資源簡介

1 空氣、氧氣
題號 一 二 總分 累分人
得分
　　說明:1.共21小題,滿分100分,考試時間為60分鐘。
2.可能用到的相對原子質量:H-1　C-12　O-16　K-39　Mn-55
試卷好題分析 最新科技T1、T16,中華優秀傳統文化T2
中考押題點分析 化學在生活、生產中的應用T5、T14,新題型新考法T17、T18
一、選擇題:本大題共15小題。每小題3分,共45分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的。
1.中國空間站首次進行“太空養魚”實驗。在實驗中,金魚藻為斑馬魚提供呼吸所需的 (　　)
A.N2 B.H2O C.CO2 D.O2
2.《天工開物》中有關于我國古法釀酒的記載。下列展示我國古法釀酒的工序中,以發生化學變化為主的是 (　　)
3.空氣是一種寶貴的資源。下列有關空氣的說法錯誤的是 (　　)
A.CO2、SO2、CO都是空氣污染物
B.酸雨的產生與空氣污染有關
C.二氧化碳排放過多會導致溫室效應加劇
D.空氣中的O2主要來源于植物的光合作用
4.化學用語是學習化學的工具。下列化學用語中表示兩個氧原子的是 (　　)
A.2O2 B.O2 C.2O2- D.2O
5.國務院印發的《2024-2025年節能降碳行動方案》,提出多項約束性指標來降低碳排放量,展現了我國建設潔凈美麗世界的決心。下列相關做法與節能降碳行動相違背的是 (　　)
A.嚴格合理控制煤炭消費 B.積極推廣新能源汽車
C.大力推廣植樹造林 D.加大礦產資源開采力度
　　工業上一般采用分離液態空氣的方法獲得大量氧氣,液態氧通常儲存在鋼瓶里。在實驗室中,常用分解高錳酸鉀或過氧化氫的方法來制取氧氣。請回答6~9小題。
6.空氣的成分中,氧氣的體積分數約為 (　　)
A.78% B.21% C.0.94% D.0.03%
7.下列有關氧氣壓縮成液態氧過程的說法正確的是 (　　)
A.氧分子的體積變小 B.氧分子的質量變小
C.氧分子的數目變少 D.氧分子間的間隔變小
8.下列不屬于氧氣用途的是 (　　)
A.氣焊 B.醫療急救 C.供給呼吸 D.食品防腐
9.為制取氧氣,某同學在實驗室配制5%的過氧化氫溶液,部分操作如下,其中正確的是 (　　)
A.讀取體積 B.傾倒試劑 C.吸取液體 D.裝瓶
10.分類是認識和研究問題的重要方法之一,下列屬于純凈物的是 (　　)
A.液氧 B.純凈的空氣 C.稀有氣體 D.石灰石
11.化學讓我們感受到了物質的變化之美,下列對有關物質在空氣或氧氣中燃燒的現象的描述正確的是 (　　)
A.鐵絲在氧氣中燃燒:火星四射,放出熱量,生成四氧化三鐵
B.硫在空氣中燃燒:發出明亮的藍紫色火焰,產生無色、無臭的氣體
C.木炭在氧氣中燃燒:劇烈燃燒,發出白光,放出熱量,生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體
D.紅磷在空氣中燃燒:發出白光,產生大量白色煙霧
12.科學家研制出一種新型催化劑,可用于去除裝修殘留的甲醛(化學式為CH2O),該反應的微觀示意圖如題12圖所示。下列說法正確的是 (　　)
A.該反應屬于復分解反應
B.該反應涉及的物質中有三種氧化物
C.該反應前后原子種類和數目均改變
D.參加反應的乙、丁的質量比為16∶9
13.題13圖裝置是用于測定空氣中氧氣含量的實驗(白磷的著火點為40 ℃,紅磷的著火點為260 ℃),下列說法錯誤的是 (　　)
A.試管中鋪一層細沙可防止試管炸裂
B.該實驗中試管內的白磷可更換為木炭
C.該實驗還能說明氮氣不支持燃燒
D.理論上量筒中的液面最終停留在約44 mL處
14.廣東神光山國家森林公園中有豐富的負氧離子,空氣中氧分子得到電子就能形成負氧離子()。下列關于與O2的說法錯誤的是 (　　)
A.與O2的質子數不同
B.與O2的化學性質不同
C.與O2的電子總數不同
D.與O2的相對原子質量之和相同
15.設計實驗方案,分析實驗現象,得出實驗結論是化學學科的重要思維方式。下列實驗方案的設計能達到實驗目的的是 (　　)
選項 A B C D
實驗 目的 探究紅磷和白磷燃燒是否需要氧氣 驗證蠟燭中是否含有氫元素 鑒別碳酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液 研究不同催化劑對過氧化氫分解速率的影響
實驗 設計
二、非選擇題:本大題共6小題,第16小題7分,第17小題8分,第18~21小題各10分,共55分。
16.長征系列運載火箭是中國自行研制的航天運載工具。
(1)長征五號運載火箭使用液氫和液氧作推進劑,其中液氧的作用是　　　　　　;工業上一般不建議采用電解水的方法獲取氫氣,原因是　　　　　　　　　　　　　。
(2)工業上利用分離液態空氣法制取氧氣,首先從液態空氣中分離出來的是　　　　。近年來,科學家發現一種方法:在一定壓力下,讓空氣通過具有富集氧氣功能的薄膜,可得到含氧氣90%以上的富氧空氣。該方法類似于基本實驗操作中的　　　　。
(3)長征二號F遙十七運載火箭是中國研制的長征二號F運載火箭系列的型號之一,火箭用偏二甲肼和四氧化二氮作推進劑,四氧化二氮中氮元素的化合價為　　　　;發生反應的化學方程式為C2H8N2+2N2O43N2+4H2O+2X,則X的化學式為　　　　。
(4)在焊接長征系列運載火箭發動機時需使用氬弧焊。焊接時氬氣的作用是　。
17.【科普閱讀】
純凈的臭氧(O3)在常溫下是天藍色的氣體,不穩定,易轉化為氧氣。臭氧能吸收紫外線,保護地面生物不受傷害。近年來臭氧的應用發展迅速,備受人們的重視,生產中大量使用的臭氧通常由題17圖所示方法制得。
題17圖
　　早在19世紀中期的歐洲,臭氧已被用于飲用水處理,由于臭氧具有強氧化性,可以與水中的有害物質(如硫化鉛)發生反應,處理效果好,不會產生異味。臭氧的漂白作用是氯氣的15倍之多。臭氧與傳統的消毒劑氯氣相比有許多優點,如下表所示。
消毒劑 消毒效果 消毒所需時間(0.2 mg/L) 二次污染 (900 m3設備)
臭氧 可殺滅一切微生物,包括細菌、病毒、芽孢等 <5 min 臭氧很快轉化為氧氣,無二次污染,高效環保 約45萬元
氯氣 能殺滅除芽孢以外的大多數微生物 >30 min 對人體有害,有二次污染、用后需用大量水沖洗 3萬~4萬元
　　依據上文,回答問題。
(1)臭氧應用受到限制,原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)氧氣和臭氧,從宏觀上看,　　　　相同;從微觀上看,　　　　不同。
(3)臭氧轉化成氧氣的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　。
(4)分離氧氣和臭氧,類似于工業制氧氣,是利用了它們的　　　　不同。
(5)用臭氧處理飲用水時,利用了臭氧的　　　　(選填“物理”或“化學”)性質。
(6)依據表中信息,為了快速殺滅病毒,應選擇的消毒劑是　　　　(填化學式)。
18.【基礎實驗和跨學科實踐】
實驗Ⅰ.根據題18-1圖所示儀器及裝置制取氣體
(1)18-1圖中儀器B的名稱是　　　　。
(2)實驗室用加熱高錳酸鉀固體的方法制取并收集較純凈的氧氣,應選用的裝置是　　　　(填字母)和F;所選裝置中還需要進行的改進是　　　　　　　　　　　　　。
(3)用排水法收集氧氣時,當看到　　　　　　　　時表示氧氣已集滿,蓋好玻璃片,將集氣瓶移出水面,　　　　(選填“正放”或“倒放”)在桌面上。
實驗Ⅱ.基于特定需求設計和制作簡易供氧器
(1)題18-2圖中的反應倉相當于實驗Ⅰ中儀器B和　　　　(填字母)組合制取氧氣,反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　。
(2)10 g Na2O2和10 g CaO2固體分別與水反應生成氧氣的質量與時間的關系如題18-3圖所示。若要給魚池增氧,應選擇的試劑是　　　　　　,理由是　　　　　　　　　　。
19.【科學探究】
　　某化學興趣小組對教材實驗“測定空氣中氧氣的含量”結束后集氣瓶中是否還含有氧氣產生疑問,于是同學們設計了題19-1圖裝置來探究磷在空氣中燃燒后氧氣濃度的變化情況。
【提出問題】足量紅磷在密閉的四頸平底燒瓶內燃燒,熄滅后容器中氧氣是否有剩余
【作出猜想】猜想①:有氧氣剩余。猜想②:無氧氣剩余。
【實驗驗證】該小組同學裝好實驗裝置后,利用高能激光筆照射燃燒匙上的紅磷,紅磷燃燒直至熄滅;待裝置完全冷卻后,將裝有白磷的燃燒匙移出水面,再次用高能激光筆照射白磷,白磷被點燃。
【實驗分析】(1)激光筆的作用是　。
(2)紅磷燃燒產物與瓶底的熱水發生化合反應生成磷酸(H3PO4),反應的化學方程式為
　　　　　　　　。
【實驗結論】根據上述實驗現象,得出的結論是猜想　　　　(填序號)正確。
【拓展延伸】題19-2圖是該小組同學從開始實驗到裝置冷卻后的整個實驗過程中,用傳感器測得的容器內氧氣濃度變化的曲線圖。
(1)圖中　　　　(填字母)點時紅磷停止燃燒;白磷開始燃燒至燃燒結束對應的曲線為　　　　(用圖中字母表示)段。
(2)用　　　　(選填“紅磷”或“白磷”)燃燒的方法測定空氣中氧氣的含量更準確,理由是　
　　　　　　　　　　　　　。
【反思與評價】興趣小組分析對比曲線BC段和DE段,得出了“不同物質燃燒,需要的氧氣濃度不一樣”的結論。同學們由此聯想到教材上的另一個實驗:　　　　(填物質名稱)在空氣中不能被點燃,但在氧氣中能被點燃并劇烈燃燒。
20.過氧化鈣(CaO2)在常溫下穩定,在潮濕空氣及水中緩慢反應放出氧氣,因而在水產養殖中常用作供氧劑。CaO2·8H2O是一種白色固體,難溶于水,不溶于乙醇,在0 ℃時穩定,130 ℃時逐漸變為無水CaO2。實驗室可用氯化鈣制取CaO2·8H2O,再經脫水制得CaO2,其制備流程如題20圖所示:
題20圖
【給出資料】
①濃氨水具有揮發性,能與酸發生反應。
②乙醇與CaO2不發生化學反應。
③反應Ⅱ的化學方程式為CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2OCaO2·8H2O↓+2NH4Cl。
(1)反應Ⅰ的化學方程式為　　　　　　　　　　　　,加入的稀鹽酸不應過量,原因是　　　　　　　　　　　　。
(2)反應Ⅱ需要在低溫環境下進行,主要原因是防止CaO2·8H2O受熱分解、濃氨水揮發以及　　　　　　　　　　　　。
(3)操作a用到的玻璃儀器有　　　　　　　　　　　　,固體水洗的目的是除去固體表面附著的　　　　(填化學式),再用乙醇洗滌的原因是　　　　　　　　　　　　。
(4)操作b的名稱是　　　　　　　　,該流程得到的副產品的一種用途是　　　　　　　　。
(5)過氧化鈣(CaO2)在水中反應,除氧氣外的另一種生成物是　　　　(填名稱)。
21.高錳酸鉀是重要的化工原料,生產高錳酸鉀的工業流程如題21圖所示。(熔融物是指固體物質加熱到一定溫度時呈液態)
題21圖
(1)步驟Ⅱ中MnO2、KOH的熔融物通入空氣發生反應的條件可視為高溫,該反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)步驟Ⅲ“電解”過程中發生化學反應的主要能量轉化形式為　　　　能轉化為化學能。
(3)實驗室用高錳酸鉀制取氧氣時收集到氧氣的質量為4.8 g,計算參加反應的高錳酸鉀的質量。(寫出計算過程)
(4)上述流程中可以循環利用的物質是　　　　。
參考答案
1.D　2.C　3.A　4.D　5.D
6.B　【解析】空氣的成分按體積計算,大約是氮氣占78%、氧氣占21%、稀有氣體占0.94%、二氧化碳占0.03%、其他氣體占0.03%。
7.D　8.D　9.B　10.A
11.C　【解析】A.鐵絲在氧氣中燃燒,火星四射,放出熱量,是實驗現象,生成四氧化三鐵是實驗結論,錯誤;B.硫在空氣中燃燒,發出淡藍色火焰,產生一種具有刺激性氣味的氣體,錯誤;C.木炭在氧氣中燃燒,發出白光,向集氣瓶中倒入澄清石灰水,石灰水變渾濁,正確;D.紅磷在空氣中燃燒,產生大量的白煙,而不是白色煙霧,錯誤。
12.D　13.B　14.A　15.B
16.(7分)(1)作助燃劑　制取成本高
(2)氮氣　過濾
(3)+4　CO2
(4)作保護氣
17.(8分)(1)臭氧不穩定,易轉化為氧氣(合理即可)
(2)組成元素　分子構成
(3)2O33O2(2分)
(4)沸點
(5)化學
(6)O3
18.(10分)實驗Ⅰ.(1)錐形瓶
(2)A　在試管口加一團棉花
(3)集氣瓶口冒大氣泡　正放
實驗Ⅱ.(1)C　2H2O22H2O+O2↑(2分)
(2)CaO2　同等質量,CaO2產生的氧氣更多且持續時間較長
19.(10分)
【實驗分析】(1)升溫,使溫度達到紅磷、白磷的著火點,引燃紅磷、白磷
(2)P2O5+3H2O2H3PO4(2分)
【實驗結論】①
【拓展延伸】(1)C　DE(2分)
(2)白磷　同等條件下,白磷燃燒需要氧氣的濃度更低
【反思與評價】鐵
【解析】【實驗分析】(1)激光筆的作用是使溫度達到紅磷、白磷的著火點,引燃紅磷、白磷。
(2)紅磷燃燒產物與瓶底的熱水發生化合反應生成磷酸,化學方程式為P2O5+3H2O2H3PO4。
【實驗結論】白磷燃燒,說明紅磷燃燒后氧氣有剩余,即猜想①正確。
【拓展延伸】(1)題19-2圖中C點時紅磷停止燃燒;白磷開始燃燒至燃燒結束對應的曲線為DE段,因為此段氧氣濃度急劇減小。
(2)當氧氣濃度小到一定程度時,就不能支持燃燒,紅磷不能把裝置中的氧氣耗盡,而白磷燃燒需要氧氣的濃度更低,能消耗更多的氧氣。
【反思與評價】鐵在空氣中不能被點燃,但在氧氣中能被點燃并劇烈燃燒,說明不同物質燃燒,需要的氧氣濃度不一樣。
20.(10分)(1)2HCl+CaCO3CaCl2+H2O+CO2↑(2分)　防止與濃氨水反應,降低產量
(2)過氧化氫受熱分解
(3)燒杯、漏斗、玻璃棒　NH4Cl　乙醇不與CaO2發生化學反應
(4)降溫結晶　作化學肥料
(5)氫氧化鈣
21.(10分)(1)2MnO2+4KOH+O22K2MnO4+2H2O(2分)
(2)電(1分)
(3)解:設參加反應的高錳酸鉀的質量為x。
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑(1分)
316　　　　　　　　　　　　　32
x　　　　　　　　　　　　　　4.8 g(1分)
=(1分)
x=47.4 g(1分)
答:參加反應的高錳酸鉀的質量為47.4 g。(1分)
(4)KOH(2分)

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