2021-2022学年度人教版九年级化学上册第二单元我们周围的空气定向测评试卷（word版 含答案解析）

九年级上册第二单元我们周围的空气定向测评
考试时间：90分钟；命题人：化学教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、下列事实容易对空气造成污染的是
A．海水蒸发 B．电解水 C．植物光合作用 D．汽车尾气排放
2、已知生石灰放入水中，发生的反应为CaO+H2O=Ca（OH）2，该反应属于下列哪个基本反应类型
A．化合反应 B．分解反应 C．物理变化 D．化学变化
3、下列实验现象描述正确的是
A．硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰
B．镁带在空气中燃烧，发出耀眼白光，生成黑色固体
C．铁在氧气中燃烧，火星四射，生成四氧化三铁
D．红磷在空气中燃烧产生大量白色烟雾
4、用高锰酸钾制氧气时，有下列图示操作，其中正确的是
A．加入高锰酸钾 B．加热高锰酸钾
C．收满后移出集气瓶 D．熄灭酒精灯
5、利用下图所示实验验证空气中的氧气含量。下列叙述不正确的是
A．实验前需检查装置气密性
B．红磷的作用是消耗瓶中的氧气
C．红磷熄灭后立即打开止水夹并读数
D．进入集气瓶中水的体积约占瓶内原空气体积的五分之一
6、在氧气中燃烧可以生成气态物质的是
A．铁丝 B．红磷 C．镁带 D．乙醇
7、下列属于纯净物的是
A．铁矿石 B．蒸馏水 C．矿泉水 D．雪碧
8、空气成分中，能供给呼吸的是
A．稀有气体 B．氮气 C．氧气 D．二氧化碳
9、下列不属于空气污染物的是
A．CO B．O3 C．CO2 D．PM2.5
10、高原反应是人体呼吸代谢失衡而引起的常见症状，下列气体中可有效缓解高原反应症状的是
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题5分，共计25分）
1、空气是一种宝贵的自然资源。
（1）空气的成分：①氧气 ②氮气 ③稀有气体 ④二氧化碳及其他气体和杂质。按体积计算，其由多到少排列的顺序正确的是 。(填序号)
A．①②③④ B．②①③④ C．①②④③ D．②①④③
（2）氧气的化学性质比较活泼。写出铁丝在氧气中燃烧的符号表达式：_______。如图1所示，在集气瓶底部铺一层细沙或盛放少量水的目的是________。
（3）写出木炭在氧气中燃烧的符号表达式：________。如图2所示，把红热的木炭插入盛有氧气的集气瓶时，应该由瓶口向下________(选填“缓慢”或“快速”)插入。若要检验反应产物，请依据图示写出对应的实验步骤、现象和结论________。
（4）爱护空气资源，让人们呼吸清净的空气是每个公民的责任和应尽的义务。下列不属于空气污染物的是_______。(填序号)
①氮气 ②二氧化碳 ③二氧化硫 ④稀有气体 ⑤二氧化氮 ⑥一氧化碳 ⑦臭氧 ⑧PM2.5
2、现有①二氧化碳②氧气③氦气④氮气四种物质，请按下列要求将序号填入空格内：
（1）可供给人类呼吸的气体是___________；
（2）可制氮肥的气体是___________；
（3）可充入霓虹灯内且通电时会发出有色光的气体是___________；
（4）绿色植物进行光合作用吸收的是___________。
3、写出下列反应的符号表达式并回答问题：
（1）点燃镁条作照明弹：___________；
（2）冒出大量白烟的反应：___________；
（3）在氧气中燃烧产生明亮蓝紫色火焰的反应：___________；
（4）某黑色固体，燃烧生成使澄清石灰水变浑浊气体的反应：___________；
（5）铁丝在氧气中燃烧的现象：___________，该反应的符号表达式是___________。做此实验，集气瓶底要先留少量水，目的是___________；做硫燃烧实验时，集气瓶底也要预先留少量水，目的是___________。
4、现有擦亮的细铁丝、铝条、红磷、过氧化氢溶液、木炭、二氧化锰、硫磺。选择合适的物质按要求完成下列反应的文字表达式，并注明反应类型（填化合反应或分解反应）。
（1）实验室制氧气___________、___________。
（2）一种物质跟氧气反应生成黑色固体物质___________、___________。
（3）一种物质跟氧气反应生成大量浓厚白烟___________、___________。
（4）一种物质跟氧气反应生成使澄清石灰水变浑浊的气体___________、___________。
5、氧气是化学性质比较活泼的气体，它可以和许多物质发生化学反应。如图所示是硫粉、红磷、铁丝在氧气中燃烧的实验装置：
（1）图中三个反应的相同点是___________（填宇母）。
A．都是化合反应 B．都是氧化反应 C．生成物都是固体 D．都需要点燃
（2）甲实验室看到的实验现象___________，集气瓶底放水的作用___________。
（3）丙实验中铁丝要绕成螺旋状目的___________，集气瓶底放水的作用___________。
三、计算题（3小题，每小题7分，共计21分）
1、法国科学家拉瓦锡用金属燃烧实验证明燃烧是金属与空气中的氧气作用的结果，并测出氧气约占空气体积的五分之一。现有足量金属汞与10L的空气在密闭的容器中加热，待反应完全后，计算反应掉的氧气质量____________。（结果精确到0.1g，氧气的密度为1.429g/L）
2、医学上常用双氧水溶液(过氧化氢和水的混合物)来清洗创口和局部抗菌，小美同学取136.0g某医用双氧水溶液放入烧杯中，然后加入4.0g二氧化锰，每隔一分钟观察一次并记录产生的氧气的质量如表所示，直到实验结束。请回答下列问题：
称量时间/分钟 0 1 2 3 4 5
产生氧气的质量/g 0 1.4 2.2 2.8 3.2 3.2
（1）从表格可知，该实验一共生成_______g氧气。
（2）已知氧气的密度为1.43g/L，计算这些氧气的体积_____(精确到一位小数，并写出计算过程)。
3、某同学欲用2L的空雪碧瓶取学校操场空气样品，请你协助他完成任务。计算上述操作得到的空气样品中所含氧气的质量。(注：空气中氧气约占体积的21%；氧气的密度约为1.43g/L.)
四、实验探究（2小题，每小题12分，共计24分）
1、化学实验室常用二氧化锰催化过氧化氢溶液分解的方法制取氧气。那么，影响过氧化氢分解速率的因素到底有哪些呢？某化学兴趣小组对此进行如下探究。
（提出问题）影响过氧化氢分解速率的因素有哪些？
（作出假设）假设1：过氧化氢溶液的浓度；
假设2：催化剂的质量；
假设3：_______（请你提出一种假设）。
（设计实验）小明同学设计如下实验方案进行验证。
序号 H2O2浓度% H2O2质量/g 温度/℃ MnO2质量/g O2体积/mL 所用的时间/s
① 5 12 20 0.2 125 20
② 30 12 20 0.2 125 2
③ 30 12 40 无 125 148
④ 30 12 90 无 125 82
（1）通过对比实验①和②可知，过氧化氢分解的速率与_________有关。
（2）小红同学认为在这个实验中，为了便于观察应选用________法收集氧气。
（3）通过对比实验_________和_______可知，化学反应快慢与温度的关系是_________。
（反思拓展）影响过氧化氢溶液分解快慢的因素还可能有________（写出一条）。
2、化学实验常用二氧化锰催化过氧化氢分解制取氧气。针对影响过氧化氢分解速率速率的因素有哪些？某化学兴趣小组对此进行以下探究；
(提出问题)影响过氧化氢分解速率因素有哪些？
(猜想与假设)假设1：过氧化氢的浓度；假设2：催化剂的质量；
假设3：实验的温度 假设4：_______(请你提出一种假设)
(设计实验方案)小明设计如下实验进行验证。
序号 过氧化氢溶液的浓度/% 过氧化氢溶液的质量/g 温度/°C 二氧化锰的质量/g 氧气的体积 /mL 时间/s
① 5 12 20 0.2g 125 20
② 30 12 20 0.2g 125 2
③ 3 12 40 - 125 148
（1）二氧化锰在过氧化氢分解前后质量和_______不变。
(讨论交流)
（2）小燕认为在这个实验中，必须使用排水法收集氧气，理由是：_______。
（3）小辉认为小明的方案无法验证温度对过氧化氢分解速率的影响。请你帮他说出理由：_______。
(拓展延伸)
同学们查阅资料后得知，氧化铜对过氧化氢分解也有影响。因此设计实验继续探究。用如图1所示的装置进行了两次实验，在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3mL5%的双氧水注入试管中，利用注射器收集氧气，收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。
（1）开始实验时注入双氧水的方法是_______。
A．快速推注射器活塞 B．缓慢推注射器活塞
实验中造成U形管内红墨水液面左低右高的原因是_______。
（2）根据相同时间收集氧气的体积不同，可比较两种催化剂的催化效果，通过图象除了能得出二氧化锰催化效果比氧化铜好，还能得出的结论是_______。
（3）由氧化铜催化的反应，t0~t1时间段反应速率逐渐变快，原因是_______。t1~t2时间段反应速率又逐渐变慢，原因是_______。
-参考答案-
一、单选题
1、D
【详解】
A.海水蒸发只是海水由液态变为气态，不会对空气造成污染；
B.电解水反应生成氢气和氧气，不会对空气造成污染；
C.植物光合作用吸收二氧化碳，释放出氧气，不会对空气造成污染；
D.汽车尾气中含有多种污染性气体，会对空气造成污染；
故选D。
2、A
【详解】
基本反应类型包含化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应；氧化钙和水反应生成新物质，符合多变一反应，属于化合反应；故选A。
3、A
【详解】
A、硫在氧气中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰，选项A正确；
B、镁带在空气中燃烧发出耀眼白光，生成一种白色固体，选项B错误；
C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，是实验结论而不是实验现象，即描述实验现象时不能出现生成物的名称，选项C错误；
D、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，不是白雾，选项D错误；
故选：A。
4、D
【详解】
A、取用粉末状药品，试管横放，用药匙或纸槽把药品送到试管底部，图中所示操作错误，不符合题意；
B、加热固体试管口应该微微朝下，为气体顺利排除导管不能伸入过长，故不符合题意；
C、收满后移出集气瓶后再盖玻璃片错误，应该在水中盖上玻璃片，故不符合题意；
D、熄灭酒精灯应该使用酒精灯盖，故符合题意。
故选D。
【点睛】
5、C
【详解】
A、为了防止由于装置气密性不好更换仪器造成的药品损失，在连接好仪器后，装入药品之前，需要进行的实验操作是检查装置气密性，选项A正确；
B、红磷在空气中与氧气反应生成固态的五氧化二磷，消耗了集气瓶中的氧气，使集气瓶内压强减小，选项B正确；
C、红磷熄灭后冷却至室温，再打开止水夹并读数，若没有冷却至室温就打开止水夹，瓶内压强仍较大，进入的水就会偏小，选项C错误；
D、空气中氧气的体积约占空气体积的五分之一，红磷在空气中与氧气反应生成固态的五氧化二磷，消耗了集气瓶中的氧气，使集气瓶内压强减小，待红磷熄灭后冷却至室温打开止水夹，烧杯中的水倒吸进入集气瓶，进入的水的体积约占集气瓶内空气体积的五分之一，选项D正确；
故选：C。
6、D
【详解】
A、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁固体，此选项不符合题意；
B、红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷固体，此选项不符合题意；
C、没带在氧气中燃烧生成氧化镁固体，此选项不符合题意；
D、乙醇在氧气中燃烧生成二氧化碳和水蒸气，此选项符合题意。
故选D。
7、B
【详解】
A：铁矿石中含有铁的化合物和杂质。是混合物。
B：蒸馏水只由水分子构成。是纯净物。
C：矿泉水中 含有水和矿物质。是混合物。
D：雪碧中含有水、蔗糖、二氧化碳等。是混合物。
综上所述：选择B。
【点睛】
8、C
【详解】
A：稀有气体包括氦氖氩氪氙氡，化学性质稳定。不能供给呼吸。
B：氮气化学性质稳定，不能用于呼吸。
C：氧气的用途是供给呼吸，支持燃烧。
D：二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸。
综上所述：选择C。
【点睛】
9、C
【详解】
CO、O3、PM2.5都是空气污染物。CO2是空气成分，不是空气污染物。故选C。
【点睛】
10、B
【详解】
高原反应是人体呼吸代谢失衡而引起的常见症状，主要是因为高海拔地区空气稀薄，人体呼吸含氧量减少造成，吸氧可缓解高原反应症状，故选B。
二、填空题
1、
（1）B
（2） 防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶瓶底
（3） 缓慢 向木炭燃烧后的集气瓶内倒入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，说明木炭燃烧生成的是二氧化碳
（4）①②④
【解析】
（1）
空气中各成分的体积分数分别是：氮气约占78%，氧气约占21%，稀有气体约占0.94%，二氧化碳约占0.03%，其他气体和杂质约占0.03%，故可知按体积计算，其由多到少排列的顺序②①③④；故选B。
（2）
铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的符号表达式为，铁丝在氧气中燃烧，在集气瓶底部铺一层细沙或盛放少量水的目的是防止反应过程中产生的高温熔融物溅落，炸裂集气瓶瓶底。
（3）
木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，反应的符号表达式为，如果快速插入木炭时，燃烧放出热量会将瓶内的气体快速挤出，使其逸散到空气中，氧气浓度减小，会使实验现象不明显，故把红热的木炭插入盛有氧气的集气瓶时，应该由瓶口向下缓慢插入；木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，检验二氧化碳常选用澄清石灰水，故实验步骤、现象和结论是：向木炭燃烧后的集气瓶内倒入澄清石灰水，澄清石灰水变浑浊，说明木炭燃烧生成的是二氧化碳。
（4）
二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、PM2.5均是造成空气污染的物质，二氧化碳、氮气、稀有气体是空气的主要成分，不属于空气污染物；故填：①②④。
2、
（1）②
（2）④
（3）③
（4）①
【解析】
（1）
氧气具有供给呼吸的用途，可供给人类呼吸的气体是②；
（2）
一般含有氮元素的化合物称作氮肥，氮气可用作制作氮肥，可制氮肥的气体是④；
（3）
稀有气体在通电的条件下发出五颜六色的光，可充入霓虹灯内且通电时会发出有色光的气体是③；
（4）
绿色植物进行光合作用吸收二氧化碳，释放氧气，绿色植物进行光合作用吸收的是①。
3、
（1）Mg+O2MgO
（2）P+O2P2O5
（3）S+O2SO2
（4）C+O2CO2
（5） 剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体 Fe+O2Fe3O4 防止高温熔化物溅落炸裂瓶底 吸收二氧化硫，防止污染空气
【分析】
（1）
点燃镁条作照明弹，镁条在空气中燃烧生成氧化镁，其符号表达式为：;
（2）
冒出大量白烟的反应是磷在氧气中点燃生成五氧化二磷，其符号表达式为：；
（3）
在氧气中燃烧产生明亮蓝紫色火焰的反应是硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，其符号表达式为：；
（4）
某黑色固体，燃烧生成使澄清石灰水变浑浊气体的反应是碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，其其符号表达式为：；
（5）
铁丝在氧气中燃烧的现象是：剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体；其符号表达式为：；当高温的反应物接触集气瓶，集气瓶会炸裂，所以做此实验，集气瓶底要先留少量水，目的是：防止高温熔化物溅落炸裂瓶底；二氧化硫是有害气体，逸散在空气中对人体有害，污染空气，所以做硫燃烧实验时，集气瓶底也要预先留少量水，目的是：吸收二氧化硫，防止污染空气。
【点睛】
4、
（1）
分解反应
（2）
化合反应
（3）
化合反应
（4）
化合反应
【解析】
（1）
过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的文字表达式为：；该反应符 合“一变多”的形式，符合分解反应的特征，属于分解反应；
（2）
铁丝在氧气中燃烧生成生成黑色固体四氧化三铁，反应的文字表达式为：；该反应符 合“多变一”的形式，符合化合反应的特征，属于化合反应；
（3）
红磷和氧气反应生成大量浓厚白烟，反应的文字表达式为：；该反应符 合“多变一”的形式，符合化合反应的特征，属于化合反应；
（4）
木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，反应的文字表达式为：；该反应符 合“多变一”的形式，符合化合反应的特征，属于化合反应。
5、
（1）ABD
（2） 产生明亮蓝紫色火焰，生成有刺激性气味气体 吸收二氧化硫，防止污染空气
（3） 增大受热面积 防止集气瓶炸裂
【分析】
（1）
硫在氧气中燃烧、红磷燃烧、铁丝燃烧，反应多变一都属于化合反应，反应物有氧气都属于氧化反应，都需要点燃，硫燃烧生成物是气体，故选：ABD。
（2）
硫在氧气中燃烧产生明亮蓝紫色火焰，生成有刺激性气味气体，二氧化硫污染环境，水的作用吸收二氧化硫，防止污染空气，故填：产生明亮蓝紫色火焰，生成有刺激性气味气体；吸收二氧化硫。
（3）
丙实验中铁丝要绕成螺旋状目的增大受热面积，集气瓶底放水的作用防止高温生成物使集气瓶炸裂，故填：增大受热面积；防止集气瓶炸裂。
三、计算题
1、2.9g
【详解】
氧气约占空气体积的五分之一，足量金属汞与10L的空气在密闭的容器中加热，反应完全后，反应掉的氧气质量为：。
2、
（1）3.2
（2）
答：这些氧气的体积是2.2L。
【分析】
（1）
从表中可知生成氧气的质量为3.2g。
（2）
见答案。
3、解：气体的质量=气体的体积×气体密度
氧气的质量为：2L×21%×1.43g/L≈0.6g。
答：空气样品中所含氧气的质量为0.6g。
【详解】
见答案。
四、实验探究
1、温度 H2O2溶液的浓度% 排水 ③ ④ 温度越高，化学反应的速率越快 催化剂的种类
【详解】
{作出假设}影响过氧化氢分解速率的因素较多，可能温度也会影响过氧化氢分解速率，故填温度。
{设计实验}（1）由图可知，实验①和②中过氧化氢溶液的浓度不同，其它的量都相同，证明过氧化氢分解的速率与H2O2溶液的浓度%有关，故填H2O2溶液的浓度%。
（2）在这个实验中，为了便于观察生成氧气的体积，应选用排水法收集氧气，故填排水。
（3）由图可知，实验③、④中除温度不同外，其它的量都相同，所以通过对比实验③、④可知，化学反应速率与温度有关，故填③、④；
实验③、④中，实验④的温度高于实验③的温度，其它的量都相同，生成125mL的氧气，实验③用的时间是148s，实验④用的时间是82s，说明温度越高，化学反应的速率越快，故填温度越高，化学反应的速率越快。
{反思拓展}影响过氧化氢溶液分解快慢的因素较多，可能催化剂的种类也能够影响过氧化氢溶液分解快慢，故填催化剂的种类。
2、催化剂的种类 化学性质 便于观察收集相同体积氧气需要的时间 过氧化氢溶液的浓度各不相同 B 过氧化氢分解生成氧气，放出热量，使试管内压强变大，造成U形管内红墨水液面左低右高 催化剂不能改变生成氧气的量 过氧化氢分解放热 过氧化氢溶液浓度变小
【详解】
(猜想与假设)
催化剂的种类不同，化学反应的反应速率不同，故假设4：催化剂的种类。
(设计实验方案)
（1）催化剂在化学反应前后质量和化学性质均不变，则二氧化锰在过氧化氢分解前后质量和化学性质不变。
(讨论交流)
（2）由表格可知，收集相同体积氧气，需要的时间不同，故必须使用排水法收集氧气，理由是：便于观察收集相同体积氧气需要的时间。
（3）验证温度对过氧化氢分解速率的影响，需要控制过氧化氢溶液的浓度相同，但是表格中过氧化氢溶液的浓度各不相同，故小辉认为小明的方案无法验证温度对过氧化氢分解速率的影响。理由：过氧化氢溶液的浓度各不相同。
(拓展延伸)
（1）过氧化氢溶液在催化剂作用下生成氧气的速率较快，则开始实验时注入双氧水的方法是缓慢推注射器活塞，故填：B。
过氧化氢溶液在催化剂催化作用下分解生成氧气，放出热量，使试管内压强大于外界压强，使红墨水液面左低右高，故实验中造成U形管内红墨水液面左低右高的原因是过氧化氢分解生成氧气，放出热量，使试管内压强变大，造成U形管内红墨水液面左低右高。
（2）通过图象可以看出最终生成的氧气的体积相同，故还能得出的结论是催化剂不能改变生成氧气的量。
（3）过氧化氢溶液在氧化铜催化作用下分解生成氧气，放出热量，使反应速率加快，故由氧化铜催化的反应，t0~t1时间段反应速率逐渐变快，原因是过氧化氢分解放热。随着反应的进行，过氧化氢溶液浓度变小，反应速率变慢，故t1~t2时间段反应速率又逐渐变慢，原因是过氧化氢溶液浓度变小。