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第四单元测试题
（共100分，时间50分钟）
可能用到的相对原子质量：H-1 O-16 Hg-201
选择题（本题包括15个小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个答案符合题意）
1．空气中含量仅占0.94%且可用于制造多种用途电光源的气体是（　　）
A．氮气 B．二氧化碳 C．稀有气体 D．氧气
2．为了保护空气，我们要加强大气质量监测。下列气体属于空气污染物的是（　　）
A．二氧化硫 B．氧气 C．水蒸气 D．氮气
3．在压强为101 kPa时，氧气在﹣183 ℃时变成液体，液氧的颜色为（　　）
A．无色 B．黑色 C．黄绿色 D．淡蓝色
4. 富氧空气中氧气的含量高于普通空气中的含量，富氧空气中氧气与其他气体的体积比可以是（ ）
A. 1︰2 B. 1︰5
C. 1︰4 D. 21︰79
5．如图为空气成分示意图（按体积分数计算），其中“Y”代表的是（　　）
氮气 B．二氧化碳
C．氧气 D．稀有气体
6．下列对空气的描述不正确的是（　　）
A．空气是由多种物质组成的混合物
B．空气中各成分的含量恒定不变
C．空气中各成分含量的变化可能影响生命体正常活动
D．空气是一种重要的资源
7．有人患咽喉炎或鼻炎，医生常用“冷冻法”治疗，其冷冻剂可能是下列物质中的（　　）
A．液态氧气 B．液态空气
C．液化石油气 D．液态氮气
8．空气质量关乎人体健康。下列有关说法正确的是（　　）
A．少开私家车一定程度上能减少PM2.5的排放
B．增高工厂的烟囱可以改善空气质量
C．目前计入空气污染指数的有害气体主要是SO2、CO2、NO2等
D．空气污染指数越高，空气质量越好
9．分类是学习化学的方法之一，以下各组物质是按单质、氧化物、混合物进行分类的（　　）
A．液氧、碳酸钙、稀有气体
B．氢气、高锰酸钾、加碘盐
C．泥浆、雨水、矿泉水
D．镁、五氧化二磷、稀盐酸
10．下列化学反应中，是氧化反应而不是化合反应的是（　　）
A．氢气+氧气 水
B．一氧化碳+氧气 二氧化碳
C．过氧化氢 水+氧气
D．石蜡+氧气二氧化碳+水
11．用如图所示装置探究空气中氧气的含量。下列叙述错误的是（　　）
A．实验过程中铜粉逐渐变黑
B．实验过程中小气球作用是收集尾气
C．实验过程中铜粉的用量影响实验结果
D．实验过程中反复推拉注射器活塞可使氧气与铜粉充分反应
12．下列对实验现象的描述正确的是（　　）
A．红磷在空气中燃烧，产生大量白雾，放出大量的热
B．硫在氧气中燃烧产生明亮的蓝紫色火焰，并生成无色无味的气体
C．氢气在空气中燃烧，放出热量，产生淡蓝色的火焰
D．木炭在氧气中燃烧发出白光，放出大量的热，生成二氧化碳
13．下列说法一定错误的是（　　）
A．森林里空气中的含氧量高于沙漠中的空气
B．绿色植物的作用是使自然界中的氧原子总数增加
C．动植物呼吸和燃料燃烧过程中都发生了有氧气参加的化学变化
D．教室中的某个氧原子可能来自上世纪的欧洲田园
14．按如图所示进行实验，容器中涌出的柱状泡沫被象地称为“大象牙膏”。下列说法中，正确的是（　　）
A．过氧化氢分解生成水和氧气
B．反应产生的泡沫可用于灭火
C．没有催化剂过氧化氢不会分解
D．反应前后催化剂的化学性质不同
15．【新情境·数字化实验】如图1是某化学兴趣小组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2是集气瓶内气压随时间的变化情况。下列说法不正确的是（　　）
A．bc段气压增大的主要原因是红磷燃烧放热
B．cd段气压减小的主要原因是集气瓶内氧气不断被消耗
C．红磷熄灭后，若立即打开止水夹会导致测得的结果小于
D．若用木炭代替红磷，集气瓶内气压变化趋势与图2基本一致
填空与简答题（本题包括5个小题，符号表达式及20题每空2分，其余每空1分，共32分）
16．（6分）化学就在我们身边，它能改变我们的生活。在下列物质中选择适当物质填空（填字母）。
A．空气 B．二氧化硫 C．红磷 D．水 E．氧气 F．氮气 G．二氧化碳
（1）医疗急救上常用到的气体是 　 　；
（2）无色有刺激性气味的气体是 　 　；
（3）与氧气反应能产生大量白烟的是 　 　；
（4）属于混合物的是 　 　；
（5）常温下为液态物质的是 　 　；
（6）空气中按体积计算含量最高的是 　 　。
17.（4分）以典型物质为核心，进行问题的设置与整合，是我们全面认识物质性质及应用的有效途径。同学们在小组合作学习过程中，对氧气的相关问题进行了梳理。联系实际，解决问题。
（1）氧气来源于空气，自然界产生氧气的途径主要是 。
（2）氧气能与大多数物质发生反应，说明氧气具有的性质是 。
（3）实验室加热高锰酸钾制取氧气的符号表达式为 。
（4）氧气在工业生产上常用作 。
18．【新考法·学科素养】（8分）同学们也可以像化学家一样认识和应用化学反应。拉瓦锡使用汞和氧气的反应研究空气的组成的实验如下图
（1）微观角度：此变化中 　 　（填“分子”或“原子”）不变。
（2）量的角度：若反应生成21.7 g氧化汞（HgO），其中汞元素的质量为 　 　。
（3）学会应用：反应后曲颈甑内剩余的气体主要为化学性质不活泼的 　 　，故常用作 　 　。
（4）学会分析：此实验能粗略测定空气中氧气的含量，原因是 　 　（填字母编号，多选）。
a.汞只与空气中的氧气反应
b.生成的氧化汞常温下不是气态
c.装置中有足量汞
（5）学会反思：课后习题中使用红磷燃烧测定空气中氧气的含量，其符号表达式是 　 　，课堂上老师没有使用上述拉瓦锡的实验，你认为原因是 　 　（只答1点即可）。
19．（6分）小明同学取暗紫色粉末A进行实验，实验过程如下图所示，请回答下列问题：

（1）写出下列物质的名称（或符号）：B___________；G___________。
（2）反应③的符号表达式为： ，该反应属于___________反应。
（3）实验②中水的作用是___________。
20．（8分）右图是工业制氧气的过程，请据图回答：
（1）该过程是利用气体______不同，将各种气体进行分离，该过程中首先分离出去的气体是___________。
（2） 工业制取的氧气可用于医疗急救，患者呼出气体中的______含量减少。
（3）工业上不适用过氧化氢或高锰酸钾分解制取氧气的原因是 。
三、实验与探究题（本题包括2个小题，文字表达式每空2分，其余每空1分，共16分）
21.（8分）下图是实验室制取氧气并验证氧气化学性质的部分装置。请回答有关问题。
（1）写出标号仪器①的名称：___________。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，应选择的发生装置是 ，需要对该装置加以改进的地方是 。
（3）收集氧气并进行氧气的性质实验
利用C装置收集氧气利用的是氧气 的性质。待集气瓶中的水排完后，应当进行的实验操是 ，然后小心地把集气瓶移出水槽，正放在桌面上。E中进行木炭在氧气中燃烧的实验时，为防止瓶中氧气逸出损失，红热的木炭伸入集气瓶时，应注意 。
（4）变废为宝是我们生活中回收再利用的理念之一。装置F是用“旺旺棒棒冰”软管和饮料管自制的气体发生装置，利用该装置也可以制取氧气，在软管中加入的液体试剂是__________，试剂加入完毕后，要使反应进行，接下来的操作是：__________________________。
22. 【新情境·化学与生活】（8分）“像保护眼睛一样保护生态环境，像对待生命一样对待生态环境”。同学们对身边的空气质量开启了项目性学习的探究之旅。
任务一：查阅空气质量日报
如表是2023年3月份某日我国部分地区的空气质量日报内容：
序号 城市 污染指数 首要污染物 空气质量级别
① 北京 103 可吸入颗粒物 III
② 呼和浩特 500 可吸入颗粒物 Ⅵ
③ 大庆 72 可吸入颗粒物 II
④ 佛山 36 无 I
当日空气质量状况最好的城市是________（填序号），空气污染指数与空气质量级别之间的关系是____________________________。
任务二：分析当日空气质量形成原因
【信息检索】中央气象台今天（3月22日）继续发布沙尘暴黄色预警，截至今天上午10时，沙尘的前沿已经推进到山东、河南等地，新疆、甘肃、青海、宁夏、陕西、山西、河北、内蒙古、北京、辽宁、吉林、黑龙江等10余省区市都已出现沙尘天气。
【表达交流】下列有关沙尘暴形成的主要条件说法正确的是______（填序号）。
A．强风是沙尘暴产生的动力
B．沙、尘源是沙尘暴的物质基础
C．干旱少雨、气温偏高是沙尘形成的气候背景
D．乱砍滥伐使植被破坏、土地沙化迅速扩展是沙尘形成的人为原因
【能力提升】沙尘天气应尽量停留在室内，请写出一条室内或出行防御沙尘措施：_____________________。
任务三：探究沙尘对空气中氧气含量的影响
【资料收集】发热贴发热原理：铁粉与氧气反应生锈放热，其中辅助成分不与氧气反应；铁锈为红棕色固体。
【装置设计】同学们将课堂实验（图a）重新设计（图b），利用生活中常见的发热贴欲测定沙尘天气中空气中的氧气含量。
【进行实验】用集气瓶（有效容积为242 mL）取空气样品，塞紧胶塞，观察到温度计的示数明显增大：待 _____ ，打开弹簧夹，观察到量筒内水面下降了48 mL，由此可知该空气样品中氧气的体积分数约为________________。
【反思评价】与图a相比，图b的优点________________，为证明图b中发热贴与氧气发生了反应，可在反应后进行的简单实验操作是________________。
四、计算题（8分）
23. 小敏同学想验证氧气的化学性质，她打算用加热高锰酸钾的方法来制取氧气，老师非常支持她，并且告知她加热高锰酸钾制取氧气，经老师允许她在实验室中称得10 g高锰酸钾，理论上生成氧气的质量约是高锰酸钾质量的。
（1）大约能生成氧气的质量是多少？
（2）小敏打算将这些氧气装在容积为125 mL的集气瓶中，请你计算一下大约需要几个集气瓶？（实验条件下，氧气密度为1.429 g/L，写出详细的计算过程，最终结果保留整数）
第四单元测试题
一、选择题（本题包括15个小题，每小题3分，共45分。每小题只有一个答案符合题意）
1. C 2. A 3. D 4. A 5. C 6. B 7. D 8. A 9. D 10. D
11．B
解析 A.铜和氧气在加热条件下生成氧化铜，实验过程中铜粉逐渐变黑；B.实验过程中小气球作用是平衡气压，防止橡皮塞被弹开；C.实验过程中铜粉的用量影响实验结果，要保证足量，以完全消耗装置中的氧气；D.实验过程中反复推拉注射器活塞可使氧气与铜粉充分接触，充分反应。
12．C
解析 A.红磷在空气中燃烧，放出热量，产生大量的白烟，而不是白雾；B.硫在氧气中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体；C.氢气在空气中燃烧，放出热量，产生淡蓝色火焰；D.木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳属于结论，不是现象，故选项说法错误。
B
A
解析 A.过氧化氢能分解生成水和氧气；B.反应产生的泡沫中含有氧气，氧气能支持燃烧，不可用于灭火；C.没有催化剂过氧化氢也会分解，只是反应速率较慢；D.由催化剂的特征可知，反应前后催化剂的化学性质不变，即反应前后催化剂的化学性质相同。
15.D
解析 A.bc段气压增大的主要原因是燃烧放热，使得气体受热膨胀，气压增大；B.cd段气压减小的主要原因是集气瓶内温度逐渐冷却，且氧气已被消耗，温度降低和气体体积的减小导致压强减小；C.红磷熄灭后，此时的气体处于膨胀状态，若立即打开止水夹，进入水的体积会减小，会导致测得的结果小于；D.若用木炭代替红磷完成此实验，由于木炭燃烧会生成二氧化碳气体，且燃烧生成的二氧化碳的体积等于消耗的氧气的体积，故反应结束后冷却至室温时，装置内气压变化不大，故集气瓶内气压变化趋势与图2不一致。
二、填空与简答题（本题包括5个小题，符号表达式及20题每空2分，其余每空1分，共32分）
16．（6分）（1）E （2）B （3）C （4）A （5）D （6）F
17．（4分）植物的光合作用
（2）化学性质比较活泼
（3）
（4）冶炼金属（合理即可）
解析 （1）植物光合作用是将二氧化碳和水转化为有机物和氧气，是自然界中产生氧气的主要途径。
（2）氧气能与大多数物质发生反应，说明氧气比较活泼。
（3）高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的符号表达式为。
（4）氧气在工业上常用作钢铁冶炼和金属焊接。
18．（8分）（1）原子
（2）20.1g
（3）氮气 保护气
（4）abc
（5）P+O2P2O5 汞蒸发会污染空气（合理即可）
19.（6分）（1）氧气（O2) 过氧化氢（H2O2)
（2）H2O2H2O+O2 分解反应
（3） 防止生成的高温熔融物溅落下来炸裂瓶底
解析 结合所学知识，暗紫色粉末A加热可生成B、C、D三种物质，且其中B为能支持燃烧的气体，则A为高锰酸钾、B为氧气，另外两种为锰酸钾和二氧化锰；固体C与无色液体G常温下混合得到氧气、H和C，反应前后C没有变，说明C是催化剂，进一步推知，C为二氧化锰、G为过氧化氢、H为水，D为锰酸钾；据此可得：
（1）物质的名称（或符号）：B为氧气（O2)；G为过氧化氢（H2O2)。
（2）反应①的符号表达式为：H2O2H2O+O2，反应物为一种，生成物为2种，属于分解反应。
（3）实验②集气瓶中加入少量水或细沙的作用是防止生成的高温熔融物溅落下来炸裂瓶底。
20.（8分）（1）沸点 氮气
（2）氧气
（3）成本高，无法大量生产
解析 （1）工业分离液态空气制氧气的原理是将空气降温加压变为液态空气，然后升温，液氮的沸点比其他成分的沸点低，因此氮气先从液态空气中分离出来。
（2）工业得到的氧气可用于医疗急救，呼吸作用的原理是吸入氧气，呼出二氧化碳，因此患者呼出气体中氧气的含量减少。
（3）过氧化氢或高锰酸钾分解制取氧气需要购买试剂，制取成本高，且无法大量生产；而工业制氧气的原料是空气，成本低且可以大量生产。
三、实验与探究题（本题包括2个小题，每空1分，共16分）
21．（8分）（1）酒精灯
（2）A 应在试管口放一团棉花
（3）不易溶于水，且不与水反应 在水下面用玻璃片盖住瓶口 从瓶口向下缓慢伸入
（4）过氧化氢溶液 挤压塑料管下端，使固体和液体接触
解析 （1）标号仪器①是酒精灯。
（2）实验室用高锰酸钾制取氧气，是固体加热制取气体，应选择A作为发生装置，但试管口需要塞一团棉花，防止加热时粉末状物质进入导管。
（3）氧气不易溶于水且不与水反应，因此可用排水法收集。。待集气瓶中的水排完后，应当进行的实验操作是在水下面用玻璃片盖住瓶口，然后小心地把集气瓶移出水槽，正放在桌面上。进行木炭在氧气中燃烧的实验时，红热的木炭伸入集气瓶时从瓶口向下缓慢伸入，以防瓶中氧气逸出影响实验效果。
（4）分析用“旺旺棒棒冰”软管和饮料管自制的气体发生装置，制取氧气时，软管中加入过氧化氢溶液，无纺布包内包入二氧化锰，要使反应进行，可以挤压塑料管下端，使固体和液体接触。
22.（8分）任务一：④ 空气污染指数越小，空气质量级别越低（合理即可）
任务二：ABCD 将室内门窗关闭或出行戴口罩（合理即可）
任务三：冷却到室温 19.8%
比较环保，误差小 观察颜色
解析 任务一：分析表中当日数据可知，佛山的空气污染指数最小，空气质量级别最低，无首要污染物，因此是空气质量状况最好的城市。由此也可以得出，空气污染指数越小，空气质量级别越低，空气质量状况越好，而反之越差；
任务二：强风可以刮起细沙，强风是沙尘暴产生的动力；沙尘源是沙尘暴的物质基础，有沙、尘源的地方才会有沙尘暴；干旱少雨、气温偏高是沙尘形成的气候背景，干旱少雨的地方，空气中沙尘较多；乱砍滥伐使植被破坏，导致土地沙化迅速扩展，这是人为因素造成的。故ABCD四个选项均符合题意。
沙尘暴天气，室内或出行防御沙尘的措施有：将室内门窗关闭或出行戴口罩等。任务三：铁粉与氧气反应生锈，待完全反应后，逐渐冷却至室温，由于消耗了氧气，装置内压强减小，打开弹簧夹，量筒中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，故该空气样品中氧气的体积分数约为;；图a中反应为红磷燃烧生成五氧化二磷，与图a相比，图b在密闭容器中进行，比较环保，且避免了盛有点燃红磷的燃烧匙伸入集气瓶中时，气体的受热膨胀逸出，误差小；由于铁粉与空气中的水蒸气和氧气反应，生成红棕色的铁锈，所以可观察颜色，变为红棕色，说明发热贴与氧气发生了反应。
四、计算题（8分）
23. （1）1 g
（2）解：生成氧气的体积为≈0.7 L=700 mL
需要容积为125 mL的集气瓶个数为：7000mL÷125mL/个≈6个
答：需要容积为125 mL的集气瓶6个。

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