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第二单元 空气和氧气
2.1我们周围的空气分层作业
班级 姓名 日期
1．历史上第一次明确提出空气是由氧气和氮气组成的科学家是
A．波义耳 B．拉瓦锡 C．门捷列夫 D．道尔顿
2．徐寿与傅兰雅合作翻译的《化学鉴原》一书中曾将空气中体积分数占21%的气体翻译成“养气”，这种气体是
A．N2 B．O2 C．CO2 D．H2O
3．鸡蛋在产出后，随着温度降低，空气通过主要集中于钝端(大头处)的气孔进入，在钝端形成气室。气室中含量最高的气体是
A．氧气 B．二氧化碳 C．氮气 D．稀有气体
4．下列各组物质中一定属于纯净物的是
A．臭氧 B．洁净的空气
C．仅含碳氧两种元素的物质 D．稀有气体
5．化学小组同学在“校园科技周”时制作了微型空气质量“检测站”，可监测校园空气中的污染物。下列物质属于监测项目的是
A．二氧化硫 B．稀有气体 C．氧气 D．氮气
6．某同学利用监测仪检测到某日空气中部分主要污染物的数据如图所示。下列说法正确的是
A．除监测到的物质外，还需监测污染物的数据
B．燃放烟花爆竹对空气质量没有影响
C．空气质量指数越高，空气质量越好
D．植树造林、绿色出行能改善空气质量
7．空气是一种宝贵的自然资源，下列有关说法正确的是
A．空气是由空气分子构成的
B．利用氮气化学性质不活泼，可用作保护气
C．通常，空气中氧气的质量分数为21%
D．稀有气体化学性质不活泼，可用于制造电光源
8．2025.10.31神舟二十一号顺利发射、实现哺乳动物长期太空实验，空间站供给动物呼吸的气体是
A．氮气 B．氧气 C．氦气 D．二氧化碳
9．下列空气的成分的用途中，主要利用了其物理性质的是
A．医疗上用液氮冷冻麻醉 B．工业上氮气用于生产氨气（）
C．氧气可供给呼吸 D．二氧化碳可用于植物光合作用
10．下列有关空气中各成分的性质和用途的说法，正确的是
A．氧气用于气焊——氧气具有可燃性
B．氮气制造低温环境——液氮汽化吸热
C．氦气填充探空气球——氦气密度比空气大
D．稀有气体制作霓虹灯——稀有气体化学性质不活泼
11．某学习小组同学设计了如图装置进行测定空气中氧气含量的实验，夹紧弹簧夹，将足量的红磷和木炭分别点燃后放入甲、乙两个集气瓶中，待反应结束恢复至室温后，再打开弹簧夹。下列有关叙述正确的是
A．点燃后应将红磷和木炭迅速伸入集气瓶中
B．测定空气中氧气含量只能用物质燃烧的方法
C．实验结束恢复至室温后，两个集气瓶中的实验现象相同
D．该实验证明，测定空气中氧气含量时可用木炭代替红磷
12．利用图甲装置测定空气中氧气的含量，并结合现代传感器技术测得实验过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度随时间的变化情况，结果如图乙所示。下列说法错误的是
A．该实验中氧气并未完全反应
B．反应开始时压强增大是因为反应放热，温度升高
C．容器内氧气被消耗的全过程对应bc段的变化进程
D．时刻后压强增大是由于打开了弹簧夹，水倒吸进入集气瓶
13．阅读下面科普短文，结合所学知识回答相关问题。
稀有气体包括氦、氖、氩、氪、氙和氡6种气体，约占空气体积的0.94%，常温常压下，稀有气体都是无色无味，微溶于水，且熔点和沸点都很低。由于稀有气体元素原子的最外层电子排布结构都是稳定结构，所以它们的化学性质非常稳定，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)。
工业上，制取稀有气体是通过将液态空气蒸馏(即利用物质的沸点不同进行分离)，得到稀有气体的混合物，再用活性炭低温吸附法，将稀有气体分离开来。
在焊接精密零件时，常用氩气作保护气。氦气是除了氢气外的最轻气体，通常用氦气代替氢气应用在飞艇中，不会着火和发生爆炸。利用稀有气体通电时发出色彩绚丽的光芒，可以制成霓虹灯。
根据上述文章内容，回答下列问题。
(1)稀有气体约占空气的体积分数是______。
(2)工业上用液态空气制备稀有气体，发生______(填“物理”或“化学”)变化。
(3)稀有气体的物理性质有______。(写出一点即可)
(4)氙气与氟气反应生成四氟化氙的文字表达式是__________________。
(5)在焊接精密零件时，常用氩气作保护气和选用氦气代替氢气应用于飞艇，都利用到稀有气体的化学性质____________；稀有气体可以制作霓虹灯，是利用其____________的物理性质。
14．某中学化学实验小组进行微型空气质量“检测站”的组装与使用活动。回答下列问题。
活动一：了解城市空气质量
(1)图1为某城市9月18日的空气质量情况。图中的“X”代表_______(填字母)。
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．二氧化氮
(2)空气质量报告中所列的空气质量指数(AQI)越_______(填“大”或“小”)，空气质量越好。该日的空气质量为_______(填“优”“良”或“轻度污染”)。
活动二：检测某小区地下车库中的有害气体
化学实验小组用微型空气质量“检测站”测得某小区地下车库中一氧化碳浓度如图2所示。
(3)一氧化碳浓度最大的时间段是_______(填“t1~t2”“t2~t3”或“t3~t4”)。
(4)在地下车库里确定5个位置进行取样。以下取样位置设定合理的是_____。
A． B． C．
(5)一氧化碳浓度超标会中毒。若发现有人一氧化碳中毒时应该将患者移至空气流通的地方，并让患者及时吸氧，这是因为氧气具有的性质是_______。
15．化学兴趣小组利用红磷燃烧实验，定量测定空气中氧气的体积含量：
(1)实验原理：点燃红磷消耗密闭集气瓶内空气中的________，瓶内气体减少、压强降低，冷却后烧杯中水被大气压压入集气瓶。
(2)实验现象：点燃红磷后剧烈燃烧，产生________；装置完全冷却至室温后，集气瓶内水面上升，体积约占瓶内原有空气总体积的________。
(3)实验结论：空气中氧气所占体积分数大约为________。
(4)若实验结束后进水体积明显偏小，测量结果偏低，一条常见原因：_______。
(5)实验结束后瓶内剩余主要气体氮气，可推出它的一条物理或化学性质：___________。
16．某化学研究小组利用教材实验装置测定空气中氧气含量时，多次实验后发现集气瓶内上升的水体积始终小于瓶内原有空气体积的1/5。为了找出原因，他们继续进行探究。
【问题引领】足量的红磷燃烧能否耗尽空气中的氧气？
【查阅资料】红磷与白磷的化学符号相同，白磷是白色固体，具有可燃性，生成物为五氧化二磷，燃烧现象类似红磷。
【实验优化】在老师的指导下，研究小组的同学利用如图1装置进行实验（红磷和白磷均过量）。他们利用高能激光笔照射燃烧匙上的红磷，红磷被点燃。待红磷熄灭且装置完全冷却后，将装有白磷的燃烧匙提出水面，再次用高能激光笔照射白磷，白磷被点燃。
【记录数据】整个实验过程中，氧气浓度传感器与数显设备相连，测量的容器内氧气浓度变化曲线如图2。
【实验分析】
(1)图1中红磷和白磷燃烧的共同现象为固体燃烧，发光发热，产生________。
(2)从图2中的数据分析，最终集气瓶中的氧气没有消耗完的依据________。
(3)同学们明确了本实验实验原理，冷却至室温后，打开弹簧夹，只要装置内气体减少的更多，压强就会________，小于外压，在压强差的作用下，水就会流入集气瓶更多，因此白磷做实验会更精准。
【创新实验】小工同学用白磷做实验，设计出如图3所示的实验装置，实验步骤如下：（注：40℃时白磷在空气中就能燃烧）
①在集气瓶里装进适量a体积的水（足量），燃烧匙里放足量白磷，玻璃棒下端加热；
②按图示装置连接好，再把长导管的另一端放入盛有足量水的烧杯中；
③用力把预先加热过的玻璃棒按下与白磷接触，装置一直不漏气；
④待集气瓶完全冷却至室温，量出集气瓶中水的体积是b，整个集气瓶的体积是c。
(4)实验前在集气瓶中加入少量水的目的：________。
(5)若实验非常成功，当c为500 mL，，则________mL。
(6)在上述实验中，若实验最后产生的实际值小于理论值，可能是下列情况中的________（填字母）。
A．装置的气密性不好 B．用红磷代替白磷
C．集气瓶没有冷却到室温就打开止水夹 D．实验前集气瓶里没有装水
(7)请写出红磷燃烧的符号表达式：________。
参考答案
1~12 BBCAA DBBAB AC
13.(1) 0.94%
(2) 物理
(3) 常温常压下无色无味或微溶于水或熔点和沸点很低
(4)
(5) 化学性质稳定 通电时能发出不同颜色的光
14.(1) D
(2) 小；轻度污染
(3) t ~ t
(4) B
(5) 能供给呼吸
15.(1) 氧气
(2) 大量白烟　　
(3)
(4) 红磷量不足（或装置漏气、未冷却至室温打开止水夹）
(5) 不燃烧、不支持燃烧（或难溶于水）
16.(1) 产生大量白烟，生成白色固体
(2) 反应后氧气浓度没有降到0
(3) 下降
(4) 加快装置冷却速度，还能吸收有毒的五氧化二磷
(5) 180
(6) AC
(7)

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