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12. [2025 绵阳北川期中]宏观、微观和符号之间的相互联系是化学学科的特点。
（1）现有 X、Y、Z、W 四种元素，它们的质子数如图甲所示。
① 四种元素中，属于同一周期的元素是
② Z 与 Y 形成的一种常见化合物中，Z 元素的化合价为＋2，该化合物的化学式为
（2）下表为 A、B、C、D 四种元素的原子结构示意图。
| 元素名称 | A | B | C | D |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 原子结构示意图 | $\begin{array}{c}\mathrm{+9}\begin{array}{c}\mathrm{2}\\\mathrm{7}\end{array}\end{array}$ |
| $\begin{array}{c}\mathrm{+16}\begin{array}{c}\mathrm{2}\\\mathrm{8}\\\mathrm{6}\end{array}\end{array}$ | $\begin{array}{c}\mathrm{+17}\begin{array}{c}x\ \mathrm{8}\ \mathrm{7}\end{array}\end{array}$ |
① 表中$x=$
② 硫原子得到两个电子所形成的离子的符号为
③ A、D元素原子具有相似化学性质的原因是
（3）在催化剂的作用下，过氧化氢可将甲烷（化学式：$\ce{CH_{4}}$）转化为含氧的化合物，其微观过程如图乙所示：
① 过程1中发生反应后的生成物有
② 过程2反应前后分子的数目之比为
③ 写出上述转化的总反应的化学方程式：
（1）现有 X、Y、Z、W 四种元素，它们的质子数如图甲所示。
① 四种元素中，属于同一周期的元素是
C和O
（填元素符号）。② Z 与 Y 形成的一种常见化合物中，Z 元素的化合价为＋2，该化合物的化学式为
$\ce{CO}$
。（2）下表为 A、B、C、D 四种元素的原子结构示意图。
| 元素名称 | A | B | C | D |
| --- | --- | --- | --- | --- |
| 原子结构示意图 | $\begin{array}{c}\mathrm{+9}\begin{array}{c}\mathrm{2}\\\mathrm{7}\end{array}\end{array}$ |
| $\begin{array}{c}\mathrm{+16}\begin{array}{c}\mathrm{2}\\\mathrm{8}\\\mathrm{6}\end{array}\end{array}$ | $\begin{array}{c}\mathrm{+17}\begin{array}{c}x\ \mathrm{8}\ \mathrm{7}\end{array}\end{array}$ |① 表中$x=$
2
。② 硫原子得到两个电子所形成的离子的符号为
$\ce{S^{2-}}$
。③ A、D元素原子具有相似化学性质的原因是
两者的最外层电子数都是7
。（3）在催化剂的作用下，过氧化氢可将甲烷（化学式：$\ce{CH_{4}}$）转化为含氧的化合物，其微观过程如图乙所示：
① 过程1中发生反应后的生成物有
$\ce{CH_{3}OH}$和$\ce{H_{2}O}$
。② 过程2反应前后分子的数目之比为
2:3
。③ 写出上述转化的总反应的化学方程式：
$\ce{CH_{4} + 2H_{2}O_{2}\xlongequal{催化剂}3H_{2}O + CH_{2}O}$
。答案
12.（1）① C和O ② $\ce{CO}$ （2）① 2 ② $\ce{S^{2-}}$ ③ 两者的最外层电子数都是7 （3）① $\ce{CH_{3}OH}$和$\ce{H_{2}O}$ ② 2:3 ③ $\ce{CH_{4} + 2H_{2}O_{2}\xlongequal{催化剂}3H_{2}O + CH_{2}O}$
〔解析〕（1）① X、Y、Z、W四种元素的质子数分别为1、8、6、11,分别为氢元素、氧元素、碳元素与钠元素,其中氢元素位于第一周期,碳元素与氧元素位于第二周期,钠元素位于第三周期。② Y是氧元素,在化合物中显-2价,Z是碳元素,若Z元素的化合价为+2,则两种元素组成的化合物的化学式为CO。（2）① 氯原子的第一层上有两个电子。② 硫原子得到两个电子后所形成的离子带两个单位的负电荷,则离子符号为$\ce{S^{2-}}$。③ A、D元素原子具有相似化学性质的原因是两者的最外层电子数都是7。（3）① 由微观反应示意图以及分子结构模型可知,过程1中发生反应后的生成物有$\ce{CH_{3}OH}$和$\ce{H_{2}O}$。② 过程2是$\ce{CH_{3}OH}$和过氧化氢在催化剂作用下反应生成水和$\ce{CH_{2}O}$,反应的化学方程式为$\ce{CH_{3}OH + H_{2}O_{2}\xlongequal{催化剂}2H_{2}O + CH_{2}O}$,由化学方程式可知,反应前后分子的数目之比为2:3。③ 由微观反应示意图可知,上述转化的总反应的化学方程式为$\ce{CH_{4} + 2H_{2}O_{2}\xlongequal{催化剂}3H_{2}O + CH_{2}O}$。
〔解析〕（1）① X、Y、Z、W四种元素的质子数分别为1、8、6、11,分别为氢元素、氧元素、碳元素与钠元素,其中氢元素位于第一周期,碳元素与氧元素位于第二周期,钠元素位于第三周期。② Y是氧元素,在化合物中显-2价,Z是碳元素,若Z元素的化合价为+2,则两种元素组成的化合物的化学式为CO。（2）① 氯原子的第一层上有两个电子。② 硫原子得到两个电子后所形成的离子带两个单位的负电荷,则离子符号为$\ce{S^{2-}}$。③ A、D元素原子具有相似化学性质的原因是两者的最外层电子数都是7。（3）① 由微观反应示意图以及分子结构模型可知,过程1中发生反应后的生成物有$\ce{CH_{3}OH}$和$\ce{H_{2}O}$。② 过程2是$\ce{CH_{3}OH}$和过氧化氢在催化剂作用下反应生成水和$\ce{CH_{2}O}$,反应的化学方程式为$\ce{CH_{3}OH + H_{2}O_{2}\xlongequal{催化剂}2H_{2}O + CH_{2}O}$,由化学方程式可知,反应前后分子的数目之比为2:3。③ 由微观反应示意图可知,上述转化的总反应的化学方程式为$\ce{CH_{4} + 2H_{2}O_{2}\xlongequal{催化剂}3H_{2}O + CH_{2}O}$。
解析
【分析】
这道题围绕化学学科宏观-微观-符号的核心特点展开，解题时可以分模块逐步推导：
1. 针对第（1）问：首先根据质子数确定对应元素，质子数分别为1、8、6、11的元素依次是H、O、C、Na，再依据“元素所在周期数等于其原子核外电子层数”判断同周期元素；之后结合化合物中正负化合价代数和为0的规则，推导+2价C和-2价O组成的化合物化学式。
2. 针对第（2）问：利用“原子中质子数=核外电子总数”计算氯原子第一层电子数x；根据原子得电子后带负电的规则书写硫离子符号；明确元素化学性质由最外层电子数决定，即可解释A、D化学性质相似的原因。
3. 针对第（3）问：结合微观示意图的分子模型，先识别每个过程的反应物和生成物，配平对应反应的化学方程式，再统计反应前后分子总数得到比值，最后将两个分步反应相加消去中间产物，得到总反应的化学方程式。
【解析】
（1）① 已知四种元素质子数分别为1、8、6、11，对应元素为H、O、C、Na：H核外只有1个电子层，位于第一周期；C、O核外均有2个电子层，位于第二周期；Na核外有3个电子层，位于第三周期，因此同周期的是C和O。
② Y为O元素，在化合物中通常显-2价，Z为C元素，题目给出其化合价为+2，根据化合物中正负化合价代数和为0，可得化学式为CO。
（2）① 原子中质子数等于核外电子数，氯元素质子数为17，因此x + 8 +7 =17，解得x=2。
② 硫原子最外层有6个电子，得到2个电子后形成带2个单位负电荷的阴离子，离子符号为$\ce{S^{2-}}$。
③ 元素的化学性质由原子的最外层电子数决定，A（氟原子）和D（氯原子）的最外层电子数均为7，因此二者化学性质相似。
（3）① 根据分子结构模型可知，过程1反应后生成的物质为$\ce{CH_{3}OH}$和$\ce{H_{2}O}$。
② 过程2的反应方程式为$\ce{CH_{3}OH + H_{2}O_{2}\xlongequal{催化剂}2H_{2}O + CH_{2}O}$，反应前分子总数为2，反应后分子总数为3，因此反应前后分子数目之比为2:3。
③ 将两个分步反应相加消去中间产物，得到总反应的化学方程式为$\ce{CH_{4} + 2H_{2}O_{2}\xlongequal{催化剂}3H_{2}O + CH_{2}O}$。
【答案】
（1）① C和O ② $\ce{CO}$
（2）① 2 ② $\ce{S^{2-}}$ ③ 两者的最外层电子数都是7
（3）① $\ce{CH_{3}OH}$和$\ce{H_{2}O}$ ② 2:3 ③ $\ce{CH_{4} + 2H_{2}O_{2}\xlongequal{催化剂}3H_{2}O + CH_{2}O}$
【知识点】
元素周期规律，原子结构，微观反应示意图
【点评】
本题是物质构成与化学方程式模块的综合基础题，紧扣宏观、微观、符号三重表征的化学核心思维，考点覆盖全面，既考察了元素周期表基础规律、离子符号书写等记忆类基础内容，也要求学生具备从微观示意图拆解反应过程、推导总反应的能力，能够有效检验学生对该模块核心知识点的掌握程度。
【难度系数】
0.6
这道题围绕化学学科宏观-微观-符号的核心特点展开，解题时可以分模块逐步推导：
1. 针对第（1）问：首先根据质子数确定对应元素，质子数分别为1、8、6、11的元素依次是H、O、C、Na，再依据“元素所在周期数等于其原子核外电子层数”判断同周期元素；之后结合化合物中正负化合价代数和为0的规则，推导+2价C和-2价O组成的化合物化学式。
2. 针对第（2）问：利用“原子中质子数=核外电子总数”计算氯原子第一层电子数x；根据原子得电子后带负电的规则书写硫离子符号；明确元素化学性质由最外层电子数决定，即可解释A、D化学性质相似的原因。
3. 针对第（3）问：结合微观示意图的分子模型，先识别每个过程的反应物和生成物，配平对应反应的化学方程式，再统计反应前后分子总数得到比值，最后将两个分步反应相加消去中间产物，得到总反应的化学方程式。
【解析】
（1）① 已知四种元素质子数分别为1、8、6、11，对应元素为H、O、C、Na：H核外只有1个电子层，位于第一周期；C、O核外均有2个电子层，位于第二周期；Na核外有3个电子层，位于第三周期，因此同周期的是C和O。
② Y为O元素，在化合物中通常显-2价，Z为C元素，题目给出其化合价为+2，根据化合物中正负化合价代数和为0，可得化学式为CO。
（2）① 原子中质子数等于核外电子数，氯元素质子数为17，因此x + 8 +7 =17，解得x=2。
② 硫原子最外层有6个电子，得到2个电子后形成带2个单位负电荷的阴离子，离子符号为$\ce{S^{2-}}$。
③ 元素的化学性质由原子的最外层电子数决定，A（氟原子）和D（氯原子）的最外层电子数均为7，因此二者化学性质相似。
（3）① 根据分子结构模型可知，过程1反应后生成的物质为$\ce{CH_{3}OH}$和$\ce{H_{2}O}$。
② 过程2的反应方程式为$\ce{CH_{3}OH + H_{2}O_{2}\xlongequal{催化剂}2H_{2}O + CH_{2}O}$，反应前分子总数为2，反应后分子总数为3，因此反应前后分子数目之比为2:3。
③ 将两个分步反应相加消去中间产物，得到总反应的化学方程式为$\ce{CH_{4} + 2H_{2}O_{2}\xlongequal{催化剂}3H_{2}O + CH_{2}O}$。
【答案】
（1）① C和O ② $\ce{CO}$
（2）① 2 ② $\ce{S^{2-}}$ ③ 两者的最外层电子数都是7
（3）① $\ce{CH_{3}OH}$和$\ce{H_{2}O}$ ② 2:3 ③ $\ce{CH_{4} + 2H_{2}O_{2}\xlongequal{催化剂}3H_{2}O + CH_{2}O}$
【知识点】
元素周期规律，原子结构，微观反应示意图
【点评】
本题是物质构成与化学方程式模块的综合基础题，紧扣宏观、微观、符号三重表征的化学核心思维，考点覆盖全面，既考察了元素周期表基础规律、离子符号书写等记忆类基础内容，也要求学生具备从微观示意图拆解反应过程、推导总反应的能力，能够有效检验学生对该模块核心知识点的掌握程度。
【难度系数】
0.6
13. [2025 泸州期末]青少年在生长发育期对钙的需求量相对较多,如果从食物中摄取不足,那么可以从药物或保健品中摄取,如图所示为甲、乙两个品牌的高钙片标签上的部分文字,请仔细阅读后回答下列问题。
（第13题图）
（1）碳酸钙的相对分子质量为
（2）碳酸钙中钙、碳、氧三种元素的原子个数比为
（3）两种品牌的高钙片中钙的质量分数相比,品牌甲
（4）如果同为100片装,品牌甲每瓶60元,品牌乙每瓶65元,综合考虑价格和含钙量两个因素,选择品牌
（第13题图）
（1）碳酸钙的相对分子质量为
100
。（2）碳酸钙中钙、碳、氧三种元素的原子个数比为
1:1:3
。（3）两种品牌的高钙片中钙的质量分数相比,品牌甲
大于
（填“大于”“小于”或“等于”）品牌乙。（4）如果同为100片装,品牌甲每瓶60元,品牌乙每瓶65元,综合考虑价格和含钙量两个因素,选择品牌
甲
（填“甲”或“乙”）更划算,理由是品牌甲含钙量高,价格低
。答案
13.（1）100 （2）1:1:3 （3）大于 （4）甲 品牌甲含钙量高,价格低
〔解析〕（1）碳酸钙的化学式为$\ce{CaCO_{3}}$,其相对分子质量为40+12+16×3=100。（2）碳酸钙中钙、碳、氧三种元素的原子个数比为1:1:3。（3）品牌甲的高钙片中钙的质量分数为$\dfrac{500×10^{-3}\ \mathrm{g}}{2.5\ \mathrm{g}}×100\%=20\%$,品牌乙的高钙片中钙的质量分数为$\dfrac{0.75\ \mathrm{g}×(\dfrac{40}{100}×100\%)}{2.5\ \mathrm{g}}=12\%$,故品牌甲的高钙片中钙的质量分数更大。（4）一瓶品牌甲的高钙片中钙的质量为100×0.5 g=50 g,一瓶品牌乙的高钙片中钙的质量为100×2.5 g×12%=30 g,故综合考虑价格和含钙量两个因素,选择品牌甲更划算。
〔解析〕（1）碳酸钙的化学式为$\ce{CaCO_{3}}$,其相对分子质量为40+12+16×3=100。（2）碳酸钙中钙、碳、氧三种元素的原子个数比为1:1:3。（3）品牌甲的高钙片中钙的质量分数为$\dfrac{500×10^{-3}\ \mathrm{g}}{2.5\ \mathrm{g}}×100\%=20\%$,品牌乙的高钙片中钙的质量分数为$\dfrac{0.75\ \mathrm{g}×(\dfrac{40}{100}×100\%)}{2.5\ \mathrm{g}}=12\%$,故品牌甲的高钙片中钙的质量分数更大。（4）一瓶品牌甲的高钙片中钙的质量为100×0.5 g=50 g,一瓶品牌乙的高钙片中钙的质量为100×2.5 g×12%=30 g,故综合考虑价格和含钙量两个因素,选择品牌甲更划算。
解析
【分析】
这道题是结合补钙保健品标签的化学计算应用题，解题思路可以分步梳理：
1. 第（1）问直接利用相对分子质量的定义，将碳酸钙化学式中所有原子的相对原子质量求和即可得到结果；
2. 第（2）问直接观察碳酸钙的化学式，统计钙、碳、氧三种原子的各自数量，化简得到原子个数比；
3. 第（3）问分别计算两个品牌钙片的钙元素质量分数：品牌甲直接给出每片的钙质量，除以单片总质量就能得到质量分数；品牌乙给出的是每片的碳酸钙质量，需要先算出碳酸钙中钙元素的占比，换算出每片实际钙质量后再除以单片总质量，最后对比两个数值的大小；
4. 第（4）问分别计算100片装的两瓶钙片的总含钙量，结合售价对比性价比，就能判断哪个品牌更划算。
【解析】
（1）碳酸钙的化学式为$\ce{CaCO_{3}}$，其相对分子质量为：$40+12+16×3=100$。
（2）从$\ce{CaCO_{3}}$的化学式可知，钙、碳、氧三种元素的原子个数分别为1、1、3，因此原子个数比为$1:1:3$。
（3）品牌甲钙片的钙质量分数：$\dfrac{500×10^{-3}\ \mathrm{g}}{2.5\ \mathrm{g}}×100\%=20\%$；
品牌乙钙片中，碳酸钙的钙元素质量分数为$\dfrac{40}{100}×100\%=40\%$，每片实际含钙质量为$0.75\ \mathrm{g}×40\%=0.3\ \mathrm{g}$，因此乙的钙质量分数为$\dfrac{0.3\ \mathrm{g}}{2.5\ \mathrm{g}}×100\%=12\%$，对比可得品牌甲的钙质量分数大于品牌乙。
（4）100片装的品牌甲总含钙量为$100×0.5\ \mathrm{g}=50\ \mathrm{g}$，售价60元；100片装的品牌乙总含钙量为$100×0.3\ \mathrm{g}=30\ \mathrm{g}$，售价65元，可见品牌甲含钙量更高，价格更低，选购甲更划算。
【答案】
（1）100 （2）1:1:3 （3）大于 （4）甲 品牌甲含钙量高，价格低
【知识点】
相对分子质量计算，元素质量分数计算，化学式的意义
【点评】
本题将化学基础计算和生活中保健品选购的实际场景结合，既考察了化学式相关的核心基础计算能力，也引导学生用化学知识解决生活实际问题，解题的易错点是不要混淆两个标签给出的不同数据，区分直接标注的钙元素质量和需要通过碳酸钙换算的钙元素质量。
【难度系数】
0.7
这道题是结合补钙保健品标签的化学计算应用题，解题思路可以分步梳理：
1. 第（1）问直接利用相对分子质量的定义，将碳酸钙化学式中所有原子的相对原子质量求和即可得到结果；
2. 第（2）问直接观察碳酸钙的化学式，统计钙、碳、氧三种原子的各自数量，化简得到原子个数比；
3. 第（3）问分别计算两个品牌钙片的钙元素质量分数：品牌甲直接给出每片的钙质量，除以单片总质量就能得到质量分数；品牌乙给出的是每片的碳酸钙质量，需要先算出碳酸钙中钙元素的占比，换算出每片实际钙质量后再除以单片总质量，最后对比两个数值的大小；
4. 第（4）问分别计算100片装的两瓶钙片的总含钙量，结合售价对比性价比，就能判断哪个品牌更划算。
【解析】
（1）碳酸钙的化学式为$\ce{CaCO_{3}}$，其相对分子质量为：$40+12+16×3=100$。
（2）从$\ce{CaCO_{3}}$的化学式可知，钙、碳、氧三种元素的原子个数分别为1、1、3，因此原子个数比为$1:1:3$。
（3）品牌甲钙片的钙质量分数：$\dfrac{500×10^{-3}\ \mathrm{g}}{2.5\ \mathrm{g}}×100\%=20\%$；
品牌乙钙片中，碳酸钙的钙元素质量分数为$\dfrac{40}{100}×100\%=40\%$，每片实际含钙质量为$0.75\ \mathrm{g}×40\%=0.3\ \mathrm{g}$，因此乙的钙质量分数为$\dfrac{0.3\ \mathrm{g}}{2.5\ \mathrm{g}}×100\%=12\%$，对比可得品牌甲的钙质量分数大于品牌乙。
（4）100片装的品牌甲总含钙量为$100×0.5\ \mathrm{g}=50\ \mathrm{g}$，售价60元；100片装的品牌乙总含钙量为$100×0.3\ \mathrm{g}=30\ \mathrm{g}$，售价65元，可见品牌甲含钙量更高，价格更低，选购甲更划算。
【答案】
（1）100 （2）1:1:3 （3）大于 （4）甲 品牌甲含钙量高，价格低
【知识点】
相对分子质量计算，元素质量分数计算，化学式的意义
【点评】
本题将化学基础计算和生活中保健品选购的实际场景结合，既考察了化学式相关的核心基础计算能力，也引导学生用化学知识解决生活实际问题，解题的易错点是不要混淆两个标签给出的不同数据，区分直接标注的钙元素质量和需要通过碳酸钙换算的钙元素质量。
【难度系数】
0.7
