第3章 空气与生命 培优提升单元练习题（含答案）

第三章 空气与生命
一、选择题
1．2020年节能减排主题“携手节能低碳，共建碧水蓝天”，下列做法符合这一主题的是（　　）
A．冬天使用热空调时调高1℃ B．购买使用能效等级较高的冰箱
C．燃放烟花爆竹，增强节日气氛 D．提倡骑自行车或步行的方式出行
2．下列实验室操作不正确的是（　　）
A．被火焰烫伤皮肤，用大量冷水冲洗受伤处
B．被化学试剂灼伤，用缓缓流水冲洗一分钟以上
C．将固体垃圾或有毒、有害废液直接倒入水槽
D．碰洒的酒精在桌面燃烧，立即用湿抹布盖灭
3．5月12日为“全国防灾减灾日”。下到关于火灾、灭火与逃生的说法中，正确的是（　　）
A．火灾是一种燃烧现象，燃烧属于缓慢氧化
B．电路老化着火，应立即用水灭火
C．在火场的浓烟中逃生，可用湿毛巾捂住口鼻，低姿势前行
D．为了快速逃离火场可乘坐电梯
4．某同学误将少量 KMnO4当成 MnO2加入 KClO3中进行加热制取氧气，部分物质质量随时间变化如图所示。下列关于该过程的说法正确的是（　　）
A．c 代表氧气 B．t2时刻，O2开始产生
C．t1 时刻，KMnO4开始分解 D．起催化作用物质的质量一直保持不变
5．家庭中一般利用冰箱来储存水果和蔬菜，其主要目的是（　　）
A．降低温度，加快呼吸作用
B．降低温度，减缓呼吸作用
C．减少水分，加快呼吸作用
D．减少氧气，减缓呼吸作用
6．对下列实验指定容器中的水，其解释没有体现水的主要作用的是（　　）
A． B．
C． D．
7．科技人员成功研制出一种新型催化剂，可将二氧化碳转化成液体燃料，反应的微观示意图如图。有关该反应的说法正确的是（　　）
A．该反应属于化合反应 B．反应前碳元素的化合价为+2价
C．生成物的化学式可用C2H2O表示 D．参加反应的两物质的分子个数比为1：3
8．如图所示的四个装置图及其使用方法的说明中，错误的一项是（　　）
A．用排空气法收集CO2，则CO2从b管通入
B．用排空气法收集O2，则O2从a管通入
C．除去空 气中的CO2，则空气从a管通入
D．用排水法收集 O2，则O2从b管通入
9．如图是“探究绿叶在光照下制造有机物”实验的部分步骤，对各步骤的解释不正确的是（　　）
A．步骤①是为了消耗掉叶片原有的淀粉 B．步骤②的处理是设置对照实验
C．步骤③为了溶解叶片中的叶绿素” D．步骤④叶片不见光部分变成了蓝色
A．A B．B C．C D．D
10．如图是某燃煤发电厂处理废气的装置示意图。下列说法正确的是（　　）
A．从废气装置中出来的洁净的气体是纯净物
B．此过程中Ca原子的种类和个数都发生了改变
C．使用此废气处理装置并不能减少酸雨的形成
D．整个过程的反应可表示为：2SO2＋2CaCO3＋O2=2CaSO4＋2CO2
11．在一个密闭容器中放入X、Y、Z、W四种物质，在一定条件下发生化学反应，一段时间后，测得有关数据如下表。则关于此反应的说法正确的是（　　）
物 质 X Y Z W
反应前的质量（g） 2 1 16 16
反应后的质量（g） 12 m 8 14
A．Y物质一定是催化剂 B．该反应的基本类型为分解反应
C．参加反应的Z与W的质量比为4：1 D．反应后生成X的质量为12g
12．大气压在抗击新冠肺炎疫情中发挥了重要作用。如“负压病房，所谓“负压”是指内部的气压低于外部的气压，下列现象中有可能处于“负压状态的是
A．正在熬粥的高压锅内 B．吹大后的气球内
C．充满气后的氧气罐内 D．人吸气时肺的内部
13．乐乐为了研究植物的光合作用做了如下实验。下列有关实验的分析正确的是（　　）
A．a组中产生的气泡主要是二氧化碳气体
B．上述实验表明水是光合作用的必要条件
C．a组和b组对照，可以证明光照是光合作用的条件
D．b组和c组对照，可以证明光合作用场所是叶绿体
14．图中参加反应的甲、乙分子和生成的丙分子的个数比为（　　）
A．5：1：2 B．2：1：2
C．3：1：2 D．1：1：2
二、填空题
15．宏观与微观统一研究物质，是科学研究的基本方法。如图表示治理汽车尾气所涉及反应的微观过程，请根据该微观模型回答下列问题。
（1）该反应的化学方程式是______。
（2）该反应生成物中的“ ”，在物质分类上属于纯净物中的______。
16．1783年，拉瓦锡利用如图装置探究水的组成：往A杯中滴加少量的水，水通过灼热的铁管时发生汽化，水蒸气与灼热的铁反应，生成了一种黑色固体（）和“可燃空气”，将气体通过放在冷水中的铜管，在B装置中收集到纯净的可燃空气。最终，拉瓦锡证明了水是由两种元素组成的。
（1）将气体通过放在冷水中的铜管，目的是除去______；
（2）将B装置收集到的可燃空气在氧气中点燃，生成了水。可燃空气的名称是______；
（3）若该实验中生成的黑色固体质量为，可燃空气的质量为，可燃空气完全燃烧生成水的质量为，如果水是由“氧元素”和“可燃空气元素”组成的，则、、三者应满足的关系是______。
17．如图是实验室常用气体制取装置，据图回答问题：
（1）实验室制取二氧化碳气体的发生装置应选用______（填字母）；
（2）实验室需少量某气体，可用加热无水醋酸钠与碱石灰的固体混合物制得。反应的化学方程式为：CH3COONa+NaOHNa2CO3+X↑，则该气体的化学式为______；
（3）收集该气体可选用D或E裝置，由此推断：该气体具有的物理性质是______。
18．科研人员利用红外测量仪可以灵敏地测量一个密闭的小室中的CO2浓度。现进行如下实验：在密闭但可透光的两相同小室中分别放置叶面积都是10cm2的A、B两种植物的叶片，小室的容积均为1升，在充足的光照条件下测量CO2的浓度，测量结果记录于下表：（CO2的浓度单位：毫克/升）
记录时间（分） 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
A种植物叶片 150 113 83 58 50 48 48 48 48 48
B种植物叶片 150 110 75 50 35 18 8 8 8 8
根据表中记录到的数据回答下列问题：
（1）从表中可以看出密闭小室中的CO2浓度变化趋势是逐渐降低，原因是___________。
（2）从记录的结果看，当CO2浓度降低到一定水平后不再降低了，维持在这个水平上，其原因是___________。
（3）如果将大小、长势相似的A种植物和B种植物培养在同一个密闭的钟罩内进行实验，其他条件相同，一段时间后，生长较良好的是___________种植物。（填A或B）
19．小金对物质燃烧知识进行了整理并探究。
（1）按如图甲所示进行木炭燃烧的实验：
①木炭在氧气中燃烧的现象是___________；②检验集气瓶中木炭燃烧产物的方法是___________。
（2）按如图乙所示进行燃烧条件的相关探究：（已知：白磷的着火点为40℃，红磷的着火点为260℃，两者都能燃烧生成有毒的五氧化二磷）
①图a是甲同学设计的方案示意图，根据___________的现象，说明可燃物燃烧需要氧气。
②乙同学设计的另一方案如图b所示，与甲同学的方案相比，该方案的优点是___________。
三、探究题
20．某农户新建大棚的菠菜苗长势不好。为找准原因，解决问题，兴趣小组在大棚中选取长势相同的菠菜苗若干，构建多套如图装置（注：密闭小室内气体变化会引起装置中液滴移动，气体增多右移，气体减少左移；CO2缓冲液能吸收、释放CO2，维持密闭小室CO2稳定），开展探究活动，记录数据如下表。请根据图表分析回答：
组别 光照强度（勒克斯） 液滴移动（毫升/小时）
1 0 左移2.2
2 10000 右移1.1
3 20000 右移3.4
4 30000 右移1.8
（1）第一组液滴移动的原因是___________。
（2）本探究活动需在适宜温度下进行，理由是___________。
（3）兴趣小组实地测量发现，晴天10：00 - 16：00，大棚内光照强度在40000勒克斯以上。兴趣小组根据探究结果及实地测量数据，为使农户的菠菜增产。建议采取的措施是___________。
21．某校科学小组在学习了“空气中氧气含量测定”的基础上，改进了教材中的实验，设计出了如图所示的实验装置。实验步骤如下：
①如图所示，连接仪器，检查装置的气密性。发现装置的气密性良好。
②在集气瓶里装进适量a体积的水，燃烧匙里放一块白磷（其着火点是40℃），并在酒精灯上把玻璃棒
下端加热，按图示装置把集气瓶中（整个集气瓶的体积是c）的空气密封起来，把长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中。（注：集气瓶内的长导管已伸到了瓶底）。
③用力把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，观察到白磷立即着火燃烧，产生大量白烟，同时放出大量的热。（注：白磷与红磷燃烧的产物相同）。
④待白磷燃烧熄灭后，稍加振荡，白烟消失。
⑤待集气瓶完全冷却至室温，量出集气瓶中水的体积是b。
⑥根据a、b、c三个数据，计算出空气中氧气的体积分数。根据以上信息，回答下列问题。
（1）在白磷开始燃烧到最后熄灭的过程中，集气瓶内水面位置的变化情况是________。
A．一直降低　　B．一直升高　　C．先降低后升高　　D．先升高后降低
（2）若实验非常成功，请写出a、b、c三个数据应满足的一个等式关系式________。
（3）在上述实验中，下列操作的实施和实验现象的出现，会导致实验最后产生的实际值小于理论值的是________。
A．装置气密性不好
B．实验前集气瓶里没有装适量的水
C．集气瓶没有冷却到室温
D．用木炭代替红磷
22．某兴趣小组在学习了分解过氧化氢制氧气的实验后，知道催化剂（MnO2）能改变化学反应速率。那么化学反应速率与哪些因素有关呢？
【小组讨论】甲猜测：化学反应速率与反应物的溶质质量分数有关
乙猜测：化学反应速率与反应温度有关
【设计实验】他们进行了相关实验，记录并整理数据如下表：
实验序号 H2O2溶液溶质质量分数/% H2O2溶液用量/毫升 MnO2质量/克 反应温度/℃ 收集气体体积/毫升 所需时间/秒
① 30 5 0 85 2 3.8
② 15 2 0.1 20 2 2.8
③ 5 2 0.1 20 2 7.4
④ 30 5 0 55 2 10.5
（1）证明乙的观点是正确的实验是___________。（填实验序号）
（2）由以上实验能得出的初步结论是：___________。
（3）【交流拓展】他们猜测：二氧化锰（MnO2）是一种氧化物，那么氧化铁（Fe2O3）是否也有这样的催化作用呢？设计了如图的实验。
如果实验证明氧化铁有催化作用，那么小组成员应见到的实验现象是___________。
23．小金在学习了植物光合作用之后，利用如图所示的装置进行了进一步研究，在相同温度下装置A、B中各放人一株同种长势、大小相同的植物。同样光照条件下，一段时间后取出植物，称得A中植物质量明显大于B中植物质量。
(1)酵母菌主要的无性生殖方式是______________；
(2)该实验目的是______________；
(3)你觉得装置A中植物质量明显大于B中的原因是______________；
(4)完成上述实验后，小金又进行如下操作：将植物在黑暗的环境中处理24h后，选择两片长势接近的叶片______________(请你将实验步骤补充完整)，在阳光下照射3个小时，取下叶片，使用酒精进行脱色并用碘酒进行检验。
四、简答题
24．用来测定空气成分的方法有很多，如图1所示的是小明用红磷在空气中燃烧的测定方法。请按要求填空：
(1)在空气中点燃燃烧匙中的红磷，并迅速插入集气瓶内，塞紧橡皮塞，此时看到的主要现象是_________________，该反应的文字表达式为________________。
(2)当红磷燃烧完毕，集气瓶冷却到室温后打开弹簧夹，看到现象是_______________。出现该现象的原因是________________________。
(3)若实验中测得氧气的体积分数小于五分之一，造成此误差的原因可能是(写两条)_______________，________________。
(4)某同学对实验进行反思后，提出了改进方法(如图2所示)你认为改进后的优点是____________，上述实验中的红磷___________(填“能”或“否”)用木炭或铁丝代替红磷，为什么？(选择一种物质叙述原因)_______________。
25．光合作用是绿色植物的重要生理活动，请据图分析回答下列问题：
（1）绿色植物通过光合作用，将环境中简单的无机物转化为自身复杂的有机物，同时将光能转化为化学能，在生态系统中通过______传递给其他生物，在这个过程中实现生态系统的物质循环和能量流动两大功能，使生物与环境形成统一的整体。
（2）某实验小组研究“光照强度对植物产生氧的影响”。用培养液X和培养液Y分别培养同样数量和生长状况的绿藻。培养液X含有绿藻所需全部无机盐，培养液Y缺少含镁的无机盐，保持温度等其他条件都相同，实验结果如图所示。
①在A点绿藻进行的生理活动是______。
②在C点，培养液X中绿藻进行光合作用产生的氧______（选填“小于”、“等于”或“大于”）培养液Y中绿藻光合作用产生的氧。
③已知绿藻光合作用最适温度为25℃，呼吸作用最适温度为30℃。图为绿藻在培养液X中处于30℃环境中的图像，若温度变为25℃，B点将______（“左移”、“不”变或“右移”）
26．浙江大学团队在《科学》杂志中介绍了一种利用“分子围栏”催化剂，在70℃时将甲烷转化成甲醇（CH3OH）的技术，解决了甲烷高效率变甲醇的难题，其微观示意图如图所示：
（1）甲醇分子中C、H、O原子的个数比为___________。
（2）利用该技术将甲烷转化为甲醇，参加反应的甲烷最高可达17.3%，是当前国际最高水平。若有16吨甲烷，获得甲醇的最大质量约为多少吨？（写出计算过程）
27．为了探究石灰石的纯度（假设样品中的杂质既不溶于水也不与盐酸反应），称取40g石灰石样品等分为4份（分别编号为①、②、③、④），每份样品分别与一定量的稀盐酸反应，所得数据如表所示：
样品编号 ① ② ③ ④
稀盐酸的质量 25g 50g m 150g
剩余固体的质量 7.5g 5g 2g 2g
分析题中有关信息和图表，回答下列问题：
（1）该石灰石样品的纯度为___________。
（2）40克该石灰石样品充分反应后可以产生___________克二氧化碳。
（3）编号③所用稀盐酸的质量m可能为___________。
A．70g B．80g C．100g D．130g
（4）该实验所用的稀盐酸的溶质质量分数是多少？（写出计算过程）
28．我州地处武陵山区，具有丰富的天然石灰石、大理石（主要成分是碳酸钙）资源，纯度高、硬度大，是优质的建筑材料．为测定某地天然大理石中碳酸钙的含量（杂质不与稀盐酸反应），某化学兴趣小组成员取25g样品，加入一定溶质质量分数的稀盐酸，测得的实验数据如图所示
（1）求样品中碳酸钙的质量分数；________
（2）所加稀盐酸的溶质质量分数________
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
2．C
3．C
4．C
5．B
6．B
7．A
8．A
9．D
10．D
11．C
12．D
13．C
14．B
15． 2NO+2CON2+2CO2 单质
16． 水蒸气 氢气
17． B CH4 密度小于空气，不溶于水
18． CO2被叶片光合作用吸收 叶片光合作用强度和呼吸作用强度相等 B
19． 发出白光，放热 反应结束后，向集气瓶中加入澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明产物是二氧化碳 铜片上的白磷燃烧，热水中的白磷不能燃烧 无污染
20． 植物进行呼吸作用消耗氧气，产生二氧化碳，CO2缓冲液能吸收二氧化碳，瓶内气体减少，气压变小 温度过高或过低会影响光合作用，使实验效果不明显 降低这个时段的光照强度，控制在20000勒克斯左右
21． C c-a=5（b-a） AC
22． ①④ 当过氧化氢溶液和催化剂用量相同，过氧化氢质量分数越大，反应温度越高，化学反应速率越快 甲试管产生的气泡速度明显比乙试管大
23． 出芽生殖 探究光合作用是否需要二氧化碳 酵母菌在有氧呼吸和无氧呼吸过程中都能够产生二氧化碳，都可供植物光合作用，而乳酸菌属于厌氧菌且在无氧呼吸过程不会产生二氧化碳，光合作用相对更弱 将其中的一片叶片主叶脉切断，另一片不处理
24． 红磷燃烧生成了大量白烟 水沿导管进入集气瓶，进入的水约占瓶内空气的1/5 红磷燃烧消耗了氧气，瓶内压强减小，氧气约占空气体积的1/5 装置漏气 红磷量不足(合理即可) 实验数据准确，减少空气污染 否 木炭燃烧的产物是气体，瓶内压强不变；(铁丝在空气中不能燃烧)
25． 食物链 呼吸作用 大于 左移
26．（1）1：4：1
（2）解：设甲醇的质量为x。
x=5.536t
答：获得甲醇的最大质量约为5.536吨。
27．（1）该石灰石样品中碳酸钙的质量分数为：。
（2）设生成的二氧化碳的质量为x
解得：x=14.08g
故40克该石灰石样品充分反应后可以产生14.08g。
（3）由表中的数据可知，每减少2.5g的碳酸钙，反应的稀盐酸的质量为25g，则可知减少8碳酸钙需要稀盐酸的质量为80g，所以m大于或等于80克，故选BCD。
（4）设盐酸的质量分数为y
y=7.3%
答：盐酸的质量分数为7.3%。
28． 80% 18.25%
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