2022年人教版九年级化学上册第二单元-我们周围的空气难点解析试卷(含答案详解)

人教版九年级化学上册第二单元我们周围的空气难点解析考试时间：90分钟；命题人：化学教研组考生注意：1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。第I卷（选择题30分）一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）1、下列有关实验现象描述正确是A．碳在氧气中燃烧，发出白光，生成有刺激性气味的气体B．镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成氧化镁C．硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，生成无色无味气体D．铁与硫酸铜溶液反应，溶液由蓝色变浅绿色，有红色物质析出2、下列有关实验现象描述完全正确的是A．铁丝在空气中燃烧，火星四射，生成黑色固体四氧化三铁B．镁条在空气中剧烈燃烧发出耀眼的白光C．硫在空气中燃烧发出蓝紫色火焰，生成无色无味的气体D．红磷在氧气中燃烧产生大量白色烟雾3、下列方法都可用于制取氧气，但其中一项与其他三项不属于同一类型，它是A．通过分离液态空气制取氧气B．加热混有二氧化锰的氯酸钾固体制取氧气C．加热暗紫色高锰酸钾制取氧气D．常温下在过氧化氢中加入少量二氧化锰制取氧气4、氧气是空气的主要成分之一，下列有关氧气的说法错误的是A．鱼类能在水中生存，证明氧气易溶于水B．用加热氯酸钾与二氧化锰混合物的方法可以制取氧气C．物质与氧气发生的反应都是氧化反应D．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，产生黑色固体5、下列图像能正确表示对应变化关系的是A．分解过氧化氢溶液制氧气B．加热高锰酸钾制氧气C．加热高锰酸钾制氧气D．将水通电分解6、生活中下列物质属于纯净物的是A．汽水 B．不锈钢 C．蒸馏水 D．白醋7、下列有关氧气的说法正确的是A．氧气只能供给呼吸B．气焊或气割金属时，用纯氧气可以获得更高的温度C．氧气的熔点是-218℃，沸点是-183℃D．鱼类能够在水中生活，说明氧气易溶于水8、下列所示的四个图象能正确反映对应变化关系的是A．用红磷测定空气中氧气的含量B．加热高锰酸钾制氧气C．向一定量的二氧化锰中加入过氧化氢溶液D．将水通电电解9、太原市每年从11月1日开始进入供暖季，实时监测空气污染指数有助于及时制定有效措施控制污染。下列监测的空气污染物中，能引起酸雨的是A．O3 B．SO2 C．PM2.5 D．PM1010、某同学误将高锰酸钾加入氯酸钾（KClO3）中进行加热制取氧气，测得部分物质质量随时间变化关系如图所示。下列关于该过程的说法正确的是A．c代表氧气B．t1时刻，氧气开始产生C．t2时刻，高锰酸钾开始分解D．起催化作用的物质的质量一直保持不变第Ⅱ卷（非选择题70分）二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）1、现有下列七种物质：①部分结冰的蒸馏水；②铁；③空气中分离出来的稀有气体；④五氧化二磷；⑤湖水；⑥高锰酸钾加热制氧气后的剩余物；⑦一种黑色的固体粉末，肯定属于纯净物的是______。（填序号）2、“雾霾”是近年的热点话题，环保部门按新修订的《环境空气质量标准》，着力做好细颗粒物（PM2.5）和臭氧（O3）新增指标的监测，PM2.5是指大气中小于或等于2.5微米的颗粒物。（1）下列行为会增加PM2.5的是______（填序号）。A．焚烧垃圾 B．治理工地扬尘 C．汽车尾气的排放 D．控制烟花爆竹的燃放（2）空气污染物除了可吸入颗粒物外，还包括______（填序号）。①二氧化碳②二氧化硫③一氧化碳④二氧化氮⑤氧气（3）空气是一种宝贵的资源，青少年在日常生活中能为防治空气污染所作的措施有______。3、用下图装置研究实验室制取和验证氧气性质的实验，请结合图文信息完成下列任务。（1）仪器a的名称是_________。（2）图一中给试管预热的操作是__________，反应的化学方程式是_________，用如图所示方法收集氧气的原因是_________。（3）图二是细铁丝在氧气中的燃烧实验，实验中观察到的现象是___________，实验操作中应注意的一点是___________。4、根据所学知识回答：（1）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是由______组成的，其中氧气约占空气总体积的______。（2）用气体压力传感器可用于检测密闭体系内的气压变化，并以数字、曲线等多种形式形象地显示出来。图2为红磷测定空气中氧气含量的实验装置。连接好实验装置，将压力传感器接入电脑并打开，点燃燃烧匙内的红磷进行实验，集气瓶内气压与时间关系如图3所示。①红磷在空气中燃烧的现象是______，符号表达式为______。②描述图3中BC段气压的变化，其原因是______。③红磷熄灭后，瓶中氧气仍然剩余约8%的原因是______。5、回答下列问题（1）化学性质：①氧气是一种化学性质___________的气体，在一定条件下能与许多物质发生反应，具有___________性；②木炭在氧气中燃烧的现象是___________；硫在氧气中燃烧的现象是___________。（2）通常情况下，氧气是一种___________的气体，其密度比空气密度___________，___________溶于水，在一定条件下，可以液化成淡蓝色的液体或固化成淡蓝色雪花状的固体。（3）如图所示，这是一瓶用排水法收集的氧气，据此，请你判断氧气的性质有___________，___________。三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）1、如果用分离1000L液态空气的方法来制取液态氧气，实际可制取168L液态氧气，请计算氧气的制取率(制取率=)2、小沛用如图所示装置测量空气中氧气含量，集气瓶容积为0.7L，集气瓶内水的体积为0.1L，实验开始前量筒中水的体积0.2L，实验结束后水的体积为0.1L。（1）该实验测得氧气体积分数_____（结果保留小数点后一位），导致结果偏小的原因可能是_____。（2）每31g白磷燃烧需要消耗28.6L氧气，若操作中要尽量消耗完瓶中的氧气，求完成此实验至少需要白磷_____克。（空气中氧气的体积分数用20%计算，结果保留小数点后两位）3、在实验室加热32.5g二氧化锰和氯酸钾的固体混合物制取氧气时，剩余固体物质的质量变化如图所示。请计算：（1）完全反应时，生成氧气的质量为_____g。（2）完全反应后，剩余的固体物质是_____。（3）成年人每分钟大约需要吸入8L氧气，则成年人每分钟大致需要空气_____L；在标准状况下，8L氧气的质量是_____g，所需空气的质量为_____g。（O2的密度为1.429g/L，空气的密度为1.293g/L，精确到0.1）4、实验室制取氧气所用的氯酸钾通常含一定量的杂质。小明同学称取6.00g样品与2.00g二氧化锰混合，加热使其完全反应，冷却至室温。将剩余固体与17.02g水充分溶解，过滤，得到的不饱和溶液中溶质的质量分数为14.9%。若不考虑实验中药品的损耗，氯酸钾样品中的杂质不参与反应，也不溶于水。请回答下列问题。（结果精确到0.01g）（1）要完全回收反应生成的氯化钾，还需进行的操作是________，可回收氯酸钾的质量为________；（2）计算样品中氯酸钾的质量是多少？（可能用到的相对原子质量：O－16Cl-35.5、已知氧气的密度为1.43克/升，空气的密度为1.29克/升，某初三男生每分钟吸入7升氧气。求7升氧气的质量是多少克？_____所需要空气的质量是多少克？______四、实验探究（1小题，每小题10分，共计10分）1、化学实验常用二氧化锰催化过氧化氢分解制取氧气。针对影响过氧化氢分解速率速率的因素有哪些？某化学兴趣小组对此进行以下探究；(提出问题)影响过氧化氢分解速率因素有哪些？(猜想与假设)假设1：过氧化氢的浓度；假设2：催化剂的质量；假设3：实验的温度假设4：_______(请你提出一种假设)(设计实验方案)小明设计如下实验进行验证。序号过氧化氢溶液的浓度/%过氧化氢溶液的质量/g温度/°C二氧化锰的质量/g氧气的体积/mL时间/s①512200.2g12520②3012200.2g1252③31240-125148（1）二氧化锰在过氧化氢分解前后质量和_______不变。(讨论交流)（2）小燕认为在这个实验中，必须使用排水法收集氧气，理由是：_______。（3）小辉认为小明的方案无法验证温度对过氧化氢分解速率的影响。请你帮他说出理由：_______。(拓展延伸)同学们查阅资料后得知，氧化铜对过氧化氢分解也有影响。因此设计实验继续探究。用如图1所示的装置进行了两次实验，在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰，分别将注射器内盛有的3mL5%的双氧水注入试管中，利用注射器收集氧气，收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。（1）开始实验时注入双氧水的方法是_______。A．快速推注射器活塞B．缓慢推注射器活塞实验中造成U形管内红墨水液面左低右高的原因是_______。（2）根据相同时间收集氧气的体积不同，可比较两种催化剂的催化效果，通过图象除了能得出二氧化锰催化效果比氧化铜好，还能得出的结论是_______。（3）由氧化铜催化的反应，t0~t1时间段反应速率逐渐变快，原因是_______。t1~t2时间段反应速率又逐渐变慢，原因是_______。-参考答案-一、单选题1、D【详解】A、碳在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，错误；B、镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成氧化镁是实验结论不是现象，错误；C、硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体，错误；D、铁与硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，溶液由蓝色变浅绿色，有红色物质析出，正确。故选D。2、B【详解】A、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁属于实验结论，不是实验现象，即描述实验现象时不能出现生成物的名称，故A选项错误；B、镁条在空气中剧烈燃烧，发出耀眼的白光，故B选项正确；C、硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体，故C选项错误；D、烟为固体小颗粒，雾是小液滴，红磷在氧气中燃烧产生大量白色烟，没有雾，故D选项错误；故选B。3、A【详解】A、通过分离液态空气制取氧气利用的是液氮的沸点低于液氧的原理，将液态空气中的氮气分离出来，属于物理方法，符合题意；B、加热混有二氧化锰的氯酸钾制氧气，氯酸钾分解产生氯化钾和氧气，属于化学方法，不符合题意；C、加热高锰酸钾制氧气，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，属于化学方法，不符合题意；D、常温下过氧化氢加入二氧化锰制取氧气，过氧化氢分解生成水和氧气，属于化学方法，不符合题意；故选A。【点睛】4、A【详解】A、鱼类能在水中生存，是由于水中溶有一定量的氧气，氧气能供给呼吸，不能证明氧气的溶解性，错误；B、用加热氯酸钾与二氧化锰混合物生成氧气和氯化钾，正确；C、物质与氧气发生的反应都是氧化反应，正确；D、铁丝能在氧气中燃烧，火星四溅，产生黑色固体，正确；故选A。5、C【详解】A、过氧化氢分解为氧气和水，过氧化氢质量增加，氧气质量增加，故选项错误；B、高锰酸钾制取氧气，有氧气产生，则固体总质量减少，锰元素质量不变，所以锰元素质量分数应随着反应的进行不断变大，直到完全反应，故选项错误；C、加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应开始时只有一种固体，反应结束前均为3中固体，反应结束后只有2中固体，故选项正确；D、电解水产生的氢气和氧气质量比为1∶8，体积比为2∶1，故选项错误。故选C【点睛】6、C【分析】纯净物质由一种物质组成。【详解】A、汽水中含有水、碳酸、糖类等多种物质，属于混合物，不符合题意；B、不锈钢是常见的合金，属于混合物，不符合题意；C、蒸馏水只由水分子构成，属于纯净物，符合题意；D、白醋中的主要成分是醋酸，属于混合物，不符合题意；故选C。【点睛】7、B【详解】A、氧气能供给呼吸，支持燃烧，说法错误；B、物质燃烧越充分，放出的热量越多，气焊或气割金属时，用纯氧气可以获得更高的温度，说法正确；C、标准大气压下，氧气的熔点是-218℃，沸点是-183℃，说法错误；D、鱼类能够在水中生活，是因为氧气不易溶于水，说法错误；答案：B。8、C【详解】A、红磷燃烧测定空气中氧气含量，燃烧时压强急剧增大，完全反应到反应结束，压强逐渐减小，最终小于初始压强，打开弹簧夹后，压强快速回升并与除数压强相等，故选项错误；B、加热高锰酸钾制取氧气，生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应结束后仍有固体，所以固体质量不可能为0，故选项错误；C、二氧化锰可催化过氧化氢分解为水和氧气，二氧化锰是催化剂反应前后其质量和化学性质不变，所以向一定量的二氧化锰中加入过氧化氢溶液产生氧气的质量会不断增加，故选项正确；D、电解水产生氢气和氧气质量比为1∶8，体积比为2∶1，故选项错误。故选C【点睛】9、B【详解】二氧化硫和水反应生成酸性物质，导致酸雨；故选B。10、B【分析】高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，高锰酸钾分解的温度低，先分解生成氧气，故a表示氯酸钾，b表示高锰酸钾、c在氯酸钾分解时生成，故c表示氯化钾。【详解】A、由分析可知，c代表氯化钾，不符合题意；B、t1时刻，高锰酸钾开始分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，故氧气开始产生，符合题意；C、由分析可知，a表示氯酸钾，t2时刻，氯酸钾开始分解，不符合题意；D、起催化作用的物质是二氧化锰，高锰酸钾受热分解生成二氧化锰，故二氧化锰的质量逐渐增加，待高锰酸钾完全反应后，不再变化，不符合题意。故选B。二、填空题1、①②④【详解】纯净物由一种物质组成，混合物由不同种物质组成。①部分结冰的蒸馏水，是同一种物质的固液不同状态的混合，是纯净物；②铁是纯净物；③稀有气体是氦、氖、氩等气体的总称，稀有气体包括不同种气体，是混合物；④五氧化二磷是由磷元素和氧元素组成的一种物质，是纯净物；⑤湖水中含有多种物质，是混合物；⑥高锰酸钾加热制生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，剩余物为锰酸钾和二氧化锰两种不同物质，是混合物；⑦一种黑色的固体粉末可能是纯净物，也可能是混合物，如铁粉，是黑色的，是纯净物，铁粉和木炭粉的混合物，也是黑色的；所以一定属于纯净物的是部分结冰的蒸馏水、铁、五氧化二磷，故选①②④。2、（1）AC（2）②③④（3）植树造林、绿色出行（合理即可）【解析】（1）A、焚烧垃圾或向空气中排放污染气体及颗粒物，会增加PM2.5；B、治理工地扬尘，减少空气中固体颗粒物，会减少PM2.5；C、汽车尾气的排放，会增加空气中的固体颗粒物，会增加PM2.5；D、控制烟花爆竹的燃放，可以减少二氧化硫及颗粒物的排放，会减少PM2.5，会增加PM2.5的有AC；（2）空气污染物除了可吸入颗粒物外，还有二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮和臭氧等，故填：②③④；（3）绿色出行，植树造林等都可以防治空气污染。（合理即可）3、（1）铁架台（2）移动酒精灯使试管均匀受热氧气不易溶于水（3）剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体不能使燃烧的铁丝接触到集气瓶的内壁【解析】（1）仪器a是铁架台，常用于固定仪器。（2）在给药品加热前要给试管预热，移动酒精灯，使试管均匀受热后再将酒精灯固定在药品正下方进行加热。该制取氧气的装置需要加热，且试管口塞了一团棉花，故该实验是加热高锰酸钾制取氧气的反应，反应的化学方程式为：，氧气不易溶于水，故可用如图所以的排水法收集。（3）铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成一种黑色固体。该反应中生成的四氧化三铁温度很高，容易使集气瓶炸裂，故操作中不能使燃烧的铁丝接触到集气瓶的内壁。4、（1）O2、N21/5（2）出现黄白色火焰，释放热量，并产生大量白烟红磷燃烧放热，气体膨胀，导致气压增大红磷燃烧不能将空气中的氧气完全除去【解析】（1）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是由氧气和氮气组成的，其中氧气约占空气总体积的1/5；（2）①红磷在空气中燃烧会出现黄白色火焰，释放热量，并产生大量白烟，红磷与氧气反应生成五氧化二磷，反应的符号表达式为：；②图像中BC段气压变化的原因：红磷燃烧放热，气体膨胀，导致气压增大；③红磷熄灭后，瓶中氧气仍然剩余约8%的原因是红磷燃烧不能将空气中的氧气完全除去或者说氧气剩余约8%时，红磷不能燃烧。5、（1）比较活泼氧化比在空气中燃烧更旺，发出白光，放热产生蓝紫色火焰，放热，生成一种有刺激性气味的气体（2）无色、无味大不易（3）不易溶于水且不与水反应密度比空气大【解析】（1）氧气化学性质比较活泼；具有氧化性；木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧更加剧烈且会发出白光，放出大量热；硫在氧气中燃烧会发出蓝紫色火焰，放热，生成一种有刺激性气味的气体。（2）通常情况下氧气是一种无色无味的气体，密度比空气大，不易溶于水。（3）能用排水法收集氧气，说明氧气不易溶于水且不与水反应；收集后集气瓶正放在桌面上说明其密度比空气大。三、计算题1、80%【详解】因为空气中氧气的体积为空气总体积的21%，故理论上可制取液态氧气的量为：1000L×21%=210L，而实际制取了168L，所以制取率=。2、（1）16.7%；白磷不足（装置漏气等合理即可）（2）0.13g【分析】（1）磷燃烧能够消耗空气中的氧气，氧气消耗后，容器中的气压减小，在外界大气压作用下，水进入容器，进入容器中的水的体积即为容器中空气中的氧气体积，进一步可以计算出空气中氧气的含量。导致结果偏小的原因从白磷的量和装置气密性等角度分析。（2）根据每31g白磷燃烧需要消耗28.6L氧气和空气中氧气的体积分数是20%计算。【详解】（1）该实验测得氧气体积分数＝；导致结果偏小的原因可能是：白磷不足、装置漏气等（2）完成此实验至少需要白磷质量：3、（1）9.6；（2）氯化钾和二氧化锰；（3）氧气约占空气体积分数的21%，故成年人每分钟大致需要空气8L÷21%≈38.1L；在标准状况下，8L氧气的质量是：1.429g/L×8L≈11.4g；所需空气的质量为1.293g/L×38.1L≈49.3g【详解】（1）由图可知，完全反应，产生氧气的质量为32.5g-22.9g=9.6g；（2）氯酸钾在二氧化锰的催化下受热分解生成氯化钾和氧气，故完全反应后，剩余的固体物质是氯化钾和二氧化锰；（3）见答案。4、（1）蒸发（或蒸发水、蒸发溶剂、蒸发结晶）2.98g（2）解：设样品中氯酸钾的质量为x2KClO3＝△MnO22KCl+3O2↑245149x2.98g245149＝x2.98gx=4.90g答：（略）【详解】析：（1）根据结晶的两种方法进行分析；根据溶液中溶质的质量分数求出溶液中溶剂的质量分数，再根据求出得到的溶液的质量，最后用溶液的质量×溶液中溶质的质量分数求出氯化钾的质量．（2）利用氯酸钾制氧气的化学方程式，根据氯化钾的质量求出氯酸钾的质量．解答：解：（1）结晶的方法有两种，冷却热饱和溶液和蒸发，要完全回收溶液中的溶质，只能用蒸发的方法．得到的氯化钾溶液的质量==20g氯化钾的质量=20g×14.9%=2.98g故答案为蒸发2.98g（2）设氯酸钾的质量为x2KClO3＝2KCl+3O2↑245149x2.98g