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B
A
$3\ce{Si}$
$2\ce{HCl}$
$\ce{Fe^{2+}}$
$\ce{CO_{2}}$
$\overset{-3}{\ce{N}}\ce{H_{4}}\overset{+5}{\ce{N}}\ce{O_{3}}$
①⑧
③④⑥
②⑦
CD
$\ce{K^{+}}$
+6
AD
漏斗下端没有紧靠烧杯内壁
滤纸破损(合理答案均可)
【分析】
要解决质量相同的$\ce{SO_{2}}$和$\ce{SO_{3}}$的相关问题,需先设两者质量均为$m$,利用摩尔质量计算物质的量,再根据物质的量与分子个数、元素质量、原子个数的关系逐一分析选项:先确定$\ce{SO_{2}}$和$\ce{SO_{3}}$的摩尔质量,进而得到物质的量之比;再分别计算硫元素质量比、氧元素质量比、分子个数比、氧原子个数比,判断各选项正误。
【解析】
设$\ce{SO_{2}}$和$\ce{SO_{3}}$的质量均为$m$。
$\ce{SO_{2}}$的摩尔质量$M(\ce{SO_{2}})=64\ \mathrm{g/mol}$,$\ce{SO_{3}}$的摩尔质量$M(\ce{SO_{3}})=80\ \mathrm{g/mol}$,
则两者的物质的量分别为:$n(\ce{SO_{2}})=\frac{m}{64}\ \mathrm{mol}$,$n(\ce{SO_{3}})=\frac{m}{80}\ \mathrm{mol}$。
选项A:硫元素质量比等于硫原子总物质的量之比,即$n(\mathrm{S},\ce{SO_{2}}):n(\mathrm{S},\ce{SO_{3}})=n(\ce{SO_{2}}):n(\ce{SO_{3}})=\frac{m}{64}:\frac{m}{80}=5:4≠1:1$,A错误;
选项B:氧元素质量比等于氧原子总物质的量之比,即$n(\mathrm{O},\ce{SO_{2}}):n(\mathrm{O},\ce{SO_{3}})=(2×\frac{m}{64}):(3×\frac{m}{80})=\frac{2}{64}:\frac{3}{80}=5:6$,B正确;
选项C:分子个数比等于物质的量之比,即$N(\ce{SO_{2}}):N(\ce{SO_{3}})=n(\ce{SO_{2}}):n(\ce{SO_{3}})=5:4≠5:8$,C错误;
选项D:氧原子个数比等于氧原子总物质的量之比,即$N(\mathrm{O},\ce{SO_{2}}):N(\mathrm{O},\ce{SO_{3}})=5:6≠2:3$,D错误。
【答案】
B
【知识点】
物质的量计算、摩尔质量应用
【点评】
本题考查物质的量与质量、微粒数的关系,核心是利用摩尔质量换算物质的量,需注意区分分子个数、原子个数、元素质量比的计算逻辑,避免概念混淆,难度中等。
【难度系数】
0.5
【分析】
要解决该问题,需先分析乙烷($\ce{C_{2}H_{6}}$)和乙醇($\ce{C_{2}H_{6}O}$)的化学式特征:两者中C、H原子个数比均为2:6,因此C、H元素的质量比固定为4:1。已知混合气体中氧元素质量分数,可先算出C、H元素的总质量分数,再结合C、H的质量比例,求出氢元素的质量。
【解析】
1. 确定C、H元素的质量比:乙烷$\ce{C_{2}H_{6}}$和乙醇$\ce{C_{2}H_{6}O}$中,C、H原子个数比均为2:6,故C、H质量比为$(12×2):(1×6)=24:6=4:1$。
2. 计算C、H元素的总质量分数:混合气体中氧元素质量分数为25%,则C、H总质量分数为$1 - 25\% = 75\%$。
3. 计算C、H总质量:混合气体总质量为4g,故C、H总质量为$4g × 75\% = 3g$。
4. 计算氢元素质量:因C、H质量比为4:1,氢元素占C、H总质量的$\frac{1}{4+1}=\frac{1}{5}$,故氢元素质量为$3g × \frac{1}{5}=0.6g$。
【答案】
A
【知识点】
化学式的计算;元素质量分数;混合物元素质量计算
【点评】
本题通过分析两种物质的化学式特征,发现C、H元素的质量比例固定,无需分别计算各物质质量,简化了计算过程,重点考察学生对化学式中元素比例关系的理解与应用能力。
【难度系数】
0.5
【分析】
本题考查化学用语的书写,需掌握原子、分子、离子的表示方法,物质的构成粒子,以及化合价的标注规则。解题思路如下:
1. 原子的表示:元素符号可表示1个原子,多个原子在元素符号前加对应数字;
2. 分子的表示:化学式可表示1个分子,多个分子在化学式前加对应数字;
3. 硫酸亚铁中的金属阳离子为亚铁离子,需明确铁元素的价态(+2价);
4. 由分子构成的物质,保持其化学性质的最小粒子是构成该物质的分子;
5. 标注化合价时,需确定化合物中对应元素的化合价,将化合价标在元素符号正上方,正负号在前、数字在后。
【解析】
(1) 硅的元素符号为$\ce{Si}$,3个硅原子表示为在元素符号前加数字3,即$\ce{3Si}$;
(2) 氯化氢的化学式为$\ce{HCl}$,2个氯化氢分子表示为在化学式前加数字2,即$\ce{2HCl}$;
(3) 硫酸亚铁的化学式为$\ce{FeSO_{4}}$,其溶液中的金属阳离子是亚铁离子(铁元素显+2价),符号为$\ce{Fe^{2+}}$;
(4) 二氧化碳由二氧化碳分子构成,保持其化学性质的最小粒子是二氧化碳分子,符号为$\ce{CO_{2}}$;
(5) 硝酸铵($\ce{NH_{4}NO_{3}}$)中,铵根离子($\ce{NH^{+}_{4}}$)的氮元素显-3价,硝酸根离子($\ce{NO^{-}_{3}}$)的氮元素显+5价,化合价标注在对应元素符号正上方,故表示为$\overset{-3}{\ce{N}}\ce{H_{4}}\overset{+5}{\ce{N}}\ce{O_{3}}$。
【答案】
$3\ce{Si}$
$2\ce{HCl}$
$\ce{Fe^{2+}}$
$\ce{CO_{2}}$
$\overset{-3}{\ce{N}}\ce{H_{4}}\overset{+5}{\ce{N}}\ce{O_{3}}$
【知识点】
化学符号的书写,化合价的标注,物质的构成粒子
【点评】
本题为化学基础用语的常规考查题,涵盖原子、分子、离子、化合价及物质构成等核心知识点,题型基础,注重对化学用语基本规则的落实,是期中检测的常见题型,学生需熟练掌握相关书写规范。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先处理第(1)问:根据混合物(由两种或多种物质组成)、化合物(由不同种元素组成的纯净物)、单质(由同种元素组成的纯净物,且需是分子构成的单质)的定义,逐一分析给定物质;再处理第(2)问:根据微观示意图,单质是由同种原子构成的分子组成的纯净物,结合各示意图的粒子构成判断类别。
【解析】
(1) 对各物质分类:
①空气含氮气、氧气等多种物质,属于混合物;
②液氧是氧气的液态,由氧分子构成,属于单质且为分子构成的单质;
③蒸馏水由氢、氧两种元素组成的纯净物,属于化合物;
④氧化镁由镁、氧两种元素组成的纯净物,属于化合物;
⑤金刚石由碳原子直接构成,属于单质但非分子构成;
⑥二氧化碳由碳、氧两种元素组成的纯净物,属于化合物;
⑦氮气由氮分子构成,属于单质且为分子构成的单质;
⑧碘酒含碘和酒精两种物质,属于混合物。
因此,混合物为①⑧,化合物为③④⑥,由分子构成的单质为②⑦。
(2) 分析微观示意图:
A中分子由不同种原子构成,属于化合物;
B中含两种不同分子,属于混合物;
C中所有分子由同种黑原子构成,属于单质;
D中所有分子由同种白原子构成,属于单质。
因此单质为CD。
【答案】
①⑧;③④⑥;②⑦;CD
【知识点】
物质的分类;构成物质的微粒;微观示意图的判断
【点评】
本题考查物质的分类与微观粒子的判断,需明确各类物质的定义,区分宏观分类与微观构成,为化学基础题型,难度适中。
【难度系数】
0.6
【分析】
本题围绕水的净化和组成展开,需逐一分析各小问:
1. 离子符号书写:钾离子带1个单位正电荷,符号为$\ce{K^{+}}$;化合价计算依据化合物中正负化合价代数和为0,计算$\ce{K_{2}FeO_{4}}$中$\ce{Fe}$的化合价。
2. 水的相关说法:逐一分析选项,需明确硬水软化方法、自来水厂净水步骤、活性炭作用等知识点,判断正误。
3. 过滤操作:回忆过滤“一贴二低三靠”的注意事项,找出装置错误;滤液浑浊的原因从操作或仪器角度分析,合理即可。
4. 电解水实验:符号表达式需注明反应条件;分析电解水的电极、产物、结论,判断选项正误。
5. 电解水的微观过程:化学变化中分子先分裂为原子,原子再重新组合成新分子,据此判断微观过程的先后顺序。
【解析】
(1) 钾离子的符号为$\ce{K^{+}}$;设$\ce{K_{2}FeO_{4}}$中$\ce{Fe}$的化合价为$x$,根据化合物中各元素正负化合价代数和为0,得:$(+1)×2 + x + (-2)×4 = 0$,解得$x=+6$。
(2) 选项分析:A. 合理施用化肥和农药可减少水体污染,保护水体环境,正确;B. 硬水含较多可溶性钙、镁化合物,过滤只能除去不溶性杂质,无法软化硬水,错误;C. 自来水厂净水方法无蒸馏,错误;D. 活性炭具有吸附性,可吸附水中色素及异味,正确。故选AD。
(3) 过滤操作需遵循“一贴二低三靠”,图甲中漏斗下端未紧靠烧杯内壁,是明显错误;滤液浑浊的原因可能是滤纸破损(或液面高于滤纸边缘、承接滤液的烧杯不干净等,合理即可)。
(4) ① 电解水生成氢气和氧气,反应的符号表达式为$\ce{H_{2}O\xrightarrow{通电}H_{2} + O_{2}}$;② 选项分析:A. 纯水导电性弱,加入$\ce{Na_{2}SO_{4}}$可电离出自由移动的离子,增强导电性,正确;B. 电解水时正极产氧气、负极产氢气,体积比1:2,图中管A气体少(氧气),电极M为正极,管B气体多(氢气),电极N为负极,错误;C. 化学变化中原子是最小粒子,电解水过程中氢、氧原子不变,正确;D. 电解水证明水由氢、氧元素组成,不是氢气和氧气,错误。故选AC。
(5) 电解水的微观过程:水分子(图a)先分解为氢原子和氧原子(图b),再重新组合成氧原子(图c)、氢分子和氧分子(图d),故顺序为abcd。
【答案】
$\ce{K^{+}}$;$+6$;AD;漏斗下端没有紧靠烧杯内壁;滤纸破损(合理答案均可);$\ce{H_{2}O\xrightarrow{通电}H_{2} + O_{2}}$;AC;abcd
【知识点】
化合价计算;水的净化;电解水实验
【点评】
本题是水相关知识的综合题,涵盖化学用语、水的净化、电解水等核心基础知识点,注重对实验操作、原理的考查,难度适中,需学生掌握基础实验要点和化学计算方法。
【难度系数】
0.6