2020年秋(人教版)九年级上学期化学单元同步检测 第二单元 我们周围的空气及解析

2020年秋（人教版）九年级上学期化学单元同步检测第二单元
我们周围的空气
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第I卷（选择题）
一、选择题
）
A. 液态氧
B. 洁净的空气
C. 汽水
D. 水泥砂浆
2.下列属于化学变化的是()
A. 空气制氧
B. 废纸撕碎
C. 水分蒸发
D. 笔盒生锈
3.“生命因我而充满活力，烟花因我而绚丽多彩。

”其中的“我”是指
A. 氧气
B. 氮气
C. 氢气
D. 二氧化碳
4.下列实验操作正确的是（）
5.下列变化属于缓慢氧化的是（）
A.木炭燃烧
B.红磷燃烧
C.食物腐败
D.铁丝燃烧
6.我国主办2019年“世界环境日”活动，其主题聚焦“空气污染”。

下列措施不利于保护空气的是
A. 禁止露天焚烧秸秆
B. 发展燃煤火力发电
C. 推广新能源公交车
D. 禁止燃放烟花爆竹
7.实验室用高锰酸钾制取氧气时，下列有关操作的先后顺序错误的是（）
A.先检查装置的气密性，后装入高锰酸钾
B.先在试管中装入高锰酸钾粉末，后在试管口放一团棉花
C.给高锰酸钾加热，先预热，后固定在药品部位加热
D.用高锰酸钾制取氧气停止加热时，要先熄灭酒精灯，后把导管移出水面
8.下列关于氧气的说法正确的是
A. 鱼类在水中生存，说明氧气易溶于水
B. 植物的光合作用会消耗氧气
C. 氧气的化学性质不活泼
D. 液态氧可用作火箭助燃剂
9.下列物质的用途体现了物质的物理性质的是（）
A.氧气用于医疗急救
B.稀有气体可用于制作电光源
C.用氧气炼钢
D.氮气作食品填充气
10.a和b为质量相等的两份氯酸钾固体，向a中加入少量高锰酸钾，然后同时加热a和b 至不再产生气体，下列图像能正确表示氧气的质量随反应时间变化的关系的是（）
A.
B.
C.
D.
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
二、填空题
11.空气是一种宝贵的资源。

请回答下列问题。

（1）在物质分类中，空气属于__________（填“混合物”或“纯净物”）。

（2）市场上销售的香肠、盐水鸭、榨菜、豆腐干等食品，常采用真空包装。

真空包装的目的是除去空气，使大多数微生物因缺少________而受到抑制，停止繁殖。

（3）氧气曾被称为“养气”，对人类的生存有着非常重要的作用，但同时氧气也给人们的生产和生活带来了一些不利，请各举一例说明。

有利的一面：_____________，不利的一面：_____________。

三、实验探究题
（1）空气中含量最多的气体是________。

（2）饼干在空气中放置会变软，是因为空气中含有________。

（3）利用图甲所示装置分别测得木炭、红磷在空气中充分燃烧的过程中“压强—时间”关系如图乙，其中p0是集气瓶内初始气压；p1和p2分别是反应结束后恢复到室温时两瓶内的气压。

①反应开始时，两个集气瓶中压强都变大的原因是_____________。

②下列关于该实验的说法正确的有______（填字母）。

a.红磷或木炭的用量多少对实验测定结果均没有影响
b.实验测得p2＜p0，原因是生成物状态为固态
c.利用两个实验结果均可推算出空气中氧气的含量
13.下图是硫粉、木炭、铁丝在氧气中燃烧的实验，回答下列问题。

（1）图甲实验证明硫燃烧属于化学变化的实验现象是___________。

（2）图乙实验中的实验现象是___________，木炭完全燃烧后，向集气瓶内倒入澄清石灰水，现象是____________。

（3）图丙实验中铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中剧烈燃烧，说明燃烧的剧烈程度与
______有关。

（4）上述三个实验因为均有氧气参与反应，所以均属于______（填反应类型）反应，其中有固体生成的反应的文字表达式是____________。

14.为测定空气中氧气的含量，某课外活动小组对课本上的实验做了如下改进：如图所示，在一个注射器和装有较多铜丝的硬质装璃管内共封闭80mL空气（实验前气球内的空气已被排出），然后给硬质玻璃管加热，至硬质玻璃管内铜丝变黑（生成氧化铜）且较长时间内无进一步变化时停止加热，待剩余气体冷却至室温。

请回答：
①实验前，检查本装置气密性的一种方法是：先固定注射器的活塞，再用酒精灯加热硬质玻璃管，可观察到______________，说明气密性良好。

②实验结束后，注射器内气体的体积减少了约______mL。

③写出铜丝加热过程中发生反应的文字表达式_______________________。

15.某化学小组选用如图所示装置进行氧气的实验室制取，请回答下列问题。

（1）仪器①的名称为_______。

（2）若实验室要加热高锰酸钾制取较纯净的氧气，从图甲中应选择的装置组合是______，反应的符号表达式为_______________。

（3）小婧用装置D 收集了一瓶氧气，检验氧气已经收集满的方法是___________，然后用于进行图乙中装置F 所示的实验时发现铁丝不能燃烧，可能的原因是__________。

（4）用图乙中G 装置收集氧气，气体应从__________（填字母）端通入。

16.小明发现:收集的氧气占集气瓶容积的60%(空气占40%)时,能使带火星的木条复燃.那么,使带火星的木条复燃的氧气的浓度最低值是多少呢?小明对此展开探究:第一组实验:取5支集气瓶,编号为① ② ③ ④ ⑤,分别装入其总容积10%、20%、30%、40%、50%的水.用排水法收集氧气恰好把5只瓶子中的水排去,将带火星的木条依次插入①～⑤号瓶中,记录实验现象.小明在前一组实验的基础上又做了第二组实验和第三组实验,三组实验的数据几现象如下:
请根据实验回答下列问题:
(1)根据数据分析可得，收集的氧气占容积的体积分数最低为____%时可使带火星的木条复燃。

(2)第一组第⑤次氧气的体积分数是____？(答题卡上写出计算过程，结果保留整数). 四、选择填空题
____）
A 二氧化硫
B 一氧化碳
C 氮气
D _____
18.自然界中的下列变化中不需要消耗氧气的是（_____）
A．铁生锈 B．木材燃烧 C．冰雪融化 D．___
19.下列属于稀有气体的是（____）
A 氮气
B 氦气
C 氧气 D________
20.下列变化中，既属于化合反应，又属于氧化反应的是（____）
A 蜡烛在空气中燃烧
B 硫在氧气中燃烧
C 氧化汞分解生成汞和氧气
D________________
21.下列操作或选用的试剂正确的是（________）
（1）物质A是________。

（2）反应②的文字（或符号）表达式是_________。

（3）在①②③④四个反应中属于化合反应的有________（填序号）。

（4）在反应④中，集气瓶中加入少量水的作用是__________。

六、科学探究题
（实验1）按图1所示装置，用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。

（实验2）按图2所示装置，在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉除氧剂（其中辅助成分不干扰实验），利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。

（1）实验1中，红磷燃烧的现象为_________，反应的文字或符号表达为__________。

（2）为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是_____（写一点）。

（3）实验过程中，连接数字传感器，测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图3、图4所示。

依据图3，图4信息，_____（填“实验1”或“实验2”）的测定方法更准确，判断依据是______________________。

（4）结合你的学习经验，若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物，用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的条件是____________________（写两点）。

24.某兴趣小组同学对实验室“过氧化氢分解制氧气”的条件进行了如下探究。

[探究活动1]探究催化剂的种类对过氧化氢分解速率的影响。

设计实验:小组同学设计下列对比实验，实验①:将30g10%过氧化氢溶液与1g二氧化锰均匀混合:实验②将xg 10%过氧化氢溶液与1g氧化铜均匀混合。

实验①中反应的化学方程式是_____；实验②中x的值应为_____。

[探究活动2]探究一些因素对过氧化氢分解速率的影响。

收集证据:小组同学通过实验采集到相关实验数据如下表。

问题与讨论: （1）本实验的结论是_____。

（2）实验时，测量氧气体积的装置应选择下图中_____（填编号）。

（3）小强同学设计了下图所示装置完成上述实验，通过比较相同时间内_____同样能获取该实验的结论。

参考答案
1.A
【解析】1.
A、液态氧是氧气的液态，只有氧分子一种分子构成，属于纯净物，故A正确；
B、洁净的空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等气体，属于混合物，故B错；
C、汽水中含有水、碳酸、添加剂等物质，属于混合物，故C错。

D、水泥砂浆中含有水泥、黄砂、水等物质，属于混合物，故D错；
故选：A。

2.D
【解析】2.
A、空气制氧的过程时分离空气中的氮气和氧气，没有新物质生成，属于物理变化；
B、废纸撕碎的过程中只是形状发生改变，没有新物质生成，属于物理变化；
C、水分蒸发的过程中只是状态发生改变，没有新物质生成，属于物理变化；
D、笔盒生锈的过程是金属生锈，有新物质铁锈生成，属于化学变化。

故选：D。

3.A
【解析】3.
氧气可以供给呼吸，也可以帮助烟花燃烧，故选A。

4.D
【解析】4.
试题分析：A选项闻气体的气味时，要在瓶口用手轻轻扇动，是少量的气体飘进鼻孔；B选项振荡试管要左右振荡，以防止液体溅出；C选项贮存氧气时集气瓶口要盖玻璃片；D选项倾倒液体是正确的操作；故答案选择D
5.C
【解析】5.
A、木炭燃烧，属于剧烈的氧化反应，故选项错误；
B、红磷燃烧，属于剧烈的氧化反应，故选项错误；
C、食物腐败是食物与空气中的氧气发生的不容易察觉的缓慢氧化，故选项正确；
D、铁丝燃烧，属于剧烈的氧化反应，故选项错误。

故选C。

6.B
【解析】6.
A、就地焚烧秸秆会产生大量的烟尘，造成空气污染，禁止露天焚烧秸秆，故有利于“坚决打好蓝天保卫战”；
B、燃煤火力发电产生大量的空气的污染物，所以发展燃煤火力发电不利于“坚决打好蓝天保卫战”；
C、新能源公交车不污染环境，所以推广新能源公交车，利于“坚决打好蓝天保卫战”；
D、燃放烟花爆竹能产生空气污染物，所以禁止燃放烟花爆竹，可减少空气污染，故利于“坚决打好蓝天保卫战”。

故选：B。

7.D
【解析】7.
A、实验制取气体先检查装置的气密性，再装药品，故先检查装置的气密性，后装入高锰酸钾，A正确。

B、为防止高锰酸钾粉末堵塞导气管，先在试管中装入高锰酸钾粉末，后在试管口放一团棉花，B正确。

C、为防止受热不均，给高锰酸钾加热，先预热，后固定在药品部位加热，C正确。

D、用高锰酸钾制取氧气停止加热时，要先把导管移出水面，再熄灭酒精灯，防止冷凝水倒流试管炸裂，D错。

故选：D。

8.D
【解析】8.
A、氧气不易溶于水，故A错误；
B、植物的光合作用会产生氧气，不是消耗氧气，故B错误；
C、氧气的化学性质比较活泼，在一定条件下能与很多种物质发生反应，故C错误；
D、氧气有助燃性，液态氧可用作火箭助燃剂，故D正确。

故选：D。

9.B
【解析】9.
A、氧气用于医疗急救是利用氧气的氧化性，属于化学性质，故选项错误；
B、稀有气体用于制作电光源，属于稀有气体的物理性质，故选项正确；
C、氮气用于食品防腐是利用氮气的稳定性，属于化学性质，故选项错误；
D、氧气用于炼钢，是利用了氧气助燃性，需要通过化学变化才表现出来，是利用了其化
学性质，故选项错误。

故选B。

10.A
【解析】10.
高锰酸钾分解生成的二氧化锰可以作氯酸钾分解的催化剂，能加快氯酸钾的分解速率；同
时高锰酸钾分解生成的氧气能增加氧气的质量；所以氧气的质量是a大于b；氯酸钾在较
高的温度下才能缓慢的放出氧气，因而b反应用的时间比a长，且产生氧气的质量比a少；因此A图象符合此变化过程。

故选A。

11.混合物氧气供动植物呼吸（合理即可）使钢铁生锈（合理即可）
【解析】11.
（1）空气由多种物质组成，属于混合物，故填：混合物。

（2）真空包装的目的是除去空气，使大多数微生物因缺少氧气而受到抑制，停止繁殖，故填：氧气。

（3）氧气曾被称为“养气”，对人类的生存有着非常重要的作用，但同时氧气也给人们的生产和生活带来了一些不利，有利的一面供动植物呼吸，不利的一面使钢铁生锈，故填：
供动植物呼吸；使钢铁生锈。

12.氮气水蒸气反应放出热量，使瓶内气体受热膨胀b
【解析】12.
（1）空气中含量最多的气体是氮气，故填：氮气；
（2）饼干在空气中放置会变软，是因为空气中含有水蒸气，故填：水蒸气；
（3）木炭燃烧会放热，红磷燃烧也会放热，瓶内气压变大，两个集气瓶中压强都变大，故填：反应放出热量，使瓶内气体受热膨胀；
（4）a 红磷的用量不足会使实验测定结果偏小，选项错误；
b 实验测得p2＜p0，原因是红磷燃烧生成物状态为固体，而木炭燃烧生成二氧化碳是气体，选项正确；
c 利用红磷燃烧实验结果可推算出空气中氧气的含量，木炭不可以，选项错误；
故选：b。

13.产生有刺激性气味的气体发出白光，放出热量澄清石灰水变浑浊氧气浓度（或纯
点燃四氧化三铁
度）氧化铁＋氧气−−−→
【解析】13.
（1）化学变化是产生了新物质的变化，则图甲实验证明硫燃烧属于化学变化的实验现象是产生有刺激性气味的气体；
（2）图乙实验是木炭在氧气中燃烧，实验现象是发出白光，放出热量；木炭完全燃烧后，向集气瓶内倒入澄清石灰水，现象是澄清石灰水变浑浊，因为木炭燃烧产生了二氧化碳，二氧化碳使石灰水变浑浊；
（3）图丙实验中铁丝在空气中不能燃烧，在氧气中剧烈燃烧，说明燃烧的剧烈程度与氧气浓度（或纯度）有关；
（4）物质与氧发生的反应是氧化反应，上述三个实验因为均有氧气参与反应，所以均属于氧化反应；其中有固体生成的是铁燃烧，反应的文字表达式是铁＋氧气−−−→
点燃四氧化三铁。

14.气球鼓起16铜+氧气−−−→
加热氧化铜
【解析】14.
①实验前，检查本装置气密性的一种方法是：先固定注射器的活塞，再用酒精灯加热硬质玻璃管，可观察到气球鼓起，说明气密性良好。

故填：气球鼓起。

②硬质装璃管内的氧气的体积为80mL×1/5=16mL，实验结束后，注射器内气体的体积减少了约16mL；故填：16。

③铜在空气中加热生成氧化铜，故填：铜+氧气−−−→
加热氧化铜。

15.长颈漏斗AC KMnO4∆
K2MnO4＋MnO2＋O2将带火星的木条放在集气瓶口，若木
条复燃，则已集满氧气不纯c
【解析】15.
（1）据图可知仪器①的名称是长颈漏斗；
（2）利用高锰酸钾加热制氧气，反应物是固体，反应条件是加热，因此发生装置应该选用上图中的A；高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的符号表达式为：KMnO4∆
K2MnO4＋MnO2＋O2；氧气的密度比空气的密度大，不易溶于水，因此能用向上排空气
法和排水法收集，用排水法装置C收集的气体比较纯净；
（3）如用D装置收集氧气，检验氧气是否收集满的方法是：将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气收集满了；实验时发现铁丝不能燃烧，可能的原因是氧气不纯、
铁丝表面有锈等；
（4）氧气不易溶于水且密度比水小，用图乙中G装置收集氧气，气体应从c端通入。

16.35%61%
【解析】16.
（1）由实验提供的数据可知，当氧气占容积的体积分数最低为35%时，可使带火星的木条复燃；故填：35；
（2）假设集气瓶的容积是100mL，氧气的体积为：50mL+（100mL-50mL）
×21%=60.5mL，
这时集气瓶中氧气的体积分数分数为：60.5mL
100mL
×100%≈61%。

故填：61%。

17.C氧气（合理即可）
【解析】17.
空气污染的途径主要有两个：有害气体和粉尘。

有害气体主要有一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮等气体；
A、二氧化硫属于空气污染物，故选错误；
B、一氧化碳属于空气污染物，故选项错误；
C、氮气是空气的主要成分，不属于空气污染物，故选项正确；
D、氧气是空气的组成成分，能供给呼吸，不是空气污染物。

故填：C；氧气。

18.C干冰升华（合理即可）
【解析】18.
A．铁与空气中的氧气和水反应而生锈，故错误；
B．木材燃烧需要消耗氧气，故错误；
C．冰雪融化只是水的状态发生改变，不需要氧气参与，故正确；
D．干冰升华过程中只是状态发生改变，不需要氧气参与。

故填：C；干冰升华。

19.B氩气
【解析】19.
稀有气体包括氦气、氖气、氩气等，故选：B；氩气。

20.B铁丝燃烧
【解析】20.
物质和氧气发生的反应属于氧化反应，多种物质生成一种物质的反应，属于化合反应。

A 、蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，属于氧化反应，不属于化合反应，A 错。

B 、硫在氧气中燃烧，属于化合反应，也属于氧化反应，B 正确。

C 、氧化汞分解生成汞和氧气，不属于氧化反应，也不属于化合反应，C 错。

铁丝燃烧生成四氧化三铁，属于氧化反应，多种物质生成一种物质也属于化合反应，故填：B ；铁丝燃烧。

21.B 点燃等
【解析】21.
A 、测定空气中氧气含量，用木炭代替红磷，木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，不能形成压强差，烧杯中的水不能进入集气瓶，无法测定空气中氧气的含量，不符合题意；
B 、加入二氧化锰，过氧化氢能在二氧化锰的催化下分解为水和氧气，故有气泡产生的是过氧化氢溶液，没有明显现象的是水，符合题意；
C 、氮气和二氧化碳都不燃烧，不支持燃烧，均能使燃着的木条熄灭，无法鉴别，不符合题意；
D 、鉴别木炭粉和二氧化锰，木炭可以燃烧，二氧化锰不能燃烧，故可点燃，能燃烧的是木炭粉，不能燃烧的是二氧化锰。

故选B ，填：点燃。

22.高锰酸钾 氯酸钾−−−−→二氧化锰加热 氯化钾＋氧气或KClO 3−−−−→二氧化锰
加热
KCl+O 2 ④ 防止铁丝燃烧时产生的高温熔融物溅落，使集气瓶炸裂
【解析】22.
暗紫色固体A 在加热的条件下反应生成的气体B 能够使带火星的木条复燃，则A 为高锰酸钾，气体B 为氧气；高锰酸钾分解生成的固体C 能够与白色固体F 生成气体B （氧气），则固体C 为二氧化锰，白色固体F 为氯酸钾，固体D 为锰酸钾；气体B 为氧气，则黑色固体E 为四氧化三铁；无色液体G 与固体C （二氧化锰）混合生成气体B （氧气），所以无色液体G 为过氧化氢溶液。

（1）由分析可知，物质A 是高锰酸钾，故填高锰酸钾。

（2）由分析及图可知，反应②是氯酸钾在二氧化锰作催化剂和加热的条件下反应生成氯化钾和氧气，反应的文字表达式为：氯酸钾−−−−→二氧化锰加热 氯化钾＋氧气，符号表达式为：
KClO 3−−−−→二氧化锰加热KCl +O 2，故填氯酸钾−−−−→二氧化锰加热 氯化钾＋氧气或KClO 3−−−−→二氧化锰加热
KCl+O 2。

（3）由分析及图可知，反应①是高锰酸钾在加热条件下反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，属于分解反应，反应②是氯酸钾在二氧化锰作催化剂和加热的条件下反应生成氯化钾和氧气，属于分解反应，反应③是过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下反应生成水和氧气，属于分解反应，反应④是铁和氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁，属于化合反应，故填④。

（4）反应④是铁和氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁，实验中集气瓶中加入少量水能够吸收铁丝燃烧时生成的高温熔融物的热量，防止铁丝燃烧时产生的高温熔融物溅落，使集气瓶炸裂，故填防止铁丝燃烧时产生的高温熔融物溅落，使集气瓶炸裂。

23.黄色火焰、大量白烟、放热 磷+氧气点燃五氧化二磷或P+O 2点燃 P 2O 5 装置气密性良好，或药品过量等。

(其他合理答案皆可) 实验2 图4表明实验2中氧气几乎耗尽(其他合理答案皆可) 能与氧气反应，且生成物为固体。

(其他合理答案皆可)
【解析】23.
（1）红磷燃烧的产物在常温下是一种白色固体，据此分析；
（2）对于有气体参与的实验，反应开始前必须检查装置的气密性，据此分析。

（1）红磷燃烧会发出黄色火焰，产生大量白烟、放热；红磷燃烧生成五氧化二磷，该反应的反应物为磷和氧气，生成物为五氧化二磷，反应条件为点燃，则该反应的文字表达式为：磷+氧气点燃五氧化二磷，符号表达式为：P+O 2点燃 P 2O 5；
（2）两个实验中，均有气体参与，因此装置的气密性对实验影响较大，所以为提高实验的准确性，以上两个实验都需要注意的事项是装置气密性良好；为了达到实验目的，需要将装置内的氧气完全消耗，因此两个实验都需要注意的事项还有：药品过量；
（3）依据图3，图4信息，由于实验2中氧气体积分数趋近于0，说明实验2中氧气几乎耗尽，因此实验2的测定方法更加准确；
（4）若要寻找红磷或铁粉除氧剂的替代物，用图1或图2装置测定空气中氧气的体积分数，该替代物应满足的条件是能与氧气反应，且生成物为固体，因为该物质的作用是为了消耗装置内的氧气，而且产生的物质不影响装置内气体的体积。

24.22222 MnO 2H O 2H +O O ↑ 30 在相同的条件下，过氧化氢溶液浓度越高，分解速度越大 C 反应前后屏幕上的读数之差（合理即可）
【解析】24. 实验①中过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应产生水和氧气的化学方程式是
22222 MnO 2H O 2H +O O ；实验②中过氧化氢溶液的质量应该与实验①相等，x 的值应为30g 。

问题与讨论: （1）实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中唯一的变量就是过氧化氢的浓度， 本实验的结论：在相同的条件下，过氧化氢溶液浓度越高，分解速度越大；
（2）实验时，测量氧气体积的装置应选择：C 装置，氧气应该“短管进、长管出”将集气瓶中的水压入量筒中，测量氧气体积；
（3）通过比较相同时间内：反应前后屏幕上的读数之差同样能获取该实验的结论。