4.1原子结构与元素周期表课堂同步练习(含解析)人教版高中化学必修第一册

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名称 4.1原子结构与元素周期表课堂同步练习(含解析)人教版高中化学必修第一册
格式 docx
文件大小 320.0KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-10-25 12:13:38

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4.1原子结构与元素周期表课堂同步练-人教版高中化学必修第一册
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.科学家最近发现两种粒子:第一种是由四个中子构成的粒子,这种粒子称为“四中子”,也有人称之为“零号元素”;第二种是由四个氧原子构成的分子。下列有关这两种粒子的说法不正确的是
A.“四中子”的粒子不显电性 B.“四中子”的质量数为4
C.第二种粒子是氧元素的另一种同位素 D.第二种粒子的化学式为O4
2.原子是构成物质的基本粒子之一。下列有关原子的叙述错误的是
A.原子在化学变化中能够再分
B.原子的质量主要集中在原子核上
C.原子的质子数等于核电荷数
D.原子的体积及在化学变化中的表现主要是由核外电子决定的
3.民间称硒(Se)为“长寿”元素。Se原了核内质子数为
A.34 B.45 C.79 D.113
4.下列微粒中与NH4+具有相同质子数和电子数的是(  )
A.H3O+ B.H2O C.Ne D.OH-
5.合成新物质是研究化学的主要目的之一。意大利科学家最近合成了一种新型的氧分子,下列关于的说法中,正确的是
A.是一种新型的化合物
B.1个分子由两个分子构成
C.和互为同素异形体
D.和可通过氧化还原反应实现转化
6.某同学探究金属Na与CO2的反应,实验如下:
实验Ⅰ 实验Ⅱ
操作 将点燃的金属钠伸到盛有CO2的集气瓶中 将实验Ⅰ的集气瓶用水冲洗,过滤。取黑色滤渣灼烧;取滤液分别滴加酚酞和氯化钡溶液
现象 ①火焰呈黄色 ②底部有黑色固体,瓶壁上附有白色固体 ①黑色滤渣可燃 ②滤液能使酚酞溶液变红,滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成
下列说法不正确的是
A.生成的黑色固体中含有C
B.白色固体是Na2O
C.实验说明CO2具有氧化性
D.金属Na着火不能用CO2灭火
7.下列说法不正确的是( )
A.核素H的中子数是2
B.12C和14C互为同位素
C.金刚石、石墨和富勒烯互为同素异形体
D.CH3CH2OH和CH3OCH3互为同分异构体
8.已知X、Y、Z、W原子序数都不超过18,它们的离子aX(n+1)+、bYn+、cZ(n+1)-、dWn-具有相同的电子层结构,则下列说法正确的是( )
A.原子序数:a>b>c>d B.离子半径:X(n+1)+>Yn+>Z(n+1)->Wn-
C.离子氧化性:X(n+1)+< Yn+ D.单质氧化性:Z9.NA代表阿伏加德罗常数的数值,下列叙述错误的是
A.0.1mol11B中,含有的中子数为0.6NA
B.0.1molNa2O2与足量的CO2反应,转移电子数为0.1NA
C.0.2mol/LNaCl溶液中,Na+数目为0.2NA
D.1molCO和N2的混合气体中含有的质子数为14NA
10.氮化镓是新一代半导体材料,氮、镓的原子结构示意图和它们在元素周期表中的信息如图所示,下列说法正确的是

A.氮离子具有与Ne相同核外电子排布
B.镓元素的相对原子质量是31
C.氮元素和镓元素位于周期表中同一横行
D.1个分子中含有7个电子
二、填空题
11.麻醉剂的发现和使用,是人类医疗史上了不起的一项成就,它可使患者在接受治疗中感觉不到疼痛。
(1)一种常用的麻醉剂氯仿(CHCl3),常因保存不善被氧化而变质,产生剧毒物光气(COCl2)。
2CHCl3+O22HCl+2COCl2.为防止发生事故,使用前可用于检验是否变质的试剂是(填序号) 。
A.淀粉碘化钾溶液 B.NaOH溶液
C.酚酞溶液 D.硝酸酸化的硝酸银溶液
(2)稀有气体氙气(Xe)在医疗上很受重视,常常作为麻醉剂,氙气能溶于细胞的油脂里,引起细胞麻醉和膨胀,从而神经末梢作用暂时停止。人们曾试用体积分数为80%氙气和20%的氧气组成的混合气体,作为无副作用的麻醉剂。氙在元素周期表中位于 周期, 族,它的原子序数是 。
(3)作为稀有气体,氙的化学性质不活泼,但它可在一定条件下生成化合物。取1molXe和3.5mol氟气于一密闭容器内充分反应,后来余下了1.5mol的氟气同时有白色固体生成,此白色固体的化学式为 。
12.某元素X构成的气态单质分子(双原子分子)有三种,其相对分子质量分别为70、72、74,标背状况下,V升该气体中此三种分子的物质的量之比为9∶6∶1.完成下列问题:
(1)X元素有 种核素。
(2)各种核素的质量数分别为 。
(3)X2的平均相对分子质量为 。
(4)质量数较小的X原子的物质的量分数为 。
13.根据以下叙述,回答(1)~(2)小题。
大气中的臭氧层可滤除大量的紫外光,保护地球上的生物。氟利昂(如CCl2F2)可在光的作用下分解,产生Cl原子,Cl原子会对臭氧层产生长久的破坏作用,臭氧的分子式为O3。有关反应为:
O3O2+O
Cl+O3荣ClO+O2
O+ClO=Cl+O2
总反应为2O3=3O2。
(1)在上述臭氧变成氧气的过程中,Cl原子是 。
A.反应物 B.生成物
C.中间产物 D.催化剂
(2)O3和O2是 。
A.同一种物质 B.同素异形体
C.氧的同位素 D.同一种元素
14.下列物质中,属于同种原子的是 ,属于同素异形体的是 ,属于同位素的是 (填编号)。
①H和T;②C-12和C60;③H2和H;④14C和14N;⑤2H和D;⑥S和S2-;⑦H2O和D2O;⑧16O2和18O3
15.某离子中,共有个核外电子,若氧原子为,原子质量数为,则RO3n-中原子核内含有的中子个数为 。
16.海洋是资源的宝库,蕴藏着丰富的氯、溴、碘等元素。氯、溴、碘是典型的非金属元素,都能与大多数金属化合生成盐,故统称为卤素;卤素单质都具有氧化性。
(1)请用原子结构示意图表示氯原子的核外电子排布 。
(2)氯气是重要的化工产品,工业可以由电解氯化钠溶液得到,同时还生成NaOH和。写出该电解过程的离子方程式
(3)氰、硫氰的化学性质和卤素()很相似,化学上称为拟卤素,它们阴离子的还原性强弱顺序为:。试写出:
①与NaOH溶液反应的化学方程式 ;
②在NaBr和KSCN的混合溶液中滴加少量,请写出发生反应的离子方程式 。
(4)因外观和食盐相似,又有咸味,容易使人误食中毒。已知能发生如下反应:;根据上述反应,鉴别某白色固体是还是NaCl。可选用的物质有:①水 ②淀粉碘化钾试纸 ③淀粉溶液 ④白酒 ⑤食醋(稀的醋酸溶液),你认为必须选用的物质有 (填序号)。
17.用表示原子:
(1)中性原子的中子数:N= 。
(2)阳离子的中子数:共有x个电子,则N= 。
(3)阴离子的中子数:共有x个电子,则N= 。
(4)中性分子或原子团的中子数:分子中,N= 。
(5)A2-原子核内有x个中子,其质量数为m,则ng A2-所含电子的物质的量为 。
18.下列物质中:
(1)互为同分异构体的有
(2)互为同素异形体的有
(3)属于同位素的有
(4)属于同一种物质的有
(5)晶体中不含化学键的是 。(填序号)
①液氯 ② ③白磷 ④氯气 ⑤ ⑥Cl ⑦Cl ⑧红磷 ⑨氢氧化钠 ⑩氩
19.按要求回答下列问题
第I部分:1808年科学家戴维通过电解生石灰和汞的混合物制得了银白色的金属钙。请回答:
(1)钙的原子结构示意图为 ,它在元素周期表中的位置是
(2)Mg、Al、Ca原子半径从大到小的顺序是 ;从原子结构的角度进行解释
(3)钙的金属性 (填“强于”或“弱于”)镁,可以通过 (填实验方法)加以验证。
第II部分:有下列微粒或物质:
① ② ③石墨、金刚石 ④ ⑤ 28Si、29Si、30Si ⑥,回答下列问题:
(4)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。
(5)计算硅元素的近似相对原子质量的计算式为;28×a1%+29×a2%+30×a3%,其中a1%、a2%……是指各同位素的
(6)向盐酸中逐滴滴加硅酸钠溶液,当pH达到6~7时得到一种乳白色、半透明的分散系,其分散质为粒径在5~100 nm的SiO2·nH2O粒子。该分散系属于 (选填“溶液”“浊液”或“胶体”)
20.Ⅰ.据下列微粒回答问题:
(1)以上6种微粒共有 种核素。
(2)互为同位素的是 (填6种微粒中合理的微粒)。
(3)质量数相等的是 ,中子数相等的是 。(填6种微粒中合理的微粒)。
Ⅱ.按要求用合适的化学用语回答下列问题:
(4)写出含有6个质子、8个中子的原子化学符号 。
(5)的质量是 g。
(6)在标准状况下,的物质的量是 。
三、实验题
21.某同学做同主族元素性质相似性、递变性实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象(见表格,表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。
实验方案 实验现象
①将氯水滴加到溴化钠溶液中,振荡后加入适量CCl4溶液,振荡,静置 A.浮在水面上,熔成小球,四处游动,随之消失
②将一小块金属钠放入冷水中 B.分层,上层无色,下层紫红色
③将溴水滴加到NaI溶液中,振荡后加入适量CCl4溶液,振荡,静置 C.浮在水面上,熔成小球,四处游动,并伴有轻微的爆炸声,很快消失
④将一小块金属钾放入冷水中 D.分层,上层无色,下层棕红色
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的: 。
(2)实验用品:①试剂:金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1mol·L 1NaBr溶液、0.1mol·L 1NaI溶液、CCl4溶液等。
②仪器: 、 、镊子、小刀、玻璃片等。
(3)实验内容(请把表中与实验方案对应实验现象的标号和化学方程式补写完整):
实验方案 实验现象 化学方程式
① D Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2
② A 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑


(4)实验结论: 。
22.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 。
23.研究小组用下图装置制取Cl2,证明产生的气体中含有HCl。
(1)仪器A的名称为 ;A中反应的离子方程式为 。
(2)甲同学将A中产生的气体通入下列溶液:
实验序号 试剂 现象
a 紫色石蕊溶液
b AgNO3溶液 出现白色沉淀
①实验a中的现象为 。②不能证明产生的气体中含有HCl的实验是 (填字母序号)。
(3)已知将HCl气体通入饱和食盐水中有白色固体析出。乙同学将A中产生的气体通入饱和食盐水中,有白色固体析出,但该实验不能证明气体中含有HCl,结合化学用语解释其原因: 。
(4)已知:2S2O32-+I2=== S4O62-+2I-。丙同学将A中产生的气体通入蒸馏水中,得到溶液X,进行以下实验证明气体中含有HCl。
I.测定X中溶解的Cl2。取25.00 mL溶液X,加入过量KI溶液,然后用0.04 mol L-1 Na2S2O3溶液滴定生成的I2,达滴定终点时消耗Na2S2O3溶液V mL。
II.测定X中Cl元素总量。另取25.00 mL溶液X,选用适当的还原剂将溶解的Cl2全部还原为Cl-,再用0.10 mol L-1 AgNO3溶液滴定所得溶液中的Cl-。
①X中的HClO不会影响I的测定结果,原因是 。
②由I、II 中实验数据可证明A中产生的气体中含有HCl,则II中消耗0.10 mol L-1 AgNO3溶液的体积应大于 mL(用含V的代数式表示)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.中子不带电,A正确;
B.1个中子的相对分子质量是1,则“四中子”的质量数为4,B正确;
C.质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素互为同位素,分子不是核素,C错误;
D.第二种粒子是由四个氧原子构成的分子,所以其化学式为O4,D正确;
答案选C。
2.A
【详解】A.在化学变化中分子分成原子,原子再重新组合成新的分子,所以原子在化学变化中不能够再分,故A说法错误;
B.原子质量主要集中在原子核上,核外电子的质量很小可以忽略不计,故B说法正确;
C.原子的质子数等于核电荷数还等于核外电子数,故C说法正确;
D.原子核的体积很小,但质量很大,原子的质量主要集中在原子核上,原子的体积主要取决于核外电子的多少,故D说法正确;
答案选A。
3.A
【详解】的质子数是34 ,A正确,
故选A。
4.A
【分析】NH4+的质子数和电子数分别是11和10。
【详解】A. H3O+的质子数和电子数分别是11和10,A正确;
B. H2O的质子数和电子数分别是10和10,B错误;
C. Ne的质子数和电子数分别是10和10,C错误;
D. OH-的质子数和电子数分别是9和10,D错误;
答案选A。
5.C
【详解】A.O4是单质,不是化合物,故A错误;
B.1个O4分子由4个O原子构成,故B错误;
C.O4和O2是氧元素的不同单质,互为同素异形体,故C正确;
D.O4和O2之间的转化过程中元素化合价不变,转化过程属于非氧化还原反应,故D错误;
故选C。
6.B
【分析】由实验Ⅰ可知钠能够在二氧化碳中燃烧,根据质量守恒定律,反应物中含有钠元素、氧元素、碳元素;由实验Ⅱ中黑色滤渣可燃可知,集气瓶底部的黑色固体为碳,由滤液能使酚酞溶液变红,滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成可知,瓶壁上附有的白色固体为碳酸钠,则钠在二氧化碳气体中燃烧生成碳酸钠和碳单质,反应的化学方程式4Na+3CO2 2Na2CO3+C
【详解】A.由上述分析可知,生成的黑色固体中含有碳(C) ,故A正确;
B.由上述分析可知,白色固体为碳酸钠,不是Na2O,故B错误;
C.钠在二氧化碳气体中燃烧生成碳酸钠和碳单质,反应中钠为还原剂,二氧化碳为氧化剂,实验说明CO2具有氧化性,故C正确;
D.实验Ⅰ可知钠能够在二氧化碳中燃烧,则金属着火不能用 灭火,应用干燥的沙土覆盖灭火,故D正确;
故选B。
7.A
【详解】A.中质子数为1,质量数为2,中子数=质量数-质子数=2-1=1,故A符合题意;
B.12C和14C对应质子数相同,中子数不同,二者互为同位素,故B不符合题意;
C.金刚石、石墨和富勒烯均为碳元素组成的单质,互为同分异构体,故C不符合题意;
D.CH3CH2OH和CH3OCH3的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故D不符合题意;
故答案为:A。
【点睛】不同核素可能具有相同的质子数,如、;也可能具有相同的中子数,如、;也可能具有相同的质量数,如、。
8.D
【分析】aX(n+1)+、bYn+、cZ(n+1)-、dWn-具有相同的电子层结构,则X、Y为第三周期元素,Z、W为第二周期元素,且X在Y的右边,Z在W的左边。
【详解】A.由以上分析可知,原子序数:a>b>d>c,A不正确;
B.对于电子层结构相同的离子,核电荷数越小,离子半径越大,所以离子半径Z(n+1)->Wn->Yn+>X(n+1)+,B不正确;
C.金属性越强,对应离子的氧化性越弱,所以氧化性X(n+1)+> Yn+,C不正确;
D.因为非金属性Z故选D。
9.C
【详解】A.B的原子序数为5,即质子数为5,则质量数为11的B原子中含有6个中子,故0.1mol11B中含有的中子数为0.6NA,选项A正确;
B.Na2O2与CO2的反应是氧化还原反应,Na2O2中的-1价氧元素的化合价既升高又降低,1molNa2O2反应转移的电子的物质的量为1mol,所以0.1molNa2O2与足量的CO2反应,转移电子数为0.1NA,选项B正确;
C.没有溶液体积,不能计算Na+数目,选项C错误;
D.1molCO含有质子的物质的量为(6+8)mol=14mol,1molN2中含有质子的物质的量为2×7mol=14mol,因此1molN2和CO的混合气体中含有质子的物质的量为14mol,选项D正确。
答案选C。
10.A
【详解】A.氮离子和Ne原子核外都有10个电子,故A正确;
B.镓元素的相对原子质量是69.72,故B错误;
C.氮元素和镓元素核外电子层数不同,不在周期表中同一横行,故C错误;
D.1个分子中含有14个电子,故D错误;
选A。
11. D 五 零 54 XeF4
【详解】(1)根据提示可知,氯仿易变质,2CHCl3+O22HCl+2COCl2.生成HCl,溶于水后形成Cl-,Cl-可以用硝酸银溶液来检验,故(1)选D;
(2)Xe是惰性气体54号元素,位于元素周期表中,第五周期零族;
(3)根据原子守恒原理可知,1molXe和2molF2反应生成白色固体,根据物质的量关系可推测出白色固体的化学式为:XeF4。
12.(1)2
(2)35、37
(3)71
(4)75%
【详解】(1)三种双原子单质分子只可能由两种核素两两组合构成,由同种核素组成的双原子分子有2种,还有1种分子分别由2种核素对应的1个原子构成。故答案为2。
(2)根据三种分子的相对分子质量分别是70、72、74,其中一种核素的质量数为,另一种核素的质量数为。
(3)双原子分子有三种,其相对分子质量分别为70、72、74,标准状况下,V升该气体中此三种分子的物质的量之比为9∶6∶1,则 X2的平均相对分子质量为=71。
(4)元素X的相对原子质量为,则35Cl的物质的量分数a%由下式求得:35×a%+37(1-a%)=35.5,a%=75%。
13. D B
【详解】(1)催化剂是指反应前后化学性质保持不变的物质,根据反应过程可判断Cl原子是催化剂,答案选D。
(2)由同种元素组成的不同单质叫做同素异形体。O3和O2是由氧元素组成的两种不同的单质,所以O3和O2属于同素异形体,答案选B。
14. ⑤ ⑧ ①
【详解】质子数和中子数都相同的属于同种原子,所以和D属于同种原子;
同种元素的不同单质属于同素异形体,所以16O2和18O3互为同素异形体;
元素是具有相同质子数的一类原子的总称,则H和T互为同位素;
综上所述,答案分别为⑤;⑧;①。
【点睛】注重落足点:
同素异形体必须是同种元素形成的不同单质,例如16O2和18O2是相同的单质,都为氧气,故不是同素异形体;
同位素必须是质子数相同,中子数不同的原子,例如和H2,它们不是原子,而是分子,因此不能叫同位素。
15.
【详解】R原子的质量数为A,RO3n-中有b个核外电子,R原子的中子数为质量数-质子数=A-(b—n-24)= ,则中含有的中子数= +3×(18-8)=;
答案为:。
【点睛】本题考查中子数、质量数、质子数之间的关系以及离子核外电子数、质子数、电荷数之间的关系,意在考查考生的识记能力和辨别能力。
16.(1)
(2)
(3)
(4)①②⑤ 或②⑤
【详解】(1)氯元素的原子序数是17,用原子结构示意图表示氯原子的核外电子排布为。
(2)电解氯化钠溶液得到氯气,同时还生成NaOH和,该电解过程的离子方程式为;
(3)①的化学性质和卤素()很相似,则依据氯气和氢氧化钠反应的原理可知与NaOH溶液反应的化学方程式为;
②还原性强弱顺序为:,因此在NaBr和KSCN的混合溶液中滴加少量,SCN-被氧化,发生反应的离子方程式为。
(4)根据已知信息可知亚硝酸钠在酸性溶液中能氧化碘离子生成单质碘,碘遇淀粉显蓝色,则选用的物质有水、淀粉碘化钾试纸、食醋(稀的醋酸溶液),答案选①②⑤或②⑤。
17. A-Z A-n-x A-n+x 22 mol
【分析】根据质量数=质子数+中子数,核电荷数=质子数=核外电子数+所带电荷数进行计算。
【详解】(1)根据在原子中:质量数=质子数+中子数,所以中子数质量数质子数,N=A-Z;
(2)根据在阳离子中:核电荷数=质子数=核外电子数+所带电荷数,即核电荷数=质子数=x+n,又根据质量数=质子数+中子数,即中子数=质量数-质子数=A-(x+n)=A-n-x;
(3)根据在阴离子中:核电荷数=质子数=核外电子数-所带电荷数,即核电荷数=质子数=x-n,又根据质量数=质子数+中子数,即中子数=质量数-质子数=A-(x-n)=A-n+x;
(4)中有6个中子,中有8个中子,因此共有6+8×2=22个中子;
(5)元素A的质量数为m,A2-离子的原子核内有x个中子,则A的质子数为m-x,所以A2-中核外电子数为m-x+2,ng A2-离子的物质的量是×(m-x+2)mol=mol。
18. ②⑤ ③⑧ ⑥⑦ ①④ ⑩
【详解】(1)②和⑤分子式相同结构不同为同分异构体,故答案为:②⑤;
(2)③白磷和⑧红磷是同种元素组成的不同单质,为同素异形体,故答案为:③⑧;
(3)⑥Cl和⑦Cl是质子数相同中子数不同的同种元素的同位素,故答案为:⑥⑦;
(4)①液氯和④氯气是同种物质,故答案为:①④;
(5)氩为单原子分子,所以晶体中不含化学键的是⑩氩,故答案为:⑩。
19.(1) 第四周期ⅡA族
(2) Ca>Mg>Al Ca和Mg的最外层电子数相同,但Ca的电子层数更多,故Ca的原子半径大于Mg,Mg的电子层数与Al相同,但Al的核电荷数更多,故Mg的半径比Al更大,综上所述原子半径的关系为 Ca>Mg>Al
(3) 强于 观察两者与水反应的剧烈程度
(4) ①⑤ ③ 9 5
(5)丰度
(6)胶体
【详解】(1)Ca原子序数为20,其原子结构示意图为;在元素周期表中的位置为第四周期ⅡA族。
(2)Ca和Mg的最外层电子数相同,但Ca的电子层数更多,故Ca的原子半径大于Mg,Mg的电子层数与Al相同,但Al的核电荷数更多,核电核数越多的半径越小,故Mg的半径比Al更大,综上所述原子半径的关系为 Ca>Mg>Al。
(3)钙的半径大于镁,同主族半径大的元素失电子能力更强,金属性越强,故钙的金属性强于镁;可以通过观察两者与水反应的剧烈程度加以验证,金属性强的反应更加剧烈。
(4)同位素是指质子数相同,中子数不同的同种元素,同素异形体是指同种元素组成的不同单质,核素是指具有一定质子数和中子数的原子,元素是指具有相同质子数的一类原子的总称。故可知:互为同位素的为①⑤;互为同素异形体的为③;①⑤⑥中含有9中核素,5种元素。
(5)相对原子质量是同位素的各核素的质量数与其丰度的乘积之和,故a1%、a2%……是指各同位素的丰度。
(6)分散质粒子直径在1-100nm之间的为胶体。
20.(1)6
(2)
(3)
(4)
(5)49
(6)2
【详解】(1)核素是指具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子,都是核数,共有6种核数;
(2)同位素是指质子数相同而中子数不同的同一元素的不同的核素,质子数都是1,中子数不同,三者互为同位素;
(3)的质量数都是14,故质量数相等的是;的中子数分别为0、1、2、8、7、8,故中子数相等的是;
(4)含有6个质子、8个中子的原子,质量数为6+8=14,其原子化学符号为;
(5)的质量为;
(6)在标准状况下,的物质的量是。
21. 探究同主族元素性质的相似性和递变性 试管 胶头滴管 B Br2+2NaI=2NaBr+I2 C 2K+2H2O=2KOH+H2↑ 同主族元素化学性质相似;同主族元素自上而下,元素原子失电子能力增强,得电子能力减弱
【详解】(1) 依据某同学做同主族元素性质相似性、递变性实验,结合实验为对比相同条件下,金属钠和金属钾与水反应的过程和实验现象以及卤素元素之间的实验过程和现象,可知实验的目的是探究同主族元素性质的相似性和递变性,故答案为:探究同主族元素性质的相似性和递变性;
(2) ② 根据实验方案,实验仪器除了镊子、小刀、玻璃片外,还需要胶头滴管滴加溶液,试管盛放溶液,故答案为:试管;胶头滴管;
(3) ③将溴水滴加到NaI溶液中,振荡后再加入适量 CCl4,振荡,静置,溶液分层,上层无色,下层紫红色,实验现象为B,反应的化学方程式为 Br2+2NaI=2NaBr+I2;答案为:B;Br2+2NaI=2NaBr+I2;
④将一小块金属钾放入冷水中,钾浮在水面上,熔成小球,不定向移动,并伴有轻微的爆炸声,很快消失,实验现象为C,反应的化学方程式为2K+2H2O=2KOH+H2↑;答案为:C;2K+2H2O=2KOH+H2↑;
(4) 钠和钾都与水反应,但反应剧烈程度不同,钾比钠活泼;氯、溴、碘属于同主族元素,根据实验的反应和现象可知,氯气置换出溴单质,溴单质可以置换出碘单质,说明氧化性:Cl2>Br2>I2,证明同主族元素化学性质虽然相似,但存在不同。且从上到下,元素失电子能力增强,得电子能力减弱。故答案为:同主族元素化学性质相似;同主族元素自上而下,元素原子失电子能力增强,得电子能力减弱。
22. 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
【分析】(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。
【详解】(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。
23. 圆底烧瓶 MnO2 + 4H++ 2Cl- =Cl2↑+ 2H2O +Mn2+ 溶液先变红再褪色 a、b Cl2+ H2OHCl+HClO,Cl2溶于水后使得溶液中的c(Cl-)增大,也能析出晶体 答案一:生成1 mol HClO需消耗1 mol Cl2, HClO也有氧化性,1 mol HClO和1 mol Cl2均能将2 mol KI氧化成I2。答案二:Cl2+ H2OHCl+HClO,Cl2发生反应时,上述平衡逆向移动,相当于Cl2全部参与氧化I-的反应 0.4V
【详解】(1)该仪器没有支管,是圆底烧瓶;二氧化锰与浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水,离子方程式为:MnO2 + 4H++ 2Cl-Cl2↑+ 2H2O +Mn2+ ;正确答案:圆底烧瓶;MnO2 + 4H++ 2Cl-Cl2↑+ 2H2O +Mn2+。
(2)①氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸电离产生氢离子,溶液显酸性,紫色石蕊试剂显红色,次氯酸具有漂白性,使变红的溶液褪色,所以,看到的现象为先变红再褪色;正确答案:溶液先变红再褪色。
②由于氯气溶于水生成盐酸和次氯酸,盐酸电离出氢离子和氯离子,溶液显酸性,氯离子遇到银离子产生白色沉淀,所以ab都不能证明产生的气体中含有HCl;正确选项ab。
(3) Cl2+ H2OHCl+HClO,Cl2溶于水后使得溶液中的c(Cl-)增大,使氯化钠的沉淀溶解平衡右移,所以能析出氯化钠晶体;正确答案:Cl2+ H2OHCl+HClO,Cl2溶于水后使得溶液中的c(Cl-)增大,也能析出晶体。
(4)①HClO也有氧化性,1molHClO能将2molKI氧化成I2,生成1molHClO需消耗1molCl2,相当于也是1molCl2将2molKI氧化成I2;或者从平衡角度解释也可以,Cl2+ H2OHCl+HClO,Cl2发生反应时,上述平衡逆向移动,最终盐酸和次氯酸都消耗完,相当于Cl2全部参与氧化I-的反应;正确答案:答案一:生成1molHClO需消耗1 molCl2, HClO也有氧化性,1mol HClO和1molCl2均能将2 molKI氧化成I2。答案二:Cl2+ H2OHCl+HClO,Cl2发生反应时,上述平衡逆向移动,相当于Cl2全部参与氧化I-的反应。
②1mol氯气对应1mol碘,对应2mol硫代硫酸根离子,所以氯气的物质的量(0.04×V×10-3)/2=0.02V×10-3mol, 根据Cl2—2Cl---2AgCl---2Ag+关系可知,银离子的物质的量为0.04V×10-3mol,所以硝酸银溶液的体积V=n/c=0.4V×10-3L=0.4V mL;A中产生的气体若是含有氯化氢,氯化氢也会与硝酸银反应,所以消耗硝酸银溶液的体积应大于0.4V mL;正确答案:0.4V。
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