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化学方程式与化合价
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列说法正确的是
A.由一种元素组成的物质一定属于单质
B.离子是带电荷的粒子,则带电荷的粒子一定是离子
C.含有氧元素的物质一定属于氧化物
D.化合物中各元素化合价的代数和一定为零
2.KNO3是一种常见复合肥,下列关于KNO3的说法正确的是
A.不能与熟石灰共同施用 B.KNO3中氮元素的化合价为+6价
C.植物叶色发黄且易倒伏时可施用 D.KNO3受热分解会产生二氧化碳
3.下列符号中,既能表示一种元素,又能表示该元素的一个原子,还能表示该元素组成的单质的是
A.H2 B.H C.CO D.C
4.“航天点亮梦想”。搭载神舟飞船的火箭常用液氢作燃料,液氢的化学式是
A.H2 B.CH4 C.CO D.NH3
5.在M2O3中,氧元素的质量分数是30%,则M的相对原子质量是( )
A.16 B.32 C.56 D.64
6.花青素(化学式C15H11O6)具有缓解眼睛疲劳,保护视力的作用。该物质主要来源于各种蔬菜和水果。下列关于花青素的说法正确的是( )
A.花青素是一种无机化合物
B.花青素的相对分子质量是287g
C.花青素分子由32个原子构成
D.青少年多吃蔬菜和水果可以预防近视眼
7.下列化学符号中数字“2”表示的意义错误的是
A.Ca2+中的“2”表示一个钙离子带两个单位正电荷
B.2CO中的“2”表示两个一氧化碳分子
C.H2中的“2”表示一氢气分子中含有2个氢原子
D.CO2中的“2”表示一个氧分子由两个氧原子构成
8.84消毒液可有效灭活新冠病毒,但它不能与洁厕剂混用,否则会发生化学反应生成刺激性气味的毒气体﹣﹣氯气。该反应的化学方程式为:NaClO+2HCl═NaCl+Cl2↑+H2O.此反应中氯元素的化合价有几种( )
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
9.某物质化学式为R(OH)2,相对分子质量为58,则R的原子量
A.24 B.24克
C.40 D.40克
10.炼铁炉中某反应的微观示意图(不同的球代表不同原子)如下所示。下列说法正确的是
A.该反应属于化合反应 B.反应前后原子数目发生变化
C.反应前后各元素化合价均不变 D.反应前后元素种类发生变化
二、非选择题
11.请用化学用语填空:
(1)任意一种含金属元素的氧化物 ;
(2)任意一种由3个原子构成的分子 ;
(3)任意一种无色无味的气体 ;
12.1783 年,拉瓦锡利用下图装置探究水的组成。
(1)水通过灼热的铁管时发生汽化,水蒸气与灼热的铁反应,生成了一种黑色固体(四氧化三铁)和“可燃空气”,该反应中化合价降低的元素是 。
(2)将气体通过放在冷水中的铜管,目的是除去 。
(3)若该实验中生成的黑色固体质量为a,“可燃空气”的质量为 b,“可燃空气”完全燃烧生成水的质量为c,则 a、b、c 三者应满足的关系是 。
13.早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器。工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应。某中学化学兴趣小组利用下图装置进行实验探究,请按要求填空:
(1)除CO外,还有哪些物质可以还原Fe2O3 (请写一种物质的化学式)。
(2)实验中可观察到的现象是 。
(3)右边导气管口放置点燃的酒精灯的作用是 。
(4)实验开始时要先通入CO的目的是 。
14.随着气温升高,蚊虫叮咬越来越常见。蚊虫能在人的皮肤内分泌出蚁酸(化学式为CH2O2),使皮肤肿痛瘙痒。蚊虫嗅觉敏锐,可以检测人体呼吸产生的CO2分子从而定位吸血目标。
(1)“知物识物”:从蚁酸的化学式CH2O2中可获得的不同角度的三条信息有 。
(2)“驱蚊原理”:点燃蚊香后,蚊子在几米外可感受到特殊气味从而被驱离,请从微观角度解释其原因: 。
(3)“诱蚊材料”:同学们选择钙片(主要成分是碳酸钙)和白醋反应自制CO2诱蚊装置,如图。甲装置中的导管应与乙装置中的 处(填字母)连接更利于收集高浓度二氧化碳。
(4)“生活妙招”:蚊虫叮咬后可以涂抹显 性牙膏以缓解不适。
15.兴趣小组追寻科学家的足迹,对水进行探究。
【宏观辨识】根据实验探究水的组成
(1)水的合成:在密闭容器中将氢气和氧气的混合气体点燃,根据容器内生成的小水珠可知,水是由 组成的化合物。
(2)水的分解:电解水一段时间后(如图),观察到管a和管b中气体体积比为 ,经检验管a中的气体是 (填化学式)。
【证据推理】结合实验现象推算水分子中氢、氧原子个数比。
(3)方法一:根据相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比,得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为 ,进而推算出结果。
(4)方法二:已知电解水实验中氢气和氧气的体积比和正、负极产生气体的 ,可计算出水中各元素质量比,结合氢、氧原子的相对原子质量,可进一步推算出结果。
【模型构建】
(5)以分子构成的物质为例,图中“▲”表示的是 。
16.2021年12月,神舟十三号航天员在“天宫课堂”中演示了在微重力环境下将泡腾片放入水球,气泡和水球的融合过程。某品牌泡腾片说明如下。
(1)维生素C由 种元素组成;
(2)其C、H、O原子个数比是 。
17.环境保护、能源利用和新材料使用被人们广泛关注。
(1)目前,人们使用的燃料大多来自化石燃料,如煤、石油和天然气等。化石燃料属于 能源(填“可再生”或“不可再生”)。
(2)近日,国务院颁布《2024—2025年节能减碳行动方案》。生产、生活中有以下做法:①发展绿色公共交通②开发太阳能、风能等能源③植树造林④发展火力发电。下列选项符合节能减碳的是______(填序号)。
A.①②③ B.②③④ C.①②③④
(3)大力开发氢能是推动我国能源转型升级和可持续发展的重要战略途径之一。某种氢燃料电池的工作原理如图所示,利用氢气和氧气在铂催化剂的催化下生成水的过程提供能量,该电池投入480kg氧气,若充分反应,需投入氢气多少kg。(请写出计算过程)
(4)天然气管道掺氢输送是实现大规模、远距离和低成本氢气运输的手段之一,掺氢天然气也能改善天然气的品质。某掺氢天然气(该混合气仅含CH4和H2)中氢元素的质量分数为40%,则混合气体充分燃烧后生成CO2和H2O的质量比为 (填最简比)。
18.日常生活、社会发展与化学密切相关。
大米、番茄和牛奶是生活中常见的食品,每100 g食品中营养成分的含量如下表所示:
蛋白质/g 脂肪/g 糖类/g 矿物质/mg 维生素C/mg
钙 磷 铁
大米 6.7 0.9 78 7 136 — 0.05
番茄 0.6 0.3 2 8 37 0.4 11
牛奶 3.1 3.5 6 120 90 0.1 1
(1)上表中的钙、磷、铁指的是___________(填字母)。
A.原子 B.单质 C.元素
(2)人体若缺少 (填元素符号)元素,则可能患佝偻病,上表中富含该元素的食品是 。
(3)番茄中富含维生素C.维生素C的化学式为,相对分子质量为 ,其中C、H、O三种元素的质量比为 (填最简整数比)。
19.碳中和——我们一直在行动,我国宣布在2060年前实现“碳中和”。“碳封存”与“碳转化”是实现“碳中和”目标不可或缺的重要技术。
(1)碳封存
2023年6月1日,我国首个海上二氧化碳封存示范工程项目成功投入使用,填补了我国海上二氧化碳封存技术的空白。该技术是将二氧化碳通入压缩机加压和干燥,使其变成介于气态和液态之间的超临界状态。超临界状态二氧化碳密度高、粘度小、流动快,同等条件下,超临界二氧化碳的输送量比其他状态二氧化碳更大。
①从微观角度分析二氧化碳气体能被压缩的原因 。
②下列对超临界二氧化碳的理解正确的是 (填选项序号之一)。
A.超临界二氧化碳与二氧化碳气体的组成不同
B.超临界二氧化碳容易燃烧
C.超临界二氧化碳存在于特定的条件下,条件改变,物质状态改变
(2)碳转化
杭州亚运会开幕式首次在燃料方面创新使用“零碳甲醇燃料”,即通过二氧化碳加氢生成甲醇,实现二氧化碳的减排和再生利用,所以杭州亚运会主火炬被简称为“零增碳”火炬。
①从物质分类的角度,甲醇(CH3OH)属于 (选填“单质”、“氧化物”、“化合物”、“混合物”中的一项)
②从微观角度:一个甲醇分子中共含有 个原子。
③从定量计算的角度:甲醇(CH3OH)的相对分子质量是 ;甲醇中碳、氢元素质量比为 。(填最简整数比)
④从物质转化角度:二氧化碳和氢气在催化剂的作用下能转化为甲醇(CH3OH)和水,该反应的化学方程式为: ;用上述方法每生产4吨甲醇可以消耗5.5吨二氧化碳,此过程转化的碳元素质量为 吨。
(3)低碳生活从我做起。下列行为有利于实现“碳中和”的是_______(填选项序号,合理均选)。
A.双面使用纸张 B.植树造林 C.露天焚烧垃圾
《化学方程式与化合价》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D C D A C D D C A A
1.D
【详解】A、含一种元素的物质不一定是单质,如臭氧和氧的混合物,该物质中只含氧这一种元素,但它是混合物,不是单质,故错误;
B、带电荷的粒子不一定是离子,也可能是质子、电子等,故错误;
C、氧化物都含有氧元素,但含有氧元素的化合物不一定是氧化物,如KClO3中含有氧元素,但是由三种元素组成的,不是氧化物;故错误;
D、化合物中各元素化合价的代数和一定为零,故正确。
故选:D。
2.C
【详解】A、硝酸钾不是铵态氮肥,可以和熟石灰共同施用,故选项说法错误;
B、硝酸钾中,钾元素的化合价是,氧元素的化合价是,设硝酸钾中氮元素的化合价为,根据在化合物中,各元素正负化合价的代数和为零可得:,解得,故选项说法错误;
C、硝酸钾属于复合肥,植物叶色发黄且易倒伏时可施用,故选项说法正确;
D、硝酸钾中不含有碳元素,根据质量守恒定律可知,受热分解不会产生二氧化碳,故选项说法错误;
故选:C。
3.D
【详解】A、H2是氢气的化学式,不是元素符号,不能表示氢元素,故选项不符合题意;
B、H属于可表示氢元素,表示一个氢原子,但不能表示一种物质,故选项不符合题意;
C、CO是一氧化碳的化学式,不是元素符号,不能表示一种元素,故选项不符合题意;
D、C属于固态非金属元素,可表示碳元素,表示一个碳原子,还能表示碳这一单质,故选项符合题意。
故选D。
4.A
【详解】A、液氢是液态氢气,氢气是由氢元素组成的单质,一个氢分子是由两个氢原子构成的,因此其化学式为H2,符合题意;
B、CH4是甲烷的化学式,不符合题意;
C、CO是一氧化碳的化学式,不符合题意;
D、NH3是氨气的化学式,不符合题意。
故选A。
5.C
【详解】解:设M元素的相对原子质量为x,则;解得x=56
故选C
【点睛】根据列出具体某种物质的某元素的质量分数计算来求解即可。
6.D
【详解】A、花青素是一种含碳元素的化合物,属于有机物,故A错误;
B、相对分子质量单位是“1”,不是“克”,常常省略不写,故B错误;
C、花青素是由分子构成的,不是由原子直接构成的,1个花青素分子由32个原子构成,故C错误;
D、由题干信息可知,青少年多吃蔬菜和水果可以预防近视眼,故D正确。故选D。
7.D
【详解】A、标在元素符号右上角的数字表示离子所带电荷数,可知Ca2+ 中数字2表示一个钙离子带2个单位正电荷,说法正确;
B、根据标在化学式前面的数字表示分子的个数;2CO中数字2表示2个一氧化碳,说法正确;
C、标在元素符号右下角的数字表示一个分子中所含原子的个数,H2中的“2”表示一氢气分子中含有2个氢原子,说法正确;
D、标在元素符号右下角的数字表示一个分子中所含原子的个数,可知CO2中数字2 表示1个二氧化碳分子中含有2个氧原子,说法错误。
故选:D。
8.C
【分析】化合物中各元素的化合价代数和为0。
【详解】NaClO中,钠为+1价,氧为-2价。所以氯的化合价为+1价。
HCl中,氢的化合价为+1价。所以氯的化合价为-1价。
NaCl中,钠的化合价为+1价。所以氯的化合价为-1价。
Cl2是单质,单质中元素的化合价都是0。
所以氯元素的化合价有3种,故选C。
9.A
【详解】根据相对分子的质量为组成分子的各原子的相对原子质量之和,设R的相对原子质量为x,可得 x+(16+1)×2=58,则 x=24;因为相对原子质量是有单位的,其单位为“1”所以R的相对原子质量为24。故选A。
10.A
【详解】A、该反应是由两种物质反应生成一种物质,属于化合反应,故说法正确;
B、根据质量守恒定律观察微观示意图可知,化学反应前后原子的种类、数目都不变,故说法错误;
C、由反应的微观示意图,组成单质的元素在反应后与其他元素组成了化合物,元素的化合价一定发生了变化,故说法错误;
D、由微粒的变化可知,化学反应前后原子的种类不变,元素的种类也不变,故说法错误。故选A。
11. CuO H2O N2
【详解】(1)氧化铜属于氧化物,且含金属元素铜元素,故填:CuO。
(2)一个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成,故填:H2O。
(3)氮气无色无味,故填:N2。
12.(1)氢元素/氢/H
(2)水蒸气
(3)a b c
【详解】(1)水通过灼热的铁管时发生汽化,水蒸气与灼热的铁反应,生成了一种黑色固体(四氧化三铁)和“可燃空气”,“可燃空气”就是氢气,它是水蒸气与铁反应生成,水蒸气中的氢为+ 1价,生成的氢气中氢的化合价为0。所以反应中化合价降低的元素是氢。
(2)将气体通过放在冷水中的铜管,使水蒸气液化而除去。所以答案是:水蒸气
(3)根据质量守恒定律,四氧化三铁中氧元素的质量与生成的氢气质量之和等于生成水的质量即,即。
13.(1)C/H2
(2)玻璃管中红色粉末逐渐变成黑色,试管中澄清石灰水变浑浊,导管口酒精灯点燃处有时有蓝色火焰
(3)点燃未反应的一氧化碳,防止污染空气
(4)排尽玻璃管内的空气,防止加热时发生爆炸
【详解】(1)具有还原性的物质主要有一氧化碳、木炭和氢气。故填:C或H2。
(2)由于在高温下,一氧化碳将氧化铁还原为铁,同时生成了二氧化碳,且氧化铁反应前后都要向玻璃管通入一氧化碳,一氧化碳具有可燃性;所以,实验中玻璃管里氧化铁粉末的颜色变化是红色粉末变黑色;二氧化碳能与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水;所以,观察到澄清石灰水的现象是:石灰水变浑浊;氧化铁反应前后通入的一氧化碳在导管口酒精灯点燃处燃烧产生蓝色火焰。由于一氧化碳只在氧化铁反应前后有剩余,所以,可观察到的现象是导管口酒精灯点燃处有时有蓝色火焰。
(3)为了防止一氧化碳对大气的污染,所以,实验时要在装置末端导管口处燃着一盏酒精灯除去反应剩余的CO。
(4)因为一氧化碳具有可燃性,能和氧气混合在点燃的条件下会发生爆炸,所以实验开始时应先通一氧化碳再加热,目的是赶尽玻璃管内的空气,防止加热爆炸。
14.(1)蚁酸由碳、氢、氧三种元素组成;一个蚁酸分子由1个碳原子、2个氢原子和2个氧原子构成;蚁酸属于有机物
(2)蚊香中的分子在不断运动,向四周扩散,使蚊子闻到气味
(3)a
(4)碱
【详解】(1)蚁酸的化学式为CH2O2,可获得的信息有:蚁酸由碳、氢、氧三种元素组成,一个蚁酸分子由1个碳原子、2个氢原子和2个氧原子构成,蚁酸属于有机物等;
故填:蚁酸由碳、氢、氧三种元素组成;一个蚁酸分子由1个碳原子、2个氢原子和2个氧原子构成;蚁酸属于有机物;
(2)点燃蚊香后,蚊子在几米外可感受到特殊气味从而被驱离,其原因是:蚊香中的分子在不断运动,向四周扩散,使蚊子闻到气味,故填:蚊香中的分子在不断运动,向四周扩散,使蚊子闻到气味;
(3)同学们选择钙片(主要成分是碳酸钙)和白醋反应自制CO2诱蚊装置,二氧化碳的密度比空气大,甲装置中的导管应与乙装置中的a处连接更利于收集高浓度二氧化碳,故填:a。
(4)蚊虫叮咬后可以涂抹显碱性牙膏以缓解不适,因为蚁酸显酸性,能与碱性物质发生中和反应,故填:碱。
15.(1)氢元素和氧元素
(2)
(3)/
(4)密度比/密度
(5)各元素质量比
【详解】(1)水(H2O)是由氢元素和氧元素组成的化合物。
(2)电解水实验中,正极产生的气体是氧气,负极产生的气体是氢气,且氢气与氧气的体积比为2∶1。根据图象,管a与电源负极相连,产生的是氢气,管b与电源正极相连,产生的是氧气,所以管a中的气体是H2,观察到管a和管b中气体体积比为2∶1。
(3)相同条件下气体的体积比等于其分子的个数比,则电解水产生的氢分子(H2)与氧分子(O2)的个数比为2∶1,得出电解水的产物中氢、氧原子个数比为。
(4)由于,已知电解水实验中氢气和氧气的体积比,要计算出水中各元素质量比,则需要知道正、负极产生气体的密度比,故填:密度比或密度。
(5)化学式是通过元素符号及数字的组合表示物质组成,知道相对分子质量的情况下,需结合物质中各元素质量比来确定物质的化学式,故填:各元素质量比。
16.(1)三/3
(2)3∶4∶3
【详解】(1)维生素C(C6H8O6)由C、H、O这3种元素组成。
(2)维生素C(C6H8O6)中C、H、O原子个数比为。
17.(1)不可再生
(2)A
(3)解:设需投入氢气的质量为。
答:需投入氢气的质量为60kg。
(4)11:18
【详解】(1)化石燃料是经过亿万年缓慢形成的,在短期内得不到补充,属于不可再生能源。故填:不可再生;
(2)①发展绿色公共交通可以节约化石能源,减少二氧化碳的排放,符合节能减碳;
②开发太阳能、风能等能源可以节约化石能源,减少二氧化碳的排放,符合节能减碳;
③植树造林可以增大空气中二氧化碳的吸收,符合节能减碳;
④发展火力发电需要大量消耗化石能源,增大了二氧化碳的排放,不符合节能减碳。
符合节能减碳的是①②③,故选:A;
(3)见答案
(4)设某掺氢天然气(假设该混合气仅含CH4和H2)的质量为100g,其中含氢元素的质量分数为40%,则氢元素的质量为,则碳元素的质量为。由质量守恒定律可知,氢元素完全燃烧生成水,则生成水的质量为,碳元素完全燃烧生成二氧化碳,则生成二氧化碳的质量为,则混合气体充分燃烧后生成CO2和H2O的质量比为。故填:11∶18。
【点睛】本题难度不大,掌握能源的分类、符合节能减碳的做法、化学方程式的写法以及化学式的有关计算方法是解题的关键。
18.(1)C
(2) 牛奶
(3) 176 9:1:12
【解析】【小题1】食品中注明的钙、磷、铁一般都是强调含有的元素。
【小题2】青少年和儿童的体内若缺少钙元素,则可能患佝偻病和发育不良。牛奶富含钙元素。
【小题3】维生素C的化学式为,维生素C的相对分子质量为。元素质量比等于各种原子的相对原子质量与原子个数的乘积之比,故维生素C中C、H、O三种元素的质量比为。
19.(1) 气态分子间的间隔较大,受压后,分子间的间隔变小 C
(2) 化合物 6/六 32 3:1 CO2+3H2CH3OH+H2O 1.5
(3)AB
【详解】(1)①从微观角度分析二氧化碳易被压缩的原因是分子之间存在间隔,且气态二氧化碳分子间隔很大易被压缩,故填:气态分子间的间隔较大,受压后,分子间的间隔变小;
②A、超临界二氧化碳是介于气态和液态之间的超临界状态,因此超临界二氧化碳与二氧化碳的组成相同,说法错误;
B、二氧化碳不燃烧、也不支持燃烧,因此超临界二氧化碳不能燃烧,说法错误;
C、由题干信息可知,超临界二氧化碳存在于特定的条件下,条件改变,状态改变,说法正确;
故选:C。
(2)①从物质分类的角度,甲醇(CH3OH)由碳元素、氢元素和氧元素组成的纯净物,含有两种及以上元素的纯净物,故属于化合物,故填:化合物;
②从微观角度:一个甲醇分子中含有一个碳原子、四个氢原子和一个氧原子,共含有6个原子,故填:6或六;
③从定量计算的角度:甲醇(CH3OH)的相对分子质量为12+1×4+16=32;甲醇中碳、氢元素质量比为12:4=3:1,故填:32;3:1;
④从物质转化角度:二氧化碳和氢气在催化剂的作用下能转化为甲醇(CH3OH)和水,该反应的化学方程式为:CO2+3H2CH3OH+H2O;每生产4吨甲醇可以消耗5.5吨二氧化碳,此过程转化的碳元素质量为5.5t×=1.5吨,故填:CO2+3H2CH3OH+H2O;1.5;
(3)A、双面使用纸张可减少树木的砍伐,减少二氧化碳的排放,有利于实现碳中和,故A正确;
B、植树造林能增加植物对二氧化碳的吸收,有利于实现碳中和,故B正确;
C、露天焚烧垃圾会产生大量二氧化碳,不利于碳中和,故C错误;
故选:AB。
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