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第二单元 空气和氧气
单元检测
一、选择题（共18 小题）
1．（2024·信阳二模）航天员在空间站中呼吸的人造空气成分与我们周围的空气成分相似，
其中含量最高的是（ ）
A．氮气
B．氧气
C．稀有气体
D．水蒸气
【答案】A
【解析】航天员在空间站中呼吸的人造空气成分与我们周围的空气成分相似，空气中含量最
多的气体是氮气(约占空气总体积的78%)，则人造空气成分中含量最高的是氮气。故选A。
2．（2024·广西）潜水员水下作业时需要携带氧气瓶，这是因为氧气（ ）
A．无色无味
B．密度比空气大
C．能支持燃烧
D．能供给呼吸
【答案】D
【解析】潜水员水下作业时需要携带氧气瓶，这是因为氧气能供给呼吸，与氧气无色、无味、
密度比空气大、能支持燃烧无关，故选D。
3.（2024·长春模拟）空气中含量较多，并且在医疗冷冻治疗和食品防腐等方面有着广泛用途
的气体是（ ）
A．氮气
B．氧气
C．二氧化碳
D．稀有气体
【答案】A
【解析】A.氮气化学性质稳定，在医疗麻醉和食品防腐等方面有着广泛用途，与题意相符。
B.氧气用于医疗急救，气焊等等，与题意不符。
C.二氧化碳用于灭火，做气体肥料等等，与题意不符。
D.稀有气体做霓虹灯，与题意不符。
故选A。
4．（2024 南长沙模拟）酥脆的薯片长时间露置在空气中会变软，说明空气中含有（ ）
A．二氧化碳
B．水蒸气
C．惰性气体
D．氧气
【答案】B
【解析】酥脆的饼干变软的原因是吸收了空气中的水蒸气，说明空气中含有水蒸气。故选
B。
5．（2024·渭南三模）含“水”的下列物质，属于纯净物的是（ ）
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A．冰水
B．汽水
C．雨水
D．盐水
【答案】A
【解析】A、冰水中只含有水，属于纯净物，该选项符合题意；
B、汽水中含有水和碳酸等，属于混合物，该选项不符合题意；
C、雨水中含有水和杂质等，属于混合物，该选项不符合题意；
D、盐水中含有水和氯化钠，属于混合物，该选项不符合题意。
故选A。
6．（2024·青岛一模）科学家对火星的大气进行分析，得到下表所示数据：
气体
二氧化碳
氮气
氩气
体积分数/%
95
2.7
1.6
与地球大气的成分相比，火星大气中含量更高的是（ ）
A．氮气
B．氮气和氩气
C．二氧化碳和氮气
D．二氧化碳和氩气
【答案】D
【解析】空气的成分按体积分数计算，氮气约占78%，氧气占21%，稀有气体占0.94%（氩
气是稀有气体中的一种），二氧化碳占0.03%，其他占0.03%。
对比可知，火星大气二氧化碳含量95%>0.03%，氮气含量2.7%<78%，氩气含量
1.6%>0.94%。所以与地球大气的成分相比，火星大气中含量更高的是二氧化碳和氩气，故选
D。
7.下列反应既不是化合反应，又不是分解反应的是（ ）
A．铝＋氧气
氧化铝
B．酒精＋氧气
二氧化碳＋水
C．高锰酸钾
锰酸钾＋二氧化锰＋氧气
D．过氧化氢
水＋氧气
【答案】B
【分析】化合反应由两种或两种以上物质反应生成一种物质；分解反应由一种物质反应生成
两种或两种以上物质。
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【解析】A、
，由两种物质反应生成一种物质，是化合反应，A 错误；
B、
，由两种物质反应生成两种物质，既不是化合反应又不是分解
反应，B 正确；
C、
，由一种物质反应生成三种物质，是分解反应，C 错误；
D、
，由一种物质反应生成两种物质，是分解反应，D 错误。
故选B。
8．（2024·邵阳模拟）氧气是我们身边常见的物质，对我们的生活有着重要的作用。以下有
关氧气的叙述错误的是（ ）
A．在空气中不能燃烧的物质，在氧气中也不能燃烧
B．氧气能供给呼吸
C．氧气能使带火星的木条复燃
D．液氧可储存在蓝色钢瓶中
【答案】A
【解析】A、在空气中不能燃烧的物质，在氧气中可能燃烧。如铁在空气中无法燃烧，在氧
气中剧烈燃烧，火星四射，产生黑色固体，故选项说法错误；
B、氧气能供给呼吸，故选项说法正确；
C、氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，故选项说法正确；
D、氧气液化后为淡蓝色，可储存在蓝色钢瓶中，故选项说法正确。
故选A。
9．（2024·平谷一模）用下图装置可验证空气中氧气的含量。下列说法不正确的是（ ）
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A．集气瓶中产生大量白色烟雾
B．点燃红磷前需夹紧弹簧夹
C．红磷燃烧阶段集气瓶中压强增大
D．集气瓶中水面最终上升至2 处
【答案】A
【解析】A、红磷燃烧，产生大量的白烟，不是烟雾，故选项说法错误；
B、实验必须保证装置气密性良好，点燃红磷前需夹紧弹簧夹保障气密性问题，故选项说法
正确；
C、红磷燃烧时会释放大量的热，导致集气瓶内气体受热膨胀，导致压强变大，故选项说法
正确；
D、氧气约占空气总体积的五分之一，集气瓶中水面最终上升至2 处，故选项说法正确。
故选A。
10．（2024·安徽模拟）如图是某同学在实验室制取氧气并进行其性质实验时的部分操作，其
中错误的是（ ）
A．倾倒过氧化氢溶液
B．排空气法收集氧气
C．检验氧气
D．铁丝在氧气中燃烧
【答案】B
【解析】A、向试管中倾倒过氧化氢溶液时，试管要倾斜，瓶塞要倒放，标签要对准手心，
瓶口紧挨，图中所示操作正确；
B、氧气的密度比空气的大，可选择向上排空气法收集氧气，收集时导管应伸入集气瓶的底
部，图示导管伸入集气瓶太短，图中所示操作错误；
C、氧气具有助燃性，则检验氧气时，可将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则说
明为氧气，图中所示操作正确；
D、铁丝在O2中燃烧时，为防止生成的高温熔融物溅落下来使瓶底炸裂，集气瓶的底部应放
少量的水或铺一层细沙，图中所示操作正确；
故选B。
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11．（2024·盐城一模）“大美盐城，美在天生禀赋，风光无限”。下列不符合“安全、绿
色”的生产生活理念的是（ ）
A．发展公共交通，提倡绿色出行
B．加强植树造林，改善空气质量
C．垃圾分类回收，增强节约意识
D．燃放烟花爆竹，增添节日气氛
【答案】D
【解析】A、发展公共交通，提倡绿色出行，能减少燃油、燃气交通工具的使用，从而减少
空气污染物的排放，故选项做法正确；
B、积极植树造林，保护空气，有利于保护环境，故选项做法正确；
C、垃圾分类回收，能有效提高对垃圾的处理和再利用，减少污染，有利于保护环境，故选
项做法正确；
D、燃放烟花爆竹，会产生大量的有害气体和烟尘，不利于保护环境，故选项做法不正确。
故选D。
12．（2024·天津）下列对实验现象的描述正确的是（ ）
A．红磷在空气中燃烧，产生大量白雾
B．硫在空气中燃烧，发出蓝紫色火焰
C．木炭在空气中充分燃烧，生成二氧化碳
D．过氧化氢溶液中加入二氧化锰，迅速产生大量气泡
【答案】D
【解析】A、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白雾，错误；
B、硫在空气中燃烧，发出淡蓝色火焰；在氧气中燃烧，发出蓝紫色火焰，错误；
C、木炭在空气中充分燃烧，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，生成二氧化碳是实验结论
而不是实验现象，错误；
D、过氧化氢溶液在二氧化锰的催化作用下迅速分解，产生大量气泡，正确。
故选D。
13．（2024·达州二模）物质的性质决定物质的用途。下列有关氧气的说法，正确的是（
）
A．鱼儿说：“我能在水中呼吸，因为氧气易溶于水。”
B．火箭说：“氧气是我的燃料，因为氧气具有可燃性。”
C．食物说：“我好讨厌氧气，它会让我缓慢氧化而变质。”
D．参天大树说：“我能枝繁叶茂，因为氧气是我进行光合作用的原料。”
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【答案】C
【解析】A、鱼儿说：“我能在水中呼吸，因为氧气不易溶于水。”，说法错误；
B、火箭说：“氧气是我的燃料，因为氧气具有助燃性。”，氧气具有助燃性，不身不能燃
烧，说法错误；
C、食物说：“我好讨厌氧气，它会让我缓慢氧化而变质。”有些氧化反应进行得很慢，甚
至不易被察觉，如食物变质，说法正确；
D、参天大树说：“我能枝繁叶茂，因为二氧化碳是我进行光合作用的原料。”二氧化碳是
绿色植物进行光合作用的原料，说法错误；
故选C。
14．（2024·广州一模）国家正在深入推进环境污染防治，持续深入打好蓝天、碧水、净土三
大保卫战。空气是一种宝贵的资源，下列有关空气的说法不正确的是（ ）
A．稀有气体在通电时能发光，可制成霓虹灯
B．空气中含有氧气，氧气的体积分数约为78%
C．空气中氮气化学性质不活泼，可用作食品防腐的保护气
D．目前计入空气污染指数的有害气体主要包括SO2、CO、NO2、O3等
【答案】B
【解析】A、稀有气体在通电时能发出不同颜色的光，可制成霓虹灯，故选项说法正确；
B、空气中含有氧气，氧气的体积分数约为21%，故选项说法错误；
C、空气中氮气的化学性质不活泼，不易与其他物质发生反应，可用作食品防腐的保护气，
故选项说法正确；
D、目前计入空气污染指数的有害气体主要包括SO2、CO、NO2、O3等，故选项说法正确；
故选B。
15．（2024·青岛二模）（多选）在进行“氧气的实验室制取与性质”实验时，某同学制得的
氧气不纯。你认为可能的原因是（ ）
A．用排水法收集氧气前，倒置在水槽中的集气瓶里含有气泡
B．用向上排空气法收集氧气时，导管伸入到集气瓶的底部
C．用排水法收集氧气时，导管口冒出气泡，立即收集
D．用排水法收集氧气，收集满后，在水下盖上玻璃片
【答案】AC
【解析】A、倒置在水槽中的集气瓶里有气泡，说明混入了空气，因此氧气不纯，故符合题
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意；
B、向上排空气法收集气体时，要将导管伸到接近集气瓶底部，目的是排尽集气瓶中的空气，
故不符合题意；
C、导管口刚冒出的气泡是空气，因此立即收集，氧气会不纯，故符合题意；
D、排水法收集气体时，当集气瓶口有气泡冒出时，说明收集满了，此时在水下盖好玻璃片，
取出正放在桌面上，故不符合题意。
故选AC。
16．（2024·盐城三模）拉瓦锡利用如图实验研究空气成分，下列说法合理的是（ ）
A．汞槽和曲颈甑中汞的作用都是消耗氧气
B．将曲颈甑中的汞换成木炭不影响测定结果
C．结束加热后不需冷却，立即测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度
D．实验结束后，发现曲颈甑中剩余气体不支持燃烧，说明空气为混合物
【答案】D
【解析】A、曲颈甑中汞在加热的条件下，与氧气反应，且生成物为固体；汞槽中汞隔绝氧
气，形成液封，不会消耗氧气，错误；
B、木炭在空气中燃烧生成二氧化碳，二氧化碳是气体，化学反应前后，压强的变化不大，
无法测定空气中氧气的含量，错误；
C、结束加热后，应等冷却至室温后，测量玻璃钟罩中汞柱上升的高度，否则气体受热膨胀，
占据了一定的体积，会导致测定结果偏小，错误；
D、空气中氧气与汞反应，剩余气体不支持燃烧，说明存在两类物质，至少由两种物质组成，
空气为混合物，正确。
故选D。
17．（2024·江苏南京·模拟预测）将燃着的蜡烛放在图1 所示的密闭容器中，同时用氧气传感
器测出密闭容器中氧气含量的变化如图2 所示。下列说法不正确的是（ ）
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A．氧气浓度小于一定值时，蜡烛无法燃烧
B．蜡烛燃烧需要氧气
C．蜡烛熄灭后，密闭容器中还有氧气
D．蜡烛熄灭后，密闭容器中二氧化碳的体积分数为84%
【答案】D
【解析】A、由图像可知，氧气浓度小于一定值时，蜡烛无法燃烧，说法正确；
B、反应前瓶内氧气的体积分数约是21%，反应后氧气的体积分数达到16%，氧气被消耗，
说明蜡烛燃烧需要氧气，说法正确；
C、当氧气的体积分数达到16%时，蜡烛熄灭，蜡烛熄灭后，密闭容器中还有氧气，说法正
确；
D、空气中氮气的体积分数为78%，且氮气不参与反应，蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，瓶内
不会只剩下二氧化碳，还应有水蒸气、燃烧前瓶内的其它气体，说法错误。
故选D。
18．（2024·江苏苏州）某实验小组设计如图实验对过氧化氢（H2O2）分解进行探究。
（MnO2表示二氧化锰）
下列相关说法不正确的是（ ）
A．对比实验甲和乙，探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响
B．对比实验乙和丁，探究MnO2对H2O2分解速率的影响
C．对比实验甲和丙，探究温度对H2O2分解速率的影响
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D．对比实验甲、丙和丁，探究MnO2和温度对H2O2分解速率影响的程度
【答案】B
【解析】A、根据控制变量法，甲和乙的变量是过氧化氢的浓度，则对比实验甲和乙，探究
H2O2浓度对H2O2分解速率的影响，故说法正确；
B、实验乙和丁的变量有浓度和二氧化锰，变量不唯一，则甲、乙不能探究MnO2对H2O2分
解速率的影响，故说法错误；
C、甲和丙的变量是温度不同，丙的温度高，反应速率快，则对比实验甲和丙，探究温度对
H2O2分解速率的影响，故说法正确；
D、根据C 项的分析，对比甲和丙可以探究温度对H2O2分解速率的影响，对比实验甲、丁，
变量是二氧化锰，则可以探究MnO2对H2O2分解速率的影响，故说法正确。
故选B。
二、填空题（共4 小题）
19．（2024·石景山一模）根据下图回答问题。
(1)仪器a 的名称是 。
(2)实验室用A 中药品制取氧气，选择的发生装置是 (填序号)，发生反应的文字表
达式为 。
(3)收集氧气可选用装置D，原因是 。
(4)E 中，铁丝在氧气中燃烧的现象是 。
【答案】(1)试管
(2) B 高锰酸钾
锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气
(3)O2的密度比空气的大
(4)剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体
【解析】（1）由图可知，仪器a 的名称是试管；
（2）A 中药品是高锰酸钾，实验室用高锰酸钾制取氧气，需要固体加热型发生装置，则选择
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的发生装置是：B；高锰酸钾在加热的条件下生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的文字表
达式为：高锰酸钾
锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气；
（3）装置D 是用向上排空气法收集气体，收集氧气可选用装置D，原因是氧气的密度比空气
大；
（4）E 中，铁丝在氧气中燃烧的现象是剧烈燃烧，火星四射，放热，生成黑色固体。
20．（2024·西安模拟）下图为实验室制取气体及其性质实验的常见装置。
A B C D E F G
(1)仪器①的名称为 。
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气所选用的发生和收集装置的是 （填字母，在
A~E 中选择）。
(3)若实验室用装置B 制取氧气，则反应的文字表达式为 。
(4) F、G 中水的作用 （填“相同”或“不相同”）。
【答案】(1)水槽
(2)AC（或AE）
(3)过氧化氢
水 + 氧气
(4)浓硫酸
(5)不相同
【解析】（1）仪器①是水槽，故填：水槽；
（2）实验室用用高锰酸钾制取氧气，反应物为固体，反应条件为加热，应选择固体加热型发
生装置，氧气的密度均比空气大，且不与空气中的成分反应，可选择向上排空气法，氧气不
易溶于水且不与水反应，可选择排水法，故填：AC（或AE）；
（3）过氧化氢在二氧化锰的催化下会生成水和氧气，故填：过氧化氢
水 + 氧气；
（4）F 中水的作用是吸收二氧化硫，防止二氧化硫污染环境，G 中水的作用是防止生成的高
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温固体物质溅落瓶底导致集气瓶炸裂，水的作用不同，故填：不相同。
21.（2023·河北）如图铁丝燃烧的改进实验。
将加热至红热的铁丝伸入盛有过氧化氢溶液的集气瓶中（如图），铁丝不燃烧。向集气瓶中
加入少量二氧化锰，过氧化氢溶液中产生大量气泡，该反应中二氧化锰起
作用；将
铁丝再次加热至红热伸入集气瓶中（如图），观察到铁丝剧烈燃烧、
、放出大量
热、有黑色固体生成。对比①②，说明影响铁丝燃烧剧烈程度的因素是
。
【答案】催化 火星四射 氧气的浓度
【解析】①将加热至红热的铁丝伸入盛有过氧化氢溶液的集气瓶中（如图），铁丝不燃烧。
②向集气瓶中加入少量二氧化锰，过氧化氢溶液中产生大量气泡，该反应中二氧化锰起催化
作用；将铁丝再次加热至红热伸入集气瓶中（如图），观察到铁丝剧烈燃烧、火星四射、放
出大量热、有黑色固体生成。对比①②，说明影响铁丝燃烧剧烈程度的因素是氧气的浓度；
故答案为：催化；火星四射；氧气的浓度。
22．化学与社会生活联系紧密。
(1)生产食品时通常在其包装袋中充入氮气，目的是 。
(2)便携式制氧器如图所示，甲剂溶于水生成过氧化氢，乙剂为二氧化锰。写出过氧化氢在乙
剂催化下生成氧气的反应的文字表达式： 。加湿过滤仓出来的氧气属于
(填“纯净物”或“混合物”)。
(3)救生舱在事故救援中起到了关键作用。救生舱中必须储备充足的氧气。若一个成年人每分
钟大约要吸8L 氧气，已知空气中氧气的体积分数为21%，则每分钟大约需要吸入的空气体积
为 (计算结果取整数)L。
【答案】(1)防止食品变质等
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(2)
混合物
(3)38
【解析】（1）氮气化学性质稳定，生产食品时通常在其包装袋中充入氮气，目的是：作保护
气，防止食品变质；
（2）过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气，该反应的文字表达式为：
；
加湿过滤仓出来的氧气中含有水蒸气，属于混合物；
（3）若一个成年人每分钟大约要吸8L 氧气，已知空气中氧气的体积分数为21%，则每分钟
大约需要吸入的空气体积为：8L÷21%≈38L。
三、实验探究题（共2 小题）
23．（2024·海南省直辖县级单位·一模）某化学兴趣小组开展“空气中氧气含量的测定”实
验活动。
(1)实验1 中，红磷熄灭后，冷却至室温，打开止水夹，水能倒吸入集气瓶的原因是 。
(2)兴趣小组查阅资料，改进实验方案，进行实验2 的探究：在集气瓶内壁用水均匀涂附铁粉
除氧剂（其中辅助成分不干扰实验），利用铁锈蚀原理测定空气中氧气的体积分数。用数字
传感器测实验1、实验2 中氧气的体积分数随时间变化的关系如下图所示。
依据图示信息，实验 的测定方法更准确，判断依据是 。
【答案】(1)红磷燃烧消耗氧气，瓶内压强小于大气压，导致烧杯内的水被压入集气瓶
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(2) 2 实验1 消耗O2剩余8.6%，实验2 消耗O2剩余0.49%，氧气消耗接近完全
【解析】（1）由于红磷燃烧消耗氧气，瓶内压强小于大气压，导致烧杯内的水被压入集气瓶，
所以实验1 中，红磷熄灭后，冷却至室温，打开止水夹，水能倒吸入集气瓶。故填：红磷燃
烧消耗氧气，瓶内压强小于大气压，导致烧杯内的水被压入集气瓶。
（2）据图可知，实验1 消耗O2剩余8.6%，实验2 消耗O2剩余0.49%，氧气消耗接近完全，
所以实验2 的测定方法更准确。故填：2；实验1 消耗O2剩余8.6%，实验2 消耗O2剩余
0.49%，氧气消耗接近完全。
24．建构合理的思维模型，既能促进深度学习，又能提高思维品质。小明建构了“两组份混
合物含量测定”的思维模型：
运用该模型对“测定空气中氧气含量”进行实验探究：忽略含量很低的其它物质，空气可以
看成由氮气和氧气组成的两组份混合物。
【原理分析】
(1)利用某种化学物质将氧气反应掉以测定空气中氧气的含量属于思维模型中的 （填
“分离转移”或“反应转化”）。
【操作细节】
(2)按图甲装置测定空气中氧气含量时，止水夹最佳打开时间是 （填“反应刚结束”或
“冷却到室温”）时。
【数据推导】
(3)同学们将实验甲变形改进为实验乙，若试管容积为
，实验开始前注射器活塞对应的初
始刻度为
，实验结束后注射器活塞停留在刻度
的位置。
【实验反思】
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(4)运用上述思维模型，小明又设计了图丙的实验装置，试猜想铜粉可代替红磷的主要原因
（写两条） 、 。
【答案】(1)反应转化
(2)冷却到室温
(3)4
(4)只与氧气反应 不产生气体
【解析】（1）利用某种化学物质将氧气反应掉以测定空气中氧气的含量属于思维模型中的反
应转化，故填：反应转化；
（2）按图甲装置测定空气中氧气含量时，温度没有冷却至室温，压强变化小，造成测量结果
偏小，为防止产生实验误差，需要冷却至室温，再打开止水夹，故止水夹最佳打开时间是冷
却到室温时，故填：冷却到室温；
（3）因为氧气约占空气体积的
，而试管的容积是30mL，当其内氧气被耗尽时气体减少的
体积为
，则实验结束后注射器活塞停留在刻度
，故填：4；
（4）图丙的实验中铜粉可代替红磷的主要原因是铜加热时只能与装置中的氧气反应，且生成
氧化铜固体，不产生气体，故填：只与氧气反应；不产生气体。
