物质构成的奥秘
2017-05-17崔雅南
崔雅南
一、化学物质的多样性
(一)课标要求
1.认识物质的多样性。
2.区分纯净物与混合物、单质与化合物、有机物与无机物。能从组成上认识氧化物。
3.知道无机物可以分成氧化物、酸、碱、盐。
(二)典例分析
例1 (荆州)下列物质中属于纯净物的是( )
A.洁净的空气
B.敞口长时间放置的NaOH固体
C.纯净的NaCl溶液
D.冰水混合物
解析:洁净的空气与溶液都是由多种成分组成的,属于混合物;敞口长时间放置的NaOH固体,由于吸收空气中水蒸气而潮解,吸收二氧化碳生成碳酸钠而变质,因此属于混合物;冰、水虽状态不同,但是由同一种成分组成的,因此属于纯净物。
答案:D
例2 (巴中)下列物质分类正确的是 ( )
A.活泼金属:镁、铜、银
B.混合物:冰水混合物、空气、石油
C.有机物:乙醇、二氧化碳、葡萄糖
D.碳单质:金刚石、石墨、C60
解析:镁属于活泼金属,但铜、银属于不活泼金属,A项不正确;空气、石油属于混合物,但冰水混合物是由一种成分组成的,属于纯净物,B项不正确;乙醇、葡萄糖属于有机物,二氧化碳虽含碳元素,但其性质与无机物相似,属于无机物,C项不正确;金刚石、石墨、C60都是由碳元素组成的,都属于碳单质,D项正确。
答案:D
(三)专题演练
1.(邵阳)臭氧主要分布在距地面10~ 50 km的高空,它能吸收大部分紫外线,保护地球生物。臭氧属于( )
A.单质 B.混合物
C.氧化物 D.稀有气体
2.(扬州)下列物质属于化合物的是( )
A.硫 B.水
C.铜 D.空气
3.(盐城)下列生活中的物质,属于纯净物的是( )
A.小苏打 B.加碘盐
C.酱油 D.白酒
4.(乐山)下列物质中属于混合物的是 ( )
A.蒸馏水 B.苹果汁
C.氧气 D.干冰
5.(齐齐哈尔)下列微观模拟图中“ ”和“ ”分别表示不同元素的原子,其中表示单质的是( )
A. B.
C. D.
6.(呼和浩特)有下列三组物质:①合金、黄铁矿、石油、纯碱;②N2、P、Mg、O3;③Al2O3、Fe3O4、CuO、SO3。每组有一种物质在分类上与其他物质不同,这三种物质分别是( )
A.纯碱、Mg、SO3
B.黄铁矿、Mg、Al2O3
C.合金、O3、Fe3O4
D.纯碱、P、SO3
7.(淄博)掌握分类的方法对于化学学习非常重要。以下物质的分类错误的是( )
A.氢气、氯气都是由一种元素组成的,属于单质
B.碳酸氢铵、葡萄糖的组成中都含有碳元素,属于有机物
C.硝酸钾、氨气都是由不同种元素组成的,属于化合物
D.石油、波尔多液都是由不同种物质组成的,属于混合物
8.(威海)分类法是化学学习的重要方法之一。下列各组物质按照单质、盐、混合物的顺序排列的是( )
A.生铁、氢氧化铜、冰水混合物
B.液氧、硫酸钡、粗盐
C.天然气、纯碱、石油
D.钙片、氯化镁、海水
9.(宁夏)分类是化学学科的基本思想方法之一。在酒精充分燃烧的化学方程式中,没有涉及的物质类别是( )
A.碱 B.单质
C.有机物 D.氧化物
10.(安徽)下列选项中的物质所属类别错误的是( )
二、微粒构成物质
(一)课标要求
1.知道分子、原子、离子都是构成物质的粒子;认识分子、原子及离子间的区别与联系。
2.能用分子及原子的基本特征解释生产、生活中的一些现象。
3.知道原子是由原子核和核外电子构成的;知道构成原子的几种粒子间的关系,能利用原子结构示意图判断粒子的种类。
(二)典例分析
例1 (莱芜)分子、原子和离子是构成物质的基本微粒。下列说法正确的是( )
A.构成分子的原子能保持该物质的化学性质
B.原子得失电子变成离子后,元素的种类发生了变化
C.两种原子的质量之比等于它们的相对原子质量之比
D.離子之间存在着相互作用,分子间没有相互作用
解析:由分子构成的物质,保持其化学性质的粒子是分子,原子是化学变化中最小的微粒,A项不正确;原子得失电子变成离子后,原子核未发生变化,元素的种类不会发生变化,B项不正确;相对原子质量是以一种碳原子质量的1/12为标准,其他原子的质量与它相比较所得的比,因此两种原子的质量之比等于它们的相对原子质量之比,C项正确;分子、原子、离子之间都存在着相互作用,D项不正确。
答案:C
例2 (天门)下图是a、b、c、d四种粒子的结构示意图。下列说法不正确的是( ) [x]
a b c d
A.d粒子符号为Al3+
B.b粒子中x可能为8
C.c、d两种粒子属于同种元素
D.a、b两元素可相互形成化合物
解析:根据d粒子的结构示意图,可知d为离子,其符号为Al3+,A项说法正确;根据b粒子的结构示意图,可知b可能是原子,也可能是阴离子,如果是阴离子,则x等于8,B项说法正确;由于c、d两种粒子核内质子数不同,因此不可能属于同种元素,C项说法不正确;a、b两元素可相互形成化合物水或过氧化氢,D项说法正确。
答案:C
(三)专题演练
1.(南京)下列物质由分子构成的是( )
A.氨气 B.氯化钠
C.镁 D.金刚石
2.(河南)下列各组物质中,都是由离子构成的一组是( )
A.NaCl、CuSO4 B.CH4、HCl
C.Si、CO2 D.Ar、Au
3.(西宁)关于分子、原子的说法错误的是( )
A.分子和原子总是在不断地运动
B.同种原子可能构成不同的分子
C.分子的质量一定大于原子的质量
D.化学变化中分子可分、原子不可分
4.(重庆)下列粒子可以通过得到电子变成原子的是( )
A.Cl B.O2-
C. D.
5. (荆州)下列说法中正确的是( )
A.原子核内的质子数与其核电荷数相等
B.原子核中的质子数与中子数一定相等
C.原子核一定由质子和中子构成
D.元素的化学性质取决于原子核内的质子数
6.(重庆)化学的学习使我们学会了从微观的角度认识宏观现象。下列对宏观现象解释不正确的是( )
A.干冰升华——分子的体积变大
B.闻到远处花香——分子在不断地运动
C.水变为水蒸气体积变大——分子间间隔增大
D.氧化汞受热分解——分子在化学变化中可以再分
7.(凉山)下列古诗蕴藏着分子运动的是 ( )
A.宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来
B.野火烧不尽,春风吹又生
C.千锤万凿出深山,烈火焚烧若等闲
D.春眠不觉晓,处处闻啼鸟
8. (泰安)从分子的角度分析并解释下列事实,不正确的是( )
[选项 事实 解释 A. 碘酒是混合物 由不同种分子构成 B. 端午时节粽飘香 分子在不断运动着 C. 气体受热膨胀 温度升高,分子自身体积增大 D. 固体碘受热升华 碘分子间的间隔变大 ]
9.(本溪)学习化学后,我们学会了从微观角度认识事物。根据下列粒子的结构示意图,回答问题。
A B C D
(1)属于同种元素的是 (填字母,下同)。
(2)具有相对稳定结构的是 。
(3)与A化学性质相似的是 。
10.(内江)原子得到或失去电子后形成离子,右图为某种粒子的结构示意图。
(1)当x= 时,该粒子是原子。
(2)当x=9时,该粒子是 (填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。
(3)由x=8与x=13的两种粒子构成的化合物的化学式为 。
三、认识化学元素
(一)课标要求
1.知道元素的概念及简单分类;了解元素在自然界及地壳中的存在;记住并能正确书写一些常见元素的名称及符号;知道元素符号表示的意义。
2.能利用元素周期表查找与元素有关的信息。
(二)典例分析
例1 (齐齐哈尔)不同种元素最本质的区别是( )
A.中子数不同
B.质子数不同
C.相对原子质量不同
D.核外电子数不同
解析:元素是具有相同核电荷数(质子数)的一类原子的总称,决定元素种类的是核电荷数(质子数),故不同种元素本质的区别是原子的核电荷数(质子数)不同。
答案:B
例2 (宜昌)溴元素的原子结构示意图及其在周期表中的信息如下图所示。下列说法错误的是( )
A.n=5
B.该元素为非金属元素
C.形成的离子是Br-
D.原子序数为35
解析:根据溴元素的原子结构示意图可知,核内质子数等于核外电子数,据此可判断n=7,A项说法错误;由于最外层电子数为7,因此易获得一个电子形成稳定结构,形成的离子是Br-,C项说法正确;根据元素周期表获取的信息有元素名称、元素符号、元素的原子序数、元素的相对原子质量以及元素种类(金属元素、非金属元素、稀有气体元素),据此分析,溴元素是非金属元素,原子序数为35,B、D两项说法正确。
答案:A
(三)专题演练
1.(襄阳)地壳中含量最多的元素是( )
A.Al B.Fe
C.O D.Si
2.(湘西)商場的货架上会看到标有“补钙”“补铁”“补碘”等字样的食品和保健品,这里的钙、铁、碘指的是( )
A.离子 B.原子
C.分子 D.元素
3.(西宁)钨在生活中具有重要的用途,常用作灯泡里的灯丝。下图是钨元素在元素周期表中的有关信息。下列说法错误的是( )
A.钨的原子序数是74
B.钨属于非金属元素
C.钨原子中的质子数是74
D.钨的相对原子质量是183.8
4.(恩施)地壳中含有丰富的氧、硅、铝、铁等元素,下图是四种元素的有关信息。下列关于四种元素的说法错误的是( )
A.氧元素的原子序数为8
B.铁元素属于金属元素
C.铝元素的原子在化学反应中易失去电子
D.硅元素的相对原子质量为28.09 g
5.(孝感)受损元素周期表中某元素的残留信息如右图所示。根据残留信息得出的下列说法中,错误的是( )
A.该元素是金属元素,原子序数为11
B.该元素符号为Mg
C.该元素的原子结构示意图为
D.该元素的原子在化学反应中易失去电子
6.(株洲)元素观是化学的重要观念之一。下列有关元素的说法中,错误的是( )
A.元素是具有相同核电荷数的一类原子的总称
B.元素周期表中,元素的原子序数与该元素原子核电荷数在数值上相同
C.同种元素的原子核内质子数与中子数一定相等
D.在物质发生化学变化时,原子的种类不变,元素也不会改变
7.(河南)右图是元素周期表中的一格。氖的相对原子质量为
,其原子结构示意图为
,该元素在元素周期表中位于第二周期的 (填“最左边”“中间”或“最右边”)。
8.(天津)在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点。
(1)物质的组成及构成关系如下图所示。图中①表示的是 ,②表示的是 。
(2)下列说法正确的是 (填字母)。
A.氯化氢是由氢、氯两种元素组成的
B.氯化氢是由氢气和氯气混合而成的
C. 氯化氢是由一个氢原子和一个氯原子构成的
(3)下图是氧、硫、氯三种元素的原子结构示意图。 [x][O S Cl]
①氯原子的结构示意图中,x的数值是 。
②氧和硫两种元素的化学性质具有相似性的原因是,它们原子的 相同。
③氧和氯两种元素最本质的区别是,它们原子中的 不同。
9.(十堰)按下表提供的信息,完成下列 填空。
(1)H+核外电子数为 。
(2)写出一条第三周期元素原子的核外电子排布规律: 。
(3)第7号元素与第12号元素的原子形成化合物的化学式为 。
10. (新疆)元素周期表是学习和研究化学的重要工具,请分析图中的信息回答有关 问题。
(1)3号元素在化学反应中易失去
个电子。
(2)17号元素形成的离子符号是 。
(3)写出14号与9号元素组成化合物的化学式: 。
(4)适当补充碘元素能预防甲状腺疾病。请根据碘原子结构示意图推断,碘元素在周期表中位于第 周期。
四、物质组成的表示
(一)课标要求
1.能说出几种常见元素及原子团的化合价;知道化学式与化合价之间的关系。
2.能用化学式表示物质的组成;了解化学式表示的意义。
3.能利用相对原子质量及化学式进行相对分子质量等简单的计算;能看懂某些商品标签的组成元素及其含量。
(二)典例分析
例1 (兰州)LiFePO4新型锂离子电池以其独特的优势成为绿色能源的新宠。已知锂的化合价为+1,P的化合价为+5,则LiFePO4中Fe的化合价是( )
A.+2 B.0
C.+3 D.+6
解析:在LiFePO4中,Li的化合价为+1,P的化合价为+5,O的化合价为-2,依据化合物中正负化合价的代数和为零,设Fe的化合价为x,可得:(+1)+x+(+5)+(-2)×4=0,求得x=+2。
答案:A
例2 (齐齐哈尔)清凉甘甜的汽水中常含柠檬酸,已知柠檬酸的化学式为C6H8O7。请回答:
(1)柠檬酸中碳、氢、氧三种元素的原子个数比是 。
(2)柠檬酸中碳元素的质量分数是
。
(3)19.2 g柠檬酸中含氢元素 g。
解析:(1)1个柠檬酸分子是由6个碳原子、8个氢原子和7个氧原子构成的,则柠檬酸中碳、氢、氧三种元素的原子个数比是6∶8∶7。 (2)柠檬酸中碳元素的质量分数为:[12×612×6+1×8+16×7]×100%=37.5%。(3)19.2 g柠檬酸中含氢元素的质量为:19.2 g× [1×812×6+1×8+16×7]=0.8 g。
答案:(1)6∶8∶7 (2)37.5% (3)0.8
(三)专题演练
1.(十堰)化学式“H2O”表示意义错误的是( )
A.水这种物质
B.一个水分子
C.水由氢、氧两种元素组成
D.水由两个氢原子和一个氧原子组成
2.(泰州)下列化学用语书写正确的是 ( )
A.铝元素 AL
B.干冰 H2O
C.氢氧根离子 OH-
D.氯化银 AgCl2
3.(内江)化学用语是学习化学的重要工具。对①~⑤表示的有关化学用语含义的叙述正确的是( )
①N ②Fe ③Fe2+ ④H2O ⑤NaCl
A.③表示铁离子
B.能表示一个分子的有①②④⑤
C.②和③属于同种元素
D.④表示H2O由2个氢元素和1个氧元素组成
4.(衡阳)厨房中食醋的主要成分是乙酸,其化学式为CH3COOH。下列有关乙酸的说法不正确的是( )
A.乙酸由C、H、O三种元素组成
B.乙酸中氧元素质量分数最大
C.乙酸由2个碳原子、2个氧原子和4个氫原子构成
D.乙酸的相对分子质量为60
5.(三明)以物质的类别为横坐标,化合价为纵坐标绘制的图像叫价类图。下图是铁的价类图,Y 物质为( )
A.FeO B.Fe(OH)2
C.Fe3O4 D.FeSO4
6.(济宁)硝酸铵(NH4NO3)是一种铵盐,极易溶于水。根据硝酸铵的化学式回答:
(1)硝酸根的符号是 。
(2)[NH+4]的名称是 。
(3)标出NH4NO3中N元素的化合价: 。
(4)写出硝酸铵在水溶液中解离出的两种离子的符号: 。
7.(郴州)用化学符号表示:
(1)2个铝原子 。
(2)铵根离子 。
(3)-2价的硫元素 。
(4)氯化亚铁 。
(5)干冰 。
8.(常德)在下列化学符号中,数字“3”可表示不同的意义,请回答下列问题。
①3H2O ②NH3 ③Fe3+ ④[HN+3O2](亚硝酸)
(1)表示元素化合价数字的是
(填序号,下同)。
(2)表示分子个数的是 。
(3)表示每个分子中所含某元素原子个数的是 。
(4)表示一个离子所带的电荷数值的是 。
9. (广州) 制笔行业中经常用到铂、钌(Ru)等贵金属。现有 5 种含钌元素的物质:Ru、RuO2、Ru2O3、RuCl3、K2RuO4。回答下列问题。
(1)RuO2 读作 。
(2)上述 5 种物质中钌元素的化合价一共有 种。
(3)从物质分类角度来看,K2RuO4 属于 (填字母)。
A. 化合物 B. 氧化物
C. 堿 D. 盐
(4)H2 与 Ru2O3 在加热条件下反应可得到 Ru。写出反应的化学方程式: 。
10.(泰安)维持人类生命和健康的六大基本营养素主要有蛋白质、糖类、 、维生素、无机盐和水。α-丙氨酸是合成蛋白质的基础物质之一,其分子结构如下图所示(注:“—”表示原子之间相互连接)。试计算:
(1)α-丙氨酸的化学式量(或相对分子质量)为 。
(2)α-丙氨酸中碳元素、氢元素、氧元素的质量比为 。
(3)17.8 g α-丙氨酸中含氮元素的质量为 g。
11.(兰州)化学家Tim Richard将分子结构简式像小狗的某有机物(如下图所示),取名为“小狗烯”(化学式为C26H26)。请计算
(1)“小狗烯”的相对分子质量是 。
(2)“小狗烯”中碳元素和氢元素的质量比为 (填最简整数比)。
(3)16.9 g“小狗烯”中含碳元素的质量。(写出计算过程,结果精确到0.1 g)
(参考答案见第90页)