第二章空气之谜章节练习 京改版初中化学九年级上册（含解析）

第二章空气之谜
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．下列物质属于纯净物的是
A．矿泉水 B．奶茶 C．水 D．橙汁
2．下列物质在氧气中燃烧的实验现象描述正确的是 （ ）
A．硫粉在氧气中燃烧时，生成无色无味的气体
B．铁丝在氧气中燃烧时，火星四射，生成黑色固体
C．木炭在氧气中燃烧时，生成二氧化碳气体
D．红磷在氧气中燃烧时，生成白色烟雾
3．实验室制取氧气可用排水法收集，其原因是
A．相同条件下，氧气密度比空气略大
B．通常情况下，氧气是无色无味的气体
C．氧气不易溶于水
D．氧气的熔、沸点低
4．物质的性质决定用途。下列物质的用途由其物理性质决定的是
A．氮气用作食品保护气 B．氧气用于炼钢
C．氧气用于潜水 D．稀有气体制作霓虹灯
5．下列对实验现象描述正确的是
A．蜡烛在空气中燃烧生成二氧化碳和水 B．硫在空气中燃烧产生白雾
C．木炭在氧气中燃烧生成刺激性气味的气体 D．氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
6．某兴趣小组的同学对教材中“测定空气里氧气含量”的实验进行了大胆改进。选用45m的18×180mm的试管和针筒注射器进行了实验，效果良好。

关于以上两组实验，有如下说法：
①实验中的红磷不能换成碳粉。
②实验取用红磷质量的多少不会影响实验结果。
③图Ⅰ实验等到红磷熄灭后立即打开止水夹。
④若图Ⅰ实验从开始到结束止水夹始终未夹紧会导致测定结果偏大。
⑤按图Ⅱ所示的装置进行实验前，将注射器的活塞从20mL刻度处推至5mL处，然后松手，若活塞仍能返回20mL刻度处，则说明装置不漏气。
⑥按图Ⅱ所示的装置进行实验，当红磷与氧气充分反应后，熄灭酒精灯，待冷却并打开弹簧夹，注射器活塞将从15mL刻度处慢慢前移到约为10mL刻度处才停止。
⑦该实验能证明空气是混合物。
其中正确说法的组合为
A．①②③⑤⑥ B．①④⑤⑥⑦ C．①④⑤⑦ D．②③⑥⑦
7．下列物质中前者是纯净物，后者是混合物的是
A．氢氧化钙 液氮 B．碘酒 二氧化硫
C．海水 石灰石 D．硝酸钾 石油
8．下列变化中不属于分解反应的是
A．分离液态空气制氧气
B．加热高锰酸钾制氧气
C．加热过氧化氢制取氧气
D．加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气
9．加热氯酸钾制氧气时，忘记加入二氧化锰，其结果是（　　）
A．不放出氧气 B．放出氧气速度慢
C．放出氧气的总量减少 D．放出氧气总量会减少且反应速度慢
10．实验室用排水法制氧气时，装高锰酸钾的试管破裂，其原因不可能是
A．试管没有先均匀预热 B．试管口没有略向下倾斜
C．装药品前，忘了检查装置气密性 D．收集完氧气，先熄灭酒精灯后取出导气管
二、判断题
11．镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光，生成白色固体，并伴有白烟( )
12．稀有气体又名惰性气体，化学性质很不活泼，是混合物( )
13．工业上可采用分离液态空气法制取氧气( )
14．空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等物质组成的混合物( )
15．同种分子构成的一定是纯净物。由同种原子构成的物质一定是纯净物。( )
三、综合应用题
16．下面是黄华源中学的同学开展的三组实验过程，请回答下列问题。
研究一：为完成氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应的实验，进行了如图所示的操作：
(1)固体药品通常保存在 里（填仪器名称），将硫酸铜固体加水溶解的操作为D、B，其中有错误的是 。正确操作后振荡得到蓝色溶液，此过程属于 （填“物理”或“化学”）变化。
(2)往蓝色溶液中滴入无色氢氧化钠溶液，得到蓝色氢氧化铜沉淀和硫酸钠溶液，此过程属于化学变化。写出该反应的符号表达式 。
(3)某同学欲取少量蓝色溶液加热，应选择操作C、E、A，其中有错误的操作是 。实验结束后，若要将C熄灭，可以用 盖灭。
研究二：实验小组同学利用红磷燃烧测定空气中氧气含量
图1是利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置；
图2是集气瓶内气压的变化情况。
(4)点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入集气瓶中并把橡皮塞塞紧。红磷在空气中燃烧的符号表达式 。
(5)待红磷熄灭并冷却后，打开止水夹。下列有关图2的分析不正确的是___________（填序号）。
A．BC段气压增大的主要原因是燃烧放热
B．CD段气压减小的主要原因是集气瓶内温度逐渐冷却
C．DE段气压增大的主要原因是烧杯中的水进入集气瓶
D．若用木炭代替红磷完成此实验，集气瓶内气压变化趋势与图2基本一致
研究三：氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，其效果如何？
实验步骤 实验现象
Ⅰ、分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中，向A试管中加入ag氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星木条，观察现象。 A试管中产生气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象
Ⅱ、待A试管中没有现象发生时，重新加入5mL5%过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次实验，观察现象。 试管中产生气泡，带火星木条复燃
Ⅲ、将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤，并进行洗涤、干燥、___________（填操作） 所得固体质量仍为ag
Ⅳ、分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中，向C试管中加入ag氧化铁粉末，向D试管中加入ag二氧化锰粉末，观察现象
(6)实验Ⅱ、Ⅲ证明：氧化铁的质量和 在反应前后均没有发生变化，可以作为过氧化氢分解的催化剂。写出氧化铁催化过氧化氢分解的符号表达式： 。
(7)实验Ⅲ的步骤中应填写 ；
(8)设计实验Ⅳ的目的是 。
17．人类和动、植物的生存都离不开氧气，获取氧气的途径有很多。小强同学在学习实验室制氧气后，又做了一些探究活动。
I．工业上常用分离空气的方法制取氧气。
【生产流程】
(1)上述流程图中的 a 是 （填化学式）；
(2)如图是工业上分离液态空气制取氧气的微观示意图，判断下列有关说法不正确的是_______；
A．分离液态空气师利用液态氮气和氧气的沸点不同
B．分离液态空气制取氧气的过程中发生物理变化
C．液氧是蓝色的，通常贮存在蓝色钢瓶中
D．图中 X 放置燃着的木条会燃烧更旺
II．小强在潜水用品店发现一款呼吸面具，利用过氧化钠（Na2O2）与人体呼出的气体反应产生氧气。
小强产生了疑问：是呼出的水蒸气还是二氧化碳和过氧化钠反应产生氧气？小强和小明等同学进行了实验探究：
(3)学习小组使用如图 1 所示装置进行实验，图中 CaCl2是一种干燥剂，可以吸收呼出气体中的水蒸气。从吹气口吹气，一段时间后发现 B 试管中脱脂棉燃烧起来，说明过氧化钠与呼出气体反应 （选填“吸热”或“放热”）；将 放在管口 a，检验出呼出的气体确实能与过氧化钠反应生成氧气，相同的操作在 c 处未见明显现象；
(4)学习小组又设计了图 2 实验装置：实验前检查装置气密性，先将 P 口用止水夹夹紧，打开分液漏斗盖子，旋转分液漏斗活塞放水，看到现象 ，说明装置气密性良好。在试管中放入过氧化钠，打开分液漏斗活塞加入水，观察到试管内有气泡产生，检验出该气体为氧气；
(5)小强得出结论：呼出的气体中水与过氧化钠反应产生了氧气，二氧化碳不能与过氧化钠反应产生氧气。小明继续查阅资料，发现过氧化钠与二氧化碳反应也会产生氧气，同时还会生成碳酸钠（Na2CO3），写出该反应的符号表达式 ；
(6)结合实验和资料信息，得出结论①水能与过氧化钠反应产生氧气，②二氧化碳也能与过氧化钠反应产生氧气，但需要在 条件下；
III．学习小组用过氧化钠制备氧气，分别用两种方法各收集三瓶氧气，分别测定了收集到的氧气浓度。
数据如表：
收集方法 向上排空气法 排水集气法
氧气浓度% 79.6 79.7 79.9 90.0 89.8 89.3
氧气平均浓度% 79.7 89.7
(7)用排水法收集氧气时，以观察到 的现象说明氧气集满；
(8)以上两种方法中，用 法收集到的氧气更纯；
(9)小强往集气瓶中装入 4/5 体积的水，再用排水法进行收集：
①按照小强的需求，下图方案合理的是 （填字母）；
②本实验中，集气瓶内氧气约占总体积的百分含量是 。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A、矿泉水中有矿物质和水，属于混合物；
B、奶茶中有蛋白质和其它成分，属于混合物；
C、水是一种物质，属于纯净物；
D、橙汁中有水、维生素和多种营养物质，属于混合物。
故选C。
2．B
【分析】描述现象不能出现生成物的名称；雾是小液滴，烟是固体小颗粒。
【详解】A、硫粉在氧气中燃烧时，生成有刺激性气味的气体，实验现象描述错误，不符合题意；
B、铁丝在氧气中燃烧时，火星四射，生成黑色固体，实验现象描述正确，符合题意；
C、木炭在氧气中燃烧时，生成二氧化碳是实验结论，不是实验现象，不符合题意；
D、红磷在氧气中燃烧时，生成大量的白烟，实验现象描述错误，不符合题意。故选B。
3．C
【详解】A、氧气密度大于空气可用向上排空气法收集，故A不符合题意；
B、氧气的颜色、状态、气味无法决定收集氧气的方法，故B不符合题意；
C、因氧气不易溶于水，可用排水法进行收集，故C符合题意；
D、氧气的熔、沸点低无法决定收集氧气的方法，故D不符合题意。
故选C。
4．D
【详解】A、氮气用作食品保护气，是利用了氮气化学性质稳定，不易使食品变质，故A错误；
B、氧气用于炼钢，是利用了氧气的助燃性、氧化性，能使反应更剧烈，故B错误；
C、氧气用于潜水，是因为氧气能供给呼吸，故C错误；
D、稀有气体制作霓虹灯，是因为稀有气体通电能发出五颜六色的光，没有发生化学变化，属于物理性质，故D正确；
故选择D
5．D
【详解】A、蜡烛在空气中燃烧，生成二氧化碳和水是实验结论而不是实验现象，描述实验现象不能出现物质的名称，故A错误；
B、硫在空气中燃烧，产生淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体，不会产生白雾，故B错误；
C、木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，由于木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是无色无味的气体，所以木炭在氧气中燃烧不会生成刺激性气味的气体，故C错误；
D、氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，故D正确；
故选D。
6．C
【分析】①实验中的红磷不能换成碳粉，因为碳燃烧生成二氧化碳气体影响测量结果，选项说法正确；
②实验取用红磷质量的多少会影响实验结果，若红磷不足，则测量结果偏小，选项说法错误；
③图Ⅰ实验等到红磷熄灭后立即打开止水夹，因为温度高，所以测量结果偏小，选项说法错误；
④若图Ⅰ实验从开始到结束止水夹始终未夹紧，则红磷燃烧时将大量气体冲出集气瓶，等到室温时进入水的体积大于1/5，故会导致测定结果偏大，选项说法正确；
⑤按图Ⅱ所示的装置进行实验前，将注射器的活塞从20mL刻度处推至5mL处，然后松手，若活塞仍能返回20mL刻度处，则说明装置不漏气，选项说法正确；
⑥按图Ⅱ所示的装置进行实验，当足量红磷与氧气充分反应后，熄灭酒精灯，待冷却并打开弹簧夹，因为试管容积为45ml，所以其中的氧气为：，故注射器活塞将从15mL刻度处慢慢前移到约为6mL刻度处才停止，选项说法错误；
⑦该实验消耗掉大约1/5的氧气后，还有大约4/5的其它气体，说明空气中除了氧气，还有其它气体，所以能证明空气是混合物，选项说法正确。
【详解】由分析可知，①④⑤⑦说法正确，则选项A、B、D不符合题意，选项C符合题意。
故选C。
7．D
【详解】A、氢氧化钙是化合物，是纯净物；液氮是单质，是纯净物。
B、碘酒是混合物；二氧化硫是氧化物，是化合物，是纯净物。
C、海水 、石灰石都是混合物。
D、硝酸钾是化合物，是纯净物；石油是混合物。
综上所述：选择D。
8．A
【详解】A、分离液态空气制氧气，是利用空气中的氧气与氮气的沸点不同，分离过程中没有新物质生成，属于物理变化，不属于分解反应，符合题意；
B、加热高锰酸钾能生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应是由一种物质生成三种物质的反应，属于分解反应，不符合题意；
C、加热过氧化氢能生成水和氧气，该反应是由一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应，不符合题意；
D、加热氯酸钾和二氧化锰的混合物，二氧化锰做催化剂，生成氯化钾和氧气，该反应是由一种物质生成两种物质的反应，属于分解反应，不符合题意。故选A。
9．B
【详解】二氧化锰是氯酸钾分解生成氧气反应的催化剂，只能加快氯酸钾分解的速率，不改变生成氧气的质量，所以加热氯酸钾制氧气时，忘记加入二氧化锰，实验的结果是反应速率减慢，生成氧气的质量不变，故选B。
【点睛】在化学反应中，催化剂只改变物质的化学反应速率，不改变反应物与生成物的质量关系。
10．C
【详解】A、试管没有先均匀预热，会造成受热不均而炸裂，选项不符合题意；
B、试管口没有略向下倾斜，则冷凝水倒流炸裂试管，选项不符合题意；
C、装药品前，忘了检查装置气密性，可能会出现漏气，但不会造成试管炸裂，选项符合题意；
D、收集完氧气，先熄灭酒精灯后取出导气管，则冷水倒流炸裂试管，选项不符合题意；
故选：C
11．正确
【详解】镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，并伴有白烟，说法正确。
12．正确
【详解】稀有气体中含有氦气、氖气、氩气等多种气体，属于混合物；稀有气体化学性质不活泼，则又称为惰性气体，故说法正确。
13．正确
【详解】根据液氮和液氧的沸点不同，工业上可采用分离液态空气法制取氧气，说法正确。
14．正确
【详解】空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳、水蒸气等混合而成，属于混合物。
故正确。
15．错误
【解析】略
16．(1) 广口瓶 B 物理
(2)
(3) E 灯帽
(4)
(5)BD
(6) 化学性质
(7)称量
(8)探究氧化铁与二氧化锰对过氧化氢溶液分解的催化效果强弱
【详解】（1）固体药品通常保存在广口瓶中。B操作错误，向试管中倾倒液体是瓶塞要倒放，以免沾染杂质污染试剂。振荡得到蓝色溶液没有新物质生成，属于物理变化。
（2）反应物是硫酸铜和氢氧化钠，生成物是氢氧化铜沉淀和硫酸钠，符号表达式为 。
（3）E试管夹夹试管时应从下而上套入，操作错误。熄灭酒精灯使用灯帽盖灭，不能用嘴吹灭。
（4）红磷与氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，符号表达式为。
（5）A. BC段气压增大的主要原因是燃烧放热，气体体积变大，气压变大。正确。
B. CD段气压减小的主要原因是燃烧消耗氧气，气体减少，压强减少。错误。
C. DE段气压增大的主要原因是烧杯中的水进入集气瓶，正确。
D. 若用木炭代替红磷完成此实验，木炭燃烧生成二氧化碳气体。所以反应结束后装置内气压不会明显低于开始时气压，与开始时气压基本一致。错误。
故选BD。
（6）实验Ⅱ，反复加入5mL5%过氧化氢溶液，试管中产生气泡，带火星木条复燃，说明氧化铁的化学性质反应前后不变。实验Ⅲ所得固体质量仍为ag，说明反应前后质量不变。证明了氧化铁的质量和化学性质在反应前后均没有发生变化。氧化铁催化过氧化氢分解的符号表达式为 。
（7）要得到固体物质的质量，进行的操作为称量。
（8）实验Ⅳ中两组实验其他条件相同，催化剂的种类不同。所以目的是探究氧化铁与二氧化锰对过氧化氢溶液分解的催化效果强弱。
17．(1)N2
(2)D
(3) 放热 带火星的木条
(4)液体不持续向下流动
(5)
(6)常温干燥
(7)瓶口出现大量气泡冒出
(8)排水
(9) a 84%
【详解】（1）氮气的沸点低于氧气，因此分离液态空气时氮气先汽化，因此a是氮气，化学式是：N2；
（2）A、分离液态空气师利用液态氮气和氧气的沸点不同，选项正确；
B、分离液态空气制取氧气的过程中没有生成新物质，发生物理变化，选项正确；
C、液氧是蓝色的，通常贮存在蓝色钢瓶中，选项正确；
D、如图中 X 被分离出来，因此是氮气，氮气不支持燃烧也不燃烧，因此放置燃着的木条会熄灭，选项错误；
故选：D；
（3）根据B 试管中脱脂棉燃烧起来，说明该反应放出热量，故填：放热；
由于反应放出氧气，氧气能使带火星的木条复燃，因此将带火星的木条放在管口a，检验出呼出的气体确实能与过氧化钠反应生成氧气。
（4）若装置是密封的，则装置内气体有一定气压，所以先将 P 口用止水夹夹紧，打开分液漏斗盖子，旋转分液漏斗活塞放水，看到现象液体不持续向下流动，说明装置不漏气；
（5）氧化钠与二氧化碳反应也会产生氧气，同时还会生成碳酸钠（Na2CO3）和氧气，化学方程式为：；
（6）根据题意在由水的情况下，过氧化钠先与水反应并放热，而此时没有与二氧化碳反应，因此二氧化碳也能与过氧化钠反应产生氧气，但需要在常温干燥条件下；
（7）用排水法收集氧气时，以观察到瓶口出现大量气泡冒出的现象说明氧气集满；
（8）由表格数据可知排水法得到的氧气浓度比排空气法收集的气体高，因此用排水法收集的气体更纯；
（9）①按照小强的需求，下图方案合理的是导气管只需放置于集气瓶口即可，故选：a；
②本实验中，集气瓶内氧气约占总体积的百分含量是
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