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3.1氧气的性质和用途
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列关于空气或氧气的说法，正确的是
A．空气中氧气质量占空气质量的21%
B．氧气能支持燃烧，所以氧气可作燃料
C．空气是由空气分子构成的
D．空气是一种宝贵的自然资源
2．下列关于一些现象的描述中，正确的是
A．白磷在空气中燃烧产生大量白雾
B．碳在氧气中燃烧，发出白光，生成使澄清石灰水变浑浊的气体
C．硫在氧气中燃烧发出微弱的淡蓝色火焰
D．铁在氧气中剧烈燃烧，火星四射，生成四氧化三铁，放出热量
3．下列关于空气和氧气的说法中正确的是
A．若大量有害物质进入空气中，仅靠大自然的自净能力，大气还能保持洁净
B．氧气在低温、高压的条件下可以转变为液体或固体
C．氧气可以支持燃烧，说明氧气具有可燃性
D．洁净的空气属于纯净物
4．如图是自然界中氧的部分循环示意图，下列关于氧气的说法正确的是
A．氧气有百利而无一害 B．空气中氧气的浓度越高越好
C．空气中氧气的含量永远不变 D．空气中的氧处于动态平衡
5．下列反应中，既为化合反应又为氧化反应的是
A．
B．
C．
D．
6．关于镁条、木炭、红磷在氧气中燃烧的反应，下列说法错误的是
A．反应条件：都是点燃
B．反应现象：都“发光，放出大量的热”
C．物质状态：反应物都是固体和气体，生成物都是固体
D．反应类型：都属于化合反应
7．模型认知是化学核心素养之一，下列化学模型正确的是
A．粒子与元素的关系 B．原子结构模型
C．空气成分体积分数 D．基本反应类型
8．下列实验现象描述正确的是
A．镁在空气中燃烧发出耀眼白光，生成白色固体
B．白磷在空气中燃烧会产生大量的白雾
C．硫在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，生成二氧化硫
D．铁丝在空气中燃烧，火星四射，生成黑色固体
9．下列物质在空气或氧气中燃烧现象的描述，正确的是
A．镁条在空气中燃烧，冒出浓烈的黑烟，放出热量，生成黑色粉末
B．木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
C．铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四溅，放出热量，生成四氧化三铁
D．硫在氧气中燃烧，发出微弱的淡蓝色火焰，放出热量，产生没有气味的气体
10．下列物质在氧气中燃烧，产物为白色固体的是
A．红磷 B．木炭 C．硫粉 D．铁丝
11．下列有关氧气的物理性质描述错误的是
A．通常状况下，氧气是一种无色无味的气体
B．鱼类能在水中生存，说明氧气易溶于水
C．低温下氧气可能变成淡蓝色液体
D．标准状况下，氧气的密度比空气略大
12．“暖宝宝贴”（主要成分为铁粉）发热的原理是铁粉和氧气、水发生反应放热。用“暖宝宝贴”测定空气中氧气的含量，广口瓶容积为270mL实验装置如图所示。实验后量筒中水的体积读数为45mL（实验前量筒中水的体积为100mL）。下列叙述不正确的是
A．铁的锈蚀属于缓慢氧化过程
B．若测得空气中氧气含量偏低，可能是铁粉不足
C．必须等温度恢复至室温后，才能记录量筒内剩余水的体积
D．本次实验测得空气中氧气的体积分数约为16.7%
二、填空题
13．氧气与铁丝的反应
实验现象
在空气中 不燃烧
在氧气中 _____
反应表达式 _____，_____
14．现有A、B、C、D四种物质。A是无色无味的气体，B在A中剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，同时生成一种黑色固体C，D是一种黄色固体。
(1)A的名称是___________；
(2)实验室做 D在A中燃烧的实验时，现象是___________ 。
15．空气是我们赖以生存的宝贵资源，如图是以空气等为原料合成农业上一种重要的化肥——尿素【化学式为CO(NH2)2】的工艺流程。请按要求回答相关问题：
(1)X是空气中含量最多的气体，它是___________。
(2)请依据流程图写出最终合成尿素的化学反应文字表达式___________，该反应___________(选填“是”或“不是”)化合反应。
(3)下列不计入空气质量评价的污染物的___________。
A．细颗粒物 B．臭氧 C．可吸入颗粒物 D．二氧化碳
(4)从如图可以看出，空气是一种宝贵的资源，请写出一条防治空气污染的措施：___________。
16．阅读科普短文，回答下列问题。
科学家们发现氨气是一种很有前景的燃料，氨气和氧气燃烧时反应生成氮气和水两种对环境友好的产物。氨气价格低、制造技术成熟，常被用来制化肥和硝酸。
传统的工业合成氨气是将氮气和氢气在高压、高温和催化剂条件下合成的。将氨气常温下加压到1 MPa，就可将其液化。氨气比空气轻且有毒，泄漏后扩散快，但其具有强烈的刺激性气味，一旦发生泄漏，达到人们察觉到时的浓度的1000倍才会致命，因此很容易被发现并避免中毒。
(1)通常状况下，氨气具有的物理性质有_______(写出一条即可)。
(2)根据上文，写出氨气的一条用途：_______。
(3)传统的工业合成氨气发生的反应属于_______(填“化合”或“分解”)反应。
(4)氨气虽然有毒，但氨气泄漏不会轻易造成人中毒的原因是_______。
17．下列变化属于缓慢氧化的是______。
A．动植物呼吸
B．碳酸分解
C．甲烷燃烧
D．______
三、实验题
18．研究常见物质的性质据图所示实验，并阅读小资料，回答下列问题。
(1)图1集气瓶中加入水的作用是___________；铁丝下端系一根火柴的目的是：___________。
(2)在图2实验中，可观察到硫粉在氧气中燃烧的现象是：
a．发出明亮的蓝紫色火焰；
b．放出热量；
c．生成了一种具有刺激性气味的气体。
其中能证明硫粉燃烧属于化学变化的是___________(填标号)。
(3)某同学在该实验过程中，没有观察到铁丝燃烧，可能的原因有___________(填标号)。
A．铁丝太粗 B．集气瓶底部忘了留少量水
C．集气瓶中氧气的浓度太低 D．点燃系在铁丝上的火柴后，太早伸入集气瓶中
(4)图2集气瓶中加入的水的目的为___________。
(5)将两个装满氧气的集气瓶，按图3所示，用带火星的木条分别以A、B两种方式迅速插入，观察到木条复燃，且在A中燃烧比在B中燃烧更旺。从以上实验现象可知氧气的性质有___________、___________。
四、综合应用题
19． 氧气和氧的化合物在工农业生产、生活中有广泛的应用。
（一）工业制O2
(1)工业上根据氧气和氮气的______不同，将液态空气分离得到氧气。工业上制取氧气的过程是______（“物理变化”或“化学变化”）
(2)揭开盛有液态空气的容器盖，将燃着的木条置于瓶口上方，可观察到 （填字母）。
A．木条熄灭 B．木条燃烧更旺
（二）生活中的O2
(3)某家庭制氧机上有湿化瓶装置。人吸氧时观察到瓶中有气泡。湿化瓶装置类似于如图。关于该装置，下列说法不正确的有 （填字母）。
A．b导管连接制氧机 B．b导管连接人吸O2的塑料管
C．使用该装置可以观测是否有O2输出 D．使用该装置可以观测O2输出的速率
（三）渔业制O2
(4)运输活鱼时用过氧化钙（CaO2）可增加水中含氧量。小明提出下列猜想并用如图装置进行实验：
【猜想】CaO2与H2O反应用于实验室制取O2。
【实验过程】
①______ （填一实验步骤 ）；
②向试管中加入CaO2和H2O后，有极微量细小气泡缓慢放出。将导管伸入集气瓶中，几乎收集不到气体。放置到第二天，集气瓶中只收集到少量气体，震荡试管后仍有极微量细小气泡缓慢放出。
【实验结论】 CaO2与H2O反应______（填“能”或“不能”）用于实验室制取O2。
【分析与反思】
③小明觉得储存CaO2，注意的问题有________。
④实验可知CaO2与H2O反应的生成氢氧化钙Ca(OH)2和O2，写出CaO2与H2O反应的化学式表达式________。
（四）潜水员供O2
(5)潜水员使用的供氧装置是用过氧化钠（Na2O2）和呼出的CO2 反应生成碳酸钠（Na2CO3）和O2。写出该反应的表达式______。选择过氧化钠作供氧剂的优点是：①节约能源，②______。
(6)过氧化钠还可以与水反应。该小组组装了如图所示的装置，实验中还观察到，伸入烧杯中的导管有气泡冒出，说明反应______。（填“吸热或放热”）
《3.1氧气的性质和用途》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B B D B C C A B A
题号 11 12
答案 B D
1．D
【详解】A、空气中氧气的体积约占空气体积的21%，选项错误；
B、氧气能支持燃烧，具有助燃性，但氧气不具有可燃性，所以氧气不可能作燃料，选项错误；
C、空气中含有氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等多种物质，是一种混合物，其中含有多种分子与原子，选项错误；
D、空气中的成分具有多种用途，所以空气是一种宝贵的自然资源，选项正确。
故选D。
2．B
【详解】A、烟是固体小颗粒，雾是液体小液滴，白磷在空气中燃烧产生大量白烟，故A选项不符合题意；
B、碳在氧气中燃烧，发出白光，生成使澄清石灰水变浑浊的气体，故B选项符合题意；
C、硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，故C选项不符合题意；
D、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁是实验结论，不是实验现象，故D选项不符合题意。
故选B。
3．B
【详解】A、大自然的自净能力有限，若大量有害物质进入空气中，则会污染空气，该选项说法不正确；
B、氧气在低温、高压的条件下可以转变为液体或固体，该选项说法正确；
C、氧气具有助燃性，而不具有可燃性，该选项说法不正确；
D、空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物，该选项说法不正确。
故选B。
4．D
【详解】A、氧气有利有弊，如氧气虽然能供给呼吸，但也会使金属生锈，该选项说法不正确；
B、空气中氧气浓度太高也会加快食物的腐烂和铁的锈蚀，故空气中的氧气浓度并不是越高越好，该选项说法不正确；
C、大气中氧气的含量会因呼吸、燃烧、光合作用等过程而发生变化，该选项说法不正确；
D、大气中氧气的含量会因呼吸、燃烧、光合作用等过程而发生变化，则空气中的氧处于动态平衡，该选项说法正确。
故选D。
5．B
【详解】化合反应：两种或两种以上的物质发生反应，生成另一种物质的反应，符合“多变1”的特征。
氧化反应：物质与氧气发生的反应，属于氧化反应。
A、该反应符合“1变多”的特点，属于分解反应，不符合题意；
B、该反应符合“多变1”的特点，属于化合反应，同时又是与氧气发生的反应，属于氧化反应，符合题意；
C、该反应符合“多变1”的特点，属于化合反应，但不是氧化反应，不符合题意；
D、该反应的生成物有两种，不符合“多变一”的特点，不属于化合反应，有氧气参与属于氧化反应，不符合题意。
故选B。
6．C
【详解】A、三个物质燃烧时的条件均为点燃，该选项说法正确；
B、三个反应中都放出大量的热，发光，该选项说法正确；
C、镁条燃烧生成白色固体，木炭燃烧生成气体，红磷燃烧生成白色固体，该选项说法不正确；
D、三个反应的反应物均为两种，生成物只有一种，则均为化合反应，该选项说法正确。
故选C。
7．C
【详解】A、氧原子和氧离子的质子数相同，都属于氧元素，该模型错误。
B、原子是由原子核和核外电子构成，原子核由质子和中子构成（氢原子无中子），图中质子位置错误，该模型错误。
C、按体积分数计算，空气中氮气约占 78%、氧气约占 21%，其他成分约占 1%，该模型正确。
D、化合反应是 “多变一”，分解反应是 “一变多”，二者是完全不同的基本反应类型，没有交集，该模型错误。
故选C。
8．A
【详解】A、镁在空气中燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体，故A符合题意；
B、白磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾，故B不符合题意；
C、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成二氧化硫是实验结论而不是实验现象，故C不符合题意；
D、铁丝在空气中只能烧至发红，不会产生火星，故D不符合题意。
故选：A。
9．B
【详解】A、镁条在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成一种白色固体，故选项说法错误；
B、木炭在氧气中燃烧，发出白光，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故选项说法正确；
C、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成四氧化三铁是实验结论，故选项说法错误；
D、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项说法错误。
故选：B。
10．A
【详解】A、红磷在氧气中燃烧生成白色的五氧化二磷固体，符合题意；
B、木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳气体，不符合题意；
C、硫粉在氧气中燃烧生成二氧化硫气体，不符合题意；
D、铁丝在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁固体，不符合题意。
故选：A。
11．B
【详解】A、通常情况下，氧气是无色无味的气体，描述正确，不符合题意；
B、氧气微溶于水，但不易溶于水，描述错误，符合题意；
C、在压强为101kPa时，氧气在约-180℃时变为淡蓝色液体，描述正确，不符合题意；
D、氧气密度约为1.43g/L，空气密度约为1.29g/L，氧气密度比空气略大，描述正确，不符合题意。
故选B。
12．D
【详解】A. 铁生锈是铁与氧气、水发生的缓慢氧化反应，此选项正确；
B. 若测得空气中氧气含量偏低，可能是铁粉不足，只消耗了部分氧气，此选项正确；
C. 必须等温度恢复至室温后，才能记录量筒内剩余水的体积，以防温度较高时，气体体积发生膨胀而导致结果偏小，此选项正确；
D. 铁生锈消耗氧气，消耗氧气的体积等于进入烧杯内的水的体积，则本次实验测得空气中氧气的体积分数约为：=22%，此选项错误。
故选D。
13． 剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体
【详解】铁丝在氧气中燃烧的实验现象为剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体。铁和氧气在点燃的条件下反应生成四氧化三铁，该反应的文字表达式为铁+氧气四氧化三铁，符号表达式为Fe+O2Fe3O4。
14．(1)氧气
(2)产生蓝紫色火焰和刺激性气体
【分析】A、B、C、D四种物质，A是无色无味的气体，B在A中剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，同时生成一种黑色固体C，所以A是氧气，B是铁，铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁，所以C是四氧化三铁。
【详解】（1）由分析可知A的名称是氧气；
（2）D是一种黄色固体，可知D是硫，实验室做D在A中燃烧的实验时，硫在氧气中燃烧，现象是产生蓝紫色火焰，放出热量，生成一种刺激性气味气体。
15．(1)氮气/N2
(2) 不是
(3)D
(4)少乘私家车，公交出行等
【详解】（1）空气中含量最多的气体是氮气，约占空气体积的78%，所以X是氮气，其化学符号为N2。
（2）由流程图可知，最终合成尿素是二氧化碳和氨气在低温加压条件下反应生成尿素和水，该反应的文字表达式为二氧化碳+氨气尿素+水。化合反应是由两种或两种以上物质生成一种物质的反应，该反应的生成物是两种，不符合化合反应“多变一”的特点，所以不是化合反应。
（3）A、细颗粒物属于空气污染物，计入空气质量评价，故A选项不符合题意；
B、臭氧属于空气污染物，计入空气质量评价，故B选项不符合题意；
C、可吸入颗粒物属于空气污染物，计入空气质量评价，故C选项不符合题意；
D、二氧化碳是空气的成分之一，不属于空气污染物，不计入空气质量评价，故D选项符合题意。
故选D。
（4）防治空气污染的措施有很多，比如少乘私家车，公交出行；使用清洁能源，减少污染物的排放；植树造林等。
16．(1)氨气比空气轻、具有强烈的刺激性气味、常温下为气体
(2)制化肥和硝酸
(3)化合
(4)氨气具有强烈的刺激性气味，达到人们察觉到时浓度的1000倍才会致命
【详解】（1）物质不需要在化学变化中表现出来的性质叫做物理性质，则由题干信息可知，通常状况下，氨气具有的物理性质有：氨气比空气轻、具有强烈的刺激性气味、常温下为气体；
（2）由题干信息可知，氨气的用途有：制化肥和硝酸；
（3）由题干信息可知，传统的工业合成氨气是将氮气和氢气在高压、高温和催化剂条件下合成的，该反应符合“多变一”的特点，属于化合反应；
（4）氨气虽然有毒，但氨气泄漏不会轻易造成人中毒的原因是：氨气具有强烈的刺激性气味，达到人们察觉到时的浓度的1000倍才会致命。
17． A 铁生锈
【详解】A、动植物呼吸有氧气参与，且过程缓慢而不易察觉，属于缓慢氧化，A选项正确；
B、碳酸分解，反应物不含氧气，不属缓慢氧化，B选项错误；
C、甲烷燃烧需要氧气，反应过程比较剧烈，不属于缓慢氧化，C选项错误；
D、属于缓慢氧化的例子还有：铁生锈、塑料老化、食物腐败等。
故填：A；铁生锈（或塑料老化、食物腐败）。
18．(1) 防止反应生成的固体物质溅落瓶底，致使集气瓶炸裂 引燃铁丝
(2)c
(3)ACD
(4)吸收生成的二氧化硫，防止污染空气
(5) 支持燃烧 密度比空气大
【详解】（1）图1实验集气瓶内放少量水的目的是防止反应生成的固体物质溅落瓶底，致使集气瓶炸裂；铁丝下端系一根火柴的目的是引燃铁丝；
（2） 有新物质生成是化学变化的本质特征；能证明硫粉燃烧属于化学变化的是生成了一种具有刺激性气味的气体，故选c；
（3）某同学在该实验过程中，没有观察到铁丝燃烧，可能的原因有铁丝太粗（铁丝太粗可能导致不易达到着火点）、集气瓶中氧气的浓度太低（氧气浓度低，不足以支持铁丝剧烈燃烧）、点燃系在铁丝上的火柴后，太早伸入集气瓶中（会使火柴燃烧消耗过多氧气，导致铁丝不能燃烧）；集气瓶底部忘了留少量水，不会影响铁丝的燃烧，故选ACD；
（4） 硫和氧气反应生成二氧化硫，二氧化硫对空气有污染，能溶于水且能与水反应，图 2 集气瓶中加入的水的目的为吸收生成的二氧化硫，防止污染空气；
（5） 将两个装满氧气的集气瓶，按图3所示，用带火星的木条分别以A、B两种方式迅速插入，观察到木条复燃，说明氧气能支持燃烧，A瓶口朝上，B瓶口朝下，在A中燃烧比在B中燃烧更旺，说明A中氧气浓度高于B，从而说明了氧气密度比空气大，B中氧气从瓶口逸出，浓度降低。
19．(1) 沸点 物理变化
(2)A
(3)A
(4) 检查装置气密性 不能 防潮（合理即可）
(5) （或） 能利用人呼出的二氧化碳
(6)放热
【详解】（1）工业上用分离液态空气的方法制取氧气，主要是利用了氧气和氮气的沸点不同，该方法制取氧气的过程中没有新物质生成，因此是物理变化。故填：①沸点；②物理变化；
（2）揭开盛有液态空气的容器盖，液氮的沸点低，氮气先蒸发出来，氮气不燃烧，也不支持燃烧，故将燃着的木条置于瓶口上方，可观察到燃着的木条熄灭。故选A；
（3）A、a导管连接制氧机，可以湿润氧气，同时可以观察氧气的输出速率，A选项说法不正确；
B、a导管连接制氧机，b导管连接人吸O2的塑料管，B选项说法正确；
C、使用该装置，可通过是否产生气泡，来观察是否有O2输出，C选项说法正确；
D、使用该装置，可通过产生气泡的速率，来观测O2输出的速率，D选项说法正确。
故选A；
（4）①制取气体时，在装药品前先要检查装置的气密性，所以第一步为检查装置气密性；
②向试管中加入CaO2和H2O后，有极微量细小气泡缓慢放出。将导管伸入集气瓶中，几乎收集不到气体。放置到第二天，集气瓶中只收集到少量气体，震荡试管后仍有极微量细小气泡缓慢放出，说明CaO2和H2O的反应速率较慢，不能用于实验室制取氧气；
③CaO2能与水反应，应密封干燥保存，则储存CaO2要注意防潮；
④CaO2与H2O反应生成氢氧化钙和氧气，该反应的化学式表达式为：；
故填：①检查装置气密性；②能；③防潮；④；
（5）过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，该反应的文字表达式为：，符号表达式为：；由以上分析可知，选择用过氧化钠作供氧剂的优点是节约能源和能利用人呼出的二氧化碳；故填：①（或）；②能利用人呼出的二氧化碳；
（6）实验还观察到，伸入烧杯中的导管有气泡冒出，可能是因为过氧化钠与水反应放热，装置内气体膨胀逸出。故填：放热。
【点睛】本题难度不大，掌握工业上制取氧气的原理、湿化瓶装置的特点、过氧化钠的性质以及反应表达式的书写等是正确解答本题的关键。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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