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第四单元　我们周围的空气 素能测评
满分:60分
时间:50分钟
一、 选择题(每小题只有一个选项符合题意,每小题2分,共20分)
1. 　
空气中含有多种气体,其中体积分数最小的是 (　　)
A. O2 B. N2 C. CO2 D. 稀有气体
2. 下列有关空气及其成分的说法中,正确的是 (　　)
A. 洁净的空气是纯净物 B. 空气是由空气分子构成的
C. 稀有气体含量少,没有利用价值 D. 氮气的化学性质不活泼,常用作保护气
3. 2024年9月7日是第五个国际清洁空气蓝天日,本次的主题是“进行投资,现在就要清洁空气”。下列做法中不符合这一主题的是 (　　)
A. 推广使用清洁能源 B. 工厂废气直接排放 C. 积极种草、植树、造林 D. 禁止燃放烟花、爆竹
4. 下列关于氧气的说法正确的是 (　　)
A. 植物光合作用必须要有氧气参与
B. 氧气的化学性质比较活泼,可用作燃料
C. 氧气在低温、高压条件下可转变为液体或固体
D. 因为氧气与氮气的密度不同,所以工业上用分离液态空气法制取氧气
5. 某些条件下,物质与氧气只发生缓慢的氧化反应。下列变化不属于缓慢氧化的是 (　　)
A. 食物的腐烂变质 B. 动植物新陈代谢 C. 金属器皿的锈蚀 D. 蜡烛在空气中燃烧
6. 下列物质中,属于氧化物的是 (　　)
A. 5%的过氧化氢溶液 B. 氧气 C. 氯酸钾 D. 冰水共存物
7. 氧气可以与木炭、硫、铁丝等物质发生反应。下列关于这几个反应的说法错误的是 (　　)
A. 从反应条件看:都是点燃
B. 从反应现象看:都有“剧烈燃烧,放出大量热”
C. 从物质状态看:反应物是固体和气体,生成物都是气体
D. 从物质种类看:反应物都是2种,生成物都只有1种
8. 某地举行化学实验创新大赛,张老师通过改进过氧化氢溶液制氧气的装置获得大赛的一等奖,改进装置如图所示。其中说法不正确的是 (　　)
第8题
A. 为便于气体导出,最右侧导管伸入集气瓶内不能过长
B. 若制备过程中瓶内压强过大,则安全管内液面会上升
C. 此实验用铂丝代替MnO2作催化剂,反应后铂丝质量不变
D. 此装置可通过铂丝的上下移动控制反应的发生与停止
9. 下列实验目的与实验操作一致的是 (　　)
选　项 实验目的 实验操作
A 检验氧气是否收集满 将带火星的木条伸入集气瓶内
B 测定空气中氧气的含量 用木炭代替红磷,点燃后迅速伸入集气瓶中
C 鉴别食盐和白糖 观察颜色进行区别
D 鉴别空气、氧气、二氧化碳 将燃着的木条分别伸入集气瓶中
10. 下列图像能正确反映其对应关系的是 (　　)
A. 图甲为加热一定质量的高锰酸钾制氧气
B. 图乙为加热氯酸钾和二氧化锰制氧气
C. 图丙为用等质量、等浓度的过氧化氢溶液制取氧气
D. 图丁为测定空气中氧气的含量
二、 填空、简答题(共12分)
11. (7分)如图所示为铁丝、硫粉分别在氧气中燃烧的实验,请回答下列问题:
(1) 图甲实验中有一处明显错误,该错误是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,该错误操作可能会导致的后果是　　　　　　　　　　。
(2) 实验时要给铁丝系上一根火柴,其作用是 　
。
(3) 做硫粉在氧气中燃烧的实验时,集气瓶底部放一定量水的目的是吸收反应生成的　　　　,防止其污染空气。
(4) 写出两个实验中发生反应的文字表达式:　　　　　　　　　　　　　　　　　;　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5) 小明做铁丝在氧气中燃烧的实验时,没有观察到火星四射的现象,请你帮他分析一下原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
12. (5分)某兴趣小组同学开展“测定密闭容器中某种气体的体积分数”的探究实验。
实验1:按图甲所示装置,用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的体积分数。
实验2:按图乙所示装置,集气瓶内壁上涂有铁粉除氧剂(其中辅助成分不干扰实验),利用铁生锈消耗氧气的原理测定空气中氧气的体积分数。
(1) 实验1中反应的文字表达式为　 　　　　　　　　　。红磷熄灭后,集气瓶冷却至室温,打开K1,水能倒吸入集气瓶的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2) 为提高实验的准确性,以上两个实验都需要注意的事项是　　　　　　　　　　　　　(写一点即可)。
(3) 实验过程中,连接数字传感器,测得实验1、实验2中氧气的体积分数随时间变化的关系分别如图丙、图丁所示。依据图丙和图丁信息,　　　　(填“实验1”或“实验2”)的测定方法更准确,判断依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
三、 实验、探究题(共15分)
13. (7分)如图为实验室中常见的气体制取装置,回答下列问题:
(1) 仪器②的名称是　　　　。
(2) 实验室用加热高锰酸钾的方法来制取氧气,小强同学在用装置A、F制取过程中发现装置F中的水变成紫红色,你的改进建议是　。
(3) 实验室也可用过氧化氢溶液来制取氧气,应选用的发生装置为　　　　(填字母),它与用高锰酸钾固体制取氧气的共同点是　　　　(填字母)。
A. 发生装置相同　　　　B. 基本反应类型相同　　　　C. 完全反应后剩余固体的成分相同
(4) 装置C与装置B相比,其在制取气体时的明显的优点是　　　　　　　　　　　。
(5) 欲使用装置E用排空气法收集氧气,应将气体从　　　　(填“a”或“b”)导管口通入;检验集气瓶中氧气是否收集满的方法是　。
14. (8分)小明通过实验发现氧化铜也能作过氧化氢分解的催化剂,为比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果,某研究小组同学进行了如下探究。
【定性探究】 如图甲,可通过观察　　　　　　　　　　　来定性比较氧化铜和二氧化锰的催化效果。
【定量探究】 为了定量比较氧化铜和二氧化锰的催化效果,实验时小明用图乙所示装置做对照实验,以生成40mL气体为标准(其他可能影响实验的因素均已忽略)设计了如表所示的三组实验。
实验序号 5%的过氧化氢溶液的体积 其他物质 待测数据
① 20mL
② 20mL 0.5g氧化铜
③ 20mL 0.5g二氧化锰
(1) 实验前检查图乙装置气密性的方法是
　。
(2) 上述实验应测量的“待测数据”是　。
(3) 实验②比实验①的“待测数据”　　　　(填“大”“小”或“不能确定”)。
(4) 要比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果,还可以测量　。
【拓展延伸】 硫酸铜溶液也能作过氧化氢分解反应的催化剂,向a、b、c三个试管中分别加入等量的5%的过氧化氢溶液,在其他条件相同时,各滴入2滴5%、10%、20%的硫酸铜溶液,绘制了产生氧气的体积和时间变化的曲线(如图丙)。
(5) 写出两条规律性结论:① 　　　　　　　　　　　　;② 　　　　　　　　　　　　。
(6) 若实验中所得的曲线如图丙中虚线所示,请推测其中可能的原因:　。
四、 推理、计算题(共13分)
第15题
15. (7分)A~H是初中化学常见的8种物质,它们有如图所示的转化关系。已知:A是暗紫色固体,B、G都是黑色固体,E、F常温下都是无色液体,D能使带火星的木条复燃,在②的反应前后B的质量和化学性质都不改变;G在D中燃烧发出白光,生成一种能使澄清石灰水变浑浊的气体H。
(1) 写出下列物质的名称:B　　　　;F　　　　。
(2) 写出下列反应的文字表达式,并指出基本反应类型。
反应①:　　　　　　　　　　　　　　　,基本反应类型是　　　　。反应③:　　　　　　　　　　　　　　　,基本反应类型是　　　　。
(3) 在反应②中B的作用是　　　　　　　　。
16. (6分)氧气与世间万物如影随形。按要求回答下列问题。
(1) 为测定空气中氧气含量,兴趣小组利用图甲装置进行实验(两支玻璃管内径相同),实验前止水夹K1、K2、K3均已关闭,左管中燃烧匙盛有足量白磷,右管盛有水,液体高度为h0。用激光引燃白磷,待白磷熄灭,冷却,打开K2,至液面不再变化,此时右管中液体的高度为h1。
① 打开K2,右管中液面下降,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
② 空气中氧气体积分数的表达式为　　　　　　　　　　　　(用h0、h1表示)。
(2) 医院给病人输氧时用到类似图乙的装置。图乙装置中广口瓶的容积为125mL,若用排水法得到体积分数为60%的氧气,求瓶内需要装入水的体积。(写出计算过程,空气中氧气的体积分数按20%计)
第四单元素能测评
一、 1. C　2. D　3. B　4. C　5. D　6. D　7. C　8. D　9. D
10. A　解析:图甲,高锰酸钾加热到一定温度时才能分解产生氧气,当高锰酸钾完全分解后,氧气质量不再改变,A正确;图乙,氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热分解产生氯化钾和氧气,随着反应的进行,固体质量逐渐减小,当氯酸钾完全分解后,剩余固体是氯化钾和二氧化锰,剩余固体的质量不为零,B错误;图丙,等质量、等浓度的过氧化氢溶液完全分解产生氧气的质量相等,与有无二氧化锰作催化剂无关,C错误;图丁,氧气约占空气总体积的五分之一,测定空气中氧气的含量时,装置中减少的为氧气的体积,则应减少约五分之一体积的气体,D错误。故本题选A。
二、 11. (1) 集气瓶底部没有放少量水或铺一层细沙　集气瓶炸裂　(2) 引燃铁丝　(3) 二氧化硫　(4) 铁+氧气四氧化三铁　硫+氧气二氧化硫　(5) 铁丝表面有铁锈(或收集的氧气不纯等合理答案均可)　12. (1) 磷+氧气五氧化二磷　红磷燃烧消耗氧气,集气瓶内气压低于外界大气压　(2) 保证装置气密性良好(合理答案均可)　(3) 实验2　氧气消耗得更彻底
三、 13. (1) 集气瓶　(2) 在装置A试管口放一团棉花　(3) B(或C)　B　(4) 能够控制反应的速率　(5) a　把带火星的木条放到b导管口处,若木条复燃,则说明氧气已集满　14. 【定性探究】 产生气泡的快慢　【定量探究】 (1) 先固定注射器的活塞,再打开分液漏斗的活塞,若分液漏斗内的液体不能顺利滴下,则说明装置的气密性良好(合理答案均可)　(2) 收集40mL氧气所需的时间　(3) 小　(4) 相同时间内收集氧气的体积　【拓展延伸】 (5) ① 催化剂浓度越大,反应越快　② 催化剂不影响生成物的量　(6) 加入过氧化氢溶液的浓度大于5%(合理答案均可)
四、 15. (1) 二氧化锰　水　(2) 高锰酸钾锰酸钾+二氧化锰+氧气　分解反应　碳+氧气二氧化碳　化合反应　(3) 催化作用
16. (1) ① 左管内白磷燃烧消耗氧气,压强减小　② ×100%　(2) 解:设瓶内需要装入水的体积为x,则×100%=60%,解得x=62.5mL。
答:需要装入水的体积为62.5mL。

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