第四单元我们周围的空气单元练习-2026-2027学年九年级化学鲁教版上册

(尖子生篇)2026-2027学年上学期初中化学鲁教新版九年级第4单元练习卷 一．选择题（共10小题） 1．氧气是一种化学性质比较活泼的气体，能与许多物质发生反应。以下关于硫在氧气中燃烧的描述正确的是（　　） A．该反应属于化合反应 B．硫的燃烧是缓慢氧化 C．燃烧时产生无色无味的气体 D．燃烧时发出微弱的淡蓝色火焰 2．分析以下广州市环境空气主要污染物浓度表，下列说法错误的是（　　） 污染物种类 PM2.5（μg/m3） PM10（μg/m3） 二氧化硫（μg/m3） 臭氧（μg/m3） 2024年 21 37 6 146 2023年 23 41 6 159 浓度限值 二级 35 70 60 160 一级 15 40 20 100 注：PM2.5指粒径小于等于2.5μm的颗粒物、PM10指粒径小于等于10μm的颗粒物。 ——摘录自2023年、2024年《广州市生态环境状况公报》 A．2024年广州市环境空气主要污染物中，浓度高于一级限值的有PM2.5、臭氧 B．空气中二氧化硫的浓度为6μg/m3，则1m3空气中至少含硫元素6μg C．2024年空气污染程度整体比2023年减缓 D．积极植树、种草能降低空气污染物的浓度 3．为探究铜的化学性质，某同学借助氧气传感器在密闭装置中进行下图所示实验，观察实验现象并分析氧气含量随时间变化的曲线图。其中终点D（203，6.15%）表示时间为203秒时，装置中氧气含量为6.15%。结合图示判断下列说法错误的是（　　） A．加热前的空气样品中氧气含量为20.99% B．铜在加热条件下能与氧气发生化学反应 C．拐点C至终点D所对应的时间范围内，装置内物质的总质量逐渐减少 D．通过现象证据和数据证据，可以从定性和定量的视角分析得出合理解释 4．空气是人类赖以生存的主要资源，我们应该保护它。下列关于空气及其成分说法不正确的是（　　） A．空气中氧气与氮气的体积比约为1：4 B．目前计入空气质量评价的污染物包括SO2、CO2、NO2、O3等 C．氮气可用于作食品保护气，因为氮气常温下化学性质稳定 D．为改善空气质量，提倡“绿色出行”，以公共交通工具为主 5．某兴趣小组在跨学科实践课上制作了如图简易化学“制氧机”，下列说法不正确的是（　　） A．甲中试剂应选用H2O2溶液和MnO2 B．氧气从乙中逸出是因为其不易溶于水 C．乙中的水能使产生的氧气具有一定湿度 D．该装置可持久、平稳地制得氧气 6．“极目一号”Ⅲ型无人浮空艇是我国重要的新型科研平台，其升空高度达到海拔9050米，创造了浮空艇原位大气科学观测海拔最高的世界纪录。下列说法正确的是（　　） A．9050米的高空中空气稀薄，氧气含量几乎为零 B．浮空艇的填充气的密度应与空气密度接近 C．氦气比氢气更适合作浮空艇的填充气 D．为保证艇体强度，制造材料的密度越大越好 7．下列各图反映的是实验室用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气的关系图（横坐标为加热时间t），其中不正确的是（　　） A．生成氧气的质量与加热氯酸钾和二氧化锰的混合物的时间关系 B．二氧化锰在固体混合物中质量变化情况 C．加热氯酸钾的对比情况：a添加了二氧化锰，b未添加二氧化锰 D．二氧化锰在固体混合物中质量分数的变化情况 8．随着《中国机长》的热播让我们知道了在2018年的中国发生了这么大的事件，全机组工作人员九人，乘客119 人，在遇到如此大的危险的情况下，能顺利返航，安全迫降，绝对可堪称大奇迹，下面说法正确的是（　　） A．飞机在飞行过程中也会产生空气污染物，如二氧化碳 B．飞机上采用氮气充航标灯，利用其在通电时能发出不同颜色的光 C．飞机以氧气作为燃料，通过其燃烧为飞机飞行提供能量 D．飞机在发生危险时，氧气面罩是必不可少的，现代飞机已经改用固态氧源来制得氧气，如氯酸钠这种固态物质通过一系列反应产生氧气，此过程为化学变化 9．化学学习小组的同学按如图所示进行实验，容器中涌出的柱状泡沫被形象地称为“大象牙膏”，下列说法正确的是（　　） A．过氧化氢分解产生两种单质 B．催化剂能使生成物的量更多 C．大象牙膏是一种“泡沫灭火剂” D．该反应所涉及的物质中，氧元素的化合价有3种 10．做实验一定要注意先后顺序，如果先后顺序错误，可能会导致实验失败，甚至产生严重后果。下列有关用高锰酸钾制取氧气的实验操作中，先后顺序正确的是（　　） A．检查装置的气密性时，先用手握紧试管的外壁，再把导管放入水中 B．加热时，先对试管进行预热，再对准试剂部位进行加热 C．先将高锰酸钾装入试管，再检查装置的气密性 D．当导管口有气泡出现时，就可以开始收集 二．填空题（共5小题） 11．空气是一种重要的资源，应从多角度认识空气。 （1）如图为模拟工业制氧气的微观示意图（已知同温同压下，气体体积比等于分子个数比）： ①据图分析：“”表示的分子是 ________ 。 ②液态空气分离过程中，其分离的依据是利用氮气、氧气的 _______ 不同；工业上制氧气的过程属于 _______ （填“物理”或“化学”）变化。 （2）自然界中氧循环如图所示： ①由图可知，自然界中氧气产生的主要途径有 _________ （写一条即可，下同），氧气消耗的主要途径有 _______________ 。 ②下列说法中正确的是 _______ （填字母序号）。 A．空气中的氧气含量永远不变 B．空气中的氧处于动态平衡 C．氧气有百利而无一害 D．氧元素在自然界中既有单质，又有化合物 （3）如表为某监测点监测到当天的空气质量状况，请依据表格回答问题： 污染项目 PM2.5 PM10 SO2 CO NO2 污染指数 69 95 9 0.8 42 ①污染指数越大，危害越大，该监测点的空气中危害最大的污染项目是 _________ 。 ②如图为一款新型环保车，可通过360°旋转的“大炮筒”向四周喷水，从而缓解极端恶劣天气给人们带来的不适。这款环保车喷水的作用是 _________________ 。 12．某化学兴趣小组进行“空气中氧气含量的测定”实验探究。请根据实验回答下列问题。 （1）图1、2为利用红磷测定空气中氧气含量的实验装置，在装入药品前必须先 ____________ 。红磷燃烧的文字或符号表达式为 ____________________ 。 （2）用图1装置进行测定，实验结束打开止水夹后，烧杯中的水能够进入到集气瓶的原因是 _________________ 。 （3）为了改善图1装置的不足，该兴趣小组将实验装置改进成如图2所示。实验开始前，活塞位于25刻度线处，实验结束冷却到室温，可观察到活塞大约停在 _______ 处。改进后的实验设计的优点是 ________________ （一条即可）。得出结论：氧气约占空气总体积的 _________ 。 （4）小明认为该实验还可以把药品更换为铜粉，用图3装置进行测定。用该装置进行测定，实验过程需要来回推拉注射器，其目的是 ____________________ 。 13．“宏观辨识与微观探析”是化学学科的核心素养之一、请按题目要求回答问题。 （1）下列物质属于单质的是 _______ ；属于氧化物的有 _______ （填序号）。 ①冰水混合物 ②稀有气体 ③铜 ④二氧化碳 ⑤高锰酸钾 ⑥液氧 （2）用“”和“”表示不同原子，如图所示是某些粒子的示意图，请填空（填序号）。 ①由原子直接构成的单质是 _____ ； ②化合物是 _____ 。 14．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。 （1）实验1：取10mL、4%过氧化氢溶液与0.2g粉末状二氧化锰反应。 （2）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 实验2：取10mL、4%过氧化氢溶液与 ________ g粉末状氧化铁反应。 （3）该实验可以依据相同时间 ____________________ （填实验现象），得出结论：二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果比氧化铁好。 （4）写出二氧化锰作为催化剂加速过氧化氢分解的表达式 ____________________ 。 （5）实验过程中发现U型管内左侧液面下降，右侧液面上升，原因是该反应 _______ （填“放热“或“吸热”）。 （6）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： ①初始时氧气的体积分数不为0，原因是 ____________________ 。 ②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 ____________________ 。 15．李明查阅资料发现五氧化二磷有毒，在图1的启发下设计了如图2所示的实验，用于测定空气中O2的含量（已知铜粉在加热条件下能与氧气反应生成黑色固体氧化铜）。回答下列问题： （1）图2实验中需要提供足量的 _______ （填“铜粉”或“空气”）；在实验中反复推拉注射器活塞的目的是 ________________ 。反应的文字表达式为 ____________________ 。 （2）图3利用传感技术实时测定了图1实验过程中压强变化情况。解释图中CD段压强变化的原因是 ____________________ 。 （3）室温下，图2实验测定的数据如表（在气球完全干瘪的状态下测量注射器内气体的体积）； 硬质玻璃 反应前注射器 反应后注射器 管的体积 中空气的体积 中气体的体积 50.0mL 20.0mL 6.5mL 实验测得空气中O2的体积分数为 __________ （保留到小数点后一位）。 （4）图2实验的优点是 ____________________ （答一点）。 三．实验题（共3小题） 16．小明用如图所示装置进行实验，测定出空气中氧气的含量。 （1）加热图2中的铁丝，反应结束后，打开止水夹，最终注射器活塞移至约 _________ 刻度处。实验结束，集气瓶中剩余气体的主要成分是 _______ （填化学式）。若白磷量不足，则会导致测量结果 _______ （填“偏大”或“偏小”或“不变”）。 （2）关于上述实验，下列叙述错误的是 _____ （填序号）。 A.图2中瓶内空气的体积约为200mL B.加热铁丝的目的是引燃铜匙中的白磷 C.白磷的作用是消耗图2中瓶内的O2 D.为保证测量的准确性，反应结束后，应立即打开止水夹 【优化与实验】同学们利用以上装置多次实验，测量结果均偏小。经讨论后，取足量白磷采用图3装置进行实验，记录并处理数据分别如图4、图5。 （3）图4中氧气含量从8.05%上升到9.26%，原因可能是 ____________________ 。 （4）图5中BC段压强增大，原因是 ____________________ 。 【反思与交流】 （5）上述实验中的白磷和五氧化二磷有毒，对环境“不友好”。结合实验原理和试剂弊端，可选择的替代试剂有 _______ （写一种）。 17．请结合如图回答问题： （1）仪器名称：①________ ，②_________ 。 （2）实验室用A装置制取并收集O2，反应的符号表达式为 ____________________ ，可用E装置收集的理由是 ____________ 。 （3）已知实验室制H2可用锌粒和稀硫酸反应制取，H2难溶于水，且密度比空气小。则制取H2可选用的发生装置是 _____ ，若用C装置收集H2，气体应从 _____ （填“a”或“b”）管通入。 （4）某小组设计如下对比实验比较MnO2、CuO对过氧化氢分解的催化效果。所用实验装置如图Ⅰ所示。在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰，利用注射器收集氧气，收集到氧气的体积和时间关系如图Ⅱ所示。 ①实验中造成U型管内红墨水液面左低右高的可能原因是 ____________________ 。 ②对过氧化氢分解催化效果较好的催化剂是二氧化锰，其催化反应的符号表达式是 ____________________ 。该发生装置的优点是：______________ 。 ③由氧化铜催化的反应，t1﹣t2时间段反应速率逐渐变慢。原因是 ____________________ 。 18．某小组同在开展“测定空气里氧气含量”的探究活动时，利用课本装置多次实验，水面均未上升到1等份。经讨论后，分别取足量红磷、白磷采用图1数字化装置进行实验，记录并处理数据分别如图2、图3。 （1）图2中氧气含量从8.05%上升到9.26%，可能的原因是 ____________________ 。 （2）图3中BC段压强增大，原因是 ____________________ 。 【反思与交流】 （3）利用课本装置多次实验，水面均未上升到1等份，根据本实验的探究分析可知原因是 ____________________ 。 【实验改进】为提高测定空气中氧气含量实验的精确度，兴趣小组又对实验进行了创新改进。 ①取一根玻璃管用橡皮塞将一端密封； ②将食品脱氧剂粉末迅速装入玻璃管，立即向管口注入一滴水将玻璃管密封，水滴的下端标为A，弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀且紧密，脱氧剂的上端标为0，如图4甲所示； ③水平滚动玻璃管，使食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中，静置至水滴不再移动时，水滴的右端标为B，如图4乙所示； ④测量出段和段的长度，并计算出和的比值，将数据记录在表格中。 实验 AO/mm AB/mm AB/AO 数据 525.5 110.0 0.2093 （4）若把AO看作空气的体积，则AB相当于 __________ 。根据表格中的实验数据，可知空气中氧气含量为 __________ （用百分数表示，结果精确到0.1%）。 （5）实验步骤②中，如果玻璃管内的脱氧剂粉末分布不够紧密，会使实验结果 _______ （“偏大”或“偏小”或“不变”）。 （6）实验步骤③中，将食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中的目的是 ____________________ 。 （7）根据实验原理，在方便操作的前提下实验中使用的玻璃管越 _____ （选填“粗”或“细”）实验结果越准确。 四．推断题（共1小题） 19．如图是有关氧气化学性质的部分知识网络图（反应条件已略去）据图回答下列问题： （1）反应①主要现象为 _______________ ；该反应的能量转化方式是 ________________ 。 （2）反应②主要的反应现象是 _______________ 。 （3）反应③的文字或符号表达式是：____________________ ，观察到的现象是 ____________________ ；实验时要在集气瓶底部铺一层细沙或装少量水的原因是 ____________________ 。实验时若没有观察到应有的现象，请分析此实验失败的可能原因 __________________ 。 （4）反应①﹣③有许多共同点，请列举其中一点：____________________ 。 五．科学探究题（共2小题） 20．【科学探究】 化学兴趣小组对“测定空气中氧气的含量”实验进行探究，并基于证据进行推理分析。 （一）氧气是参与“氧循环”的重要物质。 （1）空气成分中，体积分数最大的气体的化学式为 _______ 。 （2）若测出空气中氧气体积分数小于，可能的原因是 _______________ （答一点）。 （3）利用图1装置测定空气中氧气含量并结合传感器技术，测得实验过程中容器内气体压强、温度的变化趋势如图2所示，请结合实验原理，解释BC段气体压强变化的原因：______________ 。 （二）Ⅰ：用红磷测定空气中氧气的含量 （4）图1中红磷在空气中燃烧的反应的文字或符号表达式：____________________ 。 集气瓶中的水的作用是加快装置降温和 ____________ 。 Ⅱ：镁条可以在空气中燃烧，用镁条代替红磷测定空气中氧气的含量。 （5）某同学进行图2所示实验时发现，产物中有少许黄色固体。 【提出问题】黄色固体是什么呢？ 【查阅资料】 ①Mg+O2MgO（白色固体） ②Mg+N2Mg3N2（黄色固体） ③MgN2可与水反应生成氨气，氨气能使酚酞溶液变红 【做出猜想】黄色固体为氮化镁（Mg3N2）。 【实验过程】进行图3所示实验：取燃烧产物于烧杯B中，加入适量水，然后用大烧杯罩住小烧杯A和B。 【实验结论】观察到的现象 ____________ ，据此可推断燃烧产物中含氮化镁。 【反思交流】进行图2所示实验时，在确保规范操作的前提下，该同学所测得的空气中氧气的体积分数 _______ （填“大于”“小于”或“等于”）。 21．人类生活离不开氧气。 Ⅰ．探究人体呼吸作用 下表为某同学测量的呼吸前后部分气体组成的实验数据（通常状况）。 物质 吸入空气（体积分数/%） 呼出气体（体积分数/%） N2 78 75 O2 21 16 CO2 0.039 4 （1）人体呼吸时消耗O2产生CO2，该过程_______ 能量（填“吸收”或“释放”）。氮气在呼吸前后体积几乎不变。实验中呼出气体的总体积_____ 吸入空气的总体积（填“＞”“＝”或“＜”）。 Ⅱ．选择合适的试剂和装置制取氧气 （2）过碳酸钠制氧。某款家用制氧机利用两种化学药剂：过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2）和二氧化锰同时加入水中制取氧气，装置如图﹣1所示。 ①制氧机工作时发生了两步反应，其中第一步：过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2）溶于水生成Na2CO3和H2O2，请写出第二步反应的文字或符号表达式____________________ 。 ②图中“加湿过滤仓”的原理与下列_____ （填字母）装置类似。 （3）渗透膜法制氧。利用膜材料对气体分子的选择性渗透作用，在一定压力下，让空气通过氧气分离膜，可得到富氧空气，如图﹣2所示。 ①空气通过氧气分离膜时，氮分子渗透速率_____ （填“＞”或“＜”）氧分子渗透速率。 ②将通过氧气分离膜的气体收集在集气瓶中，证明瓶中收集到的气体是富氧空气的方法为____________________ 。 （4）分子筛制氧。某品牌家庭制氧机是利用分子筛制氧，空气经过分子筛时氮气被吸附、氧气通过，从而获得高浓度的氧气。分子筛制氧的原理类似化学实验中的_______ （填操作名称），该过程属于_______ （填“物理”或“化学”）变化。 （5）氧烛制氧。氧烛制氧是密闭空间紧急供氧技术。一种氧烛主要含NaClO3，还有少量铁粉。其产氧原理为：触发铁粉燃烧，使NaClO3分解。 已知： ①氧烛在使用时的产氧率明显低于理论值的原因可能是____________________ 。 ②氧烛在使用时，NaClO3在250℃左右即开始产氧，且速率较快。其原因可能是____________________ 。 （6）空间站制氧。基于图4所示原理，研制的氧气循环再生组件成功应用于我国天宫空间站。反应①需要在催化剂和加热的条件下才能发生，写出该反应的文字或符号表达式____________________ ，氧气循环再生过程需要定期补充一定量的物质是________ （填化学式）。 (尖子生篇)2026-2027学年上学期初中化学鲁教新版九年级第4单元练习卷 参考答案 一．选择题（共10小题） 1．A； 2．B； 3．C； 4．B； 5．D； 6．C； 7．D； 8．D； 9．D； 10．B； 二．填空题（共5小题） 11．氧分子 ； 沸点 ； 物理 ； 光合作用 ； 呼吸作用（合理即可） ； BD ； PM10 ； 减少空气中的可吸入颗粒物 ； 12．检查装置气密性 ； 红磷+氧气五氧化二磷或P+O2P2O5 ； 瓶内氧气消耗导致气压减小 ； 20 ； 实验结果更准确或更环保 ； 五分之一 ； 增强气体流动，使氧气反应更彻底 ； 13．③⑥ ； ①④ ； B ； D ； 14．A ； 0.2 ； 利用二氧化锰收集的氧气比利用氧化铁时间的氧气多 ； 过氧化氢水+氧气或H2O2H2O+O2 ； 放热 ； 烧瓶中含有空气，空气中含有氧气 ； 二氧化锰 ； 氧气体积分数达到32%时，利用二氧化锰作催化剂需要时间较短 ； 15．铜粉 ； 尽可能消耗装置中的氧气 ； ； 红磷燃烧消耗集气瓶中的氧气，且温度逐渐降低到室温，使集气瓶中压强减小 ； 19.3% ； 装置始终密闭，实验更环保，实验结果更准确 ； 三．实验题（共3小题） 16．60mL ； N2 ； 偏小 ； D ； 白磷燃烧放出热量，使瓶内部分气体受热膨胀逸出，冷却后，气体混合均匀，导致氧气含量上升 ； 白磷燃烧放出大量的热，使瓶内气体受热膨胀，压强增大 ； 铜粉 ； 17．酒精灯 ； 分液漏斗 ； KClO3KCl+O2 ； 氧气不易溶于水 ； B ； a ； 反应放热，造成内部温度，压强增大，所以将红墨水压向右侧，造成液面左低右高 ； H2O2H2O+O2 ； 可以控制反应的速率 ； 随着反应进行，过氧化氢浓度减小，反应速率变慢 ； 18．燃烧停止后，集气瓶底部的氧气向上运动，导致传感器附近的氧气浓度增大 ； 燃烧放热，瓶内气体受热压强增大 ； 红磷不能将集气瓶内的氧气完全消耗 ； 氧气的体积 ； 20.9% ； 偏大 ； 增大接触面积，使氧气被脱氧剂粉末充分吸收 ； 细 ； 四．推断题（共1小题） 19．产生耀眼的白光、放热 ； 化学能转化成光能、热能 ； 产生大量的白烟、放热 ； 铁+氧气四氧化三铁或Fe+O2Fe3O4 ； 剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体 ； 防止生成的高温熔化物落下来炸裂瓶底 ； 氧气的浓度过低（合理即可） ； 反应条件都是点燃（或反应都放热等） ； 五．科学探究题（共2小题） 20．N2 ； 红磷不足或装置漏气等 ； 氧气消耗，温度降低 ； 红磷+氧气五氧化二磷或P+O2P2O5 ； 吸收五氧化二磷 ； A中液体变红色 ； 大于 ； 21．释放 ； ＞ ； 或 ； B ； ＜ ； 将一根带火星的木条伸进集气瓶中，若木条复燃，则是富氧空气 ； 过滤 ； 物理 ； 铁粉的量不足，导致供给的热量不足，产氧率就会明显低于理论值 ； 铁粉燃烧的生成物可能成了该反应的催化剂，降低了反应的温度，导致反应在较低温度即可发生 ； 或 ； H2O ； 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2026/10/8 18:35:39；用户：刘铁花；邮箱：lhsy1083@xyh.com；学号：23937267 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $