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 22:48:53

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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.下列说法中正确的是
A.伴随能量变化的物质变化也一定是化学变化
B.有化学键变化的一定发生了化学反应
C.化学键断裂时放出能量
D.因为3O2=2O3是吸热反应,所以臭氧比氧气的化学性质更活泼
2.下列物质中,只含有离子键是
A.H2O2 B.NaOH C.NH3 D.MgCl2
3.磷被首次发现存在于恒星爆炸后的宇宙残余物里,对超新星残余物仙后座-A的最新观测揭示了磷存在的最新证据。2020年人类在金星大气中探测到PH3,实验室制备PH3的方法有:①PH4I+NaOH=NaI+PH3↑+H2O;②P4+3KOH(过量)+3H2O3KH2PO2+PH3↑。已知H3PO2是弱酸,其结构式为 。下列说法不正确的是
A.中子数为18的磷原子:P B.Na+的的结构示意图:
C.H3PO2是三元酸 D.NaI、NaOH和H2O都是电解质
4.表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.常温常压下,中含有个分子
B.1mol/L的溶液中所含数为
C.与的混合物中所含中子数为
D.分子数为的CO、混合气体质量为56 g
5.运用元素周期律分析下面的推断,其中错误的是
A.简单氢化物越稳定,其水溶液的酸性越强
B.大小相同的镁片、铝片与等浓度的稀盐酸反应镁比铝剧烈
C.在氧气中,钾的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂
D.硫酸的酸性比磷酸的酸性强
6.全氮类物质具有高密度、超高能量及爆轰产物无污染等优点。中国科学家成功合成全氮阴离子,是制备全氮类物质的重要中间体。下列说法中不正确的是
A.全氮类物质属于绿色能源 B.每个中含有35个质子
C.属于离子化合物 D.结构中含有共价键
7.下列化学用语正确的是
A.四氯化碳的电子式:
B.丙烷分子的比例模型:
C.聚丙烯的结构简式:
D.甲酸乙酯的结构简式:HCOOCH2CH3
8.下列物质中,既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的是
A.CuCl2 B.Fe C.Al2O3 D.Na2CO3
9.下列物质中既能跟稀硫酸反应, 又能跟氢氧化钠溶液反应的化合物是( )
①Al ②Al2O3 ③Al(OH)3④AlCl3 ⑤NaHCO3
A.①③④ B.②③⑤ C.②③④ D.全部
10.下列除去杂质的方法正确的是( )
A.除去CO2中少量的SO2气体:将气体通过饱和碳酸钠溶液
B.除去FeCl3酸性溶液中少量的FeCl2:加入稍过量双氧水后静置
C.除去Al(OH)3中少量的Mg(OH)2:加入稍过量NaOH溶液充分反应后过滤
D.除去NO气体中少量的NO2:将气体通过NaOH溶液
11.碳是形成化合物最多的元素。下列含碳化合物中,碳元素化合价最高的是
A.CH4 B.H2CO3 C.C2H6O D.CO
12.下列事实与氢键有关的是:( )
A.水加热到很高的温度都难以分解
B.水结成冰时体积膨胀,密度减小
C.CH4、SiH4、GeH4沸点随相对分子质量增大而升高
D.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
二、非选择题(共10题)
13.回答下列问题
(1)已知NaCl的熔点为801℃,而(可简写为)的熔点为-65℃,室温下呈液体状态,是一种重要的室温离子液体。试解释为什么熔点远低于NaCl。 。
(2)实验室中常用氨水吸收过量的。现有一瓶500ml已经吸收的氨水溶液,将其均分成A、B两份,对其进行如下实验分析(吸收前后溶液体积不变);
a.向A中加入足量的NaOH溶液并加热,将生成的气体先通过碱石灰,再通入盛有过量无水的装置C中,测量得反应前后装置C增重6.80g。
b.向B中加入足量稀硫酸并加热,将生成的气体先通过浓硫酸,再通入盛有过量碱石灰的装置D中,测量得反应前后装置D增重19.2g。
试回答以下问题:
①原溶液中亚硫酸铵与亚硫酸氢铵物质的量的之比是
②用来吸收的氨水原物质的量浓度为
14.下面是我们熟悉的物质:
①O2②金刚石 ③NaBr ④H2SO4 ⑤Na2CO3 ⑥NH4Cl ⑦NaHSO4⑧Ne ⑨Na2O2⑩NaOH
(1)这些物质中,只含共价键的是 ;只含离子键的是 ;既含共价键又含离子键的是 ;不存在化学键的是 。
(2)属于共价化合物的是 ;属于离子化合物的是 。
15.A、B、C、D、E 是五种短周期元素,其中A、B、C 在同一周期。0.5molA 元素的原子失去9.03×1023 个电子后,转化为具有与氖原子相同电子层结构的离子,A 元素最高价氧化物的水化物能分别与B、C 元素最高价氧化物的水化物反应,且都生成盐,B 元素原子各层电子数均为偶数,C 元素原子最外层电子数比最内层少一个。D 元素的一种同位素原子中没有中子。E 元素与其它四种元素均不在同一周期,E 的最高价氧化物的水化物是一种强酸。请回答下列问题:
(1)A 离子结构示意图为: ;E 元素在周期表中的位置是 ;
(2)用电子式表示B 与C 形成化合物的过程: ;
(3)A 元素最高价氧化物的水化物与 C 元素最高价氧化物的水化物反应的离子方程式是: ;
(4)E 与D 形成的某种化合物,其水溶液呈碱性,其原因是 (用离子方程式作答)。
16.某学生在做元素性质与原子结构的关系的实验时,设计了套实验方案,并记录了有关的实验现象,请帮助该学生整理并完成实验报告。
(1)实验目的:探究同一主族元素性质的递变规律。
(2)实验用品
仪器:试管、胶头滴管
药品:新制氯水、新制溴水、溴化钠溶液、碘化钠溶液、四氯化碳
(3)实验内容(在下表横线上填写相关内容)
序号 实验方案 实验现象
① 向盛有少量溴化钠溶液的试管中滴加少量新制氯水,振荡,再加入少量四氯化碳,振荡后静置 液体分为两层,下层呈 色
② 向盛有少量碘化钠溶液的试管中滴加少量新制溴水,振荡,再加入少量四氯化碳,振荡后静置 液体分为两层,下层呈 色
(4)写出上述实验②中发生反应的离子方程式: 。
(5)实验结论: 。
17.某课外活动小组设计了下列装置,验证二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触。
步骤1:打开,关闭,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。
步骤2:打开,关闭,打开分液漏斗活塞加入盐酸,将带火星的木条放在a处。

(1)装置②中的试剂是 ,装置③中的试剂是
A.饱和溶液 B.饱和溶液 C.浓
步骤1和步骤2中,a处带火星的木条产生的实验现象分别是 ; 。
(2)甲同学提出质疑:“上述实验不足以证明有水存在时过氧化钠跟发生了化学反应。”
①其理由是 。
②两瓶无色溶液分别为溶液和盐酸溶液,将 逐滴加入 中,至过量,一开始没有现象,之后出现 (填现象),请写出相关的离子反应方程式
(3)为了解决甲同学的质疑,需补充的实验操作是:取⑤中反应后的少量固体, 。
(4)过氧化物在纺织业工业里有重要的作用,关于的说法正确的是
A.负离子的电子数为10 B.正负离子个数比1:1
C.属于离子化合物 D.只含有离子键
18.硫脲[]是用来合成磺胺噻唑和蛋氨酸等药物的原料,白色或浅黄色晶体,有苦味。可由氰氨化钙()与溶液等做原料,在约80℃时反应制取,实验装置(夹持及加热装置已省略)如图。
回答下列问题:
(1)的电子式为 。仪器b的名称是 。
(2)装置A中a的作用是 ,A中发生反应的化学方程式为 。
(3)装置B中盛放的试剂是 ,其作用是 。
(4)装置C中生成硫脲的总反应为,若反应分两步进行,写出第二步生成硫脲的化学方程式 。
(5)装置D的作用为: 。
(6)硫氰化铵()熔融也可制取硫脲,检验硫氰化铵是否完全转化为硫脲的方法是 (写出操作步骤和实验现象)。
19.9.6g元素A与4.2g元素B含有相同的原子数,A和B原子核中质子数与中子数相等,已知A元素在其最高价氧化物中的含量是40%,在其氢化物中含量为94.1%。推算出A、B在周期表中的位置。(请写出计算、推理过程)
20.把由NaOH、AlCl3、MgCl2三种固体组成的混合物,溶于足量水中后有1.16克白色沉淀,在所得浊液中,逐滴加入1mol/L的盐酸,加入盐酸的体积与生成沉淀的质量关系如图所示:
(1)混合物中NaOH的物质的量为 。
(2)混合物中AlCl3质量为 。
(3)混合物中MgCl2质量为 。
(4)P点表示盐酸的体积是 。
21.将0.1 mol镁和铝的混合物溶于100 mL2mol/L稀硫酸中,然后滴加1 mol/L的NaOH溶液。若在滴加NaOH溶液的过程中,沉淀质量随加入NaOH溶液体积的变化如图所示。
(1)在滴加NaOH溶液的体积为V2时,溶液中溶质为 ;
(2)在滴加NaOH溶液的过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,则滴入NaOH溶液的体积为 mL;
(3)当V1=150mL时,金属粉末中镁粉的质量分数为 。
22.现有部分短周期元素的性质或原子结构如表所示:
元素编号 元素性质或原子结构
X 其简单离子在第3周期元素的简单离子中半径最小
Y 其最简单氢化物丙的水溶液呈碱性
Z 原子核外电子数和周期序数相等
A、B、D三种单质(单质分别由X、Y、Z元素组成)和甲、乙、丙、丁、戊五种化合物之间的转化关系如图所示(某些条件已略去)。其中丁是一种火箭发动机的高能燃料,一个分子中含有18个电子,其组成元素与丙相同,戊是两性氢氧化物。

请回答:
(1)元素X在周期表中的位置是 ,其简单离子的结构示意图为 。
(2)单质B电子式为 、丁电子式为 。
(3)丙中所包含的化学键类型有 (填字母序号)。
a.离子键 b.极性共价键 c.非极性共价键
(4)反应②中,1 mol NaClO参加反应时,转移2 mol电子,其离子方程式为 。
(5)一定条件下,A与TiO2、C(石墨)反应只生成乙和碳化钛(TiC),二者均为某些高温结构陶瓷的主要成分。该化学方程式为 。
参考答案:
1.D
A.物质的三态变化有能量变化,是物理变化,故A错误;
B.有化学键变化的不一定发生了化学反应,如电解质的熔化和电离过程有化学键的变化,但没有新物质生成,不属于化学变化,故B错误;
C.化学键断裂时吸收能量,形成化学键时释放能量,故C错误;
D.物质的能量越低越稳定,3O2=2O3是吸热反应,则氧气能量比臭氧低,臭氧比氧气活泼,故D正确;
答案选D。
2.D
A.H2O2只含共价键,不含离子键,故A不选;
B.NaOH中既含离子键又含共价键,故B不选;
C.NH3只含共价键,不含离子键,故C不选;
D.MgCl2只含离子键,故D选;
故选:D。
3.C
A.磷是第15号元素,原子核内含有15个质子,中子数为18的磷原子,质量数为33,原子符号为:,A正确;
B.由钠原子失去最外层电子形成,其结构示意图为: ,B正确;
C. 酸分子中只有羟基上的H才能电离出,分子中只有一个羟基,因此属于一元酸,C错误 ;
D.是盐,是碱,它们与水均是电解质,D正确;
故选C。
4.C
A.不是处于标准状况下,不能用气体摩尔体积计算,A错误;
B.没有给出具体溶液体积不能进行计算,B错误;
C.H218O和D2O均含10个中子,与的混合物的物质的量为0.1mol,所含中子数为0.1mol×10×=,C正确;
D.CO、的相对分子质量相同,分子数为的CO、混合气体的物质的量为1mol,质量为28 g,D错误;
故选C。
5.A
A. 简单氢化物越稳定,非金属性越强,对应最高价含氧酸的酸性越强,A错误;
B.镁的金属性比铝强,则大小相同的镁片、铝片与等浓度的稀盐酸反应镁比铝剧烈,B正确;
C.钾的金属性比钠强,则在氧气中,钾的燃烧产物比钠的燃烧产物更复杂,例如能生成KO2,C正确;
D.硫的非金属性比磷强,则硫酸的酸性比磷酸的酸性强,D正确;
答案选A。
6.C
A.全氮类物质具有爆轰产物无污染等优点,所以属于绿色能源,故A正确;
B.每个中含有质子为个,故B正确;
C.中只含有N元素,只含有一种元素的纯净物属于单质,故C错误;
D.中只含有非极性键,故D正确;
故选C。
7.D
A.氯原子不满足8电子稳定结构,A错误;
B.球棍模型是用来表现化学分子的三维空间分布。棍代表共价键,球表示构成有机物分子的原子,不是比例模型,B错误;
C.聚丙烯的结构简式:,C错误;
D.甲酸乙酯的结构简式:HCOOCH2CH3,D正确。
8.C
A.CuCl2与盐酸不能反应,与氢氧化钠能够反应生成氢氧化铜沉淀,故A不选;
B.Fe与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,与氢氧化钠不反应,故B不选;
C.Al2O3是两性氧化物,既能与强酸反应又与强碱反应,所以既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应,故C选;
D.Na2CO3与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,与氢氧化钠不反应,故D不选;
故选C。
【点睛】明确物质的性质是解本题关键。常见的既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的物质有:铝、氧化铝、氢氧化铝、弱酸的酸式盐、弱酸的铵盐、氨基酸等。
9.B
铝能与硫酸反应生成硫酸铝和氢气,与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,但铝是单质,不是化合物;氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝和水,与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水;氢氧化铝与硫酸反应生成硫酸铝和水,与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水;氯化铝与硫酸不反应,与氢氧化钠反应;碳酸氢钠与 硫酸反应生成硫酸钠和水和二氧化碳,与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,所以选B。
10.B
A.CO2和SO2二者均与碳酸钠溶液反应,不能除杂,应选饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化硫,故A错误;
B.酸性条件下过氧化氢可将亚铁离子氧化为铁离子,且不引入新杂质,故B正确;
C.氢氧化铝与NaOH反应,将原物质除去,故C错误;
D.NO、NO2可在NaOH溶液中发生氧化还原反应,应将混合气体通过水、洗气,故D错误;
答案选B。
【点睛】选择除杂溶液时,不要引入新的杂质,不减少原来的溶液。
11.B
根据化合物化合价为0,H、O元素化合价分别为+1、-2计算出C元素化合价即可,CH4中H元素化合价为+1价,因此碳元素化合价为-4价;H2CO3中H元素化合价为+1价,O元素化合价为-2价,因此碳元素化合价为+4价;C2H6O中O元素化合价为-2价,H元素化合价为+1价,因此碳元素化合价为-2价;CO中O元素化合价为-2价,因此C元素化合价为+2价,综上所述,碳元素化合价最高的是H2CO3中碳元素,故答案为B。
12.B
A.氢键为分子间作用力,与物质的稳定性无关,水加热到很高的温度都难以分解,是因为水分子中的共价键键能大,故A不选;
B.氢键具有方向性,氢键的存在迫使四面体中心的每个水分子与四面体顶角方向的4个相邻水分子相互吸引,这一排列使冰晶体中的水分子的空间利用率不高,留有相当大的空隙,所以水结成冰时,体积增大,当冰刚刚融化为液态水时,热运动使冰的结构部分解体,水分子间的间隙减小,密度反而增大,故B选;
C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4的沸点随相对分子质量的增大而升高是与分子间作用力有关,但分子间不存在氢键,与氢键无关,故C不选;
D.氢键为分子间作用力,与物质的稳定性无关,HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱是因为分子内的共价键键能依次减小,故D不选;
故答案为B。
13.(1)阴阳离子所带电荷量与NaCl相同,阴阳离子的半径远大于NaCl中阴阳离子的半径,离子键强度远小于NaCl。
(2) 1:2 1.6mol/L
【解析】(1)
阴阳离子的半径越大,或阴阳离子所带的电荷量越小,离子键越弱,阴阳离子所带电荷量与NaCl相同,但是阴阳离子的半径远大于NaCl中阴阳离子的半径,故熔点远低于NaCl。
(2)
氨水吸收二氧化硫,生成亚硫酸氨,若二氧化硫足量,则生成的亚硫酸氨还会与多余的二氧化硫反应,生成亚硫酸氢氨,因此A、B溶液中存在亚硫酸氨和亚硫酸氢氨。A中加入足量的NaOH,NaOH与(NH4)2SO3和NH4HSO3反应均生成NH3,生成的气体先通过碱石灰吸收H2O,再通过无水氯化钙吸收氨气,装置C增重的6.8g为氨气的质量,为0.4mol。B中加入足量硫酸,硫酸与(NH4)2SO3和NH4HSO3反应生成SO2,生成的气体先通过浓硫酸吸收H2O,再通过碱石灰吸收SO2,故SO2质量为19.2g,为0.3mol。设原溶液中亚硫酸氨有xmol,亚硫酸氢氨有ymol,根据氮守恒可知,,解得x=0.2,y=0.4,故原溶液中亚硫酸铵与亚硫酸氢铵物质的量之比为1:2。吸收完二氧化硫的溶液中共有铵根离子0.8mol,根据氮守恒,用来吸收SO2的氨水浓度为0.8mol÷500mL=1.6mol/L。
14. ①②④ ③ ⑤⑥⑦⑨⑩ ⑧ ④ ③⑤⑥⑦⑨⑩
①O2中只含非极性共价键,属于单质;
②金刚石中只含非极性共价键,属于单质;
③NaBr中只存在离子键,属于离子化合物;
④H2SO4中只存在极性共价键,属于共价化合物;
⑤Na2CO3中存在离子键、极性共价键,属于离子化合物;
⑥NH4Cl中存在离子键、极性共价键,属于离子化合物;
⑦NaHSO4中存在离子键、极性共价键,属于离子化合物;
⑧Ne中不存在化学键,属于单质;
⑨Na2O2中存在离子键、非极性共价键,属于离子化合物;
⑩NaOH中存在离子键、极性共价键,属于离子化合物;
(1)只含有共价键的是①②④;只含有离子键的是③;既含共价键又含离子键的是⑤⑥⑦⑨⑩;不存在化学键的是⑧;
(2)属于共价化合物的是④;属于离子化合物的是③⑤⑥⑦⑨⑩。
15. 第二周期第ⅤA 族 Al(OH)3 + OH- = AlO2- + 2H2O NH3·H2ONH4+ + OH-
根据原子结构和元素性质推断元素,进而回答相关问题。
0.5molA 原子失去1.5mol电子形成的离子具有氖原子的电子层结构,则A为铝(Al);铝位于第三周期,Al(OH)3具有两性。第三周期元素B,原子各层电子数为偶数且最高价氧化物的水化物能与Al(OH)3反应,则元素B只能为硫(S);第三周期元素C,原子最外层电子数比最内层少一个且最高价氧化物的水化物能与Al(OH)3反应,则元素C只能为钠(Na);原子核中没有中子的只有氕(),则D为氢(H);与其它元素不同周期的E 元素只能在第二周期,其中只有氮元素的最高价氧化物的水化物HNO3是强酸,即E为氮(N)。
(1)铝离子结构示意图为,E 元素在周期表中位于第二周期第ⅤA 族;
(2)B 与C 形成化合物的过程,用电子式表示为;
(3)A 、C 元素最高价氧化物的水化物分别是Al(OH)3、NaOH,它们反应的离子方程式Al(OH)3 + OH—=AlO2—+ 2H2O;
(4)E 与D 可形成NH3等,NH3水溶液呈碱性的原因是NH3·H2ONH4+ + OH—。
16. 橙红色 紫红色 Br2+2I-=2Br-+I2 同主族元素性质相似,同主族元素自上而下原子失电子能力增强,得电子能力减弱,即元素的金属性增强,非金属性减弱。
根据实验填写实验现象和反应的化学方程式及离子方程式;根据实验现象得出同主族元素性质递变规律;据此解答。
(3)①将新制的氯水滴加到NaBr溶液中,氯气置换出溴,溴易溶于有机溶剂,所以振荡后再加入适量CCl4,振荡、静置;实验现象是溶液分层,上层无色,下层橙红色,发生的化学反应方程式为Cl2+2NaBr═2NaCl+Br2;答案为橙红色。
②将新制的溴水滴加到NaI溶液中,溴能够置换碘,碘易溶于有机溶剂,所以振荡后再加入适量CCl4,振荡,静置;实验现象是溶液分层,上层无色,下层紫红色,发生的化学反应方程式为Br2+2NaI═2NaBr+I2;答案为紫红色。
(4)实验②中发生的化学反应方程式为Br2+2NaI═2NaBr+I2,离子方程式为Br2+2I-=2Br-+I2;答案为Br2+2I-=2Br-+I2。
(5)氯、溴、碘同属于同主族元素,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,证明化学性质相似,同主族元素性质相似,且从上到下,元素失电子能力增强,得电子能力减弱,即元素的金属性增强,非金属性减弱;答案为同主族元素性质相似,同主族元素自上而下原子失电子能力增强,得电子能力减弱,即元素的金属性增强,非金属性减弱。
17.(1) A C 木条不复燃 木条复燃
(2) CO2气体中含有水蒸气,水也可与Na2O2反应产生O2 盐酸溶液 Na2CO3溶液 产生气泡 Na2CO3 + HCl = NaCl + NaHCO3、NaHCO3 + HCl= NaCl + CO2↑+ H2O
(3)加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清的石灰水中,若石灰水变浑浊,则证明CO2与Na2O2反应生成了O2
(4)C
装置①中盐酸与CaCO3反应产生CO2,HCl具有挥发性,CO2中混有HCl气体,用饱和NaHCO3溶液除去HCl气体,即装置②盛装饱和NaHCO3溶液,②中出来的气体中混有水蒸气若直接通入⑤中,CO2与Na2O2反应生成O2,反应为2Na2O2 + 2CO2=2Na2CO3 + O2,用于验证CO2跟Na2O2反应时需要与水接触,装置③中盛浓硫酸,干燥CO2气体,用于验证无水条件下CO2与Na2O2不反应、不能生成O2,所以步骤1中a处带火星木条不复燃,步骤2中a处带火星木条复燃;碳酸是二元酸,盐酸逐滴滴加到Na2CO3溶液时反应为Na2CO3 + HCl= NaCl + NaHCO3、NaHCO3 + HCl= NaCl + CO2↑+H2O,Na2CO3溶液逐滴滴加到稀盐酸中反应为Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl+ CO2↑+ H2O;
(1)由上述分析可知,装置②中盛装饱和NaHCO3溶液,用于除去HCl气体,装置③中盛浓硫酸,用于干燥CO2气体;步骤1:打开弹簧夹K2,关闭K1,生成的二氧化碳被干燥,不能生成O2,带火星的木条不复燃;步骤2:打开K1,关闭K2,打开分液漏斗活塞加入盐酸,生成了O2,带火星的木条复燃,故答案为: A;C;木条不复燃,木条复燃;
(2)①CO2气体中含有水蒸气,水也可与Na2O2反应产生O2,带火星的木条也会复燃,故答案为: CO2气体中含有水蒸气,水也可与Na2O2反应产生O2;
②碳酸是二元酸,盐酸逐滴滴加到Na2CO3溶液时先生成NaHCO3,再反应生成CO2,反应为Na2CO3 + HCl = NaCl + NaHCO3、NaHCO3 + HCl= NaCl + CO2↑+ H2O,即将盐酸溶液逐滴加入N a2CO3溶液中至过量,一开始没有现象,之后出现产生气泡,故答案为:盐酸溶液;Na2CO3溶液;产生气泡;Na2CO3 + HCl = NaCl + NaHCO3、NaHCO3 + HCl= NaCl + CO2↑+ H2O;
(3)有水情况下CO2与Na2O2反应生成O2和Na2CO3,但水也能与Na2O2反应生成O2,所以通过检验产物中是否含有Na2CO3,以证明CO2与Na2O2是否发生反应,操作为:取⑤中反应后的少量固体,加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清的石灰水中,若石灰水变浑浊,则证明CO2与Na2O2反应生成了O2、Na2CO3,故答案为:加入稀盐酸,将产生的气体通入澄清的石灰水中,若石灰水变浑浊,则证明CO2与Na2O2反应生成了O2;
(4)A. Na2O2中负离子为,电子数为18,选项A错误;
B.Na2O2由Na+和构成,正负离子个数比2:1,选项B错误;
C.Na2O2由Na+和构成,属于离子化合物,选项C正确;
D.Na2O2中含有离子键,含有非极性共价键,选项D错误;
故答案为: C。
18.(1) 三颈烧瓶
(2) 平衡压强,使液体顺利滴下
(3) 饱和溶液 除去硫化氢气体中的氯化氢杂质
(4)
(5)吸收尾气,防止污染环境
(6)取少量熔融后的样品于试管中,加水溶解,滴入几滴溶液,溶液不显红色,说明硫氰化铵完全转化为硫脲,否则未完全转化
装置A中FeS与HCl反应,生成H2S和FeCl2;盐酸具有挥发性,则H2S混有HCl,通过装置B除去;在装置C中,石灰乳与H2S反应,生成Ca(SH)2,氰氨化钙(CaCN2)与Ca(SH)2溶液反应,生成CS(NH2)2;最后多余的H2S,通过硫酸铜溶液吸收,进行尾气处理,据此分析作答。
(1)Ca(SH)2为离子化合物,其电子式为;由图可知,仪器b的名称是三颈烧瓶;
(2)装置A中a的作用是平衡压强,使液体顺利滴下;装置A中FeS与HCl反应,生成H2S和FeCl2,化学方程式为,故答案你为:平衡压强,使液体顺利滴下;;
(3)盐酸具有挥发性,H2S混有HCl,通过装置B除去,则装置B中盛放的试剂是饱和NaHS溶液,故答案为:饱和NaHS溶液;除去硫化氢气体中的氯化氢杂质;
(4)在装置C中,石灰乳与H2S反应,生成,氰氨化钙()与溶液反应,生成,成硫脲的总反应为,若反应分两步进行,第一步反应为,则第二步生成硫脲的化学方程式为,故答案为:;
(5)多余的H2S,通过硫酸铜溶液吸收,进行尾气处理,反应生成CuS,故答案为:吸收尾气,防止污染环境;
(6)硫氰化铵()熔融也可制取硫脲,检验硫氰化铵是否完全转化为硫脲的方法用铁离子检验的存在,具体是取少量熔融后的样品于试管中,加水溶解,滴入几滴溶液,溶液不显红色,说明硫氰化铵完全转化为硫脲,否则未完全转化,故答案为:取少量熔融后的样品于试管中,加水溶解,滴入几滴溶液,溶液不显红色,说明硫氰化铵完全转化为硫脲,否则未完全转化。
19.A为硫元素,在第三周期ⅥA族。B为氮元素,在第二周期ⅤA族。
通常,非金属元素的最高化合价与最低化合价的绝对值之和为8。周期序数=原子的电子层数,主族序数=原子的最外层电子数。
设A元素最低化合价为-x,最高化合价为+(8-x),则氢化物为HxA,最高价氧化物分子式为A2O8-x。若A元素的相对原子质量以A表示,据题意得
解得A=32,x=2。
因元素A的原子核内中子数与质子数相等,即A是16号元素硫,在第三周期ⅥA族。
又设B元素的相对原子质量为y,据9.6g元素A与4.2g元素B含有相同的原子数,得
因元素B的原子核内中子数与质子数相等,即B是7号元素氮,在第二周期ⅤA族。
20. 0.09mol 1.335g 1.9g 90mL
(1)~(3)由生成沉淀的质量关系图可知,滴加的前10mL稀盐酸,没有影响沉淀的量,说明滴加的稀盐酸在与混合物中剩余的氢氧化钠发生反应;继续滴加稀盐酸时,沉淀量增加,此时稀盐酸与NaAlO2发生反应产生Al(OH)3沉淀;此后再滴加的稀盐酸与氢氧化铝和氢氧化镁的沉淀发生反应,直至Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀全部溶解;综合以上分析,混合物中的氢氧化钠溶于水后与氯化镁、氯化铝发生反应后还有剩余,剩余的氢氧化钠与稀盐酸发生反应;固体物中的氯化铝与氢氧化钠反应生成NaAlO2;因此,计算出的质量就可以根据反应的化学方程式计算氯化铝的质量;(4)P点为全部反应完全反应后所消耗稀盐酸的量,需要计算出氢氧化铝、氢氧化镁两种沉淀物完全溶解所消耗稀盐酸的量。
(1)~(3)问:从图中可以看出,Mg(OH)2的质量为1.16 g,即=0.02 mol,根据反应:MgCl2+2NaOH═2NaCl+Mg(OH)2↓,m(MgCl2)=0.02 mol×95 g mol-1=1.90 g,n1(NaOH)=2n[Mg(OH)2]=0.04 mol,开始至加入10 mL盐酸,发生反应:NaOH+HCl═NaCl+H2O,n2(NaOH)=n(HCl)=1.0mol L-1×10×10-3L=0.01mol,盐酸的加入量从10~20 mL 发生反应:NaAlO2+HCl+H2O═Al(OH)3↓+NaCln(NaAlO2)=n(HCl)=1.0 mol L-1×(20-10)×10-3L=0.01 mol,根据反应:AlCl3+4NaOH═NaAlO2+3NaCl+2H2O,n3(NaOH)=4n(NaAlO2)=0.04 mol,m(AlCl3)=0.01 mol×133.5 g mol-1=1.335g,n(NaOH)=0.04 mol+0.01mol+0.04 mol=0.09mol,故答案为:(1)0.09mol;(2)1.335g;(3)1.90g;
(4)根据反应:Al(OH)3+3HCl═AlCl3+3H2O,Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O,n(HCl)=0.01 mol×3+0.02 mol×2=0.07 mol,V(HCl)==70mL,P点加入盐酸的体积为20mL+70mL=90mL,故答案为:90mL。
21.(1)Na2SO4和NaAlO2的混合物
(2)400mL
(3)64%
(1)当滴加NaOH溶液到体积V2时,Al(OH)3完全溶解,溶质为Na2SO4和NaAlO2的混合物;
(2)100mL2mol/ L的H2SO4溶液中含有硫酸的物质的量为: 2mol/L 0.1L = 0.2mol,使Mg2+、Al3+刚好完全沉淀,此时溶质为硫酸钠,则n (NaOH) = 2n (Na2SO4)= 2n(H2SO4) = 0.4mol,加入的NaOH的体积V为: V==0.4L=;
(3)当V1=150mL时,此时溶液是Mg2SO4、Al2(SO4)3和Na2SO4混合液,由Na+离子守恒可知,n (Na2SO4)= n (Na+) =n (NaOH)=,设MgSO4为xmol、Al2(SO4)3为ymol,根据Mg原子、Al原子守恒有:x+2y=0.1,根据离子守恒有:x+3y=0.2-0.075=0.125,联立方程解得:x=0.05、y=0.025,金属粉末中镁粉的质量为24g/mol0.05mol=1.2g,铝的质量为27g/mol0.025mol=0.675g,混合物中镁的质量分数为。
22. 第3周期ⅢA族 b 2NH3+ClO-=N2H4+Cl-+H2O 4Al+3TiO2+3C2Al2O3+3TiC
X是第三周期元素的简单离子中半径最小,则X为Al元素;Y最简单氢化物的水溶液呈碱性,则Y为N元素;Z原子核外电子数和周期序数相等,则Z为H元素。A、B、D三种单质分别由X、Y、Z元素组成,则A为Al、B为N2、D为H2;N2与H2化合生成的丙为NH3,丁是一种高能燃料,一个分子中含有18个电子,其组成元素与丙相同,则丁为N2H4;戊是两性氢氧化物,戊为Al(OH)3,氢氧化铝受热得到乙,则乙为Al2O3;A和B反应生成甲,则甲为AlN,AlN水解得到氨气与氢氧化铝,据此分析解答。
根据上述分析,X为Al元素,Y为N元素,Z为H元素。A为Al、B为N2、D为H2。甲为AlN,乙为Al2O3,丙为NH3,丁为N2H4,戊为Al(OH)3。
(1)元素X为Al,在周期表中位于第三周期第ⅢA族,其简单离子的结构示意图为,故答案为第三周期第ⅢA族;;
(2)单质B为N2,电子式为,丁为N2H4,相当于氨气分子中的一个氢原子被氨基取代,电子式为,故答案为 ;;
(3)丙为NH3,N原子与H原子之间形成极性共价键,故选b;
(4)反应②为氨气与NaClO的反应生成N2H4,1 mol NaClO参加反应时,转移2 mol电子,则Cl元素由+1价降低为-1价,反应生成NaCl,同时生成N2H4和水,则该反应为2NH3+NaClO═N2H4+NaCl+H2O,离子方程式为2NH3+ClO-=N2H4+Cl-+H2O,故答案为2NH3+ClO-=N2H4+Cl-+H2O;
(5)一定条件下,Al与TiO2、C(石墨)反应只生成Al2O3和碳化钛(TiC),该反应的化学方程式为:4Al+3TiO2+3C2Al2O3+3TiC,故答案为4Al+3TiO2+3C2Al2O3+3TiC