第二章揭示燃料奥秘同步练习 （含解析） 北京版化学九年级上册

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第二章揭示燃料奥秘
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．化学学习中要对物质在变化前后的现象进行观察和描述。下列对实验现象的描述正确的是
A．硫在氧气中燃烧，产生无色无气味的气体
B．铁丝在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁固体
C．木炭在空气中燃烧，发出红光，放热，产生能使澄清的石灰水变浑浊的气体
D．镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成黑色固体
2．空气是宝贵的自然资源，下列关于空气及其成分的说法正确的是
A．空气中氧气的质量分数约为21%
B．是一种空气污染物
C．洁净的空气属于纯净物
D．空气中各成分的含量相对稳定
3．关于高锰酸钾和氯酸钾制氧气，下列说法不正确的是
①都需要催化剂 ②都需要加热
③都需要在试管口塞一团棉花 ④可用相同的发生装置
⑤可用相同的收集装置 ⑥都属于分解反应
A．②④⑤⑥ B．①③⑥ C．②④⑥ D．①③
4．下列关于燃烧与灭火的说法，正确的是
A．有发光、发热现象的变化一定是燃烧 B．炒菜时油锅起火，可用锅盖盖灭
C．可以通过降低可燃物的着火点来灭火 D．将蜡烛伸入有氧气的集气瓶中，蜡烛立即熄灭
5．下列各组物质中，一定属于纯净物的是
A．仅含氧元素的物质 B．青海湖的湖水 C．仅含氢、氧两种元素的物质 D．臭氧
6．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
7．化学兴趣小组的同学根据课本实验探究燃烧的条件。图1、图2为实验装置图，图3是兴趣小组的同学利用氧气传感器测量木条在密闭容器中燃烧时，氧气浓度的变化情况（白磷的着火点为40℃，红磷的着火点为）。下列有关说法错误的是
A．图1实验运用了控制变量法进行实验设计
B．图1和图2实验中，最终实验现象为①④处白磷燃烧，②处白磷和③处红磷不燃烧
C．图1和图2实验中，②④组成对照组，说明燃烧需要温度达到着火点
D．图3实验说明，燃烧需要氧气的浓度达到一定程度才会发生
8．小科的爸爸给患病的奶奶购买了一台“便携式制氧器”，其原理如图所示。小科通过阅读说明书，了解它的工作原理。下列说法不正确的是
A．要防止输出氧气的管道堵塞，避免引发安全事故
B．根据加湿仓中气泡产生速度，判断氧气排出的快慢
C．加湿仓利用氧气难溶于水的原理，使氧气湿润
D．该制氧器的反应仓相当于实验室制氧气的发生装置
9．下列有关实验现象的描述，正确的是
A．蜡烛在空气中燃烧产生水和二氧化碳 B．木炭在空气中燃烧产生红色火焰
C．红磷在空气中燃烧产生白色烟雾 D．硫在氧气中剧烈燃烧，产生蓝紫色火焰
10．下列关于氧气的说法中，正确的是
A．分离液态空气制取氧气：发生了分解反应
B．检验空气中是否含有氧气：可用带火星的木条
C．用过氧化氢溶液获得氧气：必须用MnO2作催化剂
D．磷在氧气中燃烧的反应既属于化合反应又属于氧化反应
11．通过数字传感器进行空气中氧气含量的测定，装置如图1所示，密闭容器内的氧气含量和压强变化曲线如图2所示，下列相关说法错误的是
A．冷却和氧气消耗导致装置内压强减小 B．导致压强两次增大的因素不相同
C．点燃前空气中氧气的含量约为20% D．红磷燃烧能够完全消耗装置内的氧气
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．当今社会，人类需要的大部分能量是由 产生的，最常见的就是生活燃料的使用，如利用天然气做饭等。
15．稀有气体 颜色， 气味，用途广泛。
16．图示实验中铁丝在氧气中燃烧的反应的文字表达式为 ；可观察到铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量热， 。
17．下图所示为实验室中常见的气体制备和收集装置。请回答下列问题。
(1)实验室用高锰酸钾制氧气，发生装置选用 （填字母序号），反应的文字表达式为 。若用装置D收集氧气，验满的方法是 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气，发生装置可选用或。检查装置气密性的方法是 ；与装置B相比，装置C的优点是 。
(3)欲使用装置用排空气法收集氧气，则气体应从 （填“a”或“b”）端通入；欲使用装置用排水法收集氧气，先将瓶中装满水，再将气体从 （填“a”或“b”）端通入。
(4)已知一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易与氧气发生反应，则收集一氧化氮气体时应选用图中装置 （填“D”或“F”）。
18．氧元素在自然界中分布广泛，占地壳质量的。48.6%，是丰度最高的元素。
【O2的发现】
(1)我国古代炼丹家发现加热火硝(主要成分为KNO3)能产生“阴气”(即O2)，比欧洲发现氧气的时间早了1000多年。
①KNO3受热分解的另一产物为亚硝酸钾(KNO2)。，KNO2由氮元素的化合价为 。
②唐朝炼丹家马和在《平龙认》中指出：阴气(O2)存在于青石、火硝中，用火加热它们，阴气就会放出。运用学过的化学知识分析，该观点 (填“正确”或“错误”)。
【实验制O2】
(2)“追梦”项目小组在实验室中制取氧气并探究其性质，请根据如图所示装置回答问题。
①指出标号仪器M的名称 。
②实验室制取氧气的方法：a．过氧化氢溶液分解；b．加热氯酸钾与MnO2固体。若用b制取氧气应选用的发生装置是 (填序号)，选择时考虑的因素是 。
③可用于实验室收集氧气的装置有 (从“C、D、E"”中选择)。若用F装置收集氧气，则氧气应该从 端通入(填“a或b”)。
④空间站中水和氧气的最大化利用是生活保障的重要措施。如果在空间站失重状态下收集制得的O2，可选用右图装置中的 (填序，下同号)。
(3)过氧化氢也可用于实验室制取О2.其他条件相同时，按图2装置分别测定催化剂MnO2、CuO对过氧化氢分解的影响，测得锥形瓶内气体压强随时间变化如图3所示。
①实验室用催化剂MnO2和5%过氧化氢溶液制取O2的化学方程式为 。
②用MnO2作催化剂进行实验至60s时，压强瞬间回落，其可能原因是 。
【家庭制O2】随着科技的进步，家用制氧机逐步走进千家万户。
Ⅰ．认识制氧机
(4)新型分子筛制氧机以空气为原料，将氧分子从空气中“筛”出去，从而获得高浓度的氧气，其原理如图4所示，该获得O2的过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(5)化学药剂型家用制氧机如图5，可利用过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2，是一种白色固体，遇水分解为Na2CO3和H2O2，2 Na2CO3·3H2O24Na2CO3+6H2O+3O2↑)等试剂与水反应获取O2。加湿仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外，还可以起到的作用是_______(填序号)。
A．使氧气具有一定湿度 B．观察氧气产生速率 C．加快氧气的生成
Ⅱ．自制简易供氧器
(6)同学们利用饮料瓶、注射器、吸管、输液管等日常用品设计并制作了三套装置如图所示。
右瓶中所装液体为水，向左侧瓶中加入制氧药品后，发现装置有缺陷的是 。
《第二章揭示燃料奥秘》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D D B D C C C D D
题号 11 12
答案 D C
1．C
【详解】A、硫在氧气中燃烧时，生成二氧化硫气体，二氧化硫具有刺激性气味，而非“无色无气味”。选项错误；
B、铁丝在氧气中剧烈燃烧时，现象应为“剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体”。描述实验现象时，不可直接写出生成物的化学名称（如四氧化三铁），而应描述颜色、状态等直观现象，选项错误；
C、木炭在空气中燃烧，发出红光，放热，产生能使澄清的石灰水变浑浊的气体，选项正确；
D、镁条在空气中燃烧时，发出耀眼的白光，生成白色固体，而非黑色固体。选项错误。
故选C。
2．D
【详解】A、空气中氧气的体积分数约为21%，而不是质量分数， 错误；
B、二氧化碳是空气的组成成分之一，虽然二氧化碳会导致温室效应，但它不属于空气污染物，错误；
C、洁净的空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，属于混合物，而不是纯净物，错误；
D、通常情况下，空气中各成分的含量相对稳定，但在不同的地域、环境等条件下，可能会略有不同，正确。
故选D。
3．D
【详解】①实验室加热高锰酸钾制氧气时，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应属于分解反应，不需要催化剂，氯酸钾在二氧化锰催化及加热条件下生成氯化钾与氧气，需要催化剂，说法不正确；
②两个反应都要加热，说法正确；
③高锰酸钾制取氧气时，为了防止粉末状物质进入导管，需要在试管口塞一团棉花，加热氯酸钾制氧气时，不需要在试管口塞一团棉花，说法不正确；
④两种方法制取氧气可以选用相同的发生装置(固体加热型)，说法正确；
⑤氧气不易溶于水，氧气密度比空气大，则两种方法制取氧气可以选用相同的收集装置(向上排空气法或排水法)，说法正确；
⑥实验室加热高锰酸钾制氧气时，高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，该反应属于分解反应，实验室加热氯酸钾制氧气时，氯酸钾在二氧化锰的催化作用下分解生成氯化钾和氧气，该反应属于分解反应，说法正确；
故选D。
4．B
【分析】本题考查燃烧与灭火的基本概念和原理。
【详解】A.燃烧一定伴随发光和发热现象，但并非所有发光发热的变化都是燃烧。例如，电灯通电发光发热是物理变化（电能转化为光能和热能），不属于燃烧，因此发光发热现象不一定是燃烧，故A说法不正确。
B.油锅起火时，盖上锅盖可以隔绝氧气（或空气），破坏燃烧条件中的氧气供应，从而达到灭火目的，故B说法正确。
C.着火点是可燃物固有的属性，是物质开始燃烧所需的最低温度，一般不能改变，故C说法不正确。
D.氧气是燃烧的助燃剂，蜡烛在纯氧中会燃烧更剧烈，而不是熄灭，故D说法不正确。
故选B。
【点睛】知识点：着火点是物质的固有属性，不可随意降低。
5．D
【详解】A、仅含氧元素的物质可能是氧气（O2）、臭氧（O3），也可能是氧气和臭氧的混合物，不一定是纯净物，该选项错误；
B、青海湖的湖水中含有水、溶解的矿物质等多种物质，属于混合物，该选项错误；
C、仅含氢、氧两种元素的物质可能是水（H2O）、过氧化氢（H2O2），也可能是二者的混合物，不一定是纯净物，该选项错误；
D、臭氧只由一种物质组成，其化学式为O3，属于纯净物，该选项正确。
故选D。
6．C
【分析】空气污染指数监测项目包括二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、臭氧和可吸入颗粒物。
【详解】A、一氧化碳为有毒气体，属于空气污染物，包括在空气质量检测报告内，故A不符题意；
B、二氧化硫有刺激性气味，属于空气污染物，包括在空气质量检测报告内，故B不符题意；
C、氮气为空气中含量最多的物质，不属于空气污染物，不包括在空气质量检测报告内，故C符合题意；
D、PM2.5为直径小于等于2.5微米的细颗粒物，包括在空气质量检测报告内，故D不符题意；
故选：C。
7．C
【详解】A、图1实验中，①处白磷与氧气接触，温度达到了着火点，燃烧；②处白磷温度达到了着火点，但是隔绝氧气，不燃烧，③处红磷与氧气接触，温度没有达到着火点，不燃烧，①②对比（变量是是否与氧气接触）说明燃烧需要与氧气接触，①③对比（变量是着火点）说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，利用了控制变量法进行实验设计，不符合题意；
B、①④处白磷与氧气接触，温度达到了着火点，燃烧，②处白磷温度达到了着火点，但是隔绝氧气，不燃烧，③处红磷与氧气接触，温度没有达到着火点，不燃烧，不符合题意；
C、②处白磷温度达到了着火点，但是隔绝氧气，不燃烧，④处白磷与氧气接触，温度达到了着火点，燃烧，说明燃烧需要与氧气接触，符合题意；
D、由图3可知，木条熄灭时，氧气含量不是0，说明燃烧需要氧气的浓度达到一定程度才会发生，不符合题意。
故选C。
8．C
【详解】A、输出氧气的管道堵塞，会导致装置内压强增大，可能引起爆炸，为避免引发安全事故，要防止输出氧气的管道堵塞，故选项说法正确。
B、由于氧气不易溶于水，可以根据加湿过滤仓中气泡产生速度，判断氧气排出的快慢，故选项说法正确。
C、加湿过滤仓利用的是氧气不易溶于水的原理，水可以除去氧气中的灰尘，同时带出水蒸气，可用来增加氧气的湿度，使氧气湿润，故选项说法错误。
D、该制氧器的反应仓能够产生氧气，相当于实验室制氧气的发生装置，故选项说法正确。
故选：C。
9．D
【详解】A、蜡烛在空气中燃烧的现象是发出黄白色光亮火焰，生成水和二氧化碳是实验结论，不是实验现象，说法错误，不符合题意；
B、木炭在空气中燃烧的现象是持续红热，放出热量，说法错误，不符合题意；
C、红磷在空气中燃烧产生大量白烟，放出热量，说法错误，不符合题意；
D、硫在氧气中剧烈燃烧，产生蓝紫色火焰，生成一种具有刺激性气味的气体，说法正确，符合题意。
故选：D。
10．D
【详解】A.分离液态空气是利用空气中氮气、氧气等组分的沸点不同，通过蒸馏分离的物理过程，没有新物质生成，属于物理变化，分解反应是一种化学反应（一种物质分解成多种物质），故说法错误，不符合题意；
B.带火星的木条通常用于检验高浓度氧气（如纯氧），木条会复燃，但空气中氧气体积分数较低（约21%），带火星的木条放入空气中一般不会复燃，只会继续燃烧或缓慢熄灭，因此不适合直接用于检验空气中的氧气，正确方法是用燃着的木条或其他方式，故说法错误，不符合题意；
C.过氧化氢（H2O2）分解制氧气可以通过加热或多种催化剂实现，如MnO2、氧化铜、硫酸铜溶液等。MnO2是常用催化剂，但不是必需的，故说法错误，不符合题意；
D.磷在氧气中燃烧的化学方程式为：，该反应由两种物质（磷和氧气）生成一种新物质（五氧化二磷），符合化合反应的定义（多变一）；同时涉及物质与氧气的反应，符合氧化反应的定义（初中阶段，氧化反应指物质与氧发生的反应），故该说法正确，符合题意，故选D。
11．D
【详解】A、红磷燃烧消耗氧气，气体减少，压强减小；反应结束冷却至室温的过程中，温度降低，也会使压强减小，故冷却和氧气消耗导致装置内压强减小，说法正确，不符合题意；
B、第一段压强增大是因为红磷燃烧放热，温度升高，使压强增大；第二段压强增大是因为反应结束冷却至室温后打开活塞，烧杯中的水进入集气瓶中，使压强增大，故导致压强两次增大的因素不相同，说法正确，不符合题意；
C、由图2可知，点燃前空气中氧气的含量约为20%，说法正确，不符合题意；
D、由图2可知，氧气浓度降低到一定值时不再变化，说明红磷燃烧不能完全消耗装置内的氧气，说法错误，符合题意。
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．化学反应
【详解】大量事实和研究证明，化学反应在生成新物质的同时，还伴随着能量的变化。化学反应中能量的变化通常表现为热量的变化。当今社会，人类需要的大部分能量是由化学反应产生的，最常见的就是生活燃料的使用，如利用天然气做饭等。
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． 生成黑色固体
【详解】铁和氧气反应产生四氧化三铁，该反应的符号表达式为：；
实验中，可观察到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。
17．(1) A 将带火星的木条置于集气瓶口，若木条复燃，证明已集满
(2) 夹紧止水夹，向长颈漏斗中注水至漏斗末端浸在水下并形成一段水柱，若水柱高度不变，则说明装置气密性良好 能控制氧气产生的快慢
(3) a b
(4)F
【详解】（1）高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表达式为，该反应适用于固体加热型，发生装置选A；氧气具有助燃性，则验满的方法为将带火星的木条置于集气瓶口，若木条复燃，证明已集满，故填：A；；将带火星的木条置于集气瓶口，若木条复燃，证明已集满；
（2）检查装置B气密性的方法是：夹紧止水夹，向长颈漏斗中注水至漏斗末端浸在水下并形成一段水柱，若水柱高度不变，则说明装置气密性良好；与装置B相比，装置C可以通过注射器控制过氧化氢液体滴加的速度，从而控制反应发生的速率，故填：夹紧止水夹，向长颈漏斗中注水至漏斗末端浸在水下并形成一段水柱，若水柱高度不变，则说明装置气密性良好；能控制氧气产生的快慢；
（3）氧气的密度比空气大，若使用装置E收集氧气，则气体应从a端通入；若使用装置用排水法收集氧气，则由于氧气的密度小于水，因此氧气应从较短的导管通入，水从长导管排出，故填：a；b；
（4）根据题意，由于一氧化氮气体难溶于水，且在空气中容易与氧气发生反应，则收集一氧化氮气体应用排水法，故收集选F，故填：F。
18．(1) +3 错误
(2) 锥形瓶 A 药品状态和反应条件 D和E a D
(3) 瓶内压强过大，造成橡皮塞被冲开
(4)物理
(5)AB
(6)乙
【详解】（1）①KNO2中钾元素化合价为+1价，氧元素的化合价为-2价，设氮元素化合价为x，根据化合物中化合价正负代数和为0，（+1）+x+（-2）×2=0，解得x=+3；
②硝酸钾中含有氧元素，硝酸钾加热会分解产生氧气，但硝酸钾中不含氧气，所以错误；
（2）①由图可知，标号仪器M的名称是锥形瓶；
②加热氯酸钾与MnO2固体制取氧气，由于反应物的状态为固体和固体，反应条件需要加热，则应选用的发生装置是A，选择时考虑的因素是药品状态和反应条件；
③氧气的密度比空气大，可采用向上排空气法收集;氧气不易溶于水，可采用排水法收集，故可用实验室收集氧气的装置有D和E；氧气的密度比空气大，若用F装置收集氧气，则氧气应从长管进入，即从a端通入；
④A、装置A适用于收集密度比空气大的气体，在失重状态下无法正常使用，不符合题意；
B、装置B适用于收集密度比空气小的气体，在失重状态下氧气密度比空气大，不能采用向下排空气法收集，不符合题意；
C、装置C用于排水法收集气体，但在失重状态下水也处于漂浮状态，不易操作，不符合题意；
D、在空间站失重状态下，可以利用真空袋收集氧气，符合题意；
故选：D；
（3）①过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生水和氧气，反应的化学方程式为：；
②用MnO2作催化剂进行实验至60s时，压强瞬间回落，可能是由于实验过程中过氧化氢分解产生大量的气体，瓶内气体增多，压强过大冲开了橡皮塞造成的；
（4）新型分子筛制氧机以空气为原料，将氧分子从空气中“筛”出去，从而获得高浓度的氧气。此过程中没有新物质生成属于物理变化；
（5）A、加湿仓中的水能将氧气润湿，使氧气具有一定湿度，利于呼吸，选项正确；
B、通过气泡观察氧气生成的速率，选项正确；
C、过滤仓中的水不能加快氧气的生成，选项错误；
故选：AB；
（6）乙装置中，右侧瓶中导管在液面以下，反应生成的氧气无法导出，该装置有缺陷，丙装置可通过注射器控制液体的滴加速率，从而控制氧气流量，而甲装置将制氧药品和水直接混合，无法控制生成氧气的流量，则丙装置更适合，故选乙。
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