2.2空气的成分 同步练习（word版，含解析）

空气的成分
一、单选题
1.在测定空气里氧气的体积分数实验中，下列可能造成氧气体积小于1/5的有（? )
①红磷的量不足，瓶内氧气没有耗尽；②点燃红磷插入燃烧匙时，瓶塞塞得太慢；③用等质量的蜡烛代替红磷完成本次实验；④未冷却至室温就打开弹簧夹；⑤装置气密性不好；⑥红磷点燃放入后，没有夹或没夹紧止水夹
A.?①③④⑥?????????????????????????B.?①③④⑤?????????????????????????C.?①②③④⑤?????????????????????????D.?①③④⑤⑥
2.用如图装置进行实验。下列现象能证明空气中氧气含量的是( ??)
A.?红磷燃烧，产生白烟
B.?瓶中液面先下降，后上升
C.?瓶中液面最终上升至1处
D.?水槽中液面下降
3.下列不能完成固氮的是(? ?)
A.?氮肥厂?????????????????????????????????B.?生物固氮?????????????????????????????????C.?氮肥?????????????????????????????????D.?闪电
4.A、B、C、D四个集气瓶内分别装氢气、氧气、氮气、空气。为了区别这四种气体，某学生将燃着的木条分别伸入这四个瓶内，发现在A瓶内木条燃烧状态不变，B瓶内木条燃烧变旺，C瓶内气体燃烧，还时有爆鸣声，D瓶内木条熄灭，则A、B、C、D依次是( ??)
A.?氮气、氢气、氧气、空气????????????????????????????????????B.?空气、氧气、氢气、氮气
C.?氢气、氧气、氮气、空气????????????????????????????????????D.?氧气、氢气、空气、氮气
5.下列关于空气中各组成成分的说法正确的是( ??)
A.?稀有气体没有任何使用价值
B.?氧气能支持燃烧，可以作燃料
C.?二氧化碳是导致酸雨的主要原因
D.?氮气可作为生产氮肥的原料
6.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
7.“人造空气”帮助人类实现了“太空漫步”的梦想，其中含有70%的氮气、20%以上的氧气，还有二氧化碳等，下列说法正确的是(?? )
A.?“人造空气”比空气中的氮气含量高
B.?燃着的蜡烛在“人造空气”中会熄灭
C.?可以利用红磷测定“人造空气”中氧气的含量
D.?“人造空气”中若只含有氧气会更有益于人体的健康
8.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
9.用如图装置测定空气中氧气的含量，物质R应该选用(?? )
A.?铁片?????????????????????????????????????B.?硫粉?????????????????????????????????????C.?木炭?????????????????????????????????????D.?红磷
10.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
11.空气是一种宝贵的资源，下列生产生活中用到的气体不是来自空气的是(? )
A.?用于医疗急救的O2???????B.?用于生产氮肥的N2???????C.?作为燃料电池燃料的H2???????D.?用于飞艇的He
12.在进行“空气中的氧气会减少耗尽吗?”辩论中，该小组为正方（空气中的氧气会减少耗尽）。下列论点 不 应成为本方论据的是：(?? )
A.?汽车越来越多，消耗的氧气越来越多
B.?有证据表明，在远古时代的原始空气中氧气含量高达30%
C.?限制“三废”的排放是目前各国政府的重要环境政策
D.?地球人口的增多，其呼吸和所消耗的燃料越来越多
13.如图为空气中氧气含量测定的实验装置，通过足量的红磷在集气瓶中燃烧来达到实验目的，下列有关说法正确的是(??? )
A.?燃烧匙中的红磷可以换成铁丝?????????????????????????????B.?燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭
C.?若燃烧匙中的红磷继续增多，水位上升将更多????D.?若燃烧匙中红磷不足，会使测量氧气含量偏少
14.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
15.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
16.分析人体从鼻孔吸人的空气与呼出的气体成分比较图，其中不正确的是（??? ）
呼出的气体：
O2：16％，CO2：4％
N2：78％，稀有气体：1％，
较多的水汽
吸入的空气：
O2：21％，CO2：0.03％，
N2：78％，稀有气体：0.94％，
较少的水汽
A.?吸入的空气中的氧气只有部分进入血液???????????????B.?图中各气体的含量为气体的体积分数
C.?呼出的气体中，CO2所占的比例比水汽大????????????D.?人体能产生少量的稀有气体
17.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
18.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
二、多选题
19.化学革命是发生在十八世纪末英国和法国的一场深刻的化学学科的变革。英国物理学家、化学家玻义耳和法国化学家拉瓦锡曾做过貌似相同的两个实验(见图)。
下列关于这两个实验的说法正确的是(?? )
A.?两个实验都可用于测定空气中氧气的含量
B.?两个实验中，曲颈瓶内汞的表面都变为黑色
C.?拉瓦锡的实验得出空气主要是由氧气和氮气组成的
D.?拉瓦锡的实验中，玻璃钟罩内液面逐渐上升，达到一定高度后不再变化
三、填空题
20.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：________。
四、解答题
21.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）
五、实验探究题
22.为了测定空气中氧气的体积分数，按如图1装置进行实验：
（1）实验中红磷需过量，原因是 ________；
（2）该实验能得到氮气的一条物理性质是：________；
（3）图2是“空气中氧气含量测定”实验的改进装置。主要操作是：在实际容积为120mL的集气瓶里，先装进20mL的水，再按图连好仪器，按下热的玻璃棒，白磷立即被点燃。
①磷从燃烧到熄灭冷却的过程中，瓶内水面的变化是先下降后上升；若实验非常成功，最终集气瓶中水的体积约为________mL；
②集气瓶里预先装进的20mL水，在实验过程中的作用有________（填写序号）
a．加快集气瓶冷却??????????? b．液封导气管末端以防气体逸出
c．缓冲集气瓶内气压的骤然升高，避免胶塞被冲出
答案解析部分
一、单选题
1. B
分析：红磷燃烧消耗集气瓶中的氧气，从而使里面气压减小，在外界大气压强的作用下，烧杯里面的水被压进集气瓶。当瓶内气压与外界大气压强相等时，水不再流动，此时进入水的体积就是氧气的体积，据此分析判断。
解答：①红磷的量不足，瓶内氧气没有耗尽，会导致测量结果偏小，故①符合题意；
②点燃红磷插入燃烧匙时，瓶塞塞得太慢，瓶内气体受热后会大量溢出，从而使瓶内气压下降太大，进入的水偏多，测量结果偏大，故②不合题意；
③用等质量的蜡烛代替红磷完成本次实验，会生成二氧化碳气体，从而使瓶内气压变化不大，测量结果偏小，故③符合题意；
④未冷却至室温就打开弹簧夹，由于瓶内气体温度较高，体积较大，因此气压的变化量变小，导致进入的水的体积偏小，测量结果偏小，故④符合题意；
⑤如果装置气密性不好，会导致外面的空气进入瓶内，因此气压的变化量变小，导致测量结果偏小，故⑤符合题意；
⑥红磷点燃放入后，没有夹或没夹紧止水夹，空气受热膨胀后会从烧杯中导气管处溢出，从而使气压变化量增大，导致测量结果偏大，故⑥不合题意。
因此会造成氧气体积小于1/5的是①③④⑤。
故选B。
2. C
分析：根据空气中氧气含量的实验过程分析判断。
解答：集气瓶中的氧气占空气总体积的1/5；红磷燃烧消化瓶中的氧气，从而使瓶内的气压减小，在外界大气压强的作用下，水槽内的水会流入集气瓶内。当恢复到室温时，集气瓶内增加水的体积应该等于瓶内空气总体积的1/5，即水面升高到1处，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
3. C
分析：根据氮元素的转化与使用分析。
解答：氮肥厂、生物固氮、闪电等都是氮元素的转化与合成，能完成固氮，氮肥是已经合成的含氮肥料，它主要供给作物N元素而本身不分解，它不具有固氮的功能，C符合题意；
故选C。
4. B
分析：根据各种气体的特点和性质分析判断。
解答：A瓶内木条燃烧状态不变，说明气体的成分与空气相同，也就是空气；
氧气具有助燃性，因此氧气浓度越大，燃烧越旺；B瓶内木条燃烧变旺，说明里面为氧气；
氢气和氧气反应生成水；C瓶内气体燃烧，还时有爆鸣声，说明里面为氢气；
氮气不能燃烧也不支持燃烧；D瓶内木条熄灭，说明里面为氮气。
那么四种气体依次为：空气、氧气、氢气和氮气。
故选B。
5. D
分析：根据空气的组成和各种气体的特点与用途分析判断。
解答：A.稀有气体虽然含量极少，但是可以做保护气，充入灯泡，可以发出不同颜色的光，故A错误；
B.氧气能够支持燃烧，但是不能自己燃烧，因此不能作燃料，故B错误；
C.二氧化碳和二氧化硫是导致酸雨的主要原因，故C错误；
D.氮气可以用于生产氮肥，充入食品包装袋用于防腐，故D正确。
故选D。
6. C
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。
7. C
分析：（1）根据空气的成分和组成分析；
（2）根据蜡烛在空气中是否能够燃烧判断；
(（3）根据空气中氧气含量的测量方法判断；
（4）氧气的浓度过大，会引起氧中毒。
解答：A.空气中氮气约占总体积的78%，“人造空气”中氮气约占70%，因此“人造空气”中氮气含量较低，故A错误；
B.空气中氧气约占21%，而“人造空气”中氧气约占20%，比较接近，因此蜡烛可以在“人造空气”中燃烧，故B错误；
C.将集气瓶用导气管与烧杯中的水相连，在集气瓶内点燃红磷消耗氧气。当反应结束且恢复室温时，流入集气瓶内水的体积就是其中氧气的体积，故C正确；
D.人类的呼吸离不开氧气，但是氧气浓度过大，会引起氧中毒，故D错误。
故选C。
8. B
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。
9. D
分析：根据空气中氧气含量测定实验的设计思想分析即可。
解答：广口瓶中物质燃烧消耗氧气，当恢复室温时，由于瓶内气压减小，于是烧杯内的水会流进瓶内，而进入瓶内水的体积等于消耗氧气的体积。据此可知，本实验选择的物质的燃烧产物不能为气体。
铁丝不能在空气中燃烧，硫粉燃烧生成二氧化硫气体，木炭燃烧生成二氧化碳气体，故A、B、C不合题意；
红磷燃烧生成白色固态五氧化二磷，故D符合题意。
故选D。
10. B
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。
11. C
分析：根据空气的组成分析。
解答：用于医疗急救的O2、用于生产氮肥的N2?、用于飞艇的He都可以从空气中分离获得，而作为燃料电池燃料的H2在空气中含量极小，只能通过其它途径获得，故C符合题意，而A、B、C不合题意。
故选C。
12. C
分析：凡是会造成氧气消耗的都是支持正方的观点的，据此分析即可。
解答：A.汽车越来越多，消耗的氧气越来越多，那么氧气就会减少，支持正方观点，故A不合题意；?
B.有证据表明，在远古时代的原始空气中氧气含量高达30%，而现在空气中的氧气只有21%，那么氧气在不断减少，支持正方观点，故B不合题意；
C.限制“三废”的排放是目前各国政府的重要环境政策 ，与氧气的消耗没有关系，故C符合题意；
D.地球人口的增多，其呼吸和所消耗的燃料越来越多，那么氧气会逐渐减少，支持正方观点，故D不合题意。
故选C。
13. D
分析：燃烧匙中的物质燃烧，消耗集气瓶中的氧气，从而使里面的气压减小。在外界大气压强的作用下，烧杯里的水被压进集气瓶，从而造成集气瓶内气压增大。当瓶内压强等于外界气压时，水不再流动，此时集气瓶内水的体积就是消耗氧气的体积，据此分析判断。
解答：A.铁丝在空气中不能燃烧，故A错误；
B.硫燃烧生成二氧化氯，木炭燃烧生成二氧化碳，二者产物都是气体，会使集气瓶内气压几乎不变，无法测量消耗氧气的体积，故B错误；
C.加入红磷是足量的，如果集气瓶中的氧气已经完全消耗，那么即使加入再多的红磷，也无法使水温上升，故C错误；
D.如果红磷不足，那么不能将集气瓶中的氧气全部消耗，进入集气瓶内水的体积会偏小，从而使测得氧气含量偏少，故D正确。
故选D。
14. A
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。
15. B
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。
16. D
分析：人体吸入和呼出的气体有明显的差异是因为空气进入呼吸系统后在肺泡中进行了气体交换。肺泡内的氧气透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液中；同时，血液中的二氧化碳透过毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡内。
解答：A、吸入的空气中氧气体积分数为21%，呼出的气体中氧气的体积分数为16%，所以可知吸入的空气中的氧气只有部分进入血液，说法正确。
B、人体从鼻孔吸人的空气与呼出的气体成分都是指体积分数，说法正确。
C、 呼出的气体中，CO2所占的比例为4％， 水汽所占的比例为（1-16%-?4％-78%-1%）=1%?，所以呼出的气体中，CO2所占的比例比水汽大，说法正确。
D、稀有气体体积分数增加的原因是气体的总量减少了一点，而不是稀有气体增加，人体是不能产生少量的稀有气体，说法错误。
故答案为：D
17. B
分析：本题是测定氧气在空气中的体积分数的实验探究，要把空气中的氧气消耗掉，在本实验中用的是红磷；红磷在空气中燃烧的现象：发黄光、放出热量、冒出大量的白烟．进入集气瓶中水的体积小于五分之一，有可能有以下几点：装置漏气、红磷的量不足、没有冷却就读数；如果进入集气瓶中水的体积大于五分之一，就说明操作太慢，致使装置内的部分空气逸散出来。
解答：?A、汞与氧气反应生成物是固体，即氧化汞，而红磷燃烧，产生大量的白烟，放出大量的热，A不符合题意。
??B、曲颈瓶整体成形，而且曲颈瓶的气密性很好，对于研究空气的成分是优秀的实验工具，B符合题意。
??C、应该是红磷点燃后没迅速伸入集气瓶中，塞紧瓶塞，造成空气逸散会使测量结果不准确，C不符合题意。
? D、现在空气中氧气含量并没有与拉瓦锡所处的时代相比降低了?，D不符合题意。
??故答案为：B
?
18. B
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：45ml230ml×100%=19.56% ， 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。
二、多选题
19. C,D
分析：根据对玻义耳和拉瓦锡实验的过程、结论分析判断。
解答：A.玻义耳的实验中装置不是密封的，无法测定空气中氧气的含量，故A错误；
B.在加热的条件下，汞与空气中的氧气反应生成红色氧化汞粉末，不是黑色的，故B错误；
C.拉瓦锡的实验中，停止加热冷却后测定，密闭容器内的气体减少约五分之一，这部分气体能供给呼吸又能支持燃烧，拉瓦锡将其称为氧气，剩余的部分气体既不能供给呼吸，也不能支持燃烧，他将其称为氮气，所以他得出的结论是空气是由氧气和氮气组成，故C正确；
D.在加热的过程中，金属汞与装置内的氧气反应生成氧化汞固体，随着氧气的消耗，玻璃钟罩内液面逐渐上升，当氧气被完全消耗后，液面不再上升，故D正确。
故选CD。
三、填空题
20. （1）自然固氮
（2）工业固氮
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
四、解答题
21. （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
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．
五、实验探究题
22. （1）使集气瓶内的氧气消耗完全
（2）不溶于水
（3）40ml；abc
分析：（1）只有集气瓶中的红磷过量，其中的氧气才能被完全消耗，进入集气瓶中的水的体积才最大程度等于氧气的体积。
（2）如果氮气溶于水，那么进入集气瓶内水的体积就等于消耗氧气的体积和溶解氧气的体积，也就无法通过这个方法测量空气中氧气的含量；
（3）①首先根据集气瓶的容积-水的体积得到空气的体积，再根据“空气中氧气占1/5”计算出集气瓶中氧气的体积，也就是进入瓶子中水的体积，最后再与原来水的体积20mL相加即可；
②根据实验过程和现象，分析集气瓶中水的作用。
解答：（1）实验中红磷需过量，原因是 ：使集气瓶内的氧气消耗完全；
（2）该实验能得到氮气的一条物理性质是：氮气不溶于水；
（3）①集气瓶中空气的体积：120mL-20mL=100mL；
集气瓶中氧气的体积：100mL×1/5=20mL；
最终集气瓶中水的体积：20mL+20mL=40mL。
②集气瓶里预先装进的20mL水，在实验过程中的作用有：吸收热量，加快集气瓶冷却；液封导气管末端以防气体逸出；缓冲集气瓶内气压的骤然升高，避免胶塞被冲出，故选abc。