《第二單元 空氣和氧氣》試卷及答案-初中化學九年級上冊-人教版-2024-2025學年

《第二單元空氣和氧氣》試卷(答案在后面)一、單項選擇題（本大題有12小題，每小題3分，共36分）1、下列關于氧氣的描述，不正確的是：A.氧氣是一種無色、無味的氣體B.氧氣是空氣的主要成分之一，約占空氣總體積的21%C.氧氣能支持燃燒，是許多燃燒過程的必要條件D.氧氣在標準狀況下的密度為1.429g/L2、下列實驗操作中，正確的是：A.使用排水法收集氧氣時，集氣瓶內(nèi)應預先裝滿水B.用排水法收集氧氣時，待氧氣集滿后應立即用玻璃片蓋住集氣瓶口C.在實驗室制取氧氣時，導管插入試管內(nèi)應插入試管底部，以便氣體順利排出D.氧氣驗滿時，應將帶火星的木條放在集氣瓶口，不能伸入瓶內(nèi)3、下列關于氧氣的描述，錯誤的是：A.氧氣是一種無色無味的氣體，在常溫常壓下密度比空氣略大。B.氧氣是生命活動中必不可少的物質(zhì)，是呼吸作用的主要反應物之一。C.氧氣具有助燃性，但不具有可燃性。D.氧氣可以通過電解水的方法來制取。4、在空氣中，下列哪種氣體的含量最多？A.氧氣B.氮氣C.二氧化碳D.稀有氣體5、下列關于氧氣的說法中，正確的是：A.氧氣是一種無色、無味的氣體，不易溶于水。B.氧氣是一種無色、無味的氣體，易溶于水。C.氧氣是一種淡黃色、有刺激性氣味的氣體，不易溶于水。D.氧氣是一種淡黃色、無味的氣體，易溶于水。6、下列物質(zhì)中，屬于空氣成分的是：A.氫氣B.氮氣C.二氧化碳D.氫氧化鈉7、在實驗室制取氧氣時，常采用過氧化氫（H2O2）溶液和二氧化錳（MnO2）作為催化劑。以下關于這一反應的說法正確的是：A.過氧化氫溶液和二氧化錳反應生成氧氣和水B.二氧化錳是反應物，參與反應生成氧氣C.反應過程中，二氧化錳的化學性質(zhì)發(fā)生變化D.反應過程中，過氧化氫溶液的質(zhì)量減少8、關于氧氣在自然界中的作用，以下說法正確的是：A.氧氣是植物光合作用的唯一原料B.氧氣是動物呼吸作用的唯一產(chǎn)物C.氧氣是燃燒的必要條件之一D.氧氣是自然界中所有生物的必需元素9、下列關于氧氣的描述，錯誤的是：A.氧氣是一種無色、無味的氣體，不易溶于水。B.氧氣在空氣中含量約為21%，是空氣中含量最多的氣體之一。C.氧氣是支持燃燒的氣體，但本身并不具有可燃性。D.氧氣對人體至關重要，是人體細胞進行有氧呼吸的必需物質(zhì)。10、在實驗室中制取氧氣時，通常采用以下哪種方法？A.加熱高錳酸鉀B.電解水C.加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物D.加熱過氧化鈉和水11、下列物質(zhì)中，不屬于空氣成分的是：A.氮氣B.氧氣C.二氧化碳D.氫氣12、在實驗室制取氧氣時，通常使用以下哪種反應原理：A.氫氣和氧氣反應B.氫氧化鈉與鹽酸反應C.高錳酸鉀受熱分解D.氯化鈉與氫氧化鈉反應二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題3分，共9分）1、下列物質(zhì)中，屬于混合物的是（）A.二氧化碳氣體B.液氧C.氮氣D.空氣2、下列關于氧氣的說法正確的是（）A.氧氣是無色無味的氣體B.氧氣在常溫常壓下不易溶于水C.氧氣是燃燒的必要條件之一D.氧氣具有氧化性3、下列關于氧氣的描述正確的是（）A.氧氣是一種無色、無味的氣體，不易溶于水B.氧氣是地球上生物呼吸作用必需的氣體，同時也是燃燒的助燃劑C.氧氣的化學性質(zhì)比較穩(wěn)定，不容易與其他物質(zhì)發(fā)生化學反應D.氧氣在空氣中約占體積的21%三、簡答題（本大題有4小題，每小題5分，共20分）第一題：氧氣在自然界中的存在形式有哪些？請簡要說明每種形式的特點。第二題：氧氣在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應用，請列舉兩種氧氣在工業(yè)生產(chǎn)中的應用及其作用原理。第三題：氧氣在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應用，以下列舉了氧氣在幾種工業(yè)生產(chǎn)中的應用實例，請分析并回答以下問題：（1）在煉鋼過程中，氧氣被用來與鐵中的雜質(zhì)反應，生成相應的氧化物。請寫出氧氣與鐵中雜質(zhì)碳反應的化學方程式。（2）氧氣在焊接金屬時，可以增加火焰的溫度，提高焊接效率。請簡述氧氣在焊接過程中的作用。（3）在化工生產(chǎn)中，氧氣常用于催化氧化反應。請舉例說明氧氣在催化氧化反應中的一個具體應用。（4）氧氣在水處理中也有重要作用。請簡述氧氣在水處理中的作用原理。第四題：請簡述氧氣的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)。結(jié)合實驗現(xiàn)象，解釋為什么氧氣能支持燃燒，但不能燃燒。四、計算題（5分）已知某瓶氧氣瓶的體積為50L，初始壓力為1.5atm，當氧氣瓶使用到剩余體積為20L時，此時瓶內(nèi)氧氣的壓力為多少？（標準大氣壓為1atm，氧氣在常溫常壓下為理想氣體，R為氣體常數(shù)）五、綜合題（本大題有2小題，每小題10分，共20分）第一題：實驗室里用加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制取氧氣時，下列哪個實驗步驟是錯誤的？A.將氯酸鉀和二氧化錳的混合物放入試管中，用酒精燈加熱。B.在試管口放一個帶有水槽的集氣瓶，用排水法收集氧氣。C.在試管口塞一團棉花，防止加熱時氯酸鉀粉末噴出。D.收集完氧氣后，先熄滅酒精燈，再移出試管。第二題：實驗室制取氧氣時，常用過氧化氫溶液和二氧化錳混合反應來生成氧氣。請回答以下問題：（1）寫出實驗室制取氧氣的化學方程式。（2）在反應中，二氧化錳的作用是什么？（3）如果在實驗過程中，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生的氧氣中含有較多的水蒸氣，應該如何處理以獲得較純凈的氧氣？（4）為什么在收集氧氣時，通常使用排水集氣法或向上排空氣法？《第二單元空氣和氧氣》試卷及答案一、單項選擇題（本大題有12小題，每小題3分，共36分）1、下列關于氧氣的描述，不正確的是：A.氧氣是一種無色、無味的氣體B.氧氣是空氣的主要成分之一，約占空氣總體積的21%C.氧氣能支持燃燒，是許多燃燒過程的必要條件D.氧氣在標準狀況下的密度為1.429g/L答案：D解析：氧氣在標準狀況下的密度為1.429kg/m3，而非1.429g/L，所以選項D描述不正確。2、下列實驗操作中，正確的是：A.使用排水法收集氧氣時，集氣瓶內(nèi)應預先裝滿水B.用排水法收集氧氣時，待氧氣集滿后應立即用玻璃片蓋住集氣瓶口C.在實驗室制取氧氣時，導管插入試管內(nèi)應插入試管底部，以便氣體順利排出D.氧氣驗滿時，應將帶火星的木條放在集氣瓶口，不能伸入瓶內(nèi)答案：B解析：使用排水法收集氧氣時，集氣瓶內(nèi)不需要預先裝滿水，選項A錯誤；導管插入試管內(nèi)應插入試管底部是為了避免氧氣泄漏，選項C錯誤；氧氣驗滿時，應將帶火星的木條放在集氣瓶口，不能伸入瓶內(nèi)，選項D錯誤。因此，選項B正確。3、下列關于氧氣的描述，錯誤的是：A.氧氣是一種無色無味的氣體，在常溫常壓下密度比空氣略大。B.氧氣是生命活動中必不可少的物質(zhì)，是呼吸作用的主要反應物之一。C.氧氣具有助燃性，但不具有可燃性。D.氧氣可以通過電解水的方法來制取。答案：D解析：氧氣是一種無色無味的氣體，密度比空氣略大，是生命活動中必不可少的，具有助燃性但不具有可燃性。電解水制取氧氣是實驗室中常見的方法，但題目要求選擇錯誤的描述，因此選項D錯誤，因為氧氣是可以通過電解水的方法來制取的。4、在空氣中，下列哪種氣體的含量最多？A.氧氣B.氮氣C.二氧化碳D.稀有氣體答案：B解析：空氣中含量最多的氣體是氮氣，約占空氣總體積的78%。氧氣約占21%，二氧化碳和稀有氣體（如氬氣）含量較少。因此，選項B是正確答案。5、下列關于氧氣的說法中，正確的是：A.氧氣是一種無色、無味的氣體，不易溶于水。B.氧氣是一種無色、無味的氣體，易溶于水。C.氧氣是一種淡黃色、有刺激性氣味的氣體，不易溶于水。D.氧氣是一種淡黃色、無味的氣體，易溶于水。答案：A解析：氧氣（O2）在常溫常壓下是一種無色、無味的氣體，不易溶于水。因此，正確答案是A。6、下列物質(zhì)中，屬于空氣成分的是：A.氫氣B.氮氣C.二氧化碳D.氫氧化鈉答案：B解析：空氣的主要成分是氮氣（約占78%）、氧氣（約占21%）以及少量的其他氣體，如二氧化碳、氬氣等。因此，屬于空氣成分的是氮氣，正確答案是B。其他選項中的氫氣、二氧化碳和氫氧化鈉都不是空氣的主要成分。7、在實驗室制取氧氣時，常采用過氧化氫（H2O2）溶液和二氧化錳（MnO2）作為催化劑。以下關于這一反應的說法正確的是：A.過氧化氫溶液和二氧化錳反應生成氧氣和水B.二氧化錳是反應物，參與反應生成氧氣C.反應過程中，二氧化錳的化學性質(zhì)發(fā)生變化D.反應過程中，過氧化氫溶液的質(zhì)量減少答案：A解析：在過氧化氫溶液和二氧化錳的催化作用下，過氧化氫分解生成水和氧氣，化學方程式為：2H2O2→2H2O+O2↑。因此，A選項正確。B選項錯誤，因為二氧化錳是催化劑，不參與反應生成氧氣。C選項錯誤，因為催化劑的化學性質(zhì)在反應前后不變。D選項錯誤，因為過氧化氫溶液的質(zhì)量在反應過程中減少，是因為部分過氧化氫分解生成了氧氣。8、關于氧氣在自然界中的作用，以下說法正確的是：A.氧氣是植物光合作用的唯一原料B.氧氣是動物呼吸作用的唯一產(chǎn)物C.氧氣是燃燒的必要條件之一D.氧氣是自然界中所有生物的必需元素答案：C解析：氧氣是燃燒的必要條件之一，因為燃燒需要氧氣參與。A選項錯誤，因為植物光合作用的原料是二氧化碳和水。B選項錯誤，因為動物呼吸作用的產(chǎn)物是二氧化碳和水。D選項錯誤，因為雖然氧氣是大多數(shù)生物的必需元素，但并非所有生物都依賴氧氣。9、下列關于氧氣的描述，錯誤的是：A.氧氣是一種無色、無味的氣體，不易溶于水。B.氧氣在空氣中含量約為21%，是空氣中含量最多的氣體之一。C.氧氣是支持燃燒的氣體，但本身并不具有可燃性。D.氧氣對人體至關重要，是人體細胞進行有氧呼吸的必需物質(zhì)。答案：B解析：氧氣在空氣中的含量約為21%，但不是含量最多的氣體，氮氣才是空氣中含量最多的氣體，約占78%。其他選項描述正確。10、在實驗室中制取氧氣時，通常采用以下哪種方法？A.加熱高錳酸鉀B.電解水C.加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物D.加熱過氧化鈉和水答案：C解析：在實驗室中制取氧氣，最常用的是加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物的方法，因為這種方法操作簡單，產(chǎn)氧量穩(wěn)定。加熱高錳酸鉀也可以制取氧氣，但通常用于演示實驗。電解水可以制取氧氣，但設備復雜，不適用于常規(guī)實驗室操作。加熱過氧化鈉和水也能制取氧氣，但這種方法較為危險，不常用于實驗室。11、下列物質(zhì)中，不屬于空氣成分的是：A.氮氣B.氧氣C.二氧化碳D.氫氣答案：D解析：空氣的成分主要包括氮氣、氧氣、二氧化碳、稀有氣體等。其中氮氣和氧氣約占空氣體積的99%，二氧化碳和稀有氣體占空氣體積的1%左右。氫氣在空氣中含量極少，幾乎可以忽略不計，因此不屬于空氣成分。選項D正確。12、在實驗室制取氧氣時，通常使用以下哪種反應原理：A.氫氣和氧氣反應B.氫氧化鈉與鹽酸反應C.高錳酸鉀受熱分解D.氯化鈉與氫氧化鈉反應答案：C解析：實驗室制取氧氣通常使用高錳酸鉀受熱分解的反應原理。高錳酸鉀在加熱條件下分解生成氧氣和錳酸鉀。選項C正確。其他選項A、B、D的反應產(chǎn)物不包含氧氣，因此不適用于制取氧氣。二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題3分，共9分）1、下列物質(zhì)中，屬于混合物的是（）A.二氧化碳氣體B.液氧C.氮氣D.空氣答案：D解析：二氧化碳氣體、液氧和氮氣都是單一成分的物質(zhì)，屬于純凈物。而空氣是由多種氣體組成的混合物，如氮氣、氧氣、二氧化碳等，因此D選項正確。2、下列關于氧氣的說法正確的是（）A.氧氣是無色無味的氣體B.氧氣在常溫常壓下不易溶于水C.氧氣是燃燒的必要條件之一D.氧氣具有氧化性答案：ABCD解析：氧氣是一種無色無味的氣體，在常溫常壓下不易溶于水。氧氣是燃燒的必要條件之一，因為燃燒需要氧氣參與。此外，氧氣具有氧化性，可以與其他物質(zhì)發(fā)生氧化反應。因此，ABCD選項均正確。3、下列關于氧氣的描述正確的是（）A.氧氣是一種無色、無味的氣體，不易溶于水B.氧氣是地球上生物呼吸作用必需的氣體，同時也是燃燒的助燃劑C.氧氣的化學性質(zhì)比較穩(wěn)定，不容易與其他物質(zhì)發(fā)生化學反應D.氧氣在空氣中約占體積的21%答案：ABD解析：選項A描述了氧氣的物理性質(zhì)；選項B描述了氧氣在生物呼吸和燃燒過程中的作用；選項C錯誤，因為氧氣雖然相對穩(wěn)定，但在特定條件下也能與其他物質(zhì)發(fā)生反應；選項D描述了氧氣在空氣中的體積比例。因此，正確答案為ABD。三、簡答題（本大題有4小題，每小題5分，共20分）第一題：氧氣在自然界中的存在形式有哪些？請簡要說明每種形式的特點。答案：自由氧：存在于大氣中，以氧氣的分子形式存在（O2），是大氣的主要成分之一，占大氣總體積的約21%。自由氧無色無味，是生物呼吸所需的主要氧氣來源?；涎酰捍嬖谟谒℉2O）中，是水分子的一部分。水中的氧主要以化合物的形式存在，對于生物體的生命活動至關重要。有機化合物中的氧：存在于各種有機物中，如葡萄糖（C6H12O6）、脂肪、蛋白質(zhì)等。這些有機物中的氧是生物體內(nèi)能量代謝和生命活動的重要物質(zhì)基礎。解析：本題考察了學生對氧氣在自然界中存在形式的了解。氧氣在自然界中有三種主要存在形式：自由氧、化合氧和有機化合物中的氧。自由氧是大氣中的主要成分，供生物呼吸使用；化合氧存在于水中，是生命活動的基礎；有機化合物中的氧是生物體內(nèi)能量代謝的重要組成部分。了解這些存在形式有助于學生認識到氧氣在自然界中的重要作用。第二題：氧氣在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應用，請列舉兩種氧氣在工業(yè)生產(chǎn)中的應用及其作用原理。答案：應用一：氧氣在煉鋼工業(yè)中的應用作用原理：在煉鋼過程中，氧氣被吹入煉鋼爐中，與鐵水中的雜質(zhì)（如碳、硅、磷、硫等）發(fā)生氧化反應，生成相應的氧化物，從而去除雜質(zhì)，提高鋼的純度和質(zhì)量。應用二：氧氣在焊接和切割金屬中的應用作用原理：在焊接和切割金屬時，氧氣與乙炔等可燃氣體混合燃燒，產(chǎn)生高溫火焰。這種高溫火焰可以熔化金屬，使金屬連接在一起或者將金屬切割開。氧氣的參與使得燃燒反應更加劇烈，火焰溫度更高，從而提高焊接和切割效率。解析：氧氣在工業(yè)生產(chǎn)中的應用體現(xiàn)了其強氧化性。在煉鋼工業(yè)中，氧氣的氧化作用有助于去除雜質(zhì)，提高產(chǎn)品質(zhì)量；而在焊接和切割金屬中，氧氣的參與增強了燃燒反應的強度和溫度，從而實現(xiàn)金屬的連接和切割。這兩種應用都利用了氧氣的氧化性，是氧氣在工業(yè)中發(fā)揮重要作用的具體體現(xiàn)。第三題：氧氣在工業(yè)生產(chǎn)中有廣泛的應用，以下列舉了氧氣在幾種工業(yè)生產(chǎn)中的應用實例，請分析并回答以下問題：（1）在煉鋼過程中，氧氣被用來與鐵中的雜質(zhì)反應，生成相應的氧化物。請寫出氧氣與鐵中雜質(zhì)碳反應的化學方程式。（2）氧氣在焊接金屬時，可以增加火焰的溫度，提高焊接效率。請簡述氧氣在焊接過程中的作用。（3）在化工生產(chǎn)中，氧氣常用于催化氧化反應。請舉例說明氧氣在催化氧化反應中的一個具體應用。（4）氧氣在水處理中也有重要作用。請簡述氧氣在水處理中的作用原理。答案：（1）化學方程式：C+O2→CO2（2）氧氣在焊接過程中的作用是提高火焰的溫度，促進金屬的熔化，從而提高焊接效率。（3）氧氣在催化氧化反應中的一個具體應用是生產(chǎn)過氧化氫（H2O2）。在催化劑的作用下，氧氣與水反應生成過氧化氫。（4）氧氣在水處理中的作用原理是：氧氣具有氧化性，可以氧化水中的有機物、氨氮等污染物，將其轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，從而凈化水質(zhì)。第四題：請簡述氧氣的物理性質(zhì)和化學性質(zhì)。結(jié)合實驗現(xiàn)象，解釋為什么氧氣能支持燃燒，但不能燃燒。答案：氧氣的物理性質(zhì)：氧氣是一種無色、無味、無臭的氣體。氧氣的密度略大于空氣。氧氣不易溶于水。氧氣的化學性質(zhì)：氧氣是一種強氧化劑，能與許多物質(zhì)發(fā)生氧化反應。氧氣能支持燃燒，但本身不燃燒。實驗現(xiàn)象解釋：氧氣能支持燃燒：當燃燒的物體與氧氣接觸時，氧氣能提供燃燒所需的氧化劑，使燃燒反應得以持續(xù)進行。氧氣不能燃燒：氧氣本身不具備燃燒所需的還原性，因此不能作為燃料參與燃燒反應。實驗中，將帶火星的木條伸入充滿氧氣的集氣瓶中，木條會迅速復燃，說明氧氣能支持燃燒。但將氧氣單獨加熱，并不能使其燃燒，這是因為氧氣不具備燃燒所需的還原性。四、計算題（5分）已知某瓶氧氣瓶的體積為50L，初始壓力為1.5atm，當氧氣瓶使用到剩余體積為20L時，此時瓶內(nèi)氧氣的壓力為多少？（標準大氣壓為1atm，氧氣在常溫常壓下為理想氣體，R為氣體常數(shù)）答案：0.75atm解析：根據(jù)玻意耳定律（Boyle’sLaw），在恒溫下，一定量的氣體體積與其壓力成反比，即PV=常數(shù)。設初始時氧氣瓶內(nèi)氧氣的壓力為P1，體積為V1，剩余體積為V2，剩余壓力為P2。根據(jù)題目，我們有以下條件：P1=1.5atmV1=50LV2=20LP2=？根據(jù)玻意耳定律，可以得到：P1*V1=P2*V2代入已知值，解方程得：1.5atm*50L=P2*20LP2=(1.5atm*50L)/20LP2=0.75atm因此，當氧氣瓶使用到剩余體積為20L時，瓶內(nèi)氧氣的壓力為0.75atm。五、綜合題（本大題有2小題，每小題10分，共2