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4.1化学式
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列表述正确的是
A．氧化钙的化学式： B．3个钠离子：
C．水中氢元素的化合价： D．2个氯原子：
2．卡式炉指的是以罐装丁烷气为主要燃料的烹饪厨具。下列有关丁烷说法正确的是
A．由许多的分子构成 B．由2个元素组成
C．碳、氢元素质量比是2：5 D．氢元素的质量分数最大
3．“化学为生命密码解锁”。“DNA”承载着生命遗传的密码，胞嘧啶（C4H5ON3）是DNA的水解产物之一，下列对胞嘧啶的说法正确的是
A．胞嘧啶属于混合物
B．胞嘧啶由碳原子、氢原子、氧原子和氮原子构成
C．胞嘧啶由4个元素组成
D．胞嘧啶的相对分子质量为111
4．乙炔(C2H2)是焊接工艺中常用的燃料。下列说法中正确的是
A．乙炔中含有氢分子
B．1 个乙炔分子是由 2个碳原子和2个氢原子构成
C．乙炔中碳、氢元素质量比为 1：1
D．乙炔由碳元素、氢元素构成
5．尿素是一种高效化肥，它的化学式是CO（NH2）2.下列有关说法正确的是
A．尿素由四种元素组成
B．尿素的相对分子质量为60g
C．尿素中碳元素的质量分数最大
D．尿素由1个碳原子、4个氢原子、1个氧原子和2个氮原子构成
6．2021新冠仍在全球肆虐。中国科学家研究表明：“清肺排毒汤”可有效降低新冠肺炎死亡风险，麻黄是其重要成分之一，麻黄的有效成分是麻黄碱（C10H15NO），下列说法正确的是
A．麻黄与麻黄碱均属于纯净物
B．麻黄碱由10个碳原子、15个氢原子、1个氮原子和1个氧原子构成
C．麻黄碱中氢元素的质量分数最大
D．麻黄碱中氮、氧元素质量比7:8
7．下列化学用语正确的是
A．冰—H2O B．氯—Al
C．氯酸钾—KCl D．氢气—N2
8．金丝桃苷（化学式C21H20O12）是从中药材中提取的一种具有抗病毒作用的物质。下列关于金丝桃苷的说法，正确的是
A．金丝桃苷是由三种原子构成的
B．金丝桃苷分子由C、H、O元素组成
C．金丝桃苷中碳、氧元素的原子个数比为21：12
D．金丝桃苷中氢，氧元素的质量比为5：3
9．铁锈的主要成分是氧化铁，氧化铁中含有的非金属元素是
A．F B．Fe C．H D．O
10．同学们对含有的混合物中各元素含量进行探究，经测定其中氧元素的质量分数为，则含钾元素的质量分数为
A． B． C． D．
11．下列化学用语中都包含有“2”，其含义表述正确的是
A．个氢元素 B．二氧化硫中含有2个氧原子
C．钙元素为价 D．个三氧化硫分子
12．西达本胺是我国原创的抗肿瘤药物。在西达本胺中，质量分数最大的元素是
A．碳元素 B．氢元素 C．氮元素 D．氧元素
二、填空题
13．元素周期表是学习和研究化学的重要工具。结合周期表(部分)回答下列问题。
(1)用化学用语填空
①两个氮原子__________；
②写出二氧化碳的化学式并标出碳元素的化合价___________；
(2)从元素分类的角度，6号元素属于___________元素；
(3)12号元素的相对原子质量为___________；
(4)汽车尾气排放的二氧化氮气体会污染空气，其化学式为。依据二氧化氮的化学式，写出获取的三条信息___________。
14．下列物质A、B、C、D、E都是初中化学中的常见物质，它们之间具有如图所示的转化关系(反应条件、部分反应物或生成物已略去)。其中A、B由两种相同元素组成，B是常见的液体，D在C中燃烧后生成黑色固体。
(1)写出下列物质的化学式：A为___________。
(2)写出C的一种用途___________。
(3)写出反应②的文字或符号表达式___________。
15．“扬帆起航、逐梦九天”，中国航天事业不断刷新“中国高度”，2025年11月14日神舟二十号航天员乘组平安着陆。氧气和水是维持航天员驻留空间站的必需物质，如图是空间站内常用水气整合系统的工作原理流程图。
(1)过程①：航天员呼出气体中的二氧化碳可用分子筛设备分离出来，其原理类似于化学实验中的________操作。
(2)航天员呼出的水蒸气经冷凝、净化后可作为核心舱中的饮用水，水蒸气冷凝为水的微观实质是________。
(3)写出过程②的符号表达式：________。
(4)由上述流程图可知，空间站通过物质循环获得水的途径共有________条。
16．阅读下列短文，回答有关问题：
2023年6月8日至11日，世界动力电池大会在宜宾举办，动力电池的发展备受关注。判断一种电池的优劣或是否适合某种用途，主要看这种电池的比能量（单位质量的电池所输出的电能）以及电池可储存时间的长短。常用电池的比能量：锂电池>镍镉电池>铅蓄电池。含磷酸铁（）、磷酸亚铁锂（）的锂电池具有轻便、比能量高的突出优点，是目前使用广泛的一种电池。生产该电池时，在电池材料中添加适量的石墨烯（单层石基）作导电剂，可以有效提高电池的性能，但过多的石墨烯会阻碍电池中锂离子的迁移，导致电池内阻增加，性能下降。为此，科研团队就石墨烯含量对粉末电阻的影响展开研究，研究结果如图所示。
(1)中磷元素的化合价为________。
(2)中铁元素和氧元素的质量比为________。
(3)手机常使用锂电池而不使用铅蓄电池，原因是________（答一点即可）。
(4)图中表示电池性能最佳的点为________（填“A”“B”或“C”）。解释BC段曲线变化的原因________。
17．如图是四位同学对某化学式意义的描述，他们描述的化学式可能是( )
A．Fe B．O2 C．CO2 D．___________
三、实验题
18．（一）实验台上现有药品：高锰酸钾、过氧化氢溶液、二氧化锰，请结合现有药品与以下装置完成下列填空。
(1)写出装置图中标号仪器的名称：②_________。
(2)实验室用A制取氧气的符号表达式为____________，实验前需检查装置的气密性，操作顺序是_________（填字母）。
A．用手握住试管 B．将导管放入水中
(3)实验室用B、C装置制取时，加入的液体药品液面高度应该在_________（选填B中的“a”或“b”）处。
(4)收集氧气时，使用_________（选填装置序号）所示的方法收集到的气体比较纯净。
(5)能用E装置收集氧气，是因为氧气具有_________性质。小丁同学欲用F装置收集，则应从导管口_________（填“c”或“d”）端通入。
（二）制作简易供氧器
(6)某同学查阅资料知道，家用简易供氧器中的固体药剂是A和B。A是过碳酸钠（化学式为）， 它是一种白色固体，遇水会分解出过氧化氢。B是一种黑色粉末状催化剂。该同学用塑料瓶、注射器、吸管、输液管等设计并制作简易供氧器，如图所示：
甲中的B可能是_________（写化学式）。乙塑料瓶中水的主要作用是_______（写一条）。
四、综合应用题
19．下列分别是净化水、蒸馏水、电解水的装置图。请根据要求回答问题。
(1)向图1中倒入滴有红墨水的黄泥水，该过程是将混合物进行分离，其中采用的分离这两种物质的方法是___________；向净化后的水中滴加几滴肥皂水振荡出现大量泡沫，这种水属于___________(填“硬水”或“软水”)；其中活性炭的作用是___________。
(2)将图1净化后的水用图2装置进行蒸馏，冷凝管中冷水应从___________(填“a”或“b”)进入，锥形瓶中得到的水称为蒸馏水。
(3)图3中Ⅰ是电解水的简易装置，Ⅱ为电解水生成气体体积与时间的关系图。
①b端为电源的___________极。
②气体A可以用点燃的木条检验，该反应的符号表达式是___________。
③向水中加入少量氢氧化钠的原因是___________。
(4)某同学将浑浊的湖水样品倒入烧杯中，先加入明矾粉末搅拌溶解，静置一会后，用下图所示的装置进行过滤，请问：
①图中还缺少的一种仪器是___________，其作用是___________；图中还有一处错误是___________。
②过滤后观察发现，滤液仍然浑浊。可能的原因是：___________。
(5)下列做法会造成水体污染的有___________。
A．工业废水直接排放 B．工业废气处理后排放
C．禁止使用含磷洗衣粉 D．大量使用化肥、农药
《4.1化学式》参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A D B A D A C D A
题号 11 12
答案 D A
1．C
【详解】A、钙的化合价为+2价，氧的化合价为-2价，根据化合物中化合价代数和为0，钙原子和氧原子的个数比为1:1，故氧化钙的化学式CaO，说法错误，不符合题意；
B、离子的表示方法：在表示该离子的元素符号右上角，标出该离子所带的正负电荷数，数字在前，正负符号在后，带1个单位电荷时，1要省略，表示多个该离子，就在其离子符号前加上相应的数字，故3个钠离子表示为，说法错误，不符合题意；
C、水中氢元素的化合价为+1，化合价的表示方法：确定出化学式中该元素的化合价，然后在该元素的正上方用数字和正负符号表示，正负符号在前，数字在后，数值为1时不能省略，故水中氢元素的化合价为+1表示为，说法正确，符合题意；
D、原子的表示方法：用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，故2个氯原子表示为2Cl，说法错误，不符合题意；
故选C。
2．A
【详解】A、丁烷是一种有机物，常温下为气体。丁烷属于共价化合物，由分子构成。每个丁烷分子由4个碳原子和10个氢原子组成，因此丁烷物质由许多分子聚集而成，该说法正确。
B、丁烷的分子式为，表明它由碳和氢两种元素组成。元素是种类概念，应说“由两种元素组成”，而非“2个”元素组成，该说法错误。
C、元素质量比是化合物中各元素的总质量之比。丁烷（）中：碳、氢元素质量比是48：10=24：5，说法错误。
D、丁烷（）中：氢元素质量分数 = ，碳元素质量分数 = 。比较可知，碳元素质量分数大于氢元素，该说法错误。
故选A。
3．D
【详解】A、胞嘧啶由同种物质组成，属于纯净物，不符合题意；
B、胞嘧啶由分子构成，胞嘧啶分子由碳原子、氢原子、氧原子和氮原子构成，不符合题意；
C、由化学式可知，胞嘧啶由C、H、O、N四种元素组成，元素是宏观概念，只能论种类，不能论个数，不符合题意；
D、胞嘧啶的相对分子质量为：12×4+5+16+14×3=111，符合题意。
故选D。
4．B
【详解】A、乙炔是由乙炔分子构成的，不含氢分子，故选项说法错误；
B、1个乙炔分子是由2个碳原子和2个氢原子构成，故选项说法正确；
C、乙炔中碳、氢元素质量比为（12×2）：（1×2）=12：1，故选项说法错误；
D、乙炔是由碳元素、氢元素组成的，乙炔是由乙炔分子构成的，故选项说法错误。
故选B。
5．A
【详解】A、物质是由元素组成的，尿素由碳、氧、氮、氢四种元素组成，说法正确；
B、相对分子质量单位是“1”，不是“克”，常常省略不写，尿素的相对分子质量为60，说法错误；
C、尿素中碳、氢、氧、氮四种元素的质量比=，尿素中氮元素的质量分数最大，说法错误；
D、分子是由原子构成的，1个尿素分子由1个碳原子、4个氢原子、1个氧原子和2个氮原子构成，说法错误；
答案：A。
6．D
【详解】A、麻黄的有效成分是麻黄碱，说明还含有其它成分，属于混合物；麻黄碱中只含有麻黄碱一种物质，属于纯净物，故选项说法错误，不符合题意；
B、麻黄碱是由麻黄碱分子构成的，1个麻黄碱分子由10个碳原子、15个氢原子、1个氮原子和1个氧原子构成，故选项说法错误，不符合题意；
C、麻黄碱中碳、氢、氮、氧元素的质量比（12×10）：（1×15）：14：16=120：15：14：16，麻黄碱中碳元素的质量分数最大，故选项说法错误，不符合题意；
D、麻黄碱中氮、氧元素质量比14：16=7:8，此选项说法正确，符合题意。
故选D。
【点睛】本题难度不大，考查同学们结合新信息、灵活运用化学式的含义与有关计算等进行分析问题、解决问题的能力。
7．A
【详解】A、冰是固态的水，水的化学式为H2O，所以冰的化学式表示为H2O，该选项正确。
B、氯的元素符号是Cl，Al是铝的元素符号，该选项错误。
C、氯酸钾的化学式是KClO3，KCl是氯化钾的化学式，该选项错误。
D、氢气的化学式是H2，N2是氮气的化学式，该选项错误。
故选A。
8．C
【详解】A、金丝桃苷由金丝桃苷分子构成，金丝桃苷分子由C、H、O三种原子构成，A错误；
B、金丝桃苷分子由C、H、O原子构成，金丝桃苷由C、H、O元素组成，分子是微观概念，元素是宏观概念，不能混为一谈，B错误；
C、金丝桃苷中碳、氧元素的原子个数比为21：12，C正确；
D、金丝桃苷中氢，氧元素的质量比为5：48，D错误。
故选C。
9．D
【详解】氧化铁的化学式为Fe2O3其中包含铁（Fe）和氧（O）两种元素。铁字带有金字旁，属于金属元素，氧字带有气字头，属于非金属元素，所以氧化铁中含有的非金属元素是氧（O）。
故选D。
10．A
【详解】1. 分析化合物组成
三种化合物（、、）中，K与S的原子比均为2:1。无论混合物比例如何变化，K和S的原子比始终保持2:1。
2. 计算K与S的质量比
K的相对质量：
S的相对质量：
质量比：K:S
3. 确定总质量分数
已知氧元素质量分数为32%，则K和S的总质量分数为。
4. 分配K的质量分数
K占K、S总质量中所占的质量分数：
K的质量分数：
故选A。
11．D
【详解】A、元素符号前面的系数表示该微粒的个数。2H表示2个氢原子。错误。
B、元素符号右下角的数字，表示一个分子中该原子的个数。SO2表示1个二氧化硫分子中含有2个氧原子。错误。
C、元素符号右上角的数字，用n+或n-（n为整数），表示一个离子所带正、负电荷数。Ca2+表示1个钙离子带2个单位的正电荷。错误。
D、元素符号前面的系数表示该微粒的个数。2SO3表示2个三氧化硫分子。正确。
故选D。
12．A
【详解】西达本胺中碳、氢、氟、氮、氧元素的质量比为：（12×22）：（1×19）：19：（14×4）：（16×2）=264：19：19：56：32，故碳元素质量分数最大。
故选A。
13．(1)
(2)非金属
(3)24.31
(4)宏观上，二氧化氮由氮元素和氧元素组成；微观上，1个二氧化氮分子由1个氮原子和2个氧原子构成；二氧化氮属于氧化物。
【详解】（1）①原子的表示方法是用元素符号来表示一个原子，表示多个该原子，就在其元素符号前加上相应的数字，所以2个氮原子表示为。
②二氧化碳中氧元素显 2价，根据化合物中正负化合价代数和为零，设碳元素的化合价为x，则。化合价的表示方法是在该元素的上方用正负号和数字表示，正负号在前，数字在后，所以二氧化碳中碳元素的化合价表示为。
（2） 6号元素是碳元素，碳字带有石字旁，属于非金属元素。
（3） 元素周期表信息示意图正下方的数字表示相对原子质量，12号元素是镁元素，镁元素的相对原子质量是24.31。
（4） 从化学式可获取的信息有：宏观上，二氧化氮由氮元素和氧元素组成；微观上，1个二氧化氮分子由1个氮原子和2个氧原子构成；二氧化氮属于氧化物。（合理即可）
14．(1)
(2)支持燃烧或供给呼吸(合理即可)
(3)或
【分析】A、B是由两种相同元素组成的，A会分解生成B和C，B是常见的液体，所以A是过氧化氢，B是水，C是氧气，D在C中燃烧后生成黑色固体，故D就是铁，代入检验，推导合理。
【详解】（1）由分析可知，A为过氧化氢，化学式为H2O2。
（2）由分析可知，C是氧气，氧气可以支持燃烧或供给呼吸。
（3）由分析可知，C是氧气，D就是铁，铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，故反应②的文字或符号表达式或。
15．(1)过滤
(2)分子间间隔变小
(3)
(4)3
【详解】（1）分子筛分离二氧化碳是根据物质的颗粒（分子）大小分离混合物，原理类似于化学实验中的过滤操作（过滤是分离固体与液体的混合物，核心是 “分离不同成分”）。
故填：过滤。
（2）水蒸气（气态）冷凝为水（液态），微观上是水分子之间的间隔变小（分子本身不变，只是分子间的距离减小）。
故填：分子间间隔变小。
（3）过程②是与在一定条件下反应生成和，符号表达式为。
故填：。
（4）从流程图可知，获得水的途径有3条：根据流程图，尿液净化能得到水，部分水蒸气冷凝，二氧化碳和氢气发生反应产生水，共3条途径。
故填：3。
16．(1)+5
(2)
(3)锂电池轻便或比能量高
(4) B 随着石墨烯的增加，过多的石墨烯会阻碍电池中锂离子的迁移，导致电池内阻增加，即粉末电阻增大
【详解】（1）磷酸铁（）中铁元素显+3价，氧元素显-2价，设磷元素的化合价为x，根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0，则有（+3）+x+（-2）×4=0，x=+5；
（2）中铁元素和氧元素的质量比为56：（16×4）=7：8；
（3）根据文中信息可知，判断一种电池的优劣或是否适合某种用途，主要看这种电池的比能量(单位质量的电池所输出的电能)以及电池可储存时间的长短，常用电池的比能量：锂电池>镍镉电池>铅蓄电池，锂电池具有轻便、比能量高的突出优点，所以手机常使用锂电池而不使用铅蓄电池；
（4）根据文中信息：生产锂电池时，在电池材料中添加适量的石墨烯(单层石墨)作导电剂，可以有效提高电池的性能，但过多的石墨烯会阻碍电池中锂离子的迁移，导致电池内阻增加，性能下降，所以图示中LiFePO4粉末电阻最小时，表示电池性能最佳，即为B点；
BC段随着石墨烯的增加，过多的石墨烯会阻碍电池中锂离子的迁移，导致电池内阻增加，即LiFePO4粉末电阻增大。
17． B H2（合理即可）
【详解】A、Fe表示铁这种物质，表示铁是由铁元素组成的，还能表示一个铁原子，不符合题意；
B、O2表示氧气，表示氧气由氧元素组成，表示一个氧分子，表示一个氧分子由2个氧原子构成，符合题意；
C、CO2表示二氧化碳，表示二氧化碳由碳、氧元素组成，表示一个二氧化碳分子，表示一个二氧化碳由1个碳原子和2个氧原子构成，不符合题意；
故选B；
D、H2表示氢气，表示氢气由氧元素组成，表示一个氢分子，表示一个氢分子由2个氢原子构成，故可填H2。（合理即可）
18．(1)水槽
(2) BA
(3)b
(4)E/F
(5) 不易溶于水且不与水反应 d
(6) MnO2 观察氧气产生的速率/湿润氧气（合理即可）
【详解】（1）根据图像，仪器②是水槽。
（2）装置A是固体加热型发生装置，用高锰酸钾制取氧气，高锰酸钾在加热条件下分解生成锰酸钾、二氧化锰、氧气，符号表达式为；
检查装置气密性的操作顺序是：先将导管放入水中（B），再用手握住试管（A），观察导管口是否有气泡冒出，故顺序为BA。
（3）装置B中加入的液体药品液面高度应在b处，形成液封，防止气体从长颈漏斗逸出。
（4）氧气密度比空气大、不易溶于水，可用向上排空气法或排水法收集，排水法收集的氧气比较纯净，装置E（或F）是排水法收集装置，因此选E（或F）。
（5）能用E装置（排水法）收集氧气，是因为氧气不易溶于水且不与水反应；
氧气密度比水小，用F装置收集氧气时，氧气应从短管d端通入，水从长管c端排出。
（6）过碳酸钠遇水分解出过氧化氢，B是黑色粉末状催化剂，可能是MnO2（二氧化锰），能加快过氧化氢的分解；
氧气不易溶于水，经过水会形成气泡，乙塑料瓶中水的主要作用是观察氧气产生的速率（通过气泡产生的快慢判断），也可湿润氧气。
19．(1) 过滤 软水 吸附色素和异味
(2)a
(3) 正 增强水的导电性，加快电解速率
(4) 玻璃棒 引流 漏斗下端未紧靠烧杯内壁 滤纸破损、液面高于滤纸边缘、承接滤液的仪器不干净
(5)AD
【详解】（1）图1装置通过纱布、石英砂等分离黄泥水中的不溶性固体，方法为过滤；
加肥皂水振荡出现大量泡沫，说明是软水（硬水会出现浮渣多、泡沫少的现象）；
活性炭疏松多孔具有吸附性，作用是吸附色素和异味。
（2）蒸馏时冷凝管冷水应从下口（a）进、上口（b）出，保证冷凝管充满水，冷凝效果更好。
（3）①电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，氧气与氢气的体积比约为1∶2。气体乙体积较小，为氧气，对应正极（b端）。
②气体A为氢气，氢气燃烧生成水，符号表达式为。
③水的导电性弱，加入少量氢氧化钠是为了增强水的导电性，加快电解速率。
（4）①过滤时，应遵循“一贴二低三靠”的规则，需使用玻璃棒引流，图中缺少玻璃棒，作用是引流；
图中还有的一处错误为：漏斗下端未紧靠烧杯内壁（会导致液体飞溅）。
②滤液浑浊的可能原因：滤纸破损、液面高于滤纸边缘、承接滤液的仪器不干净等。
（5）A、工业废水直接排放会造成水体污染 ，符合题意。
B、工业废气处理后排放，可减少空气污染，不会造成水体污染 ，不符合题意。
C、禁止使用含磷洗衣粉，可防止水体富营养化，不会造成水体污染 ，不符合题意。
D、大量使用化肥、农药，会随雨水流入水体造成污染 ，符合题意。
故选AD。

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