第三章 维持生命之气——氧气
一、单选题
1．实验室某药品橱里按一定的顺序摆放如下药品：ZnO、（ ）、MgO、Na2O、CaO、K2O在括号位置上应该摆放的药品是（ ）
A．FeO B．Al2O3 C．CuO D．Ag2O
2．以下对SiO2、CO2、NO2、O2四种物质组成的说法中，正确的是
A．都含有氧分子 B．都是氧化物
C．都含有氧元素 D．都含2个氧原子
3．有四种粒子的结构示意图，下列说法正确的是
A．②表示的元素在化合物中通常显+2价 B．它们表示四种元素
C．④表示的元素是非金属元素 D．①④表示的是阳离子
4．纳米铁粉在空气中不易自燃，但稍加热即可刷烈燃烧，如图是纳米铁粉在锥形瓶中燃烧的实验，下列说法不正确的是
A．纳米铁粉燃烧的化学方程式为3Fe+2O2
B．水可防止生成物溅落炸裂瓶底
C．激光手电照射使光能转化为热能
D．反应结束后气球膨胀
5．物质的化学式与俗称不相符的是
A．CuSO4·5H2O——胆矾 B．CaO——生石灰
C．NaCl——食盐 D．Ag——水银
6．我国航天探测发现：金星是一个被浓密大气层包围的固体球，大气层的成分之一是C2O3，实验证明其化学性质与CO相似。下列关于C2O3的说法不正确的是
A．C2O3能使紫色石蕊试液变红色 B．一定条件下C2O3也能还原氧化铁
C．C2O3充分燃烧后的产物是CO2 D．C2O3是氧化物
7．某氮的氧化物中，氮元素与氧元素的质量比为7：8，该氧化物的化学式为（ ）
A．NO B．NO2 C．N2O5 D．N2O
8．下列关于CO2与CO的比较，错误的是
A．构成：都是由碳原子和氧原子构成，只是二氧化碳多一个氧原子
B．性质：CO2能溶于水；CO难溶于水
C．用途：CO2可用作气体肥料；CO可用作气体燃料
D．危害：CO2无毒，CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒
9．2014年3．15晚会的主题是“让消费更有尊严”，晚会曝光了学生用的涂改液中甲苯（C7H8）严重超标。下列有关甲苯的说法正确的是
A．甲苯中共有15个原子
B．甲苯的相对分子质量是92
C．甲苯对人体没有任何危害
D．甲苯中碳元素和氢元素的质量比是7:8
10．火的使用标志着人类文明的伟大进步。下列说法错误的是
A．火灾现场逃生时可用湿毛巾捂口鼻
B．当可燃物的温度达到着火点时即可燃烧
C．炒菜时油锅着火，立即盖上锅盖，使可燃物隔绝氧气而灭火
D．烧锅炉用的煤加工成粉末状，是为了增大煤与氧气的接触面积促进燃烧
二、填空题
11．化学就在我们身边，请用所学知识回答下列问题：
(1)炒菜时油锅中的油不慎着火，可立即盖上锅盖，其灭火原理为 ；
(2)学校图书档案着火宜用 来灭火；
(3)将家用燃气(主要CO)的液化气灶改成烧天然气后，空气进气管的直径应 。
12．2019年12月6日法新社报道，在尼日利亚拉各斯一所教堂举行的疗愈仪式上，一名牧师将汽油错当成水倒在一名男子身上，附近燃烧的蜡烛随后引燃汽油引发大火，造成这两人1死1重伤 汽油是一种混合物，C5H12是其主要成分之一，C5H12燃烧的化学方程式是 消防员用泡沫二氧化碳灭火器灭火的原理是 ；如果汽油不完全燃烧，产生的空气污染物是 。
13．化学用语是学习化学的基础，用化学用语完成下列各题。
（1）6个硝酸根离子 。
（2）碳酸钾中的阴离子 。
（3）标出硫酸铁中铁元素的化合价 。
14．根据元素周期表中1-18号元素的排列情况。我对它进行探究：
(1)S和O的 相同，所以化学性质相似。
(2)C、N、O排在同一周期是因为 （填“质子数”“电子层数”或“最外层电子数”）相同。
(3)研究表明：在同一周期中，从左到右，原子失去电子的能力逐渐减弱，得到电子的能力逐渐增强。由此推断：第二周期中得电子能力最强的是 （填名称原子）。
三、实验题
15．根据下图回答问题：
(1)实验室利用A装置制取氧气的化学方程式为 。
(2)关于实验A的操作，下列说法正确的是 。
A．试管口放一团棉花是为了防止粉末喷出
B．当观察到导管口有气泡冒出时，立即开始收集氧气
C．实验结束后，先撤酒精灯，再将导管移出水面
(3)实验B中，观察到铁丝剧烈燃烧， ，生成黑色固体。
四、科学探究题
16．实验学校的同学们在学习了催化剂的知识后提出：氧化铁固体（Fe2O3，难溶于水）在双氧水制氧气的反应中能否起到类似二氧化锰的催化作用呢？于是进行了以下探究：
【猜想】
Ⅰ、Fe2O3既不是催化剂，也不是反应物，反应前后质量和化学性质不变；
Ⅱ、Fe2O3是反应物，要生成O2，反应前后质量和化学性质要改变；
Ⅲ、Fe2O3是该反应的催化剂，反应前后 ；
【实验】用天平称量1g Fe2O3固体，取10mL10%的双氧水于试管中，进行实验：
（1）实验过程中记录现象如下：
步骤①现象 步骤③现象 步骤⑥ 结论
无明显变化 称得固体质量为1g 猜想Ⅲ成立．
（2）老师指出上述实验不能证明Fe2O3是该反应的催化剂，理由是 ；
A、只有二氧化锰能起催化作用 B、未验证回收的固体是否仍是Fe2O3
C、未验证回收的固体的物理性质 D、未验证Fe2O3是否改变反应速率
（3）Fe2O3催化分解双氧水的化学反应式为 ；
（4）步骤③中，试管中各物质质量随反应时间t变化曲线正确的是
五、计算题
17．电影《我不是药神》是根据真实事件改编，里面的抗癌药的确是贵的离谱，但随着国家后来的改革，这款药物已经加入医保，天价药格列卫(也叫甲磺酸伊马替尼)的化学式为C30H35N7O4S
(l)一个格列卫分子由 个原子构成；
(2)格列卫中氢元素与氮元素的质量比 。(化为最简整数比)
六、综合应用题
18．水是重要的自然资源，也是生命必需物质。
（1）可饮用的水
矿泉水水质主要成分（mg/L）
如图是某矿泉水的标签，请回答问题:
①镁离子 ；氯离子 ；（用化学用语表示）。
②结合上表写出碳酸氢钙的化学式 ；其中碳元素的化合价为 。
③矿泉水属于 （填“纯净物”或“混合物”）;其中含量最多的分子是 ；（用化学用语表示）;该矿泉水成分中锶、钙、钠、钾等指的是 （填“单质”或“元素”）。
④矿泉水中适量的钙元素有助于预防 。
（2）实验中的水
①洗涤仪器。容器内壁沾有下列物质，直接用水能够洗涤干净的是 ；
a 做结晶实验后的硝酸钾晶体
b 长期敞口盛放石灰水的试剂瓶内壁白色固体
c 做溶解实验后留下的植物油
d CO还原氧化铁后试管壁上的黑色固体
②做铁丝在氧气中燃烧实验时集气瓶底预留少量水的目的是 ；
③水也可以用作某些化学反应的反应物，请写出有水参加反应的一个化学方程式是 。
（3）生活中的水
①自来水生产过程常加入活性炭，作用是 ；
②生活中鉴别硬水、软水的方法是:取少量水样，加入肥皂水并搅拌,出现 现象的为硬水。生活中常用 的方法来软化硬水;
③保护水资源是我们义不容辞的责任。下列做法不合理的是 （填字母） 。
a 严格监管化肥和农药的使用
b 不间断地放水洗衣服
c 积极探索污水处理的新技术
d 抑制水中所有动、植物的生长
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】A、FeO是黑色固体，故选项错误；
B、ZnO、MgO、Na2O、CaO、K2O都属于白色固体，氧化铝也属于白色固体；故选项正确；
C、氧化铜是黑色固体，故选项错误；
D、Ag2O是棕褐色固体，故选项错误；
故选B。
2．C
【详解】A、氧气是由氧分子构成的，SiO2、CO2、NO2分别是由二氧化硅分子、二氧化碳分子、二氧化氮分子构成的，故选项说法错误；
B、O2是由一种元素组成的纯净物，属于单质，不属于氧化物，故选项错误；
C、由SiO2、CO2、NO2、O2四种物质的化学式可知，四种物质中均含有氧元素，故选项说法正确；
D、由SiO2、CO2、NO2、O2四种物质的化学式可知，它们的一个分子中均含有2个氧原子，而不是四种物质中都含有2个氧原子，故选项说法错误。
故选C。
3．A
【详解】在原子结构示意图中，小圆圈表示原子核，圆圈内的数字为质子数；弧线表示电子层，弧线上的数字为该层上的电子数。
A、元素的化合价实质就是反应中一个原子得到或失去的电子数，失去的电子数就是正价的数值；得到电子数就是负价的数值；②的原子最外层有2个电子，反应中易失去2个电子，表示的元素在化合物中通常显+2价，正确；
B、元素是具有相同的质子数即核电荷数的同一类原子的总称。质子数决定原子的类别，它们表示三种元素，错误；
C、 ④表示的元素是钠元素，是金属元素，错误；
D. 在阳离子中：质子数>核外电子；在阴离子中：质子数<核外电子； ①表示的粒子是阴离子，④表示的粒子是阳离子，错误。
故选A。
4．D
【详解】A、铁燃烧生成四氧化三铁，化学方式为，A正确；
B、铁燃烧会产生高温熔融物，水可防止生成物溅落炸裂瓶底，B正确；
C、激光手电照射使光能转化为热能，C正确；
D、铁燃烧会消耗锥形瓶的氧气，使瓶内压强小于外界压强，故气球反应后会变瘪，D错误。
故选D。
5．D
【详解】A、为五水硫酸铜晶体，俗名胆矾、蓝矾，因此相符；B、氧化钙，俗名生石灰，因此相符；C、氯化钠，俗名食盐，因此相符；D、银，俗名白银，因此不相符。综上，选D。
6．A
【详解】A、C2O3化学性质与CO相似，所以不能使紫色石蕊试液变红色，说法错误；
B、C2O3化学性质与CO相似，高温条件下CO能还原氧化铁，所以C2O3也能还原氧化铁，说法正确；
C、C2O3化学性质与CO相似，CO充分燃烧后的产物是CO2，所以C2O3充分燃烧后的产物是CO2，说法正确；
D. C2O3是由两种元素组成，其中一种元素是氧元素，属于氧化物，说法正确。
故选A。
7．A
【详解】设该化学式为NxOy，则（14x）：（16y）=7：8，可求得x：y=1：1，故选A。
8．A
【详解】A. 构成：两种物质的分子都是由碳原子和氧原子构成，只是一个二氧化碳分子比一个一氧化碳分子多一个氧原子，错误；B. 性质：CO2能溶于水，CO难溶于水，正确；C. 用途：CO2可用作气体肥料，CO可用作气体燃料，正确；D. 危害：CO2无毒，CO易与血液中的血红蛋白结合引起中毒，正确。故选A。
9．B
【详解】A、一个甲苯分子中共有15个原子，故A不正确；
B、甲苯的相对分子质量是，故B正确；
C、甲苯对人体有危害，故C不正确；
D、甲苯中碳元素和氢元素的质量比是，故D不正确。故选B。
10．B
【详解】A、火灾现场逃生时可用湿毛巾捂口鼻，以防烟尘和有害气体进入呼吸道，选项说法正确；
B、当可燃物的温度达到着火点并与氧气接触时，才会燃烧，选项说法不正确；
C、炒菜时油锅着火，立即盖上锅盖，使可燃物隔绝氧气而灭火，选项说法正确；
D、烧锅炉用的煤加工成粉末状，是为了增大煤与氧气的接触面积促进燃烧，选项说法正确。
故选B。
11． 隔绝空气(或氧气) 液态CO2灭火器 增大
【详解】（1）家里炒菜时油锅着火，可以立即盖上锅盖，这样可以使油和氧气隔绝，从而达到灭火的目的；
（2）珍贵图书档案着火，用液态二氧化碳灭火器比较好，因为二氧化碳灭火后会向四周扩散，不会损坏资料．故填：液态二氧化碳灭火器．
（3）一氧化碳和甲烷燃烧的化学方程式分别为：2CO+O22CO2，CH4+2O2CO2+2H2O，由化学方程式可知，燃烧单位体积的煤气和天然气时，天然气需要的氧气多，家用燃气灶改烧天然气后，空气进气管的直径应增大。
点睛：灭火的原理和方法，主要有如下三种：①除可燃物或使可燃物与其他物品隔离；如森林失火时，经常砍到一条带树木（即造隔离带）；②隔绝氧气或空气；如油锅着火时，可盖严锅盖；③使温度降低着火点以下，如用嘴吹灭燃烧的蜡烛。
12． 隔绝空气或氧气 一氧化碳/CO
【详解】C5H12和空气中的氧气反应生成二氧化碳和水，燃烧的化学方程式是：；
泡沫二氧化碳灭火器灭火的原理是利用二氧化碳吹出的泡沫覆盖在可燃物的表面，隔绝了空气或氧气，破坏了燃烧条件，使火熄灭；
汽油的主要成分中含有碳、氢两种元素，所以如果汽油不完全燃烧，产生的空气污染物是一氧化碳（CO）。
13． 6NO3- CH3COOH
【详解】（1）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，符号前面的数字，表示离子个数。6个硝酸根离子表示为6NO3-；
（2）碳酸钾中的阴离子是碳酸根离子，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，符号前面的数字，表示离子个数，碳酸根离子表示为；
（3）硫酸铁中铁元素显+3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，故硫酸铁中铁元素的化合价为+3价，表示为；
14．(1)最外层电子数
(2)电子层数
(3) 氟
【详解】（1）最外层电子数决定元素的化学性质，S和O的最外层电子数相同，所以化学性质相似；
（2）电子层相同的元素排在同一周期，C、N、O排在同一周期是因为电子层数相同；
（3）因为从同周期中从左到右，原子失去电子的能力逐渐减弱，得到电子的能力逐渐增强，所以第二周期中得电子能力最强的是9号元素氟。
15． 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑ A 火星四射、放出大量热
【详解】（1）A装置的试管口放有棉花，用于制取氧气，故是用高锰酸钾制取氧气，故反应方程式为2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑；
（2）A．高锰酸钾分解的速率非常的快，气流易将高锰酸钾粉末带入玻璃导管中，故试管口放一团棉花是为了防止粉末喷出，故正确；
B．用排水法收集氧气时，当观察到导管口有连续均匀的气泡冒出时，才能开始收集氧气，故错误；
C．实验结束后，为了防止水倒流引起试管炸裂，先将导管移出水面，再撤酒精灯，故错误。故选A。
（3）铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出热量，生成黑色的固体；
16． 质量和化学性质不变； 有大量气泡产生，带火星的木条复燃； B； 2H2O22H2O+O2↑； B。
【详解】Ⅲ、催化剂能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质反应前后不变。若Fe2O3是该反应的催化剂，则反应前后质量和化学性质不变；
【实验】（1）Fe2O3是该反应的催化剂，能加快过氧化氢的分解速率，步骤③现象是有大量气泡产生，带火星的木条复燃；
（2）A、同一反应中可有多种物质做催化剂，不只有二氧化锰能起催化作用，错误； B、催化剂反应前后的化学性质不变，未验证回收的固体是否仍是Fe2O3，不能确定化学性质是否改变，不能确定是否是催化剂，正确；C、催化剂在反应前后的物理性质可以改变，不需要验证回收的固体的物理性质，错误； D、通过步骤①和③的对比，已经验证Fe2O3能改变反应速率，错误；故选B；
（3）Fe2O3催化分解双氧水的化学反应方程式为2H2O22H2O+O2↑；
（4）步骤③中，试管中各物质质量随反应时间t变化曲线：A、过氧化氢在催化剂的作用下，常温下立即分解生成氧气，所以氧气的曲线应从原点开始增加，图像错误；B、反应所用药品是过氧化氢溶液，即反应前水的质量大于零，反应中生成水，水的质量不断增加，反应结束，水的质量达到一定值而不再改变，图像正确；C、氧化铁是反应的催化剂，质量不变，图像错误；D、反应中过氧化氢的质量逐渐减少，反应结束，过氧化氢完全反应，质量减少为零，图像错误。故选B。
【点睛】图像的问题主要是结合化学反应分析图的起点的位置，变化趋势，终点的位置是否正确。
17．77；5：14
【详解】(l)由化学式可知，格列卫的一个分子所含原子个数为：30+35+7+4+1=77；
(2)格列卫中氢元素与氮元素的质量比为（1×35）：（14×7）=5：14。
18． Mg2+ Cl- Ca(HCO3)2 +4价 混合物 H2O 元素 骨质疏松和佝偻病 a 防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底 吸附水中的色素和异味 泡沫少出现浮渣 煮沸 bd
【详解】（1）①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，故镁离子为Mg2+，氯离子为Cl-；
②钙通常为+2价，碳酸氢根为-1价，故碳酸氢钙的化学式为：Ca(HCO3)2，根据化合物中，正负化合价的代数和为零，钙离子通常为+2价，氢元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为-2价，设碳元素的化合价为x，则2+[1+x+（-2）×3]×2=0，则x=+4，则碳元素的化合价为+4价；
③矿泉水由水和矿物质等两种及两种以上物质混合而成，属于混合物，含量最多的分子是水分子，故填H2O，该矿泉水成分中锶、钙、钠、钾等指的是元素，故填元素；
④矿泉水中适量的钙有助于预防骨质疏松和佝偻病；
（2）①a、硝酸钾晶体可溶于水，故可用水洗涤干净，符合题意；
b、长期敞口盛放石灰水，石灰水会和空气中的二氧化碳反应生成白色的碳酸钙，故试剂瓶内壁的白色固体为碳酸钙，碳酸钙不易溶于水，不可用水洗涤干净，不符合题意；
c、植物油不溶于水，不可用水洗涤干净，不符合题意；
d、CO还原氧化铁后试管壁上的黑色固体为铁，铁不溶于水，不可用水洗涤干净，不符合题意。
故选a；
②做铁丝在氧气中燃烧实验时集气瓶底预留少量水的目的是防止高温熔融物溅落，炸裂瓶底；
③有水参加化学反应的化学方程式为；
（3）①活性炭有吸附性，可吸附水中的色素和异味，故自来水生产过程常加入活性炭，作用是吸附水中的色素和异味；
②生活中常用肥皂水来鉴别硬水和软水，肥皂水在软水中泡沫较多，在硬水中易起浮渣，泡沫少出现浮渣现象的为硬水，生活中通常用煮沸的方法来软化水，故填煮沸；
③a、严格监管化肥和农药的使用，可以减少水污染，保护水资源，不符合题意；
b、不间断地放水洗衣服，会造成水资源的浪费，符合题意；
c、积极探索污水处理的新技术，可以使水资源循环使用，保护水资源，不符合题意；
d、有些动植物对水体具有净化作用，故抑制水中所有动植物生长，对保护水资源不利，符合题意。
故选bd。
【点睛】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；
在化合物里，正、负化合价的代数和为零；
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。
答案第1页，共2页
