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第3章第1-2节 单元学习评价（教师版）
（满分100分，作业时间45分）
一、选择题：（每小题2分，共30分）
1．空气的成分是：①氧气；②氮气；③稀有气体；④二氧化碳、其他气体和杂质。按体积分数由少到多的顺序排列正确的（　　）
A．②①③④ B．①②③④ C．④③①② D．②①④③
【答案】C
【解析】空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%，按体积分数由少到多的顺序分别是二氧化碳、其他气体和杂质，稀有气体，氧气，氮气。故答案为：④③①②
2．有一位同学暑假去西藏发生了严重的高原反应，医生让他吸入了一种气体后，症状得到缓解。此气体可能是（　　）
A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳
【答案】A
【解析】氧气的用途有：支持燃烧和供给呼吸等。严重的高原反应是由于高原地区空气稀薄，含氧气量少，吸氧是为了供给人类呼吸。因此此气体是氧气。
3．下列关于氧气性质和用途说法错误的是（　　）
A．通常状况下氧气是无色无气味的气体 B．鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水
C．液氧常用于火箭燃料的助燃剂 D．工业上通过分离液态空气获得氧气
【答案】B
【解析】
A、通常状况下氧气是无色无气味的气体，选项说法正确；
B、鱼类能在水中生活，可以证明氧气能溶于水，但不能证明氧气易溶于水，选项说法错误；
C、氧气具有助燃性，因此液氧常用于火箭燃料的助燃剂，选项说法正确；
D、空气主要是由氮气与氧气组成的，二者沸点不同，因此工业上通过分离液态空气获得氧气，选项说法正确。
4．下列反应中，属于化合反应的是（　　）
A．石蜡+氧气二氧化碳+水 B．硫+氧气二氧化硫
C．氯酸钾氯化钾+氧气 D．双氧水水+氧气
【答案】B
【解析】
A、该反应的生成物是两种，不符合“多变一”的形式，不属于化合反应，故选项错误。
B、该反应符合“多变一”的形式，属于化合反应，故选项正确。
C、该反应符合“一变多”的形式，属于分解反应，故选项错误。
D、该反应符合“一变多”的形式，属于分解反应，故选项错误。
5．向如图所示烧杯内加入一种物质，轻轻搅拌溶解后，发现粘水的塑料片和烧杯底部冻结在一起，则加入的物质可能是（　　）
A．氢氧化钠 B．氧化钙 C．硝酸铵 D．浓硫酸
【答案】C
【解析】向如图所示烧杯内加入一种物质，轻轻搅拌溶解后，发现粘水的塑料片和烧杯底部冻结在一起，说明加入了物质溶于水吸热，使温度降低。
A、氢氧化钠溶于水放热，使温度升高，故选项错误。
B、氧化钙与水反应生成氢氧化钙，反应放出大量的热，使温度升高，故选项错误。
C、硝酸铵溶于水吸热，使温度降低，故选项正确。
D、浓硫酸溶于水放热，使温度升高，故选项错误。
6．有些实验操作的“先”与“后”决定了实验的成功和安全。下列加热高锰酸钾并用排水法制取氧气的实验中，先后操作正确的是（　　）
A．先将试管固定好，再放置酒精灯的位置 B．先向试管中加高锰酸钾，后检查气密性
C．先将导管伸入集满水的集气瓶，后加热 D．先从水槽里将导管移出，后熄灭酒精灯
【答案】D
【解析】
A、先放置酒精灯的位置，再将试管固定好，故选项说法错误。
B、实验室制取气体时，组装好装置后，应在向试管中装入药品前检查装置的气密性，然后再装入高锰酸钾，以避免装入高锰酸钾后发现装置气密性不好，更换部分仪器而浪费药品，故选项说法错误。
C、先加热，待导管口气泡连续、均匀冒出时再将导管伸入集满水的集气瓶，故选项说法错误。
D、先从水槽里将导管移出，后熄灭酒精灯，以防止水槽中的水倒吸入试管，使试管因骤然冷却而炸裂，故选项说法正确。
7．如图是“测定空气中氧气含量”的两个实验装置，下列有关说法不正确的是（　　）
A．装置a中的气球先变瘪后膨胀变大
B．装置a能证明空气中含有氧气，但不能测得氧气的体积分数
C．装置b可直接读出进入集气瓶中水的体积
D．将装置b中的红磷换成木炭也可测得氧气的体积分数
【答案】A
【解析】
A、装置a中的止水夹在实验前已经夹上，所以实验结束后，由于红磷燃烧消耗了装置内的氧气，造成瓶内压强减小，打开止水夹会观察到气球膨胀，不会变瘪，选项说法错误；
B、红磷燃烧需要氧气，装置a只能定性判断空气中含有氧气，不能测得氧气的体积分数，选项说法正确；
C、红磷燃烧耗尽了瓶内的氧气，实验结束装置冷却至室温后，由于瓶内压强减小，打开止水夹，量筒内的水进入集气瓶，进入的水的体积即为消耗的氧气的体积，选项说法正确。
D、木炭燃烧生成二氧化碳，氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳，所以把装置b中的红磷换成木炭、水换成烧碱溶液，也可得出结论，选项说法正确；
8．如图为探究氧气性质的相关实验，对观察到的实验现象及有关操作描述错误的是（　　）
A．木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈
B．铁丝在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁
C．实验Ⅱ的水可防止高温熔融物使瓶底破裂
D．实验Ⅰ木炭熄灭后在瓶内倒入澄清石灰水，振荡后石灰水变浑浊
【答案】B
【解析】
A.空气中氧气占总体积的21%，因此木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈，故正确；
B.铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁是实验结论，不是实验现象，故错误；
C.实验Ⅱ中水的作用是防止生成的熔融物溅落炸裂集气瓶，故正确；
D.实验Ⅰ木炭熄灭后在瓶内倒入澄清石灰水，振荡后石灰水变浑浊，是因为木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故正确；
9．下列叙述中属于氧气化学性质的是（　　）
A．在通常情况下，氧气是无色无味的气体 B．氧气具有助燃性，可以支持燃烧
C．在标准状况下，氧气的密度是1.429克/升 D．氧气不易溶于水
【答案】B
【解析】
A、在通常情况下，氧气是无色无味的气体，描述的是颜色、状态、气味，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，故选项错误。
B、氧气具有助燃性，可以支持燃烧，需要通过化学反应才能表现出来，属于化学性质，故选项正确。
C、在标准状况下，氧气的密度是1.429克/升，描述的是密度，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，故选项错误。
D、氧气不易溶于水，描述的是溶解性，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，故选项错误。
10．如图是用红磷燃烧法测定空气里氧气含量的装置图，有关此实验的结论与分析错误的是（　　）
A．此实验证明，氧气约占空气体积的
B．此实验证明，反应后集气瓶内剩余的气体，既不易溶于水，也不支持燃烧
C．该实验中的红磷还可以用硫来代替
D．若该实验没有达到预期目的，可能的原因之一是装置气密性不好造成的
【答案】C
【解析】
A．通过此实验可知空气中氧气所占体积分数的，故正确；
B．由红磷的熄灭，说明了氮气不燃烧、不支持燃烧；由冷却，打开弹簧夹，烧杯中的水倒流进集气瓶中，液面上升到一定高度不再上升。说明了氮气的溶解性是难溶于水，故正确；
C．因硫与氧气反应生成物为气体，不能用于该实验，故错误；
D．如果装置漏气时，测定的结果偏小，达不到实验的目的，所以该实验成败的关键之一是装置气密性好，故正确。
11．铁丝在氧气中可以剧烈燃烧，但在空气中很难燃烧，其主要影响因素是（　　）
A．反应温度 B．氧气浓度 C．催化剂 D．铁丝质量
【答案】B
【解析】铁丝在氧气中可以剧烈燃烧，但在空气中很难燃烧，空气中氧气的浓度比氧气中低，则主要影响因素是氧气浓度。
12．下列有关氧气的实验操作，正确的是（　　）
A．制取氧气 B．干燥氧气 C．氧气验满 D．氧气性质检验
【答案】D
【解析】
A、图示装置中，长颈漏斗的下端没有伸入液面以下，生成的氧气会从长颈漏斗逸出，图示错误；
B、用浓硫酸干燥氧气时，氧气应从长管通入，图示错误；
C、氧气验满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，图示错误；
D、硫在氧气中燃烧生成有毒的二氧化硫气体，二氧化硫能溶于水，因此实验前在集气瓶内先加入少量水，用于吸收二氧化硫，防止造成空气污染，图示正确。
13．实验中，不小心将酒精灯碰倒在桌上燃烧起来，合理简单的灭火措施（　　）
A．用水冲灭 B．用嘴吹灭
C．用湿抹布扑灭 D．用灭火器扑灭
【答案】C
【解析】实验中，不小心将酒精灯碰倒在桌上燃烧起来，最简单的灭火方法是使用湿抹布盖灭，能起到降温和隔绝氧气的作用，达到灭火的目的。
14．目前，许多烧烤店都改用机制炭作燃料，引燃机制炭可以使用固体酒精，盖灭机制炭可以使用炭灰，下列有关说法错误的是（　　）
A．酒精的燃烧是为了升高温度
B．炭灰可以隔绝空气而使机制炭熄灭
C．酒精的燃烧会升高机制炭的着火点
D．机制炭做成空心可以增大与空气的接触面积
【答案】C
【解析】
A、酒精的燃烧是为了升高温度达到木炭的着火点，故正确；
B、炭灰可以隔绝空气而使机制炭熄灭，故正确；
C、酒精的燃烧是为了升高温度达到木炭的着火点，机制炭的着火点不能改变，故错误；
D、机制炭做成空心可以增大与空气的接触面积，燃烧更充分，故正确。
15．某同学用如图所示装置探究可燃物燃烧的条件，得到以下实验事实：
①不通空气时，冷水中的白磷不燃烧； ②通空气时，冷水中的白磷不燃烧；
③不通空气时，热水中的白磷不燃烧； ④通空气时，热水中的白磷燃烧。
能证明可燃物必须达到一定温度（着火点）才能燃烧的实验事实是（　　）
A．①② B．②④ C．①④ D．③④
【答案】B
【解析】
A、①不通空气时，冷水中的白磷不燃烧；②通空气时，冷水中的白磷不燃烧。二者都不燃烧，无法说明任何问题，故不符合题意；
B、②通空气时，冷水中的白磷不燃烧；④通空气时，热水中的白磷燃烧。说明物质的燃烧需要达到一定温度，故符合题意；
C、①不通空气时，冷水中的白磷不燃烧；④通空气时，热水中的白磷燃烧。限制的条件不同，不能说明物质的燃烧需要达到一定温度，故不符合题意；
D、③不通空气时，热水中的白磷不燃烧；④通空气时，热水中的白磷燃烧。说明物质的燃烧需要空气，而不是说明物质的燃烧需要达到一定温度，故不符合题意。
二、填空题：（每小题2分，共30分）
16．请根据下列装置图回答问题：
（1）实验室用高锰酸钾制取氧气，可选用的气体发生及收集装置为 　 　 （填字母）。
（2）实验室加热高锰酸钾制取氧气（用排水法收集）的主要步骤有：
①装入试剂 ②检查装置气密性 ③收集气体
④加热 ⑤停止加热 ⑥移出导气管
正确的操作顺序为 　 　 。
A.①②③④⑤⑥ B.②①③④⑥⑤ C.②①④③⑤⑥ D.②①④③⑥⑤
【答案】（1）A和C或A和E。 （2）D。
【解析】
（1）高锰酸钾制取氧气，反应物是固体，反应条件是加热，所以发生装置应选A。氧气的密度比空气大，可用向上排空气法收集（装置E）；氧气不易溶于水，可用排水法收集（装置 C）。故可选用的气体发生及收集装置为A和C或A和E。
（2）实验室加热高锰酸钾制取氧气（用排水法收集）时，首先要检查装置气密性，防止装置漏气；然后装入试剂，固定好装置；接着加热，使高锰酸钾分解产生氧气；开始收集气体，当气泡连续均匀冒出时收集；收集完毕后，先移出导气管，再停止加热，防止水倒吸进入试管，使试管炸裂。所以正确的操作顺序为②①④③⑥⑤，故选：D。
17．根据氧气的制取和性质的相关知识，回答下列问题：
（1）图甲装置中二氧化锰的作用是 　 　 ；
（2）要获得一瓶干燥的氧气，图甲装置中导管的连接顺序为a→　 　 ；
（3）下列关于硫燃烧实验（如图乙）的相关描述合理的有 　 　 （填序号）；
①硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
②硫燃烧是剧烈氧化的现象
③硫在空气和氧气中燃烧的产物不同
④集气瓶底部留有水可以减少燃烧产物对空气的污染
【答案】见解析。
【解析】
（1）图甲装置是过氧化氢在二氧化锰的催化下制取氧气，其中二氧化锰的作用是催化，加快反应的进行，利于氧气的收集；
（2）要获得一瓶干燥的氧气，实验目的是收集干燥的氧气，而氧气是过氧化氢溶液制得的，所以要先干燥后用向上排空气法收集，干燥时洗气瓶应该长进短出也就是气体必须从浓硫酸中通过，所以收集图甲装置中导管的连接顺序为a→d→e→b→c；
（3）①硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，在氧气燃烧时蓝紫色火焰。正确；
②由于燃烧都是剧烈的氧化现象，所以硫燃烧是剧烈氧化的现象。正确；
③硫在空气和氧气中燃烧的现象不同，但是产物相同，都是生成二氧化硫。错误；
④由于生成的二氧化硫有毒能污染大气，同时二氧化硫能溶解于水，所以集气瓶底部留有水可以减少燃烧产物对空气的污染。正确；故选：①②④。
18．实验室制取和收集气体的部分装置如图所示，请回答：
（1）实验室用装置甲制取氧气并用乙集满氧气后，应该用玻璃片的 　 　 （填“光滑面”或“磨砂面”）盖住集气瓶口。
（2）丙装置不能用作制取气体的发生装置，可在丙装置中加装一个小试管，改装成丁装置就能实现制取气体的目的。则丁装置中小试管的作用是 　 　 。
【答案】（1）磨砂面；（2）防止生成的气体从长颈漏斗逸出。
【解析】
（1）用乙装置收集满氧气后，为了增大瓶口与玻璃片的摩擦，应该用玻璃片的磨砂面盖住集气瓶口。（2）丙装置制取的气体容易从长颈漏斗下端逸出，改用丁装置可以制取气体，小试管的作用是防止生
成的气体从长颈漏斗逸出，故答案为：防止生成的气体从长颈漏斗逸出。
19．小敏准备在实验室里制取一定量的氧气，用于做细铁丝在纯氧中燃烧的实验。根据要求回答下列问题：
（1）图甲是制取氧气的发生装置，点燃酒精灯后，需在试管底部来回移动酒精灯，目的是 　 　 。
（2）图乙氧气收集装置的不足之处是 　 　 。
（3）小敏改进实验装置后，收集了一瓶氧气，准备完成细铁丝燃烧实验，如图丙。点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴后，接下去的操作是等到火柴 　 　 （选填“燃得最旺”或“快燃尽”）时将铁丝伸入集气瓶内。
【答案】（1）预热；（2）导管未伸到集气瓶底部；（3）快燃尽。
【解析】
（1）图甲是制取氧气的发生装置，点燃酒精灯后，需在试管底部来回移动酒精灯，目的是预热，防止受热不均使试管炸裂。
（2）图乙氧气收集装置的不足之处是导管未伸到集气瓶底部，会导致收集的氧气中混有大量空气。
（3）小敏改进实验装置后，收集了一瓶氧气，准备完成细铁丝燃烧实验，如图丙。点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴后，接下去的操作是等到火柴快燃尽时将铁丝伸入集气瓶内，这样既能确保铁丝被点燃，又不过多消耗氧气。
20．根据空气的成分填空：
①小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有 　 　 。
②夏天，盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠，说明空气中含有 　 　 。
③已知空气中氧气的体积分数约为21%，小兰同学用右图装置进行验证，待集气瓶冷却后打开弹簧夹，此时可观察到的现象为 　 　 ，实验后发现测得的氧气体积分数小于1/5，请你帮她分析造成这种结果的可能原因 　 　 （只需写一个理由）。
④如图是工业上常用分离液态空气制氧气和氮气（氧气的沸点是﹣183℃，氮气的沸点是﹣196℃）。则液体B的主要成分是 　 　 （填“液氧”或“液氮”）。
【答案】①氧气；②水蒸气；③烧杯中的水倒吸入集气瓶中；红磷少或装置漏气；④液氧。
【解析】
①氧气能供给呼吸，则小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有氧气。
②盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠，说明空气中含有水蒸气；
③红磷消耗氧气，则集气瓶中的气体减小，冷却后打开弹簧夹，可观察到烧杯中的水倒吸入集气瓶中；
若结果小于五分之一，可能原因为红磷少，装置中的氧气没有完全消耗，或装置漏气，冷却过程中有空气进入集气瓶中。
④由于氧气的沸点比氮气高，则液氮先气化，即气体A为氮气，液体B为液氧。
三、探究题：（每小题2分，共20分）
21．追寻科学家的足迹，一起了解氧气的发现史。（汞蒸气和汞的化合物均有毒性）
（1）1773年，舍勒用加热分解硝酸钾、氧化汞、碳酸银等物质都能制得氧气。从物质组成角度分析：加热上述物质均可制得氧气的原因是 　 　 。
（2）之后，法国化学家拉瓦锡用如图装置，把少量的汞放入如图所示的曲颈瓶中，连续加热12天后，发现银白色的液态汞变成了红色的粉末，容器中空气的体积大约减少了五分之一。随后他又将产生的红色粉末收集于另一容器中并加强热，发现又生成了汞和另一种气体。这种气体的体积恰好等于之前曲颈瓶中空气减小的体积。拉瓦锡通过定量研究的方法发现了空气中的氧气和氮气。该实验中选择使用汞的优点有 　 。（可多选）。
A.实验过程中没有污染 B.在汞槽中起到液封的作用
C.生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气 D.能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
【答案】（1）这些物质中都含有氧元素； （2）BCD。
【解析】
（1）舍勒用加热分解硝酸钾、氧化汞、碳酸银等物质都能制得氧气，从物质组成角度分析：加热上述物质均可制得氧气的原因是这些物质中都含有氧元素。
（2）A.汞是重金属，实验过程中可能有污染，故A错误；
B.汞在汞槽中起到液封的作用，故B正确
C.氧化汞加热分解成汞和氧气，实验中生成的化合物是氧化汞，加热分解又能得到汞和氧气，故C正确；
D.银白色的液态汞变成了红色的粉末，容器中空气的体积大约减少了五分之一，汞能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽，故D正确。
22．如图是实验室制取气体的有关仪器和装置，据图回答下列问题。
（1）请写出图中标有序号②的仪器名称：②　 　 。
（2）用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，应选择 　 　 （从A～G中选择，填字母序号）组合装置。
（3）某同学用排水法收集了一瓶氧气，测得氧气的纯度偏低，原因可能是 　 　 （填字母）。
a．收集气体前，集气瓶没有注满水
b．导管口开始有气泡冒出，立刻收集
c．收集气体后，集气瓶中仍有少量水
（4）如图为上述反应过程中某变量y随时间的变化趋势，纵坐标表示的是 　 　 。
A．固体中氧元素的质量
B．生成O2的质量
C．固体中MnO2的质量分数
D．固体中钾元素的质量
【答案】（1）长颈漏斗；（2）BEF；（3）ab；（4）C。
【解析】
（1）通过观察图中仪器的形状和常见仪器的特征可知，图中标有序号②的仪器名称是长颈漏斗；
（2）加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气，反应物是固体，反应条件是加热，所以发生装置应选用BE组成（酒精灯用于加热，铁架台用于固定装置）；氧气不易溶于水，可用排水法收集，收集装置可选F；故应选择BEF组合装置；
（3）a.收集气体前，集气瓶没有注满水，瓶内残留空气，会使收集的氧气混入空气，导致氧气纯度偏低，故该选项正确；
b.导管口开始有气泡冒出，立刻收集，此时排出的气泡是装置内的空气，会使收集的氧气不纯，导致氧气纯度偏低，故该选项正确；
c.收集气体后，集气瓶中仍有少量水，水不会影响氧气的纯度，故该选项错误。
故选：ab。
（4）A.加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气，反应中氯酸钾分解生成氧气，固体中氧元素质量会逐渐减少，不是图中先不变后减少的趋势，故A选项错误；
B.生成氧气的质量应是从0开始逐渐增加，不是图中先不变后增加的趋势，B选项错误。
C.二氧化锰作催化剂，质量不变，但固体总质量因生成氧气逐渐减少，所以固体中MnO2的质量分数会先不变（反应未开始时），反应开始后逐渐增大，符合图中变化趋势，故C选项正确；
D.钾元素在反应前后质量守恒，质量不变，不是图中先不变后增加的趋势，故D选项错误。
故选：C。
23．资料显示，将新制的溶质质量分数为5%的H2O2溶液，加热到80℃时，才有较多氧气产生。而相同质量5%的H2O2溶液加入催化剂，常温下就会立即产生氧气，反应速度快、所需时间短。
（1）小科同学按图甲装置进行实验，当试管中有大量气泡出现时，伸入带火星的木条，木条并未复燃。为此，他利用图乙装置收集气体，再用带火星的木条检验，木条复燃。那么图甲实验中带火星木条未复燃的原因是 　 　 。除了图乙的方法收集氧气外，还可用 　 　 法收集。
（2）小金同学利用催化剂使H2O2溶液分解制取氧气，图丙是他设计的气体发生装置，请你指出一处错误：　 　 。
（3）两位同学采用相同质量5%的H2O2溶液，图丁虚线表示小科采用加热分解制取氧气的曲线，请你在该图中用实线画出小金利用催化剂制取氧气的大致曲线（假定两种方法H2O2均完全分解）。
【答案】
（1）加热过氧化氢溶液的同时，溶液中水蒸气随氧气一起逸出，氧气浓度较低；
向上排空气；
（2）长颈漏斗的下端未伸入液面以下；
（3）
【解析】
（1）图甲实验中带火星木条未复燃的原因是加热过氧化氢溶液的同时，溶液中水蒸气随氧气一起逸出，氧气的浓度较低；氧气密度略大于空气，不易溶于水，可用向上排空气法收集或排水法收集，图乙的收集方法是排水法，除了图乙的方法收集氧气外，还可用向上排空气法收集；
（2）小柯利用催化剂使H2O2溶液分解制取氧气，图丙是他设计的气体发生装置，其中的错误之处为：长颈漏斗的下端未伸入液面以下，产生的氧气会从长颈漏斗处逸出；
（3）采用加热的方法制取氧气时，由于开始的时间内溶液温度低，所以几乎没有氧气产生，而使用催化剂的方式制取氧气，实验开始就会产生大量氧气。无论哪种方式，最终生成氧气的质量是相同的，小金利用催化剂制取氧气的大致曲线（假定两种方法H2O2均完全分解）。
四、综合题：（24小题8分，25小题6分，26小题6分，共20分）
24．制氧机有膜分离、变压吸附等制氧方式。膜分离制氧用到的膜材料有陶瓷、聚苯胺等，其中混合导电陶瓷分离膜的工作原理示意如图甲。变压吸附制氧常用的吸附剂是沸石分子筛。科研人员在一定条件下分别将N2、O2通过某种沸石分子筛，测定其对N2、O2的吸附情况、结果如图乙（纵坐标数值越大，代表吸附量越大）。吸氧对于缺氧人群有一定作用，但健康人短期内高流量吸氧会对机体造成不良影响，因此不能盲目吸氧。
请回答下列问题：
（1）变压吸附制氧的原理是　 　 （填“物理变化”或“化学变化”）。
（2）图甲中，表示氧分子变成氧原子的是　 　 （填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。
（3）由图乙可知，25℃时吸附压越大越有利于分离N2和O2，证据是　 　 。
（4）从使用的安全角度，吸氧时，应避免吸烟或接近任何火源，原因是　 　 。
【答案】（1）物理变化；
（2）Ⅱ；
（3）25℃时，吸附压越大，氮气的吸附量越大，而氧气的吸附量变化不大；
（4）氧气具有助燃性，遇明火等可能会引发火灾或爆炸。
【解析】
（1）变压吸附制氧过程中，只是利用沸石分子筛对N2和O2吸附能力的不同将它们分离，没有新物质生成，所以是物理变化。
（2）观察图甲，Ⅰ过程是氧分子靠近分离膜，Ⅱ过程中氧分子分解为氧原子，Ⅲ过程是氧原子重新组合成氧分子。所以表示氧分子变成氧原子的是Ⅱ。
（3）观察图乙，在25℃时，随着吸附压的增大，N2和O2的吸附量差值逐渐增大。因为纵坐标数值越大代表吸附量越大，吸附量差值越大就越有利于N2和O2的分离。
（4）由于氧气具有助燃性，喷氧时若遇到明火等可能会引发燃烧甚至爆炸等危险情况。
25．可燃物燃烧的条件是 。可在实验中发现一个有趣的现象：火柴划着后，如果将火柴直立，使火焰在下，火柴就能继续燃烧；如果将火柴直立，使火焰在上，火柴就不易继续燃烧。请你用所学知识解释上述两种现象。
【答案】有充足的助燃剂（或氧气）和温度达到着火点。将火柴倒立，使火焰在下，燃烧的部分能对未燃烧部分进行预热使温度达到着火点；将火柴直立，使火焰在上，下面火柴没达到火柴燃烧所需的最低温度，不易继续燃烧。
26．某兴趣小组用如图所示实验装置测定空气中氧气的体积分数，步骤如下。
①如图所示连接器材（锥形瓶的实际容积为V mL），并检查装置的气密性
②用注射器吸取70℃硫酸铜溶液V1mL，然后将注射器针头上移到橡皮塞内，这样针头就被橡皮塞封闭了。拔掉橡皮塞，向锥形瓶里注入70℃硫酸铜溶液V2mL，接下来，取足量的白磷放入燃烧匙的铜质小勺里，迅速塞进橡皮塞，观察现象
③燃烧结束后，待锥形瓶内温度冷却到70℃左右，立即用力把注射器针头下推，使针头露出橡皮塞，注射器里的硫酸铜溶液喷入锥形瓶，最终活塞停留在V3mL刻度处
④计算空气中氧气的体积分数
（1）步骤②中观察到的现象是 　 　 。
（2）步骤③中，若锥形瓶内温度降至室温后再将注射器中针头推下，会使测量结果偏大，原因是 　 　 。
（3）实验中测得的氧气体积分数为 （用实验中相关字母表示）。
【答案】（1）白磷燃烧、产生白烟、放热。
（2）锥形瓶内温度降至室温后，气体体积缩小，导致进入锥形瓶中的硫酸铜溶液偏多。
（3）100%。
【解析】
（1）步骤②中观察到的现象是白磷燃烧、产生白烟、放热。
（2）步骤③中，若锥形瓶内温度降至室温后再将注射器中针头推下，会使测量结果偏大，原因是锥形瓶内温度降至室温后，气体体积缩小，导致进入锥形瓶中的硫酸铜溶液偏多。
（3）实验中测得的氧气体积分数为100%。
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第3章第1-2节 单元学习评价（学生版）
（满分100分，作业时间45分）
一、选择题：（每小题2分，共30分）
1．空气的成分是：①氧气；②氮气；③稀有气体；④二氧化碳、其他气体和杂质。按体积分数由少到多的顺序排列正确的（　　）
A．②①③④ B．①②③④ C．④③①② D．②①④③
2．有一位同学暑假去西藏发生了严重的高原反应，医生让他吸入了一种气体后，症状得到缓解。此气体可能是（　　）
A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳
3．下列关于氧气性质和用途说法错误的是（　　）
A．通常状况下氧气是无色无气味的气体 B．鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水
C．液氧常用于火箭燃料的助燃剂 D．工业上通过分离液态空气获得氧气
4．下列反应中，属于化合反应的是（　　）
A．石蜡+氧气二氧化碳+水 B．硫+氧气二氧化硫
C．氯酸钾氯化钾+氧气 D．双氧水水+氧气
5．向如图所示烧杯内加入一种物质，轻轻搅拌溶解后，发现粘水的塑料片和烧杯底部冻结在一起，则加入的物质可能是（　　）
A．氢氧化钠 B．氧化钙 C．硝酸铵 D．浓硫酸
6．有些实验操作的“先”与“后”决定了实验的成功和安全。下列加热高锰酸钾并用排水法制取氧气的实验中，先后操作正确的是（　　）
A．先将试管固定好，再放置酒精灯的位置 B．先向试管中加高锰酸钾，后检查气密性
C．先将导管伸入集满水的集气瓶，后加热 D．先从水槽里将导管移出，后熄灭酒精灯
7．如图是“测定空气中氧气含量”的两个实验装置，下列有关说法不正确的是（　　）
A．装置a中的气球先变瘪后膨胀变大
B．装置a能证明空气中含有氧气，但不能测得氧气的体积分数
C．装置b可直接读出进入集气瓶中水的体积
D．将装置b中的红磷换成木炭也可测得氧气的体积分数
8．如图为探究氧气性质的相关实验，对观察到的实验现象及有关操作描述错误的是（　　）
A．木炭在氧气中燃烧比在空气中燃烧更剧烈
B．铁丝在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁
C．实验Ⅱ的水可防止高温熔融物使瓶底破裂
D．实验Ⅰ木炭熄灭后在瓶内倒入澄清石灰水，振荡后石灰水变浑浊
9．下列叙述中属于氧气化学性质的是（　　）
A．在通常情况下，氧气是无色无味的气体 B．氧气具有助燃性，可以支持燃烧
C．在标准状况下，氧气的密度是1.429克/升 D．氧气不易溶于水
10．如图是用红磷燃烧法测定空气里氧气含量的装置图，有关此实验的结论与分析错误的是（　　）
A．此实验证明，氧气约占空气体积的
B．此实验证明，反应后集气瓶内剩余的气体，既不易溶于水，也不支持燃烧
C．该实验中的红磷还可以用硫来代替
D．若该实验没有达到预期目的，可能的原因之一是装置气密性不好造成的
11．铁丝在氧气中可以剧烈燃烧，但在空气中很难燃烧，其主要影响因素是（　　）
A．反应温度 B．氧气浓度 C．催化剂 D．铁丝质量
12．下列有关氧气的实验操作，正确的是（　　）
A．制取氧气 B．干燥氧气 C．氧气验满 D．氧气性质检验
13．实验中，不小心将酒精灯碰倒在桌上燃烧起来，合理简单的灭火措施（　　）
A．用水冲灭 B．用嘴吹灭
C．用湿抹布扑灭 D．用灭火器扑灭
14．目前，许多烧烤店都改用机制炭作燃料，引燃机制炭可以使用固体酒精，盖灭机制炭可以使用炭灰，下列有关说法错误的是（　　）
A．酒精的燃烧是为了升高温度
B．炭灰可以隔绝空气而使机制炭熄灭
C．酒精的燃烧会升高机制炭的着火点
D．机制炭做成空心可以增大与空气的接触面积
15．某同学用如图所示装置探究可燃物燃烧的条件，得到以下实验事实：
①不通空气时，冷水中的白磷不燃烧； ②通空气时，冷水中的白磷不燃烧；
③不通空气时，热水中的白磷不燃烧； ④通空气时，热水中的白磷燃烧。
能证明可燃物必须达到一定温度（着火点）才能燃烧的实验事实是（　　）
A．①② B．②④ C．①④ D．③④
二、填空题：（每小题2分，共30分）
16．请根据下列装置图回答问题：
（1）实验室用高锰酸钾制取氧气，可选用的气体发生及收集装置为 　 　 （填字母）。
（2）实验室加热高锰酸钾制取氧气（用排水法收集）的主要步骤有：
①装入试剂 ②检查装置气密性 ③收集气体
④加热 ⑤停止加热 ⑥移出导气管
正确的操作顺序为 　 　 。
A.①②③④⑤⑥ B.②①③④⑥⑤ C.②①④③⑤⑥ D.②①④③⑥⑤
17．根据氧气的制取和性质的相关知识，回答下列问题：
（1）图甲装置中二氧化锰的作用是 　 　 ；
（2）要获得一瓶干燥的氧气，图甲装置中导管的连接顺序为a→　 　 ；
（3）下列关于硫燃烧实验（如图乙）的相关描述合理的有 　 　 （填序号）；
①硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰
②硫燃烧是剧烈氧化的现象
③硫在空气和氧气中燃烧的产物不同
④集气瓶底部留有水可以减少燃烧产物对空气的污染
18．实验室制取和收集气体的部分装置如图所示，请回答：
（1）实验室用装置甲制取氧气并用乙集满氧气后，应该用玻璃片的 　 　 （填“光滑面”或“磨砂面”）盖住集气瓶口。
（2）丙装置不能用作制取气体的发生装置，可在丙装置中加装一个小试管，改装成丁装置就能实现制取气体的目的。则丁装置中小试管的作用是 　 　 。
19．小敏准备在实验室里制取一定量的氧气，用于做细铁丝在纯氧中燃烧的实验。根据要求回答下列问题：
（1）图甲是制取氧气的发生装置，点燃酒精灯后，需在试管底部来回移动酒精灯，目的是 　 　 。
（2）图乙氧气收集装置的不足之处是 　 　 。
（3）小敏改进实验装置后，收集了一瓶氧气，准备完成细铁丝燃烧实验，如图丙。点燃系在螺旋状细铁丝底端的火柴后，接下去的操作是等到火柴 　 　 （选填“燃得最旺”或“快燃尽”）时将铁丝伸入集气瓶内。
20．根据空气的成分填空：
①小白鼠在装有空气的密闭容器中可存活一段时间，说明空气中含有 　 　 。
②夏天，盛放冰棒的杯子外壁上附有一层水珠，说明空气中含有 　 　 。
③已知空气中氧气的体积分数约为21%，小兰同学用右图装置进行验证，待集气瓶冷却后打开弹簧夹，此时可观察到的现象为 　 　 ，实验后发现测得的氧气体积分数小于1/5，请你帮她分析造成这种结果的可能原因 　 　 （只需写一个理由）。
④如图是工业上常用分离液态空气制氧气和氮气（氧气的沸点是﹣183℃，氮气的沸点是﹣196℃）。则液体B的主要成分是 　 　 （填“液氧”或“液氮”）。
三、探究题：（每小题2分，共20分）
21．追寻科学家的足迹，一起了解氧气的发现史。（汞蒸气和汞的化合物均有毒性）
（1）1773年，舍勒用加热分解硝酸钾、氧化汞、碳酸银等物质都能制得氧气。从物质组成角度分析：加热上述物质均可制得氧气的原因是 　 　 。
（2）之后，法国化学家拉瓦锡用如图装置，把少量的汞放入如图所示的曲颈瓶中，连续加热12天后，发现银白色的液态汞变成了红色的粉末，容器中空气的体积大约减少了五分之一。随后他又将产生的红色粉末收集于另一容器中并加强热，发现又生成了汞和另一种气体。这种气体的体积恰好等于之前曲颈瓶中空气减小的体积。拉瓦锡通过定量研究的方法发现了空气中的氧气和氮气。该实验中选择使用汞的优点有 　 。（可多选）。
A.实验过程中没有污染 B.在汞槽中起到液封的作用
C.生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气 D.能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
22．如图是实验室制取气体的有关仪器和装置，据图回答下列问题。
（1）请写出图中标有序号②的仪器名称：②　 　 。
（2）用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气，应选择 　 　 （从A～G中选择，填字母序号）组合装置。
（3）某同学用排水法收集了一瓶氧气，测得氧气的纯度偏低，原因可能是 　 　 （填字母）。
a．收集气体前，集气瓶没有注满水
b．导管口开始有气泡冒出，立刻收集
c．收集气体后，集气瓶中仍有少量水
（4）如图为上述反应过程中某变量y随时间的变化趋势，纵坐标表示的是 　 　 。
A．固体中氧元素的质量 B．生成O2的质量
C．固体中MnO2的质量分数 D．固体中钾元素的质量
23．资料显示，将新制的溶质质量分数为5%的H2O2溶液，加热到80℃时，才有较多氧气产生。而相同质量5%的H2O2溶液加入催化剂，常温下就会立即产生氧气，反应速度快、所需时间短。
（1）小科同学按图甲装置进行实验，当试管中有大量气泡出现时，伸入带火星的木条，木条并未复燃。为此，他利用图乙装置收集气体，再用带火星的木条检验，木条复燃。那么图甲实验中带火星木条未复燃的原因是 　 　 。除了图乙的方法收集氧气外，还可用 　 　 法收集。
（2）小金同学利用催化剂使H2O2溶液分解制取氧气，图丙是他设计的气体发生装置，请你指出一处错误：　 　 。
（3）两位同学采用相同质量5%的H2O2溶液，图丁虚线表示小科采用加热分解制取氧气的曲线，请你在该图中用实线画出小金利用催化剂制取氧气的大致曲线（假定两种方法H2O2均完全分解）。
四、综合题：（24小题8分，25小题6分，26小题6分，共20分）
24．制氧机有膜分离、变压吸附等制氧方式。膜分离制氧用到的膜材料有陶瓷、聚苯胺等，其中混合导电陶瓷分离膜的工作原理示意如图甲。变压吸附制氧常用的吸附剂是沸石分子筛。科研人员在一定条件下分别将N2、O2通过某种沸石分子筛，测定其对N2、O2的吸附情况、结果如图乙（纵坐标数值越大，代表吸附量越大）。吸氧对于缺氧人群有一定作用，但健康人短期内高流量吸氧会对机体造成不良影响，因此不能盲目吸氧。
请回答下列问题：
（1）变压吸附制氧的原理是　 　 （填“物理变化”或“化学变化”）。
（2）图甲中，表示氧分子变成氧原子的是　 　 （填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。
（3）由图乙可知，25℃时吸附压越大越有利于分离N2和O2，证据是　 　 。
（4）从使用的安全角度，吸氧时，应避免吸烟或接近任何火源，原因是　 　 。
25．可燃物燃烧的条件是 。可在实验中发现一个有趣的现象：火柴划着后，如果将火柴直立，使火焰在下，火柴就能继续燃烧；如果将火柴直立，使火焰在上，火柴就不易继续燃烧。请你用所学知识解释上述两种现象。
26．某兴趣小组用如图所示实验装置测定空气中氧气的体积分数，步骤如下。
①如图所示连接器材（锥形瓶的实际容积为V mL），并检查装置的气密性
②用注射器吸取70℃硫酸铜溶液V1mL，然后将注射器针头上移到橡皮塞内，这样针头就被橡皮塞封闭了。拔掉橡皮塞，向锥形瓶里注入70℃硫酸铜溶液V2mL，接下来，取足量的白磷放入燃烧匙的铜质小勺里，迅速塞进橡皮塞，观察现象
③燃烧结束后，待锥形瓶内温度冷却到70℃左右，立即用力把注射器针头下推，使针头露出橡皮塞，注射器里的硫酸铜溶液喷入锥形瓶，最终活塞停留在V3mL刻度处
④计算空气中氧气的体积分数
（1）步骤②中观察到的现象是 　 　 。
（2）步骤③中，若锥形瓶内温度降至室温后再将注射器中针头推下，会使测量结果偏大，原因是 　 　 。
（3）实验中测得的氧气体积分数为 （用实验中相关字母表示）。
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