2021-2022学年人教版化学九年级上册第二单元我们周围的空气专题攻克试题（word版 含详细解析）

九年级上册第二单元我们周围的空气专题攻克
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、下列物质不会对环境产生污染的是
A．二氧化硫 B．二氧化氮 C．PM2. 5 D．氮气
2、下列物质在O2中燃烧，产生白烟的是
A．硫粉 B．红磷 C．蜡烛 D．铁丝
3、对下列实验中出现的异常现象分析合理的是
A．排空气法收集不到O2——集气瓶上的玻璃片没盖严
B．排水法收集的氧气中混有空气——集气瓶未装满水
C．细铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底炸裂——铁丝伸入瓶中太快
D．加热高锰酸钾固体，试管破裂——加热时间过长
4、下列对实验现象的描述，正确的是
A．铁丝在空气中能剧烈燃烧，火星四射
B．硫在空气中燃烧时，发出蓝紫色火焰
C．磷燃烧时，会产生大量的白色烟雾
D．木炭在空气中燃烧，发出红光
5、下列物质属于纯净物的是
A．牛奶 B．空气 C．二氧化碳 D．酱油
6、下列有关物质在燃烧的现象中错误的是
A．细铁丝在空气中燃烧时，火星四射，生成Fe3O4
B．镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体
C．硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰
D．红磷在空气中燃烧产生大量的白烟
7、下列说法中正确的是
A．氧气能支持燃烧，可作燃料
B．按质量计算，空气中含有氮气约78%，氧气约21%
C．空气中的氧气主要来自于植物的光合作用
D．工业上分离液态空气制氧气的过程属于化学变化
8、202l年全国两会，“碳达峰”和“碳中和”首次写入政府工作报告，成为舆论热词。“碳中和”是指单位或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳排放总量，通过二氧化碳去除手段，抵消这部分碳排放，达到“净零排放”目的，以下措施不能实现“碳中和”目标的是
A．通过露天焚烧秸秆以增加肥效
B．鼓励拼车或乘坐公共交通出行
C．推广垃圾分类处理，加强资源回收利用
D．植树造林，增加植被面积
9、空气是一种宝贵的资源，下列有关空气的说法中，你认为正确的是
A．氮气化学性质不活泼，可充入食品包装袋内防腐
B．稀有气体非常稳定，不与任何物质反应
C．氧气具有可燃性，可以做火箭燃料
D．二氧化碳不能供给呼吸，是一种空气污染物
10、下列图像不正确的是
A．碳在足量的氧气中充分燃烧
B．加热一定质量的KClO3和 MnO2的固体混合物制氧气
C．在密闭容器中利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量
D．在密闭装置内加热高锰酸钾制氧气
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、在通常情况下，空气中各种成分的比值保持相对稳定，下列事实说明空气中含有哪一种成分？（填名称）
（1）蜡烛在空气中可以燃烧，说明空气中含有___________，铁在该气体中燃烧的现象是___________。
（2）在空气中盛有冰水的杯子外壁会出现水珠，说明空气中含有___________。
（3）澄清石灰水长期露置空气中，表面出现一层白膜，说明空气中含有___________，该气体由___________和___________组成。
（4）空气中的某些气体制成五光十色的霓虹灯，该气体是___________该气体属于___________。（填“纯净物”或“混合物”）
3、为了保证长时间潜航，在潜水艇里要配备氧气再生装置，有以下几种制氧方法：
①加热高锰酸钾；
②；
③在常温下过氧化钠固体与二氧化碳反应：；
④
（1）你认为最适合潜水艇里制氧气的方法是___________；
（2）与其他方法相比，这种最适合的方法的优点是：___________。
4、小张发现家中有一些平遥牛肉和软面包，平遥牛肉采用真空包装的原因是______。软面包中填充的气体可能是______，该气体可用作面包袋中填充气体的原因是______。
5、化学就在我们身边，它能改善我们的生活。请从①氧气②氮气③活性炭④氢气⑤明矾中选择适当的物质填空（填序号）。
（1）抢救危重病人常用的物质是________。
（2）常充入食品包装袋以防腐的物质是_________。
三、计算题（3小题，每小题7分，共计21分）
1、一个初中生每分钟大约要吸入7.8L的氧气,计算:
（1）每分钟大约需要吸入多少升的空气 ______
（2）这些空气的质量是多少克 （已知空气的密度为1.293g/L）______
2、已知一玻璃容器的体积是5000mL，已知空气的密度是1.293g/L，氧气的密度是1.429g/L，求氧气在空气中的质量分数是多少？（最后结果保留一位小数）
3、实验室制取氧气所用的氯酸钾通常含一定量的杂质。小明同学称取6.00g样品与2.00g二氧化锰混合，加热使其完全反应，冷却至室温。将剩余固体与17.02g水充分溶解，过滤，得到的不饱和溶液中溶质的质量分数为14.9%。 若不考虑实验中药品的损耗，氯酸钾样品中的杂质不参与反应，也不溶于水。请回答下列问题。（结果精确到0.01g）
（1）要完全回收反应生成的氯化钾，还需进行的操作是________，可回收氯酸钾的质量为________；
（2）计算样品中氯酸钾的质量是多少？
（可能用到的相对原子质量：O－16Cl-35.
四、实验探究（2小题，每小题12分，共计24分）
1、兴趣小组同学在老师的带领下，探究影响过氧化氢分解速率的因素。
（提出问题）影响过氧化氢分解的因素有哪些？
（做出假设）假设1：催化剂的种类
假设2：过氧化氢溶液的浓度
假设3：温度
（实验探究）学生利用如图所示装置，以收集50mL的气体为标准，比较反应的快慢，实验方案如下表所示：
序号12 温度/℃ 过氧化氢溶液浓度 过氧化氢溶液体积/m 1g催化剂 时间/S
1 20 5% 40 二氧化锰 37
2 20 10% 40 二氧化锰 14
3 20 5% 40 氧化铜 b
4 80 5% 40 二氧化锰 29
（1）写出实验3发生反应的文字表达式________。
（2）对比实验1和2，得出的结论是_______。
（3）通过对比实验1和3，得出二氧化锰的催化效果比氧化铜强的实验依据是_______。
（4）实验中，使用注射器的优点是______。
（拓展延伸）在实验3探究中，学生将注射器换成了压强传感器，测出了实验过程中装置压强与时间的关系图（如图2）。实验过程中，学生触摸锥形瓶外壁，有发烫的感觉，至反应结束后，发生装置的温度慢慢趋于常温。
（5）根据实验探究推知，过氧化氢分解的反应是_____（填“吸热”或“放热”）反应；
（6）根据图2所示，我们分析发现：反应速率在不断发生改变。反应过程中从开始到结束影响反应速率的因素有______（填2种）
（7）图2中，CD段压强降低的主要原因是________。
2、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）。
-参考答案-
一、单选题
1、D
【分析】
空气污染物主要有二氧化氮、二氧化硫、臭氧、PM2.5、PM10、一氧化碳。
【详解】
A.二氧化硫属于空气污染物，会对环境造成污染，不符合题目要求；
B.二氧化氮属于空气污染物，会对环境造成污染，不符合题目要求；
C.PM2.5属于空气污染物，会对环境造成污染，不符合题目要求；
D.氮气属于空气的主要成分之一，不会对环境造成污染，符合题目要求；
故选D。
【点睛】
2、B
【详解】
A、硫粉在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成具有刺激性气味的气体，不符合题意；
B、红磷在氧气中燃烧生成的五氧化二磷是白色固体，五氧化二磷固体小颗粒悬浮在气体形成白烟，符合题意；
C、蜡烛在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水，没有白烟产生，如果蜡烛不充分燃烧可能产生黑烟（生成的炭黑悬浮在气体中形成），不符合题意；
D、铁丝在氧气中燃烧生成一种黑色固体，不能产生白烟，不符合题意。
故选B。
3、B
【详解】
A、排空气法收集不到O2，可能是装置漏气，收集氧气时，集气瓶上的玻璃片没盖严，不影响氧气的收集，不符合题意；
B、集气瓶未装满水，没有将集气瓶中的空气排尽，会导致排水法收集的氧气中混有空气，符合题意；
C、铁丝伸入瓶中太快，会导致氧气受热膨胀逸出，反应时间短，现象不明显，不会导致集气瓶底炸裂，不符合题意；
D、加热高锰酸钾固体，试管破裂，可能是未预热，试管口未略向下倾斜等，加热时间过长，不会导致试管破裂，不符合题意。
故选B。
4、D
【详解】
A、铁丝在空气中只能烧至发红，不会剧烈燃烧、火星四射，故选项说法错误；
B、硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项说法错误；
C、红燃烧，产生大量的白烟，而不是白色烟雾，故选项说法错误；
D、木炭在空气中燃烧，发出红光，故选项说法正确。
故选：D。
5、C
【详解】
纯净物是只有一种物质组成的物质，且有固定的化学式，牛奶、空气和酱油含多种物质，属于混合物，二氧化碳是一种物质，属于纯净物，故选C；
故选C。
【点睛】
6、A
【分析】
物质的燃烧现象指能观察到的各种改变
【详解】
A、细铁丝在空气中燃烧时，火星四射，为反应现象，生成Fe3O4不是反应现象，应表达为生成黑色固体，选项不正确；
B、镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，正确；
C、硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰，正确；
D、红磷在空气中燃烧产生大量的白烟，正确。
故选A。
【点睛】
7、C
【详解】
A、氧气能支持燃烧，但氧气没有可燃性，不能做燃料，故选项错误；
B、按体积分数计算，空气中含有氮气约78%，氧气约21%，故选项错误；
C、绿色植物的光合作用需要吸收空气中的二氧化碳，并释放出氧气，所以空气中的氧气主要来自于植物的光合作用，故选项正确；
D、工业上分离液态空气制氧气的过程没有新物质生成，发生的变化属于物理变化，故选项错误。
故选：C。
8、A
【详解】
A、露天焚烧秸秆，会产生大量的二氧化碳和空气污染物，不能实现“碳中和”目标，故选项正确；
B、鼓励拼车或乘坐公共交通出行，能减少二氧化碳的排放，有利于实现“碳中和”目标，故选项错误；
C、推广垃圾分类处理，加强资源回收利用，能减少二氧化碳的排放，有利于实现“碳中和”目标，故选项错误；
D、植树造林，增加植被面积，树木通过光合作用吸收二氧化碳，释放出氧气，有利于实现“碳中和”目标，故选项错误。
故选：A。
9、A
【详解】
A、氮气化学性质不活泼，所以可充入食品包装袋内防腐，故选项正确；
B、稀有气体非常稳定，化学性质不活泼，一般不和其他物质反应，故选项错误；
C、氧气的化学性质比较活泼，能支持燃烧，可作理想的助燃剂，但不是燃料，故选项错误；
D、二氧化碳不能供给呼吸，但不是空气污染物，空气污染物主要指二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物和臭氧等，故选项错误。
故选：A。
10、A
【详解】
A、碳在足量的氧气中充分燃烧，生成二氧化碳，随着反应的进行，二氧化碳的量越来越多，碳的质量越来越少，等碳的质量为0后，二氧化碳的质量也不会再增加了，故A错误；
B、氯酸钾分解生成氯化钾固体和氧气，根据质量守恒定律，固体中钾元素的质量不变，二氧化锰作催化剂，反应前后的质量不变，所以固体中锰元素的质量不变，故固体中、锰元素的质量比不变，故B正确；
C、红磷燃烧放出热量，容器内的压强变大，直至反应结束，随着温度的下降，压强逐渐减小，回复到室温时，因为红磷燃烧消耗了氧气，气体减少，压强减小，最终的压强小于开始时的压强，故C正确；
D、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，加热一段时间后，达到高锰酸钾分解的温度，反应开始，此时容器内有四种物质，直至高锰酸钾反应完，容器内只有锰酸钾、二氧化锰和氧气三种物质，故D正确。
故选A。
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） 氧气 剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热
（2）水蒸气
（3） 二氧化碳 碳元素 氧元素
（4） 稀有气体 混合物
【解析】
（1）
氧气具有助燃性。蜡烛在空气中可以燃烧，说明空气中含有氧气，铁在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体，放出大量的热；
（2）
水蒸气遇冷液化。在空气中盛有冰水的杯子外壁会出现水珠，说明空气中含有水蒸气；
（3）
二氧化碳能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应，生成碳酸钙和水。澄清石灰水长期露置空气中，表面出现一层白膜，说明空气中含有二氧化碳，该气体由碳元素和氧元素组成
（4）
稀有气体通电时会出不同颜色的光。空气中的某些气体制成五光十色的霓虹灯，该气体是稀有气体，稀有气体是多种的气体总称，属于混合物。
3、
（1）③
（2）常温下就能进行，操作简单；还能将人呼吸产生的二氧化碳转变为呼吸所需的氧气
【解析】
（1）
①加热高锰酸钾，需要在加热的条件下才能放出氧气，而加热时也会消耗氧气，不适宜在潜水器里供给氧气;
②电解水，需要通电，消耗电能，不适宜在潜水器里供给氧气;
③在常温下过氧化钠固体（Na2O2）与CO2反应生碳酸钠和氧气，常温下即可发生反应，且可把空气中的二氧化碳转化为氧气，供给氧气的同时吸收了人呼出的二氧化碳，适宜在潜水器里供给氧气；
（2）
与其他两种方法相比，这种方法常温下就能行，不用加热、不用通电，操作简单，还能将人呼吸产生的二氧化碳转变为呼吸所需的氧气。
4、防止食物与空气接触而变质 氮气（合理即可） 氮气化学性质稳定，填充氮气可防止食物变质
【详解】
平遥牛肉采用真空包装的原因是防止食物与空气接触而变质；
氮气化学性质稳定，可填充于食品包装中，用于防腐，故软面包中填充的气体可能是氮气。
5、
（1）①
（2）②
【解析】
（1）
氧气能供给呼吸，则抢救危重病人常用的物质是氧气，故填：①。
（2）
氮气常温下化学性质稳定，且无毒，则常充入食品包装袋以防腐的物质是氮气，故填：②。
三、计算题
1、（1）37.1L（2）48.0g
【详解】
（1）氧气约占空气体积的21%，因此吸入空气的体积约为 ；
（2）根据密度公式可得，这些空气的质量为 。
2、22.1%
解：氧气的体积：5000mL×1/5=1000mL
氧气的质量：1000mL×1.429g/L=1.429g
空气的质量：5000mL×1.293g/L=6.456g
1.429g÷6.456g×100%=22.1%
答：氧气在空气中的质量分数为 22.1%。
【详解】
见答案。
3、（1）蒸发（或蒸发水、蒸发溶剂、蒸发结晶） 2.98g
　（2）解：设样品中氯酸钾的质量为x　　　　2KClO3＝△MnO22KCl+3O2↑
245　　　　　　　149　　　　　　x　　　　　　　　2.98g　　　245
149＝ x2.98g　　　　x=4.90g
答：（略）
【详解】
析：（1）根据结晶的两种方法进行分析；根据溶液中溶质的质量分数求出溶液中溶剂的质量分数，再根据 求出得到的溶液的质量，最后用溶液的质量×溶液中溶质的质量分数求出氯化钾的质量．
（2）利用氯酸钾制氧气的化学方程式，根据氯化钾的质量求出氯酸钾的质量．
解答：解：（1）结晶的方法有两种，冷却热饱和溶液和蒸发，要完全回收溶液中的溶质，只能用蒸发的方法．
得到的氯化钾溶液的质量==20g 氯化钾的质量=20g×14.9%=2.98g
故答案为蒸发 2.98g
（2）设氯酸钾的质量为x
2KClO3＝2KCl+3O2↑
245 149
x 2.98g
245：149＝ x：2.98g　　　　x=4.90g
x=4.90g
答：氯酸钾的质量为4.90g
四、实验探究
1、 其它条件相同时，过氧化氢溶液浓度越高反应速率越快 b＞37 可以准确测量和收集氧气的体积 放热 温度和过氧化氢溶液浓度 由于发生装置的热量散发，温度降低使得装置内压强不断减小
【详解】
（1）实验3：过氧化氢在氧化铜催化作用下分解生成水和氧气，发生反应的文字表达式： 。
（2）实验1和2除了过氧化氢的浓度不一样，其他条件均一样，收集50mL的气体所用时间不一样，故对比实验1和2，得出的结论是其它条件相同时，过氧化氢溶液浓度越大，反应速率越快。
（3）通过对比实验1和3，除催化剂种类不一样，其他条件均一样，收集50mL的气体所用时间越短，催化效果越好，所以二氧化锰的催化效果比氧化铜强的实验依据是b＞37。
（4）反应生成氧气，实验中，使用注射器的优点是可以准确测量和收集氧气的体积。
（5）实验过程中，学生触摸锥形瓶外壁，有发烫的感觉，至反应结束后，发生装置的温度慢慢趋于常温，根据实验探究推知，过氧化氢分解的反应是放热反应；
（6）根据图2所示，发现反应速率在不断发生改变。反应从开始到结束，过氧化氢的浓度在不断减少，该反应为放热反应，温度随着反应进行不断升高，故反应过程中从开始到结束影响反应速率的因素有：过氧化氢溶液浓度、温度。
（7）图2中，CD段压强降低的原因：反应结束，温度降低，逐渐降至室温，压强减小。
2、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。