第三章 空气与生命综合练习（3.1-3.3，含解析）

综合练习（3.1-3.3）
一 、选择题
1.下列现象的产生，与空气中的水蒸气无关的是( )
A．酥脆的饼干放置在空气中变软
B．从冰箱里取出的雪糕冒“ 白气 ”
C．冬季的早晨看到窗户的玻璃上有“冰花”
D．久置的澄清石灰水变浑浊
2.对下列物质：①红磷②木炭③铁丝④硫分别在氧气中燃烧的描述， 正确的是( )
A．剧烈燃烧、发出耀眼白光的是铁
B．产生蓝紫色火焰的是硫
C．有能使澄清石灰水变浑浊的白色气体产生的是木炭
D．有白色且有刺激性气味气体生成的是红磷
3.粉尘爆炸是指可燃粉尘与空气混合形成的粉尘云， 在点火源作用下快速燃烧，导致温度压力在有限
的密闭空间内急骤升高， 引发爆炸的现象。结合燃烧和爆炸的条件，下列防治粉尘爆炸的措施所对应
的原理错误的是( )
A．安装通风除尘系统， 控制粉尘源——隔离可燃物
B．生产场所严禁各类明火，控制点火源—— 降低可燃物的着火点
C．生产车间设计一定面积的门、窗等泄爆口——排泄爆炸产生的压力或能量
D．在粉尘和空气的混合物中充入不可燃、不助燃的惰性气体—— 降低助燃剂的浓度
4.下列化学方程式书写没有错误的是( )
点燃
A．Mg+O2 _ MgO2
点燃
B．4Fe+3O2 _ 2Fe2O3
C．2Al+O2═2AlO
D．2HgO Δ 2Hg+O2 ↑
5.关于化学方程式 H2+Cl2 点燃 2HCl 的理解和描述正确的是( )
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A．氢气加氯气在点燃条件下生成氯化氢
B．1 个氢气和 1 个氯气在点燃条件下生成 2 个氯化氢
C．1 份质量的氢气和 1 份质量的氯气在点燃条件下生成 2 份质量的氯化氢
D．2 份质量的氢气和 71 份质量的氯气在点燃条件下生成 73 份质量的氯化氢
6.将某种物质加热，完全分解只生成氧化铜和水，则该物质含有的全部元素是( )
A．Cu、O B．Cu、O、H C．H、O D．Cu、H
7.下列图示的实验操作与相对应选项产生的后果不相符的是( )
A．装置漏气 B．不会产生氧气
C．无法收集氢气 D．读数不正确
8.空气中各成分体积分数如图所示，其中区域“a”代表的是( )
A．氧气 B．氦气 C．氮气 D．二氧化碳
9.下列化学方程式书写完全正确的是( )
A．Mg+O2 MgO2 B．CH4+O2 CO2+H2O
C．2H2O2 H2O+O2 D．S+O2 SO2
10.把一定质量的甲、乙、丙、丁四种物质放入一密闭容器中，在一定条件下反应一段时间，测得反应 后各物质的质量如下，则下列说法中错误的是( )
物质 甲 乙 丙 丁
反应前的质量（g） 7.6 2.0 0.2 0
反应后的质量（g） 3.2 X 5.8 0.4
A． X＝0.4 B． 上述反应为分解反应
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C. 甲和乙是反应物 D． 反应中的甲、丙发生改变的质量比是 11：14
二 、填空题
11.关于物质在空气中发生燃烧、自然、爆炸和缓慢氧化， 有同学叙述如下共同点： ①都放热； ②都发
光； ③都属于氧化反应； ④都很缓慢；⑤温度都需要达到着火点。你认为该同学的叙述中正确的
有 。
12.在“宏观 ”、“微观 ”、“符号 ”三者之间建立联系是化学学科特有的思维方式．根据所学化学用 语的相关知识填空.
（1）符号“2H”的意义 .
（2）符号“SO42﹣ ”的名称 .
（3）复合肥硝酸钾的化学式 .
（4）磷在空气中燃烧的化学方程式为 .
13.汽车尾气净化装置内装有含钯等元素的催化剂，汽车尾气中的部分物质在催化剂表面吸附与化学反
应的机理如图甲所示。请回答：
（1）尾气净化装置中， 在催化剂表面发生了两步反应，请写出第二步反应的化学方程
式： 。
（2）钯存在 6 种稳定的天然同位素， Pd—106 是其中之一。如图乙所示，由该原子形成的离子 Pd2+ 中
含的中子数是 。
14.安全、规范的操作是化学实验的基本保障．回答下列问题：
（1）点燃可燃性气体前需要检验它们的 .
（2）不慎将燃着的酒精灯碰倒， 洒出的酒精燃烧， 立即用湿抹布盖灭， 这是利用了灭火原理中的降低
温度和 .
（3）做硫在氧气中燃烧的实验时，为了防止污染空气，可在集气瓶中加入一定量的 NaOH 溶液吸收有
毒的 SO2 ，其反应的生成物是 Na2SO3 和 H2O，这一反应可用化学方程式表示
为： .
15.在化学反应中，凡是元素化合价发生改变的反应，称为氧化还原反应。配平这类化学方程式往往采 第 3 页（共 14 页）
用“化合价升降法 ”更方便快捷，即反应中元素“化合价升高总数=化合价降低总数”
例如： 具体配平步骤如下：
①“标变价”：找出化合价发生改变的元素， 并标出改变前后的化合价。
②“列变化”：列出改变的价态数。
③“找倍数”：找出化合价升、降的最小公倍数 3×4＝12，从而确定 Al、MnO2 的系数。
④“配系数”：再用观察法，配平其它系数。
根据以上信息， 结合已学知识， 回答下列问题：
HNO3 中 N 元素的化合价为 价， NO2 中 N 元素的化合价为 价。
三 、实验探究题
16.小明设计如图所示的实验装置来同时完成燃烧条件的探究和空气中氧气含量的测定。装置中注射器
活塞与内壁摩擦非常小， 可忽略不计。
实验操作步骤如下：
步骤 1：检查装置气密性，且装置气密性良好。
步骤 2：将盛有足量白磷的燃烧匙放入空集气瓶中，塞紧塞子，白磷不燃烧。
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步骤 3：打开集气瓶塞子，往瓶中倒满 80℃的热水，并塞紧塞子
步骤 4：打开 K1 和 K2 ，通过注射器从 b 管抽水，当瓶中液面刚低于燃烧匙底部时， 立即同时关闭 K1、
K2 ，发现瓶中白磷燃烧， 此时读出注射器中水量为 V1 毫升， 导管 b 中水的体积忽略不计。
步骤 5：待整个装置冷却至室温时， 只打开 K2 ，发现注射器中的水剩余 V2 毫升。
（1）白磷和红磷在空气中燃烧的现象相似。步骤 4 中，白磷燃烧的现象
是 。
（2）结合步骤 2、4，说明白磷燃烧需要的条件是 。
（3）该实验测得空气中氧气的含量为 （用 V1 、V2 来表示）。
（4）小明多次重复上述实验，测得空气中氧气的体积分数远大于 21%，原因
是
。
17.根据问题填空：
（1）下列事实说明空气中含有哪些成分？
①蜡烛在空气中可以燃烧，说明空气中含有 .
②在空气中盛有冰水的杯子外壁会出现水珠， 说明空气中含有 .
③澄清石灰水长期露置空气中， 表面出现一层白膜，说明空气中含有 .
（2）在题后横线上简要说明下列操作可能造成不良后果.
①滴管取用试剂后平放或倒置 .
②倾倒细口瓶里的药液时，标签没向着手心 .
③用试管刷刷洗试管时， 用力过猛 .
④实验剩余的药品放回原瓶 .
四 、解答题
18.5%的氢氧化钠溶液与 10 克稀盐酸反应，边加边搅拌，溶液 pH 的变化如图所示，请据图回答：
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（1）在进行该反应时， B 溶液是 ；
（2）b 点溶液中的溶质是 和 （写化学式），此时滴入酚酞试液，溶液呈 色；
（3）当恰好完全反应时，消耗氢氧化钠溶液的质量为 克；
（4）计算稀盐酸中溶质的质量分数.
19.有一生锈的铁钉 7g，放入足量的稀盐酸中充分反应，共得到氢气 0.2g.
求铁钉中铁锈的质量分数？
20.某同学欲测定一处蔬菜大棚里空气中的氧气含量， 请你协助他完成任务.
（1）该同学想利用 2L 的玻璃瓶收集气体，请帮他写出收集一瓶蔬菜大棚里的空气的方法.
（2）通过测定得到蔬菜大棚中氧气含量约为 25%，计算上述操作中得到的空气样品中氧气的质量．（注：
氧气的密度约为 1.43g/L）
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综合练习（3.1-3.3）答案解析
一 、选择题
1.D
【解析】A．从酥脆的饼干放置在空气中变软， 是因为饼干吸收了空气中的水蒸气去分析；
B、从冰箱里取出的雪糕冒“ 白气 ”，是因为空气中的水蒸气遇到雪糕时冷凝的原因去分析； C、从冬季的早晨看到窗户的玻璃上有“冰花 ”是由空气中的水蒸气遇冷凝结而成的去分析；
D、从久置的澄清石灰水变浑浊， 是因为吸收空气中的二氧化碳的缘故去分析.
【解答】解：A．酥脆的饼干放置在空气中变软，是因为饼干吸收了空气中的水蒸气；故错误；
B、从冰箱里取出的雪糕冒“ 白气 ”，是因为空气中的水蒸气遇到雪糕时冷凝的原因， 与水蒸气有关；
故错误；
C、冬季的早晨看到窗户的玻璃上有“冰花 ”是由空气中的水蒸气遇冷凝结而成的，与水蒸气有关；故
错误；
D、久置的澄清石灰水变浑浊，是因为吸收空气中的二氧化碳的缘故，与水蒸气无关；故正确；
故答案为： D.
2.B
【解析】根据常见物质在氧气中燃烧的现象、生成物的性质等分析回答.
【解答】解：A．铁在氧气中燃烧剧烈燃烧、火星四射，不发出耀眼白光，故 A 描述错误；
B、硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰， 故 B 描述正确；
C、木炭在氧气中燃烧产生了能使澄清石灰水变浑浊的无色气体二氧化碳．故 C 描述错误；
D、红磷在氧气中燃烧生成了大量的白烟， 故 D 描述错误.
故选 B.
3.B
【解析】 发生燃烧必须具备三个基本条件：（1）要有可燃物；如木材、天然气、石油等；（2）要有助 燃物质，如氧气、氯酸钾等氧化剂；（3）要有一定温度， 即能引起可燃物质燃烧的热能（点火源） .可
燃物、氧化剂和点火源， 称为燃烧三要素，当这三个要素同时具备并相互作用时就会产生燃烧.
A． 安装通风除尘系统， 控制粉尘源——隔离可燃物 ，A 正确；
B. 生产场所严禁各类明火，控制点火源——此操作不能降低可燃物的着火点，B 错误；
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C. 生产车间设计一定面积的门、窗等泄爆口——排泄爆炸产生的压力或能量 ，C 正确； D. 生产车间设计一定面积的门、窗等泄爆口——排泄爆炸产生的压力或能量 ，D 正确；
故答案为： B
4.D
【解析】根据化学方程式判断正误的方法需考虑： 应用的原理是否正确；化学式书写是否正确； 是否
配平；反应条件是否正确； ↑和↓的标注是否正确．
(
点燃
)解： A．该化学方程式氧化镁的化学式书写错误，正确的化学方程式应为 2Mg+O2 _ 2MgO．
(
点燃
)B、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁， 正确的化学方程式为 3Fe+2O2 _ Fe3O4．
C、铝在常温下与氧气生成氧化铝，正确的化学方程式应为：4Al+3O2═2Al2O3．
D、该化学方程式书写完全正确．
故选： D．
5.D
【解析】化学方程式可表示：反应物和生成物的种类；反应的条件；反应物和生成物的微观粒子个数 比； 反应物和生成物的质量比等．但要注意读化学方程式时， “+”应读作“和 ”， “═”应读作“生
成 ”．
解： A．在反应中“+”读作“和”，故选项读法错误．
B、由方程式可知， 1 个氢分子和 1 个氯分子在点燃条件下生成 2 个氯化氢分子，故选项读法错误．
C、由方程式可知， 2 份质量的氢气和 71 份质量的氯气在点燃条件下生成 73 份质量的氯化氢， 故选项
读法错误．
D、由方程式可知， 2 份质量的氢气和 71 份质量的氯气在点燃条件下生成 73 份质量的氯化氢， 故选项
读法正确．
故选： D．
6.B
【解析】由题意“某种物质加热，完全分解只生成氧化铜和水”，根据质量守恒定律的元素守恒，则
可知该物质含有的全部元素．
解：由题意“某种物质加热，完全分解只生成氧化铜和水”，根据质量守恒定律的元素守恒，则可知
该物质含有的全部元素为 Cu、O、H．
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故选 B.
7.B
【解析】
A．图中实验， 长颈漏斗的末端没有伸入液面以下， 会导致装置漏气，实验操作与相对应选项产生的后
果相符，故选项错误。
B、为防止冷凝水回流到热的试管底部，炸裂试管， 试管口应略向下倾斜，实验操作与相对应选项产生
的后果不相符， 故选项正确。
C、氢气的密度比空气的小，应用向下排空气法收集，图中实验，无法收集氢气， 实验操作与相对应选
项产生的后果相符， 故选项错误。
D、量取液体时， 视线与液体的凹液面最低处保持水平， 图中俯视刻度， 读数不正确，实验操作与相对
应选项产生的后果相符， 故选项错误。故选： B
8.C
【解析】根据空气中各成分的体积分数判断。
【解答】在空气中， 氮气越占 78%，氧气约占 21%，二氧化碳， 水蒸气和稀有气体等约占 1%，则 a 面积
最多， 代表氮气，故 C 正确， 而 A．B、D 错误。
故选 C。
9.D
【解析】A．镁和氧气点燃生成氧化镁，化学方程式为： 2Mg+O2 2MgO，故 A 错误；
B、甲烷和氧气点燃生成水和二氧化碳，化学方程式为： CH4+2O2 CO2+2H2O，故 B 错误；
C、过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，化学方程式为： 2H2O2 2H2O+O2 ↑, 故 C 错
误；
D、硫和氧气点燃生成二氧化硫， 化学方程式为：S+O2SO2 ，故 D 正确.
故选： D.
A．根据镁和氧气点燃生成氧化镁进行分析；
B、根据甲烷和氧气点燃生成水和二氧化碳进行分析；
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C、根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气进行分析；
D、根据硫和氧气点燃生成二氧化硫进行分析.
10.B
二 、填空题
11.①③
【解析】根据燃烧、自燃、爆炸和缓慢氧化的特点分析判断。
①都发光，故①正确；
②缓慢氧化时不发光，故②错误；
③都属于氧化反应， 故③正确；
④爆炸的速度很快， 故④错误；
⑤缓慢氧化无需达到着火点，故⑤错误。
则正确的是①③。
12.两个氢原子；硫酸根离子；KNO3 ；4P+5O2 2P2O5
【解析】（1）在元素符号前面加上数字表示原子个数， 故 2H 表示连个氢原子，故填：两个氢原子；
（2） “SO42﹣ ”表示硫酸根离子， 故填：硫酸根离子；
（3）硝酸钾由显+1 价的钾元素和显﹣1 价的硝酸根离子组成，故填： KNO3；
（4）磷和氧气在点燃的条件下生成五氧化二磷，故填： 4P+5O2 2P2O5 .
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.
13.（1）2NO2+4CO 催剂 4CO2+N2
（2）60
【解析】（1）在催化剂表面发生了两步反应：第一步为 NO 和 O2 反应生成 NO2 ；第二步为 NO2 和 CO 反应
生成 CO2 和 N2
（2）由图乙可知， 钯原子中质子数为 46，再由 Pd—106 可知， 质子数和中子数之和为 106
（1）第二步为 NO2 和 CO 反应生成 CO2 和 N2，
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(
催化剂
=
)故答案为： 2NO2+4CO
4CO2+N2
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（2） Pd2+ 与 Pd 中的质子数和中子数相等， 所以中子数=106－46＝60，
故答案为： 60
14.纯度； 隔绝氧气；2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O
【解析】（1）因为可燃性气体与氧气或空气混合达到一定程度时， 遇明火会发生爆炸所以点燃可燃性
气体前需要检验它们的纯度；
（2）不慎将燃着的酒精灯碰倒， 洒出的酒精燃烧， 立即用湿抹布盖灭， 这是利用了灭火原理中的降低
温度和隔绝氧气；
（3）二氧化硫和氢氧化钠反应的化学方程式为：2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O.
故填： 纯度；隔绝氧气； 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O.
可燃性气体与氧气或空气混合达到一定程度时，遇明火会发生爆炸；
灭火的方法有： 移走可燃物，隔绝氧气， 降低温度到可燃物的着火点以下；
根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写反应的化学方程式.
15.HNO3 中 N 元素的化合价为+5；NO2 中 N 元素的化合价为+4 1 4 1 4 2
【解析】
（1）根据化学式中正负化合价的代数和为零计算可知， HNO3 中 N 元素的化合价为+5 价， NO2 中 N 元
素的化合价为+4 价；
（2）依据反应中元素“化合价升高总数=化合价降低总数； 碳元素反应前后化合价变化为 4 价，氮元
素反应前后化合价变化为 1 价，可求出各自的系数为 1 4 1 4 2，
三 、实验探究题
16.（1）剧烈燃烧，产生白烟，放热
（2）温度达到着火点， 氧气参加
（3） ×100%
（4）80℃的热水冷却至室温时体积缩小，导致测定的氧气体积偏大，从而导致测得空气中氧气的体积
分数远大于 21%
【解析】（1）根据白磷燃烧现象分析；
（2）根据对比实验中条件、现象及燃烧的条件分析；
（3）根据反应前注射器抽入水的体积即为装置内空气体积，反应结束注射器减少水的体积为氧气体积
分析；
（4）根据气体体积随温度升高而增大分析。
（1） 步骤 4 中白磷燃烧，现象是剧烈燃烧， 产生白烟， 放热 。
（2） 步骤 2 为将盛有足量白磷的燃烧匙放入空集气瓶中，塞紧塞子， 白磷因没有引燃即温度达不到 着火点不燃烧， 步骤 4 白磷由热水提供热量， 浸入热水中没有燃烧，露出水面与氧气接触燃烧， 结合
步骤 2、4，说明白磷燃烧需要的条件是温度达到着火点， 氧气参加。
（3） 该实验注射器中水的体积即为装置内抽入空气体积，减少水的体积为消耗的氧气体积，则测得
空气中氧气的含量为 ×100% 。
（4） 80℃的热水冷却至室温时体积缩小，会导致测定的氧气体积偏大，从而导致测得空气中氧气的
体积分数远大于 21% 。
故答案为：（1） 剧烈燃烧，产生白烟，放热 ；（2） 温度达到着火点，氧气参加 ；（3） ×100% ； （4） 80℃的热水冷却至室温时体积缩小，导致测定的氧气体积偏大， 从而导致测得空气中氧气的体
积分数远大于 21% ，
17.（1）氧气；水蒸气；二氧化碳
（2）液体试剂进入胶头而使胶头受腐蚀或将胶头里的杂质带进试液；液体流出腐蚀标签；可能会捣碎
试管； 污染瓶内药品
【解析】根据化学常识和课本基本知识中空气的成分及其各种成分的性质方面进行分析、判断、解答；
根据常见实验操作的注意事项进行分析.
解：空气中含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳及其他气体， 它们的含量为：氮气 78%，氧气 21%， 稀有气体 0.94%，二氧化炭 0.03%，其它气体和杂质占 0.03%．（1）蜡烛在空气中可以燃烧，说明空气 中含有氧气；（2）在空气中盛有冰水的杯子外壁会出现水珠， 说明空气中含有水蒸气；（3）长期放置 在空气中的澄清石灰水的表面有一层白色固体，说明空气中含有二氧化碳， 因为二氧化碳与澄清石灰
水变浑浊， 生成白色沉淀.
故答案为：（1）氧气；（2）水蒸气；（3）二氧化碳．（1）滴管取用试剂后平放或倒置，液体试剂进入 第 12 页（共 14 页）
胶头而使胶头受腐蚀或将胶头里的杂质带进试液；（2）倾倒细口瓶里的药液时，标签没向着手心， 液 体流出腐蚀标签；（3）用试管刷刷洗试管时， 用力过猛， 可能会捣碎试管；（4）实验剩余的药品放回
原瓶污染瓶内药品.
故答案为：（1）液体试剂进入胶头而使胶头受腐蚀或将胶头里的杂质带进试液；（2）液体流出腐蚀标
签；（3）可能会捣碎试管；（4）污染瓶内药品.
四 、解答题
18.（1）稀盐酸
（2）NaCl；NaOH；红
（3）16
（4）解： 设稀盐酸中溶质的质量为 x
NaOH+ HCl=NaCl+H2O
40 36.5
16g×5% x
40 16g×5%
=
36.5 x
x=0.73g
稀盐酸中溶质的质量分数为 ×100%=7.3%
【解析】根据给出的 pH 变化图可知， 加入的是氢氧化钠溶液， 烧杯中原有溶液为稀盐酸；a 点为恰好
完全反应， b 点为氢氧化钠过量，由图可以看出加入 16g 氢氧化钠溶液时恰好完全反应.
解：（1）在进行该反应时，根据图可以看出逐渐增加的量也就是横坐标为氢氧化钠的质量， 所以 B 溶 液是 稀盐酸（根据其实 pH 小于 7 也可以确认烧杯中的液体为稀盐酸）；（2）是氢氧化钠溶液不断加入 到稀盐酸中去，到达 a 点时，pH 等于 7，表示恰好完全反应，此时消耗的氢氧化钠溶液的质量为 16g．之 后继续加入氢氧化钠溶液，此时是氢氧化钠过量，所以 b 点溶液中的溶质是 NaCl 和 NaOH（写化学式），
由于此时溶液为氢氧化钠溶液过量， 所以此时滴入酚酞试液，溶液呈红色；（3）根据（2）分析可知，
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恰好完全反应时消耗的氢氧化钠溶液的质量为 16g.
19.解：设铁钉中未生锈的铁的质量为 xFe+2HCl=FeCl2+H2 ↑56 2x 0.2g
x=5.6g 铁钉中铁锈
的质量分数=
×100%=20%.
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【解析】通过氢气质量可求出未生锈铁钉的质量， 用未生锈铁钉的质量与生锈铁钉总质量相比即为铁
钉在锈铁钉中的质量分数.
20.（1）将玻璃瓶装满清水，盖好瓶盖．然后到大棚内把瓶盖打开，把水倒掉， 盖好瓶盖带出棚外，
即可收集到一瓶待测气体样品
（2）所含氧气的质量是 0.715g
【解析】（1）根据排水法收集气体的方法分析回答；（2）根据空气中氧气的体积分数及氧气的密度计
算.
解：（1）用 2L 的玻璃瓶取学校操场空气样品的方法是：将玻璃瓶装满清水，然后到大棚内把瓶盖打开，
把水倒掉， 盖好瓶盖带出棚外， 即可收集到一瓶待测气体样品；（2）氧气的质量为：
2L×25%×1.43g/L=0.715g.
故答为：（1）将玻璃瓶装满清水，盖好瓶盖．然后到大棚内把瓶盖打开，把水倒掉，盖好瓶盖带出棚
外，即可收集到一瓶待测气体样品；（2）所含氧气的质量是 0.715g.