内容正文:
第二单元 空气和氧气 单元练习卷
一、单选题
1.2024年一篇报道“月壤制氧,中国试验出第一口氧气”,震惊世界。下列说法正确的是
A.鱼类能在水中生活,证明氧气易溶于水
B.氧气可作火箭发动机的燃烧剂
C.氧气可作焊接金属的保护气
D.可通过加压降温将氧气变成液氧储存在蓝色钢瓶中
2.下列对氧气的有关描述,正确的是
A.鱼虾能在水中生存,说明氧气易溶于水 B.空气中氧气的质量分数约是21%
C.氧气是一种化学性质比较活泼的气体 D.氧气能支持燃烧,常用作燃料
3.空气是一种宝贵的资源。下列说法不正确的是
A.氧气用于炼钢 B.氮气可以做焊接时保护气
C.二氧化碳是空气污染物 D.稀有气体可用于霓虹灯
4.下列反应中,既属于化合反应又属于氧化反应的是
A.酒精+氧气水+二氧化碳
B.汞+氧气氧化汞
C.碳酸氢铵氨气+水+二氧化碳
D.乙炔+氧气水+二氧化碳
5.下列关于氧气的说法正确的是
A.氧气能支持燃烧,可作燃料 B.氧气能跟所有物质发生氧化反应
C.水中的鱼能依靠微溶于水中的氧气而生存 D.带火星的木条能在有氧气的集气瓶中复燃
6.在“探究氧气的性质”实验中,李强同学取一段铁丝窗网上的细铁丝,在自己收集到的氧气中做“铁丝在氧气中燃烧”的实验,结果没有观察到“火星四射”的现象。造成此实验失败的原因不可能是
A.收集到的氧气太少或纯度太低
B.铁丝生锈
C.集气瓶底部没有铺一层细沙
D.铁丝的一端没有系火柴梗
7.为测定空气中氧气的含量,某小组的同学将过量的白磷放入试管中,用橡皮塞塞紧试管口,通过导管(导管容积忽略不计)与润滑性很好的注射器组成如图的实验装置,则下列说法不正确的是
A.取足量的白磷进行实验是为了减少误差
B.实验过程中观察到白磷燃烧冒出大量的白烟
C.实验结束无需等到装置冷却到室温后再读数
D.该装置实验的优点是密闭容器中进行测量结果更准确,污染小
8.下列关于催化剂的说法中正确的是
A.用过氧化氢制氧气时,加入催化剂可使生成的氧气的质量增加
B.催化剂必须加快其他物质的反应速率
C.二氧化锰只能用作催化剂
D.加入催化剂,过氧化氢发生分解反应的速率增大
9.空气是一种宝贵的自然资源。下列有关说法错误的是( )
A.空气中氮气的体积分数约为78% B.稀有气体可用于制造多种用途的电光源
C.空气质量指数越大,空气的质量越好 D.氮气的化学性质不活泼,可用于食品防腐
10.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
11.推理是化学学习中常用的思维方法,下列推理正确的是
A.氧气的化学性质比较活泼,所以氧气可以和所有的物质发生化学反应
B.化学反应通常伴随着发光、放热等现象,所以有发光、放热现象的反应都是化学反应
C.有氧气参加的化合反应属于氧化反应,但氧化反应不一定都是化合反应
D.硫在空气和氧气中均能燃烧,所以铁在空气和氧气中也均能燃烧
12.下列有关加热高锰酸钾制取氧气的实验操作正确的是
A.组装仪器 B.检查气密性
C.加热 KMnO4 D.收集氧气
13.用如图甲所示装置测定空气中氧气含量,借助数字传感器对密闭装置内的压强、温度、氧气浓度进行实时监测,得出它们随时间的变化曲线如图乙,下列分析不正确的是
A.Y曲线代表氧气浓度,X曲线代表温度
B.C点压强最高,表明红磷完全反应
C.实验结束后,X、Y曲线代表的量不能恢复到原状态
D.DE段压强迅速回升,此时可观察到烧杯中的水倒流入集气瓶
二、实验题
14.通过化学学习,相信你已经初步掌握了实验室制取气体的有关知识。请结合图示回答问题。
(1)写出图中所示仪器的名称:①_______,②_______。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气,应选用的发生装置为_____(填字母序号,下同),收集装置可选用____,取用高锰酸钾固体时,应使用仪器_____,写出该反应的文字表达式:______。
(3)注射器C可用于检查装置E的气密性,步骤如下。
①向锥形瓶中加入少量水至_______处。
②将注射器C连接到装置E的导管口处。
③缓慢拉动注射器C的活塞,观察到_______,表示装置E的气密性良好。
(4)实验室用装置E制取氧气时,如用注射器C替换长颈漏斗,优点是_______。
(5)应将收集满氧气的集气瓶_______放在桌面上。
15.某兴趣小组开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。
(实验1)按图1所示装置,用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
(实验2)按图2所示装置,在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验),利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。
(1)实验1中,红磷燃烧时观察到_______的现象,红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开K,水能倒吸入集气瓶的原因是_______。由实验1还可以推出氮气的哪些性质?试写出化学性质和物理性质各一条:化学性质_______;物理性质_______。
(2)为提高实验的准确性,以上两个实验都需要注意的事项是_______(写一点)。
(3)实验过程中,连接数字传感器,测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。依据图3,图4信息,_______(填“实验1”或“实验2”)的测定方法更准确,判断依据是_______。
(4)结合你的学习经验,若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物,用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数,该替代物应满足的条件是_______(写1点)。
16.实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,并探究影响反应速率的因素。
(1)该反应的文字表达式为___________。
(2)实验后,为了回收二氧化锰,可进行的实验操作是___________。
(3)下表是探究过氧化氢分解速率的实验记录:
实验序号
过氧化氢溶液浓度
过氧化氢溶液体积
温度/℃
二氧化锰质量/g
收集50mL氧气时间/s
①
5%
40mL
20
0.5
26
②
10%
40mL
20
0.5
12
③
5%
40mL
40
0.5
18
①通过实验①和②,可知反应速率与___________有关。
②通过实验___________和___________,可知反应速率与温度有关。
③实验证明二氧化锰是催化剂,因为它能___________,且在反应前后___________和___________不变。
试卷第1页(共3页)
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参考答案
1.D
【详解】A、氧气不易溶于水,鱼类能在水中生活,是因为水中溶解有少量氧气,A错误。
B、氧气具有助燃性,能帮助燃烧,火箭发动机里的液态氧的作用是帮助燃烧,作助燃剂,B错误。
C、氧气非常活跃,能与金属发生反应,故不能用作焊接金属的保护气,C错误;
D、加压降温后,氧气变成液氧储存在蓝色钢瓶中,D正确。
故选D。
2.C
【详解】A、 鱼虾能在水中生存,说明水中溶有氧气,但氧气在水中的溶解量较低,氧气不易溶于水,而非易溶。选项错误;
B、 空气中氧气的体积分数约为21%,而非质量分数。选项错误;
C、 氧气化学性质活泼,能与许多物质在常温或加热的条件下反应,选项正确;
D、 氧气支持燃烧,但本身不可燃,仅作助燃剂。不能作燃料,选项错误;
故选C。
3.C
【详解】A、氧气具有助燃性,能促进燃料的燃烧,可用于炼钢,A 正确;
B、氮气化学性质不活泼,可做焊接时的保护气,B 正确;
C、二氧化碳是空气的组成成分之一,不是空气污染物,C 错误;
D、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,可用于霓虹灯,D 正确。
故选C。
4.B
【分析】化合反应:两种或两种以上的物质生成一种新物质的反应(即“多变一”)。
氧化反应:物质与氧气发生的反应(初中阶段定义,强调氧气参与)。
【详解】A、该反应有氧气参加,属于氧化反应,但反应物和生成物都是两种,不符合多变一,不属于化合反应,选项错误;
B、该反应符合多变一,属于化合反应,有氧气参加反应,属于氧化反应,选项正确;
C、该反应不符合多变一,不属于化合反应,没有氧气参加反应,不属于氧化反应,选项错误;
D、该反应有氧气参加,属于氧化反应,但反应物和生成物都是两种,不符合多变一,不属于化合反应,选项错误;
故选B。
5.C
【详解】A、氧气能支持燃烧,但它不具有可燃性,所以不可以作燃料,故错误;
B、氧气化学性质比较活泼,但氧气并不能与所有物质发生氧化反应,故错误;
C、氧气不易溶于水(微溶于水),水中溶有少量氧气,氧气可以供给呼吸,所以水中的生物可以依靠这些氧气而存活,故正确;
D、带火星的木条必须在氧气的浓度较高时才能复燃,气体中含有氧气不一定复燃,如空气,故错误。
故选:C。
6.C
【详解】A、氧气太少或纯度太低,铁丝无法与足够的氧气充分反应,就难以达到剧烈燃烧、火星四射的现象,可能是实验失败原因,该选项错误;
B、铁丝生锈,铁锈(主要成分氧化铁)会阻碍铁丝与氧气接触,导致反应难以顺利进行,从而导致实验失败,该选项错误;
C、集气瓶底部铺细沙是为了防止铁丝燃烧时生成的高温熔融物溅落,炸裂瓶底,与铁丝能否燃烧、是否出现火星四射现象并无关联,不会导致实验失败,该选项正确;
D、铁丝一端系火柴梗是为了引燃铁丝,若没有系火柴梗,铁丝可能无法被点燃,从而造成实验失败,该选项错误。
故选C。
7.C
【详解】A、取足量的白磷进行实验是为了耗尽装置中的氧气,减少误差,说法正确;
B、实验过程中观察到白磷燃烧冒出大量的白烟,说法正确;
C、实验结束需等到装置冷却到室温后再读数,否则剩余的气体在受热状态下,处于膨胀状态,使测定结果偏小,说法错误;
D、该装置实验的优点是密闭容器中进行测量,无需打开瓶塞点燃白磷,避免瓶内空气外逸而造成实验误差,结果更准确;同时防止生成的五氧化二磷逸散到空气中,污染小,说法正确;
故选:C。
8.D
【详解】A、催化剂只能改变反应速率,不能改变生成物的量,所以用过氧化氢制氧气时,加入催化剂并不能使生成的氧气的质量增加,故A说法错误;
B、催化剂能改变化学反应速率,既可以加快反应速率,也可以减慢反应速率,故B说法错误;
C、二氧化锰除了可作催化剂之外,也可以作反应物或生成物,如实验室加热高锰酸钾制氧气时,二氧化锰是作为产物,不是催化剂,故C说法错误;
D、催化剂能改变化学反应速率,加入催化剂,过氧化氢发生分解反应的速率增大,故D说法正确。
故选:D。
9.C
【详解】A、空气中氮气的体积分数约为78%,氧气约21%,其余为其他气体,故A不符合题意;
B、稀有气体通电时发光不同颜色的光,可用于制造多种用途的电光源,故B不符合题意;
C、空气质量指数(AQI)越大,表示污染物浓度越高,空气质量越差,故C符合题意;
D、氮气化学性质稳定,可隔绝氧气,防止食品氧化变质,故D不符合题意。
故选C。
10.A
【详解】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。
11.C
【详解】A、氧气化学性质比较活泼,但不是能和所有物质发生化学反应,比如氧气和二氧化碳不反应,A 错误;
B、有发光、放热现象的反应不一定是化学反应,如灯泡发光放热是物理变化,B 错误;
C、氧化反应是物质与氧发生的反应,化合反应由两种或两种以上物质反应生成一种物质。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,比如蜡烛燃烧生成二氧化碳和水(),是氧化反应但不是化合反应,C 正确;
D、硫在空气和氧气中均能燃烧,但铁在空气中不能燃烧,在氧气中能剧烈燃烧,D 错误。
故选C。
12.B
【详解】A、应把橡皮塞慢慢转动着塞进容器口,切不可把试管放在桌上,再使劲塞进塞子,以免压破试管,图中操作错误,不符合题意;
B、检查装置的气密性:将导管置于水中,用手紧握试管,观察导管口是否有气泡冒出,有气泡冒出,说明装置气密性良好,图中操作正确,符合题意;
C、给试管中的固体加热时,试管口应略向下倾斜,防止冷凝水倒流,炸裂试管,图中操作错误,不符合题意;
D、氧气的密度比空气略大,应用向上排空气法收集,不符合题意。
故选B。
13.B
【详解】A、红磷燃烧消耗氧气,放出大量的热,随着反应的进行,氧气浓度逐渐减小,当氧气浓度小到一定程度时,不能再支持燃烧,冷却至室温,打开止水夹,水进入,氧气的浓度又逐渐增大到一定量,所以反应Y 曲线表示的是氧气浓度变化的情况,X曲线先升高后降低至原刻度,表示的是温度变化,此选项正确;
B、红磷燃烧放热,反应开始时温度升高所增加的气压大于氧气消耗所减小的气压,故压强逐渐增大,但是C点后压强持续减小,说明红磷仍在燃烧,选项错误;
C、由A可知,X代表温度变化,会恢复至原状态,Y代表氧气浓度,红磷燃烧消耗氧气,氧气的浓度不会恢复至原状态,此选项正确;
D、DE段压强迅速回升,是打开弹簧夹,烧杯中的水倒流入集气瓶,随着水的进入,瓶内气压增大,此选项正确;
故选B。
14.(1) 酒精灯 集气瓶
(2) D F/G A 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
(3) 浸没漏斗下端 漏斗下端有气泡逸出
(4)便于控制反应速率和生成物的量
(5)正
【详解】(1)仪器①的名称为酒精灯,仪器②的名称为集气瓶;
(2)高锰酸钾制取氧气是固体加热装置,故发生装置为D, 氧气的密度大于空气的密度,且氧气不易溶于水,故可用向上排空气法和排水法收集,故收集装置可选用F或G;取用高锰酸钾固体时,应使用药匙,故选A;高锰酸钾制取氧气的文字表达式为高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气;
(3)检查装置E的气密性时先向锥形瓶中加入少量水至浸没漏斗下端,a然后将注射器C连接到装置E的导管口处,再缓慢拉动注射器C的活塞,观察到漏斗下端有气泡逸出,表示装置E的气密性良好;
(4)用注射器C替换长颈漏斗便于控制反应速率和生成物的量;
(5)由于氧气的密度大于空气的密度,故应将收集满氧气的集气瓶正放在桌面上。
15.(1) 红磷燃烧,产生大量白烟,放出热量 集气瓶内气压小于大气压 不能燃烧,不支持燃烧 难溶于水
(2)红磷和除氧剂要足量
(3) 实验2 实验2消耗氧气更彻底
(4)物质只与空气中的氧气反应,且不生成气体
【详解】(1)实验1中,红磷燃烧的主要现象是产生大量白烟,放出热量;红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开弹簧夹K,水能倒吸入集气瓶的原因是足量的红磷燃烧迅速消耗空气中氧气生成五氧化二磷固体,使密闭容器内气压减小,集气瓶内气压小于大气压,冷却至室温后打开弹簧夹,水能倒吸入集气瓶;在探究空气中氧气含量的测定实验中,足量的红磷燃烧一段时间后熄灭,说明剩余的主要气体氮气不能燃烧,不能支持燃烧,这是氮气的化学性质;打开弹簧夹,烧杯中水进入集气瓶,且进入的水约占集气瓶容积的五分之一,水不再继续进入,说明氮气难溶于水,这是氮气的物理性质,故填:红磷燃烧,产生大量白烟,放出热量;集气瓶内气压小于大气压;不能燃烧,不支持燃烧;难溶于水;
(2)为提高实验的准确性,以上两个实验都需要注意的事项是:红磷和除氧剂要足量;装置气密性好;弹簧夹夹紧胶皮管;装置冷却至室温后,再打开弹簧夹。红磷和除氧剂要足量,红磷和除氧剂的量不足,则不能将集气瓶中氧气耗尽,导致进入水的体积偏小,使得测量结果偏小;装置气密性要良好,装置气密性不好,瓶外空气进入集气瓶内,导致进入集气瓶中水的体积减小,使得测量的结果偏小;用弹簧夹夹紧胶皮管,如果弹簧夹未夹紧,两个反应都放热,集气瓶内受热气体顺着导管逸出,最终进入集气瓶中水的体积偏大,使测定的结果偏大;装置冷却至室温后,再打开弹簧夹,装置未冷却至室温就打开了弹簧夹,会因装置内气体温度偏高,压强偏大而导致进入瓶中水的体积减小,使得测定结果偏小,故填:红磷和除氧剂要足量;
(3)依据图3、图4信息可知,实验1中集气瓶剩余氧气的体积分数约为8.6%,而实验2中集气瓶中氧气几乎耗尽,实验2的测定方法更准确,判断依据是实验2消耗氧气更彻底。故填:实验2;实验2消耗氧气更彻底;
(4)红磷或铁粉除氧剂的替代物应满足的条件是:物质只与空气中的氧气反应,且不生成气体,故填:物质只与空气中的氧气反应,且不生成气体。
16.(1)过氧化氢水 + 氧气
(2)过滤、洗涤、干燥
(3) 过氧化氢溶液浓度 ① ③ 改变化学反应速率 质量 化学性质
【详解】(1)过氧化氢在二氧化锰催化下分解生成水和氧气,文字表达式为:过氧化氢水 + 氧气;
(2)二氧化锰是固体,且不溶于水,实验后通过过滤分离出二氧化锰,再洗涤除去表面杂质,干燥得到纯净二氧化锰。故填:过滤、洗涤、干燥;
(3)①实验①和②中,只有过氧化氢溶液浓度不同,收集相同体积氧气时间不同,说明反应速率与过氧化氢溶液浓度有关;
②探究温度对速率的影响,需控制浓度、催化剂质量等不变,实验①(20℃)和③(40℃)符合条件;
③催化剂的定义是 “能改变化学反应速率,且反应前后质量和化学性质不变”。故填:改变化学反应速率;质量;化学性质。
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