寒假作业02空气氧气

限时练习：40min完成时间：月日天气：作业02空气氧气考点一空气的组成1.空气中氧气成分的测定：（1）实验现象：A.红磷燃烧放出热量，产生大量白烟B.装置冷却到室温后打开弹簧夹：烧杯内的水倒流入集气瓶，约占瓶子容积的1/5。（2）实验结论：氧气约占空气总体积的1/5。（3）化学方程式：4P+5O22P2O5（4）实验中测得的结果比真实值小，其可能原因：A.红磷量不足；B.装置气密性差；C.未冷却至室温就打开止水夹；2.空气的成分：按体积分数计，氮气（N2）78%，氧气（O2）21%，稀有气体0.94%，二氧化碳（CO2）0.03%，其他气体和杂质0.03%。3.纯净物和混合物（1）纯净物：由一种物质组成的。（2）混合物：两种或多种物质组成的，各物质都保持各自的性质。考点二空气的用途和污染1.空气用途氧气：①动植物呼吸；②医疗急救；③金属切割；④炼钢；⑤宇宙航行等氮气：①作保护气；②食品充氮作防腐剂；③化工原料；④超导实验车等稀有气体：①作保护气；②制多种用途的电光源；③激光技术；④液氦冷冻机等2.空气污染及防治（1）空气污染物包括：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、可吸入颗粒物、臭氧。（2）空气污染引起的环境问题：温室效应、臭氧空洞、酸雨。（3）防止空气污染的措施：加强大气质量监测、植树造林、使用清洁能源。考点三氧气的性质1.氧气的物理性质：是无色无味的气体；密度略大于空气；不易溶于水。2.氧气的化学性质（1）木炭在氧气中燃烧：剧烈燃烧，发出白光，放出热量，生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体。化学方程式：C+O2CO2（2）硫粉的燃烧：在空气中发出微弱的淡蓝色火焰，在氧气中发出明亮的蓝紫色的火焰，放出热量、生成一种有刺激性气味的气体。实验时，要在瓶底装少量水的目的：吸收二氧化硫，防止污染空气。化学方程式：S+O2SO2（3）铁丝在氧气中燃烧：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体。集气瓶底部铺少量的细沙或加少量的水，防止生成的固体物质溅落瓶底，致使集气瓶炸裂。化学方程式：3Fe+2O2Fe3O43.缓慢氧化：动植物呼吸，金属的锈蚀，食物的腐烂、酒醋的酿造、农家肥的腐熟等。4.反应类型（1）化合反应：由两种或两种以上的物质生成另一种物质的反应。（2）分解反应：由一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应。考点一空气的组成题型01空气中氧气成分的测定1.（2023·湖北咸宁）教材中的两个实验如图所示。下列有关分析正确的是A．图1集气瓶中的水和图2烧杯中的水的作用相同B．其他条件不变时，图1和图2中的红磷都可以用木炭替代C．图1实验中装置气密性不好会导致最终测量结果偏大D．图2实验中铜片上的白磷和热水中的白磷实验现象的对比说明可燃物燃烧需要氧气【答案】D【解析】A.图1集气瓶中的水的作用是吸收红磷和水反应生成的有毒物质五氧化二磷，图2烧杯中的水的作用是隔绝氧气和提供热量，错误；B.其他条件不变时，图1和图2中的红磷都不可以用木炭替代，因为木炭燃烧会生成二氧化碳影响压强的变化，而且木炭的着火点太高，错误；C.图1实验中装置气密性不好会导致最终压强变化量偏小，所以测量结果偏小，错误；D.图2实验中铜片上的白磷温度达到了着火点且与氧气接触，热水中的白磷仅仅温度达到着火点，所以根据实验现象的对比说明可燃物燃烧需要氧气，正确。故选：D。2.（2022·四川乐山）为测定空气中氧气的含量，某同学将教材实验进行改进，改进后的实验装置如图所示，(部分夹持装置已忽略)，实验时引燃红磷后便熄灭酒精灯。下列有关改进实验的说法不正确的是A．红磷燃烧的化学方程式可以表示为：B．待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，注射器活塞向右移动C．实验结束后试管内气体的主要成分为氮气D．改进后的装置能减少测量误差，且对环境更友好【答案】B【解析】A.红磷燃烧的化学方程式可以表示为：，正确。B.待红磷熄灭并冷却至室温，打开弹簧夹，注射器内压强变小，所以注射器活塞向左移动，选项错误。C.氧气与红磷反应，实验结束后试管内气体的主要成分为氮气，正确。D.改进后的装置能减少测量误差，且对环境更友好，正确。故选：B。题型02空气的成分3．（2023·海南·）干燥空气中体积分数约占78%且化学性质不活泼的气体是A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．水蒸气【答案】B【解析】A、氧气大约占21%，化学性质比较活泼，故A错误；B、氮气大约占78%，但是化学性质不活泼，故B正确；C、二氧化碳大约占0.03%，含量较少，故C错误；D、水蒸气大约占0.03%，含量较少，故D错误。故选B。4．（2023·山东淄博）空气看不见，摸不着。下列有关空气的描述错误的是A．干燥洁净的空气中氧气的体积分数约为78%B．通常情况下空气中各组分之间彼此不发生化学反应C．空气中分离出来的氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐D．目前计入空气污染指数的有害气体主要包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧等【答案】A【解析】A、干燥洁净的空气中氧气的体积分数约为21%，体积分数约为78%是氮气，选项错误；B、通常情况下空气中各组分之间彼此不发生化学反应，选项正确；C、空气中分离出来的氮气化学性质不活泼，可用于食品防腐，选项正确；D、目前计入空气污染指数的有害气体主要包括二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧等，选项正确。故选A。题型03纯净物和混合物5.（2023·吉林）下列物质属于纯净物的是A．汽水 B．碘酒 C．生铁 D．氧化铜【答案】D【分析】物质分为混合物和纯净物，混合物是由两种或两种以上的物质组成；纯净物是由一种物质组成。【解析】A、汽水中有水、碳酸等物质，属于混合物；故A错误；B、碘酒是碘的酒精溶液，属于混合物；故B错误；C、生铁是铁的合金，属于混合物；故C错误；D、氧化铜是一种物质，属于纯净物；故D正确。故选D。6．（2023·辽宁大连）分类是化学学习的重要方法之一。下列物质属于混合物的是A．白磷 B．氯化锌 C．大理石 D．氧化铝【答案】C【解析】A、白磷由同种物质组成，属于纯净物，不符合题意；B、氯化锌由同种物质组成，属于纯净物，不符合题意；C、大理石的主要成分是碳酸钙，还含有其他杂质，属于混合物，符合题意；D、氧化铝由同种物质组成，属于纯净物，不符合题意。故选C。考点二空气的用途和污染题型01空气用途7.（2023·辽宁大连）空气是一种宝贵的资源，其中含量最多且可用于食品防腐的成分是A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳【答案】A【解析】A、氮气含量最多，化学性质不活泼，可以用来作保护气，故A符合题意；B、氧气含量位居次位，可以用来供给呼吸，故B不符合题意；C、稀有气体化学性质不活泼，但含量较少，故C不符合题意；D、二氧化碳不支持燃烧，可以用于灭火，故D不符合题意。故选A。8．（2023·湖南衡阳）下列有关空气各成分的说法正确的是A．空气中各成分的含量恒定不变B．空气的成分按质量计算，二氧化碳约占0.03%C．炼钢、气焊、化工生产和宇宙航行等都要用到氧气D．空气中含量较多且焊接金属时做保护气的是稀有气体【答案】C【解析】A、空气中各成分的含量相对固定不变，但随地区不同会有所不同，说法不正确；B、空气的成分按体积计算，二氧化碳约占0.03%，说法不正确；C、氧气具有助燃性，可以用来炼钢、气焊、化工生产，氧气在宇宙航行中可以供宇航员呼吸，说法正确；D、氮气化学性质不活泼，且约占空气体积的78%，故空气中含量较多且焊接金属时做保护气的是氮气，说法不正确。故选C。9.（2023·湖南湘潭）下列有关气体的说法错误的是A．二氧化硫是空气污染物之一 B．稀有气体可制成多种用途的电光源C．氮气充入食品包装中以防腐 D．氧气的化学性质比较活泼，具有可燃性【答案】D【解析】A、二氧化硫是一种有毒气体，是空气污染物之一，不符合题意；B、稀有气体通电时会发出不同颜色的光，故可制成多种用途的电光源，如霓虹灯，不符合题意；C、氮气化学性质稳定，可用于充入食品包装中以防腐，不符合题意；D、氧气的化学性质比较活泼，具有助燃性而不是可燃性，符合题意。故选D。题型02空气污染及防治10.（2023·辽宁营口）空气污染是引起多种疾病的原因之一。下列物质中属于空气污染物的是A．N2 B．PM10 C．He D．H2O【答案】B【解析】A、空气的污染物包括二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物、细颗粒物、臭氧等。氮气是空气的主要成分之一，不污染空气，错误；B、可吸入颗粒物，通常是指粒径在10微米以下的颗粒物，又称PM10。可吸入颗粒物在环境空气中持续的时间很长，对人体健康和大气能见度的影响都很大。PM10属于空气污染物，正确；C、氦气属于稀有气体，是空气的成分之一，不污染空气，错误；D、水是空气的成分之一，不污染空气，错误。故选B。11．（2023·甘肃金昌）今年春天，我省大部分地区出现了严重的沙尘天气。沙尘天气主要的空气污染物是A．二氧化碳 B．稀有气体 C．氮气 D．可吸入颗粒物【答案】D【解析】依据空气质量日报表可知：目前记入大气的主要污染物有：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入固体颗粒和臭氧；答案：D。12．空气是一种宝贵的资源，下列有关空气的说法正确的是A．空气中的氮气约占空气总质量的78%B．空气中的主要污染物有：SO2、CO、CO2、可吸入颗粒物等C．空气中的稀有气体化学性质不活泼，没有任何用处D．空气质量日报中，空气质量级别越大，空气质量状况越差【答案】D【解析】A、氮气约占空气体积的78%，不是质量，不符合题意；B、二氧化硫、一氧化碳、可吸入颗粒物属于空气污染物，二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意；C、空气中的稀有气体化学性质不活泼，可作保护气，且稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可制成多种用途的电光源，不符合题意；D、空气质量日报中，空气质量级别越大，空气质量状况越差，符合题意。故选D。考点三氧气的性质题型01物质在氧气中的燃烧13.（2023·山东潍坊）某化学学习小组为探究铁丝生锈、铁丝燃烧的影响因素，进行如下实验（点燃操作已略去）。下列说法错误的是A．对比①③可知：水是铁丝生锈的条件之一B．对比①②可知：氧气是铁丝生锈的条件之一C．对比②③可知：氧气是铁丝燃烧的条件之一D．对比③④可知：铁丝形状能影响铁丝的燃烧【答案】B【分析】根据铁在空气中锈蚀，实际上是铁跟空气中的氧气、水共同作用的结果；燃烧需要同时满足三个条件：①可燃物、②可燃物与氧气或空气接触、③温度要达到着火点；进行分析判断。【解析】A、①中的铁丝只与氧气接触，③中的铁丝与氧气、水接触，对比①③可知，①中铁丝不生锈，③中铁丝生锈，说明水是铁丝生锈的条件之一，故选项说法正确。B、①中的铁丝只与氧气接触，②中的铁丝与氮气、水接触，对比①②可知，变量有氧气、水，不能得出氧气是铁丝生锈的条件之一，故选项说法错误。C、②中的铁丝与氮气、水接触，③中的铁丝与氧气、水接触，对比②③可知，除了氧气外，其它条件均相同，可得出氧气是铁丝燃烧的条件之一，故选项说法正确。D、③中的铁丝（螺旋状）与氧气、水接触，④中的铁丝（直线状）与氧气、水接触，对比③④可知，除了铁丝形状不同外，其它条件均相同，可得出铁丝形状能影响铁丝的燃烧，故选项说法正确。故选B。14．（2023·广西）下列实验现象描述正确的是A．磷在空气中燃烧产生大量的白雾B．木炭在空气中燃烧发出淡蓝色火焰C．镁在氧气中燃烧发出耀眼的白光，生成黑色固体D．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体【答案】D【解析】A、磷在空气中燃烧产生大量的白烟，而不是白雾，故选项实验现象描述不正确；B、木炭在空气中燃烧发出红光，放热，故选项实验现象描述不正确；C、镁在氧气中燃烧发出耀眼的白光，放热，生成白色固体，故选项实验现象描述不正确；D、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放热，并生成黑色固体，故选项实验现象描述正确。故选D。题型02化学反应类型15.（2023·江苏扬州）下列属于分解反应的是A． B．C． D．【答案】C【解析】A、该反应不符合“一变多”的特征，不属于分解反应，故选项A不符合题意；B、该反应不符合“一变多”的特征，不属于分解反应，故选项B不符合题意；C、该反应符合“一变多”的特征，属于分解反应，故选项C符合题意；D、该反应不符合“一变多”的特征，不属于分解反应，故选项D不符合题意；故选：C。16．（2023·黑龙江哈尔滨）下列有关叙述对应的化学方程式、所属基本反应类型都正确的是A．木炭在氧气中燃烧

化合反应B．过氧化氢溶液制氧气

分解反应C．赤铁矿炼铁

氧化反应D．铜和硝酸银溶液反应

置换反应【答案】A【解析】A.木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，反应的化学方程式为：，属于化合反应，故选项符合题意；B.过氧化氢溶液制氧气，在二氧化锰的催化作用下，过氧化氢分解生成水和氧气，反应的化学方程式为：，属于分解反应，故选项不符合题意；C.赤铁矿炼铁，赤铁矿的主要成分是氧化铁，在高温条件下，氧化铁与一氧化碳反应生成铁和二氧化碳，反应的化学方程式为：，该反应不属于基本反应类型中的任一种，故选项不符合题意；D.铜和硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银，反应的化学方程式为：，属于置换反应，故选项不符合题意；故选：A。1．（新情境——形式创新紫外线下氧气和臭氧的转化）（2023·江苏南通）阅读下列材料，完成下面小题。大气臭氧层是地球的太阳镜，能吸收紫外线，保护生物。大气平流层中同时发生氧气与臭氧的相互转化，经过漫长时间形成臭氧层。氧气与臭氧的相互转化如图所示。（1）下列有关空气、氧气和臭氧的说法正确的是A．空气中含量最高的是氧气 B．可用向下排空气法收集氧气C．葡萄糖在人体内的缓慢氧化需要氧气 D．氧气比臭氧更容易吸收太阳紫外线（2）关于反应箱中氧气与臭氧的相互转化，下列说法不正确的是A．气体总质量保持不变 B．元素种类保持不变C．分子总数保持不变 D．原子总数保持不变【答案】（1）C（2）C【解析】（1）A、空气中含量最高的是氮气。A不正确；B、由于氧气密度比空气大，所以可用向上排空气法收集氧气。B不正确；C、葡萄糖在人体缓慢氧化的反应可表示为：葡萄糖+氧气二氧化碳+水，所以葡萄糖在人体内的缓慢氧化需要氧气。C正确；D、大气臭氧层是地球的太阳镜，能吸收紫外线，保护生物。所以氧气不如臭氧容易吸收太阳紫外线。D不正确。综上所述：选择C。（2）根据质量守恒定律及反应箱中的化学方程式可知，反应箱中氧气与臭氧的相互转化过程中，气体总质量保持不变；元素种类保持不变；原子总数保持不变。反应前后分子总数发生变化。A、气体总质量保持不变。A正确；B、元素种类保持不变。B正确；C、反应前后分子总数发生变化。分子总数不是保持不变。C不正确；D、原子总数保持不变。D正确。综上所述：选择C。2．（新概念——形式创新化学链燃烧）（2023·江苏无锡）“化学链燃烧”是指燃料不直接与空气接触，而是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料较低温度下燃烧的过程。某“化学链燃烧”的过程如下：下列叙述错误的是A．空气反应器中发生的反应为：B．X中氮气的含量比空气中高C．与直接燃烧相比，“化学链燃烧”有利于二氧化碳的捕集D．等质量的甲烷直接燃烧比“化学链燃烧”消耗氧气多【答案】D【解析】A.由图可知，空气反应器中氧化亚铜与氧气反应生成氧化铜，反应的化学方程式为：，故A正确；B.由图可知，在空气反应器中，氧气被消耗，排出气体X中氮气的含量比空气中高，故B正确；C.“化学链燃烧”指燃料不直接与空气接触，而是以载氧体在两个反应器之间的循环来实现燃料燃烧，此操作装置的改变有利于分离和回收比较纯净的二氧化碳，故C正确；D.消耗等质量的甲烷，参加反应的氧气质量不会改变，故D错误。故选：D。3．（新题材——生产情境安全气囊撞击后产生的气体）比亚迪新能源车号称“国货之光”，2023年的销量不断增长，其安全气囊内所装的化学物质，能在碰撞后10毫秒内生成一种空气中含量最多的气体，该气体是A．氧气 B．氮气 C．氦气 D．二氧化碳【答案】B【解析】空气中各种气体的体积含量为：氮气为78%，氧气为21%，稀有气体为0.94%，二氧化碳为0.03%，空气中含量最多的气体是氮气，故选B。4．（新考法——装置创新氧气制取和性质的一体化实验）（2023·江苏常州）如图装置可用于实验室多次连续进行氧气的制取和性质的实验。(1)仪器X的名称是。(2)二氧化锰用水泥负载做成小球状作为催化剂使用的主要优点是。(3)干燥管内使用的干燥剂可以是（填写一种）。(4)打开弹簧夹，在X中点燃红磷，丙装置内可观察到现象是，在X中点燃硫粉，Y为稀KMnO4溶液，丁装置可观察到现象是；在X上缠绕细铁丝并点燃，需要在丙装置底部铺上一层细沙，其作用是。(5)实验过程中需要0.64g氧气，至少需要准备多少克5%的过氧化氢溶液？（写出计算过程）【答案】(1)燃烧匙(2)便于实施固液分离(3)生石灰（合理即可）(4)产生大量白烟，放出热量稀KMnO4溶液褪色防止高温生成物溅落，炸裂瓶底(5)解：设至少需要过氧化氢的质量为x。x=1.36g则至少需要准备5%的过氧化氢溶液的质量为答：至少需要准备27.2克5%的过氧化氢溶液。【解析】（1）仪器X是燃烧匙；（2）二氧化锰用水泥负载做成小球状作为催化剂，便于实现固液分离；（3）干燥管的作用是干燥氧气，使用的干燥剂可以是生石灰、氢氧化钠等固体干燥剂；（4）在X中点燃红磷，红磷燃烧产生大量白烟，放出热量，丙装置内可观察到现象是产生大量白烟，放出热量；在X中点燃硫粉，硫与氧气点燃生成二氧化硫，二氧化硫能使稀KMnO4溶液褪色，则丁装置可观察到现象是稀KMnO4溶液褪色；在X上缠绕细铁丝并点燃，需要在丙装置底部铺上一层细沙，其作用是防止高温生成物溅落，炸裂瓶底；（5）见答案。5.（新考法——装置创新利用改造的仪器测定空气中氧气含量）某化学兴趣小组利用图1所示装置（夹持仪器略去）测定空气中O2含量。烧瓶容积为562mL，烧瓶中预留40mL的水；用激光笔点燃红磷，充分燃烧后，冷却至室温。打开止水夹；量筒内液面不再下降时，调整左、右两边液面相平，量筒内减少了71mL的水。下列分析错误的是A．打开止水夹，观察到水倒吸入烧瓶，形成“喷泉”现象B．整个实验过程中，烧瓶内压强变化如图2所示C．若增加烧瓶中预留的水体积，对测定结果无影响D．测定O2的体积分数约为13.6%【答案】B【解析】A、红磷燃烧消耗氧气，瓶内气压减小，在大气压的作用下，量筒中的水倒吸入烧瓶，形成“喷泉”现象，故A正确；B、燃烧结束恢复到室温后，瓶内的气压应小于起始气压，因为红磷燃烧消耗氧气，使瓶内的气压减小，故B错误；C、实验的原理是利用瓶内外的压强差，与瓶内水的量无关，所以瓶内水的量对测定结果没有影响，故C正确；D、消耗的氧气体积为71mL，瓶内起始空气体积为（56240）mL，所以体积分数为，故D正确；故选B。6.（新设问——火星是否适合人类居住火星大气成分）（2023·湖南株洲）下图是我国“祝融号”火星车测得的火星大气成分的体积百分比（体积分数）。(1)“祝融号”火星车使用的新型镁锂合金属于（填“金属”或“复合”或“有机”）材料，实现了探测器的轻量化。(2)从图中可知，火星与地球的大气成分是不同的。下列有关说法正确的是______。A．地球和火星的大气中均含有氮气B．地球和火星的大气中均含有二氧化碳C．假如分别收集一瓶地球和火星上的大气，可用澄清的石灰水来鉴别D．假如分别收集一瓶地球和火星上的大气，可用燃着的木条来鉴别(3)从火星大气成分可知，火星（填“适合”或“不适合”）人类居住。【答案】(1)金属(2)ABCD(3)不适合【解析】（1）金属材料包括纯金属以及它们的合金，则新型镁锂合金属于金属材料，故填：金属；（2）A、空气的成分按体积计算，氮气约占78%，由图中可知，火星的大气中也含有氮气，故选项说法正确；B、空气的成分按体积计算，二氧化碳约占0.03%，由图可知，火星的大气中二氧化碳占90%以上，故选项说法正确；C、可用澄清的石灰水来鉴别火星大气和地球空气，火星大气中含有大量的二氧化碳，能使澄清石灰水变浑浊