第四单元
我们周围的空气
4.2.3
物质组成的定量表示
一、选择题（共10小题，每小题只有一个正确答案）
1．下列化学用语与意义相符的是
A．N2：表示2个氮原子
B．Fe3O4：表示该物质中铁元素与氧元素的质量比为3:4
C．S2-：表示硫元素显-2价
D．C2H5OH：表示该物质由三种元素组成，且1个分子中含9个原子
【答案】D
【解析】N2表示1个氮气分子或氮气，A项错误；Fe3O4表示该物质中铁元素与氧元素的原子个数比为3:4，B项错误；S2-表示一个硫离子带2个单位的负电荷，C项错误；C2H5OH表示该物质由三种元素组成，且1个分子中含9个原子，D项正确。答案选D。
2．肉毒碱（化学式为C7H15NO3）是一种具有多种生理功能的物质，被公认为人体必需的营养物质和最佳的减肥营养素。下列关于肉毒碱的叙述错误的是
A．由四种元素组成
B．每个分子中含有26个原子
C．相对分子质量为161
D．碳、氢、氮、氧四种元素的质量比为7∶15∶1∶3
【答案】D
【解析】由肉毒碱的化学式：C7H15NO3可以知道，肉毒碱由碳、氢、氮、氧四种元素组成，A项不符合题意；由肉毒碱的化学式：C7H15NO3可以知道，1个肉毒碱分子含有7个碳原子、15个氢原子、1个氮原子和3个氧原子，共26个原子，B项不符合题意；肉毒碱的相对分子质量为12×7+1×15+14+16×3=161，C项不符合题意；肉毒碱中碳、氢、氮、氧四种元素的质量比为（12×7）：（1×15）：14：（16×3）=84：15：14：48，而不是7：15：1：3，D项符合题意。答案选D。
3．食用豆腐，能获得人体所需的亮氨酸（化学式：C6H13NO2）。下列说法正确的是
A．亮氨酸中碳元素的质量分数最大
B．亮氨酸由22个原子构成
C．亮氨酸中碳、氢元素的质量比为
6∶13
D．亮氨酸是有机高分子化合物
【答案】A
【解析】亮氨酸中C：H：N：O为：（12×6）：（1×13）：14：（16×2）=72：13：14：32，可见其中碳元素的质量分数最大，A项正确；亮氨酸是由亮氨酸分子构成的，而不是由原子直接构成，每个亮氨酸分子中含有22个原子，B项错误；亮氨酸中碳、氢元素质量比是（12×6）：（1×13）=72：13，C项错误；亮氨酸的相对分子质量为12×6+1×13+14+16×2=131，所以亮氨酸不属于有机高分子化合物，D项错误。答案选A。
4．下表是部分元素周期表，其中碳元素部分信息缺失，下列有关该元素认识错误的是
A．该元素对应原子的质子数为
6
B．该元素组成的
C60是由碳原子构成的
C．该元素属于非金属元素
D．该元素在甲醛（HCHO）中的质量分数是
40%
【答案】B
【解析】碳原子的原子序数为6，根据在原子中，原子序数=质子数可知，该元素对应原子的质子数为6，A项正确；C60是由C60分子构成的，而不是由原子直接构成的，B项错误；碳元素的名称为碳，偏旁为“石”，则为非金属元素，C项正确；甲醛的化学式为CH2O，其中碳元素的质量分数＝×100%＝40%，D项正确。答案选B。
5．新冠肺炎疫情出现后，过氧乙酸(CH3COOOH)成为杀死新冠病毒的一种有效消毒剂之一。下列有关过氧乙酸的说法中，正确的是
A．过氧乙酸由9个原子构成
B．一个过氧乙酸分子中含有2个氢分子
C．过氧乙酸中碳、氢、氧各元素的质量比为2:4:3
D．过氧乙酸中氧元素的质量分数最大
【答案】D
【解析】过氧乙酸由过氧乙酸分子直接构成，每个过氧乙酸（化学式是CH3COOOH）分子中含有2个碳原子、4个氢原子和3个氧原子，共含9个原子，A项错误；每个过氧乙酸分子由2个碳原子、4个氢原子、3个氧原子构成，不含氢分子，B项错误；过氧乙酸中碳、氢、氧元素的质量比为（12×2）：（1×4）：（16×3）≠2：4：3，C项错误；过氧乙酸中碳、氢、氧元素的质量比为（12×2）：（1×4）：（16×3）=6:1:12，所以过氧乙酸中氧元素的质量分数最大，D项正确。答案选D。
6．已知乙炔（C2H2）、苯（C6H6）、乙醛（C2H4O）的混合气体中氧元素的质量分数为8%，则混合气体中碳元素的质量分数为
A．42%
B．60%
C．84%
D．91%
【答案】C
【解析】乙醛（C2H4O）可以表示为C2H2·H2O，故乙炔（C2H2）、苯（C6H6）、乙醛（C2H4O）的混合气体可以看做C2H2、C6H6、C2H2、H2O的混合物，根据O元素的分数计算H2O的质量分数，进而计算C2H2、C6H6总的质量分数，由最简式为CH，C、H质量之比为12：1，据此计算C元素的质量分数。
【详解】乙醛（C2H4O）可以表示为C2H2·H2O，故乙炔（C2H2）、苯（C6H6）、乙醛（C2H4O）的混合气体可以看做C2H2、C6H6、C2H2、H2O的混合物，O元素的分数为8%，故H2O的质量分数为8%÷=9%，故C2H2、C6H6总的质量分数1﹣9%＝91%，由二者化学式可知最简式为CH，C、H质量之比为12：1，故C元素的质量分数为91%÷≈84%。答案选C。
【点睛】本题考查混合物中元素质量分数的计算，难度较大，关键是根据化学式的特点，将物质转化为最简式是CH与水的混合物，进而进行求解。
7．下列含锰的化学式中，含锰的质量分数最高的是
A．Mn2O3
B．Mn
O
C．Mn3
O4
D．Mn
O2
【答案】B
【解析】A项，Mn2O3中锰元素和氧元素的质量比是（55×2）：（16×3）=55:24；B项，MnO中锰元素和氧元素的质量比是55:16；C项，Mn3O4中锰元素和氧元素的质量比是（55×3）：（16×4）=165:64；D项，MnO2中锰元素和氧元素的质量比是55：（16×2）=55:32；比较可知Mn
O中锰元素的含量最高。答案选B。
【点睛】可以通过比较元素的质量比来判断元素的含量大小，也可以将化学式变形，利用“归一法”将化学式中的锰原子都化为一个再比较，都可以快速解题。
8．抗击新冠肺炎疫情中，一种名为瑞德西韦（分子式：C27H35N6O8P）的新药被寄予厚望，认为该新药或许会成为抗击新冠肺炎的“特效药”。下列说法正确的是
A．瑞德西韦属于氧化物
B．瑞德西韦由27个碳原子、35个氢原子、6个氮原子、8个氧原子和1个磷原子构成
C．瑞德西韦完全氧化的产物只有二氧化碳和水
D．瑞德西韦的相对分子质量是602
【答案】D
【解析】氧化物是由两种元素组成的，其中一种的氧元素的化合物，瑞德西韦是由五种元素组成的，不属于氧化物，A项错误；一个瑞德西韦分子由27个碳原子、35个氢原子、6个氮原子、8个氧原子和1个磷原子构成，B项错误；化学反应前后，元素种类不变，瑞德西韦中含有碳、氢、氧、氮、磷元素，所以燃烧产物除了二氧化碳和水，还有氮、磷元素的化合物，C项错误；瑞德西韦的相对分子质量是27×12+35×1+6×14+8×16+31=602，D项正确。答案选D。
【点睛】氧化物是由两种元素组成的，其中一种的氧元素的化合物。
9．食醋中约含有3%-5%的醋酸（C2H4O2），下列有关醋酸的说法正确的是
A．一个醋酸分子中含有2个水分子
B．碳酸中碳元素的质量分数为40%
C．醋酸钠的相对分子质量为60g
D．醋酸中碳氧元素的质量比为1∶1
【答案】B
【解析】分子是由原子构成的，一个醋酸分子中含有2个碳原子、4个氢原子和2个氧原子，不含水分子，A项错误；碳酸中碳元素的质量分数为（12×2）/（12×2+1×4+16×2）×100%=40%，B项正确；相对分子质量单位是“1”，不是“g”，常常省略不写，C项错误；醋酸中碳元素、氧元素的质量比为（12×2）：（16×2）=3：4，D项错误。答案选B。
10．锆（Zr）的一种氧化物是耐高温的新型陶瓷材料，经测定，锆原子核内有51个中子，核外有40个电子，其氧化物的相对分子质量为233，若锆在氯化物和这种氧化物中的化合价相同。则氧化物的化学式为
A．Zr2O
B．ZrO
C．Zr2O3
D．ZrO2
【答案】D
【解析】原子中，质子数=原子序数=核外电子数，质子数+中子数=相对原子质量。根据题目信息可知，锆原子核内有51个中子，核外有40个电子，所以质子有40个，相对原子质量=51+40=91。
设锆元素的化合价为+X，其氯化物的化学式为：ZrClx，则：因为锆的氯化物的相对分子质量为233，所以91+35.5X=233，得：x=4。因为在锆的氧化物中锆的化合价是+4价，氧元素的化合价是-2价，所以氧化物的化学式为：ZrO2。答案选D。
11．在由NaHS、MgSO4、NaHSO3组成的混合物中，已知S元素的质量分数为a％，则O元素的质量分数为
A．1.75
a％
B．1-1.75
a％
C．1.25
a％
D．无法计算
【答案】B
【解析】由于钠和氢的原子个数比是1：1，可以把钠和氢元素放在一起看做镁元素（23+1=24），这样三种物质相当于是MgS，MgSO4，MgSO3，这时镁和硫的原子个数比是1：1，因为S是a%，所以镁:32/24=a%/x,
x=0.75a%，总量1减去硫和镁（即镁、氢、钠）共1.75a%，即氧含量，即1-1.75a%。答案选B。
12．某两瓶样品分别为Fe2O3和Fe3O4，经测定含有相同质量的铁元素，则Fe2O3和Fe3O4的质量比为
A．3：2
B．1：1
C．30：29
D．29：42
【答案】C
【解析】试题分析：设Fe2O3和Fe3O4的质量分别为x、y，由题意：x××100%=y××100%，（160、232分别为Fe2O3和Fe3O4的相对分子质量）x：y=30：29．或要使Fe2O3和Fe3O4含有相同质量的铁元素，则铁原子的个数应相等，3Fe2O3和2Fe3O4中铁原子个数相等，则Fe2O3和Fe3O4质量比（2×160）：（3×232）=30：29。
二、非选择题（共3小题）
13．锂广泛应用于电池、贮氢等领域，锂在化合物中通常显+1价。根据下图周期表中的信息及四种粒子的结构示意图，回答下列问题：
（1）由图A可知，锂的相对原子质量为__________；
（2）B、C、D、E
中，属于同种元素的是__________；
（3）LiMnO2是一种电极材料，其中Mn的化合价为__________。
【答案】（1）6.941
（2）D、E
（3）+3
【解析】（1）元素周期表信息示意图中元素名称正下方的数字表示该元素的相对原子质量，由图A可知，锂的相对原子质量为6.941；
（2）元素是质子数相同的一类原子的总称。B、C、D、E四种粒子中，D和E两种粒子原子核内的质子数都是3，属于同种元素的是：D、E；
（3）化合物中元素化合价的代数和为零。设LiMnO2中Mn的化合价为x，题中已知锂在化合物中通常显+1价，氧显-2价，则(+1)+
x+(-2)×2=0，解得x=+3，LiMnO2中Mn的化合价为：+3。
14．下图是某学生今年（2018年）国庆节购买的口香糖的标签，请回答下列问题：
(1)这种口香糖存在的问题是_____。
(2)食品中加入抗氧化剂可防止食品腐败，BHT(化学式C13H30O)是一种抗氧化剂，该物质的相对分子质量是_____，C、H、O的原子个数比是_____；碳元素的质量分数是_____(精确到0.1%)。
【答案】(1)已过期
(2)202；
13：30：1
77.2%
【解析】(1)标签中标明生产日期为2009年1月6日及保质期10个月，即该产品的保质期至2009年11月1日到期，而该学生在2018年国庆节购买的该口香糖，产品已过期；
(2)该物质的相对分子质量=12×13+1×30+16=202；其C、H、O的原子个数比是13：30：1；碳元素的质量分数=×100%=77.2%。
15．2019年1月3日，嫦娥四号登月探测器首次在月球背面软着陆，目的是全面科学探测月球地质、资源等方面的信息，完善月球的档案资料。
（1）火箭燃料常用的氧化剂高氯酸铵（NH4C1O4）中，铵根的化合价为+1价，则氯元素的化合价是__价。
（2）现已探明月球上含有丰富的核能原料He-3。（3表示相对原子质量）已知氦原子核内有2个质子。氦元素的原子结构示意图为__________（填字母编号）。
（3）月球背面的陨石坑土壤中有天然的铁、铝、银等金属颗粒。根据铁锈蚀的条件分析，铁在月球上不锈蚀的原因是___________________。
（4）嫦娥四号上搭载的月面微型生态圈，是由特殊铝合金材料制成的圆柱体罐子。铝元素在元素周期表中的信息如右图所示，铝离子（A13+）的核外电子数为___________。
【答案】（1）+7
（2）B
（3）月球上缺少氧气和水
（4）10
【解析】（1）化合物中氧通常显-2价，氢通常显+1价。设氯元素的化合价为x。根据化合物中各元素正负化合价代数和为零，则（-3）×1+（+1）×4+x+（-2）×4=0，x=+7；
（2）氦元素为第二号元素，核内质子数为2，核外有2个电子，故氦元素的原子结构示意图为B；
（3）铁锈蚀的条件是铁与氧气和水发生反应。故铁在月球上不锈蚀的原因是：月球上缺少氧气和水；
（4）由铝元素在元素周期表中的信息可知，铝元素是第13号元素，原子核内有13个质子，核外有13个电子。由铝离子带3个单位正电荷可知，铝原子容易失去最外层3个电子，故铝离子的核外电子数为10。
【点睛】本题考查的关键在于掌握元素周期表中的一个小格所提供的信息及同一原子中，质子数=电子数=核电荷数=原子序数。第四单元
我们周围的空气
4.2.2
化合价
一、选择题（共10小题，每小题只有一个正确答案）
1．下列物质的化学式中，碳元素为+2价的是
A．C
B．CO
C．CO2
D．H2CO3
【答案】B
【解析】单质中元素化合价为零价，A项错误；设碳元素化和价为x，x+(-2)=0，x=+2，B项正确；设碳元素化和价为y，y+(-2)×2=0，y=+4，C项错误；设碳元素化和价为z，（+1）×2+z+（-2）×3=0，z=+4，D项错误。答案选B。
2．“84消毒液”可用于环境和物体表面消毒，其主要成分为NaClO，其中氯元素的化合价为
A．-2
B．-1
C．+1
D．+2
【答案】C
【解析】钠元素通常为+1价，氧元素通常为-2价，设氯元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：（+1）+x+（-2）=0，x=+1。答案选C。
3．中药药剂砒霜（As2O3）在医疗上用于治疗急性白血病，其中砷（As）元素的化合价是
A．-3
B．+2
C．+3
D．+5
【答案】C
【解析】三氧化二砷中氧元素显-2价，设三氧化二砷中砷元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零的原则，可得：2x+（-2）×3=0，则x=+3。答案选C。
4．溴酸钠（NaBrO3）是某种冷烫精的主要成分，对头皮有刺激作用，使用不当会引起皮炎。溴酸钠中溴元素的化合价是
A．+5
B．+4
C．+3
D．－1
【答案】A
【解析】溴酸钠中Na元素的化合价为+1价，O元素的化合价为-2价，设NaBrO3中Br元素的化合价为x，根据化合物中元素的正负化合价的代数和为0，则：+1+x+(-2)×3=0；解得x=+5。答案选A。
5．下列有关化合价的叙述正确的是
A．化合价与原子最外层电子数无关
B．氨气(NH3）中氮元素的化合价为+3
C．氧气中氧元素的化合价为-2
D．有些元素在不同条件下可表现出不同化合价
【答案】D
【解析】元素的化学性质与其原子的最外层电子数关系密切，因此元素化合价与原子最外层电子数有密切关系，A项错误；根据化合物中元素化合价的代数和为0，NH3中氢显+1价，则N显-3价，B项错误；化合价是元素形成化合物时表现出来的性质，所以单质中元素化合价为0，因此氧气中氧元素的化合价为0，C项错误；化学反应中有些元素在不同条件下可表现出不同化合价，比如Fe就有+2和+3两种价态，D项正确。答案选D。
6．已知锌的化合价为+2价，硫的化合价有-2、+4和+6价，某同学认为锌与硫形成的化合物的化学式有①Zn2S②ZnS③ZnS2④ZnS3其中正确的是
A．①和②
B．仅是②
C．②③④
D．全是
【答案】B
【解析】化合物中各元素正负化合价代数和为零，设硫的化合价为x：①Zn2S中：（+2）×2+x=0?
x=-4；②ZnS中：（+2）+x=0??
x=-2；③ZnS2中：（+2）+2x=0?
x=-1；④ZnS3中：（+2）+3x=0?
x=-；硫的化合价有-2、+4和+6价，可知，只有②的化学式书写是正确的。答案选B。
7．下列含氯物质中，氯元素化合价最低的是
A．Cl2
B．CaCl2
C．ClO2
D．KClO3
【答案】B
【解析】根据单质中元素的化合价为0，Cl2属于单质，氯元素的化合价为0；钙元素显+2价，设氯元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+2）+2x=0，则x=-1价；氧元素显-2价，设氯元素的化合价是y，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：y+（-2）×2=0，则y=+4价；钾元素显+1价，氧元素显-2价，设氯元素的化合价是z，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）+z+（-2）×3=0，则z=+5价。根氯元素化合价最低的是B项。答案选B。
8．84消毒液可有效灭活新冠病毒，但它不能与洁厕剂混用，否则会发生化学反应生成刺激性气味的有毒气体——氯气。
该反应的化学方程式为：。此反应中氧元素的化合价有几种
A．1种
B．2种
C．3种
D．4种
【答案】C
【解析】NaClO中钠元素显+1价，氧元素显-2价，设氯元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：（+1）+x+（-2）=0，则x=+1价。HC1、NaCl中氢元素显+1价、钠元素显+1价，根据化合物中各元素的化合价代数和为零可知，氯元素的化合价均为-1价。单质中元素的化合价为0，Cl2属于单质，故氯元素的化合价为0。故此反应中氯元素的化合价有3种。答案选C。
9．氮化碳（C3N4，其中C为十4价）硬度超过金刚石，成为首屈一指的超硬新材料。下列有关C3N4的说法正确的是
A．氮化碳属于非金属化合物，氮元素化合价是-3
B．氮化碳所含质子总数和尿素（CO（NH2）2）相同
C．氮化碳中C、N元素质量比为3:4
D．氮化碳由3个碳原子和4个氮原子构成
【答案】A
【解析】氮化碳是由碳元素和氮元素组成的纯净物，属于非金属化合物，碳元素显+4价，设氮元素的化合价是x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：（+4）×3+4x=0，x=-3，故氮元素化合价是-3，A项符合题意；由化学式可知，每个氮化碳分子含有的质子数为：3×6+4×7=46个，每个尿素分子含有的质子数为：6+8+9×2=32，分子个数未知，无法比较，B项不符合题意；氮化碳中C、N元素质量比为：（12×3）：（14×4）=9:14，C项不符合题意；氮化碳由氮化碳分子构成，每个氮化碳分子由3个碳原子和4个氮原子构成，D项不符合题意。答案选A。
10．同学们上了高中化学后，将学习到以下知识：在化学反应前后若某种元素化合价发生了变化，则该反应必为氧化还原反应。据此可判断下列化学反应属于氧化还原反应的是
A．ZnO+H2SO4
=
ZnSO4+H2O
B．CaCO3
CaO+
CO2↑
C．Na2CO3+2HCl
=2NaCl+H2O+CO2↑
D．2Mg+CO2
2MgO
+
C
【答案】D
【解析】ZnO中锌元素显+2价，氧元素显-2价；H2SO4中氢元素显+1价，硫酸根离子显-2价；ZnSO4中锌元素显+2价，硫酸根离子显-2价；H2O中氢元素显+1价，氧元素显-2价，化合价没有发生改变，不属于氧化还原反应，A项不符合题意；CaCO3中钙元素显+2价，氧元素显-2价，碳元素显+4价；CaO中钙元素显+2价，氧元素显-2价；CO2中碳元素显+4价，氧元素显-2价，化合价没有发生改变，不属于氧化还原反应，B项不符合题意；Na2CO3中钠元素显+1价，碳元素显+4价，氧元素显-2价；HCl中氢元素显+1价，氯元素显-1价；NaCl中钠元素显+1价，氯元素显-1价；H2O中氢元素显+1价，氧元素显-2价；CO2中碳元素显+4价，氧元素显-2价，化合价没有发生改变，不属于氧化还原反应，C项不符合题意；该反应中，反应前，镁单质中镁元素化合价为0，二氧化碳中碳元素显+4价，氧元素显-2价；反应后，氧化镁中镁元素化合价为+2价，氧元素显-2价，碳单质中化合价为0。反应前后，镁和碳两种元素的化合价都发生了变化，属于氧化还原反应，D项符合题意。答案选D。
11．1-18号元素中X元素的原子最外层只有1个电子，Y元素的原子的第三层有6个电子，Z元素的第二层也有6个电子，在化合物中只有Z元素的化合价为负。由这三种元素组成的化合物的化学式可能是
A．XYZ4
B．X2YZ3
C．X3YZ4
D．XYZ3
【答案】B
【解析】X元素的原子最外层只有1个电子，在反应中容易失去，化合价为+1价；Y元素的原子的第三层有6个电子，最外层电子数为6，则其核外电子数为2+8+6=16，其核内质子数为16，是硫元素，在化合物中的化合价常常表现为+4价、+6价；Z元素的第二层有6个电子，是氧元素，在化合物中的化合价是-2价；由题意，在化合物中只有Z元素的化合价为负，即Z元素的化合价是-2价。设XYZ4中Y元素的化合价为a，则（+1）+a+（-2）×4=0，a=+7价，A项不符合要求；设X2YZ3中Y元素的化合价为b，则（+1）×2+b+（-2）×4=0，b=+6价，B项符合要求；设X3YZ4中Y元素的化合价为c，则（+1）×3+c+（-2）×4=0，c=+5，C项不符合要求；设XYZ3中Y元素的化合价为d，则（+1）+d+（-2）×3=0，d=+5，D项不符合要求。答案选B。
12．某元素R的化合价是奇数（不变化合价），已知其氧化物的相对分子质量为m，其氯化物的相对分子质量为n，则R的化合价为
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【解析】设R元素的化合价为x（奇数），相对原子质量为y；则其氧化物和氯化物的化学式分别是R2Ox和RClx，并且根据相对分子质量的概念和化学式的有关计算公式，可列出一下两个方程式：2y+16x＝m，y+35.5x＝n。联立这两个方程，并解得x＝。答案选D。
【点睛】要想解答好该题，首先要设R元素的化合价为x，再结合氧元素在化合物中常显-2价，书写出其氧化物和氯化物的化学式；然后再设R的相对原子质量为y，根据其氧化物和氯化物的化学式，结合题干给出的它们的相应的相对分子质量和试卷的前言给出的氧的相对原子质量(即16)，列一个二元一次方程组，计算出x的值即可。
二、非选择题（共3小题）
13．用化学用语填空：
（1）标出高铁酸钾（K2FeO4）中铁元素的化合价_____
（2）2个铵根离子：_____
（3）海水中含量最多的元素：_____。
【答案】（1）K2Fe
(+6)O4
（2）2NH4+
（3）O
【解析】（1）高铁酸钾（K2FeO4）中铁元素的化合价为+6价；由化合价的表示方法，在该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，故高铁酸钾（K2FeO4）中铁元素的化合价为+6价，可表示为：K2Fe
(+6)O4；
（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。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个铵根离子可表示为：2NH4+；
（3）海水中含量最多的元素是氧元素，其元素符号为O。
14．请从H、C、N、O、Cl、Na、K中选取相关元素，用合适的化学用语填空。
（1）厨房中最常见的调味品___________；
（2）已知NO，请标出（NO2）3中加点N的化合价_________
（3）含有2核10电子的阴离子__________________
（4）实验室中可在MnO2催化下制O2的物质（含3种元素）_______________
【答案】（1）NaCl
（2）N
(+3)(NO2)3
（3）OH-
（4）KClO
【解析】（1）氯化钠是厨房中最常见的调味品，其化学式为NaCl；
（2）已知NO2-，则其化合价为-1价，则N(NO2)3中加点N的化合价为+3价，可表示为：N
(+3)(NO2)3
；
（3）氢氧根离子是含有2核10电子的阴离子，其离子符号为OH-；
（4）实验室中可在MnO2催化下制O2的物质（含3种元素），该物质为氯酸钾，其化学式为KClO3。
15．双氧水脱硫处理烟气〔含SO2），并用铝灰（主要成分为A1、Al2O3）制备硫酸铝的主要工艺流程如图：
注：除尘器的作用为除去悬浮在气体中的粉尘。
（1）脱硫塔中，双氧水（H2O2溶液，H2O2中O为-1价）脱硫过程发生的反应主要有：①;②
反应①和②中化合价均未发生变化的元素为_________：双氧水从上方喷淋的主要优点是_________；
（2）反应器中反应生成氢气的化学方程式是________________。
（3）上述流程中，烟气经过脱硫塔和___________设备的处理，减少了其对环境的污染。
【答案】（1）H
增大接触面积，使吸收更充分
（2）2Al+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2↑
（3）除尘器
【解析】（1）根据方程式①SO2+H2O=H2SO3，二氧化硫中，氧元素化合价为-2价，设硫元素化合价为x，根据化合物中各元素化合价代数和为零，x+（-2）×2=0，得x=+4价，故二氧化硫中硫元素的化合价为+4价；水中氢元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为-2价；亚硫酸中，氧元素化合价为-2价，设硫元素化合价为y，根据化合物中各元素化合价代数和为零，（（+1）×2）+y+（（-2）×3）=0，得y=+4价，故亚硫酸中硫元素的化合价为+4价；所以该反应中硫、氧、氢三种元素的化合价均未改变。根据方程式H2O2+H2SO3=H2O+H2SO4，过氧化氢中氧元素的化合价为-1价，氢元素的化合价为+1价；亚硫酸中，氧元素化合价为-2价，硫元素的化合价为+4价；硫酸中，氧元素化合价为-2价，设硫元素化合价为z，根据化合物中各元素化合价代数和为零，（（+1）×2）+z+（（-2）×4）=0，得z=+6价，故硫酸中硫元素的化合价为+6价；水中氢元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为-2价；所以反应②中，氧元素由-1价变成-2价，硫元素由+4价变成+6价；所以反应①和②中化合价均未发生变化的元素为氢元素。双氧水从上方喷淋的主要优点是能使反应物充分接触。
（2）反应器中，铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，反应的化学方程式是：2Al+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2↑。
（3）上述流程中，烟气经过脱硫塔和除尘器设备的处理，减少了其对环境的污染。第四单元
我们周围的空气
4.2.1
化学式及其意义
一、选择题（共12小题，每小题只有一个正确答案）
1．下列符号表示2个氢原子的是
A．2H2
B．2H
C．H2
D．2H2O
【答案】B
【解析】2H2表示2个氢分子，A项错误；2H表示2个氢原子，B项正确；H2表示氢气、氢气由氢元素组成、1个氢分子、1个氢分子由2个氢原子构成，C项错误；2H2O表示2个水分子，D项错误。答案选B。
【点睛】元素符号的前边加数字表示原子的个数；化学式中元素符号右下角的数字为一个分子中原子的个数。化学式前边的数字表示分子的个数。
2．下列化学用语书写正确的是
A．五个氢原子：H5
B．碘化钾：KI
C．正二价的钙元素：Ca2+
D．四个铵根离子：4NH
【答案】B
【解析】原子用元素符号表示，多个原子就是在元素符号前面加上相应的数字，故五个氢原子表示为：5H，A项错误；碘元素通常为-1价，钾元素通常为+1价，故碘化钾的化学式为：KI，B项正确；元素化合价的表示方法是在化学式该元素的上方用正负号和数字表示，正负号标在数字前面。故正二价的钙元素表示为：，C项错误；离子的表示方法：在该离子元素符号的右上角标上该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负号在后，带一个电荷时，1通常省略，多个离子，就是在元素符号前面加上相应的数字；故四个铵根离子表示为：4NH4+，D项错误。答案选B。
3．《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案（试行第三版）》中提到可试用利托那韦进行抗病毒治疗，利托那书的化学式为C37H48N6O5S2，下列说法中正确的是
A．利托那韦是由5种元素组成的混合物
B．每个利托那韦分子中含37个碳元素
C．利托那韦的相对分子质量为720
D．利托那韦中氢元素的质量分数最高
【答案】C
【解析】由化学式可知，该物质是由一种物质组成的，属于纯净物，A项错误；由化学式可知，每个利托那韦分子中含有37个碳原子，元素只讲种类，不论个数，B项错误；利托那韦的相对分子质量为12×37+1×48+14×6+16×5+32×2=720，C项正确；利托那韦中，碳、氢、氮、氧、硫五种元素的质量比为：（12×37）：（1×48）：（14×6）：（16×5）：（32×2）=444：48：64：80：64，可见其中碳元素的质量分数最大，D项错误。答案选C。
4．对于下列几种化学符号，有关说法正确的是
①H
②Fe2+
③Cu
④P2O5
⑤Fe3+
⑥NaCl
A．能表示一个分子的是①④⑥
B．表示物质组成的化学式是③④⑥
C．②⑤的质子数相同，化学性质也相同
D．④中的数字“5”表示五氧化二磷中有5个氧原子
【答案】B
【解析】元素符号的意义：①表示一种元素
②表示该元素的一个原子③金属、稀有气体、某些固态非金属单质由原子直接构成的物质，元素符号还表示该元素的单质；离子符号书写：元素符号右上角的数字表示一个离子带电荷的数值，数字在左，正负号在右；化学式书写：显正价的元素其符号写在左边，显负价的写在右边，化合价的绝对值交叉约减，得化学式右下角的数字，数字为1时不写；化学式中元素符号右下角的数字为一个分子中原子的个数。原子的化学性质主要由最外层电子数决定，Fe2+
、Fe3+
的最外层电子数不同，所以化学性质不同；原子变成离子的过程中原子核不变，故质子数不变，Fe2+
、Fe3+
质子数相同。答案选B。
5．下列对化学用语的表述正确的是
A．氯化铝——AlCl
B．Fe2+——铁离子
C．2个汞原子——2Hg
D．纯碱——NaOH
【答案】C
【解析】氯化铝——AlCl３，A项错误；Fe2+——亚铁离子，B项错误；2个汞原子——2Hg，C项正确；纯碱——Na2CO3，D项错误。答案选Ｃ。
6．今年5月21日是联合国确定的首个“国际茶日”。EGCG（化学式为C22H18O11）是一种绿茶提取物，具有抗菌、抗病毒等作用。下列关于该物质的说法正确的是
A．属于氧化物
B．由碳原子、氢原子、氧原子构成
C．碳元素的质量分数最大
D．氢元素与氧元素的质量比为18∶11
【答案】C
【解析】EGCG（化学式为C22H18O11）是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物，不属于氧化物，A项错误；
EGCG是由EGCG分子构成的，EGCG分子是由碳原子、氢原子、氧原子构成的，B项错误；EGCG中碳、氢、氧元素的质量比为（12×22）：（1×18）：（16×11）=132：9：88，则碳元素的质量分数最大，C项正确；EGCG中氢、氧元素的质量比为（1×18）：（16×11）=9：88，D项错误。答案选C。
7．玫瑰米醋中含有醋酸（化学式为
CH3COOH）。下列关于醋酸的说法不正确的是
A．由碳、氢、氧三种元素组成
B．氢元素的质量分数＝×100%
C．相对分子质量＝（12×2+1×4+16×2）
D．碳、氢元素的质量比为
1:2
【答案】D
【解析】醋酸由碳、氢、氧三种元素组成，A项正确；氢元素的质量分数＝×100%，B项正确；相对分子质量=（12×2+1×4+16×2），C项正确；碳、氢元素的质量比为（12×2）：（1×4）=6：1，D项错误。答案选D。
8．预防新冠肺炎要经常杀菌消毒，过氧乙酸对细菌和病菌具有高效、快速杀灭作用。根据下图过氧乙酸的结构式，下列有关叙述中不正确的是
A．过氧乙酸的化学式为C2H4O3
B．过氧乙酸的相对分子质量为76
C．碳元素的质量分数约为31.6%
D．C、H、O三种元素的质量比为2:4:3
【答案】D
【解析】由图中可知，该物质的一个分子中有2个碳原子、4个氢原子和3个氧原子，其化学式是C2H4O3，A项正确；由于其化学式是C2H4O3，所以其相对原子质量是（12×2）+（1×4）+（16×3）=76，B项正确；过氧乙酸中，碳元素的质量分数为×100%≈31.6%，C项正确；过氧乙酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为：（12×2）：（1×4）：（16×3）═6：1：12，D项错误。答案选D。
9．某矿石样本含有如右图所示的四种元素，该矿石中可能含有的物质是
A．CaCl2
B．H2O
C．SiO2
D．FeS
【答案】C
【解析】该矿石中不含有氯元素，故不可能含有氯化钙，A项错误；该矿石中不含氢元素，不可能含有水，B项错误；该矿石中含有硅元素和氧元素，可能含有二氧化硅，C项正确；该矿石中不含有铁元素，不可能含有硫化亚铁，D项错误。答案选C。
10．由地壳中含量最多的金属元素形成的氧化物是
A．Al2O3
B．ZnO
C．Fe3O4
D．SiO2
【答案】A
【解析】地壳中
含量最多的金属元素是铝元素，由铝元素与氧元素组成的氧化物是Al2O3。答案选A。
11．20世纪60年代，就有人预言可能存在由4个氧原子构成的氧分子(O4)，但一直没有得到证实．最近，意大利的科学家使用普通氧分子和带正电的氧离子制造出了这种新型氧分子，并用质谱仪探测到了它的存在．下列叙述中正确的是
A．O4是一种新型的化合物
B．一个O4分子中含有2个O2分子
C．O4和O2的性质完全相同
D．O4和O2混合后形成的是混合物
【答案】D
【解析】O4是由同种元素组成的单质，而不是化合物，A项错误；一个O4分子是不可能还含有其它分子的，则“一个O4分子中含有2个O2分子”说法错误，B项错误；O4和O2为不同的物质，其分子的性质是不同的，则“O4和O2的性质完全相同”说法错误，C项错误；O4和O2为不同的两种物质，混合后形成的是混合物，D项正确。答案选D。
12．X元素1个原子的质量是m克，Y元素的原子量为A；化合物XY2的式量是M，则w克XY2中含有Y的原子数是
A．
B．
C．
D．
【答案】A
【解析】wg化合物XY2中含有元素y的质量＝Wg××100%＝g，则wg化合物XY2中含有元素X的质量＝Wg－g＝g，因此，wg化合物XY2中含有元素X的原子个数＝＝，则Wg化合物XY2中含有元素y的原子个数＝×2＝。答案选A。
【点睛】元素是原子的总称，物质中元素的质量就是构成该物质的所有分子中该元素的原子的总质量，因此，原子的个数为元素质量与原子质量的比。
二、非选择题（共3小题）
13．用相应的化学符号填空：
（1）n个镁离子____________________；
（2）2个氯气分子____________________
；
（3）汞元素
____________________；
（4）氧化铝
____________________。
【答案】（1）nMg2+
（2）2Cl2
（3）Hg
（4）Al2O3
【解析】（1）离子符号前面数字，表示离子个数，即nMg2+。
（2）化学式前面数字，表示分子个数，即2Cl2。
（3）汞元素符号Hg，即Hg。
（4）化学式先读的后写，氧化铝化学式Al2O3，即Al2O3。
14．岩石、矿物的结构复杂，其成分可用氧化物的化学式来表示，如碱式碳酸铜Cu2（OH）2CO3可表示为2CuO·CO2·H2O。试用氧化物的化学式表示下列矿物的成分：
（1）石棉：CaMg3Si4O12_____；
（2）白云母：K2Al6Si6（OH）8O18____。
【答案】（1）CaO?3MgO?4SiO2
（2）K2O?3Al2O3?6SiO2?4H2O
【解析】（1）根据题意可知：CaMg3Si4O12可以写成：CaO?3MgO?4SiO2；
（2）K2Al6Si6（OH）8O18
可以写成：K2O?3Al2O3?6SiO2?4H2O。
15．现有X、Y、Z三种元素，其中X原子核内只有一个质子；Y原子L层电子数是K层电子数的2倍；X与Z形成的化合物的分子式为ZX3，每个分子内有10个电子。请回答下列问题：
（1）写出Z元素的原子结构示意图__________；X分别与Y、Z形成的化合物中，具有5个原子核的微粒的化学式为________________。
（2）某些常见物质可用来合成新材料，如利用高温高压法使石墨转变为人造金刚石。科学家认为Y、Z元素可形成一种比金刚石更硬的化合物，后来人们在实验室成功合成了含有这些元素的化合物（制作晶体薄膜材料），这种化合物的化学式是______；试推测合成这种化合物所需的条件是_______。
【答案】（1）
CH4（NH4＋也可）
（2）C3N4
高温高压
【解析】X原子核内只有一个质子，即X原子的质子数为1，原子序数为1的元素为H元素；K层为第一层、L层为第二层，核外电子排布时按照先排K层、排满K层再排L层并且K层上最多只能排2个电子，根据Y原子L层电子数是K层电子数的2倍，可判断Y原子核外共有6个电子，则Y原子的质子数和原子序数都为6，元素Y为C元素；X元素为H元素，则每个H原子内有1个电子，X与Z形成的化合物的分子式为ZX3，每个分子内有10个电子，则每个Z原子中含有7个电子，则Z原子的质子数和原子序数为7，则Z为N元素。
（1）Z原子核内有7个质子、核外的7个电子分两层排布，则Z的原子结构示意图为：；
Y、Z分别为C、H元素，C与H元素或N与H元素的五个原子所构成的分子，满足条件的有：CH4、NH4+。
（2）Y、Z分别为C、N元素，C元素的原子最外层有4个电子，N元素的原子最外层有5个电子，两元素在化学变化中都不易失去电子，因此两种元素化合时，通过形成共用电子对而形成共价化合物，每个C原子需形成4对共用电子对、每个N原子需形成3对共用电子对才能形成稳定结构，因此，碳元素与氮元素化合时两种元素的原子个数比应为3：4，形成化合物的化学式为：C3N4；由于C、N元素在常温下化学性质不活泼，结合利用高温高压法使石墨转变为人造金刚石的原理，因此可猜测该反应需要在高温高压条件下进行。第四单元
我们周围的空气
4.1.2
空气是一种重要的资源
一、选择题（共12小题，每小题只有一个正确答案）
1．地球是我们赖以生存的美丽家园。下列不属于环保部门检测的大气污染物是
A．N2
B．SO2
C．NO2
D．PM2.5
【答案】A
【解析】N2是空气组成成分，不是大气污染物，不需环保部门检测，A项符合题意；SO2是有害气体，需要环保部门检测，B项不符合题意；NO2是有害气体，需要环保部门检测，C项不符合题意；PM2.5属于可吸入颗粒物，需要环保部门检测，D项不符合题意。答案选A。
2．臭氧空洞、酸雨和温室效应是人类所面临的三大环境问题。其中造成温室效应是因为人类活动的加剧，从而向环境排放了大量的
A．二氧化硫
B．二氧化碳
C．臭氧
D．一氧化碳
【答案】B
【解析】因二氧化碳可以防止地表热量辐射到太空中，具有调节地球气温的功能，而温室效应就是由于大气中二氧化碳等气体含量增加，使全球气温升高的现象。答案选B。
3．空气是一种宝贵的自然资源，下列气体不可直接从空气分离获得的是
A．用作医疗急救的氧气
B．用作电光源的稀有气体
C．用作食品防腐剂的氮气
D．用作清洁燃料的氢气
【答案】D
【解析】空气中含有氧气，可以分离出来并用于医疗急救，A项不符合题意；空气中含有稀有气体，可以分离出来用于作电光源，B项不符合题意；空气的主要成分就是氮气，氮气不活泼，较稳定，可以分离出来用作食品防腐剂，C项不符合题意；空气中不含氢气，无法分离得到氢气，D项符合题意。答案选D。
4．空气是一种宝贵的自然资源，下列措施中，不利于提高空气质量的是
A．开发新能源代替化石燃料
B．改进汽车尾气的净化技术
C．节假日燃放烟花爆竹
D．控制PM2.5的排放以减少雾霾天气
【答案】C
【解析】开发新能源代替化石燃料，减少了空气污染物的排放，有利于空气质量的提高，A项错误；改进汽车尾气的净化技术减少了空气污染物的排放，有利于空气质量的提高，B项错误；节假日燃放烟花竹会产生二氧化硫、和烟尘等污染物，不利于提高空气质量的提高，C项正确；控制PM2.5的排放以减少雾霾天气，减少了空气污染物的排放，有利于空气质量的提高，D项错误。答案选C。
5．有关空气的叙述中，正确的是
A．空气中的氧气具有可燃性，可用作火箭燃料
B．化工厂废气及汽车尾气，不会造成空气污染
C．稀有气体有广泛的用途，可制成多种用途的电光源
D．空气中的氮气与氧气体积比约为5：1
【答案】C
【解析】氧气能支持燃烧，但不具有可燃性，不能用作火箭燃料，A项错误；化工厂废气及汽车尾气，会造成空气污染，B项错误；稀有气体有广泛的用途，通电时它们会发出不同颜色的有色光，可制成多种用途的电光源，C项正确；空气中的氮气与氧气体积比约为：≈4，D项错误。答案选C。
【点睛】本题难度不大，明确氧气能支持燃烧、不具有可燃性，了解稀有气体的用途、空气的组成成分等是正确解答本题的关键。
6．空气是一种宝贵的资源，下列生产生活中用到的气体不是来自空气的是
A．作为燃料电池燃料的H2
B．用于生产氮肥的N2
C．用于医疗急救的O2
D．用于制低温环境的He
【答案】A
【解析】空气中不存在氢气，A项正确；空气中最多的是氮气，B项错误；空气中主要成分是氮气和氧气，C项错误；氦气属于空气中的稀有气体，D项错误。答案选A。
7．下列说法正确的是
A．二氧化碳会造成温室效应，所以是大气污染物
B．通常情况下，空气中各成分含量保持相对稳定
C．水能溶解任何物质
D．河水经过沉降、过滤、吸附后，得到的水是纯净物
【答案】B
【解析】二氧化碳会造成温室效应，但是二氧化碳是空气的组成成分之一，不属于大气污染物，A项不符合题意；通常情况下，空气中各成分含量保持相对稳定，说法正确，B项符合题意；水是最常见的溶剂，但是不能溶解所有物质，如水不能溶解植物油，C项不符合题意；河水经过沉降、过滤、吸附后，只能除去不溶性杂质、色素和异味，但是还含有可溶性钙、镁化合物等，属于混合物，D项不符合题意。答案选B。
8．将等容积、等质量(含瓶塞、导管、燃烧匙及瓶内少量的细沙)的两个集气瓶置于天平的左右两盘，并调至平衡，然后同时迅速放入点燃的等质量的白磷和木炭(如图所示)，使两者充分燃烧后冷却至室温，打开止水夹后，此时的天平
A．指针偏向右
B．指针偏向左
C．仍处于平衡状态
D．指针先向左偏后向右偏
【答案】B
【解析】白磷燃烧生成五氧化二磷固体，使瓶内压强变小，木炭燃烧生成二氧化碳气体，瓶内压无明显变化，但两边集气瓶物质总质量相等，天平平衡。当冷却至室温，打开止水夹后，右边集气瓶的压强高大于左边的集气瓶的压强，导致部分气体流入左边集气瓶，使左右集气瓶内压强相等，因此，左边集气瓶内物质总质量增多，天平指针偏向左。答案选B。
9．空气是一种宝贵的自然资源，由多种物质组成。下列说法错误的是
A．氦气可用来填充探空气球
B．氮气充入食品包装袋防腐
C．二氧化碳是植物光合作用的基本原料
D．氧气可用作火箭发射的燃料
【答案】D
【解析】氦气的密度小，化学性质稳定，可用来填充探空气球，A项不符合题意；氮气化学性质不活泼，可充入食品包装袋防腐，B项不符合题意；二氧化碳和水在光照和叶绿素的作用下发生光合作用生成氧气和葡萄糖，是植物光合作用的基本原料，C项不符合题意；氧气具有助燃性，不具有可燃性，不可用作火箭发射的燃料，D项符合题意。答案选D。
10．2019年10月1日，我国举行了盛大的国庆70周年阅兵式，阅兵礼炮为活动拉开了序幕，礼炮鸣放时无外抛物，没有环境污染，下列不属于空气污染物的是
A．二氧化碳
B．一氧化碳
C．PM2.5
D．二氧化硫
【答案】A
【解析】二氧化碳是空气的一种成分，不属于空气的污染物，A项正确；一氧化碳有毒，属于空气的污染物，B项错误；PM2.5能直接进入肺泡，危害人类健康，属于空气的污染物，C项错误；二氧化硫在空气中易形成酸雨，属于空气的污染物，D项错误。答案选A。
11．如图是空气中氧气含量的测定和净化水的两个实验，对于两个实验的有关说法，其中错误的是
A．甲中红磷燃烧的反应属于化合反应
B．若甲装置漏气，压入气瓶中水的体积小于集气瓶中空气体积的1/5
C．乙中活性炭能吸附水中的色素和异味
D．通过乙能得到纯净水
【答案】D
【解析】在点燃的条件下，磷与氧气反应生成五氧化二磷，该反应是由两种物质反应生成另一种新物质，符合“多变一”的特征，属于化合反应，A项正确；若甲装置漏气，外界空气进入，占据了一定的体积，压入气瓶中水的体积小于集气瓶中空气体积的1/5，B项正确；活性炭具有吸附性，装置乙中的活性炭可以除去水中的色素和异味，C项正确；乙装置中的净水材料只能将水中的难溶性杂质、色素和异味，不能除去水中的可溶性杂质，得到的不是纯净水，D项错误。答案选D。
12．某化学兴趣小组借助氧气传感器探究微粒的运动，数据处理软件可实时绘出氧气体积分数随时间变化的曲线。收集一塑料瓶氧气进行以下三步实验：①敞口放置；②双手贴在塑料瓶外壁上；③双手紧贴并倒转瓶口。三步实验中测得氧气的体积分数随时间变化的曲线依次为下图中的
MN
段、NP
段和PR
段。下列说法不正确的是
A．曲线中
M→N
的变化过程，说明氧分子是不断运动的
B．曲线中
M→N
和N→P
相比较，说明温度越高分子运动速度越快
C．曲线中N→P
和P→Q
相比较，说明氧气密度比空气密度大
D．曲线中P→Q
和Q→R
相比较，说明Q
点后氧分子的运动速度减慢
【答案】D
【解析】能够说明氧分子不断运动的曲线是MN段，这是因为敞口放置，氧气体积分数不断减小，是因为氧分子是不断运动的，部分氧分子运动到瓶外；双手贴在塑料瓶外壁上，瓶内温度升高，分子之间间隔变大，会导致部分气体膨胀逸出，不能说明分子是不断运动的；将塑瓶的瓶口朝下，在重力作用下，部分氧气会由于重力作用而下降，不能说明分子是不断运动的，A项正确；双手贴在塑料瓶外壁上，瓶内温度升高，分子之间间隔变大，运动速率加快，B项正确；将塑瓶的瓶口朝下，由于氧气的密度比空气大，所以在重力作用下，部分氧气会由于重力作用而下降，C项正确；Q点以后，由于手依然紧贴瓶口，温度并未明显改变，因此氧分子运动速度不会减慢。而之所以氧气体积分数基本不变，是因为瓶内氧气体积分数已经接近空气，将稳定在该数值，D项错误。答案选D。
二、非选择题（共3小题）
13．（1）善待地球，保护环境是世界环境日的主题之一。大气中
PM10（指大气中直径不超过
10
微米的颗粒物）的增多会导致雾霾天气，对人体健康和环境质量的影响较大。目前计入空气污染指数的项目除了PM10、一氧化碳、二氧化硫，还有_____、_____；
（2）为防治空气污染，下列做法应提倡的是_____；
a.大量植树造林种草
b.加强大气监测、改善环境状况
c.利用太阳能等清洁能源
d.直接焚烧垃圾
（3）洁净的空气中，空气的成分按体积分数计算，二氧化碳约占_____，稀有气体约占__________
【答案】（1）二氧化氮
臭氧
（2）abc
（3）
0.03%
0.94%
【解析】（1）空气污染指数的项目的空气污染物有：PM10、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳及臭氧等；
（2）a．大量植树造林种草，能净化空气，符合题意；b．加强大气监测、改善环境状况，可以检测大气质量，从而进行改进，符合题意；c．利用太阳能等清洁能源，不污染空气，符合题意；
d．直接焚烧垃圾会产生大量的空气污染物，不符合题意。答案选abc。
（3）空气的成分按体积分数计算：稀有气体0.94%，二氧化碳0.03%。
14．根据图文回答问题。
（1）食品充氮防腐是利用氮气的__________（填“物理”或“化学”，下同）性质，稀有气体闪光灯是利用稀有气体的
_____________性质。
（2）将太阳能转化为电能的常用材料是硅。硅属于_______（填“金属”或“非金属”）元素，它在地壳里的含量居第________位。
（3）加碘食盐中的的“碘”是指__________（填“单质”、“元素”或“原子”）；食盐的主要成分是氯化钠，微观上氯化钠是由______、______（填粒子符号）构成。
（4）如图是构成纯净物的粒子间的关系图。请在A、B处各填入一种化合物（填“氨气”或“硫酸铜”
），C、D处填入粒子名称（填“分子”或“离子”）。
A____________；B____________；C____________；D____________。
【答案】（1）化学
物理
（2）非金属
二
（3）元素
Na+
Cl-
（4）氨气
硫酸铜
分子
离子
【解析】（1）食品充氮防腐是利用氮气的化学性质稳定，稀有气体闪光灯是利用稀有气体通电会发出不同颜色的光，属于物理性质。
（2）硅含有“石”字旁，属于非金属元素，地壳中元素含量由多到少前四位氧、硅、铝、铁，硅在地壳里的含量居第二位。
（3）物质由元素组成，加碘食盐中的的“碘”是指元素；食盐的主要成分是氯化钠，微观上氯化钠是由氯离子和钠离子构成。
（4）氨气由氨气分子构成，硫酸铜由铜离子和硫酸根离子构成。据图可知，原子结合成分子，分子分解成原子，C是分子，A由分子构成，A处填氨气；原子得失电子形成离子，D是离子，B由离子构成，B处填硫酸铜。
15．空气是人类赖以生存的宝贵资源。
（1）空气的用途：焊接金属时常用作保护气的是_____（填化学式）。
（2）空气的成分：老师利用图甲装置测定空气中氧气的含量并结合现代传感器技术，测得过程中容器内气体压强、温度、氧气浓度的变化趋势如图乙所示。
①t2时打开止水夹，最终集气瓶中水面大约上升至刻度_____处。
②结合曲线，解释AB段气体压强变化的原因是_____。
（3）空气的保护：图丙是某地PM2.5来源分布图。据此，下列措施对减少PM2.5效果最不明显的是_____。
A．发展公共交通，减少私家车出行
B．用风能与太阳能发电替代燃煤发电
C．减少工业生产中二氧化碳的排放
【答案】（1）N2
（2）①1
②反应放热，温度升高，内部压强增大
（3）C
【解析】（1）焊接金属时常用作保护气的是氮气。
（2）①氧气约占空气体积的1/5。t2时温度恢复到室温，此时打开止水夹，最终集气瓶中水面大约上升集气瓶空气体积的五分之一至刻度1处。
（3）红磷燃烧放热，温度升高，压强变大，故AB段气体压强变大。
（4）发展公共交通，减少私家车出行，减少汽车尾气排放，有助于减少PM2.5，A项不符合题意；用风能与太阳能发电替代燃煤发电，减少了有害气体烟尘排放，B项不符合题意；减少工业生产中二氧化碳的排放，不能减少粉尘排放，无助于减少PM2.5，C项符合题意。答案选C。第四单元
我们周围的空气
4.1.1
认识空气的组成
一、选择题（共12小题，每小题只有一个正确答案）
1．下列有关空气的说法，正确的是
A．氧气约占空气质量分数的21%
B．空气中的氮气可用于填充灯泡
C．空气中的稀有气体化学性质活泼
D．排放到空气中的烟尘不会造成污染
【答案】B
【解析】氧气约占空气体积分数的21%，A项错误；氮气化学性质稳定，空气中的氮气可用于填充灯泡，B项正确；空气中的稀有气体化学性质不活泼，C项错误；排放到空气中的烟尘会造成污染，D项错误。答案选B。
2．通过实验测定空气的组成的科学家是
A．拉瓦锡
B．卢瑟福
C．门捷列夫
D．道尔顿
【答案】A
【解析】最早用定量的方法研究了空气成分的科学家是法国的拉瓦锡，并且得出空气是由氧气和氮气组成的结论，答案选A。
3．能使澄清的石灰水变浑浊的气体是
A．氮气
B．氧气
C．水蒸气
D．二氧化碳
【答案】D
【解析】氮气和澄清石灰水不反应，A项错误；氧气和澄清石灰水不反应，B项错误；水蒸气和澄清石灰水不反应，C项错误；二氧化碳能和澄清石灰水反应生成不溶于水的碳酸钙沉淀，能使澄清的石灰水变浑浊，D项正确。答案选D。
【点睛】本题考查学生对二氧化碳的化学性质，使澄清石灰水变浑浊是二氧化碳的特性，常用此性质来检验二氧化碳或验证生成物的成分。
4．下列各组物质中，前者是纯净物，后者是混合物的是
A．人体呼出的气体、四氧化三铁
B．冰水混合物、汾酒
C．液氧、氧化汞
D．澄清石灰水、海水
【答案】B
【解析】人体呼出的气体由二氧化碳、氮气等两种以上物质混合而成，属于混合物，四氧化三铁由同种物质组成，属于纯净物，A项不符合题意；冰水混合物由同种物质组成，属于纯净物，汾酒由水、酒精等两种及两种以上物质混合而成，属于混合物，B项符合题意；液氧由同种物质组成，属于纯净物，氧化汞由同种物质组成，属于纯净物，C项不符合题意；澄清石灰水由氢氧化钙、水等两种及两种以上物质混合而成，属于混合物，海水由水、氯化钠等两种及两种以上物质混合而成，属于混合物，D项不符合题意。答案选B。
【点睛】由两种或两种以上的物质混合而成的叫做混合物；只由一种物质组成，是纯净物。
5．小明从冰箱里取出一瓶饮料，过一会儿饮料瓶表面变得潮湿，说明空气中有
A．氮气
B．氧气
C．水蒸气
D．二氧化碳
【答案】C
【解析】从冰箱里取出一瓶饮料，过一会儿饮料瓶表面变得潮湿，说明空气中含有水蒸气，水蒸气遇冷变成水。答案选C。
6．下列关于空气的说法正确的是
A．空气是由多种单质组成的混合物
B．空气中各种气体的混合是均匀的
C．空气中质量含量最多的是O2
D．由于空气的流动性，各地空气组成相同
【答案】B
【解析】空气是由氮气、氧气、二氧化碳、稀有气体、其他气体和杂质组成的，A项错误；空气中各种气体的混合是均匀的，B项正确；按体积分数计算，空气中含量最多的是氮气，C项错误；由于绿化面积等因素的存在，各地空气组成不相同，D项错误。答案选B。
7．下列对空气的描述错误的是
A．空气是混合物，但组成空气的氮气是纯净物
B．空气是人类生命的支柱，也是重要的自然资源
C．空气的成分是相对稳定的
D．无色、无味的气体一定是空气
【答案】D
【解析】气是混合物，但组成空气的氮气是纯净物；空气是人类生命的支柱，也是重要的自然资源；
空气的成分是相对稳定的；无色、无味的气体不一定是空气。答案选D。
8．空气的组成成分中，属于氧化物的是
A．食盐水
B．二氧化碳
C．氯气
D．高锰酸钾
【答案】B
【解析】食盐水中含有氯化钠和水，属于混合物，A项不符合题意；二氧化碳是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素的化合物，属于氧化物，B项符合题意；氯气是由一种元素组成的纯净物，属于单质，C项不符合题意；高锰酸钾是由三种元素组成，不属于氧化物，D项不符合题意。答案选B。
【点睛】氧化物的概念可简记为：两元素、氧元素、化合物。
9．下列关于空气的说法正确的是
A．无色无味的气体一定是空气
B．空气中各种成分的含量是固定不变的
C．植物光合作用产生的气体是空气的污染物之一
D．净化后的空气仍然是多种成分组成的混合物
【答案】D
【解析】试题分析：无色无味的气体不一定是空气；空气中各种成分的含量基本是固定不变的；植物光合作用产生的气体不会是空气的污染物，净化后的空气仍然是多种成分组成的混合物。答案选D。
10．图示法是学习化学的重要方法，下列有关图示错误的是
A．氧气的化学性质
B．空气的组成
C．物质的分类
D．物质变化的类型
【答案】C
【解析】氧气的化学性质活泼，根据氧气参与的氧化反应的剧烈程度，可以将氧化反应分为剧烈氧化和缓慢氧化，A项正确；空气中氮气的体积分数约为78%，氧气的体积分数约为21%，其他气体的体积分数约1%，B项正确；只有一种物质组成的物质是纯净物，由两种或两种以上物质组成的物质是混合物，纯净物和混合物属于并列关系，C项错误；有新物质生成的变化属于化学变化，没有新物质生成的变化属于物理变化，根据有无新物质生成将物质变化过程分为物理变化和化学变化，D项正确。答案选C。
11．下列实验设计与对应的实验目的表述不一致的是
A．比较火焰各层温度
B．检验氢气的纯度比空气大
C．验证CO：的密度成分
D．探究空气的组成
【答案】D
【解析】通过小木棒烧焦程度的不用，可以比较火焰各层温度，A项正确；由于氢气的密度比空气小，故应倒拿着靠近火源，B项正确；通过低高蜡烛先后熄灭的现象，可以验证二氧化碳的密度比空气大，C项正确；通过烧杯A中酚酞溶液变红，烧杯B中酚酞溶液不变红，说明分子在不断运动，不能探究空气的组成成分，D项错误。答案选D。
12．“测定空气中氧气体积分数”的实验装置如图所示。下列说法不正确的是
A．点燃的红磷应缓缓伸入集气瓶中
B．瓶内的压力变化为先变大后变小
C．红磷熄灭后瓶中还有少量的氧气
D．该实验过程会造成少量空气污染
【答案】A
【解析】点燃的红磷应快速伸入集气瓶中，以免集气瓶内的空气受热逸出，造成实验结束后进入的水偏多，测定结果偏大，A项错误；红磷燃烧放出热量，造成集气瓶内的压强增大，随着反应的结束，氧气的消耗，装置内的压强又变小，B项正确；红磷燃烧并不能完全耗尽集气瓶内的氧气，所以红磷熄灭后瓶中还有少量的氧气，C项正确；红磷燃烧生成的五氧化二磷有毒，所以该实验过程会造成少量空气污染，D项正确。答案选A。
二、非选择题（共3小题）
13．空气中氧气的体积分数约为
21%，氮气的体积分数约为
78%。小江老师让同学往集气瓶装入半瓶水，再用排水法收集集气瓶的氧气，发现瓶中的氧气也能使带火星的木条复燃。请计算：
（1）本实验中瓶内氧气约占瓶总体积的百分比是___________（结果保留整数）。
（2）另一同学需要
2.5g
氮气（氮气密度为
1.25g/L），理论上她大致需要空气多少升___________（结果保留一位小数）。
【答案】（1）60.5%；（2）2.6L
【解析】（1）设一瓶气体的体积为1L，则实验中集气瓶内的氧气约占总体积的体积分数是：
＝60.5%。
（2）2.5g
氮气的体积为：2.5g
÷1.25g/L，理论上大致需要空气的体积为：2.5g÷1.25g/L÷78%≈2.6L。
14．在测定空气中氧气含量的实验中，小强采用了如图所示装置：在由两个注射器组成的密闭系统中留有25mL空气，给装
有细铜丝的玻璃管加热，同时缓慢推动两个注射器活塞。至玻璃管内的铜丝在较长时间内无进一步变化时停止加热，待冷却至室温，将气体全部推至一个注射器内，观察密闭系统内空气体积变化。
（1）在实验加热过程中，交替缓慢推动两个注射器活塞的目的是________。
（2）写出该实验中反应的化学方程式___________。
（3）小强测得实验结果如下：
反应前注射器内气体总体积
反应后注射器内气体总体积
25mL
22mL
由此数据可以推算出他测定的空气中氧气的体积分数_______21％（填“>”、“=”、“<”）。
造成该实验出现误差的原因可能是___________。（填序号）
①没有交替缓缓推动两个注射器活塞
②读数时没有冷却至室温
③加入铜丝量太少
④加入铜丝量太多
（4）通过上面的实验，你学到的测量混合物中某成分含量的方法是______。
【答案】（1）使空气中的氧气充分反应
（2）2Cu+
O22CuO
（3）＜
①②③
（4）通过化学反应除去混合物中的一种成分，再测量混合物在反应前后体积（或质量）的变化，从而得出该种成分的含量。（其他答案合理也可）
【解析】（1）为了使注射器里的空气中的氧气能充分与铜反应，在实验加热过程中，可以交替缓慢推动两个注射器活塞；
（2）铜与氧气在加热的条件下反应生成氧化铜，反应的化学方程为：2Cu＋O22CuO；
（3）①没有交替缓缓推动两个注射器活塞时，氧气可能不完全反应，导致测定结果偏小；②读数时没有冷却至室温，导致反应后读数偏大，导致测定结果偏小；③加入铜丝量太少，氧气不能完全反应，导致测定结果偏小；④加入铜丝量太多，不影响实验结果；
（4）测量混合物中某成分含量的方法：通过化学反应除去混合物中的一种成分，再测量混合物在反应前后体积（或质量）的变化，从而得出该种成分的含量。（其他答案合理也可）。
15．某兴趣小组用如图甲所示装置测定空气中氧气的体积分数。实验步骤如下：往集气瓶（容积为
V1）中加入少量的水（体积为
V2），往量筒中加入一定量水（体积为V3），连接装置并检验气密性。在燃烧匙内放入过量的红磷，塞紧瓶塞。关闭止水夹，接通电源使电烙铁发热，点燃红磷后，断开电源。燃烧结束并充分冷却后，打开止水夹，待量筒内水面不再下降时，记录量筒内水的体积（V4）。
（1）在燃烧匙中放入过量红磷的目的是________________，该反应的化学式表达式是_______________。
（2）该实验测得空气中氧气的体积分数为_______________。（用实验中的相关字母表示）。
（3）该兴趣小组正确操作测得的氧气体积分数总是小于
21%，该小组用传感器测出了红磷燃烧过程和燃烧结束的空气中氧气体积分数（如图），请分析测量结果偏小的原因是_______________。
【答案】（1）保证完全消耗瓶内的氧气
4P＋5O2
2P2O5
（2）×100%
（3）在燃烧结束后空气中还含有一定的氧气
【解析】磷在氧气中点燃生成五氧化二磷。
【详解】（1）空气中氧气约占空气总体积的五分之一，为了使集气瓶中的氧气完全消耗掉，燃烧匙内要放过量的红磷，故在燃烧匙中放入过量红磷的目的是保证完全消耗瓶内的氧气，反应是红磷在氧气中点燃生成五氧化二磷，故反应的化学式表达式是4P＋5O2
2P2O5。
（2）量筒内水减少的体积就是集气瓶内空气中的氧气的体积，该实验测得空气中氧气的体积分数为×100%
。
（3）测得的氧气体积分数总是小于
21%，测量结果偏小的原因是在燃烧结束后空气中还含有一定的氧气。
