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 2023-06-24 10:43:28

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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.已知砷(33As)的最外层有5个电子,依据元素周期表和周期律的知识判断,下列错误的是
A.非金属性:Cl > S > As
B.酸性:H2SO4 > H3PO4 > H3AsO4
C.热稳定性:HCl > AsH3 > HBr
D.还原性:AsH3 > HBr > HCl
2.元素周期表和元素周期律对于其他与化学相关的科学技术有指导作用。下列说法中不正确的是()
A.在周期表一定区域内寻找元素、发现物质的新用途是一种相当有效的方法
B.利用元素周期表中右上角区域的元素研制新型农药
C.在过渡金属中寻找催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料
D.在元素周期表左下方区域的金属元素中寻找半导体材料
3.化学与生产、生活密切相关。下列有关说法中,不正确的是
A.流感季节可用一定浓度的NaClO溶液对环境进行消毒
B.港珠澳大桥用到的合金材料,具有强度大、密度小、耐腐蚀等性能
C.北斗导航专用ASIC硬件结合国产处理器打造出了一颗真正意义上的“中国芯”,其主要成分为SiO2
D.国产大飞机C919用到的氮化硅陶瓷是新型无机非金属材料
4.下列实验操作、现象和结论正确的是
选项 实验操作 实验现象 实验结论
A 将少量的溶液与过量的溶液混合,充分反应后用萃取,静置,取上层溶液滴加溶液。 层显紫红色,滴加溶液后显血红色 反应有一定的限度
B 二氧化碳通入硅酸钠溶液 白色胶状沉淀 非金属性
C 向试管底部有少量铜的溶液中加入稀硫酸 铜逐渐溶解 铜可与稀硫酸反应
D 将通入氯化钡溶液中 白色沉淀 反应生成沉淀
A.A B.B C.C D.D
5.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表。根据表中信息,判断下列说法正确的是
元素代号 X Y Z R T
原子半径(nm) 0.160 0.089 0.102 0.143 0.074
主要化合价 +2 +2 -2、+4、+6 +3 -2
A.单质与稀硫酸反应的剧烈程度:R>Y>X
B.离子半径:X2+>R3+>T2-
C.Y与氯元素形成的化合物中,原子的最外层均满足8电子稳定结构
D.最高价氧化物对应的水化物的碱性:X>R
6.原子序数依次增大的M、X、Y、Z、W五种短周期元素,其中X、Y、Z、W同周期,与具有相同的电子层结构,M与W形成的化合物是形 成酸雨的主要成分,Y与Z的最外层电子数之和等于X与W的最外层电子数之和。下列说法不正确的是
A.X、M两种元素能形成具有强氧化性的离子化合物
B.简单离子半径:
C.M的最简单氢化物的热稳定性一定比 Z的强
D.Y元素的简单离子可以促进水的电离
7.关于化合物的性质,下列推测不合理的是
A.与稀盐酸反应生成、、
B.隔绝空气加热分解生成FeO、、
C.溶于氢碘酸(HI),再加萃取,有机层呈紫红色
D.在空气中,与高温反应能生成
8.不能用元素周期律解释的是
A.酸性: B.碱性:
C.与水反应:K比剧烈 D.与反应:比剧烈
9.铟(49In)与铷(37Rb)同周期,与铝(13Al)同主族。下列说法正确的是
A.In位于第四周期第ⅢA族 B.原子半径:In >Rb
C.金属性:In >Al D.碱性:In(OH)3 >RbOH
10.甲硅烷()具有强还原性,将甲硅烷通入溶液中可发生反应:(未配平),下列说法错误的是
A.各物质的化学计量数依次为1、8、2、8、1、8
B.作还原剂,作氧化剂
C.反应消耗时,转移电子的物质的量为4mol
D.可作为制备光导纤维和玻璃的原料
11.某混合物X由Fe2O3、Cu、SiO2三种物质组成,进行如图实验:
下列有关说法正确的是
A.由I可知Cu能与过量的盐酸发生置换反应
B.蓝色溶液中一定含有Cu2+、Fe2+,可能含有Fe3+
C.原混合物X中含Fe2O3的质量是4.48g,SiO2的质量为3.0g
D.将I和II的顺序互换,不影响实验最后残留固体的质量
12.奥运会会标是五环旗,假定奥运五环旗中的每一环或每种颜色表示一种物质,相连的环(物质)间在一定条件下能发生常见反应,不相连的环(物质)间不能发生反应,且四种反应中必须包含化合反应、置换反应及复分解反应,适合的一组物质是
选项 蓝 黄 黑 绿 红
A SiO2 KOH溶液 CuCl2溶液 Ag O2
B Cl2 NH3 稀硫酸 NaOH溶液 Al(OH)3
C O2 Fe 稀硫酸 NaOH溶液 CO2
D O2 Mg CuSO4溶液 NaOH 稀盐酸
A.A B.B C.C D.D
二、非选择题(共10题)
13.(Ⅰ)磷是生物体中不可缺少的元素之一,在自然界中磷总是以磷酸盐的形式出现的,例如磷酸钙矿Ca3(PO4)2、磷灰石Ca5F(PO4)3等。
(1)磷的某种核素中,中子数比质子数多1,则表示该核素的原子符号为____。
(2)磷酸钙与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1500℃生成白磷,反应为:2Ca3(PO4)2+6SiO2===6CaSiO3+P4O10 10C+P4O10===P4↑+10CO↑,上述反应中的各种物质,属于酸性氧化物的有__。
(Ⅱ)(3)离子交换膜是一类具有离子交换功能的高分子材料.一容器被离子交换膜分成左右两部分,如右图所示.若该交换膜为阳离子交换膜(只允许阳离子自由通过),左边充满盐酸酸化的H2O2溶液,右边充满滴有KSCN溶液的FeCl2溶液(足量),一段时间后右边可观察到的现象:_______,若该交换膜为阴离子交换膜(只允许阴离子自由通过),左边充满含2mol NH4Al(SO4)2的溶液,右边充满含3mol Ba(OH)2的溶液,当有2mol SO42﹣通过交换膜时(若反应迅速完全),则左右两室沉淀的物质的量之比为__________________.
14.已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同微粒,它们之间存在如图所示的转化关系。
(1)如果A、B、C、D均是10电子微粒,请写出A的化学式:___________;D的化学式__________。
(2)如果A和C是18电子的微粒,B和D是10电子的微粒,请写出A与B在溶液中反应的离子方程式:______________。
15.如图是元素周期表的一部分,按要求回答问题:
①  
      ② ③ ④    
⑤ ⑥                      ⑦     ⑧  ⑨  
(1)请写出下列元素的元素符号:①________③_________⑨___________。
(2)元素①④按2:1组成的化合物中化学键为_________。(填“共价键”或“离子键”)
(3)②的单质与⑧的最高价氧化物水化物热的浓溶液反应的化学方程式为____________。
(4)⑤⑥⑦的最高价氧化物水化物的碱性从大到小的顺序____________。(填化学式)
(5)④⑤⑥⑧形成的简单离子,其离子半径由小到大的顺序为____________(填离子符号)。
(6)④和⑧的氢化物稳定性从大到小的顺序为______________________。(填化学式)
(7)元素④的氢化物与⑤发生反应的方程式_____________,所得溶液PH____7(填“>”或“<”或“=”)。
16.在一定温度下,溶质溶解在两种互相接触但互不相溶的溶剂中的浓度之比是一个常数K。若CA(克/升)、CB(克/升)分别表示溶质在A、B两种溶液中的浓度,则CA/CB=K。对溶质碘来说,有CCCl4/CH2O=85。现有2升碘水,其中含碘为0.02克。若用CCl4为萃取剂,以两种不同方法进行萃取:
(1)第一种方法是用50毫升萃取剂萃取一次,则水中残余碘的质量为_________g。
(2)第二种方法是分两次萃取,每次用25毫升萃取剂,求水中残余碘的质量。____________
17.填空题
(1)含6.02×1023个中子的的质量是________g。
(2)4 g D2和20 g 18O2的单质化合时最多能生成__________________g D218O。
(3)若12.4 g Na2X中含有0.4 mol钠离子,Na2X的摩尔质量是________,X的相对原子质量是________。
18.有H和O组成的11克水中,含有中子数的物质的量为多少____?;含有电子数为多少个?____。
19.研究性学习小组设计了几组实验验证元素周期律。
I.甲组同学在A、B、C,D四只烧杯中分别加入50mL冷水,再各滴加几滴酚酞试液,依次加入大小相同的钠(Na)、镁(Mg)、铝(Al)、钾(K)金属块(镁、铝已除去氧化膜),观察现象。
(1)甲组同学实验的目的:验证同一主族从上到下金属元素原子失电子能力逐渐_______(填“增强”或“减弱”,下同);同一周期主族元素从左到右金属元素原子失电子能力逐渐_______。
(2)实验中发现B、C两只烧杯中几乎没有什么现象,要想达到实验目的,请你帮助选择下列合适的方法:_______(填字母)。
A.将烧杯中的冷水换成等量的98%浓硫酸
B.将烧杯中的冷水换成热水
C.将烧杯中的冷水换成等量的的盐酸
D.将烧杯中的冷水换成等量的的溶液
II.乙组同学设计实验探究碳、硅元素非金属性的相对强弱,实验装置如图所示。
(3)仪器A的名称为_______。
(4)实验步骤:①连接仪器,②_______,③加入固体、液体药品,④打开A的活塞滴入浓硫酸,⑤加热,观察现象。
(5)问题探究:[已知酸性:亚硫酸(H2SO3)>碳酸(H2CO3)]
①铜与浓硫酸反应的化学方程式为_______;装置E中酸性溶液的作用是_______。
②能说明碳元素的非金属性比硅元素的强的实验现象是_______。
③该实验能否证明S的非金属性强于C的非金属性?______(填“能”或“不能”),理由是______。
20.晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下:①高温下用过量的碳还原二氧化硅制得粗硅;②粗硅与干燥的HCl气体反应制得SiHCl3(Si+3HCl=SiHCl3+H2)③SiHCl3与过量的H2在1000℃~1100℃反应制得纯硅,已知SiHCl3能与水强烈反应,在空气中易自燃。
请回答:
(1)第一步制取硅的化学方程式___。
(2)粗硅与HCl反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃),提纯SiHCl3可采用___的方法。
(3)实验室用SiHCl3与过量的H2反应制取纯硅装置如图所示(加热和夹持装置略去):
①装置B中的试剂是____,装置C需水浴加热,目的是___。
②反应一段时间后,装置D中可观察到有晶体硅生成,装置D不能采用普通玻璃管的原因是___,D中发生的反应的化学方程式是___。
③为保证实验的成功,操作的关键除题中已告知的之外,你认为最重要的还有:___,___。(答出两点)。
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后需再加入的试剂(填写字母代号)是__。
a.碘水b.氯水c.NaOH溶液d.KSCN溶液e.Na2SO3溶液.
21.利用如图装置可以验证元素性质的递变规律。
已知:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
(1)干燥管D的作用除导气外还有____________。
(2)实验室中现有药品:Na2S溶液、KMnO4、浓盐酸、MnO2。请选择合适的药品设计实验验证氯元素原子的得电子能力强于硫。装置A、B、C中所装药品分别为_________、__________、__________,装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成。
(3)若要证明元素原子得电子能力C>Si,则A中应加入____________、B中加Na2CO3、C中加___________,观察到C中的现象为有白色胶状沉淀产生。
22.元素周期表是打开物质世界奥秘之门的一把金钥匙 ,1869年,门捷列夫发现了元素周期律并发表了元素周期表。下图为元素周期表的一部分,回答下列问题。
(1).上述元素中化学性质最稳定的是________(填元素符号,下同) ,非金属性最强的是_____。
(2)c的最高价氧化物对应水化物的化学式为__________。
(3)h元素的原子结构示意图为__________,写出h单质的一种用途:__________。
(4)b、d、f三种元素原子半径由大到小的顺序是__________(用元素符号表示)。
(5)a、g、j的氢氧化物中碱性最强的是__________(填化学式),写出其溶液与g的氧化物反应的离子方程式:___________________________________。
参考答案:
1.C
A.同周期从左到右非金属性逐渐增强,因此非金属性:Cl > S ,Se>As,同主族从上到下非金属性逐渐减弱,因此非金属性: S >Se,因此非金属性:Cl > S>As,故A正确;
B.根据同周期从左到右非金属性逐渐增强,最高价氧化物对应水化物酸性逐渐增强,因此酸性:H2SO4> H3PO4,同主族从上到下非金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物酸性逐渐减弱,因此酸性:H3PO4> H3AsO4,因此酸性:H2SO4> H3PO4> H3AsO4,故B正确;
C.根据同周期从左到右非金属性逐渐增强,最简单氢化物越稳定,因此热稳定性:HBr > AsH3,故C错误;
D.根据非金属性越强,其氢化物还原性越弱,因此还原性:AsH3> HBr > HCl,故D正确。
综上所述,答案为C。
2.D
A.元素周期表中相邻元素性质具有相似性,在周期表一定区域内寻找元素、发现物质的新用途是一种相当有效的方法,故A正确;
B.元素周期表中右上角区域的元素为非金属元素,利用元素周期表中右上角区域的元素研制新型农药,故B正确;
C.稀有金属材料和催化剂材料以及耐高温耐腐蚀的合金材料通常属于过渡金属,故C正确;
D.在元素周期表的金属与非金属的分界线附近的元素,常用于半导体材料,故D错误;
选D。
3.C
A.流感病毒的主要成分是蛋白质,强氧化剂能使蛋白质变性从而杀死病毒,NaClO具有氧化性,能使蛋白质变性,则可用一定浓度的NaClO溶液对环境进行消毒,故A正确;
B.合金材料,一般都具有强度大、密度小、耐腐蚀等性能,故B正确;
C.单质硅是良好半导体材料,用于制作芯片和太阳能电池等,二氧化硅用于制作光纤或光学仪器,故C错误;
D.氮化硅具有高强度、低密度、耐高温等性质,氮化硅陶瓷是是一种烧结时不收缩的新型无机非金属材料,故D正确;
答案选C。
4.B
反应后,层显紫红色,滴加溶液后显血红色,说明最后溶液里上层有 ,下层有;元素的最高价氧化物对应的酸,通过强酸制弱酸,可以验证元素的非金属性;金属活泼性顺序中,铜在氢后,铜不能与酸发生置换反应;将通入氯化钡溶液中,首先被氧化。
A.将少量的溶液与过量的溶液混合,充分反应后用萃取,静置,取上层溶液滴加溶液,层显紫红色,滴加溶液后显血红色,说明最后溶液里上层有 ,下层有 ,由于溶液过量,与反应限度没有关系,故A错误;
B.元素的最高价氧化物对应的酸,通过强酸制弱酸,可以验证元素的非金属性: ,故非金属性,故B正确;
C.向试管底部有少量铜的溶液中加入稀硫酸,会发生氧化还原反应: ,铜的溶解不是与硫酸反应,是与硝酸发生了氧化还原反应,故C错误;
D.将通入氯化钡溶液中,不和BaCl2反应,不会有白色沉淀产生,故D错误;
答案选B。
5.D
几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表,X、Y都有+2价,结合原子半径大小可知,X为Mg元素,Y为Be元素;Z、T都有-2价,Z还存在+6甲、+4价,则Z为S元素,T为O元素;R的化合价为+3,其原子半径大于S元素,则R为Al元素,以此分析解答。
根据分析可知,X为Mg元素,Y为Be元素,Z为S元素,T为O元素,R为Al元素,
A.同一周期从左向右非金属性逐渐减弱,金属性越强,单质与稀硫酸反应越剧烈,则单质与稀硫酸反应的剧烈程度:Mg>Al>Be,故A错误;
B.核外电子层结构相同时,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径:O2->Mg2+>Al3+,故B错误;
C.Y(Be)与氯元素形成的化合物为BeCl2,Be原子最外层电子数为2+2=4,不满足8电子稳定结构,故C错误;
D.金属性:Mg>Al,则最高价氧化物对应的水化物的碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3,故D正确;
故选:D。
6.B
根据题中五中短周期元素可知,本题考查原子结构与元素周期律的关系,运用元素周期律内容分析。
根据分析可知,M为O,X为Na,Y为Mg或Al,Z为P或Si元素,W为S,
A.Na、O形成的过氧化钠具有强氧化性,故A正确;
B.电子层越多离子半径越大,电子层相同时,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径,故B错误;
C.非金属性,则简单氢化物的热稳定性:,故C正确;
D.镁离子和铝离子都能够水解,促进了水的电离,故D正确;
答案选B。
7.B
已知化合物中Fe的化合价为+3价,CH3O-带一个单位负电荷,据此分析解题。
A.由分析可知,化合物中Fe的化合价为+3价,故其与稀盐酸反应生成、、,反应原理为:FeO(OCH3)+3HCl=FeCl3+H2O+CH3OH,A不合题意;
B.由分析可知,化合物中Fe的化合价为+3价,C为-2,若隔绝空气加热分解生成FeO、、则得失电子总数不相等,不符合氧化还原反应规律,即不可能生成FeO、、,B符合题意;
C.由分析可知,化合物中Fe的化合价为+3价,故其溶于氢碘酸(HI)生成的Fe3+能将I-氧化为I2,反应原理为:2FeO(OCH3)+6HI=2FeI2+I2+2H2O+2CH3OH,再加萃取,有机层呈紫红色,C不合题意;
D.化合物在空气中高温将生成Fe2O3、CO2和H2O,然后Fe2O3为碱性氧化物,SiO2为酸性氧化物,故化合物与高温反应能生成,D不合题意;
故答案为:B。
8.A
A.元素的非金属性与氢化物的酸性无关,则元素的酸性强于碳酸不能用元素周期律解释,故A符合题意;
B.同周期元素,从左到右元素的金属性依次减小,最高价氧化物对应水化物的碱性减弱,则氢氧化钠的碱性强于氢氧化镁能用元素周期律解释,故B不符合题意;
C.同主族元素,从上到下元素的金属性依次增强,与水反应的剧烈程度增大,则钾与水反应的剧烈程度强于钠能用元素周期律解释,故C不符合题意;
D.同主族元素,从上到下元素的非金属性依次减弱,与氢气反应的剧烈程度减弱,则氟气与氢气反应的剧烈程度强于氯气能用元素周期律解释,故D不符合题意;
故选A。
9.C
A. 铟(49In)与铷(37Rb)同周期,说明是第五周期,铝是第ⅢA族,In与铝(13Al)同主族,因此In位于第五周期第ⅢA族,故A错误;
B. 同周期从左到右半径逐渐减小,因此原子半径:In <Rb,故B错误;
C. 同主期从上到下金属性逐渐增强,因此金属性:In >Al,故C正确;
D. 同周期从左到右金属性减弱,最高价氧化物对应水化物碱性减弱,因此碱性:In(OH)3 <RbOH,故D错误。
综上所述,答案为C。
10.C
该方程式中,中H的化合价从-1变为+1失去8个电子,中Ag元素从+1变为0价得到1个电子,根据得失电子守恒可知系数为8,方程式配平为;
A.根据分析可知各物质的化学计量数依次为1、8、2、8、1、8,故A正确;
B.根据分析可知失去电子作还原剂,中Ag元素得电子作氧化剂,故B正确;
C.根据方程式可知消耗1mol即32g转移电子8mol,反应消耗时,转移电子的物质的量为8mol,故C错误;
D.可作为制备光导纤维和玻璃的原料,故D正确;
故答案为C
11.D
由4.92g固体溶于过量氢氧化钠溶液、过滤得到1.92g固体可知,向混合物X中加入过量盐酸,氧化铁完全溶于盐酸得到氯化铁,氯化铁溶液完全与铜反应得到过量盐酸、氯化亚铁和氯化铜蓝色混合溶液,4.92g固体为铜和二氧化硅的混合物,1.92g固体为未反应的铜,二氧化硅的质量为4.92g—1.92g=3.0g,则混合物X中氧化铁和铜的质量为9.4g—3.0g=6.4g,混合物X中氧化铁的物质的量为xmol、铜的物质的量为ymol,由X中氧化铁和铜的质量可得:160x+64y=6.4①,由方程式Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、Cu+2Fe3+═2Fe2++Cu2+可得:64y—64x=1.92②,解联立方程式可得x=0.02、y=0.05。
A.铜是不活泼金属,不能与过量的盐酸发生置换反应,故A错误;
B.由分析可知,蓝色溶液中一定含有铜离子、亚铁离子,一定不含有铁离子,故B错误;
C.由分析可知,氧化铁的物质的量为0.2mol,质量为0.2mol×160g/mol=3.2g,故C错误;
D.若将I和II的顺序互换,向混合物X中加入过量氢氧化钠溶液,二氧化硅与氢氧化钠溶液反应,过滤得到6.4g氧化铁和铜固体混合物,向固体混合物中加入过量的盐酸,氧化铁完全溶于盐酸得到氯化铁,氯化铁溶液完全与铜反应得到1.92g铜,所以将I和II的顺序互换,不影响实验最后残留固体的质量,故D正确;
故选D。
12.C
A.SiO2与KOH、KOH与CuCl2发生复分解反应,银在纯氧中加热至1000℃左右发生化合反应,但银与CuCl2溶液之间不反应,故A项不符合题意;
B.氯气与氨气之间可以发生置换反应(或),硫酸与氨气发生化合反应,硫酸与NaOH、NaOH溶液与Al(OH)3发生复分解反应,但不相连的硫酸与Al(OH)3之间可以反应,故B项不符合题意;
C.氧气与Fe发生化合反应生成Fe3O4,Fe与硫酸发生置换反应,硫酸与NaOH、NaOH与CO2发生复分解反应,且O2、稀硫酸、CO2两两之间不反应,Fe与NaOH溶液不反应,故C项符合题意;
D.氧气与Mg 发生化合反应,Mg 与CuSO4溶液发生置换反应,NaOH与盐酸发生复分解反应,但不相连的Mg与稀盐酸能反应,故D项不符合题意;
综上所述,适合的一组物质是C项。
13. SiO2、P4O10 溶液由浅绿色变红色 2:3
(Ⅰ)(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,因为质子数和中子数之和是质量数,P元素的原子序数是15,中子数比质子数多1,所以质量数为15+15+1=31,所以表示该核素的原子符号为,故答案为;
(2)能和碱反应生成盐和水的氧化物是酸性氧化物,所以属于酸性氧化物的是SiO2、P4O10,故答案为SiO2、P4O10;
(Ⅱ)离子交换膜是一类具有离子交换功能的高分子材料.一容器被离子交换膜分成左右两部分,如图所示.若该交换膜为阳离子交换膜(只允许阳离子自由通过),左边充满盐酸酸化的H2O2溶液,右边充满滴有KSCN溶液的FeCl2溶液(足量),亚铁离子通过阳离子交换膜进入左边被盐酸酸化的H2O2氧化,铁离子通过阳离子交换膜进入右边与KSCN溶液接触,溶液变成血红色,离子方程式为:2H++2Fe2++H2O2=2H2O+2Fe3+,若该交换膜为阴离子交换膜(只允许阴离子自由通过),左边充满含2mol NH4Al(SO4)2的溶液,右边充满含3mol Ba(OH)2的溶液,当有2mol SO42-通过交换膜时(若反应迅速完全),当有2mol SO42-通过交换膜时,根据电荷守恒则有4molOH-进入左室,左室生成氢氧化铝mol,右室生成2mol硫酸钡,则左右两室沉淀的物质的量之比为2:3;故答案为溶液由浅绿色变红色;2:3。
14. NH4+/HF H2O H2S+OH-=HS-+H2O(H2S+2OH-=S2-+2H2O)
(1) 如果A、B、C、D均是10电子微粒,其中能够相互反应的有NH4+和OH-,生成物为NH3和H2O也都是10电子微粒;也可能是HF与OH-反应,生成F— 和H2O,也符合要求,所以A的化学式为NH4+或HF,B为OH-,C为NH3或F—,D的化学式为H2O;
(2) 如果A和C是18电子的微粒,B和D是10电子的微粒,则A可能是H2S,B为OH-,反应的离子方程式为H2S+OH-=HS-+H2O或H2S+2OH-=S2-+2H2O都能够满足要求。
15. H N Cl 共价键 C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 Mg2+H2S 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ >
根据各元素在周期表中的位置,各元素为:①H②C③N④O⑤Na⑥Mg⑦Al⑧S⑨Cl。
(1)根据各元素在周期表中的位置,元素的元素符号:①H③N⑨Cl。故答案为:H;N;Cl;
(2)元素①④按2:1组成的化合物为H2O,H与O之间通过共用电子对形成的化学键为共价键。故答案为:共价键;
(3)碳和浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,反应的化学方程式C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,故答案为:C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;
(4)同周期从左到右元素的金属性减弱,最高价氧化物水化物的碱性减弱,金属性:Na>Mg>Al,最高价氧化物水化物的碱性从大到小的顺序NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3。故答案为:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3;
(5)电子层结构相同的离子,核电荷越大,半径越小,④⑤⑥形成的简单离子,Mg2+(6)④和⑧属于同一主族,从上到下氢化物稳定性减弱,氢化物稳定性从大到小的顺序为H2O>H2S。故答案为:H2O>H2S;
(7)水与钠发生反应生成氢氧化钠和氢气,方程式2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,所得NaOH溶液呈强碱性,pH>7。故答案为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,>。
16. 0.0064 0.0047g
(1)萃取一次,根据,则设C(I2)H2O=x,则C(I2)CCl4=85x,有C(I2)H2OV(H2O)+C(I2)CCl4V(CCl4)=m(I2),2x+85x×0.05=0.02,得x=0.0032g·L-1,残存碘的量m(I2)=2L×0.0032g·L-1=0.0064g;
(2)按两次萃取,设C(I2)H2O=a(第一次),有2a+85a×0.025=0.02,a≈0.00485g·L-1,m(I2)=0.00485g·L-1×2L=0.0097g;再设C(I2)H2O=b(第二次),2b+85b×0.025=0.0097,b≈0.00235g·L-1,残存碘量m(I2)=2L×0.00235g·L-1=0.0047g。
17. 1.75 22 62 g/mol 16
(1)根据原子的构成微粒的关系计算Li的物质的量,结合m=n·M计算其质量;
(2)先计算各自的物质的量,然后根据不足量的物质计算生成D218O的质量;
(3)根据Na2X的组成及Na+的物质的量计算Na2X的物质的量,再根据n=计算其摩尔质量;结合Na的相对原子质量计算X的相对原子质量。
(1)中含有的中子数为7-3=4,则含6.02×1023个中子的的物质的量是n()==0.25 mol,则Li的质量m=n·M=0.25 mol×7 g/mol=1.75 g;
(2)4 g D2的物质的量是n(D2)==1 mol,20 g 18O2的物质的量为n(18O2)==0.56 mol,二者反应的物质的量的比是2:1,可见18O2过量,反应产生的D218O要以不足量的D2为标准计算,根据氢元素守恒,可知反应产生D218O的物质的量是1 mol,其质量为m(D218O)=1 mol×22 g/mol=22 g;
(3)1 mol Na2X中含有2 mol Na+,则若有0.4 molNa+,则Na2X的物质的量是0.2 mol,由于其质量是12.4 g,所以Na2X的摩尔质量为M(Na2X)==62 g/mol,Na2X式量是62,所以X的相对原子质量为62-46=16。
18. 6mol 5NA
由H和O组成的水是H2O,相对分子质量是22。
11克H2O的物质的量是0.5mol,1个H2O分子中含有12个中子,中子的物质的量是0.5mol×12=6mol;1个H2O分子中含有10个电子,电子的物质的量是0.5mol×10=5mol,电子数是5NA。
19.(1) 增强 减弱
(2)BC
(3)分液漏斗
(4)检查装置的气密性
(5) 除去SO2气体 E试管中的溶液褪色不完全,F试管中出现白色胶状沉淀 不能 H2SO3不是S的最高价含氧酸的水化物,无法比较非金属性
【解析】(1)
甲组同学实验的目的:验证同一主族从上到下金属元素原子失电子能力逐渐增强;同一周期,从左到右,原子失电子能力减弱,元素金属性逐渐减弱;故答案为:增强;减弱;
(2)
反应现象不明显,说明反应速率小,升高温度可以加快速率,所以把冷水换为热水,把水换为盐酸增大了溶液中氢离子的浓度,可以加快速率,但是不能用浓硫酸,遇到铝钝化、遇到镁产生SO2,污染,故答案为:BC;
(3)
根据装置图中的仪器可知A为分液漏斗,故答案为:分液漏斗;
(4)
反应生成气体,在加入药品之前需要检验装置的气密性,防止气密性不好导致气体泄漏,故答案为:检查装置的气密性;
(5)
①在加热条件下铜与浓硫酸反应生成二氧化硫、硫酸铜和水,其反应方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;多余的二氧化硫用酸性KMnO4溶液吸收,防止干扰后面的试验,故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;除去SO2气体;
②二氧化碳与Na2SiO3溶液反应生成硅酸,证明了碳酸酸性比硅酸强,说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强,所以当酸性KMnO4溶液褪色不完全,盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀即说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强,故答案为:E试管中的溶液褪色不完全,F试管中出现白色胶状沉淀;
③依据最高价含氧酸的酸性强弱判断非金属性强弱,二氧化硫溶于水生成的是亚硫酸,不是最高价含氧酸,所以不能判断非金属性强弱,故答案为:不能;H2SO3不是S的最高价含氧酸的水化物,无法比较非金属性。
20. 蒸馏 浓硫酸 使SiHCl3气化 温度太高,普通玻璃管易熔化 检查实验装置的气密性 排尽装置中的空气 bd
(1)第①步制备粗硅的化学反应方程式为,故答案为:;
(2)可以利用沸点的不同提纯SiHCl3,操作为蒸馏,故答案为:蒸馏;
(3)①装置B中的试剂是浓硫酸,装置C需水浴加热,目的是使SiHCl3气化,故答案为:浓硫酸;使SiHCl3气化;
②SiHCl3与过量的H2在1000℃~1100℃反应制得纯硅,装置D不能采用普通玻璃管,温度太高,普通玻璃管易熔化,装置D中发生反应的化学方程式为:,故答案为:温度太高,普通玻璃管易熔化;;
③为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及排尽装置中的空气,故答案为:检查实验装置的气密性或控制好反应温度或排尽装置中的空气(任意两点);
④铁和稀盐酸反应生成亚铁离子,亚铁离子有还原性,被氯水氧化生成铁离子,铁离子遇硫氰化钾溶液变红色,所以可以用氯水和硫氰化钾溶液检验铁的存在,答案选bd,故答案为bd。
21. 防止倒吸 浓盐酸 KMnO4 Na2S溶液 稀硫酸 Na2SiO3溶液
将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中发生氧化还原反应产生氯气,根据仪器的构造写出仪器A的名称;球形干燥管具有防止倒吸的作用;设计实验验证非金属性:C>Si,利用氯气与Na2S的氧化还原反应可验证;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。
(1)仪器A为分液漏斗,分液漏斗中加的是浓盐酸,将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中发生氧化还原反应产生氯气,球形干燥管D能够防止倒吸;
(2)验证非金属性:Cl>S,利用氯气与Na2S的氧化还原反应可验证,反应没有加热装置,选择浓盐酸和KMnO4制备氯气,则装置A.B.C中所装药品应分别为浓盐酸、KMnO4、Na2S溶液,氯气可以将硫化钠中的硫单质置换出来,装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成,装置C中发生反应的离子方程式为S2 +Cl2=S↓+2Cl ;
(3)元素原子得电子能力C>Si,非金属性C>Si,若要证明非金属性: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中可以加硫酸,通过硫酸和碳酸钠的反应来制取CO2,然后的CO2通入C中的Na2SiO3中,可以发生反应:Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3,产生白色胶状沉淀,从而可以证明酸性:H2CO3>H2SiO3。
22. Ar F HNO3 制光电池 Mg>C>O KOH Al2O3 +2OH-=2AlO2- +H2O
由元素周期表可知,a为Li、b为C、c为N、d为O、e为F、f为Mg、g为Al、h为Si、i为Ar、j为K。
(1)0族元素的化学性质最稳定,故上述元素中化学性质最稳定的是Ar;F元素的非金属性最强;
(2)c为N,其最高价氧化物对应的水化物为HNO3;
(3)h为Si,核电荷数为14,原子的核外电子数也是14,Si的原子结构示意图为;Si单质的一种用途是可以制光电池;
(4)b为C、d为O、f为Mg,当电子层数相同时,核电荷数越大原子半径越小;电子层数越多原子半径越大,故b、d、f三种元素原子半径由大到小的顺序是Mg>C>O;
(5)a为Li、g为Al、j为K,K的金属性最强,金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,故a、g、j的氢氧化物中碱性最强的是KOH;g的氧化物为Al2O3,Al2O3与KOH溶液反应的离子方程式为Al2O3 +2OH-=2AlO2- +H2O 。