初中化学有关元素化合价的计算试题

“天宫二号”太空舱利用NiFe₂O₄作催化剂将航天员呼出的二氧化碳转化为氧气。已知Fe元素的化合价为+3价，则Ni元素的化合价为（　　）

A．+1B．+2C．+3D．+4

我国科学家研究出碳化钼（Mo₂C）负载金（Au）原子组成的高效催化体系，使水煤气中的CO和H₂O在120℃下发生反应，为氢能经济的推广以及氢气纯化过程提供了新的思路，反应微观模型如图所示。回答下列问题：

（1）反应微观模型中，共有　　种元素。

（2）该反应过程中：

①构成催化剂的各原子　　（填“有”或“没有”）变化。

②对H₂O起吸附催化作用的物质是　　（填化学式）。

（3）上述反应的化学方程式为　　（须注明反应条件），该反应　　（填“是”或“不是”）置换反应，反应中有　　种元素的化合价发生变化。

坚持人与自然和谐共生是新时代坚持和发展中国特色社会主义的基本方略之一。让山更绿、水更清、空气更清新是我们共同的追求。

（1）植物的光合作用需要吸收空气中的水和　　（填化学式），可有效减缓温室效应。

（2）自然界中的水都不是纯水，通过多种途径可以使水得到不同程度的净化。在沉淀、过滤、吸附、蒸馏等净水方法中，单一操作相对净化程度最高的是　　。

（3）硫酸工厂排放的尾气中常含有SO₂等有害气体，可用氢氧化钠溶液来吸收，发生反应的化学方程式为SO₂+2NaOH＝Na₂SO₃+H₂O．Na₂SO₃中S的化合价为　　。

（4）随着人类对能源的需求量日益增长，化石燃料等不可再生能源面临枯竭的危险，利用化石燃料也造成不良影响。氢气作为能源，越来越受到人们的关注，燃烧放出热量多，燃烧产物是　　（填化学式），不污染空气。

（5）为了节省石油资源，并在一定程度上减少汽车尾气的污染，可使用车用乙醇汽油（是在汽油中加入适量乙醇）作为汽车燃料。乙醇的化学式为　　。

壮丽七十年，奋斗新时代。我国科技发展日新月异，在空间科学研究领域取得重大成果。

①2019年1月3日，“嫦娥”四号成功实现人类探测器首次月球背面软着陆，开启了人类月球探测新篇章。“嫦娥”四号探测器由“长征”三号乙改进型运载火箭携带升空，该运载火箭的推进剂中有液氢和液氧。试写出氢气在氧气中燃烧的化学方程式：　　。

②我国“墨子号”量子科学实验卫星团队在量子通信实验方面做出了卓越贡献，”墨子号”量子科学实验卫星上的光伏太阳能电池板的基板材料是玻璃纤维，光伏太阳能电池的作用是将　　能转化为电能。在玻璃纤维中含有多种成分，其中有Na₂SiO₃、CaSiO₃、SiO₂，在上述三种物质中，硅元素表现的化合价均为　　价。

阅读下面材料，回答问题。

硫元素广泛存在于自然界中，在火山口附近有硫单质存在，地球表面的含硫化合物主要以矿物质形式存在，如石膏（CaSO₄•2H₂O）、芒硝（Na₂SO₄•10H₂O）等。硫单质是一种淡黄色的固体，不溶于水，易溶于二硫化碳（CS₂）。火山喷发时，部分硫元素转化成硫化氢气体；部分硫元素转化成二氧化硫和三氧化硫气体，二氧化硫在大气中易被氧化成三氧化硫，二氧化硫和三氧化硫溶于水，分别生成亚硫酸和硫酸。

（1）从物质类别和硫元素化合价角度，对硫及其化合物进行分类，根据表中物质组成规律，补充缺项。

物质类别	单质	氢化物	氧化物	酸	盐
化学式	S	H2S	SO2	H2SO3
			SO3	H2SO4	Na2SO4

（2）结合材料中硫单质的性质分析，如果洗去粘在试管壁上的硫，应选用的试剂是　　。

（3）硫化氢中硫元素的化合价为　　；硫化氢的水溶液称为氢硫酸，氢硫酸露置在空气中与氧气发生置换反应，产生淡黄色沉淀，写出化学方程式　　；氢硫酸敞口放置在空气中，溶液的pH　　（填“增大”“减小”或“不变”）。

（4） 从物质类别的角度预测， 下列物质与二氧化硫 、 三氧化硫均能发生化学反应的是　　（填序号）。

a．O₂                    b．NaOH                    c．H₂O                    d．HCl

（5）H₂SO₃不稳定，易分解产生气体（与H₂CO₃类似）。写出稀硫酸与亚硫酸钠（Na₂SO₃）溶液发生复分解反应的化学方程式　　。

磁悬浮的核心技术是利用超导体的反磁性。高温超导物质（Y₂Ba₄Cu₆O₁₃）是以Y_mO_n、BaO和CuO为原料，经研磨烧结而成，此过程中所有元素的化合价均不变。Y_mO_n的化学式为（　　）

A．Y₂O₃B．YO₃C．Y₂O₅D．YO

为庆祝元素周期表诞生150周年，联合国将2019年定为国际化学元素周期表年，请根据下表（元素周期表的部分内容）完成下题：

Ⅰ．（1）请根据上表写出关于氩元素的一条信息：　　。

（2）镁与铝两种元素的最本质区别在于　　；由溴元素的原子结构示意图（如图所示）可知；溴元素与上表中的　　元素化学性质相似。

（3）第11号元素钠在化学反应中易　　（填“得到”或“失去”）电子。则钠元素和硫元素形成的化合物的化学式为　　。

（4）电池是高端电动汽车的主要动力源，其正极材料为LiCoO₂，其中Co元素的化合价为　　。

Ⅱ．从化学视角看人体，人体就是一张元素周期表。

（1）“关爱生命，拥抱健康”是人类永恒的主题，下列说法不科学的是　　。

A．只要患甲状腺肿大，就必须补充适量的碘

B．适当晒太阳和增加维生素D的摄入，做到科学补钙

C．人是大自然的一部分，人体中所含元素全部来自大自然

D．低血糖病症发作时，喝葡萄糖水要比吃馒头见效快

（2）请根据生活常识结合已有知识分析：胃酸的成份是盐酸而不是硫酸的原因　　。

依据对初中所学四种反应类型（化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应）概念的理解，结合下列化学方程式，比较反应前后元素化合价的变化情况：

（1）一定有变化的是　　（填反应类型，下同）；（2）不一定有变化的是　　；（3）一定没有变化的是　　。

①CO₂+H₂O═H₂CO₃

②Cu+2AgNO₃═Cu（NO₃）₂+2Ag

③S+O₂ $\frac{\underset{¯}{\mathit{点燃}}}{}$SO₂

④2NaHCO₃ $\frac{\underset{¯}{△}}{}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑

⑤NaOH+HCl═NaCl+H₂O

⑥2HgO $\frac{\underset{¯}{△}}{}$2Hg+O₂↑

含氮元素的物质与人类生产、生活关系密切。请你回答有关问题：

（1）N₂、NH₃、HNO₃等都是常见的含氮物质，其中氮元素化合价最低的物质是　　。

（2）氮气具有广泛的用途，如超导材料在液氮的低温环境下能显示超导性能。从微观角度分析：制取液氮时，在氮气液化过程中发生变化的是　　（填序号）。

①分子的大小

②分子的质量

③分子间的间隔

④分子的数目

（3）将空气中的氮气转化为含氮化合物的过程称为固氮（“氮”指氮元素）。某些生物（如大豆根系中的根瘤菌）就具有固氮作用。经田间试验测定，一亩大豆可固氮8kg，相当于施用　　kg（保留整数）尿素[化学式为CO（NH₂）₂]。

（4）如图是在汽车尾气治理过程中有关化学反应的微观示意图。图中所示反应的化学方程式为　　。

某纯净物中只含有R和氧两种元素，且R元素与氧元素的质量比为7：16，R的相对原子质量为14，则该纯净物中R元素的化合价为（　　）

A．+1B．+2C．+3D．+4

2018年4月16日，美国商务部宣布，禁止美国公司向中兴公司销售电子技术和通讯元件。其中一个聚焦点就是芯片技术，生产芯片的半导体材料有硅、锗、砷化镓等，应用比较广泛的是硅，硅可由石英砂（主要成分是二氧化硅）制得，其生产流程如图所示：

（1）上述三种半导体材料中属于金属材料的是　　，硅和锗的组成元素在周期表中的位置如图所示，则两种元素属于同一　　（填“周期”或“族”）

（2）硅原子结构示意图为，则x为　　，”14”表示　　。

（3）根据上述流程图推断，反应①中化合价发生变化的元素有　　；反应③中M的化学式为　　。

制造C919大飞机采用的非金属材料氮化硅（Si₃N₄），其中氮元素的化合价是﹣3价，则硅元素的化合价是（　　）

A．+1B．+2C．+3D．+4

MnO₂在能源、材料、信息等方面有重要应用，常用作电池的正极材料和制备金属锰等物质。在化学上，还用作催化剂和氧化剂。请回答下列问题：

（1）MnO₂的制备：2KMnO₄+3MnSO₄+2H₂O＝5MnO₂↓+K₂SO₄+2H₂SO₄，在反应物和生成物中，锰元素的最高化合价是　　价。

（2）制备O₂：加热氯酸钾和MnO₂的混合物，反应的化学方程式是　　。

（3）制备Cl₂：MnO₂+4HCl（浓）X+Cl₂↑+2H₂O，则X的化学式是　　。

（4）Mn的冶炼：3MnO₂+4Al3Mn+2A1₂O₃，基本反应类型是　　。

常温下，氯气与苛性钠溶液反应产物是氯化钠、次氯酸钠（NaClO）和水。次氯酸钠中氯元素的化合价为（　　）

A．﹣1B．+1C．﹣2D．+2

下列化学方程式书写正确，且反应前后有元素化合价升高和降低的是（　　）

A．C₂H₅OH+2O₂2CO₂+3H₂O

B．C+2CuO2Cu+CO₂↑

C．2KMnO₄K₂MnO₄+Mn₂O+O₂↑

D．SO₃+2NaOH═Na₂SO₄+H₂O