2.1空气的成分同步练习 （含解析） 科粤版化学九年级上册

中小学教育资源及组卷应用平台
2.1空气的成分
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．物质的性质决定物质的用途。下列物质的用途主要应用其化学性质的是
A．氦气用于填充探空气球 B．铜丝作导线
C．稀有气体用于制作霓虹灯 D．氮气作保护气
2．如图是空气成分体积含量示意图，有关气体a、b、c的说法正确的是
A．气体a约占空气总质量的78%
B．气体a化学性质比较活泼，可用于食品防腐
C．气体c主要成分是二氧化碳
D．气体b可用作发射宇宙火箭的助燃剂
3．爱护环境，人人有责。下列措施与环境保护相符的是
A．工业废水不经处理直接排放 B．鼓励新能源公共交通出行
C．大力提倡露天焚烧垃圾 D．农业上大量使用农药、化肥
4．分类法是化学学习的重要方法，下列各组物质按单质、氧化物、混合物的顺序排列的是
A．水银、冰水混合物、澄清石灰水 B．液氧、氯化镁、空气
C．金刚石、碳酸钙、海水 D．二氧化碳、氧化铜、牛奶
5．空气中用于供给呼吸的气体是
A．氮气 B．氧气 C．氦气 D．水蒸气
6．氮气通常可用作保护气，这利用氮气哪种性质
A．无色无味 B．沸点较低
C．密度比空气小 D．化学性质稳定
7．在用红磷燃烧法测定空气中的氧气含量的实验中，化学小组的同学发现进入集气瓶中水小于五分之一，小组同学提出以下猜想，其中猜想有错误的是
①装置的气密性差
②所用药品红磷的量不足
③红磷燃烧后伸入集气瓶内过慢
④红磷燃烧时弹簧夹未夹紧
⑤未等装置冷却至室温就提前打开了弹簧夹
A．①② B．②④ C．③⑤ D．③④
8．下图为用红磷测定空气中氧气含量的装置。左右两边活塞之间的距离为，活塞可以自由移动(密闭体系内除空气外其他物质的体积忽略不计)。下列说法正确的是
A．接通电源一段时间，惰性电热板上的红磷燃烧并产生大量白雾
B．氧气含量指的是氧气的质量分数
C．实验结束后，活塞之间的距离约为
D．缓慢来回推动活塞可以提高实验结果的精确度
9．下列有关空气的说法中，正确的是
A．按质量分数计算，空气中氧气的占21%
B．稀有气体的化学性质稳定，不与任何物质反应
C．空气中各种成分相对稳定，是一种混合物
D．氮气、氧气属于纯净物、二氧化碳属于混合物
10．通过数字化仪器进行空气中氧气含量的测定，密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线如图所示，说法不正确的是
A．数字化能为探究提供更为直观的证据
B．用红磷能准确测定空气中氧气的含量
C．瓶内压强后来降低不仅是因为温度恢复至室温导致
D．实验后压强恢复是因为打开了止水夹
11．小文用图甲所示装置测定空气中氧气的含量，其中燃烧匙内的白磷用电加热装置点燃，瓶内气压用气体压强传感器测定，其变化如图乙所示，则下列分析不合理的是
A．时刻后的一段时间内瓶内气压显著增加，其原因是白磷燃烧产生大量的热
B．从瓶内气压达到最高点直至时刻，瓶内温度下降
C．通过时刻瓶内的气压值，可以计算得出氧气约占空气体积的五分之一
D．时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加，其原因是气体的体积增大
12．用如图甲所示装置测定空气中氧气含量，借助数字传感器对密闭装置内的压强、温度、氧气浓度进行实时监测，得出它们随时间的变化曲线如图乙，下列分析不正确的是
A．Y曲线代表氧气浓度，X曲线代表温度
B．C点压强最高，表明红磷完全反应
C．实验结束后，X、Y曲线代表的量不能恢复到原状态
D．DE段压强迅速回升，此时可观察到烧杯中的水倒流入集气瓶
二、非选择题
13．氧气（）的用途： 、 。
14．红磷在空气中燃烧的现象：产生浓厚的 ，放出热量，反应的化学方程式为 。
15．氧气能用于炼钢、气焊是由于氧气具有 ；用于磁悬浮列车的气体是 ；食品包装中充 以防腐；稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，这是它的 性质。（填物理或化学）
16．测定空气中氧气的含量
【实验目的】 。
【设计实验】
结合资料提示和已学过的知识从下列物质中选择合适的可燃物，测定空气中氧气的含量 （填字母）。
A 木炭 B 硫 C 铁 D 红磷 E 蜡烛 F 镁
【资料提示】①木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体；
②硫在空气中燃烧生成二氧化硫气体；铁在空气中不燃烧；
③红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷（五氧化二磷有毒，可溶于水）；
④镁不仅可以和空气中的氧气反应生成氧化镁固体，还可以和空气中的氮气发生反应生成氮化镁固体。
小结：测定空气中氧气含量的药品需满足的条件是 ；反应的文字表达式： 。
【进行实验】
实验装置 实验步骤 实验现象 实验结论
在集气瓶内加入少量的 ，并将水面上方空间分为5等份，用弹簧夹 胶皮管，点燃燃烧匙内的红磷后 伸入瓶中，并把塞子 ，观察红磷燃烧的现象待
红磷熄灭并 后，打开弹簧夹，观察实验现象及水面的变化情况
【表达交流】
（1）拉瓦锡“测定空气中氧气含量”用时较长，原理是 （用文字表达式表示），结论是 。
（2）拉瓦锡得出的结论合理吗？请你结合生活经验，说一说你的理由 。
17．数字化实验 图1所示的是老师借助数字传感器，利用足量红磷、白磷作为试剂的实验装置，可以让学生更直观地观察到装置内氧气含量的变化。实验过程中装置内氧气含量的变化曲线如图2所示。
(1)图1装置中弹簧夹最合理的打开时间是 (填“反应刚结束时”或“冷却至室温时”)。
(2)已知集气瓶的容积为250mL，其中有30mL水，则理论上量筒内的水约减少 mL。
(3)图2中a的数值约是 。
(4)根据图2曲线可知，测定空气中的氧气含量时，选择 (填“红磷”或“白磷”)更合适，理由是 。当停止燃烧时，集气瓶中的氧气 (填“完全”或“未完全”)被耗尽。
18．某中学进行微型空气质量“检测站”的组装与使用活动。
活动一：了解城市空气质量
(1)如图1为该城市9月8日的空气质量情况。图中的“X”代表 （填字母）。
a.氮气 b.氧气 c.二氧化碳 d.二氧化氮
(2)9月8日空气主要污染物浓度最高的物质为 。该物质属于 （填“单质”或“氧化物”）。
(3)空气质量报告中所列的空气质量级别越 （填“高”或“低”），空气质量越好。
(4)二氧化硫主要来源于含硫物质的燃烧，请写出硫燃烧的符号表达式 。
活动二：检测某小区地下车库中的有害气体
【测定实验】实验小组用微型空气质量“检测站”测得某小区地下车库中一氧化碳浓度如图2所示。
(5)一氧化碳浓度最大的时间段是 （填“t1~t2”“t2~t3”或“t3~t4”）。
(6)在地下车库里确定5个位置进行取样。以下取样位置设定合理的是______。
A． B． C．
活动三：成果分享
(7)同学们通过项目化学习，了解了微型空气质量“检测站”的组装和使用、有害气体的检测等，他们一起制作了保护空气倡议书，请你将其补充完整。
保护空气倡议书 为了使天空更蓝，人类正在积极行动，我们能做的很多，比如，其中一种保护空气的具体做法是 。
《2.1空气的成分》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D D B A B D D D C B
题号 11 12
答案 D C
1．D
【详解】A、氦气用于填充探空气球，是由于氦气的密度比空气小，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意；
B、铜丝作导线，是利用铜的导电性，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意；
C、稀有气体用于制作霓虹灯，是利用稀有气体通电会发出不同颜色的光，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，不符合题意；
D、氮气作保护气，是利用氮气的化学性质稳定，符合题意；
故选D。
2．D
【分析】空气中各物质体积分数，氮气约占78%，氧气约占21%，稀有气体约占0.94%，二氧化碳约占0.03%，其他约占0.03%。所以气体a是氮气，气体b是氧气。
【详解】A、气体a约占空气体积的78%，故A错误；
B、气体a是氮气，化学性质不活泼，可用于食品防腐，故B错误；
C、气体c包含稀有气体、二氧化碳等，稀有气体含量高于二氧化碳，故C错误；
D、由分析可知，气体b是氧气，氧气具有助燃性，可用作发射宇宙火箭的助燃剂，故D正确。
故选D。
3．B
【详解】A、工业废水不经处理直接排放，会污染水源，应处理达标后排放，不符合题意，此选项错误；
B、使用新能源公共交通出行，可以减少化石燃料的使用，减少污染物的排放，保护环境，符合题意，此选项正确；
C、露天焚烧垃圾，会产生大量的污染物，污染空气，不符合题意，此选项错误；
D、过量使用农药和化肥会导致土壤板结、水源富营养化，破坏生态平衡，农药残留还会通过食物链危害人体健康，此选项错误。
故选B。
4．A
【分析】纯净物由一种物质组成，混合物由两种或两种以上的物质组成，单质是由一种元素组成的纯净物，化合物是由不同种元素组成的纯净物，氧化物是由氧元素和另外一种元素组成的化合物；
【详解】A、水银是只由汞元素组成的纯净物，属于单质；冰水混合物是由氢、氧两种元素组成的纯净物，属于氧化物；澄清石灰水中含有氢氧化钙和水，属于混合物，故选项正确；
B、液氧是只由氧元素组成的纯净物，属于单质、氯化镁是由氯、镁两种元素组成的纯净物，属于化合物，不属于氧化物；空气中含有氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气等，属于混合物，故选项错误；
C、金刚石是只由碳元素组成的纯净物，属于单质；碳酸钙是由钙、碳、氧三种元素组成的纯净物，属于化合物，不属于氧化物；海水中含有氯化钠、氯化镁、水等多种物质，属于混合物，故选项错误；
D、二氧化碳是由碳、氧两种元素组成的纯净物，属于氧化物；氧化铜是由铜、氧两种元素组成的纯净物，属于氧化物；牛奶属于混合物，故选项错误；
故选：A。
5．B
【详解】氧气可以供给呼吸，所以空气中用于供给呼吸的气体是氧气。
故选：B。
6．D
【详解】氮气化学性质稳定，不易与其他物质反应，可用作保护气，与颜色、气味、沸点、密度无关，故选D。
7．D
【详解】①装置的气密性差，装置漏气会导致最终进入集气瓶中水小于五分之一；
②所用药品红磷的量不足，氧气无法完全消耗会导致最终进入集气瓶中水小于五分之一；
③红磷伸入过慢，会导致部分空气受热膨胀逸出，导致最终进入集气瓶中的水大于五分之一；
④弹簧夹未夹紧，会导致部分空气受热膨胀逸出，导致最终进入集气瓶中的水大于五分之一；
⑤未等到装置冷却就打开弹簧夹，装置内气压相对来说较大，导致最终进入集气瓶中的水小于五分之一。
则猜想错误的有③④，故选D。
8．D
【详解】A、接通电源一段时间，惰性电热板上的红磷燃烧，产生的是大量白烟，烟是固体小颗粒，雾是小液滴，红磷燃烧生成五氧化二磷固体，不是白雾，A 错误；
B、在测定空气中氧气含量实验中，氧气含量指的是氧气的体积分数，不是质量分数，B 错误；
C、空气中氧气约占空气体积的，左右两边活塞之间的距离为20cm，则氧气的体积对应的长度约为，实验结束后，活塞之间的距离应为，C 错误；
D、缓慢来回推动活塞，可以使装置内的氧气与红磷充分接触并反应，能将装置内氧气更充分地消耗掉，从而提高实验结果的精确度，D 正确。
故选D。
9．C
【详解】A、按体积分数计算，空气中氧气约占21%，不符合题意；
B、稀有气体的化学性质稳定，但是在一定条件下，也能与其它物质反应，不符合题意；
C、空气中各种成分保持相对稳定，是由氮气、氧气等多种其它组成的混合物，符合题意；
D、氮气、氧气、二氧化碳均是由同种物质组成，属于纯净物，不符合题意。
故选C。
10．B
【分析】在装有空气的密闭容器中，欲用燃烧法测定空气中氧气含量，该实验一般要注意以下几点：①装置的气密性好；②所用药品必须是足量；③读数时一定要冷却到原温度；④所选除氧剂要具备以下特征：本身能够在空气中燃烧（只能与空气中的氧气反应）；本身的状态为非气体；生成的物质为非气态；据此进行分析判断。
【详解】A、由数字化设备得到的密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线图，可以清晰的看到氧气含量的变化，数字化能为探究提供更为直观的证据，故选项说法正确；
B、由数字化设备得到的密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线图，最终装置内氧气的含量为10%，用红磷不能准确测定空气中氧气的含量，故选项说法错误；
C、瓶内压强后来降低不仅是因为温度恢复至室温导致，还因为红磷燃烧消耗了瓶内的氧气，故选项说法正确；
D、实验后压强恢复是因为打开了止水夹，烧杯中的水进入集气瓶，内外压强相同，故选项说法正确。
故选：B。
11．D
【详解】A、t1时刻后的一段时间内瓶内气压显著增加，其原因是白磷燃烧放出大量的热，装置内气压增大，故选项说法正确；
B、从瓶内气压达到最高点直至t2时刻，瓶内温度由低到高，然后慢慢降低至室温，故选项说法正确；
C、通过t2时刻瓶内的气压值，根据气压减少的数值，可以计算得出氧气约占空气体积的五分之一，故选项说法正确；
D、t3时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加，其原因是打开了瓶塞，气压恢复至常压，故选项说法错误；
故选：D。
12．C
【详解】A、红磷燃烧消耗氧气，放出大量的热，随着反应的进行，氧气浓度逐渐减小，当氧气浓度小到一定程度时，不能再支持燃烧，冷却至室温，打开止水夹，水进入，氧气的浓度又逐渐增大到一定量，所以反应Y 曲线表示的是氧气浓度变化的情况，X曲线先升高后降低至原刻度，表示的是温度变化，此选项正确；
B、红磷燃烧放热，反应开始时温度升高所增加的气压大于氧气消耗所减小的气压，故压强逐渐增大，C点压强最高随后减少，说明红磷不再燃烧，完全反应，选项正确；
C、由A可知，X代表温度变化，会恢复至原状态，Y代表氧气浓度，红磷燃烧消耗氧气，氧气的浓度不会恢复至原状态，此选项错误；
D、DE段压强迅速回升，是打开弹簧夹，烧杯中的水倒流入集气瓶，随着水的进入，瓶内气压增大，此选项正确；
故选C。
13． 供呼吸 支持燃烧
【解析】略
14． 白烟
【解析】略
15． 能支持燃烧的性质 氮气/N2 氮气/N2 物理
【详解】氧气能用于炼钢、气焊是由于氧气具有能支持燃烧的性质；
氮气化学性质不活泼，超导材料在液氮低温环境下显示超导性能，所以用于磁悬浮列车的气体是氮气；食品包装中充氮气以防腐；
稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，这一过程没有生成新物质，发生的是物理变化，因此，稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，这是它的物理性质。
16． 测定空气中氧气的含量 D 足量、只与氧气反应、生成物为固体 红磷+氧气五氧化二磷 水 夹紧 迅速 塞紧 红磷燃烧，产生大量的白烟，放出热量 空气中氧气的体积分数是 冷却至室温 水倒吸入集气瓶至约占到刻度线“1”处 汞+氧气氧化汞 空气主要由氧气和氮气组成，其中氧气的体积约占空气总体积的 合理，因为汞能将氧气全部消耗完（合理即可）
【解析】略
17．(1)冷却至室温时
(2)44
(3)21
(4) 白磷 白磷消耗氧气更彻底 未完全
【详解】（1）图1装置中弹簧夹最合理的打开时间是冷却至室温时，防止装置内气体受热膨胀，占据了一定的体积，影响实验结果；
（2）该实验中红磷（或白磷）燃烧消耗氧气，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，打开弹簧夹，量筒中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，氧气约占空气体积的，故进入水的体积为：，故理论上量筒内的水约减少：44mL；
（3）图2中a为氧气在空气中的体积分数，约为21%，则a的值约为21；
（4）由图2可知，白磷能将装置内氧气消耗得更多，通过量筒内减少水的体积得到的氧气的体积更准确，所以实验时选择白磷更合适；
由图2可知，当停止燃烧时，氧气体积分数未降至0，即集气瓶中氧气未完全被耗尽。
18．(1)d
(2) 臭氧/O3 单质
(3)低
(4)
(5)t1~t2
(6)B
(7)乘坐绿色交通上学
【详解】（1）a、氮气是空气的主要成分，不是空气污染物，选项不符合题意；
b、氧气是空气的主要成分，不是空气污染物，选项不符合题意；
c、二氧化碳是空气的成分之一，无毒，不是空气污染物，选项不符合题意；
d、二氧化氮有毒，属于空气污染物，选项符合题意；
故选d；
（2）由图可知，长春9月8日空气主要污染物浓度最高的物质为臭氧或O3；
臭氧由氧元素组成，属于单质；
（3）空气质量报告中所列的空气质量级别越低，空气质量越好；
（4）硫燃烧生成二氧化硫，符号表达式为；
（5）由小区地下车库中一氧化碳浓度图可知，一氧化碳浓度最大的时间段是t1～t2；
（6）取样位置应均匀分散开，不能过于集中，故应选择B处；
（7）为了使天空更蓝，人类正在积极行动，作为中学生，我们可以乘坐绿色交通上学等方式来保护空气。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)