Question

4．在宏观、微观和符号之间建立联系是化学学科的特点．

（1）物质的组成及构成关系如图1所示，图中①表示的是原子，②表示的是分子．
（2）图2是氧、硫、氯三种元素的原子结构示意图．
①氯原子的结构示意图中x的数值是7，达到稳定结构易得（填“得”或“失”）电子．
②氧和硫两种元素的化学性质具有相似性的原因是它们原子的最外层电子数相同．
③氧和氯两种元素最本质的区别是它们原子中的质子数不同．
（3）甲烷在一定量的氧气中燃烧，测得反应前后各物质的质量如表所示：

物质	甲烷	氧气	水	二氧化碳	X
反应前质量/g	3.2	11.2	0	0	0
反应后质量/g	0	0	7.2	4.4	a

则a的值为2.8g，根据表格中数据，请完成相关的化学方程式4CH₄+7O₂=8H₂O+2CO₂+2CO．（反应条件略）

Answer 1

分析 （1）根据汞属于金属，是由原子构成的，水是由水分子构成解答；
（2）①根据“原子序数=核内质子数=核外电子数”，可求x的数值．
②根据元素的化学性质跟它的原子的最外层电子数目关系非常密切，进行分析解答．
③根据质子数决定元素的种类解答．
（3）根据质量守恒定律，化学反应前后物质的总质量相等．可计算待测的值．

解答 解：
（1）汞属于金属，是由原子构成的，水是由水分子构成；
（2）①根据“原子序数=核内质子数=核外电子数”，则17=2+8+x，解得x=7；达到稳定结构易得到电子；
②元素的化学性质跟它的原子的最外层电子数目关系非常密切，最外层电子数相同的元素化学性质相似，氧元素和硫元素化学性质相似的原因是它们的原子的最外层电子数相同；
③氧和氯两种元素最本质的区别是它们原子中的质子数不同．
（3）参加反应的甲烷和氧气的质量为3.2g+11.2g=14.4g，生成物的质量为7.2g+4.4g+a=14.4g，故a=2.8g；
3.2g甲烷中氢元素的质量为：3.2g×$\frac{1×4}{1×4+12}$×100%=0.8g，则碳元素的质量为：3.2g-0.8g=2.4g；7.2g水中氢元素的质量为：7.2g×$\frac{1×2}{1×2+16}$×100%=0.8g，故X中不含有氢元素，4.4g二氧化碳中碳元素的质量为：4.4g×$\frac{12}{12+16×2}$×100%=1.2g；故X中应含有2.4g-1.2g=1.2g碳元素，又因为X的质量为2.8g，故X中应含有1.6g氧元素，X中两种元素的质量比为1.2g：1.6g=3：4；则推测X为CO，则甲烷燃烧生成水、二氧化碳和一氧化碳，根据质量守恒定律，化学反应前后原子的种类和数目不变，故方程式为：4CH₄+7O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$8H₂O+2CO₂+2CO；
答案：
（1）①原子；②分子；
（2）①7；得；②最外层电子数； ③质子数．
（3）2.8g；8H₂O+2CO₂+2CO；

点评 本题考查了物质的宏观组成和微观构成的知识，完成此题，可以依据已有的知识进行．考查学生对原子结构示意图及其意义的理解，了解原子结构示意图的意义是正确解题的关键．