第四单元 课题4 化学式与化合价（含解析）—2022-2023学年九年级化学上册最新命题导向假期培优

第四单元 自然界的水
课题4 化学式与化合价
一、单选题
1.在新冠疫情防控过程中，人们使用的一种免洗洗手消毒液里含有三氯羟基二苯醚(简称三氯生，化学式为)。下列表述正确的是 ( )
A.一个三氯生分子中有24个原子 B.三氯生由碳、氢、氧、氯四种原子构成
C.三氯生分子的相对分子质量为289.5g D.三氯生中氢、氧元素个数比为7：2
2.甲醛是室内装修材料释放出来的污染空气的有毒物质，利用催化剂可以消除这些有毒物质，下图所示为该反应前后的微观示意图。下列说法不正确的是 ( )
A.甲醛的化学式为CH2O B.原子是化学变化中的最小粒子
C.反应后催化剂的质量和性质不变 D.生成物丙和丁中氧元素的化合价相同
3.安徽省盛产茶叶，“太平猴魁”“黄山毛峰”等绿茶享誉海内外。绿茶中的单宁酸具有抑制血压上升、清热解毒、抗癌等功效，其化学式为C76H52O46，下列关于单宁酸的说法不正确的是 ( )
A.单宁酸由碳、氢、氧三种原子构成 B.一个单宁酸分子含174个原子
C.单宁酸中碳、氢元素的质量比为228:13 D.单宁酸中碳元素的质量分数最大
4.已知某两种物质在光照条件下能发生化学反应，其微观示意图如下：
(说明：一种小球代表一种原子) 则下列说法正确的是 ( )
A.图示中的反应物都是单质 B.图示中共有4种分子
C.该反应属于分解反应 D.该图示不符合质量守恒定律
5.“嫦娥一号”带着国人的祝福，执行中国首次“探月”之旅。“嫦娥”在升天前10小时开始加注火箭燃料四氧化二氮(N2O4)。下列叙述中，正确的是 ( )
A.四氧化二氮是由6个原子构成的
B.四氧化二氮的相对分子质量是92g
C.四氧化二氮中氮、氧元素的质量比为7：8
D.四氧化二氮分子中氮、氧原子的个数比为1：2
6.布洛芬缓释胶囊的主要成分是布洛芬(化学式为C13H18O2)，下列说法正确的是 ( )
A.一个布洛芬分子中碳、氢、氧原子质量比为13：18：2
B.布洛芬缓释胶囊是纯净物
C.1个布洛芬分子中含有1个氧分子
D.布洛芬各元素中氢元素的质量分数最小
7.元素化合价和物质类别是认识物质的两个重要维度。如图表示硫元素的化合价与含硫物质类别之间的关系，下列关于A对应物质的化学式正确的是 ( )
A.S B.SO2 C.SO3 D.O2
8.我国国产航母等舰艇的船底都涂有含Cu2O的防污涂料，其中O元素均处于其常见的化合价，则Cu元素的化合价为 ( )
A.+2 B.+1 C.+4 D.+0.5
9.连花清瘟制剂在防治新冠肺炎中起着重要作用，其成分中含有一种名为绿原酸(化学式为C16H18O9)的物质，下列有关绿原酸说法正确的是 ( )
A.绿原酸属于氧化物 B.绿原酸中碳元素质量分数最大
C.绿原酸的相对分子质量为354g D.绿原酸分子由碳、氢、氧三种元素组成
10.200g赤铁矿(主要成分为Fe2O3)中若含有的铁元素的质量为112g，则此铁矿石中Fe2O3的质量分数是 ( )
A.56% B.80% C.70% D.60%
11.在这六种化合物中，元素的化合价有 ( )
A.种 B.种 C.种 D.种
二、填空与简答题
12.化学课外活动中，老师演示了如图甲所示的趣味实验——“魔棒生烟”，该实验原理的微观示意图如乙图所示。
(1)白烟成分NH4Cl中，氮元素的化合价是________；
(2)图示反应属于基本反应类型中的________反应；
(3)实验中，蘸有浓盐酸和浓氨水的玻璃棒并未接触即产生白烟，请从分子角度说明原因________。
13.建立宏观、微观和符号之间的相互联系是化学学科的特点。
(1)稀土元素铕(Eu)是激光及原子能应用的重要材料。已知铕元素在元素周期表中的部分信息 如图一所示，氯化铕的化学式为 EuCl3。
①铕元素属于________________(填“金属”或“非金属”)元素，它的原子相对原子质量为________________；
②氧化铕的化学式为_________________。
(2)图二表示氯和溴元素(Br)的原子结构示意图。
①溴元素在元素周期表中位于第________________周期；
②氯离子的核外电子数为________________；
③由图可知，氯元素和溴元素具有相似化学性质的原因是________________。
14.核电荷数为1～18的元素的原子结构示意图等信息如下，利用下表回答相关问题：
(1)铝原子在化学反应中易___________(填“得到”或“失去”)电子，形成的离子符号是___________；写出一个与Ne原子电子层结构相同的阴离子的符号___________。
(2)表中具有相对稳定结构的原子有___________(填粒子符号)，与氟元素化学性质相似的元素是___________(填元素符号)。
(3)由钠元素与氯元素组成的化合物是由___________(填粒子符号)构成的。
(4)研究表明：在同一周期中，从左到右，原子失去电子的能力逐渐减弱，得到电子的能力逐渐增强。由此推断：第二周期中失电子能力最强的是___________(填粒子符号)原子。
(5)某元素的原子结构示意图为 ，则它位于元素周期表中的第___________周期。
三、科普阅读题
15.阅读下面的短文，回答有关问题。
新型灭菌消毒剂﹣﹣ClO2
为抑制新冠病毒传播，“含氯消毒剂”被广泛使用，其中就包含一种新型灭菌消毒剂——ClO2，在通常情况下，ClO2是一种有刺激性气味的黄绿色气体，熔点﹣59℃，沸点 11℃。在常温下，1L 水中大约能溶解 2.9g ClO2。ClO2受热或者见光易分解，具有强氧化性和很强的腐蚀性。含有 2%的 ClO2和 0.085%Na2CO3的水溶液无色、无臭、无腐蚀性，常温下稳定，不易分解；该溶液用于杀菌、消毒的同时，还有除臭、防霉、保鲜等作用，是特性优良，高效安全的消毒剂。我国从 2000 年起就逐渐用 ClO2取代氯气(Cl2)对饮用水进行消毒。
(1)ClO2的名称是_________，ClO2 中氯元素的化合价为_________。
(2)下列消毒剂中，不属于“含氯消毒剂”的是________(填字母序号)。
A.双氧水 B.过氧乙酸(C2H4O3) C.84 消毒液(含 NaClO) D.氯气
(3)下列有关 ClO2的说法正确的是_______(填字母序号)。
A.0℃时，ClO2为黄绿色气体 B.常温下，100g 水中大约能溶解 2.9g ClO2
C.ClO2见光易分解，应保存在冷暗处 D.对饮用水进行消毒属于化学变化
16.阅读下面科普短文。
环氧树脂是一种热固性树脂，化学式为(C11H12O3)n，具有质量轻、电绝缘性能优良、耐腐蚀、粘接性好等优点，广泛应用于电子电器、涂料、胶粘剂、建筑等领域，我国环氧树脂的应用领域如图1。
环氧树脂的热导率较低，不利于散热。因此，常把热导率高的纳米材料作为填料添加到环氧树脂中以提升环氧树脂的导热性能。研究人员在环氧树脂(热导率为0.16W/m·K)中分别添加不同质量的六方氮化硼、改性氮化硼、立方氮化硼得到三种不同填料含量的材料。通过实验比较了三种材料的导热性能，其结果如图2。图中热导率越大，表明材料导热性能越好。
随着科学技术的发展，环氧树脂的潜能不断被激发，应用领域越来越广泛。
根据文章内容回答问题：
(1)环氧树脂由___________种元素组成。
(2)由图1可知，我国环氧树脂应用最广泛的领域是___________。
(3)氮化硼(BN)属于 (填字母序号)。
A.纯净物 B.混合物 C.化合物 D.单质
(4)判断下列说法是否正确(填“对”或“错”)。
①图2中加入氮化硼的环氧树脂热导率均高于0.16W/m·K，表明在实验研究的填料含量范围内，添加氮化硼可提升环氧树脂的导热性能。___________。
②环氧树脂具有广阔的应用和发展前景。___________。
(5)对比图2中的三条曲线，得到的实验结论是____________。
17.阅读下列材料，回答相关问题。
目前，新冠肺炎疫情肆虐全球。为抑制新冠病毒传播，“含氯消毒剂”被广泛使用， 其中就包含一种新型灭菌消毒剂——ClO2，在通常情况下，ClO2 是一种有刺激性气味的黄绿色气体，熔点－59℃，沸点 11℃。在常温下，1L 水中大约能溶解 2.9gClO2。ClO2受热或者见光易分解，具有强氧化性和很强的腐蚀性。含有 2%的 ClO2 和0.085%Na2CO3的水溶液无色、无臭、无腐蚀性，常温下稳定，不易分解；该溶液用于杀菌、消毒的同 时，还有除臭、防霉、保鲜等作用，是特性优良，高效安全的消毒剂。我国从 2000 起就逐渐用 ClO2 取代氯气(Cl2)对饮用水进行消毒。
(1)ClO2 的名称是_________。
(2)下列消毒剂中，不属于“含氯消毒剂”的是 (填字母序号)。
A.84 消毒液(含 NaClO) B.双氧水 C.氯气 D.过氧乙酸(C2H4O3)
(3)ClO2 的化学性质有_________(写出一点即可)。
(4)从微观角度看，ClO2与氯气(Cl2)都由_______构成(填构成物质的微粒名称)。
(5)新型灭菌消毒剂ClO2储存方法为_________。
试卷第6页，共6页
试卷第5页，共6页
【参考答案及解析】
1.A
【详解】A、化学式中元素符号右下角的数字表示一个分子中该元素的原子个数，根据三氯生的化学式，每个三氯生分子中含有12+7+2+3=24个原子，正确；
B、由化学式可知，宏观上三氯生由碳、氢、氧、氯四种元素组成，微观上三氯生由三氯生分子构成，错误；
C、三氯生的相对分子质量为：(12×12)+(1×7)+(16×2)+(35.5×3)=289.5，相对分子质量的单位不是“g”，而是“1”，通常省略不写，错误；
D、元素只讲种类，不讲个数。根据三氯生的化学式，三氯生中氢、氧元素的原子个数比为7:2，错误。
故选A。
2.C
【详解】A、由图可知，每个甲醛分子由1个碳原子、2个氢原子、1个氧原子构成，化学式为：CH2O，正确；
B、原子是化学变化中的最小粒子，说法正确；
C、催化剂化学反应前后，质量和化学性质不变，错误；
D、生成物丙为二氧化碳，二氧化碳中氧元素显－2价，丁为水，水中氧元素显－2价，正确。
故选C。
3.A
【详解】A、由单宁酸的化学式知，单宁酸由单宁酸分子构成，单宁酸分子由碳、氢、氧三种原子构成，故选项不正确；
B、1个单宁酸分子由76个碳原子、52个氢原子和46个氧原子构成，即一个单宁酸分子含174个原子，故选项正确；
C、，单宁酸中碳、氢元素的质量比=，故选项正确；
D、，单宁酸中碳、氢、氧三种元素的质量比=，碳元素质量占比最大，则碳元素的质量分数最大，故选项正确；
故选A。
4.B
【详解】A、同种原子构成的分子是单质分子，不同种原子构成的分子是化合物分子，则由图示信息可知，反应物中有一种是单质，另一种是化合物，错误；
B、由图示中分子的结构可知：反应前后存在四种不同的分子，正确；
C、由图示可知，该反应是由两种物质生成两种物质的反应，该反应不属于分解反应，错误；
D、由反应的图示可知，反应前后原子的数目、种类不变，该图示符合质量守恒定律，错误。
故选B。
5.D
【详解】A、由化学式可知，四氧化二氮由四氧化二氮分子构成，故选项A错误；
B、四氧化二氮的相对分子质量是：14×2+16×4=92，相对分子质量是一个比值，单位为“1”，常省略不写，故选项B错误；
C、四氧化二氮中氮、氧元素的质量比为：(14×2)：(16×4)=7:16，故选项C错误；
D、由化学式可知，四氧化二氮分子中氮、氧原子的个数比为：2:4=1：2，故选项D正确；
故选：D。
6.D
【详解】A、一个布洛芬分子中碳、氢、氧原子质量比为，选项错误；
B、布洛芬缓释胶囊的主要成分为布洛芬，还有其他物质，属于混合物，选项错误；
C、1个布洛芬分子中含有13个碳原子、18个氢原子、2个氧原子构成，不存在氧分子，选项错误；
D、元素的质量分数是指某元素的相对原子质量总和与相对分子质量的比值，氢元素的相对原子质量总和最小，所以质量分数最小，选项正确。
故选D。
7.C
【分析】氧化物是指由两种元素组成，且其中一种是氧元素的化合物。A处对应的是含有+6价硫元素的氧化物。
【详解】A、单质S中硫元素为0价，且不属于氧化物，不符合题意；
B、SO2属于氧化物，氧元素显示－2价，硫元素显示+4价，不符合题意；
C、SO3属于氧化物，氧元素显示－2价，硫元素显示+6价，符合题意；
D、O2不含有硫元素，不符合题意；
故选C。
8.B
【详解】O元素处于其常见的化合价即－2价，设铜元素的化合价为x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：x×2+(－2)=0，则x=+1。故选：B。
9.B
【详解】A、氧化物是由两种元素组成且有一种元素是氧元素的化合物，绿原酸是由碳、氢、氧三种元素组成的化合物，不属于氧化物，故选项说法错误。
B、绿原酸中碳、氢、氧元素的质量比为(12×16)：(1×18)：(16×9)=32：3：24，则碳元素的质量分数最大，故选项说法正确。
C、相对分子质量的单位为“1”，而不是“g”，故选项说法错误。
D、绿原酸是由碳、氢、氧三种元素组成，一个绿原酸分子是由16个碳原子、18个氢原子和9个氧原子构成，故选项说法错误。
故选B。
10.B
【详解】200g赤铁矿(主要成分为Fe2O3)中若含有的铁元素的质量为112g，此铁矿石中Fe2O3的质量为，则此铁矿石中Fe2O3的质量分数是，故选B。
11.C
【详解】化合物中，氢元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为－2价，其中NH4NO3中，设铵根中氮元素的化合价为x，则x+(+1)×4=+1，解得x=－3，设硝酸根中氮元素的化合价为y，则y+(－2)×3=－1，解得y=+5；
N2中氮元素的化合价为0价；
设N2O中氮元素的化合价为z，则2z+(－2)=0，解得z=+1；
设NO2中氮元素的化合价为a，则a+(－2)×2=0，解得a=+4；
NO中，由于氧元素的化合价为－2价，则氮元素的化合价为+2价；
HNO3中氮元素的化合价为+5价。
则这六种化合物中，氮元素的化合价有－3、0、+1、+2、+4、+5六种，故选C。
12.(1)－3
(2)化合
(3)分子在不停的运动
【详解】(1)设氮元素的化合价为x，则有：x+(+1)×4+(－1)=0，x=－3；
(2)由图乙可知氨气与氯化氢反应生成氯化铵，是两种物质反应生成另一种物质，符合化合反应“多变一”的特点，因此该反应属于化合反应；
(3)根据观察到有白烟产生，是因为氨水和浓盐酸都具有挥发性，氨气分子和氯化氢分子遇到一起生成氯化铵固体，说明分子在不断地运动。
13.(1) 金属 152.0 Eu2O3
(2) 四 18 最外层电子数相同
【详解】(1)①铕元素名称带金字旁，属于金属元素；由元素周期表信息知，它的原子相对原子质量为152.0。
②氯化铕的化学式为 EuCl3，其中氯元素的化合价为－1，则铕元素的化合价为+3，氧化铕的化学式为 Eu2O3。
(2)①由溴元素(Br)的原子结构示意图可知，溴元素核外电子层数为4，故位于第四周期。
②氯原子最外层电子数为7，大于4，易得1个电子达到8电子稳定结构，故氯离子的核外电子数为18。
③元素的化学性质与最外层电子数有关，故氯元素和溴元素具有相似化学性质的原因是最外层电子数相同。
14.(1) 失去 Al3+ Cl
(2) He Cl
(3)NaCl
(4)Li
(5)五
【解析】(1)
由铝原子结构示意图知，最外层电子数为3，易失去3个电子，形成铝离子，符号为Al3+；
由氖的原子结构示意图知，氖的核外电子层为2层，最外层电子数为8，则与氖原子电子层结构相同的阴离子为氟或氧；
(2)
当原子的最外层电子数为8时，原子具有相对稳定的结构，故填氖或氩；最外层电子数相同时，化学性质相似，氟最外层电子数为7，由元素周期表知，氯元素最外层电子数与氟原子相同，则与氟元素化学性质相似的元素氯，即Cl。
(3)
钠元素最外层电子数为1，易失去电子显+1价，氯原子最外层电子数为7，易得到电子显－1价，故钠元素与氯元素组成的化合物是NaCl。
(4)同一周期中，从左到右，原子失去电子的能力逐渐减弱，得到电子的能力逐渐增强。由此推断：第二周期中失电子能力最强的是Li。
(5)
根据原子的最外层电子数等于原子所处的周期数，则图示原子所处的周期为第五周期。
15.(1) 二氧化氯 +4
(2)AB
(3)CD
【详解】(1)根据氧化物的读法可知，C1O2应读作二氧化氯；C1O2中，氧元素显－2价，由化合物中各元素正负化合价的代数和为零原则可知，氯元素显+4价；
(2)A、双氧水不含氯元素，不属于含氯消毒剂，故A正确；
B、过氧乙酸(C2H4O3)不含氯元素，不属于含氯消毒剂，故B正确；
C、84消毒液(含NaC1O)含有氯元素，属于含氯消毒剂，故C错误；
D、氯气含有氯元素，属于含氯消毒剂，故D错误；
故选AB；
(3)A、在通常情况下，ClO2是一种有刺激性气味的黄绿色气体，熔点﹣59℃，沸点 11℃，所以在0°C时，C1O2为液体，故A错误；
B、因为在常温下，1L水中大约能溶解2.9g C1O2，所以常温下，100g水中大约能溶解0.29g C1O2，故B错误；
C 、C1O2受热或者见光易分解，所以用棕色试剂瓶盛装C1O2并置于冷暗处保存，故C正确；
D、对饮用水进行消毒，生成新物质，属于化学变化，故D正确。
故选CD。
16.(1)三或3
(2)涂料
(3)AC
(4) 对 对
(5)改性氮化硼对提升环氧树脂的导热性能效果最好(合理即可)
【详解】(1)由环氧树脂的化学式可知，环氧树脂是由碳、氢、氧三种元素组成，故填：三或3；
(2)由图可知，我国环氧树脂应用最广泛的领域是涂料，故填：涂料；
(3)氮化硼(BN)属于是由不同种元素组成的纯净物，属于化合物，故选AC；
(4)①由图2的数据可知，添加氮化硼可提升环氧树脂的导热性能，说法正确，故填：对；
②由材料可知，环氧树脂具有广阔的应用和发展前景，说法正确，故填：对；
(5)对比图2中的三条曲线，得到的实验结论是改性氮化硼对提升环氧树脂的导热性能效果最好，故填：改性氮化硼对提升环氧树脂的导热性能效果最好(合理即可)。
17.(1)二氧化氯
(2)BD
(3)见光易分解或氧化性或腐蚀性
(4)分子
(5)避光密封保存
【详解】(1)根据氧化物的读法，ClO2 的名称是二氧化氯；
(2)双氧水，成分为过氧化氢，不含氯元素，过氧乙酸成分C2H4O3，不含氯元素，故答案为BD；
(3)由题干可知二氧化氯具有的化学性质：受热或者见光易分解、具有强氧化性和很强的腐蚀性；
(4)ClO2属于非金属氧化物，氯气属气体单质。从微观角度看，ClO2与氯气(Cl2)都由都由分子构成的；
(5)由题干可知，ClO2受热或者见光易分解，故储存ClO2应避光密封保存。