第四章《物质结构 元素周期律》检测题
一、单选题(共13题)
1.甲、乙为短周期同一主族元素组成的单质,丙、丁为氧化物,它们存在如下转化关系,则满足条件的甲和乙分别为
A.铝和铁 B.碳和硅 C.镁和碳 D.氢气和钠
2.第三周期元素X、Y、Z、W的最高价氧化物溶于水可得四种溶液,0.01mol/L的这四种溶液pH与该元素原子半径的关系如图所示。下列说法正确的是
A.简单离子半径:X>Y>Z>W
B.Z与X形成的化合物的水溶液pH>7
C.气态氢化物的稳定性:Z>W>Y
D.X和Y的最高价氧化物对应的水化物恰好中和时,溶液中的微粒共有2种
3.一般情况下,前者无法决定后者的是
A.分子间作用力的大小——分子的稳定性
B.原子的质子数——元素的种类
C.原子核外电子排布——主族元素在周期表中的位置
D.物质内部储存的能量——化学反应的热效应
4.TCCA(分子结构如图所示)是一种高效的消毒漂白剂,其中的W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,且最外层电子数为依次增大的连续整数。四种原子中Z的原子半径最大,W、X、Z 均能分别与Y形成多种分子。下列说法正确的是
A.常温下,WY2、XY2都可以和水发生氧化还原反应
B.Z2和ZY2均可用于自来水消毒
C.原子半径Y>X>W
D.氧化物的水化物的酸性Z>X>W
5.向含1molAlCl3的氯化铝溶液中通入氨气至过量,下列有关反应中生成氢氧化铝的量与通入的氨气的量的关系图象正确的是
A. B. C. D.
6.下列有关表述正确的是
A.HClO的电子式为
B.CO2的电子式为
C.MgF2的电子式为
D.NH4Cl的电子式为
7.X、Y、Z、W为四种原子序数依次增大的短周期元素,Y或W的最高正价与最低负价代数和为零,甲、乙、丙分别是Y、X、W三种元素对应的单质,m、n、s分别是由上述四种元素中的两种形成的化合物,它们之间的转化关系如图所示。下列说法不正确的是
A.原子半径:W、Y、Z、X依次减小
B.简单氢化物的还原性:Y>W
C.乙、s均为常见的还原剂
D.由X、Y、Z三种元素形成的化合物可能会使酸性高锰酸钾褪色
8.X、Y、Z、W均为短周期元素,它们在元素周期表中的相对位置如图所示。若Z原子的最外层电子数是第一层电子数的3倍,下列说法中正确的是
X Y
Z W
A.X的最常见气态氢化物的水溶液显酸性
B.Z的单质与氢气反应比Y单质与氢气反应剧烈
C.W2能使湿润的有色布条褪色,所以W2具有漂白性
D.原子半径的大小关系:Z>W>Y
9.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表,下列叙述正确的是( )
元素代号 X Y Z W Q
原子半径/pm 130 118 75 73 102
主要化合价 +2 +3 +5、-3 -2 + 6、- 2
A.X、Y元素的金属性:XC.W、Q两种元素的气态氢化物的热稳定性:H2W>H2Q D.X的最高价氧化物对应的水化物的碱性弱于Y的
10.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:
元素代号 X Y Z M R Q
原子半径(×10-10 m) 1.86 0.99 1.43 1.60 0.75 0.74
主要化 合价 最高正价 +1 +7 +3 +2 +5 —
最低负价 — -1 — — -3 -2
下列说法正确的是
A.元素X和Q形成的化合物呈淡黄色
B.X、Z、R的最高价氧化物的水化物之间可两两相互反应
C.Q2-比R3-更容易失去电子
D.M(OH)2的碱性比XOH的碱性强
11.已知As元素的部分信息如图所示,下列说法不正确的是
A.推测As能形成多种氧化物
B.热稳定性:、、逐渐增强
C.的一种核素表示为,中子数为40
D.原子半径由大到小的顺序:、、
12.今年是门捷列夫发现周期表150年。短周期元素R、T、Q、W在元素周期表中的相对位置如图所示,其中Q为硅元素。元素W的原子结构示意图为
A. B.
C. D.
13.中美学者携手发现了全硼富勒烯团簇一B40,B40团簇的结构,酷似中国的红灯笼(如图)该材料可用于组装分子器件,在储氢储锂、半导体、超导、绿色催化等领域具有重要应用前景,下列有关说法正确的是
A.与石墨烯的结构相同,二者互为同素异形体
B.44.0g该物质含有2.408×1024个原子
C.B40中既含极性键,又含有非极性键
D.全硼富勒烯团簇是一种新型的高分子材料
二、填空题(共9题)
14.利用如图所示的“价-类”二维图,可以从物质类别、化合价角度认识含氯元素的物质的性质及其转化关系,图中甲~辛均为含氯元素的物质。回答下列问题:
(1)将新制乙的水溶液滴加几滴到干燥的有色纸条上观察到的现象是 。
(2)戊的结构式为 ;甲、乙、丙、戊中,属于非电解质的是 (填化学式)。
(3)丙是目前国际上公认的新一代的高效、广谱、安全的杀菌、保鲜剂,丙在杀菌消毒过程中会产生副产物亚氯酸盐(ClO),需将其转化为Cl-除去。下列试剂中,可将ClO转化为Cl-的是 (填字母序号)。
a.Fe2(SO4)3 b.HClO4 c.SO2 d.KMnO4
(4)庚是“84”消毒液的有效成分,能有效灭菌,某化学社团模拟生产厂家配制了500mL“84消毒液”,并在瓶体贴上标签,如图所示,回答下列问题:
84消毒液有效成分 NaClO 规格 500mL 质量分数 25% 密度 1.19g cm-3
①写出氯气和NaOH溶液生产此消毒液的离子方程式 ;该“84消毒液”有效成分的物质的量浓度为 (结果保留1位小数)。
②“84消毒液”与稀硫酸混合使用可增强消毒能力,该社团成员用18.0mol/L的浓硫酸配制90mL 0.90mol/L的稀硫酸用于增强“84消毒液”的消毒能力,需要量取上述浓硫酸的体积为 mL(结果保留1位小数).若所配制的稀硫酸浓度大于0.90mol/L,则可能的原因是 。
A.配制前,容量瓶未干燥
B.用量筒量取浓硫酸时,仰视刻度线取浓硫酸
C.浓硫酸溶解后未恢复到室温,立即转移至容量瓶定容
D.转移硫酸溶液至容量瓶时,有少量溶液溅出
E.定容时,仰视容量瓶刻度线进行定容
15.利用物质的结构与性质对周期表进行研究,有助于我们更好地掌握同类知识。
I.2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟(49In)等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。
(1)In在周期表中的位置是 。
(2)In的最高价氧化物对应的水化物的碱性 Ba(OH)2的碱性(填“>”或“<”)。
(3)的中子数与电子数的差值为 。
II.硒(34Se)是动物和人体所必需的微量元素之一,也是重要的工业原料,与氧同族。
(4)Se原子结构示意图可表示为 。
(5)下列说法合理的是 。
a.SeO2既有氧化性又有还原性 b.沸点:H2O < H2S < H2Se
c.热稳定性:H2Se16.图为元素周期表的一部分,请参照①~⑧在表中的位置,回答下列问题:
(1)②在周期表中的位置是 。
(2)①~⑧中,化学性质最稳定的是 (填元素符号),非金属性最强的是 (填元素符号),最高价氧化物对应水化物酸性最强的是 (填化学式)。
(3)元素③的非金属性比⑥ (填“强”或“弱”),请从原子结构的角度解释: ,请用一个化学方程式加以说明 。
17.金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性,应用广泛.
(1)碳与短周期元素Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物,其中一种化合物R为非极性分子.碳元素在周期表中的位置是 ,Q是 ,R的电子式为 .
(2)一定条件下,Na还原CCl4可制备金刚石,反应结束冷却至室温后,回收其中的CCl4的实验操作名称为 ,除去粗产品中少量钠的试剂为 .
(3)碳还原SiO2制SiC,其粗产品中杂质为Si和SiO2.现将20.0g SiC粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应,收集到0.1mol氢气,过滤得SiC固体11.4g,滤液稀释到1L.生成氢气的离子方程式为 ,硅酸盐的物质的量浓度为 .
(4)下列叙述正确的有 (填序号).
①Na还原CCl4的反应、Cl2与H2O的反应均是置换反应
②水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同
③Na2SiO3溶液与SO3的反应可用于推断Si与S的非金属性强弱
④钠、锂分别在空气中燃烧,生成的氧化物中阴阳离子数目比均为1:2.
18.几种主族元素在周期表中的位置如下
根据上表回答下列问题:
(1)⑥元素的氢化物是 (填化学式)
(2)①③⑦三种元素原子半径由大到小的顺序是 (填元素符号)。
(3)表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍,该元素的原子结构示意图为 ,该元素在周期表中的位置是 。
(4)①②③三种元素氧化物对应水化物碱性最强的是 (填化学式),①与水反应的化学方程式为 。
(5)⑦非金属性强于⑧,从原子结构的角度解释其原因: 。下列表述中能证明这一事实的是 (填序号)
a.⑦的氢化物比⑧的氢化物稳定
b.⑦最高价氧化物的水化物的酸性强于⑧最高价氧化物的水化物的酸性
c.⑦能将⑧从其钠盐溶液中置换出来
(6)④与⑤元素形成的分子可能是 (填字母序号)
19.(一)下面是我们熟悉的物质:①O2 ②NaBr ③H2SO4 ④Na2CO3 ⑤NH4Cl ⑥NaHSO4 ⑦Ne ⑧Na2O2 ⑨NaOH ⑩CO2。
(1)这些物质中,只含有共价键的是 ;只含有离子键的是 ;不存在化学键的是 (填物质序号)。
(2)属于共价化合物的是 (填物质序号)。
(3)将Na2O2溶于水,破坏了Na2O2中的 ,Na2O2的电子式为 ;NaHSO4熔融状态下电离,破坏了 键,写出电离方程式 。
(4)CO2固体气化破坏了 。
(二)由H、N、O、Al组成的微粒中:微粒A和B为分子,C和E为阳离子,D为阴离子,它们都含有10个电子;B溶于A后所得的物质可电离出C和D;A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀。请回答:
(5)用化学式表示下列3种微粒:A ;C ;D 。
(6)写出过量的B通入E的溶液中反应的离子方程式 。
(7)用电子式表示B的形成过程 。
20.(1)X原子有两个电子层,它能与最活泼的金属Y形成的化合物,X是 元素(写元素符号)。
(2)6C元素能够与某非金属元素R形成化合物CRn,已知CRn分子中各原子核外最外层电子总数为32,核外电子数总和为74,则R是 元素(写元素符号),n= 。
(3)下表是元素周期表的一部分,回答有关问题:
Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵ Ⅶ 0
2 (1) (2)
3 (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9)
4 (10) (11) (12)
①在这些元素中,最不活泼的元素的结构示意图是
②在这些元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的与呈两性的发生反应的化学方程式为 ;碱性最强的与呈两性的发生反应的离子方程式
③元素(8)、(11)和氧元素形成一种广泛使用杀菌消毒剂,该物质中存在的化学键有
④用电子式表示由元素(8)和(10)形成化合物的过程:
21.回答下列问题:
(1)下面是同学们熟悉的物质:①;②金刚石;③;④;⑤;⑥;⑦;⑧;⑨;⑩。
这些物质中,只含有离子键的是 (填序号,下同);不存在化学键的是 ;属于共价化合物的是 。
(2)将溶于水,破坏了中的 ,写出其电离方程式: 。
(3)已知氢碘酸是一种具有强还原性的强酸,向胶体中逐滴加入稀溶液,会出现如下一系列变化:先出现红褐色沉淀,随后沉淀溶解,溶液呈黄色,最后溶液颜色加深。
①红褐色沉淀溶解的离子方程式是 ;
②最后溶液颜色加深的离子方程式是 。
(4)若实验室用密度为,质量分数为98%的浓硫酸配置的稀硫酸。
①配置时用量筒量取浓硫酸的体积为 ;
②实验所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管、量筒外,还有 ;
③若某同学实际配制得到的浓度为,可能的原因是 (填序号)。
A.浓硫酸稀释后未经冷却直接转移 B.容量瓶洗净后未经干燥处理
C.没有将洗涤液转入容量瓶 D.定容时仰视刻度
22.铝是地壳中含量最多的金属元素,在自然界主要以化合态形式存在。
(1)食品包装中经常用到铝箔,铝能制成铝箔是因为铝的 性;工业上制造热交换器、散热器是利用了铝的 性。
(2)铝条投入氢氧化钠溶液中,加热片刻后取出洗净,立即浸入硝酸汞溶液中,此时反应的化学方程式是 ;
取出铝条用滤纸吸干,在空气中铝条表面慢慢长出整齐的 (现象),该物质是 (写化学式).
某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究。现行高中化学教材中对“铝热反应”的现象有这样的描述:反应放出大量的热,并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿,有熔融物落入沙中” 。查阅《化学手册》可知,Al、 Al2O3、 Fe、Fe2O3的熔点、沸点数据如下:
Al Al2O3 Fe Fe2O3
熔点 660 2054 1535 1462
沸点 2467 2980 2750 -
(3)某同学推测,铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。请设计一个简单的实验方案,证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是 ,反应的离子方程式 ;
(4)实验室溶解该熔融物,在下列试剂中最适宜的试剂是 (填序号).
A.浓硫酸 B.稀硫酸 C. 浓硝酸 D.氢氧化钠溶液
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.B
【分析】甲、乙为短周期同一主族元素组成的单质,丙、丁为氧化物,则该反应是置换反应,根据物质的性质来分析解答。
【详解】A.铁是第四周期第Ⅷ族元素,不是短周期元素,故A错误;
B.碳和硅处于同一主族且属于短周期元素,碳具有强还原性,碳和二氧化硅反应生成硅和一氧化碳,所以符合条件,故B正确;
C.镁和碳元素处于不同主族,故C错误;
D.钠的还原性大于氢气,所以氢气和氧化钠不能生成钠和水,故D错误;
故选B。
2.B
【分析】第三周期元素中,X最高价氧化物水化物的溶液pH为12,氢氧根浓度为0.01mol/L,故为一元强碱,则X为Na;Y、W、Z对应的最高价氧化物水化物的溶液pH均小于7,均为酸,W最高价含氧酸溶液中氢离子浓度为0.01mol/L,故为一元强酸,则W为Cl元素;最高价含氧酸中,Z对应的酸性比W的强、Y对应的酸性比W的弱,而原子半径Y>Z>Cl,硅酸不溶于水,故Z为S元素,Y为P元素,以此解答该题。
【详解】第三周期元素中,X最高价氧化物水化物的溶液pH为12,氢氧根浓度为0.01mol/L,故为一元强碱,则X为Na;Y、W、Z对应的最高价氧化物水化物的溶液pH均小于7,均为酸,W最高价含氧酸溶液中氢离子浓度为0.01mol/L,故为一元强酸,则W为Cl元素;最高价含氧酸中,Z对应的酸性比W的强、Y对应的酸性比W的弱,而原子半径Y>Z>Cl,硅酸不溶于水,故Z为S元素,Y为P元素,
A.电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,电子层越多离子半径越大,故离子半径P3->S2->Cl->Na+,选项A错误;
B.Z与X形成的化合物Na2S为强碱弱酸盐,水溶液呈碱性,pH>7,选项B正确;
C.非金属性W>Z>Y,气态氢化物的稳定性:W>Z>Y,选项C错误;
D.X和Y的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、磷酸,恰好中和生成磷酸钠,溶液中磷酸根水解,溶液中的微粒共有钠离子、磷酸根离子、磷酸氢根离子、磷酸二氢根离子等,选项D错误。
答案选B。
【点睛】本题考查结构性质位置关系应用,根据酸性、原子半径推断元素是解题关键,侧重对元素周期律的考查,易错点为选项D:注意溶液中磷酸根水解,溶液中的微粒共有钠离子、磷酸根离子、磷酸氢根离子、磷酸二氢根离子等。
3.A
【详解】A.分子间作用力影响的主要是物质的物理性质,分子间作用力不是化学键,所以与分子的稳定性无关,对分子的稳定性无影响,A项错误;
B.原子含有质子的个数决定了元素的种类,B项正确;
C.元素周期表是依据原子核外电子的周期性排列和由此产生的元素性质的周期性变化而制成的表格,因此原子核外电子排布决定了元素在周期表中的位置,C项正确;
D.物质内部存储着能量,由于不同物质所包含的化学能不同,这就使得化学反应过程中会出现能量变化的现象,也就产生了化学反应的热效应,D项正确;
答案选A。
4.B
【分析】根据该物质的结构简式可知Y能形成2个共价键,可推测其为O原子,最外层电子数为6,X可以形成3个共价键,推测为N原子,最外层电子数为5,Z可以形成一个共价键,且半径最大,应为Cl元素,最外层电子数为7,则W的最外层电子数应为4,且半径小于Cl,应为C元素;综上所述W为C、X为N、Y为O、Z为Cl。
【详解】A.WY2、XY2分别为CO2、NO2,CO2和水反应生成碳酸钠,不属于氧化还原反应,A错误;
B.Z2和ZY2分别为Cl2和ClO2,水溶液都具有强氧化性,可以用于自来水消毒,B正确;
C.C、N、O为同周期元素,同周期主族元素自左至右原子半径减小,即半径C>N>O,即W>X>Y,C错误;
D.非金属性Cl>N>C,其最高价氧化物对于水化物的酸性依次减弱,但若不是最高价氧化对应的水化物则不一定,如HClO的酸性小于HNO3,D错误;
综上所述答案为B。
5.D
【详解】1mol氯化铝和氨气反应生成氢氧化铝沉淀,需要3mol氨气,然后沉淀量不变。
故选D。
6.B
【详解】A.HClO的电子式为,A错误;
B.CO2是共价化合物,电子式为,B正确;
C.MgF2是离子化合物,电子式为,C错误;
D.NH4Cl是离子化合物,电子式为,D错误;
答案选B。
7.B
【分析】甲是C,m是H2O,乙是H2,s是CO,n是SiO2,丙是单质硅。元素X是H,Y是C,Z是O,W是Si。
【详解】A.同周期主族元素原子半径从左往右依次减小,电子层数越多,半径越大,故原子半径Si>C>O> H,故A正确;
B.Y、W的简单氢化物分别为CH4、SiH4,稳定性: CH4 > SiH4,还原性:SiH4 > CH4,故B错误;
C.H2、CO均为常见的还原剂,故C正确;
D.由H、C、O三种元素组成的化合物,如草酸( H2C2O4),能使酸性高锰酸钾褪色,故D正确;
故选B。
8.D
【分析】X、Y、Z、W均为短周期元素,根据它们在元素周期表中的相对位置可知X和Y位于第二周期,Z和W位于第三周期,若Z原子的最外层电子数是第一层电子数的3倍,则Z是S,所以X是N,Y是O,W是Cl,据此解答。
【详解】A.N的最常见气态氢化物是氨气,其水溶液显碱性,A错误;
B.氧元素的非金属性强于硫元素,则O的单质与氢气反应比S的单质与氢气反应剧烈,B错误;
C.Cl2能使湿润的有色布条褪色,是因为氯气和水反应生成次氯酸具有漂白性,氯气没有漂白性,C错误;
D.同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径的大小关系:S>Cl>O,D正确;
答案选D。
9.C
【分析】短周期元素中,W和Q的化合价都有-2价,为ⅥA族元素,Q的最高价为+6价,W无正价,则Q为S元素,W为O元素;Z有+5、-3价,处于VA族,原子半径小于S,与O的半径相差不大,故Z为N元素;X、Y分别为+2、+3价,分别处于ⅡA族、ⅢA族,原子半径X>Y>S,故X为Mg、Y为Al,结合元素周期律知识解答该题。
【详解】根据上述分析,X为Mg元素,Y为Al元素,Z为N元素,W为O元素,Q为S元素;
A.同周期自左而右元素的金属性减弱,故金属性Mg>Al,故A错误;
B.一定条件下,氮气与氧气反应生成NO,不能直接生成NO2,故B错误;
C.非金属性越强气态氢化物越稳定,故气态氢化物的稳定性 H2O>H2S,即H2W>H2Q,故C正确;
D.X的金属性强于Y,故X的最高价氧化物对应的水化物的碱性强于Y的最高价氧化物对应的水化物的碱性,故D错误;
故选C。
【点睛】本题考查结构性质位置关系应用,根据元素的化合价与半径推断元素是解题的关键,注意元素周期律的理解掌握。本题的难点为元素的推导,要注意原子半径的关系。
10.B
【分析】短周期元素中,Y有+7、-1价,则Y为Cl;Q有最低价-2,则Q为O元素;R有+5、-3价,处于VA族,原子半径小于Cl,则R为N元素;X、M、Z的最高正化合价分别为+1、+2、+3,则分别处于IA、ⅡA、ⅢA族,原子半径X>M>Z>Cl,则X为Na、M为Mg、Z为Al。
【详解】根据上述分析可知X、Y、Z、M、R、Q分别是Na、Cl、Al、Mg、N、O。
A.元素X是Na,Q是O,X和Q形成的化合物有Na2O、Na2O2,Na2O是白色,Na2O2呈淡黄色,A错误;
B. X、Z、R分别是Na、Al、N,它们的最高价氧化物的水化物是NaOH、Al(OH)3、HNO3,由于Al(OH)3呈两性,所以三种物质之间可两两相互反应,产生盐和水,B正确;
C.Q是O,R是N,元素的非金属性越强,其相应的离子的还原性就越弱。元素的非金属性Q>R,所以离子的还原性Q2-D.元素的金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强,元素的金属性X>M,所以碱性:XOH>M(OH)2,D错误;
故合理选项是B。
【点睛】本题考查原子结构、元素性质及元素在周期表的位置关系应用的知识,关键是根据化合价与原子半径推断元素,熟练掌握元素周期律与元素关系是本题推断的基础。
11.D
【详解】A.N和As是第VA族元素,性质与N有相似处,N能形成NO、NO2、N2O3、N2O5等多种氧化物,据此推测:As也形成As2O3、As2O5等多种氧化物,故A正确;
B.非金属性越强,对应氢化物越稳定,则AsH3、H2S、HCl的稳定性逐渐增强,故B正确;
C.中子数=质量数-质子数,则的中子数为73-33=40,故C正确;
D.电子层越多,原子半径越大,同周期从左往右原子半径减小,则原子半径由大到小的顺序:As、Si、Cl,故D错误;
故选:D。
12.D
【详解】由图可知,Q为Si,则W为S,S的原子序数为16,最外层电子数为6,所以S原子结构示意图为,D正确;
故选D。
13.B
【详解】A.B40与石墨烯是不同元素生成的单质,二者不互为同素异形体,故A错误;
B.43.2gB40的物质的量为0.1mol,该物质含有4molB原子,即2.408×1024个原子,故B正确;
C.B40中只有B与B之间的共价键,均为非极性键,故C错误;
D.全硼富勒烯团簇是一种单质,且相对分子质量不是很大,不是高分子化合物,故D错误;
答案选B。
14.(1)有色纸条褪色
(2) H-O-Cl ClO2
(3)C
(4) Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O 4.0mol/L 4.5 BC
【详解】(1)物质乙为Cl元素的单质氯气,氯气与水反应生成的HClO,HClO具有漂白性,故将新制氯气的水溶液滴加几滴到干燥的有色纸条上观察到的现象是有色纸条褪色。
(2)物质戊为+1价氯的含氧酸,为HClO,结构式为H-O-Cl;甲为HCl、乙为Cl2,丙为ClO2、戊为HClO,电解质是指在水溶液中或熔融态下能导电的化合物,非电解质是指在水溶液中和熔融态下均不能导电的化合物,HCl、HClO的水溶液能导电,属于电解质,Cl2既不是电解质,也不是非电解质,ClO2属于非电解质。
(3)ClO转化为Cl-,Cl元素化合价降低,得电子,作氧化剂,需要还原剂,SO2具有还原性,可作还原剂,故选C。
(4)①氯气和NaOH溶液反应生成NaClO、NaCl和水,离子方程式为Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O;该“84消毒液”有效成分为NaClO,物质的量浓度为。
②设需要18.0mol/L的浓硫酸的体积为x mL,根据稀释前后溶质物质的量不变可得,9010-3L0.90mol/L=18.0mol/Lx10-3L,解得x=4.5mL,故需要量取上述浓硫酸的体积为4.5mL。
A.配制前,容量瓶未干燥,不影响所配溶液浓度;
B.用量筒量取浓硫酸时,仰视刻度线取浓硫酸,则导致量取的浓硫酸的体积偏大,溶质物质的量偏大,则导致所配制溶液的浓度偏大;
C.浓硫酸溶解后未恢复到室温,立即转移至容量瓶定容,由于热胀冷缩,导致定容时加入的蒸馏水的体积偏小,则导致所配制溶液的浓度偏大;
D.转移硫酸溶液至容量瓶时,有少量溶液溅出,溶质损失,则导致所配制溶液的浓度偏小;
E.定容时,仰视容量瓶刻度线进行定容,导致定容时加入的蒸馏水的体积偏大,则导致所配制溶液的浓度偏小;
综上所述,若所配制的稀硫酸浓度大于0.90mol/L,则可能的原因是BC。
15.(1)第五周期ⅢA族
(2)<
(3)17
(4)
(5)ad
【解析】(1)
稀有气体元素54Xe位于第五周期零族,根据稀有气体元素定位法可知49In是在周期表中的位置是第五周期ⅢA族;
(2)
Ba位于周期表第六周期ⅡA族,In位于第五周期ⅢA族,因此非金属性Ba强于In,In的最高价氧化物对应的水化物的碱性(3)
的中子数与电子数的差值=(115-49)-49=17;
(4)
Se为34号元素,位于第四周期ⅥA族,其原子结构示意图可表示为;
(5)
a.Se为第ⅥA族元素,最高价态为+6,最低价为-2价,因此SeO2既有氧化性又有还原性,a正确;
b.同主族元素简单氢化物的沸点从上到下升高,但H2O分子间存在氢键,沸点比H2S、H2Se均高,b错误;
c.非金属性:Sed.Se和Br位于同一周期,Br在右,因此非金属性:Se
选ad。
16.(1)第二周第IVA族
(2) He F HClO4
(3) 强 同主族,从上到下,元素原子半径逐渐增大,得电子能力减弱,元素非金属性减弱 2H2S+O2=2S↓+2H2O
【分析】由元素在周期表的位置可知,元素①~⑧分别为H、C、O、F、Na、S、Cl、He;化学性质最稳定的是稀有气体元素,非金属性最强元素在周期表的左上角同周期左到右,最高价氧化物对应水化物酸性增强,从下到上,酸性增强;同主族,从上到下,元素的金属性增强,非金属性减弱,同主族,从上到下,元素原子半径逐渐增大,得电子能力减弱,元素非金属性减弱置换反应可以证明元素的非金属性强弱;据此分析解题。
【详解】(1)由元素在周期表的位置可知,元素①~⑧分别为H、C、O、F、Na、S、Cl、He;②是C,在周期表中的位置是第二周第ⅣA族,故答案为第二周第ⅣA族;
(2)①~⑧中,化学性质最稳定的是,稀有气体元素He,非金属性最强元素在周期表的左上角,是F元素,同周期左到右,最高价氧化物对应水化物酸性增强,从下到上,酸性增强,所以酸性最强的是HClO4,故答案为He、F、HClO4;
(3)同主族,从上到下,元素的金属性增强,非金属性减弱,所以元素③的非金属性比⑥强,同主族,从上到下,元素原子半径逐渐增大,得电子能力减弱,元素非金属性减弱,氧气和硫化氢能发生置换反应可以证明,反应方程式为2H2S+O2=2S↓+2H2O;故答案为强;同主族,从上到下,元素原子半径逐渐增大,得电子能力减弱,元素非金属性减弱,可以从单质的氧化性进行比较,即氧气可氧化硫化氢生成硫单质和水,涉及的化学方程式为;2H2S+O2=2S↓+2H2O。
【点睛】本题考查结构性质位置关系应用,侧重同主族元素化合物性质相似性与递变性考查,难度不大,注意基础知识的理解掌握。
17. 第二周期第ⅣA族 氧 过滤 水(或乙醇) Si+2OH﹣+H2O═SiO32﹣+2H2↑ 0.17 mol L﹣1 ③④
【详解】试题分析:(1)Q为氧,非极性分子R为CO2;
(2)将不溶性固体和液体分离通常采用的方法是过滤;由于Na可以与水(或乙醇)发生反应;
(3)根据反应的方程式计算生成Na2SiO3的物质的量,进而计算浓度;
(4))①Na还原CCl4的反应属于置换反应,但Cl2与H2O反应生成HCl和HClO;
②水晶属于原子晶体,而干冰属于分子晶体;
③元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强;
④钠、锂分别在空气中燃烧,生成的氧化物分别为Na2O2、Li2O.
解:(1)由题给信息“碳与Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物,其中一种化合物R为非极性分子”可推知Q为氧,非极性分子R为CO2.根据周期序数=电子层数,主族序数=最外层电子数可以确定碳在周期表中的位置是第二周期第ⅣA族,CO2的电子式为,故答案为第二周期第ⅣA族;氧(或O);;
(2)金刚石是不溶于CCl4的固体,CCl4是液体,将不溶性固体和液体分离通常采用的方法是过滤;由于Na可以与水(或乙醇)发生反应,而金刚石不与水(或乙醇)反应,所以除去粗产品中少量的钠可用水(或乙醇),
故答案为过滤;水(或乙醇);
(3)根据硅与NaOH反应的化学方程式Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑可写出其离子方程式为Si+2OH﹣+H2O═SiO32﹣+2H2↑;
计算溶液中硅酸盐的物质的量浓度需要根据化学方程式进行计算:
Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑
28 g 1 mol 2 mol
m(Si) n1(Na2SiO3) 0.1 mol
m(Si)==1.4g,
n1(Na2SiO3)=="0.05" mol,
粗产品中SiO2的质量为m(SiO2)=20.0g﹣11.4g﹣1.4 g="7.2" g
SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O
60g 1mol
2g n2(Na2SiO3)
n2(Na2SiO3)==0.12mol,
则n(Na2SiO3)=n1(Na2SiO3)+n2(Na2SiO3)=0.12mol+0.05mol=0.17mol,
硅酸盐的物质的量浓度为=0.17mol/L,
故答案为Si+2OH﹣+H2O═SiO32﹣+2H2↑;0.17 mol L﹣1;
(4)①Na还原CCl4的反应属于置换反应,但Cl2与H2O反应生成HCl和HClO,不是置换反应,故①错误;
②水晶属于原子晶体,而干冰属于分子晶体,熔化时克服粒子间作用力的类型不相同,故②错误;
③Na2SiO3溶液与SO3的反应,说明酸性H2SiO3比H2SO4弱,则可用于推断Si与S的非金属性强弱,故③正确;
④钠、锂分别在空气中燃烧,生成的氧化物分别为Na2O2、Li2O,阴阳离子数目比均为1:2,故④正确.
故答案为③④.
点评:本题综合元素化合物知识,题目难度中等,注意从质量守恒的角度结合反应的化学方程式计算,(3)为易错点.
18. NH3 Na>Al>Cl 3周期IA族 KOH 2Na + 2H2O=2NaOH+H2↑ Cl、 Br处于同一主族(VIIA族),易得1个电子,Cl的原子半径比Br小,核对最外层电子的吸引能力强,Cl的得电子能力强,非金属性强。 a、 b、 c C、D
【分析】根据元素在周期表中的相对位置可知各元素是:①Na、②K、③Al、④H、⑤C、⑥N、⑦Cl、⑧Br。
(1)⑥是N元素,最低负价-3价;
(2)①③⑦三种元素处于第3周期,从左到右原子半径逐渐减小;
(3)表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍,该元素为Na。
(4)①②③三种元素的金属性K>Na>Al;钠与水反应生成氢氧化钠和氢气。
(5)根据非金属性强弱比较规律分析解答;
(6)④为H元素与⑤为C元素形成的分子可能是烃,碳有4个价电子,满足条件的C和D,分别是甲烷和苯。
【详解】(1)⑥是N元素,最低负价-3价,氢化物是NH3;
(2)①③⑦三种元素处于第3周期,从左到右原子半径逐渐减小,原子半径由大到小的顺序是Na>Al>Cl(填元素符号)。
(3)表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍,该元素的原子结构示意图为,该元素在周期表中的位置是3周期IA族。
(4)①②③三种元素的金属性K>Na>Al,①②③三种元素氧化物对应水化物碱性KOH>NaOH>Al(OH)3,最强的是KOH,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,①与水反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。
(5)⑦非金属性强于⑧,从原子结构的角度解释其原因为Cl、Br处于同一主族(VIIA族),易得1个电子,Cl的原子半径比Br小,核对最外层电子的吸引能力强,Cl的得电子能力强,非金属性强。
a.⑦的氢化物比⑧的氢化物稳定,证明非金属性Cl>Br,故正确;
b.⑦最高价氧化物的水化物的酸性强于⑧最高价氧化物的水化物的酸性,证明非金属性Cl>Br,故正确;
c.⑦能将⑧从其钠盐溶液中置换出来,氯能将溴离子氧化,证明非金属性Cl>Br,故正确;
故选a、b、c。
(6)④为H元素与⑤为C元素形成的分子可能是烃,碳有4个价电子,满足条件的C和D,分别是甲烷和苯。答案选CD。
19.(1) ①③⑩ ② ⑦
(2)③⑩
(3) 离子键和非极性共价键 离子 NaHSO4=Na++
(4)分子间作用力或范德华力
(5) H2O NH OH-
(6)Al3++3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3或Al3++3NH3+3H2O=Al(OH)3↓+3
(7)
【详解】(1)①O2是非金属单质,2个O原子之间以共价键结合,只存在共价键;
③H2SO4是酸,由分子构成,在物质分子中原子之间以共价键结合,只存在共价键;
⑩CO2是氧化物,由分子构成,在物质分子中原子之间以共价键结合,只存在共价键;
因此只含有共价键的物质序号是①③⑩;
②NaBr是离子化合物,Na+与Br-之间以离子键结合,只存在离子键;
④Na2CO3是离子化合物,Na+与以离子键结合,在中C、O原子之间以共价键结合,因此该物质含有离子键、共价键;
⑤NH4Cl是离子化合物,与Cl-之间以离子键结合,在中N、H原子之间以共价键结合,因此该物质含有离子键、共价键;
⑥NaHSO4是离子化合物,Na+、以离子键结合,在中S与O原子及H与O 原子之间以共价键结合,因此含有离子键、共价键;
⑧Na2O2是离子化合物,Na+、之间以离子键结合,在中O原子之间以共价键结合,因此该物质含有离子键、共价键;
⑨NaOH是离子化合物,Na+、OH-之间以离子键结合,在OH-中H、O原子之间以共价键结合,因此该物质含有离子键、共价键;
则只含有离子键的物质序号是②;
⑦Ne是单原子分子,不存在化学键,故不存在化学键的物质序号是⑦;
(2)在上述物质中属于共价化合物的是H2SO4、CO2,故物质序号是③⑩;
(3)将Na2O2溶于水,破坏了离子键、非极性共价键,Na2O2与水反应产生NaOH、O2;Na+、之间以离子键结合,在中2个O原子之间以共价键结合,其电子式为;
NaHSO4是离子化合物,当其熔化时破坏了离子键,电离产生了Na+、,故NaHSO4电离方程式为:NaHSO4=Na++;
(4)CO2是由分子通过分子间作用力构成的分子晶体,CO2固体气化破坏了分子间作用力或范德华力;
(5)(二)由H、N、O、Al组成的微粒中:微粒A和B为分子,C和E为阳离子,D为阴离子,它们都含有10个电子;B溶于A后所得的物质可电离出C和D;A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀,可知A是H2O,B是NH3,C是,D是OH-,再根据A、B、E三种微粒反应后可得C和一种白色沉淀,可推知E为Al3+。
根据上述分析可知:A是H2O,C是,D是OH-;
(6)将NH3通入Al3+的水溶液中,反应产生Al(OH)3沉淀和,该反应的离子方程式为:Al3++3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3或Al3++3NH3+3H2O=Al(OH)3↓+3;
(7)B是NH3,在NH3分子中N原子与3个H原子通过三个共价键结合,使分子中各个原子都达到稳定结构,故用电子式表示物质的形成过程为:。
20. N Cl 4 3HClO4+Al(OH)3=Al(ClO4)3+3H2O Al(OH)3+OH-=+2H2O 离子键、共价键
【分析】1)由X原子有两个电子层可知,X为第二周期元素,元素周期表中最活泼的金属元素为Cs元素,则Y为+1价Cs元素,由化学式Y3X可知,X为—3价;
(2)非金属元素R的最外层电子数为a,核外电子数为b,由CRn分子中各原子核外最外层电子总数为32可得an=28,由核外电子数总和为74可得bn=68,两式相比可得a:b=7:17,由最外层电子数不超过8可知a=7、b=17;
(3)由元素周期表的相对位置可知(1)为N元素、(2)为F元素、(3)为Na元素、(4)为Mg元素、(5)为Al元素、(6)为Si元素、(7)为S元素、(8)为Cl元素、(9)为Ar元素、(10)为K元素、(11)为Ca元素、(12)为Br元素。
【详解】(1)由X原子有两个电子层可知,X为第二周期元素,元素周期表中最活泼的金属元素为Cs元素,则Y为+1价Cs元素,由化学式Y3X可知,X为—3价,则X为N元素,故答案为:N;
(2)非金属元素R的最外层电子数为a,核外电子数为b,由CRn分子中各原子核外最外层电子总数为32可得an=28,由核外电子数总和为74可得bn=68,两式相比可得a:b=7:17,由最外层电子数不超过8可知a=7、b=17,则R为Cl元素,CRn分子为CCl4,故答案为:Cl;4;
(3)①在这些元素中,最不活泼的元素为稀有气体Ar元素,Ar原子有3个电子层,最外层有8个电子,原子的结构示意图为,故答案为:;
②在这些元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是HClO4、呈两性的是Al(OH)3、碱性最强的是KOH,高氯酸溶液与氢氧化铝反应生成高氯酸铝和水,反应的化学方程式为3HClO4+Al(OH)3=Al(ClO4)3+3H2O,氢氧化铝与氢氧化钾溶液反应生成偏铝酸钾和水,反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=+2H2O,故答案为:3HClO4+Al(OH)3=Al(ClO4)3+3H2O;Al(OH)3+OH-=+2H2O;
③次氯酸钙是漂白粉的主要成份,是一种广泛使用杀菌消毒剂,次氯酸钙是离子化合物,含有离子键和共价键,故答案为:离子键、共价键;
④氯化钾是由钾离子和氯离子形成的离子化合物,用电子式表示氯化钾的形成过程为,故答案为:。
【点睛】非金属元素R的最外层电子数为a,核外电子数为b,由CRn分子中各原子核外最外层电子总数为32可得an=28,由核外电子数总和为74可得bn=68,两式相比可得a:b=7:17,由最外层电子数不超过8可知a=7、b=17是分析的难点,也是解答的关键。
21.(1) ③ ⑧ ④
(2) 离子键和共价键
(3)
(4) 6.3 容量瓶 CD
【解析】(1)
①O2中O原子之间只存在非极性共价键,为单质;
②金刚石中碳原子之间只存在非极性共价键;
③NaBr中钠离子和溴离子之间只存在离子键,为离子化合物;
④H2SO4中S原子和O原子、O原子和H原子之间存在极性共价键,为共价化合物;
⑤Na2CO3中钠离子和碳酸根离子之间存在离子键、C原子和O原子之间存在极性共价键,为离子化合物;
⑥NH4Cl中铵根离子和氯离子之间存在离子键、N原子和H原子之间存在极性共价键,为离子化合物;
⑦NaHSO4中钠离子和硫酸氢根离子之间存在离子键、S原子和O原子之间存在共价键,为离子化合物;
⑧Ne中不存在化学键;
⑨Na2O2中钠离子和过氧根离子之间存在离子键、O原子之间存在非极性共价键,为离子化合物;
⑩NaOH中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键、O原子和H原子之间存在极性键,为离子化合物;
只含有离子键的是③;不存在化学键的是⑧;属于共价化合物的是④;
(2)
NaHSO4是强酸强碱酸式盐,属强电解质,在水中完全电离,电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子,电离方程式为,所以破坏了NaHSO4中的离子键和共价键;
(3)
①氢氧化铁与氢碘酸发生酸碱中和反应:;
②三价铁离子具有强的氧化性,能够氧化碘离子,生成单质碘,反应的离子方程式为:2Fe3++2I-═I2+2Fe2+,所以最后溶液颜色加深;
(4)
①该浓硫酸的浓度为:,配制250mL 0.46mol/L的稀硫酸,根据溶质的物质的量相等,则需要该浓硫酸的体积为:≈0.0063L=6.3mL;
②配制步骤有:计算、量取、稀释、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等,实验所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管,量筒外,还缺少250mL容量瓶;
③该同学实际配制得到的浓度为0.45mol/L,说明配制的溶液浓度偏低
A.浓硫酸稀释后未经冷却直接转移,冷却后溶液体积偏小,所得溶液浓度偏高,故A错误;
B.容量瓶洗净后未经干燥处理,该操作方法合理,不影响配制结果,故B错误;
C.没有将洗涤液转入容量瓶,导致溶质的物质的量偏小,溶液浓度偏低,故C正确;
D.定容时仰视刻度,到溶液体积偏大,溶液浓度偏低,故D正确;
故答案为:CD。
22. 延展性 导热性 2Al+3Hg2+=3Hg+2Al3+ 白色的毛刷状的固体 氧化铝 氢氧化钠溶液 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ B
【详解】(1)食品包装中经常用到铝箔,铝能制成铝箔是因为铝的延展性性;工业上制造热交换器、散热器是利用了铝的导热性。故答案为:延展性;导热性;
(2)铝条投入氢氧化钠溶液中,加热片刻后取出洗净,得到除去表面氧化膜的铝片,立即浸入硝酸汞溶液中,此时发生置换反应,反应的化学方程式是2Al+3Hg2+=3Hg+2Al3+;
取出铝条用滤纸吸干,铝和汞形成合金,在空气中铝条表面慢慢长出整齐的白色的毛刷状的固体(现象),该物质是Al2O3 。故答案为:2Al+3Hg2+=3Hg+2Al3+;整齐的白色的毛刷状的固体;Al2O3。
(3)利用铝能与碱反应生成氢气的原理,证明铝热反应所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是氢氧化钠溶液,反应的离子方程式2Al+2OH-+2H2O→2AlO2-+3H2↑;故答案为:氢氧化钠溶液;2Al+2OH-+2H2O→2AlO2-+3H2↑;
(4)实验室溶解铁铝合金,最适宜的试剂为:A. 浓硫酸中产生钝化现象,故A不选; B. 稀硫酸既能与铁反应又能与铝反应,故B选;C. 浓硝酸中产生钝化现象,故C不选; D. 氢氧化钠溶液只能溶解铝,故D不选;故选B。
答案第1页,共2页
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