第四章 物质结构元素周期律 测试题(含解析) 2023-2024学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册

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名称 第四章 物质结构元素周期律 测试题(含解析) 2023-2024学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-12-18 22:01:01

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第四章 物质结构元素周期律 测试题
一、单选题(共12题)
1.过氧化物在纺织业工业里有重要的作用,关于Na2O2的说法正确的是
A.阴离子的电子数为10 B.阴阳离子个数比1:1
C.属于离子化合物 D.属于非电解质
2.X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的5种短周期元素。X的质子总数与电子层数相同,Y是农作物生长必需的三大营养元素之一,W的单质可用于自来水消毒,Z与M同主族且二者可形成常见气体甲,X、Y、Z三种元素可形成化合物乙。下列说法不正确的是
A.气体甲可以与Z的某种氢化物反应生成强酸
B.化合物乙中可能含有离子键
C.Y简单氢化物的沸点大于Z简单氢化物的沸点
D.X分别与Y、Z、M形成的简单化合物中,X与Z形成的化合物稳定性最高
3.短周期主族元素 W、X、Y、Z 的原子序数依次增大,其中 W 与 X 同周期且相邻;X 与 Z 均可形成 18 个电子的氢化物,且两者可反应生成淡黄色固体;Y 是地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是
A.简单离子的半径:r(X)< r(Y)< r(Z)
B.X 分别与 W、Z 形成的化合物中化学键的类型相同
C.简单氢化物的沸点:Z >X
D.常温下 Y 的单质与 W 的最高价氧化物对应水化物的浓溶液不反应
4.利用下列装置(夹持装置略)进行实验,能达到实验目的的是
A.用甲装置配制100mL溶液时定容
B.用乙装置比较Cl、C、Si的非金属性
C.用丙装置除去中的HCl气体
D.用丁装置制备氧气并控制反应的进程
5.下列物质中属于含有极性共价键的离子化合物的是
A.过氧化钠 B.碘化氢 C.苛性钠 D.氯化钾
6.一种由4种短周期主族元素组成的化合物(如图所示)可用作化肥、木材和织物的防火剂、也用于制药和反刍动物饲料添加剂。其中W、X、Y、Z的原子序数依次增大。下列有关说法错误的是
A.该化合物中Z的化合价为+5价
B.简单离子半径:Z>X>Y
C.最高价氧化物对应的水化物的酸性:X>Z
D.X2W4易溶于水,其水溶液呈碱性
7.M2+离子有2个电子层,则M在周期表的位置是
A.第二周期0族 B.第二周期VII族
C.第二周期IIA族 D.第三周期IIA族
8.下列A、B两种元素的原子序数,其中可以组成AB2型离子化合物的是
A.6和8 B.19和16 C.12和17 D.10和8
9.短周期元素T、R、W、G在周期表中的相对位置如图所示。下列说法正确的是

A.T的氢化物的沸点一定低于R的
B.W的氧化物对应的水化物一定是强酸
C.T和W组成的化合物含两种化学键
D.工业上电解熔融氧化物制备G的单质
10.下列有关金属锂的说法不正确的是
A.能与水反应生成氢气 B.通常保存在煤油中
C.能与反应生成 D.熔点比Na高
11.某无色溶液中,可能含有中的一种或几种。现取该溶液适量,向其中加入一定物质的量浓度的稀盐酸,产生沉淀的物质的量(n)与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列说法中不正确的是( )
A.溶液中一定不含,可能含有
B.段参加反应的阴离子的物质的量之比为或
C.段一定生成了气态物质
D.段发生反应的离子方程式为:
12.下列物质中,阳离子与阴离子的半径之比最小的是
A.KF B.NaCl C.Li2S D.LiCl
二、非选择题(共10题)
13.元素周期表中第Ⅷ族所包含元素种类最多。( )
A.正确 B.错误
14.含碳元素的物质是化学世界中最庞大的家族,请填写下列空格。
(1)用电子式表示CO2的形成过程 。
(2)已知CN-与N2结构相似,则NaCN的电子式为 。
(3)C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键,且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构,则C60分子中σ键和π键的数目之比为 。
(4)乙酸乙酯分子中含有的σ键和π键数目之比为 ,碳原子的杂化方式为 。
15.铜与稀硝酸反应产生NO,NO又被氧化成NO2,对实验观察无色NO有干扰,过多的NO、NO2又会污染环境。某兴趣小组设计出如图所示装置来改进教材中铜与硝酸反应的实验,以探究化学实验的“绿色化”。
(1)实验前,关闭活塞b,试管d中加水至浸没长导管口,塞紧试管c和d的胶塞,加热c。其目的是 。
(2)在d中加适量NaOH溶液,c中放一小块铜片,由分液漏斗a向c中加入2mL浓硝酸,c中反应的化学方程式是 。再由a向c中加2mL蒸馏水,c中的实验现象是反应变慢,气体颜色变浅。
(3)该兴趣小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4>Cl2>Br2,操作步骤为向d中加入KBr溶液,c中加入固体KMnO4,由a中加入浓盐酸,实验现象为 ;但此实验的不足之处是 。
(4)若用上述装置进行实验证明非金属性S>C>Si,①实验操作为 ,②能说明非金属性C>Si的反应的离子方程式为 。
16.利用如图装置可以验证非金属性的变化规律。
(1)仪器A的名称为 ,干燥管D的作用是 。
(2)已知在常温下,高锰酸钾和浓盐酸反应能生成氯气。实验室中现有药品Na2S溶液、KMnO4、浓盐酸、MnO2,请选择合适药品设计实验验证氯的非金属性大于硫的;装置A、B、C中所装药品分别为 、 、 ,装置C中的实验现象为有黄色沉淀生成,离子方程式为 。
(3)若要证明非金属性:S>C>Si,则A中加 、B中加Na2CO3、C中加 。
17.学习小组在实验室中利用如图所示装置制备并进行相关性质的探究。回答下列问题:

(1)装置C中的现象是 ,可证明具有 性。
(2)装置F的作用是 。
(3)装置A中发生反应的化学方程式为 。
(4)探究在溶液体系中的反应产物。
实验开始后,发现装置D中的溶液迅速变黄,继续通入,装置D中出现乳黄色浑浊。
该小组同学查阅资料得知,存在可逆反应:。但有同学提出上述可逆反应生成的可与发生反应:。为进一步探究体系中的产物,完成下列实验方案。
方案 操作 预期现象 结论
I 取适量装置D中的浊液,向其中滴加几滴 (填试剂名称)溶液,振荡 无明显变化 浊液中无
II 将装置D中浊液进行分离 得淡黄色固体和澄清溶液
取适量分离后的澄清溶液于试管中, 出现白色沉淀 产物溶液中存在
综上可知,在溶液中发生了歧化反应,其反应的离子方程式为 。
(5)实验小组的同学用装有酸性溶液的装置E测定气体流速,当时酸性溶液恰好褪色,若该温度下的密度为,则气体流速为 L·min-1。
18.向1L AlCl3和FeCl3混合溶液中加入含a mol NaOH的溶液时,产生的沉淀量可达最大值;继续加入NaOH溶液,沉淀开始溶解,当前后加入的NaOH总量达到b mol时,沉淀不再减少,求原溶液中Fe3+的物质的量浓度 。
19.向20 mL某浓度的AlCl3溶液中滴入2 mol·L-1的NaOH溶液时,所得的沉淀质量与加入NaOH溶液的体积之间的关系如图所示:
(1)图中A点表示的意义是 。
(2)最大沉淀量是 g。
(3)B点表示的意义是 。
(4)所用AlCl3溶液的物质的量浓度是 。
(5)当所得沉淀量为0.39克时,用去NaOH溶液的体积是 mL或 mL。
20.完全电解19g含有重水(D2O)的普通水时,共产生气体33.6L(标准状况)。求:
(1) 所得气体的质量为 g
(2) 产生的气体中O2的物质的量是 mol
(3) 如果得到的氢气只有H2和D2两种,则它们的质量之比是
21.表格为元素周期表的一部分,用化学用语回答下列问题:
主族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
一 ①
二 ② ③ ④
三 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
(1)⑨的简单离子结构示意图为 。
(2)③和④气态氢化物稳定性的大小顺序: (填化学式)。
(3)⑧⑨的最高价含氧酸的酸性较强的是 (填化学式)。
(4)⑤的最高价氧化物对应的水化物属于 (填“共价化合物”或“离子化合物”),含有的共价键类型是 (填“极性键”或“非极性键”)。
(5)④⑤两种元素的原子能形成原子数目比为1∶1的化合物,它的电子式为 ,写出该化合物与H2O反应的化学方程式: 。
22.A、B、C、D四种元素的核电荷数均小于18,A元素原子核外只有1个电子;B是地壳中含量最多的元素;B、C可形成两种化合物CB和CB2,C的最高正价与最低负价绝对值相等,CB有毒,CB2可用于灭火;D+具有与Ne原子相同的电子层结构。
(1)试判断A、B、C、D四种元素的名称。A ,B ,C ,D 。
(2)由B、D两种元素组成的D2B2型化合物的电子式为 ,CB2的电子式为 。
(3)如右图所示,在烧瓶中收集满CB2气体,用带导管(导管一端事先绑好一个气球)的胶塞塞紧,当打开胶塞迅速倒入浓的A、B、D三种元素组成的化合物的溶液后,立即塞紧胶塞振荡,可观察到 ,原因是 。
参考答案:
1.C
A.Na2O2由Na+和构成,阴离子的电子数为2×8+2=18,A错误;
B.Na2O2由Na+和构成,阴阳离子个数比1:2,B错误;
C.Na2O2是由Na+和通过离子键结合成的离子化合物,C正确;
D.Na2O2是由Na+和通过离子键结合成的离子化合物,在熔融状态下能电离,属于电解质,D错误;
答案选C。
2.C
X、Y、Z、M、W为原子序数依次增大的5种短周期元素。X的质子总数与电子层数相同,X为H元素,W的单质可用于自来水消毒,W为Cl元素,Z与M同主族且二者可形成常见气体甲,Z为O元素,M为硫元素,甲为二氧化硫,Y是农作物生长必需的三大营养元素之一,Y为N元素,X、Y、Z三种元素可形成化合物乙,乙为硝酸、亚硝酸、硝酸铵、亚硝酸铵。
A. 气体甲为二氧化硫,可以与Z的某种氢化物H2O2反应生成强酸H2SO4,故A正确;
B. 化合物乙可能是硝酸铵、亚硝酸铵,含有离子键,故B正确;
C. 氨气在常温下是气体,而水是液体,Y简单氢化物NH3的沸点小于Z简单氢化物H2O 的沸点,故C错误;
D. 氧的非金属性强于氮和硫,X分别与Y、Z、M形成的简单化合物中,X与Z形成的化合物H2O稳定性最高,故D正确;
故选C。
3.B
【解析】X 与 Z 均可形成 18 个电子的氢化物,且两种氢化物可反应生成淡黄色固体,可判断X的氢化物为H2O2,Z的氢化物为H2S,两者反应生成淡黄色固体S:H2O2 + H2S = S↓ +2H2O;W 与 X 同周期且相邻,且原子序数:W<X,则W为N;地壳中含量最高的金属元素是Al,则Y为Al。总之,W、X、Y、Z分别是N、O、Al、S。可在此基础上对各选项作出判断。
A. X、Y、Z的简单离子分别是O2-、Al3+、S2-,其中O2-、Al3+是10电子离子,电子层数均为2,核电荷数后者大,则r(Al3+)< r(O2-);S2-是18电子离子,电子层数均为3,所以简单离子的半径:r(Al3+)< r(O2-)< r(S2-),A选项错误;
B. X(O) 与 W(N)、Z(S) 形成的化合物中化学键均为共价键,类型相同,B选项正确;
C. Z、X的简单氢化物分别是H2S和H2O,由于H2O分子间能形成氢键,使得其沸点高于H2S,C选项错误;
D. 常温下Y的单质(Al)在W的最高价氧化物对应水化物的浓溶液(浓硝酸)中钝化,原因是Al表面被浓硝酸氧化形成致密的氧化膜,所以两者实际上发生了反应,D选项错误;
答案选B。
【点睛】简单离子半径大小比较:
1. 电子层数越多,半径越大;
2. 电子数相同时,核电荷数越大,半径越小;
3. 核电荷数相同时,电子数越多,半径越大。
4.C
A.定容时需要凹液面和刻度线相切,但胶头滴管不能伸入容量瓶,需要悬空滴加,A错误;
B.盐酸具有挥发性,且HCl不是Cl的最高价含氧酸,用装置乙无法比较C、Si、Cl的非金属性,B错误;
C.HCl和饱和亚硫酸氢钠反应生成SO2气体,可以除杂,C正确;
D.过氧化钠为粉末状,不能放在带孔隔板上,D错误;
故选C。
5.C
活泼金属和活泼金属元素之间易形成离子键,同种非金属元素之间易形成非极性共价键,不同非金属元素之间易形成极性共价键,含有离子键的化合物是离子化合物,离子化合物中可能含有共价键,只含共价键的化合物是共价化合物,据此分析解答。
A.过氧化钠中钠离子和过氧根离子之间存在离子键、O-O原子之间存在非极性键,为离子化合物,故A错误;
B.HI分子中H-I原子之间只存在极性键,为共价化合物,故B错误;
C.NaOH中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键、H-O原子之间存在极性键,为离子化合物,故C正确;
D.KCl中钾离子和氯离子之间只存在离子键,为离子化合物,故D错误;
故答案选C。
6.A
由图可知,W、X、Y、Z分别为H、N、O、P,该化合物为NH4H2PO3;
A.该化合物中P的化合价为+3价,A错误:
B.简单离子半径;P3->N3->O2-,B正确;
C.最高价氧化物对应的水化物的酸性: HNO3>H3PO4,C正确;
D.N2H4易溶于水,其水溶液呈碱性,D正确;
故选A。
7.D
M2+离子有2个电子层,则M2+核外有10个电子,M原子核外有12个电子,M是Mg元素,在周期表的位置是第三周期IIA族,选D。
8.C
A. 原子序数为6和8的元素是C、O,二者可以形成CO、CO2,不是离子化合物,故A不选;
B. 原子序数为19和16的元素是K、S,二者可以形成K2S,是离子化合物但不是AB2型,故B不选;
C. 原子序数为12和17的元素是Mg、Cl,二者可以形成MgCl2,是AB2型离子化合物,故C选;
D. 原子序数为10和8的元素是Ne、O,二者不能形成化合物,故D不选;
答案选C。
9.D
T、R、W、G均为短周期元素,根据它们在周期表中的位置,可知T为碳元素,R为氧元素,G为铝元素,W为氯元素。
A. T为C元素,可形成多种氢化物,当分子量较大时,沸点即可高于R的,A错误;
B. W的最高价氧化物对应水化物为强酸,而HClO为弱酸,B错误;
C. T和W组成的化合物为CCl4,只含有一种化学键共价键,C错误;
D. G为Al,工业电解熔融的氧化铝来制备其单质,D正确;
故答案选D。
10.B
A.Li属于碱金属,能与水反应2Li+2H2O=2LiOH+H2↑,故A说法正确;
B.Li的密度小于煤油,煤油不能隔绝空气,因此少量锂保存在石蜡或石蜡油中,故B说法错误;
C.金属锂与氧气反应只生成氧化锂,故C说法正确;
D.碱金属从上到下熔点逐渐减小,故D说法正确;
答案为B。
11.B
溶液X是无色溶液,Cu2+在溶液中显蓝色,则原溶液中一定没有Cu2+,根据图象可知,AC段没有沉淀生成和消耗,说明AC段发生反应CO32-+2H+=CO2↑+H2O,该反应分为两个阶段进行,在AB段碳酸根离子恰好转化为碳酸氢根,BC段的反应为HCO3-+H+=CO2↑+H2O,根据离子共存原则,原溶液中一定不存在Mg2+、Al3+,CD段沉淀减少,发生反应Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,说明原溶液中一定含有AlO2-,但沉淀不完全消失,说明含有SiO32-,根据溶液呈电中性的原则可知原溶液一定含有Na+,可能含有Cl-。
A. 根据上述分析,溶液X中一定不含,可能含有,故A正确;
B. CD段发生反应Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,假设盐酸浓度为1mol·L-1,与Al(OH)3反应的盐酸体积是1L,n(A1O2-)= mol, OA段发生的反应为,2H++SiO32-=H2SiO3↓,AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓,推出n(SiO32-)= mol,因此n(SiO32-):n(A1O2-)=11:2,故B错误;
C. 根据上述推断,BC段反应为HCO3-+H+=CO2↑+H2O,一定生成了气体,故C正确;
D. 根据上述推断,CD段发生反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O,故D正确;
故选B。
12.C
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;阳离子半径,阴离子半径,所以阳离子与阴离子的半径之比最小的是Li2S,故选C。
13.B
元素周期表中,元素种类最多的族为第三副族,因为它包含镧系和锕系元素,该说法错误。
答案为B。
14. 3:1 13:1 sp2 、 sp3
(1)CO2含碳氧双键,故电子式表示CO2的形成过程为:;
(2)已知CN-与N2结构相似,则NaCN是离子化合物,氰根离子内部是碳氮三键,则电子式为;
(3)C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键,且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构;根据C的原子结构,则一个碳原子跟相邻的2个碳原子形成碳碳单键,跟另一个碳原子形成碳碳双键;则C60分子中σ键和π键的数目之比为3:1;
(4)乙酸乙酯的结构简式为:CH3COOC2H5;分子中含有的σ键和π键数目之比为13:1,碳原子的杂化方式有sp2 、 sp3杂化。
15.(1)检查装置气密性
(2)Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(3) c中产生黄绿色气体,d中溶液变成黄色 缺少尾气处理装置
(4) 向d中加入Na2SiO3溶液,c中加入Na2CO3固体,a中加入稀硫酸,然后打开活塞b CO2+SiO+H2O=CO+H2SiO3(胶体)或CO2+SiO+H2O=CO+H2SiO3↓
检查装置气密性利用气压差,浓硝酸与铜反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,稀硝酸和铜反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮,且氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,据此解答。
(1)
此步的一系列操作是为了检查装置气密性,当加热c时,若看到试管d中的长导管管口有气泡冒出,移开酒精灯后,导管内有一段上升的液柱,则装置气密性良好。
(2)
铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,反应的化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
(3)
依据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,利用高锰酸钾和浓盐酸反应制取氯气,反应的化学方程式为:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,再利用产生的氯气与溴化钾反应得到溴:Cl2+2KBr=2KCl+Br2,所以c中产生黄绿色气体,d中溶液变成黄色,但氯气有毒,因此要进行尾气处理,此装置的不足之处为:缺少尾气处理装置。
(4)
若用上述装置进行实验证明非金属性S>C>Si,则需证明其最高价氧化物对应的水化物的酸性:H2SO4>H2CO3>H2SiO3,因此实验操作为:向d中加入Na2SiO3溶液,c中加入Na2CO3固体,a中加入稀硫酸,然后打开活塞b,硫酸与碳酸钠反应生成二氧化碳,二氧化碳与硅酸钠反应生成硅酸,从而证明非金属性S>C>Si;能说明非金属性C>Si的是二氧化碳与硅酸钠反应,反应的离子方程式为:CO2+SiO+H2O=CO+H2SiO3(胶体)或CO2+SiO+H2O=CO+H2SiO3↓。
16. 分液漏斗 防倒吸 浓盐酸 KMnO4 Na2S溶液 Cl2+S2-=S↓+2Cl- 稀硫酸 Na2SiO3溶液
(1)根据仪器构造可知仪器A为分液漏斗,球形干燥管D能够防止倒吸,可以避免C中液体进入B中;
(2)设计实验验证非金属性:Cl>S,利用氯气与Na2S的氧化还原反应可验证,则装置A、B、C中所装药品应分别为浓盐酸、KMnO4、Na2S溶液,装置C中的实验现象为有淡黄色沉淀生成,装置C中发生反应的离子方程式为Cl2+S2-=S↓+2Cl-;
(3)若要证明非金属性:S>C>Si,可以根据复分解反应的规律:强酸与弱酸的盐发生复分解反应制取弱酸。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。在装置A中放入稀硫酸,在装置B中放入Na2CO3,将稀硫酸滴入碳酸钠中,发生反应:H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+CO2↑+H2O,硫酸不具有挥发性,将反应产生的CO2气体通入到盛有硅酸钠溶液的C装置中,在C中发生反应:Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3,可观察到有白色胶状沉淀产生,产生了难溶性的硅酸沉淀,证明酸性:H2SO4>H2CO3>H2SiO3,进而证明了元素的非金属性S>C>Si。
17.(1) 品红溶液褪色 漂白
(2)吸收多余的,处理尾气
(3)
(4) 淀粉 浊液中含有S 加入稀盐酸酸化,再加入溶液
(5)0.5
铜和浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,二氧化硫通入到品红中,品红溶液褪色,探究二氧化硫通到碘化钾溶液中现象,二氧化硫通入到酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色,用氢氧化钠溶液处理二氧化硫尾气。
(1)因为具有漂白性,能使品红溶液褪色,所以装置C中的现象是品红溶液褪色,可证明具有漂白性。故填:品红溶液褪色;漂白;
(2)有毒,且会污染环境,装置F中的溶液能吸收,达到尾气处理效果,故填:吸收多余的,处理尾气;
(3)装置A中为浓硫酸和铜反应生成硫酸铜和二氧化硫,反应的化学方程式为;
(4)方案Ⅰ:取适量装置D中的浊液,向其中滴加几滴淀粉溶液检验是否有,振荡,无明显变化,浊液中无。方案Ⅱ:将装置D中浊液进行分离,得淡黄色固体和澄清溶液,浊液中含有S。取适量分离后的澄清溶液于试管中,加入稀盐酸酸化,再加入溶液,出现白色沉淀,可检验产物溶液中存在,综上可知,在溶液中发生了歧化反应,其反应的离子方程式为,故填:淀粉;浊液中含有S;加入稀盐酸酸化,再加入溶液;;
(5)溶液与反应的化学计量关系为:,,故可吸收的,设的气体流速为v,则有,解得:,故填:0.5。
18.mol/L
根据反应方程式:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,可知原沉淀中Al(OH)3的物质的量为:n[Al(OH)3]=n(NaOH)=(b-a)mol,由AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl可知生成Al(OH)3过程中消耗的NaOH的物质的量为:3(b-a)mol,则与Fe3+反应的NaOH的物质的量为:a-3(b-a)=(4a-3b)mol,根据反应FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl可知,n(Fe3+)=mol,则原溶液中Fe3+的物质的量浓度为:c= =mol/L,故答案为:mol/L。
19. AlCl3与NaOH恰好完全反应,得到最大沉淀量 0.78 Al(OH)3与NaOH恰好完全反应生成NaAlO2,沉淀完全溶解 0.5 mol·L-1 7.5 17.5
(1)开始AlCl3与NaOH反应:Al3++3OH-= Al(OH)3↓,生成Al(OH)3沉淀,随着NaOH量逐渐增多,Al(OH)3量逐渐增大,到A点时氢氧化钠将AlCl3恰好完全沉淀时,Al(OH)3沉淀达到最大量,图中A点表示的意义是AlCl3与NaOH恰好完全反应,得到最大沉淀量;
(2)根据反应方程式可知:n[Al(OH)3]=n(NaOH)=×2mol/L×0.015L=0.01mol,其质量是m[Al(OH)3]=0.01mol×78g/mol=0.78g;
(3)Al(OH)3沉淀达到最大量后,再加NaOH,发生Al(OH)3+ OH-= AlO2-+ 2H2O,沉淀量又逐渐减少,到B点时Al(OH)3与NaOH恰好完全反应生成NaAlO2,沉淀完全溶解消失,所以B点表示的意义是Al(OH)3与NaOH恰好完全反应生成NaAlO2,沉淀完全溶解;
(4)根据铝原子守恒,则n(AlCl3) =n[Al(OH)3]= 0.01mol,根据溶液的物质的量浓度定义式c=n/V可知氯化铝的物质的量浓度c==0.5mol/L;
(5)0.39 g Al(OH)3的物质的量n[Al(OH)3]==0.005mol< 0.01mol。当NaOH溶液不足时,生成0.39 g Al(OH)3所需NaOH的物质的量为0.005mol×3=0.015mol,则需要NaOH溶液的体积==0.0075L=7.5mL;当NaOH溶液过量时,还剩余0.39 g Al(OH)3,溶解0.39 g Al(OH)3可以消耗0.005molNaOH,故共消耗NaOH的物质的量=0.02L×2mol/L-0.005mol=0.035mol,需要NaOH溶液的体积==0.0175L= 17.5mL。
20. 19g 0.5mol 1:2
(1)根据质量守恒定律,混合气体的总质量等于电解前水的总质量;
(2)根据n计算混合气体的总物质的量,混合气体中氧气和氢气的总物质的量之比为1:2;
(3)根据氢气的总物质的量和总质量计算。
(1)根据质量守恒定律,混合气体的总质量等于电解前含有重水(D2O)的普通水的总质量19g;
(2)氢气和氧气的总物质的量n==1.5mol,混合气体中氧气和氢气的总物质的量之比为1:2,则产生的气体中O2的物质的量是1.5mol×=0.5mol;
(3)氢气的总物质的量为1.5mol×=1mol,总质量为19g-0.5mol×32g/mol=3g,设氢气中H2的物质的量为amol,D2的物质的量为bmol,则:a+b=1、2a+4b=3,解得:a=0.5、b=0.5,则得到的氢气中H2与D2的质量之比是(0.5mol×2g/mol) : ( 0.5mol×4g/mol)=1:2。
21.(1)
(2)H2O>NH3
(3)H2SO4
(4) 离子化合物 极性键
(5) 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
根据元素在周期表的位置可知:①是H,②是C,③是N,④是O,⑤是Na,⑥是Mg,⑦是Al,⑧是P,⑨是S,⑩是Cl元素,然后根据物质性质及元素周期律分析解答。
(1)⑨是16号S元素,原子核外电子排布是2、8、6,S原子获得2个电子变为S2-,S2-核外电子排布是2、8、8,故S2-的原子结构示意图是;
(2)③是N,④是O,二者是同一周期元素,元素的非金属性越强,其相应的简单氢化物的稳定性就越强。元素的非金属性:N<O,所以氢化物的稳定性:H2O>NH3;
(3)⑧是P,⑨是S,二者是同一周期元素,元素的原子序数越大,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就越强,所以⑧⑨的最高价含氧酸的酸性较强的是H2SO4;
(4)⑤是Na,其最高价氧化物对应的水化物是NaOH,该物质是由Na+与OH-通过离子键结合形成离子化合物,在OH-中H、O原子之间以极性共价键结合,因此NaOH中含有的化学键为离子键、极性共价键,含有的共价键为极性键;
(5)④是O,⑤是Na,二者以1:1原子个数比结合形成的化合物是Na2O2,该物质是离子化合物,2个Na+与以离子键结合,在中2个O原子之间以共价键结合,其电子式为:;Na2O2与H2O反应产生NaOH、O2,反应的化学方程式为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
22. 氢 氧 碳 钠 Na+[:O::O:]2-Na+ 烧瓶内气球胀大 CO2和NaOH(溶液)充分接触,发生反应:2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O,使烧瓶内气体减少,压强减小,在外界大气压作用下,气球胀大
试题分析:A、B、C、D四种元素的核电荷数均小于18,A元素原子核外只有1个电子,则A是氢元素;B是地壳中含量最多的元素,B是氧元素;B、C可形成两种化合物CB和CB2,C的最高正价与最低负价绝对值相等,CB有毒,CB2可用于灭火,则C是碳元素;D+具有与Ne原子相同的电子层结构,D是钠元素;
(1)A、B、C、D四种元素的名称分别为氢、氧、碳、钠;
(2)由B、D两种元素组成的D2B2型化合物为Na2O2,电子式为Na+[:O::O:]2-Na+;CB2的电子式为;
(3)当打开胶塞迅速倒入浓的A、B、D三种元素组成的化合物的溶液后,立即塞紧胶塞振荡,由于CO2和NaOH(溶液)充分接触,发生反应:2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O,使烧瓶内气体减少,压强减小,在外界大气压作用下,可观察到气球胀大。
考点:元素周期表,元素化合物的性质,电子式