初中化学有关元素化合价的计算试题

84消毒液是一种无色或者淡黄色具有刺激性气味的含氯消毒剂，有效成分为次氯酸钠（NaClO）。广泛用于医院、宾馆、旅游、家庭等的卫生消毒。某化学兴趣小组对该消毒液进行了如下系列探究。

【查阅资料】

Ⅰ84消毒液不稳定，其杀菌作用主要依靠有效氯，有效氯越高杀菌效果越好。

Ⅱ消毒杀菌就是使病毒蛋白质变性，鸡蛋中蛋白质发生变性反应时变成白色固体。

探究一：84消毒液中有效氯含量的稳定性

0.5%的84消毒液在不同温度、不同存放时间下的有效氯含量：

存放时间 （小时）	不同温度下，有效氯存留率
	60℃	70℃	80℃	90℃
0（对照）	100%	100%	100%	100%
3.0	……	……	94.66%	88.05%
6.0	……	96.66%	89.67%	74.69%
12.0	……	93.32%	82.62%	……
20.0	94.75%	……	……	……
20.0	92.99%	……	……	……

【解释与结论】

（1）次氯酸钠（NaClO）中Cl元素的化合价为 　　。

（2）综合分析探究一中数据，在其他条件不变时，0.5%的84消毒液有效氯存留率受温度和时间的影响，其影响的变化趋势是 　　，因此保存84消毒液应注意的问题是 　　。

探究二：不同浓度84消毒液的杀菌效果

在四只试管中各加入鸡蛋液2mL，分别加入不同浓度的消毒液，静置15分钟后，记录如下：

序号	2﹣1	2﹣2	2﹣3	2﹣4
实验操作	加入0.5mL消毒原液	加入0.5mL清毒 原液，12.5mL水	加入0.5mL消毒原液，50mL水	加入0.5mL消毒原液，100mL水
现象	液体表面产生气泡，无其他现象	液体中产生大量白色固体	液体中产生少量白色固体	液体中产生极少量白色固体

【解释与结论】

（3）探究二中杀菌效果最好的一组实验为 　　（填序号）。

（4）洁厕灵主要成分是盐酸，与84消毒液混合会产生有毒气体Cl ₂，完成反应的化学方程式：2HCl+NaClO═Cl ₂↑+H ₂O+ 　　。

新冠肺炎疫情防控不放松，保障生产生活正常秩序和生命健康。

（1）戴口罩是有效防护新型冠状病毒措施之一。医用外科口罩（如图）所用材料中，属于有机合成材料的是　　（填1个即可）。

（2）《新型冠状病毒感染肺炎的患者临床营养膳食指导建议》指出：患者摄入充足蛋白质可提高免疫力。下列食物中基本不含蛋白质的是　　（填序号）。

A．蛋类

B．肉类

C．蔬菜

D．奶类

E．鱼类

（3）生活中常用84消毒液进行环境消毒。84消毒液中的有效成分为次氯酸钠，已知次氯酸的化学式为HClO，请写出次氯酸钠的化学式并标出氯元素的化合价　　。

小倩同学了解到：外国人把中国称为"China"，在英文中与瓷器是同一个单词。"青花瓷"又是在中国瓷器中最具代表性的。绘制青花瓷纹饰的原料中主要含有氧化钴（CoO）。

她查阅元素周期表发现钴[读音：gǔ]元素符号为Co，在周期表中与铁元素同位于第4周期、第Ⅷ族。

【提出问题】

小倩同学产生疑问：为什么钴和铁都在第Ⅷ族呢？

【寻求帮助】

（1）[咨询老师]得知：因为铁与钴两种元素原子的结构具有相同点（见图2），使得二者的化学性质相似。因此把这两种元素放在一起。

请你帮助小倩完成下列问题：

①钴元素在元素周期表中的原子序数为 　　；一个钴原子比一个铁原子多一个 　　（填序号）。

A．中子 B．电子 C．质子 D．电子层

②铁原子与钴原子具有相同的 　　（填序号，下同）。元素的化学性质主要与原子的 　　有关，因此二者的化学性质相似。

A．核电荷数 B．核外电子数 C．电子层数 D．最外层电子数

③在化学反应中，金属钴和铁一样，也能与稀盐酸发生反应放出氢气，反应的化学方程式为 　　；钴在氧气中燃烧生成Co ₃O ₄，化学方程式为 　　。

（2）[查阅资料]钴元素有着广泛的用途：钴及其化合物在材料生产、化工生产、医疗中都有着广泛的应用。钴在电池制造中需求量增长很快，钴酸锂（已知：化学式为LiCoO ₂，锂元素化合价为+1）常用作手机电池的正极材料，其中钴元素的化合价为 　　。

【深入探讨】

[产生问题]既然钴与铁的单质具有相似的性质，那么两种元素的化合物是否也有相似的化学性质？

[设计并实验验证]

（1）根据所学知识，同学们已知下列反应可以进行，并进行实验：

FeO $\stackrel{\mathit{a．稀盐酸}}{\to }$ FeCl ₂ $\stackrel{\mathit{b．氢氧化钠溶液}}{\to }$ Fe（OH） ₂

观察记录实验现象：氧化亚铁为黑色固体；实验a中，随着稀盐酸的加入，黑色固体逐渐溶解，溶液呈现浅绿色；实验b中，加入氢氧化钠溶液后出现白色沉淀，静置在空气中，沉淀物颜色发生变化，最后变为红褐色。[查阅资料得知：原因是溶液中的Fe（OH） ₂遇空气中的氧气生成Fe（OH） ₃]

（2）同学们欲探究钴元素化合物的性质。设计并进行了如下实验：

CoO $\stackrel{\mathit{①盐酸}}{\to }$ CoCl ₂ $\stackrel{\mathit{②氢氧化钠溶液}}{\to }$ Co（OH） ₂

请你依据实验现象，完成下列问题：

Ⅰ．实验①中，取少量灰黑色的氧化钴放入试管中，加入稀盐酸，固体被溶解，溶液呈红色，写出反应的化学方程式 　　。另取一支试管加入少量氧化钴，滴入浓盐酸，固体被溶解，溶液呈绿色。说明反应后钴离子在溶液中呈现的颜色与加入酸的 　　有关。

Ⅱ．实验②中，加入氢氧化钠溶液，出现青蓝色沉淀。将试管静置在空气中，沉淀物颜色发生变化，最终变为棕色，试推测沉淀物颜色变化可能与空气中的 　　有关。

通过实验探究，同学们得出结论：铁和钴两种元素的化合物化学性质相似。

面对疫情，全国人民众志成城，团结一心，科学预防抗击病毒。

（1）作为新时代中学生，科学预防，从我做起。

首先是均衡营养，提高免疫力。妈妈给小滨制定如下食谱：大米饭、炒白菜、萝卜汤、苹果。这些食品中主要含有的营养素有：糖类、　　、油脂、无机盐和水。从合理膳食，均衡营养的角度出发，你建议食谱中应当增加的食物是　　（填“红烧牛肉”或“油炸馒头干”）；

其次科学防疫，合理消毒。84消毒液[有效成分是次氯酸钠（NaClO）和酒精（CH₃CH₂OH）溶液是常用的消毒剂。

①次氯酸钠中氯元素显　　价；

②酒精属于　　（填“无机物”或“有机物”），其溶液的溶剂是　　（填化学式）；

再次我们要自我防护，合理佩戴口罩并养成良好的卫生习惯。

（2）武汉火神山医院，从方案设计到建成交付仅用10天，被誉为中国速度。

①施工过程中，为了不让一滴污水进入地下，工人师傅铺设了HDPE防渗膜，HDPE是一种高密度聚乙烯塑料，它属于　　（填字母序号）；

A．金属材料 B．复合材料 C．有机合成材料 D．无机非金属材料

②施工完毕后剩余的塑料要集中回收再利用，否则会引起环境问题中的　　污染。

“84消毒液”的有效成分次氯酸钠（NaClO）中，氯元素的化合价为（　　）

A．﹣1B．+1C．+5D．+7

阅读下面的短文，回答有关问题。

新型灭菌消毒剂﹣﹣ClO₂

目前，新冠肺炎疫情肆虐全球。为抑制新冠病毒传播，“含氯消毒剂”被广泛使用，其中就包含一种新型灭菌消毒剂﹣﹣ClO₂．在通常情况下，ClO₂是一种有刺激性气味的黄绿色，气体，熔点﹣59℃，沸点11℃．在常温下，1L水中大约能溶解2.9g ClO₂．ClO₂受热或者见光易分解，具有强氧化性和很强的腐蚀性。含有2%的ClO₂和0.085% Na₂CO₃的水溶液无色、无臭、无腐蚀性，常温下稳定，不易分解；该溶液用于杀菌、消毒的同时，还有除臭、防霉、保鲜等作用，是特性优良、高效安全的消毒剂。我国从2000年起就逐渐用ClO₂取代氯气（Cl₂）对饮用水进行消毒。

（1）ClO₂的名称是　　，分子中氯元素的化合价是　　。

（2）下列消毒剂中，不属于“含氯消毒剂”的是　　（填字母序号）。

A．84消毒液（含NaClO）

B．双氧水

C．氯气

D．过氧乙酸（C₂H₄O₃）

（3）ClO₂的化学性质有　　（写出两点即可）。

（4）下列有关ClO₂的说法正确的是　　（填字母序号）。

A．0℃时，ClO₂为黄绿色气体

B．常温下，100g水中大约能溶解0.29g ClO₂

C．用棕色试剂瓶盛装ClO₂并置于冷暗处保存

D．ClO₂溶液浓度越小杀菌效果越差

（5）ClO₂遇热水生成次氯酸（HClO）和两种气态单质。完成该反应的化学方程式：8C1O₂+2H₂O $\frac{\underset{¯}{△}}{}$　　+　　+　　。

高锰酸钾是一种重要的化工产品，在化学、生产、生活等场境中都有重要的用途。某工厂生产高锰酸钾的流程如图所示。

请回答下列问题：

（1）写出高锰酸钾的一种用途　　。

（2）“Ⅰ混合加热”发生的主要是　　（填“物理”或“化学”）变化。

（3）请将“Ⅱ氧化反应”发生反应的化学方程式补充完整（在横线上填化学式）。

　　

（4）“Ⅲ电解”反应中，反应前后化合价发生变化的元素有　　（写元素符号）。

（5）生产流程中可循环利用的物质是　　（写化学式）。

电动汽车使用的锂离子电池中含有LiFePO₄，其中锂元素和磷元素的化合价分别为+1和+5，则铁元素的化合价为（　　）

A．0B．+2C．+3D．+6

构建知识网络能提高学习的效率。如图为有关CO₂的知识网络图，以下判断错误的是（　　）

A．物质①中碳元素的化合价为+4价

B．物质②中阳离子符号为Ca⁺²

C．物质③由2种元素组成

D．物质①和⑤发生反应转化为④的化学方程式为：C+CO₂ $\frac{\underset{¯}{\mathit{高温}}}{}$2CO

过氧化氢能极缓慢分解，可看成分解为水和氧原子：H₂O₂→H₂O+O，其水溶液显弱酸性。过氧化氢是实验室中重要化学试剂，在生产生活中有重要用途。回答下列问题：

（1）过氧化氢中氧元素的化合价为　　。

（2）MnO₂能加快过氧化氢分解，氧原子再结合成氧分子而制得氧气，MnO₂在反应中作　　剂，下列装置可用于制取氧气的是　　（选填字母编号，下同），可用于收集氧气的装置有　　。

（3）氧原子容易与许多有机物反应而破坏其结构，所以过氧化氢溶液能杀死新冠病毒，这个过程叫做蛋白质的　　。

（4）向氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液，再滴加过氧化氢溶液，观察到溶液先变红后褪色，猜想其褪色原因可能有两种：

①H₂O₂显酸性消耗了NaOH，而使红色褪去；

②H₂O₂分解产生的氧原子与酚酞反应破坏其结构，而使红色褪去。究竟哪种猜想合理？请用本次实验用过的试剂设计实验　　（补充完实验方案）。有兴趣的同学可在后续学习中通过实验得出结论。

下列关于化肥NH₄H₂PO₄（磷酸二氢铵）的说法错误的是（　　）

A．P元素的化合价是+3价

B．N元素的化合价是﹣3价

C．NH₄H₂PO₄属于复合肥料

D．NH₄H₂PO₄不能与草木灰混合使用

新冠疫情期间，我们通常用84消毒液对教室、寝室、食堂等场所进行消毒杀菌。84消毒液的主要成分是次氯酸钠，化学式为NaClO，下列物质中的氯元素与NaClO里的氯元素化合价相同的是（　　）

A．KClO₄B．KClO₃C．CaCl₂D．Cl₂O

在2019年年底开始，我国爆发了新冠肺炎，给国家和人民的财产带来巨大的损失，给人民的生命带来严重的威胁，全国人民在党中央的领导下众志成城抗击新冠肺炎。抗疫中用到了许多消毒剂，84消毒液【有效成分为次氯酸钠和二氧化氯（ClO2）】是常用消毒剂。

（1）将氯气通入氢氧化钠溶液中可以得到次氯酸钠，根据反应原理推断次氯酸钠的化学式，其反应原理：Cl₂+2NaOH═NaCl+H₂O+　　。

（2）二氧化氯（ClO₂）中氯元素的化合价　　，二氧化氯（ClO₂）属于　　（填字母序号）。

A．酸 B．碱 C．盐 D．氧化物

（3）84消毒液不能与洁厕灵混合使用，原因是84消毒液中的次氯酸钠与洁厕灵中的盐酸会发生化学反应，生成氯化钠、水和有毒气体氯气，写出其化学反应方程式　　。

钴（Co）的化合物在锂电池中有很好的应用，LiCoO₂（钴酸锂）在酸性介质中有强氧化性，其化学方程式为：2LiCoO₂+H₂O₂+3H₂SO₄═Li₂SO₄+2CoSO₄+4H₂O+O₂↑，已知锂与钠有相似的化学性质，且反应中只有钴和氧元素的化合价发生了改变，则下列说法正确的是（　　）

A．该反应是复分解反应

B．该反应中钴的化合价由+3价变为+2价

C．该反应中氧的化合价降低

D．钴酸根离子式CoO₃^2﹣

ClO₂是一种高效的水处理剂，其制备反应为2NaClO₃+X+H₂SO₄═2ClO₂+2NaHSO₄，下列说法正确的是（　　）

A．X的化学式是SO₃

B．该反应属于复分解反应

C．ClO₂中氧元素的化合价为﹣1价

D．ClO₂的名称为二氧化氯