九年级化学单元测试题含详解

本测试题围绕“我们周围的空气”单元核心知识点（空气组成、氧气性质与制取、催化剂等）设计，涵盖选择、填空、实验、计算等题型，助力学生巩固知识、提升解题能力。一、选择题（每题4分，共40分）1.下列变化属于化学变化的是（）A.酒精挥发B.冰雪融化C.纸张燃烧D.玻璃破碎详解：化学变化的本质是有新物质生成。A选项：酒精挥发是液态酒精变为气态，仅状态改变，无新物质，属于物理变化；B选项：冰雪融化是固态水变为液态，仅状态改变，无新物质，属于物理变化；C选项：纸张燃烧生成二氧化碳、水等新物质，属于化学变化；D选项：玻璃破碎仅形状改变，无新物质，属于物理变化。答案：$\boldsymbol{C}$2.空气中含量最多的气体是（）A.氧气B.氮气C.二氧化碳D.稀有气体详解：空气成分按体积分数计算：氮气约78%、氧气约21%、稀有气体约0.94%、二氧化碳约0.03%。因此含量最多的是氮气。答案：$\boldsymbol{B}$3.下列关于氧气的说法正确的是（）A.氧气能支持燃烧，可作燃料B.氧气能跟所有物质发生氧化反应C.水中的生物能依靠微溶于水的氧气而生存D.带火星的木条一定能在含有氧气的集气瓶中复燃详解：A选项：氧气能支持燃烧（助燃性），但自身不能燃烧，因此不能作燃料；B选项：氧气化学性质较活泼，但并非与所有物质反应（如金在常温下不与氧气反应）；C选项：氧气微溶于水，水中溶解的少量氧气可满足生物生存需求，正确；D选项：带火星木条复燃需要氧气浓度足够高（如纯氧或高浓度氧气），空气中氧气浓度约21%，无法使木条复燃。答案：$\boldsymbol{C}$4.下列关于催化剂的说法正确的是（）A.催化剂只能加快反应速率B.催化剂在反应前后质量和性质都不变C.没有催化剂，反应就不能发生D.催化剂可以改变反应的速率详解：催化剂的核心作用是改变反应速率（加快或减慢），反应前后质量和化学性质不变（物理性质可能改变）。A错误：催化剂可减慢反应速率（如食品防腐的催化剂）；B错误：“性质”应限定为“化学性质”，物理性质可能变化（如形状）；C错误：许多反应无需催化剂（如铁生锈、过氧化氢自然分解）；D正确：催化剂通过改变反应路径，加快或减慢反应速率。答案：$\boldsymbol{D}$5.实验室用高锰酸钾制取氧气的实验中，下列操作正确的是（）A.装药品前先检查装置的气密性B.加热时，直接对准药品部位加热C.水槽中有气泡冒出时，立即收集氧气D.实验结束后，先熄灭酒精灯，再将导管移出水面详解：A正确：装药品前检查气密性，避免装置漏气导致实验失败；B错误：直接加热药品会使试管局部过热，导致炸裂，应先预热再集中加热；C错误：初始气泡是装置内的空气，应等气泡连续均匀冒出时收集（此时氧气较纯净）；D错误：先灭酒精灯会使试管内温度降低、压强减小，水槽中的水倒吸入试管，导致试管炸裂，应先移导管，后灭酒精灯。答案：$\boldsymbol{A}$6.下列实验现象描述正确的是（）A.硫在空气中燃烧，发出蓝紫色火焰B.铁丝在氧气中燃烧，生成白色固体C.红磷在空气中燃烧，产生大量白烟D.木炭在氧气中燃烧，生成二氧化碳详解：A错误：硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，在氧气中才是蓝紫色；B错误：铁丝在氧气中燃烧生成黑色固体（四氧化三铁）；C正确：红磷燃烧产生大量白烟（五氧化二磷固体小颗粒）；D错误：“生成二氧化碳”是实验结论，不是现象，现象应描述为“发出白光，放出热量”。答案：$\boldsymbol{C}$7.下列物质在氧气中燃烧，火星四射的是（）A.木炭B.铁丝C.红磷D.硫详解：铁丝在氧气中燃烧的现象是“剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体”。木炭燃烧发白光，红磷燃烧冒白烟，硫燃烧蓝紫色火焰。答案：$\boldsymbol{B}$8.实验室制取氧气时，不需要用到的仪器是（）A.酒精灯B.铁架台C.烧杯D.集气瓶详解：若用高锰酸钾或氯酸钾制氧气，需要酒精灯（加热）、铁架台（固定试管）、集气瓶（收集）；烧杯主要用于溶解、反应容器（如复分解反应），制取氧气时无需烧杯。答案：$\boldsymbol{C}$9.下列关于空气的说法中，错误的是（）A.空气是一种混合物B.空气中的稀有气体可用于制作霓虹灯C.空气中的氧气主要来源于植物的光合作用D.空气中的二氧化碳含量过高不会对环境造成影响详解：A正确：空气含氮气、氧气等多种物质，是混合物；B正确：稀有气体通电时会发出不同颜色的光，可制霓虹灯；C正确：植物光合作用吸收CO₂，释放O₂，是氧气的主要来源；D错误：CO₂含量过高会导致温室效应加剧，引发全球变暖等环境问题。答案：$\boldsymbol{D}$10.下列方法能鉴别氧气和空气的是（）A.闻气味B.观察颜色C.向集气瓶中伸入带火星的木条D.向集气瓶中倒入澄清石灰水详解：A错误：氧气和空气都无气味；B错误：氧气和空气都无色；C正确：带火星木条在氧气中复燃，在空气中无明显变化（或缓慢熄灭），可鉴别；D错误：氧气和空气都不与澄清石灰水反应，无明显现象。答案：$\boldsymbol{C}$二、填空题（每空3分，共30分）4.写出下列反应的文字表达式：（1）红磷在空气中燃烧：____________________（2）实验室用氯酸钾制氧气：____________________详解：（1）红磷与氧气在点燃条件下反应生成五氧化二磷，表达式为：$\boldsymbol{红磷+氧气\stackrel{点燃}{→}五氧化二磷}$；（2）氯酸钾在二氧化锰催化、加热条件下分解为氯化钾和氧气，表达式为：$\boldsymbol{氯酸钾\stackrel{二氧化锰、加热}{→}氯化钾+氧气}$（注意标注“二氧化锰”为催化剂、“加热”为反应条件）。5.实验室分解过氧化氢溶液制氧气时，二氧化锰的作用是______；若要收集较纯净的氧气，应选择的收集方法是______（填“排水法”或“向上排空气法”）。详解：二氧化锰在过氧化氢分解反应中起催化作用（加快反应速率，反应前后质量和化学性质不变）；排水法收集的氧气因排除了空气干扰，比向上排空气法更纯净（排空气法易混入空气）。答案：$\boldsymbol{催化作用}$；$\boldsymbol{排水法}$6.空气中氧气的体积分数测定实验中，红磷需______（填“过量”或“少量”），目的是______；若实验后测得氧气的体积分数偏小，可能的原因是______（写一条即可）。详解：红磷需过量，目的是耗尽装置内的氧气，使实验结果更准确；体积分数偏小的原因：红磷不足（氧气未耗尽）、装置漏气（冷却后空气进入）、未冷却至室温就打开止水夹（气体受热膨胀，水进入体积偏小）等（任写一条即可）。答案：$\boldsymbol{过量}$；$\boldsymbol{耗尽装置内的氧气}$；$\boldsymbol{红磷不足（或装置漏气、未冷却至室温就打开止水夹等）}$三、实验探究题（共20分）7.某同学设计了如图所示装置（夹持仪器已略去）制取氧气并验证氧气性质，回答下列问题：（1）装置A中发生反应的文字表达式为____________________；（2）装置B中观察到的现象是____________________；（3）装置C中蜡烛燃烧更旺，说明氧气具有______性；装置D中观察到的现象是____________________，反应的文字表达式为____________________。详解：假设装置A为“过氧化氢溶液+二氧化锰”制氧气（固液不加热型装置），则：（1）过氧化氢在二氧化锰催化下分解为水和氧气，表达式为：$\boldsymbol{过氧化氢\stackrel{二氧化锰}{→}水+氧气}$；（2）若装置B中放置木炭，通入氧气后木炭会剧烈燃烧，发出白光，放出热量（氧气浓度高，木炭燃烧更剧烈）；（3）蜡烛燃烧更旺，说明氧气具有助燃性（支持燃烧的性质）；装置D中盛放澄清石灰水，木炭燃烧生成的二氧化碳会使石灰水变浑浊，反应表达式为：$\boldsymbol{二氧化碳+氢氧化钙→碳酸钙+水}$。8.某小组用如图装置（气密性良好）探究“催化剂对过氧化氢分解速率的影响”，实验数据如下：实验序号过氧化氢溶液浓度过氧化氢溶液体积催化剂（MnO₂）质量收集50mL氧气的时间--------------------------------------------------------------------------------------①5%20mL0g128s②5%20mL0.5g36s（1）实验②中，反应的文字表达式为____________________；（2）实验①的作用是______；（3）结论：在其他条件相同时，______，过氧化氢分解速率越快。详解：（1）过氧化氢在二氧化锰催化下分解为水和氧气，表达式为：$\boldsymbol{过氧化氢\stackrel{二氧化锰}{→}水+氧气}$；（2）实验①未加催化剂，实验②加催化剂，通过对比（控制变量），可验证“二氧化锰能加快过氧化氢分解速率”；（3）实验①和②的变量是“是否加MnO₂”，加催化剂后收集时间更短，说明催化剂能加快过氧化氢分解速率（或“在其他条件相同时，加入催化剂，过氧化氢分解速率越快”）。四、计算题（共10分）9.实验室用高锰酸钾制取氧气，若要制取3.2g氧气，需要高锰酸钾的质量是多少？详解：步骤1：写出反应的化学方程式（用化学式更清晰）：$\boldsymbol{2KMnO_4\xlongequal{\triangle}K_2MnO_4+MnO_2+O_2↑}$步骤2：计算相关物质的相对分子质量：$2KMnO_4$的相对分子质量：$2×(39+55+16×4)=2×158=316$；$O_2$的相对分子质量：$16×2=32$。步骤3：设未知数，列比例式：设需要高锰酸钾的质量为$x$。根据化学方程式，$KMnO_4$与$O_2$的质量比为$316:32$，则：$\frac{316}{32}