元素和構(gòu)成物質(zhì)的微粒教師版

元素和構(gòu)成物質(zhì)的微粒1.(2021臺(tái)州,6,4分)如果用“”表示氧原子,用“”表示硫原子,則下列模型可以表示二氧化硫(SO2)分子的是(C)ABCD解析一個(gè)二氧化硫分子由兩個(gè)氧原子和一個(gè)硫原子構(gòu)成,故選C。2.(2021溫州,5,4分)2021年4月,我國科學(xué)家首次合成的鈾214,是目前已知質(zhì)量最小的鈾原子。其相對(duì)原子質(zhì)量為214,質(zhì)子數(shù)是92。則鈾214原子的核外電子數(shù)為(A)A.92B.122C.214D.306解析在原子中,核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù),所以鈾214原子核外電子數(shù)為92,故選A。3.(2021杭州,2,3分)有一種人造氫原子(可表示為14H)的原子核中有3個(gè)中子,它可以結(jié)合成14H2分子。一個(gè)A.原子B.質(zhì)子C.中子D.電子解析根據(jù)題給信息,一個(gè)14H中含有1個(gè)質(zhì)子和3個(gè)中子,可推知一個(gè)14H2分子中含有2個(gè)氫原子、2個(gè)質(zhì)子和6個(gè)中子。根據(jù)原子中質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù),可知一個(gè)14H2分子中含有4.(2019溫州,5,4分)聯(lián)合國把今年定為“元素周期表年”。俄國科學(xué)家門捷列夫?qū)υ刂芷诒淼木幹谱龀鼍薮筘暙I(xiàn),人們將101號(hào)元素命名為“鍆”來紀(jì)念他。鍆原子的核電荷數(shù)為101,相對(duì)原子質(zhì)量為258,則鍆原子的質(zhì)子數(shù)為(A)A.101B.157C.258D.359解析在原子中,質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù),鍆原子的核電荷數(shù)為101,則鍆原子的質(zhì)子數(shù)為101,故選A。5.(2022溫州,21,6分)“原子—分子”學(xué)說的建立經(jīng)歷了曲折的過程。材料一1803年,道爾頓在原子論中提出:元素由微小的不可分的原子組成;不同元素的原子以簡單數(shù)目比例形成不可再分的原子——“復(fù)雜原子”。材料二1809年,蓋呂薩克認(rèn)同道爾頓的原子論,并提出自己的假說:在同溫同壓下,相同體積的不同氣體中含有相同數(shù)目的原子(包括“復(fù)雜原子”)。道爾頓反對(duì)蓋呂薩克的假說,他認(rèn)為若該假說成立,解釋化學(xué)反應(yīng)時(shí),有些反應(yīng)會(huì)推導(dǎo)出“半個(gè)原子”,與原子論矛盾。材料三1811年,阿伏加德羅提出分子學(xué)說,解決了道爾頓和蓋呂薩克的矛盾。隨后科學(xué)家們確立并逐步完善了“原子—分子”學(xué)說。(1)1897年,湯姆生發(fā)現(xiàn)原子內(nèi)有帶負(fù)電的電子,否定了“原子不可再分”的觀點(diǎn)。

(2)道爾頓原子論中“復(fù)雜原子”構(gòu)成的物質(zhì),按現(xiàn)在物質(zhì)的組成分類,屬于純凈物中的化合物。

(3)依據(jù)道爾頓的原子論和蓋呂薩克的假說,下列反應(yīng)能推導(dǎo)出“半個(gè)原子”的是ABD。(可多選)

A.1升氫氣和1升氯氣化合成2升氯化氫氣體B.2升氫氣和1升氧氣化合成2升水蒸氣C.木炭與1升氧氣化合成1升二氧化碳D.木炭與1升二氧化碳化合成2升一氧化碳E.硫與1升氫氣化合成1升硫化氫氣體解析(1)在原子中,帶負(fù)電的微粒是電子。(2)不同種元素組成的純凈物為化合物。(3)1升氫氣和1升氯氣生成2升的氯化氫氣體,說明氫氣和氯氣被拆分成“半個(gè)原子”然后合成氯化氫,A正確;2升氫氣和1升氧氣生成2升的水蒸氣,說明氧氣被拆分成“半個(gè)原子”與氫氣合成水蒸氣,B正確;木炭和1升氧氣合成1升二氧化碳,說明氧氣這個(gè)“復(fù)雜原子”沒有被拆分,C錯(cuò)誤;木炭和1升二氧化碳合成2升一氧化碳,說明每個(gè)一氧化碳“原子”中就只含半個(gè)二氧化碳“原子”,D正確;硫和1升氫氣合成1升硫化氫,說明氫氣和硫這兩個(gè)“復(fù)雜原子”沒有被拆分,E錯(cuò)誤。6.(2022舟山,20,4分)從鎳氫電池到鋰電池,再到鈉電池、鉀電池,科學(xué)家在不斷提升電池的性能。(1)金屬原子失去電子后形成陽(選填“陰”或“陽”)離子,鋰、鈉、鉀等金屬很容易失去電子,所以常被用作電池材料。

(2)研究表明,半徑越大的金屬離子越容易在電池正負(fù)極之間移動(dòng),充電速度越快。如圖是鋰、鈉、鉀三種金屬的離子半徑大小,電池容量相同的這三種電池,充滿電的時(shí)間最短的是鉀電池。

解析(2)由題意可知離子半徑越大充電速度越快,鉀離子的半徑最大,故充電時(shí)間最短。7.(2022寧波,18,6分)天宮課堂中,航天員王亞平視頻展示了在無容器材料實(shí)驗(yàn)柜中進(jìn)行的“鋯金屬熔化與凝固”實(shí)驗(yàn)。金屬鋯具有抗腐蝕性強(qiáng)、熔點(diǎn)高、硬度大等特性,廣泛用于航空航天、軍工、原子能等領(lǐng)域。(1)金屬鋯熔化屬于物理(填“物理”或“化學(xué)”)變化。

(2)如圖所示是鋯元素在元素周期表中的信息,其中“40”是鋯元素的原子序數(shù),即它在元素周期表中的位置序號(hào),也是鋯原子的核電荷數(shù)(即質(zhì)子數(shù)),由此可知鋯原子的核外電子數(shù)為40。

(3)在850℃條件下,鎂(Mg)與四氯化鋯(ZrCl4)發(fā)生置換反應(yīng)獲得金屬鋯。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Mg+ZrCl4Zr+2MgCl2。

解析(1)金屬鋯熔化沒有產(chǎn)生新物質(zhì),所以該過程屬于物理變化。(2)在原子中,原子序數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù),故鋯原子的核外電子數(shù)為40。8.(2021杭州,24,4分)實(shí)驗(yàn)室常用鋅和稀硫酸來制取氫氣,向盛有稀硫酸的燒杯中加入足量的鋅至反應(yīng)完全。(1)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:Zn+H2SO4ZnSO4+H2↑。

(2)如圖的“”“”“”表示溶液中由溶質(zhì)電離產(chǎn)生的不同離子,則“”表示SO42?。(填寫離子符號(hào))

解析(2)反應(yīng)前的溶液為稀硫酸,反應(yīng)后是硫酸鋅溶液,故“”為氫離子,“”為硫酸根離子。9.(2022湖州,33,6分)微粒間的相互作用使物質(zhì)的結(jié)構(gòu)具有一定的層次,例如:(1)構(gòu)成水的水分子聚集在一起而不散開是因?yàn)樗肿娱g存在引力。

(2)水分子中含有氧原子,氧原子中電子繞核運(yùn)動(dòng)而不離開原子核是因?yàn)樵雍藥д姾?核外電子帶負(fù)電荷,異種電荷相互吸引。

(3)氧原子核中含有8個(gè)質(zhì)子,每個(gè)質(zhì)子都帶1個(gè)單位正電荷,為什么這些質(zhì)子聚集在一起而不散開,請(qǐng)你提出一個(gè)合理的猜測。存在一種力,克服同種電荷間的排斥力。

10.(2019杭州,23,4分)據(jù)報(bào)道,“火星快車”號(hào)探測器在火星大氣層中發(fā)現(xiàn)了一種二氧化碳分子,它的化學(xué)式可表示為C16O18O(元素符號(hào)左上角的數(shù)字代表該原子中質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和)?；卮?(1)18O中的質(zhì)子數(shù)是8,中子數(shù)是10。

(2)相同分子數(shù)的C16O2和C16O18O,分別與足量CaO化合全部轉(zhuǎn)化為CaCO3,生成CaCO3的質(zhì)量前者小于后者(選填“大于”“小于”或“等于”)。

解析(1)18O的質(zhì)子數(shù)等于其原子序數(shù),即8,中子數(shù)=188=10。(2)由反應(yīng)CO2+CaOCaCO3可知,CO2中的氧元素最終全部轉(zhuǎn)化為CaCO3中的氧元素,因此CO2中所含氧元素的相對(duì)原子質(zhì)量小的生成的CaCO3的質(zhì)量也小。11.(2018杭州,24,4分)CO2的轉(zhuǎn)化和利用是一個(gè)熱門的研究課題?；卮鹣铝邢嚓P(guān)問題:(1)2016年我國科研人員研制出一種“可呼吸CO2”的電池,放電時(shí)該電池“吸收CO2”,充電時(shí)該電池“放出CO2”。放電時(shí),金屬鈉和CO2發(fā)生置換反應(yīng)生成一種非金屬單質(zhì)和一種常見的鹽,寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式:4Na+3CO22Na2CO3+C。

(2)2018年5月,某雜志介紹了我國的一項(xiàng)研究成果:在一種新催化劑作用下可實(shí)現(xiàn)二氧化碳高效轉(zhuǎn)化為甲醇,相關(guān)反應(yīng)如圖所示,參加反應(yīng)的甲和乙的分子個(gè)數(shù)之比為1∶3。

解析(1)由題意可知,金屬鈉和CO2發(fā)生置換反應(yīng)生成一種非金屬單質(zhì)和一種常見的鹽,由質(zhì)量守恒定律可知,常見的鹽是碳酸鈉,非金屬單質(zhì)應(yīng)是碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式是4Na+3CO22Na2CO3+C;(2)由題圖可知,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO2+3H2CH3OH+H2O,參加反應(yīng)的甲和乙的分子個(gè)數(shù)之比為1∶3。思路分析(1)根據(jù)質(zhì)量守恒定律分析鈉與二氧化碳反應(yīng)的生成物,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式;(2)根據(jù)二氧化碳和氫氣反應(yīng)生成甲醇的化學(xué)方程式得出參加反應(yīng)的二氧化碳和氫氣的分子個(gè)數(shù)之比。12.(2021湖州,11,3分)二氧化碳和二氧化硫都是由AB2型分子構(gòu)成的物質(zhì),但分子中A原子和B原子的空間位置不同,其模型如圖所示。根據(jù)此模型,下列敘述錯(cuò)誤的是(C)A.兩種物質(zhì)都由兩種元素組成B.兩種物質(zhì)中碳元素和硫元素化合價(jià)相同C.兩種物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)相同D.分子中原子空間位置不同是因?yàn)锳原子種類不同解析二氧化碳由碳、氧兩種元素組成;二氧化硫由硫、氧兩種元素組成,A正確;氧元素的化合價(jià)為2,所以碳元素、硫元素的化合價(jià)均為+4,B正確;構(gòu)成物質(zhì)的分子不同,所以物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)不同,C錯(cuò)誤。13.(2022舟山、嘉興,4,3分)我國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)千金藤素能抑制冠狀病毒的復(fù)制,它的化學(xué)式為C37H38N2O6。下列有關(guān)千金藤素的說法正確的是(B)A.含有氮分子B.由碳、氫、氮、氧四種元素組成C.是一種無機(jī)物D.碳、氫兩種元素的質(zhì)量比為37∶38解析千金藤素分子中含有氮原子,不是氮分子,A錯(cuò)誤;有機(jī)物是指含碳元素的化合物(除碳酸、碳酸鹽、碳的氧化物等),所以該物質(zhì)是有機(jī)物,C錯(cuò)誤;碳、氫元素的質(zhì)量比為(37×12)∶(38×1)=444∶38,D錯(cuò)誤。14.(2020嘉興,18,4分)2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C發(fā)給了在鋰電池領(lǐng)域做出重大貢獻(xiàn)的吉野彰等三位科學(xué)家,分析回答下列問題:(1)圖甲是元素周期表中鋰元素的相關(guān)信息,可知鋰元素的原子核電荷數(shù)是3。

(2)圖乙表示鋰原子轉(zhuǎn)變?yōu)殇囯x子的過程,鋰離子符號(hào)可表示為Li+。

解析(1)根據(jù)題中元素周期表中的一格可知,左上角的數(shù)字為3,表示原子序數(shù)為3;原子中,原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù),則鋰元素的原子核電荷數(shù)是3。(2)題圖乙表示鋰原子轉(zhuǎn)變?yōu)殇囯x子的過程,鋰原子失去1個(gè)電子形成帶1個(gè)單位正電荷的鋰離子,其離子符號(hào)為Li+。解題關(guān)鍵靈活運(yùn)用元素周期表中元素的信息(原子序數(shù)、元素符號(hào)、元素名稱、相對(duì)原子質(zhì)量)、原子到離子的轉(zhuǎn)化是正確解答本題的關(guān)鍵。15.(2022紹興,21,6分)下表是教材中元素周期表的一部分,除標(biāo)出的元素外,表中的數(shù)字編號(hào)①~③各表示一種元素。請(qǐng)回答問題。(1)①表示的元素是H。

(2)1個(gè)鋁原子的核外電子有13個(gè)。

(3)元素硅比第2周期、第ⅥA族的元素在地殼中的含量低(選填“高”或“低”)。

解析(1)①代表的是原子序數(shù)為1的元素,為H。(2)在原子中,質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù)=原子序數(shù),1個(gè)鋁原子的核外電子數(shù)為13。(3)第2周期,第ⅥA族的元素是氧,在地殼中的含量排序?yàn)镺>Si>Al>Fe。16.(2020寧波,27,6分)覆盆子果實(shí)含有豐富的維生素、少量水楊酸以及鈣、鉀等元素,有“黃金水果”的美譽(yù)。其中的水楊酸常溫下穩(wěn)定,加熱易分解,微溶于水,其水溶液呈酸性。(1)覆盆子果實(shí)中的鈣、鉀等元素是以化合物(填“單質(zhì)”或“化合物”)的形態(tài)存在。

(2)水楊酸(C7H6O3)中碳元素和氧元素的質(zhì)量比為7∶4。

(3)水楊酸的上述性質(zhì)中,屬于物理性質(zhì)的是水楊酸微溶于水。

解析(1)覆盆子果實(shí)中的鈣、鉀等元素是以化合物的形態(tài)存在的,果實(shí)中不含金屬單質(zhì);(2)水楊酸(C7H6O3)中碳元素和氧元素的質(zhì)量比為(12×7)∶(16×3)=7∶4;(3)水楊酸微溶于水,描述的是物質(zhì)的溶解性,屬于物理性質(zhì)?？枷蚓颈绢}考查同學(xué)們結(jié)合新信息,靈活運(yùn)用化學(xué)式的有關(guān)計(jì)算、物理性質(zhì)的判別方法等分析問題、解決問題的能力。17.(2021杭州,36,4分)磁鐵礦石(含F(xiàn)e3O4