达标测试人教版九年级化学上册第二单元-我们周围的空气综合训练试卷(含答案详解)

人教版九年级化学上册第二单元我们周围的空气综合训练考试时间：90分钟；命题人：化学教研组考生注意：1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。第I卷（选择题30分）一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、硫磺在氧气中燃烧的实验现象描述正确的是A．发出耀眼的白光B．发出淡蓝色的火焰C．产生大量的白烟D．生成有刺激性气味的气体2、2021年12月23日18时12分，我国在文昌发射场用长征七号改运载火箭，成功将试验十二号卫星01星、02星发射升空，长征七号使用的推进剂中，助燃剂是A．液氮 B．液氧 C．液氢 D．二氧化碳3、下列物质中，属于空气中主要成分是A．氮气和氧气 B．氮气和二氧化碳C．氧气和二氧化碳 D．氧气和稀有气体4、通电时会发出有色光的是A．氮气 B．稀有气体 C．二氧化碳 D．氧气5、下列说法中正确的是A．氧气能支持燃烧，可作燃料B．按质量计算，空气中含有氮气约78%，氧气约21%C．空气中的氧气主要来自于植物的光合作用D．工业上分离液态空气制氧气的过程属于化学变化6、生活中下列物质属于纯净物的是A．汽水 B．不锈钢 C．蒸馏水 D．白醋7、下列实验操作，正确的是A．气体发生装置 B．倾倒液体C．检查装置气密性 D．铁丝在氧气中燃烧8、下列属于混合物的是A．液氧B．冰水混合物C．高锰酸钾D．洁净的空气9、空气成分中，能供给呼吸的是A．稀有气体 B．氮气 C．氧气 D．二氧化碳10、下列物质在O2中燃烧，产生白烟的是A．硫粉 B．红磷 C．蜡烛 D．铁丝第Ⅱ卷（非选择题70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、实验课上，老师利用传感器技术完成了空气中氧气含量测定的实验，并实时测定了实验装置（如图甲）内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化趋势如图乙所示。（1）t2时打开止水夹，最终水面大约上升至集气瓶_____刻度处。（2）结合乙图曲线，BC段气体压强变化的原因________。2、有下列物质：①氧气；②氮气；③五氧化二磷；④二氧化硫；⑤二氧化碳；⑥食盐水；⑦氖气。请用这些物质的数字代号填空：（1）无色无味的气体是_____________。（2）有刺激性气味的有毒气是_____________。（3）属于混合物的是_____________。（4）属于稀有气体的是_____________。（5）常温下是固体的是_____________。3、某研究小组进行空气中氧气含量的验证实验。如图1装置，将足量白磷装入试管后放入热水中恒温加热，引燃白磷；待火星熄灭后，冷却至室温。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%=。（已知白磷的着火点为40℃，红磷的着火点为260℃）（1）a~b段，压强增大是因为放入热水后导致气体受热膨胀。b~c段，压强增大是因为________导致气体受热膨胀。（2）c~e段，压强减小是因为白磷(P)与空气中氧气反应，消耗了氧气，生成了五氧化二磷，该反应的化学方程式为：___________。（3）依据图2可知，a点压强为104kPa，e点压强为81.8kPa，可计算得出空气中氧气含量为________（计算结果精确至0.1%）。（4）对比教材用红磷燃烧法测空气中氧气含量，该实验的优点是________（写一点）。4、空气是一种非常宝贵的资源。（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，下列物质中没有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）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，广口瓶内剩余气体含量最多的是N2，相比于反应前，其体积分数_____（选填“增大”“减小”或“不变”）。5、空气是重要的自然资源，人类时刻离不开氧气，氧气可以供给呼吸。如表为某同学测量的呼吸前后气体组成的实验数据（通常状况）。物质吸入空气（体积分数%）呼出气体（体积分数%）氮气7875氧气2116二氧化碳0.034水蒸气ab（1）呼吸时消耗O2产生CO2，该过程_______能量（填“吸收”或“释放”）。呼吸前后气体中水蒸气含量变化较大，实验中其体积分数b________a（填“>”“=”或“<”）。（2）氮气的化学性质比较稳定，难溶于水，在呼吸前后没有发生变化，实验中呼出气体的总体积_______吸入空气的总体积（填“>”“=”或“<”）。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、小敏同学，想验证氧气的化学性质，她打算用加热高锰酸钾的方法来制取氧气，老师非常支持她，并且告知她加热高锰酸钾制取氧气，理论上生成氧气的质量约是高锰酸钾质量的。（1）经老师允许她在实验室中称得11g高锰酸钾，大约能生成氧气的质量是多少？（2）小敏打算将这些氧气装在容积为125mL的集气瓶中，请你计算一下大约需要几个集气瓶？（实验条件下，氧气密度为1.429g/L，写出详细的计算过程，最终结果保留整数）2、成年人每分钟需要吸入8L氧气。则成年人每分钟大致需要空气的体积为：________；在标准状况下，8L氧气的质量是________。(O2的密度为1.429g/L)。(均要求写出计算过程，结果保留一位小数)3、某实验小组用氯酸钾和二氧化锰为原料制取氧气，在试管中加入2g二氧化锰和适量氯酸钾，反应过程中测量的有关数据记录如下：反应时间(min)01234试管中固体质量(g)14.2512.6511.059.459.45（1）反应到________min时，氯酸钾就完全分解。（2）反应完全时生成氧气的质量为________________。（3）计算剩余固体中中氯化钾的质量是________________？4、经科学实验证明一个成年人每小时所需的氧气的体积等于20L．一个成年的病人在输氧时耗氧量是一个正常成年人的1.5倍。医用压缩储氧的氧气罐一罐大约能释放10800L的氧气。（已知：标准状况下，O2的密度为1.429g/L）请解答：（1）一个储满的医用压缩储氧的氧气罐能维持一个成年病人______________天的供氧。（2）一个正常的成年人需要吸入__________体积的空气，才能维持一天正常的生命活动？这些空气中所含氧气的质量是多少Kg？5、空气中氧气的体积分数约为21%，氮气的体积分数约为78%。小江老师让同学往集气瓶装入半瓶水，再用排水法收集集气瓶的氧气，发现瓶中的氧气也能使带火星的木条复燃。请计算：（1）本实验中瓶内氧气约占瓶总体积的百分比是___________（结果保留整数）。（2）另一同学需要2.5g氮气（氮气密度为1.25g/L），理论上她大致需要空气多少升___________（结果保留一位小数）。四、实验探究（1小题，每小题10分，共计10分）1、科学探究是重要的学习方式，假设和验证是探究过程中的重要环节，为了探究“铁丝可以在纯净的氧气中燃烧”，同学们将一根火柴杆塞入一段螺旋状“铁丝”（可能是纯铁丝或含碳铁丝〕末端，将它固定，用镊子夹住“铁丝”，然后将火柴用酒精灯点燃，将“铁丝”由集气瓶口向下慢慢深入，观察现象。（1）甲同学只发现“铁丝”红热一下，就没有观察到其他现象，请你分析铁丝没有燃烧的可能原因是______（只答一条）。（2）乙同学发现“铁丝”在纯净氧气中燃烧起来，观察到火星四射，并有黑色固体生成，请写出该反应的化学方程式______。（3）为了找出“铁丝”在纯氧中燃烧“火星四射”的原因，根据现有的实验用品：纯铁丝、含碳铁丝、镁丝、集气瓶装的几瓶纯氧气，酒精灯，火柴和镊子等，你能提出的假设和验证方法有：a．假设1：______。验证方法：______。b．假设2：______。验证方法：______。-参考答案-一、单选题1、D【详解】硫磺在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成具有刺激性气味的气体。故选D。2、B【详解】氧气具有助燃性，可以在反应中做助燃剂；故选B。3、A【详解】在空气中，按体积分数计算：氮气占78%、氧气占21%，稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%，其他气体和杂质占0.03%，所以氮气和氧气属于空气中的主要成分。故选A。【点睛】4、B【详解】稀有气体通电后会发有色光，可用于霓虹灯和激光技术，故选B。5、C【详解】A、氧气能支持燃烧，但氧气没有可燃性，不能做燃料，故选项错误；B、按体积分数计算，空气中含有氮气约78%，氧气约21%，故选项错误；C、绿色植物的光合作用需要吸收空气中的二氧化碳，并释放出氧气，所以空气中的氧气主要来自于植物的光合作用，故选项正确；D、工业上分离液态空气制氧气的过程没有新物质生成，发生的变化属于物理变化，故选项错误。故选：C。6、C【分析】纯净物质由一种物质组成。【详解】A、汽水中含有水、碳酸、糖类等多种物质，属于混合物，不符合题意；B、不锈钢是常见的合金，属于混合物，不符合题意；C、蒸馏水只由水分子构成，属于纯净物，符合题意；D、白醋中的主要成分是醋酸，属于混合物，不符合题意；故选C。【点睛】7、C【详解】A、气体的发生装置：长颈漏斗的下端应伸入液面下，形成液封，防止生成的气体逸出，玻璃导管应刚露出橡皮塞，有利于气体的排处，实验操作错误；B、倾倒液体：瓶塞倒放在桌面，标签面向手心，细口瓶口和试管口紧挨在一起，缓慢倾倒，实验操作错误；C、检查装置气密性：双手紧握试管，烧杯内玻璃导管有气泡冒出，证明装置气密性良好，实验操作正确；D、铁丝在氧气中燃烧：有高温生成物生成，防止其损坏集气瓶，要在集气瓶底部放一些水，实验操作错误；答案：C。8、D【详解】A、液氧是液态的氧气，属于纯净物，故A错误；B、冰水混合物只有水一种物质，属于纯净物，故B错误；C、高锰酸钾是由一种物质组成，属于纯净物，故C错误；D、洁净的空气含有氮气氧气多种物质，属于混合物，故D正确。故选：D。9、C【详解】A：稀有气体包括氦氖氩氪氙氡，化学性质稳定。不能供给呼吸。B：氮气化学性质稳定，不能用于呼吸。C：氧气的用途是供给呼吸，支持燃烧。D：二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，不能供给呼吸。综上所述：选择C。【点睛】10、B【详解】A、硫粉在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成具有刺激性气味的气体，不符合题意；B、红磷在氧气中燃烧生成的五氧化二磷是白色固体，五氧化二磷固体小颗粒悬浮在气体形成白烟，符合题意；C、蜡烛在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水，没有白烟产生，如果蜡烛不充分燃烧可能产生黑烟（生成的炭黑悬浮在气体中形成），不符合题意；D、铁丝在氧气中燃烧生成一种黑色固体，不能产生白烟，不符合题意。故选B。二、填空题1、（1）1（2）红磷燃烧消耗氧气使得集气瓶中压强减小【分析】（1）氧气约占空气体积的五分之一，红磷燃烧消耗氧气，压强变小，所以进入集气瓶中水约占其空气体积的五分之一，所以水上升至集气瓶1刻度处；（2）BC段气体压强变小，原因是红磷燃烧消耗氧气，气体减少，压强变小。【点睛】2、（1）①②⑤⑦（2）④（3）⑥（4）⑦（5）③【解析】（1）无色无味的气体是①氧气、②氮气、⑤二氧化碳、⑦氖气；二氧化硫有刺激性气味。（2）有刺激性气味的有毒气是④二氧化硫。（3）属于混合物的是⑥食盐水，食盐水是由水和氯化钠组成的混合物。（4）属于稀有气体的是⑦氖气。（5）常温下是固体的是③五氧化二磷，为白色固体。3、（1）反应放热（2）（3）21.3%（4）白磷着火点低，在容器内易引燃，可防止气体泄漏引起的误差（合理即可）【解析】（1）b-c段，白磷燃烧放出大量的热，压强增大是因为反应放热，气体急速膨胀；（2）白磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，反应的化学方程式为；（3）根据氧气的体积分数公式可知，结合图示可知，空气中氧气含量为：；（4）对比教材用红磷燃烧法测空气中氧气含量，该实验的优点是白磷着火点低，在容器内易引燃，可防止气体泄漏引起的误差（合理即可）。4、（1）①（2）减少实验误差红磷燃烧生成大量白烟，量筒内的水沿导管进入到集气瓶中至1处20.8%增大【解析】（1）计入空气污染指数的有②二氧化硫、③一氧化碳、④二氧化氮、⑤臭氧以及可吸入颗粒物，二氧化碳是空气的成分，不属于空气污染物。故填：①。（2）①改进后该装置的优点是：不需要打开瓶塞点燃红磷，避免集气瓶中空气逸出，所以优点是减少实验误差。②实验过程中发生的现象是：红磷燃烧生成大量白烟，量筒内的水沿导管进入到集气瓶中至1处（因为空气中氧气体积约占五分之一）。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，广口瓶内剩余气体含量最多的是N2，相比于反应前，其体积分数增大，因为氮气体积不变，但总的空气体积在减少。5、（1）释放＞（2）＞【分析】（1）呼吸作用消耗氧气生成二氧化碳，属于缓慢氧化，释放能量；a=100-78-21-0.03=0.97，b=100-75-16-4=5，故b＞a；（2）氮气的化学性质比较稳定，难溶于水，在呼吸前后没有发生变化，吸入空气中氮气的体积分数大于呼出气体中氮气的体积分数，故实验中呼出气体的总体积＞吸入空气的总体积。三、计算题1、（1）1.1g；（2）解：生成氧气的体积为：≈0.77L=770mL需要容积为125mL的集气瓶个数为：答：需要容积为125mL的集气瓶个数为6个。【详解】（1）解：生成氧气的质量是：11g×=1.1g答：生成氧气的质量为1.1g。（2）见答案。2、38.1L；11.4g【详解】空气中氧气约占空气体积的21%，所以成年人每分钟大致需要空气的体积为8L21%38.1L，在标准状况下，8L氧气的质量是8L1.429g/L11.4g。3、（1）氯酸钾和二氧化锰共热生成氯化钾和氧气，所以固体的质量不再减少证明氯酸钾就完全分解，所以由图表可知，反应到3min时，氯酸钾就完全分解；故填：3；（2）氯酸钾和二氧化锰共热生成氯化钾和氧气，所以反应前后固体的质量减少的就是氧气的质量，反应完全时生成氧气的质量=14.25g-9.45g=4.8g；故填：4.8g；（3）根据质量守恒定律，氯酸钾加热生成氯化钾和氧气，氯酸钾完全分解，剩余固体中中氯化钾的质量=9.45g-2g=7.45g．故填：7.45g。【详解】见答案。4、【答题空1】【答题空2】【答题空3】（1）15；（1）2400L；0.68592【详解】（1）10