人教版化学九年级上册 第二单元 我们周围的空气 单元测试（含解析）

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第二单元 我们周围的空气（单元测试）
一、单项选择题（共10小题）
1．下列物质的性质与用途不相符合的是（ ）
A．氧气支持燃烧，在宇宙航行中要用到氧气
B．氧气具有氧化性，可以供给呼吸
C．氮气化学性质不活泼，可用作焊接金属的保护气
D．稀有气体化学性质很不活泼，用作电光源
2．实验室制取气体选择收集方法时，下列气体性质不需考虑的是（ ）
A．密度 B．可燃性 C．溶解性 D．能否与水反应
3．下列物质在氧气中燃烧，集气瓶中不需放少量水的是（ ）
A．硫磺 B．红磷 C．铁丝 D．蜡烛
4．生活中的下列物质，属于纯净物的是（ ）
A．矿泉水 B．葡萄酒 C．蒸馏水 D．糖水
5．实验室用高锰酸钾制氧气并验证氧气的性质，下列操作正确的是（　　）
A．上下振荡洗涤试管 B．加热高锰酸钾制氧气
C．验证氧气已集满 D．硫在氧气中燃烧
6．铁丝在氧气中燃烧的实验现象描述不正确的是（ ）
A．生成四氧化三铁 B．火星四射
C．放出大量的热 D．生成黑色固体
7．下列说法正确的是（　　）
A．有氧气参加的反应都是化合反应
B．化合反应一定是氧化反应
C．化合反应不一定是氧化反应，氧化反应也不一定是化合反应
D．分解反应的特点是两种物质反应生成两种或两种以上的物质
8．下列说法正确的是（ ）
A．空气的成分按质量计算，氧气约占21%
B．很多物质在空气中可以燃烧，因为空气中的氧气具有可燃性
C．二氧化碳过量排放会引起温室效应，所以二氧化碳属于空气污染物
D．稀有气体通电能发出有色光，可以用于制造多种用途的电光源
9．医院给病人输氧时用到类似如图所示的装置。下列说法中不正确的是（ ）
A．b导管连接供给氧气的钢瓶
B．b导管连接病人吸氧气的塑料管
C．使用该装置用来观察是否有氧气输出
D．使用该装置用来观察氧气输出的速率
10．在一定质量的氯酸钾中加入少量的二氧化锰并加热到不再产生气体位置，如图不能正确表示各物质的质量随反应时间的变化的是（　　）
A． B．
C． D．
二、填空与说明题（共4小题）
11．根据下列现象说明空气中存在着哪种物质？
（1）小白鼠在装有空气的密闭容器内可存活一段时间，说明空气内存在_____________。
（2）石灰水长期露置在空气中。瓶壁会出现白色固体物质，说明空气中有______________。
（3）冬天进入室内，眼镜片上有一层水雾，说明空气中含有___________。
（4）空气可以用于制造硝酸和氮肥，说明空气中有____________。
12．在下列物质：①氯化钠②水银③冰水混合物④液态氯⑤澄清石灰水⑥五氧化二磷⑦洁净的空气⑧铁⑨二氧化碳，属于纯净物的是 　 　。
13．小铭同学按照如图1所示的装置利用红磷进行了测定空气中氧气含量的实验，请根据实验回答问题。
（1）发生化学反应的符号表达式是 　 　。
（2）等装置冷却到室温后打开弹簧夹，烧杯中的水会沿导管进入集气瓶内，原因是红磷燃烧 　 　，生成 　 　，使集气瓶内气体减少，压强 　 　，在压强差作用下，水沿导管进入集气瓶中，又因为 　 　，所以进入的水的体积约占集气瓶内原空气体积的。
（3）小组内同学将装置进行改进如图2，实验设计的优点是 　 　。（一条即可）
14．小明对一种暗紫色固体A进行实验，实验过程如下图．请回答下列问题：
（1）推断下列物质：B是___ __ D是__ ___ E是___ __ Y是____ _；
（2）固体C是反应①的___ __物，是反应②③的___ __。
（3）写出化学反应②和⑤的文字表达式，并标注其基本反应类型。
②文字表达式___ __，基本反应类型__ __；
⑤文字表达式___ __，基本反应类型__ ___。
三、实验与探究题（共小题）
15．O2是人类生活不可缺少的物质，制取O2的方法很多。请回答下列问题：
（1）KMnO4分解法：该反应的文字表达式为__ _________；
（2）KClO3分解法：应选用上图中的___________（填图中装置对应的字母）作发生装置；
（3）H2O2分解法：常温下H2O2分解缓慢，通常加入少量MnO2，则MnO2的作用为___________；
（4）可以用C所示装置来收集O2，体现了O2___________的性质；
（5）已知N2的沸点为-196℃，O2的沸点为-183℃。工业上在低温下加压，先使空气液化，然后蒸发，则O2为_______ ____（填“先”或“后”）蒸发出来的气体。
16．小明和小红对市场上销售的一种食品“蛋黄派”的包装发生了兴趣，因为蛋糕包装在充满气体的小塑料袋内，袋内的气体充得鼓鼓的，看上去好像个小“枕头”。他们认为这种充气包装技术，主要是为了使食品能够较长时间地保鲜、保质。那么，这是什么气体呢？小红猜想是氮气，小明猜想是二氧化碳。
（1）他们设计了一个简单的实验方案，来判断小明的猜想是否正确，操作步骤是：在袋上切一小口, 将袋内气体压入澄清石灰水中, 观察现象。
（2）小明的猜想如果正确，现象应是___ ______。
（3）如果食品充气袋中所充的是氮气，你认为是否可行？__ ____ 。
（4）对所充气体的要求是： __ ______。（填序号）
①安全、无毒； ②廉价、易得；③化学性质稳定, 与食品不起化学反应；④密度要比空气密度大。
17．实验是学习化学的一条重要途径，同学们想对铁丝在氧气中燃烧的现象进行探究。
【提出问题】铁丝在氧气中为什么会产生火星四射现象？
【查阅资料】
a.纯铁丝燃烧无火星四射现象；
b.含碳细铁丝燃烧时，其中的碳粒生成的二氧化碳气体在熔融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”现象。
【设计实验】
取纯铁丝和含碳量分别为0.1%、0.32%、0.52%、0.69%的铁丝(直径均为0.20mm)分别在氧气中进行实验。
(1)铁丝的末端系一根火柴的作用 __ ____ ；集气瓶底部放少量水的目的 ___ ___ ；
(2)铁丝为什么要绕成螺旋状 ___ ___ ；
(3)铁丝在氧气中燃烧的文字表达式 ____ __ ；
(4)下表是实验中所记录的实验现象。
含碳量 纯铁丝 0.1% 0.32% 0.52% 0.69%
实验现象 无火星四射现象，熔断 有短暂火星四射现象 火星四射现象明显 燃烧比0.32%的剧烈，火星四射更明显 燃烧比0.52%的剧烈，火星四射更明显
【得出结论】
铁丝燃烧喷射火星情况与其含碳量的关系为 ___ _______ 。
18．过氧化氢分解除了用二氧化锰作催化剂，还可用其他物质作催化剂。小雨同学对氧化铜的催化效果产生了探究兴趣。
【提出问题】氧化铜是否也能作过氧化氢分解的催化剂？与二氧化锰相比效果怎样？
【设计实验】以生成等体积的氧气为标准，设计如下实验(其他影响因素均忽略)。
实验序号 3%的过氧化氢溶液体积/mL 其他物质质量/g 待测数据
① 20 / x
② 20 氧化铜0.5 y
③ 20 二氧化锰0.5 z
（1）上述实验应测量的“待测数据“是_____ ______。
（2）若y比x的数值更___________，则说明氧化铜更能加快过氧化氢的分解速率。
（3）将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，若称量得到0.5g黑色粉末，再将黑色粉末放入试管中，向试管中加入适量的过氧化氢溶液，观察到_____ ______。
【预期结论】氧化铜也能作过氧化氢分解的催化剂，反应的化学方程式为___________。
【评价设计】你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是____ _______。
【实验反思】还可通过测量___________来比较反应的快慢，装置如图所示，该收集气体的方法为___________法。
参考答案
1. 【答案】D
【解析】A、氧气具有助燃性，可在宇宙航行中用作助燃剂，不符合题意；B、氧气具有氧化性，可以供给呼吸，维持生命活动，不符合题意；C、氮气化学性质不活泼，可用作焊接金属的保护气，不符合题意；D、稀有气体通电时，能发出不同颜色的光，可用作不同用途的电光源，符合题意。故选D。
2. 【答案】B
【解析】A、实验室制取气体选择收集方法时，需要考虑气体的密度，收集气体的密度大于空气密度时，可用向上排空气法；收集气体的密度小于空气的密度时，可向下排空气法，不符合题意；B、实验室制取气体选择收集方法时，不需考虑气体的可燃性，符合题意；C、实验室制取气体选择收集方法时，需要考虑气体的溶解性，难溶于水或不易溶于水的气体，可用排水法收集，不符合题意；D、实验室制取气体选择收集方法时，需要考虑气体能否与水反应，与水反应的气体不能用排水法收集，不符合题意。故选B。
3. 【答案】D
【解析】A. 硫磺在氧气中燃烧会产生二氧化硫，污染空气，所以要在瓶中放水吸收二氧化硫，不符合题意；B. 红磷在氧气中燃烧会产生较高温度五氧化二磷固体，所以要在瓶中放水吸收五氧化二磷的热量，防止瓶底炸裂，不符合题意；C. 铁丝在氧气中燃烧会产生高温四氧化三铁固体，所以要在瓶中放水吸收四氧化三铁的热量，防止瓶底炸裂，不符合题意；D. 蜡烛在氧气中燃烧会产生水，所以瓶内不能有水，否则会干扰水雾的观察，符合题意。故选D。
4. 【答案】C
【解析】纯净物由同种物质组成，混合物由不同种物质组成。A、矿泉水由水、矿物质等不同种物质组成，属于混合物，错误；B、葡萄酒由水、酒精等不同种物质组成，属于混合物，错误；C、蒸馏水只有一种物质，属于纯净物，正确；D、糖水由糖、水物质组成，属于混合物，错误。故选C。
5. 【答案】D
【解析】A、振荡试管时，振荡试管中的液体的正确方法是手指拿住试管，用手腕的力量左右摆动，而不是用手紧握试管上下晃动，图中所示操作错误。B、为防止加热时高锰酸钾粉末进入导管，试管口应放一团棉花；图中所示操作错误，故选项错误。C、检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中，图中所示操作错误，故选项错误；D、硫在氧气中燃烧，为防止生成的二氧化硫污染空气，集气瓶的底部要放少量的水，故选项正确。故选：D。
6. 【答案】A
【解析】铁丝在氧气中燃烧的实验现象是：剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体。生成四氧化三铁属于实验结论，不是实验现象。故选A。
7. 【答案】C
【解析】A、有氧气参加的反应不一定都是化合反应，如甲烷和氧气反应生成二氧化碳和水，故选项说法错误。B、化合反应不一定是氧化反应，如氧化钙和水反应生成氢氧化钙，故选项说法错误。C、化合反应不一定是氧化反应，如氧化钙和水反应生成氢氧化钙；氧化反应也不一定是化合反应，如甲烷和氧气反应生成二氧化碳和水，故选项说法正确。D、分解反应的特点是一种物质反应生成两种或两种以上的物质，故选项说法错误。故选C。
8. 【答案】D
【解析】A、按体积计算，空气中含氧气21%，氮气78%，说法错误；B、很多物质在空气中可以燃烧，因为空气中的氧气具有助燃性，氧气不具有可燃性，说法错误；C、二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应，但二氧化碳不属于空气污染物，空气污染物指二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮和烟尘等，说法错误；D、稀有气体通电能发出有色光，可以用于制造多种用途的电光源，说法正确。故选：D。
9. 【答案】A
【解析】A、若b导管连接供给氧气的钢瓶时，装置内的氧气越来越多，装置内压强大于外面的大气压，水就会沿着a导管被排出，故A说法错误；B、在给病人输氧时，氧气应从a导管进入，b导管导出， b导管连接病人吸氧气的塑料管，故B说法正确；C、氧气从a导管进入，b导管导出，因为氧气不易溶于水，经过水里面时会呈气泡冒出，现象明显，很容易判断是否有氧气输出，故C说法正确；D、氧气经过水里多时，产生的气泡就多；氧气的流速快时，产生气泡就快，因此使用该装置用来观测氧气输出的速率；故D说法正确。故选：A。
10. 【答案】A
【解析】A、氧气的质量随时间的延续而一直增大是错误的，当氯酸钾完全分解时，氧气的质量便不在发生变化。故A图像是错误的。B、二氧化锰是该反应的催化剂，其质量不会随反应的时间发生变化，故B图像是正确的。C、氯化钾的质量刚开始随反应时间而增大，当氯酸钾完全分解时，其质量便不在发生变化，故C是正确的。D、氯酸钾的质量随反应时间的延续越来越少，直至完全反应时，其质量便为0，故D也是正确的。故选：A。
11. 【答案】 氧气 二氧化碳 水蒸气 氮气
【解析】(1)小白鼠在装有空气的密闭容器内可存活一段时间，说明空气内存在氧气；(2)石灰水长期露置在空气中．瓶壁会出现白色固体物质，说明空气中有二氧化碳；(3)冬天进入室内，眼镜片上有一层水雾，说明空气中含有水蒸气；(4)空气可以用于制造硝酸和氮肥，说明空气中有氮气。
12. 【答案】①②③④⑥⑧⑨
【解析】混合物是由两种或两种以上的物质组成的，纯净物是由一种物质组成的，结合构成物质的基本粒子来分析。①氯化钠是由一种物质组成的，属于纯净物；②水银是由汞这一种物质组成的，属于纯净物；③冰水混合物中只含一种物质，所以冰水混合物属于纯净物；④液态氯中只含一种物质，属于纯净物；⑤澄清的石灰水中含有水和氢氧化钙，属于混合物；⑥五氧化二磷是由一种物质组成的，属于纯净物；⑦洁净的空气中含有氮气、氧气、稀有气体等多种物质，属于混合物；⑧铁是由一种物质组成的，属于纯净物；⑨二氧化碳中只含一种物质，因此二氧化碳属于纯净物。
13. 【答案】P+O2P2O5；消耗氧气；五氧化二磷；减小；氧气约占空气总体积的五分之一；实验结果更准确或更环保。
【解析】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，发生化学反应的符号表达式是：P+O2P2O5。
（2）等装置冷却到室温后打开弹簧夹，烧杯中的水会沿导管进入集气瓶内，原因是红磷燃烧消耗氧气，生成五氧化二磷，使集气瓶内气体减少，压强减小，在压强差作用下，水沿导管进入集气瓶中，又因为氧气约占空气总体积的五分之一，所以进入的水的体积约占集气瓶内原空气体积的。（3）小组内同学将装置进行改进如图2，实验设计的优点是实验结果更准确、更环保。
14. 【答案】氧气 锰酸钾 氯酸钾 硫 生成物 催化剂
氯酸钾氯化钾+氧气 分解反应
硫+氧气二氧化硫 化合反应
【解析】
（1）暗紫色固体在加热的条件下分解产生的气体B能与黄色固体Y生成气体H，所以可以推断A为高锰酸钾，而B为氧气，Y是硫，H是二氧化硫，高锰酸钾分解会生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，固体C会与白色固体、无色液体反应生成氧气，所以C是二氧化锰，D是锰酸钾，E是氯酸钾，F是过氧化氢溶液，氧气和X会生成黑色固体，所以X可以是铜，G是氧化铜，经过验证，推导正确，所以B是氧气，D是锰酸钾，E是氯酸钾，Y是硫；
（2）通过推导可知，固体C是二氧化锰，是反应①的生成物，是反应②③的催化剂；
（3）氯酸钾在二氧化锰做催化剂的条件下反应生成氯化钾和氧气，反应的文字表达式为：氯酸钾氯化钾+氧气，该反应的特点是一变多，故是分解反应；
反应⑤是硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫，故反应的文字表达式为：硫+氧气二氧化硫；该反应的特点是多变一，故是化合反应。
15. 【答案】高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气 A 催化作用
不易溶于水 后
【解析】
(1)高锰酸钾分解制取氧气，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气
(2)氯酸钾分解制取氧气，反应物为固体，反应条件需要加热，故选择A作为发生装置；
(3)过氧化氢分解制取氧气，加少量二氧化锰作为催化剂，加快反应速率，起催化作用；
(4)能用排水法收集气体，说明气体不溶于水，故体现了氧气不易溶于水的性质；
(5)因氮气的沸点低，液化空气后蒸发时沸点低的物质会先分离出，故氧气比氮气后蒸发出来。
16. 【答案】澄清石灰水变浑浊，可行，①②③
【解析】
（2）小明猜是二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，判断小明的猜想是否正确，可采用将袋内气体鼓入澄清石灰水中，若观察到澄清的石灰水变浑浊，说明小明的猜想是正确的；
（3）氮气的化学性质不活泼且无毒，可用作保护气，食品充气袋中充氮气是可行的；
（4）充气包装是现代常用的食品包装方式，是为了防止膨化食品在运输、储存时发生挤压或变质；故充气包装除了能保鲜外，还能防止食品在运输、储存时发生挤压，所充入的气体首先应具备：无毒、不与食物反应，其次从经济角度尽量选廉价易获得的气体，故选①②③。
17. 【答案】引燃铁丝 防止生成的熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂
增大与氧气的接触的受热面积(增大与火柴的接触面积，起聚热作用)
铁＋氧气四氧化三铁 含碳量越高，火星四射越明显
【解析】
设计实验：（1）铁丝的末端系一根火柴的作用：引燃铁丝；
铁丝燃烧放出大量的热，集气瓶底部放少量水的目的是：防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底；
（2）铁丝绕成螺旋状，可以增大与氧气的接触面积；
（3）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，该反应的文字表达式为：；
得出结论：由表中数据可知，含碳量越高，火星四射现象越明显，故铁丝燃烧喷射火星情况与其含碳量的关系为：含碳量越高，火星四射越明显。
18.【答案】收集相等体积的气体需要的时间 小 产生气泡
比较氧化铜和二氧化锰的催化效果
单位时间内收集气体的多少 排水
【解析】
设计实验
（1）为了探究不同催化剂的催化效果，采取控制变量法来进行研究，所以上述实验应测量的“待测数据“是收集相等体积的气体需要的时间。
（2）要说明氧化铜更能加快过氧化氢的分解速率，所以加了氧化铜之后收集相等体积的气体需要的时间应该更少，即y比x的数值更小。
（3）因为结论中说明了氧化铜可以作为过氧化氢分解的催化剂，催化剂在化学反应前后化学性质不变，所以将实验②反应后的固体处理后放入试管中，向试管中加入适量的过氧化氢溶液，会观察到产生气泡。
评价设计：验③和实验②对比的目的是为了比较氧化铜和二氧化锰的催化效果。
实验反思：还可通过测量单位时间内收集气体的多少来比较反应的快慢；如图所示在集气瓶中转满水，通过排水来收集集体，所以为排水法。
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