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2.1空气的组成
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．空气污染是引起多种疾病的原因之一。下列物质中属于空气污染物的是
A．二氧化碳 B．水蒸气 C．氩气 D．二氧化氮
2．酥脆的饼干露置于空气一段时间后变软，说明空气中含有
A．氧气 B．氮气 C．水蒸气 D．稀有气体
3．“人造空气”能保证航天员正常呼吸，它的组成可能是
A．70%的氧气、20%以上的氮气 B．70%的氮气、20%以上的氧气
C．70%的二氧化碳、20%以上的氮气 D．70%的氧气、20%以上的二氧化碳
4．近年来，氮气在工业和医疗领域得到了广泛的应用。下列关于氮气的说法错误的是
A．易溶于水 B．沸点低 C．可做保护气 D．可制硝酸
5．汽车安全气囊内的物质能在碰撞后10毫秒内生成空气中含量最多的气体，该气体是
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．水蒸气
6．下列有关氧气的用途中，体现其供给呼吸性质的是
A．富氧炼钢 B．医疗急救 C．液氧炸药 D．焊接金属
7．用推拉注射器活塞的方法检查甲图装置的气衡性，并用传感器测量锥形瓶内压强的变化，图像记录如乙图所示。则下列说法不正确的是
A．0~20s时， 瓶内压强减少
B．20s后压强不再变化说明气密性良好
C．由0~20s的图像可知，该同学的操作是向外拉注射器活塞
D．由20~80s的图像可知，该同学移动注射器活塞后，立刻松手
8．如图为测定空气中氧气含量的改进装置。以下分析中不正确的是
A．利用凸透镜的聚光作用产生的热量点燃红磷
B．红磷要足量是为了保证消耗掉瓶内氧气
C．瓶内压强先增大后减小
D．燃烧的红磷熄灭后立即打开止水夹
9．用图甲所示装置测定空气中氧气的含量，其中燃烧匙内的白磷用电加热装置点燃，瓶内气压用气体压强传感器测定，其变化如图乙所示，则下列分析合理的是
A．因为白磷剧毒，该反应中的白磷要尽量少用，能看到燃烧现象就行
B．在t2﹣t3这段时间内，集气瓶内温度基本保持不变
C．在t1时刻后，集气瓶内气压显著增加，其原因是白磷燃烧产生大量的白烟
D．t3时刻打开止水夹，瓶内气体体积变大
10．如下图所示装置可用于测定空气中氧气（O2）的含量，实验前在集气瓶内加入少量水，并做上记号，下列说法中不正确的是 。

A．该实验证明空气中氧气（O2）的含量约占 1/5
B．实验时红磷（P）一定要足量
C．红磷（P）燃烧产生大量的白雾，火焰熄灭后立刻打开弹簧夹
D．实验前一定要检查装置的气密性
11．日常生活中，氮气常用作食品包装袋中的保护气，主要利用氮气的性质是
A．密度小 B．沸点低 C．难溶于水 D．化学性质稳定
12．为了帮助同学们更好理解空气中氧气含量测定的实验原理，老师利用传感器实时测定了实验装置（如图1）内的压强、温度和氧气浓度，三条曲线变化趋势如图2所示。
关于该实验，有如下说法：
①红磷的多少对实验结果无影响
②集气瓶中气压瞬间变大是O2迅速消耗造成的
③X曲线表示的是温度变化
④图2中BC段对应的变化过程是红磷燃烧
⑤图2中CD段对应的变化过程是水倒吸进集气瓶
其中不正确的个数有（　　）
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
二、非选择题
13．装置气密性的检查：
检查装置气密性的操作和现象是：先把 放入水中，再用手握紧试管外壁，出现 冒出，松手后形成一段 ，说明气密性良好。
14．在空气、硫粉、5%的过氧化氢溶液、氢气、高锰酸钾完全分解的固体生成物、冰水共存物中，属于纯净物的有 、 、 ，属于混合物的有 、 、 。
15．写出下列装置检验气密性的方法。
将导管放入水中， ，若 ，说明装置气密性良好。 夹紧弹簧夹，向长颈漏斗中加水至淹没下端管口，使长颈漏斗中形成一段水柱，若 ，说明装置气密性良好。
16．测定空气中氧气的含量
【实验目的】 。
【设计实验】
结合资料提示和已学过的知识从下列物质中选择合适的可燃物，测定空气中氧气的含量 （填字母）。
A 木炭 B 硫 C 铁 D 红磷 E 蜡烛 F 镁
【资料提示】①木炭在空气中燃烧生成二氧化碳气体；
②硫在空气中燃烧生成二氧化硫气体；铁在空气中不燃烧；
③红磷在空气中燃烧生成五氧化二磷（五氧化二磷有毒，可溶于水）；
④镁不仅可以和空气中的氧气反应生成氧化镁固体，还可以和空气中的氮气发生反应生成氮化镁固体。
小结：测定空气中氧气含量的药品需满足的条件是 ；反应的文字表达式： 。
【进行实验】
实验装置 实验步骤 实验现象 实验结论
在集气瓶内加入少量的 ，并将水面上方空间分为5等份，用弹簧夹 胶皮管，点燃燃烧匙内的红磷后 伸入瓶中，并把塞子 ，观察红磷燃烧的现象待
红磷熄灭并 后，打开弹簧夹，观察实验现象及水面的变化情况
【表达交流】
（1）拉瓦锡“测定空气中氧气含量”用时较长，原理是 （用文字表达式表示），结论是 。
（2）拉瓦锡得出的结论合理吗？请你结合生活经验，说一说你的理由 。
17．氧气能用于炼钢、气焊是由于氧气具有 ；用于磁悬浮列车的气体是 ；食品包装中充 以防腐；稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，这是它的 性质。（填物理或化学）
18．空气中氧气含量测定的再认识。

(1)图1实验中红磷燃烧的符号表达式： 。实验中测出的氧气含量常常远低于，其原因可能是 （任写一点）。由于红磷在空气中点燃后才放入集气瓶内，造成的实验缺陷有：一是测定结果不准确；二是 。
(2)对图1实验进行了如图2所示的改进。已知白磷的着火点，锥形瓶内空气体积为230mL，注射器中水的体积为50mL，按图2所示连接好仪器，夹紧弹簧夹，先将锥形瓶底部放入热水中，白磷很快被引燃，整个实验过程中，气球的变化是 ；待白磷熄灭后冷却至室温打开弹簧夹，还可观察到注射器中的水自动喷射出来，原因是 ，当注射器中的水还剩约 mL时停止流下。
(3)若用镁条代替红磷（镁除了能与空气中的氧气反应外，还能与氮气及二氧化碳反应）进行实验，则测定结果将 （填“大于”、“等于”、“小于”）。
19．某化学兴趣小组欲用家用制氧机制取“富氧空气”并开展相关探究，进行以下实验。
【查阅资料】：通常情况下人体吸入气体和呼出气体的成分
气体成分% 氮气 氧气 二氧化碳 水蒸气 其它
吸入气体% 78 21 0.03 0.01 0.96
呼出气体% Y 15 3.68 5.44 0.88
(1)氮气在呼吸过程中没有参与化学反应，说明氮气的性质 （填“活泼”或“不活泼”）。
(2)根据上表分析：Y 78（填“>”或“=”或“<”）。
【实验测定】测定“富氧空气”中氧气的含量
“沸石分子筛”能将氮气等分子吸附，是家用制氧机的关键部件．通过控制按钮，利用变压吸附技术，获得不同浓度的富氧空气，图1为该制氧过程的示意图。

用图2装置测定“富氧空气”中氧气的含量（集气瓶中“富氧空气”体积为100mL，底部残留少量水，燃烧匙内有足量红磷），操作如下：
Ⅰ．往量筒内加入适量水，读出量筒内水的体积为ml；
Ⅱ．用电点火装置点燃红磷，充分反应；
Ⅲ．冷却至室温后打开止水夹，待右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体，调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为mL。
回答问题：
(3)由图1可知，“沸石分子筛”制备氧气的前后，氧分子总数 （填“改变”或“不变”）。
(4)图2装置中气球的作用是： ，红磷燃烧的文字表达式为 。
(5)本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为 %。
《2.1空气的组成》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C B A A B D D B C
题号 11 12
答案 D C
1．D
【详解】A、二氧化碳虽然能引起温室效应，但二氧化碳也是大气成分之一，不属于空气污染物，故A选项不符合题意；
B、水蒸气不属于空气污染物，故B选项不符合题意；
C、氩气是稀有气体的一种，稀有气体不属于空气污染物，故C选项不符合题意；
D、二氧化氮是引起酸雨的气体之一，属于空气污染物，故D选项符合题意。
故选D。
2．C
【详解】酥脆的饼干露置于空气一段时间后变软，说明空气中含有泼水蒸气。
故选C。
3．B
【详解】A、70%的氧气、20%以上的氮气，氧气含量过高，氧气具有氧化性，长期吸入高浓度氧气对人体健康不利，故“人造空气”的组成不可以是该组合，不符合题意；；
B、氮气占70%、氧气占20%以上，接近地球空气比例，既能保证呼吸需求，又降低安全隐患，故“人造空气”的组成可以是该组合，符合题意；
C、70%的二氧化碳、20%以上的氮气，二氧化碳和氮气均不能供给呼吸，故“人造空气”的组成不可以是该组合，不符合题意；
D、70%的氧气、20%以上的二氧化碳，氧气含量过高，氧气具有氧化性，长期吸入高浓度氧气对人体健康不利，故“人造空气”的组成不可以是该组合，不符合题意。
故选B。
4．A
【详解】A、氮气难溶于水，A错误；
B、氮气沸点为-196℃，常用液氮作制冷剂，其沸点较低，B正确；
C、氮气化学性质不活泼，可做保护气，C正确；
D、氮气含有氮元素，可用于生产硝酸，D正确。
故选：A。
5．A
【详解】空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占78%、氧气大约占21%、稀有气体大约占0.94%、二氧化碳大约占0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%；汽车安全气囊内的物质，在碰撞瞬间能生成一种空气中含量最多的气体，该气体是氮气；
故选：A。
6．B
【详解】A、富氧炼钢应用氧气可以助燃的性质；
B、医疗急救应用氧气可以供给呼吸的性质；
C、液氧炸药应用氧气可以助燃的性质；
D、焊接金属应用氧气可以助燃的性质；
故选B。
7．D
【详解】A、由图乙可知，0～20s时，瓶内压强减少，说法正确，不符合题意；
B、20s后压强不再改变说明装置不漏气，气密性良好，说法正确，不符合题意；
C、由0~20s的图像可知，该同学的操作是向外拉注射器的活塞，装置中气体体积变大，压强减小，说法正确，不符合题意；
D、由20～80s的图像可知，锥形瓶内压强没有改变，说明该同学拉注射器活塞后，一直没有松手，说法错误，符合题意。
故选D。
8．D
【详解】A、利用凸透镜的聚光作用，能加热红磷，从而使红磷燃烧，该选项分析正确；
B、红磷足量，能将装置中的氧气完全消耗，从而使实验准确，该选项分析正确；
C、红磷燃烧放热，装置中的温度瞬间升高，压强增大，但随着氧气的消耗，装置中的氧气又慢慢减小，该选项分析正确；
D、由于红磷燃烧放热，则红磷熄灭后，装置中的温度较高，压强较大，若立即打开止水夹，会使进入的水的体积偏小，该选项分析不正确。
故选D。
9．B
【详解】A、白磷剧毒，但该反应中的白磷要足量，以完全消耗装置中的氧气，A错误；
B、在t2﹣t3这段时间内，压强不变，说明温度已恢复至常温，集气瓶内温度基本保持不变，B正确；
C、在t1时刻后，集气瓶内气压显著增加，其原因是白磷燃烧放出大量的热，C错误；
D、t3时刻打开止水夹，烧杯中的水加入集气瓶，水占据集气瓶的部分空间，瓶内气体体积变小，D错误。
故选：B。
10．C
【详解】A、实验后最终观察到进入瓶中的水约占瓶中原空气体积的1/5，证明氧气约占空气体积的1/5，选项正确；
B、该实验的原理就是通过化学的方法除去氧气，反应前后气体的体积差就是原空气中氧气的体积，所以与氧气发生反应的红磷的量要足才能完全除去氧气，选项正确；
C、实验中红磷燃烧产生大量的白烟，火焰熄灭后，待装置冷却至室温时再打开弹簧夹，选项错误；
D、测空气中氧气含量的实验中，为避免装置外的空气进入装置内对实验产生干扰，实验前一定要检查装置的气密性，选项正确，故选C。
【点睛】固体小颗粒在空气中悬浮形成烟，小液滴在空气中漂浮形成雾，红磷燃烧后生成白色的五氧化二磷粉末，所以红磷燃烧时产生白烟。
11．D
【详解】氮气可作保护气，是因为氮气化学性质稳定，故选D。
12．C
【详解】①红磷要足量，要把空气中氧气完全消耗掉，故错误；
②集气瓶中气压瞬间变大是红磷燃烧，放出大量的热，气体受热膨胀引起的，故错误；
③红磷燃烧放热，容器内的温度升高，反应结束后容器内的温度逐渐下降至室温，故X曲线表示的是温度变化，故正确；
④图2中BC段对应的变化过程是红磷燃烧放热，气体受热膨胀，集气瓶中气压瞬间变大，故正确；
⑤该装置中压强随温度的变化情况是先增大后减小，图2中CD段对应的变化过程温度降低，压强减小，DE段是水倒吸进集气瓶，平衡内外压强，故错误。
故不正确的个数有3个。
故选：C。
13． 导管的一端 水中导管口有气泡 水柱
【详解】气密性检查：先把导管的一端放入水中，用手握紧试管，观察到水中导气管有气泡冒出，放手后导管中形成水柱，说明装置不漏气。
14． 硫粉 氢气 冰水共存物 空气 5%的过氧化氢溶液 高锰酸钾完全分解的固体生成物
【详解】纯净物是由一种物质组成的，硫粉、氢气、冰水共存物都只含一种物质，属于纯净物；混合物是由两种或两种以上的物质组成的，空气（含氮气、氧气等物质）、5%的过氧化氢溶液（含水、过氧化氢）、高锰酸钾完全分解的固体生成物(高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，有锰酸钾、二氧化锰两种固体)中都含有两种以上物质，它们都属于混合物；故答案为：硫粉；氢气；冰水共存物；空气；5%的过氧化氢溶液；高锰酸钾完全分解的固体生成物。
15． 用手握紧试管 导管口有气泡冒出 一段时间后水柱高度不变
【详解】检查装置的气密性：将导管置于水中，用手紧握试管，试管内气体受热膨胀，若导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好；
夹紧弹簧夹，向长颈漏斗中加水至淹没下端管口，使长颈漏斗中形成一段水柱，若一段时间后，水柱高度不变，说明装置气密性良好。
16． 测定空气中氧气的含量 D 足量、只与氧气反应、生成物为固体 红磷+氧气五氧化二磷 水 夹紧 迅速 塞紧 红磷燃烧，产生大量的白烟，放出热量 空气中氧气的体积分数是 冷却至室温 水倒吸入集气瓶至约占到刻度线“1”处 汞+氧气氧化汞 空气主要由氧气和氮气组成，其中氧气的体积约占空气总体积的 合理，因为汞能将氧气全部消耗完（合理即可）
【解析】略
17． 能支持燃烧的性质 氮气/N2 氮气/N2 物理
【详解】氧气能用于炼钢、气焊是由于氧气具有能支持燃烧的性质；
氮气化学性质不活泼，超导材料在液氮低温环境下显示超导性能，所以用于磁悬浮列车的气体是氮气；食品包装中充氮气以防腐；
稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，这一过程没有生成新物质，发生的是物理变化，因此，稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，这是它的物理性质。
18．(1) 装置漏气(或红磷的量不足；或未冷却至室温就打开弹簧夹) 燃烧产生的五氧化二磷逸散到空气中，污染空气
(2) 先膨胀后缩小 锥形瓶内氧气被消耗，压强减小 4
(3)大于
【详解】（1）图1实验中红磷燃烧的符号表达式：；实验中测出的氧气含量常常远低于，其原因可能是：①红磷的量不足；②装置漏气（如塞子未塞紧、燃烧匙与橡皮塞之间有缝隙等），使外界空气进入瓶内；③未冷却至室温就打开弹簧夹，使进入瓶内的水的体积减少（任写一点）；红磷在空气中点燃后才放入集气瓶内，造成的实验缺陷除了测定结果不准确，还会造成燃烧产生的五氧化二磷逸散到空气中，污染空气。
（2）白磷开始燃烧时放出大量的热，压强增大，则气球变大，当白磷不再燃烧，温度降低，由于氧气被消耗，则瓶内气压小于大气压，故气球又会变小，在整个实验过程中，可观察到气球的变化是：先膨胀后缩小；待白磷熄灭后冷却至室温打开弹簧夹，还可观察到注射器中的水自动喷射出来，原因是：锥形瓶内氧气被消耗，压强减小，所以注射器内的水会自动喷出来；由于白磷燃烧消耗了氧气，导致瓶内的气压减小，故注射器内的水会流下，锥形瓶内空气体积为230mL，氧气约占230mL×=46mL，故注射器中的水约剩50mL-46mL=4mL时停下。
（3）镁与空气中氧气反应生成氧化镁，镁还与空气中氮气反应生成Mg3N2，与空气中二氧化碳反应，生成碳和氧化镁；所以导致广口瓶中压强减小得多，所以进入水的体积多，结果会偏大。
19．(1)不活泼
(2)<
(3)不变
(4) 调节瓶内外压强
(5)27
【详解】（1）氮气在呼吸过程中没有参与化学反应，说明氮气化学性质不活泼；
（2）根据表中数据可知，Y=100-15-3.68-5.44-0.88=75，小于78；
（3）空气中氮气和氧气的体积比约为4：1，则图中为氮分子，根据题意，氮分子被吸附之后，使氧分子与氮分子的个数比变大形成富氧空气，则氧分子总数并未改变；
（4）图2装置中气球的作用是调节瓶内外压强，防止因燃烧及冷却产生较大压强差而使液体倒吸；
红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为：。
（5）由于量筒倒吸入水的体积为消耗的氧气的体积，消耗氧气的体积为60mL-33mL=27mL，则本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为：。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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