第1章 原子结构 元素周期律 单元测试题(答案) 2022-2023高一下学期鲁科版(2019)化学必修第二册

第1章《原子结构 元素周期律》测试题
一、单选题(共12题)
1.下列事实不能用元素周期律知识解释的是
A.氧化性:Cl2>S B.稳定性:Na2CO3>NaHCO3
C.酸性:H2SO4>H3PO4 D.碱性:NaOH>Al(OH)3
2.熔融氢氧化钠应选用
A.石英坩埚 B.普通玻璃坩埚
C.陶瓷坩埚 D.生铁坩埚
3.X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在元素周期表中的位置如下表所示。若Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,下列说法中正确的是
X Y
Z W
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.元素的非金属性Z>W>X
C.四种元素的单质中,Z单质的熔、沸点最高
D.W的单质是一种具有漂白性的物质
4.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。m、p、q、r、s是由这些元素组成的二元化合物,常温常压下r 为液体,其余均为无色气体。m的摩尔质量为p的2倍,n是元素Y的单质,是绿色植物光合作用产生的无色气体,p物质能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,q能使品红溶液褪色。上述转化关系如图所示。下列说法正确的是
A.q与s均为酸性氧化物 B.原子半径:WC.非金属性:W5.下列说法正确的是
A.氯气和二氧化硫都有漂白性,等体积的二者混合会提高漂白效率
B.氢氧化铁胶体在电场的作用下向阳极移动
C.普通玻璃中含有石英、石灰石和纯碱
D.铝制餐具不宜用来长时间存放酸性、碱性或咸的食物
6.下列说法正确的是(  )
A.红磷、白磷属于同位素 B.H2、D2属于同位素
C.、互为同位素 D.H、D、T互为同位素
7.某种电化学的电解液的组成如图所示,X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期元素,下列说法正确的是
A.电解熔融可获得Q的单质
B.原子半径:Z>Y
C.W的含氧酸均为强酸
D.Y、Z、W均能和X形成18电子的分子
8.W、X、Y、Z 均为短周期主族元素,Y的原子序数是W和Z 的原子序数之和的一半,Y原子的最外层电子数与核外电子总数之比为2:7;W和Z形成的可溶性化合物WZ溶于水中不能促进水的电离;W、X、Z三种元素形成的某种化合物能消毒杀菌.下列说法正确的是
A.四种元素原子中,原子半径最大的是Z
B.X、Y形成的化合物能溶于盐酸
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z强于Y
D.1molW单质与足量X单质反应,转移的电子数为
9.2006年,科学家以钙离子撞击锎靶,产生了元素Og,反应可表示为:。下列说法不正确的是
A.原子核外有98个电子 B.与互为同位素
C.Og与He处于同一族 D.表示氢元素的一种核素
10.某核素的质量数为37,该核素质子数、中子数和电子数正确的顺序是(  )
A.18、19、19 B.18、20、18
C.19、18、20 D.18、19、18
11.短周期主族元素W、R、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的原子半径是周期表中所有元素中最小的,R是地壳中含量最多的元素,X与W同主族,Y的最外层电子数是最内层电子数的3倍。下列说法正确的是(  )
A.原子半径:R<Y<Z
B.简单气态氢化物的热稳定性:R>Y
C.R与Y只能形成一种化合物
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>Z
12.四种短周期元素X、Y、Z、W(位置如图所示)的原子最外层电子数之和为22,下列说法正确的是
X Y
Z W
A.由X、Z形成的二元化合物是一种新型无机非金属材料
B.Z、X、W三种元素氧化物对应水化物的酸性依次增强
C.由X、W和氢三种元素形成的化合物中只含共价键
D.X、Y、W三种元素最简单氢化物的沸点依次升高
二、非选择题(共10题)
13.下表是元素周期表的一部分,针对表中的①~⑩种元素,请用化学用语回答下列问题:
族 周期 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0
2 ⑥ ⑦ ⑧
3 ① ③ ⑤ ⑨ ⑩
4 ② ④
(1)在③~⑦元素中,原子半径最大的是__________(填元素符号);
(2)⑦元素的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物能生成盐M,M中含有的化学键类型有__________________;
(3)写出元素①和⑧的单质在加热条件下反应生成的化合物的电子式:_________。
(4)③、⑤、⑦、⑧所形成的离子,其半径由小到大的顺序是________(填离子符号)
(5)①~⑨中元素最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是_____________(填物质化学式);呈两性的氢氧化物是_________(填物质化学式),该化合物与NaOH溶液反应的离子方程式为___________。
(6)用电子式表示元素③与⑨形成化合物的过程_____________________________。
14.下列各项决定于原子结构的哪一部分:①质子数,②中子数,③原子的最外层电子数。(以下各项选择序号填空)
(1)元素的种类取决于____________;
(2)原子的质量数主要由______________决定;
(3)元素的化学性质主要由____________决定。
15.利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律
(1)仪器B的名称为________,干燥管D的作用为________。
(2)若要证明非金属性;,则A中加浓盐酸,B中加,(与浓盐酸常温下反应生成氯气),C中加淀粉碘化钾混合溶液,C溶液中的离子方程式为________,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________溶液吸收尾气。
(3)若要证明非金属性:,则在A中加盐酸,B中加,C中加________(写化学式)溶液,若观察到C中出现白色沉淀,即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性,可进入C中干扰实验,应在两装置间添加装有________溶液的洗气瓶。
16.某同学为验证同主族元素原子得电子能力强弱进行如下实验:
Ⅰ.向溶液中滴加少量氯水,充分反应后,加1mL四氯化碳振荡,静置;
Ⅱ.向溶液中滴加少量氯水,充分反应后,加1mL四氯化碳振荡,静置;
Ⅲ.在淀粉碘化钾试纸上滴加几滴溴水。
回答下列问题:
(1)实验Ⅰ的现象_______。
(2)根据Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的实验现象可得实验结论为_______,请用原子结构的知识解释其原因:_______。
(3)实验Ⅰ、Ⅱ得到的层中含有卤素单质,可用浓溶液反萃取分离回收。以下是反萃取回收的操作过程:
①向装有的溶液的_______ (填仪器名称)中加入少量浓溶液;
②振荡至溶液的_______色消失,振荡过程中仪器内压强会增大,需要打开下口活塞放气;
③静置、分层,先将层从仪器的下口放出,再将含NaI与NaIO3的碱溶液从仪器的_______(填“上”、“下”)口倒入烧杯中;
④边搅拌边加入几滴45%的溶液,溶液立即转为棕黄色,并析出碘晶体,写出该反应的离子方程式_______。
17.某研究小组为探究元素周期表中元素性质的递变规律,设计了如下实验:
Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中,试预测实验结果:___________________与盐酸反应最剧烈。
(2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊,可证明Cl的非金属性比S强,反应的离子方程式为__________________________________________
(3)资料显示:钠、镁、铝都可以用于制备储氢的金属氢化物。
NaH是离子化合物,能与水反应生成H2;NaAlH4是一种良好的储氢材料,与水反应也能产生氢气,其化学反应方程式为____________________________
Ⅱ.为验证氯、溴、碘三种元素的非金属性强弱,用下图所示装置进行试验(夹持仪器已略去,气密性已检验)
实验过程:
①打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
②当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
③当B中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞a。
④……
(4)A中发生反应生成氯气,请写出该反应的离子方程式:________________________
(5)B、C管口“浸有NaOH溶液的棉花”的作用是__________________________________________
(6)为验证溴的氧化性强于碘,过程④的操作和现象是___________________________
(7)过程③实验的目的是_________________________________________________
(8)请运用原子结构理论解释氯、溴、碘非金属性逐渐减弱的原因:_________________
18.已知一个原子的质量为1.993×10-23g,填表:(保留三位小数)
原子质量(×10-23g) 5.807 6.139
相对原子质量 _______ __________
丰度(%) 75 25
元素相对原子质量 __________ ________
19.白玉的化学式可用CaxMgySipO22(OH)2表示(也可用Ca、Mg、Si、H的氧化物表示)。
(1)取8.10g白玉粉末灼烧至恒重,固体减少了0.18g,则白玉的摩尔质量为____________g/mol。
(2)另取4.05g白玉粉末加入lmol/L的盐酸l00mL中充分溶解,得不溶物2.40g。过滤,将滤液和洗涤液合并后往其中加入足量的铁屑,得到气体336mL(STP)。则
①p=_______;
②白玉的化学式为______________________________。
20.无机非金属材料、金属材料和有机高分子材料并称为三大材料,是发展高新技术的基石,在未来科技发展中发挥着重要的作用。
(1)Nierite是一种高熔点高硬度的陶瓷材料。Nierite的摩尔质量为140 g/mol,其中硅元素的质量分数为60%。已知1 mol NH3与足量的SiCl4充分反应后可得到35 g Nierite与3 mol HCl气体。Nierite的化学式为___________。
(2)K金是常见的贵金属材料,除黄金外,还含有银、铜中的一种或两种金属。为测定某18K金样品的组成,将2.832 g样品粉碎后投入足量的浓硝酸中,固体全部溶解后,收集到NO2和N2O4的混合气体224 mL(折算至标准状况,下同),将该混合气体与84 mL O2混合后缓缓通入水中,恰好被完全吸收。
填写该18K金的成分表(精确至0.01%,若不含该金属则填0)。
18K金成分 Au Ag
含量(质量分数) 75.00% _________
21.已知A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素,A与B形成的共价化合物M的水溶液呈碱性,C原子的最内层电子数是最外层电子数的2倍,D是同周期中单核离子半径最小的元素,E元素的最高正价与最低负价的代数和为6,请回答下列问题:
(1)化合物M的电子式为___________。
(2)B、C所形成的简单离子中,半径较大的是___________(用离子符号表示)。
(3)E的单质与A的简单氧化物反应的离子方程式为___________。
(4)A、D形成的化合物与水反应生成无色气体,则该反应的化学方程式为______,当生成标况下33.6L气体时转移的电子数为______。
(5)工业上将与溶液混合后,再加入稀制备净水剂气体,则该反应的离子方程式为______。
(6)由A、B两种元素构成的另外一种物质N,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料。已知101kPa时,16.0gN在氧气中完全燃烧生成两种无污染性物质,放出热量312kJ(25℃时),N的燃烧热的热化学方程式为___________。
22.Ⅰ.黑火药爆炸的化学方程式为:。回答下列问题:
(1)硫元素在周期表的位置是_______。氨气的电子式_______。
(2)用电子式表示化合物的形成过程为_______。
(3)上述氧化产物结构式为_______。
(4)硫、氮及其化合物中,下列比较正确的是_______(选填编号)。
A.原子半径: B.热稳定性:
C.溶解度: D.微粒种类:氢硫酸<氨水
Ⅱ.如图列出了①~⑩十种元素在周期表中的位置:
族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
1 ①
2 ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
4 ⑩
请回答下列问题:
(5)由④、⑤、⑦、⑧四种元素形成的简单离子半径由大到小的顺序是_______(用离子符号表示)。
(6)下列可以比较⑤、⑥两元素金属性强弱的实验是_______(填字母)。
A.比较这两种元素最高价氧化物对应的水化物的碱性
B.将⑤的单质投入到⑥的盐溶液中
C.将形状、大小相同的这两种元素的单质分别与等体积20℃的水反应
D.比较这两种元素的单质与酸反应时失电子的数目
(7)元素⑦的最高价氧化物对应的水化物与元素⑨的最简单氢化物的水溶液反应的离子方程式_______。
参考答案:
1.B
A.元素的非金属性:Cl>S,则单质的氧化性:Cl2>S,能用元素周期律知识解释,A不符合题意;
B.NaHCO3不稳定,加热易分解,其稳定性小于Na2CO3,不能用元素周期律知识解释,B符合题意;
C.元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强。元素的非金属性:S>P,则最高价含氧酸的酸性:H2SO4>H3PO4,能用元素周期律知识解释,C不符合题意;
D.元素的金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强。元素的金属性:Na>Al,则最高价氧化物对应水化物的碱性:NaOH>Al(OH)3,能用元素周期律知识解释,D不符合题意;
故合理选项是B。
2.D
石英坩埚、普通玻璃坩埚、陶瓷坩埚中均含有二氧化硅,在高温下二氧化硅和氢氧化钠反应,因此熔融氢氧化钠应选用生铁坩埚。
答案选D。
3.C
X、Y、Z、W均为短周期元素,若Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,由于最外层电子数不能超过8,Y原子只能有2个电子层,次外层电子数为2,最外层电子数为6,则Y为O元素,由图中的位置可知,X为N元素,Z为S元素,W为Cl元素。
A. 同周期元素的从左到右原子半径逐渐减小,一般电子层数越多原子半径越大,所以原子半径大小顺序为:Z>W>X>Y,故A错误;
B. 同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强,元素的非金属性越强,元素的非金属性W>Z>X,故B错误;
C. 四种元素的单质中,常温下Z的单质是固体,其余均是气体,故Z单质硫的熔、沸点最高,故C正确;
D. 氯气没有漂白性,其与水反应生成的次氯酸具有强氧化性,具有漂白性,故D错误;
故选C。
4.B
n是元素Y的单质,是绿色植物光合作用产生的无色气体,则Y为O元素,n为O2;p物质能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则p为NH3;氨气与氧气催化氧化生成NO和H2O,常温常压下r 为液体,则r为H2O,s为NO;q能使品红溶液褪色,由m和氧气反应生成,同时生成水,则q应为SO2,m为H2S,符合“m的摩尔质量为p的2倍”;综上所述W、X、Y、Z应分别为H、N、O、S;
A.NO不是酸性氧化物,故A错误;
B.电子层数越大,原子半径越大,电子层数相同核电荷数越小,原子半径越大,所以原子半径HC.同周期元素自左至右非金属性增强,所以非金属性O>N,故C错误;
D.Z的含氧酸有多种,其中H2SO3为弱酸,故D错误;
故答案为B。
【点睛】解决此类的题目的关键是找到突破口,需要学生对一些物质的一些特殊性质进行记忆,例如本题中“p物质能使湿润的红色石蕊试纸变蓝”,且为二元化合物,则p为氨气,高中阶段能够时湿润的红色石蕊试纸变蓝的二元化合物只有氨气。
5.D
A.氯气、二氧化硫等体积混合,发生反应:Cl2+2H2O+SO2=2HCl+H2SO4,反应产生盐酸和硫酸,盐酸和硫酸无漂白性,故混合后会失去漂白效率,A错误;
B.氢氧化铁胶体的胶粒带正电,在电场的作用下向阴极移动,B错误;
C.普通玻璃制取原料是石英、石灰石和纯碱,制取的玻璃成分是石英、硅酸钙、硅酸钠,C错误;
D.铝制餐具主要成分是Al单质既能与酸反应,又能与碱反应,所以不宜用来长时间存放酸性、碱性或咸的食物,D正确;
故答案为D。
6.D
A.分子结构不同的单质属于同素异形体,因而红磷和白磷是同素异形体,故A错误;
B.H2、D2构成元素相同,属于同种单质,故B错误;
C.、属于不同元素,因而不是同位素,故C错误;
D.H、D、T均是氢元素的不同核素,互为同位素,故D正确;
答案选D。
【点睛】同位素是指同一元素的不同原子,其描述对象的主体是原子。
7.D
由图可知X为H原子,Y为C原子,Z为N原子,Q为Al原子,W为Cl原子。
A.为共价化合物,电解熔融的无法获得Al单质,A项错误;
B.同周期主族元素原子半径从左往右依次减小,原子半径:C>N,B项错误;
C.W的含氧酸有为弱酸、为强酸,则W的最高价氧化物形成的含氧酸为强酸,C项错误;
D.C、N、Cl均能与H原子形成、、都为18电子的分子,D项正确;
答案选D。
8.C
Y原子的最外层电子数与核外电子总数之比为2:7,则Y是Si元素;Y的原子序数是W和Z 的原子序数之和的一半,W和Z 的原子序数之和为28,WZ溶于水中不能促进水的电离,则W是Na元素、Z是Cl元素;W、X、Z三种元素形成的某种化合物能消毒杀菌,则X是O元素。
A. 电子层数越多半径越大,电子层数相同时,质子数越少,半径越大,四种元素原子中,原子半径最大的是Na,故A错误 ;
B. X、Y形成的化合物是SiO2,SiO2是酸性氧化物,不溶于盐酸,故B错误;
C. 非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,酸性HClO4> H2SiO3,故C正确;
D. 1molNa与足量氧气反应,钠元素化合价由0升高为+1,所以转移的电子数为,故D错误;
故答案选C。
9.D
A.原子中质子数=电子数=核电荷数,原子核外有98个电子,A正确;
B.具有相同质子数,不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素;与互为同位素,B正确;
C.Og与He处于同一族,均位于零族,C正确;
D.中质子数为零,不是氢元素,D错误;
故选D。
10.D
根据质子数等于核外电子数以及质量数=质子数+中子数来解答。
A.因质子数不等于核外电子数,A错误;
B.因质子数+中子数等于38,不等于质量数37,B错误;
C.因质子数不等于核外电子数,C错误;
D.因质子数等于核外电子数=18,质子数+中子数等于37,所以中子数=19,D正确;
故答案选D。
11.B
W的原子半径是周期表中所有元素中最小的,W应为H元素;R是地壳中含量最多的元素,则R为O元素,X与W同主族,且原子序数大于O,X应为Na元素;Y是最外层电子数是最内层电子数的3倍,原子序数大于O,则Y为S元素;短周期主族元素W、R、X、Y、Z的原子序数依次增大,则Z为Cl元素,结合元素周期律与物质的结构性质结合该题。
根据上述分析可知W是H元素,R是O元素,X是Na元素,Y是S元素,Z是Cl元素。
A.同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,不同周期的元素,原子核外电子层数越多,原子半径越大,所以原子半径O<Cl<S,即R<Z<Y,A错误;
B.元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,由于元素的非金属性O>S,则简单氢化物的热稳定性:R>Y,B正确;
C.O与S可形成SO2、SO3等化合物,C错误;
D.元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物酸性越强,由于元素的非金属性Cl>S,则最高价氧化物的水化物酸性:Y<Z,D错误;
故合理选项是B。
【点睛】注意掌握金属性非金属性、最高价氧化物对应水化物的酸性的比较规律。
12.A
设X的最外层电子数为a,则Z的最外层电子数为a-1,Y的最外层电子数为a+1,W的最外层电子数为a+2,由题意,a+a-1+a+1+a+2=22,解得a=5。由于四种元素均为短周期,根据表格所示,X、Y在第二周期,Z、W在第三周期,故X为N元素,Y为O元素,Z为Si元素,W为Cl元素。
A.Si3N4是是一种新型无机非金属材料,它是一种超硬物质,本身具有润滑性,并且耐磨损,为原子晶体,A正确;
B.Si、N、Cl三种元素的非金属性依次增强,它们最高价氧化物对应水化物的酸性也依次增强,但该选项没有说明是最高价氧化物,其它价态的氧化物的水化物的酸性强弱无法用周期律进行比较,B错误;
C.由N、Cl、H三种元素组成的NH4Cl中有离子键,C错误;
D.N、O、Cl的氢化物分别为NH3、H2O、HCl,由于NH3和H2O分子间存在氢键,沸点大小为:H2O>NH3>HCl,D错误;
故选A。
13. Ca 离子键、共价键 r(Al3+)<r(Mg2+) <r(O2-)<r(N3-) HClO4 Al(OH)3 Al(OH) 3+OH-=AlO2-+2H2O
根据元素周期表可知,①为Na、②为K、③为Mg、④为Ca、⑤为Al、⑥为C、⑦为N、⑧为O、⑨为Cl、⑩为Ar。
(1)③为Mg、④为Ca、⑤为Al、⑥为C、⑦为N,同周期,从左到右,原子半径减小,同主族,从上到下,原子半径增大,所以原子半径大小关系为:r(Ca)>r(Mg)>r(Al)r(C)>r(N),最大的是Ca,故答案为:Ca。
(2)⑦为N,其最高价氧化物对应的水化物式HNO3,其氢化物是NH3,二者反应生成NH4NO3,NH4NO3为离子化合物,NH4+与NO3-之间是离子键,NH4+与NO3-之内是共价键,所以含有的化学键类型有离子键、共价键,故答案为:离子键、共价键。
(3)①为Na、⑧为O,其单质在加热条件下反应生成Na2O2,Na2O2是离子化合物,其电子式为,故答案为:。
(4)③为Mg、⑤为Al、⑦为N、⑧为O,形成Mg2+、Al3+、N3-、O2-,核外电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,其半径由小到大的顺序是r(Al3+)<r(Mg2+) <r(O2-)<r(N3-),故答案为:r(Al3+)<r(Mg2+) <r(O2-)<r(N3-)。
(5)①为Na、②为K、③为Mg、④为Ca、⑤为Al、⑥为C、⑦为N、⑧为O、⑨为Cl,同周期,从左到右,最高价氧化物对应的水化物中酸性增强,同主族,从上到下,最高价氧化物对应的水化物中酸性减弱,所以酸性最强的是HClO4;呈两性的氢氧化物是Al(OH)3;Al(OH)3与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水,其离子方程式为:Al(OH) 3+OH-=AlO2-+2H2O,故答案为:HClO4;Al(OH)3;Al(OH) 3+OH-=AlO2-+2H2O。
(6)③为Mg、⑨为Cl,Mg最外层有2个电子,易失去2个电子,Cl最外层有7个电子,易得到1个电子,二者形成MgCl2,用电子式表示其形成化合物的过程为:,故答案为:。
14. ① ①② ③
(1)具有相同核电荷数即质子数的同一类原子的总称叫元素,所以决定元素种类的是质子数;
(2)质子数和质子数之和是质量数,因此决定质量数的是质子数和中子数;
(3)元素的化学性质只要是由原子的最外层电子数决定。
15. 锥形瓶 防止倒吸 饱和
(1)仪器B为锥形瓶,有缓冲作用的装置能防止倒吸;
(2)浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气,氯气能氧化碘离子生成碘,氯气有毒,不能直接排空,可以用碱液吸收氯气;
(3)元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸;盐酸具有挥发性导致生成的二氧化碳中含有HCl,HCl能和硅酸钠反应生成硅酸,要除去HCl,可以用饱和的碳酸氢钠溶液。
(1)仪器B为锥形瓶,有缓冲作用的装置能防止倒吸,则干燥管有缓冲作用,能防止倒吸;
(2)浓盐酸和高锰酸钾反应生成氯气,氯气具有强氧化性、碘离子具有还原性,则氯气能氧化碘离子生成碘,离子方程式为Cl2+2I-=2Cl-+I2,氯气有毒,不能直接排空,但是氯气能和NaOH反应生成无毒的钠盐,所以可以用NaOH溶液吸收多余的氯气;
(3)元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,强酸能和弱酸盐反应生成弱酸,要证明非金属性C>Si,稀盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳,二氧化碳和硅酸钠溶液反应生成难溶性的硅酸,由此知碳酸酸性大于硅酸,所以非金属性C>Si,所以C中应该盛放Na2SiO3溶液;盐酸具有挥发性导致生成的二氧化碳中含有HCl,HCl能和硅酸钠反应生成硅酸,所以在将气体通入硅酸钠溶液之前除去HCl,可以用饱和的 NaHCO3溶液,则可进入C中干扰实验,应在两装置间添加装有 NaHCO3溶液的洗气瓶。
16.(1)溶液分层,下层呈橙色
(2) 元素原子得电子能力: 氯、溴、碘元素位于元素周期表中的同一主族,三种元素原子的最外层电子数相同,因此随着核外电子层数的依次增加,原子半径依次增加,元素原子吸引电子的能力依次减弱
(3) 分液漏斗 紫红 上
实验I向NaBr溶液中滴加少量氯水,氯气与溴离子反应生成溴单质和氯离子,CCl4萃取后溶液分层, CCl4层在下层,显橙色;实验II向KI溶液中滴加少量氯水,氯气与碘离子反应生成碘单质和氯离子,CCl4萃取后溶液分层, CCl4层在下层,显紫红色;实验III在淀粉碘化钾试纸上滴加几滴溴水,溴单质与碘离子反应可以生成碘单质,能使试纸变蓝。
(1)
根据分析,实验I的现象是:溶液分层,下层呈橙色;
(2)
根据实验I、II、III的现象,氧化能力Cl2>Br2>I2,故元素原子得电子能力:Cl>Br>I;氯、溴、碘元素位于元素周期表中的同一主族,三种元素原子的最外层电子数相同,因此随着核外电子层数的依次增加,原子半径依次增加,元素原子吸引电子的能力依次减弱;
(3)
装有I2的CCl4溶液盛装在分液漏斗中;再加少量浓氢氧化钠溶液后碘单质与氢氧化钠溶液反应生成NaI与NaIO3,故振荡后溶液的紫红色消失;四氯化碳密度比水大,故在分液漏斗下层,先将CCl4层从仪器的下口放出,再将含NaI与NaIO3的碱溶液边搅拌边加入几滴45%的H2SO4溶液,酸性条件下NaI与NaIO3的反应生成I2,离子反应方程式为:,碘单质在水中的溶解度小,碘水为棕黄色,有碘晶体析出。
17. 钾(K) S2-+Cl2 = S↓+2Cl- NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑ 2MnO4-+16H++10Cl- =2Mn2++5Cl2↑+8H2O 吸收氯气 , 防止污染 环境 打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡,静止后CCl4层溶液变为紫红色 确认C的黄色溶液中无Cl2,排除Cl2对溴置换碘实验的干扰 同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱
Ⅰ.(1)金属活泼性顺序为:钾>钠>镁>铝,所以相同条件下与盐酸反应最激烈的是钾,反应速率最慢的是铝;
(2)氯气氧化性强于硫单质,所以氯气能够与硫离子反应生成硫,反应的离子方程式为:S2-+Cl2=S↓+2Cl-;
(3)① NaH和水反应的方程式为:NaH+H2O=NaOH+H2↑,其中水是氧化剂,NaH是还原剂;由上述反应不难发现NaAlH4中的H呈-1价,同样可以被水氧化为氢气,同时生成NaAlO2,即:NaAlH4+2H2O=NaAlO2+4H2↑;
Ⅱ.(4)A中高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气、氯化钾、氯化锰和水的离子方程式为:2MnO4-+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;
(5)B、C管口“浸有NaOH溶液的棉花”的作用是:吸收氯气,防止污染空气;
(6)为验证溴的氧化性强于碘,过程④的操作和现象是打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡,静止后CCl4层溶液变为紫红色,其中紫红色为I2溶解在CCl4呈现的颜色;
(7)由于氯气能干扰溴与碘化钾的反应,因此过程③实验的目的是确认C的黄色溶液中无Cl2,排除Cl2对溴置换碘实验的干扰;
(8)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱。
18. 34.964 36.963 35.464 35.464
相对分子质量=。
相对分子质量==34.964,同理可得相对分子质量=36.963;相对元素质量=34.964×75%+36.963×25%=35.464。
19. 810 8 Ca2Mg5Si8O22(OH)2
计算题,根据转化的关系式计算,运用质量守恒规律。
(1)由白玉的化学式CaxMgySipO22(OH)2可以看出每个分子在灼烧时发生反应,只能生成1个水分子,n(H2O)==0.01mol,所以白玉的物质的量也是0.01mol,则白玉的摩尔质量为=810g/mol,故答案为:810;
(2)①n(白玉)==0.005mol,其中含有二氧化硅的物质的量为=0.04mol,因此每摩尔的白玉中含有Si的物质的量为=8,故答案为:8;
②由方程式Fe+2HCl=FeCl2+H2↑可知:n(H2)==0.015mol,因此与白玉反应后过量的盐酸的物质的量为0.03mol,白玉消耗的HCl的物质的量为=0.07mol,那么每摩尔的白玉反应需要消耗的HCl的物质的量为=14,由于Ca、Mg都是+2价的金属,所以与盐酸反应时每个金属阳离子都要结合2个Cl-,所以n(Ca2+)+n(Mg2+)==7,即x+y=7,再结合相对分子质量40x+24y+28×8+16×22+17×2=810,两式联立求解可得x=2;y=5,则该化合物的分子式为Ca2Mg5Si8O22(OH)2,故答案为:Ca2Mg5Si8O22(OH)2。
20. Si3N4 11.44%
(1)确定Nierite有硅元素和氮元素,化学式中硅原子的个数为140×60%÷28=3,氮原子个数为140×40%÷14=4;
(2)设K金中含有铜银两种金属,则根据质量关系列等式为64n(Cu)+108n(Ag)=2.832×(1-75%),金与浓硝酸不反应,铜银与浓硝酸发生氧化还原反应,将HNO3还原为NO2和N2O4,NO2和N2O4的混合气与标准状况下84mLO2混合通入水中恰好被完全吸收获得HNO3,根据电子守恒,即Cu、Ag失去的电子总数等于O2得到的电子总数,2n(Cu)+n(Ag)= ,联立方程可以求出Ag的质量分数。
(1)1 mol NH3与足量的SiCl4充分反应后可得到35 g Nierite与3 mol HCl气体,参与反应的SiCl4物质的量为(35g+3mol×36.5g/mol-1mol×17g/mol)÷170g/mol=0.75mol;则Nierite中有硅元素和氮元素,化学式中硅原子的个数为140×60%÷28=3,氮原子个数为140×40%÷14=4,故化学式为Si3N4;
(2)设K金中含有铜银两种金属,则根据质量关系列等式为64n(Cu)+108n(Ag)=2.832×(1-75%),金与浓硝酸不反应,铜银与浓硝酸发生氧化还原反应,将HNO3还原为NO2和N2O4,NO2和N2O4的混合气与标准状况下84mLO2混合通入水中恰好被完全吸收获得HNO3,根据电子守恒,即Cu、Ag失去的电子总数等于O2得到的电子总数,2n(Cu)+n(Ag)= ,二者联立解得n(Cu)=0.006mol,n(Ag)=0.003mol,Ag的质量分数为=11.44%,Cu的质量分数为25%-11.44%=13.56%。
21.(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
短周期元素C原子的最内层电子数是最外层电子数的2倍,A、B、C、D、E为原子序数依次增大,推断C为Na元素;D是同周期中,即第三周期,单核离子半径最小的元素,推断D为Al元素;第三周期E元素的最高正价与最低负价的代数和为6,推断E为Cl元素;A与B形成的共价化合物M的水溶液呈碱性,推断A为H元素,B为N元素。故A、B、C、D、E元素分别为H、N、Na、Al、Cl,据此答题。
(1)
H与N形成的化合物M的电子式为。
(2)
B、C所形成的简单离子N3-、Na+,两者电子层数相等,N3-的核电荷数较少半径较大。
(3)
E的单质Cl2与A的简单氧化物H2O反应的离子方程式为: 。
(4)
A、D形成的化合物与水反应生成无色气体氢气,该反应的化学方程式为:;当生成标况下33.6L气体,即生成氢气物质的量为1.5mol,根据,转移的电子数为1.5NA,或。
(5)
工业上将与溶液混合后,再加入稀,酸性环境下发生氧化还原反应制备净水剂气体,该反应的离子方程式为:。
(6)
由A、B两种元素构成的另外一种物质N,是一种可燃性的液体,可用作火箭燃料,物质N是肼,化学式是N2H4。已知101kPa时,16.0g N2H4物质的量为0.5mol,在氧气中完全燃烧生成两种无污染性物质N2和H2O,放出热量312kJ(25℃时),则N2H4的燃烧热的热化学方程式为: 。
22.(1) 第三周期第ⅥA族
(2)
(3)O=C=O
(4)C
(5)S2->O2->Na+>Al3+
(6)AC
(7)Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
(1)硫的原子序数是16,硫元素在周期表的位置是第三周期第ⅥA族。氨气是共价化合物,电子式为,答案:第三周期第ⅥA族;;
(2)硫化钾是离子化合物,用电子式表示化合物的形成过程为,答案:;
(3)反应中2碳元素化合价升高,碳是还原剂,其氧化产物是二氧化碳,结构式为O=C=O。答案:O=C=O;
(4)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:,A错误;
B.非金属性越强,简单氢化物越稳定,热稳定性:,B错误;
C.氨气能与水形成氢键,所以溶解度:,C正确;
D.氢硫酸中含有的微粒有H2O、H+、OH-、H2S、HS-、S2-,氨水中含有的微粒有H2O、H+、OH-、NH3、NH3·H2O、NH,微粒种类:氢硫酸=氨水,D错误;
答案选C。
(5)离子的核外电子层数越多,离子半径越大,核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小,则由④、⑤、⑦、⑧四种元素形成的简单离子半径由大到小的顺序是S2->O2->Na+>Al3+。
(6)A. 金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则比较这两种元素最高价氧化物对应的水化物的碱性可比较其金属性强弱,A正确;
B. 钠是活泼的金属,极易和水反应,将⑤的单质投入到⑥的盐溶液中不能比较二者的金属性强弱,B错误;
C. 金属性越强,与水反应越剧烈,则将形状、大小相同的这两种元素的单质分别与等体积20℃的水反应可比较其金属性强弱,C正确;
D. 金属性强弱只与失去电子的难易程度有关系,比较这两种元素的单质与酸反应时失电子的数目不能比较金属性强弱,D错误;
答案选AC。
(7)元素⑦的最高价氧化物对应的水化物氢氧化铝与元素⑨的最简单氢化物的水溶液盐酸反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O。

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