第1章《原子结构 元素周期律》测试题
一、单选题(共12题)
1.2019年诺贝尔化学奖颁发给美国的约翰 古迪纳夫、英国斯坦利 维丁汉姆、日本吉野彰三位科学家,以表彰他们在锂电池方面的贡献。锂电池常用正极材料之一LiFePO4,该化合物中元素原子半径最小的是
A.Li B.Fe C.P D.O
2.下列微粒中,与OH-具有相同质子数的是:
A.Cl- B.F- C.Na+ D.NH3
3.原子结构模型的演变如图所示,下列符合历史演变顺序的一组排列是
A.(1)(3)(2)(4)(5) B.(1)(2)(3)(4)(5)
C.(1)(5)(3)(2)(4) D.(1)(3)(5)(4)(2)
4.在科学史上每一次重大的发现都极大地推进了科学的发展,法国科学家拉瓦锡对化学的突出贡献在于
A.提出了元素周期律 B.提出了化学元素的概念
C.提出了燃烧现象的氧化学说 D.提出了原子学说
5.据科学家预测,月球的土壤中吸附着数百万吨的3He,而在地球上氦元素则主要以4He的形式存在。下列说法正确的是( )
A.4He原子核内含有4个质子 B.3He与4He互为同位素
C.3He与4He的电子数不同 D.4He的最外层电子数为2,故4He易失去最外层电子
6.化学家合成了一种新化合物(如图所示),其中A、B、C、D为原子序数依次增大的短周期主族元素,B与C在同一主族,C与D在同一周期。下列有关说法正确的是
A.熔点:B的氧化物>C的氧化物
B.工业上由单质B可以制得单质C
C.氧化物对应水化物的酸性:D>B>C
D.A与B组成的化合物可以形成分子间氢键
7.已知下列事实:①硝酸的酸性比磷酸强 ②硝酸的氧化性比磷酸强 ③氮气与氢气可直接化合,磷与氢气很难直接化合物 ④氨气比磷化氢稳定,其中能说明氮元素的非金属性比磷元素强的是
A.①③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④
8.从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的。乙醚浸取法的主要工艺如图所示:
已知:青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,易溶于丙酮、氯仿和苯中,在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中几乎不溶,熔点为156-157℃,热稳定性差,青蒿素是高效的抗疟药。乙醚沸点为35℃。下列叙述错误的是( )
A.对青蒿干燥破碎后,加入乙醚的目的是溶解青蒿素
B.操作Ⅰ需要的玻璃仪器主要有烧杯、漏斗、玻璃棒
C.操作Ⅱ的名称是过滤
D.操作Ⅲ的主要过程可能是加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤
9.X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的四种短周期元素,X的最外层电子数是内层的两倍,Y、Q同主族且可以形成两种常见的物质、,的最高价氧化物对应的水化物呈两性,下列说法错误的是
A.离子半径:
B.简单氢化物的稳定性:
C.Y、Z、Q形成的一种化合物可用于净水
D.往石蕊试液中通入,试液先变红后褪色
10.某种由六种元素形成的抗癌药物的结构简式如图所示,其中W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W、Y同主族,Y、Z的最外层电子数之和是X的最外层电子数的2倍。下列叙述不正确的是
A.四种元素对应的最简单氢化物的热稳定性:Y<W<Z<X
B.W、Y、Z三种元素均存在含氧酸,其中H3PO3为三元弱酸
C.W的最简单氢化物与Z的单质混合后可产生白烟
D.X的一种单质和化合物ZX2均可用于自来水消毒
11.下列关于硫元素说法不正确的是
A.硫是一种非金属元素 B.硫位于周期表第三周期
C.硫位于周期表第IVA族 D.硫原子比氧原子多一个电子层
12.a、b代表2种金属,下列叙述中,肯定能判断金属活动性a比b强的是
A.常温下,a能从水中置换出氢,而b不能 B.原子的电子层数a比b多
C.原子的最外层电子数a比b少 D.1 mol a 、b分别与足量盐酸反应,生成H2的质量a比b大
二、非选择题(共10题)
13.下表为元素周期表的一部分,请回答下列问题:
族 周期 ⅠA 0
1 ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 ③
3 ① ② ④ ⑤
(1)元素③在元素周期表中的位置是_____________________。
(2)元素④和⑤的最高价氧化物对应水化物酸性较强的是____________(填化学式),元素①和④中,原子半径较大的是__________(填元素符号)。
(3)元素②的氢氧化物能溶于元素①的氢氧化物所形成的的溶液中,离子方程式为:______________________________。
14.完成下列问题:
(1) 和 _______。
A.是同一种原子 B.具有相同的中子数
C.具有相同的化学性质 D.具有相同的核外电子排布
(2)有下列微粒或物质:
① ② ③石墨、金刚石 ④ ⑤ ⑥,回答下列问题:
a.互为同位素的是_______。
b.互为同素异形体的是_______。
c.①⑤⑥中共有_______种核素,共_______种元素。
(3)的摩尔质量为_______,相同质量的与所含中子数之比为_______
15.下表是中学化学教科书中元素周期表的一部分,除标出的元素外,表中的每个编号表示一种元素,请根据要求回答问题。
(1)⑥表示的元素是_______。
(2)②的原子结构示意图是_______。
(3)由①和③两种元素组成的化合物的化学式是_______。
(4)④和⑤两种元素的金属性强弱顺序是④_______⑤(填“<”或“>”)。
(5)与②同主族且化合物能做光导纤维的元素在第_______周期。
16.锡及其化合物在生产、生活中有着重要的用途。已知:Sn的熔点为231℃;Sn2+易水解、易被氧化;SnCl4极易水解、熔点为-33°C、 沸点为114℃;SnO2对空气和热都很稳定,不溶于水,常温下也难溶于酸或碱溶液。请回答下列问题:
(1)元素锡比同主族碳的周期数大3,锡的原子序数为___________。
(2)用于微电子器件生产的锡粉纯度测定(已知锡的相对原子质量为119):
①取1.19 g试样溶于稀硫酸中(杂质不参与反应),使Sn完全转化为Sn2+;
②加入过量的Fe(SO4)3;
③用0.1000 mol/LK2Cr2O7溶液滴定(产物中Cr呈+3价),消耗20.00 mL。步骤②中加入Fe2(SO4)3的作用是_____;此锡粉样品中锡的质量分数为___。若在滴定终点时俯视读数,则会导致测得的样品中锡的质量分数__________(填“偏高“偏低”或“无影响”)。
(3)SnO2是一种优秀的透明导电材料。由锡石(主要成分SnO2,含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2)制备纯净SnO2的一种工艺流程为:
请选用实验室常用试剂,把流程图中的试剂1等的化学式填入下表:
试剂1 沉淀1 试剂2 沉淀2
化学式 ____ ____ ____ ____
(4)实验室欲用下图装置制备少量SnCl4,该装置存在明显缺陷,改进方法是______。
17.海洋植物如:海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素经过灼烧之后以碘离子的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如下:
某化学兴趣小组将上述流程②③设计成如下流程:
已知:实验②中发生反应的离子方程式:2I-+ H2O+2H+=2H2O+I2。回答下列问题:
(1)写出提取流程中实验③的操作名称:_____,从E到F的正确操作方法为:_______,实验①的操作为过滤,如果滤液仍然浑浊应该采取的措施是:___.
(2)从F的下层液体中得到固态碘单质还需要进行的操作是:____。
(3)当实验②中的反应转移的电子数为2.408×1023时,理论上可以提取___mol I2。
18.无水四氯化锡用途很广。某化学兴趣小组利用锡渣废料(主要成分为Sn和SnO)制备。熔融的Sn与反应生成,同时会有少量生成,部分反应装置如图所示。
已知:
①Sn、SnO、、有关物理性质如下表所示。
物质 颜色、状态 熔点/℃ 沸点/℃
Sn 银白色固体 232 2260
SnO 蓝黑色粉末 1080分解 1080分解
无色晶体 246 652
无色液体 -33 114
②极易水解生成。
③当时,Sn存在形式为沉淀;当时,Sn存在形式为。回答下列问题:
(1)盛放试剂b的仪器名称是_____,该装置中发生反应的离子方程式为___________。
(2)制备的相关试剂和操作正确的是_________(填字母)。
A.试剂a为稀盐酸 B.试剂b为固体
C.试剂c为浓硫酸 D.试剂d为饱和食盐水
E.f口为出水口 F.试剂g可选用NaOH溶液
(3)温度计控制温度t的范围为__________________。
(4)根据实验要求,若要完成该实验,需在上图虚线框中画出装置所缺少的仪器和所需试剂(即冷却装置与尾气处理装置之间的仪器);若没有该装置,可能会发生的副反应的化学方程式为_______________________。
(5)因氯化亚锡()用途广泛,在无机工业中用作还原剂(易被氧化为)。该兴趣小组又用三颈烧瓶内的剩余物质制备,向三颈烧瓶中加入适量的浓盐酸并充分搅拌,加热到一定温度,一段时间后,冷却至室温,过滤,向滤液中加入少许单质锡,调节,在气流下进行蒸发浓缩,冷却结晶得氯化亚锡晶体。
①在制备时,向三颈烧瓶中通入的目的是___________________。
②调节的原因是____________________________________。
19.化学学科中由于物质种类和反应的多样性,通过类别思想和价态规律来分析物质的性质成为重要的学习思路,同时需要将定性和学科知识进行定量的计算。结合所学完成下面问题。
(1)与标准状况下5.6L所含氧原子数目相同的水的质量是_______。
(2)12.4g含0.4mol,则的摩尔质量为_______。
(3)某密闭容器,中间有一可自由滑动的隔板(厚度可忽略)将容器分成两部分,当左侧A中充入1mol,右侧B中充入CO和的混合气体共8g时,隔板处于如图位置(左、右两侧温度,相同),右侧B中CO与分子数之比为_______。
(4),每生成8g氧气,反应中转移电子的物质的量为_______。
(5)某元素的核素,1.11g该核素的氯化物配成的溶液需用20 mL 1 的溶液才能把完全沉淀下来,已知此核素中质子数与中子数相等,则:
①的质量数A是_______。
②37g 中所含质子数的物质的量为_______。
(6)密闭容器中装有1mol 和0.6mol ,充分加热待完全反应后,容器内残留固体的成分为_______。
20.将镁、铝的混合物7.8 g溶于100 mL 6 mol/L的H2SO4溶液中,然后再滴加2 mol/L的NaOH溶液。请回答:(写出计算过程)
(1)若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量随加入NaOH溶液的体积V变化如下图所示。当V1=200 mL时,则金属粉末中,n(Mg)=___________mol,V2=___________mL。
(2)若在滴加NaOH溶液的过程中,欲使Mg2+、A13+刚好沉淀完全,则滴入NaOH溶液的体积为______mL。
21.已知X、Y、Z三元素的质子数都小于18且依次增大,X原子的电子层数与它的核外电子总数相同,而Z原子的最外层电子数是次外层电子数的三倍,Y形成的单质是空气的主要成分,则
(1)写出元素符号:X是_______、Y是_______、Z是_______
(2)由Y和Z组成,且Y和Z质量比为7∶20的化合物的化学式(分子式)是________
(3)由X、Y、Z中的两种元素组成,且与X2Z分子具有相同电子数的离子有___________(写出离子符号,只要写出2种)
(4)X、Y、Z可以形成一种盐,此盐中X、Y、Z元素的原子的个数比为4∶2∶3,该盐的化学式是________________
22.Ⅰ.元素单质及其化合物有广泛用途,请根据周期表中第三周期元素知识回答问题:
(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外),以下说法正确的是_________。
a.原子半径和离子半径均减小
b.金属性减弱,非金属性增强
c.氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强
d.单质的熔点降低
(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素为__________(填名称);氧化性最弱的简单阳离子是________________(填离子符号)。
(3)P2O5是非氧化性干燥剂,下列气体不能用浓硫酸干燥,可用P2O5干燥的是_________(填字母)。
a.NH3 b.HI c.SO2 d.CO2
(4)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400 ℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1∶1。写出该反应的化学方程式:__________。
Ⅱ.氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生H2的化合物甲和乙,甲和乙是二元化合物。将6.00 g甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和6.72 L H2(已折算成标准状况)。甲与水反应也能产生H2,同时还产生一种白色沉淀物, 该白色沉淀可溶于NaOH溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,丙在标准状态下的密度为1.25 g/L。请回答下列问题:
(5)甲的化学式是___________________;乙的电子式是___________。
(6)甲与水反应的化学方程式是______________________。
(7)判断:甲与乙之间____________(填“可能”或“不可能”)发生反应产生H2。
参考答案:
1.D
比较四种原子的半径大小。
电子层数越少,半径越小;其中位于第二周期,半径最小,且同周期元素从左到右半径越来越小,故原子半径,原子半径最小;
答案选D。
【点睛】微粒半径大小比较的一般规律:1、看电子层数,电子层数越多半径越大;2、电子层数相同时,看核电荷数,核电荷数越多半径越小;3、电子层数和核电荷数都相同时,看电子数,电子数越多越多半径越大。
2.B
OH-中质子数为各元素的质子数之和,一个OH-中的质子数是9个;
A.Cl-的质子数为17,故A错误;
B.F-的质子数为9,故B正确;
C.Na+的质子数为11,故C错误;
D.NH3的质子数为10,故D错误;
故答案为B。
【点睛】考查微粒的组成,明确原子结构中各粒子之间的关系是解题关键,质子数等于各原子的质子数之和,中性微粒中质子数等于电子数,阳离子的电子数等于质子数减去电荷数,而阴离子的电子数为质子数加电荷数。
3.A
1803年,英国化学家道尔顿提出原子论,他认为原子是微小的不可分割的实心球体,对应(1);1904年,汤姆孙在发现电子的基础上提出了原子结构的“葡萄干布丁”模型,对应(3);1911年,英国物理学家卢瑟福提出了原子结构的核式模型,对应(2);1913年,丹麦科学家玻尔在卢瑟福核式模型的基础上建立起核外电子分层排布的原子结构模型,对应(4);20世纪20年代中期建立量子力学理论,产生了原子结构的量子力学模型,对应(5);综上所述,正确的演变顺序为(1)(3)(2)(4)(5),故选A。
4.C
A. 俄国科学家门捷列夫提出元素周期律并编制元素周期表,故A不符;
B. 1661年英国科学家波义耳提出化学元素的概念,标志着近代化学的诞生,故B不符;
C. 首次较准确的测定了空气中氧气的含量是法国科学家拉瓦锡,提出了燃烧现象的氧化学说,故C符合;
D. 提出了分子论和原子学说是道尔顿和阿伏加德罗,故D不符;
故选C。
5.B
A.4He原子核内质量数为4,含有2个质子,A不正确;
B.3He与4He两种核素的质子数相同、质量数不同,二者互为同位素,B正确;
C.3He与4He的质量数分别为3、4,但电子数都为2,C不正确;
D.4He的最外层电子数为2,达到了相对稳定结构,故4He不易失去最外层电子,D不正确;
故选B。
6.B
从图中可以看出,B、C都形成4个共价键,由于B与C在同一主族且原子序数C大于B,所以B为碳(C)元素,C为硅(Si)元素;D与C同周期且原子序数大于14,从图中可看出可形成1个共价键,所以D为氯(Cl)元素;A的原子序数小于6且能形成1个共价键,则其为氢(H)元素。
A.B的氧化物为CO2,分子晶体,C的氧化物为SiO2,原子晶体,所以熔点:B的氧化物
B.工业上由单质C可以制得单质Si,反应方程式为SiO2+2CSi+2CO↑,B正确;
C.未强调最高价氧化物对应的水化物,所以D不一定比B大,如HClO的酸性D.C与H形成的化合物中不可能形成分子间氢键,D不正确;
故选B。
7.A
①最高价氧化物的水化物的酸性越强,非金属性越强,硝酸的酸性比磷酸强,则非金属性:N>P,故①正确;
②非金属性强弱,与最高价含氧酸的氧化性无关,而与最高价氧化物的水化物的酸性有关,故②错误;
③单质与氢气越容易化合,则单质的氧化性越强,说明非金属性越强,氮气与氢气直接化合,磷与氢气很难化合,则非金属:N>P,故③正确;
④氢化物越稳定则非金属性越强,氨气比磷化氢稳定,说明非金属性:N>P,故④正确;
所以能够说明氮元素的非金属性比磷元素强的是①③④,答案选A。
【点睛】非金属性强弱的比较方法:①单质与氢气易(难)反应;②生成的氢化物稳定(不稳定);③最高价氧化物的水化物(含氧酸)酸性强(弱);④相互置换反应(强制弱);⑤单质得电子的能力比较非金属性强弱等,不能使用最高价氧化物对应水化物的氧化性,氧化性的强弱是从化合价变化的角度分析的。
8.C
将青蒿干燥捣碎,加乙醚溶解青蒿素,过滤除去残渣得到提取液,将提取液蒸馏得到青蒿素粗品,再将粗品加95%的乙醇溶解、浓缩、结晶、过滤得到精品。
A.对青蒿干燥破碎后,加入乙醚的目的是将青蒿素从青蒿中溶解出来,A正确;
B.操作Ⅰ是过滤操作,需要的玻璃仪器主要有烧杯、漏斗、玻璃棒,B正确;
C.操作Ⅱ是蒸馏,C错误;
D.操作Ⅲ的主要过程是加95%的乙醇溶解,浓缩、结晶、过滤得到精品,D正确。
答案选C。
9.D
X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的四种短周期元素,X的最外层电子数是内层的两倍,X是C。Y、Q同主族且可以形成两种常见的物质、,Y是O,Q是S。Z的最高价氧化物对应的水化物呈两性,Z是Al,据此解答。
A.核外电子层数越多,离子半径越大,核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小,则离子半径:,A正确;
B.非金属性O大于C,非金属性越强,简单氢化物越稳定,则简单氢化物的稳定性:,B正确;
C.Y、Z、Q形成的一种化合物硫酸铝可用于净水,C正确;
D.往石蕊试液中通入,试液先变红,但不会褪色,二氧化硫不能漂白酸碱指示剂,D错误;
答案选D。
10.B
W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,由化合物的结构可知W形成3个单键,X形成2个共价键,W、Y同主族,结合原子序数可知W为N,Y为P,X为O;Y、Z的最外层电子数之和是X的最外层电子数的2倍,Z的最外层电子数为2×6-5=7,且Z的原子序数最大,Z为C1,以此来解答。
由上述分析可知:W为N、X为O、Y为P、Z为Cl元素。
A.元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强。元素的非金属性:P<N<Cl<O,即元素非金属性:Y<W<Z<X,所以简单氢化物的稳定性:Y<W<Z<X,A正确;
B.H3PO3为二元弱酸,B错误;
C.W为N,其简单氢化物为NH3,Z为Cl,其单质是Cl2,Cl2与NH3发生氧化还原反应产生NH4Cl白色固体,因此看到有白烟生成,C正确;
D.X为O,它的一种单质O3具有强氧化性,可用于自来水消毒;ZX2为ClO2具有强氧化性,也可用于自来水消毒,D正确;
故合理选项是B。
11.C
A.根据硫汉字书写可知硫是一种非金属元素,故A正确;
B.硫是16号元素,位于周期表第三周期,故B正确;
C.硫是16号元素,核外电子排布分别为2、8、6,硫位于周期表第VIA族,故C错误;
D.氧、硫是同族元素,根据元素周期表可知硫原子比氧原子多一个电子层,故D正确。
综上所述,答案为C。
12.A
比较金属性强弱可以根据金属活动顺序表,也可以根据元素周期律,或者和酸反应置换出氢气的难易程度,或者最高价氧化物对应水化物的碱性强弱,或者是单质间的相互置换等。所以A正确,即答案选A。
13. 第二周期第IVA族 HClO4 Na Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
根据元素在元素周期表中的位置分布可知,①为Na元素,②为Al元素,③为Si元素,④为S元素,⑤为Cl元素,据此结合题干分析解答。
(1)根据上述分析,③为Si元素,为第14号元素,位于元素周期表的第二周期第IVA族,故答案为:第二周期第IVA族;
(2)元素非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性Cl>S,则酸性:HClO4>H2SO4,元素周期表中同一周期元素原子半径依次减小,因此原子半径r(Na)>r(S),故答案为:HClO4;Na;
(3)Al(OH)3是两性氧化物,可与强碱NaOH发生反应生成NaAlO2和H2O,反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,故答案为:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。
14.(1)CD
(2) ①⑤ ③ 9 5
(3) 11:12
(1)和:
A.不是同一种原子:是两种质子数相同中子数不同的核素,互为同位素,A错误;
B.中子数不相同:Be质子数为4,则二者具有的中子数分别为6、5, B错误;
C.具有相同的化学性质:Be电子数为4,电子排布为:K层2个、L层2个,则二者化学性质相同,C正确;
D. 具有相同的核外电子排布:K层2个、L层2个,D正确;
选CD。
(2)①是质子数相同中子数不同的3种核素,互为同位素;
②均为水分子;
③石墨、金刚石是组成元素相同、结构不同、性质不同的两种单质,互为同素异形体;
④为3种氢分子,均为氢分子;
⑤是质子数相同中子数不同的3种核素,互为同位素;
⑥质子数不同、中子数不同、是3种核素;
a.互为同位素的是①⑤。
b.互为同素异形体的是③。
c.①⑤⑥中含有的核素有、、、H、D、T、、、,共有9种核素,共氢、氧、钾、钙和氩5种元素。
(3)的摩尔质量为,相同质量的与所含中子数之比为,故答案为11:12。
15. Cl或氯元素 NH3或N2H4 > 三
根据元素周期表,推出①为H,②为C,③为N,④为Na,⑤为Mg,⑥为Cl,据此分析;
(1)⑥位于第三周期ⅦA,17号元素,该元素为Cl;
故答案为Cl或氯元素;
(2)②位于第二周期ⅣA族,6号元素,为C元素,其原子结构示意图为;
故答案为;
(3) ①为H,③为N,形成的化合物可以是NH3或N2H4;
故答案为NH3或N2H4;
(4)④为Na,⑤为Mg,同周期从左向右金属性逐渐减弱,Na的金属性强于Mg;
故答案为>;
(5) 光导纤维为SiO2,与C属于同主族,即做光导纤维的元素为Si,位于第三周期ⅣA族;
故答案为三。
16. 50 将Sn2+全部氧化为Sn4+ 60% 偏低 NaOH SnO2、Fe2O3 H2SO4(或HCl) SnO2 在A、B装置间依次连接盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶
(2)Sn2+易被氧化,先加入Fe2(SO4)3将Sn2+全部氧化为Sn4+,再用K2Cr2O7标准液滴定,将Fe2+氧化为Fe3+,根据电子转移守恒,整个过程关系式为:3Sn~3Sn2+~6Fe3+~6Fe2+~Cr2O72-;
(3)锡石主要成分SnO2,含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2,要制备纯净SnO2,可先加入NaOH溶液,此时Al2O3、SiO2溶解,得到的沉淀1主要含SnO2、Fe2O3;SnO2常温下也难溶于酸,所以可以向沉淀1中加入稀硫酸或稀盐酸,此时Fe2O3溶解,得到的沉淀2为SnO2。
(1)元素锡比同主族碳的周期数大3,二者原子序数相差第三、四、五周期容纳元素种数之和,则Sn的原子序数为6+8+18+18=50;
(2)Sn2+易被氧化,先加入Fe2(SO4)3可将Sn2+全部氧化为Sn4+;
根据题意可知n(K2Cr2O7)= 0.02L×0.1mol/L=0.002mol,则根据分析中的数量关系可知n(Sn)= 0.002mol×3=0.006mol,锡粉样品中锡的质量分数为=60%;
若在滴定终点时俯视读数,读取的消耗的K2Cr2O7标准液的体积偏小,锡的质量分数偏低;
(3)根据分析可知试剂1为NaOH,沉淀1为SnO2、Fe2O3,试剂2为H2SO4(或HCl),沉淀2为SnO2;
(4)利用图示装置制取的氯气含有氯化氢和水蒸气,生成的SnCl4容易发生水解反应,改进方法是在A、B装置间依次连接盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶除去氯化氢和水蒸气。
【点睛】对于陌生物质的制备要充分利用题目所给的有关该物质的性质,例如“SnCl4极易水解”则在制备SnCl4时就需要保证制备装置处于无水环境,进口和出口都需要干燥装置。
17.(1) 萃取 用一手压住分液漏斗口部,另一手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来振荡,振荡后打开活塞,使漏斗内气体放出 重新过滤(至无浑浊)
(2)蒸馏
(3)0.2mol
(1)根据提取流程可知,实验③中的操作为萃取;从E到F的正确操作方法为:用一手压住分液漏斗口部,另一手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来振荡,振荡后打开活塞,使漏斗内气体放出;实验①的操作为过滤,如果滤液仍然浑浊应该采取的措施是:重新过滤,至无浑浊;故答案为萃取;用一手压住分液漏斗口部,另一手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来振荡,振荡后打开活塞,使漏斗内气体放出;重新过滤(至无浑浊)。
(2)分液后从有机溶剂中提取碘,需要用蒸馏操作,故答案为蒸馏。
(3)根据电子得失守恒可知,2I-→I2,生成1molI2失电子2mol,当实验②中的反应转移的电子数为2.408×1023时,转移电子的物质的量为0.4mol,理论上可以提取0.2mol I2。故答案为0.2mol。
18.(1) 圆底烧瓶 4H++2Cl-+MnO2Mn2++Cl2↑+2H2O
(2)BF
(3)232~652℃
(4)SnCl4+(x+2)H2O=SnO2 xH2O+4HCl
(5) 排尽装置内空气,防止Sn2+被氧化 防止Sn2+转化为Sn(OH)2沉淀
某化学兴趣小组利用锡渣废料(主要成分为Sn和SnO)制备SnCl4。熔融的Sn与Cl2反应生成SnCl4,同时会有少量SnCl2生成。结合装置图可知,三颈烧瓶左侧的装置用来制取和提纯Cl2,三颈烧瓶中Sn和Cl2反应制备SnCl4,三颈烧瓶右侧的装置用来收集SnCl4,由于SnCl4的沸点相对较低,可以通过蒸馏收集,又因为SnCl4极易水解生成SnO2 xH2O,收集到的SnCl4需要注意“防水”。
(1)盛放试剂b的仪器名称是圆底烧瓶,该装置中,浓盐酸和MnO2反应产生Cl2,该反应的离子方程式为4H++2Cl-+MnO2Mn2++Cl2↑+2H2O。
(2)由分析可知,三颈烧瓶左侧的装置用来制取和提纯Cl2,三颈烧瓶中Sn和Cl2反应制备SnCl4,三颈烧瓶右侧的装置用来收集SnCl4,则试剂a为浓盐酸,试剂b为MnO2,试剂c为饱和食盐水(除去Cl2中混有的HCl气体),试剂d为浓硫酸(干燥Cl2),e为出水口,f为进水口,试剂g可选用NaOH溶液(用来吸收挥发出的SnCl4),故制备SnCl4的相关试剂和操作正确的是BF。
(3)熔融的Sn与Cl2反应生成SnCl4,同时会有少量SnCl2生成,为了使Sn处于熔融状态,同时防止产品中带入SnCl2,温度计控制温度t的范围为232~652℃。
(4)SnCl4极易水解生成SnO2 xH2O,需在上图虚线框中(即冷却装置与尾气处理装置之间的仪器)添加干燥装置,吸收从尾气装置中挥发出的水蒸气,试剂可以选用浓硫酸,若没有该装置,SnCl4可能会和水蒸气反应生成SnO2 xH2O,反应的化学方程式为SnCl4+(x+2)H2O=SnO2 xH2O+4HCl。
(5)①在制备SnCl2时,由于Sn2+易被氧化为Sn4+,故需要向三颈烧瓶中通入N2,排尽装置内空气,防止Sn2+被氧化。②当219.(1)9g
(2)62g/mol
(3)3∶1
(4)2.5mol
(5) 40 18mol
(6) NaOH
(1)5.6LCO2中含O原子的物质的量为2×=0.5mol,含相同数目O原子的水应为0.5mol,质量为0.5mol ×18g/mol=9g;
(2)12.4gNa2R含Na+0.4mol,Na2R的物质的量为0.2mol,则Na2R的摩尔质量为62 g/mol;
(3)同温同压下气体的体积之比等于物质的量之比,设混合气体的物质的量为nmol,则由图可知,解得n=0.25mol;设CO和CO2的物质的量分别为n1,n2,又CO和的混合气体共8 g,则n1+n2=0.25mol,28n1+44n2=8,解得n1= ,n2= ,所以B中CO与分子数之比为3:1;
(4)该反应中Fe元素化合价由+2价变为+6价、O元素化合价由-1价变为0价、-2价,根据Na2FeO4和转移电子之间的关系式知,每生成l mol O2,Fe元素转移电子为8mol、O元素转移电子为2mol,总转移电子的物质的量为10mol,因此每生成8gO2(=0.25mol),转移电子的物质的量为0.25mol×10=2.5mol;
(5)①根据核素的质量数可以近似等于该核数的相对原子质量并结合物质的量运用到化学方程式中的计算可知:,,解得A=40,故该核素的质量数A为40;
②根据此核素中质子数与中子数相等,质量数等于质子数加中子数,核素X中的质子数为20,故在1个XCl2中含有20+17×2=54个质子, 37g XCl2的物质的量n(XCl2)==mol,因此在mol XCl2中所含质子的物质的量为mol ×54=18mol;
(6)由2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O可知,1mol NaHCO3分解生成0.5mol的二氧化碳、0.5mol的水和0.5molNa2CO3,生成的CO2和H2O分别与Na2O2反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,CO2首先与Na2O2反应,消耗Na2O20.5mol,生成Na2CO30.5mol,还有0.3mol的Na2O2与水反应,生成0.6mol NaOH,所以容器内残留的固体是1mol Na2CO3和0.6mol NaOH。
20. 0.1 700 600
据图象可知,在滴加NaOH溶液到体积V1=200mL过程中,没有沉淀生成,说明原反应液中硫酸有剩余,滴加的NaOH用于中和剩余硫酸,V1=200mL时,剩余的H2SO4与滴加的NaOH恰好完全反应,溶液是MgSO4、Al2(SO4)3和Na2SO4混合液,根据Mg原子、Al原子、、Na+守恒,列方程求算n(Mg);当滴加NaOH溶液到体积V2时,Al(OH)3完全溶解,沉淀是Mg(OH)2,溶液是Na2SO4和NaAlO2混合液,根据、Na+和Al原子守恒,求出n(NaOH),再利用V=计算滴入氢氧化钠溶液体积V2。
(2)当溶液中Mg2+、Al3+恰好沉淀完全时,即沉淀达到最大值,此时溶液是Na2SO4溶液,根据和Na+守恒有n(Na+)=2n(Na2SO4)=2(H2SO4)求出n(NaOH),再利用V=计算需要滴入NaOH溶液的体积。
(1)当V1=200mL时,此时溶液是MgSO4、Al2(SO4)3和Na2SO4混合液,由Na+守恒可知,n(Na2SO4)=n(Na+)=n(NaOH)=×0.2L×2mol/L=0.2mol,设MgSO4为xmol,Al2(SO4)3为ymol,根据Mg原子、Al原子质量守恒有:①24x+27×2y=7.8,100mL 6mol/L的H2SO4溶液中含有硫酸的物质的量为:6mol/L×0.1L=0.6mol,根据守恒有:②x+3y=0.6 0.2=0.4,联立①②解得:x=0.1、y=0.1,所以金属粉末中:n(Mg)=0.1mol,n(Al)=2y=2×0.1mol=0.2mol;滴加NaOH溶液到体积V2时时,溶液是Na2SO4和NaAlO2混合液,根据、Na+和Al原子守恒有:n(NaOH)=2n(Na2SO4)+n(NaAlO2)=2n(H2SO4)+n(Al)=2×0.6mol×+0.2mol=1.4mol,则V2==0.7L=700mL,故答案为:0.1;700;
(2)当溶液中Mg2+、Al3+恰好沉淀完全时,此时溶液是Na2SO4溶液,根据、Na+守恒有:n(Na+)=2n(Na2SO4)=2(H2SO4)=2×0.6mol=1.2mol,所以需要氢氧化钠溶液体积为:V(NaOH)==0.6L=600mL,故答案为:600。
21. H N O N2O5 OH-、NH4+、H3O+等(写2个即可,其它合理也可) NH4NO3
X原子的电子层数与它的核外电子总数相同,则X为H;Z原子的最外层电子数是次外层电子数的三倍,则Z为O;Y形成的单质是空气的主要成分,Y为N;
(1)X、Y、Z分别为H、N、O;
(2)由N和O组成,且质量比为7∶20,即7/14:20/16=0.5:1.25=2:5,化学式为N2O5;
(3)X2Z分子为H2O,具有10个电子,符合题意的离子有:OH-、NH4+、H3O+等;
(4)H、N、O组成原子的个数比为4∶2∶3的盐为硝酸铵,化学式为NH4NO3;
22. b 氩 Na+ b 4KClO3KCl+3KClO4 AlH3 2AlH3+6H2O═2Al(OH)3+6H2↑ 可能
Ⅰ. (1) 根据同周期元素性质递变规律回答;
(2)第三周期的元素,次外层电子数是8;
(3)浓硫酸是酸性干燥剂,具有强氧化性,不能干燥碱性气体、还原性气体;P2O5是酸性氧化物,是非氧化性干燥剂,不能干燥碱性气体;
(4)根据题干信息可知该无氧酸盐为氯化钾,再根据化合价变化判断另一种无氧酸盐,最后根据化合价升降相等配平即可;
Ⅱ.甲加热至完全分解,只得到一种短周期元素的金属单质和H2,说明甲是金属氢化物,甲与水反应也能产生H2,同时还产生一种白色沉淀物, 该白色沉淀可溶于NaOH溶液,说明含有铝元素;化合物乙在催化剂存在下可分解得到H2和另一种单质气体丙,则乙是非金属气态氢化物,丙在标准状态下的密度1.25 g/L,则单质丙的摩尔质量M=1.25 g/L×22.4 L/mol=28 g/mol,丙为氮气,乙为氨气。
(1)
a.同周期的元素从左到右,原子半径依次减小,金属元素形成的阳离子半径比非金属元素形成阴离子半径小,如r(Na+)<r(Cl-),故a错误;
b. 同周期的元素从左到右,金属性减弱,非金属性增强,故b正确;
c. 同周期的元素从左到右,最高价氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强,故c错误;
d.单质的熔点可能升高,如钠的熔点比镁的熔点低,故d错误。选b。
(2)第三周期的元素,次外层电子数是8,最外层电子数与次外层电子数相同的元素为氩;元素金属性越强,简单阳离子的氧化性越弱,所以第三周期元素氧化性最弱的简单阳离子是Na+;
(3)浓硫酸是酸性干燥剂,具有强氧化性,不能用浓硫酸干燥NH3、HI;P2O5是酸性氧化物,是非氧化性干燥剂,不能干燥NH3;所以不能用浓硫酸干燥,可用P2O5干燥的是HI,选b;
(4)若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1:1,则该无氧酸为KCl,KCl中氯元素化合价为-1,说明氯酸钾中氯元素化合价降低,则另一种含氧酸盐中氯元素化合价会升高,由于氯酸钾中氯元素化合价为+5,则氯元素化合价升高只能被氧化成高氯酸钾,根据氧化还原反应中化合价升降相等配平该反应为:4KClO3 KCl+3KClO4。
(5)根据以上分析,甲是铝的氢化物,Al为+3价、H为-1价,化学式是AlH3;乙为氨气,氨气的电子式是。
(6) AlH3与水反应生成氢氧化铝和氢气,反应的化学方程式是2AlH3+6H2O═2Al(OH)3+6H2↑。
(7) AlH3中含-1价H,NH3中含+1价H,可发生氧化还原反应产生H2。