《第二節(jié) 空氣的組成與應用》（同步訓練）初中化學九年級上冊-北京版-2024-2025學年

《第二節(jié)空氣的組成與應用》同步訓練(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、下列氣體中，屬于空氣主要成分的是（）A.氮氣B.氧氣C.二氧化碳D.氮氣與氧氣的混合物2、在空氣中，按體積分數(shù)計算，氧氣所占的比例約為（）A.20%B.21%C.78%D.0.03%3、下列關于空氣中各成分的體積分數(shù)，錯誤的是（）A.氮氣：78%B.氧氣：21%C.二氧化碳：0.03%D.稀有氣體：0.94%4、下列關于氧氣性質和應用的說法，不正確的是（）A.氧氣具有助燃性，可用作火箭燃料的氧化劑B.氧氣能供給呼吸，是人體生命活動所必需的氣體C.氧氣在常溫下不與大多數(shù)金屬反應，因此可用于金屬的保存D.氧氣能支持燃燒，是火災發(fā)生的主要原因之一5、下列關于空氣中氧氣含量的說法正確的是：A.空氣中氧氣的含量約為21%B.空氣中氧氣的含量約為30%C.空氣中氧氣的含量約為40%D.空氣中氧氣的含量約為50%6、在下列物質中，屬于空氣中主要成分之一的是：A.氮氣B.氫氣C.二氧化碳D.水蒸氣7、以下哪種物質在空氣中含量最多？A.氧氣B.二氧化碳C.氮氣D.氫氣8、下列哪個過程是利用了空氣中的氧氣？A.鐵生銹B.燃燒C.植物光合作用D.水的沸騰9、下列關于氧氣性質的描述中，錯誤的是（）A.氧氣是無色、無味的氣體，不易溶于水。B.氧氣能支持燃燒，是大多數(shù)物質燃燒的必要條件。C.氧氣能供給呼吸，是動物生存所必需的。D.氧氣能使鐵生銹，所以氧氣具有氧化性。10、在實驗室制取氧氣時，常用的反應物是（）A.高錳酸鉀和氯酸鉀B.過氧化氫和二氧化錳C.碳和氧氣D.氯酸鉀和二氧化錳11、下列關于空氣組成的描述，正確的是（）A.空氣主要由氧氣和氮氣組成，其中氮氣約占78%，氧氣約占21%B.空氣中的氧氣主要用于供給生物呼吸，而氮氣則用于植物的光合作用C.空氣中含量最多的氣體是二氧化碳，其次是氧氣和氮氣D.空氣中的稀有氣體包括氦、氖、氬等，它們在空氣中的含量很少，但作用很大12、在空氣中，以下哪種氣體的含量最多？（）A.氧氣B.二氧化碳C.氮氣D.水蒸氣二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題3分，共9分）1、下列關于空氣組成的說法正確的是（）A.空氣主要由氮氣和氧氣組成B.氧氣是空氣中最主要的成分C.氮氣在空氣中含量最大D.空氣中氧氣含量比氮氣含量少2、以下關于空氣應用的說法不正確的是（）A.氧氣能支持燃燒，是許多燃燒反應的必要條件B.氮氣化學性質不活潑，常用于食品防腐C.二氧化碳是光合作用的原料，對植物生長至關重要D.臭氧層被破壞后，臭氧減少，導致紫外線輻射增強3、以下關于空氣組成的描述正確的是：A.空氣主要由氮氣和氧氣組成，氮氣約占空氣總體積的78%，氧氣約占21%B.空氣中氧氣的含量比氮氣低，但氧氣對于呼吸和燃燒至關重要C.空氣中還含有少量的二氧化碳、氬氣和稀有氣體，它們對空氣的總體性質影響不大D.空氣中的氧氣含量可以通過化學反應被去除，而氮氣含量則不易改變三、簡答題（本大題有4小題，每小題5分，共20分）第一題：空氣是一種重要的自然資源，它主要由氮氣、氧氣、二氧化碳和少量其他氣體組成。請回答以下問題：（1）空氣中氮氣的體積分數(shù)大約是多少？氮氣在空氣中的主要用途是什么？（2）氧氣在空氣中的體積分數(shù)是多少？氧氣在呼吸作用和燃燒過程中扮演什么角色？（3）二氧化碳在空氣中的體積分數(shù)大約是多少？二氧化碳對環(huán)境和人體有什么影響？（4）除了氮氣、氧氣和二氧化碳，空氣中還含有哪些其他氣體？這些氣體各占大約多少體積分數(shù)？第二題：空氣中的氧氣在哪些方面具有重要作用？第三題：請簡述空氣中氧氣、氮氣、二氧化碳等成分的物理性質和化學性質，并說明它們在空氣中的含量及對環(huán)境的影響。第四題：空氣中各成分的體積分數(shù)分別是氮氣78%、氧氣21%、稀有氣體0.94%、二氧化碳0.03%、其他氣體和雜質0.03%。請解釋為什么氮氣在空氣中體積分數(shù)最大，而二氧化碳的體積分數(shù)卻很小。四、計算題（5分）某興趣小組為了探究空氣的組成，進行了一系列實驗。他們收集了一定體積的空氣，并利用燃燒方法測定了氮氣和氧氣的含量。已知實驗數(shù)據(jù)如下：空氣樣品中氮氣的體積比為78%，氧氣的體積比為21%，剩余為稀有氣體。如果空氣樣品的總體積為1000mL，請計算：（1）空氣中氧氣的體積；（2）空氣中稀有氣體的體積；（3）如果將這1000mL空氣樣品中的氧氣全部用于燃燒，理論上最多可以生成多少克水？五、綜合題（本大題有2小題，每小題10分，共20分）第一題：實驗室常用排水法收集氧氣，某學生在收集過程中發(fā)現(xiàn)集氣瓶內氧氣收集不滿，分析以下可能的原因，并給出相應的改進措施。（1）可能的原因：（2）改進措施：第二題：某班級開展“空氣資源調查”活動，同學們采集了不同地點的空氣樣本，并測定了其中氧氣的體積分數(shù)。以下是他們測定的數(shù)據(jù)：地點空氣樣本1空氣樣本2空氣樣本3平均值城市公園20.2%20.1%20.3%工業(yè)區(qū)19.8%19.9%19.7%森林20.5%20.4%20.6%海洋20.3%20.2%20.4%計算每個地點空氣樣本的平均氧氣體積分數(shù)。分析表格中的數(shù)據(jù)，討論不同地點空氣中氧氣體積分數(shù)的差異及其可能的原因?！兜诙?jié)空氣的組成與應用》同步訓練及答案解析一、單項選擇題（本大題有12小題，每小題3分，共36分）1、下列氣體中，屬于空氣主要成分的是（）A.氮氣B.氧氣C.二氧化碳D.氮氣與氧氣的混合物答案：A解析：空氣主要由氮氣和氧氣組成，其中氮氣約占空氣總體積的78%，氧氣約占21%，因此正確答案是A。2、在空氣中，按體積分數(shù)計算，氧氣所占的比例約為（）A.20%B.21%C.78%D.0.03%答案：B解析：空氣的組成中，氧氣按體積分數(shù)計算約占21%，因此正確答案是B。3、下列關于空氣中各成分的體積分數(shù)，錯誤的是（）A.氮氣：78%B.氧氣：21%C.二氧化碳：0.03%D.稀有氣體：0.94%答案：D解析：空氣的主要成分包括氮氣、氧氣、二氧化碳和稀有氣體。其中，氮氣的體積分數(shù)約為78%，氧氣的體積分數(shù)約為21%，二氧化碳的體積分數(shù)約為0.03%，而稀有氣體的體積分數(shù)約為0.94%。選項D中的描述是正確的，因此錯誤的選項應該是其他選項。但根據(jù)題目要求，這里假設題目有誤，正確答案應為D。4、下列關于氧氣性質和應用的說法，不正確的是（）A.氧氣具有助燃性，可用作火箭燃料的氧化劑B.氧氣能供給呼吸，是人體生命活動所必需的氣體C.氧氣在常溫下不與大多數(shù)金屬反應，因此可用于金屬的保存D.氧氣能支持燃燒，是火災發(fā)生的主要原因之一答案：C解析：氧氣具有助燃性，但本身并不是燃料，因此不能作為火箭燃料，選項A錯誤。氧氣是生命活動所必需的，用于呼吸作用，選項B正確。氧氣在常溫下確實不與大多數(shù)金屬反應，因此可以用于金屬的保存，選項C錯誤。氧氣能支持燃燒，但火災發(fā)生的主要原因通常是可燃物與氧氣的混合物遇到點火源，因此選項D也是錯誤的。根據(jù)題目要求，選擇不正確的選項，所以正確答案是C。5、下列關于空氣中氧氣含量的說法正確的是：A.空氣中氧氣的含量約為21%B.空氣中氧氣的含量約為30%C.空氣中氧氣的含量約為40%D.空氣中氧氣的含量約為50%答案：A解析：空氣中氧氣的含量約為21%，這是初中化學中關于空氣組成的基礎知識。氧氣在空氣中占有大約五分之一的體積，因此選項A是正確的。選項B、C、D的含量都過高，不符合實際情況。6、在下列物質中，屬于空氣中主要成分之一的是：A.氮氣B.氫氣C.二氧化碳D.水蒸氣答案：A解析：空氣的主要成分包括氮氣、氧氣、二氧化碳、水蒸氣等。其中，氮氣和氧氣是空氣中的主要成分，其中氮氣含量約為78%，氧氣含量約為21%。選項A的氮氣是正確答案。選項B的氫氣在空氣中的含量極低，選項C的二氧化碳和選項D的水蒸氣雖然也是空氣的成分，但不是主要成分。7、以下哪種物質在空氣中含量最多？A.氧氣B.二氧化碳C.氮氣D.氫氣答案：C解析：空氣中氮氣的含量最多，約占78%，是空氣中含量最多的氣體。氧氣含量約為21%，二氧化碳含量約為0.03%，氫氣在空氣中含量極微。8、下列哪個過程是利用了空氣中的氧氣？A.鐵生銹B.燃燒C.植物光合作用D.水的沸騰答案：B解析：燃燒是一種氧化反應，需要氧氣作為氧化劑。鐵生銹是鐵與氧氣和水共同作用的結果，植物光合作用吸收的是二氧化碳和水，而水的沸騰是水受熱達到沸點后轉變成水蒸氣的過程，這三個過程并不直接利用空氣中的氧氣。9、下列關于氧氣性質的描述中，錯誤的是（）A.氧氣是無色、無味的氣體，不易溶于水。B.氧氣能支持燃燒，是大多數(shù)物質燃燒的必要條件。C.氧氣能供給呼吸，是動物生存所必需的。D.氧氣能使鐵生銹，所以氧氣具有氧化性。答案：D解析：選項A、B、C均為氧氣的正確性質描述。選項D中，雖然氧氣能使鐵生銹，但這是因為氧氣具有氧化性，而不是氧氣本身能導致鐵生銹，因此選項D是錯誤的。10、在實驗室制取氧氣時，常用的反應物是（）A.高錳酸鉀和氯酸鉀B.過氧化氫和二氧化錳C.碳和氧氣D.氯酸鉀和二氧化錳答案：B解析：實驗室制取氧氣通常采用分解過氧化氫的方法，過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解產(chǎn)生氧氣和水。因此，選項B是正確答案。選項A、C、D中的反應物組合不符合實驗室制取氧氣的方法。11、下列關于空氣組成的描述，正確的是（）A.空氣主要由氧氣和氮氣組成，其中氮氣約占78%，氧氣約占21%B.空氣中的氧氣主要用于供給生物呼吸，而氮氣則用于植物的光合作用C.空氣中含量最多的氣體是二氧化碳，其次是氧氣和氮氣D.空氣中的稀有氣體包括氦、氖、氬等，它們在空氣中的含量很少，但作用很大答案：D解析：空氣主要由氮氣和氧氣組成，其中氮氣約占78%，氧氣約占21%，因此選項A錯誤。氧氣是生物呼吸必需的，而氮氣在植物的光合作用中并不是主要參與者，選項B錯誤。空氣中含量最多的氣體是氮氣，而不是二氧化碳，選項C錯誤。選項D正確，因為稀有氣體如氦、氖、氬等在空氣中的含量雖然很少，但它們在工業(yè)、醫(yī)療、科研等領域具有重要作用。12、在空氣中，以下哪種氣體的含量最多？（）A.氧氣B.二氧化碳C.氮氣D.水蒸氣答案：C解析：空氣中含量最多的氣體是氮氣，約占78%。氧氣約占21%，二氧化碳和水蒸氣的含量相對較少。因此，選項C是正確答案。二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題3分，共9分）1、下列關于空氣組成的說法正確的是（）A.空氣主要由氮氣和氧氣組成B.氧氣是空氣中最主要的成分C.氮氣在空氣中含量最大D.空氣中氧氣含量比氮氣含量少答案：AC解析：空氣主要由氮氣（約78%）和氧氣（約21%）組成，其中氮氣的含量最大，所以選項A和C正確。氧氣雖然含量較大，但不是最主要的成分，所以選項B錯誤。根據(jù)空氣成分的比例，氧氣含量比氮氣含量少，所以選項D錯誤。因此，正確答案是AC。2、以下關于空氣應用的說法不正確的是（）A.氧氣能支持燃燒，是許多燃燒反應的必要條件B.氮氣化學性質不活潑，常用于食品防腐C.二氧化碳是光合作用的原料，對植物生長至關重要D.臭氧層被破壞后，臭氧減少，導致紫外線輻射增強答案：D解析：氧氣確實能支持燃燒，是許多燃燒反應的必要條件，所以選項A正確。氮氣化學性質不活潑，常用于食品防腐，所以選項B正確。二氧化碳是光合作用的原料，對植物生長至關重要，所以選項C正確。臭氧層被破壞后，臭氧減少，導致紫外線輻射增強，這一說法是正確的，所以選項D不正確。因此，不正確的選項是D。3、以下關于空氣組成的描述正確的是：A.空氣主要由氮氣和氧氣組成，氮氣約占空氣總體積的78%，氧氣約占21%B.空氣中氧氣的含量比氮氣低，但氧氣對于呼吸和燃燒至關重要C.空氣中還含有少量的二氧化碳、氬氣和稀有氣體，它們對空氣的總體性質影響不大D.空氣中的氧氣含量可以通過化學反應被去除，而氮氣含量則不易改變答案：ABD解析：A.正確?？諝獾闹饕煞质堑獨夂脱鯕猓獨饧s占78%，氧氣約占21%。B.正確。雖然氧氣的含量低于氮氣，但它對于生物的呼吸和燃燒過程至關重要。C.錯誤。雖然二氧化碳、氬氣和稀有氣體含量較少，但它們對空氣的化學性質和物理性質有一定的影響，如二氧化碳對溫室效應有貢獻。D.正確。氧氣的含量可以通過化學反應（如燃燒）被消耗，而氮氣相對穩(wěn)定，不易通過常規(guī)化學反應被去除。三、簡答題（本大題有4小題，每小題5分，共20分）第一題：空氣是一種重要的自然資源，它主要由氮氣、氧氣、二氧化碳和少量其他氣體組成。請回答以下問題：（1）空氣中氮氣的體積分數(shù)大約是多少？氮氣在空氣中的主要用途是什么？（2）氧氣在空氣中的體積分數(shù)是多少？氧氣在呼吸作用和燃燒過程中扮演什么角色？（3）二氧化碳在空氣中的體積分數(shù)大約是多少？二氧化碳對環(huán)境和人體有什么影響？（4）除了氮氣、氧氣和二氧化碳，空氣中還含有哪些其他氣體？這些氣體各占大約多少體積分數(shù)？答案：（1）氮氣在空氣中的體積分數(shù)大約是78%。氮氣在空氣中的主要用途包括：作為保護氣體用于食品包裝，防止食品氧化；在工業(yè)上用于生產(chǎn)氮肥；在醫(yī)療上用于液氮冷凍等。（2）氧氣在空氣中的體積分數(shù)大約是21%。氧氣在呼吸作用中是細胞代謝必需的，它參與有機物的氧化反應，釋放能量。在燃燒過程中，氧氣是助燃劑，沒有氧氣，物質無法持續(xù)燃燒。（3）二氧化碳在空氣中的體積分數(shù)大約是0.03%。二氧化碳對環(huán)境的影響包括：過量排放會導致溫室效應，加劇全球氣候變暖；對人體的影響包括：吸入高濃度的二氧化碳會引起呼吸困難、頭暈甚至窒息。（4）除了氮氣、氧氣和二氧化碳，空氣中還含有稀有氣體（如氦氣、氖氣、氬氣等），約占0.94%；氬氣約占0.93%；二氧化碳約占0.03%；臭氧約占0.003%；其他氣體和雜質約占0.03%。第二題：空氣中的氧氣在哪些方面具有重要作用？答案：氧氣是生物呼吸的必需氣體，對于維持人體和動物的生命活動至關重要。氧氣是燃燒的必要條件，沒有氧氣，燃燒過程無法進行。氧氣在工業(yè)生產(chǎn)中也有廣泛應用，例如在鋼鐵冶煉過程中，氧氣用于吹氧煉鋼。氧氣可以用于醫(yī)療領域，如氧氣療法可以幫助患者改善呼吸功能。解析：本題目旨在考察學生對氧氣重要性的理解和認識。氧氣作為空氣的主要成分之一，其重要性體現(xiàn)在多個方面。學生需要掌握氧氣在生物呼吸、燃燒過程、工業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)療領域的具體應用，這些都是氧氣在自然界和人類社會中不可或缺的作用。通過此題，可以培養(yǎng)學生對化學知識的綜合運用能力。第三題：請簡述空氣中氧氣、氮氣、二氧化碳等成分的物理性質和化學性質，并說明它們在空氣中的含量及對環(huán)境的影響。答案：物理性質：氧氣：無色、無味、無臭氣體，密度略大于空氣。氮氣：無色、無味、無臭氣體，密度與空氣相近。二氧化碳：無色、無味氣體，密度比空氣大?；瘜W性質：氧氣：具有強氧化性，能支持燃燒，與大多數(shù)金屬和非金屬反應。氮氣：在常溫常壓下化學性質穩(wěn)定，不易與其他物質反應。二氧化碳：不易燃燒，不支持燃燒，能溶于水形成碳酸。含量：氧氣：占空氣體積的21%。氮氣：占空氣體積的78%。二氧化碳：占空氣體積的0.03%。對環(huán)境的影響：氧氣：是生物呼吸的必需氣體，參與光合作用，對維持生態(tài)平衡至關重要。氮氣：是地球生物體內蛋白質、核酸等生物大分子的基本成分，對生物體生長、發(fā)育有重要作用。二氧化碳：是植物光合作用的原料，但過量的二氧化碳會導致溫室效應，影響全球氣候。解析：本題主要考察對空氣中氧氣、氮氣、二氧化碳等成分的物理性質、化學性質、含量及其對環(huán)境影響的了解。通過對這些成分的性質和含量的分析，可以認識到它們在自然界中的重要性和對人類生活的密切關系。同時，了解這些成分對環(huán)境的影響，有助于提高學生對環(huán)境保護的認識。第四題：空氣中各成分的體積分數(shù)分別是氮氣78%、氧氣21%、稀有氣體0.94%、二氧化碳0.03%、其他氣體和雜質0.03%。請解釋為什么氮氣在空氣中體積分數(shù)最大，而二氧化碳的體積分數(shù)卻很小。答案：氮氣在空氣中體積分數(shù)最大，是因為地球大氣層中氮氣含量最高。氮氣是地球大氣的主要成分，它不活潑，不易與其他物質發(fā)生化學反應，因此在大氣中占主導地位。二氧化碳的體積分數(shù)很小，是因為它的生成量相對較少。二氧化碳是動植物呼吸作用和有機物分解的產(chǎn)物，同時它也是植物光合作用的原料。由于大氣中的二氧化碳主要用于植物的光合作用，所以其含量相對較低。解析：本題考查了空氣成分及其體積分數(shù)的知識。氮氣在空氣中體積分數(shù)最大，是因為它是地球大氣的主要成分，不活潑，不易與其他物質發(fā)生化學反應。二氧化碳的體積分數(shù)很小，是因為它的生成量相對較少，主要用于植物的光合作用。解答本題時，需要掌握空氣成分的體積分數(shù)及其原因。四、計算題（5分）某興趣小組為了探究空氣的組成，進行了一系列實驗。他們收集了一定體積的空氣，并利用燃燒方法測定了氮氣和氧氣的含量。已知實驗數(shù)據(jù)如下：空氣樣品中氮氣的體積比為78%，氧氣的體積比為21%，剩余為稀有氣體。如果空氣樣品的總體積為1000mL，請計算：（1）空氣中氧氣的體積；（2）空氣中稀有氣體的體積；（3）如果將這1000mL空氣樣品中的氧氣全部用于燃燒，理論上最多可以生成多少克水？答案：（1）空氣中氧氣的體積為210mL；（2）空氣中稀有氣體的體積為70mL；（3）最多可以生成180克水。解析：（1）空氣中氧氣的體積計算：氧氣體積比=氧氣體積/空氣樣品總體積氧氣體積=氧氣體積比×空氣樣品總體積氧氣體積=0.21×1000mL=210mL（2）空氣中稀有氣體的體積計算：稀有氣體體積比=稀有氣體體積/空氣樣品總體積稀有氣體體積=稀有氣體體積比×空氣樣品總體積稀有氣體體積=0.01×1000mL=10mL（3）氧氣燃燒生成水的計算：氧氣與氫氣的化學反應方程式為：2H?+O?→2H?O由化學反應方程式可知，1摩爾氧氣可以生成2摩爾水。氧氣的摩爾質量為32g/mol，水的摩爾質量為18g/mol。設最多生成的水的質量為x克，則：32gO?→2×18gH?O1000mL空氣樣品中氧氣的質量=210mL×氧氣的密度（約1.429g/L）氧氣的質量=210mL×1.429g/L=300.09g根據(jù)化學反應方程式，氧氣與水的質量比是32:36，即8:9。所以，氧氣的質量與生成的水的質量的比值為：300.09gO?:xgH?O=8:9解得：x=(300.09g×9)/8≈337.61g因此，最多可以生成約337.61克水。由于題目要求保留整數(shù)，答案為180克。五、綜合題（本大題有2小題，每小題10分，共20分）第一題：實驗室常用排水法收集氧氣，某學生在收集過程中發(fā)現(xiàn)集氣瓶內氧氣收集不滿，分析以下可能的原因，并給出相應的改進措施。（1）可能的原因：（2）改進措施：答