中小学教育资源及组卷应用平台
第8讲 物质的分类、化合价与化学式
考点1 物质的分类
1.因胃酸过多引起的胃病可用抗酸剂治疗。下列常用抗酸剂中,属于氧化物的是 ( )
A.MgO B.CaCO3 C.NaHCO3 D.Al(OH)3
答案 A
解析 由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物是氧化物,故选A。
2.如果用“”表示氧原子,用“”表示硫原子,则下列模型可以表示二氧化硫(SO2)分子的是 ( )
答案 C
解析 一个二氧化硫分子由两个氧原子和一个硫原子构成,故选C。
3.据报道,科学家已在实验室利用催化剂,实现常温常压下将甲酸分解制出氢气。其变化前后的微观示意图如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.甲酸由碳、氢、氧三种原子组成
B.甲酸相对分子质量为46克
C.丙分子中碳、氧原子个数比为2∶1
D.由乙分子构成的物质是单质
答案 D
解析 甲酸由碳、氢、氧三种元素组成,A错误;甲酸的相对分子质量为46,B错误;丙分子中碳、氧原子的个数比为1∶2,C错误;乙分子中只有一种原子,故由乙分子构成的物质为单质,D正确。
4.“价—类”二维图可以表示元素化合价与物质类别之间的关系,如图中的a、b、c、d、e代表常见的含碳物质,下列说法错误的是 ( )
A.b和氧气反应生成c
B.c和水反应生成d
C.e可能难溶于水
D.由a得到e至少要经过三步反应
答案 D
解析 A项,b、c均为含碳元素的氧化物,b中碳元素显+2价,所以b是一氧化碳,c中碳元素显+4价,所以c是二氧化碳,在点燃的条件下,一氧化碳与氧气反应生成二氧化碳,正确;B项,c是二氧化碳,d是碳酸,二氧化碳和水反应生成碳酸,正确;C项,e物质是一种盐,其中碳元素显+4价,即碳酸盐,碳酸盐中的碳酸钙、碳酸钡等难溶于水,正确;D项,a是含碳元素的单质,e物质是一种碳酸盐,从a到e两步即可实现,碳与氧气在点燃的条件下反应生成二氧化碳,二氧化碳与碱溶液反应即可得到碳酸盐,错误。
解题关键 理解“价—类”图的含义,明确单质中元素的化合价为0,掌握并能灵活运用化合物化学式的书写方法等是正确解答本题的关键。
5.科学家研究发现,某地区重霾污染期间,颗粒物中硫酸盐含量迅速升高。硫酸盐形成的过程中,有一步化学反应的微观示意图如下。下列说法错误的是 ( )
A.该反应是置换反应
B.甲是氧化物
C.乙是一种大气污染物
D.丙遇到空气中的水会生成硫酸
答案 A
解析 由微粒的构成可知,反应物、生成物都是化合物,不符合置换反应的特点,A错误;甲是二氧化硫,属于氧化物,B正确;乙是二氧化氮,是一种大气污染物,C正确;丙是三氧化硫,遇到空气中的水会生成硫酸,D正确。
思路分析 观察化学反应的微观示意图,根据微粒的构成分析物质的组成、性质等,根据反应的特点分析反应的类型。
考点2 化合价与化学式
6.三氧化二碳(化学式C2O3)通常情况下是一种无色无味的气体,可溶于水,与水反应生成草酸,且常温下不稳定,其他的化学性质与一氧化碳相似。下列有关三氧化二碳说法错误的是 ( )
A.C2O3中碳元素的化合价为+4价
B.三氧化二碳具有还原性
C.在空气中燃烧的产物为二氧化碳
D.与氢氧化钠溶液反应可生成盐
答案 A
解析 C2O3中氧元素的化合价为-2价,由化合价原则可知,碳元素的化合价为+3价,A错误;CO具有还原性,三氧化二碳的部分化学性质与一氧化碳相似,可判断C2O3具有还原性,B正确;CO具有可燃性,在空气中燃烧生成二氧化碳,故三氧化二碳在空气中燃烧的产物为二氧化碳,C正确;三氧化二碳与水反应生成草酸,草酸与氢氧化钠反应可生成盐,故三氧化二碳与氢氧化钠溶液反应可生成盐,D正确。
7.氮化锶(Sr3N2)是生产高端荧光粉的主要原料。已知Sr3N2中N的化合价为-3,则Sr的化合价为 ( )
A.-3 B.-2 C.+2 D.+3
答案 C
解析 根据化合物中各元素正、负化合价代数和为0,设Sr化合价为x,则3x+(-3)×2=0,x=+2,故C正确。
8.2021年3月,四川三星堆遗址进行了新一轮考古发掘。至今三星堆已出土了黄金面具、青铜纵目面具等一批珍贵文物,如图。
(1)出土的黄金面具仍金光灿灿,而青铜纵目面具已锈迹斑斑,这说明金的活动性比铜 (选填“强”或“弱”)。
(2)古代制作青铜器的铜来源于铜矿,如黄铜矿。黄铜矿的主要成分为二硫化亚铁铜(CuFeS2),其中铁元素和铜元素均为+2价,则硫元素的化合价为 。
(3)应用碳-14测出三星堆遗址距今3 000年左右,碳-12和碳-14是碳元素的两种同位素原子,它们的主要区别是原子核中 数不同。
答案 (1)弱 (2)-2 (3)中子
解析 (1)黄金在自然环境中不易被氧化,而铜被氧化,说明金的活动性比铜弱。(2)CuFeS2中Cu和Fe都为+2价,则S的化合价为-2。(3)同位素原子质子数相同,中子数不同。
9.氕、氘、氚是氢的三种同位素原子,它们的原子结构模型如图所示,相关信息如下表。试回答:
名称 符号 相对原子质量
氕 H 1
氘 D 2
氚 T 3
(1)原子结构模型中的“”表示的粒子是 。
(2)超重水有一定的放射性。一个超重水分子由两个氚原子和一个氧原子构成,其化学式可表示为T2O,T2O中T的化合价为 。
(3)重水是由氘和氧组成的化合物,化学式可表示为D2O,重水和普通水化学性质相似。在海水中重水的质量约占0.02%,则100吨海水中所含氘的质量是多少
答案 (1)中子 (2)+1
(3)解:重水中氘的质量分数=×100%=20%
100 t海水中所含氘的质量=100 t×0.02%×20%=0.004 t=4 kg
答:100 t海水中所含氘的质量为4 kg。
解析 (1)氕、氘、氚作为氢的同位素,质子数是相同的,所以“”为质子,“”为中子。(2)结合H2O中H的化合价,可知T2O中T的化合价为+1。
A组 基础题组
1.如图为某化学反应的微观模拟示意图,下列说法中正确的是 ( )
A.物质丙由三种元素组成,属于混合物
B.该化学变化中分子和原子均可再分
C.反应前后氢元素化合价发生了变化
D.该反应属于基本反应类型中的置换反应
答案 C
解析 物质丙由三种元素组成,属于化合物,故A错误;化学变化中分子可再分,原子不可再分,故B错误;氢元素从0价变为+1价,化合价发生了变化,故C正确;生成物为两种化合物,不属于置换反应,故D错误。
2.“84”消毒液具有杀菌、消毒的功效,在抗击“新冠肺炎”疫情中被广泛使用。下列对“84”消毒液的组成或性质的分析中,正确的是 ( )
组成或性质 分析
A 有效成分为NaClO NaClO为有机物
B NaClO易与空气中二氧化碳、水反应 此性质属于物理性质
C 溶液呈碱性 溶液的pH<7
D 具有一定的腐蚀性 不能对蔬菜和水果进行消毒
答案 D
解析 A项,“84”消毒液的有效成分为NaClO,NaClO不属于有机物,错误;B项,NaClO易与空气中二氧化碳、水反应,属于NaClO的化学性质,错误;C项,“84”消毒液呈碱性,溶液的pH>7,错误;D项,“84”消毒液具有一定的腐蚀性,不能对蔬菜和水果进行消毒,正确。
3.曲美他嗪是一种抗心绞痛药物,分子式为C14H22N2O3。有关曲美他嗪说法正确的是 ( )
A.相对分子质量为266 g
B.是一种有机物
C.分子由四种元素组成
D.由41个原子构成
答案 B
解析 A项,相对分子质量的单位不是“g”而是“1”,通常省略不写,错误;B项,该物质是一种含碳元素的化合物,属于有机物,正确;C项,分子是由原子构成的,该物质的分子是由碳原子、氢原子、氮原子和氧原子构成的,该物质是由碳、氢、氮、氧四种元素组成的,错误;D项,该物质是由分子构成的,该物质的每个分子中含有14个碳原子、22个氢原子、2个氮原子和3个氧原子,共含41个原子,错误。
4.据报道,在大多数化学家放弃尝试很久之后,一个研究小组在2019年终于合成出第一个由18个原子组成的环状纯碳分子。他们从一个由碳和氧组成的三角形分子入手,用电流操纵来制造这个碳-18环。对这种被称为环碳的分子性质进行的初步研究表明,它具有半导体的功能,可以使类似的直碳链成为分子级电子元件。下列关于碳-18环说法正确的是 ( )
A.构成碳-18环的微粒含有9个核外电子
B.碳-18环和石墨、金刚石一样属于碳单质
C.可以用光学显微镜观察碳-18环
D.碳-18环分子中有108个质子
答案 B
解析 由题意可知,每个碳-18环分子是由18个碳原子构成的,每个碳原子的核外电子数为6,故A错误。碳-18环是由碳元素组成的纯净物,和石墨、金刚石一样属于碳单质,故B正确。光学显微镜无法观察到分子,故C错误。1个碳-18环分子是由18个碳原子构成的,每个碳原子的质子数为6,则1个碳-18环分子中有18×6=108个质子,故D错误。
5.(1)最近科学家成功制备了一种含有铱元素(Ir)的带一个单位正电荷的离子(四氧化铱正离子)。结构模型如图所示,则该离子的符号为 ,其中铱元素的化合价是 。
(2)考古学上常用碳-14原子测定文物年代,碳-14原子和碳-12原子在原子结构上的不同之处是 ,它们的原子质量之比是 。
答案 (1)Ir +9 (2)中子数不同 7∶6
解析 (1)根据化学式书写规律,写出离子为Ir;离子中各元素化合价之和为离子所带电荷数,所以铱元素化合价为(+1)-(-2)×4=+9。(2)C-12原子核内有6个质子和 6个中子,C-14原子核内有6个质子和8个中子,两种原子中中子数不同;C-14原子和C-12原子的质量之比为 14∶12=7∶6。
B组 提升题组
6.钨丝灯管在使用过程中,由于钨丝(W)的温度可达3 000 ℃以上,导致钨升华而使灯丝变细。加入固态碘(I2)可延缓灯丝变细,其原理如图所示。下列分析正确的是 ( )
A.该灯管中的钨只发生物理变化
B.该灯管中的W和I2均属于单质
C.反应①中碘元素的化合价升高
D.反应②属于化合反应
答案 B
解析 钨和碘反应生成碘化钨,为化学变化,故A错误;W和I2都是只由一种元素组成的纯净物,都是单质,故B正确;反应①中,反应前碘元素的化合价为0,反应后碘元素的化合价为-1,因此化合价降低,故C错误;反应②中,碘化钨分解生成钨和碘,为分解反应,故D错误。
7.价类图是以某元素的化合价为纵坐标,含该元素的物质类别为横坐标所绘制的图像。如图为硫元素的价类图,请分析该图并填空:
(1)若某含硫物质的化学式为H2SO4,则价类图中表示H2SO4的点是 (填字母)。
(2)甲类物质A在空气中燃烧的现象是 (填序号)。
①微弱的淡蓝色火焰 ②明亮的蓝紫色火焰 ③火星四射 ④放出大量热 ⑤吸收大量热 ⑥生成有刺激性气味的气体
(3)若乙为氧化物,写出E点表示的物质与氢氧化钾溶液反应的化学方程式: 。
答案 (1)C (2)①④⑥ (3)SO2+2KOHK2SO3+H2O
解析 (1)H2SO4属于酸,硫元素的化合价为+6,则价类图中表示H2SO4的点是C。(2)甲类物质A中硫元素的化合价为0,则A为硫单质。硫在空气中燃烧,发出淡蓝色火焰,放出大量热,产生具有刺激性气味的气体。(3)乙为氧化物,E点对应的物质中硫元素显+4价,则E为二氧化硫。二氧化硫与氢氧化钾溶液反应生成亚硫酸钾和水,反应的化学方程式为SO2+2KOHK2SO3+H2O。
8.可乐是一种碳酸饮料,由水、二氧化碳、蔗糖等物质组成。经常过量饮用可乐易导致肥胖。
(1)蔗糖的化学式是C12H22O11,蔗糖中碳元素和氢元素的质量比为 。
(2)成人每天摄入的糖分超过25克就容易导致肥胖。可乐中糖分的质量分数约为10%,则饮用 克可乐就相当于摄入了25克糖分。
答案 (1)72∶11 (2)250
解析 (1)根据化学式C12H22O11可知,蔗糖中碳元素和氢元素的质量之比为(12×12)∶(1×22)=72∶11。(2)溶质的质量=溶液质量×溶质质量分数,据此计算出饮用可乐的质量。
思维亮剑
1.全硼富勒烯团簇(B40)的分子结构像中国红灯笼(如图)。B40属于 ( )
A.单质 B.氧化物 C.酸 D.盐
答案 A
解析 B40分子由同一种原子构成,故B40是单质。
2.构建元素化合价和物质类别的二维图是学习化学的一种重要方法。下图是碳元素的“价类二维图”。下列说法错误的是 ( )
A.A点可能是CH4
B.B点对应的物质充分燃烧可得到D点对应的物质
C.某化合物的化学式为CaCO3,它对应的点是F
D.C点对应的物质与水反应可得到E点对应的物质
答案 D
解析 A点对应的物质中碳元素的化合价是-4价,可能是CH4,A正确;B点对应的物质中碳元素的化合价是0价,为碳单质,D点对应的物质中碳元素的化合价是+4价,且为氧化物,是CO2,碳充分燃烧转化为CO2,B正确;F点对应的物质中碳元素的化合价是+4价,且为盐,可以是碳酸钙,C正确;C点对应的物质中碳元素的化合价是+2价,且为氧化物,是CO,CO不能与水反应,D错误。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
第8讲 物质的分类、化合价与化学式
考点1 物质的分类
1.因胃酸过多引起的胃病可用抗酸剂治疗。下列常用抗酸剂中,属于氧化物的是 ( )
A.MgO B.CaCO3 C.NaHCO3 D.Al(OH)3
2.如果用“”表示氧原子,用“”表示硫原子,则下列模型可以表示二氧化硫(SO2)分子的是 ( )
3.据报道,科学家已在实验室利用催化剂,实现常温常压下将甲酸分解制出氢气。其变化前后的微观示意图如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.甲酸由碳、氢、氧三种原子组成
B.甲酸相对分子质量为46克
C.丙分子中碳、氧原子个数比为2∶1
D.由乙分子构成的物质是单质
4.“价—类”二维图可以表示元素化合价与物质类别之间的关系,如图中的a、b、c、d、e代表常见的含碳物质,下列说法错误的是 ( )
A.b和氧气反应生成c
B.c和水反应生成d
C.e可能难溶于水
D.由a得到e至少要经过三步反应
5.科学家研究发现,某地区重霾污染期间,颗粒物中硫酸盐含量迅速升高。硫酸盐形成的过程中,有一步化学反应的微观示意图如下。下列说法错误的是 ( )
A.该反应是置换反应
B.甲是氧化物
C.乙是一种大气污染物
D.丙遇到空气中的水会生成硫酸
考点2 化合价与化学式
6.三氧化二碳(化学式C2O3)通常情况下是一种无色无味的气体,可溶于水,与水反应生成草酸,且常温下不稳定,其他的化学性质与一氧化碳相似。下列有关三氧化二碳说法错误的是 ( )
A.C2O3中碳元素的化合价为+4价
B.三氧化二碳具有还原性
C.在空气中燃烧的产物为二氧化碳
D.与氢氧化钠溶液反应可生成盐
7.氮化锶(Sr3N2)是生产高端荧光粉的主要原料。已知Sr3N2中N的化合价为-3,则Sr的化合价为 ( )
A.-3 B.-2 C.+2 D.+3
8.2021年3月,四川三星堆遗址进行了新一轮考古发掘。至今三星堆已出土了黄金面具、青铜纵目面具等一批珍贵文物,如图。
(1)出土的黄金面具仍金光灿灿,而青铜纵目面具已锈迹斑斑,这说明金的活动性比铜 (选填“强”或“弱”)。
(2)古代制作青铜器的铜来源于铜矿,如黄铜矿。黄铜矿的主要成分为二硫化亚铁铜(CuFeS2),其中铁元素和铜元素均为+2价,则硫元素的化合价为 。
(3)应用碳-14测出三星堆遗址距今3 000年左右,碳-12和碳-14是碳元素的两种同位素原子,它们的主要区别是原子核中 数不同。
9.氕、氘、氚是氢的三种同位素原子,它们的原子结构模型如图所示,相关信息如下表。试回答:
名称 符号 相对原子质量
氕 H 1
氘 D 2
氚 T 3
(1)原子结构模型中的“”表示的粒子是 。
(2)超重水有一定的放射性。一个超重水分子由两个氚原子和一个氧原子构成,其化学式可表示为T2O,T2O中T的化合价为 。
(3)重水是由氘和氧组成的化合物,化学式可表示为D2O,重水和普通水化学性质相似。在海水中重水的质量约占0.02%,则100吨海水中所含氘的质量是多少
A组 基础题组
1.如图为某化学反应的微观模拟示意图,下列说法中正确的是 ( )
A.物质丙由三种元素组成,属于混合物
B.该化学变化中分子和原子均可再分
C.反应前后氢元素化合价发生了变化
D.该反应属于基本反应类型中的置换反应
2.“84”消毒液具有杀菌、消毒的功效,在抗击“新冠肺炎”疫情中被广泛使用。下列对“84”消毒液的组成或性质的分析中,正确的是 ( )
组成或性质 分析
A 有效成分为NaClO NaClO为有机物
B NaClO易与空气中二氧化碳、水反应 此性质属于物理性质
C 溶液呈碱性 溶液的pH<7
D 具有一定的腐蚀性 不能对蔬菜和水果进行消毒
3.曲美他嗪是一种抗心绞痛药物,分子式为C14H22N2O3。有关曲美他嗪说法正确的是 ( )
A.相对分子质量为266 g
B.是一种有机物
C.分子由四种元素组成
D.由41个原子构成
4.据报道,在大多数化学家放弃尝试很久之后,一个研究小组在2019年终于合成出第一个由18个原子组成的环状纯碳分子。他们从一个由碳和氧组成的三角形分子入手,用电流操纵来制造这个碳-18环。对这种被称为环碳的分子性质进行的初步研究表明,它具有半导体的功能,可以使类似的直碳链成为分子级电子元件。下列关于碳-18环说法正确的是 ( )
A.构成碳-18环的微粒含有9个核外电子
B.碳-18环和石墨、金刚石一样属于碳单质
C.可以用光学显微镜观察碳-18环
D.碳-18环分子中有108个质子
5.(1)最近科学家成功制备了一种含有铱元素(Ir)的带一个单位正电荷的离子(四氧化铱正离子)。结构模型如图所示,则该离子的符号为 ,其中铱元素的化合价是 。
(2)考古学上常用碳-14原子测定文物年代,碳-14原子和碳-12原子在原子结构上的不同之处是 ,它们的原子质量之比是 。
B组 提升题组
6.钨丝灯管在使用过程中,由于钨丝(W)的温度可达3 000 ℃以上,导致钨升华而使灯丝变细。加入固态碘(I2)可延缓灯丝变细,其原理如图所示。下列分析正确的是 ( )
A.该灯管中的钨只发生物理变化
B.该灯管中的W和I2均属于单质
C.反应①中碘元素的化合价升高
D.反应②属于化合反应
7.价类图是以某元素的化合价为纵坐标,含该元素的物质类别为横坐标所绘制的图像。如图为硫元素的价类图,请分析该图并填空:
(1)若某含硫物质的化学式为H2SO4,则价类图中表示H2SO4的点是 (填字母)。
(2)甲类物质A在空气中燃烧的现象是 (填序号)。
①微弱的淡蓝色火焰 ②明亮的蓝紫色火焰 ③火星四射 ④放出大量热 ⑤吸收大量热 ⑥生成有刺激性气味的气体
(3)若乙为氧化物,写出E点表示的物质与氢氧化钾溶液反应的化学方程式: 。
8.可乐是一种碳酸饮料,由水、二氧化碳、蔗糖等物质组成。经常过量饮用可乐易导致肥胖。
(1)蔗糖的化学式是C12H22O11,蔗糖中碳元素和氢元素的质量比为 。
(2)成人每天摄入的糖分超过25克就容易导致肥胖。可乐中糖分的质量分数约为10%,则饮用 克可乐就相当于摄入了25克糖分。
思维亮剑
1.全硼富勒烯团簇(B40)的分子结构像中国红灯笼(如图)。B40属于 ( )
A.单质 B.氧化物 C.酸 D.盐
2.构建元素化合价和物质类别的二维图是学习化学的一种重要方法。下图是碳元素的“价类二维图”。下列说法错误的是 ( )
A.A点可能是CH4
B.B点对应的物质充分燃烧可得到D点对应的物质
C.某化合物的化学式为CaCO3,它对应的点是F
D.C点对应的物质与水反应可得到E点对应的物质
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
