第1章《原子结构 元素周期律》测试题
一、单选题(共12题)
1.X、Y、Z三种元素的原子序数依次减小且三者原子序数之和为16,其常见单质在适当条件下可发生如图所示变化,其中B和C均为10电子分子。下列说法不正确的是
A.X元素位于ⅥA族
B.1 mol Y和3 mol Z在一定条件下充分反应生成2 mol C
C.A和C在一定条件下能发生氧化还原反应
D.C和X一定条件下能反应生成A和B
2.下列表述Ⅰ、Ⅱ均正确并且有因果关系的是
选项 表述Ⅰ 表述Ⅱ
A. SO2有还原性 SO2可使溴水褪色
B. SiO2有导电性 SiO2可用于制备光导纤维
C. 铝箔用酒精灯加热至熔化但不滴落 铝单质熔点高
D. Fe3+有氧化性 用KSCN溶液可以鉴别Fe3+
A.A B.B C.C D.D
3.完成下列实验所需选择的装置、试剂都正确的( )
A B C D
实验 分离植物油和氯化钠溶液 除去氯化钠晶体中混有的氯化钾晶体 分离CCl4中的I2 除去CO2气体中的HCl气体
装置或仪器
A.A B.B C.C D.D
4.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,r溶液为强酸溶液,s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是
A.原子半径的大小WB.元素的非金属性Z>X>Y
C.Y的氢化物常温常压下为液态
D.X的最高价氧化物的水化物为强酸
5.X、Y、Z是3种短周期元素,其中X、Y位于同一主族,Y、Z处于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍。Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法正确的是
A.元素非金属性由强到弱的顺序为 Z>Y>X
B.Y元素最高价氧化物对应水化物的化学式可表示为H3YO4
C.3种元素的气态氢化物中,Z的气态氢化物最稳定
D.原子半径由大到小的顺序为Z>Y>X
6.已知X-、Y2-、Z+、W2+四种离子均含10个电子。下列有关叙述错误的是( )
A.离子半径:r(X-)>r(Y2-)>r(Z+)>r(W2+)
B.原子半径:r(Z)>r(W)>r(Y)>r(X)
C.X的原子半径在同主族中最小
D.由Y和Z元素组成的二元化合物有Z2Y和Z2Y2
7.X、Y、Z、M四种短周期主族元素,原子序数依次增大。X的核外电子数等于其周期序数,YX3的水溶液显弱碱性,Z的核外电子数等于X、Y核内质子数之和,M与X同主族。下列说法不正确的是
A.简单离子半径:Z>M
B.简单氢化物的稳定性:Z>Y
C.X与Z形成的10电子微粒:只有2种
D.化合物MX中X的化合价:-1价
8.日本福岛核电站泄漏的核燃料衰变产物有放射性元素、等,其中可以用来治疗甲状腺癌,但是如果没有癌症,它也可能诱发甲状腺癌。下列有关说法中不正确的是
A.131I的原子核所含中子数是78 B.核能的利用证实了原子的可分性
C.127I和放射性131I互为同位素 D.127I和131I的质子数不同
9.化学与生产、生活密切相关。下列说法中正确的是
A.某些金属元素的焰色反应、海水提溴、煤的气化、石油的裂化都是化学变化的过程
B.氮氧化物的大量排放,会导致光化学烟雾、酸雨和臭氧层破坏等环境问题
C.因为胶体粒子能吸附电荷,所以有的胶体带正电荷,有的胶体带负电荷
D.人造纤维、合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物
10.根据下列事实做出的推论,正确的是
事实 推论
A 金属Na最外层有一个电子,Mg最外层有2个电子 金属性:Na>Mg
B Ca(OH)2微溶,Mg(OH)2难溶 金属性:Ca>Mg
C SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2 非金属性:S>C
D t℃时,①H2+Br22HBr K=5.6×107②H2+I22HI K=43 反应正向进行程度:①>②
A.A B.B C.C D.D
11.我国科学家首次合成的一种过渡金属的新核素Hf,具有延展性,不易被腐蚀,可应用于高科技领域等特点。185Hf可由180Hf转化而成,下列有关180Hf、185Hf的说法正确的是
A.物质的量相等的185Hf与180Hf质量相同
B.核外电子数分别为108、113
C.1 mol180Hf比1 mol185Hf的中子数少5NA
D.180Hf、185Hf在周期表中的位置不同
12.W、X、Y、Z为四种短周期主族元素,在光照条件下W的简单氢化物与氯气反应生成油状液体,X的气态氢化物的水溶液呈碱性,Y原子半径是短周期主族元素原子中最大的,Z2—的电子层结构与氩相同。下列说法正确的是
A.工业上常用电解熔融Y的氧化物制取Y的单质
B.Y与Z形成化合物的水溶液可使蓝色石蕊试纸变红
C.简单氢化物沸点:W>X
D.简单离子半径:Z>X>Y
二、非选择题(共10题)
13.用化学用语表示:
(1)根据下列几种粒子的结构示意图,回答问题:
①写出B微粒的符号_________;
②若A微粒的中子数为10,写出表示A微粒的组成符号________;
③写出A、C、D三种元素形成的某种化合物在水溶液中的电离方程式:_________;
(2)写出下列反应的化学方程式:
①氯化铵与氢氧化钠共热____________;
②工业上制备氯气____________。
14.(1)一个体重50 kg的健康人含铁元素2 g,这2 g铁元素以Fe2+和Fe3+的形式存在。Fe2+易被吸收,所以给贫血者补充铁时,应补充含Fe2+的亚铁盐(如FeSO4)。服用维生素C可使食物中的Fe3+转化成Fe2+,有利于人体对铁的吸收。
①人体中经常进行Fe2+与Fe3+的转化,可表示为Fe2+ Fe3+。“服用维生素C可使食物中的Fe3+转化为Fe2+”, 由此可以推知维生素C在该过程中作___________剂。
②腌制食品中含有亚硝酸盐,亚硝酸盐能使人体内的铁元素发生A过程,过多食用会发生食物中毒,Fe2+此过程中表现出___________性。
③已知下列反应在一定条件下发生:
总反应式:2H2O2 2H2O+O2↑
在以上的反应中,Fe2+实际上起着 ___________的作用。
(2)硅是无机非金属材料的主角,硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。
①下列物质不是硅酸盐材料的是___________
A.陶瓷 B.玻璃 C.水泥 D.生石灰
②SiO2是玻璃的成分之一,SiO2与氢氧化钠溶液反应的离子方程式___________,工艺师常用___________(填物质名称)来雕刻玻璃。
③试管中加入3~5mL Na2SiO3溶液,滴入1~2滴酚酞溶液,再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸,边加边振荡,至溶液红色变浅接近消失时停止,静置即得到硅酸胶体,该反应的化学方程式为___________。
15.按要求回答问题。
Ⅰ.(1)硅酸盐种类繁多,结构复杂,组成各异,通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成,则KAlSi3O8可表示为________________________,Al2Si2O5(OH)4可表示为________________________。
(2)将0.2mol钠和铝的混合物溶于足量的盐酸中,产生3136mL(标准状况下)氢气,则钠和铝的物质的量之比为___________;写出钠与足量盐酸反应的化学方程式__________________________________。
Ⅱ.将3.8 g Na2CO3和NaHCO3的混合物充分加热,混合物质量减少了0.62 g。求:
(1)混合物中NaHCO3的质量___________。
(2)若将等质量的混合物与含有1.46 gHCl的稀盐酸反应,生成气体的的质量为___________。
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_______。
17.一个SO2分子的质量为a g,一个SO3分子的质量为b g,若以氧原子质量的1/8为标准,则SO2的相对分子质量为_______,硫的相对原子质量为_______。 (用a、b表示)
18.某同学设计如图装置,研究非金属元素性质变化规律。
(1)已知硅酸(H2SiO3)是一种难溶于水的弱酸,呈白色。在化学反应中,强酸一般能制取弱酸。现有硝酸溶液、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液,选择所给试剂,用如图装置来证明酸性:HNO3>H2CO3>H2SiO3。(不考虑硝酸的挥发性)
A、B、C中盛装的试剂分别为________、________、________。C中实验现象为_____________________________________________________;
写出C中发生反应的离子方程式:__________________________________。
(2)已知高锰酸钾在常温下与浓盐酸反应产生氯气,利用图中装置证明氯气氧化性强于碘单质的氧化性。A中盛装浓盐酸,B中装入高锰酸钾粉末,实验时C中溶液变成蓝色,则C中盛装的试剂为________;写出C中离子方程式____________________________________________________________________。
该实验该装置有明显不足,请指出改进方法:______________________________________________。
(3)如果C中盛装饱和氢硫酸(H2S饱和水溶液),A中装浓盐酸,B中装高锰酸钾溶液,反应开始后观察到现象是C中产生淡黄色沉淀。写出该反应的化学方程式:______________________________________;
如果将SO2气体通入饱和氢硫酸溶液中,也会产生淡黄色沉淀,该过程体现SO2________(填字母)。
A.漂白性 B.氧化性
C.还原性 D.酸性
19.如图A~E是中学化学常用的五种仪器:
回答下列问题:
(1)上述仪器中,使用时需首先检查是否漏水的有_________(填标号)。
(2)下列实验操作中,使用到仪器C的是________(填标号)。
a.分离水和酒精的混合物
b.分离水和四氯化碳的混合物
c.分离水和泥砂的混合物
d.提纯Fe(OH)3胶体
(3)某化学兴趣小组实验过程中,需要480 mL0.5mol·L-1 NaOH溶液。
①除上述提供的仪器外,还用到的玻璃仪器有_________________。
②如图所示,转移操作中的一处错误是_____________________。
③在配制过程中,下列情况会导致所配溶液浓度偏低的是_______(填标号)。
a.准确称量9.6gNaOH
b.溶解时未冷却至室温就转移
c.在定容时,仰视刻度线
d.加水至刻度线后摇匀,发现液面低于刻度线
20.要分离下列四组混合物
①饱和食盐水与沙子 ②从KNO3和NaCl的混合溶液中获得KNO3
③水和汽油的混合物 ④CCl4液体与甲苯液体的混合物
(已知CCl4与甲苯互溶,沸点分别为76.75℃和110.6 ℃)
(1)分离①、②的操作分别为________、________。
(2)分离③时所使用仪器中有一种在其他组分分离时无需使用,这种仪器是________。
(3)上述四组分离时需使用酒精灯的有________和________(填序号)。
(4)为除去粗盐中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量):
①第Ⅰ步操作的名称是____________。
②若第Ⅱ、Ⅳ步顺序颠倒,是否会对实验结果产生影响?________(填“有影响”或“无影响”)。
③第Ⅴ步操作所需玻璃仪器的名称是__________________________________________。
21.归纳总结是学习化学的一种方法。
(1)甲同学发现A、B、C三种物质有如图l所示的相互反应关系,“—”表示能反应(部分反应物、生成物以及反应条件省略,下同)。
已知A是常见金属,人体缺乏A元素易患贫血症;B是胃酸的主要成分;B与C反应产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,则A是____(填化学式,下同),C是_______。请写出下列反应的化学方程式:A与B________________;B与C____________________。
(2)乙同学发现X、Y、Z三种物质有如图2所示的循环转化关系“→”表示能转化。
①若X、Y、Z均为含钙化合物,X是一种常用干燥剂,Y俗称熟石灰。则X的化学式为______;请写出Y→Z的反应化学方程式________________。
②若X是碳单质,Y、Z是含有碳元素的氧化物,X、Y、Z的相对分子质量依次增大,则Y的相对分子质量为___;Z→X可通过以下反应实现:___________________;
22.现有10种元素的性质、数据如下表所列,它们均为短周期元素.
A B C D E F G H I J
原子半径(10﹣10m) 0.74 1.60 1.52 1.10[ 0.99 1.86 0.75 0.82 0.102 0.037
最高或最低 化合价 +2 +1 +5[ +7 +1 +5 +3 +6 +1
﹣2 ﹣3 ﹣1 ﹣3 ﹣2
回答下列问题:
(1)D的元素名称是_______,H的元素符号是_______,B在元素周期表中的位置是(周期、族)_______。
(2)在以上元素形成的最高价氧化物的水化物中,酸性最强的化合物的分子式是_______.化合物F2A2的电子式是:_______,构成该物质的化学键类型为_______。
(3)用电子式表示A的简单氢化物的形成过程如下:_______;G的氢化物的结构式为_______。
(4)一定条件下,IA2气体与足量的A单质充分反应生成20 g气态化合物,放出24.6 kJ热量,写出其热化学方程式_______。
(5)用J元素的单质与A元素的单质可以制成电池,电池中装有KOH浓溶液,用多孔的惰性电极甲和乙浸入KOH溶液,在甲极通入J的单质,乙极通入A的单质,则甲极的电极反应式为:_______。
参考答案:
1.B
常见的10电子分子有CH4、NH3、H2O、HF,因此Z元素为氢元素,则另外两种元素的原子序数之和为15,则X和Y可能是N和O,也可能是C和F。由于碳和氢气不能反应生成CH4,因此X只能是氮元素,因此三种短周期元素分别为O、N、H,原子序数之和为16,且B和C分别为H2O和NH3,故单质X为O2,Y为N2,Z为H2,A为NO。
A.X为O,位于ⅥA族,故A项正确;
B.由于是可逆反应,所以1molN2和3molH2反应不可能完全转化为2mol NH3,故B项不正确;
C.NO与NH3一个为+2价的N,一个为-3价的N,一定条件下可以发生归中反应,为氧化还原反应,故C项正确。
D.NH3和氧气发生催化氧化生成NO和H2O,故D项正确;
综上所述,本题正确答案为B。
2.A
依据二氧化硫的还原性解答;二氧化硅是绝缘体;铝箔用酒精灯加热至熔化但不滴落是因为表面的氧化铝熔点高;Fe3+与KSCN溶液生成血红色的硫氰化铁。
A、SO2可使溴水褪色,是因为二氧化硫具有还原性,表述Ⅰ、Ⅱ均正确并且有因果关系,故A正确;
B、二氧化硅为绝缘体,不导电,SiO2是光导纤维的主要成分,二者无因果关系,故B错误;
C、铝箔用酒精灯加热至熔化但不滴落是因为表面的氧化铝熔点高,与铝单质熔点高无关,故C错误;
D、用KSCN溶液可以鉴别Fe3+,是因为Fe3+与KSCN溶液生成血红色的硫氰化铁,与Fe3+有氧化性无关,故D错误。
答案选A。
3.A
A项、植物油和氯化钠溶液分层后,密度小于水的植物油在上层,利用分液装置可达到分离的目的,故A正确;
B项、NaCl、KCl的溶解度受温度影响不同,应利用结晶法分离,不能用蒸馏的方法,故B错误;
C项、碘溶于四氯化碳得到碘的四氯化碳溶液,不能利用过滤法分离,故C错误;
D项、二氧化碳、HCl气体均与NaOH溶液反应,洗气瓶中的试剂应选用碳酸氢钠溶液,故D错误;
故选A。
4.C
短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加.m、p、r是由这些元素组成的二元化合物,n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,则n为Cl2,Z为Cl,氯气与p在光照条件下生成r与s,0.01mol L-1r溶液的pH为2,则r为HCl,s通常是难溶于水的混合物,则p为CH4,氯气与m反应生成HCl与q,q的水溶液具有漂白性,则m为H2O,q为HClO,结合原子序数可知W为H元素,X为C元素,Y为O元素。
A.所以元素中H原子半径最小,同周期自左而右原子半径减小,故原子半径W(H)<Y(O)<X(C),故A错误;
B.氯的氧化物中氧元素表现负化合价,氧元素非金属性比氯的强,高氯酸为强酸,碳酸为弱酸,氯元素非金属性比碳的强,故非金属性Y(O)>Z(Cl)>X(C),故B错误;
C.氧元素氢化物为水,常温下为液态,故C正确;
D.X的最高价氧化物的水化物为碳酸,碳酸属于弱酸,故D错误;
故选C。
5.D
X原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,X为O元素;X、Y是处于同一主族的短周期元素,Y为S元素;Y、Z处于同一周期,Z原子的核外电子数比Y原子少1,Z为P元素;
A.同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强,同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱,则元素非金属性由强到弱的顺序为X>Y>Z,A错误;
B.Y的最高价氧化物对应水化物的化学式为H2SO4,B错误;
C.元素的非金属性越强,气态氢化物越稳定,非金属性:X>Y>Z,则X的气态氢化物最稳定,C错误;
D.同周期从左到右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:Z>Y>X,D正确;
答案选D。
6.A
A.由“四种离子均含10个电子”,结合“阴上阳下”规律,可推知四种离子种类及位置关系:离子核外电子排布相同时,根据“序大径小”可知,,A项错误。
B.根据同周期及同主族元素原子半径递变规律,,B项正确。
C.根据同主族元素原子半径递变规律可知,F的原子半径在同主族中最小,C项正确。
D.由Na和O元素组成的二元化合物有、,D项正确。
故选A。
7.C
X、Y、Z、M四种短周期主族元素,X的核外电子数等于其周期序数,YX3的水溶液显弱碱性,为NH3,X为H、Y为N;Z的核外电子数等于X、Y核内质子数之和,Z为O;M与X同主族,M为Na。X为H、Y为N、Z为O、M为Na,据此解题。
A.O2-和Na+的核外电子数相同,核电荷数越大半径越小,即O2->Na+,故A正确;
B.非金属性越强其简单氢化物的稳定性越强,故H2O>NH3,故B正确;
C.H与O形成的10电子微粒有OH-、H3O+、H2O等,故C错误;
D.化合物NaH中Na为+1价,H为-1价,故D正确;
故选C。
8.D
A.碘为53号元素,131I的原子核所含中子数是131-52=78,故A正确;
B.原子在化学变化中不能再分,但在核反应中可以再分,所以核能的利用证实了原子的可分性,故B正确;
C.127I和放射性131I质子数相同,中子数不同,互为同位素,故C正确;
D.127I和131I都是碘元素,质子数都是53,故D错误;
故选D。
9.B
A.海水提溴、煤的气化、石油的裂化均发生化学变化,但金属元素的焰色反应是物理变化过程,故A错误;
B.光化学烟雾、酸雨、臭氧层破坏等与氮氧化物的大量排放有关,故B正确;
C.胶体不带电,带电的是胶粒,如氢氧化铁胶体的胶粒吸附阳离子,带正电荷,AgI胶粒吸附阴离子,带负电荷,故C错误;
D.光导纤维的成分为二氧化硅,为无机物,而人造纤维、合成纤维都是有机高分子化合物,故D错误;
答案为B。
10.D
A.元素最外层电子数的多少不能证明金属的活泼性强弱,A错误;
B.溶解性是物理性质,与金属性无关,B错误;
C.SO2中S元素不是最高价态,无法比较非金属性,C错误;
D.K值越大,说明反应正向进行程度越大,D正确;
故答案为:D。
11.C
A.185Hf与180Hf的原子量不同,1mol的质量不同,A错误;
B.核外电子数=质子数=72,B错误;
C.中子数=质量数-质子数,质子数相同,中子数之差=质量数之差=185-180=5,C正确;
D.180Hf、185Hf原子序数相同,在周期表中的位置相同,D错误;
答案选C。
【点晴】该题难度度不大,明确核素含义和表示方法是解答的关键。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。另外质子数+中子数=质量数,核外电子数=质子数=原子序数=核电荷数,答题时注意分清楚是原子还是离子。
12.D
W、X、Y、Z为四种短周期主族元素,在光照条件下W的简单氢化物与氯气反应生成油状液体,W为C;X的气态氢化物的水溶液呈碱性,X为N;Y原子半径是短周期主族元素原子中最大的,Y为Na;Z2-的电子层结构与氩相同,Z的质子数为18-2=16,Z为S,以此来解答。
由上述分析可知,W为C,X为N,Y为Na,Z为S,
A、Na为活泼金属,工业上常用电解熔融NaCl制取Y的单质,故A错误;
B、Y与Z形成化合物为Na2S,水解显碱性,水溶液可使红色石蕊试纸变蓝,故B错误;
C、氨气分子间含氢键,沸点较高,则简单氢化物沸点:WD、电子层越多,离子半径越大,具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,则离子半径为Z>X>Y,故D正确。
13. O2- 或18O Na2SO4= 2Na++SO42-或 Na2SO3= 2Na++SO32- NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O 2NaCl + 2H2O2NaOH + Cl2↑+H2↑
⑴①B为氧元素,由于核外电子数大于核内质子数,B为阴离子,B微粒的符号为O2-,故答案为O2-;
②A为氧原子,质子数8,A微粒的中子数为10,A微粒的组成符号或18O,故答案为或18O;
③A、C、D对应的三种元素为O、S、Na,三种元素形成的某种化合物可能为Na2SO4或 Na2SO3,因此在水溶液中的电离方程式:Na2SO4= 2Na++SO42-或 Na2SO3= 2Na++SO32-,故答案为Na2SO4= 2Na++SO42-或 Na2SO3= 2Na++SO32-;
⑵①氯化铵与氢氧化钠共热反应生成氯化钠、氨气和水,其反应方程式为NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O,故答案为NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O;
②工业上制备氯气主要是电解饱和食盐水,其反应方程式为2NaCl + 2H2O 2NaOH + Cl2↑+H2↑,故答案为2NaCl + 2H2O2NaOH + Cl2↑+H2↑。
14. 还原 还原 催化剂 D 氢氟酸 Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3(胶体) + 2 NaCl
(1)①转化为,得电子被还原,因此维生素C作还原剂;
②转变为,失电子被氧化,则在该过程中作还原剂;
③在反应中先消耗后生成,反应前后数量不变,因此起到催化剂的作用;答案为:还原;还原;催化剂;
(2)①玻璃、陶瓷、水泥为三大硅酸盐材料,生石灰的主要成分是CaO,不属于硅酸盐,故选D;
②SiO2作为酸性氧化物可以与碱反应得到盐和水,所以SiO2与NaOH溶液反应,生成硅酸钠和水,反应的离子方程式为:,在蚀刻玻璃时经常使用氢氟酸来进行;
③硅酸是一种弱酸,可以由强酸和硅酸盐反应制得,所以硅酸钠中滴加盐酸,生成硅酸胶体和氯化钠,化学方程式为:。答案为:D;;氢氟酸;Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3(胶体) + 2 NaCl。
15. K2O Al2O3 6SiO2 Al2O3 2SiO2 2H2O 4:1 2Na +2HCl =2NaCl +H2↑ 1.68 g 0.968 g
Ⅰ.(1)硅酸盐的化学式可表示为:活泼金属氧化物 金属氧化物 非金属氧化物 水,书写时满足原子守恒;则KAlSi3O8可表示为K2O Al2O3 6SiO2;Al2Si2O5(OH)4可表示为Al2O3 2SiO2 2H2O;
(2)设金属钠有xmol,金属铝有ymol,产生氢气的量为 =0.14mol;物质的量守恒:x+y=0.2,电子得失守恒:x+3y=0.14×2,解之,x=0.16mol,y=0.04mol;所以钠和铝的物质的量之比为4:1;钠与足量盐酸反应生成氯化钠和氢气,化学方程式为:2Na +2HCl =2NaCl +H2↑;
Ⅱ.(1)碳酸氢钠不稳定,受热分解,而碳酸钠较稳定;设混合物中碳酸氢钠有xg,
2NaHCO3= Na2CO3+CO2+H2O 固体质量减小
2×84 62
x 0.62
列方程,求出x=1.68g,既混合物中NaHCO3的质量1.68g,碳酸钠质量为2.12g;
(2)若将等质量的混合物与含有1.46 gHCl的稀盐酸反应,即Na2CO3和NaHCO3各有1.9g,物质的量分别为:=0.018mol,=0.023mol,1.46 gHCl的稀盐酸溶质的量为0.04mol;混合物中加入盐酸先发生Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl反应,消耗盐酸的量n=0.018mol,剩余盐酸n=0.04-0.018=0.022mol;碳酸钠完全反应后,再发生NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O反应,总的n(NaHCO3)=0.018+0.023=0.041mol,已过量,按照盐酸计算二氧化碳的量n=0.022mol,生成气体的的质量为0.022×44=0.968g。
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. 8a/(b-a) (24a-16b)/(b-a)
一个SO2分子的质量为a g,一个SO3分子的质量为b g,则1个氧原子的质量是(b-a)g,若以氧原子质量的1/8为标准,则SO2的相对分子质量为,氧原子的相对原子质量是8,所以硫的相对原子质量为。
18.(1) 硝酸溶液 碳酸钙 硅酸钠溶液 产生白色沉淀 CO2+SiO+H2O=H2SiO3↓+CO (或CO2+SiO+H2O=H2SiO3+CO或2CO2+SiO+2H2O=H2SiO3↓+2HCO)
(2) KI 淀粉溶液 2I-+Cl2=I2+2Cl- 增加装有NaOH溶液的尾气吸收装置
(3) Cl2+H2S=S↓+2HCl B
(1)由强酸能制弱酸的规律结合硝酸溶液、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液,选择试剂用如图装置证明:酸性:HNO3>H2CO3>H2SiO3;
(2)利用如图装置证明氯气氧化性强于碘单质的氧化性,C中发生的是氯气和碘离子的反应生成碘单质,碘单质遇淀粉变蓝;生成的氯气有毒需要尾气吸收;
(3)A中装浓盐酸,B中装高锰酸钾溶液反应生成氯气具有氧化性,通入饱和氢硫酸溶液,反应开始后观察现象是C中产生淡黄色沉淀,说明氯气氧化硫化氢为硫单质;二氧化硫中硫的化合价降低,是氧化剂。
(1)现有硝酸溶液、碳酸钙、澄清石灰水、硅酸钠溶液,选择试剂用如图装置证明:酸性:HNO3>H2CO3>H2SiO3;因此先加入硝酸和碳酸钙反应生成二氧化碳,二氧化碳通入硅酸钠溶液生成硅酸沉淀;A、B、C中盛装的试剂分别为:硝酸溶液;碳酸钙;硅酸钠溶液;C中实验现象为:产生白色沉淀;C中发生反应的离子方程式:CO2+SiO+H2O=H2SiO3↓+CO (或CO2+SiO+H2O=H2SiO3+CO或2CO2+SiO+2H2O=H2SiO3↓+2HCO)。
(2)利用如图装置证明氯气氧化性强于碘单质的氧化性,C中发生的是氯气和碘离子的反应生成碘单质,碘单质遇淀粉变蓝,所以C中加入淀粉碘化钾;反应的离子方程式为:2I-+Cl2═I2+2Cl-;生成的氯气有毒需要尾气吸收,在C后加成氢氧化钠溶液的烧杯吸收氯气;
(3)如果C中装饱和氢硫酸溶液,A中装浓盐酸,B中装高锰酸钾溶液,反应开始后观察现象是C中产生淡黄色沉淀,反应的化学方程式为:Cl2+H2S═S↓+2HCl,二氧化硫中硫的化合价降低,是氧化剂,故选B。
19. CE b 烧杯、玻璃棒 转移溶液时未用玻璃棒引流 ac
(1)有活塞或塞子的仪器在使用前必须检漏;
(2)仪器C为分液漏斗,用于分离互不相溶的液体混合物;
(3)①配制480 mL0.5mol·L-1NaOH溶液,需要的仪器有:500mL容量瓶、天平(或量筒)、烧杯、玻璃棒、胶头滴管;
②转移操作中要使用玻璃棒引流;
③根据c=分析判断。
(1)A为圆底烧瓶,B为量筒,C为分液漏斗,D为胶头滴管,E为500mL容量瓶,有活塞或塞子的仪器在使用前必须检漏,则以上装置中只有分液漏斗和500mL容量瓶有塞子,答案选CE;
(2)仪器C为分液漏斗,用于分离互不相溶且分层的液体混合物;
a.水和酒精任意比互溶,不能用分液漏斗分离,故a不符合题意;
b.水和四氯化碳不互溶且分层,可以用分液漏斗分离,故b符合题意;
c.水和泥砂不互溶,但泥沙不是液体,一般使用过滤的方法分离,故c不符合题意;
d.Fe(OH)3胶体与水混合不分层,不能用分液漏斗分离,一般用渗析的方法分离,故d不符合题意;
答案选b;
(3)①配制480 mL0.5mol·L-1NaOH溶液,需要的仪器有:500mL容量瓶、天平(或量筒)、烧杯、玻璃棒、胶头滴管,除上述提供的仪器外,还用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒;
②转移操作中要使用玻璃棒引流,故操作中的一处错误是转移溶液时未用玻璃棒引流;
③a.配制480 mL0.5mol·L-1NaOH溶液需要使用500mL容量瓶,需要溶质的质量=0.5L×0.5mol/L×40g/mol=10g,称量9.6gNaOH,溶质的物质的量偏低,则配制溶液的浓度偏低,故a符合题意;
b.溶解时未冷却至室温就转移,冷却后溶液的体积会减小,则配制溶液的浓度偏高,故b不符合题意;
c.在定容时,仰视刻度线,溶液的体积偏大,则配制溶液的浓度偏低,故c符合题意;
d.加水至刻度线后摇匀,发现液面低于刻度线,静置后液面会恢复到刻度线,对配制溶液浓度无影响,故d不符合题意;
答案选ac。
20. 过滤 结晶 分液漏斗 ② ④ 溶解 有影响 漏斗、玻璃棒、烧杯
①沙子难溶于水、NaCl易溶于水,所以分离沙子和食盐采用过滤方法分离;
②硝酸钾和NaCl溶解度相差较大,可以采用冷却结晶的方法分离;
③水和汽油是不互溶的混合物 ,可以采用分液的方法分离;
④四氯化碳和甲苯互溶且熔沸点相差较大,可以采用蒸馏的方法分离,
(1)分离①、②的操作分别为过滤、结晶。
答案为:过滤、结晶
(2)分液使使用的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯,分离③时所使用仪器中有一种在其他组分分离时无需使用,这种仪器是分液漏斗。
答案为:分液漏斗;
(3)需要加热的分离提纯操作需要酒精灯,需要加热的有②④,所以需要酒精灯的有②④。
答案为:②; ④;
(4)由流程可知,固体溶解后,②中加氯化钡可除去硫酸根离子,③中加NaOH除去镁离子,④中加碳酸钠可除去钡离子、钙离子,过滤后主要为氯化钠和碳酸钠,⑥中加盐酸反应后溶液中溶质为NaCl,然后蒸发结晶得到NaCl,以此解答该题。
①第Ⅰ步操作为固体的溶解,
故答案为溶解;
②碳酸钠一定放在氯化钡的后面价,否则溶液中过量的钡离子无法除去,
故答案为有影响;
③第Ⅴ步操作为过滤,过滤装置是分离难溶性物质和溶液的分离方法,用到的玻璃仪器为:烧杯、玻璃棒、漏斗,
故答案为烧杯、玻璃棒、漏斗;
;
21. Fe AgNO3 Fe+2HCl=FeCl2+H2↑ HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3 CaO Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 28 2Mg+CO22MgO+C
(1)根据A是常见金属,人体缺乏组成A的元素易患贫血症,所以A是铁,B是胃酸的主要成分,所以B盐酸,盐酸与C反应产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,C是硝酸银,将推出的各种物质代入转化关系中验证;(2)①根据X、Y、Z均为含钙化合物,X是一种常用干燥剂,X是氧化钙,Y俗称熟石灰,Y是氢氧化钙,依据X、Y、Z三种物质的转化关系可知,Z是碳酸钙;②根据X是碳单质,Y、Z是含有碳元素的氧化物,X、Y、Z的相对分子质量依次增大,依据X、Y、Z三种物质的转化关系可知,Y是一氧化碳,Z是二氧化碳.
(1)A是常见金属,人体缺乏组成A的元素易患贫血症,A是铁,B是胃酸的主要成分,B盐酸,盐酸与C反应产生不溶于稀硝酸的白色沉淀,C是硝酸银,铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,盐酸和硝酸银反应生成白色的氯化银沉淀和硝酸,铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银,推出的物质满足题中的转化关系,推导正确,所以A是Fe,C是AgNO3,A与B的反应是铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,化学方程式为:Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,B与C的反应是盐酸和硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸,化学方程式为:HCl+AgNO3=AgCl↓+HNO3;(2)①X、Y、Z均为含钙化合物,X是一种常用干燥剂,X是氧化钙,Y俗称熟石灰,Y是氢氧化钙,依据X、Y、Z三种物质的转化关系,Z是碳酸钙,氧化钙和水反应会生成氢氧化钙,氢氧化钙和二氧化碳反应会生成碳酸钙,碳酸钙高温会生成二氧化碳,推出的各种物质均满足题中的转化关系,所以X的化学式为CaO,Y→Z的反应是氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水,化学方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;②X是碳单质,Y、Z是含有碳元素的氧化物,X、Y、Z的相对分子质量依次增大,依据X、Y、Z三种物质的转化关系,Y是一氧化碳,Z是二氧化碳,木炭和氧气反应生成一氧化碳,一氧化碳和氧气反应生成二氧化碳,二氧化碳和活泼金属反应生成碳单质和金属氧化物,木炭、一氧化碳、二氧化碳相对分子质量依次增大,推出的各种物质均满足题中的转化关系,所以Y是一氧化碳,相对分子质量为28,2Mg+CO22MgO+C,满足置换反应的条件,所以该反应属于置换反应.
22.(1) 磷 B 第三周期第ⅡA族
(2) HClO4 离子键、非极性键
(3)
(4)
(5)
由表格在元素的性质可知,+1价的C、F、J,结合原子半径可知F为Na,C为Li,J为H;A、I均有-2价,且A只有-2价,则A为O,I为S;B最高化合价为+2价,应为ⅡA族元素,且原子半径F>B>C,则B为Mg元素,D和G最高正价均为+5,最低化合价为-3,为VA族元素,因原子半径D>G,故D为第三周期第VA族的P元素,G为N元素;从化合价可推出E属于卤素,由于短周期F元素无正价,故E为Cl元素,位于第VIIA族第三周期;H最高正价+3价,无负价,为IIIA族元素,根据原子半径可知,H是位于第二周期第IIIA族的B元素。
(1)D为P元素,其名称为磷;H为硼元素,元素符号为B;B为Mg元素,位于元素周期表的第三周期第ⅡA族,故答案为:磷;B;第三周期第ⅡA族;
(2)以上元素中,非金属性最强的元素为Cl元素,其对应的最高价氧化物的水化物酸性最强,化学式为HClO4;化合物F2A2为Na2O2,Na2O2由钠离子和过氧根离子构成,其电子式为;过氧化钠中钠离子和过氧根离子以离子键结合,过氧根离子中含有O-O非极性共价键,因此含有的化学键类型为离子键、非极性键,故答案为:HClO4;;离子键、非极性键;
(3)A为O元素,A的氢化物为水,用电子式表示水的形成过程为:;G的氢化物为NH3,NH3的结构式为,故答案为:;;
(4)IA2气体为SO2气体,A单质为O2,SO2与足量的O2发生反应,20 gSO3的物质的量为,生成0.25molSO3放出24.6 kJ热量,则生成2molSO3放出的热量为:24.6kJ×8=196.8 kJ,该反应的热化学方程式为,故答案为:;
(5)J元素的单质为氢气,A元素的单质为氧气,碱性氢氧燃料电池中,通入氢气的一极为负极,通入氧气的一极为正极,则甲极为负极,乙极为正极,负极上氢气失电子结合氢氧根生成水,电极反应式为,故答案为:。