第二单元 空气和氧气单元测试--2026-2027学年九年级化学人教版上册

2026-2027学年人教版初中化学 九年级 (上) 第二单元考 综合练习（1） 满分 100 分，建议考试时间 60 分钟。 考查范围：人教版（2024 年秋）九年级化学上册 第二单元课题 1—课题 3 及实验活动 1、跨学科实践活动 1。 一、选择题：每小题只有一个选项符合题意（每小题 2 分，共 40 分） 1.（2025·四川眉山·改编）空气是一种宝贵的资源。下列关于空气的说法正确的是（　　） A. 洁净的空气是纯净物 B. 按体积计算，空气中氮气约占 21% C. 氧气能供给呼吸、支持燃烧，但它本身不能燃烧 D. 空气中稀有气体含量很少，没有任何用途 2.（2025·河北·改编）图 1 为教材中"测定空气中氧气含量"的实验装置。该实验中没有用到的仪器是（　　） A. 集气瓶 B. 试管 C. 燃烧匙 D. 烧杯 3.下列物质中，属于纯净物的是（　　） A. 洁净的矿泉水 B. 净化后的空气 C. 冰水混合物 D. 海水 4.氧气的用途十分广泛。下列做法中，主要利用氧气"供给呼吸"这一性质的是（　　） A. 医疗急救时给病人输氧 B. 炼钢时向炼钢炉内充入氧气 C. 气焊时利用氧炔焰产生的高温切割金属 D. 火箭发射时使用液氧作助燃剂 5.（2025·河南周口·改编）下列实验现象描述正确的是（　　） A. 红磷在空气中燃烧，产生大量白雾 B. 硫在氧气中剧烈燃烧，发出蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体 C. 铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射 D. 木炭在空气中燃烧发出白光，生成黑色固体 6.做硫在氧气中燃烧的实验时，集气瓶底部预先装有少量水。其目的是（　　） A. 降低集气瓶内氧气的浓度 B. 吸收生成的二氧化硫，防止污染空气 C. 防止瓶底炸裂 D. 便于观察火焰的颜色 7.做铁丝在氧气中燃烧的实验时，下列说法错误的是（　　） A. 铁丝绕成螺旋状，可以增大铁丝的受热面积，有利于铁丝持续燃烧 B. 铁丝下端系一根火柴，目的是引燃铁丝 C. 集气瓶底部预先放少量水或细沙，防止高温熔化物溅落炸裂瓶底 D. 铁丝在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰 8.检验集气瓶中的无色气体是否为氧气，最合理的方法是（　　） A. 观察气体的颜色 B. 闻气体的气味 C. 将带火星的木条伸入瓶中，观察木条是否复燃 D. 向瓶中加入少量水，振荡 9.下列反应中，既属于化合反应又属于氧化反应的是（　　） A. 石蜡＋氧气 —点燃→ 二氧化碳＋水 B. 过氧化氢 —二氧化锰→ 水＋氧气 C. 铁＋氧气 —点燃→ 四氧化三铁 D. 高锰酸钾 —加热→ 锰酸钾＋二氧化锰＋氧气 10.下列变化中，不属于缓慢氧化的是（　　） A. 动植物的呼吸作用 B. 酒和醋的酿造 C. 铁制品在潮湿空气中生锈 D. 木炭在氧气中剧烈燃烧 11.关于催化剂的说法正确的是（　　） A. 催化剂只能加快其他物质的化学反应速率 B. 二氧化锰能作所有化学反应的催化剂 C. 化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都保持不变 D. 化学反应中加入的催化剂越多，生成的产物越多 12.实验室用过氧化氢溶液制取氧气时，忘记加入二氧化锰，其结果是（　　） A. 不产生氧气 B. 产生氧气的速率较慢 C. 产生氧气的总量增多 D. 对实验没有任何影响 13.（2025·湖南长沙·模拟改编）实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气，下列操作中正确的是（　　） A. 试管口应略向上倾斜，防止药品滑出 B. 试管口放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾粉末进入导管 C. 实验结束时，先熄灭酒精灯，再将导管移出水面 D. 导管口刚有气泡冒出时，立即开始收集 14.实验室收集氧气，既能用排水法又能用向上排空气法。下列关于收集依据的说法正确的是（　　） A. 氧气易溶于水，密度比空气略大 B. 氧气不易溶于水，密度比空气略大 C. 氧气易溶于水，密度比空气略小 D. 氧气不易溶于水，密度比空气略小 15.（2024·江苏镇江·改编）图 2 为实验室制取氧气的常用装置。用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集一瓶较纯净的氧气，应选择的装置组合是（　　） A. A 和 C B. A 和 D C. B 和 C D. B 和 D 16.工业上大量制取氧气采用分离液态空气法。下列相关说法正确的是（　　） A. 该过程利用液氮和液氧沸点不同，属于化学变化 B. 该过程没有生成新物质，属于物理变化 C. 分离液态空气时，沸点较高的液氧先蒸发出来 D. 工业制氧气的原理与实验室制氧气的原理完全相同 17.下列关于木炭在氧气中燃烧的说法正确的是（　　） A. 剧烈燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体 B. 发出蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体 C. 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体 D. 发出淡蓝色火焰，瓶壁出现水雾 18.用图 1 装置测定空气中氧气含量，下列操作可能导致测定结果偏大的是（　　） A. 红磷的量不足，瓶内氧气未被完全消耗 B. 装置冷却到室温之前就打开弹簧夹 C. 装置漏气 D. 点燃红磷后，伸入集气瓶的动作太慢 19.（2025·四川宜宾·改编）随着跨学科实践活动的开展，某小组组装了微型空气质量"检测站"，用于监测校园空气质量。下列说法错误的是（　　） A. 污染物传感器可用于测定空气中可吸入颗粒物等污染物的含量 B. 二氧化碳是空气的组成成分之一，不计入空气质量评价的主要污染物 C. 利用监测数据可以实时了解不同地点的空气质量状况 D. 空气中只要含有二氧化碳，就算受到了污染 20.（2025·广东深圳·模拟改编）图 3 是"测定空气中氧气含量"的数字化实验装置：瓶内白磷由电加热装置点燃，瓶内气压由压强传感器测定，气压随时间的变化如图 3 右所示。下列分析合理的是（　　） A. 白磷的量要足量，目的是充分消耗集气瓶内的氧气，减小实验误差 B. t₁ 时刻后瓶内气压显著增大，是因为白磷燃烧生成了大量气体 C. t₁～t₂ 时段内，集气瓶内温度始终保持不变 D. t₃ 时刻打开弹簧夹后，集气瓶内气体的体积增大 二、填空题（文字表达式或化学方程式每空 2 分，其余每空 1 分，共 40 分） 21.空气是一种宝贵的资源。 （1）按体积计算，空气中氮气约占 %，氧气约占 %，稀有气体约占 0.94%。 （2）空气中含量最多的气体是 （填名称）；稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用来制作霓虹灯等电光源。 （3）从物质分类角度看，冰水混合物属于 （填"纯净物"或"混合物"），矿泉水属于 （填"纯净物"或"混合物"）。 （4）氮气的化学性质不活泼，食品包装袋中常充入氮气，其作用是 。 （5）工业上分离液态空气制取氧气，利用了液氮和液氧 不同；该变化过程中 （填"有"或"没有"）生成新物质。 22.图 1（见第 2 题）为教材中测定空气中氧气含量的实验装置，集气瓶中预先加入少量水，并将剩余部分分为五等份。 （1）实验中观察到红磷燃烧，产生大量 ；反应的文字表达式为 。 （2）集气瓶中少量水的作用：① ；② 。 （3）待红磷熄灭并 后打开弹簧夹，可观察到烧杯中的水倒吸入集气瓶，这说明瓶内气体压强 （填"增大"或"减小"）。 （4）由实验可得出结论：氧气约占空气总体积的 。 （5）反应结束后，集气瓶中剩余气体的主要成分是 （填名称）。 （6）实验中红磷需足量，若红磷不足，测得的氧气体积分数会偏 （填"大"或"小"）。 23.氧气能与许多物质发生反应。图 4 是硫和铁丝在氧气中燃烧的实验装置。 （1）硫在氧气中燃烧，发出 火焰，生成一种有刺激性气味的气体；该反应的文字表达式为 。 （2）图 4 中细铁丝绕成螺旋状的目的是 。 （3）集气瓶底部预先放少量水，其目的是 。 （4）铁丝在氧气中剧烈燃烧， ，生成一种 固体；该反应的文字表达式为 。 （5）上述铁与氧气的反应属于 反应（填"化合"或"分解"），同时也属于氧化反应。 24.图 5 是实验室用加热高锰酸钾制取并收集氧气的装置图。 （1）写出图 5 中发生装置的反应容器和收集氧气所用仪器的名称： ； 。 （2）试管口放一小团棉花的作用是 。 （3）开始加热时，先来回移动酒精灯对试管预热，其目的是 。 （4）用排水法收集满氧气后，先 ，再熄灭酒精灯，防止 。 （5）实验室用排水法收集氧气，原因是 （答一点即可）。 25.化学变化是有规律的。 （1）高锰酸钾受热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的基本类型是 反应（填"化合"或"分解"）。 （2）下列事例中，属于缓慢氧化的是 （填字母）。 A. 动植物的呼吸作用　　B. 篝火晚会中木柴的燃烧　　C. 节日燃放的烟花 （3）蜡烛（主要成分石蜡）燃烧生成二氧化碳和水，该反应 化合反应（填"属于"或"不属于"），但属于氧化反应。 （4）写出一种计入空气质量评价的主要污染物： 。 （5）写出一条防治空气污染的措施： 。 三、实验探究题（每空 1 分，共 10 分） 26.【提出问题】实验室常用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气。影响过氧化氢分解速率的因素有哪些？ 【实验探究】室温下，取 4 支大小相同的试管进行实验，现象如下表（每支试管均加入 5 mL 过氧化氢溶液，将带火星的木条放在试管口）： 实验序号 过氧化氢溶液 温度 加入物质 实验现象 1 5 mL 5% 室温 无 缓慢产生少量气泡，木条不复燃 2 5 mL 5% 室温 少量二氧化锰 迅速产生大量气泡，木条迅速复燃 3 5 mL 5% 80 ℃水浴 无 产生较多气泡，木条复燃 4 5 mL 10% 室温 无 产生气泡较快，木条复燃较慢 【分析与结论】 （1）实验 1 中木条不复燃，说明常温下过氧化氢 。 （2）对比实验 1 和 2，能得出的结论是 。 （3）对比实验 1 和 3，探究的是 对过氧化氢分解速率的影响。 （4）对比实验 1 和 4，能得出的结论是 。 【反思与拓展】 （5）实验 2 结束后，将试管中的剩余物过滤、洗涤、干燥并称量，发现二氧化锰的质量 ；再将称量后的二氧化锰重新加入过氧化氢溶液中，能观察到 ，说明二氧化锰在反应前后的质量和 都没有改变，它在反应中起 作用。 （6）写出过氧化氢分解制氧气的文字表达式（或符号表达式）： 。 （7）与加热高锰酸钾制取氧气相比，用过氧化氢溶液制取氧气的一条优点是 。 四、计算题（共 10 分） 27.空气和氧气的"量"是可以计算的。（本题共 10 分） （1）（4 分）某教室长 10 m、宽 8 m、高 3.5 m，空气中氧气的体积分数约为 21%。请计算该教室内空气的体积，以及其中氧气的体积。 （2）（4 分）为测定空气中氧气的体积分数，某小组采用“加热铜丝”的方法：在硬质玻璃管内加入足量铜丝，两端连接注射器（如图 6），反复推拉注射器并加热玻璃管，使装置内的氧气充分反应。【资料】铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜，铜不与氮气反应。实验数据：硬质玻璃管的容积为 50.0 mL，反应前两注射器内气体共 20.0 mL；充分反应并冷却至室温后，两注射器内剩余气体共 6.5 mL。 ①计算被消耗的氧气的体积。（2 分） ②计算测得的空气中氧气的体积分数（结果精确到 0.1%）。（2 分） （3）（2 分）工业上用分离液态空气的方法制取氧气（空气中氮气约占 78%、氧气约占 21%）。计算分离 3 000 m³ 空气，理论上可得到氮气和氧气各多少立方米。 解析参考答案 一、选择题 1.【答案】C 【解析】洁净的空气仍含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物，A 错；按体积计算，空气中氮气约占 78%、氧气约占 21%，B 错；氧气能供给呼吸、支持燃烧，但氧气本身不能燃烧，不是可燃物，C 正确；稀有气体含量虽少，但可用作电光源、保护气等，D 错。 2.【答案】B 【解析】图 1 装置中，红磷放在燃烧匙中燃烧，反应容器是集气瓶，烧杯用于盛水，均用到；试管在该实验中没有用到。 3.【答案】C 【解析】矿泉水、净化后的空气、海水中都含有多种物质，属于混合物；冰和水是同一种物质（水的固态和液态），冰水混合物属于纯净物。 4.【答案】A 【解析】给病人输氧利用的是氧气供给呼吸的性质；炼钢充氧、气焊气割、火箭助燃利用的是氧气支持燃烧（助燃）的性质。 5.【答案】B 【解析】红磷燃烧产生的是白烟（五氧化二磷固体小颗粒），"白雾"是液体小液滴，A 错；B 描述正确；铁丝在空气中不能燃烧（只能烧至红热），C 错；木炭在空气中燃烧发红光，在氧气中才发出白光，且生成的是能使澄清石灰水变浑浊的气体（无色），D 错。 6.【答案】B 【解析】硫在氧气中燃烧生成有刺激性气味的二氧化硫气体，会污染空气，瓶底的水用于吸收二氧化硫，防止污染空气。 7.【答案】D 【解析】铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射，不是蓝紫色火焰；发出蓝紫色火焰的是硫在氧气中燃烧。A、B、C 说法均正确，故选 D。 8.【答案】C 【解析】氧气是无色无味的气体，观察颜色、闻气味都不能检验；氧气能支持燃烧，能使带火星的木条复燃，这是检验氧气的标准方法。 9.【答案】C 【解析】铁与氧气反应生成一种物质（四氧化三铁），"多变一"，属于化合反应；该反应又是物质与氧气发生的反应，属于氧化反应。A 中石蜡燃烧生成两种物质，属于氧化反应但不属于化合反应；B、D 均为"一变多"的分解反应。 10.【答案】D 【解析】动植物的呼吸、酒和醋的酿造、铁生锈都是进行得很慢、不易被察觉的缓慢氧化；木炭在氧气中剧烈燃烧属于剧烈氧化。 11.【答案】C 【解析】催化剂能"改变"（包括加快或减慢）反应速率，不是"只能加快"，A 错；催化剂具有专一性，一种催化剂只对特定反应起催化作用，二氧化锰不是所有反应的催化剂，B 错；催化剂的特点是"一变二不变"：改变化学反应速率，本身的质量和化学性质在反应前后不变，C 正确；催化剂不改变生成物的产量，D 错。 12.【答案】B 【解析】不加二氧化锰时，常温下过氧化氢仍能缓慢分解产生氧气，只是速率很慢；催化剂只影响速率，不影响产生氧气的总量。 13.【答案】B 【解析】为防止冷凝水回流到热的试管底部使试管炸裂，试管口应略向下倾斜，A 错；为防止水倒吸入试管，实验结束时应先把导管移出水面再熄灭酒精灯，C 错；开始冒出的气泡是试管内受热膨胀的空气，应待气泡连续均匀冒出时再收集，D 错。 14.【答案】B 【解析】氧气不易（难）溶于水，故可用排水法收集；氧气的密度比空气略大，故可用向上排空气法收集。 15.【答案】C 【解析】过氧化氢溶液是液体、二氧化锰是固体，反应不需加热，应选固液不加热型发生装置 B；排水法收集的氧气较纯净，应选装置 C。 16.【答案】B 【解析】分离液态空气只是将空气中的各种成分分离，没有生成新物质，属于物理变化，A 错、B 正确；液氮的沸点（约 −196 ℃）比液氧（约 −183 ℃）低，蒸发时氮气先分离出来，C 错；工业制氧气是物理变化，实验室制氧气是化学变化，原理不同，D 错。 17.【答案】A 【解析】木炭在氧气中剧烈燃烧、发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体（二氧化碳）；"蓝紫色火焰"是硫在氧气中燃烧的现象，"火星四射、黑色固体"是铁丝在氧气中燃烧的现象。 18.【答案】D 【解析】点燃红磷后伸入集气瓶的动作太慢，瓶内气体受热膨胀会逸出一部分，冷却后倒吸的水偏多，测定结果偏大。红磷不足、未冷却就读数、装置漏气都会使进入瓶内的水偏少，使结果偏小。 19.【答案】D 【解析】二氧化碳是空气的固有成分之一，本身不计入空气质量评价的主要污染物，"含二氧化碳就是被污染"的说法错误；A、B、C 说法均正确。 20.【答案】A 【解析】白磷足量才能把瓶内氧气消耗完全，减小误差，A 合理；t₁ 后气压显著增大是白磷燃烧放热使瓶内气体受热膨胀所致，且五氧化二磷是固体，B 错；t₁～t₂ 时段装置逐渐冷却，温度逐渐降低，C 错；t₃ 打开弹簧夹后，烧杯中的水被压入集气瓶，瓶内气体被压缩，体积变小，D 错。 二、填空题 21.（每空 1 分，共 8 空） （1）78；21 （2）氮气 （3）纯净物；混合物 （4）使食品与氧气（空气）隔绝，防止食品因氧化而变质（防腐） （5）沸点；没有 【解析】空气成分按体积计：氮气约 78%、氧气约 21%、稀有气体约 0.94%；冰和水是同种物质，冰水混合物是纯净物；分离液态空气利用液氮沸点低于液氧，没有新物质生成，属于物理变化。 22.（共 9 空；文字表达式空每空 2 分，其余每空 1 分） （1）白烟；红磷＋氧气 —点燃→ 五氧化二磷（文字表达式空，2 分） （2）①吸收生成的五氧化二磷，防止污染空气；②吸收热量，加快瓶内气体冷却 （3）冷却至室温；减小 （4）五分之一（或 21%） （5）氮气 （6）小 【解析】红磷燃烧生成五氧化二磷固体小颗粒，故为"白烟"而非"白雾"；打开弹簧夹的时机是红磷熄灭并冷却至室温后，过早打开会使结果偏小；瓶内氧气被消耗、压强减小，水被大气压压入瓶中，进入的水的体积即被消耗的氧气的体积，约占瓶内空气体积的五分之一。 23.（共 8 空；文字表达式空每空 2 分，其余每空 1 分） （1）蓝紫色；硫＋氧气 —点燃→ 二氧化硫（文字表达式空，2 分） （2）增大铁丝的受热面积，便于引燃铁丝并使其持续燃烧 （3）防止高温熔化物溅落，炸裂瓶底 （4）火星四射；黑色；铁＋氧气 —点燃→ 四氧化三铁（文字表达式空，2 分） （5）化合 【解析】硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰（在空气中是淡蓝色火焰）；铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射，生成黑色的四氧化三铁；铁与氧气是两种物质生成一种物质，属于化合反应。 24.（每空 1 分，共 7 空） （1）试管；集气瓶 （2）防止加热时高锰酸钾粉末随气流进入导管 （3）使试管受热均匀，防止试管因受热不均匀而炸裂 （4）把导管移出水面；水沿导管倒吸入热的试管，使试管炸裂 （5）氧气不易溶于水（且不与水反应） 【解析】本实验操作要点可概括为"查、装、定、点、收、离、熄"；试管口略向下倾斜、管口放棉花、结束时先撤导管后熄灯，都是为了防止试管炸裂或导管堵塞。 25.（每空 1 分，共 5 空） （1）分解 （2）A （3）不属于 （4）二氧化硫（或一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物、细颗粒物、臭氧，任写一种） （5）使用清洁能源（或工厂废气处理达标后排放、植树造林、绿色出行等，合理即可） 【解析】高锰酸钾受热"一变多"，属于分解反应；篝火木柴燃烧和烟花燃放都是剧烈的氧化（燃烧），动植物呼吸才是缓慢氧化；石蜡燃烧生成二氧化碳和水两种物质，不属于化合反应，但属于氧化反应。 三、实验探究题 26.（每空 1 分，共 10 空） （1）分解（产生氧气）的速率很慢（分解缓慢） （2）二氧化锰能加快过氧化氢分解的速率 （3）温度 （4）其他条件相同时，过氧化氢溶液的浓度越大，分解速率越快 （5）不变；迅速产生大量气泡（使带火星的木条复燃）；化学性质；催化 （6）过氧化氢 —二氧化锰→ 水＋氧气（或 H₂O₂ —二氧化锰→ H₂O＋O₂） （7）不需要加热，节约能源（或操作简便、便于控制反应速率等，合理即可） 【解析】对比实验需遵循"单一变量"原则：实验 1、2 只有是否加二氧化锰不同；实验 1、3 只有温度不同；实验 1、4 只有浓度不同。二氧化锰反应后质量不变、化学性质不变，仍能继续催化过氧化氢分解，符合催化剂"一变二不变"的特点。 四、计算题 27.（1）【答案】教室空气体积 280 m³，其中氧气 58.8 m³ 【解答】 解：教室内空气的体积：V（空气）＝10 m×8 m×3.5 m＝280 m³ 其中氧气的体积：V（氧气）＝280 m³×21%＝58.8 m³ 答：该教室内空气的体积为 280 m³，其中氧气的体积为 58.8 m³。 【解析】教室是长方体，体积＝长×宽×高；氧气体积＝空气体积×21%。评分：正确求出空气体积得 2 分，正确求出氧气体积得 2 分。 （2）①【答案】13.5 mL 【解答】 解：装置内气体总体积＝硬质玻璃管的容积＋注射器内气体体积＝50.0 mL＋20.0 mL＝70.0 mL 反应并冷却后剩余气体总体积＝50.0 mL＋6.5 mL＝56.5 mL 被消耗的氧气的体积＝70.0 mL−56.5 mL＝13.5 mL 答：被消耗的氧气的体积为 13.5 mL。 【解析】铜与氧气反应生成氧化铜（固体），铜不与氮气反应，气体体积的减少量就是被消耗的氧气的体积。评分：列出总体积计算得 1 分，求出 13.5 mL 得 1 分。 ②【答案】约 19.3% 【解答】 解：氧气的体积分数＝13.5 mL÷70.0 mL×100%≈19.3% 答：测得的空气中氧气的体积分数约为 19.3%。 【解析】注意分母是装置内气体总体积（70.0 mL），而不是注射器内气体的体积。评分：算式正确得 1 分，结果 19.3% 得 1 分。 （3）【答案】氮气 2 340 m³，氧气 630 m³ 【解答】 解：氮气体积＝3 000 m³×78%＝2 340 m³ 氧气体积＝3 000 m³×21%＝630 m³ 答：理论上可得到氮气 2 340 m³、氧气 630 m³。 【解析】按体积分数计算：所求气体的体积＝空气体积×该气体的体积分数。评分：氮气、氧气各 1 分。 学科网（北京）股份有限公司 $