内容正文:
重难点01 化学用语
目 录
01·核心知识梳理 2
02·基础通关练 6
考向01 元素符号及名称
考向02 元素符号的意义
考向03 离子符号及意义
考向04 原子结构示意图
考向05 分子、原子的微观模型图
考向06 化学式书写与命名
考向07 化学式的意义
考向08 化合价标示方法
考向09 化合价的计算与应用
考向10 化学符号周围数字的含义
考向11 化学方程式的书写
考向12 化学方程式的意义
考向13 反应微观示意图
考向14 化学符号周围数字的含义
03·真题诊断练 22
04·趋势领航练 26
一、元素符号、离子符号、化学式
元素符号
的意义
宏观
表示一种元素
如O:表示氧元素
微观
表示这种元素的原子
如O:表示一个氧原子
金属、稀有气体和部分非金属的元素符号,还表示这种物质
Na—钠、He—氦、S—硫
【易错警示】①元素属于宏观概念,只讲种类,不讲个数;
②在元素符号前加数字,该符号只表示微观意义,表示几个该原子,如5Fe表示5个铁原子。
二、离子符号
1.离子符号的表示方法:在元素符号的右上角用“+”或“-”表示离子的电性,数字表示离子所带的电荷数,数字在前、正负号在后,当数字为1时,省略不写,如Na+、Cl-。
2.离子符号的意义:
2Mg2+
表示每个镁离子带2个单位正电荷
表示2个镁离子
离子符号前面的化学计量数表示离子个数。
3.确定离子所带电荷数的方法:离子所带的电荷数等于该原子失去或得到电子的数目。
(1)原子中:核电荷数=质子数=核外电子数,如Na、Mg、O、Cl。
(2)阳离子中:核电荷数=质子数>核外电子数,如Na+、Mg2+。
(3)阴离子中:核电荷数=质子数<核外电子数,如Cl-、O2-。
4.原子团:在许多化学反应里,作为一个整体参加,好像一个原子一样,这样的原子的集团,叫做原子团。如:Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH 其中OH-、CO32-作为整体参加反应。
注意:原子团并不是在任何反应中都保持不变。如:在碳酸盐与酸反应时,碳酸根离子变成了二氧化碳:CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O;氯酸钾受热分解,氯酸根离子分解产生氧气:2KClO32KCl+3O2↑。
5.离子的颜色:有些离子在水溶液中呈现不同颜色,如Fe3+呈黄色、Cu2+呈蓝色、Fe2+呈浅绿色。
【易错警示】
①同种元素的原子,核电荷数一定相同,而核电荷数相同的粒子不一定属于同种元素,如Na+和NH4+;
②同种元素的离子因所带的电荷数不同,性质也不同,如Fe2+和Fe3+;
③同种原子和其所形成的离子一定是同种元素,如Na和Na+。
三、化学式
1.概念:用元素符号和数字表示物质组成的式子
2.表示的意义:
如H2O:
①表示水这种物质;
②表示水由氢元素和氧元素组成;
③表示一个水分子;
④表示一个水分子由一个氧原子和两个氢原子构成;
⑤表示水由水分子构成。
3.化学式书写:
单质:①除H2、N2、O2、F2、Cl2、Br2(溴)、I2(碘)七种由双原子分子构成的单质外,初中其他绝大多数单质的化学式直接用元素符号表示,此时的元素符号多了“单质”的意义。②特殊:臭氧O3。
化合物:①化学式中右下方的数字一般为最简整数比(如P2O5、Fe3O4);②由两种元素组成的化合物,一般从右向左读作“某化某”。有时还要读出化学式中各种元素的原子个数。
归纳化学符号中的数字的含义:化学符号中数字的位置不同,其表示的意义也不同
若数字在化学符号的前面:(此时整个式子只有微观意义)
1、数字+物质符号(化学式):表示几个某分子。如:2O2 :两个氧分子 5H2SO4 :五个硫酸分子
2、数字+元素符号:表示几个某原子。如:2O:2个氧原子 nN:n个氮原子
3、数字+离子符号:表示几个某离子。如:2O2-:两个氧离子 3Al3+:三个铝离子
4、数字在元素(原子团)符号的右下角:表示一个某分子中含有几个该种原子。 如“2”:
10H2O中“2”:一个水分子中含2个氢原子。H2SO4 中“2”:一个硫酸分子中含2个氢原子。
5、数字在元素符号的右上角:表示某离子带几个单位的正电荷(或负电荷)。如:O2—中“2”:每个氧离子带两个单位的负电荷。
四、化合价
1.化合价表示方法: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:标出物质中各元素的化合价:氯化镁:Mg (+2)Cl (-1)2
2.数字的含义:
3.元素化合价与离子的关系:
①元素(或原子团)的化合价的数值=离子带的电荷数
②元素化合价的符号与离子带的电性一致 例:镁离子表示为Mg2+ 与 +2价的镁元素表示为Mg (+2)
4.化合价规律
(1)化合价有正价和负价之分。
(2)在化合物中,各元素正负化合价的代数和为零。
(3)单质中元素化合价为零;
5.必背离子符号:
阳离子:钾离子、钙离子、钠离子、镁离子、锌离子、铝离子、铁离子、亚铁离子、银离子、氢离子、铵根离子
K+ 、 Ca2+、 Na+、 Mg2+ 、 Zn2+ 、 Al3+ 、 Fe3+ 、 Fe2+ 、Ag+ 、 H+ 、 NH4+
阴离子:氯离子、氧离子、硫离子、硫酸根离子、碳酸根离子、硝酸根离子、氢氧根离子、磷酸根离子
Cl- 、 O2- 、 S2- 、 SO42-、 CO32-、 NO3- 、 OH- 、 PO43-
方法技巧
1.牢记化合价口诀
钾钠银氢+1价; 钙镁钡锌+2价; 氟氯溴碘-1价; 通常氧硫-2价; 亚铜+1,铜+2;
亚铁+2,铁+3; 铝+3,硅+4,磷+5; 氯化物中氯-1; 硫化物中硫-2;
还要记住根的价; -1氢氧硝酸根; -2碳酸硫酸根; 单质化合价为零。
附:常见原子团的化合价(其化合价等于原子团中各元素的化合价的代数和)
-1价:硝酸根:NO3 氢氧根:OH -2价: 碳酸根:CO3 硫酸根:SO4
-3价:磷酸根:PO4 +1价:铵根:NH4
2.数字的意义:数字在元素符号的正上方 ①数字在单独某元素符号的正上方:表示元素的化合价为正几价(或负几价)。如: 镁元素的化合价为+2价。②数字在物质中某元素符号的正上方:表示在某物质中某元素显正几价(或负几价)
如: 中“4”:表示二氧化碳中碳元素的化合价为+4价。中“2”:表示氧化钙中钙元素的化合价为+2价。
3.根据化合价写化学式
思路:正价在前,负价在后;标化合价;交叉数字;约分(注意过氧化氢等化学式不约分,有机物不约分)
五、化学方程式
1.化学方程式的书写
(1)写:根据事实写出反应物和生成物的化学式,中间用短横线相连;
P + O2 — P2O5
(2)配:配平化学方程式,使左右两边各原子的种类和数目必须相等。
4P + 5O2 — 2P2O5
(3)标:标明反应条件以及生成物的状态“↑”或“↓”;将短横线改为等号;
4P + 5O2 2P2O5
(4)查:检查化学式是否写错、是否配平、条件和生成物状态是否标了、标了是否恰当。
2.化学方程式的读法和含义
(1)表明反应物、生成物和反应条件;
(2)表示反应物与生成物之间物质的量之比或反应物与生成物间的微粒数(分子数、原子数)之比,即化学式前面的系数比(计量数);
(3)表明反应物、生成物之间的质量比(相对质量=相对分子质量乘以系数);
宏观物质读法:碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳
微观微粒读法:每1个碳原子和1个氧分子在点燃的条件下反应生成1个二氧化碳分子
物质的量读法:每1mol碳原子和1mol 氧分子在点燃的条件下反应生成了1mol 二氧化碳分子
质量读法:每12份质量的碳和32份质量的氧气反应生成44份质量的二氧化碳
方法技巧
1.化学方程式的书写要注意配平、检查反应条件和生成物状态,忘记标明生成物状态是方程式书写中常出现的错误。
2.化学方程式的含义既有微观意义,也有宏观意义。
3.在化学反应的微观模型示意图中,要注意反应物和生成物中有同种微粒,表明某反应物有剩余,要约去相同数量的同种微粒,再写化学方程式。
►考向01 元素符号及名称
1.(2025·上海嘉定·一模)锌元素被誉为“智力之源”,锌元素符号是
A.ZN B.Mn C.Zn D.Al
2.(2025·上海杨浦·三模)元素名称及符号书写正确的是
A.锌 B.镁 C.银 D.氦
►考向02 元素符号的意义
1.(2026·上海·一模)下列符号既表示一种元素,又表示该元素的一个原子,还表示一种物质的是
A.O B.N2 C.CO D.Cu
►考向03 离子符号及意义
1. (2026·上海·样卷)钠离子的符号是___________。
A. Na B. Na+ C. Na2 D.
2. (2026·上海徐汇·一模)化学吸附:采用与氢氧化钠性质相似的氢氧化锂(LiOH)进行吸附。工业上,氢氧化锂可由氢氧化钡与硫酸锂反应制得,用化学方程式可表示为:_____,该反应属于______(填基本反应类型)反应,若要检验是否恰好完全反应,只需检验______(填离子名称)的存在即可。
►考向04 原子结构示意图
1.(2026·上海·模拟预测)碳原子的原子结构示意图为。
x= 。
2.(2026·上海·样卷)海水资源是指海水及海水中存在的可以被人类利用的物质。海水中含有大量氯化钠,它是由钠离子和氯离子构成的,还含有较多镁元素(见图),镁元素的原子序数为 ,结合原子结构示意图,镁原子易失去最外层电子,形成带 (选填“正”或“负”)电荷的镁离子。镁元素的主要化合价为 。
►考向05 分子、原子的微观模型图
1.(2025·上海·模拟预测)某分子由不同的原子构成,其微观示意图可表示为,有关分析正确的是
A.该物质可能是氧化物
B.每摩尔分子中含2个原子
C.两种元素化合价的绝对值可能不等
D.该分子可能是过氧化氢分子
2.(2025·上海奉贤·一模)用“〇”表示氢原子、“”表示氧原子。下列示意图中,能表示“”的是
A. B. C. D.
3.(2025·上海宝山·二模)某物质的微观粒子示意图为“”(“”“”表示不同元素的原子),有关该物质的说法正确的是
A.由“”“”两种原子构成
B.若“”“”表示碳原子和氢原子,则化学式为CH
C.“”“”的质量比为1∶1
D.“”“”的个数比为1∶1
►考向06 化学式书写与命名
1.(2025·上海崇明·三模)下列化学用语书写不正确的是
A.氧化镁:MgO2 B.氦气:He
C.液氯:Cl2 D.锰:Mn
2.(2025·上海奉贤·二模)下列化学用语表示正确的是
A.氧化铁:FeO B.两个氮分子:2N C.氦气:He D.硫元素:s
3.(2025·上海青浦·二模)物质名称与化学式对应正确的是
A.氦气 B.硝酸钡 C.氧化铁FeO D.氢氧化铜
4.(2025·上海青浦·一模)物质名称和化学式一致的是
A.硫酸钾 K2S B.氯化铁 FeCl2 C.氧化铝 Al2O3 D.碳酸钠 NaCO3
►考向07 化学式的意义与计算
1.(2025·上海青浦·二模)关于过氧化氢的说法正确的是
A.属于氧化物
B.和互为同素异形体
C.中氢元素以化合态存在
D.的溶液可用于实验室制取氧气,其反应原理为
2.(2025·上海闵行·三模)食品安全关系人们的健康。“三鹿奶粉”事件就是不法分子在奶制品中加入了三聚氰胺,从而导致婴幼儿患结石病。三聚氰胺的化学式为,下面关于三聚氰胺的说法中不正确的是
A.三聚氰胺是一种化合物 B.三聚氰胺由碳、氢、氮三种元素组成
C.三聚氰胺的相对分子质量为 D.三聚氰胺中碳、氢、氮的质量比为
3.(2025·上海闵行·二模)端午插艾。艾草中含有丰富的黄酮类物质,其中矢车菊黄素的化学式为。下列关于的说法正确的是
A.氧元素的质量分数最大
B.由碳、氢、氧三种元素组成
C.摩尔质量为360
D.含有个氧原子
4.(2025·上海·二模)粽子的香味来源于粽叶中的对乙烯基苯酚(化学式为)。关于说法正确的是
A.含有4个氢分子
B.碳、氢元素的质量比为1∶1
C.由16个原子构成
D.1mol该物质中约含有个分子
►考向08 化合价标示方法
1.(2025·上海闵行·二模)下列化学用语表达正确的是
A.两个氧原子: B.镁元素:Mn
C.硝酸根: D.氢气中氢元素化合价:
2.化学用语中,数字“2”含义的正确说法是:①SO2 ②2NH3 ③2He ④ ⑤ ⑥N2
A.表示原子个数的是③⑥ B.表示分子个数的是①②
C.表示化合价数值的是④⑤ D.表示一个分子中含有某种原子个数的是⑥
►考向09 化合价的计算与应用
1.(2025·上海·三模)PbO2中Pb的化合价是
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
2.(2025·上海长宁·一模)铁在空气中会产生铁锈,铁锈中含Fe2O3和Fe(OH)3,下列说法正确的是
A.铁锈的成分都属于氧化物
B.铁锈的成分中铁元素的化合价相同
C.氧气一定参与了反应
D.水蒸气可能参与了反应
3.(2025·上海宝山·二模)青花瓷是中国瓷器主流品种之一,青花瓷工艺于2006年列入国家级非遗。其核心流程“素胚勾勒”“釉色蕴染”需经历数十道精细工序。
(1)青花瓷的“素胚”是高岭土等原料和水混合而成的泥胚,高岭土主要成分Al2Si2O5(OH)4由 种元素组成,其中金属元素是 。
(2)青花瓷的“标志性蓝色”源于绘彩钴料烧制过程中形成的CoAl2O4,其中钴元素的化合价为 ,该物质的摩尔质量为 。
►考向10 原子团的判断
1.(2025·上海长宁·二模)中所含原子团的名称是
A.氢氧根 B.氧氢根 C.氧钙根 D.氧化钙
2.(2025·上海青浦·一模)下列物质的组成中含有原子团的是
A.MgCl2 B.P2O5 C.CaO D.KNO3
►考向11 化学符号周围数字的含义
1.(2025·上海嘉定·一模)能表示两个分子的是
A. B.2N C. D.
2.(2025·上海崇明·三模)下列符号只有微观意义的是
A.H B.H2 C.H2O D.2H2
3.在“3H2SO4”中,包含“1、2、3、4”四个数字,下列所述他们的意义不正确的是
A.“1”表示硫元素的个数 B.“2”表示每个分子中氢原子的个数
C.“3”表示分子的个数 D.“4”表示每个分子中氧原子的个数
►考向12 化学方程式的书写
1.(2026·上海徐汇·一模)固体化学产氧:例如使用“氯酸钠氧气蜡烛”制氧,在氧化铁的催化作用下,加热氯酸钠,会立即放出热量并产生氧气,该反应的化学方程式可表示为: 。
2.(2025·上海杨浦·二模)从多角度认识化学反应,有助于形成系统思维。如图是乙炔()燃烧反应的微观示意图。
从微观角度分析,反应前后发生改变的微观粒子是 (填“分子”或“原子”)。若有0.1molO2参与反应,生成物中共含有氧原子约 个。写出乙炔燃烧的化学方程式 。
3.(2024·上海松江·二模)铜是人类最早使用的金属之一,我国商代就有了璀璨的青铜文明。
(1)古代工匠以孔雀石 和木炭为原料进行火法炼铜。加热时,孔雀石可分解生成氧化铜和水、二氧化碳。配平反应的化学方程式为: CuO+ H2O+ CO2↑;
(2)木炭和生成的氧化铜反应炼出铜,写出反应的化学方程式 ,反应中碳和氧化铜物质的量之比为 。古籍《采铜炼铜记》记载,“……用碳八九千斤,不过得铜五六百斤”,发现消耗掉碳物质的量大于氧化铜物质的量,写出可能的原因: 。(用化学方程式表示)
►考向13 化学方程式的意义与应用
1.(2025·上海·三模)根据化学方程式:2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑,无法获取的信息是
A.二氧化碳可以灭火 B.二氧化碳的状态
C.生成物的物质的量之比 D.反应所需条件
2.(2025·上海杨浦·三模)气步甲(如图)体内两个腔室中分别储存着含对苯二酚[化学式:]和过氧化氢的液体。当受到威胁时,气步甲收缩肌肉使两种液体进入反应室,在酶的作用下,迅速反应生成苯醌(化学式:,黄色,有毒)、氧气等物质,同时放出大量热,砰然射出,使天敌落荒而逃。
气步甲受到威胁时,体内发生的化学反应有:,其中X的化学式为 。
3.(2024·上海·模拟预测)(3)二氧化氯(ClO2)是一种消毒剂,能对饮用水消毒,可以有效杀灭病毒。将Cl2通入NaClO2溶液中可制得ClO2和一种生活中常见的盐,反应的化学方程式为,其中X的化学式为 。
(4)航天员呼吸所需的O2来自水的电解,其反应的化学方程式是 。
►考向14 反应微观示意图
1.(2025·上海闵行·二模)从以下微观示意图中得到的结论正确的是
A.变化:Ⅰ是物理变化
B.质量:①>②
C.结构:②③分子结构相同
D.条件:Ⅰ、Ⅱ变化时需要的条件相同
2.(2025·上海崇明·三模)科学家利用太阳光在新型催化剂表面高效分解水,微观过程如图。下列说法不正确的是
A.反应物只有一种
B.反应前后原子种类不变
C.反应后生成的氢分子和氧分子的个数比为2:1
D.反应后氢元素是化合态
1.(2023·上海·中考真题)月壤中含硅元素,硅的元素符号是
A.Hg B.He C.Si D.S
2.(2025·上海·中考真题)对于,下列说法正确的是
A.碳元素和氢元素质量比为 B.的摩尔质量为28
C.中有6个原子 D.中有氢元素
3.(2024·上海·中考真题)某物质的微观示意图“”,“” “”表示不同元素的原子),该物质
A.化学式表示为SO2 B.由4种元素组成
C.“”的质量分数为50% D.“”与“”的个数比为1:1
4.(2023·上海·中考真题)自来水生产中可加入消毒。中Cl的化合价为
A.+7 B.+5 C.+4 D.+2
5.(2024·上海·中考真题)甲烷完全燃烧的化学方程式正确的是
A.CH4+2O2CO2+2H2O B.CH4+O2CO2+H2O
C.CH4+2O2=CO2+2H2O D.CH4+2O2CO+2H2O
6.(2023·上海·中考真题)密闭容器中,碳粉与二氧化碳的反应为,有关说法正确的是
A.有1g碳粉参加反应,气体总质量增加1g
B.随着反应进行,CO的摩尔质量不断增大
C.随着反应进行,混合气体中碳元素的质量分数不变
D.反应前后,容器中气体所含的氧原子数不变
7.(2025·上海·中考真题)有两种炼铜方法:
湿法炼铜:
火法炼铜:
(1)为什么古人湿法炼铜没有火法炼铜用的多 ?(古代没有纯铁和纯硫酸铜,生成的铜,杂质多;)
(2)若氧气较少,则产生的铜中含较多的 杂质;
(3)高温下,未反应的和反应也可以得到:,则X的化学式为 。
8. (2024·上海·中考真题)砖墙表面在一定条件下会出现白色物质,称为泛白(泛碱),泛白物质是墙体内部溶解在水中的物质迁移至墙面后,经变化形成的(如图1)。
(1)若泛白物质Z是由碳酸钙和氢氧化钙组成。
①写出CO2与Ca(OH)2反应的化学方程式:___________。
②取泛白物质溶于水,搅拌静置,测上层清夜的pH___________7.
(2)为探究温度对上述泛白物质中碳酸钙和氢氧化钙含量的影响。取不同温度下质量相等的两份样品 a、b,分别按如图2所示进行实验。最终a转化为固体A,b转化为固体B。
①写出碳酸钠与氯化钙反应的方程式:___________。
②A的质量大于B的质量,由此可知a样品中氢氧化钙含量较高,理由是___________。
(3)雨后天气干燥,在墙体上更易出现“泛白”现象,请根据图1分析原因___________。
一、青铜冶铸史(共6分)
【古代冶炼技术与化学知识融合】青铜是金属冶铸史上最早出现的合金,与纯铜相比,其强度高、熔点低、铸造性好、耐磨且耐腐蚀。《周礼·考工记》中对制作钟鼎、斧斤、戈戟等青铜器物中铜锡的比例作了详细的规定。在地下埋藏的青铜器表面会出现绿色的铜锈,其主要成分为碱式碳酸铜 [Cu2(OH)2CO3]。
1.碱式碳酸铜中,组成元素中属于金属元素的是
A. B.O C.H D.C
2.碱式碳酸铜中,铜元素平均化合价为+2价,则氢氧根的化合价为 价。
3.有关木炭与氧化铜在高温下的反应说法正确的是________。
A.生成的固体为黑色 B.氧元素从化合态转变为游离态
C.该反应体现了碳具有可燃性 D.铜元素在固体中的质量分数增加
4.某同学进行了“加热铜绿”、“铜绿和稀盐酸反应”实验,学习了实验基本操作。以下操作不正确的是________
A.取少量“铜绿” B.加热“铜绿”
C.倒少量稀盐酸 D.废液倒入下水道
5.以下关于碱式碳酸铜说法正确的是________
A.是一种绿色的氧化物 B.由五种元素组成
C.能与稀盐酸反应 D.铜、氧元素质量比2:5
6.依据铜锈的主要成分Cu2(OH)2CO3可推断铜生锈的过程是铜与空气中的O2和 (填化学式)等发生化学反应的过程;
二、水的组成探究史(共6分)
【化学史与化学知识融合】科学家们通过一系列经典实验逐步揭开了水的组成之谜:
实验①:1783年,卡文迪许把氢气和氧气混合后盛在干燥、洁净的玻璃瓶中,当用电火花点火时发出爆鸣声,且玻璃瓶内壁上出现了液滴,经检验是水。
实验②;1785年,拉瓦锡将水蒸气通过一根灼热的铁管,在出口处得到了氢气,铁管内壁生成黑色的四氧化三铁。
实验③;1789年,德曼和特鲁斯维克通过静电装置发电首次将水电解成气体。
1.铁的元素符号是___________。
A.Mg B.Ag C.Fe D.He
2.保持水的化学性质的微观粒子是___________。
A.水分子 B.氢原子 C.氢分子 D.氧原子
3.实验①~③涉及的各物质中,属于氧化物的是___________。(写化学式)
4.实验②涉及的化学反应方程式为 ,属于 。(填化学反应的基本类型)。
5.如图是1864年一篇文献中所绘制的处于工作状态的电解水装置示意图。发生反应的化学方程式是___________。
三、抗酸药物(共7分)
【药物与化学知识融合】胃酸分泌过多时,会直接损害胃黏膜,严重的会导致胃溃疡。治疗胃酸过多的药主要有两大类:一是抑酸药,能抑制胃酸分泌,但本身不能和胃酸反应;二是抗酸药,能直接与胃酸发生反应,常见的抗酸药有氢氧化铝、氧化镁、碳酸钙、碳酸氢钠等。胃溃疡患者若服用不合适的抗酸药,会因胃内气体压力增大而引起“胃穿孔”。因此,我们应遵医嘱合理使用药物。
(1)CaCO3中原子团的符号为 。
(2)小红向等浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液中滴入酚酞,两者均使酚酞变 色。
(3)常见的抗酸药中,属于氧化物的是 (填化学式)。
(4)治疗胃酸过多的抗酸药之一氢氧化铝由 种元素组成,服用该药物后胃液中含有大量的金属阳离子是 (填化学符号)。写出服用氢氧化铝后发生反应的化学方程式 。
(7)抗酸药中的离子可以与胃酸里的氢离子发生反应,从而降低胃液的酸性。铝碳酸镁片(有效成分的化学式为Al2Mg6(OH)16CO3•4H2O,几乎不溶于水)中含有铝离子、镁离子、氢氧根离子和碳酸根离子,其中起抗酸作用的微观粒子是 (填粒子符号)。
四、天然气的综合利用(共10分)
【家用燃料与化学知识融合】阅读下列科普短文,回答问题。
天然气的综合利用是重要的研究课题。天然气是重要的化石燃料和能源,主要成分为甲烷(),还含有少量硫化氢()等气体。硫化氢可在催化剂作用下与甲烷反应而除去,其反应微观示意图如图1所示。
利用甲烷催化制取氢气。一种甲烷水蒸气催化制氢的透氢膜反应器如图2所示,通入的甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气(该反应是吸热反应),一部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应。
利用甲烷在高温、催化作用下分解,可制取新型碳单质材料——石墨烯,石墨烯具有很高的强度和优良的导电性能。
(1)标出甲烷(CH4)中碳元素的化合价 ;
(2)CH4中的“4”表示 。
(3)天然气属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源,天然气完全燃烧的化学方程式为 。
(4)结合图1,分析甲烷与硫化氢的反应。
①产物“”中,碳元素和硫元素的质量比为 (填最简整数比);
②该反应过程中变化的是 (填字母序号);
A.分子的数目 B.原子的种类 C.物质的总质量
③从优化能源的角度分析,该反应的优点为 (写一点即可)。
(5)结合图2,分析甲烷水蒸气制氢反应。
①甲烷水蒸气制氢反应的化学方程式为 ;
②在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是 ;
③推测透氢膜反应器具有 的结构特点。
五、火箭燃料(共6分)
【航天科技与化学知识融合】阅读下列科普短文,回答问题。
2023年12月9日我国成功发射全球首款连续入轨的液氧甲烷火箭——朱雀二号运载火箭。
材料1:当前主流运载火箭的主发动机基本采用液氧为氧化剂,搭配不同燃料,其中液氧+煤油、液氧+液氢是应用最广泛的搭配方案,但液氧+液氢成本过高,煤油燃烧不充分会产生积碳,不利于发动机维护。
材料2:液态甲烷温度与液氧非常接近,省去了隔热的成本,液态甲烷的密度大于液氢,在同等体积下可加注更多的燃料;甲烷的制备成本低于液氢、煤油等;燃烧值方面,液态甲烷燃烧所产生的热值高于煤油”,加上本身绿色环保的特点,该方案顺应了未来新一代运载火箭技术的发展方向。
(1)煤油燃烧过程产生积碳的可能原因是 。
(2)采用液氧+甲烷方案的优点是 (填一条),甲烷完全燃烧的化学方程式为 。
(3)科学家研制出在光照条件下利用新型催化剂将二氧化碳和氢气转化为甲烷和水,其化学反应的微观示意图如下。
画出乙分子的微观示意图: 。
材料3:新能源汽车的出现,大大减少了空气污染,磷酸亚铁锂()电池是新能源汽车的动力电池之一,其化学式量为158。请回答:
(4)磷酸亚铁锂中锂、氧两种元素的原子个数比为 。
(5)在磷酸亚铁锂中,已知铁元素的化合价为+2,磷元素的化合价为+5,则锂元素的化合价为 。
14 / 25
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
重难点01 化学用语
目 录
01·核心知识梳理 2
02·基础通关练 6
考向01 元素符号及名称
考向02 元素符号的意义
考向03 离子符号及意义
考向04 原子结构示意图
考向05 分子、原子的微观模型图
考向06 化学式书写与命名
考向07 化学式的意义
考向08 化合价标示方法
考向09 化合价的计算与应用
考向10 化学符号周围数字的含义
考向11 化学方程式的书写
考向12 化学方程式的意义
考向13 反应微观示意图
考向14 化学符号周围数字的含义
03·真题诊断练 22
04·趋势领航练 26
一、元素符号、离子符号、化学式
元素符号
的意义
宏观
表示一种元素
如O:表示氧元素
微观
表示这种元素的原子
如O:表示一个氧原子
金属、稀有气体和部分非金属的元素符号,还表示这种物质
Na—钠、He—氦、S—硫
【易错警示】①元素属于宏观概念,只讲种类,不讲个数;
②在元素符号前加数字,该符号只表示微观意义,表示几个该原子,如5Fe表示5个铁原子。
二、离子符号
1.离子符号的表示方法:在元素符号的右上角用“+”或“-”表示离子的电性,数字表示离子所带的电荷数,数字在前、正负号在后,当数字为1时,省略不写,如Na+、Cl-。
2.离子符号的意义:
2Mg2+
表示每个镁离子带2个单位正电荷
表示2个镁离子
离子符号前面的化学计量数表示离子个数。
3.确定离子所带电荷数的方法:离子所带的电荷数等于该原子失去或得到电子的数目。
(1)原子中:核电荷数=质子数=核外电子数,如Na、Mg、O、Cl。
(2)阳离子中:核电荷数=质子数>核外电子数,如Na+、Mg2+。
(3)阴离子中:核电荷数=质子数<核外电子数,如Cl-、O2-。
4.原子团:在许多化学反应里,作为一个整体参加,好像一个原子一样,这样的原子的集团,叫做原子团。如:Ca(OH)2+Na2CO3==CaCO3↓+2NaOH 其中OH-、CO32-作为整体参加反应。
注意:原子团并不是在任何反应中都保持不变。如:在碳酸盐与酸反应时,碳酸根离子变成了二氧化碳:CaCO3+2HCl==CaCl2+CO2↑+H2O;氯酸钾受热分解,氯酸根离子分解产生氧气:2KClO32KCl+3O2↑。
5.离子的颜色:有些离子在水溶液中呈现不同颜色,如Fe3+呈黄色、Cu2+呈蓝色、Fe2+呈浅绿色。
【易错警示】
①同种元素的原子,核电荷数一定相同,而核电荷数相同的粒子不一定属于同种元素,如Na+和NH4+;
②同种元素的离子因所带的电荷数不同,性质也不同,如Fe2+和Fe3+;
③同种原子和其所形成的离子一定是同种元素,如Na和Na+。
三、化学式
1.概念:用元素符号和数字表示物质组成的式子
2.表示的意义:
如H2O:
①表示水这种物质;
②表示水由氢元素和氧元素组成;
③表示一个水分子;
④表示一个水分子由一个氧原子和两个氢原子构成;
⑤表示水由水分子构成。
3.化学式书写:
单质:①除H2、N2、O2、F2、Cl2、Br2(溴)、I2(碘)七种由双原子分子构成的单质外,初中其他绝大多数单质的化学式直接用元素符号表示,此时的元素符号多了“单质”的意义。②特殊:臭氧O3。
化合物:①化学式中右下方的数字一般为最简整数比(如P2O5、Fe3O4);②由两种元素组成的化合物,一般从右向左读作“某化某”。有时还要读出化学式中各种元素的原子个数。
归纳化学符号中的数字的含义:化学符号中数字的位置不同,其表示的意义也不同
若数字在化学符号的前面:(此时整个式子只有微观意义)
1、数字+物质符号(化学式):表示几个某分子。如:2O2 :两个氧分子 5H2SO4 :五个硫酸分子
2、数字+元素符号:表示几个某原子。如:2O:2个氧原子 nN:n个氮原子
3、数字+离子符号:表示几个某离子。如:2O2-:两个氧离子 3Al3+:三个铝离子
4、数字在元素(原子团)符号的右下角:表示一个某分子中含有几个该种原子。 如“2”:
10H2O中“2”:一个水分子中含2个氢原子。H2SO4 中“2”:一个硫酸分子中含2个氢原子。
5、数字在元素符号的右上角:表示某离子带几个单位的正电荷(或负电荷)。如:O2—中“2”:每个氧离子带两个单位的负电荷。
四、化合价
1.化合价表示方法: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:标出物质中各元素的化合价:氯化镁:Mg (+2)Cl (-1)2
2.数字的含义:
3.元素化合价与离子的关系:
①元素(或原子团)的化合价的数值=离子带的电荷数
②元素化合价的符号与离子带的电性一致 例:镁离子表示为Mg2+ 与 +2价的镁元素表示为Mg (+2)
4.化合价规律
(1)化合价有正价和负价之分。
(2)在化合物中,各元素正负化合价的代数和为零。
(3)单质中元素化合价为零;
5.必背离子符号:
阳离子:钾离子、钙离子、钠离子、镁离子、锌离子、铝离子、铁离子、亚铁离子、银离子、氢离子、铵根离子
K+ 、 Ca2+、 Na+、 Mg2+ 、 Zn2+ 、 Al3+ 、 Fe3+ 、 Fe2+ 、Ag+ 、 H+ 、 NH4+
阴离子:氯离子、氧离子、硫离子、硫酸根离子、碳酸根离子、硝酸根离子、氢氧根离子、磷酸根离子
Cl- 、 O2- 、 S2- 、 SO42-、 CO32-、 NO3- 、 OH- 、 PO43-
方法技巧
1.牢记化合价口诀
钾钠银氢+1价; 钙镁钡锌+2价; 氟氯溴碘-1价; 通常氧硫-2价; 亚铜+1,铜+2;
亚铁+2,铁+3; 铝+3,硅+4,磷+5; 氯化物中氯-1; 硫化物中硫-2;
还要记住根的价; -1氢氧硝酸根; -2碳酸硫酸根; 单质化合价为零。
附:常见原子团的化合价(其化合价等于原子团中各元素的化合价的代数和)
-1价:硝酸根:NO3 氢氧根:OH -2价: 碳酸根:CO3 硫酸根:SO4
-3价:磷酸根:PO4 +1价:铵根:NH4
2.数字的意义:数字在元素符号的正上方 ①数字在单独某元素符号的正上方:表示元素的化合价为正几价(或负几价)。如: 镁元素的化合价为+2价。②数字在物质中某元素符号的正上方:表示在某物质中某元素显正几价(或负几价)
如: 中“4”:表示二氧化碳中碳元素的化合价为+4价。中“2”:表示氧化钙中钙元素的化合价为+2价。
3.根据化合价写化学式
思路:正价在前,负价在后;标化合价;交叉数字;约分(注意过氧化氢等化学式不约分,有机物不约分)
五、化学方程式
1.化学方程式的书写
(1)写:根据事实写出反应物和生成物的化学式,中间用短横线相连;
P + O2 — P2O5
(2)配:配平化学方程式,使左右两边各原子的种类和数目必须相等。
4P + 5O2 — 2P2O5
(3)标:标明反应条件以及生成物的状态“↑”或“↓”;将短横线改为等号;
4P + 5O2 2P2O5
(4)查:检查化学式是否写错、是否配平、条件和生成物状态是否标了、标了是否恰当。
2.化学方程式的读法和含义
(1)表明反应物、生成物和反应条件;
(2)表示反应物与生成物之间物质的量之比或反应物与生成物间的微粒数(分子数、原子数)之比,即化学式前面的系数比(计量数);
(3)表明反应物、生成物之间的质量比(相对质量=相对分子质量乘以系数);
宏观物质读法:碳和氧气在点燃的条件下生成二氧化碳
微观微粒读法:每1个碳原子和1个氧分子在点燃的条件下反应生成1个二氧化碳分子
物质的量读法:每1mol碳原子和1mol 氧分子在点燃的条件下反应生成了1mol 二氧化碳分子
质量读法:每12份质量的碳和32份质量的氧气反应生成44份质量的二氧化碳
方法技巧
1.化学方程式的书写要注意配平、检查反应条件和生成物状态,忘记标明生成物状态是方程式书写中常出现的错误。
2.化学方程式的含义既有微观意义,也有宏观意义。
3.在化学反应的微观模型示意图中,要注意反应物和生成物中有同种微粒,表明某反应物有剩余,要约去相同数量的同种微粒,再写化学方程式。
►考向01 元素符号及名称
1.(2025·上海嘉定·一模)锌元素被誉为“智力之源”,锌元素符号是
A.ZN B.Mn C.Zn D.Al
【答案】C
【详解】A、锌元素的化学式为Zn,故选项错误;
B、锰的元素符号为Mn,故选项错误;
C、锌元素的化学式为Zn,故选项正确;
D、铝元素的元素符号为Al,故选项错误;
故选:C。
2.(2025·上海杨浦·三模)元素名称及符号书写正确的是
A.锌 B.镁 C.银 D.氦
【答案】A
【详解】A、元素名称“锌”正确,符号为Zn(首字母Z大写,n小写),符合书写规则,正确。
B、镁元素符号应为Mg(M大写,g小写),选项中小写mg错误,错误;
C、名称“银”对应符号Ag,而Hg是汞的符号,错误;
D、氦元素符号应为He,Hi为错误拼写,错误。
故选A。
►考向02 元素符号的意义
1.(2026·上海·一模)下列符号既表示一种元素,又表示该元素的一个原子,还表示一种物质的是
A.O B.N2 C.CO D.Cu
【答案】D
【详解】A、O表示氧元素或一个氧原子,但不能表示物质(氧气为O2),该选项错误。
B、N2可以表示氮气这种物质,不能表示一种元素或一个原子,该选项错误。
C、CO可以表示一氧化碳这种物质,不能表示一种元素或一个原子,该选项错误。
D、Cu能表示铜元素、一个铜原子和铜单质,该选项正确。
故选D。
►考向03 离子符号及意义
1. (2026·上海·样卷)钠离子的符号是___________。
A. Na B. Na+ C. Na2 D.
【答案】B
【解析】离子的表示方法:在该离子元素符号的右上角标上该离子所带的正负电荷数,数字在前,正负号在后,带一个电荷时,1通常省略,多个离子,就是在元素符号前面加上相应的数字;每个钠离子带1个单位的正电荷,故钠离子表示为:Na+。
故选B;
2. (2026·上海徐汇·一模)化学吸附:采用与氢氧化钠性质相似的氢氧化锂(LiOH)进行吸附。工业上,氢氧化锂可由氢氧化钡与硫酸锂反应制得,用化学方程式可表示为:_____,该反应属于______(填基本反应类型)反应,若要检验是否恰好完全反应,只需检验______(填离子名称)的存在即可。
【答案】
【解析】①氢氧化锂与氢氧化钠的性质相似,氢氧化钠能与二氧化碳反应生成碳酸钠和水、硫酸与氢氧化钠能反应生成硫酸钠和水,氢氧化钠不与氧化铁反应,氢氧化钠能与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,因此氢氧化锂不可能具有的化学性质是与氧化铁反应,故选:C;
②氢氧化钡和硫酸锂反应生成硫酸钡和氢氧化锂,反应的化学方程式为:
,该反应是两种化合物相互交换成分生成两种新的化合物,属于复分解反应,若反应恰好完全反应,则无剩余反应物;若氢氧化钡过量,则溶液中会有钡离子;若硫酸锂过量,则溶液中会有硫酸根离子,若要检验是否完全反应,只需检验钡离子或硫酸根离子是否存在即可。
►考向04 原子结构示意图
1.(2026·上海·模拟预测)碳原子的原子结构示意图为。
x= 。
【答案】4
【详解】根据核外电子数等于质子数可以得知2+x=6,所以x=4。
2.(2026·上海·样卷)海水资源是指海水及海水中存在的可以被人类利用的物质。海水中含有大量氯化钠,它是由钠离子和氯离子构成的,还含有较多镁元素(见图),镁元素的原子序数为 ,结合原子结构示意图,镁原子易失去最外层电子,形成带 (选填“正”或“负”)电荷的镁离子。镁元素的主要化合价为 。
【答案】 12 正 +2
【详解】在元素周期表中,元素名称左上角的数字表示原子序数,故镁元素的原子序数是12;
镁原子的最外层电子数为2,小于4,在化学反应中容易失去最外层电子,形成带正电荷的镁离子;
镁原子的最外层电子数为2,小于4,在化学反应中容易失去最外层2个电子,从而带上2个单位的正电荷,故镁元素的主要化合价为+2。
►考向05 分子、原子的微观模型图
1.(2025·上海·模拟预测)某分子由不同的原子构成,其微观示意图可表示为,有关分析正确的是
A.该物质可能是氧化物
B.每摩尔分子中含2个原子
C.两种元素化合价的绝对值可能不等
D.该分子可能是过氧化氢分子
【答案】A
【详解】A、由分子结构模型可知,该分子是由两种不同的原子构成的,若其中有一种原子是氧原子,则该物质就属于氧化物,故选项说法正确;
B、由分子结构模型可知,每个分子中含有2个原子,则每摩尔分子中含2×6.02×1023个原子,故选项说法不正确;
C、该分子中两种原子的个数比为1:1,在化合物中,各元素正负化合价的代数和为零,则该物质中两种元素化合价的绝对值相等,故选项说法不正确;
D、每个过氧化氢分子中含有2个氢原子和2个氧原子,因此,该分子不可能是过氧化氢分子,故选项说法不正确。
故选A。
2.(2025·上海奉贤·一模)用“〇”表示氢原子、“”表示氧原子。下列示意图中,能表示“”的是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A、分子模型A表示1个水分子,故选项不符合题意;
B、模型B表示2个氢分子,故选项不符合题意;
C、模型C表示2个氧分子,故选项不符合题意;
D、模型D表示2个水分子,故选项符合题意;
故选:D。
3.(2025·上海宝山·二模)某物质的微观粒子示意图为“”(“”“”表示不同元素的原子),有关该物质的说法正确的是
A.由“”“”两种原子构成
B.若“”“”表示碳原子和氢原子,则化学式为CH
C.“”“”的质量比为1∶1
D.“”“”的个数比为1∶1
【答案】D
【详解】
A、由“”可知,该物质由分子构成,故说法错误;
B、若“”“”表示碳原子和氢原子,由“”可知,该物质化学式为C2H2,故说法错误;
C、由于“”“”的相对原子质量不确定,所以“”“”的质量比不确定,故说法错误;
D、由“”可知,“”“”的个数比为2:2=1∶1,故说法正确。
故选D。
►考向06 化学式书写与命名
1.(2025·上海崇明·三模)下列化学用语书写不正确的是
A.氧化镁:MgO2 B.氦气:He
C.液氯:Cl2 D.锰:Mn
【答案】A
【详解】A、氧化镁中镁元素的化合价为+2,氧元素的化合价为-2,其化学式为MgO,故选项化学用语书写不正确;
B、氦气属于稀有气体,由原子直接构成的物质,元素符号可表示该物质组成,则氦气可表示为He,故选项化学用语书写正确;
C、液氯是液态氯气,氯气是由氯分子构成,1个氯分子是由2个氯原子构成,其化学式为Cl2,故选项化学用语书写正确;
D、根据元素符号的书写方法,第一个字母要大写,第二个字母要小写,则锰的元素符号为Mn,故选项化学用语书写正确。
故选A。
2.(2025·上海奉贤·二模)下列化学用语表示正确的是
A.氧化铁:FeO B.两个氮分子:2N C.氦气:He D.硫元素:s
【答案】C
【详解】A、氧化铁中铁元素的化合价为+3价,氧元素的化合价为-2价,其化学式为Fe2O3,故选项化学用语表示不正确;
B、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,则两个氮分子可表示为2N2,故选项化学用语表示不正确;
C、氦气属于稀有气体,由原子直接构成的物质,元素符号可表示该物质组成,则氦气可表示为He,故选项化学用语表示正确;
D、根据元素符号的书写方法,第一个字母要大写,第二个字母要小写,则硫元素符号为S,故选项化学用语表示不正确。
故选C。
3.(2025·上海青浦·二模)物质名称与化学式对应正确的是
A.氦气 B.硝酸钡 C.氧化铁FeO D.氢氧化铜
【答案】D
【详解】A、氦气属于稀有气体单质,是由氦原子直接构成的,直接用元素符号表示其化学式,氦气的化学式为He,故选项错误;
B、硝酸钡中钡元素显+2价,硝酸根显-1价,其化学式为,故选项错误;
C、氧化铁中铁元素显+3价,氧元素显-2价,其化学式为,故选项错误;
D、氢氧化铜中铜元素显+2价,氢氧根显-1价,其化学式为,故选项正确;
故选:D。
4.(2025·上海青浦·一模)物质名称和化学式一致的是
A.硫酸钾 K2S B.氯化铁 FeCl2 C.氧化铝 Al2O3 D.碳酸钠 NaCO3
【答案】C
【详解】A、硫酸钾中钾元素显+1价,硫酸根显-2价,其化学式为:K2SO4,故选项物质名称和化学式不一致;
B、氯化铁中铁元素显+3价,氯元素显-1价,其化学式为FeCl3,故选项物质名称和化学式不一致;
C、氧化铝中铝元素显+3价,氧元素显-2价,其化学式为:Al2O3,故选项物质名称和化学式一致;
D、碳酸钠中钠元素显+1价,碳酸根显-2价,其化学式为Na2CO3,故选项物质名称和化学式不一致;
故选C。
►考向07 化学式的意义与计算
1.(2025·上海青浦·二模)关于过氧化氢的说法正确的是
A.属于氧化物
B.和互为同素异形体
C.中氢元素以化合态存在
D.的溶液可用于实验室制取氧气,其反应原理为
【答案】AC
【详解】A、氧化物是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。H2O2由氢和氧两种元素组成的化合物,属于氧化物,选项正确;
B、同素异形体是指由同一种元素组成的性质不同的单质,和都是化合物,不属于同素异形体,选项错误;
C、在化合物中元素以化合态存在,在单质中以游离态存在,故中氢元素以化合态存在,选项正确;
D、过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下分解产生水和氧气,方程式为:,选项错误;
故选AC。
2.(2025·上海闵行·三模)食品安全关系人们的健康。“三鹿奶粉”事件就是不法分子在奶制品中加入了三聚氰胺,从而导致婴幼儿患结石病。三聚氰胺的化学式为,下面关于三聚氰胺的说法中不正确的是
A.三聚氰胺是一种化合物 B.三聚氰胺由碳、氢、氮三种元素组成
C.三聚氰胺的相对分子质量为 D.三聚氰胺中碳、氢、氮的质量比为
【答案】D
【详解】A、 化合物是由两种或两种以上不同元素组成的纯净物。三聚氰胺的化学式为 ,包含碳(C)、氢(H)、氮(N)三种元素,因此它是一种化合物。该说法正确。
B、 从化学式 可直接看出,三聚氰胺由碳、氢、氮三种元素组成。该说法正确。
C、三聚氰胺的相对分子质量为(3 × 12) +(6 × 1 )+(6 × 14 )= 126。该说法正确。
D、三聚氰胺中碳、氢、氮的原子个数比为3:6:6,而非质量比,因此该说法错误。
故选D。
3.(2025·上海闵行·二模)端午插艾。艾草中含有丰富的黄酮类物质,其中矢车菊黄素的化学式为。下列关于的说法正确的是
A.氧元素的质量分数最大
B.由碳、氢、氧三种元素组成
C.摩尔质量为360
D.含有个氧原子
【答案】B
【详解】A、C18H16O8中碳、氢、氧三种元素的质量比为(12×18):(1×16):(16×8)=27:2:16,所以碳元素的质量分数最大,故选项说法错误;
B、由化学式可知,矢车菊黄素由C、H、O三种元素组成,故选项说法正确;
C、C18H16O8的相对分子质量为: 12×18+1×16+16×8=360,所以C18H16O8的摩尔质量为360g/mol,故选项说法错误;
D、0.5molC18H16O8含有氧原子的个数为: 0.5mol ×8× 6.02 ×1023mol-1=2.408 ×1024 ,故选项说法错误。
故选:B。
4.(2025·上海·二模)粽子的香味来源于粽叶中的对乙烯基苯酚(化学式为)。关于说法正确的是
A.含有4个氢分子
B.碳、氢元素的质量比为1∶1
C.由16个原子构成
D.1mol该物质中约含有个分子
【答案】D
【详解】A、对乙烯基苯酚是由对乙烯基苯酚分子构成的,对乙烯基苯酚分子是由碳氢氧原子构成的,一个对乙烯基苯酚分子中含有8个氢原子,不含氢分子,选项错误;
B、对乙烯基苯酚中碳、氢元素的质量比为(12×8):(1×8)=12:1,选项错误;
C、分子是由原子构成的,对乙烯基苯酚分子是由8+8+1=17个原子构成的,选项错误;
D、1mol该物质中约含有个分子,选项正确;
故选D。
►考向08 化合价标示方法
1.(2025·上海闵行·二模)下列化学用语表达正确的是
A.两个氧原子: B.镁元素:Mn
C.硝酸根: D.氢气中氢元素化合价:
【答案】C
【分析】化学用语是化学学科特有的语言,包括元素符号、化学式、化学方程式等。原子用元素符号表示,多个原子就在元素符号前面加上相应数字;元素符号要正确书写;离子的表示方法是在元素符号或原子团右上角标明离子所带电荷数;单质中元素化合价为 0 。
【详解】A、两个氧原子应表示为 2O,O2表示的是氧气这种物质或一个氧分子,A 错误。
B、镁元素的符号是 Mg,Mn 是锰元素的符号,B 错误。
C、硝酸根的表示为NO3−,C 正确。
D、氢气是单质,单质中氢元素化合价为 0 ,D 错误。
故选:C。
2.化学用语中,数字“2”含义的正确说法是:①SO2 ②2NH3 ③2He ④ ⑤ ⑥N2
A.表示原子个数的是③⑥ B.表示分子个数的是①②
C.表示化合价数值的是④⑤ D.表示一个分子中含有某种原子个数的是⑥
【答案】C
【详解】A、标在元素符号前面的数字表示几个原子,表示原子的是③,故A错误;
B、标在分子符号前面的数字表示分子的个数,②中的“2”表示氨分子的个数为2,①SO2中表示1个二氧化硫分子中含有2个氧原子,故B错误;
C、标在元素符号正上方的数字表示该元素化合价的数值,④中的“2”表示钙元素化合价为+2价,⑤中的“2”表示硫元素化合价为-2价,故C正确;
D、标在化学式中元素右下角的数字表示一个分子中所含原子的数目,表示一个分子中含有某种原子个数的是①⑥,故D错误。
故选:C。
►考向09 化合价的计算与应用
1.(2025·上海·三模)PbO2中Pb的化合价是
A.+1 B.+2 C.+3 D.+4
【答案】D
【详解】在化合物中,各元素正负化合价代数和为零。在PbO2中,氧元素显−2价,设Pb元素的化合价是x,根据化合物中化合价代数和为零的原则,可列出方程,解得x=+4 ,所以PbO2中Pb的化合价是+4价。
故选D。
2.(2025·上海长宁·一模)铁在空气中会产生铁锈,铁锈中含Fe2O3和Fe(OH)3,下列说法正确的是
A.铁锈的成分都属于氧化物
B.铁锈的成分中铁元素的化合价相同
C.氧气一定参与了反应
D.水蒸气可能参与了反应
【答案】B
【详解】A、氧化物是指是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物,铁锈中含Fe2O3和Fe(OH)3,Fe2O3属于氧化物,Fe(OH)3不属于氧化物,故选项说法不正确;
B、铁锈中含Fe2O3和Fe(OH)3,Fe2O3和Fe(OH)3中铁元素的化合价都是+3价,故选项说法正确;
C、Fe2O3和Fe(OH)3中含有铁、氧、氢元素,空气成分中只有水蒸气中含有氢元素,则空气中的水蒸气一定参与了反应,水中还含有氧元素,无法判断氧气是否参与了反应,故选项说法不正确;
D、Fe2O3和Fe(OH)3中含有铁、氧、氢元素,空气成分中只有水蒸气中含有氢元素,则空气中的水蒸气一定参与了反应,故选项说法不正确;
故选:B。
3.(2025·上海宝山·二模)青花瓷是中国瓷器主流品种之一,青花瓷工艺于2006年列入国家级非遗。其核心流程“素胚勾勒”“釉色蕴染”需经历数十道精细工序。
(1)青花瓷的“素胚”是高岭土等原料和水混合而成的泥胚,高岭土主要成分Al2Si2O5(OH)4由 种元素组成,其中金属元素是 。
(2)青花瓷的“标志性蓝色”源于绘彩钴料烧制过程中形成的CoAl2O4,其中钴元素的化合价为 ,该物质的摩尔质量为 。
【答案】(1) 4 Al
(2) +2 177g/mol
【详解】(1)青花瓷的“素胚”是高岭土等原料和水混合而成的泥胚,高岭土主要成分Al2Si2O5(OH)4由铝、硅、氧、氢4种元素组成,其中金属元素是Al;
(2)青花瓷的“标志性蓝色”源于绘彩钴料烧制过程中形成的CoAl2O4,铝元素显+3价,氧元素显-2价,所以钴元素的化合价为+2,相对分子质量是59+27×2+16×4=177,所以该物质的摩尔质量为177g/mol;
►考向10 原子团的判断
1.(2025·上海长宁·二模)中所含原子团的名称是
A.氢氧根 B.氧氢根 C.氧钙根 D.氧化钙
【答案】A
【详解】氢氧化钙是由钙离子和氢氧根离子构成,其中氢氧根属于原子团。故选A。
2.(2025·上海青浦·一模)下列物质的组成中含有原子团的是
A.MgCl2 B.P2O5 C.CaO D.KNO3
【答案】D
【详解】A、氯化镁由镁离子和氯离子构成,不含原子团,不符合题意;
B、五氧化二磷由五氧化二磷分子构成,不含原子团,不符合题意;
C、氧化钙由钙离子和氧离子构成,不含原子团,不符合题意;
D、硝酸钾由钾离子和硝酸根离子构成,硝酸根离子属于原子团,符合题意。
故选D。
►考向11 化学符号周围数字的含义
1.(2025·上海嘉定·一模)能表示两个分子的是
A. B.2N C. D.
【答案】C
【详解】A、N2表示为一个氮气分子,故A错误;
B、2N表示为2个氮原子,故B错误;
C、2N2表示为2个氮气分子,故C正确;
D、H2O表示一个水分子,故D错误。
故选C。
2.(2025·上海崇明·三模)下列符号只有微观意义的是
A.H B.H2 C.H2O D.2H2
【答案】D
【详解】A、H表示氢元素和一个氢原子,既能表示宏观意义又能表示宏观意义,故选项不符合题意;
B、H2表示氢气、一个氢分子,既能表示宏观意义又能表示宏观意义,故选项不符合题意;
C、H2O表示水,一个水分子,既能表示宏观意义又能表示宏观意义,故选项不符合题意;
D、2H2表示2个氢分子,只能表示微观意义,故选项符合题意。
故选D。
3.在“3H2SO4”中,包含“1、2、3、4”四个数字,下列所述他们的意义不正确的是
A.“1”表示硫元素的个数 B.“2”表示每个分子中氢原子的个数
C.“3”表示分子的个数 D.“4”表示每个分子中氧原子的个数
【答案】A
【详解】A、元素符号右下角的数字表示一个分子中所含原子的个数,则“3H2SO4”中“l”表示一个硫酸分子中含1个硫原子,该选项说法错误;
B、元素符号右下角的数字表示一个分子中所含原子的个数,则“3H2SO4”中“2”表示每个分子中氢原子的个数,该选项说法正确;
C、化学式前面的数字表示分子的个数,则“3H2SO4”中“3”表示分子的个数,该选项说法正确;
D、元素符号右下角的数字表示一个分子中所含原子的个数,则“3H2SO4”中“4”表示每个分子中氧原子的个数,该选项说法正确。
故选A。
►考向12 化学方程式的书写
1.(2026·上海徐汇·一模)固体化学产氧:例如使用“氯酸钠氧气蜡烛”制氧,在氧化铁的催化作用下,加热氯酸钠,会立即放出热量并产生氧气,该反应的化学方程式可表示为: 。
【答案】
【详解】使用“氯酸钠氧气蜡烛”制氧时,氯酸钠在氧化铁催化、加热条件下分解生成氯化钠和氧气,化学方程式为:;
2.(2025·上海杨浦·二模)从多角度认识化学反应,有助于形成系统思维。如图是乙炔()燃烧反应的微观示意图。
从微观角度分析,反应前后发生改变的微观粒子是 (填“分子”或“原子”)。若有0.1molO2参与反应,生成物中共含有氧原子约 个。写出乙炔燃烧的化学方程式 。
【答案】 分子 1.204×1023 2C2H2+5O24CO2+2H2O
【详解】由微粒的构成可知,反应前后发生改变的微观粒子是分子;由质量守恒定律可知,化学反应前后,原子的种类与数目不变,若有0.1mol O2参与反应,生成物中共含有氧原子约为6.02×1023个×2×0.1=1.204×1023个;乙炔与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳和水,反化学方程式为2C2H2+5O24CO2+2H2O,故填:分子;1.204×1023;2C2H2+5O24CO2+2H2O;
3.(2024·上海松江·二模)铜是人类最早使用的金属之一,我国商代就有了璀璨的青铜文明。
(1)古代工匠以孔雀石 和木炭为原料进行火法炼铜。加热时,孔雀石可分解生成氧化铜和水、二氧化碳。配平反应的化学方程式为: CuO+ H2O+ CO2↑;
(2)木炭和生成的氧化铜反应炼出铜,写出反应的化学方程式 ,反应中碳和氧化铜物质的量之比为 。古籍《采铜炼铜记》记载,“……用碳八九千斤,不过得铜五六百斤”,发现消耗掉碳物质的量大于氧化铜物质的量,写出可能的原因: 。(用化学方程式表示)
【答案】(1) 2 1 1
(2) 1:2 (合理即可)
【详解】(1)根据质量守恒定律,化学反应前后,原子的种类和数目不变,反应物中含2个Cu,生成物中也应含2个Cu,故氧化铜的化学计量数为2,反应物中含2个H,生成物中也应含2个H,故水的化学计量数为1,反应物中含1个C,生成物中也应含1个C,故二氧化碳的化学计量数为1,观察,配平后,化学反应前后,氧原子的个数相等,故填:2、1、1;
(2)木炭和氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,该反应的化学方程式为:;
由化学方程式可知,反应中碳和氧化铜的物质的量之比为:1:2;
高温下,碳能燃烧生成二氧化碳,故消耗掉碳物质的量大于氧化铜物质的量,该反应的化学方程式为:。
►考向13 化学方程式的意义与应用
1.(2025·上海·三模)根据化学方程式:2Fe2O3+3C4Fe+3CO2↑,无法获取的信息是
A.二氧化碳可以灭火 B.二氧化碳的状态
C.生成物的物质的量之比 D.反应所需条件
【答案】A
【详解】A、化学方程式未提及二氧化碳的用途,仅标明其为气体,无法确定二氧化碳是否可以灭火,故选项符合题意;
B、二氧化碳后标注“↑”,说明其为气体,故选项不符合题意;
C、由反应的化学方程式可知,生成物的物质的量之比4:3,故选项不符合题意;
D、由反应的化学方程式可知,反应所需条件为高温,故选项不符合题意。
故选A。
2.(2025·上海杨浦·三模)气步甲(如图)体内两个腔室中分别储存着含对苯二酚[化学式:]和过氧化氢的液体。当受到威胁时,气步甲收缩肌肉使两种液体进入反应室,在酶的作用下,迅速反应生成苯醌(化学式:,黄色,有毒)、氧气等物质,同时放出大量热,砰然射出,使天敌落荒而逃。
气步甲受到威胁时,体内发生的化学反应有:,其中X的化学式为 。
【答案】
【详解】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,反应前有6个碳原子、12个氢原子和8个氧原子,反应后有6个碳原子、4个氢原子、4个氧原子和4个X分子,则4个X分子中含有8个氢原子和4个氧原子,则1个X分子中含有2个氢原子和1个氧原子,故X的化学式为;
3.(2024·上海·模拟预测)(3)二氧化氯(ClO2)是一种消毒剂,能对饮用水消毒,可以有效杀灭病毒。将Cl2通入NaClO2溶液中可制得ClO2和一种生活中常见的盐,反应的化学方程式为,其中X的化学式为 。
(4)航天员呼吸所需的O2来自水的电解,其反应的化学方程式是 。
【答案】
(3)NaCl
(4)
【详解】
(3)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和个数不变,反应前有2个Na、4个Cl、4个O,反应后有2个Cl、4个O,相差2个Na、2个Cl,则X中含有1个Na和1个Cl,则X的化学式为NaCl,故填:NaCl
(4)水的电解生成氢气和氧气,反应的化学方程式是:;
►考向14 反应微观示意图
1.(2025·上海闵行·二模)从以下微观示意图中得到的结论正确的是
A.变化:Ⅰ是物理变化
B.质量:①>②
C.结构:②③分子结构相同
D.条件:Ⅰ、Ⅱ变化时需要的条件相同
【答案】C
【详解】A、变化 Ⅰ 中,氢分子和氧分子反应生成水分子,分子种类改变,有新物质生成,不属于物理变化,该选项错误;
B、根据质量守恒定律,在变化过程中,原子的种类、数目和质量都不变,所以①和②的质量相等,该选项错误;
C、②、③都是水分子,分子结构相同,只是分子间隔不同,该选项正确;
D、变化 Ⅰ 是化学变化,是氢气和氧气反应生成水,需要点燃等反应条件;变化 Ⅱ 是物理变化,改变的是分子间间隔,可能是温度、压强等条件改变,二者变化时需要的条件不同,该选项错误。
故选C。
2.(2025·上海崇明·三模)科学家利用太阳光在新型催化剂表面高效分解水,微观过程如图。下列说法不正确的是
A.反应物只有一种
B.反应前后原子种类不变
C.反应后生成的氢分子和氧分子的个数比为2:1
D.反应后氢元素是化合态
【答案】D
【分析】由反应的微观示意图可知,水在太阳光和催化剂的作用下生成氢气和氧气,反应的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑。
【详解】A、由反应的化学方程式可知,该反应的反应物只有水一种物质,故选项说法正确;
B、根据质量守恒定律,化学反应前后原子种类不变,故选项说法正确;
C、由化学方程式可知,反应后生成的氢分子和氧分子的个数比为2:1,故选项说法正确;
D、反应后氢元素存在于氢气这种单质中,是以游离态存在的,故选项说法不正确。
故选D。
1.(2023·上海·中考真题)月壤中含硅元素,硅的元素符号是
A.Hg B.He C.Si D.S
【答案】C
【分析】书写元素符号时要注意只有一个字母表示的要大写,两个字母表示的第一个字母大写,第二个字母小写,硅元素符号为Si。
【详解】A、Hg表示汞元素,故不符合题意;
B、He表示氦元素,故不符合题意;
C、Si表示硅元素,故符合题意;
D、S表示硫元素,故不符合题意,故选C。
2.(2025·上海·中考真题)对于,下列说法正确的是
A.碳元素和氢元素质量比为 B.的摩尔质量为28
C.中有6个原子 D.中有氢元素
【答案】D
【详解】A、中碳元素和氢元素的质量比为,不是 1:2,此选项错误;
B、摩尔质量的单位是g/mol,的摩尔质量为28g/mol,不是28(无单位),此选项错误;
C、1个分子含有2个碳原子和4个氢原子,共6个原子,则1mol中含有的原子数为个原子,不是“有6个原子”,此选项错误;
D、1mol中含有4mol氢原子,氢原子的摩尔质量为1g/mol,则氢元素的质量为,此选项正确。
故选:D。
3.(2024·上海·中考真题)某物质的微观示意图“”,“” “”表示不同元素的原子),该物质
A.化学式表示为SO2 B.由4种元素组成
C.“”的质量分数为50% D.“”与“”的个数比为1:1
【答案】D
【详解】
A、由微观结构示意图可知,“”与“”的个数比为1:1,而SO2中两种原子的个数比为1:2或2:1,故不符合题意;
B、“” “”表示不同元素的原子,“”由2种元素组成,故不符合题意;
C、“” “”表示不同元素的原子,但两种原子的质量关系未知,“”的质量分数不确定,故不符合题意;
D、由微观结构示意图可知,“”与“”的个数比为1:1,故符合题意。
故选D。
4.(2023·上海·中考真题)自来水生产中可加入消毒。中Cl的化合价为
A.+7 B.+5 C.+4 D.+2
【答案】C
【详解】ClO2中氧元素的化合价为-2价,设氯元素化合价为x,根据化合物中正负化合价代数为0,则x+(-2)×2=0,得x=+4价。
故选C。
5.(2024·上海·中考真题)甲烷完全燃烧的化学方程式正确的是
A.CH4+2O2CO2+2H2O B.CH4+O2CO2+H2O
C.CH4+2O2=CO2+2H2O D.CH4+2O2CO+2H2O
【答案】A
【分析】甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,反应的化学方程式为:。
【详解】A.由分析可知,选项中的化学方程式书写正确,故选项化学方程式书写正确,符合题意。
B.由分析可知,选项中的化学方程式没有配平,故选项化学方程式书写错误,不符合题意。
C.由分析可知,甲烷燃烧的反应条件为“点燃”,选项中的化学方程式没有注明反应条件,故选项化学方程式书写错误,不符合题意。
D.由分析可知,甲烷完全燃烧生成二氧化碳和水,而选项中的化学方程式中的生成物为一氧化碳和水,为甲烷不完全燃烧,故选项化学方程式书写错误,不符合题意。
故选:A。
6.(2023·上海·中考真题)密闭容器中,碳粉与二氧化碳的反应为,有关说法正确的是
A.有1g碳粉参加反应,气体总质量增加1g
B.随着反应进行,CO的摩尔质量不断增大
C.随着反应进行,混合气体中碳元素的质量分数不变
D.反应前后,容器中气体所含的氧原子数不变
【答案】AD
【详解】jA、根据反应前后物质的总质量不变,化学方程式数量关系可知,若有1g碳参加反应,则气体增加了1g,故选项说法正确;
B、物质的摩尔质量是指1mol物质所具有的质量,不会随着反应的改变而改变,故选项说法错误;
C、反应前的物质为碳和二氧化碳,反应后的气体为一氧化碳,则随着反应的进行,混合气体中碳元素的质量分数增大,故选项说法错误;
D、反应过程中,氧原子个数不变,故选项说法正确。
故选:AD。
8.(2025·上海·中考真题)有两种炼铜方法:
湿法炼铜:
火法炼铜:
(1)为什么古人湿法炼铜没有火法炼铜用的多 ?(古代没有纯铁和纯硫酸铜,生成的铜,杂质多;)
(2)若氧气较少,则产生的铜中含较多的 杂质;
(3)高温下,未反应的和反应也可以得到:,则X的化学式为 。
【答案】(1)火法炼铜成本低;古人的湿法炼铜工艺不完善;湿法炼铜用原料纯铁和难以制备(合理即可)
(2)Cu2S
(3)SO2
【详解】(1)古人湿法炼铜没有火法炼铜用的多,因为火法炼铜成本低;古人的湿法炼铜工艺不完善;湿法炼铜用原料纯铁和难以制备。
(2)若氧气较少,有较多的Cu2S未转化,则产生的铜中含较多的Cu2S杂质;
(3)反应前有6Cu、2O、S,反应后(X除外)有 6Cu,根据化学反应前后各种原子个数相等,,则X的化学式为SO2。
8. (2024·上海·中考真题)砖墙表面在一定条件下会出现白色物质,称为泛白(泛碱),泛白物质是墙体内部溶解在水中的物质迁移至墙面后,经变化形成的(如图1)。
(1)若泛白物质Z是由碳酸钙和氢氧化钙组成。
①写出CO2与Ca(OH)2反应的化学方程式:___________。
②取泛白物质溶于水,搅拌静置,测上层清夜的pH___________7.
(2)为探究温度对上述泛白物质中碳酸钙和氢氧化钙含量的影响。取不同温度下质量相等的两份样品 a、b,分别按如图2所示进行实验。最终a转化为固体A,b转化为固体B。
①写出碳酸钠与氯化钙反应的方程式:___________。
②A的质量大于B的质量,由此可知a样品中氢氧化钙含量较高,理由是___________。
(3)雨后天气干燥,在墙体上更易出现“泛白”现象,请根据图1分析原因___________。
【答案】(1) ①. CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O ②. >
(2) ①. Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl ②. 依据质量守恒定律,样品中的钙元素质量全部都转化成CaCO3中钙元素的质量。因为样品a、b质量相等,Ca(OH)2中钙元素质量分数高于CaCO3,而最后获得的质量A>B,所以样品a中Ca(OH)2的含量更高;或样品中CaCO3经一系列反应后仍然为CaCO3,质量不变;而Ca(OH)2经一系列反应后变为CaCO3,质量变大,所以样品a,b质量相等时,Ca(OH)2的含量更高,最终得到的固体质量就越大。
(3)雨后天气干燥,Ca(OH)2随水迁移至墙面,水分蒸发在墙面析出Ca(OH)2,部分Ca(OH)2与空气中CO2反应生成碳酸钙。
【解析】(1)①氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O;
②氢氧化钙微溶于水,形成氢氧化钙溶液,氢氧化钙溶液显碱性,pH>7;
(2)①碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,方程式为:Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl;
②依据质量守恒定律,样品中的钙元素质量全部都转化成CaCO3中钙元素的质量。因为样品a、b质量相等,Ca(OH)2中钙元素质量分数高于CaCO3,而最后获得的质量A>B,所以样品a中Ca(OH)2的含量更高;或样品中CaCO3经一系列反应后仍然为CaCO3,质量不变;而Ca(OH)2经一系列反应后变为CaCO3,质量变大,所以样品a,b质量相等时,Ca(OH)2的含量更高,最终得到的固体质量就越大。(合理即可)
(3)雨后天气干燥,Ca(OH)2随水迁移至墙面,水分蒸发在墙面析出Ca(OH)2,部分Ca(OH)2与空气中CO2反应生成碳酸钙,因此产生泛白现象。
一、青铜冶铸史(共6分)
【古代冶炼技术与化学知识融合】青铜是金属冶铸史上最早出现的合金,与纯铜相比,其强度高、熔点低、铸造性好、耐磨且耐腐蚀。《周礼·考工记》中对制作钟鼎、斧斤、戈戟等青铜器物中铜锡的比例作了详细的规定。在地下埋藏的青铜器表面会出现绿色的铜锈,其主要成分为碱式碳酸铜 [Cu2(OH)2CO3]。
1.碱式碳酸铜中,组成元素中属于金属元素的是
A. B.O C.H D.C
2.碱式碳酸铜中,铜元素平均化合价为+2价,则氢氧根的化合价为 价。
3.有关木炭与氧化铜在高温下的反应说法正确的是________。
A.生成的固体为黑色 B.氧元素从化合态转变为游离态
C.该反应体现了碳具有可燃性 D.铜元素在固体中的质量分数增加
4.某同学进行了“加热铜绿”、“铜绿和稀盐酸反应”实验,学习了实验基本操作。以下操作不正确的是________
A.取少量“铜绿” B.加热“铜绿”
C.倒少量稀盐酸 D.废液倒入下水道
5.以下关于碱式碳酸铜说法正确的是________
A.是一种绿色的氧化物 B.由五种元素组成
C.能与稀盐酸反应 D.铜、氧元素质量比2:5
6.依据铜锈的主要成分Cu2(OH)2CO3可推断铜生锈的过程是铜与空气中的O2和 (填化学式)等发生化学反应的过程;
【答案】
1.A
2.
3.D
4.D
5.C
6.H2O、CO2
【详解】
1.碱式碳酸铜由铜、氧、氢、碳四种元素组成,其中铜带“钅”字旁,金属元素;氧、氢的偏旁均为“气”,碳带“石”字旁,均属于非金属元素,故碱式碳酸铜的组成元素中属于金属元素的是铜,其元素符号为Cu。
故选:A。
2.碱式碳酸铜的化学式为,已知铜()的化合价为,碳酸根()的化合价为。设氢氧根()的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为0,列式:,,则氢氧根的化合价为。
故填:。
3.A、木炭与氧化铜在高温下反应生成铜和二氧化碳,铜是红色固体,并非黑色,此选项错误;
B、该反应的化学方程式为:,反应中氧元素始终存在于氧化铜和二氧化碳这些化合物中,没有转化为游离态的氧气,此选项错误;
C、该反应中碳夺取了氧化铜中的氧,将氧化铜还原为铜,体现的是碳的还原性,而非可燃性,此选项错误;
D、根据质量守恒定律,化学反应前后元素的质量不变,所以反应前后铜元素的质量不变,结合化学方程式:可知,固体总质量因生成二氧化碳气体而减少,因此铜元素在固体中的质量分数会增加,此选项正确。
故选:D。
4.A、取用粉末状药品,试管倾斜,用药匙或纸槽把药品送到试管底部,故图示操作正确;
B、给试管中的固体加热时,试管口应略低于试管底,防止加热时冷凝水回流炸裂试管,故图示操作正确;
C、向试管中倒入液体,试管倾斜,瓶塞要倒放,标签朝向手心,瓶口紧挨试管口,故图示操作正确;
D、为防止水体污染,实验废液要倒入指定容器中,不能倒入下水道,故图示操作不正确。
故选D。
5.A、氧化物是由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素,碱式碳酸铜是由铜、氢、氧、碳四种元素组成,不属于氧化物,故选项说法不正确;
B、碱式碳酸铜是由铜、氢、氧、碳四种元素组成,故选项说法不正确;
C、碱式碳酸铜中含有碳酸根离子、氢氧根离子,能与稀盐酸中的氢离子发生反应,故选项说法正确;
D、碱式碳酸铜中铜、氧元素的质量比为(64×2):(16×5)=8:5,故选项说法不正确;
故选C;
6.根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,铜锈Cu2(OH)2CO3中含有Cu、O、H、C元素,反应物中铜提供Cu元素,O2提供部分O元素,还需提供H和C元素的物质,空气中含H2O(水蒸气)和CO2,可提供H、O、C元素,因此推断铜生锈是铜与O2、CO2和H2O共同反应的结果,故填:H2O、CO2。
二、水的组成探究史(共6分)
【化学史与化学知识融合】科学家们通过一系列经典实验逐步揭开了水的组成之谜:
实验①:1783年,卡文迪许把氢气和氧气混合后盛在干燥、洁净的玻璃瓶中,当用电火花点火时发出爆鸣声,且玻璃瓶内壁上出现了液滴,经检验是水。
实验②;1785年,拉瓦锡将水蒸气通过一根灼热的铁管,在出口处得到了氢气,铁管内壁生成黑色的四氧化三铁。
实验③;1789年,德曼和特鲁斯维克通过静电装置发电首次将水电解成气体。
1.铁的元素符号是___________。
A.Mg B.Ag C.Fe D.He
2.保持水的化学性质的微观粒子是___________。
A.水分子 B.氢原子 C.氢分子 D.氧原子
3.实验①~③涉及的各物质中,属于氧化物的是___________。(写化学式)
4.实验②涉及的化学反应方程式为 ,属于 。(填化学反应的基本类型)。
5.如图是1864年一篇文献中所绘制的处于工作状态的电解水装置示意图。发生反应的化学方程式是___________。
【答案】
1.C
2.A
3.H2O,Fe3O4
4.3Fe + 4H2O Fe3O4+ 4H2 置换反应
5.
【解析】
1.铁的元素符号是Fe,故选C。
2.分子是保持物质化学性质的最小粒子,水是由水分子构成的,所以保持水化学性质的微观粒子是水分子,故选A。
3.氧化物是由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物。水(H2O)由氢和氧两种元素组成,属于氧化物;四氧化三铁(Fe3O4)由铁和氧两种元素组成,属于氧化物。
4.实验②中水蒸气与铁在高温下反应生成氢气和四氧化三铁,方程式为
3Fe + 4H2O Fe3O4+ 4H2 ;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。
5.水通电分解,产生氢气和氧气,反应的化学方程式为
三、抗酸药物(共7分)
【药物与化学知识融合】胃酸分泌过多时,会直接损害胃黏膜,严重的会导致胃溃疡。治疗胃酸过多的药主要有两大类:一是抑酸药,能抑制胃酸分泌,但本身不能和胃酸反应;二是抗酸药,能直接与胃酸发生反应,常见的抗酸药有氢氧化铝、氧化镁、碳酸钙、碳酸氢钠等。胃溃疡患者若服用不合适的抗酸药,会因胃内气体压力增大而引起“胃穿孔”。因此,我们应遵医嘱合理使用药物。
(1)CaCO3中原子团的符号为 。
(2)小红向等浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液中滴入酚酞,两者均使酚酞变 色。
(3)常见的抗酸药中,属于氧化物的是 (填化学式)。
(4)治疗胃酸过多的抗酸药之一氢氧化铝由 种元素组成,服用该药物后胃液中含有大量的金属阳离子是 (填化学符号)。写出服用氢氧化铝后发生反应的化学方程式 。
(7)抗酸药中的离子可以与胃酸里的氢离子发生反应,从而降低胃液的酸性。铝碳酸镁片(有效成分的化学式为Al2Mg6(OH)16CO3•4H2O,几乎不溶于水)中含有铝离子、镁离子、氢氧根离子和碳酸根离子,其中起抗酸作用的微观粒子是 (填粒子符号)。
【答案】(1)
(2) 红 强
(3)MgO
(4) 3 Al3+
(5)OH-、
【详解】(1)CaCO3是由钙离子和碳酸根离子构成的化合物,碳酸根为原子团,符号为;
(2)NaHCO3和Na2CO3溶液均呈碱性,酚酞遇碱性溶液变成红色;
(3)抗酸药中,氧化镁(MgO)由两种元素组成且含氧,属于氧化物;
(4)氢氧化铝[Al(OH)3]是由铝、氧、氢三种元素组成;
氢氧化铝与胃酸(主要成分是盐酸 )反应生成氯化铝等,所以服用该药物后胃液中含有大量的金属阳离子是铝离子,符号为:Al3+;该反应的化学方程式为:;
(5)抗酸药中的离子可以与胃酸里的氢离子发生反应,从而降低胃液的酸性,氢离子能与氢氧根离子结合生成水,氢离子能与碳酸根离子结合生成二氧化碳和水,故其中起抗酸作用的微观粒子是:OH-、。
四、天然气的综合利用(共10分)
【家用燃料与化学知识融合】阅读下列科普短文,回答问题。
天然气的综合利用是重要的研究课题。天然气是重要的化石燃料和能源,主要成分为甲烷(),还含有少量硫化氢()等气体。硫化氢可在催化剂作用下与甲烷反应而除去,其反应微观示意图如图1所示。
利用甲烷催化制取氢气。一种甲烷水蒸气催化制氢的透氢膜反应器如图2所示,通入的甲烷和水蒸气在高温和催化剂作用下反应生成一氧化碳和氢气(该反应是吸热反应),一部分氢气通过透氢膜与膜外侧通入的氧气反应。
利用甲烷在高温、催化作用下分解,可制取新型碳单质材料——石墨烯,石墨烯具有很高的强度和优良的导电性能。
(1)标出甲烷(CH4)中碳元素的化合价 ;
(2)CH4中的“4”表示 。
(3)天然气属于 (填“可再生”或“不可再生”)能源,天然气完全燃烧的化学方程式为 。
(4)结合图1,分析甲烷与硫化氢的反应。
①产物“”中,碳元素和硫元素的质量比为 (填最简整数比);
②该反应过程中变化的是 (填字母序号);
A.分子的数目 B.原子的种类 C.物质的总质量
③从优化能源的角度分析,该反应的优点为 (写一点即可)。
(5)结合图2,分析甲烷水蒸气制氢反应。
①甲烷水蒸气制氢反应的化学方程式为 ;
②在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是 ;
③推测透氢膜反应器具有 的结构特点。
【答案】(1)
(2)一个甲烷分子中含有4个氢原子
(3) 不可再生
(4) A 利用催化剂将硫元素脱除,减少燃烧产物中的有害污染
(5) 氢气与氧气反应放热,为制氢提供热量 多孔(或能允许氢分子通过的孔道结构)
【详解】(1)CH4中氢元素的化合价为+1,设碳元素的化合价是x,根据在化合物中正负化合价代数和为零,可得:x+(+1)×4=0,则x=-4价,其可表示为;
(2)元素符号右下角的数字表示分子中原子的个数,则CH4中的“4”表示一个甲烷分子中含有4个氢原子。
(3)天然气是化石能源,属于不可再生能源;天然气燃烧生成二氧化碳和水,据此可以写出化学方程式:。
(4)①二硫化碳中碳元素和硫元素的质量比为:。
②A、由图可知,反应前有3个分子,反应后有5个分子,故分子的数量发生了变化,该选项符合题意。
B、根据质量守恒定律,反应前后原子的种类不变,该选项不符合题意。
C、根据质量守恒定律,反应前后物质的总质量不变,该选项不符合题意。
故选A。
③该反应下硫化氢可在催化剂作用下与甲烷反应而除去,故可以减少燃烧产物中的有害污染。
(5)①由图可知,甲烷和水在催化剂的作用下生成了一氧化碳和氢气,据此可以写出化学方程式:。
②氢气具有可燃性,故在反应器的膜外侧通入氧气的主要目的是氢气与氧气反应放热,为制氢提供热量。
③由图可知,透氢膜反应器在一定程度上可以分离氢分子,故推测透氢膜反应器具有能允许氢分子通过的孔道结构。
五、火箭燃料(共6分)
【航天科技与化学知识融合】阅读下列科普短文,回答问题。
2023年12月9日我国成功发射全球首款连续入轨的液氧甲烷火箭——朱雀二号运载火箭。
材料1:当前主流运载火箭的主发动机基本采用液氧为氧化剂,搭配不同燃料,其中液氧+煤油、液氧+液氢是应用最广泛的搭配方案,但液氧+液氢成本过高,煤油燃烧不充分会产生积碳,不利于发动机维护。
材料2:液态甲烷温度与液氧非常接近,省去了隔热的成本,液态甲烷的密度大于液氢,在同等体积下可加注更多的燃料;甲烷的制备成本低于液氢、煤油等;燃烧值方面,液态甲烷燃烧所产生的热值高于煤油”,加上本身绿色环保的特点,该方案顺应了未来新一代运载火箭技术的发展方向。
(1)煤油燃烧过程产生积碳的可能原因是 。
(2)采用液氧+甲烷方案的优点是 (填一条),甲烷完全燃烧的化学方程式为 。
(3)科学家研制出在光照条件下利用新型催化剂将二氧化碳和氢气转化为甲烷和水,其化学反应的微观示意图如下。
画出乙分子的微观示意图: 。
材料3:新能源汽车的出现,大大减少了空气污染,磷酸亚铁锂()电池是新能源汽车的动力电池之一,其化学式量为158。请回答:
(4)磷酸亚铁锂中锂、氧两种元素的原子个数比为 。
(5)在磷酸亚铁锂中,已知铁元素的化合价为+2,磷元素的化合价为+5,则锂元素的化合价为 。
【答案】(1)煤油燃烧不充分
(2) 成本低
(3)
(4)1:4
(5)+1
【详解】(1)由材料信息可知,煤油燃烧不充分会产生积碳,故填:煤油燃烧不充分。
(2)由材料信息可知,液氧+液氢成本过高,液态甲烷温度与液氧非常接近,省去了隔热的成本,则采用液氧+甲烷方案的优点是成本低、在同等体积下可加注更多的燃料更省时省力等,故填:成本低(合理即可)。
甲烷完全燃烧生成水和二氧化碳,反应的化学方程式为:。
(3)由题干信息可知,乙是氢气,氢气由氢分子构成,1个氢分子由2个氢原子构成,则乙分子的微观示意图为:。
(4)化学式右下角的数字表示一个分子中所含的原子个数,故磷酸亚铁锂中锂、氧两种元素的原子个数比为:1:4。
(5) 已知铁元素为+2价,磷元素为+5价,氧元素通常为-2价,设锂元素的化合价为x。根据化合物中各元素正负化合价的代数和为零可得: ,解得:。
14 / 25
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$