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【化学】广西桂林市第十八中学2018-2019学年高一下学期开学考试试卷(解析版)
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广西桂林市第十八中学2018-2019学年高一下学期开学考试试卷
注意事项:
①本试卷共6页,答题卡2页。考试时间90分钟,满分100分;
②正式开考前,请务必将自己的姓名、考号用黑色水性笔填写清楚并张贴条形码;
③请将所有答案填涂或填写在答题卡相应位置,直接在试卷上做答不得分。
可能用到的相对原子质量:
H—1 C—12 N—14 O—16 Si—28 S—32 Cl—35.5 Na—23 K—39 Fe—56 Ca—40
第I卷(选择题,共55分)
一、选择题(本题共20小题,每小题只有一个选项符合题意。1-5题每小题2分,6-20题每小题3分,共55分)
1.特大洪水过后,受灾地区的水源常常被严重污染。下列物质中,可用于对污染的饮用水消毒杀菌的是( )
A. CaO B. NaOH C. Al(OH)3 D. ClO2
【答案】D
【详解】ClO2具有强氧化性,可以用于饮用水的杀菌消毒;而生石灰、氢氧化钠、氢氧化铝胶体均没有强氧化性,不具有杀菌消毒的功能,不能用于饮用水的杀菌消毒,故选D。
2.下列各组中,互为同位素关系的是( )
A. 40K与39K B. 16O与16O2- C. T2O与H2O D. 金刚石与石墨
【答案】A
【详解】A、40K和39K的质子数都是19,中子数分别为21和20,属于同位素,故A正确;
B、16O与16O2-的关系为同一种元素的同种核素形成的不同的微粒,故B错误;
C、T2O与H2O是化合物不是元素,所以不是同位素,是同一种物质,故C错误;
D、金刚石和石墨是碳元素的不同单质,属于同素异形体,故D错误;
答案选A。
3.下列物质中属于离子化合物的是( )
A. Cl2 B. HCl C. Na2S D. CO2
【答案】C
【详解】A.氯气为单质,不是化合物,故A不选;
B.HCl只含共价键,为共价化合物,故B不选;
C.Na2S中含有离子键,为离子化合物,故C选;
D.二氧化碳中只含共价键,为共价化合物,故D不选;
答案选C。
4.为防止新配制的FeCl2溶液变质,应向溶液中加入的物质是( )
A. 碳粉 B. 铁粉 C. 铜粉 D. 硫磺
【答案】B
【详解】配制FeCl2溶液要防止亚铁离子被氧化,应加还原性的物质,又不能引入新的杂质,所以加铁粉;常温下碳粉、硫磺与铁离子或氧气不能反应,铜粉与铁离子反应会产生新杂质离子铜离子,故选B。
5.下列试剂保存方式不正确的是( )
A. HF溶液保存于塑料瓶中 B. 浓硝酸保存在玻璃瓶中
C. 稀NaOH溶液保存于带胶塞的玻璃瓶中 D. 钠保存于水中
【答案】D
【详解】A. HF溶液能够腐蚀玻璃,应该保存于塑料瓶中,故A正确;
B. 浓硝酸与二氧化硅不反应,可保存于玻璃瓶中,故B正确;
C. 二氧化硅能和氢氧化钠反应生成硅酸钠,硅酸钠是黏性的物质,能把玻璃塞黏住,所以应保存于带胶塞的玻璃瓶中,故C正确;
D.钠能与水反应,应保存在煤油中,故D错误;
答案选D。
6.下列关于原子结构及微粒间的数量关系的说法不正确的是( )
A. 同种元素的原子均有相同的质子数和中子数
B. 微粒Na+、Mg2+、O2-具有相同的电子层结构
C. 13Al3+的核外电子数为10
D. 核外电子排布相同的微粒化学性质可能相同
【答案】A
【详解】A.同种元素的原子具有相同的质子数,可能含有不同中子数,如同位素原子,故A错误;
B.Na+、Mg2+、O2-核外有2个电子层,都是2、8排布,电子层结构相同,故B正确;
C、铝的原子序数是13,在原子中,原子序数=核外电子数,因此Al3+的核外电子数为13-3=10,故C正确;
D、核外电子排布相同的微粒,可能属于同一种元素,化学性质可能相同,故D正确;
答案选A。
7.下列有关元素周期表的说法正确的是( )
A. 短周期是指第一、二、三、四周期
B. 周期表中的第五列是ⅤA族
C. 元素周期表有18个族
D. 元素周期表中含元素最多的族是ⅢB族
【答案】D
【详解】A.短周期包括第一、二、三周期,其余为长周期,故A错误;
B.周期表中的第五列是ⅤB族,第15列是ⅤA族,故B错误;
C.元素周期表共有18列,除8、9、10三列为第Ⅷ族,其余每列为一族,共有16个族,故C错误;
D.元素周期表中第ⅢB族含有镧系和锕系(各含有15种元素),第ⅢB族元素的种类最多,故D正确;
答案选D。
8.最近,我国某物理研究所取得重大科技成果,研制出由18O所构成的单质气体。18O是一种稳定的同位素,称为重氧。下列有关说法不正确的是( )
A. 1.8 g 18O2的物质的量是0.05 mol
B. 0.1 mol H218O中所含的中子数约为6.02×1023
C. 0.2 mol 18O2的体积约为4.48 L
D. 18O2的摩尔质量为36 g·mol-1
【答案】C
【详解】A.1.8g 18O2气体的物质的量n==0.05mol,故A正确;
B.H218O分子所含的中子数为18-8=10,中子的物质的量为水分子的10倍,0.1mol重氧水H218O所含的中子数为0.1mol×10×6.02×1023mol-1=6.02×1023,故B正确;
C.18O2气体所处状态不一定是标准状况,气体摩尔体积不一定是22.4L/mol,故0.2mol 18O2气体的体积约不一定是4.48L,故C错误;
D.摩尔质量是以g/mol为单位的,数值等于其相对分子质量,18O2相对分子质量为36,所以18O2气体的摩尔质量为36g/mol,故D正确;
答案选C。
9.运用元素周期律分析,下列说法中错误的是( )
A. Ra是第七周期ⅡA族元素,Ra(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强
B. As是第四周期ⅤA族元素,AsH3的还原性比NH3的还原性弱
C. Cs的原子半径比Na的原子半径大,Cs与水反应比Na与水反应更剧烈
D. Cl的核电荷数比Al的核电荷数大,Cl的原子半径比Al的原子半径小
【答案】B
【详解】A.同主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强,元素的金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强,故A正确;
B.同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱,元素的非金属性越弱,对应的氢化物的还原性越强,AsH3的还原性比NH3的还原性强,故B错误;
C.Cs与Na位于同一主族,Cs原子半径较大,金属性较强,Cs与水反应比Na与水反应更剧烈,故C正确;
D.同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,Cl的原子半径比Al的原子半径小,故D正确;
答案选B。
10. 下列化学反应中,与“ 雷雨发庄稼” 无关的是( )
A. N2+3H22NH3
B. N2+O22NO
C. 2NO+O2=2NO2
D. 3NO2+H2O=2HNO3+NO
【答案】A
【解析】试题分析:“雷雨发庄稼”,空气中的N2在放电条件下与O2直接化合生成无色且不溶于水的一氧化氮气体,N2+O22NO;一氧化氮的密度比空气略大,不稳定,常温下就易与空气中的O2反应生成红棕色的二氧化氮气体,2NO+O2=2NO2;二氧化氮气体有毒,易与水反应生成硝酸(HN03)和一氧化氮,3NO2+H2O=2HNO3+NO;生成的硝酸随雨水淋洒到大地上,同土壤中的矿物相互作用,生成可溶于水的硝酸盐可作氮肥,植物生长得更好,不包括选项中氮气和氢气合成氨的反应,故选A。
11.用经Cl2消毒的自来水配制下列溶液:①Na2SO3;②KI;③AlCl3;④FeCl2;⑤AgNO3;⑥稀盐酸,发现部分药品变质,它们是( )
A. ①②④⑤
B. ①②③④
C. ①②④
D. ③⑥
【答案】A
【详解】氯气能溶于水,溶于水的氯气能够与水发生反应:Cl2+H2O═Cl-+H++HClO,因此自来水中含有Cl-、H+、ClO-、HClO、Cl2等粒子。ClO-、HClO、Cl2等离子具有强氧化性,其中①②④与HClO、Cl2等粒子发生氧化还原反应而变质;⑤AgNO3与Cl-反应产生AgCl沉淀而变质;不会发生明显变质的只有③AlCl3、⑥稀盐酸;变质的有①②④⑤,故选A。
12.下列离子方程式中,书写正确的是( )
A. 将稀硫酸滴在铁片上:2Fe + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2↑
B. 用氢氧化钠溶液吸收氯气:Cl2 + 2OH—= ClO—+ H2O
C. 用氨水吸收二氧化硫:2OH—+ SO2 = SO42—+ H2O
D. 将少量铜屑溶解在浓硝酸中:Cu + 4H+ + 2NO3— = Cu2+ + 2NO2↑+ 2H2O
【答案】D
【详解】A.将稀硫酸滴在铁片上的离子反应为Fe+2H+═Fe2++H2↑,故A错误;
B.用氢氧化钠溶液吸收氯气的离子反应为Cl2+2OH-═ClO-+Cl-+H2O,故B错误;
C.用氨水吸收二氧化硫的离子反应为2NH3·H2O+SO2═2NH4++SO32-+H2O,故C错误;
D.将少量铜屑溶解在浓硝酸中的离子反应为Cu+4H++2NO3-═Cu2++2NO2↑+2H2O,故D正确;
答案选D。
13.下列选项中,陈述Ⅰ、陈述Ⅱ都正确,并且有因果关系的是( )
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A.
NO2会对环境造成污染
使用排水法收集NO2气体
B.
浓H2SO4有吸水性
蔗糖中加入浓硫酸会变黑
C.
Na2O2与CO2反应生成氧气
Na2O2可作供氧剂
D.
Al(OH)3具有两性
用铝盐和NaOH溶液制备Al(OH)3
【答案】C
【详解】A.NO2能够与水反应,不能用排水法收集NO2气体,应该用向上排空气法收集,陈述Ⅱ不正确,故A错误;
B.浓硫酸具有强氧化性、吸水性和脱水性,向蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性,前后因果关系不正确,故B错误;
C.Na2O2与CO2反应生成氧气,可作供氧剂,则陈述Ⅰ、陈述Ⅱ都正确,并且有因果关系,故C正确;
D.氢氧化铝能够溶解在氢氧化钠溶液中,实验室制备氢氧化铝不能用强碱,应选择弱碱氨水制备,陈述Ⅱ不正确,故D错误;
答案选C。
14.在某溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解,则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是( )
A. 一定会有SO42-
B. 可能含有SO42-、SO32-中的一种或两种,也可能只含有Ag+
C. 含有SO42-和Ag+
D. 可能含有SO32-或CO32-
【答案】B
【详解】加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,该白色沉淀可能为AgCl、BaSO3、BaSO4、BaCO3;由于稀硝酸具有强氧化性,SO32-可被氧化生成SO42-,所以原溶液中可能含有Ag+、SO42-、SO32-;BaCO3可溶于稀硝酸,但Ag+不能与SO42-、SO32-同时存在,根据以上分析可知,溶液中一定不存在CO32-,溶液中可能含有Ag+,溶液中也可能含有SO42-或SO32-中的一种或两种,故选B。
15.研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如图所示)。下列叙述错误的是( )
A. 雾和霾的分散剂相同
B. NH3是形成无机颗粒物的催化剂
C. 雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
D. 雾霾的形成与过度施用氮肥有关
【答案】B
【详解】A.雾和霾的分散剂都是空气,分散质不同,故A正确;
B.由图示可知氨气参与反应生成铵盐,为反应物,不是催化剂,故B错误;
C.由图示可知雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵,故C正确;
D.无机颗粒物的主要成分为铵盐,可形成雾霾,可知雾霾的形成与过度施用氮肥有关,故D正确;
答案选B。
16.阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是( )
A. 7.8 g Na2O2中含有的阴离子数为0.2NA。
B. 1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA
C. 22.4 L(标准状况下)氩气含有的质子数为18NA
D. 标准状况下,2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为0.2NA
【答案】C
【详解】A、7.8g过氧化钠的物质的量为=0.1mol,而1mol过氧化钠中含1mol过氧根离子,故0.1mol过氧化钠中含0.1NA个阴离子,故A错误;
B、铁与过量的硝酸反应,生成三价铁,1molFe转移的电子数为3NA,故B错误;
C、标准状况下,22.4L氩气的物质的量是1mol,一个Ar原子就是一个氩气分子,其中含有的质子数是18NA,故C正确;
D.标准状况下,2.24L混合气体的物质的量为0.1mol,分子个数N=nNA=0.1NA个,故D错误;
答案选C。
17.下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论正确的是( )
①
②
③
A. 由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体
B. 红棕色气体能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应
C. 由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为氧化产物
D. ③的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
【答案】A
【详解】A.加热条件下,浓硝酸分解生成二氧化氮和氧气,则产生的气体一定是混合气体,故A正确;
B.在加热条件下,浓硝酸可分解生成二氧化氮,不一定是与碳反应生成的,故B错误;
C.硝酸中N元素化合价为+5价,生成二氧化氮的N元素化合价为+4价,化合价降低,生成的红棕色气体为还原产物,故C错误;
D.碳加热至红热,可与空气中氧气反应生成二氧化碳,不一定是与浓硝酸发生了反应,故D错误;
答案选A。
18.汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应:10NaN3+2KNO3 = K2O+5Na2O+16N2↑下列说法正确的是( )
A. KNO3是还原剂,其中氮元素被氧化
B. 生成物中的N2是氧化产物,也是还原产物
C. 每转移1 mol电子,可生成N2的体积为35.84 L
D. 若有65 g NaN3参加反应,则被还原的N的物质的量为3 mol
【答案】B
【详解】A.KNO3中N元素的化合价由+5价降低为0价,为氧化剂,其中氮元素被还原,故A错误;
B.KNO3中N元素的化合价由+5价降低为0价,NaN3中N元素的化合价由-价升高为0价,只有N元素的化合价变化,则N2是氧化产物,也是还原产物,故B正确;
C.由反应可知转移10mol电子生成16mol氮气,则每转移1 mol电子,可生成N2为1.6mol,但状况未知,不能计算生成氮气的体积,故C错误;
D.65 g NaN3的物质的量为=1mol,转移电子1mol电子,被还原的N的物质的量为=0.2mol,故D错误;
答案选B。
19.铊(Tl)是某超导材料的组成元素之一,已知铊位于第六周期ⅢA族。Tl3+与Ag在酸性介质中发生反应:Tl3++2AgTl++2Ag+。下列推断正确的是( )
A. Tl+最外层有1个电子
B. Tl3+的氧化性比Ag+弱
C. Tl能形成+3价和+1价的化合物
D. Tl+的还原性比Ag强
【答案】C
【详解】A、铊与铝同族,最外层有3个电子,则Tl+离子的最外层有2个电子,故A错误;
B、反应Tl3++2Ag═Tl++2Ag+,Tl3+为氧化剂,Ag+为氧化产物,氧化性:Tl3+>Ag+,故B错误;
C、根据反应Tl3++2Ag═Tl++2Ag+可知,Tl能形成+3价和+1价的化合物,故C正确;
D、还原剂的还原性大于还原产物的还原性来分析,在反应Tl3++2Ag=Tl++2Ag+,还原性Ag>Tl+,故D错误;
答案选C。
20.某稀溶液中含4 mol KNO3和2.5 mol H2SO4,向其中加入1.5 mol铁,充分反应后产生的NO气体在标准状况下的体积为( )
A. 36L B. 28L
C. 22.4 L D. 11.2 L
【答案】B
【解析】试题分析:硝酸钾和硫酸混合相当于是稀硝酸,所以与加入的铁粉反应实质是铁与稀硝酸的反应,所以应该用离子方程式解题。
Fe + 4H+ + NO3- =Fe3++NO↑+2H2O
1 : 4 : 1 1
1.5mol 5mol 4mol n
所以从比例关系来看,只有H+ 完全反应,所以n(NO)=1/4n(H+)=1.25mol,所以转化为标况下体积V(NO)=28L,故选B。
第II卷(非选择题,共 45 分)
二、填空题(本题共4小题,共45分)
21.在宏观—微观—符号之间建立联系,是化学学科特有的思维方式。汽车尾气是造成大气污染的主要原因之一,在汽车排气管上安装“催化转换器”便可以使汽车的尾气转换成无毒气体。如用●表示碳原子,用○表示氧原子,用表示氮原子,下图为气体转换的微观过程。请根据图示回答下列问题:
(1)A、B、C三种物质可以归为一类的依据是_________________________________
(2)将C归为化合物,将D归为单质的理由是_______________。
(3)图示反应用化学反应方程式表示为_________化学变化过程中消耗的A物质和生成的C物质的质量比为________。
【答案】(1). 都含有氧原子(都是氧化物) (2). 二氧化碳是由两种元素原子构成的分子,而氮气是由同种元素原子构成的分子 (3). 2CO+2NON2+2CO2 (4). 15∶22
【解析】
【分析】根据题意“用●表示碳原子,用○表示氧原子,用表示氮原子”及图示可知:A为NO、B为CO、C为CO2、D为N2。
(1)根据含有元素分析判断;
(2)由两种或两种以上元素构成的纯净物是化合物,由一种元素构成的纯净物是单质;
(3)同一化学反应中,分子数之比等于其计量数之比,同一方程式中,各物质的质量之比等于其计量数与相对分子质量之积的比,据此分析解答。
【详解】根据上述分析可知:A为NO、B为CO、C为CO2、D为N2。
(1)根据A、B、C含有元素种类知,这三种物质都含有氧元素,所以都属于氧化物,可以归为一类,故答案为:都含有氧元素(都是氧化物);
(2)C为CO2,D为N2,二氧化碳含有两种元素,氮气含有一种元素,所以二氧化碳是化合物,氮气是单质,故答案为:二氧化碳是由两种元素原子构成的分子,而氮气是由同种元素原子构成的分子;
(3)同一化学反应中,分子数之比等于其计量数之比,所以该反应的化学方程式为:2CO+2NON2+2CO2,A为NO、C为CO2,化学变化过程中消耗的A物质和生成的C物质的质量比=2×(14+16)∶2×(12+2×16)=15∶22,故答案为:2CO+2NON2+2CO2;15∶22。
22.元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和性质。请回答下列有关硼(B)元素的问题: (1)原子核内的中子数为________。
(2)硼元素在元素周期表中的位置为___________。
(3)的原子半径__________的原子半径(填“大于”或“小于”)。
(4)硼元素的最高价氧化物对应的水化物酸性比氮元素的最高价氧化物对应的水化物酸性_______(填“强”或“弱”)。
(5)四氢硼锂(LiBH4)是一种重要的化学试剂,低温下可与HCl气体发生如下反应:2 LiBH4 + 2 HCl = 2 LiCl + B2H6 + 2H2该反应中,LiBH4和B2H6中的氢元素均显-1价。请回答下列问题。LiBH4中硼元素的化合价为__________;该反应的还原剂为____________;4 mol LiBH4完全反应后共失去_____mol电子。
【答案】(1). 6 (2). 第二周期第IIIA族 (3). 大于 (4). 弱 (5). +3 (6). LiBH4 (7). 4
【解析】
【分析】(1)中子数等于质量数减去质子数;
(2)根据电子层数=周期数、主族序数=最外层电子数,分析解答;
(3)同周期从左到右半径逐渐减小;
(4)非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强。
(5)根据化合价代数和为0;反应2 LiBH4+2 HCl=2 LiCl+B2H6+2H2,HCl中H元素化合价降低,LiBH4中的部分氢元素化合价升高,结合氧化还原反应的规律分析解答。
【详解】(1)115B的质量数为11,质子数为5,原子核内的中子数为11-5=6,故答案为:6;
(2)电子层数=周期数;主族序数=最外层电子数,硼元素两个电子层,最外层3个电子,因此硼元素在元素周期表中位于第二周期第ⅢA族,故答案为:第二周期第ⅢA族;
(3)同周期从左到右半径逐渐减小,所以115B的原子半径比147N的原子半径大,故答案为:大于;
(4)非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,氮的非金属性强于硼,所以硼元素的最高价氧化物对应的水化物酸性比氮元素的最高价氧化物对应的水化物酸性弱,故答案为:弱。
(5)因为LiBH4和B2H6中的氢元素均显-1价,而Li是+1价,所以LiBH4中硼元素的化合价为+3价;反应2 LiBH4+2 HCl=2 LiCl+B2H6+2H2,HCl中H元素化合价降低,氯化氢是氧化剂,LiBH4中的部分氢元素失电子是还原剂,由反应可知2mol LiBH4完全反应转移2mol的电子,所以4 mol LiBH4完全反应后共失去4mol的电子,故答案为:+3;故答案为:LiBH4;4。
23.绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对某绿矾样品进行了如下探究,请回答下列有关问题:
(1)在试管中加入少量该绿矾样品,加水溶解,分别滴加稀硫酸和KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,由此得出的结论是_______。若向试管中继续通入空气,观察到溶液逐渐变红,说明溶液中的Fe2+转化为______。
(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为 m2 g。按下图连接好装置进行实验。
① 仪器B的名称是_________;B中可加入下列试剂中的_______。(填标号)
a.Al2O3 b.Ca(OH)2 c.CuSO4 d.NaCl
②打开K1和K2,缓缓通入N2,点燃酒精灯,加热,接下来的实验操作步骤正确排序是______(填标号)。
a.熄灭酒精灯 b.关闭K1和K2 c.称量A d.冷却到室温
③重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3 g。此时,A中发生的化学反应方程式为___________;计算绿矾化学式中结晶水数目x=____(列式表示)。
【答案】(1). “Fe2+没有氧化生成Fe3+”(或“亚铁盐没有被氧化”一类的答案) (2). Fe3+ (3). 干燥管 (4). c (5). adbc (6). FeSO4 ·xH2O FeSO4 + xH2O (7). (或)
【解析】
【分析】(1)亚铁离子不稳定,易被空气中氧气氧化生成铁离子;
(2)①根据仪器的图形可判断仪器名称,根据B的作用分析判断可以选择的试剂;
②为避免亚铁被氧化和空气中的水蒸气的影响,应先通入氮气,实验结束时,冷却时注意关闭开关,冷却至室温再称量固体质量的变化;
③加热时,绿矾失去结晶水,据此书写反应的方程式;直至A恒重,记为m3 g,应为FeSO4和装置的质量,则m(FeSO4)=(m3-m1)。m(H2O)=(m2-m3),以此计算n(H2O)、n(FeSO4),结晶水的数目等于。
【详解】(1)滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,可知样品中没有Fe3+,但亚铁离子不稳定,易被空气中氧气氧化生成铁离子,最终溶液变红色,故答案为:样品中没有Fe3+;Fe3+;
(2)①由仪器的图形可知B为干燥管,干燥管B的作用是防止外界空气中的水蒸气进入实验装置并吸收反应排出的水蒸气,a.Al2O3、b.Ca(OH)2、d.NaCl 均不能吸收水蒸气,c.CuSO4能够与水蒸气反应生成水合硫酸铜,故选c,故答案为:干燥管;c;
②实验时,为避免亚铁被氧化,应先通入氮气,排出装置中的水蒸气和氧气,点燃酒精灯,加热,充分反应后,熄灭酒精灯,冷却后关闭开关,称量固体质量的变化,正确的实验顺序为adbc,故答案为:adbc;
③加热时,绿矾失去结晶水,反应的方程式为FeSO4 ·xH2O FeSO4 + xH2O;直至A恒重,记为m3 g,应为FeSO4和装置的质量,则m(FeSO4)=(m3-m1)g,m(H2O)=(m2-m3)g,则n(H2O)==mol、n(FeSO4)=mol,结晶水的数目等于=,故答案为:FeSO4 ·xH2O FeSO4 + xH2O;。
24.金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性,应用广泛。
(1)一定条件下,Na与CCl4可制备金刚石,反应结束冷却至室温后,回收其中的CCl4的实验操作名称为____。推测该反应的类型为____。(填标号)
A..分解反应 B.置换反应 C.氧化还原反应 D.离子反应
(2)已知:Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑。在高温电炉中碳和SiO2反应可制得SiC,同时生成CO,其粗产品中杂质为Si和SiO2。
①请写出电炉中所发生反应的化学方程式:___________,每有1 mol SiC生成时,转移电子的物质的量为____。
②现将20.0 g SiC粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应,收集到0.1 mol氢气,过滤得SiC固体11.4 g,滤液稀释到1 L,则硅酸盐的物质的量浓度为______。
(3)下列关于金刚石、SiC和单质Si的说法不正确的是_____。(填标号)
A.金刚石、SiC和单质Si都属于无机非金属材料
B.金刚石和石墨、晶体硅和无定形硅分别互为同素异形体
C.金刚石和单质硅都是良好的半导体材料
D.金刚石、SiC和Si晶体结构类似
【答案】(1). 过滤 (2). BC (3). SiO2+3CSiC+2CO↑ (4). 4 mol (5). 0.17 mol·L-1 (6). C
【解析】
【分析】(1)将不溶性固体和液体分离通常采用的方法是过滤;Na还原CCl4的反应属于置换反应,
(2)①在高温电炉中碳和SiO2反应可制得SiC,同时生成CO,据此书写反应的化学方程式;根据方程式结合氧化还原反应的规律分析解答;
②根据SiC粗品中杂质为Si和SiO2,Si与NaOH溶液反应生成氢气,据此写出离子方程式,而SiC不与氢氧化钠溶液反应,根据硅酸盐的来源来分析其物质的量和物质的量浓度;
(3)根据无机非金属材料和常见的物质类别分析判断A的正误;根据同素异形体的概念分析判断B的正误;根据金刚石不能导电,属于绝缘体分析判断C的正误;根据金刚石、SiC和Si的结构和晶体类型分析判断D的正误。
【详解】(1)金刚石是不溶于CCl4的固体,CCl4是液体,将不溶性固体和液体分离通常采用的方法是过滤;Na还原CCl4反应生成碳和NaCl,该反应属于置换反应,也是氧化还原反应,故答案为:过滤;BC
(2)①在高温电炉中碳和SiO2反应可制得SiC,同时生成CO,反应的化学方程式为SiO2+3CSiC+2CO↑;反应中C的化合价部分由0价升高为+2价,部分由0价降低为-4价,每有1 mol SiC生成时,转移电子4mol,故答案为:SiO2+3CSiC+2CO↑;4 mol;
②根据SiC粗品中杂质为Si和SiO2,而Si与NaOH溶液反应生成氢气:Si+2OH-+H2O ═ SiO32-+2H2↑,根据生成的氢气的物质的量为0.1mol,故Si与氢氧化钠溶液反应生成的硅酸钠的物质的量为0.05mol;20.0g SiC粗产品中SiO2的物质的量n==0.12mol,而SiO2能溶于NaOH溶液:SiO2+2OH- ═ SiO32-+H2O,可知0.12molSiO2生成的硅酸盐的物质的量为0.12mol,故所得溶液中的硅酸钠的物质的量共为0.17mol,溶液中硅酸盐的浓度c==0.17mol/L,故答案为:0.17mol/L;
(3)A.无机非金属材料是以某些元素的单质、氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料,金刚石、SiC和单质Si都属于无机非金属材料,故A正确;B.金刚石和石墨都是碳元素的单质、晶体硅和无定形硅都是硅元素的单质,它们分别互为同素异形体,故B正确;C.金刚石不能导电,属于绝缘体,单质硅是良好的半导体材料,故C错误;D.金刚石、SiC和Si都是原子晶体,在晶体中均存在四面体结构,晶体结构类似,故D正确;故答案为C。
注意事项:
①本试卷共6页,答题卡2页。考试时间90分钟,满分100分;
②正式开考前,请务必将自己的姓名、考号用黑色水性笔填写清楚并张贴条形码;
③请将所有答案填涂或填写在答题卡相应位置,直接在试卷上做答不得分。
可能用到的相对原子质量:
H—1 C—12 N—14 O—16 Si—28 S—32 Cl—35.5 Na—23 K—39 Fe—56 Ca—40
第I卷(选择题,共55分)
一、选择题(本题共20小题,每小题只有一个选项符合题意。1-5题每小题2分,6-20题每小题3分,共55分)
1.特大洪水过后,受灾地区的水源常常被严重污染。下列物质中,可用于对污染的饮用水消毒杀菌的是( )
A. CaO B. NaOH C. Al(OH)3 D. ClO2
【答案】D
【详解】ClO2具有强氧化性,可以用于饮用水的杀菌消毒;而生石灰、氢氧化钠、氢氧化铝胶体均没有强氧化性,不具有杀菌消毒的功能,不能用于饮用水的杀菌消毒,故选D。
2.下列各组中,互为同位素关系的是( )
A. 40K与39K B. 16O与16O2- C. T2O与H2O D. 金刚石与石墨
【答案】A
【详解】A、40K和39K的质子数都是19,中子数分别为21和20,属于同位素,故A正确;
B、16O与16O2-的关系为同一种元素的同种核素形成的不同的微粒,故B错误;
C、T2O与H2O是化合物不是元素,所以不是同位素,是同一种物质,故C错误;
D、金刚石和石墨是碳元素的不同单质,属于同素异形体,故D错误;
答案选A。
3.下列物质中属于离子化合物的是( )
A. Cl2 B. HCl C. Na2S D. CO2
【答案】C
【详解】A.氯气为单质,不是化合物,故A不选;
B.HCl只含共价键,为共价化合物,故B不选;
C.Na2S中含有离子键,为离子化合物,故C选;
D.二氧化碳中只含共价键,为共价化合物,故D不选;
答案选C。
4.为防止新配制的FeCl2溶液变质,应向溶液中加入的物质是( )
A. 碳粉 B. 铁粉 C. 铜粉 D. 硫磺
【答案】B
【详解】配制FeCl2溶液要防止亚铁离子被氧化,应加还原性的物质,又不能引入新的杂质,所以加铁粉;常温下碳粉、硫磺与铁离子或氧气不能反应,铜粉与铁离子反应会产生新杂质离子铜离子,故选B。
5.下列试剂保存方式不正确的是( )
A. HF溶液保存于塑料瓶中 B. 浓硝酸保存在玻璃瓶中
C. 稀NaOH溶液保存于带胶塞的玻璃瓶中 D. 钠保存于水中
【答案】D
【详解】A. HF溶液能够腐蚀玻璃,应该保存于塑料瓶中,故A正确;
B. 浓硝酸与二氧化硅不反应,可保存于玻璃瓶中,故B正确;
C. 二氧化硅能和氢氧化钠反应生成硅酸钠,硅酸钠是黏性的物质,能把玻璃塞黏住,所以应保存于带胶塞的玻璃瓶中,故C正确;
D.钠能与水反应,应保存在煤油中,故D错误;
答案选D。
6.下列关于原子结构及微粒间的数量关系的说法不正确的是( )
A. 同种元素的原子均有相同的质子数和中子数
B. 微粒Na+、Mg2+、O2-具有相同的电子层结构
C. 13Al3+的核外电子数为10
D. 核外电子排布相同的微粒化学性质可能相同
【答案】A
【详解】A.同种元素的原子具有相同的质子数,可能含有不同中子数,如同位素原子,故A错误;
B.Na+、Mg2+、O2-核外有2个电子层,都是2、8排布,电子层结构相同,故B正确;
C、铝的原子序数是13,在原子中,原子序数=核外电子数,因此Al3+的核外电子数为13-3=10,故C正确;
D、核外电子排布相同的微粒,可能属于同一种元素,化学性质可能相同,故D正确;
答案选A。
7.下列有关元素周期表的说法正确的是( )
A. 短周期是指第一、二、三、四周期
B. 周期表中的第五列是ⅤA族
C. 元素周期表有18个族
D. 元素周期表中含元素最多的族是ⅢB族
【答案】D
【详解】A.短周期包括第一、二、三周期,其余为长周期,故A错误;
B.周期表中的第五列是ⅤB族,第15列是ⅤA族,故B错误;
C.元素周期表共有18列,除8、9、10三列为第Ⅷ族,其余每列为一族,共有16个族,故C错误;
D.元素周期表中第ⅢB族含有镧系和锕系(各含有15种元素),第ⅢB族元素的种类最多,故D正确;
答案选D。
8.最近,我国某物理研究所取得重大科技成果,研制出由18O所构成的单质气体。18O是一种稳定的同位素,称为重氧。下列有关说法不正确的是( )
A. 1.8 g 18O2的物质的量是0.05 mol
B. 0.1 mol H218O中所含的中子数约为6.02×1023
C. 0.2 mol 18O2的体积约为4.48 L
D. 18O2的摩尔质量为36 g·mol-1
【答案】C
【详解】A.1.8g 18O2气体的物质的量n==0.05mol,故A正确;
B.H218O分子所含的中子数为18-8=10,中子的物质的量为水分子的10倍,0.1mol重氧水H218O所含的中子数为0.1mol×10×6.02×1023mol-1=6.02×1023,故B正确;
C.18O2气体所处状态不一定是标准状况,气体摩尔体积不一定是22.4L/mol,故0.2mol 18O2气体的体积约不一定是4.48L,故C错误;
D.摩尔质量是以g/mol为单位的,数值等于其相对分子质量,18O2相对分子质量为36,所以18O2气体的摩尔质量为36g/mol,故D正确;
答案选C。
9.运用元素周期律分析,下列说法中错误的是( )
A. Ra是第七周期ⅡA族元素,Ra(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强
B. As是第四周期ⅤA族元素,AsH3的还原性比NH3的还原性弱
C. Cs的原子半径比Na的原子半径大,Cs与水反应比Na与水反应更剧烈
D. Cl的核电荷数比Al的核电荷数大,Cl的原子半径比Al的原子半径小
【答案】B
【详解】A.同主族元素从上到下元素的金属性逐渐增强,元素的金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强,故A正确;
B.同主族元素从上到下元素的非金属性逐渐减弱,元素的非金属性越弱,对应的氢化物的还原性越强,AsH3的还原性比NH3的还原性强,故B错误;
C.Cs与Na位于同一主族,Cs原子半径较大,金属性较强,Cs与水反应比Na与水反应更剧烈,故C正确;
D.同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,Cl的原子半径比Al的原子半径小,故D正确;
答案选B。
10. 下列化学反应中,与“ 雷雨发庄稼” 无关的是( )
A. N2+3H22NH3
B. N2+O22NO
C. 2NO+O2=2NO2
D. 3NO2+H2O=2HNO3+NO
【答案】A
【解析】试题分析:“雷雨发庄稼”,空气中的N2在放电条件下与O2直接化合生成无色且不溶于水的一氧化氮气体,N2+O22NO;一氧化氮的密度比空气略大,不稳定,常温下就易与空气中的O2反应生成红棕色的二氧化氮气体,2NO+O2=2NO2;二氧化氮气体有毒,易与水反应生成硝酸(HN03)和一氧化氮,3NO2+H2O=2HNO3+NO;生成的硝酸随雨水淋洒到大地上,同土壤中的矿物相互作用,生成可溶于水的硝酸盐可作氮肥,植物生长得更好,不包括选项中氮气和氢气合成氨的反应,故选A。
11.用经Cl2消毒的自来水配制下列溶液:①Na2SO3;②KI;③AlCl3;④FeCl2;⑤AgNO3;⑥稀盐酸,发现部分药品变质,它们是( )
A. ①②④⑤
B. ①②③④
C. ①②④
D. ③⑥
【答案】A
【详解】氯气能溶于水,溶于水的氯气能够与水发生反应:Cl2+H2O═Cl-+H++HClO,因此自来水中含有Cl-、H+、ClO-、HClO、Cl2等粒子。ClO-、HClO、Cl2等离子具有强氧化性,其中①②④与HClO、Cl2等粒子发生氧化还原反应而变质;⑤AgNO3与Cl-反应产生AgCl沉淀而变质;不会发生明显变质的只有③AlCl3、⑥稀盐酸;变质的有①②④⑤,故选A。
12.下列离子方程式中,书写正确的是( )
A. 将稀硫酸滴在铁片上:2Fe + 6H+ = 2Fe3+ + 3H2↑
B. 用氢氧化钠溶液吸收氯气:Cl2 + 2OH—= ClO—+ H2O
C. 用氨水吸收二氧化硫:2OH—+ SO2 = SO42—+ H2O
D. 将少量铜屑溶解在浓硝酸中:Cu + 4H+ + 2NO3— = Cu2+ + 2NO2↑+ 2H2O
【答案】D
【详解】A.将稀硫酸滴在铁片上的离子反应为Fe+2H+═Fe2++H2↑,故A错误;
B.用氢氧化钠溶液吸收氯气的离子反应为Cl2+2OH-═ClO-+Cl-+H2O,故B错误;
C.用氨水吸收二氧化硫的离子反应为2NH3·H2O+SO2═2NH4++SO32-+H2O,故C错误;
D.将少量铜屑溶解在浓硝酸中的离子反应为Cu+4H++2NO3-═Cu2++2NO2↑+2H2O,故D正确;
答案选D。
13.下列选项中,陈述Ⅰ、陈述Ⅱ都正确,并且有因果关系的是( )
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
A.
NO2会对环境造成污染
使用排水法收集NO2气体
B.
浓H2SO4有吸水性
蔗糖中加入浓硫酸会变黑
C.
Na2O2与CO2反应生成氧气
Na2O2可作供氧剂
D.
Al(OH)3具有两性
用铝盐和NaOH溶液制备Al(OH)3
【答案】C
【详解】A.NO2能够与水反应,不能用排水法收集NO2气体,应该用向上排空气法收集,陈述Ⅱ不正确,故A错误;
B.浓硫酸具有强氧化性、吸水性和脱水性,向蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖变黑,主要体现了浓硫酸的脱水性,前后因果关系不正确,故B错误;
C.Na2O2与CO2反应生成氧气,可作供氧剂,则陈述Ⅰ、陈述Ⅱ都正确,并且有因果关系,故C正确;
D.氢氧化铝能够溶解在氢氧化钠溶液中,实验室制备氢氧化铝不能用强碱,应选择弱碱氨水制备,陈述Ⅱ不正确,故D错误;
答案选C。
14.在某溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀,加入稀硝酸,沉淀不溶解,则下列关于该溶液所含离子的推断中正确的是( )
A. 一定会有SO42-
B. 可能含有SO42-、SO32-中的一种或两种,也可能只含有Ag+
C. 含有SO42-和Ag+
D. 可能含有SO32-或CO32-
【答案】B
【详解】加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,该白色沉淀可能为AgCl、BaSO3、BaSO4、BaCO3;由于稀硝酸具有强氧化性,SO32-可被氧化生成SO42-,所以原溶液中可能含有Ag+、SO42-、SO32-;BaCO3可溶于稀硝酸,但Ag+不能与SO42-、SO32-同时存在,根据以上分析可知,溶液中一定不存在CO32-,溶液中可能含有Ag+,溶液中也可能含有SO42-或SO32-中的一种或两种,故选B。
15.研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如图所示)。下列叙述错误的是( )
A. 雾和霾的分散剂相同
B. NH3是形成无机颗粒物的催化剂
C. 雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
D. 雾霾的形成与过度施用氮肥有关
【答案】B
【详解】A.雾和霾的分散剂都是空气,分散质不同,故A正确;
B.由图示可知氨气参与反应生成铵盐,为反应物,不是催化剂,故B错误;
C.由图示可知雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵,故C正确;
D.无机颗粒物的主要成分为铵盐,可形成雾霾,可知雾霾的形成与过度施用氮肥有关,故D正确;
答案选B。
16.阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是( )
A. 7.8 g Na2O2中含有的阴离子数为0.2NA。
B. 1 mol Fe溶于过量硝酸,电子转移数为2NA
C. 22.4 L(标准状况下)氩气含有的质子数为18NA
D. 标准状况下,2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为0.2NA
【答案】C
【详解】A、7.8g过氧化钠的物质的量为=0.1mol,而1mol过氧化钠中含1mol过氧根离子,故0.1mol过氧化钠中含0.1NA个阴离子,故A错误;
B、铁与过量的硝酸反应,生成三价铁,1molFe转移的电子数为3NA,故B错误;
C、标准状况下,22.4L氩气的物质的量是1mol,一个Ar原子就是一个氩气分子,其中含有的质子数是18NA,故C正确;
D.标准状况下,2.24L混合气体的物质的量为0.1mol,分子个数N=nNA=0.1NA个,故D错误;
答案选C。
17.下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论正确的是( )
①
②
③
A. 由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定是混合气体
B. 红棕色气体能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应
C. 由③说明浓硝酸具有挥发性,生成的红棕色气体为氧化产物
D. ③的气体产物中检测出CO2,由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
【答案】A
【详解】A.加热条件下,浓硝酸分解生成二氧化氮和氧气,则产生的气体一定是混合气体,故A正确;
B.在加热条件下,浓硝酸可分解生成二氧化氮,不一定是与碳反应生成的,故B错误;
C.硝酸中N元素化合价为+5价,生成二氧化氮的N元素化合价为+4价,化合价降低,生成的红棕色气体为还原产物,故C错误;
D.碳加热至红热,可与空气中氧气反应生成二氧化碳,不一定是与浓硝酸发生了反应,故D错误;
答案选A。
18.汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应:10NaN3+2KNO3 = K2O+5Na2O+16N2↑下列说法正确的是( )
A. KNO3是还原剂,其中氮元素被氧化
B. 生成物中的N2是氧化产物,也是还原产物
C. 每转移1 mol电子,可生成N2的体积为35.84 L
D. 若有65 g NaN3参加反应,则被还原的N的物质的量为3 mol
【答案】B
【详解】A.KNO3中N元素的化合价由+5价降低为0价,为氧化剂,其中氮元素被还原,故A错误;
B.KNO3中N元素的化合价由+5价降低为0价,NaN3中N元素的化合价由-价升高为0价,只有N元素的化合价变化,则N2是氧化产物,也是还原产物,故B正确;
C.由反应可知转移10mol电子生成16mol氮气,则每转移1 mol电子,可生成N2为1.6mol,但状况未知,不能计算生成氮气的体积,故C错误;
D.65 g NaN3的物质的量为=1mol,转移电子1mol电子,被还原的N的物质的量为=0.2mol,故D错误;
答案选B。
19.铊(Tl)是某超导材料的组成元素之一,已知铊位于第六周期ⅢA族。Tl3+与Ag在酸性介质中发生反应:Tl3++2AgTl++2Ag+。下列推断正确的是( )
A. Tl+最外层有1个电子
B. Tl3+的氧化性比Ag+弱
C. Tl能形成+3价和+1价的化合物
D. Tl+的还原性比Ag强
【答案】C
【详解】A、铊与铝同族,最外层有3个电子,则Tl+离子的最外层有2个电子,故A错误;
B、反应Tl3++2Ag═Tl++2Ag+,Tl3+为氧化剂,Ag+为氧化产物,氧化性:Tl3+>Ag+,故B错误;
C、根据反应Tl3++2Ag═Tl++2Ag+可知,Tl能形成+3价和+1价的化合物,故C正确;
D、还原剂的还原性大于还原产物的还原性来分析,在反应Tl3++2Ag=Tl++2Ag+,还原性Ag>Tl+,故D错误;
答案选C。
20.某稀溶液中含4 mol KNO3和2.5 mol H2SO4,向其中加入1.5 mol铁,充分反应后产生的NO气体在标准状况下的体积为( )
A. 36L B. 28L
C. 22.4 L D. 11.2 L
【答案】B
【解析】试题分析:硝酸钾和硫酸混合相当于是稀硝酸,所以与加入的铁粉反应实质是铁与稀硝酸的反应,所以应该用离子方程式解题。
Fe + 4H+ + NO3- =Fe3++NO↑+2H2O
1 : 4 : 1 1
1.5mol 5mol 4mol n
所以从比例关系来看,只有H+ 完全反应,所以n(NO)=1/4n(H+)=1.25mol,所以转化为标况下体积V(NO)=28L,故选B。
第II卷(非选择题,共 45 分)
二、填空题(本题共4小题,共45分)
21.在宏观—微观—符号之间建立联系,是化学学科特有的思维方式。汽车尾气是造成大气污染的主要原因之一,在汽车排气管上安装“催化转换器”便可以使汽车的尾气转换成无毒气体。如用●表示碳原子,用○表示氧原子,用表示氮原子,下图为气体转换的微观过程。请根据图示回答下列问题:
(1)A、B、C三种物质可以归为一类的依据是_________________________________
(2)将C归为化合物,将D归为单质的理由是_______________。
(3)图示反应用化学反应方程式表示为_________化学变化过程中消耗的A物质和生成的C物质的质量比为________。
【答案】(1). 都含有氧原子(都是氧化物) (2). 二氧化碳是由两种元素原子构成的分子,而氮气是由同种元素原子构成的分子 (3). 2CO+2NON2+2CO2 (4). 15∶22
【解析】
【分析】根据题意“用●表示碳原子,用○表示氧原子,用表示氮原子”及图示可知:A为NO、B为CO、C为CO2、D为N2。
(1)根据含有元素分析判断;
(2)由两种或两种以上元素构成的纯净物是化合物,由一种元素构成的纯净物是单质;
(3)同一化学反应中,分子数之比等于其计量数之比,同一方程式中,各物质的质量之比等于其计量数与相对分子质量之积的比,据此分析解答。
【详解】根据上述分析可知:A为NO、B为CO、C为CO2、D为N2。
(1)根据A、B、C含有元素种类知,这三种物质都含有氧元素,所以都属于氧化物,可以归为一类,故答案为:都含有氧元素(都是氧化物);
(2)C为CO2,D为N2,二氧化碳含有两种元素,氮气含有一种元素,所以二氧化碳是化合物,氮气是单质,故答案为:二氧化碳是由两种元素原子构成的分子,而氮气是由同种元素原子构成的分子;
(3)同一化学反应中,分子数之比等于其计量数之比,所以该反应的化学方程式为:2CO+2NON2+2CO2,A为NO、C为CO2,化学变化过程中消耗的A物质和生成的C物质的质量比=2×(14+16)∶2×(12+2×16)=15∶22,故答案为:2CO+2NON2+2CO2;15∶22。
22.元素在周期表中的位置反映了元素的原子结构和性质。请回答下列有关硼(B)元素的问题: (1)原子核内的中子数为________。
(2)硼元素在元素周期表中的位置为___________。
(3)的原子半径__________的原子半径(填“大于”或“小于”)。
(4)硼元素的最高价氧化物对应的水化物酸性比氮元素的最高价氧化物对应的水化物酸性_______(填“强”或“弱”)。
(5)四氢硼锂(LiBH4)是一种重要的化学试剂,低温下可与HCl气体发生如下反应:2 LiBH4 + 2 HCl = 2 LiCl + B2H6 + 2H2该反应中,LiBH4和B2H6中的氢元素均显-1价。请回答下列问题。LiBH4中硼元素的化合价为__________;该反应的还原剂为____________;4 mol LiBH4完全反应后共失去_____mol电子。
【答案】(1). 6 (2). 第二周期第IIIA族 (3). 大于 (4). 弱 (5). +3 (6). LiBH4 (7). 4
【解析】
【分析】(1)中子数等于质量数减去质子数;
(2)根据电子层数=周期数、主族序数=最外层电子数,分析解答;
(3)同周期从左到右半径逐渐减小;
(4)非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强。
(5)根据化合价代数和为0;反应2 LiBH4+2 HCl=2 LiCl+B2H6+2H2,HCl中H元素化合价降低,LiBH4中的部分氢元素化合价升高,结合氧化还原反应的规律分析解答。
【详解】(1)115B的质量数为11,质子数为5,原子核内的中子数为11-5=6,故答案为:6;
(2)电子层数=周期数;主族序数=最外层电子数,硼元素两个电子层,最外层3个电子,因此硼元素在元素周期表中位于第二周期第ⅢA族,故答案为:第二周期第ⅢA族;
(3)同周期从左到右半径逐渐减小,所以115B的原子半径比147N的原子半径大,故答案为:大于;
(4)非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,氮的非金属性强于硼,所以硼元素的最高价氧化物对应的水化物酸性比氮元素的最高价氧化物对应的水化物酸性弱,故答案为:弱。
(5)因为LiBH4和B2H6中的氢元素均显-1价,而Li是+1价,所以LiBH4中硼元素的化合价为+3价;反应2 LiBH4+2 HCl=2 LiCl+B2H6+2H2,HCl中H元素化合价降低,氯化氢是氧化剂,LiBH4中的部分氢元素失电子是还原剂,由反应可知2mol LiBH4完全反应转移2mol的电子,所以4 mol LiBH4完全反应后共失去4mol的电子,故答案为:+3;故答案为:LiBH4;4。
23.绿矾是含有一定量结晶水的硫酸亚铁,在工农业生产中具有重要的用途。某化学兴趣小组对某绿矾样品进行了如下探究,请回答下列有关问题:
(1)在试管中加入少量该绿矾样品,加水溶解,分别滴加稀硫酸和KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,由此得出的结论是_______。若向试管中继续通入空气,观察到溶液逐渐变红,说明溶液中的Fe2+转化为______。
(2)为测定绿矾中结晶水含量,将石英玻璃管(带两端开关K1和K2)(设为装置A)称重,记为m1 g。将样品装入石英玻璃管中,再次将装置A称重,记为 m2 g。按下图连接好装置进行实验。
① 仪器B的名称是_________;B中可加入下列试剂中的_______。(填标号)
a.Al2O3 b.Ca(OH)2 c.CuSO4 d.NaCl
②打开K1和K2,缓缓通入N2,点燃酒精灯,加热,接下来的实验操作步骤正确排序是______(填标号)。
a.熄灭酒精灯 b.关闭K1和K2 c.称量A d.冷却到室温
③重复上述操作步骤,直至A恒重,记为m3 g。此时,A中发生的化学反应方程式为___________;计算绿矾化学式中结晶水数目x=____(列式表示)。
【答案】(1). “Fe2+没有氧化生成Fe3+”(或“亚铁盐没有被氧化”一类的答案) (2). Fe3+ (3). 干燥管 (4). c (5). adbc (6). FeSO4 ·xH2O FeSO4 + xH2O (7). (或)
【解析】
【分析】(1)亚铁离子不稳定,易被空气中氧气氧化生成铁离子;
(2)①根据仪器的图形可判断仪器名称,根据B的作用分析判断可以选择的试剂;
②为避免亚铁被氧化和空气中的水蒸气的影响,应先通入氮气,实验结束时,冷却时注意关闭开关,冷却至室温再称量固体质量的变化;
③加热时,绿矾失去结晶水,据此书写反应的方程式;直至A恒重,记为m3 g,应为FeSO4和装置的质量,则m(FeSO4)=(m3-m1)。m(H2O)=(m2-m3),以此计算n(H2O)、n(FeSO4),结晶水的数目等于。
【详解】(1)滴加KSCN溶液,溶液颜色无明显变化,可知样品中没有Fe3+,但亚铁离子不稳定,易被空气中氧气氧化生成铁离子,最终溶液变红色,故答案为:样品中没有Fe3+;Fe3+;
(2)①由仪器的图形可知B为干燥管,干燥管B的作用是防止外界空气中的水蒸气进入实验装置并吸收反应排出的水蒸气,a.Al2O3、b.Ca(OH)2、d.NaCl 均不能吸收水蒸气,c.CuSO4能够与水蒸气反应生成水合硫酸铜,故选c,故答案为:干燥管;c;
②实验时,为避免亚铁被氧化,应先通入氮气,排出装置中的水蒸气和氧气,点燃酒精灯,加热,充分反应后,熄灭酒精灯,冷却后关闭开关,称量固体质量的变化,正确的实验顺序为adbc,故答案为:adbc;
③加热时,绿矾失去结晶水,反应的方程式为FeSO4 ·xH2O FeSO4 + xH2O;直至A恒重,记为m3 g,应为FeSO4和装置的质量,则m(FeSO4)=(m3-m1)g,m(H2O)=(m2-m3)g,则n(H2O)==mol、n(FeSO4)=mol,结晶水的数目等于=,故答案为:FeSO4 ·xH2O FeSO4 + xH2O;。
24.金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性,应用广泛。
(1)一定条件下,Na与CCl4可制备金刚石,反应结束冷却至室温后,回收其中的CCl4的实验操作名称为____。推测该反应的类型为____。(填标号)
A..分解反应 B.置换反应 C.氧化还原反应 D.离子反应
(2)已知:Si+2NaOH+H2O===Na2SiO3+2H2↑。在高温电炉中碳和SiO2反应可制得SiC,同时生成CO,其粗产品中杂质为Si和SiO2。
①请写出电炉中所发生反应的化学方程式:___________,每有1 mol SiC生成时,转移电子的物质的量为____。
②现将20.0 g SiC粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应,收集到0.1 mol氢气,过滤得SiC固体11.4 g,滤液稀释到1 L,则硅酸盐的物质的量浓度为______。
(3)下列关于金刚石、SiC和单质Si的说法不正确的是_____。(填标号)
A.金刚石、SiC和单质Si都属于无机非金属材料
B.金刚石和石墨、晶体硅和无定形硅分别互为同素异形体
C.金刚石和单质硅都是良好的半导体材料
D.金刚石、SiC和Si晶体结构类似
【答案】(1). 过滤 (2). BC (3). SiO2+3CSiC+2CO↑ (4). 4 mol (5). 0.17 mol·L-1 (6). C
【解析】
【分析】(1)将不溶性固体和液体分离通常采用的方法是过滤;Na还原CCl4的反应属于置换反应,
(2)①在高温电炉中碳和SiO2反应可制得SiC,同时生成CO,据此书写反应的化学方程式;根据方程式结合氧化还原反应的规律分析解答;
②根据SiC粗品中杂质为Si和SiO2,Si与NaOH溶液反应生成氢气,据此写出离子方程式,而SiC不与氢氧化钠溶液反应,根据硅酸盐的来源来分析其物质的量和物质的量浓度;
(3)根据无机非金属材料和常见的物质类别分析判断A的正误;根据同素异形体的概念分析判断B的正误;根据金刚石不能导电,属于绝缘体分析判断C的正误;根据金刚石、SiC和Si的结构和晶体类型分析判断D的正误。
【详解】(1)金刚石是不溶于CCl4的固体,CCl4是液体,将不溶性固体和液体分离通常采用的方法是过滤;Na还原CCl4反应生成碳和NaCl,该反应属于置换反应,也是氧化还原反应,故答案为:过滤;BC
(2)①在高温电炉中碳和SiO2反应可制得SiC,同时生成CO,反应的化学方程式为SiO2+3CSiC+2CO↑;反应中C的化合价部分由0价升高为+2价,部分由0价降低为-4价,每有1 mol SiC生成时,转移电子4mol,故答案为:SiO2+3CSiC+2CO↑;4 mol;
②根据SiC粗品中杂质为Si和SiO2,而Si与NaOH溶液反应生成氢气:Si+2OH-+H2O ═ SiO32-+2H2↑,根据生成的氢气的物质的量为0.1mol,故Si与氢氧化钠溶液反应生成的硅酸钠的物质的量为0.05mol;20.0g SiC粗产品中SiO2的物质的量n==0.12mol,而SiO2能溶于NaOH溶液:SiO2+2OH- ═ SiO32-+H2O,可知0.12molSiO2生成的硅酸盐的物质的量为0.12mol,故所得溶液中的硅酸钠的物质的量共为0.17mol,溶液中硅酸盐的浓度c==0.17mol/L,故答案为:0.17mol/L;
(3)A.无机非金属材料是以某些元素的单质、氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物以及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐等物质组成的材料,金刚石、SiC和单质Si都属于无机非金属材料,故A正确;B.金刚石和石墨都是碳元素的单质、晶体硅和无定形硅都是硅元素的单质,它们分别互为同素异形体,故B正确;C.金刚石不能导电,属于绝缘体,单质硅是良好的半导体材料,故C错误;D.金刚石、SiC和Si都是原子晶体,在晶体中均存在四面体结构,晶体结构类似,故D正确;故答案为C。
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