2021学年第四单元 我们周围的空气综合与测试精练

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第四单元：《我们周围的空气》
【考点精讲】
考点一、空气的成分
一、空气的成分
空气成分
氮气
氧气
二氧化碳
稀有气体
其它
体积分数
78%
21%
0.034%
0.934%
0.02%
二、测定空气中氧气的含量
1、药品选择：只与氧气反应，不与其他气体反应。反应不产生气体，生成物是固体。
2、实验原理：2Cu+ O2 2CuO 。
3、实验步骤：（1）将一只具支试管注满水，倒入量筒，记录体积。
（2）在另一只具支试管中装入铜粉塞上橡胶塞。观察铜粉的颜色。点燃酒精灯，左右移动预热试管。
（3）加热玻璃管中的铜，同时推拉注射器的活塞。
（4）停止加热后，将气球内的气体全部挤入注射器，待注射器活塞稳定后，记录体积
（5）读取剩余气体的体积，记录实验结果。
4、实验操作中的注意事项：在实验中，使铜粉足量是为了使氧气完全反应；不断推拉注射器的作用是使氧气与铜充分反应；装置中气球的作用缓冲压力，防止橡皮塞冲出。
5、实验现象：硬质玻璃管内红色物质逐渐变为黑色。停止加热冷却至室温注射器内气体的体积减少。
6、实验结论：氧气约占空气体积的1/5。
7、讨论：导致氧气体积分数偏小的原因，可能有：
（1）铜丝量不足；（2）装置漏气；（3）未冷却至室温就读数；（4）酒精灯加热温度不够；（5）加热时没推拉注射器的活塞； (6)氧气有剩余。
三、分离液态空气：首先通过降温加压，使空气液化，然后加热，利用各气体的沸点不同，使其在不同温度下气化，再冷凝，从而将各种气体分离,工业分离液态空气法—— 物理变化。
四、空气各成分的用途：
1、氧气的用途:一是供给生物呼吸，二是支持燃烧，还能用于钢铁冶炼和金属焊接。
2、食品包装时充入氮气可以防腐，做食品保护气，说明这种气体化学性质不活泼（填活泼或不活泼）；这种气体还是工业上生产硝酸和化肥的重要原料，其液态还可以做制冷剂，可用于冷藏血液等。
3、稀有气体的性质和用途：化学性质不活泼，用作保护气；还可用于制造多种用途电光源等。
五、空气质量：
1、空气质量报告内容包括空气污染指数、首要污染物、空气质量级别、空气质量状况。
2、空气污染指数的项目为二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧、可吸入颗粒物、总悬浮颗粒物。
3、空气污染指数越大，表示污染物的含量越多，空气质量状况越差。
典例1 【2020四川攀枝花】图为空气成分示意图(按体积分数计算)，其中“R”代表的是（ ）

A.氮气 B.氧气 C.稀有气体 D.二氧化碳
【答案】B
【解析】空气中各种气体的体积分数：氮气78%，最大；氧气21%，第二；剩余气体物质为1%；则R表示氧气；
故选：B。
典例2【2020山东青岛】空气是一种重要的资源。下列有关空气的说法正确的是（ ）
A.食品包装袋中充入氧气可延长食品的保质期
B.空气污染指数越高，空气质量越好
C.氧循环对维持自然界中物质、能量及生态的平衡有重要意义
D.分离液态空气得到氧气和氮气的过程中发生了化学变化
【答案】C
【解析】A、食品包装袋中充入氧气不能延长食品的保质期，反而会使食品更容易变质，因为氧气有氧化性，易使食品氧化而变质，A不正确；
B、空气污染指数越小，空气质量越好，空气污染指数越高，空气质量越差，B不正确；
C、氧循环对维持自然界中物质、能量及生态的平衡有重要意义，例如氧循环可以消耗二氧化碳，产生氧气和有机物等，C正确；
D、分离液态空气是利用氧气和氮气的沸点不同，采用分离液态空气而制得，该过程发生了物理变化，D不正确。故选C。
典例3【2020广东广州】测定空气里氧气含量的实验装置和步骤如下：（已完成装置气密性检查）

①在集气瓶内加入少量水，并将水面上方空间分为5等份；
②用弹簧夹夹紧胶皮管；
③点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，观察现象；
④红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，观察现象。
其中有错误的实验步骤是（ ）
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】D
【解析】A. ①在集气瓶内加入少量水，防止热的生成物落到瓶底，使瓶底受热不均而炸裂；因为氧气体积约占空气体积五分之一的，为了观察水进入瓶中的体积，将水面上方空间分为5等份，不符合题意；
B. ②用弹簧夹夹紧胶皮管，防止胶皮管漏气，不符合题意；
C. ③点燃燃烧匙内的红磷后，立即伸入瓶中并把塞子塞紧，减少红磷燃烧放热使气体逸出，减少误差，不符合题意；
D. ④红磷熄灭后，立即打开弹簧夹，做法错误，没有冷却至室温就打开弹簧夹，水进入集气瓶的体积会小于五分之一，符合题意。故选D。
【能力提升】
1、【2019.河南中考题】空气中含量最多且化学性质不活泼的气体是（　　）
A．O2 B．CO2 C．N2 D．Ne
【答案】C
【解析】空气中各成分及体积分数为：氮气：78%、氧气：21%、稀有气体：0.94%、二氧化碳0.03%、水蒸气和杂质：0.03%．氮气在空气中含量最多且化学性质不活泼。
故选：C。
2、【2020北京】下列气体能供给动植物呼吸的是（ ）
A.CO2 B.H2 C.O2 D.N2
【答案】C
【解析】氧气具有供给呼吸的性质。故答案是 C。
3、2019年“世界环境日”中国确定的主题是“蓝天保卫战，我是行动者”。下列做法与之相违背的是（　　）
A．秸秆露天焚烧 B．废气达标排放 C．工地洒水除尘 D．禁放烟花爆竹
【答案】A
【解析】A、农作物的秸杆就地焚烧不可行，因为会产生烟尘和有害气体，做法与之相违背，故选项正确；
B、废气达标排放不污染环境，故选项错误；
C、工地洒水除尘，可减少空气中可吸入颗粒物的污染，故选项错误；
D、禁放烟花爆竹，可减少对空气的污染，故选项错误。
故选：A。
4、【2020湖北天门等四市】在空气质量评价中，被计入主要污染物的物质是（ ）
A.水蒸气 B.氧气 C.二氧化氮 D.稀有气体
【答案】C
【解析】目前计入空气质量评价的主要污染物为：二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒物、细颗粒物和臭氧等。水蒸气、氧气、稀有气体都是空气的组成成分之一，不属于污染物。
故选C。
5、【2020黑龙江牡丹、鸡西】测定空气中氧气含量的实验装置如图所示：下列有关说法正确的是（ ）

A.燃烧匙中的红磷可以换成硫或木炭
B.选用红磷是因为反应只消耗O2，生成固态的P2O5
C.装置内水位不会发生变化
D.本实验可以证明空气含有Ｎ2、O2、CO2和稀有气体
【答案】B
【解析】A、燃烧匙中的红磷不可以换成硫或木炭，硫或木炭燃烧生成气体，装置中气压不变，装置中液面不会上升，无法测定氧气体积分数，A错。
B、选用红磷是因为磷只消耗O2不和氮气反应，生成固态的P2O5没有生成新的气体，B正确。
C、红磷燃烧消耗氧气，没有生成新的气体，装置中气压下降，在大气压作用下，液面上升，装置内水位会发生变化，C错。
D、本实验不可以证明空气含有CO2和稀有气体，D错。
故选：B。
6、【2020湖南郴州】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
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
【答案】C
【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。
7、现有下列物质：①二氧化碳 ②氧气 ③氦气 ④ 氢气 ⑤ 氮气，请选择适当的物质填空（填序号）：可代替氢气作为探空气球的气体是__________；能使带火星的木条复燃的是_______________；可以燃烧的气体是_____________；可以充入食品包装袋内的保护气是______________________； 能使澄清的石灰水变浑浊的气体是_________________。
【答案】③ ② ④ ⑤ ①
【解析】本题考查的是对氧气、氮气、二氧化碳、稀有气体的主要性质和用途的考查。由于氦气密度较小，则可代替氢气作为探空气球的气体是氢气；由于氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃的气体是氧气；氢气具有可燃性，所以可以燃烧的气体是氢气；由于氮气的化学性质不活泼，所以充入食品包装袋内的保护气是氮气；能使澄清的石灰水变浑浊的气体是二氧化碳。所以答案分别为 ③ ② ④ ⑤ ① 。
考点二、氧气的性质
（1）物理性质
无色、无味的气体，不易溶于水（故可以用排水法收集）； 密度比空气大（故收集的一瓶氧气，要正放在桌面上）。
（2） 化学性质
与木炭反应；原理：C+O2CO2
现象：空气中：发红光，放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体
氧气中：发白光，放热，生成使澄清石灰水变浑浊的气体
注意：木炭伸入瓶中时，要自上而下，缓慢伸入（目的使木炭与氧气充分反应）
‚与铁丝反应；原理：3Fe+2O2Fe3O4
现象：空气中：变红热，不燃烧；
氧气中：剧烈燃烧，火星四射，放热，生产黑色物质
注意：铁丝用砂纸打磨（除去表面的氧化物）； 在铁丝一端系一根火柴棒（引燃）
铁丝绕成螺旋状（预热未燃烧的的铁丝）
在瓶底加少量水或铺一层细沙（防止高温生成物使集气瓶炸裂）
燃着的铁丝不能接触瓶壁（防止炸裂瓶壁）
分析：铁丝不燃烧的原因：氧气不纯净；铁丝未打磨表面的氧化物；
ƒ与木石蜡反应
现象：空气中：发红光，放热，生成水雾和使澄清石灰水变浑浊的气体
氧气中：发白光，放热，生成水雾和使澄清石灰水变浑浊的气体
木炭等在空气中反应与在氧气中反应剧烈程度明显不同，为什么？物质与氧气反应时，单位体积的空间里氧分子的数目越多，反应就越剧烈。
典例4【2020北京】下列不属于铁丝在氧气中燃烧现象的是（ ）
A. 放出热量 B. 产生大量白烟 C. 火星四溅 D. 生成黑色固体
【答案】B
【解析】铁丝在氧气中燃烧的现象：剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色固体。其中不包括产生大量白烟，故选 B。
典例5【2020湖北鄂州】下列关于氧气的性质和用途的说法正确的是（ ）
A.氧气能助燃，可作燃料
B.红磷能在空气中燃烧产生大量的白色烟雾
C.细铁丝在空气中可剧烈燃烧，火星四射
D.氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定条件下可与多种物质发生化学反应
【答案】D
【解析】A、氧气能助燃，但不具有可燃性，不可作燃料，故选项错误；
B、红磷在空气中燃烧，产生大量的白烟，而不是白色烟雾，故选项错误；
C、铁丝在空气中不能燃烧，氧气的浓度不够，故选项错误；
D、氧气是一种化学性质比较活泼的气体，在一定条件下可与多种物质发生化学反应，故选项正确。故选D。
【能力提升】
1、下列应用，利用了氧气物理性质的是（　　）
A．工业上用空气制氧气 B．用氧气气焊金属
C．氧气供潜水员呼吸 D．用氧气炼钢
【答案】A
【解析】A、工业制氧气没有发生化学变化，属于物理性质，故选项正确；
B、气焊金属是利用了氧气的助燃性，属于化学性质，故选项错误；
C、供潜水员呼吸是利用了氧气的供给呼吸，属于化学性质，故选项错误；
D、冶炼钢铁是氧气的助燃性，属于化学性质，故选项错误。
故选A。
2、【2020江苏苏州】下列有关氧气的说法中，不正确的是（ ）
A.氧气可供给呼吸
B.鱼类能在水中生存，说明氧气易溶于水
C.植物的光合作用是空气中氧气的主要来源
D.焊接或切割金属时使用纯氧代替空气以获得更高的温度
【答案】B
【解析】A、氧气能够支持动植物的呼吸，选项正确；
B、氧气不易溶于水，但溶解在水中的氧气足以供给鱼类在水中的呼吸，选项错误；
C、绿色植物利用光合作用将空气中的二氧化碳和水转化为有机物和氧气，该变化是空气中氧气的主要来源，选项正确；
D、可燃物与浓度大的纯氧气燃烧较剧烈，单位时间内产生的热量多，温度高，容易焊接或切割金属，选项正确，故选B。
3、【2020湖北武汉】氧气是一种重要的气体。小颖在试管中加入5mL5%过氧化氢溶液，再依次进行实验：①插入带有火星的木条；②加入少量二氧化锰；③插入带有火星的木条。

（1）当出现带有火星的木条________的现象时，说明试管中有大量氧气产生。
（2）实验产生氧气的化学方程式为__________，该反应属于________（填基本反应类型）。
【答案】 (1). 复燃 (2). (3). 分解反应
【解析】（1）过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，氧气具有助燃性，能使带火星的木条复燃，故当出现带有火星的木条复燃的现象时，说明试管中有大量氧气产生。
（2）过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，故实验产生氧气的化学方程式为，该反应符合一变多的特点，属于分解反应。
4、如图所示，取三根粗细、长度均相同的光亮细铁丝，将其中两根分别盘成螺旋状，在每根铁丝一端绑上粗铜丝，另一端系一火柴，点燃火柴，待快燃尽时，分别插入充满氧气的集气瓶中（预先放入一些水）。观察到：I、II中铁丝都剧烈燃烧，且II中铁丝燃烧比I中的更剧烈；III中铁丝没有燃烧。
（1）为什么III中铁丝不能燃烧？__ ____。
（2）分析II中铁丝燃烧比I中的更剧烈的原因___ ___。
（3）铁燃烧文字表达式_ __在氧气中燃烧现象__ ____。
（4）为什么点燃火柴，待快燃尽时，插入充满氧气的集气瓶中_____ _。
（5）瓶底放少量水的目的___ ___。
【答案】（1）实验III中火柴在铁丝上方，用其火焰内焰对铁丝加热，内焰温度低，没有对铁丝充分预热，因此不能达到铁丝的着火点；
（2）实验II中铁丝绕成螺旋状，增大受热面积，反应更充分；
（3）铁+氧气四氧化三铁；剧烈地燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体；
（4）防止火柴消耗较多集气瓶中的氧气，使反应难以发生；
（5）防止燃烧产生的熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂。
【解析】（1）实验III中火柴在铁丝上方，用其火焰内焰对铁丝加热，内焰温度低，没有对铁丝充分预热，因此不能达到铁丝的着火点，铁丝不能燃烧；
（2）实验II中铁丝绕成螺旋状，增大受热面积，反应更充分，因此铁丝燃烧更剧烈。
（3）铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，文字表达式是：铁+氧气四氧化三铁；铁能够在氧气中剧烈地燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体；
（4）当火柴快燃尽时将铁丝从瓶口往下缓缓伸入瓶中：防止火柴消耗较多集气瓶中的氧气，使反应难以发生；
（5）为防止燃烧产生的熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂，集气瓶内要预先装少量水或铺一层细沙；
考点三、实验室制取氧气
1、选药品的条件：必须含有氧元素。常用过氧化氢溶液和二氧化锰；或加热高锰酸钾或氯酸钾。
如：用过氧化氢和二氧化锰制取氧气：
（1）原理：2H2O2 2H2O + O2↑；
（2）装置：固液不加热，排水法（或向上排空法）。
（3）步骤：检查气密性；装药品，先固后液；
（4）收集法：、排水法：原因氧气不易溶于水，不与水反应；（何时开始收集：导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集。）‚、向上排空气法：原因密度比空气大且不与空气反应；
（5）验满：向上排空气法，用带火星的木条放在，瓶口，木条复燃则收集满。
（6）检验：用带火星的木条伸入，瓶内，木条复燃则该气体是氧气。
（7）注意事项：向上排空气法收集气体时，导管口要接近集气瓶底（目的：便于排净空气）。
如：用高锰酸钾或氯酸钾制取氧气：
（1）原理：2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑；
（2）装置：固固加热，排水法（或向上排空法）
（3）步骤：连接装置：先下后上，从左到右的顺序；②检查装置的气密性；③装入药品：按粉末状固体取用的方法；④固定装置：固定试管时，试管口应略向下倾斜，铁夹应夹在试管的中上部；⑤加热药品：先预热，后在反应物部位用酒精灯外焰加热；⑥收集气体；⑦先将导管移出水面，再停止加热。
（4）收集法：、排水法：原因氧气不易溶于水，不与水反应；（何时开始收集：导管口有连续均匀气泡冒出时开始收集。）‚、向上排空气法：原因密度比空气大且不与空气反应；
（5）验满：向上排空气法，用带火星的木条放在，瓶口，木条复燃则收集满。
（6）检验：用带火星的木条伸入，瓶内，木条复燃则该气体是氧气。
（7）注意事项：①试管口要略微向下倾斜：防止生成的水回流,使试管破裂；②导气管伸入发生装置内要稍露出橡皮塞：有利于产生的气体排出；③用高锰酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花：防止高锰酸钾粉末进入导气管；④实验结束后，先将导气管移出水面,然后熄灭酒精灯：防止水槽中的水倒流，炸裂试管。
2、催化剂
（1）概念：在化学反应中能改变其他物质的反应速率，但本身的化学性质和质量在反应前后没有发生变化的物质。 
（2）特点：两不变（质量、化学性质）、一改变（反应速率，包括加快或减慢）注意：①催化剂不能改变生成物的质量，不能决定反应的进行；②催化剂不是反应物、又不是生成物；③催化剂仅针对某一反应，并不是所有反应的催化剂；④某一反应的催化剂可能不只一种。
典例6【2020辽宁抚顺】下列有关催化剂的说法正确的是（ ）
A.在化学反应后其质量减小
B.催化剂只能加快化学反应速率
C.在化学反应后其化学性质不变
D.过氧化氢分解反应中，只能用二氧化锰作催化剂
【答案】C
【解析】A、催化剂在化学反应前后质量不变，故选项错误；
B、催化剂能改变化学反应速率，能加快化学反应速率，也能减慢反应速率，故选项错误；
C、催化剂在在化学反应后其化学性质不变，故选项正确；
D、过氧化氢分解可用二氧化锰作催化剂，也可选择其他物质做催化剂，故选项错误。故选C。
典例7以下是研究实验室制取气体的装置图，请按要求回答下列问题。

(1)写出图中标号仪器的名称：①________；②________；
(2)实验室用高锰酸钾制取氧气，应选用的发生装置是________，（填字母序号，下同），该反应文字或者符号表达式为____ ____，该还需做的一点改动是____ ____，若要收集一瓶纯净的氧气，应选择的收集装置是________；
(3)实验室用H2O2溶液和MnO2混合制氧气，其中MnO2起________作用，该反应的文字或者符号表达式为_______ _。同学们利用B和F装置，来测定生成氧气的体积，反应结束后，发现实验结果比理论值___ __（填“偏大”、“偏小”或者“不变”），其主要原因是__ ______；
【答案】（1）酒精灯；锥形瓶；
（2）A；高锰酸钾==(△)锰酸钾+二氧化锰2+氧气；试管口塞一团棉花；C
（3）催化（加快反应速率）；过氧化氢水+氧气；偏大；包含了分液漏斗中滴下的液体体积
【解析】（1）由图可得分别为酒精灯、锥形瓶；
（2）为固体需加热型选A ；高锰酸钾==(△)锰酸钾+二氧化锰2+氧气；为避免高锰酸钾粉末被氧气吹入导管使导管堵塞需在试管口塞一团棉花 ；要收集较纯氧气需用排水法；
（3）二氧化锰在此反应中为催化剂起催化作用（加快反应速率）；过氧化氢水+氧气分液漏斗中滴下的液体也会占据容器内空间，因此应偏大；

【能力提升】
1、【2019湖北荆州中考题】下列有关催化剂的说法正确的是（ ）
A.只能加快反应速率 B.二氧化锰在任何化学反应中都是催化剂
C.能增加生成物的质量 D.质量和化学性质在化学反应前后不变
【答案】D
【解析】催化剂可以改变化学反应速率，即可以加快活减缓反应速率；二氧化锰可以作某种反应催化剂，不是所有反应；催化剂不能增加生成物的质量；催化剂的质量和化学性质在化学反应前后不变。故选D。
2、【2019广西桂林中考题】下列物质不能用于实验室制取氧气的是（　　）
A．KMnO4 B．KClO3 C．KCl D．H2O2
【答案】C
【解析】A.实验室可以用加热高锰酸钾的方法制取氧气，得到锰酸钾、二氧化锰和氧气，故A能；
B.实验室可以用加热氯酸钾和二氧化锰的混合物的方法制取氧气，故B能；
C.氯化钾中没有氧元素，不能用于实验室制取氧气，故C不能；
D.实验室可以用过氧化氢分解生成物水和氧气的方法制取氧气，故D能。
故选：C。
3、用KMnO4制取O2并回收MnO2，下列操作或装置不正确的是（　　）

A．制取O2 B．收集O2 C．产物加水搅拌 D．过滤得MnO2
【答案】D
【解析】A、高锰酸钾制取氧气，试管口要塞一团棉花，试管口略向下倾斜，用酒精灯外焰加热等，故正确；
B、氧气不易溶于水，可以用排水法收集，故正确；
C、加水用玻璃棒搅拌，搅拌时玻璃棒按一定方向且尽量不要接触容器内壁，故正确；
D、没用玻璃棒引流，且漏斗下端没有紧贴烧杯内壁，故错误。
故选D。
4、 以下是实验室制取、收集、干燥、存放气体的装置图，有关说法错误的是

① ② ③ ④ ⑤
A. 实验室用双氧水制取氧气，用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置②
B. 实验室收集氧气和二氧化碳均可使用装置③，气体从导管b进入
C. 实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④，气体从导管a进入
D. 实验室收集的氧气和二氧化碳，均可如图⑤临时存放
【答案】B
【解析】A. 装置②是固液常温反应制取气体的装置，实验室用双氧水制取氧气，用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳均可使用装置②，正确；B. 氧气和二氧化碳的密度都比空气的密度大，均可使用装置③，气体从导管a进入占据下方空间，空气则被赶到上方空间而从b排出，错误；C. 浓硫酸具有吸水性，能干燥不与其反应的气体，装置④是洗气装置，导气管是长进短出，实验室干燥氧气和二氧化碳均可使用装置④，气体从导管a进入，正确；D. 氧气和二氧化碳的密度比空气的密度大，对于密度比空气大的气体，集气瓶正放，实验室收集的氧气和二氧化碳，均可如图⑤临时存放，正确。故选B。
5、【2020黑龙江齐齐哈尔】下图是初中化学实验室制取气体的常用装置图，请回答下列问题：

（1）仪器①的名称是_______。
（2）实验室制取二氧化碳选择的发生和收集装置是（填写装置下方的字母）_______。
（3）若用高锰酸钾制取氧气应选用的发生装置是______（填写装置下方的字母），写出该反应的化学方程式______，检验氧气的方法是______，排水法收集氧气不纯的原因是_________（答一点即可）。
【答案】 (1). 试管 (2). BD (3). A (4). (5). 把带火星的小木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则是氧气 (6). 集气瓶的水未装满或未等导管口气泡连续均匀冒出时就开始收集（答一点即可）
【解析】（1）仪器①的名称是试管。
（2）实验室制取二氧化碳，用石灰石与稀盐酸反应，属于固液混合不需加热型，二氧化碳密度比空气大、能溶于水，选择的发生和收集装置是BD。
（3）若用高锰酸钾制取氧气，属于固体加热型，应选用的发生装置是A，加热高锰酸钾反应生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，反应的化学方程式为，检验氧气的方法是把带火星的小木条伸入集气瓶内，若木条复燃，则是氧气，排水法收集氧气不纯的原因是集气瓶的水未装满或未等导管口气泡连续均匀冒出时就开始收集（答一点即可）。
考点四、化学式和化合价
一、化学式
1、定义：用元素符号和数字表示物质组成的式子。
2、书写：（1）单质：由原子构成的物质：用元素符号表示化学式。
‚由分子构成的物质：用元素符号和右下角的数字表示。
（2）化合物： 常见的化学式，熟记。
‚根据化合价书写化学式。
3、意义：（1）由分子构成的物质的化学式：宏观：表示一种物质；表示该物质由什么元素组成。
‚微观：表示一个分子；表示一个分子由什么原子构成。
（2）由原子构成的物质的化学式： ‚微观：表示一个原子。
宏观：表示一种物质；表示物质由什么元素组成；表示一种元素。
（3）化学式前面出现数字，只表示微观意义，例如2H2O。
二、化学式的计算
1．化学式量（相对分子质量）：化学式量=化学式中各原子的相对原子质量的总和。
2．元素的质量比：化合物中各元素的质量比=各元素原子的相对原子质量乘以原子个数的比值。
3．元素的质量分数：某化合物中某元素的质量分数=某元素原子的相对原子质量总和除以化学式量。
4. 化合物中某元素的质量：化合物中某元素的质量=元素的质量分数乘以化合物的质量。
三、化合价
1、数值：由1个原子得失电子数或形成的共用电子对决定的。
2、表示方法：在元素符号或原子团的正上方，先写正负号，再写数值，数值是1时，不省略。
3、常见元素化合价：K、Na、Ag、H是+1价；Ca、Mg、Ba、Zn、Hg是+2价；Al是+3；O是-2价，Fe是+2或+3，Cl是-1最常见，单质0价永不变。
原子团
SO4
CO3
NO3
OH
NH4
名称
硫酸根
碳酸根
硝酸根
氢氧根
铵根
化合价
-2价
-2价
-1价
-1价
+1价
离子符号
SO42-
CO32-
NO3-
OH-
NH4+





4、规律 （1）单质中元素化合价为0；
（2）在化合物中，各元素正负化合价的代数和为零。
（3）在同一物质中，同种元素化合价可以不同，如：NH4NO3
（4）同一元素在不同化合物中可以显示不同化合价。
（5）金属元素与非金属元素形成的化合物，金属元素化合价为正，非金属元素化合价为负。
如：NaCl非金属元素组成的化合物正价元素在前，负价元素在后。
5、应用：（1）根据化合价写化学式：正价在前，负价在后；标化合价；交叉数字；约分（注意过氧化氢等化学式不得约分，有机物不约分）。
（2）推算某元素的化合价：依据代数和为0，列等式计算。
典例8【2019.北京中考题】下列物质的化学式不正确的是（ ）
A．干冰—CO2 B．消石灰—Ca(OH)2 C．纯碱一NaOH D．小苏打一NaHCO3
【答案】C
【解析】干冰是固体二氧化碳其化学式为CO2；消石灰是熟石灰的别称，其化学式为Ca(OH)2 ；纯
碱是碳酸钠的俗称，其化学式为NaOH；小苏打是碳酸氢钠的俗称，其化学式为NaHCO3。故选C。
典例9【2020山东青岛】氧化铟（In2O3）是制造触摸屏的主要材料。氧化铟中铟（In）元素的化合价是（ ）
A.+1 B.+2 C.+3 D.+6
【答案】C
【解析】氧元素通常为-2价，设氧化铟中铟（In）元素的化合价是x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：2x+（-2）×3=0，x=+3。
故选C。
典例10【2020山东东营】槲皮素（化学式C15H10O7）是东营盐碱滩上常见的一种草本植物“茶棵子”的主要成分，具有降低血压的作用，用“茶棵子”叶泡水喝具有一定降压效果。下列说法正确的是（ ）
A.槲皮素中碳、氢、氧三种元素的质量比是15:10:7
B.槲皮素由15个碳原子、10个氢原子和7个氧原子构成
C.槲皮素的相对分子质量是302g
D.槲皮素中氢元素的质量分数最小
【答案】D
【解析】A、槲皮素中碳、氢、氧三种元素的质量比是（12×15）：（1×10）：（16×7）=90:5:56，不符合题意；
B、一个槲皮素分子由15个碳原子、10个氢原子和7个氧原子构成，不符合题意；
C、相对原子质量是一个比值，单位是“1”，不写出，所以槲皮素的相对分子质量是302，不符合题意；
D、槲皮素中碳、氢、氧三种元素的质量比是（12×15）：（1×10）：（16×7）=90:5:56，所以槲皮素中氢元素的质量分数最小，符合题意。故选D。
典例11【2020山东济宁】人们在剧烈运动时，骨骼肌组织会供氧不足，导致产生的乳酸（化学式为C3H6O3）过度堆积，引起肌肉酸痛。回答：

（1）乳酸分子中，C、H、O三种原子的个数比为 ；
（2）乳酸中，C、H、O三种元素的质量比为 。
【答案】（1）1：2：1；（2）6：1：8
【解析】
（1）1个乳酸分子是由3个碳原子、6个氢原子和3个氧原子构成的，乳酸中C、H、O三种元素的原子个数比3：6：3=1：2：1。
（2）乳酸中碳、氢、氧元素的质量比为（12×3）：（1×6）：（16×3）=6：1：8。
【能力提升】
1、【2020广东】2020年我国在抗击新冠肺炎战役中取得了阶段性重大成果。为防控疫情，通常在公共场所使用84消毒液（主要成分是NaClO）进行消毒。NaClO中氯元素的化合价是（ ）
A. -1 B. 0 C. +1 D. +5
【答案】C
【解析】次氯酸钠中，钠元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为-2价，设氯元素的化合价为x，根据化合物中各元素的化合价的代数和为零，则+1+x+（-2）=0，x=+1，故选C。
2、【2020四川雅安】表示“两个氢分子”的是（ ）
A.H2 B.H2O C.2H2 D.2H
【答案】C
【解析】A、H2宏观上表示氢气，微观上表示一个氢分子，选项A错误；
B、H2O宏观上表示水，微观上表示一个水分子，选项B错误；
C、化学式前的数字表示分子的个数，故2H2表示两个氢分子，选项C正确；
D、元素符号前的数字表示原子的个数，故2H表示两个氢原子，选项D错误。故选C。
3、【2020山东潍坊】下列化学用语表示正确的是（　　）
A．两个氢原子：H2 B．一个钙离子：Ca2+
C．硫酸钠的化学式：NaSO4 D．过氧化氢中氧元素的化合价：H2
【答案】B
【解析】A、由原子的表示方法，用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，故两个氢原子可表示为：2H，故选项化学用语表示错误。
B、离子的表示方法，在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略。若表示多个该离子，就在其离子符号前加上相应的数字，一个钙离子可表示为：2Ca2+，故选项化学用语表示正确。
C、硫酸钠中钠元素显+1价，硫酸根显﹣2价，其化学式为Na2SO4，故选项化学用语表示错误。
D、过氧化氢中氢元素显+1价，氧元素显﹣1价；由化合价的表示方法，在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，故过氧化氢中氧元素的化合价可表示为：H22，故选项化学用语表示正确。
故选：B。
4、【2020山东滨州】日常生活中我们经常使用肥皂来清洗衣物，肥皂的主要成分是硬脂酸钠(C17H35COONa)。下列有关硬脂酸钠的说法正确的是（ ）
A.从微观上看：硬脂酸钠含有18个碳原子、35个氢原子、2个氧原子和1个钠原子
B.从宏观上看：硬脂酸钠分子是由碳、氢、氧、钠四种元素组成
C.从分类上看：硬脂酸钠属于化合物
D.从质量上看：硬脂酸钠中碳、氧元素的质量比为9∶1
【答案】C
【解析】 A、从微观上看，分子是由原子构成的，根据硬脂酸钠的化学式C17H35COONa，一个硬脂酸钠分子中含有18个碳原子、35个氢原子、2个氧原子和1个钠原子，选项A不正确；
B、从宏观上看，物质是由元素组成的，根据硬脂酸钠的化学式C17H35COONa，硬脂酸钠是由碳、氢、氧、钠四种元素组成的，选项B不正确；
C、由不同种元素组成的纯净物叫做化合物。从分类上看，硬脂酸钠是由碳、氢、氧、钠四种元素组成的纯净物，属于化合物，选项C正确；
D、根据硬脂酸钠的化学式C17H35COONa，从质量上看，硬脂酸钠中碳、氧元素的质量比为：（12×18）∶（16×2）=27∶4，选项D不正确。故选C。
5、【2020山东泰安】甲醇是一种无色、有特殊香味、易挥发的液体。已知甲醇由碳、氢、氧三种元素组成，其中氢元素的质量分数为12.5%，氧元素的质量分数为50%；一个甲醇分子中含有1个氧原子。回答下列问题：
（1）甲醇的相对分子质量是_______。
（2）一个甲醇分子中含氢原子的个数是______。
【答案】（1）32；（2）4
【解析】根据题意，氧的相对原子质量为16，一个甲醇分子中含有1个氧原子，甲醇分子中氧元素的质量分数为50%，因此甲醇分子的相对分子质量为32；氢元素的质量分数为12.5%，则甲醇分子中氢元素的相对质量为，则氢原子个数，因此氢原子的个数为4。
6、【2020山东临沂】在抗击新型冠状病毒肺炎疫情中，过氧乙酸（化学式为C2H4O3）是一种常用的消毒剂。试计算：
（1）过氧乙酸中C、H、O三种元素的质量比为多少？
（2）过氧乙酸中碳元素的质量分数是多少（精确到0.1%）？
【答案】（1）6∶1∶12；（2）31.6%
【解析】
（1）根据过氧乙酸的化学式，过氧乙酸中C、H、O三种元素的质量比为：（12×2）∶（1×4）∶（16×3）=6∶1∶12。
（2）过氧乙酸中碳元素质量分数为：