第1章 原子结构 元素周期律 测试题(含解析)2022-2023学年高一下学期化学鲁科版(2019)必修第二册

文档属性

名称 第1章 原子结构 元素周期律 测试题(含解析)2022-2023学年高一下学期化学鲁科版(2019)必修第二册
格式 docx
文件大小 190.0KB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-05-05 09:14:48

图片预览

文档简介

第1章 原子结构 元素周期律 测试题
一、单选题(共15题)
1.下列关于说法正确的是
A.中子数为60 B.质量数为87
C.核电荷数为27 D.核外电子数为33
2.有关物质的除杂,下列说法正确的是(  )
A.除去KNO3溶液中的少量KCl,加过量AgNO3溶液并过滤
B.除去CO气体中混有的少量CO2,可通过足量的灼热的CuO
C.通过蒸馏除去自来水中混有的各种盐以获得蒸馏水
D.通过分液除去酒精中混有的水
3.下列元素或物质性质的比较中,正确的是
A.元素的最高正化合价:F>N
B.非金属性:Si>C
C.酸性:H2SO4>HClO4
D.热稳定性:HCl>HBr
4.在使用分液漏斗进行分液时,正确的操作是
A.上层液体经漏斗下口放出
B.分离液体时,将漏斗拿在手上进行分离
C.分离液体时,使分液漏斗口上的小孔与大气相通,打开活塞
D.分液漏斗中盛装的是液体,振荡后不必扭开活塞把气体放出
5.关于元素周期表和元素周期律的说法错误的是
A.科学家门捷列夫制出了第一张元素周期表
B.同周期主族元素的原子半径从左至右逐渐增大
C.同周期第IIA族与第IIIA族元素间的原子序数可能相差11
D.同主族的元素(除氟外),非金属性越强其最高价氧化物对应水化物的酸性越强
6.已知1~18号元素的离子aW3+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同的电子层结构,下列关系正确的是
A.离子的半径:Y2->Z- B.质子数:c>b
C.氢化物的稳定性:H2Y>HZ D.原子半径:X<W
7.下列说法正确的是
A.CO、NO、都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在
B.用砂纸打磨过的铝条遇到98%浓硫酸钝化,可用铝槽车储运浓硫酸
C.工业上用二氧化硅在高温下与焦炭反应可直接得到高纯度的硅
D.等物质的量的、同时通入品红溶液中,漂白性增强
8.含硅元素的物质有很多用途,下列说法错误的是
A.硅在自然界中主要以单质形式存在
B.二氧化硅可用来生产光导纤维
C.普通硅酸盐水泥中加入适量石膏可以调节水泥硬化速率
D.高压输电线路使用的陶瓷绝缘材料属于硅酸盐材料
9.关于铁铝及其合金的说法不正确的是
A.生铁的含碳量为2%~4.3%
B.稀土金属可以用于生产合金
C.铝是一种活泼金属,铝表面的保护膜和铝均能与盐酸发生反应
D.向装有氢氧化钠溶液的试管中放入未打磨的铝片,一直观察不到气泡
10.若X元素的原子最外电子层有2个电子,Y元素的最外层有7个电子,则X、Y两种元素形成的化合物的化学式可能是
A. B. C. D.
11.A、B、C、D为短周期原子序数依次增大的主族元素。其中:只有D为金属元素;A的某种同素异形体是自然界最硬的物质。下列说法一定正确的是
A.A、B、C三种元素最高价氧化物的水化物的酸性依次增强
B.简单离子的半径大小顺序为:B>C>D
C.B、C分别与D形成的可溶于水的化合物的水溶液可以呈酸性、中性或碱性
D.若B、C能形成化合物BC3,则该化合物中B的化合价为-3
12.下表为对部分短周期元素的性质或原子结构的描述。
元素编号 元素性质或原子结构
T M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍
X 最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y 常温下单质为双原子分子,其氢化物的水溶液呈碱性
Z 元素最高正价是+7价
下列有关说法中正确的是A.元素的非金属性:Z>T
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>T
C.气态氢化物的热稳定性:X>Y
D.Z、T两种元素的原子半径:Z>T
13.四种短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X的简单离子具有相同电子层结构,X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,W与Y同族,Z-与某稀有气体具有相同的电子层结构。下列说法正确的是
A.简单离子半径:WC.气态氢化物的热稳定性:WZ
14.根据元素在周期表中的位置,下列判断错误的是
A.酸性:H2SO4>HClO4 B.碱性:KOH>LiOH
C.非金属性:O>S D.金属性:Mg>Al
15.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,这些元素形成的常见二元化合物或单质存在如图所示的转化关系(部分反应物或生成物已省略),其中只有乙为单质,丁为淡黄色固体,己为红棕色气体,则下列说法正确的是
A.简单离子半径大小:W>Y>Z>X
B.丁中阴阳离子个数比为1:2
C.最简单气态氢化物的热稳定性:Y>Z
D.W的最高价氧化物对应的水化物能促进水的电离
二、填空题(共8题)
16.普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英,窑里加强热时,纯碱与石英的 反应化学方程式为Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑,其中产物Na2SiO3 的名称为_______ ,仿造这个方程式,写出石灰石(CaCO3)与 SiO2 加强热的反应方程式_______.
17.元素化合物在日常生活、化工生产和环境科学中有着重要的用途。
(1)当皮肤划破时可用FeCl3溶液应急止血,用氯化铁固体配制成450 mL 0.1mol·L-1的溶液,配制过程中所需要的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、______________。
(2)生铁中含有一种铁碳化合物X(Fe3C)。X在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,将Y溶于过量盐酸后,溶液中大量存在的阳离子______________(填离子符号)。
(3)高铁酸钾(K2FeO4)是一种既能杀菌消毒、又能絮凝净水的水处理剂。其工业制备反Fe(OH)3+ClO-+OH-→FeO+Cl-+H2O(未配平),每生成1 mol K2FeO4,转移的电子数________NA。
(4) 要将纯碱高温熔化,下列坩埚中可选用的是___________.
A.普通玻璃坩埚 B.石英玻璃坩埚 C.氧化铝坩埚 D.铁坩埚.
(5)某透明溶液仅含Na+、Fe2+、Ba2+、Al3+、NO、Cl-、SO中的4种离子,且均为1 mol。向该溶液中加入过量的稀硫酸,有气泡产生,且溶液中阴离子种类不变(不考虑水的电离和离子的水解)。则溶液中存在的离子是____________。
18.下表列出了a~m13种元素在周期表(已省略了过渡元素)中的位置:
(1)元素b为___________(填名称);画出g的原子结构示意图_____________。
(2)元素f、i、j的原子半径从大到小的顺序是____________(用元素符号表示);这三种原子分别形成简单离子后,离子半径从大到小的顺序是_______________(用离子符号表示)。
(3)元素d和e形成的一种化合物为淡黄色固体,该化合物的电子式为_____________,该化合物中化学键有__________,该化合物与c的最高价氧化物反应的化学方程式为_________。
(4)根据元素周期表推测K元素及其化合物的性质正确的是( )
A.气态氢化物的稳定性:K>h
B.K所在的主族元素通常用于制造农药和半导体材料
C.K的最高正价为+6
D.K的氢化物的沸点比NH3低
(5)用高能射线照射含有10电子的d元素氢化物分子时,一个分子能释放出一个电子,同时产生一种具有较强氧化性的阳离子(含有10电子),试写出该阳离子的电子式:___________。
19.
(1)X、Y、Z都是短周期元素的单质,X元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍;Y元素有两种常见单质,二者质量相等时其物质的量之比为3 :2;Z元素原子的次外层电子数是其最外层电子数的4倍。则:
①写出化合物甲的电子式___________________;
②写出Z与甲反应的化学方程式_______________________________________________;
(2)X、Y、Z都是非金属单质,X是原子晶体,Y、Z都是分子晶体,X、Y都能与强碱溶液反应;乙的水溶液是工业三酸之一,也是实验室常用试剂。则:
①写出X与NaOH溶液反应的离子方程式________________________________________;
②在①所得溶液中加入乙的溶液,观察到的现象___________________________________
(3).X、Z是常见金属,Z与甲的反应只有在高温下才能进行,甲是一种具有磁性的化合物,乙在工业上常用于制取Z单质。则:
①写出乙与NaOH溶液反应的化学方程式______________________________________;
②将等物质的量的X和Z分别与足量的稀硫酸反应,当两种金属完全溶解后,得到气体的质量之比是____________________________。
20.元素周期表是学习化学的重要工具,它隐含着许多信息和规律。下表所列是五种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为0.089nm):
元素代号 A B C D E
原子半径/nm 0.16 0.143 0.102 0.099 0.074
主要化合价 +2 +3 +6、 2 +7、 1 2
(1)离子半径大小:B3+_________ E2—;金属性A________ B(填>或<)
(2)D的单质和NaOH溶液反应的离子方程式___________________________________
(3)A的最高价氧化物对应水化物与C的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为______;
(4)上述五种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是______(填化学式);
21.把由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物,溶于足量水中后有1.16克白色沉淀,在所得浊液中,逐滴加入1mol/L的盐酸,加入盐酸的体积与生成沉淀的质量关系如图所示:
(1)混合物中NaOH的物质的量为_______。
(2)混合物中AlCl3质量为_______。
(3)混合物中MgCl2质量为_______。
(4)P点表示盐酸的体积是_______。
22.(1)35Cl-离子结构示意图_______。
(2)16.4 g NaR含有Na+ 0.2 mol,则NaR的摩尔质量为____,则含R-的质量为5.9 g的NaR的物质的量为_______。
(3)标准状况下,3.2 g甲烷(CH4)所占的体积为___L,它与标准状况下__L硫化氢(H2S)含有相同数目的氢原子。
(4)在200 g浓度为18 mol·L-1、密度为ρ (g·cm-3)的浓硫酸中加入一定量的水稀释成9 mol·L-1的硫酸,则加入水的体积_____200 mL。(填“>”“<”、“=”)
23.某同学为了验证元素周期律相关的结论,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象。
实验方案 实验现象
①将氯气通入Na2S溶液中 有淡黄色固体(S)生成
②将一小块金属镁,用砂纸磨去表面的氧化膜后,放入试管中,加入2 mL水,观察现象,记录为现象I ,过一会儿,加热试管至液体沸腾,观察现象,记录为现象II 现象 I :无明显变化 现象II:金属镁逐渐溶解,有气体生成
③将溴水滴入NaI溶液中,充分反应后加入淀粉溶液 溶液变蓝
④将一小块金属钠放入冷水中 钠浮在水面上,熔成小球,四处游动,逐渐消失
回答下列问题:
(1)实验①相关反应的离子方程式为___________。由实验①可知,C1、S的非金属性由强到弱的顺序为___________ (用元素符号表示,下同)。由实验③可知,Br、I的非金属性由强到弱的顺序为___________。
(2)由实验②和实验④知,碱性:NaOH ___________ (填“>”或“<”)Mg(OH)2。
(3)实验结论:同主族元素自上而下,元素的非金属性逐渐___________ (填“增强”或“减弱”,下同);同周期元素,原子序数逐渐增大,金属性逐渐___________ ,非金属性逐渐___________。由此可知:H2SiO3、H3PO4、H2SO4、HClO4的酸性由强到弱的顺序为___________ (填化学式, 下同);常见氢化物NH3、H2O、HF、H2S中稳定性最强的是___________。
参考答案:
1.C
质量数=质子数+中子数;原子序号=质子数=核外电子数=核电荷数。
【解析】A. 中子数=质量数-质子数=60-27=33,A错误;
B. 质量数=60,B错误;
C. 核电荷数=质子数=27,C正确;
D. 核外电子数=质子数=27,D错误;
故答案为:C。
2.C
【解析】A.应加入适量的硝酸银,否则硝酸银过量,引入新杂质,故A错误;
B.CO会与灼热的CuO反应生成CO2和Cu单质,故B错误;
C.水中的杂质难挥发,可用蒸馏除去自来水中混有的各种盐获取蒸馏水,故C正确;
D.酒精和水是互溶的两种液体,不能用分液除去酒精中混有的水,故D错误;
故答案为C。
【点睛】除杂质题最少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应②反应时不能引入新的杂质。
3.D
【解析】A.F元素没有正价,故A错误;
B.同主族元素自上而下非金属性减弱,所以非金属性:C>Si,故B错误;
C.非金属性Cl>S,所以酸性HClO4>H2SO4,故C错误;
D.非金属性Cl>Br,所以热稳定性HCl>HBr,故D正确;
综上所述答案为D。
4.C
【解析】A.分液操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,避免两种液体相互污染,故A错误;
B.进行分液时,把分液漏斗固定在铁架台上,不能手持,故B错误;
C.使分液漏斗口上的小孔与大气相通或打开活塞,才能使内外压强一致,保证液体顺利流出,故C正确;
D.振荡分液漏斗时可能有气体产生,应及时扭开活塞放气,以减小漏斗内的压强,故D错误;
故选C。
5.B
【解析】A.第一张元素周期表是由俄国化学家门捷列夫制出的,则A说法正确;
B.同周期主族元素的原子半径从左至右逐渐减小,则B说法错误;
C.同周期第IIA族与第IIIA族元素间的原子序数,从第四周期开始,中间间隔过渡元素,所以原子序数可能相差11,则C说法正确;
D.同主族的元素(除氟外),元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强,其非金属性越强,则D说法正确;
本题答案B。
6.A
元素周期表前三周期元素的离子aW3+、bX+、cY2-、dZ-具有相同电子层结构,核外电子数相等,所以a-3=b-1=c+2=d+1,Y、Z为非金属,应处于第二周期,故Y为O元素,Z为F元素,W、X为金属应处于第三周期,W为Al元素,X为Na元素,据此分析解答问题。
【解析】A.Y为O元素,Z为F元素,电子排布相同的离子,原子序数越大,离子半径越小,则离子半径O2->F-,A选项正确;
B.由以上分析可以知道c=8,b=11,则质子数c<b,B选项错误;
C.非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性F>O,则氢化物的稳定性:H2OD.W为Al元素,X为Na元素,原子半径Na>Al,D选项错误;
答案选A。
7.B
【解析】A.NO遇O2常温即发生反应生成NO2,描述错误,不符题意;
B.铝、铁单质常温遇浓硫酸、浓硝酸会发生钝化,表面形成致密氧化膜,阻止金属与酸进一步反应,故可用于浓硫酸、浓硝酸的盛装,描述正确,符合题意;
C.该步反应制得的是粗硅,其中含有未反应完全的SiO2及反应副产物SiC,描述错误,不符题意;
D.,氯气与SO2在水中反应生成两种无漂白性的强酸,描述错误,不符题意;
综上,本题选B。
8.A
【解析】A.Si是亲氧元素,Si在自然界中以氧化物或硅酸盐的形式存在,自然界中没有硅单质,故A错误;
B.二氧化硅具有良好的光学特性,是制造光导纤维主要原料,故B正确;
C.水泥主要成分为硅酸盐,属于硅酸盐材料,普通硅酸盐水泥中加入适量石膏可以调节水泥硬化速率,故C正确;
D.玻璃、陶瓷、水泥属于常见硅酸盐材料,故D正确。
故选A。
9.D
【解析】A.生铁和钢均属于铁碳合金,生铁的含碳量为2%~4.3%,钢的含碳量为0.03%~2%,A正确;
B.稀土金属添加到合金中,可以改善合金的物理或化学性能,因此稀土金属在冶金工业上应用广泛,可以用于生产合金,B正确;
C.Al和Al2O3均为两性物质,都能与盐酸反应,C正确;
D.当铝表面的氧化膜被NaOH溶液溶解后,里面的铝与NaOH溶液反应能产生氢气,D错误;
故答案选D。
10.A
【解析】若X元素的原子最外电子层有2个电子,X易失去最外层电子形成+2价阳离子,Y元素的最外层有7个电子,Y易得1个电子形成-1价阴离子,根据化合价代数和等于0,X、Y两种元素形成的化合物的化学式可能是,故选A。
11.B
A、B、C、D为短周期原子序数依次增大的主族元素,A的某种同素异形体是自然界最硬的物质为金刚石,则A是C, D为金属元素,可能是钠镁铝,B、C可能是N、O、F;结合选项解答。
【解析】A、若B、C是O、F,则无最高价氧化物的水化物,故A错误;
B、不论BCD是哪种可能,其离子电子层结构相同,半径B>C>D,故B正确;
C、若B、C是O、F,D是Na,形成的化合物为氧化钠,氟化钠其水溶液为碱性,故C错误;
D、若B、C能形成化合物BC3,C的电负性更大,B的化合价应为正价,故D错误;
答案选B。
12.A
T的M层上的电子数是原子核外电子层数的2倍,应为S元素;X最外层电子数是次外层的2倍,因此X次外层为2个电子,最外层为4个电子,是C元素;Y单质是双原子分子,且其氢化物水溶液显碱性,可知Y是N元素;元素Z最高正价是+7价,因此Z是Cl,以此解答该题。
【解析】根据分析可知,T为S元素,X为C元素,Y为N元素,Z为Cl元素。
A.同一周期从左向右非金属性逐渐增强,则非金属性:Cl>S,即Z>T,故A正确;
B.非金属性S>C,元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则最高价氧化物对应水化物的酸性:X<T,故B错误;
C.元素的非金属性越强,气态氢化物的热稳定性越强,非金属性N>C,则气态氢化物的热稳定性:X<Y,故C错误;
D.同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,则原子半径较大的为S,原子半径:Z<T,故D错误;
故选A。
13.B
X的原子半径是短周期主族元素原子中最大的,则X为Na元素;则W位于第二周期,Y、Z位于第三周期,Z-与某稀有气体具有相同的电子层结构,则Z为Cl元素;W、X的简单离子具有相同电子层结构,且W与Y同族,W在第二周期且是非金属元素,W可能是N或O,则对应的Y为P或S。
【解析】A.X与W的离子电子层结构相同,但W的核电荷数越小,所以离子半径W>X,A错误;
B.W与X形成的化合物Na3N、Na2O、Na2O2溶于水后均生成NaOH,溶液呈碱性,B正确;
C.W与Y同族,且W位于Y的上一周期,则气态氢化物的热稳定性W>Y,C错误;
D.Y、Z处于第三周期,且Y的原子序数小于Z,则非金属性Z>Y,所以最高价氧化物的水化物的酸性:Z>Y,D错误;
综上所述答案为B。
14.A
【解析】A.根据同一周期,从左至右,非金属性逐渐增强,则非金属性:S<Cl,则最高价氧化物对应水化物的酸性:H2SO4<HClO4,A项错误;
B.根据同一主族元素,从上到下,金属性逐渐增强,故金属性:K>Li,则碱性:KOH>LiOH,B项正确;
C.O、S元素位于同一主族,根据同一主族元素,从上到下,非金属性逐渐减弱,故非金属性:O>S,C项正确;
D.根据同一周期,从左至右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,可知金属性:Mg>Al,D项正确;
答案选A。
15.B
丁为淡黄色固体,己为红棕色气体,则丁为Na2O2、己为NO2;只有乙为单质,则乙为O2;丙为NO,甲为NH3.从而得出X、Y、Z、W分别为H、N、O、Na。
【解析】A.W、X、Y、Z的简单离子分别为Na+、H+、N3-、O2-,Na+、N3-、O2-核外电子层数相同,核电荷数越小,半径越大,则离子半径:N3->O2->Na+,H+电子层数最少,则半径最小,因此,离子半径:N3->O2->Na+>H+,A错误;
B.丁为Na2O2,含有的阳离子和阴离子分别为Na+和,因此其阴阳离子个数比为1:2,B正确;
C.非金属性N<O,则最简单氢化物的热稳定性:NH3<H2O,C错误;
D.W为Na,它的最高价氧化物对应的水化物为NaOH,能抑制水的电离,D错误;
答案选B。
16. 硅酸钠 CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑
【解析】Na2SiO3的名称为硅酸钠,根据Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑可写出石灰石(CaCO3)与SiO2加强热的反应方程式为CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑;故答案为硅酸钠;CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑。
17. 500mL容量瓶、胶头滴管 Fe2+、Fe3+、H+ 3 D Na+、Fe2+、NO、SO
【解析】(1)用氯化铁固体配制成450 mL 0.1mol L 1的溶液,配制过程中所需要的玻璃仪器有量筒、玻璃棒、烧杯、胶头滴管、500mL容量瓶,缺少的仪器:500mL容量瓶、胶头滴管;故答案为:500mL容量瓶、胶头滴管;
(2)Fe3C在足量的空气中高温煅烧,生成有磁性的固体Y,Y为Fe3O4,溶于过量的盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁,溶液有剩余的HCl,溶液中大量存在的阳离子是Fe2+、Fe3+、H+,故答案为:Fe2+、Fe3+、H+;
(3)Fe元素的化合价升高,则Cl元素的化合价降低,由电子、电荷守恒可知,离子反应为2Fe(OH)3+3ClO +4OH ═2FeO+3Cl +5H2O,生成2molK2FeO4,转移的电子6mole ,每生成1molK2FeO4,转移的电子数是:3NA;故答案为:3;
(4)A.玻璃中含有二氧化硅,高温下二氧化硅能和碳酸钠反应,故A错误;
B.石英中含有二氧化硅,高温下二氧化硅能和碳酸钠反应,故B错误;
C.高温下三氧化二铝能和碳酸钠反应,故C错误;
D.铁坩埚含有铁,铁与碳酸钠不反应,故D正确;
故选D;
(5)向该溶液中加入过量的稀硫酸,有气泡产生,且溶液中阴离子种类不变,则一定发生Fe2+、NO的氧化还原反应生成硝酸铁和NO,阴离子种类不变,说明原溶液中原来已经存在SO,又溶液中含有四种离子,反应生成了Fe3+,所含离子的物质的量均为1mol,由电荷守恒可知,含有带一个单位正电荷的阳离子,即一定含有Na+,由上述推断可知,该溶液中所含的离子为:Na+、Fe2+、NO、SO,故答案为:Na+、Fe2+、NO、SO。
18. 硼 K>Mg>Cl Cl->K+>Mg2+ 离子键、(非极性)共价键 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 D
由元素在周期表中的位置可以判断a、b、c、d、e、f、g、h、i、j、k、l、m分别为He、B、C、O、Na、Mg、Si、P、Cl、K、As、Kr、Xe等元素,结合元素周期律和相关物质的性质分析解答。
【解析】(1)元素b为硼;g是Si,原子序数是14,原子结构示意图为。
(2)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,则元素f、i、j的原子半径从大到小的顺序是K>Mg>Cl;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,则这三种原子分别形成简单离子后,离子半径从大到小的顺序是Cl->K+>Mg2+。
(3)元素O和Na形成的一种化合物为淡黄色固体,为过氧化钠,过氧化钠的电子式为,其中化学键有离子键、(非极性)共价键,该化合物与CO2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。
(4)A.同主族从上到下非金属性逐渐减弱,氢化物的稳定性逐渐减弱,则气态氢化物的稳定性:K<h,A错误;
B.K所在的主族即第ⅤA元素通常用于制造农药,但一般不能制作半导体材料,B错误;
C.As的最高正价为+5价,C错误;
D.氨气分子间存在氢键,则As的氢化物的沸点比NH3低,D正确;
答案选D。
(5)用高能射线照射液态水时,一个水分子能释放出一个电子,同时产生一种具有较强氧化性的阳离子,应为H2O+,电子式为:。
19. 2Mg+CO22MgO+C Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑ 产生白色胶状沉淀 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O 2:3
(1)根据X、Y、Z都是短周期元素的单质,X元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍,X为C;Y元素有两种常见单质,二者质量相等时其物质的量之比为3 :2,所以Y为O,氧元素形成的单质为O2和O3;Z元素原子的次外层电子数是其最外层电子数的4倍,Z为Mg;碳和氧气反应生成二氧化碳(甲);氧气与镁反应生成氧化镁(乙),镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳,以上推断符合图示转化关系;据以上分析进行解答;
(2)X、Y、Z都是非金属单质,X是原子晶体,X能与强碱溶液反应,所以 X为硅;乙的水溶液是工业三酸之一,也是实验室常用试剂,所以乙是氯化氢,则Y是氯原子,Z是氢元素,氯气、氢气的固体均属于分子晶体,符合题意;据以上分析进行解答;
(3)甲是一种具有磁性的化合物,则甲是四氧化三铁,乙在工业上常用于制取Z单质,所以Z是铝,X是铁,乙是氧化铝,Y是氧气,符合上述转化关系;据以上分析进行解答。
【解析】(1)根据X、Y、Z都是短周期元素的单质,X元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍,X为C;Y元素有两种常见单质,二者质量相等时其物质的量之比为3 :2,所以Y为O,氧元素形成的单质为O2和O3;Z元素原子的次外层电子数是其最外层电子数的4倍,Z为Mg;碳和氧气反应生成二氧化碳(甲);氧气与镁反应生成氧化镁(乙),镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳,以上推断符合图示转化关系;
①二氧化碳为共价化合物,碳氧原子间形成共价键,电子式;
综上所述所,本题正确答案:;
②镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳,反应的化学方程式:2Mg+CO22MgO+C;
综上所述所,本题正确答案:2Mg+CO22MgO+C;
(2)X、Y、Z都是非金属单质,X是原子晶体,X能与强碱溶液反应,所以 X为硅;乙的水溶液是工业三酸之一,也是实验室常用试剂,所以乙是氯化氢,则Y是氯原子,Z是氢元素,氯气、氢气的固体均属于分子晶体,符合题意;
①硅与NaOH溶液反应生成硅酸钠和氢气,离子方程式为:Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑;
综上所述所,本题正确答案:Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑;
②由于盐酸的酸性大于硅酸,所以硅酸钠溶液中加入盐酸,反应生成硅酸白色胶状沉淀和氯化钠,因此可观察到产生白色胶状沉淀生成;
综上所述所,本题正确答案:白色胶状沉淀生成;
(3)甲是一种具有磁性的化合物,则甲是四氧化三铁,乙在工业上常用于制取Z单质,所以Z是铝,X是铁,乙是氧化铝,Y是氧气,符合上述转化关系;
①氧化铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水,反应的化学方程式为:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;
综上所述所,本题正确答案:Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O;
②已知反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2,2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2;根据反应关系可知,将等物质的量的铁和铝分别与足量的稀硫酸反应,当两种金属完全溶解后,生成氢气的量之比为:1:1.5,质量之比是1:1.5,整理为2:3;
综上所述所,本题正确答案:2:3。
20. < > Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O HClO4
首先依据元素的原子半径相对大小和主要化合价判断出元素种类,然后再结合元素周期律、物质的性质分析解答。
【解析】D元素有+7和-1价,则D应该是Cl,C元素有+6和-2价,则C应该是S,E元素有-2价,原子半径小于C,则E是O,A元素和B元素的原子半径均大于硫元素,分别是+2和+3价,所以A是Mg,B是Al。则
(1)离子的核外电子层数越多,离子半径越大,则离子半径大小:Al3+<S2—;同周期自左向右金属性逐渐减弱,则金属性Mg>Al;
(2)氯气和NaOH溶液反应的离子方程式为Cl2+2OH—=Cl—+ClO—+H2O;
(3)A的最高价氧化物对应水化物是氢氧化镁,C的最高价氧化物对应水化物是硫酸,二者反应的离子方程式为Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O;
(4)非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,则上述五种元素的最高价氧化物对应水化物中酸性最强的是HClO4。
【点睛】准确判断出元素以及灵活应用元素周期律是解答的关键,注意主族元素的化合价与最外层电子数有关系。
21. 0.09mol 1.335g 1.9g 90mL
(1)~(3)由生成沉淀的质量关系图可知,滴加的前10mL稀盐酸,没有影响沉淀的量,说明滴加的稀盐酸在与混合物中剩余的氢氧化钠发生反应;继续滴加稀盐酸时,沉淀量增加,此时稀盐酸与NaAlO2发生反应产生Al(OH)3沉淀;此后再滴加的稀盐酸与氢氧化铝和氢氧化镁的沉淀发生反应,直至Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀全部溶解;综合以上分析,混合物中的氢氧化钠溶于水后与氯化镁、氯化铝发生反应后还有剩余,剩余的氢氧化钠与稀盐酸发生反应;固体物中的氯化铝与氢氧化钠反应生成NaAlO2;因此,计算出的质量就可以根据反应的化学方程式计算氯化铝的质量;(4)P点为全部反应完全反应后所消耗稀盐酸的量,需要计算出氢氧化铝、氢氧化镁两种沉淀物完全溶解所消耗稀盐酸的量。
【解析】(1)~(3)问:从图中可以看出,Mg(OH)2的质量为1.16 g,即=0.02 mol,根据反应:MgCl2+2NaOH═2NaCl+Mg(OH)2↓,m(MgCl2)=0.02 mol×95 g mol-1=1.90 g,n1(NaOH)=2n[Mg(OH)2]=0.04 mol,开始至加入10 mL盐酸,发生反应:NaOH+HCl═NaCl+H2O,n2(NaOH)=n(HCl)=1.0mol L-1×10×10-3L=0.01mol,盐酸的加入量从10~20 mL 发生反应:NaAlO2+HCl+H2O═Al(OH)3↓+NaCln(NaAlO2)=n(HCl)=1.0 mol L-1×(20-10)×10-3L=0.01 mol,根据反应:AlCl3+4NaOH═NaAlO2+3NaCl+2H2O,n3(NaOH)=4n(NaAlO2)=0.04 mol,m(AlCl3)=0.01 mol×133.5 g mol-1=1.335g,n(NaOH)=0.04 mol+0.01mol+0.04 mol=0.09mol,故答案为:(1)0.09mol;(2)1.335g;(3)1.90g;
(4)根据反应:Al(OH)3+3HCl═AlCl3+3H2O,Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O,n(HCl)=0.01 mol×3+0.02 mol×2=0.07 mol,V(HCl)==70mL,P点加入盐酸的体积为20mL+70mL=90mL,故答案为:90mL。
22. 82 g/mol 0.1 4.48 8.96 <
(1)Cl是17号元素,Cl原子得到1个电子变为Cl-,根据原子核外电子排布书写;
(2)NaR中含有1个Na+,根据n=,计算NaR的摩尔质量,结合Na相对原子质量是23,可计算出R的相对原子质量,再根据n=,可计算出R-及NaR的物质的量;
(3)先根据n=计算甲烷的物质的量,再根据n=计算甲烷的体积,结合CH4、H2S分子中含有的H原子数目关系计算H2S的物质的量,最后根据n=计算H2S的体积;
(4) 18 mol·L-1硫酸变为9 mol·L-1硫酸,溶液的体积是原来的2倍,根据硫酸密度比水的大进行判断。
【解析】(1)Cl是17号元素,Cl原子得到1个电子变为Cl-,Cl-核外有18个电子,核外电子排布是2、8、8,所以35Cl-离子结构示意图为:;
(2)NaR中含有1个Na+,16.4 g NaR含有Na+ 0.2 mol,则根据n=可知NaR的摩尔质量M==82 g/mol;Na相对原子质量是23,则R的相对原子质量=82-23=59,5.9 gR-的物质的量为5.9g÷59 g/mol=0.1 mol,则含有R-0.1 mol的NaR的物质的量为0.1 mol;
(3)3.2 g甲烷(CH4)的物质的量为n(CH4)==0.2 mol,其在标准状况下的体积V=n·Vm=0.2 mol×22.4 L/mol=4.48 L;0.2 mol甲烷中含有0.8 molH原子,则含有0.8 molH原子的H2S的物质的量为n(H2S)=0.8 mol÷2=0.4 mol,所以该气体在标准状况下的体积V= n·Vm=0.4 mol×22.4 L/mol=8.96 L;
(4)硫酸的浓度由18 mol/L变为9 mol/L,根据溶液在稀释前后溶质的物质的量不变,可知稀释后溶液的体积是原来的2倍,水的密度是1 g/mL,200 g浓硫酸的体积小于200 mL,所以加入水的体积<200 mL。
【点睛】本题考查了原子结构示意图的书写、有关物质的量的计算。注意掌握物质的量与物质的摩尔质量、气体摩尔体积之间的转化关系,相对原子质量与摩尔质量关系计算。明确原子结构与表示方法的关系书写。
23.(1) S2- +Cl2=2C1- +S↓ Cl>S Br>I
(2)>
(3) 减弱 减弱 增强 HClO4>H2SO4>H3PO4>H2SiO3 HF
【解析】(1)将氯气通入Na2S溶液中,氯气将S2-氧化成S单质,离子方程式为S2- +Cl2=2C1- +S↓,单质氧化性越强,元素非金属性越强,故非金属性Cl>S;③将溴水滴入NaI溶液中,充分反应后加入淀粉溶液,溶液变蓝,说明溴将I-氧化成I2,非金属性Br>I;
(2)实验②现象可以表明Mg与冷水不反应,与热水反应,实验④Na与冷水剧烈反应,由方案②和方案④中反应的剧烈程度可知,Na与水反应比Mg与水反应更剧烈,则金属性MgMg(OH)2;
(3)由实验分析可知,非金属性Br>I,由此得出同主族元素自上而下,元素的非金属性逐渐减弱;同周期元素金属性Mg H2SO4>H3PO4>H2SiO3;非金属性F>O>N>S,元素非金属性越强简单氢化物越稳定,稳定性最强的是HF