专题 25 空气、氧气、二氧化碳
一 、选择题
1.“东方之星 ”旅游客船在长江突遇龙卷风发生翻沉.施救过程中, 救援人员潜入水下搜救遇险者时
需携带呼吸装置,目的是为人体呼吸提供( )
A.氮气 B.氧气 C.氢气 D.二氧化碳
2.如图所示的灭火球是一种新型消防产品, 火灾发生时将灭火球滚入火中,灭火球遇明火后自动喷酒
干粉, 覆盖在物体表面, 实现灭火。该灭火球灭火的主要原理是( )
A.清除可燃物 B.降低可燃物温度
C.隔绝空气 D.降低可燃物着火点
3.实验室收集、验满二氧化碳的操作, 正确的是( )
A.收集B.收集C.验满D.验满
4.向滴入石蕊试液的水中通入二氧化碳,水溶液显红色,将此溶液加热, 观察到溶液( )
A. 由浅红色变成紫色 B. 变成无色
C. 变浑浊 D. 变成蓝色
5.下列说法中不正确的是( )
A.木炭燃烧后生成黑色固体
B.硫燃烧后生成有剌激性气味的气体
C.炽热铁丝伸入氧气瓶中剧烈燃烧
D.红磷在空气中不能自燃
6.下列化学反应中,既是化合反应又是氧化反应的是( )
A.甲烷+氧气 二氧化碳+水
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B.过氧化氢
二氧化锰
→
水+氧气
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(
点燃
→
)C.镁+氧气
氧化镁
D.氨气+水+二氧化碳→碳酸氢铵
7.现在人们广泛使用的某种复合膨松剂中含有碳酸氢钠。碳酸氢钠在受热时发生反应的方程式为:
2NaHCO3ΔNa2CO3+H2O+CO2 ↑, 这一化学反应的类型是( )
_
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
8.关于反应 2KClO3 2KCl+3O2 ↑的说法, 错误的是( )
A.MnO2 做该反应的催化剂 B.MnO2 的质量随着反应减少
C.MnO2 加快 KClO3 的分解速率 D.MnO2 的化学性质没有改变
9.下列认识或说法中正确的是( )
A.硫在氧气中燃烧发出淡蓝色火焰
B.燃烧一定需要氧气参加
C.洒出的酒精在桌面燃烧,用湿布盖灭
D.用汽油去除油污属于乳化现象
10.下列关于 CO2 的实验室制法及性质实验的说法不正确的是( )
A.制 CO2 的药品 B.发生装置
C.收集装置 D.比较 CO2 与空气的密度
二 、填空题
11.选择合适的物质将其序号填写在横线上:①氧气②五氧化二磷③四氧化三铁④氯酸钾⑤二氧化硫⑥
二氧化碳⑦高锰酸钾⑧氮气
(1)能供给呼吸、支持燃烧的物质是 ;
(2)白色固体物质有 ;黑色物质有 ;
(3)有刺激性气味对空气造成污染的气体有 .
12.空气是由多种成分组成的 。法国化学家 通过实验首先得出了空气是由 和 组成的;现代科学家经过大量的实验发现,空气中还有氦、氩氙等 气体, 此外
还有少量的 、 以及其他杂质。
13.合理运用燃烧与灭火的原理,对保障生命财产安全至关重要。
(1)做实验时不慎碰倒酒精灯, 酒精在桌面燃烧起来,可用的灭火方法
是 。
(2)着火时, 可用湿毛巾捂住口鼻, 低姿势跑离着火区域逃生,理由是 (填字母)。
A.湿毛巾可防止吸入灼热的气体灼伤呼吸道
B.湿毛巾会吸收 CO
C.地面附近的有毒气体相对较少
14.氧气跟人类生活及生产关系最为密切,人类常采用不同的方法制取氧气。在学习了氧气的相关知识
后,小金对氧气的制取途径进行了归纳整理(如图甲)。
据图完成下列问题:
(1)若工业上需要用到大量的氧气, 可通过上述图甲中的哪一途径制取 (填字母);
(2)小金通过 B 途径来制取氧气,其发生装置应选择图乙中的 (填字母)。
15.小晨同学在研究二氧化碳气体的性质时, 进行了如图所示的实验。
(1)二氧化碳通常用大理石和稀盐酸反应制取,一般用 法收集。
(2)向漏斗中倾倒二氧化碳,燃着的蜡烛自下而上熄灭, 由此说明二氧化碳具有的性质 第 3 页(共 12 页)
是 。
三 、实验探究题
16.如图为小明测定空气中氧气含量的装置及药品。
(1)该装置的气密性检查方式
为
。
(2)实验前, 要先在集气瓶中添加适量水,然后再将剩余空间划分为五等分。添加适量水的作用
是 。
(3)该装置的不足之处是,燃烧和密闭不能同步, 即将燃着的红磷伸进集气瓶的过程中,有一部分空 气因受热膨胀而在塞子塞紧前就已经逸出。在其它操作均正确的情况下,会使测得氧气体积分数
1/5(选填“大于”、“等于 ”或“小于”)。
(4)针对上述情况,小明进行了实验方案的改进, 采用市售“暖宝宝 ”中发热剂(主要成分是铁粉、
炭粉、水和食盐等),反应原理可简化为铁生锈吸收氧气。小明将足量的发热剂涂抹在广口瓶内壁的四
周,而不是堆在瓶底,这样做的目的是 。
17.如图是实验室制取 CO2 及进行性质实验的部分装置。
(1)CaCO3 固体与稀盐酸反应生成 CO2 气体的化学方程式是 。
(2)检验装置气密性,按图甲连接装置,先夹紧止水夹,再加水至 A 下端形成一段水柱,静置,若观 察到 (填现象),说明气密性良好。加入药品。添加盐酸时, 将稀盐酸从
(填仪器 A 的名称)倒入锥形瓶至浸没该仪器的下端口。
(3)如图乙所示, 向放置有燃着的蜡烛的烧杯中倒入 CO2 ,观察到的现象
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(
0
) (
0
)是 。
四 、解答题
18.小江同学从与医生的交谈中获悉:成年人每分钟大约需要吸入 8L 氧气.问成年人每分钟大致需要
空气的质量是多少? (O2 的密度=1.4g/L,空气的密度=1.3g/L).
19.如图所示,某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量 ”的实验进行了改进。装置气密性良好,调节 右边敞口容器和集气瓶里的水面相平,此时集气瓶内气体的体积为 V 。关闭活塞, 点燃燃烧匙内的红 磷,立即塞紧瓶塞, 如图甲所示。待火焰熄灭、装置冷却至室温后打开活塞,观察到集气瓶中的水位
逐渐上升后停止,如图乙所示, 保持活塞处于打开状态, 则:
(1)如图乙所示时,若集气瓶的底部 A 点和敞口容器底部 B 点所受压强分别为 PA 和 pB,则 pA
(填“>”“=”或“<”)PB。
(2)要准确测出空气中氧气体积分数,应往图乙的烧杯中注水至与集气瓶内液面相平,若测得此时集
气瓶内的气体体积为 V2 ,则氧气体积占空气总体积的比例可用 V 、V2表示为 。
20.为研究影响化学反应快慢的因素,小明选取成分相同的大理石碎屑、块状大理石两种样品各 6 克, 分别与足量的、溶质质量分数相同的稀盐酸反应(样品中杂质不与稀盐酸反应),实验装置如图。每 2 分钟读取一次电子天平的示数, 据此计算生成的二氧化碳的质量, 并记录前 18 分钟数据如下。
时间/分 2 4 6 8 10 12 14 16 18
大理石碎屑生成的 CO2 质量/克 1.45 1.75 1.98 2.18 2.30 2.36 2.40 2.40 2.40
块状大理石生成的 CO2 质量/克0 0.45 0.80 1.10 1.36 1.60 1.81 1.98 2.11 2.20
(1)实验过程中,通过观察如图装置中的哪一现象可判断反应结束? 。
(2)结合表格分析, 块状大理石与稀盐酸反应最多能生成 克二氧化碳?
(3)当反应进行到 18 分钟时,块状大理石中有多少克碳酸钙与稀盐酸发生了反应? (写出计算过程)
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专题 25 空气、氧气、二氧化碳答案解析
一 、选择题
1.B
【解析】人类在呼吸时吸收氧气并呼出二氧化碳, 则氧气可供我们呼吸,故选 B.
根据呼吸作用可知, 人类生存需要吸收氧气并呼出二氧化碳来解答.
2.C
【解析】灭火的方法:①隔绝可燃物;②隔绝氧气;③降低温度, 据此分析判断。
火灾发生时将灭火球滚入火中, 灭火球遇明火后自动喷酒干粉,覆盖在物体表面, 会阻断可燃物和氧
气的接触, 因此可以灭火,故 C 正确,A.B、D 错误。
3.A
【解析】
因为二氧化碳溶于水,且密度大于空气, 所以使用向上排空气法收集, 故 A 正确, B 错误;
二氧化碳验满时, 应该将燃烧的木条伸到集气瓶口,不应该深入瓶内, 故 C、D 错误。
4.A
5.A
【解析】A.木炭燃烧后不能生成黑色固体;
B、硫燃烧后生成有剌激性气味的气体;
C、炽热铁丝伸入氧气瓶中能够剧烈燃烧;
D、红磷在空气中不能自燃.
6.C
【解析】化合反应: 两种或两种以上物质反应后生成一种物质的反应, 其特点可总结为“多变一 ”;
物质与氧发生的化学反应是氧化反应;据此进行分析判断.
解: A.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.
B、该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应, 故选项错误.
C、该反应符合“多变一 ”的特征,属于化合反应;且又是物质与氧气发生的化学反应,属于氧化反应;
故选项正确.
D、该反应符合“一变多 ”的特征,属于分解反应, 但不是物质与氧气发生的化学反应, 不属于氧化反
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应;故选项错误.
7.B
【解析】根据化合反应符合“多变一”的特点、分解反应符合“一变多”的特点、置换反应为“单化
化单 ”、复分解反应为“双交换价不变 ”进行分析。
该反应为一种物质生成三种物质,符合“一变多 ”的特点,属于分解反应;
8.B
【解析】实验室用氯酸钾和二氧化锰加热制取氧气的化学方程式如下: 2KClO3 2KCl+3O2 ↑ .
A.在此反应中,MnO2 是催化剂; 起催化作用; 故对;
B、催化剂的特点可以概括为“一变二不变”,在此反应中,MnO2 是催化剂,故在此反应前后,MnO2 的
质量和化学性质都不变; 故错;
C、MnO2 是催化剂,加快 KClO3 的分解速率; 故对;
D、在此反应中,MnO2 是催化剂, 故在此反应前后, MnO2 的质量和化学性质都不变,故对.
故选: B.
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;据此结合氯酸钾分解制取的反应原理,
进行分析解答.
9.C
【解析】
解: A.硫粉在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,故选项错误.
B、镁和二氧化碳在点燃的条件下生成氧化镁和碳, 故不正确;
C、洒出酒精着火了可以用湿抹布盖灭,以隔绝氧气和降低温度,故正确.
D、汽油去除衣服上的油污是溶解现象,错误;
10.A
【解析】
①实验室制取 CO2 ,如选用石灰石(或大理石)为原料, 则不能选用稀硫酸。因为生成的硫酸钙是微溶
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性物质,它包裹在大理石表面, 使酸液不能与大理石接触,从而使反应中止。
②气体的收集: 向上排空气法收集密度比空气大的气体, 如氧气、二氧化碳等;向下排空气法收集密
度比空气小的气体, 如氢气。
③如图 D 所示实验, 可观察到蜡烛自下而上熄灭, 可验证 CO2 密度比空气大, 不能燃烧也不支持燃烧等
性质。
A.实验室制 CO2 的药品是碳酸钙和稀盐酸,不能用稀硫酸,故 A 错误;
B、实验室制取 CO2 的装置是固体反应装置,可用 B 所示装置, 故 B 正确;
C、CO2 密度比空气大, 可用向上排空气法收集,故 C 正确;
D、图示实验可证明比较 CO2 密度比空气的密度大,故 D 正确;
二 、填空题
11.(1)①
(2)②④; ③
(3)⑤
【解析】根据各种物的性质和用途分析解答.
解:(1)氧气能供呼吸, 具有助燃性;(2)五氧化二磷、氯酸钾是白色的固体;四氧化三铁是黑色的
固体;(3)二氧化硫是无色、有刺激性气味的气体会对空气造成污染;
12.混合物;拉瓦锡;氮气; 氧气; 稀有;二氧化碳; 水蒸气
【解析】空气是由多种成分组成的混合物。法国化学家拉瓦锡 通过实验首先得出了空气是由氮气和氧 气组成的; 现代科学家经过大量的实验发现, 空气中还有氦、氩氙等稀有气体,此外还有少量的二氧
化碳、水蒸气以及其他杂质。
13.(1)用湿抹布扑盖(合理即可)
(2)A;C
【解析】(1)灭火的方法:①隔绝可燃物;②隔绝空气; ③降低温度;
(2)根据湿毛巾在火灾中的作用判断。
(1)做实验时不慎碰倒酒精灯, 酒精在桌面燃烧起来,可用的灭火方法是: 用湿抹布扑盖。
(2)着火时, 可用湿毛巾捂住口鼻, 是因为湿毛巾可防止吸入灼热的气体灼伤呼吸道; 低姿势跑离着
火区域逃生,是因为地面附近的有毒气体相对较少。
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14.(1)A
(2)F
【解析】(1)根据工业制氧的方法解答;
(2)根据反应物的状态和反应条件选择合适的气体发生装置。
(1)在工业上采用分离液态空气的方法大量制造氧气,故选 A;
(2)高锰酸钾为固体, 且反应需要加热, 那么发生装置选择固态加热型,故选 F。
15.(1)用湿抹布扑盖(合理即可)
(2)A;C
【解析】(1)做实验时不慎碰倒酒精灯, 酒精在桌面燃烧起来,可用的灭火方法是:用湿抹布扑盖。
(2)着火时, 可用湿毛巾捂住口鼻, 是因为湿毛巾可防止吸入灼热的气体灼伤呼吸道; 低姿势跑离着
火区域逃生,是因为地面附近的有毒气体相对较少。
三 、实验探究题
16.(1)将导管一端浸入水中,用手捂住集气瓶外壁, 如果观察到导管口有气泡冒出, 松开手后,在
导管中形成一段水柱,说明气密性严密。
(2)吸收反应生成的 P2O5 固体, 并冷却集气瓶
(3)大于
(4)增大与空气的接触面积
【解析】(1)该装置的气密性检查方式为:将导管一端浸入水中, 用手捂住集气瓶外壁,如果观察到
导管口有气泡冒出, 松开手后, 在导管中形成一段水柱, 说明气密性严密。
(2)实验前, 要先在集气瓶中添加适量水,然后再将剩余空间划分为五等分。添加适量水的作用是:
吸收反应生成的 P2O5 固体,并冷却集气瓶。
(3)该装置的不足之处是,燃烧和密闭不能同步,即将燃着的红磷伸进集气瓶的过程中, 有一部分 空气因受热膨胀而在塞子塞紧前就已经逸出。在其它操作均正确的情况下, 会使测得氧气体积分数大
于 1/5。
(4)针对上述情况,小明进行了实验方案的改进,采用市售“暖宝宝 ”中发热剂(主要成分是铁粉、 炭粉、水和食盐等),反应原理可简化为铁生锈吸收氧气。小明将足量的发热剂涂抹在广口瓶内壁的四
周,而不是堆在瓶底,这样做的目的是增大与空气的接触面积。
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17.(1)2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2 ↑
(2)水柱不下降; 长颈漏斗
(3)倾倒一段时间后蜡烛熄灭
【解析】(1) CaCO3 固体与稀盐酸反应生成 CO2 气体,同时生成氯化钙和水, 反应方程式是 2HCl+
CaCO3=CaCl2+H2O+CO2 ↑ 。
(2)该装置检查装置气密性需选择压强差原理, 即连接装置,先夹紧止水夹,再加水至 A 下端形成 一段水柱,静置, 若观察到水柱不下降,说明气密性良好。 加入药品。添加盐酸时,将稀盐酸从长颈
漏斗倒入锥形瓶至浸没该仪器的下端口。
(3) 向放置有燃着的蜡烛的烧杯中倒入 CO2 ,因二氧化碳密度比空气大且不支持燃烧, 观察到的现
象是倾倒一段时间后蜡烛熄灭。
四 、解答题
18.解: 空气按体积分数计算,氮气约占 、氧气约占 ,由题意知: 成年人每分钟大约需要吸入
8L 氧气, 则需要空气的体积: 8L÷ =40L;40L 空气的质量是:40L×1.3g/L=52g;
答:成年人每分钟大致需要空气的质量为 52 克
【解析】空气按体积分数计算, 氮气约占 、氧气约占 ,根据密度、体积、质量之间的关系进
行计算.
19.(1)=
(
V
1
)(2)V1 V2
【解析】
(1)待火焰熄灭、装置冷却至室温后打开活塞,观察到集气瓶中的水位逐渐上升后停止,如图乙,保 持活塞处于打开状态,广口瓶底部 A 点的压强等于瓶内压强加上瓶内液面到活塞所在液面深度之间的 高度差所产生的液体压强,也等于右边烧杯中液面上方的外界大气压加上烧杯中的液面到活塞所处液
面深度之间高度差所产生的压强。
所以广口瓶的底部 A 点和烧杯底部 B 点所受压强是相等的。
(2)连通后两边液面相平,说明两边压强相等, 均等于 1 个大气压,故消耗氧气的体积为 V1-V2,氧气
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的体积占空气总体积的比例=。
20. (1)容器内不再产生气泡(或电子天平示数不再改变) (2)2.40
(3)解:设块状大理石中有 x 克碳酸钙与稀盐酸发生了反应
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+
100
x
比例式:100:44=x: 2.2 克 x=5 克
CO2 ↑
44
2.2
克
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