4.2元素周期律同步练习
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一、选择题
1.元素周期表中短周期的一部分如下图,关于X、Y、Z、W、Q说法正确的是
A.元素Z与元素W的最高正价之和为8
B.原子半径的大小顺序为:W>Z>Y
C.离子半径的大小顺序为:
D.W的气态氢化物的热稳定性和还原性均比Q的氢化物的强
2.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,Y最外层电子数等于最内层电子数的3倍,X、Y、Z的次外层电子数之和为Z的最外层电子数的6倍,W的一种核素可用于考古。下列说法正确的是
A.W的简单氢化物比X的简单氢化物稳定
B.简单离子半径的大小:
C.简单氢化物的沸点:X>Y
D.Y元素的最高正价与它的最低负价代数和为4
3.部分短周期元素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系如图。下列说法正确的是
A.简单离子半径:W>Z>X
B.仅由Y与Z形成的化合物中含有共价键
C.最简单氢化物的稳定性:Y>W>R
D.Y单质能从W的盐溶液中置换出W单质
4.根据下列实验操作和现象所得结论正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 将 Cl 通入品红溶液 溶液红色褪去 Cl 具有漂白性
B 向某溶液中滴加几滴氯水,再滴加KSCN溶液 溶液变红 原溶液中有Fe2+
C 向Ca(ClO)2溶液中通入SO2气体 有沉淀生成 酸性:H2SO3>HClO
D 向Al(OH)3沉淀中分别滴加足量盐酸或NaOH溶液 沉淀均溶解 Al(OH)3是两性氢氧化物,Al 表现一定的非金属性
A.A B.B C.C D.D
5.由1-18号元素组成的中学常见无机物A、B、C、D、E、X存在如图转化关系(部分生成物和反应条件略去),下列推断不正确的是
A.若A是金属单质Na,X为,则B和D的反应是
B.若A是非金属单质,X为,则E一定为
C.若A为,则B一定为
D.若A为,则D可能为CO
6.一种高效电解质的结构如图所示,W、Y、X、Z、Q均为短周期元素,且原子序数依次增大,X与Q同族,Y和Z的原子序数之和与Q相等。下列说法正确的是
A.氧化物对应的水化物的酸性:QB.气态氢化物的稳定性:QC.简单氢化物的沸点:X>Y
D.W单质在空气中燃烧的产物是W2O2
7.位于3个不同短周期的主族元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。其中b、d同主族,d元素最高与最低化合价的代数和等于4,c原子最外层电子比b原子次外层电子多1个。下列判断错误的是
A.a、b、c的简单离子半径依次增大
B.a、b、c形成的化合物既溶于强酸又溶于强碱
C.b的氢化物的氧化性可能比e的氢化物强
D.d的最高价氧化物的水化物是强酸
8.某矿石的主要成分由原子序数依次增大的前20号主族元素X、Y、Z、W组成。已知:X、Y、Z、W的原子序数之和为52,Y元素形成的单质在黑暗处遇氢气会发生爆炸,Z元素原子内层电子数是最外层电子数的2倍,W元素原子最外层电子数和最内层电子数相等。下列叙述正确的是
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.中含有非极性共价键
C.Z元素最高价氧化物对应的水化物为强酸
D.最简单氢化物的沸点:X>Y>Z
9.以高铝铁矿石(主要成分为、,还含有CuO和等杂质)为原料制备的一种流程如下:
下列叙述正确的是
A.“碱溶”中NaOH溶液可以用氨水替代
B.固体Y为
C.滤液与生石灰的主要反应为
D.检验是否洗净的最佳试剂是NaOH溶液和蓝色石蕊试纸
10.下列事实能用元素周期律解释的是
A. Fe3+能将氧化成I2 B.气态氟化氢比气态氯化氢稳定
C.水的沸点比硫化氢的沸点高 D.向溶液中加盐酸,有气泡产生
11.化合物常应用于各种调味香精中,其结构式如图所示。已知X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期元素且分属三个不同周期,Z、W的基态原子价层电子都有2个未成对电子,下列有关叙述错误的是
A.原子半径: B.氢化物键角:
C.W的氧化物对应的水化物均为强酸 D.的电子式为:
12.某小组设计实验证明碳酸的酸性比硅酸的强,装置如图所示。
下列叙述正确的是
A.若③中溶液变浑浊,说明酸性:H2CO3>H2SiO3
B.②中溶液也可以选用饱和Na2CO3溶液
C.根据③中现象可以探究Cl和C非金属性强弱
D.①中盐酸用硫酸替代,也能达到实验目的
13.科学家合成出了一种高效电解质,其结构如图所示,其中W、Y、X、Z、Q均为短周期主族元素,且原子序数依次增大,X与Q同族,Y和Z的原子序数之和与Q相等。下列说法正确的是
A.Q的氧化物对应水化物均为强酸
B.元素非金属性的顺序为Z>Y>X
C.W和X形成的化合物溶于水呈碱性
D.该电解质的阴离子中所有原子均满足8电子稳定结构
14.硫与氯为同一周期元素,通过下列事实能比较两者非金属性强弱的是
A.热稳定性: B.溶解度:
C.单质的熔点: D.酸性:
15.X、Y和Z为原子序数依次递增的3种短周期元素,已知X与Y同主族,Y与Z同周期且相邻,Z的核外电子数为17。下列说法错误的是
A.X的元素符号为O B.X的原子半径大于Y
C.Y的元素名称为硫 D.Z的非金属性强于Y
二、填空题
16.C、O、Na、Al、Si、S、Cl是常见的几种元素。请回答下列问题:
(1)C在元素周期表中的位置为 ,在C、O、Si、S、Cl元素形成的氢化物中,稳定性最差的氢化物的分子式为 。
(2)用“大于”“小于”或“等于”填空。
离子半径 酸性 得电子能力
O2- Al3+ H2SO4 HClO4 35Cl 37Cl
(3)利用如图所示的装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。
①仪器B的名称为 ,干燥管D的作用是 。
②若要证明非金属性:Cl>I,则A中加浓盐酸,B中加KMnO4(KMnO4与浓盐酸常温下反应生成Cl2),C中加KI 淀粉溶液,观察到C中溶液 的现象,即可证明。从环境保护的观点考虑,此装置缺少尾气处理装置,请用离子反应方程式表示尾气处理原理: 。
③已知H2SiO3是白色沉淀,酸性比H2CO3弱。若要证明非金属性:C>Si,则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液,观察到C中溶液 的现象,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。
17.联合国将2019年定为“国际化学元素周期表年”,新版周期表包含118种元素,下表代表元素周期表前四周期,回答下列问题:
(1)表中的实线是元素周期表的部分边界,请在图中用实线画出金属元素与非金属元素的分界线,将硼、磷的元素符号填写在上述周期表相应的空格中 。
(2)某元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个,单质常温下为黄绿色气体,该元素的最高价氧化物对应水化物的电离方程式为 。
(3)下列有关性质的比较正确,且能用元素周期律解释的是 。
a.非金属性:O>S b.热稳定性:HFc.酸性:HCl>H2SO3 d.碱性:NaOH>Mg(OH)2
(4)某金属单质既可以和强酸反应也可以和强碱溶液反应,写出对应的离子方程式 ; 。
(5)硒(Se)是人体必需的微量元素,其原子结构示意图为 。
①Se在元素周期表中的位置是 。
②Se的简单气态氢化物的化学式为 。
③和互称为 。
三、工业流程题
18.我国河南、广西和贵州等省份高硫铝土矿储量较高,其主要成分为和,还含有少量、。现以高硫铝土矿为原料生产金属和的部分工艺流程如下图所示。
请回答下列问题:
(1)过程②通入足量空气,写出“焙烧”过程中发生反应的化学方程式:
(2)“碱浸”之后“滤液1”中含有金属元素的阴离子为 (填化学式)。
(3)向“滤液1”中通入过量,含金属元素的阴离子发生反应的离子方程式为 ,滤液2的主要溶质是 (填物质名称)
(4)过程⑥若采取物理方法可以使用 (填物质名称)分离。
(5)纯度检验:将少量产品溶于稀硫酸中,再滴入酸性溶液,若酸性溶液褪色, (填“能”或“不能”)说明产品中含有,理由是 。
(6)“焙烧”的过程中采用多层逆流焙烧,优点是 (任答一点)。
19.Ⅰ.中国学者姜雪峰、雷晓光入选国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)发起的“化学家元素周期表”的征集提名,分别成为“S”、“N”元素的代言人。硒与硫最外层电子数相同,已知硒的原子结构示意图如图所示 ,试回答下列问题:
(1)硒在元素周期表中的位置为 。
(2)结合元素周期律,比较并解释硒与硫元素的非金属性强弱: 。
(3)下列说法正确的是 (填字母字号)。
a.热稳定性: b.与的中子数之和为60
c.酸性: d.还原性:
(4)试比较中各元素的原子半径大小 (用元素符号由大到小表示)。
Ⅱ.以金红石(主要成分为)为原料,,制取Ti的工艺流程如图所示:
(5)①Ⅰ在高温条件下进行,产物中有一种可燃性无色气体。Ⅰ中反应的化学方程式为 。
②Ⅱ中钛的提取率在不同温度下随时间变化的曲线如图所示,则反应适宜的温度为 ℃。
③Ⅱ中氩气的作用是 。
④海绵钛除杂时得到的可以循环使用,在上述工艺流程中可循环使用的物质还有 (填化学式)。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.C
【分析】元素周期表中短周期的一部分如图,X、Y位于第二周期,Z、W、Q位于第三周期,最右侧为零族元素,则Q位于ⅤⅡA,Y、W位于ⅥA族,X位于ⅤA族,Z位于ⅢA族,则X为N元素,Y为O,Z为Al,W为S,Q为Cl元素。
【详解】A. 元素Z与元素W的最高正价之和为3+6=9,故A错误;
B. 短周期元素中,同一周期从左向右原子半径逐渐减小,则原子半径大小为:Z>W,故B错误;
C. 电子层越多离子半径,电子层结构相同时,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径的大小顺序为:W2->Y2->Z3+,故C正确;
D. 非金属性S<Cl,则态氢化物的热稳定性:W<Q,故D错误;
故选C。
2.B
【分析】短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,Y最外层电子数等于最内层电子数的3倍,则Y为O, W的一种核素可用于考古,则W为C,则X为N,X、Y、Z的次外层电子数之和为Z的最外层电子数的6倍,则Z为Mg。
【详解】A.同周期从左到右非金属性逐渐增强,其氢化物稳定性逐渐增强,因此W的简单氢化物(甲烷)比X的简单氢化物(氨气)不稳定,故A错误;
B.根据层多径大,同电子层结构核多径小,则简单离子半径的大小:,故B正确;
C.水中分子间氢键比氨气分子间氢键多,因此简单氢化物的沸点:Y > X,故C错误;
D.Y元素没有最高正价,氧与氟化合物中氧显+2价,氧元素的负价为-2,它的化合价价代数和为0,故D错误。
综上所述,答案为B。
3.C
【详解】由图中信息可知,元素X、Y、Z、R、W分别为N、F、Mg、P、S。
A.简单离子半径:,A项错误;
B.中只含离子键,B项错误;
C.最简单氢化物的稳定性:HF>H2S>PH3,C正确;
D.极易与水反应,不能从W的盐溶液中置换出W单质,D项错误。
答案选C。
4.D
【详解】A.Cl2没有漂白性,而是Cl2与水反应生成HClO的漂白性,A错误;
B.若原溶液中含有Fe3+,滴加几滴氯水,再滴加KSCN溶液,溶液也会变红;应该先滴加KSCN溶液,溶液不变色,再滴加氯水,溶液变红,说明原溶液中有Fe2+;B错误;
C.Ca(ClO)2溶液中的ClO-具有氧化性,能将SO2氧化成,生成微溶物CaSO4,而不是CaSO3,不能说明酸性H2SO3>HClO,C错误;
D.Al(OH)3可与盐酸或NaOH溶液反应生成盐和水,说明Al(OH)3是两性氢氧化物,具有一定的酸性,能说明Al具有一定的非金属性,D正确;
答案选D。
5.C
【分析】本题以物质推断为载体考察元素化合物的推断,短周期元素或其化合物能常温下与水反应的物质可能为钠单质、过氧化钠或氯气,需结合选项和具体化学反应的转化关系进行综合推断。
【详解】A.若A是金属单质钠,X为二氧化碳,则B为氢氧化钠,C为碳酸钠,D为碳酸氢钠,所以B和D的反应是,A正确;
B.若A是非金属单质氯气,X为碳酸钠,则B为氯化氢,C为二氧化碳,D为碳酸氢钠,氯气与水反应得到氯化氢和次氯酸,E一定为次氯酸,B正确;
C.若A为过氧化钠,B为氢氧化钠,X可以为二氧化碳,C为碳酸钠,D为碳酸氢钠,E为氧气;或者B为氧气,E为氢氧化钠,X为碳,C为二氧化碳,D为一氧化碳,C错误;
D.若A为过氧化钠,B可能为氧气,E为氢氧化钠,X为碳单质,C为二氧化碳,D为一氧化碳,D正确;
故选C。
6.C
【分析】W、Y、X、Z、Q均为短周期元素,且原子序数依次增大,W可以形成正一价阳离子,所以W为IA族元素,X与Q同族,又Q能共用六对电子则X与Q为VIA族元素,X原子序数小于Q且为短周期元素,所以X为O、Q为S、W为Li;Z能共用一对电子,所以Z为VII A族元素,又其原子序数比O大比S小,所以Z为F;Y和Z的原子序数之和与Q相等,所以Y的原子序数为16-9=7,即Y为N,综上所述W为Li、Y为N、X为O、Z为F、Q为S。
【详解】A.元素的非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,硫元素的最高价氧化物的水化物为H2SO4,氮元素的最高价氧化物的水化物为HNO3,但氮元素的其他价态氧化物的水化物如HNO2为弱酸,其酸性比H2SO4弱,故A错误;
B.非金属性强弱:F>O>N>S,元素的非金属性越强,气态氢化物越稳定,则稳定性强弱为:HF>H2O>NH3>H2S,故B错误;
C.由于电负性O>N,一个水分子可以与另外四个水分子间形成氢键,即水分子间比氨分子间更易形成氢键,且NH3在常温常压是气态、H2O在常温常压是液态,所以沸点H2O>NH3,故C正确;
D.Li在空气中燃烧的产物是Li2O,故D错误;
故答案为:C。
7.A
【分析】位于3个不同短周期的主族元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大,可知a为H;其中b、d同主族,d应位于第三周期,d元素最高与最低化合价的代数和等于4,可知最高价为+6价,d为S,b为O,e的原子序数最大,e为Cl;c原子最外层电子比b原子次外层电子多1个,c最外层电子数为3,结合原子序数可知c为Al。
【详解】A.电子层越多,一般离子半径越大,具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,则a、c、b的简单离子半径依次增大,A错误;
B.a、b、c形成的化合物为氢氧化铝,具有两性,既溶于强酸又溶于强碱,B正确;
C.b的氢化物为过氧化氢时,其氧化性大于HCl,C正确;
D.d的最高价氧化物的水化物为硫酸,为强酸,D正确;
故选A。
8.D
【分析】X、Y、Z、W原子序数依次增大;由Y元素形成的单质在黑暗处遇氢气会发生爆炸,可知Y元素为F;Z元素原子内层电子数是最外层电子数的2倍,则Z元素为P;W元素原子最外层电子数和最内层电子数相等,则W元素为Mg或Ca,因Z元素原子序数大于P元素,故W元素为Ca;根据四种元素原子序数之和为52,可推出X元素为O。
【详解】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:Ca>P>O>F,故A错误;
B.CaF2是离子化合物,只含离子键,故B错误;
C.P元素最高价氧化物对应的水化物为H3PO4,H3PO4为弱酸,故C错误;
D.最简单氢化物的沸点:H2O>HF>PH3,故D正确;
选D。
9.C
【详解】A.氨水不能溶解氧化铝、二氧化硅,A错误;
B.硅酸钠与盐酸反应生成硅酸,则固体Y为硅酸,B错误;
C.“沉铝”后,滤液的主要成分是氯化钠和氯化铵,氯化铵和氧化钙共热生成氯化钙、氨气和水,C正确;
D.氢氧化铝表面吸附氯化铵,用硝酸银溶液检验氯离子更灵敏,D错误;
故选C。
10.B
【详解】A.Fe3+能将氧化成I2是由于Fe3+的氧化性强于I2,与元素周期律无关,A不合题意;
B.非金属元素的简单氢化物的稳定性与其非金属性一致,故气态氟化氢比气态氯化氢稳定,是由于F的非金属性强于Cl,同一主族从上往下元素非金属性依次减弱,B符合题意;
C.水的沸点比硫化氢的沸点高是由于H2O分子间存在氢键,与元素周期律无关,C不合题意;
D.向溶液中加盐酸,有气泡产生,能说明HCl的酸性强于H2SO3,但由于HCl、H2SO3均不是最高价氧化物对应水化物,其酸性与非金属强弱无关,即与元素周期律无关,D不合题意;
故答案为:B。
11.C
【详解】X共价键为1,则X可能为H、F、Cl,Y存在4个共价键,Y可能为Si、C,Z存在2个共价键,Z可能为O、S,W存在2个共价键,Z可能为O、S,X、Y、Z、W为原子序数依次增大,且属于三个周期,则X为H、Y为C、Z为O、W为S,以此分析;
【分析】A.电子层越多,半径越大,当电子层越多,核电荷数越大,半径越小,则半径,S>C>O>H,A正确;
B.O的电负性比S大,而原子半径小于S, 所以键角HOH要大于HSH,B正确;
C.S的氧化物对应水化物H2SO4为强酸,H2SO3为弱酸,C错误;
D.CS2的电子数为 ,D正确;
故答案为:C。
12.A
【分析】盐酸与块状大理石反应生成二氧化碳,生成的二氧化碳用饱和碳酸氢钠溶液除去其中的HCl,再通入硅酸钠溶液中反应生成硅酸白色沉淀,从而证明酸性:H2CO3>H2SiO3,据此分析解答;
【详解】A.若③中溶液变浑浊,说明碳酸能与硅酸钠反应生成硅酸,依据强酸制弱酸原理,可知酸性:H2CO3>H2SiO3,故A正确;
B.饱和Na2CO3溶液也能吸收二氧化碳,不能用其除去二氧化碳中的HCl,故B错误;
C.探究非金属性的强弱需根据最高价氧化物的水化物的酸性强弱,而HCl不是最高价含氧酸,故C错误;
D.硫酸与碳酸钙反应生成微溶性的硫酸钙,会将碳酸钙包裹,不利于生成二氧化碳,故D错误;
故选:A。
13.C
【分析】科学家合成出了一种高效电解质,其结构如图所示,其中W、Y、X、Z、Q均为短周期主族元素,且原子序数依次增大,X与Q同族,根据X和Q的价键得到X为O,Q为S,Y和Z的原子序数之和与Q相等,则Y为N,Z为F,W为Li。
【详解】A.Q的氧化物对应水化物为亚硫酸和硫酸,亚硫酸是弱酸,故A错误;
B.同周期从左到右非金属性逐渐增强,则元素非金属性的顺序为Z>X >Y,故B错误;
C.W和X形成的化合物Li2O,Li2O溶于水生成LiOH,溶液呈碱性,故C正确;
D.该电解质的阴离子中硫原子不满足8电子结构,故D错误。
综上所述,答案为C。
14.A
【详解】A.元素的非金属性越强,氢化物的稳定性越强,则氯化氢的热稳定性强于硫化氢能用于比较氯元素和硫元素的非金属性强弱,故A符合题意;
B.元素的非金属性强弱与非金属单质的溶解性大小无关,则氯气的溶解度大于硫不能用于比较氯元素和硫元素的非金属性强弱,故B不符合题意;
C.元素的非金属性强弱与非金属单质的熔点高低无关,则硫的熔点高于氯气不能用于比较氯元素和硫元素的非金属性强弱,故C不符合题意;
D.元素的非金属性强弱与最高价氧化物对应水化物的酸性有关,与氢化物的酸性无关,则氯化氢的酸性强于硫酸不能用于比较氯元素和硫元素的非金属性强弱,故D不符合题意;
故选A。
15.B
【分析】Z的核外电子数为17,可知Z为Cl,Y与Z同周期且相邻,则Y为S,X与Y同主族,则X为O,据此分析解答;
【详解】A.由以上分析可知X为O,故A正确;
B.O核外2个电子层,S核外3个电子层,电子层数越多原子半径越大,则O原子半径小于S,故B错误;
C.由以上分析可知Y为S,元素名称为硫,故C正确;
D.S和Cl同周期,同周期元素从左到右非金属性增强,则Cl的非金属性大于S,故D正确;
故选:B。
16.(1) 第二周期第IVA族 SiH4
(2) 大于 小于 等于
(3) 锥形瓶 防倒吸 变蓝 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 有白色沉淀生成 饱和NaHCO3
【详解】(1)C的原子序数为6,位于周期表中第二周期第ⅣA族。在CH4、H2O、SiH4、H2S、HCl几种氢化物中,SiH4的稳定性最差。
(2)由于O2-、Al3+具有相同的电子层结构,具有相同电子层结构的粒子,原子序数越小,其离子半径越大,所以O2-的离子半径大于Al3+的离子半径。Cl的非金属性大于S,所以H2SO4的酸性小于HClO4的酸性。35Cl和37Cl互为同位素,其电子排布相同,得电子能力也相同。
(3)①根据仪器B的形状可知B为锥形瓶,由于Cl2与装置C中的溶液反应后导致装置B中压强降低形成倒吸,干燥管D能起到防倒吸作用。
②本实验利用KMnO4与浓盐酸反应制备氯气,然后让氯气与KI 淀粉溶液反应,根据溶液颜色的变化来判断Cl2能否从KI中置换出I2,进而比较氯和碘的非金属性强弱。过量的氯气会逸散到空气中,污染环境,可用NaOH等溶液吸收,离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
③利用强酸制弱酸的原理比较硅和碳的非金属性强弱,制CO2过程中有杂质HCl存在,不能说明一定是CO2与Na2SiO3溶液反应生成白色沉淀,故应先用饱和NaHCO3溶液除去HCl。
17.(1)
(2)HClO4= H++
(3)ad
(4) 2Al+6H+=2Al3++3H2↑ 2Al+2OH-+6H2O=2+3H2↑
(5) 第四周期第ⅥA族 H2Se 同位素
【详解】(1)氢、硼、硅、砷是非金属,因此这些非金属性下面就是金属,因此金属元素与非金属元素的分界线,将硼在第二周期第IIIA族,磷在第三周期第VA族,则再元素周期表中位置为;故答案为:。
(2)某元素的原子次外层电子数比最外层电子数多1个,单质常温下为黄绿色气体,则为氯元素,该元素的最高价氧化物对应水化物为高氯酸,其电离方程式为HClO4= H++;故答案为:HClO4= H++。
(3)a.同主族从上到下非金属性逐渐减弱,因此非金属性:O>S,故a符合题意;b.同主族从上到下非金属性逐渐减弱,其简单氢化物的稳定性逐渐减弱,因此热稳定性:HClH2SO3与周期律无关,故c不符合题意;d.同周期从左到右金属性逐渐减弱,其最高价氧化物对应水化物的碱性减弱,则碱性:NaOH>Mg(OH)2,故d符合题意;综上所述,答案为:ad。
(4)某金属单质既可以和强酸反应也可以和强碱溶液反应,则该单质为金属铝,其对应的离子方程式2Al+6H+=2Al3++3H2↑;2Al+2OH-+6H2O=2+3H2↑;故答案为:2Al+6H+=2Al3++3H2↑;2Al+2OH-+6H2O=2+3H2↑。
(5)①Se有四个电子层,最外层有6个电子,则Se在元素周期表中的位置是第四周期第ⅥA族;故答案为:第四周期第ⅥA族。
②Se最低化合价为 2价,其简单气态氢化物的化学式H2Se;故答案为:H2Se。
③和是质子数相同,中子数不同,两者互称为同位素;故答案为:同位素。
18.(1)
(2)或者
(3) 碳酸氢钠(或小苏打)
(4)磁铁
(5) 不能 和稀硫酸反应会生成和,生成的能让酸性高锰酸钾褪色
(6)使矿石和气体充分接触,加快反应速率,提高转化率(或使充分接触,提高热能利用率)(合理即给分)
【分析】由流程可知,高硫铝土矿粉碎,通入空气焙烧时,少量FeS2被氧化会产生二氧化硫和氧化铁,焙烧产物经过氢氧化钠溶液碱浸,二氧化硅和氢氧化钠反应转化为硅酸钠,三氧化二铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠(或四羟基合铝酸钠),过滤,滤液1中通入过量二氧化碳,偏铝酸根离子与二氧化碳、水反应生成氢氧化铝沉淀得到滤渣2,洗涤后灼烧氢氧化铝即可生产三氧化二铝,电解三氧化二铝得到铝单质;碱浸过程中,三氧化二铁不与氢氧化钠反应,过滤后留在滤渣1中,加入FeS2与三氧化二铁在隔绝空气的条件下反应生成二氧化硫和四氧化三铁,利用四氧化三铁的磁性实现其与烧渣的分离;
【详解】(1)空气中氧气具有氧化性,“焙烧”过程中中Fe由+2价变为+3价,S由-1价变为+6价,O2中O由0价变为-2价,根据电子守恒、质量守恒配平,发生反应的化学方程式:;
(2)由分析可知,“碱浸”之后“滤液1”中含有金属元素的阴离子为偏铝酸根离子或者;
(3)向“滤液1”中通入过量,含金属元素的阴离子偏铝酸根离子和过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,发生反应的离子方程式为,得到滤液2的主要溶质是碳酸氢钠(或小苏打);
(4)利用四氧化三铁的磁性实现其与烧渣的分离,故过程⑥若采取物理方法可以使用磁铁;
(5)和稀硫酸反应会生成和,生成的具有还原性,能让酸性高锰酸钾褪色,故若酸性溶液褪色,不能说明产品中含有;
(6)“焙烧”的过程中采用多层逆流焙烧,采用逆流原理,FeS2矿石与O2的接触时间长、接触面积大,所以优点是增大接触面积,使反应充分。
19.(1)第四周期第ⅥA族
(2)硫和硒原子的最外层电子数相同,硫原子比硒原子少一层电子,原子半径小,得电子能力强
(3)bc
(4)P>N>O>H
(5) TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO 1000 作保护气,防止Mg和Ti被氧化 Mg、Cl2
【分析】TiO2、焦炭、氯气在高温条件下进行生成TiCl4,产物中有一种可燃性无色气体,该可燃性气体是CO,加入Mg还原TiCl4出Ti,氩气做保护气,电解熔融氯化镁得到镁和氯气;
【详解】(1)硒元素的原子序数为34,在元素周期表中的位置为第四周期第ⅥA族,故答案为:第四周期第ⅥA族;
(2)硫和硒原子的最外层电子数相同,硫原子比硒原子少一层电子,原子半径小,得电子能力强,所以硫的非金属性强于硒,故答案为:硫和硒原子的最外层电子数相同,硫原子比硒原子少一层电子,原子半径小,得电子能力强;
(3)a.元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,非金属性:O>S>Se,所以氢化物的稳定性:H2Se<H2S<H2O,故a错误;
b.36S的中子数为36-16=20,74Se的中子数为74-34=40,中子数之和为20+40=60,故b正确;
c.元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,非金属性:Cl>S>Se,所以最高价氧化物对应的水化物的酸性:H2SeO4<H2SO4<HClO4,故c正确;
d.元素的非金属性越强,其简单阴离子的还原性越弱,非金属性:S>Se,故还原性:Se2->S2-,故d错误;
故选:bc;
(4)电子层越多半径越大,同周期元素的原子,核电荷数越多半径越小,原子半径:P>N>O>H;
(5)①TiO2、焦炭、氯气在高温条件下进行生成TiCl4,产物中有一种可燃性无色气体,该可燃性气体是CO,则I中反应的化学方程式为:TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO,故答案为:TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO;
②根据II中钛的提取率在不同温度下随时间变化的曲线,800℃Ti的提取率低,1000℃和1500℃Ti提取率相差不大,从能源消耗的角度,反应适宜的温度为1000℃,故答案为:1000;
③II中氩气的作用是作保护气,防止Mg和Ti被氧化,故答案为:作保护气,防止Mg和Ti被氧化;
④根据工艺流程,可循环使用的物质还有Mg、Cl2,故答案为:Mg、Cl2。
答案第1页,共2页
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