5.1初步认识化学元素
一、选择题(共16题)
1.地壳中含量最多的金属元素
A.氧 B.氮 C.铝 D.铁
2.在元素周期表中锡元素的某些信息如图所示,下列说法正确的是
A.锡元素属于非金属元素
B.锡元素原子序数为50
C.锡原子相对原子质量是118.7g
D.锡原子核内中子数为50
3.近年来氯化镁在太阳能电池制造中有着广泛的应用,下列关于氯元素和镁元素的说法错误的是
A.氯原子核外电子数是17 B.两元素均位于第三周期
C.两元素均为金属元素 D.镁元素的相对原子质量是24.31
4.下列符号(“”“ ”和“”表示三种不同元素的原子)能表示纯净物的是
A. B.
C. D.
5.到目前为止,人类已先后发现的元素种类有
A.20多种 B.90多种
C.100多种 D.2000多万种
6.在人体含量最多的化学元素是( )
A.碳 B.氢 C.氧 D.钙
7.原子、分子、离子、元素等概念的学习有助于我们认识物质构成的奥秘。下列叙述错误的是
A.原子是化学变化中的最小粒子,一切变化中,原子都不能再分
B.由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子
C.带电的原子或原子团叫做离子,离子也是构成物质的微粒
D.元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称
8.2017年5月9日,中国科学院、国家语言文字工作委员会、全国科学技术名词审定委员会联合发布了113号、115号、117号和118号元素的中文名称。这三种元素最本质的区别是
A.中子数不同 B.质子数不同
C.最外层电子数不同 D.相对原子质量不同
9.逻辑推理是化学学习中常用的思维方法,下列推理正确的是
A.同种分子构成的物质属于纯净物,所以纯净物一定是同种分子构成的
B.分子是原子构成的,所以分子的质量一定比原子大
C.化合物由不同元素组成,所以不同化合物的元素组成一定不相同
D.同种元素的不同原子中质子数相同,所以质子数相同的不同原子一定属于同种元素
10.某种核原料的原子,原子核内含有1个质子和2个中子,下列关于该原子的说法正确的是
A.属于氢元素 B.电子总数为2
C.核电荷数为3 D.相对原子质量为1
11.近年,我国科学家首次拍摄到水分子团簇图象,模型如图。下列说法正确的是
A.氢氧两种元素只能组成水 B.团簇中的水分子不再运动
C.水蒸气冷凝成水,分子间隔减小 D.可燃冰和冰都是由水分子构成
12.下列物质属于单质的是
A.Mg B.Al2O3 C.H2CO3 D.KMnO4
13.下列关于资源、环境、物质的叙述不正确的是( )
A.地壳中含量最高的金属元素是铝元素
B.地球上的水资源是丰富的,但可利用的淡水资源是有限的
C.目前,含氧元素质量分数最高的氧化物是水
D.空气中的氮气是制硝酸和化肥的重要原料
14.如图表示某反应的微观示意图,下列说法正确的是
A.生成物有3 种物质
B.反应物的质量比7∶9
C.该反应属于化合反应
D.生成物中只有1种化合物
15.根据如图有关信息判断,下列说法错误的是
A.镁的相对原子质量为
B.在化学反应中,镁原子容易失去2个电子
C.镁离子核内有12个质子
D.镁离子与镁原子化学性质相同
16.不同种元素最本质的区别是
A.质子数不同 B.中子数与核电荷数之和不同
C.相对原子质量不同 D.中子数不同
二、综合题(共6题)
17.1869 年,门捷列夫发现元素周期律并编制出元素周期表,为庆祝元素周期表诞生 150周年,联合国将 2019 年定为国际化学元素周期表年,请根据下表回答问题:
(1)地壳中含量最多的金属元素和非金属元素组成的化合物的化学式是______。
(2)不同种元素的本质区别是______。
(3)16 号元素在化学反应中容易______(选填“得到”或“失去”)电子。
(4)硒元素有防癌抗癌作用,硒原子的结构示意图及硒元素在周期表中的信息如图所示,下列说法正确的是( )
A.x 的数值为 4 B.硒元素属于金属元素
C.硒原子的原子序数为 34 D.硒的相对原子质量为 78.96g
18.在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。
(一)化学是在分子、原子层次上研究物质的科学。根据下图提供的信息,回答下列问题:
(1)A图表示原子其中X的值是______。
(2)化学性质相似的原子是____________(填字母序号,下同)。
(3)具有稳定结构的原子_______________。
(4)C、D中___________________相同,属于同种元素。
(二)下图是某物质发生反应的微观示意图。
(5)丙图中所示物质都是由________________构成的(选填“分子”“ 原子”或“离子”);
(6)结合上图分析,化学变化中的最小的粒子是_____________________;
(7)甲图中一个分子是由________个原子构成
(8)该反应的符号表达式是________________,属于_________反应(基本反应类型)。
19.在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的重要思维方式。
(1)如图1所示,X是___________________________________________;Y是___________________________________________。
(2)从宏观角度看,汞由________________________________________组成;从微观角度看,汞由__________________________________________构成。
(3)图2是钙元素的原子结构示意图,下列结构示意图中,共有__________________________(填数字)种元素,其中与钙原子具有相似化学性质的是__________________________(填字母)。
20.化学与人类生活息息相关。
I.空气和水是人类赖以生存和发展的重要物质基础。
(1)空气中含有氮气、氧气、稀有气体等,是__________(填“纯净物”、“混合物”),人类时刻都离不开空气,是因为空气中的氧气能 _______。
(2)长期饮用纯净水对健康无益,因为纯净水中缺乏“钙、铁、锌”等人体必须的_____
A 分子 B 原子 C 离子 D 元素(填序号)。
(3)下列治理河水的措施中合理的是___
A 拆除河流中设置的围网 B 严禁在水体中电鱼、药鱼
C 疏通河道、加强水质监测 D 合理使用化肥农药,防止水体污染
II.“5G”改变生活,中国芯彰显中国“智”造。芯片的基材主要是高纯硅。
(4)硅元素相关信息如图所示,据图可得到的信息是______(填字母序号)。
A 硅元素是非金属元素 B 硅元素的元素符号为Si
C 硅元素在地壳里的含量排第二位 D 硅的相对原子质量为28.09g
(5)下图是一种制备高纯硅的工艺流程图:
①反应Ⅰ所用的镁在化学反应中易______电子(填“得”或“失”),镁和SiO2发生的是否是化合反应______(填“是”或“否”);反应Ⅱ要在无氧气的环境中进行,原因是_____(答出一种即可);
②操作Ⅰ的名称是_______,进行该操作时液面应______(填“高于”或“低于”)滤纸边缘,进行该操作需要用到玻璃棒,其作用是________;
③上述已知生产流程中,可以循环利用的物质是_______。
21.某一周期元素的结构示意图等信息的如图所示,请认真分析并回答下列问题:
(1)图中具有稳定结构的原子,它的元素名称是_____。
(2)原子序数为12的元素位于周期表中第_____周期,它属于_____(填“金属”或“非金属”)元素。
(3)在化学反应中,原子序数为16的元素的原子容易_____(填“得到”或“失去”)电子,所形成的粒子的符号是_____;
(4)同周期元素,从左到右,各元素原子随原子序数的增加,最外电子数依次_____。
22.空气是一种宝贵的自然资源,请沿用科学家认识事物的方式认识“空气”。
Ⅰ.从分类角度:洁净的空气属于_____(填“混合物”或“纯净物”)。
Ⅱ.从微观角度:用“”表示氮原子,“”表示氧原子。
已知:同温同压下,气体的体积比等于分子数目比。若空气中其它成分忽略不计,图1中可表示空气微观模型的是_____(填“选项字母”)。
Ⅲ.从变化角度:如图2是以空气和其他必要的原料合成氮肥(NH4NO3)的工业流程。请按要求回答下列问题:
(1)步骤①中发生的是_____变化(填“物理”或“化学”)。
(2)写出步骤②中发生反应的文字表达式_______________。
(3)绿色化学的实质是从源头上消除污染的环境友好化学,从微观上看是化学反应中原子的利用率达到100%的化学,以实现零排放。在我们已经学过的化学反应类型中化合反应符合这一要求,则上述流程中,符合绿色化学反应理念的反应有_____个。
(4)在该氮肥生产的工业流程五个步骤中,其中步骤③和④两步发生的反应的共同点是:两个反应都是_____反应。
(5)在化工生产中,常常为了达到目的,需要使用催化剂,下列有关催化剂的说法中,正确的是_____
A化工生产中所使用的催化剂都是用二氧化锰
B化工生产中使用催化剂的目的都是为了加快化学反应速率
C化工生产中使用催化剂是为了得到更多的化工产品
D化工生产中使用的催化剂可重复使用。
Ⅳ.从定量的角度: 用图3所示实验装置测定空气中氧气含量,图4是实验过程中集气瓶内压强变化曲线。
下列说法错误的是________
A图3中发生反应的符号表达式为:P+O2PO2
B图4中BC段气压变化的原因是烧杯中水进入广口瓶
C图4中CD段气压变化的原因是温度降低至室温、瓶中氧气被消耗
D图4中DE段气压变化的原因是红磷燃烧放热,瓶塞被冲开。
E实验前广口瓶内空气体积为V,烧杯中水的体积为V1;实验后烧杯中剩余水的体积为V2.计算空气中氧气体积分数的表达式为:。
参考答案
1.C
【详解】
地壳中含量最多的金属元素是铝元素,故选C。
2.B
【详解】
A、锡元素属于金属元素,该选项说法不正确;
B、由图中信息可知,锡元素的原子序数为50,该选项说法正确;
C、相对原子质量的单位为“1”不是“g”。相对原子质量是118.7,该选项说法不正确;
D、原子核内中子数为:119-50=69,该选项说法不正确。
故选:B。
3.C
【详解】
元素周期表中,每种元素占据的空格,左上角是原子序数,右上角是元素符号,中间是元素名称,下面是相对原子质量;原子中,核电荷数=核内质子数=核外电子数=原子序数。
A、根据分析可知,氯原子核外电子数是17,不符合题意;
B、镁的原子核外电子有3层,氯的原子核外电子也有3层,它们都位于第三周期,不符合题意;
C、根据氯元素的原子核外电子排布可知,氯元素为非金属元素,符合题意;
D、镁元素的相对原子质量是24.31,不符合题意。故选C。
4.B
【详解】
A、图中物质由两种物质组成,属于混合物,故A不符合题意;
B、图中物质由一种物质组成,属于纯净物,故B符合题意;
C、图中物质由三种物质组成,属于混合物,故C不符合题意;
D、图中物质由两种物质组成,属于混合物,故D不符合题意。
故选: B
5.C
【详解】
目前已发现的物质有数千万种,但是组成这些物质的元素只有一百多种,C选项正确。故选择C项。
6.C
【详解】
人体中含有65%的氧元素、18%的碳元素、10%的氢元素及其它元素等,其中含量最高的是氧元素,C选项正确,符合题意。故选C。
7.A
【详解】
A.原子是化学变化中的最小粒子,在物理变化中,原子能再分,能分成质子、中子、电子,故错误;B.由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子,正确;C.带电的原子或原子团叫做离子,离子也是构成物质的微粒,正确;D.元素是质子数(即核电荷数)相同的一类原子的总称,正确。故选A。
8.B
【详解】
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,不同种元素之间的本质区别是质子数不同。故选B。
9.D
【详解】
A、构成纯净物的粒子有分子、原子和离子,故错误;
B、分子只能和构成它的原子比较大小不能和其他的原子比较大小,故错误;
C、化合物由不同元素组成,不同化合物的元素组成可以相同,如H2O2和H2O,故错误;
D、元素是具有相同核电荷数(即质子数)的同一类原子的总称。同种元素的原子其质子数相同,所以质子数相同的原子一定属于同种元素,故正确。
故选D。
10.A
【详解】
在原子中:质子数=核外电子数=原子序数,该原子的原子核内含有1个质子,那么是氢元素,电子数=核电荷数=1,相对原子质量=质子数+中子数=1+2=3。故选A。
11.C
【详解】
A、氢氧两种元素不只能组成水,如可以组成H2O2,错误。
B、水分子在不断运动,错误。
C、水蒸气冷凝成水,分子间隔减小,正确。
D、可燃冰是混合物,不是由水分子构成的,错误。
故选C。
12.A
【详解】
A、Mg是由一种元素组成的纯净物,是单质;B、C、D都是由多种元素组成的纯净物,是化合物。故选A。
13.C
【详解】
A、地壳中含量最高的金属元素是铝元素,正确。
B、自然界中水是循环的,但是可供人们利用的淡水资源很少,分布不均匀,并且有些淡水受到到了污染,正确。
C、含氧元素质量分数最高的氧化物是过氧化氢,故错误;
D、空气中的氮气是制硝酸和化肥的重要原料,正确;
故选C。
14.D
【详解】
从反应的微观示意图可知,反应的化学方程式为:CO+H2O=CO2+H2,所以A、生成物为二氧化碳和氢气两种,错误;B、反应物为一氧化碳和水,质量比即为相对分子质量比,即28:18=14:9或者18:28=9:14,错误;C、反应物为两种,生成物为两种,不是化合反应,错误;D、生成物中氢气是由同种元素组成的,为单质,正确。故选D。
15.D
【详解】
A、由元素周期表中一个格的意义可知,镁的相对原子质量为故正确,不符合题意;
B、镁原子的最外层电子数,在化学反应中,易失2个电子,故正确,不符合题意;
C、由镁原子的结构示意图可知,最外层有2个电子,易失去变成镁离子,核内有12个质子,故正确,不符合题意;
D、最外层电子数决定元素的化学性质,镁离子与镁原子最外层电子数不同,化学性质不相同,故错误,符合题意。
故选:D。
16.A
【详解】
A、元素是质子数相同的一类原子的总称,故不同种元素最本质的区别是质子数不同,符合题意;
B、同种元素的中子数与核电荷数之和可能相同,如C-12、C-14,不符合题意;
C、同种元素的相对原子质量可能相同,如C-12、C-14,不符合题意;
D、同种元素的中子数可能不同,如C-12的中子数是6,C-14的中子数是8,不符合题意。
故选A。
17.
(1)Al2O3
(2)质子数(或核电荷数)不同
(3)得到
(4)C
【分析】
(1)
地壳中含量最多的金属元素是Al,含量最多的非金属元素是O,它们组成的化合物中,铝元素、氧元素的化合价分别是+3、-2,所以它们组成的化合物是Al2O3,故填:Al2O3。
(2)
元素的种类由质子数决定,不同种元素之间的本质区别是质子数或核电荷数不同,故填:质子数(或核电荷数)不同。
(3)
在原子中,原子序数=质子数=核外电子数,16 号元素是硫元素,硫原子的质子数为16,核外电子数为16,硫原子的最外层电子数为6,在化学反应中容易得到电子,达到8个电子的稳定结构,故填:得到。
(4)
A、在原子中,核电荷数=质子数=核外电子数,所以34=2+8+18+x,得x=6,选项A错误;
B、该元素的名称是硒,带“石”字旁,属于非金属元素,选项B错误;
C、由元素周期表中每一格表示的信息可知:左上角的数字表示原子序数,选项C正确;
D、由元素周期表中每一格表示的信息可知:中间的汉字表示元素名称,汉字下方的数字表示相对原子质量,相对原子质量是一个比值,单位是“1”,常省略不写,不是“g”,选项D错误;
故选:C。
18.9 AC B 质子数 。 分子 氢原子、氧原子 ; 4 H2O2-----H2O+O2 , 分解 。
【详解】
(1)A是原子,所以X=2+7=9;
(2)A和C最外层电子数相同,都是7,所以二者的化学性质相似;
(3)B原子的最外层电子数是8,所以其结构比较稳定;
(4)质子数相同的原子是同种元素,C和D的质子数都是17,所以是同种元素;
(5)由微观示意图可知,丙图中有氧分子和水分子;
(6)化学变化中的最小微粒是原子;
(7)由图可知,甲图中一个分子由2个氢原子和2个氧原子构成,共4个原子;
(8)该反应的表达式是,反应由一种物质反应生成两种新物质,所以是分解反应。
19.原子 原子核 汞元素 汞原子 3 B
【详解】
(1)构成物质的微粒有分子、原子、离子,所以X是原子;原子由原子核和核外电子构成,所以Y为原子核。
(2)物质由元素组成,汞是由汞元素组成的单质;汞由汞原子直接构成。
(3)元素的种类由该元素原子中质子数决定,图中A、B、C3种粒子的质子数各不相同,所以共有3种元素。
元素的化学性质由原子核外最外层电子数决定。钙原子的最外层电子数为2,化学反应中容易失去2个电子。A为氦原子的结构示意图,最外层虽然也有2个电子,但它是第一层,是一种相对稳定结构,B中最外层(第三层)上有2个电子,与钙原子化学性质相似。故选B。
20.混合物 供给呼吸 D ABCD AB 失 否 防止氢气高温时发生爆炸 过滤 低于 引流 HCl
【详解】
(1)空气中含有氮气、氧气、稀有气体等,是混合物,人类时刻都离不开空气,是因为空气中的氧气能供给呼吸。
(2)长期饮用纯净水对健康无益,因为纯净水中缺乏“钙、铁、锌”等人体必须的元素,故选D。
(3)A、拆除河流中设置的围网有利于河水治理,故A正确;
B、严禁在水体中电鱼、药鱼有利于河水治理,故B正确;
C、疏通河道、加强水质监测有利于河水治理,故C正确;
D、合理使用化肥农药,防止水体污染有利于河水治理,故D正确。故选ABCD。
(4)硅元素相关信息如图所示,据图可得到如下信息:
A、硅元素是非金属元素,正确;
B、硅元素的元素符号为Si,正确;
C、硅元素在地壳里的含量排第二位,不同从图中得到,错误;
D、硅的相对原子质量为28.09,单位错误。
故选AB。
(5)①镁的最外层电子数是2,反应Ⅰ所用的镁在化学反应中易失电子(填“得”或“失”),镁和SiO2生成氧化镁和硅,发生的不是化合反应,填“否”;反应Ⅱ要在无氧气的环境中进行,是为了防止氢气高温时发生爆炸;
②操作Ⅰ是分离难溶固体和液体,操作的名称是过滤,进行该操作时液面应低于滤纸边缘,进行该操作需要用到玻璃棒,其作用是引流;
③上述已知生产流程中,可以循环利用的物质是HCl。
21.氩元素; 三; 金属; 得到; S2﹣; 增加。
【详解】
(1)根据质子数=原子序数,图中具有稳定结构的原子是18号元素,它的元素名称是氩元素;(2)12号元素是镁元素,其原子核外有3个电子层,所以在元素周期表中位于第三周期,镁属于金属元素;(3)16号元素是硫元素,其原子最外层有6个电子,在化学反应中易得到2个电子形成带两个单位负电荷的硫离子,离子符号为S2-;(4)同一周期元素,从左到右,各元素原子随原子序数的增加,最外层电子数依次从1到8递增。
22.混合物 C 物理 氮气+氢气氨气 三 氧化 D ABD
【详解】
Ⅰ.空气中含有氧气、氮气、二氧化碳等物质,属于混合物;
Ⅱ.氧气约占空气体积的五分之一,图中可表示空气微观模型的是C;
Ⅲ.(1)步骤①中没有生成新物质,故发生的是物理变化;
(2)步骤②是氮气和氢气在一定条件下反应产生氨气,生反应的文字表达式:氮气+氢气氨气;
(3)步骤②是氮气和氢气合成氨气,属于化合反应;步骤③是氨气和氧气在加热及催化剂的条件下反应产生一氧化氮和水,不属于基本反应类型;步骤④是一氧化碳、水和氧气合成硝酸,属于化合反应;步骤⑤是硝酸和氨气合成硝酸铵,属于化合反应,因此化合反应是②④⑤;
(4)反应过程中都有氧气参与反应,所以它们都属于氧化反应;
(5)A、二氧化锰不一定作为催化剂使用,故化工生产中所使用的催化剂都是用二氧化锰,故错误;
B、催化剂能够改变其他物质的反应速率,改变可以是加快也可以是减慢,故错误;
C、催化剂只能改变反应速率,但是不能增加或减少物质的产生量,故错误;
D、催化剂在反应过程中没有改变自身的化学性质,所以可以重复使用,故正确;
Ⅳ.A、图3中是红磷燃烧生成五氧化二磷,发生反应的符号表达式为:P+O2P2O5,该选项说法不正确;
B、图4中BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热,导致气体膨胀气压增大,该选项说法不正确;
C、图4中CD段气压变化的原因是温度降低至室温、瓶中氧气被消耗,该选项说法正确;
D、图4中DE段气压增大,是因为烧杯中的水进入集气瓶后,气体体积减小,压强增大,故选项说法不正确;
E、实验前广口瓶内空气体积为V,烧杯中水的体积为V1;实验后烧杯中剩余水的体积为V2;计算空气中氧气体积分数的表达式为:×100%,该选项说法正确。