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4.1空气的组成
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．绚丽多彩的世界离不开化学家的贡献。下列说法不正确的是
A．波义耳发现了元素周期律
B．拉瓦锡得出空气是由氧气和氮气组成
C．道尔顿提出原子学说
D．徐寿参与翻译《化学鉴原》
2．每年的6月5日是“世界环境保护日”，2024年我国的宣传口号是“全面推进美丽中国建设”。下列做法中，不符合这一主题的是
A．积极植树造林，增大绿化面积 B．生活垃圾直接焚烧处理
C．坚持绿色出行，践行“低碳”生活 D．用喷灌、滴灌给农作物浇水
3．兴趣小组利用图1所示的装置测定空气中氧气的含量，根据实验数据绘制的图像如图2所示。下列说法中不正确的是
A．ab段压强上升的主要原因是红磷燃烧放热导致的
B．c点时装置内的温度就是g点时装置内的温度
C．f点时红磷燃烧结束，氧气还有剩余
D．此实验测得空气中氧气的体积分数为18%
4．空气和水是人类生活与生产不可缺少的自然资源。下列说法错误的是
A．空气的污染物成分主要有粉尘、二氧化硫、二氧化碳、二氧化氮等
B．空气中的氮气是制造硝酸和氮肥的重要原料
C．工业“三废”和生活污水要经处理后才能排放
D．爱护水资源，不仅要节约用水，而且要防治水体污染.
5．新能源车近年来销量不断增长，其安全气囊内所装的化学物质，能在碰撞后10毫秒内生成一种空气中含量最多的气体，该气体是
A．氮气 B．氧气 C．氢气 D．二氧化碳
6．2025年3月18，某市监测的空气中各项污染物数据（单位已略去）如下表。表格中空格处应填的污染物可能是
PM2.5 CO PM10
10 22 0 38 12 75
A． B． C． D．
7．通过燃烧的方法测定空气中氧气的含量，下列物质可以选用的是
A．铁丝 B．蜡烛 C．白磷 D．木炭
8．建立模型是学习化学的重要方法，下列化学模型中表示正确的是
A．空气的成分 B．化学反应关系
C．地壳中元素分布 D．原子的构成
9．如图是测定空气中氧气含量的实验。对该实验的认识不正确的是
A．未冷却至室温读数会导致测量结果偏小
B．气球的作用是调节气压，使氧气充分反应
C．该实验中的铜粉换成镁粉也能达到实验目的
D．反应后，装置内气体体积约减少
10．下列关于环境保护的说法，不正确的是
A．二氧化碳排放过多，造成温室效应 B．空气质量指数（AQI）越大，空气质量状况越好
C．二氧化硫是造成酸雨的主要气体 D．臭氧（O3）能消毒杀菌，还能吸收空中紫外线
11．汽车受到剧烈碰撞后，车内的安全气囊会瞬间释放一种气体，该气体是空气中含量最多的一种成分，这种气体为
A．二氧化碳 B．氮气 C．氧气 D．稀有气体
12．下列有关空气的说法正确的是
A．二氧化碳是空气污染物，也是重要的资源
B．空气是由空气分子构成
C．空气中氧气的体积分数最大
D．空气中氮气难溶于水
二、填空题
13．2023年2月24日，中国载人航天工程三十年成就展在国家博物馆正式开展。
(1)飞船发射时，选用偏二甲肼(C2H8N ，有毒)和四氧化二氮(N2O ，有毒)组成双元动力推进剂，二者反应可生成对环境无污染的CO 、H2O和空气中含量最多的气体_______(填化学式) ，其中N2O 中氮元素的化合价为______。
(2)舱外宇航服用铝、橡胶制作而成，其中铝的元素符号为_______.在化学变化中铝原子容易__________(填“得到”或“失去”) 电子。
(3)为保护宇航员的生命安全，“环控生保系统”向舱内输送可供呼吸的气体是______________。
(4)返回舱返回时的动力来自液氢和液氧在点燃条件下反应时释放的能量，写出该反应的符号表达式：______________________。在即将着陆前，要迅速释放剩余的燃料，从安全角度考虑，这样做的目的是_________________________。
14．构建物质之间的转化关系是学习化学的重要方法，某同学构建的几种物质之间的转化关系如下图所示：A~F是初中常见的六种物质。A与B组成元素相同，常温下，C、D均为气体，E、F为金属。(图中“—”表示两端的物质能发生化学反应：“→”表示物质间存在转化关系；部分反应物、生成物及反应条件已略去。)请回答问题：
(1)物质C的化学式为______，写出C的一种用途________。
(2)写出反应①的化学方程式_________，基本反应类型是_______反应。
(3)图2中反应②的实验现象为____________。
15．如图是工业上用于制备硫酸铵的部分流程。
(1)写出反应①的现象是_______，反应的符号表达式为_______。
(2)反应②为三氧化硫+水→硫酸，该反应属于_______反应(填基本反应类型)。
(3)“原料气”中氮气的制备：氮气占空气体积的_______，工业上可利用_______制取得到氮气。
16．煤层气提氦取得新突破！
氦气是高科技产业发展不可或缺的稀有战略性物资之一，被誉为“黄金气体”。氦气用途极其广泛，可应用于高端医疗等众多领域。
海石湾煤矿煤层气属于我国极为稀少的含氦煤层气资源。作为一种非常规天然气，该煤层气的成分较常规天然气更为复杂，提取氦气难度大，其中同时还含有大量无色无味的二氧化碳，分离提氦更是难上加难。
为解决含氦煤层气制备高纯氦气难题，煤科院攻关团队创新开发了“变压吸附+膜分离+精制纯化”的煤层气提氦工艺，制成我国首套煤层气提取高纯氦气装置，成功提取出99.999%的高纯氦气，这是我国氦气领域的一次重大突破，为我国氦气资源获取提供了新途径，保障了我国相关产业的资源安全。同时，提氦后的煤层气还可继续用作发电原料气，提高了资源的综合利用率，可谓是一举两得。
阅读分析，解决问题：
(1)海石湾煤矿煤层气含有二氧化碳，写出二氧化碳的一种物理性质：___________。海石湾煤矿煤层气的物质类别是___________。
(2)氦气是稀有气体的一种，空气中稀有气体的体积分数约为___________。
(3)天然气的主要成分是甲烷，甲烷在空气中燃烧生成二氧化碳和水，写出甲烷燃烧的文字表达式：___________。
(4)除文中所述内容外，氦气的用途还有___________(写一个)。
(5)我国首套煤层气提取高纯氦气装置成功应用的意义是___________。
17．下列物质的用途与其化学性质有关的是___________
A．稀有气体可制电光源 B．用氮气填充食品包装袋
C．用铁制作铁锅 D．___________
三、实验题
18．化学是一门以实验为基础的科学，根据下图所示实验回答下列问题：
(1)A实验中，打开活塞，用______分别接近a、b玻璃尖嘴处，检验产生的气体。
(2)B实验中，活性炭的作用是______，经过操作后得到的“水”______（填“是”或“不是”）纯净物。
(3)C实验______（填“能”或“不能”）测定空气中氧气的含量。
四、综合应用题
19．我们生活在一个丰富多彩的物质世界中，人们的生产、生活与化学密不可分。
Ⅰ．选择适当物质填空：A、氧气 B、二氧化碳 C、一氧化碳 D、氖气。
(1)植物光合作用所需的气体是_______(填字母，下同)。
(2)可用于医疗急救病人的是_______。
(3)充入测电笔中可产生红光的是_______。
(4)计入空气污染指数的气体_______。
Ⅱ．【查阅资料】常温下，氧气的沸点是-183℃，氮气的沸点是-196℃。
请按要求回答相关问题：
(5)空气属于混合物，A是空气中体积分数为78%的气体，该气体是_______。
(6)图中分离空气的过程属于_______变化(填“物理”或“化学”)。此方法是利用各物质的_______不同将它们分离的。
(7)液体B是_______(填“纯净物”或“混合物”)。
(8)氧气有广泛的用途，下列属于氧气用途的是_______(填下列字母)。
A．气焊 B．作燃料 C．潜水 D．保护气
《4.1空气的组成》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A B D A A D C C C B
题号 11 12
答案 B D
1．A
【详解】A、门捷列夫发现了元素周期律，该选项说法不正确；
B、拉瓦锡最早测定空气中氧气的含量，且提出空气是由氮气和氧气组成，该选项说法正确；
C、道尔顿提出了原子论，该选项说法正确；
D、徐寿参与翻译《化学鉴原》，该选项说法正确。
故选A。
2．B
【详解】A、积极植树造林，增大绿化面积，符合“全面推进美丽中国建设”的主题，A不符合题意；
B、生活垃圾直接焚烧处理，会造成空气污染，不利于全面推进美丽中国建设，B符合题意；
C、坚持绿色出行，践行“低碳”生活，能改善环境，减少污染物及二氧化碳的排放，符合“全面推进美丽中国建设”的主题，C不符合题意；
D、用喷灌、滴灌给农作物浇水能节约水资源，符合“全面推进美丽中国建设”的主题，D不符合题意；
故选B。
3．D
【详解】A、红磷燃烧放热，使装置内气体受热膨胀，导致ab段压强上升，说法正确。
B、测定空气中氧气含量，需要等装置冷却到室温后打开弹簧夹，水在大气压的作用下进入集气瓶，则打开止水夹后装置内压强会快速增加。所以c点是打开止水夹的时间，对应温度是恢复到室温时的温度。e点和g点温度相同，说明g点是恢复到室温后的温度，所以c点时装置内的温度就是g点时装置内的温度，说法正确。
C、红磷燃烧放出热量，图中f点温度最高，说明红磷燃烧结束，结合图2氧气体积分数曲线可知最终容器内氧气的体积分数为3%，所以f点时红磷燃烧结束，氧气还有剩余，说法正确。
D、由图2中氧气体积分数变化曲线，可通过氧气浓度传感器，测得空气的体积分数为21%，说法不正确。
故填：D。
4．A
【详解】A 、空气的污染物成分主要有粉尘、二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮等，二氧化碳是空气对的成分会议，不是空气污染物， A 错误；
B 、氮气中含有氮元素，空气中的氮气可用于制造硝酸和氮肥， B 正确；
C 、“工业三废”中含有多种有毒、有害物质，若不经妥善处理，如未达到规定的排放标准而排放到环境（大气、水域、土壤）中，超过环境自净能力的容许量，就对环境产生了污染，破坏生态平衡和自然资源，影响工农业生产和人民健康，所以工业“三废”和生活污水要经处理后才能排放， C 正确；
D 、爱护水资源，要树立惜水意识，建立起水资源危机意识，而且要防治水体污染，合理使用化肥和农药，防止水体富营养化，引发赤潮等， D 正确；
故选： A 。
5．A
【详解】空气中含量最多的气体是氮气，约占空气体积的78%。
故选A。
6．D
【分析】空气污染物有：一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫，可吸入颗粒物，细颗粒物，臭氧等。
【详解】氧气、氮气、二氧化碳都是无毒气体，不是空气污染物。二氧化硫属于空气污染物，则表格中空格处应填的污染物可能是二氧化硫。
故选D。
7．C
【详解】A、铁丝在空气中不能燃烧，无法消耗空气中的氧气，不能用于测定空气中氧气含量，所以 A 选项错误；
B、蜡烛燃烧生成二氧化碳气体和水，虽然消耗了氧气，但生成的二氧化碳气体会占据氧气的空间，导致装置内压强变化不明显，不能准确测定氧气含量，所以 B 选项错误；
C、白磷在空气中能燃烧，且燃烧产物是五氧化二磷固体，消耗氧气后，装置内压强减小，通过进入水的体积能准确测定空气中氧气的含量，所以 C 选项正确；
D、木炭燃烧生成二氧化碳气体，消耗氧气同时生成新气体，装置内压强变化不大，无法准确测定氧气含量，所以 D 选项错误。
故选：C。
8．C
【详解】A、空气中各成分按体积分数计算分别是：氮气78%、氧气21%、其他1%，模型错误，不符合题意；
B、分解反应是一种反应物生成两种或两种以上其他物质的反应，化合反应是两种或两种以上物质生成另一种物质的反应，二者属于并列关系，模型错误，不符合题意；
C、地壳中元素含量：氧48.60%、硅26.30%、铝7.73%、铁4.75%、其他12.62%，模型正确，符合题意；
D、原子由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成，模型错误，不符合题意。
故选：C。
9．C
【详解】A、气体的体积受温度的影响，读数时必须等到装置冷却至室温再读，不等装置冷却至室温就读数，读数偏小，故A正确；
B、气球的作用是调节气压，使氧气完全反应，故B正确；
C、镁既能与氧气反应，也能与氮气反应，所以不能换成镁粉，故C错误；
D、正常操作情况下，反应结束后消耗氧气的总体积应该是反应前注射器内气体体积和玻璃管中气体总体积的 ，所以装置内气体体积约减少，故D正确。
故选C。
10．B
【详解】A、二氧化碳排放过多，会造成温室效应，说法正确，不符合题意；
B、空气质量指数（AQI）越大，空气质量状况越差，说法错误，符合题意；
C、二氧化硫是造成酸雨的主要气体，说法正确，不符合题意；
D、臭氧具有强氧化性，可用于消毒；同时，臭氧层能吸收紫外线，保护地球生物，说法正确，不符合题意。
故选：B。
11．B
【详解】空气中各成分及体积分数为：氮气：78%、氧气：21%、稀有气体：0.94%、二氧化碳：0.03%、水蒸气和杂质：0.03%，所以空气中含量最多的气体是氮气。故选B。
12．D
【分析】空气中各成分的体积分数分别是：氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%、稀有气体大约占空气体积的0.94%、二氧化碳大约占空气体积的0.03%、水蒸气和其它气体和杂质大约占0.03%；二氧化碳是空气的成分，不是污染物；空气中氮气难溶于水。
【详解】A、二氧化碳是空气污染物错误，因为二氧化碳是空气的成分，不是污染物；故选项说法错误；
B、空气是由空气分子构成错误，因为空气是混合物；故选项说法错误；
C、空气中氧气的体积分数最大错误，因为氮气大约占空气体积的78%、氧气大约占空气体积的21%；故选项说法错误；
D、空气中氮气难溶于水正确，故选项说法正确。
故选D。
13．(1) N2 +4/+4价
(2) Al 失去
(3)氧气/O2
(4) 防止着陆时发生爆炸等危险
【详解】（1）空气中含量最多的气体是氮气，化学式为N2；
在化合物中，氧元素通常显-2价，设N2O4中氮元素的化合价为x，根据化合物中各元素正负化合价代数和为零，可得，解得x=+4 。
（2）书写元素符号时，首字母应大写，如果有第二个字母，第二个字母应小写，铝的元素符号是Al；
铝原子的核外电子排布为2、8、3，最外层电子数是3，小于4且没有排满，在化学变化中容易失去电子。
（3）氧气（O2）能供给呼吸，所以 “环控生保系统” 向舱内输送可供呼吸的气体是氧气。
（4）液氢和液氧在点燃条件下反应生成水，符号表达式为；
剩余燃料在着陆时若遇到撞击等情况可能会引发燃烧甚至爆炸，迅速释放剩余燃料可避免这种危险。
14．(1) O2 炼钢
(2) 化合反应
(3)铁表面析出一层紫红色固体，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色
【分析】A~F是初中常见的六种物质，A与B组成元素相同，B可以生成A，则B是过氧化氢，A是水；水在通电条件下分解生成氢气和氧气，常温下，C、D均为气体，则C是氧气，D是氢气；E、F为金属，且E、F都能与氧气反应，则E是铁，F是铜；
【详解】（1）由分析可知，物质C为氧气，其化学式为：O2；氧气具有助燃性，可用于炼钢；
（2）由分析可知，反应①为氢气和氧气在点燃的条件下生成水，反应的化学方程式为：；该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应；
（3）由分析可知，反应②为铁和硫酸铜反应生成硫酸亚铁和铜，实验中可观察到铁表面析出一层紫红色固体，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色。
15．(1) 发出淡蓝色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体
(2)化合反应
(3) 78% 分离液态空气法
【详解】（1）反应①是硫在空气中燃烧，现象为：发出淡蓝色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体。 反应的符号表达式为：。
（2）反应②是三氧化硫和水反应生成硫酸，该反应的反应物有两种，生成物只有一种，属于化合反应。
（3）①氮气约占空气体积的78%。 工业上可利用分离液态空气法制取氮气（利用氮气和氧气的沸点不同）。
16．(1) 无色无味 混合物
(2)0.94%
(3)
(4)用作保护气(或用于填充气球，合理即可)
(5)保障了我国相关产业的资源安全(或提高了资源的综合利用率，合理即可)
【分析】本题主要考查从科普短文中准确提取有关稀有气体性质、用途和变化的信息，并进行整理和分析，从而得出正确答案，
【详解】（1）①由短文可知，二氧化碳无色无味，颜色、气味属于物理性质，故二氧化碳的物理性质是无色无味；
②由短文可知，煤层气中有甲烷、氦气、二氧化碳等物质，故属于混合物。
（2）根据空气中各成分的含量可知，稀有气体在空气中的体积分数约为0.94%。
（3）甲烷在空气中燃烧生成二氧化碳和水，故可以写出文字表达式：。
（4）氦气化学性质不活泼，故还可以用来作保护气；氦气密度比空气小，故还可以用作探空气球。
（5）由短文可知：该装置为我国氦气资源获取提供了新途径，保障了我国相关产业的资源安全。同时，提氦后的煤层气还可继续用作发电原料气，提高了资源的综合利用率。
【点睛】学会从短文中提取有效信息并分析题目是解题关键。
17．
B
氧气用于医疗急救（或用煤炭作燃料等合理即可）
【分析】需要通过化学变化才能表现出来的性质属于化学性质，不需要发生化学变化就能表现的性质属于物理性质，据此进行分析解答。
【详解】A、稀有气体制电光源是利用其通电时发出不同颜色光的性质，该性质不需要通过化学变化就能体现出来，属于物理性质，故A选项不符合题意；
B、氮气填充食品包装袋是利用氮气化学性质稳定、不易和其他物质发生反应的特性，可避免食品氧化变质，利用的是化学性质，故B选项符合题意；
C、铁制作铁锅是利用铁的导热性，该性质不需要通过化学变化就能体现出来，属于物理性质，故C选项不符合题意；
D、只要填写利用物质化学性质的用途即可，比如氧气用于医疗急救（利用支持呼吸的化学性质）、用煤炭作燃料（利用可燃性）等都正确。
故选B；氧气用于医疗急救（或用煤炭作燃料等合理即可）。
18．(1)燃着的木条
(2) 吸附水中色素和异味 不是
(3)不能
【详解】（1）图A所示的是电解水实验，水通电分解生成氢气和氧气，检验生成的氢气和氧气需要用燃着的小木条；氧气会使燃着的木条燃烧得更旺，氢气能被点燃；
（2） B实验中，活性炭疏松多孔，具有吸附性，能吸附水中的色素和异味，经过操作后得到的“水”，还含有可溶性杂质，属于混合物；
（3） C实验不能测定空气中氧气的含量，理由是木炭燃烧生成二氧化碳气体，压强几乎不变，导致水不能进入集气瓶。
19．(1)B
(2)A
(3)D
(4)C
(5)氮气/N2
(6) 物理 沸点
(7)混合物
(8)AC
【详解】（1）绿色植物光合作用可将二氧化碳转化为氧气，则所需气体为二氧化碳，故选B。
（2）氧气能供给呼吸，可用于医疗急救病人，故选A。
（3）氖气为稀有气体，通电时能发出光，则充入测电笔中可产生红光的是氖气，故选D。
（4）一氧化碳为空气污染物，目前计入空气污染指数，氧气、二氧化碳、氖气均为空气中的成分，不计入空气污染指数，故选C。
（5）氮气约占空气体积的78%，则该气体为氮气。
（6）根据流程可知，分离空气的过程中没有新物质生成，属于物理变化；
该方法是利用氮气和氧气的沸点不同，可将它们进行分离。
（7）空气中含有氮气、氧气、稀有气体等，该流程只分离出氮气（气体A），则得到的液体B中仍含有氧气、稀有气体等，属于混合物。
（8）A、氧气具有助燃性，则可用于气焊，该选项符合题意；
B、氧气具有助燃性，但不具有可燃性，不能作燃料，该选项不符合题意；
C、氧气能供给呼吸，可用于潜水，该选项符合题意；
D、氧气化学性质比较活泼，不能作保护气，该选项不符合题意。
故选AC。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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