第二单元浩瀚的大气知识点题库

空气中氧气含量的再认识

（1） (实验回顾)图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置，写出红磷燃烧的符号表达式。
（2） (实验过程1)甲组同学使用图1进行实验，步骤如下：
①检查装置的气密性

②加入药品，用弹簧夹夹紧橡皮管

③点燃燃烧匙内的红磷，立即伸入瓶中并塞紧塞子

④

⑤观察并记录水面的变化情况
（3） (问题提出)
①请将上述实验步骤填充完整。

②有资料表明，燃烧过程中当氧气体积分数小于7%时，红磷就无法燃烧，因此通过上述实验测量结果与理论值相比(填“偏高”或“偏低”)
（4） (实验改进1)
(查阅资料)铁生锈原理：铁和氧气、水反应生成红色物质(铁锈)。

Ⅰ.乙小组同学根据铁在空气中生锈的原理设计图2实验装置，再次测定空气中氧气的含量。(已知：装置中的食盐水和活性炭的作用是加速铁生锈)

Ⅱ.8分钟后测得的实验数据如表

实验前的体积

实验后的体积

集气瓶内空气

烧杯内蒸馏水

烧杯内剩余蒸馏水

131.0ml

90.0ml

63.6ml

(交流表达)①铁生锈是一个复杂过程，首先是铁与氧气、水反应生成氢氧化亚铁化学式：Fe(OH)₂ ，写出该反应的符号表达式。

②根据表中数据计算，改进试验后测得的空气中氧气的体积分数是 (消耗的水的体积忽略不计，计算结果保留一位小数)
（5） (实验反思)与燃烧红磷法相比，乙小组方法测定空气中氧气含量的优点是。
（6） (实验再改进)在乙组实验的基础上，丙组同学设计了图3装置进行实验。实验前应先进行的操作是。
（7） (实验过程2)
步骤1：在注射器中装有足量铁粉、活性炭粉的浸有食盐水的纸袋，封闭。

步骤2：打开弹簧夹，将活塞向右拉至一定距离，关闭弹簧夹。

步骤3：不断轻轻晃动注射器，当，计算得出氧气约占空气总体积的1/5

在分子、原子、原子核、质子、中子、电子等粒子中，找出符合下列条件的粒子填在相应的横线上。

（1）化学变化中的最小粒子是；
（2）带正电荷的是；
（3）不显电性的是；
（4）质量最小的是；

在测定空气中氧气含量的实验中，小强采用了如图所示装置：在由两个注射器组成的密闭系统中留有25m1空气，给装有细铜丝的玻璃管加热，同时缓慢推动两个注射器活塞，至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热，待冷却至室温，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。

（1）在实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是：。
（2）写出该实验中反应的文字表达式：。
（3）小强测得实验结果如下：

反应前注射器内气体总体积

反应后注射器内气体总体积

25m1

22m1

由此数据可以推算出他测定空气中氧气的体积分数（填<、>、=）造成该实验出现误差的原因可能是。（填序号）

①没有交替缓慢推动两个注射器活塞

②读数时没有冷却至室温

③加入铜丝量太少

④加入铜丝量太多

咖啡因(C₈H₁₀N₄O₂)能直接作用于中枢神经起到减缓疲劳、促进代谢的作用。下列有关咖啡因的说法正确的是（）

A . 每个咖啡因分子中共有24个原子 B . 咖啡因中氮元素的质量分数最大 C . 咖啡因中氢、氧元素的质量比是5：1 D . 咖啡因是由8个碳原子、10个氢原子、4个氮原子和2个氧原子构成的

用数字、符号或名称表示：

（1） 2个铝原子。
（2） 4个二氧化碳分子。
（3）表示的粒子符号。
（4）标出二氧化硫中硫元素的化合价。
（5） KCl的名称是。

空气的成分比较复杂，下列空气成分中含量最低的是（）

A . 二氧化碳 B . 氮气 C . 氧气 D . 稀有气体

下列各项中，不属于我国《环境空气质量标准》基本检测项目的是（）

A . SO₂浓度 B . O₃浓度 C . CO₂浓度 D . CO浓度

冬冬兴趣班小组“测定空气中氧气体积分数”实验探究方案如下面三图所示。

（1）（实验一）如图是教材中“测定空气中氧气体积分数”实验装置。

当集气瓶冷却至室温时，打开止水夹，可观察到的现象是。
（2）实验也证明氮气的化学性质是。
（3）（实验二）如图是用蜡烛来代替红磷进行测定氧气体积分数实验。

蜡烛燃烧文字表达式为。
（4）实验(填“可”或“否”)得出接近事实的结论，理由是。
（5）（实验三）“测定空气中氧气体积分数”成功的关键在于装置的密闭性和药品的合理选择。下图所示为兴趣小组同学对用“暖贴”实验可行性的探究方案。将装有过量铁粉的暖贴吊在集气瓶中，在装置的上方连接了氧气传感器，电脑实时读数，同时绘制出浓度变化曲线。

选择使用铁粉实验的理由是。
（6）用食盐水浸滤纸包的目的是。
（7）在实验过程中，氧气浓度变化的趋势为；反应前装置内氧气浓度为21.1%，35min时氧气浓度读数约为。
通过观察发现：若用铁粉实验时间会稍长，但消耗氧气更彻底，所得数据会更接近于事实。
（8）（拓展思维）
综上研究。请你另谈一点对教材上“空气中氧气含量测定”实验的具体改进意见是。

“见著知微，见微知著”是化学思维方法。

（1）从宏观知微观。
①50mL水与50mL乙醇混合后，溶液体积小于100mL，微观解释为。
②气体X在氧气中燃烧生成氮气和水，X分子中一定含有的原子是(填微粒符号)。
（2）从微观知宏观
单质硫、硫化氢燃烧时会生成同种有毒的气体。请回答下列问题。
①如下图1是硫原子的结构示意图，其中x=，在化学反应中该原子容易(“得到”或“失去”)电子。
硫化氢在空气中燃烧的微观示意图如下图2：
②硫化氢中硫元素的化合价是。
③生成的有毒气体中各元素的质量比为。
④写出上述反应的文字表达式。
分析微观示意图。你能获得的信息有(各写一条即可)：
⑤宏观方面：；
⑥微观方面：。

乙醇[C₂H₅OH]俗称酒精，可作酒精灯的燃料。下列关于酒精的说法，正确的是（）

A . 酒精由2个碳原子、6个氢原子和1个氧原子构成 B . 酒精属于氧化物 C . 酒精中碳、氢、氧元素的质量比为2：6：1 D . 酒精由碳、氢、氧三种元素组成

下列符号表达错误的是（）

A . 氨气——NH₃ B . 1个铝离子——Al³⁺ C . 1个氢分子——H₂ D . 2个硝酸根离子——2 $\text{[math]}$

纪录片《穹顶之下》再次引起了社会对空气质量的热议。以下不属于空气污染物的是（）

A . 可吸入颗粒物 B . 二氧化氮 C . 二氧化碳 D . 二氧化硫

1909年，德国化学家保罗·弗里德伦德尔在多刺海螺的鳃下腺中提取出了一种紫色染料泰尔红紫（化学式为C₁₆H₈Br₂N₂O₂），这种染料一直被用于为王室及富裕阶级的长袍染色。下列说法正确的是（）

A . 泰尔红紫中有30个原子 B . 泰尔红紫的相对分子质量是420g C . 泰尔红紫中碳、氧两种元素质量比是6：1 D . 泰尔红紫中共有5个元素

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氢能

2022年3月23日，国家发展改革委公布该委与国家能源局联合印发的《氢能产业发展中长期规划（2021一2035年）》。《规划》明确了氢的能源属性，并阐述氢能产业的发展定位。氢能是未来国家能源体系的重点发展方向。在北京冬奥会上氢燃料汽车成为一抹亮色。

冬奥会举办期间，气温低至零下三十多摄氏度，给新能源汽车的启动、续航等提出更高要求。氢燃料电池汽车能更好地适应高海拔、低气温和山地起伏大的环境，能在零下三十多摄氏度环境中实现快速冷启动，真正实现“全气候运行”。我国自主研发的锂离子动力电池系统产品一一全气候动力电池，可以在极寒环境下提供强劲动能，为新能源汽车装上一颗抗冻“心脏”。

通过学习化学我们知道，氢分子通过燃烧与氧分子结合产生热能和水。氢燃料电池通过液态氢与空气中的氧结合而发电，根据此原理而制成的氢燃料电池可以发电用来推动汽车，提供家庭或工业用电或作为手机电池。

传统储氢方法：1。高压钢瓶（氢气瓶）储存法，但钢瓶储存氢气的容积小，而且还有爆炸的危险；2液态氢储存法，但液体储存箱非常庞大，且需要极好的绝热装置来隔热。新型储氢方法：储氢合金（金属氢化物）来储存氢气。如：镍氢电池，该电池具有容量大、安全无毒和使用寿命长等优点。

氢能作为一种清洁、高效、安全、可持续的能源，被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。

依据文中内容和所学知识，回答下列问题：

（1）根据 Li 的原子结构示意图，写出锂离子的化学符号；
（2）依次写出氢分子和氢离子的化学符号；
（3）氢分子通过燃烧与氧分子结合产生热能和水，写出该反应的化学方程式；
（4）用氢气瓶储氢的缺点是；
（5）镍氢电池的优点是。

现有一份由Fe、FeSO₄和Fe₂(SO₄)₃组成的混合物，其中硫元素的质量分数为16%，则混合物中铁元素的质量分数为。

催化剂能改变化学反应速率。某实验小组探究了不同催化剂对H₂O₂分解的催化效果。实验装置如题图1所示。将20.0g溶质质量分数为3.4%的H₂O₂溶液快速推入装有催化剂的圆底烧瓶中，实验数据见下表：

实验编号	催化剂	催化剂的质量（g）	完全反应所需时间（s）
Ⅰ	MnO₂	2.0	25.0
Ⅱ	FeCl₃	2.0	35.0

（1）实验前需准备不同浓度的H₂O₂溶液。若要配制20g溶质质量分数为3.4%的H₂O₂溶液，需取溶质质量分数为20%的H₂O₂溶液g（精确到0.1）。
（2）根据实验探究目的，从上表中的实验数据中，可得出结论是。
（3）计算实验Ⅰ条件下H₂O₂完全分解所得氧气的质量，并写出具体计算过程。
（4）在题图2中画出实验II过程中生成O₂的曲线图。

下列说法中正确的是（）

A . 氮气约占空气体积的21% B . 分离液态空气获得氧气是化学变化 C . 稀有气体能做保护气是因为化学性质稳定 D . 液氧可用于火箭发射，是因为氧气具有可燃性

某化学兴趣小组在老师的带领下，来到实验室完成以下2个实验。

（1）（一）常见气体的制取：

仪器a的名称是。
（2）实验室用装置A制取O₂ ，选用的白色药品是(填名称)，该反应的化学方程式是；用装置C收集O₂ ，气体应该从导管口(选填“b”或“c”)通入。
（3）实验室用装置B制取CO₂ ，若用仪器D取代仪器a后，装置的优点是。
（4）（二）对含有MgCl₂的粗盐进行提纯，步骤如图：

步骤②中，玻璃棒的作用是。
（5）步骤④中，滤纸上的滤渣除含有泥沙等杂质外还有（填化学式）。
（6）步骤⑤中，为中和过量的NaOH，应滴加的“试剂a”是______（填字母）。

A . 稀硫酸 B . 稀盐酸 C . 硫酸铜 D . 稀硝酸
（7）步骤⑥中当时，停止加热。

回答下列问题：

（1）氧化汞受热时的变化可用图表示（表示汞原子，表示氧原子）：

①由图可知分子和原子的本质区别为。

②物质汞是由构成的，氧气是由构成的。
（2）如图表示氢气和氯气反应的示意图，试回答：

①在反应中，氢分子分裂成氢原子，氯分子分裂成氯原子，原子再相互结合成新的分子。

②氢气和氯气的化学性质不同的原因是

茶垢清洁剂能快速清除茶具上附着的茶垢等污渍，它溶于热水，有许多气泡产生。某小组同学对茶垢清洁剂进行了项目式探究。

【查阅资料】I、某品牌茶垢清洁剂主要成分是过碳酸钠（Na₂CO₄），过碳酸钠溶于水时生成碳酸钠和过氧化氢。该茶垢剂的其他成分与水、与稀盐酸反应均不生成气体。

II、 $\text{[math]}$

（1）【任务一】茶垢清洁剂溶于水产生的气体是什么？
【提出猜想】小林：该气体可能是CO₂、O₂、CO、H₂、N₂。
小明：不可能含有N₂ ，因为。
小涵：不可能含有CO和H₂ ，因为从药品安全角度考虑，H₂易燃易爆，CO。
该小组同学认为：该气体可能含有CO₂、O₂中的一种或两种。
（2）【进行实验】取少量该茶垢清洁剂于试管中，向其中加入适量60~70℃的热水，塞上带导管的橡皮塞，将生成的气体通入澄清石灰水，发现澄清石灰水；打开橡皮塞，向其中伸入，观察到预期的现象，证实气体是O₂。
（3）【任务二】测定该茶垢剂中过碳酸钠的纯度。
根据资料Ⅱ学习小组设计并完成了如下图实验。
【讨论交流】小芳认为测定产物中O₂的体积即可测定样品的纯度。
①装置③的作用是：。
②装置④中的水若有少量未装满（填“是”或“否”）影响测定O₂的体积。
③小晨认为测定产物中CO₂的质量（即反应前后装置②的质量差）就可测定样品的纯度。但利用上述实验装置测得CO₂的质量并计算样品的纯度，结果会偏高，你认为原因可能是。
A．浓盐酸易挥发，产生的氯化氢气体被装置②吸收
B．二氧化碳气体逸出时带出的水蒸气在装置②中冷凝而被吸收
C．装置①、②内空气中的二氧化碳被装置②吸收
④请你再设计一种新方案来测定该茶垢剂中过碳酸钠的纯度：。

实验前的体积		实验后的体积
集气瓶内空气	烧杯内蒸馏水	烧杯内剩余蒸馏水
131.0ml	90.0ml	63.6ml

反应前注射器内气体总体积	反应后注射器内气体总体积
25m1	22m1

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