第四章 物质结构元素周期律 测试题
一、选择题
1.反应Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O可用于制备漂白液。下列说法正确的是
A.分子的结构式:Cl-Cl B.NaOH的电子式:
C.中子数为10的氧原子: D.Cl原子的结构示意图:
2.有关硫和氯及其化合物性质的比较,错误的是
A.半径:S>Cl B.非金属性:S<Cl
C.酸性:H2SO4>HClO4 D.稳定性:H2S<HCl
3.下面叙述不正确的是
A.S2-的结构示意图: B.的质子数为138
C.中子数为18的氯原子: D.的中子数是26
4.下列化合物中,含有非极性共价键的离子化合物是
A.C2H2 B.N2H4 C.Na2O2 D.NH4NO2
5.化学与生活、生产、科技、环境等密切相关,下列说法正确的是
A.北京奥运会火炬“飞扬”出火口格栅喷涂碱金属的目的是利用焰色试验使火焰可视化
B.硅单质是制备光导纤维的主要原料
C.碘易溶于有机溶剂,因此可用乙醇萃取碘水中的碘
D.“嫦娥五号”探测器配制砷化镓太阳能电池,镓是第三周期第ⅢA族元素
6.下列有关金刚石和石墨的说法正确的是
A.二者互为同素异形体 B.金刚石属于金属材料
C.石墨只可用作导电材料 D.二者密度均比水小
7.某元素原子的M层电子数是K层电子数的3倍,则该元素在元素周期表中的位置为
A.第二周期VIA族 B.第二周期VA族
C.第三周期VIA族 D.第三周期VIIA族
8.在学习氯及其化合物的知识后,某同学绘制了如图所示的价—类二维图,已知:e、f的阳离子均为。下列叙述不正确的是
A.f为漂白液的有效成分,c可用作自来水消毒剂
B.d的电子式为
C.b与NaOH溶液反应时,b既作氧化剂又作还原剂
D.a与f混合可以生成b
9.下列元素的原子半径最大的是( )
A.F B.Cl C.Br D.I
10.已知五种短周期主族元素微粒X2-、Y-、Z+、W2+、R3+核外电子与Ne相同,下列说法不正确的是
A.X和Y的单质分别与H2发生化合反应时,X比Y更容易与H2反应
B.离子半径:X2->Y->Z+>W2+>R3+
C.最高价氧化物对应水化物的碱性:ZOH>R(OH)3
D.W(OH)2是一种难溶于水的中强碱
11.美国在海湾战争期间大量使用贫铀弹给海湾地区人民及美国士兵的身体都造成了伤害。所谓“贫铀”是从金属铀中提取出U以后的副产品,其主要成分是具有低水平放射性的U。下列关于U的说法中正确的是
A.中子数为146 B.质子数为238 C.质量数为330 D.核外电子数为146
12.用符号表示12个质子,12个中子的原子,应该是
A. B. C. D.
二、非选择题
13.I. 下面是部分元素原子或离子的结构示意图。请你仔细观察、分析,然后回答问题:
(1)用序号填空:上述粒子中,属于稀有气体元素的原子是 ;在化学反应中容易得到电子的是 ;属于阳离子的是 ;表示F-离子的是 ;属于同一种元素的是 ;属于非金属元素的是 ;电子层数相同,最外层电子数也相同的粒子有 ;能与①形成AB4型分子的是 。
II.某微粒的结构示意图可表示为
(2)当x=10+y时,该粒子为 (填“原子”、“阳粒子”或“阴离子”),当x<10+y时,该粒子为 。
(3)当y=2时x= 。该元素能形成的离子符号为 。
(4)若该结构示意图表示的粒子是R-,则x= ,y= 。
14.如图是元素周期表的一部分,回答下列问题:
(1)元素Ga在元素周期表中的位置为:第 周期第 族。
(2)Sn的最高正价为 ,Cl的最高价氧化物对应的水化物的化学式为 ,Bi的最高价氧化物的化学式为 。
(3)根据元素周期律,推断:
①阴影部分元素氢化物热稳定性最高的是 (填元素符号)。
②H3AsO4、H2SeO4的酸性强弱:H3AsO4 H2SeO4(填“>”或“<”下同)。
③氢化物的还原性:H2O H2S。
15.(A)质子数(B)中子数(C)核外电子数(D)最外层电子数(E)电子层数,用编号填写下列空格。
(1)原子的种类由 决定。
(2)元素的种类由 决定。
(3)元素的同位素由 决定。
(4)同位素的质量数由 决定。
(5)元素的化学性质主要由 决定。
(6)元素的化合价主要由 决定;
16.离子键和共价键通常是在哪些元素原子之间形成的 ?请你判断下列物质的电子式是否正确,并说明理由。
:
:
17.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y同主族且Y的单质可用于制造太阳能电池板,Z的族序数等于X的核外电子数。回答下列问题:
(1)Y、Z、W原子半径由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
(2)四种元素中,非金属性最强的元素在周期表中的位置是 。
(3)上述四种元素的化合物,含氧酸中酸性最强的是 (填化学式),含氧酸中氧化性最强的是 (填化学式)。
(4)下列说法正确的是
①X的最高价氧化物的分子式为
②X氢化物的稳定性弱于Y氢化物的稳定性
③Z氢化物的水溶液露置在空气中容易变质,溶液变浑浊
④Z的氢化物与它的最高价氧化物水化物可发生反应生成Z单质
⑤上述单质中能与NaOH溶液反应的有2种
(5)极易水解,生成两种常见的酸,化学方程式为: ,是一种常见的溶剂,将其放入溴水中,充分振荡、静止后,现象是 。
18.元素周期表、元素周期律在学习、研究和生产实践中有很重要的作用。下表列出了a~g 7种元素在周期表中的位置。
族 周期 IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0
2 a
3 b c d e
4 f g
(1)a的元素符号是 。
(2)b、c的最高价氧化物对应的水化物(氢氧化物)中,碱性较弱的是 (填化学式)。
(3)非金属性e强于g,用原子结构解释原因 ,得电子能力e大于g。
(4)下列对f及其化合物的推断中,正确的是 (填字母)。
A.f的最高化合价为+6价
B.f的氢化物的稳定性弱于d的氢化物的稳定性
C.f的最高价氧化物对应的水化物属于碱
(5)单质c与b的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式为 。
19.A、X,Y、Z、R、W为六种短周期元素。A是短周期中半径最小的元素;X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍;Y最高正价与最低负价代数和为4;Z的单质常用于漂白工业;R是短周期元素中金属性最强的元素,W是生活中的常见金属,其最高价氧化物的水化物既能与强酸反应也能与强碱反应。回答下列问题:
(1)Y元素的名称是 ,在周期表中的位置是 。
(2)写出化合物AZX的电子式: ;化合物R2X2存在的化学键类型是 。
(3)比较X、Z、R三种元素对应的简单离子半径大小: (用离子符号和“>”表示)。
(4)下列事实能证明R比W金属性强的这一结论的是 (填序号)。
a.R的熔点低于W b.常温下,R与水剧烈反应而W不能
c.最高价氧化物对应的水化物碱性R>W d.最外层电子数:W>R
(5)用电子式表示RZ的形成过程: 。
20.为探究Na、Mg,Al的金属性强弱,某课外小组同学进行了如下实验:
实验 1.将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中。
2.将一小段用砂纸打磨后的镁带放入试管中,加入少量水,加热至水沸腾,冷却后,向试管中滴加酚酞溶液。
3.将一小段镁带投入稀盐酸中。
4.将一小片铝投入稀盐酸中。
他们记录的实验现象有:
实验现象 a剧烈反应,迅速生成大量的气体。
b浮在水面上,熔成小球,不断游动,小球渐小最终消失,溶液变红。
c反应不剧烈,产生无色气体。
d有气体产生,溶液变成红色。
请帮助该小组同学补充下列实验报告中的内容:
(1)实验1对应的实验现象为 (选填a、b、c、d中一种,下同);实验3对应的实验现象为 。
(2)钠与水反应的离子方程式 。
(3)实验结论是 。
(4)用原子结构理论对上述实验结论进行解释:同周期元素从左至右,原子的电子层数相同,核电荷数逐渐增多, 。
21.目前碘酸钾被广泛应用于食盐加碘。一种由含碘废水制取碘酸钾的工艺如图:
(1)检验“含碘废水”中是否含有单质I2,常用的试剂是 。
(2)“制CuI”时,需同时对CuI沉淀进行洗涤。在洗涤过程中可使用 溶液来检验其是否已洗涤干净(填化学式)。
(3)滤渣1的成分为 (填化学式)。
(4)“制I2”时,主要反应的离子方程式为 。
(5)“制KIO3溶液”时,主要反应的离子方程式为 。
(6)KCl、KIO3的溶解度曲线如图所示。由KIO3溶液得到KIO3晶体的方法为 。
22.在已经提取氯化钠、溴、镁等化学物质的富碘卤水中,采用以下所给的工艺流程生产单质碘:
(1)碘位于元素周期表中的第 周期 族。
(2)步骤③加Fe的目的是 。
(3)写出步骤④的化学方程式: 。
(4)上述生产流程中,可以利用的副产物是 ,考虑原料循环利用,若将该副产物制成生产所需的试剂,先后还需加入 来进行处理。
(5)甲物质见光易变黑,其原因是(化学方程式表示): 。
(6)可采用如图所示的简易装置进行第⑤步操作,在扎有小孔的滤纸上有固体凝结,该分离提纯方法的名称是 。
【参考答案】
一、选择题
1.A
解析:A.结构式是指用一根“-”表示一对共用电子对的式子,已知Cl2的电子式为,故Cl2分子的结构式:Cl-Cl,A正确;
B.已知NaOH为离子化合物,故NaOH的电子式为:,B错误;
C.已知质量数等于质子数加中子数,故中子数为10的氧原子表示为:,C错误;
D.已知Cl为17号元素,故Cl原子的结构示意图:,D错误;
故答案为:A。
2.C
解析:A.根据同电子层结构核多径小得到半径:S>Cl,故A正确;
B.同周期从左到右非金属性逐渐 ,则非金属性:S<Cl,故B正确;
C.根据非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物酸性越强,则酸性:HClO4>H2SO4,故C错误;
D.非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,因此稳定性:H2S<HCl,故D正确。
综上所述,答案为C。
3.B
解析:A.S是16号元素,S2-是S原子获得2个电子形成的,S2-核外电子排布是2、8、8,所以S2-的结构示意图:,A正确;
B.原子符号左下角为质子数,左上角为质量数,的质子数为56,质量数是138,B错误;
C.原子符号左下角为质子数,左上角为质量数,Cl是17号元素,原子核内质子数是17,中子数为18的氯原子质量数是17+18=35,可表示为:,C正确;
D.表示的质子数是22,中子数是26的Ti原子,D正确;
故合理选项是B。
4.C
解析:A.C2H2只含共价键,为共价化合物,A不符合题意;
B.N2H4只含共价键,为共价化合物,B不符合题意;
C.Na2O2含钠离子和过氧根形成的离子键,为离子化合物,同时含有两个O原子形成的非极性共价键,C符合题意;
D.NH4NO2虽为离子化合物,但不含非极性共价键,D不符合题意;
综上所述答案为C。
5.A
解析:A.喷涂碱金属,通过金属的焰色反应,可使火焰呈现特殊颜色,从而能使火焰可视化,故A正确;
B.二氧化硅是制备光导纤维的主要原料,故B错误;
C.乙醇易溶于水,不能从碘水中萃取出碘单质,故C错误;
D.镓与Al同族,位于第四周期第ⅢA族元素,故D错误;
故选:A。
6.A
解析:A.金刚石和石墨是碳元素形成的不同单质,二者互为同素异形体,故A正确;
B.金刚石属于非金属材料,故B错误;
C.石墨还可用作铅笔笔芯等材料,故C错误;
D.二者密度均大于水,故D错误。
综上所述,答案为A。
7.C
解析:某元素原子的M层电子数是K层电子数的3倍,其核外电子排布应为K层为2个电子,L层为8个电子,M层为6个电子,应为硫元素,在周期表中位置第三周期VIA族。
故选C。
8.B
解析:A.f为钠盐,氯元素显+1价,是NaClO,是漂白液的有效成分;c为氧化物,氯元素显+4价,是ClO2,是国际上公认为安全、无毒的绿色消毒剂,可用作自来水消毒剂,A正确;
B.d属于酸,氯元素显+1价,,是HClO,电子式为,B错误;
C.b是单质Cl2,与NaOH溶液反应时,生成NaClO与NaCl,氯元素化合价既有升高也有降低,因此Cl2既作氧化剂又作还原剂,C正确;
D.a是氢化物,氯元素显-1价,是HCl,与f(NaClO)混合时可发生氧化还原反应,生成b(Cl2),D正确;
故选B。
9.D
解析:F、Cl、Br、I位于同主族,同主族元素从上到下,随原子序数的增大,原子半径逐渐增大,I的原子序数最大,则原子半径最大,答案选D。
10.A
【分析】根据元素周期表的原子结构分析可知,五种短周期主族元素微粒X2-、Y-、Z+、W2+、R3+核外电子与Ne相同,则说明X为O元素,Y为F元素,Z为Na元素,W为Mg元素,R为Al元素,据此结合元素周期律分析解答。
解析:根据上述分析可知,
A.非金属性越强,与氢气化合越剧烈,X和Y的单质分别为O2和F2,因非金属性:F>O,所以两者分别与H2发生化合反应时,Y(F2)更容易与氢气发生反应,A错误;
B.电子层数越大,简单离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越小,简单离子半径越大,所以离子半径:X2->Y->Z+>W2+>R3+,B正确;
C.Z为Na元素,R为Al元素,因元素金属性越强,对应最高价氧化物水化物的碱性越强,又同周期元素金属性依次减弱,所以碱性:ZOH>R(OH)3,C正确;
D.W为Mg元素,Mg(OH)2难溶于水,属于中强碱,D正确;
故选A。
11.A
解析:A.U中的中子数=质量数-质子数=238-92=146,故A正确;
B.U左下角代表质子数,则质子数是92,故B错误;
C.U左上角为质量数,则质量数是238,故C错误;
D.U中核外电子数=质子数=92,故D错误;
故选:A。
12.C
【分析】核素可用表示,其中A为质量数,等于质子数与中子数的和,Z为质子数,据此分析。
解析:根据题意知,该核素原子的质子数为12,为镁原子,质量数为12+12=24,故可表示为,C项符合题意。
答案选C。
二、非选择题
13.(1) ④⑧ ②⑦ ⑤ ③ ②③ ②③④⑥⑦⑧ ③④⑤ ⑥
(2) 原子 阴离子
(3) 12 Mg2+
(4) 17 8
解析:(1)最外层满足稳定结构的原子是稀有气体元素的原子,④⑧;在化学反应中容易得到电子的是最外层电子数较多,但没达到稳定结构的原子,②⑦;阳离子是质子数大于核外电子数的微粒结构,⑤;F-离子的结构是核外10个电子,质子数9,③;具有相同质子数的单个原子或单个原子核的离子是同一种元素,②③;②③④⑥⑦⑧分别是氟、氖、硅、氯、氩是非金属,②③④⑥⑦⑧;电子层数相同,最外层电子数也相同的粒子有③④⑤;氢与硅可以形成硅烷,⑥;故为:④⑧;②⑦;⑤;③;②③;②③④⑥⑦⑧;③④⑤;⑥;
(2)当x=10+y时,质子数等于电子数是原子;当x<10+y时质子数小于电子数是阴离子,故为:原子;阴离子;
(3)当y=2时x=12,该元素是镁,能形成的离子符号为Mg2+,故为:12;Mg2+;
(4)若该结构示意图表示的粒子是R-,表示阴离子,所以最外层电子数8个,质子数比电子数少1,所以x=17,y=8,故为:17;8。
14.(1) 四 IIIA
(2) +4 HClO4 Bi2O5
(3) F < <
解析:(1)B元素位于第二周期第ⅢA族,和它同主族的相差两个电子层的是元素,位于第四周期第ⅢA族。
(2)碳、锡同为第ⅣA族元素,其最外层均有4个电子,所以的最高价为价;最外层有7个电子,其最高价为价,最高价氧化物对应的水化物为;的最外层有5个电子,其最高价氧化物为。
(3)①阴影部分为卤族元素,同主族元素从下往上,元素的非金属性逐渐增强,故卤族元素中F的非金属性最强,其对应的氢化物热稳定性最强;
②同周期主族元素,随着原子序数的递增,元素的非金属性增强,其最高价氧化物对应的水化物酸性也增强,所以的酸性小于。
③氧的非金属性大于硫,则对应氢化物的还原性,H2O小于H2S。
15.(1)AB (2)A (3)AB (4)AB (5)D (6)D
解析: (1)原子种类由质子数和中子数决定,故选AB;
(2)元素是指质子数相同一类原子或离子的统称,由质子数决定,故选A;
(3)质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同种原子互为同位素,因此元素的同位素由质子数和中子数决定,故选AB;
(4)质量数=质子数+中子数,因此同位素的质量数由质子数和中子数决定,故选AB;
(5)元素的化学性质主要由最外层电子数决定,故选D;
(6)元素的化合价主要由最外层电子数决定,故选D。
16. 活泼的金属元素和活泼非金属元素、酸根离子和金属阳离子及铵根、金属阳离子和氢氧根一般形成离子键;非金属元素原子之间一般形成共价键 不正确,钠离子和氧离子之间存在离子键 不正确,氢原子和氯原子之间存在共价键
解析:活泼的金属元素和活泼非金属元素、酸根离子和金属阳离子及铵根、金属阳离子和氢氧根一般形成离子键;非金属元素原子之间一般形成共价键;
氧化钠是离子化合物,由钠离子与氧离子构成,电子式不正确,正确的电子式为,钠离子和氧离子之间存在离子键;
氯化氢是共价化合物,化学键为共价键,电子式不正确,正确的电子式为,氢原子和氯原子之间存在共价键。
17.(1)
(2)第三周期VIIA族
(3) HClO
(4)③④
(5) 液体分层,下层为橙黄色,上层为无色
【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Y同主族且Y的单质可用于制造太阳能电池板,则Y为Si,X为C,Z的族序数等于X的核外电子数,则Z为S,W为Cl。
解析:(1)根据同电子层结构核多径小,则Y、Z、W原子半径由大到小的顺序为;故答案为:。
(2)根据同周期从左到右非金属性逐渐增强,同主族从上到下非金属性逐渐减弱,则四种元素中,非金属性最强的元素为氯元素,则氯元素在周期表中的位置是第三周期VIIA族;故答案为:第三周期VIIA族。
(3)上述四种元素的化合物,含氧酸中酸性最强的是高氯酸即,含氧酸中氧化性最强的是次氯酸即HClO;故答案为:;HClO。
(4)①X(C)的最高价氧化物的分子式为,故①错误;
②根据非金属性越强,其简单氢化物越稳定,因此X氢化物(CH4)的稳定性强于Y氢化物的稳定性(SiH4),故②错误;
③Z氢化物的水溶液(氢硫酸)露置在空气中,硫化氢和氧气反应生成硫单质和水,因此硫化氢在空气中容易变质,溶液变浑浊,故③正确;
④浓硫酸和硫化氢反应生成二氧化硫、硫单质和水,因此Z的氢化物(硫化氢)与它的最高价氧化物水化物(硫酸)可发生反应生成Z单质,故④正确;
⑤上述单质中能与NaOH溶液反应的有硫、氯气、硅共3种,故⑤错误;
综上所述,答案为:③④。
(5)极易水解,生成两种常见的酸即硅酸和盐酸,其化学方程式为:,是一种常见的溶剂,将其放入溴水中,充分振荡、静止后,溴水中溴单质被四氯化碳萃取,溶液分层,由于四氯化碳密度比水大,因此上层为无色,下层为橙黄色;故答案为:;液体分层,下层为橙黄色,上层为无色。
18.(1)N
(2)Al(OH)3
(3)最外层电子数e与g相同,电子层数e小于g,原子半径e小于g
(4)AB
(5)2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑
【分析】根据各元素在周期表中的位置可知,元素a、b、c、d、e、f、g分别是N、Na、Al、S、Cl、Se、Br,由此作答。
解析:(1)元素a在第二周期第VA,故a为N。
(2)金属性:Na>Al,碱性:NaOH>AI(OH)3。
(3)因e和g同一主族,最外层电子数e与g相同,电子层数e小于g,原子半径e小于g,对最外层电子的吸引能力e大于g,故非金属性e强于g;
(4)S和Se的最高正价都为+6价,二者同主族,性质相似,但非金属性S>Se,Se的氢化物的稳定性弱于S的氢化物的稳定性,故AB正确。Se的最高价氧化物对应的水化物属于酸,酸性比H2SO4弱,C不正确。
(5)铝单质溶于氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠和氢气,其化学方程式为:
2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑。
19.(1) 硫 第三周期第VIA族
(2) 离子键,非极性共价键
(3)Cl->O2->Na+
(4)bc
(5)
解析:A、X、Y、Z、R、W为六种短周期元素,其中A是短周期中半径最小的元素,则A为H元素,X原子最外层电子数是核外电子层数的3倍,则X为O元素,Y最高正价与最低负价代数和为4,则Y为S元素,Z的单质常用于漂白工业,则Z为Cl元素,R是短周期元素中金属性最强的元素,则R为Na元素,W是生活中的常见金属,其最高价氧化物的水化物既能与强酸反应也能与强碱反应,则W为Al元素,以此来解析;
(1)根据分析可知,Y为S元素,元素名称为硫,为16号元素,位于第三周期ⅥA族;
(2)化合物AZX为HClO,为共价化合物,其结构式为H-O-Cl,电子式为;化合物R2X2为Na2O2,化合物中Na+与O形成离子键,O中O原子间形成非极性共价键;
(3)电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,Cl-、Na+、O2-中,Cl-电子层数为3层最多,半径最大,Na+和O2-电子层数均为2层,核电荷数Na>O,则离子半径Cl->O2-> Na+;
(4)a.Na的熔点低于Al,其金属性的强弱无关,a不符合题意;
b.金属的金属性越强,其与水反应的剧烈程度越强,反应的条件越容易,常温下,Na与水剧烈反应而Al不能,说明Na比Al金属性强,b符合题意;
c.金属的金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物碱性越强,碱性:ROH>W(OH)3 ,说明Na比Al金属性强,b符合题意;
d.最外层电子数的多少与金属性的强弱无关,d不符合题意;
故选bc。
(5)NaCl为离子化合物,其形成过程可表示为:
20.(1)b a
(2)
(3)Na>Mg>Al
(4)原子半径逐渐减小,失电子能力逐渐减弱,金属性逐渐减弱
【分析】金属与水、酸反应越剧烈,说明金属活泼性越强,结合实验和实验现象可知,实验1对应的现象为b,实验2对应的现象为d,实验3对应的现象是a,实验4对应的实验现象是c,根据实验现象可知金属性:Na>Mg>Al。
解析:(1)实验1:将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中;由于钠的金属性很活泼,钠与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气,溶液呈碱性,使酚酞变红,钠的密度比水小,且熔点低,则其实验现象为:浮在水面上,熔成小球,四处游动,发出“嘶嘶”声,随之消失,溶液变成红色,故选b;实验3:将一小段镁带投入稀盐酸中,镁与盐酸剧烈反应,迅速生成大量的气体,故选a,故答案为:b;a;
(2)钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式为,故答案为:;
(3)Na与冷水剧烈反应,Mg与沸水反应,而Al与盐酸反应不如Mg与盐酸反应剧烈,从而可知金属性:Na>Mg>Al,故答案为:Na>Mg>Al;
(4)同周期元素从左至右,原子的电子层数相同,核电荷数逐渐增多,原子半径逐渐减小,原子核对核外电子的吸引力逐渐增强,失电子能力逐渐减弱,金属性逐渐减弱,故答案为:原子半径逐渐减小,失电子能力逐渐减弱,金属性逐渐减弱。
21.(1)淀粉溶液
(2)BaCl2[Ba(NO3)2]
(3)Fe、Cu
(4)2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O
(5)5Cl2+I2+12OH-=2+10Cl-+6H2O
(6)蒸发浓缩、冷却结晶
解析:由含碘废水(I2、I-)制取KIO3晶体时,应先除去杂质离子,并实现I-的富集;然后将KIO3从溶液里提取出来。在具体操作过程中,先通入SO2、加入CuSO4溶液,将碘元素转化为CuI,去除废水中的杂质;加入过量铁粉,将CuI转化为FeI2,再加入K2CO3制得KI溶液;加H2O2的硫酸溶液进行氧化,将I-转化为I2晶体。最后用Cl2、KOH溶液处理,制得KIO3。
(1)检验“含碘废水”中是否含有单质I2,可利用碘水遇淀粉变蓝色的特征性质,所以常用的试剂是淀粉溶液。答案为:淀粉溶液;
(2)CuI沉淀所在的溶液中,含有大量的,检验沉淀是否已洗涤干净时,需在洗涤过程中检验是否存在,所以使用BaCl2[Ba(NO3)2]溶液。答案为:BaCl2[Ba(NO3)2];
(3)CuI与Fe粉在水中混合后,发生置换反应,生成FeI2和Cu,同时过量的铁粉还有剩余,所以滤渣1的成分为Fe、Cu。答案为:Fe、Cu;
(4)KI被H2O2在H2SO4溶液中氧化,可制得I2、K2SO4等,主要反应的离子方程式为2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O。答案为:2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O;
(5)“制KIO3溶液”时,I2与Cl2、KOH反应,生成KIO3和KCl等,主要反应的离子方程式为5Cl2+I2+12OH-=2+10Cl-+6H2O。答案为:5Cl2+I2+12OH-=2+10Cl-+6H2O;
(6)从溶解度曲线可以看出,KCl、KIO3的溶解度都随温度的升高而增大,但KIO3的溶解度比KCl小,所以由KIO3溶液得到KIO3晶体的方法为蒸发浓缩、冷却结晶。答案为:蒸发浓缩、冷却结晶。
22.五 ⅦA 使碘化银转化为碘化亚铁(FeI2)和单质银 2FeI2+3Cl2=2I2+2FeCl3 Ag 稀硫酸、稀硝酸 2AgI2Ag+I2 升华
【分析】该实验的目的,是从富碘卤水中提取I2。具体操作为:先将卤水中的碘元素转化为AgI,再用Fe还原制得混有Fe的Ag及含有FeI2的乙溶液,再用过量Cl2将其氧化为I2和FeCl3,最后将粗碘提纯。
解析:(1)在元素周期表中,碘与氟同主族且位于溴的下方,所以位于第五周期ⅦA族。答案为:五;ⅦA;
(2)步骤③加Fe,是为了与AgI反应,将碘元素转化为可溶性物质,所以目的是使碘化银转化为碘化亚铁(FeI2)和单质银。答案为:使碘化银转化为碘化亚铁(FeI2)和单质银;
(3)步骤④中,Cl2与FeI2反应,生成I2和FeCl3,化学方程式:2FeI2+3Cl2=2I2+2FeCl3。答案为:2FeI2+3Cl2=2I2+2FeCl3;
(4)上述生产流程中,可以利用的副产物是Ag,考虑原料循环利用,若将该副产物制成生产所需的试剂(即硝酸银),应先除去混有的铁粉,再用稀硝酸溶解,所以先后还需加入稀硫酸、稀硝酸来进行处理。答案为:Ag;稀硫酸、稀硝酸;
(5)甲物质为AgI,见光易分解生成银而变黑,其原因是:2AgI2Ag+I2。答案为:2AgI2Ag+I2;
(6)第⑤步操作是将粗碘提纯,在扎有小孔的滤纸上有固体凝结,该分离提纯方法是先将碘由固体变为蒸汽,然后再将蒸汽变为固体,所以名称是升华。答案为:升华