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专项02 物质的组成和结构
1.下列对于宏观事实的微观解释错误的是
A.水银温度计汞柱升高或降低——汞分子间有间隔
B.金刚石和石墨物理性质不同——碳原子排列方式不同
C.品红在热水中比在冷水中扩散的更快——温度越高分子运动速率越快
D.氢气在氧气中燃烧生成氯化氢——化学变化中分子分为原子,原子又结合成新的分子
2.水受热沸腾汽化,下列有关该过程的说法不正确的是
A.水分子分解成原子 B.水分子的能量增大
C.水分子间的间隔增大 D.水分子的运动速率加快
3.下列物质由分子构成的是
A.锌 B.氮气 C.石墨 D.氯化钾
4.下列叙述错误的是
A.分子、原子和离子都能直接构成物质
B.原子中原子核与核外电子的电量相等,电性相反,所以整个原子不显电性
C.决定原子质量大小的主要是质子和电子
D.原子如果得到或失去电子就变成离子
5.磷灰石陶瓷性质优良,可制造人造骨和人造假牙。这里的“磷”指的是
A.原子 B.分子 C.元素 D.单质
6.某化学兴趣小组为探究分子的运动情况,在T形管的粗玻璃管里,固定一根湿润的酚酞滤纸条,完成下列实验。实验一:将浓氨水加入左侧试管中,3分钟后观察到ba段滤纸条先变红。实验二:换一根湿润的酚酞滤纸条,微微加热试管,发现ba段滤纸条更快变红。下列说法错误的是
A.实验中使用气球是为了缓冲管内气压的骤然升高
B.实验一和实验二对比说明温度升高,分子运动速率加快
C.实验一能说明分子不停做无规则运动,还能说明相同条件下氨气的密度比空气小
D.如果将试管放入冰水中,湿润的酚酞滤纸条不会变红
7.人类探月的重要目的之一是勘察、获取地球上蕴藏量很小而月球上却极为丰富的核聚变燃料“”,解决地球能源危机。已知“”是指原子核内含有个质子、个中子的碳原子,则“”所指的氦原子核内
A.含有个质子,没有中子 B.含有个质子,个中子
C.含有个质子,个中子 D.含有个中子,没有质子
8.中科院院士张青莲教授主持测定了铟、锑等多种元素的相对原子质量新值,被采用为国际新标准。在元素周期表中铟与铝同族,铟的有关信息如图,下列说法错误的是
A.原子结构示意图中x=3
B.In3+的最外层电子数为8
C.铟的原子核内有49个质子
D.铟的相对原子质量为114.8
9.化学家张青莲主持测定了铟、铱、锌等元素相对原子质量的新值。碳12原子的质量为,一种锌原子的质量为,该锌原子的相对原子质量是
A.12 B.64 C.66 D.
10.已知R元素的相对原子质量A与其原子核内的质子数和中子数之和在数值上相等。若R2+核外有x个电子,则其原子核内的中子数为
A.A-x+2 B.A+x+2 C.A-x-2 D.A+x-2
11.如图是元素周期表的一部分,下列说法错误的是
A.甲元素的符号是He
B.原子序数:乙>丙>甲
C.氮元素的相对原子质量是14.01
D.氖原子的结构示意图为
12.如图是几种微粒的结构示意图,根据图示判断以下说法不正确的是
A.B元素属于金属元素
B.A与C元素具有相似的化学性质
C.C原子在化学反应中容易失去两个电子形成阳离子
D.B、C、D元素位于同一周期
13.下列关于Mg、Mg2+ 两种粒子的判断中,正确的是( )
①核电荷数相同 ②核外电子数相等 ③ 电子层结构完全相同
④质量几乎相等 ⑤质子数相等 ⑥、Mg2+ 比Mg稳定
A.①④⑤ B.①③⑤⑥ C.①④⑤⑥ D.②③④
14.化学符号是学习化学的重要工具。下列对①~④所示化学符号的意义叙述正确的是
①Ne ②Mg ③Mg2+ ④H2O2
A.①②④都表示一个分子
B.③表示一个镁离子带2个单位的正电荷
C.④表示H2O2分子中含有氢分子和氧分子
D.②和③属于同种元素,所以它们的化学性质相同
15.载人航天器中处理CO2的另一种方法是将CO2与氢气反应,反应前后分子种类变化的微观示意图如下:
下列说法正确的是
A.乙和丙的元素组成相同 B.丙的相对分子质量为16
C.反应前后氧原子个数不相等 D.参加反应的甲和乙的分子个数比为4:1
16.下列化学用语所表达的意义正确的是
A.—3个氧原子 B.—1个钠离子
C.Al—氯元素 D.2N—2个氮分子
17.关于下列符号或图示的说法正确的是
①2N ②2Fe2+③ ④ ⑤
A.①表示2个氮分子 B.②表示2个铁离子
C.③和④构成物质的化学式为Al2O3 D.由⑤可知锡的相对原子质量为118.7g
18.金银花作为一种中药具有悠久的历史,其有效成分之一是绿原酸(C16H18O9)。下列说法错误的是
A.绿原酸属于有机物
B.绿原酸由碳、氢、氧三种元素组成
C.绿原酸中碳元素的质量分数最大
D.1个绿原酸分子含有9个氧分子
19.科学家研制出一种新型的催化剂,可以去除装修残留的甲醛(CH2O),反应过程的微观示意图如下、下列说法错误的是
A.分子在化学变化中可再分 B.反应前后分子数目和原子数目均发生改变
C.反应物和生成物共有3种化合物 D.反应的化学方程式为
20.某兴趣小组探究分子的特性时做了以下三组实验。
实验一:已知:碱性溶液能使酚酞试液变红,而氨水呈碱性,打开盛浓氨水的试剂瓶时能够闻到强烈刺激性气味,请回答实验中的有关问题:
甲同学用小烧杯取约40mL蒸馏水,向其中滴入5~6滴酚酞溶液,搅拌均匀,溶液的颜色无明显变化;
(1)如图1所示,取上述溶液置于试管中,向其中慢慢滴加氨水,观察溶液颜色的变化是 。
(2)将烧杯中的酚酞溶液分别倒入A、B两个小烧杯中,另取一个烧杯C,向其中加入约5mL浓氨水,用一个大烧杯罩住A、C两个小烧杯,烧杯B置于大烧杯外(如图2所示),观察几分钟,烧杯A、B发生现象分别是 ,说明 。
实验二:乙同学将实验一进行改进(如图3所示)后进行有关分子性质的探究实验:
(3)在试管中的滤纸条上相间滴有无色酚酞溶液,试管口塞上一团蘸有浓氨水的棉花,试管中看到的现象是 。
(4)如图4所示,某同学在玻璃管两端分别放入蘸有浓氨水和浓盐酸的棉花团,发现C处产生的白烟较多,查阅相关资料可知:已知①浓氨水能挥发出氨气,浓盐酸能挥发出氯化氢气体,二者接触反应会产生白烟(即氯化铵固体)②由于分子质量小,所以化学上引入了分子的相对质量来表示分子的质量,即相对分子质量;③氨气分子的相对质量是17,氯化氢分子的相对质量是36.5,由此可知,分子的运动速率与相对分子质量的关系是 。
实验三:
(5)丙同学设计实验如图5所示,在一个玻璃杯中放入约50ml水,向水中放入一大块糖块,在容器外壁沿液面一条水平线,当糖块消失后,液面比水平线 (填“高”“低”“相平”),这一现象说明了 ,同时还可以说明 。
21.课堂上老师按图Ⅰ装置进行分子运动实验时同学们闻到了一股难闻的刺激性气味,课后在老师的指导下,同学们对原实验装置进行了改进,装置如图Ⅱ所示。
(1)图Ⅰ观察到的的实验现象是 。请你从微观的角度解释产生这一现象的原因: 。
(2)同学们按图Ⅱ装置进行了如下实验操作,请回答下列问题;
①改进后的实验观察到现象是:B试管中的溶液 (选填“很快”“慢慢”,下同)变成红色,C试管中的溶液 变成红色。产生这一现象的原因是 。
②图II装置与图I相比,其优点是 (合理即可)。
22.元素周期表是学习化学的重要工具,下表是元素周期表的一部分,请回答下列问题:
(1)不同元素之间的最本质区别是 不同;
(2)表中与氧元素化学性质相似的是 元素;
(3)12号元素的原子在化学反应中比较容易 (填“得到”或“失去”)电子;
(4)11-18号元素在表中处于同一周期的原因是它们原子结构中的 相同。
23.下表为元素周期表的部分元素的相关信息,利用下表回答相关问题:
(1)请画出16号元素原子结构示意图 。
(2)表示的是 (填离子符号);写一个与Ne原子电子层结构相同的阴离子 (填离子符号)。
(3)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:第二周期中得电子能力最强的是 原子;失电子能力最强的是 原子,具有稳定结构的是 原子。
(4)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。
24.“见著知微,见微知著“是化学思维方法。
(1)从宏观知微观。
①保持氢气可燃性的最小粒子是 (填符号)。
②构成氯化钠的微粒是 (填符号)。
(2)从微观知宏观。
①如图所示,微粒A、B、C、D、E中,对应单质化学性质最稳定的是 (填编号,下同),属于同一种元素的是 。
②微粒A、E形成的化合物的化学式为 。
③爆炸性的高能N5+阳离子(氮元素的原子序数为7)被美国加州爱得华空军基地研究高能材料的化学家合成。关于N5+的说法正确的是 。
A.该粒子的电子数为34
B.该粒子的质子数为34
C.该粒子由5个氮分子构成
D.它是一种由5个氮原子构成的单质分子
④如图所示,参加反应的甲与乙的质量比为 。
25.从分子、原子的角度认识化学反应是化学研究的基本方法。如图是某密闭容器中物质变化过程的微观示意图(“”表示氧原子,“”表示氢原子):
请回答:
(1)变化Ⅰ的过程中,没有发生变化的最小微粒是 (填微粒名称);
(2)下列关于变化Ⅱ的说法中,正确的是______(填写序号);
A.分子的化学性质没有改变 B.分子变小了
C.分子间的距离变小了 D.分子的种类发生了改变
(3)从变化Ⅱ的微观过程可分析出,该变化属于 变化。
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专项02 物质的组成和结构
1.下列对于宏观事实的微观解释错误的是
A.水银温度计汞柱升高或降低——汞分子间有间隔
B.金刚石和石墨物理性质不同——碳原子排列方式不同
C.品红在热水中比在冷水中扩散的更快——温度越高分子运动速率越快
D.氢气在氧气中燃烧生成氯化氢——化学变化中分子分为原子,原子又结合成新的分子
【答案】A
【详解】A、汞属于金属,是由原子构成的;水银温度计的汞柱升高或降低,是因为汞原子之间的间隔随温度的变化而变化,故A错误;
B、金刚石和石墨均是由碳原子构成,但是碳原子的排列方式不同,故物理性质差异很大,故B正确;
C、品红在热水中比在冷水中扩散的更快,是因为分子在不断运动,且温度越高分子运动速率越快,故C正确;
D、氢气在氯气中燃烧生成氯化氢,是因为氢分子分成氢原子,氯分子分成氯原子,1个氢原子和1个氯原子结合成1个氯化氢分子,故D正确。
故选A。
2.水受热沸腾汽化,下列有关该过程的说法不正确的是
A.水分子分解成原子 B.水分子的能量增大
C.水分子间的间隔增大 D.水分子的运动速率加快
【答案】A
【详解】A、在物理变化中,分子没有发生变化,水变为水蒸气是物理变化,分子本身不变,故选项说法错误;
B、水受热沸腾汽化,水分子的能量增大,故选项说法正确;
C、温度越高,分子间的间隔就越大,水受热沸腾汽化,水分子间的间隔增大,故选项说法正确;
D、分子的运动速率与温度有关,受热时,温度升高,分子运动速率加快,故选项说法正确;
故选:A。
3.下列物质由分子构成的是
A.锌 B.氮气 C.石墨 D.氯化钾
【答案】B
【详解】A、锌属于金属单质,是由锌原子直接构成的,不符合题意;
B、氮气属于气态非金属单质,是由氮分子构成的,符合题意;
C、石墨属于固态非金属单质,是由碳原子直接构成的,不符合题意;
D、氯化钾是含有金属元素和非金属元素的化合物,氯化钾是由钾离子和氯离子构成的,不符合题意;
故选B。
4.下列叙述错误的是
A.分子、原子和离子都能直接构成物质
B.原子中原子核与核外电子的电量相等,电性相反,所以整个原子不显电性
C.决定原子质量大小的主要是质子和电子
D.原子如果得到或失去电子就变成离子
【答案】C
【详解】A、物质是由分子、原子、离子等粒子构成;A正确;
B、原子中原子核带正电,核外电子带负电,电量相等,电性相反,所以整个原子不显电性;B正确;
C、原子由原子核与核外电子构成,原子核由质子和中子构成,由于电子质量仅是质子或中子质量的1/1836倍,可忽略不计,所以原子质量主要集中在原子核上,决定原子质量大小的主要是质子和中子;C错;
D、原子如果得到电子变成阴离子,失去电子就变成阳离子。D正确。
选择C。
5.磷灰石陶瓷性质优良,可制造人造骨和人造假牙。这里的“磷”指的是
A.原子 B.分子 C.元素 D.单质
【答案】C
【详解】物质是由元素组成的,这里的“磷”不是指单质、分子、原子等形式,而是强调物质的宏观组成,是指的元素,与具体形态无关;
故选C。
6.某化学兴趣小组为探究分子的运动情况,在T形管的粗玻璃管里,固定一根湿润的酚酞滤纸条,完成下列实验。实验一:将浓氨水加入左侧试管中,3分钟后观察到ba段滤纸条先变红。实验二:换一根湿润的酚酞滤纸条,微微加热试管,发现ba段滤纸条更快变红。下列说法错误的是
A.实验中使用气球是为了缓冲管内气压的骤然升高
B.实验一和实验二对比说明温度升高,分子运动速率加快
C.实验一能说明分子不停做无规则运动,还能说明相同条件下氨气的密度比空气小
D.如果将试管放入冰水中,湿润的酚酞滤纸条不会变红
【答案】D
【详解】A、实验二加热会导致试管内温度升高,气压增大,使用气球是为了缓冲管内气压的骤然升高,故选项A正确;
B、实验二微微加热试管,发现ba段滤纸条更快变红,所以实验一和实验二对比说明温度升高,分子运动速率加快,故选项B正确;
C、实验一:将浓氨水加入左侧试管中,3分钟后观察到ba段滤纸条先变红,所以实验一能说明分子不停做无规则运动,还能说明相同条件下氨气的密度比空气小,故选项C正确;
D、分子在不同温度下都在不停地运动,如果将试管放入冰水中,湿润的酚酞滤纸条也会变红,故选项D错误。
故选:D。
7.人类探月的重要目的之一是勘察、获取地球上蕴藏量很小而月球上却极为丰富的核聚变燃料“”,解决地球能源危机。已知“”是指原子核内含有个质子、个中子的碳原子,则“”所指的氦原子核内
A.含有个质子,没有中子 B.含有个质子,个中子
C.含有个质子,个中子 D.含有个中子,没有质子
【答案】B
【详解】利用知识迁移的方法,已知“”是指原子核内含有个质子、个中子的碳原子,为质子数和中子数的和;则“”,为质子数和中子数的和,已知氦原子内的质子数为,故中子数为,所以“”所指的氦原子核内含有个质子,个中子。故选:
8.中科院院士张青莲教授主持测定了铟、锑等多种元素的相对原子质量新值,被采用为国际新标准。在元素周期表中铟与铝同族,铟的有关信息如图,下列说法错误的是
A.原子结构示意图中x=3
B.In3+的最外层电子数为8
C.铟的原子核内有49个质子
D.铟的相对原子质量为114.8
【答案】B
【详解】A、在原子中,质子数=核外电子数,故49=2+8+18+18+x,x=3,不符合题意;
B、In3+是铟原子失去最外层3个电子后形成的,故In3+的最外层电子数为18,符合题意;
C、在原子结构示意图中,圆圈内的数字表示质子数,故铟的原子核内有49个质子,不符合题意;
D、在元素周期表中,元素名称下方的数字表示相对原子质量,故铟的相对原子质量为114.8,不符合题意。
故选B。
9.化学家张青莲主持测定了铟、铱、锌等元素相对原子质量的新值。碳12原子的质量为,一种锌原子的质量为,该锌原子的相对原子质量是
A.12 B.64 C.66 D.
【答案】C
【详解】一个原子质量与一个碳12原子的质量的的比值就是相对原子质量;则Zn的相对原子质量=;
故选C。
10.已知R元素的相对原子质量A与其原子核内的质子数和中子数之和在数值上相等。若R2+核外有x个电子,则其原子核内的中子数为
A.A-x+2 B.A+x+2 C.A-x-2 D.A+x-2
【答案】C
【详解】R2+是指在原子中失去了两个电子,带了两个单位的正电荷,由于在原子中核内质子数等于核外电子数;设该元素的核内质子数为Y,则由关系式:Y-2=x,所以Y=x+2,又因为相对原子质量=核内质子数+中子数,所以中子数=相对原子质量-质子数=A-(x+2)=A-x-2。故选C。
11.如图是元素周期表的一部分,下列说法错误的是
A.甲元素的符号是He
B.原子序数:乙>丙>甲
C.氮元素的相对原子质量是14.01
D.氖原子的结构示意图为
【答案】B
【详解】A、由甲的位置可知,甲为氦元素,元素符号是He,不符合题意;
B、在元素周期表中,同一周期(横行)中的元素,从左到右原子序数依次增多,故原子序数:丙>乙>甲,符合题意;
C、在元素周期表中,元素名称下方的数字表示相对原子质量,故氮元素的相对原子质量是14.01,不符合题意;
D、氖是10号元素,在原子中,质子数=原子序数=核外电子数,故氖原子的结构示意图为: ,不符合题意。
故选B。
12.如图是几种微粒的结构示意图,根据图示判断以下说法不正确的是
A.B元素属于金属元素
B.A与C元素具有相似的化学性质
C.C原子在化学反应中容易失去两个电子形成阳离子
D.B、C、D元素位于同一周期
【答案】B
【详解】A、B质子数为11,属于钠元素,属于金属元素,A正确。
B、A为稀有气体氦原子结构示意图,化学性质稳定,C最外层2个电子,容易失去两个电子,A与C元素不具有相似的化学性质,B错误。
C、C原子最外层2个电子,在化学反应中容易失去两个电子形成阳离子,C正确。
D、B、C、D元素原子都是核外三个电子层,位于同一周期,D正确。
故选:B。
13.下列关于Mg、Mg2+ 两种粒子的判断中,正确的是( )
①核电荷数相同 ②核外电子数相等 ③ 电子层结构完全相同
④质量几乎相等 ⑤质子数相等 ⑥、Mg2+ 比Mg稳定
A.①④⑤ B.①③⑤⑥ C.①④⑤⑥ D.②③④
【答案】C
【详解】①镁原子失去2个电子后形成镁离子,所以核电荷数相同,故正确;
②镁原子失去2个电子后形成镁离子,所以核外电子数不相等,故错误;
③镁原子失去2个电子后形成镁离子,它们电子层结构不相同,故错误;
④镁原子失去2个电子后形成镁离子,电子的质量很小,所以质量几乎相等,故正确;
⑤镁原子失去2个电子后形成镁离子,所以质子数相等,故正确;
⑥镁原子失去2个电子后形成镁离子,镁离子最外层电子数为8,所以Mg2+比Mg稳定,故正确。
故选C。
14.化学符号是学习化学的重要工具。下列对①~④所示化学符号的意义叙述正确的是
①Ne ②Mg ③Mg2+ ④H2O2
A.①②④都表示一个分子
B.③表示一个镁离子带2个单位的正电荷
C.④表示H2O2分子中含有氢分子和氧分子
D.②和③属于同种元素,所以它们的化学性质相同
【答案】B
【分析】Ne表示1个氖原子或氖气,Mg表示1个镁原子或金属镁,Mg2+表示镁离子,H2O2表示1个过氧化氢分子或过氧化氢这种物质。
【详解】A、①Ne表示1个氖原子或氖气,②Mg表示1个镁原子或金属镁,④H2O2表示1个过氧化氢分子,故A不正确
B、③表示一个镁离子带2个单位的正电荷,故B正确;
C、④表示1个H2O2分子中含有2个氢原子和2个氧原子,故C不正确;
D、②和③属于同种元素,它们最外层电子数不同,所以它们的化学性质不相同,故D不正确。故选B。
15.载人航天器中处理CO2的另一种方法是将CO2与氢气反应,反应前后分子种类变化的微观示意图如下:
下列说法正确的是
A.乙和丙的元素组成相同 B.丙的相对分子质量为16
C.反应前后氧原子个数不相等 D.参加反应的甲和乙的分子个数比为4:1
【答案】D
【分析】根据微观示意图可知该反应是乙即二氧化碳和甲即氢气在一定条件下反应生成水和甲烷,化学方程式为,据此解题。
【详解】A、如图所示,乙是由氧元素和碳元素组成的,丙是由氢元素和氧元素组成的,乙和丙元素组成不同,选项错误;
B、如图所示,丙是水(),其相对分子质量是,选项错误;
C、根据质量守恒定律,反应前后原子的种类和个数不变,反应前后氧原子个数相等,选项错误;
D、根据分析可知,参加反应的甲即氢气和乙即二氧化碳的分子个数比为,选项正确。
故选D。
【点睛】分析出化学方程式是解决此类试题的关键。
16.下列化学用语所表达的意义正确的是
A.—3个氧原子 B.—1个钠离子
C.Al—氯元素 D.2N—2个氮分子
【答案】B
【详解】A.由分子构成的物质,化学式宏观可表示该种物质和该种物质的元素组成,微观可表示该物质的一个分子和该分子的构成,所以O3可表示臭氧、臭氧由氧元素组成、1个臭氧分子、1个臭氧分子中有3个氧原子,A错误,不符合题意;
B.离子符号的意义可表示该离子和该离子带的电荷数,所以Na+可表示1个钠离子和1个钠离子带1个单位的正电荷,B正确,符合题意;
C.元素符号的意义宏观可表示该元素,微观可表示该元素的1个原子,由原子构成的物质还可表示该物质,如果元素符号前有数字就只有微观意义,表示该元素的几个原子,所以Al宏观表示铝元素、铝这种物质,微观表示1个铝原子,C错误,不符合题意;
D.元素符号的意义宏观可表示该元素,微观可表示该元素的1个原子,由原子构成的物质还可表示该物质,如果元素符号前有数字就只有微观意义,表示该元素的几个原子,所以2N可表示2个氮原子,D错误,不符合题意;
故选B。
17.关于下列符号或图示的说法正确的是
①2N ②2Fe2+③ ④ ⑤
A.①表示2个氮分子 B.②表示2个铁离子
C.③和④构成物质的化学式为Al2O3 D.由⑤可知锡的相对原子质量为118.7g
【答案】C
【详解】A、①表示2个氮原子,A错误,不符合题意;
B、②表示2个亚铁离子,B错误,不符合题意;
C、③是氧离子,④是铝离子,根据离子和化合价的关系可知氧元素的化合价为-2,铝元素的化合价为+3,故③④形成的物质的化学式为,C正确,符合题意;
D、由⑤可知锡的相对原子质量为118.7,单位为1,省略不写,D错误,不符合题意。
故选C。
18.金银花作为一种中药具有悠久的历史,其有效成分之一是绿原酸(C16H18O9)。下列说法错误的是
A.绿原酸属于有机物
B.绿原酸由碳、氢、氧三种元素组成
C.绿原酸中碳元素的质量分数最大
D.1个绿原酸分子含有9个氧分子
【答案】D
【详解】A、绿原酸的化学式为C16H18O9,含有碳元素,属于有机物,故选项说法正确;
B、绿原酸由碳、氢、氧三种元素组成,故选项说法正确;
C、绿原酸中碳、氢、氧三种元素的质量比为(12×16):(1×18):(9×16),可知碳元素的质量分数最大,故选项说法正确;
D、1个绿原酸分子含有9个氧原子,故选项说法错误。
故选:D。
19.科学家研制出一种新型的催化剂,可以去除装修残留的甲醛(CH2O),反应过程的微观示意图如下、下列说法错误的是
A.分子在化学变化中可再分 B.反应前后分子数目和原子数目均发生改变
C.反应物和生成物共有3种化合物 D.反应的化学方程式为
【答案】B
【详解】A.分子在化学变化中可再分,原子不能再分,正确。
B.反应前后分子数目(均为2)和原子数目均未发生改变,选项错误。
C.反应物和生成物共有3种化合物(由多种元素组成的纯净物):甲醛、二氧化碳、水,正确。
D.反应的化学方程式为,正确。
故选:B。
20.某兴趣小组探究分子的特性时做了以下三组实验。
实验一:已知:碱性溶液能使酚酞试液变红,而氨水呈碱性,打开盛浓氨水的试剂瓶时能够闻到强烈刺激性气味,请回答实验中的有关问题:
甲同学用小烧杯取约40mL蒸馏水,向其中滴入5~6滴酚酞溶液,搅拌均匀,溶液的颜色无明显变化;
(1)如图1所示,取上述溶液置于试管中,向其中慢慢滴加氨水,观察溶液颜色的变化是 。
(2)将烧杯中的酚酞溶液分别倒入A、B两个小烧杯中,另取一个烧杯C,向其中加入约5mL浓氨水,用一个大烧杯罩住A、C两个小烧杯,烧杯B置于大烧杯外(如图2所示),观察几分钟,烧杯A、B发生现象分别是 ,说明 。
实验二:乙同学将实验一进行改进(如图3所示)后进行有关分子性质的探究实验:
(3)在试管中的滤纸条上相间滴有无色酚酞溶液,试管口塞上一团蘸有浓氨水的棉花,试管中看到的现象是 。
(4)如图4所示,某同学在玻璃管两端分别放入蘸有浓氨水和浓盐酸的棉花团,发现C处产生的白烟较多,查阅相关资料可知:已知①浓氨水能挥发出氨气,浓盐酸能挥发出氯化氢气体,二者接触反应会产生白烟(即氯化铵固体)②由于分子质量小,所以化学上引入了分子的相对质量来表示分子的质量,即相对分子质量;③氨气分子的相对质量是17,氯化氢分子的相对质量是36.5,由此可知,分子的运动速率与相对分子质量的关系是 。
实验三:
(5)丙同学设计实验如图5所示,在一个玻璃杯中放入约50ml水,向水中放入一大块糖块,在容器外壁沿液面一条水平线,当糖块消失后,液面比水平线 (填“高”“低”“相平”),这一现象说明了 ,同时还可以说明 。
【答案】(1)试管中的溶液变红
(2) A烧杯中的溶液变红,B烧杯中的溶液仍呈无色 分子在不断地运动
(3)滤纸条上的溶液由C向A逐渐变红
(4)相对分子质量越大,分子运动速率越慢
(5) 低 分子间有间隔 分子在不断地运动
【详解】(1)氨水呈碱性,碱性溶液能使酚酞试液变红,图1实验中,观察到试管中的无色溶液变红,故填试管中的无色溶液变红。
(2)实验中观察到A烧杯中的溶液变红,B烧杯中的溶液仍呈无色,故填A烧杯中的溶液变红,B烧杯中的溶液仍呈无色;
分子不断地运动,C烧杯中的氨水中的氨分子运动到A烧杯中,与水形成氨水,氨水呈碱性,使酚酞变红,由于大烧杯的隔离,氨分子不能运动到B烧杯中,其中的酚酞不变红,故填分子在不断地运动。
(3)氨分子不断运动,运动的氨分子先接触到C点的酚酞溶液,使其变红,然后依次再接触B、A点处的酚酞溶液,使其变红,所以观察到的现象是滤纸条上的酚酞溶液由C向A逐渐变红。
(4)在玻璃管两端分别放入蘸有浓氨水和浓盐酸的棉花团,发现C处产生的白烟较多,即氨气与氯化氢在C点反应,C点距离浓盐酸较近,氨分子的相对分子质量为17,氯化氢分子的相对分子质量为36.5,则该现象说明相对分子质量越大,分子运动速率越慢,故填相对分子质量越大,分子运动速率越慢。
(5)在一个玻璃杯中放入约50ml水,向水中放入一大块糖块,在容器外壁沿液面一条水平线,当糖块消失后,观察到液面比水平线低,故填低;
分子间有间隔,蔗糖分子穿插到水分子间的间隔中,液体的体积减小,上述现象说明分子间有间隔,故填分子间有间隔;
分子在不断地运动,蔗糖分子运动到水分子间的间隔中,导致液体的体积减小,即上述现象还能够说明分子在不断地运动,故填分子在不断地运动。
21.课堂上老师按图Ⅰ装置进行分子运动实验时同学们闻到了一股难闻的刺激性气味,课后在老师的指导下,同学们对原实验装置进行了改进,装置如图Ⅱ所示。
(1)图Ⅰ观察到的的实验现象是 。请你从微观的角度解释产生这一现象的原因: 。
(2)同学们按图Ⅱ装置进行了如下实验操作,请回答下列问题;
①改进后的实验观察到现象是:B试管中的溶液 (选填“很快”“慢慢”,下同)变成红色,C试管中的溶液 变成红色。产生这一现象的原因是 。
②图II装置与图I相比,其优点是 (合理即可)。
【答案】(1) 甲烧杯溶液变红,乙烧杯溶液不变红 浓氨水具有极强的挥发性,挥发出的氨分子在不断运动,运动到甲烧杯内与水结合生成氨水,氨水呈碱性,使无色酚酞变红,通过大烧杯隔绝了甲、丙两个烧杯,氨分子不能运动到乙烧杯处,空气中成分不能使酚酞变红,所以乙烧杯内溶液不变红。
(2) 慢慢 很快 D装置内的热水使试管内温度升高,挥发出的氨分子运动速率更快 除了验证分子不断运动,还能体现分子的运动速率与温度有关;密闭环境,不会造成环境污染等
【详解】(1)浓氨水具有极强的挥发性,挥发出的氨分子在不断运动,运动到甲烧杯内与水结合生成氨水,氨水呈碱性,使无色酚酞变红,通过大烧杯隔绝了甲、丙两个烧杯,氨分子不能运动到乙烧杯处,空气中成分不能使酚酞变红,所以乙烧杯内溶液不变红。所以可观察到的实验现象是甲烧杯内溶液变红,乙烧杯内溶液不变红。
(2)①图示II中A为室温,D温度更高,相对而言,B试管中溶液是慢慢变红,而C试管中溶液是很快变红,是因为温度越高分子运动速率越快。
②图II装置与图I相比,其优点是不仅能验证分子在不断运动,还能体现分子运动速率与温度有关,且图示II是封闭环境,挥发出的氨分子不会直接排放到空气中,造成空气污染。
22.元素周期表是学习化学的重要工具,下表是元素周期表的一部分,请回答下列问题:
(1)不同元素之间的最本质区别是 不同;
(2)表中与氧元素化学性质相似的是 元素;
(3)12号元素的原子在化学反应中比较容易 (填“得到”或“失去”)电子;
(4)11-18号元素在表中处于同一周期的原因是它们原子结构中的 相同。
【答案】 质子数(或核电荷数) 硫(或S) 失去 电子层数
【详解】(1)元素是具有相同质子数(即核电荷数)的同一类原子的总称,所以不同元素之间的最本质区别是质子数(或核电荷数)不同;
(2)原子的最外层电子数相同,化学性质相似,氧原子的最外层电子数是6,表中与氧元素化学性质相似的是硫(或S)元素,因为硫原子的最外层电子数是6;
(3)原子的最外层电子数小于4的原子,在化学反应中容易失去电子,所以12号元素的原子在化学反应中比较容易失去电子;
(4)11-18号元素在表中处于同一周期的原因是它们原子结构中的电子层数相同。
23.下表为元素周期表的部分元素的相关信息,利用下表回答相关问题:
(1)请画出16号元素原子结构示意图 。
(2)表示的是 (填离子符号);写一个与Ne原子电子层结构相同的阴离子 (填离子符号)。
(3)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:第二周期中得电子能力最强的是 原子;失电子能力最强的是 原子,具有稳定结构的是 原子。
(4)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。
【答案】(1)
(2) Al3+ O2-/F-
(3) 氟/F 锂/Li 氖/Ne
(4)五/5
【详解】(1)16号元素的原子的质子数为16,核外电子数为16,核外有三个电子层,由内向外电子层上的电子数依次为2、8、6,故16号元素的原子的结构示意图画为。
(2)由图可知,该离子的质子数为13,核外电子数为10,该离子是带3个正电荷的铝离子,其符号为Al3,故填Al3+;
Ne原子的核外电子数为10,第一层电子数为2,第二层电子数为8,具有相同电子层结构的阴离子有带2个单位负电荷的氧离子和带1个单位负电荷的氟离子,其符号分别为O2-、F-,故填O2-或F-。
(3)同一周期中,从左到右,得到电子的能力逐渐增强,则第二周期中得电子能力最强的是氟原子,故填氟;
同一周期中,从左到右,原子失去电子的能力逐渐减弱,则第二周期中失电子能力最强的是锂原子,故填锂;
最外层电子数为8的结构为稳定结构,第二周期中,最外层电子数为8的原子是氖原子,即第二周期中,氖原子具有稳定结构,故填氖。
(4)由图可知,该原子的核外有五个电子层,则该元素位于元素周期表中的第五周期,故填五。
24.“见著知微,见微知著“是化学思维方法。
(1)从宏观知微观。
①保持氢气可燃性的最小粒子是 (填符号)。
②构成氯化钠的微粒是 (填符号)。
(2)从微观知宏观。
①如图所示,微粒A、B、C、D、E中,对应单质化学性质最稳定的是 (填编号,下同),属于同一种元素的是 。
②微粒A、E形成的化合物的化学式为 。
③爆炸性的高能N5+阳离子(氮元素的原子序数为7)被美国加州爱得华空军基地研究高能材料的化学家合成。关于N5+的说法正确的是 。
A.该粒子的电子数为34
B.该粒子的质子数为34
C.该粒子由5个氮分子构成
D.它是一种由5个氮原子构成的单质分子
④如图所示,参加反应的甲与乙的质量比为 。
【答案】(1) H2 Na+、Cl-
(2) B CE/EC MgF2 A 23:16
【分析】根据物质的微观构成与物质的宏观组成;化学用语和质量守恒定律分析。
【详解】(1)①可燃性是氢气的化学性质,由分子构成的物质保持其化学性质最小粒子是分子,故保持氢气可燃性的最小粒子是氢分子;
②氯化钠是由氯离子和钠离子构成的,符号为:Na+、Cl-。
(2)①微粒A、B、C、D、E中,原子的最外层电子数为8的对应单质化学性质最稳定,C为离子,B为原子且最外层电子数为8,故对应单质化学性质最稳定的是B;
C和E的质子数相同,属于同一种元素。
②微粒E的质子数12,最外层电子数是2,易失去,对应的元素化合价是+2,微粒A的质子数9,属于氟元素,易得到电子,对应的元素化合价为-1价,A、E形成的化合物的化学式为MgF2。
③A、由于氮原子的质子数是7,所以其电子数也为7,则5个氮原子的电子数是35,而N5+是N5失去一个电子得到的微粒,所以N5+的核外电子数为34,故A正确;
B、由于氮原子的质子数是7,所以5个氮原子的质子数是35,而形成N5+后其质子数未变,所以其质子数为35个,故B错误。
C、离子和分子都是构成物质的微粒,在该离子中是由5个原子失去1个电子构成,故C错误;
D、N5+阳离子是一种由5个氮原子构成的离子,而不是单质分子,故D错误。
故选A。
④该反应的化学方程式为:,参加反应的甲与乙的质量比为(14×2+16×4):(2×14×2+2×1×4)=23:16。
25.从分子、原子的角度认识化学反应是化学研究的基本方法。如图是某密闭容器中物质变化过程的微观示意图(“”表示氧原子,“”表示氢原子):
请回答:
(1)变化Ⅰ的过程中,没有发生变化的最小微粒是 (填微粒名称);
(2)下列关于变化Ⅱ的说法中,正确的是______(填写序号);
A.分子的化学性质没有改变 B.分子变小了
C.分子间的距离变小了 D.分子的种类发生了改变
(3)从变化Ⅱ的微观过程可分析出,该变化属于 变化。
【答案】(1)氢原子和氧原子
(2)AC
(3)物理
【分析】密闭容器中物质变化过程的微观示意图(“”表示氧原子,“”表示氢原子),则变化Ⅰ为化学变化,其化学方程式为:。变化Ⅱ为物理变化只是分子间间隔变小。
【详解】(1)变化Ⅰ为化学变化,化学变化的本质是分子拆分成原子,原子重新组合成新分子的过程。故没有发生变化的最小微粒是氢、氧原子。
(2)A、分子是保持物质化学性质的最小微粒,分子种类未改变,故分子的化学性质没有改变。故对。
B、分子间间隔变小了,分子体积没有变化。故错。
C、分子间的距离变小了,故对。
D、变化Ⅱ为物理变化只是分子间间隔变小,分子的种类未改变,故错。
故选AC。
(3)变化Ⅱ只是分子间间隔变小,未有新物质生成,故为物理变化。
【点睛】熟练掌握微观示意图。
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