第三章 维持生命之气——氧气
一、单选题
1.下列化学用语表达正确的是
A.镁元素﹣mg B.钠离子﹣Na+
C.两个氮分子﹣N2 D.氧原子结构示意图﹣
2.2020年新春之际出现了罕见的新型冠状病毒疫情,过氧乙酸(CH3COOOH)是杀灭病毒的主要消毒剂。下列关于过氧乙酸的说法中不正确的是( )
A.过氧乙酸是一种有机物
B.过氧乙酸是由2个碳原子、4个氢原子、3个氧原子构成
C.过氧乙酸中氧元素的质量分数最大
D.过氧乙酸的相对分子质量是76
3.下列实验现象描述正确的是
A.硫在氧气中燃烧:安静的燃烧,发出淡蓝色火焰,放出热量
B.木炭在空气中燃烧生成二氧化碳
C.铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中,火星四射,生成黑色固体
D.镁条在空气中燃烧时,发出耀眼白光,生成白色固体
4.下列灭火方法不恰当的是
A.油锅起火——用锅盖盖灭 B.电器着火—一用水浇灭
C.森林起火——砍伐树木形成隔离带 D.酒精灯着火—一用湿抹布盖灭
5.逻辑推理是化学学习中常用的一种思维方法,以下四个推理中正确的是
A.氧化物中都含有氧元素,但含氧元素的化合物不一定是氧化物
B.化合物都是由不同元素组成的,不同元素组成的物质一定是化合物
C.燃烧发光放热,发光放热的变化一定是燃烧
D.氮气是无色的气体,无色的气体一定是氮气
6.实验室里有下列三瓶无色气体,能够区分三瓶气体的实验操作是( )
A.分别闻气味 B.分别伸入燃着的木条
C.分别倒入水 D.分别滴入澄清石灰水
7.我国交通法明确规定禁止酒后驾车。交通警察使用一种酒精检测仪中装有重铬酸钾(K2Cr2O7),它对酒精非常敏感,下列有关的重铬酸钾说法正确的是
A.重铬酸钾是氧化物
B.重铬酸钾中铬元素的化合价为+6价
C.重铬酸钾相对分子质量为294g
D.重铬酸钾是由2个钾原子、2个铬原子、7个氧原子构成
8.甲醛是室内装修材料释放出来的污染空气的有毒物质,利用催化剂可消除,如图为该反应前后的微观示意图。下列说法不正确的是
A.甲醛的化学式为CH2O B.原子是化学变化中的最小粒子
C.图中共有三种氧化物 D.反应前后氧元素的化合价发生改变
二、填空题
9.在下列物质中选择适当物质填空(填字母):
A 空气 B 二氧化硫 C 红磷 D 五氧化二磷 E 水 F 氧气 G 氮气
(1)能使带火星木条复燃的气体是 ;
(2)无色有刺激性气味的气体是 ;
(3)红磷燃烧产生的大量白烟是 ;
(4)属于混合物的是 ;
(5)属于易燃物的是 ;
(6)能作保护气的是 。
10.2015年10月,中国女药学家屠呦呦因创新型抗疟药﹣青蒿素和双氢青蒿素的贡献,与另外两位科学家共获2015年度诺贝尔生理学或医学家,请回答下列问题。
(1)如图是青蒿素(化学式C15H22O5)和双氢青蒿素(化学式C25H24O5)中各元素质量分数的模型,则表示青蒿素中各元素质量分数的模型是 。
(2)疟疾是一种由疟原虫引起的传染病,青蒿素对疟原虫有很好的杀灭作用,从预防传染病流行的措施来看,用青蒿素药剂对疟疾患者进行治疗是属于 。
11.(1)填写化学符号:
①2个氧原子 ;
②3个五氧化二磷分子 ;
③标出氧化铝中各元素的化合价 。
(2)如果用分别表示三种元素的原子,那么有下面四幅图表示构成物质的粒子
仔细看图并用序号答题:能表示纯净物的是 ,表示单质的是 ,可能是氧化物的是 。
三、实验题
12.根在实验室里制取氧气的研究中,有下列仪器可选用(铁架台、导管、橡皮塞等已省略)
(1)写出编号仪器的名称:① ;② ;③ 。
(2)在实验室里制取氧气,你选用的药品是 。
(3)根据选用的药品,设计一套制取氧气的发生装置。你选用的仪器是(填编号) 。
(4)检查你所设计的装置气密性的方法是
(5)收集一瓶较纯净的氧气,比较好的方法是用 。
四、简答题
13.掌握化学用语是学好化学的关键、化学用语好比是人走路时的两条腿,没有它就会寸步难行,请用化学用语填空:
(1)地壳中含量第二的非金属元素 .
(2)保持水的化学性质的微粒是 .
(3)两个氧分子 .
(4)2个硫离子 .
(5)构成氯化钠的微粒 .
14.用恰当的化学用语表示下列带点部分。
(1)水是生命之源,水中氢元素的化合价 。
(2)用铝壶烧水时被水浸没的部分会出现黑色,是由水中的铁离子 引起的。
(3)自来水在生产过程中要进行消毒处理,如图是用氯气给水消毒的微观过程示意图,请写出反应的化学方程式 。
五、科学探究题
15.香蕉果肉营养价值颇高,含多种微量元素和维生素欧洲人因为它能解除忧郁而称它为“快乐水果”。
【发现问题】香蕉久置后果皮会逐渐变黑
【查阅资料】香蕉变黑是因为香蕉皮的细胞中含有丰富的多酚类物质,同时含有多酚氧化酶。正常情况下这两种物质分隔在细胞不同的区域,然而当香蕉表皮受到损伤或剥开的时候导致细胞破坏,这两种物质便可以见面。再加上破损的细胞暴露于空气当中,于是这些多酚氧化酶开始催化皮中的多酚类物质与氧气反应,产生醌类物质,然后醌类继续发生一系列的反应生成邻苯二酚型黑色素。反应时间越长,颜色越深,从褐到黑,直至香蕉皮全部变黑。
根据上述资料可知:
①香蕉皮变黑是因为最终反应生成了 。
②香蕉皮变黑属于化学反应类型中的 反应。
【实验验证】请你设计一个家庭小实验证明香蕉皮变黑与氧气有关
实验操作 实验现象 实验结论
香蕉皮变黑与氧气有关
提示:实验操作文字叙述、作图或文字加作图均可
【拓展应用】许多水果商都把香蕉挂起来放置而不是平铺于案板上。
请你根据上述资料和实验解释其中的道理:
【温馨提示】如果香蕉只是果皮变黑而果肉没变黑,则仍然是可以食用的。
六、综合应用题
16.我们的生产、生活与化学有着密切的联系。
(1)请用A红磷、B氮气C、氧气D、稀有气体E、金刚石填空:(用字母填空)
①灯泡中充入 ,可以延长使用寿命;
②可用于医疗急救和焊接金属的是 ;
③占空气体积的0.94%,通电时能发出不同颜色光的是 ;
(2)“化学为人类提供动力。”在能源领域,氢能属于绿色能源,前景广阔,酒精(C2H6O)和一氧化碳是液态氢的一种重要补充能源物。
①酒精分子中碳、氧原子个数比为 ;
②酒精中氢元素与氧元素的质量比为 (填写最简整数比)。
(3)目前,新冠肺炎疫情肆虐全球。为抑制新冠病毒传播,“含氯消毒剂”被广泛使用,其中就包含一种新型灭菌消毒剂—ClO2。在通常情况下,ClO2是一种有刺激性气味的黄绿色气体,熔点-59 ℃,沸点11 ℃。在常温下,1 L水中大约能溶解2.9 g ClO2。ClO2受热或者见光易分解,具有强氧化性和很强的腐蚀性。含有2%的ClO2和0.085%Na2CO3的水溶液无色、无臭、无腐蚀性,常温下稳定,不易分解;该溶液用于杀菌、消毒的同时,还有除臭、防霉、保鲜等作用,是特性优良、高效安全的消毒剂。我国从2000年起就逐渐用ClO2取代氯气(Cl2)对饮用水进行消毒。综合分析上述材料,回答下列问题:
①ClO2的名称是 。
②下列消毒剂中,不属于“含氯消毒剂”的是 (填字母序号)。
A.84消毒液(含NaClO) B.双氧水 C.氯气 D.过氧乙酸(C2H4O3)
③ClO2的化学性质有 (写出一点即可)。
④下列有关ClO2的说法正确的是 (填字母序号)。
A.0℃时,ClO2为黄绿色气体
B.常温下,100 g水中大约能溶解0.29 g ClO2
C.用棕色试剂瓶盛装ClO2并置于冷暗处保存
D.ClO2可作为自来水厂的消毒剂
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参考答案:
1.B
【详解】A、元素符号如果只有一个字母组成,则大写,如果由两个字母组成,则第一个大写,第二个小写,故镁元素的元素符号为Mg,此选项错误;
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,就在其元素符号前加上相应的数字,故钠离子可表示为Na+,此选项正确;
C、由分子的表示方法,正确书写物质的化学式,表示多个该分子,就在其化学式前加上相应的数字,则两个氮分子可表示为:2N2,此选项错误;
D、在原子中质子数=核外电子数,氧原子质子数为8,核外电子数也应为8,原子结构示意图中,第一层有2个电子,第二层应该有6个电子,此选项错误。
故选B。
2.B
【详解】A、由化学式可知,过氧化乙酸是一种含碳元素的化合物,属于有机物,选项说法正确;
B、过氧乙酸是由过氧乙酸分子构成的,1个过氧乙酸分子是由2个碳原子、4个氢原子和3个氧原子构成的,选项说法错误;
C、过氧乙酸中碳、氢、氧三种元素的质量比(12×2):(1×4):(16×3)=6:1:12,可见其中氧元素的质量分数最大,选项说法正确;
D、过氧乙酸的相对分子质量是12×2+1×4+16×3=76,选项说法正确。
故选B。
3.D
【详解】A、硫在氧气中燃烧是发出明亮的蓝紫色火焰,故A错误;
B、木炭在空气中燃烧,生成能使澄清石灰水变浑浊的气体,生成二氧化碳,是实验结论而不是实验现象,故B错误;
C、铁丝伸入盛有氧气的集气瓶中得达到燃烧的条件才能燃烧,常温下不能燃烧,故C错误;
D、镁条在空气中燃烧时,发出耀眼白光,生成白色固体,实验现象描述正确,故D正确。
故选D。
4.B
【详解】A、油锅着火可用锅盖盖灭,这是采用了隔绝氧气的原理,做法正确;
B、电器起火,不能用水灭火,以防触电,做法错误;
C、森林起火可以砍伐树木形成隔离带,这是采用移走可燃物的原理,做法正确;
D、酒精灯着火可用湿抹布盖灭,这是采用了隔绝氧气的原理,做法正确。
故选:B。
5.A
【详解】A、氧化物是指由两种元素组成,其中一种元素是氧元素的化合物,氧化物中都含有氧元素,但含氧元素的化合物不一定是氧化物,如高锰酸钾不是氧化物,正确;B、化合物都是由不同元素组成的,不同元素组成的物质不一定是化合物,如空气是由不同元素组成的物质,属于混合物,错误;C、燃烧发光放热,发光放热的变化不一定是燃烧,如灯泡发光发热不是化学变化,不是燃烧,错误;D、氮气是无色的气体,无色的气体不一定是氮气,如氧气是无色气体,错误。故选A。
6.B
【详解】A、三瓶气体均没有气味,用闻气味的方法不能鉴别,故选项错误。
B、分别伸入燃着的木条,若木条熄灭,则是人呼出的气体;若气体能燃烧,则是氢气;若木条正常燃烧,则是空气;现象明显,能一次鉴别出这三瓶气体,故选项正确
C、氢气、人呼出的气体、空气均难溶于水,分别倒入水,均无明显变化,故选项错误。
D、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,人呼出的气体中含有较多的二氧化碳,用澄清的石灰水只能鉴别出人呼出的气体,无法鉴别空气、氢气,故选项错误。
故选B。
7.B
【详解】A.重铬酸钾不是氧化物(由两种元素组成,其中一种为氧元素的化合物),因为重铬酸钾中含有铬元素、钾元素、氧元素,选项说法错误。
B.重铬酸钾中钾元素为+1价,氧元素为-2价,已经正负化合价代数和为0可知铬元素的化合价为+6价,选项说法正确。
C.重铬酸钾相对分子质量为,相对分子质量单位不是g,选项说法错误。
D.一个重铬酸钾分子是由2个钾原子、2个铬原子、7个氧原子构成,选项说法错误。
故选:B。
8.C
【详解】A、由微观示意图可知,甲醛的化学式为CH2O,说法正确;
B、化学变化前后原子的种类不变,原子是化学变化中的最小粒子,说法正确;
C、由两种元素组成且一种元素是氧元素的纯净物叫做氧化物,图中有水、二氧化碳是氧化物,甲醛属于化合物,氧气属于单质,说法错误;
D、反应前氧气的化合价为0,生成物水、二氧化碳中氧元素化合价为-2价,反应前后氧元素的化合价发生改变,说法正确;
答案:C。
9. F B D A C G
【详解】(1)能使带火星木条复燃的气体是氧气,故选F;
(2)无色有刺激性气味的气体是二氧化硫,故选B;
(3)红磷燃烧产生的大量白烟是五氧化二磷,故选D;
(4)空气属于混合物,故选A;
(5)红磷属于易燃物,故选C;
(6)氮气化学性质稳定,能作保护气,故选G。
10.(1)甲
(2)控制传染源
【详解】(1)青蒿素中C元素的质量分数为,则表示青蒿素中各元素质量分数的模型是甲。
(2)传染病的三个基本环节为传染源、传播途径和易感人群.传染病缺少任何一个环节都流行不起来,所以传染病的预防措施有:控制传染源,切断传播途径,保护易感人群,从预防传染病的措施来看,用青蒿素药剂对疟疾患者进行治疗是属于控制传染源。
11. 2O 3P2O5 BCD BD C
【详解】(1)①原子用元素符号表示,元素符号前面数字表示原子个数,故填:2O。
②分子用化学式表示,化学式前面数字表示分子个数,故填:3P2O5。
③氧元素-2价,铝元素+3价,化合价标注在元素符号正上方,故填:。
(2)纯净物中只含一种分子或一种原子,BCD表示纯净物,单质由一种原子构成,或由分子构成分子中只含一种原子,故BD属于单质,氧化物由两种元素组成,且一种属于氧元素,C由两种元素组成可能属于氧化物,故填:BCD;BD;C。
12. 长颈漏斗 酒精灯 试管 过氧化氢(或高锰酸钾或氯酸钾) 用过氧化氢制氧气,可选择③④或③④⑤或③①④或③①④⑤(用高锰酸钾或氯酸钾制氧气,可选择③②④或③②④⑤) 热膨胀法(塞上带导试管的橡皮塞,将导管放入水槽中,手握试管,观察有无气泡冒出) 排水集气法
【详解】(1)由基本操作部分内容可知,①为长颈漏斗;②为酒精灯;③为试管.
(2)在实验室里制取氧气,常用的药品有三种:①过氧化氢②高锰酸钾③氯酸钾,可以任选一种.
(3)用过氧化氢制氧气,可选择;③④或③④⑤或③①④或③①④⑤;用高锰酸钾或氯酸钾制氧气,可选择③②④或③②④⑤,可用较好装置.
(4)检查装置气密性的原理,一般都是根据气压的变化,可塞上带导试管的橡皮塞,将导管放入水槽中,手握试管,观察有无气泡冒出。
(5)排水集气法收集的气体较纯,排空气法收集的气体干燥,所以用排水集气法。
13.(1)Si
(2)H2O
(3)2O2
(4)2S2-
(5)Na+、Cl-
【详解】(1)地壳中含量最多的前五种元素有:O、Si、Al、Fe、Ca,金属元素是汉字中带钅字旁的元素(金与汞除外),所以最多的非金属元素是O,其次是Si;
(2)水是由水分子构成,故保持水的化学性质的微粒是水分子即H2O
(3)由分子的表示方法,正确书写物质的化学式,表示多个该分子,就在其化学式前加.上相应的数字,则两个氧分子可表示为2O2;
(4) 由离子的表示方法,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,故2个硫离子可表示为2S2-;
(5)氯化钠由钠离子和氯离子构成,由离子的表示方法,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,即构成氯化钠的微粒Na+、Cl-。
14. Fe3+ Cl2+H2O=HCl+HClO
【详解】(1)水中,氢元素显+1价,化合价标注在对应元素符号的正上方,正负号在前,数值在后;故填: ;
(2)由离子的表示方法,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,所以铁离子符号为Fe3+;故填:Fe3+;
(3)由微观反应示意图可知,该反应是氯气与水反应生成盐酸和次氯酸;故填:Cl2+H2O=HCl+HClO。
15. 邻苯二酚型黑色素 化合 把两个果皮完好无损的香蕉,分别放置在温度相同的空气与除去氧气的空气中 放置在空气中的香蕉皮变黑,放置在除去氧气的空气中的香蕉皮没有变黑 防止香蕉表皮受到损伤而导致香蕉皮变黑
【详解】①根据题给信息可知,香蕉皮变黑是因为最终反应生成了邻苯二酚型黑色素。②两种或两种以上的物质发生化学反应生成另一种物质的反应是化合反应,根据题给信息可知,香蕉皮变黑属于化学反应类型中的化合反应。
实验操作:把两个果皮完好无损的香蕉,分别放置在温度相同的空气与除去氧气的空气中;
实验现象:放置在空气中的香蕉皮变黑,放置在除去氧气的空气中的香蕉皮没有变黑;
[拓展应用]许多水果商都把香蕉挂起来放置而不是平铺于案板上,目的是防止香蕉表皮受到损伤而导致香蕉皮变黑。
16.(1) B C D
(2) 2:1 3:8
(3) 二氧化氯 BD/DB 受热或者见光易分解,具有强氧化性和很强的腐蚀性(写出一点即可) BCD
【分析】(1)
①氮气和稀有气体化学性质都很稳定,都可以充入灯泡中,防止钨丝被氧气氧化,延长使用寿命,但稀有气体价格昂贵,一般使用氮气,故填:B;
②氧气可以供给呼吸,可以支持燃烧,所以可用于医疗急救和焊接金属,故填:C;
③稀有气体占空气体积的0.94%,通电时能发出不同颜色光,故填:D;
(2)
①一个酒精分子含有2个碳原子、1个氧原子,所以酒精分子中碳、氧原子个数比为2:1,故填:2:1;
②酒精中氢元素与氧元素的质量比为,故填:3:8。
(3)
①根据化合物的读法可知,ClO2的名称是二氧化氯,故填:二氧化氯。
②A、84消毒液含有氯元素,属于含氯消毒剂,选项A不符合题意;
B、双氧水不含氯元素,不属于含氯消毒剂,选项B符合题意;
C、氯气含有氯元素,属于含氯消毒剂,选项C不符合题意;
D、过氧乙酸不含氯元素,不属于含氯消毒剂,选项D符合题意。
故填:BD。
③ClO2的化学性质有受热或者见光易分解,具有强氧化性和很强的腐蚀性等,故填:受热或者见光易分解,具有强氧化性和很强的腐蚀性(写出一点即可)。
④A、在通常情况下, ClO2的沸点11°C。所以在0°C时, ClO2为液体,不是气体,选项A错误;
B、因为在常温下,1L水中大约能溶解2.9g ClO2,所以常温下,100g水中大约能溶解0.29g ClO2,选项B正确;
C、ClO2受热或者见光易分解,所以用棕色试剂瓶盛装 ClO2并置于冷暗处保存,选项C正确;
D、我国逐渐用ClO2取代氯气(Cl2)对饮用水进行消毒,所以ClO2可作为自来水厂的消毒剂,选项D正确。
故填:BCD。
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