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3.1空气与氧气 同步练习
一、选择题
1．物质的性质决定用途。下列有关空气各成分及其用途的说法正确的是（　　）
A．空气中含量最多的气体是氮气，约占空气质量的78%
B．氧气具有支持燃烧的性质，可用作燃料
C．稀有气体用作航标灯利用其化学性质稳定的特性
D．氮气化学性质稳定，可用于食品包装
2．下列有关空气中各成分性质和用途，说法正确的是（　　）
A．氧气可以供给呼吸，也可以燃烧
B．稀有气体化学性质不活泼，可作保护气
C．氮气的化学性质比较活泼，是制造化肥、炸药的重要原料
D．二氧化碳会被植物吸收转化成氧气，二氧化碳的排放量对环境没有影响
3．如图是小徐用手掌总结氧气的化学性质的表示方法，手指上的物质能与手掌心氧气反应。则下列说法正确的是（　　）
A．铁在空气中燃烧，生成四氧化三铁
B．煤脱硫的目的是减少二氧化硫的生成
C．磷燃烧产生大量的白雾，会污染空气
D．氧气的化学性质非常活泼，能与所有的物质反应
4．下列有关物质燃烧时观察到的现象的叙述中，正确的是（　　）
A．硫在氧气中燃烧，发出淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体
B．木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
C．红磷在氧气中燃烧，放出大量热，产生大量白雾
D．铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成四氧化三铁
5．小明利用如图实验测定空气中氧气的体积分数，下列操作中会造成测量结果偏差的是（　　）
A．燃烧匙中的红磷过量
B．红磷燃烧前止水夹关闭
C．用木炭代替红磷
D．红磷熄灭后冷却至室温再打开止水夹
6．如图是氧气的制取和性质的知识网络（反应条件部分省略）下列有关说法不正确的是（　　）
A．反应④⑤⑥的生成物均为氧化物
B．反应①③中的作用均为催化作用
C．反应①②③均属于分解反应
D．硫、红磷、铁块均可在空气中燃烧
7．物质的结构、性质与用途的关系如图所示，下列有关氧气的说法错误的是（　　）
A．氧气分子是保持氧气化学性质的最小微粒
B．氧气的助燃性决定了氧气可以作为燃料
C．分离液态空气制氧气，利用了氧气与氮气沸点不同的性质
D．氧气能和很多金属单质反应，体现了氧气具有氧化性
8．下列有关实验现象的描述正确的是(　　)
A．硫在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰，放热，生成有刺激性气味的气体
B．红磷在氧气中燃烧产生大量的白色烟雾，放出大量的热
C．木炭在氧气中燃烧发白光，放出大量的热，生成二氧化碳
D．铁丝在空气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体
9．下列图像符合描述情况的是（　　）
A．①表示：用制取氧气时，随着反应进行，质量发生的变化
B．②表示：a、b两试管中分别装有等质量的双氧水，并向a试管中放入催化剂后，随着反应的进行，氧气的生成情况
C．③表示：用制取氧气时，随着反应的进行，试管中剩余的固体质量变化情况
D．④表示：用双氧水制取氧气时，生成的氧气质量的变化情况
10．下列关于催化剂的说法中，正确的是（　　）
A．催化剂在化学反应前后质量和性质都不发生改变
B．一种物质只能作一个反应的催化剂
C．一个反应可以有多种催化剂，它们的催化效果可能不同
D．一个反应只有一种催化剂
11．通过如图所示的四种途径都可以得到O2(反应条件已省略)，下列说法错误的是(　　)
A．根据绿色化学理念，甲途径是实验室制O2的最佳方案
B．为了使甲．乙两种途径更快地得到O2，还需要加入催化剂
C．甲、乙和丙途径中发生化学变化的基本反应类型都是分解反应
D．工业上采用丁途径制取大量O2，主要是利用了N2和O2的密度不同
12．实验室需收集一瓶约含空气的氧气，最合适的收集操作是(　　)
A．集气瓶中装入的水
B．集气瓶中装入的水
C．导管伸入到集气瓶体积的处
D．导管伸入到集气瓶体积的处
13． 某同学用高锰酸钾制氧气时，试管炸裂了，造成试管炸裂的原因可能是下列中的 （　　）
①没有给试管均匀预热 ②试管外壁潮湿
③试管口没有略微向下倾斜 ④忘了在试管口加一团棉花 ⑤加热时试管与灯芯接触
⑥收集完氧气，先撤酒精灯 ⑦高锰酸钾中混有可燃物
A．全部 B．除④外 C．除⑥⑦外 D．①②③⑤
14．下列实验操作中，“先”与“后”的顺序正确的是（　　）
A．制取气体时，先装药品，后检查装置的气密性
B．做氧气的助燃性实验时，先检查氧气的纯度，后点火
C．用排水法收集氧气结束时，先把导管移离水面，后停止加热
D．给试管里的液体加热时先加热，后预热
15．在“①质量变小，②质量不变，③化学性质改变，④化学性质不变”四个选项中，符合化学反应前后催化剂的特征的是(　　)。
A．①和③ B．②和③ C．②和④ D．①和④
二、填空题
16．小明利用如图所示装置和药品在实验室进行相关气体的制取和性质实验(部分固定装置已省略)。请回答下列问题。
(1)仪器①的名称是　 　
(2)小明利用装置A制取氧气的化学方程式为　 　
(3)用装置B、E制备并收集氧气，当装置E中的导管口有气泡冒出时，再把导管口伸入盛满水的集气瓶里。在收集过程中发现装置B中有大量气泡产生，而装置E中只有少量气泡冒出。你认为实验过程中忘记了什么操作 　 　。
17．检验与验满。
（1）检验：将带火星的木条伸入集气瓶　 　看是否复燃。
（2）验满：将带火星的木条放在集气瓶　 　看是否复燃。
18．如图可用来收集氧气，若用向上排空气法收集氧气，则氧气从　 　（填“左”或“右”，下同）导管通入，空气从　 　导管排出。若要检查是否已收集满氧气，可用带火星的木条放在　 　导管处。如用排水法收集氧气，可先把集气瓶装满水，氧气从　 　导管通入，水从　 　 导管排出。
19．有编号为A、B、C、D的四支试管，A中只加入氯酸钾；B中只加入高锰酸钾；C中加入氯酸钾和少量二氧化锰；D中加入氯酸钾和少量高锰酸钾，将它们分别加热至完全反应。
（1）四支试管中反应速率最慢的是　 　(填序号)。
（2）它们共同的产物是　 　。
（3）B、C、D三支试管剩余的固体中含有的共同物质是　 　。
（4）(3)中所提物质在三个反应中作用不同，在B中它是　 　；在C中它是　 　；在D中它　 　。
三、实验探究题
20．某兴趣小组对教材中“测定空气中氧气含量”实验（如图甲）进行了改进，设计了图乙（选用容积为45mL的试管作反应容器）的实验方案，收到了良好的实验效果。对比分析下面两个实验，回答下列问题：
（1）甲实验测得的氧气含量小于1/5，请分析可能的原因　 　。（写出一点即可）
（2）乙实验操作如下（装置气密性良好）：①点燃酒精灯；②撤去酒精灯，待试管冷却后松开弹簧夹；③将少量红磷平装入试管中，把20mL的注射器活塞置于10mL刻度处，并按图乙所示的连接方式固定好，再用弹簧夹夹紧橡皮管；④读取注射器活塞位置的刻度数据。你认为正确的实验操作顺序是　 　。（填序号）
（3）乙实验中，注射器活塞最后将停止在约　 　mL刻度处。
（4）对照甲实验，你认为乙实验有何优点？　 　（回答一点即可）。
21．小杆利用红磷的燃烧测定空气中氧气的体积分数，装置如图1。已知集气瓶的容积为300mL，点燃前朱在集气瓶中加入50mL水。
（1）实验前预先加入50mL水的目的是 　 　。
（2）实验结束时，测得集气瓶中水增加的体积为40mL，则空气中氧气的体积分数为 　 　，造成该实验结果偏差的原因可能是 　 　（写出一点即可）。
（3）对于图1实验，小科同学进行了改进与创新，实验过程如图2所示，其优点是 　 　（写出一点即可）。
22．小科用图甲所示的思维模型设计了图乙所示的“探究空气中氧气含量”的实验。
实验步骤如下：
①检查装置的气密性；
②关闭止水夹，将点燃的红磷伸入集气瓶内至完全反应；
③，观察到水进入集气瓶的体积；
④重复实验，得出结论。
（1）从建立模型角度分析，“关闭止水夹”属于上述思维模型中的　 　。
（2）将步骤③补充完整：　 　。
（3）误差分析：最后测得氧气的体积分数偏小的原因可能是　 　
A．实验后一部分水滞留在导管中。
B．红磷的量不足，未能把瓶内氧气耗尽。
C．将燃烧匙伸入集气瓶瞬间，部分空气逸出。
D．由于广口瓶的形状造成很难均分五等份，影响测量结果。
23．研习小组设计了图示实验装置，完成燃烧条件的探究和空气中氧气含量的测定（注：装置中注射器活塞与内壁摩擦忽略不计）。实验步骤：
①检查装置气密性；
②将盛有足量白磷的燃烧匙放入空集气瓶中，塞紧塞子，白磷不燃烧；
③打开集气瓶塞子，往瓶中倒满80℃的热水，并塞紧塞子，白磷仍然不能燃烧；
④打开K1和K2，通过注射器从b管抽出80℃的热水，当瓶中液面刚低于燃烧匙底部时，立即关闭K1、K2，发现瓶中白磷燃烧，读取此时注射器中水量为V1毫升；
⑤待整个装置冷却至室温时，打开……，待注射器中示数稳定后，读取剩余水量V2毫升。（1）白磷燃烧会产生大量白烟，白烟的成分是____。
（1）实验步骤③和④进行对照，说明白磷燃烧需要　 　。
（2）步骤⑤中“……”处内容是　 　(选填“K1”“K2”或“K2、K2”）。
（3）多次重复上述实验，测得空气中氧气的体积分数却远大于21%，原因是　 　。
24．小科同学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。实验室提供了以下药品和仪器装置制取气体，根据要求回答：
【药品】①氯酸钾，②高锰酸钾，③过氧化氢，④二氧化锰，⑤稀盐酸，⑥大理石
【装置】
（1） 写出图①中仪器A的名称　 　。
（2）小科直接利用上图中①、③装置制取并收集氧气，则他选择的药品为上述中的　 　（填序号）。
（3）下列关于制取并收集氧气过程中的说法正确的是____（填字母编号）。
A．装置①点燃酒精灯后，需在试管底部来回移动酒精灯，目的是预热
B．若用装置③收集氧气，要检验氧气是否集满，则需把带火星木条放在集气瓶口
C．不能选择装置④收集氧气的原因是氧气的密度小于空气的密度
D．选择①、⑤装置组合制取和收集氧气， 则导管口的连接顺序为a→b→c→…
（4）小科收集了一瓶氧气后，准备完成细铁丝燃烧实验，如图⑥和⑦。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　 　（填“燃得最旺”或“快燃尽”）时将铁丝伸入集气瓶内。
25．过氧化氢分解的催化剂有多种，如MnO2、CuSO4等。小金分别探究漂白液（主要成分是NaClO和NaCl）、FeCl3和K2SO4能否催化过氧化氢分解。分别向三种物质中多次加入5%过氧化氢溶液。（已知：NaClO+H2O2=O2↑+NaCl+H2O）
物质 第1次 第2次 第3次
漂白液 大量气泡 少量气泡 无气泡
FeCl3溶液 较多气泡 较多气泡 较多气泡
K2SO4溶液 无气泡产生 无气泡产生 无气泡产生
（1）图中a仪器的名称是　 　。
（2）MnO2催化过氧化氢分解的化学方程式是　 　。
（3）如何检验生成的气体是氧气　 　。
（4）根据以上实验现象，小金可以得出的结论：　 　是过氧化氢分解的催化剂。
26．某校科学兴趣小组的同学根据实验室提供的仪器和药品，在老师的指导下从如图中选择装置进行了气体的制备实验。
（1）甲同学选择装置A作为KMnO4制取氧气的发生装置，其中试管口略向下倾斜的原因是　 　。收集装置可以是图一中的　 　（填字母代号）。
（2）若用图二装置和量筒通过导管相连后收集并测量O2体积，则氧气应从导管　 　（填“a”或“b”）端通入。
（3）利用蜡烛在氧气中燃烧产物，确定蜡烛中含有碳、氢元素。收集氧气不能选择装置E，原因是　 　。
（4）乙同学称取一定质量的KMnO4固体放入大试管中，将温度控制在250℃加热制取O2。实验结束时，乙同学发现用排水法收集到的O2大于理论产量。针对这一现象，同学们提出了自己的猜想，有的猜想是生成的MnO2分解出O2，也有的猜想是反应生成的K2MnO4分解放出O2。则做出上述猜想的依据是　 　。
27．小紫同学在实验室做“制取并收集氧气”的实验。请回答：
（1）如图甲是小紫组装好的气体发生装置，其中有一处明显错误请改正：　 　。
（2）改正错误后，利用图甲装置进行高锰酸钾制取氧气实验，请写出反应的化学方程式：　 　。
（3）小紫用H3O2制取 O2，若发生装置有图乙中的A和B可供选择，他应选用哪个装置 并说明理油　 　。
（4）如图丙是初中科学常见的气体收集装置，下列方法中不能用于收集氧气的有　 　(填序号)。
（5） “富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体，可用于航天、医疗、炼钢等。若在实验室要混制一瓶(一定体积)氧气体积分数为40%的“富氧空气”，可使用图丙中的②装置，先在装置中装满水，再从导管通入氮气，排出120mL 水，再通入氧气，排出　 　mL 水。
四、综合题
28．核潜艇中制氧系统主要由电解水制氧系统、氧气再生药板和氧气瓶构成。氧气再生药板由一片片涂有过氧化钠的薄板组成，涉及的化学反应表达式是：
过氧化钠+二氧化碳→碳酸钠+氧气
该制氧反应有什么优点？该反应还可以运用到哪些地方？
29．在做氧气的制取实验时，为什么会出现下列现象？应如何避免？
（1）点燃酒精灯后，立即将火焰集中在试管内的药品部位加热，不久试管发生破裂。
（2）在用排水法收集氧气的过程中，水槽内的水变成了紫红色。
（3）在做“研究氧气性质”的实验时，将红热的木炭伸入集气瓶内，产生的现象与在空气里燃烧的现象几乎相同。
答案解析部分
1．【答案】D
2．【答案】B
3．【答案】B
4．【答案】B
5．【答案】C
6．【答案】D
7．【答案】B
8．【答案】A
9．【答案】D
10．【答案】C
11．【答案】D
12．【答案】B
13．【答案】B
14．【答案】C
15．【答案】C
16．【答案】酒精灯；2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；检查装置的气密性
17．【答案】（1）内
（2）口
18．【答案】左；右；左；左；右
19．【答案】（1）A
（2）氧气
（3）二氧化锰
（4）生成物；催化剂；既是生成物又是催化剂
20．【答案】红磷量不足、装置漏气等合理即可；③①②④；1；不污染空气或减小红磷点燃后放入广口瓶过程中引起的误差等合理答案
21．【答案】（1）有利于容器内温度的降低，吸收生成的五氧化二磷，防止污染空气
（2）16%；红磷的量不足（合理即可）
（3）测定结果更准确（合理即可）
22．【答案】（1）消耗，形成压强差
（2）待装置冷却至室温后打开止水夹
（3）B
23．【答案】（1）氧气
（2）K2
（3）没有控制温度恢复到80℃来测量体积
24．【答案】（1）铁架台
（2）①④
（3）A；B
（4）快燃尽
25．【答案】（1）分液漏斗
（2）
（3）将带火星的木条伸入集气瓶内，若木条复燃，证明该气体是氧气
（4）FeCl3溶液
26．【答案】（1）防止产生的冷凝水倒流到试管底而使试管破裂；C或E
（2）a
（3）排水法收集的氧气中含有水蒸气
（4）MnO2和K2MnO4都含有氧元素
27．【答案】（1）试管口应略向下倾斜
（2）2KMnO4 = K2MnO4+MnO2+O2↑
（3）A，能控制反应速
（4）④⑤
（5）80
28．【答案】优点：能除去人体产生的二氧化碳，反应条件简单不消耗其他能量、产物无污染、便于携带；还可以用于宇宙飞船、宇航服、呼吸面具等。
29．【答案】（1）试管受热不均匀发生破裂。应先移动酒精灯使试管均匀受热。
（2）有高锰酸钾粉末被气流冲进水槽，高锰酸钾溶于水呈紫红色。应在装有高锰酸钾的大试管口处放一团棉花。
（3）收集的氧气不纯。气体发生时，应先排放一会儿，将容器内的空气赶走，再开始收集，以提高收集的气体的纯度。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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