3.1 空气与氧气 同步练习

3.1空气与氧气同步测试
一、选择题
空气是一种宝贵的自然资源，分离液态空气不能得到的气体是（）
A. 氧气 B. 稀有气体 C. 氮气 D. 氢气
下列关于空气的说法中，错误的是（）
A. 空气中含有少量稀有气体，它们可以制成多种用途的电光源B. 空气中分离出的氮气化学性质不活泼，食品包装中充氮气可以防腐C. 空气中的氧气化学性质比较活泼，在一定条件能与许多物质发生反应D. 按质量计算，空气中约含氮气78%、氧气21%、稀有气体等成分1%
氧气广泛用于炼钢、焊接或切割金属等，这些应用依据氧气的性质是（）
A. 不易溶于水 B. 密度比空气略大C. 无色、无味的气体 D. 与其他物质反应时放出大量的热
A，B，C，D四只集气瓶内，分别装有空气、氧气、氮气、氢气。把燃着的木条分别伸入瓶内，发现A内木条照常燃烧，B内木条燃得更旺，C内的气体燃烧，D内燃着的木条熄灭。由此可知，A，B，C，D四瓶气体依次是（）
A. 氮气、氧气、氢气、空气 B. 空气、氢气、氧气、氮气C. 空气、氧气、氢气、氮气 D. 氮气、氢气、氧气、空气
下列有关氧气的叙述正确的是（）
A. 课本上测定空气中氧气含量的实验中，若将红磷换成木炭实验也会成功B. 铁在氧气中燃烧生成氧化铁C. 给氯酸钾加热，若不加二氧化锰就不产生氧气D. 氧气能和大多数金属、有机物反应，所以氧气是一种化学性质较活泼的气体
“天宫一号”是我国首个太空实验室，宇航员进入“天宫一号”可以不用穿宇航服，因为在“天宫一号”的实验仓内充有“人造空气”，这种空气含有体积分数为70%的氮气、20%以上的氧气、还有二氧化碳。以下关于“人造空气”的说法正确的是
A. “人造空气”是一种化合物B. “人造空气”中的氮气含量比空气中的氮气含量高C. “人造空气”中的氧气和空气中的氧气化学性质相同D. 氮气不能供给宇航员呼吸，因此“人造空气”中的氮气是多余的
在空气中含量较多且化学性质不活泼的气体是（）
A. 氧气 B. 二氧化碳 C. 氮气 D. 水蒸气
如图所示，上、下两个广口瓶分别装有空气和二氧化氮气体，中间用玻璃板隔开，抽去玻璃板后( )
A. ? 二氧化氮向上方扩散，空气不会向下方扩散B. ? 空气向下方扩散，二氧化氮不会向上方扩散C. ? 空气和二氧化氮将同时向对方扩散D. ? 当两种气体分布均匀后，分子就不会向上或向下运动了
下列的小岩整理的黄岩和西藏两地空气的内容，其中不正确的是
A. 西藏高原地区，空气稀薄，而氧气占空气的体积分数与黄岩基本相同B. 黄岩雾霾天气时，空气中PM2.5特别多，西藏若没有雾霾就没有PM2.5C. 西藏比黄岩紫外线更强D. 黄岩和西藏的空气主要成分相同
空气的成分：①氧气；②氮气；③二氧化碳；④稀有气体。按体积分数由大到小的顺序排列正确的是（）
A. ①②③④ B. ②①③④ C. ③④①② D. ②①④③
二、填空题
因为“1L水中大约能溶解1L二氧化碳”，所以我们常采用向上排空气集气法收集二氧化碳。在集满二氧化碳时，玻璃片的________（选填“毛”或“光”）面应朝下盖上集气瓶。
碳在常温下是一种________色固体，在空气中燃烧会生成________；在氧气不足时会生成________________，请写出该反应的化学方程式：____________________________。
臭氧在通常状况下是淡蓝色、有鱼腥味的气体。臭氧不稳定，一旦受热极易转化成氧气，并放出大量的热。臭氧的氧化能力比氧气强得多。将带火星的木条伸入盛有臭氧的集气瓶中，可以观察到的现象是________________。
根据下列事实说明空气中含有的成份的名称。
??? （1）小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有___________。
??? （2）澄清的石灰水放在空气中会逐渐变浑浊，说明空气中含有____________。
如果大气中二氧化碳等气体的含量过高，会引起全球气候变暖，这种现象称为____________效应。为减少大气中二氧化碳的含量，下列建议：①大量植树造林、禁止乱砍滥伐；②禁止使用煤、石油、天然气等燃料；③开发太阳能、风能、地热能等清洁能源。其中可行的有_________（选填序号）。
三、实验探究题
小南为了研究用向上排空气法和排水法收集的氧气浓度是否有差异，做了如下实验：加热高锰酸钾固体，分别用两种方法各收集三瓶氧气，并使用传感器测定收集到的氧气浓度，数据见表。
收集方法
向上排空气法
排水法
氧气浓度%
79.6
79.7
79.9
90.0
89.8
89.3
氧气平均浓度%
79.7
89.7
（1）小南用向上排空气法收集氧气时，以能使放置在集气瓶瓶口的带火星木条复燃为氧气集满的标准；用排水法收集氧气时，以观察到______________为氧气集满的标准。
（2）以上两种方法中，______法收集到的氧气更纯净。
（3）向上排空气法收集到的氧气浓度只有80％左右的原因有（? ? ）
A．氧气的密度略大于空气的密度
B．加热高锰酸钾固体产生氧气的浓度只有80％左右
C．当观察到带火星木条复燃时，集气瓶内还有空气
D．当氧气进入集气瓶时，瓶内空气与进入的氧气相互扩散
某兴趣小组用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量，测量多次发现总是远低于21％。可能的原因是：
（1）装置漏气；
（2）?? ? ? ? ? ? ，装置内氧气有剩余.。
于是通过查闻资料，利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了实验。8分钟后测得的数据如下表：
（3）请计算出空气中氧气含量? ? ? ? ? ?? （计算结果保留一位小数）。
（4）铜也能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀，生成铜绿【主要成分为Cu2(OH)2CO3】。若将图装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验，请说出不能准确地测定空气中氧气的含量的理由?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。【提示：2Cu+ O2 + H2O + CO2 ====Cu2(OH)2CO3】
答案和解析
1.【答案】D【解析】
因为空气中成分有：氧气、氮气、二氧化碳、稀有气体、水蒸气等，所以分离液态空气可以得到氧气、氮气、稀有气体，但是不能得到氢气，因为空气中不含有氢气。
故选D。
2.【答案】D【解析】
【分析】
空气是人类宝贵的自然资源，在中考中占有重要的地位，主要考查空气的组成、空气中氧气含量的测定、空气的用途、空气的污染及防治等。
A.根据稀有气体的化学性质稳定以及用途分析；B.根据氮气的化学性质比较活泼以及用途分析；C.根据氧气的化学性质比较活泼分析；D.根据空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占78%、氧气大约占21%、稀有气体等其他成分1%分析。
【解答】
A.稀有气体的化学性质稳定，它们可以制成多种用途的电光源，故说法正确，但不符合题意；B.氮气的化学性质不活泼，无毒，因此食品包装中可充氮气防腐，故说法正确，但不符合题意；C.氧气化学性质比较活泼，在常温下能与许多物质发生化学反应，故说法正确，但不符合题意；D.空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占78%、氧气大约占21%、稀有气体等其他成分1%，不是按质量计算，故说法错误，但符合题意。故选D。
3.【答案】D【解析】
【分析】
理解性质和用途要对应，性质决定用途；了解物质发生化学变化时有能量变化。
【解答】
氧气广泛用于炼钢、焊接或切割金属是利用氧气与某些物质反应能放出大量的热，利用的是氧气的助燃性，与其他物质反应时放出大量的热。
故选D。
4.【答案】C【解析】
【分析】
本题主要考查了常见气体的鉴别，熟练掌握对氧气、空气、氢气、氮气的性质的了解是解题的关键。
氧气能助燃，氮气不能支持燃烧也不燃烧，空气中含有氧气，燃着的木条在空气中燃烧不变，我们可以根据这些特点判断。
【解答】
因为燃着的木条本身就在空气中，故使木条燃烧状况不变的是空气；因为氧气能助燃，故使木条剧烈燃烧的是氧气；氢气具有可燃性，故气体燃烧的是氢气；氮气不支持燃烧也不燃烧，燃着的木条马上熄灭的是氮气，因此三瓶气体分别为：空气；氧气；氢气；氮气。
故选C。
5.【答案】D【解析】
【分析】
本题考查了氧气的化学性质，对催化剂的理解以及测定空气中氧气含量的实验中的注意事项，只有对这些真正的理解，才能正确的解答。
【解答】
A.因为木炭燃烧生成二氧化碳，使容器内的压强不能改变，影响实验结果，故叙述错误；
B.铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，故叙述错误；
C.二氧化锰是该反应的催化剂，能改变反应速率，如不加，只是反应速率小，故叙述错误；
D.氧气能和大多数金属、有机物反应，所以氧气是一种化学性质较活泼的气体，故叙述正确。
故选D。
6.【答案】C【解析】
【分析】
本考点考查了空气中各种气体的含量和人造空气等，同学们要加强记忆有关的知识点，在理解的基础上加以应用，本考点基础性比较强，主要出现在选择题和填空题中。
空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占78%、氧气大约占21%、稀有气体大约占0.94%、二氧化碳大约占0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%；空气的成分主要以氮气和氧气为主，氧气约占五分之一，氮气约占五分之四．“人造空气”中，这种空气含有体积分数为70%的氮气、20%以上的氧气、还有二氧化碳，因此属于混合物；“人造空气”中的氧气和空气中的氧气化学性质相同正确，同种物质性质相同.
【解答】
A.“人造空气”中，这种空气含有体积分数为70%的氮气、20%以上的氧气、还有二氧化碳，因此属于混合物，故选项错误； B.“人造空气”中的氮气含量比空气中的氮气含量低，空气中氮气大约占78%，故选项错误； C.“人造空气”中的氧气和空气中的氧气化学性质相同正确，同种物质性质相同，故选项正确； D.氮气不能供给宇航员呼吸，因此“人造空气”中的氮气是多余的错误，因为氮气是空气的主要成分，故选项错误。 故选C。
7.【答案】C【解析】
空气中各成分及体积分数为：氮气：78%、氧气：21%、稀有气体：0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质：0.03%。氮气在空气中含量最多且化学性质不活泼。
故选C。
8.【答案】C【解析】
【分析】本题考查扩散的特征。【解答】扩散是指不同的物质在互相接触时彼此进入对方的现象，扩散是相互的，所以A、C错误，B正确；由于一切物质的分子都在不停地做无规则的运动，所以D错误。故选C。
9.【答案】B【解析】
【分析】
本题考查的是空气的成分及大气的污染，难度不大。
西藏地区地处高原地区，空气稀薄，紫外线强度较大，而黄岩地区东部属于温黄平原，西部为丘陵山地，有雾霾天气。
【解答】
西藏地处高原地区，空气稀薄，紫外线较强，而黄岩地区东部属于温黄平原，西部为丘陵山地，有雾霾天气，两地的空气成分基本相同，西藏地区基本没有PM2.5，而黄岩地区发生雾霾时，空气中PM2.5含量较高，故ACD正确，但不符合题意；B错误，但符合题意。
故选B。
10.【答案】D【解析】
【分析】
本题难度不大，熟记空气的成分及各成分的体积分数（口诀：“氮七八氧二一，零点九四是稀气；还有两个零点三，二氧化碳和杂气”）是解答此类题的关健。根据空气中各成分的体积分数：按体积计算，大约是：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%，进行分析判断。
【解答】
空气的成分按体积计算，大约是：氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其它气体和杂质占0.03%，故按体积分数由小到大的顺序排列正确的是④③②①。
?故选D。
11.【答案】毛【解析】
【分析】
本题考查了气体的收集方法，难度不大。
【解答】
在集满二氧化碳时，玻璃片的毛面应朝下盖上集气瓶，这样集气瓶的密封性比较好。
故答案为：毛。
12.【答案】黑? CO2? CO?【解析】
碳在常温下是一种黑色固体，在空气中燃烧会生成CO2；在氧气不足时会生成CO，该反应的化学方程式为：。
故答案为：黑；CO2；CO；。?
13.【答案】木条复燃【解析】
【分析】
根据臭氧不稳定，一旦受热极易转化成氧气来分析。
【解答】
臭氧不稳定，一旦受热极易转化成氧气，所以臭氧瓶中含有氧气，能使带火星的木条复燃。
故答案为：木条复燃。
14.【答案】（1）氧气?
（2）二氧化碳
【解析】
【分析】
解答本题的关键是识记空气中各种成分的性质，关注生活，生活中处处有化学，化学反映生活，多关注生活中的现象，并灵活运用相关知识解决实际问题。
【解答】
（1）小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有氧气，氧气具有可供呼吸的作用，所以小白鼠因吸入氧气而能存活一段时间；故答案为：氧气；
（2）因为二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，所以澄清的石灰水放在空气中会逐渐变浑浊，说明空气中含有二氧化碳；故答案为：二氧化碳。
15.【答案】温室；①③【解析】
【分析】
本题主要考查环境污染方面的知识，要充分理解节能减排的重要性，要树立保护环境人人有责的观念。
（1）大气中CO2等气体的含量过高，会引起全球气候变暖，这种现象称为温室效应；
（2）大量植树造林，禁止乱砍滥伐，开发太阳能、风能、地热能等清洁能源等措施可以减缓二氧化碳含量的升高。
【解答】
解：（1）如果大气中CO2等气体的含量过高，会引起全球气候变暖，这种现象称为温室效应；
（2）大量植树造林，禁止乱砍滥伐，开发太阳能、风能、地热能等清洁能源等措施可以减缓二氧化碳含量的升高；禁止使用煤、石油、天然气等燃料虽然可以降低空气中二氧化碳的含量，但是在现阶段是不现实的，故选①③。
故答案为：温室；①③。
16.【答案】（1）集气瓶口有气泡冒出或观察到瓶中水排尽
（2）排水法
（3）ACD
【解析】
（1）用排水法收集氧气时，当气泡从瓶口冒出时或观察到瓶中水排尽时，说明该瓶内的气体已集满；
（2）氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气法和排水法收集，排水法收集的氧气比较纯净，由以上信息中也可得到同样结论；
（3）用向上排空气法收集到的氧气浓度只有80%左右的原因有很多，如：氧气密度只是略大于空气，很容易出现排不净空气或少量混合的情况；当用带火星木条验满复燃时，只能说明瓶中的氧气浓度大，不能说明集气瓶内一点空气也没有；在收集氧气时，氧气与空气可能进行少量的扩散混合，这些都会造成氧气浓度的减小；而加热高锰酸钾固体产生氧气的浓度只有80%左右的说法是错误的；故选ACD。
17.【答案】（2）红磷的量不足???
（3）20.2%?
（4）空气中的二氧化碳含量极少，当铜将二氧化碳反应完后反应停止，无法消耗完氧气
【解析】
【分析】
本题考查是用红磷测定氧气在空气中的体积分数，属于实验方法和过程的探究。这类探究实验要具体问题具体分析，根据设计的步骤中不同的现象去思考、去探究，从而回答题目给出的问题。本考点主要出现在填空题和实验题中。 （2）根据本探究实验一般要注意以下几点：①装置的气密性好；②所用药品红磷的量，必须是足量；③读数时一定要冷却到原温度；④生成物的状态一般要求是固态等； （3）根据烧杯内蒸馏水减少的体积为氧气的体积解答； （4）根据生成铜绿的条件解答。
【解答】 （2）实验中所取的红磷不足（或实验前没有夹弹簧夹、实验装置可能未冷却就打开弹簧夹等）； （3）烧杯内蒸馏水减少的体积为氧气的体积=90mL-63.6mL=26.4mL 空气中氧气含量=； （4）铜也能与空气中氧气、水、二氧化碳反应而锈蚀，生成铜绿[铜绿的主要成分为Cu2（OH）2CO3]，若将图3装置中的粗铁丝换成足量的铜丝进行实验，不能比较准确地测定空气中氧气的含量，因为空气中二氧化碳含量约只有0.03%，铜不能将装置中的氧气几乎耗尽。