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1. I是常规核裂变产物之一,可以通过测定大气或水中I的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关I的叙述中错误的是( )
A. 53I的化学性质与53I相同
B. I的原子序数为53
C. I的原子核外电子数为78
D. I的原子核内中子数多于质子数
解析: I表示的是质子数为53,质量数为131的碘原子,其原子序数和核外电子数都为53,中子数=131-53=78,所以中子数多于质子数。I和I互为同位素,其化学性质相同。
答案: C
2.He可以作为核聚变材料。下列关于He叙述正确的是( )
A.He和H互为同位素
B.He原子核内中子数为2
C.He原子核外电子数为2
D.He代表原子核内有2个质子和3个中子的氦原子
解析: 本题考查原子符号的意义及同位素的概念。掌握了这些知识则很容易判断出只有C项正确。
答案: C
3.某元素的两种同位素,它们的原子具有不同的( )
A.质子数 B.质量数
C.原子序数 D.电子数
解析: 同位素指具有相同的质子数和不同中子数的不同核素。
答案: B
4.下列叙述错误的是( )
A.13C和14C属于同一种元素,它们互为同位素
B.1H和2H是不同的核素,它们的质子数相等
C.14C和14N的质量数相等,它们的中子数不等
D.6Li和7Li的电子数相等,中子数也相等
解析: 6Li和7Li的电子数相等,但中子数后者大于前者。
答案: D
5.下列各组微粒具有相同的质子数和电子数的是( )
A.OH-、H2O、F- B.NH3、NH、NH
C.H3O+、NH、NH D.HCl、F2、H2S
解析: 以OH-为例,O原子中有8个质子,H原子中有1个质子,OH-中的质子数为:8+1=9个,因为OH-带1个负电荷,电子数比质子数多1个,电子数为:9+1=10,同样方法可得这些微粒中的质子数和电子数分别为:
微粒
H2O
F-
NH3
NH
NH
H2S
F2
H3O+
HCl
质子
10
9
10
11
9
18
18
11
18
电子
10
10
10
10
10
18
18
10
18
答案: D
6.某元素的一种同位素X的质量数为A,含N个中子,它与H原子组成HmX分子。在a g HmX中所含质子的物质的量是( )
A.(A-N+m)mol B.(A-N)mol
C.(A-N)mol D.(A-N+m)mol
解析: X的质子数为A-N,HmX分子中所含质子数为A-N+m,也就是1 mol HmX分子中所含质子的物质的量为(A-N+m)mol,a g HmX的物质的量为mol,故a g HmX中所含质子的物质的量为:(A-N+m)mol。
答案: A
7.几种微粒具有相同的核电荷数,则可说明( )
A.可能是同一元素 B.一定是同一元素
C.彼此之间一定是同位素 D.核外电子数一定相等
解析: 微粒可以是原子、离子、分子等,如Ne、H2O、NH3具有相同的核电荷数,不是同一元素,故B、C错误。如Na、Na+核电荷数相等,核外电子数不等,所以D项错误。
答案: A
8.在Li、7N、Na、Mg、Li、6C几种核素中:
(1)________和________互为同位素。
(2)________和________质量数相等,但不能互为同位素。
(3)________和________的中子数相等,但质子数不相等,所以不是同一种元素。
解析: (1)同位素是质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同核素,所以Li和Li互为同位素。
(2)质量数相等但不能互为同位素的应该是质子数不同的原子,所以是7N和6C。
(3)中子数相等的粒子应该是质量数减质子数相等,所以是Na和Mg。
答案: (1)Li Li (2)7N 6C (3)Na Mg
9.(1)在过氧化钠中含有离子8O,微粒中各数字所表示的意义是:
16______________、8______________、2-________________、2________________、-1________________。
(2)氢的同位素1H、2H、3H与氧的同位素16O、17O、18O相互结合为水,可得水分子的种数为______;可得相对分子质量不同的水分子种数为______。
解析: (1)本题重点考查的是X的含义以及元素化合价的标注、离子所带电荷的标注、原子团中的原子个数的标注等知识点。
(2)H2O可以看做两个氢原子结合一个氧原子,首先是两个氢原子的组合方式有以下几种共6种组合方式,每一种结合氧原子的可能性有3种(8O、8O、8O)这样水的种类共有:6×3=18种,其相对分子质量分别为18、19、20、21、22、23、24共七种。
答案: (1)氧原子的质量数 氧原子的核电荷数(或质子数) 过氧根离子带2个单位负电荷 氧原子个数 氧元素的化合价
(2)18 7
10.(能力拔高)用X表示原子:
(1)中性原子的中子数:N=________。
(2)阳离子的中子数:AXn+共有x个电子,则N=________。
(3)阴离子的中子数:AXn-共有x个电子,则N=________。
(4)中性分子或原子团的中子数:12C16O2分子中,N=______。
(5)A2-原子核内有x个中子,其质量数为m,则n g A2-所含电子的物质的量为______________mol。
解析: (1)中性原子:N=A-Z。
(2)AXn+是由原子ZX失去n个电子形成的,所以:
Z-n=x?N=A-Z=A-(n+x)=A-n-x。
(3)AXn-是由原子X得到n个电子形成的,所以:
Z+n=x?N=A-Z=A-(x-n)=A-x+n。
(4)中性分子:N=(12-6)+(16-8)×2=22。
(5)1 mol A2-含电子的物质的量为(m-x+2),则n g A2-含有电子的物质的量为×(m-x+2)=mol。
答案: (1)A-Z (2)A-n-x (3)A-x+n (4)22
(5)
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1.下列粒子的核外电子排布正确的是( )
解析: 本题可用排除法,电子总是尽先排在离核近的电子层上,故A错;最外电子层最多可排8个电子,故B错;倒数第二层最多可排18个电子,故C错。
答案: D
2.下列化学符号表示同一种元素的是( )
①X ②X
A.只有①③ B.①②③
C.只有②③ D.全部
解析: 元素的种类由质子数决定,由给出符号可知①、②、③核内质子数均为17,为同一种元素。
答案: B
3.在核电荷数为1~18的元素中,下列叙述正确的是(双选)( )
A.最外层只有1个电子的元素一定是金属元素
B.最外层只有2个电子的元素一定是金属元素
C.原子核外各层电子数相等的元素一定是金属元素
D.核电荷数为17的元素容易获得1个电子
解析: 在核电荷数为1~18的元素中,最外层只有1个电子的元素有H、Li、Na,其中H为非金属元素,A项错误;最外层只有2个电子的元素有He、Be、Mg,其中He为非金属元素,B项错误;原子核外各层电子数相等的元素只有Be,它是金属元素,C项正确;核电荷数为17的元素最外层有7个电子,很容易获得1个电子而成为8个电子的稳定结构。
答案: CD
4.下列各组微粒中,核外电子层结构相同的是( )
A.Mg2+、O2-、Na+、F- B.Na+、F-、S2-、Ar
C.K+、Ca2+、S2-、Ba2+ D.Mg2+、S2-、Na+、F-
解析: 先画出其原子结构示意图,再判断得失电子后对应离子的电子层结构。
答案: A
5.A、B、C三种元素原子的核电荷数依次为a、b、c,它们的离子An+、Bn-、Cm-具有相同的电子层结构,且n>m,则下列关系正确的是( )
A.a>b>c B.a>c>b
C.a=b+m+n D.a=c-n-m
解析: A原子失电子成为阳离子An+,而B、C原子分别得电子变成阴离子Bn-、Cm-,且n>m,所以质子数a>c>b。三种离子核外电子数相等,所以a-n=b+n=c+m即a=b+2n=c+m+n。
答案: B
6.某元素的原子核外电子排布中,K电子层和L层电子层电子数之和等于M电子层和N电子层电子数之和,则该元素的核电荷数为( )
A.30 B.20
C.12 D.17
解析: 据题意,结合核外电子排布所遵循的规律可知,该元素原子核外K层上有2个电子,L层上有8个电子,M层上有8个电子,N层上有2个电子,因此核外共有20个电子,则核外电荷数为20。
答案: B
7.已知X、Y是原子核电荷数不大于18的元素。X原子的最外层电子数为a,次外层电子数为a+2;Y原子的最外层电子数为b-5,次外层为b。判断X、Y两元素形成的化合物的组成是( )
A.XY2 B.Y4X
C.Y2X3 D.XY5
解析: 由于X原子的次外层电子数为a+2,故不可能为K层,由于其核电荷数不大于18,故其次外层应为L层,所以a+2=8,a=6。由于Y原子的最外层电子数为b-5>0,即b>5,其次外层电子数为b>5,故其次外层只能为L层,即b=8。所以X和Y的核外电子排布分别为,即X和Y分别为S和Al,易形成化合物Al2S3。故正确答案为C。
答案: C
8.写出下列微粒的符号并画出相应的离子结构示意图。
(1)最外层电子数是次外层电子数4倍的二价阴离子__________________。
(2)电子总数为18的+1价单核阳离子__________________。
解析: 解此题的关键是要熟练掌握原(离)子符号的书写及粒子结构示意图的画法。要弄清题目要求画的究竟是原子结构示意图还是离子结构示意图,是阳离子结构示意图还是阴离子结构示意图。再结合原子核外电子排布规律画出符合题目要求的原(离)子结构示意图。
答案: (1)O2-,
9.有几种元素的微粒的核外电子层结构如图所示,请回答下列问题:
(1)若该微粒是中性微粒,这种微粒的符号是________。
(2)若该微粒的盐溶液能使溴水退色,并出现浑浊,这种微粒的符号是________。
(3)若该微粒的氧化性很弱,得到1个电子后变为原子,原子的还原性很强,这种微粒的符号是________。
(4)若该微粒的还原性很弱,失去1个电子后变为原子,原子的氧化性很强,这种微粒的符号是________。
解析: 若是中性微粒即原子,则应是Ar;在溶液中能使溴水退色并出现浑浊的物质应该是硫化物,该微粒应该是S2-;微粒得到1个电子后变为原子,则其原子的电子数应该为18+1=19个,质子数应该是19个,则这种微粒是K+,K+的氧化性很弱而钾原子的还原性很强,符合题目要求;微粒失去1个电子后变为原子,则其原子的电子数应该为18-1=17个,质子数应该是17个,则这种微粒是Cl-,Cl-的还原性很弱而氯原子的氧化性很强,符合题目要求。
答案: (1)Ar (2)S2- (3)K+ (4)Cl-
10.(能力拔高)已知A、B、C、D是中学化学中常见的四种不同微粒。它们之间存在如下图中转化关系:
(1)如果A、B、C、D均是10电子的微粒,请写出:
A的化学式________;D的化学式________。
(2)如果A和C是18电子的微粒,B和D是10电子的微粒,请写出A与B在溶液中反应的离子方程式______________________________________。
解析: 考查常见10电子、18电子的微粒和微粒间的转化关系。
(1)在熟悉10电子、18电子的常见微粒的基础上,观察框图,容易想到NH+OH-NH3+H2O的反应,其次应想到HF+OH-===F-+H2O,再联想到H2S+OH-===HS-+H2O或HS-+OH-===S2-+H2O。
(2)从上述反应式可以看出OH-能夺取H2S或HS-中的H+,所以结合质子的能力B>C,即OH->S2-(或HS-)。
答案: (1)HF H2O
(2)H2S+OH-===HS-+H2O(或HS-+OH-===S2-+H2O)
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1.元素的性质呈周期性变化的根本原因是( )
A.相对原子质量递增,量变引起质变
B.原子半径呈周期性变化
C.原子核外电子排布呈周期性变化
D.元素的金属性和非金属性呈周期性变化
解析: 元素的性质呈周期性变化的根本原因是原子核外电子排布呈周期性变化,其他周期性变化都是由它引起的。
答案: C
2.核电荷数为11~17的元素,随核电荷数的递增而逐渐变小的是( )
A.电子层数 B.最外层电子数
C.原子半径 D.元素最高化合价
解析: 根据元素周期律和原子核外电子排布规律的知识可知,核电荷数为11~17的元素,电子层数相同,最外层电子数依次增多,最高化合价依次升高,原子半径依次减小。
答案: C
3.某元素原子的最外层有2个电子,关于该元素的推断一定正确的是( )
A.是金属元素 B.是化学性质活泼的元素
C.是稀有气体元素 D.无法确定
解析: 最外层电子数为2的元素有He、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra,7种元素中既有金属元素,也有稀有气体元素。因此无法确定是哪一种元素。
答案: D
4.下列微粒的半径比值大于1的是( )
A.Na+/Na B.K+/S2-
C.N/C D.Cl-/Cl
解析: 要想使上述微粒半径的比值大于1,则应该是分子的微粒半径大于分母的微粒半径,根据微粒半径大小的比较原则,答案选D。
答案: D
5.已知下列元素的原子半径:
原子
N
S
O
Si
半径r/10-10 m
0.75
1.02
0.73
1.11
根据以上数据判断,磷原子的半径可能是( )
A.1.10×10-10 m B.0.80×10-10 m
C.0.70×10-10 m D.1.20×10-10 m
解析: 根据1~18号元素原子的半径变化规律可知,11~17号元素,原子序数越大,半径反而越小。P的原子半径要大于S而小于Si,只有A项符合。
答案: A
6.下列各组元素性质的递变情况错误的是( )
A.Li、Be、B原子最外层电子数依次增多
B.P、S、Cl元素最高正价依次升高
C.N、O、F原子半径依次增大
D.Na、K的电子层数逐渐增多
解析: 根据元素周期律可知,随原子序数的递增,原子结构、原子半径、元素的化合价、元素的金属性和非金属性都呈现周期性的变化,A、B、D选项均正确,C选项中原子半径应是依次减小。
答案: C
7.某元素R的最高价氧化物对应的水化物是HnRO2n-2,则元素R在其最低负价氢化物中的化合价是( )
A.3n-10 B.12-3n
C.3n-4 D.3n-12
解析: 设R的最高正价为+x,由化合物中正、负化合价代数和为0,列式:(+1)·n+x+(-2)·(2n-2)=0,解得x=3n-4。因为元素的最高正价+|最低负价|=8,所以氢化物中元素R的化合价为-[8-(3n-4)]=3n-12。
答案: D
8.X元素的阳离子和Y元素的阴离子具有相同的核外电子结构,则下列关系正确的是( )
A.原子序数:X
B.原子半径:r(X)C.离子半径:r(X)>r(Y)
D.原子最外层电子数:X解析: 由题意可知X为金属,Y为非金属,因此最外层电子数XY,原子半径X>Y,据核外电子结构相同的离子,核电荷数越小,离子半径越大,离子半径r(X)答案: D
9.W、X、Y、Z都是1~18号非稀有气体元素,其原子半径依次减小,它们最低负价对应的气态氢化物分子中具有相同的电子总数,Y元素原子的K层电子数与M层电子数之和等于L层的电子数,则它们的最高价氧化物的化学式正确的是( )
A.WO B.X2O5
C.YO2 D.ZO3
解析: Y元素原子的K层电子数与M层电子数之和等于L层的电子数,则Y为硫,又四种元素原子半径依次减小,气态氢化物分子中具有相同的电子总数,都满足18电子,则W、X、Y、Z依次为Si、P、S、Cl,它们的最高价氧化物分别是SiO2、P2O5、SO3、Cl2O7,故B正确。
答案: B
10.今有A、B两种元素,其原子序数分别为9和15。
(1)写出元素符号:
A:________,B________
(2)A元素原子核外有________个电子层,最外层有________个电子。
(3)B元素最高正价为________,最低负价为________。
(4)A、B元素原子半径大小,关系为r(A)________r(B)。
解析: A元素为氟,其原子结构示意图为+9 ;B元素为磷,其原子结构示意图为+15 。由于N原子电子层数与F原子电子层数相同,原子序数Nr(F);又由于N原子与P原子最外层电子数相同,P原子多一个电子层,故有r(N)r(N)>r(F)。
答案: (1)F P
(2)2 7
(3)+5 -3
(4)<
11.(能力拔高)有下列四种微粒:①O ②Na ③Mg
④N(用序号填空)。
(1)按原子半径由大到小顺序排列是________________________________________________________________________。
(2)微粒中质子数小于中子数的是________________________________________________________________________。
(3)在化合物中呈现的化合价的数值最多的是________________________________________________________________________。
(4)能形成X2Y2型化合物的是________,能形成X3Y2型的化合物的是________。
解析: (1)由O、N具有2个电子层,而Na、Mg具有3个电子层,因此Na、Mg的原子半径大于O、N,而对于11Na、12Mg来说,由于Mg的核电荷数大,因此r(Na)>r(Mg),同样r(N)>r(O),故原子半径由大到小排列为r(Na)>r(Mg)>r(N)>r(O)。
(2)由N=A-Z得中子数分别为N(O)=10、N(Na)=12、N(Mg)=12、N(N)=7。
(4)能形成X2Y2型化合物,则X可呈+1价而Y呈-1价,故为Na2O2,能形成X3Y2型化合物,则X呈+2价,Y呈-3价,故为Mg3N2。
答案: (1)②>③>④>① (2)①② (3)④
(4)①② ③④
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1.科学家预测,原子序数为114的元素具有相当稳定的同位素,它在元素周期表中的位置是( )
A.第5周期、ⅣA族 B.第6周期、ⅥA族
C.第7周期、ⅣA族 D.第7周期、ⅥA族
解析: 根据86<114<118,可以判断元素位于第7周期,根据118-114=4,可以判断元素位于ⅣA族。
答案: C
2.下列说法中,错误的是( )
A.原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期序数
B.元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵列的元素都是金属元素
C.除He外的所有稀有气体元素原子的最外层电子数都是8
D.ⅡA族与ⅢA族之间隔着10个纵列
解析: 本题考查的是元素周期表的结构,应特别注意族的排列顺序。简单的阴离子如F-、Cl-及相应原子F、Cl的核外电子层数等于元素所在的周期序数,但像Na+、Mg2+、Al3+等阳离子的核外电子层数等于元素所在周期的上一周期的周期序数,A项错误;ⅡA族与ⅢA族之间隔着7个副族和1个Ⅷ族(3个纵列)共10个纵列,D项正确。
答案: A
3.已知A为ⅡA族元素,B为ⅢA族元素,它们的原子序数分别为m和n,且A、B为同一周期元素,下列错误的是( )
A.n=m+1 B.n=m+11
C.n=m+25 D.n=m+10
解析: 同一周期ⅡA、ⅢA族元素原子序数相差1、11、25。
答案: D
4.下图各为元素周期表的一部分(数字为原子序数),其中X为35的是( )
解析: 由周期表的结构知,第1周期有2种元素,第2周期有8种元素,第3周期有8种元素,第4周期有18种元素,第4周期0族元素是36号,X是35号元素排在0族元素的左边。D正确。
答案: D
5.A、B、C均为短周期元素,它们在周期表中的位置如图所示。已知:B、C两元素原子的最外层电子数之和等于A元素原子的最外层电子数的2倍;B、C两元素的核电荷数之和是A元素原子序数的4倍。则A、B、C分别是( )
A.C、Al、P B.N、Si、S
C.O、P、Cl D.F、S、Ar
解析: 通过观察A、B、C的相对位置可以判断,A位于第2周期,B、C位于第3周期。设B的原子序数为x,则A的原子序数为x+1-8,C的原子序数为x+2。由此可求出x=15,即C项正确。
答案: C
6.甲、乙是周期表中同主族的相邻元素,若甲的原子序数为x,则乙的原子序数不可能是( )
A.x+2 B.x+4
C.x+8 D.x+18
解析: 本题考查同主族相邻元素的原子序数之差的规律。若元素在ⅠA、ⅡA族则两种元素的原子序数之差应是上一周期元素种数,若元素在ⅢA~ⅦA族则两种元素的原子序数之差应为下一周期元素种数。又因为每一周期所含元素种类可以是2、8、18、32,所以同主族相邻元素原子序数之差可能为2、8、18、32。
答案: B
7.某种元素A的核外电子数等于核内中子数,取该单质2.8 g跟氧气充分反应,可得6 g化合物AO2,元素A在周期表中的位置是( )
A.第2周期ⅡA族 B.第3周期ⅣA族
C.第2周期ⅣA族 D.第3周期ⅤA族
解析: 由题意知:设A的相对分子质量为Mr,则:
A+O2===AO2
Mr (Mr+32)
列式:=,求得Mr=28,又由A的核外电子数等于核内中子数可知A的质子数为14,即:A为硅元素。
答案: B
8.下表所列是五种短周期元素的原子半径及主要化合价(已知铍的原子半径为0.090 nm)。
元素代号
A
B
C
D
E
原子半径/nm
0.130
0.118
0.102
0.099
0.073
主要化合价
+2
+3
+6,-2
-1
-2
(1)用元素代号标出它们在周期表中的对应位置(以下为周期表的一部分)。
(2)A元素处于周期表中第________周期________族。
解析: 由表中给出的主要化合价结合原子半径推知,C、E最外层有6个电子,且r(E)r(E)知D为Cl,r(A)>r(B)>r(C)且均为短周期元素,说明A为Mg,B为Al。
答案: (1)
(2)3 ⅡA
9.
已知X、Y、Z、W四种短周期元素的位置如图所示,四种元素原子核外共有56个电子,请回答下列问题:
(1)Y元素在周期表中的位置是________。
(2)X与Na元素形成淡黄色固体化合物的化学式是________。
该化合物与二氧化碳反应的化学方程式是________________________________________________________________________。
解析: 设元素X的原子序数为a,由于四种元素均属于短周期元素,根据它们在周期表中的相对位置可得出Y、Z、W的原子序数分别为a+7、a+8、a+9。所以有a+a+7+a+8+a+9=56,解得a=8。所以X、Y、Z、W元素分别为元素O、P、S、Cl。
(1)P位于周期表中第3周期ⅤA族。
(2)O与Na形成的化合物有Na2O和Na2O2,其中只有Na2O2是淡黄色固体,它与CO2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。
答案: (1)第3周期ⅤA族
(2)Na2O2 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
10.(能力拔高)A、B、C、D、E、F六种短周期元素分别位于三个周期,它们的原子序数依次增大。A与D同主族,B与E同主族,C与F同主族。且C与F能形成原子个数比为2∶1的化合物M与原子个数比为3∶1的化合物N。已知E元素为地壳中含量居第2位的元素,D为金属。
(1)写出下列元素符号:A________,B________,C________,D________,E________,F________。
(2)M能在一定条件下生成N,写出反应的化学方程式______________________________。
(3)写出F在元素周期表中的位置________________。
(4)写出工业上用B来制备单质E的化学方程式________________________________。
解析: 由C与F能形成两种化合物推知C为O元素,F为S元素;M为SO2,N为SO3,六种元素位于三个短周期,且D为金属,所以A为H,D为Na;E为地壳中含量居第2位的元素,为Si,所以B为C。
答案: (1)H C O Na Si S
(2)2SO2+O22SO3
(3)第3周期第ⅥA族
(4)2C+SiO2Si+2CO↑
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1.下列氧化物按其水化物的酸性由弱到强的顺序排列的是( )
A.SiO2B.SiO2C.P2O5D.P2O5解析: 第三周期的非金属元素从左到右得电子能力增强,最高价氧化物对应的水化物酸性也依次增强。
答案: B
2.原子序数从11依次增加到17,下列所述递变关系错误的是( )
A.最外层电子数逐渐增多
B.原子半径逐渐增大
C.最高正价数值逐渐增大
D.从硅到氯最低负价从-4→-1
解析: 同周期的元素原子电子层数相同,最外层电子数逐渐增多,A正确;原子半径逐渐减小,B不正确;最高正价依次增大,C正确;从硅到氯最低负价从-4→-1,D正确。
答案: B
3.下列各组物质的性质比较,不正确的是( )
A.酸性:HClO4>H3PO4>H2SO4
B.氢化物稳定性:HF>H2O>NH3
C.碱性:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
D.氧化性:F2>O2>N2
解析: 同周期元素随原子序数递增元素的金属性减弱,非金属性增强(稀有气体元素除外)。
答案: A
4.下列叙述不正确的是( )
A.Na、Mg、Al最外层电子数依次增多,其单核离子的氧化性依次增强
B.P、S、Cl最高正价依次升高,对应的气态氢化物的稳定性依次增强
C.同周期元素的原子半径以ⅦA族的为最大
D.Na、Mg、Al氢氧化物的碱性依次减弱
答案: C
5.某主族元素R的最高正化合价与最低负化合价的代数和为4,由此可以判断( )
A.R一定是第4周期元素
B.R一定是ⅣA族元素
C.R的气态氢化物比同周期其他元素气态氢化物稳定
D.R的气态氢化物化学式为H2R
解析: 根据最高正化合价与最低负化合价的代数和为4,推出R最高正化合价为+6,是ⅥA族元素,但不能确定其周期数;其气态氢化物可表示为H2R,其稳定性比同周期的ⅦA族的小。
答案: D
6.下列能说明非金属性S强于P的是( )
A.S的颜色比P4的颜色深
B.P4能在常温下自燃,而S不能
C.酸性:H2SD.酸性:H2SO4>H3PO4
解析: 物理性质不能作为非金属性强弱的比较依据;P4的自燃是其着火点低的缘故,与非金属性无关;H2S不是S的最高价氧化物对应的水化物,也不能作为比较的依据。
答案: D
7.下列事实不能作为实验判断依据的是( )
A.钠和镁分别与冷水反应,判断金属活动性强弱
B.铁投入CuSO4溶液中,能置换出铜,钠投入CuSO4溶液中不能置换出铜,判断钠与铁的金属活动性强弱
C.酸性H2CO3D.Br2与I2分别与足量的H2反应,判断溴与碘的非金属活动性强弱
解析: A项符合金属与水反应判断金属活动性强弱的依据;因Na的金属活动性太强,与溶液反应时会先与H2O反应,故B项不能作为判断依据;C项中根据H2CO3、H2SO4都是最高价含氧酸,由它们的酸性强弱可以推知硫的非金属性比碳强;D项所述符合根据非金属单质与H2反应难易判断非金属活动性强弱的依据。
答案: B
8.a、b、c、d、e、f、g为7种短周期元素构成的粒子,它们都有10个电子,其结构特点如下:
粒子
a
b
c
d
e
f
g
原子核数
单核
单核
双核
多核
单核
多核
多核
所带电荷数
0
+1
-1
0
+2
+1
0
其中d是四原子分子,c与f反应可生成2个g分子。
试写出:
(1)b与e相应元素对应氧化物的水化物碱性强弱:________>________(用化学式表示)。
(2)b与e的离子半径________>________(填元素符号)。
(3)c粒子是________;f粒子是________(用化学式表示)。
解析: 由信息可知a为氖,b、e分别为Na+、Mg2+,c为OH-。c与f反应可生成两个g分子,故f为H3O+,g为H2O;d是四原子分子且含有10个电子,即d为NH3。
答案: (1)NaOH Mg(OH)2
(2)Na+ Mg2+
(3)OH- H3O+
9.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一短周期元素,W、X是金属元素,Y、Z是非金属元素。
(1)W、X各自的最高价氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水,该反应的离子方程式为:________________________________________________________________________。
(2)W与Y可形成化合物W2Y,该化合物的化学式为:__________________________________。
(3)比较Y、Z气态氢化物的稳定性:________>________(用化学式表示)。
(4)W、X、Y、Z四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是:________________(用化学式表示)。
解析: W、X两种金属元素的最高价氧化物对应的水化物可反应生成盐和水,则W、X应分别为Na和Al两种元素中的一种;由化合物W2Y知W不可能为+3,所以应为+1,W为Na,X为Al,Y为-2价元素S,Z为原子序数比Y大的非金属元素Cl,W2Y为Na2S;得电子能力Cl>S,氢化物稳定性HCl>H2S;电子层数相同的微粒,核电荷数越大,半径越小,所以Na+>Al3+,S2->Cl-;电子层数不同的微粒,层数越多,半径越大,所以S2->Cl->Na+>Al3+。
答案: (1)Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-
(2)Na2S (3)HCl H2S
(4)S2->Cl->Na+>Al3+
10.(能力拔高)根据提供的条件推断元素,并按要求填空:
(1)原子核有3个电子层,其最外层电子数为7,最高价氧化物的化学式为________,最高价氧化物对应水化物的化学式为________,其最高价氧化物对应水化物与NaOH反应的化学方程式为__________________________________。
(2)第3周期元素,其最外层电子数与电子层数相同。该元素最高价氧化物的化学式为________,最高价氧化物对应水化物与强碱反应的离子方程式为:______________________________________________。
(3)原子序数依次递增的同周期四种元素,它们氢化物的质子数与电子数都与Ar相同,这些氢化物的化学式分别为________、________、________、________、________。
(4)某元素的最高正价与最低负价的代数和为4,且最高价氧化物中含氧质量分数为60%。则该元素最高价氧化物的化学式为________。
解析: (1)原子核外有3个电子层,其最外层电子数为7应该是第3周期ⅦA族的Cl,所以最高价氧化物的化学式是Cl2O7,最高价氧化物对应的水化物是HClO4,与NaOH反应的方程式是HClO4+NaOH===NaClO4+H2O。
(2)第3周期中最外层电子数等于电子层数的是Al,所以最高价氧化物的化学式是Al2O3,对应的水化物与强碱反应的离子方程式是Al(OH)3+OH-=== [Al(OH)4]-。
(3)氢化物的质子数与电子数都与Ar相同的氢化物的化学式分别是:SiH4、PH3、H2S、HCl。
(4)最高正价与最低负价的代数和为4的是ⅥA族的元素,所以其氧化物的化学式是XO3,由于其含氧量为60%,则可以计算得到元素为S,则其最高价氧化物的化学式是SO3。
答案: (1)Cl2O7 HClO4
HClO4+NaOH===NaClO4+H2O
(2)Al2O3 Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-
(3)SiH4 PH3 H2S HCl
(4)SO3
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
1.在元素周期表中的金属元素和非金属元素的分界线附近可以找到( )
A.耐高温材料 B.新型农药材料
C.半导体材料 D.新型催化剂材料
解析: 欲寻求新的催化剂和制造耐高温、耐腐蚀的合金材料,应对元素周期表中的过渡元素进行研究;农药多数为含Cl、P、S、N、As等元素的化合物;半导体材料都是周期表中金属元素与非金属元素分界线处的元素。
答案: C
2.下列物质与水反应最剧烈的是( )
A.Li B.Na
C.K D.Rb
解析: Li、Na、K、Rb位于同一主族,同一主族从上到下金属性逐渐增强,与水反应越来越剧烈。
答案: D
3.某主族元素原子的O层上只有1个电子,下列描述正确的是( )
A.其单质在常温下跟水反应不如钠剧烈
B.其原子半径比钾原子半径小
C.其碳酸盐易溶于水
D.其氢氧化物不能使氢氧化铝溶解
解析: 由题意可知该元素在元素周期表的第5周期ⅠA族,是Rb,据同主族元素的递变性,Rb比Na活泼,与水反应更剧烈,A错;同主族自上而下原子半径逐渐增大,Rb的半径比K大,B错;因Na2CO3、K2CO3易溶于水,则Rb2CO3易溶于水,C正确;RbOH碱性比NaOH强,RbOH能使Al(OH)3溶解,D错误。
答案: C
4.“北大富硒康”中含有微量元素硒(Se),对人体有保健作用。已知硒为第4周期ⅥA族元素,根据它在周期表中的位置推测硒不可能具有的性质为(双选)( )
A.硒化氢很稳定
B.硒化氢的水溶液显弱酸性
C.得电子能力强于硫
D.其最高价氧化物的水化物酸性强于砷弱于溴
解析: 根据同主族元素性质可以推出其化合物性质的变化规律,ⅥA中硫的氢化物H2S不稳定,因此硒化氢不稳定;根据元素得电子能力越强,对应的最高价氧化物的水化物酸性越强判断D项正确;同一族中由上到下得电子能力逐渐减弱,所以C项错误。
答案: AC
5.
短周期元素甲~戊在元素周期表中的相对位置如表所示,下面判断正确的是( )
A.原子半径:丙<丁<戊
B.金属性:甲>丙
C.氢氧化物碱性:丙>丁>戊
D.最外层电子数:甲>乙
解析: 同周期元素原子半径从左至右是依次减小的,故A项错误;同主族元素金属性自上而下是增强的,故B项错误;同周期元素的金属性从左至右越来越弱,故对应氢氧化物的碱性是逐渐减弱的,故C项正确;同周期元素的原子最外层电子数从左到右越来越多,故D项错误。
答案: C
6.下列关于物质性质递变规律的叙述错误的是(双选)( )
A.原子的还原性:K>Na>Mg>Al
B.原子的氧化性:F>Cl>S>P
C.含氧酸的酸性:H2CO3D.氢化物的稳定性:HCl解析: A项中四种元素在周期表中的相对位置为:,可知A项正确;B项中四种元素在周期表中的相对位置为:,可知B项正确;C项中各含氧酸的中心非金属元素原子在周期表中的相对位置为:,应有酸性H2CO3答案: CD
7.甲~辛等元素在周期表中的相对位置如右表所示。甲与戊的原子序数相差3,戊的一种单质是自然界硬度最大的物质,丁与辛属同周期元素,下列判断正确的是(双选)( )
A.金属性:甲>乙>丁
B.原子半径:辛>己>戊
C.丙与庚的原子核外电子数相差13
D.乙的单质与水反应有氧气生成
解析: 自然界中硬度最大的物质是金刚石,故戊为C元素;结合“甲与戊的原子序数相差3”“丁与辛属同周期元素”可推出甲~辛依次为:Li、Na、K、Ca、C、Si、Ge、Ga。A项,金属性:Ca>Na>Li(丁>乙>甲),错误;B项,原子半径:Ga>Ge>Si>C(辛>庚>己>戊),正确;C项,K为19号元素,Ge的原子序数为32,两者核外电子数相差13,正确;D项,Na与水反应有氢气生成,错误。
答案: BC
8.下表是元素周期表的一部分,回答下列有关问题:
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
①
②
3
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
4
⑩
?
?
(1)在①~?元素中,金属性最强的元素是________,非金属性最强的元素是________,最不活泼的元素是________。(均填元素符号)
(2)元素⑦与元素⑧相比,非金属性较强的是________(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是________。
a.常温下⑦的单质和⑧的单质状态不同
b.⑧的氢化物比⑦的氢化物稳定
c.一定条件下⑦和⑧的单质都能与氢氧化钠溶液反应
(3)第3周期中原子半径最大的元素是________(填元素符号),跟它同周期的原子半径最小的元素是________(填元素符号),它们可以形成的化合物的化学式为________。
解析: 由题目给出的各元素在元素周期表中的位置,可以判断①~?元素分别为N、F、Na、Mg、Al、Si、S、Cl、Ar、K、Ca、Br。
(1)在元素周期表中同一周期从左到右元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强;同一主族从上到下元素的金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱。因此在①~?元素中最活泼的金属元素为⑩号元素K,最活泼的非金属元素为②号元素F,最不活泼的元素为⑨号元素Ar。
(2)元素⑦为S,元素⑧为Cl,其非金属性强弱为Cl>S,可以通过其气态氢化物的稳定性或最高价含氧酸的酸性强弱来判断。
(3)第3周期元素原子半径从左到右依次减小(除稀有气体元素外),因此原子半径最大的为Na,最小的为Cl,它们可形成NaCl。
答案: (1)K F Ar (2)Cl b (3)Na Cl NaCl
9.如表为周期表中短周期的一部分,A、B、C三元素原子核外电子数之和等于B元素的质量数。B原子核内质子数和中子数相等。完成下列各题。
(1)写出A、B、C三种元素的名称:
A________,B________,C________。
(2)写出A、B最高价氧化物的化学式:
A________,B________。
(3)写出A、C气态氢化物稳定性关系:______________。
(4)B元素在周期表中的位置为________________,
解析: 短周期是指前3周期,很显然A、C在第2周期,B在第3周期,设A的原子序数为x,则C的原子序数为x+2,B的原子序数为x+1+8,由题意:x+x+2=x+1+8,解得x=7,则:A为氮,B为硫,C为氟。
答案: (1)氮 硫 氟 (2)N2O5 SO3 (3)HF>NH3 (4)第3周期ⅥA族
10.(能力拔高)现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:
元素编号
元素性质或原子结构
T
M层上有6个电子
X
最外层电子数是次外层电子数的2倍
Y
常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性
Z
元素最高正化合价是+7价
(1)元素X的一种同位素可用于测定文物年代,这种同位素的符号是:________。
(2)元素Y与氢元素形成一种离子YH,写出某溶液中含该微粒的检验方法:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)元素Z与元素T相比,得电子能力较强的是________(用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是________。
①常温下Z的单质和T的单质状态不同
②Z的氢化物比T的氢化物稳定
③一定条件下Z和T的单质都能与氢氧化钠溶液反应
(4)探寻物质的性质差异性是学习的重要方法之一。T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物的水化物中化学性质明显不同于其他三种的是________,理由是________________。
解析: (1)由题意知T为硫,X为碳,Y为氮,Z为氯。碳元素的一种核素C可用于测定文物年代。
(2)常利用铵盐与碱共热产生碱性气体NH3的方法检验NH的存在。
(3)元素Cl与S相比,非金属性较强的应为Cl,可用氢化物的稳定性进行比较。
(4)T、X、Y、Z四种元素的最高价氧化物对应的水化物依次是H2SO4、H2CO3、HNO3、HClO4,其中H2CO3是弱酸。
答案: (1)6C
(2)在溶液中加入NaOH溶液然后加热,用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体,如果试纸变蓝,证明溶液中含NH
(3)Cl ② (4)H2CO3 H2CO3是弱酸
单元质量检测一
(90分钟 100分)
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一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分)
1.门捷列夫在建立元素周期律的时候,曾经预言了一种“类锰”元素。现在这种元素的单质是从核燃料的裂变产物中提取的,它的一种核素在医学临床诊断中应用很广。莫斯莱确定了它的原子序数为43。已知这种核素的中子数比质子数多13。那么这种医用核素可能是( )
A.56Mn B.56Tc
C.99Mn D.99Tc
解析: 根据题意此核素的中子数为43+13=56,因此此核素的质量数为56+43=99。因此排除A、B两个选项。Mn元素位于第4周期,其原子序数小于36(第4周期0族的稀有气体原子序数为36),因此只能选择D项。
答案: D
2.是否是同种原子决定于原子中所含的( )
A.电子数 B.中子数
C.质子数 D.质子数和中子数
解析: 原子的种类由质子数和中子数共同决定,只有质子数和中子数都相同的原子才是同种原子。
答案: D
3.在氧、氟、钠、氯四种元素中,原子半径最大的元素是( )
A.氧 B.氟
C.钠 D.氯
解析: 比较元素原子半径的大小有两条规律:①具有相同的电子层数的元素,随着原子序数的递增,原子半径递减;②具有相同最外层电子数的元素,随着电子层数的增加,原子半径增大。本题中原子半径O>F,Na>Cl,Cl>F,对于Na和O原子半径的比较,可找一个对照元素Li,因为Na>Li,Li>O,所以Na>O。
答案: C
4.元素X形成的离子与钙离子的核外电子排布相同,且X的离子半径小于负二价硫离子的半径。X元素为( )
A.Al B.P
C.Ar D.K
解析: 具有相同电子层结构的微粒,核电荷数越大其离子半径越小。选项A,Al3+具有第二周期稀有气体电子层结构;选项B,磷离子半径大于负二价硫离子的半径;选项C,Ar为稀有气体元素,不能形成离子;选项D,K+具有与钙离子相同的电子层结构,且半径小于负二价硫离子。
答案: D
5.下面是四位同学学完《原子结构》一节内容后,对这节内容的认识,你认为不正确的是( )
解析: 由于有的元素可以形成几种质量数不同的核素,因此导致原子的种类大于元素的种类,即A的说法正确;原子核的体积虽然很小,但是由于电子的质量较小,故原子的质量主要集中在原子核上,即B的说法正确;并不是所有的原子都是由质子、中子、电子构成的,如H就只由质子和电子构成,而没有中子,即C的说法是错误的;12C与13C同属于C元素,但是它们的中子数(或质量数)不同,故互为同位素,即D的说法是正确的。
答案: C
6.下列离子中,电子数大于质子数且质子数大于中子数的是( )
A.D3O+ B.Li+
C.OD- D.OH-
解析: 由于电子总数大于质子总数,故该离子一定为阴离子,排除A、B两项;又由于质子数大于中子数,C项中质子数等于中子数,故不符合题意。
答案: D
7.下列化合物中阳离子半径与阴离子半径之比最大的是( )
A.CsF B.KCl
C.NaBr D.LiI
解析: 阳离子的半径越大、阴离子的半径越小,两者的比值才能越大。四个选项的所有阳离子中Cs+的半径最大,所有阴离子中F-的半径最小。
答案: A
8. 表示某带电微粒的结构示意图,则可用它表示的阳离子共有( )
A.1种 B.3种
C.4种 D.5种
解析: 因为此微粒是带电微粒,所以x≠10,表示阳离子即要求x>10,可以为11、12、13共有3种情况。
答案: B
9.下列说法不正确的是( )
A.I与I互为同位素
B.Na+的结构示意图
C.高氯酸(HClO4)中氯元素的化合价为+7
D.I和Cl是同族元素,HI比HCl稳定
解析: 元素的非金属性越强,其气态氢化物越稳定。I和Cl是同族元素,非金属性Cl>I,因此,HCl比HI稳定。
答案: D
10.下列关于元素周期表的叙述,错误的是( )
A.元素周期表揭示了化学元素间的内在联系,是化学发展史上的重要里程碑之一
B.在周期表中,把电子层数相同的元素排成一横行,称为一周期
C.元素周期表中,总共有18个纵行,18个族
D.第ⅠA族(除了H)的元素又称为碱金属元素,第ⅦA族的元素又称为卤族元素
解析: 元素周期表中总共有18个纵行,16个族,它们是7个主族、7个副族、1个ⅧA族、1个0族。
答案: C
11.X、Y、Z均为短周期元素,X、Y处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,Y+和Z-具有相同的电子层结构。下列说法正确的是( )
A.原子最外层电子数:X>Y>Z
B.单质沸点:X>Y>Z
C.离子半径:X2->Y+>Z-
D.原子序数:X>Y>Z
解析: 依题意,不难确定X、Y、Z分别是S、Na、F元素或分别为O、Li、H元素。原子最外层电子数F>S>Na(Z>X>Y)或O>Li=H(X>Y=Z),A错误;单质沸点Na>S>F2(Y>X>Z)或Li>O2>H2(Y>X>Z),B错误;离子半径S2->F->Na+(X2->Z->Y+)或O2->H->Li+(X2->Z->Y+),C错误;原子序数S>Na>F(X>Y>Z)或O>Li>H(X>Y>Z),D正确。
答案: D
12.下列说法中正确的是( )
A.在Na、P、Cl、Ar四种元素中,最高正化合价数值最大的是P
B.在N、F、Mg、Cl四种元素中,原子半径最小的是Mg
C.原子序数从3~10的元素,随着核电荷数的递增,原子的最外层电子数递增
D.SiH4(硅烷)比CH4稳定
解析: Na、P、Cl的最高正化合价分别为+1、+5、+7,而Ar的化合价通常为0,故A项错误。在N、F、Mg、Cl四种元素中,原子半径的大小关系为Mg>N>F,Mg>Cl>F,故原子半径最小的是F,所以B项错误。C选项是正确的。C、Si位于同一主族且C在Si之上,所以CH4比SiH4稳定,故D项错误。
答案: C
13.依据元素周期表及元素周期律,下列推断正确的是( )
A.H3BO3的酸性比H2CO3的强
B.Mg(OH)2的碱性比Be(OH)2的强
C.HCl、HBr、HI的热稳定性依次增强
D.若M+和R2-的核外电子层结构相同,则原子序数:R>M
解析: B和C都是第2周期的元素,核外电子数越多,非金属性越强,即非金属性:C>B,所以酸性:H2CO3>H3BO3,A选项错误;Be和Mg都是第ⅡA族的元素,电子层数越多,金属性越强,即金属性:Mg>Be,所以碱性:Mg(OH)2>Be(OH)2,B选项正确;Cl、Br、I的非金属性逐渐减弱,所以HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱,C选项错误;M失去1个电子和R得到2个电子后核外电子总数相同,所以M的原子序数比R的大,D选项错误。
答案: B
14.科学家根据元素周期律和原子结构理论预测,原子序数为114的元素位于第7周期ⅣA族,称为类铅元素。下面关于它的原子结构和性质预测正确的是( )
A.类铅元素原子的最外层电子数为6
B.其常见价态为+4、-4
C.它的金属性比铅强
D.它的原子半径比铅小
解析: 114号元素位于第7周期第ⅣA族,因此其最外层电子数为4,故A项错误。因同主族从上到下,金属性逐渐增强,原子半径逐渐增大,故114号类铅元素是一种典型的金属元素,且其金属性比铅强,原子半径比铅大,故C项正确,D项错误;金属元素没有负化合价,故B项错误。
答案: C
15.以下有关原子结构及元素周期律的叙述正确的是( )
A.第ⅠA族元素铯的两种同位素137Cs比133Cs多4个质子
B.同周期元素(除0族元素外)从左到右,原子半径逐渐减小
C.第Ⅶ A族元素从上到下,其氢化物的稳定性逐渐增强
D.同主族元素从上到下,单质的熔点逐渐降低
解析: 同位素之间具有相同的质子数,只是中子数不同,A项错误;同主族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,氢化物的稳定性逐渐减弱,C项错误;同主族元素单质、碱金属单质的熔点逐渐降低,卤素单质的熔点逐渐升高,D项错误。
答案: B
16.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T所处的周期序数与族序数相等。下列判断不正确的是( )
A.最简单气态氢化物的热稳定性:R>Q
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:QC.原子半径:T>Q>R
D.含T的盐中,T元素只能存在于阳离子中
解析: 根据题意,推出R为N元素,T为Al元素,Q为Si元素,W为S元素;选项A,非金属性N>Si,故热稳定性NH3>SiH4,A正确;选项B,H2SiO3的酸性小于H2SO4,B正确;选项C,原子半径Al>Si>N,C正确;选项D,铝元素可存在于铝盐(如AlCl3)中,也可存在于偏铝酸盐(如NaAlO2)中。
答案: D
二、非选择题(本题包括6小题,共52分)
17.(9分)2011年3月,日本地震和海啸引起的核泄漏引起了全世界范围内核恐慌,据报道碘-131和铯-137是主要的放射性核素。已知铯的原子序数是55,是第6周期ⅠA族元素,试推断下列内容:
(1)铯的原子核外共有________个电子层,最外层电子数为________。
(2)铯跟水剧烈反应,放出________气体,同时生成的溶液使紫色石蕊试液显________色,因为_________________________________________________________。
(3)同位素137Cs原子核里有________个中子。
(4)原子序数为54的元素位于元素周期表中第________周期________族,从原子结构来看它的原子核外有________个电子层,最外层电子数为________个。
解析: 应先根据核外电子排布规律,原子中各粒子数之间的关系,以及元素周期表的知识,确定Cs与Na元素结构、性质的相似性,易解答各题。
由于Cs在第6周期ⅠA族,故有6个电子层,最外层有1个电子,由于Cs与Na的相似性,故与水反应放出H2,反应后溶液使紫色石蕊试液显蓝色。由粒子数关系是:N=137-55=82。
由于Cs的原子序数为55,则原子序数为54的元素位于第5周期0族。
答案: (1)6 1 (2)无色 蓝 生成的氢氧化铯为强碱
(3)82 (4)5 0 5 8
18.(9分)根据元素周期表1~20号元素的性质和递变规律,回答下列问题。
(1)属于金属元素的有________种,金属性最强的元素与氧反应生成的化合物有________(填两种化合物的化学式)。
(2)属于稀有气体的是________(填元素符号,下同);
(3)形成化合物种类最多的两种元素是________;
(4)第3周期中,原子半径最大的是(稀有气体除外)________;
(5)推测Si、N最简单氢化物的稳定性:________大于________(填化学式)。
解析: 短周期元素金属性最强的是金属钠,前20号元素金属性最强的为金属钾,从钠形成的氧化物,可以迁移得到钾的氧化物。
答案: (1)7 K2O、K2O2(KO2也可以)
(2)He、Ne、Ar (3)C、H (4)Na (5)NH3 SiH4
19.(8分)X、Y、Z、M、G五种元素分属三个短周期,且原子序数依次增大。X、Z同主族,可形成离子化合物ZX,Y、M同主族,可形成MY2、MY3两种分子。
请回答下列问题:
(1)Y在元素周期表中的位置为________________。
(2)上述元素的最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是________(写化学式),非金属气态氢化物还原性最强的是________(写化学式)。
(3)Y、G的单质或两元素之间形成的化合物可作水消毒剂的有____________(写出其中两种物质的化学式)。
(4)ZX的电子式为________;ZX与水反应放出气体的化学方程式为__________________________。
解析: 由Y、M为同主族的短周期元素,原子序数Y小于M及二者可形成MY2、MY3两种分子知M是硫元素,Y是氧元素,由X、Z同主族且能形成离子化合物ZX及它们的原子序数与氧、硫元素的关系知X是氢元素,Z是钠元素,G是氯元素。(1)氧元素位于第二周期ⅥA族。(2)5种元素中氯的非金属性最强,故最强的含氧酸是HClO4,非金属的气态氢化物有:H2S、HCl、H2O,H2S的还原性最强。(3)氯气、臭氧、ClO2均具有较强的氧化性,可用作水的消毒剂。(4)NaH是离子化合物,书写电子式时要注意阴离子加括号并注明电荷;NaH与水反应发生的是氢元素价态归中的氧化还原反应,生成物为NaOH与H2。
答案: (1)第二周期ⅥA族 (2)HClO4 H2S (3)Cl2、O3、ClO2(任写两种,其他合理答案均可) (4)Na+[H]- NaH+H2O===NaOH+H2↑
20.(9分)下表是元素周期表的一部分,回答下列问题:
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
①
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
(1)元素①的名称是________,元素⑧的符号是________。
(2)在这些元素中,________(用元素符号或化学式填写,下同)是最活泼的非金属元素,________是最不活泼的元素。
(3)这些元素的最高价氧化物对应的水化物中,________酸性最强,________碱性最强,能形成的两性氢氧化物是________。
(4)比较⑤与⑥的化学性质,________更活泼,试用实验证明此结论(简述操作、现象和结论):________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案: (1)碳 S (2)F Ar
(3)HClO4 NaOH Al(OH)3
(4)Na 分别将少量的Na和Mg投入到水中,发现能和水剧烈反应的是Na,说明Na更加活泼
21.(8分)四种短周期元素在周期表中的相对位置如下所示,其中Z元素原子核外电子总数是其最外层电子数的3倍。
X
Y
Z
W
请回答下列问题:
(1)元素Z位于周期表中第________周期________族;
(2)这些元素的氢化物中,水溶液碱性最强的是________(写化学式);
(3)XW2的化学式为________________;
(4)Y的最高价氧化物的化学式为________。
解析: 由于第1周期只有2种元素,根据短周期元素在周期表中的位置,确定Z只能是第3周期的元素,假设其最外层电子数为x,则有2+8+x=3x,解得x=5,即Z为磷元素,据此可以判断出其他元素如表:
X(C)
Y(N)
Z(P)
W(S)
(1)磷位于元素周期表的第3周期第ⅤA族。
(2)第ⅤA族元素形成的气态氢化物呈碱性,其碱性随着原子序数的增大而减弱,即NH3的碱性最强。
(3)XW2的化学式为CS2。
(4)氮元素最高价为+5价,最高价氧化物为N2O5。
答案: (1)3 ⅤA (2)NH3 (3)CS2 (4)N2O5
22.(9分)A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,原子序数依次增大。其中B的单质在常温下为双原子分子,它与A的单质可形成分子X,X的水溶液呈碱性;D的简单阳离子与X具有相同电子数,且D是同周期中简单离子半径最小的元素;E元素的原子最外层比次外层少两个电子,C、F两种元素的原子最外层共有13个电子。则
(1)B的原子结构示意图________;
(2)B、C、E分别与A形成的化合物中最稳定的是________(写化学式);
(3)C与D形成的化合物的化学式是________,它的性质决定了它在物质的分类中应属于________。
(4)F的单质在反应中常作________剂,该单质的水溶液与E的低价氧化物反应的离子方程式为____________________________________。
解析: 根据X的水溶液显碱性,得到B为N,A为H;D的简单阳离子为10e-结构,且在同周期简单离子中半径最小,推出D为Al元素;E元素的次外层电子数必须大于2,则E的核外电子排布为,E为S元素;F的原子序数比E大且为短周期主族元素,F只能是Cl元素,即可推出C为O元素。其余可迎刃而解。
答案: (1) (2)H2O (3)Al2O3 两性氧化物
(4)氧化 SO2+Cl2+2H2O===4H++SO+2Cl-
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1.下列微粒中:①13Al3+ ② ③[]- ④F-,其核外电子数相同的是( )
A.①②③ B.②③④
C.①②④ D.①③④
解析: ①②④的核外电子数都是10,[]-的核外电子数是18。
答案: C
2.某元素的原子最外层只有一个电子,它跟氯元素结合时( )
A.一定形成共价键
B.一定形成离子键
C.可能形成共价键,也可能形成离子键
D.以上说法都不对
解析: 元素的原子最外层只有一个电子可能为氢元素,也可能为钠等碱金属元素,跟氯元素结合时可能形成的是共价键,也可能形成的是离子键。
答案: C
3.CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰酸的反应:NH3+CO2―→+H2O,下列有关三聚氰酸的说法正确的是( )
A.分子式为C3H6N3O3
B.分子中既含极性键,又含非极性键
C.属于共价化合物
D.生成该物质的上述反应为中和反应
解析: 三聚氰酸的分子式应为C3H3N3O3,A项错误;三聚氰酸分子中只含有极性共价键,属于共价化合物,B项错误,C项正确;中和反应是酸和碱反应生成盐和水的反应,题中反应不符合此概念,D项错误。
答案: C
4.下列各组化合物中,化学键类型相同的是(双选)( )
A.CaCl2和Na2S B.Na2O和Na2O2
C.CO2和CS2 D.HCl和NaOH
解析: 本题考查了离子键、共价键、极性键、非极性键等多个概念,解题的关键是正确、透彻地理解这些概念。CaCl2、Na2S、Na2O只含离子键,Na2O2、NaOH既含离子键又含共价键,CO2、CS2、HCl只含共价键。故选A、C。
答案: AC
5.下列说法中不正确的是( )
A.金属和非金属原子之间一定形成离子键
B.两个非金属原子之间形成的化学键一定是共价键
C.含有离子键的物质不可能是单质
D.单质中不一定含有共价键
解析: 两个非金属原子之间形成的化学键一定是共价键,多个非金属原子之间形成的化学键可能有离子键,如铵盐,B正确;含有离子键的物质一定是离子化合物,不可能是单质,C正确;单质中可能不含有共价键,如稀有气体,D正确。
答案: A
6.下列事实中,能够证明HCl是共价化合物的是( )
A.HCl易溶于水 B.液态的HCl不导电
C.HCl不易分解 D.HCl溶于水能电离,呈酸性
解析: 本题是从实验事实来判断化合物所属类型。A、C、D都不能作为判断HCl是共价化合物的依据,因离子化合物也会有这些现象发生,B中液态状况下不导电可能作为确定化合物为共价化合物的依据,因离子化合物在该状态下会导电。
答案: B
7.下列变化中,既有共价键和离子键断裂,又有共价键和离子键形成的是( )
A.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
B.2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
C.Cl2+H2OHCl+HClO
D.Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl
解析: A项Na2O2中既含有共价键,也含有离子键,与CO2反应时,其中共价键和离子键都会断裂,又重新组合为新的共价键和离子键;B、C项不涉及离子键的断裂;D项不涉及共价键的断裂和形成。
答案: A
8.将HCl、Ar、NH3、MgO、CO2、NaCl、NaOH等物质按以下要求填空:
(1)只存在共价键的是______________________。
(2)只存在离子键的是______________________。
(3)既存在离子键,又存在共价键的是______________,其电子式为_________________。
(4)既不存在离子键,又不存在共价键的是________________________________________________________________________。
解析: HCl、NH3、CO2等分子中只含有共价键;MgO、NaCl中只含有离子键;既存在离子键,又存在共价键的是NaOH,即不存在离子键,又不存在共价键的是Ar。
答案: (1)HCl、NH3、CO2
(2)MgO、NaCl
(3)NaOH Na+[ H]- (4)Ar
9.已知X元素原子的L电子层比Y元素原子的L电子层少3个电子,Y元素原子核外总电子数比X元素原子总电子数多5个,请回答下列问题:
(1)写出两元素的名称:X________,Y________。
(2)X、Y可形成________。
A.离子化合物Y3X2 B.离子化合物Y2X3
C.共价化合物Y3X2 D.共价化合物XY2
(3)已知Y元素的单质,能在空气中燃烧,写出其中属于置换反应的化学方程式__________________,分析所得单质中所含化学键的类型________。
(4)X元素的氢化物能与它的最高价氧化物的水化物反应,其产物属于________化合物。
解析: 由X元素原子的L电子层比Y元素原子的L电子层少3个电子,而电子总数比Y元素原子少5个,可推知Y元素原子M电子层有2个电子,Y为Mg元素,则X为N元素,X、Y可形成离子化合物Y3X2即Mg3N2;Mg在空气中燃烧能与CO2发生置换反应生成MgO和C。NH3能与HNO3反应,生成的NH4NO3属于离子化合物。
答案: (1)氮 镁 (2)A
(3)2Mg+CO22MgO+C 共价键 (4)离子
10.(能力拔高)原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W,其中X、Z、W与氢元素可组成XH3、H2Z和HW共价化合物,Y与氧元素可组成Y2O和离子化合物Y2O2。
(1)写出Y2O2的电子式________________________________________________________________________。
其中含有的化学键是________________________________________________________________________。
(2)用电子式表示Z和Y形成化合物的过程________________________________________________________________________
______________________。
(3)XH3、H2Z和HW三种化合物,其中一种与另外两种都能反应的是________(填写电子式)。
解析: 由题中Y2O和离子化合物Y2O2可推知Y为Na元素;由原子序数X答案: (1)Na+[ ]2-Na+ 离子键、共价键
(2)
(3)
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1.下列反应既属于氧化还原反应,又是吸热反应的是( )
A.铝片与稀盐酸的反应 B.Ca(OH)2与NH4Cl的反应
C.灼热的炭与CO2的反应 D.甲烷在氧气中的燃烧反应
解析: A、D为放热反应,B、C是吸热反应,但B反应为Ca(OH)2+2NH4Cl===CaCl2+2NH3↑+2H2O为非氧化还原反应,而C反应C+CO22CO为氧化还原反应,故答案为C。
答案: C
2.下列说法正确的是( )
①需要加热方能发生的反应一定是吸收能量的反应
②释放能量的反应在常温下一定很容易发生
③反应是释放能量还是吸收能量必须看反应物和生成物所具有的总能量的相对大小
④释放能量的反应加热到一定温度引发后,停止加热反应也能继续进行
A.只有③④ B.只有①②
C.①②③④ D.只有②③④
解析: 需加热才能发生的反应不一定是吸收能量的反应,如铝热反应;释放能量的反应常温下不一定容易发生,如铝热反应;反应是释放能量还是吸收能量取决于反应物、生成物所具有的总能量的相对大小;由于释放能量的反应在反应过程中放出热量,可以维持反应的继续进行,所以停止加热后反应也可以继续进行。
答案: A
3.下列各图中,表示吸热反应的图是( )
解析: 反应物的总能量小于生成物的总能量的反应为吸热反应。
答案: A
4.为了研究化学反应X+Y===Z的能量变化情况,某同学设计了如图所示装置。当向盛有X的试管中滴加试剂Y时,看到U形管中甲处液面下降乙处液面上升,由此说明( )
①反应为放热反应
②生成物的总能量比反应物的总能量高
③物质中的化学能通过化学反应转化成热能释放出来
④反应物化学键断裂吸收的能量高于生成物化学键形成放出的能量
A.①② B.①③
C.①②③ D.②③④
解析: 甲处液面下降乙处液面上升是因为集气瓶内压强增大引起的,说明X+Y===Z是放热反应。
答案: B
5.已知:①能量越低的物质就越稳定;②白磷转化成红磷是放热反应。据此,下列判断或说法中正确的是(双选)( )
A.在相同的条件下,红磷比白磷稳定
B.在相同的条件下,白磷比红磷稳定
C.红磷和白磷的结构不同
D.红磷容易发生自燃而白磷则不会自燃
解析: 由题目提供的信息知,红磷比白磷稳定,白磷易自燃,说明性质不同,进一步说明结构不同。
答案: AC
6.北京奥运会开幕式在李宁点燃鸟巢主火炬时达到高潮。奥运火炬采用的是环保型燃料——丙烷,其燃烧时发生反应的化学方程式为C3H8+5O23CO2+4H2O。下列说法中不正确的是( )
A.火炬燃烧时化学能只转化为热能
B.所有的化学反应都会伴随着能量变化,有能量变化的物质变化不一定是化学反应
C.1 mol C3H8和5 mol O2所具有的总能量大于3 mol CO2和4 mol H2O所具有的总能量
D.丙烷完全燃烧的产物对环境无污染,故丙烷为环保型燃料
解析: 本题考查了化学反应中的能量变化。火炬燃烧时化学能转化为热能和光能,A错;物质发生化学反应一定伴随着能量变化,伴随着能量变化的物质变化却不一定是化学变化,因为物质的“三态”变化、核变化也都伴随能量变化,B正确;可燃物的燃烧属于放热反应,放热反应反应物总能量大于生成物总能量,C正确;丙烷燃烧产物为CO2和H2O,无污染,D正确。
答案: A
7.已知化学反应2C(固)+O2(气)点燃,2CO(气)和2CO(气)+O2(气)点燃,2CO2(气)都是放热反应。据此判断,下列说法中不正确的是(其他条件均相同)( )
A.12 g C所具有的能量一定高于28 g CO所具有的能量
B.56 g CO和32 g O2所具有的总能量大于88 g CO2所具有的能量
C.12 g C和32 g O2所具有的总能量大于44 g CO2所具有的总能量
D.将一定质量的C燃烧,生成CO2比生成CO时放出的热量多
解析: 放出热量的化学反应,反应物的总能量一定高于生成物的总能量。C和CO的燃烧反应都是放热反应,故B、C正确;由于CO2,CO放热,COO2,CO2也放热,即若由C直接燃烧生成CO2,其放出的热量一定比C燃烧生成CO放出的热量多,故D对;A项中,由上述分析知C与O2的总能量大于生成的产物CO的能量,但这并不能得出C的能量高于CO的能量的结论,故A错。
答案: A
8.人们常利用化学反应中的能量变化为人类服务。
(1)煤是一种重要的燃料,在点燃条件下燃烧,放出大量的热。其在燃烧过程中能量的变化与下列示意图中的________(填字母代号)最相符。
(2)将一定量的碳酸钠晶体与硝酸铵晶体密封于一塑料袋中,用线绳绑住塑料袋中间部分,使两种晶体隔开,做成“冰袋”。使用时将线绳解下,用手使袋内两种固体粉末充分混合,便立即产生低温,这种“冰袋”可用于短时间保鲜食物。则碳酸钠与硝酸铵的总能量________(填“高于”或“低于”)反应后生成产物的总能量。
(3)化学反应中的能量变化不仅仅表现为热能的变化,有时还可以表现为其他形式的能量变化。比如,停电时,人们一般点蜡烛来照明,这是将化学能转化为________;人们普遍使用的干电池,是将化学能转化为________。
解析: 煤燃烧过程中放出大量的热,所以反应物的能量和比生成物的能量和大,排除C和D选项,又因为煤在常温下不能燃烧,所以必须先加热使其温度达到着火点,即其能量升高。
答案: (1)A (2)低于 (3)光能 电能
9.
如图所示,把试管放入盛有25 ℃时饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再滴入5 mL盐酸,试回答下列问题。
(1)实验中观察到的现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)产生上述现象的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出有关反应的离子方程式________________________________________________________________________。
(4)由实验推知,MgCl2溶液和H2的总能量________(填“大于”“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量。
解析: 镁与稀盐酸的反应为放热反应,会导致饱和石灰水温度升高, Ca(OH)2的溶解度随着温度升高而降低,因此析出沉淀。Mg+2HCl===MgCl2+H2↑为放热反应,说明反应物的总能量大于生成物的总能量。
答案: (1)①镁片上有大量气泡产生;②镁片逐渐溶解;③烧杯中溶液变浑浊
(2)镁与盐酸反应产生H2,该反应为放热反应,Ca(OH)2在水中溶解度随温度升高而减小,故析出Ca(OH)2固体
(3)Mg+2H+===Mg2++H2↑ (4)小于
10.(能力拔高)H2与Cl2在点燃或光照条件下都能发生反应。
(1)H2在Cl2中燃烧时的现象为
________________________________________________________________________,
该反应的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
该反应为________反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)已知断开1 mol H2中的化学键需吸收436 kJ的热量,断开1 mol Cl2中的化学键需吸收243 kJ的热量,而形成1 mol HCl分子中的化学键释放431 kJ的热量,试求1 mol H2和1 mol Cl2反应的能量变化为________kJ。
解析: 该反应的化学方程式为:H2+Cl22HCl,断开反应物中的化学键需吸收的总能量为436 kJ+243 kJ=679 kJ;形成生成物中的化学键时释放的总能量为2×431 kJ=862 kJ,故该反应为放热反应,且放出862 kJ-679 kJ=183 kJ的热量。
答案: (1)H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰 H2+Cl22HCl 放热
(2)183
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1.决定化学反应速率的主要因素是( )
①温度 ②压强 ③催化剂 ④浓度 ⑤反应物本身的性质
A.①②③④⑤ B.⑤
C.①④ D.①②③④
答案: B
2.反应2SO2+O22SO3经过一段时间后,SO3的浓度增加了0.4 mol·L-1,在这段时间内用O2表示的反应速率为0.04 mol·(L·s)-1,则这段时间为( )
A.0.1 s B.2.5 s
C.5 s D.10 s
解析: SO3的浓度增加了0.4 mol/L,则O2的浓度减小了0.2 mol/L,v(O2)=Δc(O2)/Δt,Δt=Δc(O2)/v(O2)=0.2 mol·L-1/0.04 mol·(L·s)-1=5 s。
答案: C
3.反应A(g)+3B(g)===2C(g)+2D(g),在不同情况下测得的反应速率如下,其中反应速率最大的是( )
A.v(D)=0.4 mol·L-1·s-1
B.v(C)=0.5 mol·L-1·s-1
C.v(B)=0.6 mol·L-1·s-1
D.v(A)=0.15 mol·L-1·s-1
解析: 比较同一化学反应在不同情况下反应速率的快慢,应选用同种物质作标准。
A项,v(A)=v(D)=0.2 mol·L-1·s-1;B项,v(A)=
v(C)=0.25 mol·L-1·s-1;C项,v(A)=v(B)=
0.2 mol·L-1·s-1;D项,v(A)=0.15 mol·L-1·s-1,故选B。
答案: B
4.为了说明影响化学反应速率快慢的因素,甲、乙、丙、丁四位同学分别设计了如下A~D四个实验,你认为结论不正确的是( )
A.将大小、形状相同的镁条和铝条与相同浓度的盐酸反应时,二者的速率一样快
B.在相同条件下,等质量的大理石块和大理石粉末与相同浓度的盐酸反应,大理石粉末反应快
C.将浓硝酸分别放在冷暗处和强光照射下,会发现光照可以加快浓硝酸的分解
D.两支试管中分别加入相同浓度的过氧化氢,其中一支试管中再加入二氧化锰,产生氧气的快慢不同
解析: A项中反应物的性质不同,则化学反应的快慢也不同。
答案: A
5.已知FeCl3和MnO2都可作H2O2分解制O2的催化剂,为了探究温度对化学反应速率的影响,下列实验方案可行的是( )
解析: 若探究温度对化学反应速率的影响,必须控制影响反应速率的其他因素完全相同。
答案: D
6.对于在密闭容器中进行的反应C+O2CO2,下列有关说法不正确的是(双选)( )
A.将炭块磨成粉末在同样条件下可加快反应速率
B.降低温度会使木炭的燃烧反应速率减慢
C.增大CO2的浓度可加快反应速率
D.增加炭的量可以加快反应速率
解析: 增大固体反应物的表面积、增大反应物浓度、升高温度都可以加快化学反应速率,但增大生成物浓度不能加快反应速率,CO2浓度的增大反而不利于木炭的燃烧;增加固体或纯液体反应物的量,不能改变其浓度,也就不能加快化学反应速率。
答案: CD
7.硫代硫酸钠溶液与稀硫酸反应的化学方程式为:Na2S2O3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,下列各组实验中最先出现浑浊的是( )
实验
反应
温度/℃
Na2S2O3溶液
V/mL
c/(mol·L-1)
稀H2SO4
V/mL
c/(mol·L-1)
H2O
V/mL
A
25
5
0.1
10
0.1
5
B
25
5
0.2
5
0.2
10
C
35
5
0.1
10
0.1
5
D
35
5
0.2
5
0.2
10
解析: 影响化学反应速率的因素众多,本题从浓度和温度两个因素考查,非常忠实于新教材必修2,只要抓住浓度越大,温度越高反应速率越大,便可以选出正确答案D。
答案: D
8.反应A(g)+B(s)===C(g) ΔH<0,在其他条件不变时,改变其中一个条件,则生成C的速率(填“加快”“减慢”或“不变”):
(1)升温________________________________________________________________________;
(2)增大压强________________________________________________________________________;
(3)增大容器容积________________________________________________________________________;
(4)加入A________________________________________________________________________;
(5)加入B________________________________________________________________________;
(6)加正催化剂________________________________________________________________________。
解析: 记清影响化学反应速率的因素是解答本题的关键。
答案: (1)加快 (2)加快 (3)减慢 (4)加快 (5)不变
(6)加快
9.某化学兴趣小组为了研究在溶液中进行的反应A+B→C+D的反应速率,他们将A、B在一定条件下反应并测定反应中生成物C的浓度随反应时间的变化情况,绘制出如图所示的曲线。据此,请完成以下问题:
(1)在O~t1、t1~t2、t2~t3各相同的时间段里,反应速率最大的时间段是________,生成C的量最多的时间段是________;
(2)从反应速率的变化,可看出该反应可能是________反应(填“放热”或“吸热”)。
解析: (1)由图象可知:t1~t2时间段C的物质的量浓度变化值最大,故C的反应速率最大。
(2)O~t1时间段C的浓度增加较慢,t1~t2时间段,C的浓度增加很快,由此推知该反应为放热反应,温度升高,反应速率加快,t2后由于反应物浓度减小,反应速率变小。
答案: (1)t1~t2 t1~t2 (2)放热
10.(能力拔高)
(1)把镁条投入盛有盐酸的敞口容器中,产生氢气速率变化如图所示。在反应过程中导致速率变化的因素有________(填序号):
①H+的浓度 ②镁条的表面积 ③溶液的温度 ④Cl-的浓度
(2)影响速率的有关因素有:物质本身的性质、浓度、温度、催化剂等方面,依据影响速率的有关因素分析下列问题:
①Mg和Fe均可以与O2反应,Mg在空气中可以点燃,Fe在空气中不能点燃,是由于__________________的影响。
②Fe在空气中加热不能燃烧,但在纯氧中可以,是由于______的影响。
解析: (1)从图中看出反应速率先增大后又减小,增大是因为反应放热,使溶液温度升高;随后降低是随反应进行,H+的浓度不断减小。
(2)在相同条件下,Mg在空气中可以点燃,Fe在空气中不能点燃,显然是因为Fe的性质不如Mg活泼。纯氧和空气的区别就在于氧气的浓度不同。
答案: (1)①、③
(2)①物质本身的性质 ②氧气浓度
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1.下列各组反应中,属于可逆反应的一组是( )
A.2H2O2H2↑+O2↑,2H2+O22H2O
B.NH3+CO2+H2O===NH4HCO3,NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O
C.NH3与H2O反应生成NH3·H2O,同时NH3·H2O分解出NH3和H2O
D.2Ag+Br22AgBr,2AgBr2Ag+Br2
解析: 可逆反应是指相同条件下同时向正反应两个方向进行的反应。
答案: C
2.右图是可逆反应X2+3Y22Z2在反应过程中的反应速率(v)与时间(t)的关系曲线,下列叙述正确的是( )
A.t1时,只有正方向反应
B.t1~t2时,X2的物质的量越来越多
C.t2~t3,反应不再发生
D.t2~t3,各物质的浓度不再发生变化
解析: t1时v(正)>v(逆)>0,A项错;由于t1~t2时v(正)>v(逆)>0,反应物X2或Y2物质的量逐渐减少至t2时刻保持不变,B项错;t2~t3达平衡状态,v(正)=v(逆)≠0,C项错。
答案: D
3.在一定温度下,容器内某一反应中M、N的物质的量随反应时间变化的曲线如图所示,下列表述中正确的是( )
A.反应的化学方程式为:2MN
B.t2时,正、逆反应速率相等,达到平衡
C.t3时,正反应速率大于逆反应速率
D.t1时,N的浓度是M浓度的2倍
解析: 分析图象可知:t1时,消耗N为2 mol,生成M为1 mol,则化学方程式为2NM,此时n(N)=6 mol,n(M)=3 mol,所以A错、D对;t2时,n(M)=n(N),但v(正)≠v(逆),所以未达平衡状态,B错;t3时,已达平衡状态,正、逆反应速率相等,C错。
答案: D
4.可逆反应N2+3H22NH3的正、逆反应速率可用各反应物或生成物浓度的变化来表示。下列各关系中能说明反应已达到平衡状态的是( )
A.3v正(N2)=v正(H2) B.v正(H2)=v逆(NH3)
C.2v正(H2)=3v逆(NH3) D.v正(N2)=3v逆(H2)
解析: 同一物质的正逆反应速率相等时即达到平衡状态。2v正(H2)=3v正(NH3)而2v正(H2)=3v逆(NH3),则有v正(NH3)=v逆(NH3),所以C正确。
答案: C
5.在一定温度下,反应A2(g)+B2(g) 2AB(g)达到反应限度的标志是( )
A.容器内气体的总压强不随时间变化而变化
B.单位时间内有n mol A2生成,同时就有n mol B2生成
C.单位时间内有n mol A2生成,同时就有2n mol AB生成
D.单位时间内有n mol B2发生反应,同时就有n mol AB分解
解析: 由于反应前后,气体的总物质的量不变,所以不论达到平衡与否,容器内的气体分子总数不变,因而总压强不变,故A不可选。化学平衡的本质是v(正)=v(逆),而B只表述了v(逆),不知道v(正);D是用不同物质来表述v(正)、v(逆),v(正)=2v(逆),B、D错。当单位时间内生成n mol A2,必消耗2n mol AB,这是v(逆),同时又有2n mol AB生成,这是v(正),v(正)=v(逆),反应达到平衡状态。
答案: C
6.反应:2SO2+O22SO3在一定条件下的密闭容器中进行。已知反应的某一时间SO2、O2、SO3浓度分别为0.2 mol·L-1、0.1 mol·L-1、0.2 mol·L-1,当达到平衡时,可能存在的数据为( )
A.SO2为0.4 mol·L-1、O2为0.2 mol·L-1
B.SO2为0.25 mol·L-1
C.SO2、SO3均为0.25 mol·L-1
D.SO3为0.4 mol·L-1
解析: 由题目中的数据可知,达到平衡时,SO3不可能全部变为SO2与O2,即SO2达不到0.4 mol·L-1,O2也达不到0.2 mol·L-1,A错;达平衡时,SO2与SO3不可能都增多,C错;达平衡时,SO2与O2也不能全部转化为SO3,即SO3达不到0.4 mol·L-1,D错。
答案: B
7.在200 ℃时,将a mol H2(g)和b mol I2(g)充入到体积为V L的密闭容器中,发生反应:
I2(g)+H2(g) 2HI(g)。
(1)反应刚开始时,由于c(H2)=________,c(I2)=________,而c(HI)=________,所以化学反应速率________最大,而________最小(为零)。
(2)随着反应的进行,反应混合物中各组分浓度的变化趋势为c(H2)________,c(I2)________,而c(HI)________,从而化学反应速率v(正)________,而v(逆)________。
(3)当反应进行到v(正)与v(逆)________时,此可逆反应就达到了最大限度,若保持外界条件不变时,混合物中各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率及体系的总压强(或各组分的分压)都将________。
解析: 可逆反应发生时,正反应速率越来越小,逆反应速率越来越大,反应物的浓度越来越小,生成物的浓度越来越大,平衡时,各组分的物质的量、物质的量浓度、质量分数、体积分数、反应物的转化率和生成物的产率及体系的总压强都将保持不变。
答案: (1)mol/L mol/L 0 v(正) v(逆)
(2)减小 减小 增大 减小 增大 (3)相等 保持不变
8.在一体积为10 L的容器中,通过一定量的CO和H2O,850 ℃时发生反应:
CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g)
(1)CO和H2O浓度变化如图,则0~4 min的平均反应速率v(CO)=________mol·L-1·min-1。
(2)如图中4~5 min之间该反应________(填“是”或“否”)处于平衡状态,判断理由________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析: v(CO)=(0.20-0.08) mol/L/4 min=0.03 mol·L-1·min-1
根据反应物的浓度不再变化可知4~5 min之间是化学平衡状态。
答案: (1)0.03 (2)是 反应物的浓度不再变化
9.(能力拔高)在2 L密闭容器中,800 ℃时反应2NO(g)+O2(g) 2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如下表:
时间(s)
0
1
2
3
4
5
n(NO)/mol
0.020
0.010
0.008
0.007
0.007
0.007
(1)A点处,v(正)________v(逆),A点正反应速率________B点正反应速率(用“大于”“小于”或“等于”填空)。
(2)如图中表示NO2的变化的曲线是________。用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率v=________________。
(3)能说明该反应已经达到平衡状态的是________。
a.v(NO2)=2v(O2) B.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2) D.容器内的密度保持不变
(4)能使该反应的反应速率增大的是________。
a.及时分离出NO2气体 B.适当升高温度
c.增大O2的浓度 D.选择高效的催化剂
解析: (1)A点,反应未达平衡,由表中数据知n(NO)随反应进行不断减小,说明反应从正向开始,所以A点v(正)>v(逆);A点处反应物的浓度大于B点,所以A点正反应速率大于B点。
(2)图中纵坐标为浓度,平衡时消耗n(NO)=0.020 mol-0.007 mol=0.013 mol,生成n(NO2)=0.013 mol。平衡时c(NO2)=0.006 5 mol·L-1,所以NO2的变化曲线为b。0~2 s内,v(O2)=v(NO)=×=1.5×10-3 mol·L-1·s-1。
(3)v(NO2)=2v(O2)未指明v(正)、v(逆),不能表明是平衡状态,该反应遵循质量守恒定律,且容器的体积未变化,所以容器内的密度不论反应是否达平衡状态一直保持不变。
(4)分离出NO2气体后,浓度减小,反应速率减慢,而升高温度,加催化剂及增大反应物浓度都会使反应速率增大。
答案: (1)大于 大于 (2)b 1.5×10-3mol/(L·s)
(3)bc (4)bcd
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1.下列各组气体在常温下能共存且能用向上排空气法收集的是( )
A.NO和O2 B.HCl和NH3
C.H2和CO D.SO2和CO2
解析: A和B选项中的两组气体常温下会发生反应,不能共存;C选项中的H2不能用向上排空气法收集,而CO一般用排水法收集;而D选项中的SO2和CO2常温下不发生反应,而且两者的密度均比空气大,都可以用向上排空气法收集。所以符合题意的选项为D。
答案: D
2.下列物质可用来干燥Cl2的是( )
①碱石灰 ②浓硫酸 ③无水CaCl2 ④P2O5
A.①② B.①③④
C.②③④ D.①②③④
解析: 碱石灰属于碱性干燥剂,可以用来干燥碱性气体和中性气体,但不能用于干燥酸性气体;浓H2SO4和P2O5属于酸性干燥剂,可以用来干燥酸性气体和中性气体(除H2S、HBr、HI外);无水CaCl2属于中性干燥剂,可以用于干燥所有气体(除NH3外)。
答案: C
3.按下述实验方法制备气体,合理又实用的是( )
A.锌粒与稀HNO3反应制备H2
B.加热分解NH4Cl固体制NH3
C.亚硫酸钠与浓H2SO4反应制备SO2
D.大理石与稀H2SO4反应制备CO2
解析: 锌与稀HNO3反应产生NO,不产生H2;NH4Cl分解产生NH3和HCl的混合气体,不易分离;Na2SO3与浓H2SO4反应生成Na2SO4、H2O和SO2;大理石与稀H2SO4反应生成微溶的CaSO4,会覆盖在大理石表面,使反应难以进行。
答案: C
4.某化学小组用如图所示装置制取氯气。下列说法不正确的是( )
A.该装置图中至少存在三处明显错误
B.该实验中收集氯气的方法不正确
C.为了防止氯气污染空气,必须进行尾气处理
D.在集气瓶的导管口处放一片湿润的淀粉碘化钾试纸可以证明是否有氯气逸出
解析: 该实验装置有三处明显错误:①未使用酒精灯加热;②应使用分液漏斗;③缺少尾气处理装置。Cl2有强氧化性,能将I-氧化成I2,故可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验Cl2的存在。氯气的密度大于空气的密度,所以收集Cl2时可用向上排空气法收集,选项B错误。
答案: B
5.实验室里可按如图所示的装置干燥、储存气体R,多余的气体可用水吸收,则R是( )
A.NO2 B.HCl
C.CO2 D.NH3
解析: 图中的气体收集方法收集的应是密度比空气小的气体,符合的只有D选项。
答案: D
6.实验室用贝壳与稀盐酸反应制备并收集CO2气体,下列装置中合理的是(双选)( )
解析: 实验室制取CO2的特点是固体和液体反应且不需要加热,由于盐酸易挥发,因此在收集之前需要除去挥发出的HCl气体,因为CO2的密度大于空气的,所以采用向上排空气法收集CO2气体。若采用长颈漏斗时,长颈漏斗的下端必须插入到溶液中,以防止CO2气体从长颈漏斗中挥发出来,因此选项B、D正确。
答案: BD
7.为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体,从下图中选择合适的装置并连接。合理的是( )
A.a—a′→d—d′→e B.b—b′→d—d′→g
C.c—c′→d—d′→g D.d—d′→c—c′→f
解析: 由盐酸和大理石制得的CO2气体中会含有杂质H2O(g)和HCl,除去它们的试剂分别为浓硫酸和饱和碳酸氢钠溶液,应先让气体通过饱和NaHCO3溶液除去HCl,再通过浓硫酸干燥。CO2的相对分子质量为44,比空气的大,因此收集CO2时应用向上排空气法。所以正确的答案应为C选项。
答案: C
8.今有下列气体:H2、Cl2、HCl、NH3、NO、H2S、SO2,用如图所示的装置进行实验,填空下列空白:
(1)烧瓶干燥时,从A口进气可收集的气体是________,从B口进气可收集的气体是______________。
(2)烧瓶中充满水时,可用来测量________等气体的体积。
(3)当烧瓶中装入洗液,用于洗气时,气体应从______口进入烧瓶。
解析: (1)用排空气法收集气体时,要注意气体的密度及是否与空气中的某种成分发生反应。由于H2、NH3的密度比空气小,且不与空气中的成分发生反应。可用向下排空气法来收集,结合本题干燥烧瓶的位置特征,H2、NH3应从A口进,将空气从B口赶出。Cl2、HCl、H2S、SO2的密度比空气大,且不与空气中的成分发生反应,应从B口进,将空气从A口赶出。NO能与空气中的O2反应,不能用排空气法收集。(2)对于难溶于水的气体,可用排水法收集,可以用来收集、测量的气体有H2、NO。(3)当烧瓶中装有洗液时,被净化的气体应从B口进。
答案: (1)H2、NH3 Cl2、HCl、H2S、SO2
(2)H2、NO (3)B
9.如图是一个制取氯气并以氯气为原料进行某些反应的装置。(夹持和加热装置省略)
(1)写出图中仪器A的名称:________。
(2)装置中x试剂为________________;装置中饱和食盐水的作用是______________________。
(3)装置③中发生反应的化学方程式为______________________________________。
(4)若将生成的Cl2通入淀粉碘化钾无色溶液中,可观察到溶液变成________色,反应的离子方程式为______________________________。
解析: (1)实验室中Cl2的发生装置是由分液漏斗和圆底烧瓶、酒精灯等组成的。
(2)制得的Cl2中含有HCl(g)杂质,要用饱和食盐水除去。由于Cl2是有毒的,为防止污染空气,要用NaOH溶液吸收多余的Cl2。
(3)将Cl2通入石灰浆中能发生反应2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
(4)由于Cl2的氧化性大于I2,故将Cl2通入淀粉碘化钾溶液中将发生反应Cl2+2KI===2KCl+I2,生成的碘使淀粉变蓝色。
答案: (1)分液漏斗
(2)氢氧化钠溶液 除去Cl2中混有的HCl
(3)2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(4)蓝 Cl2+2I-===2Cl-+I2
10.(能力拔高)拟用如图所示装置制取下表中的四种干燥、纯净的气体(图中铁架台、铁夹及气体收集装置均已略去;a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。
气体
a
b
c
d
CO2
稀盐酸
CaCO3
饱和NaHCO3溶液
浓硫酸
Cl2
浓盐酸
MnO2
NaOH溶液
浓硫酸
NH3
饱和NH4Cl溶液
消石灰
H2O
氢氧化钠
NO
稀硝酸
铜屑
H2O
P2O5
(1)上述方法中可以得到干燥、纯净的________气体。
(2)指出不能用上述方法制取的气体,并说明理由(可以不填满)。
①气体________,理由:________________________________________________________________________。
②气体________,理由:________________________________________________________________________。
③气体________,理由:________________________________________________________________________。
④气体________,理由:________________________________________________________________________。
解析: 由题给装置,结合题意,不难看出a、b是制备装置,c是除杂装置,d是干燥装置,将以上四种气体的制备情况,对号入座,可以发现能得到干燥纯净气体是CO2和NO。其中,制Cl2应用固+液气体装置。制NH3时产生的NH3会被H2O吸收掉。
答案: (1)CO2、NO (2)①Cl2 制取Cl2的发生装置中必须有酒精 ②NH3 反应生成的NH3被水吸收
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1.下列说法错误的是( )
A.化学反应除了生成新的物质外,还伴随着能量的变化
B.物质的燃烧一定是放热反应
C.放热的化学反应不需要加热就能发生
D.化学能与光能之间可以相互转化
解析: 化学反应伴随着能量的变化,化学能可与热能、光能、电能等相互转化;燃烧就是剧烈的发光、发热的化学反应;放热反应有的也需要加热。
答案: C
2.随着人们生活质量提高,废电池必须进行集中处理的问题又被提到议事日程上,其首要原因是( )
A.利用电池外壳的金属材料
B.回收其中石墨电极
C.防止电池中汞、镉和铅等重金属离子对水和土壤的污染
D.不使电池中泄漏的电解液腐蚀其他物品
解析: 废电池的危害主要是所含的重金属离子能引起水和土壤污染。
答案: C
3.理论上不能设计原电池的化学反应是( )
A.CH4+2O2―→CO2+2H2O
B.HNO3+NaOH===NaNO3+H2O
C.2H2+O2===2H2O
D.2FeCl3+Fe===3FeCl2
解析: 能够自发进行的氧化还原反应才能设计原电池。
答案: B
4.在盛有稀H2SO4的烧杯中放入导线连接的锌片和铜片,下列叙述正确的是( )
A.正极附近的SO浓度逐渐增大
B.电子通过导线由铜片流向锌片
C.正极有O2逸出
D.铜片上有H2逸出
解析: 本题符合铜锌原电池的形成条件,原电池工作时,电子由负极(锌)经外电路(导线)流向正极(铜)。负极锌片:Zn-2e-===Zn2+;正极铜片:2H++2e-===H2↑,总反应为:Zn+2H+===Zn2++H2↑,原电池中没有产生O2。没有参与反应的SO浓度不会逐渐增大。
答案: D
5.两种金属A与B和稀硫酸组成原电池时,A是正极。下列有关推断正确的是( )
A.A的金属性强于B
B.电子不断由A电极经外电路流向B电极
C.A电极上发生的电极反应是还原反应
D.A的金属活动性一定排在氢前面
解析: 两种金属构成原电池时,一般是活泼金属做负极,不活泼金属做正极,电子由负极B经外电路流向正极A,在A电极上发生还原反应。做正极的金属活动性可以排在氢前面也可以排在氢后面,只要比负极金属不活泼即可。
答案: C
6.X、Y、Z三种金属,X、Y组成原电池,X是负极;把Y放入Z的硝酸盐溶液中,Y表面有Z析出。三者的金属活动性顺序是( )
A.X>Y>Z B.Z>Y>X
C.X>Z>Y D.Y>X>Z
解析: X、Y组成原电池,X是负极,说明金属活动性X>Y;Y放入Z的硝酸盐溶液中,Y表面有Z析出,说明金属活动性Y>Z。
答案: A
7.某原电池的离子方程式是Zn+Cu2+===Zn2++Cu,该原电池组成正确的是( )
正极
负极
电解质溶液
A
Zn
Al
CuSO4
B
Zn
Cu
CuSO4
C
Cu
Zn
CuCl2
D
Cu
Zn
ZnCl2
解析: A项,应是2Al+3Cu2+===3Cu+2Al3+;B项,应是Zn作负极,Cu作正极。D项,不能构成原电池。
答案: C
8.
如图所示,在盛有水的烧杯中,铁圈和银圈的连接处吊有一根绝缘的细丝,使之平衡。
(1)向烧杯中加入CuSO4溶液,片刻后可观察到的现象(指悬吊的金属圈)是( )
A.铁圈和银圈左右摇摆不定
B.保持平衡状态不变
C.铁圈向下倾斜
D.银圈向下倾斜
(2)产生上述现象的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析: 铁圈与银圈连在一起,插入CuSO4溶液中,形成原电池。铁失去电子变成Fe2+进入溶液,铁圈质量减轻,Cu2+在银圈上得电子析出,银圈质量增加。
答案: (1)D (2)铁失电子变成Fe2+进入溶液,铁圈部分质量减轻;银圈上有铜析出,质量增加,向下倾斜
9.请你设计一个能证明铁的金属活动性比铜强的实验。要求:
①此方案能将化学能转化为电能;
②绘出实验装置图并注明所需的药品;
③写出实验过程中的主要实验现象。
实验装置实验现象______________。
答案:
铁棒逐渐变细,铜棒变粗(其他合理答案也可)。
10.(能力拔高)由A、B、C、D四种金属按下表中装置进行实验。
装置
现象
二价金属A不断溶解
C的质量增加
A上有气体产生
根据实验现象回答下列问题:
(1)装置甲中发生反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)装置丙中溶液的H+的浓度________(填“变大”“变小”或“不变”)。
(3)四种金属活泼性由强到弱的顺序是________________________________________________________________________。
解析: 由装置甲中A不断溶解,可知A与硫酸发生置换反应,又A为二价金属,所以反应的离子方程式为:A+2H+===A2++H2↑,A为原电池负极,B为正极,活泼性A>B;装置丙中有气体产生,该气体为氢气,即D与硫酸发生置换反应,溶液中的H+的浓度变小,D作原电池的负极,A为正极,活泼性:D>A;装置乙中C的质量增加,C极上析出铜,C为正极,B为负极,活泼性B>C,综上四种金属活泼性由强到弱的顺序是D>A>B>C。
答案: (1)A+2H+===A2++H2↑
(2)变小
(3)D>A>B>C
单元质量检测二
(90分钟 100分)
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一、选择题(本题包括16小题,每小题3分,共48分)
1.在如图所示的番茄电池中,外电路上的电子从电极Y流向电极X。若X为铅电极,则Y可能是( )
A.锌 B.银
C.石墨 D.铜
解析: 在外电路上电子是从Y极流向X极,根据原电池的工作原理可以判断Y为负极,X为正极。因为番茄中含有酸性物质,结合原电池的构成条件,Y电极可能为选项中的锌。
答案: A
2.下列物质中,从化学键的角度看,有一种与其他三种明显不同,这种物质是( )
A.NaOH B.CH4
C.SO2 D.H2O
解析: 从化学键的角度分析,A项中的NaOH含有离子键和共价键,而其余三个选项中的物质均只含有共价键。
答案: A
3.下列有关电池的说法不正确的是( )
A.手机上用的锂离子电池属于二次电池
B.铜锌原电池工作时,电子沿外电路从铜电极流向锌电极
C.甲醇燃料电池可把化学能转化为电能
D.锌锰干电池中,锌电极是负极
解析: 手机上的锂离子电池为可充电电池,为二次电池,A正确;B项中电子应从活泼性强的金属锌沿外电路流向活泼性较弱的金属Cu,B项错误;C、D正确。
答案: B
4.判断下列有关化学基本概念、理论的依据正确的是(双选)( )
A.化学反应中的能量变化:化学键的断裂和形成
B.离子化合物:熔融态是否能够导电
C.化学变化的实质:化学键的断裂
D.共价化合物:是否含共价键
解析: 由于断裂旧化学键吸收的能量与形成新化学键放出的能量不同,任何化学反应总伴随着能量的变化,故A对;熔融状态下能导电的化合物为离子化合物,熔融状态下不能导电的化合物为共价化合物,故B对;有旧化学键断裂和新化学键形成两个过程才是化学变化,只有化学键的断裂而无化学键的形成,就不是化学变化,如NaCl、HCl等溶于水,故C错;含有共价键的物质不一定是共价化合物, 如H2、NaOH、NH4Cl等,故D错。
答案: AB
5.下列关于实验室制取气体所用试剂的组合中,不合理的是( )
A.制Cl2:MnO2、盐酸(浓) B.制H2:硫酸(稀)、Zn
C.制O2:MnO2、H2O2 D.制CO2:硫酸(稀)、CaCO3
解析: 制取二氧化碳用稀盐酸和碳酸钙。
答案: D
6.下列化学用语书写正确的是( )
A.氯原子的结构示意图:
B.作为相对原子质量测定标准的核素:6C
C.氯化镁的电子式:
D.用电子式表示氯化氢分子的形成过程:
解析: A项中氯原子的最外层有7个电子,正确的原子结构示意图应为+17 。B项中作为相对原子质量的测量标准的是12C而不是14C。D项中HCl是共价化合物,其正确的电子式应为H。
答案: C
7.下列关于能量转化的认识不正确的是( )
A.绿色植物的光合作用是将光能转变为化学能
B.煤燃烧时化学能转变成热能和光能
C.原电池工作时,化学能转变为电能
D.白炽灯工作时,电能全部转变成光能
解析: 白炽灯工作时,并不是电能全部变成光能,而是大部分电能转化成光能,还有一部分电能转化成热能。
答案: D
8.下列有关化学反应速率和限度的说法中,不正确的是( )
A.实验室用H2O2分解制O2,加入MnO2后,反应速率明显加快
B.在金属钠与足量水反应中,增加水的量能加快反应速率
C.2SO2+O22SO3反应中,SO2不能全部转化为SO3
D.实验室用碳酸钙和盐酸反应制取CO2,用碳酸钙粉末比块状碳酸钙反应要快
解析: A项,是加催化剂,加快反应速率;B项,水的量的多少不影响钠与水的反应速率;C项,可逆反应不能进行到底;D项,增大固体物质的表面积能加快化学反应速率。
答案: B
9.根据如图提供的信息,下列所得结论不正确的是( )
A.该反应为吸热反应
B.该反应一定有能量转化成了化学能
C.反应物比生成物稳定
D.因为生成物的总能量高于反应物的总能量,所以该反应不需要加热
解析: 由图示可知,反应物具有的总能量低于生成物的总能量,因此,此反应为吸热反应,吸热反应的过程可以看成外界能量转化为化学能贮存起来的过程,故A、B项是正确的,D项错误。由于物质具有的能量越高越活泼,因此此反应中的反应物比生成物稳定。
答案: D
10.一定条件下在密闭容器中能表示可逆反应2SO2+O2??2SO3一定达到平衡状态的是( )
①消耗2 mol SO2的同时生成2 mol SO3
②SO2、O2与SO3的物质的量之比为2∶1∶2
③反应混合物中SO3的浓度不再改变
A.①② B.②③
C.只有③ D.只有①
解析: 消耗SO2指的是v(正),生成SO3也是v(正),两者速率相等不能表明反应达平衡状态;SO2、O2与SO3的物质的量之比为2∶1∶2,不一定是化学平衡状态;SO3的浓度不再改变,说明v(正)=v(逆),反应达平衡状态。
答案: C
11.化学实验中的很多气体是用盐酸来制取的,这就导致了这些制取的气体中往往含有HCl杂质,要除去HCl杂质而得到纯净的目标气体,可用如图所示装置。如果广口瓶中盛装的是饱和NaHCO3溶液,则可以用于下列哪种气体的除杂装置( )
A.H2 B.Cl2
C.H2S D.CO2
解析: 杂质HCl气体被饱和NaHCO3溶液吸收后,会反应生成CO2气体,对H2、Cl2和H2S而言又引入了新的杂质气体,且H2S、Cl2会与NaHCO3溶液发生反应,故不能用饱和NaHCO3溶液除杂;而CO2一方面在NaHCO3溶液中的溶解度较小,另一方面HCl气体与NaHCO3溶液又反应生成了CO2气体,故可用此溶液除杂。
答案: D
12.2013年3月我国科学家报道了如图所示的水溶液锂离子电池体系。下列叙述错误的是( )
A.a为电池的正极
B.电池充电反应为LiMn2O4===Li1-xMn2O4+xLi
C.放电时,a极锂的化合价发生变化
D.放电时,溶液中Li+从b向a迁移
解析: 由图可知,b极(Li电极)为负极,a极为正极,放电时,Li+从负极(b)向正极(a)迁移,A、D项正确;该电池放电时,负极:xLi-xe-===xLi+,正极:Li1-xMn2O4+xLi++xe-===LiMn2O4,a极Mn元素的化合价发生变化,C项错误;由放电反应可得充电时的反应,B项正确。
答案: C
13.某反应中,X、Y、Z三种物质的物质的量随时间的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.反应为X+2Z===Y B.反应为X+Y??2Z
C.4 s时,反应达到平衡 D.12 s时,反应不再进行
解析: 从图象可以看出反应进行到10 s时,达到了平衡状态,但是反应仍然在不断进行。在0~10 s内各物质的变化量为:X减少了(1.20-0.40)mol=0.80 mol,Y减少了(1.00-0.20)mol=0.80 mol,Z增加了1.60 mol。所以此反应的化学方程式为X+Y??2Z。
答案: B
14.
根据反应:2Ag++Cu===Cu2++2Ag,设计如图所示原电池,下列说法错误的是( )
A.X可以是银或石墨
B.Y是硫酸铜溶液
C.电子从铜电极经外电路流向X电极
D.铜极上的电极反应式为:Cu-2e-===Cu2+
解析: 由电池反应2Ag++Cu===2Ag+Cu2+可知,铜作负极,电极反应为:Cu-2e-===Cu2+;X为正极,可以是比铜不活泼的银或导电的石墨等,电极反应为:2Ag++2e-===2Ag;电解质溶液中需含有Ag+,故B说法错误。
答案: B
15.在一定条件下,向某密闭容器中投入一定量的氮气和氢气,发生反应N2(g)+3H2(g)??2NH3(g),下列关于从反应开始至达到化学平衡的过程中正、逆反应速率变化情况的图象中,正确的是( )
解析: 由题意知,开始反应时只有反应物,所以逆反应速率为0,随着反应的进行正反应速率逐渐减小,逆反应速率逐渐增大,平衡时正、逆反应速率相等。
答案: D
16.将4 mol A气体和2 mol B气体在1 L的容器中混合并在一定条件下发生如下反应:2A(g)+B(g)??2C(g),若经2 s后测得A的浓度为2.8 mol/L,现有下列几种说法,其中正确的是( )
A.用物质A表示反应的平均速率为1.2 mol/(L·s)
B.用物质B表示反应的平均速率为0.6 mol/(L·s)
C.反应达到平衡时,A、B、C的反应速率一定相等
D.反应达到平衡时,A、B、C的物质的量均不再变化
解析: 2 s时测得A的浓度为2.8 mol/L,则A的转化浓度为1.2 mol/L,故v(A)==0.6 mol/(L·s),v(B)=v(A)=0.3 mol/(L·s),A、B项错;反应达平衡时,各组分的量不再发生变化,但用各组分表示的反应速率不一定相等,C项错,D项正确。
答案: D
二、非选择题(本题包括6小题,共52分)
17.(7分)在O2、H2、Cl2、HCl、CO、CO2等气体中:
(1)无色、无刺激性气味,但有毒的是________。
(2)有色、有刺激性气味的是________。
(3)可用排水法收集的是____________。
(4)在其水溶液中滴入石蕊溶液,先变红,后退色的是________________________________________________________________________。
(5)常做氧化剂的是________,在高温条件下常做还原剂的是__________。
(6)不可用排水法收集的是__________________。
答案: (1)CO (2)Cl2 (3)O2、H2、CO (4)Cl2
(5)Cl2、O2 H2、CO (6)HCl、CO2、Cl2
18.(8分)如图是等质量的Na2CO3、NaHCO3粉末分别与足量的盐酸发生反应时的情景,产生CO2气体的体积较多的A试管中加入的固体试剂是________,当反应结束时,A、B两试管中消耗的盐酸的质量之比为________。
实验过程中我们还能感受到Na2CO3与盐酸反应时是放热反应,而NaHCO3与盐酸反应时表现为吸热。在A、B两试管中的此反应过程中,反应体系的能量变化的总趋势分别对应于A——________,B——________。(填“a”或“b”)
解析: 等质量的Na2CO3与NaHCO3的物质的量之比为=,即NaHCO3的物质的量多,因此与足量盐酸反应时NaHCO3产生的气体要多,故A中的固体是NaHCO3。等质量的Na2CO3与NaHCO3消耗HCl的物质的量之比为=。
放热反应的反应物具有的总能量大于生成物具有的总能量,因此B对应a;吸热反应的反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量,因此A对应b。
答案: NaHCO3(或碳酸氢钠) 53∶84 b a
19.(10分)某学习小组对原电池的构成及形成条件做如下探究性实验,请你推测可能的现象,并给出合理的解释。
编号
装置图示
实验内容
现象
解释或说明
1
Cu、Zn同时插入,但不接触
2
将Cu、Zn用导线连接起来并接电流计
3
Zn、Zn与稀硫酸进行实验
4
Cu、石墨与稀硫酸进行实验
5
Zn、石墨与稀硫酸进行实验
解析: 1组未形成闭合回路不能构成原电池;3组两个电极都用Zn,同种金属活泼性相同,无法构成原电池;4组两个电极都不活泼,不能失电子,无法构成原电池;2、5组能构成原电池。
答案:
编号
现象
解释或说明
1
Zn棒上产生气泡
Zn+2H+===Zn2++H2↑
2
Cu棒上产生气泡,电流计指针偏转
2H++2e-===H2↑
3
Zn棒上产生气泡,电流计指针不偏转
Zn+2H+===Zn2++H2↑
4
无变化
不发生任何反应
5
石墨棒上产生气泡,电流计指针偏转
2H++2e-===H2↑
20.(10分)如图所示,A、B、C是实验室常用的三种制取气体的装置,提供的药品有:大理石、浓盐酸、稀盐酸、锌粒、二氧化锰、氯化铵、熟石灰。现欲利用这些药品分别制取NH3、Cl2、H2、CO2四种气体,试回答下列问题:
(1)选用A装置可制取的气体有________,选用B装置可制取的气体有________,选用C装置可制取的气体有________。
(2)标号①、②的仪器名称分别为________、________。
(3)写出利用上述有关药品制取氨气的化学方程式:____________________________。若要制得干燥氨气,可选用下列干燥剂中的________(填序号)。
a.生石灰 B.浓硫酸 c.五氧化二磷
解析: 装置的选择与所采用的化学药品和反应条件有关。具体来说,就是与反应物(包括催化剂)的聚集状态(液体、块状固体或粉末)和反应条件(是否加热)有关。A装置是固体或固体混合物加热制取气体的装置,B装置是液体与固体不加热反应制取气体的装置,C装置是液体与固体或液体与液体混合物加热反应制取气体的装置。氨气是碱性气体,可用碱性干燥剂干燥,但不能用酸性干燥剂来干燥。
答案: (1)NH3 H2、CO2 Cl2
(2)分液漏斗 圆底烧瓶
(3)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2H2O+2NH3↑ a
21.(8分)下表是稀硫酸与某金属反应的实验数据:
实验
序号
金属
质量/g
金属
状态
c(H2SO4)
/mol·L-1
V(H2SO4
溶液)/mL
溶液温度/℃
反应前
反应后
金属消失
的时间/s
1
0.10
丝
0.5
50
20
34
500
2
0.10
粉末
0.5
50
20
35
50
3
0.10
丝
0.7
50
20
36
250
4
0.10
丝
0.8
50
20
35
200
5
0.10
粉末
0.8
50
20
36
25
6
0.10
丝
1.0
50
20
35
125
7
0.10
丝
1.0
50
35
50
50
8
0.10
丝
1.1
50
20
34
100
9
0.10
丝
1.1
50
30
44
40
分析上述数据,回答下列问题:
(1)实验4和5表明,____________________对反应速率有影响,____________,反应速率越快,能表明同一规律的实验还有________(填实验序号)。
(2)仅表明反应物浓度对反应速率产生影响的实验有__________________(填实验序号)。
(3)本实验中影响反应速率的其他因素还有________,其实验序号是________。
解析: 影响反应速率的因素有温度、反应物浓度、催化剂、固体反应物的表面积,以及压强(有气体参加的反应)等,(1)分析表中提供的实验4、5的信息,在其他条件相同时,由于固体反应物的表面积不同而反应速率不同,从反应所需时间可知,表面积越大,反应速率越快,表明这一规律的还有实验1和2。
(2)1、3、4、6、8这几组实验,相比较来看,金属的质量与状态还有所取硫酸的体积及反应开始的温度都相同、只有H2SO4的浓度不同,因而反应的速率不同与浓度有关。同理2和5也是。
(3)6和7;8和9相比都是反应的温度不同造成的化学反应速率上的差别。
答案: (1)固体反应物的表面积 表面积越大 1和2
(2)1、3、4、6和8;2和5
(3)反应温度 6和7;8和9
22.(9分)向200 mL 6 mol/L的盐酸中加入一定量的纯净CaCO3,产生气体的体积随时间的变化曲线如图所示(气体体积均在标准状况下测定)。
请回答下列问题:
(1)设OE段的反应速率为v1,EF段的反应速率为v2,FG段的反应速率为v3,则速率从大到小的顺序为____________。(用v1、v2、v3表示)
(2)为了减缓上述反应的速率,欲向该溶液中加入下列物质,你认为可行的是________(填字母)。
A.蒸馏水 B.氯化钾固体
C.氯化钠溶液 D.浓盐酸
E.降低温度 F.减少CaCO3
(3)若反应过程中溶液体积的变化忽略不计,计算FG段用盐酸表示的化学反应速率是多少?(写出计算过程)
解析: (1)单位时间内产生的气体越多,反应速率越快,由图中曲线变化看出v2>v1>v3;(2)影响CaCO3与盐酸反应速率的因素有H+的浓度、温度,减缓反应速率应选A、C、E。
(3)FG段用盐酸表示的反应速率为v(HCl)=
=0.25 mol·L-1·min-1。
答案: (1)v2>v1>v3 (2)A、C、E
(3)v(HCl)==0.25 mol·L-1·min-1