初中化学有关元素化合价的计算解答题

亚硝酸钠（NaNO₂）是一种工业用盐，它有毒、有咸味，外形与食盐相似。亚硝酸钠的水溶液呈碱性，食盐水溶液呈中性。请根据以上信息和已学习到的化学知识回答问题：

（1）NaNO₂中氮元素的化合价　　，

（2）实验室现有石蕊溶液、氢氧化钠溶液、酚酞溶液和稀盐酸4种试剂，如果让你从以上4种试剂中选择一种来鉴别亚硝酸钠和食盐，你选择的试剂是　　。

资源、能源与环境已成为人们日益关注的问题。

（1）化石燃料包括 　　、石油和天然气，天然气的主要成分是 　　（写化学式）。

（2）二氧化硫和一氧化氮是大气污染物。请写出这两种气体的化学式并标出元素的化合价

　　、 　　。

（3）下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是 　　。

选项	实验	现象	结论
A	在空气中点燃纯净的氢气	燃烧，火焰为淡蓝色	氢气能支持燃烧
B	将铁丝和铜丝分别放入稀盐酸中	铁丝表面有气泡产生，铜丝表面无变化	铁的金属活动性比铜强
C	将二氧化碳通入紫色石蕊溶液中	紫色石蕊溶液变成红色	二氧化碳显酸性
D	高温下，将一氧化碳通过氧化铁粉末	黑色粉末变为红色	一氧化碳具有还原性

我国用新技术提纯了稀有金属铼（Re），为航空航天发动机核心部件的制造提供了重要原料。

（1）铼原子的相对原子质量为186，原子核内有75个质子，则其核外电子数为　　。

（2）高铼酸钠（NaReO₄）是铼的重要来源之一。高铼酸钠中铼元素的化合价为　　。

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）。

化学就在我们身边，请用所学知识回答下列问题：

（1）炒菜时油锅中的油不慎着火，可立即盖上锅盖，其灭火原理是 　　．

（2）米汤遇碘水变蓝，说明米汤中含有 　　，食用后成为人体提供能量．

（3）铁制品生锈是铁与 　　共同作用的结果．铁锈成分复杂，主要是 　　（等化学式），工业上常用盐酸除去铁锈．

（4）银锌纽扣电池放电时， 　　能转化为电能，主要发生的反应为：Zn+Ag ₂O+H ₂O═Zn（OH） ₂+2Ag，反应前后锌元素的化合价由零价变为 　　价．

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　　。

NSR技术通过BaO和Ba（NO₃）₂的相互转化实现NO_x（氮氧化物）的储存和还原，能有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NO_x排放。其工作原理如图所示。

（1）还原时还原尾气可以是CO、H₂等，存在如下反应：5CO+Ba（NO₃）₂═N₂+X+5CO₂

①反应中，碳元素的化合价　　（填“升高”或“降低”）。

②X的化学式是　　。

（2）储存时，部分NO发生反应的化学方程式为　　；吸收NO_x（如NO、NO₂）的物质是　　。

（3）NO气体通过NSR技术转化为N₂的总反应方程式是　　。

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　　。

某同学设计的工业制备氢氧化钠的流程如图

1．

资料：2NaCl+2H₂O2NaOH+H₂↑+C1₂↑，两电极，一端得到NaOH和H₂，另一端得到Cl₂。

（1）晾晒海水得到粗盐的原理是　　

（2）实验室蒸发用到的仪器有铁架台（带铁圈）、坩埚钳、石棉网、酒精灯、玻璃棒和______

（3）工业生产中应选择途径　　（“①”或“②”），理由是　　

（4）Cl₂可用于生产84消毒液（有效成分 NaClO），反应原理为：Cl₂+2NaOH＝NaCl+NaClO+H₂O，反应前后氯元素的化合价有　　种。

（5）图2实验测定水组成，不能加入NaCl增强水的导电性的理由是　　。电解水的化学方程式为　　。

（6）图3实验获得84消毒液，直流电源正极应与　　（填a或b）连接，才能使 NaClO的含量更高。

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？

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+ 　　。

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　　。

铝热剂是铝粉和氧化铁粉末丰润混合物．引燃铝热剂，发生反应生成铁和氧化铝，此反应过去用于焊接钢轨．

（1）钢属于铁和 　　元素形成的合金．

（2）引燃铝热剂反应的化学方程式为： 　　，此过程中铁元素的化合价由 　　价变为 　　价．

（3）CO也能与氧化铁发生类似反应，写出反应的化学方程式： 　　；将反应后的固体产物放入稀硫酸中，写出反应的化学方程式： 　　．

（1）为检测驾驶员是否饮酒，警察常让驾驶员对着“酒精测试器”吹气，请回答下列与之相关的问题：

①“酒精测试器”能检测驾驶员吹出的气体中是否含有酒精，说明酒精具有　　。

②某“酒精测试器”是利用某橘黄色的化学药品与酒精反应生成绿色物质来判断驾驶员是否饮酒，其反应的化学反应方程式为：

3C₂H₅OH+2K₂Cr₂O₇+8H₂SO₄＝3CH₃COOH+2X+2Cr₂（SO₄）₃+11H₂O

反应物中能显色的物质是　　，生成物中属于有机化合物的是　　，物质X的化学式为　　。

③K₂Cr₂O₇中Cr元素的化合价是　　。

（2）请用化学知识解释下列问题

①“真金不怕火炼”的化学含义是　　；

②用碳酸氢钠可治疗胃酸过多，其反应的化学方程式为　　。