初中化学有关元素化合价的计算解答题

氕、氘、氚是氢的三种同位素原子，它们的原子结构模型如图所示，相关信息如表。试回答

名称	符号	相对原子质量
氕	H	1
氘	D	2
氚	T	3

（1）原子结构模型中的“⊗”表示的粒子是 　   　。

（2）超重水有一定的放射性。一个超重水分子由两个原子和一个氧原子构成，其化学式可表示为T₂O，T₂O中T的化合价为 　 　。

（3）重水是由氘和氧组成的化合物，化学式可表示为D₂O，重水和普通水化学性质相似。在海水中重水的质量约占0.02%，则100吨海水中所含氘的质量是多少？

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）。

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+ 　　。

高锰酸钾是一种重要的化工产品，在化学、生产、生活等场境中都有重要的用途。某工厂生产高锰酸钾的流程如图所示。

请回答下列问题：

（1）写出高锰酸钾的一种用途　　。

（2）“Ⅰ混合加热”发生的主要是　　（填“物理”或“化学”）变化。

（3）请将“Ⅱ氧化反应”发生反应的化学方程式补充完整（在横线上填化学式）。

　　

（4）“Ⅲ电解”反应中，反应前后化合价发生变化的元素有　　（写元素符号）。

（5）生产流程中可循环利用的物质是　　（写化学式）。

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　　。

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　　。

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　　。

过氧化氢（H₂O₂）既是工业上重要的氧化剂，又是常用的医药消毒剂。

（1）H₂O₂中氧元素的化合价是　　价，其中氢氧两种元素的质量比为　　，

（2）某过氧化氢的水溶液中，溶质与溶剂的质量比为1：4，该溶液中溶质的质量分数为　　，100克该溶液中氧元素质量为　　克。（精确到0.1克）

废旧电路板中主要含有塑料、铜和锡（Sn）等，为实现对锡的绿色回收，设计如下工艺流程：

已知：Sn+SnCl₄═2SnCl₂

（1）塑料属于　　（填“有机物”或“无机物”）。

（2）SnCl₂中锡元素的化合价是　　。

（3）铜的金属活动性比锡的　　（填“强”或“弱”）；固体A中一定含有的金属元素是　　。

（4）写出步骤②发生反应的化学方程式　　，其反应类型是　　。

（5）相比于直接焚烧废旧电路板回收金属，该工艺的主要优点是　　（回答一点）。

2019 年 5 月 18 日电，国内首台 80 吨液氧甲烷火箭发动机﹣﹣“天鹊”发动机（TQ﹣12）日前试车成功，这意味着我国民营航天力量首次掌握了百吨级液体火箭发 动机关键技术并具备发动机研制所需的保障能力。试回答下列问题：

（1）“液氧”是　　。（填“纯净物”或“混合物”）

（2）写出甲烷燃烧的化学方程式　　。

（3）Na₂O₂ 作供氧剂发生如下反应：2Na₂O₂+2H₂O＝4NaOH+O₂↑，Na₂O₂中氧元素的化合价是　　；CaO₂与水发生类似反应，请填写下列方程式空白处物质 的化学式：CaO₂+H₂O→　　+O₂↑（未配平）

（4）工业上采用分离液态空气获得氧气，此方法是　　。（填“物理变化”或“化学变化”）

（5）氧气的用途很广，请说出一例氧气的用途　　。

阅读下面材料，回答问题。

硫元素广泛存在于自然界中，在火山口附近有硫单质存在，地球表面的含硫化合物主要以矿物质形式存在，如石膏（CaSO₄•2H₂O）、芒硝（Na₂SO₄•10H₂O）等。硫单质是一种淡黄色的固体，不溶于水，易溶于二硫化碳（CS₂）。火山喷发时，部分硫元素转化成硫化氢气体；部分硫元素转化成二氧化硫和三氧化硫气体，二氧化硫在大气中易被氧化成三氧化硫，二氧化硫和三氧化硫溶于水，分别生成亚硫酸和硫酸。

（1）从物质类别和硫元素化合价角度，对硫及其化合物进行分类，根据表中物质组成规律，补充缺项。

物质类别	单质	氢化物	氧化物	酸	盐
化学式	S	H2S	SO2	H2SO3
			SO3	H2SO4	Na2SO4

（2）结合材料中硫单质的性质分析，如果洗去粘在试管壁上的硫，应选用的试剂是　　。

（3）硫化氢中硫元素的化合价为　　；硫化氢的水溶液称为氢硫酸，氢硫酸露置在空气中与氧气发生置换反应，产生淡黄色沉淀，写出化学方程式　　；氢硫酸敞口放置在空气中，溶液的pH　　（填“增大”“减小”或“不变”）。

（4） 从物质类别的角度预测， 下列物质与二氧化硫 、 三氧化硫均能发生化学反应的是　　（填序号）。

a．O₂                    b．NaOH                    c．H₂O                    d．HCl

（5）H₂SO₃不稳定，易分解产生气体（与H₂CO₃类似）。写出稀硫酸与亚硫酸钠（Na₂SO₃）溶液发生复分解反应的化学方程式　　。

2017年4月长春应用化学研究所提出了一种独特的锂﹣氮电池（LI﹣N₂），结构示意图见左图，该电池由锂箔作负极，多孔碳布作正极，玻璃纤维作隔板，可以直接利用空气中的氮气，锂﹣氮电池的反应方程式：6Li+N₂＝2Li₃N．请回答：

（1）氮气在空气中的含量约为　　

（2）Li₃N中氮元素的化合价为　　

（3）锂原子的原子核内质子数为　　，它在化学反应中易　　（填“得到”或“失去”）电子。

（4）玻璃纤维是玻璃熔融状态下抽成丝制得，它属于　　（填序号）

A．无机非金属材料    B．金属材料    C．有机高分子材料

（5）碳布作为锂﹣氮电池的电极，是利用了碳单质的　　（填一种物理性质即可）

镁被誉为“国防金属”，工业上通常用海水制取金属镁，有以下两个方案：

方案一：

方案二：

请回答下列问题：

（1）每吨试剂价格表：

试剂	NaOH	Ca（OH）2
价格（元/t）	3200	1200

工业生产为了获得更高的利润，根据上表分析，最好选择方案　　（填“一”或“二”）．

（2）步骤②中加入试剂充分反应后的操作是　　；

（3）步骤③发生反应的化学方程式　　；

（4）在MgCl₂Mg+Cl₂↑反应中化合价发生变化的元素有　　种．

2015年中国航空业高速发展．先进无人机亮相国庆阅兵式，首架大飞机C919总装下线．

（1）用来制造无人机的碳纤维复合材料属于　　（填“纯净物”或“混合物”）．已知自然界中存在碳﹣12、碳﹣13、碳﹣14三种不同的原子，这三种原子都属于同种元素的原因是　　．

₂），则锂电池放电时的能量转化是　　₂中锰元素的化合价是　　．

（3）C919发动机上的压气机将高密度空气（高压压缩后的空气）压入燃烧室，能促进航空煤油的燃烧，使燃油消耗减少16%，请你从微观角度解释高密度空气能使航空煤油燃烧更充分的原因是　　．该技术的使用对环境保护的意义是　　（任答一点）．

元素的性质与原子结构密切相关，请填空：

（1）氟元素（F）的原子结构示意图如图所示，据图可判断出x的数值为　　；氟原子在化学反应中易　　电子（填“得”或“失”），所以氟元素在化合物中的化合价通常为　　价．

（2）氢元素与氟元素形成的化合物为氟化氢，其化学式为　　₂）是一种气体，能与水反应生成氟化氢和氧气，此反应的化学方程式为　　．