一轮复习 第四单元 我们周围的空气

复习 第四单元 我们周围的空气
烟台华侨学校 于梅
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空气的污染和防治2.化学式和化合价及进行化学式的计算3.氧气的性质和实验室制法和原理装置
知识回顾
第一课空气的成分
知识点1：空气的成分
1. 法国化学家______通过实验得出了空气主要是由_____和_______组成的结论。
2. 空气的成分一般来说是比较固定的，按体积分数计算，大约是____占78%，___占21%，稀有气体占_____，二氧化碳占____，其它气体和杂质占______.
(1)氮气：①性质：____色____气味的气体，_____溶于水通常化学性质______.②用途：作____、麻醉剂等。
（2）稀有气体（_________________等气体的总称）①性质：通常都是____色____气味的气体，____________任何物质发生化学反应.②用途：作保护气(因为________________)；作电光源（因为其在通电时___________________）。
3.空气中氧气的含量测定实验
（1）铜与氧气
实验前在一侧针管内留20ml空气，然后给装有铜丝的硬质玻璃管加热，同时____交替推拉两个注射器的活塞，玻璃管内的铜丝_____，且装置内气体的量不再进一步变化。停止加热后，待冷却至_____，将气体全部推至一个注射器中，记录下注射器内_____气体的体积。
1.实验结束后，注射器内的气体体积理论上应该减少_______ml ，这是因为：____________________。这个实验说明了___________________。
2.试验的加热过程中，多次缓慢交替推动两个注射器活塞的目的：_______________________________________________________________。
3.误差分析：a如果该小组测得的空气中氧气的含量大于理论值，请你帮助该小组的同学分析出现的误差的原因：_____________________、_______________________、______________________
b.如果该小组测得的空气中氧气的含量小于理论值，请你帮助该小组的同学分析出现的误差的原因。_____________________、__________、____________________________________
(2) 红磷和氧气
1.实验装置如图：
实验现象：红磷剧烈_____，产生______色火焰，
放出大量______,产生大量的_______；冷却至室温后，打开弹簧夹，烧杯中的水沿导气管进入集气瓶中，至约占集气瓶内空间的________.
实验结论：空气中氧气的体积约占_______.
实验原理：红磷燃烧后生成______五氧化二磷，使集气瓶中空气的压强_____，
，______外界大气压。在外界大气压的作用下，烧杯中的水进入集气瓶。
实验推论：a氮气不能_____也不支持燃烧；b集气瓶内水面上升一定高度后，不能继续上升，可以说明氮气____溶于水。
注意事项：a.伸入集气瓶内的速度要快，b.红磷要_____，足以使钟罩中密封的氧气反应完，使测得氧气的体积更接近空气中氧气的实际体积；一定在冷却到室温后打开止水夹。C.不能用镁、铁代替磷，因为___________________;也不能用碳和硫代替红磷，因为_______________.
误差分析：通过实验得出的结论是氧气约占空气总体积的1/5，而在这个实验中，为什么有时气体减少的体积小于1/5呢？导致结果偏低的原因可能有： （1）__________;
___________________，使进入瓶内的水的体积减少；（3）________（如塞子未塞紧、燃烧匙与橡皮塞之间有缝隙等），使外界空气进入瓶内。
该实验中有时气体减少的体积大于1/5，又是为什么呢？原因可能是（1）点燃红磷后，插入燃烧匙时，瓶塞子塞得太慢，使得瓶中空气受热膨胀，部分空气溢出。（2）实验开始时，____或______止水夹。
注意：测定空气中氧气的含量时要选用一种只与____________________________不与_________________，消耗掉氧气而且生成__________，对容器内的气压无影响，使容器内的气压小于外界大气压。
知识点2：关注空气质量
主要是排放到空气中的____和_____。其中计入空气污染指标的项目为_____、______、_____、________等。
危害：严重损害人体健康，影响农作物生长、破坏生态环境，其中全球气候_____，______破坏，和______等都与空气污染有关。
防治措施
改善燃料结构；（2）对_____回收处理，达标排放（3）使用_____燃料，减少化石燃料的使用（4）植树造林，增大绿树面积。
第二节:物质组成的表示
知识点1：化学式
定义：用___________表示物质组成的式子。
写法：
单质化学式:①用元素符号来表示，如：___________②双原子构成的分子，如：______________________。
化合物：_____在前_______在后。NH3、CH4除外。
含义：
表示一种_______
宏观 表示组成物质的________
表示这种物质的一个__
微观 表示分子的______(有数的对有数，无数对无数)
周位数字的含义：
化学式前面的数字表示_______
化学式中元素符号右下角的数字表示________.
知识点2：化合价与化学式
定义：一种元素一定数目的原子根其他元素一定数目的原子化合时的性质，叫做这种元素的化合价。
元素的化合价有_____价和_______价之分。
2.化合价规则：在化合物中，其正、负化合价的代数和均为_____。
3.表示方法：通常在元素符号 ( http: / / www.21cnjy.com / " \o "欢迎登陆21世纪教育网" \t "_blank )或原子团的正上方用+n、-n表示，n为1时不省略，如
表示________.
4.一般规律：
(1)常用化合价口诀：________正一价 ,_________正二价 ,铝是正____氧____,
氯____价最常见 ,硫有负____正_____ , 正二正三___可变 ,正__、__铜_____、_____碳，单质零价永不变，其他元素有变价，先死后活来计算.
(2) 常用根的化合价口诀：负一硝酸____根，负二____碳酸根, 负三记住_____,
正一价是____。
(3) 通常氧元素通常显___价，氢元素通常显___价。
(4金属元素跟非金属元素化合时，金属元素显__价，非金属元素显__价（一般来说正价写在前面，负价写后面）
(5) 一些元素在同种物质中可显不同的化合价。如NH4NO3氮元素的化合价为___.
(6) 元素的化合价是元素的原子在形成化合物时表现出来的一种性质，因此，在单质分子里，元素的化合价为_____.
(7) 化合价取决于该元素原子的最外层电子数，金属元素的最高正价=________，非金属元素的最高正价=_______________,非金属元素的负价数=______________。
知识点3. 物质组成的表示
相对分子质量：化学式中各原子的_____________的总和，就是相对分子质量。
计算物质组成元素的质量比是_________________________________的乘积之比。
计算物质中某元素的质量分数
原子个数×（ ）
物质中某元素的质量分数=---------------------------×100%
相对分子质量
计算一定量某化合物中某一元素的质量
某元素质量=化合物质量×化合物中该元素的_______.
例题：一、有关化合价
1、冶炼金属钛的钛铁矿主要成分的化学式为FeTiOx，其中铁元素和钛元素的化合价均显+3价。则x为（ ）
A、2 B、3 C、4 D、6
2、已知铝的化合价为+3价，硫酸根的化合价为-2价，试写出硫酸铝的化学式。
二、有关化学式
蛋白质在人体肠胃内与水反应，最终生成氨基酸被人体吸收。丙氨酸（化学式为C3H7O2N）就是其中的一种。请回答下列问题：
（1）丙氨酸分子中C H O N各原子个数比为 ,质量比_____________
（2）丙氨酸的相对分子质量是 ，氮元素的质量分数为 （计算结果精确到0.1%）
（3）合格奶粉每100g中含蛋白质约18g，蛋白质中氮元素的平均质量分数为16%。现测定某奶粉每100g中含有氮元素的质量为2g。请通过计算多该奶粉是否属于合格奶粉。
第三节：活泼的氧气
知识点1. 物理性质：
通常情况下，氧气是一种__色_____味的气体。______溶于水，比空气_____，在降温加压情况下，氧气可变为____色液体或_____色雪花状固体。
知识点2：化学性质
氧气的化学性质 物质（颜色、状态） 实验现象 化学方程式 备注
与金属反应生成金属氧化物 镁带（银白色固体） 剧烈燃烧，发出___的白光，放出大量的_ ,生成___色固体 _________________ 用于制造照明弹等
铁丝（银白色固体） 剧烈燃烧，_____________,放出大量的_ ,生成___色固体 _________________ 预先放少量的____或_____,防止_________.
铝箔（银白色固体） 剧烈燃烧，发出耀眼的白光，放出大量的_ ,生成___色固体 _________________
铜丝（红色固体） 生成黑色固体 _________________
与非金属反应生成非金属氧化物 木炭（黑色固体） 在空气中燃烧发_____.在氧气中燃烧发____；____热量；生成的气体能使澄清的石灰水变_____。 _________________ 1.充足，生成CO2,氧气不足，生成CO。2.夹木炭的坩埚钳应由下而上慢慢伸入瓶中
硫（淡黄色固体） 在空气中燃烧发出____色的火焰。在氧气中燃烧发出____色的火焰；____热量；生成有_______气味的气体。 _________________ 硫的用量不能过多，防止对空气做成污染，实验应在通风橱中进行
磷（暗红色） 剧烈燃烧，发出____色火焰，产生大量的_____,放出热量。 _________________ 1.五氧化二磷是固体，现象应描述为白烟2.用于发令枪
氢气（无色气体） ____燃烧，产生___色火焰，烧杯内壁有水珠产生。 _________________ 可做绿色能源
与化合物反应 一氧化碳（无色气体） 产生___色火焰，生成的气体能使澄清的石灰水变_____。 _________________
甲烷（无色气体） 产生___色火焰______________,___________________. _________________
酒精（无色液体） 产生___色火焰______________,___________________. _________________
知识点3.氧气的制法
1.氧气的实验室制法
装置图
反应原理 ___________________________________________________________ ______________________________
气密性检查
装置要点 1.2. 3.4. 1.2.
操作要点 1.2.3.
收集方法 1.______________________,因为________________________2.______________________, 因为________________________
验满方法 1._____________________________________________________2._________________________________________________________
2.工业制法
①方法：_______________________________
②步骤：空气 液态空气 氮气 氧气
知识点四：催化剂
1.定义：在化学反应中能_____其他化学反应速率，而本身的____和________在反应前后都没有改变的物质。
2.注意：（1）催化剂只能改变化学反应速率，不能增大或减少______的质量；（2）对于指定的化学反应，没有催化剂，并不意味着该反应不能发生，只是反应速率_____.(3)催化剂在反应中一般参入了反应。
知识点5：氧气的用途
1.___________________________
2.____________________________
基础训练：
1.人们对空气污染程度的关注不断加强，我市也是空气
污染较严重的城市之一。下列气体中可造成空气污染的有：①NO2、②NO、③CO、④CO2、⑤SO2
A．①②③⑤ B．②③④⑤ C．①②③④ D．①②④⑤
2.人类需要洁净的空气。目前我国城市空气质量日报中的污染物不包括( ）
A、可吸入颗粒物 B、二氧化碳 C、二氧化氮 D、二氧化硫
3. 北京奥运会若用大型遥控飞艇作广告。为了安全，艇内充入的气体最好是 ( )
A.氢气 B.氧气 C.氦气 D.二氧化碳
4.一氧化氮（NO）虽然有毒，但由于其在医疗上有重要用途而享有“明星分子”的美誉。下列有关一氧化氮的叙述正确的是
A.一氧化氮的相对分子质量为30g
B.一氧化氮由氮元素和氧元素组成
C.一氧化氮由一个氮原子和一个氧原子构成
D.一氧化氮中氮元素和氧元素的质量比为1:1
5.用化学符号填空：（1）2个氢原子______；3个二氧化氮分子______；带两个单位负电荷的硫离子______；镁单质______；硝酸钾中氮元素的化合价____________1个钠离子 ；两个氢分子 ；氧化铝 ；空气中体积分数最大的物质 ；两个硝酸根离子 ；保持氢气化学性质的最小微粒 ；世界年产量第一位的金属 ；亚铁离子_______；氢氧根离子
（2）写成下列化学符合中数字“3”的含义：
3Cu表示 NH3（氨气）表示
6.（苏州）氧气是空气的主要成分之一，有关氧气说法错误的是（ ）
A．用带火星的木条可以检验氧气 B．用加热高锰酸钾的方法可以制取氧气
C．鱼类能在水中生活，证明氧气易溶于水 D．铁丝能在氧气中燃烧，火星四溅，产生黑色固体
7.1777年舍勒在《火与空气》一书中指出：空气由两种性质不同的“火空气”和“浊空气”组成，其中“火空气”可以帮助燃烧，维持生命。下列物质不能与“火空气”发生反应的是（ ）
A．木炭 B．石蜡 C．烧碱 D．乙醇
8.科学家发现，从红豆杉中提取的紫杉醇(C47H51NO14)是一种抗癌新药；1994年之后，科学家在实验室里人工合成了紫杉醇。假如人工合成的紫杉醇与天然紫杉醇的成分和结构完全相同，你认为使用天然紫杉醇的疗效是否比人工合成的紫杉醇更好？ （填“是”或“不是”），据此计算紫杉醇中的碳、氢、氮、氧元素的质量比是 。
9.食盐的主要成分是氯化钠，请回答下列问题：
（1）氯化钠的化学式为 。氯化钠中氯元素的化合价为 价，
（2）图A为元素周期表中提供的有关钠元素的信息，钠原子的质子数为； ；
（3）氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，右图中能用来表示钠离子结构的是 （填序号），符号钠离子符号表示为 。
10.(广东)双氧水常用于消毒、漂白等，它是过氧化氢(H2O2)的水溶液。在盛有少量MnO2的容器中，加入含H2O2 30％的双氧水，在常温下即可迅速分解放出氧气：2H2O2 MnO2 2H2O＋O2↑ 。实验室可用此方法制取氧气。
试回答下列问题：
(1)反应的发生装置应选用 (A或B)装置。
(2)欲分离反应后混合物中的。MnO2用到的玻璃仪器有： 。
(3)与加热氯酸钾和二氧化锰混合物制取氧气的方法相比较，实验室用双氧水制取氧气的优点是(写出一种就行) 。
11.四氟乙烯（化学式为C2F4）是常见的一种物质，可用于制家用不粘锅的保护膜，它还可能成为未来的人造血液，作为血液的替代品。
（1）四氟乙烯中碳元素的质量分数为 。
（2）根据四氟乙烯的化学式，你还能得到哪些信息 （请写出两条）
_______________ 、_____________ 。
热点导练
1、（10乐山20）不少中小学生喜食油炸薯条。但是，油炸薯条易产生一种叫丙烯酰胺的致癌物，长期摄入易引发多种疾病，其结构为：，据此，不能推断出丙烯酰胺的
A．组成元素 B．密度、状态 C．化学式 D．相对分子质量
2.豆浆被成为“植物奶”，其中还有异黄酮（C15H10O2）具有防癌功能，下列关于异黄酮说法正确的是
A.异黄酮中共含有27个原子 B.异黄酮中碳元素的质量分数最大
C.一个异黄酮分子中含有一个氧分子 D.异黄酮中C、H、O三种元素的质量比为15：10：2
3.2010年4月玉树地震后，防疫人员使用各种消毒剂对环境进行消毒。亚氯酸钠（NaClO2）是一种重要的消毒剂。下列说法不正确的是
A 闻到消毒剂气味是因为微粒在不断运动 B NaClO2是由NaCl和O2构成的
C NaClO2中钠元素质量分数为25.4% D NaClO2中氯元素的化合价为+3
4. 从C、H、O、N、S、P、Na、Fe、Ba、Cu等10种元素中选择恰当的元素，用离子符号、化学式或化学方程式按下列要求填空：
(1)用于制造电线电缆的是 ；(2)天然气的主要成分是
(3)会形成酸雨的气体是 ；(4)中学化学实验室中最常用的溶剂是
(5)能溶于水形成蓝色溶液的盐是 （6）硫酸钠中的阴离子 ；氯化亚铁中的阳离子 ；能使木材、纸张变黑的酸 ；溶于水后显碱性的气体 ；用于造纸、洗涤剂的盐 。（7）一种暗红色的固体燃烧生成大量的白烟 。（8）高炉炼铁（以赤铁矿为例）过程中还原成铁的主要反应原理 。（9）有沉淀生成的中和反应 。
（10）在人体组织里，葡萄糖在酶的作用下发生缓慢氧化 。
5.纽扣电池常用于手表等精密电子产品。下面是某常见纽扣电池中发生的反应：H2O＋Zn＋HgO=Zn(OH)2＋Hg
（1）该反应中，Zn的化合价由__________变为___________.
（2）将该反应中的反应物进行简单分类，则下面横线上的物质是（填名称）：
单质：_____________
纯净物
金属氧化物：_____________
（3）该电池中通常还加入炭粉，是因为炭具有良好的___________性。
（4）废旧的纽扣电池不能随意丢弃，应__________________________进行回收。
6.小明和小红对市场上销售的一种真空充气包装的形如小枕头“蛋黄派”发生了兴趣，如下图所示。他们查阅资料获知：这种真空充气包装技术，即将食品装入包装袋，抽出包装袋内空气，再充入某种气体，然后封口。它能使食品保持原有的色、香、味及营养价值，防止食品受压而破碎变形。那么，这是什么气体呢？小红猜想是氮气，小明猜想是二氧化碳。
（1）请你帮助他们设计一个简单的实验方案，来判断小明的猜想是否正确，简要写出操作步骤（方法、现象和结论）：______________________________________________________。
（2）你认为食品充气包装，对所充气体的要求是：_______、________、__________、________。
7.小红同学利用如图所示装置测定空气中氧气的体积分数。硬质玻璃管内装有细铜丝，且两个注射器组成的密闭系统内留有30mL室温下的空气。回答下列问题：
（1）小红在实验中出现的现象是：细铜丝由__色变为____色；冷却后，密闭容器内气体的体积约为___mL
（2）小红在实验过程中，交替推动两注射器的目的是______________。
（3）最后小红发现自己测出的氧气的体积分数偏小，请你帮他分析一下原因_______。
（4）小明用B装置测定空气中氧气的含量，反应原理是_________________，实验前在集气瓶内加入少量的水，并做上记号。下列说法中，不正确的是________________。
A.实验时红磷一定过量 B.点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管
C.红磷熄灭后立刻打开弹簧夹 D.最终进入瓶中水的体积约为
氧气的体积
（5）集气瓶中剩余的气体主要是哪种气体？该实验说明这种气体
具有哪些性质？_______，__________________________________.
(6)通过上面的两个实验，你学到的测量混合物中某成分含量的方法是
。
8．下表是国家对“饮酒驾车”和“醉酒驾车”的界定标准：
饮酒驾车 20毫克／100毫升≤血液中的酒精含量<80毫克／100毫升
醉酒驾车 血液中的酒精含量≥80毫克／100毫升
白酒、红酒和啤酒中均含有乙醇(俗称酒精，化学式为C2H5OH)，饮酒后酒精可进入人体血液中。请回答下列问题：
(1)乙醇(C2H5OH)中碳、氢、氧元素的质量比是C﹕H﹕O＝ ；
(2)饮酒会使人的 系统过度兴奋或麻痹抑制，容易引发交通事故。某人饮酒后驾车，被交警发现，经测定其每100毫升血液中酒精含量为93毫克，属于 驾车；
(3)在治理酒后驾车中，酒精检测仪发挥了重要作用。如图甲是酒精检测仪，图乙是检测仪的简化电路图，R0为定值电阻，R为气敏电阻，该电阻阻值与酒精气体含量的关系如图丙，如果图乙中电流表示数越大，说明司机吹出的气体中酒精含量就 。
9、（10汕头24）(8分)右图是某品牌补铁剂的标签。
请回答：(1)富马酸亚铁中含有 种元素， C、H、Fe、O原子个数比为 。(2)富马酸亚铁的相对分子质量为 。(3)若每次服用1包该补铁剂，摄入铁元素的质量为 mg(计算结果取整数)。
10.CuSO4溶液对过氧化氢的分解具有催化作用。有同学猜想其他盐溶液也能在这个反应中起同样的作用，于是他们做了以下的探究。
（1）请你帮助他们完成实验报告：
实验过程 实验现象 实验结论
在一支试管中加入5ml5%的H2O2溶液，然后滴入适量的FeCl3溶液，把带火星的木条伸入试管。 FeCl3溶液可以催化分解H2O2
（2）已知FeCl3在水中可解离出Fe3+ 和Cl-，同学们提出以下猜想：
甲同学的猜想是；真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的H2O；
乙同学的猜想是；真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3+；
丙同学的猜想是；真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Cl-；
你认为最不可能的是 同学的猜想， 理由是
（3）同学们对余下的两个猜想，用实验进行了探究。请你仔细分析后填表：
实验过程 实验现象 结论
向盛有5ml5%的H2O2溶液的试管中加入少量的HCl，并把带火星的木条伸入试管。 无明显现象
向盛有5ml5%的H2O2溶液的试管中加入少量的 ，并把带火星的木条伸入试管。
11.小明参观某养鱼池时，好奇的发现农民向养鱼池中撒一种叫过氧化钙的淡黄色固体，用来增加鱼池中的含氧量。小明刚学完氧气的实验室制法，于是他想可否用过氧化钙来制取氧气。
[提出问题]过氧化钙可否用于制取氧气？
[查阅资料]部分内容如下：过氧化钙（CaO2）室温下稳定，在300℃时分解生成氧气，可作增氧剂、杀菌剂等。
[猜想与验证]
（1）小明依据___________________________________________，提出猜想Ⅰ。
猜想Ⅰ：加热过氧化钙可制取氧气。
实验装置 实验主要过程
①检查装置气密性。操作如下：先将导管伸入液面下，用手紧握试管，观察到_________，松开手后，有液体进入导管。②加入过氧化钙，加热，导管口有大量气泡昌出。③收集满一瓶气体。④停止加热。熄灭酒精灯前，应______________ 。⑤检验气体，方法是________________________ 。
实验结论：加热过氧化钙可制取氧气。
分析与反思：
①虽然没有快速收集到大量氧气，由此实验现象，小明认为农民用过氧化钙作增氧剂的主要原因是_________________________ 。
②小明希望对此实验进行改进，使该反应加快，你能帮他提出建议吗？
你的合理建议是 _________________ 。
以上建议是否可行，还需进一步通过实验验证。
H2O
+1
-183℃
-196℃
降温加压
B装置