第1章原子结构元素周期表综合练习(含答案)2022-2023学年下学期高一化学鲁科版(2019)必修第二册

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名称 第1章原子结构元素周期表综合练习(含答案)2022-2023学年下学期高一化学鲁科版(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 2023-06-19 17:33:26

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第1章原子结构元素周期表综合练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层电子数相同,c所在周期数与族序数相同;d与a同族,下列叙述正确的是
A.四种元素中b的金属性最强
B.原子半径:
C.d的单质氧化性比a的单质氧化性强
D.c的最高价氧化物对应水化物是一种强碱
2.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物可用作制冷剂,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,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生。下列说法不正确的是
A.X的简单氢化物的热稳定性比W的强
B.Y与X的简单离子具有相同的电子层结构
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,与Y属于同一周期
3.下列说法正确的是
A.金属元素不能得电子,不显负价,故金属不能形成阴离子
B.P、S、Cl元素最高正价依次升高
C.B、C、N、O、F原子半径依次增大
D.Li、Na、K、Rb的最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱
4.短周期元素W、X、Y和Z在周期表中的相对位置如表所示,这四种元素原子的最外层电子数之和为21。下列关系正确的是
W X
Y Z
A.氢化物沸点:WB.氧化物对应水化物的酸性:YC.化合物熔点:Y2X3D.简单离子的半径:Y5.下列有关元素的性质及其递变规律正确的是
A.ⅠA族与ⅦA族元素间可形成多种强酸
B.第2周期元素从左到右,最高正价从+1递增到+7
C.同主族元素的简单阴离子还原性越强,则该元素的原子越易得到电子
D.同周期金属元素的化合价越高,其原子失电子能力越强
6.被誉为“矿石熊猫”的香花石,是由我国地质学家首次发现,它由前20号元素中的6种主族元素组成,其化学式为Y2X3(ZWR4)3T2,其中X、Y、Z为金属元素,Z的最外层电子数与次外层电子数相等,X、Z位于同一主族,Y、Z、R、T位于同一周期,R元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,T无正价,X与R的原子序数之和是W的2倍。下列说法错误的是( )
A.原子半径:Y>Z>R>T
B.气态氢化物的稳定性:W<R<T
C.最高价氧化物对应水化物的碱性:X>Z
D.XR2、WR2两种化合物中R的化合价相同
7.放射性元素Cn的一个原子经过6次衰变(每次衰变都放出一个相同的粒子)后,得到比较稳定的第100号元素镄(Fm)的含153个中子的原子。下列说法中正确的是( )
A.每次衰变都放出He
B.每次衰变都放出T
C.Fm只是元素镄的一个原子,153不代表镄元素的相对原子质量
D.Cn经过3次这样的衰变是得不到镄原子的,产生的是Cn的同位素原子
8.下列各图为元素周期表的一部分,表中的数字为原子序数,其中M的原子序数为37的是
A. B. C. D.
9.下列各原子的电子式不正确的是(  )
A.钠原子
B.氢原子
C.氮原子
D.氯原子
10.下列实验不能作为判断依据的是(  )
A.钠和镁分别与冷水反应,可判断钠和镁金属性强弱
B.铁与硫酸铜溶液反应有铜析出,可判断铁与铜的金属性强弱
C.碳酸钠溶液中通入二氧化硫产生气泡,可判断碳与硫的非金属性强弱
D.卤素单质溴与碘分别与足量的氢气反应,可判断溴与碘的非金属性强弱
11.2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法不正确的是
A.In是第五周期第ⅢA族元素
B.11549In的中子数与电子数的差值为17
C.原子半径:In>Al
D.碱性:In(OH)3>RbOH
12.物质间的转化需要考虑反应实质、条件以及物质的用量,下列物质转化在给定条件下能实现的是
①SiSiO2H2SiO3
②SSO2H2SO4
③CCO2Na2CO3
④NaCl溶液NaCl晶体Na
⑤NaNa2ONaOH
A.①②③ B.②③ C.①④⑤ D.②④⑤
13.化学与生产:生活及环境密切相关。下列说法正确的是
A.太阳能电池的主要材料是 B.新冠疫苗应冷藏存放,以避免活性降低
C.84消毒液可与洁厕灵(盐酸)混合使用 D.具有强氧化性,可用于漂白纸浆
14.已知号元素的离子、、、都具有相同电子层结构,下列关系正确的是
A.质子数:,离子的还原性:
B.电负性:
C.氢化物的稳定性:
D.原子半径:,第一电离能:
15.下列关于氧化物分类的说法不正确的组合是
①金属氧化物也可以形成酸性氧化物
②非金属氧化物一定是酸性氧化物
③SiO2是酸性氧化物,硅酸是它与水反应形成的水化物
④碱性氧化物一定是金属氧化物
⑤Na2O和Na2O2均能与H2O反应生成NaOH,故二者都是碱性氧化物
⑥能与酸反应生成盐和水的氧化物一定是碱性氧化物
⑦能与碱反应生成盐和水的氧化物一定是酸性氧化物
A.②③⑤⑥⑦ B.①④ C.②④⑤ D.①②④⑥⑦
二、实验题
16.Ⅰ.某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律,设计了如下系列实验。
(1)将将Na、K、Mg、Al各1mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中,试预测实验结果:_______与盐酸反应最剧烈,_______与盐酸反应产生的气体最多(填元素符号)。
(2)向溶液中通入氯气出现黄色浑浊,可证明Cl的非金属性比S强,反应的离子方程式为:_______。
Ⅱ.利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律
(3)仪器A的名称为_______。
(4)实验室中现有药品:①酸稀盐酸;②酸稀硝酸;③液溶液;④固体,请选择证合适药品设计实验验证N、C、Si的非金属性的变化规律;装置A、B中所装药品分别为_______、_______(填序号)。但有同学认为该装置有缺陷,如何改进?_______。
Ⅲ.完成下列问题
(5)铝是为数不多的能与强碱溶液反应的金属,请书写铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式_______。
(6)消除采矿业胶液中的氰化物(如KCN,C为+2价),经以下反应实现:(已配平)。试指出A的化学式_______,如此反应中有6.72L(标准状况)气体生成,转移电子数目为_______。
17.为验证卤素单质Cl2、Br2、I2氧化性的相对强弱,某小组用下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中溶液由黄色变为红棕色时,关闭活塞a。
Ⅳ.……
(1)A中产生黄绿色气体,说明KMnO4的氧化性比Cl2___________,(填“强”或“弱”)对应的离子方程式是___________。
(2)B中溶液发生反应的离子方程式是___________。
(3)浸有NaOH溶液的棉花的作用是吸收没反应的气体,写出反应的离子方程式:___________。
(4)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作是___________,现象是___________。
(5)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多,原子半径逐渐增大,___________(填“失电子”或“得电子”)能力逐渐减弱。
三、工业流程题
18.碘是人体生长发育不可缺少的微量元素,海带中富含碘元素,从海带中提取碘的工艺流程如下。回答下列问题:
(1)步骤①中发生反应的离子方程式为_______,当生成0.3molI2时,转移电子的物质的量为_______mol。
(2)向含有I2的水溶液中加入CCl4振荡静置后的实验现象为_______。
(3)步骤③中发生反应的化学方程式为_______。
(4)步骤⑤的实验操作名称为_______。
(5)步骤③④是利用化学转化法将富集在四氯化碳中的碘单质重新富集在水中,该方法称为_______法。
19.高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图及主要反应如下:
(1)工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅的化学方程式为_______。当有 1molC参与反应时,该反应转移的电子数是_______。
(2)有关物质的熔沸点数据如下表,提纯SiHCl3的主要工艺操作依次是沉降、冷凝和_______。
物质 Si SiCl4 SiHCl3 SiH2Cl2 SiH3Cl HCl SiH4
熔点/℃ 1410 -70.4 -126.5 -122 -118 -114.2 -185
沸点/℃ 2355 57.6 31.8 8.2 -30.4 -84.9 -111.9
(3)还原炉中发生的化学反应方程式为:_______。
(4)上述工艺生产中循环使用的物质除Si、SiHCl3外,还有_______。
(5)关于硅及其相关化合物的叙述正确的是_______。
A.自然界中存在天然游离的硅单质
B.已知C与Si属于主族元素,由于CO2+H2O=H2CO3,用类比法得知,SiO2+H2O=H2SiO3
C.硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,具有粘性和耐高温,可以作为木材的粘合剂和防火材料
D.硅元素在金属与非金属的分界线处,因此具有弱的导电性,一般可用于作为半导体材料
E.光导纤维的主要成分是SiO2
F.玻璃、水泥、陶瓷都是传统的硅酸盐产品
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.A
【分析】a、b、c、d为原子序数依次增大的短周期主族元素,a原子核外电子总数与b原子次外层的电子数相同,则a的核外电子总数应为8,为O元素;则b、c、d为第三周期元素,c所在周期数与族数相同,应为Al元素,d与a同族,应为S元素,b可能为Na或Mg,结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律解答该题,由以上分析可知:a为O元素、b可能为Na或Mg、c为Al、d为S元素。
【详解】A.同周期元素从左到右元素的金属性逐渐降低,则金属性b>c,a、d为非金属,金属性较弱,则4种元素中b的金属性最强,A正确;
B.同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,应为b>c>d,a为O,原子半径最小,B错误;
C.一般来说,元素的非金属性越强,对应的单质的氧化性越强,应为a的单质的氧化性强,C错误;
D.c为Al,对应的最高价氧化物的水化物为氢氧化铝,为弱碱,D错误;
故答案选:A。
2.C
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物可用作制冷剂,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,加入稀盐酸,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。
【详解】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正确;
B.Y与X的简单离子分别为氧离子和钠离子,都含有2个电子层,故B正确;
C.Y与Z形成的化合物为硫化钠,硫化钠溶液水解呈碱性,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C。
3.B
【详解】A.金属无负价,但可以形成阴离子,如、等,故A错误;
B.P、S、Cl元素的最外层电子数依次升高,故其最高正价逐渐升高,故B正确;
C.根据元素周期律可知,同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,故C错误;
D.从到金属性依次增强,所以最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强,故D错误;
本题答案 B。
4.D
【解析】设W的最外层电子数为x,则X的最外层电子数为x+1,Z的最外层电子数为x+2,Y的最外层电子数为x-2,根据四种元素原子的最外层电子数之和为21,得出x=5,可以判断出W为N元素、X为O元素、Y为 Al元素、Z为Cl元素,据此解题。
【详解】A.氨存在分子间氢键,而不存在分子间氢键,所以的沸点比的沸点高,A错误;
B.显两性,X为O,没有氧化物,B错误;
C.是离子晶体,而是分子晶体,离子晶体的熔点一般高于分子晶体的熔点,C错误;
D.和的电子层结构相同,具有相同电子层结构的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径,D正确;
故选D。
5.A
【详解】A. ⅠA族中的氢元素与ⅦA族元素可形成HCl、HBr、HI等多种强酸,A项正确;
B. 第2周期中的O元素无最高正价,F元素无正化合价,B项错误;
C. 同主族元素自上而下,非金属性逐渐减弱,对应简单阴离子的还原性逐渐增强,故简单阴离子还原性越强,该元素的原子越难得电子,C项错误;
D. 金属元素化合价高低与原子得失电子多少有关,与原子得失电子能力无关,D项错误;
答案选A。
6.D
【分析】根据题给信息可知,X、Y、Z、R、W、T分别为钙、锂、铍、氧、硅、氟。
【详解】A.Y、Z、R、T位于同一周期,元素的原子半径从左向右逐渐减小,故A正确;
B.非金属性:F>O>Si,则气态氢化物的稳定性:SiH4<H2O<HF,故B正确;
C.钙元素比铍元素的金属性强,则最高价氧化物对应水化物的碱性:Ca(OH)2>Be(OH)2,故C正确;
D.CaO2、SiO2中氧(即R)的化合价分别为 1、 2,故D错误。
综上所述,答案为D。
7.A
【详解】A.Cn的质子数为112,该原子经过6次衰变后得到100号元素镄(Fm)的含153个中子的原子,则放出的粒子的质子数为(112-100)÷6=2,中子数为(277-112-153)÷6=2,即放出的粒子是α粒子(He),故A正确;
B.根据A选项分析可知放出的粒子是α粒子(He),故B错误;
C.根据质量数=质子数+中子数=153+100=253,应为Fm,故C错误;
D.质子数相同中子数不同的同一元素互称同位素,Cn经过3次这样的衰变得到的原子质子数为112-2×3=106,与Cn的质子数不相等,故D错误;
综上所述答案为A。
8.B
【分析】M的原子序数为37,位于第五周期,根据上下层周期同族的核外电子数差值进行计算。
【详解】M的原子序数为37,位于第五周期,同族上下周期的核外电子数差18,即上层元素原子序数为19,下层元素原子序数为55,则符合题意的为B。
答案为B。
9.B
【详解】A. 钠原子最外层一个电子,正确,但不符合题意;
B. 氢原子最外层一个电子,题中点了两个电子,错误,符合题意;
C. 氮原子最外层五个电子,正确,但不符合题意;
D. 氯原子最外层七个电子,正确,但不符合题意;
故选:B。
【点睛】电子式是在元素符号周围用“·”或“×”表示原子或离子的最外层电子(价电子)的式子。
10.C
【详解】A.根据金属与水或酸反应放出氢气的难易程度,可判断元素金属性的强弱,则结合钠和镁分别与冷水反应,可判断钠和镁金属性强弱,故A正确;
B.铁与硫酸铜溶液反应有铜析出,可知Fe的还原性比Cu强,则可判断铁比铜的金属性强,故B正确;
C.碳酸钠溶液中通入二氧化硫产生气泡,只能证明亚硫酸的酸性比碳酸强,其中亚硫酸不是硫元素最高价氧化物的水化物,则不能说明硫与碳非金属性的强弱,故C错误;
D.非金属单质与氢气化合的难易程度可比较非金属性的强弱,则根据卤素单质溴与碘分别与足量的氢气反应,即可判断溴与碘的非金属性强弱,故D正确;
故答案为C。
11.D
【分析】A.根据原子核外电子排布规则,该原子结构示意图为,据此判断该元素在周期表中的位置;
B.质量数=质子数+中子数,元素符号的左上角为质量数、左下角为质子数,原子的质子数=电子数;
C.同主族元素的原子,从上到下,电子层数逐渐增多,半径逐渐增大;
D.同周期元素,核电荷数越大,金属性越越弱,最高价氧化物对应水化物的碱性越弱;
【详解】A.根据原子核外电子排布规则,该原子结构示意图为,因此In位于元素周期表第五周期第IIIA族,故A不符合题意;
B.质量数=质子数+中子数,元素符号的左上角为质量数、左下角为质子数,因此该原子的质子数=电子数=49,中子数为115-49=66,所以中子数与电子数之差为66-49=17,故B不符合题意;
C.Al位于元素周期表的三周期IIIA族,In位于元素周期表第五周期IIIA族,同主族元素的原子,从上到下,电子层数逐渐增多,半径逐渐增大,因此原子半径In>Al,故C不符合题意;
D.In位于元素周期表第五周期,铷(Rb)位于元素周期表第五周期第IA族,同周期元素,核电荷数越大,金属性越越弱,最高价氧化物对应水化物的碱性越弱,因此碱性:In(OH)3<RbOH,故D符合题意;
综上所述,本题应选D。
【点睛】本题考查原子结构与元素性质,题目难度不大,明确原子结构与元素周期律的关系为解答关键,注意掌握原子构成及表示方法,试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力。
12.D
【详解】①SiO2不溶于水,也不与水反应,故①错误;
③C与SiO2反应生成的是CO,不是CO2,故③错误
②④⑤能根据题意条件发生转化,故D正确;
答案选D。
13.B
【详解】A.太阳能电池的主要材料是,A错误;
B.新冠疫苗应冷藏存放,以避免活性降低,B正确;
C.84消毒液不可与洁厕灵(盐酸)混合使用,因为二者混合会生成有毒的Cl2,C错误;
D.具有漂白性性,可用于漂白纸浆,不是用到强氧化性,D错误。
因此,本题选B。
14.B
【分析】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,即X为Na元素,Y为O元素,Z为F元素,W为Al元素,结合元素周期律分析解答。
【详解】A.由以上分析可知c=8,d=9,则质子数c<d,非金属性F>O,非金属性越强,对应的单质的氧化性越强,则阴离子的还原性越弱,则离子还原性O2->F-,故A错误;
B.同周期自左而右,电负性增大,同主族自上而下,电负性减小,故电负性:Z(F)>Y(O)>W(Al)>X(Na),故B正确;
C.非金属性F>O,非金属性越强,氢化物越稳定,氢化物的稳定性为HF>H2O,故C错误;
C.W为Al元素,X为Na元素,同周期中随原子序数增大,原子半径减小,第一电离能呈增大趋势,故原子半径Na>Al,第一电离能Na故答案选B。
15.A
【详解】①金属氧化物也可以形成酸性氧化物,如Mn2O7,①正确;
②非金属氧化物不一定是酸性氧化物,如CO,②错误;
③SiO2是酸性氧化物,但不能与水反应,③错误;
④碱性氧化物一定是金属氧化物,④正确;
⑤Na2O和Na2O2均能与H2O反应生成NaOH,Na2O2与H2O反应除生成NaOH外,还生成O2,不符合碱性氧化物的定义;⑤错误;
⑥能与酸反应生成盐和水的氧化物不一定是碱性氧化物,如Al2O3是两性氧化物,⑥错误;
⑦能与碱反应生成盐和水的氧化物一定是酸性氧化物,如Al2O3是两性氧化物,⑦错误;
故符合题意的是②③⑤⑥⑦,答案选A。
16.(1) K Al
(2)S2-+Cl2=2Cl-+S↓
(3)分液漏斗
(4) ② ④ 在B、D两装置间添加装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶,用来除去挥发出来的HNO3
(5)
(6) 0.6NA或
【分析】II.要证明非金属性:N>C>Si,则利用此装置证明最高价氧化物水化物的酸性的强弱顺序为:HNO3>H2CO3>H2SiO3,要证明非金属性:C>Si,可以通过二氧化碳和硅酸钠反应生成难溶性的硅酸来证明,证明非金属性:N>C,可以通过硝酸和碳酸钠反应生成二氧化碳来证明,硝酸有挥发性,干扰碳酸与硅酸的强弱比较,在B、D两装置间添加装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶,用来除去挥发出来的HNO3,据此分析解答。
III.根据氧化还原反应中电子转移守恒配平方程式,根据反应中元素化合价变化结合气体摩尔体积计算转移电子数。
【详解】(1)金属性由强到弱的顺序为:钾>钠>镁>铝,所以相同条件下与盐酸反应最激烈的是钾,反应速率最慢的是铝;生成1 mol氢气需要得到2 mol电子,1 mol钾、钠都失去1 mol电子,1 mol镁失去2 mol电子,而1 mol铝失去3mol电子,所以生成氢气最多的是金属铝,故答案为:K;Al;
(2)氯气能够与硫离子反应生成硫,所以氯气氧化性强于硫单质,反应的离子方程式为:Cl2+S2-=S↓+2Cl-,故答案为: Cl2+S2-=S↓+2Cl-;
(3)根据图示仪器结构分析,A为分液漏斗,故答案为:分液漏斗;
(4)要证明非金属性:N>C>Si,则利用此装置证明最高价氧化物水化物的酸性的强弱顺序为:HNO3>H2CO3>H2SiO3,要证明非金属性:C>Si,可以通过二氧化碳和硅酸钠反应生成难溶性的硅酸来证明,由于B中加Na2CO3,故A中可以加硝酸,通过硝酸和碳酸钠的反应来制取CO2,证明酸性:HNO3>H2CO3,故非金属性:N>C,然后的CO2通入C中的Na2SiO3中,可以发生反应:Na2SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2NaHCO3,离子反应为:+CO2+H2O=H2SiO3↓+,产生白色胶状沉淀,从而可以证明酸性:H2CO3>H2SiO3,故非金属性:C>Si,所以装置A、B中所装药品分别为②、④;因硝酸有挥发性,生成的CO2气体中混有硝酸蒸气,需要除去,否则会干扰碳酸与硅酸的强弱比较,需在B、D两装置间添加装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶,用来除去挥发出来的HNO3;故答案为:②;④;在B、D两装置间添加装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶,用来除去挥发出来的HNO3;
(5)铝是为数不多的能与强碱溶液反应的金属,铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的化学方程式为;
(6)H2O2具有氧化性,将KCN中C氧化为+4价,再根据原子守恒判断A的化学式为KHCO3;n(NH3)=,则转移的电子数为,即0.6NA;故答案为:KHCO3;0.6NA或3.612×1023。
17.(1) 强 2MnO+10Cl-+16H+=5Cl2+2Mn2++8H2O
(2)Cl2+2Br-=Br2+2Cl-
(3)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(4) 打开活塞b,使C中少量溶液滴入D中 D中溶液变为蓝色
(5)得电子
【分析】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,通过观察D中溶液变为蓝色说明溴单质将碘单质氧化出来;
(1)
黄绿色气体为氯气,KMnO4是氧化剂,Cl2是氧化产物,则KMnO4的氧化性比Cl2强,反应的离子方程式为:2MnO+10Cl-+16H+=5Cl2+2Mn2++8H2O;
(2)
氯气的氧化性强于溴,将氯气通入NaBr溶液中会有单质溴生成,发生反应的离子方程式为:Cl2+2Br-═Br2+2Cl-;
(3)
Cl2有毒,污染空气,故用氢氧化钠来进行尾气处理,利用的原理是氯气能与强碱溶液反应,离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(4)
为验证溴的氧化性强于碘,应将C中生成的溴加入到盛有KI溶液的D中,如发生氧化还原反应,则生成碘单质,而D溶液中淀粉遇碘单质变蓝,故答案为:打开活塞b,使C中少量溶液滴入D中;D中溶液变为蓝色;
(5)
氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下,原子半径增大,对核外电子的吸引能力减弱,得电子能力逐渐减弱。
18.(1) 2I-+2H++H2O2=I2+2H2O 0.6
(2)溶液分层,上层无色,下层紫红色
(3)3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O
(4)过滤
(5)反萃取
【分析】海带浸取液中含有I-,加过氧化氢溶液把I-氧化为I2,用四氯化碳萃取出I2,碘的四氯化碳溶液中加氢氧化钠反萃取,得含有NaI、NaIO3的溶液,加入硫酸,NaI、NaIO3在酸性条件下反应生成I2,过滤得I2。
【详解】(1)步骤①中过氧化氢溶液把I-氧化为I2,发生反应的离子方程式为2I-+2H++H2O2=I2+2H2O,I元素化合价由-1升高为0,当生成0.3molI2时,转移电子的物质的量为0.6mol。
(2)CCl4难溶于水且密度比水大,I2易溶于CCl4,向含有I2的水溶液中加入CCl4振荡静置后的实验现象为溶液分层,上层无色,下层紫红色;
(3)步骤③中,碘的四氯化碳溶液和氢氧化钠反应生成NaI、NaIO3,发生反应的化学方程式为3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O;
(4)步骤⑤是从碘的悬浊液中分离出固体碘,实验操作名称为过滤;
(5)步骤③④是利用化学转化法将富集在四氯化碳中的碘单质重新富集在水中,该方法称为反萃取。
19.(1) 2NA
(2)蒸馏
(3)
(4)H2、HCl
(5)CDEF
【分析】工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅,在流化床反应器中粗硅与HCl反应生成SiHCl3等,还原炉中氢气还原SiHCl3得到高纯硅。
【详解】(1)工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅的化学方程式为,C的化合价从0升高为+2价,故当有 1molC参与反应时,该反应转移的电子数是2NA。
(2)比较SiCl4、SiHCl3、SiH2Cl2、SiH3Cl等物质的沸点,可得常温下SiCl4、SiHCl3为液体,SiH2Cl2、SiH3Cl为气体,沉降除去产物中的固体后,冷凝得到SiCl4、SiHCl3的混合液体,再进行蒸馏可分离二者。
(3)还原炉中氢气还原SiHCl3得到纯硅,发生的化学反应方程式为:。
(4)粗硅与HCl发生反应,生成氢气,还原炉中氢气还原SiHCl3得到纯硅,发生反应:,则上述工艺生产中循环使用的物质除Si、SiHCl3外,还有H2、HCl。
(5)A.硅元素为亲氧元素,在自然界中主要以硅的氧化物和硅酸盐存在,故A错误;
B.SiO2难溶于水,也不与水反应,故B错误;
C.硅酸钠的水溶液俗称水玻璃,具有粘性和耐高温,可以作为木材的粘合剂和防火材料,故C正确;
D.硅元素在金属与非金属的分界线处,因此具有弱的导电性,一般可用于作为半导体材料,故D正确;
E.光导纤维的主要成分是SiO2,故E正确;
F.玻璃、水泥、陶瓷都是传统的硅酸盐产品,故F正确;故选CDEF。
答案第1页,共2页
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