2.1 多组分的空气基础练习—2021-2022学年九年级化学仁爱版上册（word版含解析）.docx

2.1、多组分的空气一、选择题（共16题）1下列对空气的相关叙述正确的是（ ）A空气是由空气分子构成的B空气中的氧气可以作燃料C稀有气体化学性质很不活泼D空气中的二氧化碳会污染空气2下列物质属于纯净物的是（ ）A粗盐B澄清石灰水C洁净的空气D冰水混合物3下列物质属于纯净物的是（ ）A液氮B洁净的空气C海水D铝合金4下列说法不正确的是（ ）A空气是几种物质组成的混合物B氧气的化学性质比较活泼C自然界中的水是一种宝贵的资源D二氧化碳是光合作用的生成物5下列物质属于纯净物的是（ ）A干冰B空气C雨水D食盐水6下列物质中不是空气污染物的是（）A二氧化碳B可吸入颗粒物C一氧化碳D臭氧7下列物质中属于纯净物的是（ ）A冰水混合体B食盐水C矿泉水D汽水8在一密闭性容器中充满空气，经测定其中含氮气体积为50升，则其中氧气的体积约为（ ）A10LB15LC12.5LD20L9分析推理是化学学习过程中的常用方法，下列推理正确的是（ ）A氧化物中含有氧元素，所以含氧元素的化合物都是氧化物B分子、原子可以构成物质，所以物质一定是由分子、原子构成的C化合物是含有不同元素的纯净物，所以含有不同种元素的纯净物一定是化合物D两种粒子属于同种元素，质子数相等，故质子数相等的粒子都属于同种元素10下列关于空气的叙述，错误的是（ ）A空气是一种重要的化工原料，空气中体积分数最小的气体是稀有气体B空气中分离出来的氮气可以用作医疗手术中的制冷剂C大自然的自净能力可以解决少量的有害物质进入空气产生的污染D空气是人类生产活动的重要资源，空气中各成分保持相对稳定11下列有关空气的说法错误的是（ ）A氮气是制造氮肥的重要原料B氧气约占空气体积的21%C空气中稀有气体所占比例虽小但用途广泛D空气污染不会造成臭氧层空洞12PM2.5是指空气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，对人体健康影响很大，它是造成雾霾天气的“元凶“之一。下列措施不能减少PM2.5污染的是（ ）A开展便民植树，建设美丽中国B提倡绿色出行，发展公共交通C通过加高烟囱排放工业废气D鼓励使用太阳能热水器13环境污染的防治越来越得到重视。造成酸雨的主要物质是（）A氮氧化物和一氧化碳B二氧化硫和一氧化碳C一氧化碳和二氧化碳D二氧化硫和氮氧化物14空气是一种宝贵的自然资源，下列有关说法中正确的是（ ）A法国化学家拉瓦锡研究了空气的成分，并得出氧气约占空气总体积五分之四的结论B分离液态空气法得到的氧气是纯净物C氧气是一种无色无味的气体，常用作燃料D稀有气体没有颜色、没有气味，在通电时能发出不同颜色的光，是化学变化15为了经久耐用，在灯泡中可填充的气体是（ ）A氧气B氮气C二氧化碳D二氧化硫16下列物质属于纯净物的是（ ）A洁净的空气B清澈的泉水C冰水混合物D新鲜的牛奶二、非选择题（共7题）17空气是由多种气体组成的混合物，是一种宝贵的自然资源。（1）空气中氧气的体积分数大约为_。（2）因为氮气具有常温下_性质，所以充入食品包装袋内用于防腐。18回答下列问题。（1）氮元素的符号为_；（2）2H2表示_；（3）空气中供给呼吸的气体的化学式为_。19下列各组物质中，属于纯净物_；属于混合物的是_；(填序号)冰水混合物 五氧化二磷 矿泉水 液氧 稀有气体 澄清石灰水 净化后的空气 加热高锰酸钾后的剩余固体20分类思想是学习化学的一种重要思想方法，请根据要求对下列物质分类。空气 液氧 稀有气体 二氧化碳 冰水混合物（1）属于混合物的是_（填序号，下同）。（2）属于纯净物的是_。21请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”。（1）从微观角度:用“”表示氮原子，“"表示氧原子。用“”可表示的微粒是_（填化学符号）。同温同压下，气体的体积比等于分子数目比。若空气中其它成分忽略不计。图中可表示空气微观模型的是_。（填字母）。（2）从变化角度:用红磷燃烧法测定空气中氧气含量时，装置内压强从反应开始到打开止水夹随时间变化的图像正确的是_。（填字母）（3）空气中氮气的含量最多，氮气在高温、高能量条件下可与某些物质发生反应。下图是以空气和其他必要的原料合成氮肥（NH4NO3）的工业流程。请按要求回答下列问题:步骤I中发生的是_（填“物理”或“化学”）变化。写出步骤中发生反应的符号表达式_。上述化学反应中属于化合反应的有_个。下图是化肥硝酸铵包装袋上的部分说明，硝酸铵应具有的性质是_（填字母）。A 易溶于水B 熔点高C 受热易分解（4）从环保角度:下列保护空气措施合理的有_（填字母）。A 及时清理和妥善处置工业、生活和建筑废渣，减少地面扬尘B 工厂通过加高烟囱直接排放废气C 提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式22（1）下图所示装置可用于测定空气中氧气的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号。下列说法中不正确的是 （_）A集气瓶内加入少量水可防止瓶底炸裂B该实验所用红磷的量不足可能造成气体减少的体积小于五分之一C实验时，点燃的红磷要立即伸入集气瓶中，并塞紧橡皮塞D红磷燃烧产生大量的白雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹 （2）研究性学习小组的同学为探究空气中氧气的体积分数，设计了如下图所示装置。请根据图示实验回答下列问题：闭合电源开关，可以观察到白磷_。装置冷却到室温，可观察到U型管内左侧液面_。通过这个实验得出的结论是_。此实验还可推知反应后剩余气体的两点性质是：_；_。（3）如下图是一个具有刻度和活塞可滑动的玻璃容器，其中有空气和足量的白磷，将它放在盛有沸水的烧杯上方，进行试验。请完成实验报告：（40以上白磷就开始燃烧）实验目的实验现象实验结论测定空气中_的体积分数。白磷着火燃烧，活塞先右移，后左移，最后停在刻度约为_（填整数）的位置上。空气的成分按体积计算，氧气约占_。23空气是一种重要的资源，人类的生产生活离不开空气，对于空气的研究人类从未停止。研究一：从空气中获得氮气（N2），并进行氨气的合成。氨气（NH3）是一种重要的化学物质，可用于制造硝酸和氮肥。工业合成氨气的流程如下图1所示，在铁触媒作用下，用体积比为 1:3 的氮气（N2）和氢气（H2）合成氨气，当容器中氨气的含量不再发生变化时（平衡时），测得氨气的含量分别与温度和压强的关系如图2所示。（1）工业上可用_的方法从空气中获得合成氨气的原料氮气，该方法是利用空气中各成分_的不同将空气成分进行分离。A熔点 B沸点 C密度（2）该反应过程中可以循环利用的物质有_。（3）按下列条件进行合成氨气反应，平衡时氨气的含量最高的是 （填字母）。A200大气压、300B200大气压、500C400大气压、300D400大气压、500研究二：三个实验小组同学分别利用不同的方法测定空气中氧气的含量：A组实验：利用红磷燃烧测定空气中氧气含量图3是利用气压传感器测定红磷燃烧时集气瓶内气压变化的实验装置；图4是集气瓶内气压的变化情况。（4）点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入集气瓶中并把橡皮塞塞紧。待红磷熄灭并冷却后，打开止水夹。下列有关图4的分析不正确的是_。ABC段气压增大的主要原因是燃烧放热BCD段气压减小的主要原因是集气瓶内氧气不断被消耗且瓶内温度逐渐冷却CDE段气压增大的主要原因是烧杯中的水进入集气瓶D若用木炭代替红磷完成此实验，集气瓶内气压变化趋势与图4基本一致（5）经多次实验发现，当反应停止并恢复至室温，用氧气浓度传感器测得集气瓶内始终有 8%左右的氧气残留，但实际实验中倒吸入瓶内的水的体积能达到理论值（五分之一）其可能的操作原因是_。B组实验：加热铜粉测定空气中氧气含量图5是铜粉与氧气加热后生成氧化铜实验装置（6）实验的主要实验步骤如下：组装装置，检查装置的气密性；向试管中加入足量的铜粉，铜粉要足量的原因是_；点燃酒精灯，不停地抽拉注射器的活塞，充分反应后停止加热。试管中发生的反应文字表达式为_。（7）实验开始时，若注射器活塞前沿停在35mL的刻度线上，实验结束并等到具支试管冷却后观察，活塞前沿约停在_mL的刻度线上。若实验过程中没有不断推拉注射器，则可能导致测定的氧气的体积分数_（填“偏大”、“偏小”、“不变”）。（8）装置中小气球的作用是_。C组实验：用铁生锈原理测定空气中氧气含量图6 是利用铁粉生锈消耗空气中的氧气和水，测定空气中氧气含量实验，实验数据如下表：（9）根据表中数据，计算实验测得的空气中氧气的体积分数是_（计算结果精确到 0.1%），相比较 A 组实验，该方法测定结果更精确。测量项目实验前烧杯中水的体积实验后烧杯中剩余水的体积实验后集气瓶（扣除内容物）和导管的容积体积/mL80.049.0150.0（10）C组学生观察B组学生实验后，想利用铜粉生锈来进行空气中氧气的含量测定，那么请你预测， 用此法测定的氧气含量会_（“偏大”或“偏小”或“接近理论值”）。（ 提示：铜+氧气+二氧化碳+水碱式碳酸铜）参考答案1C【详解】A、空气是由氮气、氧气、稀有气体等组成的混合物，不存在空气分子，故A不正确；B、空气中的氧气支持燃烧，但不能燃烧，不能做燃料，故B不正确；C、稀有气体化学性质很不活泼，故C正确； D、二氧化碳是空气的成分之一，不会污染空气，故D不正确。故选：C。2D【详解】A、粗盐中含有氯化钠、氯化镁、泥沙等多种物质，属于混合物；B、澄清石灰水是水和氢氧化钙形成的溶液，属于混合物；C、洁净的空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，属于混合物；D、冰水混合物中只含有水一种物质，属于纯净物；故选D。3A【详解】A、液氮是由一种物质组成的，属于纯净物，符合题意；B、洁净的空气中含有氮气、氧气等物质，属于混合物，不符合题意；C、海水中含有水和溶于水的氯化钠等，属于混合物，不符合题意；D、铝合金中含有铝和其他金属或非金属，属于混合物，不符合题意。故选A。4D【详解】A、空气中含有氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体、水蒸气和其它杂质，故A正确；B、氧气是一种化学性质比较活泼的气体，故B正确；C、由于水的用途很广泛，广泛用于工业、农业，生活，所以自然界中的水是一种宝贵资源，故C正确；D、光合作用的反应物是二氧化碳和水，生成物是有机物和氧气，故D错误。故选D。5A【解析】试题分析：物质属于纯净物的条件是物质中只含有一种物质，干冰只含有一种物质二氧化碳，属于纯净物。故选A.6A【详解】A、二氧化碳属于空气的成分，不属于大气污染物，符合题意，B、可吸入颗粒属于大气污染物，不符合题意； C、一氧化碳属于大气污染物，不符合题意；D、臭氧属于大气污染物，不符合题意。故选A。【点睛】空气的污染物包括有害气体和粉尘，有害气体主要为二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等。7A【详解】A、冰水混合体是由水一种物质组成，属于纯净物，故A正确；B、食盐水中含有氯化钠和水，属于混合物，故B不正确；C、矿泉水含有水和矿物质，属于混合物，故C不正确；D、汽水中含有碳酸和水等多种物质，属于混合物，故D不正确。故选A。8C【详解】空气中氮气和氧气的体积比约为4:1，故含氮气体积为50升，则其中氧气的体积约为12.5L。故选C。9C【详解】A、氧化物是只含有两种元素且其中一种元素是氧元素的化合物，氧化物都含有氧元素，含有氧元素的化合物不一定是氧化物，如氢氧化钠，故错误；B、构成物质的基本微粒有分子、原子和离子，故错误；C、化合物是含有不同元素的纯净物，所以含有不同种元素的纯净物一定是化合物，故正确；D、质子数相等的粒子不都属于同种元素，例如氨气分子和水分子质子数相等，故错误。故选C。10A【详解】A、空气是一种重要的化工原料，空气中体积分数最小的气体并不是稀有气体，此选项错误；B、空气中分离出来的氮气可以用作医疗手术中的制冷剂，此选项正确；C、大自然的自净能力可以解决少量的有害物质进入空气产生的污染，此选项正确；D、空气是人类生产活动的重要资源，空气中各成分保持相对稳定，此选项正确。故选A。11D【详解】A、氮气是制造氮肥的重要原料，故选项说法正确；B、氧气约占空气体积的21%，故选项说法正确；C、空气中稀有气体所占比例虽小但用途广泛，故选项说法正确；D、臭氧层空洞主要是应为冰箱等冷藏装置使用了氟化物作为制冷剂，氟化物会与臭氧反应，使它分解为氧气，会造成臭氧层空洞，故选项说法错误。故选：D。12C【详解】A、开展便民植树，建设美丽中国，植树能净化空气，减少空气中的可吸入颗粒物，能减少PM2.5污染，选项正确；B、提倡绿色出行，发展公共交通，可以减少私家车造成的污染，能减少PM2.5污染，选项正确；C、通过加高烟囱排放工业废气，并没有减少污染物的排放，不能减少PM2.5污染，选项错误；D、太阳能是清洁的能源，鼓励使用太阳能热水器，能减少PM2.5污染，选项正确，故选C。13D【分析】酸雨的形成是空气二氧化硫和氮氧化物过多造成的。【详解】酸雨是由于人类大量使用含硫量高的煤、石油、天然气等化石燃料，燃烧后产生的含有二氧化硫、氮氧化物等的气体，在大气中经过复杂的化学反应后，形成硫酸或硝酸气溶胶，或为云、雨、雪、雾捕捉吸收，降到地面成为酸雨，只有选项D符合题意。故选：D。14B【详解】A、法国化学家拉瓦锡研究了空气的成分，并得出空气是由氧气和氮气组成的，其中氧气约占空气总体积的的结论，故A不正确；B、空气是由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等物质组成的混合物，用分离液态空气这方法得不到100%纯净的液氧，可能还有液态的二氧碳和其它稀有气体存在，所以分离液态空气得到的氧气是混合物，故B正确；C、氧气是一种无色无味的气体，具有助燃性，但不燃烧也不支持燃烧，故C错误；D、稀有气体都没有颜色、没有气味，化学性质稳定，在通电时能发出不同颜色的光，没有新物质生成，不是化学变化，故D正确。故选：B。15B【详解】要使灯泡经久耐用，里面填充的气体应该具备的化学性质是化学性质不活泼，不与灯丝-钨发生化学反应氮气的化学性质不活泼，而且廉价易得故选B16C【详解】A、洁净的空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，属于混合物；B、清澈的泉水中含有水、可溶性矿物质等多种物质，属于混合物；C、冰水混合物中只含有水这一种物质，属于纯净物；D、新鲜的牛奶中含有水、蛋白质等多种物质，属于混合物。故选C。1721%（或20%） 化学性质稳定，且无毒 【详解】（1）氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%等；（2）因为氮气具有稳定、无毒的性质，所以充入食品包装袋内用于防腐。18N 2个氢分子 O2 【详解】（1）氮的元素符号是N；（2）分子的表示方法是正确书写物质的化学式，表示多个该分子，在其分子符号前加上相应的数字，则2H2表示2个氢分子；（3）空气中供给呼吸的气体是氧气，其化学式为：O2。19 【详解】冰水混合物是水的不同状态，只有一种物质，属于纯净物；五氧化二磷只有一种物质，属于纯净物； 矿泉水 是由水和其他物质组成，属于混合物；液氧只有一种物质氧气，属于纯净物； 稀有气体含有氦气、氖气等多种物质属于混合物； 澄清石灰水是氢氧化钙和水组成的混合物； 净化后的空气是氧气、氮气等组成的混合物； 加热高锰酸钾后的剩余固体含有锰酸钾和二氧化锰是混合物；故纯净物有： 混合物有：20 【分析】由两种或两种以上的物质混合而成的物质是混合物，只由一种物质组成的物质叫纯净物。空气中含有氧气、氮气等多种物质，属于混合物；液氧是液态的氧气，是纯净物；稀有气体包活氦气、氖气等，属于混合物；二氧化碳只包含二氧化碳分子，属于纯净物；冰和水都是水分子构成，只是物质形态不一样，属于纯净物。【详解】（1）空气、稀有气体属于混合物，故填；（2）液氧、二氧化碳、冰水混合物属于纯净物，故填。21N2 C B 物理 NH3+O2NO+H2O 3 AC AC 【详解】（1）分子是由原子构成的，用“”可表示的微粒是氮分子；故填：N2；同温同压下，气体的体积比等于分子数目比，所以空气中氮气和氧气的分子个数比为4：1，所以图中可表示空气微观模型的是C，故填：C；（2）红磷燃烧放出大量的热，且消耗氧气，集气瓶内压强先增大后减小，且反应后的压强减小约反应前压强的五分之一，故填：B；（3）步骤I中，利用空气中成分的沸点不同，可以把各种成分分离开来，过程中没有生成新物质，属于物理变化。步骤中，一定条件下氨气和氧气反应生成一氧化氮和水，发生反应的符号方程式为：NH3+O2NO+H2O。上述化学反应中，氮气和氢气反应生成氨气，一氧化氮和氧气、水反应生成硝酸，硝酸和氨气反应生成硝酸铵，都是多种物质反应生成一种物质，都属于化合反应。故填：3。酸铵应密封保存并且防潮，说明硝酸铵易溶于水，应该防晒隔热，说明硝酸铵受热易分解。故填：AC。（4）A及时清理和妥善处置工业、生活和建筑废渣，减少地面扬尘可以改善空气质量；B工厂通过加高烟囱直接排放废气不会从根本上改善空气质量；C提倡步行、骑自行车等“低碳”出行方式可以减少化石燃料的燃烧，减少污染物的排放，有助于改善空气质量。故填：AC。22D 燃烧，产生大量白烟 升到1刻度处 氧气约占空气总体积的1/5 难溶于水 不燃烧也不支持燃烧 氧气 8 1/5 【详解】本题考查了使用几种不同装置用白磷的燃烧测定空气组成的实验原理、操作、现象和结论等，解题的关键是掌握燃烧法测定空气成分实验的原理。（1）A、集气瓶中加入少量水的作用一是可以使集气瓶快速冷却，二是要防止瓶底炸裂，正确；B、红磷足量，能把氧气全部耗尽，而红磷量不足，瓶内氧气不能耗尽，使结果小于五分之一，正确；C、实验时，点燃的红磷要立即伸入集气瓶中，并塞紧橡皮塞，若不能立即塞紧会使结果偏大，正确；D、红磷燃烧的现象应是大量的白烟，不是白雾，错误。故选D。（2）闭合电源开关，电阻丝温度升高，引燃白磷，可观察到白磷燃烧，产生大量的白烟；装置冷却到室温时，容器内氧气被消耗，压强减小，可观察到U型管内左侧液面上升，约升到1刻度处；水升高的体积等于被消耗氧气的体积，通过这个实验得出的结论是氧气约占空气气体体积的1/5；此实验可推知反应后剩余气体的两点性质是：难溶于水、不燃烧也不支持燃烧。（3）实验目的：该实验利用空气中的氧气能与磷反应，氮气等其它物质不能与氧气反应，或因为量较少而忽略不计，因此通过测定消耗氧气的体积，从而确定氧气在空气中的体积分数；实验现象：装置内气体共10mL，消耗掉2mL氧气后，气体剩余8mL所以最终停止了刻度“8”处； 实验结论：由玻璃管上的刻度可以确定：空气的成分按体积分数计算，氧气约占1/5。23（1） 分离空气 B （2）氮气和氢气（3）C（4）D（5）点燃红磷后没有迅速伸入集气瓶中，或止水夹没有夹紧（6） 消耗尽装置中的氧气 铜+氧气氧化铜 （7） 8 偏小 （8）防止装置内压强骤增，冲开橡皮塞，导致实验失败（9）20.7%（10）偏小【分析】（1）空气中含有较多的氮气，工业上可以采用分离空气的方法从空气中获得合成氨气的原料氮气，故填分离空气；空气中各气体的沸点不同，所以将空气加压、降温转化为液态，再将液态空气逐渐升温，分别达到各气体的沸点，使其逐次蒸发出来，从而将各气体从空气中分离，故填B。（2）由图可知，从合成塔中导出的气体中除含有氨气外，还含有氮气和氢气，可将其中的氮气和氢气分离出来重新倒入合成塔中合成氨气，即流程中能够循环使用的气体是氮气和氢气，故填氮气和氢气。（3）由图可知，压强越大、温度越低，氨气的含量越大，几种条件进行合成氨气反应，平衡时氨气的含量最高的是400大气压、300，故填C。（4）A BC段气压增大的主要原因是红磷燃烧放热，装置中的气体受热膨胀，导致装置中的压强增大，选项正确；B CD段气压减小的主要原因是集气瓶内氧气不断被消耗且瓶内温度逐渐冷却，气体遇冷收缩，使得装置中的压强减小，选项正确；C DE段气压增大的主要原因是打开止水夹，烧杯中的水进入集气瓶，瓶中的气体被压缩，装置中的压强增大，恢复为实验前的压强，选项正确；D 若用木炭代替红磷完成此实验，木炭与装置中的氧气反应生成二氧化碳气体，装置中的气体体积在燃烧前后的变化不大，则集气瓶内气压变化趋势与图4基本不一致，选项错误，故填D。（5）集气瓶内始终有 8%左右的氧气残留，但实际实验中倒吸入瓶内的水的体积能达到理论值，说明实验中装置中的部分气体逸散到装置外，产生这种现象的原因是点燃红磷后没有迅速伸入集气瓶中，或止水夹没有夹紧，装置中的气体受热膨胀逸散到装置外，故填点燃红磷后没有迅速伸入集气瓶中，或止水夹没有夹紧。（6）向试管中加入足量的铜粉，铜粉要足量的原因是消耗尽装置中的氧气，使实验结果更准确，故填消耗尽装置中的氧气；由图可知，试管中发生的反应是铜和装置中的氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，故反应的文字表达式写为：铜+氧气氧化铜。（7）装置中空气的体积=100mL+35mL=135mL，氧气约占空气体积的1/5，其中氧气的体积=135mL×1/5=27mL，实验结束并等到具支试管冷却后观察，活塞前沿约停在的刻度=3527=8，故填8；实验过程中没有不断推拉注射器，装置中的空气没有流动，铜粉附近的氧气参加反应，远处的氧气没有反应，即装置中由氧气剩余，则可能导致测定的氧气的体积分数偏小，故填偏小。（8）装置中小气球能够随装置中的气体膨胀而变大，防止装置内压强骤增，冲开橡皮塞，导致实验失败，故填防止装置内压强骤增，冲开橡皮塞，导致实验失败。（9）实验前后烧杯中的水的体积差就是进入集气瓶中的水的体积，也是集气瓶中的空气中的氧气的体积，即氧气的体积=80mL49mL=31mL，集气瓶（扣除内容物）和导管的容积和就是空气的体积，则该实验测得的空气中氧气的体积分数=×100%20.7%，故填20.7%。（10）铜粉生锈的化学方程式为：2Cu+O2+CO2+H2O=Cu2(OH)2CO3，反应中氧气与二氧化碳的分子数目比为1：1，而空气中二氧化碳的体积分数为0.03%，实验后氧气会有大量剩余，则用此法测定的氧气含量会偏小，故填偏小。