第1章 原子结构 元素周期律 测试题(含解析) 2022-2023学年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) 2022-2023学年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 2023-06-25 16:49:42

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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.X、Y是同主族的两种元素,下列叙述能说明X的非金属性比Y强的是( )
A.X原子的电子层数比Y原子的电子层数多
B.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的最高价氧化物对应水化物的酸性强
C.X的简单气态氢化物比Y的简单气态氢化物稳定
D.Y的单质能从KX的溶液中置换出X的单质
2.某主族元素的原子最外层电子排布是 5s1,该元素或其化合物不可能具有的性质是
A.该元素的氧化物的水合物显碱性 B.其原子半径比钾原子半径大
C.其碳酸盐易溶于水 D.该元素单质常温下跟水反应不如钠剧烈
3.A、B、C、D为原子序数依次递增的前四周期元素,它们分别处于不同周期,A是宇宙中含量最多的元素,B能与A形成两种分子和两种离子,其中一种离子含有配位键,C的最外电子层有两个空轨道,D的次外层电子数等于其他内层电子数之和,下列说法不正确的是
A.原子半径依次增大 B.A、B形成的二元化合物只含有极性共价键
C.元素周期表中113号元素与C同主族 D.元素D的单质在高温时化学性质很活泼
4.下列有关铝及其化合物的性质与用途具有对应关系的是
A.铝的导热性强,可用作铝热剂
B.铝密度小,可制作储运浓硫酸的铝罐
C.明矾水解生成胶体,可用作净水剂
D.氢氧化铝具有弱酸性,可用于治疗胃酸过多
5.下列实验中,依据实验操作及现象得出的结论不正确的是
选项 操 作 现 象 结 论
A 向某溶液中先滴加KSCN 溶液,再滴加少量氯水 先无明显现象,后溶液变成血红色 溶液中含有 Fe2+,没有 Fe3+
B 将稀硝酸滴入碳酸氢钠溶液中 有气泡产生 氮的非金属性比碳强
C 向含I-的无色溶液中滴加少量新制氯水,再滴加淀粉溶液 加入淀粉后溶液变成蓝色 氧化性:Cl2>I2
D 溴乙烷和氢氧化钠的醇溶液共热产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中 高锰酸钾溶液褪色 产生乙烯气体
A.A B.B C.C D.D
6.已知镓(31Ga)和溴(35Br)是第四周期的主族元素。下列分析错误的是( )
A.镓元素为第四周期第ⅢA元素
B.原子半径:Br>Ga
C.79Br与81Br得电子能力相同
D.碱性:Ga(OH)3>Al(OH)3,酸性:HClO4>HBrO4
7.核电荷数小于18的某元素X,其原子的电子层数n,最外层电子数为(2n+1),原子核内质子数为(2n2﹣1).下列关于元素X的说法中,不正确的是
A.其最高化合价为+3价
B.可以形成化学式为KXO3的盐
C.其氢化物可以用来做喷泉实验
D.其最高价氧化物的水化物是强酸
8.短周期主族元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,其中,X的原子半径在短周期元素中最大,Y的单质常作制造半导体的材料,R的最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性、不稳定性和挥发性,Z的游离态常出现在火山喷口处。下列说法正确的是
A.简单氢化物的还原性:Y>R>Z
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>Z
C.X的单质能与水发生置换反应
D.常温常压下R的氧化物都是无色气体
9.下列关于化学观或化学研究方法的叙述中,错误的是
A.倡导绿色化学理念,努力实现“原子经济”
B.两原子,如果核外电子排布相同,则一定属于同一种元素
C.在元素周期表的金属和非金属分界线附近寻找半导体材料
D.两种微粒,若核外电子排布完全相同,则其化学性质一定相同
10.下列陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ
A S有可燃性 S在纯氧中燃烧生成SO3
B SiO2有导电性 SiO2可用于制备光导纤维
C 某溶液的焰色反应为黄色 该溶液中一定含Na元素,一定不含K元素
D Fe3+有氧化性 FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜
A.A B.B C.C D.D
11.下列事实不能说明非金属性Cl>I的是
A.Cl2+2I-=2Cl-+I2 B.稳定性:HCl>HI
C.酸性:HClO4>HIO4 D.酸性:HClO3>HIO3
12.某放射性核衰变的过程为X→Y+e,其中第二周期元素X、Y的原子的最外层电子数之和为9。下列有关说法错误的是
A.该过程中,一个中子转变为一个质子和一个电子
B.原子半径:X>Y
C.考古时可利用X测定一些文物的年代
D.X与Y互为同位素
二、非选择题(共10题)
13.磷元素形成的单质、化合物用途广泛。请回答下列问题。
(1)磷元素在周期表中的位置是_______。
(2)磷元素形成的单质白磷,在军事上可用作燃烧弹,该反应的化学方程式是_______。
(3)磷元素可以形成多种含氧酸。
①过多饮用含磷酸(H3PO4)的饮料,会导致人体的骨密度降低。磷酸的结构式为,其结构中画圈部分可电离出H+,故称为三元酸。磷酸与氢氧化钠完全中和时,反应的化学方程式是_______。
②次磷酸(H3PO2)的结构式为,在工业上可做还原剂,请从化合价的角度解释原因是_______;100mL 1mol/L次磷酸与2mol/LNaOH溶液恰好反应,消耗NaOH溶液的体积是_______mL。
14.(1)元素O位于周期表中第________周期________族。
(2)S原子的电子式:________。
(3)原子半径比较:C______ Si。
(4)沸点比较:H2O______ H2S
15.元素、原子、核素、同位素都是重要的化学基本概念,原子的构成是重要的化学基本理论。根据下列8种化学符号:H2、H2、C、Li、Na、N、Li、Mg。回答下列问题:
(1)表示核素的符号共___种。
(2)互为同位素的是___和___。
(3)质量数相等,但不能互称为同位素的是___和___。
(4)中子数相等,但质子数不相等的是___和___。
16.碘是人体不可缺乏的元素,为了防止碘缺乏,现在市场上流行一种加碘盐,就是在精盐中添加一定量的KIO3进去。某研究小组为了检测某加碘盐中是否含有碘查阅了有关的资料,发现其检测原理是:KIO3+5KI+3H2SO4=3I2+3H2O+3K2SO4,该小组先取少量的加碘盐加蒸馏水溶解,然后加入稀硫酸和KI溶液,转移到分液漏斗中,再加入一定量的苯(不溶于水,密度比水小),振荡。
(1)写出KIO3的电离方程式____。
(2)分液漏斗使用前应先____,振荡后上层液体为___(填有机层、水层)。
(3)分液时,水层应从____(上口、下端)放出。
(4)萃取碘水中的I2单质时要用到萃取剂,下列关于所加萃取剂的说法正确的是( )
A.不与碘反应
B.碘在其中的溶解度大于在水中的溶解度
C.该萃取剂与水不互溶且密度比水大
D.可以选用CCl4或酒精做萃取剂.
(5)某学生在一次分液操作中发现上下层溶液都是无色液体,无法知道分液漏斗中的液体哪一层是有机层,哪一层是水层,请你用简单的方法帮他鉴别出来,写出有关步骤及判断方法____。
17.科学探究是化学学科核心素养之一,某化学兴趣组与在实验室探究氯气与过氧化钠的性质,设计并进行了以下两组实验:
第一组:元素的非金属性强弱。
(1)仪器a的名称是___________。
(2)装置A中发生反应的化学方程式为: MnO2+4HCl(浓)Cl2↑+MnCl2+2H2O, 化学实验室通常用KMnO4代替MnO2制备Cl2且不需要加热,在酸性条件下KMnO4的还原产物为MnCl2,请写出浓盐酸与KMnO4制备Cl2的离子方程式___________。
(3)为验证氯元素的非金属性比硫元素的非金属性强,装置C中盛放的试剂是___________。
A.Na2S溶液 B.Na2SO3溶液 C.Na2SO4溶液 D.H2S溶液
(4)装置D用于吸收尾气,D中反应的离子方程式为: Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O,氯气与碱反应为放热反应,D中溶液温度会升高,升温后会有ClO生成,请写出升温后氯气与氢氧化钠溶液反应的化学方程式___________。
第二组:Na2O2具有强氧化性,H2具有还原性,根据氧化还原反应原理推测Na2O2与H2能发生反应。
(5)装置A中用稀盐酸和锌粒制取H2, 装置B盛放的试剂是碱石灰,碱石灰的作用___________。
(6)下面是实验过程中的重要操作,请把以下操作步骤列出正确的排列顺序 ___________(填序号)。
①加热Na2O2一段时间。
②用小试管收集气体并检验其纯度。
③打开K1、K2,并通H2。
④停止加热,充分冷却,关闭K1、K2。
(7)实验过程中观察到淡黄色固体逐渐变为白色固体,无水硫酸铜未变蓝色,由实验现象推测Na2O2与H2反应的化学方程式为___________。
18.某研究性学习小组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:
I.探究同周期元素性质的递变规律
(1)相同条件下,将钠、镁、铝各1分别投入到足量的同浓度的稀盐酸中,试预测实验结果:_______与稀盐酸反应最剧烈;_______与稀盐酸反应产生的气体最多。(填元素符号)
(2)将溶液与溶液混合生成,从而验证的碱性大于,继而可以验证的金属性大于N的,你认为此设计是否合理?_______(填“合理”或“不合理”)并说明理由:_______。
II.利用如图装置验证同主族元素非金属性的变化规律
(3)要证明非金属性:,在A中加浓盐酸,B中加_______(填或),写出B中反应的离子方程式_______,C中加淀粉碘化钾混合溶液,观察到C中溶液_______的现象,即可证明。干燥管D的作用是_______。
(4)若要证明非金属性:,则在A中加盐酸、B中加,C中加溶液,观察到C中溶液_______现象即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性,可进入C中干扰实验,应在两装置间添加装有_______溶液的洗气瓶除去。改进后C中(C溶液足量)发生反应的化学方程式是_______。
19.已知SiO2+2CSi+2CO↑;Si+CSiC。
现有石英砂和炭粉的混合物1mol,于高温下在电炉里充分反应后,得残留固体;若石英砂与混和物的物质的量之比n(0<n<1),试讨论n取何值时,残留物的成分及其物质的量。
n 例︰n= __ __ __ __
残留固体及物质的量(摩) Si __ __ __ __
___________。
20.某原子,它的氯化物XCl 7.45g溶于水制成溶液后,加入2mol/L的AgNO3溶液50mL恰好完全反应,若这种原子原子核内有20个中子,求:
(1)Z值和A值____________________;
(2)X元素在周期表中的位置____________________;
(3)把X的单质放入水中,写出反应的化学方程式____________________。
21.某元素及其气态氢化物化学式为H2R,其高价氧化物中氧的质量分数是60%,且该元素的质子数和中子数相等,写出元素R的相对原子质量__________和元素符号___________。
22.X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素,部分信息如表所示:
X Y Z M R Q
原子半径/nm 0.186 0.074 0.099 0.143
主要化合价 -4,+4 -2 -1,+7 +3
其它 阳离子核外无电子 无机非金属材料的主角 焰色反应呈黄色
(1)R在元素周期表中的位置是___________;R在自然界中有质量数为35和37的两种核素,它们之间的关系为___________。
(2)Z的单质与水反应的化学方程式为___________。
(3)Y与R相比,非金属性较强的是___________(用元素符号表示),下列事实能证明这一结论的是___________。
a.常温下Y的单质呈固态,R的单质呈气态
b.稳定性:
c.最高价氧化物对应的水化物的酸性:
(4)根据表中数据推测Y的原子半径的范围:___________nm<<___________nm。________
(5)甲、乙是上述部分元素的最高价氧化物对应的水化物,且甲+乙→丙+水,则丙的化学式为___________(写出一种即可)。
参考答案:
1.C
A.X原子电子层数多于Y,因此在同族中X在Y的下方,根据同主族元素由上向下,非金属性减弱可知,X的非金属性比Y弱,A错误;
B.Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X的最高价氧化物对应水化物的酸性强,说明Y的非金属性比X强,B错误;
C.X的氢化物稳定,说明其非金属性强,举例如:稳定性HF>HCl>HBr>HI,C正确;
D.Y单质能够将X的离子从其盐溶液中置换出来,说明Y非金属性强于X,与题干相反,D错误;
故选C。
2.D
根据主族元素的原子最外层电子排布是 5s1可知,该原子属于碱金属原子铷位于第五周期,据此分析结合元素性质解答。
A.该元素若为碱金属元素,随着原子序数增大,原子半径逐渐增大,金属性逐渐增强,其氧化物的水合物显碱性,是该元素具有的性质,故A不符合题意
B.该元素为第五周期元素,电子层数越多,原子半径越大,其原子半径比钾原子半径大,是该元素具有的性质,故B不符合题意;
C.碳酸盐为碳酸铷,易溶于水,是该元素具有的性质,故C不符合题意;
D.根据A向分析,铷的金属性比钠强,则常温下跟水反应比钠剧烈,故D符合题意;
答案选D。
3.B
宇宙中含量最多的元素是H,所以A是H;O可以和H形成、、、两种分子和两种离子,所以B是O;A、B、C、D分别处于不同周期,所以C在第三周期,D在第四周期,C的最外电子层有两个空轨道,则C的3p轨道只填充了一个电子,即它的最外层电子排布为,所以C是;D的次外层电子数(M层)等于其他内层电子数(K层和L层)之和,则D的每一层的电子数依次为2,8,10,2;所以D为22号元素;所以A、B、C、D依次是H、O、、。
A.电子层数越多,原子半径越大,原子半径依次增大,A正确;
B.O可以和H形成、、、两种分子和两种离子,其中中含有键为非极性共价键,B错误;
C.元素周期表中113号元素与C均在第IIIA族,C正确;
D.在高温时化学性质很活泼,D正确;
答案选B。
4.C
A.铝的导热性强,可做铝锅等,做铝热剂是因为其强的还原性,故A错误;
B.铝与浓硫酸发生钝化,可以制作储运浓硫酸的铝罐,故B错误;
C.明矾易水解生成胶体,可用作絮凝剂,用于自来水的净化等,故C正确;
D.氢氧化铝具有弱酸性,可用于中和碱,治疗胃酸过多是因为能与酸反应,呈碱性,故D错误;
故选C。
5.D
A.先滴加KSCN溶液,无现象可知不含铁离子,再滴加少量氯水溶液变红,可知亚铁离子被氧化为铁离子,铁离子与硫氰根离子结合生成红色络合物,则原溶液中含有Fe2+,没有Fe3+,故A正确;
B.将稀硝酸滴入碳酸氢钠溶液中,有气泡产生,是硝酸与碳酸氢钠反应放出的二氧化碳,说明硝酸的酸性强于碳酸,硝酸和碳酸是N和C的最高价含氧酸,因此氮的非金属性比碳强,故B正确;
C.加入淀粉后溶液变成蓝色,可知氯气氧化碘离子生成了I2,说明氧化性:Cl2>I2,故C正确;
D.溴乙烷和氢氧化钠的醇溶液共热产生的气体中含有乙醇蒸气,乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,因此不能说明产生了乙烯,故D错误;
故选D。
6.B
A.镓的原子序数为31,核外电子排布为,所以镓(31Ga)元素属于第四周期第ⅢA元素,故A正确;
B.同周期元素,从左到右原子的半径逐渐减小,所以镓(31Ga)和溴(35Br)原子半径:Br<Ga,故B错误;
C.79Br与81Br互为同位素,他们的化学性质相同,所以得电子能力相同,故C正确;
D.同主族自上而下金属性增强,故金属性Ga>Al,金属性越强最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故碱性Ga(OH)3>Al(OH)3;同主族自上而下非金属性减弱,故非金属性 Cl>Br,非金属性越强最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则酸性:HClO4>HBrO4,故D正确;
答案:B。
【点睛】根据元素周期律的知识进行分析:同主族自上而下金属性增强,非金属性减弱;同周期元素,从左到右原子的半径逐渐减小。
7.A
根据核电荷数小于18的某元素X,其原子的电子层数为n,最外层电子数为2n+1,原子核内质子数是2n2-1.假设n=1时,最外层电子数为3,不符合题意;n=2时,最外层电子数为5,质子数为7,符合题意;n=3时,最外层电子数为7,质子数为17,符合题意;
A、N和Cl的最高价分别是+5和+7,A错误;
B、元素X可能为氮元素或氯元素,可形成KNO3或KClO3,B正确;
C、不论是氨气还是氯化氢均极易溶于水,可以做喷泉实验,C正确;
D、硝酸或高氯酸均是强酸,D正确;
答案选A。
8.C
由同周期元素从左到右原子半径减小,同主族元素从上到下原子半径增大,X的原子半径在短周期元素中最大则X为Na元素,Y的单质常作制造半导体的材料则Y为Si元素,R的最高价氧化物对应的水化物具有强氧化性、不稳定性和挥发性即HNO3,则R为N元素,Z的游离态常出现在火山喷口处即硫单质,Z为S元素;
由分析知,R、X、Y、Z分别为N、Na、Si、S;
A.非金属性越强,简单氢化物的还原性越弱,非金属性:N>S>Si,简单氢化物的还原性:Y>Z>R,A错误;
B.Y为Si,Z为S,同周期主族元素从左到右非金属性增强,则非金属性:S>Si,最高价氧化物对应水化物的酸性:H2SO4>H2SiO3,B错误;
C.X为Na,单质钠能与水反应生成NaOH和氢气,发生置换反应,C正确;
D.R为N,常温常压下NO是无色气体,NO2是红棕色气体,D错误;
故选:C。
9.D
A. 倡导绿色化学理念,努力实现“原子经济”,可以减少污染,提高原料利用率,A正确;
B. 两原子,如果核外电子排布相同,则一定属于同一种元素,B正确;
C. 元素周期表的金属和非金属分界线附近的元素往往既具有金属性,也具有非金属性,可以寻找半导体材料,C正确;
D. 两种微粒,若核外电子排布完全相同,则其化学性质不一定相同,例如Na+和F-等,D错误;
答案选D。
【点睛】选项BD是解答的易错点,注意原子和微粒的区别,本题中原子是不带电荷的,微粒包括原子、离子等。
10.D
A.S在纯氧中燃烧生成SO2,故A错误;
B.SiO2晶体不能导电但对光具有全反射作用,能传递光信号,所以SiO2可用于制备光导纤维,故B错误;
C.某溶液的焰色反应为黄色可证明该溶液中一定含Na元素,不能确定是否含K元素,故C错误;
D.FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜,是因为Fe3+有强氧化性,可将铜氧化成铜离子,然后再还原出来,故D正确;
故答案为D。
11.D
A.Cl2+2I-==2Cl-+I2氧化剂的氧化性大于氧化产物,即Cl2>I2,说明非金属性Cl>I;
B.稳定性:HCl>HI,说明非金属性Cl>I;
C.酸性:HClO4>HIO4说明非金属性Cl>I;
D.酸性:HClO3>HIO3非金属性的判断标准是最高价氧化物的水化物的酸性强弱,HClO3、HIO3都不是最高价态,不能做判断标准。
答案选D。
12.D
X的质子数为Z,Y的质子数为Z+1,结合“第二周期元素X、Y的原子的最外层电子数之和为9”的信息,X、Y的最外层电子数依次为4、5,推断X和分别为C和N。
A.X和Y的质量数均为W,说明衰变过程质量数守恒,但是质子数增加1,推断出中子数减少1,又产生1个电子,推断出该反应的一个中子转变为一个质子和一个电子,A项正确;
B.C的半径大于N,B项正确;
C.用于考古,推测文物年代,C项正确;
D.与的质子数不相同,不互为同位素,D项错误;
故选:D。
13.(1)第三周期第VA族
(2)4P+5 O22P2O5
(3) H3PO4+3NaOH=Na3PO4+3H2O H3PO2中P的化合价为+1价,化合价可以继续升高,失电子被氧化,具有还原性,可作还原剂 50
(1)磷元素在周期表中的位置是第三周期第VA族;
(2)白磷燃烧生成五氧化二磷,化学方程式是4P+5 O22P2O5;
(3)①根据结构式可知磷酸(H3PO4)为三元酸,1mol磷酸可以中和3mol氢氧化钠,磷酸与氢氧化钠完全中和时,反应的化学方程式是H3PO4+3NaOH=Na3PO4+3H2O;
②次磷酸(H3PO2) 中P的化合价为+1价,化合价可以继续升高,失电子被氧化,具有还原性,可作还原剂;次磷酸(H3PO2) 为一元酸,1mol次磷酸(H3PO2)智能中和1mol氢氧化钠,100mL 1mol/L次磷酸与2mol/LNaOH溶液恰好反应,设氢氧化钠的体积为V,,V=0.05L,即50mL;
14. 二 VIA < >
(1)根据氧元素在周期表中的位置判断;
(2)根据硫原子的最外层电子数书写;
(3)根据元素周期律分析判断;
(4)根据水分子间存在氢键判断。
(1)O元素的核电荷数是8,位于周期表中第二周期第VIA族。
(2)S原子的最外层电子数是6,则其电子式为。
(3)同主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:C<Si。
(4)由于水分子间存在氢键,则沸点:H2O>H2S。
15. 6 Li Li C N Na Mg
(1)核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的原子,则C、Li、Na、N、Li、Mg都表示核素的符号,共6种。答案为:6;
(2)同位素是指同种元素的不同原子,则互为同位素的是Li和Li。答案为:Li;Li;
(3) C、N的质量数都为14,二者属于碳和氮元素,不能互称为同位素,所以质量数相等,但不能互称为同位素的是C和N。答案为:C;N;
(4) Na、Mg的中子数都为12,质子数分别为11、12,所以中子数相等,但质子数不相等的是Na和Mg。答案为:Na;Mg。
16. KIO3=K++IO3- 检漏 有机层 下端 AB 从分液漏斗下口放出少量下层液体加入小试管中,再往试管中加入少量水,若试管中液体分层,则证明下层是有机层;若不分层,则证明下层是水层;
(1)KIO3为强电解质,在水溶液里完全电离为钾离子和碘酸根离子,电离方程式为KIO3=K++IO3-。
答案为:KIO3=K++IO3-;
(2)分液漏斗为盛装液体的容器,有两个活塞,使用前必须检验是否漏液,由于苯的密度比水小,在水的上层,因此振荡后将碘单质萃取到苯中。
答案为:检漏;有机层;
(3)分液时,水层在下层,应从下端放出。
答案为:下端;
(4)A.萃取剂不能和要萃取的物质反应,故A正确;
B.碘在萃取剂中的溶解度要远大于碘在水中的溶解度,故B正确;
C.该萃取剂与水不互溶,密度可以比水大,也可以比水小,故C错误;
D.酒精与水任意比互溶,不能用酒精做该实验的萃取剂,故D错误;
答案为AB。
(5)利用萃取剂与水不互溶进行设计,从分液漏斗下口放出少量下层液体加入小试管中,再往试管中加入少量水,若试管中液体分层,则证明下层是有机层;若不分层,则证明下层是水层;
答案为:从分液漏斗下口放出少量下层液体加入小试管中,再往试管中加入少量水,若试管中液体分层,则证明下层是有机层;若不分层,则证明下层是水层;
【点睛】不同萃取剂在水中的位置不同,用苯做萃取剂时,苯的密度小于水,上层为苯层,下层为水层;用四氯化碳做萃取剂时,四氯化碳的密度大于水,上层为水层,下层为四氯化碳层。一般分液漏斗中分层的液体先从下端把下层的液体放出,再将上层的液体从上口倒出。
17.(1)分液漏斗
(2)2+ 10Cl- + 16H+ = 5Cl2↑+ 2Mn2+ + 8H2O
(3)AD
(4)3Cl2 + 6NaOH = 5NaCl + NaClO3 + 3H2O
(5)吸收HCl气体,干燥H2(或吸水)
(6)③②①④
(7)Na2O2+H22NaOH
第一组:装置A为二氧化锰和浓盐酸加热制取氯气,装置B中的饱和食盐水用来除去氯气中的氯化氢,装置C用于验证非金属性强弱,氯气有毒,装置D用来处理尾气中的氯气,防止污染环境。
第二组:装置A用稀盐酸和锌粒制取氢气,装置B中盛放的是碱石灰,用来除去氢气中的氯化氢和水,装置C验证过氧化钠与氢气的反应,装置D用来检验反应产物。
(1)仪器a的名称是分液漏斗。
(2)高锰酸钾与浓盐酸发生氧化还原反应生成氯化锰和氯气,依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可得,离子方程式为:2+10Cl-+16H+=5Cl2↑+2Mn2++8H2O。
(3)A.Cl2+Na2S=2NaCl+S↓,氯气能置换出硫化钠中的硫,说明氯的非金属性比硫强,A选;
B.氯气能与亚硫酸钠反应生成硫酸钠,但不能证明氯的非金属性比硫强,B不选;
C.氯气与硫酸钠溶液不反应,C不选;
D.Cl2+H2S=2HCl+S↓,氯气能置换出硫化氢中的硫,说明氯的非金属性比硫强,D选;
答案选AD。
(4)由题意可知,氯气与氢氧化钠溶液加热条件下反应生成氯化钠和氯酸钠,依据得失电子守恒、原子守恒可得,化学方程式为:3Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O。
(5)装置A中用锌粒和稀盐酸制取氢气,盐酸有挥发性,制得的氢气中混有挥发的HCl和水蒸气,所以装置B中碱石灰的作用是吸收HCl和水蒸气。
(6)装置内有空气,应先用产生的氢气排除装置内的空气,并检验氢气的纯度后再点燃酒精灯加热,反应一段时间后停止加热、充分冷却后停止通入氢气,因此顺序为:③②①④。
(7)实验过程中观察到淡黄色固体逐渐变为白色固体,无水硫酸铜未变蓝色,说明没有水生成,依据原子守恒和得失电子守恒可得过氧化钠与氢气反应的化学方程式为:Na2O2+H22NaOH。
18. 不合理 用碱性强弱比较金属性强弱时,要用元素最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较,不是N元素的最高价氧化物对应水化物 变蓝 防止倒吸 有白色胶状沉淀生成 饱和
若要证明非金属性:,在A中加浓盐酸,B中加入,和浓盐酸在常温下反应可生成Cl2,生成的Cl2进入C中,C中加淀粉碘化钾混合溶液,Cl2和I-反应生成Cl-和I2,生成的I2使淀粉变蓝,说明氧化性:Cl2>I2,单质的氧化性越强,非金属性越强,所以非金属性:;
若要证明非金属性:,则在A中加盐酸、B中加,盐酸和反应生成CO2,C中是溶液,CO2进入到C中溶于水形成H2CO3,H2CO3和反应生成,说明酸性:H2CO3>,元素的非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性越强,所以非金属性:。
I. (1)金属活泼性顺序为:钠>镁>铝,金属越活泼,与酸反应越剧烈,所以相同条件下与盐酸反应最激烈的是Na;生成1mol氢气需要得到2mol电子,1mol钠失去1mol电子,1mol镁失去2mol电子,而1mol铝失去3mol电子,所以生成氢气最多的是金属Al;
(2)将NaOH溶液与NH4Cl溶液混合生成,可以说明NaOH的碱性大于,但不能说明Na的金属性大于N,因为要验证金属性的强弱,必须通过比较最高价氧化物所对应的水化物的碱性来进行比较,而不是氮元素的最高价氧化物的水化物;
(3)由装置图可知,浓盐酸和B中物质反应不需加热即可制得Cl2,和浓盐酸在常温下反应可生成Cl2,因此B中应加入;B中,浓盐酸和反应生成氯化锰、氯化钾、氯气和水,离子方程式为:;C中加淀粉碘化钾混合溶液,Cl2和I-反应生成Cl-和I2,生成的I2使淀粉变蓝,即可证明非金属性:;干燥管D的作用是防止倒吸;
(4)盐酸和反应生成CO2,C中是溶液,CO2进入到C中溶于水形成H2CO3,H2CO3和反应生成,不溶于水,所以C中有白色胶状沉淀生成;将气体通入饱和溶液,可除去二氧化碳中的HCl,因此应在B、C装置间添加装有饱和溶液的洗气瓶;C中发生反应的化学方程式为:。
19.
n值 n= n= <n<1 <n< 0<n<
残留固体及 物质的量 Si mol SiC mol Si mol SiO2 mol Si(4n-1)mol SiC(1-3n)mol SiC nmol C(1-4n)mol
根据反应SiO2+2CSi+2CO↑,Si+CSiC可得:SiO2+3CSiC+2CO↑;
①当n=时,二氧化硅与C恰好反应生成一氧化碳和单质硅,残留的固体为Si,其物质的量为mol;
②当n=时,二氧化硅与C恰好反应生成SiC,残留的固体为SiC,物质的量为mol;
③当<n<1时,二氧化硅过量,反应后的固体为SiO2和Si的混合物,根据反应SiO2+2CSi+2CO↑,C完全反应,则生成Si的物质的量为:n(Si)=n(C)=×(1-n)mol=mol,剩余的二氧化硅为:n-mol=mol;
④当<n<时,二氧化硅与碳完全反应生成Si和SiC,设生成Si为ymol,则生成SiC为:nmol-ymol,根据C的物质的量关系可得:2ymol+3(nmol-ymol)=(1-n)mol,解得:y=(4n-1)mol,即Si的物质的量为(4n-1)mol,则SiC的物质的量为:nmol-(4n-1)mol=(1-3n)mol;
⑤当0<n<时,则反应后C有剩余,残留固体为SiC和C,二氧化硅完全反应,则残留固体中含有SiC的物质的量为:nmol,根据反应SiO2+3CSiC+2CO↑,剩余C的物质的量为:(1-n)mol-3nmol=(1-4n)mol,故答案为:
n值 n= n= <n<1 <n< 0<n<
残留固体及 物质的量 Si mol SiC mol Si mol SiO2 mol Si(4n-1)mol SiC(1-3n)mol SiC nmol C(1-4n)mol
【点睛】根据反应原理明确n的各取值范围及对应产物为解答本题的关键。本题的易错点为讨论不完全,要注意根据数轴确定讨论范围。
20. Z=19、A=39 第四周期第ⅠA族 2K+2H2O═2KOH+H2↑
(1)根据n=cV计算硝酸银的物质的量,根据发生的反应XCl+AgNO3=AgCl↓+XNO3,计算XCl物质的量,再计算其摩尔质量,进而计算X的质量数A,再根据质子数=质量数-中子数计算;
(2)根据质子数确定元素在周期表中的位置;
(3)根据质子数确定元素种类,再书写其单质与水反应的方程式。
(1)硝酸银的物质的量为2mol/L×0.05L=0.1mol,根据XCl+AgNO3=AgCl↓+XNO3恰好完全反应,XCl的物质的量与硝酸银的物质的量相等,则XCl的摩尔质量==74.5g/mol,故X的相对原子质量为74.5-35.5=39,即X的质量数A=39,X的质子数=39-20=19,故答案为:Z=19、A=39;
(2)X的质子数为19,原子结构示意图为,处于第四周期第ⅠA族,故答案为:第四周期第ⅠA族;
(3)19号元素为加,钾与水反应生成KOH和H2,该反应为2K+2H2O═2KOH+H2↑,故答案为:2K+2H2O═2KOH+H2↑。
【点睛】本题的易错点和难点为(1),要注意物质的量在化学反应方程式中的应用。
21. S 32
R气态氢化物的化学式为H2R,R最低负价为-2价,则最高价为+6价,氧化物为RO3,根据氧的质量分数算出相对分子质量,在根据该元素的质子数和中子数相等,得出答案。
R气态氢化物的化学式为H2R,R高价氧化物为RO3,RO3中的质量分数为40%,则RO3相对分子质量为==80,故R的相对原子质量为80-48=32,R原子核内质子数和中子数相等,则R原子质子数为16,故R为S元素,其相对原子质量则为32。
22.(1) 第三周期第ⅦA族 互为同位素
(2)
(3) Cl bc
(4)0.099nm<<0.143nm
(5)(或)
X的阳离子核外无电子,说明X为H,Y是无机非金属材料的主角,主要化合价为 4、+4,说明Y为Si,Z的焰色反应的火焰呈黄色,则Z为Na,R主要化合价为 1、+7,则R为Cl,M的化合价为 2,则M为O,Q主要化合价为+3价,根据原子半径分析得到Q为Al。
(1)R为Cl,在元素周期表中的位置是第三周期第ⅦA族;R在自然界中有质量数为35和37的两种核素,说明两种核素质子数相同,中子数不同,因此它们之间的关系是互为同位素;
(2)Z的单质与水反应生成氢氧化钠和氢气,其反应的化学方程式是2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
(3)Y(Si)与R(Cl)相比,同周期从左到右非金属性逐渐增强,因此非金属性较强的是Cl;
a.常温下Y的单质呈固态,R的单质呈气态,不能比较非金属性强弱,故a不符合题意;
b.根据非金属性越强,氢化物越稳定,因此稳定性:XR>YX4,则非金属性R(Cl)>Y(Si),故b符合题意;
c.比较非金属性可以通过其最高价氧化物对应的水化物的酸性来判断,酸性越强,非金属性越强;最高价氧化物对应水化物的酸性:,可知非金属性R更强最,则Y的非金属性弱,故c符合题意;
(4)根据同周期从左到右原子半径逐渐减小,因此Si原子半径小于0.143nm,大于0.099nm,即Y的原子半径(r)的范围是0.099nm<<0.143nm;
(5)甲、乙是上述部分元素的最高价氧化物对应的水化物,且甲+乙→丙+水,则甲乙可以是NaOH与、NaOH与H2SiO3、NaOH与HClO4,生成的丙是(或)