还剩15页未读,
继续阅读
【化学】山西省晋中市和诚高中有限公司2018-2019学年高一下学期3月月考试试题(解析版)
展开
山西省晋中市和诚高中有限公司2018-2019学年高一下学期3月月考试试题
一、选择题(每个3分,共48分)
1.短周期主族元素W、X、Y、Z、R的原子序数依次增大,A、B、C、D、E、F均是由上述元素组成的中学化学常见物质,其中A是四元化合物,C是能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,D具有漂白性,E是单质。各物质之间存在如图转化关系(部分产物未标出)。下列说法不正确的是( )
A. 简单离子半径大小关系:Y>Z>R
B. 简单阴离子的还原性:W>Y>Z
C. 氢化物的沸点:Z>Y>X
D. C和E反应生成F是工业制硝酸的重要反应之一
【答案】C
【解析】
【分析】A、B、C、D、E、F均是由上述元素组成的中学化学常见物质,A是四元化合物,A与碱反应产生的 气体C能使湿润红色石蕊试纸变蓝,则该气体是NH3,A 是铵盐,A与酸反应产生B,B与具有漂白性的物质D反应产生单质E,则可推知B是CO2,D是Na2O2,E是O2,E与NH3在催化剂存在时,在加热条件下发生氧化还原反应,产生NO和水,则F是NO,A可能是酸式盐NH4HCO3,也可能是(NH4)2CO3。根据推断的物质的组成元素W、X、Y、Z、R都是短周期主族元素,原子序数依次增大,可推知W是H元素,X是C元素,Y是N元素,Z是O元素,R是Na元素,据此分析解答。
【详解】根据上述分析可知:W是H元素,X是C元素,Y是N元素,Z是O元素,R是Na元素。
A.Y、Z、R分别是N、O、Na元素,它们形成的离子电子层结构相同,离子的核电荷数越大,离子半径越小,所以简单离子半径大小关系:Y>Z>R,A正确;
B.W、Y、Z分别是H、N、O元素,元素的非金属性越强,其简单阴离子的还原性就越弱,这三种元素的非金属性Z>Y>W,所以简单离子的还原性强弱顺序是W>Y>Z,B正确;
C.X、Y、Z分别是C、N、O元素,三种元素的简单氢化物中,H2O是液体,CH4、NH3是气体,所以水的沸点最高,由于在NH3的分子之间除存在分子间作用力外,还存在氢键,增加了分子之间的吸引力,所以沸点比甲烷的高,故简单的氢化物的沸点:Z>Y>X,但C元素可以形成其它氢化物,如苯就呈液体,所以氢化物的沸点的大小关系不一定是上述关系,C错误;
D.C 是NH3,E是O2,在催化剂存在时,氨气可以被氧气氧化,反应方程式是:4NH3+5O24NO+6H2O,反应产生的NO被氧化产生NO2,NO2被水吸收得到硝酸,因此C和E反应生成F是工业生产硝酸的重要反应之一,D正确;
故合理选项是C。
2.下列离子方程式正确的是( )
A. 碳酸氢钙溶液与少量氢氧化钠反应:HCO3-+Ca2++2OH− = CaCO3↓+ CO32-+2H2O
B. 少量石灰水与过量碳酸氢钠溶液反应:HCO3-+Ca2+ +OH− =CaCO3↓+H2O
C. 向溴化亚铁溶液中通入少量氯气:2Fe2++2Br−+Cl2=2Fe3++Br2 +2Cl−
D. 向氯化铝溶液中加入过量氢氧化钠溶液:Al3++4OH−=AlO2-+2H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A. 碳酸氢钙溶液与少量氢氧化钠反应为:HCO3-+Ca2++OH− = CaCO3↓+H2O,故A错误;
B. 少量石灰水与过量碳酸氢钠溶液反应:2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O,故B错误;
C. 向溴化亚铁溶液中通入少量氯气:Cl2 + 2Fe2+=2Cl- + 2Fe3+,故C错误;
D. 向氯化铝溶液中加入过量氢氧化钠溶液:Al3++4OH−=AlO2-+2H2O,故D正确;
故选D。
3.下列说法正确的是( )
A. 常温常压下,1 mol CH4的体积是22.4 L
B. 0.1 mol Fe与Cl2完全反应失去电子数为0.2NA
C. 用激光笔照射可鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液
D. SO2能使品红溶液褪色,说明SO2有氧化性
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,因此在常温常压下1 mol CH4的体积大于22.4 L,A错误;
B.Cl2具有强的氧化性,可将变价金属氧化为+3价,所以0.1 mol Fe在氯气中完全燃烧失去电子数为0.3NA,B错误;
C. Fe(OH)3胶体用激光笔照射能够看到一条光亮的通路,而FeCl3溶液用激光笔照射无任何现象,因此可以鉴别,C正确;
D. SO2能使品红溶液褪色,只能说明SO2有漂白性,不能说明其具有氧化性,D错误;
故合理选项是C。
4.下列有关离子(或物质)的检验及结论中,正确的是( )
A. 向某溶液中滴加NaOH溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明原溶液中有NH4+
B. 某溶液中加硝酸银溶液生成白色沉淀,说明原溶液中有Cl-
C. 取少量试液于试管中,加入稀硝酸酸化的氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,说明试液中含有SO42-
D. 向某溶液中先滴加几滴氯水,再滴入几滴KSCN溶液后变成红色,说明原溶液中有Fe3+
【答案】A
【解析】
【详解】A.能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气,可说明原溶液中有NH4+,故A正确;
B.白色沉淀可能为碳酸银,氯化银等,则原溶液中可能有Cl-或CO32-,故B错误;
C.取少量试液于试管中,加入稀硝酸酸化的氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,说明原溶液中可能含有SO32-、SO42-或Ag+,故C 错误;
D. 向某溶液中先滴加几滴氯水,再滴入几滴KSCN溶液后变成红色,则原溶液中可能有Fe3+或Fe2+,但不能确定一定有哪种,故D错误;
故选A。
5.以下实验操作过程中,溶液里无固体物质析出的是( )
A. 向CuCl2溶液中加入钠的小颗粒 B. 向Fe2(SO4)3溶液中加入少量铜粉
C. 向Mg(NO3)2溶液中加入Na2O2粉末 D. 向Fe(OH)3胶体中逐滴加稀硫酸
【答案】B
【解析】
【分析】A.钠先与溶剂水反应,产物再与氯化铜反应;
B.根据铁离子的强氧化性分析;
C.过氧化钠与水先反应,反应的产物再与溶质Mg(NO3)2发生复分解反应;
D.利用胶体的胶粒带电荷分析。
【详解】A.钠的小颗粒与溶液中的水反应产生氢氧化钠,氢氧化钠和氯化铜发生复分解反应生成氢氧化铜沉淀,A错误;
B. Fe2(SO4)3溶液中加入少量铜粉,二者发生反应产生硫酸亚铁和硫酸铜,没有固体析出,B正确;
C.Na2O2粉末与水反应产生氢氧化钠,氢氧化钠与硝酸镁发生复分解反应产生氢氧化镁沉淀,C错误;
D.向Fe(OH)3胶体中逐滴加稀硫酸,首先是Fe(OH)3胶粒上的正电荷被中和,胶体发生聚沉现象,形成沉淀,然后再发生酸碱中和反应,产生硫酸铁和水。在实验操作过程中,溶液里有固体物质析出,D错误;
故合理选项是B。
6.铯-139可用于超高精度原子钟,下列对于和描述错误的是( )
A. 核外电子数不同
B. 化学性质相同
C. 质量数不同
D. 互为同位素
【答案】A
【解析】
【详解】A. 二者互为同位素,核外电子数相同,故A错误;
B. 同位素具有相同的化学性质,故B正确;
C. 互为同位素的原子具有相同的质子数,不同中子数,则其质量数不同,故C正确;
D. 和具有相同的质子数,不同中子数,互为同位素,故D正确;
故选A。
7.下列关于纯净物、混合物、强电解质、弱电解质和非电解质的正确组合是( )
纯净物
混合物
强电解质
弱电解质
非电解质
A
盐酸
水煤气
硫酸
醋酸
干冰
B
冰醋酸
铝热剂
硫酸钡
亚硫酸
二氧化硫
C
纯碱
天然气
苛性钾
氢硫酸
碳酸钙
D
玻璃
盐酸
氯化钠
次氯酸
氯气
【答案】B
【解析】A.盐酸是HCl的水溶液,属于混合物,故A错误; B.冰醋酸是纯净物,铝热剂是混合物,硫酸钡是强电解质,亚硫酸是弱酸,属于弱电解质,二氧化硫是非电解质,故B正确;C.碳酸钙是盐,属于强电解质,不是非电解质,故C错误;D.玻璃是混合物,氯气是单质,不是电解质,也不是非电解质,故D错误;答案为B。
8.2018年是“2025中国制造”启动年,而化学与生活生产社会可持续发展密切相关。下列有关化学知识的说法错误的是( )
A. “玉兔二号”月球车底盘和车轮由SiC颗粒增强铝基复合材料制成,这是由于该复合材料具有重量轻、高刚度、高耐磨、耐冲击的特点
B. 我国发射的“北斗组网卫星”所使用的碳纤维,是一种非金属材料
C. 高纯二氧化硅广泛用于制作光导纤维,光导纤维遇强碱会“断路”
D. 钾一钠合金可用于原子反应堆的导热剂,钾与钠都属于短周期主族元素
【答案】D
【解析】
【详解】A. SiC颗粒增强铝基复合材料具有重量轻、高刚度、高耐磨、耐冲击的特点,这也正是“玉兔二号”月球车底盘和车轮用该复合材料的原因,故A项正确;
B. 碳纤维主要成分为C,属于无机非金属,则碳纤维是一种非金属材料,故B项正确;
C. 二氧化硅具有良好的光学特性,是制造光导纤维主要原料,为酸性氧化物,能够与强碱反应生成硅酸盐,所以光导纤维遇强碱会“断路”,故C项正确;
D. 短周期是指元素周期表的前三周期,而钾位于元素周期表第四周期IA族,不属于短周期元素,故D项错误;
答案选D。
9.NA表示阿伏加德罗常数,则下列说法正确的是( )
A. 标况下,22.4L纯净的NO2溶于水转移电子数为2NA/3
B. 2.3g Na(23)常温下在空气中充分反应和在空气中点燃失电子数之比为1:2
C. 7.8gNa2O2(78)与H2O反应转移电子数为0.2NA
D. 5.6g Fe(56)与Cl2完全反应,失电子数为2 NA
【答案】A
【解析】
【详解】A. 标况下,22.4LNO2的物质的量为1mol,与水反应的方程式为3NO2+H2O=2 HNO3+ NO,反应中3mol NO2转移2mol电子,所以1mol NO2转移电子数为2NA/3,故A正确;
B. 2.3g Na为0.1mol,根据钠原子守恒,无论在空气中充分反应还是在空气中点燃进行反应,转移的电子数均为0.1mol,故B错误;
C. 7.8gNa2O2为0.1mol,与水反应生成氢氧化钠和氧气,方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+ O2↑,反应中氧化剂和还原剂均是过氧化钠,2mol过氧化钠转移2mol电子,所以0.1mol过氧化钠转移0.1mol电子,故C 错误;
D. 5.6g Fe为0.1mol,与Cl2完全反应生成氯化铁,失电子数为0.3NA,故D错误;
故选A。
10.下列除去杂质的实验方法正确的是(括号里为杂质)( )
A. Cl2( HCl):通入饱和NaHCO3溶液
B. K2CO3( NaHCO3):置于坩埚中加热
C. FeCl2( FeCl3):加入足量铜粉,过滤
D. NaCl( I2):加入CCl4后,振荡、静置分液
【答案】D
【解析】
【详解】A.除去Cl2中的少量HCl:通入饱和NaHCO3溶液,会生成二氧化碳杂质,而且氯气也会与其反应,应该改为饱和氯化钠溶液,故A错误;
B.除去K2CO3固体中少量NaHCO3:置于坩埚中加热NaHCO3会分解生成碳酸钠,还是有杂质碳酸钠,故B错误;
C.除去FeCl2溶液中的少量FeCl3:加入足量铜粉和氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁,有新的杂质氯化铜,故C错误;
D.除去NaCl溶液中混有的I2:加入四氯化碳后,振荡、静置分液可将碘单质萃取到四氯化碳层与NaCl溶液分离,故D正确;
正确答案:D。
11.下列叙述中,不正确的是( )
A. 久置在空气中的NaOH溶液,加盐酸时有气体产生
B. 50 mL 12 mol·L-1的浓盐酸与足量的MnO2反应,生成Cl2的量小于0.15 mol
C. 在常温下,浓H2SO4不与Cu反应,是因为铜被钝化
D. 用浓氨水可检验氯气管道是否漏气
【答案】C
【解析】
【分析】A.NaOH溶液会吸收空气中的CO2生成Na2CO3;
B.与足量的MnO2反应,浓盐酸成为稀盐酸后,反应停止,故得到的n(Cl2)<0.15 mol;
C.浓H2SO4不能使铜钝化,铜与浓硫酸需要加热反应;
D.氨气与氯气反应产生白烟氯化铵;
【详解】A、久置于空气中的氢氧化钠溶液,生成碳酸钠,加盐酸时,碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳,选项A正确;
B.浓盐酸成为稀盐酸后,反应停止,故得到的n(Cl2)<0.15 mol,选项B正确;
C.浓H2SO4不能使铜钝化,铜与浓硫酸需要加热才能反应,选项C正确;
D.氯气泄漏遇到浓氨水分解产生的氨气,反应产生白烟氯化铵,故可用浓氨水可检验氯气管道是否漏气,选项D正确。
答案选C。
12.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是原子半径最小的元素,Y原子最外层电子数是次外层的3倍;Z与X处于同一主族,W的原子序数是Y的2倍。下列叙述不正确的是( )
A. 原子半径的大小顺序:r(Z)>r(W)>r(Y)>r(X)
B. Y的气态氢化物的热稳定性比W的弱
C. X、Y两种元素可形成化合物X2Y、X2Y2
D. Z、W两种元素最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应
【答案】B
【解析】
【分析】短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是原子半径最小的元素,则X为H元素;Y原子最外层电子数是次外层的3倍,Y原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,则Y为O元素;Z与X处于同一主族,Z的原子序数大于O,则Z为Na元素;W的原子序数是Y的2倍,则W原子序数为16,则W为S元素,据此解答。
【详解】综上所述可知X为H元素,Y为O元素,Z为Na元素,W为S元素。
A.同周期元素自左而右原子半径逐渐减小,原子核外电子层越多原子半径越大,故原子半径的大小顺序:Na>S>O>H,即r(Z)>r(W)>r(Y)>r(X),A正确;
B.元素的非金属性越强,其简单氢化物就越稳定。由于非金属性Y>W,所以元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的强,B错误;
C. X为H元素,Y为O元素,这两种元素形成的化合物有H2O、H2O2,C正确;
D. Z为Na元素,W为S元素,两种元素最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH、H2SO4,一种物质是强碱,一种是强酸,二者可以发生酸碱中和反应,产生硫酸钠和水,D正确;
故合理选项是B。
13.已知短周期元素的四种离子aA2+、bB+、cC3-、dD-具有相同的电子层结构,则下列叙述中正确的是( )
A. 原子半径:B>A>C>D
B. 原子序数:D>C>B>A
C. 离子半径:C3->D->A2+>B+
D. 氧化性:A2+>B+,还原性:C3-<D-
【答案】A
【解析】
【分析】短周期元素的四种离子aA2+、bB+、cC3-、dD-具有相同的电子层结构,所以有
a-2=b-1=c+3=d+1,且A、B在周表中C、D的下一周期,原子序数a>b>d>c。
【详解】A. A、B在周表中C、D的下一周期,且原子序数a>b>d>c,核外电子层数越多,半径越大,同周期元素原子序数越大,半径越小,则有原子半径:B>A>C>D,故A正确;
B. 短周期元素的四种离子aA2+、bB+、cC3-、dD-具有相同的电子层结构,所以有a-2=b-1=c+3=d+1,且A、B在周表中C、D的下一周期,原子序数a>b>d>c,故B错误;
C. aA2+、bB+、cC3-、dD-具有相同的电子层结构,核电荷数越大,离子半径越小,核电荷数a>b>d>c,所以离子半径C3->D->B+>A2+,故C错误;
D.同周期从左往右,元素金属性减弱,对应阳离子的氧化性增强;元素非金属性增强,对应阴离子的还原性减弱,故氧化性:A2+>B+,还原性:C3->D-,故D错误;
故选A。
14.短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大。X与W同主族,且X最外层电子数是内层电子数的2倍。Y是ⅤA族元素,Z是地壳中含量最高的金属元素。下列叙述正确的是( )
A. 原子半径:Z > Y > X
B. W的氧化物能与某些酸反应
C. 元素Y形成的氧化物只有一种
D. X的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
【答案】B
【解析】
【详解】短周期元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,Z 是地壳中含量最高的金属元素,Z为Al元素,X与W同主族,且X最外层电子数是内层电子数的2倍,则X为C元素,W为Si元素,Y是ⅤA族元素,则Y为N元素,
A.同周期随原子序数增大原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,故原子半径Al>C>N,即Z> X > Y,故A错误;
B. W为Si元素,Si的氧化物SiO2能与氢氟酸反应,故B正确;
C. Y为N元素,N的氧化物有NO、NO2等多种,故C错误;
D. X为C元素,W为Si元素,碳和硅同主族,同一主族从上到下非金属性逐渐减弱,气态氢化物稳定性逐渐减弱,即X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强,故D错误。
答案选B。
15.W、X、Y、Z四种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示。W、X、Y、Z原子的最外层电子数之和为21。下列说法中错误的是( )
A. 元素X的单质能与强酸、强碱反应
B. 元素W、X与钠元素可形成化合物Na3XW6
C. 气态氢化物的稳定性:W>Y
D. 简单阴离子的还原性:W>Z
【答案】D
【解析】
【分析】由W、X、Y、Z四种短周期元素在周期表中的相对位置可知,W处于第二周期,X、Y、Z处于第三周期,设X的原子最外层电子数为a,则Y的最外层电子数是a+2,Z的最外层电子数是a+3,W的最外层电子数是a+4,W、X、Y、Z原子的最外层电子数之和为21,a+ a+2+ a+3+a+4=21,解得a=3,故X是Al,Y是P,Z是S,W是F。
【详解】A. X是Al,能与强酸和强碱反应,故A正确;
B. 元素W、X分别为F、Al,与钠元素可形成化合物Na3AlF6,故B正确;
C. 非金属性W>Y,故气态氢化物的稳定性:W>Y,故C正确;
D.非金属性Z
故选D。
16.有一未知的无色溶液,只可能含有以下离子中的若干种(忽略由水电离产生的H+、OH-):H+、NH4+、K+、Mg2+、Cu2+、Al3+、NO3-、CO32-、SO42-,现取三份100 mL溶液进行如下实验: ①第一份加足量AgNO3溶液后,有白色沉淀产生
②第二份加足量BaCl2溶液后,有白色沉淀产生,经洗涤、干燥后,沉淀质量为6.99 g
③第三份逐滴滴加NaOH溶液,测得沉淀与NaOH溶液的体积关系如图
根据上述实验,以下推测不正确的是( )
A. 原溶液一定不存在H+、Cu2+、CO32-
B. 不能确定原溶液是否含有K+、NO3-
C. 实验所加的NaOH的浓度为2 mol/L
D. 原溶液一定含Mg2+、Al3+、NH4+,且n(Mg2+)∶n(Al3+)∶n(NH4+)=1∶1∶2
【答案】B
【解析】
【详解】根据无色溶液可知,有颜色的离子不能存在,一定不含蓝色的Cu2+;①第一份加足量AgNO3溶液后,有白色沉淀产生,所以推断一定有CO32-、SO42-两种离子中的至少一种离子;③第三份逐滴滴加NaOH 溶液,立即产生沉淀,说明溶液中不含有H+;当沉淀最大时,继续滴加氢氧化钠溶液,沉淀部分又溶解,可知沉淀中含有Al(OH)3,原溶液中一定含有Al3+、Mg2+;图像中有一段平台,说明加入OH-时无沉淀生成,说明含有NH4+,此时发生反应:NH4++OH-=NH3·H2O,最后还有沉淀剩余,说明沉淀为Mg(OH)2,溶液中含Mg2+,由于Mg2+和CO32-会发生反应形成MgCO3沉淀而不能大量共存,所以溶液中一定不含CO32-;②第二份溶液中加足量BaCl2溶液后,有白色沉淀产生,经洗涤、干燥后,沉淀质量为6.99 g,说明含有SO42-,沉淀为BaSO4,根据S元素守恒,可得溶液中n(SO42-)==0.03 mol。A.通过以上分析知,溶液中一定不存在H+、Cu2+、CO32-,A正确;
B.Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,根据方程式可知n[Al(OH)3]=n(NaOH)=2mol/L×0.005L=0.01mol, c(Al3+)==0.1mol/L,在25ml-35mL时发生反应:NH4++OH-=NH3·H2O 可知n(NH4+)=n(NaOH)=2mol/L×0.010L=0.02mol,c(NH4+)==0.2 mol/L,根据前面分析可知n(SO42-)==0.03 mol,所以c(SO42-)==0.3 mol/L,3c(Al3+)+c(NH4+)+2c(Mg2+)>2c(SO42-),根据溶液呈电中性可知溶液中一定还存在阴离子——NO3-,B错误
C.当加入40 mL NaOH溶液时,剩余的沉淀是Mg(OH)2,n[Mg(OH)2]=0.01 mol,根据原子守恒知,n(Mg2+)=0.01 mol,c(Mg2+)==0.1 mol/L,生成0.01 mol Mg(OH)2需要NaOH的物质的量为:n(NaOH)=2n(Mg2+)=0.02 mol,Al(OH)3和NaOH反应生成NaAlO2需要NaOH溶液的体积是5 mL,则Al3+和NaOH溶液反应生成Al(OH)3沉淀时需要NaOH溶液的体积是15 mL,则生成Mg(OH)2需要NaOH溶液的体积是10 mL,所以c(NaOH)==2 mol/L,C正确;
D.由于溶液的体积相同,所以微粒的物质的量浓度比等于它们的物质的量的比。根据前面分析可知在原溶液中含有Mg2+、Al3+、NH4+,n(Mg2+)∶n(Al3+)∶n(NH4+)=c(Mg2+)∶c(Al3+)∶c(NH4+)=0.1 mol/L :0.1 mol/L :0.2 mol/L =1∶1∶2,D正确;
故合理选项是B。
二、综合题(共52分)
17.(1)有以下物质: ①NaHSO4晶体 ②SO3③液态硫酸 ④铁 ⑤BaSO4固体 ⑥饱和FeCl3溶液 ⑦酒精(C2H5OH)⑧熔融的K2SO4,其中能导电的是__________,属于电解质的是__________,属于非电解质的是__________
(2)下列各组化学用语中:①3He、4He ② 2H2 O、1H2O ③ 1H、3H ④14N和13C质子数相同的有_________,中子数相同的有________,互为同位素的有________
(3)化学反应FeS+H2SO4(浓) Fe2(SO4)3+SO2↑ +S↓ +H2O(未配平)中:氧化产物是:__________, 还原产物是:__________
(4)请写出醋酸(CH3COOH)与氢氧化钠溶液反应的离子方程式_______
(5)盐酸可以除铁锈,请写出发生反应的离子方程式:__________
(6)工业上常用H2O2在酸性条件下氧化污水中的Fe2+,请写出离子方程式:__________
【答案】(1). ④⑥⑧ (2). ①③⑤⑧ (3). ②⑦ (4). ①②③ (5). ④ (6). ①③ (7). Fe2(SO4)3;S (8). SO2 (9). CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O (10). Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O (11). 2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
【解析】
【分析】(1)电解质和非电解质的前提必须是化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。常见的电解质有:酸、碱、盐、活泼金属氧化物,水;常见的非电解质有:蔗糖、酒精,淀粉等大多数的有机物,非金属氧化物,氨气等。
(2)质子数相同,中子数不同的原子互为同位素。
(3)化学反应FeS+H2SO4(浓) Fe2(SO4)3+SO2↑ +S↓ +H2O中铁元素化合价+2变化为+3价,被氧化得到氧化产物Fe2(SO4)3,FeS中硫元素化合价-2价变化为0价,化合价升高失电子被氧化,得到氧化产物S,硫酸中硫元素化合价+6价变化为+4价,被还原得到还原产物SO2。
(4)醋酸(CH3COOH)与氢氧化钠溶液反应生成醋酸钠和水,醋酸为弱电解质,反应的离子方程式为:CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O。
(5)盐酸可以除铁锈是氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。
(6)工业上常用H2O2在酸性条件下氧化污水中的Fe2+,生成铁离子和水,结合电荷守恒、电子守恒、原子守恒配平得到离子方程式为:2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
【详解】(1)①NaHSO4晶体不能导电,熔融或水溶液中能导电,属于电解质;②SO3不能导电,本身不能电离,属于非电解质;③液态硫酸不能导电,溶于水导电,属于电解质;④铁里有自由电子能导电,是单质,既不是电解质也不是非电解质;⑤BaSO4固体不能导电,熔融状态导电,是电解质;⑥饱和FeCl3溶液 能导电,是混合物,既不是电解质也不是非电解质;⑦酒精(C2H5OH)不能导电,属于非电解质;⑧熔融的K2SO4存在自由移动的离子能导电,属于电解质;故其中能导电的是④⑥⑧;属于电解质的是①③⑤⑧,属于非电解质的是②⑦,故答案为:④⑥⑧;①③⑤⑧;②⑦。
(2)质子数相同的是同种元素,故质子数相同的有①②③;中子数=质量数-质子数,中子数相同的有④;质子数相同,中子数不同的原子互为同位素,互为同位素的有①③,故答案为:①②③;④;①③。
(3)化学反应FeS+H2SO4(浓) Fe2(SO4)3+SO2↑ +S↓ +H2O中铁元素化合价+2变化为+3价,被氧化得到氧化产物Fe2(SO4)3,FeS中硫元素化合价-2价变化为0价,化合价升高失电子被氧化,得到氧化产物S,硫酸中硫元素化合价+6价变化为+4价,被还原得到还原产物SO2,故答案为:Fe2(SO4)3,S;SO2。
(4)醋酸(CH3COOH)与氢氧化钠溶液反应生成醋酸钠和水,醋酸为弱电解质,反应的离子方程式为:CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O,故答案为:CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O。
(5)盐酸可以除铁锈是氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,故答案为:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。
(6)工业上常用H2O2在酸性条件下氧化污水中的Fe2+,生成铁离子和水,结合电荷守恒、电子守恒、原子守恒配平得到离子方程式为:2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案为:2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
18.下表是元素周期表的一部分,表中所列字母分别代表某一元素。根据表中所列元素回答下列问题:
(1)元素d在周期表中的位置是_____________,h与f原子序数相差______________
(2)b、c、f的简单离子半径最小的是___________(填离子符号),原子半径最小的是______(填化学式)
(3)表中第三周期元素的非金属性最强是_________(用元素符号表示), e、f、g三种元素的气态氢化物最不稳定的是__________(用化学式表示)
(4)g元素与b元素的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式为________________________
利用元素周期表,我们可以认识更多元素的性质
(5)元素周期表位于对角线的两种元素其性质相似称之为对角线规则。根据周期表对角线规律,金属Be单质及其化合物的性质与铝单质及其化合物的性质相似。则鉴别Be(OH)2和Mg(OH)2可选用的试剂为__________溶液
(6)铅(Pb)、锡(Sn)、锗(Ge)与元素(C)、硅(Si)同主族,常温下其单质在空气中,锡、锗不反应而铅表面生成一层氧化铅;锗与盐酸不反应,而锡与盐酸反应。由此可得出以下结论:
① 锗的原子序数为__________;
② 铅(Pb)、锡(Sn)、锗(Ge)的+4价氢氧化物的碱性由强到弱的顺序为__________(填化学式)
(7)最近,德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换,该成果将在量子计算机研究方面带来最重大突破。己知铷(Rb)是37号元素,质量数是85,与钠同主族。回答下列问题:
①铷在周期表中的位置为___________________
②同主族元素的同类化合物的性质相似,请写出:
AlCl3与过量的RbOH反应的离子方程式:_____________________________
③现有铷和另一种碱金属形成的混合金属50g,当它与足量水反应时,放出标准状况下的氢气22.4L,这种碱金属可能是__________
A.Li(7) B.Na(23) C.K(40) D.Cs(133)
【答案】(1). 第三周期ⅢA族 (2). 18 (3). Mg2+ (4). S (5). Cl (6). PH3 (7). NaOH+HClO4=NaClO4+H2O (8). NaOH (9). 32 (10). Pb(OH)4> Sn(OH)4> Ge(OH)4 (11). 第五周期ⅠA族 (12). Al3++4OH-= AlO2-+2H2O (13). AB
【解析】
【分析】由元素在周期表中的位置可知,a为N,b为Na,C为Mg,d为Al,e为P,f为S,g为Cl,h为Se。
(1)周期序数=电子层数,主族序数等于最外层电子数。
(2)f的离子有3个电子层,b、c的离子有两个电子层且具有相同的电子层结构,原子序数大,离子半径小。
(3)同一周期,从左往右,非金属性逐渐增强。
(4)g元素与b元素的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式为:NaOH+HClO4=NaClO4+H2O.
(5)Be(OH)2是两性氢氧化物,既能和强酸反应又能和强碱反应。
(6)① 锗的原子序数为32。
②同一主族从上往下,金属性逐渐增强,最高价氧化物的水化物的碱性逐渐增强 。
(7)①铷(Rb)是37号元素,铷在周期表中的位置为第五周期ⅠA族。
②铷(Rb)是37号元素,质量数是85,与钠同主族,AlCl3与过量的RbOH反应的离子方程式为:Al3++4OH-= AlO2-+2H2O。
③铷和水反应的化学方程式为2Rb+2H2O=2RbOH+H2↑,氢气的物质的量为1mol,由2M+2H2O=2MOH+ H2↑,
2 1
2 mol 1mol
则金属的平均摩尔质量为50g/2 mol=25g/mol,Rb的摩尔质量为85g/mol,则另一碱金属的摩尔质量一定小于25g/mol,所以另一碱金属可能是Li(7) 或Na(23)。
【详解】由元素在周期表中的位置可知,a为N,b为Na,C为Mg,d为Al,e为P,f为S,g为Cl,h为Se。
(1)周期序数=电子层数,主族序数等于最外层电子数,元素d在周期表中的位置是第三周期ⅢA族,h与f原子序数相差18 ,故答案为:第三周期ⅢA族;18。
(2)f的离子有3个电子层,b、c的离子有两个电子层且具有相同的电子层结构,原子序数大,离子半径小,故简单离子半径最小的是Mg2+,原子半径最小的是S,故答案为:Mg2+;S。
(3)同一周期,从左往右,非金属性逐渐增强,故第三周期元素的非金属性最强是Cl,e为P,f为S,g为Cl,气态氢化物最不稳定的是PH3,故答案为:Cl;PH3。
(4)g元素与b元素的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式为:NaOH+HClO4=NaClO4+H2O,故答案为:NaOH+HClO4=NaClO4+H2O。
(5)根据题意,金属Be单质及其化合物的性质与铝单质及其化合物的性质相似,所以Be(OH)2是两性氢氧化物,既能和强酸反应又能和强碱反应,鉴别Be(OH)2和Mg(OH)2可选用的试剂为NaOH,故答案为:NaOH。
(6)① 锗的原子序数为32,故答案为:32。
②同一主族从上往下,金属性逐渐增强,最高价氧化物的水化物的碱性逐渐增强 ,故铅(Pb)、锡(Sn)、锗(Ge)的+4价氢氧化物的碱性由强到弱的顺序为Pb(OH)4> Sn(OH)4> Ge(OH)4,故答案为:Pb(OH)4> Sn(OH)4> Ge(OH)4。
(7)①铷(Rb)是37号元素,铷在周期表中的位置为第五周期ⅠA族,故答案为:第五周期ⅠA族。
②铷(Rb)是37号元素,质量数是85,与钠同主族,AlCl3与过量的RbOH反应的离子方程式为:Al3++4OH-= AlO2-+2H2O,故答案为:Al3++4OH-= AlO2-+2H2O。
③铷和水反应的化学方程式为2Rb+2H2O=2RbOH+H2↑,氢气的物质的量为1mol,由2M+2H2O=2MOH+ H2↑,
2 1
2 mol 1mol
则金属的平均摩尔质量为50g/2 mol=25g/mol,Rb的摩尔质量为85g/mol,则另一碱金属的摩尔质量一定小于25g/mol,所以另一碱金属可能是Li(7) 或Na(23),故答案为:AB。
一、选择题(每个3分,共48分)
1.短周期主族元素W、X、Y、Z、R的原子序数依次增大,A、B、C、D、E、F均是由上述元素组成的中学化学常见物质,其中A是四元化合物,C是能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,D具有漂白性,E是单质。各物质之间存在如图转化关系(部分产物未标出)。下列说法不正确的是( )
A. 简单离子半径大小关系:Y>Z>R
B. 简单阴离子的还原性:W>Y>Z
C. 氢化物的沸点:Z>Y>X
D. C和E反应生成F是工业制硝酸的重要反应之一
【答案】C
【解析】
【分析】A、B、C、D、E、F均是由上述元素组成的中学化学常见物质,A是四元化合物,A与碱反应产生的 气体C能使湿润红色石蕊试纸变蓝,则该气体是NH3,A 是铵盐,A与酸反应产生B,B与具有漂白性的物质D反应产生单质E,则可推知B是CO2,D是Na2O2,E是O2,E与NH3在催化剂存在时,在加热条件下发生氧化还原反应,产生NO和水,则F是NO,A可能是酸式盐NH4HCO3,也可能是(NH4)2CO3。根据推断的物质的组成元素W、X、Y、Z、R都是短周期主族元素,原子序数依次增大,可推知W是H元素,X是C元素,Y是N元素,Z是O元素,R是Na元素,据此分析解答。
【详解】根据上述分析可知:W是H元素,X是C元素,Y是N元素,Z是O元素,R是Na元素。
A.Y、Z、R分别是N、O、Na元素,它们形成的离子电子层结构相同,离子的核电荷数越大,离子半径越小,所以简单离子半径大小关系:Y>Z>R,A正确;
B.W、Y、Z分别是H、N、O元素,元素的非金属性越强,其简单阴离子的还原性就越弱,这三种元素的非金属性Z>Y>W,所以简单离子的还原性强弱顺序是W>Y>Z,B正确;
C.X、Y、Z分别是C、N、O元素,三种元素的简单氢化物中,H2O是液体,CH4、NH3是气体,所以水的沸点最高,由于在NH3的分子之间除存在分子间作用力外,还存在氢键,增加了分子之间的吸引力,所以沸点比甲烷的高,故简单的氢化物的沸点:Z>Y>X,但C元素可以形成其它氢化物,如苯就呈液体,所以氢化物的沸点的大小关系不一定是上述关系,C错误;
D.C 是NH3,E是O2,在催化剂存在时,氨气可以被氧气氧化,反应方程式是:4NH3+5O24NO+6H2O,反应产生的NO被氧化产生NO2,NO2被水吸收得到硝酸,因此C和E反应生成F是工业生产硝酸的重要反应之一,D正确;
故合理选项是C。
2.下列离子方程式正确的是( )
A. 碳酸氢钙溶液与少量氢氧化钠反应:HCO3-+Ca2++2OH− = CaCO3↓+ CO32-+2H2O
B. 少量石灰水与过量碳酸氢钠溶液反应:HCO3-+Ca2+ +OH− =CaCO3↓+H2O
C. 向溴化亚铁溶液中通入少量氯气:2Fe2++2Br−+Cl2=2Fe3++Br2 +2Cl−
D. 向氯化铝溶液中加入过量氢氧化钠溶液:Al3++4OH−=AlO2-+2H2O
【答案】D
【解析】
【详解】A. 碳酸氢钙溶液与少量氢氧化钠反应为:HCO3-+Ca2++OH− = CaCO3↓+H2O,故A错误;
B. 少量石灰水与过量碳酸氢钠溶液反应:2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O,故B错误;
C. 向溴化亚铁溶液中通入少量氯气:Cl2 + 2Fe2+=2Cl- + 2Fe3+,故C错误;
D. 向氯化铝溶液中加入过量氢氧化钠溶液:Al3++4OH−=AlO2-+2H2O,故D正确;
故选D。
3.下列说法正确的是( )
A. 常温常压下,1 mol CH4的体积是22.4 L
B. 0.1 mol Fe与Cl2完全反应失去电子数为0.2NA
C. 用激光笔照射可鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液
D. SO2能使品红溶液褪色,说明SO2有氧化性
【答案】C
【解析】
【详解】A.常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,因此在常温常压下1 mol CH4的体积大于22.4 L,A错误;
B.Cl2具有强的氧化性,可将变价金属氧化为+3价,所以0.1 mol Fe在氯气中完全燃烧失去电子数为0.3NA,B错误;
C. Fe(OH)3胶体用激光笔照射能够看到一条光亮的通路,而FeCl3溶液用激光笔照射无任何现象,因此可以鉴别,C正确;
D. SO2能使品红溶液褪色,只能说明SO2有漂白性,不能说明其具有氧化性,D错误;
故合理选项是C。
4.下列有关离子(或物质)的检验及结论中,正确的是( )
A. 向某溶液中滴加NaOH溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明原溶液中有NH4+
B. 某溶液中加硝酸银溶液生成白色沉淀,说明原溶液中有Cl-
C. 取少量试液于试管中,加入稀硝酸酸化的氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,说明试液中含有SO42-
D. 向某溶液中先滴加几滴氯水,再滴入几滴KSCN溶液后变成红色,说明原溶液中有Fe3+
【答案】A
【解析】
【详解】A.能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气,可说明原溶液中有NH4+,故A正确;
B.白色沉淀可能为碳酸银,氯化银等,则原溶液中可能有Cl-或CO32-,故B错误;
C.取少量试液于试管中,加入稀硝酸酸化的氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,说明原溶液中可能含有SO32-、SO42-或Ag+,故C 错误;
D. 向某溶液中先滴加几滴氯水,再滴入几滴KSCN溶液后变成红色,则原溶液中可能有Fe3+或Fe2+,但不能确定一定有哪种,故D错误;
故选A。
5.以下实验操作过程中,溶液里无固体物质析出的是( )
A. 向CuCl2溶液中加入钠的小颗粒 B. 向Fe2(SO4)3溶液中加入少量铜粉
C. 向Mg(NO3)2溶液中加入Na2O2粉末 D. 向Fe(OH)3胶体中逐滴加稀硫酸
【答案】B
【解析】
【分析】A.钠先与溶剂水反应,产物再与氯化铜反应;
B.根据铁离子的强氧化性分析;
C.过氧化钠与水先反应,反应的产物再与溶质Mg(NO3)2发生复分解反应;
D.利用胶体的胶粒带电荷分析。
【详解】A.钠的小颗粒与溶液中的水反应产生氢氧化钠,氢氧化钠和氯化铜发生复分解反应生成氢氧化铜沉淀,A错误;
B. Fe2(SO4)3溶液中加入少量铜粉,二者发生反应产生硫酸亚铁和硫酸铜,没有固体析出,B正确;
C.Na2O2粉末与水反应产生氢氧化钠,氢氧化钠与硝酸镁发生复分解反应产生氢氧化镁沉淀,C错误;
D.向Fe(OH)3胶体中逐滴加稀硫酸,首先是Fe(OH)3胶粒上的正电荷被中和,胶体发生聚沉现象,形成沉淀,然后再发生酸碱中和反应,产生硫酸铁和水。在实验操作过程中,溶液里有固体物质析出,D错误;
故合理选项是B。
6.铯-139可用于超高精度原子钟,下列对于和描述错误的是( )
A. 核外电子数不同
B. 化学性质相同
C. 质量数不同
D. 互为同位素
【答案】A
【解析】
【详解】A. 二者互为同位素,核外电子数相同,故A错误;
B. 同位素具有相同的化学性质,故B正确;
C. 互为同位素的原子具有相同的质子数,不同中子数,则其质量数不同,故C正确;
D. 和具有相同的质子数,不同中子数,互为同位素,故D正确;
故选A。
7.下列关于纯净物、混合物、强电解质、弱电解质和非电解质的正确组合是( )
纯净物
混合物
强电解质
弱电解质
非电解质
A
盐酸
水煤气
硫酸
醋酸
干冰
B
冰醋酸
铝热剂
硫酸钡
亚硫酸
二氧化硫
C
纯碱
天然气
苛性钾
氢硫酸
碳酸钙
D
玻璃
盐酸
氯化钠
次氯酸
氯气
【答案】B
【解析】A.盐酸是HCl的水溶液,属于混合物,故A错误; B.冰醋酸是纯净物,铝热剂是混合物,硫酸钡是强电解质,亚硫酸是弱酸,属于弱电解质,二氧化硫是非电解质,故B正确;C.碳酸钙是盐,属于强电解质,不是非电解质,故C错误;D.玻璃是混合物,氯气是单质,不是电解质,也不是非电解质,故D错误;答案为B。
8.2018年是“2025中国制造”启动年,而化学与生活生产社会可持续发展密切相关。下列有关化学知识的说法错误的是( )
A. “玉兔二号”月球车底盘和车轮由SiC颗粒增强铝基复合材料制成,这是由于该复合材料具有重量轻、高刚度、高耐磨、耐冲击的特点
B. 我国发射的“北斗组网卫星”所使用的碳纤维,是一种非金属材料
C. 高纯二氧化硅广泛用于制作光导纤维,光导纤维遇强碱会“断路”
D. 钾一钠合金可用于原子反应堆的导热剂,钾与钠都属于短周期主族元素
【答案】D
【解析】
【详解】A. SiC颗粒增强铝基复合材料具有重量轻、高刚度、高耐磨、耐冲击的特点,这也正是“玉兔二号”月球车底盘和车轮用该复合材料的原因,故A项正确;
B. 碳纤维主要成分为C,属于无机非金属,则碳纤维是一种非金属材料,故B项正确;
C. 二氧化硅具有良好的光学特性,是制造光导纤维主要原料,为酸性氧化物,能够与强碱反应生成硅酸盐,所以光导纤维遇强碱会“断路”,故C项正确;
D. 短周期是指元素周期表的前三周期,而钾位于元素周期表第四周期IA族,不属于短周期元素,故D项错误;
答案选D。
9.NA表示阿伏加德罗常数,则下列说法正确的是( )
A. 标况下,22.4L纯净的NO2溶于水转移电子数为2NA/3
B. 2.3g Na(23)常温下在空气中充分反应和在空气中点燃失电子数之比为1:2
C. 7.8gNa2O2(78)与H2O反应转移电子数为0.2NA
D. 5.6g Fe(56)与Cl2完全反应,失电子数为2 NA
【答案】A
【解析】
【详解】A. 标况下,22.4LNO2的物质的量为1mol,与水反应的方程式为3NO2+H2O=2 HNO3+ NO,反应中3mol NO2转移2mol电子,所以1mol NO2转移电子数为2NA/3,故A正确;
B. 2.3g Na为0.1mol,根据钠原子守恒,无论在空气中充分反应还是在空气中点燃进行反应,转移的电子数均为0.1mol,故B错误;
C. 7.8gNa2O2为0.1mol,与水反应生成氢氧化钠和氧气,方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+ O2↑,反应中氧化剂和还原剂均是过氧化钠,2mol过氧化钠转移2mol电子,所以0.1mol过氧化钠转移0.1mol电子,故C 错误;
D. 5.6g Fe为0.1mol,与Cl2完全反应生成氯化铁,失电子数为0.3NA,故D错误;
故选A。
10.下列除去杂质的实验方法正确的是(括号里为杂质)( )
A. Cl2( HCl):通入饱和NaHCO3溶液
B. K2CO3( NaHCO3):置于坩埚中加热
C. FeCl2( FeCl3):加入足量铜粉,过滤
D. NaCl( I2):加入CCl4后,振荡、静置分液
【答案】D
【解析】
【详解】A.除去Cl2中的少量HCl:通入饱和NaHCO3溶液,会生成二氧化碳杂质,而且氯气也会与其反应,应该改为饱和氯化钠溶液,故A错误;
B.除去K2CO3固体中少量NaHCO3:置于坩埚中加热NaHCO3会分解生成碳酸钠,还是有杂质碳酸钠,故B错误;
C.除去FeCl2溶液中的少量FeCl3:加入足量铜粉和氯化铁反应生成氯化铜和氯化亚铁,有新的杂质氯化铜,故C错误;
D.除去NaCl溶液中混有的I2:加入四氯化碳后,振荡、静置分液可将碘单质萃取到四氯化碳层与NaCl溶液分离,故D正确;
正确答案:D。
11.下列叙述中,不正确的是( )
A. 久置在空气中的NaOH溶液,加盐酸时有气体产生
B. 50 mL 12 mol·L-1的浓盐酸与足量的MnO2反应,生成Cl2的量小于0.15 mol
C. 在常温下,浓H2SO4不与Cu反应,是因为铜被钝化
D. 用浓氨水可检验氯气管道是否漏气
【答案】C
【解析】
【分析】A.NaOH溶液会吸收空气中的CO2生成Na2CO3;
B.与足量的MnO2反应,浓盐酸成为稀盐酸后,反应停止,故得到的n(Cl2)<0.15 mol;
C.浓H2SO4不能使铜钝化,铜与浓硫酸需要加热反应;
D.氨气与氯气反应产生白烟氯化铵;
【详解】A、久置于空气中的氢氧化钠溶液,生成碳酸钠,加盐酸时,碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳,选项A正确;
B.浓盐酸成为稀盐酸后,反应停止,故得到的n(Cl2)<0.15 mol,选项B正确;
C.浓H2SO4不能使铜钝化,铜与浓硫酸需要加热才能反应,选项C正确;
D.氯气泄漏遇到浓氨水分解产生的氨气,反应产生白烟氯化铵,故可用浓氨水可检验氯气管道是否漏气,选项D正确。
答案选C。
12.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是原子半径最小的元素,Y原子最外层电子数是次外层的3倍;Z与X处于同一主族,W的原子序数是Y的2倍。下列叙述不正确的是( )
A. 原子半径的大小顺序:r(Z)>r(W)>r(Y)>r(X)
B. Y的气态氢化物的热稳定性比W的弱
C. X、Y两种元素可形成化合物X2Y、X2Y2
D. Z、W两种元素最高价氧化物对应的水化物之间能发生反应
【答案】B
【解析】
【分析】短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是原子半径最小的元素,则X为H元素;Y原子最外层电子数是次外层的3倍,Y原子只能有2个电子层,最外层电子数为6,则Y为O元素;Z与X处于同一主族,Z的原子序数大于O,则Z为Na元素;W的原子序数是Y的2倍,则W原子序数为16,则W为S元素,据此解答。
【详解】综上所述可知X为H元素,Y为O元素,Z为Na元素,W为S元素。
A.同周期元素自左而右原子半径逐渐减小,原子核外电子层越多原子半径越大,故原子半径的大小顺序:Na>S>O>H,即r(Z)>r(W)>r(Y)>r(X),A正确;
B.元素的非金属性越强,其简单氢化物就越稳定。由于非金属性Y>W,所以元素Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的强,B错误;
C. X为H元素,Y为O元素,这两种元素形成的化合物有H2O、H2O2,C正确;
D. Z为Na元素,W为S元素,两种元素最高价氧化物对应的水化物分别是NaOH、H2SO4,一种物质是强碱,一种是强酸,二者可以发生酸碱中和反应,产生硫酸钠和水,D正确;
故合理选项是B。
13.已知短周期元素的四种离子aA2+、bB+、cC3-、dD-具有相同的电子层结构,则下列叙述中正确的是( )
A. 原子半径:B>A>C>D
B. 原子序数:D>C>B>A
C. 离子半径:C3->D->A2+>B+
D. 氧化性:A2+>B+,还原性:C3-<D-
【答案】A
【解析】
【分析】短周期元素的四种离子aA2+、bB+、cC3-、dD-具有相同的电子层结构,所以有
a-2=b-1=c+3=d+1,且A、B在周表中C、D的下一周期,原子序数a>b>d>c。
【详解】A. A、B在周表中C、D的下一周期,且原子序数a>b>d>c,核外电子层数越多,半径越大,同周期元素原子序数越大,半径越小,则有原子半径:B>A>C>D,故A正确;
B. 短周期元素的四种离子aA2+、bB+、cC3-、dD-具有相同的电子层结构,所以有a-2=b-1=c+3=d+1,且A、B在周表中C、D的下一周期,原子序数a>b>d>c,故B错误;
C. aA2+、bB+、cC3-、dD-具有相同的电子层结构,核电荷数越大,离子半径越小,核电荷数a>b>d>c,所以离子半径C3->D->B+>A2+,故C错误;
D.同周期从左往右,元素金属性减弱,对应阳离子的氧化性增强;元素非金属性增强,对应阴离子的还原性减弱,故氧化性:A2+>B+,还原性:C3->D-,故D错误;
故选A。
14.短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增大。X与W同主族,且X最外层电子数是内层电子数的2倍。Y是ⅤA族元素,Z是地壳中含量最高的金属元素。下列叙述正确的是( )
A. 原子半径:Z > Y > X
B. W的氧化物能与某些酸反应
C. 元素Y形成的氧化物只有一种
D. X的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
【答案】B
【解析】
【详解】短周期元素X、Y、Z、W 的原子序数依次增大,Z 是地壳中含量最高的金属元素,Z为Al元素,X与W同主族,且X最外层电子数是内层电子数的2倍,则X为C元素,W为Si元素,Y是ⅤA族元素,则Y为N元素,
A.同周期随原子序数增大原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,故原子半径Al>C>N,即Z> X > Y,故A错误;
B. W为Si元素,Si的氧化物SiO2能与氢氟酸反应,故B正确;
C. Y为N元素,N的氧化物有NO、NO2等多种,故C错误;
D. X为C元素,W为Si元素,碳和硅同主族,同一主族从上到下非金属性逐渐减弱,气态氢化物稳定性逐渐减弱,即X的简单气态氢化物的热稳定性比W的强,故D错误。
答案选B。
15.W、X、Y、Z四种短周期元素在周期表中的相对位置如图所示。W、X、Y、Z原子的最外层电子数之和为21。下列说法中错误的是( )
A. 元素X的单质能与强酸、强碱反应
B. 元素W、X与钠元素可形成化合物Na3XW6
C. 气态氢化物的稳定性:W>Y
D. 简单阴离子的还原性:W>Z
【答案】D
【解析】
【分析】由W、X、Y、Z四种短周期元素在周期表中的相对位置可知,W处于第二周期,X、Y、Z处于第三周期,设X的原子最外层电子数为a,则Y的最外层电子数是a+2,Z的最外层电子数是a+3,W的最外层电子数是a+4,W、X、Y、Z原子的最外层电子数之和为21,a+ a+2+ a+3+a+4=21,解得a=3,故X是Al,Y是P,Z是S,W是F。
【详解】A. X是Al,能与强酸和强碱反应,故A正确;
B. 元素W、X分别为F、Al,与钠元素可形成化合物Na3AlF6,故B正确;
C. 非金属性W>Y,故气态氢化物的稳定性:W>Y,故C正确;
D.非金属性Z
16.有一未知的无色溶液,只可能含有以下离子中的若干种(忽略由水电离产生的H+、OH-):H+、NH4+、K+、Mg2+、Cu2+、Al3+、NO3-、CO32-、SO42-,现取三份100 mL溶液进行如下实验: ①第一份加足量AgNO3溶液后,有白色沉淀产生
②第二份加足量BaCl2溶液后,有白色沉淀产生,经洗涤、干燥后,沉淀质量为6.99 g
③第三份逐滴滴加NaOH溶液,测得沉淀与NaOH溶液的体积关系如图
根据上述实验,以下推测不正确的是( )
A. 原溶液一定不存在H+、Cu2+、CO32-
B. 不能确定原溶液是否含有K+、NO3-
C. 实验所加的NaOH的浓度为2 mol/L
D. 原溶液一定含Mg2+、Al3+、NH4+,且n(Mg2+)∶n(Al3+)∶n(NH4+)=1∶1∶2
【答案】B
【解析】
【详解】根据无色溶液可知,有颜色的离子不能存在,一定不含蓝色的Cu2+;①第一份加足量AgNO3溶液后,有白色沉淀产生,所以推断一定有CO32-、SO42-两种离子中的至少一种离子;③第三份逐滴滴加NaOH 溶液,立即产生沉淀,说明溶液中不含有H+;当沉淀最大时,继续滴加氢氧化钠溶液,沉淀部分又溶解,可知沉淀中含有Al(OH)3,原溶液中一定含有Al3+、Mg2+;图像中有一段平台,说明加入OH-时无沉淀生成,说明含有NH4+,此时发生反应:NH4++OH-=NH3·H2O,最后还有沉淀剩余,说明沉淀为Mg(OH)2,溶液中含Mg2+,由于Mg2+和CO32-会发生反应形成MgCO3沉淀而不能大量共存,所以溶液中一定不含CO32-;②第二份溶液中加足量BaCl2溶液后,有白色沉淀产生,经洗涤、干燥后,沉淀质量为6.99 g,说明含有SO42-,沉淀为BaSO4,根据S元素守恒,可得溶液中n(SO42-)==0.03 mol。A.通过以上分析知,溶液中一定不存在H+、Cu2+、CO32-,A正确;
B.Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,根据方程式可知n[Al(OH)3]=n(NaOH)=2mol/L×0.005L=0.01mol, c(Al3+)==0.1mol/L,在25ml-35mL时发生反应:NH4++OH-=NH3·H2O 可知n(NH4+)=n(NaOH)=2mol/L×0.010L=0.02mol,c(NH4+)==0.2 mol/L,根据前面分析可知n(SO42-)==0.03 mol,所以c(SO42-)==0.3 mol/L,3c(Al3+)+c(NH4+)+2c(Mg2+)>2c(SO42-),根据溶液呈电中性可知溶液中一定还存在阴离子——NO3-,B错误
C.当加入40 mL NaOH溶液时,剩余的沉淀是Mg(OH)2,n[Mg(OH)2]=0.01 mol,根据原子守恒知,n(Mg2+)=0.01 mol,c(Mg2+)==0.1 mol/L,生成0.01 mol Mg(OH)2需要NaOH的物质的量为:n(NaOH)=2n(Mg2+)=0.02 mol,Al(OH)3和NaOH反应生成NaAlO2需要NaOH溶液的体积是5 mL,则Al3+和NaOH溶液反应生成Al(OH)3沉淀时需要NaOH溶液的体积是15 mL,则生成Mg(OH)2需要NaOH溶液的体积是10 mL,所以c(NaOH)==2 mol/L,C正确;
D.由于溶液的体积相同,所以微粒的物质的量浓度比等于它们的物质的量的比。根据前面分析可知在原溶液中含有Mg2+、Al3+、NH4+,n(Mg2+)∶n(Al3+)∶n(NH4+)=c(Mg2+)∶c(Al3+)∶c(NH4+)=0.1 mol/L :0.1 mol/L :0.2 mol/L =1∶1∶2,D正确;
故合理选项是B。
二、综合题(共52分)
17.(1)有以下物质: ①NaHSO4晶体 ②SO3③液态硫酸 ④铁 ⑤BaSO4固体 ⑥饱和FeCl3溶液 ⑦酒精(C2H5OH)⑧熔融的K2SO4,其中能导电的是__________,属于电解质的是__________,属于非电解质的是__________
(2)下列各组化学用语中:①3He、4He ② 2H2 O、1H2O ③ 1H、3H ④14N和13C质子数相同的有_________,中子数相同的有________,互为同位素的有________
(3)化学反应FeS+H2SO4(浓) Fe2(SO4)3+SO2↑ +S↓ +H2O(未配平)中:氧化产物是:__________, 还原产物是:__________
(4)请写出醋酸(CH3COOH)与氢氧化钠溶液反应的离子方程式_______
(5)盐酸可以除铁锈,请写出发生反应的离子方程式:__________
(6)工业上常用H2O2在酸性条件下氧化污水中的Fe2+,请写出离子方程式:__________
【答案】(1). ④⑥⑧ (2). ①③⑤⑧ (3). ②⑦ (4). ①②③ (5). ④ (6). ①③ (7). Fe2(SO4)3;S (8). SO2 (9). CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O (10). Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O (11). 2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O
【解析】
【分析】(1)电解质和非电解质的前提必须是化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。常见的电解质有:酸、碱、盐、活泼金属氧化物,水;常见的非电解质有:蔗糖、酒精,淀粉等大多数的有机物,非金属氧化物,氨气等。
(2)质子数相同,中子数不同的原子互为同位素。
(3)化学反应FeS+H2SO4(浓) Fe2(SO4)3+SO2↑ +S↓ +H2O中铁元素化合价+2变化为+3价,被氧化得到氧化产物Fe2(SO4)3,FeS中硫元素化合价-2价变化为0价,化合价升高失电子被氧化,得到氧化产物S,硫酸中硫元素化合价+6价变化为+4价,被还原得到还原产物SO2。
(4)醋酸(CH3COOH)与氢氧化钠溶液反应生成醋酸钠和水,醋酸为弱电解质,反应的离子方程式为:CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O。
(5)盐酸可以除铁锈是氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。
(6)工业上常用H2O2在酸性条件下氧化污水中的Fe2+,生成铁离子和水,结合电荷守恒、电子守恒、原子守恒配平得到离子方程式为:2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
【详解】(1)①NaHSO4晶体不能导电,熔融或水溶液中能导电,属于电解质;②SO3不能导电,本身不能电离,属于非电解质;③液态硫酸不能导电,溶于水导电,属于电解质;④铁里有自由电子能导电,是单质,既不是电解质也不是非电解质;⑤BaSO4固体不能导电,熔融状态导电,是电解质;⑥饱和FeCl3溶液 能导电,是混合物,既不是电解质也不是非电解质;⑦酒精(C2H5OH)不能导电,属于非电解质;⑧熔融的K2SO4存在自由移动的离子能导电,属于电解质;故其中能导电的是④⑥⑧;属于电解质的是①③⑤⑧,属于非电解质的是②⑦,故答案为:④⑥⑧;①③⑤⑧;②⑦。
(2)质子数相同的是同种元素,故质子数相同的有①②③;中子数=质量数-质子数,中子数相同的有④;质子数相同,中子数不同的原子互为同位素,互为同位素的有①③,故答案为:①②③;④;①③。
(3)化学反应FeS+H2SO4(浓) Fe2(SO4)3+SO2↑ +S↓ +H2O中铁元素化合价+2变化为+3价,被氧化得到氧化产物Fe2(SO4)3,FeS中硫元素化合价-2价变化为0价,化合价升高失电子被氧化,得到氧化产物S,硫酸中硫元素化合价+6价变化为+4价,被还原得到还原产物SO2,故答案为:Fe2(SO4)3,S;SO2。
(4)醋酸(CH3COOH)与氢氧化钠溶液反应生成醋酸钠和水,醋酸为弱电解质,反应的离子方程式为:CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O,故答案为:CH3COOH+OH-=CH3COO-+H2O。
(5)盐酸可以除铁锈是氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水,反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O,故答案为:Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O。
(6)工业上常用H2O2在酸性条件下氧化污水中的Fe2+,生成铁离子和水,结合电荷守恒、电子守恒、原子守恒配平得到离子方程式为:2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,故答案为:2Fe2++ H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。
18.下表是元素周期表的一部分,表中所列字母分别代表某一元素。根据表中所列元素回答下列问题:
(1)元素d在周期表中的位置是_____________,h与f原子序数相差______________
(2)b、c、f的简单离子半径最小的是___________(填离子符号),原子半径最小的是______(填化学式)
(3)表中第三周期元素的非金属性最强是_________(用元素符号表示), e、f、g三种元素的气态氢化物最不稳定的是__________(用化学式表示)
(4)g元素与b元素的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式为________________________
利用元素周期表,我们可以认识更多元素的性质
(5)元素周期表位于对角线的两种元素其性质相似称之为对角线规则。根据周期表对角线规律,金属Be单质及其化合物的性质与铝单质及其化合物的性质相似。则鉴别Be(OH)2和Mg(OH)2可选用的试剂为__________溶液
(6)铅(Pb)、锡(Sn)、锗(Ge)与元素(C)、硅(Si)同主族,常温下其单质在空气中,锡、锗不反应而铅表面生成一层氧化铅;锗与盐酸不反应,而锡与盐酸反应。由此可得出以下结论:
① 锗的原子序数为__________;
② 铅(Pb)、锡(Sn)、锗(Ge)的+4价氢氧化物的碱性由强到弱的顺序为__________(填化学式)
(7)最近,德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换,该成果将在量子计算机研究方面带来最重大突破。己知铷(Rb)是37号元素,质量数是85,与钠同主族。回答下列问题:
①铷在周期表中的位置为___________________
②同主族元素的同类化合物的性质相似,请写出:
AlCl3与过量的RbOH反应的离子方程式:_____________________________
③现有铷和另一种碱金属形成的混合金属50g,当它与足量水反应时,放出标准状况下的氢气22.4L,这种碱金属可能是__________
A.Li(7) B.Na(23) C.K(40) D.Cs(133)
【答案】(1). 第三周期ⅢA族 (2). 18 (3). Mg2+ (4). S (5). Cl (6). PH3 (7). NaOH+HClO4=NaClO4+H2O (8). NaOH (9). 32 (10). Pb(OH)4> Sn(OH)4> Ge(OH)4 (11). 第五周期ⅠA族 (12). Al3++4OH-= AlO2-+2H2O (13). AB
【解析】
【分析】由元素在周期表中的位置可知,a为N,b为Na,C为Mg,d为Al,e为P,f为S,g为Cl,h为Se。
(1)周期序数=电子层数,主族序数等于最外层电子数。
(2)f的离子有3个电子层,b、c的离子有两个电子层且具有相同的电子层结构,原子序数大,离子半径小。
(3)同一周期,从左往右,非金属性逐渐增强。
(4)g元素与b元素的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式为:NaOH+HClO4=NaClO4+H2O.
(5)Be(OH)2是两性氢氧化物,既能和强酸反应又能和强碱反应。
(6)① 锗的原子序数为32。
②同一主族从上往下,金属性逐渐增强,最高价氧化物的水化物的碱性逐渐增强 。
(7)①铷(Rb)是37号元素,铷在周期表中的位置为第五周期ⅠA族。
②铷(Rb)是37号元素,质量数是85,与钠同主族,AlCl3与过量的RbOH反应的离子方程式为:Al3++4OH-= AlO2-+2H2O。
③铷和水反应的化学方程式为2Rb+2H2O=2RbOH+H2↑,氢气的物质的量为1mol,由2M+2H2O=2MOH+ H2↑,
2 1
2 mol 1mol
则金属的平均摩尔质量为50g/2 mol=25g/mol,Rb的摩尔质量为85g/mol,则另一碱金属的摩尔质量一定小于25g/mol,所以另一碱金属可能是Li(7) 或Na(23)。
【详解】由元素在周期表中的位置可知,a为N,b为Na,C为Mg,d为Al,e为P,f为S,g为Cl,h为Se。
(1)周期序数=电子层数,主族序数等于最外层电子数,元素d在周期表中的位置是第三周期ⅢA族,h与f原子序数相差18 ,故答案为:第三周期ⅢA族;18。
(2)f的离子有3个电子层,b、c的离子有两个电子层且具有相同的电子层结构,原子序数大,离子半径小,故简单离子半径最小的是Mg2+,原子半径最小的是S,故答案为:Mg2+;S。
(3)同一周期,从左往右,非金属性逐渐增强,故第三周期元素的非金属性最强是Cl,e为P,f为S,g为Cl,气态氢化物最不稳定的是PH3,故答案为:Cl;PH3。
(4)g元素与b元素的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式为:NaOH+HClO4=NaClO4+H2O,故答案为:NaOH+HClO4=NaClO4+H2O。
(5)根据题意,金属Be单质及其化合物的性质与铝单质及其化合物的性质相似,所以Be(OH)2是两性氢氧化物,既能和强酸反应又能和强碱反应,鉴别Be(OH)2和Mg(OH)2可选用的试剂为NaOH,故答案为:NaOH。
(6)① 锗的原子序数为32,故答案为:32。
②同一主族从上往下,金属性逐渐增强,最高价氧化物的水化物的碱性逐渐增强 ,故铅(Pb)、锡(Sn)、锗(Ge)的+4价氢氧化物的碱性由强到弱的顺序为Pb(OH)4> Sn(OH)4> Ge(OH)4,故答案为:Pb(OH)4> Sn(OH)4> Ge(OH)4。
(7)①铷(Rb)是37号元素,铷在周期表中的位置为第五周期ⅠA族,故答案为:第五周期ⅠA族。
②铷(Rb)是37号元素,质量数是85,与钠同主族,AlCl3与过量的RbOH反应的离子方程式为:Al3++4OH-= AlO2-+2H2O,故答案为:Al3++4OH-= AlO2-+2H2O。
③铷和水反应的化学方程式为2Rb+2H2O=2RbOH+H2↑,氢气的物质的量为1mol,由2M+2H2O=2MOH+ H2↑,
2 1
2 mol 1mol
则金属的平均摩尔质量为50g/2 mol=25g/mol,Rb的摩尔质量为85g/mol,则另一碱金属的摩尔质量一定小于25g/mol,所以另一碱金属可能是Li(7) 或Na(23),故答案为:AB。
相关资料
更多