初中化学人教版九年级上册能力提升练：2.1 空气（教师版）

2.1空气1.下列物质不是空气成分的是A.用于食品防腐的氮气 B.用于医疗急救的氧气 C.用于生产氮肥的氨气 D.参与光合作用的二氧化碳【答案】C【解析】氮气、氧气与二氧化碳都是空气的成分，氨气不是空气的成分。2.关于测定空气中氧气含量的实验，下列说法正确的是 ()A.实验前止水夹没有夹紧 B.将红磷换成木炭进行实验C.待装置冷却至室温后，再打开止水夹 D.点燃红磷缓慢伸入集气瓶中后，再塞紧瓶塞【答案】C【解析】实验前止水夹没有夹紧，会漏气，导致测量不准确；木炭燃烧生成二氧化碳气体，不能将红磷换成木炭；点燃红磷后若缓慢将燃烧匙插入集气瓶中，会导致集气瓶中部分气体受热膨胀逸出，影响测量结果。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.医用酒精、稀有气体 B.清新的空气液氧 C.氮气、二氧化碳 D.高锰酸钾、清澈的泉水【答案】B【解析】A项，医用酒精、稀有气体都是由多种物质组成的混合物。B项，清新的空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物；液氧只由一种物质组成，属于纯净物。C项，氮气、二氧化碳都只由一种物质组成，均属于纯净物。D项，高锰酸钾只由一种物质组成，属于纯净物；清澈的泉水中含有多种物质，属于混合物。4.2021年世界地球日的主题是“修复我们的地球”，这一主题旨在强调：关注地球健康，保护生态环境。下列做法不符合这一主题的是 ()A.增加植树造林面积 B.实行垃圾分类和回收C.将农田中的秸秆就地焚烧 D.出行方式尽量采用步行、骑自行车，少开私家车【答案】C【解析】将农田中的秸秆就地焚烧，会产生大量的烟尘，造成空气污染。5.下列有关空气成分的说法不正确的是 ()A.稀有气体可用于制作霓虹灯B.氮气充入食品包装中可以防腐C.二氧化碳是一种空气污染物D.氧气主要来于植物的光合作用【答案】C【解析】二氧化碳不是空气污染物，C错误。6.宇航员太空行走时，需要“人造空气”供给呼吸。这种“人造空气”中含有体积分数为70%的氮气、20%以上的氧气以及少量二氧化碳。(1)“人造空气”属于________(填“纯净物”或“混合物”)。(2)某同学对“人造空气”的分析如下：①氮气含量比空气中氮气含量低；②氮气没有任何作用，可不添加；③改成纯氧气更有益于宇航员呼吸；④没有污染物。其中正确的是________(填序号)。(3)氮气可以在食品包装袋中大量填充，主要原因是________________________。(4)向装有“人造空气”的集气瓶中通入一些稀有气体及其他气体以接近真正空气的组成，该过程属于________(填“物理变化”或“化学变化”)。【答案】(1)混合物(2)①④(3)氮气的化学性质稳定(4)物理变化【解析】(1)“人造空气”中含有氮气、氧气及二氧化碳，属于混合物。(2)空气中氮气的体积分数约为78%，①正确；“人造空气”中没有污染物，④正确。(3)由于氮气的化学性质稳定，可以在食品包装袋中大量填充，用作保护气。(4)向装有“人造空气”的集气瓶中通入一些稀有气体及其他气体以接近真正空气的组成，该过程只是物质的简单混合，没有新物质生成，属于物理变化。7.利用红磷燃烧测定空气中氧气体积分数的实验中，传感器记录集气瓶中气压随时间变化的情况如图所示。(1)图1中红磷燃烧的文字表达式是________________________。(2)燃烧结束，等到集气瓶冷却到室温，打开止水夹，观察到的现象是________________________，由此得出结论：空气中氧气约占空气总体积的________。该实验可推论出氮气的性质有________________________(答两点即可)。(3)该实验中红磷需足量，目的是________________。如果装置气密性不好，则测出的氧气体积分数将________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。(4)图1中实验装置始终密闭，优点是________________(答一点即可)。(5)图2中BC段气压变化的原因是________________________，CD段气压变化的主要原因是________________________________。【答案】(1)红磷+氧气eq\o(\s\up5(点燃),\s\do3(→))五氧化二磷(2)烧杯中的水沿导管进入集气瓶，水面升至“1”刻度处1/5不燃烧也不支持燃烧，不易溶于水(任写两点)(3)将集气瓶内氧气完全消耗偏小(4)实验过程无污染(或其他合理答案)(5)红磷燃烧放热，使集气瓶内气压增大红磷燃烧消耗氧气，温度降低，使集气瓶内气压减小【解析】(2)红磷燃烧消耗集气瓶内的氧气，使集气瓶内的气压减小，冷却到室温后打开止水夹，观察到烧杯中的水沿导管进入集气瓶，水面升至“1”刻度处，说明空气中氧气约占空气总体积的1/5。集气瓶内剩余气体主要为氮气，该实验能够说明氮气具有不燃烧、不支持燃烧、不易溶于水的性质。(3)如果装置气密性不好，在冷却到室温的过程中外界空气的进入使瓶内的压强变大，导致测出的氧气体积分数偏小。(4)图1中实验装置始终密闭，红磷燃烧产生的五氧化二磷不会扩散到空气中，且会使实验结果更准确。8.依据短文回答问题： 氦气氦气(He)在空气中含量甚微。通常它是一种无色无味的气体，它的密度为0.1785克/升，大约是氢气的2倍，空气的七分之一。氦气的化学性质稳定，不易燃不易爆，使用十分安全。近年来，在塑料及合成纤维工业上，诞生了一种特殊的生产工艺，将氦气的微泡掺入塑料或合成纤维，制成特别轻盈的泡沫塑料或纤维。例如，风靡一时的“太空服”轻巧、保暖性好，就是因为它的纤维中含有氦气微泡。氦气也可作为焊接金属和冶炼金属时的保护气。在标准大气压下，液氦的沸点是－268.9℃，固态氨的熔点为－272.3℃，它与“绝对零度”(－273.15℃)仅一步之遥。因此，液氦可称得上是“世界上最冷的液体”了，液氨的这种超低温特性，在生产与科学研究上有很多重要的应用。(1)氦气代替氢气灌充飞艇，利用氦气的物理性质是________________________，化学性质是________________________。(2)通过阅读你已经了解了氦气的一些用途，除此之外，请再举一例氦气的可能用途：______________________________________________________________________________________________。【答案】(1)氦气的密度小于空气稳定，不易燃不易爆(2)用于制作电光(答案合理即可)【解析】(1)考查气体的性质，可从文中第一段直接找到答案。(2)考查物质的用途，可结合稀有气体的性质得出答案。9.空气中氧气含量测定的再认识。【经典赏析】教材中介绍了拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分(装置如图1)，通过该实验拉瓦锡得出了空气中氧气约占空气总体积________的结论。【实验回顾】(1)实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(装置如图2)，某兴趣小组用该方法测出的氧气含量低于1/5，造成该实验误差的原因可能是________________________________(写两点)。(2)红磷在空气中点燃后才放入集气瓶内造成的实验缺陷有：①测定结果不准确；②________________________________________。【提出问题】能否设计一套实验装置以解决上述缺陷？【实验改进】兴趣小组的同学设计了如图3所示装置。【查阅资料】温度达到40℃白磷就能在空气中燃烧。【实验准备】锥形瓶内空气体积为230mL，注射器中水的体积为50mL，该装置气密性良好。【实验探究】装入药品，按图3所示连接好仪器，夹紧弹簧夹，先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，然后将锥形瓶从热水中取出。【现象分析】(1)锥形瓶底部放入热水中，白磷被引燃。(2)整个实验过程中气球的作用是________________________________________。(3)待白磷熄灭，锥形瓶冷却到室温后，打开弹簧夹，可观察到的现象一是：注射器中的水自动喷射出来，原因是________________________________________。现象二是：当注射器中的水还剩约________mL时停止流下。【答案】【经典赏析】1/5【实验回顾】(1)没有冷却至室温就打开止水夹，装置漏气(或其他合理答案)(2)污染环境【现象分析】(2)缓冲作用(3)白磷燃烧消耗锥形瓶中的氧气，使锥形瓶中气压减小4【解析】【实验回顾】(1)测定结果低于1/5，其原因可能是