第1章《原子结构 元素周期律》测试题
一、单选题(共15题)
1.中国探月工程“嫦娥五号”探测器于2020年12月17日完成探月任务,这是我国航天事业发展的巨大成就。“嫦娥五号”带回的月球土壤中富含3He,3He聚变生成4He时放出巨大的能量。下列关于3He、4He的说法正确的是
A.中子数相同 B.质量数相同 C.化学性质相同 D.物理性质相同
2.下列说法不正确的是
A.滴瓶中的滴管在加完药品后无需洗净放回原瓶
B.用氯化钴溶液浸泡过的棉花作为简易湿度计,悬挂在家中,以粗略估计空气湿度的大小
C.浓硝酸应保存在带橡胶塞的棕色细口试剂瓶中
D.酒精不能萃取水中的溶质,也不能萃取苯中的溶质
3.下列叙述正确的是
A.CO2和SiO2都是酸性氧化物,所以两者物理性质相似
B.因为,所以硅酸的酸性比碳酸强
C.CO2和SiO2都能与碳反应,且都作氧化剂
D.SiO2既能和NaOH反应,又能和HF反应,所以二氧化硅属于两性氧化物
4.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X原子的最外层有7个电子,X与W属于同一主族,Y原子的最内层电子数是其最外层电子数的2倍,Z的最高正价是其最低负价绝对值的3倍。下列说法正确的是
A.X、Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在
B.由X与Y组成的常见化合物中阴阳离子数之比一定为1∶1
C.X的最高价氧化物的水化物的酸性比W的强
D.Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
5.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相对位置如下所示。已知Y、W的原子序数之和是Z的3倍,下列说法正确的是
Y Z
X W
A.原子半径:XB.气态氢化物的稳定性:X>Z
C.Z、W均可与Mg形成离子化合物
D.只含Z元素的物质一定是纯净物
6.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,它们组成的某矿物的化学式为W3Y2(ZX3)6,W、Y在周期表中所处的周期数均等于族序数,X的最外层电子数是次外层的3倍,Z的单质可用于制造太阳能电池。下列说法正确的是
A.四种元素中W的原子半径最小
B.ZX2中共价键数是Z原子数的2倍
C.X、Y简单离子的电子层结构不同
D.W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物酸性均比H2CO3弱
7.2021年,我国具有独立知识产权的“龙芯”19岁了。下列关于硅单质及其化合物的叙述正确的是
A.陶瓷是人类应用最早的硅酸盐材料
B.利用二氧化硅的半导体性能制成光电池
C.硅的化学性质稳定,不与任何物质反应
D.晶体硅是具有金属光泽的灰黑色金属
8.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍,Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2,Y、W的最外层电子数相同。下列说法正确的是
A.简单离子半径:Y>Z
B.Y单质能从溶液中置换出W单质
C.非金属性:W>X
D.Z2X2只有氧化性,没有还原性
9.短周期主族元素X,Y、Z、W的原子序数依次增大,其中X,Z同主族,且Z的最高价氧化物对应的水化物是强酸,短周期中Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性最强。下列说法正确的是
A.X的简单氢化物的沸点比W的低
B.原子半径:
C.Y、Z的简单离子具有相同的电子层结构
D.Y分别与X、Z、W形成的化合物中均一定只含离子键
10.R、S、T、X、W、Y、Z七种短周期主族元素,其原子半径及主要化合价如下表所示,其中化合物为淡黄色粉末。下列说法错误的是
元素代号 R S T W X Y Z
原子半径/nm 0.0347 0.186 0.074 0.102 0.150 0.160 0.099
主要化合价 、
A.、STR、三种化合物在一定条件下能够相互反应
B.简单氢化物的稳定性:W<T
C.化合物与化合物反应,既是氧化剂又是还原剂
D.Z元素位于第二周期ⅦA
11.下列有关说法正确的是
A.标况下22. 4L Cl2完全溶于水,转移电子总数为NA(NA为阿伏伽德罗常数)
B.沸点:HF > HCl是因为HF分子中存在氢键
C.向Na2CO3溶液中滴入少量稀盐酸的离子方程式为:CO+2H+=H2O +CO2↑
D.中子数为19的钙原子可表示为了
12.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物极易溶于水,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀硫酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气味的气体生成,下列说法正确的是
A.X的简单氢化物的热稳定性比W的弱
B.Y的单质与X的单质反应只能生成一种化合物
C.Y与Z形成的化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红
D.Z与X属于同一主族,Z与Y属于同一周期
13.化合物甲是一种重要的医药中间体,其结构式如图所示。其中Q、W、X、Y、Z为原子半径依次递增的短周期元素,Q、X、Z分列于三个不同周期。下列说法错误的是
A.简单离子半径:W<Y<Z
B.Q与W形成最简单化合物的沸点高于Q与X形成化合物的沸点
C.化合物甲中除Q外,其它原子均满足8电子稳定结构
D.元素对应的最高价氧化物的水化物的酸性:Y>Z
14.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素,Z与另外三种元素均可形成离子个数比为1:1的化合物,其中ZX具有强还原性,下列有关说法正确的是
A.ZX可被水氧化,二者反应可得到X2
B.四种元素的简单离子半径:XC.Y、Z形成的化合物中含有两类化学键
D.Y元素的氢化物稳定性弱于W元素的氢化物
15.已知短周期元素的离子aA2+、bB+、cC2-、dD-都具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是
A.原子半径:A>B>D>C B.原子的最外层电子数目:D>C>A>B
C.原子序数:d>c>b>a D.离子半径:C2->D->A2+>B+
二、填空题(共8题)
16.含有下列离子的五种溶液①Ag+ ②Mg2+ ③Fe2+ ④Al3+ ⑤Fe3+试回答下列问题:
(1)既能被氧化又能被还原的离子是____________(填离子符号,下同)
(2)向③中加入NaOH溶液并在空气中放置,现象是______有关化学方程式为__
(3)加入过量Na2O2溶液无沉淀的是_____________
(4)加铁粉溶液质量增重的是_________,溶液质量减轻的___________
(5)遇KSCN溶液呈红色的是_________________________
(6)能用来鉴别Cl–存在的离子是___________
17.某年,瑞典的化学家阿尔费德森在分析一种矿物时发现,得出的已知成分只有96%,那么其余的4%到哪儿去了呢?他经过反复试验,确信一定是矿物中含有一种至今还不知道的元素。因这种元素是在名叫透锂长石的矿物中发现的,他就取名为“锂”(希腊文“岩石”之意)。不久,阿尔费德森又在其它矿物中发现了这种元素。另一名瑞典化学家贝采尼乌斯也在卡尔斯温泉和捷克的马里安温泉的矿泉水中发生了锂。
(1)问题一:在元素周期表中,锂处于什么位置________?
(2)问题二:由Na的性质预测Li可能的化学性质_________?
18.“三酸两碱”是最重要的无机化工产品,广泛用于国防、石油、纺织、冶金、食品等工业。“三酸”是指硝酸、硫酸和盐酸,“两碱”是指烧碱和纯碱。回答下列问题:
(1)请写出硝酸中的氮元素在元素周期表中的位置___________。
(2)请将“三酸两碱”中所含位于第三周期的元素,按原子半径由大到小的顺序排列___________。
(3)氯的非金属性比硫_______(填“强”或“弱”),请用一个事实说明你的结论________。
(4)某烧碱溶液中含0.1molNaOH,向该溶液通入一定量CO2,充分反应后,将所得溶液低温蒸干,得到固体的组成可能有四种情况,分别是:①________;②Na2CO3;③_________;④NaHCO3。若该固体溶于水,滴加过量盐酸,再将溶液蒸干,得到固体的质量是_________g。
19.用氯气对饮用水消毒已有百年历史。这种消毒方法会使饮用水中的有机物发生氯代反应,生成有机含氯化合物,对人体有害,且氯气本身也是一种有毒气体。世界环保联盟建议推广采用广谱性高效消毒剂二氧化氯(ClO2)目前欧洲一些国家用NaClO3氧化浓盐酸来制取ClO2,同时有Cl2生成,则:
(1)反应的化学方程式为:___________
___________NaClO3+___________HCl=___________NaCl+___________ClO2↑+___________Cl2↑+___________H2O。
(2)此反应中氧化剂是:___________,在反应中盐酸体现的性质是___________和___________。
(3)在标准状况下有4.48L氯气生成时,转移的电子数目为___________,被氧化的盐酸的物质的量为___________mol。
(4)中国研制成功用氯气氧化亚氯酸钠(在氮气保护下)制得ClO2,表示这一反应的化学方程式是2NaClO2+Cl2=2ClO2↑+2A。已知A物质是一种盐,它的化学式为___________。这一方法的优点是___________。
(5)用一个实验事实证明氯元素的非金属性比溴元素强___________(用化学方程式表示)。
20.A、B、C、D、E、F为短周期主族元素,且原子序数依次增大,A为原子半径最小的元素,A、C常温下能形成两种液态化合物A2C和A2C2,A、D同主族,C、F同主族,B元素质子数为A、D质子数之和的一半,E元素M层与K层电子数相同。
请用化学用语回答下列问题:
(1)E元素在周期表中的位置为_____;化合物D2F中含有的化学键为______;化合物D2C2的电子式为______。
(2)热稳定性:A2C_____A2F(填“>”或“<”):D、E的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱:______>_____。(填化学式)
(3)E在BC2中燃烧的化学方程式为_____。
(4)D单质与水反应的离子反应方程式______。
(5)C、D、F三种元素形成的简单离子,其半径由大到小的顺序是_____。(用离子符号表示)
21.X、Y、Z、W为1~18号中的四种元素,其最高正价依次为+1、+4、+5、+7,核电荷数按照Y、Z、X、W的顺序增大。已知Y与Z的原子次外层的电子数均为2,W、X的原子次外层的电子数均为8。
(1)写出元素的名称:X_____,Z_____。
(2)写出X的最高价氧化物与Z的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式: _____。
(3)按碱性减弱、酸性增强的顺序写出各元素最高价氧化物对应水化物的化学式: _____、_____、_____、_____。
22.按要求填空:
(1)有相同温度和压强下的两种气体12C18O和14N2,若两种气体的质量相同,则两种气体所含的质子数之比为__________,若两种气体的原子数相等,则两种气体所含中子数之比_________,若两种气体的体积相同,则两种气体的密度之比为_________。
(2)10.8 g R2O5中氧原子的数目为3.01×1023,则元素R的相对原子质量为 ________。
(3)将10 mL1.00 mol/L Na2CO3溶液与10 mL1.00 mol/L CaCl2溶液相混和,则混和溶液中Na+的物质的量浓度为___________(忽略混合前后溶液体积的变化)。
(4)在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体为6.72 L,质量为12 g,此混合物中CO和CO2物质的量之比是_________。
(5)在空气中煅烧CoC2O4生成钴的氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为2.41g,CO2的体积为1.344L(标准状况),则钴氧化物的化学式为_______________。
23.某研究性学习小组的甲、乙同学分别设计了以下实验来验证元素周期律。
(Ⅰ)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。
①反应最剧烈的烧杯是_____(填字母)。
②写出c烧杯里发生反应的离子方程式_____。
(Ⅱ)乙同学设计了如图装置来探究碳、硅元素的非金属性强弱,根据要求完成下列各小题。
(1)实验装置:仪器A名称_____。
(2)实验步骤:连接仪器、_____、加药品后,打开a、然后滴入浓硫酸,加热。
(3)问题探究:(已知酸性强弱:亚硫酸>碳酸)
①装置E中足量酸性KMnO4溶液的作用是_____。
②能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是_____。
③试管D中发生反应的离子方程式是_____。
参考答案:
1.C
【解析】
A.3He和4He的中子数分别为1和2,不相同,A错误;
B.3He和4He的质量数分别为3和4,不相同,B错误;
C.3He和4He互为同位素,质子数相同,故化学性质相同,C正确;
D.3He和4He互为同位素,由于质量数不同,故密度、熔沸点等物理性质不相同,D错误;
故答案为:C。
2.C
【解析】
A.滴瓶中的滴管专瓶专用,在加完药品后无需洗净放回原瓶,A正确;
B.无水氯化钴为深蓝色,吸水变成粉红色水合物,故用氯化钴溶液浸泡过的棉花作为简易湿度计,悬挂在家中,以粗略估计空气湿度的大小,B正确;
C.浓硝酸具有强氧化性,会腐蚀橡胶塞,C错误;
D.酒精与水、苯互溶,不能萃取水中的溶质,也不能萃取苯中的溶质,D正确;
故选C。
3.C
【解析】
A.CO2和SiO2都是酸性氧化物,化学性质相似,但物理性质差别很大,A项错误。
B.硅酸的酸性比碳酸弱,反应之所以发生,是因为CO2为气体,可以脱离反应体系,B项错误。
C.CO2和SiO2与碳反应时,CO2和SiO2的化合价都下降,故都作氧化剂,C项正确。
D.SiO2与碱反应生成盐和水,与HF反应不能生成盐,所以SiO2没有两性,它属于酸性氧化物,D项错误。
故答案为:C。
4.B
【解析】
X原子的最外层有7个电子,X与W属于同一主族,W的原子序数比X大,则X为F、W为Cl,Y原子的最内层电子数是其最外层电子数的2倍,Y为Na,Z的最高正价是其最低负价绝对值的3倍,Z为S,因此X、Y、Z、W分别为F、Na、S、Cl。
A.硫在自然界中可以以游离态存在,A错误;
B.氟化钠的阴阳离子个数比为1:1,B正确;
C.F没有最高正价,C错误;
D.非金属性越强,其简单气态氢化物越稳定,硫的非金属性比氯弱,硫化氢的热稳定性比氯化氢弱,D错误;
答案选B。
5.C
【解析】
Y、W的原子序数之和是Z的3倍,设Y的原子序数为x,则Z的原子序数为x+1,W的原子序数为x+10,则x+x+10=3×(x+1),解得x=7,即Y为N,结合位置关系可知,Z为O,X为Si,W为Cl;
由以上分析可知X为Si,Y为N,Z为O,W为Cl,
A.电子层越多,原子半径越大,则原子半径为X>Y>Z,故A错误;
B.非金属性越强,气态氢化物越稳定,则气态氢化物的稳定性为X<Z,故B错误;
C.Z、W均可与Mg形成离子化合物,分别为MgO、MgCl2,故C正确;
D.Z为O,只含Z元素的物质有O2、O3,由不同物质组成,是混合物,故D错误;
故选:C。
6.D
【解析】
W、Y在周期表中所处的周期数均等于族序数,且W的原子序数小于Y,则W为Be元素(第二周期ⅡA族),Y为Al元素(第三周期ⅢA族);X的最外层电子数是次外层的3倍,且原子序数大于Be、小于Al,则X为O元素;Z的单质可用于制造太阳能电池,则Z为Si元素。
A.电子层数越多原子半径越大,电子层数相同,核电荷越大半径越小,所以X(O)的原子半径最小,A错误;
B.ZX2为SiO2,1molSiO2中含有1molSi原子,4mol硅氧键,共价键数是Si原子数的4倍,B错误;
C.X、Y简单离子分别为O2-、Al3+,电子层结构均为2、8,C错误;
D.Be、Al为金属元素,非金属性弱于C,同主族自上而下非金属性减弱,所以Si的非金属性也弱于C,则三种元素的最高价氧化物对应的水化物酸性均比H2CO3弱,D正确;
综上所述答案为D。
7.A
【解析】
A.陶瓷的主要原料是黏土,则陶瓷是人类应用很早的硅酸盐材料,故A正确;
B.硅是半导体材料,二氧化硅常被用来制造光导纤维,故B错误;
C.硅与氟化氢反应生成四氟化硅,故C错误;
D.晶体硅是一种有金属光泽的灰黑色的固体,是非金属,故D错误;
故选:A。
8.A
【解析】
X原子的最外层电子数是其内层电子数的3倍,即X为O原子,Z可与X形成淡黄色化合物Z2X2,则Z为Na,淡黄色化合物为:Na2O2,X、Y、Z、W为短期主族元素,且Y、W最外层电子数相同,所以Y为F,W为Cl;
A.Y离子为F-,Z离子为Na+,两者核外电子层都是2层,则核电荷数越大的离子半径越小,即简单离子半径:F-> Na+,故A正确;
B.Y为F,W为Cl,F2在溶液中与水反应生成HF和氧气,不能置换出氯气单质,故B错误;
C.X为O,W为Cl ,则非金属性O>Cl,故C错误;
D.Z2X2为Na2O2,O为-1价,是中间价态,具有氧化性,还有还原性,故D错误;
故选:A。
9.B
【解析】
短周期中,Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性最强,则Y为Na;X、Z同主族,且Z的最高价氧化物对应的水化物是强酸,则Z为S元素,X是O,所以W是Cl,以此分析解答。
结合分析可知,X为O,Y为Na,Z为S,W为Cl。
A.水分子间能形成氢键,所以X的简单氢化物的沸点比W的高,故A错误;
B.同周期从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:Y>Z>W>X,故B正确;
C.Y、Z的简单离子分别是10电子和18电子,不具有相同的电子层结构,故C错误;
D.过氧化钠中含有共价键,故D错误;
故选B。
10.D
【解析】
化合物为淡黄色粉末,再结合原子半径和主要化合价,R为H、S为Na、T为O、W为S、X为Al、Y为Mg、Z为Cl,据此解答。
A.、STR、三种化合物分别为、NaOH、,既能与强酸反应,又能与强碱反应,因此三种化合物在一定条件下能够相互反应,A正确;
B.非金属性:S<O,故简单氢化物的稳定性:,B正确;
C.中O元素的化合价为-1价,根据氧化还原反应的价态规律,与反应中既是氧化剂又是还原剂,C正确;
D.Cl元素位于第三周期ⅦA,D错误。
答案选D。
11.D
【解析】
A.氯气与水反应为可逆反应,所以标准状况下,22. 4L Cl2的物质的量,完全溶于水转移电子数小于NA,故A错误;
B.HF比HCl沸点高,是因为HF分子间存在氢键,故B错误;
C.盐酸少量,反应生成碳酸氢钠,正确的离子方程式为:CO+H+═HCO,故C错误;
D.中子数为19的钙原子,质量数=质子数+中子数=20+19=39,表示为,故D正确;
故选:D。
12.D
【解析】
短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物极易溶于水,该氢化物应该为NH3,则W为N;Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,则Y为Na;由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀硫酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生,黄色沉淀为S,则由X、Y和Z三种元素形成的盐为Na2S2O3,刺激性气体为SO2,则X为O元素,Z为S元素,以此分析解答。
由以上分析可知,W为N元素,X为O元素,Y为Na元素,Z为S元素。
A.非金属性O>N,则X的简单氢化物的热稳定性比W的强,故A错误;
B.Y与X形成的化合物为氧化钠或过氧化钠,故B错误;
C.Y与Z形成的化合物为硫化钠,为强碱弱酸盐,溶液呈碱性,能够使红色石蕊试纸变蓝,故C错误;
D.X为O元素,Y为Na元素,Z为S元素,Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期,故D正确;
故选D。
13.B
【解析】
Q、X、Z分列于三个不同周期,则Q为H元素,X为第二周期元素,Z为第三周期元素;从甲的结构图中可以看出,X形成4个共价键,W形成2个共价键,Z形成2个共价键,则X最外层电子数为4,W最外层电子数为6,Z最外层电子数为6,从而推出X为C元素,W为O元素,Z为S元素;Y形成1个共价键,其原子半径大于O,则Y为Cl元素,据此分析答题。
由以上分析可知,Q、W、X、Y、Z分别为H、O、C、Cl、S元素:
A.电子层数越多,半径越大,电子层数相同的离子,核电荷数越小,半径越大,所以半径O2-<Cl-<S2-,选项A正确;
B.H与O形成最简单化合物为H2O,C的氢化物为烃,碳原子数较多的烃常温下为固态,所以H与O形成化合物的沸点不一定高于H与C形成化合物的沸点,选项B错误;
C.化合物甲中含有H、C、O、S元素,除H外,其它原子均满足8电子稳定结构,选项C正确;
D.非金属性Cl>S,则最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>Z,选项D正确;
答案选B。
14.A
【解析】
Z与另外三种元素均可形成离子化合物,由“ZX具有强还原性”及X、Z原子序数关系可推出Z是钠元素,X是氢元素,再结合“Y、W与钠可形成离子个数比为1:1的化合物”可推出Y是氟元素,W是氯元素。
A.NaH中氢元素显-1价,故有强还原性,NaH 与H2O可发生氢元素价态归中反应得到H2, A正确;
B.Na+与F-电子层结构相同,钠核电荷数大,Na+离子半径较小,B错误;
C.NaF中只有离子键,C错误;
D.周期表中同主族从下到上,同周期从左到右,元素的非金属性增强,元素的氢化物稳定性增强,F元素的氢化物稳定性强于Cl元素的氢化物,D错误;
故选A。
15.B
【解析】
阳离子所带电荷数是其原子核外电子失去电子的个数,阴离子所带电荷数是其原子核外电子得到电子的个数,而原子的核外电子数等于质子数,也等于原子序数。具有相同的电子层结构的短周期元素的简单离子aA2+、bB+、cC2-、dD-,结合元素周期表结构特征,可设aA2+、bB+、cC2-、dD-分别为12Mg2+、11Na+、8O2-、9F-。
A.据分析,原子半径:Na>Mg>O>F,则B>A>C>D,A错误;
B.据分析,原子的最外层电子数目:F>O>Mg>Na,则D>C>A>B,B正确;
C.据分析,质子数等于原子序数,有:12Mg>11Na>9F>8O,则a>b>c>d,C错误;
D.具有相同电子层数的离子,质子数越多离子半径越小,据分析,离子半径:O2->F->Na+>Mg2+,则C2->D->B+>A2+,D错误;
故选B。
16.(1)Fe2+
(2) 生成白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色 Fe2++2OH—=Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4 Fe(OH)3
(3)Al3+
(4) Fe3+ Ag+
(5)Fe3+
(6)Ag+
【解析】
(1)
Fe2+既能被氧化为Fe3+,也能被还原为Fe,故此处填Fe2+;
(2)
Fe2+遇到NaOH溶液,首先生成白色Fe(OH)2沉淀,之后迅速转化为灰绿色沉淀,最终转化为红褐色沉淀,故此处填:生成白色絮状沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色;对应方程式为:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(3)
过量Na2O2加入溶液中,与水反应生成过量的NaOH,Al3+结合OH-生成Al(OH)3沉淀,由于Al(OH)3溶于NaOH溶液,故无沉淀,此处填Al3+;
(4)
加入铁粉后,①号溶液与⑤号溶液能与Fe发生反应,①号溶液发生反应:Fe+2Ag+=2Ag+Fe2+,溶液质量减轻,⑤号溶液发生反应:Fe+2Fe3+=3Fe2+,溶液质量增重,故此处依次填:Fe3+、Ag+;
(5)
Fe3+与SCN-结合生成Fe(SCN)3,使溶液显红色,故此处填Fe3+;
(6)
Ag+与Cl-反应生成白色沉淀,可以用来鉴别Cl-,故此处填Ag+。
17.(1)第2周期第IA族
(2)Li具有还原性,能与O2、水、酸等反应
【解析】
(1)
由元素周期表知锂是3号元素,位于第2周期第IA族。
正确答案:第2周期第IA族
(2)
由Na的性质知钠具有还原性,可以与水反应,与非金属单质反应,与酸反应,故可预测Li具有还原性,能与O2、水、酸等反应。
正确答案:Li具有还原性,能与O2、水、酸等反应。
18.(1)第二周期第VA族
(2)Na>S>Cl
(3) 强 Cl2+H2S→S↓+2HCl(或高氯酸的酸性比硫酸的酸性强或HCl的稳定性比H2S强)
(4) NaOH和Na2CO3 Na2CO3和NaHCO3 5.85
【解析】
(1)
N为7号元素,有2个电子层,最外层电子数为5,周期序数=电子层数,主族序数=最外层电子数,则N在元素周期表中的位于第二周期第VA族,故答案为:第二周期第VA族;
(2)
“三酸两碱”中所含位于第三周期的元素分别是Na、S、Cl,从左到右原子半径逐渐减小,即原子半径大小顺序是Na>S>Cl,故答案为:Na>S>Cl;
(3)
比较非金属元素的非金属性强弱,可根据单质之间的置换反应、对应最高价氧化物的水化物的酸性、氢化物的稳定性的角度判断,根据反应Cl2+H2S→S↓+2HCl或高氯酸的酸性比硫酸的酸性强或HCl的稳定性比H2S强等事实可以得到氯的非金属性比硫强,故答案为:Cl2+H2S→S↓+2HCl(或高氯酸的酸性比硫酸的酸性强或HCl的稳定性比H2S强);
(4)
①0.1molNaOH的溶液吸收一定量CO2后,根据吸收二氧化碳的量,当通入二氧化碳的量很少时,氢氧化钠过量,生成Na2CO3,故蒸干得到NaOH、Na2CO3;
②当NaOH和CO2恰好完全反应时,则生成Na2CO3,低温蒸干得到Na2CO3;
③当CO2稍过量时,会与部分Na2CO3反应生成NaHCO3,低温蒸干得到Na2CO3和NaHCO3;
④当CO2大量过量时,Na2CO3完全转化为NaHCO3,低温蒸干得到NaHCO3;
故低温蒸干得到的固体组成为:①NaOH和Na2CO3;②Na2CO3;③Na2CO3和NaHCO3;④NaHCO3。根据Na守恒,若该固体溶于水,滴加过量盐酸,再将溶液蒸干,得到固体为0.1molNaCl,其质量为58.5g/mol0.1mol=5.85g,故答案为:NaOH和Na2CO3;Na2CO3和NaHCO3;5.85。
19.(1)
(2) NaClO3 还原性 酸性
(3) 0.4mol 0.4mol
(4) NaCl 产物易分离,副产物无毒无污染
(5)Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2
【解析】
(1)
配平该化学方程式:NaClO3→ClO2,每生成一个ClO2得1e-,2HCl→Cl2,每生成一个Cl2失2×1e-,根据得失电子守恒,ClO2与Cl2个数比为2:1,所以NaClO3与ClO2系数均为2,Cl2系数为1,盐酸还需要一定量生成NaCl,所以HCl系数为4,根据物料守恒H2O系数为2,即;
(2)
该反应NaClO3中Cl原子由+5价变为ClO2中的+4价,化合价降低,被还原,做氧化剂;HCl中Cl由-1价变为Cl2中的0价,化合价升高,被氧化,做还原剂,体现还原性,另外,HCl还参与生成盐NaCl,体现出酸的通性,即盐酸体现还原性和酸性;
(3)
转移电子数=氧化剂总得电子数=还原剂总失电子数,根据产物Cl2的量及生成该产物时失电子数量计算出总失电子数为:;Cl2与被氧化的HCl的物质的量之比为1:2,所以被氧化的HCl有:;
(4)
根据题目所给条件,Cl2是氧化剂,其中Cl原子只能降价到-1价,再结合另一反应物所能提供元素,判断出产物盐为NaCl;对比前一个制取反应有Cl2这种有毒有害气体出现,本反应的产物除目标产品ClO2之外只有NaCl副产物,易分离,产物无污染;
(5)
同族元素非金属性强弱比较标准之一为单质氧化性强弱,单质氧化性越强,元素非金属性越强,一个自发进行的氧化还原反应,其氧化性关系为:氧化剂 > 氧化产物,所以利用Cl2置换NaBr中的Br-,实现性质证明,即Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2。
20.(1) 第三周期第IIA族 离子键
(2) > NaOH Mg(OH)2
(3)2Mg+CO22MgO+C
(4)2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
(5)S2->O2->Na+
【解析】
A为原子半径最小的元素,可知A为H;常温下能形成两种液态化合物H2O和H2O2,可知C为O;A、D同主族,可知D为Na;B元素质子数为A、D质子数之和的一半中,可知B为C;C、F同主族,可知F为S;E元素M层与K层电子数相同,可知E为Mg;以此来解析;
(1)
E为Mg,12号元素在周期表中的位置为第三周期第IIA族;D为Na,F为S化合物Na2S 中含有的化学键为离子键;D为Na,C为O化合物Na2O2的电子式为;
(2)
非金属性越强气体氢化物的稳定性越强,非金属性O>S,热稳定性:H2O>H2S;金属性越强对应的最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性Na>Mg,Na、Mg的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱:NaOH>Mg(OH)2;
(3)
B为C,C为O,E为Mg,Mg在CO2中燃烧反应生成氧化镁和,Mg在CO2中燃烧的化学方程式为:2Mg+CO22MgO+C;
(4)
D为Na,Na单质与水反应生成氢氧化钠和氢气,离子反应方程式:2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑;
(5)
C为O、D为Na、F为S,三种元素形成的简单离子分别为O2-,Na+,S2-,电子层数越多离子半径越大,电子层数相同时,质子数越多半径越小,半径由大到小的顺序是S2->O2->Na+。
21.(1) 钠 氮
(2)Na2O+2HNO3=2NaNO3+H2O
(3) NaOH H2CO3 HNO3 HClO4
【解析】
Y的次外层电子数为2,最高正价为+4,说明Y有两个电子层,最外层电子数为4,故Y为C元素;Z的次外层电子数为2,最高正价为+5,则Z有两个电子层,最外层电子数为5,故Z为氮元素;按照Y、Z、X、W的顺序核电荷数递增,X的最外层电子数为1,则X为Na元素,Y为C元素,W为Cl元素,Z为氮元素,以此解题。
(1)
由分析可知X的名称为钠,Z的名称为氮;
(2)
X的最高价氧化物为Na2O,Z的最高价氧化物对应水化物为HNO3,故方程式为Na2O+2HNO3=2NaNO3+H2O;
(3)
四种元素的最高价氧化物对应水化物分别为NaOH(强碱性)、H2CO3(弱酸性)、HNO3(强酸性)、HClO4(最强酸),故按碱性减弱、酸性增强的顺序写出各元素最高价氧化物对应水化物的化学式分别为:NaOH、H2CO3、HNO3、HClO4。
22. 14:15 8:7 15:14 14 1.00mol/L 1:3 Co3O4
【解析】
(1)根据n=计算气体的物质的量,然后根据其分子中含有的质子数计算气体中含有的质子数关系;根据两种物质分子都是双原子分子,可确定若两种气体的原子数相等则分子数相等,根据n=及原子构成关系确定中子数的比,然后根据比较密度;
(2)根据O原子数计算O原子的物质的量,结合化合物的组成确定R2O5的物质的量,再根据n=计算气体的摩尔质量,进而可得R的相对原子质量;
(3)在过程中Na+的物质的量不变,根据c=计算;
(4)先根据n=计算的物质的量,根据二者的非物质的量和质量关系可计算出各自的物质的量,然后可得气体的物质的量的比;
(5)由CO2的体积计算其物质的量,根据元素守恒计算Co的物质的量,再根据O元素守恒,根据化合物的质量及其中含有的Co的质量计算出氧化物中O的物质的量,据此解答。
(1)相同状况下的两种气体12C18O和14N2,摩尔质量M(12C18O)=30g/mol,M(14N2)=28g/mol,两种气体的质量相等,假设气体的质量都是mg,依据n=可得到物质的量n(12C18O)=mol,n(14N2)=mol,则n(12C18O):n(14N2)=14:15。由n=知物质分子的个数之比即为物质的量之比,其分子中含有的质子数12C18O为6+8=14,14N2为7×2=14,二者分子中所含质子数相等,因此分子数的比等于二者所含质子数之比=14:15;
由于两种物质都是双原子分子,若两种气体的原子数相等,则二者的分子数相等,根据n=可知两种气体的物质的量相等,在12C18O中含有16个中子,在14N2中含有14个中子,所以二者中子数的比为16:14=8:7;在同温同压下,若两种气体的体积相同,则二者含有的气体分子数相等,根据可知两种气体的密度比气体的摩尔质量成正比,给密度比=30:28=15:14;
(2)10.8 g R2O5中氧原子的数目为3.01×1023,n(O)==0.5mol,n(R2O5)= n(O)=0.1mol,所以M(R2O5)==108g/mol,则元素R的相对原子质量为(108-5×16)÷2=14;
(3)在过程中Na+的物质的量不变,n(Na+)=2n(Na2CO3)=2cV=2×1.00mol/L×0.01L=0.02mol,两种溶液混合后溶液的体积V=0.02L,所以混合后溶液中Na+的物质的量浓度c(Na+)==1.00mol/L;
(4)在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体为6.72 L,物质的量是n==0.3mol,气体质量为12 g,假设混合气体中含有CO、CO2的物质的量分别是x、y,则x+y=0.3mol,28x+44y=12g,解得x=0.075mol,y=0.225mol,所以此混合物中CO和CO2物质的量之比是0.075mol :0.225mol =1:3;
(5)在空气中煅烧CoC2O4生成钴的氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为2.41g, CO2的体积为1.344L(标准状况),n(CO2)==0.06mol,由化学式可知n(Co)=0.06mol×=0.03mol,则氧化物中n(O)==0.04mol,则n(Co):n(O)=0.03mol:0.04mol=3:4,所以钴氧化物的化学式为Co3O4。
23. c 2K+2H2O=2K++2OH-+H2↑ 分液漏斗 检查装置的气密性 除去SO2气体 盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀 SO2+2HCO=SO+H2O+2CO2↑或SO2+HCO=HSO+CO2↑
【解析】
(Ⅰ)根据金属活动性顺序表可以判断锂、钠、钾的活泼性,活泼性越强,与水反应越剧烈;(Ⅱ)乙同学设计了如图装置来探究碳、硅元素的非金属性强弱,浓硫酸与铜在加热条件下反应生成二氧化硫,二氧化硫可与碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体,E装置用于除去并检验二氧化硫是否除尽,在F中,二氧化碳与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,溶液变浑浊,可确定碳的非金属性比硅强。
(Ⅰ)①同一主族,从上到下元素的金属性逐渐增强,钾的金属性最强,与水反应最剧烈,反应最剧烈的烧杯是c(填字母)。故答案为:c;
②c烧杯里发生钾与与水反应生成氢氧化钾和氢气,反应的离子方程式2K+2H2O=2K++2OH-+H2↑。故答案为:2K+2H2O=2K++2OH-+H2↑;
(Ⅱ)(1)实验装置:仪器A名称分液漏斗。故答案为:分液漏斗;
(2)反应生成气体,在加入药品之前需要检验装置的气密性,防止气密性不好导致气体泄漏,实验步骤:连接仪器、检查装置的气密性、加药品后,打开a、然后滴入浓硫酸,加热。故答案为:检查装置的气密性;
(3)①二氧化硫可与碳酸氢钠反应生成二氧化碳气体,E装置用于除去并检验二氧化硫是否除尽,装置E中足量酸性KMnO4溶液的作用是除去SO2气体。故答案为:除去SO2气体;
②二氧化碳与Na2SiO3溶液反应生成硅酸,证明了碳酸酸性比硅酸强,说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强,能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀。故答案为:盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀;
③已知酸性强弱:亚硫酸>碳酸,试管D中发生反应的离子方程式是SO2+2HCO=SO+H2O+2CO2↑或SO2+HCO=HSO+CO2↑。故答案为:SO2+2HCO=SO+H2O+2CO2↑或SO2+HCO=HSO+CO2↑。