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 。
如图是五种粒子的结构示意图,下列说法正确的是( )
A.①②属于同种元素B.③⑤化学性质相似
C.②③④均表示离子D.②④形成的化合物是MgCl
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")。
根据图中提供的信息判断,下列说法正确的是( )
A.③④属于同种元素
B.②表示的元素在形成化合物时化合价为+1价
C.①③的化学性质相似
D.硒元素的相对原子质量为78.96g
如图为某粒子结构示意图,下列说法错误的是( )
A.该元素属于非金属元素
B.该元素位于元素周期表第三横行
C.该粒子核外电子数是17
D.在化学反应中,该元素原子易得电子形成Cl﹣
如图所示,甲是溴(Br)的原子结构示意图,乙摘自元素周期表。下列说法正确的是( )
A.甲元素属于金属元素
B.甲、乙两种元素形成化合物的化学式是NaBr
C.乙原子的核内中子数为11
D.甲原子核外共有5个电子层
下列说法不正确的是( )
A.H﹣﹣既表示宏观元素,又表示微观原子
B.H2﹣﹣“2”的意义表示2个氢原子
C.H2O保持水的化学性质的最小粒子
D.﹣﹣由原子结构示意图可知,该元素在其化合物中显+2价
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 。
某粒子结构示意图如图所示,下列对该粒子的判断中,不正确的是( )
A.原子核内有11个质子
B.该粒子属于金属元素
C.该粒子是阴离子
D.在发生化学变化时易失去电子
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 。
近日,中国在四川某地发现了一个超大规模的锂矿,储量高达52万吨,被称之为“中国锂谷”。锂矿是重要的国家战略资源,有着21世纪改变世界格局的“白色石油”和“绿色能源金属”之称。如图是锂原子结构示意图和锂元素在元素周期表中的相关信息。下列说法正确的是( )
A.锂元素属于非金属元素
B.锂原子在化学反应中易得电子
C.锂原子的相对原子质量是6.941g
D.锂原子核内有3个质子
下表列出了部分元素原子结构示意图。下列叙述错误的是( )
A.在不显电性的情况下,表中m的值为7
B.如果失去第三层电子,上表空格内的微粒符号可表示为Mg2+
C.上表中所列元素在元素周期表中属于同一周期
D.钠原子在化学反应中易得电子
从微观的角度了解物质及其变化,有助于更好地认识物质的组成和变化的本质。
(1)下表为部分元素的原子结构示意图
元素名称 |
氢 |
氦 |
氧 |
氟 |
钠 |
硫 |
元素符号 |
H |
He |
O |
F |
Na |
S |
原子结构示意图 |
①表中氧原子的核电荷数x=
②元素在周期表中的周期序数等于该元素原子具有的电子层数。上表所列的6种元素中,位于第一周期的元素有 种。
③氟原子得到一个电子所形成离子的离子符号为 。
④由上表中两种元素组成的一种化合物排放到空气中会形成酸雨,该化合物为 。
(2)如图为金属钠与水反应的示意图