第四单元 我们周围的空气 拔尖自主测评-【通成学典】2026-2027学年九年级上册化学拔尖特训(鲁教版·新教材)

拔尖特训·化学（鲁教版）九年级上 第四单元拔尖自主测评 ◎满分：100分◎时间：60分钟 一、选择题（每小题只有一个选项符合题意，每小题4分，共40分） 1.[2025淄博淄川期中]空气是一种宝贵的资源，下列说法正确的是 A.酥脆的饼干放置在空气中变软，说明空气中有氧气 B.液氮汽化吸热，医疗上可用液氮冷冻治疗 C.氧气的化学性质活泼，具有可燃性和氧化性 D.稀有气体通电时发出各种颜色的光，此过程属于化学变化 2.人坐在封闭拥挤的公交车内，有时会感到胸闷难受，那么此时测出空气中氮气的体积分数最可 能是 () A.78% B.21% C.3% D.0.94% 3.未来某天人类移居火星，生活离不开氧气。下列有关氧气的说法正确的是 ( A.结构：氧气变为淡蓝色液氧，发生了化学变化 B.性质：氧气易溶于水 C.现象：木炭在氧气中燃烧，发出红光，生成二氧化碳 D.转化：若条件允许，可利用火星上的二氧化碳来制取氧气 4.某些条件下，物质与氧气只发生缓慢的氧化反应。下列变化不属于缓慢氧化的是 ( A.食物的腐烂变质B.动植物的新陈代谢C.金属器皿的锈蚀 D.硫的燃烧 5.下列物质中，前者属于混合物，后者属于氧化物的是 A.自来水、高锰酸钾 B.煤、氧气 C.过氧化氢溶液、蒸馏水 D.冰水共存物、二氧化碳 6.对下列实验的分析，不合理的是 A.制取氧气时，始终收集不到较纯的氧气—装置漏气 B.细铁丝在氧气中燃烧时，将细铁丝绕成螺旋状的目的一增大细铁丝与氧气的接触面积 C.铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底炸裂一用于引燃的火柴过长 D.给试管里的固体加热时，试管炸裂一试管口未略向下倾斜 7.[2025福建模拟]某地市区和森林两处某时段的空气质量情况如表。下列分析错误的是 ( 地点 首要污染物 空气质量指数 空气质量指数级别 空气质量指数类别 市区 PM2,.5 121 三级 轻度污染 森林 15 一级 优 A.空气质量指数越大，空气质量指数级别越高，污染越严重 B.市区空气轻度污染的主要原因是PM2,5的含量高 C.森林中空气质量优的原因是空气中的二氧化碳含量低 D.提高市区绿化率能有效改善该市区的空气质量状况 60 第四单元我们周围的空气 8.家用制氧机的制氧原理是在水环境中，利用过碳酸钠分解制得H2O2,H2O2在MO2催化下产生 O2。图①是制氧装置图，图②是反应速率与反应物浓度在不同季节的关系图。下列说法不正确 的是 () 密封盖 102 夏季 水 冬季 过碳酸钠 二氧化锰 乙仓 反应物浓度 ① ② (第8题图) A.制氧机得到的氧气一定是不纯的 B.乙仓中的二氧化锰可以反复使用 C.夏天鱼缸氧气含量下降，可用该仪器救急 D.为保证制氧速率不变，夏季水位线应比冬季低 9.下列是根据一些实验事实推理出的影响化学反应的因素，其中推理不合理的是 选项 实验事实 影响化学反应的因素 A. 铁丝在空气中很难燃烧，而在氧气中能剧烈燃烧 反应物浓度 B. 碳在常温下不与氧气发生反应，而在点燃时能与氧气发生反应 反应温度 c 过氧化氢在常温下缓慢分解，而在加人二氧化锰后迅速分解 有无催化剂 D. 铜片在氧气中很难燃烧，铜粉在氧气中较易燃烧 反应物的种类 10.舒趋势创新实验化学小组发现食品包装中的脱氧剂能吸收氧气且反应后只生成固 体，于是利用如下实验测定空气中氧气的含量。 M 空气 0 88888888☐ MN剩余气体 0 水滴 有机玻璃管食品脱氧剂橡皮塞 水滴有机玻璃管食品脱氧剂橡皮塞 甲 乙 (第10题图) 取一根有机玻璃管，用橡皮塞将一端密封。将食品脱氧剂颗粒迅速装入有机玻璃管，立即向管 口注入一滴水将其密封，水滴的右端标为M,弹动玻璃管使颗粒分布均匀且紧密，脱氧剂的左端 标为O,如图甲所示。水平滚动玻璃管，使颗粒平铺在玻璃管中，静置至水滴不再移动，水滴的 右端标为N,如图乙所示。用刻度尺测量出OM段和ON段的长度分别为L1和L2。下列说法 正确的是 () A.在方便操作的前提下，实验中使用的玻璃管越粗，实验结果越准确 B.若忽略反应前后食品脱氧剂体积的变化，上述实验测得空气中氧气的体积分数为 1×100% C.若反应后食品脱氧剂的体积变大，会使测得空气中氧气的体积分数偏小 D.若食品脱氧剂在装入有机玻璃管之前吸收了氧气，会使测得空气中氧气的体积分数偏大 61 拔尖特训·化学（鲁教版）九年级上 二、非选择题（共60分） 11.(12分)如图所示是从空气中制取相关气体的流程图，请据此回答下列问题： (1)工业上常利用液态空气中各成分的 不同，分离液态空气制取氧气，该过程中发生的 变化属于 (填“物理”或“化学”)变化。 (2)食品包装袋中充入氮气可延长食品的保质期，原因是 ；上述流程中涉 及利用空气中的氮气生产氮肥硝酸铵的过程，过程I发生的是 (填“化合”或“分解”)反 应，标出生成的硝酸铵中氮元素的化合价： (3)氩气的化学性质不活泼，与其原子的核外电子排布，特别是 有关。 -N. 一定条件NH国 空低温 液 蒸发 气高压 0 红磷 木炭 NH,NO. 氩气等 水 (第11题图) (第12题图) 12.(12分)关闭弹簧夹a、b、c,使过量的红磷和木炭分别在盛有空气的等容积的甲、乙两瓶中同时燃 烧，燃烧停止后冷却至室温，实验装置如图所示。 (1)若打开弹簧夹a、c,则观察到的现象是 ,原因是 (2)若打开弹簧夹b、c,则观察到的现象是 ,原因是 (3)若打开弹簧夹a、b、c,则观察到的现象是 ,原因是 13.(16分)根据如图所示的实验装置，回答下列问题。 ●)① (第13题图) (1)写出仪器①的名称： (2)实验室用高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气，可选用的发生装置是 (填字母)，装入 试剂后还需在试管口塞 ,其作用是 ;该反应的文字表 达式为 ；当用C装置收集完气体后，测得气体 纯度明显偏低，原因可能是 (填序号)。 ①高锰酸钾中混入了二氧化锰 ②收集前，集气瓶中未装满水 ③收集后，集气瓶中仍有少量水 ④导管口刚有气泡冒出就立即开始收集 (3)硫化氢(HS)是一种无色、有臭鸡蛋气味的气体，密度比空气的大，易溶于水。实验室中可 以用硫化亚铁(FS)固体和稀硫酸在常温下反应来制取硫化氢，选用的装置组合为（填 字母)；如果用F装置收集硫化氢，那么气体应从 (填“a”或“b”)端管口通入。 62 第四单元我们周围的空气 14.(20分)催化剂在化学反应中起着非常重要的作用，某兴趣小组的同学进行了如下探究。 探究一：催化剂的选择 已知氯酸钾在二氧化锰作催化剂和加热的条件下分解生成氯化钾和氧气。研究表 明，许多金属氧化物对氯酸钾的分解也有催化作用。分别用下列金属氧化物作催化 剂，氯酸钾开始反应时和剧烈反应时的温度如表所示。 催化剂的名称 氧化铁 氧化铝 氧化铜 氧化镁 开始反应时的温度/℃ 470 515 305 490 剧烈反应时的温度/℃ 490 540 350 545 (1)上述实验中，从实验结果来看，最好选用 作催化剂。 探究二：对氧化铜与二氧化锰的催化效果进行比较。 用图甲装置进行实验，均以生成25L气体为准，实验数据如表所示（影响实验的因素均已忽略）。 过氧化氢溶液 w回T 活塞 锰 剂 红墨水 时间/s 甲 丙 (第14题图) 实验序号 氯酸钾的质量/g 催化剂的质量及种类 待测数据 ① 2.45 ② 2.45 0.51g二氧化锰 6 ③ 2.45 0.51g氧化铜 (2)上述实验中的“待测数据”是 。若b (填“>”“<”或“=”)c,则该温度下氧化铜对氯酸钾分解的催化效果更好。 探究三：氧化铜与二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果对比。 小妮同学用如图乙所示的装置进行了两次实验，在小试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化 锰，分别将注射器内盛有的等体积、等浓度的过氧化氢溶液全部注入小试管中，利用注射器收集 氧气，收集到氧气的体积和所需时间的关系如图丙所示。 (3)装入试剂前检查图乙装置的气密性的方法是 :实验开始时注入过氧化氢溶液的方法是 (填字 母)，另一种方法除了误差较大外，还可能造成的后果是 A.快速推注射器活塞 B.缓慢推注射器活塞 (4)实验中造成U形管内红墨水液面左低右高的原因可能是 (5)观察图丙除了能得出二氧化锰的催化效果比氧化铜好外，还能得出的结论是 (6)分析用氧化铜作催化剂的反应，t1~t2s反应速率逐渐变 (填“大”或“小”)，原因是 ●“答案与解析”见P28 63的原因是产生氧气并且放热。(8)由图戊可知，随着平菇 片数的增加，反应速率加快，但是最终生成氧气体积相等， 则可初步说明平菇是过氧化氢溶液反应的催化剂。(9)图 戊中所用平菇数量不同，则说明催化剂质量也能影响化学 反应速率。(10)还可探究催化剂的形状对催化效果的影响。 跨学科实践活动2基于特定需求设计 和制作简易供氧器 1.1D过氧化氢三氧化锰水十氧气(2)M剂（过碳酸 钠)、N剂（二氧化锰）(3)不易溶于水(4)氧气的浓度 不高(5)①过碳酸钠是固体，便于储存和运输②从产 生氧气曲线看，过碳酸钠产生氧气更持久（合理答案均可） (6)cab(7)在B装置中加分液漏斗或长颈漏斗（合理答 案均可)(8)医疗急救吸氧（合理答案均可）(9)密封 防潮（合理答案均可） 〔解析)(1)根据题中条件可知，制氧原理的第二步产生氧 气，即过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气， 文字表达式为过氧化氢三氧化锰水十氧气。(2)制氧剂 加入顺序：先加水，然后加M剂（过碳酸钠），再加N剂（二 氧化锰)。因为过碳酸钠遇水生成过氧化氢，再加二氧化 锰催化分解。(3)氧气能从加湿过滤仓中逸出，是因为氧 气不易溶于水。(4)一开始看到反应仓内产生气泡，此时 在氧气出口处排出的气体中含有装置内原来存在的空气 以及反应仓、加湿过滤仓中带出的水蒸气，氧气浓度不高， 不能使带火星的木条复燃。因此在看到反应仓内产生气 泡后，马上将带火星的木条放在氧气出口处，却没有看到 带火星的木条复燃。(5)①从试剂状态看，固体比液体更 便于储存和运输。②从产生氧气曲线看，过碳酸钠产生氧 气更持久。(6)根据图丙可知，B为反应的发生装置，氧气 从A装置的a口进入，加湿后从b口排出。则该氧气发生 器的连接顺序是cab。(7)为避免提前启动，可在B装置中 加分液漏斗或长颈漏斗，控制液体加入时机和量。(8)生 活中氧气用途：医疗急救吸氧、高原补氧、鱼缸增氧等。 (9)过碳酸钠遇水可分解，所以在保存时应密封保存，且 防潮。 第四单元拔尖自主测评 1.B酥脆的饼干放置在空气中变软，是因为吸收了空气 中的水蒸气，而不是因为氧气，故A错误；液氮汽化时会吸 收大量的热，因此医疗上可以用液氮冷冻治疗，故B正确； 氧气具有氧化性和助燃性，没有可燃性，本身不可燃，故C 错误；稀有气体通电时发出各种颜色的光，此过程没有新 物质生成，属于物理变化，而不是化学变化，故D错误。 2.A空气中各成分的体积分数分别是氮气大约占空气体 积的78%、氧气大约占空气体积的21%、氩气大约占空气 体积的0.934%、二氧化碳大约占空气体积的0.038%、其 他气体大约占0.002%；在封闭拥挤的公交车内，虽然人员 呼吸会使氧气含量减少、二氧化碳等气体含量增加，但氮 气的体积分数不会发生明显改变，仍然约为78%。所以此 时测出空气中氮气的体积分数最可能是786。 3.D如果条件允许，可以利用火星上的二氧化碳来制取 氧气，是因为反应前后元素种类不变，二氧化碳中含有氧 元素，D正确。 4.D硫的燃烧，是与氧气发生的剧烈的发光、放热的氧化 反应，不属于缓慢氧化，D正确。 5.C自来水属于混合物，高锰酸钾中含有三种元素，不属 于氧化物，A错误；煤属于混合物，氧气属于单质，B错误； 过氧化氢溶液属于混合物，蒸馏水属于氧化物，C正确；冰 水共存物属于纯净物，二氧化碳属于氧化物，D错误。 6.C制取O2时，装置漏气可能会导致始终收集不到较 纯的O2,A合理；细铁丝在氧气中燃烧时，将细铁丝绕成螺 旋状的目的是增大细铁丝与氧气的接触面积，B合理；铁丝 燃烧放出大量的热，若集气瓶内没有放少量水或铺一层细 沙，反应生成的高温熔融物直接溅落在集气瓶底，瓶底会 炸裂，而用于引燃的火柴过长则可能造成铁丝不能燃烧，C 不合理；给试管里的固体加热时，试管口未略向下倾斜可 能会使试管炸裂，D合理。 7.C根据空气质量指数的定义，空气质量指数越大，空气 质量指数级别越高，说明污染越严重，空气质量状况越差， A正确；从表格中可以看到市区的空气质量指数级别为三 级，空气质量指数类别为轻度污染，首要污染物是PM5, 所以市区空气轻度污染的主要原因是PM5的含量高，B 正确；森林中空气质量优的原因是空气中的污染物少，C错 误；提高市区绿化率，可以净化空气，防风固沙，能有效改善 该市区的空气质量状况，D正确。 8.D制氧机得到的氧气是从水中逸出的，因此其中还含 有少量的水蒸气，选项说法正确，A不符合题意；二氧化锰 是该反应的催化剂，在化学反应前后其质量和化学性质不 变，因此乙仓中的二氧化锰可以反复使用，选项说法正确， B不符合题意；夏天温度升高，氧气在水中溶解的量变少， 为保障鱼缸中的鱼正常呼吸，可用该仪器制得的氧气给鱼 缸中的鱼供氧，选项说法正确，C不符合题意；由图②可知， 在反应物浓度相同的情况下，温度越高，反应速率越快，夏 季温度高，过碳酸钠分解制氧气的反应速率快，产生相同 量的氧气所需时间短，为了使反应平稳进行，夏季水位线 应比冬季高一些，选项说法不正确，D符合题意。 9.D铁丝在空气中很雄燃烧，而在氧气中能剧烈燃烧，说 明化学反应的发生难易与反应物浓度有关；碳在常温下不 与氧气发生反应，而在点燃时能与氧气发生反应，说明温 度影响化学反应的进行；过氧化氢在加人二氧化锰后迅速 分解，说明催化剂能增大过氧化氢的分解速率，A、B、C项 的推理均合理。铜片在氧气中很难燃烧，铜粉在氧气中较 易燃烧，是因为铜粉与氧气的接触面积比铜片与氧气的接 触面积大，铜片与铜粉是同一种物质，D项的推理不合理。 10.C在方便操作的前提下，实验中使用的玻璃管越细， 实验数据越精确，实验结果越准确，A错误。若忽略反应 前后食品脱氧剂体积的变化，上述实验测得空气中氧气的 体积分数为L×100%,B错误。若反应后食品脱氧 L 剂的体积变大，会导致测量出ON段的长度偏大，则会使 测得空气中氧气的体积分数偏小，C正确。若食品脱氧剂 在装人有机玻璃管之前吸收了氧气，会造成吸收的氧气的 体积偏少，会使测得空气中氧气的体积分数偏小，D错误 11.(1)沸点物理(2)氮气的化学性质不活泼（或氮气 化学性质稳定等合理答案均可)化合NH,NO (3)最外层电子数 〔解析)(1)工业上制取氧气采用的是分离液态空气法，是 利用空气中各成分的沸点不同，该过程中没有新物质生 成，发生的是物理变化。(2)因为氮气的化学性质不活泼， 故可以在食品包装袋中充人氮气以延长食品的保质期；过 程I是氮气和氢气在一定条件下生成氨气，符合“多变一” 的特点，属于化合反应：元素化合价的表示方法：确定化台 物中所要标出的元素的化合价，然后在化学式中该元素的 正上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，所以 硝酸铵中氨元素的化合价可表示为NH,NO3。(3)元素 的化学性质主要取决于原于的最外层电子数。 12.(1)烧杯中的水进人甲瓶中红磷与氧气反应生成五 氧化二磷固体，甲瓶中压强减小(2)无明显现象木炭 与氧气反应生成二氧化碳气体，乙瓶中压强无明显变化 (3)烧杯中的水进入甲、乙两瓶中红磷燃烧消耗氧气，装 置中总压强减小 〔解析)(1)燃烧停止后冷却至室温，由于红磷与氧气反应 生成五氧化二磷固体，甲瓶中压强减小，因此打开弹簧夹 a、c,水会进人甲瓶中。(2)若打开弹簧夹b、c,由于木炭与 氧气反应生成二氧化碳气体，乙瓶中压强无明显变化，因 此无明显现象。(3)若打开弹簧夹a、b、c,由于红磷与氧气 反应生成五氧化二磷固体，因此整个装置中的氧气含量减 少，使装置内总压强减小，则水会进入甲、乙两瓶中。 13.(1)长颈漏斗(2)A一团棉花防止高锰酸钾粉末 进人导管，造成堵塞高锰酸钾加热锰酸钾+二氧化锰十 氧气②④(3)BD(或BF)a 〔解析)(2)实验室用高锰酸钾制取并收集较纯净的氧气， 发生装置应选用固体加热型，可选用A装置作发生装置； 为了防止高锰酸钾粉末进人导管，造成堵塞，装人试剂后 还需在试管口塞一团棉花；高锰酸钾在加热的条件下生成 锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文宇表达式为高锰酸钾 加热锰酸钾+二氧化锰十氧气：当用C装置收集完气体后， 测得气体纯度明显偏低，原因可能是收集前集气瓶中未装 满水或导管口刚有气泡冒出就立即开始收集。(3)实验室 中可以用硫化亚铁(FS)固体和稀硫酸在常温下反应来制 取硫化氢，发生装置应选用固液常温型，适合用B装置作 发生装置；硫化氢的密度比空气的大，易溶于水，可用D装 置或F装置来收集；如果用F装置来收集硫化氢，那么气 体应从a端管口通人。 14.(1)氧化铜(2)收集25mL氧气所需的时间> (3)将装置中的大试管放入热水中，若注肘器的活塞向外 移动，U形管内的左侧液面降低，右侧液面升高，则说明该 装置的气密性良好（合理答案均可）A不易将过氧化氢 溶液全部推入小试管中(4)过氧化氢分解时放热，使大 试管中的压强大于外界大气压(5)催化剂不影响生成氧 气的质量（合理答案均可）(6)小过氧化氢溶液的浓度 逐渐降低 〔解析)(1)根据表格中的数据可知，氯酸钾的分解温度最 低的是用氧化铜作催化剂时。(2)要比较反应速率的大 小，可以通过对比收集相同体积的氧气所需时间的长短， 所以“待测数据”是三种情况下收集25mL氧气所需的时 间：根据“该温度下氧化铜对氯酸钾分解的催化效果更好” 可知，在相同条件下，用氧化铜作催化剂时收集25mL氧 气所需时间比用二氧化锰作催化剂时收集25mL氧气所 需时间短，故b>c。(3)装入试剂前检查图乙装置气密性 的方法是连接好装置后，将装置中的大试管放人热水中， 若注射器的活塞向外移动，U形管内的左侧液面降低，右 侧液面升高，则说明该装置的气密性良好。实验开始时注 入过氧化氢溶液的方法是快速推注射器活塞，否则不易将 过氧化氢溶液全部推人小试管中。(4)过氧化氢分解生成 氧气的同时放出热量，使大试管内压强大于外界大气压， 造成U形管内红墨水左侧液面下降，右侧液面上升 (5)由图丙可知，当反应结束时，等体积、等浓度的过氧化 氢溶液生成氧气的体积相等，说明催化剂不能改变生成氧 气的质量。(6)图丙中t,~t2s氧化铜的曲线逐渐变平缓， 说明反应速率逐渐减小，这是因为随着反应的进行，过氧 化氢溶液的浓度在不断降低。