ARTICLE · 1100725
初中化学:我们周围的空气
一、选择题
1.神舟十六号载人飞船顺利发射,将三名航天员成功送入空间站。下列能供给航天员呼吸的气体是( )
A.氧气
B.氮气
C.二氧化硫
D.氦气
2.空气成分中,体积分数最大的是 ( )
A.氧气
B.氮气
C.二氧化碳
D.稀有气体
3.今年春天,我省大部分地区出现了严重的沙尘天气。沙尘天气主要的空气污染物是( )
A.二氧化碳
B.稀有气体
C.氮气
D.可吸入颗粒物
4.下列实验现象描述正确的是( )
A.磷在空气中燃烧产生大量的白雾
B.木炭在空气中燃烧发出淡蓝色火焰
C.镁在氧气中燃烧发出耀眼的白光,生成黑色固体
D.铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体
5.拉瓦锡用定量的方法研究了空气的成分。某兴趣小组利用氧气传感器来检测足量红磷燃烧过程中氧气的含量,如图所示,下列判断正确的是 ( )
A.a点时容器内氮气体积分数为85%
B.容器内物质总质量:b点>c点
C.氧气有剩余,说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度
D.此实验测得空气中氧气的质量分数为18%
二、非选择题
6.氧气的制备和性质是重要的化学实验,根据下图回答问题。
(1)图A、图B装置都可以用于实验室制备O2。
固体X的化学式为,固体Y可以是 (填序号)。
A.红砖粉 B.硫酸铜 C.氯化钠
(2)图C中仪器a的名称是,该实验可观察到:发出明亮的蓝紫色火焰,同时生成一种有气味的气体。
(3)图D所示是将氨在纯净氧气中燃烧,生成一种单质和一种常见稳定氧化物,该反应的文字表达式为。
7.某兴趣小组在跨学科实践课上制作了一台简易化学“制氧机”,如图1所示。该制氧机通过A、B两种物质产生氧气,其中A是过碳酸钠白色固体,B是二氧化锰黑色粉末。过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)加水溶解会分解生成Na2CO3和H2O2。
用该制氧机制氧时,在反应仓中加入适量水,再先后加入过碳酸钠和二氧化锰,反应仓内有黑色粉末翻腾,变得浑浊,仓壁变得温热,过滤仓底部导气管口有气泡冒出。
(1)反应仓中H2O2生成氧气的文字表达式是 。过滤仓中的水除了有过滤杂质提纯氧气的作用外,还可以起到的作用是(填序号)。
A.可以通过气泡观察氧气生成的速率
B.降低氧气温度
C.加快氧气的生成
(2)验证过滤仓导出的气体是氧气的方法: 。
(3)如果在实验室用过碳酸钠、二氧化锰、水制取氧气,从图2中可选用的气体发生装置是(填装置序号,下同),收集装置是 。
8.化学实验小组同学针对教材中提出的“硫酸铜溶液对过氧化氢的分解具有催化作用”进行相关探究。
【探究一】
(1)要证明CuSO4溶液对H2O2分解具有催化作用,除需证明CuSO4溶液能改变H2O2分解的速率外,还需证明CuSO4在化学反应前后的质量和不变。
(2)为探究CuSO4在化学反应前后的质量是否发生改变,实验小组同学设计了如下实验:
将含溶质质量为a g的CuSO4溶液加入一定量的H2O2溶液中,取充分反应后的全部溶液继续进行实验,流程如图(实验过程中的损耗忽略不计)。
①蓝色沉淀灼烧时发生分解反应,只生成黑色固体和水,写出该反应的文字表达式: ;
②若CuSO4在化学反应前后质量未改变,则该实验需满足的定量关系为:a= (用m、n表示)。
【探究二】
为进一步探究CuSO4溶液中起催化作用的是哪种微观粒子,实验小组同学设计了如图所示的对比实验。
(3)若观察到(填实验现象),则说明CuSO4溶液中起催化作用的是Cu2+。
答案全解全析
1.A 氧气能供给呼吸,故选A。
2.B 空气的成分按体积计算,氮气约占78%,是空气中体积分数最大的气体。
3.D 出现沙尘天气时,空气中含有较多的沙尘,此时主要的空气污染物是可吸入颗粒物。
4.D 磷在空气中燃烧,产生大量的白烟,而不是白雾;木炭在空气中燃烧,只能烧至红热,不会发出淡蓝色火焰;镁在氧气中燃烧发出耀眼的白光,生成白色固体;铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,放出大量的热,生成黑色固体。
5.Ca点时容器内氧气的体积分数为15%,氮气的体积分数应小于85%,因为空气中还含有二氧化碳、稀有气体等物质;反应前后容器内物质的总质量不变;最终氧气有剩余,说明物质燃烧时氧气必须达到一定浓度;此实验可测得空气中氧气的体积分数,而不是质量分数。
6.(1)KMnO4AB(2)集气瓶刺激性(3)4NH3+3O2
2N2+6H2O
解析(1)图A装置属于固体加热型发生装置,试管口放有一团棉花,采用的是加热高锰酸钾的方法制取氧气;图B装置属于固液常温型发生装置,固体Y是过氧化氢分解的催化剂,固体Y可以是红砖粉、硫酸铜。
(2)仪器a是集气瓶。硫在氧气中燃烧的现象是发出明亮的蓝紫色火焰,同时生成一种有刺激性气味的气体。
(3)将氨在纯净氧气中燃烧,生成一种单质和一种常见稳定氧化物,由质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,可知生成的单质和氧化物分别是氮气和水。
7.(1)2H2O2
2H2O+O2↑AB(2)在过滤仓导出气体的导管口放一根带火星的木条,若木条复燃,证明为氧气(3)BC或E
解析(1)反应仓中过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气。(3)在实验室用过碳酸钠、二氧化锰、水制取氧气,试剂的状态是固体和液体,反应不需要加热,发生装置应选B;氧气密度比空气大,且不易溶于水,收集装置可以选C或E。
8.(1)化学性质(2)①Cu(OH)2
CuO+H2O②2m+
(或
)(3)甲试管中产生大量气泡,乙、丙试管中无明显现象
解析(2)①硫酸铜与氢氧化钠反应生成氢氧化铜蓝色沉淀和硫酸钠,氢氧化铜在加热的条件下分解为黑色的氧化铜和水。②由题可知硫酸钡质量是n g,氧化铜质量是m g。解法一:根据质量守恒定律和反应的化学方程式,可推得如下质量关系。
CuO~Cu(OH)2~CuSO4
8098160
m g
g2m g
BaSO4~CuSO4
233160
n g
g
则a=2m+
。
解法二:n g硫酸钡中硫酸根质量是n g×
g;m g氧化铜中铜元素质量是m g×
g;若CuSO4的质量未改变,则该实验需满足的定量关系为a g=(
g)×2,故a=
。(3)硫酸铜溶液中存在Cu2+、S
和水分子三种粒子,乙试管中无明显现象说明S
不能加快过氧化氢的分解速率,丙试管中无明显现象说明水分子不能加快过氧化氢的分解速率,观察到甲试管中产生大量气泡,故可说明CuSO4溶液中起催化作用的是Cu2+。