3.1空气与氧气 同步练习（一）（含解析）

3.1空气与氧气
、选择题
下列有关催化剂说法正确的是（　　）
A．都能加快化学反应的速度 B．MnO2能作所有反应的催化剂
C．在化学反应前后质量不改变 D．在化学反应前后性质不改变
下列关于实验室制氧气并用排水法收集先后顺序中不正确的是（　　）
A．等导管口排出的气泡均匀后，再将导管伸入盛水的集气瓶中
B．先检查制氧装置的气密性，再装药品
C．先熄灭酒精灯，再将导管取出
D．先给试管均匀加热，再对着药品加热
下列化学反应中，不属于分解反应的是（　　）
A．汞+氧气 氧化汞
B．氧化汞 汞+氧气
C．碳酸→水+二氧化碳
D．氯酸钾 氯化钾+氧气
《流浪地球》的热播让普通人了解到“人造空气”帮助人类实现了太空漫步的梦想，它含有70%的氮气（体积分数）、20%以上的氧气、还有等。下列说法错误的是（　　）
A．“人造空气”比空气中的氮气含量高
B．在“人造空气”中，燃着的蜡烛不会迅速熄灭
C．利用灼热的铜粉，可粗略测定“人造空气”中氧气的含量
D．在太空中呼吸“人造空气”时，氧气消失但氧原子并未消失
下列有关催化剂的说法中正确的是(　　)
A．二氧化锰可使氯酸钾在较低温度下产生氧气
B．催化剂能加快物质的反应速率
C．二氧化锰是所有反应的催化剂
D．加入二氧化锰可使氯酸钾产生更多的氧气
空气中体积分数约为78%的气体是（　　）
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体
下列实验操作的先与后正确的是（　　）
A．检查装置气密性时，先用手握住试管，再将导气管的一端浸到水里
B．先装入药品，再检查装置气密性
C．收集完氧气后先熄灭酒精灯，再将导气管移出水面
D．先在集气瓶底部铺一层细沙，再把系有燃着的火柴的铁丝伸入集气瓶中
下列化学反应中，属于分解反应的是（　　）
A．磷+氧气 五氧化二磷
B．铁+氧气 四氧化三铁
C．碳酸钙 氧化钙+二氧化碳
D．石蜡+氧气 二氧化碳+水
食品脱氧剂的主要成分为铁粉，可用于测量空气中氧气的浓度。如图所示，反应前AO的长度为L1，反应后BO的长度为L2，下列有关说法错误的是（　　）
A．测量的原理利用了铁生锈消耗管内氧气
B．实验测得氧气的质量分数为
C．实验前应弹动玻璃管，使脱氧剂分布均匀且紧密
D．脱氧剂应平铺在玻璃管中，增加与氧气的接触面积
下列图像能正确反映对应关系的是（　　）
A．甲表示加热高锰酸钾制取氧气时剩余固体中氧元素的质量变化
B．乙表示加热氯酸钾 (含少量 MnO2 ) 制取氧气时固体物质种类的变化
C．丙表示双氧水 (含少量 MnO2 ) 分解时溶液中氢元素的质量分数变化
D．丁表示质量和溶质质量分数都相等的双氧水反应生成氧气的质量变化
、填空题
铁在氧气中燃烧的现象是　 　做此实验时为防止集气瓶底炸裂应　 　；硫在氧气中燃烧的现象是　 　．
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”。
实验时常会出现以下情况，请写出可能造成该情况的原因
（1）过滤后发现滤液仍浑浊　 　
（2）给试管内固体加热时，发现试管炸裂　 　
（3）做铁丝在氧气中燃烧实验时，集气瓶底炸裂　 　
（4）高锰酸钾制取氧气时，发现水槽中的水出现红色　 　．
、实验题
同学们学习氧气后发现，许多物质在氧气中能剧烈燃烧。
如图1：铁丝能在氧气中燃烧，火星四射，剧烈燃烧，但没有火焰，因为是固体物质燃烧。
如图2：蜡烛在氧气中燃烧且有明亮的火焰。
针对这些问题，同学们进行实验，请你参与他们的实验探究。
（1）写出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：　 　。
（2）点燃蜡烛，用坩埚钳夹持一根尖嘴玻璃管，将其末端插入燃着的蜡烛烛心附近，一段时间后用火柴在玻璃管尖嘴处点燃，有火焰产生(如图2所示)。由此可知，蜡烛燃烧产生的火焰是由　 　(填“固态”或者“气态”)石蜡燃烧形成的。要使该实验成功，同学们认为尖嘴玻璃管不宜过长，原因是如果导气管过长石蜡蒸气会在导管中　 　。
、解答题
猜化学谜语可以增加学习化学的乐趣和增强记忆。谜语“说是宝，真是宝，动物植物离不了；看不见，摸不着，越往高处越稀少”描述的就是我们生活中必不可少的氧气。
（1）如上图所示下列属于氧气用途的是　 　（填序号）。
（2）如下图所示甲、乙、丙分别是木炭、硫粉和细铁丝在氧气中的反应。
①上述发生的3个反应的相同点有　 　（写出一点即可）。
②做实验甲和乙时，木炭、硫在氧气中燃烧比在空气中燃烧剧烈；做丙实验时，铁丝在氧气中剧烈燃烧，而在空气中只是发红并未燃烧。据此说明可燃物能否燃烧或燃烧的剧烈程度与　 　有关。
3.1空气与氧气一答案解析
、选择题
C
【解析】在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂（又叫触媒）．催化剂的特点可以概括为“一变二不变”，一变是能够改变化学反应速率，二不变是指质量和化学性质在化学反应前后保持不变．
【解答】解：A、由催化剂的定义和特点可知，催化剂可改变反应速率，即可加快或减慢反应速率，故A错误；
B、MnO2能作有些反应的催化剂，但不是所有反应的催化剂；故B错误．
C、催化剂的特点就是在化学反应前后质量不变，故C正确；
D、催化剂的特点就是在化学反应前后化学性质不变，故D错误．
故选C．
C
【解析】A、等导管口排出的气泡均匀后，再将导管伸入盛水的集气瓶中；刚开始冒出的气体为试管内原有的空气；
B、先检查制氧装置的气密性，如果气密性不好，再更换仪器；气密性良好，才能装药品；
C、先熄灭酒精灯，再将导管从水槽中取出，水会倒流，可能引起试管炸裂．
D、先给试管均匀加热，即进行预热；再对着药品集中的部位加热；
【解答】解：
A、等导管口排出的气泡均匀后，再将导管伸入盛水的集气瓶中，否则可能会收集的气体不纯，故正确；
B、先检查制氧装置的气密性，再装药品，否则会浪费药品，故正确；
C、应先将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯，故错误．
D、先给试管均匀加热，再对着药品集中的部位加热，防止受热不均，引起试管炸裂，故正确；
故选C．
A
【解析】分解反应：一种物质反应后生成两种或两种以上的物质，其特点可总结为“一变多”；据此进行分析判断．
【解答】解：A、汞+氧气 氧化汞，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，故选项正确．
B、氧化汞 汞+氧气，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，故选项错误．
C、碳酸→水+二氧化碳，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，故选项错误．
D、氯酸钾 氯化钾+氧气，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，故选项错误．
故选：A．
A
【详解】
A、氮气大约占空气体积的78%，“人造空气”比空气中的氮气含量低，A错误，但符合题意；
B、人造空气中氧气的含量和空气中差不多，氧气能支持燃烧，燃着的蜡烛不会迅速熄灭，B正确但不符合题意；
C、铜粉和氧气在加热条件下会生成氧化铜，可粗略测定“人造空气”中氧气的含量，C正确但不符合题意；
D、在太空中呼吸“人造空气”时，呼入氧气呼出二氧化碳，氧气消失但氧原子经反应存在于二氧化碳中，并未消失，D正确但不符合题意
故选A。
A
【解析】【解答】通过演示实验的观察、比较，我们概括出催化剂的含义：催化剂只改变化学反应的速率(包括加快和减慢)，其性质和质量在化学反应前后保持不变，二氧化锰在用氯酸钾制氧气这个具体的反应中，起到了加快反应速率的作用，且反应的温度没有氯酸钾单独受热产生氧气所需的温度高。所以B、C、D选项不符合催化剂的含义。
本题考查催化剂的相关知识，其定义“一变”“两不变”，其作用“加快”“减慢”。
A
【解析】【解答】A、氮气占78%，故选项正确；
B、氧气占21%，故选项错误；
C、二氧化碳占0.03%，故选项错误；
D、稀有气体占0.94%，故选项错误．
故选A.
空气中各成分的体积分数分别是：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其它气体和杂质0.03%；空气的成分主要以氮气和氧气为主，氧气约占五分之一，氮气约占五分之四．
D
【解析】A、根据装置气密性检查方法考虑；
B、要先检查装置气密性，再装药品；
C、要先撤导管后熄灭酒精灯；
D、根据铁丝燃烧的注意事项考虑．
【解答】解：
A、检查装置气密性时，先用手握住试管，会使试管中的气体受热膨胀而逸出，再将导气管的一端浸到水里，根本看不到有气泡逸出，无法检查装置气密性，故A错；
B、先检查装置气密性，后装入药品，故B错；
C、先熄灭酒精灯，造成试管内压强减小，而使水倒流导致试管炸裂，应先将导气管移出水面，后熄灭酒精灯，故C错；
D、先在集气瓶底部铺一层细纱，再把系有燃着的火柴的铁丝伸入集气瓶中，防止高温熔融物溅落到集气瓶底部，使集气瓶炸裂，故D正确．
故选D．
C
【解析】分解反应：一种物质反应后生成两种或两种以上的物质，其特点可总结为“一变多”；据此进行分析判断．
【解答】解：A、磷+氧气 五氧化二磷，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，故选项错误．
B、铁+氧气 四氧化三铁，该反应符合“多变一”的特征，属于化合反应，故选项错误．
C、碳酸钙 氧化钙+二氧化碳，该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，故选项正确．
D、石蜡+氧气 二氧化碳+水，该反应的反应物是两种，不符合“一变多”的特征，不属于分解反应，故选项错误．
故选：C．
B
【解析】（1）铁和空气中的氧气反应，生成铁锈三氧化二铁；
（2）氧气的体积分数= ；
（3）（4）反应物的颗粒越小，接触面积越大，反应越快越充分。
【解答】A.测量的原理利用了铁生锈消耗管内氧气，故A正确不合题意；
B.实验测得氧气的体积分数为 ： ，故B错误符合题意；
C.实验前应弹动玻璃管，使脱氧剂分布均匀且紧密，故C正确不合题意；
D.脱氧剂应平铺在玻璃管中，增加与氧气的接触面积，故D正确不合题意。
故选B。
B
【解析】将每个选项描述的过程与图像进行对照，二者完全一致的就是正确选项。
【解答】A.高锰酸钾分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，则在反应过程中，剩余固体中氧元素的质量不断减小。当反应结束后，由于锰酸钾和二氧化锰中仍然有氧元素，因此剩余固体中氧元素的质量不是零，故A错误；
B.在反应前，固体中有氯酸钾和二氧化锰两种物质；在反应中，有氯酸钾、氯化钾和二氧化锰三种物质；在反应后，有氯化钾和二氧化锰两种物质，故B正确；
C.双氧水分解生成水和氧气，其中氢元素的质量保持不变，而溶液的质量先减小后不变。根据溶质质量分数=可知，氢元素的质量分数先增大后不变，故C错误；
D.催化剂只会改变反应的速率，不会改变生成物的种类和质量，故D错误。
故选B。
、填空题
剧烈燃烧、火星四射，放热，生成黑色固体；在集气瓶底放少量的水或铺一层细沙；发出蓝紫色火焰，放热，且生成无色有刺激性气味的气体
【解析】铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射，放热，生成黑色固体，在纯氧中燃烧要注意瓶底放少量细沙或少量的水，防止炸裂集气瓶．硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，生成刺激性气味的气体．
【解答】解：铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射，放热，生成黑色固体，在纯氧中燃烧要注意瓶底放少量细沙或少量的水，防止炸裂集气瓶．硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，生成刺激性气味的气体；
故答案为：剧烈燃烧、火星四射，放热，生成黑色固体；在集气瓶底放少量的水或铺一层细沙；发出蓝紫色火焰，放热，且生成无色有刺激性气味的气体．
一种；分解；两种或两种以上；化合
【解析】根据化合反应和分解反应的定义分析。
【解答】由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应叫分解反应，由两种或两种以上的物质生成一种物质的反应以叫化合反应。
故答案为：一种；分解；两种或两种以上；化合。
（1）滤纸破损（或滤液高于滤纸或仪器不洁净）
（2）试管口未略向下倾斜（合理均可）
（3）集气瓶中未注入少量的水（或未铺一层细沙）
（4）试管口未放棉花
【解析】（1）根据过滤的操作要点及注意事项分析；（2）根据加热固体的注意事项分析；（3）根据铁丝在氧气中燃烧实验时的注意事项分析；（4）根据加热高锰酸钾制取氧气的注意事项解答．
【解答】解：（1）过滤后发现滤液仍浑浊，可能的原因是：滤纸破损或滤液高于滤纸，使不溶物直接进入滤液，仪器不洁净，都能使滤液浑浊；（2）加热固体药品时，试管破裂可能是因为试管口未略向下倾斜，冷凝水倒流到试管底部，或试管外壁有水未擦干等原因；（3）做铁丝在氧气中燃烧实验时，集气瓶底炸裂，可能的原因是：集气瓶中未注入少量的水或未铺一层细沙，溅落的熔化物炸裂瓶底；（4）高锰酸钾制取氧气时，发现水槽中的水出现红色，可能是试管口未放棉花，导致高锰酸钾粉末进入水槽；
故答案为：（1）滤纸破损（或滤液高于滤纸或仪器不洁净）；（2）试管口未略向下倾斜（合理均可）；（3）集气瓶中未注入少量的水（或未铺一层细沙）；（4）试管口未放棉花．
、实验题
（1）过氧化氢→水+氧气（二氧化锰在箭头上方）
（2）气态；遇冷液化
、解答题
（1）AC
（2）都是燃烧，都能发光发热、都是化合反应（合理即可）；氧气的浓度
【解析】（1）性质决定用途，根据氧气的性质分析判断；
（2）①可以从是否燃烧、是否发光发热和化学反应的类型等角度解答；
②空气中氧气的浓度小于纯氧的浓度，因此可燃物燃烧时的剧烈程度不同，据此分析解答。
（1）氧气可以供给人类呼吸，因此可应用医疗急救；氧气是助燃剂，因此可用于发射航天火箭，故选AC。
（2）①甲、乙、丙三个实验的共同点：都是燃烧，都能发光发热、都是化合反应；
②空气中氧气的浓度小于纯氧的浓度，据此说明可燃物能否燃烧或燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关。
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