2020-2021学年华东师大版科学七年级下册2.2空气的成分 同步练习(含解析)

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…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
)
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…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………
)
空气的成分
一、单选题
1.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1/5；如图b是我们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原有空气体积的1/5。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
2.成年人每分钟约需要吸入8L氧气，那么一昼夜需要吸入空气的体积大约为(??
)
A.?11470L??????????????????????????????B.?55000L??????????????????????????????C.?11520L??????????????????????????????D.?242000L
3.为验证空气中氧气的体积分数，研究小组的同学在燃烧实验完毕后，测量进入集气瓶内水的体积，若集气瓶的容积为200mL，则应该选用的量筒的体积为(??
)
A.?200mL?????????????????????????????????B.?25mL?????????????????????????????????C.?50mL?????????????????????????????????D.?100mL
4.空气的成分：①氧气；②氮气；③稀有气体；④二氧化碳、其他气体和杂质。按体积分数由大到小的顺序排列正确的是(??
)
A.?①②③④???????????????????????????B.?②①③④???????????????????????????C.?①②④③???????????????????????????D.?②①④③
5.最早得出“空气是由氮气和氧气组成的”这一结论的科学家是(??
)
A.?瑞典化学家舍勒???????????B.?法国化学家拉瓦锡???????????C.?英国化学家拉姆赛???????????D.?瑞典化学家瑞利
6.如果没有空气，下列运动无法进行的是(??
)
A.?跑步????????????????????????????????????B.?跳伞?????????????????????????????????????C.?跳绳????????????????????????????????????D.?跳远
7.小温同学利用如图所示装置测定空气中氧气的含量。对该实验分析正确的是(
??)
A.?白磷燃烧会产生大量的白雾????????????????????????????????B.?白磷燃烧结束就可将试管倒扣
C.?倒扣试管后试管内液面会上升?????????????????????????????D.?可以用木炭粉代替白磷实验
8.有关空气中各成分的利用，不正确的是(???
)
A.?氧气可用作燃料??????????????????????????????????????????????????B.?二氧化碳制成干冰，用于制造舞台烟雾
C.?氮气用作食品填充气???????????????????????????????????????????D.?稀有气体用于制造各种用途的光源，如霓虹灯
9.空气的成分主要有：①氮气②氧气③稀有气体④二氧化碳。按体积分数由小到大排列的正确顺序是(???
)
A.?②①③①???????????????????????????B.?④③②①???????????????????????????C.?③④②①???????????????????????????D.?④②③①
10.如图所示是研究空气成分的三个实验，不能证明空气中含有的气体是（?
??）
A.?氮气?????????????????????????????????B.?氧气?????????????????????????????????C.?二氧化碳?????????????????????????????????D.?水蒸气
11.暖宝宝贴(主要成分为铁粉、木炭、食盐)的热量来源于发热剂(铁粉)与氧气的反应，小涛同学设计了利用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量的实验。实验开始前，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.?若实验测得的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数值后才能记录量筒内剩余水的体积
12.我国计划于2022年建成并投入使用太空空间站。空间站内的氧气主要是通过电解水方式获得，然后将氧气与储备的氮气以一定体积比混合成“人造空气”(约21%的氧气，78%的氮气，控制二氧化碳的含量低于0.7%)，保证舱内大气的总压与氧气分压相对稳定。下列说法正确的是(???
)
A.?21%的氧气和78%的氮气指气体的体积分数????????B.?燃着的木条在“人造空气”中会立即熄灭
C.?可用木炭测定“人造空气”中的氧气含量???????????D.?“人造空气”与空气成分完全相同
13.小乐利用图甲所示装置测定空气中氧气的含量，其中燃烧匙内的白磷用电加热装置点燃，瓶内气压用气体压强传感器测定，其变化如图乙所示，则下列分析合理的是（
???）
A.?t1时刻后的一段时间内瓶内气压显著增加，其原因是白磷燃烧产生大量白雾
B.?从瓶内气压达到最高点直至t2时刻，瓶内温度始终保持不变
C.?通过t2时刻瓶内的气压值，可以计算得出氧气约占空气体积的4/5
D.?t3时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加，其原因打开止水夹，水进入瓶内
14.空气是一种宝贵的自然资源，下列说法中错误的是(???
)
A.?洁净的空气属于纯净物???????????????????????????????????B.?氮气性质稳定可以作为食品保护气
C.?通常情况空气中各成分的比例保持相对稳定????D.?稀有气体在通电时会发出不同颜色的光制作霓虹灯
15.在科学活动周中，某校兴趣小组同学在老师的指导下，将课本“测定空气中氧气的含量”实验装置（如甲图）改进为新的实验装置（如乙图），改进后的实验装置相对于原装置，以下评价不恰当的是（??
）
A.?反应容器体积小，药品消耗少????????????????????????????B.?装置简洁，减少了甲图装置中导管引起的误差
C.?白磷比红磷着火点高，使用更安全?????????????????????D.?容器内径相等，易准确推算出空气中氧气的含量
16.如图所示为测定空气中氧气含量的实验，下列说法不正确的是（??
）
A.?燃烧匙中的红磷越多，进入瓶中的水就越多
B.?该实验中测量氧气的体积是运用了转换法
C.?若测得空气中氧气体积含量小于1/5，可能是装置漏气
D.?若将红磷改为硫粉，瓶底的水换成氢氧化钠溶液也可完成本实验
17.下列关于空气的说法中，错误的是(???
)
A.?空气是一种十分重要的天然资源
B.?少量有害气体进入空气中，依靠大自然的自净能力，空气仍能保持洁净
C.?按质量计算，空气中约含氮气78%，氧气21%，其他气体和杂质约占1%
D.?空气中的稀有气体一般不跟其他物质反应，曾被称为“惰性气体”
二、填空题
18.氮的固定有三种途径：生物固氮、自然固氮和工业固氮。请指出下列固氮方式所属的类型。
（1）闪电时氮气转化为一氧化氮：________。
（2）在高温、高压和催化剂作用下，氮气和氢气反应合成氨：________。
三、解答题
19.某同学欲测定一处蔬菜大棚里空气中的氧气含量，请你协助他完成任务．
（1）该同学想利用2L的玻璃瓶收集气体，请帮他写出收集一瓶蔬菜大棚里的空气的方法．
（2）通过测定得到蔬菜大棚中氧气含量约为25%，计算上述操作中得到的空气样品中氧气的质量．（注：氧气的密度约为1.43g/L）
四、实验探究题
20.小明同学通过家庭实验探究空气中氧气的含量。实验装置如图，用一个有刻度的去底带塞子的瓶子，塞子上插入温度计和粘有“暖宝宝”贴片的铜丝，将瓶子置于水中密封。查阅资料发现：
Ⅰ．“暖宝宝”贴片内含有铁、活性炭、无机盐、水等物质，可在空气中吸收氧气发生放热反应，反应过程中主要的化学方程式为：2Fe+O2+H2O=2Fe(OH)2；"暖宝宝"贴片吸氧能力强，放热迅速。
Ⅱ．空气中氧的体积约占空气体积的1/5；封闭气体的压强与气体温度、气体体积和气体质量有关，气体的温度升高、体积变小、质量变大都会引起气体压强的增大。
（1）小明按照“气密性检查”的思维模型对该装置的气密性进行了检查，如下表：
思维模型
①构建封闭体系
②改变气压
③观察现象
④得出结论
检验过程
将瓶子放入水中，盖好瓶塞
将瓶子向下压或用手捧住容器
观察到________
说明装置气密性良好
（2）实验开始后，发现瓶子内的液面先下降后上升，请分析液面下降的原因：________。
（3）实验结束后液面停留在略低于40的刻度下方。小明认为应当调整瓶子在水中的深度，使瓶子内外液面相平再读取刻度，请分析这样操作的理由是什么？________?。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】
B
【解析】【分析】对各个选项进行分析，确定实验过程对空气中氧气含量测量结果的影响即可。
【解答】A.汞与氧气反应生成物是固体，而红磷燃烧产生大量白色的五氧化二磷固体，即白烟，故A错误；
B.曲颈瓶整体成形，不需要连接，气密性更好，避免漏气，故B正确；?
C.红磷点燃后再放入瓶中，会使集气瓶中原有的空气逸出，从而使测量结果大于1/5，故C错误；?
D.空气中氧气的含量基本不变，故D错误。
故选B。
2.【答案】
B
【解析】【分析】首先根据计算出每分钟吸入空气的体积，再乘以时间计算出一昼夜吸入空气的体积。
【解答】空气中氧气占总体积的21%；
那么成年人每分钟吸入空气的体积：；
一昼夜的分钟数：60min×24=1440min；
那么一昼夜吸入空气的体积大约为：40L/min×1440min=57600L；
故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
3.【答案】
C
【解析】【分析】空气中氧气体积约占21%；量筒的最大测量值要比被测的体积稍大即可，据此分析判断。
【解答】集气瓶的容积为200mL，则集气瓶中氧气的体积大约为200mL×21%＝42mL，所以选择50mL的量筒，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
4.【答案】
B
【解析】【分析】根据空气的成分和所占比例分析判断。
【解答】氮气大约占空气体积的78%，氧气大约占空气体积的21%，稀有气体大约占空气体积的0.94%，二氧化碳、其他气体和杂质大约占空气体积的0.06%，则按体积分数由大到小的顺序排列正确的是：②①③④。
故选B。
5.【答案】
B
【解析】【分析】根据相关的科学发展史分析即可。
【解答】A.舍勒是瑞典著名化学家，氧气的发现人之一，故A不合题意；
B.拉瓦锡是近代化学的奠基人之一，后人称拉瓦锡为近代化学之父，他在前人研究的基础上最早提出空气由氮气和氧气组成，故B符合题意；
C.英国化学家拉姆赛发现氦、氖、氩、氙、氡等稀有气体，并确定了它们在元素周期表中的位置，故C正不合题意；
D.瑞利是从空气中分离的氮气中发现了氩气，故D不合题意。
故选B。
6.【答案】
B
【解析】【分析】分析各个选项中的运动与空气是否有关即可。
【解答】跑步、跳绳和跳远，都与空气无关，故A、C、D错误；
跳伞时，人和伞之所以不会直接撞向地面，是因为受到空气的阻力，故B正确。
故选B。
7.【答案】
C
【解析】【分析】（1）根据白磷燃烧的现象分析；
（2）根据温度对气压的影响判断；
（3）根据大气压强的原理分析；
（4）根据木炭的燃烧产物分析。
【解答】A.白磷燃烧会产生大量的白烟，而不是白雾，故A错误；
B.白磷燃烧后，试管内温度很高，气压较大，将试管倒扣后，进入试管内的水的体积会偏小，从而导致测量结果偏小，故B错误；
C.倒扣后，由于试管内气压小于外界的大气压强，于是烧杯内的水会进入试管内，液面会上升，故C正确；
D.木炭燃烧会生成二氧化碳气体，因此试管内的气压几乎不变，倒扣后，几乎没有水进入试管内，无法测量氧气的含量，故D错误。
故选C。
8.【答案】
A
【解析】【分析】根据各种气体的性质和用途分析判断。
【解答】A.氧气支持燃烧，但自身不能燃烧，因此不能做燃料，故A错误符合题意；
B.二氧化碳制成干冰，干冰升华时吸收大量的热，从而使水蒸气液化成小水珠，用于制造舞台烟雾，故B正确不合题意；
C.氮气的化学性质非常稳定，不与其它气体发生反应，因此用作食品填充气，故C正确不合题意；
D.稀有气体装在灯泡里，可以使灯泡发出不同颜色的光，因此用于制造各种用途的光源，如霓虹灯，故D正确不合题意。
故选A。
9.【答案】
B
【解析】【分析】根据空气的成分和体积分数的知识解答。
【解答】在空气中，氮气约占78%，氧气约占21%，稀有气体占0.93%，二氧化碳占0.03%，因此体积分数由小到大排列正确的顺序是：④③②①，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
10.【答案】
A
【解析】【分析】根据三个实验现象分析空气中可能含有哪些气体，而不能被现象证明的就是正确选项。
【解答】将空气通入澄清的石灰水后，石灰水会变浑浊，说明空气中含有二氧化碳，故C不合题意；
冰块的温度很低，空气中的水蒸气遇冷会在表面皿上液化形成水。白色的无水硫酸铜粉末吸水后被变成蓝色的硫酸铜晶体，因此硫酸铜变色可以证明空气中含有水蒸气，故D不合题意；
白磷在集气瓶中燃烧生成五氧化二磷固体，从而使集气瓶内气压减小。在外界大气压强的作用下，烧杯中的水会倒吸进集气瓶，这说明空气中含有氧气，故B不合题意；
所有的实验现象都不能证明空气中含有氮气，故A符合题意。
故选A。
11.【答案】
B
【解析】【分析】（1）根据本实验的测量原理分析；
（2）集气瓶中原来就有20mL水，那么空气的体积应该是容积减去水的体积；
（3）如果集气瓶中的氧气没有被完全消耗，那么测得的氧气的体积分数会偏小；
（4）如果集气瓶内温度偏高，那么里面的气压则偏大，从量筒中吸入的水的体积会偏小。
【解答】A.物质反应消耗集气瓶中的氧气，使集气瓶中气压减小，在大气压强的作用下水被吸进集气瓶，吸入水的体积就是氧气的体积。如果装置的气密性不好，那么集气瓶内气压始终与外界气压一致，就无法吸入水，进而无法完成测量，故A正确不合题意；
B.集气瓶中空气的体积为：250ml-20ml=230ml，那么空气中氧气的体积分数：
，
故B错误符合题意；
C.若实验测得的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，没有将氧气全部消耗完，故C正确不合题意；
D.必须等温度计的读数恢复至实验前的数值后才能记录量筒内剩余水的体积，即在常温常压下测量才准确，故D正确不合题意。
故选B。
12.【答案】
A
【解析】【分析】根据有关空气成分和体积分数的知识分析。
【解答】A.21%的氧气和78%的氮气指该种气体体积占空气总体积的体积分数，故A正确；
B.由于“人造空气”中存在氧气，所以燃着的木条在“人造空气”中不会熄灭，故B错误；
C.使用“燃烧法”测定空气中氧气的含量时，生成物不能是气体；因为木炭燃烧生成二氧化碳气体，所以不能使用它测量，故C错误；
D.“人造空气”与空气成分完全相似，不可能完全相同，故D错误。
故选A。
13.【答案】
D
【解析】【分析】（1）白磷燃烧放出大量的热，分析温度对压强的影响；
（2）白磷反应放热时，温度升高；反应结束，不再放热，温度降低；
（3）根据乙图，计算出减小的气压，氧气和空气体积的比等于减小的压强和原来压强之比；
（4）水从气压大的地方流向气压小的地方。
【解答】A.t1时刻后的一段时间内瓶内气压显著增加，其原因是白磷燃烧产生大量的热，造成气体体积膨胀引起的，故A错误；
B.从瓶内气压达到最高点直至t2时刻，瓶内温度由低到高，然后慢慢降低至室温，故B错误；
C.通过t2时刻瓶内的气压值，可以计算得出氧气约占空气体积的
，
故C错误;
D.白磷燃烧消耗了氧气，装置内的压强减小，打开止水夹后，在外界大气压的作用下烧杯中的水接入装置内，所以瓶内气压又显著增加，故D正确.
故选D。
14.【答案】
A
【解析】【分析】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%，根据空气中的氮气、稀有气体的用途和性质解题即可。
【解答】A、洁净的空气属于混合物，A符合题意；
?
B、氮气化学性质不活泼，可用作食品保护气，对应关系成立，B不符合题意；
?
C、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%，故通常情况空气中各成分的比例保持相对稳定，C不符合题意；
?
D、霓虹灯内的稀有气体通电，会发出不同颜色的光，用稀有气体可制成霓虹灯，原因是稀有气体在通电时，会发出不同颜色的光，D不符合题意。
故答案为：A
15.【答案】
C
【解析】【分析】如乙图，容器内的白磷完全燃烧后，由于容器内气压减小，右边的活塞会向左移动，根据容器减小的容积就可以判断空气中氧气的含量，据此分析判断即可。
【解答】A.反应容器体积小，药品消耗少，故A正确不合题意；
B.装置简洁，减少了甲图装置中导管引起的误差，故B正确不合题意；
C.白磷着火点是40℃，红磷的着火点是260℃，因此白磷比红磷着火点低，故C错误符合题意；
D：容器内径相等，这时容器的体积与长度成正比，根据长度的变化就能知道容器内体积的变化，因此容易准确推算出空气中氧气的含量，故D正确不合题意。
故选C。
16.【答案】
A
【解析】【分析】根据氧气占空气体积的五分之一及该实验的注意事项进行分析即可。
【解答】A.进行该实验，红磷必须过量，才能保证瓶内的氧气反应完全，当氧气消耗完后，过量的红磷不再反应，因此红磷多对进入瓶中的水没有影响，A错误，符合题意。
B.由于氧气消耗了多少肉眼无法直接判断，因此通过进入瓶内水的体积来判断，运用了转换法，B正确，不符合题意。
C.
若测得空气中氧气体积含量小于1/5，有三种可能：装置漏气、红磷不足、未等冷却至室温就打开止水夹，C正确，不符合题意。
D.
若将红磷改为硫粉，硫与氧气反应得到气体二氧化硫，若要完成该实验，须吸收产生的二氧化硫，氢氧化钠可以吸收二氧化硫，D正确，不符合题意。
故答案为：A
17.【答案】
C
【解析】【分析】根据有关空气的知识分析判断。
【解答】A.空气是一种十分重要的天然资源，人类离不开空气，故A正确不合题意；?
B.少量有害气体进入空气中，依靠大自然的自净能力，空气仍能保持洁净，故B正确不合题意；?
C.按体积计算，空气中约含氮气78%，氧气21%，其他气体和杂质约占1%，故C错误符合题意；
D.空气中的稀有气体一般不跟其他物质反应，曾被称为“惰性气体”，故D正确不合题意。
故选C。
二、填空题
18.【答案】
（1）自然固氮
（2）工业固氮
【解析】【分析】氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程，分为人工固氮和自然固氮。
【解答】（1）闪电时，放出很多的能量，空气中的氮气和氧气化和成一氧化氮，属于自然固氧。
（2）工业合成氨是氮气和氢气在人为的条件下化合成氨气，属于人工固氮。
故答案为：（1）自然固氮（2）工业固氮
三、解答题
19.【答案】
（1）将玻璃瓶装满清水，盖好瓶盖．然后到大棚内把瓶盖打开，把水倒掉，盖好瓶盖带出棚外，即可收集到一瓶待测气体样品
（2）所含氧气的质量是0.715g
【解析】【分析】（1）根据排水法收集气体的方法分析回答；（2）根据空气中氧气的体积分数及氧气的密度计算．
【解答】解：（1）用2L的玻璃瓶取学校操场空气样品的方法是：将玻璃瓶装满清水，然后到大棚内把瓶盖打开，把水倒掉，盖好瓶盖带出棚外，即可收集到一瓶待测气体样品；（2）氧气的质量为：2L×25%×1.43g/L=0.715g．
故答为：（1）将玻璃瓶装满清水，盖好瓶盖．然后到大棚内把瓶盖打开，把水倒掉，盖好瓶盖带出棚外，即可收集到一瓶待测气体样品；（2）所含氧气的质量是0.715g．
四、实验探究题
20.【答案】
（1）瓶内液面低于瓶外液面(或瓶内液面下降)
（2）暖宝宝吸收氧气会放出热量，瓶内温度升高使气压增大；氧气被消耗使气压减小；而温度影响大于氧气消耗产生的影响，因此瓶内气压大于外界大气压，瓶内液面下降。
（3）使瓶内外气压相等，排除外界大气压的干扰
【解析】【分析】（1）如果瓶子是封闭的，那么受到挤压后里面的气压增大，于是水面会下降；如果用双手捧住瓶子，那么里面的空气受热，气压增大，也会使水面下降；
（2）放热使空气温度升高，气压增大；氧气被消耗，会使里面气压减小，注意比较二者对瓶内气压的影响大小；
（3）如果瓶内水面高于瓶外水面，那么里面的空气受到挤压，不是正常状态的情况。只有内外水面向平时，瓶内和外面的大气压强才相等，得到的才是正常状态下的数据。
【解答】（1）小明按照“气密性检查”的思维模型对该装置的气密性进行了检查，如下表：
思维模型
①构建封闭体系
②改变气压
③观察现象
④得出结论
检验过程
将瓶子放入水中，盖好瓶塞
将瓶子向下压或用手捧住容器
观察到瓶内液面低于瓶外液面(或瓶内液面下降)
说明装置气密性良好
（2）实验开始后，发现瓶子内的液面先下降后上升，液面下降的原因：暖宝宝吸收氧气会放出热量，瓶内温度升高使气压增大；氧气被消耗使气压减小；而温度影响大于氧气消耗产生的影响，因此瓶内气压大于外界大气压，瓶内液面下降。
（3）实验结束后液面停留在略低于40的刻度下方。小明认为应当调整瓶子在水中的深度，使瓶子内外液面相平再读取刻度，这样操作的理由是：使瓶内外气压相等，排除外界大气压的干扰。