3.1空气与氧气 同步训练（含答案）

3.1空气与氧气同步训练（1）
一．选择题
1．通过实验测定了空气中氧气含量的科学家是（　　）
A．拉瓦锡 B．道尔顿 C．门捷列夫 D．阿伏伽德罗
2．天气闷热，鱼缸里的金鱼因氧气不足而浮到水面呼吸空气，若在鱼缸内放一种送气装置补充氧气，看到有连续不断的气泡放出，金鱼也安静地生活在水中，这种现象可说明空气中的氧气具有的性质是（　　）
①密度比水大 ②能部分溶于水 ③能支持燃烧 ④能供给呼吸．
A．①② B．③④ C．②③④ D．②④
3．下列关于空气中各成分的说法，正确的是（　　）
①氡气在空气中的体积分数约为78%
②二氧化碳没有毒性，但不能供给呼吸
③氧气能支持燃烧，是一种可燃性气体
④N2的性质稳定所以可用于食品防腐、保鲜
⑤稀有气体（氦、氖、氩等）通电时能发出不同颜色的光，故可用作各种用途的电光源
A．②③④ B．①③⑤ C．②④⑤ D．①③④⑤
4．关于物质燃烧的现象描述错误的是（　　）
A．磷在空气中燃烧、剧烈反应，产生大量白雾
B．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体
C．木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
D．硫在氧气中燃烧，火焰呈蓝紫色，生成有刺激性气味的气体
5．为测定空气中氧气的含量，某兴趣小组的同学选用了45mL的18×180mm的试管作反应容器（如图）和量程体积足够大的针筒注射器，将白磷放入试管后，橡皮塞塞紧试管，并夹紧弹簧夹（整套装置的气密性良好）。用酒精灯加热白磷，燃烧结束后，等到试管冷却后松开弹簧夹，观察现象。实验中，可以观察到活塞从原来的10mL刻度处慢慢向左移动到约（　　）
A．1mL刻度 B．5mL刻度 C．9mL刻度 D．8mL刻度
6．如图所示，甲、乙两个气密性良好的干燥集气瓶中都充满了空气，甲、乙瓶中的燃烧匙内分别放有足量的红磷和炭粉，a，b为止水夹，分别点燃红磷和炭粉，充分燃烧后，恢复至室温，同时打开a、b，则烧杯中的水（　　）
A．进入甲瓶 B．进入乙瓶
C．同时进入甲乙两瓶 D．无法判断
7．某化学兴趣小组的同学检验氧气的化学性质实验中，实验记录或操作不正确的是（　　）
A．用坩埚钳将木炭从上往下缓慢伸入集满氧气的集气瓶中，可充分利用瓶中氧气
B．将打磨后的铁丝盘成螺旋状，可增大铁丝的受热面积
C．红磷在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，并放热
D．做铁丝在氧气中的燃烧实验时，集气瓶应预先装有少量水或铺上一层细沙
8．小金将课本上“测定空气中氧气含量”的实验装置（如图甲）改进为新的实验装置（如图乙），关于两实验下列叙述不合理的是（　　）
A．两个实验中均能观察到有白烟产生
B．实验乙中活塞的移动方向是始终向左
C．实验乙比实验甲更加环保、且误差更小
D．药品用量充足是保证两个实验成功的关键
9．如图是硫和铁在空气和氧气中燃烧的实验。铁丝在空气中不能燃烧，但是纳米铁粉在空气中稍加热即可剧烈燃烧。下列说法正确的是（　　）
A．实验甲中观察到燃烧发出蓝紫色火焰，实验乙中观察到燃烧发出淡蓝色火焰
B．实验甲和实验乙中生成物相同，但是实验丙和实验丁的生成物不同
C．从四个实验中可以看出增大反应物的浓度和反应物接触面积可以使反应更充分更剧烈
D．四个实验中水的主要作用是防止集气瓶炸裂
10．下列关于氧气的性质和用途的说法正确的是（　　）
A．氧气能助燃，可作燃料
B．红磷能在空气中燃烧产生大量的白色烟雾
C．细铁丝在空气中可剧烈燃烧，火星四射
D．氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定条件下可与多种物质发生化学反应
11．下列物质在氧气中燃烧，集气瓶中不需放少量水的是（　　）
A．硫磺 B．红磷 C．铁丝 D．蜡烛
12．硫在空气和氧气中燃烧的实验如图所示。下列说法不正确的是（　　）
A．氧气含量越多硫燃烧越剧烈
B．硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰
C．硫在空气和氧气中燃烧的生成物不同
D．瓶底的NaOH溶液可以吸收生成的有害气体
13．某化学兴趣活动小组为测定空气中氧气的含量，进行如下探究实验（如图，白磷的着火点为40℃），以下说法正确的是（　　）
A．白磷可以用木炭粉代替生成CO2
B．反应中，活塞先向右移，再向左移，最后停留在4刻度处
C．白磷量的多少对实验结果无影响
D．白磷燃烧产生大量的白雾
14．如图所示装置可用来测定空气中氧气的含量。对该实验分析空气错误的是（　　）
A．装置气密性良好、白磷足量是实验成功的重要因素
B．由①到②，需等到试管内气体冷却至室温
C．试管内压强的减小导致试管内液面上升
D．将白磷改为木炭也能得到正确的实验结论
15．如图a是法国化学家拉瓦锡加热汞研究空气成分所用的装置，他测出氧气约占空气总体积的；如图b是我们的用来测定空气中氧气含量的实验装置，实验中吸入的水的体积往往小于集气瓶剩余容积的．下列关于出现这样的现象的解释合理的是（　　）
A．汞与氧气反应生成物是固体，而红磷燃烧产生大量烟雾
B．曲颈瓶整体成形，不需要连接，气密性更好，避免漏气
C．红磷点燃后再放入瓶中，会使集气瓶中原有的空气逸出
D．现在空气中氧气含量与拉瓦锡所处的时代相比降低了
16．暖宝宝贴（主要成分为铁粉、木炭、食盐）的热量来源于铁粉的氧化。小涛同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装置如图所示，实验后从量筒中流入玻璃瓶（容积为250mL）中的水的体积为45mL（铁粉生锈消耗的水忽略不计）。下列说法错误的是（　　）
A．实验前必须检查装置的气密性
B．通过本次实验数据测得空气中氧气的体积分数为18%
C．若实验测得空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不足
D．必须等温度计的读数恢复至实验前的温度后才能记录量筒内剩余水的体积
二．填空题
17．空气是我们身边重要的资源，有着广泛的用途。空气的各种成分中　 　是形成云、雨、雪等天气现象的物质基础；切割或焊接金属时需燃烧乙炔产生高温火焰，是利用了氧气的　 　性；液态氮由于在　 　（填物态变化名称）时需吸收大量的热，可做冷冻剂；稀有气体的化学性质　 　，常用作保护气。
18．请沿用科学家认议事物的方式认识“空气”。
（1）从分类角度：洁净的空气属于　 　（填“混合物”或“纯净物”）。
（2）从微观角度：用“〇”表示氮原子，“●”表示氧原子，则用“〇〇”可表示的微粒是　 　（填名称）。
（3）从变化角度：已知：常压下，氮气沸点为﹣196℃，氧气沸点﹣183℃．将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯，观察到的现象是木条　 　（填“熄灭”或“继续燃烧”）。
（4）从环保角度：下列保护空气的措施不合理的是　 　。
A．加高烟囱直接排放废气
B．植树造林
C．提倡步行、骑自行车等出行方式
19．老师利用图甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术，测得过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图乙所示。
（1）集气瓶中发生反应的化学方程式为　 　。
（2）该实验可以说明反应后集气瓶内剩余的气体具有的化学性质是　 　。
（3）结合曲线，解释AB段气体压强变化的原因是　 　。
20．观察与实验是学习科学的基本方法。如图所示是物质在纯净的氧气中燃烧的实验现象。
（1）图示实验中，产生明亮的蓝紫色火焰的是　 　（选填实验编号）。
（2）反应结束后，为了检验A集气瓶中生成的物质，可以倒入少量的　 　，并观察产生的实验现象。
（3）有同学用向上排空气法收集了一瓶氧气，并用该瓶氧气做铁丝燃烧的实验，结果没有观察到“铁丝燃烧火星四射”的现象。下列可能是导致实验失败原因的有　 　。（可多选）
①所用铁丝太粗②氧气纯度不够③铁丝表面有铁锈④集气瓶底部没有预先铺一层细砂。
三．实验探究题（共2小题）
21．如图所示为测定空气中氧气含量的装置及药品：选用实际容积为40mL的直玻璃管作反应容器，将过量的白磷放入直玻璃管，用橡皮塞塞紧直玻璃管，再与容积为60mL且润滑性良好的针筒注射器组成实验装置．假设此装置能按照设想正常进行，且白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，请回答下列问题：
（1）实验前，打开弹簧夹，将活塞前沿从注射器的20mL处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞依旧能回到20mL刻度处，则说明　 　；
（2）若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等冷却到室温后打开弹簧夹．实验过程中可观察到的现象是　 　；
（3）若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，玻璃管冷却到室温．实验过程中可观察到的现象是　 　；
（4）若按照此实验的设想进行，实验可能遇到诸多问题，发生危险，造成实验失败．例如　 　（写出一点即可）．
22．某科学兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进：将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按如图连接。装置气密性良好，调节右边敞口容器和集气瓶里的水面相平，此时集气瓶内气体的体积为V1．关闭活塞，点燃燃烧匙内的红磷，立即塞紧瓶塞，待火焰熄灭后，过一段时间打开活塞，观察到集气瓶中的水位上升。待集气瓶内的水面不再上升时，集气瓶内的气体体积为V2．然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平，此时集气瓶内的气体体积为V3．在点燃红磷至打开活塞这一过程中，观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降，再趋于稳定。
（1）数显设备显示，开始一段时间集气瓶内气体压强上升，导致气压变化的原因是　 　。
（2）基于数显设备显示的气压变化，“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到　 　所经历的时间。
（3）在整个实验过程中，集气瓶中减少的氧气体积为V1﹣V3而不是V1﹣V2其原因是　 　。
23．某同学设计测定空气中氧气含量的实验，实验装置如图1．他的实验步骤如下：
①在带橡皮塞和导管的燃烧匙内装入一定量的红磷，将导管上的止水夹夹紧，在酒精灯上点燃红磷，并立即伸入内集气瓶内，塞紧橡皮塞．
②将图中的集气瓶分为5等份，并作好标记．
③充分反应后，待集气瓶冷却至室温，打开止水夹．
请回答下列问题：
（1）实验正确排列步骤是　 　．
（2）在这个实验过程中，如图2能正确表示的广口瓶内气体体积变化情况的是　 　
（3）步骤③中打开止水夹后观察到的现象是　 　，由此可得出　 　．
（4）实验后发现测定的氧气的体积含量低于标准值，请问：这可能是由哪些原因起的？　 　；
（5）某同学也设计了一个实验方案，装置和操作同上，只不过用木炭代替了红磷．当木炭停止燃烧，集气瓶冷却至室温，打开止水夹后，水（能否）　 　进入集气瓶．请说明原因　 　．
参考答案
一．选择题
1．A； 2．D； 3．C； 4．A； 5．A； 6．A； 7．C； 8．B； 9．C； 10．D； 11．D； 12．C； 13．B； 14．D； 15．B； 16．B；
二．填空题
17．水；助燃；汽化；稳定； 18．混合物；氮气；熄灭；A； 19．4P+5O22P2O5；不能燃烧且不支持燃烧；红磷燃烧放热，导致气体膨胀； 20．B；澄清的石灰水；①②③；
三．实验探究题
21．装置气密性好；注射器的活塞停在12mL；注射器的活塞先向右移动，然后停在8mL处；玻璃管发生炸裂； 22．红磷燃烧放热，由于温度升高导致的气压变化量大于氧气量减少导致的气压变化量；装置冷却至室温；进入装置内的水的体积为消耗的氧气；
23．②①③；B；烧杯中的水进入集气瓶，并且约占集气瓶容积的五分之一；氧气约占空气总体积的五分之一；装置漏气，红磷不足；不能；木炭燃烧产生二氧化碳气体，瓶内气压不随氧气的消耗而减小；