mL； 四、综合应用题（本大题共2个小题，共20分） 25．（8分）空气中氧气含量测定的再认识。 实验1：用白磷燃烧测定空气中氧气含量（如图所示） （1）装入白磷前检查装置气密性的方法是________________。 （2）实验结束后，最终量筒中液面约降至________mL刻度线处。 实验2：用红磷燃烧测定空气中氧气含量的实验中，用传感器记录集气瓶中压强、温度随时间变化的情况，如下图所示。其中a是打开活塞的时刻。 （3）反应开始时压强增大是因为_______________。 （4）a点后气压增大的原因是__________________。 【答案】（1）打开止水夹，将导气管一端放入水中，用手紧握具支试管，观察到导气管口有气泡冒出，手松开后，水会倒流入导管形成一段稳定的水柱 （2）24 （3）红磷燃烧放热，使气体受热膨胀，压强增大 （4）烧杯中的水流入集气瓶中，气体被压缩 【解析】（1）装入白磷前检查装置气密性的方法是：打开止水夹，将导气管一端放入水中，用手紧握具支试管的外壁，观察到导气管口有气泡冒出，手松开后，水会倒流入导管形成一段稳定的水柱。 （2）具支试管的容积是120mL，120mL空气中含有氧气的体积约为：120mL×=26mL，反应中消耗多少体积的氧气，实验结束后，向具支试管中进入多少体积的水，故最终量筒中液面约降至50mL-26mL=24mL刻度线处。 （3）反应开始时压强增大的原因是红磷燃烧放热，使气体受热膨胀，压强增大。 （4）a点后气压增大的原因是烧杯中的水流入集气瓶中，气体被压缩。 26．催化剂在化工生产中有重要的作用： 【任务一】认识催化剂 （1）催化剂在化工生产中起着重要作用，下列说法正确的是________。(填字母) A．不加入催化剂化学反应就不能发生 B．在化学反应前后催化剂的化学性质不发生改变 C．用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 【任务二】探究催化剂 化学兴趣小组的同学为了比较氧化铁和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果。用如图所示的装置先后进行了两次实验。 （2）实验1：取10 mL、4%过氧化氢溶液与0.2 g粉末状二氧化锰反应。实验2：取10 mL、4%过氧化氢溶液与________g粉末状氧化铁反应。 （3）在检查装置的气密性后，为确保过氧化氢溶液能全部注入盛有催化剂的小试管中，注入双氧水的方法应该是________(填序号)。 A．快速推注射器活塞 B．缓慢推注射器活塞 （4）实验过程中发现U形管内左侧液面下降，右侧液面上升，原因是该反应________(填“放热”或“吸热”)。 （5）为比较二氧化锰和氧化铁对过氧化氢分解快慢的不同影响，用装置进行实验；启动传感器，注入过氧化氢溶液，氧气体积分数随时间变情况如下： 使过氧化氢分解较快的催化剂是________(填“二氧化锰”或“氧化铁”)。判断依据是________。 【答案】（1）B （2）0.2 （3）A （4）放热 （5） 二氧化锰 产生相同体积的氧气，用二氧化锰做催化剂所需要的时间更少 【解析】（1）A.催化剂的作用是改变化学反应的速率，不加入催化剂，化学反应也可以发生，只是速率可能较慢，所以A错误。 B.根据催化剂的定义，在化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都不发生改变，所以B正确。 C.用作催化剂的物质也可能是其他反应的反应物或生成物，比如二氧化锰可以作为过氧化氢分解的催化剂，同时它也可以是高锰酸钾分解的生成物之一，所以C错误。    （2）因为要比较氧化铁和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，所以要控制变量，只改变催化剂的种类，因此氧化铁的质量为0.2； （3）过氧化氢分解放热且产生气体，为防止试管内气压过大，注射器液体压不进去，所以要快速推注射器； （4）U形管右侧液面上升，说明装置内气压增大，因此该反应是放热反应； （5）由图像可知，产生相同体积的氧气，用二氧化锰做催化剂所需要的时间更少，所以使过氧化氢分解较快的催化剂是二氧化锰。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $