《第二单元 空气和氧气》试卷及答案-初中化学九年级上册-人教版（2024）-2024-2025学年

《第二单元空气和氧气》试卷(答案在后面)一、单项选择题（本大题有12小题，每小题3分，共36分）1、空气成分中，体积分数约占21%的气体是（）A.氧气B.氮气2、空气是一种宝贵的自然资源，各成分都具有广泛的用途。下列不属于氮气的用途的是（）A.人工增雨B.冷冻治疗C.食品防腐D.制造氮肥3、题干：下列关于氧气的性质描述错误的是：A.氧气是一种无色无味的气体B.氧气能支持燃烧，但本身不燃烧C.氧气在常温常压下难溶于水D.氧气能供给生物体呼吸4、题干：在实验室中，通常使用以下哪种方法收集氧气？A.排水集气法B.排空气集气法C.以上两种方法均可D.以上两种方法均不可5、下列关于空气中各成分的说法错误的是：A.氧气约占空气体积的21%B.氮气是空气中含量最多的气体，大约占78%C.二氧化碳在大气中的含量很少，但对地球温室效应有重要影响D.氦气是空气中最轻的气体，常用于填充气象探测气球6、在实验室里，下列哪种方法不适合用来收集氧气？A.向上排空气法B.排水集气法C.向下排空气法D.使用带有导管的集气瓶直接收集7、空气是一种宝贵的自然资源。关于空气的组成，下列描述正确的是（）。A、空气中大约含有21%的氧气，这意味着每100升空气中含21升氧气；B、氮气的化学性质非常活泼，常常用作保护气；C、氧气大约占空气质量的五分之一；D、二氧化碳是空气的主要成分之一，含量约为0.03%。8、在实验室中，测定空气中氧气含量的经典实验是由意大利科学家提出并成功的进行了演示。这项实验是由谁首先完成的？（）A、门捷列夫；B、普利斯特里；C、拉瓦锡；D、波义耳。9、下列关于氧气的说法错误的是：A.氧气是无色无味的气体。B.氧气在室温下是液体。C.氧气具有帮助呼吸和支持燃烧的性质。D.氧气可以溶解在水中。10、下列物质中，不属于空气污染主要成分的是：A.二氧化碳B.一氧化碳C.二氧化硫D.硫磺11、下列关于空气中各成分的说法正确的是：A.氧气约占空气体积的21%B.氮气在空气中所占比例最大，约为78%C.二氧化碳虽少，但对植物光合作用至关重要D.上述说法均正确12、在实验室中收集氧气时，下列哪种方法不适合用来检验氧气的存在？A.使用带有火星的木条B.观察气体是否使澄清石灰水变浑浊C.将气体通入水中观察是否有气泡产生D.以上都不适合二、多项选择题（本大题有3小题，每小题3分，共9分）1、下列关于空气和氧气的说法中，正确的是：A、空气主要由氮气、氧气和二氧化碳组成B、氧气是空气中含量最多的气体C、空气中的氧气对动植物的呼吸作用至关重要D、空气中的氮气在常温下不易与其他物质发生反应2、以下实验现象中，与氧气性质相关的是：A、铁丝在空气中不能燃烧B、木炭在氧气中燃烧发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体C、硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰D、磷在空气中燃烧产生大量白烟3、关于氧气的性质和用途，下列说法正确的是（）。A、氧气可以作为燃烧的燃料B、氧气能够支持燃烧，但本身不能燃烧C、鱼类能够在水中生存，说明水中含有氧气D、医院给危重病人输氧属于化学变化三、填空题（本大题有5小题，每小题6分，共30分）1、氧气是一种化学性质______的气体，在自然界中主要以______的形式存在。2、在氧气含量较高的情况下，物质燃烧时会产生______，而在氧气含量较低的情况下，物质燃烧时则容易产生______。3、氧气在工业上常用的制取方法之一是通过分离液态空气。在这一过程中，液态空气被缓慢升温，首先蒸发出来的是__________，这是因为__________的沸点比氧气低。4、在实验室里，常用过氧化氢（H2O2）溶液在二氧化锰（MnO2）的催化作用下制取氧气。该反应的化学方程式为：2H2O2→2H2O+O2↑。在这个反应中，二氧化锰__________。5、空气是由多种气体组成的混合物，其中按体积分数计算，氮气约占______%，氧气约占______%，稀有气体约占______%，二氧化碳约占______%，其他气体和杂质约占______%。四、计算题（5分）题目：空气是一种宝贵的资源，其中氧气的体积分数大约为21%。如果一个氧气罐的体积是500升，那么这个氧气罐中大约含有多少升的氧气？解析：1.确定总气体体积和氧气的体积分数。总气体体积=500升氧气的体积分数=21%=0.212.使用体积分数计算氧气的体积。氧气的体积=总气体体积×氧气的体积分数氧气的体积=500升×0.21=105升五、综合题（本大题有2小题，每小题10分，共20分）第一题实验室制取氧气的常见方法是用双氧水（过氧化氢，H₂O₂）在二氧化锰（MnO₂）的催化下分解，生成水蒸气和氧气。请根据以下信息完成下列问题：（1）写出实验室制氧气的化学方程式。（2）如果在反应中使用了5gH₂O₂，假设其完全分解，计算生成的氧气的质量。（3）简述收集氧气的方法及其原理。（4）解释为什么在二氧化锰催化下H₂O₂分解速度较快。第二题1.写出该反应的化学方程式。2.若100克5%的过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下完全分解，理论上可以产生多少克氧气（O2）？3.在实验中，为什么要在过氧化氢溶液中滴加硫酸锰溶液？《第二单元空气和氧气》试卷及答案一、单项选择题（本大题有12小题，每小题3分，共36分）1、空气成分中，体积分数约占21%的气体是（）A.氧气B.氮气答案：A解析：空气中各成分及体积分数为：氮气：78%、氧气：21%、稀有气体：0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质：0.03%，所以体积分数约占21%的气体是氧气。2、空气是一种宝贵的自然资源，各成分都具有广泛的用途。下列不属于氮气的用途的是（）A.人工增雨B.冷冻治疗C.食品防腐D.制造氮肥答案：A解析：A选项，人工增雨是利用干冰升华吸热，使周围温度降低，水蒸气冷凝成水滴，与氮气无关，所以A选项不属于氮气的用途；B选项，液氮气化吸热，可进行冷冻麻醉治疗，所以B选项属于氮气的用途；C选项，氮气的化学性质不活泼，可用作保护气，如食品防腐等，所以C选项属于氮气的用途；D选项，氮气是制造氮肥的重要原料，所以D选项属于氮气的用途。3、题干：下列关于氧气的性质描述错误的是：A.氧气是一种无色无味的气体B.氧气能支持燃烧，但本身不燃烧C.氧气在常温常压下难溶于水D.氧气能供给生物体呼吸答案：C解析：氧气是一种无色无味的气体，能支持燃烧，但本身不燃烧，这是氧气的基本性质。氧气能供给生物体呼吸，这是生命活动的重要条件。然而，氧气在常温常压下并不是难溶于水，实际上氧气在水中的溶解度相对较高，因此选项C描述错误。4、题干：在实验室中，通常使用以下哪种方法收集氧气？A.排水集气法B.排空气集气法C.以上两种方法均可D.以上两种方法均不可答案：C解析：氧气不易溶于水，因此可以使用排水集气法收集氧气。同时，由于氧气的密度比空气大，也可以采用排空气集气法，即从集气瓶底部向上排空气收集氧气。因此，选项C正确，即以上两种方法均可用于收集氧气。5、下列关于空气中各成分的说法错误的是：A.氧气约占空气体积的21%B.氮气是空气中含量最多的气体，大约占78%C.二氧化碳在大气中的含量很少，但对地球温室效应有重要影响D.氦气是空气中最轻的气体，常用于填充气象探测气球答案：D解析：氦气确实常用于填充气象探测气球，因为它比空气轻，但是说氦气是空气中最轻的气体是不准确的。实际上，氢气才是最轻的气体。不过由于氢气易燃易爆，所以通常使用氦气来代替氢气作为充气体。6、在实验室里，下列哪种方法不适合用来收集氧气？A.向上排空气法B.排水集气法C.向下排空气法D.使用带有导管的集气瓶直接收集答案：C解析：氧气的密度大于空气，因此可以使用向上排空气法收集。同时，由于氧气不易溶于水，也可以采用排水集气法收集。向下排空气法则适用于收集密度小于空气的气体，如氢气等，因此这种方法不适合用来收集氧气。7、空气是一种宝贵的自然资源。关于空气的组成，下列描述正确的是（）。A、空气中大约含有21%的氧气，这意味着每100升空气中含21升氧气；B、氮气的化学性质非常活泼，常常用作保护气；C、氧气大约占空气质量的五分之一；D、二氧化碳是空气的主要成分之一，含量约为0.03%。答案：A解析：空气中大约含有21%的氧气，意味着在100升空气中确实含有21升氧气。选项B氮气化学性质稳定，选项C应为体积分数而非质量分数，选项D二氧化碳含量约为0.03%，这两个选项都是不正确的描述。8、在实验室中，测定空气中氧气含量的经典实验是由意大利科学家提出并成功的进行了演示。这项实验是由谁首先完成的？（）A、门捷列夫；B、普利斯特里；C、拉瓦锡；D、波义耳。答案：C解析：这项实验是由18世纪末的法国化学家拉瓦锡首先完成的，他在1774年进行了著名的封闭瓶实验，通过精确测量质量和气体体积的变化，提出了氧化学说，揭示了氧气在空气中存在的事实。9、下列关于氧气的说法错误的是：A.氧气是无色无味的气体。B.氧气在室温下是液体。C.氧气具有帮助呼吸和支持燃烧的性质。D.氧气可以溶解在水中。答案：B解析：氧气在室温下是气体，在极低温度下才会液化，因此选项B说法错误。10、下列物质中，不属于空气污染主要成分的是：A.二氧化碳B.一氧化碳C.二氧化硫D.硫磺答案：A解析：二氧化碳虽然对温室效应有影响，但不是空气污染的主要成分。一氧化碳、二氧化硫和硫磺都是空气污染的主要成分，因此选项A说法正确。11、下列关于空气中各成分的说法正确的是：A.氧气约占空气体积的21%B.氮气在空气中所占比例最大，约为78%C.二氧化碳虽少，但对植物光合作用至关重要D.上述说法均正确答案：D解析：本题考查了空气组成的知识。氧气确实约占空气体积的21%，氮气占比最大，约为78%，而二氧化碳虽然在大气中的含量较少，但是对植物的光合作用非常重要。因此，选项D是正确的。12、在实验室中收集氧气时，下列哪种方法不适合用来检验氧气的存在？A.使用带有火星的木条B.观察气体是否使澄清石灰水变浑浊C.将气体通入水中观察是否有气泡产生D.以上都不适合答案：B解析：本题旨在测试学生对氧气性质的理解。使用带有火星的木条可以检测氧气，因为氧气能助燃，会使木条重新燃烧起来；将气体通入水中观察是否有气泡产生，可以判断是否有气体存在，但不能确定该气体就是氧气；而澄清石灰水遇二氧化碳会变浑浊，因此它不适合用来检验氧气的存在。故选B。二、多项选择题（本大题有3小题，每小题3分，共9分）1、下列关于空气和氧气的说法中，正确的是：A、空气主要由氮气、氧气和二氧化碳组成B、氧气是空气中含量最多的气体C、空气中的氧气对动植物的呼吸作用至关重要D、空气中的氮气在常温下不易与其他物质发生反应答案：C、D解析：选项A错误，因为空气主要由氮气（约78%）和氧气（约21%）组成，二氧化碳含量较少；选项B错误，氧气虽然含量较多，但不是最多的；选项C正确，氧气对动植物的呼吸作用至关重要；选项D正确，氮气在常温下性质稳定，不易与其他物质反应。因此，正确答案是C和D。2、以下实验现象中，与氧气性质相关的是：A、铁丝在空气中不能燃烧B、木炭在氧气中燃烧发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体C、硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰D、磷在空气中燃烧产生大量白烟答案：B、C、D解析：选项A描述的是铁丝在普通空气中不能燃烧，与氧气的性质关系不大；选项B描述的是木炭在氧气中燃烧，生成二氧化碳气体，这表明氧气支持燃烧，与氧气的助燃性质相关；选项C描述的是硫在空气中燃烧，虽然硫在空气中燃烧也能发生，但更明显的是在纯氧气中燃烧时火焰更加明亮，所以与氧气性质相关；选项D描述的是磷在空气中燃烧，产生大量白烟，这是因为磷与氧气反应生成了五氧化二磷，也与氧气的反应性质相关。因此，与氧气性质相关的实验现象是B、C和D。3、关于氧气的性质和用途，下列说法正确的是（）。A、氧气可以作为燃烧的燃料B、氧气能够支持燃烧，但本身不能燃烧C、鱼类能够在水中生存，说明水中含有氧气D、医院给危重病人输氧属于化学变化答案：B、C解析：A选项不正确，虽然氧气能够促进物质的燃烧，但它本身并不是燃料。B选项正确，氧气确实能够支持燃烧，但氧气本身是不能燃烧的。C选项正确，鱼在水中生存需要进行呼吸作用，而氧气是鱼类呼吸作用中的必需气体，尽管水中含有少量的溶解氧。D选项不正确，医院给危重病人输氧是为了补充他们的氧气需求，维持生命活动，属于物理变化而非化学变化。三、填空题（本大题有5小题，每小题6分，共30分）1、氧气是一种化学性质______的气体，在自然界中主要以______的形式存在。答案：活泼；双原子分子O₂解析：氧气是一种化学性质比较活泼的非金属气体，它是由两个氧原子组成的O₂分子。在自然界中，氧气主要以这种双原子分子的形式存在于空气中。2、在氧气含量较高的情况下，物质燃烧时会产生______，而在氧气含量较低的情况下，物质燃烧时则容易产生______。答案：剧烈的火焰；一氧化碳解析：物质在充足的氧气中燃烧，会产生剧烈的火焰，因为反应条件充分，燃烧反应进行得非常彻底。而在氧气含量较低的环境中，由于氧气不足以支持完全的燃烧反应，物质燃烧时则容易产生一氧化碳（CO），因为不完全燃烧会造成碳元素没有完全氧化成二氧化碳（CO₂）。3、氧气在工业上常用的制取方法之一是通过分离液态空气。在这一过程中，液态空气被缓慢升温，首先蒸发出来的是__________，这是因为__________的沸点比氧气低。答案：氮气，氮气解析：在液态空气中，氮气的沸点（-196°C）比氧气的沸点（-183°C）低，因此在缓慢升温时，氮气会先蒸发出来。4、在实验室里，常用过氧化氢（H2O2）溶液在二氧化锰（MnO2）的催化作用下制取氧气。该反应的化学方程式为：2H2O2→2H2O+O2↑。在这个反应中，二氧化锰__________。答案：作催化剂解析：在上述化学反应中，二氧化锰（MnO2）在反应前后质量和化学性质没有发生变化，但它能加快过氧化氢（H2O2）分解成水和氧气的速率，因此它在这个反应中起到了催化剂的作用。5、空气是由多种气体组成的混合物，其中按体积分数计算，氮气约占______%，氧气约占______%，稀有气体约占______%，二氧化碳约占______%，其他气体和杂质约占______%。答案：78%；21%；0.94%；0.03%；0.03%解析：空气中各成分的大致体积比例是固定的，其中氮气占大多数，约为78%，氧气紧随其后，大约占21%。剩下的1%由稀有气体（如氦、氖、氩等）、二氧化碳和其他微量气体组成。稀有气体大约占0.94%，而二氧化碳则占约0.03%，其余0.03%为其他气体和杂质。这些数据帮助我们了解地球大气层的基本构成，也是学习化学时重要的基础知识之一。四、计算题（5分）题目：空气是一种宝贵的资源，其中氧气的体积分数大约为21%。如果一个氧气罐的体积是500升，那么这个氧气罐中大约含有多少升的氧气？解析：1.确定总气体体积和氧气的体积分数。总气体体积=500升氧气的体积分数=21%=0.212.使用体积分数计算氧气的体积。氧气的体积=总气体体积×氧气的体积分数氧气的体积=500升×0.21=105升答案：该氧气罐中大约含有105升的氧气。此题目旨在帮助学生理解和计算混合物中某一组分的体积或质量，这是化学和实际应用中非常重要的技能之一。公式简单明了，适合初中生掌握。五、综合题（本大题有2小题，每小题10分，共20分）第一题实验室制取氧气的常见方法是用双氧水（过氧化氢，H₂O₂）在二氧化锰（MnO₂）的催化下分解，生成水蒸气和氧气。请根据以下信息完成下列问题：（1）写出实验室制氧气的化学方程式。（2）如果在反应中使用了5gH₂O₂，假设其完全分解，计算生成的氧气的质量。（3）简述收集氧气的方法及其原理。（4）解释为什么在二氧化锰催化下H₂O₂分解速度较快。答案：（1）2H₂O₂（aq）→2H₂O（l）+O₂（g）↑（2）首先计算H₂O₂的摩尔质量：H₂O₂的摩尔质量为2×1+2×16=34g/mol。5gH₂O₂的物质的量为：5g/34g/mol≈0.147mol。根据化学方程式，2摩尔的H₂O