4.1空气的组成同步练习（含解析） 鲁科版化学九年级上册

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4.1空气的组成
一、选择题
1．下列关于空气的说法错误的是
A．空气中氮气的质量分数为78% B．稀有气体可用于制造电光源
C．医疗上可利用液氮冷冻治疗 D．空气质量级别越高，空气质量越差
2．图1是某小组测定空气中氧气含量的实验，数字压强传感器用来测定瓶中压强的变化，压强随时间的变化曲线如图2。下列分析正确的是
A．a到b是因为反应生成气体压强增大 B．c点表示打开止水夹
C．若装置漏气，则b点的压强会偏大 D．若将红磷换成硫，实验也能成功
3．为防治大气污染，下列做法不可行的是
A．加强扬尘管控 B．使用清洁能源
C．直接排放工业废气 D．加强大气质量监测
4．雾霾天气导致呼吸道病人增多，因为这种天气的空气中______大量增加。
A．二氧化碳 B．二氧化氮 C．可吸入颗粒物 D．二氧化硫
5．临汾市博物馆的铜鸟盉保存在充满氮气的密闭容器中，可以防止其氧化生锈。使用氮气作为保护气的主要原因是
A．密度较大 B．化学性质稳定 C．属于无色气体 D．空气中含量大
6．校园微型空气质量“检测站”的组装和使用可提高学生动手实践的能力和增强保护环境的意识。根据测定的结果，可以计算空气质量指数(air quality index，AQI)。下列说法不正确的是
A．空气质量指数越高，空气质量越好
B．加强空气质量检测有利于调控工业布局、减少环境污染、改善人居环境
C．一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、臭氧、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)等是计入空气质量评价的主要污染物
D．空气质量级别越高，说明空气污染状况越严重
7．化学史上第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的科学家是
A．拉瓦锡 B．侯德榜 C．道尔顿 D．门捷列夫
8．人类的生命活动离不开空气。空气中含量最多的气体是
A． B． C． D．
9．下列不属于空气质量指数(简称AQI)中污染物监测范畴的是
A．一氧化碳(CO) B．二氧化硫(SO2) C．氮气(N2) D．PM2.5
10．校园微型空气质量“检测站”的组装和使用，可以提高同学们保护环境的意识。下列相关说法错误的是
A．二氧化碳含量增多会引起酸雨
B．PM2.5的含量越高，空气质量越差
C．积极植树造林有助于提升空气质量
D．加强空气质量监测有利于调控工业布局、减少环境污染
11．加强大气质量监测可防止空气污染，下列物质属于空气污染物的是
A．二氧化氮 B．氮气 C．二氧化碳 D．氦气
12．用来测定空气成分的方法有很多，小梅用如下图所示的简易装置来测定空气中氧气的含量。下列对该实验的认识中，正确的是
A．使用红磷的量多或少，都不会影响实验结果
B．燃烧足够的红磷可使进入钟罩的水占钟罩容器的4/5
C．红磷停止燃烧后，立即观察记录水进入钟罩的刻度
D．红磷燃烧消耗空气中的氧气，使钟罩内压强下降，水面上升
二、非选择题
13． 支持燃烧；氮气的化学性质比氧气的 。
14．空气中体积含量最高的成分是 ，与人类及生命生活最相关气体是 。
15．稀有气体 颜色， 气味，用途广泛。
16．下列事实说明空气中(主要)含有哪种成分？
(1)木条能够在空气中燃烧 ；
(2)澄清的石灰水长期暴露在空气中会变浑浊 ；
(3)空气是制氮肥的原料 ；
(4)酥脆的饼干在空气中放置一段时间会变软 。
17．某兴趣小组的同学分别设计了如图1和图2所示装置进行空气中氧气含量实验的探究：
【提示】白磷和红磷在空气中燃烧现象相同，产物也相同。
【实验1】按图1所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。实验前在100mL集气瓶中加入10mL水。
(1)实验1中红磷燃烧的符号(或文字)表达式是 。
(2)红磷熄灭后，集气瓶冷却至室温，打开止水夹，水能倒吸入集气瓶的原因是 。
【实验2】按图2所示装置，利用放大镜聚焦太阳光，提高白磷的温度，用白磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
(3)实验前先检查图2装置的气密性：将注射器活塞往外拉，松开双手后，观察到 则气密性良好。接着在100mL集气瓶中加入10mL水，注射器中有20mL空气。按照图2装置进行实验(忽略导管内空气体积)，获得的实验数据记录如下：
时间/min 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
注射器读数/mL 20.0 34.0 38.0 30.0 25.6 18.0 12.5 8.4 2.0 2.0 2.0
(4)根据图2实验过程和数据综合分析，实验开始一段时间注射器读数先变大的主要原因是 。
(5)根据图2实验过程和数据综合分析，计算该装置内空气中氧气的体积分数约为 (精确到0.1%)，测量结果比实际值 (填“大”或“小”)。
18．某兴趣小组的同学在老师的带领下对微型空气质量“监测站”展开了项目式学习。
任务一了解空气质量检测的主要指标
(1)目前计入空气污染指数的项目中除了可吸入颗粒物、臭氧外，还包括下列的 （填序号）。
①一氧化碳②二氧化碳③二氧化硫④二氧化氮。
(2)下表为空气质量分级标准，由表可知，空气质量级别越高，空气质量状况越 （填“好”或“差”）。
污染指数 50以下 51―100 101―150 151―200 201―250 251―300 300以上
质量级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ（1） Ⅲ（2） Ⅳ（1） Ⅳ（2） Ⅴ
质量状况 优 良 轻微污染 轻度污染 中度污染 中重度污染 重度污染
任务二组装微型空气质量“监测站”，如下：
a.所需仪器和材料：传感器（如二氧化硫传感器、二氧化氮传感器、颗粒物传感器等）、数据采集器、计
算机、电源，连接导线等。
b.组装步骤：
首先将传感器与数据采集器连接，然后将数据采集器与计算机连接，接通电源，确保各部分连接正常。
检测不同污染物的原理和方法：
①二氧化硫检测：通常采用化学发光法或分光光度法。化学发光法是基于二氧化硫与特定化学试剂反应
产生发光现象，通过检测发光强度来确定二氧化硫的浓度。分光光度法是利用二氧化硫与特定试剂反应生成有色物质，通过测量吸光度来计算浓度。
②二氧化氮检测：常用的方法有盐酸萘乙二胺分光光度法和化学发光法。
③颗粒物检测：
利用光散射原理，当颗粒物通过检测区域时，会散射光线，通过测量散射光的强度来确定颗粒物的浓度。
(3)PM2.5检测仪通常采用 来测量空气中细颗粒物的浓度。
(4)PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，主要来自化石燃料的燃烧和飘尘。下列措施能减少PM2.5污染的是_____（填字母）。
A．焚烧秸秆
B．用太阳能发电
C．大量烧煤取暖
D．植树造林
(5)通过组装和使用微型空气质量“检测站”来获取相关数据，可以了解空气质量状况。下列有关说法中错误的是_____。
A．污染物传感器模组能够分析空气中二氧化硫的含量
B．“检测站”工作时，太阳能板能使太阳能转化为电能
C．空气质量监测站一般要安装在空间相对比较密闭的位置
D．对空气质量进行检测，能使人们及时掌握空气质量状况
任务三使用微型空气质量“监测站”
某同学组装了一套微型空气质量“检测站”，对某次实验课后化学实验内的空气质量进行检测，结果如表。
污染物项目 PM2.5 PM10 二氧化氮 二氧化硫 臭氧 一氧化碳
含量 27 46 27 167 131 1
浓度限值 75 150 80 150 160 4
达标情况 达标 达标 达标 不达标 达标 达标
(6)颗粒物检测仪测定的项目是 、 ，这两项污染物均达标。
(7)检测的空气中不达标的项目是 (填化学式)，该气体排放到大气中可能会导致的一种环境问题是形成 。
(8)为防治空气污染，我国采取了多种措施。下列措施合理的是_____。
A．建立健全的大气污染联防联控机制
B．加快推进大气污染治理技术成果转化
C．发展清洁能源，减少化石能源的使用
D．实施超低排国家标准，取缔一切污染工业
任务四提出空气质量改进方案
(9)“绿水青山就是金山银山。”为了保护人类赖以生存的空气，请你和兴趣小组同学思考，我们自己在校园中能做什么？
(10)为改善空气质量，北京开展了“为首都多一个蓝天，我们每月少开一天车”的主题活动，下列说法正确的是。
A．尾气不会对空气造成污染 B．每月少开一天车不会减少汽车尾气的排放
C．汽车尾气中含有的CO2是污染物 D．“为首都多一个蓝天”是每个市民的职责
《4.1空气的组成》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B C C B A A A C A
题号 11 12
答案 A D
1．A
【详解】A、空气中氮气的体积分数约为78%，不是质量分数。A错误。
B、稀有气体在通电时会发出特定颜色的光，因此可用于制造电光源。B正确。
C、液氮温度极低，可用于冷冻去除皮肤疣、痣或局部治疗，利用其低温使组织坏死。C正确。
D、空气质量级别越高，空气质量越差。D正确。
故选A。
2．B
【详解】A、a到b压强增大是因为红磷燃烧放热，温度升高，导致气体受热膨胀，压强增大，故A错误；
B、c点之后，压强瞬间恢复到大气压，则c点时打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶中，压强恢复到大气压，故B正确；
C、若装置漏气，红磷燃烧放热，气体受热膨胀，瓶内压强大于外界压强时，气体会逸出，则b点压强会偏小，故C错误；
D、硫在空气中燃烧生成二氧化硫气体，使装置内压强变化不明显，不能形成压强差，无法测定空气中氧气的含量，故若将红磷换成硫，实验不能成功，故D错误；
故选B。
3．C
【详解】A、加强扬尘管控，可以减少空气污染，保护环境，不符合题意；
B、使用清洁能源，可以减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，保护环境，不符合题意；
C、直接排放工业废气，会污染空气，符合题意；
D、加强大气质量监测，可以减少空气污染，保护环境，不符合题意。
故选C。
4．C
【详解】空气污染的途径主要有两个：有害气体和粉尘，有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等气体；粉尘主要指一些固体小颗粒，PM2.5指大气中直径小于或等于2.5纳米的固体颗粒物，雾霾天气使空气中增加大量的可吸入颗粒物。
故选：C。
5．B
【详解】铜器若与空气中的氧接触，极易被氧化而生锈。充入氮气后，由于氮气化学性质极为稳定，难与铜发生反应，因此能隔绝氧气，从而防止铜器氧化生锈，故选B。
6．A
【详解】A、空气质量指数越高，空气质量越差，选项错误；
B、加强空气质量检测有利于调控工业布局、减少环境污染、改善人居环境，选项正确；
C、一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、臭氧、可吸入颗粒物(PM10)、细颗粒物(PM2.5)等是计入空气质量评价的主要污染物，选项正确；
D、空气质量级别越高，说明空气污染状况越严重，选项正确；
故选A。
7．A
【详解】A、拉瓦锡用定量的方法测定了空气的成分，得出空气是由氮气和氧气组成，故A符合题意；
B、侯德榜改进了纯碱的制备方法，将制碱工业与化肥工业结合起来，故B不符合题意；
C、道尔顿提出原子论，故C不符合题意；
D、门捷列夫发现了元素周期律并编制出元素周期表，故D不符合题意。
故选A。
8．A
【详解】空气的主要成分及体积分数为：氮气（N2）约78%、氧气（O2）约21%、稀有气体约0.94%、二氧化碳（CO2）约0.03%、其他气体和杂质约0.03%。水蒸气（H2O）的含量不固定，但通常极低（尤其在干燥空气中）。
故选A。
9．C
【详解】氮气是空气的主要成分之一，不属于空气污染物，不需要列入监测项目；目前计入空气质量评价的主要污染物为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（粒径小于等于10微米的颗粒物，称PM10）、细颗粒物（粒径小于等于2.5微米的颗粒物，称PM2.5）和臭氧等，故选C。
10．A
【详解】A、二氧化碳含量增多，会加剧温室效应，而二氧化硫、二氧化氮在大气中反应后的生成物，溶于雨水会引起酸雨，故选项说法不正确；
B、PM2.5指空气中直径≤2.5微米的颗粒物，能深入人体肺部，危害健康，因此PM2.5的含量越高，空气质量越差，故选项说法正确；
C、积极植树造林，增加绿化面积，可以净化空气，有助于提升空气质量，故选项说法正确；
D、加强空气质量监测有利于调控工业布局、减少环境污染，故选项说法正确。
故选A。
11．A
【详解】A、二氧化氮能与水反应生成酸性物质，导致酸雨的发生，属于空气污染物，符合题意；
B、氮气是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意；
C、二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意；
D、氦气是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意。
故选A。
12．D
【详解】A、测定空气中氧气含量时，红磷要足量，以确保将装置内的氧气完全消耗，若红磷量不足，会使测定结果偏小，该选项错误；
B、空气中氧气的体积分数约为21%，燃烧足够的红磷可使进入钟罩的水占钟罩容积的1/5左右，而不是4/5，该选项错误；
C、红磷停止燃烧后，不能立即观察记录水进入钟罩的刻度，因为此时装置内温度较高，气体受热膨胀，会使进入的水偏少，导致测定结果偏小，应等装置冷却至室温后再观察记录，该选项错误；
D、红磷燃烧消耗空气中的氧气，使钟罩内气体减少，压强下降，在外界大气压的作用下，水面上升，该选项正确。
故选D。
13． 氧气/O2 稳定
【详解】氧气具有助燃性，能支持燃烧；氧气的化学性质比较活泼，能够跟许多物质发生反应；
氮气化学性质不活泼，不燃烧也不支持燃烧；故氮气的化学性质比氧气的稳定。
14． 氮气/N2 氧气/O2
【详解】空气中各成分及体积分数为：氮气：78%、氧气：21%、稀有气体：0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质：0.03%；所以空气中体积含量最高的成分是氮气（N2），氧气（O2）可以供给呼吸，则与人类及其他动植物生命生活最息息相关的气体是氧气。
15． 没有 没有
【详解】天然存在的稀有气体有六种，即氦、氖、氩、氪、氙和氡，稀有气体没有颜色、没有气味；
稀有气体用途广泛，例如稀有气体化学性质稳定，可作保护气；稀有气体通电会发出不同颜色的光，可制电光源(如航标灯、闪光灯、霓虹灯等。
16．(1)氧气
(2)二氧化碳
(3)氮气
(4)水蒸气
【详解】（1）空气中的氧气具有助燃性，因此木条能够在空气中燃烧是因为空气中有氧气；
（2）澄清的石灰水在空气中放置一段时间后表面会出现一层浑浊是因为空气中有二氧化碳，能与石灰水中的氢氧化钙反应生成难溶性的碳酸钙；
（3）根据化学反应前后元素种类不变化，空气中可用来制氮肥的气体是氮气；
（4）酥脆的饼干放在空气中一段时间后变软，说明空气中含有水蒸气，酥脆的饼干吸收水分而变软。
17．(1)/
(2)红磷燃烧消耗集气瓶内氧气，使瓶内压强小于外界大气压
(3)活塞回到原位置
(4)白磷燃烧消耗氧气，同时放出热量，使装置内气体受热膨胀，此时温度升高对压强的影响大于氧气减少对压强的影响
(5) 16.4% 小
【详解】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，符号表达式为；文字表达式为：。
（2）红磷燃烧消耗集气瓶内氧气，使瓶内压强小于外界大气压，在大气压作用下，水倒吸入集气瓶。
（3）将注射器活塞往外拉，松开双手后，活塞回到原位置，则气密性良好（装置气密性良好时，拉动活塞后，装置内压强变化，松手后活塞因压强差回到原处）。
（4）白磷燃烧消耗氧气，同时放出热量，使装置内气体受热膨胀，此时温度升高对压强的影响大于氧气减少对压强的影响，所以注射器读数先变大。
（5）装置内空气总体积为；反应后注射器内剩余2.0mL空气，消耗氧气的体积为；则氧气的体积分数为 ；
空气中氧气的体积分数约为21%，测量结果比实际值小。
18．(1)①③④
(2)差
(3)测量散射光的强度
(4)BD
(5)C
(6) PM2.5 PM10
(7) SO2 酸雨
(8)ABC
(9)节约用电，做到人走电断；多植树，不毁坏校园里的花草树木；不乱认垃圾，垃圾要分类投放到垃圾桶里
(10)D
【详解】（1）空气污染物包括:一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、细颗粒物和臭氧。二氧化碳是空气中的组成成分，不是污染物。故填：④③④。
（2）空气质量级别越高，说明污染的越严重，空气质量越差。
（3）由题中信息:颗粒物检测:利用光散射原理，当颗拉物通过检测区域时，会散射光线，通过测量散射光的强度来确定颗粒物的浓度，故填：测量散射光的强度。
（4）A、焚烧秸秆会产生PM2.5，不符合题意；
B、用太阳能发电，减少火力发电，减少煤炭燃烧，能减少PM2.5污染，符合题意；
C、大量烧煤取暖会产生PM2.5，不符合题意；
D、植树造林，能净化空气，减少PM2.5污染，符合题意。
故选BD。
（5）A、通过组装和使用微型空气质量“检测站”来获取相关数据，可以了解空气质量状况，二氧化硫是空气污染物，污染物传感器模组能够分析空气中二氧化硫的含量，故A正确；
B、“检测站”工作时，太阳能板能使太阳能转化为电能，故B正确；
C、空气质量监测站一般要安装在空间相对比较宽敞的位置，来获取相关数据，可以了解空气质量状况，故C错误；
D、对空气质量进行检测，能使人们及时掌握空气质量状况，故D正确。
故选：C。
（6）根据表中信息可知，颗粒物检测仪测定的项目是PM2.5、PM10，这两项污染物均达标，故填:PM2.5、PM10。
（7）根据表中信息可知，检测的空气中不达标的项目是二氧化硫，二氧化硫能与水反应生成亚硫酸，则该气体排放到大气中可能会导致的一种环境问题是形成酸雨，故填：二氧化硫；酸雨。
（8）A、建立健全的大气污染联防联控机制，有利于防治空气污染，故A符合题意；
B、加快推进大气污染治理技术成果转化，有利于防治空气污染，故B符合题意；
C、发展清洁能源，减少化石能源的使用，有利于防治空气污染，故C符合题意；
D、取缔一切污染工业，不符合实际，故D不符合题意。
故选ABC。
（9）本题考查口语交际，合理即可，如节约用电，做到人走电断；多植树，不毁坏校园里的花草树木；不乱认垃圾，垃圾要分类投放到垃圾桶里，绿色出行等。
（10）A、尾气中含有二氧化硫等有害气体，会对空气造成污染，故A说法错误；
B、每月少开一天车，如果每个人都这么做的话，会很大程度上的减少汽车尾气的排放，故B说法错误；
C、二氧化碳是空气中组成成分，不是污染物，故C说法错误；
D、“为首都多一个蓝天”，保护环境是每个市民的职责，故D说法正确；
故选D。
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