第四单元综合素质评价
一、选择题(每小题3分,共30分)
1.下列气体在空气中的体积分数最小的是( )
A.氮气 B.稀有气体 C.氧气 D.二氧化碳
2.下列不属于空气污染物的是( )
A.PM2.5 B.N2 C.SO2 D.NO2
3.空气是一种重要的资源。下列有关说法不正确的是( )
A.液态空气属于混合物
B.食品包装袋中充入氮气可延长食品保质期
C.稀有气体可用于制造多种用途的电光源
D.空气污染指数越大,空气质量状况越好
4.从化学视角来看,“烟”“雾”“光”“焰”是有区别的。下列实验现象描述正确的
是( )
A.蜡烛在空气中燃烧产生黑烟 B.红磷在空气中燃烧产生大量白雾
C.氢气在空气中燃烧发黄光 D.木炭在氧气中燃烧产生白色火焰
5.如图是某地PM2.5来源分布图,下列说法不正确的是( )
A.为减少PM2.5,应大力提倡植树造林
B.大力发展煤炭火力发电能有效减少PM2.5
C.少开私家车可在一定程度上减少该地PM2.5
D.虽然自然界中也会产生PM2.5,但其主要来源还是人为排放
6.“天宫课堂”中的水球光学实验使用了“人造空气”,“人造空气”中氧气、氮气、二氧化碳的体积分数分别为21%、78%、0.7%。下列说法正确的是( )
A.若“人造空气”中只含有氧气,则更有益于人的呼吸
B.将燃着的木条放入“人造空气”中,会立即熄灭
C.该“人造空气”的成分与空气的成分完全相同
D.该“人造空气”的主要成分都不是空气污染物
7.关于自然界中的“氧循环”,下列说法不正确的是( )
A.自然界中产生氧气的途径主要是植物光合作用
B.自然界中的“氧循环”是通过物理变化实现的
C.自然界中通过“氧循环”维持了相对稳定的大气含氧量
D.自然界中通过“氧循环”为生态系统的正常运转提供了可靠的资源保障
8.下列有关氧化反应、化合反应的说法中,正确的是( )
A.有两种物质参加的反应是化合反应
B.只有物质与氧气之间发生的反应叫作氧化反应
C.化合反应一定是氧化反应,氧化反应不一定是化合反应
D.有氧气参加,且由两种物质生成另一种物质的反应,既是化合反应,又是氧化反应
9.在进行实验室制取和收集氧气的过程中,下列有关做法不正确的是( )
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A.选择装置①或②作为氧气的发生装置
B.选择装置③或④作为氧气的收集装置
C.装置④要等到导管口气泡均匀连续冒出时再收集
D.将装置①中的长颈漏斗改成分液漏斗,则分液漏斗下端管口也必须插入液面以下
10.实验是科学探究的重要方法。如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图,下列对该实验的认识不正确的是( )
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A.该实验的原理是通过化学方法消耗氧气,从而测定出空气中氧气的含量
B.实验结束后要等到装置冷却到室温才能读数,否则测得的实验结果偏小
C.若硬质玻璃管的体积是40 mL,反应前注射器内气体的体积是20 mL,反应后注射器内气体的体积是12 mL,则测得氧气的体积分数是20%
D.装置二设计优于装置一,它能让空气更易流通且全部通过铜粉,使氧气完全耗尽
二、填空与简答题(46分)
11.(4分)空气是由多种气体组成的混合物,是一种宝贵的自然资源。
(1)空气中氩气的体积分数大约为________。
(2)鱼、虾能在水中生存是因为氧气易溶于水,这种说法__________(填“正确”或“不正确”)。
(3)因为氮气具有__________________的性质,所以充入食品包装袋内用于防腐。
(4)菜农定期会向蔬菜大棚中补充二氧化碳,这样做有利于植物进行________作用。
12.(4分)氧气是一种重要的物质,根据你对氧气的认识填写下列空白。
(1)人类生存离不开氧气,氧气约占空气总体积的________。
(2)实验室有多种方法可以制取氧气,写出用过氧化氢和二氧化锰制取氧气的符号表达式:______________________。
(3)下列化学变化中,氧气不作为反应物的是________(填序号)。
①天然气燃烧 ②食物腐败 ③光合作用 ④钢铁生锈
13.(14分)空气是一种宝贵的自然资源,我们用化学学科认识物质的方式全面了解认识空气。
(1)从空气的成分看,请根据下列现象说明空气中分别存在哪种物质(填物质的
名称)。
①很多物质能在空气中燃烧:________。
②澄清石灰水敞口存放在空气中,一段时间后变浑浊了:________。
(2)从空气的用途角度看。
①稀有气体可用于填充霓虹灯,所利用的稀有气体的性质是________________________________________________________________。
②冰箱中常用“气调保鲜”达到对食物保鲜的效果,如图所示是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程。
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在空气分离后,进入冰箱保鲜室的气体是________(填“富氧空气”或“富氮空气”)。在富氧空气中,氧气和其他气体的体积比可能是________(填字母)。
A.1∶3 B.1∶4 C.1∶5
(3)从防治空气污染角度看,空气质量日益受到人们的关注。目前计入空气污染指数的有害气体和烟尘主要包括:一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、可吸入颗粒物(PM2.5、PM10)、总悬浮颗粒物等,其中的“PM2.5”是指________(填字母)。
A.空气的湿度 B.空气的透明度
C.空气中有害气体的浓度 D.空气中直径不超过2.5 μm的颗粒物
(4)从环保角度看,某同学就有关改善空气质量的具体措施给市政府提出建议:①安排洒水车在城市主干道洒水;②植树造林,增加小区绿地面积;③将有污染的化工厂搬迁至城郊;④将公交车全部改成电车。以上四条建议中,你认为符合实际且有利于提高空气质量的合理化建议是________(填序号)。
14.(12分)工业上以空气为原料制备氧气的流程图如图:
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(1)液氧和氧气属于同一种物质,原因是____________。
(2)工业制取氧气属于____________(填“物理变化”或“化学变化”)。
(3)能利用上述方法分离氧气和氮气的依据是____________________________。
(4)储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是________(填“纯净物”或“混合物”)。
(5)用______________可以区分空气、“工业液氧”和二氧化碳。
(6)蓝色钢瓶中液氧的用途是________________(写一个)。
15.(12分)A、B、C、D、E、F、G、H八种物质有如图所示反应关系或转化关系,反应条件均已略去。其中D为黑色粉末,F为无色液体,H是能使澄清石灰水变浑浊的气体,E、 G都为混合物,且E为液体,G为固体(通常状况下)。试回答下列问题:
(1)写出下列物质的名称。
G____________;F____________;H____________。
(2)D在如图的关系中扮演了两个角色,分别为________和________。
(3)写出下列反应的文字表达式。
反应①:_____________________________________ ;
反应②:_____________________________________ 。
根据所学知识,请你再写出一个有H生成的反应:______________________________________________________________。
(4)请你说出B的至少两点用途:______________________________________________________________。
三、探究实验题(24分)
16.(12分)化学课上,某小组同学利用老师提供的实验器材,设计了一套简易“供氧器”。
写出该“反应器”制取氧气的反应原理:________________(用文字表达式表示)。
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(1)图中标号①仪器的名称是________。
(2)已知:浓硫酸具有吸水性。为制取干燥的氧气,装置接口连接的正确顺序为________(填字母)。
A.a→b→c→d B.a→b→c→e
C.a→c→b→d D.a→c→b→e
(3)制取氧气的过程中,检验“储气瓶”氧气已存满的方法是__________________________________________________________________。
(4)反应发生后,使反应停止的操作是__________________________________________________________________。
(5)当反应停止,取出“储气瓶”中氧气的操作为__________________________________________________________________。
17.(12分)氧化铜(CuO)能否对过氧化氢的分解起催化作用?实验兴趣小组的同学进行了以下探究。
【实验】用天平称量0.2 g CuO,取5 mL 5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如图实验:
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(1)实验①的目的是________________________________。
(2)实验②中可观察到的现象是______________________。
(3)试剂X为______________,实验④的目的是___________________________。
(4)若CuO为过氧化氢分解的催化剂,则m=________g。
【结论】过氧化氢能被CuO催化分解,写出该反应的文字表达式:_________________________________________________________________。
答案
一、1.D 【点拨】空气中各成分的体积分数分别为氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、水蒸气和杂质占0.03%,体积分数最小的是二氧化碳,故选D。
2.B 【点拨】氮气是空气的主要成分之一,不是空气污染物。
3.D 【点拨】空气质量报告中,空气污染指数越小,空气质量状况越好,故选D。
4.A 【点拨】蜡烛在空气中燃烧,产生少量的黑烟,A正确;红磷在空气中燃烧,产生大量的白烟而不是白雾,B错误;氢气在空气中燃烧,产生淡蓝色火焰,C错误;木炭在氧气中燃烧,发出白光,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,D错误。
5.B 【点拨】燃烧煤炭会产生可吸入颗粒物,大力发展煤炭火力发电不能有效减少PM2.5,会增加PM2.5的排放量。
6.D 【点拨】“人造空气”若只含有O2不益于人的呼吸,会造成呼吸作用加快、体温升高等,A错误;“人造空气”中含有21%的氧气,与空气中氧气的含量相同,因此将燃着的木条放入“人造空气”中,能正常燃烧,不会立即熄灭,B错误;“人造空气”的成分与空气类似,但二氧化碳的含量不同,且不含稀有气体,C错误;“人造空气”的主要成分都没有毒性,都不是空气污染物,D正确。
7.B 【点拨】植物光合作用吸收二氧化碳,释放出氧气。生物呼吸、可燃物燃烧和物质(如食物、钢铁等)缓慢氧化等消耗氧气,自然界中的“氧循环”是通过化学变化实现的。
8.D 【点拨】化合反应的反应物为两种或两种以上,生成物只有一种,A错误;物质与氧发生的反应是氧化反应,这里的氧可以是氧气,也可以是含氧化合物,B错误;化合反应与氧化反应没有必然的联系,也就是说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,C错误。
9.D 【点拨】分液漏斗带有活塞开关,可以通过关闭活塞开关达到密闭状态,因此分液漏斗的下端管口不需要插入液面以下。
10.C 【点拨】该实验测定空气中氧气含量的原理是利用铜粉消耗空气中的氧气,使密闭容器内气体体积变小,压强变小,从而在外部大气压的作用下使注射器的活塞向内移动,通过注射器移动的体积测定空气中氧气的体积分数,A正确;反应中存在放热过程,温度升高,气体压强增大,此时读数会使测量结果偏小,B正确;装置二中空气的总体积为40 mL+20 mL=60 mL,反应消耗的氧气体积为20 mL-12 mL=8 mL,则测得氧气的体积分数为×100%≈13.3%,C错误;装置一中,铜粉堆积于试管底部,底部的铜粉无法与空气接触,且气球在上部,不利于空气的流通,而装置二中,铜粉放于硬质玻璃管的中部,可以保证铜粉与空气充分接触,且气球放于装置的尾部,利于空气的流通,故装置二优于装置一,D 正确。
二、11.(1)0.934% (2)不正确 (3)常温下化学性质稳定 (4)光合
【点拨】(1)氩气属于稀有气体,在空气中的体积分数约为0.934%。(2)氧气不易溶于水,鱼、虾是依靠溶于水中的微量氧气生存的。(3)氮气能作保护气,是因为氮气在常温下化学性质稳定。(4)二氧化碳是植物光合作用的原料。
12.(1)21% (2)H2O2H2O+O2 (3)③
13.(1)①氧气 ②二氧化碳
(2)①通电发出不同颜色的光 ②富氮空气;A
(3)D (4)①②④
【点拨】(1)①空气的成分中,氧气能支持燃烧。②澄清石灰水变浑浊是氢氧化钙和二氧化碳反应的结果。(2)①稀有气体通电时发出各种不同颜色的光,可被填充到灯管中,用于制造多种用途的电光源。②食物容易氧化变质,氮气化学性质稳定,可以用来保存食物,所以通入冰箱保鲜室内的气体是富氮空气。空气中氧气和其他气体的体积比约为1∶4,富氧空气中氧气含量更高,故富氧空气中,氧气和其他气体的体积比可能是1∶3。(3)PM2.5是指直径不超过2.5 μm的可吸入颗粒物。(4)将有污染的化工厂搬迁至城郊,只是改变了排放污染物的位置,不能减少污染物的排放,故不合理。
14.(1)分子构成相同 (2)物理变化 (3)氮气和氧气的沸点不同 (4)混合物
(5)燃着的木条 (6)医疗急救(合理即可)
【点拨】(1)液氧和氧气属于同一种物质,因为二者的分子构成相同。(2)工业制取氧气没有产生新的物质,属于物理变化。(3)能利用上述方法分离氧气和氮气,是因为氮气和氧气的沸点不同。(4)储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”中还含有没分离出来的稀有气体等,属于混合物。(5)用燃着的木条可以区分空气、“工业液氧”和二氧化碳。燃着的木条在空气中正常燃烧,在“工业液氧”中燃烧得更旺,在二氧化碳中熄灭。(6)蓝色钢瓶中的液氧可以用于医疗急救、航天、潜
水等。
15.(1)石蜡;水;二氧化碳
(2)生成物;催化剂
(3)高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气;
过氧化氢水+氧气;碳+氧气二氧化碳
(4)火箭助燃剂,供给呼吸(合理即可)
【点方法】本题利用切入法解答。由反应①可知,该反应为分解反应,且生成物为三种,就现有知识推知A为高锰酸钾;由D为黑色粉末可知,D为二氧化锰,则B、C各为锰酸钾和氧气中的一种;由反应③,G为混合物,H能使澄清石灰水变浑浊,即为二氧化碳,F为液体,不难分析出B为氧气,G可为石蜡,F为水;由反应②可知D二氧化锰是催化剂,E分解成了B和F,B、F分别为氧气和水,则E为过氧化氢溶液,是混合物。
三、16.过氧化氢水+氧气 (1)广口瓶 (2)C (3)将带火星的木条放在e导管口处,若木条复燃,证明已经集满氧气 (4)将铜丝拉起,使二氧化锰与过氧化氢分离 (5)从分液漏斗中注水,打开漏斗活塞,将氧气赶出
17.(1)探究没有氧化铜时过氧化氢的分解速率 (2)产生气泡的速率加快
(3)5 mL 5%的过氧化氢溶液;探究反应前后氧化铜的化学性质是否改变
(4)0.2 【结论】过氧化氢水+氧气
【点拨】(1)实验①中只有过氧化氢溶液,其目的是探究没有氧化铜时过氧化氢的分解速率。(2)若氧化铜为该反应的催化剂,催化剂能加快过氧化氢的分解速率,实验②可观察到的现象是产生气泡的速率加快。(3)为了进行对比,试剂X为5 mL 5%的过氧化氢溶液,实验④的目的是探究反应前后氧化铜的化学性质是否改变。(4)若氧化铜为过氧化氢分解的催化剂,则其质量在反应前后不变,故m=0.2 g。【结论】过氧化氢在氧化铜的催化作用下分解成水和氧气,该反应的文字表达式为:过氧化氢水+氧气。