第一章原子结构与性质测试题(含解析)高下学期二化学人教版(2019)选择性必修2

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名称 第一章原子结构与性质测试题(含解析)高下学期二化学人教版(2019)选择性必修2
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-07 20:15:59

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第一章 原子结构与性质 测试题
一、单选题(共15题)
1.下列电子排布中,原子处于激发状态的是
A.
B.
C.
D.
2.用化学用语表示2NCl3+3H2O=3HCl+N2↑+3HClO中的相关微粒,其中正确的是
A.中子数为10的氧原子:O B.NCl3的电子式:
C.HClO的结构式:H-Cl-O D.Cl-的结构示意图:
3.全球首个千吨级“液态太阳”项目近期在甘肃兰州落地,主要是利用太阳能电解水生产氢气,并将二氧化碳加氢转化为甲醇等,其中一个反应为:3H2+CO2CH3OH+H2O。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是
A.中子数为 10 的氧原子:
B.甲醇的结构式:CH4O
C.CO2的电子式:
D.H2O 的球棍模型
4.短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,Y与Z同周期,Z与W同主族;Y元素基态原子的纺锤形轨道中填有电子且第一电离能大于Z;X、Y、Z三种元素的原子序数之和与W相同。下列说法错误的是
A.原子半径大小顺序:W>Q>Y>Z>X B.最高价含氧酸酸性:Q>W
C.X与Z形成的化合物中只含有极性键 D.简单氢化物的沸点:Z>Y>W
5.元素周期表短周期的一部分如表所示。下列有关A、B、C、D、E五种元素的叙述中,正确的是 (  )
A.D在过量的B中燃烧的主要产物为DB3
B.C的氢化物的水溶液酸性比E的强
C.A与B形成的阴离子可能有AB、A2B
D.E单质中由于形成了氢键,所以很容易液化
6.下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并有因果关系的是
选项 叙述Ⅰ 叙述Ⅱ
A 酸性HCl>H2S 非金属性Cl>S
B NH4Cl仅由非金属元素组成 NH4Cl是共价化合物
C 向NaI溶液中滴入少量氯水和苯,振荡、静置,溶液上层呈紫红色 I-还原性强于Cl-
D Na在Cl2中燃烧的生成物含离子键 NaCl固体可导电
A.A B.B C.C D.D
7.下列说法正确的是
A.第三电子层有s、p共2种轨道
B.3d轨道最多容纳5个电子
C.第二电子层最多容纳18个电子
D.无论是哪一电子层的s轨道,最多容纳的电子数均为2
8.下列几种表示电子排布的方法中正确的是
A.32Ge基态原子核外电子排布式:4s24p2
B.24Cr原子的价电子排布式:1s22s22p63s23p63d44s2
C.O原子的电子排布图:
D.基态F—的电子排布式:
9.下列说法中正确的是
A.两种原子的电子层上全部都是s电子,其对应元素一定属于同一周期
B.两种原子最外层都只有一个电子,其对应元素化学性质一定相似
C.核外电子排布为1s2的原子与核外电子排布为1s22s2的原子,其对应元素化学性质一定相似
D.3p能级上只有一个空轨道的原子和3p能级上只有一个未成对电子的原子,其对应元素一定属于同一周期
10.X、Y、Z和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X的一种核素可用于测定文物的年代,基态Y原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,Z是短周期中金属性最强的元素,W的单质为黄绿色气体。下列说法正确的是
A.第一电离能:W>X>Y>Z B.原子半径:r(Z)>r(W)>r(Y)>r(X)
C.Z可与Y形成化合物Z2Y2 D.X的氢化物中不存在非极性共价键
11.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X与Z同主族且Z的某种氧化物是主要的大气污染物之一,Y是短周期中金属性最强的元素。下列叙述正确的是
A.Z在自然界中的存在形式既有游离态又有化合态
B.简单氢化物的沸点:
C.Y与另外三种元素形成的二元化合物中一定只有离子键
D.简单离子半径:
12.a、b、c、d为短周期元素,a的原子中只有1个电子,和的电子层结构相同,d与b同族。下列叙述错误的是
A.a与其他三种元素形成的二元化合物中其化合价均为+1
B.b与其他三种元素均可形成至少两种二元化合物
C.c的原子半径是这些元素中最大的
D.b和a可形成10电子的分子和离子
13.下列N元素的电子排布式表示的状态中,失去一个电子所需能量最低的为
A.1s22s2222 B.1s22s2223s1
C.1s22s222 D.1s22s223s1
14.科学的分类能够反映事物的本质特征,下列分类方法或概念表达科学合理的是
A.属于弱电解质 B.属于混合物
C.和属于氢的同位素 D.属于酸性氧化物
15.A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种常见的短周期主族元素,其中A、B、C、D四种元素的原子序数之和为E元素原子序数的2倍。E是短周期中原子半径最大的元素。A、B、C、D四种元素形成的化合物有多种用途,可用来合成纳米管,还可作杀虫剂、催化剂、助熔剂、阻燃剂等,其结构如图所示。下列说法正确的是
A.元素A、C能形成含有非极性键的18电子化合物
B.最简单氢化物的稳定性:C>D
C.元素A、E形成的化合物不能与水发生氧化还原反应
D.化合物中各原子均满足8电子稳定结构
二、填空题(共8题)
16.中国“奋斗者”号深潜器研制及海试的成功,在钛合金材料制备、锂离子电池等方面实现了重大突破。
(1)深潜器的壳体由含钛、铝等元素的Ti-62A钛合金材料制成,该合金材料的熔点比组成成分的金属___________(选填“高”或“低”);铝元素的原子核外共有___________种不同能级的电子;以下方法可以比较钠和铝金属性强弱的方法___________。
a.比较两种金属单质的硬度和熔点
b.用钠置换氯化铝溶液中的铝
c.比较等物质的量的两种金属单质和足量盐酸反应失去的电子数
d.将空气中放置已久的这两种元素的单质分别和热水作用
e.在氯化铝溶液中逐滴滴加过量的氢氧化钠溶液
(2)氮氧化铝(AlON)是一种高硬度、耐高温的防弹材料,属于________晶体,Al、O、N三种元素的简单离子半径由大到小的排列顺序是___________。
(3)明矾[KAl(SO4)2·12H2O]溶液中离子浓度从大到小的顺序为_______。Mg(OH)2固体能除去镁盐溶液中的Al3+,原因是__________,(用离子方程式表达)
(4)在周期表中,锂的性质与镁相似,写出锂在氧气中燃烧产物的电子式________。
(5)已知:M(g)→M+(g)+Q(M代表碱金属元素)
元素 Li Na K Rb
Q(kJ) -520 -496 -419 -403
从原子结构的角度解释上述金属Q值递变的原因:___________。
17.回答下列问题
(1)某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍,其质子数是最外层电子数的3倍,该元素的原子结构示意图是___________。
(2)已知某粒子的结构示意图为。
试回答:①当x-y=10时,该粒子为___________(填“原子”“阳离子”或“阴离子”)。
②当y=8时,粒子可能为___________、___________、___________、___________、___________(填名称)。
18.周期表前四周期的元素X、Y、Z、W。请填空:
(1)X元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为_______。
(2)Y元素的-1价离子和Z元素的+1价离子的电子层结构都与氩相同,Y的元素符号为_______,Z的元素符号为_______,Y元素最高价氧化物对应水化物和Z元素最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式:_______。
(3)W的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子,W的元素符号为_______,其基态原子的电子排布简式为_______。
19.四种常见的短周期非金属元素在周期表中的相对位置如下所示,其中乙元素原子核外最外层电子数是其电子层数的3倍。
甲 乙
丙 丁
请用化学用语回答:
(1)丙在元素周期表中的位置是________________。
(2)丁单质的电子式是____________________。
(3)乙的两种常见单质分别是______ 、_______。
(4)甲、乙、丙、丁的气态氢化物水溶液显酸性的是________、___________。
(5)氢元素和乙组成的化合物中,既含有极性共价键又含有非极性共价键的是____________ (填化学式)。此化合物可将碱性工业废水中的CN-氧化为碳酸盐和氨,相应的离子方程式为______________。
(6)电解丙的饱和钠盐溶液的离子方程式为______________________。
(7)若甲的元素符号为X。已知:①X2(g)+2O2(g)===X2O4(l) ΔH=-19.5 kJ·mol-1;
②X2H4(l)+O2(g)===X2(g)+2H2O(g)ΔH=-534.2 kJ·mol-1。
则液态X2H4和液态X2O4反应生成气态X2和气态H2O的热化学方程式为__________________________。
20.A、B、C、D、E、F 是六种短周期元素,它们的原子序数依次增大;A 元素的原子是半径最小的原子;B 元素的最高价氧化物对应水化物与其气态氢化物反应生成一种盐 X;D 与 A 同主族,且与 F 同周期;F 元素的最外层电子数是其次外层电子数的 3/4 倍,A、B、D、F 这四种元素,每一种与 C 元素都能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物.D、E、F 三种元素对应的最高价氧化物的水化物间两两皆能反应.请回答下列问题:
(1)写出 C 元素的名称 C_____
(2)写出 C、D 两种元素形成的原子个数比为 1:1 的物质的电子式为_____.
(3)可以验证 C 和 F 两种元素非金属性强弱的结论是(填编号)_____;
①比较这两种元素常见单质的熔点
②比较这两种元素的单质与氢气化合的难易程度
③比较这两种元素的气态氢化物的还原性
(4)A、C、D、F 四种元素可以形成两种酸式盐(均由四种元素组成),这两种酸式盐的化学式分别为_____、_____,这两种酸式盐相互反应的离子方程式为_____.
(5)A、C、F 间可形成甲、乙两种微粒,它们均为负一价双原子阴离子,且甲有18个电子,乙有10个电子,则甲与乙反应的离子方程式为_____.
(6)向含有a mol E 的氯化物的溶液中加入含b mol D 的最高价氧化物对应水化物的溶液,生成沉淀的物质的量不可能为_____.
①a mol ②b mol ③ a/3mol ④ b/3mol ⑤0 ⑥(4a b)mol.
21.用表示原子:
(1)中性原子的中子数N=___________。
(2)共有x个电子,则该阳离子的中子数N=___________。
(3)共有x个电子,则该阴离子的中子数N=___________。
22.一定质量的某金属X和足量的稀H2SO4反应共有0.3mol电子发生转移,生成6.02×1022个 Xn+ ,这些阳离子共有1.3×6.02×1023个质子、1.4×6.02×1023个中子。
(1)求Z、n和A的值。(写过程)
(2)写出该金属与NaOH溶液反应的化学方程式。
23.以酸性蚀刻液(主要含和)和碱性蚀刻液(主要含和)制备硫酸铜,并回收氯化铵的实验流程如下:

(1)①基态核外电子排布式为_______。
②将一定量酸性蚀刻液和碱性蚀刻液加入到三颈烧瓶(装置见图),通入或调节溶液在5.5左右,充分中和后,获得碱式氯化铜沉淀。实验中球形干燥管的作用是_______。

(2)①化浆酸化后经结晶得硫酸铜粗品,其中含有的主要杂质是_______(填化学式)。
②将硫酸铜粗品溶于热水形成饱和溶液,加入适量乙醇搅拌,冷却后过滤,洗涤,可制得高纯度。加入乙醇的目的是_______。
(3)由硫酸铜制备碱式碳酸铜。
已知的产率{%}随起始与的比值和溶液的关系如图所示。

①补充完整制取的实验方案:向烧杯中加入溶液,将烧杯置于70℃的水浴中,_______,低温烘干,得到。 (实验中可选用的试剂或仪器:溶液、溶液、溶液、盐酸、计)
②实验时发现,若反应时溶液pH过大,所得的产率偏低,但元素含量偏大,原因是_______。
参考答案:
1.D
【解析】.电子排布式符合能量最低原理, 所以原子为基态,故不选;
B.符合能量最低原理, 所以为基态,故不选;
C.符合能量最低原理,所以为基态,故C不选;
D.为激发态,根据能量最低原理知,其基态应为,故选;
故选。
2.B
【解析】A.中子数为10的氧原子的质量数为8+10=18,该核素为,A错误;
B.NCl3的中心原子是N,与Cl原子共用1对电子,N、Cl原子的最外层电子数均为8,其电子式为,B正确;
C.HClO的中心原子是O,含有H-O键和O-Cl键,其结构式为H-O-Cl,C错误;
D.Cl-的质子数为17,核外电子数为18,核外电子分层排布,则结构示意图最外层电子数为8,其结构示意图为,D错误;
故答案选B。
3.C
【解析】A.中子数为 10 的氧原子,其质量数为18,表示为:,A错误;
B.CH4O是甲醇的分子式,甲醇的结构式为,B错误;
C.CO2中C原子和O原子形成两个共用电子对,其电子式为 ,C正确;
D.球棍模型中,用大小不同的小球和短棍分别表示原子、共价键, 为H2O 的空间填充模型(比例模型),D错误;
答案选C。
4.C
Z与W同主族,且Z不是H元素,所以Z为第二周期元素,Y与Z同周期,且原子序数Z大于Y,但Y的第一电离能大于Z,且Y元素基态原子的纺锤形轨道中填有电子,则Y为N元素、Z为O元素,W为S元素;Q为原子序数大于S的主族元素,所以Q为Cl元素;X、Y、Z三种元素的原子序数之和与W相同,则X的原子序数为16-7-8=1,所以X为H元素。
【解析】A.电子层数越多原子半径越大,电子层数相同核电荷数越小半径越大,所以原子半径S>Cl>N>O>H,即W>Q>Y>Z>X,A正确;
B.非金属性Cl(Q)>S(W),所以最高价含氧酸的酸性Q>W,B正确;
C.H与O元素形成的化合物H2O2中含有非极性键,C错误;
D.Z、Y、W的简单氢化物分别为H2O、NH3、H2S,常温下H2O为液态,其他两种为气态,所以H2O的沸点最高,NH3分子间存在氢键,沸点高于H2S,所以沸点H2O>NH3>H2S,即Z>Y>W,D正确;
综上所述答案为C。
5.C
根据周期表中的位置,可判断A、B、C、D、E五种元素分别为C、O、F、S、Cl。
【解析】A.D、B分别为S、O,硫在过量的氧气中燃烧的主要产物为SO2,A错误;
B.C、E的氢化物分别为HF、HCl,HF为弱酸,HCl为强酸,B错误;
C.A与B分别为C、O,形成的阴离子可能有CO、C2O,C正确;
D.E单质为氯气,分子间无氢键,D错误;
答案为C。
6.C
【解析】A.不能根据氢化物酸性判断非金属性强弱,A错误;
B.NH4Cl中含有离子键,是离子化合物,B错误;
C.向NaI溶液中滴入少量氯水和苯,振荡、静置,溶液上层呈紫红色,说明有单质碘生成,因此I-还原性强于Cl-,C正确;
D.NaCl固体不导电,溶于水或在熔融状态下可以导电,D错误,
答案选C。
7.D
【解析】A.第三电子层有s、p、d共3种轨道,A错误;
B.3d轨道最多容纳的电子数为10,B错误;
C.每一电子层最多容纳的电子数为2n2,第二电子层最多容纳8个电子,C错误;
D.无论是哪一电子层的s轨道,最多容纳的电子数均为2,D正确;
故选D。
8.C
【解析】A.32Ge基态原子核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d104s24p2,A错误;
B.24Cr原子的价电子排布式: 3d54s1,B错误;
C.O原子的电子排布图:,C正确;
D.基态的电子排布式: ,D错误;
故选C。
9.D
【解析】A.两原子其核外全部都是s电子的元素可以是H、He、Li、Be,H、He是第一周期元素,Li、Be是第二周期元素,对应的元素不一定属于同一周期,A错误;
B.最外层都只有一个电子的原子,可能为主族H原子与副族Cu原子,化学性质不同,B错误;
C.原子核外电子排布式为1s2是He,原子核外电子排布式为1s22s2是Be,二者化学性质不同,C错误;
D.3p能级上只有一个空轨道的原子,为Si元素,3p能级上有一个未成对电子的原子为Al、Cl,均为第三周期元素,D正确;
答案选D。
10.C
X、Y、Z和W为原子序数依次增大的四种短周期主族元素。X的一种核素可用于测定文物的年代,则X为C元素,Z是短周期中金属性最强的元素,则Z为Na元素,基态Y原子的电子总数是其最高能级电子数的2倍,则Y的核外电子排布式为1s22s22p4,Y为O元素,W的单质为黄绿色气体,则W为Cl元素。
【解析】根据上述分析,X为C元素,Y为O元素,Z为Na元素,W为Cl元素;
A.同周期元素第一电离能随核电荷数增大呈逐渐增大的趋势,同主族元素第一电离能随核电荷数增大呈逐渐减小的趋势,第一电离能: X>W>Y>Z,故A错误;
B.X为C元素,Y为O元素,Z为Na元素,W为Cl元素,第三周期元素的原子比第二周期元素原子多一个电子层,则第三周期元素原子半径大于第二周期,同周期元素随核电荷数增大原子半径减小,则原子半径:Na>Cl>C>O ,即r(Z)>r(W)>r(X)>r(Y),故B错误;
C.Y为O元素,Z为Na元素,Z可与Y形成化合物Na2O2,故C正确;
D.X为C元素,C元素的氢化物可以为甲烷或乙烷,甲烷中只含有碳氢单键,为极性共价键,乙烷中碳碳单键为非极性共价键,故D错误;
答案选C。
11.A
短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X与Z同主族且Z的某种氧化物是主要的大气污染物之一,则Z为S、X为O, Y是短周期中金属性最强的元素,则Y为Na,W为Cl,以此解答。
【解析】A.根据信息判断X、Y、Z、W依次是O、Na、S、Cl。硫在自然界中既有游离态(火山喷口附近和地壳岩层里)又有化合态(黄铁矿、黄铜矿、石膏、芒硝等),A正确;
B.分子之间存在氢键,沸点高于,B错误;
C.中含有离子键和共价键,C错误;
D.简单离子半径:,D错误;
故选A。
12.A
只有1个电子的原子是H,则a是H;短周期元素中,和的电子层结构相同,则b是O,c是Na;又d与b同族,则d是S,据此分析解答。
【解析】由以上分析知,a是H,b是O,c是Na,d是S,
A. H与Na形成的化合物NaH中,H为-1价,A项错误;
B. O与其他三种元素可形成的二元化合物:、、、、、,B项正确;
C. Na是短周期主族元素中原子半径最大的元素,C项正确;
D. O和H形成的和,均含有10个电子,D项正确;
故选A。
13.B
【解析】不同状态的N元素原子中,第一电离能最小,说明处于激发态且能量较高,根据四个选项分析,B选项中一个电子在3p能级,能量最高,失去该电子需要的能量最小,则第一电离能最小,故B符合题意。
故选B。
14.D
【解析】A.是盐,在水溶液中能完全电离,属于强电解质,故A错误;
B.属于纯净物,故B错误;
C.同位素是指同一元素的不同原子,和属于单质,不属于氢的同位素,故C错误;
D.和碱反应生成亚硫酸钠和水,属于酸性氧化物,故D正确;
故选D。
15.A
短周期原子半径最大的元素E是Na,根据的结构、价键规则和原子序数的关系推知A、B、C、D四种元素分别为H、B、N、F。
【解析】A.元素H和N可形成化合物与,其中中含有非极性键,且为18电子分子,故A正确;
B.因为非金属性C(N)C.元素H和Na形成的化合物NaH与发生氧化还原反应:,故C错误;
D.化合物中,A(H)原子未满足8电子稳定结构,故D错误;
答案选A。
16.(1) 低 5/五 e
(2) 原子 N3->O2->Al3+
(3)
(4)
(5)从LiRb,随质子数递增,电子层数增多,原子半径增大,原子失电子能力增强,则Q增大
【解析】(1)
合金的熔点一般低于任何一种组成金属的熔点,故该合金材料的熔点比组成成分的金属低;铝元素的原子核外由1s、2s、2p、3s、3p共5个能级;
a.金属的金属性强弱与单质的硬度和熔点无关,所以不能根据单质的硬度和熔点判断金属性强弱,错误;
b.钠的还原性过强,先与水发生反应,无法利用置换反应来判断钠镁的金属性强弱,错误;
c.不能根据金属失电子数的多少比较金属性的强弱,应该根据金属失电子的能力大小进行分析,虽然钠失电数小于铝,但金属性钠失电子能力强于铝,此方法不能证明,错误;
d.将空气中久置的Na放入热水中,由于Na发生潮解生成碳酸钠,不与热水反应,因此无现象,但久置在空气中的Al表面会发生氧化反应生成氧化铝,与热水反应也无现象,不能证明,错误;
e.Al为两性金属,其盐可以与强碱发生反应生成氢氧化铝沉淀,又因氢氧化铝为两性氢氧化物,可以和NaOH反应生成偏铝酸盐,因此可以证明Na的金属性比Al强,正确;
故选e;
(2)
氮氧化铝晶体的硬度很大,属于原子晶体;铝离子、氧离子、氮离子三种离子的电子层结构相同,核电荷数越大,则半径越小,故离子半径由大到小顺序为N3->O2->Al3+;
(3)
明矾[]溶液中离子浓度从大到小的顺序是不水解的二元硫酸根离子浓度最大,钾离子和铝离子要考虑铝的水解,结合水解呈酸性,所以离子浓度大小顺序为:;铝离子水解生成氢离子,氢氧化镁固体和氢离子反应生成镁离子和水,从而促进铝离子水解生成氢氧化铝沉淀而除去,离子方程式为;
(4)
锂在氧气中燃烧方程式为,产物为,电子式为;
(5)
从LiRb,随质子数递增,电子层数增多,原子半径增大,原子失电子能力增强,则Q增大。
17.(1)
(2) 原子 氩原子 氯离子 硫离子 钾离子 钙离子(答案合理即可)
(1)
设:核电荷数=质子数=a,元素原子的电子层数为x,最外层电子数为y,依题意:a=5x,a=3y,则5x=3y,x=。因原子的最外层电子数不超过8,即y为1~8的正整数,故仅当y=5,x=3时合理,该元素的核电荷数为15;
(2)
①当x-y=10时,x=10+y,说明核电荷数等于核外电子数,所以该粒子应为原子;②当y=8时,粒子可能为氩原子、氯离子、硫离子、钾离子、钙离子(答案合理即可)。
18.(1)N
(2) Cl K H++OH-=H2O
(3) Cu [Ar]3d104s1
【解析】(1)
X元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,说明该原子有两个电子层,最外层有5个电子,该元素为N。
(2)
Y元素的-1价离子和Z元素的+1价离子的电子层结构都与氩相同,则Y为Cl,Z为K。Y的最高价氧化为对应水化物为HClO4,Z元素最高价氧化物对应水化物为KOH,两者反应的离子方程式为H++OH-=H2O。
(3)
W的最外层只有1个电子,次外层有18个电子,则W为Cu,其基态原子的电子排布简式为[Ar]3d104s1。
19.(1)第三周期 ⅥA族
(2)
(3) O2 O3
(4) H2S HCl
(5) H2O2 H2O2+CN-+OH-===CO32-+NH3
(6)2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
(7)2N2H4(l)+N2O4(l)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1048.9 kJ·mol-1
根据四种元素在周期表中的位置及都是短周期元素,所以乙是第二周期元素,最外层电子数是6,则乙是O元素,则甲是N元素,丙是S元素,丁是Cl元素
【解析】(1)丙在元素周期表中的位置是第三周期 ⅥA族;答案:第三周期 ⅥA族;
(2)氯气的分子中Cl原子之间形成1对共用电子对,所以其电子式是;
(3)O元素的单质有氧气和臭氧两种,答案:O2、O3;
(4)甲、乙、丙、丁的气态氢化物水溶液显酸性的是S与Cl的氢化物,O的氢化物为水,N的氢化物为氨气,其水溶液为碱性,所以S、Cl的氢化物的化学式是H2S、HCl;答案:H2S;HCl;
(5)H与O元素形成的既含有极性共价键又含有非极性共价键的化合物是H2O2,具有氧化性,碱性条件下可以氧化CN-为碳酸盐和氨,C元素的化合价升高,N元素的化合价未变化,离子方程式是H2O2+CN-+OH-===CO32-+NH3;答案:H2O2;H2O2+CN-+OH-===CO32-+NH3;
(6)电解饱和食盐水生成氯气、氢气、氢氧化钠,离子方程式是2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-;
(7)甲为N元素,根据盖斯定律,将已知热化学方程式中的氧气消去得到2②-①,则液态X2H4和液态X2O4反应生成气态X2和气态H2O的热化学方程式为2N2H4(l)+N2O4(l)===3N2(g)+4H2O(g) ΔH=-1048.9 kJ·mol-1。
20. 氧 ②③ NaHSO3 NaHSO4 H++HSO3-=SO2↑+H2O HS-+ OH-=S2-+H2O ②
A、B、C、D、E、F是六种短周期元素,它们的原子序数依次增大,A元素的原子是半径最小的原子,则A为H元素;B元素的最高价氧化物对应水化物与其气态氢化物反应生成一种盐X,则B为N元素,X为NH4NO3;D与A同主族,且D的原子序数大于N元素,则D为Na元素;F元素的最外层电子数是其次外层电子数的3/4 倍,F原子只能有3个电子层,最外层电子数为6,则F为S元素;A、B、D、F这四种元素,每一种与C元素都能形成元素的原子个数比不相同的若干种化合物,则C为O元素;D、E、F三种元素对应的最高价氧化物的水化物间两两皆能反应,应氢氧化铝与强碱、强酸的反应,可推知E为Al元素。
【解析】(1)由上述分析可知,C为O元素,其名称为氧,故答案为:氧。
(2)C为O元素,D为Na元素,形成的原子个数比为 1:1 的物质为Na2O2,其电子式为:,故答案为:。
(3)C为O元素,F为S元素,非金属单质越容易与氢气反应,氢化物的还原性越强,元素的非金属性越强,单质的熔点属于物理性质,不能比较非金属性强弱,②③正确、①错误,故答案为:②③。
(4)A、C、D、F分别为H、O、Na、S,形成两种酸式盐分别为NaHSO3、NaHSO4,反应的离子方程式为:H++HSO3-=SO2↑+H2O,故答案为:NaHSO3;NaHSO4;H++HSO3-=SO2↑+H2O。
(5)A、C、F分别为:H、O、S,三种元素之间可形成甲、乙两种微粒,它们均为负一价双原子阴离子,且甲有18个电子,乙有10个电子,则甲为HS-,乙为OH-,甲与乙反应的离子方程式为:HS-+ OH-=S2-+H2O,故答案为:HS-+ OH-=S2-+H2O。
(6)E为Al元素,D为Na元素;向含有amolAlCl3溶液中加入含bmolNaOH的溶液,发生反应:①AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl,②AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl。第一种情况:当a:b 1:3时,只发生反应①,二者恰好反应时得到沉淀为amol或b/3mol,氯化铝过量时,得到沉淀小于amol,可能为a/3mol;第二种情况:当1:321. A-Z A-x-n A-x+n
【解析】(1)在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数,左上角表示质量数,又因为中子数+质子数=质量数,据此可知中性原子的中子数N=A-Z;
(2)中性原子的核外电子数=质子数,所以如果AXn+共有x个电子,则质子数=X+n,因此该阳离子的中子数N=A-x-n;
(3)同(2)分析可知,如果AXn-共有x个电子,则质子数=X-n,因此该阴离子的中子数N=A-x+n。
22.(1)Z、n、A的值分别为13、3、27
(2)
【解析】(1)离子的物质的量为0.1mol,质子的物质的量为1.3mol,中子的物质的量为1.4mol,所以每个离子中的质子数为1.3/0.1=13,每个离子中的中子数为1.4/0.1=14,所以质子数Z为13,质量数A为13+14=27,离子的电荷数为0.3/0.1=3,所以n为3;
(2)该金属为铝,铝和氢氧化钠和水反应生成偏铝酸钠和氢气,。
23.(1) [Ar]3d9 防止倒吸
(2) CuCl2 降低CuSO4的溶解度,便于CuSO4·5H2O晶体析出
(3) 边搅拌边加入25mL 0.5 mol·L-1 CuSO4溶液,在pH计测定溶液pH条件下,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液或0.1 mol·L-1盐酸调节溶液pH约为9,充分反应后,过滤,洗涤沉淀至最后一次洗涤滤液滴加BaCl2溶液无沉淀生成 pH过大,反应生成了Cu(OH)2沉淀, Cu(OH)2的Cu元素含量高于Cu2(OH)2CO3
酸性蚀刻液(主要含和H+)和碱性蚀刻液(主要含和Cl-)制备硫酸铜,由题给流程可知,酸性蚀刻液和碱性蚀刻液混合得到碱式氯化铜沉淀和氯化铵,过滤得到碱式氯化铜和含有铜离子的氯化铵滤液,向碱式氯化铜中加入稀硫酸化浆酸化得到硫酸铜和氯化铜的混合溶液,混合溶液结晶得到硫酸铜粗品,将硫酸铜粗品溶于热水形成饱和溶液,加入适量乙醇搅拌,冷却后过滤,洗涤制得高纯度五水合硫酸铜,向滤液中加入水合肼除去残留的铜离子,经结晶获得副产物氯化铵。
【解析】(1)①Cu2+基态核外电子排布式为[Ar]3d9。
②NH3、HCl均极易溶于水,需进行防倒吸处理,实验中使用球形干燥管的作用为防止倒吸。
(2)①碱式氯化铜与稀硫酸反应生成硫酸铜和氯化铜,经结晶可得到硫酸铜粗品,其中含有的主要杂质为CuCl2。
②硫酸铜无法溶于乙醇,将硫酸铜粗品溶于热水形成饱和溶液,加入适量乙醇搅拌,冷却后过滤,洗涤可制得高纯度五水硫酸铜晶体,加入乙醇的目的是降低CuSO4的溶解度,便于CuSO4·5H2O晶体析出。
(3)①用碳酸钠与硫酸铜反应制备碱式碳酸铜,向烧杯中加入溶液,将烧杯置于70℃的水浴中,边搅拌边加入25mL 0.5 mol·L-1 CuSO4溶液,在pH计测定溶液pH条件下,用0.1 mol·L-1 NaOH溶液或0.1 mol·L-1盐酸调节溶液pH约为9,充分反应后,过滤,洗涤沉淀至最后一次洗涤滤液滴加BaCl2溶液无沉淀生成,说明硫酸铜已知转化为碱式碳酸铜。
②若反应时溶液pH过大,反应生成了Cu(OH)2沉淀而不是碱式碳酸铜,Cu(OH)2中Cu元素含量高于Cu(OH)2CO3。