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周测小卷（2）空气 氧气
一．选择题
1．博物馆常用氮气保护文物，该气体在空气中的含量约为（　　）
A．78% B．21% C．0.94% D．0.03%
2．“分类法”是人们研究物质的方法之一，下列物质中属于纯净物的是（　　）
A．洁净的空气 B．干净的果汁
C．冰水混合物 D．矿泉水
3．鞭炮燃放后，产生刺激性气味的气体，是因为火药中含有（　　）
A．硫粉 B．镁粉 C．红磷 D．木炭
4．下列有关空气的描述错误的是（　　）
A．干燥洁净的空气中氮气的体积分数约为78%
B．通常情况下空气中各组分之间彼此不发生化学反应
C．氮气化学性质不活泼，可用来延长食品保质期
D．目前计入空气质量评价的主要污染物为CO、CO2、NO2、O3、PM10、PM2.5等
5．下列变化与氧气无关的是（　　）
A．酥脆饼干久置变软 B．水果腐烂
C．酒精燃烧 D．动植物呼吸
6．下列不符合如图中C部分的化学反应的是（　　）
A．硫的燃烧 B．铁的燃烧
C．甲烷的燃烧 D．氢气的燃烧
7．2025年12月漳州市两县区的空气质量评估结果（部分）如下表所示。
污染物（μg/m3）
X PM10 PM2.5 O3 首要污染物
芗城区 26 52 30 124 细颗粒物
诏安县 12 30 16 116 臭氧
下列说法错误的是（　　）
A．芗城区空气质量优于诏安县
B．污染物X不可能为CO2
C．诏安县的首要污染物为臭氧
D．细颗粒物超标与扬尘有关
8．如图是某同学整理的关于氧气性质的知识网络，下列说法正确的是（　　）
A．标准状况下，氧气易溶于水，密度比空气大
B．物质在氧气中的燃烧不一定属于化合反应
C．氧气能支持燃烧，可以作为燃料
D．Ⅰ类反应放出热量、Ⅱ类反应吸收热量
9．如图是硫和铁在空气和氧气中燃烧的实验。铁丝在空气中不能燃烧，但是纳米铁粉在空气中稍加热即可剧烈燃烧生成四氧化三铁。下列说法正确的是（　　）
A．实验甲中观察到燃烧发出蓝紫色火焰，实验乙中观察到燃烧发出淡蓝色火焰
B．实验甲和实验乙中生成物相同，但是实验丙和实验丁的生成物不同
C．从甲、乙实验中可以看出增大反应物的浓度反应更剧烈
D．四个实验中水的主要作用是吸收有毒物质，防止大气污染
10．学校化学兴趣小组为了测定空气中氧气的含量，设计了如图所示的测量装置。下列说法不合理的是（　　）
A．实验前应先检查装置的气密性
B．用红磷替代铁粉也能完成实验
C．记录的乙液面示数大约在刻度“3”
D．反应后冷却至室温，调整容器甲使两液面一样高才能读数
11．为验证氧气的某些性质，小组同学收集一塑料瓶干燥的氧气，进行图1所示实验，测得氧气体积分数随时间变化曲线如图2所示。下列说法正确的是（　　）
A．AB段曲线下降过程中，塑料瓶内氧分子数目在不断减少
B．BC段曲线下降幅度明显超过AB段，说明氧气的密度比空气小
C．C点时塑料瓶内氧气体积分数与空气中氧气体积分数接近
D．500s后正放塑料瓶，将带火星的木条伸入瓶中，木条复燃
二．非选择题
12．某学习小组对物质在氧气中燃烧的反应进行了如图所示的整理，其中X是能使澄清石灰水变浑浊的气体。回答下列问题：
（1）X使澄清石灰水变浑浊的化学反应方程式为　 　 。
（2）写出反应③铁丝在氧气中燃烧的化学方程式　 　 ，下列对该实验有关图标的标注不正确的是　 　 （填字母序号）。
A.护目镜B.洗手C.明火D.锐器
（3）反应④硫在氧气中燃烧发出　 　 （填颜色）火焰，放热，生成有刺激性气味的气体。
（4）设计实验证明反应②中有水产生　 　 。
13．“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体，可用于航天、医疗等。
（1）“富氧空气”属于 　 　 （填“混合物”或“纯净物”）。
（2）冰箱中常用如图所示的膜分离技术实现“气调保鲜”。分离后通入冰箱保鲜室内的气体是 　 　 （填“富氮空气”或“富氧空气”），该过程属于 　 　 （填“物理”或“化学”）变化。
（3）潜水员水下作业时携带“富氧空气”，是因为氧气具有 　 　 性质。
14．空气是一种宝贵的自然资源。
（1）下列物质中，不属于“空气污染物”的是　 　 （填字母）。
A．二氧化硫 B．二氧化碳 C．一氧化碳 D．PM2.5
（2）空气中体积分数最大且可以做保护气的是　 　 。
利用图1、图2装置测定空气里氧气的体积分数。
（3）如图1所示，实验中测得的数据小于理论值，可能的原因是　 　 ，写出红磷燃烧的文字表达式　 　 。
（4）如图2所示，用橡皮塞塞紧试管口，通过导管将放有过量的白磷的容积为50mL的试管与容积为60mL玻璃注射器组成如图实验装置。先夹紧弹簧夹，实验结束后再松开弹簧夹，可观察到活塞前沿移动到约　 　 mL刻度处；若没有移动到该刻度处，其可能原因是　 　 。
氧气的化学性质比较活泼。根据图示中氧气与有关物质的反应回答问题：
（5）如图3所示实验，可观察到的现象是　 　 。
（6）如图4所示实验，集气瓶中预留少部分水的目的是　 　 。
（7）从化学反应的角度分析，这三个反应的相同点是　 　 。（写一种）
三．科学探究题（共1小题）
15．学习空气的组成，同学们开展了“测定空气里氧气含量”的探究活动。
【史料研究】二百多年前，化学家拉瓦锡利用汞能和氧气发生反应的原理，采用图1装置测出氧气约占空气体积的。
（1）加热时，曲颈甑内液态汞表面产生的现象是　 　 。
【设计与实验】设计并利用图2装置测空气里氧气含量。
（2）主要步骤如下，正确的顺序为　 　 （填序号）。
①弹簧夹夹紧胶皮管
②红磷熄灭并冷却后，打开弹簧夹
③点燃红磷后立即伸入瓶中并塞紧塞子
④在集气瓶中加入少量水，将水面上方空间分成5等份
（3）同学们将实验由图2变形改进为图3（弹簧夹打开），若试管容积为35mL，实验开始前注射器活塞对应的初始刻度为10mL，实验结束后注射器活塞停留在刻度　 　 的位置。
【数字化分析】同学们利用图2装置多次实验，水面均未上升到刻度“1”。经讨论后，分别取过量红磷采用图4装置进行实验，记录数据分别如图5、图6。
（4）图4中发生反应的化学方程式为　 　 。
（5）根据图5数据情况推测，图2实验在装置气密性良好、红磷过量及操作规范的情况下，水面均未上升到刻度“1”的原因可能是　 　 。
（6）已知，在密闭容器中，气体压强随温度升高而增大，随气体分子数减少而降低。反应发生后，图4瓶中压强应该随着气体分子的减少而降低，但图6中BC段显示图4瓶中压强还在上升，你认为原因是：　 　 。
参考答案与解析
1．【答案】A
2．【答案】C
解析：解：A、洁净的空气中有氧气、氮气等，属于混合物；故选项错误；
B、果汁是水果榨取后得到的液体，含有水、糖、维生素、矿物质等多种成分，属于混合物；故选项错误；
C、冰水混合物中只有水分子，属于纯净物；故选项正确；
D、矿泉水中含有水和矿物质，属于混合物；故选项错误；
故选：C。
3．【答案】A
解析：解：A、硫粉在空气中燃烧，生成一种具有刺激性气味的气体，故选项正确。
B、镁粉在空气中燃烧，生成一种白色固体，故选项错误。
C、红磷在空气中燃烧，生成一种白色固体，故选项错误。
D、木炭在空气中燃烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的无色气体，故选项错误。
故选：A。
4．【答案】D
解析：解：A、干燥洁净的空气中，氮气约占体积分数的78%，故A正确；
B、通常情况下，空气中的氮气、氧气等主要成分彼此不发生化学反应，故B正确；
C、氮气化学性质稳定，常用于食品包装中隔绝氧气，延长保质期，故C正确；
D、目前计入空气质量评价的主要污染物通常包括一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、臭氧（O3）、可吸入颗粒物（PM10、PM2.5）及二氧化硫（SO2）等，但不包含二氧化碳（CO2）。二氧化碳是温室气体，故D错误；
故选：D。
5．【答案】A
解析：解：A.因为空气中含有水蒸气，故酥脆的饼干久置变软是因为吸收了空气中的水蒸气，与氧气无关；故选项符合题意。
B.水果腐烂是因为与空气中的氧气发生了反应，与氧气有关；故选项不符合题意。
C.酒精燃烧是因为酒精与空气中的氧气发生了反应，与氧气有关；故选项不符合题意。
D.动植物呼吸是因为与空气中的氧气发生了反应，与氧气有关；故选项不符合题意。
故选：A。
6．【答案】C
解析：解：A、硫的燃烧该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，该反应是物质与氧气的反应，属于氧化反应，故不符合题意。
B、铁的燃烧该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，该反应是物质与氧气的反应，属于氧化反应，故不符合题意。
C、甲烷的燃烧生成二氧化碳和水，该反应是物质与氧气的反应，属于氧化反应，该反应的生成物是两种，不符合“多变一”的形式，不属于化合反应，故符合题意。
D、氢气的燃烧该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应，该反应是物质与氧气的反应，属于氧化反应，故不符合题意。
故选：C。
7．【答案】A
8．【答案】B
解析：解：A、标准状况下，氧气不易溶于水，密度比空气大，故选项说法错误。
B、物质在氧气中的燃烧不一定属于化合反应，如石蜡在氧气中燃烧生成二氧化碳和水，故选项说法正确。
C、氧气能支持燃烧，但不具有可燃性，不能作为燃料，故选项说法错误。
D、剧烈的氧化反应、缓慢氧化均属于放热反应，Ⅰ、Ⅱ两类反应都放出热量，故选项说法错误。
故选：B。
9．【答案】C
解析：解：A、实验甲中硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，实验乙中硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，故选项说法错误。
B、实验甲和实验乙中生成物相同，都是二氧化硫，实验丙和实验丁的生成物也相同，都是四氧化三铁，故选项说法错误。
C、硫在氧气中燃烧比在空气中剧烈，铁丝在空气中不能燃烧，但是纳米铁粉在空气中稍加热即可剧烈燃烧，从甲、乙实验中可以看出增大反应物的浓度反应更剧烈，故选项说法正确。
D、甲、乙实验中水的作用是吸收二氧化硫，防止污染空气，丙、丁中水的作用是防止高温熔融物溅落，炸裂集气瓶，故选项说法错误。
故选：C。
10．【答案】C
解析：解：A、实验前应先检查装置的气密性，以防止装置漏气造成结果不准确，故选项说法正确。
B、红磷本身是固体，能在空气中燃烧，生成五氧化二磷固体，没有生成新的气体，用红磷替代铁粉也能完成实验，故选项说法正确。
C、氧气约占空气体积的五分之一，装置内气体减少15mL3mL，剩余气体的体积为15mL﹣3mL＝12mL，即记录的乙液面示数最接近12mL刻度线处，故选项说法错误。
D、反应后冷却至室温，调整容器甲使两液面一样高，使压强相等，才能读数，故选项说法正确。
故选：C。
11．【答案】A
解析：解：A、由于分子是不断运动的，AB段（0﹣180s，未倒置）打开瓶盖后，氧气分子因不断运动向瓶外扩散，导致瓶内氧气数目减少，故A说法正确。
B、BC段（180﹣300s，倒置后）下降幅度大，是因为氧气密度比空气大，倒置后氧气更易向下逸出，故C说法错误。
C、C点（300s）氧气体积分数约40%，而空气中氧气约21%，D点（500s）才稳定在20%左右（接近空气），故C 说法错误。
D、500s时氧气体积分数约20%（接近空气），不足以使带火星的木条复燃，故D说法错误。
故选：A。
12．【答案】（1）Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；
（2）3Fe+2O2Fe3O4；D；
（3）明亮蓝紫色；
（4）用干冷的烧杯罩在火焰上方，若烧杯内壁有水珠，说明反应生成了水。
解析：解：（1）碳在氧气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成了碳酸钙和水，所以X是二氧化碳，二氧化碳使澄清石灰水变浑浊的化学反应方程式为Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O。
（2）反应③铁丝在氧气中燃烧生成了四氧化三铁，反应的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4。
A、该图标为护目镜，护目镜在实验中常用于保护眼睛，防止化学物质、强光等对眼睛造成伤害，铁丝在氧气中燃烧实验中，可能会产生一些飞溅物等，需要护目镜保护，故A不符合题意；B、该图标为洗手，在实验结束后，为了防止手上残留的化学物质等对人体造成伤害，需要洗手，故B不符合题意
C、该图标表示明火，实验前在铁丝上系上火柴梗，铁丝在氧气中燃烧时，需要在酒精灯火焰上引燃火柴梗，需要标注明火的图标，故C不符合题意；
D、该图标表示热烫，不是锐器，铁丝在氧气中燃烧实验主要涉及铁丝、氧气等，与锐器无关，故D符合题意；
（3）反应④硫在氧气中燃烧发出明亮蓝紫色火焰，放热，生成有刺激性气味的气体。
（4）设计实验证明反应②中有水产生的方法是：用干冷的烧杯罩在火焰上方，若烧杯内壁有水珠，说明反应生成了水。
故答案为：
（1）Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O；
（2）3Fe+2O2Fe3O4；D；
（3）明亮蓝紫色；
（4）用干冷的烧杯罩在火焰上方，若烧杯内壁有水珠，说明反应生成了水。
13．【答案】（1）混合物；
（2）富氮空气；物理；
（3）供给呼吸。
解析：解：（1）“富氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体，也含有氮气、氧气等气体，属于混合物；
（2）由图示可知，分离后通入冰箱保鲜室内的气体是富氮空气，该过程只是将氧气和氮气分离，并没有产生新物质，属于物理变化；
（3）潜水员水下作业时携带“富氧空气”，是因为氧气具有供给呼吸的性质。
故答案为：（1）混合物；
（2）富氮空气；物理；
（3）供给呼吸。
14．【答案】（1）B；
（2）氮气或N2；
（3）红磷量不足或装置漏气或未等装置冷却至室温就打开弹簧夹（答案不唯一）；；
（4）10；装置漏气（答案不唯一）；
（5）硫燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体；
（6）防止生成物溅落瓶底，引起集气瓶炸裂；
（7）均与氧气反应。
解析：解：（1）二氧化硫、一氧化碳、PM2.5都属于空气污染物，二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，故选：B。
（2）空气中体积分数最大的气体是氮气（N2），约占78%，且氮气化学性质不活泼，可做保护气。故答案为：氮气或N2；
（3）该实验的原理是红磷燃烧消耗氧气，同时生成固体，导致装置内气压降低，燃烧停止且温度恢复室温后，进入装置的水的体积即为装置内原有氧气的体积，据此推算空气中氧气的含量。实验中测得的数据小于理论值，可能的原因是：红磷不足（集气瓶内的氧气没有完全消耗，则燃烧停止后瓶内气压下降幅度偏小，进入集气瓶的水偏少，造成测量结果偏小）；装置漏气（装置外的空气进入装置内，导致装置内气压下降幅度偏小，进入集气瓶的水偏少，造成测量结果偏小）；燃烧停止后未等装置冷却至室温就打开止水夹（此时装置内气体温度偏高，气压偏大，进入集气瓶的水偏少，造成测量结果偏小）；红磷燃烧生成五氧化二磷，文字表达式为：。故答案为：红磷量不足或装置漏气或未等装置冷却至室温就打开弹簧夹（答案不唯一）；；
（4）试管容积为50mL，其中氧气约占，即10mL，白磷燃烧消耗氧气，冷却后打开弹簧夹，注射器活塞会向左移动，最终活塞前沿移动到约20mL﹣10mL＝10mL刻度处；若没移动到该刻度，可能是装置漏气等原因，导致氧气未被完全消耗或外界空气进入。故答案为：10；装置漏气（答案不唯一）；
（5）硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体。故答案为：硫燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成有刺激性气味的气体；
（6）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，生成物温度很高，集气瓶中预留少部分水的目的是：防止生成物溅落瓶底，引起集气瓶炸裂。故答案为：防止生成物溅落瓶底，引起集气瓶炸裂；
（7）硫、铁丝、木炭在氧气中的燃烧反应，都是物质与氧气发生的反应，属于氧化反应；且都符合“多变一”的特点，属于化合反应，反应条件也都是点燃。故答案为：均与氧气反应。
15．【答案】（1）有红色粉末生成；
（2）④①③②；
（3）1；
（4）；
（5）氧气不能完全反应；
（6）反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大。
解析：解：（1）加热时，液态汞与氧气反应生成氧化汞，可观察到有红色粉末生成；故答案为：有红色粉末生成。
（2）该实验操作顺序是先检验装置的气密性。在集气瓶中加入少量水，并将水面上方空间分成5等份；用弹簧夹夹紧胶皮管；点燃红磷，立即伸入瓶中并把塞子塞紧；待红磷熄灭并冷却至室温后，打开弹簧夹；故选：④①③②。
（3）氧气约占空气总体积的，试管的容积是35mL，注射器的体积为10mL，当其内氧气被耗尽时气体减少的体积为（35mL+10mL）9mL，则实验结束后注射器活塞停留在刻度10mL﹣9mL＝1mL；故答案为：1。
（4）红磷燃烧生成五氧化二磷，化学方程式为；故答案为：。
（5）由图5可知，图2实验水面未达到刻度“1”，原因是氧气不能完全反应；故答案为：氧气不能完全反应。
（6）红磷燃烧放热，温度升高，压强增大，燃烧消耗氧气，压强减小，温度升高所增加的压强大于氧气消耗所减小的压强，所以BC段压强增大；故答案为：反应刚开始，温度升高对压强的影响比气体减少对压强的影响大。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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