第1节 空气与氧气 提升练习（含答案）

初中科学试卷2022年04月04日
一、单选题
1．下列关于氧气实验的说法正确的是(　　)
A．加热分解氯酸钾制氧气，未加二氧化锰反应不发生
B．电解水的实验中，产生氧气的电极为负极
C．收集氧气时，用带火星的木条进行验满，这是利用了氧气的可燃性
D．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，得到黑色固体物质
2．下列依次是实验室加热高锰酸钾制取氧气的制备、收集、验满、性质实验的示意图，其中正确的是(　　)
A．制备 B．收集
C．验满 D．铁丝在氧气中燃烧
3．实验室制取氧气的主要步骤：①固定装置；②装入药品；③加热；④检查装置的气密性；⑤用排水法收集；⑥熄灭酒精灯；⑦导管移出水槽。其操作顺序正确的是(　　)
A．①②③④⑤⑥⑦ B．②③①④⑤⑥⑦
C．④②①③⑤⑦⑥ D．④①②⑤③⑦⑥
4．如图所示，将过氧化氢溶液滴入瓶中可观察到的现象是(　　)
A．气球胀大，红墨水左移 B．气球缩小，红墨水右移
C．气球缩小，红墨水左移 D．气球胀大，红墨水右移
5．下列图像符合描述情况的是(　　)
A．①表示：用KMnO4制取氧气时，随着反应进行，MnO2质量发生的变化
B．②表示：a、b两试管中分别装有等质量的双氧水，并向a试管中放人催化剂后，随着反应的进行，氧气的生成情况
C．③表示：用KMnO4制取氧气时，随着反应的进行，试管中剩余的固体质量变化情况
D．④表示：用双氧水制取氧气时，生成的氧气质量的变化情况
6．如图所示，①为制取氧气的发生装置(气密性良好)，其中的燃烧匙可以上下移动。②和③为氧气的收集装置。小金欲制取一瓶氧气，下列分析正确的是（　　）
A．在①中，将MnO2浸人H2O2溶液，MnO2可分解产生氧气
B．若用装置②收集氧气，需等到导管口气泡均匀并连续冒出时才可收集
C．可将带火星的木条放入瓶中进行验满
D．将装置①分别与装置②或③连接，均能达到实验目的
7．某兴趣小组要收集一瓶(100mL)含氧气的体积分数约为40%的气体,收集气体的装置如图。方法是：在100mL集气瓶里装满水,塞紧胶塞并关闭活塞b,打开活塞a通入氧气,把瓶里的水排入量筒,当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a,然后打开活塞b通入空气,把瓶里的水全部排入量筒。则通入氧气的体积和通入空气的体积大约是（　　）
A．10 mL 和 90 mL B．25 mL 和 75 mL
C．40 mL 和 60 mL D．60 mL 和 40 mL
8．如图是测定空气中氧气体积分数的实验，实验后发现测定氧气的含量低于1／5，针对这一事实，下列做法和想法不可取的是（　　）
A．查看实验装置是否漏气 B．将红磷改成木炭后重新实验
C．实验中红磷的量不足，没有将瓶内的氧气全部消耗尽
D．实验中可能未冷却到室温就打开止水夹，使进入瓶内的水的体积不足
二、填空题
9．如图所示装置可用于收集氧气，请回答下列问题。
（1）用向上排空气法收集氧气，则氧气应从 　 　端导管通入。若要检查是否已收集满氧气，可将带火星的木条放在　 　端导管口处。
（2）若用排水法收集氧气，可使集气瓶中装满水，氧气从　 　端导管通入。
10．在N2、H2、O2、CO2和空气中，能在空气中燃烧的气体是　 　；能使带火星的木条复燃的是　 　；空气中含量最多的是　 　；能使澄清石灰水变浑浊的是　 　；含有氧分子的是　 　。
11．小柯为了研究用向上排空气法和排水法收集的氧气浓度是否有差异，做了如下实验：加热 高锰酸钾固体， 分别用两种方法各收集三瓶氧气， 并使用传感器测定收集到的氧气浓度， 数据见表。
收集方法 向上排空气法 排水法
氧气浓度(%) 79.6 79.7 79.9 90.0 89.8 89.3
氧气平均浓度(%) 79.7 89.7
（1）以上两种方法中，　 　法收集到的氧气更纯净。
（2）向上排空气法收集到的氧气浓度只有 80%左右的原因有 。
A．氧气的密度略大于空气的密度
B．加热高锰酸钾固体产生氧气的浓度只有 80%左右
C．当观察到带火星的木条复燃时，集气瓶内还有空气
D．当氧气进入集气瓶时， 瓶内空气与进入的氧气相互扩散
12．由　 　物质生成两种或两种以上的物质的反应叫　 　反应，其特征是“一变多”；由　 　的物质生成一种物质的反应叫　 　反应，其特征是“多变一”。
13．实验室制取氧气
装置
反应原理 　
收集方法 (1) 　 　收集(因氧气　 　溶于水) (2) 　 　收集(因氧气密度比空气 　 　 )
验满方法 将带火星的木条放在　 　，若木条复燃，说明已收集满
三、实验探究题
14．空气是由多种气体组成的混合物，是一种宝贵的自然资源。
（1）空气中二氧化碳的体积分数大约为　 　。
（2）因为氮气具有常温下　 　的性质，所以充入食品包装袋内用于防腐。
（3）暖宝宝贴(主要成分为铁粉、木炭、食盐)的热量来源于铁粉的氧化。小涛同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装置如图所示，实验后从量筒中流人玻璃瓶(容积为250mL)中的水的体积为45 mL(铁粉生锈消耗的水忽略不计)。
①下列说法正确的是　 　(填字母)。
A．如果装置漏气，会使测量结果偏大
B．不必等温度计的读数恢复至实验前的温度后就能记录量筒内剩余水的体积
C．若装置气密性良好，实验测得空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不足
②本实验数据测得空气中氧气的体积分数约为　 　 (计算结果精确到0.1%)。
15．某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进： 将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按下图连接。装置气密性良好， 调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平， 此时集气瓶内气体的体积为 V1。关闭活塞，点燃燃烧匙内的红磷， 立即塞紧瓶塞， 待火焰熄灭后， 过一段时间打开活塞， 观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时， 集气瓶内的气体体积为 V2 。 然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相 平，此时集气瓶内的气体体积为 V3 。在点燃红磷至打开活塞这一过程中，观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降，再趋于稳定。
请回答：
（1）数显设备显示， 开始一段时间集气瓶内气体压强上升， 这是因为温度升高导致的气压变化量 　 　(选填“大于”、 “等于”或“小于”)氧气量减少导致的气压变化量。
（2）基于数显设备显示的气压变化， “过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭 后到　 　所经历的时间。
（3）在整个实验过程中，集气瓶中减少的氧气体积为　 　(选填“V1﹣V2”、“V1﹣V3”或“V2﹣V3”)。
16．请根据下列装置图回答问题。
（1）写出图中仪器①②的名称：①　 　；②　 　。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，可选用的气体发生装置为　 　(填字母，下同)，气体收集装置为　 　或　 　；该装置中，固定仪器时的一条主要注意事项是　 　。
（3）实验室用高锰酸钾制取氧气时，试管口处要　 　。
（4）实验室加热高锰酸钾制取氧气(用排水法收集)的主要步骤：①装入药品；②检查装置气密性；③收集气体；④加热；⑤停止加热；⑥移出导气管。正确的操作顺序为 (填字母)。
A．①②③④⑤⑥ B．②①③④⑥⑤
C．②①④③⑤⑥ D．②①④③⑥⑤
（5）若用二氧化锰和过氧化氢通过B装置制取氧气，在该反应中二氧化锰是　 　； 该反应的化学方程式为　 　。
（6）经查资料可知，NH3的密度比空气小，极易溶于水，有刺激性气味。实验室常用加热氯化铵和氢氧化钙固体的方法来制取NH3，选用　 　装置作氨气的发生装置，最好选用　 　装置来收集NH3，理由是　 　 。
17．某实验小组的同学做了如下实验：
（1）A中反应的化学方程式为　 　，将带火星的木条置于a处，若观察到　 　，说明已有氧气产生。
（2）B中现象是迅速涌出柱状的泡沫，可形象地称为“大象牙膏”，其原理主要是H2O2在某些催化剂作用下迅速分解产生水和氧气。反应的化学方程式为　 　。
18．如图是实验室常用气体制备装置，据图回答问题。
（1）实验室用高锰酸钾制氧气的文字表达式是　 　，应选择的收集装置是　 　(填字母)，如果选用如图2装置收集氧气，气体应从　 　(填“a”或“b”)端导入。
（2）实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的文字表达式为　 　。某化学小组同学用20%的过氧化氢溶液和二氧化锰，并选用B装置来制氧气。实验中，同学们发现不能得到平稳的氧气气流，大家提出从两个方面加以改进：
一是把发生装置由B改为C，其理由是　 　；
二是将过氧化氢溶液加水稀释，溶液的稀释需要经过计算、量取、搅匀三个步骤。
如果把50g质量分数为20%的过氧化氢溶液稀释成5%的过氧化氢溶液，需加水的质量为　 　g；在稀释过程中，除了烧杯外，还需要用到的仪器有　 　(填序号)。
①量筒②药匙③试管 ④酒精灯⑤滴管⑥玻璃棒
19．某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量的实验”进行了改进：将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按图所示连接。装置气密性良好，调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平，此时集气瓶内气体的体积为V1。关闭活塞，点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，待火焰熄灭后，过一段时间打开活塞，观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时，集气瓶内的气体体积为V2。然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平，此时集气瓶内的气体体积为V3。在点燃红磷至打开活塞这一过程中，观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降，再趋于稳定。
（1）数显设备显示，开始一-段时间集气瓶内气体压强上升，这是因为温度升高导致的气压变化量　 　(填“大于”“等于”或“小于”)氧气量减少导致的气压变化量。
（2）基于数显设备显示的气压变化，“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到 　 　所经历的时间。
（3）在整个实验过程中，集气瓶中减少的氧气体积为　 　(填“V1-V2"“V1-V3”或“V2-V3")。
20．已知铜在加热的条件下能和氧气反应只生成氧化铜固体。在测定空气中氧气含量的实验中，小科采用了如图所示装置：在由两个注射器组成的密闭系统中留有25mL 空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，同时缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热。待冷却至室温，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。
（1）在加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是　 　。
（2）小科测得实验结果如下：
反应前注射器内气体总体积 反应后注射器内气体总体积
25mL 22mL
①反应后剩余气体的性质有　 　。（写出一条即可）
②由此数据可以推算出空气中氧气的体积分数　 　（填“>”“=”或“<”）21%。
③造成该实验出现误差的原因可能是　 　。（填序号）
A．交替推动两个注射器活塞的次数过少 B．读数时没有冷却至室温
C．加入铜丝量太少 D．加入铜丝量太多
（3）通过上面的实验，你学到的测量混合物中某成分含量的方法是　 　。
21．某兴趣小组开展“测定空气中氧气体积分数”的探究实验。
【实验方案】
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上铁粉除氧剂（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。
【现象分析】
（1）实验1中红磷燃烧熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开K，水能倒吸入集气瓶的原因是　 　。
（2）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，　 　（选填“实验1”或“实验2”）的测定方法更准确。
（3）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　 　。（写出一点即可）
（4）【拓展延伸】实验结束后，小明认为：只要有氧气存在，红磷的温度达到着火点时就能燃烧。请分析该结论是否正确，并说明理由。　 　
22．为了探究能使带火星木条复燃的氧气含量最小值，某兴趣小组用如图装置，以及实验室提供的实验所需器材和药品进行实验。(器材和药品：量筒、氯酸钾、二氧化锰若干克)。
（1）若空气中氧气的含量以20%来计算，现在要制取一瓶氧气体积分数为60%气体，请 你写出实验步骤。
（2）以下该小组两位同学所做的实验记录：
小明同学是一次性先收集7瓶不同氧气体积分数的气体，然后逐一检验是否能使带火星的木条复燃。实验结果记录，如表甲。
　 第1瓶 第2瓶 第3瓶 第4瓶 第5瓶 第6瓶 第7瓶
氧气含量 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90%
带火星木条 不复燃 复燃 复燃 复燃 复燃 复燃 复燃
小王同学是先收集一瓶气体，检验它能否使带火星的木条，分析后再依次收集下一瓶气体再进行实验。实验结果记录，如表乙：
　 第1瓶 第2瓶 第3瓶 第4瓶 第5瓶
氧气含量 60% 40% 30% 35% 32.5%
根据实验结果，你认为哪位同学的方法更好？并说出你的依据。　 　。
23．实验室提供了以下药品和仪器装置制取气体，根据要求回答下列问题． 【药品】①氯酸钾 ②大理石 ③过氧化氢 ④二氧化锰 ⑤稀盐酸
【装置】
（1）写出A图中a仪器的名称　 　．
（2）小聪同学选择药品③和④制取气体，则他应选用的发生装置是　 　（填字母序号），该气体的验满方法是　 　．则应选用的收集装置是E或　 　（填字母序号）
（3）小亮同学用装置A制取氧气，则加热时试管中发生反应的化学方程式为　 　，他选择了E做收集装置，则气体应从　 　（填“b”或“c”）端通入．
24．为“测定空气里氧气体积含量”，小黄同学取足量的红磷、镁条、木炭分别在等体积的A、B、C三瓶空气中同时燃烧；充分燃烧后恢复到常温再松开止水夹，发现集气瓶B中进水最多，C中进入水量很少。查阅资料：镁条能与氮气反应生成固态氮化镁(Mg3N2)。
（1）实验A瓶中红磷燃烧的现象是　 　。
（2）实验中发现水停止倒吸后，B集气瓶中的水量明显高于A的原因是　 　。
（3）“测定空气中氧气体积含量”实验中，药品的选择要考虑哪些因素 　(写出两点)
25．选用实际容积为 40mL 的试管作反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管与实际容积为 60mL 且润滑性很好的针筒注射器相连组成如图的实验装置。假设此实验能按照小华的设想正常进行，白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题：
（1）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹，
此时可观察到的现象为： 　 　。
（2）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。整个过程中可观察到的现象为：
　 　。
（3）检查气密性：实验前，打开弹簧夹，将注射器的活塞前沿从 20mL 刻度处推至 15mL刻度处，然后松手，若 　 　，则说明装置的气密性良好。
答案解析部分
1．【答案】D
2．【答案】D
3．【答案】C
4．【答案】C
5．【答案】D
6．【答案】B
7．【答案】B
8．【答案】B
9．【答案】（1）A；B
（2）B
10．【答案】H2；O2；N2；CO2；O2、空气
11．【答案】（1）排水
（2）A；C；D
12．【答案】一种；分解；两种或两种以上；化合
13．【答案】排水法；不易；向上排空气法；大；集气瓶口
14．【答案】（1）0.04%
（2）化学性质不活泼
（3）C；19.6%
15．【答案】（1）大于
（2）装置冷却至室温
（3）V1-V3
16．【答案】（1）酒精灯；锥形瓶
（2）A；E；F；试管口要略向下倾斜
（3）放一团棉花
（4）D
（5）催化剂；2H2O2 2H2O+O2↑
（6）A；G；氨气密度比空气小，有刺激性气味，会污染空气，且极易溶于水，G装置可处理尾气并且防止倒吸
17．【答案】（1）2KMnO4 K2MnO4+ MnO2 +O2↑；带火星的木条复燃
（2）2H2O2 2H2O+O2↑
18．【答案】（1）高锰酸钾 锰酸钾+二氧化锰+氧气；D或 F；a
（2）过氧化氢 水+氧气；可以控制液体的滴加速度；150；①⑤⑥
19．【答案】（1）大于
（2）集气瓶内的温度恢复到室温后(或数显设备的示数已不变，或集气瓶内的气压保持稳定)
（3）V1- V3
20．【答案】（1）使注射器中的氧气充分反应
（2）无色，不与铜反应等合理均可；<；ABC
（3）通过化学反应除去混合物中的一种成分，再测量混合物在反应前后体积（或质量）的变化，从而得出该种成分的含量（其它答案合理也可）
21．【答案】（1）红磷燃烧消耗了氧气，瓶内气压减小
（2）实验2
（3）药品只与空气中的氧气反应（不与其他气体反应）或生成物不能是气体等
（4）不正确，在氧气含量低至8.6%时，红磷不能继续燃烧
22．【答案】（1）通过计算得出现在要制取一瓶氧气体积分数为60%气体，收集气体前需要往集气瓶中加一半的水；
取一集气瓶，加一半的水，盖上盖玻片；
搭好实验装置，检验气密性；
加药品，加热（预热），等到气泡均匀冒出时开始收集；
当集气瓶中充满气体时，立即导管移处集气瓶，停止收集；
气体收集完毕后，先将导管移出水槽，然后熄灭酒精灯。
（2）小王同学的更好，消耗的药品少（或做实验的次数少），得到的结果精确程度更高。
23．【答案】（1）铁架台
（2）B；将带火星的木条靠近瓶口复燃；C
（3）2KClO32KCl+ 3O2↑；C
24．【答案】（1）产生大量白烟
（2）镁条燃烧不但消耗了氧气，还消耗了部分氮气
（3）可燃物与只氧气反应，不与氮气等其他气体反应：生成物为固体
25．【答案】（1）注射器活塞向左移动，最终其前沿约停在 12mL 刻度处
（2）试管内白磷燃烧，产生大量白烟，注射器活塞先向右移动，然后向左移动，最终其前沿停在约 8mL 刻度处
（3）活塞仍能返回至 20mL 刻度处
1 / 1