2021-2022学年九年级化学京改版(2013)上册2.1空气-同步练习（含答案）

2.1空气
一、选择题（共16题）
1．下列物质中，属于纯净物的是
A．食盐水 B．矿泉水 C．二氧化碳 D．澄清的石灰水
2．下列叙述中正确的是
A．空气中含氧气和氮气两种
B．空气中约有21%的氧气是指100g空气中含有21g氧气
C．由于人口的增长，空气中的氧气会越来越少，二氧化碳会越来越多
D．空气是一种十分宝贵的自然资源
3．下列常见的物质中，属于纯净物的是
A．啤酒 B．食醋 C．加碘食盐 D．氧气
4．下列物质中，属于纯净物的是
A．碳酸饮料 B．食醋 C．加碘食盐 D．酒精
5．城市路边的霓虹灯绚丽多彩，点缀夜空。霓虹灯中填充的气体是
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体
6．纯净物和混合物的主要区别在于
A．组成成分的状态不同 B．组成成分的体积不同
C．组成成分的质量不同 D．组成成分的种类不同
7．下列物质属于纯净物的是
A．加碘盐 B．金刚石 C．澄清石灰水 D．洁净的空气
8．某兴趣小组的同学对教材中“测定空气里氧气含量”的实验进行了大胆改进。选用18×180mm的试管和针筒注射器（总体积为45 mL）进行了实验，效果良好。
关于以上两组实验，有如下说法：①图Ⅰ实验红磷在瓶中燃烧时的主要现象是产生大量白色烟雾。②图Ⅰ实验红磷熄灭并冷却后才能打开止水夹。③若图Ⅰ实验从开始到结束止水夹始终未夹紧会导致测定结果偏小。④按图Ⅱ所示的装置进行实验前，将注射器的活塞从20mL刻度处推至15mL处，然后松手，若活塞仍能返回20mL刻度处，则说明装置不漏气。⑤按图Ⅱ所示的装置进行实验。当红磷与氧气充分反应后，移开酒精灯，待冷却并打开弹簧夹，注射器活塞将从15mL刻度处慢慢前移到约为3mL刻度处才停止。其中正确说法的个数有
A．5个 B．4个 C．3个 D．2个
9．下列气体会造成酸雨的是
A．氮气
B．氧气
C．水蒸气
D．二氧化硫
10．能做食品保护气的气体是
A．氮气 B．二氧化碳 C．氧气 D．二氧化硫
11．如图是某个化学反应的微观模拟图，下列关于该反应前、后的说法正确的是
A．反应后有单质生成 B．质量减少 C．原子总数减少 D．分子总数减少
12．我们每天生活在不断变化的物质世界里。下列变化属于化学变化的是
A．石蜡熔化 B．红磷燃烧 C．湿衣晾干 D．压榨果汁
13．下列物质属于纯净物的是
A．洁净的空气 B．自来水 C．冰水混合物 D．澄清的石灰水
14．下列关于氧气的说法中，错误的是
A．液态氧可作火箭的燃料 B．水中的氧气是鱼类生存的必要条件
C．镁、铝能在氧气中燃烧 D．医疗急救、金属切割等都要用到氧气
15．如图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。下列说法中不正确的是
A．该实验证明空气中氧气的含量约占
B．实验时红磷一定要足量，燃烧时产生大量的白雾
C．实验前一定要检验装置的气密性
D．等到火焰熄灭并冷却后打开弹簧夹再读数
16．下列叙述错误的是
A．“2H”表示2个氢原子 B．分子总是在不断运动
C．干冰中的分子间有间隔 D．原子失去电子后变成阴离子
二、非选择题（共8题）
17．化学就在我们身边。现有①氧气②氢气③氖气④氮气。选择适当物质填空（填序号）。
（1）焊接金属时常用作保护气的是_____；
（2）可充入霓虹灯且通电时会发出有色光的是_____；
（3）密度最小的气体是_____；
（4）炼钢、气焊、航天、医疗等行业均需要用到的是_____。
18．法国化学家拉瓦锡通过试验得出空气的组成不是单一物质的结论。我们知道空气的组成按体积分数计算，大约是氮气占_____，氧气占______，稀有气体占_____，二氧化碳占______，其他气体和杂质占______。
19．下列现象能说明我们身边存在空气的是（________）（填字母序号）
A．快速奔跑时感受到有风吹来
B．把塑料袋抖开后扎紧，感到不易压缩
C．将玻璃杯倒扣在水槽中，水不能充满玻璃杯
20．将装有白磷(P)的烟雾弹引爆后，白磷在空气中燃烧，发生一系列反应，产生大量的烟雾将目标隐蔽。写出白磷燃烧的文字表达式：__________________________________。
21．请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”
（1）从分类角度：空气属于_____（填“混合物”或“纯净物”）
（2）同温同压下，气体的体积等于分子数目比.若空气中其它成分忽略不计，如图可表示空气组成微观模型的是_____（填标号）
（3）从应用角度：利用空气制取氮肥的流程如图所示Ⅱ中反应的化学方程式为_____。
（4）从环保角度：下列保护空气措施合理的是（________）（填标号）
a.工厂通过加高烟囱直接排放废气
b.将汽车使用的能源由普通汽油改为氢气
c.提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式。
22．（1）下图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。下列说法中不正确的是 （_________）
A．集气瓶内加入少量水可防止瓶底炸裂
B．该实验所用红磷的量不足可能造成气体减少的体积小于五分之一
C．实验时，点燃的红磷要立即伸入集气瓶中，并塞紧橡皮塞
D．红磷燃烧产生大量的白雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹
（2）研究性学习小组的同学为探究空气中氧气的体积分数，设计了如下图所示装置。请根据图示实验回答下列问题：
①闭合电源开关，可以观察到白磷_______________________________。
②装置冷却到室温，可观察到U型管内左侧液面______________________。
③通过这个实验得出的结论是_________________________。
④此实验还可推知反应后剩余气体的两点性质是：______________；_____________。
（3）如下图是一个具有刻度和活塞可滑动的玻璃容器，其中有空气和足量的白磷，将它放在盛有沸水的烧杯上方，进行试验。请完成实验报告：（40℃以上白磷就开始燃烧）
实验目的 实验现象 实验结论
测定空气中____的 体积分数。 白磷着火燃烧，活塞先右移， 后左移，最后停在刻度约为_____（填整数）的位置上。 空气的成分按体积计算， 氧气约占______。
23．如图1所示是某同学测定空气中氧气含量的装置。
（1）加热时，若未不断缓慢推动注射器的活塞，实验测得空气中氧气的含量将___________（填“偏大”或“偏小”），原因可能是___________（写出一条合理答案即可）。
（2）该过程中观察到玻璃管中的现象___________，写出反应的文字表达式___________，属于___________反应（填基本反应类型）。
（3）另一同学利用如图2装置验证了空气中氧气的含量。下列叙述不正确的是（____）
A实验前需检查装置气密性
B白磷的作用是消耗试管中的氧气
C白磷熄灭、试管冷却后再打开止水夹
D最终量筒中液面约降至40mL刻度线处
24．空气是人类赖以生存的宝贵资源，空气成分的发现其实经历了很长时间的研究。
（1）空气成分的测定：
① 在二百多年前，科学家用定量的方法研究了空气的成分（如下图），该实验中选择使用汞的优点有___（多选）。
A 实验过程中没有污染
B 在汞槽中起到液封作用
C 生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气
D．能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
②现在我们可以利用图甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术，测得过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图乙所示。
Ⅰ.图甲中红磷燃烧的现象是_________，反应的文字表达式为_________，t2时打开止水夹，最终集气瓶中水平面大约上升至刻度_____处。若用甲装置测得的结果偏小，原因可能是________。（写一点即可）
Ⅱ.结合乙图曲线，解释AB段气体压强变化的原因是__________。
（2）空气的保护
① 图丙是某地PM2.5来源分布图。下列措施对减少PM2.5效果最不明显的是_____。
A 减少汽车的数量
B 用风能与太阳能发电替代燃煤发电
C 减少工业生产中二氧化碳的排放
② 除了上述PM2.5外，下列也属于空气污染物的是___________。
A 二氧化碳 B 一氧化碳 C 二氧化硫 D PM10
（3）实验反思与再探究：为了更精确地测定空气中氧气的体积分数，某小组设计了如图所示装置，其中注射器容积50ml，试管中空气体积100ml，红磷足量。（说明：导管中的空气忽略不计，夹持装置已省略，装置气密性良好
① 实验前，注射器活塞在amL刻度处，a的最小合理值是________（填字母序号）。
A 17 B 19 C 22
② 使用该装置正确操作，可能仍会产生的安全问题是___________，某同学认为去掉止水夹可解决此问题且也能达成实验目的，理由是__________。
③ 若实验中橡皮管上无止水夹，实验过程中注射器活塞的运动情况是____________。
参考答案
1．C
【详解】
A、食盐水含有水和氯化钠，属于混合物，A错误。
B、矿泉水和有水和矿物质，属于混合物，B错误。
C、二氧化碳由一种物质组成，属于纯净物，C正确。
D、澄清的石灰水含有水和氢氧化钙，属于混合物，D错误。
故选：C。
2．D
【详解】
A、空气中除了氮气和氧气，还含有稀有气体、二氧化碳等，不符合题意；
B、空气中约有21%的氧气是指体积分数，不是质量分数，不符合题意；
C、空气中的氧气和二氧化碳处于相对稳定状态，不符合题意；
D、空气是一种十分宝贵的自然资源，广泛用于化工、炼钢等，符合题意。
故选D。
3．D
【解析】
试题分析：纯净物由一种物质组成。故选D。
4．D
【详解】
A、碳酸饮料中含有多种物质，属于混合物，故选项错误；B、食醋中含有醋酸和水，属于混合物，故选项错误；C、加碘食盐中含有碘酸钾和食盐，属于混合物，故选项错误；D、酒精中含有一种物质，属于纯净物，故选项正确。故选D。
5．D
【详解】
稀有气体是一种不活泼的气体，充入灯泡中会发出不同颜色的光，故可以做有色光源，故选D。
6．D
【详解】
纯净物：只由一种物质组成的物质；混合物由两种或两种以上的物质混合而成的物质；所以两者主要区别在于组成成分种类不同，与状态、体积、质量无关，故选D。
7．B
【详解】
A、加碘盐中有氯化钠和碘酸钾，属于混合物，选项错误；
B、金刚石是由一种物质组成的，属于纯净物，选项正确；
C、澄清石灰水中有熟石灰和水，属于混合物，选项错误；
D、洁净的空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，属于混合物，选项错误。故选B。
8．C
【详解】
根据测定空气中氧气含量的原理、所用药品、实验现象以及实验操作的注意事项来分析解答：①红磷燃烧生成五氧化二磷白色固体，所以图Ⅰ实验红磷在瓶中燃烧时的主要现象是产生大量白烟，故错误；②图Ⅰ实验红磷熄灭并冷却后才能打开止水夹，故正确；③若图Ⅰ实验从开始到结束止水夹始终未夹紧会导致测定结果偏小，故正确；④按图Ⅱ所示的装置进行实验前，将注射器的活塞从20mL刻度处推至15mL处，然后松手，若活塞仍能返回20mL刻度处，则说明装置不漏气，故正确；⑤按图Ⅱ所示的装置进行实验，当红磷与氧气充分反应后，移开酒精灯，待冷却并打开弹簧夹，消耗的氧气体积为：45mL×=9mL，则注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为（10﹣9）mL=1mL刻度处才停止，故错误。故选C。
9．D
【详解】
A、氮气是空气的组成成分之一，不是空气污染物，不能形成酸雨，不符合题意；
B、氧气是空气的组成成分之一，不是空气污染物，不能形成酸雨，不符合题意；
C、水蒸气是气态的水，不能形成酸雨，不符合题意；
D、二氧化硫能与水反应生成亚硫酸，形成酸雨，符合题意。
故选D。
10．A
【详解】
能做食品保护气的气体肯定具有惰性，不易发生化学反应且无毒，选项中氮气具有较好的惰性且无毒，故选A。
11．D
【详解】
A、由图可知，反应属于化合反应，生成物为化合物，选项错误；
B、由图可知，反应前后原子的种类与数目不变，所以反应前后物质的质量不变，选项错误；
C、由图可知，反应前后原子的数目不变，选项错误；
D、由图可知，反应前后分子的总数减少，选项正确，故选D。
12．B
【详解】
A、石蜡熔化是状态发生改变，没有生成新物质，属于物理变化，错误；
B、红磷燃烧产生五氧化二磷，有新物质生成，属于化学变化，正确；
C、湿衣晾干过程，只是水的状态发生了改变，没有生成新物质，属于物理变化，错误；
D、压榨果汁过程，只是形状发生了改变，没有生成新物质，属于物理变化，错误；
故选B。
13．C
【详解】
洁净的空气、自来水、澄清的石灰水都是多种物质组成的混合物；冰水混合物中含有水一种物质，属于纯净物。故选C．
14．A
【详解】
A、氧气具有助燃性，不具有可燃性，故不能做燃料，故选项错误；
B、水中的氧气是鱼类生存的必要条件，正确；
C、镁、铝能在氧气中燃烧，正确；
D、医疗急救、金属切割等都要用到氧气，正确。故选A。
15．B
【详解】
A、进入集气瓶的水约占集气瓶容积的，该实验证明空气中氧气的含量约占，故选项说法正确，不符合题意。
B、实验时红磷一定要足量，燃烧时产生大量的白烟，而不是白雾，故选项说法错误，符合题意。
C、实验前一定要检验装置的气密性，以防止装置漏气，造成结果不准确，故选项说法正确，不符合题意。
D、等到火焰熄灭并冷却后打开弹簧夹再读数，否则剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，占据了部分水的体积，故选项说法正确，不符合题意。
故选B。
16．D
【解析】
A，2H，表示2个氢原子，正确；B．分子总是在不断运动，正确；C，分子间有间隔，正确；D．原子失去电子后变成阳离子，故错误，故选D
17．④ ③ ② ①
【详解】
（1）氮气性质稳定，常用作保护气。故填：④；
（2）稀有气体在通电的作用下，会发出不同颜色的光，演唱用作霓虹灯的原料。故填：③；
（3）氢气的相对分子质量最小，密度最小。故填：②；
（4）氧气具有助燃、供给呼吸等作用，常用于炼钢、气焊、航天、医疗等行业。故填：①。
18．78% 21% 0.94% 0.03% 0.03%
【详解】
空气的组成按体积分数计算，大约是氮气占78%，氧气占21%，稀有气体占0.94% ，二氧化碳占0.03%，其他气体和杂质占0.03%。
19．ABC
【详解】
A、风是流动的空气形成的，正确；
B、扎紧的塑料袋中有空气，分子之间有斥力，不易压缩，正确；
C、将玻璃杯倒扣在水槽中，由于有空气的原因，玻璃杯中不能完全充满水，正确；
故选ABC。
20．白磷+氧气→五氧化二磷
【解析】
白磷在空气中燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：磷+氧气 五氧化二磷。
21．混合物 C B，C
【详解】
（1）空气是由氮气、氧气等两种以上物质混合而成，属于混合物，故填混合物；
（2）同温同压下，气体的体积等于分子数目比，氮气约占空气体积分数的78%，氧气约占空气体积分数的21%，故氮分子与氧分子的个数比应约等于4：1。
故选C。
（3）Ⅱ中反应为氨气与氧气在催化剂和高温的条件下生成NO和H2O，其化学反应方程式为：；
（4）A、工厂通过加高烟囱直接排放废气，虽然加高了烟囱，但是废气还是排放到了空气中，对空气造成了污染，该措施不合理，不符合题意；
B、将汽车使用的能源由普通汽油改为氢气，氢气燃烧只生成水，没有污染，符合题意；
C、提倡步行、骑自行车等可以减少污染物的排放，比较环保，符合题意。
故选BC。
22．D 燃烧，产生大量白烟 升到1刻度处 氧气约占空气总体积的1/5 难溶于水 不燃烧也不支持燃烧 氧气 8 1/5
【详解】
本题考查了使用几种不同装置用白磷的燃烧测定空气组成的实验原理、操作、现象和结论等，解题的关键是掌握燃烧法测定空气成分实验的原理。
（1）A、集气瓶中加入少量水的作用一是可以使集气瓶快速冷却，二是要防止瓶底炸裂，正确；B、红磷足量，能把氧气全部耗尽，而红磷量不足，瓶内氧气不能耗尽，使结果小于五分之一，正确；C、实验时，点燃的红磷要立即伸入集气瓶中，并塞紧橡皮塞，若不能立即塞紧会使结果偏大，正确；D、红磷燃烧的现象应是大量的白烟，不是白雾，错误。故选D。
（2）①闭合电源开关，电阻丝温度升高，引燃白磷，可观察到白磷燃烧，产生大量的白烟；
②装置冷却到室温时，容器内氧气被消耗，压强减小，可观察到U型管内左侧液面上升，约升到1刻度处；
③水升高的体积等于被消耗氧气的体积，通过这个实验得出的结论是氧气约占空气气体体积的1/5；
④此实验可推知反应后剩余气体的两点性质是：难溶于水、不燃烧也不支持燃烧。
（3）实验目的：该实验利用空气中的氧气能与磷反应，氮气等其它物质不能与氧气反应，或因为量较少而忽略不计，因此通过测定消耗氧气的体积，从而确定氧气在空气中的体积分数；
实验现象：装置内气体共10mL，消耗掉2mL氧气后，气体剩余8mL．所以最终停止了刻度“8”处；
实验结论：由玻璃管上的刻度可以确定：空气的成分按体积分数计算，氧气约占1/5。
23．偏小 空气中的氧气没有完全反应 红色固体逐渐变成黑色 铜+氧气氧化铜 化合 D
【详解】
（1）若未不断缓慢推动注射器的活塞，氧气和铜粉没有完全反应，会使实验测得空气中氧气的含量偏小；
（2）铜和氧气反应，生成氧化铜，观察到的现象是红色固体逐渐变成黑色，化学反应方程式为：铜+氧气氧化铜，该反应是由两种物质生成一种物质，故属于化合反应；
（3）A、该装置是利用白磷燃烧消耗氧气，反应后，装置内压强减小，在压强差的作用下，量筒中的水进入试管，进入水的体积就是空气中氧气的体积，故实验前需检查装置的气密性，否则，装置漏气，外界空气进入，会使实验结果偏小，不符合题意；
B、白磷的作用是将试管内的氧气耗尽，使装置内压强减小，在压强差的作用下，量筒中的水进入试管，进入水的体积就是空气中氧气的体积，不符合题意；
C、白磷熄灭，试管冷却后，再打开止水夹，否则，试管内的气体受热膨胀，占据了一定的空间，会使进入水的体积偏小，从而使实验结果偏小，不符合题意；
D、空气中氧气的体积约占空气体积的15，故进入水的体积大约是130mLx1/5=26ml,故最终量筒中液面约降至50mL-26mL=24mL刻度线处，符合题意。故选D；
故答案为：①偏小；②外界空气进入；③红色固体逐渐变成黑色；④铜+氧气 氧化铜；⑤化合；⑥D。
24．BCD 产生大量白烟 磷+氧气五氧化二磷 1 红磷不足 燃烧放热使气体膨胀，压强变大 C BCD C 试管炸裂或橡皮塞被弹开 装置仍密闭且注射器有缓冲压强的作用 先向右后向左
【详解】
（1）① A 实验过程中使用了汞，有污染。错误。
B 汞在汞槽中起到液封作用，防止气体逸出或进入。正确。
C 汞和氧气反应生成氧化汞，氧化汞加热分解又能得到汞和氧气。正确。
D汞能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽。正确。
故选BCD。
②Ⅰ.红磷燃烧的现象是产生大量白烟。反应的文字表达式为磷+氧气 五氧化二磷。
因为空气中氧气含量约占空气总体积的1/5，最终被消耗。所以最终集气瓶中水平面大约上升集气瓶空气总体积的1/5，液面至刻度1处。
测得的结果偏小，可能的原因是：红磷不足，装置漏气，未冷却到室温就打开弹簧夹等。
Ⅱ因为燃烧放热，气体膨胀，压强变大。所以开始时，气体压强会升高。
（2）① A 减少汽车的数量可减少尾气排放，可减少PM2.5。
B 用风能与太阳能发电替代燃煤发电，可减少煤的燃烧，可减少PM2.5。
C 减少工业生产中二氧化碳的排放，能改善温室效应，但不能减少PM2.5。
故填C。
②A 二氧化碳不属于空气污染。
B 一氧化碳属于空气污染物。
C 二氧化硫属于空气污染物。
D PM10属于空气污染物。
故选BCD
（3）①因为该实验消耗氧气，氧气约占空气体积的1/5。所以a应大于试管容积的1/5。所以最小体积a应满足100mL×=20mL。故选C。
② 因为红磷燃烧会放热，开始试管内的空气会膨胀，可能导致试管炸裂或橡皮塞被弹开。
去掉止水夹，装置仍密闭且注射器有缓冲压强的作用，所以去掉止水夹可解决此问题且也能达成实验目的。
③ 开始红磷燃烧放热，试管内气压变大，所以开始注射器活塞向右运动。后空气被消耗，试管内气压变小，活塞向左运动。故填：先向右后向左。