第三章物质构成的奥秘同步练习 （含解析）沪教版（全国）初中化学九年级上册

第三章物质构成的奥秘
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．下列符号中，既表示一个原子，又表示一种元素，还表示是一种物质的是
A．N B．2H C．He D．O2
2．下列化学符号中，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．O B．N2 C．C60 D．Mg
3．下列物质对应的化学式不正确的是
A．氧化镁——MgO B．四氧化三铁——Fe3O4
C．氧气——O D．氧化铜——CuO
4．分类是学习化学的重要方法。下列各组物质按照单质、氧化物、混合物顺序排列的是
A．铁粉、硝酸钾、矿泉水 B．氧气、蒸馏水、空气
C．大理石、液氮、二氧化碳 D．二氧化锰、石灰水、氧化镁
5．下列结构示意图所表示的微粒，属于同种元素的是
A．①② B．②③ C．②④ D．①③④
6．下列各微粒的示意图中，表示阳离子的是
A． B． C． D．
7．新产品磨牙器能有效帮助去除牙齿表面的牙垢，磨牙器磨头采用50%橡胶与50%的金刚砂（主要成分为碳化硅）特制而成。已知碳化硅中碳元素显－4价，硅元素显＋4价，则碳化硅的化学式为
A．SiC B．Si2C3 C．Si3C2 D．SiC2
8．生活中接触的外包装上的含氟牙膏、高钙牙膏、碘盐等的氟、钙、碘指的是
A．分子 B．离子 C．原子 D．元素
9．铷（Rb）原子钟被称作北斗卫星的“心脏”。下图是铷的元素周期表信息和铷原子的结构示意图，有关说法正确的是
A．铷位于元素周期表第四周期
B．铷易失去电子，变为Rb-
C．铷原子中的中子数为37
D．铷与钠的化学性质相似
10．下列化学用语正确的是（　　）
A．2个氢原子：H2 B．2个钙离子：Ca2+
C．氧化铁：FeO D．2个氮分子：2N2
二、判断题
11．请标出氯酸钾中氯元素的化合价：。( )
12．SO2：“2”表示一个二氧化硫分子中含有两个氧原子( )
13．一个二氧化碳分子由一个碳元素和二个氧元素组成。( )
14．决定元素种类的是核内质子数，即同种元素的原子中的核内质子数一定相同。( )
15．同种分子构成的一定是纯净物。纯净物只能由同种分子构成。( )
三、科学探究题
16．“84”消毒液、过氧化氢溶液都是常用消毒剂，某同学进行了如下活动。
查阅资料：“84”消毒液的有效成分是次氯酸钠（化学式为 NaClO）。
【实验1】取少量“84”消毒液于试管中，滴加过氧化氢溶液，发现有大量气泡然后 （填写实验操作和现象），证明产生的气体是氧气。
【实验2】探究在上述反应中，次氯酸钠的作用
（1）作出猜想：
①作反应物，次氯酸钠与过氧化氢溶液发生化学反应。
②作 ，类似分解过氧化氢溶液制氧气时二氯化锰的作用。
（2）实验验证：
步骤一：向锥形瓶中加入30mL“84"消毒液，注射器中吸入25mL过氧化氢溶液。
步骤二：将注射器中的过氧化氢溶液平均分5次推入锥形瓶中、每次推入过氧化氢溶液，待不再产生气泡后，记录收集气体的总体积（忽略其他因素对测量结果造成的影响），见下表。
第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
收集气体的总体积/mL 140 280 365 x 375
①表中的数据x= 。
②分析表中数据得出“猜想一正确”，其依据是 。
（3）分析讨论
次氯酸钠与过氧化氢溶液反应除生成氧气外，还生成氯化钠和水，写出该反应的化学式表达式 。
（4）拓展反思
拓展：戊二醛（C3H8O2）是新一代消毒剂，在防控新冠肺炎疫情的过程中被广泛使用，回答下列问题：
①戊二醛的相对分子质量为 。
②戊二醛中碳元素的质量分数为 。
③ g二氧化碳中所含的碳元素质量与50g戊二醛中含的碳元素的质量相等。
反思：生活中使用各种消毒剂时，要考虑它们的性质。切记“科学使用，注意安全”！生活中下列使用消毒剂的做法正确的是 。
A．不同的消毒剂可随意混合使用使用
B．“84”消毒液的浓度越高越好
C．使用75%酒精消毒应远离明火，防止火灾
D．“84”消毒液、75%酒精等消毒剂均应密封保存
四、综合应用题
17．化学是一门基础自然科学，它是人类认识世界和改造世界的锐利武器。某校兴趣小组就化学与生活组织了一次主题为“化学——我们的生活，我们的未来”的班会。
(1)化学——使生活丰富多彩。
①某净水器中装有活性炭、超细滤膜，超细滤膜主要起 作用，活性炭主要起 作用。
②暴雨过后，河水很浑浊，某同学取回河水进行研究，首先进行过滤，若采用如图1所示装置进行过滤，该图操作中存在的一处明显错误是 。
(2)化学——为健康保驾护航。
超超的奶奶年纪大了，医生建议她每天服用含葡萄糖酸钙[(C6H11O7)2Ca]的补钙剂。
①人从食物中摄入的钙指 （填“元素”、“原子”、“单质”或“葡萄糖酸钙”）。
②超超的奶奶每天服用补钙剂的目的是预防 （填疾病）。
③写出葡萄糖酸钙中的阴离子： 。
(3)化学——让未来充满希望。
①纳米材料石墨烯可以帮助科学家实现修建太空天梯的构想，石墨烯是一层碳原子，从物质分类的角度来说，石墨烯属于 （填字母）。
A．化合物 B．单质 C．混合物
②可燃冰是CH4气体被H2O分子形成的笼包裹，在海底低温和高压作用下形成的结晶物质。它是一种重要的新型能源，但是它的开采却困难重重，一旦发生CH4泄露，将对环境造成不可逆的影响。
可燃冰样品常存放于原本用于装液氮的大型储存罐中，其原因是 。
③生活中离不开电池，锂离子电池常用磷酸亚铁锂(LiFePO4)作电极材料，LiFePO4中磷元素的化合价为 。
图2是一种钠离子电池的示意图，钠离子电池依靠钠离子在正极和负极之间移动进行充电和放电。充电时，Na+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，放电时则相反，则硬碳作电池 极。
18．事物之间存在联系，找出联系、发现规律是我们学好化学的一种基本方法。
(1)A、B是实验室二种常见的玻璃仪器。
下表内已绘制其中2种仪器上部约1/4的局部特征；请你分别根据其用途补绘剩余部分。
仪器
主要用途 用作少量试剂的反应容器，收集少量气体，装配小型气体发生器。 用作反应物较多、加热时间较长的反应器，如制取气体等。
(2)下表是某原子的相关数据：(在中X为元素符号，Z为原子的质子数、A为该原子的相对原子质量)
质子数 1 1 1 8 8 9
中子数 0 1 2 8 10 9
核外电子数 1 1 1 8 8 9
分析以上数据，得出的结论之一是同种元素可以有不同的 。
(3)A、B、C、D是初中化学常见的物质。A由两种元素组成，按元素出现的先后顺序计算两元素的质量比为3：1，A的相对分子质量为16，A在C中燃烧生成水和二氧化碳。B在常温下是暗紫色的固体。反应①中可观察到发出明亮的蓝紫色火焰、放出有刺激性气味的气体的现象。它们之间的关系如下图所示。图中“一”表示两端的物质能发生化学反应，“→”表示物质间存在转化关系，部分反应物、生成物及反应条件均已略去)。
回答不列问题：
Ⅰ、A的化学式为 ；
Ⅱ、反应①的化学方程式是 ，其反应的基本类型为 (选填“氧化”、“分解”或“化合”)反应。
19．碳及其化合物的综合利用使世界变得更加绚丽多彩。
（一）碳的多样性
(1)金刚石和石墨的化学性质相似，物理性质却存在很大差异，原因是 。
(2)从石墨中分离出的单层石墨片（石墨烯）是目前人工制得的最薄材料。石墨烯在室温下可以独立稳定存在，具有优异的导电、导热性。
①石墨烯属于 （选填“单质”或“化合物”）。
②写出石墨烯在空气中完全燃烧的化学表达式 。
（二）“碳中和”的实现
2021年10月16日，第五届国际低碳大会暨“碳达峰”、“碳中和”峰会在镇江召开。CO2的吸收、捕捉是实现“碳中和”的重要途径。
(3)CO2的过度排放会造成的环境问题是 。
(4)自然界有多种途径吸收二氧化碳。绿色植物通过 作用吸收CO2。
(5)如图是科学家正在研究的二氧化碳循环利用技术：
①二氧化碳与氢气在催化剂、高温条件下，除生成甲醇（CH4O）外，还生成一种常温下为液态的化合物，写出反应的化学表达式 。
②从图中分析得出的下列结论中，正确的是 （填字母）。
a．该技术符合低碳经济的理念
b．该技术有利于缓解全球面临的能源危机
c．水生成氢气的过程中所用的催化剂一定是二氧化锰
（三）二氧化碳的利用
尿素[CO(NH2)2]是一种常用化肥，图1是利用空气等制尿素的主要流程。
(6)分离空气的常用方法有以下两种：
①将液态空气汽化，首先分离出气体X，则沸点：X Y（选填“＞”或“＜”）。
②分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径的固体，通过特制的分子筛把空气中的氧分子吸入孔穴而与其他分子分离，则分子大小：X Y（选填“＞”或“＜”）。
(7)由CH4在该流程中的作用表明：化学变化的同时也会伴随 变化。
(8)合成过程中，制备尿素的化学表达式为 。
(9)图2为某尿素样品的部分标签（杂质中不含氮元素），根据标签计算：
①该袋化肥中氮元素的质量为 kg。
②该化肥中尿素的质量分数为 （结果保留至0.1%）。
③农民用尿素给耕地施加氮肥，刚好需要120kg这种化肥，若改用硝酸铵（NH4NO3）以达到相同的肥效，则需要硝酸铵的质量为 kg
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．C
【详解】A、N可以表示一个氮原子，氮元素，不能表示一种物质，故A不符合题意；
B、2H只能表示两个氢原子，故B不符合题意；
C、He可以表示氦元素，一个氦原子，氦气这种物质，故C符合题意；
D、O2能表示一个氧分子、氧气这种物质，不能表示氧元素，故D不符合题意。
故选：C。
2．D
【详解】A、O属于气态非金属元素，可表示氧元素，表示一个氧原子，但不能表示一种物质，不符合题意；
B、该符号是氮气的化学式，不是元素符号，不符合题意；
C、该符号是C60的化学式，是由分子构成的物质，不是元素符号，不符合题意；
D、Mg属于金属元素，可表示镁元素，表示一个镁原子，还能表示镁这一纯净物，符合题意。
故选D。
【点睛】既能表示一种元素，又能表示一个原子，还能表示一种单质的元素有可能是金属单质、某些固态非金属例如C、P、S、Si等。
3．C
【详解】A、氧化镁中，镁元素的化合价为+2价，氧元素的化合价为-2价，根据化合物中各元素的化合价的代数和为零，则氧化镁的化学式写为MgO，选项正确；
B、根据化合物的命名方法，则四氧化三铁的化学式写为Fe3O4，选项正确；
C、氧气由氧分子构成，1个氧分子由2个氧原子构成，则氧气的化学式写为O2，选项错误；
D、氧化铜中，铜元素的化合价为+2价，氧元素的化合价为-2价，根据化合物中各元素的化合价的代数和为零，则氧化铜的化学式写为CuO，选项正确，故选C。
4．B
【详解】A、铁粉中只含有一种元素，属于单质；硝酸钾中含有三种元素，不属于氧化物；矿泉水中含有水和矿物质等多种物质，属于混合物，该选项不符合题意。
B、氧气中只含有一种元素，属于单质；蒸馏水中含有氢、氧两种元素，属于氧化物；空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物，该选项符合题意。
C、大理石的主要成分为碳酸钙，属于混合物；液氧中只含一种元素，属于单质，二氧化碳中只含有一种物质，属于纯净物，该选项不符合题意。
D、二氧化锰中含有两种元素，属于化合物；石灰水中含有水和氢氧化钙，属于混合物；氧化镁中只含有一种物质，属于纯净物，该选项不符合题意。
故选B。
5．C
【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，质子数相同，属于同种元素，②④的质子数都是11，都属于钠元素，故选C。
6．B
【详解】A、质子数=核外电子数，表示原子，不符合题意；
B、质子数大于核外电子数，表示阳离子，符合题意；
C、质子数=核外电子数，表示原子，不符合题意；
D、质子数小于核外电子数，表示阴离子，不符合题意。
故选B。
7．A
【详解】已知碳化硅中碳元素显﹣4价，硅元素显+4价，根据化合物为各元素化合价代数和为0的原则，该物质的化学式可表示为SiC；故选A．
【点评】利用组成化合物各元素的化合价，根据化合物为各元素化合价代数和为0的原则，可完成该化合物的化学式的书写．
8．D
【分析】日常生活中经常接触到“含氟牙膏”、“高钙牛奶”、“加碘食盐”、“加铁酱油”等用品，这里的氟、钙、碘、铁等都是指元素。
【详解】物质是由元素组成的，日常生活中经常接触到“含氟牙膏”、“高钙牛奶”、“加碘食盐”、“加铁酱油”等用品，这里的氟、钙、碘、铁是指元素，即这些营养物质中含有这些营养元素。
故选D。
【点睛】本题难度不大，主要考查元素与微观粒子及物质的区别，加深对元素概念的理解是正确解答此类试题的关键。
9．D
【详解】A、元素的周期数=原子的核外电子层数，铷原子核外有5个电子层，则铷元素位于元素周期表第五周期，该选项说法不正确；
B、铷原子最外层电子数为1，小于4，在化学变化中易失去1个电子形成带1个单位正电荷的离子，则离子符号为Rb+，该选项说法不正确；
C、元素周期表单元格中，左上角的数字表示原子序数，最下方的数字表示相对原子质量，原子序数=原子的质子数=核外电子数，相对原子质量≈质子数+中子数，由图可知，铷原子的质子数为37，相对原子质量为85.47，则中子数约为85-37=48，该选项说法不正确；
D、钠为11号元素，核外电子排布为2、8、1，则钠、铷最外层电子数相同，它们的化学性质相似，该选项说法正确。
故选D。
10．D
【详解】A、由原子的表示方法，用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，故2个氢原子表示为：2H，故选项化学用语错误。
B、由离子的表示方法，在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个电荷时，1要省略。若表示多个该离子，就在其离子符号前加上相应的数字，故2个钙离子可表示为：2Ca2+，故选项化学用语错误。
C、氧化铁中铁元素显+3价，氧元素显﹣2价，其化学式为：Fe2O3，故选项化学用语错误。
D、由分子的表示方法，正确书写物质的化学式，表示多个该分子，就在其分子符号前加上相应的数字，则2个氮分子可表示为：2N2，故选项化学用语正确。
故选D。
11．错误
【详解】化合物中正负化合价代数和为0，氯酸钾中钠元素显+1价，氧元素显-2价，所以氯元素的化合价为+5价，所以表示为。
故填：错误。
12．正确
【详解】标在化学式中元素符号右下角的数字表示一个分子中所含有的原子个数，故SO2中的“2”表示一个二氧化硫分子中含有两个氧原子，故正确。
13．错误
【解析】略
14．√
【详解】元素是具有相同质子数的一类原子的总称，所以决定元素种类的是核内质子数，即同种元素的原子中的核内质子数一定相同，故正确。
15．×
【详解】纯净物是由同种物质组成的，由分子构成的物质，该物质中只含有一种分子。对于由原子构成的物质，纯净物由同种原子构成。
【点睛】根据纯净物的概念以及构成物质的粒子种类进行分析是解答此题的关键。
16． 将带火星的木条伸入试管中，木条复燃 催化剂 370 若次氯酸钠是催化剂，则每次反应产生气体体积相同，但是产生气体气体不同，说明次氯酸钠参与了反应，不是作为催化剂使用 NaClO+H2O2→O2+NaCl+H2O 76 47.4% 86.6 CD
【详解】实验1：
氧气可使带火星的木条复燃，因此将带火星的木条伸入试管中，木条复燃，说明为氧气。
实验2：
（1）过氧化氢溶液制氧气时二氯化锰的作用为催化作用，加快反应速率，故作催化剂，类似分解过氧化氢溶液制氧气时二氯化锰的作用，作催化剂。
（2）①在前三组数据可以看出，随着加入过氧化氢溶液的量增多，最终生成气体体积增加减少，说明次氯酸钠参与了反应，且第三次产生气体减少说明次氯酸钠已经反应完毕，第四次再加入5mL过氧化氢溶液后，不发生反应，只是将内部残留的气体再排出5mL，因此此时气体体积为365+5=370mL，x为370；
②若次氯酸钠是催化剂，则每次反应产生气体体积相同，但是产生气体气体不同，说明次氯酸钠参与了反应，不是作为催化剂使用；
（3）次氯酸钠与过氧化氢溶液反应除生成氧气外，还生成氯化钠和水，反应的化学式表达式为NaClO+H2O2→O2+NaCl+H2O。
（4）①戊二醛的相对分子质量为12×3+8+16×2=76。
②戊二醛中碳元素的质量分数为。
③与50g戊二醛中含的碳元素的质量相等需要二氧化碳的质量为。
反思：
A、次氯酸钠与过氧化氢可以反应，说明不同消毒剂不能混合使用，错误；
B、84消毒液浓度越高越不稳定，极不安全，错误；
C、酒精易燃易爆，使用应远离明火，防止火灾，正确；
D．“84”消毒液、75%酒精等消毒剂均应密封保存，防止变质、挥发等，正确。
故选CD。
17．(1) 过滤 吸附 没有用玻璃棒引流
(2) 元素 骨质疏松
(3) B 防止CH4泄露 +5 正
【详解】（1）①超细滤膜主要起过滤作用，活性炭主要起吸附作用。
②过滤时，应遵循“一贴、二低、三靠”的原则，由图可知，该操作没有用玻璃棒引流。
（2）①人从食物中摄入的钙不是以分子、原子、单质的形成存在，而是强调存在的元素，与具体形态无关。
②老年人服用补钙剂，是为了预防骨质疏松、佝偻病等。
③葡萄糖酸钙[(C6H11O7)2Ca]中的阳离子为Ca2+，则阴离子为-1价的。
（3）①墨烯是由碳原子构成的纯净物，属于单质，故选B。
②可燃冰是CH4气体被H2O分子形成的笼包裹，液氮作用下，H2O分子可牢牢包裹CH4分子，将可燃冰样品存放于原本用于装液氮的大型储存罐中，可防止CH4泄露。
③磷酸亚铁锂(LiFePO4)中，Li为+1价、Fe为+2价、O为-2价，根据化合物中各元素化合价代数和为0可知，P为0-(-2)×4-(+2)×1-(+1)×1=+5价。
充电时，Na+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，放电时则相反。由图可知，充电时，Na+向硬碳方向移动；放电时，Na+从硬碳方向脱离，则硬碳作电池正极。
18． 原子 CH4 化合
【详解】（1）用作少量试剂的反应容器，收集气体，能作为小型气体发生器，是试管所具有的特点；用作反应物较多，且能制取气体，所以用锥形瓶比较合适。故答案如下图：
仪器： 、
（2）由表格可知，同种元素质子数和电子数相同，中子数不同，原子不同，故同种元素可以有不同的原子。
（3）A 由两种元素组成，且两种元素的质量比为3：1，A的相对分子质量为16，A为甲烷，A在C中燃烧生成水和二氧化碳，所以C是氧气，B 在常温下是暗紫色的固体，会生成氧气，所以B是高锰酸钾，反应①中可观察到发出明亮的蓝紫色火焰，放出有刺激性气味的气体的现象，硫和氧气在点燃的条件下发出明亮的蓝紫色火焰，放出有刺激性气味的气体二氧化硫，所以D是二氧化硫，经过验证，推导正确，所以A是CH4；反应①是硫和氧气在点燃的条件下生成二氧化硫，化学方程式为，该反应符合“多变一”的特点，所以该反应属于化合反应，由于氧化反应不属于基本类型故不选。
19．(1)碳原子排列方式不同
(2) 单质
(3)温室效应
(4)光合作用
(5) ab
(6) ＜ ＞
(7)物理
(8)
(9) 22.75kg 97.5% 156kg
【详解】（1）构成金刚石和石墨的碳原子的排列方式不同，造成两种物质的物理性质差异很大。
（2）①石墨烯是由一种元素组成的纯净物，属于单质。
②石墨烯是碳的单质，在空气中完全燃烧生成二氧化碳，该反应的化学符号表达式为。
（3）二氧化碳是造成温室效应的主要气体之一，故二氧化碳的过度排放会造成的环境问题就是加剧温室效应。
（4）二氧化碳是植物进行光合作用的主要原料之一
（5）①二氧化碳与氢气在催化剂、高温条件下，除生成甲醇（CH4O）外，还生成一种常温下为液态的化合物，已知化学反应前后元素的种类不变，故生成的该液态化合物应该是水，该反应的化学表达式为。
②该技术能将燃料燃烧释放的二氧化碳循环再利用，符合低碳理念；该技术能将二氧化碳与水分解生成的氢气合成新能源来代替传统能源，有利于缓解全球的能源危机；二氧化锰是氯酸钾和过氧化氢分解的催化剂，但不一定是该反应的催化剂。故正确的表述有ab。
（6）①分离液态空气时是现将空气加压、降温变为液态，然后再升高温度，此时沸点低的氮气会先蒸发出来。故填“＜”。
②氧气能通过分子筛，说明分子筛的孔径大于氧分子的直径。
（7）化学变化过程中常伴随由物理变化，但物理变化过程中不一定伴随化学变化。
（8）根据流程图可知，二氧化碳和氨气在加压和低温条件下反应生成尿素和水，该反应的化学表达式为。
（9）①该袋化肥中氮元素的质量为。
②设该化肥中尿素的质量分数是x，则，则x=97.5%。
③设需要硝酸铵的质量为y，则，计算得y=156kg。
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