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【化学】黑龙江省双鸭山市第一中学2018-2019学年高一下学期4月月考试题(解析版)
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黑龙江省双鸭山市第一中学2018-2019学年高一下学期4月月考试题
相对原子质量:H 1 Cu 64 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 Cl 35.5
第Ⅰ卷(共50分)
选择题:每小题只有一个选项正确 (每小题2分共50分)
1.在元素周期表里,金属与非金属元素附近能找到( )
A. 制半导体的元素 B. 制农药的元素
C. 制催化剂的元素 D. 制耐高温合金的元素
【答案】A
【详解】在过渡元素中(副族和VIII族元素)中寻找各种优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料;在非金属元素区寻找制农药的元素;在周期表中金属和非金属的分界线附近,可以找到做半导体的元素,故选A项。
综上所述,本题选A。
2.下列互为同位素的一组是 ( )
A. O2、O3 B. Na2O、Na2O2
C. H2 、 D2 D. H、D、T
【答案】C
【解析】A.O2、O3均为单质,互为同素异形体,故A错误;B.Na2O2、Na2O均为化合物,故B错误;C.H2、D2都是氢气的不同分子,不是同位素,故C错误;D.H、D、T的质子数都是1,中子数分别是0、1、2,是氢元素的不同核素,互为同位素,故D正确;故选D。
3.元素周期表中,有非金属元素的区域为( )
A. 只有s区 B. 只有p区
C. f区、d区和ds区 D. s区和p区
【答案】D
【详解】氢在s区,其余非金属B、C、N、O、F、Si、P、S、Cl、As、Se、Br、Te、I、At及稀有气体在p区。故选D。
4.金属钛有“生物金属”之称。下列有关4822Ti和5022Ti的说法正确的是( )
A. 5022Ti原子中含有28个中子,且50是 Ti 元素的近似相对原子质量
B. 4822Ti和5022Ti在周期表中位置相同,都在第4纵行,为第IVA族
C. 4822Ti和5022Ti的物理性质相同
D. 4822Ti的质量数为48,在数值上等于该原子的近似相对原子质量
【答案】D
【详解】A. 质子数+中子数=质量数,则5022Ti原子中含有50-22=28个中子,50表示该核素的质量数,不能表示Ti元素的近似相对原子质量,A错误;
B. 4822Ti和5022Ti在周期表中位置相同,都在第4纵行,为第IVB族,B错误;
C. 4822Ti和5022Ti互为同位素,化学性质几乎完全相同,物理性质不同,C错误;
D. 4822Ti的质量数为48,在数值上等于该原子的近似相对原子质量,D正确;
答案选D。
5. 取三张蓝色石蕊试纸湿润后贴在玻璃片上,然后按顺序分别滴加浓硝酸、98.3%的浓硫酸、新制氯水,三张试纸最终变成( )
A. 白、红、白 B. 红、黑、白
C. 红、红、红 D. 白、黑、白
【答案】D
【解析】试题分析:硝酸具有强氧化性,能使试纸褪色,则滴加浓硝酸,先变红后褪色,最后为白色;98.3%的硫酸为浓硫酸,具有脱水性,则能使蓝色石蕊试纸最后变为黑色;氯水中含有盐酸和次氯酸,新制氯水具有酸性,使试纸先变为红色,同时氯水具有强的氧化性,而使物质具有漂白性,故在试纸上滴加氯水,先变红后褪色,最后为白色。所以反应现象是白、黑、白,选项D正确。
6. 下列反应既表现硝酸的酸性,又显示硝酸的氧化性的是( )
A. CuO+2HNO3Cu(NO3)2+H2O
B. FeO+4HNO3Fe(NO3)3+2H2O+NO2↑
C. C+4HNO3CO2↑+2H2O+4NO2↑
D. NH3+HNO3NH4NO3
【答案】B
【解析】考查吸收的化学性质。吸收表现酸性的标志是有硝酸盐生成。表现氧化性的标志是氮元素的化合价降低,据此可判断B正确。A、D只表现酸性,C只表现氧化性,答案选B。
7.下列关于元素周期表和元素周期律的说法正确的是( )
A. 整个元素周期表中,非金属元素约占五分之一
B. 第二周期元素从Li到F,原子半径逐渐增大
C. 因为Al比Na失去电子数多,所以Al比Na的还原性强
D. 整个元素周期表由7个主族、7个副族、1个0族和3个Ⅷ族组成
【答案】A
【详解】A、整个元素周期表中共有100多种元素,其中非金属元素有22种,约占五分之一,故A正确;B、根据元素周期律:同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小,故B错误;C、物质的还原性的强弱与失去的电子数的多少无关,与失去电子的能力有关,Na比Al容易失去电子,Na比Al的还原性强,故C错误;D、元素周期表有7个主族,7个副族,1个0族,1个Ⅷ族,Ⅷ族包含8、9、10三列,其余各族均为1列,共有18列,故D错误;故选A。
8.NH4HCO3在试管中加热,使放出的气体依次通过盛有足量过氧化钠的干燥管,足量浓H2SO4的洗气瓶,最后得到的气体是( )
A. NH3 B. O2 C. H2O D. CO2
【答案】D
【解析】NH4HCO3分解生成氨气、水蒸气及二氧化碳气体,通过过氧化钠后水蒸气及二氧化碳均生成氧气,而盐酸将氨气吸收,浓硫酸起干燥吸水作用,最终得到的是纯净干燥的氧气,选D
9.原子序数大于4的主族元素Xm+、Yn-的离子核外电子层结构相同,则关于X、Y两元素的叙述正确的是( )
A. X的原子序数小于Y的原子序数
B. X、Y的核电荷数之差是(m-n)
C. X和Y处于同一周期
D. Y元素与X元素的族序数之差是8-(m+n)
【答案】D
【解析】
【分析】除氢元素外的主族元素中金属元素阳离子电子层结构与其上一周期稀有气体元素电子层结构相同;非金属元素阴离子电子层结构与其同周期稀有气体元素电子层结构相同。因为Xm+和Yn-的电子层结构相同,即与同一稀有气体元素电子层结构相同,所以Xm+和Yn-在周期表中处于相邻周期,Xm+在下面周期前半部分,Yn-在上边周期后半部分,由此分析。
【详解】A. 因为Xm+和Yn-的电子层结构相同,所以X、Y在周期表中相对位置如下:,所以X的原子序数大于Y的原子序数,A项错误;
B.设Xm+的原子序数为x,Yn-的原子序数为y。因两离子电子层结构相同,所以x-m=y+n,x-y=n+m,X、Y的核电荷数之差是n+m,B项错误;
C.X和Y处于相邻周期,不可能在同一周期,C项错误;
D.主族的族序数=最高正价(除氧、氟外),所以X处于第m主族,Y处于第(8-n)主族,Y元素与X元素的族序数之差是(8-n)-m=8-(m+n),D项正确;答案选D。
10.关于硝酸的说法正确的是( )
A. 硝酸与金属反应时,主要是+5价的氮得电子
B. 浓HNO3与浓盐酸按3∶1的体积比混合所得的混合物叫王水
C. 硝酸电离出的 H+,能被Zn、Fe等金属还 原成H2
D. 常温下,向浓HNO3中投入Fe片,会产生大量的红棕色气体
【答案】A
【解析】A.硝酸中N元素为+5价,为最高价态,则硝酸具有强氧化性,所以与金属反应时,主要是+5价的氮得电子,故A正确;B.王水中浓硝酸和浓盐酸的体积被为1:3,王水能溶解金、铂等金属,故B错误;C.酸性条件下,硝酸根离子具有强氧化性,能被Zn、Fe等金属还原成氮的化合物,得不到氢气,故C错误;D.常温下,铁和浓硝酸发生钝化现象,铁表面生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应,所以得不到大量红棕色气体,故D错误;故选A。
11.根据原子结构及元素周期律的知识,下列推断正确的是( )
A. 同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱
B. 核外电子排布相同的微粒化学性质也相同
C. 碱金属密度随核电荷数的增加逐渐增大
D. 3517Cl与3717Cl得电子能力相同
【答案】D
【详解】A、应该是同主族元素最高价含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱,其他价态的或不同价态的不一定减弱,故A错误;
B、核外电子排布相同的微粒化学性质不一定相同,如Cl-、S2-的还原性不同,故B错误;
C、碱金属密度随核电荷数的增加逐渐增大,但钠的密度大于钾的密度,故C错误;
D、3517Cl与3717Cl的核外电子排布相同,所以得电子能力相同,故D正确。
答案选D。
12.下列有关化学用语的表示正确的是( )
A. NH4Cl的电子式:
B. S2-的结构示意图:
C. 氨的电子式:
D. 碳元素位于第2周期,VIA族
【答案】C
【详解】A. NH4Cl是离子化合物,电子式为,A错误;
B. S2-的结构示意图为,B错误;
C. 氨气是共价化合物,电子式为,C正确;
D. 碳元素位于第二周期第ⅣA族,D错误。
答案选C。
13.已知R2+离子核外有a个电子,b个中子.表示R原子符号正确的是( )
A. baR B. a+b-2a-2R C. a+b+2a+2R D. a+ba-2R
【答案】C
【解析】
【分析】在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数,左上角表示质量数,结合质子数+中子数=质量数以及核外电子数与质子数的关系分析判断。
【详解】已知R2+离子核外有a个电子,则质子数是a+2,有b个中子,则质量数是a+2+b,所以表示R的原子符号为a+b+2a+2R,答案选C。
14.类推的思维方式在化学学习与研究中经常采用,但类推出的结论是否正确最终要经过实验的验证.以下类推的结论正确的是 ( )
A. 由“Cl2+H2O===HCl+HClO”反应可推出“F2+H2O===HF+HFO”反应也能发生
B. HCl的水溶液是强酸,推出HF的水溶液也是强酸
C. 由“2Fe+3Cl2===2FeCl3”反应可推出“2Fe+3I2===2FeI3”反应也能发生
D. Na、K在周期表中属于同一主族,化学性质相似,Na常温下与水剧烈反应,故K常温下也能与水剧烈反应
【答案】D
【详解】A、F2与H2O反应生成HF和氧气:2F2+2H2O===4HF+O2,故A错误;
B、HF的水溶液是弱酸,故B错误;
C、Fe与I2反应生成FeI2:Fe+I2===FeI2,故C错误;
D、同一主族从上到下,元素的金属性逐渐增强,故K常温下与水反应比Na常温下与水反应更剧烈,故D正确;
答案选D。
15.下列有关物质结构的说法中正确的是(设NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A. 构成单质分子的微粒一定含有共价键
B. 1.8 g NH4+中含有的电子数为NA
C. 离子化合物中一定不含有共价键
D. 离子化合物中只存在阴、阳离子之间的吸引作用
【答案】B
【详解】A. 构成单质分子的微粒中不一定含有共价键,例如稀有气体分子,A错误;
B. 1.8 g NH4+的物质的量是0.1mol,铵根是10电子微粒,则其中含有的电子数为NA,B正确;
C. 离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键,例如NaOH等,C错误;
D. 离子化合物中存在阴、阳离子之间的静电作用,包括吸引和斥力,D错误;
答案选B。
16.已知①硫酸比氯酸稳定;②高氯酸是比硫酸更强的酸;③S2–比Cl–易被氧化;④HCl比H2S稳定;⑤铜与盐酸不反应,与浓硫酸能反应。可说明氯比硫非金属性强的是( )
A. 只有②④ B. ②③④ C. ①②④ D. 全部
【答案】B
【解析】
【分析】说明氯比硫的非金属性强,可利用非金属与氢气化合的难易程度、气态氢化物的稳定性、最高价氧化物的水化物的酸性、非金属单质之间的置换反应等来判断非金属性的强弱,以此来解答。
【详解】①硫酸比氯酸稳定,但Cl的非金属性比S强,不能用来比较非金属性强弱,应利用气态氢化物的稳定性比较,故①错误;
②元素对应最高价氧化物的水化物的酸性越强,对应的元素的非金属性越强,高氯酸是比硫酸更强的酸,可说明非金属性Cl>S,故②正确;
③S2-比Cl-易被氧化,说明S2-比Cl-易失电子,则Cl比S易得电子,可说明非金属性Cl>S,故③正确;
④对应的气态氢化物越稳定,元素的非金属性越强,HCl比H2S稳定,可说明非金属性Cl>S,故④正确;
⑤铜与盐酸不反应,与浓硫酸能反应,与浓硫酸的强氧化性及Cu的还原性有关,不能比较Cl、S得电子能力,故⑤错误;
所以正确的有②③④;故答案选B。
17.某同学在研究前18号元素时发现,可以将它们排成如图所示的“蜗牛”形状,图中每个“·”代表一种元素,其中O点代表氢元素。下列说法中错误的是( )
A. 离O点越远的元素原子半径越大
B. 虚线相连的元素处于同一族
C. N点代表的是图中金属性最强的元素
D. M、N点代表的元素组成的化合物中可能含有共价键
【答案】A
【详解】A、图中虚线,代表的是周期表中同一主族,在同一主族中原子序数越大的元素,离0点越远,半径越大。但整个图中,原子半径呈现出周期性变化,故A错误;
B、虚线相连的元素处于同一族,B正确;
C、N为Na,在短周期元素中金属性最强,C正确;
D、M为O,M、N点代表的元素组成的化合物Na2O2中有非极性共价键,D正确;
答案选A。
18.在元素周期表中前四周期的五种元素的位置关系如图所示,若五种元素的原子序数之和为85,则B元素为( )
A. Si B. P C. S D. Cl
【答案】B
【详解】设B的原子序数是x,则根据在元素周期表中前四周期的五种元素的位置关系可知A、C、D、E的原子序数分别是x-1、x+1、x-8、x+18,则x-1+x+x+1+x-8+x+18=85,解得x=15,则B元素是P。答案选B。
19.下列化学方程式或离子方程式正确的是( )
A. 常温下,将铁片置于浓硝酸中:Fe+6HNO3===Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
B. 向碳酸氢铵的稀溶液中加入少量NaOH:NH4++OH-===NH3↑+H2O
C. 向(NH4)2SO4溶液中加入适量Ba(OH)2:Ba2++SO42-===BaSO4↓
D. 向浓硝酸中加入铜片:Cu+4H++2NO3-===Cu2++2NO2↑+2H2O
【答案】D
【详解】A.常温下,将铁片置于浓硝酸中,发生钝化,不能反应生成铁离子,故A错误;
B.向碳酸氢铵的稀溶液中加入少量NaOH不能反应放出氨气,离子反应为HCO3-+OH-===CO32++H2O,故B错误;
C.向(NH4)2SO4溶液中加入适量Ba(OH)2的离子反应为2NH4++2OH-+Ba2++SO42-===BaSO4↓+2NH3·H2O,故C错误;
D.向浓硝酸中加入铜片的离子反应为Cu+4H++2NO3-===Cu2++2NO2↑+2H2O,故D正确;
答案选D。
20.1.92g铜投入一定量浓HNO3中,铜完全溶解,生成气体颜色越来越浅,共收集到672mL气体(标况)。将盛有此气体的容器倒扣在水中,通入标况下一定体积的O2,恰好使气体完全溶于水中,则通入O2的体积可能是( )
A. 504mL B. 168mL C. 336mL D. 224mL
【答案】C
【解析】
【分析】根据电子守恒计算,已知Cu+HNO3NO、NO2+O2HNO3,则反应前后HNO3的物质的量不变,而化合价变化的只有铜和氧气,则Cu失去电子数目等于O2得到电子的数目,以此进行计算。
【详解】1.92g Cu的物质的量为n(Cu)= = 0.03 mol,反应时失去电子数目为2 × 0.03 mol = 0.06 mol,
由反应整个过程为Cu+HNO3NO、NO2+O2HNO3可知,反应前后HNO3的物质的量不变,而化合价变化的只有铜和氧气,则Cu失去电子数目等于O2得到电子的数目,所以消耗氧气的物质的量为n(O2)= = 0.015mol,V(O2)= 0.015 mol×22400 mL/mol = 336 mL,所以通入O2的体积为336mL,故C项正确;
答案选C。
21.实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是( )
A. 氨气发生装置
B. 是氨气吸收装置
C. 是氨气发生装置
D. 是氨气收集、检验装置
【答案】C
【解析】NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl,而当温度降低时,NH3和HCl又重新化合成固体NH4Cl,气体进入干燥管的机会不多,故①错误;氨气极易溶于水按照装置图水会发生倒吸,故②错误;向CaO中滴加浓氨水,CaO遇水生成Ca(OH)2,同时放出大量热量,使浓氨水中的氨气逸出,故③正确;装置中试管口处应塞一团棉花,防止与空气对流,得不到纯净的氨气,故④错误;故选C。
22.有X、Y、Z、W、M五种短周期元素,其中X、Y、Z、W同周期, Z、M同主族;X+与M2-具有相同的电子层结构;离子半径:Z2->W-;Y的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料。下列说法中正确的是( )
A. X、M两种元素只能形成X2M型化合物
B. Y 的气态简单氢化物的热稳定性比W 的强
C. X2M、YM2中含有相同类型的化学键
D. 元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂
【答案】D
【解析】
【分析】根据Y的单质晶体熔点高,硬度大,是一种重要的半导体材料可知Y为Si,则X、Y、Z、W都在第三周期,再由X+与M2-具有相同的电子层结构,离子半径:Z2->W-,依次推出X为Na,M为O,Z为S,W为Cl,然后利用元素形成的化合物的结构和性质以及元素周期律来解答。
【详解】根据以上分析可知X、Y、Z、W、M分别是Na、Si、S、Cl、O。则
A、钠和氧还可以形成Na2O2,A错误;
B、氯元素非金属性强于硅,非金属性越强,氢化物越稳定,则Y的气态简单氢化物的热稳定性比W的弱,B错误;
C、X2M、YM2分别是氧化钠和二氧化硅,其中含有的化学键分别是离子键和共价键,C错误;
D、Cl2和O3都具有强氧化性,则可以作为消毒剂,D正确;
答案选D。
23.将一定量的硫酸、硝酸、硝酸钾混合成100mL溶液,其中硫酸、硝酸、硝酸钾的物质的量浓度分别为6 mol/L 、2 mol/L 、1mol/L,向其中加入过量的铁粉,可产生标准状况下的混合气体(假设硝酸根离子被还原只生成NO)体积为( )
A. 4.48L B. 6.72L C. 8.96L D. 11.2L
【答案】C
【详解】100mL混合溶液中氢离子的物质的量是2×0.1L×6mol/L+0.1L×2mol/L=1.4mol,硝酸根离子的物质的量是0.1L×2mol/L+0.1L×1mol/L=0.3mol,向其中加入过量的铁粉,发生的离子反应方程式为3Fe+8H++2NO3-===3Fe2++2NO↑+4H2O、Fe+2H+===Fe2++H2↑。0.3mol硝酸根离子消耗1.2mol氢离子生成0.3molNO,剩余氢离子是0.2mol,与铁反应又生成0.1mol氢气,则可产生标准状况下的混合气体体积为0.4mol×22.4L/mol=8.96L。答案选C。
24.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:
元素代号
L
M
X
R
T
原子半径(nm)
0.160
0.143
0.102
0.089
0.074
主要化合价
+2
+3
+6、-2
+2
-2
下列叙述正确的是( )
A. 离子半径大小:r(M3+)>r(T2-)
B. M的氧化物对应的水化物具有两性
C. X单质在氧气中燃烧生成XO3
D. L、X形成的简单离子核外电子数相等
【答案】B
【详解】根据化合价和原子半径规律可知L是Mg,M为Al,X为S,R为Be,T为O,则
A、电子层数相同,半径随着原子序数的递增而减小,离子半径大小应是O2->Al3+,A错误;
B、Be和Al处于对角线,对角线两端的元素的性质相似,即M的氧化物对应的水化物具有两性,B正确;
C、S在氧气中燃烧生成SO2,C错误;
D、Mg2+的核外有10电子,S2-的核外有18电子,电子数不同,D错误。
答案选B。
25. 美国FDA证实,该国地质勘测局在内华达州法隆镇的一些奶牛场附近的井水中发现了84号元素Po(钋)的一种放射性致癌同位素。钋是目前已知最稀有的元素之一,下列有关它的说法正确的是( )
A. 门捷列夫能预测钋在地球上的分布 B. 钋在第七周期第ⅥA族
C. 钋的最外层电子数为6 D. 钋属于副族元素
【答案】C
【解析】A项,门捷列夫发现了元素周期律,但不能预测元素在地球上的分布,所以错误;因为钋和86号元素的原子序数之差为2且小于86,所以钋在第六周期第ⅥA族,最外层电子数应为6个,所以C正确,B、D错误。
第Ⅱ卷(非选择题 共50分)
26.(1).短周期元素中,最外层电子数是次外层电子数3倍的元素是 ______(填元素名称),某元素R的最高价氧化物的水化物的化学式为H2RO4,则其气态氢化物的化学式为 ________,等质量的H2O、D2O所含质子数之比为 ________ 。
(2)有下列物质:①O2、②SO3、③NaOH、④MgBr2、⑤HCl、⑥CF4、⑦NH4Cl
完全由第二周期元素形成的化合物为_____(填序号,下同)。 由同主族元素形成的化合物是_____。 只含离子键的物质是_____。
(3) 用<、或>填空 稳定性比较 H2S_____HF 还原性比较HBr_______HI
【答案】(1). 氧 (2). H2R (3). 10:9 (4). ⑥ (5). ② (6). ④ (7). < (8). <
【解析】
【分析】(1)根据核外电子排布规律、元素周期律和原子的组成解答;
(2)根据元素周期表的结构和离子键的含义解答;
(3)根据元素周期律解答。
【详解】(1)短周期元素中,最外层电子数是次外层电子数3倍,说明位于第二周期,即该元素的质子数是8,是氧元素;某元素R的最高价氧化物的水化物的化学式为H2RO4,即最高价是+6价,所以最低价是-2价,则其气态氢化物的化学式为H2R;H2O、D2O均含有10个质子,则等质量的H2O、D2O所含质子数之比为相对分子质量之比的反比,为20:18=10:9。
(2)第二周期元素有Li、Be、B、C、N、O、F、Ne。所给的7种物质中,完全由第二周期元素形成的化合物为CF4;O和S同主族,由同主族元素形成的化合物SO3;一般活泼的金属和活泼的非金属元素之间容易形成离子键,则只含离子键的物质是MgBr2;
(3)氟元素非金属性强于硫元素,则稳定性H2S<HF;非金属性越强,相应阴离子的还原性越弱,则还原性比较HBr<HI。
27.短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图所示,其中T所处的.周期数与主族序数相等。
请回答下列问题:
(1)W在周期表中的位置是_________________________________,Q、R、T三种元素原子半径由大到小的顺序为________________________。(用元素符号表示),QO2的电子式为___________,比较Q、R的最高价氧化物的水化物的酸性__________________。(填物质的化学式)。
(2)T单质与NaOH 溶液反应的离子方程式为_________________________________ 。
【答案(1). 第3周期第ⅥA族 (2). Al>C>N (3). (4). HNO3>H2CO3 (5). 2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑
【解析】
【分析】图中所示是短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置,因为T所处的周期序数与主族族序数相等,所以T是Al,Q是C,R是N,W是S,据此解答。
【详解】根据以上分析可知T为Al,Q是C,R是N,W是S,则
(1)W为S,S有3个电子层,最外层6个电子,故处于第三周期ⅥA族;电子层数越多,半径越大,同一周期原子序数越小,半径越大,故C、N、Al三种元素原子的半径从大到小排列顺序Al>C>N,QO2为二氧化碳,CO2中C与O形成两对共价键,故电子式为;非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,氮元素非金属性强于碳元素,则酸性HNO3>H2CO3;
(2)T为Al,与氢氧化钠反应的离子方程式为:2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑。
28.下图是元素周期表的一部分,请回答下列问题:
族/周期
IA
IIA
III A
IVA
VA
VIA
VIIA
0族
1
①
2
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
(1)在这些元素中,单质的化学性质最不活泼的是___________________(填元素符号),其⑤的离子结构示意图为____________________。
(2)在这些元素形成的最高价氧化物的水化物中,碱性最强的化合物为____________(填物质的化学式),酸性最强的化合物为________________(填物质的化学式)。
(3)在②和③两种元素中,非金属性较强的是______(填元素名称),②的某种单质可以和③的最高价氧化物的水化物反应,请写出有关化学方程式______________________________。
【答案】(1). Ar (2). (3). NaOH (4). HClO4 (5). 氮 (6). C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
【解析】
【分析】首先根据元素在周期表中的位置判断出元素种类,然后结合元素周期律以及相关物质的性质分析解答。
【详解】根据元素在周期表中的位置可知①~⑨分别是H、C、N、O、Na、Mg、S、Cl、Ar。则
(1)在这些元素中,单质的化学性质最不活泼的是稀有气体元素Ar,⑤是钠,其离子结构示意图为。
(2)在这些元素中钠的金属性最强,则形成的最高价氧化物的水化物中,碱性最强的化合物为NaOH,非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,则酸性最强的化合物为HClO4。
(3)同周期自左向右非金属性逐渐减弱,则在②和③两种元素中,非金属性较强的是氮,②的某种单质可以和③的最高价氧化物的水化物反应,即碳和浓硝酸反应,化学方程式为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。
29.I.下图甲、乙、丙均为验证铜和浓硝酸反应的装置:
(1)甲、乙、丙三个装置中共同发生的化学方程式是___________________。
(2)和甲装置相比,乙装置的优点是
①________________________________________________,
②_______________________________________________。
(3)为了进一步验证NO2和水的反应,某学生设计了丙装置。实验时先关闭活塞c,再打开活塞a、b,才能使NO2气体充满②试管;当气体充满②试管后,将铜丝提起与溶液脱离。欲使烧杯中的水进入②试管,应该如何操作_________________。
(4)②试管中的NO2和水充分反应后,所得溶液物质的量浓度的最大值是_____mol/L (气体体积按标准状况计算)。
II.证明卤族元素的非金属性强弱,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性检查)
实验过程:Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞a。 Ⅳ.……
(1)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是________________________________________。
(2)B中溶液发生反应的离子方程式是____________________________________。
(3)为验证溴的氧化性强于碘,过程 Ⅳ 的操作和现象是__________________。
(4)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下,原子半径逐渐________,得电子能力逐渐________。
【答案】(1). Cu+4HNO3(浓) ===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O (2). 可以控制反应的发生与停止 (3). 吸收二氧化氮气体,防止环境污染 (4). 先关闭b,再关闭a,然后打开c,用手捂住试管② (5). 1/22.4 (6). 淀粉碘化钾试纸变蓝 (7). 2Br-+Cl2===Br2+2Cl- (8). 打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡。静止后四氯化碳层溶液变为紫红色 (9). 增大 (10). 减弱
【解析】
【分析】I.(1)铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,据此书写;
(2)根据反应可控制,随时可以停止以及是否产生大气污染物分析;
(3)欲使烧杯中的水进入②试管,需要让二氧化氮与水接触,据此判断;
(4)二氧化氮溶于水生成硝酸和NO,据此计算。
Ⅱ.装置A是高锰酸钾氧化浓盐酸生成氯气,氯气和碘化钾反应生成单质碘,碘遇淀粉显蓝色,生成的氯气通入装置B中和溴化钠反应生成单质溴,证明氯气氧化性强于溴,再通过装置C排除氯气对溴置换碘的实验干扰,据此解答。
【详解】I.(1)甲、乙、丙三个装置中共同发生的反应是浓硝酸氧化金属铜,反应的化学方程式是Cu+4HNO3(浓) ===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
(2)和甲装置相比,乙装置能使反应可控制,通过移动铜丝,随时可以停止反应,既节省资源又保护了环境;同时吸收产生的二氧化氮气体,防止环境污染;
(3)为了NO2气体充满②试管,先关闭活塞c,再打开活塞a、b,为了让二氧化氮与水充分接触发生反应,应先关闭b,再关闭a,然后打开c,用手捂住试管②即可;
(4)设试管的容积是VL,则根据方程式3NO2+H2O===2HNO3+NO可知所得溶液物质的量浓度的最大值是;
Ⅱ.(1)高锰酸钾氧化浓盐酸生成氯气,氧气把碘化钾氧化为单质碘,则验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是淀粉碘化钾试纸变蓝。
(2)生成的氯气通入B装置中把溴化钠氧化为单质溴,则B中溶液发生反应的离子方程式是2Br-+Cl2===Br2+2Cl-。
(3)由于要排除氯气对溴置换碘的实验干扰,则为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡。静止后四氯化碳层溶液变为紫红色。
(4)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱。
30.下列框图所示的物质转化关系中,甲是日常生活中常见的金属,乙、丙、丁是常见的气体单质。气体B与气体C相遇产生大量的白烟,D是日常生活中常见的盐(部分反应物和生成物及溶剂水已略去)。
请回答下列问题:
(1)用电子式表示D的形成过程_________________;
(2)C的电子式为______________________;
(3)写出A溶液和丁反应生成D的离子方程式_________________________________;
(4)写出A和E反应的化学方程式_____________________________________。.
【答案】(1). (2). (3). Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O (4). NH4Cl+NaOHNaCl+H2O+NH3↑
【解析】
【分析】甲是日常生活中常见的金属,乙、丙、丁是常见的气体单质。气体B与气体C相遇产生大量的白烟,说明二者是氨气和氯化氢反应生成氯化铵,即E是氯化铵。根据反应条件可知乙是氮气,丙是氢气,丁是氯气,则B是氨气,C是氯化氢。金属甲和A反应生成氢气,A和E反应生成氨气,D是日常生活中常见的盐,则D是氯化钠,A是氢氧化钠,甲是铝。据此解答。
【详解】根据以上分析可知甲是铝,C是氯化氢,丙是氢气,丁是氯气,A是氢氧化钠,B是氨气,C是氯化氢,D是氯化钠,E是氯化铵,则
(1)氯化钠是离子化合物,则用电子式表示D的形成过程为;
(2)C是氯化氢,含有极性键,其电子式为;
(3)氢氧化钠溶液和氯气反应生成D的离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O;
(4)氢氧化钠和氯化铵反应的化学方程式为NH4Cl+NaOHNaCl+H2O+NH3↑。
相对原子质量:H 1 Cu 64 N 14 O 16 Na 23 Mg 24 Al 27 Cl 35.5
第Ⅰ卷(共50分)
选择题:每小题只有一个选项正确 (每小题2分共50分)
1.在元素周期表里,金属与非金属元素附近能找到( )
A. 制半导体的元素 B. 制农药的元素
C. 制催化剂的元素 D. 制耐高温合金的元素
【答案】A
【详解】在过渡元素中(副族和VIII族元素)中寻找各种优良的催化剂和耐高温、耐腐蚀的合金材料;在非金属元素区寻找制农药的元素;在周期表中金属和非金属的分界线附近,可以找到做半导体的元素,故选A项。
综上所述,本题选A。
2.下列互为同位素的一组是 ( )
A. O2、O3 B. Na2O、Na2O2
C. H2 、 D2 D. H、D、T
【答案】C
【解析】A.O2、O3均为单质,互为同素异形体,故A错误;B.Na2O2、Na2O均为化合物,故B错误;C.H2、D2都是氢气的不同分子,不是同位素,故C错误;D.H、D、T的质子数都是1,中子数分别是0、1、2,是氢元素的不同核素,互为同位素,故D正确;故选D。
3.元素周期表中,有非金属元素的区域为( )
A. 只有s区 B. 只有p区
C. f区、d区和ds区 D. s区和p区
【答案】D
【详解】氢在s区,其余非金属B、C、N、O、F、Si、P、S、Cl、As、Se、Br、Te、I、At及稀有气体在p区。故选D。
4.金属钛有“生物金属”之称。下列有关4822Ti和5022Ti的说法正确的是( )
A. 5022Ti原子中含有28个中子,且50是 Ti 元素的近似相对原子质量
B. 4822Ti和5022Ti在周期表中位置相同,都在第4纵行,为第IVA族
C. 4822Ti和5022Ti的物理性质相同
D. 4822Ti的质量数为48,在数值上等于该原子的近似相对原子质量
【答案】D
【详解】A. 质子数+中子数=质量数,则5022Ti原子中含有50-22=28个中子,50表示该核素的质量数,不能表示Ti元素的近似相对原子质量,A错误;
B. 4822Ti和5022Ti在周期表中位置相同,都在第4纵行,为第IVB族,B错误;
C. 4822Ti和5022Ti互为同位素,化学性质几乎完全相同,物理性质不同,C错误;
D. 4822Ti的质量数为48,在数值上等于该原子的近似相对原子质量,D正确;
答案选D。
5. 取三张蓝色石蕊试纸湿润后贴在玻璃片上,然后按顺序分别滴加浓硝酸、98.3%的浓硫酸、新制氯水,三张试纸最终变成( )
A. 白、红、白 B. 红、黑、白
C. 红、红、红 D. 白、黑、白
【答案】D
【解析】试题分析:硝酸具有强氧化性,能使试纸褪色,则滴加浓硝酸,先变红后褪色,最后为白色;98.3%的硫酸为浓硫酸,具有脱水性,则能使蓝色石蕊试纸最后变为黑色;氯水中含有盐酸和次氯酸,新制氯水具有酸性,使试纸先变为红色,同时氯水具有强的氧化性,而使物质具有漂白性,故在试纸上滴加氯水,先变红后褪色,最后为白色。所以反应现象是白、黑、白,选项D正确。
6. 下列反应既表现硝酸的酸性,又显示硝酸的氧化性的是( )
A. CuO+2HNO3Cu(NO3)2+H2O
B. FeO+4HNO3Fe(NO3)3+2H2O+NO2↑
C. C+4HNO3CO2↑+2H2O+4NO2↑
D. NH3+HNO3NH4NO3
【答案】B
【解析】考查吸收的化学性质。吸收表现酸性的标志是有硝酸盐生成。表现氧化性的标志是氮元素的化合价降低,据此可判断B正确。A、D只表现酸性,C只表现氧化性,答案选B。
7.下列关于元素周期表和元素周期律的说法正确的是( )
A. 整个元素周期表中,非金属元素约占五分之一
B. 第二周期元素从Li到F,原子半径逐渐增大
C. 因为Al比Na失去电子数多,所以Al比Na的还原性强
D. 整个元素周期表由7个主族、7个副族、1个0族和3个Ⅷ族组成
【答案】A
【详解】A、整个元素周期表中共有100多种元素,其中非金属元素有22种,约占五分之一,故A正确;B、根据元素周期律:同周期元素的原子半径从左到右逐渐减小,故B错误;C、物质的还原性的强弱与失去的电子数的多少无关,与失去电子的能力有关,Na比Al容易失去电子,Na比Al的还原性强,故C错误;D、元素周期表有7个主族,7个副族,1个0族,1个Ⅷ族,Ⅷ族包含8、9、10三列,其余各族均为1列,共有18列,故D错误;故选A。
8.NH4HCO3在试管中加热,使放出的气体依次通过盛有足量过氧化钠的干燥管,足量浓H2SO4的洗气瓶,最后得到的气体是( )
A. NH3 B. O2 C. H2O D. CO2
【答案】D
【解析】NH4HCO3分解生成氨气、水蒸气及二氧化碳气体,通过过氧化钠后水蒸气及二氧化碳均生成氧气,而盐酸将氨气吸收,浓硫酸起干燥吸水作用,最终得到的是纯净干燥的氧气,选D
9.原子序数大于4的主族元素Xm+、Yn-的离子核外电子层结构相同,则关于X、Y两元素的叙述正确的是( )
A. X的原子序数小于Y的原子序数
B. X、Y的核电荷数之差是(m-n)
C. X和Y处于同一周期
D. Y元素与X元素的族序数之差是8-(m+n)
【答案】D
【解析】
【分析】除氢元素外的主族元素中金属元素阳离子电子层结构与其上一周期稀有气体元素电子层结构相同;非金属元素阴离子电子层结构与其同周期稀有气体元素电子层结构相同。因为Xm+和Yn-的电子层结构相同,即与同一稀有气体元素电子层结构相同,所以Xm+和Yn-在周期表中处于相邻周期,Xm+在下面周期前半部分,Yn-在上边周期后半部分,由此分析。
【详解】A. 因为Xm+和Yn-的电子层结构相同,所以X、Y在周期表中相对位置如下:,所以X的原子序数大于Y的原子序数,A项错误;
B.设Xm+的原子序数为x,Yn-的原子序数为y。因两离子电子层结构相同,所以x-m=y+n,x-y=n+m,X、Y的核电荷数之差是n+m,B项错误;
C.X和Y处于相邻周期,不可能在同一周期,C项错误;
D.主族的族序数=最高正价(除氧、氟外),所以X处于第m主族,Y处于第(8-n)主族,Y元素与X元素的族序数之差是(8-n)-m=8-(m+n),D项正确;答案选D。
10.关于硝酸的说法正确的是( )
A. 硝酸与金属反应时,主要是+5价的氮得电子
B. 浓HNO3与浓盐酸按3∶1的体积比混合所得的混合物叫王水
C. 硝酸电离出的 H+,能被Zn、Fe等金属还 原成H2
D. 常温下,向浓HNO3中投入Fe片,会产生大量的红棕色气体
【答案】A
【解析】A.硝酸中N元素为+5价,为最高价态,则硝酸具有强氧化性,所以与金属反应时,主要是+5价的氮得电子,故A正确;B.王水中浓硝酸和浓盐酸的体积被为1:3,王水能溶解金、铂等金属,故B错误;C.酸性条件下,硝酸根离子具有强氧化性,能被Zn、Fe等金属还原成氮的化合物,得不到氢气,故C错误;D.常温下,铁和浓硝酸发生钝化现象,铁表面生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应,所以得不到大量红棕色气体,故D错误;故选A。
11.根据原子结构及元素周期律的知识,下列推断正确的是( )
A. 同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱
B. 核外电子排布相同的微粒化学性质也相同
C. 碱金属密度随核电荷数的增加逐渐增大
D. 3517Cl与3717Cl得电子能力相同
【答案】D
【详解】A、应该是同主族元素最高价含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱,其他价态的或不同价态的不一定减弱,故A错误;
B、核外电子排布相同的微粒化学性质不一定相同,如Cl-、S2-的还原性不同,故B错误;
C、碱金属密度随核电荷数的增加逐渐增大,但钠的密度大于钾的密度,故C错误;
D、3517Cl与3717Cl的核外电子排布相同,所以得电子能力相同,故D正确。
答案选D。
12.下列有关化学用语的表示正确的是( )
A. NH4Cl的电子式:
B. S2-的结构示意图:
C. 氨的电子式:
D. 碳元素位于第2周期,VIA族
【答案】C
【详解】A. NH4Cl是离子化合物,电子式为,A错误;
B. S2-的结构示意图为,B错误;
C. 氨气是共价化合物,电子式为,C正确;
D. 碳元素位于第二周期第ⅣA族,D错误。
答案选C。
13.已知R2+离子核外有a个电子,b个中子.表示R原子符号正确的是( )
A. baR B. a+b-2a-2R C. a+b+2a+2R D. a+ba-2R
【答案】C
【解析】
【分析】在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数,左上角表示质量数,结合质子数+中子数=质量数以及核外电子数与质子数的关系分析判断。
【详解】已知R2+离子核外有a个电子,则质子数是a+2,有b个中子,则质量数是a+2+b,所以表示R的原子符号为a+b+2a+2R,答案选C。
14.类推的思维方式在化学学习与研究中经常采用,但类推出的结论是否正确最终要经过实验的验证.以下类推的结论正确的是 ( )
A. 由“Cl2+H2O===HCl+HClO”反应可推出“F2+H2O===HF+HFO”反应也能发生
B. HCl的水溶液是强酸,推出HF的水溶液也是强酸
C. 由“2Fe+3Cl2===2FeCl3”反应可推出“2Fe+3I2===2FeI3”反应也能发生
D. Na、K在周期表中属于同一主族,化学性质相似,Na常温下与水剧烈反应,故K常温下也能与水剧烈反应
【答案】D
【详解】A、F2与H2O反应生成HF和氧气:2F2+2H2O===4HF+O2,故A错误;
B、HF的水溶液是弱酸,故B错误;
C、Fe与I2反应生成FeI2:Fe+I2===FeI2,故C错误;
D、同一主族从上到下,元素的金属性逐渐增强,故K常温下与水反应比Na常温下与水反应更剧烈,故D正确;
答案选D。
15.下列有关物质结构的说法中正确的是(设NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A. 构成单质分子的微粒一定含有共价键
B. 1.8 g NH4+中含有的电子数为NA
C. 离子化合物中一定不含有共价键
D. 离子化合物中只存在阴、阳离子之间的吸引作用
【答案】B
【详解】A. 构成单质分子的微粒中不一定含有共价键,例如稀有气体分子,A错误;
B. 1.8 g NH4+的物质的量是0.1mol,铵根是10电子微粒,则其中含有的电子数为NA,B正确;
C. 离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键,例如NaOH等,C错误;
D. 离子化合物中存在阴、阳离子之间的静电作用,包括吸引和斥力,D错误;
答案选B。
16.已知①硫酸比氯酸稳定;②高氯酸是比硫酸更强的酸;③S2–比Cl–易被氧化;④HCl比H2S稳定;⑤铜与盐酸不反应,与浓硫酸能反应。可说明氯比硫非金属性强的是( )
A. 只有②④ B. ②③④ C. ①②④ D. 全部
【答案】B
【解析】
【分析】说明氯比硫的非金属性强,可利用非金属与氢气化合的难易程度、气态氢化物的稳定性、最高价氧化物的水化物的酸性、非金属单质之间的置换反应等来判断非金属性的强弱,以此来解答。
【详解】①硫酸比氯酸稳定,但Cl的非金属性比S强,不能用来比较非金属性强弱,应利用气态氢化物的稳定性比较,故①错误;
②元素对应最高价氧化物的水化物的酸性越强,对应的元素的非金属性越强,高氯酸是比硫酸更强的酸,可说明非金属性Cl>S,故②正确;
③S2-比Cl-易被氧化,说明S2-比Cl-易失电子,则Cl比S易得电子,可说明非金属性Cl>S,故③正确;
④对应的气态氢化物越稳定,元素的非金属性越强,HCl比H2S稳定,可说明非金属性Cl>S,故④正确;
⑤铜与盐酸不反应,与浓硫酸能反应,与浓硫酸的强氧化性及Cu的还原性有关,不能比较Cl、S得电子能力,故⑤错误;
所以正确的有②③④;故答案选B。
17.某同学在研究前18号元素时发现,可以将它们排成如图所示的“蜗牛”形状,图中每个“·”代表一种元素,其中O点代表氢元素。下列说法中错误的是( )
A. 离O点越远的元素原子半径越大
B. 虚线相连的元素处于同一族
C. N点代表的是图中金属性最强的元素
D. M、N点代表的元素组成的化合物中可能含有共价键
【答案】A
【详解】A、图中虚线,代表的是周期表中同一主族,在同一主族中原子序数越大的元素,离0点越远,半径越大。但整个图中,原子半径呈现出周期性变化,故A错误;
B、虚线相连的元素处于同一族,B正确;
C、N为Na,在短周期元素中金属性最强,C正确;
D、M为O,M、N点代表的元素组成的化合物Na2O2中有非极性共价键,D正确;
答案选A。
18.在元素周期表中前四周期的五种元素的位置关系如图所示,若五种元素的原子序数之和为85,则B元素为( )
A. Si B. P C. S D. Cl
【答案】B
【详解】设B的原子序数是x,则根据在元素周期表中前四周期的五种元素的位置关系可知A、C、D、E的原子序数分别是x-1、x+1、x-8、x+18,则x-1+x+x+1+x-8+x+18=85,解得x=15,则B元素是P。答案选B。
19.下列化学方程式或离子方程式正确的是( )
A. 常温下,将铁片置于浓硝酸中:Fe+6HNO3===Fe(NO3)3+3NO2↑+3H2O
B. 向碳酸氢铵的稀溶液中加入少量NaOH:NH4++OH-===NH3↑+H2O
C. 向(NH4)2SO4溶液中加入适量Ba(OH)2:Ba2++SO42-===BaSO4↓
D. 向浓硝酸中加入铜片:Cu+4H++2NO3-===Cu2++2NO2↑+2H2O
【答案】D
【详解】A.常温下,将铁片置于浓硝酸中,发生钝化,不能反应生成铁离子,故A错误;
B.向碳酸氢铵的稀溶液中加入少量NaOH不能反应放出氨气,离子反应为HCO3-+OH-===CO32++H2O,故B错误;
C.向(NH4)2SO4溶液中加入适量Ba(OH)2的离子反应为2NH4++2OH-+Ba2++SO42-===BaSO4↓+2NH3·H2O,故C错误;
D.向浓硝酸中加入铜片的离子反应为Cu+4H++2NO3-===Cu2++2NO2↑+2H2O,故D正确;
答案选D。
20.1.92g铜投入一定量浓HNO3中,铜完全溶解,生成气体颜色越来越浅,共收集到672mL气体(标况)。将盛有此气体的容器倒扣在水中,通入标况下一定体积的O2,恰好使气体完全溶于水中,则通入O2的体积可能是( )
A. 504mL B. 168mL C. 336mL D. 224mL
【答案】C
【解析】
【分析】根据电子守恒计算,已知Cu+HNO3NO、NO2+O2HNO3,则反应前后HNO3的物质的量不变,而化合价变化的只有铜和氧气,则Cu失去电子数目等于O2得到电子的数目,以此进行计算。
【详解】1.92g Cu的物质的量为n(Cu)= = 0.03 mol,反应时失去电子数目为2 × 0.03 mol = 0.06 mol,
由反应整个过程为Cu+HNO3NO、NO2+O2HNO3可知,反应前后HNO3的物质的量不变,而化合价变化的只有铜和氧气,则Cu失去电子数目等于O2得到电子的数目,所以消耗氧气的物质的量为n(O2)= = 0.015mol,V(O2)= 0.015 mol×22400 mL/mol = 336 mL,所以通入O2的体积为336mL,故C项正确;
答案选C。
21.实验室制取少量干燥的氨气涉及下列装置,其中正确的是( )
A. 氨气发生装置
B. 是氨气吸收装置
C. 是氨气发生装置
D. 是氨气收集、检验装置
【答案】C
【解析】NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl,而当温度降低时,NH3和HCl又重新化合成固体NH4Cl,气体进入干燥管的机会不多,故①错误;氨气极易溶于水按照装置图水会发生倒吸,故②错误;向CaO中滴加浓氨水,CaO遇水生成Ca(OH)2,同时放出大量热量,使浓氨水中的氨气逸出,故③正确;装置中试管口处应塞一团棉花,防止与空气对流,得不到纯净的氨气,故④错误;故选C。
22.有X、Y、Z、W、M五种短周期元素,其中X、Y、Z、W同周期, Z、M同主族;X+与M2-具有相同的电子层结构;离子半径:Z2->W-;Y的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料。下列说法中正确的是( )
A. X、M两种元素只能形成X2M型化合物
B. Y 的气态简单氢化物的热稳定性比W 的强
C. X2M、YM2中含有相同类型的化学键
D. 元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂
【答案】D
【解析】
【分析】根据Y的单质晶体熔点高,硬度大,是一种重要的半导体材料可知Y为Si,则X、Y、Z、W都在第三周期,再由X+与M2-具有相同的电子层结构,离子半径:Z2->W-,依次推出X为Na,M为O,Z为S,W为Cl,然后利用元素形成的化合物的结构和性质以及元素周期律来解答。
【详解】根据以上分析可知X、Y、Z、W、M分别是Na、Si、S、Cl、O。则
A、钠和氧还可以形成Na2O2,A错误;
B、氯元素非金属性强于硅,非金属性越强,氢化物越稳定,则Y的气态简单氢化物的热稳定性比W的弱,B错误;
C、X2M、YM2分别是氧化钠和二氧化硅,其中含有的化学键分别是离子键和共价键,C错误;
D、Cl2和O3都具有强氧化性,则可以作为消毒剂,D正确;
答案选D。
23.将一定量的硫酸、硝酸、硝酸钾混合成100mL溶液,其中硫酸、硝酸、硝酸钾的物质的量浓度分别为6 mol/L 、2 mol/L 、1mol/L,向其中加入过量的铁粉,可产生标准状况下的混合气体(假设硝酸根离子被还原只生成NO)体积为( )
A. 4.48L B. 6.72L C. 8.96L D. 11.2L
【答案】C
【详解】100mL混合溶液中氢离子的物质的量是2×0.1L×6mol/L+0.1L×2mol/L=1.4mol,硝酸根离子的物质的量是0.1L×2mol/L+0.1L×1mol/L=0.3mol,向其中加入过量的铁粉,发生的离子反应方程式为3Fe+8H++2NO3-===3Fe2++2NO↑+4H2O、Fe+2H+===Fe2++H2↑。0.3mol硝酸根离子消耗1.2mol氢离子生成0.3molNO,剩余氢离子是0.2mol,与铁反应又生成0.1mol氢气,则可产生标准状况下的混合气体体积为0.4mol×22.4L/mol=8.96L。答案选C。
24.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:
元素代号
L
M
X
R
T
原子半径(nm)
0.160
0.143
0.102
0.089
0.074
主要化合价
+2
+3
+6、-2
+2
-2
下列叙述正确的是( )
A. 离子半径大小:r(M3+)>r(T2-)
B. M的氧化物对应的水化物具有两性
C. X单质在氧气中燃烧生成XO3
D. L、X形成的简单离子核外电子数相等
【答案】B
【详解】根据化合价和原子半径规律可知L是Mg,M为Al,X为S,R为Be,T为O,则
A、电子层数相同,半径随着原子序数的递增而减小,离子半径大小应是O2->Al3+,A错误;
B、Be和Al处于对角线,对角线两端的元素的性质相似,即M的氧化物对应的水化物具有两性,B正确;
C、S在氧气中燃烧生成SO2,C错误;
D、Mg2+的核外有10电子,S2-的核外有18电子,电子数不同,D错误。
答案选B。
25. 美国FDA证实,该国地质勘测局在内华达州法隆镇的一些奶牛场附近的井水中发现了84号元素Po(钋)的一种放射性致癌同位素。钋是目前已知最稀有的元素之一,下列有关它的说法正确的是( )
A. 门捷列夫能预测钋在地球上的分布 B. 钋在第七周期第ⅥA族
C. 钋的最外层电子数为6 D. 钋属于副族元素
【答案】C
【解析】A项,门捷列夫发现了元素周期律,但不能预测元素在地球上的分布,所以错误;因为钋和86号元素的原子序数之差为2且小于86,所以钋在第六周期第ⅥA族,最外层电子数应为6个,所以C正确,B、D错误。
第Ⅱ卷(非选择题 共50分)
26.(1).短周期元素中,最外层电子数是次外层电子数3倍的元素是 ______(填元素名称),某元素R的最高价氧化物的水化物的化学式为H2RO4,则其气态氢化物的化学式为 ________,等质量的H2O、D2O所含质子数之比为 ________ 。
(2)有下列物质:①O2、②SO3、③NaOH、④MgBr2、⑤HCl、⑥CF4、⑦NH4Cl
完全由第二周期元素形成的化合物为_____(填序号,下同)。 由同主族元素形成的化合物是_____。 只含离子键的物质是_____。
(3) 用<、或>填空 稳定性比较 H2S_____HF 还原性比较HBr_______HI
【答案】(1). 氧 (2). H2R (3). 10:9 (4). ⑥ (5). ② (6). ④ (7). < (8). <
【解析】
【分析】(1)根据核外电子排布规律、元素周期律和原子的组成解答;
(2)根据元素周期表的结构和离子键的含义解答;
(3)根据元素周期律解答。
【详解】(1)短周期元素中,最外层电子数是次外层电子数3倍,说明位于第二周期,即该元素的质子数是8,是氧元素;某元素R的最高价氧化物的水化物的化学式为H2RO4,即最高价是+6价,所以最低价是-2价,则其气态氢化物的化学式为H2R;H2O、D2O均含有10个质子,则等质量的H2O、D2O所含质子数之比为相对分子质量之比的反比,为20:18=10:9。
(2)第二周期元素有Li、Be、B、C、N、O、F、Ne。所给的7种物质中,完全由第二周期元素形成的化合物为CF4;O和S同主族,由同主族元素形成的化合物SO3;一般活泼的金属和活泼的非金属元素之间容易形成离子键,则只含离子键的物质是MgBr2;
(3)氟元素非金属性强于硫元素,则稳定性H2S<HF;非金属性越强,相应阴离子的还原性越弱,则还原性比较HBr<HI。
27.短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图所示,其中T所处的.周期数与主族序数相等。
请回答下列问题:
(1)W在周期表中的位置是_________________________________,Q、R、T三种元素原子半径由大到小的顺序为________________________。(用元素符号表示),QO2的电子式为___________,比较Q、R的最高价氧化物的水化物的酸性__________________。(填物质的化学式)。
(2)T单质与NaOH 溶液反应的离子方程式为_________________________________ 。
【答案(1). 第3周期第ⅥA族 (2). Al>C>N (3). (4). HNO3>H2CO3 (5). 2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑
【解析】
【分析】图中所示是短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置,因为T所处的周期序数与主族族序数相等,所以T是Al,Q是C,R是N,W是S,据此解答。
【详解】根据以上分析可知T为Al,Q是C,R是N,W是S,则
(1)W为S,S有3个电子层,最外层6个电子,故处于第三周期ⅥA族;电子层数越多,半径越大,同一周期原子序数越小,半径越大,故C、N、Al三种元素原子的半径从大到小排列顺序Al>C>N,QO2为二氧化碳,CO2中C与O形成两对共价键,故电子式为;非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,氮元素非金属性强于碳元素,则酸性HNO3>H2CO3;
(2)T为Al,与氢氧化钠反应的离子方程式为:2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑。
28.下图是元素周期表的一部分,请回答下列问题:
族/周期
IA
IIA
III A
IVA
VA
VIA
VIIA
0族
1
①
2
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
(1)在这些元素中,单质的化学性质最不活泼的是___________________(填元素符号),其⑤的离子结构示意图为____________________。
(2)在这些元素形成的最高价氧化物的水化物中,碱性最强的化合物为____________(填物质的化学式),酸性最强的化合物为________________(填物质的化学式)。
(3)在②和③两种元素中,非金属性较强的是______(填元素名称),②的某种单质可以和③的最高价氧化物的水化物反应,请写出有关化学方程式______________________________。
【答案】(1). Ar (2). (3). NaOH (4). HClO4 (5). 氮 (6). C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
【解析】
【分析】首先根据元素在周期表中的位置判断出元素种类,然后结合元素周期律以及相关物质的性质分析解答。
【详解】根据元素在周期表中的位置可知①~⑨分别是H、C、N、O、Na、Mg、S、Cl、Ar。则
(1)在这些元素中,单质的化学性质最不活泼的是稀有气体元素Ar,⑤是钠,其离子结构示意图为。
(2)在这些元素中钠的金属性最强,则形成的最高价氧化物的水化物中,碱性最强的化合物为NaOH,非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,则酸性最强的化合物为HClO4。
(3)同周期自左向右非金属性逐渐减弱,则在②和③两种元素中,非金属性较强的是氮,②的某种单质可以和③的最高价氧化物的水化物反应,即碳和浓硝酸反应,化学方程式为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。
29.I.下图甲、乙、丙均为验证铜和浓硝酸反应的装置:
(1)甲、乙、丙三个装置中共同发生的化学方程式是___________________。
(2)和甲装置相比,乙装置的优点是
①________________________________________________,
②_______________________________________________。
(3)为了进一步验证NO2和水的反应,某学生设计了丙装置。实验时先关闭活塞c,再打开活塞a、b,才能使NO2气体充满②试管;当气体充满②试管后,将铜丝提起与溶液脱离。欲使烧杯中的水进入②试管,应该如何操作_________________。
(4)②试管中的NO2和水充分反应后,所得溶液物质的量浓度的最大值是_____mol/L (气体体积按标准状况计算)。
II.证明卤族元素的非金属性强弱,某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性检查)
实验过程:Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞a。 Ⅳ.……
(1)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是________________________________________。
(2)B中溶液发生反应的离子方程式是____________________________________。
(3)为验证溴的氧化性强于碘,过程 Ⅳ 的操作和现象是__________________。
(4)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下,原子半径逐渐________,得电子能力逐渐________。
【答案】(1). Cu+4HNO3(浓) ===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O (2). 可以控制反应的发生与停止 (3). 吸收二氧化氮气体,防止环境污染 (4). 先关闭b,再关闭a,然后打开c,用手捂住试管② (5). 1/22.4 (6). 淀粉碘化钾试纸变蓝 (7). 2Br-+Cl2===Br2+2Cl- (8). 打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡。静止后四氯化碳层溶液变为紫红色 (9). 增大 (10). 减弱
【解析】
【分析】I.(1)铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,据此书写;
(2)根据反应可控制,随时可以停止以及是否产生大气污染物分析;
(3)欲使烧杯中的水进入②试管,需要让二氧化氮与水接触,据此判断;
(4)二氧化氮溶于水生成硝酸和NO,据此计算。
Ⅱ.装置A是高锰酸钾氧化浓盐酸生成氯气,氯气和碘化钾反应生成单质碘,碘遇淀粉显蓝色,生成的氯气通入装置B中和溴化钠反应生成单质溴,证明氯气氧化性强于溴,再通过装置C排除氯气对溴置换碘的实验干扰,据此解答。
【详解】I.(1)甲、乙、丙三个装置中共同发生的反应是浓硝酸氧化金属铜,反应的化学方程式是Cu+4HNO3(浓) ===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
(2)和甲装置相比,乙装置能使反应可控制,通过移动铜丝,随时可以停止反应,既节省资源又保护了环境;同时吸收产生的二氧化氮气体,防止环境污染;
(3)为了NO2气体充满②试管,先关闭活塞c,再打开活塞a、b,为了让二氧化氮与水充分接触发生反应,应先关闭b,再关闭a,然后打开c,用手捂住试管②即可;
(4)设试管的容积是VL,则根据方程式3NO2+H2O===2HNO3+NO可知所得溶液物质的量浓度的最大值是;
Ⅱ.(1)高锰酸钾氧化浓盐酸生成氯气,氧气把碘化钾氧化为单质碘,则验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是淀粉碘化钾试纸变蓝。
(2)生成的氯气通入B装置中把溴化钠氧化为单质溴,则B中溶液发生反应的离子方程式是2Br-+Cl2===Br2+2Cl-。
(3)由于要排除氯气对溴置换碘的实验干扰,则为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡。静止后四氯化碳层溶液变为紫红色。
(4)氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因:同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱。
30.下列框图所示的物质转化关系中,甲是日常生活中常见的金属,乙、丙、丁是常见的气体单质。气体B与气体C相遇产生大量的白烟,D是日常生活中常见的盐(部分反应物和生成物及溶剂水已略去)。
请回答下列问题:
(1)用电子式表示D的形成过程_________________;
(2)C的电子式为______________________;
(3)写出A溶液和丁反应生成D的离子方程式_________________________________;
(4)写出A和E反应的化学方程式_____________________________________。.
【答案】(1). (2). (3). Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O (4). NH4Cl+NaOHNaCl+H2O+NH3↑
【解析】
【分析】甲是日常生活中常见的金属,乙、丙、丁是常见的气体单质。气体B与气体C相遇产生大量的白烟,说明二者是氨气和氯化氢反应生成氯化铵,即E是氯化铵。根据反应条件可知乙是氮气,丙是氢气,丁是氯气,则B是氨气,C是氯化氢。金属甲和A反应生成氢气,A和E反应生成氨气,D是日常生活中常见的盐,则D是氯化钠,A是氢氧化钠,甲是铝。据此解答。
【详解】根据以上分析可知甲是铝,C是氯化氢,丙是氢气,丁是氯气,A是氢氧化钠,B是氨气,C是氯化氢,D是氯化钠,E是氯化铵,则
(1)氯化钠是离子化合物,则用电子式表示D的形成过程为;
(2)C是氯化氢,含有极性键,其电子式为;
(3)氢氧化钠溶液和氯气反应生成D的离子方程式为Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O;
(4)氢氧化钠和氯化铵反应的化学方程式为NH4Cl+NaOHNaCl+H2O+NH3↑。
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