单元2探析空气之谜同步练习 （含解析） 仁爱科普版化学九年级上册

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单元2探析空气之谜
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．为应对全球变暖，国际社会倡导采取低碳行动，防止温室效应进一步增强。下列气体中不会导致温室效应的是
A．氮气 B．臭氧 C．甲烷 D．一氧化二氮
2．下列关于催化剂的说法正确的是
A．过氧化氢没有催化剂无法分解
B．反应前后，催化剂的质量和性质都不改变
C．催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用
D．二氧化锰可以作为各种化学反应的催化剂
3．实验室用高锰酸钾制取氧气时，下列相关操作正确的是
A．加热固体 B．收集气体
C．气体验满 D．存放气体
4．利用燃烧法除去空气中的氧气但又不增加气体，最好选择
A．铁丝 B．木炭 C．蜡烛 D．红磷
5．闵恩泽致力于催化剂的研究与开发，催化剂在化学反应中起着重要的作用。下列关于催化剂的说法中，正确的是
A．催化剂能增加生成物的质量 B．催化剂在化学反应前后质量和性质都不变
C．所有的化学反应都需要催化剂 D．催化剂能增大化学反应速率
6．下列反应属于化合反应的是
A．氢气＋氧气水 B．甲烷+氧气二氧化碳+水
C．石灰石+稀盐酸→氯化钙+二氧化碳+水 D．氧化汞汞+氧气
7．下列实验设计不能用来测定空气中氧气含量的是
A． B．
C． D．
8．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
9．兴趣小组用图甲所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中气压的变化，如图乙中曲线a、b所示。下列说法错误的是
A．两种催化剂中催化效率更高的是猪肝块
B．从曲线a、b的变化可以看出，过氧化氢分解的反应是放热反应
C．加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是120s
D．曲线a、b最终达到相同的压强，说明催化剂不能改变产物的质量
10．下列图像不能正确反映对应变化关系的是
A．红磷在密闭容器中燃烧
B．加热一定量的高锰酸钾固体
C．加热高锰酸钾制取氧气
D．用相同的过氧化氢溶液分别制取氧气
11．下列关于物质的用途与性质关系描述错误的是
A．酒精用完及时密封——酒精具有挥发性
B．食品包装袋中充氮气防腐——氮气化学性质不活泼
C．氧气用于炼钢——氧气的可燃性
D．氦气填充气球——氦气密度比空气小
12．兴趣小组同学用图1所示装置完成加热高锰酸钾并收集一瓶氧气的任务，集气瓶内液面的高度随加热时间的变化如图2所示，其中P点时将集气瓶从水槽中取出。下列说法正确的是
A．M点：导管口有气泡冒出，表示可以开始收集
B．N点：将试管内固体经溶解、过滤、蒸发，可得到二氧化锰
C．P点：试管中可能含有两种固体
D．M→N固体减少的质量等于集气瓶内减少的水的质量
二、非选择题
13．空气的成分按 计算，大约是：氮气 、 、 、二氧化碳、其他气体和杂质。
14． 支持燃烧；氮气的化学性质比氧气的 。
15．工业上一般采用 的方法制取氧气；实验室里，常采用 或 分解等方法制取氧气，文字表达式分别是 、 。
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．请根据下列装置图，回答有关问题：
(1)装置图中用于添加溶液的仪器名称是 。
(2)实验室用装置A和装置B都可以用来制氧气，虽然反应原理完全不同，但会用到一种相同的药品，该药品在两个反应中所起的作用 （填“相同”或“不同”），写出用装置A制取氧气的文字表达式 收集氧气时，不能选择的收集装置是 （填装置编号，下同）。
(3)装置F是医用输液观察滴液快慢的滴壶，若用它制作一个简易排水收集氧气的装置，先将该装置装满水，则氧气应从 （填“c”或“d”）进入。
(4)实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体来制取氨气同时得到氯化钙和水，该反应文字表达式是 发生装置 （填序号）。
18．某实践活动小组在老师带领下，对空气质量检测开展了一系列项目式学习活动。
活动一：了解空气质量指数所表示的含义
【思考分析】
(1)图1是该小组所在地区某日的空气质量情况，其空气质量状况为 (填“优”“良”或“轻度污染”)
空气质量分级标准
空气质量指数 0~50 51~100 101~150 151~200 201~300 >300
空气质量级别 一级 二级 三级 四级 五级 六级
空气质量状况 及表示颜色 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染
绿色 黄色 橙色 红色 紫色 褐红色
【查询网络】微型空气质量检测系统可实时、准确检测室外空气污染物、其结构如图2所示。
活动二：认识微型空气质量“检测站”并记录某段时间显示的数据如下表
二氧化氮 臭氧 一氧化碳
22 158 1.3
(2)除显示器显示的内容外，还需要检测的空气污染物有 (写一种)。
活动三：进行实践的同学们对工厂附近的空气质量感到好奇，调研发现该工厂为了获得充足的能量，长期采用燃煤技术。于是同学们猜测该工厂排放的废气中含有二氧化硫。
【查阅资料】二氧化硫是有刺激性气味的气体，能使澄清石灰水变浑浊，也能使品红溶液褪色。
(3)设计并进行实验
实验操作 实验现象 实验结论
收集一瓶该工厂的废气，加入品红溶液，振荡 废气中含有二氧化硫
活动五 提出空气质量改进方案
(4)树立环保意识，践行环境友好生活方式，下列做法中，有利于环境保护的是___________ 。
A．植树造林扩大绿化面积 B．减少自驾燃油汽车出行
C．开发利用氢能等新能源 D．进一步扩大燃煤发电
《单元2探析空气之谜》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A C B D D A B D C B
题号 11 12
答案 C C
1．A
【详解】A、氮气是空气的主要成分之一，化学性质比较稳定，它在大气中不会吸收地球表面反射回太空的长波辐射，不会导致地球表面温度升高，不会导致温室效应，符合题意；
B、臭氧能吸收太阳辐射中的紫外线，同时也会吸收地球表面发出的长波辐射，对地球的能量平衡有影响，是导致温室效应的气体之一，不符合题意；
C、甲烷是一种重要的温室气体，其吸收红外线的能力比二氧化碳强很多倍，会加剧温室效应，不符合题意；
D、一氧化二氮在大气中的含量虽然相对较少，但它也是一种温室气体，不符合题意。
故选A。
2．C
【详解】A、过氧化氢没有催化剂也会分解，只是分解速率很慢，说法错误，不符合题意；
B、催化剂在化学反应前后的质量和化学性质均不发生改变，说法错误，不符合题意；
C、催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用，说法正确，符合题意；
D、二氧化锰并不是可以作为各种化学反应的催化剂，催化剂的选择取决于具体的化学反应和所需的反应条件，说法错误，不符合题意。
故选：C。
3．B
【详解】A、实验室用高锰酸钾制取氧气时，导气管不能伸入试管过长，为防止冷凝水倒流试管炸裂，试管口应略低于试管底部，且试管口需塞一团棉花，故图示操作不正确；
B、氧气不易溶于水，可采用排水法收集，故图示操作正确；
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，故图示操作不正确；
D、氧气的密度比空气大，收集满的氧气应正放在实验台上，故图示操作不正确。
故选B。
4．D
【详解】A、铁丝在空气中不能燃烧，不能除去空气中的氧气，故错误；
B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体，引入了新的气体二氧化碳，故错误；
C、蜡烛燃烧后生成二氧化碳气体和水蒸气，引入了新的气体杂质，故错误；
D、红磷燃烧后生成五氧化二磷固体，能除去空气中的氧气但又不增加气体，故正确；
故选D。
5．D
【详解】A、催化剂能改变化学反应速率，不能增加生成物的质量，错误；
B、化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不变，物理性质可能改变，错误；
C、不是所有化学反应都需要催化剂，如高锰酸钾分解制取氧气，不需要催化剂，错误；
D、催化剂能增大化学反应速率，正确。
故选D。
6．A
【详解】A、所给反应是两种物质生成一种物质，符合“多变一”的特征，属于化合反应，符合题意。
B、所给反应的反应物和生成物都是两种物质，不符合“多变一”的特征，不属于化合反应，不符合题意。
C、所给反应的反应物为两种物质，生成物为三种物质，不符合“多变一”的特征，不属于化合反应，不符合题意。
D、所给反应是一种物质生成两种物质，不符合“多变一”的特征，不属于化合反应，不符合题意。
故选A。
7．B
【详解】A、红磷燃烧消耗集气瓶内氧气，生成五氧化二磷固体，装置冷却至室温后，打开止水夹，由于瓶内压强减小，烧杯中的水会进入集气瓶，进入水的体积就是瓶内空气中氧气的体积，可用于测定空气中氧气含量；
B、蜡烛燃烧消耗氧气的同时生成二氧化碳气体，瓶内压强变化不大，冷却后打开止水夹，水不能进入集气瓶或进入水的体积远小于瓶内空气中氧气的实际体积，所以不能用来测定空气中氧气含量；
C、红磷在密闭装置中燃烧消耗氧气，装置冷却后，注射器活塞会向左移动，通过注射器刻度变化可测定消耗氧气的体积，能用于测定空气中氧气含量；
D、红磷燃烧消耗氧气，装置冷却至室温后，由于瓶内压强减小，水会进入无底集气瓶，进入水的体积即为瓶内空气中氧气的体积，可用于测定空气中氧气含量。
故选B。
8．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。
9．C
【详解】A、根据曲线a、b，加入猪肝块的反应中压强上升至最高点的时间更短，反应速率更快，故两种催化剂中催化效果更好的是猪肝块，故选项说法正确；
B、曲线a、b中压强上升至最高点后再下降，说明反应过程中温度升高，反应结束后，温度下降，压强下降，故过氧化氢分解的反应是放热反应，故选项说法正确；
C、据图可知，当压强上升至最高点时反应结束，故加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是30s，故选项说法不正确；
D、曲线a、b最终达到相同的压强，说明催化剂只能改变反应的速率，不改变产物的质量，故选项说法正确；
故选C。
10．B
【详解】A、红磷和氧气在点燃的条件下反应生成五氧化二磷，该反应放出大量热，温度升高容器内压强增大，密闭容器中氧气耗尽，红磷熄灭，温度降低容器内压强减小，由于反应消耗氧气，最终容器内的压强小于装置内原压强，故选项不符合题意；
B、高锰酸钾在加热的条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，固体的质量不断减小，至高锰酸钾反应完全，固体的质量不再发生变化，最终反应后固体的质量不为零（生成的锰酸钾、二氧化锰均是固体），故选项符合题意；
C、高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，随着反应的进行，生成的氧气的质量逐渐增加，直至高锰酸钾完全反应，氧气的质量不再改变，故选项不符合题意；
D、催化剂能够加快过氧化氢分解的速率，但不能改变生成物的质量，即等量的过氧化氢在有催化剂的作用下，反应速率快，至完全反应所需的时间短，但是最终二者生成氧气的质量相等，故选项不符合题意；
故选：B。
11．C
【详解】A、酒精用完及时密封是因为酒精具有挥发性，故选项说法正确；
B、食品包装袋中充氮气防腐是因为氮气化学性质不活泼，故选项说法正确；
C、氧气用于炼钢是利用氧气的助燃性，故选项说法错误；
D、氦气填充气球是因为氦气密度比空气小，故选项说法正确。
故选：C。
12．C
【详解】A.高锰酸钾受热分解产生的氧气需先排尽导管和集气瓶中原有的空气，通常以“导管口连续放出气泡”作为可以正式收集氧气的标志，从图线看，M点水面没有开始明显下降、导管口没有气泡连续均匀冒出，故说法错误，不符合题意；
B.加热高锰酸钾后，试管中主要会生成MnO2和K2MnO4，N点有部分高锰酸钾未分解，则试管中可能含有KMnO4、K2MnO4和MnO2三种固体，N点试管中的固体溶于水并过滤，滤渣才是MnO2；若再蒸发滤液，则得到可溶性锰酸盐晶体和高锰酸钾晶体，而非MnO2，因此“经溶解、过滤、蒸发可得到二氧化锰”的说法不恰当，故不符合题意；
C.由图2可知，P点液面高度不下降，说明P点高锰酸钾已完全分解，因此，试管中主要会有MnO2和K2MnO4两种固体，故说法正确，符合题意；
D.由M到N，集气瓶中排出的水的质量远大于生成的氧气质量（氧气密度比水小得多），故“固体减少的质量等于排出水的质量”不成立，故不符合题意，故选C。
13． 体积 氧气 稀有气体
【详解】空气的成分按体积计算，大约是:氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%。故填：体积、、氧气、稀有气体。
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． 分离液态空气 高锰酸钾 过氧化氢
【详解】工业上一般采用分离液态空气的方法制取氧气；
实验室里，常采用高锰酸钾或过氧化氢分解等方法制取氧气；
高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应文字表达式分别为、；
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)长颈漏斗
(2) 相同 E
(3)d
(4) A
【详解】（1）装置图中用于添加溶液的仪器名称是长颈漏斗；
（2）装置A为固体加热型，试管口没有一团棉花，即为氯酸钾在二氧化锰的催化下加热生成氯化钾和氧气，装置B为固液常温型，即为过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成氧气和水，虽然反应原理完全不同，但会用到一种相同的药品二氧化锰，该药品在两个反应中所起的作用相同，都是催化剂，起到催化作用；
装置A为固体加热型，试管口没有一团棉花，即为氯酸钾在二氧化锰的催化下加热生成氯化钾和氧气，文字表达式为；
氧气密度比空气大，氧气不易溶于水，可选择D向上排空气法或C排水法收集，不能选择E装置收集；
（3）装置F是医用输液观察滴液快慢的滴壶，若用它制作一个简易排水收集氧气的装置，先将该装置装满水，则氧气应从d进入，氧气不易溶于水，可以通过观察产生气泡的速度判断滴液的快慢；
（4）实验室用加热氯化铵和氢氧化钙固体来制取氨气同时得到氯化钙和水，该反应文字表达式是；该反应为固体加热型，发生装置为A。
18．(1)轻度污染
(2)二氧化硫
(3)红色褪去
(4)ABC
【详解】（1）由图可知，该小组所在地区某日的空气质量情况为轻度污染；
（2） 目前计入空气污染指数的项目有二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物（PM10）、臭氧、PM2.5。除显示器显示的内容外，还需要检测的空气污染物有二氧化硫、可吸入颗粒物等；
（3）二氧化硫能使品红溶液褪色，故设计实验为：收集一瓶该工厂的废气，加入品红溶液，振荡，红色褪去，说明废气中含有二氧化硫；
（4）A、植树造林扩大绿化面积，能改善空气质量，有利于环境保护，故选项符合题意；
B、减少自驾燃油汽车出行，能减少空气污染，有利于环境保护，故选项符合题意；
C、开发利用氢能等新能源，能减少空气污染，有利于环境保护，故选项符合题意；
D、进一步扩大燃煤发电，燃煤会产生大量的空气污染物，不利于环境保护，故选项不符合题意；
故选：ABC。
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