2024届高三新高考化学大一轮专题训练题-- --元素或物质推断题(含解析)

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名称 2024届高三新高考化学大一轮专题训练题-- --元素或物质推断题(含解析)
格式 docx
文件大小 1.1MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-01-04 12:38:34

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2024届高三新高考化学大一轮专题训练题----元素或物质推断题
1.(2023秋·湖南长沙·高三统考期末)下图为部分短周期元素的单质及其化合物(或其溶液)的转化关系。已知A、B、C是非金属单质,且常温常压下都是气体,A为黄绿色;化合物G为正盐且焰色试验呈黄色;M为植物光合作用不可或缺的原料,化合物E通常情况下呈气态。
回答下列问题:
(1)A在B中燃烧的现象为: ;含有的电子数为: 。
(2)写出化合物F的电子式:
(3)配制的G溶液。
①配制时,应用托盘天平称取G固体的质量为: g
②其操作步骤如下图所示:
该操作应放在如图所示的 (填写序号)操作之间。
③下列实验操作中会导致最终配制溶液浓度偏低的是
a.定容时俯视刻度线
b.溶解时,烧杯中有少量蒸馏水
c.加水时不慎超过了刻度线,立即用胶头滴管吸出
2.(2023春·河南信阳·高三校考开学考试)元素周期表在学习、研究和生产实践中有很重要的作用。X、Y、Z、W、Q是原子序数依次增大的5种短周期主族元素,相关信息如表。
元素编号 原子结构或元素及其化合物特性
X L层电子数是内层电子数的2倍
Y 地壳中含量最多的元素
Z 短周期元素中原子半径最大
W 氧化物是两性氧化物
Q 同周期元素中,最高价氧化物对应水化物的酸性最强
请回答下列问题:
(1)元素Y在元素周期表中的位置是 。
(2)Z的最高价氧化物的水化物含 键(填字母,下同),属于 。
A.离子键 B.共价键 C.离子化合物 D.共价化合物
(3)镓(Ga)与W同主族,其氢氧化物为两性氢氧化物。请写出氢氧化镓与NaOH反应的化学方程式: 。
(4)某同学为了探究X元素最高价氧化物与Na2SiO3溶液的反应,设计了如图所示装置进行实验。(已知:A为Q元素的氢化物。)
M为 ,其作用是 。
3.(2023秋·陕西铜川·高三铜川市耀州中学校考期末)下表是元素周期表的一部分,表中的每个字母代表一种短周期元素。
请写下列空白:
(1)A与B形成的电子式为 ;C的原子结构示意图为 。
(2)B的最高价氧化物对应的水化物的化学式为 ;D、E的最高价氧化物对应的水化物中碱性较弱的是 (用化学式表示);元素C、D、E的原子半径由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。
(3)E位于周期表的第三周期第 族;和F相邻的最外层电子数等于周期数的元素的氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式为 。
4.(2023春·浙江宁波·高三宁波市北仑中学校考开学考试)W、X、Y、Z是短周期元素,其部分性质如表:
W 单质是淡黄色固体
X 在地壳中的含量居第二位
Y 原子最外层电子数是电子总数的
Z 第三周期简单离子半径最小
(1)X的简单氢化物的结构式 ,Y和W形成的化合物YW2的电子式 。
(2)元素Z在周期表中的位置 。
(3)比较X、Y最高价氧化物对应的水化物的酸性: > (填化学式)。
5.(2023春·安徽安庆·高三安庆一中校考阶段练习)已知:现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H、I,它们之间的相互转化关系如图所示(图中部分反应的生成物和反应条件未标出)。
请根据图示转化关系,回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式B ;G ;丙 ;H 。
(2)根据要求回答:
①D溶液和F溶液在空气中混合的现象 。
②反应③的化学方程式 。
③反应⑦的离子方程式 。
6.(2023秋·湖南郴州·高三校联考期末)A、B、C、D、E五种物质是含钠元素的单质或化合物,其中B为淡黄色固体,它们有如图所示的转化关系:
(1)推断各符号所代表的物质的化学式:B ,C ,E 。
(2)写出反应⑤的化学方程式: 。
(3)写出反应③的离子方程式: 。
7.(2022秋·新疆巴音郭楞·高三校联考期末)下表为元素周期表的一部分,表中序号分别代表某一元素。请回答下列问题:
周期 族
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 ⑦ ⑧ ⑩
3 ① ③ ⑤ ⑥ ④ ⑨
4 ②
(1)①~⑩中,金属性最强的元素的最高价氧化物的水化物是 (填化学式),非金属性最强的元素是 (填元素符号),最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是 (填化学式)。
(2)①、③、⑧的简单离子,其半径由大到小的分别为 (填离子符号)。
(3)④、⑦的最高价氧化物的水化物,其酸性较弱的是 (填化学式)。
(4)④、⑥、⑦元素的非金属性由强到弱的分别为: (填元素符号)。
(5)在短周期的元素中,最高价氧化物对应的水化物中,碱性最强的是 (填化学式),该碱与⑨的单质反应的离子方程式为 。
8.(2023秋·吉林·高三吉林一中校考期末)短周期元素A、B、D、E、G、J在周期表中的位置如下:
根据上表回答问题:其中(1)~(5)涉及上表推断,(6)~(8)与上表无关。
(1)D在周期表中的位置是 。
(2)A、B、E、G的原子半径由大到小的顺序是 (填元素符号)。
(3)B的最高价氧化物的电子式为 。
(4)上述六种元素中的二种元素组成的物质中,含有极性键和非极性键的共价化合物是 (写结构式),含有非极性键的离子化合物是 (写电子式)。
(5)E与G的最高价氧化物对应水化物发生反应的离子方程式为: 。
(6)下图模型表示均含碳原子的a、b两种分子,其他原子均为短周期元素的原子:
a. b.
则a是 (写分子式)、b是 (写分子式)。
(7)下列关于卤族元素性质的说法,错误的是 (填序号)。
①非金属性:
②氧化性:
③气态氢化物稳定性:
④氢化物酸性:
⑤氢化物沸点:
⑥氢化物还原性:
⑦四卤化碳的沸点:
⑧单质的密度:
(8)由H、C、N、S四种元素各一个原子可以组成化合物。其中一种分子的结构式为,根据每种原子的成键特点,写出另外一种分子的结构式: (分子结构内无环状结构)。
9.(2023秋·江西上饶·高三统考期末)短周期主族元素A、B、C、D、E、F都可能存在于某些食品添加剂中,且它们的原子序数依次增大,均小于18。A的一种核素原子核内没有中子;B是地壳中含量最多的元素;C在同周期中原子半径最大;D元素原子的最外层电子数与电子层数相等;B、E元素的原子最外层电子数相同。请回答下列问题:
(1)当化合物CF不慎洒落在天然气的火焰上,观察到的现象是 。
(2)E元素在元素周期表中的位置为 。
(3)E、F离子半径由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
(4)B单质与C单质在加热条件下反应的化学方程式 。
(5)使用F的单质对自来水消毒时,会与水中的有机物发生反应生成的有机氯化物对人体可能有害,目前已开始使用新的自来水消毒剂。两者作为自来水消毒剂时,均被还原成最低价离子,则等物质的量与用作自来水消毒时转移电子数之比 。
(6)D元素最高价氧化物对应水化物与C元素最高价氧化物对应水化物的溶液反应的离子方程式为 。
10.(2023秋·浙江温州·高三统考期末)已知短周期元素W、X、Y、Z、M、Q和R在周期表中的相对位置如下所示。
请填写下列空白:
(1)元素Q在周期表中的位置为 ,元素Y的原子结构示意图: 。
(2)下列说法不正确的是_______。
A.常温时,X单质能与水发生剧烈反应
B.气态氢化物的稳定性:
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:
D.M、R和W元素形成的化合物一定是共价化合物
(3)X、Z、M元素的原子半径由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
(4)已知R的单质可将碱性工业废水中的ZM-氧化生成两种无毒物质(其中一种是气体),相应的离子方程式为 。
11.(2023春·陕西西安·高三西安市铁一中学校考期中)几种主族元素在周期表中的位置如下
族 周期 I A 0
1 ④ IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
2 ⑤ ⑥
3 ① ③ ⑦
4 ② ⑧
根据上表回答下列问题:
(1)⑥元素的氢化物是 (填化学式)。
(2)①③⑦三种元素原子半径由大到小的顺序是 (用元素符号表示)。
(3)表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍,该元素的原子结构示意图为 ,该元素在周期表中的位置是 。
(4)①②③三种元素最高价氧化物对应水化物碱性最强的是 (填化学式),①与水反应的化学方程式为 。
(5)⑦的非金属性强于⑧,从原子结构的角度解释其原因: 。下列表述中能证明这一事实的是 (填字母,下同)。
a.⑦的氢化物比⑧的氢化物稳定
b.⑦最高价氧化物对应的水化物的酸性强于⑧最高价氧化物对应的水化物的酸性
c.⑦的单质能将⑧从其钠盐溶液中置换出来
(6)④与⑤元素形成的分子可能是 。
12.(2023秋·辽宁葫芦岛·高三兴城市高级中学校考期末)原子序数小于等于36的Q、W、X、Y、Z五种元素,其中Q是原子半径最小的元素,W和Y的基态原子2p能级所含成单电子数均为2,Z的基态原子核外含有13种运动状态不同的电子。回答下列问题(涉及元素时用对应的元素符号表示):
(1)X、Y、Z三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 。
(2)与所含键的比值为 。
(3)一种由X和Z两种元素形成化合物的晶胞如图所示,该晶胞的化学式为 。
(4)实验室合成一种由W和X两种元素形成的化合物,该化合物具有空间网状结构,其中每个W原子与4个X原子形成共价键,每个X原子与3个W原子形成共价键。
①该化合物的化学式为: 。
②预测该化合物熔点应 金刚石(填“高于”或“低于”)。
13.(2023·浙江·校联考模拟预测)不稳定物质A由3种元素组成,按如下流程进行实验。
已知:①气体体积均已转化为标准状况。
②物质A可视为两种结构相似物质的组合。
③溶于。
请回答:
(1)物质A的组成元素为 (元素符号),其化学式为 。
(2)写出A分解的化学方程式 。
(3)A可由E与C反应生成,同时得到D,写出其化学方程式 。
(4)设计实验检验溶液F中的阴离子(除外,不能使用流程中方法) 。
14.(2023·浙江·校联考模拟预测)化合物X由四种元素组成,按如下流程进行实验。混合气体A由气体E和元素种类相同的另两种气体组成,且气体C的平均相对分子质量为8.5。混合物B中有两种固体。

请回答:
(1)组成X的四种元素为 ;X的化学式为 。
(2)写出由X到A的化学方程式 。
(3)用盐酸溶解固体F,滴加一定量KSCN溶液,得到血红色溶液Y。往溶液Y中加入一定量KCl固体,溶液Y颜色变淡,请结合离子方程式说明原因 。
(4)设计实验检验混合气体A中相对分子量较小的两种气体 。
15.(2023·浙江·校联考二模)化合物X是一种常见的化工原料,由四种短周期元素组成。某兴趣小组按如下流程进行实验(气体体积与密度均按标准状况计)。

已知:气体A由两种单质混合组成,气体B密度为1.25g/L,混合物C和NaOH发生的反应为非氧化还原反应,溶液D的溶质为两种正盐。
请回答:
(1)溶液D的两种溶质是 。
(2)化合物X的组成元素是 ,X的化学式是 。
(3)化合物X隔绝空气受热分解的化学反应方程式是 。
(4)化合物X和水反应生成一种酸式盐,请写出相应的化学反应方程式 。
(5)设计实验验证气体A的成分 。
16.(2023·浙江绍兴·统考模拟预测)结晶水合物X由六种元素组成,某学习小组按如下流程进行实验:

已知:
①第一步反应中元素价态没有发生变化;
②气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色;
③溶液D中含有三种正盐,其中一种即为溶液H中的唯一溶质,另一种盐M在高温灼烧时可得到相同物质的量的三种产物:红棕色G和两种组成元素相同的氧化物。
(1)X的组成中,非金属元素有 ,X的化学式 。
(2)盐M高温分解生成三种氧化物的化学方程式 。
(3)沉淀F和次氯酸钠、浓氢氧化钠反应可以制备一种能净水的钠盐,请写出该反应的离子方程式 。
(4)溶液D在空气中敞口放置一段时间后,请设计实验检验溶液D中可能存在的金属阳离子: 。
17.(2023·天津·校联考模拟预测)下列四种元素的基态原子的电子排布式如下:
①1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3 ③1s22s22p3 ④1s22s22p5
则下列有关比较中正确的是
A.第一电离能:④>③>②>① B.原子半径:②>①>④>③
C.电负性:④>③>②>① D.最高正化合价:④>③=②>①
18.(2022·全国·校联考模拟预测)物质集合M中含有常见物质Na2O2、NaHCO3、Al、SO2、Fe、NH3、Na、F2。这些物质按照以下方法进行分类后如图所示,请按照要求回答问题。
(1)B组物质中属于非电解质的物质为 ,其中能作制冷剂的物质的电子式为 。
(2)C组物质中能与水反应生成还原性气体的化学方程式为 。
(3)D组物质中其中一种物质可以制备出另外一种物质,请写出一种该反应在工业上的应用: 。
(4)请写出F组中的酸性氧化物与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式: 。
(5)在密闭容器中,将E组中的两种物质加热反应,若混合物中金属原子与氧原子的物质的量之比为1:2,混合加热充分反应后,排出气体,剩余固体的成分为 ;反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.(1) 安静地燃烧,发出苍白色火焰,有白雾产生 22
(2)
(3) 26.5 ④⑤ c
【分析】A为黄绿色气体非金属单质,A为Cl2,G为正盐且焰色试验呈黄色,则G中含有钠离子,M为植物光合作用不可或缺的原料,则M为CO2或H2O,E通常情况下呈气态,且由Cl2和另一种非金属单质气体反应得到,则B为H2,E为HCl,C和D加热生成F,F与M反应生成G和C,且C为非金属单质气体,则C为O2,D为Na,F为Na2O2,M为CO2,G为Na2CO3。
【详解】(1)Cl2在H2中燃烧,现象为安静地燃烧,发出苍白色火焰,有白雾产生。1molCO2含有的电子数为22NA。
(2)F为Na2O2,其电子式为。
(3)①配制480mL0.5mol/L的Na2CO3溶液,需要使用500mL的容量瓶,需称取Na2CO3的质量为0.5mol/L×0.5L×106g/mol=26.5g。
②图示的步骤为定容的过程,在操作④⑤之间。
③a.定容时俯视刻度线,导致加水量偏少,溶液浓度偏高,a错误;
b.溶解时,烧杯中有少量蒸馏水,对于溶液的配制没有影响,b错误;
c.加水时不慎超过了刻度线,立即用胶头滴管吸出,导致部分溶质损失,溶液浓度偏低,c正确;
故答案选c。
2.(1)第二周期第ⅥA族
(2) AB C
(3)
(4) 饱和 除去中的
【分析】X原子L层电子数是内层电子数的2倍,X是C元素;Y是地壳中含量最多的元素,Y是O元素;Z是短周期元素中原子半径最大的原子,Z是Na元素;W的氧化物是两性氧化物,W是Al元素;同周期元素中,Q的最高价氧化物对应水化物的酸性最强,Q是Cl元素。
【详解】(1)Y是O元素,O元素在元素周期表中的位置是第二周期第ⅥA族;
(2)Z是Na元素,Na的最高价氧化物的水化物是NaOH,含离子键和共价键,选AB;含有离子键的化合物是离子化合物,NaOH属于离子化合物,选C。
(3)根据氢氧化铝与氢氧化钠反应方程式,氢氧化镓与反应的化学方程式为。
(4)碳酸钙与稀盐酸反应生成的二氧化碳中含有氯化氢,氯化氢、二氧化碳都能与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,要证明二氧化碳与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,先除二氧化碳中的氯化氢,M为饱和碳酸氢钠溶液,其作用是除二氧化碳中的氯化氢。
3.(1)
(2) HNO3 Mg(OH)2 Na>Mg>O
(3) ⅡA
【分析】由元素在周期表中的位置可以推知元素A~F分别为H、N、O、Na、Mg、Si。
【详解】(1)A与B形成的化合物NH3的电子式为;C为O元素,其原子结构示意图为,故答案为:;;
(2)N元素的最高价氧化物对应的水化物是硝酸,化学式为HNO3;元素的金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,所以D、E的最高价氧化物对应的水化物中碱性较弱的是Mg(OH)2;由同周期元素的原子半径随原子序数的递增而减小,同主族元素的原子半径随原子序数的递增而增大,故O、Na、Mg的原子半径由大到小的顺序为Na>Mg>O,故答案为:HNO3;Mg(OH)2;Na>Mg>O;
(3)E为Mg元素,在周期表中的位置为第三周期第ⅡA族;和Si相邻的最外层电子数等于周期数的元素的氧化物为Al2O3,其与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,该反应的离子方程式为,故答案为:ⅡA;。
4.(1)
(2)第三周期ⅢA族
(3) H2CO3 H2SiO3(或H4SiO4)
【分析】根据题给信息知,W单质是淡黄色固体,则W为S元素;X在地壳中的含量居第二位,则X为Si元素;Y原子最外层电子数是电子总数的2/3,则Y为C元素;Z是第三周期原子半径最小的金属,则Z为Al元素。
【详解】(1)X为Si,简单氢化物的结构式,Y和W形成的化合物YW2为CS2,电子式;
(2)元素Z为Al,在周期表中的位置为第三周期ⅢA族;
(3)X、Y最高价氧化物对应的水化物分别为H2CO3、H2SiO3,酸性H2CO3>H2SiO3。
5.(1) Al FeCl3 HCl Fe(OH)2
(2) 产生白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变为红褐色 2Al+2NaOH+2H2O =2NaAlO2+3H2↑ 2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+
【分析】金属A焰色试验为黄色证明为Na,与水反应生成气体甲为H2,D为NaOH;金属B和氢氧化钠溶液反应,说明B为Al,黄氯色气体乙为Cl2,气体甲和氯气反应生成丙为HCl,物质E为盐酸溶液,物质D和物质F反应生成H为Fe(OH)2,Fe(OH)2在空气中被氧化生成红褐色沉淀I为Fe(OH)3,G为FeCl3,推断物质F为FeCl2;判断C为Fe。
【详解】(1)依据分析B为Al;G为FeCl3;丙为HCl,H为Fe(OH)2;
(2)①NaOH溶液和FeCl2溶液反应生成氢氧化亚铁白色沉淀,Fe(OH)2在空气中迅速被氧化生成红褐色沉淀Fe(OH)3,现象为:产生白色沉淀,迅速变成灰绿色,最终变为红褐色;
②反应③是氢氧化钠和铝反应生成氢气和偏铝酸钠,反应的化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O =2NaAlO2+3H2↑;
③反应⑦是氯化亚铁和氯气反应生成氯化铁的反应,反应的离子方程式为:2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+。
6.(1) Na2O2 NaOH NaHCO3
(2)CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3
(3)CO2+2OH-=+H2O
【分析】A、B、C、D、E五种物质是含钠元素的单质或化合物,其中B为淡黄色的固体,B能与二氧化碳、水反应,故B为Na2O2,由转化关系可知,A为Na,C为NaOH,D为Na2CO3,E为NaHCO3。
【详解】(1)根据上述分析可知:B是Na2O2,C是NaOH,E是NaHCO3;
(2)反应⑤是Na2CO3、CO2、H2O反应产生NaHCO3,该反应的化学方程式为:CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3;
(3)反应③是NaOH与CO2反应产生Na2CO3、H2O,反应的离子方程式为:CO2+2OH-=+H2O。
7.(1) KOH F HClO4
(2)F->Na+>Mg2+
(3)H3PO4
(4)N>P>Si
(5) NaOH Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O
【分析】根据元素周期表所给元素信息可知,①为Na,②为K,③为Mg,④为P,⑤为Al,⑥为Si,⑦为N,⑧为F,⑨为Cl,⑩为Ne元素,元素周期表中,同主族从上到下元素金属性依次增强,非金属性依次减弱,同周期从左到右元素金属性依次减弱,非金属性依次增强,据此结合元素周期律分析解答。
【详解】(1)元素周期表中,同主族从上到下元素金属性依次增强,非金属性依次减弱,同周期从左到右元素金属性依次减弱,非金属性依次增强,则①~⑩中,金属性最强的元素为K,其最高价氧化物的水化物是KOH;非金属性最强的元素是F;最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是高氯酸,其化学式为HClO4;
(2)电子层数相同时,原子序数越小,其简单离子半径越大,则①、③、⑧的简单离子,其半径由大到小的分别为F->Na+>Mg2+;
(3)非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,因非金属性:P<N,④、⑦的最高价氧化物的水化物酸性较弱的是H3PO4;
(4)根据元素周期律可知,④、⑥、⑦元素的非金属性由强到弱的分别为:N>P>Si;
(5)金属性越强,则其最高价氧化物对应的水化物碱性越强,则在短周期的元素中,对应碱的碱性最强的是NaOH;氢氧化钠与氯气发生歧化反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,其离子方程式为:Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O。
8.(1)第二周期第ⅥA族
(2)Na>Al>C>H
(3)
(4) H-O-O-H
(5)
(6) CH4 CS2
(7)⑤
(8)H-N=C=S
【分析】根据元素A、B、D、E、G、J在周期表中的位置可知,A是H元素,B是C元素,D是O元素,E是Na元素,G是Al元素,J是Cl元素,据此分析回答问题。
【详解】(1)D是O元素,在周期表中的位置是第二周期第ⅥA族;
(2)同一周期从左到右原子半径依次减小,同一主族从上到下原子半径依次增大,故A、B、E、G的原子半径由大到小的顺序是Na>Al>C>H;
(3)B的最高价氧化物为CO2,电子式为;
(4)六中元素中,H与O组成的共价化合物H2O2中含有H-O极性键,O-O非极性键,结构式为H-O-O-H;Na与O组成的离子化合物Na2O2中Na+与之间是离子键,中O与O之间是非极性键,电子式为;
(5)E与G的最高价氧化物对应水化物分别为NaOH和Al(OH)3,故发生反应的离子方程式为;
(6)由图示结构可知以及原子半径可知,a是CH4;b是CS2;
(7)①同一主族元素,元素非金属性随着原子序数增大而减弱,①正确;
②非金属性越强,单质的氧化性越强,②正确;
③非金属性越强氢化物的稳定性越强,③正确;
④HF是弱酸,其余是强酸,酸性:,④正确;
⑤HF中存在氢键,沸点最高,⑤错误;
⑥氧化性:F2>Cl2>Br2>I2,则气态氢化物(单质作氧化剂时的还原产物)的还原性为HF<HCl<HBr<HI,⑥正确;
⑦都是四卤化碳,相对分子质量越大,分子间的作用力越大,溶沸点越高,⑦正确;
⑧卤素单质的密度随着原子序数的增大而增大,⑧正确;
故选⑤;
(8)根据每种原子的成键特点,另外一种分子的结构式为H-N=C=S。
9.(1)火焰呈黄色
(2)第三周期ⅥA族
(3)S2—>Cl—
(4)2Na+O2Na2,O2
(5)5:2
(6)Al(OH)3+OH—=AlO+2H2O
【分析】短周期主族元素A、B、C、D、E、F都可能存在于某些食品添加剂中,且它们的原子序数依次增大,均小于18。A的一种核素原子核内没有中子,则A为H元素;B是地壳中含量最多的元素,则B为O元素;C在同周期中原子半径最大,则C为Na元素;D元素原子的最外层电子数与电子层数相等,则D为Al元素;B、E元素的原子最外层电子数相同,则E为S元素、F为Cl元素。
【详解】(1)食盐中含钠元素,钠元素的焰色反应为黄色,所以氯化钠不慎洒落在天然气的火焰上,观察到的现象是火焰呈黄色,故答案为:火焰呈黄色;
(2)硫元素的原子序数为16,位于元素周期表第三周期ⅥA族,故答案为:第三周期ⅥA族;
(3)电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则硫离子的离子半径大于氯离子,故答案为:S2—>Cl—;
(4)金属钠与氧气共热反应生成过氧化钠,反应的化学方程式为2Na+O2Na2O2,反应的化学方程式为2Na+O2Na2O2,故答案为:2Na+O2Na2O2;
(5)由题意可知,1mol二氧化氯被还原为氯离子时,反应转移5mol电子,1mol氯气被还原为氯离子时,反应转移2mol电子,则等物质的量二氧化氯与氯气用作自来水消毒时转移电子数之比5:2,故答案为:5:2;
(6)氢氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式为Al(OH)3+OH—=AlO+2H2O,故答案为:Al(OH)3+OH—=AlO+2H2O。
10.(1) 第三周期ⅥA族
(2)BD
(3)
(4)
【分析】根据各元素的相对位置可知,W、X、Y、Z、M、Q和R分别为H、Na、Al、C、N、S、Cl;
【详解】(1)元素Q为S,在周期表中的位置为第三周期ⅥA族;元素Y为Al,是13号元素,核外电子排布为2、8、3,原子结构示意图为:;
(2)A.X为Na元素,常温时,单质钠能与水发生剧烈反应生成NaOH和氢气,A正确;
B.Z为C,M为N元素,同周期主族元素从左到右非金属性增强,非金属性:N>C,则气态氢化物的稳定性:NH3>CH4,B错误;
C.Z为C,Q为S,R为Cl元素,最高价氧化物对应水化物分别为H2CO3、H2SO4、HClO4,碳酸是弱酸,而硫酸和高氯酸均是强酸,由非金属性:Cl>S,则酸性:H2SO4D. M(N)、R(Cl)和W(H)元素形成的化合物如NH4Cl含离子键,是离子化合物,D错误;
故选:BD;
(3)电子层数越多原子半径越大,电子层数相同时原子序数越大半径越小,X(Na)、Z(C)、M(N)元素的原子半径由大到小的顺序为;
(4)R(Cl)的单质氯气可将碱性工业废水中的CN-氧化生成两种无毒物质即氮气和碳酸根离子,相应的离子方程式为。
11.(1)NH3
(2)Na>Al>Cl
(3) 第3周期IA族
(4) KOH 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
(5) Br和Cl的最外层电子数相同,而Br的原子半径大于Cl的,导致Br原子核对最外层电子的束缚能力减弱,即Br的得电子能力较弱,故⑦的非金属性强于⑧ abc
(6)C
【分析】由题干元素周期表可知,①为Na、②为K、③为Al、④为H、⑤为C、⑥为N、⑦为Cl、⑧为Br,据此分析解题。
【详解】(1)由分析可知,⑥为N,故⑥元素的氢化物是NH3,故答案为:NH3;
(2)由分析可知,①为Na、③为Al、⑦为Cl,根据同一周期从左往右元素的原子半径依次减小,故①③⑦三种元素原子半径由大到小的顺序是Na>Al>Cl,故答案为:Na>Al>Cl;
(3)根据最外层电子数不超过8个可知,表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍,即核外电子排布为2、8、1,则该元素为Na,故该元素的原子结构示意图为,根据周期表可知,该元素在周期表中的位置是第3周期IA族,故答案为:;第3周期IA族;
(4)由分析可知,①为Na、②为K、③为Al,已知金属性K>Na>Al,故①②③三种元素最高价氧化物对应水化物碱性最强的是KOH,①即Na与水反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,故答案为:KOH;2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
(5)由分析可知,⑦为Cl、⑧为Br,由于Br和Cl的最外层电子数相同,而Br的原子半径大于Cl的,导致Br原子核对最外层电子的束缚能力减弱,即Br的得电子能力较弱,故⑦的非金属性强于⑧,
a.非金属元素的简单气态氢化物的稳定性与非金属性一致,故⑦的氢化物比⑧的氢化物稳定,能说明⑦的非金属性强于⑧,a符合题意;
b. 非金属元素的最高价氧化物对应水化物的酸性与非金属性一致,⑦最高价氧化物对应的水化物的酸性强于⑧最高价氧化物对应的水化物的酸性,能说明⑦的非金属性强于⑧,b符合题意;
c.非金属单质的氧化性与非金属性一致,故⑦的单质能将⑧从其钠盐溶液中置换出来即Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2,反应中Cl2的氧化性强于Br2,故说明⑦的非金属性强于⑧,c符合题意;
故答案为:Br和Cl的最外层电子数相同,而Br的原子半径大于Cl的,导致Br原子核对最外层电子的束缚能力减弱,即Br的得电子能力较弱,故⑦的非金属性强于⑧;abc;
(6)由分析可知,④为H、⑤为C,则④与⑤元素形成的分子可能是CH4,故答案为:C。
12.(1)N、O、Al
(2)
(3)AlN
(4) 高于
【分析】原子序数小于等于36的Q、W、X、Y、Z五种元素,W和Y的基态原子2p能级所含成单电子数均为2,为2p2或2p4,W、Y分别为C、O中的一种,其中Q是原子半径最小的元素,则Q为H,Z的基态原子核外含有13种运动状态不同的电子,则Z为Al,由W和X两种元素形成的化合物,该化合物具有空间网状结构,可知为共价晶体,其中每个W原子与4个X原子形成共价键,每个X原子与3个W原子形成共价键,则W为C,Y为O,X为N,综上所述,Q为H,W为C,X为N,Y为O,Z为Al。
【详解】(1)同周期从左往右,第一电离能呈增大趋势,且N的2p半满为稳定结构,其第一电离能大于O,从上到下,第一电离能减小,则X、Y、Z三种元素的第一电离能由大到小的顺序是N、O、Al;
(2)HCN含有1个单键、1个三键,其含有2个键,HCHO含有2个单键和1个双键,其含有3个键,则1molHCN与1molCH2O所含键的比值为2:3;
(3)由图可知,N位于棱上和体内,个数为,Al位于顶点和体内,个数为,则该晶胞的化学式为AlN;
(4)①每个W原子与4个X原子形成共价键,每个X原子与3个W原子形成共价键,C、N的原子个数比为3:4,则该化合物的化学式为C3N4;
②该化合物所属晶体类型为共价晶体,且C-N键的键长比C-C键短,则其熔点应高于金刚石。
13.(1) N、H、I
(2)
(3)
(4)取少量溶液加入适量溶液,再加入淀粉溶液,若溶液变蓝色则含有;另取少量溶液先加盐酸无沉淀,再加入溶液,有白色沉淀则含有
【分析】由题给物质的转化关系可知,气体E能使湿润的pH试纸变蓝色,说明化合物D与氢氧化钾共热反应生成氨气,则D为铵盐、E为氨气、A中含有氮元素和氢元素;溶液F与足量的酸化硝酸银溶液生成黄色沉淀说明单质C与亚硫酸钠溶液反应生成碘离子,则C为碘、D为碘化铵、G为碘化银、A中含有碘元素,溶液F为硫酸钠、碘化钠和碘化铵的混合溶液;由A中含有氮元素、氢元素和碘元素可知,空气的主要成分气体B为氮气;由标准状况下氨气的体积为0.672L可知,碘化铵的物质的量为×2=0.06mol,由碘化银的物质的量为0.12mol可知,单质碘的物质的量为(0.12mol×2—0.06mol)×=0.09mol,由标准状况下氮气的体积为1.12L可知,氮气的物质的量为=0.05mol,则A中含有氮原子、氢原子和碘原子的物质的量比为(0.06mol+0.05mol×2)::0.12mol×2=2:3:3,分子式为N2H3I3,由物质A可视为两种结构相似物质的组合可知,A的化学式为NI3·NH3。
【详解】(1)由分析可知,A中含有氮元素、氢元素和碘元素,化学式为NI3·NH3,故答案为:N、H、I;NI3·NH3;
(2)由分析可知,NI3·NH3受热分解生成氮气、碘和碘化铵,反应的化学方程式为,故答案为:;
(3)由题意可知,氨气与碘反应生成NI3·NH3和碘化铵,反应的化学方程式为,故答案为:;
(4)由分析可知,溶液F为硫酸钠、碘化钠和碘化铵的混合溶液,检验溶液中含有碘离子的操作为取少量溶液加入适量过氧化氢溶液,再加入淀粉溶液,若溶液变蓝色,则说明溶液中含有碘离子;检验溶液中含有硫酸根离子的操作为另取少量溶液先加盐酸无沉淀生成,再加入氯化钡溶液有白色沉淀,则说明溶液中含有硫酸根离子,故答案为:取少量溶液加入适量溶液,再加入淀粉溶液,若溶液变蓝色则含有;另取少量溶液先加盐酸无沉淀,再加入溶液,有白色沉淀则含有。
14.(1) H、Fe、C、O Fe2H6C2O4
(2)Fe2H6C2O4Fe+FeO+CO↑+CO2↑+3H2↑
(3)FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl,加入KCl固体后,氯离子浓度增大,促使化学平衡逆向移动,使得溶液Y颜色变淡
(4)检验H2的存在,将混合气体用浓硫酸干燥后通过加热的CuO,生成的气体通过无水硫酸铜,若无水硫酸铜变蓝,说明其中含有氢气。
检验CO的存在,将混合气体先通过NaOH除去其中的CO2,将除杂后的气体通过澄清石灰水确保CO2已除尽,再将混合气体通过加热的CuO,将生成的气体通过澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊则有CO。
【分析】红棕色固体可由浅绿色溶液中加入NaOH并经过一系列处理得到,则该浅绿色溶液为亚铁盐溶液,红棕色固体Fe2O3,3.2g氧化铁物质的量是0.02mol,根据Fe守恒,X中有Fe0.04mol,混合气体A由气体E和元素种类相同的另外两种气体组成,且与氢氧化钡反应生成白色沉淀D,则这两种元素种类相同的气体为CO2和CO,白色沉淀D为BaCO3,3.94gBaCO3的物质的量为0.02mol,混合气体A含有CO20.02mol,混合气体C物质的量为0.08mol,且其平均相对分子质量为8.5,其中一种气体为CO,则另一种气体E为H2,两种气体的平均相对分子质量为8.5,总物质的量为0.08mol,则H2有0.06mol,CO有0.02mol,固体混合物B中有两种固体,能与盐酸反应生成0.02mol氢气,则固体B中含有0.02molFe,故组成X的四种元素为H、C、O、Fe,其中Fe有0.04mol,C有0.04mol、H有0.12mol,剩余O有0.08mol,则X的化学式为Fe2H6C2O4。
【详解】(1)根据分析可知,X中含有的四种元素为Fe、H、C、O,X的化学式为Fe2H6C2O4。
(2)根据分析可知,混合气体A中含有H2、CO、CO2,固体混合物B中含有Fe和FeO,则X到A的化学方程式为Fe2H6C2O4Fe+FeO+CO↑+CO2↑+3H2↑。
(3)固体F为Fe2O3,加盐酸溶解后溶液中含有Fe3+,加入KSCN后得到血红色溶液Y,往溶液中加入一定量的KCl固体,溶液Y颜色变淡,原因为FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl,加入KCl固体后,氯离子浓度增大,促使化学平衡逆向移动,使得溶液Y颜色变淡。
(4)混合气体A中相对分子质量较小的两种气体为H2和CO,先检验其中氢气的存在再检验CO。
检验H2的存在,将混合气体用浓硫酸干燥后通过加热的CuO,生成的气体通过无水硫酸铜,若无水硫酸铜变蓝,说明其中含有氢气。
检验CO的存在,将混合气体先通过NaOH除去其中的CO2,将除杂后的气体通过澄清石灰水确保CO2已除尽,再将混合气体通过加热的CuO,将生成的气体通过澄清石灰水,若澄清石灰水变浑浊则有CO。
15.(1)Na2SO3、Na2SO4
(2) H、N、O、S NH2SO3H
(3)
(4)
(5)气体通过足量灼热的粉末,粉末变紫红色,生成能使CuSO4变蓝的液体则有H2;用集气瓶将剩余气体收集并冷却,再将燃着的条伸入该集气瓶,镁条燃烧,生成淡黄色固体。(该固体溶于水后,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体)则证明有N2
【分析】气体B密度为1.25g/L,摩尔质量为1.25g/L×22.4L/mol=28g/mol,则B为N2,物质的量为0.05mol;A中另一气体能与CuO反应,产物为非气体,则其为H2,体积为2.24L,物质的量为0.1mol。混合气通入NaOH溶液中发生非氧化还原反应生成两种正盐,加入BaCl2溶液,生成的F应为BaSO4,物质的量为=0.05mol,另一沉淀质量为22.50g-11.65g=10.85g,其溶于盐酸,应为BaCO3或BaSO3,由NaOH的物质的量,可确定其为0.05mol,摩尔质量为=217g/mol,其为BaSO3。产生的四种气体分别为:N20.05mol、H20.1mol、SO20.05mol、SO30.05mol,依据质量守恒,可求出第5种分解产物的质量为9.7g-1.4g-0.2g-3.2g-4g=0.9g,其应为H2O,物质的量为0.05mol,它们的物质的量之比n(N2):n(H2):n(SO2):n(SO3):n(H2O)=1:2:1:1:1,从而得出反应物的化学式为NH2SO3H。
【详解】(1)由分析可知,加入BaCl2后,生成的两种沉淀分别为BaSO4、BaSO3,则溶液D的两种溶质是Na2SO3、Na2SO4。答案为:Na2SO3、Na2SO4;
(2)由分析可知,化合物X分解产物中,n(N2):n(H2):n(SO2):n(SO3):n(H2O)=1:2:1:1:1,则X的组成元素是H、N、O、S,X的化学式是NH2SO3H。答案为:H、N、O、S;NH2SO3H;
(3)化合物X隔绝空气受热分解,产物中n(N2):n(H2):n(SO2):n(SO3):n(H2O)=1:2:1:1:1,则化学反应方程式是。答案为:;
(4)化合物X和水反应生成一种酸式盐,则产物为NH4HSO4,相应的化学反应方程式:。答案为:;
(5)气体A由N2和H2构成,H2可通过还原CuO,然后检验反应产物验证,N2可通过与Mg反应,检验产物进行验证,则实验方案为:气体通过足量灼热的粉末,粉末变紫红色,生成能使CuSO4变蓝的液体则有H2;用集气瓶将剩余气体收集并冷却,再将燃着的条伸入该集气瓶,镁条燃烧,生成淡黄色固体。(该固体溶于水后,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体)则证明有N2。答案为:气体通过足量灼热的粉末,粉末变紫红色,生成能使CuSO4变蓝的液体则有H2;用集气瓶将剩余气体收集并冷却,再将燃着的条伸入该集气瓶,镁条燃烧,生成淡黄色固体。(该固体溶于水后,产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体)则证明有N2。
【点睛】N2虽然性质稳定,但与Mg等碱土金属也能发生反应。
16.(1) C、H、O、N
(2)
(3)
(4)检验钾离子:用铂丝蘸取少量样品在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃片观察到紫色火焰则有钾离子;检验亚铁离子:取少量样品于试管中,滴加酸性高锰酸钾溶液,若紫色褪去,或加铁氰化钾出现蓝色沉淀则含有亚铁离子检验三价铁离子:取少量样品于试管中,滴少量KSCN溶液,若溶液出现血红色,则含有三价铁离子
【分析】气体A和CuO反应生成气体B能使澄清石灰水变浑浊,则气体A是CO,气体B是CO2,白色固体C是CaCO3,则n(C元素)= n(CO)=n(CO2)=;红棕色固体G是沉淀F经灼烧得到,则G是Fe2O3,其物质的量n(Fe2O3)=,n(Fe元素)=,气体E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,E为氨气,物质的量n(N元素)= n(NH3)=;第一步反应中元素价态没有发生变化,且溶液D中含有三种正盐,则D中含有,D能与KOH反应生成氨气,则D中含有,其中一种即为溶液H中的唯一溶质,则H为含K2SO4, D中另一种盐M在高温灼烧时可得到相同物质的量的Fe2O3和两种组成元素相同的氧化物应为SO2、SO3,n(Fe元素):n(S元素)=1:1,则正盐M为FeSO4,则F是Fe(OH)2,所以D中的三种正盐分别是:K2SO4、(NH4)2SO4、FeSO4;结晶水合物X由六种元素组成,则X中含有H、O、K、Fe、N、C元素,且n(C元素):n(Fe元素): n(N元素)=0.05mol:0.01mol:0.05mol=5:1:5,则为离子,则n(K元素)=0.03mol, m(H2O)=3.21g- m(C元素)-m(Fe元素)-m(N元素)- m(K元素)=3.21g-0.6g-0.56g-0.7g-1.17g=0.18g,n(H2O)=0.01mol,所以X的化学式为。据此作答。
【详解】(1)根据分析,X中含有H、O、K、Fe、N、C元素,非金属元素有H、O、N、C;X的化学式为;
(2)根据分析,M是FeSO4,受热分解可得到相同物质的量的三种产物,方程式为:;
(3)根据分析,沉淀F为Fe(OH)2,与次氯酸钠、浓氢氧化钠反应可以制备一种能净水的钠盐为高铁酸钠,反应的离子方程式为:;
(4)根据分析,溶液D 中的三种正盐分别是:K2SO4、(NH4)2SO4、FeSO4,在空气中敞口放置一段时间后,Fe2+可能会部分或全部被氧化为Fe3+。检验钾离子:用铂丝蘸取少量样品在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃片观察到紫色火焰则有钾离子;检验亚铁离子:取少量样品于试管中,滴加酸性高锰酸钾溶液,若紫色褪去,或加铁氰化钾出现蓝色沉淀则含有亚铁离子;检验三价铁离子:取少量样品于试管中,滴少量KSCN溶液,若溶液出现血红色,则含有三价铁离子。
17.A
【分析】根据四种元素基态原子电子排布式可知,①是S元素,②是P元素,③是N元素,④是F元素。
【详解】A.同周期自左而右,第一电离能呈增大趋势,故第一电离能NP,所以第一电离能S③>②>①,故A正确;
B.同周期自左而右,主族元素原子半径逐渐减小,所以原子半径P>S,N>F,电子层越多原子半径越大,故原子半径P>S>N>F,即②>①>③>④,故B错误;
C.同周期自左而右,元素电负性逐渐增大,所以电负性PD.F元素没有正化合价,元素的最高正化合价等于最外层电子数,S最外层6个电子,P、N最外层都是5个电子,所以最高正化合价:①>②=③,故D错误;
故答案选A。
18.(1) SO2、NH3
(2)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
(3)常用于冶炼高熔点的金属、焊接钢轨等大截面钢材部件等
(4)5SO2+2+2H2O=5+2Mn2++4H+
(5) Na2CO3 1:1
【分析】依据图示,M中含有常见物质Na2O2、NaHCO3、Al、SO2、Fe、NH3、Na、F2中,属于A组的为Al、Fe、Na、F2:属于B组的为Na2O2、NaHCO3、SO2、NH3;属于C组的为Na、F2,属于D组的为Al、Fe,属于E组的为Na2O2、NaHCO3,属于F组的为SO2、NH3。
【详解】(1)B组物质为Na2O2、NaHCO3、SO2、NH3,Na2O2、NaHCO3属于电解质,属于非电解质的物质为SO2、NH3,其中能作制冷剂的物质为NH3,电子式为 。答案为:SO2、NH3; ;
(2)由分析可知,C组物质为Na、F2,二者都能与水反应,但F2与水反应生成具有氧化性的气体O2,Na能与水反应生成还原性气体(H2),化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。答案为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
(3)由分析可知,D组物质中Al可以发生铝热反应制备Fe,该反应在工业上的应用:常用于冶炼高熔点的金属、焊接钢轨等大截面钢材部件等。答案为:常用于冶炼高熔点的金属、焊接钢轨等大截面钢材部件等;
(4)F组物质为SO2、NH3,SO2属于酸性氧化物,与酸性KMnO4溶液反应,生成、Mn2+等,离子方程式:5SO2+2+2H2O=5+2Mn2++4H+。答案为:5SO2+2+2H2O=5+2Mn2++4H+;
(5)在密闭容器中,将E组中的Na2O2、NaHCO3加热反应,若混合物中金属原子与氧原子的物质的量之比为1:2,则混合加热充分反应后,钠元素转化为钠盐,依据Na与C的原子个数比,可确定剩余固体的成分为Na2CO3,发生反应为2Na2O2+4NaHCO34Na2CO3+2H2O+O2↑,在反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1。答案为:Na2CO3;1:1。
【点睛】2F2+2H2O=4HF+O2。
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