【精品解析】2016-2017学年河南省洛阳市回民中学高二上学期开学化学试卷

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名称 【精品解析】2016-2017学年河南省洛阳市回民中学高二上学期开学化学试卷
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资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2017-04-21 16:20:46

文档简介

2016-2017学年河南省洛阳市回民中学高二上学期开学化学试卷
一、选择题
1.(2016高二下·汪清期末)下列分子中存在π键的是(  )
A.H2 B.Cl2 C.N2 D.HCl
【答案】C
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】解:A.H2分子中H原子之间以共价单键相结合,所以只含σ键,故A错误;
B.Cl2分子中Cl原子之间以共价单键相结合,所以只含σ键,故B错误;
C.N2的结构式为N≡N,所以含有σ键和π键,故C正确;
D.HCl分子中氯原子和H原子以共价单键相结合,所以只含σ键,故D错误;
故选:C.
【分析】非金属元素之间易形成共价键,共价单键为σ键,共价双键中含有一个σ键一个π键,共价三键中含有一个σ键两个π键,根据物质中所含共价键类型判断.
2.(2016高二上·洛阳开学考)下列离子方程式的书写正确的是(  )
A.SO2使酸性KMnO4褪色:5SO2+2MnO4﹣+2H2O=5SO42﹣+2Mn2++4H+
B.Fe(OH)2与HNO3溶液的反应:Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O
C.足量NaOH与磷酸二氢铵反应:OH﹣+NH4+=NH3 H2O
D.将SO2通入BaCl2溶液中:SO2+H2O+Ba2+=BaSO3↓+2H+
【答案】A
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】解:A.SO2使酸性KMnO4褪色,二者发生氧化还原反应,反应的离子方程式为:5SO2+2MnO4﹣+2H2O=5SO42﹣+2Mn2++4H+,故A正确;
B.Fe(OH)2与HNO3溶液反应生成硝酸铁、NO气体和水,反应的离子方程式为:3Fe(OH)2+NO3﹣+10H+=3Fe3++8H2O+NO↑,故B错误;
C.足量NaOH与磷酸二氢铵反应生成磷酸钠、一水合氨和水,正确的离子方程式为:3OH﹣+H2PO3﹣+NH4+=NH3 H2O+2H2O+PO33﹣,故C错误;
D.将SO2通入BaCl2溶液中,二者不反应,无法书写离子方程式,故D错误;
故选A.
【分析】A.二氧化硫被酸性高锰酸钾溶液氧化成硫酸;
B.稀硝酸具有强氧化性,能够将亚铁离子氧化成铁离子;
C.氢氧化钠足量,磷酸二氢根离子也参与反应;
D.二氧化硫与氯化钡溶液不发生反应.
3.(2016高二上·洛阳开学考)溶液、胶体和浊液这三种分散系的根本区别是(  )
A.是否是大量分子或离子的集合体
B.是否能通过滤纸
C.分散质粒子直径的大小
D.是否均一、透明、稳定
【答案】C
【知识点】分散系、胶体与溶液的概念及关系
【解析】【解答】解:当分散剂是水或其它溶液时,根据分散质粒子直径大小来分类,把分散系划分为:溶液(小于1nm)、
胶体(1nm~100nm)、浊液(大于100nm),
所以,溶液、胶体和浊液这三种分散系的本质的区别在于分散质粒子直径大小.故A、B、D错,C对.
故选C.
【分析】溶液、胶体、浊液三种分散系的分散剂都是液体,分散质都是固体,按照分散质粒子的直径大小来区分.
4.(2016高二上·洛阳开学考)键能为破坏1mol化学键所需要吸收的能量或形成1mol化学键所放出的能量.已知H﹣H的键能为436kJ/mol,H﹣Cl的键能为432kJ/mol,氢气与氯气反应时放出热量.据此判断,下列说法不正确的是(  )
A.H2分子比H原子更稳定
B.可求出Cl﹣Cl 的键能为428 kJ/mol
C.1mol氢气与1mol氯气所含的总能量比2mol HCl所含的总能量高
D.理论上利用此反应制取盐酸的同时,可依据原电池原理获取电能
【答案】B
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】解:A、断开化学键要吸收能量,故将氢气分子中的化学键断开后能量要升高,而能量越高物质越不稳定,故氢气分子比H原子更稳定,故A正确;
B、反应热△H=断键吸收的能量﹣成键放出的能量,由于反应热△H数值未知,故Cl﹣Cl 的键能无法求算,故B错误;
C、反应放热,即反应物的总能量大于生成物的总能量,故C正确;
D、由于放热的氧化还原反应可以设计成原电池,而此反应属于氧化还原反应,且反应放热,故可以通过原电池来实将化学能转化为电能,且生成HCl,故D正确.
故选B.
【分析】A、断开化学键要吸收能量;
B、反应热△H=断键吸收的能量﹣成键放出的能量;
C、反应放热;
D、放热的氧化还原反应可以设计成原电池.
5.(2016高二上·洛阳开学考)下列说法错误的是(  )
A.硅是良好的半导体材料
B.氨气与硝酸合成氮肥属于人工固氮
C.金刚石、石墨和富勒烯互为同素异形体
D.硬铝、青铜和不锈钢都属于合金
【答案】B
【知识点】氨的性质及用途;硅和二氧化硅;合金及其应用
【解析】【解答】解:A、硅是半导体,所以硅是良好的半导体材料,故A正确;
B、固氮应为氮气生成化合物,所以氨气与硝酸合成氮肥不属于人工固氮,故B错误;
C、金刚石、石墨和富勒烯是碳元素形成的不同种单质,互称为同素异形体,故C正确;
D、青铜是铜锡合金、硬铝是铝硅、镁等形成的合金、不锈钢是铁铬、镍合金,故D正确;
故选B.
【分析】A、硅是半导体;
B、固氮应为氮气生成化合物;
C、金刚石、石墨和富勒烯是碳元素形成的不同种单质;
D、依据青铜、硬铝、不锈钢的成分和合金的概念分析判断.
6.(2016高二上·洛阳开学考)下列说法正确的是(  )
A.乙烯和聚乙烯均能使溴水褪色
B.甲烷、苯和油脂均不能使酸性KMnO4溶液褪色
C.乙酸和乙酸乙酯均能发生取代反应
D.葡萄糖与果糖、淀粉与纤维素分子式相同,均互为同分异构体
【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质;有机化学反应的综合应用
【解析】【解答】解:A.聚乙烯中不含不饱和键,不与溴水反应,而乙烯与溴水发生加成反应使其褪色,故A错误;
B.甲烷、苯均与高锰酸钾溶液不反应,而油脂中含不饱和键的酯类物质能使酸性KMnO4溶液褪色,故B错误;
C.乙酸的酯化反应、乙酸乙酯的水解均属于取代反应,即乙酸、乙酸乙酯均可发生取代反应,故C正确;
D.淀粉与纤维素的分子式为(C6H10O5)n,但n不同,二者不互为同分异构体,但葡萄糖与果糖的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故D错误;
故选C.
【分析】A.聚乙烯中不含不饱和键;
B.甲烷、苯均与高锰酸钾溶液不反应;
C.乙酸的酯化反应、乙酸乙酯的水解均属于取代反应;
D.淀粉与纤维素的分子式为(C6H10O5)n,但n不同.
7.(2016高二上·洛阳开学考)下列用于解释实验事实的化学方程式正确的是(  )
A.Al2(SO4)3溶液滴加氨水产生白色胶状沉淀:Al3++3OH﹣=Al(OH)3↓
B.纯碱溶液使酚酞变红:CO32﹣+2H2O H2CO3+2OH﹣
C.乙酸清除水垢后的化学反应原理:2H++CO32﹣=CO2↑+H2O
D.FeCl3溶液中加入足量铁粉,溶液由黄色变成浅绿色:2Fe3++Fe=3Fe2+
【答案】D
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】解:A.一水合氨应该保留分子式,正确的离子方程式为:Al3++3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,故A错误;
B.纯碱是强碱弱酸的盐,盐水解是分步进行的,主要以第一步为主,正确的离子方程式为:CO32﹣+2H2O HCO3﹣+OH﹣,故B错误;
C.乙酸是弱酸,碳酸钙为难溶物,二者应该写化学式,清除水垢后的化学反应原理为:2CH3COOH+CO32﹣=CO2↑+H2O+2CH3COO﹣,故C错误;
D.FeCl3溶液中加入足量铁粉,溶液由黄色变成浅绿色:2Fe3++Fe=3Fe2+,符合反应事实,离子方程式拆写也符合原则,故D正确;
故选D.
【分析】A.氨水中的一水合氨是弱碱,一水合氨不能拆开,离子方程式中应该保留分子式;
B.碳酸根离子的水解分步进行,离子方程式应该分步书写,主要写出第一步的水解即可;
C.乙酸和碳酸钙都不能拆开,应该保留化学式;
D.氯化铁与铁粉反应生成氯化亚铁,铁离子转化成亚铁离子.
8.(2016高二上·洛阳开学考)已知氢化钾(KH)属于离子化合物,KH跟水反应可以放出氢气.下列说法中正确的是(  )
A.KH的水溶液呈碱性 B.KH中氢离子可以被还原为氢气
C.KH是一种强氧化剂 D.KH中的氢离子是裸露的质子
【答案】A
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】解:A.发生KH+H2O=KOH+H2↑,KOH溶液显碱性,故A正确;
B.KH中氢离子为﹣1价,化合价升高,被氧化成氢气,故B错误;
C.KH中H失去电子,则KH做还原剂,故C错误;
D.KH中的氢离子核外有2个电子,故D错误;
故选A.
【分析】由信息可知,发生KH+H2O=KOH+H2↑,KH中H元素的化合价升高,水中H元素的化合价降低,以此来解答.
9.(2016高二上·洛阳开学考)为了测定酸碱反应的中和反应反应热,计算时至少需要的数据是(  )
①酸的浓度和体积
②碱的浓度和体积
③比热容
④反应后溶液的质量
⑤生成水的物质的量
⑥反应前后溶液温度变化
⑦操作所需的时间.
A.①②③⑥ B.①③④⑥ C.③④⑤⑥ D.全部
【答案】A,C
【知识点】中和热的测定
【解析】【解答】解:根据反应热的计算公式△H= Q=﹣cm△T可知,酸碱反应的中和热计算时,至少需要的数据有:比热容c、反应后溶液的质量以及生成水的物质的量m、反应前后温度,根据反应前后的温度获得反应前后温度变化△T.
故选C.
【分析】根据中和热的计算公式Q=﹣cm△T来确定实验中需要的数据.
10.(2016高二上·洛阳开学考)如表为元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W为短周期元素,W元素原子的核电荷数为X元素的2倍.下列说法正确的是(  )
X
Y Z W
T
A.X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增
B.Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在,它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增
C.YX2晶体熔化、液态WX3气化均需克服分子间作用力
D.根据元素周期律,可以推测T元素的单质具有半导体特性,T2X3具有氧化性和还原性
【答案】D
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】解:X、Y、Z、W为短周期元素,由元素周期表可知:X应位于第二周期,且应处于周期表中右半部分,W与X处于同一主族,且W元素原子的核电荷数为X元素的2倍,那么X为O,W为S,那么Z为P,T为As,Y为Si,
A、元素的非金属性越强,其气态氢化物越稳定,由于非金属性O>S>P,故H2O>H2S>H3P,故A错误;
B、S元素在自然界中存在游离态单质,常在火山口附近,故B错误;
C、YX2为SiO2,属于原子晶体,该固体熔化克服的是共价键,没有分子间作用力,故C错误;
D、As处于元素周期表的金属与非金属分界线上,具有半导体的性能,T2X3为As2O3,As的化合价为+3,处于中间价,故既有氧化性也有还原性,故D正确,
故选D.
【分析】X、Y、Z、W为短周期元素,由元素周期表可知:X应位于第二周期,且应处于周期表中右半部分,W与X处于同一主族,且W元素原子的核电荷数为X元素的2倍,那么X为O,W为S,据此结合选项判断即可.
11.(2016高二上·洛阳开学考)将一小块Na投入到FeCl3溶液中,可以观察到的现象是(  )
A.生成白色沉淀、有气体产生 B.生成红褐色沉淀、有气体产生
C.生成红褐色沉淀 D.生成黑色沉淀、有气体产生
【答案】B
【知识点】钠的化学性质
【解析】【解答】解:钠投入到FeCl3溶液中,钠先与水反应生成NaOH和H2,即2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,接着NaOH与FeCl3反应生成NaCl和Fe(OH)3沉淀,即FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl,所以现象有气体产生同时生成Fe(OH)3红褐色的沉淀,
故选:B.
【分析】钠投入到盐溶液中,先与水反应生成NaOH和H2,接着NaOH与盐发生复分解反应,据此解答.
12.(2016高二上·洛阳开学考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是(  )
A.pH=1的稀硫酸中含有的H+数为0.1NA
B.1 mol Na2O和Na2O2混合物中含有的阴、阳离子总数是3NA
C.50mL 18.4mol/L浓硫酸与足量铜微热反应,生成SO2分子数目为0.46NA
D.80g NH4NO3晶体中含有NH4+小于个NA
【答案】B
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】解:A、溶液体积不明确,故溶液中的氢离子的个数无法计算,故A错误;
B、过氧化钠由2个钠离子和1个过氧根构成,故1 mol Na2O和Na2O2混合物中含2mol钠离子和1mol阴离子,即3NA个,与Na2O和Na2O2所占的比例无关,故B正确;
C、铜只能与浓硫酸反应,当硫酸变稀后反应即停止,故生成的二氧化硫分子个数小于0.46NA个,故C错误;
D、80gNH4NO3的物质的量为1mol,而1molNH4NO3晶体中含1molNH4+即NA个,故D错误.
故选B.
【分析】A、溶液体积不明确;
B、过氧化钠由2个钠离子和1个过氧根构成;
C、铜只能与浓硫酸反应;
D、1molNH4NO3晶体中含1molNH4+.
13.(2016高二上·洛阳开学考)实验室将NaClO3和Na2SO3按物质的量之比2:1倒入烧瓶中,用水浴加热,同时滴入H2SO4,产生棕黄色气体X,反应后测得NaClO3和Na2SO3恰好完全反应,则X为(  )
A.Cl2 B.Cl2O C.ClO2 D.Cl2O3
【答案】C
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】解:因NaClO3和Na2SO3按物质的量比2:1加入烧瓶中,再滴入少量H2SO4溶液加热时发生氧化还原反应,
Cl元素的化合价降低,S元素的化合价升高,
Na2SO3作还原剂,S元素的化合价由+4价升高为+6价,
设X中Cl元素的化合价为x,由电子守恒可知,
2×(5﹣x)=1×(6﹣4),解得x=+4,
A、Cl2中,Cl元素的化合价为0,故A错误;
B、Cl2O中,O为﹣2价,由化合物中正负化合价的代数和为0,则Cl为+1价,故B错误;
C、ClO2中,O为﹣2价,由化合物中正负化合价的代数和为0,则Cl为+4价,故C正确;
D、Cl2O3中,O为﹣2价,由化合物中正负化合价的代数和为0,则Cl为+3价,故D错误;
故选C.
【分析】NaClO3和Na2SO3按物质的量比2:1加入烧瓶中,再滴入少量H2SO4溶液加热时发生氧化还原反应,利用氧化还原反应中电子守恒来分析.
14.如图所示,集气瓶内充满某混合气体(括号内为体积比),若将滴管内的水挤入集气瓶后,烧杯中的水会进入集气瓶,则集气瓶中的混合气体可能是(  )
①CO、O2(2:1)②NH3、O2(8:1)③NO2、O2(4:1)④N2、H2(1:3)
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
【答案】B
【知识点】氨的性质及用途;氮的氧化物的性质及其对环境的影响
【解析】【解答】解:①一氧化碳与氧气在点燃条件下反应,在光照条件下不反应,压强不变化,烧杯中的水不会进入,故①错误;②氨气极易溶于水,氧气不溶,集气瓶内压强减小,烧杯中的水进入集气瓶,故②正确;③二氧化氮和氧气4:1混合与水反应生成硝酸,将滴管内的水挤入集气瓶后,集气瓶内压强减小,烧杯中的水进入集气瓶,故③正确;④氮气与氢气在催化剂、加热条件下反应,在光照条件下不反应,压强不变化,烧杯中的水不会进入,故④错误.
故选:B.
【分析】烧杯中水进入集气瓶的原因是存在压强差,当气体能与液体反应或溶于液体时,造成瓶内部压强变小,从而使烧杯中的水进入集气瓶.
二、解答题
15.(2016高二上·洛阳开学考)用A、B、C、D、E和F表示含有10个电子的微粒(离子或分子),请回答:
(1)A离子为单核离子且A原子在所在周期中原子半径最大,A离子是   
(2)C是由两种元素组成的分子,其水溶液呈碱性,其分子式是   
(3)D是由两种元素组成的三原子分子,电子式是   
(4)向B中加入F先出现白色沉淀继续加入F沉淀溶解,写出该过程的离子方程式   
(5)E+F→C+D写出该方程式   .
【答案】(1)Na+
(2)NH3
(3)
(4)Al3++3OH﹣=Al(OH)3↓Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+H2O
(5)NH4++OH﹣=NH3+H2O
【知识点】原子结构与元素的性质;离子方程式的书写
【解析】【解答】解:含有10个电子的微粒有:CH4、NH3、H2O、HF、NH4+、OH﹣、H3O+、O2﹣、F﹣、Na+、Mg2+、Al3+等,则(1)A离子为单核离子且A原子在所在周期中原子半径最大,则A为Na元素,A离子是Na+,故答案为:Na+;(2)由两种元素组成的分子,其水溶液呈碱性的物质是NH3,故答案为:NH3;(3)由两种元素组成的三原子分子为H2O,其电子式为 ,故答案为: ;(4)向B中加入F先出现白色沉淀继续加入F沉淀溶解,则B为Al3+,F为OH﹣,反应的离子方程式分别有:Al3++3OH﹣=Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+H2O,故答案为:Al3++3OH﹣=Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+H2O;(5)由以上分析可知E为NH4+,F为OH﹣,C为NH3,D为H2O,反应的离子方程式为NH4++OH﹣=NH3+H2O,故答案为:NH4++OH﹣=NH3+H2O.
【分析】含有10个电子的微粒有:CH4、NH3、H2O、HF、NH4+、OH﹣、H3O+、O2﹣、F﹣、Na+、Mg2+、Al3+等,根据各离子的组成和性质解答该题.
16.(2016高二上·洛阳开学考)表为元素周期表的一部分,针对表中的①~⑨九种元素,请回答有关问题:
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 ① ②
3 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
4 ⑧ ⑨
(1)⑨的元素符号是   .
(2)在这些元素中,化学性质最不活泼的原子结构示意图为   .
(3)这些元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是   (填化学式,下同),碱性最强的是   ,显两性的是   .
(4)将元素①与氢元素组成的最简单有机物和⑥的单质按1:1混合后的气体在光照条件下放置一段时间,最多能得到   产物.
(5)用电子式表示④和⑥两元素形成化合物的过程为   .
【答案】(1)Br
(2)
(3)HClO4;KOH;Al(OH)3
(4)HCl
(5)
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】解:由元素在周期表的位置可知,①为C、②为F、③为Na、④为Mg、⑤为Al、⑥为Cl、⑦为Ar、⑧为K、⑨为Br,(1)⑨的元素符号是Br,故答案为:Br;(2)稀有气体Ar化学性质稳定,核外电子数为18,各层电子数为2、8、8,原子结构示意图为: ,故答案为: ;(3)根据元素周期律:周期表中从左到右失电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强,元素非金属性逐渐增强,从上到下失电子能力逐渐增强,得电子能力逐渐减弱,元素非金属性逐渐减弱,F没有含氧酸,上述元素F除外中Cl的非金属性最强,则最高价氧化物对应的水化物的酸性最强,该酸为HClO4,K的金属性最强,则KOH的碱性最强,Al(OH)3为两性氢氧化物,故答案为:HClO4;KOH;Al(OH)3;(4)甲烷与氯气按1:1混合,光照条件下,由于氯气不足,可发生多步取代反应,生成物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl,每步反应中生成的卤代甲烷与HCl都是1:1,故产物中HCl最多,故答案为:HCl;(5)氯化镁属于离子化合物,用电子式表示其形成过程为: ,故答案为: .
【分析】(1)由元素在周期表的位置可知,①为C、②为F、③为Na、④为Mg、⑤为Al、⑥为Cl、⑦为Ar、⑧为K、⑨为Br,(2)稀有气体Ar化学性质稳定,核外电子数为18,各层电子数为2、8、8;(3)从左到右失电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强,从上到下失电子能力逐渐增强,得电子能力逐渐减弱,F没有含氧酸,故高氯酸的酸性最强,所以失电子能力最强的是K,对应的碱性最强,氢氧化铝是两性氢氧化物;(4)甲烷与氯气按1:1混合,光照条件下,由于氯气不足,可发生多步取代反应,生成物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl,无论生成哪种有机物都有氯化氢生成,每步反应中生成的卤代甲烷与HCl都是1:1;(5)氯化镁属于离子化合物,用电子式表示其形成过程,左侧为Mg、Cl原子电子式,右侧为氯化镁电子式,中间用“→”连接.
17.(2016高二上·洛阳开学考)随着科学技术的进步,硫及其化合物的研究越来越深人.
(1)共生工程可以促进化学工业的发展,并改善环境.
①下列有关环境问题的说法错误的是   (填序号字母).
a.空气中SO2浓度过高会加重呼吸系统和心脑血管疾病
b.SO2、NOx、CO2的大量排放都会造成酸雨
c.氮的氧化物和碳氢化合物大量排放可能引发光化学烟雾
d.“静电除尘”、“燃煤固硫”、“低碳经济”都能改善空气质量
②发电厂产生的SO2尾气中的可直接用氨水吸收,变废为宝.若用15L 2.0mol L﹣1氨水充分吸收4480L含10%的SO2硫酸尾气(气体体积已折算成标准状况).充分反应后吸收液中的溶质为   .
③利用发电厂产生的SO2制成以水为电解质的SO2质子交换膜燃料电池,该电池电动势为1.06V.电池工作时负极反应式为   .
(2)将发电厂产生的SO2通入含有Na2S、Na2CO3的废液中可制得Na2S2O3 5H2O,通入SO2过程中的现象是:通了一段时间后,产生气体并析出沉淀,沉淀量逐渐增多;沉淀量逐渐减少并形成清液;停止通SO2,过滤后母液经蒸发浓缩,冷却得Na2S2O3 5H2O晶体(提示:).上述过程中析出沉淀时发生的氧化还原反应的化学方程式为:   .调节废液中Na2S和Na2CO3的物质的量之比为   ,时可以恰好完全反应生成Na2S2O3 5H2O.
【答案】(1)b;(NH4)2SO3和NH4HSO3;SO2+2H2O﹣2e﹣=SO42﹣+4H+
(2)2H2S+SO2=3S↓+2H2O;2:1
【知识点】常见的生活环境的污染及治理;化学方程式的有关计算
【解析】【解答】解:(1)①a、SO2对人体危害主要是刺激人和呼吸道和眼睛,当空气中SO2浓度达一定程度时,可引起和加重呼吸系统和心血管疾病,故a正确;b、CO2不会引起酸雨,故b错误;c、氮的氧化物和碳氢化合物大量排放引起光化学烟雾的原因,故c正确;d、静电除尘是除去空气中悬浮颗粒,燃煤固硫是减少SO2的排放,减少酸雨,低碳经济是减少CO2的排放,减缓温室效应,这些都是改善空气质量,故d正确;故选:b;②NH3的物质的量15×2mol=30mol,SO2的物质的量4480×10%/22.4mol=20mol,发生反应方程式:H2O+SO2+2NH3=(NH4)2SO3,SO2过量,H2O+SO2+NH3=NH4HSO3,NH3不足,所以溶质是(NH4)2SO3、NH4HSO3;故答案为:(NH4)2SO3、NH4HSO3;③以题意SO2质子交换膜的燃料电池,说明SO2在负极上失电子,且产生H+,所以电极反应式:SO2+2H2O﹣2e﹣=4H++SO42﹣;故答案为:SO2+2H2O﹣2e﹣=4H++SO42﹣;(2)SO2具有氧化性和还原性,遇到﹣2价S,SO2体现氧化性,反应方程式:Na2S+SO2+H2O=Na2SO3+H2S,2H2S+SO2=3S↓+2H2O,生成Na2S2O3的反应方程式:2Na2S+Na2CO3+4SO2=2Na2S2O3+CO2↑,调节物质的量之比为2:1时,恰好完全生成Na2S2O3 5H2O;故答案为:2H2S+SO2=3S↓+2H2O;2:1.
【分析】(1)①a.SO2有毒,对人体危害主要是刺激人和呼吸道和眼睛;b.依据酸雨成因解答;c.依据光化学烟雾成因解答;d.“静电除尘”、“燃煤固硫”、“低碳经济”,能够减轻环境污染,减少空气污染物排放;②分别计算氨气、二氧化硫的物质的量,依据方程式:SO2少量,反应为:H2O+SO2+2NH3=(NH4)2SO3;SO2过量,H2O+SO2+NH3=NH4HSO3,分析判断;③二氧化硫具有还原性,在原电池负极发生氧化反应生成硫酸根离子;(2)SO2具有氧化性和还原性,遇到﹣2价S,SO2体现氧化性,反应方程式:Na2S+SO2+H2O=Na2SO3+H2S,2H2S+SO2=3S↓+2H2O,生成Na2S2O3的反应方程式:2Na2S+Na2CO3+4SO2=2Na2S2O3+CO2↑,调节物质的量之比为2:1时,恰好完全生成Na2S2O3 5H2O.
18.(2016高二上·洛阳开学考)某校化学实验兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现:在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1~2滴溴水,振荡后溶液呈黄色.
(1)提出问题:Fe3+、Br2哪个氧化性更强?
猜想:①甲同学认为氧化性:Fe3+>Br2,故上述实验现象不是发生氧化还原反应所致,则溶液呈黄色是含   (填化学式,下同)所致.
②乙同学认为氧化性:Br2>Fe3+,故上述现象是发生氧化还原反应所致,则溶液呈黄色是含   所致.
(2)设计实验并验证丙同学为验证乙同学的观点,选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验,并通过观察实验现象,证明了乙同学的观点是正确的.
供选用的试剂:a、酚酞试液 b、CCl4 c、无水酒精 d、KSCN溶液.
请你在表中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到得现象.
选用试剂(填序号) 实验现象
方案1        
方案2        
(3)结论
氧化性:Br2>Fe3+.故在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1~2滴溴水,溶液呈黄色所发生的离子反应方程式为   .
(4)实验后的思考
①根据上述实验推测,若在溴化亚铁溶液中通入氯气,首先被氧化的离子是   .
②在100mLFeBr2溶液中通入2.24LCl2(标准状况),溶液中有 的Br﹣被氧化成单质Br2,则原FeBr2溶液的物质的量浓度为   .
【答案】(1)Br2;Fe3+
(2)b;下层(CCl4层)无色;d;溶液变为血红色
(3)2Fe2++Br2=2Fe3++2Br﹣
(4)Fe2+;1mol/L
【知识点】氯、溴、碘的性质实验;性质实验方案的设计
【解析】【解答】解:(1)Fe2+的颜色:浅绿色,Fe3+的颜色:棕黄色,溴水的颜色:橙黄色.根据题意在足量的氯化亚铁溶液中加入1﹣2滴溴水,若Fe3+氧化性强于Br2,则不发生氧化还原反应,溶液呈黄色是由加入溴水引起的;如果Br2氧化性强于Fe3+,则发生反应:2Fe2++Br2═2Fe3++2Br﹣,生成了Fe3+,则溶液呈黄色是由Fe3+引起的.因此①中甲同学认为氧化性:Fe3+>Br2,不发生反应,溶液呈黄色是由溴水引起的;②中乙同学认为氧化性:Fe3+<Br2,发生反应生成Fe3+,溶液呈黄色是由Fe3+引起的,故答案为:Br2;Fe3+;(2)乙同学的观点认为氧化性:Fe3+<Br2,则会发生反应:2Fe2++Br2═2Fe3++2Br﹣,由于溴水少量,要全部参与反应,生成物中生成了Fe3+.要证明乙同学的观点确实正确,设计两种方案进行实验.方案一:证明溶液中不存在Br2,根据题意,选择试剂四氯化碳来进行萃取实验,由于四氯化碳呈无色、密度大于水、与水不互溶、易溶解Br2,观察到现象为:出现分层现象,下层为四氯化碳,且呈无色.则证明方案一正确;方案二:证明溶液中存在Fe3+.根据题意,选择试剂硫氰化钾溶液,观察到现象为溶液呈血红色,则证明方案二正确,方案一、方案二都正确,即可证明乙同学的观点确实正确,故答案为:
选用试剂(填序号) 实验现象
方案1 b 下层(CCl4层)无色
方案2 d 溶液变为血红色
·(3)根据结论:氧化性:Fe3+<Br2,在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1~2滴溴水时,Br2可以把Fe2+氧化成Fe3+,Br2本身被还原成Br﹣.确定出反应物和生成物后Fe2++Br2﹣Fe3++Br﹣,再根据化合价升降法配平,+2价Fe上升到+3价Fe,化合价上升1价,Br2中0价降低到﹣1价,一共降低2价,所以Fe2+前计量数为2,Br2前计量数为1,根据原子守恒,Fe3+前计量数为2,Br﹣前计量数为2,故离子方程式为2Fe2++Br2═2Fe3++2Br﹣,故答案为:2Fe2++Br2═2Fe3++2Br﹣;(4)①FeBr2在溶液中电离出Fe2+、Br﹣,Cl2通入FeBr2溶液中,既能氧化Fe2+,又能氧化Br﹣,发生的反应为2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl﹣、2Br﹣+Cl2═Br2+2Cl﹣.根据反应2Fe2++Br2═2Fe3++2Br﹣,还原剂是Fe2+,还原产物是Br﹣,还原剂的还原性强于还原产物的还原性,即得还原性:Fe2+>Br﹣,因此Cl2先氧化Fe2+,后氧化Br﹣,故答案为:Fe2+;
②2.24LCl2(标准状况)的物质的量是0.1mol,得到0.2mol.设溴化亚铁的物质的量是xmol,氯气首先氧化亚铁离子,然后氧化溴离子,则根据电子得失守恒可知0.2=x×1+2x× ×1,解得:x=0.1,因此溴化亚铁的浓度是0.1mol÷0.1L=1mol/L,故答案为:1mol/L.
【分析】(1)Fe2+的颜色:浅绿色,Fe3+的颜色:棕黄色,溴水的颜色:橙黄色.根据题意在足量的氯化亚铁溶液中加入1﹣2滴溴水,如果不发生氧化还原反应,溶液呈黄色是由溴水引起的,如果发生反应:2 Fe2++Br2═2Fe3++2Br﹣,生成Fe3+,溶液呈黄色是由Fe3+引起的.即可得出甲同学、乙同学的结论;(2)乙同学的观点认为氧化性:Fe3+<Br2,则会发生反应:2 Fe2++Br2═2 Fe3++2Br﹣,要设计方案进行实验证明乙同学的观点确实正确,考虑两种思路.第一,溶液中不存在Br2,然后选择合适试剂检验不存在Br2.第二,溶液中存在Fe3+,选择合适试剂检验存在Fe3+,即可确定乙同学观点正确;(3)由氧化性Br2>Fe3+,则氯化亚铁溶液中加入1~2滴溴水发生氧化还原反应生成Fe3+;(4)①还原性强的离子先被氧化;②根据电子守恒进行计算.
19.(2016高二上·洛阳开学考)某小组同学设计实验探究Fe3+与Fe2+相互转化,实验方案及现象如下:
Ⅰ.配制FeCl2溶液
取部分变质的氯化亚铁固体[含有难溶性杂质Fe(OH)2Cl],向其中加入稀盐酸,使其完全溶解,再加入适量铁粉.
Ⅱ.实验探究Fe3+与Fe2+相互转化
实验1:0.1mol/L FeCl2溶液 无明显现象 溶液变红
实验2:0.1mol/L FeCl3溶液 溶液变红 溶液红色未褪去
(1)写出Fe(OH)2Cl与盐酸反应的离子方程式   .
(2)请用离子方程式解释实验1中滴加氯水后溶液变红的原因   .
(3)实验2的现象与预测不同,为探究可能的原因,该小组同学又进行了如下实验,方案及现象如下:
步骤1:10mL 0.1mol/L KI溶液 溶液明显变黄
步骤2:将黄色溶液分为三份:
试管1 取2mL黄色溶液 溶液变红
试管2 取3mL黄色溶液 溶液变蓝
试管3 取3mL黄色溶液 取上层溶液 溶液变蓝(比试管2中溶液颜色深)
①试管2中滴加K3[Fe(CN)6]检验的离子是   .
②黄色溶液中含有的溶质微粒有K+、Cl﹣ 和   .
③综合上述实验现象,得出的实验结论是   .
【答案】(1)Fe(OH)2Cl+2H+=Fe3++Cl﹣+2H2O
(2)2Fe2++Cl2=2Cl﹣+2Fe3+
(3)Fe2+;Fe3+、Fe2+、I2;Fe3+与I﹣的反应为可逆反应
【知识点】铁及其化合物的性质实验
【解析】【解答】解:(1)Fe(OH)2Cl和盐酸反应生成盐和水,离子反应方程式为:Fe(OH)2Cl+2H+=Fe3++Cl﹣+2H2O,故答案为:Fe(OH)2Cl+2H+=Fe3++Cl﹣+2H2O;(2)氯气具有强氧化性,能被还原性的亚铁离子氧化生成铁离子,铁离子和硫氰化钾溶液反应生成络合物而使溶液呈血红色,离子反应方程式为:2Fe2++Cl2=2Cl﹣+2Fe3+,故答案为:2Fe2++Cl2=2Cl﹣+2Fe3+;(3)①亚铁离子和铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀,这是亚铁离子的特征反应,所以试管2中滴加K3[Fe(CN)6]检验的离子是Fe2+,故答案为:Fe2+;②试管1说明溶液中含有铁离子,试管2说明溶液中含有亚铁离子,铁离子和碘离子反应生成亚铁离子和碘单质,导致溶液中还含有碘单质,所以黄色溶液中含有的溶质微粒有K+、Cl﹣ 和Fe3+、Fe2+、I2,
故答案为:Fe3+、Fe2+、I2;③碘化钾溶液和少量的氯化铁溶液反应,溶液中存在铁离子和亚铁离子,说明Fe3+与I﹣的反应为可逆反应,故答案为:Fe3+与I﹣的反应为可逆反应.
【分析】(1)Fe(OH)2Cl和盐酸反应生成盐和水;(2)氯气具有强氧化性,能把亚铁离子氧化生成铁离子;(3)①亚铁离子和铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀;②碘离子和铁离子发生氧化还原反应生成亚铁离子和碘;③铁离子能使硫氰化钾溶液呈红色,亚铁离子能和铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀.
20.(2016高二上·洛阳开学考)绿矾(FeSO4 7H2O)硫酸法生产一种稀有金属产品过程中产出的副产品,产品外观为淡绿色或淡黄绿色结晶固体.加入适量可调节碱性水中的pH,与水中悬浮物有机结合,并加速沉淀,主要应用于水质净化和工业废水处理,同时具有杀菌作用.
(1)98% 1.84g/cm3的浓硫酸在稀释过程中,密度下降,当稀释至50%时,密度为1.4g/cm3,50%的硫酸物质的量浓度为   (保留两位小数),50%的硫酸与30%的硫酸等体积混合,混合酸的浓度为   (填>、<、=“)40%“.
(2)实际生产用20%发烟硫酸(100克发烟硫酸含SO320克)配制稀硫酸,若用SO3 nH2O表示20%的发烟硫酸,则n=   (保留两位小数).
(3)绿矾在空气中容易被部分氧化为硫酸铁,现取7.32克晶体溶于稀盐酸后,加入足量的BaCl2溶液,过滤得沉淀9.32克;再通入112mL(标准状况)氯气恰好将Fe2+完全氧化,推测晶体的化学式为   .
(4)硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4 FeSO4 6H2O](俗称莫尔盐),较绿矾稳定,在分析化学中常用来配制Fe2+的标准溶液,用此Fe2+的标准溶液可以测定剩余稀硝酸的量.现取8.64克Cu2S和CuS的混合物用200mL 2mol/L稀硝酸溶液处理,发生反应如下:
10NO3﹣+3Cu2S+16H+=6Cu2++10NO↑+3SO42﹣+8H2O
8NO3﹣+3CuS+8H+=3Cu2++3SO42﹣+8NO↑+4H2O
剩余的稀硝酸恰好与V mL 2mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应.
已知:NO3﹣+3Fe2++4H+=NO↑+3Fe3++2H2O
①V值范围   .
【答案】(1)7.14mol L﹣1;>
(2)0.77
(3)FeSO4 Fe2(SO4)3 10H2O
(4)42~60mL
【知识点】物质的量浓度;化学方程式的有关计算
【解析】【解答】解:(1)密度为1.4g/cm3、质量分数为50%的硫酸物质的量浓度为: mol/L≈7.14mol/L;假如50%的硫酸与30%的硫酸密度相同,则混合后硫酸的质量分数为40%,由于50%的硫酸的密度大于30%的硫酸,所以混合后溶液中硫酸的质量偏大,硫酸的质量分数大于40%,故答案为:7.14 mol L﹣1;>;(2)20%发烟硫酸可表示为SO3 nH2O,通过整理即为:nH2SO4 (1﹣n)SO3,根据20%发烟硫酸中H2SO4和SO3的质量关系可得:98n:80(1﹣n)=(1﹣20%):20%,解得n=0.77,故答案为:0.77;(3)硫酸钡的物质的量为: =0.04mol,即n(FeSO4)+3n(Fe2(SO4)3)=0.04mol,标况下112mL氯气的物质的量为: =0.005mol,根据反应关系式2Fe2+~Cl2可知,硫酸亚铁的物质的量为:n(FeSO4)=n(Fe2+)=2n(Cl2)0.01mol,则3n(Fe2(SO4)3)=0.04mol﹣0.01mol=0.03mol,7.32克晶体中结晶水的质量为:m(H2O)=7.32g﹣152g/mol×0.01mol﹣400g/mol×0.01mol=1.8g,结晶水的物质的量为:n(H2O)= =0.1mol,所以绿矾晶体中硫酸亚铁、硫酸铜、水的物质的量之比为0.01mol:0.01mol:0.1mol=1:1:10,所以晶体的化学式为:FeSO4 Fe2(SO4)3 10H2O,故答案为:FeSO4 Fe2(SO4)3 10H2O;(4)①硝酸的物质的量为:0.20L×2mol/L=0.4mol,假设固体混合物全部为Cu2S,则n(Cu2S)= =0.054mol,需要是硝酸的物质的量为x,
10NO3﹣+ 3Cu2S+ 16H+ → 6Cu2++ 10NO↑+ 3SO42﹣+ 8H2O
3 16
0.054mol x
x= =0.288mol,
剩余的硝酸的物质的量为:0.4mol﹣0.288mol=0.112mol,
0.112mol硝酸和(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应.
NO3﹣+ 3Fe2++ 4H+ → NO↑+ 3Fe3++ 2H2O
3mol 4
1×10﹣3VL×2mol/L 0.112mol
解得V=42,假设固体混合物全部为CuS,则n(CuS)= =0.09mol,需要硝酸的物质的量为y,
8NO3﹣+ 3CuS+ 8H+ → 3Cu2++ 3SO42﹣+ 8NO↑+ 4H2O
3 8
0.09mol y
y= =0.24mol
剩余的硝酸的物质的量为:0.4mol﹣0.24mol=0.16mol.
0.112mol硝酸和(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应.
NO3﹣+ 3Fe2++ 4H+ → NO↑+ 3Fe3++ 2H2O
3mol 4
1×10﹣3VL×2mol/L 0.16mol
1×10﹣3VL×2mol/L 0.16mol
解得V=60,
所以V值范围为:42<V<60,
故答案为:42~60mL.
【分析】(1)根据c= 计算出密度为1.4g/cm3、质量分数为50%的硫酸物质的量浓度;假设密度相同,混合后质量分数为40%,由于硫酸的质量分数越大,溶液中含有的硫酸的质量越大,所以混合后硫酸的质量分数大于40%;(2)20%发烟硫酸可表示为SO3 nH2O,通过整理即为:nH2SO4 (1﹣n)SO3,根据20%发烟硫酸中H2SO4和SO3的质量关系可得:98n:80(1﹣n)=(1﹣20%):20%,解出n即可;(3)根据沉淀9.32克为硫酸钡、氯气的物质的量计算出铁离子和亚铁离子的物质的量、再根据质量关系计算出含有的结晶水的质量,最后计算出晶体的化学式;(4)①采用极限法计算与固体混合物反应需要的硝酸的物质的量,剩余的硝酸与(NH4)2Fe(SO4)2溶液反应计算需要的(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积;
21.(2016高二上·洛阳开学考)有X、Y、Z、W四种短周期元素,原子序数依次增大,其核电荷数总和为38.Y元素原子最外层电子数占核外总电子数的 ;W元素原子最外层电子比同周期Z元素多5个电子;W和Y不属同一主族.
(1)写出元素符号:X   ,Y   ,Z   ,W   .
(2)Z、W两元素最高价氧化物对应水化物反应的方程式是   .
(3)把Z的单质(片状)放入滴有酚酞的沸水中,观察到的现象是   ,反应的化学方程式是   .
【答案】(1)H;O;Mg;Cl
(2)Mg(OH)2+2HClO4=Mg(ClO4)2+2H2O
(3)有气泡、变红;Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑
【知识点】物质的结构与性质之间的关系
【解析】【解答】解:(1)Y元素原子最外层电子数占核外总电子数的3/4,判断出Y为O元素.设X、Y、Z、W的核电核数分别为x、y、z、w,则x+y+z+w=38,x<y,y=8,z>y,w=z+5<18,w≠16 即x<8,x+2z=25,8<z<13,z≠11.①假设x=1则z=12(合理);②假设x=2,则z=23/2(舍去);③假设x=3,则z=11(舍去);④假设x=4,则z=21/2(舍去); ⑤假设x=5,则z=10(舍去);⑥假设x=6,则z=19/2(舍去);⑦假设x=7,则z=9(舍去).故X为H元素,Z为Mg元素,W为Cl元素,故答案为:H; O; Mg; Cl;(2)Mg、Cl两元素最高价氧化物对应水化物分别是氢氧化镁和高氯酸,反应生成高氯酸镁和水,反应方程式为Mg(OH)2+2HClO4=Mg(ClO4)2+2H2O,故答案为:Mg(OH)2+2HClO4=Mg(ClO4)2+2H2O;(3)Mg和沸水反应置换出H2且生成碱Mg(OH)2,故反应的现象为有气泡、溶液变红.反应的方程式为Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑,
故答案为:有气泡、变红;Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑.
【分析】(1)Y元素原子最外层电子数占核外总电子数的3/4,判断出Y为O元素.设X、Y、Z、W的核电核数分别为x、y、z、w,则x+y+z+w=38,x<y,y=8,z>y,w=z+5<18,w≠16 即x<8,x+2z=25,8<z<13,z≠11.①假设x=1则z=12(合理);②假设x=2,则z=23/2(舍去);③假设x=3,则z=11(舍去);④假设x=4,则z=21/2(舍去); ⑤假设x=5,则z=10(舍去);⑥假设x=6,则z=19/2(舍去);⑦假设x=7,则z=9(舍去).故X为H元素,Z为Mg元素,W为Cl元素,由此解答;(2)Mg、Cl两元素最高价氧化物对应水化物分别是氢氧化镁和高氯酸,反应生成高氯酸镁和水;(3)Mg和沸水反应置换出H2且生成碱Mg(OH)2,故反应的现象为有气泡、溶液变红.反应的方程式为Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑.
22.(2016高二上·洛阳开学考)随原子序数的递增的八种短周期元素(用字母X表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示.
根据判断出的元素回答问题:
(1)f 在元素周期表的位置是   ;g的离子结构示意图为   .
(2)在z、d、e、f 四种元素中,其离子半径按由大到小的排列顺序为   (用
化学式表示,下同);比较g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是:   .
(3)由x和z元素组成一种四原子共价化合物,写出其电子式   .
(4)由x、z、h三种元素构成的盐,其水溶液显酸性,用离子方程式解释其原因   .
(5)已知1mol e 的单质在足量d2中燃烧,恢复至室温,放出255.5kJ热量,写出该反应的热化学方程式:   .
【答案】(1)第三周期ⅢA族;
(2)r(N3﹣)>r(O2﹣)>r(Na+)>r(Al3+);HClO4
(3)
(4)NH4++H2O NH3·H2O+H+
(5)2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)△H=﹣511kJ mol﹣1
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】解:从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数,可知x是H元素,y是C元素,z是N元素,d是O元素,e是Na元素,f是Al元素,g是S元素,h是Cl元素.(1)f是Al元素,在元素周期表的位置是第三周期ⅢA族;S2﹣离子结构示意图为 ,故答案为:第三周期ⅢA族; ;(2)电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径:r(N3﹣)>r(O2﹣)>r(Na+)>r(Al3+);非金属性S<Cl,非金属性越强,最高价氧化物水化物的酸性越强,故酸性:HClO4>H2SO4,故答案为:r(N3﹣)>r(O2﹣)>r(Na+)>r(Al3+);HClO4;(3)由H和N元素组成一种四原子共价化合物为NH3,电子式为: ,故答案为: ;(4)由H、N、Cl三种元素构成的盐,其水溶液显酸性,该盐为NH4Cl,铵根离子水解:NH4++H2O NH3·H2O+H+,溶液呈酸性,故答案为:NH4++H2O NH3·H2O+H+;(5)钠在氧气中燃烧生成过氧化钠,反应方程式为:2Na+O2 Na2O2,2mol钠反应放出放出的热量为255.5kJ×2=511kJ,反应热化学方程式为:2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)△H=﹣511kJ mol﹣1,故答案为:2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)△H=﹣511kJ mol﹣1.
【分析】从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数,可知x是H元素,y是C元素,z是N元素,d是O元素,e是Na元素,f是Al元素,g是S元素,h是Cl元素.(1)f是Al元素,在元素周期表的位置是第三周期ⅢA族;S2﹣离子核电荷数为16,核外电子数为18,有3个电子层,各层电子数为2、8、8;(2)电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,电子层越多离子半径越大;非金属性越强,最高价氧化物水化物的酸性越强;(3)由H和N元素组成一种四原子共价化合物为NH3;(4)由H、N、Cl三种元素构成的盐,其水溶液显酸性,该盐为NH4Cl,铵根离子水解溶液呈酸性;(5)钠在氧气中燃烧生成过氧化钠,反应方程式为:2Na+O2 Na2O2,计算2mol钠反应放出放出的热量,注明物质的聚集状态与反应热书写热化学方程式.
23.(2016高二上·洛阳开学考)A、B、C、D是短周期元素形成的四种气体单质.E、F均为气体,且F为红棕色.有关的转化关系如图所示(反应条件均已略去).请回答下列问题:
(1)B的电子式为   ,E的化学式为   .
(2)写出实验室制备Y化学反应方程式为   .
(3)Y和F在一定条件下可反应生成两种无毒无污染的物质,这是一个具有实际意义的反应,可消除F对环境的污染,该反应的化学方程式为   .
【答案】(1);NO
(2)Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O
(3)8NH3+6NO2=7N2+12H2O
【知识点】无机物的推断
【解析】【解答】解:A、B、C、D是短周期元素形成的四种气体单质,X与Y产生“白烟”现象,是挥发性酸和氨气相遇后的产物,单质D与单质A反应生成X、单质D与单质B反应生成Y,由此可推知D是H2,红棕色气体F为NO2,反推可知E为NO,C为O2,则Z为H2O,Y为NH3,X为HCl,G为HNO3,A为Cl2,B为N2.(1)B为N2,电子式为 ,E的化学式为NO,故答案为: ;NO;(2)实验室制备NH3化学反应方程式为:Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O,故答案为:Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O;(3)NH3和NO2在一定条件下可反应生成两种无毒无污染的物质,应生成氮气与水,该反应的化学方程式为 8NH3+6NO2=7N2+12H2O,
故答案为:8NH3+6NO2=7N2+12H2O.
【分析】A、B、C、D是短周期元素形成的四种气体单质,X与Y产生“白烟”现象,是挥发性酸和氨气相遇后的产物,单质D与单质A反应生成X、单质D与单质B反应生成Y,由此可推知D是H2,红棕色气体F为NO2,反推可知E为NO,C为O2,则Z为H2O,Y为NH3,X为HCl,G为HNO3,A为Cl2,B为N2,据此解答.
1 / 12016-2017学年河南省洛阳市回民中学高二上学期开学化学试卷
一、选择题
1.(2016高二下·汪清期末)下列分子中存在π键的是(  )
A.H2 B.Cl2 C.N2 D.HCl
2.(2016高二上·洛阳开学考)下列离子方程式的书写正确的是(  )
A.SO2使酸性KMnO4褪色:5SO2+2MnO4﹣+2H2O=5SO42﹣+2Mn2++4H+
B.Fe(OH)2与HNO3溶液的反应:Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O
C.足量NaOH与磷酸二氢铵反应:OH﹣+NH4+=NH3 H2O
D.将SO2通入BaCl2溶液中:SO2+H2O+Ba2+=BaSO3↓+2H+
3.(2016高二上·洛阳开学考)溶液、胶体和浊液这三种分散系的根本区别是(  )
A.是否是大量分子或离子的集合体
B.是否能通过滤纸
C.分散质粒子直径的大小
D.是否均一、透明、稳定
4.(2016高二上·洛阳开学考)键能为破坏1mol化学键所需要吸收的能量或形成1mol化学键所放出的能量.已知H﹣H的键能为436kJ/mol,H﹣Cl的键能为432kJ/mol,氢气与氯气反应时放出热量.据此判断,下列说法不正确的是(  )
A.H2分子比H原子更稳定
B.可求出Cl﹣Cl 的键能为428 kJ/mol
C.1mol氢气与1mol氯气所含的总能量比2mol HCl所含的总能量高
D.理论上利用此反应制取盐酸的同时,可依据原电池原理获取电能
5.(2016高二上·洛阳开学考)下列说法错误的是(  )
A.硅是良好的半导体材料
B.氨气与硝酸合成氮肥属于人工固氮
C.金刚石、石墨和富勒烯互为同素异形体
D.硬铝、青铜和不锈钢都属于合金
6.(2016高二上·洛阳开学考)下列说法正确的是(  )
A.乙烯和聚乙烯均能使溴水褪色
B.甲烷、苯和油脂均不能使酸性KMnO4溶液褪色
C.乙酸和乙酸乙酯均能发生取代反应
D.葡萄糖与果糖、淀粉与纤维素分子式相同,均互为同分异构体
7.(2016高二上·洛阳开学考)下列用于解释实验事实的化学方程式正确的是(  )
A.Al2(SO4)3溶液滴加氨水产生白色胶状沉淀:Al3++3OH﹣=Al(OH)3↓
B.纯碱溶液使酚酞变红:CO32﹣+2H2O H2CO3+2OH﹣
C.乙酸清除水垢后的化学反应原理:2H++CO32﹣=CO2↑+H2O
D.FeCl3溶液中加入足量铁粉,溶液由黄色变成浅绿色:2Fe3++Fe=3Fe2+
8.(2016高二上·洛阳开学考)已知氢化钾(KH)属于离子化合物,KH跟水反应可以放出氢气.下列说法中正确的是(  )
A.KH的水溶液呈碱性 B.KH中氢离子可以被还原为氢气
C.KH是一种强氧化剂 D.KH中的氢离子是裸露的质子
9.(2016高二上·洛阳开学考)为了测定酸碱反应的中和反应反应热,计算时至少需要的数据是(  )
①酸的浓度和体积
②碱的浓度和体积
③比热容
④反应后溶液的质量
⑤生成水的物质的量
⑥反应前后溶液温度变化
⑦操作所需的时间.
A.①②③⑥ B.①③④⑥ C.③④⑤⑥ D.全部
10.(2016高二上·洛阳开学考)如表为元素周期表的一部分,其中X、Y、Z、W为短周期元素,W元素原子的核电荷数为X元素的2倍.下列说法正确的是(  )
X
Y Z W
T
A.X、W、Z元素的原子半径及它们的气态氢化物的热稳定性均依次递增
B.Y、Z、W元素在自然界中均不能以游离态存在,它们的最高价氧化物的水化物的酸性依次递增
C.YX2晶体熔化、液态WX3气化均需克服分子间作用力
D.根据元素周期律,可以推测T元素的单质具有半导体特性,T2X3具有氧化性和还原性
11.(2016高二上·洛阳开学考)将一小块Na投入到FeCl3溶液中,可以观察到的现象是(  )
A.生成白色沉淀、有气体产生 B.生成红褐色沉淀、有气体产生
C.生成红褐色沉淀 D.生成黑色沉淀、有气体产生
12.(2016高二上·洛阳开学考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是(  )
A.pH=1的稀硫酸中含有的H+数为0.1NA
B.1 mol Na2O和Na2O2混合物中含有的阴、阳离子总数是3NA
C.50mL 18.4mol/L浓硫酸与足量铜微热反应,生成SO2分子数目为0.46NA
D.80g NH4NO3晶体中含有NH4+小于个NA
13.(2016高二上·洛阳开学考)实验室将NaClO3和Na2SO3按物质的量之比2:1倒入烧瓶中,用水浴加热,同时滴入H2SO4,产生棕黄色气体X,反应后测得NaClO3和Na2SO3恰好完全反应,则X为(  )
A.Cl2 B.Cl2O C.ClO2 D.Cl2O3
14.如图所示,集气瓶内充满某混合气体(括号内为体积比),若将滴管内的水挤入集气瓶后,烧杯中的水会进入集气瓶,则集气瓶中的混合气体可能是(  )
①CO、O2(2:1)②NH3、O2(8:1)③NO2、O2(4:1)④N2、H2(1:3)
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
二、解答题
15.(2016高二上·洛阳开学考)用A、B、C、D、E和F表示含有10个电子的微粒(离子或分子),请回答:
(1)A离子为单核离子且A原子在所在周期中原子半径最大,A离子是   
(2)C是由两种元素组成的分子,其水溶液呈碱性,其分子式是   
(3)D是由两种元素组成的三原子分子,电子式是   
(4)向B中加入F先出现白色沉淀继续加入F沉淀溶解,写出该过程的离子方程式   
(5)E+F→C+D写出该方程式   .
16.(2016高二上·洛阳开学考)表为元素周期表的一部分,针对表中的①~⑨九种元素,请回答有关问题:
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 ① ②
3 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
4 ⑧ ⑨
(1)⑨的元素符号是   .
(2)在这些元素中,化学性质最不活泼的原子结构示意图为   .
(3)这些元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是   (填化学式,下同),碱性最强的是   ,显两性的是   .
(4)将元素①与氢元素组成的最简单有机物和⑥的单质按1:1混合后的气体在光照条件下放置一段时间,最多能得到   产物.
(5)用电子式表示④和⑥两元素形成化合物的过程为   .
17.(2016高二上·洛阳开学考)随着科学技术的进步,硫及其化合物的研究越来越深人.
(1)共生工程可以促进化学工业的发展,并改善环境.
①下列有关环境问题的说法错误的是   (填序号字母).
a.空气中SO2浓度过高会加重呼吸系统和心脑血管疾病
b.SO2、NOx、CO2的大量排放都会造成酸雨
c.氮的氧化物和碳氢化合物大量排放可能引发光化学烟雾
d.“静电除尘”、“燃煤固硫”、“低碳经济”都能改善空气质量
②发电厂产生的SO2尾气中的可直接用氨水吸收,变废为宝.若用15L 2.0mol L﹣1氨水充分吸收4480L含10%的SO2硫酸尾气(气体体积已折算成标准状况).充分反应后吸收液中的溶质为   .
③利用发电厂产生的SO2制成以水为电解质的SO2质子交换膜燃料电池,该电池电动势为1.06V.电池工作时负极反应式为   .
(2)将发电厂产生的SO2通入含有Na2S、Na2CO3的废液中可制得Na2S2O3 5H2O,通入SO2过程中的现象是:通了一段时间后,产生气体并析出沉淀,沉淀量逐渐增多;沉淀量逐渐减少并形成清液;停止通SO2,过滤后母液经蒸发浓缩,冷却得Na2S2O3 5H2O晶体(提示:).上述过程中析出沉淀时发生的氧化还原反应的化学方程式为:   .调节废液中Na2S和Na2CO3的物质的量之比为   ,时可以恰好完全反应生成Na2S2O3 5H2O.
18.(2016高二上·洛阳开学考)某校化学实验兴趣小组在“探究卤素单质的氧化性”的系列实验中发现:在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1~2滴溴水,振荡后溶液呈黄色.
(1)提出问题:Fe3+、Br2哪个氧化性更强?
猜想:①甲同学认为氧化性:Fe3+>Br2,故上述实验现象不是发生氧化还原反应所致,则溶液呈黄色是含   (填化学式,下同)所致.
②乙同学认为氧化性:Br2>Fe3+,故上述现象是发生氧化还原反应所致,则溶液呈黄色是含   所致.
(2)设计实验并验证丙同学为验证乙同学的观点,选用下列某些试剂设计出两种方案进行实验,并通过观察实验现象,证明了乙同学的观点是正确的.
供选用的试剂:a、酚酞试液 b、CCl4 c、无水酒精 d、KSCN溶液.
请你在表中写出丙同学选用的试剂及实验中观察到得现象.
选用试剂(填序号) 实验现象
方案1        
方案2        
(3)结论
氧化性:Br2>Fe3+.故在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1~2滴溴水,溶液呈黄色所发生的离子反应方程式为   .
(4)实验后的思考
①根据上述实验推测,若在溴化亚铁溶液中通入氯气,首先被氧化的离子是   .
②在100mLFeBr2溶液中通入2.24LCl2(标准状况),溶液中有 的Br﹣被氧化成单质Br2,则原FeBr2溶液的物质的量浓度为   .
19.(2016高二上·洛阳开学考)某小组同学设计实验探究Fe3+与Fe2+相互转化,实验方案及现象如下:
Ⅰ.配制FeCl2溶液
取部分变质的氯化亚铁固体[含有难溶性杂质Fe(OH)2Cl],向其中加入稀盐酸,使其完全溶解,再加入适量铁粉.
Ⅱ.实验探究Fe3+与Fe2+相互转化
实验1:0.1mol/L FeCl2溶液 无明显现象 溶液变红
实验2:0.1mol/L FeCl3溶液 溶液变红 溶液红色未褪去
(1)写出Fe(OH)2Cl与盐酸反应的离子方程式   .
(2)请用离子方程式解释实验1中滴加氯水后溶液变红的原因   .
(3)实验2的现象与预测不同,为探究可能的原因,该小组同学又进行了如下实验,方案及现象如下:
步骤1:10mL 0.1mol/L KI溶液 溶液明显变黄
步骤2:将黄色溶液分为三份:
试管1 取2mL黄色溶液 溶液变红
试管2 取3mL黄色溶液 溶液变蓝
试管3 取3mL黄色溶液 取上层溶液 溶液变蓝(比试管2中溶液颜色深)
①试管2中滴加K3[Fe(CN)6]检验的离子是   .
②黄色溶液中含有的溶质微粒有K+、Cl﹣ 和   .
③综合上述实验现象,得出的实验结论是   .
20.(2016高二上·洛阳开学考)绿矾(FeSO4 7H2O)硫酸法生产一种稀有金属产品过程中产出的副产品,产品外观为淡绿色或淡黄绿色结晶固体.加入适量可调节碱性水中的pH,与水中悬浮物有机结合,并加速沉淀,主要应用于水质净化和工业废水处理,同时具有杀菌作用.
(1)98% 1.84g/cm3的浓硫酸在稀释过程中,密度下降,当稀释至50%时,密度为1.4g/cm3,50%的硫酸物质的量浓度为   (保留两位小数),50%的硫酸与30%的硫酸等体积混合,混合酸的浓度为   (填>、<、=“)40%“.
(2)实际生产用20%发烟硫酸(100克发烟硫酸含SO320克)配制稀硫酸,若用SO3 nH2O表示20%的发烟硫酸,则n=   (保留两位小数).
(3)绿矾在空气中容易被部分氧化为硫酸铁,现取7.32克晶体溶于稀盐酸后,加入足量的BaCl2溶液,过滤得沉淀9.32克;再通入112mL(标准状况)氯气恰好将Fe2+完全氧化,推测晶体的化学式为   .
(4)硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4 FeSO4 6H2O](俗称莫尔盐),较绿矾稳定,在分析化学中常用来配制Fe2+的标准溶液,用此Fe2+的标准溶液可以测定剩余稀硝酸的量.现取8.64克Cu2S和CuS的混合物用200mL 2mol/L稀硝酸溶液处理,发生反应如下:
10NO3﹣+3Cu2S+16H+=6Cu2++10NO↑+3SO42﹣+8H2O
8NO3﹣+3CuS+8H+=3Cu2++3SO42﹣+8NO↑+4H2O
剩余的稀硝酸恰好与V mL 2mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应.
已知:NO3﹣+3Fe2++4H+=NO↑+3Fe3++2H2O
①V值范围   .
21.(2016高二上·洛阳开学考)有X、Y、Z、W四种短周期元素,原子序数依次增大,其核电荷数总和为38.Y元素原子最外层电子数占核外总电子数的 ;W元素原子最外层电子比同周期Z元素多5个电子;W和Y不属同一主族.
(1)写出元素符号:X   ,Y   ,Z   ,W   .
(2)Z、W两元素最高价氧化物对应水化物反应的方程式是   .
(3)把Z的单质(片状)放入滴有酚酞的沸水中,观察到的现象是   ,反应的化学方程式是   .
22.(2016高二上·洛阳开学考)随原子序数的递增的八种短周期元素(用字母X表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示.
根据判断出的元素回答问题:
(1)f 在元素周期表的位置是   ;g的离子结构示意图为   .
(2)在z、d、e、f 四种元素中,其离子半径按由大到小的排列顺序为   (用
化学式表示,下同);比较g、h的最高价氧化物对应的水化物的酸性较强的是:   .
(3)由x和z元素组成一种四原子共价化合物,写出其电子式   .
(4)由x、z、h三种元素构成的盐,其水溶液显酸性,用离子方程式解释其原因   .
(5)已知1mol e 的单质在足量d2中燃烧,恢复至室温,放出255.5kJ热量,写出该反应的热化学方程式:   .
23.(2016高二上·洛阳开学考)A、B、C、D是短周期元素形成的四种气体单质.E、F均为气体,且F为红棕色.有关的转化关系如图所示(反应条件均已略去).请回答下列问题:
(1)B的电子式为   ,E的化学式为   .
(2)写出实验室制备Y化学反应方程式为   .
(3)Y和F在一定条件下可反应生成两种无毒无污染的物质,这是一个具有实际意义的反应,可消除F对环境的污染,该反应的化学方程式为   .
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】共价键的形成及共价键的主要类型
【解析】【解答】解:A.H2分子中H原子之间以共价单键相结合,所以只含σ键,故A错误;
B.Cl2分子中Cl原子之间以共价单键相结合,所以只含σ键,故B错误;
C.N2的结构式为N≡N,所以含有σ键和π键,故C正确;
D.HCl分子中氯原子和H原子以共价单键相结合,所以只含σ键,故D错误;
故选:C.
【分析】非金属元素之间易形成共价键,共价单键为σ键,共价双键中含有一个σ键一个π键,共价三键中含有一个σ键两个π键,根据物质中所含共价键类型判断.
2.【答案】A
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】解:A.SO2使酸性KMnO4褪色,二者发生氧化还原反应,反应的离子方程式为:5SO2+2MnO4﹣+2H2O=5SO42﹣+2Mn2++4H+,故A正确;
B.Fe(OH)2与HNO3溶液反应生成硝酸铁、NO气体和水,反应的离子方程式为:3Fe(OH)2+NO3﹣+10H+=3Fe3++8H2O+NO↑,故B错误;
C.足量NaOH与磷酸二氢铵反应生成磷酸钠、一水合氨和水,正确的离子方程式为:3OH﹣+H2PO3﹣+NH4+=NH3 H2O+2H2O+PO33﹣,故C错误;
D.将SO2通入BaCl2溶液中,二者不反应,无法书写离子方程式,故D错误;
故选A.
【分析】A.二氧化硫被酸性高锰酸钾溶液氧化成硫酸;
B.稀硝酸具有强氧化性,能够将亚铁离子氧化成铁离子;
C.氢氧化钠足量,磷酸二氢根离子也参与反应;
D.二氧化硫与氯化钡溶液不发生反应.
3.【答案】C
【知识点】分散系、胶体与溶液的概念及关系
【解析】【解答】解:当分散剂是水或其它溶液时,根据分散质粒子直径大小来分类,把分散系划分为:溶液(小于1nm)、
胶体(1nm~100nm)、浊液(大于100nm),
所以,溶液、胶体和浊液这三种分散系的本质的区别在于分散质粒子直径大小.故A、B、D错,C对.
故选C.
【分析】溶液、胶体、浊液三种分散系的分散剂都是液体,分散质都是固体,按照分散质粒子的直径大小来区分.
4.【答案】B
【知识点】化学反应中能量的转化
【解析】【解答】解:A、断开化学键要吸收能量,故将氢气分子中的化学键断开后能量要升高,而能量越高物质越不稳定,故氢气分子比H原子更稳定,故A正确;
B、反应热△H=断键吸收的能量﹣成键放出的能量,由于反应热△H数值未知,故Cl﹣Cl 的键能无法求算,故B错误;
C、反应放热,即反应物的总能量大于生成物的总能量,故C正确;
D、由于放热的氧化还原反应可以设计成原电池,而此反应属于氧化还原反应,且反应放热,故可以通过原电池来实将化学能转化为电能,且生成HCl,故D正确.
故选B.
【分析】A、断开化学键要吸收能量;
B、反应热△H=断键吸收的能量﹣成键放出的能量;
C、反应放热;
D、放热的氧化还原反应可以设计成原电池.
5.【答案】B
【知识点】氨的性质及用途;硅和二氧化硅;合金及其应用
【解析】【解答】解:A、硅是半导体,所以硅是良好的半导体材料,故A正确;
B、固氮应为氮气生成化合物,所以氨气与硝酸合成氮肥不属于人工固氮,故B错误;
C、金刚石、石墨和富勒烯是碳元素形成的不同种单质,互称为同素异形体,故C正确;
D、青铜是铜锡合金、硬铝是铝硅、镁等形成的合金、不锈钢是铁铬、镍合金,故D正确;
故选B.
【分析】A、硅是半导体;
B、固氮应为氮气生成化合物;
C、金刚石、石墨和富勒烯是碳元素形成的不同种单质;
D、依据青铜、硬铝、不锈钢的成分和合金的概念分析判断.
6.【答案】C
【知识点】有机物的结构和性质;有机化学反应的综合应用
【解析】【解答】解:A.聚乙烯中不含不饱和键,不与溴水反应,而乙烯与溴水发生加成反应使其褪色,故A错误;
B.甲烷、苯均与高锰酸钾溶液不反应,而油脂中含不饱和键的酯类物质能使酸性KMnO4溶液褪色,故B错误;
C.乙酸的酯化反应、乙酸乙酯的水解均属于取代反应,即乙酸、乙酸乙酯均可发生取代反应,故C正确;
D.淀粉与纤维素的分子式为(C6H10O5)n,但n不同,二者不互为同分异构体,但葡萄糖与果糖的分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故D错误;
故选C.
【分析】A.聚乙烯中不含不饱和键;
B.甲烷、苯均与高锰酸钾溶液不反应;
C.乙酸的酯化反应、乙酸乙酯的水解均属于取代反应;
D.淀粉与纤维素的分子式为(C6H10O5)n,但n不同.
7.【答案】D
【知识点】离子方程式的书写
【解析】【解答】解:A.一水合氨应该保留分子式,正确的离子方程式为:Al3++3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3NH4+,故A错误;
B.纯碱是强碱弱酸的盐,盐水解是分步进行的,主要以第一步为主,正确的离子方程式为:CO32﹣+2H2O HCO3﹣+OH﹣,故B错误;
C.乙酸是弱酸,碳酸钙为难溶物,二者应该写化学式,清除水垢后的化学反应原理为:2CH3COOH+CO32﹣=CO2↑+H2O+2CH3COO﹣,故C错误;
D.FeCl3溶液中加入足量铁粉,溶液由黄色变成浅绿色:2Fe3++Fe=3Fe2+,符合反应事实,离子方程式拆写也符合原则,故D正确;
故选D.
【分析】A.氨水中的一水合氨是弱碱,一水合氨不能拆开,离子方程式中应该保留分子式;
B.碳酸根离子的水解分步进行,离子方程式应该分步书写,主要写出第一步的水解即可;
C.乙酸和碳酸钙都不能拆开,应该保留化学式;
D.氯化铁与铁粉反应生成氯化亚铁,铁离子转化成亚铁离子.
8.【答案】A
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】解:A.发生KH+H2O=KOH+H2↑,KOH溶液显碱性,故A正确;
B.KH中氢离子为﹣1价,化合价升高,被氧化成氢气,故B错误;
C.KH中H失去电子,则KH做还原剂,故C错误;
D.KH中的氢离子核外有2个电子,故D错误;
故选A.
【分析】由信息可知,发生KH+H2O=KOH+H2↑,KH中H元素的化合价升高,水中H元素的化合价降低,以此来解答.
9.【答案】A,C
【知识点】中和热的测定
【解析】【解答】解:根据反应热的计算公式△H= Q=﹣cm△T可知,酸碱反应的中和热计算时,至少需要的数据有:比热容c、反应后溶液的质量以及生成水的物质的量m、反应前后温度,根据反应前后的温度获得反应前后温度变化△T.
故选C.
【分析】根据中和热的计算公式Q=﹣cm△T来确定实验中需要的数据.
10.【答案】D
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】解:X、Y、Z、W为短周期元素,由元素周期表可知:X应位于第二周期,且应处于周期表中右半部分,W与X处于同一主族,且W元素原子的核电荷数为X元素的2倍,那么X为O,W为S,那么Z为P,T为As,Y为Si,
A、元素的非金属性越强,其气态氢化物越稳定,由于非金属性O>S>P,故H2O>H2S>H3P,故A错误;
B、S元素在自然界中存在游离态单质,常在火山口附近,故B错误;
C、YX2为SiO2,属于原子晶体,该固体熔化克服的是共价键,没有分子间作用力,故C错误;
D、As处于元素周期表的金属与非金属分界线上,具有半导体的性能,T2X3为As2O3,As的化合价为+3,处于中间价,故既有氧化性也有还原性,故D正确,
故选D.
【分析】X、Y、Z、W为短周期元素,由元素周期表可知:X应位于第二周期,且应处于周期表中右半部分,W与X处于同一主族,且W元素原子的核电荷数为X元素的2倍,那么X为O,W为S,据此结合选项判断即可.
11.【答案】B
【知识点】钠的化学性质
【解析】【解答】解:钠投入到FeCl3溶液中,钠先与水反应生成NaOH和H2,即2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,接着NaOH与FeCl3反应生成NaCl和Fe(OH)3沉淀,即FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl,所以现象有气体产生同时生成Fe(OH)3红褐色的沉淀,
故选:B.
【分析】钠投入到盐溶液中,先与水反应生成NaOH和H2,接着NaOH与盐发生复分解反应,据此解答.
12.【答案】B
【知识点】阿伏加德罗常数
【解析】【解答】解:A、溶液体积不明确,故溶液中的氢离子的个数无法计算,故A错误;
B、过氧化钠由2个钠离子和1个过氧根构成,故1 mol Na2O和Na2O2混合物中含2mol钠离子和1mol阴离子,即3NA个,与Na2O和Na2O2所占的比例无关,故B正确;
C、铜只能与浓硫酸反应,当硫酸变稀后反应即停止,故生成的二氧化硫分子个数小于0.46NA个,故C错误;
D、80gNH4NO3的物质的量为1mol,而1molNH4NO3晶体中含1molNH4+即NA个,故D错误.
故选B.
【分析】A、溶液体积不明确;
B、过氧化钠由2个钠离子和1个过氧根构成;
C、铜只能与浓硫酸反应;
D、1molNH4NO3晶体中含1molNH4+.
13.【答案】C
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】解:因NaClO3和Na2SO3按物质的量比2:1加入烧瓶中,再滴入少量H2SO4溶液加热时发生氧化还原反应,
Cl元素的化合价降低,S元素的化合价升高,
Na2SO3作还原剂,S元素的化合价由+4价升高为+6价,
设X中Cl元素的化合价为x,由电子守恒可知,
2×(5﹣x)=1×(6﹣4),解得x=+4,
A、Cl2中,Cl元素的化合价为0,故A错误;
B、Cl2O中,O为﹣2价,由化合物中正负化合价的代数和为0,则Cl为+1价,故B错误;
C、ClO2中,O为﹣2价,由化合物中正负化合价的代数和为0,则Cl为+4价,故C正确;
D、Cl2O3中,O为﹣2价,由化合物中正负化合价的代数和为0,则Cl为+3价,故D错误;
故选C.
【分析】NaClO3和Na2SO3按物质的量比2:1加入烧瓶中,再滴入少量H2SO4溶液加热时发生氧化还原反应,利用氧化还原反应中电子守恒来分析.
14.【答案】B
【知识点】氨的性质及用途;氮的氧化物的性质及其对环境的影响
【解析】【解答】解:①一氧化碳与氧气在点燃条件下反应,在光照条件下不反应,压强不变化,烧杯中的水不会进入,故①错误;②氨气极易溶于水,氧气不溶,集气瓶内压强减小,烧杯中的水进入集气瓶,故②正确;③二氧化氮和氧气4:1混合与水反应生成硝酸,将滴管内的水挤入集气瓶后,集气瓶内压强减小,烧杯中的水进入集气瓶,故③正确;④氮气与氢气在催化剂、加热条件下反应,在光照条件下不反应,压强不变化,烧杯中的水不会进入,故④错误.
故选:B.
【分析】烧杯中水进入集气瓶的原因是存在压强差,当气体能与液体反应或溶于液体时,造成瓶内部压强变小,从而使烧杯中的水进入集气瓶.
15.【答案】(1)Na+
(2)NH3
(3)
(4)Al3++3OH﹣=Al(OH)3↓Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+H2O
(5)NH4++OH﹣=NH3+H2O
【知识点】原子结构与元素的性质;离子方程式的书写
【解析】【解答】解:含有10个电子的微粒有:CH4、NH3、H2O、HF、NH4+、OH﹣、H3O+、O2﹣、F﹣、Na+、Mg2+、Al3+等,则(1)A离子为单核离子且A原子在所在周期中原子半径最大,则A为Na元素,A离子是Na+,故答案为:Na+;(2)由两种元素组成的分子,其水溶液呈碱性的物质是NH3,故答案为:NH3;(3)由两种元素组成的三原子分子为H2O,其电子式为 ,故答案为: ;(4)向B中加入F先出现白色沉淀继续加入F沉淀溶解,则B为Al3+,F为OH﹣,反应的离子方程式分别有:Al3++3OH﹣=Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+H2O,故答案为:Al3++3OH﹣=Al(OH)3↓,Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+H2O;(5)由以上分析可知E为NH4+,F为OH﹣,C为NH3,D为H2O,反应的离子方程式为NH4++OH﹣=NH3+H2O,故答案为:NH4++OH﹣=NH3+H2O.
【分析】含有10个电子的微粒有:CH4、NH3、H2O、HF、NH4+、OH﹣、H3O+、O2﹣、F﹣、Na+、Mg2+、Al3+等,根据各离子的组成和性质解答该题.
16.【答案】(1)Br
(2)
(3)HClO4;KOH;Al(OH)3
(4)HCl
(5)
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】解:由元素在周期表的位置可知,①为C、②为F、③为Na、④为Mg、⑤为Al、⑥为Cl、⑦为Ar、⑧为K、⑨为Br,(1)⑨的元素符号是Br,故答案为:Br;(2)稀有气体Ar化学性质稳定,核外电子数为18,各层电子数为2、8、8,原子结构示意图为: ,故答案为: ;(3)根据元素周期律:周期表中从左到右失电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强,元素非金属性逐渐增强,从上到下失电子能力逐渐增强,得电子能力逐渐减弱,元素非金属性逐渐减弱,F没有含氧酸,上述元素F除外中Cl的非金属性最强,则最高价氧化物对应的水化物的酸性最强,该酸为HClO4,K的金属性最强,则KOH的碱性最强,Al(OH)3为两性氢氧化物,故答案为:HClO4;KOH;Al(OH)3;(4)甲烷与氯气按1:1混合,光照条件下,由于氯气不足,可发生多步取代反应,生成物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl,每步反应中生成的卤代甲烷与HCl都是1:1,故产物中HCl最多,故答案为:HCl;(5)氯化镁属于离子化合物,用电子式表示其形成过程为: ,故答案为: .
【分析】(1)由元素在周期表的位置可知,①为C、②为F、③为Na、④为Mg、⑤为Al、⑥为Cl、⑦为Ar、⑧为K、⑨为Br,(2)稀有气体Ar化学性质稳定,核外电子数为18,各层电子数为2、8、8;(3)从左到右失电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强,从上到下失电子能力逐渐增强,得电子能力逐渐减弱,F没有含氧酸,故高氯酸的酸性最强,所以失电子能力最强的是K,对应的碱性最强,氢氧化铝是两性氢氧化物;(4)甲烷与氯气按1:1混合,光照条件下,由于氯气不足,可发生多步取代反应,生成物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl,无论生成哪种有机物都有氯化氢生成,每步反应中生成的卤代甲烷与HCl都是1:1;(5)氯化镁属于离子化合物,用电子式表示其形成过程,左侧为Mg、Cl原子电子式,右侧为氯化镁电子式,中间用“→”连接.
17.【答案】(1)b;(NH4)2SO3和NH4HSO3;SO2+2H2O﹣2e﹣=SO42﹣+4H+
(2)2H2S+SO2=3S↓+2H2O;2:1
【知识点】常见的生活环境的污染及治理;化学方程式的有关计算
【解析】【解答】解:(1)①a、SO2对人体危害主要是刺激人和呼吸道和眼睛,当空气中SO2浓度达一定程度时,可引起和加重呼吸系统和心血管疾病,故a正确;b、CO2不会引起酸雨,故b错误;c、氮的氧化物和碳氢化合物大量排放引起光化学烟雾的原因,故c正确;d、静电除尘是除去空气中悬浮颗粒,燃煤固硫是减少SO2的排放,减少酸雨,低碳经济是减少CO2的排放,减缓温室效应,这些都是改善空气质量,故d正确;故选:b;②NH3的物质的量15×2mol=30mol,SO2的物质的量4480×10%/22.4mol=20mol,发生反应方程式:H2O+SO2+2NH3=(NH4)2SO3,SO2过量,H2O+SO2+NH3=NH4HSO3,NH3不足,所以溶质是(NH4)2SO3、NH4HSO3;故答案为:(NH4)2SO3、NH4HSO3;③以题意SO2质子交换膜的燃料电池,说明SO2在负极上失电子,且产生H+,所以电极反应式:SO2+2H2O﹣2e﹣=4H++SO42﹣;故答案为:SO2+2H2O﹣2e﹣=4H++SO42﹣;(2)SO2具有氧化性和还原性,遇到﹣2价S,SO2体现氧化性,反应方程式:Na2S+SO2+H2O=Na2SO3+H2S,2H2S+SO2=3S↓+2H2O,生成Na2S2O3的反应方程式:2Na2S+Na2CO3+4SO2=2Na2S2O3+CO2↑,调节物质的量之比为2:1时,恰好完全生成Na2S2O3 5H2O;故答案为:2H2S+SO2=3S↓+2H2O;2:1.
【分析】(1)①a.SO2有毒,对人体危害主要是刺激人和呼吸道和眼睛;b.依据酸雨成因解答;c.依据光化学烟雾成因解答;d.“静电除尘”、“燃煤固硫”、“低碳经济”,能够减轻环境污染,减少空气污染物排放;②分别计算氨气、二氧化硫的物质的量,依据方程式:SO2少量,反应为:H2O+SO2+2NH3=(NH4)2SO3;SO2过量,H2O+SO2+NH3=NH4HSO3,分析判断;③二氧化硫具有还原性,在原电池负极发生氧化反应生成硫酸根离子;(2)SO2具有氧化性和还原性,遇到﹣2价S,SO2体现氧化性,反应方程式:Na2S+SO2+H2O=Na2SO3+H2S,2H2S+SO2=3S↓+2H2O,生成Na2S2O3的反应方程式:2Na2S+Na2CO3+4SO2=2Na2S2O3+CO2↑,调节物质的量之比为2:1时,恰好完全生成Na2S2O3 5H2O.
18.【答案】(1)Br2;Fe3+
(2)b;下层(CCl4层)无色;d;溶液变为血红色
(3)2Fe2++Br2=2Fe3++2Br﹣
(4)Fe2+;1mol/L
【知识点】氯、溴、碘的性质实验;性质实验方案的设计
【解析】【解答】解:(1)Fe2+的颜色:浅绿色,Fe3+的颜色:棕黄色,溴水的颜色:橙黄色.根据题意在足量的氯化亚铁溶液中加入1﹣2滴溴水,若Fe3+氧化性强于Br2,则不发生氧化还原反应,溶液呈黄色是由加入溴水引起的;如果Br2氧化性强于Fe3+,则发生反应:2Fe2++Br2═2Fe3++2Br﹣,生成了Fe3+,则溶液呈黄色是由Fe3+引起的.因此①中甲同学认为氧化性:Fe3+>Br2,不发生反应,溶液呈黄色是由溴水引起的;②中乙同学认为氧化性:Fe3+<Br2,发生反应生成Fe3+,溶液呈黄色是由Fe3+引起的,故答案为:Br2;Fe3+;(2)乙同学的观点认为氧化性:Fe3+<Br2,则会发生反应:2Fe2++Br2═2Fe3++2Br﹣,由于溴水少量,要全部参与反应,生成物中生成了Fe3+.要证明乙同学的观点确实正确,设计两种方案进行实验.方案一:证明溶液中不存在Br2,根据题意,选择试剂四氯化碳来进行萃取实验,由于四氯化碳呈无色、密度大于水、与水不互溶、易溶解Br2,观察到现象为:出现分层现象,下层为四氯化碳,且呈无色.则证明方案一正确;方案二:证明溶液中存在Fe3+.根据题意,选择试剂硫氰化钾溶液,观察到现象为溶液呈血红色,则证明方案二正确,方案一、方案二都正确,即可证明乙同学的观点确实正确,故答案为:
选用试剂(填序号) 实验现象
方案1 b 下层(CCl4层)无色
方案2 d 溶液变为血红色
·(3)根据结论:氧化性:Fe3+<Br2,在足量的稀氯化亚铁溶液中,加入1~2滴溴水时,Br2可以把Fe2+氧化成Fe3+,Br2本身被还原成Br﹣.确定出反应物和生成物后Fe2++Br2﹣Fe3++Br﹣,再根据化合价升降法配平,+2价Fe上升到+3价Fe,化合价上升1价,Br2中0价降低到﹣1价,一共降低2价,所以Fe2+前计量数为2,Br2前计量数为1,根据原子守恒,Fe3+前计量数为2,Br﹣前计量数为2,故离子方程式为2Fe2++Br2═2Fe3++2Br﹣,故答案为:2Fe2++Br2═2Fe3++2Br﹣;(4)①FeBr2在溶液中电离出Fe2+、Br﹣,Cl2通入FeBr2溶液中,既能氧化Fe2+,又能氧化Br﹣,发生的反应为2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl﹣、2Br﹣+Cl2═Br2+2Cl﹣.根据反应2Fe2++Br2═2Fe3++2Br﹣,还原剂是Fe2+,还原产物是Br﹣,还原剂的还原性强于还原产物的还原性,即得还原性:Fe2+>Br﹣,因此Cl2先氧化Fe2+,后氧化Br﹣,故答案为:Fe2+;
②2.24LCl2(标准状况)的物质的量是0.1mol,得到0.2mol.设溴化亚铁的物质的量是xmol,氯气首先氧化亚铁离子,然后氧化溴离子,则根据电子得失守恒可知0.2=x×1+2x× ×1,解得:x=0.1,因此溴化亚铁的浓度是0.1mol÷0.1L=1mol/L,故答案为:1mol/L.
【分析】(1)Fe2+的颜色:浅绿色,Fe3+的颜色:棕黄色,溴水的颜色:橙黄色.根据题意在足量的氯化亚铁溶液中加入1﹣2滴溴水,如果不发生氧化还原反应,溶液呈黄色是由溴水引起的,如果发生反应:2 Fe2++Br2═2Fe3++2Br﹣,生成Fe3+,溶液呈黄色是由Fe3+引起的.即可得出甲同学、乙同学的结论;(2)乙同学的观点认为氧化性:Fe3+<Br2,则会发生反应:2 Fe2++Br2═2 Fe3++2Br﹣,要设计方案进行实验证明乙同学的观点确实正确,考虑两种思路.第一,溶液中不存在Br2,然后选择合适试剂检验不存在Br2.第二,溶液中存在Fe3+,选择合适试剂检验存在Fe3+,即可确定乙同学观点正确;(3)由氧化性Br2>Fe3+,则氯化亚铁溶液中加入1~2滴溴水发生氧化还原反应生成Fe3+;(4)①还原性强的离子先被氧化;②根据电子守恒进行计算.
19.【答案】(1)Fe(OH)2Cl+2H+=Fe3++Cl﹣+2H2O
(2)2Fe2++Cl2=2Cl﹣+2Fe3+
(3)Fe2+;Fe3+、Fe2+、I2;Fe3+与I﹣的反应为可逆反应
【知识点】铁及其化合物的性质实验
【解析】【解答】解:(1)Fe(OH)2Cl和盐酸反应生成盐和水,离子反应方程式为:Fe(OH)2Cl+2H+=Fe3++Cl﹣+2H2O,故答案为:Fe(OH)2Cl+2H+=Fe3++Cl﹣+2H2O;(2)氯气具有强氧化性,能被还原性的亚铁离子氧化生成铁离子,铁离子和硫氰化钾溶液反应生成络合物而使溶液呈血红色,离子反应方程式为:2Fe2++Cl2=2Cl﹣+2Fe3+,故答案为:2Fe2++Cl2=2Cl﹣+2Fe3+;(3)①亚铁离子和铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀,这是亚铁离子的特征反应,所以试管2中滴加K3[Fe(CN)6]检验的离子是Fe2+,故答案为:Fe2+;②试管1说明溶液中含有铁离子,试管2说明溶液中含有亚铁离子,铁离子和碘离子反应生成亚铁离子和碘单质,导致溶液中还含有碘单质,所以黄色溶液中含有的溶质微粒有K+、Cl﹣ 和Fe3+、Fe2+、I2,
故答案为:Fe3+、Fe2+、I2;③碘化钾溶液和少量的氯化铁溶液反应,溶液中存在铁离子和亚铁离子,说明Fe3+与I﹣的反应为可逆反应,故答案为:Fe3+与I﹣的反应为可逆反应.
【分析】(1)Fe(OH)2Cl和盐酸反应生成盐和水;(2)氯气具有强氧化性,能把亚铁离子氧化生成铁离子;(3)①亚铁离子和铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀;②碘离子和铁离子发生氧化还原反应生成亚铁离子和碘;③铁离子能使硫氰化钾溶液呈红色,亚铁离子能和铁氰化钾溶液反应生成蓝色沉淀.
20.【答案】(1)7.14mol L﹣1;>
(2)0.77
(3)FeSO4 Fe2(SO4)3 10H2O
(4)42~60mL
【知识点】物质的量浓度;化学方程式的有关计算
【解析】【解答】解:(1)密度为1.4g/cm3、质量分数为50%的硫酸物质的量浓度为: mol/L≈7.14mol/L;假如50%的硫酸与30%的硫酸密度相同,则混合后硫酸的质量分数为40%,由于50%的硫酸的密度大于30%的硫酸,所以混合后溶液中硫酸的质量偏大,硫酸的质量分数大于40%,故答案为:7.14 mol L﹣1;>;(2)20%发烟硫酸可表示为SO3 nH2O,通过整理即为:nH2SO4 (1﹣n)SO3,根据20%发烟硫酸中H2SO4和SO3的质量关系可得:98n:80(1﹣n)=(1﹣20%):20%,解得n=0.77,故答案为:0.77;(3)硫酸钡的物质的量为: =0.04mol,即n(FeSO4)+3n(Fe2(SO4)3)=0.04mol,标况下112mL氯气的物质的量为: =0.005mol,根据反应关系式2Fe2+~Cl2可知,硫酸亚铁的物质的量为:n(FeSO4)=n(Fe2+)=2n(Cl2)0.01mol,则3n(Fe2(SO4)3)=0.04mol﹣0.01mol=0.03mol,7.32克晶体中结晶水的质量为:m(H2O)=7.32g﹣152g/mol×0.01mol﹣400g/mol×0.01mol=1.8g,结晶水的物质的量为:n(H2O)= =0.1mol,所以绿矾晶体中硫酸亚铁、硫酸铜、水的物质的量之比为0.01mol:0.01mol:0.1mol=1:1:10,所以晶体的化学式为:FeSO4 Fe2(SO4)3 10H2O,故答案为:FeSO4 Fe2(SO4)3 10H2O;(4)①硝酸的物质的量为:0.20L×2mol/L=0.4mol,假设固体混合物全部为Cu2S,则n(Cu2S)= =0.054mol,需要是硝酸的物质的量为x,
10NO3﹣+ 3Cu2S+ 16H+ → 6Cu2++ 10NO↑+ 3SO42﹣+ 8H2O
3 16
0.054mol x
x= =0.288mol,
剩余的硝酸的物质的量为:0.4mol﹣0.288mol=0.112mol,
0.112mol硝酸和(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应.
NO3﹣+ 3Fe2++ 4H+ → NO↑+ 3Fe3++ 2H2O
3mol 4
1×10﹣3VL×2mol/L 0.112mol
解得V=42,假设固体混合物全部为CuS,则n(CuS)= =0.09mol,需要硝酸的物质的量为y,
8NO3﹣+ 3CuS+ 8H+ → 3Cu2++ 3SO42﹣+ 8NO↑+ 4H2O
3 8
0.09mol y
y= =0.24mol
剩余的硝酸的物质的量为:0.4mol﹣0.24mol=0.16mol.
0.112mol硝酸和(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应.
NO3﹣+ 3Fe2++ 4H+ → NO↑+ 3Fe3++ 2H2O
3mol 4
1×10﹣3VL×2mol/L 0.16mol
1×10﹣3VL×2mol/L 0.16mol
解得V=60,
所以V值范围为:42<V<60,
故答案为:42~60mL.
【分析】(1)根据c= 计算出密度为1.4g/cm3、质量分数为50%的硫酸物质的量浓度;假设密度相同,混合后质量分数为40%,由于硫酸的质量分数越大,溶液中含有的硫酸的质量越大,所以混合后硫酸的质量分数大于40%;(2)20%发烟硫酸可表示为SO3 nH2O,通过整理即为:nH2SO4 (1﹣n)SO3,根据20%发烟硫酸中H2SO4和SO3的质量关系可得:98n:80(1﹣n)=(1﹣20%):20%,解出n即可;(3)根据沉淀9.32克为硫酸钡、氯气的物质的量计算出铁离子和亚铁离子的物质的量、再根据质量关系计算出含有的结晶水的质量,最后计算出晶体的化学式;(4)①采用极限法计算与固体混合物反应需要的硝酸的物质的量,剩余的硝酸与(NH4)2Fe(SO4)2溶液反应计算需要的(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积;
21.【答案】(1)H;O;Mg;Cl
(2)Mg(OH)2+2HClO4=Mg(ClO4)2+2H2O
(3)有气泡、变红;Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑
【知识点】物质的结构与性质之间的关系
【解析】【解答】解:(1)Y元素原子最外层电子数占核外总电子数的3/4,判断出Y为O元素.设X、Y、Z、W的核电核数分别为x、y、z、w,则x+y+z+w=38,x<y,y=8,z>y,w=z+5<18,w≠16 即x<8,x+2z=25,8<z<13,z≠11.①假设x=1则z=12(合理);②假设x=2,则z=23/2(舍去);③假设x=3,则z=11(舍去);④假设x=4,则z=21/2(舍去); ⑤假设x=5,则z=10(舍去);⑥假设x=6,则z=19/2(舍去);⑦假设x=7,则z=9(舍去).故X为H元素,Z为Mg元素,W为Cl元素,故答案为:H; O; Mg; Cl;(2)Mg、Cl两元素最高价氧化物对应水化物分别是氢氧化镁和高氯酸,反应生成高氯酸镁和水,反应方程式为Mg(OH)2+2HClO4=Mg(ClO4)2+2H2O,故答案为:Mg(OH)2+2HClO4=Mg(ClO4)2+2H2O;(3)Mg和沸水反应置换出H2且生成碱Mg(OH)2,故反应的现象为有气泡、溶液变红.反应的方程式为Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑,
故答案为:有气泡、变红;Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑.
【分析】(1)Y元素原子最外层电子数占核外总电子数的3/4,判断出Y为O元素.设X、Y、Z、W的核电核数分别为x、y、z、w,则x+y+z+w=38,x<y,y=8,z>y,w=z+5<18,w≠16 即x<8,x+2z=25,8<z<13,z≠11.①假设x=1则z=12(合理);②假设x=2,则z=23/2(舍去);③假设x=3,则z=11(舍去);④假设x=4,则z=21/2(舍去); ⑤假设x=5,则z=10(舍去);⑥假设x=6,则z=19/2(舍去);⑦假设x=7,则z=9(舍去).故X为H元素,Z为Mg元素,W为Cl元素,由此解答;(2)Mg、Cl两元素最高价氧化物对应水化物分别是氢氧化镁和高氯酸,反应生成高氯酸镁和水;(3)Mg和沸水反应置换出H2且生成碱Mg(OH)2,故反应的现象为有气泡、溶液变红.反应的方程式为Mg+2H2O Mg(OH)2+H2↑.
22.【答案】(1)第三周期ⅢA族;
(2)r(N3﹣)>r(O2﹣)>r(Na+)>r(Al3+);HClO4
(3)
(4)NH4++H2O NH3·H2O+H+
(5)2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)△H=﹣511kJ mol﹣1
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】解:从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数,可知x是H元素,y是C元素,z是N元素,d是O元素,e是Na元素,f是Al元素,g是S元素,h是Cl元素.(1)f是Al元素,在元素周期表的位置是第三周期ⅢA族;S2﹣离子结构示意图为 ,故答案为:第三周期ⅢA族; ;(2)电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径:r(N3﹣)>r(O2﹣)>r(Na+)>r(Al3+);非金属性S<Cl,非金属性越强,最高价氧化物水化物的酸性越强,故酸性:HClO4>H2SO4,故答案为:r(N3﹣)>r(O2﹣)>r(Na+)>r(Al3+);HClO4;(3)由H和N元素组成一种四原子共价化合物为NH3,电子式为: ,故答案为: ;(4)由H、N、Cl三种元素构成的盐,其水溶液显酸性,该盐为NH4Cl,铵根离子水解:NH4++H2O NH3·H2O+H+,溶液呈酸性,故答案为:NH4++H2O NH3·H2O+H+;(5)钠在氧气中燃烧生成过氧化钠,反应方程式为:2Na+O2 Na2O2,2mol钠反应放出放出的热量为255.5kJ×2=511kJ,反应热化学方程式为:2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)△H=﹣511kJ mol﹣1,故答案为:2Na(s)+O2(g)=Na2O2(s)△H=﹣511kJ mol﹣1.
【分析】从图中的化合价、原子半径的大小及原子序数,可知x是H元素,y是C元素,z是N元素,d是O元素,e是Na元素,f是Al元素,g是S元素,h是Cl元素.(1)f是Al元素,在元素周期表的位置是第三周期ⅢA族;S2﹣离子核电荷数为16,核外电子数为18,有3个电子层,各层电子数为2、8、8;(2)电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,电子层越多离子半径越大;非金属性越强,最高价氧化物水化物的酸性越强;(3)由H和N元素组成一种四原子共价化合物为NH3;(4)由H、N、Cl三种元素构成的盐,其水溶液显酸性,该盐为NH4Cl,铵根离子水解溶液呈酸性;(5)钠在氧气中燃烧生成过氧化钠,反应方程式为:2Na+O2 Na2O2,计算2mol钠反应放出放出的热量,注明物质的聚集状态与反应热书写热化学方程式.
23.【答案】(1);NO
(2)Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O
(3)8NH3+6NO2=7N2+12H2O
【知识点】无机物的推断
【解析】【解答】解:A、B、C、D是短周期元素形成的四种气体单质,X与Y产生“白烟”现象,是挥发性酸和氨气相遇后的产物,单质D与单质A反应生成X、单质D与单质B反应生成Y,由此可推知D是H2,红棕色气体F为NO2,反推可知E为NO,C为O2,则Z为H2O,Y为NH3,X为HCl,G为HNO3,A为Cl2,B为N2.(1)B为N2,电子式为 ,E的化学式为NO,故答案为: ;NO;(2)实验室制备NH3化学反应方程式为:Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O,故答案为:Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O;(3)NH3和NO2在一定条件下可反应生成两种无毒无污染的物质,应生成氮气与水,该反应的化学方程式为 8NH3+6NO2=7N2+12H2O,
故答案为:8NH3+6NO2=7N2+12H2O.
【分析】A、B、C、D是短周期元素形成的四种气体单质,X与Y产生“白烟”现象,是挥发性酸和氨气相遇后的产物,单质D与单质A反应生成X、单质D与单质B反应生成Y,由此可推知D是H2,红棕色气体F为NO2,反推可知E为NO,C为O2,则Z为H2O,Y为NH3,X为HCl,G为HNO3,A为Cl2,B为N2,据此解答.
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