初中化学有关元素化合价的计算填空题

2020年6月23日9时43分，我国长征三号乙运载火箭将北斗系统第55颗导航卫星成功送入预定轨道，标志着我国北斗卫星导航系统正式建成。长征三号乙运载火箭是一种三级大型液体捆绑式运载火箭。它的第一、二级使用偏二甲肼（C ₂H ₈N ₂）和四氧化二氮（N ₂O ₄）作为推进剂，其反应原理为：C ₂H ₈N ₂+2N ₂O ₄ $\frac{\underset{¯}{\mathit{点燃}}}{}$ 2CO ₂+3X+4H ₂O，反应放出大量的热产生推力，第三级则使用效能更高的液氢和液氧作为推进剂。请根据以上信息回答下列问题：

（1）四氧化二氮中氮元素的化合价为 　　，物质X的化学式为 　　；

（2）火箭第三级中发生反应的化学方程式为 　　。

金属钛常被用于航天、化工、医疗领域，工业上常用钛铁矿制取钛，并获得副产品氧化铁，其工艺流程的部分步骤如图所示：

（1）TiO₂中钛元素的化合价为　　。

（2）在下列反应中，属于分解反应的有　　（填标号）。

A．反应①

B．反应②

C．反应③

D．反应④

（3）反应⑤的化学方程式为：2FeSO₄ $\frac{\underset{¯}{\mathit{高温}}}{}$Fe₂O₃+SO₃↑+X↑，则X的化学式为　　。

（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

化学与生活、社会、环境密切相关。

（1）打开可乐瓶盖后，有大量气泡冒出，这种现象说明气体的溶解度与　　有关。

（2）制备手机芯片的主要材料是硅，可以利用石英砂（主要成分是SiO₂）制得，二氧化硅中硅元素的化合价是　　。

（3）防疫期间，人们常用84消毒液【主要成分为次氯酸钠（NaClO）】对生活场所进行杀菌、消毒。工业上制备NaClO的反应原理为2NaOH+Cl₂═X+NaClO+H₂O，则X的化学式为　　。

（4）山药中含有碱性皂角素，皮肤沾上会奇痒难忍。你认为可涂厨房中的　　（填溶质名称）来止痒。

（5）煤燃烧时放出的二氧化氮、　　（填化学式）等污染物，这些气体或气体在空气中发生反应后的生成物溶于雨水，会形成酸雨。

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　　。

化学在促进社会发展，提高人类生活质量方面发挥着不可替代的作用。

（1）中国有过年吃饺子的习俗。制作饺子的原料有小麦粉、肉馅、蔬菜、植物油、调味剂等。其中，小麦粉中富含的基本营养素是　　。

（2）材料在生产、生活中应用广泛。

①下列物品中，由有机合成材料制成的是　　（填字母序号）。

a．纯棉帽子

b．塑料油桶

c．碳纳米管

②我国自主研制的大飞机C919机身使用了铝锂合金材料。下列不属于铝锂合金性质的是　　（填字母序号）。

a．硬度高

b．密度大

c．抗腐蚀

（3）中国嫦娥四号月球探测器首次证实构成月幔的主要物质之一是Fe₂SiO₄．已知Fe₂SiO₄中硅元素的化合价为+4，则其中铁元素的化合价为　　。

“嫦娥四号”探测到月幔中含橄榄石（主要成分Mg₂SiO₄），Mg₂SiO₄中硅元素中的化合价是　　；镁原子（核电荷数为12）的结构示意图为　　。

阅读下面的短文，回答有关问题。

新型灭菌消毒剂﹣﹣ClO₂

目前，新冠肺炎疫情肆虐全球。为抑制新冠病毒传播，“含氯消毒剂”被广泛使用，其中就包含一种新型灭菌消毒剂﹣﹣ClO₂．在通常情况下，ClO₂是一种有刺激性气味的黄绿色，气体，熔点﹣59℃，沸点11℃．在常温下，1L水中大约能溶解2.9g ClO₂．ClO₂受热或者见光易分解，具有强氧化性和很强的腐蚀性。含有2%的ClO₂和0.085% Na₂CO₃的水溶液无色、无臭、无腐蚀性，常温下稳定，不易分解；该溶液用于杀菌、消毒的同时，还有除臭、防霉、保鲜等作用，是特性优良、高效安全的消毒剂。我国从2000年起就逐渐用ClO₂取代氯气（Cl₂）对饮用水进行消毒。

（1）ClO₂的名称是　　，分子中氯元素的化合价是　　。

（2）下列消毒剂中，不属于“含氯消毒剂”的是　　（填字母序号）。

A．84消毒液（含NaClO）

B．双氧水

C．氯气

D．过氧乙酸（C₂H₄O₃）

（3）ClO₂的化学性质有　　（写出两点即可）。

（4）下列有关ClO₂的说法正确的是　　（填字母序号）。

A．0℃时，ClO₂为黄绿色气体

B．常温下，100g水中大约能溶解0.29g ClO₂

C．用棕色试剂瓶盛装ClO₂并置于冷暗处保存

D．ClO₂溶液浓度越小杀菌效果越差

（5）ClO₂遇热水生成次氯酸（HClO）和两种气态单质。完成该反应的化学方程式：8C1O₂+2H₂O $\frac{\underset{¯}{△}}{}$　　+　　+　　。

化学用语是学习化学的必备工具。用化学用语填空：

（1）可用于制造低温环境的氦气的化学式为　　。

（2）氮元素是农作物生长所需的一种营养素，其原子结构示意图为　　。铵态氮肥都含有铵根离子　　、与碱反应产生氨气　　，氨气可用湿润的pH试纸检验，因为氨气遇水产生了氨水　　，在上述三种含氮物质里氮元素化合价均为　　。

化学与生产、生活、能源、环境、健康息息相关。

（1）请将下列物质和对应的用途连线。

物质 用途

小苏打   治疗胃酸过多症 石墨       制作霓虹灯 稀有气体      作电极

（2）84消毒液、医用口罩、医用酒精在新冠病毒防疫中起到重要的作用。

①84消毒液的成分为次氯酸钠（NaClO）、表面活性剂和水等，次氯酸钠中氯元素的化合价为　　；

②医用口罩对细菌、病毒有较强的阻隔作用。取口罩体中层材料灼烧，观察到卷曲成团，冷却后凝固成坚硬的小球，则该材料的主要成分属于　　（填“天然纤维”或“合成纤维”）；

③75%的医用酒精可以灭活新冠病毒，其溶质是　　。

（3）全球能源结构正在向多元、清洁、低碳转型。下表是我国能源结构变化的调整表，请依据表中数据回答相关问题：

能源 占比 年份	石油	天然气	煤炭	水电	核电	其它可再生能源
2015年	33%	23%	30%	7%	4%	3%
2030年	31%	26%	24%	7%	5%	7%
2050年	27%	27%	18%	7%	5%	16%

注：其它可再生能源是指太阳能、风能等能源。

①化石燃料是目前应用最广泛的能源，但其不可再生且燃烧会对环境造成污染。在2015年我国能源结构中，占比最小的化石燃料是　　。

②从2015、2030、2050年能源结构变化看出，占比增加最多的能源是　　。

我国力争在2060年前实现"碳中和"（二氧化碳的排放与吸收平衡，实现"零排放"），保护环境。实现"碳中和"通常可采取如下措施：

（1）碳减排：使用氢能源汽车可以有效减少二氧化碳的排放。单质硼（B）可与物质X反应制取氢气，化学方程式为：2B+6X 2B（OH） ₃+3H ₂↑，则X的化学式为 　 　，B（OH） ₃中B的化合价为 　　。

（2）碳"捕捉"与封存：碳"捕捉"可用氢氧化钠溶液吸收空气中的二氧化碳，该反应的化学方程式为 　             　。

（3）碳转化：一定条件下，可将二氧化碳在催化剂表面转化成某种有机清洁燃料，其反应原理如图所示，该反应的化学方程式为 　 　。

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

过氧化氢能极缓慢分解，可看成分解为水和氧原子：H₂O₂→H₂O+O，其水溶液显弱酸性。过氧化氢是实验室中重要化学试剂，在生产生活中有重要用途。回答下列问题：

（1）过氧化氢中氧元素的化合价为　　。

（2）MnO₂能加快过氧化氢分解，氧原子再结合成氧分子而制得氧气，MnO₂在反应中作　　剂，下列装置可用于制取氧气的是　　（选填字母编号，下同），可用于收集氧气的装置有　　。

（3）氧原子容易与许多有机物反应而破坏其结构，所以过氧化氢溶液能杀死新冠病毒，这个过程叫做蛋白质的　　。

（4）向氢氧化钠溶液中滴加酚酞试液，再滴加过氧化氢溶液，观察到溶液先变红后褪色，猜想其褪色原因可能有两种：

①H₂O₂显酸性消耗了NaOH，而使红色褪去；

②H₂O₂分解产生的氧原子与酚酞反应破坏其结构，而使红色褪去。究竟哪种猜想合理？请用本次实验用过的试剂设计实验　　（补充完实验方案）。有兴趣的同学可在后续学习中通过实验得出结论。

宏观和微观相结合是认识物质结构与性质的重要方法。

（1）氧原子的结构示意图为，硫原子的结构示意图为。

①原子的核电荷数与核外电子总数的关系是　　。

②一个硫原子得到二个电子，形成一种新粒子，该粒子的符号为　　。

③氧气和硫单质分别与氢气反应生成H₂O和H₂S．H₂O、H₂S中氧与硫均为　　价，从原子结构上分析它们化合价相同的原因：　　。

（2）Na₂CO₃溶液和H₂SO₄溶液反应的示意图如图1所示。该反应中实际参加反应的离子是　　。

（3）硫及其化合物的“化合价﹣物质类别”关系图如图2所示。物质X的化学式为　　，由SO₃转化为物质Y的化学方程式为　　。

众志成城，抗击新冠，新冠肺炎疫情在我国已得到了有效控制。请用所学的化学知识回答下列问题：

（1）用“84消毒液”对校园环境进行消杀工作，消毒时会闻到刺激性气味，其原因是微粒在　　；“84消毒液”的有效成分是次氯酸钠（NaClO），次氯酸钠由　　种元素组成，其中氯元素的化合价为　　价。

（2）火神山医院的建成向世界展示了“中国速度”。建设过程中用到挖掘机，挖掘机常用柴油作燃料，柴油燃烧时将　　能转化为热能，挖掘机铲斗是用合金制成的，主要利用了合金的　　物理性质；用HDPE防渗膜为医院地下基础穿上“防护服”，HDPE是一种高密度聚乙烯塑料，其属于　　材料。