5.2微粒之间的相互作用力
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列各组是元素的原子结构示意图,有相似化学性质的一对元素是( )
A. B.
C. D.
2.下列物质中,只含有共价键的化合物是
A. B. C. D.
3.下列说法不正确的是( )
A.加热蒸发氯化钾水溶液的过程中有分子间作用力的破坏
B.纯碱和烧碱熔化时克服的化学键类型相同
C.CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变
D.加热氯化铵时既有离子键、极性共价键的断裂,也有极性共价键的形成
4.下列化学用语正确的是
A.乙酸根离子的结构式:
B.CO2分子的球棍模型:
C.3-甲基-1-丁烯的结构简式: (CH3)2CHCH=CH2
D.醛基的电子式为
5.下列各原子的电子式不正确的是
A.钠原子 B.氢原子 C.氮原子 D.氯原子
6.“证据推理与模型认知”是化学学科核心素养的重要组成部分。下列推断合理的是
A.酸雨的,所以的雨水都是酸雨
B.制取氧气和二氧化碳时必须检验装置气密性,所以制取气体时都要检验装置的气密性
C.化学变化常常伴随能量的变化,所以有能量变化的一定属于化学变化
D.阴离子带负电,所以带负电的粒子都是阴离子
7.下列电子式或用电子式表示化合物形成过程正确的是( )
A.Na2O2 B.CCl4
C.MgCl2 D.H2O
8.下列物质中,含有离子键的是
A. B. C. D.
9.已知NaH在水中会与水发生反应:NaH+H2O=NaOH+H2↑,对于NaH的叙述中正确的是
A.在NaH中,Na为-1价,H为+1
B.在NaH中,不存在离子键
C.在NaH中,H为-1,其中H-的核外电子排布与氦原子相同
D.NaH的水溶液呈酸性
10.化学用语是学习化学的必备知识,准确熟练的掌握和使用化学用语是学好化学的基础。下列有关化学用语表示正确的是
A.的质子数为53,中子数为131 B.氟原子的结构示意图
C.O2和O3互为同位素 D.HClO的结构式为H―O―Cl
二、填空题
11.下图为元素周期表的一部分,参照元素①~⑩在表中的位置,请用化学用语作答:
(1)⑤、⑥、⑦的离子半径由大到小的顺序为 。(填离子符号)
(2)⑧、⑨、⑩的最高价含氧酸的酸性由强到弱为 。(用化学式表示)
(3)写出⑥在空气中加热生成的产物的电子式: 。与⑧同族的砷(As)的原子结构示意图为 。
(4)⑦和⑩形成的化合物的物理性质非常特殊,其的熔点为190℃(2.02×105Pa),但在180℃就开始升华。据此判断,该是 (填“共价化合物”或“离子化合物”) ,可以证明你的判断正确的实验依据是 。
(5)表中所列元素的原子间反应最容易形成离子键的是 (填元素符号)。⑧与⑩元素形成的常见分子中所有原子 (填“是”或“不是”)都满足最外层为8电子结构。
(6)已知某些不同族元素的性质也有一定的相似性,如元素②与元素⑦的氢氧化物有相似的性质。写出元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式: 。
12.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相关知识回答下列问题:
(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.单质的熔点降低
b.原子半径和简单离子半径均减小
c.元素的金属性减弱,非金属性增强
(2)氧化性最弱的简单阳离子是 (填离子符号);热稳定性: (填>、<、=)。
(3)写出的电子式: 。
(4)已知化合物由第三周期的两种相邻元素按原子个数比1:1组成,不稳定,遇水反应生成淡黄色沉淀和两种无色有刺激性气味气体,相应物质的转化关系如图:
①已知的摩尔质量为,写出的化学式 。
②任选一种合适的氧化剂,写出的浓溶液与反应生成的离子反应方程式 。
③中的一种元素可形成化合物,可用于实验室制。若不加催化剂,400℃时分解只生成两只盐,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: 。
13.写出下列物质的电子式:
N2: ,HClO: ,CaCl2: ,Na2O2: 。
14.硼砂是含结晶水的四硼酸钠,请根据模型回答有关问题:
(1)硼砂中阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示,则在Xm-中的2号硼原子的价层电子对数为 ;m= (填数字)。
(2)硼可以与氮形成BN,其中B的化合价为 ,请解释原因: 。
(3)BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF的空间结构为 ;NaBF4的电子式为 。
15.分别写出乙醇的电子式、结构式、结构简式 , , 。
16.已知NaH、NaCN、NaBH4均为离子化合物,分别写出三者的电子式:
(1)NaH ;
(2)NaCN ;
(3)NaBH4 。
17.根据要求回答下列问题:
(1)用大理石和100ml某稀盐酸反应制CO2 ,产生CO2的体积与反应时间的关系如图所示,其中产生CO2速率最快的为 段(选填“OE”、“EF”或“FG”),若该段内生成标准状况下的CO2 448mL,所用时间为2min,该段时间内用HCl来表示其反应速率,则速率为 ,(忽略反应后溶液体积的变化),若要使该反应的反应速率加快,下列措施可行的是 (填字母)。
A.将大理石换用碳酸钙粉末 B.加入K2SO4溶液 C.升高温度
D.加入NaCl固体 E.增大盐酸的浓度
(2)对于反应2A2+B2=2A2B,已知A2、B2、A2B的键能如下表:
化学键 A-A B=B A-B
键能/kJ/mol 236 406 163
下图能正确表示该反应过程中能量变化的选项是 (填字母)。
18.用化学符号填空。
(1)2个氢分子: 。
(2)钙离子: 。
19.填空题
下列几种物质:
①MgCl2 ②H2O ③Al ④H2O2 ⑤KCl⑥Ca(OH)2 ⑦HClO ⑧I2 ⑨He
(1)只含有离子键的是(选填序号,下同) ;
(2)含有共价键的离子化合物是 ;
(3)共价化合物是 ;
(4) H2O的电子式 KCl的电子式 。
20.请写出符合题目要求的化学符号或指定数字表示的意义
(1)5个氯离子: ;
(2)2个铝离子: ;
(3)Ca2+中数字“2”的意义: ;
(4)画出磷原子结构示意图: 。
三、实验探究题
21.常温下,二氯化二硫()为橙黄色液体,有挥发性,易水解。工业上用于橡胶的硫化。某化学学习小组将氯气通入熔融的硫单质合成的实验装置如图所示。
(1)分子中各原子均达到8电子稳定结构,写出其结构式为 ;
(2)A装置的名称为 ,C中所盛试剂为 ,D装置的作用是 ;
(3)实验时需先点燃 处附近的酒精灯,目的是 ;
(4)遇水强烈反应产生烟雾,其产物中有一种气体能使品红溶液褪色,且反应过程中只有一种元素化合价发生变化,写出该反应的化学方程式 ;
(5)长导管F的作用是 ,锥形瓶G中收集到的成分可能有 ;
(6)装置图有不够完善的地方,你提出的改进意见是: 。
22.硫元素是动植物生长不可缺少的元素,广泛存在于自然界中。
I.硫单质是一种淡黄色固体,由于其独特的化学性质,被广泛应用于炼金术领域。
(1)硫原子的结构示意图为 ,其离子的电子式为 。
(2)自然界中主要有“斜方硫”和“单斜硫”两种硫单质,它们互为 。
(3)S和O具有相同的最外层电子。其中非金属性较强的是 (用元素符号表示),写出一个能证明该结论的化学方程式 。
II.某化学学习小组为了探究碳素钢(一种含碳的铁合金)和浓硫酸反应,进行了如图实验探究活动:
实验过程中观察到装置B、C中溶液褪色,装置D中的溶液未褪色,装置E中澄清石灰水变浑浊。
(4)由上述现象可得生成的气体的成分为 (写化学式)。
(5)试用化学方程式解释生成使E中石灰水变浑浊的气体的原因: 。
(6)装置D的作用是 。
(7)实验过程中还观察到H中无水硫酸铜由白色粉末变成蓝色晶体,说明碳素钢与浓硫酸的反应产物中有还原性气体 (填化学式)产生,试解释产生该气体的原因: 。
23.过氧化钙(CaO2)是一种用途广泛的优良供氧剂,常温下为白色固体,可溶于酸,微溶于水且能与水缓慢反应,难溶于乙醇,且本身无毒,不污染环境。
I.实验室制备CaO2的装置如图所示。
(1)CaO2的晶体中阳阴离子的个数比为
(2)甲装置用来制备NH3,烧瓶内固体可以是 ,乙装置中B的作用是 。
(3)仪器A的名称是 ,有同学认为,为了加快反应速率和提高产率,可将冰水混合物改为温水浴加热,你认为该同学的观点是否合理并说明理由 。(不写理由不给分)
II.工业上生产CaO2的实验流程如下。
(4)已知“反应”步骤会生成CaO2·8H2O,该步反应的离子方程式是 。
(5)洗涤步骤先用冷水洗涤,再用乙醇洗涤。用乙醇洗涤的目的是 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.A
【详解】A.质子数为2的原子为氦原子,质子数为18的原子为氩原子,二者都是稀有气体元素,化学性质稳定,具有相似化学性质,故A正确;
B.质子数为2的为氦原子,化学性质稳定;而质子数为12的原子是镁原子,其最外层电子数为2,易失最外层的2个电子形成稳定结构;二者化学性质不同,故B错误;
C.质子数为9的原子是氟,其最外层有7个电子,极易得1个电子而形成稳定结构;质子数为7的原子是氮原子,最外层有5个电子,易得到3个电子而形成稳定结构;二者化学性质不同,故C错误;
D.质子数为10的原子是氖原子,最外层电子达8电子稳定结构,性质稳定;质子数为8的原子是氧原子,最外层电子数为6,易得2个电子形成稳定结构;二者化学性质不同,故D错误;
故答案为A。
2.A
【分析】离子化合物含有由阴离子和阳离子静电吸引的离子键的化合物,如绝大多数盐(含铵盐)、强碱、金属氧化物、金属氢化物,离子化合物中一定含离子键,可能含共价键;共价化合物含有由非金属原子共用电子对偏移形成的共价键的化合物,如酸、弱碱、非金属氧化物、有机物等,其中不含离子键,只含共价键;
【详解】A.属于共价化合物,只含共价键,故A选;
B.属于离子化合物,一定含离子键,还含有由氢和氧形成的共价键,故B不选;
C.属于单质,不属于化合物,故C不选;
D.属于离子化合物,其中只含离子键,故D不选;
故选A。
3.C
【详解】A.加热蒸发氯化钾水溶液,水被蒸发的过程中破坏了水的分子间作用力,故A正确;
B.纯碱是Na2CO3,烧碱是NaOH,两者均为离子化合物,熔化时都破坏了离子键,故B正确;
C.CO2溶于水时,部分CO2和水反应生成了H2CO3,所以CO2溶于水的过程中既有分子间作用力的改变,也有共价键的破坏和形成,干冰升华只破坏了分子间作用力,故C错误;
D.NH4Cl加热分解为NH3和HCl,NH4Cl中既有NH4+和Cl-间的离子键,也有N和H间的极性共价键,生成物NH3和HCl中都存在极性共价键,所以加热氯化铵时既有离子键、极性共价键的断裂,也有极性共价键的形成,故D正确;
故选C。
【点睛】
4.C
【详解】A.乙酸根离子带有1个单位的负电荷,醋酸根离子的结构式为,故A错误;
B.CO2分子的构型为直线型,并且C原子半径大,所以CO2分子的球棍模型为,故B错误;
C.从离官能团最近的一端开始命名,3-甲基-1-丁烯的结构简式为(CH3)2CCH=CH2,故C正确;
D.醛基是中性基团,其电子式为,故D错误;
故答案为C。
5.B
【详解】A.钠原子最外层一个电子,A项正确;
B.氢原子最外层一个电子,题中点了两个电子,B项错误;
C.氮原子最外层五个电子,C项正确;
D.氯原子最外层七个电子,D项正确;
答案选B。
6.B
【详解】A. 的雨水才是酸雨,A错误;
B.制取氧气和二氧化碳时必须检验装置气密性,所以制取气体时都要检验装置的气密性,B正确;
C.化学变化常常伴随能量的变化,但是有能量变化的不一定属于化学变化,C错误;
D.阴离子带负电,但是带负电的粒子不都是阴离子,可能是电子,D错误;
故选B。
7.A
【详解】A. Na2O2是离子化合物,电子式为 ,故A正确;
B.CCl4是共价化合物,所有原子都满足8电子稳定结构,电子式为:,故B错误;
C.MgCl2是离子化合物,镁原子失去两个电子,氯原子得到电子,形成过程为: ,故C错误;
D.H2O是共价化合物,电子式为 ,故D错误;
答案选A。
8.C
【详解】A.在Cl2分子中2个Cl原子通过非极性键Cl-Cl键结合,不存在离子键,A不符合;
B.在HCl分子中Cl原子与H原子通过极性键H-Cl键结合,不存在离子键,B不符合;
C.在NaCl中阳离子Na+与阴离子Cl-之间以离子键结合,C符合;
D.在H2O分子中,H、O原子间通过极性键O-H键结合,不存在离子键,D不符合;
故选C。
9.C
【详解】A.在NaH中,Na为+1价,H为-1,A错误;
B.NaH是Na+与H-之间以离子键结合形成的离子化合物,因此存在离子键,B错误;
C.H原子核外只有1个电子,H原子获得1个电子变为H-,H-的核外电子排布是2,故H-的核外电子排布与氦原子相同,C正确;
D.NaH溶于水,与水反应产生NaOH和H2,NaOH的水溶液显碱性,D错误;
故合理选项是C。
10.D
【详解】A. 的质子数为53,中子数为(131—53)=78,故A错误;
B.氟原子最外层的电子数为7,原子,结构示意图为,故B错误;
C. O2和O3是氧元素形成的两种不同的单质,互为同素异形体,故C错误;
D.次氯酸的分子式为HClO,结构式为H―O―Cl,故D正确;
故选D。
11. F->Na+>Al3+ HClO4>H2SO4>H3PO4 共价化合物 熔融时不导电 NaF 不是 Be(OH)2+2OH-===+2H2O
【详解】(1)三种元素形成的简单离子是F-、Na+、Al3+,核外电子排布相同,离子半径随着原子序数的递增而减小,因此半径大小顺序是F->Na+>Al3+;
(2)最高价氧化物的水化物分别是H3PO4、H2SO4、HClO4,非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性增强,同周期从左向右非金属性增强,即酸性强弱是HClO4>H2SO4>H3PO4;
(3)Na在空气中点燃,生成Na2O2,其电子式为:;As是33号元素,As的原子结构示意图为:;
(4)形成化合物为AlCl3,熔点较低,且易升华,这是分子晶体的特点,即AlCl3是共价化合物;共价化合物在熔融状态下,不导电,因此利用氯化铝熔融状态下是否导电,证明的实验依据是熔融的氯化铝不导电;
(5)最容易形成离子键,应是最容易失去电子和最容易得到电子,最容易失去电子的是Na,最容易得到电子是F,因此形成的化合物是NaF;形成的化合物是PCl3和PCl5,PCl3所有原子的最外层都满足8电子稳定结构,PCl5中P的最外层超过8电子,故填“不是”;
(6)氢氧化铝表现两性,则Be(OH)2表现两性,因此离子反应方程式为:Be(OH)2+2OH-=+2H2O。
点睛:本题的易错点是微粒半径大小比较,一般来说电子层数越多,半径越大,如果电子层数相同,半径随着原子序数的递增而减小,F-、Na+、Al3+,核外电子排布相同,半径大小顺序是F->Na+>Al3+。
12. c Na+ > S2Cl2 2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
【分析】(1)根据同周期元素的递变规律分析;
(2)金属单质的金属性越强,其阳离子的氧化性越弱;非金属性越强,气态氢化物越稳定;
(3)是共价化合物,各原子均满足8电子稳定结构;
(4)由第三周期的两种相邻元素按原子个数比1:1组成,不稳定,遇水反应生成淡黄色沉淀和两种无色有刺激性气味气体,则淡黄色沉淀是S,的摩尔质量为,M由S、Cl组成,所以M的化学式是S2Cl2,与水反应生成的两种无色有刺激性气味气体是氯化氢和二氧化硫;C的浓溶液与氧化剂反应生成D,D能与B反应,所以C是氯化氢、B是二氧化硫,浓盐酸与高锰酸钾反应放出氯气,所以D是氯气;氯气、二氧化硫、水反应生成盐酸和硫酸。
【详解】(1)a.钠、镁、铝熔点依次增大,故a错误;
b. 第三周期元素,从左到右原子半径依次减小,第三周期元素形成的简单离子中,铝离子半径最小,故b错误;
c.同周期元素从左到右失电子能力减弱、得电子能力增强,所以元素的金属性减弱、非金属性增强,故c正确;选c。
(2)金属单质的金属性越强,其阳离子的氧化性越弱,第三周期的元素中,钠元素金属性最强,所以Na+氧化性最弱;同主族元素从上到下非金属性减弱,所以稳定性>;
(3)是共价化合物,各原子均满足8电子稳定结构,电子式是;
(4)①根据以上分析,M由S、Cl组成,的摩尔质量为,所以的化学式S2Cl2。
②浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气、氯化钾、氯化锰、水,反应的离子反应方程式是2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。
③氯元素可形的成化合物,可用于实验室制。若不加催化剂,400℃时分解只生成两只盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1:1,根据元素守恒,另一种盐是,该反应的化学方程式是。
13.
【详解】氮原子最外层电子数为5,有三个单电子,所以氮原子与氮原子之间共用三个电子对,故N2的电子式为:;
次氯酸为共价化合物,分子中原子通过共用电子对成键,次氯酸分子中,氢原子最外层有1个电子,氯原子最外层有7个电子,其中只有一个单电子可以形成共用电子对,氧原子最外层有6个电子,其中有两个单电子可以形成共用电子对,故HClO的电子式为:;
氯化钙为离子化合物,钙原子与氯原子之间形成离子键,故CaCl2的电子式为:;
过氧化钠为离子化合物,钠原子与氧原子之间形成离子键,氧原子与氧原子之间通过共用一对电子形成共价键,故Na2O2的电子式为:。
综上所述,答案为:;; ;。
14.(1) 3 2
(2) +3 N的电负性大于B的电负性
(3) 正四面体形
【详解】(1)根据图示可知,2号B原子的价层电子对数为3,且无孤电子对;根据图示可知,该阴离子的化学式为[H4B4O9]m-,其中H显+1价,B显+3价、O显-2价,所以m=2。(2)由于电负性:N>B,所以BN中B显+3价。(3)BF的空间结构为正四面体形,NaBF4的电子式为。
15. CH3CH2OH
【分析】电子式是用原子最外层电子及元素符号表示物质分子中原子结合的式子;结构式是共用电子对用小短线表示分子组成,孤电子对省去不写的式子;结构简式一般省去碳氢键,同一原子上相同原子合并,有时省去碳碳单键的式子。
【详解】乙醇可看作是乙烷CH3CH3分子中的一个H原子被羟基-OH取代产生的物质,分子的结构简式是:CH3CH2OH;电子式是:;结构式是:。
16.
【详解】(1)NaH中Na+与H-形成离子键,为离子化合物,其电子式为;
(2)NaCN中Na+与CN-形成离子键,为离子化合物,其电子式为;
(3)NaBH4中Na+与BH形成离子键,为离子化合物,其电子式为。
17. EF 0.2mol/(L·min) A、C、E B
【分析】(1)该图中,曲线的斜率表示反应快慢,斜率越大,反应速率越快;
先计算CO2的物质的量的变化,然后根据物质反应时的物质的量变化关系,计算反应的HCl的物质的量,再根据反应速率的定义式可得V(HCl);
温度越高化学反应速率越快;要使固体和溶液的反应速率加快,可以通过改变溶液浓度、增大反应物接触面积、改变温度实现;
(2)反应热为断裂反应物化学键吸收的能量与形成生成物化学键释放的能量差,然后根据反应的热效应结合图示表示的可能图象。
【详解】(1)该图中,曲线的斜率表示反应进行的快慢程度,斜率越大,表示化学反应速率越快,根据图知,斜率最大的是EF段,因此反应速率最大的是EF段;
n(CO2)=0.448L÷22.4L/mol=0.02mol,则根据方程式可知n(HCl)=2n(CO2)=0.04mol,故用HCl表示的化学反应速率为V(HCl)=0.2mol/(L·min);
A.将大理石换用碳酸钙粉末,增大反应物的接触面积,化学反应速率加快,A合理;
B.加入K2SO4溶液,氢离子浓度降低且生成硫酸钙是微溶物,覆盖在碳酸钙表面,使反应物接触面积减小,因而减慢化学反应速率,B不合理;
C.升高温度,增大活化分子百分数,微粒有效碰撞次数增加,化学反应速率加快,C合理;
D.加入NaCl固体,氢离子浓度不变,化学反应速率不变,D不合理;
E.增大盐酸的浓度会使氢离子浓度,反应速率加快,E合理;
故可以加快反应速率的选项是A、C、E;
(2)由于反应热为断裂反应物化学键吸收的能量与形成生成物化学键释放的能量差,所以反应2A2+B2=2A2B的反应热△H=2×A-A+ B=B-4×A-B=2×236+406-4×163=+226kJ/mol,该反应为吸热反应,生成物的能量比反应物的能量高,因此合理选项是B。
【点睛】本题考查了化学反应速率的计算、影响因素及反应热与物质内化学键的键能、物质含有的能量关系的判断的知识。化学反应过程中伴随着能量变化,能量变化通常以热能、光能、电能的形式存在,但遵循能量守恒,掌握化学反应原理及化学反应速率影响因素是本题解答的关键。
18. 2H2 Ca2+
【详解】(1)2H2表示的是2个氢分子;
(2)Ca2+表示的是钙离子。
19. ①⑤ ⑥ ②④⑦
【详解】①MgCl2中只有离子键,属于离子化合物;
②H2O中共价键,属于共价化合物;
③Al是金属单质,含有金属键;
④H2O2中含有极性键和非极性键,属于共价化合物;
⑤KCl中只有离子键,属于离子化合物;
⑥Ca(OH)2中含有离子键和极性键,属于离子化合物;
⑦HClO中只有极性键,属于共价化合物;
⑧I2是非金属单质,含有非极性键;
⑨He是稀有气体单质,不存在化学键;
(1)根据以上分析可知只含有离子键的是①⑤;
(2)根据以上分析可知含有共价键的离子化合物是⑥;
(3)属于共价化合物的是②④⑦;
(4)H2O是共价化合物,电子式为,KCl是离子化合物,电子式为。
20. 5Cl- 2Al3+ 一个钙离子带有两个单位的正电荷
【分析】(1)氯离子带一个单位负电荷;
(2)铝离子带三个单位正电荷;
(3)元素符号右上角的数字表示离子带的电荷数;
(4)磷原子核外有15个电子,3个电子层,最外层有5个电子。
【详解】(1)氯离子带一个单位负电荷,5个氯离子可表示为5Cl-;
(2)铝离子带三个单位正电荷,2个铝离子可表示为2Al3+;
(3)元素符号右上角的数字表示离子带的电荷数,Ca2+中数字“2”的意义是一个钙离子带有两个单位的正电荷;
(4)磷原子核外有15个电子,3个电子层,最外层有5个电子,原子结构示意图是。
【点睛】本题主要考查学生对化学用语的书写和理解能力,元素符号可以表示一种元素,还可以表示该元素的1个原子,离子符号前面的数字表示离子的个数,元素符号右上角的数字表示每个离子带的电荷数。
21.(1)Cl-S-S-Cl
(2) 分液漏斗 饱和食盐水 吸收水分,干燥Cl2
(3) B 用生成的氯气驱赶装置内的空气,防止硫与氧气反应而干扰实验
(4)
(5) 冷凝气体 、S
(6)在G和H之间接一个装有无水氯化钙的干燥管
【分析】依题意,氯气通入熔融的硫单质合成的反应在装置E硬质玻璃管内进行,则装置的左侧通入Cl2。浓盐酸从分液漏斗滴入圆底烧瓶与二氧化锰共热制取Cl2,气体通过饱和食盐水除去HCl杂质后,再用浓硫酸干燥,即可得到干燥纯净的Cl2通入装置E参与反应,尾气用NaOH溶液吸收。
【详解】(1)分子中各原子均达到8电子稳定结构,S原子可连接两单键,Cl原子连接一个单键,其结构式为:Cl-S-S-Cl。
(2)据分析,如图所示A装置为分液漏斗;C中所盛试剂为饱和食盐水;D装置内是浓硫酸,作用是吸收水分,干燥Cl2。
(3)据分析,实验时需先点燃B处附近的酒精灯,目的是用生成的氯气驱赶装置内的空气,防止硫与氧气反应而干扰实验。
(4)的S元素化合价是+1价,Cl元素是-1价,其遇水强烈反应产生烟雾,其产物中有一种气体能使品红溶液褪色,该气体是SO2,且反应过程中只有一种元素化合价发生变化,根据氧化还原反应规律,S元素化合价既有升高也有降低,则另一含硫产物是S单质,而Cl元素生成了HCl,故该反应的化学方程式:。
(5)据题给信息,反应产物二氯化二硫()常温下为橙黄色液体,长导管F的作用是冷凝气体,使其呈液态,与多余的氯气分离;因水解生成S单质,锥形瓶G中收集到的成分可能有、S。
(6)由于有挥发性,易水解,为了在装置G中收集到较纯净的,应在G和H之间接一个干燥装置,以防止烧杯内的水气进入G。改进意见是:在G和H之间接一个装有无水氯化钙的干燥管。
22.(1)
(2)同素异形体
(3) O 2H2S+O2=2S+2H2O
(4)SO2、CO2
(5)Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
(6)确认SO2已被除尽
(7) H2 浓硫酸和铁、碳反应,随着反应进行,浓硫酸变为稀硫酸,与铁反应放出氢气
【分析】碳素钢与浓硫酸在加热条件下反应,铁和浓硫酸反应生成硫酸铁、二氧化硫和水,碳和浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,二氧化硫能使品红溶液褪色,酸性高锰酸钾溶液可以氧化二氧化硫,再通过品红溶液,若品红溶液不褪色,则证明二氧化硫已经被酸性高锰酸钾溶液除尽。气体通过澄清石灰水中,若石灰水变浑浊,则证明有二氧化碳产生。F中的碱石灰可以吸收水蒸气和酸性气体,CuO可以检验还原性气体如CO、H2等,若CuO由黑变红,且无水硫酸铜变蓝,则说明A中生成了氢气,最后的碱石灰可以起到防止空气中的水蒸气进入H中,影响实验结果的作用。
【详解】(1)硫为16号元素,有3个电子层,核外电子排布为2、8、6,原子的结构示意图为,硫原子得到2个电子变成硫离子,硫离子的电子式为。
(2)由同种元素形成的不同单质互为同素异形体,“斜方硫”和“单斜硫”是硫元素形成的不同单质,它们互为同素异形体。
(3)S和O具有相同的最外层电子,属于同一主族元素,自上而下非金属性逐渐减弱,则非金属性较强的是O元素,硫化氢能被氧气氧化为硫,该反应能说明非金属性O>S,化学方程式为2H2S+O2=2S+2H2O。
(4)二氧化硫能使品红溶液褪色,酸性高锰酸钾溶液可以氧化二氧化硫,再通过品红溶液,若品红溶液不褪色,则证明二氧化硫已经被酸性高锰酸钾溶液除尽。气体通过澄清石灰水中,若石灰水变浑浊,则证明有二氧化碳产生,则由现象可得生成的气体的成分为SO2、CO2。
(5)D中品红溶液不褪色,则证明二氧化硫已经被酸性高锰酸钾溶液除尽,E中二氧化碳使澄清石灰水变浑浊,反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
(6)装置C的作用是除去产物中的SO2,以免干扰CO2的检验,则装置D中品红溶液的作用是通过装置D中的溶液未褪色,确认SO2已被除尽。
(7)实验过程中还观察到H中无水硫酸铜由白色粉末变成蓝色晶体,说明有氢气和CuO发生了反应生成了水,说明碳素钢与浓硫酸的反应产物中有还原性气体H2产生,原因是:浓硫酸和铁、碳反应,随着反应进行,浓硫酸变为稀硫酸,与铁反应放出氢气。
23.(1)1:1
(2) CaO(或NaOH、碱石灰) 导气并防止倒吸
(3) 三颈烧瓶(或三口烧瓶) 升高温度,氨气挥发加快、过氧化氢分解速度加快,不能改为温水浴
(4)Ca2++H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH
(5)使产品快速干燥
【分析】由实验装置图可知,装置甲中氯化铵固体和氢氧化钙共热反应制备氨气,装置乙中,在冰水浴的条件下,三颈烧瓶中发生的反应为氯化钙、过氧化氢和氨气反应生成八水过氧化钙和氯化铵,氨气极易溶于水,长颈漏斗在实验中起防倒吸的作用,据此分析答题。
【详解】(1)CaO2的晶体中阳离子为Ca2+,阴离子为O,故阳阴离子个数比为1:1。
(2)实验室可以用CaO(或NaOH、碱石灰)与浓氨水反应制取氨气;装置B为长颈漏斗,用于防止因实验时氨气极易溶于水产生倒吸且具有导气的作用。
(3)仪器A为三颈烧瓶(或三口烧瓶),该反应用到了氨气和过氧化氢,而温度升高后,氨气会挥发,过氧化氢容易分解,故答案为:升高温度,氨气挥发加快、过氧化氢分解速度加快,不能改为温水浴
(4)在该反应中,氯化钙溶液、氨水和过氧化氢参加反应生成CaO2·8H2O,根据元素守恒可知离子方程式为:Ca2++H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH;
(5)乙醇易挥发,挥发会带走水分,便于干燥,故答案为:使产品快速干燥。
答案第1页,共2页
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