资源简介

第四单元 我们周围的空气
单元知识体系架构












第一节 空气的成分
本节知识体系



第1课时 认识空气的组成
一、知识点解读与基础训练
知识点一 空气的组成
1.干燥洁净的空气主要由氮气、氧气和稀有气体组成，还含有少量的二氧化碳和极少量的其他气体。
2.空气中二氧化碳含量呈逐年递增趋势。
【易错易混提醒】
空气中各成分所占分数为体积分数。
【基础训练】
1.“人造空气”帮助人类实现了“太空漫步”的梦想，其中含有70%的N2、20%以上的O2、还有CO2等。下列说法正确的是( )
A．“人造空气”中的氮气含量比空气中的氮气含量高
B．燃着的蜡烛在“人造空气”中会熄灭
C．可以利用反应2Cu＋O22CuO，测定“人造空气”中O2的含量
D．“人造空气”若只含有O2会更有益于人的呼吸
2.（2018梧州）空气中体积分数约占21%的气体是（ ）
A.稀有气体 B.二氧化碳 C.氮气 D.氧气
3.(2018·崇左)空气的成分中，体积分数约为78%的是( )
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．稀有气体
知识点二 空气中氧气含量的测定
1.反应的原理：利用药品和氧气发生化学反应消耗掉密闭空气中的氧气且不产生新的气体。
2.反应所使用的铜粉一定要足量或过量；反应的现象为红色的铜粉逐渐变成黑色。
3.不能用碳粉、硫粉、蜡烛等代替铜粉，因为会产生新的气体从而使测量结果偏小。
4.在反应中不断推拉注射器使氧气与铜粉充分接触并反应。
5.停止加热后待玻璃管冷却至室温再读数，否则会使测量结果偏小。
【易错易混提醒】
1.具只试管口略向下倾斜，防止加热时水蒸气凝结倒流引起试管炸裂。
2.红磷燃烧产生大量白烟，使用红磷进行实验时注意通风。
3.几种其他测量空气中氧气含量的装置：

【基础训练】
4.用右下装置进行测定空气里氧气含量的实验，该实验除了说明氧气约占空气总体积的1/5之外，还可以说明空气中含有的氮气( )
A．是有色的气体
B．不能支持燃烧
C．可溶于水
D．约占空气总体积的3/5
5．(2017·邵阳)如图为测定空气中氧气含量的实验装置，下列做法合理的是( )
A．用过量的红磷进行实验
B．红磷点燃后，缓慢伸入瓶中并塞紧橡皮塞
C．红磷熄灭后，立即打开止水夹
D．用木炭代替红磷进行实验
6．(2017·青岛)化学实验是进行科学探究的重要手段。请填写下列空格：
用如图所示的装置可测定空气中氧气的含量。该实验的原理是通过________(填“化学”或“物理”)方法分离或除去混合物中的一种成分，从而测定混合物中某成分的含量。

二、能力训练
7.下列关于化学史方面的叙述中，不正确的是(　)
A．最早发现电子的是英国科学家汤姆森
B．最早发明火药的国家是印度
C．最早通过实验得出空气由氮气和氧气组成的，是法国化学家拉瓦锡
D．最早发现元素之间存在联系并排列出现代元素周期表的，是俄国科学家门捷列夫
8．如图是一个具有刻度和活塞可滑动的玻璃容器，容器内有空气和足量的白磷，将它放在盛有沸水的烧杯上方，进行实验。请完成实验报告：

实验目的 实验现象 实验结论
测定空气中______的体积分数 白磷着火燃烧，活塞先向右移动，后向左移动，最后停在约为 _____（填整数）的位置上 空气的成分按体积算，_____约占1/5
9．实验是科学探究的重要方法。如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图，请结合图示回答有关问题。

(1)根据下表提供的实验数据，完成下表
硬质玻璃管 中空气的体积 反应前注射器 中空气体积 反应后注射 器中气体体积 实验测得空气中 氧气的体积分数
25 mL 15 mL 9 mL ________
(2)装置一和装置二中气球的位置不同，_________(填“装置一”或“装置二”)更合理，理由是__________________________________________。
(3)若实验测得的结果偏小(氧气的体积分数小于21%)，可能的原因有哪些？(列举两条)________________;______________________________。
10．为测定空气中氧气的含量，小华同学打算设计如下方案：选用实际容积为40mL的试管作为反应容器，将过量的白磷放入试管，用橡胶塞塞紧试管，通过导管与实际容积为60mL且润滑性很好的针筒注射器组成如图的实验装置。假设此实验能够按照小华的设想正常进行，白磷所占体积与导管内的气体体积忽略不计，且两个容器间的导管足够粗，能保持空气正常流动。请回答下列问题：
(1)实验前，打开弹簧夹，将注射器活塞前沿从20mL刻度处推至15mL刻度处，然后松开手，若活塞仍能返回至20mL刻度处，则说明装置________________(选填“漏气”或“不漏气”)。
(2)若先夹紧弹簧夹，用酒精灯加热白磷，燃烧结束，等到试管冷却后再松开弹簧夹。可观察到的现象为：白磷燃烧，产生__________________，最终活塞前沿停留在________mL刻度处。
(3)若不使用弹簧夹，用酒精灯加热白磷，充分反应直至燃烧结束，试管冷却。可观察到活塞的移动情况为__________________________________________，最终活塞前沿停留在________mL刻度处。
(4)若按小华的设想进行实验，实际可能遇到诸多问题而发生危险，造成实验失败。例如：____________________________________________________________________。
三、拓展训练
11.某实验小组利用如图所示装置测定空气中氧气的体积分数并取得了成功。
【查阅资料】温度达到40 ℃时,白磷便可燃烧。
【提出问题】氧气体积约占空气总体积的多少?
【实验准备】锥形瓶内空气体积为230 mL,注射器中水的体积为50 mL,该装置气密性良好。
【实验探究】装入药品,按图示连接好仪器,夹紧弹簧夹。先将锥形瓶底部放入热水中,白磷很快被引燃,然后将锥形瓶从热水中取出。
【现象分析】(1)将锥形瓶底部放入热水中,白磷被引燃,足量的白磷在集气瓶内未能全部燃烧,说明瓶内剩余气体_______　　填“支持”或“不支持”)燃烧。写出白磷燃烧的文字表达式:　__________　。?
(2)在整个实验过程中,可观察到气球的变化是　_________　。?
(3)待白磷熄灭、锥形瓶冷却至室温后,打开弹簧夹,还可观察到下列现象:①注射器中的水自动喷射出来;②当注射器中的水剩下约4 mL时停止流出。导致这些现象发生的原因是　________________________　。?
【得出结论】氧气约占空气总体积的　　。?
【反思拓展】用此装置测定空气中氧气的体积分数与教材实验相比有何优点?　__________
训练题答案
1. C 2.D 3.A 4.B 5.A
6. 化学 7. B 8. 氧气 8 氧气
9. 15% 装置二 能让空气更易流通，全部通过铜粉，使氧气与铜粉充分反应
铜粉的量不足；未待装置完全冷却至室温就读数(其他合理答案也可)
10. (1)不漏气　
(2)大量白烟　12　
(3)先向右移动，后向左移动　8　
(4)橡胶塞弹出；试管爆裂；注射器活塞弹出等(答出一点即可)
11. (1)不支持 白磷+氧气点燃 五氧化二磷
(2)先鼓后瘪
(3)白磷燃烧消耗了锥形瓶中的氧气,使瓶中气压降低、锥形瓶中氧气约占46 mL,当注射器中的水进入锥形瓶约46 mL后,瓶中气压与外界气压相当。 1/5 减少了污染,实验测定更精确　(答一点即可)。?

第2课时
一、知识点解读与基础训练
知识点一 空气是一种重要的资源
1.可以根据空气中各成分的沸点不同将氧气、氮气、稀有气体从液态空气中分离出来，属于物理变化。这是从混合物中分离纯净物的方法之一。
2.食品包装袋中充入氮气可延长保质期的原因是氮气化学性质不活泼，不易与其他物质发生反应。
3.稀有气体在通常条件下几乎不与任何物质发生化学反应，在通电时可以发出各种不同颜色的光，可用作保护气和电光源。
【易错易混提醒】
1.分离液态空气是根据各物质的沸点不同，与蒸馏的原理相同；过滤是利用物质的颗粒大小不同进行分离。
2.稀有气体又叫惰性气体，它们是由原子直接构成的物质。
【基础训练】
1.CDEX2018中国(广州)国际潜水展暨海岛旅游展(如图)于2018年5月11～13日在广州国际采购中心举行。潜水员长时间潜水，应携带的物质是(　)

A．氮气 B．氧气 C．稀有气体 D．二氧化碳
2.小轿车为增强安全性配有安全气囊。当车受到一定力量的撞击时,某些物质迅速分解,释放出一种空气中含量最多的气体,使气囊弹出并迅速膨胀,以保护车上人员安全。这种气体是（）
A.氮气 B.氧气 C.二氧化碳 D.稀有气体
知识点二 关注空气质量
1.目前计入空气污染指数的有害气体和烟尘包括：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧、可吸入颗粒物、总悬浮颗粒物等。
2.PM2.5指直径不超过2.5微米的可吸入颗粒物。
3.空气污染指数越小，空气质量越好。
【基础训练】
3.下列有关空气及其成分的说法中不正确的是( )
A．空气污染物包括有害气体和烟尘
B．空气中分离出的氮气可用于食品防腐
C．许多物质能在空气中燃烧说明氧气的化学性质比较活泼
D．空气中含量最多的气体是氧气
4．(2017·枣庄)通过创建卫生城市活动，枣庄市空气状况有了明显改善，但测得目前空气的主要污染物仍是PM2.5，下列做法应该继续提倡的是(A)
①保护青山绿水　②就地焚烧秸秆　③发展共享单车　④减少燃煤使用　⑤燃放烟花爆竹
A．①③④ B．①②④
C．①②③④ D．②③④⑤
5．加强对空气质量的监测是保护环境的一项重要措施，下表是我国北方某城市一年四季空气质量监测的平均数据。请你据表回答下列问题。
可吸入颗粒物(TSP) 氮氧化合物(NO2等) 二氧化硫(SO2) 空气质量级别
春季 88 40 44 Ⅱ
夏季 67 33 36 Ⅱ
秋季 90 46 54 Ⅱ
冬季 98 69 60 Ⅱ
(1)对该市空气质量影响最大的指标是____。
(2)空气质量最差的季节是_______，你认为造成这种情况的原因是___________________________。(答一点即可)
(3)可采取的有效防治措施是_____________。(答一点即可)
二、能力训练
6.空气是一种宝贵的自然资源,下列有关空气中各成分的说法正确的是( )
A.氧气的化学性质比较活泼,能够燃烧
B.氮气的化学性质不活泼,可用于食品防腐
C.稀有气体都不能与其他物质发生化学反应
D.二氧化碳在空气中含量增多会引起温室效应,属于空气污染物
7.空气是生命赖以存在的物质基础,也是人类生产活动的重要资源。下列有关空气的说法正确的是(　　)
A.空气中分离出的氮气化学性质不活泼,可作焊接金属时的保护气
B.空气主要由氧气和氮气组成,其中氧气的质量约占空气质量的五分之一
C.空气质量报告中所列的空气质量级别数值越大,说明空气的质量越好
D.空气中的稀有气体化学性质很稳定,所以常用于制造多种用途的电光源
8．中国第一部专门体现“绿色税制”、推进生态文明建设的单行税法——环境保护税法于2018年1月1日开始实施。雾霾是一种大气污染现象，下列不属于雾霾治理措施的是(　　)
A．减少燃煤使用 B．提倡绿色出行
C．大力植树造林 D．野外焚烧垃圾
9.雾霾天气主要是由空气中的PM2.5(大气中直径小于或等于2.5 μm的颗粒物)增多引起的。下列做法不能减轻PM2.5污染的是( )
A.提倡绿色出行,发展公共交通
B.实施绿化工程,防治扬尘污染
C.改进燃煤锅炉烟囱,将废气排放到高空
D.鼓励使用太阳能热水器
10．(2018·贺州)下表表示汽车的行驶速度与所产生的大气污染物的质量之间的关系。请回答：
污染物 速度(km/h)
50 80 120
一氧化碳/g 8.7 5.4 9.6
氮的氧化物/g 1.0 1.2 3.8
碳氢化合物/g 0.7 0.6 0.8
(1)从上表中你认为，要使污染程度最小，汽车的速度应保持在____km/h。
(2)汽车尾气产生的CO气体，能与血液中的____结合而导致人体中毒；CO燃烧时产生的____气体，大量排放到空气中会加剧温室效应。
(3)随着工业的发展，排放到空气中的有害气体和____对空气造成了污染；请你写出两条减少大气污染的措施：____、____。
11.小冬对妈妈杀鱼时从鱼肚内取出的鳔产生了兴趣。他拟定“探究鱼鳔内气体的成分和体积”。小冬通过查阅有关资料获知:这种鱼鳔内氧气约占四分之一,其余主要为二氧化碳和氮气。他设计了如下实验方案:

(1)测量鱼鳔内气体的体积。小冬设计了如下两种方法:
①用医用注射器(带有准确的刻度)抽取鱼鳔内气体,测量其体积。
②在水槽中倒扣一个盛满水的量筒,用镊子夹住鱼鳔,将鱼鳔尖端放在量筒口处,用一根针在水下刺破鱼鳔尖端,用排水集气法收集鱼鳔内气体并测量其体积(如图)。
你认为其中测量结果不准确的一种方法是　　(填“①”或“②”)。?
(2)探究鱼鳔内气体的成分。现有两集气瓶的鱼鳔内气体,请你帮助小冬设计实验进行验证。
实验目的 实验方法 实验现象
验证鱼鳔内含有氧气 ①将燃着的木条伸入含有鱼鳔内气体的集气瓶中 ________________
验证鱼鳔内含有二氧化碳 ②向含有鱼鳔内气体的另一集气瓶中注入少量_________　并振荡? ___________________

实验②能否使用上述实验①结束后集气瓶内剩余的气体,为什么?_________________
三、拓展训练
12．许多科学发现从重视微小差异开始。科学家瑞利和拉姆塞正是重视氮气密度的微小差异，才最终发现了稀有气体氩气。
材料一：1892年瑞利发现，在相同条件下，由空气中除去氧气、二氧化碳、水蒸气和灰尘后获得的氮气，其密度为1.2572 g/L；由含氮化合物反应并除去水蒸气后获得的氮气，其密度为1.2505 g/L，两者密度差值虽小，却完全超出了实验误差范围。
材料二：1894年4月，瑞利和拉姆塞开始用如图2－1－9所示装置进行“清除空气中氮气”的实验探究：在倒立圆底烧瓶内引入两根金属导线，通电使瓶中空气里的氧气和氮气生成氮的氧化物，用碱液来吸收生成的氮的氧化物和原有的二氧化碳气体，并从气体进口不断向瓶内补充氧气，使反应持续进行。

图2－1－9
材料三：瑞利和拉姆塞又设计了另一实验装置，将上述实验所得的气体干燥后，通过红热的铜粉来除去其中的氧气，得到少量的剩余气体，对剩余气体做光谱分析得知，这是一种未知的气体，并测得其密度约是氮气的1.5倍。1894年8月13日，他们共同宣布：发现了一种未知气体，并命名为氩气。
材料四：1898年拉姆塞等人利用不同物质沸点不同，又发现了氪气、氖气、氙气。
根据上述材料，回答下列问题。
(1)与纯净氮气密度值更接近的是由____________(填“空气中”或“含氮化合物反应”)获得的氮气密度值。
(2)实验中不断向瓶内补充氧气的目的是________________________________。
(3)在当时实验条件下，很难利用化学反应除去氩气，获知“未知气体”中还有其他气体存在，其理由是____________________________________________________________。
训练题答案
1. B 2. A 3. D 4. A
5. (1)可吸入颗粒物(或TSP)
(2)冬季 冬天天气较冷，取暖所用的煤的量增大(或冬季降雨偏少，雨水对空气中粉尘的冲刷作用减弱)
(3)使用清洁燃料(或大量植树造林等合理均可)
6. B 7. D 8. D 9. C
10.(1) 80 (2) 血红蛋白 CO2
(3)烟尘 使用清洁能源 植树造林
11.(1)②
(2)
实验目的 实验方法 实验现象
验证鱼鳔内含有氧气 ①将燃着的木条伸入含有鱼鳔内气体的集气瓶中 　木条继续燃烧　?
验证鱼鳔内含有二氧化碳 ②向含有鱼鳔内气体的另一集气瓶中注入少量　澄清石灰水　并振荡? 　澄清石灰水变浑浊　?
不能,实验①中木条燃烧会产生二氧化碳,干扰鱼鳔内二氧化碳的验证。?
11. (1)含氮化合物反应
(2)将瓶内的氮气反应完全
(3)氩气的化学性质很不活泼，“未知气体”中其他气体的化学性质与氩气很接近。











第二节 物质组成的表示
本节知识体系
第1课时 化学式与化合价
一、知识点解读与基础训练
知识点一 化学式及其意义
1.可将元素符号与化学式分别在宏观和微观上的意义进行对比记忆。
2.化学式是联系宏观物质与微观构成的桥梁。
3.化学式的写法并不是臆想出来的，而是客观存在的，它的组成和结构是人们通过实验方法探究得到的。
4.当表述物质组成和构成时要“宏观对宏观”“微观对微观”“个数对个数”。如CO2由碳元素和氧元素组成，1个CO2分子由1个碳原子和2个氧原子构成。也可简单记忆为“见分子用原子，不见分子用元素”。
5.化学式书写规则：书写步骤可概括为：正左、负右、标价、化简、交叉、检查。
（1）一般正价元素在前，负价元素在后（CH4和NH3例外），每种元素的原子数写在符号右下角。
（2）化学式中原子（原子团）个数比一般是最简整数比，元素正负化合价代数和为零。
（3）化学式中原子团个数不为1时，原子团必须加括号。如Ca(OH)2、Mg(NO3)2等。
【易错易混提醒】
1.在单质和化合物的定义中一定要注意前提都是纯净物。只由一种元素组成的物质不一定是单质，也有可能是混合物。比如氧气和臭氧的混合物虽然只由氧元素一种组成，但是属于混合物。
2.化学式前的数字表示分子个数，化学式右下角的数字表示每个分子或一个分子中有几个该种原子。
【基础训练】
1.(2018·兰州)化学式H2O2能表示多种意义，下列说法错误的是( )
A．表示过氧化氢这种物质
B．表示过氧化氢由氢元素和氧元素组成
C．表示1个过氧化氢分子
D．表示过氧化氢由2个H原子和2个O原子构成
2.下列化学用语表示正确的是(　　)
A.五氧化二磷的化学式：P2O5
B.硅的元素符号：SI
C.碳酸根离子：CO3
D.三个氧原子：O3
3．(2018·梧州)请用化学用语填写下列空白，注意按要求书写大小写。
(1)锌元素：____；
(2)2个氢离子：___；
(3)硝酸钠：____；
(4)一氧化氮分子：___。
知识点二 化合价
1.在化合物中，各元素的正负化合价的代数和为零。单质中元素的化合价为零。
2.元素的化合价是由这种元素的一个原子得失去电子的数目或者形成共用电子对的数目决定的。一般来说元素化合价和原子形成离子时所带的电荷量在数值上是相同的。
3.根据化合价书写化学式有多种方法，不必拘泥于一种方法。
【易错易混提醒】
1. 同种元素在同种化合物中的化合价可能不同，如。
2.元素化合价的表示方法与离子符号书写的区别：
元素化合价的标法 离子符号的写法
标写位置 标在化学式元素符号正上方 写在元素符号的右上角
正、负写法 符号前，数字后 数字前，符号后
“1”的使用 “1”不可省略 “1”通常省略不写
原子团的写法 在原子团上方写该原子团的根价 在原子团右上角标写所带的电荷数
3.化合价是宏观概念，只能说元素有化合价，而不能说原子或离子有化合价。
【基础训练】
4．(2018·梧州)火星探测器“好奇号”发现火星大气中含有一种被称为硫化羰(tang)的物质，其化学式为COS。已知硫化羰中氧元素和硫元素均为－2价，则碳元素的化合价是( )
A．＋1 B．＋2 C．＋3 D．＋4
5．(2018·崇左)科学家用Xe(氙气)首次合成了XePtF6，在XePtF6中Xe、F元素的化合价分别显＋1、－1价，则XePtF6中Pt元素的化合价是( )
A．＋2 B．＋4 C．＋5 D．＋7
6．(2018·泰安)C919大飞机采用的复合材料中使用了高温陶瓷材料氮化硅(Si3N4)，其中硅元素的化合价为＋4，则氮元素的化合价为(　　)
A．－3 B．＋2 C．＋3 D．＋4
二、能力训练
7.(2018·聊城)银杏果中含有银杏酸(银杏酸化学式为C22H34O3)，下列有关银杏酸说法正确的是( )
A．从宏观上看：银杏酸分子由碳、氢、氧三种元素组成
B．从微观上看：银杏酸由22个碳原子、34个氢原子和3个氧原子构成
C．从类别上看：银杏酸属于有机化合物
D．从质量上看：银杏酸中碳元素和氢元素的质量比为11∶17
8.下列化学用语与含义相符的是( )
A.4个氢原子：2H2 B. 铝元素的化合价为+3价：Al3+
C. 2个氮分子：2N D. 2个碳酸根离子2CO32-
9.学会分析，寻找规律是学好化学的方法之一。分析NaCl、X、HClO、KClO3、KClO4的排列顺序的规律，可知X代表的物质是(　　)
A．HCl B．Ca(ClO)2 C．Cl2 D．Cl2O
10．含硫元素物质间发生转化：SSO2SO3H2SO4Al2(SO4)3，其中硫元素化合价发生变化的是(　　)
A．①② B．③④
C．①③ D．②④
11．下列化学用语，说法正确的是(　　)
①2N　②Mg2＋　③O　④H2　⑤
A．①表示两个氮分子
B．②与⑤均表示镁离子
C．③表示一氧化碳中碳元素的化合价为＋2
D．④表示2个氢原子
12．(2018·柳州)如图是铁元素和氧元素常见化合价的坐标图，试判断a点上形成化合物的化学式为( )

A．Fe B．FeO C．Fe2O3 D．Fe3O4
13．“神舟十号”太空舱利用NiFe2O4作催化剂将宇航员呼出的CO2转化为O2。已知Fe 的化合价为＋3，则Ni 的化合价为(　　)
A．＋1 B．＋2 C．＋3 D．＋4
14.写出下列物质的化学式。
(1)氯化钠：__________。
(2)氧化镁：__________。
(3)硫化锌：__________。
(4)氧化钙：__________。
(5)氢氧化钠：__________。
(6)氢氧化铜：__________。
(7)地壳中含量最丰富的两种非金属元素结合的化合物：________。
(8)地壳中含量最丰富的非金属元素和金属元素相结合的物质：________。
15.指出下列符号中“2”所表示的意义
2O O2
2SO3 Mg
Cu2+

三、拓展训练
16.元素R在化合物中的化合价只有一种，已知其氧化物的式量为m，其氯化物的式量为n,则R的化合价数值为 （ ）
A． B． C． D．


训练题答案
1. D 2.A
3.(1)Zn (2)2H＋ (3) NaNO3 (4) NO_
4.D 5.C 6.A 7.C 8.D 9.C 10.A 11.C 12.B 13.B
14. (1)NaCl (2)MgCl2 (3)ZnS (4)CaO (5)NaOH (6)Cu(OH)2 (7)SiO2 (8)Al2O3
15.两个氧原子 一个氧分子中含有两个氧原子
两个三氧化硫分子 氧化镁中氧元素的化合价为-2
一个铜离子带两个单位的正电荷 钠原子核外第一层电子有两个
16. BD






第2课时 物质组成的定量表示
一、知识点解读与基础训练
知识点一 计算组成物质的各元素的质量比
理解化学式的意义、正确书写化学式是计算物质各元素质量比的前提。
各元素的质量比=各元素的相对原子质量×原子个数之比
【易错易混提醒】
各元素的质量比与原子个数比不一样，原子个数比能够直接在化学式中得到，各元素的质量比是各元素相对原子质量与原子个数之积的比。
1．(2018·聊城)银杏果中含有银杏酸(银杏酸化学式为C22H34O3)，下列有关银杏酸说法正确的是( )
A．从宏观上看：银杏酸分子由碳、氢、氧三种元素组成
B．从微观上看：银杏酸由22个碳原子、34个氢原子和3个氧原子构成
C．从类别上看：银杏酸属于有机化合物
D．从质量上看：银杏酸中碳元素和氢元素的质量比为11∶17
2．(2018·德阳)丁烯(C4H8)是一种重要的化工原料，下列有关说法正确的是( )
A．丁烯中C、H元素的质量比为1∶2
B．丁烯中碳元素位于元素周期表第二周期
C．丁烯分子中碳原子的结构示意图为
D．丁烯分子中含有4个碳元素和8个氢元素
知识点二 计算物质中某元素的质量分数
1.化学式量（相对分子质量）=物质中各元素的相对原子质量×原子个数之和
2.某元素的质量分数=×100%
2.物质中某元素的质量=物质的实际质量*该元素的质量分数。
3.物质的实际质量=。
4.样品中纯净物的质量分数=×100%。
【易错易混提醒】
3.化学式是联系宏观和微观的桥梁，利用化学式能够计算化学式量、元素的质量分数，能够将物质的实际质量、物质实际质量中各元素的质量计算出来，能够判断样品是纯净物还是混合物。
5.判断样品是否为纯净物：计算出该纯净物中某元素的质量分数与所标质量分数比较，若两者相等则为纯净物，若不等则为混合物。
【基础训练】
3．(2018·济宁)维生素C(化学式：C6H8O6)对人体皮肤和牙龈健康有重要作用，缺乏维生素C，会引起坏血病，中学生每天需要补充60 mg维生素C，请阅读信息后回答：
(1)维生素C中碳、氢、氧三种元素质量比是___；
(2)维生素C分子的相对分子质量是____。
4．(2018·金华)如图是微信热传的“苯宝宝表情包”，苯(化学式C6H6)、六氯苯(化学式C6Cl6)都是重要的化工原料，下列有关说法正确的是( )

A．苯分子由碳、氢两种元素组成
B．苯中氢元素的质量分数小于10%
C．六氯苯中碳氯两种元素的质量比为1∶1
D．六氯苯由6个碳原子和6个氯原子构成
5．(2017·内江)一种新型环保材料被塑胶跑道工程广泛应用，合成这种新材料的原料是二甲苯烷二异氰酸酯(其分子式为C15H10N2O2)。请回答下列有关问题：
(1)二甲苯烷二异氰酸酯(C15H10N2O2)中氢、氧元素的质量比为____(填最简整数比)；
(2)二甲苯烷二异氰酸酯(C15H10N2O2)的相对分子质量为____；
(3)500 g二甲苯烷二异氰酸酯中含氮元素的质量为____g。
二、能力训练
6.工业酒精中常含有甲醇，甲醇有剧毒，不能食用，其分子结构可用如图所示的模型表示。下列有关甲醇的叙述中，错误的是（ ）
A．甲醇的化学式为CH4O
B．甲醇的相对分子质量为32
C．甲醇中C、H、O三种元素的质量比为1∶4∶1
D．甲醇中氧元素的质量分数为50％

7．枯茗醛(化学式为C10H12O)是一种食用香料。下列说法正确的是(　　)
A．枯茗醛的相对分子质量为148 g
B．枯茗醛由碳、氢、氧三种元素组成
C．枯茗醛中碳、氧元素的质量比为10:1
D．枯茗醛由10个碳原子、12个氢原子和1个氧原子构成
8.PLA是一种新型可降解塑料，以乳酸(C3H6O3 )为主要原料聚合而成，下列有关乳酸的说法错误的是(　　)
A.乳酸是由碳、氢、氧三种元素组成
B.乳酸分子中含有12个原子
C.乳酸的相对分子质量是90
D.乳酸中氧元素的质量分数最大
9.今年年初，科学家利用显微镜针头手工“敲打”原子，首次成功合成能稳定存在4天之久的三角烯分子。三角烯(化学式为C22H14)将在量子计算、量子信息处理和自旋电子学等领域展现巨大应用潜力。请计算：
(1)C22H14中碳氢元素的质量比为__________。
(2)C22H14中碳元素的质量分数为__________(计算结果精确到0.01%)。
10.科学家研究确认，一些零食特别是油炸食品含有致癌物质丙烯酰胺（C3H5ON）。丙烯酰胺的相对分子质量为__________，碳、氢、氧、氮元素的质量比为__________，氮元素的质量分数为__________。
11.PX是一种重要的化工原料，从化纤织物到食品包装，从医疗设备到家用电器，都要用到它的合成产物。。PX的化学名称为对二甲苯，是一种低毒化合物，请回答：
(1)对二甲苯的分子结构模型如图所示，其中“”代表碳原子，“”代表氢原子。试根据分子模型写出对二甲苯的化学式：________。

(2)对二甲苯的相对分子质量为________，对二甲苯中碳元素和氢元素的质量比为________，对二甲苯中碳元素的质量分数为________(结果精确到0.1%)。
12.目前，由中国自主研发的抗癌新药西达本胺已经在全球上市。西达本胺由分子构成，其化学式为C22H19FN4O2。
(1)在西达本胺分子中，C、N、O三种原子的个数比为________。
(2)在西达本胺中，H、F两种元素的质量比为____________。
三、拓展训练
13.某混合物由Na2O和Na2O2组成，则该混合物中钠元素与氧元素的质量比可能是( )
A.23:8 B.23:10 C.23:16 D.23:32
14.木糖醇和普通的白糖相比，具有热量低的特点，常用于减肥食品。已知该有机物由三种元素组成，其中氢元素质量分数约为7.9%，氧元素质量分数约为52.6%，且每个分子中含有5个氧原子。
试回答：
（1）该有机物还含有的一种元素是________。
（2）该有机物的相对分子质量为________（取整数）。
（3）该有机物的化学式为 。
15.现有只含Cu、O两种元素的固体样品9.0 g，测得Cu的质量为8.0 g。已知Cu的氧化物有CuO和Cu2O，下列说法正确的是（ ）
A．固体样品的组成只有两种情况
B．固体样品一定是CuO和Cu2O的混合物
C．固体样品可能是Cu2O
D．若固体样品由两种物质组成，则其中一种物质的质量分数为44%
训练题答案
1.C 2.B 3. (1)_9∶1∶12 (2)176 4.B
5.(1)5∶16 (2)250 (3)56
6.C 7.B 8.B
9.(1)132:7 (2)94.96%
10. 71 36:5:16:4
11.(1)C8H10 (2)106 (3)48:5 90.6%
12.(1)11:2:1 (2)1:1
13.B
14.（1）C （2）152 （3）C5H12O5
15.C







第三节 氧气
本节知识体系

第1课时 氧气的实验室制法
一、知识点解读与基础训练
知识点一 氧气的实验室制法
1.实验室制取氧气选择反应物的思路和依据以及实验室制取气体的化学反应时应该考虑的因素。
2.实验室分解过氧化氢制取氧气的原理、装置、步骤、检验方法、验满方法和注意事项。
3.实验室通过加热分解高锰酸钾或氯酸钾制取氧气的方法。
4.工业上制取氧气的方法——分离液态空气法（属于物理变化）。
【易错易混提醒】
1.检验氧气要把带火星木条伸入瓶内；用向上排空气法收集氧气验满时，要把带火星木条放在瓶口。
2.验满氧气时，要根据具体的收集方法采用对应的方法进行验证。
【基础训练】
1.实验室可用于制取氧气的药品是（ ）
A．空气 B．二氧化锰 C．高锰酸钾或过氧化氢 D．过氧化氢或二氧化锰
2.有关氧气的说法不正确的是（ ）
A．用向上排空气法收集氧气时，应将导气管插入集气瓶底部
B．将带火星的小木条伸入到集气瓶中，若木条复燃证明该气体是氧气
C．用排水法收集氧气时，当有气泡冒出时立即收集
D．用排水法收集氧气时，有大气泡从集气瓶口冒出时说明氧气收集满了
3.实验室常用下列装置来制取氧气：

（1）写出图中有标号仪器的名称：a 、b 。
（2）用双氧水和二氧化锰来制取氧气时，可选用的发生装置是 （填序号），其中二氧化锰起
作用。
（3）用双氧水制取氧气时，发生反应的文字表达式为 。
（4）用E装置收集氧气的依据是 ，检验氧气是否集满的方法是 。
知识点二 催化剂
1.知道二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率。
2.催化剂的概念、特点、作用。
【易错易混点拨】
1.催化剂即可加快反应速率，也可减慢反应速率。
2.催化剂只能改变反应速率，但不能增加或减少生成物的质量。
3.催化剂离不开特定的化学反应，否则就 没有意义，如“二氧化锰是催化剂”的说法是错误的。
【基础训练】
4.在过氧化氢溶液制取氧气实验中用到了二氧化锰。关于二氧化锰的说法错误的是（ ）
A．作该反应的催化剂 B．反应前后其质量发生改变
C．化学性质没有改变 D．能加快过氧化氢的分解速率
5.下列关于催化剂的叙述正确的是（ ）
A.只能加快化学反应速率
B.不使用催化剂，过氧化氢就不能分解产生氧气
C.用过氧化氢制取氧气时，使用二氧化锰可增加氧气的质量
D.本身的质量和化学性质在反应前后不会发生变化
二、能力训练
6.如果让你在实验室中制取一种气体，下列做法中不正确的是（ ）
A．选择的反应物要含有所制备气体组成的元素；要考虑反应物是否容易获得；要考虑反应条件是否易于控制、反应在常溫条件是否易于进行；要考虑反应体系是否符合环保、安全要求等因素
B．选择发生装置，至少需考虑的因素是反应物的状态和反应条件
C．选择收集装置，只需考虑气体是否溶于水以及是否与水发生化学反应
D．组装好仪器后，不需检査装置气密性，可直接添加药品
7.下列关于催化剂的说法正确的是（ ）
A．化学反应前后，催化剂的质量和化学性质都不变
B．催化剂可以提高化学反应的速率
C．催化剂可以增加生成物的质量
D．任何化学反应都需要催化剂
8.实验室制取氧气，下列说法错误的是（ ）







A装置可用于高 B.装置可用于过氧 C.装置可用于收集氧气 D.装置可用于收集氧气
锰酸钾制取氧气 化氢溶液制取氧气
9. 如图，过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下，迅速分解放出大量氧气。下列现象正确的是（　　）
A．气球胀大，红墨水左移
B．气球缩小，红墨水右移
C．气球胀大，红墨水右移
D．气球缩小，红墨水左移
10.如图是某同学设计的实验室制取氧气的实验装置图，请回答下列问题：

(1)写出图中带标号仪器的名称：①____________；②__________。
(2)二氧化锰在该化学反应中的作用是________。
(3)组装好A装置后，该同学先向分液漏斗中加入水，然后将导管一端通入水中，并打开分液漏斗的活塞，观察导管口是否有连续的气泡冒出，该操作的目的是___________________。
(4)可用图B所示的方法收集氧气，主要是因为____________________。
(5)应将收集满氧气的集气瓶________放在桌面上。
11.如图所示为实检室中常见的气体制备和收集装置。请回答下列问题：

（1）指出标号仪器的名称：b　 　；
（2）实验室用加热高锰酸钾固体制取氧气，要选用A做发生装置，理由是 ；
（3）已知一氧化氮气体难溶于水，在空气中容易与氧气发生反应，则收集一氧化氮气体时，应选用图中装置 （填字母序号）。
三、拓展训练
12.现有质量、溶质的质量分数都相等的两份过氧化氢溶液，a中加入少量二氧化锰，b中不加二氧化锰，纵坐标表示产生氧气质量（m），横坐标表示反应时间（t），其中正确的是（　　）

A B C D
13.学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后。某同学想：CuO能否起到类似MnO2的催化作用呢？于是进行了以下探究。
【猜想】Ⅰ、CuO不是催化剂，也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；
Ⅱ、CuO参与反应产生O2，反应前后质量和化学性质发生了改变；
Ⅲ、CuO是反应的催化剂，反应前后　　 ；
【实验】用天平称量0.2g CuO，取5mL 5%过氧化氢溶液于试管中，进行实验：

（1）填表：
步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 结论
　 　 　 　 　 　 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立猜想Ⅲ成立
（2）步骤①的目的是 ；
（3）步骤④需用到仪器有：铁架台（铁圈）、漏斗、烧杯、 ；
（4）步骤④得到的固体是CuO，说明CuO （“难”或“易”）溶于水。






训练题答案
1.C 2.B
3.（1）酒精灯 铁架台
（2）B 催化
（3）过氧化氢 水+氧气
（4）密度大于空气 将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明是氧气
4.B 5.D 6.A 7.A 8.C 9.D
10. （1）锥形瓶；水槽；（2）催化作用；（3）检查装置的气密性；（4）氧气不易溶于水；（5）正。
11.（1）长颈漏斗
（2）反应物是固体，反应条件是加热
（3）E
12.D
13.
【猜想】Ⅲ质量和化学性质不变
（1）
步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 结论
带火星的木条复燃 质量为0.2g 带火星的木条复燃 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立猜想Ⅲ成立




（2）与步骤③对比，检验加入氧化铜后双氧水的分解速率是否发生了变化
（3）玻璃棒
（4）难

第2课时 氧气的性质及自然界中氧的循环
一、知识点解读与基础训练
知识点一 氧气的性质
1.氧气的物质性质主要记住氧气的密度和溶解性，它们决定了氧气的收集方法。
2.掌握氧气的化学性质，会描述木炭、铁丝、蜡烛在氧气中燃烧的实验现象，会写它们与氧气反应的文字表达式。
3.记住氧化物、氧化反应的概念，并会判断氧化物、氧化反应。
【易错易混点拨】
化合反应与氧化反应没有必然的联系，有氧气参加的且生成物只有一种的反应即属于化合反应又属于氧化反应。
【基础训练】
1.下列关于氧气性质的描述中，错误的是（ ）
A．在通常状况下，氧气是一种无色、无味的气体
B．在压强为101kPa，氧气在-183℃变为淡蓝色液体
C．氧气是一种化学性质比较活泼的气体
D．氧气极易溶于水
2.下列物质在氧气中燃烧，现象为火星四射，有黑色固体生成的是（　　）
A．红磷 B．木炭 C．铁丝 D．酒精
3.下列物质属于氧化物的是（　　）
A．O2 B．H2O C．Cu2（OH）2CO3 D．Fe（OH）3
4.下列化学反应中，既属于化合反应又属于氧化反应的是（　　）
A．铜丝在空气中加热 B．电解水
C．实验室用过氧化氢溶液制氧气 D．蜡烛燃烧
5.某同学做物质在氧气中燃烧的实验方法如下图所示，其中不合理的是（ ）

A.点燃木炭 B.点燃铁丝 C.点燃红磷 D.点燃蜡烛
6.下列描述中，与氧气化学性质有关的是（ ）
A．液态氧呈淡蓝色 B．氧气的密度比空气略大
C．氧气有氧化性 D．氧气不易溶于水
7.如图图示是某同学探究细铁丝在氧气中燃烧的实验，试回答下列问题。
（1）选的细铁丝应先用 进行处理，这个变化是 变化。
（2）实验时将细铁丝绕成螺旋状的目的是 ，在螺旋状细铁丝的末端系上一根火柴梗的目的是 。集气瓶内事先装水或沙子，目的是 。
（3）证明铁丝燃烧是化学变化的现象是 ，证明燃烧放出大量热量的现象是 。该反应的文字表达式为 。
（4）某同学在做实验时，没有出现火星四射的现象，请你帮助分析一下原因： （答一条即可）。
8.氧气的化学性质比较活泼，能支持燃烧．如图是木炭在氧气中燃烧实验示意图，对该实验进行分析并回答。

（1）图①中仪器a的名称是 。
（2）图③中的现象是 。
（3）图②中熄灭酒精灯的操作是 。
（4）图④中的烧杯中的物质是 ，作用是 ，观察到的现象是 。
知识点二 自然界中氧的循环
1.记住缓慢氧化反应的概念，并会判断缓慢氧化反应。
2.知道自然界中氧循环的途径、意义。
【基础训练】
9.自然界中的“氧循环”，下列说法正确的是（ ）
A．自然界中产生氧气的途径主要是植物的光合作用
B．“氧循环”指得是氧气的循环，多是物理变化
C．对于相对稳定的大气来说“氧循环”有没有无所谓
D．物质在空气中的缓慢氧化是释放氧气的过程
10.①动植物的呼吸；②食物的腐烂；③酒和醋的酿造；④农家肥料的腐熟．以上变化中，属于缓慢氧化的（ ）
A．全部都是 B．只有①② C．只有②④ D．只有②③④
二、能力训练
11.氧气是我们身边常见的物质，以下有关氧气的叙述正确的是（　　）
A．铁在空气中剧烈燃烧，火星四射，生成黑色固体
B．魚、虾等能在水中生存，是由于氧气易溶于水
C．氧气具有可燃性，可做燃料使用
D．氧化反应不一定是化合反应
12.分类是研究物质的常用方法。如图是纯净物、单质、化合物、氧化物之间关系的形象表示，若整个大圈表示纯净物，则下列物质属于Z范围的是（　　）
A．红磷 B．五氧化二磷
C．氢氧化钠 D．食盐水
13.甲、乙、丙是3个实验装置的示意图，根据图中所发生的化学反应现象及化学反应原理总结归纳并回答下列问题：（提示：硫燃烧生成二氧化硫）

（1）写出上述3个实验中发生反应的文字表达式：
甲： ；
乙： ；
丙： 。
（2）比较3个反应，可以发现它们有许多共同之处，请你至少写出四条：
① ；② ；
③ ； ④ 。
（3）课外学习碳酸→水+二氧化碳后，我们又发现它也和上述三个反应有相似处，其相似之处是 。
（4）在进行实验丙时，为防止损坏仪器，采取的措施是 。
14.装满氧气的集气瓶，按如图所示，用带火星木条分别以甲、乙两种方式迅速插入，发现木条复燃，且在甲中燃烧比在乙中更旺。该实验说明氧气具有的性质是：
（1） ；
（2） 。
三、拓展训练
15. A、B、C、D是初中化学中常见的物质，其中A、B都由两种相同元素组成，C、D均为气体单质，人和动物吸入C后，体内的营养物质会发生缓慢氧化，它们的转化关系如图所示（反应条件已略去）。

（1）写出下列物质的化学式A ，B ；
（2）写出反应①②③的化学符号表达 ；
； 。
（3）A、B两种物质的组成元素相同，但性质不同，原因是
。
训练题答案
1.D 2.C 3.B 4.A 5.B 6.C
7.（1）砂纸打磨 物理（2）增大与氧气的接触面积，提高铁丝局部的温度 引燃铁丝 防止溅落的熔化物炸裂瓶底 （3）生成了黑色物质 火星四射 铁+氧气四氧化三铁（4）氧气不纯（或没有将铁丝表面的锈除去）等
8.（1）坩埚钳（2）发出白光，放出大量的热，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体（3）在酒精灯火焰的上方盖上灯帽（4）澄清的石灰水 检查木炭在氧气中燃烧生成了二氧化碳气体 澄清的石灰水变浑浊
9.A 10.A
11.D 12.B
13.（1）硫+氧气二氧化硫 磷+氧气五氧化二磷 铁+氧气四氧化三铁
（2）反应条件都是点燃 都与氧气发生反应 都属于化合反应 生成物都是氧化物等（3）生成物都是氧化物（4）在集气瓶中预先加少量水或铺一层细沙
14.（1）支持燃烧（2）密度比空气大
15.答案（1）H2O2 H2O
（2）①H2O2H2O+O2 ②H2OH2+O2
③H2+O2H2O（3）分子构成不同

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