内容正文:
构成物质的微观粒子
Part 1:构成物质的微观粒子
一、构成物质的微粒
1. 分子:通常状况下为气态的物质(不包括稀有气体)、水、酒精等大多数物质。
2. 原子:常见的金属、稀有气体、某些固体非金属。
3. 离子:氯化钠、碳酸钙等。
二、分子
1. 分子
由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子。
【易错提醒】单个分子只能保持物质的化学性质,不能保持物质的物理性质。
2. 分子的性质
(1)分子的质量和体积都很小。
(2)分子在不停地运动。温度升高,分子运动速率加快。
(3)分子间有空隙
气体被压缩时,分子间空隙变小。
(4)同种分子构成的物质化学性质相同,不同种分子构成的物质化学性质不同。
三、原子
1. 分子由原子构成,原子可以构成分子;原子可以构成物质。
2. 原子:化学变化中的最小微粒。
原子也是构成物质的一种微观粒子。常见的金属(如铁、铜、铝、汞等)和某些非金属(如金刚石等)是由原子直接构成的。
3. 化学变化的实质:在化学反应中分子分裂为原子,原子重新组合成新的分子。
上述化学变化中,水分子发生变化,氢原子和氧原子没有变化。
【观念建构】物质的微观特征是理解其宏观变化的依据
物质的性质体现在宏观变化上,物质的组成、结构等微观特征则是理解物质性质、把握变化本质的依据。水发生气态、液态、固态“三态”变化,是因为分子间空隙发生改变;氧气在氧气中燃烧生成水,是构成氢分子的氢原子和构成氧分子的氧原子重新组合成水分子的结果。
4. 分子和原子的区别:在化学变化中,分子可以再分,原子不能再分
四、原子的构成
原子核位于原子中心,原子的质量主要集中在原子核上 ,原子核由质子和中子构成。
电子在原子核外高速无轨运动。所有原子都有原子核和核外电子,不一定有中子(如氢原子无中子)。
(1) 原子核带正电,原子核带的正电荷数(即核电荷数)与核外电子带的负电荷数(数值上等于核外电子数)相等,电性相反,所以原子不显电性。
(2) 原子中的等量关系: 核电荷数=核内质子数=核外电子数
五、相对原子质量
相对原子质量:以一种碳原子质量的1/12(1.66×10-27kg)为基准,其他原子的质量跟它相比较所得到的比,称为这种原子的相对原子质量(符号为Ar )。公式表示为Ar=
注:“相对原子质量”是一个比值,单位为“ 1 ”,需省略。相对原子质量不是实际质量,实际质量之比等于相对原子质量之比。
相对分子质量(Mr):等于构成分子的各原子的相对原子质量(Ar)的总和。
六、原子结构示意图
1.原子核外电子排布规律
核外电子在原子核外分层排布,第一层最多排 2 个电子,第2层最多排 8 个电子,最外层最多排 8 个电子(第一层为最外层时最多排布2个电子)。
2.原子结构示意图(以氧原子结构示意图为例)
七、离子的形成
1.离子:带电的原子或原子团
(1) 阳离子的形成:原子最外层电子数一般少于4个,在化学反应中易失去电子,使得质子数大于核外电子数,带正电,一般电子层数减1。
(2) 阴离子的形成:原子最外层电子数一般多于4个,在化学反应中易得到电子,使得质子数小于核外电子数,带负电,电子层数不变。
(3) 原子的化学性质由最外层电子数决定,同类元素的原子的最外层电子数相同,一般化学性质相似。
2、离子符号
(1)离子符号,先写数字后写+-号
氢离子 H+ 、钠离子 Na+ 、 镁离子 Mg2+ 、氯离子 Cl- 、氧离子 O2-
(2)离子符号表示的意义:
表示每个镁离子带两个单位的正电荷
2 Mg2+
表示两个镁离子
Part2:物质组成的表示和分析
一、化学式
概念:用元素符号和数字组合表示纯净物组成的式子。
1.化学式的书写与命名
(1)单质化学式的书写
①金属单质、固体非金属单质(除碘外)、稀有气体单质的化学式用 元素符号 表示。如:Mg,S,Ne等。
读法:金属单质、固体非金属单质直接读为元素名称,如:Mg— 镁 ,S—硫;稀有气体读为“某气”,如:Ne— 氖气 。
②气态非金属单质:在元素符号的右下角写出该单质的一个分子中原子的个数。如H2、O2、N2,读法:“某气”,如:H2——氢气,O2——氧气等。
(2)化合物化学式的书写
①氧化物:氧元素符号在 后 ,另一种元素符号在 前。如:CO2、CuO等。读法:从后向前读作:“氧化某”,如CuO读作氧化铜 。有时需读出原子个数,如P2O5读作:五氧化二磷。
②由金属元素和非金属元素组成的化合物:金属元素符号在前、非金属元素符号在后。如:氯化钠——NaCl、硫化锌——ZnS等。
2.化学式的意义
(1)化学式的宏观意义与微观意义对比(以H2O为例)
宏观
微观
表示一种物质。如:H2O表示 水这种物质
表示该物质的一个分子,如:H2O表示 1个水分子
表示组成物质的元素。如:H2O可表示水是由氢元素和氧元素 组成的
表示该物质的一个分子中各元素的原子个数,如H2O表示一个水分子 由两个氢原子和一个氧原子 构成
【特别提醒】对于由原子直接构成的物质,其化学式表示的意义则有三方面,如Fe:可以表示铁单质,也可以表示铁元素,还可以表示一个铁原子。
(2)化学式周围的数字的意义
①化学式前面的数字表示粒子(分子或原子)数目。
②化学式中元素符号右下角的数字表示一个某粒子中某原子或某原子团的数目。
2H2O
二、化合价
1.定义:用来表示元素在形成化合物时的原子个数比,是元素的一种化学性质。有正价与负价之分。
2.表示方法:在元素符号正上方标出化合价。符号在前,数字在后。若数字为1时,不能省略。
例如:中的+2表示在氯化镁中镁元素显+2价。
+1价
K Na Ag
+2价
Ca Mg Ba Zn
+3价
Al
+4价
Si
-1价
Cl F
-2价
O S
可变化合价
Cu:+1 +2Fe:+2 +3S:+4 +6
3.原子团:作为一个整体参加反应的原子集团(就好象一个原子一样),原子团也叫做根。
根的名称
根的符号
常见化合价
硝酸根
NO3
-1
氢氧根
OH-
-1
硫酸根
SO4
-2
碳酸根
CO3
-2
磷酸根
PO4
-3
铵根
NH4
+1
4.化合价规则:在任何化合物里,正负化合价的代数和为零。
①在化合物里氢通常显+1价,氧通常显-2价。
②金属元素通常显正价,非金属元素通常显负价。
③单质里元素的化合价为零。
④许多元素具有可变化合价,同种元素在不同的化合物里可显不同的化合价,如:FeO,Fe2O3。
5.化合价的应用
(1)根据化合价写化学式
①按“正价左、负价右”的原则写出元素的符号,并标明各元素的化合价。
②把化合价(有公约数需约简)数字交叉写在另一种元素符号(或原子团)的右下角。
例如,已知Al为+3价,O为-2价,则氧化铝的化学式为:。
(2)已知化学式判断化合价
根据化合物中正、负化合价的代数和为零,单质中元素的化合价为零,并结合一些常见元素的化合价,判断未知元素的化合价。
例:用化学用语表示:K2MnO4中Mn的化合价
三、计算物质中各元素的质量比
例:CO2碳、氧元素的质量比= ,CaCO3钙、碳、氧元素的质量比= ,
NH4NO3氮、氢、氧元素的质量比= ,
四、计算物质中某元素的质量分数
该元素的相对原子质量×该元素的原子个数
化学式中某元素的质量分数 = ×100%该化合物的相对分子质量
例:根据高锰酸钾的化学式KMnO4计算:高锰酸钾中氧元素的质量分数为 。
Part3:《构成物质的基本微粒1》综合训练
1.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)对下列宏观事实的微观解释错误的是
A.水和过氧化氢化学性质不同——分子构成不同
B.“遥知不是雪,为有暗香来”——分子在不断运动
C.干冰升华,体积变大——二氧化碳分子的体积变大
D.氢气在氯气中燃烧生成氯化氢——在化学变化中,分子种类发生改变
2.(23-24九年级下·山东烟台·期中)对“宏观辨识与微观探析”是化学科核心素养之一,下列事实的微观解释不正确的是
A.通过气味区别氮气和氨气——分子是运动的,不同分子的性质不同
B.干冰升华为二氧化碳气体——状态变化,分子大小随之变化
C.石蜡在氧气里比在空气里燃烧更剧烈——一定体积空间里氧气中分子相互碰撞接触的机会更多
D.蔗糖在热水中溶解更快——温度升高,分子的运动速率加快
3.(23-24九年级下·内蒙古赤峰·期中)海水淡化是缓解淡水资源短缺的有效途径之一,如图所示为一种海水淡化简易原理,下列有关说法错误的是
A.太阳能作用下,水分子运动速度加快 B.液态水变为水蒸气,分子间隔大
C.海水变为淡水,水分子化学性质不变 D.水蒸气冷凝为水,水分子本身变小
4.某同学对教材中探究分子性质的实验(如图1所示)进行了改进,如图2所示,试管丙中有一张每隔1厘米滴有一滴酚酞试液的滤纸条,装有适量浓氨水的敞口小药瓶固定在橡皮塞上、关于图1、图2中的实验有以下说法,其中错误的是
A.图1中可观察到乙中溶液变红
B.图2中观察到的现象是滤纸条上的酚酞试液自上而下依次变红
C.图2比图1的实验更环保、更节约
D.若另取与丙相同的装置浸入热水中与丙做对比实验,可得出分子运动速率与温度有关的结论
5.(2024·湖南益阳·三模)利用打气筒给篮球充气,其原理是通过抽拉方式将空气吸入储藏部位,然后通过推进方式注入篮球内。下列说法中正确的是
A.篮球中氧气的质量分数约为21% B.充气过程中篮球内氮气分子越来越少
C.篮球中充入无数个空气分子 D.篮球内气体的压强越来越大
6.(2024·辽宁辽阳·模拟预测)下列客观事实对应的微观解释正确的是
A.打开浓氨水的试剂瓶,能闻到刺激性气味——分子在不断地运动
B.向气球内吹气,气球体积变大——分子间间隔变大
C.室外的电线在冬天变短夏天变长——分子的体积在冬天变小,夏天变大
D.水和过氧化氢化学性质不同——过氧化氢比水多了一个氧原子
7.(2024·江苏·一模)发展以氨为储氢介质,有望解决传统高压储运氢的难题。有一种解决方案概括如下:
对于过程I、Ⅱ、Ⅲ认识错误的是
A.过程I氨分子间空隙发生改变 B.过程Ⅱ中催化剂的化学性质不发生改变
C.过程Ⅱ分解产生三种新物质 D.过程Ⅲ吸附属于物理变化
8.(2024·安徽淮北·三模)为探究微粒的性质,某小组设计了如图1所示的实验。他们连接好仪器后,开始采集数据,然后用注射器向长导管中注入8 mL 水, 一段时间后用酒精灯对准试管底部加热。该小组根据实验数据绘制了如图2所示的图像。下列说法中错误的是
A.AB段曲线说明空气中含有水蒸气
B.BC段曲线说明水分子在不断运动
C.CD段曲线说明温度升高,水分子的运动变慢
D.从 B 点开始,试管内空气中的水分子数目增多
9.(2023·河北石家庄·二模)某海水淡化系统(如图)工作时,蒸发腔中的水在光热作用下变为水蒸气,太阳能风扇将水蒸气吹到冷凝腔冷凝,进而实现海水淡化。下列说法错误的是
A.蒸发腔中的水在光热作用下变为水蒸气,水分子运动速率加快
B.蒸发腔中的水在光热作用下变为水蒸气,水分子间的间隔变大
C.冷凝腔中将水蒸气冷凝为液态水,水分子的体积变小
D.海水变为淡水的过程中,水分子的化学性质不变
10.(23-24九年级上·福建厦门·月考)从分子的角度分析并解释下列问题。
(1)氧气可用于抢救病人。保持氧气化学性质的最小粒子是 。
(2)过氧化氢溶液可用于消毒。构成过氧化氢的微粒是 。
(3)50ml的水和50ml的酒精混合后,总体积小于100ml: 。
(4)天气炎热时,更容易闻到花香: 。
11.(23-24九年级上·河南周口·期中)小华同学用如图的装置探究分子的性质。
(1)该实验的目的是: 。
(2)得到正确的结论所依据的实验现象是: 。
(3)用微粒的性质解释:H2O和H2O2化学性质不同的原因: 。
12.(2024·山东威海·一模)科学家曾研发的“人工树叶”在光照条件下放入水中就能不断产生气泡,将水转变为氢气和氧气。如图是“人工树叶”工作时化学原理的微观示意图。
(1)上图中表示生成物的是 (填序号)。
(2)保持水的化学性质的最小微粒是 。
(3)甲、乙、丙中属于纯净物的是 (填序号)。
(4)依据此图,从微观角度揭示化学反应的本质: 。
Part4:《构成物质的基本微粒2》综合训练
1.(2024·安徽蚌埠·二模)下列有关粒子的说法中正确的是
A.原子均由原子核和核外电子构成 B.分子可分,原子不可分
C.氯化钠是由氯化钠分子构成的 D.分子一定比原子大
2.(2024·河南信阳·一模)核废水中含有大量的放射性物质。一种元素的原子经过放射变成另一种元素的原子,则放射出的粒子是
A.中子 B.电子 C.质子 D.原子核
3.(23-24九年级上·广东·期末)1967年我国第一颗氢弹爆炸成功。氢弹核聚变原理如图所示,下列说法正确的是
A.①②的中子数相同 B.②③属于同种元素
C.③的相对原子质量为4 D.④带正电荷
4.(2023·江苏无锡·三模)关于分子、原子、离子的叙述中,正确的是
A.原子是实心球体,不可再分 B.分子可分,原子不可分
C.离子都是带电的原子 D.分子、原子、离子都是构成物质的粒子
5.(2024·安徽合肥·三模)锌元素相关信息如图所示,下列说法正确的是
A.锌原子在化学反应中易得到电子 B.碳12原子质量为a,则锌原子质量为68.38a
C.锌元素位于元素周期表第四周期 D.锌原子的中子数为30
6.(23-24九年级上·山西忻州·期末)“结构决定性质”是化学的核心观念。如图是硅原子结构示意图和在元素周期表中的相关信息,下列说法正确的是
A.x的值为4
B.硅原子的中子数为14
C.硅的相对原子质量为28.09g
D.硅原子在化学反应中得到电子,变成阳离子
7.(2019·广东广州·一模)下图是某原子的核外电子排布图,以下说法正确的是
A.X的数值为5 B.该粒子的相对原子质量是35
C.该粒子容易失去电子 D.该原子的化学性质和氯原子相似
8.模型认知是化学学习的一种重要方法。如图所示为某原子的结构模型图,其中a、b、c为构成该原子的三种不同微粒,则下列有关原子的说法中正确的是
A.在原子中a、b、c的数目一定相等
B.a带正电则b带负电
C.若b不带电则原子中不一定含有它
D.若a带正电则c与a的数目不一定相等
9.(2023·湖南长沙·一模)“结构决定性质”是化学的核心观念。下列有关氯原子和氯离子的说法错误的是
A.氯离子的结构示意图为
B.氯原子核内有17个质子
C.氯原子的最外层有7个电子
D.和氯原子相比,氯离子的化学性质更稳定
10.(2024·安徽滁州·三模)青花瓷是中国极具代表性的一种瓷器,绘制青花瓷纹饰的原料中主要含有氧化钴(CoO),如图为钴的相关微粒结构示意图,以下说法正确的是
A.钴原子在化学反应中容易得到电子 B.图中呈现的是钴原子的结构示意图
C.钴元素位于元素周期表第三周期 D.钴原子和钴离子的核外电子层数不同
11.下面是五种粒子的结构示意图:
(1)属于原子的是 。
(2)属于阳离子的是 。
(3)电子层结构相同的是 。
12.如图是某粒子的结构示意图,回答下列问题:
(1)X表示 ;
(2)若该粒子为原子,当X=12时,Y= ;
(3)若该粒子带1个单位负电荷,当X=17时,则Y= 。
13.(22-23九年级上·黑龙江哈尔滨·期中)按要求回答下列问题:
(1)写出下列符号的含义和画原子结构示意图。
①Mg2+: 。
②画出氧原子结构示意图: 。
(2)用化学符号回答下列问题:
①氯化钠的构成微粒是 和 。
②保持氮气化学性质的最小粒子是 。
14.(23-24九年级上·广西崇左·期中)根据粒子结构示意图,回答问题。
(1)若E表示某原子,则m= ,该粒子在化学变化中容易 (填“得到”或“失去”)电子。
(2)A、B、C、D中属于阳离子的是 (填序号),粒子B的名称是 。
(3)若E为离子,则E的质子数为 ,离子符号为 。
Part5:《物质的组成和表示方法》综合训练
1.(2024·山西吕梁·三模)在山西省地质博物馆呈放着许多会发光的石头,这些会发光的石头就是萤石,又称氟石,是自然界中较常见的一种矿矿物。萤石的主要成分是氟化钙,化学式是CaFx,其中F的化合价为-1,则x的值为
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(2024·山西吕梁·三模)氯元素形成的化合物有多种。下列物质中,氯元素的化合价为+5的是
A.Cl2 B.NaCl C.KClO3 D.NaClO4
3.(2024·河南信阳·二模)一些元素在不同物质中可以显示不同的化合价。下列物质中硫元素化合价标注正确的是
A. B. C. D.
4.(2024·上海杨浦·三模)化学式书写错误的是
A.硝酸铜:Cu(NO3)2 B.碳酸钾:K2CO3
C.氯化铁:FeCl2 D.氧化铝:Al2O3
5.(2024·广东汕头·一模)下列化学用语表达不正确的是
A.2个氧分子2O2
B.氧化亚铁FeO
C.高锰酸钾中锰元素的化合价—K2O4
D.3个硫酸根离子3
6.(2024·山西忻州·模拟预测)以下各容器中,◯代表氮原子,●代表氢原子。下列说法错误的是
A.容器A中的微粒是保持氮气化学性质的最小微粒
B.容器B中,每个分子中含有2个原子
C.容器C中物质的化学式可表示为NH3
D.容器D中各种微粒都处于不断的运动之中
7.(2024·福建南平·二模)科学家研究发现,除常见的和外,还有。两个分子可以作用形成一个。下列说法正确的是
A.表示4个氧原子
B.、、的性质完全相同
C.形成是化学变化
D.、、中氧原子的质子数不同
8.(23-24九年级上·上海长宁·期中)用“”和“”分别表示两种不同的原子,则根据分子模型“”,分析正确的是
A.该分子构成的物质由两种元素组成 B.“”是保持该物质性质的微粒
C.该物质的一个分子由两个原子构成 D.该物质的化学式可能是2HO
9.(2023·四川广安·中考真题)食醋是生活中常用的调味剂,其主要成分乙酸的结构模型图如下所示。下列说法不正确的是
A.乙酸的化学式为CH3COOH
B.乙酸中碳元素和氢元素的质量比为6∶1
C.乙酸由2个碳原子、4个氢原子和2个氧原子构成
D.乙酸中氧元素的质量分数最大
10.(2024·福建莆田·二模)中国紫——硅酸铜钡(BaCuSi2O6)被认为是古代人工制造的化学颜料。下列有关BaCuSi2O6说法正确的是
A.含有三种金属元素 B.硅元素和氧元素的质量比为1∶3
C.钡元素的质量分数最大 D.该物质中Cu的化合价为+1
11.(2024·安徽滁州·二模)普洱茶具有独特的香气,是云南的旅游名片之一。橙花叔醇()是影响其香气的物质之一。下列有关橙花叔醇的说法正确的是
A.橙花叔醇由三种元素组成
B.橙花叔醇中含有42个原子
C.橙花叔醇中氢元素的质量分数最大
D.橙花叔醇中碳、氢、氧元素的质量比为15:26:1
12.(2024·陕西西安·模拟预测)化学符号是化学用语的一种重要的表现形式。根据以下符号回答:
①H2 ②2H ③NH3 ④NO ⑤Fe3+
(1)可以表示2个氢原子的是 (填序号)。
(2)既有宏观意义,又有微观意义的符号是 (填序号)。
(3)③化学符号数字中“3”的含义是 。
(4)由④和⑤构成物质的化学式是 。
13.(2024·广西·模拟预测)写出符合下列要求的化学符号。
(1)保持氮气化学性质的最小粒子 。
(2)两个锌离子 。
(3)5个钙原子 。
(4)3个五氧化二磷分子 。
(5)氯化亚铁 。
14.(2024·甘肃天水·三模)化学用语是学习化学的重要工具,请用适当的化学用语填空:
(1)两个氮原子 ;
(2)4个铵根离子 ;
(3)标出HClO中氯元素的化合价 ;
(4)写出如图中①②所表示的元素组成化合物的化学式 ;
15.(2024·天津河东·模拟预测)植物生长需要养分,尿素是一种重要的氮肥,其化学式为 。根据尿素的化学式计算:
(1)一个尿素分子中含有 个原子(写数字);
(2)尿素的相对分子质量为 ;
(3)尿素中碳元素、氧元素、氮元素和氢元素的元素质量比为 (最简单整数比);
(4)在 尿素中氮元素的质量为 。
构成物质的微观粒子
Part 1:构成物质的微观粒子
一、构成物质的微粒
1. 分子:通常状况下为气态的物质(不包括稀有气体)、水、酒精等大多数物质。
2. 原子:常见的金属、稀有气体、某些固体非金属。
3. 离子:氯化钠、碳酸钙等。
二、分子
1. 分子
由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子。
【易错提醒】单个分子只能保持物质的化学性质,不能保持物质的物理性质。
2. 分子的性质
(1)分子的质量和体积都很小。
(2)分子在不停地运动。温度升高,分子运动速率加快。
(3)分子间有空隙
气体被压缩时,分子间空隙变小。
(4)同种分子构成的物质化学性质相同,不同种分子构成的物质化学性质不同。
三、原子
1. 分子由原子构成,原子可以构成分子;原子可以构成物质。
2. 原子:化学变化中的最小微粒。
原子也是构成物质的一种微观粒子。常见的金属(如铁、铜、铝、汞等)和某些非金属(如金刚石等)是由原子直接构成的。
3. 化学变化的实质:在化学反应中分子分裂为原子,原子重新组合成新的分子。
上述化学变化中,水分子发生变化,氢原子和氧原子没有变化。
【观念建构】物质的微观特征是理解其宏观变化的依据
物质的性质体现在宏观变化上,物质的组成、结构等微观特征则是理解物质性质、把握变化本质的依据。水发生气态、液态、固态“三态”变化,是因为分子间空隙发生改变;氧气在氧气中燃烧生成水,是构成氢分子的氢原子和构成氧分子的氧原子重新组合成水分子的结果。
4. 分子和原子的区别:在化学变化中,分子可以再分,原子不能再分
四、原子的构成
原子核位于原子中心,原子的质量主要集中在原子核上 ,原子核由质子和中子构成。
电子在原子核外高速无轨运动。所有原子都有原子核和核外电子,不一定有中子(如氢原子无中子)。
(3) 原子核带正电,原子核带的正电荷数(即核电荷数)与核外电子带的负电荷数(数值上等于核外电子数)相等,电性相反,所以原子不显电性。
(4) 原子中的等量关系: 核电荷数=核内质子数=核外电子数
五、相对原子质量
相对原子质量:以一种碳原子质量的1/12(1.66×10-27kg)为基准,其他原子的质量跟它相比较所得到的比,称为这种原子的相对原子质量(符号为Ar )。公式表示为
“相对原子质量”是一个比值,单位为“ 1 ”,需省略。相对原子质量不是实际质量,实际质量之比等于相对原子质量之比。
相对分子质量(Mr):等于构成分子的各原子的相对原子质量(Ar)的总和。
六、原子结构示意图
1.原子核外电子排布规律
核外电子在原子核外分层排布,第一层最多排 2 个电子,第2层最多排 8 个电子,最外层最多排 8 个电子(第一层为最外层时最多排布2个电子)。
2.原子结构示意图(以氧原子结构示意图为例)
七、离子的形成
1.离子:带电的原子或原子团
(4) 阳离子的形成:原子最外层电子数一般少于4个,在化学反应中易失去电子,使得质子数大于核外电子数,带正电,一般电子层数减1。
(5) 阴离子的形成:原子最外层电子数一般多于4个,在化学反应中易得到电子,使得质子数小于核外电子数,带负电,电子层数不变。
(6) 原子的化学性质由最外层电子数决定,同类元素的原子的最外层电子数相同,一般化学性质相似。
2、离子符号
(1)离子符号,先写数字后写+-号
氢离子 H+ 、钠离子 Na+ 、 镁离子 Mg2+ 、氯离子 Cl- 、氧离子 O2-
(2)离子符号表示的意义:
表示每个镁离子带两个单位的正电荷
2 Mg2+
表示两个镁离子
Part2:物质组成的表示和分析
一、化学式
概念:用元素符号和数字组合表示纯净物组成的式子。
1.化学式的书写与命名
(1)单质化学式的书写
①金属单质、固体非金属单质(除碘外)、稀有气体单质的化学式用 元素符号 表示。如:Mg,S,Ne等。
读法:金属单质、固体非金属单质直接读为元素名称,如:Mg— 镁 ,S—硫;稀有气体读为“某气”,如:Ne— 氖气 。
②气态非金属单质:在元素符号的右下角写出该单质的一个分子中原子的个数。如H2、O2、N2,读法:“某气”,如:H2——氢气,O2——氧气等。
(2)化合物化学式的书写
①氧化物:氧元素符号在 后 ,另一种元素符号在 前。如:CO2、CuO等。读法:从后向前读作:“氧化某”,如CuO读作氧化铜 。有时需读出原子个数,如P2O5读作:五氧化二磷。
②由金属元素和非金属元素组成的化合物:金属元素符号在前、非金属元素符号在后。如:氯化钠——NaCl、硫化锌——ZnS等。
2.化学式的意义
(1)化学式的宏观意义与微观意义对比(以H2O为例)
宏观
微观
表示一种物质。如:H2O表示 水这种物质
表示该物质的一个分子,如:H2O表示 1个水分子
表示组成物质的元素。如:H2O可表示水是由氢元素和氧元素 组成的
表示该物质的一个分子中各元素的原子个数,如H2O表示一个水分子 由两个氢原子和一个氧原子 构成
【特别提醒】对于由原子直接构成的物质,其化学式表示的意义则有三方面,如Fe:可以表示铁单质,也可以表示铁元素,还可以表示一个铁原子。
(2)化学式周围的数字的意义
①化学式前面的数字表示粒子(分子或原子)数目。
②化学式中元素符号右下角的数字表示一个某粒子中某原子或某原子团的数目。
每个水分子中含有两个氢原子
两个水分子
2H2O
二、化合价
1.定义:用来表示元素在形成化合物时的原子个数比,是元素的一种化学性质。有正价与负价之分。
2.表示方法:在元素符号正上方标出化合价。符号在前,数字在后。若数字为1时,不能省略。
例如:中的+2表示在氯化镁中镁元素显+2价。
+1价
K Na Ag
+2价
Ca Mg Ba Zn
+3价
Al
+4价
Si
-1价
Cl F
-2价
O S
可变化合价
Cu:+1 +2 ;Fe:+2 +3 S:+4 +6
3.原子团:作为一个整体参加反应的原子集团(就好象一个原子一样),原子团也叫做根。
根的名称
根的符号
常见化合价
硝酸根
NO3-
-1
氢氧根
OH-
-1
硫酸根
SO42-
-2
碳酸根
CO32-
-2
磷酸根
PO43-
-3
铵根
NH4+
+1
4.化合价规则:在任何化合物里,正负化合价的代数和为零。
①在化合物里氢通常显+1价,氧通常显-2价。
②金属元素通常显正价,非金属元素通常显负价。
③单质里元素的化合价为零。
④许多元素具有可变化合价,同种元素在不同的化合物里可显不同的化合价,如:FeO,Fe2O3。
5.化合价的应用
(1)根据化合价写化学式
①按“正价左、负价右”的原则写出元素的符号,并标明各元素的化合价。
②把化合价(有公约数需约简)数字交叉写在另一种元素符号(或原子团)的右下角。
例如,已知Al为+3价,O为-2价,则氧化铝的化学式为:。
(2)已知化学式判断化合价
根据化合物中正、负化合价的代数和为零,单质中元素的化合价为零,并结合一些常见元素的化合价,判断未知元素的化合价。
例:用化学用语表示:K2MnO4中Mn的化合价K2O4
三、计算物质中各元素的质量比
例:CO2碳、氧元素的质量比= ,CaCO3钙、碳、氧元素的质量比= ,
NH4NO3氮、氢、氧元素的质量比= ,
【答案】3:8 10:3:12 7:1:12
【解析】CO2中氮、氧各元素的质量比为12:(16×2)=3:8.
碳酸钙中钙、碳、氧各元素的质量比为40:12:(16×3) =10:3:12
硝酸铵中氮、氢、氧各元素的质量比为(14×2):(1×4):(16×3)=7:1:12.
四、计算物质中某元素的质量分数
该元素的相对原子质量×该元素的原子个数
化学式中某元素的质量分数 = ×100%该化合物的相对分子质量
例:根据高锰酸钾的化学式KMnO4计算:高锰酸钾中氧元素的质量分数为 。
【答案】40.5%.
【解析】高锰酸钾中氧元素的质量分数为100%≈40.5%.
Part3:《构成物质的基本微粒1》综合训练
1.(2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)对下列宏观事实的微观解释错误的是
A.水和过氧化氢化学性质不同——分子构成不同
B.“遥知不是雪,为有暗香来”——分子在不断运动
C.干冰升华,体积变大——二氧化碳分子的体积变大
D.氢气在氯气中燃烧生成氯化氢——在化学变化中,分子种类发生改变
【答案】C
【详解】A.、由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子,水和过氧化氢化学性质不同,是由于分子构成不同,故选项说法正确;
B、由于分子是运动的,花香的分子通过运动,向四周扩散,使人们闻到花香,故选项说法正确;
C、干冰升华,体积变大,是因为温度升高气体分子间的间隔增大,不是体积变大,故选项说法错误;
D、氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,氢气由氢分子构成,氧气由氧分子构成,氯化氢由氯化氢分子构成,说明在化学变化中,分子种类发生了改变,故选项说法正确;
故选:C。
2.(23-24九年级下·山东烟台·期中)对“宏观辨识与微观探析”是化学科核心素养之一,下列事实的微观解释不正确的是
A.通过气味区别氮气和氨气——分子是运动的,不同分子的性质不同
B.干冰升华为二氧化碳气体——状态变化,分子大小随之变化
C.石蜡在氧气里比在空气里燃烧更剧烈——一定体积空间里氧气中分子相互碰撞接触的机会更多
D.蔗糖在热水中溶解更快——温度升高,分子的运动速率加快
【答案】B
【详解】A、通过气味区别氮气和氨气,能闻到气味,说明氨气中含有的分子是在不断运动的,向四周扩散,使人们闻到气味;闻到的气味不同,是因为它们分子的构成不同,不同种的分子化学性质不同,故选项解释正确;
B、干冰升华为二氧化碳气体,这是状态变化,分子间隔的大小变化,故选项解释错误;
C、石蜡在氧气中燃烧比在空气中燃烧更加剧烈,是因为氧气在单位体积的空间内氧分子的数目更多,相互碰撞的机会更多,故选项解释正确;
D、蔗糖在热水中溶解更快,是因为分子在不断运动,且温度越高,分子的运动速率越快,故选项解释正确。
故选B。
3.(23-24九年级下·内蒙古赤峰·期中)海水淡化是缓解淡水资源短缺的有效途径之一,如图所示为一种海水淡化简易原理,下列有关说法错误的是
A.太阳能作用下,水分子运动速度加快 B.液态水变为水蒸气,分子间隔大
C.海水变为淡水,水分子化学性质不变 D.水蒸气冷凝为水,水分子本身变小
【答案】D
【详解】A、太阳能作用下,温度升高,温度运动速率加快,该选项说法正确;
B、液态水变为水蒸气过程中,分子间的间隔增大,该选项说法正确;
C、海水变为淡水过程中,水分子不变,则水分子化学性质不变,该选项说法正确;
D、水蒸气冷凝为水过程中,水分子体积不变,该选项说法错误。
故选D。
4.某同学对教材中探究分子性质的实验(如图1所示)进行了改进,如图2所示,试管丙中有一张每隔1厘米滴有一滴酚酞试液的滤纸条,装有适量浓氨水的敞口小药瓶固定在橡皮塞上、关于图1、图2中的实验有以下说法,其中错误的是
A.图1中可观察到乙中溶液变红
B.图2中观察到的现象是滤纸条上的酚酞试液自上而下依次变红
C.图2比图1的实验更环保、更节约
D.若另取与丙相同的装置浸入热水中与丙做对比实验,可得出分子运动速率与温度有关的结论
【答案】B
【详解】A、图1实验中,浓氨水具有挥发性,挥发出的氨分子不断运动,当运动到乙烧杯中时,氨气溶于水形成氨水 ,氨水显碱性,能使无色酚酞试液变红,可观察到乙中溶液变红,不符合题意;
B、图2实验中,浓氨水具有挥发性,挥发出的氨分子不断运动,当运动到滤纸条上酚酞试液处时,氨气溶于水形成氨水,氨水显碱性,能使无色酚酞试液变红,故观察到的现象是滤纸条上的酚酞试液自下而上依次变红,符合题意;
C、与图1实验相比,图2实验所用药品较少,可以节约药品,且该实验在密闭容器中进行,比较环保,不符合题意;
D、若另取与丙相同的装置浸入热水中与丙做对比实验,热水中装置滤纸片上的酚酞试液先变红,说明分子运动速率与温度有关,温度越高,分子的运动速率越快,不符合题意。
故选B。
5.(2024·湖南益阳·三模)利用打气筒给篮球充气,其原理是通过抽拉方式将空气吸入储藏部位,然后通过推进方式注入篮球内。下列说法中正确的是
A.篮球中氧气的质量分数约为21% B.充气过程中篮球内氮气分子越来越少
C.篮球中充入无数个空气分子 D.篮球内气体的压强越来越大
【答案】D
【详解】A.根据空气中氧气的体积分数约为21%可知,篮球中冲入的空气中氧气的体积分数约为21%,故选项说法错误,不符合题意;
B.由题干可知,利用打气筒给篮球充气,其原理是通过抽拉方式将空气吸入储藏部位,然后通过推进方式注入篮球内,此过程中空气的组成不变,只是分子之间的间隔变小,故选项说法错误,不符合题意;
C.空气是混合物,主要是由氮气、氧气、二氧化碳等多种气体组成,其中氮气是由氮分子构成,氧气是由氧分子构成,不能总称为空气分子,故选项说法错误,不符合题意;
D.给篮球打气时,到后来越来越费劲,说明内部压强越来越大,故选项说法正确,符合题意,故选D。
6.(2024·辽宁辽阳·模拟预测)下列客观事实对应的微观解释正确的是
A.打开浓氨水的试剂瓶,能闻到刺激性气味——分子在不断地运动
B.向气球内吹气,气球体积变大——分子间间隔变大
C.室外的电线在冬天变短夏天变长——分子的体积在冬天变小,夏天变大
D.水和过氧化氢化学性质不同——过氧化氢比水多了一个氧原子
【答案】A
【详解】A、能闻到刺激性气味,是因为分子在不断运动,该选项解释正确;
B、向气球内吹气,气球体积变大,是因为气体增大,体积变大,但由于气球内压强增大,分子间间隔减小,该选项解释不正确;
C、电线在冬天变短夏天变长,是因为分子间的间隔在冬天变小,夏天变大,该选项解释不正确;
D、水和过氧化氢的化学性质不同,是因为分子构成不同,一个过氧化氢分子比一个水分子多了一个氧原子,该选项解释不正确。
故选A。
7.(2024·江苏·一模)发展以氨为储氢介质,有望解决传统高压储运氢的难题。有一种解决方案概括如下:
对于过程I、Ⅱ、Ⅲ认识错误的是
A.过程I氨分子间空隙发生改变 B.过程Ⅱ中催化剂的化学性质不发生改变
C.过程Ⅱ分解产生三种新物质 D.过程Ⅲ吸附属于物理变化
【答案】C
【详解】A、过程I是液氨蒸发为氨气,氨分子间间隔变大,故选项正确;
B、催化剂反应前后质量和化学性质不变,过程Ⅱ中催化剂的化学性质不会发生改变,故选项正确;
C、过程Ⅱ中氨气分解生成氢气和氮气两种新物质,故选项错误;
D、过程Ⅲ吸附过程中没有新物质生成,属于物理变化,故选项正确。
故选C。
8.(2024·安徽淮北·三模)为探究微粒的性质,某小组设计了如图1所示的实验。他们连接好仪器后,开始采集数据,然后用注射器向长导管中注入8 mL 水, 一段时间后用酒精灯对准试管底部加热。该小组根据实验数据绘制了如图2所示的图像。下列说法中错误的是
A.AB段曲线说明空气中含有水蒸气
B.BC段曲线说明水分子在不断运动
C.CD段曲线说明温度升高,水分子的运动变慢
D.从 B 点开始,试管内空气中的水分子数目增多
【答案】C
【详解】A、根据图示,AB段曲线湿度不为0,说明空气中含有水蒸气,故A说法正确;
B、BC段对应的温度不变,湿度增大,湿度的变化是因为水分子在不断运动,运动到试管上方,使湿度增大,故B说法正确;
C、CD段,对应的温度增大,湿度增大,说明温度升高,水分子的运动变快,导致试管上方的湿度增大,故C说法错误;
D、从 B 点开始,湿度增大,说明试管内空气中的水分子数目增多,故D说法正确;
故选:C。
9.(2023·河北石家庄·二模)某海水淡化系统(如图)工作时,蒸发腔中的水在光热作用下变为水蒸气,太阳能风扇将水蒸气吹到冷凝腔冷凝,进而实现海水淡化。下列说法错误的是
A.蒸发腔中的水在光热作用下变为水蒸气,水分子运动速率加快
B.蒸发腔中的水在光热作用下变为水蒸气,水分子间的间隔变大
C.冷凝腔中将水蒸气冷凝为液态水,水分子的体积变小
D.海水变为淡水的过程中,水分子的化学性质不变
【答案】C
【详解】A、温度升高,分子运动速率加快。蒸发腔中的水在光热作用下变为水蒸气,温度升高,水分子间隔变大,水分子运动速率加快。A正确;
B、温度升高,分子间隔变大。所以蒸发腔中的水在光热作用下变为水蒸气,温度升高,水分子间隔变大。B正确;
C、温度降低,分子间隔变小。所以冷凝腔中将水蒸气冷凝为液态水,即温度降低,水分子间隔变小。C错误;
D、海水变为淡水的过程中,发生物理变化,水分子本身没有变化,所以水分子的化学性质不变。D正确。
综上所述:选择C。
10.(23-24九年级上·福建厦门·月考)从分子的角度分析并解释下列问题。
(1)氧气可用于抢救病人。保持氧气化学性质的最小粒子是 。
(2)过氧化氢溶液可用于消毒。构成过氧化氢的微粒是 。
(3)50ml的水和50ml的酒精混合后,总体积小于100ml: 。
(4)天气炎热时,更容易闻到花香: 。
【答案】(1)氧分子
(2)过氧化氢分子
(3)分子间有间隔
(4)分子在不断运动 ,并且温度越高,分子运动速率越快
【详解】(1)由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子,氧气由氧分子构成,所以保持氧气化学性质的最小粒子是氧分子;
(2)过氧化氢溶液可用于消毒,构成过氧化氢的微粒是过氧化氢分子;
(3)50ml的水和50ml的酒精混合后,总体积小于100ml,是因为分子间有间隔;
(4)天气炎热时,更容易闻到花香是因为分子在不断运动,并且温度越高,分子运动速率越快。
11.(23-24九年级上·河南周口·期中)小华同学用如图的装置探究分子的性质。
(1)该实验的目的是: 。
(2)得到正确的结论所依据的实验现象是: 。
(3)用微粒的性质解释:H2O和H2O2化学性质不同的原因: 。
【答案】(1)证明分子在不断运动
(2)酚酞溶液变红色
(3)分子构成不同
【详解】(1)该实验中,浓氨水和酚酞溶液没有接触,但酚酞溶液变红色,可证明分子在不断运动,该实验的目的为证明分子在不断运动。
(2)结合前面分析,现象为酚酞溶液变红色。
(3)水和过氧化氢的分子构成不同,则它们的化学性质不同。
12.(2024·山东威海·一模)科学家曾研发的“人工树叶”在光照条件下放入水中就能不断产生气泡,将水转变为氢气和氧气。如图是“人工树叶”工作时化学原理的微观示意图。
(1)上图中表示生成物的是 (填序号)。
(2)保持水的化学性质的最小微粒是 。
(3)甲、乙、丙中属于纯净物的是 (填序号)。
(4)依据此图,从微观角度揭示化学反应的本质: 。
【答案】(1)丙
(2)水分子/H2O
(3)丙
(4)分子分裂为原子,原子重新结合成新分子
【详解】(1)化学变化的微观实质是分子分裂为原子,原子重新组合的过程,水反应生成氢气和氧气,即水分了分裂成氢原子和氧原子,氢原子和氧原子再重新组成氢分子和氧分子,故三个图示的排列顺序为:丙→甲→乙;上图中表示生成物的是丙;
(2)水由水分子构成,保持水的化学性质的最小微粒是水分子(或H2O);
(3)甲图表示的是水分子分裂成的氢原子和氧原子 ,不是物质;
乙图中是两种不同的分子组合在一起,是混合物;
丙图中只含有一种分子,丙是纯净物;
(4)依据此图可以看出,水分子先分裂成氢原子和氧原子,氢原子和氧原子再重新组合成氢分子和氧分子,所从微观角度揭示化学反应的本质为:分子分裂为原子,原子重新结合成新分子。
Part4:《构成物质的基本微粒2》综合训练
1.(2024·安徽蚌埠·二模)下列有关粒子的说法中正确的是
A.原子均由原子核和核外电子构成 B.分子可分,原子不可分
C.氯化钠是由氯化钠分子构成的 D.分子一定比原子大
【答案】A
【详解】A、原子均由原子核和核外电子构成,A正确;
B、分子可分为原子,原子可分为原子核和核外电子,所以原子可分,B错误;
C、氯化钠是由氯离子和钠离子构成的,C错误;
D、分子和原子的大小没有特定关系,分子不一定比原子大,D错误。
故选:A。
2.(2024·河南信阳·一模)核废水中含有大量的放射性物质。一种元素的原子经过放射变成另一种元素的原子,则放射出的粒子是
A.中子 B.电子 C.质子 D.原子核
【答案】C
【详解】具有相同核电荷数(核内质子数)的一类原子的总称;由题意可知“一种元素的原子经过放射后变成了另一种元素的原子”,而元素种类的改变与核内质子数有关,则据此推断放射出的粒子一定是质子。
故选C。
3.(23-24九年级上·广东·期末)1967年我国第一颗氢弹爆炸成功。氢弹核聚变原理如图所示,下列说法正确的是
A.①②的中子数相同 B.②③属于同种元素
C.③的相对原子质量为4 D.④带正电荷
【答案】C
【详解】A、①的中子数为1,②的中子数为2,故A说法错误;
B、元素是具有相同质子数的一类原子的总称,②的质子数为1,③的质子数为2,二者的质子数不同,属于不同种元素,故B说法错误;
C、③的质子数为2,中子数为2,在原子中,相对原子质量≈质子数+中子数=2+2=4,故C说法正确;
D、④表示中子,中子不带电,故D说法错误;
故选:C。
4.(2023·江苏无锡·三模)关于分子、原子、离子的叙述中,正确的是
A.原子是实心球体,不可再分 B.分子可分,原子不可分
C.离子都是带电的原子 D.分子、原子、离子都是构成物质的粒子
【答案】D
【详解】A.原子由原子核与核外电子构成,原子核由质子和中子构成,所以原子不是实心球体,可以再分,A错误,不符合题意;
B.根据A的分析,原子可以再分,B错误,不符合题意;
C.带电的原子或原子团是离子,C错误,不符合题意;
D.分子、原子、离子都是构成物质的粒子,D正确,符合题意;
故选D
5.(2024·安徽合肥·三模)锌元素相关信息如图所示,下列说法正确的是
A.锌原子在化学反应中易得到电子 B.碳12原子质量为a,则锌原子质量为68.38a
C.锌元素位于元素周期表第四周期 D.锌原子的中子数为30
【答案】C
【详解】A、根据锌原子的结构示意图,锌原子的最外层电子数为2,小于4,在化学反应中容易失去电子,A错误;
B、碳12原子质量为a,则锌原子质量为,B错误;
C、根据锌原子的结构示意图,锌原子核外电子层数为4,而原子的核外电子层数等于对应元素的周期数,所以锌元素位于元素周期表第四周期,C正确;
D、相对原子质量约等于质子数加上中子数,根据锌原子的结构示意图,锌原子的质子数为30,根据锌元素的信息示意图,锌原子的相对原子质量为65.38,所以锌原子的中子数为,D错误。
故选:C。
6.(23-24九年级上·山西忻州·期末)“结构决定性质”是化学的核心观念。如图是硅原子结构示意图和在元素周期表中的相关信息,下列说法正确的是
A.x的值为4
B.硅原子的中子数为14
C.硅的相对原子质量为28.09g
D.硅原子在化学反应中得到电子,变成阳离子
【答案】A
【详解】A.原子结构示意图中,核内质子数=核外电子数,所以:14=2+8+x,x=4,故A正确;
B.根据相对原子质量≈质子数+中子数,硅原子的中子数为:28.09-14=14.09≈14,硅原子的中子数约为14,故B错误;
C.相对原子质量的单位为“1”,不是“g”,故C错误;
D.硅原子最外层电子数为4,在化学反应中不易得失电子,故D错误。
故选:A。
7.(2019·广东广州·一模)下图是某原子的核外电子排布图,以下说法正确的是
A.X的数值为5 B.该粒子的相对原子质量是35
C.该粒子容易失去电子 D.该原子的化学性质和氯原子相似
【答案】D
【详解】A、原子中质子数=核外电子数,所以X=35-2-8-18=7,错误。
B、从原子结构示意图中无法看出该粒子的相对原子质量,错误。
C、该粒子最外层电子数为7,大于4,容易得到电子,错误。
D、氯是17号元素,氯原子核外电子排布为2、8、7,最外层电子数为7。该原子的最外层电子数也是7,最外层电子数相同,化学性质相似。正确。
故选:D。
8.模型认知是化学学习的一种重要方法。如图所示为某原子的结构模型图,其中a、b、c为构成该原子的三种不同微粒,则下列有关原子的说法中正确的是
A.在原子中a、b、c的数目一定相等
B.a带正电则b带负电
C.若b不带电则原子中不一定含有它
D.若a带正电则c与a的数目不一定相等
【答案】C
【分析】由图示可知a、b代表质子或中子,c代表电子。
【详解】A、在原子中,质子数等于电子数,但质子数和中子数不一定相等,原子中a与b的数目不一定相等,故错误;
B、若a带正电,则a是质子,b是中子,中子不带电,故错误;
C、若b不带电,b是中子,原子中不一定有中子,如氢原子没有中子,故正确;
D、若a带正电,则a是质子,在原子中质子数一定等于核外电子数,所以a与c数目一定相等,故正确。
故选C。
9.(2023·湖南长沙·一模)“结构决定性质”是化学的核心观念。下列有关氯原子和氯离子的说法错误的是
A.氯离子的结构示意图为
B.氯原子核内有17个质子
C.氯原子的最外层有7个电子
D.和氯原子相比,氯离子的化学性质更稳定
【答案】A
【详解】A、氯元素是第17号元素,在原子中,质子数=核外电子数=原子序数,氯原子的核外电子排布为2、8、7,最外层电子数为7,氯离子是氯原子得到1个电子形成的,故氯离子的核外电子排布为2、8、8,因此氯离子的结构示意图为 ,故A选项符合题意;
B、氯元素是第17号元素,在原子中,质子数=原子序数=17,故B选项不符合题意;
C、氯元素是第17号元素,在原子中,质子数=核外电子数=原子序数,氯原子的核外电子排布为2、8、7,氯原子的最外层有7个电子,故C选项不符合题意;
D、氯原子的最外层电子数为7,易得到电子,氯离子的最外层电子数为8,不易得失电子,达到稳定结构,故和氯原子相比,氯离子的化学性质更稳定,故D选项不符合题意。
故选A。
10.(2024·安徽滁州·三模)青花瓷是中国极具代表性的一种瓷器,绘制青花瓷纹饰的原料中主要含有氧化钴(CoO),如图为钴的相关微粒结构示意图,以下说法正确的是
A.钴原子在化学反应中容易得到电子 B.图中呈现的是钴原子的结构示意图
C.钴元素位于元素周期表第三周期 D.钴原子和钴离子的核外电子层数不同
【答案】D
【详解】A、由微粒结构示意图可知,圈内数字表示核电荷数,在原子中,核电荷数=质子数=核外电子数,图中质子数>核外电子数,说明钴原子在化学反应中容易失去2个电子形成阳离子,说法错误,不符合题意;
B、由微粒结构示意图可知,圈内数字表示核电荷数,在原子中,核电荷数=质子数=核外电子数,图中质子数>核外电子数,则图中呈现的是钴离子的结构示意图,说法错误,不符合题意;
C、原子的核外电子层数等于该元素所在的周期数,钴原子核外电子层数为4,则钴元素位于元素周期表第四周期,说法错误,不符合题意;
D、钴原子的核外电子层数为4,钴离子的核外电子层数为3,故钴原子和钴离子的核外电子层数不同,说法正确,符合题意。
故选:D。
11.下面是五种粒子的结构示意图:
(1)属于原子的是 。
(2)属于阳离子的是 。
(3)电子层结构相同的是 。
【答案】(1)ACD
(2)E
(3)BE/EB
【详解】(1)原子中核电荷数等于核外电子数,ACD的核电荷数等于其核外电子数,都属于原子。
(2)阳离子是核电荷数大于核外电子数,属于阳离子的是E。
(3)结构相同包括电子层数相同,各层容纳的电子数也相同,电子层结构相同的是BE。
12.如图是某粒子的结构示意图,回答下列问题:
(1)X表示 ;
(2)若该粒子为原子,当X=12时,Y= ;
(3)若该粒子带1个单位负电荷,当X=17时,则Y= 。
【答案】(1)核电荷数
(2)2
(3)8
【详解】(1)由原子结构示意图的各部分的意义可知,X表示核电荷数,Y表示最外层电子数,故填:核电荷数;
(2)原子中,质子数等于核外电子数,由此可知,Y=12﹣2﹣8=2,故填:2;
(3)X=17时,原子的最外层电子数是7,带一个单位负电荷,即得到一个电子,最外层电子数Y=7+1=8,故填:8。
13.(22-23九年级上·黑龙江哈尔滨·期中)按要求回答下列问题:
(1)写出下列符号的含义和画原子结构示意图。
①Mg2+: 。
②画出氧原子结构示意图: 。
(2)用化学符号回答下列问题:
①氯化钠的构成微粒是 和 。
②保持氮气化学性质的最小粒子是 。
【答案】(1) 1个镁离子
(2) Na+ Cl- N2
【详解】(1)①离子的表示方法,在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带1个电荷时,1要省略,若表示多个该离子,就在其离子符号前加上相应的数字。Mg2+表示一个镁离子;
②氧原子的核内有8个质子,核外有两个电子层,第一层上有2个电子,最外层上有6个电子,所以氧原子结构示意图为;
(2)①氯化钠是由钠离子(Na+)和氯离子(Cl-)构成的;
②氮气是由氮分子构成的,则保持氮气化学性质的最小粒子是氮分子,表示为N2。
14.(23-24九年级上·广西崇左·期中)根据粒子结构示意图,回答问题。
(1)若E表示某原子,则m= ,该粒子在化学变化中容易 (填“得到”或“失去”)电子。
(2)A、B、C、D中属于阳离子的是 (填序号),粒子B的名称是 。
(3)若E为离子,则E的质子数为 ,离子符号为 。
【答案】(1) 7 得到
(2) B 钠离子
(3) 17 Cl-
【详解】(1)若E表示某原子,在原子中,质子数=核外电子数,则m=17-2-8=7;最外层电子为7>4,则该粒子在化学变化中容易得到电子;
(2)阳离子,质子数>核外电子数,B质子数=11,核外电子数=2+8=10,质子数>核外电子数,表示阳离子;
粒子B表示带1个单位正电荷的钠离子,名称为Na+;
(3)若E为离子,则E的质子数为17,表示氯元素,氯原子的最外层电子数为7,易得到1个电子,形成带1个单位负电荷的氯离子,则D的离子符号为Cl-。
Part5:《物质的组成和表示方法》综合训练
1.(2024·山西吕梁·三模)在山西省地质博物馆呈放着许多会发光的石头,这些会发光的石头就是萤石,又称氟石,是自然界中较常见的一种矿矿物。萤石的主要成分是氟化钙,化学式是CaFx,其中F的化合价为-1,则x的值为
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【详解】CaFx中钙元素的化合价为+2价,氟显-1价,根据化合物的正负化合价代数和为零,(+2)+(-1)x=0,x=2。
故选B。
2.(2024·山西吕梁·三模)氯元素形成的化合物有多种。下列物质中,氯元素的化合价为+5的是
A.Cl2 B.NaCl C.KClO3 D.NaClO4
【答案】C
【详解】A、Cl2属于单质,在单质中元素的化合价为零,因此在Cl2中氯元素的化合价为0,故A不符合题意;
B、NaCl中钠元素的化合价为+1价,设氯元素的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为零,得,即NaCl中氯元素的化合价为-1价,故B不符合题意;
C、KClO3中钾元素的化合价为+1价,氧元素的化合价为-2价,设氯元素的化合价为,根据化合物中正负化合价代数和为零,得,即KClO3中氯元素的化合价为+5价,故C符合题意;
D、NaClO4中钠元素的化合价为+1价,氧元素的化合价为-2价,设氯元素的化合价为z,根据化合物中正负化合价代数和为零,得,即NaClO4中氯元素的化合价为+7价,故D不符合题意。
故选C。
3.(2024·河南信阳·二模)一些元素在不同物质中可以显示不同的化合价。下列物质中硫元素化合价标注正确的是
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】元素化合价的表示方法:确定出化合物中所要标出的元素的化合价,然后在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示,正负号在前,数字在后,数值为1时,不能省略。
【详解】A、硫单质中硫元素化合价为0,表示为,故A错误;
B、硫化氢中,氢元素显+1价,设:硫元素的化合价为x,根据在化合物中各元素的正负化合价代数和为0,则有:(+1)×2+x=0,解得x=-2,表示为,故B错误;
C、二氧化硫中,氧元素显-2价,设:硫元素的化合价为y,根据在化合物中各元素的正负化合价代数和为0,则有:y+(-2)×2=0,解得y=+4,表示正确,故C正确;
D、硫酸钠中,钠元素显+1价,氧元素显-2价,设:硫元素的化合价为z,根据在化合物中各元素的正负化合价代数和为0,则有:(+1)×2+z+(-2)×4=0,解得z=+6,表示为,故D错误。
故选C。
4.(2024·上海杨浦·三模)化学式书写错误的是
A.硝酸铜:Cu(NO3)2 B.碳酸钾:K2CO3
C.氯化铁:FeCl2 D.氧化铝:Al2O3
【答案】C
【详解】A、硝酸铜中铜元素显+2价,硝酸根离子显-1价,化学式为:Cu(NO3)2,不符合题意;
B、碳酸钾中钾元素显+1价,碳酸根离子显-2价,化学式为:K2CO3,不符合题意;
C、氯化铁中铁元素显+3价,氯元素显-1价,化学式为:FeCl3,符合题意;
D、氧化铝中铝元素显+3价,氧元素显-2价,化学式为:Al2O3,不符合题意。
故选C。
5.(2024·广东汕头·一模)下列化学用语表达不正确的是
A.2个氧分子2O2
B.氧化亚铁FeO
C.高锰酸钾中锰元素的化合价—K2O4
D.3个硫酸根离子3
【答案】C
【详解】A、分子的表示方法:正确书写物质的化学式,其化学式表示该物质的一个分子,表示多个该分子,就在其化学式前加上相应的数字,2个氧分子表示为2O2,表达正确,不符合题意;
B、氧化亚铁中,铁元素显+2价,氧元素显-2价,书写化学式时,一般正价的写在左边,负价的写在右边,根据化合物中各元素化合价代数和为零,氧化亚铁化学式为FeO,表达正确,不符合题意; C、高锰酸钾化学式为KMnO4,其中钾元素化合价为+1价、氧元素化合价为-2价,设锰元素化合价为x,化合物中正负化合价代数和为零;则(+1) + x +(-2)×4=0,x=+7;元素化合价的表示方法:确定出化合物中所要标出的元素的化合价,然后在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示,正负号在前,数字在后,高锰酸钾中锰元素的化合价表示为,表达错误,符合题意;
D、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,在其元素符号前加上相应的数字,3个硫酸根离子表示为3,表达正确,不符合题意。
故选C。
6.(2024·山西忻州·模拟预测)以下各容器中,◯代表氮原子,●代表氢原子。下列说法错误的是
A.容器A中的微粒是保持氮气化学性质的最小微粒
B.容器B中,每个分子中含有2个原子
C.容器C中物质的化学式可表示为NH3
D.容器D中各种微粒都处于不断的运动之中
【答案】A
【详解】A、图示为5个氮原子,氮气是氮分子构成,其化学性质由氮分子保持,不是由氮原子保持,说法错误,符合题意;
B、 图中为3个氮分子,每个分子含2个原子,说法正确,不符合题意;
C、 容器C中物质的1个分子是由1个氮原子和3个氢原子构成,化学式为NH3,说法正确,不符合题意;
D、 微粒是不断运动的,容器D中各种微粒都处于不断的运动之中,说法正确,不符合题意。
故选A。
7.(2024·福建南平·二模)科学家研究发现,除常见的和外,还有。两个分子可以作用形成一个。下列说法正确的是
A.表示4个氧原子
B.、、的性质完全相同
C.形成是化学变化
D.、、中氧原子的质子数不同
【答案】C
【详解】A、O4表示1个O4分子由4个氧原子构成。A不正确;
B、由于O2、O3、O4的分子构成不同,所以O2、O3、O4的化学性质不同。B不正确;
C、O2、O4是两种不同的物质,O2形成O4过程中有不同O2的新物质O4生成,所以O2形成O4是化学变化。C正确;
D、O2、O3、O4都是由氧元素组成,所以O2、O3、O4中氧原子的质子数相同。D不正确。
综上所述:选择C。
8.(23-24九年级上·上海长宁·期中)用“”和“”分别表示两种不同的原子,则根据分子模型“”,分析正确的是
A.该分子构成的物质由两种元素组成 B.“”是保持该物质性质的微粒
C.该物质的一个分子由两个原子构成 D.该物质的化学式可能是2HO
【答案】A
【详解】A、由图可知,该物质是由分子构成,是由两种元素组成,该选项正确;
B、该物质是由分子构成,则保持该物质化学性质的最小微粒为分子,但一个分子并不能保持其物理性质,该选项不正确;
C、由图可知,该物质的一个分子由4个原子构成,该选项不正确;
D、元素符号右下角的数字表示分子中原子个数,则该物质的化学式可能为H2O2,该选项不正确。
故选A。
9.(2023·四川广安·中考真题)食醋是生活中常用的调味剂,其主要成分乙酸的结构模型图如下所示。下列说法不正确的是
A.乙酸的化学式为CH3COOH
B.乙酸中碳元素和氢元素的质量比为6∶1
C.乙酸由2个碳原子、4个氢原子和2个氧原子构成
D.乙酸中氧元素的质量分数最大
【答案】C
【详解】A.根据图示分析,乙酸的化学式为CH3COOH;正确;
B.乙酸中碳、氢元素的质量比为(12×2):(1×4)=6:1;正确;
C.乙酸是由分子构成的,一个乙酸分子由2个碳原子、4个氢原子和2个氧原子构成;错误;
D.乙酸中碳、氢、氧元素的质量比为(12×2):(1×4):(16×2)=6:1:8,可见其中氧元素的质量分数最大;正确;
故选:C。
10.(2024·福建莆田·二模)中国紫——硅酸铜钡(BaCuSi2O6)被认为是古代人工制造的化学颜料。下列有关BaCuSi2O6说法正确的是
A.含有三种金属元素 B.硅元素和氧元素的质量比为1∶3
C.钡元素的质量分数最大 D.该物质中Cu的化合价为+1
【答案】C
【详解】A、 BaCuSi2O6含有钡、铜两种金属元素,故选项说法错误;
B、BaCuSi2O6中硅元素和氧元素的质量比为 (28×2) ::(16×6) = 56:96≠1:3,故选项说法错误;
C、BaCuSi2O6中钡、铜、硅、氧元素的质量比为137:64:56:96,钡元素的质量分数最大,故选项说法正确;
D、该物质中钡元素显+2价,硅元素显+4价,氧元素显-2价,设铜元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得: (+2) +(+4)×2 + x +(-2) ×6 = 0,则x = +2,,该物质中Cu的化合价为+2,故选项说法错误;
故选: C。
11.(2024·安徽滁州·二模)普洱茶具有独特的香气,是云南的旅游名片之一。橙花叔醇()是影响其香气的物质之一。下列有关橙花叔醇的说法正确的是
A.橙花叔醇由三种元素组成
B.橙花叔醇中含有42个原子
C.橙花叔醇中氢元素的质量分数最大
D.橙花叔醇中碳、氢、氧元素的质量比为15:26:1
【答案】A
【详解】A、根据橙花叔醇 (C15H26O) 的组成可知,橙花叔醇由C、H、O三种元素组成,故A说法正确;
B、橙花叔醇 (C15H26O) 由分子构成,一个橙花叔醇分子中含有15+26+1=42个原子,故B说法错误;
C、橙花叔醇 (C15H26O) 中C、H、O元素的质量比为(12×15):26:16=180:26:16,其中氢元素质量分数最小,故C说法错误;
D、橙花叔醇 (C15H26O) 中C、H、O元素的质量比为(12×15):26:16=180:26:16≠15:26:1,故D说法错误;
故选:A。
12.(2024·陕西西安·模拟预测)化学符号是化学用语的一种重要的表现形式。根据以下符号回答:
①H2 ②2H ③NH3 ④NO ⑤Fe3+
(1)可以表示2个氢原子的是 (填序号)。
(2)既有宏观意义,又有微观意义的符号是 (填序号)。
(3)③化学符号数字中“3”的含义是 。
(4)由④和⑤构成物质的化学式是 。
【答案】(1)②
(2)①③
(3)一个氨气分子中含有3个氢原子
(4)Fe(NO3)3
【详解】(1)元素符号前的数字表示原子的数目,则2个氢原子可表示为2H,故填②;
(2)H2既可以表示氢气这种物质,也可表示1个氢分子;NH3既可以表示氨气这种物质,也可以表示一个氨气分子,既有宏观意义,又有微观意义,故填①③;
(3)③化学符号数字中“3”的含义是一个氨气分子中含有3个氢原子,故填:一个氨气分子中含有3个氢原子;
(4)在化合物中,各元素化合价代数和为零,硝酸根显-1价,铁显+3价,书写化学式时,一般正价的写在左边,负价的写在右边,则④和⑤构成的物质的化学式为Fe(NO3)3,故填:Fe(NO3)3。
13.(2024·广西·模拟预测)写出符合下列要求的化学符号。
(1)保持氮气化学性质的最小粒子 。
(2)两个锌离子 。
(3)5个钙原子 。
(4)3个五氧化二磷分子 。
(5)氯化亚铁 。
【答案】(1)N2
(2)2Zn2+
(3)5Ca
(4)3P2O5
(5)FeCl2
【详解】(1)由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子,氮气是由氮分子构成,则保持氮气化学性质的最小粒子为氮分子,其符号为N2;
(2)离子的表示方法是在表示该离子的元素符号(或原子团)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。表示多个该离子,在其离子符号前加上相应的数字;两个锌离子表示为:2Zn2+;
(3)原子的表示方法是用元素符号来表示一个原子,表示多个该原子,在其元素符号前加上相应的数字;5个钙原子表示为:5Ca;
(4)分子的表示方法是正确书写物质的化学式,表示多个该分子,在其化学式前加上相应的数字;3个五氧化二磷分子表示为:3P2O5;
(5)氯化亚铁中铁元素显+2价,氯元素显-1价,书写化学式时,一般正价的写在左边,负价的写在右边,根据化合物中各元素化合价代数和为零,氯化亚铁化学式为:FeCl2。
14.(2024·甘肃天水·三模)化学用语是学习化学的重要工具,请用适当的化学用语填空:
(1)两个氮原子 ;
(2)4个铵根离子 ;
(3)标出HClO中氯元素的化合价 ;
(4)写出如图中①②所表示的元素组成化合物的化学式 ;
【答案】(1)2N
(2)
(3)
(4)Al2O3
【详解】(1)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;故2个氮原子表示为2N;
(2)离子的表示方法,在表示该离子的元素符号右上角,标出该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负符号在后,带1个电荷时,1要省略,若表示多个该离子,就在其离子符号前加上相应的数字。故4个铵根离子表示为;
(3)元素化合价的表示方法:确定出化合物中所要标出的元素的化合价,然后在其化学式该元素的上方用正负号和数字表示,正负号在前,数字在后,数值为1时,不能省略;HClO中氧元素显示-2价,氢元素显+1价,根据在化合物中正负化合价代数和为0的原则,氯元素化合价为;
(4)图表示的铝原子,最外层电子数为3,易失去最外层三个电子带3个单位正电荷的铝离子,显+3价,图表示的是氧原子,最外层电子数为6,易得到2个电子形成带2个单位负电荷的氧离子,显-2价,图中①②所表示的元素组成化合物为氧化铝,根据化合价的代数和为0,其化学式为Al2O3。
15.(2024·天津河东·模拟预测)植物生长需要养分,尿素是一种重要的氮肥,其化学式为 。根据尿素的化学式计算:
(1)一个尿素分子中含有 个原子(写数字);
(2)尿素的相对分子质量为 ;
(3)尿素中碳元素、氧元素、氮元素和氢元素的元素质量比为 (最简单整数比);
(4)在 尿素中氮元素的质量为 。
【答案】(1)8
(2)60
(3)
(4)56
【详解】(1)一个尿素分子中含有1个碳原子,1个氧原子,2个氮原子,4个氢原子,共8个原子;
(2)相对分子质量是指化学式中各个原子的相对原子质量(Ar)的总和,尿素的相对分子质量=12+16+(14+1×2)×2=60;
(3)元素质量比=原子个数乘以相对原子质量的比,尿素中碳元素、氧元素、氮元素和氢元素的元素质量比12:16: (14 × 2): (1 × 4) = 12: 16: 28:4 = 3:4:7:1
(4)120kg尿素中氮元素的质量=。
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