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空气
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图为某城2025年1月8日的空气质量情况。图中的“X”代表
A.氮气 B.二氧化氮 C.氧气 D.二氧化碳
2.前国务院总理李克强在政府工作报告中强调:“坚决打好蓝天保卫战”。各地积极行动,落实措施。下列做法不正确的是
A.积极推广使用新能源公交车 B.限制、禁止燃放烟花爆竹
C.田间焚烧秸秆,净化环境 D.积极植树、造林,扩大植被面积
3.如图表示空气中各成分的含量,下列有关说法错误的是
A.X可表示氮气
B.Y可用于医疗急救
C.纵坐标表示气体质量分数
D.稀有气体通电时能发出不同颜色的光,可用于电光源制造
4.下列物质放在盛满干燥氧气的集气瓶中燃烧时,集气瓶壁出现较多的水雾,倒入澄清的石灰水振荡,石灰水变浑浊的是
A.木炭 B.铁丝 C.红磷 D.蜡烛
5.下列实验现象的描述正确的是
A.白磷在空气中燃烧生成五氧化二磷 B.镁条在空气中燃烧发出耀眼白光
C.碳在氧气中燃烧发红光 D.铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中剧烈燃烧
6.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
7.要除去密闭容器中空气中的氧气,且不混入其他气体,最好在该容器中燃烧
A.铁丝 B.木炭 C.红磷 D.蜡烛
8.化学是通过实验探究物质变化的本质。下列实验现象描述合理的是
A.磷在空气中燃烧产生大量白雾 B.木炭在空气中燃烧发出耀眼的白光
C.铁丝在氧气中燃烧,火星四射 D.硫在氧气中燃烧,产生淡蓝色火焰
9.下列有关物质燃烧现象的叙述中,正确的是
A.铁丝在氧气中燃烧:火星四射,放出大量热,生成四氧化三铁
B.硫粉在空气中燃烧:产生微弱的淡蓝色火焰,生成一种有刺激性气味的气体
C.木炭在空气中燃烧:发出红光,生成一种黑色固体
D.红磷在空气中燃烧:生成大量的白雾,放热
10.2021年世界环境日在我国杭州举办,主题是“蓝天保卫者,我是行动者”。下列做法符合这一主题的是
A.燃放烟花爆竹 B.露天焚烧秸秆和垃圾
C.大力植树造林 D.大力发展火力发电
二、非选择题
11.有下列物质:①自来水 ②氮气 ③二氧化硫 ④五氧化二磷 ⑤二氧化碳 ⑥氦气
请用这些物质的数字代号填空:
(1)空气中含量最多的气体是 。
(2)污染空气的有害气体是 。
(3)属于混合物的是 。
(4)属于稀有气体的是 。
12.阅读下面科普短文,回答问题。
臭氧是地球大气中的一种微量气体。臭氧主要分布在距离地面10~50km的大气层中,形成臭氧层。臭氧所起的作用非常重要,它能吸收太阳光中绝大部分的紫外线,使地球上的生物免受紫外线的伤害。与氧气不同,通常状况下是淡蓝色气体,有鱼腥味。在一定条件下,可以转化为。研究人员分别在充满氧气、空气的反应器中,用臭氧分析仪监测紫外灯照射产生的臭氧浓度随时间的变化,实验结果见图1。比活泼得多,是一种强氧化性气体,具有较强杀菌能力,可用于污水处理等工艺中。研究人员通过实验研究了臭氧浓度与其杀菌效果的关系,结果见图2。随着人们对认识的不断深入,它的应用范围也在日益扩大。
(1)请写出一条有关的化学性质 。
(2)在紫外线照射时,转变为的符号表达式 。
(3)由图1可知,紫外线照射时间相同时,产生的臭氧量较多的是 (填“氧气”或“空气”)。
(4)由图2可知在实验研究中臭氧浓度与杀菌率的关系是 。
13.为测定空气中氧气的含量,同学们在实验室设计并完成了如下实验,请根据实验回答下列问题。
(1)【实验现象】红磷燃烧,产生黄色火焰,放出热量,产生 ;冷却至常温后,打开弹簧夹 。
(2)【实验结论】 。
(3)【问题与交流】本实验的原理:红磷燃烧消耗空气中的 (填化学式),生成固态的 (填化学式),使密闭装置内压强 。
(4)用文字表示红磷燃烧的反应 。
14.用化学符号填空。
(1)五氧化二磷 ;
(2)氦气 ;
(3)饼干在空气中变软,是因为空气中含有 ;
(4)食品包装中常充入空气中含量最多的气体 。
15.某实践小组的同学们跟随环保部门的工作人员利用质量监测仪检测某市空气质量,并记录数据如下表所示:
日期 主要污染物含量/ 空气质量指数 空气质量指数级别
可吸入颗粒物 二氧化氮 二氧化硫 一氧化碳
9月16日 76 67 84 700 83 二级
9月17日 21 12 14 700 20 一级
(1)表中未列出二氧化碳,原因是 。
(2)空气质量指数越大,空气质量状况越 (填“好”或“差”)。
(3)已知该市9月16日晚下了一夜雨,比较这两天的空气质量日报,发现含量变化最小的物质是 。据此猜测该物质具有的一条物理性质是 。
(4)为了使空气清新、天空更蓝,下列改善空气质量的措施正确的有______(填字母)。
A.推广使用新能源
B.加强企业排污管理
C.雾霾天气,实施私家车限行措施
16.某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究。实验过程如下:
第一步:按如图连接好装置。
第二步:?。
第三步:在集气瓶内加少量水,并将水面上方的空间分为5等份,用弹簧夹夹紧乳胶管。
第四步:取红磷放入燃烧匙内,点燃后立即插入集气瓶中,并把塞子塞紧。
第五步:待红磷熄灭并冷却至室温后,打开弹簧夹,观察现象。
(1)请补充第二步实验操作: 。
(2)红磷燃烧的现象为 ;打开弹簧夹后观察到的现象为 。
(3)写出红磷燃烧反应的文字表达式 。
(4)该实验中红磷需过量,目的是 。
(5)上面的实验同时证明了氮气有 的化学性质。
(6)实验完毕,若进入集气瓶中水的体积小于集气瓶中原空气总体积的1/5,你认为导致这一结果的原因可能是 、 (写两条)。
(7)小芳同学用镁条代替红磷来测定空气中氧气的含量,结果却发现倒吸的水量远远超过集气瓶液面上方空间的1/5。小组内同学帮她仔细检查,发现装置的气密性及操作步骤均无问题。你认为造成此现象的原因可能是 。
17.催化剂可显著提高反应效率,二氧化锰是常见的催化剂。
(1)实验室用H2O2溶液制取氧气,常用MnO2作 ;用排水法收集氧气,是因为氧气 (选填“易”或“不易”)溶于水;将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中,现象是 。
(2)FeCl3对H2O2分解也有催化作用。为比较MnO2和FeCl3对H2O2分解快慢的不同影响,用下图左装置进行实验:启动传感器,注入H2O2溶液。氧气体积分数随时间变化情况如下:
i.初始时氧气的体积分数不为0,原因是 。
ii.写出使H2O2分解较快的催化剂及判断依据: 。
18.氢能是一种清洁能源,氢气的生产和储存是科学研究的重要方向。
目前制氨的方法主要有化石能源制氢和电解水制氢。由化石能源(煤、天然气)制得的中含有,利用液氮的低温可将液化分离,从而获得纯净的氢气。电解水法制氢的能量转化如图所示,可用于核能发电,氢是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子。氢气的储存有物理储氢和化学储氢。化学储氢材料研发是当下科技研究的热点之一。
(1)下列有关氢能的说法不正确的是______。
A.氢气的燃烧产物无污染,所以氢能是一种清洁能源
B.利用太阳能发电并电解水制氢可实现二氧化碳零排放
C.现阶段氢能已经能完全替代化石能源
(2)利用液氮的低温能将H2与CO分离,说明氢气的沸点比CO的沸点 。
(3)氚属于 元素的一种原子。下列示意图能表示氚原子的是 (填序号)。
(4)我国科学家发明了一种利用铈的氧化物将甲烷中的氢转化为氢气的工艺(原理如题图所示)。
①反应器Ⅰ中的化学反应方程式为 。
②当甲烷的转化率()为80%时,理论上1.0t甲烷与足量水蒸气反应生成氢气的总质量是 吨?
19.能源利用和环境保护问题一直受到社会的高度关注。
(1)PM2.5是指大气中小于或等于2.5微米的颗粒物。下列行为不会造成空气污染的是_________________(填字母)。
A.焚烧秸秆 B.汽车尾气排放 C.太阳能发电
(2)为减少空气污染,我省在农村大力推广“煤改气”工程。天然气的主要成分是甲烷,甲烷充分燃烧的化学方程式为 。
(3)随着全球能源使用的增长,化石燃料日趋枯竭,环境污染也日趋严重,科学家正在积极开发新能源。请写出一种有待开发、利用的新能源 。
(4)下列关于酸雨的叙述正确的是_________________(填字母)。
A.腐蚀大理石雕像 B.是由二氧化碳引起的 C.酸化土地
(5)煤块经粉碎处理后,在空气中燃烧得更快、更充分,这是因为 。
《空气》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B C C D B B C C B C
1.B
【详解】A、氮气是空气的组成,不属于空气污染物,不符合题意;
B、二氧化氮属于空气污染物,符合题意;
C、氧气是空气的组成,不属于空气污染物,不符合题意;
D、二氧化碳是空气的组成,不属于空气污染物,不符合题意。
故选:B。
2.C
【详解】A.积极推广使用新能源公交车可有效减少汽车尾气的排放,减少大气污染,不符合题意;
B.限制、禁止燃放烟花爆竹可以减少空气污染物的排放,不符合题意;
C.田间焚烧秸秆可增加空气中可吸入颗粒物含量,也会产生大量有害气体,符合题意;
D.积极植树、造林,扩大植被面积能够吸收空气中的有害气体和烟尘,有利于保护环境,不符合题意;
故选C。
3.C
【详解】A、氮气约占空气体积的78%,所以X可表示氮气,故选项A说法正确;
B、氧气约占空气体积的21%,所以Y是氧气,可用于医疗急救,故选项B说法正确;
C、纵坐标应表示气体体积分数,故选项C说法错误;
D、稀有气体通电时能发出不同颜色的光,可用于电光源制造,故选项D说法正确;
故选:C。
4.D
【详解】A、木炭在氧气中燃烧,发出白光,放出热量,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,但集气瓶壁不会出现较多的水雾,故选项错误;
B、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成一种黑色固体,故选项错误;
C、红磷在氧气中燃烧,产生大量的白烟,放出大量的热,生成一种白色固体,故选项错误;
D、蜡烛放在盛满氧气的集气瓶中燃烧时生成二氧化碳和水,所以可观察到集气瓶壁出现较多的水雾,倒入澄清的石灰水振荡,石灰水变浑浊的,故选项正确;
故选:D。
5.B
【详解】A、白磷在空气中燃烧,产生大量白烟,放出热量,而生成五氧化二磷是实验结论,不是实验现象,A错误;
B、镁带在空气中燃烧,发出耀眼白光,放出热量,生成白色固体,B正确;
C、碳在空气中燃烧发红光,在氧气中燃烧发白光,C错误;
D、铁丝在常温下不能燃烧,铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中需要点燃才能剧烈燃烧,D错误。
故选:B。
6.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。
7.C
【详解】A、铁丝不能在空气中燃烧,铁丝不能除去密闭容器中空气中的氧气,不符合题意;
B、木炭在空气中燃烧,消耗氧气,生成了二氧化碳气体,能除去密闭容器中空气中的氧气,但是又引入了新的气体二氧化碳,不符合题意;
C、红磷在空气中燃烧,消耗氧气,生成白色固体五氧化二磷,既消耗了氧气,又没有引入其他气体,符合题意;
D、木蜡烛在空气中燃烧,消耗氧气,生成了二氧化碳气体,能除去密闭容器中空气中的氧气,但是又引入了新的气体二氧化碳,不符合题意;
故选C。
8.C
【详解】A.磷在空气中燃烧,产生大量白烟,注意“烟”、“雾”的区别,“烟”是固体小颗粒在空气中扩散的现象,“雾”是液体小液滴在空气中扩散的现象,不能混淆,故A错误;
B.木炭在空气中燃烧,发红,放热,故B错误;
C.铁丝在氧气中燃烧,火星四射,放热,生成一种黑色固体,故C正确;
D.硫在氧气中燃烧,火焰呈蓝紫色,生成一种无色有刺激性气味的气体,故D错误。
故选:C。
9.B
【详解】A、铁丝在氧气中燃烧,火星四射,放出大量热,描述现象时不能直接说生成四氧化三铁,生成四氧化三铁是实验结论,不是现象,该选项错误;
B、硫粉在空气中燃烧,产生微弱的淡蓝色火焰,生成一种有刺激性气味的气体(二氧化硫),该选项正确;
C、木炭在空气中燃烧,发出红光,生成的是能使澄清石灰水变浑浊的气体(二氧化碳),不是黑色固体,该选项错误;
D、红磷在空气中燃烧,产生大量的白烟,不是白雾,白烟是五氧化二磷固体小颗粒,该选项错误。
故选B。
10.C
【详解】A、燃放烟火爆竹,会产生二氧化硫等污染物,污染空气,不符合题意;
B、露天焚烧秸秆和垃圾,会产生粉尘等污染物,污染空气,不符合题意;
C、大力植树造林,可以改善空气质量,保护环境,符合题意;
D、大力发展火力发电,会产生大量的污染物,污染空气。不符合题意。
故选C。
11.(1)②
(2)③
(3)①
(4)⑥
【详解】(1)空气的成分按体积计算,氮气 78%,氧气 21%,稀有气体 0.94%,二氧化碳 0.03%,其它气体和杂质 0.03%,其中最多的是氮气,故填②;
(2)污染空气的有害气体是二氧化硫,故填③;
(3)自来水含有水、矿物质、细菌等,属于混合物,故填①;
(4)稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙、氡,其中属于稀有气体的是氦气,故填⑥。
12.(1)氧化性(合理即可)
(2)
(3)氧气
(4)臭氧浓度越高,其杀菌效果越好(但达到一定浓度后趋于稳定)
【详解】(1)物质的化学性质需要发生化学变化才能表现出来,包括物质的可燃性、氧化性、稳定性等,文章中提到“比活泼得多,是一种强氧化性气体,具有较强杀菌能力”,因此,的化学性质是具有氧化性;
(2)在紫外线照射时,转变为,反应的符号表达式为:;
(3)由图1可知,在紫外线照射时间相同的情况下,氧气产生的臭氧量明显多于空气产生的臭氧量,这说明氧气在紫外线照射下更容易转化为臭氧;
(4)由图2可知,随着臭氧浓度的增加,其杀菌效果也逐渐增强,当臭氧浓度达到一定值时,杀菌效果达到最佳,并趋于稳定,因此,我们可以得出结论:臭氧浓度越高,其杀菌效果越好(但达到一定浓度后趋于稳定)。
13.(1) 大量白烟 水进入集气瓶,约为集气瓶体积的五分之一
(2)氧气约占空气体积的五分之一
(3) O2 P2O5 降低
(4)
【详解】(1)红磷燃烧,产生黄色火焰,放出热量,产生大量白烟;冷却至常温后,打开弹簧夹,烧杯中的水进入集气瓶,进入集气瓶总的水约为集气瓶体积的五分之一;
(2)通过实验现象,进入集气瓶中水的体积,即消耗氧气的体积,故得出结论:氧气约占空气体积的五分之一;
(3)红磷燃烧消耗空气中的氧气(O2),生成固体五氧化二磷(P2O5),装置内压强降低,打开弹簧夹,在外界大气压的作用下,将水压入到集气瓶中;
(4)红磷燃烧生成五氧化二磷,文字表达式为:。
14.(1)P2O5
(2)He
(3)H2O
(4)N2
【详解】(1)氧化物的化学式的书写:氧元素写右边,其他元素写在左边,故五氧化二磷的化学符号为:P2O5。
(2)氦气是稀有气体,直接用元素符号表示化学式,故填:He。
(3)空气中含有水蒸气,饼干吸收了空气中的水蒸气而变软;故填:H2O。
(4)充入空气中含量最多的气体是氮气,故填:N2。
15.(1)二氧化碳不属于空气污染物
(2)差
(3) 一氧化碳 难溶于水
(4)ABC
【详解】(1)目前计入空气质量评价的主要污染物包括二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物等。二氧化碳是空气的天然成分,虽然会导致温室效应,但未被归类为污染物;
(2)空气质量指数(AQI)越大,表示污染物浓度越高,空气质量状况越差。例如,9月16日AQI为83(二级),9月17日AQI为20(一级),说明指数越大空气质量越差;
(3)对比两日数据,可吸入颗粒物、二氧化氮、二氧化硫的含量均大幅下降(如可吸入颗粒物从76降至21),而一氧化碳(CO)含量保持700不变。这表明一氧化碳未被雨水溶解或冲刷,推测其物理性质为难溶于水;
(4)A. 推广新能源:减少化石燃料燃烧,降低污染物排放;
B. 加强排污管理:直接控制工业污染源;
C. 雾霾天限行私家车:减少尾气排放,缓解雾霾;
故选ABC。
16.(1)检查装置气密性
(2) 红磷燃烧,产生大量白烟 放热水进入集气瓶至刻度1处
(3)红磷+氧气五氧化二磷
(4)使集气瓶中的氧气全部消耗完
(5)不能燃烧、不支持燃烧
(6) 红磷量不足 装置漏气(合理即可)
(7)空气中除氧气外还有其他物质与镁反应
【详解】(1)该实验要求装置气密性必须良好,则组装好仪器后,要检查装置气密性。
(2)红磷燃烧,产生大量白烟,放热;
红磷燃烧消耗氧气,装置中的气体减少,压强减小,冷却后打开弹簧夹,可观察到烧杯中的水进入集气瓶中,且进入的水的体积即为消耗的氧气的体积,由于氧气约占空气体积的五分之一,则可观察到集气瓶中的液面上升至刻度1处。
(3)红磷燃烧生成五氧化二磷,反应的文字表达式为:。
(4)红磷足量,才能将集气瓶中的氧气完全消耗。
(5)红磷在剩余气体中不能燃烧,则说明氮气不可燃也不助燃。
(6)若进入集气瓶中水的体积小于集气瓶中原空气总体积的五分之一,可能原因为红磷少量(氧气没有完全消耗)、或装置漏气(有气体进入集气瓶中)、或未冷却就打开弹簧夹等。
(7)镁条燃烧不仅消耗氧气,还消耗氮气等,则倒吸的水量远远超过集气瓶液面上方空间的五分之一。
17.(1) 催化剂 不易 带火星木条复燃
(2) 装置中含有空气,空气中约含21%氧气 MnO2;因为MnO2作催化剂时,产生等量氧气所需的时间比FeCl3更短
【详解】(1)实验室用H2O2溶液制取氧气,常用MnO2作催化剂;用排水法收集氧气,是因为氧气不易溶于水;氧气能使带火星的木条复燃,所以将带火星的木条伸入盛有氧气的集气瓶中,现象是带火星木条复燃。
(2)i.初始时氧气的体积分数不为0,原因是装置的空气中含有氧气,所以初始时氧气的体积分数不为0,故答案为:装置中含有空气,空气中约含21%氧气。
ii.写出使H2O2分解较快的催化剂及判断依据:根据比较MnO2和FeCl3使H2O2分解快慢的曲线图可知,当氧气体积分数都达到32%时,选用MnO2作催化剂所用的时间为9s,选用FeCl3作催化剂所用的时间大于60s;所以使H2O2分解较快的催化剂是MnO2,原因是MnO2作催化剂时,产生等量氧气所需的时间比FeCl3更短。故答案为:MnO2,因为MnO2作催化剂时,产生等量氧气所需的时间比FeCl3更短。
18.(1)C
(2)低
(3) 氢/H A
(4) 0.3
【详解】(1)A、氢能燃烧只生成水,无污染,是一种清洁能源,该选项说法正确;
B、利用太阳能发电并电解水制氢,没有二氧化碳的产生,该选项说法正确;
C、目前使用较多的仍为化石能源,氢能还未完全替代化石能源,该选项说法不正确,故选:C;
(2)根据题干信息,利用液氮的低温可将 CO 液化分离,从而获得纯净的氢气,说明氢气的沸点比一氧化碳的低;
(3)根据题干信息,氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子,质子数与氢原子相同,则属于氢元素的一种原子;
氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子,而原子中,质子数=核外电子数,故选:A;
(4)①反应器Ⅰ中H2O和Ce2O3在400℃的条件下反应生成H2和CeO2,反应的化学方程式为:;
②解:设理论上1.0t甲烷与足量水蒸气反应生成氢气的总质量是x
x=0.3t
答:则理论上1.0t甲烷与足量水蒸气反应生成氢气的总质量是0.3t。
19.(1)C
(2)
(3)风能
(4)AC
(5)增大了可燃物与氧气的接触面积
【详解】(1)A、在露天焚烧秸秆可以产生烟尘,直接进入大气,会增加空气中PM2.5,A不符合题意;
B、汽车排放尾气中含有一些烟尘,进入大气,会增加空气中PM2.5,B不符合题意;
C、开发利用太阳能不会污染环境,它是最清洁的能源之一,具有无污染性,C符合题意。
综上所述:选择C。
(2)甲烷与氧气点燃条件反应生成水和二氧化碳,化学方程式:。
(3)有待开发、利用的新能源有太阳能、风能、地热能、潮汐能、核能等。
(4)酸雨主要是由二氧化硫引起的,酸雨可使土壤酸化、腐蚀金属材料和大理石雕像等。
A、酸雨腐蚀大理石雕像;A正确;
B、酸雨主要是由二氧化硫引起的;B不正确;
C、酸雨可使土壤酸化。C正确。
综上所述:选择AC。
(5)煤块经粉碎处理后,增大了煤与氧气的接触面积,从而使煤燃烧得更快、更充分。
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