2.1空气同步分层作业培优篇-九年级化学人教版上册

（培优篇）2021-2022学年上学期初中化学人教新版九年级同步分层作业2.1空气一．选择题（共7小题）1．化学兴趣小组利用如图所示的改进装置测定空气中氧气的含量。胶头滴管中的水接触生石灰一段时间后，白磷开始燃烧，待白磷熄灭冷却至室温后打开弹簧夹。下列关于该实验的说法错误的是（）A．白磷不足会使测定结果偏小 B．白磷燃烧会产生大量白烟 C．注射器活塞最终停在16mL刻度处 D．胶头滴管中的水和注射器中的水作用是不相同的2．小乐利用图甲所示装置（气密性良好）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，其原因是有空气进入瓶内 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．接通电加热装置前白磷不燃烧，接通后燃烧，说明可燃物燃烧需要与氧气接触 D．t3时刻后瓶内气压又增加，是因为打开活塞后水进入瓶内，使瓶内气体所占体积减小3．食品脱氧剂的主要成分为铁粉，可用于测量空气中氧气的浓度。如图所示，反应前AO的长度为L1，反应后BO的长度为L2，下列有关说法错误的是（）A．测量的原理利用了铁生锈消耗管内氧气 B．实验测得氧气的质量分数为×100% C．实验前应弹动玻璃管，使脱氧剂分布均匀且紧密 D．脱氧剂应平铺在玻璃管中，增加与氧气的接触面积4．某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，正确完成如图所示实验。已知所用实验装置气密性良好。关于该实验，有如下说法：①点燃酒精灯加热铜丝，可观察到铜丝由红色变成黑色；②停止加热后立即可读出注射器内气体的体积约为24mL；③实验取用铜丝质量的多少不会影响实验结果；④该实验能证明空气是混合物；⑤该实验能证明空气中约含体积的氧气。其中正确说法的个数有（）A．2个 B．3个 C．4个 D．5个5．暖宝宝贴（主要成分为铁粉、木炭、食盐）的热量来于铁粉的氧化。小敏同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装置如图所示，实验后从量筒中流入玻璃瓶（容积为250mL）中的水的体积为40mL（铁粉生锈消耗的水忽略不计）。下列关于造成这一结果的原因分析错误的是（）A．该装置可能气密性不好 B．实验过程中弹簧夹未夹紧 C．暖宝宝贴的使用数量可能不足 D．反应刚结束就立刻打开弹簧夹6．某研究小组进行空气中氧气含量的验证实验。试管中加入足量的白磷，按图1装置连接好。数据采集开始后，将试管放入热水中恒温加热，引燃白磷；待火星熄灭后，将试管放入冷水中冷却至室温。压强传感器测定的压强变化如图2所示，通过初始压强（P1）与反应结束后的压强（P2），可以计算出氧气的体积分数：O2%＝（P1﹣P2）/P1×100%。下列说法错误的是（）A．a﹣b段，压强增大是因为气体受热膨胀 B．b﹣c段，压强增大是因为白磷燃烧放热，气体急速膨胀 C．c﹣e段，压强减小是因为试管放入冷水中，气体冷却体积变小 D．P1和P2的压强分别为a和e所对应的压强7．用如图装置可验证空气中氧气的体积分数。下列关于该实验的说法不正确的是（）A．利用了铜丝的导热性 B．利用了红磷与O2反应生成P2O5固体，且不与N2反应的性质 C．实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度1处 D．实验过程中右侧玻璃管液面高度一直保持不变二．填空题（共2小题）8．空气是一种非常宝贵的资。（1）每年国庆节，全国各地燃放烟花庆祝，因此烟花燃放对环境的影响也备受关注，下列物质中被定为计入空气污染指数的有（选填序号）。①二氧化碳②二氧化硫③一氧化碳④二氧化氮⑤臭氧（2）PM2.5是指大气中小于或等于2.5微米的颗粒物。使用下列交通工具会增加PM2.5的是（选填字母）。A.共享单车B.柴油拖拉机C.地铁D.电动汽车（3）某同学做完测定空气中氧气含量的实验后，发现每次测得的氧气体积分数总是远小于21%。于是改进了课本的装置，利用如图装置重新测定。①改进后该装置的优点是：。②实验过程中发生的现象是。③若广口瓶内空气体积为250毫升，量筒内加入100毫升的水。燃烧结束并充分冷却后，打开止水夹，待量筒内水面不再下降时，记录量筒内水的体积为48毫升。则计算出空气中氧气的体积分数为。④反应结束并冷却后，广口瓶内剩余含量最多的是（填化学式），相比于反应前，其体积分数（选填“增大”“减小”或“不变”）。9．图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量，其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内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硫分别在集气瓶中燃烧的压强﹣时间关系图（该装置气密性良好，P0是集气瓶内初始气压，P1、P2分别是反应结束时恢复到室温时集气瓶内的气压）（1）燃烧匙内所装红磷时，红磷燃烧的现象，反应的化学方程式。（2）反应开始时瓶内压强瞬间变大的主要原因是。（3）图3中，P0与P2几乎相等是因为：。（4）由图3压强关系P2≈P0可知不能用硫代替红磷测定空气中氧气的含量。用燃烧法测定空气中氧气的含量，在选择药品时，对生成物应考虑的是：。三．实验探究题（共2小题）10．如图所示，甲为老师演示的测定空气中氧气含量的实验，乙为兴趣小组设计的相关改进实验。实验前，乙中集气瓶（容积为230mL）内装有20mL水，量筒（规格为100mL）内装有一定量的水，初始读数为70mL，实验时把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，反应结束并冷却后量筒内读数为30mL。（提示：白磷与红磷的化学性质相似，在40℃就能够燃烧）（1）请写出该反应的文字表达式。（2）该实验全过程中看到的现象：。（3）列式并计算空气中氧气的体积分数：。（4）经过计算发现实验结果发生了偏差，可能的原因是。11．某化学兴趣小组为了测定空气中氧气的含量，利用如图所示的装置进行了如下探究。【实验步骤】①测量试管的容积为50mL；②检查装置的气密性良好；③装药品，将注射器活塞调整到合适位置，连接好仪器；④用弹簧夹夹紧胶皮管，加热粗铜丝，观察现象；⑤燃烧结束，试管冷却到室温后打开弹簧夹，观察注射器活塞的移动情况。【反思与交流】（1）实验中利用了铜丝的性。（2）试管中发生反应的文字表达式（或符号表达式或化学方程式）是。（3）步骤③中注射器活塞至少应调到mL处（填整数）。（4）该实验装置的优点是：。（5）该实验中能否使用硫粉燃烧来测定氧气含量？请写出你的看法及理由。

（培优篇）2021-2022学年上学期初中化学人教新版九年级同步分层作业2.1空气参考答案与试题解析一．选择题（共7小题）1．化学兴趣小组利用如图所示的改进装置测定空气中氧气的含量。胶头滴管中的水接触生石灰一段时间后，白磷开始燃烧，待白磷熄灭冷却至室温后打开弹簧夹。下列关于该实验的说法错误的是（）A．白磷不足会使测定结果偏小 B．白磷燃烧会产生大量白烟 C．注射器活塞最终停在16mL刻度处 D．胶头滴管中的水和注射器中的水作用是不相同的【解答】解：A、白磷燃烧消耗氧气，当白磷不足时，不能将试管内的氧气完全反应掉，测量结果偏小，故A正确；B、白磷燃烧冒白烟，故B正确；C、氧气占空气体积的，试管容积50mL，氧气占10mL，流入试管内水的体积应为10mL，注射器活塞最终停在10mL刻度处，故C错误；D、胶头滴管中的水作反应物与氧化钙反应，而注射器中的部分水被倒吸入试管中，就是氧气体积，用来测量氧气体积的，二者作用不同，故D正确；故选：C。2．小乐利用图甲所示装置（气密性良好）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，其原因是有空气进入瓶内 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．接通电加热装置前白磷不燃烧，接通后燃烧，说明可燃物燃烧需要与氧气接触 D．t3时刻后瓶内气压又增加，是因为打开活塞后水进入瓶内，使瓶内气体所占体积减小【解答】解：A、t1时刻后的一段时间内瓶内气压显著增加，其原因是白磷燃烧放出大量的热，故选项说法错误。B、从瓶内气压达到最高点直至t2时刻，瓶内温度先降低，后保持不变，故选项说法错误。C、接通电加热装置前白磷不燃烧，接通后燃烧，说明可燃物燃烧温度需要达到着火点，故选项说法错误。D、t3时刻后的一段时间内瓶内气压又显著增加，其原因是打开活塞后水进入瓶内，使瓶内气体所占体积减小，故选项说法正确。故选：D。3．食品脱氧剂的主要成分为铁粉，可用于测量空气中氧气的浓度。如图所示，反应前AO的长度为L1，反应后BO的长度为L2，下列有关说法错误的是（）A．测量的原理利用了铁生锈消耗管内氧气 B．实验测得氧气的质量分数为×100% C．实验前应弹动玻璃管，使脱氧剂分布均匀且紧密 D．脱氧剂应平铺在玻璃管中，增加与氧气的接触面积【解答】解：A、测量的原理利用了铁生锈消耗管内氧气正确，正确但不符合题意，故选项错误；B、实验测得氧气的体积分数＝×100%，质量分数为×100%错误，因为不是质量分数，是体积分数，错误符合题意，故选项正确；C、实验前应弹动玻璃管，使脱氧剂分布均匀且紧密正确，正确但不符合题意，故选项错误；D、脱氧剂应平铺在玻璃管中，增加与氧气的接触面积正确，使空气中的氧气充分反应，正确但不符合题意，故选项错误；故选：B。4．某化学兴趣小组的同学在老师的指导下，正确完成如图所示实验。已知所用实验装置气密性良好。关于该实验，有如下说法：①点燃酒精灯加热铜丝，可观察到铜丝由红色变成黑色；②停止加热后立即可读出注射器内气体的体积约为24mL；③实验取用铜丝质量的多少不会影响实验结果；④该实验能证明空气是混合物；⑤该实验能证明空气中约含体积的氧气。其中正确说法的个数有（）A．2个 B．3个 C．4个 D．5个【解答】解：①点燃酒精灯加热铜丝，铜与氧气反应生成氧化铜，可观察到铜丝由红色变成黑色，故说法正确。②停止加热后不能立即可读出注射器内气体的体积约为24mL，因为此时剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，占据了部分水的体积，故说法错误。③实验取用铜丝质量的多少会影响实验结果，要完全消耗装置中的氧气，故说法错误。④铜丝加热，能消耗装置中的氧气，装置中还含有其它的气体，该实验能证明空气是混合物，故说法正确。⑤装置中气体的体积减少五分之一，该实验能证明空气中约含体积的氧气，故说法正确。故正确说法的个数有3个。故选：B。5．暖宝宝贴（主要成分为铁粉、木炭、食盐）的热量来于铁粉的氧化。小敏同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装置如图所示，实验后从量筒中流入玻璃瓶（容积为250mL）中的水的体积为40mL（铁粉生锈消耗的水忽略不计）。下列关于造成这一结果的原因分析错误的是（）A．该装置可能气密性不好 B．实验过程中弹簧夹未夹紧 C．暖宝宝贴的使用数量可能不足 D．反应刚结束就立刻打开弹簧夹【解答】解：A、该装置可能气密性不好，导致实验结果偏小，该选项说法正确；B、实验过程中弹簧夹未夹紧，导致部分气体通过导管逸出，最终导致实验结果偏大，该选项说法不正确；C、暖宝宝贴的使用数量可能不足，导致氧气不能完全反应，最终导致实验结果偏小，该选项说法正确；D、反应刚结束就立刻打开弹簧夹，导致进入瓶内的水偏少，最终导致实验结果偏小，该选项说法正确。故选：B。6．某研究小组进行空气中氧气含量的验证实验。试管中加入足量的白磷，按图1装置连接好。数据采集开始后，将试管放入热水中恒温加热，引燃白磷；待火星熄灭后，将试管放入冷水中冷却至室温。压强传感器测定的压强变化如图2所示，通过初始压强（P1）与反应结束后的压强（P2），可以计算出氧气的体积分数：O2%＝（P1﹣P2）/P1×100%。下列说法错误的是（）A．a﹣b段，压强增大是因为气体受热膨胀 B．b﹣c段，压强增大是因为白磷燃烧放热，气体急速膨胀 C．c﹣e段，压强减小是因为试管放入冷水中，气体冷却体积变小 D．P1和P2的压强分别为a和e所对应的压强【解答】解：A、a﹣b段，压强增大是因为将试管放入热水中恒温加热，气体受热膨胀，故选项说法正确。B、b﹣c段，白磷燃烧放出大量的热，压强增大是因为白磷燃烧放热，气体急速膨胀，故选项说法正确。C、c﹣e段，压强减小，主要是因为白磷燃烧消耗氧气，使装置内气压减小，故选项说法错误。D、P1表示初始压强，P2表示反应结束后的压强，则P1和P2的压强分别为a和e所对应的压强，故选项说法正确。故选：C。7．用如图装置可验证空气中氧气的体积分数。下列关于该实验的说法不正确的是（）A．利用了铜丝的导热性 B．利用了红磷与O2反应生成P2O5固体，且不与N2反应的性质 C．实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度1处 D．实验过程中右侧玻璃管液面高度一直保持不变【解答】解：A、利用了铜丝的导热性正确，正确但不符合题意，故选项错误；B、利用了红磷与O2反应生成P2O5固体，且不与N2反应的性质正确，正确但不符合题意，故选项错误；C、实验成功的标志为左侧玻璃管内液面约上升到刻度1处正确，正确但不符合题意，故选项错误；D、实验过程中右侧玻璃管液面高度一直保持不变错误，因为右侧玻璃管先升高后降低，红磷燃烧放热，因此液面上升，冷却后下降，错误符合题意，故选项正确；故选：D。二．填空题（共2小题）8．空气是一种非常宝贵的资。（1）每年国庆节，全国各地燃放烟花庆祝，因此烟花燃放对环境的影响也备受关注，下列物质中被定为计入空气污染指数的有②③④⑤（选填序号）。①二氧化碳②二氧化硫③一氧化碳④二氧化氮⑤臭氧（2）PM2.5是指大气中小于或等于2.5微米的颗粒物。使用下列交通工具会增加PM2.5的是B（选填字母）。A.共享单车B.柴油拖拉机C.地铁D.电动汽车（3）某同学做完测定空气中氧气含量的实验后，发现每次测得的氧气体积分数总是远小于21%。于是改进了课本的装置，利用如图装置重新测定。①改进后该装置的优点是：环保且实验结果更精确。②实验过程中发生的现象是红磷燃烧，产生大量白烟，放热，水进入集气瓶至1处。③若广口瓶内空气体积为250毫升，量筒内加入100毫升的水。燃烧结束并充分冷却后，打开止水夹，待量筒内水面不再下降时，记录量筒内水的体积为48毫升。则计算出空气中氧气的体积分数为20.8%。④反应结束并冷却后，广口瓶内剩余含量最多的是N2（填化学式），相比于反应前，其体积分数增大（选填“增大”“减小”或“不变”）。【解答】解：（1）被定为计入空气污染指数的有二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧。故填：②③④⑤。（2）PM2.5是指大气中小于或等于2.5微米的颗粒物。使用下列交通工具会增加PM2.5的是柴油拖拉机。故填：B。（3）①改进后该装置的优点是：环保且实验结果更精确。故填：环保且实验结果更精确。②实验过程中发生的现象是红磷燃烧，产生大量白烟，放热，水进入集气瓶至1处。故填：红磷燃烧，产生大量白烟，放热，水进入集气瓶至1处。③空气中氧气的体积分数为：×100%＝20.8%。故填：20.8%。④反应结束并冷却后，广口瓶内剩余含量最多的是氮气，相比于反应前，其体积分数增大，是因为瓶内氮气体积没有改变，而总体积减小。故填：N2；增大。9．图1所示装置可用于测定空气中氧气的含量，其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内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硫分别在集气瓶中燃烧的压强﹣时间关系图（该装置气密性良好，P0是集气瓶内初始气压，P1、P2分别是反应结束时恢复到室温时集气瓶内的气压）（1）燃烧匙内所装红磷时，红磷燃烧的现象产生大量的白烟，放热，反应的化学方程式4P+5O22P2O5。（2）反应开始时瓶内压强瞬间变大的主要原因是燃烧放热。（3）图3中，P0与P2几乎相等是因为：硫燃烧消耗氧气的同时，又产生二氧化硫气体。（4）由图3压强关系P2≈P0可知不能用硫代替红磷测定空气中氧气的含量。用燃烧法测定空气中氧气的含量，在选择药品时，对生成物应考虑的是：生成物不能是气体。【解答】解：（1）红磷燃烧会产生大量的白烟，放出热量；在点燃的条件下，磷与氧气反应生成五氧化二磷，化学方程式为4P+5O22P2O5；故填：产生大量的白烟，放热；4P+5O22P2O5；（2）红磷反应开始时，物质燃烧放出大量的热，气体体积受热膨胀，所以集气瓶中压强瞬间变大的是由燃烧放热造成的，故填：燃烧放热；（3）由于硫与氧气反应生成二氧化硫，虽然都消耗了氧气，但又生成了二氧化硫气体，装置内气体压强保持不变；故填：硫燃烧消耗氧气的同时，又产生二氧化硫气体；（4）由图3压强关系P2≈P0可知不能用硫代替红磷测定空气中氧气的含量。用燃烧法测定空气中氧气的含量，在选择药品时，对生成物应考虑的是：生成物不能是气体；故填：生成物不能是气体。三．实验探究题（共2小题）10．如图所示，甲为老师演示的测定空气中氧气含量的实验，乙为兴趣小组设计的相关改进实验。实验前，乙中集气瓶（容积为230mL）内装有20mL水，量筒（规格为100mL）内装有一定量的水，初始读数为70mL，实验时把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，反应结束并冷却后量筒内读数为30mL。（提示：白磷与红磷的化学性质相似，在40℃就能够燃烧）（1）请写出该反应的文字表达式白磷+氧气五氧化二磷。（2）该实验全过程中看到的现象：白磷燃烧冒白烟，放热，集气瓶中液面先下降后上升。（3）列式并计算空气中氧气的体积分数：＝19.0%。（4）经过计算发现实验结果发生了偏差，可能的原因是白磷量不足；装置气密性不好等（合理即可）。【解答】解：（1）白磷与空气中的氧气反应生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：白磷+氧气五氧化二磷；故答案为：白磷+氧气五氧化二磷；（2）白磷燃烧时，产生大量白烟，放出热量，集气瓶内气压变大，液面降低，冷却后，集气瓶内气压减小，量筒内的水沿导管流入集气瓶，故答案为：白磷燃烧冒白烟，放热，集气瓶中液面先下降后上升；（3）量筒内减少水的体积为：70mL﹣30mL＝40mL，集气瓶内