1、第2单元空气和氧气 综合训练一、选择题(下列每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1.空气是人类生产活动的重要资源。下列生产活动中用到的气体不可直接来源于空气的是()。A.炼钢过程用到的氧气B.磁悬浮列车用到的氮气C.用于生产氮肥的氨D.制作电光源的稀有气体2.(2023山东烟台中考)下列有关空气及其成分的说法错误的是()。A.氧气具有助燃性,常用作燃料B.二氧化碳是植物进行光合作用必需的物质C.工业上可用分离液态空气制取氧气D.空气质量指数越大,空气质量状况越差3.下列各组物质中,前者属于混合物,后者属于纯净物的是()。A.纯净的空气、澄清石灰水B.五氧化二磷、红磷C.氮气、自来
2、水D.稀有气体、液态氧4.下列关于物质燃烧现象的描述中正确的是()。A.红磷在空气中燃烧产生白雾,放出大量的热B.木炭燃烧生成二氧化碳,倒入瓶中的澄清石灰水变浑浊C.铁丝在空气中燃烧火星四射,放热,生成黑色物质D.硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,放热,生成有刺激性气味的气体5.下列化学反应中,既属于化合反应又属于氧化反应的是()。A.镁+氧气氧化镁B.石蜡+氧气水+二氧化碳C.水氢气+氧气D.碳酸钙氧化钙+二氧化碳6.如图是实验室测定空气中氧气含量的实验装置图,下列有关说法错误的是()。A.可用木炭代替红磷进行实验B.做该实验前,应检查装置的气密性C.待装置冷却至室温后才能打开弹簧夹D.若红磷不
3、足,将导致测得氧气的含量较小7.下列关于实验室制氧气并用排水法收集的实验操作前后顺序中不正确的是()。A.先检查制氧气装置的气密性,再装试剂B.先给试管预热,再对着试剂集中的部位加热C.等导管口排出的气泡均匀后,再将导管伸入盛水的集气瓶中D.先熄灭酒精灯,再将导管从水槽中取出8.(2023福建中考)在“氧气的实验室制取与性质”实验中,下列装置或操作不正确的是()。二、填空题9.阅读下面的短文,回答相关问题。潜水员潜水时身上背的钢瓶里装的是“人造空气”。曾经,潜水员潜入深海时携带的钢瓶内装的就是普通空气,许多潜水员浮出水面后“无缘无故”地逝去。究其原因,原来是因为深海的压力很大,大量氮气随着压力
4、的增大溶解在血液中,当潜水员由深海上浮到水面时,溶解在血液中的氮气会逐渐被释放出来,在血液里形成气泡,对微血管会有阻塞作用,从而引起“气塞症”。怎样才能防止这种“潜水病”呢?科学家想到了“氦气”。常温常压下,氦的化学性质很不活泼。氦气非常难溶于水,按照一个人的总血量计算,相同条件下溶解在血液中的氦是很少的,因此人们把普通空气中的氮气除去后,把氧气和氦气按照一定的比例混合起来,制成了“人造空气”。这种“人造空气”的密度只有普通空气的13,因此呼吸起来比普通空气轻松得多,因而这种“人造空气”还被用来治疗支气管哮喘等疾病。(1)下列关于“人造空气”的说法正确的是(填字母)。A.身体健康的正常人吸入“
5、人造空气”会中毒B.吸入体内的氮气随着压力的增大,大量溶解在血液中C.将燃着的木条伸入盛有“人造空气”的集气瓶中,木条会熄灭D.“人造空气”用于治疗支气管哮喘等疾病是由于其具有杀菌作用(2)为了除去空气中的氧气得到比较纯净的氮气,可用燃烧的方法除去氧气,该物质可能是(填字母)。A.蜡烛B.硫粉C.红磷D.木炭(3)之所以用氦气代替氮气制造“人造空气”,主要是因为氦气具有下列性质。物理性质:。化学性质:。10.工业上制取氧气主要有下列步骤:空气液态空气剩余液体蓝色钢瓶(1)从步骤可以得出液态氮的沸点比液态氧的沸点(填“高”或“低”)。(2)贮存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”是(填“纯净物”或“混合物
6、”)。(3)工业上采用该方法制氧气,这一变化属于(填“物理”或“化学”)变化;而实验室可用过氧化氢分解制氧气,请写出反应的文字表达式:,其基本反应类型是。11.氧气是一种化学性质比较活泼的气体,它可以和许多物质发生反应。(1)上述三个反应相同的是(填字母)。A.都是化合反应B.都是氧化反应C.生成物都是固体D.都需要点燃(2)甲实验,既可测出空气中氧气的大致含量,也可证明氮气的化学性质是。(3)乙实验,发生反应的文字表达式是。(4)在做丙实验时,螺旋状铁丝上需系一根火柴,其作用是。(5)在做乙、丙两个实验时,事先都需在集气瓶底部装少量水,其作用(填“相同”或“不相同”),丙中水的作用是。(6)
7、铁丝在空气中不能燃烧,而在纯净的氧气中可以剧烈燃烧,说明可燃物燃烧的剧烈程度与有关。12.实验室利用如图所示装置进行相关实验,请回答下列问题。(1)写出仪器f的名称:。(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,若需收集一瓶氧气用于铁丝燃烧的实验,应选择的发生装置与收集装置的组合是(从AE中选择,填字母),收集完毕,用玻璃片的(填“光滑面”或“磨砂面”)盖住集气瓶口。(3)实验室用高锰酸钾制取氧气,反应的文字表达式为,该反应的基本反应类型是,可选择的发生装置和收集装置是。(4)用高锰酸钾制取氧气的实验步骤有:在试管中加入试剂、棉花并固定好装置;把导管移出水面;点燃酒精灯加热,当气泡连续均匀冒
8、出时开始收集;熄灭酒精灯;检查装置的气密性。则以上步骤的正确顺序为(填序号)。三、实验及探究题13.某化学兴趣小组在学习氧气制备时,对二氧化锰作催化剂加快过氧化氢分解产生了兴趣,他们提出疑问:其他物质能否对过氧化氢分解速率产生影响?【查阅资料】影响化学反应速率的因素有很多,如:使用催化剂、改变温度、改变反应物的浓度等。【实验探究】小组的同学们按图组装,在室温下分别进行了四组实验,并用氧气传感器测定实验过程中氧气含量的变化情况,得到如下图所示曲线。组别试剂第1组2 mL 5%过氧化氢溶液第2组2 mL 5%过氧化氢溶液+3滴氯化铁溶液第3组2 mL 5%过氧化氢溶液+3滴硫酸铜溶液第4组2 mL
9、 5%过氧化氢溶液+少量二氧化锰粉末【实验结论】对比四条曲线,进行分析。(1)氯化铁溶液、硫酸铜溶液对过氧化氢的分解(填“有”或“无”)催化作用。(2)写出上述实验中对过氧化氢分解催化效果最优的反应的文字表达式:。(3)第1组实验的目的是。(4)小组的同学们不加催化剂,在不同温度下,用不同浓度的过氧化氢溶液进行实验,记录实验现象如下表。据此可得出:升高温度或(填“增大”或“减小”)反应物浓度可加快过氧化氢的分解。过氧化氢溶液浓度温度50 60 70 5%无明显气泡无明显气泡极少量气泡10%无明显气泡无明显气泡少量气泡15%无明显气泡少量气泡较多气泡答案：1.C解析:A项,氧气约占空气总体积的2
10、1%,则炼钢过程用到的氧气可直接来源于空气;B项,氮气约占空气总体积的78%,则磁悬浮列车用到的氮气可直接来源于空气;C项,空气中不含氨,则用于生产氮肥的氨不可直接来源于空气;D项,稀有气体约占空气总体积的0.94%,则制作电光源的稀有气体可直接来源于空气。2.A解析:氧气具有助燃性,但不具有可燃性,不能用作燃料,A项错误;二氧化碳是植物进行光合作用必需的物质,B项正确;工业上可用分离液态空气制取氧气,利用的是液态氮和液态氧沸点的不同,C项正确;空气质量指数越大,说明污染物含量越多,空气质量状况越差,D项正确。3.D解析:纯净的空气属于混合物,澄清石灰水属于混合物,A项不符合题意;五氧化二磷、
11、红磷都属于纯净物,B项不符合题意;氮气属于纯净物,自来水属于混合物,C项不符合题意;稀有气体属于混合物,液态氧属于纯净物,D项符合题意。4.D解析:红磷在空气中燃烧,产生大量的白烟,而不是白雾,A项错误;木炭燃烧生成二氧化碳,是实验结论,而不是实验现象,B项错误;铁丝在氧气中燃烧,火星四射,放热,生成黑色物质,C项错误;硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,放热,生成有刺激性气味的气体,D项正确。5.A解析:镁+氧气氧化镁,该反应符合“多变一”的特征,属于化合反应,且该反应是物质和氧气发生的化学反应,属于氧化反应,A项正确;石蜡+氧气水+二氧化碳,该反应是物质和氧气发生的化学反应,属于氧化反应,但该
12、反应的生成物是两种,不符合“多变一”的特征,不属于化合反应,B项错误;水氢气+氧气,该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应,C项错误;碳酸钙氧化钙+二氧化碳,该反应符合“一变多”的特征,属于分解反应,D项错误。6.A解析:不可用木炭代替红磷进行实验,因为木炭燃烧生成气体,A项错误;做该实验前,应检查装置的气密性,否则易导致测定结果不准确,B项正确;待装置冷却至室温后才能打开弹簧夹,否则易导致测定结果偏小,C项正确;若红磷不足,使氧气不能完全反应,将导致测得氧气的含量较小,D项正确。7.D解析:先检查制氧气装置的气密性,再装试剂,A项正确;给试管加热,先预热,再对着试剂集中的部位加热,B项正确
13、;等导管口排出的气泡均匀后,再将导管伸入盛水的集气瓶中收集,C项正确;实验结束,为了防止水倒吸使试管炸裂,应该先从水槽中取出导管,再熄灭酒精灯,D项错误。8.C解析:检查装置的气密性先将导管放入水中,然后用手焐试管外壁,看导管口是否有气泡冒出,A项正确;实验室用加热高锰酸钾制取氧气时,在试管口加一团棉花,用酒精灯加热,试管口略向下倾斜,B项正确;氧气的密度大于空气的密度,用排空气法收集氧气时,导管应插入集气瓶底,C项错误;蜡烛能够在氧气中燃烧,D项正确。9.(1)B(2)C(3)难溶于水、密度小很不活泼解析:(1)身体健康的正常人吸入“人造空气”没有危害,A项错误;深海的压力很大,大量的氮气随
14、着压力的增大溶解在血液中,潜水员由深海上浮到水面时,血液中的氮气会逐渐被释放出来,说明吸入体内的氮气随着压力的增大,大量溶解在血液中,B项正确;“人造空气”中氧气的含量与普通空气中的氧气含量相近,将燃着的木条伸入盛有“人造空气”的集气瓶中,木条不会熄灭,C项错误;“人造空气”用于治疗支气管哮喘等疾病是由于人造空气的密度小,D项错误。(2)蜡烛在空气中能够燃烧,产物为二氧化碳和水,当氧气浓度较低时生成物为一氧化碳,都是气体,A项错误;硫粉在空气中燃烧,但是生成物二氧化硫为气体,B项错误;红磷能在空气中燃烧,且生成五氧化二磷固体,C项正确;木炭在空气中燃烧,但是生成物二氧化碳为气体,D项错误。(3
15、)用氦气替换氮气制造“人造空气”,主要是因为氦气难溶于水、密度小(属于物理性质);很不活泼(属于化学性质)。10.(1)低(2)混合物(3)物理过氧化氢水+氧气分解反应解析:(1)步骤中,首先蒸发出的是氮气,说明液态氮的沸点比液态氧的沸点低。(2)由图示知,储存在蓝色钢瓶里的“工业液氧”中含有氧气、稀有气体、二氧化碳等,属于混合物。(3)工业上制取氧气采用的分离液态空气法,是利用液态氧与液态氮的沸点不同,将氮气分离出来,由于分离过程中没有生成新物质,属于物理变化。实验室可用过氧化氢在二氧化锰的催化下分解制氧气,反应的文字表达式为:过氧化氢水+氧气,在该反应中反应物只有一种,生成物有两种,属于分
16、解反应。11.(1)ABD(2)不能燃烧且不支持燃烧(3)硫+氧气二氧化硫(4)引燃铁丝(5)不相同防止高温熔融物溅落,使集气瓶炸裂(6)氧气的浓度解析:(1)红磷燃烧生成五氧化二磷固体,硫燃烧生成二氧化硫气体,铁燃烧生成四氧化三铁固体,都是物质与氧气发生的反应,属于氧化反应,都是两种物质反应生成一种物质,符合“多变一”的特点,属于化合反应,且都需要点燃,故选ABD三项。(2)甲实验中,红磷燃烧生成五氧化二磷固体,红磷燃烧消耗氧气,可测出空气中氧气的大致含量,也可证明氮气不能燃烧且不支持燃烧的化学性质。(3)乙实验中,硫与氧气点燃生成二氧化硫,发生反应的文字表达式为:硫+氧气二氧化硫。(4)丙
17、实验中,铁丝在氧气中燃烧的实验,螺旋状铁丝上需系一根火柴,其作用是引燃铁丝。(5)在做硫、铁在氧气中燃烧的两个实验时,事先都需在集气瓶底部装少量水,其作用不相同,丙(铁丝在氧气中燃烧)中水的作用是防止高温熔融物溅落而使集气瓶炸裂。(6)铁丝在空气中不能燃烧,而在纯净的氧气中可以剧烈燃烧,说明可燃物燃烧的剧烈程度与氧气的浓度有关,氧气浓度越高,燃烧越剧烈。12.(1)长颈漏斗(2)BE磨砂面(3)高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气分解反应AC或AE(4)解析:(1)仪器f是长颈漏斗。(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,选择固液常温型发生装置B,若需收集一瓶氧气用于铁丝燃烧的实验,集气瓶底部
18、要放少量的水,应选择的收集装置是E;收集完毕,用玻璃片的磨砂面盖住集气瓶口,以防气体逸出。(3)用高锰酸钾制取氧气,反应的文字表达式为:高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气。由一种物质发生化学反应生成两种或两种以上物质的反应是分解反应,该反应的基本反应类型是分解反应。可选择固固加热型发生装置A;氧气不易溶于水,可用排水法收集;氧气的密度比空气的密度大,可用向上排空气法收集,所以收集装置选择C或E。(4)用高锰酸钾制取氧气的实验步骤为查、装、定、点、收、移、熄,所以正确顺序为。13.(1)有(2)过氧化氢水+氧气(3)作对照组(4)增大解析:(1)分析图像知,氯化铁溶液、硫酸铜溶液都可以加快过氧化氢的分解,则对过氧化氢的分解有催化作用。(2)分析图像知,二氧化锰的催化效果最好,过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解产生水和氧气,反应的文字表达式为过氧化氢水+氧气。(3)第1组实验只用了与其他组相同的过氧化氢溶液,则第1组实验的目的是作为对照组。(4)分析表格中数据,相同浓度时,温度升高,过氧化氢分解加快;相同温度时,浓度越大,过氧化氢分解越快;则升高温度或增大反应物浓度可加快过氧化氢的分解。10
