人教版高中化学必修第一册期末拔高练
展开一、单选题
1.在100mL1.2ml·L-1HNO3、2.0ml·L-1H2SO4的混合酸中,加入25.6gCu,充分反应后,Cu2+物质的量浓度为(忽略反应前后溶液体积的变化)
A.4.0ml·L-1B.1.95ml·L-1C.1.8ml·L-1D.2.0ml·L-1
2.“当丁达尔效应出现时,光就有了形状”,美丽的丁达尔现象是胶体的特性,下列说法中正确的是
A.图甲实验说明胶体与溶液的本质区别是丁达尔效应
B.图乙实验结果说明Fe(OH)3胶体带正电荷
C.图丙实验完成后得到的分散系是Fe(OH)3胶体
D.图丁实验可以除去Fe(OH)3胶体中的FeCl3
3.下列物质中,既能与NaOH溶液反应,又能与稀盐酸反应的一组化合物是
①Al②Al(OH)3③Al2O3④AlCl3⑤NaAlO2⑥AgNO3⑦Na2CO3⑧NaHCO3
A.只有②③⑧B.只有①②③⑥⑧
C.只有②③④⑤⑥⑦⑧D.只有②③⑥⑧
4.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列判断正确的是
A.在常温常压下,32g氧气含氧原子数是2NA
B.标准状况下,22.4LH2O中含有的原子数目为3NA
C.0.2ml/LNa2SO4中所含Na+数为0.4NA
D.1mlNa2O2与水充分反应转移的电子数为2NA
5.一种麻醉剂的分子结构式如图所示。其中,X的原子核只有1个质子;元素Y、Z、W原子序数依次增大,且均位于X的下一周期;元素E的原子比W原子多8个电子。下列说法不正确的是
A.原子半径E>Y>Z
B.简单氢化物的沸点Z>W>Y
C.最高价氧化物对应水化物的酸性W>E
D.Y、Z、E均能与X形成18电子分子
6.某些建筑材料中含有放射性元素(氡),会对人体产生一定危害。该原子中子数是
A.50B.86C.136D.222
7.下列变化过程属于还原反应的是
A.CuO→CuB.Mg→Mg2+C.HCl→Cl2D.Cl-→AgCl
8.高温下,铝粉与氧化铁的反应可用来焊接钢轨,反应为,该反应放出大量的热,下列说法错误的是
A.16g的物质的量为0.1ml
B.当生成11.2g Fe,此时氧化剂与还原剂的质量之比为27:80
C.该反应中,为氧化产物
D.进行该反应时,必须做好高温防护措施
9.分类是认识和研究物质及其变化的一种常用的科学方法。下列物质分类的正确组合是
A.AB.BC.CD.D
10.NaBH4(其中H元素为-1价)与FeCl3反应可制取纳米铁:2FeCl3+6NaBH4+18H2O=2Fe+6NaCl+6H3BO3+21H2↑,下列说法正确的是
A.该反应中氧化剂只有FeCl3
B.NaBH4的电子式为
C.NaBH4不能与水发生反应
D.该反应中每生成lmlFe转移电子3ml
二、填空题
11.下表是元素周期表的一部分,请用化学符号回答有关问题:
(1)表中化学性质最不活泼的元素,其原子结构示意图为 。
(2)②、⑧、⑨、⑩四种元素的简单气态氢化物稳定性由强到弱的顺序是 ,最高价氧化物的水化物中酸性最强的是 。
(3)第三周期元素形成的简单离子中半径最小的微粒是 ,写出该元素的单质分别与⑥、⑩最高价氧化物的水化物反应的离子方程式 、 。
12.(1)碱金属元素原子最外层的电子都是 个,在化学反应中它们容易失去 个电子;卤族原子最外层的电子都是 个,在化学反应中它们得到 个电子。
(2)用电子式表示:N2 ,CH4 ,KCl
13.分类是认识和研究物质及其变化的一种常用的科学方法。
(1)下列物质:①纯;②硝酸钾溶液;③铜;④二氧化碳;⑤固体;⑥固体;⑦蔗糖;⑧熔融KCl;⑨氨水。其中能导电的是 (填序号,下同),属于电解质的是 。
(2)胶体呈红褐色,具有良好的净水效果,写出饱和溶液制备胶体的化学方程式 。
(3)硫酸酸化条件下,高锰酸钾可与草酸()溶液发生反应,写出其化学方程式,并用单线桥法标出电子转移的方向和数目: 。
(4)在同温、同压下,实验测得CO、和三种气体的混合气体的密度是的14.5倍,则混合气体中氧气的体积分数为 。
(5)如果ag某气体中含有的分子数为b,则cg该气体在标准状况下的体积是(式中为阿伏加德罗常数的值)___________(填序号)。
A.B.C.D.
14.回答下列问题:
(1)H2O2水溶液称双氧水,医疗上利用它有杀菌消毒作用来清洗伤口,对下列两个涉及H2O2的反应,填写下列空白:
A.
B.
① H2O2仅体现氧化性的反应是 (填代号,下同);
② H2O2仅体现还原性的是 。
(2)在一定条件下, 与Cl2反应如下:由以上反应可知上述过程中被 (填“氧化”或“还原”),中元素R的化合价是 。
(3)已知
①当产生标准状况下11.2L的氯气时,被氧化的HCl的物质的量是 ;转移电子的数目是 。
②浓盐酸所表现出的性质是 。
a. 还原性 b. 酸性 c. 氧化性
15.如图所示标出的是元素周期表的一部分元素,据图回答下列问题。
(1)图中用字母标出的14种元素中,化学性质最不活泼的是 (用元素符号表示,下同),金属性最强的是 ,非金属性最强的是 ,常温下单质为液态的非金属元素是 ,属于过渡元素的是 (本空用图中字母表示)。
(2)b、f、c气态氢化物的化学式分别为 、 、 ,其中热稳定性最弱的是 。
(3)图中第三周期元素中原子半径最小的是 (稀有气体元素除外)。
16.实验室可用KMnO4和浓盐酸反应制取氯气,反应原理如下:2KMnO4+l6HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
(1)该反应的氧化剂是 ;氧化产物是 。
(2)用双线桥标出电子得失情况: 。
17.现有下列物质:
①熔融NaCl ②溶液 ③氯气 ④ ⑤NaOH溶液 ⑥氢氧化铁胶体 ⑦ ⑧铜 ⑨ ⑩
回答下列问题:
(1)上述物质中属于电解质的是 (填标号)。
(2)将②逐滴加入⑥中的现象是 。
(3)④加入过量的氢氧化钡溶液中,发生反应的离子方程式为 。
(4)③通入石灰乳中,发生反应的离子方程式为 。
(5)向饱和食盐水中通入⑦和⑩,④会以沉淀的形式析出,反应的化学方程式为 。
18.FeCl3,学名三氯化铁,是黑棕色结晶,主要用于金属蚀刻,污水处理等。解答下列问题。
(1)按照物质的分类方法,FeCl3应属于 。
①酸 ②氯化物 ③混合物 ④盐 ⑤化合物 ⑥ 电解质 ⑦易溶物
A.②③④⑤⑥⑦ B.①④⑥⑦ C.②④⑤⑥⑦ D.④⑤⑥⑦
(2)0.1ml/LFeCl3溶液中c(Cl-)= ml/L。测得200mL某浓度FeCl3溶液中Cl-的质量为21.3g,则此溶液中c(Fe3+) = ml/L.
(3)将50mL 0.1ml/L FeCl3和50mL 0.5ml/L CaCl2混合后,其溶液的体积变为二者的体积之和,则混合液中Cl-的物质的量浓度为 ml/L.
(4)芳香族化合物A的分子式为C7H8O,A中加入FeCl3溶液显紫色,且苯环上的一氯代物只有二种,A的结构简式为 ,写出A与浓溴水反应的方程式 。
(5)FeCl3可制备氢氧化铁胶体处理污水,处理污水时发生了 (物理或化学)变化。
19.氯元素形成的单质或化合物用途广泛。
(1)氯元素在周期表中的位置 。
(2)工业上可用钢瓶储运液氯,在加注液氯前要对钢瓶进行充分干燥的原因是 (填合适的化学方程式)。
如图是氯的价类二维图:
其中C是一种新型净水剂,其合成路线如图:
(3)C为 (填化学式)。
(4)在氧化还原反应中,可将其拆成氧化半反应和还原半反应,比如:Zn+Cu2+=Zn2++Cu的氧化半反应可以表示为:Zn-2e-=Zn2+,电解时生成d的氧化半反应式为 。
(5)“a的合成塔”中发生反应的化学方程式为 。
(6)“c的发生器”中发生反应的离子方程式为 (写出正确的离子方程式并用单线桥法分析电子转移的情况)。
(7)实验测得等物质的量的f、O3、H2O2具有相同的漂白能力,原因是 。
20.Ⅰ.①干冰②石油③油脂④水银⑤聚乙烯⑥84消毒液⑦氨气⑧棉花⑨食盐水⑩HD
(1)属于纯净物的是: ;属于单质的是: 。(填序号)
(2)“侯氏联合制碱法”又称侯氏制碱法、循环制碱法或双产品法。它带中国人进入世界化工史册,更开辟了世界制碱工业的新纪元!侯氏制碱法原料可选用上述 (填序号)物质;反应方程式为: ;产品之一可作化肥,该产品含有的化学键类型有: 。
Ⅱ.在化学学习过程中碰到看似相似的概念,如:①蒸馏②分馏③干馏④焰色反应⑤颜色反应⑥显色反应⑦潮解⑧分解⑨电解⑩水解⑪裂解⑫氧化⑬钝化⑭皂化⑮酯化⑯油脂硬化
(3)上述变化过程中属于物理变化的是: ;
(4)写出氯碱工业中发生⑨的离子方程式 ;
(5)写出甲酸和乙醇在一定条件下发生⑮的化学方程式: 。
三、实验探究题
21.苯乙酮()广泛用于皂用香料和烟草香精中,可由苯和乙酸酐制备,其反应原理为:
已知:
Ⅰ.催化剂无水的制备
图中是实验室制取并收集少量无水的相关实验装置的仪器和药品。
(1)B中发生的反应的离子方程式为 。
(2)制备无水的导管接口顺序为 (填序号,装置不可重复使用),E的作用是 。
(3)在选择收集装时,常选用图中F,而不选择图1的原因是 。
图1 图2
Ⅱ.苯乙酮的制备
步骤一:向三颈烧瓶中加入39.0g苯和44.5g无水氯化铝,在搅拌下滴加25.5g乙酸酐,在下加热,反应装置如图2(省略部分装置)。
步骤二:冷却后将反应物倒入100.0g冰水中,有白色胶状沉淀生成,水层用苯萃取,合并苯层溶液,再依次用溶液和水洗涤,分离出苯层。
步骤三:苯层用无水硫酸镁干燥,蒸馏回收苯,再收集产品苯乙酮。
请回答下列问题:
(4)步骤一中适宜的加热方式为 。
(5)根据上述实验药品的用量,三颈烧瓶的最适宜规格为_______。
A.B.C.D.
(6)图示仪器N的名称为 ,其作用是 。
(7)步骤二中用溶液洗涤的目的是 。
(8)实验中收集到苯乙酮,则苯乙酮的产率为 。
22.氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO,探究其氧化还原性质。
回答下列问题:
(1)盛放MnO2粉末的仪器名称是 ,a中的试剂为 。
(2)b中采用的加热方式是 。c中化学反应的离子方程式是 ,采用冰水浴冷却的目的是 。
(3)d的作用是 ,可选用试剂 (填标号)。
A.Na2S B.NaCl C.Ca(OH)2 D.H2SO4
(4)反应结束后,取出b中试管,经冷却结晶, , ,干燥,得到KClO3晶体。
(5)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中,滴加中性KI溶液。1 号试管溶液颜色不变。2号试管溶液变为棕色,加入CCl4振荡,静置后CCl4层显 色。可知该条件下KClO3的氧化能力 (填“大于”或“小于”)NaClO。
(6)84消毒液的有效成分为NaClO,不可与酸性清洁剂混用的原因是 (用离子方程式表示)。工业上是将氯气通入到30%的NaOH溶液中来制备NaClO溶液,若NaClO溶液中NaOH的质量分数为1%,则生产1 000 kg该溶液需消耗氯气的质量为 kg(保留整数)。
23.某化学兴趣小组设计了如图装置,该装置能制取Cl2,并进行相关性质实验,且可利用装置G储存多余的氯气。
(1)A中发生反应的化学方程式为 。
(2)实验开始时,先打开分液漏斗旋塞和活塞K,点燃A处酒精灯,让氯气充满整个装置,再点燃E处酒精灯。回答下列问题:
①在装置D中能看到的实验现象是 。
②在装置E的硬质玻璃管内盛有炭粉,发生氧化还原反应,产物为CO2和HCl,则E中发生反应的化学方程式为 。
③装置F中球形干燥管的作用是 。
(3)储气瓶b内盛放的试剂是 。
(4)装置B中FeCl2被Cl2氧化,反应的化学方程式为 。
参考答案:
1.C
【详解】25.6gCu的物质的量,混合酸中n(H+)=1.2ml/L×0.1L+2.0ml/L×2×0.1L=0.52ml,n()=1.2ml/L×0.1L=0.12ml,由3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O可知,Cu与H+过量,不足,n(Cu2+)=0.12ml×=0.18ml,Cu2+物质的量浓度为,故选:C。
2.D
【详解】A.图甲实验说明胶体具有丁达尔效应而溶液不具有丁达尔效应,可用于鉴别溶液和胶体,但不是二者的本质区别,A错误;
B.图乙实验接通直流电源后,阴极附近颜色变深,说明Fe(OH)3胶粒带正电荷,胶体是电中性的,B错误;
C.图丙实验向NaOH溶液中滴加饱和FeCl3溶液,反应生成Fe(OH)3沉淀,C错误;
D.图丁为渗析,胶体粒子不能透过半透膜,可以除去Fe(OH)3胶体中的FeCl3,D正确;
故选D。
3.D
【详解】为单质,故错误,故错误;
是两性氢氧化物,既能与NaOH溶液反应,又能与稀盐酸反应的化合物,故正确;
是两性氧化物,既能与NaOH溶液反应,又能与稀盐酸反应的化合物,故正确;
能与NaOH溶液反应,不能与稀盐酸反应,故错误;
不能与NaOH溶液反应,能与稀盐酸反应,故错误;
能与NaOH溶液反应生成氢氧化银,又能与稀盐酸反应生成氯化银,故正确;
不能与NaOH溶液反应,能与稀盐酸反应,故错误;
能与NaOH溶液反应生成碳酸钠,又能与稀盐酸反应生成氯化钠,故正确。
由以上分析可知,正确。故D正确。
故选D。
4.A
【详解】A.氧气由氧原子构成,故32g氧气中含有的氧原子的物质的量n=,即2NA个,故A正确;
B.标况下水非气态,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,故B错误;
C.溶液体积不明确,故溶液中的钠离子的个数无法计算,故C错误;
D.过氧化钠和水的反应是歧化反应,氧元素由-1价歧化为-2价和0价,故1ml过氧化钠转移NA个电子,故D错误。
故选:A。
5.C
【分析】X的原子核只有1个质子,则X为H,元素Y、Z、W原子序数依次增大,且均位于X的下一周期,根据麻醉剂的分子结构式,W有一个价键,说明是F,Y有四个价键,则Y为C,Z有两个价键,则Z为O,元素E的原子比W原子多8个电子,则E为Cl。
【详解】A.根据同周期从左到右半径逐渐减小,同主族从上到下半径逐渐增大,因此原子半径Cl>C>O,故A正确;
B.H2O、HF都存在氢键,且H2O中氢键比HF多,因此简单氢化物的沸点H2O>HF>CH4,故B正确;
C.F不存在最高价氧化物对应水化物,Cl最高价氧化物对应水化物的酸性是强酸,故C错误;
D.Y(C)、Z(O)、E(Cl)与X(H)形成18电子分子分别为乙烷、过氧化氢、氯化氢,故D正确。
综上所述,答案为C。
6.C
【详解】中子数=质量数−质子数=222−86=136,故C符合题意。
综上所述,答案为C。
7.A
【详解】A.CuO→Cu的过程中铜元素的化合价降低被还原,氧化铜是反应的氧化剂,发生还原反应,故A正确;
B.Mg→Mg2+的过程中镁元素的化合价升高被氧化,镁是反应的还原剂,发生氧化反应,故B错误;
C.HCl→Cl2的过程中氯元素的化合价升高被氧化,氯化氢是反应的还原剂,发生氧化反应,故C错误;
D.Cl—→AgCl的过程中没有元素发生化合价变化,发生的反应为非氧化还原反应,故D错误;
故选A。
8.B
【详解】A. 的摩尔质量为160g/ml,则16g的物质的量为,故A正确;
B. 在该反应中Fe2O3为氧化剂,Al为还原剂,根据方程式可知:每有2 ml Fe生成,反应消耗1 ml Fe2O3和2 ml Al。反应产生Fe越多,反应消耗的Al、Fe2O3就越多,但二者的质量比不变,故当生成11.2 g Fe,此时氧化剂与还原剂的质量之比m(Fe2O3):m(Al)=(1 ml×160 g/ml):(2 ml×27g/ml)=80:27,故B错误;
C. 在该反应中Al元素化合价由反应前Al单质的0价变为反应后Al2O3中的+3价,化合价升高,失去电子被氧化,所以Al为还原剂,Al2O3为氧化产物,故C正确;
D. 该反应在高温条件下进行,反应放出大量热,使产生的Fe以液体形式存在,故进行该反应时,必须做好高温防护措施,故D正确;
故选B。
9.A
【详解】A.选项A中各种物质符合物质的分类标准,A正确;
B.纯碱是Na2CO3,属于盐,B错误;
C.胆矾是硫酸铜晶体,是盐,属于化合物,不是混合物;NaHSO4是酸式盐,属于盐;Na2O2属于过氧化物,不属于碱性氧化物,C错误;
D.液氯是液态Cl2,属于纯净物;CO属于不成盐氧化物,D错误;
故合理选项是A。
10.B
【分析】反应2FeCl3+6NaBH4+18H2O=2Fe+6NaCl+6H3BO3+21H2↑中,FeCl3中的Fe由+3降低到0价,水中部分H由+1价降低到0价,NaBH4中H元素由-1价升高到0价,以此解答该题。
【详解】A.反应2FeCl3+6NaBH4+18H2O=2Fe+6NaCl+6H3BO3+21H2↑中,FeCl3中的Fe由+3降低到0价,水中部分H由+1价降低到0价,所以该反应中氧化剂为FeCl3和H2O,故A错误;
B.NaBH4为离子化合物,则电子式为,故B正确;
C.NaBH4中H元素化合价为-1价,水中H为+1价,可以发生归中反应生成氢气,故C错误;
D.反应2FeCl3+6NaBH4+18H2O=2Fe+6NaCl+6H3BO3+21H2↑中,NaBH4中H元素由-1价升高到0价,所以每生成1 ml Fe,转移的电子数为 ml=12ml电子,故D错误;
故选:B。
11.(1)
(2) HCl>H2S>CH4>SiH4 HClO4
(3) Al3+ 2Al+2OH⁻+2H2O=2+3H2↑ 2Al+6H+=2Al3++3H2↑
【分析】根据元素在周期表中的位置可知,①为H元素,②为C元素,③为N元素,④为O元素,⑤为Ne元素,⑥为Na元素,⑦为Al元素,⑧为Si元素,⑨为S元素,⑩为Cl元素,结合元素周期律分析解答。
【详解】(1)稀有气体化学性质最不活泼,所以化学性质最不活泼的元素是⑤,即Ne元素,其核电荷数为10,核外电子数为10,原子结构示意图为,故答案为:;
(2)②、⑧、⑨、⑩四种元素分别为C、Si、S、Cl,非金属性越强,简单气态氢化物稳定性越强,所以简单气态氢化物稳定性由强到弱的顺序为:HCl>H2S>CH4>SiH4;非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,所以酸性最强的是HClO4,故答案为:HCl>H2S>CH4>SiH4;HClO4;
(3)电子层数越多,半径越大,电子层数相同,核电荷数越小,半径越大,所以第三周期元素形成的简单离子中半径最小的微粒是Al3+;⑥、⑩最高价氧化物的水化物分别为NaOH和HClO4,铝单质与氢氧化钠反应离子方程式为:2Al+2OH⁻+2H2O=2+3H2↑,与高氯酸反应的离子方程式为2Al+6H+=2Al3++3H2↑,故答案为:Al3+;2Al+2OH⁻+2H2O=2+3H2↑;2Al+6H+=2Al3++3H2↑。
12. 1 1 7 1
【详解】(1)碱金属属于第ⅠA族元素,最外层电子都是1个,为达到最外层8电子或2电子的稳定结构,在化学反应中它们容易失去1个电子;卤族元素,属于ⅦA族,最外层的电子都是7个,为达到8电子稳定结构,在化学反应中它们得到1个电子。
(2)N2中N的最外层电子数为5,达到稳定结构,N和N之间形成3对共用电子对,电子式为;CH4中C原子最外层有4个电子,为达到稳定结构,分别与4个H原子形成共用电子对,电子式为;KCl由K+和Cl-构成,其电子式为。
13.(1) ②③⑧⑨ ①⑤⑥⑧
(2)
(3)
(4)25%
(5)B
【详解】(1)③铜能导电,②硝酸钾溶液、⑧熔融KCl、⑨氨水能发生离子导电,则能导电的是②③⑧⑨;
①纯H2SO4、⑤Ba(OH)2固体、⑥KHSO4固体、⑧熔融KCl分别属于酸、碱、盐、盐,则属于电解质的是①⑤⑥⑧;
④二氧化碳虽然其水溶液能导电,但导电离子不是来自它自身、⑦蔗糖的水溶液和熔融液都不能导电,则属于非电解质的是④⑦;
故答案为:②③⑧⑨;①⑤⑥⑧;
(2)利用饱和FeCl3溶液水解,可制备Fe(OH)3胶体,方法是:将饱和的FeCl3溶液逐滴滴入到沸水中,直到液体变成红褐色,停止加热;
故答案为:;
(3) 硫酸酸化条件下,高锰酸钾可与草酸(H2C2O4)溶液发生反应,生成硫酸钾、硫酸锰、二氧化碳等,方程式为,Mn元素化合价降低,1个Mn得5个电子,H2C2O4中C化合价升高,1个C失去1个电子;
故答案为: ;
(4)在同温、同压下,实验测得CO、N2和O2三种气体的混合气体的密度是H2的14.5倍,CO、N2的相对分子质量都为28,可把二者看成一种物质,混合气的平均相对分子质量为14.5×2=29,设CO、N2的物质的量为x,O2的物质的量为y,则,混合气体中氧气的体积分数为;
故答案为:25%;
(5)如果ag某气体中含有的分子数为b,则cg该气体在标准状况下的体积为;
故答案为:B。
14.(1) B A
(2) 氧化 +4
(3) 1ml 或 ab
【详解】(1)对于反应,中氧元素化合价升高,被氧化,作还原剂,体现还原性;对于反应,,中氧元素化合价降低,被还原,作氧化剂,体现氧化性;
①综上所述,仅体现氧化性的反应是,故填B;
②综上所述,仅体现还原性的反应是,故填A;
(2)对于反应中,中O元素为-2价,则R元素为+4价,变为(R元素化合价为+6价),R元素化合价升高,被氧化,故填氧化;+4;
(3)①对于反应,,每生成1ml氯气时,参与反应的HCl有4ml,根据离子反应方程式,可知转移电子数目为2,即每生成1ml氯气时,被氧化的HCl物质的量为2ml,当产生标准状况下11.2L的氯气时,被氧化的HCl的物质的量是1ml,转移电子的数目是或,故填1ml;或;
②在反应中,每生成1ml氯气时,参与反应的HCl有4ml,其中被氧化的HCl物质的量为2ml,还有和水生成,表现了浓盐酸的酸性,综上所述,反应中浓盐酸所表现出的性质是还原性和酸性,故填ab。
15. Ar K F Br m H2O HCl PH3 PH3 Cl
【详解】(1)根据元素在周期表中的位置可判断E是稀有气体元素Ar,化学性质最不活泼。金属性最强的元素位于第IA的l,l是K。非金属性最强的是位于第 ⅦA 的a,即F。常温下单质为液态的非金属元素是Br,即是n。周期表中第3列至第12列共10列元素属于过渡元素,所以属于过渡元素的是m;
(2)b、f、c分别是O、Cl、P,最低价分别是-1价、-1价和-3价,因此气态氢化物的化学式分别为H2O、HCl、PH3。非金属性越强,氢化物的稳定性越强,三种元素的非金属性强弱顺序为O>Cl>P,所以PH3 的稳定性最差;
(3)同周期自左向右原子半径逐渐减小,所以第三周期中原子半径最小的是Cl。
【点睛】本题考查元素周期表的结构和元素周期律的应用。推出各元素是解答本题的关键,根据元素的“构、位、性”的关系进行解答。
16.(1) KMnO4 Cl2
(2)
【解析】(1)
Mn元素化合价降低,被还原,KMnO4作氧化剂,C1元素化合价升高,被氧化,C12是氧化产物;
(2)
Mn元素得到2 ×5e-,化合价从+7价降低到+2价,被还原,Cl元素失去10 × le-,化合价从-1得到升高到0价,被氧化,用双线桥标出电子得失情况:。
17.(1)①④⑨
(2)先出现红褐色沉淀后沉淀消失,溶液变为黄色
(3)
(4)
(5)
【详解】(1)熔融NaCl、在水溶液和熔融状态下能导电,在水溶液中能导电,属于电解质,故选①④⑨;
(2)电解质溶液能使胶体聚沉,故将硫酸氢钠溶液滴入氢氧化铁胶体中,会先出现红褐色沉淀,硫酸氢钠溶液能电离出氢离子,析出的沉淀后溶解淀消失,溶液最终为黄色,故现象为:先出现红褐色沉淀后沉淀消失,溶液变为黄色;
(3)碳酸氢钠中加入过量的氢氧化钡溶液,离子方程式为:;
(4)氯气通入石灰乳中,发生的离子方程式为:;
(5)向饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳,会析出碳酸氢钠晶体,化学方程式为:。
18. C 0.3 1 0.65 化学变化
【详解】(1)①氯化铁电离出的阳离子是铁离子,属于盐,不是酸,①错误;
②氯化铁由铁和氯两种元素组成,属于氯化物,②正确;
③氯化铁由一种物质组成,属于纯净物,不是混合物,③错误;
④氯化铁在水溶液中可以电离出铁离子和氯离子,故其属于盐,④正确;
⑤氯化铁由铁和氯两种元素组成,属于化合物,⑤正确;
⑥氯化铁溶于水电离出阴阳离子,属于电解质,⑥正确;
⑦氯化铁易溶于水,属于易溶物,⑦正确。
答案选C。
(2)根据化学式可知0.1ml/LFeCl3溶液中c(Cl-)=0.1ml/L×3=0.3ml/L。测得200mL某浓度FeCl3溶液中Cl-的质量为21.3g,物质的量是21.3g÷35.5g/ml=0.6ml,则此溶液中铁离子的物质的量是0.2ml,其浓度为c(Fe3+)=0.2ml÷0.2L=1.0ml/L;
(3)将50mL0.1ml/LFeCl3和50mL0.5ml/LCaCl2混合后,其溶液的体积变为二者的体积之和,则混合液中Cl-的物质的量浓度为;
(4)芳香族化合物A的分子式为C7H8O,A中加入FeCl3溶液显紫色,含有酚羟基,且苯环上的一氯代物只有二种,说明含有的取代基即甲基和酚羟基处于对位,则A的结构简式为,A与浓溴水反应的方程式为;
(5)FeCl3溶于水电离出的铁离子水解生成氢氧化铁胶体,胶体具有吸附性,因此处理污水时发生了化学变化。
19.(1)第三周期第ⅦA族
(2)Cl₂+H₂O⇌HCl+HClO,Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑
(3)ClO2
(4)Cl-—6e-+3H2O=ClO+6H+
(5)H2+Cl22HCl
(6)
(7)当HClO、O3、H2O2物质的量相等时,所得电子的物质的量相等
【详解】(1)氯是17号元素,在周期表中的位置是第三周期第ⅦA族;
(2)常温下,干燥的氯气和铁不反应,所以常温下,干燥的氯气可用钢瓶储运,在有水存在时,氯气和水反应,Cl₂+H₂O⇌HCl+HClO,钢瓶可以和酸反应,Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑;
(3)由图可知,C为+4价氯的氧化物,则为ClO2;
(4)由图可知,d为氯酸钠,则电解时生成d的氧化半反应式为Cl-—6e-+3H2O=ClO+6H+;
(5)由图可知a为氯化氢,则“a的合成塔”中发生反应的化学方程式为H2+Cl22HCl;
(6)由图可知,氯酸钠和氯化氢反应生成二氧化氯,离子方程式为:;
(7)由图可知,f为HClO,当HClO、O3、H2O2物质的量相等时,所得电子的物质的量相等,故具有相同的漂白能力。
20. ①④⑦⑩ ④⑩ ①⑦⑨ NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl 离子键、共价键、配位键 ①②④⑦ 2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH- HCOOH+CH3CH2OHHCOOCH2CH3+H2O
【详解】Ⅰ.①干冰为二氧化碳,属于纯净物;
②石油属于混合物;
③油脂属于多种高级脂肪酸的甘油酯的混合物;
④水银为金属汞,属于纯净物,单质;
⑤聚乙烯属于混合物;
⑥84消毒液为溶液,属于混合物;
⑦氨气属于纯净物;
⑧棉花为纤维素,属于混合物;
⑨食盐水为溶液,属于混合物;
⑩HD为氢气,属于纯净物,单质;
Ⅱ.①蒸馏②分馏为利用沸点不同对物质进行分离,属于物理变化;
③干馏为煤的干馏,属于化学变化;
④焰色反应为物理变化;
⑤颜色反应为通过化学变化改变了化学物质的颜色;
⑥显色反应将试样中被测组分转变成有色化合物的化学反应;
⑦潮解某些物质(多指固体)从空气中吸收或者吸附水分,使得表面逐渐变得潮湿、滑润,最后物质就会从固体变为该物质的溶液的现象,为物理变化;
⑧分解为一种物质生成多种物质,化学变化;
⑨电解将电流通过电解质溶液或熔融态电解质,为化学变化;
⑩水解是利用水将物质分解形成新的物质的过程,为化学变化;
⑪裂解为石油的裂解,属于化学变化;
⑫氧化为氧元素与其他的物质元素发生的化学反应;
⑬钝化为Al、Fe与浓硝酸或浓硫酸发生化学变化生氧化膜的现象;
⑭皂化为油脂在碱性条件下的水解反应,化学变化;
⑮酯化为醇与酸间的取代反应,化学变化;
⑯油脂硬化为油与氢气发生加成反应,化学变化。
(1)属于纯净物的为①④⑦⑩;属于单质的是④⑩;
(2)侯氏制碱法需要饱和食盐水、氨气和二氧化碳,即①⑦⑨;反应的方程式为NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;氯化铵可用作化肥,其含有离子键、共价键和配位键;
(3)上述变化过程中属于物理变化的①②④⑦;
(4)氯碱工业为电解饱和食盐水生成氯气、氢气和氢氧化钠的反应,离子方程式为2Cl-+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH-;
(5)甲酸和乙醇在浓硫酸、加热的条件下发生酯化反应生成甲酸乙酯和水,方程式为HCOOH+CH3CH2OHHCOOCH2CH3+H2O。
21.(1)
(2) f→g→d→e→a→b→j→k→h→i 防止水蒸气进入装置,并吸收多余的氯气
(3)防止升华的AlCl3在细导管中凝华造成堵塞
(4)水浴加热
(5)C
(6) (球形)冷凝管 冷凝回流苯等物质
(7)除去产品中的乙酸
(8)82.4%
【详解】(1)装置B中MnO2和浓盐酸发生反应生成氯化锰、氯气和水,反应的离子方程式为;
(2)制备无水氯化铝:先用B装置制取氯气,装置D用于除去氯气中的氯化氢,装置C用于干燥氯气,装置A制备无水氯化铝,装置F用于收集无水氯化铝,装置E用于吸收未反应的氯气、防止空气中的水蒸气进入,则仪器的连接顺序为c→f→g→d→e→a→b→j→k→h→i,故答案为:f→g→d→e→a→b→j→k→h→i;防止水蒸气进入装置,并吸收多余的氯气;
(3)氯化铝易冷凝成固体会造成试管堵塞,为了防止氯化铝冷凝成固体会造成试管堵塞,在硬质玻璃管与广口瓶之间用粗导管连接,故答案为:防止升华的氯化铝在细导管中凝华造成堵塞;
(4)反应温度为70~ 80°C ,可用水浴加热,便于控制反应温度,均匀加热,故答案为:水浴加热;
(5)向三颈烧瓶中加入39.0g苯和44.5g无水氯化铝,在搅拌下滴加25.5g乙酸酐,则原料总体积约为,且总体积不超过三颈烧瓶的三分之一,故可选择250mL规格的三颈烧瓶;故答案为:C;
(6)苯等物质沸点不高,受热易挥发,通过球形冷凝管充分冷凝回流可提高苯等物质的利用率,故答案为:球形冷凝管;冷凝回流苯等物质;
(7)苯中溶解有苯乙酮、乙酸等物质,乙酸能与碱反应,可选用NaOH溶液洗涤粗品,以除去其中溶解的乙酸,故答案为:除去产品中的乙酸;
(8)39.0g苯的物质的量,同理酸酐的物质的量,故可根据乙酸酐的物质的量计算苯乙酮的理论产量,由反应可知,参加反应的苯、醋酸酐和生成的苯乙酮的物质的量相等,所以苯乙酮的理论产量为0.25ml,则苯乙酮的产率为故答案为:82.4%。
22.(1) 圆底烧瓶 饱和食盐水
(2) 水浴加热 Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 避免生成NaClO3
(3) 吸收尾气(Cl2),防止污染环境 AC
(4) 过滤 少量(冷)水洗涤
(5) 紫 小于
(6) ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O 203
【分析】整套装置的最左端为氯气的发生装置,利用二氧化锰固体和浓盐酸在加热条件下制取氯气,由于盐酸有挥发性,导致氯气中含有杂质HCl和水蒸气。其中,氯气中的杂质HCl气体会影响后面KClO3和NaClO的制备,故需要用饱和食盐水(a中盛放试剂)除去氯气中的HCl杂质。b为氯气与KOH溶液在加热条件下制取KClO3的装置,发生的反应为3Cl2+6KOHKClO3+5KCl+3H2O,c为氯气与NaOH溶液在较低温度下制取NaClO的装置,发生的反应为Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。d为尾气的吸收装置,可防止污染环境,吸收氯气可用还原性物质或碱性溶液,据此分析解题。
【详解】(1)根据装置图和分析可知盛放MnO2粉末的仪器名称是圆底烧瓶,a中的试剂为:饱和食盐水。
(2)b中采用的是水浴加热方法。c装置中反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,c中采用冰水浴的目的是防止温度较高氯气和NaOH溶液生成NaClO3;
(3)d装置中应盛放还原性物质或碱性物质,故符合条件的试剂为A、C;
(4)从溶液中获得晶体可采用的方法步骤为:冷却结晶→过滤→洗涤(少量冷水)→干燥;
(5)1号试管中的KClO3溶液不能将I-氧化为单质I2,而2号试管中的NaClO溶液可将I-氧化为I2,故在此条件下氧化性:KClO3小于NaClO。四氯化碳萃取出碘水中的I2后,静置一段时间可观察到液体分为两层,由于四氯化碳的密度大于水的密度,则碘的四氯化碳溶液在下层,呈紫色;
(6)酸性条件下ClO-与Cl-发生归中反应:ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O;
设原30%的NaOH溶液的质量为x,结合反应2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,可得方程:+x=1000 kg解得x=796.74 kg,则消耗Cl2的质量为1000kg-796.74 kg=203.26 kg≈203kg。
23.(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑
(2) 溶液先变红色后褪色 C+2Cl2+2H2OCO2+4HCl 防止倒吸
(3)饱和食盐水
(4)2FeCl2+Cl2=2FeCl3
【详解】(1)二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水,化学方程式: MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑。
(2)①氯气有强的氧化性,能够氧化碘化钾溶液生成单质碘,碘单质遇到淀粉变蓝,氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸具有酸性,次氯酸具有漂白性,所以遇到紫色石蕊试液先变红后褪色,所以D中现象为:溶液先变红色后褪色;
②在装置E的硬质玻璃管内盛有碳粉,发生氧化还原反应,产物为CO2和HCl,依据得失电子守恒和原子个数守恒反应方程式:C+2Cl2+2H2OCO2+4HCl;
③装置F中球形干燥管的作用是防止倒吸。
(3)氯气饱和食盐水中溶解度不大,所以装置b中液体为饱和食盐水。
(4)Fe2+被Cl2氧化为Fe3+,化学方程式为:2FeCl2+Cl2=2FeCl3。
选项
混合物
碱
酸
碱性氧化物
酸性氧化物
A
氨水
烧碱
HNO3
CaO
CO2
B
空气
纯碱
H2SO4
MgO
P2O5
C
胆矾
熟石灰
NaHSO4
Na2O2
SO2
D
液氯
氢氧化铁
HClO
K2O
CO
主族
周期
IA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
VA
ⅥA
ⅦA
0
1
①
2
②
③
④
⑤
3
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
名称
相对分子质量
沸点/
密度()
溶解性
苯
78
80.1
0.88
不溶于水,易溶于有机溶剂
苯乙酮
120
203
1.03
微溶于水,易溶于有机溶剂
乙酸酐
102
139
1.08
溶于水生成乙酸,易溶于有机浴剂
133.5
178(升华)
2.44
遇水水解,微溶于苯
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