第1章《原子结构 元素周期律》测试题
一、单选题(共12题)
1.下列性质的比较,强弱关系正确且能用元素周期律解释的是
A.酸性: B.碱性:
C.还原性: D.沸点:
2.下列实验中,所采取的实验方法与对应原理都正确的是
选项 目的 实验方法 原理
A 制备无水乙醇 直接蒸馏 乙醇和水沸点相差较大
B 分离苯和甲苯 分液 苯和甲苯的密度不同
C 除去CO2中的O2 通过灼热铜网 O2与灼热的铜反应
D 分离溶于水的溴 乙醇萃取 溴在乙醇中的溶解度较大
A.A B.B C.C D.D
3.如图是部分短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图。下列说法错误的是
A.电解熔融的X与Z组成的化合物可以得到单质Z
B.Z的单质在空气中加热,生成一种耐高温物质
C.Y、Z、R三种元素的最高价氧化物对应的水化物相互之间可以发生反应
D.X、Y两种单质在加热条件下反应生成的产物为碱性氧化物
4.短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中,常温下,Z的单质能溶于W的最高价氧化物对应水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液。下列说法正确的是
A.简单离子半径的大小顺序为:W>Q>X>Y>Z
B.X、W、Q的简单氢化物溶于水均显酸性
C.W的最高价氧化物对应水化物的酸性强于X,所以可由前者制备后者
D.由X、Y组成的化合物是常见的大气污染物,可以用水来吸收处理
5.下列物质的分离或提纯过程中,不可能用到分液操作的是( )
A.分离植物油和水的混合物 B.从溴水中提取溴单质
C.分离汽油和水的混合物 D.将海水淡化
6.下列有关说法错误的是
A.新制氯水保存在棕色细口瓶中
B.Na2CO3 俗名纯碱
C.盛放碱液的试剂瓶用玻璃塞
D.除去NaHCO3溶液中的Na2CO3通入过量的CO2
7.下列试剂的保存方法错误的是
A.少量的钠保存在煤油中
B.浓硝酸保存在无色玻璃瓶中
C.新制的氯水保存在棕色玻璃瓶中
D.氢氧化钠溶液保存在带橡皮塞的玻璃瓶中
8.某元素R的最高正化合价与最低负化合价的绝对值之差为4,R的最高价氧化物的水化物的化学式为
A.H2RO3 B.HRO3 C.H3RO4 D.H2RO4
9.下列有关元素周期表的叙述中正确的是
A.元素周期表有7个周期和18个族
B.由短周期元素和长周期元素共同组成的族一定是主族
C.从左向右数第13列是第ⅢB族
D.元素周期表中0族元素的单质全部是气体
10.硅作为一种新型能源被广泛开发利用,关于其有利因素下列说法中,你认为不正确的是( )
A.硅燃烧产物对环境产生的污染,容易得到有效控制
B.从Si(s)+O2(g) SiO2(s) ΔH=-858.6 kJ·mol-1可知,硅燃烧放出的热量多
C.自然界中硅的贮存量丰富,可以从自然界直接获得单质硅
D.硅便于运输、贮存,从安全角度考虑,硅是最佳的燃料之一
11.化学与生产、生活密切相关,下列对物质的主要用途、原因解释均正确的是
选项 物质 主要用途 原因解释
A 晶体硅 高纯硅可用于制备光导纤维、光电池、集成电路和计算机芯片 Si是良好的半导体材料
B 金属钠 高温时能从熔融TiCl4中置换出金属Ti 钠单质具有很强的还原性
C 氯气 与石灰乳或烧碱反应制含氯的消毒剂 氯气呈酸性
D 金属铝、铁 制成容器可盛装、运输浓硫酸、浓硝酸 铝、铁与浓硫酸、浓硝酸不反应
A.A B.B C.C D.D
12.10B20是一种抗癌、治癌的药物,下列叙述不正确的是
A.10B为硼元素的一种核素
B.10B20为硼元素的一种单质
C.10B的中子数与核外电子数相等
D.10B的原子核外电子排布为
二、非选择题(共10题)
13.钠、铝、是两种重要的金属。请回答:
(1)从煤油中取出一块钠,用滤纸吸净其表面的煤油,用小刀切下一小块,钠块表面很快变暗,该反应的氧化产物为_______;将一小块钠放入坩埚中加热,反应现象为:_______,反应的化学方程式是_______。
(2)铝和氢氧化钠反应的化学方程式为:_______;如果产生的气体在标准状态下的体积为2.24L,即反应转移的电子数为_______NA
14.A、B、C、D是四种短周期元素,E是过渡元素。A、B、C同周期,C、D同主族,A的原子结构示意图为:,B是同周期第一电离能最小的元素,C的最外层有三个成单电子,E的外围电子排布式为3d64s2。回答下列问题:
(1)写出下列元素的符号:A _________ B__________ C __________ D __________
(2)用化学式表示上述五种元素中最高价氧化物对应水化物酸性最强的是__________,碱性最强的是_________。
(3)用元素符号表示D所在周期(除稀有气体元素外)第一电离能最大的元素是__________,电负性最大的元素是__________。
(4)D的氢化物比C的氢化物的沸点__________(填"高"或"低"),原因_____________
(5)E元素原子的核电荷数是__________,E元素在周期表的第_______周期,第________族,已知元素周期表可按电子排布分为s区、p区等,则E元素在_______区。
(6)A、B、C最高价氧化物的晶体类型是分别是______晶体、______晶体、_____晶体。
(7)画出D的核外电子排布图_____________________,这样排布遵循了_______规则。
(8)用电子式表示B的硫化物的形成过程:______________________________________
15.某学生做同主族元素性质递变规律的实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象。现在请你帮助该学生整理并完成实验报告。
(1)实验用品:药品:氯水、溴水、溴化钠溶液、碘化钾溶液、四氯化碳。
仪器:①__________;②__________。(请填写两件主要的玻璃仪器)
(3)实验内容:
序号 实验方案 实验现象
① 将少量氯水滴入盛有少量NaBr溶液的试管中,振荡;再滴入少量四氯化碳,振荡 加入氯水后,溶液由无色变为橙色,滴入四氯化碳后,水层颜色变浅,四氯化碳层(下层)变为橙红色
② 将少量溴水滴入盛有少量KI溶液的试管中,振荡;再滴入少量四氯化碳,振荡 加入溴水后,溶液由无色变为黄色,滴入四氯化碳后,水层颜色变浅,四氯化碳层(下层)变为紫色
(2)实验结论:____________________________________。
(3)问题和讨论:①请用结构理论简单说明得出上述结论的原因:__________________________。
②由于F2过于活泼,很难设计一个简单的实验验证其氧化性强弱。试列举两项事实说明F的非金属性比Cl强:________________________;_________________________。
16.某同学探究同周期主族元素性质递变规律时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象(见下表,表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系):
实验步骤 实验现象
1.将镁条用砂纸打磨后,放入沸水中;再向溶液中滴加酚酞溶液 A.浮在水面上,熔成小球,做不定向运动,随之消失,溶液变成红色。
2.向新制得的Na2S溶液中滴加少量新制的氯水 B.有气体产生,溶液变成浅红色
3.将一小块钠放入滴有酚酞溶液的冷水中 C.剧烈反应,迅速产生大量无色气体。
4.将镁条投入稀盐酸中 D.反应不十分剧烈,产生无色气体
5.将铝条投入稀盐酸中 E.生成淡黄色沉淀
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
实验目的:探究同周期主族元素性质递变规律。
(1)实验用品:试剂:金属钠,镁条,铝条,稀盐酸,新制氯水,新制Na2S溶液。
仪器:①_______,②_____,③_____,试管夹,镊子,小刀,玻璃片,砂纸,酒精灯等。
(2)实验内容:(填写与实验步骤对应的实验现象的编号和离子方程式)
实验内容 实验现象 离子方程式
1
2
3
4
5
(3)若用最高价氧化物的水化物的碱性相对强弱来验证Mg、Al失电子能力的强弱,请你设计实验(实验用品自选,不要求写化学方程式):___________________________________________。
(4)实验结论:___________________________________________________;
17.阅读下列材料,按要求回答问题。
酒精、苯、CCl4、煤油都是有机溶剂,有机溶剂之间大都能互溶;碘(I2)难溶于水,易溶于有机溶剂,其溶液呈紫色;溴(液溴)的性质与碘相似,其溶液呈橙色。
(1)下列能用分液漏斗进行分离的是___。
A.液溴和CCl4 B.酒精和煤油
C.CaCl2和Na2SO4 D.苯和蒸馏水
(2)在酒精、苯、CCl4、NaCl、蒸馏水五种试剂中:
①能把碘单质从碘水中萃取出来的是___,进行分液之后是否能得到纯净的碘单质?___。
②能把溴从溴水中萃取出来,并在分液时溴从分液漏斗下端倒出的是___;萃取后,上层液体呈___色,下层液体呈____。
③CCl4能把碘酒中的碘萃取出来吗?____;为什么?____。
18.已知SiO2+2CSi+2CO↑;Si+CSiC。
现有石英砂和炭粉的混合物1mol,于高温下在电炉里充分反应后,得残留固体;
若石英砂与混和物的物质的量之比n(0<n<1),试讨论n取何值时,残留物的成分及其物质的量。
n 例︰n= _______ _______ _______ _______
残留固体 Si _______ _______ _______ _______
物质的量(摩) (或x) _______ _______ _______ _______
19.准确称取12 g铝土矿样品(含Al2O3、Fe2O3、SiO2)放入盛有100 mL某浓度硫酸溶液的烧杯中,充分反应后过滤,向滤液中加入10 mol·L-1的NaOH溶液,产生的沉淀质量m与加入的NaOH溶液的体积V的关系如图所示:
请填空回答:
(1)H2SO4溶液的物质的量浓度为_________________。
(2)若a=4.6,用于沉淀Fe3+消耗NaOH的体积是____________mL,铝土矿中各成分的质量分数:Al2O3为______________, SiO2为______________。
20.有A、B、C三种二价金属,它们的相对原子质量之比为 3:5:7,如果把7 mol A、5 mol B、3 mol C 混合,取出均匀混合物5.36 g,加入2 mol·L1 HCl 150 mL 恰好完全反应。试求A、B、C三种金属的相对原子质量______、______、________;若A、B原子中质子数和中子数相等,C中质子数比中子数少4个,则A、B、C 各是什么元素 _____、____、______
21.X、Y、Z、J、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大,元素Z在地壳中含量最高,J元素的焰色反应呈黄色,Q的最外层电子数与其电子总数比为3:8,X能与J形成离子化合物,且J+的半径大于X-的半径,Y的氧化物是形成酸雨的主要物质之一。请回答:
(1)Q元素在周期表中的位置__;
(2)这五种元素原子半径从大到小的顺序为__________(填元素符号)
(3)元素的非金属性Z_________Q(填“>”或“<”=,下列各项中,不能说明这一结论的事实有____(填序号)
A.Q的氢化物的水溶液放置在空气中会变浑浊 B.Z与Q之间形成的化合物中元素的化合价
C.Z和Q的单质的状态 D.Z和Q在周期表中的位置
(4)M和N均为上述五种元素中的三种组成的化合物,且M和N都为强电解质,M和N在溶液中反应既有沉淀出现又有气体产生,写出M和N的化学方程式:_______,氧化还原反应在生产和生活中使用非常广泛.
22.现有A、B、C、D、E、F、G七种短周期主族元素,其原子序数依次增大且分别位于三个不同的周期。已知A、D位于同一主族,D是短周期中原子半径最大的。B、E最外层电子数是最内层电子数的2倍,C、F的最外层电子数相等,且C、F的原子序数之和为A、D原子序数之和的两倍。
(1)A、C、D、F形成的简单离子半径由大到小的顺序是_____(用离子符号表示)。
(2)由C、D两元素能形成一种原子个数比为1∶1的化合物,该化合物所含的化学键类型有______。
(3)下列事实能说明G元素的非金属性比F元素的非金属性强的是______(填字母)。
a.G单质与Na2S溶液反应溶液变浑浊
b.F的氢化物的酸性比G的氢化物酸性弱
c.G和F两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高
(4)A、C、D、F四种元素形成的化合物M和N在溶液中相互反应的离子方程式是______。
参考答案:
1.B
A.不是对应元素的最高价含氧酸,不能用元素周期律解释,A错误;
B.金属性:Na>,则最高价氧化物对应水化物的碱性;NaOH>,B正确;
C.结构相似,P 原子半径大,还原性:,C错误;
D.分子间含氢键,且水分子间氢键数目多,则沸点:,不能用元素周期律解释,D错误;
故本题选B。
2.C
A、乙醇和水易形成恒沸溶液,制备无水乙醇时需要除水,可以通过向酒精溶液中加CaO再蒸馏的方法制备无水乙醇,故A错误;
B、苯和甲苯互溶,不能用分液的方法分离,二者沸点不同,可用蒸馏的方法分离,故B错误;
C、O2与灼热的铜反应,通过灼热铜网,可除去CO2中的O2,故C正确;
D、分离溶于水的溴,可利用溴在四氯化碳中溶解度比在水中大的性质,用萃取的方法分离,不能用乙醇,乙醇与水互溶,故D错误;
答案选C。
3.D
由短周期主族元素原子半径与原子序数的关系图可知,X、Y、Z、R分别为O、Na、Al和S。
A.X与Z构成的化合物为Al2O3,电解熔融Al2O3可得到单质Al,故A正确;
B.Al在空气中加热生成Al2O3,其熔点较高,耐高温,故B正确;
C.Na、Al和S三种元素最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3和H2SO4,相互之间可以发生反应,故C正确;
D.O2、Na在加热条件下反应生成Na2O2,属于过氧化物,不是碱性氧化物,故D错误;
故答案为D。
4.A
周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,X的气态氢化物极易溶于Y的氢化物中,则X的气态氢化物为氨气、Y的氢化物为水,X为N元素、Y为O元素;常温下,Z的单质能溶于W的最高价氧化物对应水化物的稀溶液,却不溶于其浓溶液,则Z为Al元素、W是S元素;由原子序数可知,Q是Cl元素,据此分析。
A.电子层数越多,半径越大;电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子半径的大小顺序为:W>Q>X>Y>Z ,故A项正确;
B.X、W、Q的简单氢化物分别为NH3、H2S、HCl,NH3溶于水显碱性,故B项错误;
C.W、X的最高价氧化物对应水化物分别为:H2SO4、HNO3,都为强酸,故C项错误;
D.由X、Y组成的化合物中一氧化氮难溶于水,不能用水来吸收处理,故D项错误;
答案选A。
5.D
A.植物油和水是互不相溶的液体混合物,可用分液的方法,使用分液漏斗,故A正确,但不符合题意;
B.溴水中提取溴单质,先加入萃取剂,静置分层后,用分液漏斗分液,故B正确,但不符合题意;
C.汽油和水都是互不相溶的液体混合物,可用分液的方法,用分液漏斗,故C正确,但不符合题意;
D.淡化是将海水转化为淡水的过程,常选用蒸馏等方法,不用分液漏斗,故D错误,符合题意;
故选:D。
6.C
A.氯水中HClO见光分解,故需用棕色细口瓶保存,A正确;
B.碳酸钠俗名纯碱、苏打,B正确;
C.碱液与玻璃反应生成有胶黏性的硅酸钠溶液,盛碱液的试剂瓶应用胶塞,C错误;
D.,D正确;
本题选C。
7.B
试题分析:A、金属钠易与空气中的氧气、水蒸气反应,故少量的钠保存在煤油中以隔绝空气,正确;B、浓硝酸见光或受热易分解,则浓硝酸应保存在棕色玻璃瓶中,错误;C、新制的氯水中的次氯酸见光或受热易分解,故新制氯水保存在棕色玻璃瓶中,正确;D、氢氧化钠溶液与玻璃的成分之一二氧化硅反应生成具有粘和性的硅酸钠,将瓶塞和瓶口粘在一起,故NaOH溶液保存在带橡皮塞的玻璃瓶中,正确。
考点:考查化学实验基础知识,常见药品的保存。
8.D
某元素R的最高正化合价与最低负化合价的绝对值之差为4,则R位于ⅥA族,最高正价为+6价,R的最高价氧化物的水化物中R为+6价。
A.H2RO3中R的化合价为+4价,故A不符合题意;
B.HRO3中R的化合价为+5价,故B不符合题意;
C.H3RO4中R的化合价为+5价,故C不符合题意;
D.H2RO4中R的化合价为+6价,故D符合题意;
答案选D。
9.D
A. 元素周期表有7个周期和16个族,A项错误;
B. 副族和第VIII族都由长周期元素组成,但由短周期元素和长周期元素共同组成的族不一定是主族,还有0族,B项错误;
C. 由元素周期表族的位置可知,从左向右数第13列是第ⅢA族,C项错误;
D. 元素周期表中0族元素的单质,即稀有气体全部是气态,D项正确;
答案选D。
10.C
A. 硅燃烧产物是二氧化硅,由于二氧化硅是固体,故其对环境产生的污染容易得到有效控制,A正确;
B. 从Si(s)+O2(g)SiO2(s) ΔH=-858.6 kJ·mol-1可知,硅燃烧放出的热量比同质量的一般燃料多,B正确;
C. 自然界中硅的贮存量丰富,但主要以二氧化硅和硅酸盐存在,不能从自然界直接获得单质硅,C不正确;
D. 硅是化学性质稳定的固体物质,便于运输、贮存,故从安全角度考虑,硅是最佳的燃料之一,D正确。
本题选不正确的,故选C。
11.B
A.光导纤维用SiO2制作,A错误;
B.金属Na性质活泼,可以将Ti置换出来,4Na+TiCl44NaCl+Ti,B正确;
C.Cl2没有酸性,Cl2溶于水与水反应生成的HCl和HClO有酸性,制备消毒剂是利用Cl2与碱反应的性质,C错误;
D.在常温下,铝、铁遇浓硫酸、浓硝酸会在金属的表面迅速形成一层致密的氧化膜,阻止进一步反应,该现象叫做钝化,发生了化学反应,D错误;
故选B。
12.D
A.核数是指含有一定数目的质子和一定数目的中子的一种原子,故10B为硼元素的一种核素,A正确;
B.仅含有一种元素的纯净物是单质,故10B20为硼元素的一种单质,B正确;
C.B是5号元素,其质子数为5,根据质量数等于质子数加中子数可知,10B的中子数与核外电子数均为5,故二者相等,C正确;
D.B是5号元素,10B的原子核外电子排布为,D错误;
故答案为:D。
13.(1) Na2O 钠剧烈燃烧、放出大量热、发出黄色火焰、生成淡黄色固体
(2) 0.2
(1)钠和空气中氧气生成氧化钠,该反应的氧化产物为Na2O;将一小块钠放入坩埚中加热,钠剧烈燃烧、放出大量热、发出黄色火焰、生成淡黄色固体,反应生成过氧化钠,反应的化学方程式是;
(2)铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,;反应中铝化合价由0变为+3,电子转移为,如果产生的气体在标准状态下的体积为2.24L(为0.1mol),即反应转移的电子0.2mol,数目为0.2NA。
14. Si Na P N HNO3 NaOH F F 高 因为NH3分子间形成氢键 26 四 Ⅷ d 原子 离子 分子 洪特
由A的原子结构示意图,得:x=2,所以A是Si,同周期元素的I1由左到右呈增大趋势,则B是Na,C的最外层有三个成单电子,则C是P ,D是N ,E的外围电子排布式为3d64s2,则E是铁
(1)由分析可知,A、B、C、D的元素符号分别为Si、Na、P、N;
(2)同周期,由左到右,原子的得电子能力逐渐增强,则最高价氧化物对应的水化物的酸性增强,同主族,由上到下,原子的得电子能力逐渐减弱,则最高价氧化物对应的水化物的酸性减弱,故酸性最强的是HNO3,碱性最强的是NaOH;
(3)D所在周期为第二周期,同周期元素的I1由左到右呈增大趋势,故第一电离能最大的元素是F,电负性是元素的原子在化合物中吸引电子能力的标度,故电负性最大的元素是F;
(4)D为N,氢化物为NH3,C为P,氢化物为PH3,NH3分子间有氢键,所以NH3的沸点比PH3的沸点高;
(5)E为铁,核电荷数是26,位于周期表的第四周期第Ⅷ族,铁在d区;
(6)A、B、C最高价氧化物的分别为SiO2、Na2O、P2O5,晶体类型是分别是原子晶体、离子晶体、分子晶体。
(7)N的核外电子排布式为1s22s22p3,核外电子排布图为,3p轨道上的三个电子分别优先单独占据一个轨道,而且自旋方向相同,这样排布遵循了洪特规则。
(8)用电子式表示硫化钠的形成过程:。
15.(1) 试管 胶头滴管
(2)同一主族元素,自上而下,元素的非金属性依次减弱
(3) 同一主族元素,自上而下,元素原子的电子层数增多,原子半径增大,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱 F2在冷暗处就可以与H2剧烈反应而爆炸,而Cl2与H2只有在光照或点燃的条件下才能反应;HF比HCl稳定 F2能与H2O发生置换反应生成O2,而Cl2不能
氯水加入到溴化钠溶液中,氯气和溴化钠反应生成氯化钠和溴,溴溶解在四氯化碳中,四氯化碳不溶于水,密度比水大,故下层为橙红色。溴水加入到碘化钾溶液中,溴和碘化钾反应生成溴化钾和碘,碘溶解在四氯化碳中显紫色。该实验说明氯的非金属性大于溴,溴的非金属性大于碘。据此解答。
(1)因为实验是在试管中进行,需要加入少量液体,用胶头滴管滴加,所以使用①试管, ②胶头滴管。
(2)通过现象分析,氯气能置换出溴,溴能置换出碘,所以说明氯气和溴、碘的氧化性依次减弱,所以结论为同一主族元素,自上而下,元素的非金属性依次减弱
(3)①同一主族元素,自上而下,元素原子的电子层数增多,原子半径增大,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱。
②非金属的氧化性的强弱可以从物质与氢气化合的难易程度分析,例如F2在冷暗处就可以与H2剧烈反应而爆炸,而Cl2与H2只有在光照或点燃的条件下才能反应;也可从氢化物的稳定上分析,HF比HCl稳定;或F2能与H2O发生置换反应生成O2,而Cl2不能(任写两个事实)。
16.(1) 试管 胶头滴管 烧杯
(2)
实验内容 实验现象 离子方程式
1 B
2 E S2-+Cl2=2Cl-+S↓
3 A 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
4 C
5 D
(3)向MgCl2溶液中滴加过量的NaOH溶液,得白色沉淀且不溶解;向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量,生成白色胶状沉淀,继而沉淀消失(其它答案合理均可)
(4)同一周期主族元素从左到右失电子能力减弱,得电子能力增强。(其它答案合理均可)
(1)根据实验过程可知,需要的仪器还有试管、胶头滴管、烧杯。故答案为:试管;胶头滴管;烧杯。
(2)镁能与沸水反应生成氢氧化镁和氢气,溶液显碱性,因此溶液变为浅红色;氯水具有强氧化性,能把硫化钠氧化为S沉淀,即有淡黄色沉淀产生;钠是活泼的金属,极易与水反应生成氢氧化钠和氢气;镁能与盐酸剧烈反应生成氯化镁和氢气;铝的金属性弱于镁,与盐酸反应生成氯化铝和氢气。故答案为:
实验内容 实验现象 离子方程式
1 B
2 E S2-+Cl2=2Cl-+S↓
3 A 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
4 C
5 D
(3)氢氧化镁是中强碱,能与酸反应,而氢氧化铝是两性氢氧化物,既能与酸反应,也能与碱反应,据此可以判断二者金属性强弱,因此实验方案可设计为:向MgCl2溶液中滴加过量的NaOH溶液,得白色沉淀且不溶解;向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量,生成白色胶状沉淀,继而沉淀消失。故答案为:向MgCl2溶液中滴加过量的NaOH溶液,得白色沉淀且不溶解;向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液至过量,生成白色胶状沉淀,继而沉淀消失(其它答案合理均可)。
(4)根据以上分析可知实验结论是同一周期主族元素从左到右失电子能力减弱,得电子能力增强。故答案为:同一周期主族元素从左到右失电子能力减弱,得电子能力增强。(其它答案合理均可)
17. D 苯与CCl4 否 CCl4 无 橙色 不能 CCl4与酒精互溶
(1)互不相溶的液体能用分液漏斗进行分离,一般有机溶质易溶于有机溶剂,无机溶质易溶于无机溶剂;
(2)①萃取剂的选择原则是:与水互不相溶,被萃取的物质在该溶剂中的溶解度比在水中的溶解度大,且跟萃取物不发生化学反应;
②根据液体的密度判断;溴在CCl4中的颜色是橙色;
③根据萃取剂的选择标准判断。
(1)A、液溴和CCl4互溶,不分层,不能用分液漏斗进行分离,故A错误;
B、酒精和煤油互溶,不分层,不能用分液漏斗进行分离,故B错误;
C.CaCl2和Na2SO4都易溶于水,且二者反应生成硫酸钙沉淀,不能用分液漏斗进行分离,故C错误;
D.苯和蒸馏水不互溶,分层,能用分液漏斗进行分离,故D正确;
故答案为D;
(2)①碘在苯、CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度,且和碘不反应,苯、CCl4和水不互溶,所以符合萃取剂的选择标准,故萃取剂为苯、CCl4;碘被萃取到CCl4或苯中,得到的仍是混合物,所以不能得到纯净的碘单质;
故答案为苯与CCl4;否;
②CCl4的密度大于水的密度,所以CCl4在下方,水在上方;萃取时,上层液体是水,溴被萃取到下方CCl4中,所以上层无色,下层橙色;
故答案为CCl4;无;橙色;
③CCl4和乙醇互溶,液体不分层,不符合萃取剂的选择标准,故不能;
故答案为不能;CCl4与酒精互溶。
18. n= 0
根据反应SiO2+2CSi+2CO↑,Si+CSiC可得:SiO2+3CSiC+2CO↑,
①n= 时,二氧化硅与C恰好反应生成一氧化碳和单质硅;
②n=时,二氧化硅与C恰好反应生成SiC,残留的固体为SiC;
③<n<1时,二氧化硅过量,反应后的固体为SiO2和Si的混合物,根据反应方程式计算出二氧化硅和硅的物质的量;
④<n<时,二氧化硅与碳完全反应生成Si和SiC,设生成Si为ymol,则生成SiC为:nmol-ymol,根据反应方程式列式计算出二者的物质的量;
⑤0<n<时,则反应后C有剩余,残留固体为SiC和C,二氧化硅完全反应,根据反应方程式计算出碳化硅和C的物质的量。
根据反应SiO2+2CSi+2CO↑,Si+CSiC可得:SiO2+3CSiC+2CO↑,
①当n=时,二氧化硅与C恰好反应生成一氧化碳和单质硅,残留的固体为:Si,其物质的量为mol;
②当n=时,二氧化硅与C恰好反应生成SiC,残留的固体为:SiC,物质的量为mol;
③当<n<1时,二氧化硅过量,反应后的固体为SiO2和Si的混合物,根据反应SiO2+2C═Si+2CO↑,C完全反应,则生成Si的物质的量为:n(Si)=n(C)=×(1-n)mol=mol,剩余的二氧化硅为:n-mol=mol;
④当<n<时,二氧化硅与碳完全反应生成Si和SiC,设生成Si为ymol,则生成SiC为:nmol-ymol,根据C的物质的量关系可得:2ymol+3(nmol-ymol)=(1-n)mol,解得:y=(4n-1)mol,即Si的物质的量为(4n-1)mol,则SiC的物质的量为:nmol-(4n-1)mol=(1-3n)mol;
⑤当0<n<时,则反应后C有剩余,残留固体为SiC和C,二氧化硅完全反应,则残留固体中含有SiC的物质的量为:nmol,根据反应SiO2+3C═SiC+2CO↑,剩余C的物质的量为:(1-n)mol-3nmol=(1-4n)mol,
故答案为:
n 例︰n= n= 0
残留固体 Si SiC SiC+C SiO2+Si Si+SiC
物质的量(摩) (或x) SiC=n C=1-4n SiO2= Si= Si=4n-1 SiC=1-3n
19.(1)3.5 mol L-1
(2) 5.4 mL 85% 3%
Oa段意味着H2SO4过量,到70 mL时的沉淀最多,有Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,到90 mL时仅剩下Fe(OH)3沉淀。加入20 mL、10 mol·L-1 NaOH,把Al(OH)3全部转化成AlO 。
(1)70 mL时沉淀最多,溶液为Na2SO4溶液,据电荷守恒,n(Na+)=2n(SO )。又据元素守恒,n(Na+)=n(NaOH)=10mol·L-1×0.07 L=0.7mol,n(SO)=n(H2SO4 )=c(H2SO4 )×0.1,所以c(H2SO4 )=3.5 mol L-1。
(2)沉淀Al3+消耗OH-的量,是使Al(OH)3溶解消耗OH-的3倍,即沉淀Al3+消耗NaOH为60 mL,若a=4.6,用于沉淀Fe3+消耗NaOH的体积是(70-60-4.6) mL =5.4mL。n(Al2O3 )=1/2n(NaOH)=1/2×(10mol·L-1×0.02 L)=0.1 mol,m(Al2O3 )=0.1mol×102 g/mol=10.2g,Al2O3的质量分数为=10.2/12×100%=85%,沉淀铁离子消耗NaOH的物质的量为10×0.0054=0.054moL,根据Fe3++3OH-=Fe(OH)3,铁离子的物质的量为0.018moL,Fe2O3的质量分数为[(0.009×160)÷12]×100%=12%,SiO2的质量分数为3%。
20. 24 40 56 Mg Ca Fe
设A、B、C三种二价金属相对原子质量为3a、5a、7a,其物质的量分别为7n mol、5n mol、3n mol。
A + 2HCl = ACl2+H2↑
7n mol 14 nmol
B + 2HCl = BCl2+H2↑
5n mol 10n mol
C + 2HCl =CCl2+H2↑
3n mol 6n mol
14n+10n+6n=2 mol·L-1× 0.15 L,n=0.01
所以A、B、C物质的量分别为0.07 mol、0.05 mol、0.03 mol
依题有0.07× 3a +0.05× 5a +0.03× 7a =5.36,a=8。
所以三种金属元素的相对原子质量分别为24、40、56。
又因A、B质子数等于中子数,
所以A、B质子数分别为12(Mg)、20(Ca)。
设C质子数为x,则x+x+4=56,x=26(Fe)。
故答案A为Mg,B为Ca,C为Fe。
21. 第三周期ⅥA族 Na>S>N>O>H > C Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + S↓ + SO2↑+ H2O
X、Y、Z、J、Q五种短周期主族元素,原子序数依次增大,元素Z在地壳中含量最高,则Z为O元素;J元素的焰色反应呈黄色,则J为Na;Q的最外层电子数与其电子总数比为3:8,原子序数大于Na元素,故Z处于第三周期,则Q为S元素;X能与J形成离子化合物,且J+的半径大于X-的半径,可推知X为H元素;Y的氧化物是形成酸雨的主要物质之一,原子序数小于氧,则Y为N元素。
(1)Q为S元素,原子核外有3个电子层、最外层电子数为6,处于周期表中第三周期ⅥA族;故答案为:第三周期ⅥA族。
(2)同周期自左而右原子半径减小,电子层越多原子半径越大,故原子半径:Na>S>N>O>H;故答案为:Na>S>N>O>H。
(3)O、S同主族自上而下非金属性减弱,故非金属性O>S;A. H2S的水溶液放置在空气中会变浑浊,说明氧气能氧化硫化氢生成硫,则氧气的氧化性大于S,说明O元素非金属较强,故A不符合题意;B. S与O元素形成的化合物中S元素表现正化合价,O元素表现负化合价,氧原子对键合电子吸引力更大,故氧元素非金属性较强,故B不符合题意;C. 单质状态属于物理性质,不能比较非金属性强弱,故C符合题意;D. 同主族自上而下非金属性减弱,故非金属性O>S,故D不符合题意;故答案为:>;C。
⑷M和N均为上述五种元素中的三种组成的化合物,且M和N都为强电解质,M和N在溶液中反应既有沉淀出现又有气体产生,则为Na2S2O3和NaHSO4,两者反应生成硫酸钠、硫沉淀、二氧化硫和水,其化学方程式:Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + S↓ + SO2↑+ H2O;故答案为:Na2S2O3 + H2SO4 = Na2SO4 + S↓ + SO2↑+ H2O。
22. r(S2-)>r(O2-)>r(Na+)>r(H+) 离子键、共价键 ac H++HSO=SO2↑+H2O
现有A、B、C、D、E、F、G七种短周期主族元素,D是短周期中原子半径最大的,D为Na;已知该七种元素位于三个不同的周期,且A、D位于同一主族,A为H;B、E最外层电子数是最内层电子数的2倍,B为C,E为Si;C、F的最外层电子数相等,且C、F的原子序数之和为A、D原子序数之和的两倍,C、F的原子序数之和为24,C的原子序数小于D,F的原子序数大于D,所以C为O;F为S;G为Cl,据此分析。
(1)离子的电子层数越多,半径越大,电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小;因此离子半径由大到小的顺序是:r(S2-)>r(O2-)>r(Na+)>r(H+);
(2)由C、D两元素能形成一种原子个数比为1∶1的化合物Na2O2,所含的化学键类型有离子键、共价键;
(3)a.G为Cl原子,其单质Cl2与Na2S溶液反应的方程式为:Cl2+Na2S=2NaCl+S↓,G的得电子能力强,能说明G元素的非金属性比F元素的非金属性强,故a正确;
b.非金属性越强,最高价含氧酸的酸性就越强,F的氢化物的酸性比G的氢化物酸性弱不能说明G元素的非金属性比F元素的非金属性强,故b错误;
c.G和F两元素的简单氢化物受热分解,前者的分解温度高,可知G的氢化物稳定,能说明G元素的非金属性比F元素的非金属性强,故c正确;
答案选ac;
(4)A、C、D、F四种元素组成的化合物M和N分别为:NaHSO4和NaHSO3,它们在溶液中相互反应的离子方程式是:H++HSO=SO2↑+H2O