第1章《原子结构 元素周期律》测试题
一、单选题(共12题)
1.下列离子方程式中正确的是
A.向NH4Al(SO4)2溶液中滴入Ba(OH)2溶液恰好使完全沉淀:2Ba2++Al3++2+4OH-=+2BaSO4↓+ 2H2O
B.CuCl2溶液中加入NaHS溶液:Cu2++2HS-+2H2O=Cu(OH)2↓+2H2S↑
C.等物质的量的Ba(OH)2与KAl(SO4)2·12H2O溶液混合:3Ba2++6OH-+2Al3++3=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓
D.澄清石灰水与过量的小苏打溶液反应:Ca2++OH-+=CaCO3↓+H2O
2.下列各组元素中,原子半径依次减小、元素第一电离能逐渐升高的是
A.K、、 B.C、N、O C.、S、P D.、、
3.如图是卤素单质(、、、)的沸点与相对分子质量的关系图,下列说法错误的是
A.单质①是最活泼的非金属单质
B.单质②能使品红溶液褪色
C.保存少量的单质③时加少量水进行水封
D.单质④的氢化物在卤素氢化物中最稳定
4.为短周期元素,原子序数依次增加:三种元素在周期表中位置如图所示;其中W的原子核中仅含质子,Z的最高价氧化物对应水化物的酸性在同周期中最强。下列说法不正确的是
X
Y Z
A.X和Y可形成共价化合物
B.Y的气态氢化物的热稳定性比Z的高
C.X与Z可形成用于自来水消毒的化合物
D.若Y与Z形成化合物,则每个原子均满足8电子结构
5.下列事实不能作为实验判断依据的是( )
A.钠和镁分别与冷水反应,判断金属活动性强弱:Na>Mg
B.铁投入CuSO4溶液中,能置换出铜,钠投入CuSO4溶液中不能置换出铜,判断钠与铁的金属活动性强弱:Fe>Na
C.酸性H2CO3D.F2与Cl2分别与H2反应,判断氟与氯的非金属性强弱:F>Cl
6.元素周期律可以指导人们进行规律性的推测和判断。下列说法不合理的是
A.由水溶液的酸性:HCl>H2S,可推断出元素的非金属性:Cl>S
B.若X+和Y2-的核外电子层结构相同,则原子序数:X>Y
C.已知第IIA族元素硫酸盐的溶解性:MgSO4易溶于水,CaSO4微溶于水,可推断SrSO4难溶于水,但溶解度比BaSO4大(第IIA族元素从上到下依次为Be、Mg、Ca、Sr、Ba)
D.Cs和Ba分别位于第六周期的第IA族和第IIA族,碱性:CsOH>Ba(OH)2
7.2012年2月新华网报道,加拿大开发出生产医用放射性同位素的简单方法。下列关于的叙述正确的是
A.原子序数是99 B.质量数是43 C.中子数是99 D.电子数是43
8.a、b、c、d是原子序数依次增大的短周期主族元素。a与b位于不同周期,且两者的最外层电子数之和与c的最外层电子数相等,b的原子序数等于d的一半,d的最高正价与最低负价的代数和为0。下列说法正确的是
A.原子半径:a<b<c<d
B.最简单氢化物的热稳定性:d<b
C.a、b、c三种元素形成的化合物的水溶液均呈碱性
D.c与其他三种元素形成二元化合物时,其化合价均为-2价
9.下列关于物质用途的说法正确的是
A.硫酸铁可用作净水剂 B.二氧化硅可用作计算机芯片
C.铜制容器可用于盛装浓硝酸 D.醋酸铅可用于分离提纯蛋白质
10.下列有关物质性质的说法错误的是
A.热稳定性:HCl> HI B.原子半径:Na> Mg
C.酸性:H2SO3>H2SO4。 D.结合质子能力:S2-> Cl-
11.元素周期表VIA族元素又称为氧族元素,包含氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po)、鉝(Lv)六种元素,其中钋、鉝为金属,碲为准金属,氧、硫、硒是典型的非金属元素。判断O的非金属性比S的强,可依据的事实是
A.相同条件下,O2更易与H2反应 B.地壳中氧的含量高于硫
C.常温下,氧气呈气态,硫呈固态 D.Na2O2是淡黄色固体,Na2S是白色固体
12.下列各组混合物中,能用分液漏斗进行分离的是
A.醋酸和水 B.汽油和柴油 C.植物油和水 D.单质溴和四氯化碳
二、非选择题(共10题)
13.在原子序数1—18号元素中,按要求用合适的化学用语填空
(1)与水反应最剧烈的金属是_____________。
(2)与水反应最剧烈的非金属单质是_____________。
(3)原子半径最小的元素是_____________。
(4)气态氢化物最稳定的化学式是_____________。
(5)最高价氧化物对应水化物的酸性最强的化学式是_____________。
(6)电子数为10的分子(写5个)________
14.(1)0.5L1.0molL-1FeCl3溶液与0.2L1.0molL-1MgCl2溶液中的Cl-的物质的量浓度之比为___。
(2)某气体的质量为3.4g,含有6.02×1022个分子,则该气体的摩尔质量为___。
(3)配制90mL0.1mol/LCuSO4溶液,需要胆矾___g。
(4)氧化还原反应S+KOH→K2S+K2SO3+H2O(未配平)中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为___,若反应中消耗了0.6molS,则反应中转移的电子为_____mol。
(5)某元素R的简单阴离子Rn-核外有a个电子,中子数为b,则其质量数为___。
15.分金属在现代社会中发挥着巨大的作用,铝的化合物在工农业生产及人们的日常生活中也具有广泛地作用。
(1)若将铝溶解,下列试剂中最好选用________(填选项字母)。
A.浓硫酸B.稀硫酸C.稀硝酸
(2)以铝土矿(主要成分是Al2O3,杂质有SiO2、Fe2O3等)为原料,采用拜耳法生产Al2O3的流程如下图所示:
①Al2O3可用于电解制Al,电解时需加入冰晶石(Na3AlF6)作为助熔剂,用NaF和Al2(SO4)3反应制备冰晶石的化学方程式为________________;电解时用石墨作阳极,温度维持在950~970℃,阳极需定期更换,其原因为________________________。
②赤泥中铝硅酸钠的化学式可表示为:3Na2O·3Al2O3·5SiO2·5H2O,则滤液I的主要成分是________________;铝土矿的品位常用铝硅比(A/S,即矿石中Al2O3与SiO2的质量比)来衡量。某种铝土矿的A/S=10.2,则加入足量NaOH溶液后铝的理论溶出率为________________。
③该生产过程中,需向沉淀池中加入过量的X,该反应的离子方程式为________________。
(3)铍(Be)与铝元素相似,其氧化物及氢氧化物具有两性,请写出BeO与盐酸反应的离子方程式____,Be(OH)2溶于NaOH溶液的化学方程式为:Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O,往10.0mL1.00mol·L-1的Be(NO3)2溶液中逐滴加入等浓度的NaOH溶液,请在以下坐标图中画出沉淀量随NaOH溶液加入量的变化图_______:
16.在“比较钠、镁、铝金属活泼性”实验中,甲、乙两组的实验如下:
甲组 乙组
实验步骤 实验现象 实验步骤 实验现象
1.取两支试管,加入水,各滴入2滴酚酞试液,分别加入一小粒金属钠和少量镁粉,观察现象。 将加入镁粉的试管加热至沸腾,观察现象。 钠:在冷水中,浮于水面,熔成小球,四处游动,逐渐缩小,溶液很快变红色。 镁:在冷水中几乎无现象,加热至沸后产生大量气体,溶液变红。 1.取两支试管,加入水,各滴入2滴酚酞试液,分别加入一小粒金属钠和少量镁粉,观察现象。 将加入镁粉的试管加热至沸腾,观察现象。 钠:在冷水中,浮于水面,熔成小球,四处游动,逐渐缩小,溶液很快变红色。 镁:在冷水中几乎无现象,加热至沸后产生大量气体,溶液变红。
2.取一小块铝和一小块镁带,用砂纸擦去表面的氧化膜,分别同时投入盛有盐酸的两个试管中,观察现象。 镁:剧烈反应,很快产生大量气体。 铝:也产生大量气体,但反应比镁慢。 2.取一小块铝和一小块镁带,分别同时投入盛有盐酸的两个试管中,观察现象。 镁:开始时没有现象,过一会儿产生大量气体。 铝:基本没有变化。
(1)写出钠和水反应的化学方程式___________。
(2)下列实验依据可判断某元素的金属性强弱的是___________。
A.导电性的强弱
B.跟非金属反应生成化合物的价态高低
C.该金属跟酸反应放出氢气的多少
D.最高价氧化物对应水化物碱性的强弱
(3)钠、镁、铝金属活泼性由强到弱顺序是___________;甲、乙两组实验中,组___________的实验更可靠,另一组不可靠的原因可能是___________。
(4)下列性质比较中错误的是___________。
A.元素的非金属性:P>S
B.离子的还原性:
C.含氧酸的酸性:
D.气态氢化物的热稳定性:
(5)运用元素周期律分析下面的推断,其中错误的是___________。
A.硼的氧化物的水化物可能具有两性
B.砹 (87At)为有色固体,不稳定,见光容易分解,不溶于水也不溶于稀酸
C.氢氧化铷(37RbOH)易溶于水
D.硒化氢 (34Se)是无色、有毒、比稳定的气体
17.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高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅;
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3:Si+3HClSiHCl3+H2;
③SiHCl3与过量H2在1 000~1 100 ℃反应制得纯硅已知SiHCl3能与H2O强烈反应,在空气中易自燃。
请回答下列问题:
(1)第①步制备粗硅的化学方程式为_____________________________________________。
(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 ℃)和HCl(沸点-84.7 ℃),提纯SiHCl3采用的方法为___________________________。
(3)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下(热源及夹持装置略去):
①装置B中的试剂是________。装置C中的烧瓶需要加热,其目的是________________________________________________________________。
②反应一段时间后,装置D中观察到的现象是________,装置D不能采用普通玻璃管的原因是____________,装置D中发生反应的化学方程式为_____________________________________________________________。
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___________________________________________________________。
18.某化学兴趣小组进行实验探究:探究碳、硅元素的非金属性的相对强弱。根据要求回答下列问题:
(1)实验装置:
填写所示仪器名称A__________。
(2)实验步骤:
连接仪器、_____________、加药品后,打开a、然后滴入浓硫酸,加热。
(3)问题探究:(已知酸性强弱:亚硫酸>碳酸)
①铜与浓硫酸反应的化学方程式是_______________________________________。
装置E中足量酸性KMnO4溶液的作用是_________________________________。
②能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是__________________。
③依据试管D中的实验现象,能否证明硫元素的非金属性强于碳元素的非金属性____。(填“能”或“否”),原因是________________________________________。
19.把11g含镁、铝、铜的合金粉末放入过量氢氧化钠溶液中,得到6.72LH2(标准状况),取等质量的合金粉末放入过量盐酸中,得到8.96LH2(标准状况)。试计算:
(1)写出铝与氢氧化钠溶液反应的方程式____
(2)该合金样品中铝的质量为______g。
(3)该合金中镁、铝、铜的物质的量之比为多少_____?(无解题过程不给分)
20.9.6g 元素A与4.2g元素B含有相同的原子数,A和B原子核中质子数与中子数相等,已知A元素在其最高价氧化物中的含量是40%,在其氢化物中含量为94.1%。试计算A、B两元素的相对原子质量,并推算出它们在周期表中的位置。______________
21.下表为元素周期表的一部分,请参照元素①-⑨在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
(1)化学性质最稳定的元素是_____(填元素名称),非金属性最强的元素是_____(填元素符号)。
(2)图中标出的元素最高价氧化物对应的水化物中,碱性最强的是_____(用化学式回答,下同),写出该水化物与⑧的最高价氧化物反应的离子方程式________________。
(3)④与⑥按照原子个数比 1:1形成的化合物中,化学键类型为_____,其电子式为_____。
(4)①与③形成的原子个数比为3:1的化合物的结构式为_____;⑤、⑨的氢化物的沸点由高到低的顺序为_____。
(5)③可以形成多种氧化物,其中一种是红棕色气体,试用化学方程式说明该气体不宜采用排水法收集的原因_____。
(6)利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律
①仪器A的名称为_____;干燥管D的作用为_____;
②若要证明非金属性:Cl>I,则A中加浓盐酸,B中加KMnO4,(已知KMnO4与浓盐酸常温下反应生成氯气),C中加淀粉碘化钾混合溶液,如果试管C中溶液变蓝,即可证明。
写出试管C中发生反应的离子方程式:_____。
22.A、B、C、D、E五种原子序数逐渐增大的短周期元素,A是周期表中原子半径最小的元素,其中B、C同周期,A与D、B与E同主族,E原子核内质子数等于B、C原子电子数之和,E的单质是应用最为广泛的半导体材料。试回答:
(1)E元素在元素周期表位置为_______。
(2)A与C形成的两种常见的化合物,这两种化合物含有的电子数为_______和_______,C与D形成的原子个数比为的化合物乙的电子式是_______,B与E对应的最简单氢化物稳定性更强的是_______(填化学式)。
(3)A和B形成的化合物甲,甲是一种重要的基本化原料,能够作为水果催熟剂,写出甲与反应的化学方程式为_______。
(4)A和B形成的化合物乙,乙的分子式为,乙能够制得高聚物丙,该反应类型是_______,高聚物丙的链节是_______。
(5)工业上利用E的氧化物与过量B的单质高温条件下反应制备新型陶瓷材料EB,同时生成B的氧化物,写出制备新型陶瓷材料EB的化学方程式_______。
参考答案:
1.C
A.向NH4Al(SO4)2溶液中滴入Ba(OH)2溶液恰好使完全沉淀,反应的离子方程式为:2Ba2+++Al3++2+4OH-= Al(OH)3↓+2BaSO4↓+NH3·H2O+ 2H2O,选项A错误;
B.CuCl2溶液中加入NaHS溶液,反应生成硫化铜、氯化钠和盐酸,反应的离子方程式为:Cu2++HS-=CuS↓+H+,选项B错误;
C.等物质的量的Ba(OH)2与KAl(SO4)2·12H2O溶液混合,生成硫酸钡沉淀、氢氧化铝沉淀、和硫酸钾,反应的离子方程式为:3Ba2++6OH-+2Al3++3=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓,选项C正确;
D.澄清石灰水与过量的小苏打溶液反应生成碳酸钙、碳酸钠和水,反应的离子方程式为:Ca2++2OH-+2=CaCO3↓+2H2O+,选项D错误;
答案选C。
2.A
同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大;同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势,但IA族最外层为ns能级容纳2个电子,为全满确定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,V A族np能级容纳3的电子,为半满稳定状态,能量较低,第一电离能也高于同周期相邻元素,同主族自上而下电离能降低,以此来解析;
A.K、Na、Li处于同主族,同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下电离能降低,故K、Na、Li的原子半径依次减小、元素第一电离能逐渐升高,A正确;
B.N、O、C同周期,同周期自左而右原子半径减小,故C、N、O原子半径依次减小,同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势,但N最外层2p能级容纳3的电子,为半满稳定状态,能量较低,第一电离能也高于同周期相邻元素,故C、O、N的第一电离能依次增大,B错误;
C.Cl、S、P同周期,原子序数依次减小,同周期自左而右原子半径减小,故C、S、P原子半径依次增大,同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势,但P最外层3p能级容纳3的电子,为半满稳定状态,能量较低,第一电离能也高于同周期相邻元素,故S、Cl、P的第一电离能依次增大,C错误;
D.Al、Mg、Na同周期,原子序数依次减小,同周期自左而右原子半径减小,故Al、Mg、Na原子半径依次增大,同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势, 但Mg最外层3s能级容纳2个电子,为全满确定状态,能量较低,第一电离能也高于同周期相邻元素,故第一电离能Na< Al< Mg,D错误;
故选A。
3.D
A.卤素单质的沸点与其相对分子质量成正比,根据题图知,单质①、②、③、④分别是、、、卤族元素中,元素的非金属性随着原子序数增大而减弱,非金属性越强,其单质越活泼,所以单质活泼性最强的是,选项A正确;
B.氯气和水反应生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,所以单质②()能使品红溶液褪色,选项B正确;
C.溴易挥发,在水中的溶解度较小,且密度大于水,所以为防止溴挥发,可以用水液封,选项C正确;
D.元素的非金属性越强,则其气态氢化物的稳定性越强,卤素的非金属性:,则的氢化物稳定性在卤素氢化物中最差,选项D错误。
答案选D。
4.B
由题可知,W为H元素,Z是第三周期非金属性最强的元素,即Cl元素,则Y为S元素,X为O元素。
A.O和S可以形成共价化合物SO3,A正确;
B.Cl元素的非金属性比S强,因此HCl的热稳定性比H2S高,B错误;
C.O与Cl可以形成用于自来水消毒的物质:ClO2,C正确;
D.S与Cl形成化合物SCl2,则每个Cl最外层多一个共用电子,达到8电子稳定结构;S最外层多了两个共用电子,也达到8电子稳定结构,D正确。
故本题选B。
5.B
A.元素的金属性越强,其单质与水或酸反应越剧烈;
B.元素的金属性越强,其单质的还原性越强,其单质与水或酸反应越剧烈;
C.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强;
D.元素的非金属性越强,其单质与氢气化合越容易。
A.元素的金属性越强,其单质与水或酸反应越剧烈,钠和镁分别与冷水反应,钠反应比镁剧烈,所以可以据此判断金属性强弱,A正确;
B.钠投入硫酸铜溶液中,钠先和水反应生成NaOH,NaOH再和硫酸铜发生复分解反应,铁能置换出硫酸铜中的铜,这两个实验都说明Cu的活泼性最弱,不能说明Fe、Na的活泼性强弱,B错误;
C.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,酸性H2CO3<H2SO4,这两种酸都是其最高价氧化物的水化物,所以能判断非金属性强弱,C正确;
D.元素的非金属性越强,其单质与氢气化合越容易,F2与Cl2分别与H2反应,根据其反应剧烈程度判断非金属性F>Cl,D正确;
答案选B。
【点睛】本题考查化学实验方案的评价,题目难度不大,侧重考查学生分析判断及知识运用能力,熟悉非金属性、金属性强弱判断方法,注意非金属性、金属性强弱与得失电子多少无关,只与得失电子难易程度有关。
6.A
A. HCl和H2S不是元素最高价氧化物对应水化物,不能通过它们的酸性强弱比较Cl和S的非金属强弱,故A错误;
B.阳离子是由原子失去电子得到的,阴离子是由原子得电子得到的,设X+和Y2-的核外电子层数为a,则X、Y的原子序数分别为a+1,a-2, 即原子序数:X>Y,故B正确;
C.由MgSO4易溶于水,CaSO4微溶于水可知硫酸盐的溶解度逐渐减小,所以推断出SrSO4难溶于水,但溶解度比BaSO4大,故C正确;
D.同一周期元素,从左到右金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物碱性减弱, Cs和Ba分别位于第六周期的第IA族和第IIA族,金属性Cs >Ba ,所以碱性:CsOH>Ba(OH)2,故D正确;
故答案为:A
7.D
质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N),原子序数=核电荷数=质子数=原子的核外电子数,所以在中,原子序数=质子数=43,质量数(A)=99,中子数=99-43=56,电子数=质子数=43。
答案选D。
8.B
a、b、c、d是原子序数依次增大的短周期主族元素。d的最高正价与最低负价的代数和为0,d是Si元素;b的原子序数等于d的一半,b是N元素,a与b位于不同周期,a是H元素,a与b的最外层电子数之和与c的最外层电子数相等,c是O元素。
A.电子层数越多半径越大,电子层数相同时质子数越多半径越小,原子半径:H<O<N<Si,故A错误;
B.非金属性越强,气态氢化物越稳定,最简单氢化物的热稳定性:SiH4<NH3,故B正确;
C.H、N、O三种元素形成能形成硝酸,硝酸的水溶液呈酸性,故C错误;
D.O与H元素形成的二元化合物H2O2中O元素化合价为-1价,故D错误;
选B。
9.A
A.硫酸铁溶液中铁离子水解生成氢氧化铁胶体具有吸附悬浮杂质作用,硫酸铁可用作净水剂,故A正确;
B.硅是半导体做计算机芯片,二氧化硅数光导纤维的材料,故B错误;
C.铜和浓硝酸发生反应,铜制容器不能用于盛装浓硝酸,故C错误;
D.醋酸铅溶液是重金属盐,能使蛋白质变性,变性是不可逆过程,不能用于分离提纯蛋白质,故D错误;
故选:A。
10.C
A、Cl的非金属性大于I,热稳定性:HCl>HI,故A正确;
B、同周期从左到右半径减小,原子半径:Na>Mg,故B正确;
C、酸性: H2SO3D、H2S是弱电解质、HCl是强电解质,结合质子能力:S2->Cl-,故D正确。
答案选C。
11.A
A.相同条件下O2更易与H2反应,说明O2氧化性强于S,O的非金属性强于S,A正确;
B.地壳中氧的含量高于硫,不能说明O的非金属性比S强,B错误;
C.常温下氧气呈气态,硫为固态,这些都是物理性质,与非金属性无关,C错误;
D.Na2O2为淡黄色固体,Na2S为白色固体,这些是钠的化合物的物理性质,与元素的非金属性无关,D错误;
故答案选A。
12.C
A.醋酸和水能以任意比互溶,不能用分液漏斗进行分离,A不合题意;
B.汽油和柴油能互溶,不能用分液漏斗进行分离,B不合题意;
C.植物油和水不互溶的两种液体,能用分液漏斗进行分离,C符合题意;
D.单质溴和四氯化碳能互溶,不能用分液漏斗进行分离,D不合题意;
故答案为:C。
13. Na F2 H HF HClO4 CH4、NH3、H2O、HF、Ne
试题分析:原子序数1—18号元素中
(1)与水反应最剧烈的金属是Na。
(2)与水反应最剧烈的非金属单质是F2。
(3)原子半径最小的元素是H。
(4)非金属性越强,氢化物越稳定,则气态氢化物最稳定的化学式是HF。
(5)非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,则最高价氧化物对应水化物的酸性最强的化学式是HClO4。
(6)电子数为10的分子有CH4、NH3、H2O、HF、Ne。
考点:考查元素周期律的应用
14. 3:2 34g/mol 2.5 2:1 0.8 a-n+b
根据物质的量与物质的量浓度之间的有关计算。
(1)0.5L1.0molL-1FeCl3溶液与0.2L1.0molL-1MgCl2溶液中的Cl-的物质的量浓度之比1.0mol/L×3:1.0mol/L×2=3:2,故答案为3:2;
(2)某气体的质量为3.4g,含有6.02×1022个分子,该气体的物质的量为6.02×1022÷6.02×1023/mol=0.1mol,该气体的摩尔质量为3.4g÷0.1mol=34g/mol,答案为34g/mol;
(3)配制90mL0.1mol/LCuSO4溶液,因为没有90ml的容量瓶,所以需按100mL的溶液来计算,需要胆矾的质量为0.1L×0.1mol/L×250g/mol=2.5g,答案为2.5g;
(4)氧化还原反应S+KOH→K2S+K2SO3+H2O(未配平)中,硫既是氧化剂,又是还原剂,所以硫元素由0价升高到+4价,又从0价降到-2价,所以,配平之后化学方程式为3S+6KOH=2K2S+K2SO3+3H2O,氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1,每3molS参加反应,转移的电子数为4mol,若反应中消耗了0.6molS,则反应中转移的电子为0.8mol,故答案为2:1, 0.8mol;
(5)某元素R的简单阴离子Rn-核外有a个电子,中子数为b,该元素的原子得到n个电子后电子总数为a,原子核内的质子数为a-n,质量数=中子数+质子数=b+a-n。故答案为b+a-n。
15. B 12NaF+Al2(SO4)3=2Na3AlF6+3Na2SO4 阳极产生的O2与石墨反应 NaAlO2 90% AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- )BeO+2H+=Be2++H2O
试题分析:(1)A、C中浓硫酸、硝酸与Al反应生成有毒气体,只有B溶解Al最好,故答案为B;
(2)①NaF和Al2(SO4)3反应可生成Na3AlF6和Na2SO4,方程式为12NaF+Al2(SO4)3=2Na3AlF6+3Na2SO4,电解时用石墨作阳极,温度维持在950~970℃,阳极产生的O2与石墨反应,因此阳极需定期更换,故答案为12NaF+Al2(SO4)3═2Na3AlF6+3Na2SO4;阳极产生的O2与石墨反应;
②氧化铝可与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,则溶出液的溶质主要是偏铝酸钠;由矿渣的化学式3Na2O 3Al2O3 5SiO2 5H2O知,其中的n(Al2O3):n(SiO2)=3:5,故有30-3=27份的Al2O3被溶解,即Al2O3溶出,转化率为90%;故答案为NaAlO2;90%;
③将偏铝酸钠沉淀,可以向沉淀池中通入过量的二氧化碳,反应的离子方程式为,AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-,故答案为AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-;
(3)BeO与盐酸反应的生成氯化铍和水,反应的离子方程式为:BeO+2H+=Be2++H2O;Be(NO3)2溶液中逐滴加入等浓度的NaOH先后发生反应:Be(NO3)2+2NaOH=Be(OH)2↓+2NaNO3,Be(OH)2+2NaOH═Na2BeO2+2H2O,先产生沉淀,然后沉淀消失,两次消耗的氢氧化钠的物质的量都为0.02mol(即20mLNaOH溶液),产生的Be(OH)2沉淀为0.01mol,沉淀量随NaOH溶液加入量的变化图为:;故答案为BeO+2H+=Be2++H2O;。
考点:考查了铝及其化合物的性质、元素周期律的相关知识。
16.(1)2Na+2H2O═2NaOH+H2↑
(2)D
(3) 钠>镁>铝 乙 没有除去金属表面的氧化膜,氧化铝性质稳定不易与酸反应
(4)A
(5)AD
(1)钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的化学方程式2Na+2H2O═2NaOH+H2↑,故答案为:2Na+2H2O═2NaOH+H2↑;
(2)A.金属的导电性属于物理性质,导电性的强弱与金属性强弱无关,A错误;
B.金属单质在反应中失去电子的能力越强则失电子的能力越强,与失去电子的多少无关,即生成的价态高低无关,B错误;
C.金属元素的单质与水或酸反应置换出氢气越容易,则失电子能力越强,金属性越强,与生成氢气多少无关,C错误;
D.金属元素的最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,则失电子能力越强,金属性越强,D正确;
故答案为:D;
(3)钠:在冷水中,浮于水面,熔成小球,四处游动,逐渐缩小,溶液很快变红色;镁:在冷水中几乎无现象,加热至沸后产生大量气体,溶液变红,钠比镁与水反应剧烈,所以钠比镁,而镁:剧烈反应,很快产生大量气体;铝:也产生大量气体,但反应比镁慢,镁与酸反应比铝剧烈,所以镁比铝活泼,综上所述活泼性由强到弱顺序是:钠>镁>铝;铝是活泼的金属,表面极易被氧化,形成致密的氧化膜,所以甲组的实验更可靠,故答案为:钠>镁>铝;乙;没有除去金属表面的氧化膜,氧化铝性质稳定不易与酸反应;
(4)A.已知同一周期从左往右元素非金属依次增强,即元素的非金属性:P<S,A错误;
B.已知同一主族从上往下元素非金属性依次减弱,则单质的氧化性依次减弱,对应阴离子的还原性依次增强,即离子的还原性:,B正确;
C.已知同一周期从左往右元素非金属依次增强,同一主族从上往下元素非金属性依次减弱,即非金属性S大于C,最高价氧化物对应水化物的酸性与其非金属性一致,即最高价含氧酸的酸性:,C正确;
D.已知同一主族从上往下元素非金属性依次减弱,故非金属性O>S,故气态氢化物的热稳定性:,D正确;
故答案为:A;
(5)A.B为第ⅢA族非金属性元素,则硼的氧化物的水化物具有弱酸性,A错误;
B.由同主族化合物性质相似可知,HAt不稳定,AgAt感光性强,但不溶于水也不溶于稀酸,但At为第六周期ⅦA族元素,卤族元素随电子层数的增多,单质的颜色不断加深,所以At2为有色固体,B正确;
C.金属性Rb>Na,NaOH为易溶于水的强碱,则氢氧化铷(RbOH)易溶于水,C正确;
D.硒是第四周期第VI A族元素,硒化氢的性质与H2S相似,但非金属性S强,没有H2S稳定,D错误;
故答案为:AD。
17. SiO2+2CSi+2CO↑ 分馏(或蒸馏) 浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化 有固体生成 在该反应温度下,普通玻璃会软化 SiHCl3+H2Si+3HCl 排尽装置内的空气
(1)第①步制备粗硅是碳和二氧化硅发生置换反应,生成硅和一氧化碳。
(2)根据沸点SiHCl3(沸点33.0 ℃)、 SiCl4(沸点57.6 ℃)、HCl(沸点-84.7 ℃),提纯SiHCl3。
(3)用锌和稀硫酸制取氢气,用浓硫酸干燥后通入C中,C中烧瓶中的SiHCl3用热水加热后蒸发,和氢气一起进入D中发生反应Si+3HClSiHCl3+H2,多余的氢气需要尾气处理。
分离沸点不同的液体的方法是分馏,根据题干“SiHCl3能与H2O强烈反应,在空气中易自燃”可知道H2的作用之一就是排尽装置内空气,防止SiHCl3自燃,而此处的H2必须是干燥的,可知B的作用就是干燥H2,所以选用浓硫酸。由于通入D中应是稳定的SiHCl3与过量H2的气流,所以C装置需要加热,并且是水浴加热,由D装置应加热到1 000~1 100 ℃,所以必须用石英管。
18. 分液漏斗 检查装置的气密性 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 除去SO2气体 装置F中出现白色沉淀 否 亚硫酸不是硫元素的最高价氧化物的水化物(或SO2不是S的最高价氧化物)
(1)根据装置图可知A仪器名称是分液漏斗;
(2)由于该实验中有气体物质参加反应,实验实验步骤首先是连接仪器,待检查装置气密性后再加药品后,打开a、然后滴入浓硫酸,加热。
(3)①铜与浓硫酸混合加热,发生反应产生硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式是Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;由于亚硫酸是酸性比碳酸强,实验反应产生的SO2气体与装置D的饱和碳酸钠溶于发生反应产生CO2气体,SO2具有还原性,E中盛足量酸性KMnO4溶液的作用是除去CO2气体中未反应的SO2,防止干扰CO2的性质;
②该实验证明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验依据是利用酸性:碳酸比硅酸强,将二氧化碳通入硅酸钠溶液中,发生反应:CO2+SiO32-+H2O=H2SiO3↓+CO32-证明;
③由于S元素最高化合价是+6价,而亚硫酸中S元素是+4价,所以不能依据试管D中发生的反应,证明硫元素的非金属性强于碳元素的非金属性。
19.(1)2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑
(2)5.4g
(3)2:4:1
【解析】(1)
铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑;
(2)
合金与NaOH溶液反应时,只有铝会反应,生成的氢气为=0.3mol,根据方程式可知铝的物质的量为0.2mol,质量为0.2mol×27g/mol=5.4g;
(3)
与盐酸反应时,Al、Mg都可以反应产生氢气,共产生=0.4mol氢气,Al与盐酸反应的离子方程式为2Al+6H+=2Al3++3H2↑,铝的物质的量为0.2mol,所以由铝产生的氢气为0.3mol,则由镁产生的氢气为0.4mol-0.3mol=0.1mol,根据离子方程式Mg+2H+=Mg2++H2↑可知,Mg的物质的量为0.1mol,质量为0.1mol×24g/mol=2.4g,则铜的质量为11g-2.4g-5.4g=3.2g,物质的量为=0.05mol,所以镁、铝、铜的物质的量之比为0.1mol:0.2mol:0.05mol=2:4:1。
20.A、B两元素的相对原子质量分别为:32、14,他们在周期表中的位置分别为:第三周期ⅥA族;第二周期VA族
令A元素最高正化合价为a,则最低负化合价为(a-8),A的相对分子质量为b,
A元素最高价氧化物中A原子与O原子数目之比为2:a,由A元素在其最高价氧化物中的含量是40%,则2b:16a=40%:(1-40%),元素A的氢化物化学式为H(8-a)A,结合A元素质量分数可得:=94.1%,联立方程,解得b=32,A原子核中质子数与中子数相等,相对原子质量-质子数+中子数,所以质子数为16,在周期表中第三周期ⅥA族;
令B元素相对分子质量为n,9.6g元素A与4.2g元素B含有相同的原子数,则解得n=14,B原子核中质子数与中子数相等,则B的质子数为7,为N元素,处于周期表中第二周期VA族。
【点晴】掌握化学式中元素质量分数计算是解题的关键;A元素最高正化合价为a,则最低负化合价为(a-8),A的相对分子质量为b,其最高价氧化物中A原子与O原子数目之比为2:a,由A元素在其最高价氧化物中的含量是40%,则2b:16a=40%:(1-40%),元素A的氢化物化学式为H(8-a)A,结合A元素质量分数列方程,联立方程可得A元素相对分子质量,进而计算B的相对分子质量,A和B原子核中质子数与中子数相等,相对原子质量-质子数+中子数,求出各自的质子数,确定元素的种类以及他们在周期表中的位置。
21. 氩 F NaOH Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O 离子键共价键 HF>HCl 3NO2+H2O=2HNO3+NO 分液漏斗 防止倒吸 Cl2+2I-=I2+2Cl-
根据元素在周期表的位置可知:①为H、②为C、③为N、④为O、⑤为F、⑥为Na、⑦为Mg、⑧为Al、⑨为Cl、⑩为Ar元素,然后结合元素的性质与原子结构及元素的位置关系,结合题目问题分析解答。
(1)惰性气体元素Ar原子最外层有8个电子,化学性质稳定,不容易失去电子,也不容易得到电子,故化学性质最稳定的元素名称是氩;
同一周期的元素,原子序数越大,元素的非金属性越强;同一主族的元素,原子序数越小,元素的非金属性越强,故上述元素中非金属性最强的元素是F;
(2)元素的金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强。在上述元素中元素的金属性最强的是Na,因此碱性最强的是NaOH;⑧的最高价氧化物Al2O3是两性氧化物,能够与强碱NaOH发生反应,产生NaAlO2和水,该反应的离子方程式为:Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O;
(3)④为O,⑥为Na,④与⑥按照原子个数比 1:1形成的化合物为Na2O2,该物质为离子化合物,含有离子键,在O22-中两个O原子之间通过共价键结合,故过氧化钠中化学键类型为离子键、共价键,其电子式为:;
(4)①是H,③是N,H、N两种元素以共价键结合形成的原子个数比为3:1的化合物为NH3,NH3的结构式为;⑤是F、⑨是Cl,元素的非金属性F>Cl,由于F原子半径小,元素的非金属性强HF分子之间存在氢键,增加了分子之间的作用,所以的氢化物的沸点由高到低的顺序为HF>HCl;
(5)③是N元素,N可以形成多种氧化物,其中一种是红棕色气体为NO2,NO2能够与水反应产生HNO3和NO,所以NO2气体不宜采用排水法收集;
(6)①根据仪器结构示意图可知仪器A的名称为分液漏斗;在仪器B中浓盐酸与KMnO4溶液反应产生Cl2,Cl2通过导气管进入试管C中,为防止倒吸现象的发生,在导气管末端安装了一个倒扣的漏斗,所以干燥管D的作用为防止倒吸;
②由于元素的非金属性Cl>I,所以Cl2通入含KI的溶液中,会发生反应:Cl2+2I-=I2+2Cl-,反应产生的I2遇溶液中的淀粉,使溶液变为蓝色。
【点睛】本题考查了元素周期表和元素周期律的应用及物质氧化性强弱比较的知识。根据元素在周期表的位置推断元素是解题关键,侧重考查学生对元素周期律的应用,要注意在平时学习中积累相关知识。
22.(1)第3周期第IVA族
(2) 10 18 CH4
(3)
(4) 加聚反应
(5)
A是周期表中原子半径最小的元素,A为H;E的单质是应用最为广泛的半导体材料,E为Si;B与E同主族,B为C;E原子核内质子数等于B、C原子电子数之和,C为O;A与D同主族,A、B、C、D、E五种原子序数逐渐增大的短周期元素,D为Na。
(1)
E为Si ,E元素在元素周期表位置为:第3周期第IVA族;
(2)
A与C形成的两种常见的化合物,为H2O和H2O2,这两种化合物含有的电子数为10和18;C与D形成的原子个数比为的化合物乙,乙为Na2O2,电子式是:;B与E对应的最简单氢化物分别为:CH4和SiH4,非金属性越强,气态氢化物越稳定,非金属性C>Si,稳定性更强的是:CH4;
(3)
A和B形成的化合物甲,甲是一种重要的基本化原料,能够作为水果催熟剂,甲为C2H4,C2H4与发生加成反应,化学方程式为:;
(4)
A和B形成的化合物乙,乙的分子式为,乙为C3H6,乙能够制得高聚物丙,乙为丙烯,丙为聚丙烯(),该反应类型是加聚反应,高聚物丙的链节是;
(5)
工业上利用E的氧化物SiO2与过量B的单质C高温条件下反应制备新型陶瓷材料EB,EB为SiC,同时生成B的氧化物CO,制备新型陶瓷材料SiC的化学方程式为:。