2022-2023学年人教版九年级化学上册第二单元-我们周围的空气定向测评试题(含详细解析).docx

人教版九年级化学上册第二单元 我们周围的空气定向测评
考试时间：90分钟；命题人：化学教研组
考生注意：
1、本卷分第I卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间90分钟
2、答卷前，考生务必用0.5毫米黑色签字笔将自己的姓名、班级填写在试卷规定位置上
3、答案必须写在试卷各个题目指定区域内相应的位置，如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用涂改液、胶带纸、修正带，不按以上要求作答的答案无效。
第I卷（选择题 30分）
一、单选题（10小题，每小题3分，共计30分）
1、下列实验操作能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
检验氧气是否收集满
将带火星的木条伸入集气瓶内部
B
收集较纯净的氧气
导管口冒气泡时，立即开始收集
C
检验蜡烛燃烧后的白烟是否为可燃物
用燃着的火柴去点白烟
D
除去氮气中混有的少量氧气
将气体通过灼热的木炭
A．A B．B C．C D．D
2、2021年诺贝尔化学奖揭晓，两位科学家因“在不对称有机催化研究方面的进展”被授予该奖项。下列有关催化剂的说法正确的是
A．催化剂只能加快反应速率 B．生成物的质量与催化剂无关
C．只有二氧化锰才能作催化剂 D．反应前后催化剂的质量和性质都不改变
3、下列物质属于纯净物的是
A．澄清石灰水 B．液氮 C．稀有气体 D．自来水
4、下图有关实验操作，其中正确的是
A．检查装置的气密性 B．集气瓶存放氧气
C．加热铜绿 D．验满氧气
5、下列物质不会对环境产生污染的是
A．二氧化硫 B．二氧化氮 C．PM2. 5 D．氮气
6、下列有关实验现象的描述正确的是
A．铁在空气中燃烧，火星四射，生成黑色固体
B．木炭在空气中燃烧发出耀眼的白光、放热、生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
C．硫在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰、放热、生成无色有刺激性气味的气体
D．白磷在空气中燃烧、放热、生成白色气体
7、对下列实验中出现的异常现象分析合理的是
A．排空气法收集不到O2——集气瓶上的玻璃片没盖严
B．排水法收集的氧气中混有空气——集气瓶未装满水
C．细铁丝在氧气中燃烧时，集气瓶底炸裂——铁丝伸入瓶中太快
D．加热高锰酸钾固体，试管破裂——加热时间过长
8、引起酸雨的主要物质是
A．一氧化碳 B．二氧化碳 C．二氧化硫 D．氮气
9、2021年3月我国北方地区遭遇了近10年来最严重的沙尘暴天气，对空气造成了污染。沙尘暴含有的主要污染物是
A．二氧化硫 B．一氧化碳 C．二氧化氮 D．可吸入颗粒物
10、下列属于纯净物的是
A．铁矿石 B．蒸馏水 C．矿泉水 D．雪碧
第Ⅱ卷（非选择题 70分）
二、填空题（5小题，每小题4分，共计20分）
1、以下物质：①氧气；②人体呼出的气体；③液氮；④稀有气体；⑤二氧化碳；⑥新鲜的空气；⑦糖水。
其中属于纯净物的是________；混合物的是________；(填序号)
2、按要求回答下列问题。
（1）防治空气污染、改善生态环境已成为全民共识。我市有以下举措让我们的小城更美好；

①你认为这些措施的推广，对环境治理的好处是___________
②空气污染严重损害人体健康，影响作物生长，破坏生态平衡，引起空气污染的有害物质很多，请举一例___________
③你认为以下改善空气质量的措施正确的是___________（填序号）。
A．推广使用新能源 B．垃圾焚烧处理
C．实行私家车限号出行 D．加强企业排污管理
（2）氧家族的“生长树”如图1所示。

①树上有一种“果子”为白色固体，写出生成该“果子”的化学反应符号表达式___________；
②图2是得到图1中相关“果子”的实验装置。则A实验中观察到明亮的___________火焰，闻到___________气味；证明B实验中燃烧产物所选用的试剂是___________；A、C实验的集气瓶中均需放少量水，C实验中水的主要作用是___________。
3、下图是初中化学教科书上的部分实验示意图，请回答下列问题：

（1）硫在氧气中燃烧的实验中，水的作用是_______。写出该反应的文字表达式_________。
（2）铁丝在氧气中燃烧的实验中，集气瓶内事先加入少量水的作用是__________。该反应的文字表达式为_________，属于______反应。如果铁丝没有燃烧，造成这种现象的原因可能是_________。（第1点即可）
4、某中学的化学兴趣小组学习了气体的制取和收集后，对相关知识进行总结，请你一起参与，并完成下面题目内容：

（1）写出仪器①名称：_____；
（2）实验室用过氧化氢溶液来制取并收集一瓶较纯的氧气，应选择的装置组合是______；
（3）若用F装置收集氢气，则氢气应从_____口通入(填“a”或“b”)。
5、化学兴趣小组的同学学习了“二氧化锰在过氧化氢分解中起催化作用”后，想探究四氧化三铁能否在过氧化氢分解中起催化作用，请你一起参与他们的探究过程。
（提出问题）四氧化三铁能否作过氧化氢分解的催化剂呢？
（猜想与假设）四氧化三铁能作为过氧化氢分解的催化剂。
（进行试验）
（1）填写下表。
编号
实验操作
实验现象
①
在试管中加入过氧化氢溶液。然后将带火星的木条伸入试管中
产生少量气泡，木条不复燃
②
在装有过氧化氢溶液的试管中加入1g四氧化三铁，然后将带火星的木条伸入试管中
产生大量气泡，木条复燃
③
待②中反应结束，将试管中的剩余物进行过滤，洗涤、干燥、称量
称得固体质量为1g
④
将③中所得固体放入试管中，向其中加入过氧化氢溶液，然后将带火星的木条伸入试管中
_________
（实验结论）
（2）实验③④证明，四氧化三铁的________和_______在反应前后均没有发生变化，可以作为过氧化氢分解的催化剂。
（3）写出该反应的化学方程式________。
（实验拓展）
小组成员小丽通过查阅资料，结合本次实验获知FeCl3溶液、CuSO4溶液都可以代替二氧化锰作过氧化氢分解的催化剂。于是她又设计并进行了实验来比较相同浓度的FeCl3溶液和CuSO4溶液的催化效果。
（4）若用图甲装置进行实验，应观察同时滴入两种溶液后_________来判断FeCl3溶液、CuSO4溶液的催化效果。
（5）若用图乙装置进行实验，应根据________来判断FeCl3溶液、CuSO4溶液的催化效果。
三、计算题（5小题，每小题8分，共计40分）
1、成年人每分钟大约需要吸入4L氧气。问：
(1)在标准状况下，4L氧气的质量是______克？
(2)已知按体积计算，空气中氧气的体积分数约为21%，成年人每分钟大约需要吸入多少升空气？
(标准状况下，氧气密度ρ=1.43g/L，计算答案准确到0.1g或0.1L)。
2、已知在0℃，1.01×105Pa下，氧气的密度为1.43g/L，空气的密度为1.29g/L，一般情况下，正常成年人每分钟吸入8L氧气。请计算：（写出计算过程，计算结果保留一位小数）
（1）正常成年人每分钟需要吸入空气多少升？（空气中氧气的体积分数约为21%）
（2）在0℃，1.01×105Pa下，8L氧气的质量是多少克？所需要空气的质量为多少克？
3、珠穆朗玛峰是世界上海拔最高的山峰。珠穆朗玛峰顶上气温常年在﹣30℃～﹣40℃，空气稀薄，氧气含量约为平原地区的。假如每名运动员冲顶时消耗自带的液氧4.29kg。通过计算后，填空：
（1）这些氧气在标准状况下的体积是_____L（标准状况下，氧气的密度为1.43g/L）。
（2）在标准状况下，这些氧气大约相当于珠穆朗玛峰_____L空气中的含氧量。
4、已知氧气的密度是1.43g/L，空气的密度是1.25g/L，根据所学知识试计算出空气中氧气的质量分数？
5、氧气是人类维持生命不可缺少的物质，一个初中生每天大约吸入空气 440L，计算：
（1）一个初中生每天吸入氧气的体积为多少？
（2）标准状况下，一个初中生每天吸入氧气的质量为多少克？（标准状况下，氧气密度为1.43g/L，保留一个小数点）
四、实验探究（1小题，每小题10分，共计10分）
1、实验是科学探究的重要逸径。某化学兴趣小组欲测定空气中氧气含量，请回答下列问题。
（设计实验）（1）测定混合物中某成分的含量，可采取不同的测定方案。空气是由多种气体组成的混合物，若要测定氧气的含量，较科学的方案为______。（填字母序号）
A．除去除氧气以外的气体，测量氧气的体积 B．除去氧气，测量剩余气体的体积
（进行实验）

甲组同学设计如上图所示装置进行探究。
（2）发生反应的符号表达式为______，若实验成功，可观察到的实验现象为______，实验后集气瓶内剩余气体具有______性质（写一条即可）。
（3）药匙中的红磷不能换成木炭的原因是______。
（创新实验）乙组同学结合课本中的实验探究，设计了如上图所示的装置进行探究。胶头滴管中的水滴入生石灰一段时间后，试管内的白磷（白磷的着火点为40℃）开始燃烧，待白磷熄灭并冷却至室温后打开弹簧夹，注射器中水的体积读数为11mL。
（4）已知水和生石灰发生了化学反应，分析可知，此反应是______（填“吸热”或“放热”）反应。由此实验可计算得出，试管内空气中氧气的体积分数为______。
（5）下列关于该实验的说法错误的是______（填字母序号）。
A．试管中的细沙可防止试管炸裂
B．胶头滴管中的水和注射器中的水作用相同
C．白磷燃烧生成有毒物质，因此需要在密闭容器中进行
D．若实验测得氧气的体积分数偏低，可能是试管中白磷的量不足

-参考答案-
一、单选题
1、C
【详解】
A、氧气验满要将带火星的木条放在集气瓶口，选项A不正确；
B、待气泡连续均匀冒出再收集，否则收集到的气体不纯，选项B不正确；
C、蜡烛燃烧后的白烟是蜡烛固体颗粒悬浮在空气中形成的，可以用燃着的火柴去点白烟，检验是否具有可燃性，选项C正确；
D、木炭燃烧生成二氧化碳，虽然氧气被消耗，但生成了二氧化碳，生成新的杂质，选项D不正确。
故选：C。
2、B
【详解】
A、催化剂可以改变化学反应速率，可以加快反应速率，也可以减缓反应速率，选项A错误；
B、催化剂会改变化学反应速率，不影响生成物的质量，选项B正确；
C、二氧化锰、氧化铜、氧化铁等物质都可以用作催化剂，选项C错误。
D、化学反应前后，催化剂的质量和化学性质不发生改变，物理性质可能会发生改变，选项D错误；
故选：B。
3、B
【分析】
纯净物是由同种物质组成的。
【详解】
A、澄清石灰水含有氢氧化钙和水，属于混合物，故A不正确；
B、液氮中只含氮气分子，属于纯净物，故B正确；
C、稀有气体含有氦、氖等气体，属于混合物，故C不正确
D、自来水含有可溶性物质，属于混合物，故D不正确。
故选B。
4、A
【详解】
A、将导气管伸入水中，用手捂住试管，导气管末端有气泡冒出，说明气密性好，正确。
B、集气瓶存放氧气，磨砂面朝向瓶口，错误。
C、固体加热，试管口略低于试管底部，错误。
D、带火星木条放至集气瓶口，木条复燃说明氧气收集满，错误。
故选：A。
5、D
【分析】
空气污染物主要有二氧化氮、二氧化硫、臭氧、PM2.5、PM10、一氧化碳。
【详解】
A.二氧化硫属于空气污染物，会对环境造成污染，不符合题目要求；
B.二氧化氮属于空气污染物，会对环境造成污染，不符合题目要求；
C.PM2.5属于空气污染物，会对环境造成污染，不符合题目要求；
D.氮气属于空气的主要成分之一，不会对环境造成污染，符合题目要求；
故选D。
【点睛】

6、C
【详解】
A、铁在空气中不能燃烧，只能烧至红热，不符合题意；
B、木炭在空气中燃烧，烧至红热，放出热量，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，不符合题意；
C、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成具有刺激性气味的气体，符合题意；
D、白磷在空气中燃烧，产生大量白烟，放出热量，不符合题意。
故选C。
7、B
【详解】
A、排空气法收集不到O2，可能是装置漏气，收集氧气时，集气瓶上的玻璃片没盖严，不影响氧气的收集，不符合题意；
B、集气瓶未装满水，没有将集气瓶中的空气排尽，会导致排水法收集的氧气中混有空气，符合题意；
C、铁丝伸入瓶中太快，会导致氧气受热膨胀逸出，反应时间短，现象不明显，不会导致集气瓶底炸裂，不符合题意；
D、加热高锰酸钾固体，试管破裂，可能是未预热，试管口未略向下倾斜等，加热时间过长，不会导致试管破裂，不符合题意。
故选B。
8、C
【详解】
引起酸雨的物质是非金属氧化物与水反应生成酸，空气中造成酸雨的主要气体有二氧化硫和二氧化氮，二氧化碳与水生成碳酸，酸性较弱，不能形成酸雨，故选：C。
9、D
【详解】
沙尘暴中不含二氧化硫、一氧化碳和二氧化氮，含有的主要污染物是沙尘等可吸入颗粒物。故选D。
10、B
【详解】
A：铁矿石中含有铁的化合物和杂质。是混合物。
B：蒸馏水只由水分子构成。是纯净物。
C：矿泉水中 含有水和矿物质。是混合物。
D：雪碧中含有水、蔗糖、二氧化碳等。是混合物。
综上所述：选择B。
【点睛】

二、填空题
1、①③⑤ ②④⑥⑦
【详解】
①氧气由一种物质组成，属于纯净物；
②人体呼出的气体中含有氧气、二氧化碳、水蒸气等，属于混合物；
③液氮是氮气的液态，由一种物质组成，属于纯净物；
④空气中的稀有气体中含有氦气、氖气、氩气等所以属于混合物；
⑤二氧化碳是由一种物质组成，属于纯净物；
⑥新鲜的空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等所以属于混合物；
⑦糖水含有水和糖，属于混合物；
故属于纯净物的是①③⑤；属于混合物的是②④⑥⑦。
2、
（1） 减少污染，节约能源，降低了环境治理的成本 二氧化硫、一氧化碳、细颗粒物 ACD
（2） 蓝紫色 刺激性 澄清石灰水 防止高温溅落的熔化物炸裂瓶底
【解析】
（1）
①风力发电、太阳能路灯、措施的推广，对环境治理的好处是减少污染，节约能源，降低了环境治理的成本（化石燃料燃烧会生成二氧化硫等一些污染空气的气体）。
②引起空气污染的有害物质很多，比如：二氧化硫、一氧化碳、细颗粒物。
③A．推广使用新能源，可以改善空气质量减少环境的污染。
B．垃圾焚烧处理会导致空气的污染，无法改善空气质量。
C．实行私家车限号出行，可以减缓环境的污染，所以可以改善空气质量。
D．加强企业排污管理，可以改善空气质量减少环境的污染。
故选：ACD。
（2）
①树上的白色固体为五氧化二磷，所以五氧化二磷是由红磷和氧气在点燃条件下生成的。
故填：。
②硫在氧气中燃烧会观察到明亮的蓝紫色火焰，闻到刺激性气味；证明有二氧化碳生成所选试剂为澄清石灰水，因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊。
硫在氧气中燃烧，水的作用：吸收有毒产物二氧化硫；铁在氧气中燃烧。水的作用是：防止高温溅落的熔化物炸裂瓶底。
3、
（1） 吸收二氧化硫
（2） 降温，防止生成熔化物溅落炸裂集气瓶底部 化合 氧气浓度不高
【解析】
（1）
硫在氧气中燃烧会生成二氧化硫，二氧化硫是空气污染物，所以用水的作用是吸收二氧化硫；
硫和氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫，反应的文字表达式为：；
（2）
铁丝在氧气中燃烧会生成熔融状态的四氧化三铁，温度很高，集气瓶内事先加入少量水的作用是降温，防止生成熔化物溅落炸裂集气瓶底部；
铁和氧气在点燃条件下反应生成四氧化三铁，反应的文字表达式为：；
该反应反应物有两种，生成物有一种，是化合反应；
如果铁丝没有燃烧，造成这种现象的原因可能是氧气的浓度不高。
4、
（1）酒精灯
（2）BD
（3）b
【分析】
（1）
仪器①的名称是酒精灯；故填：酒精灯。
（2）
实验室用过氧化氢溶液来制取并收集一瓶较纯的氧气，反应物是固体和液体，反应条件是常温，则发生装置应选择B装置，氧气的密度比空气大，不易溶于水，可用向上排空气法收集或排水法收集，由于要收集较纯的氧气，故应选择排水法进行收集，即装置D；故填：BD。
（3）
氢气的密度比空气小，应选用向下排空气法进行收集，故用F装置收集氢气，则氢气应从b口通入，将瓶内的空气从a口排出；故填：b。
5、
（1）产生大量气泡，木条复燃
（2） 质量 化学性质
（3）
（4）气泡产生速率
（5）产生相同体积氧气时所需时间
【分析】
在装有过氧化氢溶液的试管中加入1g四氧化三铁，产生大量气泡，然后将带火星的木条伸入试管中，木条复燃；
（1）
由①②知，四氧化三铁可以作为过氧化氢溶液分解的催化剂，催化剂反应前后化学性质和质量保持不变，故将③中所得固体放入试管中，向其中加入过氧化氢溶液，然后将带火星的木条伸入试管中，产生大量气泡，木条复燃；
（2）
实验③④证明，四氧化三铁的化学性质和质量在反应前后均没有发生变化，可以作为过氧化氢溶液分解的催化剂；
（3）
四氧化三铁催化过氧化氢分解产生氧气和水，方程式为；
（4）
在同体积，同浓度的过氧化氢溶液中加入等量的相同浓度的FeCl3溶液、CuSO4溶液，观察同时滴入两种溶液后产生气泡的快慢来判断FeCl3溶液、CuSO4溶液的催化效果；故填气泡产生速率；
（5）
若用图乙装置进行实验，应测试生成等体积气体时所需的时间来判断FeCl3溶液、CuSO4溶液的催化效果，故填产生相同体积氧气时所需时间。
三、计算题
1、（1）解：标准状况时4升氧气的质量=4L×1.43g/L=5.72g
答：标准状况时4升氧气的质量为5.72g。
（2）解：空气按体积分数计算，氧气约占21%
由题意知，空气的体积=4L÷21%≈19.0L
答：成年人每分钟大约需要吸入19.0升空气。
【详解】
（1）见答案
（2）见答案
2、
（1）根据题意，正常成年人每分钟吸入8L氧气，因为氧气在空气中的体积分数约为21%，故所需吸入空气的体积为：
答：正常成年人每分钟需要吸入空气约为38.1L。
（2）0℃，1.01×105Pa下，8L氧气的质量是：1.43g/L×8L≈11.4g
所需要空气的质量为：1.29g/L×38.1L≈49.1g
答：0℃，1.01×105Pa下，8L氧气的质量是11.4g；所需要空气的质量约为49.1g。
【分析】
（1）
见答案；
（2）
见答案。
3、（1）4.29kg＝4290g，这些氧气在标准状况下的体积是：4290g÷1.43g/L＝3000L；
答：这些氧气在标准状况下的体积是3000L。
（2）因为珠穆朗玛峰氧气约占空气体积的，在标准状况下，这些氧气相当于珠穆朗玛峰空气的体积为：3000L×5＝15000L。
答：在标准状况下，这些氧气大约相当于珠穆朗玛峰15000L空气中的含氧量。
【详解】
见答案。
4、24.02%
【详解】
解：假设空气的体积为100L
空气的质量为100L×1.25g/L=125g
其中氧气的质量为100L×21%×1.43g/L=30.03g
空气中氧气的质量分数为 ×100%≈24.02%
答：空气中氧气的质量分数为24.02%。
5、92.4L；132.1g
【详解】
（1）一个初中生每天吸入氧气的体积是：440L×21%=92.4L；故填：92.4L。
（2）标准状况下，一个初中生每天吸入氧气的质量为：440L×21%×1.43g/L≈132.1g。故填：132.1g。
四、实验探究
1、B
打开弹簧夹，烧杯中水进入集气瓶中至原空气体积的五分之一体积处 不支持燃烧或难溶于水等 木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，填充了消耗掉的氧气的体积，无法测定空气中氧气的含量 放热 18% B

【详解】
（1）空气是由多种气体组成的混合物，若要测定氧气的含量，较科学的方案为除去氧气，测量剩余气体的体积，故选：B；
（2）红磷在空气中燃烧反应生成五氧化二磷，反应的符号表达式为：，若实验成功，可观察到的实验现象为打开弹簧夹，烧杯中水进入集气瓶中至原空气体积的五分之一体积处，实验后集气瓶内剩余气体的性质可能是不支持燃烧或难溶于水等；
（3）木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，填充了消耗掉的氧气的体积，无法测定空气中氧气的含量；
（4）已知水和生石灰是放热反应，放出热量使白磷自然，由此实验注射器中水的体积读数为11mL，可计算得出水减少的体积为201mL-11mL=9mL，试管内空气中氧气的体积分数为；
（5）A. 白燃烧会发出热量，为防止试管炸裂，可在试管底部放少量细沙，将白磷放在细沙上，选项说法正确；
B. 生石灰遇水会放出大量热，向烧杯中加水是为了提高烧杯内的温度，从而达到白磷的着火点；注射器中的水是用于推断消耗的氧气的体积，作用不同，选项说法错误；
C. 白磷燃烧生成五氧化二磷是有毒物质，需要在密闭容器中进行，选项说法正确；
D.若白磷不足就不能将试管中的氧气完全耗尽，导致实验测得氧气的体积分数偏低，选项说法正确，故选：B。