人教版初中化学二轮复习专题练习-空气
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
1. 空气的组成：空气主要由氮气、氧气、稀有气体（如氦、氖、氩等）、二氧化碳以及其他气体和杂质组成。其中，氮气约占空气体积的78%，氧气约占21%，其他成分占比很小。
2. 空气的性质：空气是一种无色、无味的气体，具有可压缩性、可膨胀性和可扩散性。此外，空气还具有良好的导热性和导电性，能够传递热量和电流。
3. 氧气的用途：氧气是空气中最重要的成分之一，对于人类和动物的呼吸生命活动至关重要。同时，氧气也广泛用于医疗、工业、军事等领域，如气焊、气割、炼钢、化工生产等。
4. 氮气的性质和用途：氮气是一种无色、无味、难溶于水的气体，化学性质不活泼。氮气主要用作保护气，如灯泡充氮气可经久耐用，食品包装充氮气可防腐，焊接金属时常用氮气作保护气。此外，氮气还可用作制作硝酸和化肥的原料，液氮在医疗上可作为麻醉剂，超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能。
5. 空气中的污染物及其危害：随着人类活动的增加和技术的进步，很多有害物质被释放到空气中，导致了严重的大气污染问题。这些污染物包括悬浮颗粒（如尘埃、花粉、烟尘、细菌等）、有害气体（如二氧化硫、二氧化氮等）以及放射性物质等。它们对人类和环境的健康都有很大的危害。
6. 空气质量的检测和控制：为了保护人类的健康和环境，需要对空气中的污染物进行检测和控制。常用的空气质量检测方法包括空气质量指数（AQI）等。控制空气污染的措施包括减少污染源、提高能源利用效率、推广清洁能源等。
一、选择题
1．对相应现象或事实的解释错误的是
选项 现象或事实 解释
A 乐事薯片充氮气包装 氮气化学性质不活泼
B 水受热变成水蒸气 分子的大小发生了改变
C 酒香不怕巷子深 分子在不断的运动
D 一滴水中大约有 1.67×1021 个水分子 分子很小
A．A B．B C．C D．D
2．利用下图装置可测定空气中氧气的含量，下列有关该实验的说法正确的是
A．红磷可用硫粉、木炭代替也可用铁丝代替
B．集气瓶之中可以不放水或者沙子
C．红磷燃烧完立即打开止水夹
D．为方便观察可以将集气瓶剩余部分五等分
3．下列物质的用途，利用了该物质物理性质的是
A．石墨用于铅笔芯
B．熟石灰用来改良酸性土壤
C．氧气用于医疗急救
D．稀盐酸用于铁制品表面除锈
4．下列关于实验现象描述正确的是
A．铁放在空气中燃烧，火星四射 B．硫在氧气中燃烧，产生淡蓝色火焰
C．红磷在氧气中燃烧，产生大量白雾 D．一氧化碳在空气中燃烧，产生蓝色火焰
5．“退耕还林”的实施，也有助于减少空气中哪种成分的含量
A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．稀有气体
6．暖宝宝贴（主要成分为铁粉、木炭、食盐）的热量来源与铁粉的氧化．小涛同学设计使用暖宝宝贴来测定空气中氧气的含量，实验开始前的装置如图所示，实验后从量筒中流入玻璃瓶（容积为250mL）中的水的体积为45mL（铁粉生锈消耗的水忽略不计）．下列说法错误的是
A．该实验可以证明缓慢氧化能够放热
B．通过本次实验数据测得空气中氧气的体积分数为18%
C．若实验测得空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不足
D．必须等温度计的读数恢复至实验前的温度后才能记录量筒内剩余水的体积
7．对所学知识及时总结是一种好习惯。九年级朱马虎同学总结的化学笔记正确的是
A．冰块与水混合得到混合物
B．硝酸铵溶于水，溶液温度降低
C．红磷在空气中燃烧，产生大量白雾
D．冬天在煤炉上放一壶水就能预防一氧化碳中毒
8．下列做法不正确的是
A．把 6B 的铅笔芯、导线、电源、灯泡等相连，可验证石墨的导电性
B．改进燃煤烟囱的高度，将废气排到高空
C．进入废弃的溶洞前，应该做灯火实验
D．净水时用活性炭吸附色素和异味
9．化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是
A．稀有气体化学性质稳定，可作保护气 B．钙是人体必需的微量元素
C．蚊虫叮咬后痛痒，可用烧碱溶液处理 D．O3、H2、CO2都属于空气污染物
10．空气是生命赖以存在的物质基础。下列有关空气的说法正确的是
A．空气质量报告中所列的空气质量级别数值越大，说明空气的质量越好
B．铁制品在空气中易生锈是因为铁制品和氧气发生缓慢氧化
C．空气中分离出的稀有气体化学性质很不活泼，可作焊接金属时的保护气
D．空气中的稀有气体化学性质很稳定，所以常用于制造多种用途的电光源
二、判断题
11．根据所学内容，判断正误。对的打“√”错的打“×”。
（1）小白鼠在装有空气的密闭容器内可存活一段时间，说明空气内存在着氧气( )
（2）空气中含量最多的是氮气，最不活泼的也是氮气( )
（3）燃着的木条分别伸入盛有空气和人呼出气体的瓶中，在后者中燃烧时间较短，说明人呼出的气体中二氧化碳含量比空气中高( )
（4）给试管中的液体加热，液体体积最多不超过试管容积的1/3，以免液体溅出( )
（5）做铁丝在氧气中燃烧的实验，铁丝绕成螺旋状的好处是便于操作( )
12．在测定空气中氧气含量实验中，若红磷的量不足，将导致测得氧气的含量偏大。( )
13．空气中的氮气和稀有气体都可以作保护气( )
14．最早通过实验测出空气组成的科学家是法国的拉瓦锡( )
15．拉瓦锡得出了空气是由氧气、氮气、稀有气体等气体组成的结论( )
三、综合应用题
16．某活动小组利用以下实验装置制取氧气并进行探究活动。
（1）写出标号仪器的名称:① ,② 。
（2）用装置A制取氧气的化学方程式是 。若用装置A、B、C来制取一瓶干燥的氧气,装置B中应盛放的是 ,导管口的连接顺序是 。
（3）集气瓶内收集到的气体中氧气的体积分数是多少
[实验验证] 活动小组设计了以下两套实验装置,用来测定该瓶气体中氧气的体积分数。在氮气环境下,将过量的铜粉分别装入干燥的硬质玻璃管和具支试管后,密封。用两支干燥的注射器从该瓶中抽取气体,分别按如图连接,推拉注射器一段时间后,用酒精灯在铜粉部位加热,加热时反复推拉注射器至反应完全。
甲装置比乙装置更合理,理由是 。
②用甲装置测定氧气的体积分数,需要测定的实验数据是 。
[反思交流] 实验完毕,待装置冷却至室温后,应先将气球内的气体全部挤出,再读数,否则会使测得的实验结果 (填“偏大”偏小”或“无影响”),原因是 。
17．某化学兴趣小组的同学对铁还有含铁的一些物质产生了兴趣，进行了一系列探究活动，请你一同参与。
【探究一】：铁丝燃烧是否需要纯氧
【实验内容】：取长短相同直径均为0.38mm的铁丝，分别在O2含量不同的情况下实验。
【实验现象】
O2% 90% 70% 60% 55%
实验现象 燃烧剧烈，燃烧时间长，效果好 燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功 燃烧比70%弱，燃烧时间更短，实验成功 难以燃烧，只是发红
（1）在做铁丝在氧气中燃烧的实验时，最好用 法收集，该反应的符号表达式为 ；
（2）若用如图1装置收集一瓶（150mL）含氧气的体积分数约为60%的气体，方法是：在150mL集气瓶里装满水，塞紧胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a，然后打开活塞b通入空气，把瓶里的水全部排入量筒。则停止通入氧气时量筒内水的体积约为 （提示：空气中氧气的体积分数约为1/5）。
【结论】：就0.38mm铁丝而言，燃烧所需氧气的最低体积分数为大于55%，且氧气浓度越大，燃烧现象越 。（填“剧烈”或“不剧烈”）；
【探究二】：铁丝燃烧产生火星四射的原因
【查阅资料】
①日常生活中的钢铁制品都含有少量碳杂质。
②含碳细铁丝燃烧时，其中的炭粒生成的CO2气体在熔融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象。
【实验内容】取长短相同、直径均为0.20mm、含碳量不同的铁丝分别在足量的氧气中燃烧，观察现象
（1）小明按图2实验时，集气瓶中放水的目的是 ；
（2）下表是他将几种铁丝放入氧气中燃烧时的实验现象的记录。请你分析完成下表：
物质 纯铁丝 含碳0.05%的铁丝 含碳0.2%的铁丝 含碳0.6%的铁丝
燃烧时的现象 无火星四射现象，熔断 剧烈燃烧，极少火星 剧烈燃烧，少量火星
（3）通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射现象和 （填元素符号）有关。
【探究三】：该化学兴趣小组还对含有铁粉的“暖宝宝”进行探究，并利用发热原理测定空气中氧气的体积分数。
【查阅资料】
“暖宝宝”中含有铁粉、活性炭、水、氯化钠等物质。遇空气发生反应的表达式是：Fe+O2+H2O→Fe(OH)2，该过程放热。
【实验回顾】
图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。
实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内 减小，量筒中水倒吸到集气瓶。若装置的气密性良好，操作规范，可以根据量筒中测出进入瓶中的水的体积，粗略测得空气中氧气的含量。
【问题提出】
有实验资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测置结果与理论值误差较大。
【实验改进1】
图2是铁在空气中反应的实验装置（该装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁在氧气中反应的速度）。兴趣小组的同学利用该装置，再次测定空气中氧气含量。
【表达与交流】
从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更高的原因是 ；
【反思评价】该改进装置存在不足会影响实验结果，原因是 。
【实验改进2】
丁同学设想用图1装置，换用“暖宝宝”中的物质代替红磷将其燃烧，进行氧气含量的测定，你认为是否可行，并说明理由
【知识拓展】
已知某铁的氧化物中，铁元素和氧元素的质量比为7：3，则该氧化物的化学式为 。
18．化学与我们的生产、生活息息相关。
(1)将下列物质和对应的用途连线 。
(2)目前，人类使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、 和天然气，从能源能否循环再生的角度划分，它们都属于 （填“可再生”或“不可再生”）能源。
(3)埋藏于海底，将来可能会替代化石燃料的新能源是_________（填字母序号）。
A．氢气 B．乙醇 C．汽油 D．可燃冰
参考答案：
1．B
【详解】A、氮气化学性质不活泼，充入食品包装袋内可以防腐，做保护气，该选项正确；
B、水受热变成水蒸气，分子的大小不变，间隔变大，该选项错误；
C、酒香不怕巷子深，是因为分子在不断的运动，闻到了酒味，该选项正确；
D、一滴水中大约有 1.67×1021 个水分子，说明分子很小，该选项正确，
故选B。
2．D
【分析】该装置测定空气中氧气的含量原理是利用可燃物在空气中燃烧，消耗氧气，容器内压强减小，使水进入容器，根据进入容器中水的体积来确定空气中氧气的体积。
【详解】A、该装置测定空气中氧气的含量原理是利用可燃物在空气中燃烧，消耗氧气，容器内压强减小，使水进入容器，根据进入容器中水的体积来确定空气中氧气的体积。若把红磷换成硫粉、木炭，硫粉、木炭在空气中燃烧生成二氧化硫、二氧化碳，集气瓶内的压强不减小，达不到实验目的，错误；B、若燃烧生成物是灼热的固体，不加水或沙子可能引起集气瓶的炸裂，错误；C、红磷燃烧完后，要冷却至室温再打开止水夹观察、记录，否则测量结果会偏小，错误；D、将集气瓶剩余部分五等分，方便读数，正确。故选D。
【点睛】用此装置测定空气中氧气的含量时，可燃物要足量且产物是固体；在空气中就能燃烧且只能与空气中的氧气反应。
3．A
【详解】试题分析：A、石墨用于铅笔芯，是利用了石墨的质软、有深灰色，不需要发生化学变化才能表现出来，是利用了其物理性质，故选项正确。B、熟石灰用来改良酸性土壤，是利用了熟石灰能与酸反应的性质，需要通过化学变化才表现出来，是利用了其化学性质，故选项错误。C、氧气用于医疗急救，是利用了氧气能供给呼吸的性质，需要发生化学变化才能表现出来，是利用了其化学性质，故选项错误。D、稀盐酸用于铁制品表面除锈，是利用了稀盐酸能与氧化铁反应的性质，需要发生化学变化就能表现出来，是利用了其化学性质，故选项错误。故选A。
考点：化学性质与物理性质的差别及应用
4．D
【详解】A、铁在空气中不能燃烧，只能烧至红热，铁丝在氧气中剧烈燃烧、火星四射、生成黑色固体，不符合题意；
B、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，不符合题意；
C、红磷在氧气中燃烧，产生大量白烟，没有白雾，不符合题意；
D、一氧化碳在空气中燃烧，发出蓝色火焰，放出热量，符合题意。
故选D。
5．C
【详解】植物的光合作用会吸收空气中的二氧化碳，把二氧化碳转化为氧气，故植树造林有助于减少空气中二氧化碳的含量。
故选C。
6．B
【详解】A、暖宝宝贴的热量来源于铁粉的氧化，而铁粉的氧化属于缓慢氧化，所以该实验可以证明缓慢氧化能够放热，选项正确，不符合题意；
B、铁生锈消耗氧气，使装置内的气压减小，进入水的体积就是消耗氧气的体积，集气瓶内空气的体积是250mL﹣20mL=230mL，进入水的体积是45mL，即氧气的体积是45mL，因此氧气的体积分数为，选项错误，符合题意；
C、实验测得空气中氧气体积分数偏低，可能是暖宝宝贴的使用数量不足，未能完全消耗掉集气瓶中的氧气，选项正确，不符合题意；
D、温度必须恢复至实验前的温度后才能记录量筒内剩余水的体积，否则会使结果不准确，选项正确，不符合题意。
故选B。
7．B
【详解】A、冰块与水是水的不同状态都是水，是一种物质故冰和水混合后仍属于纯净物，选项错误；
B、硝酸铵溶于水时水合放出的热量小于扩散所需的热量故会使水温降低，选项正确；
C、红磷在空气中燃烧时会生成五氧化二磷固体粉末，因此现象是会产生大量的白烟，雾是小液滴，选项错误；
D、一氧化碳难溶于水，因此在煤炉上放一壶水不能预防一氧化碳中毒，选项错误；
故选：B。
8．B
【详解】A、因为6B铅笔芯中有较多的石墨，把 6B 的铅笔芯、导线、电源、灯泡等相连，根据灯泡能否亮起来验证石墨的导电性，说法正确；
B、改进燃煤烟囱的高度，将废气排到高空仍会污染环境，说法错误；
C、进入废弃的溶洞前，应该做灯火实验，因为溶洞里可能残留大量的二氧化碳，会使人窒息死亡，说法正确；
D、因活性炭有吸附性，所以净水时用活性炭吸附色素和异味，说法正确。
故选B。
9．A
【详解】A、稀有气体化学性质稳定，可作保护气，故A正确；
B、钙是人体必需的常量元素，故B错误；
C、蚊虫叮咬后痛痒，不能用烧碱溶液处理，烧碱溶液有强腐蚀性，故C错误；
D、二氧化碳是空气的成分，不属于空气污染物，故D错误。
故选A。
10．C
【详解】A、空气质量报告中所列的空气质量级别数值越大，说明空气的质量越差，故A说法错误；
B、铁生锈是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生缓慢氧化的过程，故B说法错误；
C、空气中分离出的稀有气体，化学性质很不活泼，可作焊接金属时的保护气，故C说法正确；
D、空气中的稀有气体化学性质很稳定，可以用作保护气，空气中的稀有气体通电后发出不同颜色的光，常用于制造多种用途的电光源，故D说法错误；
故选：C。
11． √ X X √ X
【详解】(1)氧气用途有：支持燃烧和供给呼吸，因此小白鼠在装有空气的密闭容器内可存活一段时间，说明空气内存在着氧气，故正确；
(2)空气中含量最多的气体是氮气，化学性质最不活泼的气体是稀有气体，故错误；
(3)燃着的木条分别伸入盛有空气和人呼出气体的瓶中，在后者中燃烧时间较短，说明人呼出的气体中氧气含量比空气中低，故错误；
(4)给试管中液体加热，液体体积不超过试管容积的1/3，试管口不能对着有人的方向，以防液体沸腾溅出伤人，故正确；
(5)为了增大铁丝与氧气的接触面积和增大铁丝的受热面积，要将铁丝绕成螺旋状，故错误。
12．错误
【详解】用红磷做“测定空气里氧气含量”的实验时，若红磷的量不足，氧气不能完全被消耗，冷却后进入的水的体积就少于1/5，所测得的氧气体积分数会偏小，故错误。
13．正确
【详解】空气中的氮气和稀有气体的化学性质均稳定，都可做保护气，故正确。
14．正确
【详解】拉瓦锡通过汞燃烧实验最早测出空气组成，说法正确。
15．错误
【详解】拉瓦锡用定量的方法测定了空气的成分，得出了空气是由氧气和氮气组成的结论，但没有发现稀有气体；故填：错误。
16． 试管 铁架台 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 浓硫酸 a→b→c→d 甲装置的气体进入气球时会经过铜粉,气体与铜粉充分接触,使反应更充分 实验前后注射器读数 偏大 气球内有气体剩余时会导致反应后读取的注射器数值偏小,从而导致实验结果偏大
【详解】（1）仪器①是试管，②是铁架台；故填：试管；铁架台；
（2）装置A适用于固体加热制取气体，因为试管口有一团棉花，所以是加入高锰酸钾制取氧气，同时生成锰酸钾和氧气；为了除去氧气中混有的水蒸气，可将氧气通入盛有浓硫酸装置B除去其中的水蒸气（长进短出），然后用向上排空气法收集干燥的氧气；故填：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；浓硫酸；a→b→c→d；
（3）①甲装置比乙装置更合理，理由是甲装置的气体进入气球时会经过铜粉，使气体与铜粉充分接触，使反应更充分；
②用甲装置测定氧气的体积分数，需要测定的实验数据是实验前后注射器读数，即实验前后注射器读数之差就是氧气的体积；
故填：①甲装置的气体进入气球时会经过铜粉，使气体与铜粉充分接触，使反应更充分；
②实验前后注射器读数；
[反思交流]实验完毕，待装置冷却至室温后，应先将气球内的气体全部挤出，再读数，否则会使测得的实验结果偏大，原因是气球内含有气体时会导致反应后读取的注射器数值偏小，导致消耗气体体积偏大，从而导致实验结果偏大。
故填：偏大；气球内含有气体时会导致反应后读取的注射器数值偏小，从而导致实验结果偏大。
17． 排水法 Fe+O2Fe3O4 75ml 剧烈 防止生成固体溅落，炸裂瓶底 剧烈燃烧,火星四射 C 压强 改进后的实验能更彻底的消耗氧气 没有用弹簧夹夹紧橡皮管，瓶中反应放热，使瓶内气体受热膨胀而逸出 不可行，暖宝宝中的活性炭会燃烧生成二氧化碳气体，影响实验结果 Fe2O3
【分析】探究一：（1）依据氧气不易溶于水及所用的是不同体积分数的氧气分析解答；
（2）本题需要考虑空气中氧气的含量和收集的氧气的综合占比为60%，再依据收集装置的特点和数据解答量筒内水的体积；根据实验现象中的数据情况可以判断铁丝燃烧所需氧气的最低体积分数，并且能够判断影响铁丝燃烧剧烈程度的因素；
探究二：
根据实验现象可以判断随着含碳量的变化，是否出现火星及其剧烈程度的情况进行解答；
探究三：
实验回顾：根据测量原理进行分析解答；
交流与表达：根据铁生锈的知识进行分析解答即可；
反思评价：根据测定空气中氧气含量的装置要密封进行分析解答；
实验改进2：根据碳燃烧消耗氧气的同时，生成了二氧化碳气体进行分析解答；
知识拓展：根据质量比求出原子的个数比。
【详解】探究一：（1）氧气不易溶于水，且要使用不同体积分数的氧气来进行实验。故可用排水法收集不同体积氧气；铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，反应的符号表达式是Fe+O2Fe3O4；
（2）这一瓶气体中氧气的总量为150mL×60%=90mL，氮气的体积是：150mL-90mL=60mL；空气的体积是：60mL÷4/5=75mL，那么停止通入氧气时量筒内水的体积约为：150mL-75mL=75mL；由于0.38mm的铁丝在60%的氧气中还能够燃烧，在55%时已经不能燃烧的事实可知：根据实验现象可知，就0.38mm铁丝而言，燃烧所需氧气的最低体积分数为大于55%，且氧气浓度越大，燃烧现象越剧烈；
探究二：（1）铁丝燃烧后的生成物温度很高，容易炸裂瓶底，所需要在实验用集气瓶底部放入少量水或细沙，以防止炸裂瓶底；
（2）由实验现象可知，随着铁丝中含碳量的升高，铁丝燃烧越来越剧烈，火星越来越多，含碳0.6%的铁丝能够在氧气中剧烈的燃烧，火星四射；
（3）通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射现象和碳元素的含量有关，碳元素的元素符号是C；
探究三：
实验回顾：实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，瓶内的气体质量减小，使瓶内压强减小，量筒中水倒吸到集气瓶；
表达与交流：从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更高的原因是改进后的实验能更彻底的消耗氧气，实验结果更准确；
反思评价：该改进装置存在不足会影响实验结果，原因是没有用弹簧夹夹紧橡皮管，瓶中反应放热，使瓶内气体受热膨胀而逸出，实验结果偏大；
实验改进2：丁同学设想用图1装置，换用“暖宝宝”中的物质代替红磷将其燃烧，进行氧气含量的测定，你认为是否可行，并说明理由不可行，暖宝宝中的活性炭会燃烧生成二氧化碳气体，瓶内的气压降低不明显，影响实验结果；
知识拓展：设：铁的氧化物中Fe、O的原子个数为a、b，则由Fe、O元素的质量比为7：3，则有：56a：16b＝7：3，a：b=2：3，该氧化物的化学式为Fe2O3。
[点睛]
本题考查了学生根据氧气的性质结合图表信息分析、解决问题的能力，通过实验现象和数据的对比分析是解题的关键所在。
18．(1)
(2) 石油 不可再生
(3)D
【详解】（1）氧气具有氧化性，可用于供给动植物呼吸；石墨具有导电性，可用于电极；干冰用于人工降雨是利用干冰升华吸热，使周围温度降低，水蒸气冷凝成水滴；生石灰是氧化钙，氧化钙会与水反应生成氢氧化钙，可用于食品的干燥剂，所以物质与对应的用途连线为：。
（2）目前，人类使用的燃料大多来自化石燃料，如煤、石油和天然气，从能源能否循环再生的角度划分，在短期内得不到补充，所以均属于不可再生能源，故填：石油；不可再生。
（3）埋藏于海底，将来可能会替代化石燃料的新能源是可燃冰，可燃冰是固态甲烷水合物，可以作为燃料，故将来可能会替代化石燃料，故填：D。
