初中化学有关元素化合价的计算试题

氧化钴（CoO）溶于盐酸可得到粉红色的氯化钴（CoCl ₂）溶液。CoCl ₂含结晶水数目不同而呈现不同颜色。利用蓝色的无水CoCl ₂吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。如图是粉红色的六水氯化钴晶体（CoCl ₂•6H ₂O）受热分解时，剩余固体质量随温度变化的曲线。

已知：①CoCl ₂•6H ₂O的相对分子质量为CoCl ₂和6个结晶水的相对分子质量之和。

②CoCl ₂•6H ₂O受热分解完全脱水的化学方程式为：CoCl ₂•6H ₂O CoCl ₂+6H ₂O。

请回答：

（1）CoCl ₂的钴元素的化合价为 　　价。

（2）求物质A（CoCl ₂•xH ₂O）中的x值。

我国拥有地球上7%的耕地，但化肥使用量却占全球总量的35%，认识化肥，科学施肥至关重要。

（1）下列物质中，可用作磷肥的是 　　：

A．K ₂SO ₄   B．CO（NH ₂） ₂     C．KNO ₃ D．Ca（H ₂PO ₄） ₂

（2）NH ₄Cl是常见的氮肥，不能与碱性物质混用，否则会因释放出 　　而损失肥效；

（3）过度使用化肥造成的后果有：① 　　；②水体富营养化等；

（4）"雷雨发庄稼"现象涉及的化学反应较为复杂，其中一个反应是NO ₂与H ₂O反应生成HNO ₃和NO，写出该反应的化学方程式： 　　；该反应中。化合价发生改变的元素是_ 　　（填元素符号）。

高纯硅可用于制备硅半导体材料．制备高纯硅的主要生产流程如图所示．

信息：石英砂的主要成分是SiO₂，反应①化学方程式SiO₂+2CSi+2CO↑

（1）石英砂属于　　（填“纯净物”或“混合物”）；SiCl₄中硅元素的化合价为　　；写出合理处理中间产物CO的一种方法　　．

（2）反应③反应除生成高纯硅外，同时还生成一种化合物．请写出此过程的化学方程式　　；

（3）反应③如果H₂中混入O₂，从安全角度考虑，可能引起的后果是　　．

（4）若杂质不参加反应，利用反应①生产含硅质量分数为90%的粗硅2.8吨，计算至少需要焦炭多少吨？

高铁酸钠（Na ₂FeO ₄）是一种高效多功能水处理剂，工业上常采用次氯酸钠（NaClO）氧化法生产，反应原理用化学方程式表示为：3NaClO+2Fe（NO ₃） ₃+10NaOH＝2Na ₂FeO ₄↓+3NaCl+6NaNO ₃+5H ₂O

（1）次氯酸钠（NaClO） 中Cl元素的化合价为 　　；

（2）高铁酸钠（Na ₂FeO ₄）中铁元素和氧元素的质量比为 　　（填最简比）；

（3）现要制得830kg含杂质20%的高铁酸钠，至少需要次氯酸钠的质量是多少？（列式计算）

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　　。

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）。

新冠疫情发生以来，在“坚定信心、同舟共济、科学防治、精准施策”的思想指引下，中国抗疫取得重大胜利!

（1）对新型冠状病毒的毒株分离和基因测序，是研发疫苗和药物的基础。为应对疫情，同学们都居家学习，在此期间做法合理的有　　。

A．健康饮食，平衡膳食

B．长时间躺床上看书

C．多服用抗生素增强抵抗力

D．关爱家人，乐观面对生活

（2）佩戴口罩出行是预防新冠肺炎的重要举措。一次性口罩需要及时更换，废弃的口罩应放入　　垃圾桶最合适。

（3）对公共场所的定期消毒是控制新冠肺炎的有力保障。“84”消毒液被广泛用于新冠疫情的卫生消毒，可通过氯气与氢氧化钠反应制取，生成物中有氯化钠、次氯酸钠（NaClO） 和水，其中次氯酸钠是消毒液的有效成分。

①次氯酸钠中氯元素的化合价为　　。

②写出制取“84”消毒液的化学方程式　　。

氕、氘、氚是氢的三种同位素原子，它们的原子结构模型如图所示，相关信息如表。试回答

名称	符号	相对原子质量
氕	H	1
氘	D	2
氚	T	3

（1）原子结构模型中的“⊗”表示的粒子是 　   　。

（2）超重水有一定的放射性。一个超重水分子由两个原子和一个氧原子构成，其化学式可表示为T₂O，T₂O中T的化合价为 　 　。

（3）重水是由氘和氧组成的化合物，化学式可表示为D₂O，重水和普通水化学性质相似。在海水中重水的质量约占0.02%，则100吨海水中所含氘的质量是多少？

工业上用氮气合成氨气（NH ₃），用氨气生产硝酸，相关反应如下：

①N ₂+3H ₂ $\frac{\underset{¯}{\mathit{高温、高压}}}{\mathit{催化剂}}$ 2NH ₃

②4NH ₃+5O ₂ $\frac{\underset{¯}{\mathit{催化剂}}}{△}$ 4X+6H ₂O

③2NO+O ₂═2NO ₂

④3NO ₂+H ₂O═2HNO ₃+NO

下列说法不正确的是（　　）

A．	反应①③属于化合反应
B．	反应②中X的化学式为N 2
C．	反应④中氮元素的化合价既有升高又有降低
D．	NO和NO 2可以相互转化

新型冠状病毒肺炎疫情防控期间，要合理搭配饮食，以保证基本营养素的均衡摄取，增强身体免疫力；要合理使用消毒剂进行杀菌消毒。请回答下列问题：

（1）下列物质富含蛋白质的是 　　（填写字母标号）。

A．	水果、蔬菜
B．	花生油、奶油
C．	纯牛奶、蛋清
D．	米饭、馒头

（2）下列物质常用于制作消毒剂，其中属于氧化物的是 　　（填写字母标号）。

A．	过氧乙酸（CH 3COOOH)
B．	二氧化氯（ClO 2）
C．	苯酚（C 6H 6O）
D．	次氯酸钙[Ca（ClO） 2]

（3）体积分数为75%的酒精常用于手和皮肤消毒。因易燃，使用时要注意远离火源。乙醇燃烧的化学方程式是 　　。

（4）"84"消毒液的有效成分是次氯酸钠（NaClO），适用于物体表面以及室内环境等方面的消毒。NaClO中氯元素的化合价是 　　。

以化合价为纵坐标，物质类别为横坐标所绘制的图象叫价类图，碳的价类图如图所示。下列说法错误的是（　　）

A．	X表示的物质类别是盐
B．	CH 4中碳元素的化合价是﹣4价
C．	a点对应的物质在一定条件下可转化为b点、c点对应的物质
D．	b点对应的物质和水反应能生成d点对应的物质，化学方程式为CO 2+H 2O═H 2CO 3

氧化铟（In ₂O ₃）是制造触摸屏的主要材料。氧化铟中铟（In）元素的化合价是（　　）

A．

+1

B．

+2

C．

+3

D．

+6

探秘物质的构成

科学理论的建立与发展是一代代科学家不懈努力的结果。人们对物质构成的认识，经历了漫长的探索过程。

（1）原子的构成：汤姆森、卢瑟福等科学家都是根据实验证据进行推理，再用原子模型来表征原子的内部结构。

①汤姆森之前，科学家对原子的认识是 　　。1897年，汤姆森在实验中发现所有原子都能释放出一种带负电的粒子，这种粒子就是 　　。如果你在当时的实验现场，根据这一实验结果，你推理获得的结论是 　　。

②卢瑟福等科学家在汤姆森研究的基础上，根据α粒子轰击金箔实验结论，提出了原子的 　　模型。

③在化学变化中，构成原子的微粒 　　不变， 　　可变。

（2）分子的构成：十九世纪初，科学家们提出早期的分子学说，部分观点如下：

观点1：一切物质都是由分子构成，分子是由原子构成。

观点2：单质分子由相同种类原子组成，化合物分子由不同种类原子组成。

观点3：分子不能用物理方法分割，化学方法可使它解离。

观点4：分子质量等于组成它的原子质量总和。

根据以上材料回答问题：

①按现代分子理论，观点1是否正确？ 　　。

②从元素角度谈谈你对观点2的认识 　　。

③根据观点3，从微观角度分析"氢气和氧气反应生成水"，反应中发生改变的微粒是 　　（用符号表示，下同），不变的微粒是 　　。

④原子、分子质量很小，为计算和使用方便引入相对原子质量，结合观点4判断下列说法正确的是 　　（填字母序号）。

A．相对原子质量是采用以小比小使数值变大的计量原理

B．相对原子质量是一个原子质量与一个碳﹣12原子质量 $\frac{1}{12}$ 的比值

C．相对分子质量等于组成它的所有原子的相对原子质量之和

D．1个分子质量一定大于1个原子质量

（3）离子的构成：2019年度诺贝尔化学奖授予在可充电锂离子电池研究领域做出突出贡献的三位科学家。

①锂的原子结构示意图如图1所示，写出金属锂（Li）与稀盐酸反应的化学方程式 　　。

②某种可充电锂离子电池以钴酸锂（ LiCoO ₂）为正极，以碳素材料为负极。在钴酸锂中钴（Co）元素的化合价为 　　。根据物质组成分类，钴酸锂属于 　　。

（4）万物皆原子，原子是构成一切化学物质的基本单元。图2是氢、氖、钠和氯的原子结构示意图。请你以氖气、氯化氢和氯化钠三种物质为例，从原子直接或间接构成物质的角度，简要谈谈你对"原子是构成一切化学物质的基本单元"的理解。 　　

碳和碳的化合物是一个庞大的家族，下列说法完全正确的个数是（　　）

①金刚石、石墨、C₆₀都是由碳原子构成的单质

②CO、甲烷、酒精都可用作燃料，其中甲烷中碳元素的化合价为﹣4价

③CO有毒而CO₂无毒，是因为它们的分子构成不同，两者的相互转化只能通过化合反应实现

④工业炼铁中焦炭只起提供热量的作用，炼得的生铁与钢的最大区别是含碳量不同

⑤醋酸（CH₃COOH）、葡萄糖（C₆H₁₂O₆）、维生素C（C₆H₈O₆）都属于有机物

A．1个B．2个C．3个D．4个

我国力争在2060年前实现"碳中和"（二氧化碳的排放与吸收平衡，实现"零排放"），保护环境。实现"碳中和"通常可采取如下措施：

（1）碳减排：使用氢能源汽车可以有效减少二氧化碳的排放。单质硼（B）可与物质X反应制取氢气，化学方程式为：2B+6X 2B（OH） ₃+3H ₂↑，则X的化学式为 　 　，B（OH） ₃中B的化合价为 　　。

（2）碳"捕捉"与封存：碳"捕捉"可用氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳，该反应的化学方程式为 　             　。

（3）碳转化：一定条件下，可将二氧化碳在催化剂表面转化成某种有机清洁燃料，其反应原理如图所示，该反应的化学方程式为 　 　。