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专题一化学基础[考点导航]分子、原子、元素⭐化学式、化合价⭐⭐[例题1][分子、原子、元素]水电解生成氢气和氧气,其变化的微观过程如图所示。分析该示意图得到下列观点,其中不正确的是()A.电解水过程中水分子发生了变化 B.每个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成 C.水电解变化的本质是构成分子的原子进行了重新组合 D.变化前后氢原子和氧原子没有变化,所以该变化为物理变化【解答】解:A、由微粒的变化可知,电解水过程中水分子发生了变化,故A正确;B、由微粒的构成可知,每个水分子由两个氢原子和一个氧原子构成,故B正确;C、由微粒的变化可知,水电解变化的本质是构成分子的原子进行了重新组合,故C正确。D、虽然变化前后氢原子和氧原子没有变化,但氢原子和氧原子发生了重新组合,生成了新的物质,所以该变化为化学变化,故D不正确。故选:D。[练习1]小金绘制了某元素三种同位素的结构示意图并对其进行了相关阐述,不合理的是()A.图示的是氢元素,排在元素周期表首位 B.表示的电子带负电,质量远小于质子 C.表示的中子不带电,三种同位素的中子数不同 D.表示的质子带正电,与中子的个数和质量都相等【解答】解:A、质子数相同中子数不同的同一元素的原子互称同位素,表示的是质子,图示的原子中核内只有1个质子,图示的是氢元素,排在元素周期表首位,故选项说法正确。B、表示的是电子,带负电,质量很小,质量远小于质子,故选项说法正确。C、表示的是中子,不带电,三种同位素的中子数分别是0、1、2,中子数不同,故选项说法正确。D、由图示可知,表示的质子带正电,但与中子的个数和质量不一定都相等,第一种原子和第三种原子中质子数和中子数不相等,故选项说法错误。故选:D。[例题2][化学式与化合价]已知FeO、Fe2O3、Fe3O4组成的混合物中,铁与氧的质量比为21:8,则混合物中FeO、Fe2O3、Fe3O4三种物质的质量比可能是()A.9:20:5 B.9:20:33 C.2:5:3 D.5:6:3【解答】解:因Fe3O4中,铁元素和氧元素的质量比为21:8,则任意量都可满足混合物中铁、氧元素的质量之比为21:8;FeO和Fe2O3可写成Fe2O3•FeO=Fe3O4形式即它们的分子个数的比应保持在1:1,即质量比为20:9时,两种物质的混合物中铁元素和氧元素的质量比也恰好为21:8。所以FeO和Fe2O3的质量比为9:20时,两种物质的混合物中铁元素和氧元素的质量比也恰好为21:8。故选:AB。[练习2]炒菜时,又加料酒又加醋,可使菜变得香美可口,原因是醋中的乙酸与料酒中的乙醇生成乙酸乙酯。如表中是几种常见的酯,请完成下列问题:酯的名称甲酸甲酯甲酸乙酯乙酸甲酯乙酸乙酯化学式C2H4O2C3H6O2XC4H8O2(1)甲酸甲酯(C2H4O2)中碳元素、氢元素、氧元素的质量比为6:1:8;(2)甲酸乙酯(C3H6O2)中碳元素的质量分数为48.6%(计算结果精确到0.1%);(3)比较归纳是学习化学的重要方法,据表推测X的化学式为C3H6O2。【解答】解:(1)甲酸甲酯(C2H4O2)中碳元素、氢元素、氧元素的质量比为:(12×2):(1×4):(16×2)=6:1:8;故填:6:1:8;(2)甲酸乙酯(C3H6O2)中碳元素的质量分数为12×312×3+1×6+16×2(3)根据甲酸甲酯、甲酸乙酯的化学式可知,乙酸乙酯的一个分子里比乙酸甲酯的一个分子里多1个碳原子、2个氢原子,因此乙酸甲酯的化学式为C3H6O2;故填:C3H6O2。[猜押题专练]一.选择题(共10小题)1.普陀山佛茶为浙江省名茶。茶叶中的咖啡因能使中枢神经系统兴奋。咖啡因的化学式为C8H10N4O2,则下列说法中错误的是()A.茶叶树的根向地生长是植物对地球引力刺激作出的反应 B.茶叶树相邻的叶总是不重叠,增大光照面积是对光合作用的适应 C.咖啡因分子由碳、氢、氮、氧四个元素组成 D.咖啡因中碳元素的质量分数约为49.5%【解答】解:A、茶叶树的根向地生长是植物对地球引力刺激作出的反应。正确;B、茶叶树相邻的叶总是不重叠,增大光照面积是对光合作用的适应,正确;C、咖啡因分子由碳、氢、氮、氧四种元素组成,而非四个元素,元素只分种类不分个数。错误;D、咖啡因中碳元素的质量分数12×812×8+1×10+14×4+16×2故选:C。2.由CO、HCOOH和H2COHOOH三种物质混合的蒸汽中,测得其中H元素的质量分数为a,则混合物中碳元素的质量分数为()A.2(1−9a)7 B.2(1−7a)9 C.1﹣7ª 【解答】解:CO、HCOOH和H2COHOOH,三者可以分别看成CO、CO•H2O、CO•2H2O,根据氢元素相当于只在水中有,所以水的质量分数为9a,则相当于CO的质量分数为1﹣9a。而CO中碳元素的质量分数为1212+16=3故选:D。3.三种化合物CH4、C2H5OH、C2H4中,若含有碳元素的质量相同,则含有氢元素的质量比()A.4:6:2 B.2:3:2 C.4:3:2 D.1:2:2【解答】解:将CH4、C2H5OH、C2H4化学式的碳原子的下标统一为2,得:C2H8、C2H5OH、C2H4,则等分子的分子中含有的碳元素质量相等,此时的氢原子个数比为:8:6:4=4:3:2,即氢元素的质量比4:3:2。故选:C。4.某混合物中含有的化学成分和分子个数组合为:x份CaCO3,y份CaO,2y份CaSO4和p份NaCl(假定混合物中各化合物均匀存在)。已知混合物中氧的质量分数为39%,则混合物中钙的质量分数为()A.32.5% B.31.3% C.33.2% D.70%【解答】解:CaCO3中钙元素与氧元素的个数比为1;3,故x份CaCO3中钙元素与氧元素的原子个数分别为x、3x;CaO中钙元素与氧元素的个数比为1;1,故y份CaO中钙元素与氧元素的原子个数分别为y、y。CaSO4中钙元素与氧元素的个数比为1;4,故2y份CaSO4中钙元素与氧元素的原子个数分别为2y、8y。混合物中钙元素与氧元素的个数应为混合物中各物质含有的钙元素、氧元素的原子个数之和。故混合物中钙元素与氧元素的原子个数比为:(x+y+2y):(3x+y+8y)=1:3。元素的质量比是各元素的相对原子质量乘以原子个数之比;故混合物中钙元素与氧元素的质量比为:(40×1):(16×3)=5:6。因元素的质量与它的质量分数成正比。设混合物中钙的质量分数为a%56a%=32.5%故选:A。5.2020年新春之际出现了罕见的新型冠状病毒疫情,过氧乙酸(分子模型如图)能有效杀灭病毒。下列关于过氧乙酸的说法中正确的是()A.过氧乙酸分子式为CH﹣COOH B.过氧乙酸是由碳原子、氢原子、氧原子三种原子构成 C.过氧乙酸的相对分子质量是76 D.过氧乙酸中碳元素的质量分数最大【解答】解:A.由分子结构模型可知,每个过氧乙酸分子是由2个碳原子、4个氢原子和3个氧原子构成的,其化学式可表示为CH3COOOH,选项说法错误;B.过氧乙酸是由分子构成的,过氧乙酸分子是由碳原子、氢原子、氧原子三种原子构成,选项说法错误;C.过氧乙酸的相对分子质量是12×2+1×4+16×3=76,选项说法正确;D.过氧乙酸中碳、氢、氧三种元素的质量比(12×2):(1×4):(16×3)=6:1:12,可见其中氧元素的质量分数最大,选项说法错误。故选:C。6.2020年春,一场突如其来的新冠肺炎疫情,打乱了人们的生活节奏。研究表明过氧乙酸消毒液可有效杀死病毒。下列关于过氧乙酸(C2H4O3)说法正确的是()A.1个过氧乙酸分子中含有三种原子 B.过氧乙酸的相对分子质量为76克 C.过氧乙酸中碳元素和氢元素质量比是1:2 D.过氧乙酸由碳原子、氢原子、氧原子构成【解答】解:A.由化学式可知,1个过氧乙酸分子中含有碳原子、氢原子和氧原子共三种原子,选项说法正确;B.相对分子质量的单位不是“g”而是“1”,通常省略不写,选项说法错误;C.过氧乙酸中碳元素和氢元素质量比是(12×2):(1×4)=6:1,选项说法错误;D.过氧乙酸是由分子构成的,而不是由原子直接构成的,选项说法错误。故选:A。7.某化合物在水中能完全电离,将该化合物配制成甲、乙、丙三种不同浓度的水溶液,对溶液中所含阴、阳离子数目进行测定,结果如图所示。由图可判断该化合物可能是()A.NaOH B.Al(NO3)3 C.CaCl2 D.H2SO4【解答】解:由溶液中所含阴、阳离子数目图可知,该溶液中阳离子和阴离子的个数比为1:1。A、氢氧化钠中钠离子和氢氧根离子的个数比为1:1,故选项正确。B、Al(NO3)3中铝离子和硝酸根离子的个数比为1:3,故选项错误。C、CaCl2中钙离子和氯离子的个数比为1:2,故选项错误。D、H2SO4中氢离子和硫酸根离子的个数比为2:1,故选项错误。故选:A。8.庆祝元素周期表诞生150周年,联合国将2019年定为国际化学元素周期表年。如图是元素周期表的一部分,对相关信息叙述正确的是()A.碳、铝、硅三种元素都属于非金属元素 B.碳原子的相对原子质量是12.01g C.铝原子的核内质子数一定为13 D.铝元素和硅元素位于元素周期表的同一族【解答】解:A、铝元素是金属元素,A说法不正确;B、元素周期表中,每种元素占据的空格,最下面数字表示相对原子质量,碳原子的相对原子质量是12.01,单位不是g,B说法不正确;C、元素周期表中,每种元素占据的空格,左上角是原子序数,原子中,核内质子数=原子序数,铝原子的核内质子数为13,C说法正确;D、铝元素和硅元素在同一横行,位于元素周期表的同一周期,不是同一族,D说法不正确。故选:C。9.已知某化学反应的微观模型示意图如图。下列说法正确的是()A.该反应前后,只有硫元素的化合价发生改变 B.该反应的化学方程式可表示为:H2S+O2△¯S+H2OC.乙与丙两种物质在一定条件下也能发生反应 D.反应中,甲与丙两种物质的质量之比随乙物质的质量变化而改变【解答】解:由化学反应的微观模型示意图可知,该反应的方程式是:2H2S+3O2点燃¯2SO2+2H2A、由方程式及化合价原则可知,该反应前后,硫元素、氧元素的化合价发生改变,故A错误;B、由上述分析可知,该反应的化学方程式可表示为:2H2S+3O2△¯2S+2H2C、乙与丙两种物质分别是氧气和硫,在点燃的条件下硫能燃烧,故C正确;D、由质量守恒定律可知,甲与丁两种物质的质量之比不随乙物质的质量变化而改变,故D错误。故选:C。10.816O表示该氧元素的原子有8个质子,(16﹣8)个中子,818O是816O的一种同位素,含有8个质子,10个中子。现有两个容器,分别充满714N、A.所含物质的质量和质子数相等 B.含有相同数目的质子和中子 C.含有相同数目的中子和原子 D.含有相同数目的电子和中子【解答】解:两容器内含有一氧化氮(NO)和一氧化碳(CO)的分子数相同,一个氮原子有7个质子,7个中子;一个碳原子有6个质子,7个中子;一个氧原子有8个质子,10个中子。A、一个一氧化氮分子的相对质量和质子数分别为32、15;一个一氧化碳的相对质量和质子数分别为31、14,所含物质的质量不相等,故错误;B、一个一氧化氮的质子和中子数分别为15、17;一个一氧化碳的质子和中子数分别为14、17,含有不相同数目的质子,故错误;C、一个一氧化氮的中子和原子数分别为17、2;一个一氧化碳的中子和原子数分别为17、2,含有相同数目的中子和原子,故正确;D、电子数等于质子数,一个一氧化氮的电子和中子分别为15、17;一个一氧化碳的电子和中子数分别为14、17,含有不相同数目的电子,故错误。故选:C。二.填空题(共3小题)11.防锈和回收废旧金属都是保护金属资源的重要途径。为测定一种待回收的废铁中铁的锈蚀程度,某同学取该部分锈蚀的铁片样品(仅由铁和氧化铁组成),测得其中氧元素的含量为12%,则样品中已被锈蚀的铁元素占原金属铁的质量分数约为31.8%。【解答】解:设该锈蚀的铁片样品(仅由铁和氧化铁组成)的质量为x.则氧化铁的质量=12%x被腐蚀的铁的质量=56×2所以该样品中已被锈蚀的铁元素占原金属铁的质量分数为:56×256×2+16×3故答案为:31.8%。12.从分子、原子的角度认识化学反应是化学研究的基本方法。如图是某密闭容器中物质变化过程的微观示意图。(”●”表示氧原子,“〇”表示氢原子)(1)下列关于变化Ⅱ的说法中,正确的是C(填写序号);A.分子的数目增多了B.分子变小了C.分子间的距离变小了D.分子的种类发生了改变(2)从守恒的思想分析,化学反应的特点是反应前后原子的种类、数目不变。【解答】解:(1)由变化Ⅱ中微粒的变化可知,分子的间隔变小了,分子的数目、体积、种类没有发生变化;(2)从守恒的思想分析,化学反应的特点是:反应前后原子的种类、数目不变。故答为:(1)C。(2)反应前后原子的种类、数目不变。13.化学元素组成万物。人们很早就意识到物质都是由几种亘古不变的基本成分﹣﹣“元素”组成的。(1)古人曾认为水是组成物质的元素之一。在你学过的知识中能说明“水不是元素”的实验事实是电解水生成氢气和氧气。(2)现代化学对“元素”做了科学定义,图甲是两个微粒的结构模型示意图,小科认为这两个微粒不属于同种元素,你认为他的依据是核内质子数不同。(3)1869年,俄国化学家门捷列夫在前人研究的基础上制作出第一张元素周期表,图乙是元素周期表的部分内容,表中空白格处元素原子的质子数为31。【解答】解:(1)能说明“水不是元素”的实验事实是电解水生成氢气和氧气。故填:电解水生成氢气和氧气。(2)这两个微粒不属于同种元素,依据是核内质子数不同。故填:核内质子数不同。(3)表中空白格处元素原子的质子数为31,是因为同一周期中由左至右原子序数依次递增。故填:31。三.实验探究题(共1小题)14.科学理论的建立都要有一定的证据.在研究原子结构的历史进程中,卢瑟福揭开了原子世界一个又一个的奥秘.(1)1911年,卢瑟福等人进行了α粒子散射实验,将一些带两个单位正电荷的、高速运动的α粒子轰击金箔,发现多数α粒子穿过金箔后仍保持原来的运动方向,但也有少数α粒子发生了较大角度的偏转,而极少数α粒子发生反弹.据此分析可以得到有关原子结构的说法正确的是(填序号)AC.A.大多数α粒子能穿透金箔而不改变原来的运动方向,说明了金原子中原子核的体积很小B.少部分α粒子改变原来的方向,说明原子核带负电C.极少数的α粒子被反弹了回来,说明了原子核的质量很大(2)1919年,卢瑟福用加速了的高能α粒子轰击氮原子,结果有种微粒从氮原子中被打出,而α粒子留在了氮原子中,使氮原子变成了氧原子,从现代观点看,被打出的微粒一定是质子.【解答】解:(1)A、大多数α粒子不改变方向就可以顺利穿过,是因为原子内部有较大的空间原子核体积很小,故正确.B、有少部分α粒子发生偏转,是因为原子内部有带正电荷的微粒,故错误.C、有极少数α粒子被反弹回来,是因为原子内部有质量大体积小的微粒,故正确.故选AC;(2)1919年,卢瑟福从氮原子中打出了1个质子和1个电子,最终发现原子是由位于原子中心的原子核及在核外运动的电子组成,所以打出了一个质子;故填:质子.四.解答题(共4小题)15.金秋十月,余姚大岚的柿子挂满了枝头。柿子味道爽口,甜而不腻,它的营养价值非常丰富﹣﹣含多种维生素、人体所需的微量元素,但同时它又含有大量的鞣酸(C76H52O46)物质,在胃酸的作用下与其他食物中的钙、锌、镁、铁等矿物质凝结成大小不等的块状,不被人体所吸收,所以柿子不宜多食。(1)成熟的柿子吃起来甜甜的,这种甜性物质主要存在于细胞的液泡(填细胞结构名称)。(2)鞣酸中碳、氢、氧三种元素的原子个数比为38:26:23。(3)鞣酸中质量分数最大的元素是C(或碳)。【解答】解:(1)成熟的柿子吃起来甜甜的,这种甜性物质主要存在于细胞的液泡。(2)鞣酸中碳、氢、氧三种元素的原子个数比为76:52:46=38:26:23。(3)鞣酸中碳、氢、氧元素的质量比为(12×76):(1×52):(16×46)=912:52:736=228:13:184,所以鞣酸中质量分数最大的元素是碳。故答案为:(1)液泡。(2)38:26:23。(3)C(或碳)。16.(1)X、Y两种元素组成的化合物甲和乙,甲的化学式为XY2,其中Y元素的质量分数50%,乙中Y元素的质量分数为60%,则乙的化学式为XY3。(2)在氮与氧形成的氧化物中,有一种会使人发笑的物质俗称“笑气”,在该物质中氮氧元素的质量比为7:4,则此氧化物的化学式是N2O。【解答】解:(1)X、Y两种元素组成的化合物甲和乙,甲的化学式为XY2,其中Y元素的质量分数50%,设X、Y的相对原子质量分别为a、b,则a2b=50%50%,a=2b。乙中Y元素的质量分数为60%,则乙中X、Y的原子个数比为40%a:60%(2)在氮与氧形成的氧化物中,有一种会使人发笑的物质俗称“笑气”,在该物质中氮氧元素的质量比为7:4,则氮原子和氧原子的个数比为714:416=故答案为:(1)XY3。(2)N2O。17.1932年,美国化学大师LinusPauling提出电负性(用希腊字母x表示)的概念,用来确定化合物中原子某种能力的相对大小。LinusPauling假定F的电负性为4,井通过热化学方法建立了其它元素的电负性。LhlusPauhg建立的有关元素的电负性如下:H:2.1Li:1.0Be:1.5B:2.0C:2.5N:3.0O:3.5F:4.0Na:0.9Mg:1.2A1:l.5Si:1.8P:2.1

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