初中化学有关元素化合价的计算试题

84消毒液是一种无色或者淡黄色具有刺激性气味的含氯消毒剂，有效成分为次氯酸钠（NaClO）。广泛用于医院、宾馆、旅游、家庭等的卫生消毒。某化学兴趣小组对该消毒液进行了如下系列探究。

【查阅资料】

Ⅰ84消毒液不稳定，其杀菌作用主要依靠有效氯，有效氯越高杀菌效果越好。

Ⅱ消毒杀菌就是使病毒蛋白质变性，鸡蛋中蛋白质发生变性反应时变成白色固体。

探究一：84消毒液中有效氯含量的稳定性

0.5%的84消毒液在不同温度、不同存放时间下的有效氯含量：

存放时间 （小时）	不同温度下，有效氯存留率
	60℃	70℃	80℃	90℃
0（对照）	100%	100%	100%	100%
3.0	……	……	94.66%	88.05%
6.0	……	96.66%	89.67%	74.69%
12.0	……	93.32%	82.62%	……
20.0	94.75%	……	……	……
20.0	92.99%	……	……	……

【解释与结论】

（1）次氯酸钠（NaClO）中Cl元素的化合价为 　　。

（2）综合分析探究一中数据，在其他条件不变时，0.5%的84消毒液有效氯存留率受温度和时间的影响，其影响的变化趋势是 　　，因此保存84消毒液应注意的问题是 　　。

探究二：不同浓度84消毒液的杀菌效果

在四只试管中各加入鸡蛋液2mL，分别加入不同浓度的消毒液，静置15分钟后，记录如下：

序号	2﹣1	2﹣2	2﹣3	2﹣4
实验操作	加入0.5mL消毒原液	加入0.5mL清毒 原液，12.5mL水	加入0.5mL消毒原液，50mL水	加入0.5mL消毒原液，100mL水
现象	液体表面产生气泡，无其他现象	液体中产生大量白色固体	液体中产生少量白色固体	液体中产生极少量白色固体

【解释与结论】

（3）探究二中杀菌效果最好的一组实验为 　　（填序号）。

（4）洁厕灵主要成分是盐酸，与84消毒液混合会产生有毒气体Cl ₂，完成反应的化学方程式：2HCl+NaClO═Cl ₂↑+H ₂O+ 　　。

下列物质中，氮元素的化合价为+3价的是（　　）

A．NOB．NO₂C．N₂O₃D．NH₃

随着手机、电脑等移动设备的普及，人们对充电设备的要求越来越高。最近，某品牌氮化镓充电设备以体积小、功率大深受消费者喜爱。

（1）氮化镓（GaN）是充电设备中的核心材料。查阅资料得知：氮化镓中氮元素的化合价与氨气（NH₃）中氮元素的化合价相同。由此可知，氮化镓中镓元素的化合价为　　。

（2）氮化镓的制取可通过镓与氨气在高温下发生置换反应来实现，其反应的化学方程式为　　。

（1）观察如图中氮元素的化合价与其所组成的物质类别的关系，回答下列问题：

①甲在空气中的体积分数为　　；乙的化学式　　；丙的化学式为HNO₃，该物质的名称是　　。

②若丁是工业用盐NaNO₂，能区别NaNO₂溶液与食盐溶液的一种试剂是　　（友情提示：NaNO₂有毒，有咸味，外形与食盐相似，其水溶液呈碱性。）

③氮元素的化合价也可以为﹣3价，写出 $\stackrel{-3}{N}$形成一种化肥的化学式　　。

（2）将炉甘石（ZnCO₃）、赤铜（Cu₂O）和木炭粉混合加热到约800℃，可得到铜锌合金，其中发生的置换反应有　个。该合金外观酷似黄金，下列试剂中，能鉴别该合金和黄金的是　　（填字母序号）。

A．NaCl溶液

B．AgNO₃溶液

C．稀盐酸

阅读下列短文，回答问题。

红色经典影片《闪闪的红星》中有一段儿童团员潘冬子给红军送盐的故事。冬子开始把食盐装在竹筒中，打算扮作上山砍柴的人将食盐送给红军。途中发现敌人盘查严格，冬子急中生智跑到河边，把竹筒里的食盐全部溶成盐水，再用棉袄吸收，最终顺利地将食盐送给了红军。

（1）从微观角度分析，氯化钠是由 　   　（填“分子”“原子”或“离子”）构成；从元素角度分析，氯化钠溶液中+1价的元素有 　    　（填元素符号）。

（2）从盐水中重新得到食盐固体，需进行操作的名称是 　    　。

（3）氯化钠的溶解度曲线如图。假设冬子的竹筒中有358g氯化钠，10℃时最少需用 　　g水溶解。

（4）氯化钠在生活中的用途有 　    　（写出1点即可）。

按要求填空：

（1）黑火药是我国古代的四大发明之一，它由硝酸钾、硫磺和木炭等组成。黑火药中至少含有　　种元素，硝酸钾中氮元素的化合价是　　。硫原子的质子数为16，则S^2﹣的核外电子数是　　。黑火药爆炸时发生的反应是：S+2KNO₃+3C═K₂S+3X↑+N₂↑，则X的化学式为　　。

（2）化肥磷酸二氢铵中的营养元素为　　，其中氢氧原子个数比为　　，铵根离子的符号为　　。

银器在使用过程中，因为发生化学反应：4Ag+O₂+2H₂S═2Ag₂S+2H₂O，产生的Ag₂S使银器逐渐失去光泽。已知银的化合价为+1价，则Ag₂S中S的化合价为（　　）

A．+2B．﹣2C．+1D．﹣1

分类、类比是学习化学常用的方法。

（1）在初中化学学习中，我们进行了比较物质的含量多少、测定物质的含量等不同类型的化学实验，据此将下列实验中的A与 　　分为一类，分类依据是 　　。

（2）CO+CuO $\frac{\underset{¯}{△}}{}$ Cu+CO ₂        C+2CuO $\frac{\underset{¯}{\mathit{高温}}}{}$ 2Cu+CO ₂↑

在这两个反应中，一氧化碳和木炭都体现了还原性，其作用是 　　；其中铜元素的化合价都是由 　　价变为0。

小倩同学了解到：外国人把中国称为"China"，在英文中与瓷器是同一个单词。"青花瓷"又是在中国瓷器中最具代表性的。绘制青花瓷纹饰的原料中主要含有氧化钴（CoO）。

她查阅元素周期表发现钴[读音：gǔ]元素符号为Co，在周期表中与铁元素同位于第4周期、第Ⅷ族。

【提出问题】

小倩同学产生疑问：为什么钴和铁都在第Ⅷ族呢？

【寻求帮助】

（1）[咨询老师]得知：因为铁与钴两种元素原子的结构具有相同点（见图2），使得二者的化学性质相似。因此把这两种元素放在一起。

请你帮助小倩完成下列问题：

①钴元素在元素周期表中的原子序数为 　　；一个钴原子比一个铁原子多一个 　　（填序号）。

A．中子 B．电子 C．质子 D．电子层

②铁原子与钴原子具有相同的 　　（填序号，下同）。元素的化学性质主要与原子的 　　有关，因此二者的化学性质相似。

A．核电荷数 B．核外电子数 C．电子层数 D．最外层电子数

③在化学反应中，金属钴和铁一样，也能与稀盐酸发生反应放出氢气，反应的化学方程式为 　　；钴在氧气中燃烧生成Co ₃O ₄，化学方程式为 　　。

（2）[查阅资料]钴元素有着广泛的用途：钴及其化合物在材料生产、化工生产、医疗中都有着广泛的应用。钴在电池制造中需求量增长很快，钴酸锂（已知：化学式为LiCoO ₂，锂元素化合价为+1）常用作手机电池的正极材料，其中钴元素的化合价为 　　。

【深入探讨】

[产生问题]既然钴与铁的单质具有相似的性质，那么两种元素的化合物是否也有相似的化学性质？

[设计并实验验证]

（1）根据所学知识，同学们已知下列反应可以进行，并进行实验：

FeO $\stackrel{\mathit{a．稀盐酸}}{\to }$ FeCl ₂ $\stackrel{\mathit{b．氢氧化钠溶液}}{\to }$ Fe（OH） ₂

观察记录实验现象：氧化亚铁为黑色固体；实验a中，随着稀盐酸的加入，黑色固体逐渐溶解，溶液呈现浅绿色；实验b中，加入氢氧化钠溶液后出现白色沉淀，静置在空气中，沉淀物颜色发生变化，最后变为红褐色。[查阅资料得知：原因是溶液中的Fe（OH） ₂遇空气中的氧气生成Fe（OH） ₃]

（2）同学们欲探究钴元素化合物的性质。设计并进行了如下实验：

CoO $\stackrel{\mathit{①盐酸}}{\to }$ CoCl ₂ $\stackrel{\mathit{②氢氧化钠溶液}}{\to }$ Co（OH） ₂

请你依据实验现象，完成下列问题：

Ⅰ．实验①中，取少量灰黑色的氧化钴放入试管中，加入稀盐酸，固体被溶解，溶液呈红色，写出反应的化学方程式 　　。另取一支试管加入少量氧化钴，滴入浓盐酸，固体被溶解，溶液呈绿色。说明反应后钴离子在溶液中呈现的颜色与加入酸的 　　有关。

Ⅱ．实验②中，加入氢氧化钠溶液，出现青蓝色沉淀。将试管静置在空气中，沉淀物颜色发生变化，最终变为棕色，试推测沉淀物颜色变化可能与空气中的 　　有关。

通过实验探究，同学们得出结论：铁和钴两种元素的化合物化学性质相似。

碳和碳的化合物是一个庞大的家族，下列说法完全正确的个数是（　　）

①金刚石、石墨、C₆₀都是由碳原子构成的单质

②CO、甲烷、酒精都可用作燃料，其中甲烷中碳元素的化合价为﹣4价

③CO有毒而CO₂无毒，是因为它们的分子构成不同，两者的相互转化只能通过化合反应实现

④工业炼铁中焦炭只起提供热量的作用，炼得的生铁与钢的最大区别是含碳量不同

⑤醋酸（CH₃COOH）、葡萄糖（C₆H₁₂O₆）、维生素C（C₆H₈O₆）都属于有机物

A．1个B．2个C．3个D．4个

饮水安全是脱贫攻坚“两不愁、三保障、安全”的重要内容和指标，关乎百姓生命健康，必须对天然水进行净化达标后才能饮用。

（1）在净化水的过程中常用 　 　来吸附水中的色素和异味，用二氧化氯（ClO₂）消毒杀菌，二氧化氯中氯元素的化合价为 　 　。

（2）某同学在使用“除垢剂”去除热水瓶中的水垢时，发现有气泡产生。根据水垢的主要成分含有碳酸钙等物质，猜想到“除垢剂”的有效成分中可能含有酸。于是，他分别设计了在家庭中和实验室用两类不同物质且产生两种不同现象的实验方案验证自己的猜想，请完成实验报告。

实验步骤	实验现象	实验结论
家庭中：取适量“除垢剂”于瓷碗中，向其中加入 　 　。		“除垢剂”的有效成分中一定含有酸。
实验室：取适量“除垢剂”于试管中，向其中加入 　 　。

根据实验结论，得出使用“除垢剂”时的注意事项有 　             　（写一条）。

（1）化学与我们的生产、生活息息相关，请用下列物质的字母序号填空。

A．	活性炭
B．	KNO 3
C．	葡萄糖

能为人体提供能量的是 　 　；可用作冰箱除味剂的是 　 　；可用作复合肥料的是 　 　。

（2）"水是生命之源"。生活中硬水软化常用的方法是 　 　；高铁酸钠（Na ₂FeO ₄）是一种高效水处理剂，其中铁元素的化合价是 　 　。

化学科学已经日益渗透到社会生活的各个方面，它与我们的生产、生活息息相关。请根据所学知识回答下列问题：

（1）液氯（Cl₂）是自来水厂对天然水进行杀菌消毒的常用物质。在实验室制取氯气的化学方程式为：MnO₂+4HCl $\frac{\underset{¯}{△}}{}$MnCl₂+Cl₂↑+2R，R的化学式为　　；实验中MnO₂可以用KMnO₄、KClO₃等物质替代，KMnO₄中Mn元素的化合价为　　。

（2）“绿水青山就是金山银山”是建设生态文明的重要理念，下列做法与这一理念相符的是　　。

A．为省工省时，就地焚烧农作物秸秆

B．垃圾进行分类回收，实现垃圾变废为宝

C．开发和利用清洁而又高效的新能源

D．大量施用化肥农药，提高农作物的产量

（3）我们摄入的各种食物为生命活动提供物质基础和能量，下列说法正确的是　　。

A．维生素可以从蔬菜、水果等食物中获得

B．人体内缺钙会引起贫血症

C．霉变食物加热后即可食用

D．吸烟和被动吸烟都有害健康

端午节是我国的传统节日，有赛龙舟、吃粽子、喝雄黄酒的习俗。回答下列问题：

（1）包粽子用到的材料有箬竹叶、糯米、食盐、瘦肉等，其中富含蛋白质的是　　。

（2）泡制雄黄酒所用到的白酒中的乙醇（C₂H₅OH）属于　　物（填“无机”或“有机”）。

（3）《本草纲目》记载：“雄黄，乃治疮杀毒要药也，而入肝经气分，故肝风，肝气，惊痫，痰涎，头痛眩晕，暑疟泄痢，积聚诸病，用之有殊功；又能化血为水。而方士乃炼治服饵，神异其说，被其毒者多矣。”雄黄又名鸡冠石，主要成分为As₄S₄，在空气中加热到一定温度可以被氧化成剧毒成分三氧化二砷。反应方程式为：As₄S₄+7O₂═2As₂O₃+4SO₂．As₂O₃中As的化合价为　　，硫（俗称硫黄）在空气中燃烧的现象为　　。

交警检查司机是否酒后驾车，常根据所用检测仪中的重铬酸钾（K₂Cr₂O₇）与乙醇反应前后颜色变化来判断。重铬酸钾中Cr元素的化合价为（　　）

A．+3B．+4C．+6D．+7