化学是在分子、原子层次上研究物质的科学。
(1)构成物质的粒子有分子、原子和 。
(2)如图为三种元素的原子结构示意图。
①氧原子在化学反应中容易 电子 (填“得到”或“失去”)。
②二氧化硫和二氧化碳都能与氢氧化钠溶液反应生成盐和水,将二氧化硫气体通入氢氧化钠溶液中生成亚硫酸钠(Na2SO3) 和水,写出该反应的化学方程式 。
③硒元素能增强人体免疫力,延缓衰老,山药等食物中常含硒元素。硒(Se)在氧气中燃烧生成二氧化硒。回答下列问题:
A.硒原子的核电荷数为 。
B.硒元素与氧、硫元素的化学性质相似,原因是它们的原子 相同。
C.写出硒在氧气中燃烧反应的化学方程式 。
当你漫步阿根廷的布宜诺斯艾丽斯时,会被这里精美绝伦的雕塑所吸引,“花之魂”就是世界 10大奇异雕塑之一(图甲),它是由钢和铝(6%~16%)加工而成的巨型“花朵”。傍晚时分“花朵”霓虹闪烁,将城市的夜晚打扮得流光溢彩,美轮美奂。
(1)钢铝加工而成的“花之魂”比铁雕塑性能优良之处 ( 合理即可) ( 写一条 )。
(2)目前金属耗速过快,替代材料越来越多。列举生活中常用的一种合成材料 (合理即可)。
(3)图乙是铝的原子结构示意图,铝原子在化学反应中易 电子(填”得”或“失”)。
“宏观辨识与微观探析”是化学学科核心素养之一,化学学习要让学生既能够“见微知著”,也能够“见著知微”。
金属钠在氯气中燃烧生成氯化钠,如图为氯化钠形成的示意图。
根据所给信息,请回答:
(1)钠原子的核外电子层数是 ,在化学反应中易 (填“得到”或“失去”)电子。
(2)元素的化学性质主要是由原子的 决定的。
(3)化学反应前后,氯元素的化合价变化为 。
(4)构成氯化钠的离子是 (填微粒符号)。
元素组成万物
2019年是“国际化学元素周期表年”,元素周期表迎来了它150周岁的生日。
(1)人们很早就意识到物质都是由几种亘古不变的基本成分﹣﹣“元素”组成的。
①古人曾认为水是组成物质的元素之一,在你学过的知识中能说明“水不是元素”的实验事实是 。
②如图是两个微粒的结构模型示意图,这两个微粒是否属于同种元素?你的观点及依据是 。
(2)1869年,俄国化学家门捷列夫在前人研究的基础上制作出第一张元素周期表,为预测新元素的结构和性质提供了线索,如图是元素周期表的部分内容和铝原子结构示意图,据图回答下列问题:
①下列说法正确的有 。
A.表中元素都是金属元素
B.铝的相对原子质量是26.98g
C.铝原子在化学反应中易失去电子变成Al3+
D.锗原子中质子数等于中子数
E.铝原子最外层3个电子能量最高
②图中空白处元素原子的质子数为 ,小明根据元素周期表预测该元素组成的单质(用R表示)与铝有相似的化学性质,他的依据应是 。R在空气中被氧化的化学方程式是 。若要比较R与Al的活动性强弱,实验方案为 。
(3)如图是二氧化碳循环的部分过程。
该循环中,生成物葡萄糖中的元素来源于(填化学符号) 。
德谟克利特曾说过“无中不能生有,任何存在的东西也不会消灭”。在该循环过程中,“不会消灭”的微粒有 (填符号)。无论经过多少化学变化,这些微粒永远“不会消灭”的原因是 。
(4)人体是一个巨大的元素仓库,青少年需要适当补钙。某钙片的主要成分是碳酸钙,这种钙片在胃中消化时发生反应的化学方程式是 。咀嚼有利于钙片消化,其原理是增大了反应物的接触面积,除此之外,影响化学反应速率的因素还有 。
联合国将 2019 年列为"国际化学元素周期表年"。锶、镁元素在元素周期表中的部分信息及原子结构示意图如下,请回答下列问题。
(1)镁原子的核电荷数为 ,镁元素的相对原子质量为 。
(2)锶原子在化学反应中容易 (选填"得"或"失")电子,锶的氧化物的化学式为 。
(3)元素的性质与其原子结构有密切关系。原子的最外层电子数相同时,电子层数越多,最外层电子离核越远,原子核对最外层电子的吸引力越小。由此推测,锶的金属活动性比镁的金属活动性 (选填"强"或"弱")。
如图是A、B元素的离子结构示意图。请回答:
(1)其中属于阴离子的是(填离子符号) ,该元素原子的核外电子数为 。
(2)A元素与地壳中含量最多的非金属元素组成化合物的化学式为 。
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 。
氟元素、钙元素对人体的主要作用是帮助构造骨骼和牙齿。如图是氟元素和钙元素的原子结构示意图,以及这两种元素摘自元素周期表的图示。其中x= ,钙的离子符号为 ,氟元素与钙元素形成化合物的化学式为 。葡萄糖酸钙【化学式Ca(C 6H 11O 7) 2】是一种促进骨骼生长的营养物质,葡萄糖酸钙由 种元素组成。
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 。
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 。
溴原子结构示意图如图所示,请回答下列问题:
(1)图1中x的值为 。
(2)溴元素的化学性质与如图2中 (填字母标号)的化学性质相似。A、B、C、D属于 种元素。
(3)第117号元素在元素周期表中的部分信息如图3所示,它与溴元素属同族元素,化学性质与溴元素相似,则第117号元素原子最外层有 个电子,原子中有 个质子。
(4)依据Fe+CuSO 4=FeSO 4+Cu,推断出Fe的金属活动性比Cu强,非金属也有类似规律,据此推断,在2KI+Cl 2=2KCl+I 2反应中,Cl 2的"非金属活动性"比I 2的 (填"强"或"弱")。
镓是一种奇妙的金属,放在手心马上熔化,犹如荷叶上的水珠流来流去。请阅读信息后回答:
(1)金属镓 (填物理性质);
(2)镓原子结构示意图中X的数值 ;
(3)镓的氧化物的化学式 ;
(4)氮化镓(GaN)是第三代半导体材料,一般采用GaCl3与NH3在一定条件下反应制得,同时得到另一种化合物。该反应的化学方程式为 。
用适当的化学用语填空:
(1)地壳中含量最多的元素 ,它与地壳中含量最多的金属元素形成的化合物 ;写出空气中体积含量最多的物质,并标出元素化合价 。
(2)从①N②K③④中,选择适当的元素写出符合要求的化学用语,一种复合肥 ;④形成的阴离子 。
中兴缺“芯”事件震惊国人。芯片是电脑、智能家庭等的核心部件,芯片的主要成分是纯度极高的硅,其运算速率与硅的纯度有关。
(1)硅与金刚石结构相似,则构成硅的粒子是 (填粒子名称)。
已知硅原子结构示意图为,图1是四种粒子的结构示意图,其中与硅的化学性质相似的是 (填序号)。
(2)光伏发电的太阳能电池板也需用高纯硅。在日光下高纯硅的作用主要是将光能转化为 能。
(3)自然界中的硅元素主要以二氧化硅的形式存在,请写出二氧化硅的化学式 。硅胶是常用的干燥剂,其主要成分可视作二氧化硅(如图2),你认为硅胶可作干燥剂的原因可能是 (一条即可)。
(4)高纯硅的制备以石英砂(主要成分是二氧化硅)为原料,生产过程示意图如图3:
①上述四个步骤中属于物理变化的是 。
②物质M是该生产过程中可循环使用的物质,写出步骤4反应的化学方程式 。