专题5 物质的微观构成(15大题型专项训练)化学新教材沪科版五四学制八年级全一册
2026-09-05
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摘要:
**基本信息**
聚焦物质微观构成核心模块,以“概念辨析-综合应用-计算突破”为逻辑主线,通过分级题型实现从基础到拔高的系统性训练。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|化学用语|2题型/5题|正误判断+综合辨析|从符号书写规则到微观意义理解的递进|
|物质分类|2题型/10题|概念判断+微观模型识别|基于构成微粒的物质类别体系构建|
|微观构成|2题型/10题|粒子构成判断+性质解释|分子-原子-离子三层结构模型应用|
|元素与结构|2题型/7题|周期表应用+相对原子质量计算|位置-结构-性质关联认知|
|化学式计算|3题型/13题|意义辨析+定量计算+综合应用题|宏观组成与微观计算的转化|
|碳单质及氧化物|4题型/21题|性质判断+实验探究+工业应用|结构决定性质的碳元素家族认知|
内容正文:
专题5 物质的微观构成
常考题型·精准突破
考点一 化学用语
题型1 化学用语书写正误判断
题型2 化学用语综合辨析(重)
考点二 物质分类
题型1 纯净物、混合物、单质、化合物、氧化物的判断
题型2 物质分类综合(重)
考点三 物质的微观构成
题型1 分子、原子、离子的构成判断
题型2 微粒构成综合辨析(重)
考点四 元素与原子结构
题型1 元素周期表与原子结构
题型2 相对原子质量
考点五 化学式与计算
题型1 化学式的宏观与微观意义
题型2 化学式的综合计算(重·高频)
题型3 化学式计算综合(含计算题)(难)
考点六 碳单质
题型1 碳单质的性质与结构
题型2 碳单质的综合应用(重)
考点七 碳的氧化物
题型1 一氧化碳与二氧化碳的性质与用途
题型2 碳的氧化物综合探究(重)
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一 化学用语
◆题型1 化学用语书写正误判断
1.(2026·辽宁铁岭·模拟预测)镁离子在生物医学中有多种作用。下列表示两个镁离子的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A.表示2个镁原子,不是离子,错误;
B.仅表示1个镁离子,错误;
C.符合2个镁离子的表示规则,正确;
D.镁离子带正电,本身符号错误,错误。
2.(2026·河南周口·二模)锂是一种重要的金属元素,在化合物中常显+1价,则锂离子的符号为
A.Li- B.Li+ C.Li D.
【答案】B
【解析】A.表示带1个单位负电荷的锂离子,不符合+1价的带电要求,错误。
B.符合1个锂离子带1个单位正电荷的要求,正确。
C.是锂原子或锂元素的符号,不带电,错误。
D.表示3个锂原子构成的微粒整体带2个单位正电荷,与单个锂离子的带电情况不符,错误。
3.(2026·陕西咸阳·模拟预测)某同学制作的试剂标签如图,其中化学式书写不正确的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A.铜元素显+2价,硝酸根显-1价,硝酸铜化学式为,书写正确。
B.镁元素显+2价,硫酸根显-2价,硫酸镁正确化学式应为,书写错误。
C.亚铁为+2价,氯元素显-1价,氯化亚铁化学式为,书写正确。
D.锌元素显+2价,氧元素显-2价,氧化锌化学式为,书写正确。
4.(2026·山东东营·中考真题)下列化学用语正确的是
A.2个氢分子:2H B.硫酸中硫元素的化合价:
C.氦气:He D.碳酸钠:NaCO3
【答案】C
【解析】A. 分子用化学式表示,多个分子就是在化学式前面加上相应的数字,故2个氢分子应为;表示2个氢原子,错误;
B. 化合物中各元素正负化合价代数和为0,中为+1价、为-2价,设化合价为,列方程:,解得,因此硫元素化合价应为+6,元素化合价的表示方法是在化学式该元素的上方用正负号和数字表示,正负号标在数字前面。故硫酸中硫元素的化合价表示为:,错误;
C. 氦气是稀有气体,由原子直接构成,化学式直接用元素符号表示,正确;
D. 碳酸钠由钠离子和碳酸根离子构成,钠离子为+1价,为-2价,则碳酸钠化学式应为,错误。
5.(2026·四川宜宾·中考真题)下列化学用语正确的是
A.硫酸钠: B.碳酸根离子:
C.氧原子的结构示意图: D.NaClO中Cl的化合价:
【答案】D
【解析】A.硫酸钠中为+1价,为-2价,根据化合物正负化合价代数和为0,化学式应为,错误。
B.离子符号的电荷标注规则为“数字在前,正负号在后”,碳酸根离子正确写法为,错误。
C.该结构示意图核电荷数为+6,是碳原子的结构示意图;氧原子核电荷数为+8,核外电子排布为2、6,错误。
D.化合物中为+1价、为-2价,设化合价为,则,解得,化合价标注在对应元素正上方,写法符合规则,正确。
◆题型2 化学用语综合辨析
6.(25-26九年级上·辽宁沈阳·阶段检测)从宏观走进微观,探寻变化的奥秘。下列事实与微观解释不符的是
A.湿衣服晾在阳光充足的地方容易干——温度升高,分子运动加快
B.变瘪的乒乓球放入热水中能鼓起来——乒乓球内气体分子体积变大
C.液氧和氧气都能支持燃烧——同种分子化学性质相同
D.金刚石和石墨的物理性质差异较大——碳原子排列方式不同
【答案】B
【解析】A.分子运动速率随温度升高而加快,阳光充足处温度高,水分子蒸发速率更快,因此湿衣服易干,解释正确,不符合题意;
B.变瘪的乒乓球受热鼓起,是因为温度升高使乒乓球内气体分子间的间隔增大,分子本身的体积不会发生变化,解释错误,符合题意;
C.液氧和氧气都由氧气分子构成,同种分子化学性质相同,因此都能支持燃烧,解释正确,不符合题意;
D.金刚石和石墨都是碳元素组成的单质,二者物理性质差异较大的原因是碳原子的排列方式不同,解释正确,不符合题意。
7.(25-26九年级上·陕西咸阳·期中)在点燃条件下,A和B反应生成C和D.反应前后分子变化的微观示意图如图所示。
请回答以下问题:
(1)1个B分子中含有______个原子,C的化学式为______。
(2)A中氮元素和氢元素的原子个数比为______。
(3)D中氢元素和氧元素的质量比为______。
(4)4种物质中,属于化合物的是______(填图中字母)。
【答案】(1)2
(2)1:3
(3)1:8
(4)AD
【解析】(1)B为氧分子,1个氧分子由2个氧原子构成;C为氮分子,化学式为。
(2)A的化学式为,其中氮原子、氢原子个数分别为1、3,原子个数比为1:3。
(3)D的化学式为,氢、氧元素质量比为。
(4)化合物是由不同种元素组成的纯净物,A()含N、H两种元素,D()含H、O两种元素,均属于化合物;B()、C()都只含一种元素,属于单质。
8.(2026·陕西咸阳·模拟预测)今年是中国航天事业创建70周年、中国航天日设立十周年。请根据所学知识回答下列问题:
(1)2030年前,我国将实施“载人登月”计划,月球基地建设准备利用月球土壤中的钛铁矿(主要成分是钛酸亚铁:)和太阳能制氧。中钛元素的化合价为________。
(2)长征五号运载火箭采用液氢、液氧和煤油作为推进剂,液氢在物质分类中属于__________(填“单质”“氧化物”或“混合物”)。
(3)空间站氧循环系统可通过电解水制取氧气供给航天员呼吸,该反应生成氢气和氧气的体积比约为_________。
(4)探月工程探测到月球南极储存有大量水冰。水冰是由水或融水在低温下固结的冰,水冰与液态水的化学性质________(填“相同”或“不同”)。
【答案】(1)+4
(2)单质
(3)
(4)相同
【解析】(1)化合物中各元素正负化合价代数和为0,中亚铁元素为+2价,氧元素为-2价,设钛元素化合价为,列式为,解得。
(2)液氢是液态的,是只由氢元素组成的纯净物,属于单质。
(3)电解水实验遵循“正氧负氢、氢二氧一”的规律,生成氢气和氧气的体积比约为。
(4)水冰和液态水均由水分子构成,同种分子的化学性质相同。
9.(26-27九年级上·山东济南·阶段检测)请回答下列问题。
(1)在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。物质的组成及构成关系如图所示:
图中①表示的是_________,②表示的是_________。铁是由__________组成的,二氧化碳是由_________________组成的。
(2)在“宏观-微观-符号”之间建立联系,是化学特有的思维方式。某密闭容器中物质变化过程的微观示意图如下(已知:代表氧原子,代表氢原子)。
在上述变化I、II中,属于化学变化的是__________。从A→B的反应类型属于 __________(填“化合反应”或“分解反应”)。结合上图,从原子、分子的角度分析,在化学反应过程中, __________可分,而_____不可分。
【答案】(1)原子 分子 铁元素 碳元素和氧元素
(2)I 化合反应 分子 原子
【解析】(1)汞属于金属单质,由原子直接构成,因此①为原子;水由水分子构成,且原子可以构成分子、分子可拆分为原子,因此②为分子;
宏观层面物质由元素组成,铁由铁元素组成,二氧化碳由碳、氧两种元素组成。
(2)变化I中氢分子、氧分子反应生成新的水分子,有新物质生成,属于化学变化;变化II仅水分子间隔变小,分子本身不变,属于物理变化。
A→B是两种反应物生成一种生成物,符合化合反应“多变一”的特征。
化学反应的微观实质是分子分裂为原子,原子重新组合为新分子,因此反应中分子可分,原子不可分。
10.(25-26八年级下·山东德州·期末)化学源于生活,生活中蕴含着许多化学知识。
(1)电冰箱里的食物容易相互“窜味”,由此说明分子具有的性质是_________________________;为了防止这种现象发生,我们会去市场购买一些活性炭包,那么活性炭的作用是______________________。
(2)商场里标有“补钙”“补铁”的保健品,这里的“钙、铁”指的是____________(填字母)。
A.单质 B.元素 C.原子
(3)现在很多人都喜欢跟着抖音上的运动达人做健身操,以达到强身健体的目的。可是在剧烈运动后经常感觉肌肉酸胀,原因是体内产生了较多的乳酸(化学式为)。乳酸中C、H、O三种元素的质量比为____________(填写最简整数比)。
【答案】(1)分子在不断地运动 吸附异味
(2)B
(3)
【解析】(1)电冰箱里的食物容易相互“窜味”,是因为分子在不断运动,不同物质的分子向四周扩散;
活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,可以吸附异味,从而避免窜味;
(2)这里的“钙、铁”不是以分子、原子、单质的形式存在,而是强调存在的元素,与具体形态无关;
(3)乳酸中C、H、O三种元素的质量比为:
。
考点二 物质分类
◆题型1 纯净物、混合物、单质、化合物、氧化物的判断
11.(25-26九年级上·河南洛阳·期末)下列各组物质中,前者是单质,后者是化合物的是
A.氧气、空气 B.冰水、二氧化碳
C.金刚石、过氧化氢 D.矿泉水、铁粉
【答案】C
【解析】A. 单质是由同种元素组成的纯净物,化合物是由不同种元素组成的纯净物,混合物由两种及以上不同物质混合而成。氧气()属于单质,但空气是由氮气、氧气等组成的混合物,不符合后者是化合物的要求,错误。
B. 冰水本质是,属于化合物,二氧化碳()也属于化合物,前者不是单质,错误。
C. 金刚石是碳元素组成的单质(),过氧化氢()是氢、氧元素组成的化合物,符合要求,正确。
D. 矿泉水是含有矿物质的混合物,铁粉()属于单质,不符合要求,错误。
12.(2026·西藏日喀则·三模)物质是由微观粒子构成。如用“”和“”表示两种不同元素的原子,则下列示意图中表示化合物的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A.含有两种独立的单原子,属于两种单质组成的混合物,不符合要求。
B.含有两种不同的单质分子(两个白原子构成的分子、两个黑原子构成的分子),属于混合物,不符合要求。
C.仅含一种分子,且每个分子由黑、白两种不同原子构成,属于化合物,符合要求。
D.仅含一种分子,且分子仅由白原子(同种原子)构成,属于单质,不符合要求。
13.(2026·山西吕梁·二模)某自热米饭中发热包的主要成分和使用说明如下表。发热包使用时涉及的物质中属于单质的是
主要成分
使用说明
氧化钙、铝粒、碳酸氢钠
①加入水至指定刻度线
②使用时需远离火源
③加热时切勿堵塞排气孔
A.铝粒 B.水 C.碳酸氢钠 D.氧化钙
【答案】A
【解析】A.铝粒只由铝元素一种元素组成,属于纯净物,是单质,符合要求。
B.水由氢、氧两种元素组成,属于化合物,不符合要求。
C.碳酸氢钠由钠、氢、碳、氧四种元素组成,属于化合物,不符合要求。
D.氧化钙由钙、氧两种元素组成,属于化合物,不符合要求。
14.(25-26八年级下·山东德州·期中)下图中“”和“”分别表示两种质子数不同的原子,其中可能表示氧化物的是
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A. 含有两种不同的单质分子,属于混合物,不可能是氧化物。
B. 含有两种结构不同的分子,属于混合物,不可能是氧化物。
C. 只含有一种分子,属于纯净物,且每个分子由两种不同原子构成,属于两种元素组成的化合物,若其中一种为氧元素即可表示氧化物,符合要求。
D. 含有单质分子和化合物分子,属于混合物,不可能是氧化物。
15.(2026·福建厦门·模拟预测)我国科学家许维带领的团队于2025年4月成功合成全新分子,开创“表面合成极小尺寸分子碳”新范式,该分子的衍生物可用于光开关和光子器件。下列有关的说法中,正确的是
A.属于一种新型、被确定结构的化合物 B.每个分子由6个碳原子构成
C.其光电领域的应用由其物质组成决定 D.难与反应生成碳的氧化物
【答案】B
【解析】A.化合物是由两种及以上元素组成的纯净物,仅由碳元素一种元素组成,属于单质,不属于化合物,该选项错误。
B.化学式的微观含义表明,1个分子由6个碳原子构成,该选项正确。
C.物质的用途由其性质决定,而非仅由组成决定(如金刚石和石墨均只含碳元素,但结构不同、性质不同、用途不同),该选项错误。
D.碳单质具有可燃性,点燃条件下可与反应生成或等碳的氧化物,该选项错误。
◆题型2 物质分类综合
16.(2026年河北唐山市乐亭县九年级自主招生考试化学试卷)模型构建是学习化学的一种方法。如图为小茗同学建立的物质分类模型,下列选项与物质分类对应不正确的是
A.赤铁矿—混合物 B.冰水共存物—纯净物
C.氨气—单质 D.氧化汞—氧化物
【答案】C
【解析】A.赤铁矿主要成分为氧化铁,还含有其他杂质,由多种物质组成,属于混合物,对应正确。
B.冰水共存物中冰和水均是水的不同状态,只含H2O一种物质,属于纯净物,对应正确。
C.氨气化学式为NH3,由氮、氢两种元素组成的纯净物,属于化合物,不属于单质,对应错误。
D.氧化汞化学式为HgO,由汞、氧两种元素组成的化合物,属于氧化物,对应正确。
17.(25-26八年级下·山东德州·期末)以下四种物质的微观示意图,(表示不同种原子)其中表示混合物的是
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A物质由同种分子构成,该分子由两种原子构成,即该物质是由两种元素组成的纯净物,属于化合物;B、D物质均由同种分子构成,分子均由同种原子构成,两种物质均是由同种元素组成的纯净物,均属于单质;C物质由三种分子构成,即该物质由三种物质混合而成,属于混合物。
18.(25-26九年级下·山东临沂·一轮复习)宏观、微观、符号相结合是探究物质及其变化规律的一种认识方式。下列说法不正确的是
A.图中物质只有氯化钠
B.X的符号是
C.表示1个氯气分子
D.分子、原子、离子都可以直接构成物质
【答案】A
【解析】A.由示意图可知,涉及的物质有钠、氯气、氯化钠共3种,并非只有氯化钠,该说法错误。
B.氯原子得到1个电子形成带1个单位负电荷的氯离子,符号为,该说法正确。
C.该微粒由2个氯原子构成,可表示1个氯气分子(),该说法正确。
D.钠由钠原子直接构成,氯气由氯分子直接构成,氯化钠由钠离子和氯离子构成,说明分子、原子、离子都可以直接构成物质,该说法正确。
19.(2026·河南三门峡·三模)分类是认识和研究问题的重要方法。如图甲、乙表示不同的物质类别,则下列选项中的物质依次属于甲、乙的是
A.浓硫酸、石灰石 B.冰水共存物、氧化铝 C.氮气、液氧 D.空气、纯碱
【答案】B
【解析】A.浓硫酸是硫酸的水溶液、石灰石主要含碳酸钙还有杂质,二者都是混合物,错误;
B.冰水共存物只含一种物质,属于纯净物(符合甲的类别);氧化铝是氧化物,属于化合物(符合乙被化合物包含的关系),正确;
C.液氧是只由氧元素组成的单质,不属于化合物,错误;
D.空气含氮气、氧气等多种物质,属于混合物,不符合甲的类别,错误。
20.(25-26八年级下·山东淄博·期末)我们生活在一个丰富多彩的物质世界之中。物质有如下图所示的分类关系:
有下列八种物质:①液氧②洁净空气③冰水混合物④氯化钠⑤铁⑥大理石⑦自来水⑧高锰酸钾,其中属于混合物的是__________,属于氧化物的是__________,由分子构成的纯净物是__________,由原子直接构成的是__________,由离子构成的是⑧和__________(以上均填序号)。
【答案】②⑥⑦ ③ ①③ ⑤ ④
【解析】混合物由两种及以上物质组成:②洁净空气含氮气、氧气等多种物质,⑥大理石主要成分为碳酸钙还含杂质,⑦自来水含水和可溶性杂质,三者均为混合物;
氧化物是由两种元素组成、且其中一种为氧元素的化合物:只有③冰水混合物(组成为)符合定义;
分子构成的纯净物:①液氧由氧分子构成,③冰水混合物由水分子构成,二者都是只含一种物质的纯净物,符合要求;
原子直接构成的物质:金属单质由原子直接构成,⑤铁是金属单质,由铁原子直接构成;
离子构成的化合物一般由活泼金属和非金属元素组成,④氯化钠由和构成,⑧高锰酸钾由和构成。
考点三 物质的微观构成
◆题型1 分子、原子、离子的构成判断
21.(2026·山东青岛·中考真题)分子、原子和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.氯化钠 B.二氧化碳 C.金刚石 D.氢气
【答案】A
【解析】A. 氯化钠是由金属元素和非金属元素组成的化合物,由钠离子和氯离子构成,符合要求;
B. 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,不符合要求;
C. 金刚石属于碳单质,由碳原子构成,不符合要求;
D. 氢气属于气态非金属单质,由氢分子构成,不符合要求。
22.(2026·广西南宁·三模)从微观视角认识物质是学习化学的重要方法。下列物质由离子构成的是
A.水 B.银 C.干冰 D.氯化钠
【答案】D
【解析】A.水的化学式为,属于非金属氢化物,由水分子构成,错误;
B.银的化学式为,属于金属单质,由银原子直接构成,错误;
C.干冰是固态二氧化碳,化学式为,属于非金属氧化物,由二氧化碳分子构成,错误;
D.氯化钠的化学式为,由钠离子和氯离子构成,属于离子化合物,正确。
23.(2026·河南三门峡·三模)从微观视角认识物质是学习化学的重要方法。下列物质由分子构成的是
A.氯化氢 B.汞 C.硅 D.硫酸铜
【答案】A
【解析】氯化氢是由分子构成的,硅、金属汞是由原子构成的,硫酸铜是由离子(、)构成的。故选A。
24.(2026·江苏常州·二模)下列物质由原子构成的是
A.氢气 B.氯化钠 C.金 D.水
【答案】C
【解析】A.氢气由氢分子构成,错误;
B.氯化钠属于盐,由钠离子和氯离子构成,错误;
C.金是金属单质,由金原子直接构成,正确;
D.水()是由水分子构成,错误。
25.(2026·江苏扬州·中考真题)构成物质的微观粒子有分子、原子、离子等。下列物质由离子构成的是
A.氢气 B.氯化钠
C.液态氧 D.晶体硅
【答案】B
【解析】A.氢气是气态非金属单质,由分子构成,错误。
B.氯化钠属于盐,由钠离子和氯离子构成,正确。
C.液态氧是氧单质的液态形态,由分子构成,错误。
D.晶体硅是固态非金属单质,由硅原子直接构成,错误。
◆题型2 微粒构成综合辨析
26.(2026·河南洛阳·二模)物质由微观粒子构成。下列各组物质前者由分子构成,后者由离子构成的是
A.氮气、二氧化碳 B.水、五氧化二磷
C.氯化钠、金刚石 D.液态氧、氯化钠
【答案】D
【解析】A. 氮气()、二氧化碳()均由分子构成,不符合要求;
B. 水()、五氧化二磷()均由分子构成,不符合要求;
C. 氯化钠()由离子构成,金刚石由碳原子直接构成,不符合要求;
D. 液态氧是液态,由氧分子构成,氯化钠由钠离子、氯离子构成,符合要求。
27.(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)下列事实的微观解释错误的是
A.金刚石和石墨物理性质不同
B.一氧化碳和二氧化碳化学性质不同
C.干冰升华
D.水通电分解是化学变化
碳原子排列方式不同
一个一氧化碳分子比一个二氧化碳分子少一个氧原子
二氧化碳分子体积增大
水分子变成氢分子和氧分子
【答案】C
【解析】A.金刚石和石墨都是由碳原子构成的碳单质,二者物理性质不同是因为碳原子排列方式不同,A解释正确。
B.由分子构成的物质,分子是保持物质化学性质的最小粒子,1个一氧化碳分子比1个二氧化碳分子少1个氧原子,二者分子构成不同,因此化学性质不同,B解释正确。
C.干冰升华是固态二氧化碳变为气态的物理变化,过程中二氧化碳分子本身体积不变,只是分子间的间隔增大,C解释错误。
D.化学变化的本质是有新分子生成,水通电时水分子破裂为氢、氧原子,重新组合为氢分子和氧分子,有新物质生成属于化学变化,D解释正确。
28.(25-26九年级上·宁夏银川·期中)下列对分子、原子、离子的认识,正确的是
A.原子是最小的粒子,不可再分
B.原子得电子形成阳离子
C.离子不能直接构成物质
D.在化学变化中分子分解形成原子,原子重组形成新分子
【答案】D
【解析】A、原子是化学变化中的最小粒子,在化学变化中不可再分,但原子本身可拆分为原子核和核外电子,错误;
B、电子带负电,原子得电子后负电荷总数大于质子正电荷总数,形成阴离子,原子失电子才会形成阳离子,错误;
C、离子可以直接构成物质,例如氯化钠就是由和直接构成的,错误;
D、化学变化的微观本质就是分子分解为原子,原子再重新组合形成新的分子,正确。
29.(2026·山东青岛·中考真题)下列化学用语书写正确的是
A.氯化铁— B.铝离子—
C.3个二氧化硫分子—3 D.2个氮原子—
【答案】AC
【解析】A.氯化铁是三价铁的氯化物,根据化合物正负化合价代数和为零,得出化学式FeCl3,正确;
B.离子符号书写规则:元素符号在前,电荷数、电性写在右上角,数字在前符号在后,铝离子正确写法Al3+,该选项错误;
C.化学式前面的数字表示分子个数,因此3个二氧化硫分子表示为3SO2,正确;
D.元素符号前的数字表示原子个数,2个氮原子应为2N,N2表示氮气分子,该选项错误。
30.(25-26九年级上·福建龙岩·期中)研究小组开展“制作模型并认识物质的组成、结构与变化”主题实践活动。
(1)氢的原子结构示意图和氧在元素周期表中的部分信息如图1。
①氢原子的核外电子数为______;氧的原子序数为______。
②用化学用语表示:氢离子______;2个氧原子_____。
(2)用橡皮泥或黏土等材料拼装分子模型并展示学习成果。图2模型演示水形成的微观过程,在方框内画出模型,将微观示意图补充完整_____。
(3)从微观粒子构成的角度,指出图3原子结构模型中存在的不合理之处:_____。
【答案】(1)1 8 2O
(2)
(3)质子没画在原子核的内部
【解析】(1)①原子中核外电子数=质子数,氢原子质子数为1,故核外电子数为1;
②元素周期表单元格左上角数字为原子序数,故氧的原子序数为8。
③氢离子带1个单位正电荷,符号为;
④表示多个原子时在元素符号前加对应数字,2个氧原子写作。
(2)根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变。生成物2个水分子共含4个H原子、2个O原子,反应物已有1个氧分子(含2个O原子),因此需要补充2个氢分子(每个氢分子由2个H原子构成)。
(3)原子中质子是原子核的组成部分,应存在于原子核内,图示质子在核外,不符合原子结构特点。
考点四 元素与原子结构
◆题型1 元素周期表与原子结构
31.(26-27九年级上·山东济南·阶段检测)新矿物“铈钽易解石”命名获得国际矿物学协会批准通过。“铈”“钽”最本质的区别是
A.质子数不同 B.最外层电子数不同
C.中子数不同 D.相对原子质量不同
【答案】A
【解析】元素是具有相同质子数(即核电荷数)的一类原子的总称,决定元素种类的是质子数,故选A。
32.(25-26九年级下·北京·期中)氮化镓是生产5G芯片的关键材料之一。镓的信息如图所示,下列说法不正确的是
A.镓是金属元素 B.其中X=8
C.镓元素的相对原子质量是69.72 g D.镓质子数是31
【答案】C
【解析】A.镓的元素名称带“钅”字旁,属于金属元素,说法正确。
B.原子中质子数等于核外电子数,因此2+X+18+3=31,解得X=8,说法正确。
C.相对原子质量的单位为“1”,通常省略不写,不是“g”,说法错误。
D.元素周期表左上角数字为原子序数,原子序数=质子数,因此镓的质子数为31,说法正确。
33.(2026·湖南长沙·中考真题)优秀战士方志敏同志克服困难,曾用“碘酒显影”来传递信息。下图为元素周期表中碘元素的信息,下列有关说法正确的是
A.碘属于金属元素 B.碘的元素符号是I
C.碘原子的质子数为74 D.碘的相对原子质量为126.9g
【答案】B
【解析】A.碘是“石”字旁,属于非金属元素,不是金属元素,表述错误;
B.在元素周期表中,右上角的字母表示该元素的元素符号,即碘的元素符号为I,表述正确;
C.在元素周期表中,元素名称左上角的数字表示原子序数,故碘的原子序数是53,原子内质子数=原子序数,因此质子数为53,不是74,表述错误;
D.在元素周期表中,元素名称下方的数字表示相对原子质量,故碘的相对原子质量为126.9,相对原子质量是一个比值,单位为“1”,常省略不写,不是g,表述错误。
34.(2026·陕西咸阳·模拟预测)2026年,中国科技一马当先。第三代自主超导量子计算机“本源悟空”再破全球访问量纪录。
(1)量子计算机的芯片中含有钼元素,该元素相关信息如图所示。钼原子核内质子数为________。
(2)石墨烯有望应用于全新超级计算机的研发,这说明石墨烯具有________性。
(3)极低温稀释制冷机是量子计算机正常运行的必备条件,液氮是优良的制冷剂。从物质类别的角度分析,液氮属于________(填“混合物”或“纯净物”)。
【答案】(1)42
(2)导电
(3)纯净物
【解析】(1)元素周期表单元格左上角数字为原子序数,原子中原子序数=核内质子数,因此钼原子核内质子数为42。
(2)超级计算机的芯片材料需要具备导电性能,石墨烯可应用于该领域,说明其具有导电性。
(3)液氮是液态的氮气,仅由一种物质组成,因此属于纯净物。
◆题型2 相对原子质量
35.(25-26八年级上·山东日照·期末)北斗导航卫星系统使用了星载铷原子钟。铷的相对原子质量为
A.85.47g B.85.47 C.kg D.无法确定
【答案】B
【解析】A、相对原子质量是一个比值,单位是 “1”,通常省略不写,错误。
B、相对原子质量是原子的平均质量与碳-12原子质量的1/12的比值,是一个无量纲的数值,没有单位。铷的相对原子质量为85.47,正确。
C、表示的是铷原子的实际质量,而非相对原子质量,错误。
D、相对原子质量是已知的定值,错误。
故选B。
36.(2026·广东广州·中考真题)我国近代化学启蒙者徐寿对一些有特定性质的物质采用了意译的方式命名,如“轻气”“养气”“淡气”,即氢气、氧气、氮气。下列说法不正确的是
A.氢气的密度比空气小 B.氧气可用于医疗急救
C.氮气的化学式是N D.氮的相对原子质量是14.01
【答案】C
【解析】A. 氢气最初命名为“轻气”就是因为其密度远小于空气,正确;
B. 氧气可供给呼吸,因此能用于医疗急救,正确;
C. 氮气由双原子分子构成,化学式为N2,N仅表示氮元素或1个氮原子,不是氮气的化学式,错误;
D. 元素周期表单元格最下方数字为对应元素原子的相对原子质量,因此氮的相对原子质量为14.01,正确。
37.(2026·江苏无锡·中考真题)钛合金是一种航空材料,钛在元素周期表中的信息如图所示。下列叙述正确的是
A.钛属于非金属元素 B.钛原子的质子数为26
C.钛原子的核外电子数为22 D.钛的相对原子质量为47.87 g
【答案】C
【解析】A.钛带“钅”字旁,属于金属元素,错误;
B.钛的原子序数为22,因此钛原子质子数为22,不是26,错误;
C.在原子中,核外电子数=原子序数=22,正确;
D.相对原子质量的单位为“1”,通常省略不写,不是g,错误。
考点五 化学式与计算
◆题型1 化学式的宏观与微观意义
38.(25-26八年级下·山东淄博·期末)下列物质的性质和用途对应关系不正确的是
A.石墨能导电,可用于铅笔芯 B.氢气具有可燃性,可用作高能燃料
C.活性炭有吸附性,可用于净水 D.稀有气体性质稳定,可用作保护气
【答案】A
【解析】A. 石墨用于制作铅笔芯是利用其质软、呈灰黑色,划过物体可留下痕迹的性质,与导电性无关,导电性对应的用途是制作电极等,对应关系错误;
B. 氢气具有可燃性,且燃烧热值高、产物仅为水无污染,因此可作高能燃料,对应关系正确;
C. 活性炭结构疏松多孔,具有吸附性,可以吸附水中的色素和异味,可用于净水,对应关系正确;
D. 稀有气体化学性质稳定,一般不与其他物质发生反应,因此可作保护气,对应关系正确。
39.(25-26九年级上·广东茂名·期末)构建化学基本观念是学好化学的基础。下列化学观念认知错误的是
A.结构观:金刚石和石墨的物理性质不同,因为它们的碳原子排列方式不同
B.分类观:根据组成元素的种类不同,可将纯净物分为单质和化合物
C.变化观:在一定条件下,和可以相互转化
D.微粒观:所有物质都是由分子构成的
【答案】D
【解析】A.金刚石和石墨都是由碳原子构成的碳单质,二者碳原子的排列方式不同,导致物理性质差异很大,说法正确;
B.纯净物按照组成元素种类划分,由一种元素组成的纯净物为单质,由不同种元素组成的纯净物为化合物,说法正确;
C.一氧化碳点燃可转化为二氧化碳,二氧化碳和碳在高温条件下可转化为一氧化碳,二者在一定条件下可以相互转化,说法正确;
D.构成物质的微粒有分子、原子、离子,并不是所有物质都由分子构成,如铁由铁原子构成,氯化钠由离子构成,说法错误。
40.(2026·山东滨州·一模)善于归纳总结是良好的学习习惯。如图是某同学整理的思维导图,下列说法正确的是
A.物质都是由①组成的 B.②由质子和中子构成
C.②在化学变化中可以再分 D.氯化钠由③直接构成
【答案】A
【解析】A. 从宏观角度看,物质都是由元素组成的,则①表示元素,正确;
B. 分子、原子、离子都是构成物质的微粒,原子、离子可通过得失电子互相转化,则②为原子,原子由原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成,错误;
C. ②是原子,原子是化学变化中的最小粒子,化学变化中原子不可再分,错误;
D. 分子可分为原子,原子可构成分子,则③为分子,氯化钠是由金属元素和非金属元素组成的化合物,由钠离子和氯离子构成,不是由分子构成的,错误。
41.(2026·广东揭阳·模拟预测)石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,具有优异的导电、导热性能。下列关于石墨烯的说法错误的是
A.石墨烯属于单质
B.石墨烯与金刚石、C60都是碳原子构成
C.石墨烯充分燃烧的生成物与石墨相同
D.石墨烯可用于制作柔性电子显示屏
【答案】B
【解析】A.石墨烯是仅由碳元素组成的纯净物,属于碳单质,说法正确。
B.金刚石、石墨烯由碳原子直接构成,但是由分子构成的,并非由碳原子直接构成,说法错误。
C.石墨烯和石墨都属于碳单质,完全燃烧的生成物都是二氧化碳,产物相同,说法正确。
D.石墨烯具有优异的导电性,且为单层片状结构具备柔性,可用于制作柔性电子显示屏,说法正确。
42.(2026·山西阳泉·三模)某同学总结了氧气、氮气、一氧化碳和二氧化碳的用途,其中错误的一项是
A.氧气可用于医疗急救 B.氮气用于气焊助燃
C.一氧化碳可用于炼铁 D.二氧化碳用于灭火
【答案】B
【解析】A、氧气能够供给呼吸,因此可用于医疗急救,正确;
B、氮气化学性质稳定,不支持燃烧、不具有助燃性,不能用于气焊助燃(气焊的助燃剂为氧气),错误;
C、一氧化碳具有还原性,高温下可将铁从其氧化物中还原出来,因此可用于炼铁,正确;
D、二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧,且密度比空气大,可覆盖在可燃物表面隔绝氧气,因此可用于灭火,正确。
◆题型2 化学式的综合计算
43.(26-27九年级上·四川达州·开学考试)维生素C(C6H8O6)主要存在于蔬菜和水果中,它能促进人体生长发育,增强人体对疾病的抵抗力。下列关于维生素C的说法中,错误的是
A.维生素C的相对分子质量为176
B.维生素C由碳、氢、氧三个元素组成
C.维生素C中氢元素的质量分数最小
D.1个维生素C分子由6个碳原子、8个氢原子、6个氧原子构成
【答案】B
【解析】A.相对分子质量为分子中各原子相对原子质量之和,计算得:,表述正确;
B.元素是宏观概念,只讲种类、不讲个数,正确表述应为“维生素C由碳、氢、氧三种元素组成”,表述错误;
C.维生素C中碳、氢、氧元素质量比为,氢元素质量占比最小,因此氢元素质量分数最小,表述正确;
D.化学式中元素符号右下角的数字表示1个分子中该原子的个数,因此1个维生素C分子由6个碳原子、8个氢原子、6个氧原子构成,表述正确。
故选B。
44.(25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测)“醋酸视黄酯”是一种食品营养强化剂,化学式为。下列叙述错误的是
A.1个醋酸视黄酯分子中含有56个原子
B.该物质是由碳、氢、氧原子构成的
C.醋酸视黄酯分子中碳、氢原子的个数比是11∶16
D.该物质由三种元素组成
【答案】B
【解析】A.1个醋酸视黄酯分子的原子总数为,表述正确。
B.醋酸视黄酯是宏观物质,由醋酸视黄酯分子构成,并非直接由碳、氢、氧原子构成,表述错误。
C.分子中碳、氢原子个数比为,表述正确。
D.该物质由(碳)、(氢)、(氧)三种元素组成,表述正确。
45.(2026·四川乐山·二模)西坝豆腐闻名于嘉州,豆腐营养丰富,能提供人体所需的多种氨基酸,其中含量最多的是亮氨酸()下列说法正确的是
A.亮氨酸中含有氧分子
B.亮氨酸属于氧化物
C.亮氨酸由四种元素组成
D.亮氨酸中氢元素的质量分数最大
【答案】C
【解析】A、亮氨酸由亮氨酸分子构成,分子中仅含有氧原子,不存在独立的氧分子,错误。
B、氧化物的定义是仅由两种元素组成、且其中一种为氧元素的化合物,亮氨酸含C、H、N、O四种元素,不属于氧化物,错误。
C、从化学式可直接看出,亮氨酸由碳、氢、氮、氧四种元素组成,正确。
D、各元素总质量比为,碳元素质量占比最高,因此碳元素质量分数最大,错误。
46.(2026·河北石家庄·模拟预测)我国古代常用沉香作香料和药材,远处就能闻到沉香的香味。沉香中含有沉香螺醇(),下列关于沉香螺醇的说法正确的是
A.由42个原子构成 B.由碳、氢、氧三个元素组成
C.相对分子质量为222g D.碳元素的质量分数最大
【答案】D
【解析】A.沉香螺醇由分子构成,1个分子由42个原子构成,不能直接表述为该物质由42个原子构成,A错误。
B.元素是宏观概念,只讲种类不讲个数,故沉香螺醇由碳、氢、氧三种元素组成,B错误。
C.相对分子质量的单位为“1”,通常省略不写,不是质量单位“g”,C错误。
D.三种元素的质量比为:,碳元素质量占比最高,因此碳元素质量分数最大,D正确。
47.(2026·广东·中考真题)药用植物石菖蒲含有细辛醚(),关于细辛醚的说法正确的是
A.含有31个原子 B.含碳原子数最多
C.氢元素和氧元素的质量比为1∶3 D.碳元素的质量分数为
【答案】C
【解析】A.细辛醚是宏观物质,由大量细辛醚分子构成,只有1个细辛醚分子才含有个原子,不能说物质本身含31个原子,错误。
B.1个细辛醚分子中,碳原子12个、氢原子16个、氧原子3个,氢原子个数最多,不是碳原子数最多,错误。
C.元素质量比=(相对原子质量×原子个数)之比,氢、氧元素质量比为,正确。
D.碳元素质量分数的正确计算式为,选项的分子、分母都计算错误,错误。
◆题型3 化学式计算综合(含计算题)
48.(26-27九年级上·山东济南·阶段检测)被称为“快乐因子”多巴胺(化学式:C8H11NO2)是大脑中含量最丰富的儿茶酚胺类神经递质。
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
(1)从物质分类的角度看,多巴胺属于_________(选填“混合物”“单质”“化合物”中的一项)。
(2)从宏观角度看,多巴胺是由_________种元素组成,其中质量分数最小的是____(填元素符号)。
(3)从微观角度看,每个多巴胺分子是由_________个原子构成,其中氢原子和氮原子的原子个数比为________________(填最简整数比)。
(4)从量的角度进行计算:
①多巴胺的相对分子质量为______________。
②多巴胺中碳元素和氮元素的质量比为______________(填最简整数比)。
③30.6g多巴胺中含有碳元素_______克。(写出计算过程)
④_______克多巴胺中含有33g氢元素。(写出计算过程)
【答案】(1)化合物
(2)4 H
(3)22 11:1
(4)153 48:7 30.6g多巴胺中含有碳元素质量为30.6g 设多巴胺质量为x,则xg,解得
【解析】(1)多巴胺有固定化学式,是由C、H、N、O多种元素组成的纯净物,属于化合物。
(2)从化学式可知多巴胺含C、H、N、O共4种元素;
质量分数与元素总相对质量成正比,各元素总相对质量:,,,,H的总相对质量最小,故质量分数最小。
(3)每个多巴胺分子是由个原子构成;其中氢原子和氮原子的原子个数比为。
(4)①多巴胺的相对分子质量为。
②多巴胺中碳元素和氮元素的质量比为。
③详见答案。
④详见答案。
49.(25-26八年级下·黑龙江绥化·期末)草莓和猕猴桃两种水果中维生素C含量十分丰富,科学研究表明,维生素C(化学式为)有延缓衰老、增强免疫力、促进胶原蛋白合成等功效。请计算:
(1)维生素C由________种元素组成;
(2)维生素C中碳、氢、氧三种原子的个数比为________;
(3)176 g维生素C中所含的氢元素与________g水中所含的氢元素质量相等。
【答案】(1)3/三
(2)
(3)72
【解析】(1)由维生素C的化学式可知,维生素C由碳、氢、氧三种元素组成。
(2)由化学式可知,维生素C中,碳、氢、氧三种原子的个数比为6:8:6=3:4:3。
(3)设水的质量为x,则有176 g×=x×,得x=72 g。
50.(25-26九年级上·广东东莞·期中)水与人类的生活和生产密切相关,下表是我国颁布的生活饮用水水质标准的部分内容。
项目
标准
感官指标
无异味、异臭等
化学指标
铜,氟化物,游离氯等
(1)感官指标表现的是自来水的________性质(填“物理”或“化学”)
(2)节约用水、防止水污染应成为我们的自觉行为。下列有关叙述中错误的是________。
A.生活中养成良好的用水习惯,尽可能充分利用每一滴水
B.工业废水经过处理达标后再排放
C.水体污染会危害人体健康
D.大量使用农药、化肥,不会造成水体污染
(3)图1是活性炭净水器示意图。对于水中的不溶性杂质,活性炭起________作用;对于水中的可溶性杂质,活性炭起________作用。
(4)能确认水是由氧元素和氢元素组成的实验是________(填序号)。
A.氢气在氧气中燃烧生成水 B.水的蒸发
C.水的电解 D.水的净化
(5)水通电分解生成最理想的能源—氢气,反应的文字表达式为____________________。
(6)是新一代饮用水的消毒剂,我国成功研制出制取的新方法,其反应的微观过程示意图(图2),微观示意图中,属于单质的是________(填序号)。
【答案】(1)物理
(2)D
(3)过滤 吸附
(4)AC
(5)
(6)B
【解析】(1)感官指标表现的自来水的性质,不需要经过化学变化来表现,是物理性质。
(2)A.生活中改变不良的用水习惯,尽可能充分利用每一滴水,从身边做起,节约用水,正确。
B.工业废水经过处理达标后再排放会防止水污染,正确。
C.水体污染会危害人体健康,正确。
D.大量使用农药、化肥,会造成水体污染,所以要合理使用化肥和农药,错误。
(3)活性炭层能起到过滤层的作用,滤掉一些不溶性杂质;活性炭还具有吸附性,可以除去水中一些可溶性杂质。
(4)能确认水是由氧元素和氢元素组成的实验要根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,氢气在氧气中燃烧生成水和水通电生成氧气和氢气,都能说明水中含有氢元素和氧元素。水的蒸发和水的净化过程中水没有发生化学变化,无法验证水的元素组成。故选AC。
(5)略。
(6)单质是由同一种元素组成的纯净物,由图可知只有B是由同一种元素组成的物质,故选B。
考点六 碳单质
◆题型1 碳单质的性质与结构
51.(25-26九年级上·河南洛阳·期末)金刚石和石墨物理性质差异很大的原因是
A.元素组成不同 B.碳原子排列方式不同
C.原子大小不同 D.化学性质不同
【答案】B
【解析】A. 二者都由碳元素()组成,元素组成相同,该选项错误。
B. 二者物理性质差异的根本原因是碳原子排列方式不同:金刚石为空间立体网状结构,石墨为层状结构,该选项正确。
C. 构成二者的粒子都是碳原子,原子大小没有差异,该选项错误。
D. 二者均为碳单质,化学性质相似,且化学性质不是物理性质差异的原因,该选项错误。
52.(2026·湖南长沙·中考真题)含碳物质构建了一个“神奇的碳家族”。下列有关说法正确的是
A.活性炭可用于冰箱除异味 B.金刚石具有优良的导电性
C.石墨常温下化学性质很活泼 D.金刚石和石墨的原子排列方式相同
【答案】A
【解析】A.活性炭具有疏松多孔的结构,有很强的吸附性,可以吸附冰箱中的异味,说法正确。
B.金刚石几乎不导电,具有优良导电性的是石墨,说法错误。
C.石墨是碳单质,常温下碳的化学性质稳定,并不活泼,说法错误。
D.金刚石和石墨物理性质差异很大,本质原因就是二者的碳原子排列方式完全不同,说法错误。
53.(25-26八年级下·黑龙江绥化·期末)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.在常温下化学性质不活泼 B.具有可燃性
C.具有氧化性 D.具有还原性
【答案】A
【解析】A.常温下碳单质化学性质不活泼,很难与空气中的成分、水等发生反应,因此字迹可以长期保存不褪色,正确。
B.可燃性是碳在点燃条件下的反应性质,和字迹长期保存的现象无关,错误。
C.碳单质几乎不体现氧化性,且该性质和不褪色无关,错误。
D.还原性是碳在高温/加热条件下还原其他氧化物的性质,常温下不体现,和题意无关,错误。
54.(25-26九年级下·江西上饶·期中)我国在制墨方面具有悠久历史,战国古墨能保存至今,说明碳具有的性质是
A.还原性 B.可燃性 C.吸附性 D.常温下稳定
【答案】D
【解析】A. 还原性是碳在高温下夺取氧化物中氧元素的性质,与墨长期保存的情境无关,错误。
B. 可燃性是碳可燃烧作燃料的性质,与题干描述无关,错误。
C. 吸附性是多孔炭(如活性炭)的物理性质,用于吸附色素、异味,和保存时长无关,错误。
D. 常温下碳的化学性质稳定,不易与其他物质发生反应,因此古墨可以长久保存不变质,正确。
55.(25-26八年级下·山东日照·期末)以化合价为纵坐标,物质类别为横坐标所绘制的图像叫价类图。下图为碳的价类图,下列有关说法错误的是
A.a表示的物质一定由原子直接构成
B.b表示的物质可用于冶炼金属
C.c表示的物质可用作气体肥料
D.d表示的物质可在常温下转化为c点物质
【答案】A
【解析】A. a表示的物质为碳单质,碳单质不一定由原子构成,如由分子构成,错误;
B. b表示的物质属于氧化物,且碳元素显+2价,则该物质为一氧化碳,一氧化碳具有还原性,可用于冶炼金属,正确;
C. c表示的物质属于氧化物,且碳元素显+4价,则该物质为二氧化碳,二氧化碳是绿色植物光合作用的原料,可用作气体肥料,正确;
D. d点表示的物质是除氧化物外的化合物,且碳元素显+4价,则该物质可以是碳酸,碳酸盐等,c为二氧化碳,碳酸盐能与酸反应生成二氧化碳,碳酸能分解生成水和二氧化碳,故d表示的物质可在常温下转化为c点物质,正确。
◆题型2 碳单质的综合应用
56.(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)下列过程中发生化学变化的是
A.金刚石用作玻璃刀 B.石墨制金刚石
C.干冰升华 D.木炭放入二氧化氮中
【答案】B
【解析】A. 金刚石用作玻璃刀,利用其硬度大的性质切割玻璃,无新物质生成,属于物理变化。
B. 石墨与金刚石是不同的碳单质,石墨制金刚石有新物质生成,属于化学变化。
C. 干冰升华是固态二氧化碳变为气态,仅物质状态发生改变,无新物质生成,属于物理变化。
D. 木炭放入二氧化氮中,是利用木炭的吸附性吸附二氧化氮,无新物质生成,属于物理变化。
57.(26-27九年级上·河北衡水·开学考试)下列有关碳和碳的氧化物的说法,不正确的是
A.用金刚石刻刀刻字利用了其硬度大的物理性质
B.《富春山居图》保存至今不褪色,是因为常温下碳单质的化学性质不活泼
C.CO和CO2在一定条件下可以相互转化
D.CO和CO2均能使氧化铜还原为铜
【答案】D
【解析】A.正确。
B.绘制古画的墨主要成分是碳单质,常温下碳的化学性质不活泼,不易发生化学反应,因此字画能长期保存不褪色,说法正确。
C.和可在一定条件下相互转化:燃烧生成;和碳单质在高温下反应生成,说法正确。
D.具有还原性,可将氧化铜还原为铜;但没有还原性,不能还原氧化铜,说法错误。
58.(25-26八年级下·山东烟台·期末)《采铜炼铜记》记载“用炭八九千斤(约4800 kg),不过得铜五六百斤(约320 kg)”,兴趣小组利用如图装置模拟古代炼铜实验。无盖小坩埚放入大坩埚中,将大坩埚高温煅烧后冷却,大、小坩埚内都有红色物质生成。下列说法正确的是
A.记载中消耗氧化铜的质量约为400 kg
B.实验中木炭的作用只有还原氧化铜得到铜
C.小坩埚内发生的反应是
D.为达到实验目的,需持续向大坩埚中鼓入过量的空气
【答案】C
【解析】A.根据铜元素守恒,要得到320 kg铜,需要CuO的质量为,但实际反应中铜元素不能完全转化,所以记载中消耗的氧化铜质量大于400 kg,错误。
B.实验中木炭的作用有两个:① 燃烧放热,提供反应所需的高温;② 作为还原剂,还原氧化铜(还会和生成的CO2反应生成CO),不只是还原氧化铜,错误。
C.小坩埚是无盖的,大坩埚内木炭和O2(或CO2)反应生成的CO会进入小坩埚,和CuO反应,正确。
D.如果鼓入过量空气,C会和O2反应生成CO2,消耗还原剂,且过量O2会将生成的Cu重新氧化为CuO,不利于得到铜,错误。
59.(25-26八年级下·山东日照·期中)用下列装置研究碳及其氧化物。下列说法不正确的是
A.实验时,①处的木炭粉逐渐减少
B.装置②中发生的化学反应为CO+CuOCu+CO2
C.澄清石灰水变浑浊,证明②处有 CO2生成
D.装置④是尾气处理装置,可以用气囊代替
【答案】C
【解析】A.①处高温下发生反应,木炭粉被消耗,会逐渐减少,说法正确;
B.②中一氧化碳在加热条件下还原氧化铜,反应为,化学方程式书写正确,说法正确;
C.①中未完全反应的原有也会进入装置③,使澄清石灰水变浑浊,无法证明浑浊是②处反应生成的导致的,说法不正确;
D.装置④用排水法收集有毒的尾气,用气囊收集同样可达到尾气处理的目的,说法正确。
考点七 碳的氧化物
◆题型1 一氧化碳与二氧化碳的性质与用途
60.(2026年河北唐山市乐亭县九年级自主招生考试化学试卷)如图为化学小组开展的跨学科实践活动。下列有关叙述正确的是
A.甲:自制简易净水器——活性炭的作用是杀菌消毒
B.乙:制作简易供氧器——反应仓中的试剂是高锰酸钾
C.丙:垃圾的分类与回收利用——香蕉皮属于可回收物
D.丁:微型空气质量监测——是空气污染物
【答案】D
【解析】A. 自制简易净水器中活性炭的作用是吸附水中的色素和异味,不具备杀菌消毒功能,错误。
B. 高锰酸钾制取氧气需要加热,该简易供氧器为常温反应装置,反应仓试剂不可能是高锰酸钾,错误。
C. 香蕉皮属于厨余垃圾,不属于可回收物,错误。
D. 属于有害气体,是空气污染物,正确。
61.(25-26八年级下·黑龙江大庆·期中)下列关于一氧化碳和二氧化碳的叙述,正确的是
A.一氧化碳和二氧化碳都是大气污染物
B.一氧化碳和二氧化碳的元素组成相同,化学性质相同
C.一氧化碳能将氧化铁还原为铁,可用于冶铁
D.二氧化碳极易溶于水,可用于制碳酸饮料
【答案】C
【解析】A.一氧化碳有毒,属于大气污染物;二氧化碳是空气的正常组成成分,不属于大气污染物,仅会加剧温室效应,错误;
B.一氧化碳和二氧化碳组成元素相同,但分子构成不同,因此二者化学性质差异很大,错误;
C.一氧化碳具有还原性,高温下可将氧化铁还原为铁单质,则可用于工业冶铁,正确;
D.二氧化碳是能溶于水,不是极易溶于水,加压后溶解度增大,且能和水反应生成碳酸,因此可用于制碳酸饮料,错误。
62.(2026·安徽淮南·一模)化学实践小组以“碳单质的多样性和碳的氧化物的性质与应用”为主题开展探究活动,结合其在生产、生活中的实际用途及环境影响设计以下任务。
任务一:识别碳单质的多样性
(1)常见的碳单质有金刚石、石墨、,这三种单质中由分子构成的是_______。
任务二:探究碳的氧化物的化学性质与用途
(2)一氧化碳具有_______,能与氧化铜反应来制取铜。尾气中常含有未反应的一氧化碳气体,为防止一氧化碳污染空气,通常会将尾气通过_______(填“点燃”或“水吸收”)的方法处理。
(3)二氧化碳在日常生活中可用于_______(答一条即可)。
任务三:关注安全与环境
(4)二氧化碳的排放会造成温室效应,为减少二氧化碳的排放,在生活中我们应该:_______。(举一例)
【答案】(1)
(2)还原性 点燃
(3)灭火(作气体肥料等合理即可)
(4)绿色出行(节约用电等合理即可)
【解析】(1)金刚石、石墨由碳原子直接构成,只有C60是由C60分子构成。
(2)一氧化碳和氧化铜反应时夺取氧化铜中的氧,体现还原性;
一氧化碳难溶于水,无法用水吸收,但其具有可燃性,点燃可转化为无毒的二氧化碳,因此选择点燃法处理尾气。
(3)二氧化碳的常见用途:灭火(不燃烧不支持燃烧、密度大于空气)、作气体肥料(参与光合作用)、制碳酸饮料(能和水反应)、干冰人工降雨(干冰升华吸热)等,任答一条即可。
(4)减少碳排放的生活做法:绿色出行、节约用电、减少一次性用品使用等,任答一例合理即可。
◆题型2 碳的氧化物综合探究
63.(25-26八年级下·山东泰安·期末)下列图像中有关量的变化趋势与对应叙述关系正确的是
A.向过氧化氢溶液中加入二氧化锰
B.点燃镁条生成氧化镁
C.等质量的炭粉和炭块在空气中燃烧
D.实验室电解水
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A. 过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,过氧化氢溶液中本身含水,故随着反应的进行,水的质量从一定值开始逐渐增大,待完全反应后不再变化,错误;
B. 镁和氧气在点燃的条件下反应生成氧化镁,随着反应的进行,生成氧化镁的质量逐渐增大,待完全反应后不再变化,正确;
C. 等质量的炭粉和炭块在空气中燃烧,炭粉与空气的接触面积大,反应速率快,但是最后生成二氧化碳的质量相等,错误;
D. 水通电分解生成氢气和氧气,即,生成氢气和氧气的质量比为:4:32=1:8,生成氢气和氧气的体积比约为2:1,错误。
64.(2026·广东·二模)石墨烯(C)是一种单层碳原子晶体,厚度只有0.335 nm,是迄今最薄的二维纳米碳材料,也是目前人类已知强度最高的物质。石墨烯具有优良的导电性、光学性和热传导性等。纺织领域是石墨烯应用的新兴领域,纺织面料掺入石墨烯后,在低温环境中,石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体,改善人体微循环系统,促进新陈代谢。科学家提出,给石墨烯“打上”许多特定大小的孔,制成单层纳米孔二维薄膜,可进行海水淡化,其工作原理如图所示。工业上采用甲烷在高温和Cu-Pd催化下分解制备石墨烯,同时产生氢气。
依据上文,回答问题。
(1)下列关于石墨烯的说法正确的是 (填字母)。
A.石墨烯属于碳单质 B.石墨烯在高温下具有还原性
C.石墨烯在高温条件也不能燃烧 D.石墨烯和石墨均由碳元素组成
(2)石墨烯常用作锂电池的电极材料,是因为其具有______性。手机、平板里面贴石墨烯散热膜,利用的是石墨烯的______性。
(3)石墨烯海水淡化膜允许______(填粒子符号)通过,类似于______(填一种化学操作)。
(4)穿上石墨烯纺织面料制成的衣服,在低温情况下对人体的好处是______。
(5)写出工业上制备石墨烯的化学方程式:______。
【答案】(1)ABD
(2)导电 导热
(3) 过滤
(4)在低温环境中,石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体,改善人体微循环系统,促进新陈代谢
(5)
【解析】(1)A.正确;
B.正确;
C.碳单质具有可燃性,高温下可燃烧,错误;
D.石墨烯和石墨都是碳元素组成的不同单质,正确。
(2)电极材料需要具备导电性,散热利用了石墨烯的导热性,题干也明确给出石墨烯具有这两类性质。
(3)由图示可知,只有水分子可以通过石墨烯海水淡化膜,钠离子、氯离子被截留,该原理和过滤操作类似,都是允许部分物质通过、分离混合物。
(4)略。
(5)反应物为甲烷,生成物为石墨烯(碳单质)和氢气,反应条件是Cu-Pd作催化剂、高温,化学方程式:。
65.(2026·广东深圳·三模)人们对碳单质的研究从未止步。近期科学家在1025℃条件下、将硅融入液态金属中,通入甲烷气体,硅(Si)与甲烷反应生成四氢化硅和石墨(C),石墨在液态金属表面转化成金刚石薄膜。石墨的碳层间距是0.335 nm,能够嵌入锂离子,目前被广泛应用于锂离子电池负极材料,但地球上锂资源有限,钠资源更为丰富,综合考虑性能优势(见表),钠离子电池正成为研究热点。石墨的碳层难以嵌入,而另一种碳单质——硬碳(可通过在氩气或氮气中对生物质原料高温碳化制成),其碳层间距约为0.37~0.40 nm,能够嵌入,电池依靠在正极和负极之间移动来进行充电和放电,充电时,从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极;放电时则相反。回答问题:
表:锂离子电池和钠离子电池部分性能对比
电池重量
能量密度
循环寿命(次)
低温性能
(容量保持率)
锂离子电池
较轻
高
5000+
60~70%
钠离子电池
较重
较低
1000~4000
88%以上
(1)写出硅与甲烷发生反应的化学方程式________。
(2)1图中________(填“甲”或“乙”)为金刚石的结构模型。石墨在液态金属表面转化为金刚石薄膜发生的是________(填“物理”或“化学”)变化。
(3)根据表中信息可知:与锂离子电池相比,钠离子电池的优点是________。
(4)由2图分析可知硬碳作为电池的________(填“正”或“负”)极。
(5)制备硬碳时通入氩气或氮气,目的是________。
(6)下列说法正确的是________(填序号)。
A.同种元素可组成不同的单质 B.钠离子和锂离子质子数相同
C.废旧电池不能随意掩埋处理 D.钠离子电池更适合应用于笔记本电脑中
【答案】(1)CH4+SiSiH4+C
(2)乙 化学
(3)低温性能好
(4)负
(5)作保护气
(6)AC
【解析】(1)在1025℃条件下,将硅融入液态金属中,通入甲烷(CH4)气体,硅(Si)与甲烷反应生成四氢化硅(SiH4
)和石墨(C),该反应的化学方程式为:CH4+SiSiH4+C。
(2)金刚石是立体网状结构,石墨是层状结构,则1图中乙为金刚石的结构模型,石墨转化为金刚石,有新物质生成,属于化学变化。
(3)对比表中参数,钠离子电池 −20℃ 容量保持率远高于锂离子电池,因此其优点为低温性能好。
(4)Na+电池依靠Na+在正极和负极之间移动来进行充电和放电,充电时,Na+从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极;放电时则相反,故硬碳作为电池的负极。
(5)制备硬碳时通入氩气或氮气,是利用氩气或氮气化学性质很不活泼,不易与生物质发生反应,可作保护气。
(6)A.同种元素可以组成不同的单质,如碳元素可组成金刚石、石墨等不同单质,符合题意;
B.钠离子的质子数是11,锂离子的质子数是3,质子数不相同,不符合题意;
C.废旧电池含重金属等有害物质,不能随意掩埋处理,否则会污染水源和土壤,应回收处理,符合题意;
D.钠离子电池较重,能量密度低,不适合应用于笔记本电脑中,不符合题意。
66.(24-25九年级上·新疆乌鲁木齐·阶段检测)如图是某校科学学习小组设计的气体制备与性质验证的组合实验,请看图回答下列问题:
(1)A中发生反应的化学方程式是___________。
(2)C玻璃管中发生的化学反应体现了炭粉具有________(填“氧化性”或“还原性”)。
(3)D中玻璃管中的实验现象是_________,E中澄清石灰水的作用是_________。该套装置中有一个明显的不足之处,你的改进方法是______。
(4)如图2所示,①观察到短蜡烛熄灭后,关闭K,片刻后长蜡烛熄灭,由此得到的结论是___________;②观察到纸花变红③小明由此得出CO2能与水发生化学反应,其能使紫色石蕊变红色的物质是________(填化学式);
④小芳认为此现象并不能得出“CO2能与水发生化学反应”的结论,理由是_______;
【答案】(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)还原性
(3)红色粉末变成黑色 检验是否有二氧化碳生成 在尾气处点燃一氧化碳
(4)二氧化碳不可燃、不助燃,密度比空气大 H2CO3 没有做对照实验,没有排除CO2能使紫色纸花变红色的可能
【解析】(1)A装置是制取二氧化碳的装置,大理石(主要成分碳酸钙)与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,化学方程式为 :CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑;
(2)C玻璃管中炭粉与氧化铁在加热条件下反应,炭粉夺取了氧化铁中的氧,使氧化铁被还原为铁,在这个反应中炭粉表现出还原性;
(3)D中一氧化碳与氧化铁在加热条件下反应生成铁和二氧化碳,氧化铁是红色粉末,生成的铁是黑色粉末,所以实验现象是红色粉末逐渐变黑;
E中澄清石灰水的作用是检验二氧化碳,因为二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;
该实验中一氧化碳在C、D装置中参与反应,但一氧化碳有毒,直接排放会污染空气,所以该套装置明显的不足之处是没有尾气处理装置,改进方法是在装置末端添加一个燃着的酒精灯,将一氧化碳点燃转化为二氧化碳,或者用气球收集尾气;
(4)①观察到短蜡烛熄灭后,关闭K,片刻后长蜡烛熄灭,说明二氧化碳不燃烧、不支持燃烧且密度比空气大;
③二氧化碳与水反应生成碳酸,碳酸能使紫色石蕊变红,所以能使紫色石蕊变红色的物质是H2CO3;
④小芳认为此现象不能得出"能与水发生化学反应"的结论,理由是制取二氧化碳时使用的是稀盐酸,盐酸具有挥发性,挥发出的氯化氢气体也可能使紫色石蕊纸花变红,干扰了对二氧化碳与水反应的判断。
67.(2026·福建南平·三模)某兴趣小组开展如下项目式学习。
【项目背景】甲醛()是一种常见的室内空气污染物。
【查阅资料】
(1)①活性炭能吸附甲醛,加热时活性炭吸附的甲醛又能被释放出来。
②在特定光触媒催化剂条件下,甲醛能与氧气在常温下反应生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为______________________________________________________________________。
【方案选择】
(2)考虑到实验试剂成本因素,小组同学决定利用活性炭进行实验。活性炭吸附甲醛,属于(填“物理变化”或“化学变化”)__________。
任务一:比较购买到的四个品牌活性炭对甲醛的吸附效果,选出效果最好的品牌。
步骤1:取四个品牌活性炭样品各一份,分别放入盛有等量甲醛浓溶液(能挥发出甲醛气体)的密封箱中;
步骤2:相同时间后……
(3)“步骤1”中,对四个品牌活性炭样品的质量要求是____________________。
(4)完成“步骤2”中省略的内容:__________________________________________________。
(5)确定四种品牌活性炭对甲醛的吸附效果优劣的方法是________________________________。
任务二:组装家庭空气质量改善装置,如图。
(6)电路连接时,在装置外加装LED指示灯。如果要达到小型空气泵工作时指示灯亮,小型空气泵不工作时指示灯不亮的要求,则指示灯和小型空气泵应采取__________(填“串联”或“并联”)的方式连接。
(7)该装置使用一段时间后,活性炭将会失效。从可持续发展的角度看,失效后的活性炭应如何处理?请提出一条建议并给出理由:___________________________________________________________________。
【答案】(1)
(2)物理变化
(3) 质量相等(或质量相同)
(4)分别测量并记录四个密封箱内的甲醛浓度
(5)密封箱内剩余甲醛浓度越小,对应品牌活性炭的吸附效果越好,反之则越差
(6)并联
(7)建议:加热活化后重复使用;理由:加热可使活性炭吸附的甲醛释放,活性炭恢复吸附能力,重复使用能节约资源,符合可持续发展要求(合理即可)
【解析】(1)根据题干信息,反应物为甲醛和氧气,生成物为二氧化碳和水,反应条件为特定光触媒催化剂,其反应的化学方程式略。
(2)活性炭吸附甲醛过程中没有生成新物质,且加热可释放甲醛,说明没有发生化学反应,属于物理变化。
(3)该实验为对比实验,遵循控制变量法,探究不同品牌活性炭的吸附效果时,除活性炭品牌不同,其余变量(包括活性炭质量)必须保持一致,因此要求样品质量相等。
(4)实验目的是比较吸附效果,相同吸附时间后,需要测定各密封箱剩余甲醛浓度才能对比,因此补充操作是测量记录各密封箱的甲醛浓度。
(5)活性炭吸附甲醛能力越强,吸附后密封箱内剩余的甲醛越少,因此可通过剩余甲醛浓度判断吸附效果优劣。
(6)指示灯与空气泵并联时,干路开关可实现二者同步通断,且用电器互不影响,符合装置使用要求。串联会导致指示灯故障时空气泵无法正常工作。
(7)结合题给资料“加热时活性炭吸附的甲醛又能被释放”,可通过加热释放甲醛,让活性炭恢复吸附性重新使用,节约资源,符合可持续发展要求。
综合攻坚·知能拔高
1.(2026年河北石家庄市长安区九年级自主招生考试化学试卷)建立模型是学习化学的重要方法。下图所示化学模型正确的是
A.物质的组成与结构
B.空气的成分
C.预测思路
D.空气质量分级标准
【答案】A
【解析】A. 宏观角度物质由元素组成,微观角度物质由分子、原子、离子构成,模型表述正确;
B. 空气各成分的占比是体积分数,且氮气占78%、氧气占21%,图中数值颠倒且标注为质量分数,模型错误;
C. 正确逻辑为:根据已有信息预测物质性质,再设计实验验证性质,图中逻辑箭头关系错误,模型错误;
D. 空气质量分级标准中级别越高,空气质量越差,模型错误。
2.(2026·四川乐山·中考真题)模型可以将微观粒子直观呈现。下列是某兴趣小组用细铁丝和橡皮泥等制作的若干氢原子(不含中子)的原子模型,其中更符合客观事实的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】原子由居于中心的原子核和核外电子构成,原子核由质子和中子构成,其中质子数=核外电子数,氢原子的原子核中只有一个质子,不含中子,核外有一个电子。故选D。
3.(25-26八年级下·山东日照·期末)电解饱和食盐水制取的反应方程式为:,下列描述不正确的是
A.氯化钠由氯化钠分子构成 B.()是一种气体单质
C.NaOH中氧元素的化合价为-2价 D.表示2个水分子
【答案】A
【解析】A.氯化钠是离子化合物,由和构成,不存在氯化钠分子,描述错误,符合题意。
B.根据质量守恒定律,反应前后原子种类、数目不变,反应物共2个Na原子、2个Cl原子、4个H原子、2个O原子,生成物已知部分含2个Na原子、4个H原子、2个O原子,因此X为,属于气体单质,描述正确。
C.化合物中正负化合价代数和为0,NaOH中Na为+1价、H为+1价,设O化合价为,则,解得,氧元素为-2价,描述正确。
D.化学式前的化学计量数表示对应分子的个数,即表示2个水分子,描述正确。
4.(25-26八年级下·山东德州·期末)推理是学习化学的一种常用方法,下列推理正确的是
A.元素种类由质子数决定,则质子数相同的粒子属于同种元素
B.原子是化学变化中的最小粒子,所以化学变化中原子不可分
C.单质只含有一种元素,则含有一种元素的物质一定属于单质
D.氧化物含有氧元素,则含有氧元素的化合物一定是氧化物
【答案】B
【解析】A.元素是质子数相同的一类原子的总称,"粒子"包含分子、原子、离子等,例如分子和原子质子数均为10,但不属于同种元素,错误。
B.化学变化的微观本质是分子破裂为原子,原子重新组合为新分子,因此化学变化中原子不可再分,是化学变化中的最小粒子,正确。
C.单质是由同种元素组成的纯净物,仅含一种元素的物质可能是混合物,例如和的混合物,错误。
D.氧化物是由两种元素组成、且其中一种为氧元素的化合物,含氧化合物可能包含3种及以上元素,例如含氧元素但不属于氧化物,错误。
5.(2026·湖南邵阳·二模)拉瓦锡通过定量实验研究了空气的成分,其中一个关键反应是氧化汞受热分解。下图是该反应的微观示意图,下列说法正确的是
A.化学反应中原子的种类和数目没有发生改变
B.甲、丙两种物质都是氧化物
C.甲、乙、丙三种物质都是由分子构成的
D.保持物质丙化学性质的最小微粒是氧原子
【答案】A
【解析】A. 根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类、数目均不发生改变,正确。
B. 氧化物是由两种元素组成、且其中一种为氧元素的化合物。甲为属于氧化物,丙为是单质,不属于氧化物,错误。
C. 甲由氧化汞分子构成、丙由氧分子构成,但乙是金属汞,由汞原子直接构成,并非分子构成,错误。
D. 丙是氧气,保持氧气化学性质的最小微粒是氧分子,不是氧原子,错误。
6.(2023·河南洛阳·模拟预测)我国科学家将金刚石中的每个碳原子用一个由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代,形成了用途更为广泛的“T-碳”(如图)。下列关于“T-碳”的说法正确的是
A.“T-碳”与金刚石是同一种物质 B.“T-碳”充分燃烧生成二氧化碳
C.“T-碳”是一种新型化合物 D.“T-碳”是由四个碳原子构成的
【答案】B
【解析】A. T-碳与金刚石的碳原子的排列方式不同,属于不同物质,错误;
B. T-碳是仅由碳元素组成的碳单质,碳单质充分燃烧生成,正确;
C. 解析见B,错误;
D. 四个碳原子构成的正四面体是T-碳的结构单元,宏观的T-碳由大量该单元聚集构成,并非仅由4个碳原子构成,错误。
7.(2026·广东深圳·三模)将0.6g炭粉和一定量氧化铜粉末混合后装入如图1所示装置中,加热该混合物。加热过程中CO2和CO两种气体的质量随加热时间变化的曲线如图2所示。关于该实验的说法不正确的是
A.50s前,未产生CO和CO2的原因是未达到反应温度
B.50s后,试管内开始有铜生成
C.75s时,试管内物质未反应完全
D.实验过程中可观察到的现象为红色粉末变成黑色
【答案】D
【解析】A. 该反应需要在高温下进行,50s 前未达反应温度,不产生气体,说法正确;
B. 50s 后开始有二氧化碳和一氧化碳生成,说明此时反应开始发生,试管内开始有铜生成,说法正确;
C. 75s 时气体质量仍在增加,说明反应还在进行,试管内物质未反应完全,说法正确;
D. 碳与氧化铜在高温下反应生成了铜,现象为黑色粉末变为红色,说法错误。
8.(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)用图1装置完成与反应的实验,图2和图3为该实验中容器内各物理量变化的坐标简图。下列说法不正确的是
A. B.a点时,硬质玻璃管中有两种固体
C.b点固体中铜元素的质量与d点时的不同 D.实验开始时,先通CO,在点燃酒精灯
【答案】C
【解析】A. M-N是反应中固体减少的质量,即CuO失去的氧元素质量;P是生成的质量,中的氧元素一半来自CuO,一半来自CO,因此M-N<P,正确。
B. a点时反应未完全进行,固体中含有未反应的CuO和生成的Cu,共两种固体,正确。
C. 化学反应前后铜元素质量守恒,b点反应已完全,固体为Cu;d点反应也已结束,铜元素全部存在于固体Cu中,二者铜元素质量相同,错误。
D. 实验开始先通CO排尽装置内空气,防止加热时CO与空气混合发生爆炸,再点燃酒精灯,正确。
9.(2026·吉林长春·模拟预测)阅读科普短文
我国化学电池技术全球领先。电池的比能量(单位质量的电池所输出的电能)是衡量电池优劣的重要指标之一,常用电池的比能量:锂电池>镍氢电池>镍镉电池>铅蓄电池。锂电池具有轻便、比能量高的突出优点。生产含磷酸亚铁锂()的电池时,在电池材料中添加适量的石墨烯作为导电剂,可有效提高电池性能,但过多的石墨烯会导致电池内阻增加,性能下降。我国科研团队就石墨烯含量对粉末电阻的影响进行研究,结果如图所示。
(1)石墨烯与金刚石的物理性质有很大差异,原因是________。
(2)手机使用锂电池而不使用铅蓄电池,原因是________。
(3)含的电池材料中添加的石墨烯含量为________时,电池性能最佳。
【答案】(1)碳原子的排列方式不同
(2)锂电池比能量高、更轻便
(3)4%
【解析】(1)石墨烯和金刚石都是碳元素组成的单质,二者物理性质差异大的本质原因是内部碳原子的排列方式不同。
(2)根据题干信息,锂电池的比能量远高于铅蓄电池,且具有轻便的优点,更适配手机这类便携电子设备的使用需求。
(3)电池内阻越小性能越好,由图像可知,石墨烯含量为4%时,粉末电阻最小,对应电池性能最佳。
10.(2026·内蒙古通辽·二模)阅读科普短文,回答下列问题。
碳元素,生命与地球的核心元素,以简单的原子结构书写一个又一个新篇章。
由碳元素组成的单质可分为无定形碳、过渡态碳和晶形碳三大类(如图),其中石墨和金刚石以其自身优异的性能备受科学家的喜爱。
石墨原是制铅笔芯的原料之一,自2004年科学家“剥出”仅由一层碳原子构成的薄片——石墨烯后,石墨烯的制备方法层出不穷,产业化步伐正在加快。2025年8月,中国科学院创新性开发出曲面单原子铁催化剂(CS Fe/N-C),碳元素以石墨烯的形式作为催化剂的载体。该催化剂可在质子交换膜燃料电池中替代铂等贵金属催化剂,并具备优异的输出性能与长期稳定性。
金刚石作为目前工业化生产中最硬材料,通常用于加工、研磨材料。近年来,金刚石的其他优异特性被逐渐发现和挖掘,如室温下高导热率、极低的热膨胀系数、良好的化学稳定性等。2025年11月,中国科学院研究团队制备出超低翘曲的4英寸金刚石超薄膜(厚度<100μm),利用金刚石优异的导热和绝缘性能,将金刚石超薄膜直接与芯片键合来降低结温(芯片实际的工作温度)。
(1)碳纤维属于________(填字母)。
A.无定形碳 B.过渡态碳 C.晶形碳
(2)石墨烯具有导电性,金刚石具有良好的绝缘性,原因是_________________________。
(3)高温下,碳单质还能将二氧化碳转化为一氧化碳,该反应的化学方程式为____________________________。
(4)金刚石超薄膜具有的性质是____________________________。
【答案】(1)A
(2)碳原子排列方式不同
(3)
(4)优异的导热性和绝缘性
【解析】(1)由题图可知,碳纤维属于无定形碳,故选A;
(2)石墨烯和金刚石都属于碳的单质,二者性质不同的原因是碳原子排列方式不同;
(3)高温下,碳和二氧化碳反应生成一氧化碳,该反应的化学方程式为:;
(4)金刚石超薄膜利用的是金刚石优异的导热性和绝缘性。
11.(25-26九年级下·吉林长春·期中)阅读科普短文,回答下列问题。
被誉为21世纪“黑色材料”的石墨烯(如图1),是从石墨中分离出来的一层或几层由碳原子构成的石墨片,其化学性质类似于石墨。工业上可采用甲烷气体在高温和催化剂作用下分解制取石墨烯,同时产生氢气。石墨烯是人类已知强度最高的物质,它比钻石还坚硬。纺织领域是石墨烯应用的新兴领域。面料掺入石墨烯后,在低温情况下,石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体,促进新陈代谢。另外,石墨烯中的含氧基团能影响菌体的正常代谢,实验人员研究不同面料中掺加石墨烯后的抗菌效果(如图2)。随着科技水平的提升,功能化的石墨烯以及石墨烯的复合材料在智能生活、电子材料、生物医学、环保监测等方面展现了巨大的应用前景。
(1)石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质,但它们的物理性质存在明显差异,原因是__________________________。
(2)从图2可知掺加石墨烯后,面料的抑菌率显著______________(填“增强”或“减弱”)。
(3)下列说法不正确的是_____________。
A.石墨烯常温下化学性质不活泼 B.石墨烯可用于制作新能源电池
C.金刚石的硬度大于石墨烯 D.面料的抑菌率与菌体种类有关
【答案】(1)碳原子的排列方式不同
(2)增强
(3)C
【解析】(1)物质的结构决定性质,金刚石和石墨组成元素相同,但碳原子的排列方式不同,因此物理性质差异明显。
(2)对比图2中同类型面料,掺加石墨烯后,面料对三类菌体的抑菌率均远高于未掺加石墨烯的面料,因此抑菌率显著增强。
(3)A.石墨烯化学性质与石墨类似,碳单质常温下化学性质不活泼,描述正确。
B.石墨烯导电性优良,可用于制作新能源电池的电极材料,描述正确。
C.题干明确说明石墨烯比钻石(金刚石)更坚硬,因此金刚石硬度小于石墨烯,描述错误。
D.同一种面料对不同菌体的抑菌率不同,说明抑菌率与菌体种类有关,描述正确。
12.(2026·湖南邵阳·模拟预测)阅读短文,回答问题。
《千里江山图》使用天然矿物颜料层层着色,历经千载依然厚重绮丽。
第一层以墨绘之,古人焚烧植物,收集火烟凝成的黑灰制得最早的炭黑。第二层以赭石上红色,其主要成分为。第三、四层均上绿色,此色从石绿取之,石绿的主要成分为。第五层上青色,此色取自石青,主要成分为。
矿物颜料为《千里江山图》增添了极大的色彩魅力,让这幅古画在历史长河中熠熠生辉。
(1)以墨绘画长久不变色,原因是___________。
(2)将石绿转化成石膏(主要成分为),该变化属于___________(填“物理变化”或“化学变化”)。
(3)赭石的主要成分是,其中铁元素的化合价为___________。
(4)石青与石绿中主要成分的组成元素相同,但是颜色却不同,其原因是___________。
【答案】(1)常温下碳的化学性质不活泼
(2)化学变化
(3)
(4)分子的构成不同
【解析】(1)墨的主要成分是炭黑,属于碳单质,常温下碳的化学性质稳定,不易与其他物质发生反应,因此用墨绘制的画作能长久不变色。
(2)石绿主要成分为,石膏主要成分为,该变化过程有新物质生成,符合化学变化的特征。
(3)化合物中正负化合价代数和为0,中O元素为-2价,设Fe元素化合价为,列式为,解得。
(4)物质的结构决定性质,石绿和石青的主要成分虽然组成元素相同,但分子构成不同,因此物理性质(颜色)存在差异。
13.(25-26八年级下·黑龙江绥化·期中)某固体样品由氧化铜和铜粉混合而成,为了确定该样品中各成分的比例。某兴趣小组将5.0 g该样品放入如图装置中,固体样品反应完全后实验测定的数据如图所示,根据要求回答问题:
I、CO还原CuO实验
(1)检验装置气密性后,装入药品,实验开始,应该先___________,目的是:___________。
Ⅱ、实验数据处理
(2)由如图可知5.0 g固体样品与足量CO反应生成的质量为___________;
(3)固体样品减少的质量是___________(填字母序号)。
A.5.0 g固体样品中CuO的质量 B.5.0 g固体样品中CuO所含铜元素的质量
C.5.0 g固体样品中CuO所含氧元素的质量 D.参加反应的CO中所含氧元素的质量
Ⅲ、【拓展实验】某同学用如图装置,继续进行有关碳及其氧化物的实验(图中夹持已略去),在完成气密性检查后加入药品,并已在装置中充满二氧化碳。
(4)填写表格中的空白内容:
实验步骤
实验现象
实验分析
①缓缓通入,点燃A处酒精喷灯,加热一段时间
木炭粉___________,D中有气泡产生,澄清石灰水___________且D装置中的液体进入到E装置
硬质玻璃管中A处发生反应的化学方程式为:___________
②点燃B处酒精喷灯,加热一段时间
B处玻璃管内___________
以上实验说明________具有还原性,反应的方程式为________
③停止通入二氧化碳,熄灭A、B两处的火焰
C中___________
C装置的作用是___________
(5)有同学认为该装置需要添加尾气处理装置,你认为是否需要并说明理由:___________。
【答案】(1)通入一氧化碳 排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸
(2)2.2g
(3)C
(4)逐渐减少 变浑浊 红色粉末逐渐变为黑色 一氧化碳 有D中液体进入 防止装置D中的液体倒吸进入硬质玻璃管
(5)否,D装置能够收集残留的一氧化碳
【解析】(1)一氧化碳除了具有还原性,还具有可燃性,若先加热,再通一氧化碳,可能引发爆炸。
(2)CO还原CuO的化学方程式为:,根据装置图可知,生成的二氧化碳被澄清石灰水吸收,导致澄清石灰水增重,即增重的质量即为生成二氧化碳的质量。
(3)根据化学方程式:,反应前的固体为CuO,反应后的固体为Cu,可见固体样品减少的质量是5.0 g固体样品中CuO所含氧元素的质量。
(4)缓缓通入,点燃A处酒精喷灯,加热一段时间,二氧化碳与A处的木炭粉在高温的条件下反应生成一氧化碳,导致木炭粉会逐渐减少,化学方程式为:;气体中残留的二氧化碳与装置D中的澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和水,故填变浑浊;
点燃B处酒精喷灯,加热一段时间, A处生成的一氧化碳与三氧化二铁在高温的条件下反应生成铁和二氧化碳,化学方程式为:,可观察到B处的粉末由红色变为黑色;B处一氧化碳夺取三氧化二铁中的氧元素,将三氧化二铁还原为铁,表现了一氧化碳的还原性。
停止通入二氧化碳,熄灭A、B两处的火焰,玻璃管内气压减小,D中的液体倒吸入C装置中,进入管内的导管较短,能够防止装置D中的液体倒吸进入硬质玻璃管,避免硬质玻璃管遇水骤冷发生炸裂。
(5)进入D装置中的气体中残留的一氧化碳难溶于水,且不与氢氧化钙反应,可将D装置中的石灰水排到E处烧杯中,被收集在 D中,所以不需要再添加尾气处理装置。
14.(2026·江苏宿迁·中考真题)明代《天工开物》中关于火法炼铜的记载:凡铜砂,煤炭裹入炉煅,石炼为铜。其反应原理为:
Ⅰ.
Ⅱ.
某学习小组利用如图装置模拟木炭还原氧化铜实验,下表为实验的相关数据:
试管中固体的总质量/g
反应前
18
反应后
13.6
(1)生成的质量为__________g。
(2)试管中实验现象为__________。
(3)计算理论上该反应中参加反应的质量(写出计算过程)。
【答案】(1)4.4
(2)黑色固体逐渐变为红色
(3)解:设理论上该反应中参加反应的CuO质量为.
答:理论上该反应中参加反应的CuO质量为16g。
【解析】(1)根据质量守恒定律,固体减少的质量就是生成CO2的质量,所以生成CO2的质量为:。
(2)木炭(黑色)和氧化铜(黑色)高温反应生成红色的铜和二氧化碳,所以试管中的现象为:黑色固体逐渐变为红色。
(3)见答案。
15.(25-26八年级下·上海杨浦·期末)墨在中国传统文化中,一直是“雅”的代表。浓墨的厚重,淡墨的素雅,无一不彰显着东方传统的美学理念。以松树为原料制作墨的部分工艺流程如图所示。
(1)烧烟是将松枝置于密闭燃炉内进行烧制,利用松木的______(填“完全”或“不完全”)燃烧获得更多的松烟,据此推测松烟中一定含_____元素。
(2)筛烟时需用细绢筛子,缓缓筛动,去除烟泥中的草芥等大颗粒杂质,保证墨的质量。与该过程原理类似的实验操作是______。
A.溶解 B.过滤 C.沉淀 D.蒸发
(3)和胶时,为探究松烟成型的影响因素,某实验小组进行实验。数据记录如表。
实验编号
松烟质量
皮胶量
温度
搅拌时间
成型效果
I
5g
3mL
40℃
3min
不成型
II
5g
5mL
40℃
3min
基本成型
III
5g
10mL
40℃
3min
成型良好
IV
5g
10mL
30℃
3min
不成型
V
5g
10mL
50℃
3min
成型良好
VI
5g
10mL
70℃
3min
不成型
①该实验探究的影响因素是_____和_____。
②你认为是否需要设置“不加胶”的空白对照组实验,请说明理由_____。
(4)松墨制作中,古人讲究“十万杵”(反复捶打墨团),其目的是_____。
A.使碳原子的结构更稳定 B.使碳原子的体积更小
C.使各物质充分混合均匀 D.使墨质更致密
(5)古人用墨作的书画,经百年不褪色的原因是______。
(6)保存墨的注意事项有______。(一条即可)
【答案】(1)不完全 碳
(2)B
(3)皮胶量 温度 不需要,已有实验已经可以得出皮胶量对成型效果的影响规律,不加胶必然无法成型,无需额外设置(合理即可)
(4)CD
(5) 墨的主要成分是碳单质,常温下碳的化学性质稳定(不活泼),不易与其他物质发生反应
(6)放置在阴凉干燥处保存(或避免高温、远离火源,合理即可)
【解析】(1)密闭燃炉内氧气不足,松木发生不完全燃烧才能得到大量炭质松烟;
根据质量守恒定律,反应前后元素种类不变,因此松烟中一定含碳元素。
(2)筛烟的原理是分离大颗粒杂质和细小松烟,和过滤分离不同粒径固体的原理一致,因此选B。
(3)① 分析表格数据,实验中只有两个变量:皮胶用量、温度,其余条件均保持不变,因此探究的是皮胶量和温度对成型的影响。
② 现有实验已经体现出皮胶量不足时无法成型,不加胶必然无法成型,不需要额外设置空白对照。
(4)反复捶打不会改变碳原子本身的结构和体积,A、B错误;捶打可以让各成分混合更均匀,同时让墨质地更致密,C、D正确。
(5)常温下碳单质的化学性质稳定,不易和其他物质发生反应,因此用墨书写的书画可以长期不褪色。
(6)结合实验结论,温度过高会让墨不成型,且碳属于可燃物,因此保存时注意阴凉干燥、避开高温、远离火源均可。
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专题5 物质的微观构成
常考题型·精准突破
考点一 化学用语
题型1 化学用语书写正误判断
题型2 化学用语综合辨析(重)
考点二 物质分类
题型1 纯净物、混合物、单质、化合物、氧化物的判断
题型2 物质分类综合(重)
考点三 物质的微观构成
题型1 分子、原子、离子的构成判断
题型2 微粒构成综合辨析(重)
考点四 元素与原子结构
题型1 元素周期表与原子结构
题型2 相对原子质量
考点五 化学式与计算
题型1 化学式的宏观与微观意义
题型2 化学式的综合计算(重·高频)
题型3 化学式计算综合(含计算题)(难)
考点六 碳单质
题型1 碳单质的性质与结构
题型2 碳单质的综合应用(重)
考点七 碳的氧化物
题型1 一氧化碳与二氧化碳的性质与用途
题型2 碳的氧化物综合探究(重)
综合攻坚·知能拔高
常考题型·精准突破
考点一 化学用语
◆题型1 化学用语书写正误判断
1.(2026·辽宁铁岭·模拟预测)镁离子在生物医学中有多种作用。下列表示两个镁离子的是
A. B. C. D.
2.(2026·河南周口·二模)锂是一种重要的金属元素,在化合物中常显+1价,则锂离子的符号为
A.Li- B.Li+ C.Li D.
3.(2026·陕西咸阳·模拟预测)某同学制作的试剂标签如图,其中化学式书写不正确的是
A. B. C. D.
4.(2026·山东东营·中考真题)下列化学用语正确的是
A.2个氢分子:2H B.硫酸中硫元素的化合价:
C.氦气:He D.碳酸钠:NaCO3
5.(2026·四川宜宾·中考真题)下列化学用语正确的是
A.硫酸钠: B.碳酸根离子:
C.氧原子的结构示意图: D.NaClO中Cl的化合价:
◆题型2 化学用语综合辨析
6.(25-26九年级上·辽宁沈阳·阶段检测)从宏观走进微观,探寻变化的奥秘。下列事实与微观解释不符的是
A.湿衣服晾在阳光充足的地方容易干——温度升高,分子运动加快
B.变瘪的乒乓球放入热水中能鼓起来——乒乓球内气体分子体积变大
C.液氧和氧气都能支持燃烧——同种分子化学性质相同
D.金刚石和石墨的物理性质差异较大——碳原子排列方式不同
7.(25-26九年级上·陕西咸阳·期中)在点燃条件下,A和B反应生成C和D.反应前后分子变化的微观示意图如图所示。
请回答以下问题:
(1)1个B分子中含有______个原子,C的化学式为______。
(2)A中氮元素和氢元素的原子个数比为______。
(3)D中氢元素和氧元素的质量比为______。
(4)4种物质中,属于化合物的是______(填图中字母)。
8.(2026·陕西咸阳·模拟预测)今年是中国航天事业创建70周年、中国航天日设立十周年。请根据所学知识回答下列问题:
(1)2030年前,我国将实施“载人登月”计划,月球基地建设准备利用月球土壤中的钛铁矿(主要成分是钛酸亚铁:)和太阳能制氧。中钛元素的化合价为________。
(2)长征五号运载火箭采用液氢、液氧和煤油作为推进剂,液氢在物质分类中属于__________(填“单质”“氧化物”或“混合物”)。
(3)空间站氧循环系统可通过电解水制取氧气供给航天员呼吸,该反应生成氢气和氧气的体积比约为_________。
(4)探月工程探测到月球南极储存有大量水冰。水冰是由水或融水在低温下固结的冰,水冰与液态水的化学性质________(填“相同”或“不同”)。
9.(26-27九年级上·山东济南·阶段检测)请回答下列问题。
(1)在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。物质的组成及构成关系如图所示:
图中①表示的是_________,②表示的是_________。铁是由__________组成的,二氧化碳是由_________________组成的。
(2)在“宏观-微观-符号”之间建立联系,是化学特有的思维方式。某密闭容器中物质变化过程的微观示意图如下(已知:代表氧原子,代表氢原子)。
在上述变化I、II中,属于化学变化的是__________。从A→B的反应类型属于 __________(填“化合反应”或“分解反应”)。结合上图,从原子、分子的角度分析,在化学反应过程中, __________可分,而_____不可分。
10.(25-26八年级下·山东德州·期末)化学源于生活,生活中蕴含着许多化学知识。
(1)电冰箱里的食物容易相互“窜味”,由此说明分子具有的性质是_________________________;为了防止这种现象发生,我们会去市场购买一些活性炭包,那么活性炭的作用是______________________。
(2)商场里标有“补钙”“补铁”的保健品,这里的“钙、铁”指的是____________(填字母)。
A.单质 B.元素 C.原子
(3)现在很多人都喜欢跟着抖音上的运动达人做健身操,以达到强身健体的目的。可是在剧烈运动后经常感觉肌肉酸胀,原因是体内产生了较多的乳酸(化学式为)。乳酸中C、H、O三种元素的质量比为____________(填写最简整数比)。
考点二 物质分类
◆题型1 纯净物、混合物、单质、化合物、氧化物的判断
11.(25-26九年级上·河南洛阳·期末)下列各组物质中,前者是单质,后者是化合物的是
A.氧气、空气 B.冰水、二氧化碳
C.金刚石、过氧化氢 D.矿泉水、铁粉
12.(2026·西藏日喀则·三模)物质是由微观粒子构成。如用“”和“”表示两种不同元素的原子,则下列示意图中表示化合物的是
A. B. C. D.
13.(2026·山西吕梁·二模)某自热米饭中发热包的主要成分和使用说明如下表。发热包使用时涉及的物质中属于单质的是
主要成分
使用说明
氧化钙、铝粒、碳酸氢钠
①加入水至指定刻度线
②使用时需远离火源
③加热时切勿堵塞排气孔
A.铝粒 B.水 C.碳酸氢钠 D.氧化钙
14.(25-26八年级下·山东德州·期中)下图中“”和“”分别表示两种质子数不同的原子,其中可能表示氧化物的是
A. B. C. D.
15.(2026·福建厦门·模拟预测)我国科学家许维带领的团队于2025年4月成功合成全新分子,开创“表面合成极小尺寸分子碳”新范式,该分子的衍生物可用于光开关和光子器件。下列有关的说法中,正确的是
A.属于一种新型、被确定结构的化合物 B.每个分子由6个碳原子构成
C.其光电领域的应用由其物质组成决定 D.难与反应生成碳的氧化物
◆题型2 物质分类综合
16.(2026年河北唐山市乐亭县九年级自主招生考试化学试卷)模型构建是学习化学的一种方法。如图为小茗同学建立的物质分类模型,下列选项与物质分类对应不正确的是
A.赤铁矿—混合物 B.冰水共存物—纯净物
C.氨气—单质 D.氧化汞—氧化物
17.(25-26八年级下·山东德州·期末)以下四种物质的微观示意图,(表示不同种原子)其中表示混合物的是
A. B.
C. D.
18.(25-26九年级下·山东临沂·一轮复习)宏观、微观、符号相结合是探究物质及其变化规律的一种认识方式。下列说法不正确的是
A.图中物质只有氯化钠
B.X的符号是
C.表示1个氯气分子
D.分子、原子、离子都可以直接构成物质
19.(2026·河南三门峡·三模)分类是认识和研究问题的重要方法。如图甲、乙表示不同的物质类别,则下列选项中的物质依次属于甲、乙的是
A.浓硫酸、石灰石 B.冰水共存物、氧化铝 C.氮气、液氧 D.空气、纯碱
20.(25-26八年级下·山东淄博·期末)我们生活在一个丰富多彩的物质世界之中。物质有如下图所示的分类关系:
有下列八种物质:①液氧②洁净空气③冰水混合物④氯化钠⑤铁⑥大理石⑦自来水⑧高锰酸钾,其中属于混合物的是__________,属于氧化物的是__________,由分子构成的纯净物是__________,由原子直接构成的是__________,由离子构成的是⑧和__________(以上均填序号)。
考点三 物质的微观构成
◆题型1 分子、原子、离子的构成判断
21.(2026·山东青岛·中考真题)分子、原子和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.氯化钠 B.二氧化碳 C.金刚石 D.氢气
22.(2026·广西南宁·三模)从微观视角认识物质是学习化学的重要方法。下列物质由离子构成的是
A.水 B.银 C.干冰 D.氯化钠
23.(2026·河南三门峡·三模)从微观视角认识物质是学习化学的重要方法。下列物质由分子构成的是
A.氯化氢 B.汞 C.硅 D.硫酸铜
24.(2026·江苏常州·二模)下列物质由原子构成的是
A.氢气 B.氯化钠 C.金 D.水
25.(2026·江苏扬州·中考真题)构成物质的微观粒子有分子、原子、离子等。下列物质由离子构成的是
A.氢气 B.氯化钠
C.液态氧 D.晶体硅
◆题型2 微粒构成综合辨析
26.(2026·河南洛阳·二模)物质由微观粒子构成。下列各组物质前者由分子构成,后者由离子构成的是
A.氮气、二氧化碳 B.水、五氧化二磷
C.氯化钠、金刚石 D.液态氧、氯化钠
27.(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期末)下列事实的微观解释错误的是
A.金刚石和石墨物理性质不同
B.一氧化碳和二氧化碳化学性质不同
C.干冰升华
D.水通电分解是化学变化
碳原子排列方式不同
一个一氧化碳分子比一个二氧化碳分子少一个氧原子
二氧化碳分子体积增大
水分子变成氢分子和氧分子
28.(25-26九年级上·宁夏银川·期中)下列对分子、原子、离子的认识,正确的是
A.原子是最小的粒子,不可再分
B.原子得电子形成阳离子
C.离子不能直接构成物质
D.在化学变化中分子分解形成原子,原子重组形成新分子
29.(2026·山东青岛·中考真题)下列化学用语书写正确的是
A.氯化铁— B.铝离子—
C.3个二氧化硫分子—3 D.2个氮原子—
30.(25-26九年级上·福建龙岩·期中)研究小组开展“制作模型并认识物质的组成、结构与变化”主题实践活动。
(1)氢的原子结构示意图和氧在元素周期表中的部分信息如图1。
①氢原子的核外电子数为______;氧的原子序数为______。
②用化学用语表示:氢离子______;2个氧原子_____。
(2)用橡皮泥或黏土等材料拼装分子模型并展示学习成果。图2模型演示水形成的微观过程,在方框内画出模型,将微观示意图补充完整_____。
(3)从微观粒子构成的角度,指出图3原子结构模型中存在的不合理之处:_____。
考点四 元素与原子结构
◆题型1 元素周期表与原子结构
31.(26-27九年级上·山东济南·阶段检测)新矿物“铈钽易解石”命名获得国际矿物学协会批准通过。“铈”“钽”最本质的区别是
A.质子数不同 B.最外层电子数不同
C.中子数不同 D.相对原子质量不同
32.(25-26九年级下·北京·期中)氮化镓是生产5G芯片的关键材料之一。镓的信息如图所示,下列说法不正确的是
A.镓是金属元素 B.其中X=8
C.镓元素的相对原子质量是69.72 g D.镓质子数是31
33.(2026·湖南长沙·中考真题)优秀战士方志敏同志克服困难,曾用“碘酒显影”来传递信息。下图为元素周期表中碘元素的信息,下列有关说法正确的是
A.碘属于金属元素 B.碘的元素符号是I
C.碘原子的质子数为74 D.碘的相对原子质量为126.9g
34.(2026·陕西咸阳·模拟预测)2026年,中国科技一马当先。第三代自主超导量子计算机“本源悟空”再破全球访问量纪录。
(1)量子计算机的芯片中含有钼元素,该元素相关信息如图所示。钼原子核内质子数为________。
(2)石墨烯有望应用于全新超级计算机的研发,这说明石墨烯具有________性。
(3)极低温稀释制冷机是量子计算机正常运行的必备条件,液氮是优良的制冷剂。从物质类别的角度分析,液氮属于________(填“混合物”或“纯净物”)。
◆题型2 相对原子质量
35.(25-26八年级上·山东日照·期末)北斗导航卫星系统使用了星载铷原子钟。铷的相对原子质量为
A.85.47g B.85.47 C.kg D.无法确定
36.(2026·广东广州·中考真题)我国近代化学启蒙者徐寿对一些有特定性质的物质采用了意译的方式命名,如“轻气”“养气”“淡气”,即氢气、氧气、氮气。下列说法不正确的是
A.氢气的密度比空气小 B.氧气可用于医疗急救
C.氮气的化学式是N D.氮的相对原子质量是14.01
37.(2026·江苏无锡·中考真题)钛合金是一种航空材料,钛在元素周期表中的信息如图所示。下列叙述正确的是
A.钛属于非金属元素 B.钛原子的质子数为26
C.钛原子的核外电子数为22 D.钛的相对原子质量为47.87 g
考点五 化学式与计算
◆题型1 化学式的宏观与微观意义
38.(25-26八年级下·山东淄博·期末)下列物质的性质和用途对应关系不正确的是
A.石墨能导电,可用于铅笔芯 B.氢气具有可燃性,可用作高能燃料
C.活性炭有吸附性,可用于净水 D.稀有气体性质稳定,可用作保护气
39.(25-26九年级上·广东茂名·期末)构建化学基本观念是学好化学的基础。下列化学观念认知错误的是
A.结构观:金刚石和石墨的物理性质不同,因为它们的碳原子排列方式不同
B.分类观:根据组成元素的种类不同,可将纯净物分为单质和化合物
C.变化观:在一定条件下,和可以相互转化
D.微粒观:所有物质都是由分子构成的
40.(2026·山东滨州·一模)善于归纳总结是良好的学习习惯。如图是某同学整理的思维导图,下列说法正确的是
A.物质都是由①组成的 B.②由质子和中子构成
C.②在化学变化中可以再分 D.氯化钠由③直接构成
41.(2026·广东揭阳·模拟预测)石墨烯是一种由碳原子构成的单层片状结构的新材料,具有优异的导电、导热性能。下列关于石墨烯的说法错误的是
A.石墨烯属于单质
B.石墨烯与金刚石、C60都是碳原子构成
C.石墨烯充分燃烧的生成物与石墨相同
D.石墨烯可用于制作柔性电子显示屏
42.(2026·山西阳泉·三模)某同学总结了氧气、氮气、一氧化碳和二氧化碳的用途,其中错误的一项是
A.氧气可用于医疗急救 B.氮气用于气焊助燃
C.一氧化碳可用于炼铁 D.二氧化碳用于灭火
◆题型2 化学式的综合计算
43.(26-27九年级上·四川达州·开学考试)维生素C(C6H8O6)主要存在于蔬菜和水果中,它能促进人体生长发育,增强人体对疾病的抵抗力。下列关于维生素C的说法中,错误的是
A.维生素C的相对分子质量为176
B.维生素C由碳、氢、氧三个元素组成
C.维生素C中氢元素的质量分数最小
D.1个维生素C分子由6个碳原子、8个氢原子、6个氧原子构成
44.(25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测)“醋酸视黄酯”是一种食品营养强化剂,化学式为。下列叙述错误的是
A.1个醋酸视黄酯分子中含有56个原子
B.该物质是由碳、氢、氧原子构成的
C.醋酸视黄酯分子中碳、氢原子的个数比是11∶16
D.该物质由三种元素组成
45.(2026·四川乐山·二模)西坝豆腐闻名于嘉州,豆腐营养丰富,能提供人体所需的多种氨基酸,其中含量最多的是亮氨酸()下列说法正确的是
A.亮氨酸中含有氧分子
B.亮氨酸属于氧化物
C.亮氨酸由四种元素组成
D.亮氨酸中氢元素的质量分数最大
46.(2026·河北石家庄·模拟预测)我国古代常用沉香作香料和药材,远处就能闻到沉香的香味。沉香中含有沉香螺醇(),下列关于沉香螺醇的说法正确的是
A.由42个原子构成 B.由碳、氢、氧三个元素组成
C.相对分子质量为222g D.碳元素的质量分数最大
47.(2026·广东·中考真题)药用植物石菖蒲含有细辛醚(),关于细辛醚的说法正确的是
A.含有31个原子 B.含碳原子数最多
C.氢元素和氧元素的质量比为1∶3 D.碳元素的质量分数为
◆题型3 化学式计算综合(含计算题)
48.(26-27九年级上·山东济南·阶段检测)被称为“快乐因子”多巴胺(化学式:C8H11NO2)是大脑中含量最丰富的儿茶酚胺类神经递质。
相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16
(1)从物质分类的角度看,多巴胺属于_________(选填“混合物”“单质”“化合物”中的一项)。
(2)从宏观角度看,多巴胺是由_________种元素组成,其中质量分数最小的是____(填元素符号)。
(3)从微观角度看,每个多巴胺分子是由_________个原子构成,其中氢原子和氮原子的原子个数比为________________(填最简整数比)。
(4)从量的角度进行计算:
①多巴胺的相对分子质量为______________。
②多巴胺中碳元素和氮元素的质量比为______________(填最简整数比)。
③30.6g多巴胺中含有碳元素_______克。(写出计算过程)
④_______克多巴胺中含有33g氢元素。(写出计算过程)
49.(25-26八年级下·黑龙江绥化·期末)草莓和猕猴桃两种水果中维生素C含量十分丰富,科学研究表明,维生素C(化学式为)有延缓衰老、增强免疫力、促进胶原蛋白合成等功效。请计算:
(1)维生素C由________种元素组成;
(2)维生素C中碳、氢、氧三种原子的个数比为________;
(3)176 g维生素C中所含的氢元素与________g水中所含的氢元素质量相等。
50.(25-26九年级上·广东东莞·期中)水与人类的生活和生产密切相关,下表是我国颁布的生活饮用水水质标准的部分内容。
项目
标准
感官指标
无异味、异臭等
化学指标
铜,氟化物,游离氯等
(1)感官指标表现的是自来水的________性质(填“物理”或“化学”)
(2)节约用水、防止水污染应成为我们的自觉行为。下列有关叙述中错误的是________。
A.生活中养成良好的用水习惯,尽可能充分利用每一滴水
B.工业废水经过处理达标后再排放
C.水体污染会危害人体健康
D.大量使用农药、化肥,不会造成水体污染
(3)图1是活性炭净水器示意图。对于水中的不溶性杂质,活性炭起________作用;对于水中的可溶性杂质,活性炭起________作用。
(4)能确认水是由氧元素和氢元素组成的实验是________(填序号)。
A.氢气在氧气中燃烧生成水 B.水的蒸发
C.水的电解 D.水的净化
(5)水通电分解生成最理想的能源—氢气,反应的文字表达式为____________________。
(6)是新一代饮用水的消毒剂,我国成功研制出制取的新方法,其反应的微观过程示意图(图2),微观示意图中,属于单质的是________(填序号)。
考点六 碳单质
◆题型1 碳单质的性质与结构
51.(25-26九年级上·河南洛阳·期末)金刚石和石墨物理性质差异很大的原因是
A.元素组成不同 B.碳原子排列方式不同
C.原子大小不同 D.化学性质不同
52.(2026·湖南长沙·中考真题)含碳物质构建了一个“神奇的碳家族”。下列有关说法正确的是
A.活性炭可用于冰箱除异味 B.金刚石具有优良的导电性
C.石墨常温下化学性质很活泼 D.金刚石和石墨的原子排列方式相同
53.(25-26八年级下·黑龙江绥化·期末)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.在常温下化学性质不活泼 B.具有可燃性
C.具有氧化性 D.具有还原性
54.(25-26九年级下·江西上饶·期中)我国在制墨方面具有悠久历史,战国古墨能保存至今,说明碳具有的性质是
A.还原性 B.可燃性 C.吸附性 D.常温下稳定
55.(25-26八年级下·山东日照·期末)以化合价为纵坐标,物质类别为横坐标所绘制的图像叫价类图。下图为碳的价类图,下列有关说法错误的是
A.a表示的物质一定由原子直接构成
B.b表示的物质可用于冶炼金属
C.c表示的物质可用作气体肥料
D.d表示的物质可在常温下转化为c点物质
◆题型2 碳单质的综合应用
56.(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)下列过程中发生化学变化的是
A.金刚石用作玻璃刀 B.石墨制金刚石
C.干冰升华 D.木炭放入二氧化氮中
57.(26-27九年级上·河北衡水·开学考试)下列有关碳和碳的氧化物的说法,不正确的是
A.用金刚石刻刀刻字利用了其硬度大的物理性质
B.《富春山居图》保存至今不褪色,是因为常温下碳单质的化学性质不活泼
C.CO和CO2在一定条件下可以相互转化
D.CO和CO2均能使氧化铜还原为铜
58.(25-26八年级下·山东烟台·期末)《采铜炼铜记》记载“用炭八九千斤(约4800 kg),不过得铜五六百斤(约320 kg)”,兴趣小组利用如图装置模拟古代炼铜实验。无盖小坩埚放入大坩埚中,将大坩埚高温煅烧后冷却,大、小坩埚内都有红色物质生成。下列说法正确的是
A.记载中消耗氧化铜的质量约为400 kg
B.实验中木炭的作用只有还原氧化铜得到铜
C.小坩埚内发生的反应是
D.为达到实验目的,需持续向大坩埚中鼓入过量的空气
59.(25-26八年级下·山东日照·期中)用下列装置研究碳及其氧化物。下列说法不正确的是
A.实验时,①处的木炭粉逐渐减少
B.装置②中发生的化学反应为CO+CuOCu+CO2
C.澄清石灰水变浑浊,证明②处有 CO2生成
D.装置④是尾气处理装置,可以用气囊代替
考点七 碳的氧化物
◆题型1 一氧化碳与二氧化碳的性质与用途
60.(2026年河北唐山市乐亭县九年级自主招生考试化学试卷)如图为化学小组开展的跨学科实践活动。下列有关叙述正确的是
A.甲:自制简易净水器——活性炭的作用是杀菌消毒
B.乙:制作简易供氧器——反应仓中的试剂是高锰酸钾
C.丙:垃圾的分类与回收利用——香蕉皮属于可回收物
D.丁:微型空气质量监测——是空气污染物
61.(25-26八年级下·黑龙江大庆·期中)下列关于一氧化碳和二氧化碳的叙述,正确的是
A.一氧化碳和二氧化碳都是大气污染物
B.一氧化碳和二氧化碳的元素组成相同,化学性质相同
C.一氧化碳能将氧化铁还原为铁,可用于冶铁
D.二氧化碳极易溶于水,可用于制碳酸饮料
62.(2026·安徽淮南·一模)化学实践小组以“碳单质的多样性和碳的氧化物的性质与应用”为主题开展探究活动,结合其在生产、生活中的实际用途及环境影响设计以下任务。
任务一:识别碳单质的多样性
(1)常见的碳单质有金刚石、石墨、,这三种单质中由分子构成的是_______。
任务二:探究碳的氧化物的化学性质与用途
(2)一氧化碳具有_______,能与氧化铜反应来制取铜。尾气中常含有未反应的一氧化碳气体,为防止一氧化碳污染空气,通常会将尾气通过_______(填“点燃”或“水吸收”)的方法处理。
(3)二氧化碳在日常生活中可用于_______(答一条即可)。
任务三:关注安全与环境
(4)二氧化碳的排放会造成温室效应,为减少二氧化碳的排放,在生活中我们应该:_______。(举一例)
◆题型2 碳的氧化物综合探究
63.(25-26八年级下·山东泰安·期末)下列图像中有关量的变化趋势与对应叙述关系正确的是
A.向过氧化氢溶液中加入二氧化锰
B.点燃镁条生成氧化镁
C.等质量的炭粉和炭块在空气中燃烧
D.实验室电解水
A.A B.B C.C D.D
64.(2026·广东·二模)石墨烯(C)是一种单层碳原子晶体,厚度只有0.335 nm,是迄今最薄的二维纳米碳材料,也是目前人类已知强度最高的物质。石墨烯具有优良的导电性、光学性和热传导性等。纺织领域是石墨烯应用的新兴领域,纺织面料掺入石墨烯后,在低温环境中,石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体,改善人体微循环系统,促进新陈代谢。科学家提出,给石墨烯“打上”许多特定大小的孔,制成单层纳米孔二维薄膜,可进行海水淡化,其工作原理如图所示。工业上采用甲烷在高温和Cu-Pd催化下分解制备石墨烯,同时产生氢气。
依据上文,回答问题。
(1)下列关于石墨烯的说法正确的是 (填字母)。
A.石墨烯属于碳单质 B.石墨烯在高温下具有还原性
C.石墨烯在高温条件也不能燃烧 D.石墨烯和石墨均由碳元素组成
(2)石墨烯常用作锂电池的电极材料,是因为其具有______性。手机、平板里面贴石墨烯散热膜,利用的是石墨烯的______性。
(3)石墨烯海水淡化膜允许______(填粒子符号)通过,类似于______(填一种化学操作)。
(4)穿上石墨烯纺织面料制成的衣服,在低温情况下对人体的好处是______。
(5)写出工业上制备石墨烯的化学方程式:______。
65.(2026·广东深圳·三模)人们对碳单质的研究从未止步。近期科学家在1025℃条件下、将硅融入液态金属中,通入甲烷气体,硅(Si)与甲烷反应生成四氢化硅和石墨(C),石墨在液态金属表面转化成金刚石薄膜。石墨的碳层间距是0.335 nm,能够嵌入锂离子,目前被广泛应用于锂离子电池负极材料,但地球上锂资源有限,钠资源更为丰富,综合考虑性能优势(见表),钠离子电池正成为研究热点。石墨的碳层难以嵌入,而另一种碳单质——硬碳(可通过在氩气或氮气中对生物质原料高温碳化制成),其碳层间距约为0.37~0.40 nm,能够嵌入,电池依靠在正极和负极之间移动来进行充电和放电,充电时,从正极脱嵌,经过电解质嵌入负极;放电时则相反。回答问题:
表:锂离子电池和钠离子电池部分性能对比
电池重量
能量密度
循环寿命(次)
低温性能
(容量保持率)
锂离子电池
较轻
高
5000+
60~70%
钠离子电池
较重
较低
1000~4000
88%以上
(1)写出硅与甲烷发生反应的化学方程式________。
(2)1图中________(填“甲”或“乙”)为金刚石的结构模型。石墨在液态金属表面转化为金刚石薄膜发生的是________(填“物理”或“化学”)变化。
(3)根据表中信息可知:与锂离子电池相比,钠离子电池的优点是________。
(4)由2图分析可知硬碳作为电池的________(填“正”或“负”)极。
(5)制备硬碳时通入氩气或氮气,目的是________。
(6)下列说法正确的是________(填序号)。
A.同种元素可组成不同的单质 B.钠离子和锂离子质子数相同
C.废旧电池不能随意掩埋处理 D.钠离子电池更适合应用于笔记本电脑中
66.(24-25九年级上·新疆乌鲁木齐·阶段检测)如图是某校科学学习小组设计的气体制备与性质验证的组合实验,请看图回答下列问题:
(1)A中发生反应的化学方程式是___________。
(2)C玻璃管中发生的化学反应体现了炭粉具有________(填“氧化性”或“还原性”)。
(3)D中玻璃管中的实验现象是_________,E中澄清石灰水的作用是_________。该套装置中有一个明显的不足之处,你的改进方法是______。
(4)如图2所示,①观察到短蜡烛熄灭后,关闭K,片刻后长蜡烛熄灭,由此得到的结论是___________;②观察到纸花变红③小明由此得出CO2能与水发生化学反应,其能使紫色石蕊变红色的物质是________(填化学式);
④小芳认为此现象并不能得出“CO2能与水发生化学反应”的结论,理由是_______;
67.(2026·福建南平·三模)某兴趣小组开展如下项目式学习。
【项目背景】甲醛()是一种常见的室内空气污染物。
【查阅资料】
(1)①活性炭能吸附甲醛,加热时活性炭吸附的甲醛又能被释放出来。
②在特定光触媒催化剂条件下,甲醛能与氧气在常温下反应生成二氧化碳和水,该反应的化学方程式为______________________________________________________________________。
【方案选择】
(2)考虑到实验试剂成本因素,小组同学决定利用活性炭进行实验。活性炭吸附甲醛,属于(填“物理变化”或“化学变化”)__________。
任务一:比较购买到的四个品牌活性炭对甲醛的吸附效果,选出效果最好的品牌。
步骤1:取四个品牌活性炭样品各一份,分别放入盛有等量甲醛浓溶液(能挥发出甲醛气体)的密封箱中;
步骤2:相同时间后……
(3)“步骤1”中,对四个品牌活性炭样品的质量要求是____________________。
(4)完成“步骤2”中省略的内容:__________________________________________________。
(5)确定四种品牌活性炭对甲醛的吸附效果优劣的方法是________________________________。
任务二:组装家庭空气质量改善装置,如图。
(6)电路连接时,在装置外加装LED指示灯。如果要达到小型空气泵工作时指示灯亮,小型空气泵不工作时指示灯不亮的要求,则指示灯和小型空气泵应采取__________(填“串联”或“并联”)的方式连接。
(7)该装置使用一段时间后,活性炭将会失效。从可持续发展的角度看,失效后的活性炭应如何处理?请提出一条建议并给出理由:___________________________________________________________________。
综合攻坚·知能拔高
1.(2026年河北石家庄市长安区九年级自主招生考试化学试卷)建立模型是学习化学的重要方法。下图所示化学模型正确的是
A.物质的组成与结构
B.空气的成分
C.预测思路
D.空气质量分级标准
2.(2026·四川乐山·中考真题)模型可以将微观粒子直观呈现。下列是某兴趣小组用细铁丝和橡皮泥等制作的若干氢原子(不含中子)的原子模型,其中更符合客观事实的是
A. B.
C. D.
3.(25-26八年级下·山东日照·期末)电解饱和食盐水制取的反应方程式为:,下列描述不正确的是
A.氯化钠由氯化钠分子构成 B.()是一种气体单质
C.NaOH中氧元素的化合价为-2价 D.表示2个水分子
4.(25-26八年级下·山东德州·期末)推理是学习化学的一种常用方法,下列推理正确的是
A.元素种类由质子数决定,则质子数相同的粒子属于同种元素
B.原子是化学变化中的最小粒子,所以化学变化中原子不可分
C.单质只含有一种元素,则含有一种元素的物质一定属于单质
D.氧化物含有氧元素,则含有氧元素的化合物一定是氧化物
5.(2026·湖南邵阳·二模)拉瓦锡通过定量实验研究了空气的成分,其中一个关键反应是氧化汞受热分解。下图是该反应的微观示意图,下列说法正确的是
A.化学反应中原子的种类和数目没有发生改变
B.甲、丙两种物质都是氧化物
C.甲、乙、丙三种物质都是由分子构成的
D.保持物质丙化学性质的最小微粒是氧原子
6.(2023·河南洛阳·模拟预测)我国科学家将金刚石中的每个碳原子用一个由四个碳原子组成的正四面体结构单元取代,形成了用途更为广泛的“T-碳”(如图)。下列关于“T-碳”的说法正确的是
A.“T-碳”与金刚石是同一种物质 B.“T-碳”充分燃烧生成二氧化碳
C.“T-碳”是一种新型化合物 D.“T-碳”是由四个碳原子构成的
7.(2026·广东深圳·三模)将0.6g炭粉和一定量氧化铜粉末混合后装入如图1所示装置中,加热该混合物。加热过程中CO2和CO两种气体的质量随加热时间变化的曲线如图2所示。关于该实验的说法不正确的是
A.50s前,未产生CO和CO2的原因是未达到反应温度
B.50s后,试管内开始有铜生成
C.75s时,试管内物质未反应完全
D.实验过程中可观察到的现象为红色粉末变成黑色
8.(25-26八年级下·黑龙江哈尔滨·期中)用图1装置完成与反应的实验,图2和图3为该实验中容器内各物理量变化的坐标简图。下列说法不正确的是
A. B.a点时,硬质玻璃管中有两种固体
C.b点固体中铜元素的质量与d点时的不同 D.实验开始时,先通CO,在点燃酒精灯
9.(2026·吉林长春·模拟预测)阅读科普短文
我国化学电池技术全球领先。电池的比能量(单位质量的电池所输出的电能)是衡量电池优劣的重要指标之一,常用电池的比能量:锂电池>镍氢电池>镍镉电池>铅蓄电池。锂电池具有轻便、比能量高的突出优点。生产含磷酸亚铁锂()的电池时,在电池材料中添加适量的石墨烯作为导电剂,可有效提高电池性能,但过多的石墨烯会导致电池内阻增加,性能下降。我国科研团队就石墨烯含量对粉末电阻的影响进行研究,结果如图所示。
(1)石墨烯与金刚石的物理性质有很大差异,原因是________。
(2)手机使用锂电池而不使用铅蓄电池,原因是________。
(3)含的电池材料中添加的石墨烯含量为________时,电池性能最佳。
10.(2026·内蒙古通辽·二模)阅读科普短文,回答下列问题。
碳元素,生命与地球的核心元素,以简单的原子结构书写一个又一个新篇章。
由碳元素组成的单质可分为无定形碳、过渡态碳和晶形碳三大类(如图),其中石墨和金刚石以其自身优异的性能备受科学家的喜爱。
石墨原是制铅笔芯的原料之一,自2004年科学家“剥出”仅由一层碳原子构成的薄片——石墨烯后,石墨烯的制备方法层出不穷,产业化步伐正在加快。2025年8月,中国科学院创新性开发出曲面单原子铁催化剂(CS Fe/N-C),碳元素以石墨烯的形式作为催化剂的载体。该催化剂可在质子交换膜燃料电池中替代铂等贵金属催化剂,并具备优异的输出性能与长期稳定性。
金刚石作为目前工业化生产中最硬材料,通常用于加工、研磨材料。近年来,金刚石的其他优异特性被逐渐发现和挖掘,如室温下高导热率、极低的热膨胀系数、良好的化学稳定性等。2025年11月,中国科学院研究团队制备出超低翘曲的4英寸金刚石超薄膜(厚度<100μm),利用金刚石优异的导热和绝缘性能,将金刚石超薄膜直接与芯片键合来降低结温(芯片实际的工作温度)。
(1)碳纤维属于________(填字母)。
A.无定形碳 B.过渡态碳 C.晶形碳
(2)石墨烯具有导电性,金刚石具有良好的绝缘性,原因是_________________________。
(3)高温下,碳单质还能将二氧化碳转化为一氧化碳,该反应的化学方程式为____________________________。
(4)金刚石超薄膜具有的性质是____________________________。
11.(25-26九年级下·吉林长春·期中)阅读科普短文,回答下列问题。
被誉为21世纪“黑色材料”的石墨烯(如图1),是从石墨中分离出来的一层或几层由碳原子构成的石墨片,其化学性质类似于石墨。工业上可采用甲烷气体在高温和催化剂作用下分解制取石墨烯,同时产生氢气。石墨烯是人类已知强度最高的物质,它比钻石还坚硬。纺织领域是石墨烯应用的新兴领域。面料掺入石墨烯后,在低温情况下,石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体,促进新陈代谢。另外,石墨烯中的含氧基团能影响菌体的正常代谢,实验人员研究不同面料中掺加石墨烯后的抗菌效果(如图2)。随着科技水平的提升,功能化的石墨烯以及石墨烯的复合材料在智能生活、电子材料、生物医学、环保监测等方面展现了巨大的应用前景。
(1)石墨和金刚石都是由碳元素组成的单质,但它们的物理性质存在明显差异,原因是__________________________。
(2)从图2可知掺加石墨烯后,面料的抑菌率显著______________(填“增强”或“减弱”)。
(3)下列说法不正确的是_____________。
A.石墨烯常温下化学性质不活泼 B.石墨烯可用于制作新能源电池
C.金刚石的硬度大于石墨烯 D.面料的抑菌率与菌体种类有关
12.(2026·湖南邵阳·模拟预测)阅读短文,回答问题。
《千里江山图》使用天然矿物颜料层层着色,历经千载依然厚重绮丽。
第一层以墨绘之,古人焚烧植物,收集火烟凝成的黑灰制得最早的炭黑。第二层以赭石上红色,其主要成分为。第三、四层均上绿色,此色从石绿取之,石绿的主要成分为。第五层上青色,此色取自石青,主要成分为。
矿物颜料为《千里江山图》增添了极大的色彩魅力,让这幅古画在历史长河中熠熠生辉。
(1)以墨绘画长久不变色,原因是___________。
(2)将石绿转化成石膏(主要成分为),该变化属于___________(填“物理变化”或“化学变化”)。
(3)赭石的主要成分是,其中铁元素的化合价为___________。
(4)石青与石绿中主要成分的组成元素相同,但是颜色却不同,其原因是___________。
13.(25-26八年级下·黑龙江绥化·期中)某固体样品由氧化铜和铜粉混合而成,为了确定该样品中各成分的比例。某兴趣小组将5.0 g该样品放入如图装置中,固体样品反应完全后实验测定的数据如图所示,根据要求回答问题:
I、CO还原CuO实验
(1)检验装置气密性后,装入药品,实验开始,应该先___________,目的是:___________。
Ⅱ、实验数据处理
(2)由如图可知5.0 g固体样品与足量CO反应生成的质量为___________;
(3)固体样品减少的质量是___________(填字母序号)。
A.5.0 g固体样品中CuO的质量 B.5.0 g固体样品中CuO所含铜元素的质量
C.5.0 g固体样品中CuO所含氧元素的质量 D.参加反应的CO中所含氧元素的质量
Ⅲ、【拓展实验】某同学用如图装置,继续进行有关碳及其氧化物的实验(图中夹持已略去),在完成气密性检查后加入药品,并已在装置中充满二氧化碳。
(4)填写表格中的空白内容:
实验步骤
实验现象
实验分析
①缓缓通入,点燃A处酒精喷灯,加热一段时间
木炭粉___________,D中有气泡产生,澄清石灰水___________且D装置中的液体进入到E装置
硬质玻璃管中A处发生反应的化学方程式为:___________
②点燃B处酒精喷灯,加热一段时间
B处玻璃管内___________
以上实验说明________具有还原性,反应的方程式为________
③停止通入二氧化碳,熄灭A、B两处的火焰
C中___________
C装置的作用是___________
(5)有同学认为该装置需要添加尾气处理装置,你认为是否需要并说明理由:___________。
14.(2026·江苏宿迁·中考真题)明代《天工开物》中关于火法炼铜的记载:凡铜砂,煤炭裹入炉煅,石炼为铜。其反应原理为:
Ⅰ.
Ⅱ.
某学习小组利用如图装置模拟木炭还原氧化铜实验,下表为实验的相关数据:
试管中固体的总质量/g
反应前
18
反应后
13.6
(1)生成的质量为__________g。
(2)试管中实验现象为__________。
(3)计算理论上该反应中参加反应的质量(写出计算过程)。
15.(25-26八年级下·上海杨浦·期末)墨在中国传统文化中,一直是“雅”的代表。浓墨的厚重,淡墨的素雅,无一不彰显着东方传统的美学理念。以松树为原料制作墨的部分工艺流程如图所示。
(1)烧烟是将松枝置于密闭燃炉内进行烧制,利用松木的______(填“完全”或“不完全”)燃烧获得更多的松烟,据此推测松烟中一定含_____元素。
(2)筛烟时需用细绢筛子,缓缓筛动,去除烟泥中的草芥等大颗粒杂质,保证墨的质量。与该过程原理类似的实验操作是______。
A.溶解 B.过滤 C.沉淀 D.蒸发
(3)和胶时,为探究松烟成型的影响因素,某实验小组进行实验。数据记录如表。
实验编号
松烟质量
皮胶量
温度
搅拌时间
成型效果
I
5g
3mL
40℃
3min
不成型
II
5g
5mL
40℃
3min
基本成型
III
5g
10mL
40℃
3min
成型良好
IV
5g
10mL
30℃
3min
不成型
V
5g
10mL
50℃
3min
成型良好
VI
5g
10mL
70℃
3min
不成型
①该实验探究的影响因素是_____和_____。
②你认为是否需要设置“不加胶”的空白对照组实验,请说明理由_____。
(4)松墨制作中,古人讲究“十万杵”(反复捶打墨团),其目的是_____。
A.使碳原子的结构更稳定 B.使碳原子的体积更小
C.使各物质充分混合均匀 D.使墨质更致密
(5)古人用墨作的书画,经百年不褪色的原因是______。
(6)保存墨的注意事项有______。(一条即可)
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专题5 物质的微观构成
常考题型·精准突破
考点一 化学用语
◆题型1 化学用语书写正误判断
1.C
2.B
3.B
4.C
5.D
◆题型2 化学用语综合辨析
6.B
7.(1)2
(2)1:3
(3)1:8
(4)AD
8.(1)+4
(2)单质
(3)
(4)相同
9.(1)原子 分子 铁元素 碳元素和氧元素
(2)I 化合反应 分子 原子
10.(1)分子在不断地运动 吸附异味
(2)B
(3)
考点二 物质分类
◆题型1 纯净物、混合物、单质、化合物、氧化物的判断
11.C
12.C
13.A
14.C
15.B
◆题型2 物质分类综合
16.C
17.C
18.A
19.B
20.②⑥⑦ ③ ①③ ⑤ ④
考点三 物质的微观构成
◆题型1 分子、原子、离子的构成判断
21.A
22.D
23.A
24.C
25.B
◆题型2 微粒构成综合辨析
26.D
27.C
28.D
29.AC
30.(1)1 8 2O
(2)
(3)质子没画在原子核的内部
考点四 元素与原子结构
◆题型1 元素周期表与原子结构
31.A
32.C
33.B
34.(1)42
(2)导电
(3)纯净物
◆题型2 相对原子质量
35.B
36.C
37.C
考点五 化学式与计算
◆题型1 化学式的宏观与微观意义
38.A
39.D
40.A
41.B
42.B
◆题型2 化学式的综合计算
43.B
44.B
45.C
46.D
47.C
◆题型3 化学式计算综合(含计算题)
48.(1)化合物
(2)4 H
(3)22 11:1
(4)153 48:7 30.6g多巴胺中含有碳元素质量为30.6g 设多巴胺质量为x,则xg,解得
49.(1)3/三
(2)
(3)72
50.(1)物理
(2)D
(3)过滤 吸附
(4)AC
(5)
(6)B
考点六 碳单质
◆题型1 碳单质的性质与结构
51.B
52.A
53.A
54.D
55.A
◆题型2 碳单质的综合应用
56.B
57.D
58.C
59.C
考点七 碳的氧化物
◆题型1 一氧化碳与二氧化碳的性质与用途
60.D
61.C
62.(1)
(2)还原性 点燃
(3)灭火(作气体肥料等合理即可)
(4)绿色出行(节约用电等合理即可)
◆题型2 碳的氧化物综合探究
63.B
64.(1)ABD
(2)导电 导热
(3) 过滤
(4)在低温环境中,石墨烯可将来自远红外线的热量传送给人体,改善人体微循环系统,促进新陈代谢
(5)
65.(1)CH4+SiSiH4+C
(2)乙 化学
(3)低温性能好
(4)负
(5)作保护气
(6)AC
66.(1)CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)还原性
(3)红色粉末变成黑色 检验是否有二氧化碳生成 在尾气处点燃一氧化碳
(4)二氧化碳不可燃、不助燃,密度比空气大 H2CO3 没有做对照实验,没有排除CO2能使紫色纸花变红色的可能
67.(1)
(2)物理变化
(3) 质量相等(或质量相同)
(4)分别测量并记录四个密封箱内的甲醛浓度
(5)密封箱内剩余甲醛浓度越小,对应品牌活性炭的吸附效果越好,反之则越差
(6)并联
(7)建议:加热活化后重复使用;理由:加热可使活性炭吸附的甲醛释放,活性炭恢复吸附能力,重复使用能节约资源,符合可持续发展要求(合理即可)
综合攻坚·知能拔高
1.A
2.D
3.A
4.B
5.A
6.B
7.D
8.C
9.(1)碳原子的排列方式不同
(2)锂电池比能量高、更轻便
(3)4%
10.(1)A
(2)碳原子排列方式不同
(3)
(4)优异的导热性和绝缘性
11.(1)碳原子的排列方式不同
(2)增强
(3)C
12.(1)常温下碳的化学性质不活泼
(2)化学变化
(3)
(4)分子的构成不同
13.(1)通入一氧化碳 排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸
(2)2.2g
(3)C
(4)逐渐减少 变浑浊 红色粉末逐渐变为黑色 一氧化碳 有D中液体进入 防止装置D中的液体倒吸进入硬质玻璃管
(5)否,D装置能够收集残留的一氧化碳
14.(1)4.4
(2)黑色固体逐渐变为红色
(3)解:设理论上该反应中参加反应的CuO质量为.
答:理论上该反应中参加反应的CuO质量为16g。
15.(1)不完全 碳
(2)B
(3)皮胶量 温度 不需要,已有实验已经可以得出皮胶量对成型效果的影响规律,不加胶必然无法成型,无需额外设置(合理即可)
(4)CD
(5) 墨的主要成分是碳单质,常温下碳的化学性质稳定(不活泼),不易与其他物质发生反应
(6)放置在阴凉干燥处保存(或避免高温、远离火源,合理即可)
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