内容正文:
八年级第二学期化学综合复习
(压轴特训100题 10大考点)
1、训练范围:沪科版教材八年级全一册“专题4+专题5+专题6”
2、可能用到的相对原子质量:H--1 C--12 N--14 O--16 Na--23 Mg--24
S--32 Cl--35.5 Fe--56 压轴考点题型归纳
【考点1 水的性质】
【考点2 水的组成】
【考点3 构成物质的微观粒子】
【考点4 离子】
【考点5 元素与元素符号】
【考点6 结构多样的碳单质】
【考点7 碳的化学性质】
【考点8 质量守恒定律】
【考点9 化学方程式的计算】
【考点10 化学反应基本类型】 压轴考点题型训练
【考点1 水的性质】
1.4月20日是今年春季的最后一个节气“谷雨”。谷雨取自“雨生百谷”之意,此时降雨明显增加。雨是水蒸气液化形成的,在此过程中发生变化的是
A.水分子的种类 B.水分子的质量 C.水分子间的间隔 D.水分子的体积
2.夏天阳光下的海滩上,海水升温比沙子慢的主要原因是
A.水具有较大的比热容 B.水具有表面张力大的特性
C.水具有较小的密度 D.水能分散其他物质
3.天舟八号货运飞船于2024年11月15日成功发射。发射台下建有一个大水池,火箭发射日水池中的水先汽化后再液化形成庞大的白色“气团”。关于该现象的分析正确的是
A.白色“气团”是稀有气体
B.水汽化时分子之间的间隔变大
C.水蒸气液化后分子停止运动
D.“气团”的产生过程属于化学变化
4.用生石灰与水反应探究化学反应中的能量变化。下列说法错误的是
A.生石灰的化学式是CaO
B.生石灰可作食品干燥剂
C.该化学反应放出热量
D.如图实验可验证质量守恒定律
5.人类生活离不开水和氧气,航天员在太空生活也不例外。氧气和水的相互转化,体现了“合”与“分”的思想。
(1)认识水的性质和变化
下列是有关水的性质、变化和用途的描述:a.通常为无色、无味的液体;b.水被加热可以变成水蒸气;c.没有水,人和动物就无法生存;d.水是常用的灭火剂e.在通电条件下,水能分解生成氧气和氢气;f.氢气在氧气中燃烧生成水;g.水可与氧化钙()在常温条件下反应生成氢氧化钙。
①其中属于水的化学性质的有 。
②根据上文描述中水的化学性质,写出g发生的化学变化的文字表达式 。
(2)“合”的思想
液氢和液氧反应产生的能量可为返回舱返回提供动力,实验室进行氢气燃烧的实验如图所示。点燃纯净的氢气能观察到的现象是 。写出该反应的文字表达式 ,在此过程中能量的转化形式为 能转化为 能。该反应的微观实质是 。这一过程中,改变的粒子是 (写化学符号,下同),新生成的粒子是 不变的粒子是 。
(3)“分”的思想
①航天员在空间站生活所需氧气主要通过电解水获得,该反应的文字表达式为 该反应属于 反应。在此过程中能量的转化形式为 能转化为 能。该反应的微观实质是 。
②如图是模拟太空中电解水的实验装置,水分子分解示意图如下,补全横线上的模型图 。
③接通 电源后,b试管内产生的气体是 (写符号),若试管a内集到的气体为,则b试管收集到的气体为 。检验b内气体的方法是 。
(4)“合”与“分”的思想
通过以上事实,证明了水分子由 构成的。
(5)航天员专用的小分子团水具有饮用量少,在人体内储留时间长,排放量少的特点。航天员一次饮用125毫升小分子团水,可维持人体6小时正常需水量。下列关于小分子团水的说法中,正确的是________。
A.水分子的化学性质改变了
B.小分子团水中水分子间没有间隙
C.小分子团水中水分子停止了运动
D.小分子团水的部分物理性质与普通水有所不同
6.水是一种重要的资源,同学们在合作学习中对水的组成和结构、性质、转化、应用、存在以结构图的形式进行了如图梳理,请联系实际,解决以下问题:
(1)请从水的组成来说明,水为什么属于物质分类中的氧化物 。
(2)保持水的化学性质的最小粒子是 。(用化学符号表示)
(3)物质的某些物理性质会随外界条件发生变化,水的沸点会随着气压降低而 。(填“升高”或“降低”)
(4)水可以通过化学反应转化为多种物质,例如水与过氧化钠反应可以生成氢氧化钠和氧气,写出该反应的文字表达式 。
(5)水在工业、农业、生活、医疗各方都有重要的用途,水在工业上的用途有 。(写一点)
(6)自然界中水可以以气态、液态、固态等不同的形式存在,地球上固态的水主要以 方式存在。
7.古人云“水为食之先”,它塑造了人类的历史。某兴趣小组以“生命之源——水”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识自然界的水
(1)地球是一个蓝色的水球,表面约71%被海洋覆盖着,如图是地球咸水、淡水的储量比,其中淡水的占比是 %。
(2)《黄帝内经》中记载“地气(水蒸气)上为云,天气下为雨”。表明古人已认识自然界中水的循环过程,如图是自然界中水的循环过程。
①自然界中的河水、湖水均属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
②水的天然循环是通过水的 实现的,太阳为水分子提供能量,该过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
③请从微观角度解释“为云”“为雨”过程中发生变化的是 。
④生活中很多现象都能说明空气中含有水蒸气,请你举出一例: 。植被密集的地区空气湿度也高,因为绿色植物通过 作用和呼吸作用散失大量的水分,促进生物圈的水循环。
【任务二】水资源的保护及利用
(3)地球上的总水储量虽然很大,但淡水很少,我们必须保护水资源,保护水环境珍爱水资源,是每个公民应尽的责任和义务。既要合理利用水资源,又要防治水体污染。下列做法有利于保护水资源的是___________(填字母序号)。
A.淘米水浇花 B.大量使用化肥
C.使用喷灌或滴灌灌溉农田 D.工业废水经处理后再排放
(4)淡水资源短缺,如图是科学家采用新技术从海水中获得淡水的装置图。
①蒸馏法:如图所示,利用海水中各成分的 不同分离出淡水。
②膜分离法:如图所示,对淡化膜右侧的海水加压,水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池,而海水中的各种离子不能透过淡化膜,从而得到淡水。说明水分子 (填“大于”或“小于”)海水中的各种离子。对加压后右侧海水成分变化进行分析,正确的是 (填字母序号)。
a.溶质质量减少 b.溶剂质量减少 c.溶液质量减少 d.溶质质量分数减小
(5)水的天然循环虽然完成了水资源的重新分配,但我国的水资源分布不均匀,为缓解该问题,我国是世界上较早建设调水工程的国家,如南水北调工程是优化水资源配置的基础性工程,在以水渠方式输水时,采用减宽度、加深度的方式,其主要目的是 (写一点)。
【任务三】生活中的水
【资料在线】我国生活饮用水的标准(摘录部分)。
项目
内容
感官指标
水质澄清透明且无色无臭,无肉眼可见物
化学指标
pH6.5~8.5;总硬度<250mg/L(以碳酸钙计);铜<1.0mg/L…
细菌学指
标细菌总数<100个/mL等
(6)感官指标表现出的是自来水的 (填“物理”或“化学”)性质。自来水厂为达到感官指标,使得水质澄清透明需使用混凝剂,如 ;使得水无色无臭常使用的物质是 。
(7)硬水会对我们的生产生活造成很多的不便。在实验室中,要降低水的硬度并获得纯水的方法是 。
【任务四】化学中的水
(8)水由水分子构成,化学式为 ,属于 (填物质类别)。化学上水是最常用的 ,如石灰水、食盐水等均是对应物质的水溶液。
(9)水在化学中发挥着重要的作用,属于化学中的全面手。
①房屋失火时用水灭火,其原理是 ;
②铁丝在氧气中燃烧的实验中,集气瓶中水的作用是 ;
③将生石灰加入水中,水的作用是作反应物,反应的化学方程式为 。
8.对典型物质有效整合是全面认识物质的有效途径。滚滚同学以结构图的形式对水的性质、应用等相关知识进行梳理,联系实际,解决问题:
(1)洁净的海水属于溶液,其中水作 。
(2)生活中降低水的硬度的方法是 。
(3)维持人体内的水分,起重要作用的离子是 (写一种)。
(4)在净水过程中,通常选用 吸附水中溶解的杂质。
(5)从水中获取氢能源的化学反应方程式是 。
9.2023年4月1日,我国实施《生活饮用水卫生标准》(CB5749-2022),部分指标及限值如下表:
项目
限值
感官性指标
无异臭、异味
总硬度(以碳酸钙计)/mg·L-1
450
高锰酸盐指数/mg·L-1
3
(1)水的气味—“无臭、无味”属于水的 (填“化学”或“物理”)性质。
(2)水的硬度—生活中降低水硬度的方法是 。1L合格的生活饮用水中钙元素的含量不超过 mg。
(3)水的高锰酸盐指数—指一定条件下,以高锰酸钾(KMnO4)为氧化剂,处理水样时所消耗的氧化剂量。高锰酸钾中锰元素的化合价为 。
(4)把天然水净化成生活中的自来水常用以下方法:①消毒杀菌 ②过滤 ③活性炭吸附 ④加明矾吸附沉降。以上方法按净化过程的排序是 。(填序号,下同)。
(5)某种便携式净水器,其内部结构如图所示,请回答问题。
①活性炭可除去异味,说明活性炭具有 性。
②此种“生命吸管”虽广泛使用,但海上应急却不能使用,原因是 。常用 法从海水中获得淡水,从微观角度看,该过程中水发生变化的是 。
A.水分子的大小 B.水分子的种类 C.水分子的质量 D.水分子的间隔
10.联合国确定2023年“世界水日”的主题为“Accelerating Change”,我们可以从多角度认识水。
(1)水的净化:某自来水厂的净水过程如下图。
①絮凝剂明矾的作用: 。
②写出实验室中过滤后滤液仍然浑浊的一条原因: 。
③吸附池中活性炭的作用: 。
④我们可用 鉴别该自来水为硬水还是软水,生活中可用 的方法降低水的硬度。
(2)水的组成:如图所示为电解水实验,在该实验中:
①玻璃管a、b中产生气体的体积比约为 。
②写出该实验的化学方程式: 。
③写出该实验的实验结论: 。
(3)水的性质:有水生成或参加的反应有很多。请按要求写出对应的化学方程式。
①有水生成的反应: 。
②水能与氧化钙反应生成氢氧化钙: 。
【考点2 水的组成】
11.化学是一门以实验为基础的科学,同学们利用如图装置验证水的组成,下列有关说法正确的是
A.①中发生的反应属于分解反应 B.①正极端玻璃管产生的是氢气
C.②中生石灰的作用是吸收氧气 D.③的烧杯内壁未看到明显现象
12.某兴趣小组通过下列实验来验证水的组成。
(1)如图1所示的电解水装置中,将两块白磷固定在a、b试管中高度相同的位置。
①接通电源后,两电极上产生气泡, (选填“a”或“b”)管中的白磷先露出水面。检验电源正极相连的玻璃管中气体的方法是 。
②通电一段时间,待两试管中液面都降至白磷下方后,停止通电,共消耗水0.036g,则生成氧气 摩尔。
③待两试管中液面都降至白磷下方后,用激光笔分别照射它们一段时间,描述观察到的实验现象 。
(2)图2所示的氢气燃烧来验证水的组成。
①写出A干燥管发生反应的化学方程式 。
②该实验中C处观察到的实验现象是 。装置B是否可以省略,请说明理由 。
13.化学小组进行了下图实验。
(1)进行图1实验时,点燃氢气前应先检验 。
(2)图2是电解水的装置,小组同学绘制的甲、乙试管中收集到的气体体积与时间的关系如图3。已知甲试管中生成气体为M,乙试管中生成气体为N,则a应接电源 (填“正”或“负”)设。
(3)由上述两个实验都能得到的结论是水由 组成
(4)探究物质组成一般有下面两种思路:图1实验是通过 (填“A”或“B”)思路推测水的组成。
(5)
图5是a、b、c三种物质的溶解度曲线,时,将等质量的a、b、c三种物质的饱和溶液降温至,所得溶液中溶质质量分数由大到小的顺序是 。a中混有少量b的杂质,提纯a晶体的方法是
(填“蒸发绍晶”或“降温结晶”)。
14.老师带领学生追寻科学家的足迹,对水及水资源进行探究。
(1)探究水的组成
【宏观辨识】
①冰的合成:将氢气在氧气中点燃,如图在干冷的烧杯中有水珠生成,由此可知水是由 组成的化合物。
②水的分解:水通电一段时间后,观察管a和管b中的气体体积比为 ,经检验管a中产生的气体是 (填化学式)。
【模型构建】可用化合法或者分解法定性分析物质的元素组成。
③金属铜在潮湿的空气中会生成碱式碳酸铜,是因为铜与二氧化碳、氧气和水发生了化合反应,由此推断碱式碳酸铜中含有 (填元素符号)。
(2)水资源的利用和保护
①为了方便饮水,许多公共场所都安装了直饮水机,自来水依次通过棉、活性炭、超滤膜和纳滤膜。棉可以除去水中的泥沙等大颗粒杂质,与实验室常用的 操作相同。
②下列有关水资源保护的做法正确的是 (填序号)。
A.使用无磷洗衣粉防止水体富营养化
B.将生活污水和畜牧养殖废水直接排入河流
C.地球上的淡水取之不尽用之不竭
D.农业上改漫灌为喷灌可节约用水
15.化学兴趣小组以“认识水”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识水的蒸发
(1)如图是两杯等体积的水在不同温度下放置时发生变化的微观示意图,已知两杯水的水温分别是20℃和50℃,则温度为20℃的水为 (填序号)。
【任务二】探究水的电解
(2)兴趣小组A自制如图1所示装置,兴趣小组B则采用如图2所示装置完成探究水的组成
步骤一:检查装置气密性,用烧杯向广口瓶中加入500mL1%的氢氧化钠溶液,将导线穿过橡胶塞与自制红铜电极连接,将塑料管套在红铜电极上,上端插入橡胶塞上。塞紧胶塞,将橡胶管与50mL的注射器3连接好。
步骤二:取下注射器1,用注射器3向瓶中打气,使溶液进入塑料管中,直到刚有溶液溢出再安上注射器1:取下注射器2,进行同上操作后,安装注射器2。
步骤三:将导线与24V的学生电源相连,打开开关,大约2min后可观察到注射器1与注射器2收集到的气体体积比约为 ,电源正极 (填实验现象),关闭电源。
步骤四:取下注射器2,点火,推动注射器2的活塞,产生的现象是 。写出电解水的化学方程式 。
【任务三】探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响
(3)电解纯水速率较慢,小组同学进行多次实验,测得产生20mL氢气所需时间如图,电解5%的NaOH溶液时,改变电压对电解水速率的影响是 。上述实验中,电解水速率最快的条件是 、 。
16.水的组成及变化
(1)i、氢气的燃烧
点燃氢气前要 。在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,在火焰上罩一个干燥的烧杯,烧杯壁上的现象为 。
ii、电解水实验
装置
操作
现象
解释
用燃着的木条检验与电源负极相连玻璃管中的气体a
气体a具有可燃性,为H2
用燃着的木条检验与电源正极相连玻璃管中的气体b
木条燃烧得更旺
气体a具有 性,为O2
iii、水的组成
结合以上两个实验,写出1个能够说明水由氢、氧两种元素组成的实验事实: 。
(2)水质检测指标
i、余氯
余氯是水中加氯消毒后残留的氯,过高会影响人体健康。自来水厂净水过程中,“投药消毒”常使用次氯酸钠(NaClO),从物质分类的角度看,其属于 (填“酸”、“碱”或“盐”),但这种物质净水后氯残留率高。
ClO2消毒能降低消毒后的余氯,其制备较简单,化学方程式为2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+X↑+2NaCl+2H2O,其中物质X为 (填化学式)。
ii、硬度
长期饮用硬度过高或过低的水会影响身体健康。对自来水、纯净水、矿泉水的硬度按从大到小进行排序为 。
硬水加热后产生沉淀,其成分包括 (任写一种,填化学式)。不能长期饮用硬度过低的水的原因是 v 。
17.兴趣小组以水为例,对物质的组成进行探究。
【宏观辨识】定性——根据实验探究水的组成。
(1)水的分解:氢气在与电源 极相连的电极上产生。
(2)水的合成:在密闭容器中将氢气和氧气的混合气点燃,该反应的化学方程式为 。根据产生小水珠这一现象,证明水是由 组成。
【证据推理】定量——结合实验推算水分子中氢、氧原子的个数比。
(3)法一:根据相同条件下气体的体积比等于分子的个数比,得出电解水产物中氢、氧原子个数比为 ,进而推出结果。
法二:已知电解水实验中正负极产生的气体质量比为,可确定水中各元素的质量比,再结合氢元素和氧元素的相对原子质量,可推出各元素的原子个数比。
【应用模型】
(4)为研究抗疟疾青蒿素的元素组成,将其与氧气充分燃烧后称量所得二氧化碳和水的质量,确定其碳元素和氢元素的质量比为,则其碳、氢原子个数比为________。
A. B. C. D.
18.利用以下两个实验方案探究出了水的组成。
(1)图2表示方案 (填“一”或“二”)的反应。
(2)图2的A中两种分子构成的共同点是 。
(3)由图2可知,由分子构成的物质在发生化学变化时,一种物质的分子会变成 。
(4)写出与图2的C中一个分子中所含电子数相同的粒子符号 (一种即可)。
19.化学兴趣小组以水为主题开展了项目式学习。
活动一:了解自来水的生产过程
(1)同学们在老师的带领下来到自来水厂参观自来水的生产过程,该过程主要包括:取水→静置沉淀→加明矾→过滤→活性炭吸附→ →配水。
活动二:探究水的组成
(2)宏观辨识:
①同学们用如图装置进行电解水实验。一段时间后,两个玻璃管内均产生了气体,其正负极的体积比为 ;其中负极产生的气体是 ,在使用该气体前必须 ,请写出检验该气体的反应化学方程式 。该实验说明水是由 组成的。
②电解水时,向水中加入一定量氢氧化钠的作用是增强导电性。分别向水中加入不同质量的氢氧化钠固体,电解水的实验记录如表。对比三组实验,考虑课堂实验演示效果,应选择实验 (填实验字母编号)。
实验编号
氢氧化钠固体质量
负极气体体积
正极气体体积
收集时间
A
B
C
(3)微观探析:电解水的微观示意图如图。请用微粒的观点分析你所得到的结论: 。
20.水是生存之本、文明之源。
(1)净水:古代人民逐水而居,曾用漉水囊(如图1)除去河水中的泥沙等杂质,漉水囊似圈形网兜,其原理类似于实验室的 操作。为除去水的异味,可向水中加入木炭,利用了木炭的 性。
(2)探水:人类从不同角度对水的组成经历了漫长探索。
【物质的生成】
①普里斯特利将“易燃空气”在空气中点燃,容器内壁出现液滴。“易燃空气”实际是氢气,氢气燃烧的化学方程式为 。
【物质的分解】
②拉瓦锡重复上述实验,并用图2所示装置继续研究水的组成。他加热装有水的容器A,让水蒸气通过红热的空心铁管BC,在集气囊中收集反应生成的全部气体,质量为a.冷却至室温,测量铁管增加质量为b.
后经证实,铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,写出该反应的化学方程式 。理论上铁管增加的质量b与集气囊收集到的气体质量a之间的关系可表示为 。
③电池发明以后,尼克尔森对水通电后的产物进行实验,得出了与拉瓦锡相同的结论,这一结论是 。
(3)用水:当水的温度、压强超过临界点,就会形成气、液相互交融状态,这样的水被称为超临界水。超临界水具有极强的氧化能力,可降解废水。图3是含乙醇(C2H5OH)的废水与超临界水的氧化结果(图示分布分数:某物质分子数占所有含碳物质分子总数的比值)。下列说法中,正确的是 ___________(填字母)。
A.超临界水属于混合物
B.超临界水中,分子间没有间隔
C.在该过程中,部分CO2来源于CO的氧化
D.在该过程中,可能有水生成
【考点3 构成物质的微观粒子】
21.物质都是由微观粒子构成的。下列物质是由分子构成的是
A.氧气 B.汞 C.金刚石 D.氯化钠
22.下列对原子、分子、离子的认识,正确的是
A.分子、原子、离子都能直接构成物质
B.原子质量小,分子质量大
C.原子中,质子数等于中子
D.离子都带电,所以带电子粒子都是离子
23.小青和同学们一起完成了氢气燃烧生成水的实验,并绘制了该反应的微观过程示意图。
请你和她讨论下列问题:
(1)此反应前后一共涉及 种分子;
(2)此反应所属的基本反应类型属于 反应;
(3)此反应中的最小粒子是 。
24.下列宏观事实的微观解析,合理的是
A.“遥知不是雪,为有暗香来”:分子质量很小
B.4000L氧气装入40L钢瓶:分子之间有间隔
C. 热水使瘪的乒乓球复原:分子受热体积变大
D.加油站严禁烟火:温度越高分子运动得越快
25.微观与宏观相联系是化学独特的思维方式。如图是甲转化为丙的微观过程,下列说法正确的是
A.甲中硫元素的化合价为+4
B.转化②中乙和H2O2的分子个数比为1:1
C.整个转化过程中共有2种氧化物
D.甲、乙、丙中硫元素的质量分数依次增大
26.填化请根据图中提供的信息,回答下列问题:
(1)图1为A、B、C、D四种粒子的结构示意图:B中 ,在化学反应中容易 (选填“失去”或“得到”)电子。
(2)图2是某化学反应的微观示意图,白球表示氢原子,黑球表示氯原子。该反应属于 反应。(填基本反应类型)
27.人类对物质构成的好奇,始于2000多年前古希腊哲学家的猜想:“物质是否由最小的不可分割颗粒组成?”他们称这种颗粒为“原子”。英国科学家道尔顿提出“原子是化学变化中的最小单位”,并将最轻的氢原子质量定为1,作为相对原子质量的最初基准。卢瑟福用带正电的α粒子轰击金箔的实验震惊学界:绝大多数粒子直接穿过,少数却被“反弹”回来,这说明原子内部有一个体积小、质量大的原子核。
(1)通过α粒子散射实验,你认为原子的内部结构为以下类型(填序号)中的_______。
A.不可再分的实心小球 B.正负电荷均匀分布
C.质量集中在核上 D.原子核带负电
(2)近年我国科学家拍摄到水分子团簇图像,下列说法正确的是_______。
A.构成水分子的氢、氧原子保持了水的化学性质
B.团簇中的水分子不再运动
C.冰、水、水蒸气中水分子的化学性质都相同
D.一个水分子中含有一个氢分子
(3)通过探究物质构成的奥秘,我们知道,物质是由原子等粒子构成的,请在下图方框中填写“质子”“电子”“离子”之一,表示各种粒子是怎样构成的。① ;② ;③ ;
关于相对原子质量的叙述正确的是 。
①相对原子质量没有单位
②相对原子质量就是一个原子的实际质量
③相对原子质量是原子的相对质量,是一个比值
④碳原子的相对原子质量比氢原子大,所以碳原子的实际质量比氢原子大
28.关于相对原子质量的说法错误的是
A.采用相对原子质量,是因为原子的实际质量太小
B.是某种原子实际质量与氧原子质量的比值
C.原子实际质量越大,其相对原子质量也越大
D.原子的相对原子质量之比等于原子的实际质量之比
29.窥见微观粒子的“社交进化论”。请根据信息回答下列问题:
(1)图甲为微观粒子之间的转化关系图,其中①表示的是 ;
(2)铁由 构成(填微观粒子名称,下同);水由 构成;
(3)图乙中具有相对稳定结构的原子是 (填字母);
(4)在化学反应中,图乙中微观粒子A易 (填“失去”或“得到”)电子
(5)图乙中微观粒子C的质子数为 ;
(6)图乙中表示正离子的有 (填字母),其离子名称为 ;
(7)图丙为某微观粒子的结构示意图,当 时,该微观粒子是原子。其最外层电子数为 ;当 时,该微观粒子是氯离子。
30.我国正在筹建月球科考站。针对“月球上是否存在大气”,查阅资料:
资料1:当天体中气体的分子运动平均速率大于分子脱离速率的20%时,该气体会脱离天体逸散到宇宙中。月球表面气体分子的脱离速率均为。
资料2:使用质谱仪测定,在月球黑暗处发现有极微量的气体生成,其主要成分是氢气、氦气、氖气和氩气等。日出时,月球表面有极微量的甲烷和氨气产生。
(1)氖的原子结构示意图和氩在元素周期表中的部分信息分别如图1所示。
①氖原子的核外电子比氩原子的少 个
②氩的相对原子质量为 。
(2)时,氢气、氦气和氮气的分子运动示意图分别如图2所示
①化学用语表示:2个氮分子 。
②由图2分析,分子运动平均速率与 有关。
③已知月球表面最高温度超过。月球表面因不能留住氢气、氦气等气体分子,所以不存在稳定大气,结合资料信息说明其原因: 且温度升高 。
【考点4 离子】
31.稀土中钬元素在元素周期表中的信息如图,下列说法正确的是
A.钬原子在化学变化中容易得电子 B.一个钬离子中有67个质子
C.钬的相对质量为164.9 D.1个Ho3+中含有70个电子
32.下列化学用语书写不正确的是
A.铁元素: B.两个铁原子:
C.氧化铁: D.两个铁离子:
33.分子、原子、离子都是构成物质的微观粒子。下列物质由离子构成的是
A.金刚石 B.CuSO4 C.C60 D.Cu
34.在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。
(1)长征火箭一般选用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)做推进剂,反应的化学方程式为,其中X的化学式是 。
(2)利用氘和氚的氢原子核聚变产生能量,为人类创造福祉。结合图1分析,氘原子、氚原子都属于氢元素的原因是 。
(3)中国宣布严控对美出口镓、锗、锑、超硬材料、石墨等相关两用物项。
①图2为镓原子(Ga)的结构示意图,在化学反应中,镓原子容易 (填“得到”或“失去”)电子形成镓离子,镓离子的化学符号为 。
②图3为锗元素在元素周期表中的信息,其相对原子质量是 。
35.宏观和微观相结合是认识物质结构与性质的重要方法。
(1)表格为三种元素的原子结构示意图。
元素名称
氧
镁
硫
原子结构示意图
①表中x= 。镁原子在化学反应中容易 (填“得到”或“失去”)电子。
②硫原子在化学反应中得到两个电子形成离子,其离子符号为 。
③已知这三种原子电子层数越多,原子半径越大;电子层数相同时,核电荷数越多,原子半径越小。这三种原子中原子半径最大的是 。
(2)碳及其化合物的“化合价-物质类别”关系如图。
①图中能代表甲烷(CH4)的点是 (填字母)。
②E点对应的物质化学式为 ,写出由D转化为E的化学方程式: 。
③实验室中常用于检验物质D的化学试剂是 。
36.建立宏观、微观和符号之间的相互联系是化学学科的特点。
(1)甲为粒子之间的转化关系图,其中①表示的是 。
(2)乙为某粒子的结构示意图,当X= 时,该粒子是原子。
(3)M元素常为骨质疏松患者需补充的元素,其原子结构示意图见上图(丙),X的值是 ,它容易 (填“得到”或“失去”)电子,形成 (填“负”或“正”)离子。
(4)以上微粒结构示意图中属于离子的是 (填序号),其符号可表示为 ,根据“结构决定性质”的观点,M元素的化学性质与以上 (填序号)元素的化学性质相似。
37.中国北斗。星耀全球。
(1)北斗卫星导航系统采用铷原子钟提供精确时间,铷元素在元素周期表中的相关信息与铷原子的结构示意图如图1所示,图1中 ,图2中与铷元素化学性质相似的元素是 (填元素符号);
(2)铷原子在化学反应中容易 (填“失去”或“得到”)电子,形成铷离子符号为 。
38.元素观和微粒观是化学核心观念。下列说法不正确的是
A.原子的质量几乎都集中在原子核中
B.原子是由带正电荷的原子核和带负电荷的核外电子构成的
C.所有原子的原子核都是由质子和中子构成的
D.原子可以失去或得到电子形成离子,原子也能直接构成物质
39.关于分子、原子、离子的说法,正确的是
A.分子的质量一定比原子大 B.原子是不能再分的粒子
C.原子得失电子后形成离子 D.分子、原子能构成物质,离子不能
40.如图是某矿泉水标签的部分内容,下列说法错误的是
A.该矿泉水是混合物 B.可用肥皂水区分该矿泉水的硬度
C.该矿泉水镁离子可以形成MgCl D.中Si的化合价为+4价
【考点5 元素与元素符号】
41.化学用语是学习化学的重要工具,下列符号表示2个氢原子的是
A. B. C. D.
42.化学用语是学习化学的工具。下列符号能表示离子的是
A.N2 B.S2- C.Cu D.2H
43.下列各物质的化学式书写错误的是
A.氦气He B.氧化铝Al3O2 C.氢氧化钾KOH D.硝酸银AgNO3
44.下列化学用语表述正确的是
A.氧分子:2O B.氧化铁:FeO
C.钠离子:Na+ D.硫离子的结构示意图:
45.下列符号中既能表示宏观意义又能表示微观意义的是
A.N2 B.2N C.2N2 D.2NO2
46.某生产化肥碳酸氢铵(NH4HCO3)的企业,作了一个户外广告。请根据相关信息计算:
(1)碳酸氢铵(NH4HCO3)的相对分子质量为 ;
(2)碳酸氢铵(NH4HCO3)中氮、氢、碳、氧四种原子的个数比为 ;
(3)碳酸氢铵(NH4HCO3)中氮、氢、碳、氧四种元素的质量比 ;
(4)碳酸氢铵(NH4HCO3)中氮元素的质量分数为 (结果精确到0.1%);
(5)通过计算判断该广告属于 (填“虚假”或“真实”)广告。
47.没食子酸(C7H6O5)又称五倍子酸,可从五倍子等植物中获得,并用于制
药。下列有关没食子酸的说法中正确的是
A.没食子酸的相对分子质量为252
B.没食子酸中碳元素的质量分数为38.9%
C.没食子酸分子中碳、氢、氧原子个数比为7:6:5
D.没食子酸中碳元素、氢元素、氧元素的质量比为21:3:40
48.芹菜素()广泛存在于大多数蔬菜和水果中,具有抗氧化、抗菌、抗病毒作用。下列关于芹菜素说法正确的是
A.由碳、氢、氧原子构成 B.含有5个水分子
C.属于氧化物 D.碳元素质量分数最大
49.在“宏观—微观—符号”之间建立联系并进行合理的分析、总结是学习化学特有的思维方式。请回答下列问题:
(1)与一个水分子质子数相等的分子是一个 (填“E”或“F”或“G”)分子。
(2)宏观实验A对应的微观过程是 (填“C”或“D”)。
(3)宏观过程B对应的微观过程中水分子本身没有变化,只是 发生变化。
(4)宏观实验A发生的反应是分解反应的微观解释是:该反应是水分子一种分子反应生成 。
50.目前世界上最安全高效的饮用水消毒剂是,它对细胞壁有较强的吸附穿透能力,可有效地氧化细胞内含巯基的酶,还可以快速地抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物,起到杀菌消毒作用。消毒剂具有杀菌速度快、持续时间长、安全无毒等优点。通常情况下,是一种黄绿色气体,极易溶于水,化学性质也比较稳定。
在20℃时,不同浓度的灭活自来水中大肠杆菌的效果如图所示。
依据上文,回答下列问题。
(1)据图可知,消毒效果较好的浓度是 (填“a”或“b”)。
(2)消毒时发生 (填“物理变化”或“化学变化”)。的物理性质有 (写一条)。
(3)作为安全高效消毒剂的优点有 (写两条)。
(4)、和均可用作净水的消毒剂,下列说法正确的是 (填字母)。
a.都含有氯离子 b.都含有氯元素 c.都含有氯分子
(5)为了延长消毒剂与水中微生物的接触时间,应在图中的 (填“清水池”或“配水泵”)中投放。
【考点6 结构多样的碳单质】
51.下图A、B分别表示金刚石和石墨的结构模型(图中的小黑点均代表碳原子)。
(1)金刚石属于 (填“单质”或“化合物”),判断的依据是 。
(2)①切割玻璃的玻璃刀应该选用 (填“金刚石”或“石墨”)做材料。
②根据金刚石和石墨的结构和性质推断,下述观点不正确的是 (填字母)
A.不同物质具有不同的结构 B.不同物质的组成元素一定不同
C.不同物质具有不同的性质 D.物质的结构决定物质的性质
③金刚石和石墨物理性质不同的原因是什么 。
52.碳是形成化合物种类最多的元素,含碳物质是化学研究的重要内容。
(1)请将图示中虚线框内碳原子的结构示意图补画完整。
(2)金刚石和石墨都属于碳单质,它们的化学性质相似,物理性质却有很大差异,其原因是______(填字母)。
A.构成它们的原子大小不同 B.两种物质由不同种原子构成
C.构成它们的原子数目不同 D.两种物质里碳原子的排列方式不同
53.传统文化宋代《墨经》记载“立窑烧烟法”的示意图如图所示,炉膛口较小,松木置于炉膛中燃烧,瓮中收集的黑烟(主要为炭黑)可用于制墨。
(1)炭黑中加入天然胶等制成墨,水墨画历久弥新,体现了炭黑 的性质。
(2)“立窑烧烟法”利用了松木的 (填“完全”或“不完全”)燃烧。
54.如图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管结构示意图。请回答下列问题:
(1)金刚石的立体网状结构不易被外力作用破坏,因而金刚石具有 的性质。
(2)石墨为层状结构,层与层之间能滑动,因此石墨有润滑性,可以用作 。
(3)一定条件下,碳纳米管能转化成石墨,该变化是 变化,碳纳米管的物理性质与金刚石、石墨 (填“相同”或“不同”)。
(4)已知硅的一种单质分子与C60有相同的原子数和类似的结构,有科学家尝试把C60的一个分子放进硅的这种单质的一个分子中,反应形成一种新型分子,该分子构成的化合物中碳元素显-4价,硅元素显+4价,则该化合物的化学式为 。
55.石墨烯(Graphene)是从石墨材料中剥离出来,由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体。石墨烯是目前已知的世界上最薄的材料,导电性比银还强,具有极强的导热性能和优良的透光性能的材料。有预言称,石墨烯将成为硅的替代品,计算机处理器的运行速度将会快数百倍。石墨烯在电子、复合材料、医疗健康等多领域具有广泛应用,不同领域的应用分布如图所示。
氧化石墨烯薄膜与水接触后可形成约0.9纳米宽的通道,可让水分子快速通过,能高效滤去海水中的盐分,用于海水淡化。
石墨烯的基本化学性质与石墨类似,实验结果表明,石墨烯的着火点在700-800℃左右。请回答:
(1)目前“石墨烯”应用占比最高的在 领域,“氧化石墨烯薄膜”可用于 。
(2)石墨烯具有的物理性质有___________。
A.极强的导电性 B.极强的导热性 C.优良的透光性 D.极强的活动性
(3)由上图可见,石墨烯其物理性质与金刚石不同的原因是 。
(4)实验表明,石墨烯在足量的氧气中充分燃烧,反应的化学方程式为 。
56.二维材料是一类新兴材料(如图),我国科研人员在二维过渡材料碲化物及二维材料石墨烯的制备方向取得新进展。石墨烯因其奇特的超导、导电、磁性、催化活性等物理和化学性质,在催化、储能、光学等领域展现出重要应用潜力。
(1)二维材料石墨烯是一种 (填“单质”或“化合物”)。
(2)二维材料石墨烯与金刚石均由碳元素组成,但它们导电性差异很大,其原因是 。
(3)古代书法家使用墨汁书写的字画能够保存很长时间而不变色,这是因为单质碳在常温下 。单质碳还具有还原性,在高温条件下能还原氧化铜,其符号表达式为 。
57.请根据材料回答下列问题:
碳单质家族
化学是不断发明和制造对人类更有用的新物质的科学。在分子、原子层次上改变原子的排列方式就可以创造新物质。
在超高压和高温条件下,石墨中某些碳原子受到挤压,凸出到层间的空间中,与上一层正六边形的碳原子形成正四面体的排列方式,就得到金刚石。分子是由12个正五边形和20个正六边形构成的完美对称的笼状分子。分子形似足球,被形象地称为“足球烯”。 在常温下是紫红色晶体,具有金属光泽,可用于超导、催化等领域,使用中要远离火源。
碳纳米管的直径一般为几纳米到几十纳米,其中碳原子以正六边形排列形成管状结构。其管状结构决定了它的弹性和弯曲性优异,可制作金属催化载体,用于计算机芯片等前沿领域。石墨烯中的碳原子是以正六边形紧密排列的单层结构。石墨烯具有比表面积大、透光率高、导电性强等优异性能,因而在透明电极、太阳能电池、传感器、手机屏幕等方面有良好的应用前景。科学家在一定条件下可以选取石墨烯片段包裹成足球烯,也可以将片段卷起来得到碳纳米管。
请根据上述材料回答下列问题:
(1)在一定条件下,石墨可转变为金刚石。这一变化是 变化。
(2)写出的一种物理性质 ,推测的一种化学性质 (用符号表达式表示)。
(3)碳纳米管的弹性较好、易于弯曲,这些性质都源于它是 结构。
(4)石墨烯的优良性能决定它的用途是 (写出一条)。
58.阅读下面科普短文。
人们曾经认为碳元素的单质只有两种,即金刚石和石墨。它的第三 种单质C60在20世纪80年代被发现。它是一种由60个碳原子构成的分子,其结构显然与石墨和金刚石截然不同,是一种由多个正多边形封闭而成的空心球体,形似足球,又名足球烯。
C60在常温下为紫红色晶体,有金属光泽,密度为1.68g/cm3,可溶于甲苯等有机溶剂中。
C60在材料科学、 超导体等方面有着很好的应用前景,成为信息技术和航天技术中的新宠。利用其独特的分子结构,可用于气体贮存、提高金属材料的强度、制得具有优异性能的新型高分子材料。C60在医学上应用广泛,例如:将肿瘤细胞的抗体附着在C60分子上,然后将带有抗体的C60分子引向肿瘤,以达到杀伤肿瘤细胞的目的。
因为C60有许多优异性能,所以C60在很多领域有潜在的应用前景。
依据文章内容,回答下列问题。
(1)单质C60是由 (填“分子”、“原子”或“离子”)构成的。
(2)下列属于C60的物理性质的是 (填字母序号)。
A.有金属光泽
B.常温下为紫红色晶体
C.密度为1.68g/cm3
D.由多个正多边形封闭而成的空心球体
(3)推测C60可能的化学性质 。
(4)C60的用途广泛,如: 。
(5)结合此篇短文,谈谈你对“化学”的认识 。
59.“见著知微,见微知著”是化学的思维方法。
(1)铜由铜原子构成,因而化学上的“Cu”能表示铜元素,表示一个铜原子,还能表示 ;
(2)干冰是二氧化碳的固态形式。熔点是,沸点是,干冰在室温环境中由于温差太大,吸收大量的热,使分子间的距离迅速增大,从固态不经过液态直接变成气态。
①从微观角度分析,干冰由 构成;
②干冰是优良的制冷剂,可在保存或运输易腐烂食品的过程中利用干冰,其原因有 (填字母);
A.干冰是固体 B.干冰升华时吸热 C.干冰升华后无残留 D.干冰比空气密度大
(3)足球烯是近些年科学家们发现的一类物质,因形状像足球而得名,其中一种化学式是(如图3)。
物质的性质决定用途,用途反映物质的性质。金刚石是天然存在最硬的物质,因此金刚石可以用作 ,石墨材料可以用作电刷,是因为石墨具有 性;
60.碳及其化合物的综合利用使世界变得更加绚丽多彩。
Ⅰ.碳的多样性
(1)《富春山居图》是元朝画家黄公望的作品,此图能够保存至今而不变色的原因是 。
(2)市场上出售的椰壳活性炭是以椰子壳为原料,经过一系列生产工艺精细加工而成。它具有疏松多孔的结构,具有极强的 性,可以用于除去装修产生的有害气体。
(3)高铁列车依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力从而维持高速运行。石墨可用于制造受电弓滑板,这一应用与石墨的下列性质有关的是 。(填字母序号)
A.滑腻感 B.导电性 C.金属光泽 D.熔点高
Ⅱ.“碳中和”的实现
“碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。CO2的捕集、利用是实现“碳中和”的重要途径。我国力争在2060年前实现“碳中和”,体现了中国对解决气候问题的大国担当。
(4)减排:
①CO2的过度排放会造成 (填字母序号)。
A.冰川融化,海平面上升
B.极端天气频发
C. 土地沙漠化,造成农业减产
D.影响自然生态系统,改变生物多样性
②结合生活实际,列举可为实现“碳中和”做出直接贡献的一种措施: 。
(5)吸收:工业生产中产生的CO2经吸收剂处理可实现CO2的捕集。如用CaO吸收。草酸钙(CaC2O4)在高温下分解制得疏松多孔的CaO,同时产生CO、CO2。该反应所得CO、CO2的分子个数之比为 。
(6)转化:根据初中化学有关知识并结合查阅资料,总结得到如图转化关系。
①若甲为单质,自然界通过光合作用完成转化Ⅰ,则甲为 (填化学式)。
②二氧化碳与 (填化学式)反应,完成转化Ⅲ。
③图中能反映的化学观点或化学思想有 (填字母序号)
A.化学变化中元素种类不变
B.二氧化碳也是一种重要的资源
C.物质在任何条件下都可以相互转化
D.碳转化可以缓解能源危机,实现碳中和
【考点7 碳的化学性质】
61.物质的性质往往决定它的用途,下列关于物质性质与用途的关系不对应的是
A.活性炭有吸附性——除去水中色素和异味
B.碳常温下具有稳定性——古代字画保存时间长
C.液氮化学性质不活泼——冷冻麻醉条件下做手术
D.一氧化碳有还原性——冶炼金属
62.如图是金刚石,石墨、C60、碳纳米管的结构示意图。下列说法中不正确的是
A.都是由碳元素组成的单质 B.都是由原子构成的
C.充分燃烧后的产物都是CO2 D.常温下,化学性质都不活泼
63.传统文化 唐代著名书法家颜真卿所作的《自书告身帖》至今仍不褪色,是因为墨汁中的碳
A.具有可燃性 B.在常温下性质稳定
C.具有氧化性 D.具有还原性
64.下列除去物质中混有的少量杂质所采用的方案正确的是
选项
除杂(括号内的为杂质)
实验方案
A
CO(CO2)
点燃
B
CO2 (CO)
通过灼热的氧化铜
C
CO2 (O2)
通入澄清石灰水
D
石墨(金刚石)
灼烧
A.A B.B C.C D.D
65.按图1所示进行木炭还原氧化铜的实验,实验前后均通一段时间氮气,实验时①中固体的质量随加热时间的变化如图2所示。下列分析错误的是
A.实验前通入氮气的目的是排净空气,防止干扰实验
B.M点时,澄清石灰水不变浑浊
C.N点对应的固体物质有2种
D.反应过程中,固体减少的质量等于生成气体的质量
66.某化学兴趣小组为探究木炭还原氧化铜反应中的气体产物,设计如下实验。
回答下列问题:
Ⅰ.定性探究气体成分
【提出猜想】
(1)气体产物可能的成分:猜想①只生成CO2;猜想② ;猜想③既生成CO2又生成CO。
【查阅资料】已知:浸有磷钼酸溶液的氯化钯(PdCl2)试纸遇CO2无变化,遇CO会立即变蓝色(CO能与氯化钯溶液反应,生成金属钯、二氧化碳和盐酸)。
【实验验证】为验证上述猜想,设计如图1所示装置进行实验,步骤如下:
ⅰ.打开弹簧夹,鼓入一段时间纯净、干燥的氮气;
ⅱ.关闭弹簧夹,点燃酒精灯加热,观察实验现象;
ⅲ.实验结束后,拆除装置、洗涤仪器。
【现象与结论】实验时,装置B、C中均产生明显现象,证明猜想③正确。
【实验分析】
(2)①步骤i中鼓入一段时间氮气,其目的是 。
②产物中存在CO的理由是 (用化学方程式表示)。
③装置C中观察到的现象是 ,其反应的化学方程式为 。
【反思评价】
(3)有同学认为,上述实验无法确定气体产物中CO2的存在,其理由是 为得出“猜想③正确”这一结论,需对实验进行的改进 ,同时该实验设计还存在的不足之处是 。
Ⅱ.定量探究气体产
利用数字化传感器设计图2所示实验,测得对不同质量比的CuO与C反应时,气体产物CO2、CO体积分数(ppm,1ppm=0.0001%)结果如图3和图4所示。
(4)实验前,检查图2装置气密性的方法是:连接好仪器, ,则气密性良好。
(5)分析图3中CO2浓度下降的原因是 。
(6)分析图4可得,反应物的质量比与产生的CO含量的关系是 。
67.学习小组以碳单质为主题,开展项目式学习。
【任务一】认识碳单质的性质与用途
(1)金刚石、石墨物理性质差异很大的原因是 。
(2)高铁动车与电路连接的石墨电刷利用了石墨的性质包括________(填字母)。
A.可燃性 B.滑腻感 C.还原性 D.导电性
【任务二】探究碳单质的化学性质
(3)组装好仪器,按下列实验步骤展开探究:
步骤1:I处放入木炭,从II处通入足量氧气。
步骤2:在I处点燃酒精灯加热,观察I和Ⅲ中的现象。
步骤3:将Ⅱ处通入的气体更换为,Ⅲ装置中更换为氢氧化钠溶液。在I处点燃酒精灯加热,在末端导管口用燃烧的木条检验,观察现象。
①步骤2观察到的现象是 。
②请写出步骤3试管Ⅰ处发生的化学反应方程式 ,从能量变化的角度看,该反应属于 (填“放热”“吸热”)反应。
③上述三个步骤可以证明碳单质具有的化学性质是 。
【任务三】碳还原氧化铜实验的探究
(4)在真空密闭容器内、相同温度下,按照表中的数据进行碳还原氧化铜实验,利用数字化仪器绘制气体质量随反应时间变化的曲线如图所示。
(备注:“目数”是指固体的粗细度,目数越大,颗粒越小)
实验编号
碳粉质量/g
目数规格
氧化铜粉质量/g
对应曲线
1
3
200目
40
a
2
3
1000目
40
b
3
6
1200目
80
c(待画)
①结合a、b曲线,说明碳粉“目数”与反应速率的关系为 。
②请在图中画出曲线c的大致位置及变化趋势 。
68.下列实验方案能达到实验目的的是
A. 探究碳的还原性
B. 实验室制取CO2
C. 检查装置的气密性
D. 探究CO2与H2O的反应
69.下列有关碳及其化合物的说法正确的是
A.CO2和CO均由碳元素和氧元素组成,分子构成也相同
B.干冰可用于人工降雨
C.CO2和CO都具有还原性
D.二氧化碳有毒,在人群密集的地方要注意通风
70.碳在我们生活中有很多的用途。结合木炭还原氧化铜的实验(如下图),回答下列问题:
(1)刚开始预热,试管b中立即产生气泡,但石灰水不变浑浊,原因是 。继续加热,观察到石灰水逐渐 ,黑色粉末中出现 。请你写出试管a中反应的文字表达式: ,这个实验说明木炭具有 性。
(2)实验结束时,移开酒精喷灯后,立即用弹簧夹夹紧乳胶管的目的是 。
(3)待试管内的粉末物质冷却后再把粉末倒在纸上,这样做的目的是 。
(4)通过碳的化学性质的学习,兴趣小组推测碳与氧化铜反应除了生成CO2可能还会产生CO。为了探究碳与氧化铜反应的气体产物,兴趣小组用“图甲”装置进行实验。启动传感器,加热固体混合物,CO和CO2的体积分数(ppm)与时间(t)变化情况如“图乙”所示。
初始时CO2的体积分数不为0,原因是 。
小明指出CO不一定是木炭与氧化铜反应产生的,请分析可能的原因是 。
【考点8 质量守恒定律】
71.在密闭容器内,有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量分数如图所示,下列说法错误的是
A.该反应符合质量守恒定律
B.生成的甲、丙两物质的质量比为8:1
C.乙可能是该反应的催化剂
D.该反应为分解反应
72.在一密闭容器内有ABCD四种物质,在一定条件下充分反应后,测得的有关质量的数据如下表,下列说法不正确的是
物质
A
B
C
D
反应前(g)
0
16
20
5
反应后(g)
25
0
11
m
A.该反应是化合反应 B.该反应是分解反应
C.物质可能是该反应的催化剂 D.物质B、C是反应物
73.在“哪吒之魔童闹海”电影里,无量仙翁使用天元鼎炼制仙丹。古人记载炼丹时是将红色的氧化汞(HgO)粉末放入丹炉中加热,反应的微观示意图如图。下列说法正确的是
A.反应前后分子种类不变 B.反应后原子的个数增多
C.参加反应的甲、反应生成的丙分子个数比为2:1 D.甲、乙、丙三种物质都是由分子构成的
74.2024年11月27日,我国研发的全球首例大型固态储氢设备出口东南亚。氢化钠(NaH)是一种常见的储氢物质,与水反应能迅速放出氢气和另一种物质,该物质可能是
A. B.NaOH C. D.
75.在新材料研发领域,我国科研人员做出杰出贡献。
(1)钼合金是核反应堆的高强韧材料,钼元素在元素周期表中的信息如图1所示。钼原子的核内质子数为 。
(2)纳米催化剂应用于二氧化碳的转化,图2是其反应的微观示意图。
①保持甲物质化学性质的最小粒子是 (填化学符号)。
②丁的微观示意图为 (填字母)。
A. B. C.
76.小组同学利用电子天平完成质量守恒定律的验证实验(如图)。下列说法正确的是
A.实验中观察到气球持续变小 B.取下气球也可完成实验验证
C.反应后所称质量为CuO的质量 D.反应前后固体质量发生改变
77.空间站中稳定的气体环境是保障航天员生命的基础,图1是空间站中部分反应的示意图,图2是“过程二”反应的微观示意图,请回答问题。
(1)写出过程二反应的文字表达式 。
(2)过程二中“甲烷”化学式为CH4,其相对分子质量为 ,碳元素的质量分数为 (填百分数)。过程二涉及4种物质属于氧化物的是 (填化学式),从微观角度分析,过程二反应前后没有发生变化的是 (填序号)。
A.分子种类 B.分子个数 C.原子种类 D.原子个数
(3)从反应物和生成物转化的视角,分析整个反应过程对维持空间站气体环境稳定的意义 。
78.物质发生化学变化时,肯定有变化的是
A.原子数目 B.分子种类 C.元素种类 D.物质的质量总和
79.质量守恒定律是一条重要定律,请利用该定律的相关知识回答下列问题。
(1)化学反应前后肯定没有变化的是______(填字母序号)。
①原子数目 ②分子数目 ③元素种类
④物质种类 ⑤原子种类 ⑥物质的总质量
A.①④⑥ B.①③⑤⑥ C.①②⑥ D.②③⑤
(2)要使镁条在空气中完全燃烧后生成氧化镁(只考虑氧气参加反应),若固体质量变化用如图表示,则与之差表示 的质量。
80.初三某化学兴趣小组同学,依据教材实验对化学反应前后质量变化进行了探究。
【查阅资料】碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体。
【实验装置设计】甲、乙、丙小组同学分别设计如图装置:
【讨论与探究】
(1)甲小组实验中,小气球的作用是: 。
(2)根据乙组和丙组设计的“质量守恒定律”实验装置进行探究,并按要求完成乙组和丙组。
①乙组实验结束后可观察到天平 (是或不)平衡;此反应 (填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律。
②丙组过氧化氢溶液分解反应前后各物质质量总和的测定,得出参加化学反应的各物质的质量总和 (填“大于”、“等于”或“小于”)反应后生成的各物质的质量总和。该反应中二氧化锰起 作用。
【实验结论】通过甲、乙、丙实验探究,你得到的结论是:化学反应都遵守质量守恒定律。
【实验分析】
(3)化学反应的过程是 重新组合的过程,即在一切化学反应中,反应前后原子的 没有改变,原子的 没有增减,原子的 也没有变化,所以化学反应遵守质量守恒定律。
【反思与交流】
(4)通过甲、乙、丙小组实验的探究,你得到的启示是:有 参加反应或生成的反应,在验证质量守恒定律时必须在 中进行实验。
【考点9 化学方程式的计算】
81.2023年10月26日11时14分,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射成功。负责托举神舟十七号飞船的长征二号F遥十七运载火箭采用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)作推进剂,反应的化学方程式为:C2H8N2+2N2O4=3X+2CO2+4H2O,则X的化学式为
A.CO B.H2 C.NO D.N2
82.工业上火法炼镍(Ni)的主要原理是C+2NiO2Ni+X↑,则X的化学式为
A.O2 B.CO2 C.N2 D.CO
83.二甲醚()被誉为“21世纪的新型清洁、高效燃料”,具有优良的环保性能,其燃烧的微观示意图如图所示。下列说法错误的是
A.反应中生成丙与丁的质量比为44∶27
B.该反应的本质是分子破裂和原子重新组合的过程
C.反应前后各元素的化合价均不发生改变
D.参加反应的物质质量总和等于生成物质的质量总和
84.化学兴趣小组的同学称取277g过氧化氢溶液和1.6g二氧化锰,进行了二氧化锰催化过氧化氢溶液的实验,电子秤显示的质量数据如下图所示(单位为g)。(忽略在水中的溶解,过氧化氢溶液由水和过氧化氢组成。)
请计算:
(1)完全反应后,经过过滤烘干,得到固体的质量为 g;生成氧气的质量为 g.
(2)该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。
85.某化学兴趣小组测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数(假定:石灰石样品中除碳酸钙外,其余物质不与稀盐酸反应也不溶于水;且为了反应充分,尽可能地将石灰石粉碎)。称取6g样品,把称取好的样品放入烧杯中(烧杯质量为10g)。将50g稀盐酸分5次加入,每次加入稀盐酸后,用玻璃棒不断搅拌,充分反应后对烧杯(包括溶液和残余固体)进行了称量,记录如表:
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加入稀盐酸的总质量(g)
10
20
30
40
50
烧杯和药品总质量(g)
25.56
35.12
44.68
54.24
64.24
(1)求样品完全反应后生成二氧化碳的质量为 g。
(2)求石灰石样品中碳酸钙的质量分数。(请写出计算过程,计算结果精确到0.1%)
86.实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,实验过程和数据如图所示。回答下列问题。
(1)该实验中二氧化锰的作用是 。
(2)计算参加反应的过氧化氢的质量。(根据化学方程式计算)
87.中国神舟飞船为保证航天员在轨的正常生活,空间站内有一套非常完备的再生式环境控制和生命保障系统,其中一个子系统反应的微观示意图如图。下列说法正确的是
A.该反应的物质都是化合物
B.反应前后原子的种类发生改变
C.反应前后分子的数目没有增减
D.反应的化学方程式为
88.氢气属于最清洁的燃料。氢气燃烧的化学方程式为,从中获得的信息错误的是
A.氢气和氧气在点燃的条件下生成水
B.在点燃条件下,2份质量的氢气和1份质量的氧气反应生成2份质量的水
C.反应前后原子的数目不变
D.在点燃条件下,每2个氢分子和1个氧分子反应生成2个水分子
89.用X表示某化合物的化学式,X燃烧时发生反应:下列说法中,正确的是
A.X的化学式为C3H6O B.X的相对分子质量为56
C.X中碳的质量分数为75% D.生成物的分子个数比为1:1
90.化学方程式 S+O2SO2表示的意义是
A.硫加氧气等于二氧化硫
B.硫元素和氧元素反应生成二氧化硫
C.硫在氧气中燃烧生成二氧化硫
D.每1份质量的硫和1份质量的氧气完全反应生成1份质量的二氧化硫
【考点10 化学反应基本类型】
91.下列反应不属于置换反应的是
A. B.C+2CuO2Cu+CO2↑
C.H2+CuOCu+H2O D.CO+CuOCu+CO2
92.如图为的转化和利用,下列说法不正确的是
A.转化①中水分子间的间隔变大
B.转化②中产生、的体积比为2:1
C.转化③为置换反应
D.转化④可降低空气中二氧化碳的含量,减缓温室效应加剧
93.氢氧化镁是一种新型阻燃剂。当温度升高时,氢氧化镁受热分解生成水蒸气,同时生成耐高温的氧化镁固体,反应的化学方程式为:Mg(OH)2MgO+H2O↑,该反应属于
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
94.LiBH4可作储氢材料,其制备反应为:2LiH+B2H6=2LiBH4,该反应的类型是
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
95.宇树科技、DeepSeek等人工智能向“芯”而兴。三氟化氮()是优良的等离子蚀刻气体,用蚀刻硅芯片的反应为,该反应属于
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
96.惊蛰——春雷响,万物长。雷鸣时发生下列化学反应:①;②;③。其中反应①和②均属于
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
97.以下变化中,不属于基本反应类型的是
A. B.
C. D.
98.化学反应前后,物质所含元素化合价发生变化的均属于氧化还原反应。如图是氧化还原反应与常见四种基本化学反应类型间的关系,下列举例中正确的是
A.例1:2C + O22CO
B.例2:
C.例3:2NaOH + CuSO4=Na2SO4 + Cu(OH)2↓
D.例4:CuO + COCu + CO2
99.分类、类比是学习化学常用的方法。
(1)化学学科物质的含量含义不同,有的是指质量分数,有的是指体积分数,如:①空气中氮气含量为78%;②实验室常用浓硫酸中硫酸含量为98%;③医用酒精中酒精含量为75%:④地壳中氧元素的含量为48.60%。其中含量是指体积分数的为 ,含量是指质量分数的为 (填“序号”)。
(2)化学反应依据不同的分类标准可分为不同类型,化学反应前后有元素化合价发生改变的反应属于氧化还原反应,氧化还原反应与化学反应四类基本反应类型的关系如图所示。
①通过关系图可以得出复分解反应前后,元素化合价 (填“会”或“不会”)发生改变。
②.下列区域与化学方程式对应关系正确的是 。
A区域①:
B.区域②:
C.区域③:2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
100.学习化学需要在宏观物质的性质与其微观结构之间建立联系。
(1)图一是三种粒子的结构示意图,它们结构上的相似之处是 ;其中属于负离子的是 (填序号);③所代表原子的质子数为 。
(2)图二是某化学反应的微观模拟图,其反应的基本类型是 ,反应物的分子个数比为 。
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八年级第二学期化学综合复习
(压轴特训100题 10大考点)
1、训练范围:沪科版教材八年级全一册“专题4+专题5+专题6”
2、可能用到的相对原子质量:H--1 C--12 N--14 O--16 Na--23 Mg--24
S--32 Cl--35.5 Fe--56 压轴考点题型归纳
【考点1 水的性质】
【考点2 水的组成】
【考点3 构成物质的微观粒子】
【考点4 离子】
【考点5 元素与元素符号】
【考点6 结构多样的碳单质】
【考点7 碳的化学性质】
【考点8 质量守恒定律】
【考点9 化学方程式的计算】
【考点10 化学反应基本类型】 压轴考点题型训练
【考点1 水的性质】
1.4月20日是今年春季的最后一个节气“谷雨”。谷雨取自“雨生百谷”之意,此时降雨明显增加。雨是水蒸气液化形成的,在此过程中发生变化的是
A.水分子的种类 B.水分子的质量 C.水分子间的间隔 D.水分子的体积
【答案】C
【解析】A、水蒸气液化,是物质状态的变化,属于物理变化,水分子本身的种类没有改变,故选项错误;
B、水蒸气液化的过程中,水分子本身没有发生化学反应,其质量也不会改变,故选项错误;
C、水蒸气液化,物质状态变化的本质是分子间间隔发生了改变,气态时水分子间隔大,液态时水分子间隔小,故选项正确;
D、水蒸气液化过程中没有发生化学反应,只是分子间的排列方式和间隔改变,水分子的体积不变,故选项错误。
故选:C。
2.夏天阳光下的海滩上,海水升温比沙子慢的主要原因是
A.水具有较大的比热容 B.水具有表面张力大的特性
C.水具有较小的密度 D.水能分散其他物质
【答案】A
【解析】A、水的比热容较大,而沙子的比热容较小。在相同阳光照射下,吸收相同的热量时,比热容大的物质温度升高较慢。因此,海水升温比沙子慢,故正确;
B、水具有表面张力大的特性与温度变化无关,故错误;
C、水具有较小的密度与温度变化无关,故错误;
D、水能分散其他物质与温度变化无关,故错误;
故选A。
3.天舟八号货运飞船于2024年11月15日成功发射。发射台下建有一个大水池,火箭发射日水池中的水先汽化后再液化形成庞大的白色“气团”。关于该现象的分析正确的是
A.白色“气团”是稀有气体
B.水汽化时分子之间的间隔变大
C.水蒸气液化后分子停止运动
D.“气团”的产生过程属于化学变化
【答案】B
【解析】A、火箭发射时,水池中的水先汽化变成水蒸气,水蒸气遇冷又液化形成小水滴,这些小水滴聚集在一起就形成了我们看到的白色“气团”,所以白色“气团”不是稀有气体,该选项错误;
B、物质由液态变为气态时,分子间间隔会变大。水在汽化时,由液态变为气态,水分子之间的间隔变大,该选项正确;
C、水蒸气液化后分子也是在不断运动,该选项错误;
D、“气团”的产生过程中,只是水的状态发生了变化,由液态变为气态再变为液态,没有新物质生成,属于物理变化,而不是化学变化 ,该选项错误;
故选B。
4.用生石灰与水反应探究化学反应中的能量变化。下列说法错误的是
A.生石灰的化学式是CaO
B.生石灰可作食品干燥剂
C.该化学反应放出热量
D.如图实验可验证质量守恒定律
【答案】D
【解析】A. 氧化钙俗称生石灰,化学式:CaO,选项正确;
B. 生石灰(CaO)具有吸水性,常用于食品干燥剂。选项正确;
C. 生石灰与水反应生成氢氧化钙,反应放热,选项正确;
D. 生石灰与水反应的实验主要探究的是能量变化,生石灰与水反应放热,造成水分蒸发,造成烧杯内质量减轻,不能用于探究质量守恒定律,选项错误;
故选D。
5.人类生活离不开水和氧气,航天员在太空生活也不例外。氧气和水的相互转化,体现了“合”与“分”的思想。
(1)认识水的性质和变化
下列是有关水的性质、变化和用途的描述:a.通常为无色、无味的液体;b.水被加热可以变成水蒸气;c.没有水,人和动物就无法生存;d.水是常用的灭火剂e.在通电条件下,水能分解生成氧气和氢气;f.氢气在氧气中燃烧生成水;g.水可与氧化钙()在常温条件下反应生成氢氧化钙。
①其中属于水的化学性质的有 。
②根据上文描述中水的化学性质,写出g发生的化学变化的文字表达式 。
(2)“合”的思想
液氢和液氧反应产生的能量可为返回舱返回提供动力,实验室进行氢气燃烧的实验如图所示。点燃纯净的氢气能观察到的现象是 。写出该反应的文字表达式 ,在此过程中能量的转化形式为 能转化为 能。该反应的微观实质是 。这一过程中,改变的粒子是 (写化学符号,下同),新生成的粒子是 不变的粒子是 。
(3)“分”的思想
①航天员在空间站生活所需氧气主要通过电解水获得,该反应的文字表达式为 该反应属于 反应。在此过程中能量的转化形式为 能转化为 能。该反应的微观实质是 。
②如图是模拟太空中电解水的实验装置,水分子分解示意图如下,补全横线上的模型图 。
③接通 电源后,b试管内产生的气体是 (写符号),若试管a内集到的气体为,则b试管收集到的气体为 。检验b内气体的方法是 。
(4)“合”与“分”的思想
通过以上事实,证明了水分子由 构成的。
(5)航天员专用的小分子团水具有饮用量少,在人体内储留时间长,排放量少的特点。航天员一次饮用125毫升小分子团水,可维持人体6小时正常需水量。下列关于小分子团水的说法中,正确的是________。
A.水分子的化学性质改变了
B.小分子团水中水分子间没有间隙
C.小分子团水中水分子停止了运动
D.小分子团水的部分物理性质与普通水有所不同
【答案】(1) efg
(2) 气体被点燃,产生淡蓝色火焰 化学 光能和热 在点燃条件下,氢分子分裂成氢原子,氧分子分裂成氧原子,氢原子、氧原子重新组合形成水分子,大量水分子聚集成水 H2、O2 H2O H、O
(3) 分解 电 化学 在通电条件下,水分子分裂成氢原子和氧原子,氢原子、氧原子分别重新组合形成氢分子、氧分子,大量氢分子、氧分子分别聚集成氢气、氧气 直流 O2 5 用带火星的木条靠近该气体,木条复燃,证明该气体是氧气
(4)氢原子和氧原子
(5)D
【解析】(1)a、水通常为无色、无味的液体,该性质不需要发生化学变化就能表现出来,属于物理性质;
b、水被加热可以变成水蒸气,该性质不需要发生化学变化就能表现出来,属于物理性质;
c、没有水,人和动物就无法生存,属于水的用途;
d、水是常用的灭火剂,属于水的用途;
e、在通电条件下,水能分解生成氧气和氢气,该性质需要在化学变化中表现出来,属于化学性质;
f、氢气在氧气中燃烧生成水,该性质需要在化学变化中表现出来,属于化学性质;
g、水可与氧化钙()在常温条件下反应生成氢氧化钙,该性质需要在化学变化中表现出来,属于化学性质;
①由分析可知,属于水的化学性质有efg;
②g发生的反应是氧化钙与水反应生成氢氧化钙,文字表达式为;
(2)点燃纯净的氢气能观察到的现象是:气体被点燃,产生淡蓝色火焰;氢气在氧气中燃烧生成水,文字表达式为;在此过程中能量的转化形式为化学能转化为光能和热能;
该反应的微观实质是:在点燃条件下,氢分子分裂成氢原子,氧分子分裂成氧原子,氢原子、氧原子重新组合形成水分子,大量水分子聚集成水;
这一过程中,改变的粒子是,新生成的粒子是,不变的粒子是;
(3)①水在通电条件下分解生成氢气和氧气,文字表达式为;该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应;在此过程中能量的转化形式为电能转化为化学能;该反应的微观实质是:在通电条件下,水分子分裂成氢原子和氧原子,氢原子、氧原子分别重新组合形成氢分子、氧分子,大量氢分子、氧分子分别聚集成氢气、氧气;
②根据质量守恒定律可知,化学反应前后原子种类及数目不变,由微观示意图可知,反应前有2个氧原子和4个氢原子,反应后有2个氧原子,缺少4个氢原子,一个氢分子由2个氢原子构成,则补全模型图为;
③电解水实验中,与电源正极相连的一端产生氧气,与电源负极相连的一端产生氢气,产生氢气与氧气的体积比约为2:1,则接通直流电源后,b试管内产生的气体是,a试管内产生的气体是,若试管a内集到的气体为,则b试管收集到的气体为;氧气具有助燃性,则检验b内气体的方法是:用带火星的木条靠近该气体,木条复燃,证明该气体是氧气;
(4)通过以上事实,证明了水分子由氢原子和氧原子构成;
(5)A、小分子团水和水一样都是由水分子构成的,同种分子化学性质相同,所以水分子的化学性质没有改变,说法错误,不符合题意;
B、小分子团水中水分子间有间隙,说法错误,不符合题意;
C、小分子团水中水分子仍在不断运动,说法错误,不符合题意;
D、小分子团水具有饮用量少、在人体内储留时间长、排放量少的特点,说明小分子团水的部分物理性质与普通水有所不同,说法正确,符合题意。
故选:D。
6.水是一种重要的资源,同学们在合作学习中对水的组成和结构、性质、转化、应用、存在以结构图的形式进行了如图梳理,请联系实际,解决以下问题:
(1)请从水的组成来说明,水为什么属于物质分类中的氧化物 。
(2)保持水的化学性质的最小粒子是 。(用化学符号表示)
(3)物质的某些物理性质会随外界条件发生变化,水的沸点会随着气压降低而 。(填“升高”或“降低”)
(4)水可以通过化学反应转化为多种物质,例如水与过氧化钠反应可以生成氢氧化钠和氧气,写出该反应的文字表达式 。
(5)水在工业、农业、生活、医疗各方都有重要的用途,水在工业上的用途有 。(写一点)
(6)自然界中水可以以气态、液态、固态等不同的形式存在,地球上固态的水主要以 方式存在。
【答案】(1)水是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物
(2)H2O
(3)降低
(4)
(5)用作溶剂(合理即可)
(6)冰雪
【解析】(1)水是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物,则水属于氧化物。
(2)水是由水分子构成的,则保持水的化学性质的最小粒子是水分子,化学式为H2O。
(3)物质的某些物理性质会随外界条件发生变化,水的沸点会随着气压降低而降低。
(4)水与过氧化钠反应生成氢氧化钠和氧气,写出该反应的文字表达式为:。
(5)水在工业上的用途有:用作溶剂、作反应物等。
(6)自然界中水可以以气态、液态、固态等不同的形式存在,地球上固态的水主要以冰雪的方式存在。
7.古人云“水为食之先”,它塑造了人类的历史。某兴趣小组以“生命之源——水”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识自然界的水
(1)地球是一个蓝色的水球,表面约71%被海洋覆盖着,如图是地球咸水、淡水的储量比,其中淡水的占比是 %。
(2)《黄帝内经》中记载“地气(水蒸气)上为云,天气下为雨”。表明古人已认识自然界中水的循环过程,如图是自然界中水的循环过程。
①自然界中的河水、湖水均属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
②水的天然循环是通过水的 实现的,太阳为水分子提供能量,该过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
③请从微观角度解释“为云”“为雨”过程中发生变化的是 。
④生活中很多现象都能说明空气中含有水蒸气,请你举出一例: 。植被密集的地区空气湿度也高,因为绿色植物通过 作用和呼吸作用散失大量的水分,促进生物圈的水循环。
【任务二】水资源的保护及利用
(3)地球上的总水储量虽然很大,但淡水很少,我们必须保护水资源,保护水环境珍爱水资源,是每个公民应尽的责任和义务。既要合理利用水资源,又要防治水体污染。下列做法有利于保护水资源的是___________(填字母序号)。
A.淘米水浇花 B.大量使用化肥
C.使用喷灌或滴灌灌溉农田 D.工业废水经处理后再排放
(4)淡水资源短缺,如图是科学家采用新技术从海水中获得淡水的装置图。
①蒸馏法:如图所示,利用海水中各成分的 不同分离出淡水。
②膜分离法:如图所示,对淡化膜右侧的海水加压,水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池,而海水中的各种离子不能透过淡化膜,从而得到淡水。说明水分子 (填“大于”或“小于”)海水中的各种离子。对加压后右侧海水成分变化进行分析,正确的是 (填字母序号)。
a.溶质质量减少 b.溶剂质量减少 c.溶液质量减少 d.溶质质量分数减小
(5)水的天然循环虽然完成了水资源的重新分配,但我国的水资源分布不均匀,为缓解该问题,我国是世界上较早建设调水工程的国家,如南水北调工程是优化水资源配置的基础性工程,在以水渠方式输水时,采用减宽度、加深度的方式,其主要目的是 (写一点)。
【任务三】生活中的水
【资料在线】我国生活饮用水的标准(摘录部分)。
项目
内容
感官指标
水质澄清透明且无色无臭,无肉眼可见物
化学指标
pH6.5~8.5;总硬度<250mg/L(以碳酸钙计);铜<1.0mg/L…
细菌学指
标细菌总数<100个/mL等
(6)感官指标表现出的是自来水的 (填“物理”或“化学”)性质。自来水厂为达到感官指标,使得水质澄清透明需使用混凝剂,如 ;使得水无色无臭常使用的物质是 。
(7)硬水会对我们的生产生活造成很多的不便。在实验室中,要降低水的硬度并获得纯水的方法是 。
【任务四】化学中的水
(8)水由水分子构成,化学式为 ,属于 (填物质类别)。化学上水是最常用的 ,如石灰水、食盐水等均是对应物质的水溶液。
(9)水在化学中发挥着重要的作用,属于化学中的全面手。
①房屋失火时用水灭火,其原理是 ;
②铁丝在氧气中燃烧的实验中,集气瓶中水的作用是 ;
③将生石灰加入水中,水的作用是作反应物,反应的化学方程式为 。
【答案】(1)2.53
(2) 混合物 三态变化 物理 水分子间的间隔 饼干放在空气中会变软(合理即可) 蒸腾
(3)ACD
(4) 沸点 小于 bc
(5)减少污染和减少水分的蒸发
(6) 物理 明矾 活性炭
(7)蒸馏
(8) 氧化物 溶剂
(9) 降低温度到可燃物的着火点以下 防止生成的高温熔融物溅落,炸裂集气瓶瓶底
【解析】(1)由图可知,淡水的占比是2.53%,故填:2.53;
(2)①自然界中的河水、湖水中均含有水、可溶性盐类等多种物质,属于混合物,故填:混合物;
②由图可知,水的天然循环是通过水的三态变化实现的,太阳为水分子提供能量,该过程中只是水的状态发生变化,没有新物质的生成,属于物理变化,故填:三态变化;物理;
③“地气(水蒸气)上为云,天气下为雨”,水变成水蒸气的过程中水分子的间隔变大,水蒸气液化成水的过程中,水分子的间隔变小,故“为云”“为雨”过程中发生变化的是水分子间的间隔,故填:水分子间的间隔;
④饼干放在空气中会变软、冬天玻璃上的水雾等现象均能说明空气中含有水蒸气;植被密集的地区空气湿度也高,因为绿色植物通过蒸腾作用和呼吸作用散失大量的水分,促进生物圈的水循环,故填:饼干放在空气中会变软(合理即可);蒸腾;
(3)A、淘米水浇花有利于节约水资源,故A符合题意;
B、大量使用化肥,会造成水体富营养化,不利于保护水资源,故B不符合题意;
C、使用喷灌或滴灌灌溉农田,有利于节约水资源,故C符合题意;
D、工业废水经处理后再排放,可以减少水体污染,有利于节约水资源,故D符合题意。
故选ACD;
(4)①蒸馏法:如图所示,利用海水中各成分的沸点不同分离出淡水,故填:沸点;
②膜分离法:如图所示,对淡化膜右侧的海水加压,水分子可以透过淡化膜进入左侧淡水池,而海水中的各种离子不能透过淡化膜,从而得到淡水。说明水分子小于海水中的各种离子,故填:小于;
对加压后右侧海水中水分子进入左侧,使右侧海水中溶剂的质量减小,溶质质量不变,从而导致溶液的质量减小(溶液质量=溶剂质量+溶质质量),溶质质量分数增大(),故选bc;
(5)水的天然循环虽然完成了水资源的重新分配,但我国的水资源分布不均匀,为缓解该问题,我国是世界上较早建设调水工程的国家,如南水北调工程是优化水资源配置的基础性工程,在以水渠方式输水时,采用减宽度、加深度的方式,其主要目的是减少污染和减少水分的蒸发,故填:减少污染和减少水分的蒸发;
(6)感官指标(不需要发生化学反应)表现出的是自来水的物理性质;自来水厂为达到感官指标,使得水质澄清透明需使用混凝剂,如明矾;活性炭具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味,故填:物质;明矾;活性炭;
(7)在实验室中,要降低水的硬度并获得纯水的方法是蒸馏,故填:蒸馏;
(8)水由水分子构成,化学式为H2O,是由氢、氧两种元素组成的化合物,属于氧化物;化学上水是最常用的溶剂,故填:H2O;氧化物;溶剂;
(9)①水蒸发吸热,房屋失火时用水灭火,其原理是降低温度到可燃物的着火点以下,故填:降低温度到可燃物的着火点以下;
②铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出热量,集气瓶中水的作用是防止生成的高温熔融物溅落,炸裂集气瓶瓶底,故填:防止生成的高温熔融物溅落,炸裂集气瓶瓶底;
③生石灰是氧化钙的俗称,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,反应的化学方程式为,故填:。
8.对典型物质有效整合是全面认识物质的有效途径。滚滚同学以结构图的形式对水的性质、应用等相关知识进行梳理,联系实际,解决问题:
(1)洁净的海水属于溶液,其中水作 。
(2)生活中降低水的硬度的方法是 。
(3)维持人体内的水分,起重要作用的离子是 (写一种)。
(4)在净水过程中,通常选用 吸附水中溶解的杂质。
(5)从水中获取氢能源的化学反应方程式是 。
【答案】(1)溶剂
(2)煮沸
(3)/
(4)活性炭
(5)
【解析】(1)溶液中有水存在,水是溶剂,海水中水作溶剂;
(2)生活中降低水的硬度的方法是煮沸,是因为加热煮沸时,水中的钙离子、镁离子能够以碳酸钙沉淀、氢氧化镁沉淀的形式从水中析出,从而降低水的硬度;
(3)对维持人体内的水分起重要作用的是Na+、K+;
(4)活性炭具有疏松多孔的结构,能吸附水中的色素和异味;
(5)电解水生成氢气和氧气,反应的化学方程式为:。
9.2023年4月1日,我国实施《生活饮用水卫生标准》(CB5749-2022),部分指标及限值如下表:
项目
限值
感官性指标
无异臭、异味
总硬度(以碳酸钙计)/mg·L-1
450
高锰酸盐指数/mg·L-1
3
(1)水的气味—“无臭、无味”属于水的 (填“化学”或“物理”)性质。
(2)水的硬度—生活中降低水硬度的方法是 。1L合格的生活饮用水中钙元素的含量不超过 mg。
(3)水的高锰酸盐指数—指一定条件下,以高锰酸钾(KMnO4)为氧化剂,处理水样时所消耗的氧化剂量。高锰酸钾中锰元素的化合价为 。
(4)把天然水净化成生活中的自来水常用以下方法:①消毒杀菌 ②过滤 ③活性炭吸附 ④加明矾吸附沉降。以上方法按净化过程的排序是 。(填序号,下同)。
(5)某种便携式净水器,其内部结构如图所示,请回答问题。
①活性炭可除去异味,说明活性炭具有 性。
②此种“生命吸管”虽广泛使用,但海上应急却不能使用,原因是 。常用 法从海水中获得淡水,从微观角度看,该过程中水发生变化的是 。
A.水分子的大小 B.水分子的种类 C.水分子的质量 D.水分子的间隔
【答案】(1)物理
(2) 加热煮沸 180
(3)+7
(4)④②③①
(5) 吸附 不能除去海水中的盐类物质 蒸馏 D
【解析】(1)“无臭、无味”描述的是颜色和味道,均属于物理性质;
(2)生活中常用煮沸的方法来降低水的硬度;1L合格的生活饮用水中含450mgCaCO3,由于450mgCaCO3中钙元素的质量为,则1L合格的生活饮用水中钙元素的含量不超过180mg;
(3)根据化学式中各元素原子的化合价代数和为0,设锰元素的化合价为x,高锰酸钾中钾元素化合价为+1价,氧元素的化合价为-2价,则(+1)+(-2)×4+x=0,x=+7,故高锰酸钾中锰元素的化合价为+7;
(4)天然水净化成生活中的自来水的净化过程为加明矾吸附沉淀、过滤、活性炭吸附、消毒杀菌,故排序为④②③①;
(5)①活性炭具有疏松多孔的结构从而具有吸附性,则可用于除去色素和异味;
②海水不能使用原因是该种“生命吸管”不能除去海水中的盐类物质,所以常用蒸馏的方法从海水中获取淡水,该过程未生成新物质,故水发生的变化是水分子的间隔,水分子的大小、种类、质量未发生变化,故选D。
10.联合国确定2023年“世界水日”的主题为“Accelerating Change”,我们可以从多角度认识水。
(1)水的净化:某自来水厂的净水过程如下图。
①絮凝剂明矾的作用: 。
②写出实验室中过滤后滤液仍然浑浊的一条原因: 。
③吸附池中活性炭的作用: 。
④我们可用 鉴别该自来水为硬水还是软水,生活中可用 的方法降低水的硬度。
(2)水的组成:如图所示为电解水实验,在该实验中:
①玻璃管a、b中产生气体的体积比约为 。
②写出该实验的化学方程式: 。
③写出该实验的实验结论: 。
(3)水的性质:有水生成或参加的反应有很多。请按要求写出对应的化学方程式。
①有水生成的反应: 。
②水能与氧化钙反应生成氢氧化钙: 。
【答案】(1) 附水中的悬浮物形成较大颗粒,沉降杂质 滤纸破损 吸附色素和异味 肥皂水 煮沸
(2) 2:1 水是由氢氧元素组成的
(3)
【解析】(1)明矾水解生成氢氧化铝胶体,可以吸附水中的悬浮物形成较大颗粒,沉降杂质;过滤后仍然浑浊,可能是滤纸破损;净水过程要用到活性炭,活性炭具有疏松多孔结构,能够吸附色素和异味;肥皂水遇硬水会产生大量浮渣,用肥皂可检验净化后的自来水是软水还是硬水;生活中常用煮沸的方法降低水的硬度;故填:吸附沉降;滤纸破损;吸附色素和异味;肥皂水;煮沸;
(2)由图示可知,玻璃管a、b中产生气体的体积比2:1;水在通电条件下生成氢气和氧气;反应后生成氢气,氧气,反应前后元素种类不变,实验可得出结论,水是由氢氧元素组成;故填:2:1;;水是由氢氧元素组成的;
(3)由题意可知,氢气燃烧生成水;水能与氧化钙反应生成氢氧化钙;故填:;。
【考点2 水的组成】
11.化学是一门以实验为基础的科学,同学们利用如图装置验证水的组成,下列有关说法正确的是
A.①中发生的反应属于分解反应 B.①正极端玻璃管产生的是氢气
C.②中生石灰的作用是吸收氧气 D.③的烧杯内壁未看到明显现象
【答案】A
【解析】A、①中水在通电条件下生成氢气和氧气,该反应符合“一变多”的特点,属于分解反应,故选项说法正确;
B、由电解水实验结论“正氧一、负氢二”可知,①正极端玻璃管产生的是氧气,故选项说法错误;
C、②中生石灰的作用是吸收水蒸气,故选项说法错误;
D、氢气燃烧生成水,所以③的烧杯内壁会看到有水雾出现,故选项说法错误;
故选:A。
12.某兴趣小组通过下列实验来验证水的组成。
(1)如图1所示的电解水装置中,将两块白磷固定在a、b试管中高度相同的位置。
①接通电源后,两电极上产生气泡, (选填“a”或“b”)管中的白磷先露出水面。检验电源正极相连的玻璃管中气体的方法是 。
②通电一段时间,待两试管中液面都降至白磷下方后,停止通电,共消耗水0.036g,则生成氧气 摩尔。
③待两试管中液面都降至白磷下方后,用激光笔分别照射它们一段时间,描述观察到的实验现象 。
(2)图2所示的氢气燃烧来验证水的组成。
①写出A干燥管发生反应的化学方程式 。
②该实验中C处观察到的实验现象是 。装置B是否可以省略,请说明理由 。
【答案】(1) b 将带火星的木条伸入试管中,木条复燃,则证明是氧气 0.001 a中白磷燃,b中白磷不燃烧
(2) 产生淡蓝色火焰,集气瓶内壁有水珠生成 不能省略,装置B的作用是检验氢气中是否还有水并吸收水,防止氢气中混有的水蒸气干扰实验
【解析】(1)①水电解后生成氢气和氧气,由“正氧负氢、氢二氧一”可知,a管中产生氧气,b管中产生氢气,电解相同量的水,氢气所占的体积更多,试管液面下降更快,b管中的白磷先露出水面;
正极产生的是氧气,氧气具有助燃性,则检验电源正极相连的玻璃管中气体的方法是将带火星的木条伸入试管中,木条复燃,则证明是氧气;
故填:b;将带火星的木条伸入试管中,木条复燃,则证明是氧气;
②消耗水的物质的量为,根据可知,反应生成氧气的物质的量为0.001mol,故填:0.001;
③用激光笔分别照射它们一段时间,提供白磷燃烧的热量,但b管中为氢气,不支持白磷燃烧,故无明显现象,a管中为氧气,可观察到白磷燃烧,故填:a中白磷燃,b中白磷不燃烧;
(2)①生石灰是氧化钙的俗称,氧化钙与水反应生成氢氧化钙,反应的化学方程式为,故填:;
②氢气燃烧生成水,可观察到产生淡蓝色火焰,集气瓶内壁有水珠生成;装置B的作用是检验氢气中是否还有水并吸收水,防止氢气中混有的水蒸气干扰实验;故填:产生淡蓝色火焰,集气瓶内壁有水珠生成;不能省略,装置B的作用是检验氢气中是否还有水并吸收水,防止氢气中混有的水蒸气干扰实验。
13.化学小组进行了下图实验。
(1)进行图1实验时,点燃氢气前应先检验 。
(2)图2是电解水的装置,小组同学绘制的甲、乙试管中收集到的气体体积与时间的关系如图3。已知甲试管中生成气体为M,乙试管中生成气体为N,则a应接电源 (填“正”或“负”)设。
(3)由上述两个实验都能得到的结论是水由 组成
(4)探究物质组成一般有下面两种思路:图1实验是通过 (填“A”或“B”)思路推测水的组成。
(5)
图5是a、b、c三种物质的溶解度曲线,时,将等质量的a、b、c三种物质的饱和溶液降温至,所得溶液中溶质质量分数由大到小的顺序是 。a中混有少量b的杂质,提纯a晶体的方法是
(填“蒸发绍晶”或“降温结晶”)。
【答案】(1)氢气的纯度
(2)负
(3)氢元素和氧元素
(4)A
(5) b>a>c 降温结晶
【解析】(1)氢气具有可燃性,混有一定量的空气,遇到明火,容易发生爆炸,故进行图1实验时,应先检验氢气的纯度,防止发生爆炸;
(2)在电解水实验中,“正氧负氢”,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,则气体M是氢气,气体N是氧气,已知甲试管中生成气体为M,乙试管中生成气体为N,则a应接电源负极;
(3)氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水,电解水生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,可得水是由氢元素和氧元素组成;
(4)图1实验是氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水,氢气和氧气是已知组成的物质,水是未知组成的物质,该实验是通过已知组成的物质化合生成未知组成的物质,从而推测生成物的组成,故填:A。
(5)时,将等质量的a、b、c三种物质的饱和溶液降温至,随温度的降低a和b的溶解度变小,都会析出晶体,析出晶体后的溶液都变为t1℃时的饱和溶液,由于t1℃时b的溶解度大于a,故此时溶质质量分b>a;c的溶解度随温度的降低而增大,溶液由饱和变为不饱和,t1℃时a和c的溶解度相等,饱和溶液溶质质量分数相等,故此时溶质质量分数a>c,故所得溶液中溶质质量分数由大到小的顺序是b>a>c;
a的溶解度受温度影响较大,b的溶解度受温度影响较小,则a中混有少量b的杂质,提纯a晶体的方法是降温结晶。
14.老师带领学生追寻科学家的足迹,对水及水资源进行探究。
(1)探究水的组成
【宏观辨识】
①冰的合成:将氢气在氧气中点燃,如图在干冷的烧杯中有水珠生成,由此可知水是由 组成的化合物。
②水的分解:水通电一段时间后,观察管a和管b中的气体体积比为 ,经检验管a中产生的气体是 (填化学式)。
【模型构建】可用化合法或者分解法定性分析物质的元素组成。
③金属铜在潮湿的空气中会生成碱式碳酸铜,是因为铜与二氧化碳、氧气和水发生了化合反应,由此推断碱式碳酸铜中含有 (填元素符号)。
(2)水资源的利用和保护
①为了方便饮水,许多公共场所都安装了直饮水机,自来水依次通过棉、活性炭、超滤膜和纳滤膜。棉可以除去水中的泥沙等大颗粒杂质,与实验室常用的 操作相同。
②下列有关水资源保护的做法正确的是 (填序号)。
A.使用无磷洗衣粉防止水体富营养化
B.将生活污水和畜牧养殖废水直接排入河流
C.地球上的淡水取之不尽用之不竭
D.农业上改漫灌为喷灌可节约用水
【答案】(1) 氢元素和氧元素 1:2 、C、O、H
(2) 过滤 AD
【解析】(1)①氢气燃烧生成水,氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,根据反应前后元素种类不变,可知水是由氢、氧元素组成。
②电解水时,正极产生氧气,负极产生氢气,且生成的氧气和氢气的体积比约为1:2,a管与电源正极相连,则收集的气体为氧气,b管收集的气体为氢气,则管a和管b中的气体体积比为1:2;
结合前面分析可知,a管产生的气体为O2。
③反应前后元素种类不变,二氧化碳中含有碳、氧元素,水中含有氢、氧元素,则可知碱式碳酸铜中含有Cu、C、H、O。
(2)①过滤能除去水中的难溶性杂质,棉可以除去水中的泥沙等大颗粒杂质,与实验室常用的过滤操作相同。
②A、用无磷洗衣粉洗衣服,可防止水体富营养化,有利于保护水资源,该选项做法正确;
B、生活污水和畜牧养殖废水不能直接排放,会污染水资源,该选项做法不正确;
C、地球上的水资源主要为海水,淡水资源比较紧缺,该选项做法不正确;
D、农业上改漫灌为喷灌可节约用水,该选项做法正确。
故选AD。
15.化学兴趣小组以“认识水”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识水的蒸发
(1)如图是两杯等体积的水在不同温度下放置时发生变化的微观示意图,已知两杯水的水温分别是20℃和50℃,则温度为20℃的水为 (填序号)。
【任务二】探究水的电解
(2)兴趣小组A自制如图1所示装置,兴趣小组B则采用如图2所示装置完成探究水的组成
步骤一:检查装置气密性,用烧杯向广口瓶中加入500mL1%的氢氧化钠溶液,将导线穿过橡胶塞与自制红铜电极连接,将塑料管套在红铜电极上,上端插入橡胶塞上。塞紧胶塞,将橡胶管与50mL的注射器3连接好。
步骤二:取下注射器1,用注射器3向瓶中打气,使溶液进入塑料管中,直到刚有溶液溢出再安上注射器1:取下注射器2,进行同上操作后,安装注射器2。
步骤三:将导线与24V的学生电源相连,打开开关,大约2min后可观察到注射器1与注射器2收集到的气体体积比约为 ,电源正极 (填实验现象),关闭电源。
步骤四:取下注射器2,点火,推动注射器2的活塞,产生的现象是 。写出电解水的化学方程式 。
【任务三】探究不同电压和不同浓度NaOH溶液对电解水速率的影响
(3)电解纯水速率较慢,小组同学进行多次实验,测得产生20mL氢气所需时间如图,电解5%的NaOH溶液时,改变电压对电解水速率的影响是 。上述实验中,电解水速率最快的条件是 、 。
【答案】(1)A
(2) 1:2 变黑 气体燃烧,发出淡蓝色火焰
(3) 电压越高,电解水的速率越快 10%的NaOH溶液 12V电压
【解析】(1)分子之间有间隔,温度越高,分子之间的间隔越大,由图示可知,A中水分子的间隔较小,水的温度较低,故温度为20℃的水为A;
(2)步骤三:在电解水的实验中,正极产生的是氧气,负极产生的是氢气,二者的体积比为1:2,由图示可知,注射器1中收集的是氧气,注射器2中收集的是氢气,故大约2min后可观察到注射器1与注射器2收集到的气体体积比约为1:2,氧气和铜在加热条件下反应生成氧化铜,氧化铜为黑色固体,故若观察到正极电源变黑,说明注射器1中的氧气已收集满,可以关闭电源,停止实验;
步骤四:注射器2与电源的负极相连,收集的气体是氢气,氢气具有可燃性,故取下注射器2,点火,推动注射器2的活塞,产生的现象是气体燃烧,发出淡蓝色火焰。水在通电的条件反应生成氢气和氧气,该反应的化学方程式为:;
(3) 观察上图中的数据,当氢氧化钠溶液浓度为5%时,随着电压的增大,产生20mL氢气所需的时间逐渐缩短,这说明改变电压对电解水速率的影响是:随着电压升高,电解水速率越快。为了找出电解水速率最快的条件,我们需要比较不同电压和不同浓度氢氧化钠溶液下的电解水速率,观察上图中的数据,当电压为12V且氢氧化钠溶液浓度为10%时,产生20mL氢气所需的时间最短,因此,电解水速率最快的条件是10%氢氧化钠溶液,电压12V。
16.水的组成及变化
(1)i、氢气的燃烧
点燃氢气前要 。在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,在火焰上罩一个干燥的烧杯,烧杯壁上的现象为 。
ii、电解水实验
装置
操作
现象
解释
用燃着的木条检验与电源负极相连玻璃管中的气体a
气体a具有可燃性,为H2
用燃着的木条检验与电源正极相连玻璃管中的气体b
木条燃烧得更旺
气体a具有 性,为O2
iii、水的组成
结合以上两个实验,写出1个能够说明水由氢、氧两种元素组成的实验事实: 。
(2)水质检测指标
i、余氯
余氯是水中加氯消毒后残留的氯,过高会影响人体健康。自来水厂净水过程中,“投药消毒”常使用次氯酸钠(NaClO),从物质分类的角度看,其属于 (填“酸”、“碱”或“盐”),但这种物质净水后氯残留率高。
ClO2消毒能降低消毒后的余氯,其制备较简单,化学方程式为2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+X↑+2NaCl+2H2O,其中物质X为 (填化学式)。
ii、硬度
长期饮用硬度过高或过低的水会影响身体健康。对自来水、纯净水、矿泉水的硬度按从大到小进行排序为 。
硬水加热后产生沉淀,其成分包括 (任写一种,填化学式)。不能长期饮用硬度过低的水的原因是 v 。
【答案】(1) 验纯 有水珠出现 气体燃烧,产生淡蓝色火焰 助燃性 电解水生成氢气和氧气
(2) 盐 Cl2 矿泉水>自来水>纯净水 CaCO3(或Mg(OH)2) 长期饮用硬度过低的水会导致人体缺乏对人体有益的矿物质
【解析】(1)i、点燃氢气前要验纯,防止燃烧时发生爆炸;氢气燃烧生成水,在带尖嘴的导管口点燃纯净的氢气,在火焰上罩一个干燥的烧杯,烧杯壁上有水珠出现;
ii、用燃着的木条检验与电源负极相连玻璃管中的气体a,观察到气体燃烧,产生淡蓝色火焰,说明气体a具有可燃性,为H2;用燃着的木条检验与电源正极相连玻璃管中的气体b,观察到木条燃烧得更旺,说明气体a具有助燃性,为O2;
iii、水电解水生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,化学反应前后元素的种类不变,则说明水由氢、氧两种元素组成;
(2)i、次氯酸钠(NaClO) 由金属正离子(Na+)和酸根负离子(ClO-)构成,属于盐;由反应的化学方程式为2NaClO3+4HCl=2ClO2↑+X↑+2NaCl+2H2O可知,反应前后原子种类和数目不变。对比反应前后原子数,左边有2Na、6Cl、6O、 4H,右边已有2Na、4Cl、6O、4H,缺少2Cl,物质X为Cl2;
ii、比较水的硬度:矿泉水含大量矿物质(钙、镁离子等),自来水含少量,纯净水几乎不含,因此硬度排序为:矿泉水>自来水>纯净水;硬水中钙、镁离子加热生成沉淀,如碳酸钙(CaCO3)或氢氧化镁(Mg(OH)2) ;硬水中钙、镁等离子对人体有益,长期饮用硬度过低的水会导致人体缺乏对人体有益的矿物质。
17.兴趣小组以水为例,对物质的组成进行探究。
【宏观辨识】定性——根据实验探究水的组成。
(1)水的分解:氢气在与电源 极相连的电极上产生。
(2)水的合成:在密闭容器中将氢气和氧气的混合气点燃,该反应的化学方程式为 。根据产生小水珠这一现象,证明水是由 组成。
【证据推理】定量——结合实验推算水分子中氢、氧原子的个数比。
(3)法一:根据相同条件下气体的体积比等于分子的个数比,得出电解水产物中氢、氧原子个数比为 ,进而推出结果。
法二:已知电解水实验中正负极产生的气体质量比为,可确定水中各元素的质量比,再结合氢元素和氧元素的相对原子质量,可推出各元素的原子个数比。
【应用模型】
(4)为研究抗疟疾青蒿素的元素组成,将其与氧气充分燃烧后称量所得二氧化碳和水的质量,确定其碳元素和氢元素的质量比为,则其碳、氢原子个数比为________。
A. B. C. D.
【答案】(1)负
(2) 氢元素和氧元素
(3)
(4)B
【解析】(1)在电解水的实验中,“正氧负氢”,即氢气在与电源负极相连的电极上产生;
(2)氢气和氧气点燃生成水,反应的化学方程式为;
氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,氢气和氧气反应生成水,根据反应生成小水珠这一现象,证明水是由氢元素和氧元素组成的;
(3)电解水时,正极生成氧气,负极生成氢气,氢气和氧气的体积比为2:1,根据相同条件下气体的体积比等于分子的个数比,所以氢分子和氧分子的个数比为2:1,一个氢分子含有2个氢原子,一个氧分子含有2个氧原子,所以电解水产物中氢、氧原子个数比为(2×2):(1×2)=2:1;
(4)碳元素和氢元素的质量比为90:11,碳的相对原子质量为12,氢的相对原子质量为1,设碳、氢原子个数比为x:y,则12x:y=90:11,解得x:y=15:22;故选:B。
18.利用以下两个实验方案探究出了水的组成。
(1)图2表示方案 (填“一”或“二”)的反应。
(2)图2的A中两种分子构成的共同点是 。
(3)由图2可知,由分子构成的物质在发生化学变化时,一种物质的分子会变成 。
(4)写出与图2的C中一个分子中所含电子数相同的粒子符号 (一种即可)。
【答案】(1)一
(2)分子均由一种原子构成;一个分子均由两个原子构成
(3)其他物质的分子
(4)Ne(合理即可)
【解析】(1)图2为氢气和氧气反应生成水,表示方案一的反应;
(2)图2的A中两种分子分别为氢分子和氧分子,氢分子和氧分子均由一种原子构成,且一个分子均由两个原子构成;
(3)图2中氢分子和氧分子反应生成水分子,则由图2可知,由分子构成的物质在发生化学变化时,一种物质的分子会变成其他物质的分子;
(4)C中为水分子,一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,每个氢原子中含1个电子,每个氧原子中含8个电子,故一个水分子中含有的电子数为:2+8=10,每个氖原子含10个电子,故填:Ne。
19.化学兴趣小组以水为主题开展了项目式学习。
活动一:了解自来水的生产过程
(1)同学们在老师的带领下来到自来水厂参观自来水的生产过程,该过程主要包括:取水→静置沉淀→加明矾→过滤→活性炭吸附→ →配水。
活动二:探究水的组成
(2)宏观辨识:
①同学们用如图装置进行电解水实验。一段时间后,两个玻璃管内均产生了气体,其正负极的体积比为 ;其中负极产生的气体是 ,在使用该气体前必须 ,请写出检验该气体的反应化学方程式 。该实验说明水是由 组成的。
②电解水时,向水中加入一定量氢氧化钠的作用是增强导电性。分别向水中加入不同质量的氢氧化钠固体,电解水的实验记录如表。对比三组实验,考虑课堂实验演示效果,应选择实验 (填实验字母编号)。
实验编号
氢氧化钠固体质量
负极气体体积
正极气体体积
收集时间
A
B
C
(3)微观探析:电解水的微观示意图如图。请用微粒的观点分析你所得到的结论: 。
【答案】(1)投药消毒
(2) 1:2 氢气 验纯 氢元素和氧元素 C
(3)在化学变化中,分子可分为原子,原子可重新组合为新的分子
【解析】(1)自来水的生产过程主要包括:取水→静置沉淀→加明矾→过滤→活性炭吸附→投药消毒→配水;
(2)①电解水实验中,与电源正极相连的一端产生氧气,与电源负极相连的一端产生氢气,产生氢气与氧气的体积比约为2:1,则一段时间后,两个玻璃管内均产生了气体,其正负极的体积比为;其中负极产生的气体是氢气,氢气具有可燃性,与空气混合遇明火易发生爆炸,因此在使用该气体前必须验纯;
检验该气体发生的反应是氢气在氧气中燃烧生成水,化学方程式为;
电解水生成氢气和氧气,氢气由氢元素组成,氧气由氧元素组成,根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,由此可得水是由氢元素和氧元素组成的;
②由表格数据可知,实验A中负极、正极气体体积比为,实验B中负极、正极气体体积比为,实验C中负极、正极气体体积比为,则对比三组实验,考虑课堂实验演示效果,应选择实验C更合适,是因为C实验中的氢气和氧气体积比更接近理论值2:1;
(3)由微观示意图可知,在通电条件下,水分子分解为氢原子和氧原子,氢、氧原子分别重新组合形成氢分子、氧分子,说明在化学变化中,分子可分为原子,原子可重新组合为新的分子。
20.水是生存之本、文明之源。
(1)净水:古代人民逐水而居,曾用漉水囊(如图1)除去河水中的泥沙等杂质,漉水囊似圈形网兜,其原理类似于实验室的 操作。为除去水的异味,可向水中加入木炭,利用了木炭的 性。
(2)探水:人类从不同角度对水的组成经历了漫长探索。
【物质的生成】
①普里斯特利将“易燃空气”在空气中点燃,容器内壁出现液滴。“易燃空气”实际是氢气,氢气燃烧的化学方程式为 。
【物质的分解】
②拉瓦锡重复上述实验,并用图2所示装置继续研究水的组成。他加热装有水的容器A,让水蒸气通过红热的空心铁管BC,在集气囊中收集反应生成的全部气体,质量为a.冷却至室温,测量铁管增加质量为b.
后经证实,铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,写出该反应的化学方程式 。理论上铁管增加的质量b与集气囊收集到的气体质量a之间的关系可表示为 。
③电池发明以后,尼克尔森对水通电后的产物进行实验,得出了与拉瓦锡相同的结论,这一结论是 。
(3)用水:当水的温度、压强超过临界点,就会形成气、液相互交融状态,这样的水被称为超临界水。超临界水具有极强的氧化能力,可降解废水。图3是含乙醇(C2H5OH)的废水与超临界水的氧化结果(图示分布分数:某物质分子数占所有含碳物质分子总数的比值)。下列说法中,正确的是 ___________(填字母)。
A.超临界水属于混合物
B.超临界水中,分子间没有间隔
C.在该过程中,部分CO2来源于CO的氧化
D.在该过程中,可能有水生成
【答案】(1) 过滤 吸附
(2) b=8a 水是由氢元素和氧元素组成的
(3)CD
【解析】(1)漉水囊(如图1)除去河水中的泥沙等杂质,相当于过滤操作;炭具有疏松多孔的结构,具有吸附性;
(2)氢气和氧气在点燃的条件下反应生成水,反应的化学方程式为;铁和水蒸气在高温条件下反应生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式为;铁管增加的质量就是水中氧元素的质量,则水中氧元素的质量为b,集气囊收集到的气体质量就是水中氢元素的质量,则水中氢元素的质量为a,而水中氢元素和氧元素的质量比为(1×2):16=1:8,则有a:b=1:8,故理论上铁管增加的质量b与集气囊收集到的气体质量a之间的关系可表示为b=8a;水通电生成了氢气和氧气,氢气是由氢元素组成,氧气是由氧元素组成,根据化学反应前后元素的种类不变,水是由氢元素和氧元素组成的;
(3)A、超临界水是一种物质,属于纯净物,该项错误;
B、超临界水中,分子间有间隔,该项错误;
C、图3中,CO的分布分数最终变成0,说明在该过程中,部分CO2来源于CO的氧化,该项正确;
D、乙醇中有碳、氢、氧三种元素,反应前后元素种类不变,则在该过程中,可能有水生成,该项正确;
故选CD。
【考点3 构成物质的微观粒子】
21.物质都是由微观粒子构成的。下列物质是由分子构成的是
A.氧气 B.汞 C.金刚石 D.氯化钠
【答案】A
【解析】A、氧气(O2)属于气态非金属单质,是由氧分子构成的,A 选项正确;
B、汞(Hg)属于金属单质,是由汞原子直接构成的,B 选项错误;
C、金刚石(C)是由碳元素组成的单质,属于固态非金属单质,是由碳原子直接构成的,C 选项错误;
D、氯化钠(NaCl)是含有金属元素和非金属元素的化合物,是由钠离子(Na+)和氯离子(Cl-)构成的,D 选项错误。
故选A。
22.下列对原子、分子、离子的认识,正确的是
A.分子、原子、离子都能直接构成物质
B.原子质量小,分子质量大
C.原子中,质子数等于中子
D.离子都带电,所以带电子粒子都是离子
【答案】A
【解析】A、分子、原子、离子都能直接构成物质,说法正确,符合题意;
B、分子质量不一定大于原子质量,如一个氢分子的质量小于一个氧原子的质量,说法错误,不符合题意;
C、在原子中,质子数不一定等于中子数,如氢原子中质子数为1、中子数为0,说法错误,不符合题意;
D、离子都带电,但带电子粒子不一定是离子,也可能是质子、电子,说法错误,不符合题意。
故选:A。
23.小青和同学们一起完成了氢气燃烧生成水的实验,并绘制了该反应的微观过程示意图。
请你和她讨论下列问题:
(1)此反应前后一共涉及 种分子;
(2)此反应所属的基本反应类型属于 反应;
(3)此反应中的最小粒子是 。
【答案】(1)3/三
(2)化合
(3)氢原子、氧原子
【解析】(1)由微观过程示意图可知,反应前有氢分子(H2)和氧分子(O2),反应后生成了水分子(H2O),所以此反应前后一共涉及 3 种分子。
(2)该反应是氢气和氧气反应生成水,是由两种物质生成一种物质,符合“多变一” 的特征,所以属于基本反应类型中的化合反应。
(3)在化学变化中,分子可分,原子不可分,原子是化学变化中的最小粒子。此反应中氢分子分裂成氢原子,氧分子分裂成氧原子,氢原子和氧原子重新组合成水分子,所以此反应中的最小粒子是氢原子和氧原子。
24.下列宏观事实的微观解析,合理的是
A.“遥知不是雪,为有暗香来”:分子质量很小
B.4000L氧气装入40L钢瓶:分子之间有间隔
C. 热水使瘪的乒乓球复原:分子受热体积变大
D.加油站严禁烟火:温度越高分子运动得越快
【答案】B
【解析】A、“遥知不是雪,为有暗香来”,能闻到香味是因为分子在不断运动,不是因为分子质量很小,该选项微观解析不合理;
B、4000L氧气能装入40L钢瓶,是因为分子之间有间隔,在压缩时,分子间间隔变小,该选项微观解析合理;
C、热水使瘪的乒乓球复原,是因为温度升高,分子间的间隔变大,而不是分子受热体积变大,分子本身的体积不变,该选项微观解析不合理;
D、加油站严禁烟火,是因为汽油分子在不断运动,汽油蒸气与空气混合,遇到明火可能会发生爆炸,不是因为温度越高分子运动得越快,该选项微观解析不合理。
故选B。
25.微观与宏观相联系是化学独特的思维方式。如图是甲转化为丙的微观过程,下列说法正确的是
A.甲中硫元素的化合价为+4
B.转化②中乙和H2O2的分子个数比为1:1
C.整个转化过程中共有2种氧化物
D.甲、乙、丙中硫元素的质量分数依次增大
【答案】B
【解析】A、由微观反应示意图可知,甲为硫化氢,其中氢元素显+1价,化合物中各元素正负化合价代数和为零,则硫元素的化合价为-2价,故选项说法错误;
B、由微观反应示意图可知,转化②的化学方程式为:SO2+H2O2=H2SO4,由方程式的意义可知,转化②中乙和H2O2的分子个数比为1:1,故选项说法正确;
C、氧化物是由氧元素和另一种元素组成的化合物,由物质的组成可知,整个转化过程中共有SO2、H2O、H2O2三种氧化物,故选项说法错误;
D、由分子的模型图可知,甲、乙、丙分别是H2S、SO2、 H2SO4,由化学式的意义可知,硫元素的质量分数依次为、、,则硫元素的质量分数依次减小,故选项说法错误;
故选:B。
26.填化请根据图中提供的信息,回答下列问题:
(1)图1为A、B、C、D四种粒子的结构示意图:B中 ,在化学反应中容易 (选填“失去”或“得到”)电子。
(2)图2是某化学反应的微观示意图,白球表示氢原子,黑球表示氯原子。该反应属于 反应。(填基本反应类型)
【答案】(1) 8 失去
(2)化合
【解析】(1)在原子中,质子数=核外电子数,故11=2+n+1,n=8;B原子的最外层电子数为1,小于4,在化学反应中,容易失去电子;
(2)该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应。
27.人类对物质构成的好奇,始于2000多年前古希腊哲学家的猜想:“物质是否由最小的不可分割颗粒组成?”他们称这种颗粒为“原子”。英国科学家道尔顿提出“原子是化学变化中的最小单位”,并将最轻的氢原子质量定为1,作为相对原子质量的最初基准。卢瑟福用带正电的α粒子轰击金箔的实验震惊学界:绝大多数粒子直接穿过,少数却被“反弹”回来,这说明原子内部有一个体积小、质量大的原子核。
(1)通过α粒子散射实验,你认为原子的内部结构为以下类型(填序号)中的_______。
A.不可再分的实心小球 B.正负电荷均匀分布
C.质量集中在核上 D.原子核带负电
(2)近年我国科学家拍摄到水分子团簇图像,下列说法正确的是_______。
A.构成水分子的氢、氧原子保持了水的化学性质
B.团簇中的水分子不再运动
C.冰、水、水蒸气中水分子的化学性质都相同
D.一个水分子中含有一个氢分子
(3)通过探究物质构成的奥秘,我们知道,物质是由原子等粒子构成的,请在下图方框中填写“质子”“电子”“离子”之一,表示各种粒子是怎样构成的。① ;② ;③ ;
关于相对原子质量的叙述正确的是 。
①相对原子质量没有单位
②相对原子质量就是一个原子的实际质量
③相对原子质量是原子的相对质量,是一个比值
④碳原子的相对原子质量比氢原子大,所以碳原子的实际质量比氢原子大
【答案】(1)C
(2)C
(3) 质子 电子 离子 ③④
【解析】(1)A、绝大多数粒子直接穿过,说明原子内部有很大的空间,不是一个实心球体,不符合题意;
B、由于α粒子带正电荷,少数α粒子发生偏向,说明正负电荷不是均匀分布的,不符合题意;
C、极少数α粒子被反弹了回来,或发生了很明显的偏向,说明原子内部有一个体积小、质量大的原子核,质量集中在核上,符合题意;
D、由于α粒子带正电荷,少数α粒子发生偏向,说明原子核带正电荷,不符合题意。
故选C;
(2)A、由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子,水由水分子构成,故水分子是保持水的化学性质的最小粒子,不符合题意;
B、团簇中的水分子仍然在不断运动,不符合题意;
C、同种分子化学性质相同,冰、水、水蒸气中水分子的化学性质都相同,符合题意;
D、由图可知,一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,不含氢分子,不符合题意。
故选C;
(3)原子核由质子和中子构成,故①表示质子;原子由原子核和核外电子构成,故②表示电子;分子、原子、离子都是构成物质的微粒,故③表示离子;
①相对原子质量是一个比值,单位为“1”,常省略不写,错误;
②相对原子质量是指以一个碳-12原子质量的作为标准,任何一种原子的平均原子质量跟一个碳-12原子质量的的比值,称为该原子的相对原子质量,相对原子质量不是一个原子的实际质量,错误;
③由以上分析可知,相对原子质量是原子的相对质量,是一个比值,正确;
④相对原子质量与原子的实际质量呈正比,故碳原子的相对原子质量比氢原子大,所以碳原子的实际质量比氢原子大,正确。
故选③④。
28.关于相对原子质量的说法错误的是
A.采用相对原子质量,是因为原子的实际质量太小
B.是某种原子实际质量与氧原子质量的比值
C.原子实际质量越大,其相对原子质量也越大
D.原子的相对原子质量之比等于原子的实际质量之比
【答案】B
【解析】A、一个原子的实际质量非常小,使用起来很不方便,所以采用相对原子质量这种以比值形式表示的量,方便对原子质量进行研究和计算等,该选项说法正确。
B、相对原子质量是以一种碳原子质量的1/12为标准,其他原子的质量跟它相比较所得到的比值。该选项说法错误;
C、相对原子质量是以一种碳原子质量的1/12为标准,其他原子的质量跟它相比较所得到的比。原子实际质量越大,与标准相比得到的比值(相对原子质量)也就越大,该选项说法正确;
D、相对原子质量是以一种碳原子质量的1/12为标准,其他原子的质量跟它相比较所得到的比值。则相对原子质量之比等于原子的实际质量之比,该选项说法正确;
故选B。
29.窥见微观粒子的“社交进化论”。请根据信息回答下列问题:
(1)图甲为微观粒子之间的转化关系图,其中①表示的是 ;
(2)铁由 构成(填微观粒子名称,下同);水由 构成;
(3)图乙中具有相对稳定结构的原子是 (填字母);
(4)在化学反应中,图乙中微观粒子A易 (填“失去”或“得到”)电子
(5)图乙中微观粒子C的质子数为 ;
(6)图乙中表示正离子的有 (填字母),其离子名称为 ;
(7)图丙为某微观粒子的结构示意图,当 时,该微观粒子是原子。其最外层电子数为 ;当 时,该微观粒子是氯离子。
【答案】(1)原子
(2) 铁原子 水分子
(3)D
(4)得到
(5)12
(6) C 镁离子
(7) 18 8 17
【解析】(1)分子是由原子构成,且原子得失电子变为离子,则①表示原子。
(2)铁是由铁原子构成;水是由水分子构成。
(3)最外层电子数为8(只有一个电子层时为2)的结构属于稳定结构,图中CD最外层电子数为8,但C的质子数>核外电子数,属于离子,D的质子数=核外电子数,属于原子,则具有相对稳定结构的原子是D。
(4)A粒子最外层电子数为7,大于4,在化学变化中易得到电子。
(5)原子结构示意图中,圆圈内的数字表示原子的质子数,则C粒子的质子数为12。
(6)ABD的质子数均=核外电子数,均属于原子,C的质子数大于核外电子数,属于正离子;12号元素为镁,则C粒子名称为镁离子。
(7)原子的质子数=核外电子数,则X=2+8+8=18;该原子最外层电子数为8;
氯为17号元素,原子序数=原子的质子数,则X=17。
30.我国正在筹建月球科考站。针对“月球上是否存在大气”,查阅资料:
资料1:当天体中气体的分子运动平均速率大于分子脱离速率的20%时,该气体会脱离天体逸散到宇宙中。月球表面气体分子的脱离速率均为。
资料2:使用质谱仪测定,在月球黑暗处发现有极微量的气体生成,其主要成分是氢气、氦气、氖气和氩气等。日出时,月球表面有极微量的甲烷和氨气产生。
(1)氖的原子结构示意图和氩在元素周期表中的部分信息分别如图1所示。
①氖原子的核外电子比氩原子的少 个
②氩的相对原子质量为 。
(2)时,氢气、氦气和氮气的分子运动示意图分别如图2所示
①化学用语表示:2个氮分子 。
②由图2分析,分子运动平均速率与 有关。
③已知月球表面最高温度超过。月球表面因不能留住氢气、氦气等气体分子,所以不存在稳定大气,结合资料信息说明其原因: 且温度升高 。
【答案】(1) 8 39.95
(2) 2N2 相对分子质量 氢分子、氮分子等的分子运动平均速率大于分子脱离速率的20% 分子运动速率增大
【解析】(1)由图可知氖原子的核外电子数为10,氩原子的核外电子数等于原子序数,即为18,所以氖原子的核外电子比氩原子的少18-10=8个;由氩在元素周期表中的部分信息可知,的相对原子质量为39.95。
(2)氮分子的化学式为N2,在化学式前面加数字表示分子的个数,所以2个氮分子表示为2N2;由图2可知,氢气、氦气和氮气分子的相对分子质量不同,分子运动平均速率也不同,所以分子运动平均速率与相对分子质量有关;按照资料1可知。当天体中气体分子运动平均速率大于分子脱离速率的20%时,该气体会脱离天体逸散到宇宙中,月球表面气体分子的脱离速率均为,×20%=,则当气体分子运动平均速率大于时,该气体会脱离天体逸散到宇宙中,氢气平均速率为,氦气 平均速率为,所以氢气、氦气会脱离月球逸散到宇宙中,题中已知月球表面最高温度超过100℃,月球表面因不能留住氢气、氦气等气体分子,所以不存在稳定大气,结合资料信息说明可知0℃时,氢分子、氦原子等分子运动平均速率大于分子脱离速率的20%,且温度升高,分子运动速率更快。
【考点4 离子】
31.稀土中钬元素在元素周期表中的信息如图,下列说法正确的是
A.钬原子在化学变化中容易得电子 B.一个钬离子中有67个质子
C.钬的相对质量为164.9 D.1个Ho3+中含有70个电子
【答案】B
【解析】A、钬属于金属元素,钬原子在化学变化中容易失去电子,故A不符合题意;
B、由图知,钬原子序数为67,原子中质子数=原子序数,则一个钬原子中有67个质子,失去电子变成离子,核内质子数不变,一个钬离子中有67个质子,故B符合题意;
C、由图知,钬的相对原子质量为164.9,故C不符合题意;
D、钬原子序数为67,原子中质子数=原子序数=核外电子数,失去3个电子变成Ho3+,则1个Ho3+中含有64个电子,故D不符合题意。
故选B。
32.下列化学用语书写不正确的是
A.铁元素: B.两个铁原子:
C.氧化铁: D.两个铁离子:
【答案】D
【解析】A、书写元素符号时,第一个字母要大写,第二个字母要小写。铁元素的符号表示为Fe,故选项书写正确;
B、原子的表示方法就是用元素符号来表示一个原子,表示多个该原子,就在其元素符号前加上相应的数字.所以2个铁原子,就可表示为2Fe,故选项书写正确;
C、氧化铁中氧元素化合价为-2、铁元素化合价为+3,根据在化合物中各元素化合价的代数和为零,则氧化铁的化学式 为Fe2O3,故选项书写正确;
D、1个铁离子带3个单位的正电荷,1个亚铁离子带2个单位的正电荷,则两个铁离子可表示为2Fe3+,故选项书写不正确;
故选D。
33.分子、原子、离子都是构成物质的微观粒子。下列物质由离子构成的是
A.金刚石 B.CuSO4 C.C60 D.Cu
【答案】B
【解析】A、金刚石属于碳单质,由碳原子构成,不符合题意;
B、硫酸铜是由金属元素和非金属元素组成的化合物,由铜离子和硫酸根离子构成,符合题意;
C、C60由C60分子构成,不符合题意;
D、铜属于金属单质,由铜原子构成,不符合题意。
故选B。
34.在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。
(1)长征火箭一般选用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)做推进剂,反应的化学方程式为,其中X的化学式是 。
(2)利用氘和氚的氢原子核聚变产生能量,为人类创造福祉。结合图1分析,氘原子、氚原子都属于氢元素的原因是 。
(3)中国宣布严控对美出口镓、锗、锑、超硬材料、石墨等相关两用物项。
①图2为镓原子(Ga)的结构示意图,在化学反应中,镓原子容易 (填“得到”或“失去”)电子形成镓离子,镓离子的化学符号为 。
②图3为锗元素在元素周期表中的信息,其相对原子质量是 。
【答案】(1)CO2
(2)质子数相同都是1
(3) 失去 Ga3+ 72.63
【解析】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类及数目不变,根据化学方程式可知,反应前有2个碳原子、8个氢原子、6个氮原子和8个氧原子,反应后有6个氮原子、8个氢原子、4个氧原子和2个X,则2个X中含有2个碳原子和4个氧原子,则1个X中含有1个碳原子和2个氧原子,故X的化学式为CO2;
(2)元素是质子数相同的一类原子的总称,则由图1可知,氘原子、氚原子都属于氢元素的原因是氚原子和氚原子的质子数都为1;
(3)①由镓原子的结构示意图可知,镓原子最外层电子数为3,小于4,在化学反应中易失去3个电子形成带3个单位正电荷的镓离子,其离子符号为:Ga3+,故填:失去,Ga3+;
②由元素周期表中的一格可知,汉字下方数字表示相对原子质量,相对原子质量单位为“1”,通常省略不写,故锗元素的相对原子质量是72.63。
35.宏观和微观相结合是认识物质结构与性质的重要方法。
(1)表格为三种元素的原子结构示意图。
元素名称
氧
镁
硫
原子结构示意图
①表中x= 。镁原子在化学反应中容易 (填“得到”或“失去”)电子。
②硫原子在化学反应中得到两个电子形成离子,其离子符号为 。
③已知这三种原子电子层数越多,原子半径越大;电子层数相同时,核电荷数越多,原子半径越小。这三种原子中原子半径最大的是 。
(2)碳及其化合物的“化合价-物质类别”关系如图。
①图中能代表甲烷(CH4)的点是 (填字母)。
②E点对应的物质化学式为 ,写出由D转化为E的化学方程式: 。
③实验室中常用于检验物质D的化学试剂是 。
【答案】(1) 6 得到 S2- 镁
(2) A H2CO3 澄清石灰水
【解析】(1)在原子里质子数=核外电子数,8=2+x,x=6;
镁原子最外层电子数是2(少于4),容易失去最外层的2个电子而变成正离子;
硫原子在化学反应中得到两个电子形成的离子带两个单位的负电荷,根据离子符号书写方式:先写数字后写正负号,将数字和正负号标在元素符号的右上角,故硫离子的离子符号为S2-;
已知这三种原子电子层数越多,原子半径越大;电子层数相同时,核电荷数越多,原子半径越小。这三种原子中原子半径最大的是:镁原子;
(2)①甲烷中氢元素显+1价,设碳元素化合价为x,根据化合物中化合价正负代数和为零有,x+(+1)×4=0,x=-4;
②E点碳元素化合价为+4,对应的酸为碳酸,化学式为:H2CO3;
D点是+4价碳的氧化物,为二氧化碳,二氧化碳与水反应生成碳酸,方程式为:;
③D是二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,实验室常用澄清石灰水来检验二氧化碳的存在。
36.建立宏观、微观和符号之间的相互联系是化学学科的特点。
(1)甲为粒子之间的转化关系图,其中①表示的是 。
(2)乙为某粒子的结构示意图,当X= 时,该粒子是原子。
(3)M元素常为骨质疏松患者需补充的元素,其原子结构示意图见上图(丙),X的值是 ,它容易 (填“得到”或“失去”)电子,形成 (填“负”或“正”)离子。
(4)以上微粒结构示意图中属于离子的是 (填序号),其符号可表示为 ,根据“结构决定性质”的观点,M元素的化学性质与以上 (填序号)元素的化学性质相似。
【答案】(1)原子
(2)18
(3) 20 失去 正
(4) D C
【解析】(1)分子是由原子构成,且原子得失电子得到离子,则①为原子。故填原子;
(2)原子的质子数=核外电子数,则X=2+8+8=18。故填18;
(3)原子中质子数等于核外电子数,根据图示可知核外电子数为2+8+8+2=20,则X=20,故填20;
该原子中最外层电子数为2,化学反应中容易失去最外层的2个电子,形成带2个单位正电荷的正离子。故填失去;正;
(4)原子中质子数等于核外电子数,而离子中电子数和质子数不等。根据图示可知,A微粒中质子数等于核外电子数,属于原子;B粒子中质子数等于核外电子数,属于原子;C粒子中质子数等于核外电子数,属于原子;D粒子中质子数16小于核外电子数18,则该粒子属于硫离子,1个硫离子带2个单位的负电荷,则硫离子的符号为,故填D;;
原子的最外层电子数相等时,元素的化学性质相似。M元素的最外层电子数和C粒子的最外层电子数相等,则二者化学性质相似。故填C;
37.中国北斗。星耀全球。
(1)北斗卫星导航系统采用铷原子钟提供精确时间,铷元素在元素周期表中的相关信息与铷原子的结构示意图如图1所示,图1中 ,图2中与铷元素化学性质相似的元素是 (填元素符号);
(2)铷原子在化学反应中容易 (填“失去”或“得到”)电子,形成铷离子符号为 。
【答案】(1) 1 Na
(2) 失去
【解析】(1)由元素周期表中的一格可知,汉字左上方数字表示原子序数,在原子中,原子序数=质子数=核外电子数,铷原子的结构示意图如图1所示,则图1中;
图2中粒子的质子数分别是11、17、18,在原子中,原子序数=质子数,则图2中粒子分别表示钠元素、氯元素、氩元素,元素的化学性质由最外层电子数决定,铷原子的最外层电子数为1,则与铷元素化学性质相似的元素微粒的最外层电子数也为1,因此图2中与铷元素化学性质相似的元素是钠元素,其元素符号为Na;
(2)铷原子的最外层电子数为,在化学反应中容易失去1个电子形成带1个单位正电荷的铷离子,其离子符号为。
38.元素观和微粒观是化学核心观念。下列说法不正确的是
A.原子的质量几乎都集中在原子核中
B.原子是由带正电荷的原子核和带负电荷的核外电子构成的
C.所有原子的原子核都是由质子和中子构成的
D.原子可以失去或得到电子形成离子,原子也能直接构成物质
【答案】C
【解析】A、原子的质量主要集中在原子核上,因为质子和中子的质量远大于电子的质量,故A不符合题意;
B、原子是由带正电荷的原子核和带负电荷的核外电子构成的,故B不符合题意;
C、不是所有原子的原子核都是由质子和中子构成的,氢原子中没有中子,故C符合题意;
D、原子可以失去或得到电子形成离子,原子也能直接构成物质,故D不符合题意。
故选C。
39.关于分子、原子、离子的说法,正确的是
A.分子的质量一定比原子大 B.原子是不能再分的粒子
C.原子得失电子后形成离子 D.分子、原子能构成物质,离子不能
【答案】C
【解析】A、分子和原子不能笼统地比较大小,有的原子的质量比有的分子的质量大,有的分子的质量比有的原子的质量大,故A错误;
B、在化学变化中原子不能再分,在一些其它条件下原子是可以再分的,原子分成原子核和核外电子,故B错误;
C、原子得失电子后带正电荷,形成离子,故C正确;
D、离子也可以构成物质,如氯化钠是由钠离子和氯离子构成的,故D正确。
故选C。
40.如图是某矿泉水标签的部分内容,下列说法错误的是
A.该矿泉水是混合物 B.可用肥皂水区分该矿泉水的硬度
C.该矿泉水镁离子可以形成MgCl D.中Si的化合价为+4价
【答案】C
【解析】A、该矿泉水中含有多种物质,属于混合物,说法正确;
B、可用肥皂水区分该矿泉水的硬度,加入肥皂水,产生较多泡沫的是软水,产生较少泡沫的是硬水,说法正确;
C、镁离子表示为Mg2+,则镁元素显+2价,氯元素显-1价,镁离子可以形成MgCl2,说法错误;
D、H2SiO3中H的化合价为+1,O为-2,设Si的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为零,则有(+1)×2+x+(-2)×3=0,解得x=+4,故Si的化合价为+4,说法正确;
故选:C。
【考点5 元素与元素符号】
41.化学用语是学习化学的重要工具,下列符号表示2个氢原子的是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A、原子的表示方法,用元素符号来表示一个原子,表示多个该原子,就在其元素符号前加上相应的数字。表示2个氢原子,故正确;
B、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。表示2个氢离子,故错误;
C、表示水、1个水分子,故错误;
D、表示氢气、1个氢分子,故错误;
故选项A。
42.化学用语是学习化学的工具。下列符号能表示离子的是
A.N2 B.S2- C.Cu D.2H
【答案】B
【解析】A、N2表示一个氮分子、氮气,故错误;
B、S2-表示硫离子,故正确;
C、Cu表示一个铜原子、铜元素、铜,故错误;
D、由原子的表示方法,用元素符号来表示一个原子,表示多个该原子,就在其元素符号前加上相应的数字,2H表示2个氢原子,故错误;
故选:B。
43.下列各物质的化学式书写错误的是
A.氦气He B.氧化铝Al3O2 C.氢氧化钾KOH D.硝酸银AgNO3
【答案】B
【解析】A、氦气属于稀有气体,用元素符号表示物质,故化学式为He,选项正确;
B、氧化铝中铝元素显+3价,氧元素显-2价,根据正价在左负价在右,正负化合价代数和为零,化合价数值约到最简交叉写在元素右下角,化学式为Al2O3,选项错误;
C、氢氧化钾中钾元素显+1价,氢氧根显-1价,化学式为KOH,选项正确;
D、硝酸银中银元素显+1价,硝酸根显-1价,化学式为AgNO3,选项正确。
故选B。
44.下列化学用语表述正确的是
A.氧分子:2O B.氧化铁:FeO
C.钠离子:Na+ D.硫离子的结构示意图:
【答案】C
【解析】A、由分子的表示方法,正确书写物质的化学式,表示多个该分子,就在其分子符号前加上相应的数字,则氧分子可表示为O2,故选项化学用语表述不正确;
B、氧化铁中铁元素的化合价为+3,氧元素的化合价为-2,其化学式为Fe2O3,故选项化学用语表述不正确;
C、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,则钠离子可表示为Na+,故选项化学用语表述正确;
D、硫原子的质子数为16,核外电子数为16,而硫离子是硫原子得到2个电子形成的,核外电子分三层排布,各电子层上的电子数分别为2、8、8,则硫离子的结构示意图为,故选项化学用语表述不正确。
故选C。
45.下列符号中既能表示宏观意义又能表示微观意义的是
A.N2 B.2N C.2N2 D.2NO2
【答案】A
【解析】A、N2为氮气的化学式,即可表示氮气这种物质(宏观),还能表示1个氮分子(微观),该选项符合题意;
B、元素符号前的数字表示原子个数,则2N表示2个氮原子,该选项不符合题意;
C、化学式前的数字表示分子个数,则2N2表示2个氮分子,该选项不符合题意;
D、化学式前的数字表示分子个数,则2NO2表示2个二氧化氮分子,该选项不符合题意。
故选A。
46.某生产化肥碳酸氢铵(NH4HCO3)的企业,作了一个户外广告。请根据相关信息计算:
(1)碳酸氢铵(NH4HCO3)的相对分子质量为 ;
(2)碳酸氢铵(NH4HCO3)中氮、氢、碳、氧四种原子的个数比为 ;
(3)碳酸氢铵(NH4HCO3)中氮、氢、碳、氧四种元素的质量比 ;
(4)碳酸氢铵(NH4HCO3)中氮元素的质量分数为 (结果精确到0.1%);
(5)通过计算判断该广告属于 (填“虚假”或“真实”)广告。
【答案】(1)79
(2)1:5:1:3
(3)14:5:12:48
(4)17.7%
(5)真实
【解析】(1)碳酸氢铵(NH4HCO3)的相对分子质量为14+(1×5)+12+(16×3)=79;
(2)由化学式可知,碳酸氢铵中氮、氢、碳、氧四种原子的个数比为1:5:1:3;
(3)碳酸氢铵中氮、氢、碳、氧四种元素的质量比是14:(1×5):12:(16×3)=14:5:12:48;
(4)碳酸氢铵中氮元素的质量分数为
(5)通过计算可知,纯的碳酸氢铵的含氮量为17.7%>17%,故该广告属于真实广告。
47.没食子酸(C7H6O5)又称五倍子酸,可从五倍子等植物中获得,并用于制
药。下列有关没食子酸的说法中正确的是
A.没食子酸的相对分子质量为252
B.没食子酸中碳元素的质量分数为38.9%
C.没食子酸分子中碳、氢、氧原子个数比为7:6:5
D.没食子酸中碳元素、氢元素、氧元素的质量比为21:3:40
【答案】C
【解析】A、没食子酸的相对分子质量为,说法错误,不符合题意;
B、没食子酸中碳元素的质量分数为,说法错误,不符合题意;
C、没食子酸分子中碳、氢、氧原子个数比为,说法正确,符合题意;
D、没食子酸中碳元素、氢元素、氧元素的质量比为,说法错误, 不符合题意。
故选:C。
48.芹菜素()广泛存在于大多数蔬菜和水果中,具有抗氧化、抗菌、抗病毒作用。下列关于芹菜素说法正确的是
A.由碳、氢、氧原子构成 B.含有5个水分子
C.属于氧化物 D.碳元素质量分数最大
【答案】D
【解析】A. 芹菜素由芹菜素分子构成,芹菜素分子由碳、氢、氧原子构成,此选项错误;
B. 一个芹菜素分子中含有10个氢原子、5个氧原子,此选项错误;
C. 氧化物是由两种元素组成的化合物,其中一种元素是氧元素。芹菜素含有三种元素,不属于氧化物,此选项错误;
D. 芹菜素中碳元素的质量分数为:,氧元素质量分数为:,氢元素质量分数为:,比较大小可知,碳元素质量分数最大,此选项正确。
故选D。
49.在“宏观—微观—符号”之间建立联系并进行合理的分析、总结是学习化学特有的思维方式。请回答下列问题:
(1)与一个水分子质子数相等的分子是一个 (填“E”或“F”或“G”)分子。
(2)宏观实验A对应的微观过程是 (填“C”或“D”)。
(3)宏观过程B对应的微观过程中水分子本身没有变化,只是 发生变化。
(4)宏观实验A发生的反应是分解反应的微观解释是:该反应是水分子一种分子反应生成 。
【答案】(1)E
(2)C
(3)分子之间的间隔
(4)氢分子和氧分子两种新分子(合理即可)
【解析】(1)一个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,1个氢原子中含1个质子,1个氧原子中含8个质子,则一个水分子中含有的质子数为:2+8=10,E分子为氨分子,1个氨分子由1个氮原子和3个氢原子构成,1个氮原子中含7个质子,1个氢原子中含1个质子,则1个氨分子中含有的质子数为:7+3=10,F分子为二氧化碳分子,1个二氧化碳分子由1个碳原子和2个氧原子构成,1个碳原子中含6个质子,1个氧原子中含8个质子,则1个二氧化碳分子中含有的质子数为:6+16=22,G分子为氢分子,1个氢分子中含2个氢原子,1个氢原子中含1个质子,则1个氢分子中含2个质子,故与一个水分子质子数相等的分子是一个E分子;
(2)宏观实验A为水通电分解生成氢气和氧气,微观过程为水分子分为氢原子和氧原子,氢原子结合为氢分子,氧原子结合为氧分子,故宏观实验A对应的微观过程是:C;
(3)由图可知,宏观过程B对应的微观过程中水分子本身没有变化,只是分子之间的间隔发生了改变;
(4)宏观实验A发生的反应是分解反应的微观解释是:该反应是水分子一种分子反应生成氢分子和氧分子两种新分子,即由一种物质反应生成两种新物质。
50.目前世界上最安全高效的饮用水消毒剂是,它对细胞壁有较强的吸附穿透能力,可有效地氧化细胞内含巯基的酶,还可以快速地抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物,起到杀菌消毒作用。消毒剂具有杀菌速度快、持续时间长、安全无毒等优点。通常情况下,是一种黄绿色气体,极易溶于水,化学性质也比较稳定。
在20℃时,不同浓度的灭活自来水中大肠杆菌的效果如图所示。
依据上文,回答下列问题。
(1)据图可知,消毒效果较好的浓度是 (填“a”或“b”)。
(2)消毒时发生 (填“物理变化”或“化学变化”)。的物理性质有 (写一条)。
(3)作为安全高效消毒剂的优点有 (写两条)。
(4)、和均可用作净水的消毒剂,下列说法正确的是 (填字母)。
a.都含有氯离子 b.都含有氯元素 c.都含有氯分子
(5)为了延长消毒剂与水中微生物的接触时间,应在图中的 (填“清水池”或“配水泵”)中投放。
【答案】(1)a
(2) 化学变化 黄绿色/气体/极易溶于水
(3)杀菌速度快、持续时间长、安全无毒
(4)b
(5)清水池
【解析】(1)从图中可以看出,在相同时间下,浓度为a时对大肠杆菌的灭活率更高,所以消毒效果较好的浓度是a;
(2)ClO2消毒时,通过氧化细胞内含巯基的酶、抑制微生物蛋白质的合成来破坏微生物,有新物质生成,所以发生的是化学变化;物理性质是指不通过化学变化就能体现出来的性质,由材料可知,ClO2的物理性质有:通常情况下,ClO2是一种黄绿色气体,极易溶于水;
(3)依据材料,ClO2消毒剂具有杀菌速度快、持续时间长、安全无毒等特点;
(4)Cl2是由氯分子构成,Ca(ClO)2是由钙离子和次氯酸根离子构成,ClO2是由ClO2分子构成。
a、Ca(ClO)2和ClO2中不含氯离子,错误;
b、Cl2、Ca(ClO)2和ClO2中都含有氯元素,正确;
c、Ca(ClO)2和ClO2中不含氯分子,错误。
故选b。
(5)根据图示,水进入清水池后再进入配水泵,最后进入用户,所以为了延长消毒剂与水中微生物的接触时间,ClO2应在图中的清水池中投放。
【考点6 结构多样的碳单质】
51.下图A、B分别表示金刚石和石墨的结构模型(图中的小黑点均代表碳原子)。
(1)金刚石属于 (填“单质”或“化合物”),判断的依据是 。
(2)①切割玻璃的玻璃刀应该选用 (填“金刚石”或“石墨”)做材料。
②根据金刚石和石墨的结构和性质推断,下述观点不正确的是 (填字母)
A.不同物质具有不同的结构 B.不同物质的组成元素一定不同
C.不同物质具有不同的性质 D.物质的结构决定物质的性质
③金刚石和石墨物理性质不同的原因是什么 。
【答案】(1) 单质 金刚石是由碳元素组成的纯净物
(2) 金刚石 B 碳原子排列方式不同
【解析】(1)金刚石属于单质,判断的依据是金刚石是由碳元素组成的纯净物。
(2)①切割玻璃的玻璃刀应该硬度大,金刚石硬度大,石墨硬度小,故选用金刚石做材料。
②A.不同物质具有不同的结构,此选项正确;
B.不同物质的组成元素不一定不同,如:金刚石和石墨是不同的物质,组成元素相同,此选项错误;
C.金刚石硬度大,石墨硬度小,所以不同物质具有不同的性质,此选项正确;
D.金刚石和石墨中碳原子的排列方式不同,决定了两种物质的物理性质有很大的差异,所以物质的结构决定物质的性质,此选项正确。
故选B。
③金刚石和石墨都是由碳原子构成的单质,它们物理性质不同的原因是碳原子排列方式不同。
52.碳是形成化合物种类最多的元素,含碳物质是化学研究的重要内容。
(1)请将图示中虚线框内碳原子的结构示意图补画完整。
(2)金刚石和石墨都属于碳单质,它们的化学性质相似,物理性质却有很大差异,其原因是______(填字母)。
A.构成它们的原子大小不同 B.两种物质由不同种原子构成
C.构成它们的原子数目不同 D.两种物质里碳原子的排列方式不同
【答案】(1)
(2)D
【解析】(1)在原子中,质子数=核外电子数,则碳原子的核内质子数=核外电子数=6,第一层电子数为2,第二层电子数为4,碳原子结构示意图为;
(2)A、金刚石和石墨均是由碳原子构成,构成它们原子的大小相同,不符合题意;
B、金刚石和石墨均是由碳原子构成,不符合题意;
C、金刚石和石墨都属于碳单质,物理性质却有很大差异,其原因是两种物质里碳原子的排列方式不同,而不是构成它们的原子数目不同,不符合题意;
D、金刚石和石墨都是由碳原子构成,物理性质却有很大差异,其原因是两种物质里碳原子的排列方式不同,符合题意;
故选D。
53.传统文化宋代《墨经》记载“立窑烧烟法”的示意图如图所示,炉膛口较小,松木置于炉膛中燃烧,瓮中收集的黑烟(主要为炭黑)可用于制墨。
(1)炭黑中加入天然胶等制成墨,水墨画历久弥新,体现了炭黑 的性质。
(2)“立窑烧烟法”利用了松木的 (填“完全”或“不完全”)燃烧。
【答案】(1)常温下化学性质稳定
(2)不完全
【解析】(1)炭黑中加入天然胶等制成墨,水墨画历久弥新,体现了炭黑常温下化学性质稳定的性质,故填:常温下化学性质稳定;
(2)松木完全燃烧后生成二氧化碳和水等,不会生成炭黑,所以“立窑烧烟法”利用了松木的不完全燃烧,故填:不完全。
54.如图是金刚石、石墨、C60、碳纳米管结构示意图。请回答下列问题:
(1)金刚石的立体网状结构不易被外力作用破坏,因而金刚石具有 的性质。
(2)石墨为层状结构,层与层之间能滑动,因此石墨有润滑性,可以用作 。
(3)一定条件下,碳纳米管能转化成石墨,该变化是 变化,碳纳米管的物理性质与金刚石、石墨 (填“相同”或“不同”)。
(4)已知硅的一种单质分子与C60有相同的原子数和类似的结构,有科学家尝试把C60的一个分子放进硅的这种单质的一个分子中,反应形成一种新型分子,该分子构成的化合物中碳元素显-4价,硅元素显+4价,则该化合物的化学式为 。
【答案】(1)硬度大
(2)润滑剂
(3) 化学 不同
(4)Si60C60
【解析】(1)金刚石的立体网状结构不易被外力作用破坏,因而金刚石具有硬度大的性质;
(2)石墨为层状结构,层与层之间能滑动,因此石墨有润滑性,可以用作润滑剂;
(3)一定条件下,碳纳米管能转化成石墨,碳纳米管和石墨是两种不同的物质,该变化有新物质生成,属于化学变化;
碳纳米管、金刚石、石墨均是由碳原子构成,但是碳原子的排列方式不同,故物理性质不同;
(4)已知硅的一种单质分子与C60有相同的原子数和类似的结构,则该硅单质的化学式为Si60,有科学家尝试把C60的一个分子放进硅的这种单质的一个分子中,反应形成一种新型分子,该分子构成的化合物中碳元素显-4价,硅元素显+4价,根据化合物化学式的书写规则,正价在前,负价在后,该化合物的化学式为Si60C60。
55.石墨烯(Graphene)是从石墨材料中剥离出来,由碳原子构成的只有一层原子厚度的二维晶体。石墨烯是目前已知的世界上最薄的材料,导电性比银还强,具有极强的导热性能和优良的透光性能的材料。有预言称,石墨烯将成为硅的替代品,计算机处理器的运行速度将会快数百倍。石墨烯在电子、复合材料、医疗健康等多领域具有广泛应用,不同领域的应用分布如图所示。
氧化石墨烯薄膜与水接触后可形成约0.9纳米宽的通道,可让水分子快速通过,能高效滤去海水中的盐分,用于海水淡化。
石墨烯的基本化学性质与石墨类似,实验结果表明,石墨烯的着火点在700-800℃左右。请回答:
(1)目前“石墨烯”应用占比最高的在 领域,“氧化石墨烯薄膜”可用于 。
(2)石墨烯具有的物理性质有___________。
A.极强的导电性 B.极强的导热性 C.优良的透光性 D.极强的活动性
(3)由上图可见,石墨烯其物理性质与金刚石不同的原因是 。
(4)实验表明,石墨烯在足量的氧气中充分燃烧,反应的化学方程式为 。
【答案】(1) 电子 海水淡化
(2)ABC
(3)碳原子的排列方式不同
(4)
【解析】(1)从图可知,目前“石墨烯”应用占比最高的在电子领域,占比27%。氧化石墨烯薄膜与水接触后可形成约0.9纳米宽的通道,可让水分子快速通过,能高效滤去海水中的盐分,用于海水淡化。
(2)物理性质是不需要化学变化就能表现出来的性质。石墨烯是目前已知的世界上最薄的材料,导电性比银还强,具有极强的导热性能和优良的透光性能的材料。则石墨烯具有的物理性质有极强的导电性、极强的导热性、优良的透光性。石墨烯的基本化学性质与石墨类似,则其活动性不强,且活动性是化学性质。故选ABC。
(3)石墨烯和金刚石都是碳单质,但是碳原子的排列方式不同,所以物理性质不同。
(4)石墨烯是碳单质,碳和氧气点燃生成二氧化碳,化学方程式为。
56.二维材料是一类新兴材料(如图),我国科研人员在二维过渡材料碲化物及二维材料石墨烯的制备方向取得新进展。石墨烯因其奇特的超导、导电、磁性、催化活性等物理和化学性质,在催化、储能、光学等领域展现出重要应用潜力。
(1)二维材料石墨烯是一种 (填“单质”或“化合物”)。
(2)二维材料石墨烯与金刚石均由碳元素组成,但它们导电性差异很大,其原因是 。
(3)古代书法家使用墨汁书写的字画能够保存很长时间而不变色,这是因为单质碳在常温下 。单质碳还具有还原性,在高温条件下能还原氧化铜,其符号表达式为 。
【答案】(1)单质
(2)碳原子的排列方式不同
(3) 化学性质不活泼
【解析】(1)石墨烯是由同种元素组成的纯净物,属于单质;
(2)物质的结构决定物质的性质,石墨烯与金刚石均由碳元素组成,但它们导电性差异很大,其原因是碳原子的排列方式不同;
(3)古代书法家使用墨汁书写的字画能够保存很长时间而不变色,这是因为单质碳在常温下化学性质不活泼,不易与其他物质发生化学反应;碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,该反应的符号表达式为:C+CuOCu+CO2。
57.请根据材料回答下列问题:
碳单质家族
化学是不断发明和制造对人类更有用的新物质的科学。在分子、原子层次上改变原子的排列方式就可以创造新物质。
在超高压和高温条件下,石墨中某些碳原子受到挤压,凸出到层间的空间中,与上一层正六边形的碳原子形成正四面体的排列方式,就得到金刚石。分子是由12个正五边形和20个正六边形构成的完美对称的笼状分子。分子形似足球,被形象地称为“足球烯”。 在常温下是紫红色晶体,具有金属光泽,可用于超导、催化等领域,使用中要远离火源。
碳纳米管的直径一般为几纳米到几十纳米,其中碳原子以正六边形排列形成管状结构。其管状结构决定了它的弹性和弯曲性优异,可制作金属催化载体,用于计算机芯片等前沿领域。石墨烯中的碳原子是以正六边形紧密排列的单层结构。石墨烯具有比表面积大、透光率高、导电性强等优异性能,因而在透明电极、太阳能电池、传感器、手机屏幕等方面有良好的应用前景。科学家在一定条件下可以选取石墨烯片段包裹成足球烯,也可以将片段卷起来得到碳纳米管。
请根据上述材料回答下列问题:
(1)在一定条件下,石墨可转变为金刚石。这一变化是 变化。
(2)写出的一种物理性质 ,推测的一种化学性质 (用符号表达式表示)。
(3)碳纳米管的弹性较好、易于弯曲,这些性质都源于它是 结构。
(4)石墨烯的优良性能决定它的用途是 (写出一条)。
【答案】(1)化学
(2) 常温下是紫红色晶体,具有金属光泽
(3)管状
(4)可用于透明电极、太阳能电池、传感器、手机屏幕等方面
【解析】(1)在一定条件下,石墨可转变为金刚石,该过程中有新物质生成,属于化学变化;
(2)物质不需要发生化学变化就表现出来的性质叫做物理性质,则由题干信息可知,C60的物理性质是:常温下是紫红色晶体,具有金属光泽;
由题干信息可知,在使用中要远离火源,说明具有可燃性,即在氧气中燃烧会生成二氧化碳,符号表达式为;
(3)由题干信息可知,碳纳米管的弹性较好、易于弯曲,这些性质都源于它是管状结构;
(4)由题干信息可知,石墨烯的优良性能决定它的用途是:可用于透明电极、太阳能电池、传感器、手机屏幕等方面。
58.阅读下面科普短文。
人们曾经认为碳元素的单质只有两种,即金刚石和石墨。它的第三 种单质C60在20世纪80年代被发现。它是一种由60个碳原子构成的分子,其结构显然与石墨和金刚石截然不同,是一种由多个正多边形封闭而成的空心球体,形似足球,又名足球烯。
C60在常温下为紫红色晶体,有金属光泽,密度为1.68g/cm3,可溶于甲苯等有机溶剂中。
C60在材料科学、 超导体等方面有着很好的应用前景,成为信息技术和航天技术中的新宠。利用其独特的分子结构,可用于气体贮存、提高金属材料的强度、制得具有优异性能的新型高分子材料。C60在医学上应用广泛,例如:将肿瘤细胞的抗体附着在C60分子上,然后将带有抗体的C60分子引向肿瘤,以达到杀伤肿瘤细胞的目的。
因为C60有许多优异性能,所以C60在很多领域有潜在的应用前景。
依据文章内容,回答下列问题。
(1)单质C60是由 (填“分子”、“原子”或“离子”)构成的。
(2)下列属于C60的物理性质的是 (填字母序号)。
A.有金属光泽
B.常温下为紫红色晶体
C.密度为1.68g/cm3
D.由多个正多边形封闭而成的空心球体
(3)推测C60可能的化学性质 。
(4)C60的用途广泛,如: 。
(5)结合此篇短文,谈谈你对“化学”的认识 。
【答案】(1)分子
(2)ABC
(3)可燃性
(4)用于气体贮存、制得具有优异性能的新型高分子材料等
(5)世界是由物质组成的,化学则是人类认识和改造物质世界的主要方法和手段之一
【解析】(1)单质C60是由分子构成的;
(2)由题干信息可知,属于C60的物理性质的是:有金属光泽;常温下为紫红色晶体;密度为1.68g/cm3;
(3)推测C60可能的化学性质:具有可燃性;
(4)C60的用途广泛,如用于气体贮存、制得具有优异性能的新型高分子材料等;结合此篇短文,对“化学”的认识有:世界是由物质组成的,化学则是人类认识和改造物质世界的主要方法和手段之一;我们学习、研究化学,是为了认识自然、改造自然,使之为人类服务;化学可以研究自然界现有的物质也可以发现自然界不存在的物质等。
59.“见著知微,见微知著”是化学的思维方法。
(1)铜由铜原子构成,因而化学上的“Cu”能表示铜元素,表示一个铜原子,还能表示 ;
(2)干冰是二氧化碳的固态形式。熔点是,沸点是,干冰在室温环境中由于温差太大,吸收大量的热,使分子间的距离迅速增大,从固态不经过液态直接变成气态。
①从微观角度分析,干冰由 构成;
②干冰是优良的制冷剂,可在保存或运输易腐烂食品的过程中利用干冰,其原因有 (填字母);
A.干冰是固体 B.干冰升华时吸热 C.干冰升华后无残留 D.干冰比空气密度大
(3)足球烯是近些年科学家们发现的一类物质,因形状像足球而得名,其中一种化学式是(如图3)。
物质的性质决定用途,用途反映物质的性质。金刚石是天然存在最硬的物质,因此金刚石可以用作 ,石墨材料可以用作电刷,是因为石墨具有 性;
【答案】(1)铜这种物质
(2) 二氧化碳分子/CO2 BC
(3) 钻头(合理即可) 导电(或良好的导电)
【解析】(1)化学上的“Cu”能表示铜元素,表示一个铜原子,还能表示铜这种物质;
(2)①干冰是固体二氧化碳,二氧化碳是由非金属元素组成的化合物,由二氧化碳分子构成;
②干冰是优良的制冷剂,可在保存或运输易腐烂食品的过程中利用干冰,其原因有干冰升华吸热,能使周围温度降低,且干冰升华后无残留。
故选BC;
(3)金刚石是天然存在最硬的物质,因此金刚石可以用作钻头等;
石墨材料可以用作电刷,是因为石墨具有导电性。
60.碳及其化合物的综合利用使世界变得更加绚丽多彩。
Ⅰ.碳的多样性
(1)《富春山居图》是元朝画家黄公望的作品,此图能够保存至今而不变色的原因是 。
(2)市场上出售的椰壳活性炭是以椰子壳为原料,经过一系列生产工艺精细加工而成。它具有疏松多孔的结构,具有极强的 性,可以用于除去装修产生的有害气体。
(3)高铁列车依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力从而维持高速运行。石墨可用于制造受电弓滑板,这一应用与石墨的下列性质有关的是 。(填字母序号)
A.滑腻感 B.导电性 C.金属光泽 D.熔点高
Ⅱ.“碳中和”的实现
“碳中和”是指一定时间内CO2的排放量与吸收量基本相当。CO2的捕集、利用是实现“碳中和”的重要途径。我国力争在2060年前实现“碳中和”,体现了中国对解决气候问题的大国担当。
(4)减排:
①CO2的过度排放会造成 (填字母序号)。
A.冰川融化,海平面上升
B.极端天气频发
C. 土地沙漠化,造成农业减产
D.影响自然生态系统,改变生物多样性
②结合生活实际,列举可为实现“碳中和”做出直接贡献的一种措施: 。
(5)吸收:工业生产中产生的CO2经吸收剂处理可实现CO2的捕集。如用CaO吸收。草酸钙(CaC2O4)在高温下分解制得疏松多孔的CaO,同时产生CO、CO2。该反应所得CO、CO2的分子个数之比为 。
(6)转化:根据初中化学有关知识并结合查阅资料,总结得到如图转化关系。
①若甲为单质,自然界通过光合作用完成转化Ⅰ,则甲为 (填化学式)。
②二氧化碳与 (填化学式)反应,完成转化Ⅲ。
③图中能反映的化学观点或化学思想有 (填字母序号)
A.化学变化中元素种类不变
B.二氧化碳也是一种重要的资源
C.物质在任何条件下都可以相互转化
D.碳转化可以缓解能源危机,实现碳中和
【答案】(1)常温下,碳的化学性质不活泼
(2)吸附
(3)ABD
(4) ABCD 采用公共出行(合理即可)
(5)1:1
(6) O2 C ABD
【解析】(1)碳是组成墨的最主要的元素,因此书画长久不变色的原因就是由于单质碳在常温下的化学性质不活泼;
(2)椰壳活性炭具有疏松多孔的结构,具有极强的吸附性,可以用于除去装修产生的有害气体;
(3)高铁列车依靠车顶的受电弓滑板与接触网持续摩擦获取电力,石墨可用于制造受电弓滑板,说明石墨具有良好的导电性、滑腻感,同时摩擦会产生热量,说明石墨熔点高,故选ABD;
(4)①A、空气中二氧化碳含量过高,会导致温室效应加剧。会导致全球变暖,冰川融化,海平面上升,故说法正确;
B、温室效应会导致气候异常,发生极端天气,故说法正确;
C、地球温度升高,会使地球上的水分加速蒸发到大气层中,地面变得干旱,植被退化,进而导致土地沙漠化,故说法正确;
D、温度升高会影响生物的生长,影响生态系统,导致某些物种灭绝,故说法正确;
故选ABCD ;
②二氧化碳的过度排放会造成温室效应的加剧;尽量采用公共出行,可减少二氧化碳的排放,可为实现“碳中和”做出直接贡献;
(5)草酸钙(CaC2O4)在高温下分解制得疏松多孔的CaO,同时产生CO、CO2,反应的化学方程式:,该反应所得CO、CO2的分子个数之比为1:1;
(6)①若甲为单质,自然界通过光合作用完成转化Ⅰ,则甲为氧气(光合作用过程中水和二氧化碳反应生成有机物和氧气,氧气是单质);
②高温条件下二氧化碳和碳反应生成一氧化碳,因此二氧化碳与碳反应,完成转化Ⅲ;
③A、根据质量守恒定律可知,化学反应前后元素的种类不变,故说法正确;
B、二氧化碳是一种重要的资源,故说法正确;
C、物质不是在任何条件下都可以相互转化,故说法不正确;
D、由流程图可知,二氧化碳可以转化为燃料甲醇,碳转化可以缓解能源危机,实现碳中和,故说法正确;
故选ABD。
【考点7 碳的化学性质】
61.物质的性质往往决定它的用途,下列关于物质性质与用途的关系不对应的是
A.活性炭有吸附性——除去水中色素和异味
B.碳常温下具有稳定性——古代字画保存时间长
C.液氮化学性质不活泼——冷冻麻醉条件下做手术
D.一氧化碳有还原性——冶炼金属
【答案】C
【解析】A、活性炭具有吸附性,能吸附除去水中色素和异味,故选项性质与用途的关系对应;
B、碳常温下具有稳定性,一般不与其它物质反应,因此古代字画保存时间长,故选项性质与用途的关系对应;
C、液氮气化时吸收大量的热,可用作制冷剂,医疗上在液氮冷冻麻醉条件下做手术,故选项性质与用途的关系不对应;
D、一氧化碳具有还原性,能将铁从铁的化合物中还原出来,可用于冶炼金属,故选项性质与用途的关系对应。
故选C。
62.如图是金刚石,石墨、C60、碳纳米管的结构示意图。下列说法中不正确的是
A.都是由碳元素组成的单质 B.都是由原子构成的
C.充分燃烧后的产物都是CO2 D.常温下,化学性质都不活泼
【答案】B
【解析】A、金刚石、石墨和C60和碳纳米管都是由碳元素组成的单质,故说法正确;
B、C60是由C60分子构成的,故说法错误;
C、因为它们都是碳的单质,所以完全燃烧后的产物都是CO2,故说法正确;
D、常温下,碳单质化学性质不活泼,不易发生化学变化,故说法正确。
故选B。
63.传统文化 唐代著名书法家颜真卿所作的《自书告身帖》至今仍不褪色,是因为墨汁中的碳
A.具有可燃性 B.在常温下性质稳定
C.具有氧化性 D.具有还原性
【答案】B
【解析】唐代著名书法家颜真卿所作的《自书告身帖》至今仍不褪色,是因为墨的主要成分碳在常温下化学性质稳定,不易与其它物质发生反应,与碳的可燃性、还原性无关,碳不具有氧化性;
故选:B。
64.下列除去物质中混有的少量杂质所采用的方案正确的是
选项
除杂(括号内的为杂质)
实验方案
A
CO(CO2)
点燃
B
CO2 (CO)
通过灼热的氧化铜
C
CO2 (O2)
通入澄清石灰水
D
石墨(金刚石)
灼烧
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A、点燃,一氧化碳燃烧生成二氧化碳,反而把原物质除去,不符合除杂的原则,故选项不能达到实验目的;
B、通过灼热的氧化铜,一氧化碳与氧化铜在加热的条件下生成铜和二氧化碳,能除去杂质且不引入新的杂质,符合除杂的原则,故选项能达到实验目的;
C、通入澄清石灰水,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反而把原物质除去,不符合除杂的原则,故选项不能达到实验目的;
D、灼烧,石墨、金刚石都能完全燃烧生成二氧化碳,反而把原物质除去,不符合除杂的原则,故选项不能达到实验目的。
故选B。
65.按图1所示进行木炭还原氧化铜的实验,实验前后均通一段时间氮气,实验时①中固体的质量随加热时间的变化如图2所示。下列分析错误的是
A.实验前通入氮气的目的是排净空气,防止干扰实验
B.M点时,澄清石灰水不变浑浊
C.N点对应的固体物质有2种
D.反应过程中,固体减少的质量等于生成气体的质量
【答案】C
【解析】A、实验前通入氮气的目的是排净空气,防止干扰实验,说法正确,不符合题意;
B、由图2可知,M点时固体质量没有发生变化,说明此时反应还未开始,则澄清石灰水不变浑浊,说法正确,不符合题意;
C、由图2可知,N点时固体质量逐渐减少,说明此时反应正在进行中,木炭与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,则N点对应的固体物质有木炭、氧化铜和铜3种,说法错误,符合题意;
D、根据质量守恒定律,化学反应前后物质的总质量不变,则反应过程中,固体减少的质量等于生成气体的质量,说法正确,不符合题意。
故选:C。
66.某化学兴趣小组为探究木炭还原氧化铜反应中的气体产物,设计如下实验。
回答下列问题:
Ⅰ.定性探究气体成分
【提出猜想】
(1)气体产物可能的成分:猜想①只生成CO2;猜想② ;猜想③既生成CO2又生成CO。
【查阅资料】已知:浸有磷钼酸溶液的氯化钯(PdCl2)试纸遇CO2无变化,遇CO会立即变蓝色(CO能与氯化钯溶液反应,生成金属钯、二氧化碳和盐酸)。
【实验验证】为验证上述猜想,设计如图1所示装置进行实验,步骤如下:
ⅰ.打开弹簧夹,鼓入一段时间纯净、干燥的氮气;
ⅱ.关闭弹簧夹,点燃酒精灯加热,观察实验现象;
ⅲ.实验结束后,拆除装置、洗涤仪器。
【现象与结论】实验时,装置B、C中均产生明显现象,证明猜想③正确。
【实验分析】
(2)①步骤i中鼓入一段时间氮气,其目的是 。
②产物中存在CO的理由是 (用化学方程式表示)。
③装置C中观察到的现象是 ,其反应的化学方程式为 。
【反思评价】
(3)有同学认为,上述实验无法确定气体产物中CO2的存在,其理由是 为得出“猜想③正确”这一结论,需对实验进行的改进 ,同时该实验设计还存在的不足之处是 。
Ⅱ.定量探究气体产
利用数字化传感器设计图2所示实验,测得对不同质量比的CuO与C反应时,气体产物CO2、CO体积分数(ppm,1ppm=0.0001%)结果如图3和图4所示。
(4)实验前,检查图2装置气密性的方法是:连接好仪器, ,则气密性良好。
(5)分析图3中CO2浓度下降的原因是 。
(6)分析图4可得,反应物的质量比与产生的CO含量的关系是 。
【答案】(1)只生成CO
(2) 排尽装置内的空气,防止干扰产物的鉴别 CO+PdCl2+H2O=Pd+CO2+2HCl 澄清石灰水变浑浊 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(3) CO能与氯化钯溶液反应生成二氧化碳 将B装置和C装置交换顺序 没有尾气处理装置
(4)微热试管,若气球膨胀
(5)高温条件下CO2与C发生反应生成了CO
(6)反应物中CuO和C的质量比越大,反应产生的CO越少
【解析】(1)根据猜想①只生成CO2,猜想③既生成CO2又生成CO,可推知猜想②只生成CO。故填:只生成CO;
(2)①步骤i中鼓入一段时间氮气,其目的是排尽装置内的空气,防止干扰产物的鉴别;
②浸有磷钼酸溶液的氯化钯(PdCl2)试纸遇CO2无变化,遇CO会立即变蓝色,装置B中氯化钯(PdCl2)试纸变蓝,说明有一氧化碳,CO能与氯化钯溶液反应,生成金属钯、二氧化碳和盐酸,反应的化学方程式为CO+PdCl2+H2O=Pd+CO2+2HCl;
③二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,则装置C中观察到的现象是澄清石灰水变浑浊,二氧化碳与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
故填:①排尽装置内的空气,防止干扰产物的鉴别;②CO+PdCl2+H2O=Pd+CO2+2HCl;③澄清石灰水变浑浊;④CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
(3)由于CO能与氯化钯溶液反应生成二氧化碳,所以有同学认为,上述实验无法确定气体产物中CO2的存在,为得出“猜想③正确”这一结论,需先检验二氧化碳,则需对实验进行的改进是将B装置和C装置交换顺序,一氧化碳有毒,会污染空气,需要进行尾气处理,则该实验设计还存在的不足之处是没有尾气处理装置。故填:①CO能与氯化钯溶液反应生成二氧化碳;②将B装置和C装置交换顺序;③没有尾气处理装置;
(4)实验前,检查图2装置气密性的方法是连接好仪,微热试管,若气球膨胀,则气密性良好。故填:微热试管,若气球膨胀;
(5)由图3可知,CO2浓度下降的原因是高温条件下CO2与C发生反应生成了CO。故填:高温条件下CO2与C发生反应生成了CO;
(6)分析图4可得,反应物的质量比与产生的CO含量的关系是反应物中CuO和C的质量比越大,反应产生的CO越少。故填:反应物中CuO和C的质量比越大,反应产生的CO越少。
67.学习小组以碳单质为主题,开展项目式学习。
【任务一】认识碳单质的性质与用途
(1)金刚石、石墨物理性质差异很大的原因是 。
(2)高铁动车与电路连接的石墨电刷利用了石墨的性质包括________(填字母)。
A.可燃性 B.滑腻感 C.还原性 D.导电性
【任务二】探究碳单质的化学性质
(3)组装好仪器,按下列实验步骤展开探究:
步骤1:I处放入木炭,从II处通入足量氧气。
步骤2:在I处点燃酒精灯加热,观察I和Ⅲ中的现象。
步骤3:将Ⅱ处通入的气体更换为,Ⅲ装置中更换为氢氧化钠溶液。在I处点燃酒精灯加热,在末端导管口用燃烧的木条检验,观察现象。
①步骤2观察到的现象是 。
②请写出步骤3试管Ⅰ处发生的化学反应方程式 ,从能量变化的角度看,该反应属于 (填“放热”“吸热”)反应。
③上述三个步骤可以证明碳单质具有的化学性质是 。
【任务三】碳还原氧化铜实验的探究
(4)在真空密闭容器内、相同温度下,按照表中的数据进行碳还原氧化铜实验,利用数字化仪器绘制气体质量随反应时间变化的曲线如图所示。
(备注:“目数”是指固体的粗细度,目数越大,颗粒越小)
实验编号
碳粉质量/g
目数规格
氧化铜粉质量/g
对应曲线
1
3
200目
40
a
2
3
1000目
40
b
3
6
1200目
80
c(待画)
①结合a、b曲线,说明碳粉“目数”与反应速率的关系为 。
②请在图中画出曲线c的大致位置及变化趋势 。
【答案】(1)碳原子的排列方式不同
(2)BD
(3) I处木炭燃烧发白光,Ⅲ处澄清石灰水变浑浊 吸热 可燃性、还原性
(4) 碳粉的目数越大,反应速率越
【解析】(1)金刚石、石墨都是常见的碳单质,其物理性质差异很大的原因是碳原子排列方式不同;
(2)高铁动车与电路连接的石墨电刷,因为石墨能耐高温、化学性质稳定、具有滑腻感,同时还利用了石墨的导电性,没有用到石墨的可燃性和还原性。
故选BD;
(3)①步骤1:I处放入木炭,从II处通入足量氧气。步骤2:在I处点燃酒精灯加热,木炭在氧气中燃烧发白光,生成二氧化碳,二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,观察到:I处木炭燃烧发白光,Ⅲ处澄清石灰水变浑浊;
②步骤3试管Ⅰ二氧化碳与碳高温生成一氧化碳,方程式为,该反应需要吸收热量,属于吸热反应;
③步骤1、2说明碳单质具有可燃性,步骤3碳将二氧化碳还原成一氧化碳,说明碳单质具有还原性;
(4)①对比分析a、b两条曲线,在所用碳粉质量相同的情况下,生成同等质量的气体时,b比a所用时间更短,说明b反应速率大于a,而b的碳粉目数多于a,则在所用碳粉质量相同的情况下,碳粉“目数”与反应速率之间的关系为碳粉的目数越大,反应速率越快;
②结合表格数据可知,实验3中反应物的质量是实验1、2的2倍,则生成气体的质量也是实验1、2的2倍,碳粉的目数越大,反应速率越快,所以实验3的反应速率比实验1、2快,则曲线c的大致位置及变化趋势如图所示:
68.下列实验方案能达到实验目的的是
A. 探究碳的还原性
B. 实验室制取CO2
C. 检查装置的气密性
D. 探究CO2与H2O的反应
【答案】A
【解析】A、试管中黑色粉末逐渐变红色,试管中的澄清石灰水变浑浊,说明碳和氧化铜发生化学反应生成了铜和二氧化碳,可探究碳的还原性,故选项实验方案能达到实验目的;
B、大理石的主要成分是碳酸钙,碳酸钙与稀硫酸反应生成微溶于水的硫酸钙,硫酸钙覆盖在大理石表面,阻止反应进一步进行,不能持续得到二氧化碳,不能用于实验室制取CO2,故选项实验方案不能达到实验目的;
C、该装置未构成封闭体系,即左边的长颈漏斗与大气相通;无论该装置气密性是否良好,导管口都不会有气泡产生,不能判断气密性是否良好,故选项实验方案不能达到实验目的;
D、图中实验,石蕊小纸花喷水后放入盛有二氧化碳的集气瓶中,石蕊小纸花变红色,由于没有做对比实验排除二氧化碳使石蕊变红的可能,不能探究CO2与H2O的反应,故选项实验方案不能达到实验目的。
故选:A。
69.下列有关碳及其化合物的说法正确的是
A.CO2和CO均由碳元素和氧元素组成,分子构成也相同
B.干冰可用于人工降雨
C.CO2和CO都具有还原性
D.二氧化碳有毒,在人群密集的地方要注意通风
【答案】B
【解析】A、CO2和CO均由碳元素和氧元素组成,但它们的分子构成不同,二氧化碳由二氧化碳分子构成,一氧化碳由一氧化碳分子构成,说法错误,不符合题意;
B、干冰是固态二氧化碳,干冰升华吸热,使周围温度降低,可用于人工降雨,说法正确,符合题意;
C、一氧化碳具有还原性,二氧化碳不具有还原性,说法错误,不符合题意;
D、一氧化碳有毒,极易与血液中的血红蛋白结合,从而使血红蛋白不能再与氧气结合,造成生物体缺氧;二氧化碳无毒,但是二氧化碳不能供给呼吸,在二氧化碳含量过高的地方容易使人窒息,说法错误,不符合题意。
故选:B。
70.碳在我们生活中有很多的用途。结合木炭还原氧化铜的实验(如下图),回答下列问题:
(1)刚开始预热,试管b中立即产生气泡,但石灰水不变浑浊,原因是 。继续加热,观察到石灰水逐渐 ,黑色粉末中出现 。请你写出试管a中反应的文字表达式: ,这个实验说明木炭具有 性。
(2)实验结束时,移开酒精喷灯后,立即用弹簧夹夹紧乳胶管的目的是 。
(3)待试管内的粉末物质冷却后再把粉末倒在纸上,这样做的目的是 。
(4)通过碳的化学性质的学习,兴趣小组推测碳与氧化铜反应除了生成CO2可能还会产生CO。为了探究碳与氧化铜反应的气体产物,兴趣小组用“图甲”装置进行实验。启动传感器,加热固体混合物,CO和CO2的体积分数(ppm)与时间(t)变化情况如“图乙”所示。
初始时CO2的体积分数不为0,原因是 。
小明指出CO不一定是木炭与氧化铜反应产生的,请分析可能的原因是 。
【答案】(1) 开始排出的是试管内的空气 变浑浊 红色固体 碳+氧化铜二氧化碳+铜 还原
(2)防止b中的石灰水倒吸入a中,使试管炸裂
(3)防止灼热的铜被氧化
(4) 空气中含有二氧化碳 碳和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳
【解析】(1)刚开始预热,试管②中立即产生气泡,但石灰水不变浑浊,原因是开始排出的是试管内的空气,试管中的空气受热膨胀,排出试管;
继续加热,碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以可观察到澄清石灰水逐渐变浑浊;
铜是红色固体,氧化铜为黑色固体,可观察到黑色粉末中出现红色固体;
碳与氧化铜在高温条件下反应生成铜和二氧化碳,反应的文字表达式为:碳+氧化铜二氧化碳+铜;
这个实验说明木炭具有还原性。
(2)实验结束时,移开酒精喷灯后,立即用弹簧夹夹紧乳胶管的目的是温度下降,防止b试管内液体被倒吸入a中,使a试管炸裂;
(3)停止加热时,被还原的铜温度很高,如果与氧气接触,铜会与氧气反应生成氧化铜,所以停止加热时,应先将导管从试管b中撤出,并用弹簧夹夹紧乳胶管,待试管a冷却后再把试管里的粉末倒出。这样操作的原因是防止灼热的铜被氧化;
(4)试管中含有空气,而空气中含有二氧化碳,则初始时二氧化碳的体积分数不为0;
由于木炭和二氧化碳在高温条件下反应生成一氧化碳,则一氧化碳不一定是木炭和氧化铜反应生成的。
【考点8 质量守恒定律】
71.在密闭容器内,有甲、乙、丙、丁四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量分数如图所示,下列说法错误的是
A.该反应符合质量守恒定律
B.生成的甲、丙两物质的质量比为8:1
C.乙可能是该反应的催化剂
D.该反应为分解反应
【答案】B
【解析】A、任何化学反应均遵守质量守恒定律,该反应符合质量守恒定律,故A不符合题意;
B、反应生成甲和丙的质量比为2%:16%=1:8,故B符合题意;
C、乙的质量分数不变,可能作该反应的催化剂,也可能没有参加反应,故C不符合题意;
D、该反应的反应物是丁,生成物是甲和丙,符合“一变多”的特点,属于分解反应,故D不符合题意。
故选B。
72.在一密闭容器内有ABCD四种物质,在一定条件下充分反应后,测得的有关质量的数据如下表,下列说法不正确的是
物质
A
B
C
D
反应前(g)
0
16
20
5
反应后(g)
25
0
11
m
A.该反应是化合反应 B.该反应是分解反应
C.物质可能是该反应的催化剂 D.物质B、C是反应物
【答案】B
【分析】反应前后的总质量应相等: 0+16+20+5=25+0+11+m ,m = 5。A的质量增加,是生成物,B、C的质量减少,属于反应物,D的质量前后不变,可能是反应的催化剂,也可能是没有参加反应杂质。
【解析】A、该反应的反应物有两种,生成物只有一种,符合多变一,属于化合反应,选项正确;
B、该反应不符合一变多,不属于分解反应,选项错误;
C、D的质量前后不变,可能是反应的催化剂,也可能是没有参加反应杂质,选项正确;
D、物质B、C是反应物,选项正确;
故选B。
73.在“哪吒之魔童闹海”电影里,无量仙翁使用天元鼎炼制仙丹。古人记载炼丹时是将红色的氧化汞(HgO)粉末放入丹炉中加热,反应的微观示意图如图。下列说法正确的是
A.反应前后分子种类不变 B.反应后原子的个数增多
C.参加反应的甲、反应生成的丙分子个数比为2:1 D.甲、乙、丙三种物质都是由分子构成的
【答案】C
【解析】A、根据图示,氧化汞在加热条件下分解生成汞和氧气,氧化汞分子变成汞原子和氧分子,反应前后分子的种类发生了变化,选项A不正确;
B、由图可知,反应前后汞原子和氧原子的个数相等,反应前后原子的个数不变,选项B不正确;
C、由图可知,参加反应的甲(氧化汞)和反应生成的丙(氧气)的分子个数比为:4∶2=2∶1,选项正C确;
D、氧化汞是由氧化汞分子构成的,汞是由汞原子构成的,氧气是由氧分子构成的,甲、乙、丙三种物质不都是由分子构成的,选项D不正确。
故选C。
74.2024年11月27日,我国研发的全球首例大型固态储氢设备出口东南亚。氢化钠(NaH)是一种常见的储氢物质,与水反应能迅速放出氢气和另一种物质,该物质可能是
A. B.NaOH C. D.
【答案】B
【分析】氢化钠与水反应生成氢气和另一种物质,根据质量守恒定律,化学反应前后元素的种类不变,反应物中含Na、O、H,生成物中含H,故生成物中还应含Na、O,故该物质中一定含Na、O元素,可能含氢元素。
【解析】A、碳酸钠由Na、C、O元素组成,该物质不可能是碳酸钠,不符合题意;
B、氢氧化钠由Na、O、H元素组成,该物质可能是氢氧化钠,符合题意;
C、过氧化氢由H、O元素组成,不含钠元素,该物质不可能是过氧化氢,不符合题意;
D、二氧化碳由C、O元素组成,不含钠元素,且该物质中不含碳元素,故该物质不可能是二氧化碳,不符合题意。
故选B。
75.在新材料研发领域,我国科研人员做出杰出贡献。
(1)钼合金是核反应堆的高强韧材料,钼元素在元素周期表中的信息如图1所示。钼原子的核内质子数为 。
(2)纳米催化剂应用于二氧化碳的转化,图2是其反应的微观示意图。
①保持甲物质化学性质的最小粒子是 (填化学符号)。
②丁的微观示意图为 (填字母)。
A. B. C.
【答案】(1)42
(2) C
【解析】(1)根据元素周期表的信息可知,左上角的数字表示原子序数,则钼的原子序数为42,原子中原子序数=质子数,所以钼原子的质子数为42,故填:42;
(2)①由微粒的构成可知,甲为二氧化碳,二氧化碳是由二氧化碳分子构成,则保持甲物质化学性质的最小粒子是二氧化碳分子,其化学式为,故填:;
②根据质量守恒定律,反应前后原子的种类、数目不变,反应前C、H、O的原子个数分别为1、8、2,反应后C、H、O的原子个数分别为1、4、0,则丁中含有4个氢原子和2个氧原子,即丁中含有2个水分子,故选C。
76.小组同学利用电子天平完成质量守恒定律的验证实验(如图)。下列说法正确的是
A.实验中观察到气球持续变小 B.取下气球也可完成实验验证
C.反应后所称质量为CuO的质量 D.反应前后固体质量发生改变
【答案】D
【解析】A、铜与氧气在加热条件下反应,开始加热时,装置内空气受热膨胀,气球变大;随着反应进行,氧气被消耗,装置内气体减少,压强减小,气球变小,所以气球在实验过程中变化是先变大后变小,选项说法错误;
B、铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,参加反应的铜和氧气的质量和等于生成氧化铜的质量,该反应有氧气参与,因此装置需要密闭,取下气球导管与外界连通,反应过程中气体进出,无法保证反应前后质量相等,不能完成质量守恒定律的验证,选项说法错误;
C、反应后所称质量为整个装置的总质量,并非只有氧化铜的质量,选项说法错误;
D、铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,参加反应的铜和氧气的质量和等于生成氧化铜的质量,固体质量增加,即反应前后固体质量发生改变,选项说法正确;
故选D。
77.空间站中稳定的气体环境是保障航天员生命的基础,图1是空间站中部分反应的示意图,图2是“过程二”反应的微观示意图,请回答问题。
(1)写出过程二反应的文字表达式 。
(2)过程二中“甲烷”化学式为CH4,其相对分子质量为 ,碳元素的质量分数为 (填百分数)。过程二涉及4种物质属于氧化物的是 (填化学式),从微观角度分析,过程二反应前后没有发生变化的是 (填序号)。
A.分子种类 B.分子个数 C.原子种类 D.原子个数
(3)从反应物和生成物转化的视角,分析整个反应过程对维持空间站气体环境稳定的意义 。
【答案】(1)
(2) 16 75% CO2、H2O/H2O、CO2 CD/DC
(3)反应过程一中水通电分解生成氢气和氧气,氧气供航天员呼吸,航天员呼吸产生的二氧化碳和水分解产生的氢气通过反应过程二转化为甲烷和水,除去了空间站内航天员呼吸产生的二氧化碳,水可以循环使用,甲烷可以进一步处理或使用。这样可以调节空间站内气体成分,维持空间站内气体的稳定性和舒适性,保障航天员生命健康
【解析】(1)根据图2所示,二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成水和甲烷,反应的文字表达式为:。
(2)化学式中各原子的相对原子质量的总和就是相对原子质量,根据甲烷的化学式CH4,甲烷的相对分子质量为:12+1×4=16。甲烷中碳元素的质量分数为:。
过程二涉及的4种物质分别是:CO2、H2、H2O、CH4,氧化物是由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物,因此属于氧化物的是:CO2、H2O。
A、从微观角度分析,过程二中反应的前分子是:二氧化碳分子、氢分子,反应后的分子是:水分子、甲烷分子,分子种类发生了变化,不符合题意;
B、由图2可知,过程二中反应前分子的总数是5个,反应后分子总数是3个,分子数目发生了变化,不符合题意;
C、由图2可知,过程二中反应前物质的分子中含有:氢原子、碳原子、氧原子,反应后物质的分子中也是含有:氢原子、碳原子、氧原子,反应前后原子的种类没有发生变化,符合题意;
D、由图2可知,过程二中反应前氢原子、碳原子、氧原子的个数分别是:8、1、2,反应后氢原子、碳原子、氧原子的个数也分别是:8、1、2,反应前后原子的数目没有发生变化,符合题意。
故选CD。
(3)反应过程一中水通电分解生成氢气和氧气,氧气供航天员呼吸,航天员呼吸产生的二氧化碳和水分解产生的氢气通过反应过程二转化为甲烷和水,除去了空间站内航天员呼吸产生的二氧化碳,水可以循环使用,甲烷可以进一步处理或使用。这样可以调节空间站内气体成分,维持空间站内气体的稳定性和舒适性,保障航天员生命健康。
78.物质发生化学变化时,肯定有变化的是
A.原子数目 B.分子种类 C.元素种类 D.物质的质量总和
【答案】B
【解析】在化学变化中,原子种类、物质的质量总和、元素的质量都不发生改变,分子的种类一定发生改变。
故选:B。
79.质量守恒定律是一条重要定律,请利用该定律的相关知识回答下列问题。
(1)化学反应前后肯定没有变化的是______(填字母序号)。
①原子数目 ②分子数目 ③元素种类
④物质种类 ⑤原子种类 ⑥物质的总质量
A.①④⑥ B.①③⑤⑥ C.①②⑥ D.②③⑤
(2)要使镁条在空气中完全燃烧后生成氧化镁(只考虑氧气参加反应),若固体质量变化用如图表示,则与之差表示 的质量。
【答案】(1)B
(2)参加反应的氧气
【解析】(1)质量守恒定律,参加化学反应的各物质的质量总和,等于反应后生成的各物质的质量总和; 根据化学反应前后,元素的种类不变,原子的种类、个数、质量不变,则物质总质量不变;化学反应一定有新物质生成,物质的种类一定改变,分子的数目可能改变;
故选B;
(2)镁条和氧气在点燃的条件下反应生成氧化镁 ,根据质量守恒定律,参加反应的镁和氧气的质量之和等于生成氧化镁的质量,则与之差表示参加反应的氧气的质量。
80.初三某化学兴趣小组同学,依据教材实验对化学反应前后质量变化进行了探究。
【查阅资料】碳酸钠和稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体。
【实验装置设计】甲、乙、丙小组同学分别设计如图装置:
【讨论与探究】
(1)甲小组实验中,小气球的作用是: 。
(2)根据乙组和丙组设计的“质量守恒定律”实验装置进行探究,并按要求完成乙组和丙组。
①乙组实验结束后可观察到天平 (是或不)平衡;此反应 (填“遵守”或“不遵守”)质量守恒定律。
②丙组过氧化氢溶液分解反应前后各物质质量总和的测定,得出参加化学反应的各物质的质量总和 (填“大于”、“等于”或“小于”)反应后生成的各物质的质量总和。该反应中二氧化锰起 作用。
【实验结论】通过甲、乙、丙实验探究,你得到的结论是:化学反应都遵守质量守恒定律。
【实验分析】
(3)化学反应的过程是 重新组合的过程,即在一切化学反应中,反应前后原子的 没有改变,原子的 没有增减,原子的 也没有变化,所以化学反应遵守质量守恒定律。
【反思与交流】
(4)通过甲、乙、丙小组实验的探究,你得到的启示是:有 参加反应或生成的反应,在验证质量守恒定律时必须在 中进行实验。
【答案】(1)缓解压强
(2) 不 遵守 等于 催化
(3) 原子 种类 数目 质量
(4) 气体 密闭
【解析】(1)加热时装置中的温度升高,压强增大,气球会鼓起,则小气球的作用为缓解压强,防止气压过大而引起瓶塞冲开。
(2)①碳酸钠和盐酸反应生成的二氧化碳会逸散到空气中,反应后质量减小,则天平不平衡;
任何化学反应均遵守质量守恒定律。
②根据质量守恒定律可知,参加反应的各物质的质量总和等于反应生成的各物质的质量总和;
过氧化氢制取氧气的反应中,二氧化锰为催化剂,起催化作用。
(3)化学变化中,分子分成原子,原子重新组合为新分子;
在化学反应过程中,反应前后原子的种类、质量、个数都不变,则物质的总质量不变。
(4)由于气体质量不好称量,则有“气体”参加或生成的反应,在验证质量守恒定律时必须在“密闭容器”中进行实验,以防止气体逸出或漏入而影响质量测定。
【考点9 化学方程式的计算】
81.2023年10月26日11时14分,搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射成功。负责托举神舟十七号飞船的长征二号F遥十七运载火箭采用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)作推进剂,反应的化学方程式为:C2H8N2+2N2O4=3X+2CO2+4H2O,则X的化学式为
A.CO B.H2 C.NO D.N2
【答案】D
【解析】根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,反应前有2个C、8个H、6个N、8个O,反应后除3X外有2个C、8个H、8个O,则3X中含有6个N,所以X的化学式为N2,故选D。
82.工业上火法炼镍(Ni)的主要原理是C+2NiO2Ni+X↑,则X的化学式为
A.O2 B.CO2 C.N2 D.CO
【答案】B
【解析】反应前:碳原子个数:1个;镍原子个数2个;氧原子个数:2个。反应后除X外,镍原子个数2个。根据反应前后原子的种类和个数不变,则X中含有2个氧原子,1个碳原子,即反应中X的化学式为CO2。
故选B。
83.二甲醚()被誉为“21世纪的新型清洁、高效燃料”,具有优良的环保性能,其燃烧的微观示意图如图所示。下列说法错误的是
A.反应中生成丙与丁的质量比为44∶27
B.该反应的本质是分子破裂和原子重新组合的过程
C.反应前后各元素的化合价均不发生改变
D.参加反应的物质质量总和等于生成物质的质量总和
【答案】C
【分析】由图可知,甲为C2H6O、乙为O2、丙为CO2、丁为H2O,则反应的化学方程式为。
【解析】A、反应中生成丙与丁的质量比为[(12+16×2)×2]:[(1×2+16)×3]=44:27,该选项说法正确;
B、化学反应的本质为分子破裂和原子重新组合的过程,该选项说法正确;
C、单质中元素化合价为0,则氧气中氧元素化合价为0,但水、二氧化碳、二甲醚中,氧元素化合价为-2价,则氧元素化合价肯定改变,该选项说法不正确;
D、根据质量守恒可知,参加反应的物质质量总和等于生成物质的质量总和,该选项说法正确。
故选C。
84.化学兴趣小组的同学称取277g过氧化氢溶液和1.6g二氧化锰,进行了二氧化锰催化过氧化氢溶液的实验,电子秤显示的质量数据如下图所示(单位为g)。(忽略在水中的溶解,过氧化氢溶液由水和过氧化氢组成。)
请计算:
(1)完全反应后,经过过滤烘干,得到固体的质量为 g;生成氧气的质量为 g.
(2)该过氧化氢溶液中过氧化氢的质量。
【答案】(1) 1.6 4.8
(2)解:设过氧化氢质量为x。
答:过氧化氢10.2g。
【解析】(1)固体是二氧化锰,反应中属于催化剂,化学反应前后催化剂质量不变,为1.6g,生成氧气的质量278.6g273.8g=4.8g,故填:1.6;4.8。
(2)见答案
85.某化学兴趣小组测定某石灰石样品中碳酸钙的质量分数(假定:石灰石样品中除碳酸钙外,其余物质不与稀盐酸反应也不溶于水;且为了反应充分,尽可能地将石灰石粉碎)。称取6g样品,把称取好的样品放入烧杯中(烧杯质量为10g)。将50g稀盐酸分5次加入,每次加入稀盐酸后,用玻璃棒不断搅拌,充分反应后对烧杯(包括溶液和残余固体)进行了称量,记录如表:
第1次
第2次
第3次
第4次
第5次
加入稀盐酸的总质量(g)
10
20
30
40
50
烧杯和药品总质量(g)
25.56
35.12
44.68
54.24
64.24
(1)求样品完全反应后生成二氧化碳的质量为 g。
(2)求石灰石样品中碳酸钙的质量分数。(请写出计算过程,计算结果精确到0.1%)
【答案】(1)1.76
(2)解:设石灰石样品中碳酸钙的质量x
石灰石样品中碳酸钙的质量分数
答:石灰石样品中碳酸钙的质量分数为66.7%。
【解析】(1)碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳,依据质量守恒定律可知,反应中烧杯和药品总质量的减少就是生成的二氧化碳的质量;第1、2、3、4、5次生成二氧化碳质量总质量分别为10g+6g+10g-25.56g=0.44g、10g+6g+20g-35.12g=0.88g、10g+6g+30g-44.68g=1.32g、10g+6g+40g-54.24g=1.76g、6g+10g +50g-64.24g=1.76g;故样品完全反应后生成二氧化碳的质量1.76g。
(2)由上一步分析中第4次于第5次产生气体总质量相同,说明酸过量,样品中碳酸钙完全反应产生二氧化碳的质为1.76g。据此进行计算,具体过程见答案。
86.实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,实验过程和数据如图所示。回答下列问题。
(1)该实验中二氧化锰的作用是 。
(2)计算参加反应的过氧化氢的质量。(根据化学方程式计算)
【答案】(1)催化作用
(2)解:反应生成氧气的质量为。
设参加反应的过氧化氢的质量为x。
,
答:参加反应的过氧化氢的质量为。
【解析】(1)本实验中,二氧化锰为催化剂,作用是:催化作用。
(2)见答案。
87.中国神舟飞船为保证航天员在轨的正常生活,空间站内有一套非常完备的再生式环境控制和生命保障系统,其中一个子系统反应的微观示意图如图。下列说法正确的是
A.该反应的物质都是化合物
B.反应前后原子的种类发生改变
C.反应前后分子的数目没有增减
D.反应的化学方程式为
【答案】D
【解析】A、该反应中所涉及的二氧化碳、甲烷、水均是由不同种元素组成的纯净物,属于化合物,而该反应的反应物氢气是由一种元素组成的纯净物,属于单质,故A说法不正确;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类没有发生改变,故B说法不正确;
C、由化学方程式的意义可知,每5个分子变化成了3个分子,反应后分子的数目减少了,故C说法不正确;
D、由反应的微观示意图可知,该反应是二氧化碳和氢气在一定条件下反应生成甲烷和水,化学方程式是,故D说法正确;
故选:D。
88.氢气属于最清洁的燃料。氢气燃烧的化学方程式为,从中获得的信息错误的是
A.氢气和氧气在点燃的条件下生成水
B.在点燃条件下,2份质量的氢气和1份质量的氧气反应生成2份质量的水
C.反应前后原子的数目不变
D.在点燃条件下,每2个氢分子和1个氧分子反应生成2个水分子
【答案】B
【解析】A、根据化学方程式的意义可知,氢气和氧气在点燃的条件下生成水,故选项从化学方程式中获得的信息正确,不符合题意;
B、根据化学方程式可知,氢气、氧气及水的质量比为,故在点燃条件下,4份质量的氢气和32份质量的氧气反应生成36份质量的水,选项从化学方程式中获得的信息错误,符合题意;
C、根据质量守恒定律的微观实质:化学反应前后原子的种类、数目均不变,故选项从化学方程式中获得的信息正确,不符合题意;
D、根据化学方程式的意义可知,在点燃条件下,每2个氢气分子和1个氧气分子反应生成2个水分子,故选项从化学方程式中获得的信息正确,不符合题意;
故选:B。
89.用X表示某化合物的化学式,X燃烧时发生反应:下列说法中,正确的是
A.X的化学式为C3H6O B.X的相对分子质量为56
C.X中碳的质量分数为75% D.生成物的分子个数比为1:1
【答案】D
【解析】A、由分析可知,X的化学式为C3H6O3,故选项说法错误;
B、由分析可知,X的化学式为C3H6O3,X的相对分子质量为:12×3+1×6+16×3=90,故选项说法错误;
C、X中碳的质量分数为:,故选项说法错误;
D、由反应的化学方程式可知,生成物中二氧化碳和水的分子个数比为1:1,故选项说法正确;
故选:D。
90.化学方程式 S+O2SO2表示的意义是
A.硫加氧气等于二氧化硫
B.硫元素和氧元素反应生成二氧化硫
C.硫在氧气中燃烧生成二氧化硫
D.每1份质量的硫和1份质量的氧气完全反应生成1份质量的二氧化硫
【答案】C
【解析】A、化学方程式中的 “+” 应读作 “和”“与” 或 “跟”,“=” 应读作 “生成”,而不是简单的 “加” 和 “等于” ,A 选项错误;
B、该反应是硫(单质)和氧气(单质)发生反应,不是硫元素和氧元素直接反应生成二氧化硫,元素是宏观概念,这样表述不准确,B 选项错误;
C、可以表示硫在氧气中燃烧生成二氧化硫,C 选项正确;
D、根据化学方程式,该反应中硫、氧气、二氧化硫的质量比为,并不是每 1 份质量的硫和 1 份质量的氧气完全反应生成 1 份质量的二氧化硫,D 选项错误。
故选C。
【考点10 化学反应基本类型】
91.下列反应不属于置换反应的是
A. B.C+2CuO2Cu+CO2↑
C.H2+CuOCu+H2O D.CO+CuOCu+CO2
【答案】D
【解析】A、中,反应物和生成物都是一种单质和一种化合物,属于置换反应,故不符合题意;
B、中,反应物和生成物都是一种单质和一种化合物,属于置换反应,故不符合题意;
C、中,反应物和生成物都是一种单质和一种化合物,属于置换反应,故不符合题意;
D、中,反应物一氧化碳和氧化铜都是化合物,该反应不属于置换反应,故符合题意。
故选
92.如图为的转化和利用,下列说法不正确的是
A.转化①中水分子间的间隔变大
B.转化②中产生、的体积比为2:1
C.转化③为置换反应
D.转化④可降低空气中二氧化碳的含量,减缓温室效应加剧
【答案】B
【解析】A、转化①水加热变成水蒸气,水由液态变为气态水蒸气,水分子间的间隔变大,故A说法正确;
B、转化②是水通电分解生成氢气和氧气,由电解水时“正氧负氢、氢二氧一”可知,产生、的体积比为1:2,而不是2:1,故B说法错误;
C、转化③是碳和水在高温条件下反应生成一氧化碳和氢气,化学方程式为,该反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应,故C说法正确;
D、转化④为二氧化碳和水在光照和叶绿素的作用下反应生成葡萄糖和氧气,该反应是光合作用的反应,转化④的反应物为二氧化碳,可降低空气中二氧化碳的含量,减缓温室效应加剧,故D说法正确;
故选:B。
93.氢氧化镁是一种新型阻燃剂。当温度升高时,氢氧化镁受热分解生成水蒸气,同时生成耐高温的氧化镁固体,反应的化学方程式为:Mg(OH)2MgO+H2O↑,该反应属于
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
【答案】B
【解析】该反应符合“一变多”,属于分解反应,故选B。
94.LiBH4可作储氢材料,其制备反应为:2LiH+B2H6=2LiBH4,该反应的类型是
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
【答案】A
【解析】LiBH4可作储氢材料,其制备反应为:2LiH+B2H6=2LiBH4,该反应符合“多变一”的特点,属于化合反应,故选A。
95.宇树科技、DeepSeek等人工智能向“芯”而兴。三氟化氮()是优良的等离子蚀刻气体,用蚀刻硅芯片的反应为,该反应属于
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
【答案】C
【解析】A、化合反应是指两种或两种以上物质反应生成一种物质的反应,故A不符合题意;
B、分解反应是指一种物质反应生成两种或两种以上物质的反应,故B不符合题意;
C、置换反应是指一种单质和一种化合物生成了另一种单质和另一种化合物的反应,故C符合题意;
D、复分解反应是指两种化合物相互交换成分生成另两种化合物的反应,故D不符合题意。
故选C。
96.惊蛰——春雷响,万物长。雷鸣时发生下列化学反应:①;②;③。其中反应①和②均属于
A.化合反应 B.分解反应 C.置换反应 D.复分解反应
【答案】A
【解析】A、化合反应是有两种或两种以上的物质生成一种物质的化学反应,该反应是两种物质生成一种物质,属于化合反应,故A正确;
B、分解反应是由一种物质生成两种或两种以上的物质的反应,该反应是两种物质生成一种物质,属于化合反应,不属于分解反应,故B错误;
C、置换反应是一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的化学反应,该反应是两种物质生成一种物质,属于化合反应,不属于置换反应,故C错误;
D、复分解反应是两种化合物互相交换成分生成另外两种化合物的反应,该反应是两种物质生成一种物质,属于化合反应,不属于复分解反应,故D错误。
故选A。
97.以下变化中,不属于基本反应类型的是
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】A、该反应为两种化合物反应生成一种单质和一种化合物,不属于任何基本反应类型,该选项符合题意;
B、该反应为两种化合物互相交换成分,生成另两种化合物的反应,属于复分解反应,该选项不符合题意;
C、该反应为多种物质生成一种物质的反应,属于化合反应,该选项不符合题意;
D、该反应为一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的反应,属于置换反应,该选项不符合题意。
故选A。
98.化学反应前后,物质所含元素化合价发生变化的均属于氧化还原反应。如图是氧化还原反应与常见四种基本化学反应类型间的关系,下列举例中正确的是
A.例1:2C + O22CO
B.例2:
C.例3:2NaOH + CuSO4=Na2SO4 + Cu(OH)2↓
D.例4:CuO + COCu + CO2
【答案】A
【解析】A、根据方程式可知,反应前碳、氧都是0价,反应后氧为-2价,碳是+2价,属于氧化还原反应,故选项正确;
B、根据方程式可知,反应前氧元素是-2价,钙元素为+2价,碳元素为+4价,反应后各元素的化合价不变,不属于氧化还原反应,故选项错误;
C、根据方程式可知,反应前后元素的化合价都不变,钠+1价,铜+2价,氧-2价,氢+1价、硫+6价,而且所有复分解反应前后元素的化合价都不变,所以不属于氧化还原反应,故选项错误;
D、反应前铜为+2价,氧为-2价,碳为+2,反应后铜为0价,氧为-2价,碳为+4,属于氧化还原反应,但是不属于置换反应,故选项错误。
故选:A。
99.分类、类比是学习化学常用的方法。
(1)化学学科物质的含量含义不同,有的是指质量分数,有的是指体积分数,如:①空气中氮气含量为78%;②实验室常用浓硫酸中硫酸含量为98%;③医用酒精中酒精含量为75%:④地壳中氧元素的含量为48.60%。其中含量是指体积分数的为 ,含量是指质量分数的为 (填“序号”)。
(2)化学反应依据不同的分类标准可分为不同类型,化学反应前后有元素化合价发生改变的反应属于氧化还原反应,氧化还原反应与化学反应四类基本反应类型的关系如图所示。
①通过关系图可以得出复分解反应前后,元素化合价 (填“会”或“不会”)发生改变。
②.下列区域与化学方程式对应关系正确的是 。
A区域①:
B.区域②:
C.区域③:2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
【答案】(1) ①③ ②④
(2) 不会 B
【解析】(1)①空气中氮气含量为78%,是指氮气在空气中所占的体积分数,是指体积分数;
②实验室常用浓硫酸中硫酸含量为98%,是指硫酸在浓硫酸溶液中的质量分数,是指质量分数;
③医用酒精中酒精含量为75%,是指酒精的体积与医用酒精的总体积的比例,是指体积分数;
④地壳中氧元素的含量为48.60%,是地壳中氧元素的质量占地壳中元素总质量的比例,是指质量分数;
(2)①复分解反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物,化学反应前后有元素化合价发生改变的反应属于氧化还原反应,根据图示,复分解反应与氧化还原反应没有交集,即复分解反应不属于氧化还原反应,所以复分解反应前后元素化合价不会发生改变;
②A、区域①表示既是化合反应又是氧化还原反应,对于,该反应是两种物质生成一种物质,属于化合反应,但是该反应前后元素的化合价没有发生变化,不属于氧化还原反应,不属于区域①,故故错误;
B、区域②表示既是分解反应又是氧化还原反应,对于,该反应是一种物质生成两种物质,属于化合反应,该反应前后元素的化合价发生改变,属于氧化还原反应,属于区域②,故正确;
C、区域③表示不是化合反应,不是分解反应,不是置换反应,不是复分解反应,而是氧化还原反应,对于,该反应是两种化合物相互交换成分生成另外两种化合物,属于复分解反应,且反应前后化合价没有发生改变,不属于氧化还原反应,不属于区域③,故错误;
故选B。
100.学习化学需要在宏观物质的性质与其微观结构之间建立联系。
(1)图一是三种粒子的结构示意图,它们结构上的相似之处是 ;其中属于负离子的是 (填序号);③所代表原子的质子数为 。
(2)图二是某化学反应的微观模拟图,其反应的基本类型是 ,反应物的分子个数比为 。
【答案】(1) 电子层结构形同 ① 11
(2) 置换反应 2:1/1:2
【解析】(1)由图可知,图一是三种粒子的电子层结构形同,即核外都有两层电子,且每层上电子数相同;
负离子中质子数<电子数,故属于负离子的是①;
在原子结构示意图中,质子数画在圆圈内,则③所代表原子的质子数为11;
(2)由图二可知,反应前有两种不同分子,反应后出现了两种新的不同分子,(反应后出现的:分子,不是反应生成的,而是反应剩余的),其中反应物中是由同种原子构成的,属于单质,是由两种不同原子构成的,属于化合物,生成物中是由同种原子构成的,属于单质,是由两种不同原子构成的,属于化合物,反应符合一种单质与一种化合物生成另一种单质和另一种化合物,属于置换反应;
反应前有2个,3个,反应后有2个剩余,无剩余,则反应物的分子个数比为2:1。
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