1、2024-2025学年九年级物理上册单元测试卷第二单元空气与水资源注意事项：1试卷满分：100分，考试时间：60分钟。答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。2回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改用橡皮擦千净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：共20题，每题2分，共40分。每题只有一个选项最符合题意。1空气中含量较多且化学性质不活泼的气体是（）A氮气B氧气C水蒸气D二氧化碳2下列有关空气成分的说法错误的是（）A利用氦气可制作霓虹灯
2、B食品包装中充入氮气用来防腐C铁在氧气中燃烧生成氧化铁D敞口放置在空气中的饼干变软是因为吸收了空气中的水蒸气3“南水北调”工程是我国水利史上一大壮举，缓解了华北地区缺水的局面以及缺水对发展的制约。为保护南水北调饮用水水源，下列做法中合理的是（）A南方工厂将工业废水直接排放进水库B沿途耕地禁止使用农药、化肥C北方农田全部采用大水漫灌D加强沿途水质监测监控，确保水质安全4生活中的下列物质属于纯净物的是（）A食盐水B铜丝C酱油D牛奶5下列关于水的一些说法正确的是（）A纯净的水是一种单质B纯净的水中不含有任何化学元素C只要清澈透明的水就是纯净水，就能饮用D长期饮用纯净水对健康无益6下列有关氧气的说法不
3、正确的是（）A氧气可用于炼钢 B氧气不易溶于水可用排水法收集C氧气能燃烧有可燃性 D同温同压下氧气密度比空气大7某同学用加热高锰酸钾制取氧气，并用排水法收集氧气时，发现水槽内水变成红色，其原因是（）A试管口略向下倾斜B用酒精灯的外焰加热C试管口未放一团棉花D没有进行均匀加热8如图是实验室制备、收集、验满、验证氧气性质的操作，其中正确的是（）ABCD9下列变化过程中，不包含缓慢氧化的是（）A动植物的呼吸B醋的酿造C食物的腐烂D水的蒸发10下列实验操作或现象正确的是（部分夹持固定装置已略去）（）A铁在O2中燃烧B加热KMnO4制O2C电解H2O实验D过滤11下列关于实验室制氧气并用排水法收集的实验
4、操作先后顺序中不正确的是（）A先检查制氧装置的气密性，再装药品B先给试管均匀加热，再对着药品集中的部位加热C等导管口排出的气泡均匀后，再将导管伸入盛水的集气瓶中D先熄灭酒精灯，再将导管从水槽中取出12下列关于催化剂的说法不正确的是（）A化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都不变B在过氧化氢制氧气的反应中如加入二氧化锰会使产生氧气变多C催化剂可以降低某些化学反应的速率D同一反应可以使用不同的催化剂13图示法是学习化学的重要方法，下列有关图示错误的是（）AB物质变化CD14“思维导图”是将学习过程中的碎片知识进行有序整理，是非常有效的学习方法。如图是某同学整理的“氧气”思维导图，下列说法正确的是（
5、）A处氧气化学式可表示为“O2”或“O”B处“物理性质”中可添加“易溶于水”C处“用途”中可添加“火箭助燃剂等”D处“气体收集”可添加“向下排空气法”15如图是收集干燥气体并对它进行吸收处理的装置，由图中实验装置推测该气体的有关性质，正确的一组是（）ABCD密度（与空气比较）大于大于小于小于在水中的溶解性难溶极易溶极易溶难溶16下列有关“一定”和“不一定”的说法正确的是（）A有颜色变化的一定是化学反应B物质跟氧气发生的化学反应不一定是氧化反应C化合反应不一定是氧化反应D生成两种物质的反应一定是分解反应17将一定量的过氧化氢溶液分成相等的A、B成份，在A中加入少量的二氧化锰粉末可产生氧气，直接加
6、热B也产生氧气。下列图象能表示上述过程的是（）ABCD18能用过滤法将下列各组中混合在一起的物质分离的是（）A氧气和二氧化碳B食盐和沙子C食盐和蔗糖D二氧化锰和铁粉19下列图像能正确反映对应变化关系的是（）A一定量高锰酸钾加热制氧气B电解水C测空气中氧气的含量D加热氯酸钾制氧气20如图是某空间站能量转化系统局部示意图，下列有关说法错误的是（）A氢元素在循环过程中，没有发生化学反应B燃料电池系统将化学能转化为电能C水的分解反应需要吸收能量D该能量转化系统中的水可以回收使用二、非选择题：共6题，共60分。21（10分）空气可谓无处不在，但人类对其组成的认识经历了漫长的过程。（1）法国化学家拉瓦锡最
7、早通过实验得出了空气由_和_组成。（2）老师课堂上用如图所示的改进装置（比教材上多了电加热棒）测定空气中氧气的体积分数约为1/5。实验中用红磷而不用木炭或蜡烛，原因是_。实验中观察到红磷燃烧的现象是产生_。增加电加热棒点燃红磷，比原装置的优点有_(填序号)A不必待到冷却便可打开止水夹B避免因燃烧匙伸入缓慢而造成误差C不用过量的红磷而节约药品D减少生成物逸散而污染空气22（10分）空间站的氧气从哪里来？从地球带上去（1）工业上采用分离液态空气法获得氧气，其过程可用如图1所示实验模拟。浸入液氮3min后，试管内产生约占共容积的液态空气，取出试管，液态空气沸腾，伸入燃着的木条，木条熄灭；1min后伸
8、入带火星的木条，观察到木条复燃。导致木条熄灭的原因是_。上述实验利用氮气与氧气的沸点不同实现分离，由实验现象可知，两种气体中沸点比较高的气体是_。（2）利用分子筛可将氧分子从空气中“筛”出去，从而获得高浓度的氧气、其原理示意如下：由此可知两种分子的大小：N2_（填“”或“”）O2。在天宫制出来（3）早期空间站利用过氧化钠（Na2O2）、超氧化钾（KO2）等物质制氧，其原理表示如下：CO2O2，空间站内二氧化碳的主要来源是_。（4）工业上利用膜分离技术，在一定压力下，让空气通过具有富集氧气功能的分子筛薄膜，可得到含氧量较高的富氧空气。部分过程的示意图如下：分子筛中发生的变化是_（填“物理变化”或
9、“化学变化”）。23（10分）根据下列实验装置图，回答有关问题。（1）写出标号仪器的名称：_；_。（2）实验室用高锰酸钾制取氧气反应的符号表达式_，以高锰酸钾为试剂利用装置制取氧气时，还要做的改进是_。（3）用装置收集氧气的依据是_，用装置收集氧气时，气体应从_（填“”或“”）管通入，检验氧气是否集满的方法是_。（4）某同学想用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取较纯净的氧气，他应选用的装置组合是。经检查气密性良好后，该同学用此装置制备并收集的氧气来完成铁丝燃烧实验，结果发现铁丝没有燃烧，请你分析造成失败的可能的原因是_。（写出1个即可）24（10分）水是生存之本、文明之源。请回答下列有关水的问题：
10、（1）探水：人类对水的探索不断发展。18世纪末，英国化学家普里斯特利把“易燃空气”和空气混合后盛在干燥、洁净的玻璃瓶中，当用电火花点火时，发出震耳的爆鸣声，且玻璃瓶内壁出现了_（填现象）。这里的“易燃空气”指_（填名称）。英国科学家卡文迪什用纯氧代替空气进行上述实验，确认生成物是水。卡文迪什用纯氧重复普里斯特利实验的目的是_。1800年，英国化学家尼科尔森进行了水的电解实验，实验中生成的两种气体的体积随时间的变化关系如图1，其中表示氧气的是_（填“a”或“b”）。（2）净水：科学家提出一种海水淡化技术，其原理如图2。海水属于_（填“混合物”或“纯净物”）。该技术利用的净水方法是_。（3）用水：
11、很多化学实验都有用到水，但作用各不相同。细铁丝燃烧实验中水的作用是_。（4）治水：防治水体污染的措施是_（写一条）。25（10分）催化剂的相关研究是一项重要的课题，某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。【任务一】认识催化剂（1）催化剂在化工生产中起着重要作用，其_和_在化学反应前后都不变。【任务二】探究催化剂（2）小组同学查阅资料发现氧化铜(CuO)也可作为过氧化氢分解的催化剂，于是设计了如图实验进行验证，请填写下表：步骤现象步骤现象步骤结果步骤结果实验结论无明显现象试管中有气泡产生带火星的木条_。氧化铜的质量为_g有大量气泡产生，带火星的木条复燃氧化铜是过氧化氢分解的催化剂（3）
12、步骤_和步骤_的现象对比可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率。（4）步骤中反应的文字或符号表达式为_。（5）步骤的目的是_。【任务三】探究不同催化剂的催化效果小组同学以生成100mL氧气为标准，设计了下列实验。序号5%H2O2溶液的体积催化剂反应时间200mL2g氧化铜a200mL2g二氧化锰b（6）若ab，可得到的结论是_的催化效果较好。26（10分）某实践小组进行了如下有关水的实验和跨学科实践。（1）仪器a的名称是_。（2）操作中明矾的作用是_。（3）操作中玻璃棒的作用是_，若液体M仍然浑浊，原因可能是_（写一条）。（4）用实验1中净化后的水通过实验2制取蒸馏水，蒸馏是利用混合物中各组
13、分的_不同将物质分离。装置中陶土网的作用是_。需要在烧瓶中加入_，以防加热时出现暴沸。（5）实践小组开展“水质检测及自制净水器”实践活动。水质检测：TDS值与水质纯度的关系如图1。某水样的TDS值如图2，其水质纯度为_。小组同学设计了图3所示的简易净水器。小卵石和细沙在自制净水器中的位置_（填“可以”或“不可以”）颠倒，该装置_（填“能”或“不能”）降低水的硬度。参考答案1A【解析】氮气化学性质不活泼且约占空气体积的78%，故选：A。2C【解析】A、氦气属于稀有气体，稀有气体通电时能发出不同颜色的光，故利用氦气可制作霓虹灯，不符合题意；B、氮气的化学性质不活泼，可用作保护气，填充于食品包装中用
14、来防腐，不符合题意；C、铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，不是氧化铁，符合题意；D、敞口放置在空气中的饼干变软是因为吸收了空气中的水蒸气，说法正确，不符合题意。故选C。3D【解析】A、将工业废水直接排放，会污染水资源，该选项做法不合理；B、目前无法完全禁止使用农药和化肥，该选项做法不合理；C、采用大水漫灌，会浪费水资源，该选项做法不合理；D、加强沿途水质监测监控，确保水质安全，能保护水资源，该选项做法合理。故选D。4B【解析】A、食盐水中，溶质是食盐，溶剂是水，属于混合物，故不符合题意；B、铜丝就是铜，属于纯净物，符合题意；C、酱油由不同种物质组成，属于混合物，故不符合题意；D、牛奶中含有水、蛋白
15、质等物质，属于混合物，故不符合题意；故选：B。5D【解析】A、纯净的水是由两种元素组成的，不是单质，故选项错误；B、纯净的水中含有氢元素和氧元素，故选项错误；C、清澈透明的水中可能含有有害的物质，不一定能饮用，故选项错误；D、纯净水中不含有人体所需要的矿物质，长期饮用无益健康，故选项正确。故选D。6C【解析】A、氧气具有助燃性，能用于炼钢，不符合题意；B、氧气不易溶于水，可以采用排水法进行收集，不符合题意；C、氧气具有助燃性，但是不可燃，符合题意；D、氧气的相对分子质量为32，空气的平均相对分子质量为29，因此同温同压下，氧气的密度比空气大，不符合题意。故选C。7C【解析】高锰酸钾是颗粒细小的
16、固体。若试管口不放棉花，很容易随气流进入导管，从而进入水槽，使水槽内的水变红，故选C。8A【解析】A、过氧化氢制取氧气，属于固、液常温型，可用装置A作发生装置，正确；B、用排空气法收集气体时，为了防止收集到的气体不纯，要把导管伸入集气瓶的底部，错误；C、氧气的密度比空气大，具有助燃性，验满的方法是：把带火星木条放在集气瓶口，若木条复燃，则集满，错误；D、在做铁丝在氧气中燃烧的实验时，为了防止灼热的熔融物溅落，炸裂瓶底，要在集气瓶底部预留少量的水，错误。故选A。9D【解析】A、动植物的呼吸是体内有机物在酶的作用下与氧发生氧化反应的过程，符合缓慢氧化的特点，选项错误；B、酒和醋的酿造是植物籽粒中的
17、糖与氧发生氧化反应的过程，符合缓慢氧化的特点，选项错误；C、食物的腐烂是食物与氧气发生缓慢氧化的结果，则包含缓慢氧化，选项错误；D、水的蒸发属于物理变化，不包含缓慢氧化，选项正确。故选D。10C【解析】A、铁在O2中燃烧，为防止生成物融化溅落下来，炸裂瓶底，集气瓶内预选放些水或沙子，图中所示操作错误；B、给试管中的固体加热，试管口应略低于试管底，试管内的导气管不易过长，图中所示操作错误；C、电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，氢气与氧气的体积比为2：1，图中所示操作正确；D、过滤液体时，要注意“一贴、二低、三靠”的原则，图中缺少玻璃棒引流，图中所示操作错误。故选C。11D【解析】A、先检查制
18、氧装置的气密性，再装药品，避免装置漏气造成药品浪费，故选项正确；B、先给试管均匀加热，再对着药品集中的部位加热，防止受热不均，引起试管炸裂，故选项正确；C、等导管口排出的气泡均匀后，再将导管伸入盛水的集气瓶中，否则可能会收集的气体不纯，故选项正确；D、应先将导管从水槽中取出，再熄灭酒精灯，否则会导致水槽中的水倒吸入试管，导致试管炸裂，故选项错误；故选D。12B【解析】A、反应前后催化剂的质量和化学性质都不变，A说法正确，不符合题意；B、催化剂是改变化学反应速率，但不改变产物产量，B说法不正确，符合题意；C、催化剂改变化学反应速率，有些可以加快反应速率，有些可以减慢化学反应速率，C说法正确，不符
19、合题意；D、催化剂不是唯一的，同一反应可以使用不同的催化剂，D说法正确，不符合题意；故选B。13D【分析】氧化反应是物质和氧的反应，化合反应是多种物质生成一种物质的反应，分解反应是一种物质生成多种物质的反应；【解析】A、氧化反应可能是化合反应，如硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，氧化反应也可能不是化合反应，如蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，则氧化反应和化合反应是交叉关系，正确；B、根据是否有新物质生成，物质的变化分为物理变化和化学变化，正确；C、缓慢氧化是进行得很慢、不易察觉的氧化反应，氧化反应包含缓慢氧化，正确；D、分解反应和化合反应是并列关系，错误。故选：D。14C【解析】A、氧气的化学式为O2，该选
20、项说法不正确；B、氧气不易溶于水，该选项说法不正确；C、氧气具有助燃性，则可用于火箭助燃剂等，该选项说法正确；D、氧气密度比空气大，则可选用向上排空气法收集，该选项说法不正确。故选：C。15C【解析】收集气体从万能瓶短管进入，先集中在上部。说明气体密度比空气小。处理该气体尾气使用防倒吸装置，并且用水吸收处理，所以该气体极易溶于水。故选C。16C【解析】A、有颜色变化的不一定是化学反应，氧气加压变为液氧，由无色气体变为淡蓝色液体，就属于物理变化，A错误。B、氧化反应是物质和氧气发生的化学反应，物质跟氧气发生的化学反应一定是氧化反应，B错误。C、化合反应是多种物质生成一种物质的反应，氧化反应是物质
21、和氧气发生的化学反应，化合反应不一定是氧化反应，C正确。D、分解反应是一种物质生成多种物质的反应，生成两种物质的反应不一定是分解反应，如石蜡和氧气反应燃烧生成二氧化碳和水，就不属于分解反应，D错误。故选：C。17A【解析】两份双氧水质量相等，完全分解产生的氧气质量相等所以AC符合这一点，而即使加入催化剂，也不会从起点就有氧气大量存在，所以起点时都应该为零，所以只有A符合，（至于到底是催化剂的影响大还是加热对反应的影响大，这个题目也无法明显看出）；故选A。18B【分析】过滤是将不溶性固体和液体分离的方法【解析】A、氧气和二氧化碳两者都是气体，无法用过滤的方法分离，选项A错误；B、食盐溶于水，沙子
22、不溶于水，故可用过滤的方法分离，选项B正确；C、食盐和蔗糖都溶于水，无法用过滤的方法分离，选项C错误；D、二氧化锰和铁粉都不溶于水，故不可用过滤的方法分离，选项D错误。故选B。19A【解析】A、高锰酸钾在加热条件下生成氧气，加热一段时间温度达到高锰酸钾分解的温度时氧气的量不断增加，当高锰酸钾分解完时氧气的量不再变化，故选项正确；B、电解水时生成氢气和氧气的质量比为1：8，体积比为2：1，故选项错误；C、测定空气中氧气含量时，会将空气中的氧气全部消耗掉，减少的氧气约占空气体积的，反应结束后，线应与4格对齐，故选项错误；D、加热氯酸钾制氧气，同时生成了氯化钾固体，剩余固体质量减小但不能减小到0，故
23、选项错误。故选A。20A【解析】A、该反应中存在水的电解以及氢气的燃烧，所以氢元素在循环过程中，一定发生了化学反应；B、由图示可以看出燃料电池系统产生电能是化学能转化为电能的过程；C、由图示可以看出水的分解反应需要吸收电能才能完成；D、由转化图可知，该系统中水既可分解也可生成，是可以回收并循环使用的；故选A。21（1）氮气(N2) 氧气(O2) （2）它们燃烧产生气体大量白烟 BD【解析】（1）拉瓦锡最先通过实验得出了空气由氮气和氧气组成。（2）氧气体积约占空气体积的五分之一；磷燃烧消耗了氧气，装置中压强减小，水进入装置，进入装置中水的体积就是消耗氧气的体积；木炭或蜡烛燃烧消耗氧气生成二氧化碳
24、气体，装置中压强几乎不变，水不能进入装置。红磷燃烧的现象是放出热、产生大量白烟。A、不待到冷却便可打开止水夹，装置中温度较高，气体膨胀，进入水体积减少，实验存在误差，错误； B、增加电加热棒点燃红磷，反应可以在密闭装置中进行，避免因燃烧匙伸入缓慢而造成误差，正确；C、过量的红磷要保证完全消耗氧气，错误； D、反应在密闭装置中进行，减少生成物逸散而污染空气，正确。故选BD。22（1）液氮沸点低，先分离出来的为氮气，氮气不支持燃烧，则木条会熄灭氧气（2）（3）呼吸作用（4）物理变化【解析】（1）液氮沸点低，先分离出来的为氮气，氮气不支持燃烧，则木条会熄灭；故填：液氮沸点低，先分离出来的为氮气，氮气
25、不支持燃烧，则木条会熄灭；结合前面分析可知，先分离出来的为氮气，后分离出来的是氧气，则氧气沸点比较高；故填：氧气；（2）氧气能透过分子筛，但氮气不能，说明氮气分子比氧气分子大；故填：；（3）呼吸作用生成二氧化碳，则空间站内二氧化碳的主要来源是呼吸作用；故填：呼吸作用；（4）空气含有氮气和氧气等，分子筛通过吸附氮气收集含氧量较高的富氧空气，该过程中没有新物质产生，发生物理变化，故填：物理变化。23（1）铁架台水槽（2）试管口应塞一团棉花（3）氧气密度大于空气 a 把带火星的小木条放在F的b口（4） BC 铁丝没有除锈【解析】（1）仪器的名称：铁架台，水槽；（2）高锰酸钾加热生成锰酸钾、二氧化锰和
26、氧气，反应的符号表达式为：；加热高锰酸钾时，为了防止固体粉末进入导管，堵塞导管，试管口应塞一团棉花；（3）用D置收集氧气的依据是氧气密度大于空气，可以选择向上排空气法收集；若用F装置收氧气时，氧气密度大于空气，气体应长进短出，气体应从a管通入，氧气具有助燃性，检险氧气足否集满的方法是把带火星的小木条放在F的b口，木条复燃说明满了；（4）用过氧化氢溶液和二氧化锰混合制取较纯净的氧气，反应为固液不加热反应，发生装置选择B，氧气密度大于空气、不易溶于水，排水法收集的气体较为纯净，则收集装置选择C，故选用的装置组合是BC；铁丝燃烧实验，结果发现铁丝没有燃烧，造成失败的原因可能是铁丝没有除锈等。24（1
27、）液滴（或水珠） 氢气 防止空气中的其他成分干扰实验b （2）混合物蒸馏（3）防止反应产生的高温固体溅落瓶底，避免集气瓶炸裂（4）对污水进行处理，使之符合排放标准（合理即可）【解析】（1）氢气点燃时，生成了水，所以玻璃瓶内壁出现了液滴（或水珠）。“易燃空气”指氢气；英国科学家卡文迪什用纯氧代替空气进行上述实验，确认生成物是水。卡文迪什用纯氧重复普里斯特利实验的目的是防止空气中的其他成分干扰实验；水的电解实验，实验中生成的氢气与氧气气体的体积化约2:1，所以表示氧气的是b；（2）海水属于混合物；该技术利用的净水方法是蒸馏。（3）细铁丝燃烧实验中水的作用是防止反应产生的高温固体溅落瓶底，避免集气瓶
28、炸裂。（4）治水：防治水体污染的措施是对污水进行处理，使之符合排放标准（合理即可）。25（1）质量化学性质（2）复燃 0.2（3）（4）或（5）验证氧化铜的化学性质在反应前后是否改变（6）二氧化锰/MnO2【解析】（1）催化剂在化工生产中起着重要作用，其质量和化学性质在化学反应前后都不变；（2）根据实验结论：氧化铜是过氧化氢分解的催化剂；步骤将带火星的木条放在装有过氧化氢溶液的试管口，观察到无明显现象；步骤中向过氧化氢溶液中加入0.2g氧化铜；步骤将带火星的木条放在试管口，观察到试管中有气泡产生，带火星的木条复燃；步骤称量氧化铜的质量还是0.2g；（3）步骤的现象对比可以证明氧化铜能够加快过氧
29、化氢的分解速率；（4）步骤中过氧化氢在氧化铜的催化下分解生成水和氧气，该反应的文字或符号表达式为：h或；（5）步骤用烘干所得固体重复步骤，目的是为了验证氧化铜的化学性质在反应前后是否改变；（6）若ab，说明等生成等体积的氧气二氧化锰所需的时间短，可得到的结论是二氧化锰的催化效果较好。26（1）漏斗（2）使水中悬浮的杂质较快沉降，使水逐渐澄清（3）引流滤纸破损（合理即可）（4）沸点使烧瓶受热均匀沸石（或碎瓷片）（5）一般不可以不能【解析】（1）仪器a的名称是漏斗。（2）操作中明矾的作用是使水中悬浮的杂质较快沉降，使水逐渐澄清。（3）操作中玻璃棒的作用是引流，若液体M仍然浑浊，原因可能是滤纸破损或漏斗中液面高于滤纸边缘等（写一条）。（4）蒸馏是利用混合物中各组分的沸点不同将物质分离。陶土网的作用是使烧瓶受热均匀。需要在烧瓶中加入沸石（或碎瓷片），以防加热时出现暴沸。（5）某水样的TDS值如图2，其水质纯度为一般。小组同学设计了图3所示的简易净水器。小卵石和细沙在自制净水器中的位置不可以颠倒，该装置不能降低水的硬度。