第4讲 化学用语、化学式和化合价-全国初中化学竞赛试题精编

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一、选择题
1. （陕西省咸阳市泾阳县2020-2021学科竞赛）美国科学家卡尔•克利特在真空条件下，成功制得盐粒状的“氮5”（化学式为N5），在制取“氮5”的实验中，它曾发生了爆炸，摧毁了实验室的设备．因此科学家认为，如果能让这种物质保持稳定，它可以成为火箭和导弹的理想燃料．有关“氮5”的说法正确的是
A. “氮5”的化学性质非常稳定
B. 每个N5分子由5个氮原子构成
C. “氮5”是一种化合物
D. 真空条件下“氮5”是一种气体
【答案】B
【解析】
A、在制取“氮5”的实验中，它曾发生了爆炸，摧毁了实验室的设备．因此科学家认为，如果能让这种物质保持稳定，它可以成为火箭和导弹的理想燃料，则可推断“氮5”的化学性质不稳定，故A错误；
B、每个N5分子是由5个氮原子构成的，故B正确；
C、“氮5”是由氮元素组成的纯净物，属于单质，故C错误；
D、在真空条件下，成功制得盐粒状的“氮5”（化学式为N5），真空条件下“氮5”是盐粒状的固体，故D错误。故选B。
2. （2021年江苏省“金钥匙”科技竞赛（CESL）初赛）2019年诺贝尔化学奖授了在锂离子电池研发领域做出卓越贡献的三位科学家。一种锂离子电池的正极材料是LiCO2，把锂离子嵌入石油焦炭和石墨中形成负极，它在充放电时的化学反应方程式为LiCO2+C=Li1-xCO2+LixC下列说法正确的是
A. LiCO2中元素的化合价为+2B. 离子电池广泛用于手机和新能源汽车中
C. 负极材料具有疏松多孔的结构D. LixC中的x大于1
【答案】BC
【解析】
A、根据化合物中正负化合价代数和等于0，则在LiCO2中Li、O的化合价分别为+1价、-2价，则C为+3价，此选项错误；
B、锂离子电池具有较大的能量密度，广泛用于手机和新能源汽车中，此选项正确；
C、由题干可知，把锂离子嵌入石油焦炭和石墨中形成负极，石油焦炭也具有比重小、质地松散、疏松多孔的特点，此选项正确；
D、由Li1-xCO2中可知，x≤1，故LixC中x≤1，此选项错误。
故选BC。
3. （2021年福建省龙岩市永定区初中学科竞赛）两个或多个同种含氧酸分子之间可以脱水形成相对分子质量更大的酸，如磷酸H3PO4可形成H4P2O7或H5P3O10等。下列物质不属于硫酸(H2SO4)脱水后形成的是
A. H2S2O7B. H2S3O10C. H2S2O8D. H2S4O13
【答案】C
【解析】
根据信息可知脱去的是水分子，由于一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的，故硫酸(H2SO4)脱水后不可能形成H2S2O8。
故选C。
4. （2021年福建省龙岩市永定区初中学科竞赛）用实际参加化学反应的离子符号来表示化学反应的式子叫离子方程式。在离子方程式中，反应前后的电荷是守恒的。现有如下离子方程式：＋F2＋2OH－＝＋2F－＋H2O，由此可知在中，元素R的化合价是
A. ＋4B. ＋5C. ＋6D. ＋7
【答案】B
【解析】
由离子方程式RO3n-+F2+2OH-=RO4-+2F-+H2O，反应后1个RO4-离子带1个单位的负电荷、2个F-离子带2个单位的负电荷，而反应前2个OH-离子带2个单位负电荷，根据反应前后的电荷守恒，可判断RO3n-带一个单位负电荷，即n=1，则离子RO3n-为RO3-；
设RO3-离子中R元素的化合价为x，则有x+（-2）×3=-1，解得x=+5。
故选：B
5．使用和理解化学用语是重要的学科素养，下列说法正确的是( )
A．H2O、H2CO3中均含有氢分子
B．硝酸铵（NH4NO3）中氮元素的化合价为﹣3价
C．Na+、Mg2+、Al3+核外电子数均为10
D．3OH﹣1表示三个氢氧根离子
【答案】C
【解析】A.由化学式的含义可知，H2O、H2CO3中均含有氢元素，不含氢分子，A不符合题意；
B、氢元素的化合价为+1价，氧元素的化合价为-2价，铵根的化合价为+1价，硝酸根的化合价为-1价，根据化合物中各元素的化合价的代数和为零，铵根中的氮元素的化合价为-3价，硝酸根中的氮元素的化合价为+5价，B不符合题意；
C、Na+、Mg2+、Al3+核内质子数依次为11、12、13，核外电子数均为10，C符合题意；
D、氢氧根离子带1个单位的负电荷，根据离子符号的写法，氢氧根离子的符号为OH-，3个氢氧根离子的符号就是在氢氧根离子符号的前面写上3即可，即3 OH-，D不符合题意，
故答案为：C。
6．科学家发现：水在超低温下能形成比蜂蜜还黏稠的“高密度液态水”；在一定环境中，常温常压下的水可以瞬间结成冰，俗称“热冰”。下列有关说法正确的是（ ）
A．“高密度液态水”“热冰”的存在表明水的化学性质与温度有关
B．水在常温常压下瞬间结成冰，是因为水分子因受到阻碍停止运动
C．“高密度液态水”“热冰”的化学性质和水相同
D．“高密度液态水”“热冰”均为新型混合物
【答案】C
【解析】A、“高密度液态水”“热冰”的存在表明水的物理性质与温度有关，选项A不符合题意；
B、水在常温常压下瞬间结成冰，但水分子不会停止运动，分子在各种状态下都会不断运动，选项B不符合题意；
C、由分子构成的物质，分子是保持物质化学性质的最小粒子；“高密度液态水”“热冰”都是由水分子构成的，它们的化学性质和水的化学性质相同，选项C符合题意；
D、“高密度液态水”“热冰”均由一种物质组成的，属于纯净物，不是新型混合物，选项D不符合题意。
故答案为：C。
7. （湖南怀化市2020-2021下学期6月化学竞赛）用实际参加化学反应的离子符号来表示化学反应的式子叫离子方程式。在离子方程式中，反应前后的电荷是守恒的。现有如下离子方程式：＋F2＋2OH－＝＋2F－＋H2O，由此可知在中，元素R的化合价是
A. ＋4B. ＋5C. ＋6D. ＋7
【答案】B
【解析】
由离子方程式RO3n-+F2+2OH-=RO4-+2F-+H2O，反应后1个RO4-离子带1个单位的负电荷、2个F-离子带2个单位的负电荷，而反应前2个OH-离子带2个单位负电荷，根据反应前后的电荷守恒，可判断RO3n-带一个单位负电荷，即n=1，则离子RO3n-为RO3-；
设RO3-离子中R元素的化合价为x，则有x+（-2）×3=-1，解得x=+5。
故选：B。
8. （山东德州市临邑县2020-2021下学期5月竞赛）氯气和氧气都是活泼的非金属单质，在一定条件下它们都能跟甲烷反应。已知O2与CH4充分反应后的生成物是CO2和H2O，据此推知，Cl2与CH4充分反应后的生成物
A. CCl4和HClB. CCl4和Cl2C. CH2Cl2和H2D. C和HCl
【答案】A
【解析】
氧气和甲烷的反应产物的两种物质中都含有氧元素，所以可以判断氯气和甲烷反应的生成物中应该都含有氯元素，由质量守恒定律可知，反应会形成碳和氯的化合物以及氢和氯的化合物，故选A。
9. （湖南邵阳市武冈一中2020-2021学年下学期6月化学竞赛）两个或多个同种含氧酸分子之间可以脱水形成相对分子质量更大的酸，如磷酸H3PO4可形成H4P2O7或H5P3O10等。下列物质不属于硫酸(H2SO4)脱水后形成的是
A. H2S2O7B. H2S3O10C. H2S2O8D. H2S4O13
【答案】C
【解析】
根据信息可知脱去的是水分子，由于一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的，故硫酸(H2SO4)脱水后不可能形成H2S2O8。
故选C。
10.（安徽芜湖市第二十九中学2021-2022学年上学期竞赛） 1-18号元素中X元素的原子最外层只有1个电子，Y元素的原子的第三层有6个电子，Z元素的第二层也有6个电子，在化合物中只有Z元素的化合价为负。由这三种元素组成的化合物的化学式可能是
A. XYZ4B. X2YZ4C. X3YZ4D. XYZ3
【答案】B
【解析】
X元素的原子最外层只有1个电子，在反应中容易失去，化合价为+1价；Y元素的原子的第三层有6个电子，最外层电子数为6，则其核外电子数为2+8+6=16，其核内质子数为16，是硫元素，在化合物中的化合价常常表现为+4价、+6价；Z元素的第二层有6个电子，是氧元素，在化合物中的化合价是-2价；由题意，在化合物中只有Z元素的化合价为负，即Z元素的化合价是-2价。
A、设XYZ4中Y元素的化合价为a，则（+1）+a+（-2）×4=0，a=+7价，不符合题意；
B、设X2YZ4中Y元素的化合价为b，则（+1）×2+b+（-2）×4=0，b=+6价，符合题意；
C、设X3YZ4中Y元素的化合价为c，则（+1）×3+c+（-2）×4=0，c=+5，不符合题意；
D、设XYZ3中Y元素的化合价为d，则（+1）+d+（-2）×3=0，d=+5，不符合题意。
故选：B。
11. （安徽芜湖市第二十九中学2021-2022学年上学期竞赛）化学上用符号“ ”表示原子的组成,其中X代表元素符号,Z表示原子核内的质子数,A表示原子核内质子数与中子数之和。已知 和 的核外电子排布完全相同,则下列关系正确的是（ ）
A. b-a=d-cB. a-n=c+mC. a+n=c-mD. b-n=d+m
【答案】B
【解析】
A、b-a为X原子的中子数，d-c为Y原子的中子数，由题意无法判断二者的关系，不符合题意；
B、两种离子的核外电子排布完全相同，则两种离子的核外电子数相等，二者的核外电子数分别为a-n和c+m，符合题意；
C、a为X原子的质子数，n为X原子失去的电子数，c为Y原子的质子数，m为Y原子得到的电子数，a+n与c-m不相等，不符合题意；
D、b为X原子质子数和中子数之和，n为X原子失去的电子数，d为Y原子质子数和中子数之和，m为Y原子得到的电子，b-n与d+m不相等，不符合题意。
故选B
12. （安徽芜湖市第二十九中学2021-2022学年上学期竞赛）金属元素R的氧化物的相对分子质量是M，同价态的氯化物的相对分子质量为N,已知R元素的化合价为偶数，则该元素的化合价为
A. +(2N-M)/55B. +(N-M)/55C. +(2M-N)/55D. +(2N-2M)/55
【答案】D
【解析】
设金属元素的符号为R，其化合价为+x，相对原子质量为y，已知R元素的化合价为偶数，则其氧化物、氯化物的化学式分别为、RClx，根据两物质的相对分子质量，则有，解得x=+;
故选D。
13. （安徽芜湖市第二十九中学2021-2022学年上学期竞赛）一个CO分子的质量为a千克，其中氧原子的质量为b千克，若以一个碳原子质量的作为标准，则CO的相对分子质量是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
相对分子质量也可理解为一个分子的质量与一个碳-12原子质量1/12的比值。
一个CO分子的质量为a千克，其中氧原子的质量为b千克，所以碳原子的质量为（a-b）千克
CO相对分子质量是。
故选：B。
14．某纯净物M微热时分解生成 NH3 、 H2O 和 CO2 ，下列结论错误的是（ ）
A．M不稳定
B．M是化合物
C．M一定含有N元素、H元素、C元素，可能含有氧元素
D．M由四种元素组成
【答案】C
【解析】A. 根据题意“微热就能分解”，说明不稳定；故A不符合题意；
B. “纯净物M微热就能分解生成NH3、H2O和CO2”，根据质量守恒定律：反应前后元素种类不变，则可知纯净物M含有多种元素，是化合物，故B不符合题意；
C. 根据质量守恒定律，由生成物可以推测反应物的元素组成，则M由氮、氢、碳、氧元素四种元素组成，一定含有氧元素，故C符合题意；
D. 根据质量守恒定律，由生成物可以推测反应物的元素组成，则M由氮、氢、碳、氧元素四种元素组成，故D不符合题意。
故答案为：C。
15. （湖北省2021年九年级学科竞赛）据报道，用75%的酒精（乙醇的水溶液）可以很好地杀死新冠病毒，以下关于乙醇（化学式为C2H5OH）的说法正确的是
A. 乙醇的相对分子质量为46g
B. 乙醇是由2个碳原子、6个氢原子、1个氧原子构成
C. 乙醇中氢元素的含量最高
D. 乙醇与甲烷分别在氧气中燃烧后的产物相同
【答案】D
【解析】
A、相对分子质量的单位是“1”，一般不写，不是“g”，选项A不正确；
B、乙醇是由乙醇分子构成的，化学式中元素符号右下角的数字表示一个分子中该元素的原子个数，根据乙醇的化学式C2H5OH，一个乙醇分子是由2个碳原子、6个氢原子、1个氧原子构成的，选项B不正确；
C、根据乙醇的化学式C2H5OH，乙醇中碳、氢、氧三种元素的质量比为：(12×2) ∶(1×6) ∶16=12∶3∶8，因此氢元素的含量最低，碳元素的含量最高，选项C不正确；
D、乙醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水，甲烷在氧气中充分燃烧的生成物也是二氧化碳和水，选项D正确。
故选D。
16. （2022江苏盐城市射阳县综合素质能力竞赛）环己胺（C6H11NH2）与NaOH反应能合成甜蜜素（C6H11NHSO3Na）。下列对环己胺的叙述正确的是
A. 从类别上看：环己胺属于有机高分子
B. 从性质上看：环己胺只与NaOH发生反应生成甜蜜素
C. 从组成上看：环己胺中碳元素质量分数最大
D. 从结构上看：环己胺由6个碳原子、13个氢原子、1个氮原子构成
【答案】C
【解析】
A.环己胺（C6H11NH2）是含碳元素的化合物，属于有机物，但其相对分子质量较小，不属于有机高分子，该选项叙述不正确；
B.甜蜜素的化学式为C6H11NHSO3Na，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，说明环己胺与NaOH和一种含硫的物质反应合成甜蜜素，该选项叙述不正确；
氢氧化钠是碱，则环己胺能与碱反应，该选项叙述不正确；
C.由于某元素的相对原子质量=，相对分子质量一定，则根据元素的质量比关系可知元素的质量分数大小关系，又由于环己胺中碳、氢、氮元素的质量比为（12×6）：（1×13）：14=72：13：14，则碳元素的质量分数最大，该选项叙述正确；
D.环己胺是由环己胺分子构成的，而一个环己胺分子中由6个碳原子、13个氢原子、1个氮原子构成，该选项叙述不正确；
故选C。
17. （2022年江西赣州市会昌县研学监测）庆祝中国共产党成立100周年大会上，10架教-8飞机拉出10道“彩烟”辉映长空，形成“彩烟”的原理是吊舱中的液态彩色物质被高压N2吹出，随高温尾气喷出，冷凝后形成“彩烟”。下列有关说法正确的是
A. “彩烟”是一种纯净物B. 蒸汽凝结为雾发生了化学变化
C. 蒸汽遇冷形成的雾是液体D. N2和NO2都属于含氮化合物
【答案】C
【解析】
A、“彩烟”是由不同颜色液态物质组成，属于混合物，说法错误；
B、蒸汽凝结为雾，没有新物质生成是，属于物理变化，说法错误；
C、蒸汽遇冷形成的雾是液体，说法正确；
D、N2是由氮元素组成的纯净物，属于单质，NO2是由氮、氧两种元素组成的含氮化合物，说法错误；
答案：C。
18. （2022江苏盐城市射阳县综合素质能力竞赛）媒体报道一间高尔夫球杆制造公司，因不当使用「溴丙烷」清洗杆头，造成多名员工身体不适。已知丙烷分子（C3H8）中的一个氢原子被一溴原子所取代，即为溴丙烷，根据上述说明，溴丙烷的相对分子质量应为
A. 95B. 97C. 123D. 155
【答案】C
【解析】
丙烷分子的相对分子质量为：12×3+1×8=44，因丙烷分子（C3H8）中的一个氢原子被一溴原子所取代，即为溴丙烷，则溴丙烷的相对分子质量应为：44-1+80=123。
故选C。
19.（2022年江西赣州市会昌县研学监测） “原子经济性”概念是绿色化学的核心内容之一，理想的原子经济反应是原料分子中的原子全部转变成产物，某工厂根据“原子经济性”设计了在催化剂作用下用C3H4（丙炔）和物质X合成C5H8O2（2~甲基丙烯酸甲酯）的化学反应，物质X可以是下列物质组合
A. CO和CH3OHB. CO2和H2OC. CH4和H2OD. CH3OH和H2
【答案】A
【解析】
用C3H4（丙炔）合成C5H8O2（2~甲基丙烯酸甲酯），要把一个C3H4分子合成一个C5H8O2分子，还必须增加2个碳原子、4个氢原子和2个氧原子，即原料中另外的物质中C、H、O的原子个数比为1：2：1，
A.CO和CH3OH，两种物质分子里如果按照个数比为1：1时，则C、H、O的原子个数比为1：2：1，该选项正确；
B.CO2和H2O，两种物质分子里原子个数不管怎么组合都不能使C、H、O的原子个数比为1：2：1，该选项不正确；
C.CH4和H2O，两种物质分子里原子个数不管怎么组合都不能使C、H、O的原子个数比为1：2：1，该选项不正确；
D.CH3OH和H2，两种物质分子里原子个数不管怎么组合都不能使C、H、O的原子个数比为1：2：1，该选项不正确；
故选A。
20．下列说法正确的选项有几个（ ）
①等质量的O2和O3所含氧原子数目相同
②二氧化碳是由一个碳原子和二个氧原子构成
③实验室可以选择铁丝或红磷用燃烧法除去空气中的氧气得到较纯净的氮气
④由同种元素组成的物质一定不是化合物
⑤干冰和冰都是由水分子构成的
⑥质子数相同的微粒一定是同种元素
⑦一种元素在同一种化合物中可能显不同的化合价
A．2 个B．3个C．4 个D．5个
【答案】B
【解析】①O2的相对分子质量是32，O3的相对分子质量是48，质量均为M的氧气和臭氧中所含的氧原子数目分别可以近似地表示为：
氧气中氧原子数目═ M32 ×2=臭氧中氧原子数目═ M48 ×3= M16 ，显然是相等的，故该说法符合题意。
②每个二氧化碳分子是由一个碳原子和二个氧原子构成的，而不能说成二氧化碳是由一个碳原子和二个氧原子构成，故该说法不符合题意。
③因为铁丝在空气中不能燃烧，所以该说法不符合题意，
④因为化合物是由不同种元素组成的纯净物，所以由同种元素组成的物质一定不是化合物，故该说法符合题意。
⑤干冰是固体二氧化碳，是由二氧化碳分子构成的，而冰是固态水，是由水分子构成的，二氧化碳分子和水分子是不同种分子，故该说法不符合题意，
⑥质子数相同的微粒，可以是同种元素，例如钠原子和钠离子；也可以不是同种元素，例如氖原子和水分子，质子数都是10；钠原子和铵根离子，质子数都是11等。故该说法不符合题意。
⑦一种元素在同一种化合物中可能显不同的化合价，例如NH4NO3中，氮元素的化合价是﹣3和+5.故该说法符合题意。
故答案为：B。
21．2020 年春节期间，新型冠状病毒蔓延，研究表明喷洒过氧乙酸可有效灭杀病毒。其结构式如图，有关过氧乙酸组成和结构的相关说法正确的是( )
A．过氧乙酸和酒精中所含有的元素的个数相同
B．过氧乙酸分子中质子数和中子数都为40
C．过氧乙酸分子中含有 2 个碳原子、4 个氢原子和 3 个氧原子
D．过氧乙酸中含有碳、氢、氧三种原子
【答案】D
【解析】A、酒精的化学式为C2H6O，过氧乙酸的化学式为C2H4O3，则每个过氧乙酸分子和酒精分子中所含有的原子的个数相同，而非过氧乙酸和酒精中所含有的元素的个数相同，元素只讲种类，不论个数，故A不符合题意；
B、过氧乙酸的化学式为C2H4O3，每个过氧乙酸的分子由2个C原子、3个O原子、4个H原子所构成，其中H原子中只有1个质子而无中子，碳原子中有6个中子和6个质子，氧原子中含有8个质子和8个中子，则过氧乙酸分子中质子数 6×2+1×4+8×3=40 ，中子数都为 6×2+8×3=36 ，故B不符合题意；
C、过氧乙酸的化学式为C2H4O3，每个过氧乙酸分子中含有两个碳原子、四个氢原子和三个氧原子，故C不符合题意；
D、过氧乙酸的化学式为C2H4O3，过氧乙酸中含有碳、氢、氧三种原子，故D符合题意。
故答案为：D。
22．如图表示的是纯净物、单质、化合物、含氧化合物、氧化物之间的包含与不包含关系，若整个大圆圈代表纯净物，则在下列选项中，能正确指出①、②、③、④所属物质类别的是（ ）
A．②化合物、④氧化物B．①单质、③氧化物
C．①单质、③化合物D．②含氧化合物、④氧化物
【答案】A
【解析】由两种或两种以上物质组成的物质叫混合物；由一种物质组成的物质叫纯净物；由一种元素组成的纯净物叫单质；由不同元素组成的纯净物叫化合物；由两种元素组成，且其中一种是氧的化合物叫氧化物。
23．某物质经分析知道：它由氧元素和另外一种元素组成，下列说法正确的是（ ）
A．这种物质属于氧化物B．这种物质属于混合物
C．这种物质属于化合物D．这种物质不属于单质
【答案】D
【解析】A如果氧元素和另一种元素组成的是纯净物，即是氧化物；
B、氧元素和另一种元素可以组成很多种物质，故可能是混合物；
C、该物质可能是混合物，则不一定是混合物；
D、单质是一种元素组成的纯净物，则不可能是单质；
故答案为D
24．在日常生活中有许多含氮的物质，如： N2、NH3、NO、NO2、NaNO3、NH4NO3，这六种物质中氮元素显示的化合价共有（ ）
A．4种B．5种C．6种D．7种
【答案】B
【解析】根据单质中元素的化合价为0， N2 属于单质，故 N2 中氮元素的化合价为0。
氢元素显 +1 价， NH3 中氮元素的化合价显 ?3 价。
氧元素显 ?2 价， NO2 、NO中氮元素的化合价分别显 +4 价、 +2 价。
钠元素显 +1 价，氧元素显 ?2 价，设 NaNO3 中氮元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得： (+1)+x+(?2)×3=0 ，则 x=+5 价。
NH4NO3 中铵根显 +1 价，硝酸根显 ?1 价；铵根中氢元素显 +1 价，铵根中氮元素的化合价为a，则 a+(+1)×4=+1 ，则 a=?3 价；硝酸根显 ?1 价，氧元素显 ?2 价，设硝酸根中氮元素的化合价为b，则 b+(?2)×3=+1 ，则 b=+5 价。
综上所述，这六种物质中氮元素显示的化合价共有 -3 、0、 +2 、 +4 、 +5 五种。
故答案为：B。
25．在H2、H2O、H2O2、H2S四种物质的每个分子中，都含有相同的（ ）
A．氢元素 B．氢分子 C．氢原子 D．氢气
【答案】C
【解析】元素是宏观概念，不描述物质的微观构成；分子都是由原子构成的，四种物质的一个分子中都含有2个氢原子。
故答案为：C。
26．正确使用和理解化学用语是重要的学科素养，下列说法正确的是（）
A．H2O、H2CO3中均含有氢分子
B．KClO3、KCl中氯元素的化合价不相同
C．Na+、Mg2+、Al3+原子核内质子数均为10
D． 表示的粒子都是阴离子
【答案】B
【解析】A、H2O、H2CO3中均含有氢元素，不是氢分子，A不符合题意；
B、钾元素显+1价，氧元素显−2价，设KClO3中氯元素的化合价是a，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：(+1)+a+(−2)×3=0，则a=+5价；钾元素显+1价，设KCl中氯元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得：(+1)+x=0，则x=−1价，KClO3、KCl中氯元素的化合价不相同，B符合题意；
C、Na+、Mg2+、Al3+原子核内质子数分别为11、12、13，核外电子数均为10，不符合题意；
D、由粒子的结构示意图可知，前两个结构示意图中质子数<核外电子数，为阴离子，最后一个结构示意图中质子数>核外电子数，为阳离子，Ｄ不符合题意。
故答案为：B。
27．下列说法中，“一定”正确的是（ ）
A．由同种分子构成的物质一定是纯净物
B．同种元素在一种化合物中化合价一定相同
C．催化剂在化学反应前后的质量和性质一定不变
D．含有相同质子数的粒子一定属于同种元素
【答案】A
【解析】A、纯净物是由一种物质组成，即由同种分子构成的物质，说法符合题意；
B、同种元素在不同化合物中的化合价不一定相同，例如一氧化碳中的碳元素显+2价，二氧化碳中的碳元素显+4价，说法不符合题意；
C、催化剂在化学反应前后质量和化学性质（而不是性质）都不变，说法不符合题意；
D、含有相同的质子数的粒子一定属于同种元素不符合题意，如水分子和氖原子中质子数都是10，不属于同种元素，说法不符合题意。
故答案为：A。
28. （2022年江西赣州市会昌县研学监测）有机化合物的结构简式可简化，如左图示例：狗烯分子结构简式见右图。下列有关狗烯的说法正确的是
A. 狗烯的化学式为C26H28B. 狗烯中碳、氢两种元素质量比是12:1
C. 图中可知每个碳原子都连接了四个原子D. 该物质燃烧一定生成二氧化碳和水
【答案】B
【解析】
A.由图可知，一个短线的两端各表示一个碳原子，且与一个碳原子相连的氢原子个数与短线个数之和为4，则根据狗烯分子结构简式可知，狗烯的化学式为C26H26，该选项说法不正确；
B.狗烯（C26H26）中碳、氢两种元素质量比（12×26）：（1×26）=12：1，该选项说法正确；
C.由图可知，并不是每个碳原子都连接四个原子，该选项说法不正确；
D.该物质充分燃烧生成二氧化碳和水，不充分燃烧时还生成一氧化碳等，该选项说法不正确；
故选B。
29．上海建成了我国第一条磁悬浮铁路。磁悬浮的核心技术是利用超导体的反磁性。高温超导物质（Y2Ba4Cu6O13）是以YmOn、BaO和CuO为原料，经研磨烧结而成，此过程中所有元素的化合价均不变，则高温超导物质（Y2Ba4Cu6O13）中Y元素的化合价是
A．+2B．+ 3C．+4D．+5
【答案】B
【解析】设碳酸钡中钡元素的化合价为x．碳酸根的化合价为-2价．
x+（-2)=0
x=+2
设氧化铜中铜元素的化合价为y．
y+（-2)=0
y=+2
设该高温超导物中Y的化合价为z．
z×2+（+2)×4+（+2)×6+（-2)×13=0
z=+3
故答案为：B．
30．稀土元素又称“21世纪黄金”，广泛应用于电子、军事、石油化工等领域。
硝酸铈铵[（NH4）XCe（NO3）Y] （式中的X、Y为待定数值）是稀土元素铈（Ce）的化合物，已知硝酸铈铵中Ce的化合价为+4价，则由此可推知硝酸铈铵的正确化学式为（ ）
A．（NH4）2Ce（NO3）2B．（NH4）2Ce（NO3）3
C．（NH4）2Ce（NO3）6D．（NH4）6Ce（NO3）2
【答案】C
【解析】铵根离子（NH4＋）带一个单位正电荷，硝酸根（NO3－）带一个单位负电荷，稀土元素铈（Ce）属于与金属元素，硝酸铈铵中Ce的化合价为+4价，化合物中各元素化合价代数和为零，则（+1）×X+（+4）+（-1）×Y=0，X=2，Y=6满足等式。
故答案为：C。
31．核电荷数为1～18的Ｘ、Ｙ两元素，Ｘ元素原子的最外层电子数与次外层电子数差的绝对值等于电子层数；Ｙ元素比Ｘ元素的原子多2个最外层电子，则Ｘ与Ｙ不可能形成的化合物是（ ）
A．ＸＹB．ＸＹ2C．Ｘ2ＹD．ＸＹ5
【答案】C
【解析】由X元素原子的最外层电子数与次外层电子数差的绝对值等于电子层数，如果X原子电子层有两层，则外层电子个数分别为2，4，即为C；Y元素比X元素的原子多2个最外层电子，则Y为2，6，即为O，化合物有CO，CO2；
如果X原子电子有三层，则外层电子个数分别为2，8，5，即为P；则Y为2，8，7，即为Cl，化合物有PCl3、PCl5；
经分析知，C不可能存在．
故答案为：C
32.在NO，NO2，N2O，N2O5，N2O4五种物质中所含氮元素质量相等，则所含氧元素的质量比为（ ）
A．1:1:1:1B．1:2:3:5:4
C．1:2:1:4:5D．2:4:1:5:4
【答案】D
【解析】所含氮元素的质量相等，即含有氮原子的个数相等，可将NO、NO2、N2O、N2O5、N2O4五种物质的化学式分别变形为 N2O2、N2O4、N2O、N2O5、N2O4 ，变形后分子中所含氧原子的个数比为 2:4:1:5:4，即物质物质氧元素的质量比为： 2:4:1:5:4。
故答案为：D。
33. （湖北省2021年九年级学科竞赛）据报道，用75%的酒精（乙醇的水溶液）可以很好地杀死新冠病毒，以下关于乙醇（化学式为C2H5OH）的说法正确的是
A. 乙醇的相对分子质量为46g
B. 乙醇是由2个碳原子、6个氢原子、1个氧原子构成
C. 乙醇中氢元素的含量最高
D. 乙醇与甲烷分别在氧气中燃烧后的产物相同
【答案】D
【解析】
A、相对分子质量的单位是“1”，一般不写，不是“g”，选项A不正确；
B、乙醇是由乙醇分子构成的，化学式中元素符号右下角的数字表示一个分子中该元素的原子个数，根据乙醇的化学式C2H5OH，一个乙醇分子是由2个碳原子、6个氢原子、1个氧原子构成的，选项B不正确；
C、根据乙醇的化学式C2H5OH，乙醇中碳、氢、氧三种元素的质量比为：(12×2) ∶(1×6) ∶16=12∶3∶8，因此氢元素的含量最低，碳元素的含量最高，选项C不正确；
D、乙醇在氧气中充分燃烧生成二氧化碳和水，甲烷在氧气中充分燃烧的生成物也是二氧化碳和水，选项D正确。
故选D。
34. （陕西省咸阳市泾阳县2020-2021学科竞赛）氧烛是一种用于缺氧环境中自救的化学氧源，广泛用于航空、航海等领域，其主要成分为NaClO3，还含有适量的催化剂、成型剂等。氧烛通过撞击火帽引发反应后，能持续放出高纯氧气，主要反应原理为2NaClO3═2NaCl+3O2↑．一根氧烛大约可以供100个人呼吸1小时。下列说法不正确的是
A. 氧烛是一种纯净物
B. NaClO3中Cl为+5价
C. 氧烛制取氧气的反应为分解反应
D. 在运输氧烛时，应避免其受到撞击
【答案】A
【解析】
A. 氧烛中含有适量的催化剂、成型剂等，属于混合物，故错误；
B. NaClO3中O显-2价，Na显+1价，故Cl为＋5价，正确；
C. 氧烛制取氧气的化学方程式为2NaClO3 ==== 2NaCl＋3O2↑，是一变多的反应，属于分解反应，正确；
D.由题意可知，氧烛通过撞击火帽引发反应。故在运输氧烛时，应避免其受到撞击，正确。
故本题选A。
35. （2021年江苏省“金钥匙”科技竞赛（CESL）初赛）狗烯(C26H26)因分子结构简式像一只小狗而得名(见图)，我们看到它会忍俊不禁会心一笑。下列有关狗烯的说法正确的是
A. 含13个氢分子B. 碳、氢两种元素质量比是1:1
C. 属于有机物D. 相对分子质量为52
【答案】C
【解析】
A、狗烯（C26H26）属于纯净物，不含有氢分子，错误；B、狗烯中碳、氢元素的质量比为（12×26）：（1×26）=12：1，错误；C、由化学式C26H26可知，它是一种含碳元素的化合物，属于有机物，正确；D、狗烯的相对分子质量为12×26+1×26≠52，错误。故选C。
36.（2022年福建省龙岩市永定区科学素养竞赛）复旦大学化学系周鸣飞教授合成了含IrO的化合物,突破了人们对元素化合价的传统认知。IrO中Ir的化合价为
A. +1B. +4C. +7D. +9
【答案】D
【解析】
根据化合物中元素的化合价代数和为零的原则可知，IrO中Ir的化合价为x，则有x-(-2)4=+1,解得x=+9，故D符合题意；
故答案：D。
37. （2022年福建省龙岩市科学素养大赛）乙醇（沸点为78℃）和二甲醚（沸点为﹣23℃）是两种可再生的新型能源。它们的分子结构如下图所示。下列关于乙醇和二甲醚的说法正确的是
A. 乙醇化学式为C2H5O，二甲醚化学式为C2H6O
B. 乙醇和二甲醚中C元素质量分数相等
C. 两者分子内原子的结合方式不同导致其沸点差异
D. 等质量的乙醇和二甲醚在O2中完全燃烧，乙醇产生CO2的质量比二甲醚的小
【答案】BC
【解析】
A. 乙醇化学式为，故A不正确；
B. 乙醇和二甲醚的化学式相同，故乙醇和二甲醚中碳元素质量分数相等，故B正确；
C. 由图可知：乙醇和二甲醚的化学式相同，两者分子内原子的结合方式不同导致其沸点差异，故C正确；
D. 乙醇和二甲醚的化学式相同，乙醇和二甲醚中碳元素质量分数相等，等质量的乙醇和二甲醚中含碳元素质量相等，等质量的乙醇和二甲醚在氧气中完全燃烧，乙醇产生二氧化碳的质量等于二甲醚的相同，故D不正确。
故选：BC。
38. （2022年福建省龙岩市科学素养大赛）2021年9月中国科学家在国际上首次实现了二氧化碳人工合成淀粉［(C6H10O5)n］，该方法由自然界合成淀粉所需60多步反应缩减为11步反应，其合成速率是玉米的8.5倍，能量转化效率是玉米的3.5倍。下列有关说法正确的是
A. 人工合成淀粉为“碳中和”提供了新途径
B. 人工合成淀粉实现了100%的原子利用率
C. 人工合成淀粉，可减少向空气中排放CO2形成酸雨
D. 淀粉在人体内直接吸收，为生命活动提供能量
【答案】A
【解析】
A、根据题意人工合成淀粉利用二氧化碳作为原料，故为“碳中和”提供了新途径，选项正确；
B、人工合成淀粉过程经过11步反应，反应过程中生成物较多，故无法做到全部利用，选项错误；
C、二氧化碳不是空气污染物，不能形成酸雨，选项错误；
D、淀粉进入人体在生物酶的催化作用下可分解为葡萄糖，不是直接吸收，选项错误；
答案为：A。
39. （2022年福建省龙岩市永定区科学素养竞赛）截止2022年4月5日，全球累计确诊新冠肺炎人数已经超过4.9亿。在治疗新冠肺炎的药物中，中药“连花清瘟胶囊”起到了重要作用，其中含有连翘、金银花、炙麻黄等；连翘的主要成分之一——连翘甙（Phillyrin）的化学式为C27H34O11。下列有关说法错误的是
A. 连翘属于混合物
B. 连翘甙中碳、氧元素的质量比是81∶44
C. 连翘甙中氢元素的质量分数最大
D. 连翘甙是有机化合物
【答案】C
【解析】
A. 连翘的主要成分是连翘甙，则连翘属于混合物，此选项正确；
B. 连翘甙中碳元素、氧元素质量比是（12×27）：（16×11）=81∶44，此选项正确；
C. 连翘甙中碳元素、氢元素、氧元素的质量比是（12×27）：（1×34）：（16×11）=162:17:88，则碳元素的质量分数最大，此选项错误；
D. 连翘甙是含有碳元素的化合物，是有机化合物，此选项正确。
故选C。
40. （2022年湖南省衡阳县初三五科联赛）水泥的主要成分有：Ca2SiOx、Ca3SiOy 、Ca3Al2Oz ,其中x、y、z的值分别是
A. 2、3、3B. 2、2、3C. 4、6、6D. 4、5、6
【答案】D
【解析】
化合物中，钙元素的化合价为+2价，硅元素的化合价为+4价，氧元素的化合价为-2价，根据化合物中各元素的化合价的代数和为零，则Ca2SiOx中，（+2）×2+（+4）+（-2）×x=0，x=4，在Ca3SiOy中，（+2）×3+（+4）+（-2）×y=0，y=5，化合物中，钙元素的化合价为+2价，铝元素的化合价为+3价，氧元素的化合价为-2价，根据化合物中各元素的化合价的代数和为零，则Ca3Al2Oz中，（+2）×3+（+3）×2+（-2）×z=0，z=6，故选D。
41. （2022年江苏省“金钥匙”科技竞赛（CESL）初赛）如图是铁及其化合物的价类图。下列说法正确的是
A. Y代表的物质类别是“碱”
B. Fe在O2中燃烧所得产物为X
C. FeSO4→Fe（OH）3的过程中Fe元素的化合价升高
D. FeO可与稀H2SO4反应生成Fe2（SO4）3和H2O
【答案】AC
【解析】
A、 属于碱，Y代表碱，A正确，符合题意；
B、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁，X代表的是三氧化二铁，B错误，不符合题意；
C、 由+2变成+3，化合价升高，C正确，符合题意；
D、 不是 ，D错，不符合题意。
故选AC
二、非选择题
42.（安徽芜湖市第二十九中学2021-2022学年上学期竞赛）在NH4NO3中N元素的化合价分别为_____；_____。
【答案】 ①. -3 ②. +5
【解析】
NH4NO3是由NH4+和NO3-两部分组成的，其中铵根的化合价为+1价，硝酸根的化合价为-1价。在铵根中，H元素的化合价为+1价，设N元素的化合价为x，根据原子团中元素的化合价代数和等于原子团的化合价，则有：x+（+1）×4=+1，解得x=-3，即铵根中氮元素的化合价为-3价；在硝酸根中，O元素的化合价为-2价，设N元素的化合价为 y，根据原子团中元素的化合价代数和等于原子团的化合价，则有：y+（-2）×3=-1，解得y=+5，即硝酸根中氮元素的化合价为+5价。
43. 镁在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁（其中氮为-3价），氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨气。
（1）写出氮化镁与水反应的符号表达式_______________；
（2）已知氮化镁是一种黄绿色的固体。根据镁在空气中燃烧的实验现象，可知在这样的条件下，镁更易与空气中的______化合，理由是_________。
（3）镁条还能在二氧化碳中燃烧，生成一种白色固体和一种黑色固体，请写出该反应的的符号表达式_________________。
【答案】（1）Mg2N3+H2O→Mg(OH)2+NH3
（2） ①. 氧气或O2 ②. 镁空气中燃烧生成白色固体
（3）Mg+CO2MgO+C
【解析】
（1）氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨气，反应的符号表达式为Mg2N3+H2O→Mg(OH)2+NH3，故填：Mg2N3+H2O→Mg(OH)2+NH3；
（2）镁在空气中燃烧，发出耀眼的白光，生成白色固体，是氧化镁，而氮化镁是一种黄绿色的固体，故在这样的条件下，镁更易空气中的氧气化合，故填：氧气（或O2）；镁在空气中燃烧生成白色固体；
（3）根据题意及质量守恒定律可知，生成物是氧化镁和碳，即镁条在二氧化碳中燃烧，生成氧化镁和碳，反应的符号表达式为Mg+CO2MgO+C，故填：Mg+CO2MgO+C。
44. （安徽芜湖市第二十九中学2021-2022学年上学期竞赛）岩石、矿物的结构复杂，其成分可用氧化物的化学式来表示，如碱式碳酸铜Cu2（OH）2CO3可表示为2CuO·CO2·H2O。试用氧化物的化学式表示下列矿物的成分：
（1）石棉：CaMg3Si4O12_____；
（2）白云母：K2Al6Si6（OH）8O18____。
【答案】 ①. CaO•3MgO•4SiO2 ②. .4H2O
【解析】
（1）根据题意可知：CaMg3Si4O12可以写成：CaO•3MgO•4SiO2；
（2）K2Al6Si6（OH）8O18 可以写成：K2O•3Al2O3•6SiO2•4H2O。
45. （2021年福建省龙岩市永定区初中学科竞赛）某同学在学习构建了“氮及其化合物的价、类二维关系图”。
（1）写出图中A、D点的对应物质的化学式各一个：_________、_______。
（2）某化合物的化学式为NH4NO3，它代表的点是_________(填字母)。
（3）图中F点对应物质可由氨气溶于水获得，在实验室氨气可用熟石灰与氯化铵固体加热条件下制备，请写出该制备氨气的化学方程式_________。
（4）鉴别硫酸铵和硫酸钠两种无色溶液的试剂可以是_______。
【答案】（1） ①. NH3 ②. N2O4或NO2
（2）H （3）Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2H2O＋2NH3↑
（4）NaOH或KOH
【解析】
（1）化合物中正负化合价代数和为零，A中氮元素化合价为-3，则氢化物化学式为NH3；D中氮元素化合价为+4，则对应氧化物化学式为N2O4(或NO2)。
（2）NH4NO3为铵根离子和硝酸根离子构成的盐，且铵根离子中氮元素化合价为-3，故为H。
（3）F点对应物质为-3价氮元素形成的碱，为一水合氨，可由氨气溶于水获得，实验室氨气可用熟石灰与氯化铵固体加热条件反应生成氯化钙和水和氨气，化学方程式：Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2H2O＋2NH3↑。
（4）硫酸铵中含有铵根离子，硫酸钠中不含铵根离子；铵根离子和碱反应生成刺激性气味气体，故可以选择NaOH(或KOH)。
46. （2022年第十四届中学生数理化综合实践活动九年级化学应用）以化合价为纵坐标、以物质类别为横坐标所绘制的图像叫价类图。如图，字母均表示初中化学中的常见物质，分别由H、C、O、Na、S、Cu中的一种元素组成，其中“→”表示物质间的转化关系，请回答：
（1）写出物质A、D的化学式：______、______。
（2）B转化成C的化学反应方程式为______。
（3）已知E转化成F的反应不属于基本反应类型，则该反应的化学方程式为______。
【答案】（1） ①. SO3 ②. Cu(OH)2
（2）
（3）
【解析】
（1）A属于氧化物。且某元素的化合价为+6价，根据所给元素，A应是三氧化硫，化学式为：SO3；
D属于酸或碱，且某元素的化合价为+2价，根据所给元素，D应是氢氧化铜，化学式为：Cu(OH)2；
（2）B属于盐，且某元素化合价为+6价，根据所给元素，B可能为硫酸钠，C属于酸或碱，且某元素的化合价为+1价，根据所给元素，C应为氢氧化钠，B转化为C的反应为硫酸钠和氢氧化钡反应生成硫酸钡和氢氧化钠，该反应的化学方程式为：；
（3）E、F均属于氧化物，且E中某元素的化合价为+2价，F中某元素的化合价为+4价，根据所给元素，E为一氧化碳，F为二氧化碳，E转化成F的反应不属于基本反应类型，可能是一氧化碳与氧化铜在加热的条件下反应生成铜和二氧化碳，该反应的化学方程式为：。
47. （2022年第十四届中学生数理化综合实践活动九年级化学应用）化合物中某一种元素的原子短缺可形成非整比化合物，这类化合物中各类原子的相对数目不能用简单整数比表示，如Fe0.9O、PbO1.9等。非整比化合物是新型的功能材料，具有很大的科技价值。
（1）PbO1.9中铅元素有+2、+4两种价态，其中+4价铅占铅总量的_____。
（2）如图所示，Fe0.9O可用于CO2的综合利用。
①请写出该转化的两个优点：_____，_____。
②若用与足量的CO2完全反应可生成_____gC（碳）。
【答案】（1）90% （2） ①. 利用太阳能将二氧化碳转化为碳和氧气 ②. Fe0.9O可循环利用 ③. 1.2
【解析】
（1）PbO1.9中铅元素具有+2、+4 两种价态，设+4 价铅占铅总量的x，根据化合物各元素化合价代数和为零，则，，故+4 价铅占铅总量的90%。
（2）①根据图示可知，Fe0.9O可以将CO2转化为Fe3O4和C，而Fe3O4又在太阳能高温作用下分解为Fe0.9O和氧气，在此循环过程中，利用了太阳能，Fe0.9O可循环使用，节省原料，且能将CO2转化为C和O2，减少了空气污染；该转化的两个优点：利用了太阳能将CO2转化为C和O2、Fe0.9O可循环使用。
②由图示可知，Fe0.9O与足量的CO2完全反应生成碳和四氧化三铁。
解：设生成碳的质量为