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第2单元 空气和氧气 单元闯关试题 2025-2026学年
上学期初中化学人教版（2024）九年级上册
一、选择题
1．空气是一种宝贵的自然资源。下列有关说法错误的是（ ）
A．空气中氮气的体积分数约为78% B．稀有气体可用于制造多种用途的电光源
C．空气质量指数越大，空气的质量越好 D．氮气的化学性质不活泼，可用于食品防腐
2．改善空气质量是推动城市绿色崛起、实现更高质量发展的重要举措。下列物质不属于空气污染物的是
A． B． C． D．
3．下列物质属于纯净物的是
A．煤炭 B．空气 C．氢气 D．大理石
4．酥脆的薯片长时间露置在空气中会变软，说明空气中含有
A．二氧化碳 B．水蒸气 C．惰性气体 D．氧气
5．发现元素周期律并编制出元素周期表的化学家是
A．拉瓦锡 B．张青莲 C．道尔顿 D．门捷列夫
6．下列装置不能用来测定空气里氧气含量的是
A． B．
C． D．
7．下列对氧气的有关描述，正确的是
A．鱼虾能在水中生存，说明氧气易溶于水 B．空气中氧气的质量分数约是21%
C．氧气是一种化学性质比较活泼的气体 D．氧气能支持燃烧，常用作燃料
8．在“探究氧气的性质”实验中，李强同学取一段铁丝窗网上的细铁丝，在自己收集到的氧气中做“铁丝在氧气中燃烧”的实验，结果没有观察到“火星四射”的现象。造成此实验失败的原因不可能是
A．收集到的氧气太少或纯度太低
B．铁丝生锈
C．集气瓶底部没有铺一层细沙
D．铁丝的一端没有系火柴梗
9．下列变化与空气中的氧气无关的是
A．水果腐烂 B．饼干久置变软 C．木炭燃烧 D．动植物呼吸
10．下列反应既是化合反应，又是氧化反应的是
A．木炭+氧气二氧化碳 B．石蜡+氧气二氧化碳+水
C．水氢气+氧气 D．二氧化碳+水→碳酸
11．下列有关加热高锰酸钾制取氧气的实验操作正确的是
A．组装仪器 B．检查气密性C．加热高锰酸钾 D．收集氧气
12．关于催化剂的下列说法中，正确的是
A．化学反应后催化剂的质量有变化
B．化学反应后催化剂的化学性质发生改变
C．加入催化剂后会导致生成物质量增加
D．催化剂可以改变化学反应速率
13．下列反应与其对应区域反应类型匹配正确的是
A．a区：石蜡+氧气二氧化碳+水
B．b区：碳+氧气二氧化碳
C．c区：氧化汞汞+氧气
D．d区：氢气+氧化铜铜+水
14．为测定空气中氧气的含量，某小组的同学将过量的白磷放入试管中，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管（导管容积忽略不计）与润滑性很好的注射器组成如图的实验装置，则下列说法不正确的是
A．取足量的白磷进行实验是为了减少误差
B．实验过程中观察到白磷燃烧冒出大量的白烟
C．实验结束无需等到装置冷却到室温后再读数
D．该装置实验的优点是密闭容器中进行测量结果更准确，污染小
15．下列图像能正确反映对应变化关系的是
A．用等质量、等浓度的过氧化氢溶液制取氧气
B．利用红磷燃烧测定空气中氧气的含量(打开止水夹前)
C．实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰混合物制取氧气
D．实验室加热高锰酸钾制取氧气
二、填空与简答
16．请用下列物质的序号填空：
①氧气 ②氮气 ③稀有气体 ④二氧化碳
(1)可以供给呼吸的气体是 ；
(2)空气中含量最多的气体是 ；
(3)通电时发出有色光的气体是 ；
(4)能使澄清石灰水变浑浊的气体是 。
17．实验是科学探究的重要形式和学习化学的重要途径，如图是兴趣小组探究氧气性质的部分实验。
(1)实验一：观察到木炭在图②中燃烧发出 ，图③中澄清的石灰水 。
(2)实验二：图⑤中观察到的现象是 ，集气瓶底留有少量水的原因是 ，该反应的文字表达式为 。
(3)实验三：单质硫在图⑦中燃烧比在图⑥中剧烈，原因是 ，图⑦中集气瓶底留有少量水的目的是 。
(4)实验中夹持木炭和铁丝用的仪器名称是 ，实验三换作 ，更换仪器的原因是 。
18．新型材料纳米级铁粉具有广泛的用途，它比普通铁粉更易与氧气反应，其制备流程如图所示：
(1)工业上可通过分离液态空气法获得氮气，是利用氮气和氧气的 （填“沸点”或“熔点”）不同。
(2)纳米级铁粉在氧气中能自发燃烧生成黑色固体，发生反应的文字表达式为 ，该反应的基本类型是 。
(3)在制备纳米级铁粉的工艺流程中，氮气的作用是 。
(4)上述流程中可以回收利用的物质是 。
三、实验题
19．某化学兴趣小组开展“测定密闭容器中氧气的体积分数”的实验探究。
Ⅰ.图1为我们熟悉的测定空气中氧气含量的实验。
(1)红磷燃烧的文字表达式是 。
(2)若实验过程中发现烧杯中的导管口出现气泡，则最终测得的数据会 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
Ⅱ.图2实验中，小组成员利用传感器记录集气瓶内氧气浓度随时间变化的情况。
(3)从以上数据分析，最终集气瓶中的氧气没有消耗完的依据是 。
(4)实验开始时氧气的含量持续下降，氧气被消耗，但在200s时氧气的含量又有所上升，若实验过程中红磷量充足，其可能原因是 。
20．初步学习运用简单的装置和方法制取某些气体，是初中学生的化学实验技能应达到的要求。
(1)图B中仪器a的名称是 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气的文字表达式为 ，应选择的发生装置和收集装置为 （填标号）。
(3)运用C装置制取气体，当导管上的活塞开关由开启到关闭过程中，液面变化顺序是 （填字母序号）。
(4)选用E装置收集气体时，下列实验操作的正确顺序为 （填序号）
①待集气瓶口有气泡冒出时，将集气瓶盖上玻璃片再移出水槽，正放在桌面上
②等到气泡连续且均匀冒出时，再将导管口移入集气瓶
③将集气瓶注满水，用玻璃片盖着瓶口，倒立在盛水的水槽中
(5)用带火星的木条直接检验过氧化氢溶液受热分解产生的氧气时，往往难以复燃，原因可能是 。
(6)把弯成螺旋状的细铁丝系上一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，插入装满氧气的集气瓶中，此时可观察到的现象是 。
(7)某化学小组研究能使带火星木条复燃时氧气的最低含量，他们在集气瓶中装入不同体积的水，用排水法收集氧气。当发现在瓶中最少放入的水时，收集到氧气就可以使带火星的木条复燃，这时集气瓶中氧气的体积分数是 （计算结果精确到）。
四、科学探究题
21．某实践活动小组在老师带领下，对空气质量检测等开展了一系列项目式学习活动。
活动一：了解空气质量指数所表示的含义
【思考分析】
(1)下图是该小组所在地区某日的空气质量情况，其空气质量状况为 填“优”“良”或“轻度污染”)。
活动二：认识微型空气质量“检测站”
【查询网络】微型空气质量检测系统可实时、准确地检测室外空气污染物、其结构如下图所示。
(2)除显示器显示的内容外，还需要检测的空气污染物有 (写一种)。
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C B C B D C C C B A
题号 11 12 13 14 15
答案 B D B C C
1．C
【详解】A、空气中氮气的体积分数约为78%，氧气约21%，其余为其他气体，故A不符合题意；
B、稀有气体通电时发光不同颜色的光，可用于制造多种用途的电光源，故B不符合题意；
C、空气质量指数（AQI）越大，表示污染物浓度越高，空气质量越差，故C符合题意；
D、氮气化学性质稳定，可隔绝氧气，防止食品氧化变质，故D不符合题意。
故选C。
2．B
【详解】目前计入空气质量评价的主要污染物有：二氧化硫（SO2）、一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）和臭氧（O3）等，属于空气的主要成分，不属于空气污染物；
故选B。
3．C
【详解】A、煤炭中含有碳、硫等物质，属于混合物，故A错；
B、空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等物质，属于混合物，故B错；
C、氢气是由一种物质组成，属于纯净物，故C正确；
D、大理石的主要成分是碳酸钙，还含有其他杂质，属于混合物，故D错。
故选C。
4．B
【详解】酥脆的饼干变软的原因是吸收了空气中的水蒸气，说明空气中含有水蒸气。故选B。
5．D
【详解】A、拉瓦锡首先通过实验得出空气是由氮气和氧气组成的结论，故A不符合题意；
B、张青莲教授主持测定了铟、铱、锑、铕等几种元素的相对原子质量新值，故B不符合题意；
C、英国科学家道尔顿提出了近代原子论，对化学的发展有着十分重要的作用，故C不符合题意；
D、1869年，门捷列夫发现了元素周期律，并编制出元素周期表，故D符合题意。
故选D。
6．C
【详解】A、红磷燃烧消耗氧气，装置中的气体减少，压强减少，冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶中，则进入的水的体积即为消耗的氧气的体积，该装置能测定空气中氧气的含量，该选项符合题意；
B、红磷燃烧消耗氧气，装置中的气体减少，压强减少，冷却后活塞移动的体积即为消耗的氧气的体积，该选项符合题意；
C、蜡烛燃烧消耗氧气，生成二氧化碳气体，二氧化碳会占据体积，该选项不符合题意；
D、白磷燃烧消耗氧气，装置中的气体减少，压强减少，冷却后打开弹簧夹，烧杯中的水进入集气瓶中，则进入的水的体积即为消耗的氧气的体积，该装置能测定空气中氧气的含量，该选项符合题意。
故选C。
7．C
【详解】A、 鱼虾能在水中生存，说明水中溶有氧气，但氧气在水中的溶解量较低，氧气不易溶于水，而非易溶。选项错误；
B、 空气中氧气的体积分数约为21%，而非质量分数。选项错误；
C、 氧气化学性质活泼，能与许多物质在常温或加热的条件下反应，选项正确；
D、 氧气支持燃烧，但本身不可燃，仅作助燃剂。不能作燃料，选项错误；
故选C。
8．C
【详解】A、氧气太少或纯度太低，铁丝无法与足够的氧气充分反应，就难以达到剧烈燃烧、火星四射的现象，可能是实验失败原因，该选项错误；
B、铁丝生锈，铁锈（主要成分氧化铁）会阻碍铁丝与氧气接触，导致反应难以顺利进行，从而导致实验失败，该选项错误；
C、集气瓶底部铺细沙是为了防止铁丝燃烧时生成的高温熔融物溅落，炸裂瓶底，与铁丝能否燃烧、是否出现火星四射现象并无关联，不会导致实验失败，该选项正确；
D、铁丝一端系火柴梗是为了引燃铁丝，若没有系火柴梗，铁丝可能无法被点燃，从而造成实验失败，该选项错误。
故选C。
9．B
【详解】A、水果腐烂是因为水果与空气中的氧气发生了缓慢氧化，与氧气有关，不符合题意；
B、饼干久置变软，是因为饼干吸收了空气中的水蒸气，与氧气无关，符合题意；
C、木炭燃烧是木炭与氧气发生了氧化反应，与氧气有关，不符合题意；
D、动植物呼吸是因为发生了缓慢氧化，与氧气有关，不符合题意。
故选B。
10．A
【详解】A.该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，是物质与氧气的反应，属于氧化反应，符合题意；
B.该反应不符合“多变一”的特点，不属于化合反应，是物质与氧气的反应，属于氧化反应，不符合题意；
C.该反应不符合“多变一”的特点，不属于化合反应，不是物质与氧气的反应，不属于氧化反应，不符合题意；
D.该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，但是不是物质与氧的反应，不是氧化反应，不符合题意。
故选A。
11．B
【详解】A、组装仪器时，应把橡皮塞慢慢转动着塞进容器口，切不可把试管放在桌上，手拿塞子，再使劲塞进塞子，以免压破容器，图中操作错误，不符合题意；
B、检查装置的气密性：将导管置于水中，用手紧握试管，观察导管口是否有气泡冒出，有气泡冒出，说明装置气密性良好，图中操作正确，符合题意；
C、给试管中的固体加热时，试管口应略向下倾斜，防止冷凝水倒流，炸裂试管，图中操作错误，不符合题意；
D、氧气的密度比空气略大，用向上排空气法收集氧气，图中操作错误，不符合题意。
故选B。
12．D
【详解】A、化学反应后催化剂的质量不变，故A错误；
B、化学反应后催化剂的化学性质不变，故B错误；
C、加入催化剂后可以改变化学反应的速率，不会影响生成物质量，故C错误；
D、催化剂可以改变化学反应速率，可能是加快反应速率，也可能是减慢反应速率，故D正确。
故选D。
13．B
【分析】化合反应由两种或两种以上物质反应生成一种物质；物质与氧气发生的反应属于氧化反应；分解反应由一种物质反应生成两种或两种以上物质。
【详解】A、a区是化合反应，石蜡+氧气二氧化碳+水，由两种物质反应生成两种物质，不属于化合反应，A选项错误；
B、b区既是化合反应又是氧化反应，碳+氧气二氧化碳，由两种物质反应生成一种物质，属于化合反应，反应物含有氧气，属于氧化反应，B选项正确；
C、c区是氧化反应，氧化汞汞+氧气，反应物不含氧气，不属于氧化反应，C选项错误；
D、d区是分解反应，氢气+氧化铜铜+水，由两种物质反应生成两种物质，不属于分解反应，D选项错误。
故选：B。
14．C
【详解】A、取足量的白磷进行实验是为了耗尽装置中的氧气，减少误差，说法正确；
B、实验过程中观察到白磷燃烧冒出大量的白烟，说法正确；
C、实验结束需等到装置冷却到室温后再读数，否则剩余的气体在受热状态下，处于膨胀状态，使测定结果偏小，说法错误；
D、该装置实验的优点是密闭容器中进行测量，无需打开瓶塞点燃白磷，避免瓶内空气外逸而造成实验误差，结果更准确；同时防止生成的五氧化二磷逸散到空气中，污染小，说法正确；
故选：C。
15．C
【详解】A、催化剂只能改变化学反应速率，而质量和化学性质不变，所以无论是否使用催化剂，等质量、等浓度的过氧化氢溶液生成氧气的质量相等，使用二氧化锰会减少反应时间，不会增加氧气的质量，故A选项不符合题意；
B、红磷燃烧消耗氧气，氧气的含量减少，但氧气的含量低于一定浓度时，红磷不能继续燃烧，因此之后氧气的含量不为零，故B选项不符合题意；
C、二氧化锰是过氧化氢制取氧气的催化剂，催化剂在反应前后质量不变，故C选项符合题意；
D、高锰酸钾在加热条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应前高锰酸钾是固体，反应后锰酸钾和二氧化锰是固体，因此固体质量不会减小为零，故D选项不符合题意。
故选C。
16．(1)①
(2)②
(3)③
(4)④
【详解】（1）氧气可以供给呼吸、支持燃烧；故选①；
（2）空气中含量最多的气体为氮气，约占空气总体积的78%；故选②；
（3）稀有气体化学性质不活泼，且通电时能发出不同颜色的光；故选③；
（4）CO2能使澄清石灰水变浑浊；故选④；
17．(1) 白光 变浑浊
(2) 剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，放热 防止高温熔融物溅落，使集气瓶底炸裂 铁＋氧气四氧化三铁
(3) 氧气浓度不同 吸收二氧化硫，防止污染空气
(4) 坩埚钳 燃烧匙 硫单质呈粉末状
【详解】（1）木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出大量的热。木炭燃烧完毕后，倒入澄清石灰水，振荡，观察到石灰水变浑浊(木炭燃烧生成二氧化碳，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水)；
（2）铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体，放热；
集气瓶底放少量水的作用是防止高温熔融物溅落，使集气瓶底炸裂；
铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的文字表达为：；
（3）单质硫在氧气中燃烧比在空气中剧烈，原因是氧气浓度不同；
硫燃烧生成二氧化硫，二氧化硫有毒，二氧化硫易溶于水，集气瓶中水的作用是吸收二氧化硫，防止污染空气；
（4）由图可知，实验中夹持木炭和铁丝用的仪器名称是坩埚钳；
实验三用燃烧匙盛放硫粉，因为硫单质呈粉末状。
18．(1)沸点
(2) 化合反应
(3)作保护气
(4)氮气
【详解】（1）工业上分离液态空气获得氮气，首先在低温条件下加压，使空气转变为液态，然后升温，由于液态氮的沸点 （-196℃）比液态氧的沸点（-183℃）低，所以氮气首先从液态空气中分离出来，剩下的主要是液态氧。故填：沸点；
（2）纳米级铁粉在氧气中能自发燃烧生成黑色固体四氧化三铁，文字表达式为：；
反应符合多变一，属于化合反应；
（3）氮气化学性质不活泼，在制备纳米级铁粉的工艺流程中，氮气的作用是作保护气，防止纳米级铁粉自燃；
（4）上述流程中，氮气做保护气，没有消耗，可以回收利用。
19．(1)
(2)偏大
(3)完全反应后氧气浓度是8.86%
(4)装置突然漏气（合理即可）
【详解】（1）红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，其文字表达式为；
（2）若实验过程中，发现烧杯中导管口出现气泡，说明弹簧夹未夹紧，燃烧时气体受热膨胀逸出，集气瓶内气体被消耗体积变大，则最终测得数据会偏大；
（3）根据图示可知，燃烧结束后氧气的含量为8.86%，说明氧气没有消耗完；
（4）实验开始时氧气的含量持续下降，氧气被消耗，但在200s时氧气的含量又有所上升，可能是氧气密度大于空气，沉积在底部，传感器测量点在顶部，当反应后底部氧气扩散到上部，浓度增加，也可能是装置气密性不足，在200s时突然漏气（合理即可）。
20．(1)锥形瓶
(2) AD/AE
(3)cba
(4)③②①
(5)过氧化氢溶液分解缓慢，放出的氧气很少（或水受热变成水蒸气混合在氧气中，使氧气的浓度降低）
(6)剧烈燃烧，火星四射，生成一种黑色固体
(7)
瓶中最少放入的水时木条复燃说明收集到的氧气占集气瓶容积的，另外瓶中存有空气占集气瓶的容积为：，此时瓶中原有氧气占集气瓶的容积为：，所以这时集气瓶中氧气的体积分数是：。
【详解】（1）仪器a的名称是锥形瓶；
（2）高锰酸钾制取氧气的文字表达式为；
高锰酸钾制取氧气，反应物是固体，反应条件是加热，发生装置类型为固体加热型，故选A、氧气的密度比空气略大，不易溶于水，可用排空气法、排水法收集，选D或E，故选AD或AE；
（3）运用C装置制取气体，当导管上的活塞开关由开启到关闭过程中，装置中气体增多压强变大，液体被压入长颈漏斗中，液面变化顺序为cba；
（4）选用排水法装置E收集气体时，首先将集气瓶注满水排净空气，用玻璃片盖着瓶口，倒立在盛水的水槽中；应该等到气泡连续均匀冒出时再收集防止收集气体不纯；待集气瓶口有气泡冒出时，说明收集满了，将集气瓶盖上玻璃片再移出水槽，正放在桌面上；故顺序为③②①；
（5）用带火星的木条直接检验双氧水受热分解产生的氧气时，往往难以复燃，原因可能是氧气中混有水蒸气(或产生氧气的量太少、氧气的浓度太小、产生氧气的速度太慢，不足以使带火星的小木条复燃)；
（6）把弯成螺旋状的细铁丝系上一根火柴，点燃火柴，待火柴快燃尽时，插入装满氧气的集气瓶中，此时可观察到的现象是铁丝剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体；
（7）瓶中最少放入的水时木条复燃说明收集到的氧气占集气瓶容积的，另外瓶中存有空气占集气瓶的容积为：，此时瓶中原有氧气占集气瓶的容积为：，所以这时集气瓶中氧气的体积分数是：。
21．(1)轻度污染
(2)颗粒物（PM2.5）
【详解】（1）如图，箭头指向的数值范围：100-150，为轻度，故其空气质量状况为轻度污染；
（2）微型空气质量检测系统的结构包括太阳能板，它在工作时将太阳能转化为电能，用于驱动检测设备 小组记录了某段时间显示的数据，如二氧化氮、臭氧和一氧化碳的浓度。除了显示器显示的内容外，小组还需要检测其他空气污染物，如颗粒物（PM2.5）、二氧化硫等 ；
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