第1章原子结构 元素周期律测试题(含解析)高一下学期化学鲁科版(2019)必修第二册

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名称 第1章原子结构 元素周期律测试题(含解析)高一下学期化学鲁科版(2019)必修第二册
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-10 06:56:43

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第1章《原子结构 元素周期律》测试题
一、单选题(共12题)
1.下列物质的转化在给定条件下能实现的是
A.Cu2(OH)2CO3(s)CuCl2(aq)Cu(s)
B.NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s)
C.Fe(s)Fe2O3(s)FeCl3(aq)
D.SiO2(s)SiCl4(1)Si(s)
2.在Na和Na+ 两种粒子中,相同的是
A.核外电子数 B.核内质子数 C.最外层电子数 D.核外电子层数
3.前20号元素M、N、R、Q、Z的原子序数依次递增,M与Z、N与Q分别同主族,M、N形成的常见化合物有M2N、M2N2,由该5种元素组成的某结晶化合物X常用作净水剂。下列叙述错误的是( )
A.化合物X中含有离子键和共价键
B.简单离子半径由大到小的顺序为Z R Q N
C.N、Q分别与Z形成化合物的水溶液均呈碱性
D.R、Q、Z的最高价氧化物的水化物间能相互反应
4.下列关于硅酸的叙述,错误的是
A.硅酸是一种很弱的酸
B.硅酸的酸性比碳酸强
C.硅酸不稳定,加热脱水会生成二氧化硅
D.硅酸可以由可溶性硅酸盐与盐酸反应制得
5.下列有关物质的用途不正确的是
A.用铁罐车贮存浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸
B.高纯度的硅可用于制作计算机的芯片和太阳能电池
C.碳酸氢钠可用作焙制糕点的发酵粉,也可用作治疗胃酸过多的药剂
D.金属镁常用来制造信号弹和焰火,氧化镁是优质的耐高温材料
6.下列说法正确的是
A.含有离子键的化合物一定是离子化合物
B.任何元素原子的最外层电子数就是该元素的最高化合价
C.目前人们已发现的元素种类数目与原子种类数目相同
D.多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较高
7.根据元素周期律,下列推断错误的是
A.原子半径:C > N B.热稳定性:HF < HCl
C.还原性:Mg > Al D.碱性:NaOH<KOH
8.化学科学与技术在宇宙探索、改进生活、改善环境与促进发展方面均发挥着关键性的作用。下列说法正确的是
A.指南针是我国古代的四大发明之一,制造指南针的磁性物质是FeO
B.湖南苗族银饰和江西景德镇彩瓷是我国特有的文化产品,其主要成分均为金属材料
C.人工合成淀粉不仅有利于解决人类的温饱问题,也有利于实现“碳中和”
D.北斗导航专用ASIC硬件结合国产处理器打造出的一颗真正意义的“中国芯”,其主要成分为SiO2
9.下列有关物质的性质与用途均正确,且具有对应关系的是
A.硅酸钠易溶于水,可用作木材防火剂
B.小苏打能与碱反应,可用作膨松剂
C.氯气具有漂白性,可用作自来水消毒剂
D.液氨气化时要吸收大量的热,可用作制冷剂
10.铝原子结构示意图为,它在元素周期表中所处位置是
A.第二周期第ⅢA族 B.第二周期第ⅥA族
C.第三周期第ⅢA族 D.第三周期第ⅥA族
11.下列关于物质性质的比较不正确的是
A.酸性: HClO4> HBrO4> HIO4
B.原子半径: Na>Al>S>Cl
C.非金属性: Cl>S>O>C
D.稳定性: HF> HCl> HBr> HI
12.有机化合物M的结构简式如右图所示,其组成元素X、Y、Z、W、Q为原子序数依次增大的短周期元素。只有Y、Z、W为同周期相邻元素,Z的原子序数与Q的最外层电子数相同。下列说法正确的是
A.简单氢化物的沸点由高到低顺序为
B.含氧酸的酸性强弱顺序为
C.元素第一电离能由小到大的顺序为
D.元素X、Z、W形成的离子化合物中含有正四面体结构
二、非选择题(共10题)
13.已知某主族元素的原子结构示意图如下,请写出它们在周期表中的位置。
X:_______,Y:_______。
14.下表是元素周期表中的一部分,表中所列字母分别代表一种元素。
请回答下列问题:
(1)上表中原子半径最大的元素的元素符号是__,其原子结构示意图为____。
(2)h的最高价氧化物对应水化物的化学式为__,a与d元素形成化合物的化学式为_____,该化合物中存在的化学键类型是__________。
(3)下列事实能说明e元素的金属性比c元素强的是______ (填序号)。
A.e元素的单质熔点比c元素单质的低
B.e元素的单质与水反应比c元素的单质剧烈
C.e元素最高价氧化物对应水化物的碱性比c的强
D.e元素的单质不能从c元素的盐溶液中置换出单质c
(4)将if2通入氯化钡溶液中,没有明显变化,若再向其中加入b元素最高价氧化物对应的水化物,可观察到的现象是______,所发生反应的离子方程式是____________。
(5)请设计实验证明g元素的最高价氧化物对应的水化物具有两性。(仅用离子方程式表示即可)_______________;________________。
(6) k元素是Se(硒)。应用元素周期律分析下列有关Se元素的推断,其中正确的是_____(填序号)。
A.Se元素的最高正化合价为+6
B.H2Se有毒,比H2S稳定
C.H2Se在空气中不能燃烧
D.亚硒酸(H2SeO3)是一种弱酸
15.把11g含镁、铝、铜的合金粉末放入过量氢氧化钠溶液中,得到6.72LH2(标准状况),取等质量的合金粉末放入过量盐酸中,得到8.96LH2(标准状况)。试计算:
(1)写出铝与氢氧化钠溶液反应的方程式____
(2)该合金样品中铝的质量为______g。
(3)该合金中镁、铝、铜的物质的量之比为多少_____?(无解题过程不给分)
16.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_______。
17.α射线是由α粒子组成,α粒子是一种没有核外电子的粒子,它带有2个单位的正电荷,它的质量数等于4,由此可推断α粒子含有____个质子,______个中子。
18.为证明卤族元素的非金属性强弱,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检查)。
I.实验过程:
①打开弹簧夹,打开活塞 a,滴加浓盐酸。
②当 B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
③当 B 中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞 a。
④……
(1)B中溶液发生反应的离子方程式为___________。
(2)为验证溴的氧化性强于碘,过程④的操作和现象是___________。
(3)过程③的实验目的是__。
(4)请从原子结构的角度解释氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:__
Ⅱ.实验过程中需用到 20mL1mol/L NaBr溶液。
(5)配制 20mL1mol/L NaBr溶液需用托盘天平称取NaBr固体的质量为__g;
(6)在配制过程中,下列实验操作对所配制溶液的物质的量浓度偏高的有___________。
A.称量时将NaBr固体放在右盘;
B.用烧杯溶解NaBr 固体后,洗涤烧杯2~3次,洗涤液未转移到容量瓶;
C.溶液注入容量瓶前没有恢复到室温就进行定容;
D.定容时俯视观察凹液面。
19.为了验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)
实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞 a,滴加浓盐酸
Ⅱ.当 B 和 C 中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹
Ⅲ.当 B 中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞 a
Ⅳ.…
(1)A 中反应的化学方程式为:____KMnO4+_____HCl(浓)═____ KCl+____MnCl2+____Cl2↑+____H2O,则氧化性 KMnO4________Cl2(填“>”“<”或“=”).
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是__________
(3)过程Ⅲ的实验目的是__________
(4)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是__________。
(5)浸有 NaOH溶液的棉花团的作用是__________。此处发生 的化学方程式是__________。
(6)氰(CN)2、硫氰(SCN)2的化学性质和卤素很相似,化学上称为“类卤素”,它们阴离子的还原性强弱为:Cl- < Br- < CN- < SCN- < I-。试写出:
a.(CN)2 与 KOH 反应的化学方程式__________;
b.在 NaBr 和 KSCN 的混合溶液中加入(CN)2 的离子方程式__________。
20.动手实践。
某同学探究同周期元素性质递变规律时,自己设计了一套实验方案,进行实验并记录了有关实验现象。
实验步骤 实验现象
①将镁条用砂纸打磨后,放入沸水中,再向溶液中滴加少量酚酞溶液 A.浮在水面上,熔成小球,做不定向运动,随后消失,溶液变成红色
②向新制得的溶液中滴加新制的氯水 B.有气体产生,溶液变成浅红色
③将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中 C.剧烈反应,迅速产生大量无色气体
④将镁条放入稀盐酸中 D.反应较快,产生无色气体
⑤将铝条放入稀盐酸中 E.生成白色胶状沉淀,继而沉淀消失
⑥向溶液中滴加NaOH溶液至过量 F.生成淡黄色沉淀
请帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的:____________。
(2)实验用品:
金属钠,镁条,铝条,稀盐酸,新制氯水,新制溶液,溶液,NaOH溶液,酚酞溶液等;___________,____________,____________,酒精灯,试管夹,镊子,小刀,玻璃片,砂纸等。
(3)实验内容:(填写与实验步骤标号对应的实验现象的序号并写出相应反应的化学方程式)
实验步骤 实验现象 化学方程式
① _________ _________
② _________ _________
③ _________ _________
④ _________ _________
⑤ _________ _________
⑥ _________ _________
(4)实验结论:_____________。
(5)请用原子结构的知识简单解释上述结论_________。
(6)为探索同周期元素性质的递变规律,你还能提出其他的可行性方案吗_________?
21.X、Y、Z、W、R是5种短周期元素,原子序数依次增大。已知X元素某种原子中不含中子,Y元素的最高正价与最低负价的代数和等于零,Z的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,W、R处于同一周期,W是该周期中金属性最强的元素,W与R能够形成化合物WR,请回答下列问题:
(1)Z在元素周期表中的位置是___________;R的最高价氧化物对应水化物的分子式为___________(请用具体元素符号表示)。
(2)用电子式表示YX4的形成过程___________。
(3)W与Z形成的化合物W2Z2,可作供氧剂,其电子式是___________。
(4)Y的最高价氧化物与过量W的最高价氧化物对应水化物的溶液反应,则此反应的离子方程式为___________。
22.元素周期表的形式多种多样,如图是扇形元素周期表的一部分(前四周期的元素)。对比中学教材中元素周期表,不难发现:①号是氢元素;③号是第二周期第族元素。请探寻扇形元素周期表的填充规律,回答下列问题:
(1)写出元素⑦在周期表中的位置_________;元素⑧的原子结构示意图_________。
(2)⑥~ 元素中最高价氧化物对应水化物酸性最强的是_________(填化学式);⑥、⑨两元素的最高价氧化物对应水化物之间可发生反应,离子方程式为_________。
(3)表中元素①④⑥可以形成一种强碱X,X中含有的化学键类型为_________。
(4)元素②③④⑤的原子中,原子半径最大的是_________(填元素名称),非金属性最强的是_________
(填元素符号)。
(5)元素⑩的单质是毒性很大的窒息性气体,⑩与③的原子按可形成共价化合物,该分子中各原子均达到“8电子稳定结构”,则该分子的电子式为_________。
参考答案:
1.A
A.碱式碳酸铜与盐酸反应生成氯化铜,氯化铜溶液通电电解产生铜单质,转化在给定条件下能实现,选项A符合;
B.氯化钠溶液中通入二氧化碳不能产生碳酸氢钠,碳酸氢钠固体受热分解生成碳酸钠,转化不能全部在给定条件下实现,选项B不符合;
C.铁在高温条件下与氧气反应生成四氧化三铁而不是氧化铁,氯化铁与盐酸反应生成氯化铁,转化不能全部在给定条件下实现,选项C不符合;
D.二氧化硅与盐酸不反应,四氯化硅在高温条件下与氢气反应生成硅单质和氯化氢,转化不能全部在给定条件下实现,选项D不符合;
答案选A。
2.B
A. Na原子核外有11个电子,Na+ 核外有10个电子,二者核外电子数不相同,故A不选;
B. Na和Na+ 两种粒子中,核内质子数均为11,故B选;
C. Na原子的最外层有1个电子,Na+ 的最外层有8个电子,二者的最外层电子数不相同,故C不选;
D. Na原子有3个电子层,Na+ 有2个电子层,二者核外电子层数不相同,故D不选;
答案选B。
3.B
由5种元素组成的某结晶化合物X常用作净水剂,X可能为明矾KAl(SO4)212H2O,K与H、O与S同主族,H与O能形成H2O、H2O2,符合题意,故M、N、R、Q、Z分别为H、O、Al、S、K。
A.综上分析,X为KAl(SO4)212H2O,分子中既含钾离子、铝离子与硫酸根离子的离子键又含硫原子与氧原子、氢原子与氧原子的共价键,A正确;
B.离子电子层数越多半径越大,层数相同时,核电荷数越大半径越小,则N、R、Q、Z对应的离子半径由小到大的是S2->K+>O2->Al3+,应为Q Z N R,B错误;
C.N与Z形成化合物K2O、K2O2与水反应生成KOH,Q与Z形成的化合物为K2S,易水解使溶液均呈碱性,C正确;
D. R、Q、Z的最高价氧化物的水化物分别为氢氧化铝、硫酸、氢氧化钾,氢氧化铝具有两性,能与强酸、强碱反应,故硫酸与氢氧化钾均能和氢氧化铝反应,D正确;
答案选B。
4.B
A.硅酸是一种不溶于水的二元弱酸,酸性比碳酸弱,故A正确;
B.硅酸钠溶液中通入二氧化碳,可以生成硅酸沉淀,根据强酸制备弱酸的规律,硅酸的酸性比碳酸弱,故B错误;
C.硅酸不稳定,受热分解为二氧化硅和水,故C正确;
D.硅酸的酸性弱于盐酸,根据强酸制备弱酸规律,硅酸可以由可溶性硅酸盐与盐酸反应制得,故D正确;
故选B。
5.A
A.常温下,浓硫酸和浓硝酸会使铁发生钝化现象,可铁罐车贮存浓硫酸、浓硝酸,但浓盐酸不能使铁钝化,二者发生反应,不能用铁罐车贮存浓盐酸,故A错误;
B.高纯度的硅为半导体材料,可用于制作计算机的芯片和太阳能电池,故B正确;
C.碳酸氢钠受热易分解释放出二氧化碳,可使糕点膨松,可用作焙制糕点的发酵粉,碳酸氢钠的水溶液显弱碱性,也可用作治疗胃酸过多的药剂,故C正确;
D.金属镁燃烧时发出耀眼的白光,常用来制造信号弹和焰火,氧化镁熔点高,是优质的耐高温材料,故D正确;
答案选A。
6.A
A.离子化合物一定含有离子键,则含有离子键的化合物一定是离子化合物,故A正确;
B.元素原子的最外层电子数不一定等于该元素的最高化合价,如锰原子最外层有2个电,子,但其最高化合价是+7价,故B错误;
C.有的元素有多种原子,所以元素的种类小于原子的种类,故C错误;
D.多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较低,在离核较远的区域内运动的电子能量较高,故D错误;
故选A。
7.B
A.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则碳原子的原子半径大于氮原子,故A正确;
B.元素的非金属性越强,氢化物的热稳定性越强,氟元素的非金属性强于氯元素,则氟化氢的热稳定性强于氯化氢,故B错误;
C.元素的金属性越强,金属单质的还原性越强,镁元素的金属性强于铝元素,则镁的还原性强于铝,故C正确;
D.元素的金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,钠元素的金属性弱于钾元素,则氢氧化钠的碱性弱于氢氧化钾,故D正确;
故选B。
8.C
A.制造指南针的磁性物质是Fe3O4,故A错误;
B.苗族银饰和景德镇彩瓷是我国特有的文化产品,苗族银饰的主要成分为金属材料,而景德镇彩瓷的主要成分为无机非金属材料,故B错误;
C.二氧化碳与氢气合成淀粉,可以将二氧化碳回收利用并转化为有机物,因此人工合成淀粉不仅有利于解决人类的温饱问题,也有利于实现“碳中和”,故C正确;
D.硅属于半导体材料,芯片的主要成分为晶体Si,故D错误;
故选C。
9.D
A.硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,不易燃烧,可以用于制备防火木材,A错误;
B.小苏打用作糕点的膨松剂,是利用碳酸氢钠不稳定性,受热分解生成二氧化碳且能与酸反应生成二氧化碳,B错误;
C.氯气没有漂白性,是氯气和水发生反应生成的次氯酸具有强氧化性,可以漂白、杀菌、消毒,C错误;
D.液氨气化时需要吸收大量的热,具有制冷作用,常用作制冷剂,D正确;
故答案为:D。
10.C
根据原子结构示意,有3个电子层,位于第三周期,最外层电子数为3,位于第ⅢA族,所以该元素在周期表中位置为第3周期第ⅢA族,故选C。
11.C
A.非金属性Cl>Br>I,则酸性:HClO4>HBrO4>HIO4,故A正确;
B.同周期主族元素从左向右原子半径减小,则原子半径:Na>Al>S>Cl,故B正确;
C.同周期主族元素从左向右非金属性增强,同主族从上到下非金属性减弱,且最高价含氧的酸性越强、对应非金属性越强,则非金属性:O>Cl>S>C,故C错误;
D.非金属性F>Cl>Br>I,则稳定性:HF>HCl>HBr>HI,故D正确;
故选:C。
12.D
Z的原子序数与Q的最外层电子数相同,说明Z为第二周期,Q为第三周期元素,依据有机物结构简式可知,元素Y形成四个键,应为C元素,则Z、W依次为N、O元素,Q则为Cl元素,X为H元素。
A.W、Q的简单氢化物依次为、HCl,其沸点由高到低顺序为,A错误;
B.Q、Y、Z对应最高价含氧酸分别为、、,满足酸性强弱顺序为,但含氧酸则不正确,如HClO酸性弱于,B错误;
C.N元素2p轨道半充满,较为稳定,元素第一电离能最大,即顺序应为,C错误;
D.元素X、Z、W形成的离子化合物中含有的为正四面体结构离子,D正确。
故选D。
13. 第四周期第ⅠA族 第五周期第ⅦA族
由X的原子结构示意图可知,其原子核外有4个电子层,则X位于第四周期,最外层电子数为1,位于第ⅠA族,则X在元素周期表中的位置为第四周期第ⅠA族;由Y的原子结构示意图可知,其原子核外有5个电子层,则Y位于第五周期,最外层电子数为7,位于第ⅦA族,则Y在元素周期表中的位置为第五周期第ⅦA族,故答案为:第四周期第ⅠA族;第五周期第ⅦA族。
14. K H3PO4 KH 离子键 BC 有白色沉淀生成 Ba2++SO2+2OH-=BaSO3↓+H2O Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]- AD
结合周期表提供的信息可知:a为H,b为Na,c为Mg,d为K,e为Ca,f为O,g为Al,h为P,i为S,j为Cl,k为Se;结合以上元素并根据题中问题进行解答。
(1)同一周期,从左到右原子半径减小,同一主族,从上到下,原子半径增大;因此上表中原子半径最大的元素的元素符号是K,其核电荷数为19,原子结构示意图为;
(2) h为P ,P的最高价氧化物对应水化物的化学式为H3PO4;a与d元素形成化合物的化学式为KH;该物质是由钾离子和氢负离子构成,属于离子化合物,存在离子键;
(3) A.Ca元素的单质熔点比Mg元素单质的低,属于物理性质,不能比较两种元素的金属性强弱,故不选;
B.金属单质活泼性越强,与水反应越剧烈,Ca元素的单质与水反应比Mg元素的单质剧烈,可以证明Ca元素的金属性比Mg元素强,故正确;
C.元素的金属性越强,最高价氧化物的水化物的碱性就越强;所以Ca元素最高价氧化物对应水化物的碱性比Mg的强,可以说明Ca元素的金属性比Mg元素强,故正确;
D.由于钙的活泼性太强,能够与水剧烈反应,不能从镁的盐溶液中置换出镁,因此不能得出Ca元素的金属性比Mg元素弱的结论,故错误;
故选BC;
(4) b元素最高价氧化物对应的水化物为NaOH,根据强酸制备弱酸的规律,盐酸的酸性大于亚硫酸,所以将SO2通入氯化钡溶液中,没有明显变化;若再向其中加入NaOH溶液,氢氧化钠溶液与二氧化硫反应产生亚硫酸钠,亚硫酸钠与氯化钡反应生成亚硫酸钡白色沉淀,反应的离子方程式是Ba2++SO2+2OH-=BaSO3↓+H2O;
(5) g元素的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化铝,氢氧化铝既能与强酸反应生成盐和水,也能与强碱反应生成盐和水,从而得出氢氧化铝具有两性的性质,反应的离子方程式为:Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-;
(6) A.Se元素位于VIA族,最外层有6个电子,其最高正化合价为+6,故正确;
B.同一主族元素,从上到下,非金属性减弱,氢化物的稳定性减弱,硫原子序数小于硒,所以H2Se的稳定性小于H2S,故错误;
C.同一主族元素形成的氢化物性质具有相似性,硫化氢在空气中能燃烧,所以H2Se在空气中也能燃烧,故错误;
D.同一主族元素形成的无氧酸具有相似性,氢硫酸为弱酸,所以亚硒酸(H2SeO3)是一种弱酸,故正确;故答案为:AD。
15.(1)2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑
(2)5.4g
(3)2:4:1
【解析】(1)
铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑;
(2)
合金与NaOH溶液反应时,只有铝会反应,生成的氢气为=0.3mol,根据方程式可知铝的物质的量为0.2mol,质量为0.2mol×27g/mol=5.4g;
(3)
与盐酸反应时,Al、Mg都可以反应产生氢气,共产生=0.4mol氢气,Al与盐酸反应的离子方程式为2Al+6H+=2Al3++3H2↑,铝的物质的量为0.2mol,所以由铝产生的氢气为0.3mol,则由镁产生的氢气为0.4mol-0.3mol=0.1mol,根据离子方程式Mg+2H+=Mg2++H2↑可知,Mg的物质的量为0.1mol,质量为0.1mol×24g/mol=2.4g,则铜的质量为11g-2.4g-5.4g=3.2g,物质的量为=0.05mol,所以镁、铝、铜的物质的量之比为0.1mol:0.2mol:0.05mol=2:4:1。
16. 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。
(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。
17. 2 2
质子带正电荷,中子不带电荷。
已知α粒子是一种没有核外电子的粒子,它带有2个单位的正电荷,它的质量数等于4,质子带正电荷,中子不带电荷,由此可判断α粒子含有2个质子,2个中子。
18.(1)Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
(2)打开活塞 b,将少量 C 中溶液滴入 D 中,关闭活塞 b,取下 D 振荡,溶液变为蓝色
(3)确认C的黄色溶液中无 Cl2,排除 Cl2对溴置换碘实验的干扰
(4)Cl、Br、I 是同主族元素,从上到下,原子半径增大,得电子能力减弱
(5)5.2
(6)CD
验证卤素单质氧化性的相对强弱,装置A:高锰酸钾溶液和浓盐酸反应生成氯化锰、氯化钾、氯气和水,装置A中生成氯气,烧瓶上端湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝色,验证氯气的氧化性强于碘,装置B:装置B中盛有溴化钠,氯气进入装置B中,氯气氧化溴离子为溴单质,溶液呈橙红色,验证氯的氧化性强于溴,氯气有毒,能被氢氧化钠吸收,浸有氢氧化钠的棉花防止氯气污染空气,当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹,为验证溴的氧化性强于碘,实验时应避免氯气的干扰,当B中溶液由黄色变为棕红色时,说明有大量的溴生成,此时应关闭活塞a,否则氯气过量,影响实验结论。
(1)
氯元素的非金属性强于溴元素的非金属性,所以B中氯气能和溴化钠反应生成单质溴,反应的离子方程式是Cl2+2Br-=Br2+2Cl-;
(2)
由于C中有单质溴生成,所以要验证溴的氧化性强于碘,过程④的操作为打开活塞b,将C中溶液滴入试管中并关闭活塞b,取下D振荡,生成的碘单质遇淀粉变蓝。
(3)
Cl2可以将I-氧化为I2,不能让Cl2进入D中,因此过程③的实验目的是确认C的黄色溶液中无 Cl2,排除Cl2对溴置换碘实验的干扰;
(4)
根据元素周期律可知,同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,原子核对最外层电子的吸引能力减弱,得电子能力逐渐减弱;
(5)
配制 20mL1mol/L NaBr溶液需要用50mL容量瓶,NaBr的质量m=nM=cVM=1mol/L×0.05L×103g/mol=5.15g,托盘天平只能精确到0.1g,因此需称量5.2gNaBr;
(6)
配制过程中的误差可根据c=分析。
A.称量时将NaBr固体放在右盘,由于称量过程中使用游码,导致NaBr质量减小,故n减小,c减小,A不符合题意;
B.洗涤液未转移到容量瓶导致NaBr质量减少,故n减小,c减小,B不符合题意;
C.溶液注入容量瓶前没有恢复到室温就进行定容会导致体积变大,冷却后V减小,c变大,C符合题意;
D.定容时俯视观察凹液面导致V减小,c变大,D符合题意;
故选CD。
19. 2 16 2 2 5 8 > 湿润的淀粉KI试纸变蓝 确认C的黄色溶液中无Cl2,排除Cl2对溴置换碘实验的干扰 打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D,振荡,静置后CCl4层溶液变为紫红色 处理尾气,防止污染环境 2NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO +H2O 2KOH + (CN)2 = KCN + KCNO +H2O (CN)2 + 2SCN- = (SCN)2+ 2CN-
A中高锰酸钾与浓盐酸反应得到氯气,氯气将碘离子氧化为碘单质,淀粉遇碘显蓝色可以证明碘单质的生成,B、C中氯气将溴离子氧化为黄色的溴单质,氯气将C中的溴离子完全氧化为溴单质,注意排除氯气的干扰,再将C加入D,溴单质将D中碘离子氧化得到碘单质,振荡试管发生萃取,四氯化碳中显示紫红色;根据Cl2与KOH反应类比(CN)2与KOH反应,根据还原性:CN- < SCN-,则氧化性为Br2 > (CN)2 > (SCN)2,得出KSCN和(CN)2反应。
(1)根据化合价升降相等,得出A 中反应的化学方程式为:2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,氧化剂氧化性大于氧化产物氧化性,因此氧化性 KMnO4>Cl2,故答案为:2;16;2;2;5;8;>。
(2) 氯气遇到淀粉KI试纸时,发生反应2KI+Cl2=2KCl+I2,生成的碘单质可以使湿润的淀粉试纸变蓝,由此证明氯气的氧化性强于碘,故答案为:湿润的淀粉KI试纸变蓝。
(3) 氯气也能氧化溴离子,验证溴置换碘时应排除氯气的干扰,故过程Ⅲ实验的目的是确认C的黄色溶液中无Cl2,排除Cl2对溴置换碘实验的干扰;故答案为:确认C的黄色溶液中无Cl2,排除Cl2对溴置换碘实验的干扰。
(4)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是:打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D,振荡,静置后CCl4层溶液变为紫红色;故答案为:打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D,振荡,静置后CCl4层溶液变为紫红色。
(5)浸有 NaOH溶液的棉花团的作用是处理尾气,防止污染环境。此处发生的化学方程式是2NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO +H2O;故答案为:处理尾气,防止污染环境;2NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO +H2O。
(6)a. 根据阴离子的还原性强弱为:Cl- < Br- < CN- < SCN- < I-,(CN)2与KOH 反应的化学方程式2KOH + (CN)2 = KCN + KCNO +H2O;故答案为:2KOH + (CN)2 = KCN + KCNO +H2O。
b. 还原性:CN- < SCN-,则氧化性为Br2 > (CN)2 > (SCN)2,因此在 NaBr 和 KSCN的混合溶液中加入(CN)2的离子方程式 (CN)2 + 2SCN- = (SCN)2+ 2CN-;故答案为:(CN)2 + 2SCN- = (SCN)2+ 2CN-。
20.(1)探究同周期元素性质递变规律
(2) 试管 烧杯 胶头滴管
(3) B Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑ F Na2S+Cl2=2NaCl+S↓ A 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ C Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ D 2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑ E AlCl3+3NaOH==Al(OH)3↓+3NaCl、NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2
(4)同周期元素,从左到右,金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强
(5)从钠到氯,原子核外电子层数相同,最外层电子数从1到7依次增多,原子失电子的能力依次减弱,得电子的能力依次增强
(6)检测元素的最高价氧化物对应水化物的酸碱性
根据实验现象可以判断反应的剧烈程度,根据剧烈程度可以判断金属的活泼性,通过活泼性从而能判断同周期元素在同周期中的变化规律;
(2)从实验操作中可得出,所需仪器:试管,烧杯,酒精灯,试管夹,胶头滴管,镊子,小刀,玻璃片,砂纸,火柴等
(1)探究同周期元素性质递变规律;
(2)①由分析可知,试管;
②由分析可知,烧杯;
③由分析可知,胶头滴管;
(3)①B.有气体产生,溶液变成浅红色;
②发生的反应为Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑;
③F.生成淡黄色沉淀;
④发生的反应为Na2S+Cl2=2NaCl+S↓;
⑤A.浮在水面上,熔成小球,做不定向运动,随后消失,溶液变成红色;
⑥发生的反应为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
⑦C.剧烈反应,迅速产生大量无色气体;
⑧Mg+2HCl=MgCl2+H2↑;
⑨D.反应较快,产生无色气体;
⑩发生的反应为2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑;
E.生成白色胶状沉淀,继而沉淀消失;
AlCl3+3NaOH==Al(OH)3↓+3NaCl、NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2;
(4)同周期元素,从左到右,金属与水(酸)反应剧烈程度依次减弱,金属性逐渐减弱,氯气可以置换出硫单质,非金属性逐渐增强;
(5)从钠到氯,原子核外电子层数相同,最外层电子数从1到7依次增多,原子失电子的能力依次减弱,得电子的能力依次增强;
(6)根据元素周期律最高价氧化物对应水化物的酸性越强则对应元素非金属性越强,碱性越强则对应元素金属性越强,方案为:检测元素的最高价氧化物对应水化物的酸碱性。
21. 第二周期ⅥA族 HClO4 +→
X、Y、Z、W、R是5种短周期元素,原子序数依次增大。已知X元素某种原子中不含中子,则X为H元素;Y元素的最高正价与最低负价的代数和等于零,则Y为C元素;Z的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,则Z为O元素;W、R处于同一周期,W是该周期中金属性最强的元素,则W为Na元素;W与R能够形成化合物WR,则R为Cl元素,据此分析解答。
(1)Z为O元素,在元素周期表中的位置是第二周期ⅥA族;R为Cl元素,其最高价氧化物对应水化物的分子式为HClO4;
(2)X为H元素,Y为C元素,用电子式表示CH4的形成过程:+→;
(3)W为Na元素,Z为O元素,二者形成的化合物Na2O2,可作供氧剂,为离子化合物,由2个钠离子和过氧根离子构成,其电子式是;
(4)Y为C元素,其最高价氧化物为二氧化碳,W为Na元素,其最高价氧化物对应水化物为氢氧化钠,二氧化碳与过量氢氧化钠的溶液反应生成碳酸钠和水,此反应的离子方程式为。
22. 第三周期第ⅡA族 离子键、共价键 硼 F
根据①号是氢元素;③号是第二周期第族的元素氮,可知②④⑤⑥⑦⑧⑨⑩ 分别代表B、O、F、Na、Mg、Al、S、Cl、Ni,据此分析。
(1)元素⑦是镁,在周期表中的位置第三周期第ⅡA族;元素⑧是铝,原子结构示意图;
(2)⑥~ 元素中,Na、Mg、Al、S、Cl、Ni中最高价氧化物对应水化物酸性最强的是;⑥、⑨两元素的最高价氧化物对应水化物之间可发生反应,为氢氧化钠和硫酸的反应,实质是氢离子和氢氧根离子反应生成水,离子方程式为;
(3)表中元素①④⑥可以形成一种强碱,X是氢氧化钠,X中含有的化学键类型为离子键和极性共价键;
(4)元素②③④⑤的原子中,B、N、O、F位于同一周期,同周期从左到右元素的原子半径逐渐减小,原子半径最大的是B;同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强,四种元素中非金属性最强的是F;
(5)元素⑩的单质是毒性很大的窒息性气体,是氯气,Cl和N的原子按形成的共价化合物为三氯化氮,该分子中各原子均达到“8电子稳定结构”,则该分子的电子式为。