3.1空气与氧气 同步练习（含解析）

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浙教版八年级下册科学3.1空气与氧气
一、选择题
1．下列对空气的叙述正确的是（　　）
A．按质量分数计，空气中含氧气约21%，含氮气约78%
B．空气的成分是固定不变的
C．洁净的空气属于纯净物
D．空气的成分是相对稳定的，主要是由氮气和氧气组成
2．在航天活动中需要“人造空气”供航天员呼吸．这种“人造空气”中氮气含量约占70%、氧气占20%以上．此外还有二氧化碳等气体，非常接近空气比例。下列说法正确的是（）
A．空气中的氮气对人类呼吸没有任何作用，因此人造空气中可以不需要氮气
B．飞船内应充满纯净的氧气，这样会更有益于人的呼吸
C．我们周围的空气中各成分的体积分数是不变的，不随地域和季节的变化而变化
D．空气中的二氧化碳含量虽然很少，但是在自然界中是必不可少的
3．下列关于空气的说法，正确的是（ ）
A．空气中氧气含量高说明空气质量好
B．空气是纯净物
C．空气是混合物
D．空气成份，按质量计算，氮气为21%
4．下列实验操作中错误的是
A．检验氧气 B．熄灭酒精灯
C．铁丝在氧气中燃烧 D．测定空气中氧气的含量
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。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刻度处慢慢前移到约
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碳粉,A为止水夹,分别点燃红磷和炭粉,充分燃烧后,恢复至室温,打开A止水夹,则烧杯中的水可能进入（ ?）
A．先进入甲瓶，再进入乙瓶
B．进入甲瓶，不会进入乙瓶
C．两瓶都不会进入
D．同时进入甲乙瓶
7．实验室加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气的过程中，二氧化锰在固体混合物中的质量分数与反应时间的关系图像正确的是（ ）
A． B．
C． D．
8．实验室制取氧气可以采用加热氯酸钾（白色固体）和二氧化锰混合物的方法，现加热质量相等的两份氯酸钾，一份中混入少量的二氧化锰（b曲线），分别同时加热，放出氧气的质量（m）与反应时间（t）的关系图象正确的是（）
A． B．
C． D．
9．1777年舍勒在《火与空气》一书中指出：空气由两种性质不同的“火空气”和“浊空气”组成，其中“火空气”可以帮助燃烧，维持生命。下列物质不能与“火空气”发生反应的是
A．木炭 B．红磷
C．二氧化碳 D．铁丝
10．某校兴趣小组同学在课题组老师的指导下，将教材中“测定空气中氧气含量”的实验装置（如图甲所示）改进为新的实验装置（如图乙所示），改进后的实验装置相对于原装置，以下评价不恰当的是
A．反应容器容积小，药品消耗少
B．装置简洁，减少了甲装置中导管引起的误差
C．白磷比红磷的着火点高，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
二、填空题
11．小强和几位同学在实验室用下列装置制取几种气体。
（1）写出图中标有①②的仪器名称： ；
（2）小强想用高锰酸钾制取较纯净的氧气，他应选择上述装置中的A和 （填字母）进行组装，你认为A装置中还缺少 。写出该反应的文字表达式为 ，加热时试管口要略向下倾斜的原因是 。
（3）小翔选用B和C装置制取氧气，写出反应的文字表达式 。验满氧气的方法是 。
12．实验室用如图所示的装置制取氧气，回答下列问题：
（1）往试管中装入固体粉末时，可先使试管倾斜，用 把药品小心地送至试管底部。
（2）组装该装置时，下列仪器用品的组装顺序是 （填序号）。
①试管 ②铁架台 ③酒精灯 ④木块
（3）该装置中收集氧气的方法是 ，说明氧气具有 的性质。
（4）除该装置中收集氧气的方法外，还可以用 法收集，用此方法收集氧气，检验是否收集满的操作是 。
13．根据表中五种气体在标准状况下的密度和溶解性，回答下列问题：
空气 氨气 甲烷 氯化氢 氧气
密度/g?L-1 1.293 0.77l 0.717 1.629 1.43
溶解性 -- 极易溶 难溶 极易溶 难溶
（1）既能用排水法，又能用向上排空气法收集的气体是________。
（2）标准状况下气体氨气的密度比空气________（填“大”或“小”）；
（3）用如图所示盛满水的集气瓶收集氧气，气体应从_______（填“a”或“b”）端进入。
14．以下是初中化学常见实验，请回答有关问题．
（1）实验一的集气瓶中预先加入了少量水，其作用是 ．
（2）实验二为电解水的实验，其中A是与电源的 极相连，电源B产生的气体是 ．
（3）实验三是测定空气中的氧气含量，假如集气瓶容积为100mL，实验前已经装水20mL，则流进集气瓶内的水约是 mL．该实验成功的关键是 （填序号）．
①装置气密性好；
②实验前夹紧止水夹；
③红磷过量或足量；
④冷却后再打开止水夹；
⑤要选用教室内的空气；
⑥要将红磷慢慢伸入，将氧气消耗完全．
15．下面是实验室制取和收集气体的装置，请按要求作答：
（1）图甲中a是_____，用甲装置制取气体并能随时停止反应，上部与下部对接应选_____(选填“b”或 “c”)。
（2）装置乙和装置丙都可以用来收集气体，收集一瓶较纯净的O2应选用_____。
（3）若采用如图丁所示装置制取氧气并测定其体积，实验前应检查装置的气密性。为了准确测定氧气的体积，有人提出读数时应该注意以下事项，你认为必须要做到的是_____(填序号)。
①容器中气体必须冷却至室温
②水准管处的长颈漏斗不能倾斜
③保持水准管静止，待水准管中液面不再上升时再读数
④读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数
⑤读数视线应与液体凹液面最低处保持水平
三、探究题
16．小徐在学习了“用过氧化氢制取氧气”的知识后，进行如下实验：
①按图中甲组装实验仪器并进行气密性检查。
②取10毫升溶质质量分数为3%的过氧化氢溶液0.03克二氧化锰装入容器，塞紧橡皮塞，接上压强测量仪（如图乙）。
③倾斜装置，使过氧化氢溶液和二氧化锰充分混合，用压强测量仪测量容器内的气压。
④分别用0.06克、0.09克和0.12克相同的二氧化锰重复上述实验，整理相关数据如图丙。
（1）写出步骤①中检查装置气密性的具体操作及气密性良好的判断依据：_____。
（2）实验中，小明用_____来反映产生氧气的多少。
（3）本实验除了研究“二氧化锰质量对过氧化氢分解产生氧气质量的影响外”还可以研究的问题是_____。
四、简答题
17．某科学兴趣小组对教材中“测定空气里氧气含量”的实验进行了大胆改进，设计如下右图（选用容积为45mL的18×180mm的试管作反应容器）的实验方案进行，取得了良好的实验效果。请你对比分析下面实验，回答下列有关问题：
（1）如图实验的操作步骤如下：
①点燃酒精灯。
②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹。
③将足量红磷装入试管中，将20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图中所示的连接方式固定好，再将弹簧夹夹紧橡皮管。
④读取注射器活塞的数据。
你认为正确的实验操作顺序是_____________（填序号）。
（2）实验中，注射器活塞将从10mL刻度处慢慢前移到约为_________mL刻度处才停止。
（3）对照右图实验，你认为左图实验有何不足之处？（回答一点即可）___________。
参考答案
1．D
【详解】
A、按体积分数计，空气中含氧气约21%，含氮气约78%，故A错误。
B、空气的成分并不是固定不变的，比如白天植物光合作用强，氧气含量会增加，二氧化碳含量会减少，晚上则相反，故B错误。
C、洁净的空气也是由各种成分气体组成的，属于混合物，故C错误。
D、空气的成分是相对稳定的，主要是由氮气和氧气组成，故D正确。
故选D。
2．D
【详解】
A.由于氮气化学性质稳定，无毒，主要用来调节氧气含量的，而纯氧气不利于人体呼吸，故A错误；
B.如果长时间吸入纯氧，体内氧化速度过快，放出的热量过多，正常的生理机制发生紊乱，使体温升高，会出现病态，故B错误；
C.一般来说，空气的成分是比较固定的，但在不同地区或同一区域的不同季节空气的成分也有所不同，故C错误；
D.空气中的二氧化碳含量虽然很少，但是在自然界中是植物进行光合作用必不可少的原料，故D正确。
故选D。
3．C
【详解】
A、空气中PM2.5含量高说明空气质量差；
B、空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等物质，属于混合物；
C、由B项分析知，空气是混合物；
D、按体积计算，空气中氮气约占78%；故选C。
4．C
【详解】
A、验满氧气时，将带火星的木条伸到集气瓶口处，如果木条熄灭，证明氧气已经集满，选项正确；
B、熄灭酒精灯时，用灯帽盖灭，选项正确；
C、做铁丝在氧气中燃烧实验时，盛氧气的集气瓶中应有少量的水或铺一层细沙，防止生成的融化物使集气瓶发生炸裂，选项错误；
D、利用红磷在密闭容器中燃烧消耗密闭空气中的氧气，然后比较燃烧前后气体体积的差来测定空气中引起的含量，选项正确，故选C。
5．A
【详解】
实验后，白磷燃烧消耗了试管中大约五分之一的氧气，试管中空气的体积为45mL，含有氧气约9mL，活塞向左移至约10mL-9mL=1mL刻度处。故选A。
6．D
【解析】
【详解】
由于红磷燃烧生成了五氧化二磷固体，能使A瓶内压强减小；碳燃烧生成了二氧化碳，二氧化碳的体积占据了消耗的氧气的体积，B瓶内的压强几乎无变化，但两瓶是连通的，最终压强相等，都比原先压强小，所以打开弹簧夹时A和B两瓶中均有水流入；故选：D。
7．B
【详解】
氯酸钾制取氧气时，生成氯化钾和氧气，根据质量守恒可知，氯酸钾的质量等于生成的氯化钾和氧气的质量，则固体混合物随反应的进行质量减少，而二氧化锰的质量不变，所以二氧化锰在混合物中质量分数在不断变大，直到反应结束，不再发生变化，为一定值。
A、一开始二氧化锰在混合物中质量分数不可能为0，故错。
B、开始为一定值，随反应进行在变大，反应结束后为一定值，故对。
C、不可能开始反应不变，随反应进行在变小，故错。
D、二氧化锰在混合物中质量分数不可能减小，故错。
故选B。
8．C
【解析】
试题分析：加热质量相等的两份氯酸钾，一份中混入少量的二氧化锰（b曲线），混有二氧化锰的氯酸钾反应得快但生成的氧气一样多，，反应在图像上为先发生折点，但生成的氧气的线重合故分别同时加热，放出氧气的质量（m）与反应时间（t）的关系图象正确的是C
考点：图像题
9．C
【详解】
A、木炭可以和氧气反应生成二氧化碳，故不符合题意；
B、红磷可以和氧气反应生成五氧化二磷，故不符合题意；
C、二氧化碳不能和氧气反应，故符合题意；
D、铁丝能和氧气反应，故不符合题意。
故选C。
10．C
【详解】
A.通过装置可以看出，乙装置的反应容器体积小，里面密封的空气就少，则药品消耗少，故A正确；
B.乙装置比较简洁，空气只存在于注射器内，而甲装置的气体除了集气瓶内的外，导气管中也含有气体，因此可以减少甲图装置中导管引起的误差，故B正确；
C.着火点是物质的一种性质，白磷比红磷着火点低，故C错误；
D.乙容器内径相等，通过注射器上的刻度易准确推算出空气中氧气的含量，故D正确；
答案选C。
11．
【详解】
（1）根据常用仪器的名称可知答案为：①试管②酒精灯；
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气的反应物是固体，反应条件是加热，不易溶于水，所以制取较纯净的氧气应该选择的装置是AD。A装置中还缺少试管口没有放一团棉花，防止高锰酸钾粉末进入导管。高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，文字表达式为：高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。加热时试管口要略向下倾斜的原因是防止冷凝水倒流引起试管炸裂；
（3）B装置适用于固体和液体且不需要加热的反应，则选用B和C装置制取氧气，即使用过氧化氢与二氧化锰制取氧气的方式，过氧化氢在二氧化锰作催化剂条件下生成水和氧气，文字表达式为：过氧化氢水+氧气。验满氧气的方法是：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃则满。
12．纸槽（或药匙） ②④③① 排水法 不易溶于水
向上排空气 将带火星的木条放在集气瓶口，观察木条是否复燃
【详解】
（1）向试管中装入固体粉末时，可先使试管倾斜，将盛有粉末药品的药匙（或纸槽） 送至试管底部，故填纸槽（或药匙）。
（2）按照组装仪器的顺序：从左至右，由下而上，组装该装置时，应先放置铁架台，然后在铁架台上放上木块，再在木块上放置酒精灯，最后根据酒精灯火焰的高度调节试管的高度并固定试管，故填②④③①。
（3）由图可知，装置中收集氧气的方法是排水法，故填排水法；
排水法适用于收集不溶于水的气体，由收集方法可知氧气不易溶于水，故填不易溶于水。
（4）氧气的密度大于空气的密度，所以收集氧气还可以用向上排空气法，故填向上排空气；
氧气具有助燃性，所以采用排空气法收集氧气时，验满的方法是将带火星的木条放在集气瓶口，观察木条是否复燃，故填将带火星的木条放在集气瓶口，观察木条是否复燃。
13．氧气 小 b
【详解】
（1）能用排水法说明该气体不易溶于水或难溶于水，又能用向上排空气法收集说明该气体密度比空气密度大，所以所给气体中只有氧气；故填：氧气
（2）由表格中的数据得到：空气的密度是1.293，NH3的密度是0.771，很明显，标准状况下气体NH3的密度比空气小；故填：小
（3）该装置收集密度比空气密度大的长进短出，若用该装置采用排水法收集气体则短进长出排出装置中的水；故填：b
14．（1）吸收二氧化硫（或SO2），防止污染空气
（2）负；氧气（或O2）
（3）16； ①②③④
【详解】
（1）硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫能和水反应生成亚硫酸，加入水的目的是吸收二氧化硫，防止污染环境；
（2）气体X体积较多是氢气，相连的A极是电源的负极，与气体Y相连的B极是电源的正极；
（3）由于空气中氧气约占空气体积的1/5，集气瓶容积为100mL，实验前已经装水20mL，剩余空气的体积是80mL，白磷燃烧消耗了氧气，等冷却后进入集气瓶的水约为80×1/5=16mL．该实验成功的关键因素是：装置气密性好、实验前夹紧止水夹、白磷过量或足量、冷却后再打开止水夹．选用实验室内的空气不是实验成功的关键．要将红磷慢慢伸入，气体逸出，体积分数偏大．
答案：
（1）吸收二氧化硫（或SO2），防止污染空气
（2）负；氧气（或O2）
（3）16； ①②③④
15．长颈漏斗 c 丙 ①④⑤
【详解】
（1）图甲中a是长颈漏斗，用甲装置制取气体并能随时停止反应，上部与下部对接应选c，打开弹簧夹，反应发生。关闭弹簧夹，气体排不出去，生成的气体使装置内压强增大使固体和液体分开，反应停止。
（2）装置乙和装置丙都可以用来收集气体，收集一瓶较纯净的O2应选用排水法，故选丙。
（3）①容器中气体必须冷却至室温，测量准确，必须做到；
②水准管处的长颈漏斗不能倾斜，与长颈漏斗倾斜与否无关，只要保持量气管和长颈漏斗两边液面相平，内外压强就相等，没有必要；
③水准管没有必要保持静止再读数，没有必要；
④读数前应上下移动水准管，待两管液面相平再读数，使内外压强相等，必须做到；
⑤读数视线应与液体凹液面最低处保持水平，否则读数不正确，必须做到。
故选①④⑤
16．用手捂住锥形瓶，导管口出现气泡，说明装置不漏气 容器内压强的大小 二氧化锰的质量对反应速率的影响
【详解】
（1） 步骤①中检查装置气密性的方法是用手捂住锥形瓶，若导管口出现气泡，说明装置不漏气；
（2）由实验原理可知，小明是用容器内压强的大小 来反映产生氧气的多少 ；
（3）该实验分别取用不同质量的二氧化锰重复实验，记录数据，所以除了研究“二氧化锰质量对过氧化氢分解产生氧气质量的影响外”还可以研究 二氧化锰的质量对反应速率的影响 。
故答案为：（1）用手捂住锥形瓶，导管口出现气泡，说明装置不漏气；（2）容器内压强的大小；（3）二氧化锰的质量对反应速率的影响。
17．③①②④ 1 实验误差较大、红磷在空气中点燃会污染环境
【详解】
（1）右图实验正确的实验操作顺序是：③①②④；
（2）由于红磷燃烧消耗了容积为45mL的18×180mm的试管内空气的五分之一，也就是9mL，所以活塞所处的刻度值为10mL-9mL=1mL；
（3）对照右图实验，你认为左图实验有何不足是：验误差较大、红磷在空气中点燃会污染环境．
答案：（1）③①②④；（2）1；（3）实验误差较大、红磷在空气中点燃会污染环境．
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