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2.2空气的组成与应用
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．空气是一种宝贵的资源，下列有关空气的说法正确的是
A．空气中的氧气可以供给呼吸 B．空气中的稀有气体很活泼
C．空气中氮气的质量分数为78% D．空气中的二氧化碳是气体污染物
2．《美丽中国建设评估指标体系及实施方案》中对市级及以上城市空气质量优良天数比例作出了具体规定。下列属于空气质量日报中需要监测的污染物是
A．二氧化氮 B．氧气 C．氮气 D．二氧化碳
3．按体积分数计算，空气中体积较多且比较活泼的气体是
A．氧气 B．氮气 C．水蒸气 D．稀有气体
4．下列各组物质中，前者属于纯净物，后者属于混合物的是
A．冰水共存物、澄清石灰水 B．二氧化碳、液氧
C．矿泉水、高锰酸钾 D．净化后的空气、四氧化三铁
5．关于氧气用途的叙述错误的是
A．氧气可用于医疗急救
B．氧气可用于炼钢工业
C．液态氧用作宇航飞行器发动机的燃料
D．氧气可用于气焊、气割
6．某小组按如图所示装置进行创新实验。下列说法错误的是
A．可观察到白磷燃烧，而红磷不燃烧
B．热水的作用是提供热量和隔绝空气
C．冷却至室温后，打开弹簧夹，烧杯中的水会进入集气瓶
D．该实验证明燃烧需要温度达到可燃物的着火点
7．下列关于空气的说法错误的是
A．氧气能供给生物呼吸 B．氦气可用于填充探空气球
C．空气中氮气的质量分数为78% D．植树造林可以改善空气质量
8．空气主要成分示意图如图所示，其中甲指的是
A．氧气 B．二氧化碳 C．氮气 D．稀有气体
9．下列关于空气及其成分的说法中，正确的是
A．稀有气体没有任何使用价值
B．空气污染指数越大、质量级别越高说明空气质量越好
C．目前计入空气污染指数的有害气体主要包括、、以及臭氧等
D．空气中氧气含量较高且化学性质活泼
10．空气是人类赖以生存的物质基础，下列有关说法正确的是
A．医疗上可利用液氮进行冷冻治疗
B．空气中的氧气可用作燃料
C．二氧化碳在空气中含量越高越好
D．霓虹灯中的稀有气体是利用其化学性质
11．下列关于空气的说法错误的是
A．空气中氮气的质量分数为78% B．稀有气体可用于制造电光源
C．医疗上可利用液氮冷冻治疗 D．空气质量级别越高，空气质量越差
12．冰箱中常用“气调保鲜”来达到对食物保鲜的效果。其中膜分离技术实现“气调保鲜”的部分流程如图所示。下列说法不正确的是
A．上述流程中只发生了物理变化
B．空气过滤器的作用是去除空气中的尘埃和杂质
C．膜装置的主要功能是分离空气中的氧气和氮气
D．进入冰箱保鲜室内的气体是“富氧空气”
二、填空题
13．目前，我国1/5的城市空气污染严重，1/3的国土面积受到酸雨影响，近1/5的土地面积有不同程度的沙化现象，近1/3的土地面临水土流失，以上的天然草原退化。下表是某日我国部分地区的空气质量日报内容：
序号 城市 质量指数 首要污染物 质量级别 空气质量级别
① 北京 103 可吸入颗粒物 Ⅲ 轻度污染
② 呼和浩特 500 可吸入颗粒物 Ⅵ 严重污染
③ 福州 72 可吸入颗粒物 Ⅱ 良
④ 深圳 36 无 Ⅰ 优
回答下列问题：
(1)当日空气质量最好的城市是________（填序号）。
(2)人类需要洁净的空气，目前我国城市空气质量日报中的污染物不包括________。
A．可吸入颗粒物 B．二氧化碳 C．二氧化氮 D．一氧化碳
(3)随着我国工业化进程的加速，有些城市的空气污染较严重。氮的氧化物（如）主要来自于汽车排放的尾气，安装尾气催化净化装置减少汽车尾气对空气污染。其反应原理是利用一氧化碳和一氧化氮能在催化剂存在的条件下反应生成氮气和二氧化碳，写出该反应的文字表达式______________。
(4)为改善福州的空气质量，保护蓝色美丽的天空，请提出你的一个建议：__________。
14．新型发光陶瓷是将高科技蓄光材料融入传统陶瓷釉料中，经高温烧制而成。它吸蓄光能后，可在阴暗环境中自行发光，以下是其部分生产流程。分析流程，回答问题：
(1)上述设备中，有化学变化发生的是______。
(2)练泥机将水和环料充分调和，其作用相当于实验操作中的______。
(3)施釉机先将蓄光釉料印刷在坯体上，再涂抹一层透明釉料的作用是______（合理即可）。
(4)生产蓄光材料需要在稀有气体环境中进行，利用稀有气体的性质是______。
15．根据下列短文信息，回答问题。
稀有气体包括氮、氖、氩、氪、氙和氡等气体，约占空气总体积的①___________。常温常压下，稀有气体都无色无味，微溶于水，且熔点和沸点都很低。稀有气体化学性质很不活泼，是由于稀有气体元素原子的最外层电子排布是相对稳定结构。但在一定条件下，氙气(Xe)可与氟气(F2)发生反应，生成四氟化氙(XeF4)。氦气是除氢气外的最轻气体，可以代替氢气应用在飞艇中，且不会着火和发生爆炸。在焊接精密零件或加工镁、铝等活泼金属时，常用氩气作保护气。
(1)①处体积分数为___________，稀有气体共同具有的物理性质是___________(写一条)，氩气的用途是___________。
(2)稀有气体化学性质稳定的原因___________。
(3)下列有关说法中正确的是___________(填字母)。
A．稀有气体的空气体积占比比二氧化碳小 B．稀有气体所占比率很小，没有利用价值
C．稀有气体化学性质很不活泼，不与任何物质反应 D．稀有气体各成分的用途并不完全相同
16．为改善空气质量，合理的做法是( )
A．煤炭直接燃烧 B．秸秆焚烧还田 C．开发清洁能源 D．______
三、简答题
17．化学是以实验为基础的科学，通过实验可探究物质的组成，如图所示实验可测定空气中氧气的含量：
(1)红磷燃烧消耗氧气，该反应的文字表达式为___________。
(2)实验时，需检查装置的气密性，其方法是：连接装置，打开乳胶管上的弹簧夹，将导管一端伸入水中，___________，观察到___________(填现象)，说明装置气密性良好。
(3)实验时，将燃着的红磷伸入集气瓶中后应该迅速塞紧橡胶塞，否则会产生较大的实验误差，其原因是___________。
(4)红磷燃烧停止后，待集气瓶冷却至室温，打开弹簧夹、观察到烧杯中的水沿导管进入集气瓶中，集气瓶中液面在刻度1附近，由此可得出的结论为___________。
18．某实验小组用如图所示装置测定空气里氧气的含量。已知装置气密性良好，试管容积为45 mL，红磷足量，起始时注射器的活塞在10 mL 刻度处。夹紧弹簧夹，用酒精灯加热红磷使其燃烧，反应结束后，待装置冷却至室温，松开弹簧夹。
(1)红磷足量的目的是什么
(2)待装置冷却至室温，松开弹簧夹后，理论上可观察到什么现象
19．完成下列问题
(1)空气中氧气含量的测定实验，测定结果偏小的原因有哪些？(写出两点)
(2)测定结果偏大的原因有哪些？(写出一点)
四、实验题
20．如图是测定空气中氧气含量的创新实验。铜加热能与氧气反应生成黑色的氧化铜。步骤如下：
a．检查装置的气密性。b．装药品，将注射器活塞调整到合适位置，连接好仪器。c．用弹簧夹夹紧橡皮管，加热粗铜丝，观察反应现象及气球变化。d．燃烧结束后，冷却至室温，打开弹簧夹，观察注射器活塞的移动情况。
(1)检查装置气密性的方法是：___________。
(2)装置中气球的作用___________。
(3)改进后的该实验优点有___________。
(4)请根据某小组提供的实验数据，完成下表：
硬质玻璃管内空气体积 实验前注射器内空气体积 实验后注射器内气体体积 空气中氧气的体积分数
50mL 20mL 10.4mL ___________(结果保留0.1%)
(5)若测定出空气中氧气的体积分数低于实际数值，其原因是___________。
(6)若硬质玻璃管内的容积为100mL(铜粉的体积忽略不计)，加热前注射器活塞至少应调整在___________(填整数)处，能得出氧气约占空气体积的结论。
(7)“温控保鲜”和“气调保鲜”是两类食品保鲜技术。它们通过降低温度和改变气体成分，达到抑制储藏物细胞呼吸的目的。如下图所示是工业上用膜分离技术实现“气调保鲜”的流程。冰箱常用“气调保鲜”，在空气分离后，进入冰箱保鲜室内的气体是___________(填“富氧空气”或“富氮空气”)。
《2.2空气的组成与应用》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 A A A A C B C A D A
题号 11 12
答案 A D
1．A
【详解】A、空气中的氧气可以供给呼吸，说法正确，符合题意；
B、空气中的稀有气体化学性质不活泼，说法错误，不符合题意；
C、空气中氮气的体积分数为78%，说法错误，不符合题意；
D、二氧化碳是空气成分之一，不属于空气污染物，说法错误，不符合题意。
故选：A。
2．A
【详解】目前计入空气质量评价的主要污染物有：二氧化硫（SO2）、一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO2）、可吸入颗粒物（PM10）、细颗粒物（PM2.5）和臭氧（O3）等，二氧化碳、氧气、氮气均属于空气的成分，不属于空气污染物，故属于空气质量日报中需要监测的污染物为二氧化氮；
故选：A。
3．A
【详解】按空气体积分数计，氮气约占78%、氧气约占21%、稀有气体约占0.94%、二氧化碳约占0.03%、其他越占0.03%，其中氮气化学性质不活泼，氧气化学性质活泼，故选A。
4．A
【分析】纯净物是由同一种物质组成的，有固定组成和性质；混合物是由两种或多种物质简单混合而成，各成分保持原有性质，没有固定组成。
【详解】A、冰水共存物：冰和水是水的不同状态（固态和液态），属于同一种物质，因此是纯净物。 澄清石灰水：是氢氧化钙溶解在水中形成的溶液，含有水和氢氧化钙两种物质，因此是混合物。前者纯净物，后者混合物，符合题意。
B、 二氧化碳：是一种物质，属于纯净物。液氧：是氧气的液态形式，属于纯净物。前者纯净物，但后者也是纯净物，不符合题意。
C、矿泉水：含有水以及多种矿物质（如钙、镁离子等），属于混合物。高锰酸钾：是一种物质，有固定组成，属于纯净物。前者混合物，后者纯净物，不符合题意。
D、净化后的空气：空气是氮气、氧气等多种气体组成的混合物，净化后仍含有多种成分，属于混合物。四氧化三铁：是一种物质，有固定组成，属于纯净物。前者混合物，后者纯净物，不符合题意。
故选A。
5．C
【详解】A、氧气能供给呼吸，可用于医疗急救，该叙述正确；
B、氧气能支持燃烧，可用于炼钢工业，使燃料充分燃烧，提高炉温等，该叙述正确；
C、液态氧具有助燃性，没有可燃性，不能用作宇航飞行器发动机的燃料，该叙述错误；
D、氧气能支持燃烧，可用于气焊、气割，利用可燃气体与氧气反应产生的高温来熔化金属等，该叙述正确。
故选C。
6．B
【详解】A、该实验中，白磷与氧气接触，温度达到了着火点，燃烧，红磷与氧气接触，温度没有达到着火点，不燃烧，不符合题意；
B、该实验中，热水的作用是提供热量，使温度达到白磷的着火点，使其燃烧，不能起到隔绝空气的作用，符合题意；
C、该实验中白磷燃烧消耗氧气，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，烧杯中的水进入集气瓶，进入水的体积就是消耗氧气的体积，不符合题意；
D、该实验中，白磷与氧气接触，温度达到了着火点，燃烧，红磷与氧气接触，温度没有达到着火点，不燃烧，说明燃烧需要温度达到可燃物的着火点，不符合题意。
故选B。
7．C
【详解】A、氧气具有氧化性，可供给呼吸，不符合题意；
B、氦气密度小，且化学性质稳定，可用于填充探空气球，不符合题意；
C、空气中氮气的体积分数约为78%，不是质量分数，符合题意；
D、植树造林可以改善空气质量，减少污染，保护环境，不符合题意。
故选C。
8．A
【详解】空气的成分按体积计算：氮气78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳0.03%、其他气体和杂质0.03%，故甲为氧气。
故选A。
9．D
【详解】A、稀有气体含量很少，但是用途广泛，如稀有气体通电时能发出不同颜色的光，可用于制作不同用途的电光源，不符合题意；
B、空气污染指数（如AQI）是衡量空气质量的指标，空气污染指数越大，质量级别越高，说明污染物越多，说明空气质量越差，不符合题意；
C、二氧化硫、二氧化氮均能与水反应生成酸性物质，均会导致酸雨的发生，臭氧具有强氧化性，它们均属于空气污染物，二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，不符合题意；
D、氧气约占空气体积的21%，含量较高，且氧气化学性质比较活泼，能与许多物质反应，符合题意。
故选D。
10．A
【详解】A、液氮在蒸发时能吸收大量的热，医疗上可利用液氮进行冷冻治疗，故选项说法正确；
B、氧气具有助燃性，没有可燃性，因此空气中的氧气不能用作燃料，故选项说法不正确；
C、二氧化碳在空气中正常含量约为0.03%，适量二氧化碳是植物光合作用的原料，但含量过高会加剧温室效应，导致全球变暖、海平面上升等环境问题，故选项说法不正确；
D、稀有气体在通电时发出不同颜色的光，不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质，因此霓虹灯利用的是其物理性质，故选项说法不正确。
故选A。
11．A
【详解】A、空气中氮气的体积分数约为78%，不是质量分数。A错误。
B、稀有气体在通电时会发出特定颜色的光，因此可用于制造电光源。B正确。
C、液氮温度极低，可用于冷冻去除皮肤疣、痣或局部治疗，利用其低温使组织坏死。C正确。
D、空气质量级别越高，空气质量越差。D正确。
故选A。
12．D
【详解】A、流程中只是对空气进行分离，没有新物质生成，只发生物理变化，说法正确。
B、空气过滤器可去除空气中的尘埃和杂质，说法正确。
C、膜装置能分离空气中的氧气和氮气，得到富氧空气和富氮空气，说法正确。
D、氮气化学性质稳定，利于食物保鲜，进入冰箱保鲜室内的应是 “富氮空气”，而非 “富氧空气”，说法错误。
故选D。
13．(1)④
(2)B
(3)
(4)减少化石燃料的使用（或植树造林；使用清洁能源；加强对工厂废气的处理等，合理即可 ）
【详解】（1）空气质量指数越大表示污染越严重，优的空气质量最好。深圳空气质量级别为 “优” ，空气质量指数为36，是表格中四个城市的空气质量指数最小值，所以当日空气质量最好的城市是④深圳。
（2）目前我国城市空气质量日报中的污染物包括可吸入颗粒物、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等。二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于空气污染物，所以选 B。
（3）一氧化碳和一氧化氮在催化剂存在的条件下反应生成氮气和二氧化碳，反应的文字表达式为：
（4）减少化石燃料使用可减少污染物排放；植树造林能吸附污染物、净化空气；使用清洁能源可从源头上减少污染；加强对工厂废气处理能避免废气直接排放到空气中，这些措施都有助于改善空气质量。
14．(1)烧成炉
(2)搅拌
(3)保护蓄光釉料或提高釉面性能
(4)化学性质很不活泼或一般不与其它物质发生反应（合理即可）
【详解】（1）如图前几步中，都是物质的形状等发生变化没有生成新物质，属于物理变化，烧成炉中陶坯经过加热生成了新物质属于化学变化，故填：烧成炉；
（2）练泥机将水和坏料充分调和，其作用相当于实验操作中的搅拌；
（3）施釉机先将蓄光釉料印刷在坯体上，再涂抹一层透明釉料，这样就将里面的蓄光釉料覆盖起来起到保护作用，故填：保护蓄光釉料或提高釉面性能；
（4）稀有气体化学性质稳定，不易与釉料发生化学反应，故填：化学性质很不活泼或一般不与其它物质发生反应。
15．(1) 0.94% 常温常压下，稀有气体都无色无味，微溶于水，且熔点和沸点都很低 作保护气
(2)稀有气体元素原子的最外层电子排布是相对稳定结构
(3)D
【详解】（1）稀有气体约占空气总体积的0.94%；
物质不需要发生化学变化就表现出来的性质叫做物理性质，由题干信息可知，稀有气体共同具有的物理性质是：常温常压下，稀有气体都无色无味，微溶于水，且熔点和沸点都很低；
由题干信息可知，氩气的用途是作保护气；
（2）由题干信息可知，稀有气体化学性质稳定的原因是：稀有气体元素原子的最外层电子排布是相对稳定结构；
（3）A、稀有气体约占空气总体积的0.94%，二氧化碳约占空气总体积的0.03%，故稀有气体的空气体积占比比二氧化碳大，说法错误，不符合题意；
B、稀有气体所占比率很小，但在生产和科学研究中，稀有气体有广泛的用途，说法错误，不符合题意；
C、由题干信息可知，稀有气体化学性质很不活泼，但在一定条件下，氙气可与氟气发生反应，生成四氟化氙，因此稀有气体并不是不与任何物质反应，说法错误，不符合题意；
D、由题干信息可知，氦气可以代替氢气应用在飞艇中，氩气可作保护气，说明稀有气体各成分的用途并不完全相同，说法正确，符合题意。
故选：D。
16． C 乘坐公交车出行（合理即可）
【详解】A、煤炭直接燃烧会产生大量的空气污染物，加剧空气污染，不利于改善空气质量，故A错误；
B、秸秆焚烧还田会加剧空气污染，不利于提高空气质量，故B错误；
C、开发清洁能源，可以保护环境，利于提高空气质量，故C正确；
D、为改善空气质量，合理的做法还有乘坐公交车出行、积极植树造林等。
故填：C；乘坐公交车出行（合理即可）。
17．(1)
(2) 用热毛巾捂住集气瓶 导管口有气泡冒出
(3)燃着的红磷伸入集气瓶，由于燃烧放热，气体膨胀，会导致瓶内气体外溢
(4)氧气约占空气体积的五分之一
【详解】（1）红磷燃烧生成五氧化二磷，反应的文字表达式为，故填：；
（2）连接装置，打开乳胶管上的弹簧夹，将导管一端伸入水中，用热毛巾捂住集气瓶，观察到导管口有气泡冒出，说明装置气密性良好，故填：用热毛巾捂住集气瓶；导管口有气泡冒出；
（3）燃着的红磷伸入集气瓶，由于燃烧放热，气体膨胀，会导致瓶内气体外溢，所以应该迅速塞紧橡胶塞，故填：燃着的红磷伸入集气瓶，由于燃烧放热，气体膨胀，会导致瓶内气体外溢；
（4）红磷燃烧停止后，待集气瓶冷却至室温，打开弹簧夹，观察到烧杯中的水沿导管进入集气瓶中，集气瓶中液面在刻度1附近，由此可得出的结论为氧气约占空气体积的五分之一，故填：氧气约占空气体积的五分之一。
18．(1)尽可能使氧气完全反应
(2)注射器活塞向左移，最终停留在刻度1mL处
【详解】（1）试管中加入足量红磷的目的是尽可能使氧气完全反应；
（2）红磷燃烧消耗氧气，气体减少，压强减小，则反应结束冷却至室温后，松开弹簧夹，会观察注射器活塞向左移，氧气约占空气总体积的，故注射器活塞最终停留在刻度处，故填：注射器活塞向左移，最终停留在刻度1mL处。
19．(1)红磷少量、装置漏气等
(2)弹簧夹没有夹紧（合理即可）
【详解】（1）测定空气中氧气含量时，红磷少量，氧气不能完全消耗，会使结果偏小；若装置漏气，会有气体进入，也会使结果偏小；若未冷却就打开弹簧夹，进入的水的体积偏少，结果也会偏小等。
（2）点燃红磷后伸入过慢，装置中的气体受热逸出，会使结果偏大；弹簧夹没有夹紧，装置中的气体受热会从导管中逸出，也会使结果偏大等。
20．(1)连接好装置，打开弹簧夹，将注射器活塞向上拉一段距离然后松手。若活塞能回到原来的位置，说明装置气密性良好。
(2)缓冲压强，平衡气压
(3)避免在试管外点燃白磷，既减少燃烧时插入造成的误差，又避免环境污染
(4)13.7%
(5)反应时间过短，没有反复推拉注射器，铜粉不足（合理即可）
(6)25
(7)富氮空气
【详解】（1）检查此套装置的气密性的方法是:连接好装置，打开弹簧夹，将注射器活塞向上拉一段距离然后松手。若活塞能回到原来的位置，说明装置气密性良好，故填：连接好装置，打开弹簧夹，将注射器活塞向上拉一段距离然后松手。若活塞能回到原来的位置，说明装置气密性良好。
（2）装置中的气球在玻璃管的后部，更易让空气流通，氧气与铜能充分反应，气球的膨胀和缩小可以使内外气压始终相等，不会因为内部气压过大导致橡皮塞冲出或发生爆炸，故填：缓冲压强，平衡气压。
（3）相对于白磷的燃烧，改进后的优点避免在试管外点燃白磷，既减少燃烧时插入造成的误差，又避免环境污染，故填：避免在试管外点燃白磷，既减少燃烧时插入造成的误差，又避免环境污染。
（4）空气中氧气的体积分数=，故填：13.7%。
（5）若测定出空气中氧气的体积分数低于实际数值，可能原因是氧气没有充分反应，比如反应时间过短，没有反复推拉注射器，铜粉不足，故填：反应时间过短，没有反复推拉注射器，铜粉不足。
（6）氧气反应注射器会向里面推进，减少的体积为装置中氧气体积，设注射器刻度为x，，故填：25。
（7）氮气化学性质稳定可做保护气，进入冰箱保鲜室内的气体是富氮空气，故填：富氮空气。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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