第1章 原子结构 元素周期律 测试题
一、单选题(共15题)
1.下列指定反应的离子方程式正确的是
A.将Zn粒溶于稀硝酸中:Zn+2H+=Zn2++H2↑
B.将Cu丝插入浓硫酸中:Cu+2H2SO4=Cu2++SO2↑+4H2O
C.向AlCl3溶液中加入氨水:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH
D.存放氢氧化钠溶液不能用磨口玻璃塞:2Na++2OH-+SiO2=H2O+Na2SiO3↓
2.关于元素周期表的下列说法正确的是
A.原子序数之差为2的两种元素不可能位于同一主族
B.元素周期表中只有第二列元素原子的最外层电子数为2
C.核外有36个电子,则元素W位于第四周期IIA族
D.若某IIA族元素原子序数为x,那么IIIA族原子序数可能为
3.在一定条件下,完全分解下列某化合物2g,产生氧气1.8g,此化合物是( )
A.1H218O B.1H216O C.2H216O D.2H218O
4.一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中,X的原子核只有1个质子;元素Y、Z、W原子序数依次增大,且均位于X的下一周期:元素E的原子比W原子多8个电子。下列说法不正确的是
A.是共价化合物 B.非金属性:
C.原子半径: D.中,Z的化合价为+2价
5.关于碱金属的叙述中正确的是
A.随核电荷数的增加,其单质的熔点逐渐降低,密度逐渐增大
B.其原子半径越大,越易失去电子,其还原性越强
C.其阳离子随核电荷数增加,氧化性逐渐减弱而还原性逐渐增强
D.其单质均能在O2里燃烧生成过氧化物
6.下列说法中不正确的是
A.镧系、锕系元素都在f区
B.s区的元素都是活泼的金属元素
C.元素周期表中IIIB族到IIB族10个纵行的元素都是金属元素
D.稀有气体全都位于p区
7.下列排列顺序正确的是( )
A.氧化性:F2C.酸性:H2SiO38.短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,XY2是红棕色气体,Z的周期数等于族序数,W最外层电子数比次外层电子数少1,下列说法正确的是
A.Y和Z组成的化合物与Z和W组成的化合物中化学键类型相同
B.X的氢化物的沸点可能高于Y的氢化物的沸点
C.Z的简单离子与W的简单离子的电子数相同
D.Z单质可以与X的最高价氧化物对应的水化物反应生成H2
9.化学与社会生产生活等密切相关,下列说法不正确的是
A.PM2.5属于胶体,能产生丁达尔现象
B.中国芯的主要成分为单晶硅
C.人体缺乏铁元素,可以适当补充硫酸亚铁
D.节假日燃放烟花利用了焰色反应
10.下列元素中,非金属性最强的是( )
A.Cl B.S C.P D.F
11.下列每步转化不能通过一步反应实现的是
A.NH3→NO→NO2→HNO3 B.Si→SiO2→H2SiO3
C.S→SO2→SO3→H2SO4 D.Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3
12.下列实验操作能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 除去NaHCO3固体中混有的NH4HCO3 直接将固体加热
B 实验室收集NO2气体 用排水集气法收集
C 检验非金属性Cl>C 在Na2CO3溶液中加入足量HCl
D 检验某溶液中是否有 取该溶液于试管中,加入NaOH溶液后加热,用湿润的红色石蕊试纸检验
A.A B.B C.C D.D
13.如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图,下列说法不正确的是
A.X元素处第二周期VIA族
B.原子半径:Z>Y
C.X、Y、R形成的某种化合物可以用于漂白、消毒
D.Y、Z和W三者最高价氧化物对应的水化物能两两相互反应
14.下列说法正确的是( )
A.碱金属元素单质的熔点随原子序数递增而降低
B.同种元素的原子均有相同的质子数和中子数
C.族序数等于其周期序数的元素一定是金属元素
D.ⅦA 族元素的阴离子还原性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强
15.高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料,又称“半导体”材料,它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。它可以按下列方法进行制备:SiO2Si(粗) SiHCl3Si(纯)。下列说法正确的是( )
A.反应①的化学方程式为SiO2+CSi+CO2↑
B.反应①②③中每生成或消耗1 mol Si,转移4 mol电子
C.二氧化硅与氢氟酸反应,而硅不能与氢氟酸反应
D.SiHCl3(沸点31.8 ℃)中含有少量的SiCl4(沸点57.6 ℃),通过蒸馏(或分馏)可提纯SiHCl3
二、填空题(共8题)
16.黑火药爆炸时发生的反应:S+2KNO3+3CK2S+3CO2↑+N2↑
(1)上述反应涉及的元素中,非金属性最强的是___________,S在周期表中的位置是___________。
(2)氮元素对应的气态氢化物是___________,其水溶液显___________性,写出一水合氨的电离方程式___________。
(3)硫元素在自然界主要以硫酸盐的形式存在。写出检验SO的方法:___________
(4)氧、硫的非金属性强弱可通过比较这两种元素___________(选填编号)
a.原子的得电子的能力b.含氧酸的酸性c.气态氢化物的酸性d.单质的熔沸点
17.下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数,Y为元素的有关性质)。
(1)把与下面元素有关性质相符的曲线标号填入相应的空格中:
a. b. c. d.
①第ⅡA族元素的价电子数________。
②第三周期元素的最高化合价________。
③F-、Na+、Mg2+、Al3+的离子半径________。
(2)元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素,且原子序数依次增大。已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4;M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为4∶3;N-、Z+、X+的半径逐渐减小;化合物XN常温下为气体。据此回答:
①X为___________(名称),Y为____________(元素符号),Z原子结构示意图为________________。
②N的最高价氧化物的水化物的化学式为________________。
③M的最高价氧化物的化学式为________________________。
18.物质世界丰富多彩,原子间通过化学键构成了各种各样的物质。请根据相关知识完成下列问题。
(1)关于下面几种物质或粒子,请将合适的组号填在空格上①石墨与“足球烯”(C60);②D与T;③16O和17O;④1H2与2H2,是同素异形体的________,是同位素的________。
(2)下列物质中,①氨气;②氯化氢;③氯化铵;④二氧化碳;⑤NaClO;⑥NaCl;⑦氢气;⑧晶体硅,只有非极性键的是(填序号)________;属于离子晶体、且含共价键的是________。
(3)在下列变化中:①碘的升华;②烧碱熔化;③MgCl2溶于水;④HCl溶于水;⑤N2溶于水;⑥SiO2熔化;未发生化学键破坏的是________,发生离子键破坏的是________,发生共价键破坏的是________。(填写序号)
19.某融雪剂的主要成分的化学式为XY2,X、Y均为周期表前20号元素,其阳离子和阴离子的电子层结构相同,且1 mol XY2 含有54 mol电子。
(1)该融雪剂的化学式是_____,该物质中化学键类型是______,电子式是_______。
(2)元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,D与Y相邻,则D的离子结构示意图是_______;D与E能形成一种结构类似于CO2的三原子分子,且每个原子均达到了8e-稳定结构,该分子的结构式为_______,电子式为______,化学键类型为______(填“离子键”“非极性共价键”或“极性共价键”)。
20.A、B、C 为短周期元素,它们的位置关系如图所示,已知 B、C 两元素原子核内质子数之和是 A 元素的原子核内质子数的 4 倍。
(1)写出 A、B 的元素符号:A____、B____。
(2)B 在周期表中的位置为____,C 的离子结构示意图为____。
(3)A 的氢化物的分子式为____;B、C 的最高价氧化物对应的水化物的分子式分别为____、____。
21.白玉的化学式可用CaxMgySipO22(OH)2表示(也可用Ca、Mg、si、H的氧化物表示、。
(1)取8.10g白玉粉末灼烧至恒重,固体减少了0.18g,则白玉的摩尔质量为___g/mol。
(2)另取4.05g白玉粉末加入lmol/L的盐酸100mL中充分溶解,得不溶物2.40g。过滤,将滤液和洗涤液合并后往其中加入足量的铁屑,得到气体336mL(STP)。则①p=_______________;②白玉的化学式为_______________。
22.已知化合物X由3种元素组成,某学习小组进行了如下实验:
①取适量X,加水完全溶解有无色气体和蓝色沉淀产生;取反应后溶液进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色:
②取2.95gX溶于水,加入含H2SO40.025mol的硫酸恰好反应,生成标准状况下0.056L无色气体;反应后的溶液可与0.015molSiO2反应,得到无色刺激性气体,该气体易潮解,在潮湿空气中可产生浓烟雾。
请回答:
(1)X中3种元素是___________(用元素符号表示)。
(2)X与硫酸反应的化学方程式是___________。
(3)向①反应后溶液滴加少量酸或少量碱溶液时,溶液pH值并不会发生明显变化,试用离子方程式解释:___________。
23.用图所示实验装置可以完成中学化学实验中的一些实验。
(1)现有稀硝酸、稀盐酸、稀硫酸、碳酸钠粉末、硅酸钠溶液五种试剂。选择三种试剂利用如图装置证明酸性强弱:H2SO4 > H2CO3 > H2SiO3
①仪器A的名称_______,A中试剂_______,B中试剂_______。
②C中发生反应的化学方程式:_______。
(2)利用如图装置实验,证明二氧化硫气体具有漂白性。已知:Na2SO3 + H2SO4=Na2SO4 +SO2↑+H2O。 在装置A中加入 70%的硫酸溶液,B中加入Na2SO3粉末;
①C中应加入_______溶液。打开分液漏斗活塞,一段时间后观察到C中现象是_______,反应完全后,将C试管加热一段时间发生的现象是_______。
②如果仅用如图装置进行此实验,可能造成环境污染,此污染属于_______(选填“白色污染”或“酸雨污染"),因此应该在C装置后加一个盛有_______溶液的洗气瓶。
③将二氧化硫气体通入FeCl3溶液中反应一段时间后,滴加KSCN溶液,溶液未变红色,请写出所发生反应的离子方程式:_______。
参考答案:
1.C
【解析】A.硝酸有强氧化性,Zn粒溶于稀硝酸中,生成NO,不会产生氢气,3Zn+8H++2 =3Zn2++2NO↑+4H2O,A项错误;
B.常温下Cu和浓硫酸不反应,B项错误;
C.AlCl3溶液中加入氨水,生成氢氧化铝和氯化铵,一水合氨是弱碱、氢氧化铝是沉淀不拆,反应的离子方程式为:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH,C项正确;
D.存放氢氧化钠溶液不能用磨口玻璃塞是因为玻璃中的二氧化硅会与NaOH反应生成黏性的硅酸钠溶液,硅酸钠属于易溶于水的盐,拆成离子,反应的离子方程式为2OH-+SiO2=H2O+,D项错误;
答案选C。
2.D
【解析】A.H、Li元素位于同一主族,故A错误;
B.0族的氦元素原子的最外层电子数为2,故B错误;
C.核外有36个电子,则元素W原子为38个电子,为38号元素锶元素,位于第五周期IIA族,故C错误;
D.若某IIA族元素原子序数为x,若为第六、第七周期的元素,则IIIA族原子序数可能为,故D正确;
故选D。
3.A
完全分解下列某化合物2g,产生氧气1.8g,则H元素的质量为0.2g,H、O元素的质量为0.2g:1.8g=1:9,以此来解答。
【解析】A. 1H218O中H、O元素的质量为2:18=1:9,故A正确;
B. 1H216O中H、O元素的质量为1×2:16=1:8,故B错误;
C. 2H216O中H、O元素的质量为2×2:16=1:4,故C错误;
D. 2H218O中H、O元素的质量为2×2:18=2:9,故D错误;
故答案为A。
4.C
根据题给的分子结构式可知:X、W、E均形成1个共价键,Y形成4个共价键,Z形成2个共价键。X的原子核只有1个质子,则X为H元素;元素Y、Z、W原子序数依次增大,且均位于X的下一周期,则Y为C元素,Z为O元素,W为F元素;元素E的原子比W原子多8个电子,则E为Cl元素,据此分析解答。
【解析】A.依据上面分析,HClO4是共价化合物,故A项正确;
B.同一周期元素从左往右非金属性增强,所以非金属性:F>O>C,故B项正确;
C.同一周期从左往右原子半径逐渐减小,同一主族从上往下原子半径逐渐增大,电子层数越多半径越大,所以原子半径:Cl>C>F,故C项错误;
D.OF2中,F为-1价,则O的化合价为+2价,故D项正确;
答案选C。
5.B
【解析】A. 随核电荷数的增加,其单质的熔点逐渐降低,密度整体逐渐增大,但钾的密度比钠的小,是个特例,故A错误;
B. 其原子半径越大,越易失去电子,其还原性越强,符合碱金属的递变规律,故B正确;
C.碱金属的阳离子随核电荷数增加,得电子能力逐渐减弱,即氧化性逐渐减弱,但它们不能再失去电子,所以没有还原性,故C错误;
D.锂与氧气反应只能生成氧化物,故D错误;
故选:B。
6.B
【解析】A.镧系、锕系元素的最后一个电子均排在f能层,都在f区,A正确;
B.s区的元素含有H元素,H不是活泼的金属元素,B错误;
C.过渡元素都是金属元素,元素周期表中IIIB族到IIB族10个纵行的元素都是过渡元素,都是金属元素,C正确;
D.第ⅢA到ⅧA和0族元素均位于p区,所以稀有气体全都位于p区,D正确;
答案选B
7.C
【解析】A.同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,则单质的氧化性:,A错误;
B.同主族元素从上到下金属性逐渐增强,则金属性:,B错误;
C.同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱,则酸性:,C正确;
D.同周期元素自左向右金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,则碱性:,D错误;
故选C。
8.B
短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,XY2是红棕色气体,则X为N、Y为O元素;Z的周期数等于族序数,其原子序数大于O,则Z为Al元素;W的最外层电子数比次外层电子数少1,其原子序数大于Al,则W为Cl元素.
【解析】根据分析可知,X为N,Y为O,Z为Al,W为Cl元素,
A.Y和Z组成的化合物是Al2O3,是离子化合物,Z和W组成的化合物是AlCl3,是共价化合物,化学键类型不同,故A错误;
B.X的氢化物如N2H4,沸点为121℃,Y的氢化物是H2O,沸点100℃,故B正确;
C.Z的简单离子是Al3+,10电子结构,W的简单离子是Cl-,18电子结构,电子数不同,故C错误;
D.Z单质可以与X的最高价氧化物对应的水化物反应即Al和HNO3生成氮氧化物,不产生H2,故D错误;
故选:B。
9.A
【解析】A.PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的细小颗粒物,也称为可入肺颗粒物,若不是分散系,就不属于胶体,因此就不能产生丁达尔现象,A错误;
B.硅是良好的半导体材料,可以用于制造芯片,B正确;
C.人体缺乏铁元素,容易引起贫血可以补充适量硫酸亚铁,C正确;
D.金属元素发生焰色反应会出现不同的色彩,节日燃放的烟花即是某些金属元素发生焰色反应所呈现出来的色彩,D正确;
故合理选项是A。
10.D
【解析】同周期主族元素自左至右非金属性依次增强,所以非金属性Cl>S>P,同主族元素自上而下非金属减弱,所以非金属性F>Cl,综上所述非金属性最强的是F,故答案为D。
11.B
【解析】A.NH3催化氧化可得到NO,NO被空气氧化可得到NO2,NO2溶于水可生成HNO3和NO,每步转化均能通过一步反应实现,A不符合题意;
B.Si与氧气加热条件下可生成二氧化硅,但二氧化硅不溶于水,也不与水反应,不能一步转化为硅酸,B符合题意;
C.S与氧气点燃可生成SO2,SO2被氧气氧化为SO3,SO3和水反应可生成H2SO4,每步转化均能通过一步反应实现,C不符合题意;
D.Fe与盐酸可转化为FeCl2,FeCl2与氢氧化钠可转化为Fe(OH)2,Fe(OH)2与氧气和水发生反应可生成Fe(OH)3,每步转化均能通过一步反应实现,D不符合题意;
故选B。
12.D
【解析】A.直接加热NaHCO3和NH4HCO3固体混合物,NaHCO3和NH4HCO3都会发生分解反应,不能达到实验目的,故A不选;
B.NO2与水反应生成HNO3和NO,不能用排水集气法收集NO2,故B不选;
C.比较非金属性的强弱,应该比较最高价氧化物的水化物的酸性,酸性越强,非金属性越强,反之越弱,HCl不是Cl元素的最高价氧化物的水化物,不能用HCl和H2CO3的酸性强弱比较Cl和C元素的非金属性强弱,故C不选;
D.取溶液于干净的试管中,加NaOH溶液加热,用湿润的红色石蕊试纸检验,若试纸变蓝,就证明溶液中有NH4+,未变蓝,则证明无NH4+,故D正确;
答案选D。
13.B
由题干信息图可知,X的负价为-2价,无正价,故X为O,Y为+1价,无负价,故Y为Na,Z为Al,W为-2价和+6价,故W为S,R为-1价和+7价,故R为Cl,据此分析解题。
【解析】A.由分析可知,X元素为O,故处第二周期VIA族,A正确;
B.由分析可知,Z为Cl,Y为Na,故原子半径:Y > Z ,B错误;
C.由分析可知,X、Y、R分别为O、Na、Cl形成的某种化合物如NaClO可以用于漂白、消毒,C正确;
D.由分析可知,Y、Z和W三者最高价氧化物对应的水化物分别为:NaOH、Al(OH)3、HClO4,故能两两相互反应,离子方程式分别为:OH-+H+=H2O、Al(OH)3+OH-=+2H2O、Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,D正确;
故答案为:B。
14.A
【解析】A. 碱金属元素随着原子序数的递增原子半径逐渐增大,金属键逐渐减弱,单质的熔点逐渐降低,故A正确;
B. 同种元素的不同核素质子数相同,中子数不同,故B错误;
C. 氢元素的族序数等于其周期数,属于非金属元素,故C错误;
D. ⅦA族阴离子还原性越强,元素的非金属性越弱,最高价氧化物对应水化物的酸性越弱,故D错误;
答案选A。
15.D
【解析】A.二氧化硅与C在高温条件下反应生成Si和CO,不是二氧化碳,故A错误;
B.反应①中每生成1 mol Si转移4 mol电子,而SiHCl3中Si的化合价是+2,所以反应②③中每消耗或生成1 mol Si,转移2 mol电子,故B错误;
C.二氧化硅与硅都可以与氢氟酸反应,故C错误;
D.SiHCl3与SiCl4的沸点相差较大,所以可通过蒸馏除去SiCl4,故D正确。
故选D。
【点睛】此题易错项在于A,高温下CO更稳定,所以二氧化硅与C在高温条件下反应生成Si和CO。
16. O 第三周期第ⅥA族 NH3 碱 NH3·H2O NH+OH- 取样,先加入稀盐酸无明显现象,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,证明有硫酸根 a
同周期元素从左到右非金属性增强,同主族从上到下非金属性减弱;原子的得电子的能力越强,元素的非金属性越强,结合元素的非金属性与物质的性质的变化规律分析解答。
【解析】(1)非金属元素有C、N、O、S,同周期元素从左到右非金属性增强,同主族从上到下非金属性减弱,非金属性:O>N>S>C,非金属性最强的是O;S是16号元素,位于周期表第三周期ⅥA族,故答案为:O;第三周期ⅥA族;
(2)氮元素对应的气态氢化物是NH3,溶于水反应生成NH3·H2O,NH3·H2O NH+OH-,其水溶液显碱性,故答案为:NH3;碱;NH3·H2O NH+OH-;
(3)检验SO的方法为:取样,先加入稀盐酸无明显现象,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,证明有硫酸根,故答案为:取样,先加入稀盐酸无明显现象,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,证明有硫酸根;
(4)a.原子的得电子的能力越强,元素的非金属性越强,原子的得电子的能力可以比较非金属性强弱,故a选;b.O元素没有含氧酸,不能通过含氧酸的酸性比较非金属性强弱,故b不选;c.气态氢化物的稳定性越强,元素的非金属性越强,不能通过氢化物的酸性比较非金属性强弱,故c不选;d.单质的熔沸点,与元素的非金属性无关,不能比较非金属性强弱,故d不选;故答案为:a。
17. b c a 氢 O HClO4 SiO2
(1)①根据同一主族元素的最外层电子数相等;
②第3周期的最高化合价从左→右依次升高;
③四种离子有相同的电子层结构,核电荷数越小,离子半径越大;
(2)元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素,且原子序数依次增大.已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3:4,则Y的最外层电子数为6,核外电子数为8符合,即Y为O元素;M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为4:3,M为第三周期的Si元素;N-、Z+、X+的半径逐渐减小,可知N为Cl、Z为Na、X为H;化合物HCl常温下为气体,以此来解答。
【解析】(1)①ⅡA族元素的最外层电子数相等,图像b符合,故答案为:b;
②第3周期的最高化合价从左→右依次升高,图像c符合,故答案为:c;
③四种离子有相同的电子层结构,核电荷数越小,离子半径越大,故离子半径:F->Na+>Mg2+>Al3+,图像a符合,故答案为:a.
(2)①由上述分析可知,X为氢,Y为O,Z的原子结构示意图为 ,故答案为:氢;O; ;
②N的最高价氧化物的水化物的化学式为HClO4,故答案为:HClO4;
③M为Si,其最高价氧化物SiO2,故答案为:SiO2。
【点睛】第(2)题考查原子结构与元素周期律,为高频考点,把握Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3:4推断Y为O元素为解答的关键,侧重分析与推断能力的考查,注意周期律及元素化合物知识的应用,题目难度不大。
18. ① ②③ ⑦⑧ ③⑤ ①⑤ ②③ ④⑥
【解析】⑴①是同种元素形成的不同的单质属于同素异形体,②③是具有相同数目的质子数和不同的中子数的氢元素和氧元素的不同原子,互为同位素,故答案为①;②③;
⑵①氨气含有极性键;
②氯化氢含有极性键;
③氯化铵含有极性键、离子键、配位键;
④二氧化碳含有极性键;
⑤NaClO含有极性键、离子键;
⑥NaCl含有离子键;
⑦氢气含有非极性键;
⑧晶体硅含有非极性键;
只有非极性键的是⑦⑧;属于离子晶体、且含共价键的是③⑤;故答案分别为⑦⑧;③⑤;
⑶①碘的升华破坏分子间作用力;
②烧碱熔化破坏离子键;
③MgCl2溶于水破坏离子键;
④HCl溶于水破坏共价键;
⑤N2溶于水破坏分子间作用力;
⑥SiO2熔化破坏共价键;
未发生化学键破坏的是①⑤,发生离子键破坏的是②③,发生共价键破坏的是④⑥;故答案分别为①⑤;②③;④⑥。
19. CaCl2 离子键 S=C=S 极性共价键
【解析】(1)X的阳离子与Y的阴离子的电子层结构相同,且1 mol XY2中含54 mol电子,则1 mol X、Y的离子含电子为54 mol÷3=18 mol ,结合物质构型是XY2,可推出其化学式应为CaCl2,X为Ca元素,Y为Cl元素;CaCl2为离子化合物,Ca2+与Cl-之间通过离子键结合,其电子式为:;
(2)元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,则其可能为He或C或S或Kr,又由于D与Y相邻,则D为S元素。S是16号元素,原子核外电子排布是2、8、6,S原子获得2个电子变为S2-,则S2-离子的结构示意图为;
在He、C、Kr三种原子中,只有C能够与S形成化合物分子,则E为C,C与S形成的一种结构类似于CO2的三原子分子,且分子中每个原子均达到了8e-稳定结构,该物质分子为CS2,其结构式是:S=C=S,电子式是:;在CS2分子中,C、S两种不同元素的原子之间以极性共价键结合,故该物质分子中含有的化学键类型为极性共价键。
20. O P 第三周期VA族 H2O或H2O2 H3PO4 HClO4
根据题给图表,设A元素原子序数为z,则B的原子序数为z+7,C的原子序数为z+9,据题意有:4z= z+7+ z+9,z=8,所以A为氧;B的原子序数为8+7=15,为磷;C的原子序数为8+9=17,为氯。可在此基础上解各小题。
【解析】(1)根据分析,A、B分别为氧、磷,元素符号分别为O、P。答案为:O;P;
(2)B为P,在周期表中的位置为第三周期VA族;C为Cl,Cl-结构示意图为。答案为:第三周期VA族;;
(3)A为O,O的氢化物的分子式为H2O或H2O2;P、Cl分别为VA族、VIIA族,最高价分别是+5、+7,所以,B(P)、C(Cl) 的最高价氧化物对应的水化物的分子式分别为H3PO4、HClO4。答案为:H2O或H2O2;H3PO4;HClO4。
【点睛】短周期元素周期表结构为:
熟悉以上结构,对照题给的元素周期表的片段,可以初步判断元素所处的可能位置。如本题中片段为 ,对照上表可判断该片段位于周期表右边,且为第二、三周期,所以同族元素原子序数相差8。
21. 810 8 Ca2Mg5Si8O22(OH)2
(1)灼烧白玉粉末质量减少的是水,根据白玉与水的关系式计算其摩尔质量;
(2)①不溶物是二氧化硅,根据白玉与二氧化硅的关系式计算P值;
②最后的溶液含有CaCl2、MgCl2、FeCl2,根据Ca、Mg 原子守恒分别用x、y表示出CaCl2、MgCl2的物质的量,根据H2的体积求出FeCl2的物质的量,利用Cl原子守恒,列出方程;再利用白玉的相对原子质量列出另一方程,联立方程求解,确定白玉的化学式。
【解析】(1)白玉粉末灼烧后,质量减少的是水,根据氢原子守恒得白玉和水的关系式,设白玉的摩尔质量为M;
CaxMgySipO22(OH)2--H2O
1mol 1mol
所以M=810g/mol;
故答案为810;
(2)①通过题意知,酸过量,所以不溶物是二氧化硅,根据硅原子守恒得白玉与二氧化硅的关系式,
CaxMgySipO22(OH)2--PSiO2
1mol pmol
则1mol:pmol=:
解得p=8;
故答案为8;
②4.05g白玉的物质的量为n==0.005mol;由 FeCl2~H2关系式,得n(FeCl2)=n(H2)==0.015mol;由Cl原子守恒,列方程:2×0.005xmol+2×0.005ymol+2×0.015mol=0.1L×lmol/L;由白玉的相对原子质量为810,列方程:40x+24y+28×8+16×22+17×2=810;联立方程,解得:x=2;y=5;则白玉的化学式为:Ca2Mg5Si8O22(OH)2;
故答案是:Ca2Mg5Si8O22(OH)2。
22. K、Cu、F 4K3CuF6+10H2SO4+2H2O =6K2SO4+4CuSO4+24HF+O2↑ 加少量酸时发生反应的离子方程式:H++F-=HF,加少量碱时发生反应的离子方程式:HF+OH-=F-+H2O
①化合物X由3种元素组成,取适量X,加水完全溶解有无色气体和蓝色沉淀产生,蓝色沉淀为Cu(OH)2,说明X中有铜元素,取反应后溶液进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色,说明X中有钾元素;②取2.95gX溶于水,加入含H2SO40.025mol的硫酸恰好反应,反应后的溶液可与0.015molSiO2反应,得到无色刺激性气体,该气体易潮解,在潮湿空气中可产生浓烟雾,说明反应后的溶液中有HF,说明X中含有氟元素。反应后的溶液可与0.015molSiO2反应,方程式为SiO2+4HF=SiF4 ↑+2H2O,n(HF)=0.015mol=0.06mol,m(F)=0.06mol×19g mol-1 =1.14g;n(H2SO4)=0.025mol= [2n(K+)+n(Cu2+)],n(K+)×39g mol-1 +n(Cu2+)×64g mol-1 =2.95g-1.14g=1.81g,解得n(K+)=0.03mol,n(Cu2+)=0.01mol,n(K+):n(Cu2+):n(F-)=0.03:0.01:0.06=3:1:6,X的化学式为K3CuF6。X中铜显+3价,能将水中氧元素氧化生成氧气,生成标准状况下0.056L无色气体为氧气,n(O2)==0.0025mol。
【解析】(1)由分析:X中3种元素是K、Cu、F。故答案为:K、Cu、F;
(2)X的化学式为K3CuF6,其中铜是+3价与稀硫酸反应将水中氧元素氧化生成氧气,铜还原成+2价铜,化学方程式是4K3CuF6+10H2SO4+2H2O =6K2SO4+4CuSO4+24HF+O2↑。故答案为:4K3CuF6+10H2SO4+2H2O =6K2SO4+4CuSO4+24HF+O2↑;
(3)①反应4K3CuF6+10H2O=4Cu(OH)2↓+O2↑+12KF+12HF,KF-HF形成缓冲溶液,加少量酸时发生反应:H++F-=HF,加少量碱时发生反应:HF+OH-=F-+H2O ,故向①反应后溶液滴加少量酸或少量碱溶液时,溶液pH值并不会发生明显变化,故答案为:加少量酸时发生反应的离子方程式:H++F-=HF,加少量碱时发生反应的离子方程式:HF+OH-=F-+H2O。
23. 分液漏斗 稀硫酸 碳酸钠粉末 CO2+H2O+Na2SiO3=H2SiO3↓+Na2CO3 品红 溶液红色褪去 红色恢复 酸雨污染 NaOH SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO+4H+
(1)强酸可以制弱酸,所以稀硫酸与碳酸钠粉末反应生成二氧化碳可证明酸性: H2SO4 > H2CO3 ;二氧化碳与硅酸钠溶液反应可生成硅酸沉淀说明酸性:H2CO3 > H2SiO3;
(2)装置A中加入 70%的硫酸溶液,B中加入Na2SO3粉末,二者反应生成SO2,SO2可以使品红溶液褪色,所以装置C中盛放品红溶液可以检验SO2;二氧化硫会对空气造成污染,需要处理,其可与NaOH溶液反应,所以可用NaOH溶液吸收。
【解析】(1)①根据仪器A的结构特点可知其为分液漏斗;根据分析可知A中应盛放稀硫酸;B中应盛放碳酸钠粉末;
②C中为二氧化碳与硅酸钠的反应生成硅酸沉淀和碳酸钠,方程式为:CO2+H2O+Na2SiO3=H2SiO3↓+Na2CO3;
(2) ①品红溶液可以检验二氧化硫,所以C中应加入品红溶液,可观察到C中红色溶液褪色;完全反应后将C试管加热一段时间可观察到C中溶液红色恢复;
②二氧化硫会造成酸雨,所以属于酸雨污染,需要吸收尾气处理;SO2为酸性氧化物,可以用NaOH溶液吸收二氧化硫,所以应在C装置出气口的导管再接一个盛有NaOH溶液的烧杯,将产生的二氧化硫通入到NaOH溶液中;
③根据现象可知SO2将Fe2+还原为Fe3+,根据S元素价态变化规律可知SO2被氧化为SO,离子方程式为SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO+4H+。