3.1空气与氧气（含解析）

3.1 空气与氧气 同步练习
一 、选择题
1.为了让灯泡通电发热时， 消耗灯泡内的氧气达到保护钨丝的目的， 通常在白炽灯的玻璃柱上涂有一
层红色物质，该物质是( )
A．红磷 B．水银 C．防锈漆 D．石蜡
2.能使带火星的木条复燃的气体是( )
A．氧气 B．稀有气体 C．氮气 D．二氧化碳
3.多年前的 5 月 29 日人类首次登顶珠穆朗玛峰，登山队员登山时携带的贮气瓶主要是利用瓶中的( )
A．氮气 B．氢气 C．氧气 D．二氧化碳
4.下列关于空气的说法中， 错误的是( )
A．空气是一种十分重要的天然资源
B．植物的光合作用是空气中氧气的主要来源
C．按体积分数计， 空气中约含有氮气 78%，稀有气体 0.94%
D．工业上利用氧气和氮气密度不同， 从液态空气中分离氧气和氮气
5.用排水法收集氧气时，不正确的操作是 ( )
A．集气瓶装满水， 不留空气泡， 以使所得氧气纯净
B．瓶口向下， 直立水槽中，以使集气瓶中的水能被氧气充分排出
C．当导管口开始有气泡冒出时， 应立刻收集， 以免造成氧气的浪费
D．当气泡连续均匀地冒出后，再收集
6.某学生发现自己收集到的氧气不纯， 试验后他仔细分析， 其中不合理的分析是( )
A．排水法收集气体时集气瓶中未先装满水
B．排水法收集气体时气泡连续并比较均匀放出后才收集
C．用向上排空气法收集时导管未接近集气瓶底部
D．用向上排空气法收集时时间太短
7.下列实验操作中，“先 ”与“后”的顺序正确的是( )
A．制取气体时，先装药品，后检查装置的气密性
B．做氧气的助燃性实验时，先检查氧气的纯度，后点火
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C．用排水法收集氧气结束时，先把导管移离水面， 后停止加热
D．给试管里的液体加热时先加热，后预热
8.水是初中化学中一种常见的物质。下列有关水的说法不正确的是( )
A．电解水实验能证明分子在化学变化中可以再分为原子
B．铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底部水的作用是吸收有毒的气体
C．水中氢元素和氧元素的质量比为 1：8
D．H2O 和比 O2 化学性质不同，是由于它们的分子构成不同
9.某科学家除去空气中的 O2 与 CO2 得 N2 样品， 并在相同条件下比较等体积的样品质量(m1)与纯 N2 质量
(m2)，重复多次，结果均为 m1＞m2 ， 样品中含哪种气体可解释该结果( )
A． 氖 B． 氩 C． 甲烷 D． 水蒸气
10.下列是某位同学对阶段学习的有关内容的归纳：①工业上采用分离液态空气法制取氧气②氧气不易 溶于水，故可以用排水法收集； ③物质与氧气的反应都属于氧化反应； ④制取任何气体之前应先检查 装置的气密性； ⑤氧气的用途很多， 比如可以做燃料； ⑥分子和原子的本质区别是分子可分，原子不
可分。该同学归纳正确的是( )
A. ①②④ B. ①②③④
C. ②③④⑥ D. ①②③④⑤⑥
二 、填空题
11.由两种或两种以上的物质反应生成只有一种物质的反应叫做
12.氧气的化学性质：氧气是一种化学性质比较 的气体。能支持燃烧， 在一定条件下
跟多种物质发生化学反应。硫在空气中燃烧， 发出微弱的 色火焰。在纯氧中燃烧
发出 火焰。铁丝在纯氧气中 生成一种 色的
固体。红磷在氧气中燃烧，放出浓厚的 。
13.小嘉在整理科学知识时发现其中蕴含着许多相同和不同。
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（1）气、氘、氚原子（图 1）具有相同的质子数，但“ ”不同，故互为同位素原子。
（2）硫（图 2）和铁丝（图 3）在氧气中燃烧时集气瓶中都装有水，但水的作用不同。铁丝与氧气反
应时， 集气瓶底部少量水的作用是 。
（3）镁条与盐酸反应（图 4）、氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应（图 5）都有气体生成，但后者为
反应（选填“吸热 ”或“放热 ”），故沾有水的玻璃片最终能被黏在烧杯底部。
三 、实验探究题
14.小应利用如图甲所示的思维模型设计了“探究空气中氧气含量”的实验，他用一个有刻度的去底带
塞子的瓶子，塞子上插入温度计和粘有“暖宝宝 ”贴的铜丝， 实验装置如图乙所示。
查阅资料发现： “暖宝宝 ”贴内含有铁、活性炭、无机盐、水等物质， 可在空气中吸收氧气发生放热 反应， 反应过程中主要反应的化学方程式为： 2Fe+2H2O═2Fe（OH）2 ，“暖宝宝 ”贴吸氧能力强， 放热
迅速。
（1）从建模角度分析， “利用暖宝宝贴消耗空气中的氧气 ”的操作属于上述思维模型中
的 。
（2）2Fe+2H2O═2Fe（OH）2 属于 反应（填写化学反应基本类型），整个实验过程中，瓶内液
面的变化情况为 。
（3）小应待反应结束，温度计示数恢复初始温度时记录液面位置， 如图丙所示， 应调整瓶子在水中的
深度， 使瓶子内外液面相平再读取刻度 。
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四 、解答题
15.小嘉同学查阅资料发现氧化铁、氯化铁、二氧化锰等物质都可作过氧化氢溶液制取氧气的催化剂， 为了比较氯化铁和二氧化锰的催化能力强弱，小嘉同学利用如图所示装置进行如下实验。根据实验回 答下列问题。
步骤 1：检查装置气密性，并正确连接装置；
步骤 2：按表所示实验药品及用量进行实验。
（1）装置连接的正确顺序是 (用图中的字母表示)。
（2）此实验是依据 的现象来比较氯化铁和二氧化
锰的催化能力强弱。
（3）若小嘉同学还想同时比较氧化铁催化过氧化氢制取氧气的能力，请将小嘉同学设计的实验表格补
充完整。
组别 5%的 H O 溶液(mL) 催化剂 60s 内收集到氧 气的体积(mL)
1 20 无
2 20 2g 二氧化锰
3 20 2g 氯化铁
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3.1 空气与氧气 同步练习答案解析
一 、选择题
1.A
【解析】【解答】氧气是化学性质比较活泼的气体， 能跟多种物质发生化学反应， 所以要想延长灯泡的
使用寿命， 需将氧气除去，易与氧气反应的红色物质是 A 红磷。
本题考查红磷的颜色及红磷与氧气反应。
2.A
【解析】【解答】氧气能够支持燃烧， 能使带火星的木条复燃.
根据氧气能够支持燃烧、供给呼吸解答.
3.C
【解析】海拔越高空气越稀薄， 人呼吸得到氧气越困难， 人会因为缺氧而出现高原反应。
珠穆朗玛峰由于海拔高， 山上空气极其稀薄， 登山队员登山时往往携带含有氧气的气瓶，以提供人的
正常呼吸。 C 正确， ABD 错误。
4.D
【解析】A．根据空气的重要用途，进行分析判断.
B、根据空气中氧气的主要来源， 进行分析判断.
C、根据空气的组成成分，进行分析判断.
D、根据工业上制取氧气的反应原理， 进行分析判断．本题难度不大，了解空气的重要用途、空气的组
成成分、工业上制取氧气的反应原理等是正确解答本题的关键.
【解答】解：A．空气是一种十分重要的天然资源， 是人类和一切动植物生存所必须的， 重要的化工原
料，故选项说法正确.
B、植物的光合作用吸收二氧化碳，释放出氧气，是空气中氧气的主要来源， 故选项说法正确.
C、按体积分数计， 空气中约含有氮气 78%，稀有气体 0.94%，故选项说法正确.
D、工业上利用液态氮和液态氧沸点的不同，从液态空气中分离氧气和氮气， 故选项说法错误.
故选：D.
5.C
【解析】
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A． 集气瓶装满水， 以排除集气瓶内空气，不留空气泡， 使所得氧气纯净 ，不符合题意；
B． 瓶口向下， 直立水槽中，以使集气瓶中的水能被氧气充分排出 ，不符合题意；
C． 当导管口开始有气泡冒出时是装置内空气，不能立即收集，要等气泡连续、均匀冒出时再收集，
符合题意；
D． 开始冒出气泡为装置内空气，不宜收集， 当气泡连续均匀地冒出后，再收集 ，不符合题
意。
6.B
【解析】制取并收集气体的过程中， 如果操作不当，容易导致收集的气体不纯，如收集气体的时机、
装置漏气等，据此进行分析解答.
【解答】解：A．实验室制取氧气并用排水法收集氧气， 集气瓶中的水没有装满会导致收集到的氧气不
纯，故选项错误；
B、实验室制氧气并用排水法收集氧气，没有等到产生连续均匀的气泡就收集会导致收集到的氧气不纯，
气泡连续并比较均匀放出后才收集， 不会导致收集到的氧气不纯， 故选项正确；
C、用向上排空气法收集时导管未接近集气瓶底部， 不能将空气排尽，故选项错误；
D、用向上排空气法收集时时间太短， 会导致收集到的氧气不纯，故选项错误.
故选 B.
7.C
【解析】根据制取气体、收集气体等常见实验操作步骤进行分析。
A． 制取气体时，先检查装置的气密性后装药品， 不符合题意；
B、 做氧气的助燃性实验时， 若是可燃性气体或粉尘则先检查可燃性气体的纯度， 后点火 ，不符合题
意；
C、 用排水法收集氧气结束时，先把导管移离水面，后停止加热 ，以防止水倒吸炸裂试管，符合题意；
D、 给试管里的液体加热时先预热再对准药品部位加热， 不符合题意；
故答案为： C。
8.B
【解析】水在通电的条件下，生成了氢气和氧气， 即可表示为 ：水分子是由氢原
子和氧原子构成的， 我们可以说水是由氢和氧组成的；分子是保持物质化学性质的一种微粒，在化学
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变化中分子可分而原子不可分。
【解答】A．电解水实验中构成水分子的氧原子和氢原子重新组合为氧分子和氢分子，所以能证明分子
在化学变化中可以再分为原子， 故说法正确， 不符合题意。
B、铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底部水的作用是防止生成的炽热的固体是集气瓶破裂，故说法不正确，
符合题意。
C、水中氢元素和氧元素的质量比=2×1：1×16=1：8，故说法正确， 不符合题意。
D、分子是保持物质化学性质的一种微粒， H2O 和比 O2 化学性质不同， 是由于它们的分子构成不同， 故
说法正确， 不符合题意。
故答案为： B
9.B
10.B
【解析】根据工业制取氧气原量、氧气的溶解性、氧化反应定义、制气前要先检查装置气密性及分子
原子主要区别分析。
【解答】 ①工业上采用分离液态空气法制取氧气，正确；②氧气不易溶于水， 故可以用排水法收集， 正确； ③物质与氧气的反应都属于氧化反应， 正确；④制取任何气体之前应先检查装置的气密性，正 确； ⑤氧气的用途很多， 可作助燃剂，但没有可燃性，不可以做燃料， 错误；⑥分子和原子的本质区
别是化学变化中分子可分，原子不可分， 错误。
故答案为： B。
二 、填空题
11.化合反应
【解析】根据化合反应：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 ”
进行解答.
【解答】解：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 ”.
故答案为： 化合反应.
12.活泼； 淡蓝色； 明亮的蓝紫色； 剧烈燃烧，火星四射；黑色； 白烟
【解析】主要考查你对氧气的化学性质等考点的理解。
【解答】氧气是一种化学性质比较活泼的气体。硫在空气中燃烧， 发出微弱淡蓝色火焰。在纯氧中燃
烧发出明亮的蓝紫色火焰。铁丝在纯氧气中剧烈燃烧，火星四射生成一种黑色的固体。红磷在氧气中
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燃烧， 放出浓厚的白烟 。
故答案为： 活泼 淡蓝色 明亮的蓝紫色 剧烈燃烧， 火星四射 黑色 白烟
13.（1）中子数
（2）防止生成的熔化物溅落炸裂瓶底
（3）吸热
【解析】（1）具有相同质子数和不同中子数的原子，成为同位素原子；
（2）根据不同物质在氧气中燃烧实验的设计思想解答；
（3）熔化时吸收热量， 凝固时放出热量， 据此分析解答。
（1）氕、氘、氚原子（图 1）具有相同的质子数，但“ 中子数 ”不同，故互为同位素原子。
（2）铁丝与氧气反应时，集气瓶底部少量水的作用是防止生成的熔化物溅落炸裂瓶底。
（3）沾有水的玻璃片能粘在烧杯底部，说明水发生了凝固，即向外放热了， 那么氢氧化钡和氯化铵反
应时需要吸热。
三 、实验探究题
14.（1）消耗 O2 形成气压差
（2）化合；先下降后上升
（3）使瓶内外气压相等，排除外界大气压的干扰
【解析】（1）根据图甲的各个环节分析解答；
（2）①根据反应物和生成物的种类或种数确定反应类型。
②分析瓶内的气压变化即可；
（3）当瓶子内外水面相平时，瓶内气压等于瓶外的大气压强，从而抵消外界大气压对实验的影响即可。 （1）从建模角度分析，“利用暖宝宝贴消耗空气中的氧气 ”的操作属于上述思维模型中的第二个环节，
即消耗 O2 形成气压差。
（2）①根据方程式 2Fe+2H2O═2Fe（OH）2 可知， 反应物有 2 种，而生成物只有 1 种，那么为化合反
应；
②根据图片可知，暖宝宝贴消耗氧气导致气压减小，同时放出大量的热导致气压增大， 且后者的影响 明显大于前者， 因此在反应进行时瓶内气压增大。当反应结束后， 随着稳定的降低，瓶内气压减小。
由此可知， 瓶内液面先降低后上升。
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（3）小应待反应结束，温度计示数恢复初始温度时记录液面位置， 如图丙所示， 应调整瓶子在水中的
深度， 使瓶内外气压相等，排除外界大气压的干扰，待瓶子内外液面相平再读取刻度。
四 、解答题
15.（1）acbd
（2）60s 内第 2 组和第 3 组实验收集到氧气的体积
（3）4 20 2g 氧化铁
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