限时提能训练(四)
1．A [空气是由氮气、氧气等多种物质组成的，属于混合物，A正确；空气是由氮气、氧气等多种物质组成的，属于混合物，空气中含氮气分子、氧气分子等，不存在空气分子，B错误；空气中氮气难溶于水，C错误；空气中氮气的体积分数最大，D错误；]
2．A [二氧化碳是空气的成分之一，不属于空气污染物，A错误；空气主要是由氮气与氧气组成的，氮气与氧气的沸点不同，因此工业上可用分离液态空气法制氧气，B正确；氧气能供给生物呼吸，约占空气体积的21%，C正确；氮气化学性质不活泼，可用作保护气，来延长食品保质期，D正确。]
3．C [植树造林、开发新能源、加强空气质量检测都可以减轻空气的污染，A正确；稀有气体通电后发出五颜六色的光，空气中稀有气体可制成多种用途的电光源，如航标灯、霓虹灯等，B正确；计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物外，还包括CO、SO2、NO2、臭氧等，而CO2不属于空气污染物，C错误；酸性气体未经处理排放到空气中，如二氧化硫，可能导致雨水的pH<5.6，形成酸雨，D正确。]
4．D [氧化物是由两种元素组成的含有氧元素的化合物。C不含氧元素，不属于氧化物，A错误；KNO3含有氧元素，但由三种元素组成，不属于氧化物，B错误；BaCl2不含氧元素，不属于氧化物，C错误；CuO含有氧元素，由两种元素组成，属于氧化物，D正确。]
5．C [呼吸作用消耗氧气，放出二氧化碳，A不正确；化石燃料燃烧会消耗氧气，但绿色植物光合作用会放出氧气，则化石燃料燃烧不会大幅降低大气中氧气含量，B不正确；碳、氧循环失衡会导致大气成分发生较大改变，会导致人类生存环境恶化，C正确；动植物呼吸与化石燃料的燃烧不断释放二氧化碳，绿色植物不能将二氧化碳全部吸收，D不正确。]
6．B [生物的呼吸作用，消耗氧气，生成二氧化碳，A不符合题意；绿色植物的光合作用，消耗二氧化碳，生成氧气，B符合题意；物质在空气中燃烧，消耗氧气，C不符合题意；物质在空气中的缓慢氧化，消耗氧气，D不符合题意。]
7．D [测定氧气含量时，若铜粉量不足，会导致氧气有剩余，使测量值偏小，A正确；若没有冷却至室温就开始读数，容器内气体受热膨胀，会使测量值偏小，B正确；容器内气体受热膨胀，气压增大，有可能将胶塞弹开，所以用气球调节装置内的气压，防止实验过程中胶塞被弹开；气球置于装置右侧，有利于气体的流通，使氧气完全反应，C正确；铜粉在玻璃管内，注射器、玻璃管和气球形成一个密闭空间，所以，反应结束后，消耗氧气的总体积应该是反应前整个密闭空气内气体体积的五分之一，D错误。]
8．D [发生装置由反应物状态和反应条件共同决定，A错误；该装置用排水法收集氧气，氧气中混有水蒸气，不能收集到纯净的氧气，B错误；木炭在氧气中燃烧实验中，要把红热的木炭缓慢放入集气瓶中，以利于木炭与氧气充分接触，防止氧气受热逸出，实验现象不明显，C错误；由质量守恒定律可知，化学反应前后元素的种类不变，则制取氧气的原料一定含有氧元素，D正确。]
9．B [根据对比实验中，控制变量唯一的原则，①中没有加入催化剂，④中加入了催化剂，但是①④的温度也不同，所以不能用于探究有无催化剂的影响，A错误；②③中除了过氧化氢溶液的溶质质量分数不同外，其他条件均相同，可探究H2O2溶液浓度的影响，B正确；②④中过氧化氢溶液的溶质质量分数和温度均不同，不能用于探究反应温度的影响，C错误；④⑤中催化剂种类和温度均不同，不能用于探究催化剂种类的影响，D错误。]
10．D [红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾，A错误；硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰；在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，B错误；木炭在空气中充分燃烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，生成二氧化碳是实验结论而不是实验现象，C错误；过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下迅速分解，产生大量气泡，D正确。]
11．A [反应装置中长颈漏斗的下端要伸到液面以下，导管刚刚露出橡皮塞，A正确；氧气密度大于空气，收集满的集气瓶应当盖好玻璃片后瓶口朝上放置，B错误；收集满氧气后要先用玻璃片把瓶口盖住，再拿出水面，C错误；氧气验满时，需要将带火星的木条放在集气瓶口，不能放入瓶中，D错误。]
12．C [碳酸钠与稀盐酸反应太快，应选用碳酸钙制取二氧化碳，选用固液常温型发生装置，且二氧化碳密度比空气大，所以用向上排空气法收集，A错误；过氧化氯与二氧化锰反应制取氧气选用固液常温型发生装置，但是氧气密度比空气大，所以用向上排空气法收集，B错误；锌粒和稀硫酸反应制取氢气选用固液常温型发生装置，氢气密度比空气小，所以采用向下排空气法收集，C正确；高锰酸钾加热分解即可制取氧气，采用固体加热型发生装置，氧气密度比空气大，所以用向上排空气法收集，D错误。]
13．D [酿酒、酿醋以及铜像生锈等都是物质与氧气发生的比较缓慢的氧化反应，属于缓慢氧化，烟花燃放属于剧烈的氧化反应，D符合题意。]
14．C [实验中木炭和红磷均足量，是为了彻底消耗集气瓶中的氧气，使实验结果更准确，A正确；红磷和木炭燃烧时放出热量，集气瓶内温度升高，压强增大，因此开始反应时集气瓶内压强变大，B正确；实验过程中若红磷点燃后伸入集气瓶速度过慢，红磷燃烧放热，会使集气瓶内空气部分逸散到空气中，故曲线①最终压强值会偏小，C错误；对比曲线①和②，曲线②压强变化不明显，可能是消耗氧气的同时生成了其他气体，因此不能用木炭替代红磷测定空气中氧气的含量，D正确。]
15．D [用等质量、等浓度的H2O2溶液制氧气时，使用催化剂产生氧气速度快，但不影响氧气产量，A正确；二氧化锰作为催化剂，改变了反应速率，其本身的质量保持不变，B正确；向MnO2加入一定量的H2O2溶液时，会立即产生氧气，当H2O2完全反应时，不再产生氧气，C正确；向一定量的H2O2溶液加入MnO2时，过氧化氢会被完全反应，质量变为零，D错误。]
16．解析：(1)金属生锈、燃烧、呼吸作用等过程消耗氧气，植物的光合作用释放氧气。
(2)动植物的呼吸、物质的燃烧消耗氧气；绿色植物的光合作用产生氧气；氟利昂破坏臭氧层与氧循环无关。
(3)a.空气中氧气浓度太高也会使各种氧化反应速率加快，对人类不利，故错误；b.空气中的氧处于动态平衡，循环过程中氧元素守恒，故正确；c.氧气在自然界中存在单质不存在化合物，故错误；d.氧气会使金属锈蚀，会使燃料爆炸等，故错误。
答案：(1)①②④⑤ ③⑥ (2)d (3)b
17．解析：(1)空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，属于混合物。(2)①目前计入空气污染指数的项目主要有二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧、可吸入颗粒物、细颗粒物，不包括二氧化碳；②空气质量指数为72，对照表格，可知级别为良；③少开私家车可以减少PM2.5的排放。(3)分离液态空气制氧气利用的是各成分气体沸点不同来分离混合物的，该变化为物理变化，先出来的为氮气，故能使燃烧的木条熄灭。
答案：(1)混合物 (2)①C ②良 ③A
(3)燃着的木条熄灭 物理
18．解析：(1)氧气的物理性质：氧气的密度大于空气、氧气不易溶于水。
(2)铁在氧气中燃烧的实验现象为剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体；铁在氧气中燃烧的化学方程式为3Fe＋2O2Fe3O4。
(3)木炭、红磷，光亮的铁丝在氧气中燃烧，都需要的反应条件是点燃，在能量变化方面，三个实验都是放热反应，且三个反应中反应物都是两种，生成物都是一种，都属于化合反应。
答案：(1)氧气的密度大于空气(或氧气不易溶于水)
(2)剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体 3Fe＋2O2Fe3O4
(3)点燃 放热 化合
19．解析：(1)实验开始，装试剂前应先进行的操作是检查装置气密性。
(2)因为氧气约占空气体积的五分之一，红磷燃烧消耗瓶内氧气，所以火焰熄灭后，冷却打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶，集气瓶内水面上升到1处。
(3)因为红磷熄灭，水进入集气瓶中，所以可知瓶内剩余气体不支持燃烧也不能燃烧，且难溶于水。
(4)为了使注射器里的空气中的氧气能充分与铜丝反应，在实验加热过程中，可以交替缓慢推动两个注射器活塞。
(5)测定的空气中氧气的体积分数＝×100%＝16%＜21%；造成该实验出现偏小误差的原因可能是：
①加入铜丝量太多能消耗尽注射器内氧气，不会造成偏小误差，说法错误；②加入铜丝量太少可能无法消耗尽注射器内氧气，导致实验数据偏小，说法正确；③未检查装置气密性，装置漏气，导致实验数据偏小，说法正确；④读数时没有冷却至室温，注射器内气体受热膨胀，导致实验数据偏小，说法正确。故选②③④。
答案：(1)检查装置气密性 (2)1
(3)难溶于水 不能燃烧也不支持燃烧
(4)使注射器里的空气中的氧气能充分与铜丝反应
(5)< ②③④
20．解析：(1)由图可知，仪器a的名称是锥形瓶；
(2)A装置适用于固体加热反应制取气体，且试管口有一团棉花，适用于加热高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应的化学方程式为2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑；该反应符合“一变多”的特点，属于分解反应；氧气不易溶于水，密度比空气大，可用排水法或向上排空气法收集，排水法收集的氧气比较纯净，故收集装置可选E；
(3)实验结束，清洗试管时发现试管破裂，原因可能是试管口略向上倾斜，冷凝水倒流，炸裂试管，也可能是未预热，试管受热不均炸裂。
(4)a.由图可知，P点后，氧气浓度下降，则图像中P点所对应的操作步骤是③，提起隔板后，氧气进入燃烧室中；b.由图可知，25 s后，倾倒室中氧气浓度下降，则对应操作是③提起中间隔板，氧气进入燃烧室，氧气具有助燃性，故25秒后蜡烛燃烧的变化情况是蜡烛燃烧的更旺；c.将氧气缓慢倒入倾倒室后，倾倒室中氧气浓度增大，说明氧气的密度比空气大，倾倒室中的氧气进入燃烧室后，蜡烛燃烧的更旺，说明氧气具有助燃性。
答案：(1)锥形瓶 (2)2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑ 分解反应 E (3)试管口略向上倾斜(或未预热等) (4)③ 蜡烛燃烧的更旺 密度比空气大，具有助燃性限时提能训练(四) 我们周围的空气
(40分钟 60分)
一、选择题(本题包括15小题，每小题2分，共30分)
1．(2024·湖南中考)空气、水是人类重要的自然资源，更是人类得以生存繁衍的物质基础。下列有关空气的说法正确的是( )
A．空气是混合物
B．空气是由空气分子构成
C．空气中氮气极易溶于水
D．空气中稀有气体的体积分数最大
2．(2024·烟台中考)空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气及其成分的说法错误的是( )
A．二氧化碳是空气污染物，也是重要的资源
B．工业上可用分离液态空气法制氧气
C．氧气能供给生物呼吸，约占空气体积的21%
D．氮气化学性质不活泼，可用来延长食品保质期
3．(2024·泰安中考)空气是一种重要的资源，保护空气质量是全人类的共同使命。下列说法错误的是( )
A．“保卫蓝天”的措施有加强空气质量监测，开发新能源，积极植树造林等
B．空气中的稀有气体可制成多种用途的电光源，如航标灯、霓虹灯等
C．目前计入空气污染指数的污染物有SO2、CO2、NO2、O3、可吸入颗粒物等
D．酸性气体未经处理排放到空气中，可能导致雨水的pH<5.6，形成酸雨
4．火药的发明，推进了历史发展的进程。爱好和平的古人还把它做成了烟花爆竹，一朵朵绽放的烟花，渲染了节日的气氛。下列制做烟花的物质中属于氧化物的是( )
A．C B．KNO3
C．BaCl2 D．CuO
5．自然界中碳循环、氧循环如图，下列说法正确的是( )
A．植物呼吸作用放出氧气
B．化石燃料燃烧会大幅降低大气中氧气含量
C．碳、氧循环失衡会导致人类生存环境恶化
D．植物光合作用可以将大气中CO2全部吸收
6．(2024·岱岳区期末)下列选项不属于氧气在自然界中消耗途径的是( )
A．生物的呼吸作用
B．绿色植物的光合作用
C．物质在空气中的燃烧
D．物质在空气中的缓慢氧化
7．(2024·东平模拟)用如图所示装置来测定空气中氧气的含量，对该实验认识错误的是( )
A．铜粉用量若不足，会影响实验结果
B．实验结束后冷却到室温才能读数
C．气球的作用是调节气压，使氧气完全反应
D．在正常操作情况下，反应结束后消耗氧气的总体积应该是反应前注射器内气体体积的1/5
8．(2024·成都中考)氧气的制取和性质实验如图。下列说法正确的是( )
A．发生装置仅由药品状态决定
B．该装置能收集到纯净的氧气
C．红热木炭应迅速伸入集气瓶瓶底
D．制取氧气的原料一定含有氧元素
9．(2024·广东中考)探究H2O2分解速率的影响因素，下列分析正确的是( )
实验编号 H2O2溶液 催化剂 /(0.1 g) 温度/℃
体积/mL 溶质质量分数/%
① 5 10 — 20
② 5 10 MnO2粉末 20
③ 5 5 MnO2粉末 20
④ 5 5 MnO2粉末 40
⑤ 5 5 Fe2O3粉末 20
A．①④探究有无催化剂的影响
B．②③探究H2O2溶液浓度的影响
C．②④探究反应温度的影响
D．④⑤探究催化剂种类的影响
10．(2024·天津中考)下列对实验现象的描述正确的是( )
A．红磷在空气中燃烧，产生大量白雾
B．硫在空气中燃烧，发出蓝紫色火焰
C．木炭在空气中充分燃烧，生成二氧化碳
D．过氧化氢溶液中加入二氧化锰，迅速产生大量气泡
11．下列关于氧气制取、收集、验证方法正确的是( )
A．制取氧气的发生装置 B．氧气存放
C．收满后移出集气瓶 D．氧气的验满
12．某同学按图示装置进行实验(所需的夹持仪器已省略)，能够达到实验目的的是( )
选项 制备气体 试剂a 试剂b
A． CO2 稀盐酸 碳酸钠
B． O2 双氧水 二氧化锰
C． H2 稀硫酸 锌粒
D． O2 稀硫酸 高锰酸钾
13．(2024·泰山区模拟)泰安是一座历史文化底蕴深厚的城市，每天都发生着各种化学变化。下列变化不属于缓慢氧化的是( )
A．酿造地方名酒“泰山特曲”
B．发酵粮食制造新汶陈醋
C．泰安火车站铜像生锈
D．烟花燃放
14．数字化时代是指利用相关算法对海量数据的处理与分析储存，从海量的数据中发现价值，服务于生活与生产。利用数字化实验可以更准确地测定星球大气中氧气的含量，同学们分别用木炭和红磷按图1装置进行实验，测得压强随时间的变化曲线如图2所示。下列说法不正确的是( )
A．实验中木炭和红磷均需足量
B．开始反应时集气瓶内压强变大与反应放热有关
C．实验过程中若红磷点燃后伸入集气瓶速度过慢，曲线①最终压强值会偏大
D．对比曲线①和②，不能用木炭替代红磷进行实验
15．(2024·肥城区域联考)实验室用过氧化氢与二氧化锰制取氧气，下图是四位同学根据实验数据绘制的图像，其中不正确的是( )
A．用等质量、等浓度的H2O2溶液制氧气 B．向一定量的MnO2中加入H2O2溶液
C．向MnO2加入一定量的H2O2溶液 D．向一定量的H2O2溶液加入MnO2
二、填空与简答题(本题包括3小题，共15分)
16．(2分)如图是自然界中氧循环的主要途径。请认真观察并根据图示回答问题。
(1)如图是自然界中氧的部分循环图示。从①～⑥中选择序号填空，消耗氧气的途径有________，产生氧气的途径有________。
(2)下列与氧循环无关的是________(填字母序号)。
a．动植物的呼吸
b．物质的燃烧
c．绿色植物的光合作用
d．氟利昂破坏臭氧层
(3)下列说法中正确的是________(填字母序号)。
a．空气中的氧气含量在不断变化，空气中氧气的浓度越高越好
b．空气中的氧处于动态平衡，循环过程中氧元素守恒
c．氧气在自然界中既有单质又有化合物
d．氧气在自然界中可以支持燃烧、供给呼吸，有百利而无一害
17．(6分)(2024·新泰月考)从“化学的视角”认识身边的物质—空气。
(1)物质分类视角：空气属于________(填“混合物”或“纯净物”)
(2)环保视角：①目前计入空气质量评价的主要污染物不包括________(填字母)。
A．一氧化碳 B．二氧化硫
C．二氧化碳 D．可吸入颗粒物(PM10)
E．臭氧
②测得某地某日的空气质量指数如下图，空气质量分级标准如下表，你认为当日的空气属于________(填“优”、“良”、“轻度污染” 或“中度污染”)。
空气质 量指数 0～50 50～100 101～150 151～200 201～300
空气质 量级别 一级 二级 三级 四级 五级
空气质 量状况 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染
③下列措施能减少PM2.5污染的是________(填字母)。
A．鼓励少开私家车，坐公交车出行
B．露天焚烧垃圾、秸秆等
C．鼓励用煤火力发电
(3)从变化视角：已知：常压下，氮气沸点－196 ℃，氧气沸点－183 ℃，将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口，观察到的现象是________________________。这也是工业法制氧气的原理，发生的变化属于________变化。
18．(7分)(2024·肥城期中)氧气是初中化学学习中非常重要的物质之一。小文同学在复习过程中对氧气的性质和用途进行了科学的整理和归纳，并形成知识树(如图所示)。请你参考并回答相关问题：
(1)在氧气的物理性质的知识中已经给出了两个实例，还有①②两方面，请你写出其中任意一条物理性质： _____________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)铁、碳等物质都可以在氧气中燃烧，请你写出铁在氧气中燃烧的实验现象：_____________________________________________________________________；
化学方程式为________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(3)如图所示是木炭、红磷，光亮的铁丝在氧气中燃烧的实验装置：
小月是个善于思考、善于总结的学生，做完实验后，她发现了一些共同点：在反应条件方面，三个实验都要________，在能量变化方面，三个实验都是________反应(填“吸热”或“放热”)，在反应基本类型方面，三个化学反应都是________反应。
三、实验与计算题(本题包括2小题，共15分)
19．(7分)(2024·宁阳期末)在老师指导下，同学们采用多种方法测定空气中氧气的体积分数。
【实验一】燃磷法测定空气中氧气体积分数实验装置。按下图组装仪器测定空气中氧气的体积分数，先关闭止水夹，通电使红磷燃烧。
(1)实验开始，装试剂前应先进行的操作是________。
(2)火焰熄灭后，待装置冷却后，松开止水夹，烧杯中的水沿着导管进入集气瓶内，集气瓶内水面上升到________(填数字)处，说明氧气约占空气体积的。
(3)实验结束，集气瓶内剩余的气体主要是氮气，由现象分析可知，瓶内剩余气体的物理性质主要是________，化学性质是________(只写一条)。
[实验二]利用铜粉也能测出空气中氧气体积分数。如下图所示：
在由两个注射器组成的密闭系统中留有25 mL空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，同时缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热，待冷却至室温，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。
(4)在实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是________________________。
(5)小明测得实验结果如下：
反应前注射器内气体总体积 25 mL
反应后注射器内气体总体积 21 mL
由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数________21%(填“>”“＝”或“<”)，造成该实验出现误差的原因可能是________(填序号)。
①加入铜丝量太多 ②加入铜丝量太少
③未检查装置气密性，装置漏气
④读数时没有冷却至室温
20．(8分)(2024·赤峰中考)气体制备和性质探究是初中化学实验的重要内容，请根据如图装置回答问题。
(1)写出标号a的仪器名称________。
(2)用装置A制氧气，反应的化学方程式为__________，基本反应类型是________；后续探究需要较纯净的氧气，收集装置最好选择______(填序号)。
(3)实验结束，清洗试管时发现试管破裂，原因可能是________。
(4)用如图装置探究氧气的性质，实验步骤如下：①将透明实验盒用隔板分成两部分，点燃燃烧室内的蜡烛，将倾倒室内的氧气传感器连接电脑并采集数据；②将氧气缓慢倒入倾倒室；③提起中间隔板；④观察并记录蜡烛的燃烧现象。
a．图像中P点所对应的操作步骤是________(填序号)。
b．结合图像分析，25秒后蜡烛燃烧的变化情况是________。
c．该探究实验能说明氧气的性质是________。
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