《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-2024-2025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、下列关于氧气的描述，不正确的是：A.氧气是一种无色、无味的气体B.氧气是空气的主要成分之一，约占空气总体积的21%C.氧气能支持燃烧，是许多燃烧过程的必要条件D.氧气在标准状况下的密度为1.429g/L2、下列实验操作中，正确的是：A.使用排水法收集氧气时，集气瓶内应预先装满水B.用排水法收集氧气时，待氧气集满后应立即用玻璃片盖住集气瓶口C.在实验室制取氧气时，导管插入试管内应插入试管底部，以便气体顺利排出D.氧气验满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶内3、下列关于氧气的描述，错误的是：A.氧气是一种无色无味的气体，在常温常压下密度比空气略大。B.氧气是生命活动中必不可少的物质，是呼吸作用的主要反应物之一。C.氧气具有助燃性，但不具有可燃性。D.氧气可以通过电解水的方法来制取。4、在空气中，下列哪种气体的含量最多？A.氧气B.氮气C.二氧化碳D.稀有气体5、下列关于氧气的说法中，正确的是：A.氧气是一种无色、无味的气体，不易溶于水。B.氧气是一种无色、无味的气体，易溶于水。C.氧气是一种淡黄色、有刺激性气味的气体，不易溶于水。D.氧气是一种淡黄色、无味的气体，易溶于水。6、下列物质中，属于空气成分的是：A.氢气B.氮气C.二氧化碳D.氢氧化钠7、在实验室制取氧气时，常采用过氧化氢（H2O2）溶液和二氧化锰（MnO2）作为催化剂。以下关于这一反应的说法正确的是：A.过氧化氢溶液和二氧化锰反应生成氧气和水B.二氧化锰是反应物，参与反应生成氧气C.反应过程中，二氧化锰的化学性质发生变化D.反应过程中，过氧化氢溶液的质量减少8、关于氧气在自然界中的作用，以下说法正确的是：A.氧气是植物光合作用的唯一原料B.氧气是动物呼吸作用的唯一产物C.氧气是燃烧的必要条件之一D.氧气是自然界中所有生物的必需元素9、下列关于氧气的描述，错误的是：A.氧气是一种无色、无味的气体，不易溶于水。B.氧气在空气中含量约为21%，是空气中含量最多的气体之一。C.氧气是支持燃烧的气体，但本身并不具有可燃性。D.氧气对人体至关重要，是人体细胞进行有氧呼吸的必需物质。10、在实验室中制取氧气时，通常采用以下哪种方法？A.加热高锰酸钾B.电解水C.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物D.加热过氧化钠和水11、下列物质中，不属于空气成分的是：A.氮气B.氧气C.二氧化碳D.氢气12、在实验室制取氧气时，通常使用以下哪种反应原理：A.氢气和氧气反应B.氢氧化钠与盐酸反应C.高锰酸钾受热分解D.氯化钠与氢氧化钠反应二、多项选择题（本大题有3小题，每小题3分，共9分）1、下列物质中，属于混合物的是（）A.二氧化碳气体B.液氧C.氮气D.空气2、下列关于氧气的说法正确的是（）A.氧气是无色无味的气体B.氧气在常温常压下不易溶于水C.氧气是燃烧的必要条件之一D.氧气具有氧化性3、下列关于氧气的描述正确的是（）A.氧气是一种无色、无味的气体，不易溶于水B.氧气是地球上生物呼吸作用必需的气体，同时也是燃烧的助燃剂C.氧气的化学性质比较稳定，不容易与其他物质发生化学反应D.氧气在空气中约占体积的21%三、简答题（本大题有4小题，每小题5分，共20分）第一题：氧气在自然界中的存在形式有哪些？请简要说明每种形式的特点。第二题：氧气在工业生产中有广泛的应用，请列举两种氧气在工业生产中的应用及其作用原理。第三题：氧气在工业生产中有广泛的应用，以下列举了氧气在几种工业生产中的应用实例，请分析并回答以下问题：（1）在炼钢过程中，氧气被用来与铁中的杂质反应，生成相应的氧化物。请写出氧气与铁中杂质碳反应的化学方程式。（2）氧气在焊接金属时，可以增加火焰的温度，提高焊接效率。请简述氧气在焊接过程中的作用。（3）在化工生产中，氧气常用于催化氧化反应。请举例说明氧气在催化氧化反应中的一个具体应用。（4）氧气在水处理中也有重要作用。请简述氧气在水处理中的作用原理。第四题：请简述氧气的物理性质和化学性质。结合实验现象，解释为什么氧气能支持燃烧，但不能燃烧。四、计算题（5分）已知某瓶氧气瓶的体积为50L，初始压力为1.5atm，当氧气瓶使用到剩余体积为20L时，此时瓶内氧气的压力为多少？（标准大气压为1atm，氧气在常温常压下为理想气体，R为气体常数）五、综合题（本大题有2小题，每小题10分，共20分）第一题：实验室里用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气时，下列哪个实验步骤是错误的？A.将氯酸钾和二氧化锰的混合物放入试管中，用酒精灯加热。B.在试管口放一个带有水槽的集气瓶，用排水法收集氧气。C.在试管口塞一团棉花，防止加热时氯酸钾粉末喷出。D.收集完氧气后，先熄灭酒精灯，再移出试管。第二题：实验室制取氧气时，常用过氧化氢溶液和二氧化锰混合反应来生成氧气。请回答以下问题：（1）写出实验室制取氧气的化学方程式。（2）在反应中，二氧化锰的作用是什么？（3）如果在实验过程中，发现产生的氧气中含有较多的水蒸气，应该如何处理以获得较纯净的氧气？（4）为什么在收集氧气时，通常使用排水集气法或向上排空气法？《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、下列关于氧气的描述，不正确的是：A.氧气是一种无色、无味的气体B.氧气是空气的主要成分之一，约占空气总体积的21%C.氧气能支持燃烧，是许多燃烧过程的必要条件D.氧气在标准状况下的密度为1.429g/L答案：D解析：氧气在标准状况下的密度为1.429kg/m³，而非1.429g/L，所以选项D描述不正确。2、下列实验操作中，正确的是：A.使用排水法收集氧气时，集气瓶内应预先装满水B.用排水法收集氧气时，待氧气集满后应立即用玻璃片盖住集气瓶口C.在实验室制取氧气时，导管插入试管内应插入试管底部，以便气体顺利排出D.氧气验满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶内答案：B解析：使用排水法收集氧气时，集气瓶内不需要预先装满水，选项A错误；导管插入试管内应插入试管底部是为了避免氧气泄漏，选项C错误；氧气验满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，不能伸入瓶内，选项D错误。因此，选项B正确。3、下列关于氧气的描述，错误的是：A.氧气是一种无色无味的气体，在常温常压下密度比空气略大。B.氧气是生命活动中必不可少的物质，是呼吸作用的主要反应物之一。C.氧气具有助燃性，但不具有可燃性。D.氧气可以通过电解水的方法来制取。答案：D解析：氧气是一种无色无味的气体，密度比空气略大，是生命活动中必不可少的，具有助燃性但不具有可燃性。电解水制取氧气是实验室中常见的方法，但题目要求选择错误的描述，因此选项D错误，因为氧气是可以通过电解水的方法来制取的。4、在空气中，下列哪种气体的含量最多？A.氧气B.氮气C.二氧化碳D.稀有气体答案：B解析：空气中含量最多的气体是氮气，约占空气总体积的78%。氧气约占21%，二氧化碳和稀有气体（如氩气）含量较少。因此，选项B是正确答案。5、下列关于氧气的说法中，正确的是：A.氧气是一种无色、无味的气体，不易溶于水。B.氧气是一种无色、无味的气体，易溶于水。C.氧气是一种淡黄色、有刺激性气味的气体，不易溶于水。D.氧气是一种淡黄色、无味的气体，易溶于水。答案：A解析：氧气（O2）在常温常压下是一种无色、无味的气体，不易溶于水。因此，正确答案是A。6、下列物质中，属于空气成分的是：A.氢气B.氮气C.二氧化碳D.氢氧化钠答案：B解析：空气的主要成分是氮气（约占78%）、氧气（约占21%）以及少量的其他气体，如二氧化碳、氩气等。因此，属于空气成分的是氮气，正确答案是B。其他选项中的氢气、二氧化碳和氢氧化钠都不是空气的主要成分。7、在实验室制取氧气时，常采用过氧化氢（H2O2）溶液和二氧化锰（MnO2）作为催化剂。以下关于这一反应的说法正确的是：A.过氧化氢溶液和二氧化锰反应生成氧气和水B.二氧化锰是反应物，参与反应生成氧气C.反应过程中，二氧化锰的化学性质发生变化D.反应过程中，过氧化氢溶液的质量减少答案：A解析：在过氧化氢溶液和二氧化锰的催化作用下，过氧化氢分解生成水和氧气，化学方程式为：2H2O2→2H2O+O2↑。因此，A选项正确。B选项错误，因为二氧化锰是催化剂，不参与反应生成氧气。C选项错误，因为催化剂的化学性质在反应前后不变。D选项错误，因为过氧化氢溶液的质量在反应过程中减少，是因为部分过氧化氢分解生成了氧气。8、关于氧气在自然界中的作用，以下说法正确的是：A.氧气是植物光合作用的唯一原料B.氧气是动物呼吸作用的唯一产物C.氧气是燃烧的必要条件之一D.氧气是自然界中所有生物的必需元素答案：C解析：氧气是燃烧的必要条件之一，因为燃烧需要氧气参与。A选项错误，因为植物光合作用的原料是二氧化碳和水。B选项错误，因为动物呼吸作用的产物是二氧化碳和水。D选项错误，因为虽然氧气是大多数生物的必需元素，但并非所有生物都依赖氧气。9、下列关于氧气的描述，错误的是：A.氧气是一种无色、无味的气体，不易溶于水。B.氧气在空气中含量约为21%，是空气中含量最多的气体之一。C.氧气是支持燃烧的气体，但本身并不具有可燃性。D.氧气对人体至关重要，是人体细胞进行有氧呼吸的必需物质。答案：B解析：氧气在空气中的含量约为21%，但不是含量最多的气体，氮气才是空气中含量最多的气体，约占78%。其他选项描述正确。10、在实验室中制取氧气时，通常采用以下哪种方法？A.加热高锰酸钾B.电解水C.加热氯酸钾和二氧化锰的混合物D.加热过氧化钠和水答案：C解析：在实验室中制取氧气，最常用的是加热氯酸钾和二氧化锰的混合物的方法，因为这种方法操作简单，产氧量稳定。加热高锰酸钾也可以制取氧气，但通常用于演示实验。电解水可以制取氧气，但设备复杂，不适用于常规实验室操作。加热过氧化钠和水也能制取氧气，但这种方法较为危险，不常用于实验室。11、下列物质中，不属于空气成分的是：A.氮气B.氧气C.二氧化碳D.氢气答案：D解析：空气的成分主要包括氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等。其中氮气和氧气约占空气体积的99%，二氧化碳和稀有气体占空气体积的1%左右。氢气在空气中含量极少，几乎可以忽略不计，因此不属于空气成分。选项D正确。12、在实验室制取氧气时，通常使用以下哪种反应原理：A.氢气和氧气反应B.氢氧化钠与盐酸反应C.高锰酸钾受热分解D.氯化钠与氢氧化钠反应答案：C解析：实验室制取氧气通常使用高锰酸钾受热分解的反应原理。高锰酸钾在加热条件下分解生成氧气和锰酸钾。选项C正确。其他选项A、B、D的反应产物不包含氧气，因此不适用于制取氧气。二、多项选择题（本大题有3小题，每小题3分，共9分）1、下列物质中，属于混合物的是（）A.二氧化碳气体B.液氧C.氮气D.空气答案：D解析：二氧化碳气体、液氧和氮气都是单一成分的物质，属于纯净物。而空气是由多种气体组成的混合物，如氮气、氧气、二氧化碳等，因此D选项正确。2、下列关于氧气的说法正确的是（）A.氧气是无色无味的气体B.氧气在常温常压下不易溶于水C.氧气是燃烧的必要条件之一D.氧气具有氧化性答案：ABCD解析：氧气是一种无色无味的气体，在常温常压下不易溶于水。氧气是燃烧的必要条件之一，因为燃烧需要氧气参与。此外，氧气具有氧化性，可以与其他物质发生氧化反应。因此，ABCD选项均正确。3、下列关于氧气的描述正确的是（）A.氧气是一种无色、无味的气体，不易溶于水B.氧气是地球上生物呼吸作用必需的气体，同时也是燃烧的助燃剂C.氧气的化学性质比较稳定，不容易与其他物质发生化学反应D.氧气在空气中约占体积的21%答案：ABD解析：选项A描述了氧气的物理性质；选项B描述了氧气在生物呼吸和燃烧过程中的作用；选项C错误，因为氧气虽然相对稳定，但在特定条件下也能与其他物质发生反应；选项D描述了氧气在空气中的体积比例。因此，正确答案为ABD。三、简答题（本大题有4小题，每小题5分，共20分）第一题：氧气在自然界中的存在形式有哪些？请简要说明每种形式的特点。答案：自由氧：存在于大气中，以氧气的分子形式存在（O2），是大气的主要成分之一，占大气总体积的约21%。自由氧无色无味，是生物呼吸所需的主要氧气来源。化合氧：存在于水（H2O）中，是水分子的一部分。水中的氧主要以化合物的形式存在，对于生物体的生命活动至关重要。有机化合物中的氧：存在于各种有机物中，如葡萄糖（C6H12O6）、脂肪、蛋白质等。这些有机物中的氧是生物体内能量代谢和生命活动的重要物质基础。解析：本题考察了学生对氧气在自然界中存在形式的了解。氧气在自然界中有三种主要存在形式：自由氧、化合氧和有机化合物中的氧。自由氧是大气中的主要成分，供生物呼吸使用；化合氧存在于水中，是生命活动的基础；有机化合物中的氧是生物体内能量代谢的重要组成部分。了解这些存在形式有助于学生认识到氧气在自然界中的重要作用。第二题：氧气在工业生产中有广泛的应用，请列举两种氧气在工业生产中的应用及其作用原理。答案：应用一：氧气在炼钢工业中的应用作用原理：在炼钢过程中，氧气被吹入炼钢炉中，与铁水中的杂质（如碳、硅、磷、硫等）发生氧化反应，生成相应的氧化物，从而去除杂质，提高钢的纯度和质量。应用二：氧气在焊接和切割金属中的应用作用原理：在焊接和切割金属时，氧气与乙炔等可燃气体混合燃烧，产生高温火焰。这种高温火焰可以熔化金属，使金属连接在一起或者将金属切割开。氧气的参与使得燃烧反应更加剧烈，火焰温度更高，从而提高焊接和切割效率。解析：氧气在工业生产中的应用体现了其强氧化性。在炼钢工业中，氧气的氧化作用有助于去除杂质，提高产品质量；而在焊接和切割金属中，氧气的参与增强了燃烧反应的强度和温度，从而实现金属的连接和切割。这两种应用都利用了氧气的氧化性，是氧气在工业中发挥重要作用的具体体现。第三题：氧气在工业生产中有广泛的应用，以下列举了氧气在几种工业生产中的应用实例，请分析并回答以下问题：（1）在炼钢过程中，氧气被用来与铁中的杂质反应，生成相应的氧化物。请写出氧气与铁中杂质碳反应的化学方程式。（2）氧气在焊接金属时，可以增加火焰的温度，提高焊接效率。请简述氧气在焊接过程中的作用。（3）在化工生产中，氧气常用于催化氧化反应。请举例说明氧气在催化氧化反应中的一个具体应用。（4）氧气在水处理中也有重要作用。请简述氧气在水处理中的作用原理。答案：（1）化学方程式：C+O2→CO2（2）氧气在焊接过程中的作用是提高火焰的温度，促进金属的熔化，从而提高焊接效率。（3）氧气在催化氧化反应中的一个具体应用是生产过氧化氢（H2O2）。在催化剂的作用下，氧气与水反应生成过氧化氢。（4）氧气在水处理中的作用原理是：氧气具有氧化性，可以氧化水中的有机物、氨氮等污染物，将其转化为无害物质，从而净化水质。第四题：请简述氧气的物理性质和化学性质。结合实验现象，解释为什么氧气能支持燃烧，但不能燃烧。答案：氧气的物理性质：氧气是一种无色、无味、无臭的气体。氧气的密度略大于空气。氧气不易溶于水。氧气的化学性质：氧气是一种强氧化剂，能与许多物质发生氧化反应。氧气能支持燃烧，但本身不燃烧。实验现象解释：氧气能支持燃烧：当燃烧的物体与氧气接触时，氧气能提供燃烧所需的氧化剂，使燃烧反应得以持续进行。氧气不能燃烧：氧气本身不具备燃烧所需的还原性，因此不能作为燃料参与燃烧反应。实验中，将带火星的木条伸入充满氧气的集气瓶中，木条会迅速复燃，说明氧气能支持燃烧。但将氧气单独加热，并不能使其燃烧，这是因为氧气不具备燃烧所需的还原性。四、计算题（5分）已知某瓶氧气瓶的体积为50L，初始压力为1.5atm，当氧气瓶使用到剩余体积为20L时，此时瓶内氧气的压力为多少？（标准大气压为1atm，氧气在常温常压下为理想气体，R为气体常数）答案：0.75atm解析：根据玻意耳定律（Boyle’sLaw），在恒温下，一定量的气体体积与其压力成反比，即PV=常数。设初始时氧气瓶内氧气的压力为P1，体积为V1，剩余体积为V2，剩余压力为P2。根据题目，我们有以下条件：P1=1.5atmV1=50LV2=20LP2=？根据玻意耳定律，可以得到：P1*V1=P2*V2代入已知值，解方程得：1.5atm*50L=P2*20LP2=(1.5atm*50L)/20LP2=0.75atm因此，当氧气瓶使用到剩余体积为20L时，瓶内氧气的压力为0.75atm。五、综合题（本大题有2小题，每小题10分，共2