第五章化学元素与物质组成的表示第一节初步认识化学元素课后习题京改版（2013）初中化学九年级上册（含解析）

第五章化学元素与物质组成的表示第一节初步认识化学元素课后习题京改版（2013）初中化学九年级上册
一、单选题（共12题）
1．硅元素与氧元素的本质区别是
A．电子数不同 B．质子数不同 C．中子数不同 D．最外层电子数不同
2．我国发射的“天问一号”火星探测器计划于2021年5月到6月择机着陆火星，火星土壤中含量最多的元素与地球地壳中含量最多的元素相同，这种元素是
A．氧 B．硅 C．铝 D．铁
3．元素周期表是俄国化学家门捷列夫于1869年始创的，距离元素周期表诞生已有153周年，在元素周期表中元素的相关信息如图所示，其中正确的是
A．该元素原子的核电荷数为60，中子数为60 B．元素周期表中非金属元素种类比金属元素多
C．钕的相对原子质量为144.2 D．元素周期表有7个周期、18个族
4．下列符号既能表示一种元素，又能表示一个原子，还能表示一种物质的是
A．O2 B．Fe C．2H2 D．H2O
5．物质分类是学习化学的一种重要手段。下列各组物质按单质、化合物、混合物的顺序排列的是
A．生铁、锰酸钾、海水 B．水银、石灰水、牛奶
C．铜、水、空气 D．氢气、石墨、氧化钙
6．下列各图中和分别表示不同元素的原子，下列说法中正确的是
A．表示混合物
B．图中只含有2种分子
C．表示4个氦气分子
D．表示单质
7．下图是镁元素的有关信息，下列说法中错误的是
A．镁原子结构示意图中x=8 B．镁原子易形成阴离子
C．镁的原子序数为12 D．镁是金属元素
8．在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。如图①是锡元素在周期表中的信息，②③分别为两种粒子的结构示意图，④为元素周期表中的部分信息。则下列说法中错误的是
A．图①为一种金属元素，相对原子质量为118.7
B．图②为碳原子的结构示意图，核电荷数为6
C．图③中的X可能为7，也可能为8
D．图④中甲和乙对应的原子的最外层电子数分别为2、8，所以甲、乙对应的元素化学性质不相似
9．湖南有一座"锡矿山"，经探测发现，该山中其实富含的是稀有的锑矿石。锑（Sb）是军工产业的一种重要原料，其原子结构示意图如图。下列说法不正确的是
A．X=18
B．锑属于金属元素
C．锑的最高价氧化物是Sb2O3
D．锑位于第五周期
10．我国科学家最新研制出一种新型石墨烯-铝电池，手机使用这种电池，充电时间短，待机时间长。碳、铝元素的相关信息如图，有关说法正确的是
A．它们都属于非金属元素
B．铝原子的核外电子为13
C．铝在地壳中元素含量最高
D．铝的相对原子质量为26.98g
11．化学概念在逻辑上存在如图所示的关系，下列叙述正确的是
A．纯争物与混合物属于交叉关系
B．化合物与纯净物属于并列关系
C．单质与化合物属于包含关系
D．含氧化合物和氧化物属于包含关系
12．根据下列粒子结构示意图所获取的信息错误的是
A．表示四种元素，①②是同种元素的不同粒子
B．①⑤原子核外的电子层数相同，排在周期表的第三周期
C．②③④⑤具有相对稳定的结构，所属元素的化学性质相同
D．②③表示粒子的符号是Na+、F—，两粒子相互作用可形成化合物
二、综合题（共4题）
13．探究物质组成的奥秘
元素之义
人们很早就意识到，所有物质都是由几种亘古不变的基本成分—“元素”组成的。古希腊学者提出复杂的物质世界是由“水、木、火和空气”四种基本成分组成的。
I．空气是元素吗？
（1）瑞典化学家舍勒发现，将磷放在密闭钟罩内的水面上方燃烧（如下图所示），产生白烟（成分为五氧化二磷），一段时间后观察到，钟罩内水面大约上升____，被消耗的气体是氧气，该反应的文字表达式为__，能否用碳代替磷进行实验，为什么？_____，舍勒接着把一支燃着的蜡烛放进剩余的空气里，蜡烛立即熄灭了。舍勒把不能支持蜡烛燃烧的空气称为“无效的空气”，其主要成分是______，上述实验证明空气是可分的，因此，空气不是元素。
II.水是元素吗？
（实验探究）
（2）1781年，英国科学卡文迪什通过实验发现，将氢气和氧气按一定比例混合点燃后能生成水，写出该变化的文字表达式_______________，该反应的基本类型是__________。法国科学家拉瓦锡发现，水通电时能分解。上述两个实验说明，水不是组成物质的元素。
①下图为电解水实验，请将下表填写完整。
实验方案 实验现象 结论
____________放在玻璃管a尖嘴处，慢慢打开活塞，观察现象。 __________ 玻璃管a上方收集的气体为 ________（写化学式），不是水蒸气
___________ 放在玻璃管b 尖嘴处，慢慢打开活塞，观察现象。 ___________ 玻璃管b上方收集的气体为 ________（写化学式）,不是水蒸气
②实验表明，水通电后发生了化学变化，请从微观的角度描述该化学变化________，由此可见，化学变化中不变的微粒是____________。
老师指出，该微粒也是构成物质的基本粒子。小组同学通过填写物质的构成及构成物质的粒子间的关系图，理解了老师的说法。请将下图填写完整。⒈_____________⒉___________⒊____________。
III.木和火是元素吗？
（3）“木”（木材）隔绝空气加强热可得到木煤气（主要成分为CO、H2、CH4）、木焦油、木炭等，这种生产方式化工生产中称为干馏，由此判断“木”______（填“是”或“不是”）元素。从物质变化的角度看，干馏与蒸馏的区别是__________________。“火”不属于物质，因此，“火”不是元素。
IV．元素的概念及其应用
（4）课本上元素的概念是：“把……的原子归为一类，每一类原子称为一种元素。”其中 “一类原子”包括_________。
A．质子数和中子数都相同的所有原子
B．质子数不同，中子数相同的所有原子
C．质子数相同，中子数不同的所有原子
（5）水分子中的氢原子质子数为1，中子数为0，重水（D2O）分子中的重氢原子（符号“D”）质子数和中子数均为1，氢原子和重氢原子是否都是氢元素的原子，为什么？___________。从宏观的角度看，重水是由________（填名称）组成的。
（6）世界上的物质都是由元素组成的，下图为地壳中的元素分布，地壳中含量最多的金属元素形成的氧化物的化学式为________。
元素密码—元素周期表
（7）①自元素被发现以来，科学家一直在寻找已发现元素的排列规律，1869年，俄国化学家______发现化学元素的周期性，排列出第一张元素周期表。成为科学家探索未知世界的有力工具。下图1是元素周期表的一部分，空白部分被墨水沾黑，图2是镁原子的结构示意图。据图回答下列问题：
②结合图2分析镁原子不显电子的原因________。
③图1中空白处元素的原子序数为______，相对原子质量为______，位于元素周期表第____周期，在化学反应中易_______（填“得到”或“失去”）电子，若用R表示该元素，则R与氯组成的化合物的化学式为_______。
14．下表是元素周期表（部分）的简化版。请结合表中信息按要求填空。
3 Li 7 4 Be 9 5 B 11 6 C 12 7 N 14 8 O 16 9 F 19 10 Ne 20
11 Na 23 12 Mg 24 13 Al 27 14 Si 28 15 P 31 16 S 32 17 Cl 35.5 18 Ar 40
（1）在元素周期表中，Ne和____处于同一族。
（2）原子序数为16的元素名称是________，该原子的质子数为________。
（3）某原子的结构示意图为 该原子在化学反应中易______（填“得”或“失”）电子；该元素属于______（填“金属”或“非金属”）元素，其元素符号为_____。
15．如表是元素周期表中的部分信息,A、B、C、D分别是四种粒子的结构示意图。请根据题中信息及相关要求填空。
3 Li 锂 4 Be 铍 5 B 硼 6 C 碳 7 N 氮 8 O 氧 9 F 氟 10 Ne 氖
11 Na 钠 12 Mg 镁 13 Al 铝 14 Si 硅 15 P 磷 16 S 硫 17 Cl 氯 18 Ar 氩
(1)硫元素的原子的核外电子数为_______。
(2)A、B、C、D四种粒子中,易得到电子,形成稳定结构的是_______ (填字母序号)。
(3)某离子带2个单位正电荷,其结构示意图如图所示:该离子的符号是_______。
16．自来水厂净水过程示意图如图，请回答：
（1）可以除去水中溶解的一些杂质和异味的设备是_____（填字母）；
A 过滤池
B 吸附池
C 清水池
（2）检验上述所获取的自来水是硬水还是软水，常用_____来区分，生活中可以通过_____降低水的硬度。
（3）我国有关部门规定，经上述过程净化后进入用户的饮用水含铁＜0.3mg L-1，含铜＜1.0mg L-1.……其中的“铁、铜”指的是_____（填字母）
A 原子
B 分子
C 元素
（4）保护水资源是每个公民应尽的责任和义务。下列做法有利于保护水资源的是_____（填字母序号）。
A 实验室的废液经处理达标后排放
B 洗净试管后，忘记关闭水龙头
C 在实验室中安装节水龙头
参考答案
1．B
【详解】
根据元素是具有相同核电荷数（即核内质子数）的一类原子的总称，所以硅元素与氧元素之间的本质区别是质子数不同；
故选B。
2．A
【详解】
地球地壳中含量最多的前五位元素：氧、硅、铝、铁、钙，含量最多的元素为氧元素；
故选A。
3．C
【详解】
A、根据元素周期表中的一格可知，左上角的数字为60，表示原子序数为60；根据原子中原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数，则该元素的原子核内质子数和核外电子数为60，而不是中子数为60，故选项说法错误；
B、元素周期表中金属元素种类比非金属元素多，故选项说法错误；
C、根据元素周期表中的一格可知，汉字下面的数字表示相对原子质量，该元素的相对原子质量为144.2，故选项说法正确；
D、元素周期表有7个周期，16个族，故选项说法错误。
故选C。
4．B
【详解】
A、O2可表示物质氧气、一个氧气分子，故选项错误；
B、Fe可表示物质铁、一个铁原子、铁元素，故选项正确；
C、2H2可表示2个氢分子，故选项错误；
D、H2O可表示物质水、一个水分子，故选项错误。
故选B
5．C
【详解】
A、生铁属于混合物、锰酸钾属于化合物、海水属于混合物，A不符合题意；
B、水银属于单质、石灰水属于混合物、牛奶属于混合物， B不符合题意；
C、铜属于单质、水属于化合物、空气属于混合物，C符合题意；
D、氢气属于单质、石墨属于单质、氧化钙属于化合物，D不符合题意；
故选C。
6．D
【详解】
A、图示中物质为两种不同原子组成的化合物，故选项错误；
B、图示中含有三种分子，故选项错误；
C、氦气分子是由单个氦原子组成的，图中分子为双原子分子，故选项错误；
D、图中物质由原子组成，且只含一种原子，可以表示单质，故选项正确。
故选D
7．B
【分析】
元素周期表信息图中，元素名称的左上角的数字为元素的原子序数，右上角为元素符号，中间的汉字表示元素名称，下边是元素的相对原子质量。
【详解】
A、原子中质子数=核外电子数，则镁原子结构示意图中12=2+x+2，x=8，正确；
B、镁原子最外层电子数为2，小于4，易失去2个电子，形成阳离子，错误；
C、镁的原子序数为12，正确；
D、由汉字结构可知，镁是金属元素，正确。
故选B。
8．D
【分析】
元素周期表信息图中，元素名称的左上角的数字为元素的原子序数，右上角为元素符号，中间的汉字表示元素名称，下边是元素的相对原子质量。
【详解】
A、图①为一种金属元素，相对原子质量为118.7，正确；
B、原子中质子数=核电荷数，图②为碳原子的结构示意图，核电荷数为6，正确；
C、图③中的X可能为7，则为氯原子；也可能为8，则为氯离子，正确；
D、图④中甲和乙对应的原子的最外层电子数分别为2、8，都是最外层电子数填满了的结构，故甲、乙对应的元素化学性质相似，错误。
故选D。
9．C
【详解】
A、图为原子结构示意图，则有X=51-（2+8+18+5）=18，故选项正确；
B、“锑”带钅字旁，则该元素为金属元素，故选项正确；
C、根据示意图可知该元素最多失去5个电子，化合物中最高显+5价，则最高价氧化物为Sb2O5，故选项错误；
D、锑原子电子层数为5，则该元素位于第五周期，故选项正确。
故选C
10．B
【详解】
A、铝是金属元素，错误。
B、原子序数=质子数=原子的核外电子数，铝的原子序数为13，所以铝原子的核外电子为13。正确。
C、氧在地壳中元素含量最高，错误。
D、铝的相对原子质量为26.98。相对原子质量的单位是“1”不是“g”。
故选B。
【点睛】
11．D
【详解】
A、混合物含有多种物质，纯净物只含有一种物质，关系为并列关系。错误。
B、化合物是由多种元素组成的纯净物，所以纯净物与化合物的关系为包含关系。错误。
C、单质是由一种元素组成的纯净物，化合物是由多种元素组成的纯净物。关系为并列关系。错误。
D、含氧化合物是含有氧元素的化合物，氧化物是含有2种元素其中一种元素是氧元素的化合物，关系为包含关系。正确。
故选D。
12．C
【详解】
A、质子数相同为同一种元素，因此①②是同种元素的不同粒子，其余为不同种元素，正确；
B、①是钠元素，⑤是氩元素，二者原子核外的电子层数相同，排在周期表的第三周期，正确；
C、②③④⑤具有相对稳定的结构，所属元素的化学性质相似，不是相同，错误；
D、②为钠离子，③为氟离子，二者表示粒子的符号分别是Na+、F-，两粒子相互作用可形成化合物NaF，正确；
故选C。
13．1/5 磷+氧气 五氧化二磷 不能，碳燃烧生成的二氧化碳是气体 氮气（或N2） 氢气+氧气 水 化合反应 将燃着的木条 气体燃烧，（产生淡蓝色火焰） H2 将带火星的木条 带火星的木条复燃 O2 构成水分子的氢原子、氧原子重新结合成氢分子、氧分子（或水分子变成了氢分子和氧分子） 原子 离子 原子 分子 不是 干馏过程中发生的是化学变化，蒸馏过程中发生的是物理变化 A、C 是，具有相同的质子数 氢元素、氧元素（或氢、氧元素） Al2O3 门捷列夫 原子核带12个单位正电荷，核外电子带12个单位负电荷（或原子核所带正电荷总数与核外电子所带负电荷总数相等，电性相反 20 40.08 4 失去 RCl2
【解析】
本题考查了空气中氧气含量的测定，水的电解，元素的概念，元素周期表和原子结构示意图的信息等，综合性较强。仔细阅读题文，理解题文，根据已有知识进行分析。
（1）将磷放在密闭钟罩内的水面上方燃烧，产生白烟（成分为五氧化二磷），氧气的体积约占空气体积的1/5，一段时间后观察到，钟罩内水面大约上升1/5，被消耗的气体是氧气，磷在氧气中燃烧生成五氧化二磷，该反应的文字表达式为磷+氧气 五氧化二磷，不能否用碳代替磷进行实验，因为碳燃烧生成的二氧化碳是气体，钟罩内气压不减小，液面不上升；舍勒接着把一支燃着的蜡烛放进剩余的空气里，蜡烛立即熄灭了。舍勒把不能支持蜡烛燃烧的空气称为“无效的空气”，其主要成分是氮气（或N2）；
（2）氢气和氧气按一定比例混合点燃后能生成水，变化的文字表达式是氢气+氧气 水，该是由两种物质生成一种物质，反应的基本类型是化合反应；
①将燃着的木条放在玻璃管a尖嘴处，慢慢打开活塞，观察现象，若观察气体燃烧，（产生淡蓝色火焰），玻璃管a上方收集的气体为H2，不是水蒸气。将带火星的木条放在玻璃管b尖嘴处，慢慢打开活塞，观察现象，若观察到带火星的木条复燃，玻璃管b上方收集的气体为O2,不是水蒸气；
②水通电后发生了化学变化，从微观的角度看该化学变化是构成水分子的氢原子、氧原子重新结合成氢分子、氧分子（或水分子变成了氢分子和氧分子），由此可见，化学变化中不变的微粒是原子；原子能通过得失电子形成离子，可以构成分子，分子、原子、离子都能构成物质，所以⒈离子⒉原子⒊分子；
（3）“木”（木材）隔绝空气加强热可得到木煤气（主要成分为CO、H2、CH4）、木焦油、木炭等，由此判断“木”不是元素。从物质变化的角度看，木材的干馏过程中有新物质生成是化学变化，蒸馏是利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同，使低沸点组分蒸发，再冷凝以分离整个组分的单元操作过程，蒸馏过程中没有新物质生成是物理变化。干馏与蒸馏的区别是干馏过程中发生的是化学变化，蒸馏过程中发生的是物理变化；
（4）元素的是指具有相同的质子数（或相同的核电荷数）的一类原子的总称，凡质子数相同的原子称为一类原子，无论中子数是否相同。故选AC ;
（5）氢原子和重氢原子中具有相同的质子数都是1，氢原子和重氢原子都是氢元素的原子所以重水是由氢元素、氧元素（或氢、氧元素）组成的；
（6）根据图示地壳中含量最多的金属元素是铝，氧化物的化学式为Al2O3；
（7）①俄国化学家门捷列夫发现化学元素的周期性，排列出第一张元素周期表。
②镁原子不显电子的原因是原子核带12个单位正电荷，核外电子带12个单位负电荷（或原子核所带正电荷总数与核外电子所带负电荷总数相等，电性相反；
③根据元素周期表可知图1中空白处元素在钾元素的右侧，该元素的原子序数比钾多1，所以该元素原子序数为20，相对原子质量为40.08，镁原子核外有3个电子层，位于第3周期，图1中空白处的元素，位于镁元素的下方，所以该元素位于元素周期表第4周期，镁原子的最外层电子数为2，该元素的原子的最外层电子数也为2，少于4个，在化学变化中易失去电子，该元素在形成化合物呈+2价，氯元素呈-1价，若用R表示该元素，则R与氯元素组成的化合物的化学式为RCl2。
点睛：舍勒的实验原理是利用可燃物在钟罩内燃烧消耗氧气，使钟罩内的气压减小，大气压强的作用下，液面上升，上升的液体体积等于消耗的氧气体积。实验成功的关键是可燃物燃烧后钟罩内气压要减小，所以可燃物燃烧时不能产生气体。
14．Ar 氮 14 失 金属 Mg
【详解】
(1)由周期表可知，Ne和Ar(氩)处于同一族；(2 )由周期表可知，原子序数为16的元素是硫元素，因为原子序数与质子数相等，所以该原子的质子数为16；(3) 由原子结构示意图可知，此原子的最外层有2个电子，所以在化学反应中易失去电子；此原子核内有12个质子，所以是镁原子，它是金属元素，其元素符号为Mg。
15．16 D Mg2+
【分析】
（1）根据原子中“原子序数=核内质子数=核外电子数=核电荷数”，最外层电子数达到8个以及第一层达到2个为稳定结构，离子结构示意图进行解答。
【详解】
（1）由题目中的图可知硫原子序数为16，再根据“原子序数=核内质子数=核外电子数=核电荷数”，可知该元素的原子的核电荷数16；
（2）当最外层电子数达到8个以及第一层达到2个为稳定结构，当最外层电子数大于4时，容易得到电子，所以D容易得到电子形成稳定结构；
（3）根据结构示意图可知，带2个单位正电荷，说明是失去2个电子，所以x=2+8+2=12，该离子为镁离子，符号为：Mg2+。
16．B 肥皂水 煮沸 C AC
【详解】
（1）活性炭具有吸附性，吸附池中有活性炭，可以除去水中溶解的一些杂质和异味；故填：B；
（2）向水中加入肥皂水时，如果产生的泡沫较多，是软水，如果产生大量浮渣，是硬水；加热煮沸时，水中的钙离子、镁离子能够以碳酸钙沉淀、氢氧化镁沉淀的形式从水中析出，从而降低水的硬度，因此检验水是硬水还是软水，可用的物质是肥皂水，生活中使硬水软化的种常用方法是煮沸；故填：肥皂水；煮沸；
（3）物质是由元素组成的，经上述过程净化后进入用户的饮用水中的“铁、铜”指的是元素；故填：C；
（4）A．实验室的废液经处理达标后排放，可保护水资源，如果直接排放会造成水的污染，说法正确；
B．洗净试管后，忘记关闭水龙头，会造成水的浪费，说法不正确；
C．在实验室中安装节水龙头，可以节约水资源，说法正确；故填：AC。