人教版(五四学制)(2024)化学八年级全一册单元测试-第二单元 我们周围的空气（基础卷）
阅卷人 一、选择题
得分
1．（2024八下·博山期末）保持空气良好的清洁度是健康生活的前提，下列物质不属于空气污染物的是
A．CO B．PM2.5 C．CO2 D．细颗粒物
2．（2024八下·张店期中）下列既不属于化合反应也不属于分解反应，而属于氧化反应的是（ ）
A．CaCO3CaO+CO2↑ B．C+O2CO2
C．2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ D．CH4+2O2CO2+2H2O
3．（2024八上·哈尔滨月考）下列说法正确的是
A．燃烧和爆炸一定是化学变化
B．有发光、放热现象的一定是化学变化
C．稀有气体包含氦、氖、氮、氪、氙、氡等气体
D．夏天从冰箱里取出一瓶饮料，放在空气中饮料瓶的外壁会潮湿，说明空气中有水蒸气
4．（2024八下·岱岳期中）化学实验基本操作是培养学生化学核心素养的基础。如表操作正确的是
A.检查气密性 B.收集氧气 C.氧气验满 D.氧气的性质
A．A B．B C．C D．D
5．（2024八下·芝罘期中）鸥鹭翔集，雾凇如画。如图是今年年初我市某地的雾松景观。空气成分中与雾凇形成有关的是
A．水蒸气 B．二氧化碳 C．氧气 D．氮气
6．（2023八下·烟台期末）学校的跨学科综合实践活动微型空气质量“检测站”的组装与使用，要能检测空气中的主要污染物。下列不需要列入监测项目的是
A．二氧化碳 B．PM2.5 C．二氧化硫 D．二氧化氮
7．（2023八下·良庆期中）下列反应属于化合反应，也属于氧化反应的是
A．碳+氧气二氧化碳
B．石蜡+氧气二氧化碳+水
C．硫酸铜+氢氧化钠→氢氧化铜+硫酸钠
D．碳酸钙氧化钙+二氧化碳
8．（2024八下·任城期中）如图，将过氧化氢滴入集气瓶中，利用你所学知识和生活经验，分析下列现象正确的是
A．集气瓶内有大量气泡产生，气球胀大，红墨水左移
B．集气瓶内有大量气泡产生，气球缩小，红墨水右移
C．集气瓶内有大量气泡产生，气球胀大，红墨水右移
D．集气瓶内有大量气泡产生，气球缩小，红墨水左移
9．（2024八下·牟平期中）关于“碳循环”和“氧循环”，下列说法不正确的是
A．碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环
B．碳循环和氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定
C．绿色植物的生长过程，既涉及碳循环，又涉及氧循环
D．自然界中碳循环和氧循环主要通过化学变化实现
10．（2024八下·周村期中）1777年舍勒在《火与空气》一书中指出：空气由两种性质不同的“火空气”和“浊空气”组成，其中“火空气”可以帮助燃烧，维持生命。下列说法不正确的是
A．“火空气”和“浊空气”就是指“氧气”和“氮气”
B．液态“浊空气”是很好的制冷剂，可用于冷藏血液等
C．“火空气”性质比较活泼，是常见的燃料
D．通常情况下，空气的成分相对稳定
阅卷人 二、填空题
得分
11．（2023八上·巴彦期中）请用所学化学知识解释下列问题：
（1）稀有气体能制成霓虹灯，是利用稀有气体① 的性质，②该性质属于 性质；
（2）某些食品包装时充氮气，目的是 。
（3）硫粉在空气中燃烧不如在氧气中剧烈的原因是 。
（4）被污染的空气会严重损害 ，影响作物生长，破坏生态平衡。
12．（2023八上·依安期末）如图是铁丝在氧气中燃烧的实验，请回答下列问题。
（1）操作方法：将细铁丝用砂纸打磨光亮，该变化属于 变化，然后盘成螺旋状，下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴 时，插入充满氧气的集气瓶中。
（2）观察到的现象是 。
（3）下端系一根火柴的作用是 。
（4）铁丝燃烧反应的文字表达式为 。
（5）该图中的明显错误是 。
（6）若将集气瓶内的氧气换成空气，该反应 （填“能”或“不能”）观察到明显现象。
13．（2024八下·芝罘期中）空气是一种宝贵的自然资源，我们应该珍惜和保护。
（1）如图是空气中一些气体的用途：
其中属于氧气用途的是 （填图中字母序号，下同），属于氮气用途的是 ，属于稀有气体用途的是 。
（2）以下是国家关于空气污染指数与质量级别的对应关系表：
污染指数 50以下 51-100 101-150 150-200 201-300 300以上
质量级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ（1） Ⅲ（2） Ⅳ Ⅴ
①某城市某日的空气污染指数为103~120，根据上表的信息判断该市当天的空气质量级别为 。
②计入空气污染指数的有害气体和烟尘除了可吸入颗粒物外，还包括 （填序号）。
A．二氧化碳 B．二氧化硫 C．一氧化碳 D．二氧化氮 E．臭氧
③下列治理空气污染的措施中，错误的是 （填序号）。
A．提倡绿色出行，发展公共交通 B．植树造林
C．将化工厂烟囱建高后排放废气 D．加强大气监测
阅卷人 三、实验探究题
得分
14．（2024八下·烟台经济技术开发期中）对于“测定空气中氧气的含量”实验的再认识。请同学们认真分析回答下列问题。
【经典赏析】
（1）拉瓦锡用装置A定量研究了空气的成分。在密闭容器中，装置中的汞与空气中的 反应，生成固态物质。
【思路启迪】
（2）我们沿着科学家的足迹，对反应物进行了优化，分别用铜粉、红磷等进行实验，其原理都是采用 （填“物理”或“化学”）的方法，从混合气体中除去某种气体，从而达到物质的分离。
【实验回顾】课堂上老师和同学们利用装置B测定了氧气的含量：
（3）在用酒精灯加热铜粉部位时，要不断推拉注射器活塞的目的是 。
（4）反应前后，测得数据如下，请完成表格：
硬质玻璃管空气的体积 反应前注射器中空气体积 反应后注射器中气体体积 空气中氧气的体积分数
25mL 15mL 8mL %
出现此实验结果的原因可能是 （写一条即可）。
（5）实验反思，对该实验的认识不合理的是 （填序号）
A. 铜粉用量的多少，不会影响实验结果
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体积大约是反应前硬质玻璃管内气体体积的1/5
【拓展实验】兴趣小组的同学们在实验室用装置C进行了探究。
（6）集气瓶中空气的体积为45mL，量筒中水的体积为50mL。能证明氧气约占空气体积的五分之一现象是 。
（7）实验结束后，集气瓶内剩余气体主要是 ，由现象分析可知，该气体的物理性质是 （任写一点）。
15．（2024八下·牟平期中）质量守恒定律的发现对化学的发展作出了重要贡献。
（1）A实验 (填“能”或“不能”)验证质量守恒定律。
（2）B实验产生的实验现象是左侧粗铜丝表面 (填颜色变化)并 (填“下沉”、“上翘”或“不变”)，原因是 。
（3）波义耳由于设计“失误”，错过了发现质量守恒定律的机会，请你改进他的方案
波义耳的实验(1673年) 我的改进
称量金属质量，在密闭的容器中燃烧金属，得到了金属灰 称量密闭的容器(连同里面的金属)，进行燃烧实验
打开容器，称量金属灰的质量 燃烧结束后，称量
发现金属灰比原金属质量 (填“增加”或“减少”或“不变”) 发现总质量和燃烧前一样。若反应容器内的反应是镁带燃烧，其反应的化学方程式是
启发：探究有气体参加或生成的化学反应前后质量变化情况时，应在 容器中进行。
（4）[拓展]小组同学通过实验C及改进实验D重新体会了质量守恒定律的发现过程，但同时发现燃烧产物中还有少量黄色固体。同学们查阅资料得知：Ⅰ.氧化镁为白色固体；Ⅱ.镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁固体，经实验验证，黄色固体正是氮化镁。
请回答：
①氮化镁的化学式为 ，空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁，你认为可能的原因是 。
②若用实验D测定空气中氧气含量，则该实验所测得的氧气体积分数理论上应 (填“大于”、“小于”或“等于”)五分之一。
（5）[拓展]应用质量守恒定律来验证石墨的元素组成，将a克石墨放在盛有足量氧气的密闭容器中引燃；反应结束后，用足量的b克澄清石灰水完全吸收生成的气体，称量石灰水的质量变为c克。根据a= (用含b、c的关系式表示)，可知石墨中只含有碳元素。
答案解析部分
1．【答案】C
【知识点】空气的污染与防治
【解析】【解答】空气污染物包括有害气体和粉尘，一氧化碳、PM2.5、细颗粒物都属于空气污染物，二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物。
故答案为：C。
【分析】根据造成空气污染的物质分为粉尘和有害气体分析，其中有害气体为二氧化硫、一氧化碳及氮的氧化物，空气中各成分都不属于污染物。
2．【答案】D
【知识点】氧化反应及其应用；分解反应及其应用；化合反应及其应用
【解析】【解答】A、CaCO3CaO+CO2↑ 属于分解反应，故不符合题意；
B、C+O2CO2是由两种物质反应生成另一种物质的反应，属于化合反应，故不符合题意；
C、2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑是一种物反应生成三种新物质反应，属于分解反应，故不符合题意；
D、CH4+2O2CO2+2H2O不是化合反应，也不是分解反应，该反应有氧参加反应，属于氧化反应，故符合题意。
故答案为：D.
【分析】根据化合反应的概念是由两种物质或两种以上的物质参加反应生成一种物质的反应就是化合反应，由一种物反应生成两种或两种以上的新物质反应就是分解反应，物质与氧的反应就是氧化反应的概念来解答。
3．【答案】D
【知识点】空气的组成；物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】A、燃烧都有新物质生成，属于化学变化，但爆炸不一定是化学变化，错误；
B、化学变化常伴有发光、放热现象，但有发光、放热现象的变化不一定都是化学变化，错误；
C、稀有气体包含氦、氖、氩、氪、氙、氡等气体，错误；
D、夏天从冰箱里取出一瓶饮料，放在空气中饮料瓶的外壁会潮湿，说明空气中有水蒸气，正确；
故选D。
【分析】逐一分析选项，判断变化是否有新物质生成（区分化学变化和物理变化 ），牢记稀有气体的组成，结合生活现象（如冰箱取饮料瓶外壁潮湿 ）分析空气成分；抓住化学变化的本质（有新物质生成 ），以此判断燃烧、爆炸、发光放热现象是否为化学变化；准确记忆稀有气体包含的气体种类；理解“饮料瓶外壁潮湿”是水蒸气液化的结果，从而推导空气中含水蒸气。
4．【答案】B
【知识点】检查装置的气密性；氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；氧气的收集方法；氧气的检验和验满
【解析】【解答】A、该装置未构成封闭体系，即左边的长颈漏斗与大气相通，无论该装置气密性是否良好，导管口都不会有气泡产生，不能判断气密性是否良好，该操作错误，不符合题意；
B、氧气不易溶于水，用图中装置收集氧气时，长导管是出水管，短导管是进气管，该操作正确，符合题意；
C、检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中，该操作错误，不符合题意；；
D、铁丝在氧气中燃烧时，为防止生成物熔化溅落下来使瓶底炸裂，集气瓶的底部应放少量的水或铺一层细沙，图中集气瓶的底部没有放少量的水或铺一层细沙，该操作错误，不符合题意。
故答案为：B.
【分析】A、根据有长颈漏斗装置气密性的检查是用弹簧夹夹紧橡皮管，从长颈漏斗向试管中加水使之形成封液后，试管中的水位不发生变化，则装置严密，不漏气，否则漏气来解答；
B、根据氧气不易溶于水来解答；
C、根据氧气验满方法是将带火星的木条放在集气瓶口，观看带火星的木条是否复燃来解答；
D、根据铁在氧气中燃烧放热，火星四射，生成黑色固体来解答。
5．【答案】A
【知识点】空气的组成
【解析】【解答】 雾凇是水蒸气凝华于物体表面的冰晶沉积物 。
故答案为：A。
【分析】根据水蒸气遇冷会凝华成固体，进行分析。
6．【答案】A
【知识点】空气的组成；空气的污染与防治
【解析】【解答】二氧化碳是空气的成分之一，不属于空气污染物，PM2.5、二氧化硫、二氧化氮等都属于空气污染物，是被列入空气质量监测的项目；
故答案为：A。
【分析】根据参与空气质量评价的主要污染物为细颗粒物（PM2.5）、可吸入颗粒物（PM10）、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳等，空气中主要成分不属于空气污染物分析。
7．【答案】A
【知识点】氧化反应及其应用；化合反应及其应用
【解析】【解答】A、该反应具有“多变一”的特点，也有氧气参与反应，既是化合反应也属于氧化反应；故A答案正确；
B、该反应不具有“多变一”的特点，不是化合反应；有氧气参与反应，属于氧化反应；故B答案错误；
C、该反应不具有“多变一”的特点，也没有氧气参与反应，既不是化合反应也不属于氧化反应；故C答案错误；
D、该反应不具有“多变一”的特点，也没有氧气参与反应，既不是化合反应也不属于氧化反应；故D答案错误；
故答案选：A。
【分析】根据两种或两种以上的物质反应生成一种物质的反应是化合反应，具有“多变一”的特点。物质与氧气发生的反应，属于氧化反应分析。
8．【答案】D
【知识点】氧气的实验室制法
【解析】【解答】将过氧化氢滴入集气瓶中，过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下，迅速分解产生大量氧气，会造成瓶内压强增大，充气气球内的气体沿导管逸出，故会观察到气球缩小，红墨水左移。
故答案为：D.
【分析】根据过氧化氢分解生成水和氧气，装置内有氧气产生压强增大来解答。
9．【答案】A
【知识点】自然界中的物质循环
【解析】【解答】A、碳循环和氧循环分别是指含碳物质和含氧物质的循环，该说法错误，符合题意；
B、碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，该说法正确，不符合题意；
C、绿色植物的生长过程，既涉既有含碳化合物的转化即碳循环，又涉及含氧物质的转化即氧循环，该说法正确，不符合题意；
D、碳循环和氧循环过程中均有物质种类改变，主要通过化学变化实现，该说法正确，不符合题意。
故答案为：A.
【分析】根据有新物质生成的变化是化学变化，没有新物质生成的变化是物理变化；自然界的氧气和二氧化碳的循环是植物的光合作用和呼吸作用和矿物质的燃烧来解答。
10．【答案】C
【知识点】空气的组成；氧气的化学性质；氮气及稀有气体的用途
【解析】【解答】A、空气主要由氮气和氧气组成，“火空气”可以帮助燃烧，维持生命，则为氧气；“浊空气”指“氮气”，不符合题意；
B、液态“浊空气”汽化吸热，能提供低温条件，是很好的制冷剂，可用于冷藏血液等，不符合题意；
C、“火空气”（即氧气）性质比较活泼，具有助燃性，但不具有可燃性，不能用作燃料，符合题意；
D、在通常情况下，空气中的各成分含量保持相对稳定，不符合题意；
故答案为：C。
【分析】 根据空气由氮气和氧气组成，氧气化学性质比较活泼，具有可燃性，氮气化学性质稳定分析。
11．【答案】（1）在通电时能发出不同颜色的光；物理
（2）防腐（同时防挤压变形）
（3）空气中氧气含量相对较少
（4）人体健康
【知识点】空气的污染与防治；氧气的化学性质；氮气及稀有气体的用途
【解析】【解答】（1）稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可以制成霓虹灯；该性质不需要通过化学变化来体现，属于物理性质。
（2）氮气化学性质不活泼，某些食品包装时充氮气，目的是防腐（同时防挤压变形）。
（3）硫粉在空气中燃烧不如在氧气中剧烈的原因是空气中氧气含量相对较少。
（4）被污染的空气会严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡，所以要保护空气，防止污染。
【分析】（1）根据稀有气体的性质分析。
（2）根据氮气化学性质不活泼分析。
（3）根据空气中氧气含量相对较少分析。
（4）根据污染的空气的危害分析。
12．【答案】（1）物理；快燃尽
（2）细铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体
（3）引燃铁丝
（4）
（5）未在集气瓶底加少量水或铺一层细沙
（6）不能
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】（1）细铁丝用砂纸打磨，没有新物质生成，因此属于物理变化；做铁丝在氧气中燃烧的实验时，点燃火柴，待火柴快燃尽时，将铁丝插入充满氧气的集气瓶中，防止火柴燃烧消耗过多的氧气。故填物理；快燃尽；
（2）铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、放出大量热、生成黑色固体，故填细铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体；
（3）系火柴的目的是为了引燃铁丝，故填引燃铁丝；
（4）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，故填；
（5）做铁丝燃烧实验时，要在集气瓶底铺细沙或倒水，目的是防止高温熔融物溅落下来，炸裂瓶底，而图示实验没有加水也没有铺细沙，故填未在集气瓶底加少量水或铺一层细沙；
(6)铁丝在氧气中能燃烧，而在空气中不能燃烧，因此将氧气换成空气后，该反应不能观察到明显现象，故填不能。
【分析】物质的化学变化指的是有新物质的产生；物理变化是没有新物质的产生；对实验现象的描述中不能出现生成物的名称，且书写文字表达式要注意标注反应条件，据此解答。
（1）细铁丝用砂纸打磨，没有新物质生成，因此属于物理变化；做铁丝在氧气中燃烧的实验时，点燃火柴，待火柴快燃尽时，将铁丝插入充满氧气的集气瓶中，防止火柴燃烧消耗过多的氧气。故填物理；快燃尽；
（2）铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、放出大量热、生成黑色固体，故填细铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体；
（3）系火柴的目的是为了引燃铁丝，故填引燃铁丝；
（4）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，故填；
（5）做铁丝燃烧实验时，要在集气瓶底铺细沙或倒水，目的是防止高温熔融物溅落下来，炸裂瓶底，而图示实验没有加水也没有铺细沙，故填未在集气瓶底加少量水或铺一层细沙；
（6）铁丝在氧气中能燃烧，而在空气中不能燃烧，因此将氧气换成空气后，该反应不能观察到明显现象，故填不能。
13．【答案】（1）A；B和D；C
（2）Ⅲ（1）；BCDE；C
【知识点】空气的组成；空气的污染与防治
【解析】【解答】（1）氧气具有氧化性，可以供给呼吸，即可用于潜水，故答案为：A.
液氮吸热使周围温度降低来制造低温环境，可用于冷藏血液；且氮气化学性质不活泼，可用作保护气，用于食品防腐。故答案为：BD.
稀有气体通电会发出不同颜色的光，可用于填充霓虹灯，故答案为：C.
（2）①根据表中数据分析可知，某城市某日的空气污染指数为103~120在101-150之间，可判断该市当天的空气质量级别为Ⅲ（1）；
②空气污染物有害气体和烟尘，即除了可吸入颗粒物外，二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧；二氧化碳是空气的成分之一，不属于空气污染物。故答案为：BCDE.
③A、提倡绿色出行，发展公共交通，可以减少私家车的使用，减少空气污染，有利于治理空气污染，不符合题意；
B、植树造林可以净化空气，减少污染，不符合题意；
C、将化工厂烟囱建高后排放废气并不能减少污染物的排放，不利于治理空气污染，符合题意；
D、加强大气监测，有利于治理空气污染，不符合题意。
故答案为：C.
【分析】（1）根据氧气具有氧化性可以供给呼吸，氮气的化学性质稳定可以作为食品的保护气，稀有气体通电发出不同颜色的光可以作为霓虹灯来解答；
（2）根据空气的污染物有粉尘和气体，二氧化碳是空气的组成成分不是空气污染物，防止空气污染措施有低碳出行，植树造林，减少化石燃料燃烧，加强大气监测来解答。
14．【答案】氧气；化学；使铜粉和氧气充分接触，使氧气完全消耗；17.5；铜粉的量不足或装置漏气或装置没有冷却至室温就读数；A，D；量筒中水的体积剩余41mL；氮气；难溶于水
【知识点】空气的组成；测定空气中的氧气含量
【解析】【解答】（1）在密闭容器中，装置中的汞与空气中的氧气反应，生成固态物质氧化汞；
（2）分别用铜粉、红磷等进行实验，其原理都是采用化学的方法（铜和氧气加热生成氧化铜，红磷与氧气点燃生成五氧化二磷，都有新物质生成，都是化学变化），从混合气体中除去某种气体，从而达到物质的分离；
（3）推拉注射器能使空气流通，从而使铜粉和氧气充分接触，使氧气完全消耗；
（4）注射器中减少的气体体积即为消耗氧气的体积，则测得空气中氧气的体积分数为：；
17.5%＜21%，导致实验结果偏小的原因可能是铜粉的量不足（氧气没有消耗完全，导致实验结果偏小），或装置漏气（燃烧冷却后管内气压小于大气压，有部分空气进入管中弥补了消耗的氧气，导致实验结果偏小），或装置没有冷却至室温就读数（剩余气体受热膨胀，导致实验结果偏小）；
（5）A、铜粉用量的多少，会影响实验结果，如果铜不足，氧气不能消耗完全，会导致实验结果偏小，所以该实验中铜粉必需足量或过量，才能保证将氧气消耗完全，使实验结果更准确，故A认识不合理，符合题意；
B、实验结束后冷却到室温才能读数，以防止剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，会导致实验结果偏小，故B认识合理，不符合题意；
C、为使装置内的氧气反应完全，应反复推拉活塞，使气流循环经过热的铜粉，装置另一端的气球气球可以起到调节气压，使氧气完全反应的作用，故C认识合理，不符合题意；
D、氧气约占空气体积的五分之一，在正常操作情况下，反应结束后消耗氧气的体积大约是反应前注射器和硬质玻璃管内气体总体积的五分之一，故D认识不合理，符合题意；
故选：AD；
（6）集气瓶中空气的体积为45mL，氧气约占空气体积的五分之一，则进入的水的体积应为45mL×＝9mL，量筒中水的体积为50mL，则量筒中水的体积剩余50mL-9mL=41mL，故能证明氧气约占空气体积的五分之一现象是量筒中水的体积剩余41mL；
（7）空气主要成分是氧气和氮气，红磷燃烧消耗掉氧气，此时剩余气体主要是氮气，量筒的水不能继续进入集气瓶中，说明氮气具有难溶于水的物理性质。
【分析】装置B：1.实验原理：实验过程中，铜粉在加热的条件下与氧气反应，消耗装置内的氧气；装置内气体减少，压强降低，大气压使活塞移动。通过活塞刻度的变化来计算空气中氧气的体积分数。气球的作用是平衡气压。
2.实验需记录的数据：硬质玻璃管的容积、反应前注射器中气体的体积、反应后注射器中气体的体积、反应消耗氧气的体积。
3.反应消耗氧气的体积=（反应前注射器中气体的体积+硬质玻璃管的容积）—（反应后注射器中气体的体积+硬质玻璃管的容积）
4.氧气的体积分数=反应消耗氧气的体积/（反应前注射器中气体的体积+硬质玻璃管的容积）
5.误差分析：（1）铜粉量不足会导致实验结果偏小；
（2）未反复推拉注射器活塞会导致实验结果偏小；
（3）实验完毕未恢复至室温就读书会导致实验结果偏小。
装置C：1.实验原理：实验过程中，红磷与空气中的氧气在点燃的条件下反应生成固体五氧化二磷，消耗量瓶中的气体，瓶中的气体减少，压强减小，且低于瓶外的大气压，大气压将注射器中的水压入集气瓶中。因为空气中氧气的含量为21%，所以进入锥形瓶的水的体积约占锥形瓶的1/5。
2.使用红磷燃烧消耗氧气的方法测定空气中的氧气含量需注意以下几点：（1）装置气密性要好；（2）红磷要过量；（3）红磷燃烧完后要冷却至室温才能打开止水夹。
15．【答案】（1）不能
（2）变黑色；下沉；铜和氧气在加热条件下反应生成黑色的氧化铜，反应后固体质量增大
（3）密闭的容器(连同里面的金属)；增加；；密闭
（4）Mg3N2；在相同条件下，氧气比氮气化学性质活泼，镁更容易和氧气反应；大于
（5）(c-b)×
【知识点】测定空气中的氧气含量；验证质量守恒定律；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】（1）质量守恒定律适用于一切化学变化，A实验中酒精和蒸馏水不能发生化学反应，不能用于验证质量守恒定律；
（2）B实验中，左侧铜丝加热，铜和氧气加热反应生成氧化铜，参加反应的氧气和铜丝的质量等于生成氧化铜的质量，则反应后固体质量增大，可观察到左侧粗铜丝表面变黑并下沉；是因为铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜，反应后固体质量增大；
（3）验证质量守恒定律时，要称量实验前和试验后物质的总质量作比较，燃烧前称量了整个密闭容器的质量，连同里面的金属，燃烧后也应当称量整个密闭容器（连同里面的物质）的质量；
金属燃烧是金属和氧气发生化合反应，生成金属氧化物，根据质量守恒定律可知，参加反应的金属与氧气的质量之和等于生成的金属氧化物的质量，生成的金属灰是金属氧化物，所以金属灰的质量比原来金属的质量增加；镁和氧气点燃生成氧化镁，化学方程式为：；探究有气体参加或生成的化学反应前后质量变化情况时，应该在密闭容器中进行；
（4）①氮化镁中氮元素显-3价，镁元素显+2价，氮化镁的化学式为Mg3N2，空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁，可能因为在相同条件下，氧气比氮气化学性质活泼，镁更容易和氧气反应；
②若用实验D测定空气中氧气含量，镁不仅能与氧气反应，也会与氮气反应，因此消耗的气体比氧气含量大，则该实验所测得的氧气体积分数理论上应大于五分之一；
（5）将a克石墨，放在盛有足量氧气的密闭容器中引燃；反应结束后，用足量的b克澄清石灰水吸收生成的气体（吸收完全），二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，石灰水增加的质量即为生成二氧化碳的质量（cg-bg），石墨燃烧生成的物质能使澄清的石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，根据质量守恒定律，即可说明石墨中含有碳元素，如果参加反应的石墨的质量等于反应后生成的二氧化碳中碳元素的质量，即ag=（cg-bg）××100%，则a=（c-b）×，可说明石墨中只含有碳元素。
【分析】根据化学变化遵守质量守恒定律，质量守恒定律的验证是有气体产生或参加的反应需在密闭的容器内进行，天平才能平衡；化学变化中元素守恒来解答。
（1）质量守恒定律适用于一切化学变化，A实验中酒精和蒸馏水不能发生化学反应，不能用于验证质量守恒定律；
（2）B实验中，左侧铜丝加热，铜和氧气加热反应生成氧化铜，参加反应的氧气和铜丝的质量等于生成氧化铜的质量，则反应后固体质量增大，可观察到左侧粗铜丝表面变黑并下沉；是因为铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜，反应后固体质量增大；
（3）验证质量守恒定律时，要称量实验前和试验后物质的总质量作比较，燃烧前称量了整个密闭容器的质量，连同里面的金属，燃烧后也应当称量整个密闭容器（连同里面的物质）的质量；
金属燃烧是金属和氧气发生化合反应，生成金属氧化物，根据质量守恒定律可知，参加反应的金属与氧气的质量之和等于生成的金属氧化物的质量，生成的金属灰是金属氧化物，所以金属灰的质量比原来金属的质量增加；
镁和氧气点燃生成氧化镁，化学方程式为：；
探究有气体参加或生成的化学反应前后质量变化情况时，应该在密闭容器中进行；
（4）①氮化镁中氮元素显-3价，镁元素显+2价，氮化镁的化学式为Mg3N2，空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁，可能因为在相同条件下，氧气比氮气化学性质活泼，镁更容易和氧气反应；
②若用实验D测定空气中氧气含量，镁不仅能与氧气反应，也会与氮气反应，因此消耗的气体比氧气含量大，则该实验所测得的氧气体积分数理论上应大于五分之一；
（5）将a克石墨，放在盛有足量氧气的密闭容器中引燃；反应结束后，用足量的b克澄清石灰水吸收生成的气体（吸收完全），二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，石灰水增加的质量即为生成二氧化碳的质量（cg-bg），石墨燃烧生成的物质能使澄清的石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，根据质量守恒定律，即可说明石墨中含有碳元素，如果参加反应的石墨的质量等于反应后生成的二氧化碳中碳元素的质量，即ag=（cg-bg）××100%，则a=（c-b）×，可说明石墨中只含有碳元素。
1 / 1人教版(五四学制)(2024)化学八年级全一册单元测试-第二单元 我们周围的空气（基础卷）
阅卷人 一、选择题
得分
1．（2024八下·博山期末）保持空气良好的清洁度是健康生活的前提，下列物质不属于空气污染物的是
A．CO B．PM2.5 C．CO2 D．细颗粒物
【答案】C
【知识点】空气的污染与防治
【解析】【解答】空气污染物包括有害气体和粉尘，一氧化碳、PM2.5、细颗粒物都属于空气污染物，二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物。
故答案为：C。
【分析】根据造成空气污染的物质分为粉尘和有害气体分析，其中有害气体为二氧化硫、一氧化碳及氮的氧化物，空气中各成分都不属于污染物。
2．（2024八下·张店期中）下列既不属于化合反应也不属于分解反应，而属于氧化反应的是（ ）
A．CaCO3CaO+CO2↑ B．C+O2CO2
C．2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ D．CH4+2O2CO2+2H2O
【答案】D
【知识点】氧化反应及其应用；分解反应及其应用；化合反应及其应用
【解析】【解答】A、CaCO3CaO+CO2↑ 属于分解反应，故不符合题意；
B、C+O2CO2是由两种物质反应生成另一种物质的反应，属于化合反应，故不符合题意；
C、2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑是一种物反应生成三种新物质反应，属于分解反应，故不符合题意；
D、CH4+2O2CO2+2H2O不是化合反应，也不是分解反应，该反应有氧参加反应，属于氧化反应，故符合题意。
故答案为：D.
【分析】根据化合反应的概念是由两种物质或两种以上的物质参加反应生成一种物质的反应就是化合反应，由一种物反应生成两种或两种以上的新物质反应就是分解反应，物质与氧的反应就是氧化反应的概念来解答。
3．（2024八上·哈尔滨月考）下列说法正确的是
A．燃烧和爆炸一定是化学变化
B．有发光、放热现象的一定是化学变化
C．稀有气体包含氦、氖、氮、氪、氙、氡等气体
D．夏天从冰箱里取出一瓶饮料，放在空气中饮料瓶的外壁会潮湿，说明空气中有水蒸气
【答案】D
【知识点】空气的组成；物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】A、燃烧都有新物质生成，属于化学变化，但爆炸不一定是化学变化，错误；
B、化学变化常伴有发光、放热现象，但有发光、放热现象的变化不一定都是化学变化，错误；
C、稀有气体包含氦、氖、氩、氪、氙、氡等气体，错误；
D、夏天从冰箱里取出一瓶饮料，放在空气中饮料瓶的外壁会潮湿，说明空气中有水蒸气，正确；
故选D。
【分析】逐一分析选项，判断变化是否有新物质生成（区分化学变化和物理变化 ），牢记稀有气体的组成，结合生活现象（如冰箱取饮料瓶外壁潮湿 ）分析空气成分；抓住化学变化的本质（有新物质生成 ），以此判断燃烧、爆炸、发光放热现象是否为化学变化；准确记忆稀有气体包含的气体种类；理解“饮料瓶外壁潮湿”是水蒸气液化的结果，从而推导空气中含水蒸气。
4．（2024八下·岱岳期中）化学实验基本操作是培养学生化学核心素养的基础。如表操作正确的是
A.检查气密性 B.收集氧气 C.氧气验满 D.氧气的性质
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【知识点】检查装置的气密性；氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；氧气的收集方法；氧气的检验和验满
【解析】【解答】A、该装置未构成封闭体系，即左边的长颈漏斗与大气相通，无论该装置气密性是否良好，导管口都不会有气泡产生，不能判断气密性是否良好，该操作错误，不符合题意；
B、氧气不易溶于水，用图中装置收集氧气时，长导管是出水管，短导管是进气管，该操作正确，符合题意；
C、检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶中，该操作错误，不符合题意；；
D、铁丝在氧气中燃烧时，为防止生成物熔化溅落下来使瓶底炸裂，集气瓶的底部应放少量的水或铺一层细沙，图中集气瓶的底部没有放少量的水或铺一层细沙，该操作错误，不符合题意。
故答案为：B.
【分析】A、根据有长颈漏斗装置气密性的检查是用弹簧夹夹紧橡皮管，从长颈漏斗向试管中加水使之形成封液后，试管中的水位不发生变化，则装置严密，不漏气，否则漏气来解答；
B、根据氧气不易溶于水来解答；
C、根据氧气验满方法是将带火星的木条放在集气瓶口，观看带火星的木条是否复燃来解答；
D、根据铁在氧气中燃烧放热，火星四射，生成黑色固体来解答。
5．（2024八下·芝罘期中）鸥鹭翔集，雾凇如画。如图是今年年初我市某地的雾松景观。空气成分中与雾凇形成有关的是
A．水蒸气 B．二氧化碳 C．氧气 D．氮气
【答案】A
【知识点】空气的组成
【解析】【解答】 雾凇是水蒸气凝华于物体表面的冰晶沉积物 。
故答案为：A。
【分析】根据水蒸气遇冷会凝华成固体，进行分析。
6．（2023八下·烟台期末）学校的跨学科综合实践活动微型空气质量“检测站”的组装与使用，要能检测空气中的主要污染物。下列不需要列入监测项目的是
A．二氧化碳 B．PM2.5 C．二氧化硫 D．二氧化氮
【答案】A
【知识点】空气的组成；空气的污染与防治
【解析】【解答】二氧化碳是空气的成分之一，不属于空气污染物，PM2.5、二氧化硫、二氧化氮等都属于空气污染物，是被列入空气质量监测的项目；
故答案为：A。
【分析】根据参与空气质量评价的主要污染物为细颗粒物（PM2.5）、可吸入颗粒物（PM10）、二氧化硫、二氧化氮、臭氧、一氧化碳等，空气中主要成分不属于空气污染物分析。
7．（2023八下·良庆期中）下列反应属于化合反应，也属于氧化反应的是
A．碳+氧气二氧化碳
B．石蜡+氧气二氧化碳+水
C．硫酸铜+氢氧化钠→氢氧化铜+硫酸钠
D．碳酸钙氧化钙+二氧化碳
【答案】A
【知识点】氧化反应及其应用；化合反应及其应用
【解析】【解答】A、该反应具有“多变一”的特点，也有氧气参与反应，既是化合反应也属于氧化反应；故A答案正确；
B、该反应不具有“多变一”的特点，不是化合反应；有氧气参与反应，属于氧化反应；故B答案错误；
C、该反应不具有“多变一”的特点，也没有氧气参与反应，既不是化合反应也不属于氧化反应；故C答案错误；
D、该反应不具有“多变一”的特点，也没有氧气参与反应，既不是化合反应也不属于氧化反应；故D答案错误；
故答案选：A。
【分析】根据两种或两种以上的物质反应生成一种物质的反应是化合反应，具有“多变一”的特点。物质与氧气发生的反应，属于氧化反应分析。
8．（2024八下·任城期中）如图，将过氧化氢滴入集气瓶中，利用你所学知识和生活经验，分析下列现象正确的是
A．集气瓶内有大量气泡产生，气球胀大，红墨水左移
B．集气瓶内有大量气泡产生，气球缩小，红墨水右移
C．集气瓶内有大量气泡产生，气球胀大，红墨水右移
D．集气瓶内有大量气泡产生，气球缩小，红墨水左移
【答案】D
【知识点】氧气的实验室制法
【解析】【解答】将过氧化氢滴入集气瓶中，过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下，迅速分解产生大量氧气，会造成瓶内压强增大，充气气球内的气体沿导管逸出，故会观察到气球缩小，红墨水左移。
故答案为：D.
【分析】根据过氧化氢分解生成水和氧气，装置内有氧气产生压强增大来解答。
9．（2024八下·牟平期中）关于“碳循环”和“氧循环”，下列说法不正确的是
A．碳循环和氧循环分别是指二氧化碳和氧气的循环
B．碳循环和氧循环有利于维持大气中二氧化碳和氧气含量的相对稳定
C．绿色植物的生长过程，既涉及碳循环，又涉及氧循环
D．自然界中碳循环和氧循环主要通过化学变化实现
【答案】A
【知识点】自然界中的物质循环
【解析】【解答】A、碳循环和氧循环分别是指含碳物质和含氧物质的循环，该说法错误，符合题意；
B、碳循环和氧循环有利于维持大气中氧气和二氧化碳含量的相对稳定，该说法正确，不符合题意；
C、绿色植物的生长过程，既涉既有含碳化合物的转化即碳循环，又涉及含氧物质的转化即氧循环，该说法正确，不符合题意；
D、碳循环和氧循环过程中均有物质种类改变，主要通过化学变化实现，该说法正确，不符合题意。
故答案为：A.
【分析】根据有新物质生成的变化是化学变化，没有新物质生成的变化是物理变化；自然界的氧气和二氧化碳的循环是植物的光合作用和呼吸作用和矿物质的燃烧来解答。
10．（2024八下·周村期中）1777年舍勒在《火与空气》一书中指出：空气由两种性质不同的“火空气”和“浊空气”组成，其中“火空气”可以帮助燃烧，维持生命。下列说法不正确的是
A．“火空气”和“浊空气”就是指“氧气”和“氮气”
B．液态“浊空气”是很好的制冷剂，可用于冷藏血液等
C．“火空气”性质比较活泼，是常见的燃料
D．通常情况下，空气的成分相对稳定
【答案】C
【知识点】空气的组成；氧气的化学性质；氮气及稀有气体的用途
【解析】【解答】A、空气主要由氮气和氧气组成，“火空气”可以帮助燃烧，维持生命，则为氧气；“浊空气”指“氮气”，不符合题意；
B、液态“浊空气”汽化吸热，能提供低温条件，是很好的制冷剂，可用于冷藏血液等，不符合题意；
C、“火空气”（即氧气）性质比较活泼，具有助燃性，但不具有可燃性，不能用作燃料，符合题意；
D、在通常情况下，空气中的各成分含量保持相对稳定，不符合题意；
故答案为：C。
【分析】 根据空气由氮气和氧气组成，氧气化学性质比较活泼，具有可燃性，氮气化学性质稳定分析。
阅卷人 二、填空题
得分
11．（2023八上·巴彦期中）请用所学化学知识解释下列问题：
（1）稀有气体能制成霓虹灯，是利用稀有气体① 的性质，②该性质属于 性质；
（2）某些食品包装时充氮气，目的是 。
（3）硫粉在空气中燃烧不如在氧气中剧烈的原因是 。
（4）被污染的空气会严重损害 ，影响作物生长，破坏生态平衡。
【答案】（1）在通电时能发出不同颜色的光；物理
（2）防腐（同时防挤压变形）
（3）空气中氧气含量相对较少
（4）人体健康
【知识点】空气的污染与防治；氧气的化学性质；氮气及稀有气体的用途
【解析】【解答】（1）稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可以制成霓虹灯；该性质不需要通过化学变化来体现，属于物理性质。
（2）氮气化学性质不活泼，某些食品包装时充氮气，目的是防腐（同时防挤压变形）。
（3）硫粉在空气中燃烧不如在氧气中剧烈的原因是空气中氧气含量相对较少。
（4）被污染的空气会严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡，所以要保护空气，防止污染。
【分析】（1）根据稀有气体的性质分析。
（2）根据氮气化学性质不活泼分析。
（3）根据空气中氧气含量相对较少分析。
（4）根据污染的空气的危害分析。
12．（2023八上·依安期末）如图是铁丝在氧气中燃烧的实验，请回答下列问题。
（1）操作方法：将细铁丝用砂纸打磨光亮，该变化属于 变化，然后盘成螺旋状，下端系一根火柴，点燃火柴，待火柴 时，插入充满氧气的集气瓶中。
（2）观察到的现象是 。
（3）下端系一根火柴的作用是 。
（4）铁丝燃烧反应的文字表达式为 。
（5）该图中的明显错误是 。
（6）若将集气瓶内的氧气换成空气，该反应 （填“能”或“不能”）观察到明显现象。
【答案】（1）物理；快燃尽
（2）细铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体
（3）引燃铁丝
（4）
（5）未在集气瓶底加少量水或铺一层细沙
（6）不能
【知识点】氧气与碳、磷、硫、铁等物质的反应现象；物理变化、化学变化的特点及其判别
【解析】【解答】（1）细铁丝用砂纸打磨，没有新物质生成，因此属于物理变化；做铁丝在氧气中燃烧的实验时，点燃火柴，待火柴快燃尽时，将铁丝插入充满氧气的集气瓶中，防止火柴燃烧消耗过多的氧气。故填物理；快燃尽；
（2）铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、放出大量热、生成黑色固体，故填细铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体；
（3）系火柴的目的是为了引燃铁丝，故填引燃铁丝；
（4）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，故填；
（5）做铁丝燃烧实验时，要在集气瓶底铺细沙或倒水，目的是防止高温熔融物溅落下来，炸裂瓶底，而图示实验没有加水也没有铺细沙，故填未在集气瓶底加少量水或铺一层细沙；
(6)铁丝在氧气中能燃烧，而在空气中不能燃烧，因此将氧气换成空气后，该反应不能观察到明显现象，故填不能。
【分析】物质的化学变化指的是有新物质的产生；物理变化是没有新物质的产生；对实验现象的描述中不能出现生成物的名称，且书写文字表达式要注意标注反应条件，据此解答。
（1）细铁丝用砂纸打磨，没有新物质生成，因此属于物理变化；做铁丝在氧气中燃烧的实验时，点燃火柴，待火柴快燃尽时，将铁丝插入充满氧气的集气瓶中，防止火柴燃烧消耗过多的氧气。故填物理；快燃尽；
（2）铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、放出大量热、生成黑色固体，故填细铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体；
（3）系火柴的目的是为了引燃铁丝，故填引燃铁丝；
（4）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，故填；
（5）做铁丝燃烧实验时，要在集气瓶底铺细沙或倒水，目的是防止高温熔融物溅落下来，炸裂瓶底，而图示实验没有加水也没有铺细沙，故填未在集气瓶底加少量水或铺一层细沙；
（6）铁丝在氧气中能燃烧，而在空气中不能燃烧，因此将氧气换成空气后，该反应不能观察到明显现象，故填不能。
13．（2024八下·芝罘期中）空气是一种宝贵的自然资源，我们应该珍惜和保护。
（1）如图是空气中一些气体的用途：
其中属于氧气用途的是 （填图中字母序号，下同），属于氮气用途的是 ，属于稀有气体用途的是 。
（2）以下是国家关于空气污染指数与质量级别的对应关系表：
污染指数 50以下 51-100 101-150 150-200 201-300 300以上
质量级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ（1） Ⅲ（2） Ⅳ Ⅴ
①某城市某日的空气污染指数为103~120，根据上表的信息判断该市当天的空气质量级别为 。
②计入空气污染指数的有害气体和烟尘除了可吸入颗粒物外，还包括 （填序号）。
A．二氧化碳 B．二氧化硫 C．一氧化碳 D．二氧化氮 E．臭氧
③下列治理空气污染的措施中，错误的是 （填序号）。
A．提倡绿色出行，发展公共交通 B．植树造林
C．将化工厂烟囱建高后排放废气 D．加强大气监测
【答案】（1）A；B和D；C
（2）Ⅲ（1）；BCDE；C
【知识点】空气的组成；空气的污染与防治
【解析】【解答】（1）氧气具有氧化性，可以供给呼吸，即可用于潜水，故答案为：A.
液氮吸热使周围温度降低来制造低温环境，可用于冷藏血液；且氮气化学性质不活泼，可用作保护气，用于食品防腐。故答案为：BD.
稀有气体通电会发出不同颜色的光，可用于填充霓虹灯，故答案为：C.
（2）①根据表中数据分析可知，某城市某日的空气污染指数为103~120在101-150之间，可判断该市当天的空气质量级别为Ⅲ（1）；
②空气污染物有害气体和烟尘，即除了可吸入颗粒物外，二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧；二氧化碳是空气的成分之一，不属于空气污染物。故答案为：BCDE.
③A、提倡绿色出行，发展公共交通，可以减少私家车的使用，减少空气污染，有利于治理空气污染，不符合题意；
B、植树造林可以净化空气，减少污染，不符合题意；
C、将化工厂烟囱建高后排放废气并不能减少污染物的排放，不利于治理空气污染，符合题意；
D、加强大气监测，有利于治理空气污染，不符合题意。
故答案为：C.
【分析】（1）根据氧气具有氧化性可以供给呼吸，氮气的化学性质稳定可以作为食品的保护气，稀有气体通电发出不同颜色的光可以作为霓虹灯来解答；
（2）根据空气的污染物有粉尘和气体，二氧化碳是空气的组成成分不是空气污染物，防止空气污染措施有低碳出行，植树造林，减少化石燃料燃烧，加强大气监测来解答。
阅卷人 三、实验探究题
得分
14．（2024八下·烟台经济技术开发期中）对于“测定空气中氧气的含量”实验的再认识。请同学们认真分析回答下列问题。
【经典赏析】
（1）拉瓦锡用装置A定量研究了空气的成分。在密闭容器中，装置中的汞与空气中的 反应，生成固态物质。
【思路启迪】
（2）我们沿着科学家的足迹，对反应物进行了优化，分别用铜粉、红磷等进行实验，其原理都是采用 （填“物理”或“化学”）的方法，从混合气体中除去某种气体，从而达到物质的分离。
【实验回顾】课堂上老师和同学们利用装置B测定了氧气的含量：
（3）在用酒精灯加热铜粉部位时，要不断推拉注射器活塞的目的是 。
（4）反应前后，测得数据如下，请完成表格：
硬质玻璃管空气的体积 反应前注射器中空气体积 反应后注射器中气体体积 空气中氧气的体积分数
25mL 15mL 8mL %
出现此实验结果的原因可能是 （写一条即可）。
（5）实验反思，对该实验的认识不合理的是 （填序号）
A. 铜粉用量的多少，不会影响实验结果
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体积大约是反应前硬质玻璃管内气体体积的1/5
【拓展实验】兴趣小组的同学们在实验室用装置C进行了探究。
（6）集气瓶中空气的体积为45mL，量筒中水的体积为50mL。能证明氧气约占空气体积的五分之一现象是 。
（7）实验结束后，集气瓶内剩余气体主要是 ，由现象分析可知，该气体的物理性质是 （任写一点）。
【答案】氧气；化学；使铜粉和氧气充分接触，使氧气完全消耗；17.5；铜粉的量不足或装置漏气或装置没有冷却至室温就读数；A，D；量筒中水的体积剩余41mL；氮气；难溶于水
【知识点】空气的组成；测定空气中的氧气含量
【解析】【解答】（1）在密闭容器中，装置中的汞与空气中的氧气反应，生成固态物质氧化汞；
（2）分别用铜粉、红磷等进行实验，其原理都是采用化学的方法（铜和氧气加热生成氧化铜，红磷与氧气点燃生成五氧化二磷，都有新物质生成，都是化学变化），从混合气体中除去某种气体，从而达到物质的分离；
（3）推拉注射器能使空气流通，从而使铜粉和氧气充分接触，使氧气完全消耗；
（4）注射器中减少的气体体积即为消耗氧气的体积，则测得空气中氧气的体积分数为：；
17.5%＜21%，导致实验结果偏小的原因可能是铜粉的量不足（氧气没有消耗完全，导致实验结果偏小），或装置漏气（燃烧冷却后管内气压小于大气压，有部分空气进入管中弥补了消耗的氧气，导致实验结果偏小），或装置没有冷却至室温就读数（剩余气体受热膨胀，导致实验结果偏小）；
（5）A、铜粉用量的多少，会影响实验结果，如果铜不足，氧气不能消耗完全，会导致实验结果偏小，所以该实验中铜粉必需足量或过量，才能保证将氧气消耗完全，使实验结果更准确，故A认识不合理，符合题意；
B、实验结束后冷却到室温才能读数，以防止剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，会导致实验结果偏小，故B认识合理，不符合题意；
C、为使装置内的氧气反应完全，应反复推拉活塞，使气流循环经过热的铜粉，装置另一端的气球气球可以起到调节气压，使氧气完全反应的作用，故C认识合理，不符合题意；
D、氧气约占空气体积的五分之一，在正常操作情况下，反应结束后消耗氧气的体积大约是反应前注射器和硬质玻璃管内气体总体积的五分之一，故D认识不合理，符合题意；
故选：AD；
（6）集气瓶中空气的体积为45mL，氧气约占空气体积的五分之一，则进入的水的体积应为45mL×＝9mL，量筒中水的体积为50mL，则量筒中水的体积剩余50mL-9mL=41mL，故能证明氧气约占空气体积的五分之一现象是量筒中水的体积剩余41mL；
（7）空气主要成分是氧气和氮气，红磷燃烧消耗掉氧气，此时剩余气体主要是氮气，量筒的水不能继续进入集气瓶中，说明氮气具有难溶于水的物理性质。
【分析】装置B：1.实验原理：实验过程中，铜粉在加热的条件下与氧气反应，消耗装置内的氧气；装置内气体减少，压强降低，大气压使活塞移动。通过活塞刻度的变化来计算空气中氧气的体积分数。气球的作用是平衡气压。
2.实验需记录的数据：硬质玻璃管的容积、反应前注射器中气体的体积、反应后注射器中气体的体积、反应消耗氧气的体积。
3.反应消耗氧气的体积=（反应前注射器中气体的体积+硬质玻璃管的容积）—（反应后注射器中气体的体积+硬质玻璃管的容积）
4.氧气的体积分数=反应消耗氧气的体积/（反应前注射器中气体的体积+硬质玻璃管的容积）
5.误差分析：（1）铜粉量不足会导致实验结果偏小；
（2）未反复推拉注射器活塞会导致实验结果偏小；
（3）实验完毕未恢复至室温就读书会导致实验结果偏小。
装置C：1.实验原理：实验过程中，红磷与空气中的氧气在点燃的条件下反应生成固体五氧化二磷，消耗量瓶中的气体，瓶中的气体减少，压强减小，且低于瓶外的大气压，大气压将注射器中的水压入集气瓶中。因为空气中氧气的含量为21%，所以进入锥形瓶的水的体积约占锥形瓶的1/5。
2.使用红磷燃烧消耗氧气的方法测定空气中的氧气含量需注意以下几点：（1）装置气密性要好；（2）红磷要过量；（3）红磷燃烧完后要冷却至室温才能打开止水夹。
15．（2024八下·牟平期中）质量守恒定律的发现对化学的发展作出了重要贡献。
（1）A实验 (填“能”或“不能”)验证质量守恒定律。
（2）B实验产生的实验现象是左侧粗铜丝表面 (填颜色变化)并 (填“下沉”、“上翘”或“不变”)，原因是 。
（3）波义耳由于设计“失误”，错过了发现质量守恒定律的机会，请你改进他的方案
波义耳的实验(1673年) 我的改进
称量金属质量，在密闭的容器中燃烧金属，得到了金属灰 称量密闭的容器(连同里面的金属)，进行燃烧实验
打开容器，称量金属灰的质量 燃烧结束后，称量
发现金属灰比原金属质量 (填“增加”或“减少”或“不变”) 发现总质量和燃烧前一样。若反应容器内的反应是镁带燃烧，其反应的化学方程式是
启发：探究有气体参加或生成的化学反应前后质量变化情况时，应在 容器中进行。
（4）[拓展]小组同学通过实验C及改进实验D重新体会了质量守恒定律的发现过程，但同时发现燃烧产物中还有少量黄色固体。同学们查阅资料得知：Ⅰ.氧化镁为白色固体；Ⅱ.镁能与氮气反应生成黄色的氮化镁固体，经实验验证，黄色固体正是氮化镁。
请回答：
①氮化镁的化学式为 ，空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁，你认为可能的原因是 。
②若用实验D测定空气中氧气含量，则该实验所测得的氧气体积分数理论上应 (填“大于”、“小于”或“等于”)五分之一。
（5）[拓展]应用质量守恒定律来验证石墨的元素组成，将a克石墨放在盛有足量氧气的密闭容器中引燃；反应结束后，用足量的b克澄清石灰水完全吸收生成的气体，称量石灰水的质量变为c克。根据a= (用含b、c的关系式表示)，可知石墨中只含有碳元素。
【答案】（1）不能
（2）变黑色；下沉；铜和氧气在加热条件下反应生成黑色的氧化铜，反应后固体质量增大
（3）密闭的容器(连同里面的金属)；增加；；密闭
（4）Mg3N2；在相同条件下，氧气比氮气化学性质活泼，镁更容易和氧气反应；大于
（5）(c-b)×
【知识点】测定空气中的氧气含量；验证质量守恒定律；质量守恒定律及其应用
【解析】【解答】（1）质量守恒定律适用于一切化学变化，A实验中酒精和蒸馏水不能发生化学反应，不能用于验证质量守恒定律；
（2）B实验中，左侧铜丝加热，铜和氧气加热反应生成氧化铜，参加反应的氧气和铜丝的质量等于生成氧化铜的质量，则反应后固体质量增大，可观察到左侧粗铜丝表面变黑并下沉；是因为铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜，反应后固体质量增大；
（3）验证质量守恒定律时，要称量实验前和试验后物质的总质量作比较，燃烧前称量了整个密闭容器的质量，连同里面的金属，燃烧后也应当称量整个密闭容器（连同里面的物质）的质量；
金属燃烧是金属和氧气发生化合反应，生成金属氧化物，根据质量守恒定律可知，参加反应的金属与氧气的质量之和等于生成的金属氧化物的质量，生成的金属灰是金属氧化物，所以金属灰的质量比原来金属的质量增加；镁和氧气点燃生成氧化镁，化学方程式为：；探究有气体参加或生成的化学反应前后质量变化情况时，应该在密闭容器中进行；
（4）①氮化镁中氮元素显-3价，镁元素显+2价，氮化镁的化学式为Mg3N2，空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁，可能因为在相同条件下，氧气比氮气化学性质活泼，镁更容易和氧气反应；
②若用实验D测定空气中氧气含量，镁不仅能与氧气反应，也会与氮气反应，因此消耗的气体比氧气含量大，则该实验所测得的氧气体积分数理论上应大于五分之一；
（5）将a克石墨，放在盛有足量氧气的密闭容器中引燃；反应结束后，用足量的b克澄清石灰水吸收生成的气体（吸收完全），二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，石灰水增加的质量即为生成二氧化碳的质量（cg-bg），石墨燃烧生成的物质能使澄清的石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，根据质量守恒定律，即可说明石墨中含有碳元素，如果参加反应的石墨的质量等于反应后生成的二氧化碳中碳元素的质量，即ag=（cg-bg）××100%，则a=（c-b）×，可说明石墨中只含有碳元素。
【分析】根据化学变化遵守质量守恒定律，质量守恒定律的验证是有气体产生或参加的反应需在密闭的容器内进行，天平才能平衡；化学变化中元素守恒来解答。
（1）质量守恒定律适用于一切化学变化，A实验中酒精和蒸馏水不能发生化学反应，不能用于验证质量守恒定律；
（2）B实验中，左侧铜丝加热，铜和氧气加热反应生成氧化铜，参加反应的氧气和铜丝的质量等于生成氧化铜的质量，则反应后固体质量增大，可观察到左侧粗铜丝表面变黑并下沉；是因为铜和氧气在加热条件下反应生成氧化铜，反应后固体质量增大；
（3）验证质量守恒定律时，要称量实验前和试验后物质的总质量作比较，燃烧前称量了整个密闭容器的质量，连同里面的金属，燃烧后也应当称量整个密闭容器（连同里面的物质）的质量；
金属燃烧是金属和氧气发生化合反应，生成金属氧化物，根据质量守恒定律可知，参加反应的金属与氧气的质量之和等于生成的金属氧化物的质量，生成的金属灰是金属氧化物，所以金属灰的质量比原来金属的质量增加；
镁和氧气点燃生成氧化镁，化学方程式为：；
探究有气体参加或生成的化学反应前后质量变化情况时，应该在密闭容器中进行；
（4）①氮化镁中氮元素显-3价，镁元素显+2价，氮化镁的化学式为Mg3N2，空气中N2的含量远大于O2的含量，而镁条在空气中燃烧生成的氧化镁却远多于氮化镁，可能因为在相同条件下，氧气比氮气化学性质活泼，镁更容易和氧气反应；
②若用实验D测定空气中氧气含量，镁不仅能与氧气反应，也会与氮气反应，因此消耗的气体比氧气含量大，则该实验所测得的氧气体积分数理论上应大于五分之一；
（5）将a克石墨，放在盛有足量氧气的密闭容器中引燃；反应结束后，用足量的b克澄清石灰水吸收生成的气体（吸收完全），二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，石灰水增加的质量即为生成二氧化碳的质量（cg-bg），石墨燃烧生成的物质能使澄清的石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成，根据质量守恒定律，即可说明石墨中含有碳元素，如果参加反应的石墨的质量等于反应后生成的二氧化碳中碳元素的质量，即ag=（cg-bg）××100%，则a=（c-b）×，可说明石墨中只含有碳元素。
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