元素
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、选择题
1．归纳法是学习化学的重要方法，下列图示正确的是
A．基本反应类型 B．物质的分类
C．地壳中元素的含量 D．金属的化学性质
2．如图为元素周期表的一部分（元素信息不全）。下列说法正确的是
A．碳元素与氧元素的化学性质相似 B．表示
C．氧原子的相对原子质量是 D．三种元素原子的质子数不同
3．如图是元素周期表中相邻的两种元素，下列说法错误的是
A．氮原子的质子数为7 B．氮的相对原子质量为14.01
C．氮是农作物生长的必需元素 D．乙是地壳中含量最高的金属元素
4．用化学观念和科学思维去认识和理解世界，体现了化学核心素养的要求。类比推理在化学学习和科学研究中有重要意义，下列说法正确的是
A．化合物中含不同种元素，所以含不同种元素的物质都是化合物
B．CuO和Fe2O3都能与稀硫酸反应，所以与稀硫酸反应的一定是金属氧化物
C．酸的溶液显酸性，显酸性的溶液一定是酸溶液
D．同种元素的原子所含质子数相同，含有相同质子数的微粒不一定属于同种元素
5．如图为锂和铝两种元素在元素周期表中的信息及相关的离子结构示意图。以下说法不正确的是
A．m=3，n=8
B．氧化锂的化学式为LiO
C．图b表示铝离子，离子符号为A13+
D．图中两种元素的本质区别是核内质子数不同
6．下列排列顺序正确的是
A． B．
C． D．
7．类推是学习化学的一种重要方法。以下类推正确的是
A．分子是构成物质的微粒，因此物质都是由分子构成的
B．碱溶液的pH＞7，则pH＞7的溶液一定是碱溶液
C．使用可燃性气体前一定要验纯，因此点燃氢气前一定要检验其纯度
D．中和反应生成盐和水，则有盐和水生成的反应一定是中和反应
8．推理是学习化学的一种重要方法，以下推理正确的是
A．同种元素的原子质子数相同，则质子数相同的粒子一定是同种元素的原子
B．氧化物中含有氧元素，所以含有氧元素的化合物一定是氧化物
C．分子可以构成物质，物质一定是由分子构成的
D．氧化反应是指物质和氧发生的反应，则物质和氧气发生的反应一定是氧化反应
9．下表列出了几种原子的基本构成。分析表中信息，得出的以下结论错误的是
名称 符号 质子数 中子数 核外电子数
氢 H 1 0 1
氧 O 8 8 8
钠 Na 11 12 11
碳—12 C—12 6 6 6
碳—13 C—13 6 7 6
碳—14 C—14 6 8 6
A．原子中的质子数与核外电子数一定相等
B．同种元素的原子可能含有不同的中子数
C．任何原子中都含有质子、中子和电子三种粒子
D．“C—14”中的“14”来源于质子数与中子数之和
10．期末复习阶段，某同学梳理了以下知识：①具有相同质子数的粒子属于同种元素；②催化剂一定能加快化学反应的速率；③由同种元素组成的物质一定是单质；④物质与氧气发生的反应属于氧化反应；⑤最外层电子数是8个电子的相对稳定结构的粒子不一定是稀有气体的原子；⑥二氧化碳能灭火是因为不能燃烧也不能支持燃烧且密度比空气大，而用水灭火是因为可降低可燃物的着火点。其中你认为正确的个数是：
A．2 B．3 C．4 D．5
二、判断题
11．镁原子（Mg）和镁离子（Mg2+）都属于镁元素，它们具有相同的电子数( )
12．将质子数为12的所有碳原子统称为碳元素。( )
13．人体中、海水中、地壳中最多的都是氧元素( )
14．钠元素与镁元素的本质区别是核外电子数不同( )
15．将质子数为1的所有氢原子统称为氢元素。( )
三、综合应用题
16．在生活生产中，含锰物质的应用较为广泛。
（一）含锰物质的有关知识
（1）植物生长需微量的锰，这里的锰是指 （选填序号）。
a 原子
b 单质
c 元素
（2）实验室用双氧水制氧气，须在其中加MnO2，其作用是 。
（3）普通锌﹣锰干电池是由锌筒、电解质层、炭包、炭棒、铜帽、封口剂、电池盖和商标、热塑套（或铁皮）等组成。以上叙述中不涉及到 （选填序号）。
A 金属材料
B 无机非金属材料
C 合成材料
D 复合材料
（4）四氧化三锰是制金属锰的原料，在空气中灼烧主要成分为MnCO3的菱锰矿（其它成分不含锰）可生产四氧化三锰，该反应的化学方程式为 。
（二）制取硫酸锰铵晶体
软锰矿主要成分为MnO2（含少量Fe2O3、SiO2等），可用于制备硫酸锰铵晶体。
（1）取经粉碎软锰矿先后加硫酸、草酸溶液，得MnSO4、Fe2(SO4)3混合溶液，加适量MnCO3消耗多余硫酸并将Fe2(SO4)3转化为沉淀，再趁热过滤得MnSO4溶液。
①将软锰矿粉碎的目的是 。
②MnCO3和硫酸发生复分解反应的化学方程式为 。
（2）用以上热MnSO4溶液和过量(NH4)2SO4并采用冰水浴制硫酸锰铵晶体，反应装置如图1．
①下列说法正确的是 （选填序号）。
a用过量(NH4)2SO4能提高晶体产率
b采用冰水浴可加速晶体形成
②从制备装置中分离出的晶体须经洗涤、滤纸吸干。
选用酒精洗涤晶体，其优点是 。
（三）硫酸锰铵晶体的热分解实验
取12.27g硫酸锰铵晶体[(NH4)2SO4 MnSO4 7H2O]，用图2装置进行热分解实验。
【查阅资料】371℃时，(NH4)2SO4 MnSO4 7H2O（相对分子质量409）完全失去结晶水。剩余物质在850℃完全分解为锰的某氧化物、NH3、H2O、SO2、SO3。
（1）装配好实验装置后，先要 。
（2）加热前后及过程中均通入N2，停止加热后继续通N2的目的是防止倒吸和 。控制不同的温度对A中固体加热，测得装置B和C中的质量变化如下表、剩余固体质量随温度的变化如图3所示。
温度/℃ 室温 371 850
B装置/g 200.00 203.78 208.96
C装置/g 200.00 200.00 201.02
①图中m1的值为 ，m2的值为 。
②F点对应固体的化学式为 。
③将图中H点固体在空气中充分加热，发现固体增加0.32g后质量不再改变，写出此过程中发生反应的化学方程式 。
17．阅读下面的科普短文，回答相关问题。
氢能是公认的高热值清洁能源。目前，氢气的来源如图1所示。化石资源制氢最为成熟。水煤气变换反应：CO+H2OCO2+H2，是化石资源制氢过程中的重要反应之一。北京大学团队研究了在不同温度下，多种催化剂对水煤气变换反应中CO转化率的影响，结果如图2所示。
电解水制氢过程简便，但造价高昂，利用太阳能制氢是未来的发展方向，“人造太阳”的探索也就应运而生。我国“人造太阳”大科学装置“东方超环”利用的是核聚变，当氘、氚核聚变温度达到1亿摄氏度、持续时间超过1000秒，就能形成持续反应，为水分解提供能量。2020年4月，“东方超环”实现了1亿摄氏度运行近10秒，取得重大突破。
除了氢气的生产，其运输、储存和利用等仍面临诸多挑战，需要人们不断探索。
依据文章内容回答下列问题。
(1)目前氢气的主要来源是 。
(2)图2中，催化剂为2%Au/a－MoC时，CO转化率和温度的关系是 。
(3)根据表中信息可知氘、氚都属于氢元素，理由是 。
原子种类 质子数 中子数 核外电子数
氘 1 1 1
氚 1 2 1
(4)下列说法正确的是 (填序号)。
A．a－MoC可使CO转化率接近100% B．水电解制氢的不足是造价高昂
C．利用太阳能制氢是未来发展方向 D．“东方超环”利用核聚变提供能量
(5)科学家正致力于研究在催化剂和光照条件下分解水制氢气。写出该反应的化学方程式 ，该反应 (填“放出”或“吸收”)能量。
18．氢能是一种清洁能源，氢气的生产和储存是科学研究的重要方向。
目前制氢的方法主要有化石能源制氢和电解水制氢。由化石能源（煤、天然气）制得的中含有CO，利用液氮的低温可将CO液化分离，从而获得纯净的氢气。电解水法制氢的能量转化如图所示，氚可用于核能发电，氚是一种原子核中有1个质子和2个中子的原子。
氢气的储存有物理储氢和化学储氢。物理储氢包括加压储氢和吸附储氢。用物理方法将石墨进行剥离，得到的石墨烯可用于常温吸附氢气。锂氮化合物可用于化学储氢。
(1)下列有关氢能的说法不正确的是______。
A．氢气的燃烧产物无污染，所以氢能是一种清洁能源
B．利用太阳能发电并电解水制氢可实现二氧化碳零排放
C．现阶段氢能已经能完全替代化石能源
(2)利用液氮的低温能将与CO分离，说明氢气的沸点比CO的沸点 。
(3)①氚属于 元素的一种原子。
②下列示意图能表示氚原子的是 （填序号）。
(4)①将氢气压缩进储氢瓶过程中，发生改变的是 （从微观角度解释）。
②石墨烯是一种 （填“单质”或“化合物”）。
③化合物中质量比，则 。
参考答案：
1．D
【详解】A、化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应属于基四种本反应类型，氧化反应不属于基本反应类型，故选项图示错误；
B、物质分为纯净物和混合物，化合物属于纯净物，氧化物属于化合物，故选项图示错误；
C、地壳含量较多的元素（前四种）按含量从高到低的排序为：氧、硅、铝、铁，故选项图示错误；
D、金属单质与氧气反应生成金属氧化物，金属氧化物与酸反应生成盐和水，金属与盐溶液反应能生成盐和水，故选项图示正确。
故选：D。
2．D
【详解】A.由于碳原子和氧原子的最外层电子数不同，则碳元素与氧元素的化学性质不相似，该选项说法不正确；
B.元素周期表右上方的符号表示元素符号，则X表示N，而不是N2，该选项说法不正确；
C.相对原子质量的单位为“1”，而不是“g”，该选项说法不正确；
D.三种元素原子的质子数不同，属于不同种元素，该选项说法正确，
故选D。
3．D
【详解】A、由元素周期表一格知，左上角数字为原子序数，原子中原子序数等于质子数，故氮原子的质子数为7，说法正确；
B、由元素周期表一格知，最下方数字为相对原子质量，故氮的相对原子质量为14.01，说法正确；
C、氮元素是农作物生长的必需元素，说法正确；
D、乙与氮元素相邻，为氧元素，是地壳中含量最高的非金属元素，说法错误。
故选D。
4．D
【详解】A、含不同种元素的物质不一定都是化合物，如氮气由氮元素组成，氧气由氧元素组成，两种物质混合后形成混合物，选项错误；
B、与稀硫酸反应的不一定是金属氧化物，还可能是活泼金属、碱或盐等，选项错误；
C、显酸性的溶液不一定是酸溶液，还可能是盐溶液，如硫酸铜、硫酸铵等盐溶液呈酸性，选项错误；
D、含有相同质子数的微粒不一定属于同种元素，如质子数都为10的氖原子与氨分子不属于同一种元素，选项正确，故选D。
5．B
【详解】A、锂原子的电子排布示意图为：，圆圈表示原子核，圈内的符号数字表示带正电的核电荷数，在原子中，核电荷数＝质子数＝电子数＝原子序数＝3，故m=3；原子电子排布中，第一层最多排2个电子，第二层最多排8个电子，最外层不超过8个电子，铝原子的电子排布示意图为：，最外层电子＜4，容易失去3个电子形成阳离子，其离子排布示意图为：，所以n=8，选项正确；
B、锂容易失去一个电子，形成Li+，氧容易得到两个电子，形成O2-，故氧化锂的化学式为Li2O，选项错误；
C、铝原子的电子排布示意图为：，最外层电子＜4，容易失去3个电子形成阳离子，其离子排布示意图为：，故图b为铝离子，其化学式为Al3+，选项正确；
D、元素是指质子数（及核电荷数）相同的一类原子的总称，锂元素的质子数为3，铝元素的质子数为13，所以图中两种元素的本质区别是核内质子数不同，选项正确。
故选B。
6．B
【详解】A、锰酸钾中钾元素显+1价，氧元素显-2价，根据化合物中，正、负化合价的代数和为零，设锰元素化合价为x，则（+1）2+x+（－2）4＝0，x＝+6，可得锰元素显+6价；同理可得高锰酸钾中锰元素显+7价，二氧化锰中锰元素显+4价，故锰元素的化合价由低到高为：MnO2、K2MnO4、KMnO4，不符合题意；
B、溶解度是指在一定温度下，固体物质在100克溶剂中达到饱和状态时溶解的质量。在20℃时，硝酸钾溶解度为31.6克，属于易溶于水，氢氧化钙溶解度为0.17克，属于微溶于水，碳酸钙溶解度小于0.01克，属于难溶于水，故20℃时，溶解度由大到小的顺序为：KNO3、Ca(OH)2、CaCO3，符合题意；
C、氯化钠溶液显中性，pH=7，硫酸溶液显酸性，pH＜7，氢氧化钠溶液显碱性，pH＞7，故溶液的pH由小到大的顺序为：H2SO4、NaCl、NaOH，不符合题意；
D、地壳中元素含量由高到低为：O、Si、Al、Fe，不符合题意。
故选B。
7．C
【详解】A、分子是构成物质的微粒，但是物质并不都是由分子构成的，比如铁是由原子构成的，类推错误；
B、碱溶液的pH＞7，则pH＞7的溶液不一定是碱溶液，比如碳酸钠的溶液，类推错误；
C、使用可燃性气体前一定要验纯，因此点燃氢气前一定要检验其纯度，类推正确；
D、中和反应生成盐和水，但是有盐和水生成的反应不一定是中和反应，比如二氧化碳和氢氧化钠的反应，该反应有盐和水生成，但不属于中和反应，类推错误；
答案：C。
8．D
【详解】A、同种元素具有相同的质子数，具有相同质子数的微粒不一定属于同种元素，如氖原子和水分子核电荷数为10，故A说法错误；B、根据氧化物是指由两种元素组成且其中一种是氧元素的化合物，如C2H5OH中含有氧元素，不是氧化物；故B说法错误；C、原子可以构成物质，但物质不一定都是由原子构成的，分子、离子也能构成物质，故C说法错误；D、根据氧化反应是指物质与氧发生的反应，氧气中含有氧，所以物质和氧气发生的反应是氧化反应，故D说法正确。故选D。
9．C
【分析】根据图表中质子数、中子数、核外电子数等数据关系寻求规律。
【详解】A、由图表中数据可知：原子中核内质子数等于核外电子数，故A正确；
B、由图表中C-12、C-13和C-14可知：质子数都为6，属于同种元素，但中子数不同，故B正确；
C、由图表中数据可知：氢元素的原子核中没有中子，故C错误；
D、由图表中可知：C-12、C-13和C-14中的数字等于质子数加中子数，故D正确。
故答案为：C
10．A
【详解】①元素是具有相同质子数的同一类原子的总称，微粒包括原子、分子、原子团等，所以具有相同质子数的粒子不一定属于同种元素，选项说法错误；
②能改变其他物质的反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后不变的物质称为催化剂，催化剂不一定能加快化学反应的速率，选项说法错误；
③由同种元素组成的纯净物一定是单质，但由同种元素组成的物质也可能是混合物，选项说法错误；
④物质与氧气发生的反应属于氧化反应，选项说法正确；
⑤最外层电子数是8个电子的相对稳定结构的粒子不一定是稀有气体的原子，也可能是某些离子，选项说法正确；
⑥二氧化碳能灭火是因为不能燃烧也不能支持燃烧且密度比空气大，而用水灭火是因为可降低可燃物的温度至着火点以下，选项说法错误。故选A。
11．错误
【详解】元素是质子数相同的一类原子的总称，镁原子和镁离子都属于镁元素，是因为它们具有相同的质子数，故错误。
12．错误
【详解】元素是质子数（即核电荷数）相同的一类原子的总称，将质子数为6的所有碳原子统称为碳元素，故错误。
13．正确
【详解】人体中、海水中含有最多的物质是水，水中含有最多的元素是氧元素，地壳中含量最多的元素是氧元素，说法正确。
14．错误
【详解】元素是质子数相同的一类原子的总称，故钠元素与镁元素的本质区别是质子数不同，故错误。
15．正确
【详解】元素是质子数相同的一类原子的总称，将质子数为1的所有氢原子统称为氢元素，故正确。
16． c 催化作用 D 增大反应物间的接触面积，加快反应速率 ab 酒精易挥发，便于干燥或减少晶体损耗 检查装置气密性 使产生的H2O、SO2、SO3和NH3气体分别被B、C完全吸收 8.49 2.29 (NH4)2SO4 MnSO4 4H2O
【详解】（一）（1）植物生长需微量元素，所以这里的锰是指元素，故填c。
（2）过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成水和氧气，用双氧水制氧气加MnO2可以加快反应速率，则MnO2的作用是催化作用，故填催化作用。
（3）普通锌﹣锰干电池是由锌筒、电解质层、炭包、炭棒、铜帽、封口剂、电池盖和商标、热塑套（或铁皮）等组成，其中锌筒、铜帽、铁皮属于金属材料，炭包、炭棒属于无机非金属材料，封口剂、热塑套属于有机合成材料，所以不包括复合材料，故填D。
（4）主要成分为MnCO3的菱锰矿（其它成分不含锰）在空气中灼烧可生产四氧化三锰，依据质量守恒定律，生成物还有二氧化碳，故反应的方程式为。
（二）（1）①粉末状物质，接触面积大，所以将软锰矿粉碎的目的是增大反应物间的接触面积，加快反应速率。
②MnCO3和硫酸发生复分解反应所以生成硫酸锰、水和二氧化碳，则反应化学方程式为。
（2）①用热MnSO4溶液和过量(NH4)2SO4并采用冰水浴制硫酸锰铵晶体的原理，用过量(NH4)2SO4能即增加反应物的量使生成的硫酸锰铵增多，故能提高晶体产率，采用冰水浴可降低硫酸锰铵的溶解度，加速晶体形成，故选ab。
②酒精易挥发，是有机溶剂，所以用酒精洗涤晶体的优点是酒精易挥发，便于干燥（或减少晶体损耗），故填：酒精易挥发，便于干燥（或减少晶体损耗）。
（三）（1）有气体产生的装置实验步骤，装配好实验装置后，先要做的操作是检查装置气密性，故填：检查装置气密性。
（2）实验原理是加热(NH4)2SO4 MnSO4 7H2O使其完全分解，测定不同温度剩余固体质量进行相关探究，所以加热前后及过程中均通入N2，停止加热后继续通N2的目的是防止倒吸和停止加热后继续通N2的目的使产生的H2O、SO2、SO3和NH3气体分别被B、C，使测定不同温度剩余固体质量更准确，故填：使产生的H2O、SO2、SO3和NH3气体分别被B、C完全吸收。
①371℃时，(NH4)2SO4 MnSO4 7H2O（相对分子质量409）完全失去结晶水，结晶水的质量为，所以，剩余物质在850℃完全分解为锰的某氧化物、NH3、H2O、SO2、SO3，850℃完全分解NH3、H2O、SO2、SO3的质量和为，所以，故填：8.49；2.29。
②F点固体化学式（NH4）2SO4 MnSO4 xH2O
x＝4
所以F点固体化学式(NH4)2SO4 MnSO4 4H2O，故填：(NH4)2SO4 MnSO4 4H2O。
③m2＝2.29g，固体中Mn的质量为，O的质量为，则H点对应固体中锰原子与氧原子个数比为，所以H点对应固体的化学式为Mn3O4，H点固体在空气中充分加热，发现固体增加0.32g后质量不再改变，则反应后固体中锰原子与氧原子个数比为，反应后固体化学式为MnO2，因此H点固体在空气中充分加热的反应的化学方程式为：。
17．(1)化石资源制氢
(2)在其它条件相同时，温度范围在50℃~400℃之间，CO转化率随温度的升高先增大再减小
(3)氘、氚的质子数均为1，与氢原子属于质子数相同的一类原子
(4)BCD
(5) 2H2O2H2↑+O2↑ 吸收
【详解】（1）由题中信息可知，目前氢气的主要来源是化石资源制氢。
（2）图2中，催化剂为2%Au/a－MoC时，CO转化率和温度的关系是：在其它条件相同时，温度范围在50℃~400℃之间，CO转化率随温度的升高先增大再减小。
（3）根据表中信息可知氘、氚都属于氢元素，理由是：氘、氚的质子数均为1，与氢原子属于质子数相同的一类原子。
（4）A. 由图2可知，a－MoC可使CO转化率接近70%，此选项错误；B. 水电解制氢的不足是造价高昂，此选项正确；C. 由题中信息可知，利用太阳能制氢是未来发展方向，此选项正确；D. “东方超环”利用核聚变提供能量，此选项正确。故选BCD。
（5）科学家正致力于研究在催化剂和光照条件下分解水制氢气，水发生分解反应生成氢气、氧气，该反应的化学方程式为：2H2O2H2↑+O2↑，该反应吸收能量。
18．(1)C
(2)低
(3) 氢（H） A
(4) 氧气分子间的间隙 单质 3
【详解】（1）A. 氢气的燃烧产物无污染，所以氢能是一种清洁能源，此选项正确；B. 利用太阳能发电并电解水制氢可实现二氧化碳零排放，此选项正确；C. 氢气的制取成本太高，储存比较困难，所以现阶段氢能还不能替代化石能源，此选项错误。故选C。
（2）利用液氮的低温可将CO液化分离，从而获得纯净的氢气，说明氢气的沸点比CO的沸点低。
（3）①氚原子中有一个质子，所以氚属于氢元素的一种原子。②因为原子中质子数=核外电子数，则下列示意图能表示氚原子的是A。
（4）①将氢气压缩进储氢瓶过程中，氢气分子的大小不变，发生改变的是氢气分子间的间隙。②石墨烯是由碳元素组成的纯净物，是一种单质。③化合物中质量比，则3。
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