第四单元我们周围的空气同步练习 鲁教版化学九年级上册

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第四单元我们周围的空气学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、选择题1．下列化学用语正确的是（    ）A．两个汞原子：2AgB．氦气：He2C．碳酸铁：FeCO3D．甲烷：CH42．蚂蚁会分泌出一种信息素（C10H18O），下列关于该信息素的说法正确的是（　　）A．该信息素由29个原子构成B．该信息素的相对分子质量为154gC．该信息素是由多种元素组成的混合物D．该信息素中碳、氢、氧原子的个数比为10：18：13．去年发生的工业废料铬渣非法堆放事件造成恶劣影响，铬渣中含有毒的重铬酸钠（Na2Cr2O7），重铬酸钠中铬元素的化合价是（　　）A．+6 B．+4 C．+3 D．+24．尿素是一种常见的化肥，其化学式为CO(NH2)2，尿素中各元素质量分数的示意图如下，图中的“①”表示的元素是A．碳 B．氧 C．氮 D．氢5．a、b两支试管分别加入相等质量的同一种过氧化氢溶液，再往b试管中加入少量二氧化锰，以下说法正确的是（　　）A．a、b试管都能产生氧气，而且b试管比a试管产生的氧气多B．反应完后b试管中二氧化锰的质量没有变化C．将带火星的木条伸入a试管中木条能复燃D．待b试管中反应完后再往b中加入过氧化氢这时没有明显现象6．组成一切原子所不可缺少的粒子（  ）A．电子、中子 B．质子、电子C．质子、中子、电子 D．质子、中子7．实验现象的描述正确的是A．镁带在空气中燃烧发出耀眼白光，生成氧化镁B．取氯化钾溶液进行焰色反应，火焰呈蓝色C．硫粉在空气中燃烧，观察到明亮的蓝紫色火焰D．红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟8．下列关于分子和原子的叙述正确的是A．木炭、水银和氢气都是由原子构成的物质B．CO2、O2、H2O2中都含有氧分子C．保持水化学性质的最小微粒是氢原子和氧原子D．在化学变化中，分子可以分成原子，原子不可再分9．以下对物质在氧气中燃烧现象的描述不正确的是A．蜡烛在氧气中燃烧生成二氧化碳和水B．硫粉在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰，放出热量C．木炭在氧气中燃烧发出白光，放出热量D．铁丝在氧气中燃烧生成黑色固体，火星四射10．以下实验现象描述正确的是A．红磷在空气中燃烧，产生大量白雾 B．蜡烛在空气中燃烧，内焰最亮C．木炭在氧气中燃烧时，有二氧化碳生成 D．氢气在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰二、判断题11．O2中的“2”表示一个氧分子中有两个氧原子( )12．拉瓦锡通过实验得出空气由氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体等物质组成( )13．镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光，生成黑色固体( )14．标准状况下，氧气的密度比空气的略大( )15．因为高锰酸钾受热易分解，所以可以用于工业生产氧气( )三、科学探究题16．某兴趣小组对“测定空气中氧气含量”的实验进行了改进（见右图）：将数显设备、气体压强传感器和空气中氧气含量测量装置按如图所示连接。装置气密性良好，调节右边敞口容器和集气瓶里的水而相平，此时集气瓶内气体的体积为V1。关闭活塞，点燃燃烧匙内的红磷，伸入集气瓶中并塞紧瓶塞，待火焰熄灭后，过一段时间打开活塞，观察到集气瓶中的水位上升，待集气瓶内的水面不再上升时，集气瓶内的气体体积为V2。然后向右边容器内加入一定量的水至两边水面再次相平，此时集气瓶内的气体体积为V3，在点燃红磷至打开活塞这一过程中，观察到数显设备显示集气瓶内的气体压强先上升后下降，再趋于稳定。请回答：（1）写出红磷燃烧的符号或文字表达式： ，红磷燃烧时，集气瓶中的现象是： 。（2）数显设备显示，开始一段时间集气瓶内气体压强上升，这是因为温度升高导致的气压变化量 （选填“大于”、“等于”或“小于”）氧气量减少导致的气压变化量。（3）基于数显设备显示的气压变化，“过一段时间打开活塞”中的“一段时间”指的是火焰熄灭后到 所经历的时间。（4）在整个实验过程中，集气瓶中减少的氧气体积为 （选填 “V1﹣V2”、“V1﹣V3”或 “V2﹣V3”）。（5）思考：本实验导致结果小于1/5的原因是 。 （6）用红磷测定空气中氧气含量的实验结束后，反应容器内剩下的气体主要是 。四、综合应用题17．某化学兴趣小组的同学设计了以下两个实验，分别探究“分子的性质”和“空气中氧气的含量”。(1)实验Ⅰ如图所示，将滴有酚酞试液的滤纸放在试管中，试管口塞上一团脱脂棉。用胶头滴管吸取浓氨水，滴在脱脂棉上，观察到 ；这说明了 。  (2)实验Ⅱ如图所示，方案1中的反应符号表达式是 ；若方案1测定结果低于1/5，则出现的问题可能是 (任写一条)；方案二相比于方案一的优点是：   (3)下图是表示分子的微观示意图，其中表示化合物的是 ；表示单质的是 。  18．“高氧空气”是指氧气含量高于普通空气的气体，可用于航天、医疗、炼钢等。在“新冠肺炎”重症患者的治疗上有一个重要环节为“高流氧呼吸”，其本质也和“富氧空气”差不多，化学兴趣小组欲混制“富氧空气”并开展相关探究，进行以下实验。实验一：制取氧气实验室用氢酸钾制取氧气，取2g氯酸钾固体10份，分别加入不同质量的二氧化锰，加热反应，测得生成200mL氧气所用的时间，实验数据记录如下表：请回答下列问题：(1)实验室加热氯酸钾和二氧化锰制取氧气的符号表达式为 。(2)分析上述数据，利用此法制取氧气，二氧化锰与氯酸钾的最佳质量比为 。(3)当二氧化锰与氯酸钾的质量比高于最佳比时，反应速率变低的原因是 （选填字母）。a.二氧化锰不起催化作用b.催化剂与氯酸钾接触面积减小c.反应物含量过低，温度不易达到反应温度实验二：混制“富氧空气”用纯氮气及上述实验制取的氧气(4)混制一瓶（一定体积）氧气体积分数为40%的“富氧空气”，可使用由图1装置，先在装置中装满水，再从导管 （选填“a”或“b”）通入氮气，排出 mL水，后再通入氧气排出80mL水。实验三：测定“富氧空气”中氧气的含量用图2装置测定“富氧空气”中氧气的含量（集气瓶中“富氧空气”体积为100mL，底部残留少量水，燃烧匙内有足量红磷）。操作如下：I.往量筒内加入适量水，读出量内水的体积为V1mL。Ⅱ.用电点火装置点燃红磷，充分反应。Ⅲ.打开止水夹，待右侧量筒内液面不再变化时，排出气球中的气体（将气球中的气体挤回到集气瓶中）调节两边液面在同一水平面上，读出量筒内水的体积为V2mL。回答问题：(5)实验前，应进行的操作是 。(6)写出操作中红磷燃烧的反应表达式 。(7)本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为 （用含V1、V2的式子表示）。(8)若读取V1时视线与凹液面最低处保持水平，读取V2时仰视，则测得实验结果 （选填“偏大”“偏小”）19．氢气被看作是理想的能源。氢气的制取和储存是氢能源利用领域的研究热点。Ⅰ．氢气的制取(1)水煤气变换是化石能源制氢的重要途径，其反应为：。不同温度下，多种催化剂对该反应中CO转化率的影响如图所示，下列有关说法正确的是___________。  A．催化剂的使用效率与温度有关B．2％Au/α—MoC在150℃时催化效果最佳C．α—MoC可使CO转化率接近100％D．催化剂为2％Au/β—MoC时，温度越高CO转化率越高(2)CH4—H2O催化重整是目前大规模制取H2的重要方法，生产过程中涉及的重要反应有，。①向催化重整体系中投入一定量的CaO可提高H2的百分含量，原因是 。②催化重整体系中有关CaO的使用与H2的百分含量的关系如图所示，根据图中信息可以得出的结论是 。  (3)使用C3N4/CQDS复合催化剂可将水转化为氢气，微观变化原理如图。  ①反应I、II前后没有改变的粒子是 。请在图中方框内补充完整该示意图 。②反应I的化学方程式为 。II．氢气的储存根据氢气的特性，其储存方法可分为物理法和化学法两大类，物理法主要有低温液化储氢。高压压缩储氢、碳基材料储氢等，化学法主要有金属氢化物储氨，配位氢化物储氢等，如图是一些储氢材料的质量储氢密度和体积储氢密度。(已知：质量储氢密度=储氢后氢元素在储氢材料中的质量分数；体积储氢密度=储氢后单位体积的储氮材料中储存氢元素的质量)    (4)碳基储氢材料“碳纳米管”属于 (填“单质”或“化合物”)。(5)从分子角度解释低温、高压储氢的原理： 。(6)结合图示，下列储氢材料中最理想的是___________。A．LaNi5H6 B．LiAlH4 C．Mg2FeH6 D．Al(BH4)3(7)Mg17Al12也是一种常用的储氢材料，在一定条件下完全吸氢后可得到MgH2和Al。单位质量的MgH2分解产生氢气的质量随时间变化如图，其中温度T1、T2、T3由小到大的顺序是 ，此“储氢过程”中发生反应的化学方程式为 。  实验号12345678910二氧化锰与氯酸钾的质量比1:201:101:61:51:41:31:22:31:13:2生成200mL氧气时间/秒235186162147133117143160211244参考答案：1．D【详解】A、原子的表示方法，用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，故2个汞原子表示为：2Hg，故选项书写错误。B、氦气属于稀有气体，其化学式为：He，故选项书写错误。C、碳酸铁中铁元素显+3价，碳酸根离子显-2价，碳酸铁化学式为：，故选项书写错误。D、一个甲烷分子含一个碳原子和四个氢原子，故甲烷化学式为：CH4，故选项书写正确。故选：D。2．D【详解】A．该物质C10H18O不是由原子直接构成的，而是由分子构成的，故A错误；B．相对分子质量的单位不是“g”而是“1”，通常省略，故B错误；C．由该物质的化学式C10H18O可知，该物质是一种纯净物，故C错误；D．由化学式C10H18O可知，该信息素中碳、氢、氧原子的个数比为10：18：1，故D正确。故选D。3．A【详解】试题分析：钠元素显+1价，氧元素显﹣2价，设铬元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）×2+2x+（﹣2）×7=0，则x=+6价．故选A．考点：有关元素化合价的计算．点评：本题难度不大，掌握利用化合价的原则（化合物中正负化合价代数和为零）计算指定元素的化合价的方法即可正确解答本题．4．C【详解】CO(NH2)2中C、O、N、H各元素的质量比为12：16：（14×2）：（1×4）=3:4:7:1。含量最多的是氮元素，其次是氧元素，第三位的是碳元素，第四位的是氢元素，图中①是含量最多的元素，所以故选C。5．B【详解】A. 二氧化锰在该反应中作催化剂，催化剂只能改变化学反应的速率，不能直接生成物的质量，故a、b试管都能产生氧气，而且a、b试管产生的氧气一样多，故错误；B. 催化剂在化学反应前后质量不变，反应完后b试管中二氧化锰的质量没有变化，正确；C. a试管中的过氧化氢缓慢分解生成氧气，不能使带火星的木条复燃，故错误；D. 催化剂在化学反应前后化学性质不变，待b试管中反应完后再往b中加入过氧化氢，这时过氧化氢会继续分解产生气泡，故错误；故选B。6．B【详解】原子都是由原子核和核外电子构成的，原子核一般是由质子和中子构成的，但有一种氢原子其原子核内没有中子，只有质子，所以构成原子的粒子一定有质子、电子，故选B。7．D【详解】A、镁在空气中燃烧，发出耀眼白光，生成白色固体，生成氧化镁是实验结论，不是实验现象，不符合题意；B、取氯化钾溶液进行焰色反应，火焰呈紫色，不符合题意；C、硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰，生成有刺激性气味的气体，不符合题意；D、红磷在空气中燃烧，产生大量白烟，符合题意。故选D。8．D【详解】A.木炭是混合物，水银是由原子构成的，氢气是由氢分子构成的，故错误；B.二氧化碳由二氧化碳分子构成，过氧化氢由过氧化氢分子构成，氧气由氧分子构成，二氧化碳和过氧化氢中没有氧分子，故错误；C.水由水分子构成，保持水化学性质的最小微粒是水分子，故错误；D.在化学变化中，分子可以再分，而原子是化学变化中的最小粒子，不可再分，说法正确。故选D。9．A【详解】A、蜡烛在氧气中燃烧，生成二氧化碳和水，是实验结论而不是实验现象，故选项说法错误；B、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项说法正确；C、木炭在氧气中燃烧，发出白光，并放出热量，故选项说法正确；D、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体，故选项说法正确。故选A。10．D【详解】A、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，不产生白雾，烟是固体小颗粒，而雾是液态小水滴，错误；B、蜡烛在空气中燃烧产生三层火焰，分别为外焰、内焰、焰心，其中外焰温度最高，最亮，错误；C、木炭在空气中燃烧，只能烧至红热，不会产生火焰，而且生成二氧化碳是实验结论，不是实验现象，错误；D、氢气在空气中燃烧发出淡蓝色的火焰，正确。 故选D。11．正确【详解】化学式右下角数字表示1个该分子所含的原子数，O2中的“2”表示一个氧分子中有两个氧原子，故正确。12．错误【详解】拉瓦锡通过实验得出空气中含有氮气和氧气，没有得出空气中含有稀有气体、二氧化碳等成分的结论，故错误。13．错误【详解】镁条在空气中燃烧发出耀眼的白光，生成白色固体，故错误。14．正确【详解】标准状况下，氧气的密度比空气的密度略大，故正确。15．错误【详解】工业制取氧气的方法是利用氮气和氧气的沸点不同分离液态空气，说法错误。16． P+O2P2O5 出现黄色火焰，生成大量白烟 大于 装置冷却至室温 V1-V3 红磷的量不足 氮气【详解】（1）红磷燃烧的产物是五氧化二磷，其符号表达式为P+O2P2O5；该反应的现象是出现黄色火焰，生成大量白烟；（2）实验开始时，红磷燃烧放热，由于温度升高导致的气压变化量大于氧气量减少导致的气压变化量，所以开始一段时间集气瓶内气体压强上升；（2）在实验结束后，必须等到装置冷却至室温后才能打开活塞；否则气体由于膨胀导致进入水的量会小于氧气的体积，所以“一段时间”是指：装置冷却至室温所用的时间；（3）参加反应的氧气即为集气瓶内减少的氧气，其体积为：V1-V3；（4）该实验中如果红磷的量不足就会导致氧气的消耗不够充分，使实验结果小于1/5；（5）空气的主要成分是氮气和氧气，消耗掉氧气后剩余的主要气体应该是氮气。17．(1) 滤纸条上的酚酞向左依次变红 分子在不断运动(2) 装置气密性不好或红磷量不足 污染少(3) A BD【详解】（1）浓氨水具有挥发性，能挥发出氨气，氨分子不断运动到滤纸条上，观察到滤纸条上的酚酞向左依次变红，这说明了分子在不断运动；（2）方案1中红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，反应的符号表达式为：，若方案1测定结果低于1/5，则出现的问题可能是装置气密性不好，在冷却过程中有外界的空气进入瓶中或红磷量不足，氧气没有完全消耗，方案二相比于方案一的优点是在密闭容器中进行，减少污染；（3）A中含有一种物质的分子，属于纯净物，该物质的分子中含有两种原子，属于化合物；B中含有一种物质的分子，属于纯净物，该物质的分子中含有一种原子，属于单质；C中含有两种物质的分子，属于混合物；D中含有一种物质的分子，属于纯净物，该物质的分子中含有一种原子，属于单质，表示化合物的是A；表示单质的是BD。18．(1)(2)1：3(3)c(4) b 120(5)检查装置气密性(6)(7)(8)偏大【详解】（1）氯酸钾加热在二氧化锰做催化剂条件下生成氯化钾和氧气，反应的符号表达式为： （2）从表中数据可以看出，二氧化锰与氯酸钾的最佳质量比为1：3时，生成200mL氧气只用了117秒，用时最少；（3）a、当二氧化锰与氯酸钾的质量比高于最佳比时，二氧化锰偏多，此时二氧化锰仍然为催化剂，故a错误；b、未改变氯酸钾和二氧化锰的形状，接触面积不变，故b错误；c、二氧化锰过多时，反应物含量过低，使得温度不易达到反应温度，故c正确，故选c；（4）氮气密度比水小，所以从b通入，水从a排出。设排出水的体积为xmL，则有，解得 x=120mL，即排出120mL水，后再通入氧气排出80mL水，此时氧气体积分数为40%；（5）在进行气体相关实验前，需要检查装置气密性，以免装置漏气导致结果错误；（6）红磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，反应的表达式为；（7）反应前后氧气的量为气体体积的变化量，即为 ，则本次实验测得“富氧空气”中氧气的含量为：，故填；（8）若读取V1时视线与凹液面最低处保持水平，读取V2时仰视，数值偏小，导致测定的进入集气瓶中水的体积偏大，则测得的实验结果偏大，故填偏大；19．(1)AB(2) CaO可吸收二氧化碳，使生成氢气的反应正向移动，氢气百分含量增大 纳米CaO颗粒小，表面积大，使反应速率加快(3) 氢原子、氧原子    (4)单质(5)低温、高压使氢分子间隔变小(6)D(7) T3＜T2＜T1 【详解】（1）A 、据图可知，催化剂的使用效率与温度有关，比如，2％Au/α—MoC在150℃时催化效果最佳。A正确；B、据图可知，催化剂的使用效率与温度有关，比如，2％Au/α—MoC在150℃时催化效果最佳。B正确；C、据图可知，2％Au/α—MoC在150℃时可使CO转化率接近100％。C不正确；D、据图可知，催化剂为2％Au/β—MoC时，在150℃时可使CO转化率最高，温度高于150℃时CO转化率又下降，所以催化剂为2％Au/β—MoC时，不是温度越高CO转化率越高。D不正确。综上所述：选择AB。（2）①由于CaO可吸收二氧化碳，使生成氢气的反应正向移动，氢气百分含量增大，所以向催化重整体系中投入一定量的CaO可提高H2的百分含量。②据催化重整体系中有关CaO的使用与H2的百分含量的关系图可以得出结论，纳米CaO颗粒小，表面积大，会使反应速率加快。（3）①据图可知，反应I、II前后没有改变的粒子是氢原子、氧原子。据图可知，反应II是过氧化氢分解生成水和氧气，所以图中方框内应是1个氧分子，1个氧分子由2个氧原子构成。所以示意图为  ②据图可知，反应I是水在太阳光照射、催化剂作用下生成氢气和过氧化氢，反应I的化学方程式为（4）“碳纳米管”是由碳元素组成的纯净物，是碳的一种单质。（5）由于低温、高压使氢分子间隔变小，所以低温、高压储氢。（6）据图可知，相同条件下，储氢材料中Al(BH4)3储氢最多，是最理想的储氢材料。（7）根据题意可知，“储氢过程”中Mg17Al12在一定条件下完全吸氢后可得到MgH2和Al。所以“储氢过程”中发生反应的化学方程式为；据图可知，单位质量的MgH2分解产生氢气的质量随时间变化中温度T3＜T2＜T1。