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1、初中化学空气 氧气练习题第1讲空气氧气夯基提能作业本A组基础题组一、选择题 1.(2018天津中考)下图为空气成分示意图(按体积分数计算),其中“a”代表的是()A.氧气 B.氮气 C.二氧化碳 D.稀有气体2.(2018广东广州中考)下列关于空气的说法正确的是()A.空气中的氮气约占总体积的21%B.空气中的氧气能支持燃烧C.空气中的稀有气体没有任何用途D.空气中的二氧化碳会造成酸雨3.(2018河北秦皇岛海港一模)下列关于空气成分的说法错误的是()A.空气中二氧化碳含量上升导致温室效应B.食品包装袋中充入氮气防腐C.液态氧可做火箭的助燃剂D.稀有气体化学性质活泼4.(2018山东临沂中考)

2、下列实验现象的描述中,正确的是()A.铁丝在空气中燃烧,火星四射,生成黑色固体B.硫在氧气中燃烧,发出蓝紫色火焰C.镁条在空气中燃烧,产生大量的白雾D.向石蕊溶液中滴加稀硫酸后,溶液由紫色变成蓝色5.(2018重庆中考)对于2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2的反应,下列说法错误的是()A.该反应属于分解反应B.固体减少的质量等于生成O2的质量C.MnO2加快了反应速率D.反应前后氧元素的化合价有变化6.(2018河北石家庄桥西一模)如图所示是空气成分的示意图。下列说法中正确的是()A.X的化学性质不活泼,常用作保护气B.将铁钉置于Y含量较高的环境中一定极易生锈C.硫在Y中燃烧的现象是生成

3、二氧化硫气体D.拉瓦锡通过加热汞的实验,得出空气由X和Z组成7.(2018河北石家庄十八县结课检测)氧气是人类赖以生存的重要物质,以下对氧气的认识错误的是()A.夏天鱼池需要增氧,是因为温度升高,氧气在水中的溶解度减小B.氧气能供给呼吸,所以在潜水时潜水人员携带储氧装备C.硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰D.工业生产的氧气,一般加压贮存在棕色钢瓶中8.(2018浙江杭州中考)小金在做硫燃烧实验时,进行了如下操作:在铺有细沙的燃烧匙里放入少量硫;将燃烧匙在酒精灯火焰上加热,直至硫燃烧;将燃烧匙伸入盛有氧气的集气瓶中(集气瓶内盛有滴加紫色石蕊试液的少量水)。实验中可观察到的现象与结论不符合的是(

4、)A.对比和可说明硫燃烧需要达到一定的温度B.对比和中硫的燃烧现象说明氧气具有助燃性C.在中观察到紫色石蕊试液变红,说明硫燃烧是化学变化D.在中观察到紫色石蕊试液变红,说明硫燃烧产物是一种酸9.(2017重庆中考)已知FeCl3也可以催化H2O2的分解,现向一定量的H2O2溶液中滴入几滴一定溶质质量分数的FeCl3溶液,充分反应(忽略水的挥发)。下列图像正确的是()10.(2017山西中考)化学使世界变得绚丽多彩,科学家为此做出了巨大的贡献。其中研究空气成分的科学家是()11.(2017天津中考)下列有关催化剂的说法正确的是()A.在化学反应后其质量减小B.催化剂能改变化学反应速率C.在化学反

5、应后其质量增加D.在化学反应后其化学性质发生了变化12.(2016河北中考)2022年北京、张家口将联合举办冬奥会,为办成绿色奥运,下列措施不可行的是()A.发展公共交通,提倡绿色出行B.增加使用太阳能、核能等新能源C.加高燃煤锅炉烟囱,将废气排到高空D.改进燃煤技术,减少SO2与粉尘排放13.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,集气瓶先装满水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时,导管口刚冒出气泡,立即收集D.用排水法收集O2,收集满后,在水下盖上玻璃片14.比较、推理是化学学习常用的

6、方法。以下是根据一些实验事实推出的影响化学反应的因素,其中推理不合理的是()选项实验事实影响化学反应的因素A铁丝在空气中很难燃烧,而铁粉在空气中可以燃烧反应物的种类B硫在空气中燃烧发出淡蓝色火焰,而在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰反应物的浓度C过氧化氢在常温下缓慢分解,而在加入二氧化锰后迅速分解有、无催化剂D氢气常温下不能与氧化铜反应,而高温下可与氧化铜反应温度15.下图是关于氧气化学性质的部分知识网络。关于该图说法正确的是()A.S、P在氧气中燃烧均会产生大量白烟B.、两类反应均体现了氧气的可燃性C.Fe在、两类反应中的产物不相同D.类反应放出热量,类反应吸收热量二、填空简答题16.(2018河北

7、秦皇岛海港一模)根据如图实验回答问题。(1)甲是测定空气中氧气含量的实验,发生反应的化学方程式为。反应完毕后,冷却至室温打开止水夹,进入集气瓶的水少于瓶内气体体积的1/5,可能的原因为。(2)乙实验中硫在氧气中燃烧更剧烈,说明反应的剧烈程度和有关。(3)丙是探究铁钉锈蚀条件的实验,A中植物油的作用是,一段时间后,B中铁钉没有锈蚀,而C中铁钉锈蚀,通过B、C对比说明铁钉锈蚀的条件之一是。17.(2017河北石家庄裕华一模)某实验小组在研究测定空气中氧气含量实验时,小明同学提出:按下图装置,用硫也可以代替红磷,只要在集气瓶底部和烧杯中将水换成氢氧化钠溶液就行,这样生成的气体被碱溶液吸收,就会产生应

8、有的气压。小军同学认为,如果硫这种药品可以,那木炭也可以,原理相同,你认为小军提出的建议(填“正确”或“不正确”),理由是(用一个化学方程式表示)。如果用硫代替红磷,实验过程中, 集气瓶中的现象是, 。三、实验探究题18.(2018福建中考)某研究小组对过氧化氢溶液制取氧气进行如下探究。实验一氧气制取和性质实验(1)现有如下装置:实验室用过氧化氢溶液制氧气的化学方程式为,应选择的发生装置和收集装置分别是(填标号,下同)和。检查B装置气密性的操作是。用收集的氧气进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验,观察到的现象是,反应的化学方程式为 。实验二探究H2O2质量分数、溶液pH、温度对反应速率的影响(2)设

9、计如下表实验方案:实验序号H2O2质量分数/%pH温度/每分钟气泡数130520230620330112041511305a11b实验13的实验目的是。a=;b=。实验三探究制取氧气的适宜催化剂(3)实验方案如下:.用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合,滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球,备用。.取30粒含MnO2的海藻酸钠微球,采用图1装置进行实验。改用其他三种微球,分别重复上述实验,得到图2的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。图1图2每次实验时,海藻酸钠微球数应相同的原因是 。用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验,60 s时压强瞬间回

10、落,其原因是。从实验曲线看,催化效果较好、反应温和的催化剂是。四、计算题19.(2018河北张家口一模)某学生为了测定实验室中氯酸钾(KClO3)样品的纯度,取2.5 g该样品与0.5 g二氧化锰充分混合,加热混合物(杂质不参加反应)至反应完全后,冷却、称量,剩余固体的质量为2.04 g。请计算:(1)完全反应后产生氧气的质量为。(2)该样品中氯酸钾的质量分数。B组提升题组1.请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”。(1)从分类角度:空气属于(填“混合物”或“纯净物”)。(2)从微观角度:用“”表示氮原子,“”表示氧原子。用“”可表示的微粒是(填名称)。同温同压下,气体的体积比等于分子数目比。

11、若空气中其他成分忽略不计,图中可表示空气微观模型的是(填标号)。(3)从变化角度:已知:常压下,氮气沸点-196 ,氧气沸点-183 。将燃着的木条置于盛满液态空气的烧杯口,观察到的现象是。该烧杯放置一段时间后,液态物质剩余约1/10体积,其主要成分是。(4)从应用角度:利用空气制取氮肥的流程如图所示。中参加反应的单质甲为。中反应的化学方程式为。物质所含元素化合价发生变化的反应称为氧化还原反应。反应(填“属于”或“不属于”)氧化还原反应。(5)从环保角度:下列保护空气措施合理的有(填标号)。A.工厂通过加高烟囱直接排放废气B.推广使用乙醇汽油代替普通汽油C.提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式

12、2.小金为了探究温度对H2O2分解反应速率的影响,借助如图所示实验装置(夹持装置略去),进行了两次实验,两次实验的部分设计如下表所示:实验1 实验2MnO2的质量/克 0.50.5 5%的H2O2溶液的体积/毫升40待填水浴温度/2080(1)实验2中应加入5%的H2O2溶液毫升;(2)在两次实验中,可通过来比较H2O2分解反应速率的大小;(3)实验2中水浴温度控制在80 时,测定的反应速率会比真实值偏大,其原因除锥形瓶内气体受热膨胀外,还有;(4)实验结束后若要将MnO2从混合物中分离出来,可采取的方法是。3.(2018浙江金华中考)小君和小英同学发现:带火星的竹签在空气中不会复燃,若用装有

13、60%水的集气瓶倒置在水槽中收集氧气,得到的气体能使带火星的竹签复燃。为了找到能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值,他们进行了如下探究:【设计实验】小君设计了如图的装置,该装置的圆底烧瓶中放入25 mL水的目的是。【实验研究】第一组实验:取3只集气瓶,编号为,分别装入15%、30%和45%的水,盖上盖玻片倒置在水槽中。当气泡放出后,导管口伸入集气瓶把其中的水全部排出,将相同的3支带火星竹签分别插入号瓶中,记录实验现象。获得第一组实验现象后,小君又做了第二组实验,并记录实验现象,两组实验数据和现象见下表:实验分组第一组第二组实验序号集气瓶装水的体积分数/%153045343842带火星竹签状况亮很

14、亮复燃很亮复燃复燃得出上述两组实验现象后,小英认为还不能确定能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值,需继续进行实验。则实验序号的集气瓶装水的体积分数应该是%。【实验结论】再经过数次实验并计算后得出:能使带火星竹签复燃的氧气含量最小值为48.7%。【继续探究】小君认为采用该方法收集的氧气中含有一定量的水蒸气,请你提出实验改进的措施。4.(2017浙江丽水中考)小峰和小刚阅读试剂标签后发现,市场销售的高锰酸钾晶体纯度高达99.5%,含水量可以忽略不计。为探究“试管放置方式对高锰酸钾制取氧气速率和体积的影响”,他俩设计了制取氧气的直立型装置(如图1),并与斜卧型(如图2)装置比较。在气密性良好的装置中分

15、别加入5.0克高锰酸钾晶体,用同一酒精灯分别加热,用同一型号的集气瓶收集气体,每组实验进行五次,实验数据取平均值后记录如下表:装置类型直立型斜卧型收集1瓶氧气所需时间/秒5968收集2瓶氧气所需时间/秒95108收集氧气的总体积/毫升525476(1)收集2瓶氧气,所需时间较短的装置类型是。(2)等质量的高锰酸钾加热到不再产生气体,斜卧型装置收集到氧气的总体积比直立型少的原因是。(3)根据2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2算出的5.0克高锰酸钾生成的氧气体积为理论值。实验中发现,斜卧型发生装置收集到的氧气体积明显大于理论值,他们对其原因进行了探究:【提出假设】小峰假设:反应生成的二氧化

16、锰在较高温度下受热分解放出氧气;你的假设:。【设计实验】要验证小峰的假设能否成立,请设计简明的实验方案:。5.(2017四川南充中考)某化学兴趣小组欲测定一瓶过氧化氢溶液中溶质的质量分数,实验操作及相关数据如图所示:(1)生成氧气的质量为g;(2)这瓶过氧化氢溶液中溶质的质量分数是多少?(写出计算过程)答案精解精析A组基础题组一、选择题1.B空气中各成分的体积分数大约是氮气78%,氧气21%,稀有气体0.94%,二氧化碳0.03%,其他气体和杂质0.03%。题图中,a对应的体积分数最大,故a代表氮气,故选B。2.B空气中的氮气约占空气总体积的78%,氧气约占21%,故A错误;氧气有助燃性,能支

17、持燃烧,故B正确;稀有气体化学性质稳定,可做保护气,在高压下通电能发出特定颜色的光,可用于制作霓虹灯,故C错误;空气中的二氧化碳会导致雨水呈酸性,但不会造成酸雨,二氧化硫、二氧化氮会造成酸雨,故D错误。3.D空气中二氧化碳含量上升导致温室效应增强,A正确;食品包装袋中充入氮气防腐,B正确;液态氧可做火箭的助燃剂,C正确;稀有气体化学性质比较稳定,D错误。4.B铁丝在空气中不能燃烧,A错误;硫在氧气中燃烧,发出蓝紫色火焰,B正确;镁条在空气中燃烧,产生大量的白烟,不是白雾,C错误;向石蕊溶液中滴加稀硫酸后,溶液由紫色变成红色,D错误。5.C由于反应2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2符合“一

18、变多”的特点,故属于分解反应;根据质量守恒定律可知,固体减少的质量等于生成O2的质量;MnO2是生成物,不是催化剂,不能加快反应速率;反应前后氧元素的化合价有变化,由-2价升高到0价。故选C。6.A图中X为氮气,Y为氧气。氮气的化学性质不活泼,常用作保护气,A正确;铁钉生锈是铁与氧气、水同时发生反应,B错误;硫在氧气中燃烧的现象是产生蓝紫色火焰,C错误;拉瓦锡通过加热汞的实验,得出空气由氧气和氮气组成,D错误。7.D温度升高,氧气在水中的溶解度减小,故夏天鱼池需要增氧,A正确;氧气能供给呼吸,所以在潜水时潜水人员携带储氧装备,B正确;硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰,C正确;工业生产的氧气,

19、一般加压贮存在蓝色钢瓶中,D错误。8.D中硫不燃烧,加热硫燃烧,对比和可说明硫燃烧需要达到一定的温度,A正确;在纯氧中硫燃烧更旺,说明氧气具有助燃性,B正确;中紫色石蕊试液变红说明硫燃烧有新物质生成,为化学变化,C正确;硫燃烧的产物是SO2,SO2是氧化物,D错误。9.BA项,过氧化氢分解为氧气和水,氧气质量增大,过氧化氢完全反应后,氧气质量不再变化,错误;B项,过氧化氢分解过程中,溶剂质量增加,过氧化氢完全反应后,溶剂质量不再变化,正确;C项,反应时,过氧化氢的质量分数减小,过氧化氢完全反应后,过氧化氢的质量为0,质量分数为0,错误;D项,FeCl3是催化剂,反应前后质量不变,反应过程中,氧

20、气逸出,溶液质量减小,FeCl3的质量分数增大,过氧化氢完全反应后,FeCl3质量分数不再变化,错误。10.A拉瓦锡是研究空气成分的科学家,侯德榜是我国制碱工业的先驱,门捷列夫发现了元素周期律并编制出元素周期表,道尔顿是原子论的创立者。故应选A。11.B催化剂的特征是“一变两不变”,即能改变其他物质的反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后不变,故B正确。12.C加高燃煤锅炉的烟囱,并不能减少二氧化硫和烟尘等空气污染物的排放,故答案为C。13.CA项,用排水法收集氧气,先将集气瓶装满水,可以把集气瓶中的空气排尽;B项,用向上排空气法收集氧气,导管伸到集气瓶的底部,可以把集气瓶中的空气排尽;C

21、项,用排水法收集,要等到气泡连续、均匀放出时再开始收集,否则收集到的气体不纯;D项,用排水法收集O2,收集满后,在水下盖上玻璃片,可以防止空气的进入。14.A铁丝和铁粉都是铁,物质的种类相同,故A错误;硫在空气中和氧气中燃烧时火焰颜色不同,说明反应物的浓度会影响化学反应,故B正确;二氧化锰可以加快过氧化氢分解的速率,说明催化剂是影响化学反应的因素之一,故C正确;氢气常温下不能与氧化铜反应,而高温下可与氧化铜反应,说明温度影响化学反应,故D正确。15.C硫在氧气中燃烧产生蓝紫色火焰,不会产生大量的白烟,故A错误;氧气不具有可燃性,故B错误;铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,发生缓慢氧化生成铁锈,主要

22、成分是氧化铁,故C正确;、两类反应均放出热量,故D错误。二、填空简答题16.答案(1)4P+5O2 2P2O5红磷的量不足或装置漏气(答一条即可)(2)反应物的浓度(3)隔绝空气与水接触解析(1)测定空气中氧气含量的实验中发生反应的化学方程式为4P+5O2 2P2O5;反应完毕后,冷却至室温打开止水夹,进入集气瓶的水少于瓶内气体体积的1/5,可能的原因为红磷的量不足或装置漏气。(2)硫在氧气中燃烧更剧烈,说明反应的剧烈程度和反应物的浓度有关。(3)探究铁钉锈蚀条件的实验中,A中植物油的作用是隔绝空气;一段时间后,B中铁钉没有锈蚀,而C中铁钉锈蚀,通过B、C对比说明铁钉锈蚀的条件之一是与水接触。

23、17.答案不正确C+O2 2CO(不充分燃烧)或C+CO2 2CO发出淡蓝色火焰、放出热量打开弹簧夹,烧杯中的液体被吸入集气瓶的体积大约占原瓶内空气体积的1/5解析用题给装置测定空气中氧气含量的原理:消耗集气瓶内的氧气,使瓶内压强减小,通过瓶内液面上升的体积得出空气中氧气的含量。木炭不充分燃烧会生成一氧化碳,无法被碱液吸收,故小军提出的建议不正确,反应的化学方程式为C+O2 2CO (不充分燃烧)或 C+CO2 2CO。如果用硫代替红磷,实验过程中,集气瓶中的现象是:产生淡蓝色火焰、放出热量,由于产生的SO2可被NaOH溶液吸收,故打开弹簧夹,烧杯中的液体被吸入集气瓶的体积大约占瓶内空气体积的

24、1/5 。三、实验探究题18.答案(1)2H2O2 2H2O+O2BD或E用止水夹夹住橡胶管,往长颈漏斗中加水形成一段水柱,观察水柱是否变化(或其他合理答案)火星四射,生成黑色固体3Fe+2O2 Fe3O4(2)探究溶液pH对反应速率的影响(或其他合理答案)1520(或3030)(3)确保催化剂用量一致(或其他合理答案)产气速率过快,导致气压过大,橡皮塞被弹出(或其他合理答案)CuO解析(1)用过氧化氢溶液制取氧气,有关反应的化学方程式为2H2O2 2H2O+O2;过氧化氢溶液是液体,二氧化锰是固体,反应无需加热,故应选用固液常温型发生装置B;氧气密度比空气大且不易溶于水,故可用向上排空气法或

25、排水法收集。可以用止水夹夹住橡胶管,往长颈漏斗中加水,形成一段水柱,若一段时间后水柱高度不变,说明装置气密性良好。铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体,反应的化学方程式为3Fe+2O2 Fe3O4。(2)由表格中数据可知,实验1、2、3中过氧化氢的质量分数和温度都相同,只有pH不同,故这三个实验的目的是探究溶液的pH对化学反应速率的影响。对比实验中只能存在一个变量,故当a=15时,b=20;当a=30时,b=30。(3)海藻酸钠微球数相同是为了使催化剂用量一致,便于进行对比实验。有可能是生成气体的速率过快,导致容器里的气压过大,使橡皮塞被弹出,压强瞬间回落。从实验曲线看,

26、催化效果较好、反应温和的催化剂是氧化铜。四、计算题19.答案(1)0.96 g(2)解:设样品中氯酸钾的质量为x。2KClO32KCl+3O2245 96x 0.96 g=x=2.45 g样品中氯酸钾的质量分数为100%=98%答:该样品中氯酸钾的质量分数为98%。解析(1)根据质量守恒定律可知,反应共生成O2的质量为2.5 g+0.5 g-2.04 g=0.96 g。(2)根据氯酸钾受热分解的化学方程式,由氧气的质量求出参加反应的氯酸钾的质量,从而计算出样品中氯酸钾的质量分数。B组提升题组 1.答案(1)混合物(2)氮分子C(3)燃着的木条熄灭液氧(4)H24NH3+5O2 4NO+6H2O

27、属于(5)BC解析(1)空气是由氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等组成的,因此空气属于混合物。(2)“”表示的微粒是氮分子。空气中氮气和氧气的分子个数比约为41,因此答案为C。(3)氮气的沸点低,先汽化,则剩余物质的主要成分为液氧。(4)化学反应前后,元素的种类不变,因此单质甲为氢气。中反应的化学方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O。反应中氮元素和氧元素的化合价均发生了变化,因此反应属于氧化还原反应。(5)用乙醇汽油代替普通汽油和“低碳”出行都可以减少污染物的排放。2.答案(1)40(2)相同的时间内注射器内气体的体积大小(3)温度较高时水蒸发成水蒸气(4)过滤、洗涤、干燥解析(1)利用对

28、比实验探究温度对H2O2分解反应速率的影响时,变量应只有温度,其余的量应相同,所以实验2中应加入5%的H2O2溶液40毫升;(2)在两次实验中,可通过相同的时间内注射器内气体的体积大小来比较H2O2分解反应速率的大小;(3)实验2中水浴温度控制在80 时,测定的反应速率会比真实值偏大,其原因除锥形瓶内气体受热膨胀外,还有温度较高时水蒸发成水蒸气;(4)由于MnO2不溶于水,要将MnO2从混合物中分离出来,可采取的方法是过滤、洗涤、干燥。3.答案【设计实验】稀释过氧化氢溶液,减缓过氧化氢的分解速率【实验研究】连续、均匀36【继续探究】收集氧气前增加气体的干燥装置,再用排油法收集氧气解析【设计实验】据图可知,分液漏斗中是15%的过氧化氢溶液,浓度过大,会导致反应速率太快,故圆底烧瓶中放入25 mL水的目的是稀释过氧化氢溶液,减缓过氧化氢的分解速率;【实验研究】当导管口出现连续、均匀的气泡时再开始收集;【继续探究】因为氧气不溶于油,浓硫酸等能吸收水蒸气,故改进的措施为收集氧气前增加气体的干燥装置,再用排油法收集氧气。4.答案(1)直立型(2)斜卧型装置中的固体被气流带到试管口(或棉花团)附近更多,未完全反应的固体更多,所以收