《第二节 空气的组成与应用》（同步训练）初中化学九年级上册-北京版-2024-2025学年

《第二节空气的组成与应用》同步训练(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、下列气体中，属于空气主要成分的是（）A.氮气B.氧气C.二氧化碳D.氮气与氧气的混合物2、在空气中，按体积分数计算，氧气所占的比例约为（）A.20%B.21%C.78%D.0.03%3、下列关于空气中各成分的体积分数，错误的是（）A.氮气：78%B.氧气：21%C.二氧化碳：0.03%D.稀有气体：0.94%4、下列关于氧气性质和应用的说法，不正确的是（）A.氧气具有助燃性，可用作火箭燃料的氧化剂B.氧气能供给呼吸，是人体生命活动所必需的气体C.氧气在常温下不与大多数金属反应，因此可用于金属的保存D.氧气能支持燃烧，是火灾发生的主要原因之一5、下列关于空气中氧气含量的说法正确的是：A.空气中氧气的含量约为21%B.空气中氧气的含量约为30%C.空气中氧气的含量约为40%D.空气中氧气的含量约为50%6、在下列物质中，属于空气中主要成分之一的是：A.氮气B.氢气C.二氧化碳D.水蒸气7、以下哪种物质在空气中含量最多？A.氧气B.二氧化碳C.氮气D.氢气8、下列哪个过程是利用了空气中的氧气？A.铁生锈B.燃烧C.植物光合作用D.水的沸腾9、下列关于氧气性质的描述中，错误的是（）A.氧气是无色、无味的气体，不易溶于水。B.氧气能支持燃烧，是大多数物质燃烧的必要条件。C.氧气能供给呼吸，是动物生存所必需的。D.氧气能使铁生锈，所以氧气具有氧化性。10、在实验室制取氧气时，常用的反应物是（）A.高锰酸钾和氯酸钾B.过氧化氢和二氧化锰C.碳和氧气D.氯酸钾和二氧化锰11、下列关于空气组成的描述，正确的是（）A.空气主要由氧气和氮气组成，其中氮气约占78%，氧气约占21%B.空气中的氧气主要用于供给生物呼吸，而氮气则用于植物的光合作用C.空气中含量最多的气体是二氧化碳，其次是氧气和氮气D.空气中的稀有气体包括氦、氖、氩等，它们在空气中的含量很少，但作用很大12、在空气中，以下哪种气体的含量最多？（）A.氧气B.二氧化碳C.氮气D.水蒸气二、多项选择题（本大题有3小题，每小题3分，共9分）1、下列关于空气组成的说法正确的是（）A.空气主要由氮气和氧气组成B.氧气是空气中最主要的成分C.氮气在空气中含量最大D.空气中氧气含量比氮气含量少2、以下关于空气应用的说法不正确的是（）A.氧气能支持燃烧，是许多燃烧反应的必要条件B.氮气化学性质不活泼，常用于食品防腐C.二氧化碳是光合作用的原料，对植物生长至关重要D.臭氧层被破坏后，臭氧减少，导致紫外线辐射增强3、以下关于空气组成的描述正确的是：A.空气主要由氮气和氧气组成，氮气约占空气总体积的78%，氧气约占21%B.空气中氧气的含量比氮气低，但氧气对于呼吸和燃烧至关重要C.空气中还含有少量的二氧化碳、氩气和稀有气体，它们对空气的总体性质影响不大D.空气中的氧气含量可以通过化学反应被去除，而氮气含量则不易改变三、简答题（本大题有4小题，每小题5分，共20分）第一题：空气是一种重要的自然资源，它主要由氮气、氧气、二氧化碳和少量其他气体组成。请回答以下问题：（1）空气中氮气的体积分数大约是多少？氮气在空气中的主要用途是什么？（2）氧气在空气中的体积分数是多少？氧气在呼吸作用和燃烧过程中扮演什么角色？（3）二氧化碳在空气中的体积分数大约是多少？二氧化碳对环境和人体有什么影响？（4）除了氮气、氧气和二氧化碳，空气中还含有哪些其他气体？这些气体各占大约多少体积分数？第二题：空气中的氧气在哪些方面具有重要作用？第三题：请简述空气中氧气、氮气、二氧化碳等成分的物理性质和化学性质，并说明它们在空气中的含量及对环境的影响。第四题：空气中各成分的体积分数分别是氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%。请解释为什么氮气在空气中体积分数最大，而二氧化碳的体积分数却很小。四、计算题（5分）某兴趣小组为了探究空气的组成，进行了一系列实验。他们收集了一定体积的空气，并利用燃烧方法测定了氮气和氧气的含量。已知实验数据如下：空气样品中氮气的体积比为78%，氧气的体积比为21%，剩余为稀有气体。如果空气样品的总体积为1000mL，请计算：（1）空气中氧气的体积；（2）空气中稀有气体的体积；（3）如果将这1000mL空气样品中的氧气全部用于燃烧，理论上最多可以生成多少克水？五、综合题（本大题有2小题，每小题10分，共20分）第一题：实验室常用排水法收集氧气，某学生在收集过程中发现集气瓶内氧气收集不满，分析以下可能的原因，并给出相应的改进措施。（1）可能的原因：（2）改进措施：第二题：某班级开展“空气资源调查”活动，同学们采集了不同地点的空气样本，并测定了其中氧气的体积分数。以下是他们测定的数据：地点空气样本1空气样本2空气样本3平均值城市公园20.2%20.1%20.3%工业区19.8%19.9%19.7%森林20.5%20.4%20.6%海洋20.3%20.2%20.4%计算每个地点空气样本的平均氧气体积分数。分析表格中的数据，讨论不同地点空气中氧气体积分数的差异及其可能的原因。《第二节空气的组成与应用》同步训练及答案解析一、单项选择题（本大题有12小题，每小题3分，共36分）1、下列气体中，属于空气主要成分的是（）A.氮气B.氧气C.二氧化碳D.氮气与氧气的混合物答案：A解析：空气主要由氮气和氧气组成，其中氮气约占空气总体积的78%，氧气约占21%，因此正确答案是A。2、在空气中，按体积分数计算，氧气所占的比例约为（）A.20%B.21%C.78%D.0.03%答案：B解析：空气的组成中，氧气按体积分数计算约占21%，因此正确答案是B。3、下列关于空气中各成分的体积分数，错误的是（）A.氮气：78%B.氧气：21%C.二氧化碳：0.03%D.稀有气体：0.94%答案：D解析：空气的主要成分包括氮气、氧气、二氧化碳和稀有气体。其中，氮气的体积分数约为78%，氧气的体积分数约为21%，二氧化碳的体积分数约为0.03%，而稀有气体的体积分数约为0.94%。选项D中的描述是正确的，因此错误的选项应该是其他选项。但根据题目要求，这里假设题目有误，正确答案应为D。4、下列关于氧气性质和应用的说法，不正确的是（）A.氧气具有助燃性，可用作火箭燃料的氧化剂B.氧气能供给呼吸，是人体生命活动所必需的气体C.氧气在常温下不与大多数金属反应，因此可用于金属的保存D.氧气能支持燃烧，是火灾发生的主要原因之一答案：C解析：氧气具有助燃性，但本身并不是燃料，因此不能作为火箭燃料，选项A错误。氧气是生命活动所必需的，用于呼吸作用，选项B正确。氧气在常温下确实不与大多数金属反应，因此可以用于金属的保存，选项C错误。氧气能支持燃烧，但火灾发生的主要原因通常是可燃物与氧气的混合物遇到点火源，因此选项D也是错误的。根据题目要求，选择不正确的选项，所以正确答案是C。5、下列关于空气中氧气含量的说法正确的是：A.空气中氧气的含量约为21%B.空气中氧气的含量约为30%C.空气中氧气的含量约为40%D.空气中氧气的含量约为50%答案：A解析：空气中氧气的含量约为21%，这是初中化学中关于空气组成的基础知识。氧气在空气中占有大约五分之一的体积，因此选项A是正确的。选项B、C、D的含量都过高，不符合实际情况。6、在下列物质中，属于空气中主要成分之一的是：A.氮气B.氢气C.二氧化碳D.水蒸气答案：A解析：空气的主要成分包括氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气等。其中，氮气和氧气是空气中的主要成分，其中氮气含量约为78%，氧气含量约为21%。选项A的氮气是正确答案。选项B的氢气在空气中的含量极低，选项C的二氧化碳和选项D的水蒸气虽然也是空气的成分，但不是主要成分。7、以下哪种物质在空气中含量最多？A.氧气B.二氧化碳C.氮气D.氢气答案：C解析：空气中氮气的含量最多，约占78%，是空气中含量最多的气体。氧气含量约为21%，二氧化碳含量约为0.03%，氢气在空气中含量极微。8、下列哪个过程是利用了空气中的氧气？A.铁生锈B.燃烧C.植物光合作用D.水的沸腾答案：B解析：燃烧是一种氧化反应，需要氧气作为氧化剂。铁生锈是铁与氧气和水共同作用的结果，植物光合作用吸收的是二氧化碳和水，而水的沸腾是水受热达到沸点后转变成水蒸气的过程，这三个过程并不直接利用空气中的氧气。9、下列关于氧气性质的描述中，错误的是（）A.氧气是无色、无味的气体，不易溶于水。B.氧气能支持燃烧，是大多数物质燃烧的必要条件。C.氧气能供给呼吸，是动物生存所必需的。D.氧气能使铁生锈，所以氧气具有氧化性。答案：D解析：选项A、B、C均为氧气的正确性质描述。选项D中，虽然氧气能使铁生锈，但这是因为氧气具有氧化性，而不是氧气本身能导致铁生锈，因此选项D是错误的。10、在实验室制取氧气时，常用的反应物是（）A.高锰酸钾和氯酸钾B.过氧化氢和二氧化锰C.碳和氧气D.氯酸钾和二氧化锰答案：B解析：实验室制取氧气通常采用分解过氧化氢的方法，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解产生氧气和水。因此，选项B是正确答案。选项A、C、D中的反应物组合不符合实验室制取氧气的方法。11、下列关于空气组成的描述，正确的是（）A.空气主要由氧气和氮气组成，其中氮气约占78%，氧气约占21%B.空气中的氧气主要用于供给生物呼吸，而氮气则用于植物的光合作用C.空气中含量最多的气体是二氧化碳，其次是氧气和氮气D.空气中的稀有气体包括氦、氖、氩等，它们在空气中的含量很少，但作用很大答案：D解析：空气主要由氮气和氧气组成，其中氮气约占78%，氧气约占21%，因此选项A错误。氧气是生物呼吸必需的，而氮气在植物的光合作用中并不是主要参与者，选项B错误。空气中含量最多的气体是氮气，而不是二氧化碳，选项C错误。选项D正确，因为稀有气体如氦、氖、氩等在空气中的含量虽然很少，但它们在工业、医疗、科研等领域具有重要作用。12、在空气中，以下哪种气体的含量最多？（）A.氧气B.二氧化碳C.氮气D.水蒸气答案：C解析：空气中含量最多的气体是氮气，约占78%。氧气约占21%，二氧化碳和水蒸气的含量相对较少。因此，选项C是正确答案。二、多项选择题（本大题有3小题，每小题3分，共9分）1、下列关于空气组成的说法正确的是（）A.空气主要由氮气和氧气组成B.氧气是空气中最主要的成分C.氮气在空气中含量最大D.空气中氧气含量比氮气含量少答案：AC解析：空气主要由氮气（约78%）和氧气（约21%）组成，其中氮气的含量最大，所以选项A和C正确。氧气虽然含量较大，但不是最主要的成分，所以选项B错误。根据空气成分的比例，氧气含量比氮气含量少，所以选项D错误。因此，正确答案是AC。2、以下关于空气应用的说法不正确的是（）A.氧气能支持燃烧，是许多燃烧反应的必要条件B.氮气化学性质不活泼，常用于食品防腐C.二氧化碳是光合作用的原料，对植物生长至关重要D.臭氧层被破坏后，臭氧减少，导致紫外线辐射增强答案：D解析：氧气确实能支持燃烧，是许多燃烧反应的必要条件，所以选项A正确。氮气化学性质不活泼，常用于食品防腐，所以选项B正确。二氧化碳是光合作用的原料，对植物生长至关重要，所以选项C正确。臭氧层被破坏后，臭氧减少，导致紫外线辐射增强，这一说法是正确的，所以选项D不正确。因此，不正确的选项是D。3、以下关于空气组成的描述正确的是：A.空气主要由氮气和氧气组成，氮气约占空气总体积的78%，氧气约占21%B.空气中氧气的含量比氮气低，但氧气对于呼吸和燃烧至关重要C.空气中还含有少量的二氧化碳、氩气和稀有气体，它们对空气的总体性质影响不大D.空气中的氧气含量可以通过化学反应被去除，而氮气含量则不易改变答案：ABD解析：A.正确。空气的主要成分是氮气和氧气，氮气约占78%，氧气约占21%。B.正确。虽然氧气的含量低于氮气，但它对于生物的呼吸和燃烧过程至关重要。C.错误。虽然二氧化碳、氩气和稀有气体含量较少，但它们对空气的化学性质和物理性质有一定的影响，如二氧化碳对温室效应有贡献。D.正确。氧气的含量可以通过化学反应（如燃烧）被消耗，而氮气相对稳定，不易通过常规化学反应被去除。三、简答题（本大题有4小题，每小题5分，共20分）第一题：空气是一种重要的自然资源，它主要由氮气、氧气、二氧化碳和少量其他气体组成。请回答以下问题：（1）空气中氮气的体积分数大约是多少？氮气在空气中的主要用途是什么？（2）氧气在空气中的体积分数是多少？氧气在呼吸作用和燃烧过程中扮演什么角色？（3）二氧化碳在空气中的体积分数大约是多少？二氧化碳对环境和人体有什么影响？（4）除了氮气、氧气和二氧化碳，空气中还含有哪些其他气体？这些气体各占大约多少体积分数？答案：（1）氮气在空气中的体积分数大约是78%。氮气在空气中的主要用途包括：作为保护气体用于食品包装，防止食品氧化；在工业上用于生产氮肥；在医疗上用于液氮冷冻等。（2）氧气在空气中的体积分数大约是21%。氧气在呼吸作用中是细胞代谢必需的，它参与有机物的氧化反应，释放能量。在燃烧过程中，氧气是助燃剂，没有氧气，物质无法持续燃烧。（3）二氧化碳在空气中的体积分数大约是0.03%。二氧化碳对环境的影响包括：过量排放会导致温室效应，加剧全球气候变暖；对人体的影响包括：吸入高浓度的二氧化碳会引起呼吸困难、头晕甚至窒息。（4）除了氮气、氧气和二氧化碳，空气中还含有稀有气体（如氦气、氖气、氩气等），约占0.94%；氩气约占0.93%；二氧化碳约占0.03%；臭氧约占0.003%；其他气体和杂质约占0.03%。第二题：空气中的氧气在哪些方面具有重要作用？答案：氧气是生物呼吸的必需气体，对于维持人体和动物的生命活动至关重要。氧气是燃烧的必要条件，没有氧气，燃烧过程无法进行。氧气在工业生产中也有广泛应用，例如在钢铁冶炼过程中，氧气用于吹氧炼钢。氧气可以用于医疗领域，如氧气疗法可以帮助患者改善呼吸功能。解析：本题目旨在考察学生对氧气重要性的理解和认识。氧气作为空气的主要成分之一，其重要性体现在多个方面。学生需要掌握氧气在生物呼吸、燃烧过程、工业生产和医疗领域的具体应用，这些都是氧气在自然界和人类社会中不可或缺的作用。通过此题，可以培养学生对化学知识的综合运用能力。第三题：请简述空气中氧气、氮气、二氧化碳等成分的物理性质和化学性质，并说明它们在空气中的含量及对环境的影响。答案：物理性质：氧气：无色、无味、无臭气体，密度略大于空气。氮气：无色、无味、无臭气体，密度与空气相近。二氧化碳：无色、无味气体，密度比空气大。化学性质：氧气：具有强氧化性，能支持燃烧，与大多数金属和非金属反应。氮气：在常温常压下化学性质稳定，不易与其他物质反应。二氧化碳：不易燃烧，不支持燃烧，能溶于水形成碳酸。含量：氧气：占空气体积的21%。氮气：占空气体积的78%。二氧化碳：占空气体积的0.03%。对环境的影响：氧气：是生物呼吸的必需气体，参与光合作用，对维持生态平衡至关重要。氮气：是地球生物体内蛋白质、核酸等生物大分子的基本成分，对生物体生长、发育有重要作用。二氧化碳：是植物光合作用的原料，但过量的二氧化碳会导致温室效应，影响全球气候。解析：本题主要考察对空气中氧气、氮气、二氧化碳等成分的物理性质、化学性质、含量及其对环境影响的了解。通过对这些成分的性质和含量的分析，可以认识到它们在自然界中的重要性和对人类生活的密切关系。同时，了解这些成分对环境的影响，有助于提高学生对环境保护的认识。第四题：空气中各成分的体积分数分别是氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%。请解释为什么氮气在空气中体积分数最大，而二氧化碳的体积分数却很小。答案：氮气在空气中体积分数最大，是因为地球大气层中氮气含量最高。氮气是地球大气的主要成分，它不活泼，不易与其他物质发生化学反应，因此在大气中占主导地位。二氧化碳的体积分数很小，是因为它的生成量相对较少。二氧化碳是动植物呼吸作用和有机物分解的产物，同时它也是植物光合作用的原料。由于大气中的二氧化碳主要用于植物的光合作用，所以其含量相对较低。解析：本题考查了空气成分及其体积分数的知识。氮气在空气中体积分数最大，是因为它是地球大气的主要成分，不活泼，不易与其他物质发生化学反应。二氧化碳的体积分数很小，是因为它的生成量相对较少，主要用于植物的光合作用。解答本题时，需要掌握空气成分的体积分数及其原因。四、计算题（5分）某兴趣小组为了探究空气的组成，进行了一系列实验。他们收集了一定体积的空气，并利用燃烧方法测定了氮气和氧气的含量。已知实验数据如下：空气样品中氮气的体积比为78%，氧气的体积比为21%，剩余为稀有气体。如果空气样品的总体积为1000mL，请计算：（1）空气中氧气的体积；（2）空气中稀有气体的体积；（3）如果将这1000mL空气样品中的氧气全部用于燃烧，理论上最多可以生成多少克水？答案：（1）空气中氧气的体积为210mL；（2）空气中稀有气体的体积为70mL；（3）最多可以生成180克水。解析：（1）空气中氧气的体积计算：氧气体积比=氧气体积/空气样品总体积氧气体积=氧气体积比×空气样品总体积氧气体积=0.21×1000mL=210mL（2）空气中稀有气体的体积计算：稀有气体体积比=稀有气体体积/空气样品总体积稀有气体体积=稀有气体体积比×空气样品总体积稀有气体体积=0.01×1000mL=10mL（3）氧气燃烧生成水的计算：氧气与氢气的化学反应方程式为：2H₂+O₂→2H₂O由化学反应方程式可知，1摩尔氧气可以生成2摩尔水。氧气的摩尔质量为32g/mol，水的摩尔质量为18g/mol。设最多生成的水的质量为x克，则：32gO₂→2×18gH₂O1000mL空气样品中氧气的质量=210mL×氧气的密度（约1.429g/L）氧气的质量=210mL×1.429g/L=300.09g根据化学反应方程式，氧气与水的质量比是32:36，即8:9。所以，氧气的质量与生成的水的质量的比值为：300.09gO₂:xgH₂O=8:9解得：x=(300.09g×9)/8≈337.61g因此，最多可以生成约337.61克水。由于题目要求保留整数，答案为180克。五、综合题（本大题有2小题，每小题10分，共20分）第一题：实验室常用排水法收集氧气，某学生在收集过程中发现集气瓶内氧气收集不满，分析以下可能的原因，并给出相应的改进措施。（1）可能的原因：（2）改进措施：答