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 。
在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。
(1)氢、碳和氧的原子结构示意图如图1所示,回答下列问题。
①x的值是 。
②碳属于 (填“金属”或“非金属”)元素。
③氢元素和碳元素组成的一种物质乙烯(C2H4)是重要的基本化工原料。由乙烯的化学式C2H4获得的信息有 。
(2)近年来,我国科研人员在“甲烷﹣二氧化碳重整和Ni基催化剂”的研究方面取得突破。如图2是甲烷与二氧化碳反应的微观示意图。
①在框内补充C的微观模型图。
②该反应利用两种温室气体,兼具环保和经济价值;反应难点之一是破坏甲烷分子、二氧化碳分子的稳定结构,分为 (填微粒名称)并重新组合。
③写出该反应的化学方程式 。
如图是氧元素、钠元素在元素周期表中的相关信息及有关粒子的结构示意图,下列说法错误的是( )
A.氧元素的原子序数为8
B.Na+的结构示意图是⑥
C.氧元素与钠元素的本质区别是最外层电子数不同
D.①②两种元素可组成化学式为Na2O的化合物
2020﹣2021年中国成功“追星逐月”。
(1)“长征五号”运载火箭采用液氢作为燃料,我国科研团队研制的低温合成催化剂STSO颗粒,大大降低了太阳能分解水的成本。对该制氢反应描述正确的是 (填字母序号)。
A.太阳能转化为化学能
B.产生的氢气被压缩成液态后分子体积减小
C.反应过程中分子种类改变,原子种类不变
D.产生的氢气与氧气体积之比为1:2
(2)“天和”号核心舱的太阳能电池翼由砷化镓材料制成。如图是镓、砷原子的结构示意图,x= ,请写出砷化镓的化学式 。
(3)核心舱中环境控制与生命保障系统采用含粉末状氢氧化锂(LiOH)的过滤器来清除呼出的二氧化碳(已知氢氧化锂化学性质与氢氧化钠相似),其原理用化学方程式表示为 。
(4)月壤中含有钛铁矿(主要成分为FeTiO3)、辉石(主要成分为CaMgSi2O6)、橄榄石(主要成分为MgFeSiO4)等,CaMgSi2O6的氧化物形式可表示为CaO•MgO•2SiO2,则MgFeSiO4的氧化物形式可表示为 。硫酸钛(Ti(SO4)2)是制备钛的原料之一,工业上用FeTiO3与硫酸在加热条件下制备硫酸钛(反应过程中各元素化合价不变),该反应的化学方程式是 。
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 。
在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。
(1)氢、碳和氧的原子结构示意图如图1所示,回答下列问题。
①x的值是 。
②碳属于 (填“金属”或“非金属”)元素。
③氢元素和碳元素组成的一种物质乙烯(C2H4)是重要的基本化工原料。由乙烯的化学式C2H4获得的信息有 。
(2)近年来,我国科研人员在“甲烷﹣二氧化碳重整和Ni基催化剂”的研究方面取得突破。如图2是甲烷与二氧化碳反应的微观示意图。
①在框内补充C的微观模型图。
②该反应利用两种温室气体,兼具环保和经济价值;反应难点之一是破坏甲烷分子、二氧化碳分子的稳定结构,分为 (填微粒名称)并重新组合。
③写出该反应的化学方程式 。
阅读下面材料,回答问题。
人类赖以生存的环境由自然环境和社会环境组成。自然环境由生物圈、岩石圈、大气圈、水圈组成(如图1所示),四个圈层经过漫长演化,既相对稳定、动态平衡,又相互作用、不断变化,各圈层之间的物质和能量不停循环,这些循环既跟物质的组成、结构和性质有关,也受人类活动的影响,并通过复杂的物理变化和化学变化实现。
(一)内涵决定身份﹣﹣物质的组成与分类
(l)用化学符号填空:
岩石圈中含量最高的金属元素是 。大气圈中含量最高的物质是 。水圈中含量最高的元素是 。土壤中能促进农作物根系发达的元素是 。
(2)按要求填表:
物质所属圈层 |
物质名称 |
物质的化学式 |
用符号表示构成物质的微粒 |
物质类别 |
生物圈 |
蔗糖 |
|||
大气圈 |
氩气 |
|||
水圈 |
氢氧化钙 |
|||
岩石圈 |
Na+、SiO32﹣ |
(二)甲烷﹣﹣小分子,大作为
在图1的四大圈层中,有下列6种物质:①甲烷;②水;③二氧化碳;④一氧化碳;⑤氢气;⑥氧气。构成这些物质的分子虽然简单,但这些物质有的是人类赖以生存的基本物质,有的是物质循环关键物质,有的是人类社会生产活动必需的物质。请回答:
(1)在这6种物质中,元素种类共有 种,人类的生命活动不可缺少的物质有 (填化学式,下同),植物生长必需的物质有 ,元素种类完全相同的物质是 。
(2)甲烷是最重要的基础有机物之一,不仅可做燃料,还能发生如下反应:
①在隔绝空气和1000℃条件下,甲烷分解产生炭黑和氢气;
②在隔绝空气和1500℃条件下,甲烷分解产生乙炔和氢气;
③在1400℃条件下,适当比例的甲烷和氧气反应生成氢气和一氧化碳;
④在800℃和催化剂条件下,适当比例的甲烷和二氧化碳反应生成氢气和一氧化碳。
试写出上述②~④三个反应的化学方程式:
② ;
③ ;
④ ;
(3)在反应①~④中,属于置换反应的有 。
在反应①和②中,反应物相同,而生成物不同,从微观的角度看,是因为反应条件不同导致 。
③和④两个反应的反应物不同,但生成物相同,从物质组成的角度看,其原因是 。
在实际生产中,反应③需要按比例控制氧气不能超量,从物质性质的角度看,原因是 。
(三)柔之力﹣﹣神奇的水溶液
水在生活、生产和科学实验中应用广泛。岩石圈约有四分之三被水覆盖,其中的某些物质被水溶解,其随水的天然循环在水圈中富集,富集后的物质可能再次沉积到岩石圈。
图2是氯化钠和碳酸钠的溶解度曲线。据图回答下列问题:
(1)青海湖区的人们有一种经验,冬天捞“碱”、夏天晒盐,这里的“碱”指纯碱,盐指氯化钠,他们所依据的原理是 。
(2)纯碱是一种重要的化工原料,但仅用物理方法从盐湖中“捞碱”远远不能满足需求,工业上主要利用从水圈中获得的食盐来制备纯碱,其反应的化学方程式是 、 。
(3)为确定某白色周体是碳酸钠还是氯化钠,在20℃时,取2.5g样品加入盛有10g水的烧杯中,充分搅拌后现象如图3所示,则固体粉末是 。若将该溶液升温到40℃时,则所得溶液溶质质量分数为 。
(四)金属﹣﹣工业的脊梁
金属及合金广泛应用于生活、生产和航天军工。
资料:水圈和岩石圈中含有丰富的镁元素。工业生产中,可用菱镁矿做原科制'备金属镁,流程如图4所示:
请回答下列问题:
(l)已知①和②属于分解反应,化学方程式分别为 和 。
(2)通过化学反应,以岩石圈的矿石为原料还可以制备很多其他金属,请举一例说明(用化学方程式表示其制备原理) 。
(3)图5是镁原子结构示意图,镁化学性质活泼,原因是 。四大圈层中含有下列物质:①硫酸锌;②氯化钠;③硫酸;④氢氧化钙;⑤氧气。其中能和铁反应的物质有(填序号) 。
(4)小梅同学将点燃的镁条伸入盛二氧化碳的集气瓶中,看到镁条剧烈燃烧,发出耀眼白光,瓶壁上有黑色物质生成,她认为这种黑色物质是碳单质。在上述过程中,小梅运用的科学方法有 。
(1)如图1中A、B、C、D是四种粒子的结构示意图。
①C粒子的符号为 。
②图A、B、C、D共表示 种元素,由A、C两种元素组成的化合物的化学式为 。
③D中x= 。
(2)二氧化碳会引起温室效应。某纳米纤维化剂可将二氧化碳转化为液体燃料甲醇(CH3OH),其微观示意图如图2(图中的微粒恰好完全反应)。
①该反应中涉及到的单质的化学式为 。
②写出该化学反应方程式: 。
在“宏观一微观一符号”之间建立联系,是化学学科特有的思维方式,请回答下列问题:
(1)从宏观角度看,氯化钠由 组成;从微观角度看,钠、氯气、氯化钠三种物质中,由原子直接构成的物质是 。
(2)如图是五种粒子的结构示意图。
①五种粒子中属于同种元素的是 (填字母序号)
②微粒D在化学反应中易 (填“得到”或“失去”)电子,与微粒A形成的化合物的化学式为 。
③微粒A和微粒E表示氯和溴(Br)元素的原子结构示意图。由图可知,氯和溴具有相似化学性质的原因是 ,根据氯气与水反应的微观示意图(如图),写出溴单质(Br2)与水反应的化学方程式 。
2019年诺贝尔化学奖得主在锂离子电池研发领域做出了重要贡献。锂离子的结构示意图如图所示。下列叙述正确的是( )
A. |
锂离子带1个单位的负电荷 |
B. |
锂原子的质量主要集中在核外电子上 |
C. |
锂元素属于金属元素 |
D. |
锂离子电池放电时,电能转化成化学能 |
氯原子结构示意图及在元素周期表的信息如图,据图可知,氯元素的相对原子质量为 。氯原子易得到电子形成离子,其符号是 。
下列关于化学用语的说法错误的是( )
A.FeCl2读作氯化铁
B.3H表示3个氢原子
C.Na表明钠原子最外层有1个电子,在化学反应中容易失去电子
D.C+O2 CO2表示每12份质量的碳与32份质量的氧气完全反应,生成44份质量的二氧化碳