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第四单元 我们周围的空气 鲁教版（五四制）(2024)八年级全一册 单元检测
一、选择题（共12个小题，每小题3分，共36分。每小题只有一个选项符合题意）
1．下列过程中没发生氧化反应的是（ ）
A．蜡烛燃烧
B．金属的锈蚀
C．拉瓦锡用汞测空气中氧气含量的实验
D．水蒸发
2．某同学设计并组装了一个微型空气质量“监测站”监测校园的空气质量。下列不属于空气污染物的是（ ）
A．二氧化碳 B．二氧化硫 C．二氧化氮 D．臭氧
3．下列有关氧气的说法不正确的是（ ）
A．通常情况下，氧气是无色无味的气体
B．鱼类能在水中生存是因为水中溶有少量氧气
C．氧气的化学性质比较活泼，能够与所有物质发生氧化反应
D．物质跟氧气反应的剧烈程度跟氧气的浓度有关
4．要想学好化学，必须要熟悉物质的组成与分类。下图中“”和“”分别表示质子数不同的两种原子，则下列各图示可能表示氧化物的是（ ）
A． B．
C． D．
5．科学家通过“祝融号”火星车探测器测得火星表面大气中各成分的体积分数如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．火星大气中的的化学性质不活泼
B．火星大气中也含有稀有气体
C．火星大气中的含量比地球空气中高
D．火星大气可供给人类呼吸
6．氧气的制取和性质实验如图。下列说法中正确的是（ ）
A．发生装置仅由试剂状态决定
B．该装置能收集到干燥的氧气
C．制取氧气的原料一定含有氧元素
D．红热木炭应迅速伸入集气瓶中
7．兴趣小组做“大象牙膏”实验：向锥形瓶中依次加入溶液、洗洁精、少量色素，振荡后，加入溶液，观察到大量泡沫喷涌而出（如图所示）。本实验中作为催化剂，下列有关说法正确的是（ ）
A．反应后催化剂的质量减少 B．不加催化剂反应不能进行
C．改变了反应速率 D．不可能被其他物质代替
8．水循环、氧循环和碳循环是自然界存在的三大重要循环。氧是组成生命物质的基本元素之一，自然界的氧循环是生命活动的基本保证。如图是自然界中氧循环简图。下列说法不正确的是（ ）
A．图中转化1和转化2都属于缓慢氧化
B．水循环过程中可通过水分子的运动完成水的自身净化、水资源的重新分配
C．水循环是物理变化
D．氧循环有利于维持大气中氧气含量的相对稳定
9．过氧化氢在二氧化锰催化下分解产生氧气，该原理可用于实验室制氧气。氧气化学性质比较活泼，能与许多物质反应，如铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体。如图是“分解过氧化氢制取氧气”的部分实验操作，其中正确的是（ ）
10．过氧化氢在二氧化锰催化下分解产生氧气，该原理可用于实验室制氧气。氧气化学性质比较活泼，能与许多物质反应，如铁丝在氧气中燃烧，火星四射，生成黑色固体。某小组使用数据采集器探究“铁丝在氧气中燃烧”，集气瓶内氧气的体积分数随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．数字化实验能为探究提供更为直观的证据
B．反应生成三氧化二铁
C．开始采集数据时，瓶内是纯净的氧气
D．铁丝停止燃烧时，瓶内氧气耗尽
11．实验室用如图装置测定空气中氧气含量。下列说法正确的是（ ）
A．铜粉可更换为木炭粉
B．实验中反复推拉注射器活塞的目的是使氧气与铜粉充分反应
C．铜粉的用量对实验结果没有影响
D．消耗的氧气的体积约是反应前注射器内气体体积的
12．如图所示为兴趣小组同学利用矿泉水瓶、胶带、铜丝等材料自制的简易供氧器。下列说法错误的是（ ）
A．通过推拉铜丝可调控反应的进行
B．可在口用带火星的木条检验氧气
C．二氧化锰能增加生成氧气的质量
D．通过口产生气泡的速度判断氧气的流速
二、填空及简答题（共5小题，每空2分，共36分）
13．（6分）航天员太空行走时，需要“人造空气”供给呼吸。这种“人造空气”中含有体积分数以上的氮气、体积分数以上的氧气以及少量二氧化碳等气体。
（1） 如何检验集气瓶中装有无色透明的氧气：________________________________________________________________________。
（2） 氮气还可以大量填充到食品包装袋中，主要原因是____________________。
（3） 向装有“人造空气”的集气瓶中通入一些稀有气体，使其接近真正空气的组成，该过程发生的是________（填“物理变化”或“化学变化”）。
14．（8分）空气是一种宝贵的自然资源。防治空气污染、改善生态环境已成为全民共识。
（1） 空气中的某物质能通过光合作用参与生物圈里的碳循环，该物质名称是________。
（2） 可利用空气中的氩气、氦气做氩氦刀切除肿瘤，氩气、氦气属于____气体。
（3） 某市2026年1月的空气质量指数平均值为，根据表格，你判定该市空气质量指数类别为________。
空气质量指数级别 一级 二级 三级 四级 五级 六级
空气质量指数类别 优 良 轻度污染 中度污染 重度污染 严重污染
（4） 下列措施能减少污染的是____（填序号）。
A．焚烧秸秆 B．用太阳能发电
C．大量烧煤取暖 D．植树造林
15．（6分）请用科学家认识事物的方式认识空气。
（1） 分类角度：空气属于______（填“混合物”或“纯净物”）。
（2） 微观角度：同温同压下，气体的体积比等于其分子数目比。若空气中其他成分忽略不计，图中可近似表示空气微观模型的是____（填序号）。
（3） 变化角度：氮气与氧气在特殊条件下可以反应生成一氧化氮，反应过程如图所示。
该反应过程中，没有发生变化的微粒是______________（填微粒名称）。
16．（8分）工业上制取氧气除了分离液态空气法，还有膜分离法等。
（1） 分离液态空气的原理是氧气和氮气的沸点不同。分离时，氮气首先从液态空气中分离出来，剩下的则主要是液氧，据此判断氮气的沸点比氧气____（填“高”或“低”）。
（2） 膜分离技术是根据构成物质的微粒大小不同实现氧气制取的，制备氧气的简易流程如图。
① 膜分离技术制取氧气属于____（填“物理”或“化学”）变化。
② 氧气能通过膜上的微孔而氮气不能，说明构成氧气的微粒直径比氮气____（“大”或“小”）。
（3） 通过探究工业制氧活动，同学们总结出混合物分离的一般思路：________（用箭头和序号填空）。
A.分析混合物成分 B.确定分离方法 C.寻找成分性质
17．（8分）阅读资料并回答相应问题。
（1） 卢瑟福发现空气中含有大量不支持燃烧的“浊气”，该气体是____。
（2） 汞常温下是银白色液体。加热氧化汞可以分解生成“火空气”和汞，发生反应的文字表达式为________________________。在密闭的容器内加热氧化汞粉末可以观察到的现象是______________________。
（3） 通过分析以上资料可知，发现空气中各成分的先后顺序可能与气体的性质、气体的含量等因素有关。由此推测，气体的含量越高，越可能____（填“先”或“后”）被发现。
三、实验及探究题（共2小题，每空2分，共28分）
18．（10分）据统计，大部分工业生产过程中会使用催化剂。某化学兴趣小组决定为过氧化氢制氧气实验寻找“新的催化剂”。
a b c
【提出问题1】氧化铁能否作为过氧化氢溶液分解的催化剂？
【查阅资料】氧化铁是一种不溶于水也不与水反应的固体。
【实验探究】
（1） 甲同学设计了下列实验方案，并进行实验。
步骤 实验操作 实验现象
① 取的过氧化氢溶液于试管中，向试管中伸入带火星的木条 几乎无气泡，带火星的木条不复燃
② 另取一支试管，加入的过氧化氢溶液，再加入氧化铁粉末，向试管中伸入带火星的木条 产生大量气泡，带火星的木条
③ 待步骤②反应结束后，过滤，将试管中剩余固体洗涤、干燥、称量 剩余固体质量为
④ 取步骤③称量后的固体于试管中，加入 的过氧化氢溶液，向试管中伸入带火星的木条 产生大量气泡，带火星的木条复燃
表Ⅰ
【实验结论】氧化铁能作为过氧化氢溶液分解的催化剂。
【提出问题2】比较氧化铁与二氧化锰，哪种物质对过氧化氢溶液分解的催化效果更好？
乙同学以生成等体积的氧气为标准，设计了下列两组实验（过氧化氢溶液足量，其他可能影响实验的因素均忽略），测得收集50毫升气体所用时间如表Ⅱ。
实验编号 过氧化氢溶液 催化剂 收集气体体积 待测数据
① 足量 氧化铁
② 足量 二氧化锰
表Ⅱ
（2） ［中］下列可用于测量生成的体积的装置是____（填序号）。
（3） ［中］若实验①比实验②的“待测数据”更____（填“大”或“小”），说明对于过氧化氢溶液的分解，二氧化锰比氧化铁的催化效果更好。
19．（18分）氧气是生命之气，化学小组对氧气展开了探究活动。
【活动一】氧气的某些物理性质
小组同学收集一塑料瓶干燥的氧气，进行图甲所示实验，测得氧气体积分数随时间变化曲线如图乙所示。
甲 乙
（1） 段曲线下降幅度明显超过段，体现氧气的性质是____________。
【活动二】氧气的化学性质
（2） 三个反应都____（填“吸收”或“放出”）热量。木炭、硫在氧气中燃烧比在空气中剧烈，铁丝在空气中不能燃烧，但在氧气中能剧烈燃烧，说明氧气浓度越高，反应越____。
（3） 丙实验中木炭在氧气中燃烧，反应的文字表达式为______________________________；验证产物需要的试剂是________。
（4） 丁实验硫在氧气中燃烧，集气瓶中少量水的作用是________________________________。
（5） 小明在做戊实验时集气瓶炸裂，可能的原因是______________。
同学们对影响铁燃烧剧烈程度的因素进行了如下探究实验。
实验编号 氧气含量 样品 燃烧现象
1 铁丝 不能燃烧
2 铁粉 剧烈燃烧，火星四射
3 含碳量的铁丝 剧烈燃烧，少量火星四射
4 含碳量的铁丝 剧烈燃烧，火星四射
（6） ［偏难］实验1和2对比，得出影响铁燃烧剧烈程度的因素是__________________；的值为____。
参考答案
1．【答案】D
水蒸发是水由液态变为气态的过程，过程中没有新物质生成，发生的是物理变化，符合题意。
2．【答案】A
计入空气质量评价的主要污染物为一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、细颗粒物、臭氧等，二氧化碳是空气成分之一，不属于空气污染物。故选。
3．【答案】C
氧气的化学性质比较活泼，但并不能与所有物质发生氧化反应，不正确。
4．【答案】A
氧化物是由两种元素组成，且其中一种元素为氧元素的化合物。
选项 正误 分析
√ 只含有一种分子，表示物质为纯净物，分子由两种不同原子构成，若其中一种为氧原子，则该物质可能表示氧化物
× 只含有一种分子，分子由同种原子构成，为单质，不可能表示氧化物
× 含有三种不同的分子，为混合物
× 含有两种不同的分子，为混合物
5．【答案】D
火星和地球上的氮气是同一种气体，的化学性质不活泼，正确；火星大气中含有氩气，氩气属于稀有气体，正确；火星大气中二氧化碳的体积分数约为，地球空气中二氧化碳的体积分数约为，正确；火星大气中绝大部分为二氧化碳，它和氩气、氮气都不能供给呼吸，错误。
6．【答案】C
发生装置的选择与反应物的状态和反应的条件有关，错误；用排水法收集不到干燥的氧气，错误；制取氧气的原料中一定含有氧元素，正确；红热木炭应缓缓伸入集气瓶中，错误。
7．【答案】C
反应前后催化剂的质量不变，错误；本实验中作为催化剂，催化剂只改变反应速率，不加催化剂反应也能进行，错误，正确；一种反应的催化剂可能有多种，本实验中有可能被其他物质代替，错误。
8．【答案】A
氧化反应主要是物质与氧气发生的反应，根据反应快慢和剧烈程度分为剧烈氧化和缓慢氧化；转化1是光合作用，不属于氧化反应；转化2是呼吸作用，属于缓慢氧化，错误。
9．【答案】B
选项 正误 分析
× 连接橡皮塞与试管时，不能将试管抵在桌面上，防止将试管压碎
√ 向试管中装二氧化锰时，先将试管横放，用纸槽将二氧化锰送到试管的底部，再慢慢将试管竖立起来
× 向试管中倾倒液体试剂时，瓶塞要倒放，标签要对准手心，瓶口紧挨试管口
× 检验氧气是否收集满时，应将带火星的木条放在集气瓶口，不能伸入集气瓶中
10．【答案】A
数字化实验能为探究提供更为直观的证据，正确；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，错误；开始采集数据时，瓶内氧气体积分数是，说明瓶内不是纯净的氧气，错误；铁丝停止燃烧时，瓶内氧气体积分数大于0，说明未耗尽，错误。
11．【答案】B
选项 正误 分析
× 木炭在空气中燃烧，消耗氧气，生成二氧化碳气体，没有形成压强差，故不能将铜粉更换为木炭粉
√ 实验中反复推拉注射器活塞的目的是使氧气与铜粉充分反应
× 理论上，铜粉量不足，不能完全消耗装置中的氧气时，测定结果会偏小
× 消耗的氧气的体积约是反应前注射器和硬质玻璃管内气体总体积的
12．【答案】C
过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解生成水和氧气，在该反应中，二氧化锰是催化剂，催化剂只能改变化学反应速率，不能增加生成物的质量，错误。
13．【答案】（1） 将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明集气瓶中装有无色透明的氧气
（2） 氮气的化学性质不活泼
（3） 物理变化
（1） 氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，检验氧气的方法是将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明瓶中装有无色透明的氧气。
（2） 氮气的化学性质不活泼，在常温下很难与其他物质发生反应，可在食品包装袋中大量填充氮气，防止食品与氧气等发生反应而变质。
（3） 向装有“人造空气”的集气瓶中通入一些稀有气体的过程没有新的物质生成，发生的是物理变化。
14．【答案】（1） 二氧化碳
（2） 稀有
（3） 轻度污染
（4） BD
（1） 绿色植物进行光合作用能将二氧化碳转化为氧气，空气中的二氧化碳能通过光合作用参与生物圈中的碳循环。
（2） 氩气、氦气属于稀有气体。
（3） 根据表中内容可知，该市2026年1月空气质量指数类别为轻度污染。
（4） 焚烧秸秆、大量烧煤取暖会产生细颗粒物，增加污染；用太阳能发电能减少化石燃料的燃烧，植树造林能减少空气中的细颗粒物，减少污染，、正确。
15．【答案】（1） 混合物
（2） B
（3） 氮原子和氧原子
（1） 空气中有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，是混合物。
（2） 氮气约占空气体积的，氧气约占空气体积的。同温同压下，气体的体积比等于分子数目比，则空气中氮气与氧气的分子数目比为。故选。
（3） 化学反应前后原子的种类、数目不变，分子种类改变。所以该反应过程中，没有发生变化的微粒是氮原子和氧原子。
16．【答案】（1） 低
（2） ① 物理
② 小
（3）
（1） 分离液态空气时，氮气首先分离出来，剩下的主要是液氧，则氮气的沸点比氧气低。
（2） ① 膜分离技术制取氧气的过程中没有产生新的物质，属于物理变化。
② 氧气能通过膜上的微孔而氮气不能，说明构成氧气的微粒直径比氮气小。
（3） 混合物分离的一般思路是先分析混合物的成分，再寻找成分的性质，最后确定分离的方法，故填。
17．【答案】（1） 氮气
（2） 氧化汞汞氧气；红色固体变为银白色液体
（3） 先
（1） 空气主要由氮气和氧气组成，氧气支持燃烧，氮气不支持燃烧，卢瑟福发现的空气中含有的大量不支持燃烧的“浊气”是氮气。
（2） 加热氧化汞可以分解生成“火空气”和汞，“火空气”即氧气，反应的文字表达式为氧化汞汞氧气。由于氧化汞是红色固体，生成的汞是银白色液体，则在密闭的容器内加热氧化汞粉末可以观察到的现象是红色固体变为银白色液体。
（3） 空气中氮气含量约为，氧气含量约为，其他气体含量约为，由资料可知，氮气最先被发现，然后是氧气，再是氦气，由此推测，气体的含量越高，越可能先被发现。
18．【答案】（1） 复燃；0.5；5
（2）
（3） 大
（1） 实验结论为“氧化铁能作为过氧化氢溶液分解的催化剂”，故取的过氧化氢溶液于试管中，加入氧化铁粉末，产生大量气泡，产生的气体为氧气，向试管中伸入带火星的木条，带火星的木条复燃；氧化铁是反应的催化剂，反应前后质量不变，步骤③得到的剩余固体质量为；为验证反应后氧化铁的化学性质不变，步骤④中应加入的过氧化氢溶液。
（2） 氧气不易溶于水，用排水法测量体积时,氧气由短管通入，水由长管排出，排出的水的体积即为收集的氧气的体积，故可用于测量生成的体积的装置是。
（3） 实验结论为二氧化锰比氧化铁催化过氧化氢溶液分解的效果更好，则实验②收集所用时间比实验①短，即实验①比实验②的“待测数据”更大。
19．【答案】（1） 密度比空气大
（2） 放出；剧烈
（3） 木炭氧气二氧化碳；澄清石灰水
（4） 吸收生成的二氧化硫，防止污染空气
（5） 高温熔融物溅落
（6） 铁与氧气的接触面积；90
（1） 段为塑料瓶倒放时氧气体积分数的变化，段曲线下降幅度明显超过段，这是因为氧气的密度比空气大，当瓶子倒置后，氧气会更快从瓶中逸出。
（2） 木炭、硫、铁丝在氧气中燃烧都会放出热量；木炭、硫在氧气中燃烧比在空气中剧烈，铁丝在空气中不能燃烧，但在氧气中能剧烈燃烧，说明氧气浓度越高，反应越剧烈。
（3） 木炭在氧气中燃烧生成二氧化碳，反应的文字表达式为木炭氧气二氧化碳；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，验证产物二氧化碳需要的试剂是澄清石灰水。
（4） 硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫是一种有害气体，且二氧化硫能与水反应，则丁实验集气瓶中少量水的作用是吸收生成的二氧化硫，防止污染空气。
（5） 铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底部应预先放少量水或铺一层细沙，否则高温熔融物溅落可能会使瓶底炸裂。
（6） 实验1中使用的是铁丝，实验2中使用的是铁粉，其他条件相同，实验2中反应更剧烈，可以得出影响铁燃烧剧烈程度的因素是铁与氧气的接触面积；实验3和实验4是探究含碳量对铁丝燃烧剧烈程度的影响，变量为铁丝含碳量，所以的值为90。

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