1、考题分层训练(六)我们周围的空气|夯实基础|考点1空气及空气中氧气含量的测定1.2019永州空气里含量最多的气体是()A.CO2B.O2C.N2D.H2O 2.2019广西北部湾广西北部湾空气质量优良。空气的成分中能供给呼吸的是()A.氮气B.氧气C.二氧化碳D.稀有气体3.2019益阳下列物质直接排放到空气中,不会产生大气污染的是()A.NO2B.CO2C.SO2D.可吸入颗粒物4.2019广州空气是一种宝贵的资源,下列生产生活中用到的气体不是来自空气的是()A.作为燃料电池燃料的H2B.用于生产氮肥的N2C.用于医疗急救的O2D.用于飞艇的He5.2019长沙下列有关空气的说法中,不正确的
2、是()A.空气的成分按体积计算,含量最高的是氮气B.稀有气体可制成多种用途的电光源C.二氧化碳是一种空气污染物D.植树造林有利于保护空气6.2019烟台空气是一种宝贵的自然资源。下列有关空气的说法错误的是()A.空气中的氧气主要来源于植物的光合作用B.空气中氧气的质量分数约为21% C.氮气的化学性质不活泼,可用于食品的防腐D.目前计入空气污染指数的有害气体主要包括SO2、CO、NO2以及O3等7.2019徐州某同学用如图6-2所示装置测定空气里氧气的含量,实验时,连接好装置并检查不漏气后再进行后续操作。下列说法正确的是()图6-2A.所用红磷要过量,以保证集气瓶内空气里的氧气能充分反应B.在
3、空气里点燃红磷后,应缓慢把燃烧匙伸入瓶内并塞紧橡皮塞C.红磷燃烧时,要打开止水夹,以免瓶内温度升高,气压较大,造成橡皮塞从瓶口脱落D.仍用本装置,只把红磷换成燃烧的木炭,能够更精确地测定空气里氧气的含量考点2氧气的性质8.2019湘潭下列物质在氧气中燃烧,火星四射,有黑色固体生成的是()A.铁丝B.木炭C.硫D.红磷9.2019咸宁改编下列有关实验现象描述正确的是()A.硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰B.红磷在空气中燃烧产生白色烟雾C.蜡烛在空气中燃烧,生成二氧化碳和水D.将铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中,铁丝剧烈燃烧10.2019凉山一天一个苹果,医生远离我。刚刚削了皮的青苹果果肉略显浅绿色,当暴
4、露在空气中一段时间后,果肉的颜色由浅绿色变为黄色,这与空气中的哪一种物质有关()A.氮气B.氧气C.二氧化碳D.稀有气体考点3氧气的制取11.2019荆州下列有关催化剂的说法正确的是()A.只能加快反应速率B.二氧化锰在任何化学反应中都是催化剂C.能增加生成物的质量D.质量和化学性质在化学反应前后不变12.2019永州在进行实验室制取和收集 O2的过程中,有关做法不正确的是()图6-3A.选择装置或作为O2的发生装置B.选择装置或作为O2的收集装置C.装置有气泡冒出时立即收集气体D.将装置中的长颈漏斗下端管口插入液面以下13.2019江西下列加热高锰酸钾制取氧气的部分操作示意图中,正确的是()
5、图6-414.2019兰州实验室使用一定质量的高锰酸钾加热分解制氧气,各物理量随加热时间变化的图像正确的是()A BC D图6-515.2019随州请根据图6-6所示装置回答下列问题。图6-6(1)写出图中仪器a的名称:。(2)实验室用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取并收集纯净的氧气,应选用的装置为(填序号,在AE中选取),反应的化学方程式为 。(3)若用F装置收集一瓶干燥的某气体,则该气体可能是(填序号)。A.NH3B.H2 C.O2D.CO216.请根据下列实验装置图回答问题。图6-7(1)仪器a的名称是。(2)上述三个实验中,水对实验仪器起到安全保护作用的是(填序号)。(3)A实验中
6、发生反应的化学方程式是。(4)对于B实验,小李同学进行了改进与创新,实验过程如图6-8所示。图6-8改进实验与B实验相比,明显的优点是 (写一条即可)。|能力提升|考点1空气及空气中氧气含量的测定1.2019山西中国对大深度载人潜水器“蛟龙号”的研制取得了世界瞩目的成绩,实现了我国挺进深蓝的宏伟目标。乘“蛟龙号”下潜的科研人员,他们的呼吸环境必须注意调节的是()图6-9A.O2和H2O的含量B.O2和N2的含量C.O2和H2的含量D.O2和CO2的含量2.2019广州煤和燃油的燃烧是造成空气污染的重要原因,下列排放物能形成酸雨的是()A.SO2、NO2B.CO、CO2C.烟尘D.未充分燃烧的汽
7、油3.空气是人类宝贵的自然资源。下列有关说法不正确的是()A.氧气可用作火箭发射的燃料B.空气可用于工业制备氮气和氧气C.氦气可用来填充探空气球D.二氧化碳是植物进行光合作用的基本原料4.2019衡阳有关空气的叙述中,正确的是()A.空气中的氧气具有可燃性,可用作火箭燃料B.化工厂废气及汽车尾气,不会造成空气污染C.稀有气体有广泛的用途,可制成多种用途的电光源D.空气中的氮气与氧气体积比约为515.原创下列有关空气的说法正确的是()A.空气是由多种单质和化合物组成的混合物B.空气质量报告中所列的空气质量级别越大,空气质量越好C.加高烟囱可减少空气污染D.空气中的CO2气体与雨水结合形成酸雨6.
8、如图6-10是测定空气中氧气含量的实验装置图。实验如下:用注射器抽取30 mL 空气(活塞拉至30 mL刻度处),硬质玻璃管中空气的体积为50 mL,在硬质玻璃管中放入过量的铜粉,在右侧导管口套上瘪气球,点燃酒精灯,反复推拉注射器和挤压气球,待充分反应后,冷却至室温,使气球中气体全部进入硬质玻璃管,注射器中气体的体积为14 mL。图6-10(1)写出铜粉与氧气反应的化学方程式:。(2)实验时,铜粉过量的目的是;(填“能”或“不能”)用木炭代替铜粉进行相同实验。(3)实验测得空气中氧气的含量为。7.2019兰州空气是人类赖以生存的宝贵资源。(1)空气的用途:焊接金属时常用作保护气的是(填化学式)
9、。(2)空气的成分:老师利用如图6-11甲所示装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术,测得过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图乙所示。图6-11t2时打开止水夹,最终集气瓶中水平面大约上升至刻度处。结合曲线,解释AB段气体压强变化的原因是。(3)空气的保护:如图6-12是某地PM2.5来源分布图。据此,下列措施对减少PM2.5效果最不明显的是。图6-12A.减少汽车的保有量B.用风能与太阳能发电替代燃煤发电C.减少工业生产中二氧化碳的排放考点2氧气的性质8.2019苏州下列关于氧气的说法正确的是()A.分离液态空气获得氧气是化学变化B.植物的光合作用会消耗氧气C.氧气的化学
10、性质不活泼D.液态氧可用作火箭助燃剂9.2019重庆A下列变化不属于氧化反应的是()A.动物的呼吸 B.盐酸除铁锈C.铁制品锈蚀 D.天然气燃烧10.2019青岛下列关于氧气的说法正确的是()A.氧气具有可燃性,可以支持燃烧B.水生动物能在水中生存是因为氧气易溶于水 C.工业上利用分离液态空气的方法制取氧气 D.氧气的化学性质很活泼,常温下能与所有物质发生化学反应考点3氧气的制取11.2019扬州双选实验室用KClO3和MnO2制O2,反应后分离KCl和MnO2 (难溶于水)。下列图示装置能达到实验目的的是()图6-13A.用装置甲制取O2B.用装置乙收集O2C.用装置丙过滤D.用装置丁蒸发滤
11、液12.在进行“氧气的实验室制取与性质”实验时,某同学制得的氧气不纯。你认为可能的原因是()A.用排水法收集O2时,集气瓶内装满水B.用向上排空气法收集O2时,导管伸入到集气瓶的底部C.用排水法收集O2,导管口冒气泡时,立即收集D.用排水法收集O2,收集满后,在水下盖上玻璃片13.2018武汉某化学兴趣小组用图6-14所示的装置来制取干燥的氧气,并测定H2O2溶液中溶质的质量分数。装置气密性良好,图中的锥形瓶内盛有质量为m的H2O2溶液,燃烧匙内装有二氧化锰,燃烧匙可以上下移动,干燥管内装有足量碱石灰(CaO和NaOH的混合物)。下列说法正确的是()图6-14A.将装置分别与装置、连接,均能达
12、到实验目的B.称量装置反应前及完全反应冷却后的质量,可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数C.若用装置收集氧气,可将带火星的木条放置在b导管口处验满D.若用装置测量生成氧气的体积,集气瓶上方原有的空气会使测量结果偏大14.2019重庆B某同学误将少量KMnO4当成MnO2加入KClO3中进行加热制取氧气,部分物质质量随时间变化如图6-15所示。下列关于该过程的说法正确的是()图6-15A.c代表氧气B.t2时刻,O2开始产生C.t1时刻,KMnO4开始分解D.起催化作用物质的质量一直保持不变15.2019宜昌改编下列是实验室常用仪器,据图6-16回答下列问题。图6-16(1)认识仪器:仪器A的名
13、称是。(2)量取液体:量取5 mL水,需要选择的仪器是(填序号)。(3)制取气体:实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式是。用该原理制取氧气时,除上述仪器外,还缺少一种仪器的名称是;用向上排空气法收集氧气时,检验氧气是否收集满的方法是。(4)小明组装好装置后,开始制取并收集氧气,实验结束时出现了水槽中的水倒流进入试管的现象,他在实验操作中的错误是 。(5)分离物质:实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式是,充分反应后,分离剩余的物质需要进行过滤,组装过滤装置需选择的仪器是(填序号)。16.2019成都实验室用如图6-17所示装置制取氧气并完成相关实验(夹持仪器已略去)。图6-17(1
14、)仪器的名称是 。(2)A装置中反应的化学方程式为。(3)用C装置收集气体的方法是(填序号)。a.排水法 b.向下排空气法c.向上排空气法(4)检验C中收集满氧气的方法是 。(5)C中收集满氧气后,打开弹簧夹K1、K4,关闭K2、K3,其中打开K1的目的是,点燃D中燃烧匙内的红磷后,立即伸入C装置中并把塞子塞紧,观察到红磷燃烧的现象是,待红磷熄灭、C装置冷却后,打开K3,观察到的现象是。【参考答案】夯实基础1.C2.B解析 氧气能供给动植物呼吸和支持燃烧,氮气、二氧化碳、稀有气体都不能供给呼吸。3.B解析 二氧化硫、二氧化氮排入空气中,容易导致酸雨;可吸入颗粒物排入空气中对人体健康和大气能见度
15、影响都很大;而二氧化碳是空气成分,不会产生大气污染,含量过多时会加剧温室效应。4.A解析 空气中含有较多的氮气和氧气,也含有二氧化碳、稀有气体、水蒸气等,空气中不含氢气。5.C解析 空气成分按体积分数计算,氮气(N2)约占78%,氧气约占21%,稀有气体约占0.94%,二氧化碳约占0.03%,还有其他气体和杂质约占0.03%,则空气中含量最多的是氮气,故A不符合题意;由于稀有气体通电时能发出不同颜色的光,可制成多种用途的电光源,如航标灯、强照明灯、闪光灯、虹霓灯等,故B不符合题意;空气的污染物包括有害气体和粉尘,有害气体为二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等,二氧化碳不是空气污染物,只是含量过多会加
16、剧温室效应,故C符合题意;植树造林可为人类提供氧气,净化空气,美化环境,故D不符合题意。6.B解析 空气中的氧气主要来源于植物的光合作用;空气中氧气的体积分数约为21%,质量分数不是21%;氮气的化学性质不活泼,可用于食品的防腐;目前计入空气污染指数的有害气体主要包括SO2、CO、NO2以及O3等。7.A解析 若红磷不足,则氧气无法完全消耗,A正确;燃烧匙应迅速伸入瓶中,防止瓶内气体受热逸出,B错误;红磷燃烧时,应关闭止水夹,防止气体受热膨胀,从导管逸出,C错误;木炭燃烧生成二氧化碳气体,无法用来测定空气中氧气含量,D错误。8.A解析 铁丝在氧气中燃烧,会产生火星四射,生成黑色固体的现象,A正
17、确;木炭在氧气中燃烧会发出白光,放出热量,B错误;硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,放出热量,生成一种有刺激性气味的气体,C错误;红磷在氧气中燃烧产生大量白烟,放出热量,D错误。9.A解析 硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰,放出热量,生成一种有刺激性气味的气体;红磷在空气中燃烧产生大量的白烟,放出热量;蜡烛燃烧生成二氧化碳和水,不是对实验现象的描述,而是实验结论;物质燃烧需要三个条件(可燃物、氧气、温度达到着火点),将铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中,不会燃烧。10.B解析 削皮的苹果在空气中颜色由浅绿色变为黄色,与空气中的氧气有关。11.D解析 催化剂能够改变化学反应速率,既可以加快反应速率,也可以减慢反
18、应速率,A错误;二氧化锰在有的反应中不是催化剂,如高锰酸钾分解时二氧化锰是生成物,B错误;催化剂只能改变化学反应速率,对生成物的质量无影响,C错误;催化剂的质量和化学性质在化学反应前后不变,D正确。12.C解析 用排水法收集气体,当气泡连续均匀冒出时再收集,否则收集的气体不纯。13.A解析 检查装置气密性时,先把导管放入水中,手紧握试管外壁,若导管口有气泡冒出,则装置气密性良好;用排水法收集气体,要等气泡连续均匀冒出时再收集,不能加热立即收集,否则会导致收集到的气体不纯;用排水法收集气体,收集满后要在水下用玻璃片盖好再移出水槽;实验结束时要先把导管从水槽中移出,再停止加热,否则容易导致水倒吸入
19、试管中使试管炸裂。14.D解析 刚开始加热时,温度未达到高锰酸钾的分解温度,没有氧气放出;高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,固体质量逐渐减少,锰元素的质量分数逐渐增加,直到反应结束后不变;二氧化锰是生成物,生成物质量随反应时间的增加而增加;化学反应前后元素质量不变,生成的氧气中不含钾、锰元素,因此,高锰酸钾分解反应过程中,固体中钾元素和锰元素质量比不变。15.(1)集气瓶(2)AE2KClO32KCl+3O2(3)CD解析 (2)加热氯酸钾和二氧化锰混合物制氧气时反应物是固体、反应条件需要加热,发生装置应选择A;氧气密度比空气大且氧气不易溶于水,可以用C装置或E装置收集,要收集较纯净
20、的氧气,应选择E装置,因为排水法收集到的氧气更纯净。(3)F装置用浓硫酸作气体的干燥剂,不能用于收集氨气,因为氨气和硫酸反应生成硫酸铵;F装置是向上排空气法收集气体,氢气密度小于空气,不能用向上排空气法收集;氧气、二氧化碳的密度都比空气大,且都不与浓硫酸发生反应,所以,F装置可以用于收集干燥的氧气和二氧化碳。16.(1)集气瓶(2)C(3)2H2O22H2O+O2(4)实验结果更准确(或封闭体系更环保或实验成功率高等;合理即可)能力提升1.D解析 因为在密闭空间内,氧气供给呼吸,人体呼吸会产生二氧化碳气体,二氧化碳不能供给呼吸,含量偏高会影响人体正常呼吸,乘蛟龙号下潜的科研人员,他们的呼吸环境
21、必须注意调节的是O2和CO2的含量。2.A3.A4.C解析 性质决定用途,有可燃性的物质才有可能用作燃料,氧气具有助燃性,没有可燃性,不可用作燃料,A错误;工厂废气及汽车尾气中含有有毒有害成分,会造成空气污染,B错误;稀有气体在通电时能发出不同颜色的光,据此可用稀有气体制作各种用途的电光源,C正确;空气中氧气约占五分之一,氮气约占五分之四,氮气与氧气的体积比约为41,D错误。5.A解析 空气中各成分的含量按体积计算,大约是氮气占78%、氧气占21%、稀有气体占0.94%、二氧化碳占0.03%、其他气体和杂质占0.03%,所以空气是由多种单质和化合物组成的混合物;空气质量报告中所列的空气质量级别
22、越小,空气质量越好;加高烟囱不能减少工厂排放的废气中的有毒、有害物质,不会减少空气污染;空气中的SO2、NO2等气体与雨水结合形成酸雨。6.(1)2Cu+O22CuO(2)使氧气完全反应不能(3)20%解析 本题主要考查空气中氧气含量的测定原理。(1)铜粉与氧气反应生成氧化铜,化学方程式为2Cu+O22CuO。(2)实验时铜粉的质量要过量,目的是使氧气完全反应;不能用木炭代替铜粉,因为木炭燃烧生成二氧化碳气体,会影响氧气含量的测定结果。(3)实验中测得的氧气体积是30 mL-14 mL=16 mL,则空气中氧气的含量为16 mL50 mL+30 mL100%=20%。7.(1)N2(2)1红磷
23、燃烧放热,集气瓶中温度升高,气体体积增大,导致压强增大(3)C解析 (1)空气中氮气(N2)的化学性质不活泼,很难与其他物质发生反应,可用作焊接金属的保护气。(2)空气中氧气的体积大约占总体积的15,红磷燃烧消耗集气瓶中的氧气生成固体五氧化二磷,燃烧结束,冷却至室温后,打开止水夹,烧杯中的水进入集气瓶,进入瓶中水的体积等于燃烧消耗的氧气的体积,图中t2时温度为室温,最终集气瓶中液面大约上升至刻度1处。图中AB段气体压强增大,原因是红磷燃烧放热,集气瓶中温度升高,气体体积增大,压强增大。8.D解析 分离液态空气获得氧气,是利用空气中氧气、氮气的沸点不同将其分离的过程,没有新物质生成,属于物理变化
24、;植物的光合作用是指植物利用光能,把二氧化碳和水转化成有机物,并释放氧气的过程;氧气是一种化学性质比较活泼的气体,许多物质都可以与氧气发生化学反应;氧气具有助燃性,所以液态氧可用作火箭助燃剂。9.B解析 氧化反应指的是物质和氧发生的反应。动物的呼吸、铁制品锈蚀均属于缓慢氧化;天然气燃烧是天然气和氧气发生的一种发光、放热的剧烈的氧化反应;盐酸除铁锈是盐酸和氧化铁的反应,不属于氧化反应。10.C解析 氧气具有助燃性,不具有可燃性,不能燃烧;氧气不易溶于水,但水中能溶解一部分氧气,故水生生物能在水中生存;由于液态氧和液态氮的沸点不同,工业上利用分离液态空气的方法制取氧气;氧气的化学性质很活泼,常温下
25、能与许多物质发生化学反应,而不是所有物质。11.AD解析 实验室用氯酸钾和二氧化锰制氧气,制取装置应选固固加热型,即选用装置甲;收集氧气应用向上排空气法或排水法,装置乙是向下排空气法,不能收集氧气;装置丙没有使用玻璃棒引流;装置丁是蒸发装置,可用来蒸发滤液。12.C13.B解析 该实验是制取干燥的氧气,并测定H2O2溶液中溶质的质量分数,排水法收集的氧气不干燥;称量装置反应前及完全反应冷却后的质量,质量差即为生成氧气的质量,然后利用化学方程式,根据氧气的质量计算出过氧化氢的质量,最后根据过氧化氢溶液的质量即可计算出H2O2溶液中溶质的质量分数;氧气的密度比空气大,若用装置收集氧气,应“长进短出
26、”,氧气应从b端进入,验满时将带火星的木条放在a导管口处,观察木条是否复燃;量筒内水的体积即为生成的氧气的体积,用装置测量生成氧气的体积,集气瓶上方原有的空气对测量结果没有影响。14.C解析 由图可知,t1时刻,KMnO4开始分解放出氧气,t2时刻,氯酸钾开始分解放出氧气,c代表氯化钾;该反应过程中二氧化锰对氯酸钾分解起催化作用,而二氧化锰是高锰酸钾分解生成的,其质量随高锰酸钾的分解逐渐增加。15.(1)铁架台(2)DI(3)2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2酒精灯将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃,证明已收集满(4)没有在熄灭酒精灯前将导管从水中移出(5)2H2O22H2O+O2AC
27、FG解析 (3)高锰酸钾在加热条件下,分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应是固体在加热条件下进行,所以还缺少的仪器是酒精灯,如果用向上排空气法收集氧气,检验收集满的操作是将带火星的木条放在集气瓶口,木条复燃证明已满。(4)在加热高锰酸钾制取氧气的实验操作中,当收集好气体后,应先将导管移出水面,后熄灭酒精灯,如果操作顺序颠倒,水槽中的水会倒流进入试管。(5)过氧化氢在二氧化锰催化条件下分解生成水和氧气,反应后将水和二氧化锰分离需要进行过滤,组装过滤装置所需要的仪器有带铁圈的铁架台、漏斗、烧杯、玻璃棒。16.(1)长颈漏斗(2)2H2O22H2O+O2(3)c(4)将带火星的木条放在C瓶上端瓶口
28、,木条复燃,说明已集满(5)排出A中继续产生的气体,防止气压过大剧烈燃烧,产生大量的白烟,放出热量烧杯B中的水进入装置C中解析 (1)仪器的名称是长颈漏斗。(2)装置A是固液不加热型制取氧气的装置,需要的药品是过氧化氢溶液和二氧化锰,反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2。(3)c装置气体从下端进入,空气从上端排出,是用向上排空气法收集氧气。(4)检验氧气是否收集满的方法是将带火星的木条放在C装置上端瓶口,木条复燃,证明已经收集满。(5)关闭K2后,打开K1的目的是排出A中继续产生的气体,防止气压过大;红磷在氧气中剧烈燃烧、放出热量、产生大量白烟;红磷燃烧消耗氧气,导致装置C中压强变小,冷却后打开K3,烧杯B中的水会进入装置C中。