【化学】湖北省荆州中学、宜昌一中等三校2018-2019学年高一3月联考试题(解析版)
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湖北省荆州中学、宜昌一中等三校2018-2019学年高一3月联考试题
本试卷可能用到的相对原子质量:H 1 C 12 N 14 O 16 Na 23 Si 28 S 32 Fe 56
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.某金属原子的符号为,该原子核内的中子数与核外电子数之差为( )
A. 32 B. 67 C. 99 D. 166
【答案】A
【解析】
【分析】中质子数为67,质量数为166,中子数=质量数-质子数,核外电子数=核电荷数,据此分析解答。
【详解】由题意易知,核外电子数等于核电荷数均为67,原子核内的中子数为166-67 = 99,其与核外电子数之差为:99-67=32,A项正确,
故答案为A。
2.下列各组物质中,第一种是电解质,第二种是分散系,第三种是合金的是 ( )
A. 硫酸、CuSO4·5H2O、生铁 B. 酒精、空气、铜绿
C. 二氧化碳、明矾、熟石灰 D. 硝酸钾、食盐水、黄铜
【答案】D
【解析】A. 硫酸、CuSO4·5H2O、生铁分别是电解质、电解质和金属单质,A错误;B. 酒精、空气、铜绿分别是非电解质、混合物、混合物,B错误;C. 二氧化碳、明矾、熟石灰分别是非电解质、纯净物、纯净物,C错误;D. 硝酸钾、食盐水、黄铜分别是电解质、溶液、合金,D正确,答案选D。
3.下列实验操作中错误的是( )
A. 分液时,分液漏斗下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
B. 蒸馏时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口
C. 蒸发结晶时应将溶液蒸干
D. 称量时,砝码放在托盘天平右盘
【答案】C
【解析】
【详解】A. 依据分离物质的目的,进行分液操作时,分液漏斗中的下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,避免两种液体分离不彻底,A项正确;
B. 依据蒸馏实验的原理可知,温度计测量的是蒸汽的温度,所以水银球应置于靠近蒸馏烧瓶的支管口处,B项正确;
C. 蒸发结晶时,当蒸发皿中出现较多固体时停止加热,用余热烘干,C项错误;
D. 托盘天平的正确使用方法是:左物右码,即应将称量物放在托盘天平的左盘,砝码放在托盘天平的右盘,D项正确。
答案选C。
4.某溶液中只存在以下4种离子:NO3-、SO42-、H+、R离子(忽略微量的H+和OH-),且浓度均为1mol/L,则R离子可能为( )
A. Fe2+ B. Mg2+ C. Ba2+ D. Al3+
【答案】B
【解析】
【分析】根据离子之间不能结合生成沉淀、气体、水等,不能发生氧化还原反应,则离子能大量共存,并结合电荷守恒来解答。
【详解】根据溶液的电中性可知,正电荷数等于负电荷数,设R离子所带电荷数为x,则同一溶液中,c(H+) + x×c(R离子) = c(NO3-) + 2c(SO42-),所以1 mol/L + x mol/L = 1 mol/L +2×1 mol/L,所以x = 2,即R离子带两个单位的正电荷,
A. Fe2+与NO3-和H+会发生氧化还原反应而不能共存,A项错误;
B. 溶液中电荷守恒,且四种离子不反应,能共存,满足题意,B项正确;
C. Ba2+与SO42-会反应生成硫酸钡沉淀而不共存,C项错误;
D. 不满足电荷守恒规律,D项错误;
答案选B。
5.下列离子方程式书写正确的是( )
A. 稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应:Ba2++SO42-+H++OH-=BaSO4↓+H2O
B. 金属钠与水反应:Na+H2O=Na++OH-+H2↑
C. 向足量Ca(HCO3)2溶液中滴入少量Ca(OH)2溶液:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O
D. 常温下,将氯气通人水中:Cl2+H2O=2H++2Cl-+ClO-
【答案】C
【解析】
【分析】A.氢离子、氢氧根离子的计量数错误;
B.2 mol钠与水反应生成1 mol氢气,该反应不满足电子守恒;
C.氢氧化钙少量,离子方程式按照氢氧化钙的化学式组成书写;
D.次氯酸为弱酸,离子方程式中次氯酸不能拆开,保留化学式。
【详解】A. 稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应生成硫酸钡沉淀和水,其正确的离子方程式为:Ba2++SO42-+2H++2OH-=BaSO4↓+2H2O,A项错误;
B. 金属钠与水的反应生成氢氧化钠和氢气,其正确的离子方程式为:2Na+2H2O = 2Na++2OH-+H2↑,B项错误;
C. 向足量Ca(HCO3)2溶液中滴入少量Ca(OH)2溶液,反应生成碳酸钙沉淀和水,其反应的离子方程式为:Ca2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O,C项正确;
D. 常温下,将氯气通人水中,次氯酸不能拆开,其正确的离子方程式为:Cl2+H2O=H++Cl−+HClO,D项错误;
答案选C。
6.有下列四个变化:①KClO3→KCl;②N2→NO2;③Fe(OH)2→Fe(OH)3;④Na→Na2O2。其中不能通过一步反应实现的变化有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】A
【解析】
【详解】①KClO3可分解生成KCl,可一步生成,故①正确;
②SiO2需要先转化为Na2SiO3,然后再转化为H2SiO3,SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O、Na2SiO3+2HCl=2NaCl+H2SiO3↓,所以不能一步实现转化,故②错误;
③Fe(OH)2可与氧气反应被氧化生成Fe(OH)3,故③正确;
④Na在氧气中燃烧生成Na2O2,故④正确。
综上,只有1个转化不能通过一步反应实现,A项正确;
答案选A。
7.关于SO2的叙述中,不正确的是( )
A. SO2既有氧化性,又有还原性
B. SO2释放到空气中,会造成环境污染
C. SO2中有HCl气体,可以通过饱和Na2SO3溶液除去
D. 过量SO2气体通入石蕊溶液中,溶液最终为红色
【答案】C
【解析】
【分析】A. 依据在SO2中,S元素的化合价分析作答;
B. SO2会造成酸雨;
C. 不满足除杂原则;
D. SO2溶于水会生成亚硫酸。
【详解】A. 在SO2中,S元素的化合价是+4价,介于S元素的最高化合价+6价和最低化合价-2价之间,因此既有氧化性,又有还原性,A项正确;
B. SO2释放到空气中,与水反应产生亚硫酸,进而被氧化成硫酸,会造成酸雨,引起环境污染,B项正确;
C. 饱和Na2SO3溶液可以与SO2反应生成亚硫酸氢钠,应该用饱和NaHSO3除去SO2中有HCl气体,C项错误;
D. SO2是酸性氧化物,溶于水生成亚硫酸,可电离出氢离子,使紫色石蕊试液变为红色,D项正确;
答案选C。
8.已知在溶液中可发生如下两个反应:①Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+,②Sn2++2Fe3+═2Fe2++Sn4+。由此可以确定Fe2+、Ce3+、Sn2+三种离子的还原性由强到弱的顺序是( )
A. Sn2+、Fe2+、Ce3+ B. Sn2+、Ce3+、Fe2+
C. Ce3+、Fe2+、Sn2+ D. Fe2+、Sn2+、Ce3+
【答案】A
【解析】
【详解】根据反应:Ce4++Fe2+=Fe3++Ce3+,还原性是Fe2+>Ce3+,根据反应:Sn2++2Fe3+=2Fe2++Sn4+,还原性是Sn2+>Fe2+,所以还原性顺序是:Sn2+>Fe2+>Ce3+。A. Sn2+、Fe2+、Ce3+符合题意; B. Sn2+、Ce3+、Fe2+不符合题意;C. Ce3+、Fe2+、Sn2+不符合题意;D. Fe2+、Sn2+、Ce3+不符合题意;答案:A。
9.下列物质的鉴别方法不正确的是( )
A. 用焰色反应鉴别KCl和Na2SO4
B. 用SO2鉴别BaCl2溶液和Ba(NO3)2溶液
C. 用水鉴别酒精和CCl4
D. 用Ca(OH)2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液
【答案】D
【解析】
【分析】A. 根据焰色反应的颜色不同回答;
B. Ba(NO3)2溶液中有NO3-,遇到H+显示强氧化性,能够氧化SO2转化为SO42-,进而与Ba2+生成不溶于酸的BaSO4沉淀;
C. 根据物质相互溶解的程度作答;
D. Ca(OH)2与Na2CO3和NaHCO3均反应生成沉淀。
【详解】A. 钠元素的焰色反应焰色为黄色,钾元素透过蓝色钴玻璃显紫色,可以用焰色反应鉴别KCl和Na2SO4,A项正确;
B. SO2与Ba(NO3)2溶液发生氧化还原反应,其离子方程式为:3SO2 + 2NO3- + 2H2O +3Ba2+= 3BaSO4↓ + 2NO↑ + 4H+,而与BaCl2不反应,所以可以鉴别BaCl2溶液和Ba(NO3)2溶液,B项正确;
C.水与酒精互溶,与CCl4不溶,且密度比CCl4小,溶液会分层,则可用水鉴别酒精和CCl4,C项正确;
D. Ca(OH)2与Na2CO3反应生成碳酸钙和水,与NaHCO3反应也会生成碳酸钙沉淀,所以无法用Ca(OH)2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液,D项错误;
答案选D。
10.同温同压下,等质量的SO2和CO2相比较,下列叙述中正确的是( )
A. 物质的量之比为1:1 B. 体积之比为11:16
C. 氧原子数之比为1:1 D. 密度之比为11:16
【答案】B
【解析】
【分析】A.根据n = 计算等质量的SO2和CO2的物质的量之比;
B. 同条件下,气体的体积之比等于其物质的量之比;
C.分子含氧原子数相同,氧原子个数比等于其分子的物质的量之比;
D.同温同压下,气体的密度之比等于其相对分子质量之比。
【详解】A.等质量的SO2和CO2,设质量均为m,物质的量之比 = : = 11:16,
A项错误;
B.同温同压下,SO2和CO2的体积之比等于其物质的量之比 = 11:16,B项正确;
C.氧原子数目之比等于分子的物质的量之比,等质量的SO2和CO2含有分子数目之比=11:16,C项错误;
D.同温同压下,SO2和CO2的密度之比等于其相对分子质量之比= 64:44 = 16:11,D项错误;
答案选B。
11.ⅡA族某元素原子序数为x,则原子序数为(x+2)的元素的族序数一定不可能为( )
A. ⅣA B. ⅣB C. ⅢB D. Ⅷ
【答案】D
【解析】
【分析】根据该元素可能位于短周期时、四和五周期、六和七周期几种情况,结合原子序数的关系来解答。
【详解】A. 位于短周期时,n为第ⅡA族中某元素的原子序数,则原子序数为(n+2)的元素位于ⅣA族,A项正确;
B. 位于四和五周期时,n为第ⅡA族中某元素的原子序数,则原子序数为(n+2)的元素位于ⅣB族,B项正确;
C. 位于六和七周期时,n为第ⅡA族中某元素的原子序数,则原子序数为(n+2)的元素位于,ⅢB族,C项正确;
D. 从第二周期到第七周期元素中,n为第ⅡA族中某元素的原子序数,则原子序数为(n+2)的元素不可能位于Ⅷ族,D项错误;
答案选D。
12.某元素R最高价氧化物化学式为RO2,R的气态氢化物中氢的质量分数为25%,此元素是( )
A. C B. N C. Si D. S
【答案】A
【解析】试题分析:RO2的最高价是+4价,属于ⅣA族,其氢化物为RH4或H4R,设R的原子量是a,4/(a+4)×100%=25%,解得:a=12,R为C,选项A正确。
13.A元素的原子的L层比B元素的L层少3个电子,B元素原子核外电子比A元素总电子数多5个,则A、B可形成( )
A. 共价化合物B2A3 B. 离子化合物B2A3
C. 共价化合物B3A2 D. 离子化合物B3A2
【答案】D
【解析】
【分析】A元素原子的L层比B元素原子的L层少3个电子,则A有2个电子层,B元素的原子核外电子总数比A元素原子的核外电子总数多5个,则B原子不能处于第二周期,可推知A的L层电子数为5,则A为N元素,则B的原子核外电子数为12,B为Mg元素,以此解答该题。
【详解】根据上述分析可知,A为N元素,B为Mg元素,则A与B可形成的化合物为Mg3N2,符合B3A2型,为离子化合物,D项正确,
答案选D。
14.关于Na2O2的有关叙述错误的是( )
A. 阳离子与阴离子个数比为2:1
B. 常用于对自来水杀菌消毒
C. 久置于空气中,最终变为Na2CO3
D. 1molNa2O2与足量的CO2和水蒸气的混合气体充分反应,转移1mol电子
【答案】B
【解析】
【详解】A. Na2O2中阴离子为过氧根离子(O22-),故阳离子与阴离子个数比为2∶1,A项正确;
B. Na2O2与水反应会生成氢氧化钠和氧气,使水呈强碱性,不宜作自来水的消毒剂,B项错误;
C. 空气中含有二氧化碳和水蒸气,Na2O2久置于空气中其转化过程为:Na2O2→NaOH→Na2CO3•10H2O→Na2CO3,C项正确;
D. Na2O2中O元素为-1价与CO2反应时,Na2O2即作氧化剂又作还原剂,若有2 mol Na2O2参加反应,则转移的电子的物质的量为2 mol×(1-0) = 2 mol,则1 mol Na2O2反应时转移NA个电子,D项正确;
答案选B。
15.今将Fe16.8g加入到1L浓度为nmol/L的稀硝酸溶液中(假定硝酸还原产物只NO)充分反应后,Fe和HNO3均无剩余,n不可能为( )
A. 0.6 B. 0.8 C. 1.0 D. 1.2
【答案】A
【解析】
【分析】将Fe16.8g加入到1L浓度为n mol/L的稀硝酸溶液中(假定硝酸还原产物只NO)充分反应后,Fe和HNO3均无剩余,则说明有两种情况讨论,第一种是铁与硝酸刚好完全反应生成硝酸铁;第二种则是铁有剩余,但又与生成的硝酸铁反应转化为硝酸亚铁,再根据关系式采用极限思想分析作答。
【详解】铁与稀硝酸可能发生反应:
①铁与硝酸刚好完全反应生成硝酸铁,其化学方程式为:Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,则n(HNO3) = 4n(Fe) =4× = 1.2 mol;
② Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,Fe+ 2Fe(NO3)3=3Fe(NO3)2,假设全部转化为Fe(NO3)2,则结合两式可得3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)3+2NO↑+4H2O,所以此时n(HNO3) = n(Fe) = × = 0.8 mol,若溶液中溶质为Fe(NO3)3与Fe(NO3)2,则根据N元素守恒可知,n(HNO3) > 0.8 mol,
综上,硝酸的物质的量范围为:0.8 mol1.2 mol,故BCD项正确,A项不符合题意,
答案选A。
16.标准状况下,将a L H2和Cl2的混合气体点燃,充分反应后,将混合气体通入含b mol NaOH的热溶液中,气体恰好被吸收,NaOH无剩余,测得反应后溶液中含Cl-、ClO-、ClO3-,则原混合气体中H2的物质的量为( )
A. a/2 mol B. (a/22.4-b) mol C. (a/22.4-b/2) mol D. b/2 mol
【答案】C
【解析】
【分析】将混合气体通入含b mol NaOH的热溶液中,气体恰好被完全吸收,NaOH无剩余,反应后溶液中的阴离子有Cl-、ClO-、ClO-3,阳离子为Na+,则根据电荷守恒可知,溶液中n(Na+) = n(Cl-)+n(ClO-)+n(ClO3-),再根据氯元素守恒,计算混合气体中氯气的物质的量,再间接求出氢气的物质的量。
【详解】由上述分析可知,溶液中电荷守恒,即n(Na+)=n(Cl-)+n(ClO-)+n(ClO3-),根据氯元素守恒,a L H2和Cl2的混合气体中n(Cl2) = [n(Cl−)+n(ClO−)+n(ClO3−)] = n(Na+) = b mol,所以a L H2和Cl2的混合气体中n(H2) = (a/22.4-b/2) mol,故C项正确,
答案选C。
二、非选择题:共52分。
17.现有下列物质:①稀硫酸 ②小苏打 ③氨水 ④二氧化碳 ⑤FeCl3固体 ⑥稀NaOH溶液 ⑦硝酸亚铁溶液。
(1)上述物质中属于电解质的物质序号为______ 。
(2)有两种物质发生反应的离子方程式为:H++OH-=H2O,这两种物质的序号是______。
(3)加入盐酸、NaOH溶液均能发生化学反应的物质序号为______。
(4)能导电的物质序号为_______________。
(5)④与⑥充分反应后,将溶液小火蒸干,得到固体混合物。固体组成成分可能是(用化学式表示)___________________________。
(6)实验室用⑤制备胶体的化学方程式为__________________________________。如果将1molFeCl3全部制成胶体,制得的胶体________(选填“带负电”“电中性”“带正电”),胶粒数目________NA(选填“大于”“等于”“小于”)。
【答案】(1). ②⑤ (2). ①⑥ (3). ②⑦ (4). ①③⑥⑦ (5). NaOH和Na2CO3 NaHCO3和Na2CO3 (6). FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl (7). 电中性 (8). 小于
【解析】
【分析】(1)在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物为电解质;
(2)离子反应体现的是强酸与强碱反应生成水的过程;
(3)该物质与酸、碱均反应;
(4)有自由移动的离子或电子的物质能导电;
(5)④与⑥充分反应后,根据二氧化碳的用量分情况讨论;
(6)实验室用饱和FeCl3溶液滴入沸水中加热制备氢氧化铁胶体,胶体不带电,得到的胶体微粒是多个氢氧化铁的聚集体,据此分析作答;
【详解】(1)根据定义可知,①③⑥⑦虽能导电,但属于混合物,不属于电解质;④虽为化合物,但在水溶液中不是本身电离出自由移动的阴阳离子,所以不属于电解质;②和⑤属于盐,在水溶液中或熔融状态下能够导电,属于电解质,故答案为:②⑤;
(2)离子方程式为:H++OH-=H2O,说明是强酸和强碱的中和反应,上述物质中,①稀硫酸与⑥稀氢氧化钠的反应符合该离子方程式,故答案为:①⑥;
(3)②小苏打是NaHCO3的俗名,它可与H+反应生成水和二氧化碳,同时可以与OH-反应生成碳酸根离子与水;⑦硝酸亚铁溶液其溶质Fe(NO3)2遇NaOH会生成氢氧化亚铁沉淀与水,当加入盐酸时,因溶液中的硝酸根离子与氢离子结合会具有强氧化性,所以Fe2+会与H+和NO3-发生氧化还原反应,故符合题意的有:②⑦,故答案为:②⑦;
(4)上述物质中,溶液有自由移动的阴阳离子,所以导电的物质为:①③⑥⑦,故答案为:①③⑥⑦;
(5)二氧化碳与NaOH充分反应,①若CO2少量,则发生的反应为:CO2+2NaOH(过量) = Na2CO3+H2O,则溶液中溶质为NaOH和Na2CO3,水分蒸干后,得到的固体组成成分为:NaOH和Na2CO3;②CO2过量,则过量的CO2继续与生成的Na2CO3,其化学方程式为:CO2+ Na2CO3 + H2O = 2 NaHCO3,其固体组成成分可能是:NaHCO3和Na2CO3,
故答案为:NaOH和Na2CO3、NaHCO3和Na2CO3;
(6)实验室制备Fe(OH)3胶体的化学方程式为:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl,
故答案为:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl;得到的胶体不带电,即电中性;一个氢氧化铁胶粒是多个氢氧化铁的聚集体,所以1 mol FeCl3形成的胶体个数小于NA个,
故答案为:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl;电中性;小于。
18.下表是元素周期表的一部分,针对表中的①〜⑩种元素,填写下列空白:
周期
IA
IIA
ⅢA
IVA
VA
VIA
ⅦA
1
①
2
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
(1)上述元素中,形成化合物种类最多的是______(填元素符号)。
(2)元素①、④和⑤形成的化合物的电子式是______,该化合物中存在的化学键类型是______。
(3)②、③、⑦三种元素原子半径由大到小的顺序是______(用元素符号表示)。
⑤、⑥、⑦、⑧、⑨、⑩六种元素形成的简单离子,半径最小的是_________,最大的是___________(填离子符号)。
(4)⑤、⑥、⑦三种元素最髙价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序是______(用对应物质的化学式表示)。
(5)最易形成离子键的两种元素代号是_____________。
(6)能比较元素⑨和⑩非金属性强弱的实验事实是______(填字母序号)。
a.⑨的氢化物的酸性比⑩的氢化物的酸性弱
b.⑩的单质R2与H2化合比⑨的单质Q与H2化合容易,且HR的稳定性比H2Q强
c.在⑨的氢化物H2Q的水溶液中通少量⑩的单质R2气体可置换出单质Q
【答案】(1). C (2). (3). 离子键、极性键(或共价键) (4). Al、C、N(或者Al>C>N) (5). Al3+ (6). P3- (7). NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3 (8). ④⑤ (9). bc
【解析】
【分析】由元素在周期表中的位置可知,①为H,②为C,③为N,④为O,⑤为Na, ⑥为Mg,⑦为Al,⑧为P,⑨为S,⑩为Cl,据此分析作答。
【详解】根据上述分析知,
(1)形成化合物种类最多的是C,故答案为:C;
(2)元素①、④和⑤形成的化合物为NaOH,为离子化合物,其电子式为:,化合物存在的化学键为离子键与极性键(或共价键),
故答案为:;离子键、极性键(或共价键);
(3)同周期中,原子半径从左到右依次减小,同主族中,原子半径依次增大,则②、③、⑦三种元素分别是C、N和Al,所以其原子半径从大到小为:Al、C、N(或者Al>C>N),电子层数大的对应元素简单离子半径大,电子层数相同的,核电荷数小的元素简单例子半径大,则⑤、⑥、⑦、⑧、⑨、⑩元素对应的离子半径最小的是Al3+,最大的则是P3-,
故答案为:Al、C、N(或者Al>C>N);Al3+;P3-;
(4)元素的金属性越强,其最髙价氧化物对应水化物的碱性越强,则⑤、⑥、⑦三种元素最髙价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序是NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3,
故答案为:NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3;
(5)金属性较强的元素与非金属性较强的元素易形成离子键,上述元素中,金属性最强的元素为钠,非金属性最强的是氧,所以最易形成离子键两种元素代号是④⑤,
故答案为:④⑤;
(6)a.气态氢化物的稳定性可比较非金属性,而不是酸性,a项错误;
b.⑩的单质R2与H2化合比⑨的单质Q与H2化合容易,且HR的稳定性比H2Q强,可说明⑩的非金属性比⑨强,b项正确;
c.R2能从H2Q将Q置换出来,根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知,R2的氧化性大于Q,即R元素非金属性大于Q,c项正确;
答案为bc。
19.A、B、C、W均为中学常见的物质,它们之间有如下所示的转化关系(其他产物及反应条件已略去,反应可以在水溶液中进行)。
(1)若含金属W的合金是目前用量最大的合金。A是有色气体。
① 指出W在周期表中的位置___________________。
② 向装有C溶液的试管中加入NaOH溶液,观察到的实验现象为________________。过程中发生的氧化还原反应的方程式为__________________。
(2)若A、B、C、W四种物质均为气体,其中A、W为单质,C的摩尔质量为46g•mol-1。
① B的化学式为______。
② 实验室制取B时,收集方法为__________________________。
③ C与水反应时,氧化剂与还原剂物质的量之比为____________。
(3)若A为淡黄色固体单质,W为气体单质。
① 下列说法正确的是____________
A.A和W的原子价电子数相等
B.A和W对应的元素在自然界既可以以游离态存在,也可以以化合态存在
C.A在过量的W气体中燃烧,可以直接生成C
D.简单氢化物沸点H2A比H2W高
② C溶于水形成化合物D,在加热的条件下,D的浓溶液与A反应的化学方程式为_______________。
【答案】 (1). 第四周期第Ⅷ族(第4周期第Ⅷ族、第四周期Ⅷ族、第4周期Ⅷ族均可) (2). 先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色 (3). 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 (4). NO (5). 排水法收集 (6). 1:2 (7). AB (8). S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O
【解析】
【分析】(1)含金属W的合金是目前用量最大的合金,则W为Fe,A是有色气体,又能与Fe反应,所以A为Cl2,据此分析作答;
(2)A、B、C、W四种物质均为气体,其中A、W为单质,C的摩尔质量为46g•mol-1,则A为N2,W为O2,B为NO,继续与O2反应生成NO2,据此解答;
(3)A为淡黄色固体单质,W为气体单质,则A为S,W为O2,A与W反应生成SO2,继续与W反应生成SO3,据此分析。
【详解】(1)根据上述分析可知,A为Cl2,W为Fe,则转化关系为:Cl2FeCl3FeCl2
①W在元素周期表的位置为:第四周期第Ⅷ族(第4周期第Ⅷ族、第四周期Ⅷ族、第4周期Ⅷ族均可),
故答案为:第四周期第Ⅷ族(第4周期第Ⅷ族、第四周期Ⅷ族、第4周期Ⅷ族均可);
②C为FeCl2,向其中加入NaOH溶液生成白色的氢氧化亚铁沉淀,氢氧化亚铁极易被空气氧化成红褐色的氢氧化铁,所以实验现象为:先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,其化学方程式为:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,
故答案为:先产生白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色;4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3;
(2)A为N2,W为O2,其转化关系为:N2NONO2,则
①B的化学式为NO,
故答案为:NO;
②NO难溶于水,密度与空气的密度相差不大,所以用排水法收集该气体,
故答案为:排水法收集;
③C为NO2,其与水反应的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,NO2有被还原为NO,有倍氧化为HNO3,NO2即作氧化剂又作还原剂,其物质的量之比为1:2,
故答案为:1:2;
(3)A为S,W为O2,其转化关系为:SSO2SO3,则
①A. A和W的原子价电子数均为6,所以两者相等,A项正确;
B. O元素在自然界既可以以游离态氧气存在,也可以以化合态存在如氧化铝等,游离态的S元素存在于火山喷口附近或地壳的岩层里,化合态的S元素存在于火山喷出物里,B项正确;
C. S在过量的O2气体中燃烧,只能生产二氧化硫,不能直接生成三氧化硫,C项错误;
D. H2S与H2O相比,因为H2O分子间存在氢键,所以简单氢化物沸点H2A比H2W低,D项错误;
答案选AB;
② C溶于水形成化合物D,则D为H2SO4,在加热的条件下,D的浓溶液与A反应发生氧化还原反应,其化学方程式为:S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O,
故答案为:S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O。
20.已知四种短周期元素A、B、C、D的原子序数依次增大,其中A元素的原子只有一个电子层,又知A与C、B与D分别是同一主族的元素,B、D两元素原子的质子数之和是A、C两元素原子的质子数之和的二倍。请回答下列问题。
(1)由A、B两种元素可形成E、F两种化合物,写出其中一种化合物分解生成另一种化合物的化学方程式:_________________________,反应物的电子式是_________,其所含化学键为(选代码)___________。
a.离子键 b.极性共价键 c.非极性共价键
(2)以上四种元素中的部分元素之间形成的化合物,能使品红溶液褪色的物质有_______________(填化学式)。
(3)由A、B、C、D四种元素组成的化合物甲和乙,它们水溶液相互反应的离子方程式为_______________________。
【答案】(1). 2H2O2=2H2O+O2↑(条件可以是加热、MnO2、FeCl3、催化剂等) (2). (3). bc (4). H2O2、Na2O2、SO2 (5). H++HSO3- =H2O+SO2↑
【解析】
【分析】A、B、C、D是四种短周期元素,它们的原子序数依次增大,A元素的原子只有一个电子层,A与C同主族,则A为H元素;B与D同主族,分别处于二、三周期,二者质子数之和至少为11,两元素的原子核中质子数之和是A、C两元素原子核中质子数之和的二倍,C不可能为Li,可推知C为Na;则B、D质子数之和为(1+11)×2=24,令B的质子数为x、则D的质子数为x+8,则x+x+8=22,解得x=8,则B为O元素、D为S元素,据此解答。
【详解】(1)由A、B两种元素形成E、F两种化合物分别为H2O和H2O2,其中H2O2可分解生成水和氧气,其化学方程式为:2H2O2=2H2O+O2↑(条件可以是加热、MnO2、FeCl3、催化剂等),H2O2其电子式为:,分子内含极性共价键与非极性共价键,故bc正确,
故答案为:2H2O2=2H2O+O2↑(条件可以是加热、MnO2、FeCl3、催化剂等);;bc;
(2)能使品红溶液褪色,则该物质具有强氧化性或者能与品红结合成无色物质而使其褪色,符合该条件的物质有:H2O2、Na2O2、SO2,
故答案为:H2O2、Na2O2、SO2;
(3)A、B、C、D四种元素组成的化合物在水溶液中可以相互反应,这两种物质可以为亚硫酸氢钠与硫酸的反应,其离子方程式为:H++HSO3- =H2O+SO2↑,
故答案为:H++HSO3- =H2O+SO2↑。
21.某研究性学习小组设计实验验证以下规律:元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物酸性就越强。该小组设计了如图装置进行实验。拟比较C、Si、S三种元素的非金属性。
(1)推测三种元素对应的最高价氧化物的水化物酸性由强到弱的顺序是_________________(填化学式)。
(2)若B、C均为正盐,且焰色反应均为黄色。A、B、C的化学式依次为_________、__________、_________(A、C填溶质的化学式)。
(3)烧瓶中的实验现象为________________________________。
(4)固体B也可以用B的溶液代替。实验室配制0.1mol/L的B的溶液450mL,需要用托盘天平称取B_____g。
(5)有同学认为,将A中物质换为浓硝酸,其余试剂不变。则可以验证N、C、Si三元素的非金属性强弱。你认为,该同学的观点___________(选填“正确”“错误”)。理由是__________________。
【答案】(1). H2SO4、H2CO3、H2SiO3(H4SiO4也可,有大于符合也可) (2). H2SO4 (3). Na2CO3 (4). Na2SiO3 (5). 有气泡产生(或有气体生成)(强调无色气体也可;说到气味算错) (6). 5.3 (7). 错误 (8). 硝酸挥发到C中,不能确定与Na2SiO3反应的是碳酸(答到挥发性,或者硝酸与Na2SiO3反应均可)
【解析】
【分析】元素的非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性越强,由图可知应是利用最高价含氧酸的酸性强弱比较,利用强酸制弱酸原理分析,则
(1)元素的非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性越强;
(2)若B、C均为正盐,且焰色反应均为黄色,则为钠盐,即碳酸钠与硅酸钠,据此分析作答;
(3)烧瓶内为硫酸制碳酸的过程,会有二氧化碳生成;
(4)容量瓶有固定的规格;根据m = cVM计算即可;
(5)硝酸易挥发。
【详解】(1)C、Si、S的非金属性从大到小为:S > C > Si,所以其最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序为:H2SO4、H2CO3、H2SiO3(H4SiO4也可,有大于符合也可),
故答案为:H2SO4、H2CO3、H2SiO3(H4SiO4也可,有大于符合也可);
(2)有上述分析可知,B为碳酸钠,C为硅酸钠,A为S元素对应最高价氧化物的水化物硫酸,所以其化学式分别为:H2SO4;Na2CO3;Na2SiO3,故答案为:H2SO4;Na2CO3;Na2SiO3;
(3)根据强酸制弱酸的原理,可知,烧瓶内硫酸会与碳酸钠反应生成二氧化碳、硫酸钠与水,所以其实验现象为:生成气体(或有气体生成);故答案为:生成气体(或有气体生成);
(4)容量瓶的规格只有500 mL,所以所配制的B溶液的溶质为Na2CO3,其质量为m = cVM = 0.1 mol/L×500×10-3 L×106 g/mol = 5.3 g,故答案为:5.3 g;
(5)硝酸挥发到C中,不能确定与Na2SiO3反应的是碳酸,因此不能验证N、C、Si三元素的非金属性强弱,故答案为:错误;验证N、C、Si三元素的非金属性强弱。