第2单元 专题特训(一)分子、原子、离子和元素-【拔尖特训】2024-2025学年新教材九年级上册化学(科粤版2024)

26 专题特训（一）　分子、原子、离子和元素 ▶ “答案与解析”见P13 类型一 构成物质的微观粒子 1. (2024·西安蓝田期中)下列关于原子、分子 和离子的说法中,错误的是 ( ) A. 原子、分子、离子都是不显电性的微观粒子 B. 原子的质量主要集中在原子核上 C. 氯原子和氯离子的核内质子数相同 D. 分子、原子、离子都是构成物质的微观 粒子 2. (2024·常州期中)某同学为了探究微观粒子 的性质,按图示进行实验,并借助传感器测得 U形管a、b中氨气浓度随时间变化的曲线。 下列关于该实验的说法错误的是 ( ) (第2题) A. 曲线X 对应的U形管为a B. 实验证明了微观粒子的运动速率与温度 有关 C. 湿棉花的作用是吸收氨气,减少氨气对空 气的污染 D. 0~t时,因为微观粒子静止不动,所以氨 气浓度为零 3. 如图所示为甲烷与氧气反应的微观示意图。 请通过比较、归纳,回答下列问题: (第3题) (1) 一个甲烷分子和一个二氧化碳分子的不 同点是 。 (2) 氧分子、二氧化碳分子、水分子的相同点 是 。 (3) 根据如图所示的微观示意图,请从微观 角度描述你获得的关于化学变化的一条信 息: 。 类型二 微观粒子结构示意图 4. 某微观粒子M的结构示意图如图,关于该微 观粒子,下列说法中正确的是 ( ) (第4题) A. M的原子易失电子 B. x只能为7 C. M为金属元素 D. x为8时,M为阴离子 答案讲解 5. (2023·绵阳质检)如图A~D所示 为四种微观粒子的结构示意图,E 是铈元素在元素周期表中的信息。 下列说法中,正确的是 ( ) (第5题) A. 在A~D中,有两个离子结构示意图 B. 在A~D中,C、D两种元素位于同一周期 C. 在A~D中,有三种不同的元素 D. 铈属于金属元素,其相对原子质量为140.12g 6. (2024·南昌期中)如图甲为元素周期表的一 部分,如图乙为几种微观粒子的结构示意图, 据图回答问题。 (第6题) (1) 图甲中氩的相对原子质量是 ; 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 化学(科粤版)九年级上 27 硫元素的原子序数为 。 (2) X元素名称为 。 (3) 图乙中与硫原子的化学性质相似的是 (填字母)。 (4) 图乙所示的微观粒子共表示 种元 素,其中具有相对稳定结构的原子是 (填字母)。 类型三 元素及元素周期表 7. (2024·邵阳期中)下列说法正确的是( ) A. 同种元素具有相同的质子数,所以具有相 同质子数的微观粒子,一定属于同一种 元素 B. 金属元素的原子的最外层电子数<4,所 以最外层电子数<4的原子一定是金属 元素的原子 C. 原子通过得失电子形成离子,所以离子按 电性分,有阳离子和阴离子 D. 一般来说,元素的化学性质与其最外层电 子数关系紧密,所以最外层电子数相同的 原子,化学性质一定相似 8. 元素周期表是学习化学的重要工具。镁、锶 元素的原子结构示意图及锶元素在元素周期 表中的部分信息分别如图A、B、C所示,请回 答下列问题。 (第8题) (1) 锶属于 (填“金属”或“非金属”) 元素,原子的核外电子数为 。锶元 素位于元素周期表的第 周期。 (2) 镁原子在化学反应中容易 (填 “得到”或“失去”)电子。锶元素和镁元素的 化学性质相似,原因是 。 (3) 如图D所示为元素周期表的一部分,X、 Y、Z代表三种不同的元素。下列判断中,正 确的是 (多选,填字母)。 a. 原子序数:Z>Y b. 核外电子数:X=Y c. Y和Z处于同一周期 d. X、Y的化学性质相似 (4) 元素的性质与其原子结构有密切关系。 当原子的最外层电子数相同时,电子层数越 多,最外层电子离核越远,原子核对最外层电 子的吸引力越小。由此推测,锶的失电子能 力比镁的失电子能力 (填“强” 或“弱”)。 9. (2024·常州期中)核电荷数为1~18的元素 的原子结构示意图等信息如图,回答下列 问题: (第9题) (1) 图中不同种元素最本质的区别是 ,与氮元素化学性质相似的元素是 (填元素符号)。 (2) 在第二周期中,各元素的原子结构的共 同之处是 ; 核电荷数为12的元素的原子在化学变化中 易 (填“得到”或“失去”)电子,形成 的离子的符号是 。 (3) 由钠元素和氯元素组成的化合物是由 (填两种微观粒子符号)构成的。 (4) 具有相同原子数和电子数的分子或离子 叫等电子体,等电子体具有相似的结构和性 质,下列各组中属于等电子体的是 (多选,填字母)。 A. CO和N2 B. SO2和CO2 C. CO2-3 和NO-3 D. H2O和NH3 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第二单元　空气、物质的构成与组成 反应中容易失去电子,A正确;由③可知,该元素是金属元 素,B正确;②是锶离子的结构示意图,质子数比电子数多 2,符号为Sr2+,C错误。 专题特训（一）　分子、原子、离子和元素 1. A [解析] 原子、分子都是不显电性的微观粒子,离子 是带电荷的微观粒子,A错误;原子由电子和原子核构成, 电子的质量很小,可以忽略不计,因此原子的质量主要集 中在原子核上,B正确;原子得失电子转化为离子,是原子 的最外层电子发生变化,而核内质子数保持不变,故氯原 子和氯离子的核内质子数相同,C正确;分子、原子、离子都 是构成物质的微观粒子,D正确。 2. D [解析] 浓氨水具有挥发性,挥发出的氨分子不断运 动,且温度越高,氨分子运动得越快,相同时间内,a中氨气 浓度高,故曲线X 对应的U形管为a,A正确;该实验的变 量是温度,且相同时间内,a中氨气浓度高,说明微观粒子 的运动速率与温度有关,温度越高,微观粒子的运动速率 越大,B正确;氨气逸散到空气中,会污染空气,氨气极易溶 于水,故湿棉花的作用是吸收氨气,减少氨气对空气的污 染,C正确;微观粒子总是在不断运动,0~t时,氨气浓度 为零,可能是因为氨分子没有运动到传感器处,D错误。 3. (1) 分子构成不同(合理答案均可) (2) 都含有氧原子 (3) 在化学变化中分子可以分解成原子,原子也可以组合 成新的分子(或化学变化前后原子种类、原子个数不变等 合理答案均可) [解析] (1) 由微观示意图可知,一个甲 烷分子由一个碳原子和四个氢原子构成,一个二氧化碳分 子由一个碳原子和两个氧原子构成,所以一个甲烷分子和 一个二氧化碳分子的不同点是所含原子总数不同,所含 氢、氧原子个数不同,甲烷分子中含氢原子而二氧化碳分 子中不含,二氧化碳分子中含氧原子而甲烷分子中不含 等。(2) 一个氧分子由两个氧原子构成,一个二氧化碳分 子由一个碳原子和两个氧原子构成,一个水分子由两个氢 原子和一个氧原子构成,所以氧分子、二氧化碳分子、水分 子的相同点是都含有氧原子。(3) 由微观示意图中分子构 成及分子个数可知,反应前后原子种类、原子个数不变,而 分子的种类改变,化学变化中分子可分而原子不可分等。 4. D [解析] M为原子时,核内质子数等于核外电子数, 则x=7,最外层电子数大于4,易得电子,为非金属元素, A、C错误;x为8时,核外电子数大于核内质子数,则M为 阴离子,B错误、D正确。 5. B [解析] 在A~D中,只有C的结构示意图中核内质 子数不等于核外电子数,故只有一个离子结构示意图,A 不正确;由题图可知,C元素对应原子的核外电子层数为 3,C、D两种元素原子的核外电子层数相等,两者位于同一 周期,B正确;在A~D中,四个微观粒子的核内质子数均 不相同,表示四种不同的元素,C不正确;由题图可知,铈带 “钅”字旁,属于金属元素,其相对原子质量为140.12,单位 是“1”,不是“g”,D不正确。 6. (1) 39.95 16 (2) 氯 (3) A (4) 3(或三) D [解析] (1) 根据元素周期表中的信息可知,元素名称下面 的数字表示相对原子质量,其单位是“1”,通常省略不写,则 氩的相对原子质量是39.95;左上角的数字表示原子序数, 硫元素的原子序数为16。(2) 元素周期表是按元素原子的 核电荷数递增的顺序排列的,在原子中,原子序数=核电 荷数,所以X元素的原子序数为17,是氯元素。(3) 最外 层电子数相同的原子的化学性质相似。硫原子的最外层 电子数为6,则与其化学性质相似的微观粒子的结构示意 图中最外层电子数也应为6,由题图乙可知,A 符合题意。 (4) 不同种元素最本质的区别是质子数不同, A、B 核内质 子数相同,属于同一种元素,题图乙中所示微观粒子共表 示3种元素;由题图乙可知,D微观粒子的质子数=核外电 子数,且最外层电子数为8,故其中具有相对稳定结构的原 子是D 。 7. C [解析] 同种元素具有相同的质子数,但是具有相同 质子数的微观粒子,不一定属于同一种元素,如氢氧根离 子(OH-)和氟离子(F-)具有相同的质子数,A错误;金属 元素的原子的最外层电子数<4,但最外层电子数<4的原 子不一定是金属元素的原子,如氢原子,B 错误;原子通过 得失电子形成离子,所以离子按电性分,有带正电荷的阳 离子和带负电荷的阴离子,C 正确;最外层电子数相同的原 子,化学性质不一定相同,如氦原子和镁原子,两者的最外 层电子数相同,但是两者的化学性质不同,D错误。 8. (1) 金属 38 五 (2) 失去 最外层电子数相等 (3) acd (4) 强 [解析] (1) 由锶元素的名称可知,锶带 “钅”字旁,属于金属元素;由锶元素的原子结构示意图可知, 锶的质子数为38,由于在原子中,质子数=核外电子数,因 此锶原子的核外电子数为38。由于锶元素的原子核外有 5个电子层,故其位于元素周期表的第五周期。(2) 由镁 原子的结构示意图可知,镁原子的最外层电子数是2,在化 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 31 学反应中容易失去电子;锶元素和镁元素的化学性质相 似,原因是最外层电子数相等。(3) 由元素周期表可知,Y、 Z在同一周期且Y在Z之前,因此原子序数:Z>Y,a、c正 确;X、Y在同一族,因此它们的核外电子数不同,但最外层 电子数相同,它们具有相似的化学性质,b错误、d正确。 (4) 由题中信息可知,镁原子与锶原子的最外层电子数都 是2,锶原子的核外电子层数比镁原子多,因此锶的失电子 能力比镁的失电子能力强。 9. (1) 核电荷数(或核内质子数)不同 P (2) 核外电子 层数相同,均为2 失去 Mg2+ (3) Na+、Cl- (4) AC [解析] (4) 每个CO与N2分子中原子数均为2,原子中质 子数=核外电子数,所以电子数分别为6+8=14、7×2= 14,电子数相同,是等电子体;每个SO2和CO2分子中原子 数均为3,但电子数分别为16+8×2=32、6+8×2=22,电 子数不同,不是等电子体;每个CO2-3 和NO-3 中原子数均 为4,电子数分别为6+8×3+2=32、7+8×3+1=32,电 子数相同,是等电子体;每个H2O和NH3分子中原子数分 别为3、4,原子数不同,不是等电子体。 2.4　跨学科实践活动：学习探究水的 　　组成的科学史并制作分子模型 1. D 2. D [解析] 纯净的氢气在空气中燃烧,产生淡蓝色火 焰;用冷而干燥的烧杯罩在火焰上方,烧杯内部有水珠生 成;用手触摸烧杯感到发烫;将罩在火焰上方的烧杯倒置 并迅速加入少量澄清石灰水后,澄清石灰水无明显变化。 3. (1) (2) 水 通电 →氢气+氧气 (3) A [解析] (1) 由反应前的微观示意图可知,应在“反应后”的 框中补充一个氧分子和两个氢分子。(2) 水在通电条件下 分解生成氢气和氧气,据此写出反应的文字表达式。 (3) 该反应前后分子种类发生改变,原子种类没有发生改 变,A正确;由电解水时“正氧负氢、氢二氧一”可知,图乙中 b试管内收集的气体较少,是氧气,连接的是电源的正极,B 不正确;由电解水时“正氧负氢、氢二氧一”可知,图乙中a、 b试管内产生的气体分别是氢气和氧气,体积比约为2∶1, 可用点燃的方法检验a试管内产生的气体,C不正确。 4. D [解析] 由水的电解实验可知,水是由氢元素和氧元 素组成的化合物;冰和水是同一种物质的不同状态,冰水 混合物属于纯净物,故A、B、C错误,D正确。 5. (1) 四氧化三铁(或氧化亚铁) (2) 太阳能 化学能 [解析] (1) 由图可知,Ⅰ为四氧化三铁在太阳能的作用下 分解生成氧化亚铁和氧气,Ⅱ为氧化亚铁与水反应生成四 氧化三铁和氢气,故四氧化三铁和氧化亚铁既是反应物又 是生成物,在该过程中可循环利用。(2) 该过程中能量的 转化方式为太阳能转化为化学能。 6. [收集证据] 气泡 1∶2 无色气体燃烧,产生淡蓝色 火焰,放热 [讨论分析] 增强导电性 [得出结论] 水由 氢、氧元素组成(合理答案均可) [拓展延伸] 管上有刻 度,结果更准确(合理答案均可) 不能 [总结交流] ① 改进 实验要更易于操作 ② 改进实验要具备更高的准确性(合 理答案均可) [解析] [收集证据] 水通电分解生成氢气 和氧气,所以观察到电极附近有气泡产生;一段时间后,连 接电源正、负极的刻度管内产生的气体体积比约为1∶2。 b管内气体体积大,为氢气,打开b管顶端的活塞,在管口 放置一根燃着的木条,会观察到无色气体燃烧,产生淡蓝 色火焰,放热。[讨论分析] 加入少量氢氧化钠,目的是增 强导电性。[得出结论] 水通电分解生成氢气和氧气,所以 本实验得出的结论是水由氢、氧元素组成等。[拓展延伸] 图甲装置的优点是管上有刻度,结果更准确,更便于检验 生成的气体等。电解含氯化钠的水会生成氢气和氯气,会 干扰实验结果,所以不能用氯化钠代替氢氧化钠。[总结交 流] 化学是以实验为基础的科学,改进实验时需考虑的因 素:改进实验要更易于操作;改进实验要具备更高的准确 性等。 7. (1) 氢气 (2) 水(气)+铁 高温 →氢气+四氧化三铁 (3) AD (4) 刚开始时,负极与正极产生的气体的体积比 大于2∶1 4 [解析] (1) 由卡文迪什制得的“可燃空气” 在纯氧中燃烧生成水可知,该“可燃空气”的成分为氢气。 (2) 水蒸气和铁在高温条件下反应生成氢气和四氧化三 铁,该反应的文字表达式为水(气)+铁 高温 →氢气+四氧化 三铁。(3) 氢氧化钠溶解在水中解离出钠离子和氢氧根离 子,可以增强导电性,A正确;电解实验过程是将电能转化 为化学能,B错误;管a与管b中气体的体积比约为1∶2, 则管a中气体为氧气,管b中气体为氢气,两者的质量比不 是1∶2,C错误;电解水时,产生的气体的体积远大于消耗 的水的体积,所以管a、管b中的液体被挤压入中间玻璃 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 41