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第四单元 我们周围的空气4.1.1 认识空气的组成一、选择题（共 12 小题，每小题只有一个正确答案）1．下列有关空气的说法，正确的是A．氧气约占空气质量分数的 21%B．空气中的氮气可用于填充灯泡C．空气中的稀有气体化学性质活泼D．排放到空气中的烟尘不会造成污染【答案】B【解析】氧气约占空气体积分数的 21%，A项错误；氮气化学性质稳定，空气中的氮气可用于填充灯泡，B项正确；空气中的稀有气体化学性质不活泼，C项错误；排放到空气中的烟尘会造成污染，D项错误。答案选 B。2．通过实验测定空气的组成的科学家是A． 拉瓦锡 B． 卢瑟福C． 门捷列夫 D． 道尔顿【答案】A【解析】最早用定量的方法研究了空气成分的科学家是法国的拉瓦锡，并且得出空气是由氧气和氮气组成的结论，答案选 A。3．能使澄清的石灰水变浑浊的气体是A．氮气 B．氧气 C．水蒸气 D．二氧化碳【答案】D【解析】氮气和澄清石灰水不反应，A项错误；氧气和澄清石灰水不反应，B项错误；水蒸气和澄清石灰水不反应，C项错误；二氧化碳能和澄清石灰水反应生成不溶于水的碳酸钙沉淀，能使澄清的石灰水变浑浊，D项正确。答案选 D。【点睛】本题考查学生对二氧化碳的化学性质，使澄清石灰水变浑浊是二氧化碳的特性，常用此性质来检验二氧化碳或验证生成物的成分。

4．下列各组物质中，前者是纯净物，后者是混合物的是A．人体呼出的气体、四氧化三铁B．冰水混合物、汾酒C．液氧、氧化汞D．澄清石灰水、海水【答案】B【解析】人体呼出的气体由二氧化碳、氮气等两种以上物质混合而成，属于混合物，四氧化三铁由同种物质组成，属于纯净物，A项不符合题意；冰水混合物由同种物质组成，属于纯净物，汾酒由水、酒精等两种及两种以上物质混合而成，属于混合物，B项符合题意；液氧由同种物质组成，属于纯净物，氧化汞由同种物质组成，属于纯净物，C项不符合题意；澄清石灰水由氢氧化钙、水等两种及两种以上物质混合而成，属于混合物，海水由水、氯化钠等两种及两种以上物质混合而成，属于混合物，D项不符合题意。答案选 B。【点睛】由两种或两种以上的物质混合而成的叫做混合物；只由一种物质组成空气中含量最多的气体，是纯净物。5．小明从冰箱里取出一瓶饮料，过一会儿饮料瓶表面变得潮湿，说明空气中有A．氮气B．氧气C．水蒸气D．二氧化碳【答案】C【解析】从冰箱里取出一瓶饮料，过一会儿饮料瓶表面变得潮湿，说明空气中含有水蒸气，水蒸气遇冷变成水。答案选 C。6．下列关于空气的说法正确的是A．空气是由多种单质组成的混合物B．空气中各种气体的混合是均匀的C．空气中质量含量最多的是 O2D．由于空气的流动性，各地空气组成相同【答案】B【解析】空气是由氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体、其他气体和杂质组成的，A项错误；空气中各种气体的混合是均匀的，B项正确；按体积分数计算，空气中含量最多的是氮气，C项错误；由于绿化面积等因素的存在，各地空气组成不相同空气中含量最多的气体，D项错误。

答案选 B。7．下列对空气的描述错误的是A．空气是混合物，但组成空气的氮气是纯净物B．空气是人类生命的支柱，也是重要的自然资源C．空气的成分是相对稳定的D．无色、无味的气体一定是空气【答案】D【解析】气是混合物，但组成空气的氮气是纯净物；空气是人类生命的支柱，也是重要的自然资源；空气的成分是相对稳定的；无色、无味的气体不一定是空气。答案选 D。8．空气的组成成分中，属于氧化物的是A．食盐水B．二氧化碳C．氯气D．高锰酸钾【答案】B【解析】食盐水中含有氯化钠和水，属于混合物，A项不符合题意；二氧化碳是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，属于氧化物二氧化硫报警器，B项符合题意；氯气是由一种元素组成的纯净物，属于单质，C项不符合题意；高锰酸钾是由三种元素组成，不属于氧化物，D项不符合题意。答案选 B。【点睛】氧化物的概念可简记为：两元素、氧元素、化合物。9．下列关于空气的说法正确的是A．无色无味的气体一定是空气B．空气中各种成分的含量是固定不变的C．植物光合作用产生的气体是空气的污染物之一D．净化后的空气仍然是多种成分组成的混合物【答案】D【解析】试题分析：无色无味的气体不一定是空气；空气中各种成分的含量基本是固定不变的；植物光合作用产生的气体不会是空气的污染物，净化后的空气仍然是多种成分组成的混合物。

答案选 D。10．图示法是学习化学的重要方法，下列有关图示错误的是A．氧气的化学性质B．空气的组成C．物质的分类D．物质变化的类型【答案】C【解析】氧气的化学性质活泼可燃气体检测仪，根据氧气参与的氧化反应的剧烈程度，可以将氧化反应分为剧烈氧化和缓慢氧化，A项正确；空气中氮气的体积分数约为 78%，氧气的体积分数约为 21%，其他气体的体积分数约1%，B项正确；只有一种物质组成的物质是纯净物，由两种或两种以上物质组成的物质是混合物，纯净物和混合物属于并列关系，C项错误；有新物质生成的变化属于化学变化，没有新物质生成的变化属于物理变化，根据有无新物质生成将物质变化过程分为物理变化和化学变化，D项正确。答案选 C。11．下列实验设计与对应的实验目的表述不一致的是A． 比较火焰各层温度B． 检验氢气的纯度比空气大C． 验证 CO：的密度成分D． 探究空气的组成【答案】D【解析】通过小木棒烧焦程度的不用，可以比较火焰各层温度，A项正确；由于氢气的密度比空气小空气中含量最多的气体，故应倒拿着靠近火源，B项正确；通过低高蜡烛先后熄灭的现象，可以验证二氧化碳的密度比空气大，C项正确；通过烧杯 A中酚酞溶液变红，烧杯 B中酚酞溶液不变红，说明分子在不断运动，不能探究空气的组成成分，D项错误。

答案选 D。12．“测定空气中氧气体积分数”的实验装置如图所示。下列说法不正确的是A．点燃的红磷应缓缓伸入集气瓶中B．瓶内的压力变化为先变大后变小C．红磷熄灭后瓶中还有少量的氧气D．该实验过程会造成少量空气污染【答案】A【解析】点燃的红磷应快速伸入集气瓶中，以免集气瓶内的空气受热逸出，造成实验结束后进入的水偏多，测定结果偏大，A项错误；红磷燃烧放出热量，造成集气瓶内的压强增大，随着反应的结束，氧气的消耗，装置内的压强又变小，B项正确；红磷燃烧并不能完全耗尽集气瓶内的氧气，所以红磷熄灭后瓶中还有少量的氧气，C项正确；红磷燃烧生成的五氧化二磷有毒，所以该实验过程会造成少量空气污染，D项正确。答案选 A。二、非选择题（共 3小题）13．空气中氧气的体积分数约为 21%，氮气的体积分数约为 78%。小江老师让同学往集气瓶装入半瓶水，再用排水法收集 集气瓶的氧气，发现瓶中的氧气也能使带火星的木条复燃。请计算：（1）本实验中瓶内氧气约占瓶总体积的百分比是___________（结果保留整数）。（2）另一同学需要 2.5g 氮气（氮气密度为 1.25g/L），理论上她大致需要空气多少升___________（结果保留一位小数）。

【答案】（1）60.5%；（2）2.6L【解析】（1）设一瓶气体的体积为 1L，则实验中集气瓶内的氧气约占总体积的体积分数是： ＝60.5%。（2）2.5g 氮气的体积为：2.5g ÷1.25g/L，理论上大致需要空气的体积为：2.5g÷1.25g/L÷78%≈2.6L。14．在测定空气中氧气含量的实验中，小强采用了如图所示装置：在由两个注射器组成的密闭系统中留有25mL空气，给装 有细铜丝的玻璃管加热，同时缓慢推动两个注射器活塞。至玻璃管内的铜丝在较长时间内121 121% L+ L2 2 100%1L××无进一步变化时停止加热，待冷却至室温，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。（1）在实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是________。（2）写出该实验中反应的化学方程式___________。（3）小强测得实验结果如下：反应前注射器内气体总体积 反应后注射器内气体总体积25mL 22mL由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数_______21％（填“”、“=”、“”）。造成该实验出现误差的原因可能是___________。（填序号）①没有交替缓缓推动两个注射器活塞②读数时没有冷却至室温③加入铜丝量太少④加入铜丝量太多（4）通过上面的实验，你学到的测量混合物中某成分含量的方法是______。

【答案】（1）使空气中的氧气充分反应 （2）2Cu+ O2══Δ 2CuO （3）＜ ①②③ （4）通过化学反应除去混合物中的一种成分，再测量混合物在反应前后体积（或质量）的变化，从而得出该种成分的含量。（其他答案合理也可） 【解析】（1）为了使注射器里的空气中的氧气能充分与铜反应，在实验加热过程中，可以交替缓慢推动两个注射器活塞；（2）铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，反应的化学方程为：2Cu＋O2══Δ 2CuO；（3）①没有交替缓缓推动两个注射器活塞时，氧气可能不完全反应，导致测定结果偏小；②读数时没有冷却至室温，导致反应后读数偏大，导致测定结果偏小；③加入铜丝量太少，氧气不能完全反应，导致测定结果偏小；④加入铜丝量太多，不影响实验结果；（4）测量混合物中某成分含量的方法：通过化学反应除去混合物中的一种成分，再测量混合物在反应前后体积（或质量）的变化，从而得出该种成分的含量。（其他答案合理也可）。15．某兴趣小组用如图甲所示装置测定空气中氧气的体积分数。实验步骤如下：往集气瓶（容积为 V1）中加入少量的水（体积为 V2），往量筒中加入一定量水（体积为 V3），连接装置并检验气密性。

在燃烧匙内放入过量的红磷，塞紧瓶塞。关闭止水夹，接通电源使电烙铁发热，点燃红磷后，断开电源。燃烧结束并充分冷却后，打开止水夹，待量筒内水面不再下降时，记录量筒内水的体积（V4）。 （1）在燃烧匙中放入过量红磷的目的是________________，该反应的化学式表达式是_______________。（2）该实验测得空气中氧气的体积分数为_______________。（用实验中的相关字母表示）。 （3）该兴趣小组正确操作测得的氧气体积分数总是小于 21%，该小组用传感器测出了红磷燃烧过程和燃烧结束的空气中氧气体积分数（如图），请分析测量结果偏小的原因是_______________。【答案】（1）保证完全消耗瓶内的氧气 4P＋5O2 ═══点燃 2P2O5 （2）V3－V4V1－V2×100% （3）在燃烧结束后空气中还含有一定的氧气 【解析】磷在氧气中点燃生成五氧化二磷。【详解】（1）空气中氧气约占空气总体积的五分之一，为了使集气瓶中的氧气完全消耗掉，燃烧匙内要放过量的红磷，故在燃烧匙中放入过量红磷的目的是保证完全消耗瓶内的氧气，反应是红磷在氧气中点燃生成五氧化二磷，故反应的化学式表达式是 4P＋5O2 ═══点燃 2P2O5。（2）量筒内水减少的体积就是集气瓶内空气中的氧气的体积，该实验测得空气中氧气的体积分数为V3－V4V1－V2×100% 。（3）测得的氧气体积分数总是小于 21%，测量结果偏小的原因是在燃烧结束后空气中还含有一定的氧气。更多

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