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第三章 空气与生命A
(分值：100分, 时间：80分)
温馨提示：本卷共28题
一、选择题(共15小题,每题2分,共30分)
1、恰当的安全措施能减少生命财产损失。下列事故处理措施正确的是(▲)
A、煤气泄漏,立即打开排气扇的电源开关 B、电器着火,立即用水浇灭
C、高层住房内着火,立即打开所有门窗 D、油锅着火,立即向锅内放菜
2、工业上制取大量氧气的方法是(▲)
A、分离液态空气 B、加热高锰酸钾 C、加热双氧水 D、加热二氧化锰
3、下列关于氧气物理性质说法错误的是(▲)
A、通常状况下氧气是无色、无气味的气体
B、鱼类能在水中生活,证明氧气易溶于水
C、通常状况下,氧气的密度大于空气
D、通过低温加压,可使氧气液化成淡蓝色的液体
4、下列属于化合反应的是(▲)
A、NH3+HCl=NH4Cl B、2NaHCO3Na2CO3+H20+CO2↑
C、Cl2+2KI=2KCl+I2 D、MgCl2+2NaOH=2NaCl+Mg(OH)2↓
5、实验室若直接用30%的过氧化氢制取氧气,反应速率太快。为获得平稳的气流,下列装置能实现的是(▲)
A B C D
6、同学们正在参加期末学业水平考试,让我们来做个深呼吸,缓和一下紧张的考试气氛。你呼出的气体中体积含量最高的是(▲)
A、氮气 B、氧气 C、二氧化碳 D、稀有气体
7、使用如图装置验证空气中氧气的含量。下列叙述正确的是(▲)
A、该实验中的白磷可以用木炭代替
B、白磷的作用是消耗试管中的氮气
C、白磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹前,试管内压强增大
D、最终量筒中液面约降至26毫升刻度线处
8、若要收集一瓶干燥、较纯的氧气,应该选择(▲)
A B C D
9、下列有关燃烧与灭火的说法中,正确的是(▲)
A、为防止森林大火蔓延可开挖隔离带,其目的是隔绝可燃物
B、房屋失火,消防员用水扑灭是因为降低了可燃物的着火点
C、汽油放置在空气中没有燃烧是因为汽油不是可燃物
D、用灯帽盖灭酒精灯是因为降低了可燃物的温度
10、人类离不开空气,下列有关空气及其成分的说法正确的是(▲)
A、洁净的空气是纯净物
B、空气中主要气体的体积分数由大到小依次是O2、N2、CO2
C、氮气的化学性质稳定,可做保护气
D、氧气的质量占空气质量的
11、下列关于氧气性质的叙述中,不属于氧气物理性质的是(▲)
A、在通常情况下,氧气是无色无味的气体
B、氧气具有助燃性,可以支持燃烧
C、在标准状况下,氧气的密度是1.429克/升
D、氧气不易溶于水
12、分别将木炭、铁丝、红磷、硫粉四种单质放入氧气中燃烧,其中属于它们产生的共同现象的是(▲)
A、有气体生成 B、发出明亮的白光 C、放出热量 D、火星四射
13、某化学兴趣小组用如图所示的装置来制取干燥的氧气,并测定实验中生成的氧气体积。装置气密性良好,图I中的燃烧匙内装有二氧化锰,燃烧匙可以上下移动,干燥管内装有足量碱石灰(可以吸收水蒸气)。下列说法正确的是(▲)
A、将装置I分别与装置Ⅱ、Ⅲ、IV、V连接,均能达到测定氧气体积的目的
B、若用装置V测量生成氧气的体积,集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大
C、若用装置Ⅳ收集氧气,可将带火星的木条放置在b处导管口验满
D、若用装置Ⅱ收集氧气不需要进行验满操作
14、如图表示人体呼吸系统的组成,下列叙述不正确的是(▲)
A、呼吸道由①②③④⑤构成 B、食物和气体的共同通道是②
C、痰形成的主要部位是③ D、人体与外界进行气体交换的场所是⑥
15、如图所示实验中,以下说法正确的是(▲)
A、如图所示模拟吸气运动
B、图中钢棒A端为N极
C、 图中白磷换成硫也能测定空气中氧气含量
D、 图中玻璃片粘在烧杯底部是因为氢氧化钡与氯化铵反应时放出热量
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共22分)
16、用元素符号或化学式填空：
(1)空气中含量最多的气体 ▲ 。 (2)3个钠离子 ▲ 。
17、根据下列事实说明空气中含有的成分：
(1)小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间,说明空气中含有 ▲ 。
(2)空气是制造氮肥的天然资源,说明空气中含有 ▲ 。
(3)酥脆的饼干在空气中放置一段时间后就不脆了,说明空气中含有 ▲ 。
(4)澄清的石灰水在空气中放置一段时间,看到表面形成一层白膜,说明空气中含有 ▲ 。
18、人呼吸时,气体从 ▲ 进入,经过 ▲ 最后达到 ▲ ;人体呼出的气体比吸入气体含较多的 ▲ 和 ▲ 。
19、2022年2月4日晚,中国北京“鸟巢”流光溢彩,冬奥会开幕式烟花在鸟巢上空绽放,绚烂璀璨。请回答下列问题。
(1)有一种制造烟花的物质,在氧气中燃烧时能产生明亮的蓝紫色火焰,这种物质是 ▲ 。
(2)实验室中利用过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾都可以制取氧气,其原因是它们都含有 ▲ 。
20、工业制取氧气主要有下列步骤。将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作：
请据图回答：
(1)工业制氧气属于 ▲ (填“物理”或“化学”)变化。
(2)从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 ▲ (填“高”或“低”)。
(3)储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是 ▲ (填“纯净物”或“混合物”)。
(4)液氧和氧气属于同一种物质的原因是 ▲ 。
21、如图为测定空气中氧气体积分数的实验装置,请结合所学知识完成下列问题。
(1)组装好器材后,装入红磷前必须进行的操作是 ▲ 。
(2)关闭止水夹,点燃燃烧匙内的红磷后,立即塞紧塞子,此时可观察到的现象是 ▲ 。
(3)应在 ▲ 后再打开导管上的止水夹,可观察到烧杯内的水沿导管进入集气瓶内。
(4)小科同学认为本实验也可将红磷换成木炭,只需对原实验做简单的调整,实验同样可以成功。你认
为需要做出的调整是 ▲ 。
(5)小科同学还了解到当空气中的氧气体积分数低于某一数值时燃烧就会终止,由此可知用上述方案测出的空气中氧气体积分数会偏 ▲ 。为了解决这一问题,小科同学又开始了新的思考......。
三、实验探究题(本题共4小题,每空2分,共28分)
22、实验是学习化学的重要手段,请结合下列实验回答相应问题。
(1)如图1是硫在氧气中燃烧的实验。
①观察到火焰的颜色是 ▲ ;
②反应的化学方程式是 ▲ ;
③当火焰变得微弱时,将燃烧匙进一步伸入瓶底,火焰又变旺,可得出氧气的一条物理性质是 ▲ 。
(2)在做铁与硫磺反应实验中我们选用图2中的装置 ▲ 。
①实验中当发现混合物已经发出光,停止加热实验也还能继续进行,说明这个反应是化学能转化为 ▲ 能。
②反应的化学方程式是 ▲ 。
23、学习氧气之后,结合之前关于氧气的性质的有关实验,回答下列问题：
(1)B实验中集气瓶预先装满水,目的是 ▲ 。
(2)二氧化硫是空气污染物之一,C实验中潮湿的滤纸和水的作用是 ▲ 。
24、某校科学实验小组利用如图所示装置测量空气中氧气体积分数并取得了成功。
[查阅资料]白磷的着火点为40℃。
[提出问题]氧气体积约占空气总体积的多少
[实验准备]锥形瓶内空气体积为230mL,注射器中水的体积为50mL,该装置气密性良好。
[实验探究]装入药品,按图所示连接好仪器,夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入盛有热水的大烧杯中一会儿白磷被引燃,然后将锥形瓶从热水中取出。
[结论和分析]
(1)将锥形瓶底部放入盛有热水的大烧杯中,白磷被引燃,足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧,说明瓶内剩余气体 ▲ (填“支持”或“不支持”)燃烧。
(2)在整个实验过程中,可观察到气球的大小变化为 ▲ 。
(3)待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后,打开弹簧夹,通过观察注射器中的水剩余的体积得出了“氧气 约占空气总体积的”的结论。则注射器中剩余水的体积应为 ▲ 。
25、某科学兴趣小组为研究某种水草的光合作用和呼吸作用,进行如下实验：用少量NaHCO3(水溶液呈弱碱性)和 BTB 加水配制成蓝色溶液(BTB 是一种酸碱指示剂,BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高由蓝变绿再变黄),并向溶液中通入一定量的CO2,使溶液变成浅绿色,之后将浅绿色溶液均分到7支试管中,其中6支试管加入生长状况一致的等量水草,另1支试管不加水草,密闭所有试管。各试管的实验处理和结果如表所示。
试管编号 1 2 3 4 5 6 7
水草 无 有 有 有 有 有 有
距日光灯的距离(cm) 20 遮光 100 80 60 40 20
50min后试管中溶液的颜色 浅绿色 黄色 浅黄色 黄绿色 浅绿色 浅蓝色 蓝色
请回答下列问题：
(1)用少量 NaHCO3和 BTB 加水配制成蓝色溶液,在实验前要进行杀菌处理的目的是 ▲ 。
(2)3号试管虽有灯光照射,但溶液的颜色却由浅绿色变成浅黄色的原因是 ▲ 。
(3)本实验用试管中溶液的颜色变化来研究该水草的光合作用和呼吸作用的强弱关系,下列选项中与此科学方法相同的是 ▲ 。
A、用小磁针是否偏转来判断通电导体周围是否存在磁场
B、用黄豆和芝麻混合后的体积变化来判断分子间是否存在空隙
C、用带箭头的线段表示力的大小、方向和作用点
四、解答题(本题共3小题,第26题8分,第27、28题各6分,共20分)
26、舟山是个海洋城市,拥有丰富的海洋资源。而近些年科学家研究发现：海洋却是吸收大量CO2的地方。下图是自然界中碳的循环过程简图。回答下列问题：
(1)自然界中碳循环中的“碳”指的是 ▲ 。
(2)自然界中消耗氧气的途径有 ▲ (写出任意一点)。
(3)如果工业生产产生的CO2排放量继续以目前速度增加,海洋将成为“酸化的海洋”。请写出海洋酸化原因的化学反应方程式： ▲ 。
(4)以汽油为燃料的轿车正在快速进入舟山的大多数家庭。汽车燃料的使用会增加CO2的排放,如果私家车采用负排放概念车——“叶子”,其车顶上的大“叶子”能模拟自然界中叶片的光合作用,最终把太阳能转化为电能,其中的“负排放”是指该车不但不排放,反而能吸收大气中的CO2,从而减弱大气的 ▲ 。
27、实验室制取氧气时,某同学取质量为15.0克氯酸钾和二氧化锰的固体混合物加热,固体质量与反应时间的关系如图所示。
(1)t0~t1时段固体质量不变,是因为 ▲ 。
(2)该实验最终共制得氧气的质量为 ▲ 克。
(3)混合物中氯酸钾的质量为多少 (写出计算过程)
28、某校兴趣小组在实验室做制取氧气的实验,他们取氯酸钾和二氧化锰的混合物6.0g放入大试管中进行加热,并在不同时刻测定试管内剩余固体的质量如下表。
反应时间/min 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
剩余固体质量/g 5.1 4.5 4.2 4.08 4.08 4.08
分析表中数据,完成下列问题：
(1)氯酸钾中钾、氯、氧三种元素的质量比为 ▲ 。(最简整数比)
(2)生成氧气的质量为 ▲ g。
(3)原混合物中二氧化锰的质量分数是多少 (写出计算过程,计算结果精确到0.1%)
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第三章 空气与生命A
(分值：100分, 时间：80分)
温馨提示：本卷共28题
一、选择题(共15小题,每题2分,共30分)
1、恰当的安全措施能减少生命财产损失。下列事故处理措施正确的是(▲)
A、煤气泄漏,立即打开排气扇的电源开关 B、电器着火,立即用水浇灭
C、高层住房内着火,立即打开所有门窗 D、油锅着火,立即向锅内放菜
【答案】D
【解析】根据已有的燃烧的条件进行分析解答,燃烧需要可燃物与氧气接触且温度达到可燃物的着火点,灭火就是破坏燃烧的条件,据此解答。
【分析】本题考查的是灭火的方法,完成此题,可以依据已有的燃烧的条件进行。
【详解】A、煤气具有可燃性,泄漏遇明火、静电、电火花等可能发生爆炸,立即打开排气扇的电源开关会产生电火花,可能发生爆炸,故该做法错误。B、电器着火,首先应切断电源,为防止触电,不能用水灭火,故选项说法错误。C、高层住房内着火,不能立即打开门窗,否则空气流通,火势更旺,故选项说法错误。D、油锅着火,立即向锅内放菜,是利用了使温度降到可燃物的着火点以下的灭火原理,故选项说法正确。故选：D。
2、工业上制取大量氧气的方法是(▲)
A、分离液态空气 B、加热高锰酸钾 C、加热双氧水 D、加热二氧化锰
【答案】A
【解析】任何液态物质都有一定的沸点。这样利用物质的这一物理性质,在低温条件下加压,使空气转变为液态,然后蒸发分离液态空气。由于液态氮的沸点是－196℃,比液态氧的沸点(－183℃)低,因此,氮气首先从液态空气中蒸发出来,剩下的主要是液态氧,分离液态空气制取氧气的过程是物理变化过程。
【分析】工业上制取氧气,只要是利用不同气体在同温度下沸点不同的原理进行制取。本题考查工业制取氧气的方法,属于基础题。
【详解】工业上需用大量氧气时,主要利用氧气和氮气的沸点不同,采用加压、降温的方法使空气液化,然后再蒸发掉氮气,就能得到大量氧气。故答案为：A。
3、下列关于氧气物理性质说法错误的是(▲)
A、通常状况下氧气是无色、无气味的气体
B、鱼类能在水中生活,证明氧气易溶于水
C、通常状况下,氧气的密度大于空气
D、通过低温加压,可使氧气液化成淡蓝色的液体
【答案】B
【解析】根据已有的知识进行分析,氧气通常是无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水,液氧为淡蓝色液体。
【分析】本题考查了氧气的物理性质,完成此题,可以依据已有的知识进行。
【详解】A、通常状况下氧气是无色无气味的气体,说法正确;B、鱼类能在水中生活,是因为氧气能溶于水,不能说明是易溶于水,说法错误;C、通常状况下,氧气的密度比空气的密度大,说法正确;D、通过低温加压,可使氧气液化成淡蓝色的液体,说法正确;故选：B。
4、下列属于化合反应的是(▲)
A、NH3+HCl=NH4Cl B、2NaHCO3Na2CO3+H20+CO2↑
C、Cl2+2KI=2KCl+I2 D、MgCl2+2NaOH=2NaCl+Mg(OH)2↓
【答案】A
【解析】【分析】【详解】A、NH3+HCl=NH4Cl,该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应,故选项正确。B、2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应,故选项错误。C、Cl2+2KI=2KCl+I2,该反应的生成物是两种,不符合“多变一”的特征,不属于化合反应,故选项错误。D、MgCl2+2NaOH=2NaCl+Mg(OH)2↓,该反应的生成物是两种,不符合“多变一”的特征,不属于化合反应,故选项错误。故选：A。
5、实验室若直接用30%的过氧化氢制取氧气,反应速率太快。为获得平稳的气流,下列装置能实现的是(▲)
A B C D
【答案】C
【解析】根据用分液漏斗加过氧化氢溶液,可以控制液体的滴加的速率,进而控制反应速率进行分析。
【分析】本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究,发生装置依据反应物的状态和反应条件选择,收集装置依据气体的密度和溶解性选择。
【详解】用分液漏斗加过氧化氢溶液,将过氧化氢溶液滴入到水中,可以降低浓度,且可以控制液体的滴加的速率,进而控制反应速率,所以发生装置能达到最佳效果的是C。故选：C。
6、同学们正在参加期末学业水平考试,让我们来做个深呼吸,缓和一下紧张的考试气氛。你呼出的气体中体积含量最高的是(▲)
A、氮气 B、氧气 C、二氧化碳 D、稀有气体
【答案】A
【解析】人呼吸时把空气中的氧气转化为二氧化碳,同时从体内带出水蒸气,人体呼出气体和空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气含量不同,进行分析判断。
【分析】本题难度不大,了解呼吸作用的原理、人体吸入的空气与呼出的气体成分的区别是正确解答本题的关键。
【详解】人呼吸时把空气中的氧气转化为二氧化碳,同时从体内带出水蒸气,人体呼出气体和空气中的氧气、二氧化碳、水蒸气含量不同;氮气、稀有气体的含量基本不变,因为人体没有吸收氮气、稀有气体;呼出的气体与吸入空气相比,具有“两多一少”的特点,即与吸入的空气相比,二氧化碳、水蒸气含量增加,氧气含量减少。故呼出的气体中体积含量最高的是氮气。故选：A。
7、使用如图装置验证空气中氧气的含量。下列叙述正确的是(▲)
A、该实验中的白磷可以用木炭代替
B、白磷的作用是消耗试管中的氮气
C、白磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹前,试管内压强增大
D、最终量筒中液面约降至26毫升刻度线处
【答案】D
【解析】在装有空气的密闭容器中,欲用燃烧法测定空气中氧气含量,该实验一般要注意以下几点：①装置的气密性好;②所用药品必须是足量;③读数时一定要冷却到原温度;④所选除氧剂要具备以下特征：本身能够在空气中燃烧(只能与空气中的氧气反应);本身的状态为非气体;生成的物质为非气态;据此进行分析判断。
【分析】本题难度不大,掌握用燃烧法测定空气中氧气含量的实验原理、注意事项等是正确解答本题的关键。
【详解】A、该实验中的白磷不能用木炭代替,木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体,虽除去氧气,而增加了新的气体,没有形成压强差,不能用来测定空气中氧气含量,故选项说法错误。B、白磷的作用是消耗试管中的氧气,故选项说法错误。C、白磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹前,试管内压强减小,故选项说法错误。D、氧气约占空气总体积的五分之一,试管中氧气的含量为120mLx=24mL,最终量筒中液面约降至50mL-24mL=26毫升刻度线处,故选项说法正确。故选：D。
8、若要收集一瓶干燥、较纯的氧气,应该选择(▲)
A B C D
【答案】D
【解析】根据二氧化碳的密度及水溶性来选择收集装置,进行分析判断。
【分析】本题难度不大,考查实验室选择收集方法的确定方法,掌握收集方法要考虑气体的密度和溶解性是正确解答本题的关键。
【详解】A、氧气不易溶于水,可用排水法收集,但收集的氧气不干燥,故选项错误。B、氧气的密度比空气的大,能用向上排空气法收集,不能用向下排空气法收集,故选项错误。C、氧气的密度比空气的大,能用向上排空气法收集,图中导管没有伸入集气瓶的底部,不利于空气的排出,会造成收集的氧气不纯净,故选项错误。D、氧气的密度比空气的大,能用向上排空气法收集,图中所示操作正确,能收集一瓶干燥、较纯的氧气,故选项正确。故选：D。
9、下列有关燃烧与灭火的说法中,正确的是(▲)
A、为防止森林大火蔓延可开挖隔离带,其目的是隔绝可燃物
B、房屋失火,消防员用水扑灭是因为降低了可燃物的着火点
C、汽油放置在空气中没有燃烧是因为汽油不是可燃物
D、用灯帽盖灭酒精灯是因为降低了可燃物的温度
【答案】A
【解析】【分析】【详解】A、为防止森林大火蔓延可开挖隔离带,其目的是将可燃物与火隔离,A的说法正确;B、房屋失火,消防队员用水灭火是为了降低可燃物温度,可燃物的着火点是不变的,故B错误;C、汽油放在空气中没有燃烧是因为温度没有达到汽油的着火点,故C错误;D、用灯帽盖灭酒精灯,是隔绝空气(氧气)使其熄灭,故D错误;故选：A。
10、人类离不开空气,下列有关空气及其成分的说法正确的是(▲)
A、洁净的空气是纯净物
B、空气中主要气体的体积分数由大到小依次是O2、N2、CO2
C、氮气的化学性质稳定,可做保护气
D、氧气的质量占空气质量的
【答案】C
【解析】A.根据空气的组成来分析;B.根据空气中各成分气体的含量来分析;C.根据氮气的化学性质分析;D.根据空气中氧气的含量分析。
【分析】本题考查了空气的组成、各成分气体的含量和应用,难度不大。
【详解】A、洁净的空气中含有氮气、氧气等,属于混合物,故错误;B、空气中主要气体的体积分数由大到小依次是N2、O2、CO2,故错误;C、氮气的化学性质稳定,可做保护气,故正确;D、氧气的体积占空气体积(不是质量)的,故错误。故选：C。
11、下列关于氧气性质的叙述中,不属于氧气物理性质的是(▲)
A、在通常情况下,氧气是无色无味的气体
B、氧气具有助燃性,可以支持燃烧
C、在标准状况下,氧气的密度是1.429克/升
D、氧气不易溶于水
【答案】B
【解析】【分析】【详解】A、在通常情况下,氧气是无色无味的气体,不需要通过化学变化就能表现出来,属于氧气物理性质;B、氧气具有助燃性,是利用氧气能支持燃烧的性质,属于氧气化学性质;C、在标准状况下,氧气的密度是1. 429克／升,属于氧气物理性质;D、氧气不易溶于水属于物质的溶解性,属于氧气物理性质。故选：B。
12、分别将木炭、铁丝、红磷、硫粉四种单质放入氧气中燃烧,其中属于它们产生的共同现象的是(▲)
A、有气体生成 B、发出明亮的白光 C、放出热量 D、火星四射
【答案】C
【解析】【分析】【详解】A、铁丝、红磷在氧气中燃烧的生成物是固体,故A错误;B、铁丝在氧气中燃烧没有发出明亮的白光,故B错误;C、反应都放出热量,故C正确;D、只有铁丝在氧气中燃烧火星四射,故D错误。故选：C。
13、某化学兴趣小组用如图所示的装置来制取干燥的氧气,并测定实验中生成的氧气体积。装置气密性良好,图I中的燃烧匙内装有二氧化锰,燃烧匙可以上下移动,干燥管内装有足量碱石灰(可以吸收水蒸气)。下列说法正确的是(▲)
A、将装置I分别与装置Ⅱ、Ⅲ、IV、V连接,均能达到测定氧气体积的目的
B、若用装置V测量生成氧气的体积,集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大
C、若用装置Ⅳ收集氧气,可将带火星的木条放置在b处导管口验满
D、若用装置Ⅱ收集氧气不需要进行验满操作
【答案】D
【解析】A、根据测量气体体积的工具要求分析回答此题;B、根据排出水的体积与内部压强变化有关分析回答此题;C、根据气体密度分析回答此题;D、根据排水法收集气体的操作注意事项分析回答此题。
【分析】在解此类题时,首先要将题中的知识认知透,然后结合学过的知识进行解答。
【详解】A、测量氧气的体积需要带有刻度的量筒,而Ⅱ、Ⅲ、IV无法读取体积,无法确定氧气的体积,选项A错误;B、装置V内部测量氧气体积,是利用氧气增多后,压强变大,将内部水压出,因此所以原来的空气不影响氧气体积的测定,选项B错误;C、氧气体积比空气大,现在底部聚集,集满后从a逸出,因此将带火星的木条置于a处,观察木条是否复燃判断是否集满,选项C错误;D、排水法收集气体时,将内部水排净后,氧气集满,选项D正确;故选：D。
14、如图表示人体呼吸系统的组成,下列叙述不正确的是(▲)
A、呼吸道由①②③④⑤构成 B、食物和气体的共同通道是②
C、痰形成的主要部位是③ D、人体与外界进行气体交换的场所是⑥
【答案】C
【解析】【分析】【详解】A、呼吸系统由呼吸道和肺组成,呼吸道包括①鼻、②咽、③喉、④气管和⑤支气管,A正确;B、咽是呼吸道和消化道的共同通道,B正确;C、④气管的黏膜上有腺细胞和纤毛,腺细胞分泌黏液,使气管内湿润,黏液中含有能抵抗细菌和病毒的物质。纤毛的摆动可将外来的灰尘、细菌等和黏液一起送到咽部,通过咳嗽排出体外形成痰,C错误;D、⑥肺,由许多肺泡组成,是呼吸系统的主要器官,是气体交换的场所,D正确。故选：C。
15、如图所示实验中,以下说法正确的是(▲)
A、如图所示模拟吸气运动
B、图中钢棒A端为N极
C、 图中白磷换成硫也能测定空气中氧气含量
D、 图中玻璃片粘在烧杯底部是因为氢氧化钡与氯化铵反应时放出热量
【答案】A
【解析】【分析】【详解】A、当向下拉动橡皮膜,就相当于吸气,空气进入,使得膈膜下降,肋骨提升,使胸腔容积增大,气压减小,气体通过呼吸道进入肺,所以气球膨胀,正确,符合题意;B、图中钢棒A端被吸引,A端可能为N极,也可能不具有磁性,错误,不符合题意;C、白磷和氧气反应生成五氧化二磷是固体,硫和氧气反应生成二氧化硫是气体,影响测定结果,错误,不符合题意;D、因为氢氧化钡与氯化铵反应时吸收热量,玻璃片粘在烧杯底部,错误,不符合题意。故选：A。
二、填空题(本题共6小题,每空1分,共22分)
16、用元素符号或化学式填空：
(1)空气中含量最多的气体 ▲ 。 (2)3个钠离子 ▲ 。
【答案】(1)N2;(2)3Na+
【解析】本题考查化学用语的意义及书写,解题关键是分清化学用语所表达的对象是分子、原子、离子还是化合价,才能在化学符号前或其它位置加上适当的计量数来完整地表达其意义,并能根据物质化学式的书写规则正确书写物质的化学式,才能熟练准确的解答此类题目。
【分析】本题主要考查学生对化学用语的书写和理解能力,题目设计既包含对化学符号意义的了解,又考查了学生对化学符号的书写,考查全面,注重基础,题目难度较易。
【详解】(1)空气中含量最多的气体是氮气;(2)离子的表示方法：在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带1个电荷时,1要省略,3个钠离子表示为3Na+。故答案为：(1)N2;(2)3Na+
17、根据下列事实说明空气中含有的成分：
(1)小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间,说明空气中含有 ▲ 。
(2)空气是制造氮肥的天然资源,说明空气中含有 ▲ 。
(3)酥脆的饼干在空气中放置一段时间后就不脆了,说明空气中含有 ▲ 。
(4)澄清的石灰水在空气中放置一段时间,看到表面形成一层白膜,说明空气中含有 ▲ 。
【答案】(1) O2; (2)N2;(3)H2O;(4) CO2
【解析】根据空气的成分及其各种成分的性质方面进行分析、判断、解答。
【分析】本题难度不大,掌握空气中各种成分的性质是解答本题的关键。
【详解】(1)小白鼠在盛有空气的密闭容器中能生存一段时间,说明小白鼠能呼吸,氧气供给呼吸,所以说明了空气中含有氧气;(2)空气中的氮气含有氮元素,可以经过化学反应后制造氮肥;(3)酥脆的饼干在空气中放置一段时间后就不脆了,是吸收了空气中的水蒸气而变潮,说明空气中含有水蒸气;(4)澄清石灰水液面上出现白色物质,这是因为澄清石灰水与空气中的二氧化碳反应之后形成不溶于水的碳酸钙的缘故。故答案为：(1) O2; (2)N2;(3)H2O;(4) CO2。
18、人呼吸时,气体从 ▲ 进入,经过 ▲ 最后达到 ▲ ;人体呼出的气体比吸入气体含较多的 ▲ 和 ▲ 。
【答案】鼻腔;咽、喉、气管和支气管;肺;二氧化碳;水汽
【解析】呼吸系统包括呼吸道和肺两部分,呼吸道的组成由上到下依次是鼻腔、咽、喉、气管和支气管,肺是气体交换的场所,是呼吸系统的主要器官。肺泡数量多,总表面积大,外面缠绕着丰富的毛细血管,肺泡壁和毛细血管壁都由一层上皮细胞构成,这些特点有利于肺泡与血液之间进行气体交换。
【分析】呼吸道与呼吸相适应的特点是重点,复习时要注意。
【详解】呼吸系统包括呼吸道和肺两部分,呼吸道的组成由上到下依次是鼻腔、咽、喉、气管和支气管,肺是气体交换的场所,是呼吸系统的主要器官。人体呼吸时,从外界吸入空气,呼出的气体与吸入的气体相比较,二氧化碳增多了,氧减少了。其根本原因就是吸入的氧要提供组织细胞进行呼吸作用释放能量供生命活动需要,同时这个过程产生了大量的二氧化碳,二氧化碳又经过一系列的途径被运输到肺,由人体呼出,导致呼出的气体二氧化碳含量增加。呼出气体中还有水汽。故答案为：鼻腔;咽、喉、气管和支气管;肺;二氧化碳;水汽。
19、2022年2月4日晚,中国北京“鸟巢”流光溢彩,冬奥会开幕式烟花在鸟巢上空绽放,绚烂璀璨。请回答下列问题。
(1)有一种制造烟花的物质,在氧气中燃烧时能产生明亮的蓝紫色火焰,这种物质是 ▲ 。
(2)实验室中利用过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾都可以制取氧气,其原因是它们都含有 ▲ 。
【答案】(1)硫;(2)氧元素
【解析】(1)硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰。(2)反应前后元素种类不变。
【分析】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
【详解】(1)有一种制造烟花的物质,在氧气中燃烧时能产生明亮的蓝紫色火焰,这种物质是硫,是因为硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰。(2)实验室中利用过氧化氢、氯酸钾、高锰酸钾都可以制取氧气,其原因是它们都含有氧元素。故答案为：(1)硫;(2)氧元素。
20、工业制取氧气主要有下列步骤。将经过除尘、除二氧化碳、除水的空气进行下列操作：
请据图回答：
(1)工业制氧气属于 ▲ (填“物理”或“化学”)变化。
(2)从步骤②可以得出氮气的沸点比氧气的沸点 ▲ (填“高”或“低”)。
(3)储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是 ▲ (填“纯净物”或“混合物”)。
(4)液氧和氧气属于同一种物质的原因是 ▲ 。
【答案】(1)物理;(2)低;(3)混合物;(4)都是由氧分子构成的
【解析】(1)根据是否生成新物质来分析;(2)根据分离液态空气法制取氧气的原理来分析;(3)根据物质的组成来分析;(4)根据物质的结构来分析。
【分析】解答本题要知道空气的组成成分及其各种成分的性质,然后根据性质选择适宜的方法进行分离。
【详解】在除去空气中的灰尘、二氧化碳和水蒸气后,液化空气,控制条件,氮气的沸点比氧气的沸点低，蒸发液态空气首先到的是氮气,再把氮气和氧气分离。该过程没有新的物质生成,属于物理变化,贮存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是混合物。(1)工业制氧气是根据空气中各组成沸点的不同加以分离的方法,没有新物质生成,属于物理变化;故填：物理;(2)从步骤②可知,氮气先从液态空中分离出去,可以得出氮气的沸点比氧气的沸点低;故填：低;(3)贮存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是混合物;故填：混合物;(4)液氧和氧气都是由氧分子构成的,属于同一种物质;故填：都是由氧分子构成的。故答案为：(1)物理;(2)低;(3)混合物;(4)都是由氧分子构成的。
21、如图为测定空气中氧气体积分数的实验装置,请结合所学知识完成下列问题。
(1)组装好器材后,装入红磷前必须进行的操作是 ▲ 。
(2)关闭止水夹,点燃燃烧匙内的红磷后,立即塞紧塞子,此时可观察到的现象是 ▲ 。
(3)应在 ▲ 后再打开导管上的止水夹,可观察到烧杯内的水沿导管进入集气瓶内。
(4)小科同学认为本实验也可将红磷换成木炭,只需对原实验做简单的调整,实验同样可以成功。你认
为需要做出的调整是 ▲ 。
(5)小科同学还了解到当空气中的氧气体积分数低于某一数值时燃烧就会终止,由此可知用上述方案测出的空气中氧气体积分数会偏 ▲ 。为了解决这一问题,小科同学又开始了新的思考......。
【答案】(1)检验装置的气密性;(2)红磷燃烧,产生大量的白烟;(3)冷却至室温;(4)将瓶中的水换成等体积的氢氧化钠溶液;(5)小
【解析】(1)根据检验装置的气密性,防止装置漏气进行分析;(2)根据红磷燃烧,产生大量的白烟进行分析;(3)根据红磷燃烧会放出大量的热,瓶内气体膨胀,气压增大进行分析;(4)根据二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳燃烧产生的二氧化碳气体能被氢氧化钠吸收进行分析;(5)根据当空气中的氧气体积分数低于某一数值时燃烧就会终止进行分析。
【分析】本题考查空气中氧气含量的测定实验,完成此题,可以从题干中抽取有用的信息,结合已有的知识进行。
【详解】(1)组装好器材后,装入红磷前必须进行的操作是检验装置的气密性,防止装置漏气;(2)关闭止水夹,点燃燃烧匙内的红磷后,立即塞紧塞子,此时可观察到的现象是红磷燃烧,产生大量的白烟;(3)红磷燃烧会放出大量的热,瓶内气体膨胀,气压增大,应在冷却至室温后再打开导管上的止水夹,可观察到烧杯内的水沿导管进入集气瓶内;(4)二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,碳燃烧产生的二氧化碳气体能被氢氧化钠吸收;(5)当空气中的氧气体积分数低于某一数值时燃烧就会终止,说明有氧气剩余,未完全消耗,由此可知用上述方案测出的空气中氧气体积分数会偏小。故答案为：(1)检验装置的气密性;(2)红磷燃烧,产生大量的白烟;(3)冷却至室温;(4)将瓶中的水换成等体积的氢氧化钠溶液;(5)小。
三、实验探究题(本题共4小题,每空2分,共28分)
22、实验是学习化学的重要手段,请结合下列实验回答相应问题。
(1)如图1是硫在氧气中燃烧的实验。
①观察到火焰的颜色是 ▲ ;
②反应的化学方程式是 ▲ ;
③当火焰变得微弱时,将燃烧匙进一步伸入瓶底,火焰又变旺,可得出氧气的一条物理性质是 ▲ 。
(2)在做铁与硫磺反应实验中我们选用图2中的装置 ▲ 。
①实验中当发现混合物已经发出光,停止加热实验也还能继续进行,说明这个反应是化学能转化为 ▲ 能。
②反应的化学方程式是 ▲ 。
【答案】(1)①蓝紫色;②S+O2SO2;③密度比空气大;(2) A;①热;②Fe+SFeS
【解析】(1)根据硫在氧气中燃烧的现象、发生的反应分析回答;(2)根据反应物的状态、能量的转化和发生的反应分析回答。
【分析】本题主要考查了硫在氧气中的燃烧、铁与硫的反应,难度不大,根据已有实验的知识分析解答即可。
【详解】(1)①硫在氧气中燃烧,观察到火焰的颜色是蓝紫色;②硫在氧气中燃烧生成了二氧化硫,反应的化学方程式是：S+O2SO2;③当火焰变得微弱时,将燃烧匙进一步伸入瓶底,火焰又变旺,说明集气瓶的底部聚集了大量的氧气,可得出氧气的一条物理性质是密度比空气大。(2)在做铁与硫磺反应,反应物是固体,反应条件是加热,实验中我们选用图2装置A进行实验。①实验中当发现混合物已经发出光,停止加热实验也还能继续进行,说明这个反应是化学能转化为热能。②铁和硫在加热时生成了硫化亚铁,反应的化学方程式是：Fe+SFeS。故答案为：(1)①蓝紫;②S+O2SO2;③密度比空气大;(2) A;①热;②Fe+SFeS。
23、学习氧气之后,结合之前关于氧气的性质的有关实验,回答下列问题：
(1)B实验中集气瓶预先装满水,目的是 ▲ 。
(2)二氧化硫是空气污染物之一,C实验中潮湿的滤纸和水的作用是 ▲ 。
【答案】(1)排尽空气,收集纯净的氧气;(2)吸收二氧化硫,防止二氧化硫污染空气
【解析】(1)某些气体可以用排水法收集。(2)硫燃烧生成二氧化硫,二氧化硫有毒,能够溶于水,能和水反应生成亚硫酸。
【分析】本题主要考查物质的性质,解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断,从而得出正确的结论。
【详解】(1)B实验中集气瓶预先装满水,目的是排尽空气,收集纯净的氧气。(2)二氧化硫是空气污染物之一,C实验中潮湿的滤纸和水的作用是吸收二氧化硫,防止二氧化硫污染空气。故答案为：(1)排尽空气,收集纯净的氧气;(2)吸收二氧化硫,防止二氧化硫污染空气。
24、某校科学实验小组利用如图所示装置测量空气中氧气体积分数并取得了成功。
[查阅资料]白磷的着火点为40℃。
[提出问题]氧气体积约占空气总体积的多少
[实验准备]锥形瓶内空气体积为230mL,注射器中水的体积为50mL,该装置气密性良好。
[实验探究]装入药品,按图所示连接好仪器,夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入盛有热水的大烧杯中一会儿白磷被引燃,然后将锥形瓶从热水中取出。
[结论和分析]
(1)将锥形瓶底部放入盛有热水的大烧杯中,白磷被引燃,足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧,说明瓶内剩余气体 ▲ (填“支持”或“不支持”)燃烧。
(2)在整个实验过程中,可观察到气球的大小变化为 ▲ 。
(3)待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后,打开弹簧夹,通过观察注射器中的水剩余的体积得出了“氧气 约占空气总体积的”的结论。则注射器中剩余水的体积应为 ▲ 。
【答案】(1)不支持;(2)先膨胀后缩小;(3)4mL
【解析】白磷燃烧能够消耗空气中的氧气,氧气消耗后,容器中的气压减小,在外界大气压作用下,水进入容器,进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积,进一步可以计算出空气中氧气的含量。
【分析】可以用来测定空气中氧气含量的物质应该具备的条件是：能和空气中的氧气反应,生成物是固体,不能和空气中的其它物质发生化学反应。
【详解】(1)将锥形瓶底部放入盛有热水的大烧杯中,白磷被引燃,足量的白磷在锥形瓶中未能全部燃烧,说明瓶内剩余气体不支持燃烧。(2)在整个实验过程中,可观察到气球先膨胀后缩小,是因为白磷燃烧放热,导致气球膨胀,完全反应后温度降低,氧气消耗,气球缩小。(3)待白磷熄灭、锥形瓶冷却到室温后,打开弹簧夹,通过观察注射器中的水剩余的体积得出了“氧气约占空气总体积的”的结论。则注射器中剩余水的体积应为50mL-230mLx=4mL。故答案为：(1)不支持;(2)先膨胀后缩小;(3)4mL。
25、某科学兴趣小组为研究某种水草的光合作用和呼吸作用,进行如下实验：用少量NaHCO3(水溶液呈弱碱性)和 BTB 加水配制成蓝色溶液(BTB 是一种酸碱指示剂,BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高由蓝变绿再变黄),并向溶液中通入一定量的CO2,使溶液变成浅绿色,之后将浅绿色溶液均分到7支试管中,其中6支试管加入生长状况一致的等量水草,另1支试管不加水草,密闭所有试管。各试管的实验处理和结果如表所示。
试管编号 1 2 3 4 5 6 7
水草 无 有 有 有 有 有 有
距日光灯的距离(cm) 20 遮光 100 80 60 40 20
50min后试管中溶液的颜色 浅绿色 黄色 浅黄色 黄绿色 浅绿色 浅蓝色 蓝色
请回答下列问题：
(1)用少量 NaHCO3和 BTB 加水配制成蓝色溶液,在实验前要进行杀菌处理的目的是 ▲ 。
(2)3号试管虽有灯光照射,但溶液的颜色却由浅绿色变成浅黄色的原因是 ▲ 。
(3)本实验用试管中溶液的颜色变化来研究该水草的光合作用和呼吸作用的强弱关系,下列选项中与此科学方法相同的是 ▲ 。
A、用小磁针是否偏转来判断通电导体周围是否存在磁场
B、用黄豆和芝麻混合后的体积变化来判断分子间是否存在空隙
C、用带箭头的线段表示力的大小、方向和作用点
【答案】(1)避免微生物呼吸作用干扰实验;(2)水草光合作用强度小于呼吸作用强度;(3)A
【解析】【分析】【详解】(1)微生物呼吸就是氧化和还原的统一过程,用少量NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液,在实验前要进行杀菌处理的目的避免微生物呼吸作用干扰实验;(2)3号试管虽有灯光照射,但溶液的颜色却由浅绿色变成浅黄色的,水草只能进行呼吸作用,不能进行光合作用,或水草光合作用强度小于呼吸作用强度;(3)A、用小磁针是否偏转来判断通电导体周围是否存在磁场利用的是转换思想,将无法直观观察的磁场的有无转换成能直接观察的小磁针偏转,符合题意;B、用黄豆和芝麻混合后的体积变化来判断分子间是否存在空隙应用的是模拟思想,用宏观黄豆和芝麻之间的距离模拟微观的分子距离,不符合题意;C、用带箭头的线段表示力的大小、方向和作用点是应用的图形表示思想,将抽象的力概念用形象的图形表示出来,不符合题意。故答案为：(1)避免微生物呼吸作用干扰实验;(2)水草光合作用强度小于呼吸作用强度;(3)A。
四、解答题(本题共3小题,第26题8分,第27、28题各6分,共20分)
26、舟山是个海洋城市,拥有丰富的海洋资源。而近些年科学家研究发现：海洋却是吸收大量CO2的地方。下图是自然界中碳的循环过程简图。回答下列问题：
(1)自然界中碳循环中的“碳”指的是 ▲ 。
(2)自然界中消耗氧气的途径有 ▲ (写出任意一点)。
(3)如果工业生产产生的CO2排放量继续以目前速度增加,海洋将成为“酸化的海洋”。请写出海洋酸化原因的化学反应方程式： ▲ 。
(4)以汽油为燃料的轿车正在快速进入舟山的大多数家庭。汽车燃料的使用会增加CO2的排放,如果私家车采用负排放概念车——“叶子”,其车顶上的大“叶子”能模拟自然界中叶片的光合作用,最终把太阳能转化为电能,其中的“负排放”是指该车不但不排放,反而能吸收大气中的CO2,从而减弱大气的 ▲ 。
【答案】(1)碳元素;(2)动植物的呼吸;(3)CO2+H2O=H2CO3;(4)温室效应
【解析】(1)根据碳循环是指碳元素的循环进行分析;(2)根据氧气的性质进行分析;(3)根据二氧化碳和水的反应进行分析;(4)根据二氧化碳的影响进行分析。
【分析】本题主要考查二氧化碳的性质及对大气的影响,难度不大。
【详解】(1)自然界中碳循环中的“碳”指的是碳元素;(2)自然界中消耗氧气的途径有化石燃料的燃烧和动植物的呼吸作用;(3)海洋酸化是因为二氧化碳和水反应生成碳酸,化学方程式为CO2+H2O=H2CO3;(4)二氧化碳的减少,能减弱大气的温室效应。故答案为：(1)碳元素;(2)动植物的呼吸;(3)CO2+H2O=H2CO3;(4)温室效应。
27、实验室制取氧气时,某同学取质量为15.0克氯酸钾和二氧化锰的固体混合物加热,固体质量与反应时间的关系如图所示。
(1)t0~t1时段固体质量不变,是因为 ▲ 。
(2)该实验最终共制得氧气的质量为 ▲ 克。
(3)混合物中氯酸钾的质量为多少 (写出计算过程)
【答案】(1)温度没有达到分解的温度;(2) 4. 8;(3) 12. 25g
【解析】根据质量守恒定律可知,过程中质量的减少是因为生成了氧气,所以可以求算氧气的质量,根据氧气的质量和对应的化学方程式求算原固体混合物中氯酸钾的质量。
【分析】根据化学方程式计算时,第一要正确书写化学方程式,第二要使用正确的数据,第三计算过程要完整。
【详解】(1)t0~t1时段固体质量不变,是因为温度没有达到分解的温度;t4~t5时段固体质量不变,是因为氯酸钾已经完全分解;(2)根据质量守恒定律可得,t4时,制得氧气质量是：15. 0g-10. 2g=4. 8g;(3)设原固体混合物中氯酸钾的质量为x。2KClO32KCl+3O2↑ 245 96 x 4. 8g x=12. 25g答：混合物中氯酸钾的质量为12. 25g。故答案为：(1)温度没有达到分解的温度;(2) 4. 8;(3) 12. 25g。
28、某校兴趣小组在实验室做制取氧气的实验,他们取氯酸钾和二氧化锰的混合物6.0g放入大试管中进行加热,并在不同时刻测定试管内剩余固体的质量如下表。
反应时间/min 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5
剩余固体质量/g 5.1 4.5 4.2 4.08 4.08 4.08
分析表中数据,完成下列问题：
(1)氯酸钾中钾、氯、氧三种元素的质量比为 ▲ 。(最简整数比)
(2)生成氧气的质量为 ▲ g。
(3)原混合物中二氧化锰的质量分数是多少 (写出计算过程,计算结果精确到0.1%)
【答案】(1)78:71:96;(2)1. 92g;(3)18. 3%
【解析】(1)根据化学式的意义分析计算回答;(2)根据质量守恒定律求出生成的氧气的质量;(3)由氧气的质量可求出氯酸钾的质量,即可求出二氧化锰的质量及质量分数。
【分析】本题主要考查学生对物质质量守恒定律的认识以及利用化学方程式和质量分数公式进行计算的能力。
【详解】(1)物质中各元素的质量比等于各原子相对原子质量乘以原子个数的比值。所以氯酸钾中钾、氯、氧三种元素的质量比为39: 35. 5: (16x3)=78:71:96;(2)根据质量守恒定律,反应前后物质的总质量相等。该反应生成的氧气逸出了,导致反应后质量减轻,所以减轻的质量即为生成的氧气的质量。所以生成氧气的质量为6. 0g-4. 08g=1. 92g;(3)设原混合物中氯酸钾的质量为x。2KClO32KCl+3O2↑ 245 96 x 1. 92g 解得x=4. 9g。原混合物中二氧化锰的质量＝6. 0g-4. 9g=1. 1g;原混合物中二氧化锰的质量分数＝x100%≈18. 3%。答：原混合物中二氧化锰的质量分数为18. 3%。故答案为：(1)78:71:96;(2)1. 92g;(3)18. 3%。
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