人教版 (2019)必修 第一册第四章 物质结构 元素周期律第三节 化学键精品随堂练习题
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4.3化学键同步练习(困难)人教版( 2019)高中化学必修第一册
一、单选题(本大题共10小题,共30.0分)
1. 下列有关化学键的说法中正确的是( )
A. 碘晶体升华和冰熔化时都涉及化学键的变化
B. 氯化钠熔化或氯化氢溶于水时都要破坏化学键
C. 离子化合物中可能含有共价键,共价化合物中可能含有离子键
D. 氯化铵受热变成气体,冷却后又成晶体,此过程中化学键没有发生变化
2. 下列说法不正确的是( )
A. 金刚石、NaCl、H2O、H2S晶体的熔点依次降低
B. 水晶、石英的主要成分都是二氧化硅,其分子式为SiO2
C. 干冰加热易升华,但是却不易分解,说明化学键比分子间作用力要强
D. 氯化铵受热变为气体的过程中破坏了离子键和共价键
3. 下列物质中含有共价键的离子化合物是( )
①MgF2②Na2O2③NaOH ④NH4Cl ⑤CO2 ⑥H2O2⑦N2
A. ②③④ B. ②④⑤⑦ C. ①②③④⑥ D. ①③⑤⑥
4. 下列关于共价化合物和离子化合物说法正确的是( )
A. 只含共价键的物质一定是共价化合物
B. 离子化合物都能溶于水,且熔点一般都较高
C. 全由非金属元素组成的化合物中可能含有离子键
D. 气态单质分子中一定含有非极性共价键
5. 下列说法正确的是( )
A. Na2O2和NaOH所含化学键类型完全相同
B. NH3比PH3稳定是因为NH3分子间存在氢键
C. CO2溶于水和干冰升华都只有分子间作用力改变
D. 碱性氧化物一定是金属氧化物
6. 下列说法中不正确的是( )
A. 共价化合物中不可能含有离子键
B. 阴阳离子之间通过静电引力形成的化学键叫离子键
C. 含有共价键的化合物不一定是共价化合物
D. 含有离子键的化合物一定是离子化合物
7. 氢化铵(NH4H)与氯化铵的结构相似,它与水反应有气体生成.下列关于氢化铵叙述不正确的是
A. 是离子化合物,含有离子键和共价键
B. 电子式是:
C. 与水反应时,它是还原剂
D. 固体投入少量的水中,有两种气体产生
8. 下列说法不正确的是( )
A. N2O与CO2、CCl3F与CCl2F2互为等电子体
B. 在BrCH=CHBr分子中,C—Br键采用的成键轨道是sp2—p
C. 1 mol NH5中含有5NA个N—H键(NA表示阿伏加德罗常数)
D. 由第ⅠA族和第ⅥA族元素形成的原子个数比为1∶1,电子总数为38的化合物,是含有共价键的离子化合物
9. 下表物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是( )
选项
A
B
C
D
物质
MgCl2
CO2
HCl
NaOH
所含化学键类型
离子键、共价键
共价键
离子键
离子键、共价键
所属化合物类型
离子化合物
共价化合物
离子化合物
共价化合物
A. 答案A B. 答案B C. 答案C D. 答案D
10. 下列关于化学键的说法正确的是 ( )
A. 由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物
B. 构成单质分子的微粒一定含有共价键
C. 非极性键只存在于双原子分子中
D. 氯化氢气体溶于水时不需破坏化学键
二、填空题(本大题共4小题,共32.0分)
11. 下面是同学们熟悉的物质:
①O2 ②金刚石 ③NaBr ④H2SO4 ⑤Na2CO3 ⑥NH4Cl ⑦NaHSO4 ⑧Ne ⑨Na2O2⑩NaOH
(1)这些物质中,只含有共价键的是__________(填序号,下同);只含有离子键的是__________;既含有共价键又含有离子键的是__________;既有化学键,又有分子间作用力的是__________;不存在化学键的是__________.
(2)属于共价化合物的是__________(填序号,下同);属于离子化合物的是__________.
(3)将NaHSO4溶于水,破坏了NaHSO4中的__________,其电离方程式为__________;NaHSO4在熔融状态下电离,破坏了NaHSO4中的__________,其电离方程式为__________.
12. 用序号按要求回答下列问题:
(1)下列各组微粒:与 ② O2和O3 ③H、D、T ④金刚石和石墨 和 ,互为同位素的是___________;互为同素异形体的是__________;质量数相等,但不能互称为同位素的是_________。
(2)下列各种物质:①H2O ②NH3 ③KOH ④Na2O2 ⑤MgCl2 ⑥Ne,不存在化学键的是______;只存在离子键的是______;属于共价化合物的是________;含非极性键的离子化合物是 ______ 。
(3)硫酸在不同的情况下会显示出不同的性质,把下列现象中硫酸所表现出来的性质填写在空白处。
①盛有浓硫酸的烧杯敞口放置一段时间后,质量增加。
②用玻璃棒蘸浓硫酸滴在纸上时,纸变黑。________
③在常温下可以用铁、铝制容器盛装冷的浓硫酸。________
13. 下列几种物质:
①MgCl2 ②H2O ③Al ④H2O2⑤Na2O2⑥Ca(OH)2⑦HClO ⑧I2⑨He
(1)只含有离子键的是(选填序号,下同)______;
(2)含有共价键的离子化合物是______;
(3)共价化合物是______;
(4)熔融状态时和固态时,都能导电的是______;
14. (Ⅰ)现有①氖 ②金刚石 ③NH4Cl ④SiO2 ⑤干冰 ⑥KCl六种晶体,按下列要求回答:(填序号)
(1)只存在共价键的是_____,既存在离子键又存在共价键的是_____。
(2)熔化时不需要破坏化学键的是____,熔化时需要破坏共价键的是__。
(3)既能表示物质组成又能表示单质分子的是__________。
(4)熔化时能导电的是__________。
(5)写出③和⑥的电子式:③的是_____,⑥的是:_____。
(Ⅱ)将下列物质进行分类(填序号)
①612C与 613C ②O2与O3 ③金刚石与石墨 ④冰与水
⑤和
(1)互为同位素的是_____
(2)互为同素异形体的是_____
(3)互为同分异构体的是_____
(4)属于同一化合物的是_____
三、实验题(本大题共2小题,共20.0分)
15. 某校化学实验兴趣小组同学设计了如图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略),探究实验室制备Cl2并验证氯气的某些性质.
(1)若制得1.12 L Cl2体积(标准状况下),则被氧化的HCl_________mol,反应中转移电子的物质的量为_______________。
(2)A中产生白色沉淀,甲同学认为是Cl2与水反应产生Cl−的结果,写出其中发生反应的离子方程式____________,__________。乙同学则认为A中的现象不足以说明白色沉淀是Cl2与水反应产生Cl−的结果,因为生成的Cl2中混有杂质HCl,所以应在A之前增加一个洗气瓶除去HCl,洗气瓶中所盛试剂是______。
(3)①装置C和D中出现的不同现象说明的问题是______________________________。
②装置E上面蘸有下列浓溶液的棉花可用于吸收氯气的是__________________(填字母)。
a. NaCl溶液 b. FeSO4溶液 c. Na2SO3溶液 d.浓硫酸 e.NaOH溶液
(4)设计装置E、F的目的是比较Cl2、Br2、I2的氧化性,反应一段时间后,观察到装置E中的现象是__________________,然后打开装置E的活塞,将E中的少量溶液加到装置F中,振荡,观察到的现象是_____________________,甲同学认为据上述现象可以说明氧化性Cl2> Br2> I2,乙同学却认为不可以说明,理由是_______________________________。
(5)家庭中常用消毒液(主要成分NaClO)与洁厕灵(主要成分盐酸)清洁卫生。某品牌消毒液包装上说明如图。
①需“密闭保存”的原因_______。(用离子方程式表示)。
②“与洁厕灵同时使用”会产生有毒的氯气,写出反应的离子方程式: ___________________________。
(6)若空气中氯气的含量超过0.1 mg/m3就会引起中毒。某液氯生产车间在一次测定空气中氯气的含量时,测得消耗了0.001 mol/L的KI
溶液 100 mL,为了判断空气中氯气的含量是否超标,还需要获得的数据是______。
16. 钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)是一种无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂。工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的二价钼盐MoS2)制备钼酸钠的两种途径如下图所示:
回答下列问题:
(1)NaClO的电子式为____________________。
(2)为了提高焙烧效率,除增大空气的量之外,还可以采用的措施是____________________。
(3)途径Ⅰ碱浸时,发生反应的化学方程式为_______________________________________。
(4)途径Ⅱ氧化时,发生反应的离子方程式为_______________________________________。
(5)分析纯的钼酸钠常用钼酸铵[(NH4)2MoO4]和氢氧化钠反应来制取,若将该反应产生的气体与途径Ⅰ所产生的尾气一起通入水中,得到的正盐的化学式是__________。
(6)钼酸钠和月桂酰肌氨酸的混合液常作为碳素钢的缓蚀剂。常温下,碳素钢在三种不同介质中的腐蚀速率如图所示:
①要使碳素钢的缓蚀效果最优,钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度之比应为__________。
②当硫酸的浓度大于90%时,腐蚀速率几乎为零,原因是______________________________。
③随着盐酸和硫酸浓度的增大,碳素钢在两者中的腐蚀速率产生明显差异的主要原因是_______________________。
四、推断题(本大题共1小题,共10.0分)
17. 标号为①~⑩的元素,在元素周期表中的位置如下:
主族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0族
1
①
②
2
③
④
⑤
⑥
3
⑦
⑧
⑨
⑩
试回答下列问题:
(1)(填写元素符号)③______⑤_____ ⑦_____
(2)①和④号元素形成的简单氢化物的化学式为________,用电子式表示其形成过程为__________。
(3)⑦和⑧号元素的最高价氧化物的水化物的碱性较强的是: _______________ (填化学式)。⑨和⑩号元素的最高价氧化物的水化物的酸性较强是: ____________ (填化学式)。
(4)①、⑤、⑦号元素形成的一种化合物的电子式是________,在该化合物中既含有________键,又含有________键。
五、计算题(本大题共1小题,共8.0分)
18. 已知甲、乙、丙是原子序数依次增大的短周期主族元素,其中甲和丙为同一主族,乙的氢化物的水溶液呈碱性,丙常用于制作集成电路,丁的三价阳离子的3d能级为半充满状态。
(1)甲、乙、丙三种元素的第一电离能由小到大的顺序为________(以下均填“元素符号”),电负性由小到大的顺序为___________________。
(2)液态的乙的氢化物分子间存在的作用力有__________________,中心原子的杂化轨道类型为__________,VSEPR模型名称为____________。
(3)丁元素基态原子的电子排布式为____________________,未成对电子有______个。
(4)乙和丙形成的化合物常用作高温耐火材料,熔融时不导电,据此推测它的晶体类型为___________晶体,微粒之间存在的作用力是_______。
(5)丁的一种面心立方晶胞结构如图,若晶胞的边长为acm,NA表示阿伏加德罗常数,则丁的密度为_________g·cm−3(用a和NA表示)。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查化学键,为高频考点,把握化学变化及电离过程中化学键变化、物质的三态变化为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意常见物质中的化学键,题目难度不大。
【解答】
A.碘晶体升华和冰熔化均为物理变化,化学键不变,只破坏分子间作用力,故A错误;
B.氯化钠熔化或氯化氢溶于水,均发生电离,前者破坏离子键,后者破坏共价键,故B正确;
C.含离子键的一定为离子化合物,则共价化合物中一定不含离子键,故C错误;
D.氯化铵受热变成气体,发生化学变化生成氨气、HCl,后氨气与HCl发生化合反应生成氯化铵,发生化学键的断裂和生成,故D错误;
故选B。
2.【答案】B
【解析】
【分析】
本题主要考查微粒间的相互作用力,比较简单。
【解答】
A.物质熔点:原子晶体>离子晶体>分子晶体,金刚石是原子晶体,NaCl是离子晶体,H2O、H2S是分子晶体,H2O分子间存在氢键,所以熔点大于H2S,故A正确;
B.二氧化硅是原子晶体不是分子晶体,其化学式为SiO2,故B错误;
C.干冰是分子晶体,升华时破坏的是分子间作用力,分解时破坏的是化学键,故C正确;
D.氯化铵分子中存在离子健和共价键,是离子晶体,所以受热变为气体的过程中破坏了离子键和共价键,故D正确;
故选B。
3.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了化学键及化合物类型的判断,难度不大,注意金属元素和非金属元素之间可能存在共价键,如氯化铝中只存在共价键,不存在离子键。
【解答】
①MgF2中镁离子和氟离子之间只存在离子键,故①错误;
②Na2O2中钠离子和过氧根离子之间存在离子键,过氧根离子中氧原子和氧原子之间存在共价键,且为离子化合物,故②正确;
③NaOH中钠离子和氢氧根离子间存在离子键,氢氧根离子中氧原子和氢原子之间存在共价键,且为离子化合物,故③正确;
④NH4Cl中氯离子和铵根离子中存在离子键,铵根离子中氮原子和氢原子之间存在共价键,且为离子化合物,故④正确;
⑤CO2中碳原子和氧原子之间存在共价键,但为共价化合物,故⑤错误;
⑥H2O2中氢原子和氧原子之间存在共价键,但为共价化合物,故⑥错误;
⑦N2中氮原子和氮原子之间存在共价键,但为单质,故⑦错误。
所以含有共价键的离子化合物是②③④,故 A正确。
故选A。
4.【答案】C
【解析】解:A、只含共价键的物质可能为单质,故A错误;
B、离子化合物不一定能溶于水,如硫酸钡是离子化合物,但难溶于水,故B错误;
C.全由非金属元素组成的化合物中可能含有离子键,如铵盐(氯化铵、硝酸铵等),故C正确;
D、稀有气体单质中不存在任何化学键,故D错误;
故选:C。
本题考查了化合物和化学键的关系,根据物质中存在的化学键确定化合物类型,注意离子化合物和共价化合物概念的区别,题目难度不大。
5.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查碱性氧化物的概念,氢键对物质性质的影响,化学键的判断等知识,注意基础知识的积累与应用,题目难度不大。
【解答】
A.Na2O2含有离子键和非极性共价键,NaOH含有离子键和极性共价键,二者所含化学键类型不相同,故A错误;
B.物质的稳定性与化学键的强弱有关,与分子间作用力无关,故B错误;
C.化学反应的实质是旧的化学键的断裂和新的化学键的形成,CO2溶于水并与水反应生成碳酸,则二氧化碳溶于水存在化学键和分子间作用力的改变,干冰升华只是二氧化碳由固态变为气态,只有分子间作用力改变,故C错误;
D.碱性氧化物一定是金属氧化物,故D正确。
故选D。
6.【答案】B
【解析】解:
A.共价化合物中只含共价键,一定不含离子键,故A正确;
B.阴阳离子之间通过静电作用(既有吸引也有排斥)形成的化学键叫离子键,故B错误;
C.离子化合物中也可能含有共价键,如NaOH中既有离子键也有共价键,则含有共价键的化合物不一定是共价化合物,故C正确;
D.含有离子键的化合物一定是离子化合物,离子化合物中可能含有共价键,故D正确;
故选B。
本题考查了化合物和化学键的关系,难度不大,根据共价化合物和离子化合物的定义来分析解答即可,侧重于考查学生的分析能力。
7.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查氧化还原反应,题目难度不大,注意元素化合价的判断,为解答该题的关键,根据元素化合价的变化判断物质在反应中具有的性质。
【解答】
A.NH4H与氯化铵的结构相似,是由NH4+和H−构成的离子化合物,故A正确;
B.NH4H是离子化合物,由铵根离子与氢负离子构成,电子式为,故B错误;
C.NH4H中含有−1价H,与水反应时发生氧化还原生成氢气,NH4H为还原剂,发生氧化反应,故C正确;
D.NH4H固体投入少量水中,可生成NH3和H2,故D正确.
故选B。
【分析】
本题考查氧化还原反应,题目难度不大,注意元素化合价的判断,为解答该题的关键,根据元素化合价的变化判断物质在反应中具有的性质。
8.【答案】C
【解析】
【分析】
本题旨在考查离子化合物、极性键、杂化轨道理论等应用,熟练掌握物质结构相关的基础知识是解答这类问题的关键,试题难度一般。
【解答】
A.N2O与CO2原子总数为3,价电子总数为16,互为等电子体,CCl3F与CCl2F2原子总数为5,价电子总数为32,互为等电子体,故A正确;
B.BrCH=CHBr分子中,C−Br键采用的成键轨道是sp2−p,故B正确;
C.NH5为离子化合物,1molNH5中含有4NA个N−H键,NA个离子键,故C错误;
D.根据题意可知化合物为过氧化钠,过氧化钠为含有共价键和离子键的离子化合物,故D正确。
故选C。
9.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查化学键,把握化学键的形成及判断的一般规律为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,题目难度不大.
【解答】
一般来说,活泼金属与非金属形成离子键,非金属之间形成共价键,含离子键的一定为离子化合物,以此来解答.
A.MgCl2中只含离子键,为离子化合物,故A不选;
B.CO2中只含C、O之间的极性共价键,为共价化合物,故B选;
C.HCl中只含共价键,为共价化合物,故C不选;
D.NaOH中含离子键和O−H极性共价键,为离子化合物,故D不选;
10.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查化学键,涉及共价键、极性键和非极性键、共价化合物,明确化学键的形成和特殊物质中的化学键即可解答,注意利用常见的实例分析解答。
【解答】
A.由非金属元素原子组成的化合物可能为离子化合物,如铵盐,则由非金属元素原子组成的化合物不一定是共价化合物,故A正确;
B.稀有气体的分子中不存在化学键,则单质分子不一定含有共价键,故B错误;
C.非极性键也可存在于离子化合物中,如过氧化钠中存在离子键和非极性键,故C错误;
D.氯化氢气体溶于水,发生电离,共价键破坏,故D错误。
故选A。
11.【答案】(1)①②④;③;⑤⑥⑦⑨⑩;①④;⑧
(2)④;③⑤⑥⑦⑨⑩
(3)离子键、共价键; NaHSO4=Na++H++SO42− ;离子键;NaHSO4(熔融)=Na++HSO4−
【解析】
【分析】本题考查化学键和离子化合物与共价化合物的区别。根据物质的构成微粒确定化学键,知道离子键和共价键的区别,注意稀有气体中不存在化学键为易错点。
【解答】
①O2中O原子之间只存在非极性共价键,为单质,存在分子间作用力;
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,存在分子间作用力;
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、硫酸氢根离子中存在共价键,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;
(1)只含有共价键的是①②④;只含有离子键的是③;含离子键和共价键的为⑤⑥⑦⑨⑩,既有化学键,又有分子间作用力的是①④,不存在化学键的是⑧;
故答案为:①②④;③;⑤⑥⑦⑨⑩;①④;⑧;
(2)只含共价键的化合物是共价化合物,属于共价化合物的是④,含有离子键的化合物是离子化合物,为③⑤⑥⑦⑨⑩;
故答案为:④;③⑤⑥⑦⑨⑩;
(3)NaHSO4是强酸强碱酸式盐,属强电解质,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NaHSO4=Na++H++SO42−,所以破坏了NaHSO4中的离子键和共价键,NaHSO4在熔融状态下电离,破坏了离子键,电离方程式为NaHSO4=Na++HSO4−,;
故答案为:离子键和共价键;NaHSO4=Na++H++SO42−;离子键;NaHSO4=Na++HSO4−。
12.【答案】(1)①③;②④;⑤
(2)⑥;⑤;①②;④
(3)①吸水性;②脱水性;③强氧化性
【解析】
【分析】
本题考查同位素、同素异形体等、化学键、共价化合物和离子化合物、浓硫酸的性质,解答这类问题应明确相关概念以及硫酸的性质,试题较易。
【解答】
与中二者质子数相同,中子数不同,且均为原子,所以二者互为同位素;
② O2和O3是由同种元素形成的不同单质,所以二者互为同素异形体;
③H、D、T为质子数相同,中子数不同的原子,所以三者互为同位素;
④金刚石和石墨是由同种元素形成的不同单质,所以二者互为同素异形体;
和二者质量数相同,质子数不同;
(2)①H2O只存在共价键,属于共价化合物;
②NH3 只存在共价键,属于共价化合物;
③KOH既存在极性共价键又存在离子键,属于离子化合物;
④Na2O2 既存在非极性共价键又存在离子键,属于离子化合物;
⑤MgCl2 只存在离子键,属于离子化合物;
⑥Ne不存在化学键;
(3)①盛有浓硫酸的烧杯敞口放置一段时间后,质量增加,说明浓硫酸具有吸水性;
②用玻璃棒蘸浓硫酸滴在纸上时,纸变黑体现浓硫酸的脱水性;
③在常温下可以用铁、铝制容器盛装冷的浓硫酸,体现浓硫酸的强氧化性。
13.【答案】(1)①
(2)⑤⑥
(3)②④⑦
(4)③
【解析】
【分析】
本题考查化学键和化合物类型判断等知识点,侧重考查基本概念,明确离子键和共价键区别、离子化合物和共价化合物区别是解本题关键,注意He中不含化学键,氯化镁中两个氯离子之间不含共价键,为解答易错点。
【解答】
这些物质中氯化镁只含离子键、水中只含共价键、Al属于金属单质,不含离子键和共价键、H2O2中只含共价键、过氧化钠中含有离子键和非极性共价键、氢氧化钙中含有离子键和极性键、次氯酸中只含共价键、碘只含共价键、He中不含化学键。
(1)活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,非金属元素之间易形成共价键,只含离子键的是①;
(2)含有离子键的化合物是离子化合物,只含共价键的化合物是共价化合物,则含有共价键的离子化合物是⑤⑥;
(3)只含共价键的化合物是共价化合物,共价化合物为②④⑦;
(4)熔融状态下和固态时都能导电,说明该物质在固态或熔融状态下含有自由移动的离子或电子,则为Al,故选③。
14.【答案】(Ⅰ)
(1)②④;③
(2)①⑤;②④
(3)①
(4)⑥
(5) ;
(Ⅱ)
(1)①
(2)②③
(3)⑤
(4)④
【解析】略
15.【答案】(1)0.1mol;0.1mol
(2)Cl2 + H2O = H+ +Cl− + HClO;Ag++Cl− = AgCl↓;饱和NaCl溶液
(3)①氯气无漂白性,次氯酸有漂白性
②bce
(4)溶液由无色变为橙色; 振荡静至后CCl4层溶液变为紫红色;E中Cl2过量,也可将I−氧化成I2干扰对溴置换碘实验的
(5)① ClO− +CO2+H2O =HCO3−+HClO
②Cl− + ClO− + 2H+ = Cl2↑+ H2O
(6)通入空气的体积
【解析】
【分析】
本题考查有关氯气的性质及有关计算,难度中等,掌握氯气的制备和性质是解答的关键。
【解答】
(1)化学方程式为:MnO2+4HCl=ΔMnCl2+Cl2↑+2H2O,4mol氯化氢只有2mol Cl的化合价升高,故产生1.12 L Cl2体积(标准状况下),则被氧化的HCl为:1.12L22.4L/mol×2=0.1mol,反应产生1mol氯气转移2mol电子,故反应中转移电子的物质的量为0.1mol;故答案为:0.1mol;0.1mol;
(2)氯气与水反应产生氯化氢及次氯酸,故离子方程式为:Cl2 + H2O = H+ +Cl− + HClO,同时氯化氢会与硝酸银产生氯化银沉淀,故离子方程式为:Ag++Cl− = AgCl↓,要除去氯气中的氯化氢应当用饱和NaCl溶液;故答案为:Cl2 + H2O = H+ +Cl− + HClO;Ag++Cl− = AgCl↓;饱和NaCl溶液;
(3)①装置C和D中出现的不同现象说明的问题是:干燥的氯气无漂白性,氯气与水反应生成的次氯酸有漂白性;故答案为:氯气无漂白性,次氯酸有漂白性;
②装置E上面蘸有下列浓溶液的棉花可用于吸收氯气的是bce,因为氯气可与硫酸亚铁发生氧化还原反应,与亚硫酸钠溶液发生氧化还原反应,与氢氧化钠溶液反应产生氯化钠及次氯酸钠和水,故应当选bce;故答案为:bce;
(4)氯气会与溴化钠反应产生氯化钠及溴,观察到装置E中的现象是:溶液由无色变为橙色,然后打开装置E的活塞,将E中的少量溶液加到装置F中,振荡,观察到的现象是:振荡静至后CCl4层溶液变为紫红色,E中Cl2过量,也可将I−氧化成I2干扰对溴置换碘实验的;故答案为:溶液由无色变为橙色 振荡静至后CCl4层溶液变为紫红色;E中Cl2过量,也可将I−氧化成I2干扰对溴置换碘实验的;
(5)①因次氯酸钠会与空气中二氧化碳及水反应,故离子方程式为:ClO− +CO2+H2O =HCO3−+HClO;故答案为:ClO− +CO2+H2O =HCO3−+HClO;
②次氯酸钠会与盐酸反应产生氯气,反应的离子方程式为:Cl− + ClO− + 2H+ = Cl2↑+ H2O;故答案为:Cl− + ClO− + 2H+ = Cl2↑+ H2O;
(6)根据题目所给数据可以算出空气中氯气的物质的量,若需要算出氯气的含量,还需要知道通入空气的体积,故答案为:通入空气的体积。
16.【答案】(1)
(2)将钼精矿粉碎(或逆流焙烧)
(3)MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑
(4)MoS2+9ClO−+6OH−=MoO42−+9Cl−+2SO42−+3H2O
(5)(NH4)2CO3、(NH4)2SO3
(6)①1:1 ②常温下浓硫酸会使铁钝化 ③Cl−有利于碳素钢的腐蚀,SO42−不利于碳素钢的腐蚀。
【解析】
【分析】
本题主要考查制备钼酸钠晶体的化学工业流程,注意结合元素化合物的性质,氧化还原反应,物质的分离提纯和化学反应原理等知识进行分析解答,题目难度较大。
【解答】
由图示可知:利用钼精矿(主要成分是MoS2)制备钼酸钠有两种途径:途径Ⅰ是先在空气中灼烧生成MoO3,同时得到对环境有污染的气体SO2,然后再用纯碱溶液溶解MoO3,即可得到钼酸钠溶液,最后结晶得到钼酸钠晶体;途径Ⅱ是直接用NaClO溶液在碱性条件下氧化钼精矿得到钼酸钠溶液,结晶后得到钼酸钠晶体,据此解答。
(1)NaClO是离子化合物,其电子式为;
(2)提高焙烧效率,除增大空气量外还可以采用的措施是将钼精矿粉碎或逆流焙烧,使空气与矿石充分接触;
(3)途径Ⅰ碱浸时,MoO3与Na2CO3发生反应生成Na2MoO4和CO2,反应的化学方程式为:MoO3+Na2CO3=Na2MoO4+CO2↑;
(4)途径Ⅱ氧化时,MoS2被NaClO在碱性条件下氧化为Na2MoO4和硫酸钠,自身被还原为NaCl,发生反应的离子方程式为:MoS2+9ClO−+6OH−=MoO42−+9Cl−+2SO42−+3H2O;
(5)由流程图可知途径Ⅰ产生的尾气为CO2和SO2,CO2和NH3一起通入水中生成的正盐为碳酸铵,化学式为(NH4)2CO3,SO2和NH3一起通入水中生成的正盐为(NH4)2SO3 ;
(6)①根据图示可知,当钼酸钠、月桂酸肌氨酸浓度比为150mg/L:150mg/L时,碳素钢的腐蚀速率最小,则要使碳素钢的缓蚀效果最优,钼酸钠和月桂酰肌氨酸的浓度之比应为1:1;
②当硫酸的浓度大于90%时,腐蚀速率几乎为零,原因是常温下,铁在浓硫酸中钝化,表面生成致密氧化膜,起到防腐蚀作用;
③由图示可知,当酸的浓度大于20%后,随着酸浓度的增大,碳素钢在盐酸中的腐蚀速率明显快于硫酸的腐蚀速度,对比盐酸和硫酸可知,两者的差异性主要是酸根离子不同,即Cl−有利于碳素钢的腐蚀,SO42−不利于碳素钢的腐蚀。
17.【答案】(1)C;O;Na
(2)NH3;
(3)NaOH;HClO4 ;
(4) ;离子;共价
【解析】
【分析】
本题考查位置结构与性质关系的综合应用,题目难度中等,推断元素为解答关键,注意熟练掌握原子结构与元素周期律、元素周期表的关系,试题应用提高学生的综合应用能力。
【解答】
根据各元素在周期表中的相对位置可知,①为H、②为He、③为C、④为N、⑤为O、⑥为F、⑦为Na、⑧为Mg、⑨为S、⑩为Cl元素。
(1)③为C、⑤为O、⑦为Na。
(2)①和④号元素形成的化合物NH3,NH3属于共价化合物,分子中存在3个氮氢键,用电子式表示NH3的形成过程为3H⋅+→。
(3)⑦为Na、⑧为Mg,金属性Na>Mg,则二者最高价氧化物的水化物的碱性是:NaOH>Mg(OH)2,碱性较强的是NaOH。
⑨为S、⑩为Cl元素,非金属性Cl>S,则二者最高价氧化物的水化物的酸性:HClO4>H2SO4,酸性较强的是HClO4。
(4)①、⑤、⑦号元素形成的化合物为NaOH,氢氧化钠为离子化合物,其电子式是;氢氧化钠中既含有离子键又含有共价键。
18.【答案】(1)Si
(3)1s22s22p63s23p63d64s2 ; 4;
(4)原子;共价键;
(5)224a3⋅NA
【解析】
【分析】
本题考查物质结构与性质,涉及元素周期表、元素周期律、杂化理论、化学键、分子结构与性质、晶胞计算等,难度中等。
【解答】
根据信息,乙的氢化物的水溶液呈碱性,则乙为元素N;丙常用于制作集成电路,则丙为Si;甲和丙为同一主族,则甲就为元素C;丁的三价阳离子的3d能级为半充满状态,则丁为26号元素Fe,所以甲、乙、丙、丁元素分别为C、N、Si和Fe;
(1)同一周期,随原子序数的增加,元素第一电离能呈现增大的趋势(第Ⅱ和ⅤA族反常),N的非金属性强,电负性大;同一主族,随原子序数的增加,元素第一电离能和电负性呈现减小的趋势;故C、N、Si三种元素的第一电离能由小到大的顺序为Si
故答案为:范德华力、氢键;sp3;四面体;
(3)Fe原子核外有26个电子,核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,铁是26号元素,位于第四周期,第Ⅷ族,根据核外电子排布规则,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,3d能级有5个轨道,先占满5个自旋方向相同的电子,剩余1个电子再占据一个轨道,电子自旋方向相反,所以未成对的电子数为4;
故答案为:1s22s22p63s23p63d64s2;4;
(4)Si3N4可作耐高温材料,熔融时不导电,说明不存在自由的电子,所以推断其应属于原子晶体;原子晶体是通过共价键结合而成的;
故答案为:原子;共价键;
(5)在面心立方晶胞结构中顶点的微粒为8个晶胞共有,在面心的为2个晶胞共有,所以1个晶胞所含铁原子数为:8×18+6×12=4,所以铁的密度为ρ=mV=56×4NA⋅a3=224a3⋅NA;
故答案为:224a3⋅NA。
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