第一章《原子结构与性质》单元测试卷
一、单选题
1.下列方案设计、现象和结论都正确的是
选项 目的 方案设计 现象和结论
A 探究溶液的酸碱性 将氢氧化镁投入到足量浓氯化铵溶液中 氢氧化镁溶解,则溶液显酸性
B 探究钢铁的电化学腐蚀 在铁片上滴一滴含有酚酞的食盐水 一段时间后液滴边缘出现红色,则铁片发生了吸氧腐蚀
C 比较、结合的能力强弱 向次氯酸钙的溶液中通入少量 产生白色浑浊,则
D 比较氯元素和碳元素的非金属性强弱 将盐酸滴入碳酸氢钠溶液中 产生气体,则氯元素比碳元素的非金属性强
A.A B.B C.C D.D
2.下列有关化学用语表达正确的是
A.15N的原子结构示意图:
B.NH4Cl电子式为
C.CS2的空间充填模型:
D.基态铜原子的价层电子排布图:
3.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X有三种核素,其中两种可用于制造核弹;Z 与W在周期表中同主族,且Y、Z、W三种元素的原子最外层电子数之和为17;X、Y形成的化合物M的水溶液呈碱性。下列叙述错误的是
A.原子半径:W>Y>Z>X
B.2.24 L(标准状况)M溶于1 L水中,所得溶液的pH约为13
C.YZ2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
D.Y、W的最高价氧化物对应的水化物均为强酸
4.元素的化学性质主要决定于
A.核电荷数 B.核外电子数 C.中子数 D.最外层电子数
5.科技发展、生产、生活都离不开化学。2021年是我国人工智能、航空航天、量子通信、生命科学大放异彩的一年。下列说法错误的是
A.“祝融号”火星探测器上使用的钛合金具有优良的性能。钛原子的电子排布式为[Ar]3d24s2
B.“天问一号”中形状记忆合金的两种金属都属于过渡金属元素,在元素周期表中位于ds区
C.清华大学打造的世界首款异构融合类脑芯片—天机芯的主要材料价电子排布式为3s23p2
D.量子通信材料螺旋碳纳米管TEM与石墨烯互为同素异形体
6.以下关于氟、氯、溴、碘的性质叙述错误的是
①AgCl、AgBr、AgI均为不溶于水的沉淀
②按Cl2、Br2、I2的顺序,单质的颜色逐渐加深
③单质Cl2、Br2、I2中,氧化性最强的是Cl2
④HCI、HBr、HI还原性最强的是HI
⑤单质Cl2、Br2、I2中,与氢化合最容易的是I2
⑥按Cl2、Br2、I2的顺序,单质的密度逐渐减小
A.②④ B.⑤⑥ C.①② D.③④
7.X、Y是同周期的两种主族元素,它们的逐级电离能(I)数据如下表所示:
电离能 (kJ/mol) I1 I2 I3 I4 I5 ……
X 496 4562 6912 9543 13353 ……
Y 738 1451 7733 10540 13630 ……
下列有关说法正确的是A.电负性:X>Y B.与水反应剧烈程度:X<Y
C.X的最外层电子数为1 D.Y的最高化合价为+3
8.下列各组元素性质的叙述中,正确的是
A.N、O、F的电负性依次增大 B.N、O、F的第一电离能依次增大
C.N、O、F的最高化合价依次升高 D.O、F、Na的原子半径依次减小
9.短周期主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大,在元素周期表中的相对位置如表所示,其中W元素(非氢元素)最高化合价与最低化合价代数和为0,Y元素的原子最外层电子数是电子层数的2倍。下列说法不正确的是
A.原子半径大小:X
C.W元素和氢元素形成的化合物可能与Z的氢化物反应
D.W的氢化物的熔沸点可能高于X的氢化物的熔沸点
10.已知卤素及钛的电负性如表所示:
元素符号 F Cl Br I Ti
电负性 4.0 3.0 2.8 2.5 1.5
经验规律告诉我们:当形成化学键的两原子相应元素的电负性差值大于1.7时,所形成的一般为离子键;当小于1.7时,一般为共价键。下列属于离子化合物的是A.TiF4 B.TiCl4 C.TiBr4 D.TiI4
11.短周期元素W、X、Z、Y、N,原子序数依次增大,W与Y原子最外层电子数之和等于X原子最外层电子数,它们形成如图物质,下列说法正确的是
A.原子半径W<X<Y<N<Z
B.该化合物的熔点大于ZN
C.Z、N都能与X形成有漂白性的物质,且漂白原理相似
D.该化合物中所有原子都满足结构
12.已知某元素的原子序数为31。下列说法错误的是
A.该元素位于周期表的p区
B.该元素在周期表中的位置是第四周期第ⅢA族
C.该元素的价电子排布式为
D.与该元素同族的第三周期元素的最高价氧化物对应水化物具有两性
13.氯乙烷复方气雾剂可用于急性损伤的镇痛。下列说法正确的是
A.H原子的电子从激发态跃迁到基态将吸收能量
B.Cl-的结构示意图表示为
C.基态C原子核外电子的轨道表示式为
D.镇痛的原理是氯乙烷汽化放热
14.短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大。常温下,四种元素最高价氧化物对应水化物均能形成浓度为的溶液,它们的分布如下图所示。下列说法正确的是
A.X与W可能位于同一主族
B.最外层未成对电子数:
C.四种元素的简单离子中Y的半径最小
D.四种元素的最高价氧化物对应水化物中Z的酸性最强
15.下列有关原子结构的说法中不正确的是
A.第五能层有5个能级,最多能容纳50个电子
B.同一原子中,不同能层均含有的能级是s能级
C.同一原子中,3d能级实际容纳的电子数一定为10个
D.能层和能级的划分,均以电子的能量高低为依据
二、填空题
16.根据元素周期表中完整周期元素的性质,填写下列空白。
(1)在第三周期中,第一电离能最小的元素符号是_______,其原子的结构示意图为_______,第一电离能最大的元素符号是_______,其电子排布式为_______。
(2)在元素周期表中,电负性最大的元素名称是_______,其价电子排布图为_______。
(3)第四周期元素中未成对电子数最多的元素符号是_______,其基态原子的简化电子排布式为_______,有_______个未成对电子,有_______个能级,能量最高的能级符号为_______。
(4)某元素的基态原子价电子排布式为3d104s1 ,该元素符号是_______,原子中所有电子占有_______个轨道,核外共有_______个不同运动状态的电子。
(5)某元素的正三价离子的3d能级为半充满,其硫酸盐水溶液显_______ 性(填“酸”、“碱”或“中”),用离子方程式解释其原因_______。
(6)用惰性电极电解第三周期原子半径最大的元素的氯化物的水溶液,其阳极反应的电极方程式为_______。电解一段时间后,阴极区pH_______(填“增大”、“减小”或“不变”)
17.基态原子的核外电子填充在7个轨道中的元素有_______种,该元素是_______,价电子排布式_______。
18.能量最低原理
能量最低原理:在构建_______时,电子尽可能地先占有_______,然后进入能量高的轨道,使整个原子的能量处于_______
三、计算题
19.短周期主族元素R的族序数是其周期序数的2倍,R在其最高价氧化物中的质量分数为400/0。已知R原子核内的质子数与中子数相等。试通过计算:
(1)确定R是什么元素_______;
(2)确定R元素在周期表中的位置_______。
20.某金属元素X原子的核外电子数等于核内中子数,取该元素的单质0.6 g与足量的氧气充分反应,可得到1.0 g氧化物XO。试通过计算推导出该元素在元素周期表中的位置。
四、实验题
21.某研究性学习小组设计了一组实验验证元素周期律。
(1)甲同学在a、b、c三只烧杯里分别加入50mL水,再分别滴加几滴酚酞溶液,依次加入大小相近的锂、钠、钾块,观察现象。甲同学设计实验的目的是_______,烧杯_______(填字母)中的反应最剧烈。
(2)乙同学利用下图所示装置验证同主族元素非金属性的变化规律。回答下列问题:
①仪器A的名称为_______,干燥管D的作用是_______。
②若要证明非金属性:Cl>I,则A中加浓盐酸,B中加KMnO4,C中加淀粉碘化钾混合溶液,实验时观察到_______,即可证明。从环境保护的观点考虑,此装置缺少尾气处理装置,可用_______吸收尾气。
③若要证明非金属性:C>Si,则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加_______溶液(写化学式),若观察到C中的现象为_______,即可证明。但有的同学认为该实验存在缺陷,应在两装置间添加装有_______溶液的洗气瓶,目的是_______。
22.已知为可逆反应,某小组设计实验测定该反应平衡常数并探究影响化学平衡移动的因素。
(1)配制溶液和溶液。
基态核外电子排布式为_______,实验中所需的玻璃仪器有容量瓶、量筒和_______。(从下图中选择,写出名称)
(2)常温下,测定该反应的平衡常数K。
资料卡片 ⅰ.; ⅱ.为9~l1.5条件下和磺基水杨酸生成稳定的黄色络合物,可以通过测定吸光度得知其浓度。
将溶液与溶液等体积混合,产生灰黑色沉淀,溶液呈黄色,过滤得澄清滤液。(忽略反应引起的溶液体积变化)
①甲同学通过测定滤液中浓度测得K。取滤液,用标准溶液滴定滤液中,至滴定终点时消耗标准溶液。滴定终点的现象为_______,反应的平衡常数_______。(用含、、V的计算式表示)
②乙同学通过测定滤液中浓度测得K。取滤液,加入磺基水杨酸溶液,加入为9~11.5的缓冲溶液,测定吸光度。测得溶液中浓度为,则的平衡常数_______。(用含c的计算式表示)
(3)该小组进一步研究常温下稀释对该平衡移动方向的影响。
用溶液和溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液,测定平衡时浓度,记录数据。
序号
Ⅰ 10 10
Ⅱ 2 a b
_______,_______。和存在的关系是_______(用含和的不等式表示),该关系可以作为判断稀释对该平衡移动方向影响的证据。
23.超酸是一类比纯硫酸更强的酸,在石油重整中用作高效催化剂。某实验小组用制备超酸并进行性质探究实验。由三氯化锑()制备的反应如下:、。制备的初始实验装置如图(毛细管连通大气,减压时可吸入极少量空气,防止液体暴沸;夹持、加热及搅拌装置略):
相关性质如表:
物质 熔点 沸点 性质
73.4℃ 220.3℃ 极易水解
3.5℃ 79℃/2.9kPa(140℃分解) 极易水解
回答下列问题:
(1)Sb的价电子排布图为_______。
(2)试剂X的作用为____________________________。
(3)反应完成后,关闭活塞a、打开活塞b,减压转移_______(填仪器名称)中生成的至双口烧瓶中。用真空泵抽气减压蒸馏前,必须关闭的活塞是_______(填“a”或“b”);用减压蒸馏而不用常压蒸馏的主要原因是__________________。
(4)由制备时,应选用_______材质的仪器(填标号)。A.玻璃 B.陶瓷 C.铁或铝 D.聚四氟乙烯
(5)经后续反应制得4.27g,计算所得的产率为_______(保留2位有效数字)。
(6)1966年,美国研究员J·Lukas无意中将蜡烛扔进一个酸性溶液()中,发现蜡烛很快溶解,并放出。已知稳定性:,写出等物质的量的异丁烷与发生反应的化学方程式:_____________________。
试卷第4页,共8页
参考答案:
1.B
【详解】A.氢氧化镁投入到足量浓氯化铵溶液中,铵根离子与氢氧根离子结合,使氢氧化镁的溶解平衡正向移动,不能证明氯化铵溶液显酸性,A错误;
B.食盐水为中性,一段时间后液滴边缘出现红色,说明氧气得电子和水生成氢氧根,铁失去电子生成亚铁离子,铁片发生了吸氧腐蚀,B正确;
C.次氯酸钙的溶液中通入少量CO2生成碳酸钙和HClO,ClO 结合 H+ 的能力强,可知碳酸酸性比次氯酸强,故Ka1(H2CO3)>K(HClO),C错误;
D.盐酸为无氧酸,由盐酸、碳酸的酸性不能比较非金属性强弱,D错误;
故选B。
2.C
【详解】A.的原子结构示意图为,A错误;
B.电子式为:,B错误;
C.原子半径所以的空间充填模型:,C正确;
D.基态铜原子的价层电子排布为,D错误;
故选C。
3.B
【分析】短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X有三种核素,其中两种可用于制造核弹,则X为H元素;X、Y形成的化合物M的水溶液呈碱性,则Y是N元素,M为NH3;Z与W在周期表中同主族,且Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17,则Z和W最外层电子数都是6,且Z原子序数小于W,所以Z是O、W是S元素;
【详解】A.原子电子层数越多其原子半径越大,同一周期元素,原子半径随着原子序数增大而减小,所以原子半径:W>Y>Z>X,故A正确;
B.标况下2.24L氨气的物质的量是0.1mol,0.1mol氨气溶于水得到氨水,溶液的体积未知导致无法计算氨水物质的量浓度,且一水合氨是弱电解质,部分电离,所以无法计算溶液的pH,故B错误;
C.NO2具有氧化性,能氧化碘离子生成碘单质,碘遇淀粉试液变蓝色,所以YZ2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝,故C正确;
D.N、S的最高价氧化物对应的水化物HNO3和H2SO4均为强酸,故D正确;
答案为B。
4.D
【详解】元素的化学性质主要由原子最外层电子数决定,故D正确。
5.B
【详解】A.钛合金具有密度小、强度高、耐高温的特性,钛为22号元素,钛原子的电子排布式为[Ar]3d24s2,A正确;
B.Ti、Ni都属于过渡金属元素,Ni原子最后填充的电子为d电子,位于元素周期表d区,B错误;
C.芯片的主要材料是晶体硅,价电子排布式为3s23p2,C正确;
D.碳纳米管TEM与石墨烯均是碳单质,互为同素异形体,D正确;
故选:B。
6.B
【详解】①AgCl、AgBr、AgI均为不溶于水的沉淀,①正确;
②按Cl2、Br2、I2的顺序,单质的颜色依次为黄绿色、深红棕色、紫黑色,则颜色逐渐加深,②正确;
③Cl、Br、I的非金属性依次减弱,所以单质Cl2、Br2、I2中,氧化性最强的是Cl2,③正确;
④Cl、Br、I的非金属性依次减弱,所以HCI、HBr、HI还原性最强的是HI,④正确;
⑤Cl、Br、I的非金属性依次减弱,则单质Cl2、Br2、I2中,与氢化合最容易的是Cl2,⑤错误;
⑥按Cl2、Br2、I2的顺序,单质的状态为气态、气态、液态、固态,所以单质的密度逐渐增大,⑥错误;
综合以上分析,⑤⑥错误,故选B。
7.C
【分析】X、Y是同周期的两种主族元素,根据逐级电离能(I)数据,X元素I2I1,可知X是ⅠA族元素,Y元素I3I2,Y是ⅡA族元素。
【详解】A.同周期元素从左到右,电负性增大,所以电负性:X<Y,故A错误;
B.同周期元素从左到右,金属性减弱,所以金属性X>Y,金属性越强,越易与水反应,与水反应剧烈程度:X>Y,故B错误;
C.根据逐级电离能(I)数据,X元素I2I1,可知X是ⅠA族元素,X的最外层电子数为1,故C正确;
D.根据逐级电离能(I)数据, Y元素I3I2,Y是ⅡA族元素,Y的最高化合价为+2,故D错误;
故选C。
8.A
【详解】A.同周期从左至右,主族元素的电负性逐渐增大,N、O、F的电负性依次增大,A正确;
B.同周期从左至右,元素的第一电离能总体上呈增大的趋势,但N元素原子的最外层电子为半充满状态,第一电离能大于同周期相邻元素,即第一电离能O<N<F,B错误;
C.N元素的最高正化合价为+5价,O元素最高为+2价,F元素没有正化合价,C错误;
D.同周期从左至右,元素的原子半径逐渐减小(0族元素除外),故半径O>F,Na为第三周期元素,比F和O多一层电子,因此原子半径Na>O>F,D错误;
答案选A。
9.B
【分析】由短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置可知,Y元素的原子最外层电子数是电子层数的2倍,Y位于第三周期可知Y为S,结合元素的相对位置可知,W为C,X为N,Y为S,Z为Cl。
【详解】A.电子层越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,则原子半径为Y>Z>X,故A正确;
B.非金属性越强,对应最高价含氧酸的酸性越强,则最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y,氧化物对应水化物的酸性不一定符合,例如酸性HClO
D.X的氢化物可能为NH3或N2H4,W的氢化物种类繁多,熔沸点不一定,若W的氢化物为烃可能高于X的氢化物氨气的熔沸点,故D正确;
故选B选项。
10.A
【详解】A.由题意知F的电负性为4.0,Ti的电负性为1.5,两原子相应元素的电负性相差2.5,差值大于1.7,所形成的化学键为离子键,故A符合题意;
B.由题意知Cl的电负性为3.0,Ti的电负性为1.5,两原子相应元素的电负性相差1.5,差值小于1.7,所形成的化学键为共价键,故B不符合题意;
C.由题意知Br的电负性为2.8,Ti的电负性为1.5,两原子相应元素的电负性相差1.3,差值小于1.7,所形成的化学键为共价键,故C不符合题意;
D.由题意知I的电负性为2.5,Ti的电负性为1.5,两原子相应元素的电负性相差1.0,差值小于1.7,所形成的化学键为共价键,故D不符合题意;
故答案为:D。
11.C
【分析】短周期元素W、X、Z、Y、N,原子序数依次增大,W与Y原子最外层电子数之和等于X原子最外层电子数,它们形成如图物质,根据结构式可知Z位于第ⅠA族,X位于第ⅥA族,因此X是O,W是H,Z是Na,Y的最外层电子数是6-1=5,Y是P,N形成一个单键,原子序数最大,所以N是Cl,据此解答。
【详解】根据以上分析可知W、X、Z、Y、N分别是H、O、Na、P、Cl。则
A.同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径W<X<N<Y<Z,A错误;
B.该化合物中离子键强度小于氯化钠中离子键强度,所以其熔点小于NaCl,B错误;
C.Z、N都能与X形成有漂白性的物质,即Na2O2和ClO2,都具有强氧化性,因此漂白原理相似,C正确;
D.该化合物中H原子不满足结构,D错误;
答案选C。
12.C
【分析】该元素的原子序数为31,则该元素为镓元素。
【详解】A.该元素位于周期表的p区,故A正确;
B.该元素在周期表中的位置是第四周期第ⅢA族,故B正确;
C.该元素的价电子排布式为,故C错误;
D.与该元素同族的第三周期元素为Al元素,Al的最高价氧化物对应水化物氢氧化铝是两性氢氧化物,故D正确;
故选C。
13.C
【详解】A. H原子的电子从激发态跃迁到基态将放出能量,能量变低,故A错误;
B. 氯是17号元素,Cl-的结构示意图表示为 ,故B错误;
C. 碳是6号元素,基态C原子核外电子的轨道表示式为 ,故C正确;
D. 镇痛的原理是氯乙烷汽化吸热,降低受伤部位出血量,故D错误;
故选C。
14.C
【分析】短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,常温下,四种元素最高价氧化物对应水化物均能形成浓度为0.1mol/L的溶液,根据它们的pH分布可知,X、W的pH=1,应该为硝酸和高氯酸,则X为N,W为Cl,Z的pH小于1,应该为硫酸,Z为S,Y的pH=13,应该为氢氧化钠,则Y为Na,据此作答。
【详解】A.X、W分别位于ⅤA族和ⅦA族,二者不同主族,A错误;
B.N、Na、S、Cl的最外层未成对电子数分别为3、1、2、1,则最外层未成对电子数X>Z>W=Y,B错误;
C.电子层数越多,离子半径越大,电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,则简单离子半径Z>W>X>Y,C正确;
D.非金属性Cl>N>S,则最高价氧化物对应水化物的酸性W>X>Z,即四种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性W最强,D错误;
故答案选C。
15.C
【详解】第五能层含有5个能级,最多能容纳的电子数为2×52=50,A正确;同一原子中,由于K层只有s能级,故不同能层均含有的能级为s能级,B正确;3d能级最多可容纳10个电子,但实际容纳的电子数不一定为10个,C错误;核外电子分成不同能层和能级,其依据为电子的能量高低,D正确
16.(1) Na Ar 1s22s22p6 3s23p6
(2) 氟
(3) Cr [Ar]3d54s1 6 7 d
(4) Cu 15 29
(5) 酸 Fe3+ + 3H2OFe(OH)3 + 3H+
(6) 2Cl- -2e- = Cl2↑ 增大
【解析】(1)
第三周期中Na的金属性最强,最易失去电子,Ar为最外层8电子稳定结构,难失去电子,则第一电离能最小的元素是Na,钠为11号元素,原子的结构示意图为,第一电离能最大的元素是Ar,其电子排布式为1s22s22p63s23p6,故答案为:Na;;Ar;1s22s22p63s23p6;
(2)
元素周期表中,F的非金属性最强,则元素周期表中,电负性最大的元素是F,其价电子排布图为,故答案为:F;;
(3)
第四周期元素中,未成对电子数最多,可知价电子为3d54s1,元素为Cr;其基态原子的简化电子排布式为[Ar]3d54s1,有6个未成对电子,有7个能级,能量最高的能级符号为d;
(4)
某元素的基态原子价电子排布式为3d104s1 ,则基态原子电子排布式为[Ar]3d104s1 ,该元素符号是Cu,原子中所有电子占有15个轨道,铜原子核外有29个电子,每个电子的运动状态都不同,核外共有29种不同运动状态的电子;
(5)
某元素的正三价离子的3d轨道为半充满,则该原子的外围电子排布为3d64s2,故为Fe元素,硫酸铁为强酸弱碱盐,其水溶液呈酸性,由于铁离子发生水解反应导致溶液中氢离子浓度大于氢氧根离子浓度,水解反应方程式为;
(6)
同周期主族元素原子序数大的原子半径越小,第三周期原子半径最大的元素是Na,用惰性电极电解NaCl水溶液,阳极是氯离子失电子生成氯气,电极方程式为2Cl- -2e- = Cl2↑,阴极是溶液中氢离子得电子生成氢气,电极方程式为2H2O+2e- =H2↑+2OH-,氢离子浓度减小,则电解一段时间后,阴极区pH增大。
17. 1 Al 3s23p1
【详解】基态原子的核外电子填充在7个轨道,则原子核外电子排布为1s22s22p63s23p1,元素只有铝元素一种,价电子排布式3s23p1。
18. 基态原子 能量低的轨道 最低状态
【详解】能量最低原理:在构建基态原子时,电子尽可能地先占有能量最低的轨道,然后进入能量高的轨道,使整个原子的能量处于最低状态。
19.(1)硫
(2)第3周期ⅥA族
【分析】周期主族元素R的族序数是其周期序数的2倍,即最外层电子数为电子层数的2倍,可能为He、C、S等元素,He为稀有气体,难以形成氧化物,C的最高价氧化为CO2,C的质量分数为,不符合,如为S,对应的最高价氧化物为SO3,S的质量分数为,综上所以R是硫元素;
【详解】(1)根据分析可知,R是硫元素,答:R是硫元素;
(2)确定R元素在周期表中的位置:第三周期第ⅥA族,答:R元素在周期表中的位置第三周期第ⅥA族。
20.第三周期ⅡA族
【详解】设X的相对原子质量为Ar,则由题意知:
,解得Ar=24
由该元素的原子核外电子数等于核内中子数可知,该元素原子的质子数与中子数相等,所以X的原子序数为12,该元素是Mg,位于周期表的第三周期ⅡA族。
21.(1) 探究同主族元素金属性的强弱 c
(2) 分液漏斗 防止倒吸 溶液变蓝 饱和NaOH溶液 Na2SiO3 溶液变浑浊 饱和NaHCO3溶液 吸收CO2气体中混有的HCl气体
【解析】(1)
实验目的是验证元素周期律,元素的金属性越强,和水反应置换出氢气就越容易。锂、钠、钾是同主族元素,甲同学实验的目的是探究同主族元素金属性的强弱,金属性:K>Na>Li,则K和水反应最剧烈,故填c。
(2)
元素非金属性的强弱可以根据其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱、非金属单质间的置换反应(非金属性单质的氧化性的强弱)来判断。
①根据仪器的构造可知,仪器A为分液漏斗。球形干燥管球部膨大,可以起到防止倒吸的作用。
②浓盐酸和KMnO4反应生成氯气,氯气和KI反应生成I2,I2遇淀粉变蓝。若氯气能将碘从KI中置换出来,则氯气的氧化性强于碘,则Cl的非金属性比I强。氯气有毒,不能排放到空气中,氯气能和NaOH溶液反应,可以用饱和NaOH溶液吸收氯气。
③盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳,盐酸具有挥发性,盐酸也能和Na2SiO3溶液反应生成硅酸,若要证明碳酸的酸性强于硅酸,应用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢,除去杂质的二氧化碳和Na2SiO3溶液反应生成硅酸白色胶状沉淀,根据强酸制弱酸规律,说明碳酸的酸性强于硅酸,即可证明C的非金属性比Si强。
22.(1) 1s22s22p63s23p63d6 烧杯、玻璃棒、胶头滴管
(2) 最后一滴标准液加入后,溶液变红色,且半分钟内不褪色
(3) 2 16 >5
【分析】配制一定物质的量浓度的溶液,所需的步骤有计算、称量、溶解(冷却)、转移、洗涤、定容、摇匀、装瓶贴签;
滴定实验的步骤是:滴定前的准备:滴定管:查漏→洗涤→润洗→装液→调液面→记录,锥形瓶:注液体→记体积→加指示剂;滴定:眼睛注视锥形瓶溶液颜色变化;终点判断:记录数据;数据处理:通过数据进行计算;
【详解】(1)铁为26号元素,失去2个电子得到亚铁离子,基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6;配制一定浓度的溶液,实验中所需的玻璃仪器有容量瓶、量筒和烧杯、玻璃棒、胶头滴管;
(2)①铁离子和KSCN溶液反应溶液变红色,故滴定终点的现象为:最后一滴标准液加入后,溶液变红色,且半分钟内不褪色;
溶液与溶液等体积混合,亚铁离子过量,银离子完全反应,,反应后;根据,可知滤液中,故反应的平衡常数;
②溶液与溶液等体积混合后银离子、亚铁离子的初始浓度分别为、,,反应后生成浓度为,则反应后银离子、亚铁离子的浓度分别为、,则反应的平衡常数;
(3)研究常温下稀释对该平衡移动方向的影响,用溶液和溶液,按下表配制总体积相同的系列溶液,测定平衡时浓度,则实验中变量为、溶液的浓度,故实验中a=2,b=10+10-2-2=16;溶液稀释后平衡向离子浓度增大的方向移动,故平衡逆向移动,和关系为>,故>5。
23.(1)
(2)吸收氯气,防止污染空气
(3) 三颈烧瓶(或三口烧瓶) b 防止分解
(4)D
(5)90%
(6)
【详解】(1)Sb的价电子排布式为5s25p3,其排布图为;
(2)根据表中提供信息可知,、极易水解,因此试剂X的作用是防止空气中水蒸气进入三颈烧瓶,同时吸收氯气,防止污染空气;
(3)由实验装置知,反应完成后,关闭活塞a、打开活塞b,减压转移三口烧瓶中生成的至双口烧瓶中;减压蒸馏前,必须关闭活塞b,以保证装置密封,便于后续抽真空;根据表中提供信息知,受热易分解,因此用减压蒸馏而不用常压蒸馏,可以防止分解;
(4)由题意可知,为超强酸,所以制备时,不能选用铁质或铝质材料仪器,由方程式可知,制备时,需要用到HF作反应物,所以不能选用玻璃材质、陶瓷材质的仪器,则制备时只能选用聚四氟乙烯材质的仪器,故选D。
(5)制备的化学反应为;,可得关系式
理论上制备出的质量为,因此,所得的产率为;
(6)已知烷烃与酸性溶液()反应放出,则电离出与,且稳定性:,则与结合,则异丁烷与发生反应的化学方程式: