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4.3物质组成的表示
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、选择题
1.归纳总结是学习化学的重要方法之一,下列排序正确的是
A.化学活泼性:O2>He>N2 B.地壳中元素含量:O>Fe>Al
C.水中溶解性:CO2>H2>O2 D.相同条件下密度:NO>N2>NH3
2.84消毒液是一种公共场所常用的消毒剂,其有效成分是次氯酸钠(NaClO)。次氯酸钠中的氯元素的化合价是
A.-1 B.+1 C.0 D.+2
3.最新研究发现,水能凝结成13种不同类型的结晶体。除普通冰外,还有在-30°C时才凝固的低温冰,在180°C时状态依然不变的热冰,比水的密度大的重冰等。下列说法正确的是
A.重冰的化学性质与普通水相同
B.低温冰中水分子不再运动
C.热冰的一个分子由4个氢原子和2个氧原子构成
D.重冰中分子间间隔比普通水的间隔大
4.下列化学用语及其表示的意义,正确的是
A.H2O—水分子中含有氢分子和氧原子
B.3C—3个碳元素
C.Mg2+—镁元素的化合价为+2价
D.2CH4—两个甲烷分子
5.如图是用扫描隧道显微镜拍摄的“奥林匹克烯”(olympicene)单分子图像,化学式为C19H12,大约需要10万个这样的分子才能达到人的发丝直径那么宽,堪称世界上最小的五环标志。下列说法正确的是
A.“奥林匹克烯”由31个原子构成
B.“奥林匹克烯”的相对分子质量是240
C.“奥林匹克烯”中碳、氢元素的质量比为19:12
D.“奥林匹克烯”与“足球烯”(C60)都属于化合物
6.我国科学家研发了一种室温下“可呼吸”的二次电池,其反应的化学方程式为,下列说法正确的是
A.X的化学式为CO
B.该反应属于化合反应
C.反应后固体的质量减少
D.反应前后钠元素的化合价发生改变
7.氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料,具有多种不同结构。其中立方氮化硼的结构与金刚石类似,而六方氮化硼的结构和性能与石墨极为相似,俗称“白石墨”。下面说法错误的是
A.氮化硼中硼元素的化合价为+3 B.立方氮化硼的硬度较小
C.六方氮化硼可作为高温润滑剂 D.构成六方氮化硼的粒子是氮原子和硼原子
8.氯酸钾(化学式为)也可用于制取氧气,该物质中各元素的化合价不包括
A. B. C. D.
9.2023年5月28日,我国自行研制的大型喷气式民用飞机C919完成了首次商业航班飞行。飞机上以氯酸钠为产氧剂提供氧气。能保持氧气化学性质的最小微粒是
A.O2 B.2O C.O D.O2-
10.某物质4.6g在氧气中完全燃烧生成8.8g二氧化碳和5.4g水,则关于这种物质正确的是
A.该物质只含有碳元素和氢元素
B.该物质中碳元素与氢元素的质量比为12:1
C.该物质一定含有碳元素和氢元素,可能含有氧元素
D.该物质中C、H、O元素的原子个数比为2:6:1
二、非选择题
11.根据下图回答问题。
(1)仪器a的名称是 。
(2)加热KMnO4制取O2的符号表达式为 。
(3)收集O2的装置是 (填序号)。
(4)将带火星的木条放在瓶口,若观察到 ,说明瓶中已充满O2。
12.某小组同学在教师的指导下选用鸡蛋壳、稀盐酸、带过滤网的透明太空杯和电子秤等进行家庭小实验再探质量守恒定律。
【查阅资料】鸡蛋壳主要含碳酸钙,与稀盐酸的反应为:
【进行实验】取足量的稀盐酸加入到太空杯,再取鸡蛋壳放入塑料过滤网上,按如下图示进行实验并记录所称的质量(图中电子秤已省略,不考虑稀盐酸的挥发和的溶解)
实验步骤 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
实验操作 拧紧杯盖,称量反应前的总质量 倒置,称量反应过程中的总质量 充分反应后正放,称量总质量 打开杯盖至质量不再改变,再拧紧称量总质量
称得质量
(1)中碳元素的化合价为 。
(2)写出检验步骤Ⅳ逸出气体的操作: 。
(3)由该实验可知,对于有气体生成的反应验证质量守恒定律时,必须在 装置中进行。
(4)根据实验数据可计算,鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为 (结果精确到)。
(5)下列图像中,对应关系正确的是 。
13.某品牌化肥尿素包装袋上部分信息见右图,请根据相关信息回答下列问题。
国内首创优质尿素[CO(NH2)2] 含氮量:42% (杂质中不含氮元素) 净重:50kg/袋
(1)尿素【CO(NH2)2】的相对分子质量为 。
(2)尿素中碳元素、氧元素、氮元素和氢元素的质量比为 。
(3)农业小组原计划施用此种尿素2袋,为农田补充氮元素,因尿素供应量不足,农业小组决定改用硫酸铵(化学式为 )为农田补充氮元素,为保证氮元素质量相等,需购买纯硫酸铵的质量是 。
14.水是生活中最常见的物质之一,也是实验室常用的试剂。
(1)长期饮用硬水会影响人体健康,检验自来水是否为硬水常用的物质是 。
(2)某工厂用电解水的方法制取氧气,发现氧气的产量略小于理论值,且所得氧气中有淡淡的鱼腥气味(每个具有鱼腥气味的气体分子由三个原子构成)。从元素守恒角度分析,该鱼腥气味的气体是 (填化学式)。
(3)硫酸钠溶于水能离解出自由移动的 、 (填符号),因此硫酸钠溶液能导电。
(4)电解水时,在水中加入少量硫酸钠可增强导电性。某兴趣小组把4.0g硫酸钠固体加入86.8g水中,充分溶解后进行电解。一段时间后停止通电,在试管A中收集到1.2g气体(装置如图)。回答下列问题:
①B管中收集到的气体是 。
②结合方程式计算,电解后溶液中硫酸钠的质量分数 。(写出计算过程)
15.根据元素(或原子团)的化合价,写出下列化合物的化学式:
氧化镁 ;氧化铁 ;氧化铝 ;氯化铵 ;硝酸铵 ;硫酸铵 ;硫酸锌 ;碳酸钠 ;氢氧化钠 ;氢氧化钙 ;氢氧化钾 ;氢氧化铝 ;氯化亚铁 ;硫化锌 ;碳酸 ;硫酸 ;氧气 ;氢气 ;硫酸钠 ;铁 。
16.中药当归、白芷中富含的紫花前胡醇(化学式C14H14O4),能增强人体免疫力。请回答:246g紫花前胡醇中所含碳元素的质量为 g。
《4.3物质组成的表示》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B A D B D B A A D
1.D
【详解】A、氦气是稀有气体,是惰性气体,氮气的化学性质比氦气活泼,故选项说法错误;
B、地壳中元素的含量由高到低依次为:O、Si、Al、Fe,故选项说法错误;
C、氧气不易溶于水,氢气难溶于水,二氧化碳能溶于水,氧气比氢气溶解性强,故选项说法错误;
D、NO的相对分子质量为30,N2的相对分子质量为28,NH3的相对分子质量为17;相同条件下,气体的相对分子质量与其密度成正比,所以相同条件下密度由大到小的顺序为:NO、N2、NH3,故选项说法正确。
故选D。
2.B
【详解】化合物中,钠元素的化合价为+1价,氧元素的化合价为-2价,设氯元素的化合价为x,根据化合物中各元素的化合价的代数和为零,则(+1)+x+(-2)=0,x=+1;故选B。
3.A
【详解】A、重冰和普通水都是由水分子构成,分子构成相同,因此化学性质相同,符合题意;
B、低温冰中水分子仍在不断运动,只是运动速率减慢,不符合题意;
C、水分子的化学符号为H2O,因此热冰的一个分子由2个氢原子和1个氧原子构成,不符合题意;
D、重冰比水的密度大,因此重冰中分子间间隔比普通水的间隔小,体积小,不符合题意;
故选A。
4.D
【详解】A、由化学式的微观意义可知,H2O可以表示1个水分子中含有2个氢原子和1个氧原子,选项说法错误;
B、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。3C表示3个碳原子,元素只讲种类,不讲个数,选项说法错误;
C、离子的表示方法,在表示该离子的元素符号或原子团的右上角,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,Mg2+表示1个镁离子带2个单位正电荷,选项说法错误;
D、分子的表示方法,正确书写物质的化学式,表示多个该分子,就在其化学式前加上相应的数字;2CH4表示两个甲烷分子,选项说法正确。
故选D。
5.B
【详解】A、分子是由原子构成的,由化学式可知,1个“奥林匹克烯”分子由31个原子构成,说法错误;
B、由化学式可知,“奥林匹克烯”的相对分子质量是(12×19+1×12)=240,说法正确;
C、“奥林匹克烯”中碳、氢元素的质量比为(12×19):(1×12)=19:1,说法错误;
D、足球烯(C60)是由一种元素组成的纯净物,属于单质,奥林匹克烯是由碳氢元素组成的纯净物,属于化合物,说法错误;
故选B。
6.D
【详解】A、根据质量守恒定律,反应前后原子种类和数目不变,反应前有3个碳原子,6个氧原子,4个钠原子;反应后有4个钠原子,2个碳原子,6个氧原子,所以X中含有1个碳原子,化学式是C,选项说法错误;
B、该反应的生成物是两种,不符合“多变一”的特点,不属于化合反应,选项说法错误;
C、由化学方程式可知,二氧化碳气体参与反应固体,反应后固体质量增大,选项说法错误;
D、反应前单质钠中钠元素的化合价为0,反应后碳酸钠中钠元素的化合价为+1价,反应前后钠元素的化合价发生改变,选项说法正确;
故选:D。
7.B
【详解】A、化合物中元素正负化合价之和为零,氮化硼中氮元素显-3价,则硼元素显+3价,A选项正确;
B、金刚石是自然界硬度最大的物质。结构决定性质,立方氮化硼的结构与金刚石类似,则立方氮化硼的硬度较大,B选项错误;
C、石墨可以作为润滑剂,六方氮化硼的结构和性能与石墨极为相似,且六方氮化硼属于耐高温的陶瓷材料,则六方氮化硼可作为高温润滑剂,C选项正确;
D、石墨由碳原子构成,六方氮化硼的结构和性能与石墨极为相似,则构成六方氮化硼的粒子是氮原子和硼原子,D选项正确。
故选:B。
8.A
【详解】化合物中正负化合价代数和为零,钾元素显+1价,氧元素显-2价,氯元素显+5价。所以不包含-1价;
故选:A。
9.A
【详解】由分子构成的物质,分子是保持其化学性质的最小粒子,氧气由氧分子构成,所以能保持氧气化学性质的最小微粒是氧分子,化学符号O2。
故选A。
10.D
【详解】根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不发生改变。故生成物中一定存在碳、氢元素。生成物CO2中碳元素的质量为:;H2O中氢元素质量为:。该物质中碳元素与氢元素的质量比为: 。碳、氢元素质量和小于4.6g,则一定含有氧元素,氧元素质量为:。该物质中C、H、O元素的原子个数比为:。
故选D。
【点睛】本题考查质量守恒定律与化学式的计算。从质量守恒定律入手分析可知该物质一定含有碳、氢元素,从二氧化碳与水中碳、氢元素质量可知一定含有氧元素从而求出氧元素的质量。本题难点是确定该物质中C、H、O元素的原子个数比为。
11.(1)酒精灯
(2)
(3)B
(4)木条复燃
【详解】(1)由图可知,仪器a的名称是酒精灯;
(2)高锰酸钾受热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,该反应的符号表达式为:;
(3)氧气不易溶于水,密度比空气大,可用排水法或向上排空气法收集,收集装置可选B;
(4)氧气具有助燃性,氧气验满:将带火星的木条放在瓶口,若观察到木条复燃,说明氧气已经集满。
12.(1)+4
(2)将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,证明气体是二氧化碳
(3)密闭
(4)90.9%
(5)乙丙丁
【详解】(1)一般钙元素显+2价,氧元素显-2价,设碳元素的化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为0计算碳元素的化合价为;
(2)鸡蛋壳的主要成分是碳酸钙,碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳,检验二氧化碳的操作是:将气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,证明气体是二氧化碳;
(3)由该实验可知,对于有气体生成的反应验证质量守恒定律时,必须在密闭装置内进行;
(4)打开瓶盖后,质量减少,减少的质量即为产生的二氧化碳的质量;
设参与反应的碳酸钙的质量为y
y=1g;
鸡蛋壳中碳酸钙的质量分数为
(5)甲、盐酸溶液中含有水,质量不从0开始,选项错误;
乙、反应生成气体,压强增大,打开瓶盖后,气体减少,恢复至原始压强,选项正确;
丙、反应前后元素的质量不变,选项正确;
丁、密闭装置内,各元素的质量不变,打开杯盖后,二氧化碳逸出,氧元素质量减少,之后不变,选项正确;
故选乙丙丁。
13.(1)尿素的相对分子质量为:12+16+16×2=60
(2)尿素中碳元素、氧元素、氮元素和氢元素的质量比为:12:16:(14×2):4=3:4:7:1
(3) (NH4)2SO4; 解:设需购买硫酸铵的质量为x,, x=198kg
【详解】(1)见答案;
(2)见答案;
(3)硫酸铵由铵根离子和硫酸根离子构成,铵根离子显+1价,硫酸根离子显-2价,故硫酸铵的化学式为:(NH4)2SO4;
见答案。
14.(1)肥皂水
(2)O3
(3) Na+
(4) 氧气(或O2) 5%
解:设电解的水质量为x
x=10.8g
ω(Na2SO4)=
答:电解后溶液中硫酸钠的质量分数为5%。
【详解】(1)硬水是含较多可溶性钙、镁化合物的水;鉴别硬水和软水可以使用肥皂水,泡沫较少浮渣较多的是硬水,泡沫较多浮渣较少的是软水,故检验自来水是否为硬水常用的物质是肥皂水;
(2)化学反应前后元素种类不变,用电解水的方法制取氧气,发现氧气的产量略小于理论值,且所得氧气中有淡淡的鱼腥气味(每个具有鱼腥气味的气体分子由三个原子构成),则从元素守恒角度分析,该鱼腥气味的气体是为氧元素形成的单质,为臭氧O3;
(3)硫酸钠是由钠离子、硫酸根离子构成的,溶于水能离解出自由移动的 Na+ 、SO42-,因此硫酸钠溶液能导电;
(4)①水在通电的条件下可以分解生成氧气和氢气;正极得到氧气,负极得到氢气,B 管与电源正极相连,收集到的气体为:氧气;
②见答案。
15. MgO Fe2O3 Al2O3 NH4Cl NH4NO3 (NH4)2SO4 ZnSO4 Na2CO3 NaOH Ca(OH)2 KOH Al(OH)3 FeCl2 ZnS H2CO3 H2SO4 O2 H2 Na2SO4 Fe
【详解】氧化镁中,镁元素显+2价,氧元素显﹣2价,故其化学式为MgO;
氧化铁中,铁元素显+3价,氧元素显﹣2价,故其化学式为Fe2O3;
氧化铝中,铝元素显+3价,氧元素显﹣2价,故其化学式为Al2O3;
氯化铵中,铵根显+1价,氯元素显﹣1价,故其化学式为NH4Cl;
硝酸铵中,铵根显+1价,硝酸根显﹣1价,故其化学式为NH4NO3;
硫酸铵中,铵根显+1价,硫酸根显﹣2价,故其化学式为(NH4)2SO4;
硫酸锌中,锌元素显+2价,硫酸根显﹣2价,故其化学式为ZnSO4;
碳酸钠中,钠元素显+1价,碳酸根显﹣2价,故其化学式为Na2CO3;
氢氧化钠中,钠元素显+1价,氢氧根显﹣1价,故其化学式为NaOH;
氢氧化钙中,钙元素显+2价,氢氧根显﹣1价,故其化学式为Ca(OH)2;
氢氧化钾中,钾元素显+1价,氢氧根显﹣1价,故其化学式为KOH;
氢氧化铝中,铝元素显+3价,氢氧根显﹣1价,故其化学式为Al(OH)3;
氯化亚铁中,铁元素显+2价,氯元素显﹣1价,故其化学式为FeCl2;
硫化锌中,锌元素显+2价,硫元素显﹣2价,故其化学式为ZnS;
碳酸中,氢元素显+1价,碳酸根显﹣2价,故其化学式为H2CO3;
硫酸中,氢元素显+1价,硫酸根显﹣2价,故其化学式为H2SO4;
氧气、氢气均是由双原子分子构成的单质,其化学式分别为O2、H2;
硫酸钠中,钠元素显+1价,硫酸根显﹣2价,故其化学式为Na2SO4;
铁是一种金属单质,其化学式直接用元素符号来表示,故为Fe.
16.168
【详解】根据紫花前胡醇的化学式可知,紫花前胡醇中碳元素的质量分数为,则246g紫花前胡醇中所含碳元素的质量=,故填168;
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