2.2空气的组成与应用同步练习 (含解析) 北京版化学九年级上册

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2.2空气的组成与应用
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．守碧水蓝天，塑山河锦绣，践行“绿水青山就是金山银山”的理念，下列做法合理的是
A．提倡焚烧秸秆，增加土壤肥力
B．出行多开私家车，提高效率
C．防止雾霾，禁止使用化石燃料
D．燃煤发电厂安装脱硫装置，减少空气污染
2．下列有关空气的说法不正确的是
A．氧气是空气的重要成分，能供给动植物呼吸
B．大气污染物主要有 CO2、SO2、NO2和CO
C．在食品包装袋中充入氮气可以延长食品的保存期限
D．空气被压缩时体积变小是物理变化
3．2025春晚歌曲《山鹰和兰花花》传达了对自然环境的关注，提醒人们重视环境保护。下列有关空气的描述正确的是
A．酸雨是因为大量排放二氧化硫、二氧化氮、二氧化碳气体引起的
B．温室效应是大量排放二氧化碳引起的，因此二氧化碳是空气污染物之一
C．稀有气体可用于航标灯
D．空气质量指数越大，空气质量状况越好
4．下列有关空气的说法正确的是
A．氮气约占空气质量的
B．氧气能支持燃烧，可用作燃料
C．二氧化碳是植物光合作用的主要原料
D．空气中各成分的含量是固定不变的
5．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
6．下列物质属于混合物的是
A．液态氧 B．食盐水 C．高锰酸钾 D．四氧化三铁
7．英国科学家波义耳和法国化学家拉瓦锡曾做过貌似相同的两个实验，实验如下图，关于这两个实验的说法正确的是
A．两个实验均可用于测定空气中氧气的含量
B．两个实验中，曲颈甑内汞的表面都有黑色物质生成
C．拉瓦锡的实验中，玻璃钟罩内汞的液面逐渐上升，达到一定高度后不再变化
D．两个实验中，汞的用量多少对实验没有影响
8．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．实验后压强恢复是因为打开了止水夹
C．压强大幅下降是因为氧气被消耗和恢复室温
D．该实验中红磷量的多少，对该反应的准确性无影响
9．某化学兴趣小组利用下列图1所示装置（夹持仪器略去）测定空气中氧气含量。烧瓶容积为500mL，烧瓶中预留20mL的水；用激光笔点燃红磷，充分燃烧后，冷却至室温。打开弹簧夹，量筒内液面不再下降时，调整左、右两边液面相平，量筒内减少了57.6mL的水。下列分析错误的是
A．测得氧气的体积分数约为12%
B．打开弹簧夹，量筒中的水会倒吸入烧瓶
C．整个实验过程中，烧瓶内压强变化如图2所示
D．将烧瓶内预留水从20mL减少至10mL，对测定结果无影响
10．“祝融号”火星车探测器测得火星表面大气成分的体积分数如图，下列说法正确的是
A．火星大气不含稀有气体 B．火星大气中N2的含量最高
C．火星大气能供人类呼吸 D．火星大气中CO2比空气的含量高得多
11．二百多年前，法国化学家拉瓦锡把少量汞放在密闭的容器里连续加热12天(装置如图)，发现有一部分银白色的液态汞变成红色粉末，同时容器里空气的体积减小了。他研究了容器里的剩余气体，发现这部分气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧。下列说法不正确的是
A．银白色的液态物质属于金属单质
B．生成的红色粉末为氧化物
C．容器中减少的气体与汞发生了反应
D．容器中剩余气体中只有氮气(N2)
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．填空。
(1)纯净物：由 组成。
(2)特点：有固定的组成和性质，可以用 来表示。
14． 支持燃烧；氮气的化学性质比氧气的 。
15．稀有气体 颜色， 气味，用途广泛。
16．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。
17．某化学兴趣小组欲用家用制氧机制取“富氧空气”并开展相关探究，进行以下实验。
【查阅资料】：通常情况下人体吸入气体和呼出气体的成分
气体成分% 氮气 氧气 二氧化碳 水蒸气 其它
吸入气体% 78 21 0.03 0.01 0.96
呼出气体% Y 15 3.68 5.44 0.88
(1)氮气在呼吸过程中没有参与化学反应，说明氮气的性质 （填“活泼”或“不活泼”）。
(2)根据上表分析：Y 78（填“>”或“=”或“<”）。
【实验测定】测定“富氧空气”中氧气的含量
“沸石分子筛”能将氮气等分子吸附，是家用制氧机的关键部件．通过控制按钮，利用变压吸附技术，获得不同浓度的富氧空气，图1为该制氧过程的示意图。

用图2装置测定“富氧空气”中氧气的含量（集气瓶中“富氧空气”体积为100mL，底部残留少量水，燃烧匙内有足量红磷），操作如下：
Ⅰ．往量筒内加入适量水，读出量筒内水的体积为ml；
Ⅱ．用电点火装置点燃红磷，充分反应；
Ⅲ．冷却至室温后打开止水夹，待右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体，调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为mL。
回答问题：
(3)由图1可知，“沸石分子筛”制备氧气的前后，氧分子总数 （填“改变”或“不变”）。
(4)图2装置中气球的作用是： ，红磷燃烧的文字表达式为 。
(5)本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为 %。
《2.2空气的组成与应用》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B C C D B C D C D
题号 11 12
答案 D C
1．D
【详解】A、焚烧秸秆会产生大量的烟尘、有害气体等污染物，污染空气，不利于环境保护，该做法不合理；
B、出行多开私家车，汽车尾气中含有一氧化碳、氮氧化物等污染物，会增加污染物排放，加剧空气污染，该做法不合理；
C、大量使用化石燃料会造成雾霾，但化石燃料是目前人类使用的主要能源，禁止使用化石燃料不现实。可以通过提高化石燃料的利用效率、开发清洁能源等方式减少对化石燃料的依赖，该做法不合理；
D、燃煤发电厂安装脱硫装置，可减少煤燃烧过程中二氧化硫的排放，二氧化硫是形成酸雨等空气污染问题的重要污染物，能减少空气污染，该做法合理。
故选D。
2．B
【详解】A、氧气是空气的重要成分，能供给动植物呼吸，说法正确，不符合题意；
B、大气污染物主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物、细颗粒物、臭氧等，二氧化碳是空气成分之一，不属于空气污染物，说法错误，符合题意；
C、氮气化学性质不活泼，可用作保护气，在食品包装袋中充入氮气可以延长食品的保存期限，说法正确，不符合题意；
D、空气被压缩时体积变小，没有新物质生成，属于物理变化，说法正确，不符合题意。
故选：B。
3．C
【详解】A、二氧化硫、二氧化氮等气体与空气中的成分反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨，二氧化碳不是形成酸雨的气体，选项错误；
B、温室效应是大量排放二氧化碳引起的，但二氧化碳是空气的成分之一，不属于空气污染物，选项错误；
C、稀有气体（如氖、氩、氙等）在通电时会发出特定颜色的光，常用于霓虹灯、航标灯等照明设备。选项正确；
D、空气质量指数越大，空气质量状况越差，选项错误；
故选C。
4．C
【详解】A、氮气约占空气体积的78%，不是质量的78%，A 错误；
B、氧气能支持燃烧，但不具有可燃性，不能用作燃料，B 错误；
C、植物光合作用是将二氧化碳和水转化为有机物和氧气，二氧化碳是植物光合作用的主要原料，C 正确；
D、空气中各成分的含量一般是比较固定的，但在不同地区、不同环境等情况下会有所变化，D 错误。
故选C。
5．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。
6．B
【详解】A、液态氧是氧气的液态形式，只有一种物质组成，属于纯净物，不符合题意；
B、食盐水是由水和氯化钠组成的混合物，符合题意；
C、高锰酸钾只有一种物质组成，属于纯净物，不符合题意；
D、四氧化三铁只有一种物质组成，属于纯净物，不符合题意；
故选：B。
7．C
【详解】A、波义耳的实验装置不是密封体系，外界空气可以进入，不能用于测定空气中氧气的含量；拉瓦锡的实验装置是密封的，可以用于测定空气中氧气的含量，A选项错误；
B、在加热条件下，汞和氧气反应生成的是红色的氧化汞，不是黑色物质，B选项错误；
C、拉瓦锡的实验中，曲颈甑内的汞与氧气反应，消耗氧气使玻璃钟罩内压强减小，汞槽中的汞在大气压的作用下进入玻璃钟罩，当氧气被耗尽后，汞的液面就不再上升，C选项正确；
D、若汞的用量不足，就不能将装置内的氧气完全消耗，会影响实验结果，D选项错误。
故选：C。
8．D
【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，选项说法正确，不符合题意；
B、实验后压强恢复是因为打开了止水夹，水进入瓶中，内外压强相同，选项说法正确，不符合题意；
C、红磷燃烧放出大量的热，燃烧过程中消耗氧气，压强大幅下降是因为氧气被消耗和温度逐渐恢复至室温，选项说法正确，不符合题意；
D、该实验中红磷量的多少，对该反应的准确性有影响，红磷必须足量，以耗尽装置中氧气，否则测定结果偏小，选项说法错误，符合题意。
故选D。
9．C
【分析】红磷燃烧能够消耗空气中的氧气，氧气消耗后，容器中的气压减小，在外界大气压作用下，水进入容器，进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积，进一步可以计算出空气中氧气的含量。
【详解】A、消耗的氧气体积为57.6mL，瓶内起始空气体积为，则测得氧气的体积分数为，故A不符合题意；
B、红磷燃烧消耗氧气，瓶内气压减小，在大气压的作用下，量筒中的水倒吸入烧瓶，故B不符合题意；
C、燃烧过程中放出热量，瓶内压强变大，结束恢复到室温后，瓶内的气压应小于起始气压，因为红磷燃烧消耗氧气，使瓶内的气压减小，故C符合题意；
D、验的原理是利用瓶内外的压强差，与瓶内水的量无关，所以瓶内水的量对测定结果没有影响，故D不符合题意。
故选C。
10．D
【详解】A、由图可知，火星大气中含有氩气，氩气属于稀有气体，所以火星大气中含稀有气体，此选项错误；
B、由图可知，火星大气中二氧化碳的含量是95.3%，所以火星大气中二氧化碳的含量最高，此选项错误；
C、由图可知，火星大气中几乎不含有氧气，因此火星大气不能供给人的呼吸，此选项错误；
D、由图可知，火星大气中二氧化碳的含量是95.3%，所以火星大气中CO2比空气的含量高得多，正确。
故选：D。
11．D
【详解】A、银白色的液态物质是汞，属于金属单质，故正确；
B、生成的红色粉末为氧化汞，由两种元素组成，其中一种是氧元素，属于氧化物，故正确；
C、容器中减少的气体氧气与汞发生了反应，故正确；
D、有空气成分可知，空气中除了氧气、氮气之外，还有二氧化碳、稀有气体、水蒸气，故错误。
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．(1)一种物质
(2)化学符号
【详解】（1）由一种物质组成的叫纯净物，故填：一种物质；
（2）纯净物有固定的组成和性质，可以用化学符号来表示，故填：化学符号。
14． 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。
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)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。
17．(1)不活泼
(2)<
(3)不变
(4) 调节瓶内外压强
(5)27
【详解】（1）氮气在呼吸过程中没有参与化学反应，说明氮气化学性质不活泼；
（2）根据表中数据可知，Y=100-15-3.68-5.44-0.88=75，小于78；
（3）空气中氮气和氧气的体积比约为4：1，则图中为氮分子，根据题意，氮分子被吸附之后，使氧分子与氮分子的个数比变大形成富氧空气，则氧分子总数并未改变；
（4）图2装置中气球的作用是调节瓶内外压强，防止因燃烧及冷却产生较大压强差而使液体倒吸；
红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：。
（5）由于量筒倒吸入水的体积为消耗的氧气的体积，消耗氧气的体积为60mL-33mL=27mL，则本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为：。
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