第二单元空气和氧气单元测试卷-2026-2027学年九年级化学人教版上册

**基本信息** 初中化学空气和氧气单元卷，以科技情境与实验探究为主线，覆盖空气组成、氧气性质、催化剂等核心知识点，适配单元复习，强化科学探究与化学观念。 **题型特征** |题型|题量|知识覆盖|命题特色| |----|----|----------|----------| |单选题|12|空气组成、催化剂、反应类型|结合纳米CdS催化剂等科技情境| |填空题|2|氧气含量测定、纳米铁粉制备|融入工业制氮气等真实应用| |实验题|1|氧气含量测定实验改进与分析|对比传统与微型实验，数字化探究|

第2单元 空气和氧气单元测试卷 一、单选题 1．空气是人类宝贵的自然资源，下列关于空气的说法正确的是 A．空气中稀有气体的体积分数大约是0.03% B．饼干在空气中变软是因为空气中含有氧气 C．空气中含量较多且性质比较活泼的气体是氮气 D．工业上常用分离液态空气的方法制备氧气 2．纳米荧光颗粒态的硫化镉（CdS）材料，具有良好的催化活性。下列关于催化剂的认识错误的是 A．可增加生成物的质量 B．反应前后，CdS质量与化学性质不变 C．硫化镉影响反应速率 D．在活性范围内，CdS可多次重复使用 3．化学反应有多种类别。化合反应、分解反应、氧化反应的关系可用如图表示，其中b处表示的反应既属于化合反应，又属于氧化反应。现有反应：甲烷+氧气二氧化碳+水，则此反应应该填充到 A．a处 B．b处 C．c处 D．d处 4．下列归纳与总结中，正确的是 A．臭氧层破坏与空气污染无关 B．空气中的氮气易溶于水 C．氧气常温下能与所有物质发生反应 D．只生成一种物质的化学反应不一定是化合反应 5．关于测定空气中氧气含量的实验，下列说法正确的是 A．红磷熄灭后应立刻打开弹簧夹 B．实验前要检查装置的气密性 C．最终瓶中剩余的气体是纯净的氮气 D．实验时，只取用极少量红磷，可减少污染且不影响实验结果 6．下列关于物质燃烧的现象描述错误的是 A．红磷在空气中燃烧，产生大量白烟 B．木炭燃烧后生成一种使澄清石灰水变浑浊的气体 C．硫燃烧时生成二氧化硫气体 D．点燃的铁丝插入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧，火星四射 7．下列关于催化剂的说法中正确的是 A．用过氧化氢制取氧气时，加入催化剂可使生成氧气的质量增加 B．催化剂一定会加快其他物质的反应速率 C．加入催化剂，过氧化氢发生分解反应的速率增大 D．二氧化锰只能用作催化剂 8．某班同学用如下图所示的装置测定空气中氧气的含量。实验结束后，甲同学的集气瓶内液面上升明显大于瓶内空气体积的，乙同学的集气瓶内液面上升明显小于瓶内空气体积的，下列对这两种现象解释合理的是 ①甲同学可能没夹紧弹簧夹    ②甲同学可能没塞紧橡胶塞 ③乙同学所用红磷的量可能不足    ④乙同学可能插入燃烧匙太慢 A．①②③④ B．只有①③ C．只有②④ D．只有①②③ 9．如图是物质在氧气中燃烧的实验，下列说法不正确的是 A．装置①和②中硫燃烧生成的产物不同 B．装置①和②中的实验现象不同 C．装置③中可观察到铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放热 D．能将底部的水换成细沙的是装置③ 10．用“w”型玻璃管进行微型实验。将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触。下列说法不正确的是 A．若a处粉末是木炭粉，能看到木炭燃烧 B．若a处粉末是硫粉，b处应接尾气处理装置 C．若a处粉末是红磷，能观察到有白雾生成 D．该装置具有节约试剂、污染小、所需氧气现制现用的特点 11．测定空气中氧气含量的创新实验如下图。下列说法错误的是 A．实验后玻璃管中剩余的气体难溶于水 B．实验过程中玻璃管内的液面先下降后升高 C．红磷的量不足会使测定的空气中氧气含量偏低 D．燃烧匙可以伸入到液面与刻度1之间的位置 12．小组同学利用如图装置进行微型实验。下列分析正确的是 A．该实验说明铁生锈与水有关 B．实验最终观察到活塞向右移动 C．当铁丝不再生锈时，注射器内的气体主要是氧气 D．该实验可探究空气中氧气的含量 二、填空题 13．如图是测定空气中氧气含量的装置，请回答下列问题： (1)请写出红磷燃烧的文字表达式________。 (2)点燃燃烧匙中的红磷，插入集气瓶中，红磷继续燃烧，现象__________。 (3)冷却后，打开止水夹，可观察到的现象是_______ ，说明氧气约占空气总体积的___。 (4)瓶内剩余的气体主要是氮气，由该实验可得出氮气______填“易”或“难”溶于水和化学性质 ________ 填“活泼”或“不活泼”的结论。 (5)实验过程中，燃烧匙内盛放过量的红磷的目的是_________。 14．新型材料纳米级铁粉具有广泛的用途，它比普通铁粉更易与氧气反应，其制备流程如图所示。 (1)在制备流程中，使用了氮气。工业使用空气为原料获得氮气，原因是______________________。分离液态空气制取氮气依据的是空气中液氧和液氮的___________不同。充装钢瓶中的物质属于___________(填“纯净物”或“混合物”)。 (2)高温炉中发生反应得到纳米级铁粉。纳米级铁粉在空气中能燃烧生成黑色固体，发生反应的文字表达式为______________________。铁丝却需在氧气中才能燃烧，燃烧时的现象是_____________________；实验中预先在集气瓶底放少量水的目的是______________________。 (3)高温炉中发生了化学变化的判断依据是生成了___________(写物质名称)。 三、实验题 15．某校九年级化学兴趣小组的学生测定空气中氧气的含量(查阅资料可知，白磷燃烧所需温度低，比红磷更易燃，它们的产物都一样)，请完成以下实验探究。 【分组实验】 实验一：利用如图甲所示装置和红磷进行实验； 实验二：利用如图乙所示装置和白磷进行实验。 (1)同学们认为实验开始前都必须检查装置的气密性且试剂的用量应保证___________。 (2)甲装置中反应的文字表达式为______________________，该实验中打开弹簧夹的时机是___________。 【数据分析】 (3)图乙装置中，集气瓶中空气的体积为200 mL，若装置漏气，测定结果会___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。改进后，实验结束时流入集气瓶的水的体积为43 mL，则测得的空气中氧气的体积分数为___________。 【反思讨论】 (4)图乙实验相对于图甲实验，其优点有______________________(写出一条即可，下同)。 (5)有同学查阅资料，改用数字化传感器进行实验，利用图丙所示装置并分别使用红磷、白磷和食品脱氧剂来测量空气中氧气的体积分数(图丙实验采集数据如图丁所示)。同学们分析实验结果，认为用甲装置实验试剂最好选用“食品脱氧剂”，其优点是______________________；但指导老师认为如果在课堂上进行演示实验时，选择“食品脱氧剂”不是最佳的选择，应当选择“白磷”比较妥当，你认为老师的理由是______________________。 【实验拓展】 (6)小组的同学做完实验后又尝试用木炭重新做了上述实验，认为不能选用木炭进行实验，其原因可能是______________________。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 《第2单元 空气和氧气单元测试卷》参考答案 1．D 【详解】A.空气中稀有气体的体积分数大约是，故选项说法错误； B.饼干在空气中变软是因为空气中含有水蒸气，饼干吸收水蒸气变潮湿，故选项说法错误； C.空气中含量较多的气体是氮气，氮气的性质比较不活泼，故选项说法错误； D.根据沸点不同，工业上常用分离液态空气的方法制备氧气，故选项说法正确； 故选：D。 2．A 【详解】催化剂的特点可总结为“一变二不变”：“一变”指改变化学反应速率，“二不变”指反应前后自身的质量和化学性质均不变，且催化剂不改变生成物的质量。 A. 生成物的质量由参与反应的反应物的质量决定，催化剂无法增加生成物的质量，该说法错误。 B. 催化剂反应前后自身质量和化学性质不变，因此反应前后CdS的质量与化学性质不变，该说法正确。 C. 催化剂可以改变化学反应速率，因此硫化镉会影响反应速率，该说法正确。 D. 由于CdS反应前后质量和化学性质不变，因此在活性范围内可多次重复使用，该说法正确。 3．C 【详解】化合反应是多变一的反应，分解反应是一变多的反应，氧化反应是物质与氧的反应；甲烷在氧气中燃烧，是物质与氧气的反应，属于氧化反应，从反应式可以看出，该反应的反应物和生成物均是两种，不符合“多变一”和“一变多”的特征，不属于化合反应，也不属于分解反应，因此该反应填在c处。 故选C。 4．D 【详解】A. 臭氧层破坏是氟利昂等的排放导致的，与空气污染有关，故A错误； B. 空气中的氮气化学性质稳定，在水中溶解性很小，属于难溶于水的气体，故B错误； C. 氧气在常温下不能与所有物质反应，例如常温下氧气与氮气不反应，故C错误； D. 化合反应的特征是“多变一”，即是两种或两种以上的物质反应生成一种物质，只生成一种物质的化学反应不一定是化合反应，如氧气转化成臭氧的反应，故D正确。 5．B 【详解】A.红磷熄灭后瓶内温度较高，气体膨胀压强偏大，立刻打开弹簧夹会导致进入瓶内的水量偏少，测定结果偏小，需冷却至室温再打开弹簧夹，错误。 B.实验前检查装置气密性是实验成功的前提，若装置漏气，外界空气进入瓶内，会导致测定结果偏小，正确。 C.空气中除氮气、氧气外，还含有稀有气体、二氧化碳等多种气体，实验结束后瓶内剩余气体属于混合物，并非纯净的氮气，错误。 D.红磷必须足量才能将瓶内氧气几乎完全消耗，若红磷量过少，氧气无法耗尽，会导致测定结果偏小，错误。 6．C 【详解】A、红磷在空气中燃烧时，确实会产生大量白烟（白烟是五氧化二磷的固体小颗粒分散在空气中形成的），描述正确，不符合题意； B、木炭主要成分是碳，燃烧后生成二氧化碳气体，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊（因为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀），描述正确，不符合题意； C、硫燃烧时，在空气中或氧气中确实会生成二氧化硫气体，生成二氧化硫是实验结论，而非燃烧现象，硫燃烧的现象为：产生蓝紫色火焰（在氧气中）或淡蓝色火焰（在空气中），并生成有刺激性气味的气体，描述不正确，符合题意； D、铁丝在氧气中燃烧时，会剧烈燃烧，火星四射（生成四氧化三铁），实验中，通常将铁丝一端系火柴梗点燃，待红热时插入氧气集气瓶，描述正确，不符合题意。 故填：C。 7．C 【详解】A、催化剂只能改变化学反应速率，对生成物的质量无影响，使用催化剂不能增加生成物的质量，故选项说法错误； B、催化剂能改变其他物质的化学反应速率，即有的催化剂能够加快反应速率，有的催化剂能够减慢反应速率，故选项说法错误； C、加入催化剂，能加快反应速率，故选项说法正确； D、二氧化锰不是只能用作催化剂，也可以作反应物、生成物，故选项说法错误。 故选C。 8．B 【详解】①若甲同学没夹紧弹簧夹，反应放出大量的热，装置内压强增大，有空气从导管逸出，因此装置冷却后进入的水多，使测定结果偏大，说法正确； ②若甲同学未塞紧瓶塞，装置漏气，在冷却过程中有外界的空气进入瓶中，使测定结果偏小，说法错误； ③若乙同学使用红磷的量不足，不能完全消耗装置内的氧气，使测定结果偏小，说法正确； ④若乙同学插入燃烧匙速度太慢，会使集气瓶中的部分气体受热膨胀逸出，导致测定结果偏大，说法错误； 故解释合理的只有①③。 故选B。 9．A 【详解】A、硫在氧气中燃烧和硫在空气中燃烧的产物相同，均是二氧化硫，故A符合题意； B、硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰，硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，则装置①和②中的实验现象不同，故B不符合题意； C、装置③中是铁丝在氧气中燃烧，可观察到铁丝剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放热，故C不符合题意； D、装置①和②集气瓶中水的作用是吸收二氧化硫，防止污染空气，则不能将底部的水换成细沙；装置③集气瓶中水的作用是防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底，因此可以换成细沙，故D不符合题意。 故选A。 10．C 【详解】A、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气，在加热的条件下，木炭能在氧气中燃烧，故说法正确； B、若a处粉末是硫粉，生成的气体是二氧化硫，会污染空气，b处应接有尾气处理装置，故说法正确； C、若a处粉末是红磷，加热红磷，能看到红磷燃烧，有白烟产生，故说法错误； D、使用该微型装置进行实验优点有节约药品试剂、污染小、所需氧气现制现用的特点，故说法正确。 故选C。 11．D 【详解】A.实验结束后水仅进入玻璃管容积的，剩余气体未发生溶解，说明剩余气体难溶于水，正确； B.红磷燃烧放热，先使管内气体受热膨胀、压强增大，液面下降；反应结束温度恢复后，氧气被消耗、管内压强减小，液面上升，因此液面先下降后升高，正确； C.红磷量不足时，无法将管内氧气完全消耗，进入管内的水体积偏小，会导致测定的氧气含量偏低，正确； D.若燃烧匙伸入液面与刻度1之间的位置，红磷位置过低，无法充分消耗玻璃管上部的氧气，且反应过程中水位上升后可能浸没红磷，使反应提前终止，导致测定结果不准确，错误。 12．D 【详解】A. 该实验没有设置干燥铁丝的对照实验，无法证明铁生锈与水有关，错误； B. 该实验中铁丝生锈消耗氧气，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，则最终观察到活塞向左移动，错误； C. 空气中主要含氮气和氧气，铁丝生锈消耗氧气，则当铁丝不再生锈时，注射器内的气体主要是氮气，错误； D. 该实验中足量的铁丝可将装置内氧气耗尽，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，活塞左移，减少的体积就是消耗氧气的体积，可以测定空气中氧气的含量，正确。 13．(1) (2)产生大量的白烟，放出热量 (3) 水从烧杯进入到集气瓶中，并且其体积约占原瓶内空气体积的五分之一 (4) 难 不活泼 (5)尽量将瓶内的氧气耗尽，使实验结果更准确 【详解】（1）红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，其文字表达式为； （2）点燃燃烧匙中的红磷，插入集气瓶中，红磷继续燃烧，现象：产生大量的白烟，放出热量； （3） 可观察到的现象是：水从烧杯进入到集气瓶中，并且其体积约占原瓶内空气体积的五分之一，说明氧气约占空气总体积的； （4） 瓶内剩余的气体主要是氮气，水并没有充满整个集气瓶；过量的红磷不能在其中继续燃烧，由该实验可得出氮气难溶于水和化学性质不活泼的结论； （5）实验过程中，燃烧匙内盛放过量的红磷的目的是：尽量将瓶内的氧气耗尽，使实验结果更准确。 14．(1) 空气中含有大量的氮气，原料易得，成本低 沸点 混合物 (2) 剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体 防止高温熔融物溅落炸裂瓶底 (3)纳米级铁粉和氯化氢 【详解】（1）见答案； 分离液态空气制取氮气是利用液氮和液氧的沸点不同将其分离，液氮的沸点低，蒸发过程中先分离出来，从而得到氮气； 充装钢瓶中的物质主要成分是液氧，还含有少量稀有气体等物质，属于混合物； （2）纳米级铁粉与空气的接触面积较大，故纳米级铁粉能在空气中燃烧生成黑色固体四氧化三铁； 略； 铁丝在氧气中燃烧放出大量的热，预先在集气瓶中放少量水，可以防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底； （3）化学反应的实质是有新物质生成，故高温炉中发生了化学变化的判断依据是生成了新物质纳米级铁粉和氯化氢。 15．(1)过量（或足量） (2) 装置冷却至室温后 (3) 偏小 21.5% (4)实验误差小(或更环保) (5) 消耗氧气更彻底（合理即可） 短时间内能获得数据（合理即可） (6)木炭燃烧消耗氧气的同时生成二氧化碳气体，化学反应前后压强变化不明显(合理即可) 【详解】（1）测定空气中氧气含量时，试剂应过量，这样才能确保将装置内氧气耗尽； （2）略； 该实验中打开弹簧夹的时机是在装置冷却至室温后，否则装置内气体受热膨胀，会导致测定结果偏小； （3）若装置漏气，在冷却至室温的过程中外界空气进入占据了一定的体积，会导致测定结果偏小； 该实验中利用白磷燃烧消耗氧气，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，烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，则测得的空气中氧气的体积分数为：； （4）图乙利用电热棒引燃白磷，整个实验过程均在密闭容器中进行，可避免盛有点燃白磷的燃烧匙伸入集气瓶中时，气体的受热膨胀逸出，误差小，且可以避免反应生成的五氧化二磷散逸到空气中，更加环保； （5）由图可知，选用“食品脱氧剂”时，氧气剩余更少，说明食品脱氧剂消耗氧气更彻底，结果更准确； 由图可知，选择“食品脱氧剂”耗时较长，不适合在课堂上进行演示实验，而白磷消耗氧气比红磷彻底，且短时间内能获得数据，故应当选择“白磷”比较妥当； （6）见答案。 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 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