2.2空气的成分 同步练习（word版，含解析）

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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.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.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
5.节日期间，商场里顾客很多，有顾客感觉到闷热缺氧，此时商场内空气中氧气的体积分数可能是(??
)
A.?1%?????????????????????????????????????B.?19%??????????????????????????????????????C.?25%?????????????????????????????????????D.?78%
6.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
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.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
9.苏州博物馆采用“真空充氮杀虫灭菌消毒机”来处理和保护文物。即将文物置于该机器内，三天后氮气浓度可达99.99%；再密闭三天左右，好氧菌、厌氧菌和丝状霉菌都被杀灭。下列有关氮气说法错误的是(??
)
A.?通常状况下氮气易溶于水????????????????????????????????????B.?氮气不能供给呼吸
C.?通常情况下氮气的化学性质不活泼??????????????????????D.?高浓度氮气可抑制菌类的生长
10.为了探究空气的对流运动，小明做了如图所示实验，以下说法不正确的是（???
）
A.?该实验可证明空气对流???????????????????????????????????????B.?该实验可类比空气的对流
C.?管内的水按逆时针流动???????????????????????????????????????D.?管内的水换做酒精也按逆时针流动
11.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
12.人的生存离不开空气。下图为空气成分体积含量示意图，其中R指的是(???
)
A.?氮气????????????????????????????????B.?氧气????????????????????????????????C.?二氧化碳????????????????????????????????D.?稀有气体
13.空气成分如图所示(按体积计算)，其中“a”代表的是(???
)
A.?氧气????????????????????????????????B.?氮气????????????????????????????????C.?稀有气体????????????????????????????????D.?二氧化碳
14.如图是用燃磷法测定“空气中氧气含量”的实验，下列说法正确的是(???
)
A.?装置中的红磷可以用铁丝来代替?????????????????????????B.?实验测定氧气的质量约占空气总质量的四分之一
C.?红磷在空气中燃烧产生大量的白雾?????????????????????D.?待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，再观察现象
15.图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量，其中与广口瓶相连的压强传感器等电子设备能将广口瓶内气体压强精确地记录并保存下来。图2、图3是用该装置测得的红磷和木炭分别在广口瓶中燃烧的压强-时间关系图(该装置气密性良好，p0是集气瓶内初始压强，p和p1分别是反应结束后恢复到室温时广口瓶内的压强。已知相同条件下广口瓶中气体的压强与气体所占的体积成正比)。下列说法正确的是(
???)
A.?燃烧匙内所装红磷或木炭的多少对实验无影响
B.?利用图3可以判断空气中氧气的含量
C.?反应开始时集气瓶中气压瞬间变大是由于瞬间产生了气体
D.?p16.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
17.下列关于空气的说法中，错误的是（???
）
A.?二氧化硫是空气污染物之一
B.?工业上采用分离液态空气法获得氧气
C.?按质量计算，空气中约含氮气78%、氧气21%、稀有气体等其他成分1%
D.?空气中的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
18.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
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.小江同学从与医生的交谈中获悉：成年人每分钟大约需要吸入8L氧气．问成年人每分钟大致需要空气的质量是多少？（O2的密度=1.4g/L，空气的密度=1.3g/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.
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。
5.
B
分析：根据空气中氧气所占的体积分数分析判断。
解答：空气中氧气的体积分数约为21%，这时人感觉比较舒适；顾客感觉到闷热缺氧，则此时空气中氧气的体积分数应略小于21%，故B正确，而A、C、D错误。
故选B。
6.
B
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。
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。
9.
A
分析：根据氮气的性质和用途判断。
解答：A.通常状况下氮气不易溶于水，故A错误符合题意；?
B.氮气不能供给呼吸，故B正确不合题意；
C.通常情况下氮气的化学性质不活泼，故C正确不合题意；?
D.高浓度氮气可抑制菌类的生长，故D正确不合题意。
故选A。
10.
A
分析：液体和气体都是流体，具有很多相似的性质，据此分析即可。
解答：管内是水，而不是空气，因此不能证明空气对流，故A错误符合题意；
管内的水受热后，在管内循环流动，可以证明液体的对流。而气体和液体相似，因此可以类比空气流动，故B正确不合题意；
在右下角加热，受热的水上升，因此水按逆时针流动，故C正确不合题意；
无论换成哪种液体，受热后密度减小都是上升，即都按逆时针流动，故D正确不合题意。
故选A。
11.
A
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。
12.
A
分析：空气中，氮气约占总体积的78%，氧气约占21%，二氧化碳、稀有气体等约占1%，据此分析判断。
解答：根据空气成分的知识可知，氮气占最大比例，因此R代表氮气，故A正确，而B、C、D错误。
故选A。
13.
A
分析：各种实验测定表明，空气中有多种成分。空气中各成分的体积大约是：氮气
78%，氧气21%，稀有气体
0.94%，二氧化碳
0.03%、其余气体和杂质
0.03%。在通常情况下，空气中各成分的比例保持相对稳定。
解答：由图可以看出，a所占的体积分数排第二，空气中以体积分数计最多的是氮气，其次是氧气，所以a代表氧气。
故答案为：A
14.
D
分析：（1）实验“燃烧法”测定空气中氧气的含量时，反应的产物不能是气体，否则会使集气瓶内气压变化不大，无法测出；
（2）根据空气中氧气的体积百分比分析；
（3）根据红磷燃烧的产物分析；
（4）当红磷熄灭后，集气瓶中的氧气被完全消耗；当冷却到室温时，打开弹簧夹，烧杯中的水会被吸入集气瓶，待水不再吸入时，集气瓶内气压等于外界的标准气压。
解答：A.铁丝在空气中不能燃烧，因此装置中的红磷不可以用铁丝来代替，故A错误；
B.实验测定氧气的质量约占空气总质量的五分之一，故B错误；
C.红磷在空气中燃烧产生大量的白烟，而不是白雾，故C错误；
D.待红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹，再观察现象，故D正确。
故选D。
15.
D
分析：物质燃烧消耗广口瓶内的氧气，会使瓶内气体压强减小，根据后来瓶内气压和原来气压的比值就能知道氧气在空气中的含量，据此分析即可。
解答：A.如果燃烧匙内的红磷太少，那么不能将广口瓶内的氧气完全消耗，那么测出的氧气含量就会偏小，故A错误；
B.图3中，当木炭燃烧完毕且恢复到室温时，集气瓶内的气压几乎不变，是因为消耗了氧气但生成了二氧化碳，因此无法确定氧气的含量，故B错误；
C.反应开始时集气瓶中气压瞬间变大是由于燃烧放出了大量的热，空气温度升高导致压强增大，故C错误；
D.红磷燃烧生成五氧化二磷固体，因此气压减小；木炭燃烧生成二氧化碳气体，因此气压不变，故D正确。
故选D。
16.
D
分析：（1）如果装置的气密性不好，那么外面的空气会进入试管，从而使测量结果偏小；如果白磷数量不够，那么试管内的氧气不能被全部消耗，测出的结果也会偏小；
（2）我们要测量的是常温常压下空气中氧气的含量，所以一定要等到试管内的气体冷却之后才能放入水中；
（3）试管内的氧气被消耗，气压减小，外面的水在大气压强的作用下进入试管，使里面液面上升；
（4）试管内物质的燃烧产物不能有气体产生，否则试管内气压变化不大，将测不出氧气的含量。
解答：A.装置气密性良好、白磷足量是实验成功的重要因素，故A正确不合题意；
B.由①到②，需等到试管内气体冷却至室温，故B正确不合题意；
C.试管内压强的减小导致试管内液面上升，故C正确不合题意；
D.木炭燃烧生成二氧化碳气体，使试管内气压变化不大，将不能测出空气中氧气的含量，故D错误符合题意。
故选D。
17.
C
分析：根据有关空气的成分、性质等知识分析判断。
解答：A.二氧化硫会造成酸雨，对植物和建筑物有腐蚀作用，因此是空气污染物之一，
故A正确不合题意；
B.空气中氧气和氮气的沸点不同，因此工业上采用分离液态空气法获得氧气，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%、稀有气体等其他成分1%，故B错误符合题意；?
D.空气中的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D正确不合题意。
故选C。
18.
D
分析：（1）氮气主要是调节空气中的氧气含量，使氧气保持一个适宜人类呼吸的浓度；
（2）人类呼吸纯氧时间太长，将会对呼吸道造成刺激，从而造成氧中毒；
（3）由空气的成分分析判断；
（4）二氧化碳是植物进行光合作用的重要原料。
解答：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。
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.
解：空气按体积分数计算，氮气约占
、氧气约占
，由题意知：成年人每分钟大约需要吸入8L氧气，则需要空气的体积：8L÷
=40L；40L空气的质量是：40L×1.3g/L=52g；
答：成年人每分钟大致需要空气的质量为52克
分析：空气按体积分数计算，氮气约占
、氧气约占
，根据密度、体积、质量之间的关系进行计算．
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。
?