初中化学有关元素化合价的计算试题

氧化镁（MgO）可用作耐高温材料。其中镁元素的化合价是（　　）

A．+1B．+2C．+3D．+4

锂离子电池材料之一是LiCoO₂，其中Li为+1价，则Co的化合价为（　　）

A．﹣1B．+2C．+3D．+4

在太空舱里，常用NiFe₂O₄作催化剂将宇航员呼出的CO₂转化为O₂，NiFe₂O₄中Fe的化合价为+3．则Ni的化合价为（　　）

A．+4B．+3C．+2D．+1

铕（Eu）是稀土元素中化学性质最活泼的元素。Eu₂O₃中Eu元素的化合价是（　　）

A．+3B．+2C．+1D．﹣1

化学与生产、生活、能源、环境、健康息息相关。

（1）请将下列物质和对应的用途连线。

物质 用途

小苏打   治疗胃酸过多症 石墨       制作霓虹灯 稀有气体      作电极

（2）84消毒液、医用口罩、医用酒精在新冠病毒防疫中起到重要的作用。

①84消毒液的成分为次氯酸钠（NaClO）、表面活性剂和水等，次氯酸钠中氯元素的化合价为　　；

②医用口罩对细菌、病毒有较强的阻隔作用。取口罩体中层材料灼烧，观察到卷曲成团，冷却后凝固成坚硬的小球，则该材料的主要成分属于　　（填“天然纤维”或“合成纤维”）；

③75%的医用酒精可以灭活新冠病毒，其溶质是　　。

（3）全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。下表是我国能源结构变化的调整表，请依据表中数据回答相关问题：

能源 占比 年份	石油	天然气	煤炭	水电	核电	其它可再生能源
2015年	33%	23%	30%	7%	4%	3%
2030年	31%	26%	24%	7%	5%	7%
2050年	27%	27%	18%	7%	5%	16%

注：其它可再生能源是指太阳能、风能等能源。

①化石燃料是目前应用最广泛的能源，但其不可再生且燃烧会对环境造成污染。在2015年我国能源结构中，占比最小的化石燃料是　　。

②从2015、2030、2050年能源结构变化看出，占比增加最多的能源是　　。

以FeSO₄•7H₂O为原料制备铁红（Fe₂O₃）的一种方法如图：

已知“沉淀”时的主要反应为：2FeSO₄+H₂O₂+2H₂O═2FeO（OH）↓+2H₂SO₄

（1）FeO（OH）中铁元素的化合价为　　。FeO（OH）可表示为mFe₂O₃•nFe（OH）₃， $\frac{m}{n}=$　　。

（2）“沉淀”时需控制溶液的pH与反应的温度。

①“沉淀”时调节溶液的初始pH约为4，过程中应始终保持溶液的pH为3.0～4.5，需不断加入物质Z调节溶液的pH，Z应具备的性质有　　（填字母）。

A．能与酸反应

B．能与碱反应

C．不与FeO（OH）反应

②“沉淀”时反应温度不宜过高，其原因是　　。

（3）“过滤”后需对固体进行洗涤与干燥。洗涤时被除去的沾于固体表面的阴离子为　　（填离子符号）。

（4）“煅烧”时反应的化学方程式为　　。

（5）如图为其他条件相同时不同煅烧温度对产品中Fe₂O₃质量分数的影响。煅烧温度较低时，产品中Fe₂O₃质量分数较低，其原因是　　。当煅烧温度达800℃时，继续升高温度，产品中Fe₂O₃质量分数降低，且铁元素质量分数升高，所得产品发黑，其可能原因是　　。

（6）用该方法制备Fe₂O₃，计算理论上13.9t FeSO₄•7H₂O（相对分子质量为278）可制得Fe₂O₃的质量（写出计算过程）。

我国5G技术处于世界领先地位。氮化镓（GaN）是生产5G芯片的关键材料之一，其中Ga显+3价，则N的化合价为（　　）

A．﹣1B．﹣3C．+1D．+3

CO₂是最主要的温室气体，也是巨大的碳资源，CO₂的低能耗捕集、转化和利用正受到世界各国的广泛关注。

（1）以CO₂为原料制取炭黑的太阳能工艺如图1所示。

①反应1的基本类型为　　。

②反应2中碳元素的化合价　　（填“升高”“不变”或“降低”）。

（2）利用NaOH溶液吸收CO₂，部分转化关系见图2。

反应①的化学方程式为　　，该转化中循环使用的物质是　　。

（3）利用Na₂CO₃或K₂CO₃溶液吸收低浓度的CO₂，将其转化为NaHCO₃或KHCO₃，NaHCO₃或KHCO₃受热分解生成高浓度的CO₂储存利用，生成的Na₂CO₃或K₂CO₃循环使用以降低生产成本。

吸收剂	Na2CO3	K2CO3
20℃最高浓度（g/L）	212	1104
价格（元/Kg）	1.25	9.80

根据表中信息，选择K₂CO₃溶液作吸收液的优点是　　。

（4）利用一种新型“人造树叶”将CO₂转化为乙醇（C₂H₅OH）的反应如下：2CO₂+3H₂O $\frac{\underset{¯}{\mathit{光照}}}{}$C₂H₅OH+3O₂，研究显示，1L“人造树叶”每天能从空气中吸收968g CO₂，计算1L“人造树叶”工作1天可得到乙醇的质量（写出计算过程）。　　

（5）某研究小组设计如图3所示实验，探究CO₂和H₂在一定条件下反应的产物。

查阅资料：①CO₂和H₂在合适催化剂和一定温度下反应转化为CO和H₂O；

②白色无水硫酸铜吸水后变为蓝色。

实验过程中观察到的主要现象有：B装置中白色固体变为蓝色，C装置中黑色固体变为红色，D装置中澄清石灰水变浑浊。

①设计B装置的目的是　　。

②C装置中发生的反应的化学方程式为　　。

③研究小组反思后认为，根据上述实验现象不能确认CO₂和H₂反应生成了CO，理由是　　。

四氯化钛（TiCl₄）可用于冶炼金属钛。四氯化钛中钛元素的化合价为（　　）

A．+4B．﹣4C．0D．﹣1

宏观和微观相结合是认识物质结构与性质的重要方法。

（1）氧原子的结构示意图为，硫原子的结构示意图为。

①原子的核电荷数与核外电子总数的关系是　　。

②一个硫原子得到二个电子，形成一种新粒子，该粒子的符号为　　。

③氧气和硫单质分别与氢气反应生成H₂O和H₂S．H₂O、H₂S中氧与硫均为　　价，从原子结构上分析它们化合价相同的原因：　　。

（2）Na₂CO₃溶液和H₂SO₄溶液反应的示意图如图1所示。该反应中实际参加反应的离子是　　。

（3）硫及其化合物的“化合价﹣物质类别”关系图如图2所示。物质X的化学式为　　，由SO₃转化为物质Y的化学方程式为　　。

笑气（N₂O）是一种违禁品，长期吸入会危害身体健康。N₂O中氮元素的化合价为（　　）

A．+2B．+1C．﹣2D．﹣1

2019年诺贝尔化学奖授予约翰•古迪纳夫（John B．Goodenough，以下简称约翰）、斯坦利•威廷汉（M．StanleyWhittingham）和吉野彰（AkiraYoshino，以下简称吉野）三人，以表彰他们在锂离子电池领域的贡献。

（1）吉野用钴酸锂（LiCoO₂）作电池正极，负极使用了石油工业副产品﹣﹣石油焦，制造了首款商业锂离子电池。锂在化合物中常显+1价，则LiCoO₂中Co的化合价为　　。

（2）约翰用磷酸铁取代钴酸锂，使电池更环保。磷酸铁的化学式为　　。

我国在抗击新冠肺炎疫情中，为全世界做出了贡献。从化学视角认识抗疫中的事物，并回答下列问题。

（1）佩戴口罩是防止病毒传播的有效途径之一。聚丙烯高分子化合物是制作口罩的材料，它属于　　（选填“金属”或“合成”）材料。

（2）我市市民积极向武汉疫区捐献鸡蛋、蔬菜、水果、大米等物资，请你说出其中一种富含维生素的物质是　　。

（3）公共场所常用84消毒液（有效成分为次氯酸钠（NaClO）杀菌消毒。

①氯元素的原子结构示意图为在化学反应中氯原子容易　　电子（选填“得到”或“失去”）。

②次氯酸钠（NaClO）中氯元素的化合价为　　。

③84消毒液具有较强的腐蚀性和漂白作用，使用时应注意　　（答一点即可）。

构建元素化合价和物质类别的二维图是学习化学的一种重要方法。如图是小明绘制的硫元素的“价类二维图”，图中各点对应物质正确的是（　　）

A．SO₂B．SO₃C．H₂SO₄D．Na₂SO₄

C₃N₄是一种新型材料，其中碳元素的化合价为+4价，则氮元素的化合价为（　　）

A．﹣4B．+3C．+4D．﹣3