文档内容
专题03 氧气 空气与物质的量计算
目录
【题型一】 氧气与空气
【题型二】 实验操作
【题型三】 物质的量计算
题型一 氧气与空气
1．（2023·上海宝山·统考二模）．空气中体积分数最大的气体是
A．氮气 B．氧气 C．二氧化碳 D．氦气
【答案】A
【详解】空气中体积分数最大的气体是氮气，占空气总体积的78%，其次是氧气为21%，二氧化碳为
0.03%，稀有气体为0.94%。
故选A。
2.（2023·上海宝山·统考二模）．有关铁丝燃烧现象描述不正确的是
A．火星四射 B．发出耀眼白光 C．放出热量 D．生成黑色固体
【答案】B
【详解】铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量热，生成黑色固体，铁丝燃烧现象不会发出耀眼的
白光，故选B。
3．（2023·上海徐汇·统考二模）用一定质量的液态空气制备O ，下列说法正确的是
2
A．液态空气中只含两种分子
B．液态空气中的分子完全静止不动
C．液态空气中的N 气化时，氮分子间的平均距离变大
2
D．制备过程中氧分子的个数变多
【答案】C
【详解】A、空气由氮气、氧气、稀有气体、二氧化碳等物质组成。则液态空气中含有氮分子、氧分子、二
氧化碳分子等，错误；
B、分子在不断运动，液态空气中的分子不是静置的，错误；
C、分子间有间隔，液态空气中的N 气化时，氮分子数目不变，分子间的平均距离变大，体积变大，正确；
2
D、制备过程中没有新分子生成，氧分子的个数不变，错误；
故选C。
4.（2023·上海杨浦·统考二模）．实验小组用如图所示装置进行空气中氧气含量测定实验。①关闭K，打开甲的胶塞，点燃硫粉后迅速塞紧胶塞
②冷却至常温，将胶头滴管中足量NaOH溶液挤入瓶中，振荡，使反应充分
③打开K，观察乙中的现象
下列说法不正确的是
A．①中，硫燃烧呈淡蓝色火焰
B．②中，甲装置内的气压减小最终小于大气压
C．③中，乙中的长导管内液面上升
D．甲装置中硫粉换做碳粉，则乙中长导管口可能冒出的气泡比硫偏少
【答案】C
【详解】A.①中硫在空气中燃烧，火焰呈淡蓝色，能生成一种无色、有刺激性气味，故选项说法正确；
B.②中氢氧化钠溶液挤入瓶中振荡，氢氧化钠与二氧化硫反应生成亚硫酸钠，二氧化硫气体减少，压强减
小，小于大气压强，故选项说法正确；
C.③中打开K，外界大气压大于瓶内气压，乙中的长导管口冒气泡，故选项说法错误；
D.甲装置中硫粉换做碳粉，由于碳不完全燃烧时会生成一氧化碳，则乙中长导管口可能冒出的气泡比硫偏
少，故选项说法正确；
故选C。
5．（2023·上海嘉定·统考二模）物质在氧气里燃烧，能生成有白色固体的是
A．木炭 B．硫粉 C．铁丝 D．镁条
【答案】D
【详解】A、木炭在氧气中燃烧，发出白光，生成能使澄清石灰水变浑浊的气体，故选项错误。
B、硫在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，产生一种具有刺激性气味的气体，故选项错误。
C、铁丝在氧气中剧烈燃烧，火星四射，放出大量的热，生成一种黑色固体，故选项错误。
D、镁条在氧气中燃烧，发出耀眼的白光，生成一种白色固体，故选项正确。
故选：D。
6．（2023·上海嘉定·统考二模）有关空气成分的说法正确的是
A．氧气的体积分数为78％ B．鱼类能在水中生存，说明氧气易溶于水
C．二氧化碳是一种有害气体 D．稀有气体可制作霓虹灯
【答案】D
【详解】A、空气中氮气的体积分数约为78%，氧气的体积分数约为21%，说法错误；
B、鱼类能在水中生存，说明了水中溶有一定量的氧气，不能说明氧气的溶解性，氧气不易溶于水，说法错误；
C、二氧化碳不是有害气体，人呼出来的气体里就含有二氧化碳，对人体而言二氧化碳是废气，吸入的氧气
经过肺叶中的肺泡，进行交换后释放出二氧化碳，说法错误；
D、稀有气体的用途：用作保护气，制成多种用途的电光源，可用于制造低温环境，说法正确；
故选：D。
7．（2023·上海金山·统考二模）下列物质未计入空气污染指数项目的是
A．二氧化硫 B．二氧化氮 C．二氧化碳 D．可吸入颗粒物
【答案】C
【详解】A、二氧化硫有毒，污染空气，计入空气污染指数项目，不符合题意；
B、二氧化氮有毒，污染空气，计入空气污染指数项目，不符合题意；
C、二氧化碳无毒且为空气的成分之一，不被计入空气污染指数项目，符合题意；
D、可吸入颗粒物污染空气，计入空气污染指数项目，不符合题意；
故选：C。
8．（2023·上海金山·统考二模）有关实验现象的描述正确的是
A．硫在空气中燃烧，生成二氧化硫气体
B．红磷在空气中燃烧，产生白色烟雾
C．将紫色的石蕊溶液滴入稀硫酸中，溶液变为红色
D．稀盐酸中放入少量铁锈，溶液变蓝色
【答案】C
【详解】A、硫在空气中燃烧，生成有刺激性气味的气体，生成二氧化硫是实验结论，故A不符合题意；
B、红磷在空气中燃烧，产生大量白烟，故B不符合题意；
C、硫酸能使石蕊溶液变红，将紫色的石蕊溶液滴入稀硫酸中，所以溶液变为红色，故C符合题意；
D、稀盐酸中放入少量铁锈（铁锈主要成分氧化铁），氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，溶液变黄色，故
D不符合题意。
故选C。
9（2023·上海静安·统考二模）空气成分中，可供给动植物呼吸的是
A．氧气 B．氮气 C．稀有气体 D．二氧化碳
【答案】A
【详解】氧气能供给动植物呼吸。故选A。
10．（2023·上海闵行·统考二模）空气中含量最多的气体是
A．氮气
B．氧气
C．氦气
D．二氧化碳
【答案】A
【详解】空气是由多种气体组成的混合物，主要成分是氮气和氧气，其中氮气约占五分之四，氧气约为五
分之一，所以含量最多的为氮气。二氧化碳约为0.03%，氦气为稀有气体含量也很少。故选A。
11（2023·上海闵行·统考二模）在氧气中燃烧，产生白色固体的是A．硫 B．铁丝 C．红磷 D．氢气
【答案】C
【详解】A、硫在氧气中燃烧生成二氧化硫气体，没有固体生成，故选项不符合题意；
B、铁丝在氧气中剧烈燃烧，生成黑色固体，故选项不符合题意；
C、红磷在氧气中燃烧，产生大量白烟，生成白色固体，故选项符合题意；
D、氢气在氧气中燃烧生成水，没有固体生成，故选项不符合题意；
故选C。
12．（2023·上海浦东新区·统考二模）空气中体积分数约占21%的是
A．O B．CO C．N D．H O
2 2 2 2
【答案】A
【详解】氧气约占空气体积的21%。
故选A。
13. （2023·上海黄埔新区·统考二模）空气中含量最多的气体是
A. O B. N C. He D. CO
2 2 2
【答案】B
【解析】
【详解】空气中含量最多的气体是氮气，氮气属于气态非金属单质，在元素符号的右下角写上表示分子中
所含原子数的数字，其化学式为：N ，故选B。
2
14 （2023·上海虹口区·统考二模）空气中含量最多的是（ ）
A．氧气 B．氮气 C．二氧化碳 D．水蒸气
【答案】B
【解答】解：空气的成分按体积计算，大约是：氮气 78%、氧气21%、稀有气体0.94%、二氧化碳
0.03%、其它气体和杂质0.03%，故空气中含量最多的是氮气。
故选：B。
15 （2023·上海虹口区·统考二模）物质在氧气中燃烧发出蓝紫色火焰的是（ ）
A．氢气 B．木炭 C．硫 D．磷
【答案】C
【解答】解：A、氢气在氧气中燃烧，产生淡蓝色火焰，故选项错误。
B、木炭在氧气中燃烧，发出白光，故选项错误。
C、硫在氧气中燃烧，产生明亮的蓝紫色火焰，故选项正确。
D、磷在氧气中燃烧，产生大量的白烟，故选项错误。
故选：C。
题型二 实验操作1．（2023·上海松江·统考二模）．粗盐中含泥沙、硫酸钠等杂质，有关粗盐提纯说法正确的是
A．粗盐提纯主要步骤为：溶解、过滤、蒸发B．过滤可除去硫酸钠
C．蒸发时将滤液全部蒸干再停止加热 D．提纯得到的精盐是纯净物
【答案】A
【详解】A、粗盐的主要成分是氯化钠，粗盐提纯是通过溶解（把不溶物与食盐初步分离）、过滤（把不溶
物彻底除去）、蒸发（食盐从溶液中分离出来而得到食盐的过程），正确；
B、硫酸钠溶于水，过滤不能除去，错误；
C、蒸发时将滤液全部蒸干再停止加热，蒸发皿的余热会使析出晶体因受热不均而四处飞溅，正确操作是当
蒸发皿里出现较多量固体时，停止加热，利用余热将水分蒸干，错误；
D、经提纯得到的精盐不是纯净物，因为过滤只能除去食盐中难溶性的杂质，不能除去其中可溶性的杂质，
错误。
故选A。
2．（2023·上海崇明·统考二模）集气瓶可以完成多种实验，以下实验正确的是
A． 铁丝在O 中燃烧 B． 储存H
2 2
C． 除去CO 中HCl气体 D． 气球收集20mL O
2 2
【答案】D
【详解】试题分析：A、铁丝在O 中燃烧有高温的黑色固体生成，需在瓶中预留少量水冷却，以免集气瓶
2
破裂，错误；B、氢气密度比空气小，瓶口应朝下，错误；C、澄清石灰水和CO 和HCl都能反应，错误；
2
D、氧气不易溶于水且不与水反应，可以通入水将氧气挤入气球。
考点：气体的性质、收集
3．（2023·上海金山·统考二模）用下列装置进行实验，不能达到实验目的的是（注：浓硫酸具有吸水性，
常用来干燥气体）
A． 干燥CO B． 收集O C． 验证CO 性质D．
2 2 2监控气体流速
【答案】B
【详解】A、酸性干燥剂可以干燥酸性气体CO，故能达到实验目的；
2
B、因氧气不易溶于水，且密度小于水的密度，若用排水气法收集氧气，瓶内先装满水，氧气应该“短进长
出”，故不能达到实验目的；
C、二氧化碳的水溶液呈酸性，能使石蕊试液变红，所以该实验验证了CO 与HO反应生成HCO，故能达到
2 2 2 3
实验目的；
D、气体流速越快，气泡冒出的速度也越快，故能达到实验目的。
题型三 物质的量
一、选择题
1．（2023·上海杨浦·统考二模）1个二氧化碳分子质量(单位：克)的计算表达式为
A．(6.02×1023)/44 B．1/(6.02×1023)
C．1/(44×6.02×1023) D．44/(6.02×1023)
【答案】D
【详解】二氧化碳的摩尔质量为44g/mol，而1mol二氧化碳中含有6.02×1023个水分子，所以一个二氧化碳
分子的质量可以表示为：44 (6.02×1023)。故选D。
2．（2023·上海杨浦·统考二模）磁性陶瓷对电子产业有重要作用，某种磁性陶瓷的主要成分MgFe O ，下
2 4
列关于MgFe O 叙述正确的是
2 4
A．属于氧化物 B．MgFe O 中铁元素的化合价为+3
2 4
C．含有7个原子 D．铁、氧两种元素质量比为1：2
【答案】B
【详解】A、氧化物是由两种元素组成的化合物中，其中一种元素为氧元素，MgFe O 是由镁、铁、氧3种
2 4
元素组成，不属于氧化物，选项A错误；
B、在该化合物中，镁元素的化合价为+2价，氧元素的化合价为-2价，依据化合物中正负化合价代数和为
0，设铁元素的化合价为x，则(+2)+2x+（-2）×4=0，x=+3，选项B正确；
C、一个MgFe O 分子是由1个镁原子、2个铁原子，4个氧原子构成，所以一个MgFe O 分子含有7个原子，
2 4 2 4
选项C错误；
D、该化合物中铁、氧两种元素质量比为(56×2):(16×4)=7:4，选项D错误。
故选B。
3．（不定向）（2023·上海浦东新区·统考二模）等物质的量的SO 、CO 具有相同的
2 2
A．质量 B．氧原子个数
C．氧元素的质量分数 D．分子个数【答案】BD
【详解】设SO 、CO 的物质的量都为1mol，SO 的摩尔质量为64g/mol，CO 的摩尔质量为44g/mol，由此
2 2 2 2
计算，回答问题；
A、物质的质量=物质的量×摩尔质量，则二氧化硫的质量=1mol×64g/mol=64g，二氧化碳的质量
=1mol×44g/mol=44g，不符合题意；
B、一个二氧化硫分子和一个二氧化碳分子中都含有2个氧原子，1mol二氧化硫含有二氧化硫分子数和
1mol二氧化碳含有二氧化碳分子数都为6.02×1023个，则二者所含的氧原子个数都为1.204×1024个，符合题
意；
C、1mol二氧化硫中氧元素的质量分数= ，1mol二氧化碳中氧元素的质量分数=
，不符合题意；
D、1mol二氧化硫含有6.02×1023个二氧化硫分子，1mol二氧化碳含有6.02×1023个二氧化碳分子，符合题意；
故选BD。
4．（2023·上海闵行·统考二模）对有关化学概念的理解与认识正确的是
A．由同种原子构成的物质是纯净物 B．1molH 和1molO 所含的原子数相同
2 2
C．溶质的质量分数越大所含溶质的质量也越大 D．1g硫与1g氧气充分反应可生成2g二氧化硫
【答案】BD
【详解】A、由同种原子构成的物质不一定是纯净物，如臭氧和氧气组成的混合物，都是由氧原子构成，错
误；
B、由 ，得1molH 所含原子的个数= ， 1molO 所含的原子数=
2 2
，所含的原子数相同，正确；
C、没有指明溶液的质量，故溶质的质量分数越大所含溶质的质量不一定越大，错误；
D、根据化学反应方程式 ，得硫和氧气反应的质量比为1:1，故1g硫与1g氧气充分反应可生
成2g二氧化硫，正确。
故选BD。
5．（2023·上海静安·统考二模）臭氧发生器可将氧气转化为臭氧（O ）。说法正确的是
3
A．构成O 和O 的分子相同 B．O 和O 互为同素异形体
2 3 2 3
C．O 和O 的性质一定相同 D．相同物质的量的氧气和臭氧质量相等
2 3
【答案】B
【详解】A、氧气和臭氧的分子构成不同，该选项说法不正确；
B、氧气和臭氧是由氧元素组成的不同单质，属于同种异形体，该选项说法正确；
C、氧气和臭氧的分子构成不同，化学性质不同，该选项说法不正确；
D、由于氧气和臭氧的相对分子质量不同，则相同物质的量的氧气和臭氧质量不同，该选项说法不正确。
故选B。
6．（2023·上海浦东新区·统考二模）尿素是常用化肥，工业生产尿素的方程式：2NH +CO =CO（NH ） +H O
3 2 2 2 2有关说法正确的是
A．反应前后各物质的质量相等
B．参加反应的NH 和CO 的质量比为17：44
3 2
C．若生成1mol CO（NH ） ，则需要2molNH 参加反应
2 2 3
D．反应中生成物的物质的量之和等于反应物的物质的量之和
【答案】C
【详解】A、化学反应前后，物质的总质量相等，但各物质的质量不一定相等，该选项说法不正确；
B、由化学方程式可知，参加反应的NH 和CO 的质量比为[2×（14+1×3）]：（12+16×2）=17：22，该选项
3 2
说法不正确；
C、由方程式可知，每生成1个 CO（NH ） ，消耗2个氨分子，则说明若生成1mol CO（NH ） ，则需要
2 2 2 2
2molNH 参加反应，该选项说法正确；
3
D、由于生成物的化学计量数之和不等于反应物的化学计量数之和，则反应中生成物的物质的量之和不等于
反应物的物质的量之和，该选项说法不正确。
故选C。
二、填空题
1．（2023·上海宝山·统考二模）人类生存、生活、生产离不开化学。
(1)某工厂排放的废气中含有二氧化硫气体，不仅会造成该区域形成___________，还会危害人体健康。佩戴
加活性炭层的口罩，利用活性炭的，可有效降低吸入空气中的有害气体；种植针对性树木可吸收一些二氧
化硫，还可以减缓空气中___________含量过多引发的温室效应。
(2)合理使用化肥，不仅可以避免水污染，还可以节约成本。尿素(化学式为CO(NH ) )是一种高效
2 2
___________(选填“氮肥”“磷肥”“钾肥”)，属于___________(选填“无机物”“有机物”)；尿素由
___________种元素组成，其摩尔质量是___________g/mol，0.5molCO(NH ) 中含N原子___________个。
2 2
【答案】(1) 酸雨 二氧化碳/CO
2
(2) 氮肥 有机物 四/4 60 6.02×1023
【详解】（1）某工厂排放的废气中含有二氧化硫气体，在空气中易形成硫酸，不仅会造成该区域形成酸雨，
还会危害人体健康。佩戴加活性炭层的口罩，利用活性炭的，可有效降低吸入空气中的有害气体；种植针
对性树木可吸收一些二氧化硫，还可以减缓空气中二氧化碳含量过多引发的温室效应；
（2）合理使用化肥，不仅可以避免水污染，还可以节约成本。尿素(化学式为CO(NH ) )中含有氮元素，是
2 2
一种高效氮肥，是含碳化合物，属于有机物；尿素由碳、氧、氮、氢四种元素组成，摩尔质量是指单位物
质的量的物质所具有的质量，相对分子质量=12+16+2(14+1×2)=60，其摩尔质量是60g/mol，1mol尿素中含
有6.02×1023个分子，一个尿素分子含有2个氮原子，故0.5molCO(NH ) 中含N原子数目
2 2
=0.5mol×2×6.02×1023mol/个 =6.02×1023个。
2．（2023·上海金山·统考二模）18．化学知识在疫情防控中具有重要作用。
(1)免洗手凝胶消毒剂携带方便，使用时会闻到酒精的气味，说明分子具有的特性是____。
(2)公共场所佩戴口罩已成为防疫常态。生产医用口罩的过程中常用环氧乙烷(C H O)灭菌，环氧乙烷由____
2 4
种元素组成，其中碳、氢、氧三种元素的质量比为__________，0.5mol环氧乙烷中约含有______个氧原子。
(3)日常消杀也是必需的防疫措施。二氧化氯(ClO )是一种常用消毒剂，其制取的一种原理是Cl + 2NaClO ═
2 2 22ClO + 2X，则X的化学式为________。
2
【答案】(1)分子在不断运动
(2) 三/3 6：1：4 3.01×1023
(3)NaCl
【详解】（1）分子在不断运动，消毒剂中，有酒精气味的物质的分子运动到人的鼻孔处，使人温度酒精的
气味，故填分子在不断运动。
（2）由化学式可知，环氧乙烷由碳、氢、氧三种元素组成，故填三或3；
环氧乙烷中，碳、氢、氧三种元素的质量比 （12 2）：（1 4）：16 6：1：4，故填6：1：4；
由化学式可知，1个环氧乙烷反应中含有1个氧原子，则0.5mol环氧乙烷中约含有氧原子的数目
= × × =
0.5mol 6.02×1023个 3.01×1023，故填3.01×1023。
（3）由化学方程式可知，反应前出现了4个氯原子、2个钠原子和4个氧原子，反应后出现了2个氯原子
= × /mol=
和4个氧原子，由质量守恒定律可知，反应后尚缺的2个氯原子、2个钠原子存在于2X中，则X的化学式
为NaCl，故填NaCl。
3.（2023·上海崇明·统考二模）化学与生活、能源、科技息息相关。
(1)目前，人类使用的燃料大多来自化石燃料。
I．分别取1kg天然气和煤充分燃烧，产生的CO 和SO 气体的质量如下图所示。
2 2
CO 和SO 中会导致酸雨的是___________；图中更清洁的燃料是___________。
2 2
II．天然气的主要成分是甲烷，1mol甲烷在氧气中充分燃烧，产生CO 的质量为___________g。
2
(2)2022年冬奥会中火炬“飞扬”采用氢气作燃料，氢气燃烧的化学方程式为___________；关闭火炬的燃
气开关，使火炬熄灭，其灭火原理是___________(填“清除可燃物”或“隔绝氧气”)。
(3)我国化学家团队通过电催化结合生物合成的方式，将二氧化碳高效还原合成高浓度乙酸(化学式为
CH COOH)，进一步利用微生物合成葡萄糖。
3
I．乙酸由___________种元素组成。
II．1mol乙酸中约含有___________个碳原子。
III．葡萄糖属于___________(填“有机化合物”或“无机化合物”)。
【答案】(1) 二氧化硫/SO 天然气 44
2(2) 清除可燃物
(3) 3 1.204×1024 有机化合物
【详解】（1）I、二氧化碳会导致温室效应，CO 和SO 中会导致酸雨的是二氧化硫（或SO ），同等质量下，
2 2 2
两种物质产生二氧化碳一样多，但是天然气产生二氧化硫少，则图中更清洁的燃料是天然气；
II、天然气的主要成分是甲烷，1mol甲烷在氧气中充分燃烧，依据质量守恒定律可知：化学变化前有碳原
子的个数不变，则生成二氧化碳的物质的量=1mol，产生二氧化碳的质量= ；
（2）氢气在点燃条件下反应生成水，该反应化学方程式： ；灭火的原理隔绝空气、移
除可燃物、温度降到着火点以下，关闭火炬的燃气开关，使火炬熄灭，其灭火原理是清除可燃物；
（3）I、乙酸(化学式为CH COOH)是由碳、氢、氧三种元素组成；
3
II、1mol乙酸中约含有= 个碳原子；
III、葡萄糖是含有碳、氢元素的化合物，属于有机化合物。
4．（2023·上海嘉定·统考二模）化学源于生活，化学可以更好的服务于人类，请根据所学内容填空。
(1)奥司他韦（化学式为：C H N O ）是一种治疗流行性感冒的特效药。它是______（选填“有机物”或
16 28 2 4
“无机物”）。
(2)金刚石可做钻头，是利用其______（选填“物理性质”、“化学性质”）。
(3)家用净水机滤芯中装有活性炭是利用其具有______性。
(4)尿素CO（NH ） 是一种常用的氮肥，工业上生产尿素的微观反应示意图如下：
2 2
I．尿素的化学式为CO（NH ） ，它由______种元素组成，0.5mol尿素中约含______个氮原子。（用科学计
2 2
数法表示）
II.生产尿素的反应中，物质A与B的物质的量之比为______。
【答案】(1)有机物
(2)物理性质
(3)吸附
(4) 4/四 6.02×1023 2:1
【详解】（1）除一氧化碳、二氧化碳、碳酸以及碳酸盐外，含有碳元素的化合物为有机物，根据化学式，
奥司他韦含有碳元素，故它是有机物。（2）金刚石可做钻头是因为金刚石的硬度大，硬度是不需要通过化学变化就能体现的性质，故为物理性质。
（3）活性炭具有疏松多孔，表面积大的特点，有吸附性，可以吸附水中的色素和异味，故家用净水机滤芯
中装有活性炭是利用其具有吸附性。
（4）①、根据尿素的化学式，尿素由碳、氧、氮、氢四种元素组成；
②、1个尿素分子中有2个氮原子，故0.5mol尿素中有1mol氮原子，1mol氮原子约等于6.02×1023个氮原子；
③、根据微观示意图可以看出，A为氨气，B为二氧化碳，C为尿素，D为水，故反应原理为氨气和二氧化
碳在一定条件下生成尿素和水，故方程式为：2NH +CO CO（NH ） +H O，物质A与B的物质的
3 2 2 2 2
量之比等于其化学计量数之比，故为2:1。
5．（2023·上海静安·统考二模）氢能的应用十分广泛，一种获得氢气的工业流程如图1。
(1)I中反应需要催化剂，写出I中反应的化学方程式______，反应前后，化合价发生变化的元素是______。
(2)III中PSA提纯是利用吸附剂（活性炭、分子筛等）的多孔性结构提纯气体，发生的变化属于______（填
“物理”或“化学”）变化。以上流程获得氢气的原料是______。
(3)1mol氢分子中约含有______个氢原子。
(4)氢气还原氧化铜的化学方程式是______。
【答案】(1)
C和H元素
(2) 物理 天然气和水
(3)1.204×1024
(4)
【详解】（1）天然气的主要成分为甲烷，反应Ⅰ中，甲烷和水蒸气在催化剂作用下生成氢气和一氧化碳，
反应的化学方程式为 ；
CH 中，氢元素化合价为+1价，设碳元素的化合价为x，根据“化合物中各元素化合价代数和为零”，则
4
x+（1×4）=0，解得x=-4，而CO中，氧元素为-2价，碳元素为+2价，且H 中氢元素化合价为0，则碳、氢
2
元素化合价改变。
（2）吸附剂吸附过程中没有新物质生成，属于物理变化；由流程可知，获得氢气的原料为天然气和水。
（3）1个氢分子中含有2个氢原子，则1mol氢分子中氢原子约含有2×6.02×1023=1.204×1024。
（4）氢气和氧化铜在加热条件下生成铜和水，反应的化学方程式为 。6（2023·上海闵行·统考二模）化学与人类的生产、生活密切相关。
(1)自来水生产中加入活性炭，利用其_______性除去水中的异味，属于_______变化(填“物理”或“化学”)；
可加入二氧化氯(C1O )杀菌消毒，其制取的一种原理是： ，则X的化学式是
2
_______。
(2)化石燃料燃烧产生过多的二氧化碳，导致的环境问题是_______。中国计划在2060年实现“碳中和”，
彰显大国担当。科学家利用新型催化剂，将二氧化碳转化为甲醇，反应的微观示意图如下：
甲醇(CH OH)的摩尔质量是_______，1molCH OH中约含_______个碳原子(用科学计数法表示)；上述反应中
3 3
甲与乙的分子个数比是_______。
【答案】(1) 吸附 物理 NaCl
(2) 温室效应
32g/mol 6.02×1023 1：3
【详解】（1）自来水生产中加入活性炭，利用其吸附性除去水中的异味，此过程中没有新物质生成，属于
物理变化；
根据化学方程式可知，参加反应的一共有4个氯原子、2个钠原子、4个氧原子，而生成物中有4个氧原子、
2个氯原子，化学变化中原子的种类和数目不变，所以X中应有一个氯原子和一个钠原子，故其化学式为
NaCl；
（2）化石燃料燃烧产生过多的二氧化碳，导致的环境问题是温室效应；甲醇相对分子质量
=12+1×4+16=32，(CH OH)的摩尔质量是32g/mol，1molCH OH中含有1mol 碳原子，约含6.02×1023个碳原子
3 3
(用科学计数法表示)；由反应的微观示意图可知，该反应的化学方程式为：CO +3H CH OH+H O，反
2 2 3 2
应中甲与乙的分子个数比是1：3。
7．（2023·上海浦东新区·统考二模）北京冬奥会充满着“化学元素”，彰显中国智慧与力量。
(1)绿色冬奥
冬奥火炬采用液氢作为燃料。液氢变为氢气属于______（选填“物理”或“化学”）变化：氢气燃烧的化
学方程式为______。
(2)人文冬奥
冬奥馆的直饮水用二氧化氯（ClO ）消毒，ClO 中氧元素以______（选填“游离态”或“化合态”）存在，
2 2
ClO 中Cl元素的化合价为______。
2
(3)科技冬奥
冬奥会采用最先进的二氧化碳跨临界直冷制冰技术，固态二氧化碳俗称______。
(4)智能冬奥消毒机器人用次氯酸钠和过氧乙酸等执行环境消杀工作，次氯酸钠（NaClO）由______种元素组成，1 mol
过氧乙酸（C H O ）中约含有______个碳原子。
2 4 3
【答案】(1) 物理
(2) 化合态 +4
(3)干冰
(4) 三 1.204×1024
【详解】（1）液氢变为氢气，是由液态转化为气态，属于物理变化；氢气与氧气在点燃的条件下反应生成
水，化学方程式为 。
（2）ClO 是由氯元素和氧元素组成的化合物，则ClO 中氧元素以化合态存在；根据化合物中元素化合价正
2 2
负代数和为0计算，氧元素显-2价，设氯化元素的化合价为x，则有x+（-2）×2=0，计算得x=+4。
（3）固态二氧化碳俗称干冰。
（4）次氯酸钠（NaClO）由钠元素、氯元素、氧元素，三种元素组成；1个过氧乙酸（C H O ）分子中含有
2 4 3
2个碳原子，1 mol过氧乙酸（C H O ）约含有6.02×1023个过氧乙酸（C H O ）分子，则1 mol过氧乙酸
2 4 3 2 4 3
（C H O ）中约含有2×6.02×1023=1.204×1024个碳原子。
2 4 3
8．（2023·上海松江区·统考二模）2022年6月5号神舟十四号载人飞船发射升空，宇航员进行栽培植物研
究，在宇宙空间植物栽培只能是无土栽培。某无土栽培液是由硝酸钾、硝酸钙等物质溶于水得到。
(1)硝酸钾、硝酸钙属于______（选填“酸”、“碱”或“盐”）。KNO 中钾元素和氮元素的质量比为
3
______，1mol KNO 中含氧原子______mol。
3
(2)各种植物有自己适宜的pH。测得该栽培液的pH是5～6，该栽培液适宜喜______（选填“酸性”或“碱
性”）植物生长。该栽培液中为植物生长提供的肥料是______肥。
【答案】(1) 盐 39：14 3
(2) 酸性 复合
【详解】（1）硝酸钾由钾离子与硝酸根离子构成，硝酸钙由钙离子与硝酸根离子构成，则都属于盐；
KNO 中K、N元素的质量比为39:14；
3
根据硝酸钾的分子式可知1mol KNO 中含氧原子为3mol；
3
（2）pH为5-6的溶液为酸性溶液，则该栽培液适宜喜酸性植物生长；
KNO 中含有钾元素、氮元素，则属于复合肥；
3
9．（2023·上海徐汇区·统考二模）维生素C泡腾片的主要成分是维生素C（化学式C H O ）、柠檬酸（化学
6 8 6
式C H O ）、NaHCO 。
6 8 7 3
(1)柠檬酸中含有__________种元素。1mol柠檬酸中氧原子数比1mol维生素C中氧原子数多__________个。
(2)NaHCO 属于__________（选填“酸”、“碱”或“盐”），其中碳元素的化合价为__________。
3
(3)检验泡腾片与水反应生成的气体中是否含有CO
2。
操作 现象 反应原理 结论将气体通入澄清石灰
__________ __________（用化学方程式表示） 气体中含有CO
2
水
【答案】(1) 3/三 6.02×1023
(2) 盐 +4
(3) 澄清石灰水变浑浊
【详解】（1）柠檬酸中含有碳、氢、氧三种元素。1mol柠檬酸中有7mol氧原子，1mol维生素C中有6mol
氧原子，则1mol柠檬酸中氧原子数比1mol维生素C中氧原子数多1mol，即6.02×1023个。
（2）NaHCO 由金属阳离子钠离子和酸根离子碳酸氢根离子构成，属于盐。碳酸氢根为-1价，其中氢元素
3
为+1价、氧元素为-2价，则碳元素的化合价为(-1)-(+1)-(-2×3)=+4。
（3）结论是含有二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以现象是澄清石灰水变浑浊，反应原理是
氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为 。
10．（2023·上海杨浦区·统考二模）我国航天工作者自立自强，创新超越，将航天事业推向了新的高度。
(1)今年4月，“天和”核心舱由“长征五号B”火箭发射并进入预定轨道。
①火箭外壳中含有铝，它会在空气中会形成致密的保护层，方程式为_______。
②火箭推进剂采用液氧、液氢，两者反应生成水，反应的基本类型是_______。
(2)今年5月，“天问一号”探测器在火星着落。
火星大气含微量甲烷（CH ），CH 属于______（选填“有机物”或“无机物”），0.5 mol CH 中约含
4 4 4
_______个碳原子，其质量为_______克。
(3)预计明年，“天宫”空间站在轨道上完成组装。
空间站供氧的方式有多种：
①携带加压氧气罐。液氧气化的过程微观上发生改变的是_______。
②使用氧气发生器。发生器中装有NaClO 和催化剂，若其反应类似实验室制氧气，写出该反应方程式
3
_______。
【答案】(1) 化合反应
(2) 有机物 8
(3) 分子间间隙增大
【详解】（1）①铝与氧气反应生成致密的氧化铝薄膜，组织铝进一步被腐蚀，方程式为：
；
②火箭推进剂采用液氧、液氢，两者反应生成水，两种反应物生成一种生成物，符合化合反应“多变一
“的特征，该反应时化合反应；
（2）甲烷是含碳元素的化合物，属于有机物，故填：有机物；0.5 mol CH 中约含0.5mol碳原子，碳原子的个数为： ；
4
0.5 mol CH 的质量为： ；
4
（3）①携带加压氧气罐。液氧气化的过程微观上发生改变的是：分子间间隙增大；
②发生器中装有NaClO 和催化剂，若其反应类似实验室制氧气，实验室中过氧化氢和氯酸钾制备氧气均是
3
分解反应，故NaClO 和催化剂制备氧气方程为： 。
3
11（2023·上海黄埔区·统考二模） 人类社会发展和进步离不开各种材料。
（1）玻璃制品随处可见。玻璃制造中发生的反应之一为：CaCO +SiO CaSiO +X↑。X的化学式是
3 2 3
______，SiO 中Si的化合价为______； 2molSiO 约含______个硅原子。
2 2
（2）铝箔可用于食品包装。铝的元素符号是______。将铝压制成铝箔，是因为其具有良好的延展性，“延
展性”属于______（选填“物理性质”或“化学性质”）。微波炉加热食物忌用金属器皿，铝制容器
______（选填“能”或“不能”）放在微波炉里加热。
（3）锂（Li）电池广泛应用于数码产品、电动汽车等领域。
电池
钴酸锂（LiCoO ） 锰酸锂（LiMn O） 磷酸铁锂（LiFePO ）
2 2 4 4
特点
可循环次数 500 300 2000
低温特性 优 优 差
高温特性 优 差 优
安全性 差 好 好
成本 高 较低 低
钴酸锂中含有______种元素：锰酸锂______（选填“属于”或“不属于”）氧化物；磷酸铁锂相比钴酸锂
应用更广泛，是因为其具有的特点有______。
【答案】（1） ①. CO ②. +4 ③. 1.204×1024
2
（2） ①. Al ②. 物理性质 ③. 不能
（3） ①. 3##三 ②. 不属于 ③. 可循环使用，安全性好、成本低（合理给分）
【解析】
【小问1详解】
根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中含Ca、C、O、Si的个数分别是1、
1、5、1，生成物中含Ca、C、O、Si的个数分别是1、0、3、1，故生成物中还应含1个C、2个O，故X的
化学式为：CO ；
2
二氧化硅中氧元素显-2价，设硅元素的化合价为x，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，可得：x+（-2）×2=0，x=+4；
2mol二氧化硅中硅原子的个数为：2mol×6.02×1023=1.204×1024；
【小问2详解】
由两个字母表示的元素符号，第一个字母大写，第二个字母必须小写，故铝的元素符号是：Al；
延展性不需要通过化学变化就能表现出来，属于物理性质；
微波炉加热食物忌用金属器皿，铝属于金属，故铝制容器不能放在微波炉里加热；
【小问3详解】
由化学式可知，钴酸锂中含Li、Co、O三种元素；
锰酸锂由Li、Mn、O三种元素组成，不属于氧化物；
由表可知，磷酸铁锂相比钴酸锂应用更广泛，是因为其具有的特点有可循环使用，安全性好、成本低。
12（2023·上海虹口区·统考二模） ．化学可以帮助我们分析并解决生活中的一些问题。
①75%的酒精溶液可用于杀菌消毒。
I 酒精的化学式是 C H O，由______种元素组成， 1mol C H O 中约含有_________个碳原子；
2 6 2 6
II 将少量酒精溶液样品，滴入盛有白色硫酸铜粉末的试管中，证明溶液中含有水的现象是_______________。
②早在 2006 年国家已发布相关规定， 要求用稀有气体代替氢气作为气球的填充物。
氦气的化学式是__________；氢气在空气中燃烧的化学方程式是_____________________；氦气可以替
代 氢气的原因是__________________________________。
③食盐、蔗糖是厨房中常见的物质。
I 取少量食盐， 进行焰色反应， 火焰呈_______色；
II 室温时，将等质量的食盐和蔗糖分别加入 10mL 水中，充分混合，蔗糖全部溶解、部分食盐固体未溶
解， 则室温时两种物质中溶解度较大的是__________。
【答案】①Ⅰ、3，1.206×1024；
Ⅱ、白色硫酸铜粉末变成蓝色；
②He；2H +O 2H O；氦气的化学性质稳定；
2 2 2
③Ⅰ、黄；
Ⅱ、蔗糖。
【解答】解：①Ⅰ、酒精的化学式是C H O，由3种元素组成，1molC H O中约含有的原子个数为：
2 6 2 62×6.02×1023＝1.206×1024个；
Ⅱ、将少量酒精溶液样品，滴入盛有白色硫酸铜粉末的试管中，证明溶液中含有水的现象是：白色硫酸
铜粉末变成蓝色；
②氦气的化学式是He；氢气和氧气在点燃的条件下生成水，化学方程式是：2H +O 2H O；氦
2 2 2
气可以替代氢气的原因是：氦气的化学性质稳定；
③Ⅰ、取少量食盐，进行焰色反应，火焰呈黄色；
Ⅱ、室温时，将等质量的食盐和蔗糖分别加入 10mL水中，充分混合，蔗糖全部溶解，部分食盐固体未
溶解，则室温时两种物质中溶解度较大的是蔗糖。
故答案为：①Ⅰ、3，1.206×1024；
Ⅱ、白色硫酸铜粉末变成蓝色；
②He；2H +O 2H O；氦气的化学性质稳定；
2 2 2
③Ⅰ、黄；
Ⅱ、蔗糖。
13（2023·上海长宁区区·统考二模）．上海天文台科研团队利用天马65米射电望远镜探测到猎户座天体有
约600条发射线，从中证认出53个分子品种，其中包含水分子、氨气分子和丙酮分子等。
①水中的氧元素为 （选填“游离态”或“化合态”），宇宙中的水分子是由氢气分子和氧气分子
在一定条件下生成的，请书写化学方程式 。
②氨气的化学式为NH ，其中氮、氢原子个数比为 ，NH 的摩尔质量为 。
3 3
③丙酮的分子式为C H O，它是由 种元素组成的 （选填“有机物”或“无机物”），
3 6
1molC H O中约含有 个氧原子。丙酮是重要的有机合成原料，实验室可加热醋酸钙晶体制备
3 6
丙酮，请补全化学方程式CaC H O ═C H O+ +H O。
4 8 5 3 6 2
【答案】①化合态；2H +O 2H O；
2 2 2
②1：3；17g/mol；
③三；6.02×1023；CaCO 。
3
【解答】解：①水为化合物，水中的氧元素为化合态；宇宙中的水分子是由氢气分子和氧气分子在一定
条件下生成的，因此反应的化学方程式为：2H +O 2H O；
2 2 2
②氨气的化学式为NH ，其中氮、氢原子个数比为1：3，NH 的相对分子质量为14+3×1＝17，则氨气
3 3
的摩尔质量为17g/mol；
③含有碳元素的化合物属于有机物，丙酮的分子式为C H O，它是由碳、氢、氧三种元素组成的有机物；
3 6
1molC H O中约含有6.02×1023个氧原子；根据化学反应发生前后，原子的种类和数目保持不变，因此
3 6
CaC H O ═C H O+？+H O反应后，生成物还缺少1个Ca，1个C，3个O，化学式为CaCO ；
4 8 5 3 6 2 3
故答案为：
①化合态；2H +O 2H O；
2 2 2
②1：3；17g/mol；③三；6.02×1023；CaCO 。
3
