Question

4．在宏觀、微觀和符號之間建立聯系是化學學科的特點．

（1）物質的組成及構成關系如圖1所示，圖中①表示的是原子，②表示的是分子．
（2）圖2是氧、硫、氯三種元素的原子結構示意圖．
①氯原子的結構示意圖中x的數值是7，達到穩定結構易得（填“得”或“失”）電子．
②氧和硫兩種元素的化學性質具有相似性的原因是它們原子的最外層電子數相同．
③氧和氯兩種元素最本質的區別是它們原子中的質子數不同．
（3）甲烷在一定量的氧氣中燃燒，測得反應前后各物質的質量如表所示：

物質	甲烷	氧氣	水	二氧化碳	X
反應前質量/g	3.2	11.2	0	0	0
反應后質量/g	0	0	7.2	4.4	a

則a的值為2.8g，根據表格中數據，請完成相關的化學方程式4CH₄+7O₂=8H₂O+2CO₂+2CO．（反應條件略）

Answer 1

分析 （1）根據汞屬于金屬，是由原子構成的，水是由水分子構成解答；
（2）①根據“原子序數=核內質子數=核外電子數”，可求x的數值．
②根據元素的化學性質跟它的原子的最外層電子數目關系非常密切，進行分析解答．
③根據質子數決定元素的種類解答．
（3）根據質量守恒定律，化學反應前后物質的總質量相等．可計算待測的值．

解答 解：
（1）汞屬于金屬，是由原子構成的，水是由水分子構成；
（2）①根據“原子序數=核內質子數=核外電子數”，則17=2+8+x，解得x=7；達到穩定結構易得到電子；
②元素的化學性質跟它的原子的最外層電子數目關系非常密切，最外層電子數相同的元素化學性質相似，氧元素和硫元素化學性質相似的原因是它們的原子的最外層電子數相同；
③氧和氯兩種元素最本質的區別是它們原子中的質子數不同．
（3）參加反應的甲烷和氧氣的質量為3.2g+11.2g=14.4g，生成物的質量為7.2g+4.4g+a=14.4g，故a=2.8g；
3.2g甲烷中氫元素的質量為：3.2g×$\frac{1×4}{1×4+12}$×100%=0.8g，則碳元素的質量為：3.2g-0.8g=2.4g；7.2g水中氫元素的質量為：7.2g×$\frac{1×2}{1×2+16}$×100%=0.8g，故X中不含有氫元素，4.4g二氧化碳中碳元素的質量為：4.4g×$\frac{12}{12+16×2}$×100%=1.2g；故X中應含有2.4g-1.2g=1.2g碳元素，又因為X的質量為2.8g，故X中應含有1.6g氧元素，X中兩種元素的質量比為1.2g：1.6g=3：4；則推測X為CO，則甲烷燃燒生成水、二氧化碳和一氧化碳，根據質量守恒定律，化學反應前后原子的種類和數目不變，故方程式為：4CH₄+7O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$8H₂O+2CO₂+2CO；
答案：
（1）①原子；②分子；
（2）①7；得；②最外層電子數； ③質子數．
（3）2.8g；8H₂O+2CO₂+2CO；

點評 本題考查了物質的宏觀組成和微觀構成的知識，完成此題，可以依據已有的知識進行．考查學生對原子結構示意圖及其意義的理解，了解原子結構示意圖的意義是正確解題的關鍵．