4.表格型实验方案的设计及评价
1.(2024·贵州六校联盟联考三)下列实验设计可以达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验设计
A 证明Fe3+和I-的反应存在限度 向2 mL 0.01 mol·L-1 KI溶液中加入5 mL 0.01 mol·L-1 FeCl3溶液,溶液呈棕黄色,再滴加几滴KSCN溶液,溶液变为红色
B 检验待测液中含有Na+ 用玻璃棒蘸取待测液在无色火焰上灼烧观察现象
C 制备Fe(OH)3胶体 将5~6滴饱和FeCl3溶液滴加到煮沸的蒸馏水中,继续煮沸至液体呈红褐色为止
D 室温下,用pH试纸测定浓度均为0.1 mol·L-1的NaClO溶液和CH3COONa溶液的pH 比较HClO和 CH3COOH的酸性强弱
2.(2024·浙江温州一模)探究氮及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
选项 实验方案 现象 结论
A 常温下,将Fe片分别插入稀硝酸和浓硝酸中 一段时间后,前者有气体产生,后者无明显现象 稀硝酸的氧化性强于浓硝酸
B 将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液 溶液变红 Fe(NO3)2晶体已氧化变质
C 向两个同规格烧瓶中分别装入同比例的NO2和N2O4气体,并分别浸泡于热水和冷水中 一段时间后,两烧瓶内颜色深浅不同 NO2→N2O4的转化存在限度
D 将盛有NH4Cl固体的试管加热 试管底部固体消失,试管口有晶体凝结 NH4Cl固体受热易升华
3.(2024·湖南邵阳二模)下列实验操作、现象和结论均正确的是( )
选项 实验操作 现象 结论
A 取少量Fe与水蒸气高温反应后的固体产物于试管中,加足量的稀硫酸溶解,分成两份:第一份滴加1~2滴KSCN溶液,第二份滴加1~2滴KMnO4溶液 第一份溶液变红色,第二份溶液紫红色褪去 固体产物中铁元素只有+3价态
B 向某钾盐中滴加浓盐酸 产生的气体可以使品红溶液褪色 该钾盐一定为K2SO3或KHSO3或二者的混合物
C 向蛋白质溶液中加入饱和Na2SO4溶液 产生沉淀 Na2SO4使蛋白质变性
D 在小烧杯中加入约5 g动物脂肪、6 mL 95%的乙醇,再加入6 mL 40%的氢氧化钠溶液,微热一段时间后取少量溶液,加入新制氢氧化铜 沉淀溶解、溶液呈绛蓝色 油脂已发生水解
4.(2024·吉林白山二模)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项 方案 目的
A 在乙醇、水中分别加入大小相同且形状相近的钠块 探究水、乙醇中H—O的极性强弱
B 在10 mL 0.1 mol·L-1、0.5 mol·L-1的酸性KMnO4溶液中,分别加入10 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液 探究浓度对化学反应速率的影响
C 测定NaX溶液、NaY溶液pH 探究HX、HY的Ka大小
D 在溴水中滴加丙烯醛 (CH2CHCHO)溶液 确定丙烯醛中含碳碳双键
5.(2024·广东顺德区适应性考试)根据下列实验操作及现象,能推出相应结论的是( )
选项 实验操作 实验现象 实验结论
A 向蔗糖溶液中加入稀硫酸煮沸,冷却,加入银氨溶液,水浴加热 无银镜产生 说明蔗糖的水解产物中无葡萄糖
B 常温下,将苯酚和NaOH溶液混合(已知:苯酚的Ka=1.0×10-10) 用pH计测得混合液的pH=10.0 混合液中: c(C6H5O-)> c(C6H5OH)
C 向溶液中滴加硝酸,再滴加BaCl2溶液 有白色沉淀生成 溶液中一定含有S
D 将Ag和AgNO3溶液与Cu和Na2SO4溶液组成双液原电池,连通装置 Ag电极表面有银白色金属沉积,Cu电极附近溶液变蓝 金属性:Cu>Ag
6.(2024·山东临沂二模)根据下列实验操作和现象,得出的相应结论正确的是( )
选项 实验操作及现象 结论
A 乙醇和浓硫酸共热至170 ℃,产生的气体使溴水褪色 乙烯发生了加成反应
B 在25 ℃和40 ℃时,测得0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液的pH分别是9.66和9.37 S的水解程度随温度升高而增大
C 向K2Cr2O7溶液中加入少量AgNO3溶液,只有Ag2CrO4沉淀生成 Ksp(Ag2CrO4)< Ksp(Ag2Cr2O7)
D 常温下,分别向无水乙醇和冰醋酸中加入大小相同的金属钠,前者反应更剧烈 分子中氢氧键的极性:乙醇<乙酸
7.(2024·安徽黄山二模)下列实验操作、现象和结论均正确的是( )
选项 操作 现象 结论
A 向某钠盐粉末上滴加浓盐酸,将产生的气体通入品红溶液 溶液褪色 气体一定是SO2
B 向Na2SiO3溶液中滴加盐酸 产生浑浊 Cl的非金属性比Si强
C 将SO3、SO2混合气体通入BaCl2溶液中 生成白色沉淀 沉淀是BaSO3、BaSO4
D 向硫酸铜溶液中依次加入足量氨水和适量乙醇 最终析出深蓝色晶体 乙醇降低硫酸四氨合铜晶体的溶解度
4.表格型实验方案的设计及评价
1.(2024·贵州六校联盟联考三)下列实验设计可以达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验设计
A 证明Fe3+和I-的反应存在限度 向2 mL 0.01 mol·L-1 KI溶液中加入5 mL 0.01 mol·L-1 FeCl3溶液,溶液呈棕黄色,再滴加几滴KSCN溶液,溶液变为红色
B 检验待测液中含有Na+ 用玻璃棒蘸取待测液在无色火焰上灼烧观察现象
C 制备Fe(OH)3胶体 将5~6滴饱和FeCl3溶液滴加到煮沸的蒸馏水中,继续煮沸至液体呈红褐色为止
D 室温下,用pH试纸测定浓度均为0.1 mol·L-1的NaClO溶液和CH3COONa溶液的pH 比较HClO和 CH3COOH的酸性强弱
答案:C
解析:向2 mL 0.01 mol·L-1 KI溶液中加入5 mL 0.01 mol·L-1 FeCl3溶液,该反应中FeCl3过量,溶液呈棕黄色,再滴加几滴KSCN溶液,溶液变为红色,只能说明溶液中存在Fe3+,不能说明Fe3+和I-的反应存在限度,A错误;玻璃中含有硅酸钠,因此不能用玻璃棒做焰色试验,应该用铂丝或洁净铁丝,B错误;饱和氯化铁溶液在加热条件下水解平衡正向移动,当出现红褐色时即可制得氢氧化铁胶体,C正确;次氯酸钠有强氧化性,不能用pH试纸测定其pH,D错误。
2.(2024·浙江温州一模)探究氮及其化合物的性质,下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
选项 实验方案 现象 结论
A 常温下,将Fe片分别插入稀硝酸和浓硝酸中 一段时间后,前者有气体产生,后者无明显现象 稀硝酸的氧化性强于浓硝酸
B 将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸后,滴加KSCN溶液 溶液变红 Fe(NO3)2晶体已氧化变质
C 向两个同规格烧瓶中分别装入同比例的NO2和N2O4气体,并分别浸泡于热水和冷水中 一段时间后,两烧瓶内颜色深浅不同 NO2→N2O4的转化存在限度
D 将盛有NH4Cl固体的试管加热 试管底部固体消失,试管口有晶体凝结 NH4Cl固体受热易升华
答案:C
解析:铁遇浓硝酸会发生钝化,浓硝酸的氧化性比稀硝酸强,A错误;向Fe(NO3)2溶液中滴加稀硫酸,酸性条件下硝酸根离子与亚铁离子发生氧化还原反应生成铁离子,结论不合理,B错误;向两个同规格烧瓶中分别装入同比例的NO2和N2O4气体,并分别浸泡于热水和冷水中,一段时间后,两烧瓶内颜色深浅不同,说明温度影响平衡移动,NO2N2O4的转化存在限度,不能完全转化,C正确;将盛有NH4Cl固体的试管加热,发生反应NH4ClNH3↑+HCl↑,氨气和氯化氢在试管口遇冷又生成氯化铵,所以试管口处有晶体出现,D错误。
3.(2024·湖南邵阳二模)下列实验操作、现象和结论均正确的是( )
选项 实验操作 现象 结论
A 取少量Fe与水蒸气高温反应后的固体产物于试管中,加足量的稀硫酸溶解,分成两份:第一份滴加1~2滴KSCN溶液,第二份滴加1~2滴KMnO4溶液 第一份溶液变红色,第二份溶液紫红色褪去 固体产物中铁元素只有+3价态
B 向某钾盐中滴加浓盐酸 产生的气体可以使品红溶液褪色 该钾盐一定为K2SO3或KHSO3或二者的混合物
C 向蛋白质溶液中加入饱和Na2SO4溶液 产生沉淀 Na2SO4使蛋白质变性
D 在小烧杯中加入约5 g动物脂肪、6 mL 95%的乙醇,再加入6 mL 40%的氢氧化钠溶液,微热一段时间后取少量溶液,加入新制氢氧化铜 沉淀溶解、溶液呈绛蓝色 油脂已发生水解
答案:D
解析:取少量Fe与水蒸气高温反应后的固体产物于试管中,加足量的稀硫酸溶解,分成两份:第一份滴加1~2滴KSCN溶液,第二份滴加1~2滴KMnO4溶液,第一份溶液变红色,说明含有Fe3+,第二份溶液紫红色褪去,说明含有Fe2+,固体产物中铁元素有+2、+3两种价态,A错误;向某钾盐中滴加浓盐酸,产生的气体可以使品红溶液褪色,放出的气体为二氧化硫或氯气,所以该钾盐可能为K2SO3或KHSO3或二者的混合物,也可能为KClO3、KMnO4等强氧化性盐,B错误;向蛋白质溶液中加入饱和Na2SO4溶液,产生沉淀,Na2SO4使蛋白质溶液盐析,C错误;在小烧杯中加入约5 g动物脂肪、6 mL 95%的乙醇,再加入6 mL 40%的氢氧化钠溶液,微热一段时间后取少量溶液,加入新制氢氧化铜,沉淀溶解,溶液呈绛蓝色,说明有甘油生成,则油脂已发生水解,D正确。
4.(2024·吉林白山二模)下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项 方案 目的
A 在乙醇、水中分别加入大小相同且形状相近的钠块 探究水、乙醇中H—O的极性强弱
B 在10 mL 0.1 mol·L-1、0.5 mol·L-1的酸性KMnO4溶液中,分别加入10 mL 0.2 mol·L-1 H2C2O4溶液 探究浓度对化学反应速率的影响
C 测定NaX溶液、NaY溶液pH 探究HX、HY的Ka大小
D 在溴水中滴加丙烯醛 (CH2CHCHO)溶液 确定丙烯醛中含碳碳双键
答案:A
解析:A项,若水中产生H2的过程较乙醇中更剧烈,则水中H—O极性比乙醇中的强,能达到目的;B项,酸性KMnO4溶液过量,溶液不褪色,不能判断浓度对反应速率的影响,不能达到目的;C项,未标明钠盐浓度,无法比较两种酸的酸性强弱,不能达到目的;D项,溴水具有强氧化性,能氧化醛基,不能达到目的;故选A。
5.(2024·广东顺德区适应性考试)根据下列实验操作及现象,能推出相应结论的是( )
选项 实验操作 实验现象 实验结论
A 向蔗糖溶液中加入稀硫酸煮沸,冷却,加入银氨溶液,水浴加热 无银镜产生 说明蔗糖的水解产物中无葡萄糖
B 常温下,将苯酚和NaOH溶液混合(已知:苯酚的Ka=1.0×10-10) 用pH计测得混合液的pH=10.0 混合液中: c(C6H5O-)> c(C6H5OH)
C 向溶液中滴加硝酸,再滴加BaCl2溶液 有白色沉淀生成 溶液中一定含有S
D 将Ag和AgNO3溶液与Cu和Na2SO4溶液组成双液原电池,连通装置 Ag电极表面有银白色金属沉积,Cu电极附近溶液变蓝 金属性:Cu>Ag
答案:D
解析:银镜反应需要在碱性环境中进行,故需加入碱调节溶液酸碱性后再进行银镜实验,A错误;测得混合液的pH=10.0,则Ka==1.0×10-10,故c(C6H5O-)=c(C6H5OH),B错误;溶液中若含有银离子也会生成氯化银白色沉淀,C错误;该原电池的总反应式:Cu+2Ag+Cu2++2Ag,铜比银活泼,在形成原电池过程中,铜作负极,发生氧化反应生成铜离子,铜电极附近溶液逐渐变蓝;银作正极,发生还原反生成银单质,银表面有银白色金属沉积;所以该实验可以比较铜和银的金属性强弱,D正确。
6.(2024·山东临沂二模)根据下列实验操作和现象,得出的相应结论正确的是( )
选项 实验操作及现象 结论
A 乙醇和浓硫酸共热至170 ℃,产生的气体使溴水褪色 乙烯发生了加成反应
B 在25 ℃和40 ℃时,测得0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液的pH分别是9.66和9.37 S的水解程度随温度升高而增大
C 向K2Cr2O7溶液中加入少量AgNO3溶液,只有Ag2CrO4沉淀生成 Ksp(Ag2CrO4)< Ksp(Ag2Cr2O7)
D 常温下,分别向无水乙醇和冰醋酸中加入大小相同的金属钠,前者反应更剧烈 分子中氢氧键的极性:乙醇<乙酸
答案:C
解析:乙醇和浓硫酸共热至170 ℃,产生的乙烯气体中混有二氧化硫,二氧化硫也可以使溴水褪色,不能证明乙烯和Br2发生了加成反应,A错误;升高温度,溶液pH减小,不能说明升高温度促进水解使平衡正向移动,B错误;K2Cr2O7溶液中存在平衡:Cr2+H2O2H++2Cr,Cr的浓度小于Cr2,加入少量AgNO3溶液,只有Ag2CrO4沉淀生成,更加说明Ag2CrO4的溶解度小于Ag2Cr2O7,Ksp(Ag2CrO4)
7.(2024·安徽黄山二模)下列实验操作、现象和结论均正确的是( )
选项 操作 现象 结论
A 向某钠盐粉末上滴加浓盐酸,将产生的气体通入品红溶液 溶液褪色 气体一定是SO2
B 向Na2SiO3溶液中滴加盐酸 产生浑浊 Cl的非金属性比Si强
C 将SO3、SO2混合气体通入BaCl2溶液中 生成白色沉淀 沉淀是BaSO3、BaSO4
D 向硫酸铜溶液中依次加入足量氨水和适量乙醇 最终析出深蓝色晶体 乙醇降低硫酸四氨合铜晶体的溶解度
答案:D
解析:高锰酸钠固体能与浓盐酸反应生成能使品红溶液褪色的氯气,则向某钠盐粉末上滴加浓盐酸,将产生的气体通入品红溶液,溶液褪色不能说明产生的气体一定是二氧化硫,A错误;元素的非金属性强弱与最高价氧化物对应水化物的强弱有关,与氢化物的酸性无关,则向硅酸钠溶液中滴加盐酸产生浑浊只能说明盐酸的酸性强于硅酸,但不能说明氯元素的非金属性强于硅元素,B错误;亚硫酸的酸性弱于盐酸,由强酸制弱酸的原理可知,二氧化硫不能与氯化钡溶液反应,则将三氧化硫、二氧化硫混合气体通入氯化钡溶液中,反应生成的白色沉淀中不可能含有亚硫酸钡,C错误;硫酸铜溶液与足量氨水反应生成硫酸四氨合铜,向硫酸铜溶液中依次加入足量氨水和适量乙醇,最终析出深蓝色晶体是因为乙醇降低了硫酸四氨合铜晶体的溶解度,D正确。5.无机化工“微流程”及分析
1.(2024·湖南邵阳二模)利用废铝箔(主要成分为Al,含少量Mg、Fe等)制明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的一种工艺流程如图:
下列说法错误的是( )
A.该工艺步骤①与步骤②顺序互换会更节约生产成本
B.②中发生的反应有:Al(OH)3+NaOHNa[Al(OH)4]
C.③中稀硫酸酸化的目的是将Al(OH)3转化成Al3+
D.由④可知,室温下明矾的溶解度小于Al2(SO4)3和K2SO4的溶解度
2.(2024·吉林白山二模)以含镓废料[主要成分为Ga(CH3)3]为原料制备半导体材料GaN的工艺如图所示。已知:Ga和Al的性质相似。下列叙述错误的是( )
A.操作X不宜温度过高
B.用NH4Cl固体可替代“脱水”中的SOCl2
C.用酸性KMnO4溶液可检验“脱水”产生的气体含SO2
D.不能用如图装置吸收“合成”中尾气
3.(2024·辽宁沈阳一模)清华大学等重点高校为解决中国“芯”——半导体芯片问题,成立了“芯片学院”。某小组拟在实验室制造硅,其流程如图。
已知:Mg2Si+4HCl2MgCl2+SiH4↑。
下列说法中错误的是( )
A.点燃镁条引发反应的过程中,涉及两种晶体类型的变化
B.CO2氛围是为了阻止Si被二次氧化和SiH4自燃
C.操作2为用去离子水洗涤并烘干
D.1 mol镁粉生成MgO和Mg2Si的混合物,转移2 mol电子
4.(2024·陕西渭南质检Ⅰ)以下是在实验室模拟“侯氏制碱法”生产流程的示意图:
下列说法错误的是( )
A.向饱和食盐水中先通入氨气的目的主要是提高CO2吸收量
B.结合图示信息,可在较低温时采取降温结晶方式将氯化钠和氯化铵分离,以获取副产品铵态氮肥
C.煅烧滤渣时需要在瓷坩埚中进行
D.操作b用到的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
5.(2024·吉林省吉林地区三模)二氧化锗常用作有机反应的催化剂以及制备半导体的原料。某大型化工厂提纯二氧化锗废料(主要含GeO2、As2O3)的工艺如图,下列有关说法正确的是( )
已知:①GeO2与碱反应生成Na2GeO3;As2O3与碱反应生成NaAsO2;
②GeCl4的熔点为-49.5 ℃,沸点为85 ℃,极易发生水解。
A.Ge在周期表中位于第四周期第ⅥA族
B.“氧化”时,离子反应为As+H2O2+2OH-As+2H2O
C.“操作1”是蒸馏,“操作2”所用仪器主要为玻璃棒、漏斗、烧杯
D.“操作1”加入的盐酸为7 mol·L-1,若改成1 mol·L-1可节省原料同时不影响产率
6.(2024·江苏盐城一模)室温下,用含少量Ca2+的FeSO4溶液制备FeCO3的过程如图所示。已知:
Ksp(CaF2)=5.3×10-9,Ka(HF)=6.3×10-4,
(H2CO3)=4.5×10-7、(H2CO3)=4.7×10-11。下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1 NH4F溶液中:c(F-)=c(N)+c(NH3·H2O)
B.“除钙”得到的上层清液中:c(Ca2+)<
C.pH=10的氨水-NH4HCO3溶液:c(C)
7.(2024·辽宁锦州质检)锰主要用于钢铁工业生产锰合金钢,工业上由碳酸锰矿粉(主要成分为MnCO3,另含Fe3O4、MgO、SiO2杂质)制备锰的工艺流程如图所示。下列说法错误的是( )
A.“浸渣”的主要成分为SiO2
B.“沉铁”时发生反应的离子方程式为3MnCO3+2Fe3++3H2O3Mn2++2Fe(OH)3+3CO2↑
C.“电解”过程中增大溶液中的c(H+),电解效率增大
D.该工艺流程中,H2SO4溶液可循环使用
8.(2024·辽宁省实验中学高考适应性测试二)某工厂废液经简易处理后的沉淀泥浆中含有大量废铜丝和少量V、Ti、Fe、Si元素的氯化物及复杂化合物,一种以该沉淀泥浆为原料回收铜与钒的工艺流程如图所示。
已知:常温下Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,
Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,溶液中的离子浓度在10-5 mol·L-1时可以认为已经除尽。下列说法错误的是( )
A.泥浆在空气中堆放后由灰色变为疏松的绿色粉状,是因为铜被氧化,便于后续酸浸时铜进入溶液
B.流程中利用Cu2(OH)3Cl+OH-2Cu(OH)2+Cl-除氯,可以减少酸浸时含氯化合物的挥发
C.若浸出液中Cu2+的浓度为0.1 mol·L-1,则酸浸时可调pH=5
D.焙烧加入Na2CO3的目的是使V元素转化成可溶性的钒酸盐
9.(2024·山东滨州二模)实验室分离苯甲酸乙酯、苯甲酸和环己烷的混合物,流程如下。
已知:苯甲酸乙酯的沸点为212.6 ℃;“乙醚-环己烷-水共沸物”的沸点为62.1 ℃。下列说法错误的是 ( )
A.“操作b”为水蒸气蒸馏,“操作d”为重结晶
B.乙醚不可用丙酮代替
C.操作c需要用到的仪器主要有酒精灯、蒸发皿、玻璃棒
D.“水相Ⅱ”主要成分有苯甲酸钠、碳酸氢钠和碳酸钠
5.无机化工“微流程”及分析
1.(2024·湖南邵阳二模)利用废铝箔(主要成分为Al,含少量Mg、Fe等)制明矾[KAl(SO4)2·12H2O]的一种工艺流程如图:
下列说法错误的是( )
A.该工艺步骤①与步骤②顺序互换会更节约生产成本
B.②中发生的反应有:Al(OH)3+NaOHNa[Al(OH)4]
C.③中稀硫酸酸化的目的是将Al(OH)3转化成Al3+
D.由④可知,室温下明矾的溶解度小于Al2(SO4)3和K2SO4的溶解度
答案:C
解析:废铝箔(主要成分为Al,含少量Mg、Fe等)与稀硫酸反应,生成Al3+、Mg2+、Fe2+,过滤除去不溶于酸的杂质,再用NaOH溶液调节pH,将Mg2+、Fe2+转化为沉淀析出,Al3+转化为[Al(OH)4]-,过滤固体,继续向滤液中加入适量稀硫酸得到Al2(SO4)3溶液,最后加饱和K2SO4溶液结晶得到溶解度更小的明矾。由于Mg、Fe不与氢氧化钠溶液反应,步骤①与步骤②顺序互换后,通过操作a(过滤)即可得到Na[Al(OH)4]溶液,再加稀硫酸可得到硫酸铝溶液,调换顺序后,酸碱的浪费更少,可节约生产成本,A正确;②中Al3+转化为[Al(OH)4]-,发生的反应方程式为Al2(SO4)3+6NaOH2Al(OH)3↓+3Na2SO4,Al(OH)3+NaOHNa[Al(OH)4],B正确;③中稀硫酸酸化的目的是将[Al(OH)4]-转化为Al3+,C错误;④是根据溶解度差异来制取明矾,即室温下明矾的溶解度小于Al2(SO4)3和K2SO4的溶解度,D正确。
2.(2024·吉林白山二模)以含镓废料[主要成分为
Ga(CH3)3]为原料制备半导体材料GaN的工艺如图所示。已知:Ga和Al的性质相似。下列叙述错误的是( )
A.操作X不宜温度过高
B.用NH4Cl固体可替代“脱水”中的SOCl2
C.用酸性KMnO4溶液可检验“脱水”产生的气体含SO2
D.不能用如图装置吸收“合成”中尾气
答案:C
解析:镓废料加盐酸酸溶后,生成GaCl3,蒸发结晶得GaCl3·nH2O,含结晶水,在SOCl2的存在下进行脱水得无水GaCl3,无水GaCl3与氨气反应得GaN。操作X是析出GaCl3·nH2O的步骤,Ga3+易水解,温度过高易生成Ga(OH)3,A项正确;亚硫酰氯(SOCl2)与水反应生成SO2和HCl,“脱水”中总反应为GaCl3·nH2O+nSOCl2GaCl3+nSO2↑+2nHCl↑,HCl抑制GaCl3水解,氯化铵固体受热分解产生氯化氢,也能抑制氯化镓水解,可以用氯化铵替代亚硫酰氯,达到相同目的,B项正确;“脱水”中产生的气体含SO2、HCl,二者都能还原酸性高锰酸钾溶液使其褪色,应用品红溶液检验SO2,C项错误;“合成”中反应为GaCl3+NH3GaN+3HCl,尾气含NH3和HCl,而NH3和HCl均易溶于水,直接通入水中易引起倒吸,应考虑防倒吸措施,D项正确。
3.(2024·辽宁沈阳一模)清华大学等重点高校为解决中国“芯”——半导体芯片问题,成立了“芯片学院”。某小组拟在实验室制造硅,其流程如图。
已知:Mg2Si+4HCl2MgCl2+SiH4↑。
下列说法中错误的是( )
A.点燃镁条引发反应的过程中,涉及两种晶体类型的变化
B.CO2氛围是为了阻止Si被二次氧化和SiH4自燃
C.操作2为用去离子水洗涤并烘干
D.1 mol镁粉生成MgO和Mg2Si的混合物,转移2 mol电子
答案:A
解析:点燃镁条引发反应的过程中发生的反应为2Mg+SiO22MgO+Si,2Mg+SiMg2Si,镁粉为金属晶体、石英砂和硅为共价晶体、氧化镁和硅化镁为离子晶体,涉及三种类型晶体变化,A错误;CO2氛围是为了阻止Si被二次氧化和SiH4自燃,B正确;操作2为用去离子水洗涤并烘干,C正确;1 mol镁粉生成MgO和Mg2Si的混合物,Mg由0价全部变为+2价,转移2 mol电子,D正确。
4.(2024·陕西渭南质检Ⅰ)以下是在实验室模拟“侯氏制碱法”生产流程的示意图:
下列说法错误的是( )
A.向饱和食盐水中先通入氨气的目的主要是提高CO2吸收量
B.结合图示信息,可在较低温时采取降温结晶方式将氯化钠和氯化铵分离,以获取副产品铵态氮肥
C.煅烧滤渣时需要在瓷坩埚中进行
D.操作b用到的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
答案:C
解析:氨气的溶解度极大,先通入氨气形成弱碱性环境提高二氧化碳的吸收量,A正确;氯化铵的溶解度受温度影响较大,氯化钠的溶解度受温度变化影响较小,可在较低温时采取降温结晶方式将氯化钠和氯化铵分离,以获取副产品铵态氮肥,B正确;碳酸钠在高温条件下和陶瓷中的二氧化硅发生反应腐蚀瓷坩埚,因此煅烧滤渣不能在瓷坩埚中进行,C错误;操作b为过滤,用到的主要玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,D正确。
5.(2024·吉林省吉林地区三模)二氧化锗常用作有机反应的催化剂以及制备半导体的原料。某大型化工厂提纯二氧化锗废料(主要含GeO2、As2O3)的工艺如图,下列有关说法正确的是( )
已知:①GeO2与碱反应生成Na2GeO3;As2O3与碱反应生成NaAsO2;
②GeCl4的熔点为-49.5 ℃,沸点为85 ℃,极易发生水解。
A.Ge在周期表中位于第四周期第ⅥA族
B.“氧化”时,离子反应为As+H2O2+2OH-As+2H2O
C.“操作1”是蒸馏,“操作2”所用仪器主要为玻璃棒、漏斗、烧杯
D.“操作1”加入的盐酸为7 mol·L-1,若改成1 mol·L-1可节省原料同时不影响产率
答案:B
解析:废料碱浸后生成Na2GeO3、NaAsO2,加入过氧化氢溶液氧化除砷,加入盐酸蒸馏得到GeCl4,加入纯水GeCl4水解,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,过滤得到GeO2·nH2O,烘干得到GeO2。Ge在周期表中位于第四周期第ⅣA族,A错误;“氧化”时,+3价砷转化为+5价砷,离子反应为As+H2O2+2OH-As+2H2O,B正确;“操作1”是蒸馏,“操作2”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,所用仪器主要为蒸发皿、铁架台(带铁圈)、酒精灯、玻璃棒、漏斗、烧杯,C错误;GeCl4极易发生水解,若改成1 mol·L-1的盐酸,可能造成GeCl4水解,产率降低,D错误。
6.(2024·江苏盐城一模)室温下,用含少量Ca2+的FeSO4溶液制备FeCO3的过程如图所示。已知:
Ksp(CaF2)=5.3×10-9,Ka(HF)=6.3×10-4,
(H2CO3)=4.5×10-7、(H2CO3)=4.7×10-11。下列说法正确的是( )
A.0.1 mol·L-1 NH4F溶液中:c(F-)=c(N)+c(NH3·H2O)
B.“除钙”得到的上层清液中:c(Ca2+)<
C.pH=10的氨水-NH4HCO3溶液:c(C)
答案:C
解析:含少量Ca2+的FeSO4溶液中,加入NH4F溶液将Ca2+转化为CaF2沉淀除去,所得滤液主要含有Fe2+、S和N,再加入氨水-NH4HCO3溶液“沉铁”得到FeCO3沉淀。因F-、N均能水解生成HF、NH3·H2O,则0.1 mol·L-1 NH4F溶液中,由元素守恒得:c(F-)+c(HF)=c(N)+c(NH3·H2O),A错误;“除钙”得到的上层清液为CaF2的饱和溶液,则c(Ca2+)=,B错误;pH=10的氨水-NH4HCO3溶液中,因=0.47<1,则c(C)
A.“浸渣”的主要成分为SiO2
B.“沉铁”时发生反应的离子方程式为3MnCO3+2Fe3++3H2O3Mn2++2Fe(OH)3+3CO2↑
C.“电解”过程中增大溶液中的c(H+),电解效率增大
D.该工艺流程中,H2SO4溶液可循环使用
答案:C
解析:本题为从碳酸锰矿粉中制备单质锰的过程,首先用硫酸溶解矿粉,过滤后得到的滤液中含有锰离子、二价铁、三价铁、镁离子,加入过氧化氢将二价铁氧化为三价铁,用碳酸锰沉铁,随后用氟化锰沉镁后,再通过电解得到单质锰。碳酸锰矿中只有SiO2不溶于H2SO4溶液,故可知“浸渣”的主要成分为SiO2,A正确;根据流程可知,“沉铁”时发生反应的离子方程式为3MnCO3+2Fe3++3H2O3Mn2++2Fe(OH)3+3CO2↑,B正确;“电解”过程中增大溶液中的c(H+),H+会在阴极放电,导致电解效率减小,C错误;电解后得到的“电解液”为H2SO4溶液,“酸浸”时需要向碳酸锰矿粉中加入H2SO4溶液,故可知该工艺流程中,H2SO4溶液可循环使用,D正确。
8.(2024·辽宁省实验中学高考适应性测试二)某工厂废液经简易处理后的沉淀泥浆中含有大量废铜丝和少量V、Ti、Fe、Si元素的氯化物及复杂化合物,一种以该沉淀泥浆为原料回收铜与钒的工艺流程如图所示。
已知:常温下Ksp[Fe(OH)3]=2.79×10-39,
Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20,溶液中的离子浓度在10-5 mol·L-1时可以认为已经除尽。下列说法错误的是( )
A.泥浆在空气中堆放后由灰色变为疏松的绿色粉状,是因为铜被氧化,便于后续酸浸时铜进入溶液
B.流程中利用Cu2(OH)3Cl+OH-2Cu(OH)2+Cl-除氯,可以减少酸浸时含氯化合物的挥发
C.若浸出液中Cu2+的浓度为0.1 mol·L-1,则酸浸时可调pH=5
D.焙烧加入Na2CO3的目的是使V元素转化成可溶性的钒酸盐
答案:C
解析:泥浆堆放后由灰色变为疏松的绿色粉状可以得出是铜被氧化,酸浸时可以进入溶液便于后期制备胆矾,A正确;常温下除氯,可以在酸浸时减少HCl挥发,更加环保,B正确;pH=5时,c(OH-)=10-9 mol·L-1,经计算c(Fe3+)= mol·L-1=2.79×10-12 mol·L-1,能使Fe3+除尽,但c(Cu2+)= mol·L-1=2.2×10-2 mol·L-1,也会随之沉淀,C错误;焙烧加入Na2CO3,可以使V元素转化成可溶性的钒酸盐进入溶液,水浸除掉杂质元素,更好地回收钒,D正确。
9.(2024·山东滨州二模)实验室分离苯甲酸乙酯、苯甲酸和环己烷的混合物,流程如下。
已知:苯甲酸乙酯的沸点为212.6 ℃;“乙醚-环己烷-水共沸物”的沸点为62.1 ℃。下列说法错误的是 ( )
A.“操作b”为水蒸气蒸馏,“操作d”为重结晶
B.乙醚不可用丙酮代替
C.操作c需要用到的仪器主要有酒精灯、蒸发皿、玻璃棒
D.“水相Ⅱ”主要成分有苯甲酸钠、碳酸氢钠和碳酸钠
答案:C
解析:由题给流程可知:向混合物中加入饱和碳酸钠溶液,将苯甲酸转化为苯甲酸钠,分液得到含有苯甲酸乙酯和环己烷的有机相和水相Ⅰ,水相Ⅰ中含有苯甲酸钠、碳酸氢钠和碳酸钠;向水相Ⅰ中加入乙醚,萃取水相Ⅰ中的苯甲酸乙酯和环己烷,分液得到有机相和萃取液;有机相混合得到有机相Ⅰ,有机相Ⅰ经蒸馏得到共沸物和有机相Ⅱ,向有机相Ⅱ中加入无水硫酸镁除去水分,干燥、过滤、蒸馏得到苯甲酸乙酯,向萃取液中加入稀硫酸,将苯甲酸钠转化为苯甲酸,过滤得到苯甲酸粗品,经重结晶得到苯甲酸。“操作b”为水蒸气蒸馏,“操作d”为重结晶,A正确;乙醚和丙酮都是良好的有机溶剂,乙醚可用丙酮代替,B正确;操作c为过滤,需要用到的仪器主要有漏斗、玻璃棒、烧杯,C错误;“水相Ⅱ”主要成分有苯甲酸钠、碳酸氢钠和碳酸钠,D正确。6.周期表中“位—构—性”的关系及分析
1.(2024·浙江6月卷)元素X、Y、Z、M分布在三个短周期中,其中Y和Z原子序数相差2,Z的最外层电子数为内层的3倍,Y和M同族,下列说法错误的是 ( )
A.键角:Y>Y
B.极性:Y2X2>X2Z2
C.单质熔点:Y>M
D.热稳定性:YX4>MX4
2.(2024·吉林省吉林地区三模)A、B、C、D、E是五种原子序数依次递增的短周期元素。已知:A的一种同位素可以用于测定文物的年代;基态C原子含3对成对电子;D在同周期金属元素中第一电离能最大;基态E原子的3p轨道中含有自旋方向不同且数目之比为3∶1的电子。下列说法正确的是( )
A.简单离子的离子半径:B
D.Xe(氙)是目前最易形成化合物的稀有气体,XeC3为非极性分子
3.(2024·甘肃二模)M、X、Y、Z、Q为相邻两个短周期的主族元素,且原子序数依次增大。这五种元素可形成化合物甲,其结构式如图所示,1 mol甲含58 mol电子,并且含有1 mol配位键。下列说法正确的是 ( )
A.Q是五种元素中原子半径最大的
B.水中溶解性MQ
D.XQ3中所有原子均达到8e-稳定结构
4.(2024·贵州六校联盟联考三)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素,X的核外有2个未成对电子,且无空轨道;Y是地壳中含量最多的金属元素;Z的外层电子数是最内层电子数的9倍;W的某种核素的质量数为56,中子数为30。下列说法不正确的是( )
A.四种元素电负性最大的是X
B.Y和Z的氯化物中熔点较高的是Y
C.X、W、Y第一电离能顺序依次减小
D.Y的最高价氧化物对应的水化物具有两性
5.(2024·湖南邵阳二模)YX4Z(WR4)2常用于抗酸、治疗慢性胃炎。它所含的五种元素均为短周期元素,基态R原子的价层电子排布式为nsnnp2n,R和W位于同主族,Y的最高价氧化物对应的水化物和其最简单氢化物能反应生成离子化合物,Z的周期序数和主族序数相等。下列叙述错误的是( )
A.沸点:X2R
D.W元素最高价氧化物的水化物的浓溶液在常温下可以使铁钝化
6.(2024·吉林白山二模)短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大,Z和W位于同主族,基态X原子价层电子排布式为nsnnpn,由这五种元素组成的一种溶剂T的结构式如图所示。下列叙述正确的是 ( )
A.第一电离能:Y>R>Z
B.元素电负性:X
D.简单氢化物键角:X>Y>W
7.(2024·辽宁沈阳一模)已知W、X、Y、Z均为短周期元素,常温下它们的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 mol·L-1)pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法中错误的是( )
A.氧化物的熔点:X>Y
B.气态氢化物的热稳定性:Y>Z
C.简单离子半径:W>X
D.第一电离能:W>Y
8.(2024·广东顺德区适应性考试)已知Z、X、Y、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中前四种元素形成的某离子液体的熔点为12 ℃,其结构如图所示。Z是宇宙总含量最多的元素,Y元素原子最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋方向相同:W元素原子的价层电子排布是nsnnp2n,M和W为同主族元素。下列说法不正确的是( )
A.第一电离能:Y>W>X
B.该化合物阴离子空间结构为平面三角形
C.该化合物常温下可以导电
D.W和Z形成的化合物的沸点一定比X和Z形成的化合物高
9.(2024·江西九江十校第二次联考)W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y、Z为同一短周期相邻元素,W、X、Y组成的EMIM+结构如图,其环上所有原子共平面。下列说法错误的是( )
A.第一电离能:X
C.简单氢化物沸点:X
10.(2024·甘肃张掖第三次诊断)某种离子液体的结构如图所示,X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素,Y、Z、M为同周期相邻元素,Z的原子序数等于X、Y原子序数之和,Q为非金属性最强的元素。下列说法正确的是( )
A.该化合物中所有原子均为8电子结构
B.由X、M、Q三种元素形成的化合物中只含有共价键、配位键
C.阴离子Y空间结构为正四面体形
D.氢化物的熔点:M>Z
11.(2024·甘肃白银名校联合调研)由短周期主族元素组成的某种化合物结构如图,基态Y原子的s轨道电子数目与p轨道电子数目相等,元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。下列有关叙述正确的是 ( )
A.第一电离能:Y
C.简单离子半径:Y>Z
D.基态Z原子核外占据最高能级的电子的电子云轮廓图为哑铃形
12.(2024·黑龙江大庆实验中学模拟)某离子液体结构中,Q、R、T、X、Y和Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,基态T原子和Y原子最外层均有两个单电子,Q、R、X和Z质子数均为奇数且和为22。下列说法错误的是( )
A.第一电离能:T
C.简单氢化物的稳定性:Y>X>T
D.该离子液体难挥发,可用作溶剂
6.周期表中“位—构—性”的关系及分析
1.(2024·浙江6月卷)元素X、Y、Z、M分布在三个短周期中,其中Y和Z原子序数相差2,Z的最外层电子数为内层的3倍,Y和M同族,下列说法错误的是 ( )
A.键角:Y>Y
B.极性:Y2X2>X2Z2
C.单质熔点:Y>M
D.热稳定性:YX4>MX4
答案:B
解析:由信息“Z的最外层电子数为内层的3倍”确定元素Z为氧元素,“Y和Z原子序数相差2”推出元素Y为碳元素,又因“Y和M同族”则元素M为硅元素,由信息“X、Y、Z、M分布在三个短周期中”确定元素X为氢元素。C中心原子为sp2杂化,C中心原子为sp3杂化,键角C>C,A项正确;C2H2为非极性分子,H2O2为极性分子,B项错误;原子半径C
2.(2024·吉林省吉林地区三模)A、B、C、D、E是五种原子序数依次递增的短周期元素。已知:A的一种同位素可以用于测定文物的年代;基态C原子含3对成对电子;D在同周期金属元素中第一电离能最大;基态E原子的3p轨道中含有自旋方向不同且数目之比为3∶1的电子。下列说法正确的是( )
A.简单离子的离子半径:B
D.Xe(氙)是目前最易形成化合物的稀有气体,XeC3为非极性分子
答案:C
解析:A的一种同位素可以用于测定文物的年代,可得A为C;基态C原子含3对成对电子,C为O;则B为N;D在同周期金属元素中第一电离能最大,则D为Mg;基态E原子的3p轨道中含有自旋方向不同且数目之比为3∶1的电子,可知E为S。简单离子半径为S2->N3->O2->Mg2+,A错误;由于氨气和水中含有氢键,故简单氢化物的沸点:H2O>NH3>H2S>CH4,B错误;Mg可以在二氧化碳中燃烧,C正确;XeO3为三角锥形,为极性分子,D错误。
3.(2024·甘肃二模)M、X、Y、Z、Q为相邻两个短周期的主族元素,且原子序数依次增大。这五种元素可形成化合物甲,其结构式如图所示,1 mol甲含58 mol电子,并且含有1 mol配位键。下列说法正确的是 ( )
A.Q是五种元素中原子半径最大的
B.水中溶解性MQ
D.XQ3中所有原子均达到8e-稳定结构
答案:C
解析:M、X、Y、Z、Q为相邻两个短周期的主族元素,且原子序数依次增大。M的原子序数最小,且在化合物甲中形成一个共价键,则M为H;X、Y、Z、Q为第二周期元素。根据它们在化合物甲中形成化学键的个数可知,X为B(形成了一个配位键),Y为C,Z为O(和B形成一个配位键),Q为F,符合1 mol甲含58 mol电子。F位于第二周期第ⅦA族,是第二周期元素原子半径最小的(除了稀有气体),A错误;HF能和水形成氢键,而CO2不能和水形成氢键,所以HF在水中的溶解度大于CO2在水中的溶解度,B错误;Q、Y、Z三种元素的最简单氢化物分别是HF、CH4、H2O,电子数均为10个电子,C正确;BF3中B原子没有达到8电子稳定结构,B最外层只有6个电子,D错误。
4.(2024·贵州六校联盟联考三)X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素,X的核外有2个未成对电子,且无空轨道;Y是地壳中含量最多的金属元素;Z的外层电子数是最内层电子数的9倍;W的某种核素的质量数为56,中子数为30。下列说法不正确的是( )
A.四种元素电负性最大的是X
B.Y和Z的氯化物中熔点较高的是Y
C.X、W、Y第一电离能顺序依次减小
D.Y的最高价氧化物对应的水化物具有两性
答案:B
解析:X、Y、Z、W为原子序数依次增大的前四周期元素,X的核外有2个未成对电子,且无空轨道,其核外电子排布:1s22s22p4,为O元素;Y是地壳中含量最多的金属元素,为Al元素;Z的外层电子数是最内层电子数的9倍,为Ca元素;W的某种核素的质量数为56,中子数为30,其质子数为26,为Fe元素。同周期元素从左到右,元素电负性逐渐增强,同族元素从上到下,元素电负性逐渐减弱,则电负性最大的为O元素,A正确;AlCl3为分子晶体,熔化时破坏分子间相互作用力,CaCl2为离子化合物,熔化时破坏离子键,CaCl2熔点较高,B错误;O非金属性最强,第一电离能最大,Al金属性强于Fe,第一电离能Al小于Fe,则第一电离能:O>Fe>Al,C正确;Al最高价氧化物对应的水化物为氢氧化铝,具有两性,D正确。
5.(2024·湖南邵阳二模)YX4Z(WR4)2常用于抗酸、治疗慢性胃炎。它所含的五种元素均为短周期元素,基态R原子的价层电子排布式为nsnnp2n,R和W位于同主族,Y的最高价氧化物对应的水化物和其最简单氢化物能反应生成离子化合物,Z的周期序数和主族序数相等。下列叙述错误的是( )
A.沸点:X2R
D.W元素最高价氧化物的水化物的浓溶液在常温下可以使铁钝化
答案:A
解析:短周期元素,基态R原子的价层电子排布式为nsnnp2n,s能级最多填充2个电子,n=2,R价层电子排布式为2s22p4,所以R是O元素;R和W位于同主族,则W是S元素;Y的最高价氧化物对应的水化物和其最简单氢化物能反应生成离子化合物,则Y是N,形成的化合物是NH4NO3,Z的周期序数和主族序数相等,则Z是Al元素,结合化合物化学式YX4Z(WR4)2,可知X是H元素,该化合物是NH4Al(SO4)2。根据上述分析可知:X是H,Y是N,Z是Al,R是O,W是S元素。X2R是H2O,X2W是H2S,二者都是由分子构成的物质,但由于H2O分子之间形成了氢键,导致物质的熔沸点比H2S高,故沸点:X2R(H2O)>X2W(H2S),A错误;X是H,Y是N,R是O,三种元素都是非金属性元素,一般情况下元素的非金属性越强,其第一电离能越大,但由于N元素处于原子轨道的半充满的稳定状态,其第一电离能大于同一周期相邻的O元素,故第一电离能:X(H)
A.第一电离能:Y>R>Z
B.元素电负性:X
D.简单氢化物键角:X>Y>W
答案:D
解析:基态X原子价层电子排布式为nsnnpn,X为C元素;由化合物的结构可知,Y原子形成3个单键,说明Y原子最外层有3个或5个电子,W能形成6个键,说明W最外层有6个电子,由此知W为S元素,Z与W同主族,Z为O元素。R原子形成1个键,结合原子序数大小,可知:R为F元素,Y为N元素。N核外电子排布处于半充满稳定状态,第一电离能大于相邻元素,第一电离能:F>N>O,A错误;同主族元素从上到下电负性逐渐减弱,电负性:O>S,B错误;CF4的中心C原子价层有4个电子对,无孤电子对,空间结构为正四面体形,SF4的中心S原子价层有5个电子对,其中有1个孤电子对,故CF4和SF4的空间结构不同,C错误;孤电子对数越多,键角越小,则简单氢化物键角:CH4>NH3>H2S,D正确。
7.(2024·辽宁沈阳一模)已知W、X、Y、Z均为短周期元素,常温下它们的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 mol·L-1)pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法中错误的是( )
A.氧化物的熔点:X>Y
B.气态氢化物的热稳定性:Y>Z
C.简单离子半径:W>X
D.第一电离能:W>Y
答案:B
解析:由图像和题给信息可知,浓度均为0.01 mol·L-1的W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物溶液pH都小于7,则W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物是酸,说明W、Y、Z都是非金属元素,W、Z最高价氧化物对应的水化物溶液pH=2,则为一元强酸,根据原子序数Z>W,Z是Cl,W是N;Y的最高价氧化物对应的水化物溶液pH<2,则Y的最高价氧化物对应的水化物为二元强酸:H2SO4,则Y是S;X的最高价氧化物对应的水化物溶液pH=12,则X的最高价氧化物对应的水化物为一元强碱:NaOH,即X是Na,所以W、X、Y、Z分别为N、Na、S、Cl。X、Y分别为Na、S,其氧化物分别为离子晶体和分子晶体,晶体熔点:离子晶体>分子晶体,则氧化物的熔点:X>Y,A正确;Y是S,Z是Cl,非金属性:S
8.(2024·广东顺德区适应性考试)已知Z、X、Y、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,其中前四种元素形成的某离子液体的熔点为12 ℃,其结构如图所示。Z是宇宙总含量最多的元素,Y元素原子最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋方向相同:W元素原子的价层电子排布是nsnnp2n,M和W为同主族元素。下列说法不正确的是( )
A.第一电离能:Y>W>X
B.该化合物阴离子空间结构为平面三角形
C.该化合物常温下可以导电
D.W和Z形成的化合物的沸点一定比X和Z形成的化合物高
答案:D
解析:Z、X、Y、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,Z是宇宙总含量最多的元素,则为H元素;Y元素原子最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋方向相同,则为N元素;W元素原子的价层电子排布是nsnnp2n,则W为O元素;M和W为同主族元素,则M为S元素;结合化合物的结构可知X为C元素。C、N和O同周期且相邻,N的2p轨道半充满更稳定,因此N的第一电离能比O大,O比C大,A正确;阴离子N的空间结构为平面三角形,B正确;该化合物为离子化合物,根据题中熔点,常温下呈液态,该离子液体常温下可以导电,C正确;W和Z形成的化合物为水,X和Z形成的化合物为烷烃,含碳越多,沸点越高,所以水的沸点不一定高于烷烃,D错误。
9.(2024·江西九江十校第二次联考)W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y、Z为同一短周期相邻元素,W、X、Y组成的EMIM+结构如图,其环上所有原子共平面。下列说法错误的是( )
A.第一电离能:X
C.简单氢化物沸点:X
答案:A
解析:W、X、Y、Z原子序数依次增大,X、Y、Z为同一短周期相邻元素,根据W、X、Y组成的EMIM+结构图,W形成1个共价键,X形成4个共价键,Y形成3个共价键,可知W是H元素、X是C元素、Y是N元素、Z是O元素。N原子2p能级半充满,结构稳定,N原子第一电离能大于同周期相邻元素,第一电离能:C
A.该化合物中所有原子均为8电子结构
B.由X、M、Q三种元素形成的化合物中只含有共价键、配位键
C.阴离子Y空间结构为正四面体形
D.氢化物的熔点:M>Z
答案:C
解析:X、Y、Z、M、Q为原子序数依次增大的短周期元素,根据阳离子的结构,X形成1个共价键,则X为H;Z原子成四个键,可知Z为C原子;Y、Z、M为同周期相邻元素,Z的原子序数等于X、Y原子序数之和,那么Y为B原子,M为N原子;Q为非金属性最强的元素,可知Q为F原子,阴离子内有普通的3个B—F键,还有1个配位键。该化合物中H原子不是8电子结构,A错误;X、M、Q可形成NH4F,含共价键、离子键和配位键,B错误;阴离子Y,中心原子B价层电子对数为4,为正四面体结构,C正确;没有说明为简单氢化物,不能判断形成氢化物的沸点,D错误。
11.(2024·甘肃白银名校联合调研)由短周期主族元素组成的某种化合物结构如图,基态Y原子的s轨道电子数目与p轨道电子数目相等,元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大。下列有关叙述正确的是 ( )
A.第一电离能:Y
C.简单离子半径:Y>Z
D.基态Z原子核外占据最高能级的电子的电子云轮廓图为哑铃形
答案:C
解析:短周期主族元素,基态Y原子的s轨道电子数目与p轨道电子数目相等,则Y为O原子,元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且W形成1条共价键,一价阴离子内X形成4条共价键,其中1个为配位键,则W为H,X为B,Z显+1价,则Z为Na。第一电离能:O>B,A错误;根据“层多径大,序大径小”,可知原子半径:B>O>H,B错误;离子半径:O2->Na+,C正确;基态Na原子核外占据最高能级的电子的电子云轮廓图为球形,D错误。
12.(2024·黑龙江大庆实验中学模拟)某离子液体结构中,Q、R、T、X、Y和Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,基态T原子和Y原子最外层均有两个单电子,Q、R、X和Z质子数均为奇数且和为22。下列说法错误的是( )
A.第一电离能:T
C.简单氢化物的稳定性:Y>X>T
D.该离子液体难挥发,可用作溶剂
答案:A
解析:Q、R、T、X、Y和Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,阳离子结构中Q只形成1条共价键,可知Q处于第ⅠA族或第ⅦA族,而阴离子中Z也形成1条共价键,则Z处于第ⅦA族,Q、R、X和Z的质子数均为奇数且和为22,Q的原子序数又最小,可知Q为H元素,而Z只能为F元素;R、T、X、Y均处于第二周期,基态T原子和Y原子的最外层均有两个单电子,T、Y的价电子排布式依次为2s22p2、2s22p4,故T为C元素、Y为O元素;X的原子序数介于碳、氧之间,则X为N元素;R的原子序数为22-1-7-9=5,可知R为B元素,阴离子结构中R形成的4条共价键中有1条是配位键,由分析可知,Q为H元素、R为B元素、T为C元素、X为N元素、Y为O元素、Z为F元素。第一电离能C
