山东省济南市历城第二中学等学校2022-2023学年高一下学期3月月考化学B卷试题(解析版)
展开一.选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 化学与生产、生活社会发展息息相关,下列说法错误的是
A. 门捷列夫发现元素周期律并编制了第一张元素周期表,使化学的研究变得有规律可循
B. 嫦娥五号带回的“快递”——“月壤”中富含“完美能源”3He,3He和4He是同种核素
C. “华为麒麟980”手机中芯片的主要成分是单质硅
D. 盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
【答案】B
【解析】
【详解】A.1869年,门捷列夫发现元素周期律,并编制出元素周期表,使化学学习和研究变得有规律可循,故A正确;
B.3He和4He是He元素的不同核素,中子数不同,二者互为同位素,故B错误;
C.Si单质是良好的半导体材料,可以做硅芯片,“华为麒麟980”手机中芯片的主要成分是单质硅,故C正确;
D.二氧化硅能与NaOH溶液反应生成具有很强黏性的硅酸钠,所以盛放碱液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞,应该用橡皮塞,故D正确;
故选:B。
2. 、的半衰期很短,自然界中不能稳定存在。人工合成反应如下:;。下列说法正确的是
A. X的中子数为2
B. X、Y互为同位素
C. 、可用作示踪原子研究化学反应历程
D. 自然界不存在、分子因其化学键不稳定
【答案】B
【解析】
【详解】根据质量守恒可知,X微粒为,Y微粒为,据此分析解题。
A. 由分析可知,X微粒为,根据质量数等于质子数加中子数可知,该微粒的中子数为4,A错误;
B. 由分析可知,X微粒为,Y微粒为,二者具有相同的质子数而不同的中子数的原子,故互为同位素,B正确;
C.由题干信息可知,与的半衰期很短,故不适宜用作示踪原子研究化学反应历程,C错误;
D.自然界中不存在与并不是其化学键不稳定,而是由于与的半衰期很短,很容易发生核变化,转化为气体其他原子,O=O的键能与形成该键的核素无关,D错误;
故答案为:B。
3. 下列实验及操作不能达到实验目的的是
A. 分离固体食盐与碘单质B. 苯萃取碘水中的I2,分出水层后的操作
C. 观察纯碱的焰色反应D. 打开止水夹,挤压胶头滴管的胶头,可以引发喷泉
【答案】B
【解析】
【详解】A.碘单质具有易升华的性质,且不与食盐反应,故能用A装置来分离固体食盐与碘单质,A不合题意;
B.苯的密度比水小,故苯萃取碘水中的I2后苯和I2的混合液在上层,水层在下层,分出水层后的操作应该是将上层液体从上口倒出,而不能继续从下口放出,B符合题意;
C.光洁无锈的铁丝灼烧时火焰无色,故能用铁丝进行焰色试验来观察纯碱的焰色反应,C不合题意;
D.已知HCl极易溶于水,且能与AgNO3溶液迅速反应,故打开止水夹,挤压胶头滴管胶头,可以引发喷泉,D不合题意;
故答案为:B。
4. 2023年春节期间,《流浪地球2》成功刷爆朋友圈,片中层出不穷的“硬科技元素”让观众大呼过瘾。电影的故事设定中,太阳极速老化,持续膨胀并将在百年后吞没地球,这实际上指的是太阳氦闪,氦闪主要涉及氢聚变及氦聚变,和是核聚变反应的主要原料,下列有关叙述中正确的是
A. 氕、氘、氚都是氢的同素异形体B. 氕是自然界中最轻的原子
C. 核聚变属于化学反应D. 9g含有的质子数为
【答案】B
【解析】
【详解】A.氕、氘、氚原子中质子数相同、中子数不同,故它们都是氢的同位素,A错误;
B.氕原子的相对原子质量为1,故是自然界中最轻的原子,B正确;
C.化学变化前后元素种类和原子数目分别保持不变,故核聚变不属于化学反应,C错误;
D.9g含有的质子数为=,D错误;
故答案为:B。
5. 短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中Y和W同主族,由X、Y、Z三种元素组成的四种二元微粒(分子或离子)A+、B-、C、D均具有10个电子,已知它们有如下转化关系:A++B-C+D↑,下列说法正确的是
A. X、Y、Z元素最高正化合价依次升高
B. 原子半径大小:W>Z>Y>X
C. 只有原子核外最外层达到8电子结构才是稳定结构
D. W、Y、Z所对应的三种气态氢化物的稳定性逐渐增强
【答案】D
【解析】
【分析】由题干信息可知,短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,其中Y和W同主族,由X、Y、Z三种元素组成的四种二元微粒(分子或离子)A+、B-、C、D均具有10个电子,已知它们有如下转化关系:A++B-C+D↑,则可推知A为,B为OH-,C为H2O,D为NH3,即X为H、Y为N、Z为O,W为P,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,X为H、Y为N、Z为O,X、Y元素最高正化合价依次为+1、+5,而O无正价,A错误;
B.由分析可知,X为H、Y为N、Z为O,W为P,根据同一周期从左往右原子半径依次减小,同一主族从上往下原子半径依次增大可知,原子半径大小:P>N>O>H,即原子半径大小:W>Y>Z>X,B错误;
C.H原子核外最外层电子达到2电子即达到稳定结构,C错误;
D.由分析可知,Y为N、Z为O,W为P,已知非金属性:O>N>P,则W、Y、Z所对应的三种气态氢化物的稳定性PH3<NH3<H2O,D正确;
故答案为D。
6. 下表物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是
A. AB. BC. CD. D
【答案】B
【解析】
【分析】一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,非金属原子之间易形成共价键;含有离子键的化合物为离子化合物,离子化合物中可能含有共价键,只含共价键的化合物为共价化合物,据此分析解题。
【详解】A.氯化镁中镁离子和氯离子之间只存在离子键,不存在共价键,属于离子化合物,A错误;
B.二氧化碳分子中C、O原子之间只存在共价键,属于共价化合物,B正确;
C.H2O2分子中H、O原子之间和O、O原子之间均只存在共价键,属于共价化合物,C错误;
D.NaOH中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键、O-H原子之间存在共价键,属于离子化合物,D错误;
故答案为:B。
7. 如图是部分短周期元素化合价与原子序数的关系图,下列说法不正确的是
A. 气态氢化物的稳定性:W
C. Y和Z的最高价氧化物对应的水化物能相互反应
D. Y的一种氧化物可做供氧剂
【答案】B
【解析】
【分析】根据图象可知,X位于第二周期,Y、Z、W、R位于第三周期,X的化合价为-2,则X为O元素,Y的化合价为+1,则Y为Na;Z的化合价为+3,则Z为Al;W的化合价为+6、-2,则W为S;R的化合价为+7、-1,则R为Cl元素。
【详解】A.非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,非金属性S<Cl,则气态氢化物的稳定性:W<R,故A正确;
B.电子层数越多离子半径越大,电子层结构相同时,核电荷数越大离子半径越小,则离子半径:S2->Cl->O2->Na+ > Al3+,即由X、Y、Z、W、R五种元素形成的简单离子中半径最小的是Z3+,故B错误;
C.Y和Z的最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化钠、氢氧化铝,氢氧化钠与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠和水,故C正确;
D.Y的氧化物过氧化钠与水、二氧化碳反应均生成氧气,可做供氧剂,故D正确;
答案选B。
8. 下列关于元素周期表的说法中,正确的是
A. 所有元素的最高正化合价都等于最外层电子数
B. 元素周期表中原子半径最小的元素在右上角
C. 常温下,0族元素的单质都是气体
D. 在过渡元素中可以寻找制造催化剂、耐高温、耐腐蚀及半导体材料
【答案】C
【解析】
【详解】A.一般主族元素的最高正化合价都等于最外层电子数,但副族元素的最高正价不一定等于最外层电子数,如Fe的最外层电子数为2,最高正价为+6价,A错误;
B.元素周期表中原子半径最小的元素是H,其位于元素周期表的左上角,B错误;
C.常温下,0族元素又称为稀有气体元素,故它们的单质都是气体,C正确;
D.过渡元素中可以寻找制造催化剂、耐高温、耐腐蚀材料(如Fe、Cr、Mn、V等),而半导体材料则需在金属与非金属交界处寻找,D错误;
故答案为:C。
9. 在元素周期表中,E、G、H、J均为前四周期的主族元素,其位置如图所示,E、H、J的核外电子总数之和为58。下列说法正确的是
A. H的氧化物对应水化物都是强酸
B. E、G气态氢化物的沸点前者更高,所以非金属性:E>G
C. E、H最高价氧化物对应水化物的酸性,前者更强
D. 气态氢化物的稳定性:
【答案】D
【解析】
【分析】由题干信息可知,设E的核外电子数为x,则G为x+8,H为x+7,J为x+6+18=x+24,故E、H、J的核外电子总数之和为58,即x+x+7+x+24=58,解得x=8,则E为O、G为S、H为P、J为As,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,H为P,H的氧化物对应水化物即H3PO3、H3PO4都不是强酸,A错误;
B.由分析可知,E为O,G为S,E、G气态氢化物即H2O、H2S,由于H2O中存在分子间氢键,故沸点前者更高,与非金属性无关,故不能得出非金属性:E>G,B错误;
C.由分析可知,E为O,H为P,由于O无最高正价,故E、H最高价氧化物对应水化物的酸性,后者更强,C错误;
D.由分析可知,J为As,与N位于同一主族,非金属性N>As,故气态氢化物的稳定性AsH3<NH3即,D正确;
故答案为:D。
10. 四种短周期元素的离子aXm+、bYn+、cZn﹣、dRm﹣,它们具有相同的电子层结构,若m>n,对下列叙述正确的是
①a﹣b=n﹣m ②元素的原子序数a>b>c>d
③元素非金属性Z>R ④最高价氧化物对应水化物的碱性X>Y
⑤还原性Rm﹣>Zn﹣⑥X一定可与冷水反应.
A. 只有②正确B. ①②③④正确
C. ①②③⑥正确D. ②③⑤正确
【答案】D
【解析】
【详解】四种短周期元素的离子aXm+、bYn+、cZn-和dRm-具有相同的电子层结构,则a-m=b-n=c+n=d+m,若m>n,则原子序数大小顺序是a>b>c>d,结合离子所得电荷可知,X、Y为金属元素,Z、R为非金属元素,且X、Y位于Z和R的下一周期,即X、Y处于第三周期,Z、R处于第二周期。
①离子aXm+、bYn+具有相同的电子层结构,则离子具有相同的电子数,即a-m=b-n,可得a-b=m-n,故①错误;
②由题意可知,具有相同的电子层结构,根据阴前阳后,X、Y在下一周期,Z、R在上一周期,若m>n,则Y在X的前面,R在Z的前面,所以元素的原子序数为a>b>c>d,故②正确;
③Z、R为同一周期的非金属元素,且元素的原子序数c>d,在同一周期元素非金属性从左向右在增强,即非金属性Z>R,故③正确;
④四种主族元素中X、Y为下一周期的金属元素,且元素的原子序数a>b,在同一周期元素的金属性从左向右在减弱,即金属性Y>X,则最高价氧化物对应水化物碱性Y>X,故④错误;
⑤非金属性Z>R,还原性Rm->Zn-,故⑤正确;
⑥X可以为第三周期Mg或Al,与冷水反应不反应,故⑥错误,故选D。
二.选择题:本题共5个小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
11. 某课外小组在实验室模拟工业上从浓缩海水中富集溴的工艺流程,设计如下装置进行实验(所有橡胶制品均已被保护,夹持装置已略去)。下列说法错误的是
A. A装置中通入的气体a是
B. C装置的作用只是吸收多余的气体
C. B装置中通入气体b后离子方程式为
D. 实验时应在A装置中通入气体a一段时间后,停止通入气体a,改通入热空气
【答案】B
【解析】
【分析】由流程可知,氯气与浓缩海水中溴离子发生氧化还原反应生成溴,在吹出塔中富集溴,然后在吸收塔中溴、二氧化硫和水发生氧化还原反应生成硫酸和HBr;由实验装置可知,a为氯气,可氧化溴离子,热空气可将生成的溴蒸气吹出,气体b为二氧化硫,在B装置中发生氧化还原反应生成硫酸和HBr,C装置为尾气处理装置,吸收氯气、二氧化硫、溴等,以此来解答。
【详解】A.由分析可知,A装置中通入的气体a是Cl2,A正确;
B.由分析可知,C装置的作用为尾气处理装置,吸收氯气、二氧化硫、溴等,B错误;
C.由分析可知,B装置中通入气体b即SO2后生成H2SO4和HBr,故其离子方程式为,C正确;
D.由分析可知,A装置中氯气与浓缩海水中溴离子发生氧化还原反应生成溴,在用热空气吹出溴单质进入B装置中富集溴,故实验时应在A装置中通入气体a一段时间后,停止通入气体a,改通入热空气,D正确;
故答案为:B。
12. 元素周期表中E、G、L、M、P、Q、R为7种短周期元素,M是非金属性最强的元素,Q的单质广泛用作半导体材料,其余元素的信息如图所示。下列说法正确的有
A. G和Q所对应的气态氢化物的还原性,后者更强
B. L和R形成的化合物为离子化合物,只含有离子键
C. Q和P最高价氧化物对应水化物的酸性,后者更强
D. 非金属性:M>P,M的单质能将P单质从RP溶液中置换出来
【答案】C
【解析】
【分析】由题干信息可知,元素周期表中E、G、L、M、P、Q、R为7种短周期元素,M是非金属性最强的元素即为F,Q的单质广泛用作半导体材料即为Si,由图中信息可知,E、R的最外层电子数为1,G的最外层电子数为5,L的最外层电子数为6,P的最外层电子数为7,原子半径为R>P>L,G>L,L>E,结合原子半径同一周期从左往右依次减小,同一主族从上往下依次增大的规律可推知:R为Na、P为Cl,L为O,G为N,E为H,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,G为Si,Q为N,则有非金属性N>Si,氧化性N2>Si,故G和Q所对应的气态氢化物的还原性SiH4>NH3,即前者更强,A错误;
B.由分析可知,L为O,R为Na,L和R形成的化合物为离子化合物有Na2O只含有离子键,而Na2O2即有离子键又有共价键,B错误;
C.由分析可知,Q为Si,P为Cl,非金属性Cl>Si,则Q和P最高价氧化物对应水化物的酸性H2SiO3<HClO4,即后者更强,C正确;
D.由分析可知,M为F,P为Cl,则非金属性:F>Cl即M>P,F2与NaCl溶液反应时先与水反应,方程式为:2F2+2H2O=4HF+O2,即M的单质即F2不能将P单质即Cl2从RP即NaCl溶液中置换出来,D错误;
故答案为:C。
13. 某学习小组设计了如图所示装置,以完成非金属性强弱比较的研究。下列各组实验中所选用试剂与实验目的相匹配的是
A. AB. BC. CD. D
【答案】BD
【解析】
【详解】A.浓盐酸和二氧化锰制取氯气需要加热,图中没有加热,所以不能制取氯气,则不能实现实验目的,A不合题意;
B.元素的非金属性越强,其单质的氧化性越强,浓盐酸和高锰酸钾溶液反应生成氯气,氯气和KI反应生成碘,氯气的氧化性大于碘,则非金属性Cl>I,B符合题意;
C.稀盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳,盐酸具有挥发性,生成的二氧化碳中含有HCl,HCl能和碳酸钠反应生成硅酸,干扰二氧化碳和硅酸钠溶液的反应,无法比较C、Si的非金属性强弱,C不合题意;
D.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,稀硫酸和纯碱反应生成二氧化碳,二氧化碳和硅酸钠溶液反应生成硅酸,说明酸性:H2SO4>H2CO3>H2SiO3,所以非金属性:S>C>Si,D符合题意;
故答案为:BD。
14. X、Y、Z、M、W为五种短周期元素,X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素,且最外层电子数之和为15;X与Z可形成XZ2分子;Y与M形成的气态化合物在标准状态下的密度为0.76g· L-1;W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的。下列说法正确的是
A. 原子半径:W>X> Y> Z>M
B. XZ2、X2M2、W2Z2均共价化合物
C. CaM2和CaZ2两种化合物中,阳离子与阴离子个数比均为1:2
D. 由X、Y、Z、M四种元素共同形成的化合物中一定有共价键,可能有离子键
【答案】AD
【解析】
【分析】X、Y、Z、M、W 为五种短周期元素,Y与M形成的气态化合物在标准状况下的密度为0.76g/L ,该化合物的摩尔质量为0.76g/ L ×22.4 L/ml=17 g/ml,考虑为NH3,X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素,故Y为N元素,M为H元素;X与Z可形成XZ2分子,则X位于偶数族,X、Y、Z原子最外层电子数之和为15,故 X、Z的最外层电子数之和为15-5=10,Z 最外层电子数为偶数,二者平均最外层电子数为5,故Z处于第VIA族,X处于第IVA族,所以X为C元素,Z为O元素;W的质子数是X、Y,Z、M四种元素质子数之和的,推出W的质子数为 (6+7+8+1)=11,所以W为Na元素,综上, X为C元素,Y为N元素, Z为O元素,M为H元素,W为Na元素,据此分析解答问题。
【详解】A.同周期从左到右元素原子半径递减,同主族时,核电荷数越大,原子半径越大,原子半径:W>X> Y> Z>M,A正确;
B. W2Z2为过氧化钠、属于离子化合物,B不正确;
C. CaM2和CaZ2两种化合物中,前者由钙离子和氢阴离子构成,阳离子与阴离子个数比为1:2、后者由钙离子和过氧根离子构成,阳离子与阴离子个数比为1:1、C不正确;
D. 由X、Y、Z、M四种元素共同形成的化合物可以是氨基酸之类的共价化合物、也可以是碳酸氢铵、碳酸铵之类的离子化合物,则一定有共价键,可能有离子键,D正确;
答案选AD。
15. 向mg由铝粉、铁粉和铜粉组成的混合物中,加入一定量某浓度的稀硝酸,待固体完全溶解后,将溶液均分为2份。取其中1份于试管中,加入浓度为c1的NaOH溶液。所产生的沉淀质量随加入碱液体积V(NaOH)的变化如图。则下列说法中正确的是
A. B. a~b段,溶液的导电能力不断减弱
C. D. 金属混合物中
【答案】AB
【解析】
【分析】由题干图中信息可知,由a点可知,反应后HNO3过量,则Fe转化为Fe(NO3)3,则b点对应的沉淀为:Al(OH)3、Fe(OH)3、Cu(OH)2,c点对应的沉淀为:Fe(OH)3、Cu(OH)2,则Al(OH)3的质量为:6.64g-5.08g=1.56g,其物质的量为:=0.02ml,即一份固体含有0.04mlAl,bc段消耗的NaOH溶液的体积为600-550=50mL,根据反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O可知,c1==0.4ml/L,ab段消耗的NaOH体积为550-100=450mL,即消耗的NaOH的物质的量为:0.4ml/L×0.45L=0.18ml,根据反应方程式:Cu(NO3)2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaNO3、Al(NO3)3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaNO3、Fe(NO3)3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaNO3,假设1份固体中含有xmlCu、ymlFe、0.02mlAl,则有:2x+3y+3×0.02=0.18ml,98x+107y=5.08g,解得x=0.03ml,y=0.02ml,据此分析解题。
【详解】A.由分析可知,c1==0.4ml/L,A正确;
B.由分析可知,a~b段涉及的反应有Cu(NO3)2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaNO3、Al(NO3)3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaNO3、Fe(NO3)3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaNO3,可知反应过程中溶液中自由移动的阴、阳离子数目不变,但溶液体积增大,即浓度减小,则溶液的导电能力不断减弱,B正确;
C.由分析可知,1份固体中含有0.03mlCu、0.02mlAl和0.02mlFe,故原固体中,C错误;
D.由分析可知,原固体中含有0.06mlCu和0.04mlFe,金属混合物中,D错误;
故答案为:AB。
三.非选择题:本题共5小题,共60分。
16. Ⅰ.
(1)实验室中化学药品保存方法是由药品本身性质决定的,下列试剂保存方法不正确的是______。
a.浓硝酸见光受热易分解,用棕色试剂瓶保存
b.浓硫酸、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液都可以用带有玻璃塞的试剂瓶保存
c.硫酸亚铁溶液易被空气氧化,保存时常加入铁粉
d.液溴有挥发性,保存时应水封
Ⅱ.氮、磷元素存在于人体所有细胞中,几乎参与所有生理上的化学反应。磷元素有多种含氧酸,除了常见的磷酸()为三元中强酸外,还有次磷酸()等弱酸,结合已学知识回答下列问题。
(2)次磷酸()可由与碘水反应制备,其化学反应方程式为______。该反应所涉及到的物质中属于弱电解质是______,和比较,热稳定性较强的是______。
(3)与过量NaOH溶液反应生成的盐为,该盐属于______(选填“酸式”、“正”)盐。
(4)由同主族元素性质的相似性可知,属于______(选填“离子”、“共价”)化合物,含有的化学键类型为______。
【答案】(1)b (2) ①. PH3+2I2+2H2O=H3PO2+4HI ②. H2O、H3PO2 ③. NH3
(3)正 (4) ①. 离子 ②. 离子键和共价键
【解析】
【小问1详解】
a.浓硝酸见光受热易分解,用棕色试剂瓶避光保存,a不合题意;
b.浓硫酸会腐蚀橡胶,故需用带有玻璃塞的试剂瓶保存,氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液溶液呈碱性,能与玻璃中的SiO2反应,故都需用带有橡胶塞的试剂瓶保存,b符合题意;
c.硫酸亚铁溶液易被空气氧化成Fe3+,Fe+2Fe3+=3Fe2+,故保存时常加入铁粉,c不合题意;
d.液溴有挥发性,保存时应水封,d不合题意;
故答案为:b;
【小问2详解】
次磷酸(H3PO2)可由PH3与碘水反应制备,根据氧化还原反应配平可知,其化学反应方程式为PH3+2I2+2H2O=H3PO2+4HI,该反应所涉及到的物质中PH3为非电解质,I2为单质,HI为强电解质,只有H2O、H3PO2属于弱电解质,由于N的非金属性强于P的,故NH3和PH3比较,热稳定性较强的是NH3,故答案为:PH3+2I2+2H2O=H3PO2+4HI;H2O、H3PO2;NH3;
【小问3详解】
H3PO2与过量NaOH溶液反应生成的盐为NaH2PO2,说明H3PO2为一元酸,故该盐NaH2PO2属于正盐,故答案为:正;
【小问4详解】
由同主族元素性质的相似性可知,PH4I可以类似于NH4Cl,故PH4I属于离子”、“共价化合物,PH4I含有的化学键类型为和I-之间的离子键和内部P和H之间的共价键,故答案为:离子;离子键和共价键。
17. (一)海带中含有丰富的碘.为从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行以下实验:
提示:苯是有机萃取剂,其密度小于水。
(1)步骤③⑤和的实验操作名称分别是______,______。
(2)①需用到以下装置是______。
(3)步骤④中反应的离子方程式是______。
(4)步骤⑤中,______(填“能”或“不能”)用酒精来萃取碘的理由______。
(二)海水提碘实验中,得到碘的苯溶液后也可用“反萃取法”萃取、富集碘单质,实验步骤如下:
(5)上述过程②中,发生的离子方程式______。
(6)请设计一种检验过程③提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法:______。
【答案】(1) ①. 过滤 ②. 萃取分液
(2)D (3)2I-+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O
(4) ①. 不能 ②. 酒精能与水任意比混溶
(5)5I-++6H+═3I2+3H2O
(6)取③提取碘后的水溶液少许于一试管,向其中滴加几滴淀粉溶液,若溶液变为蓝色,说明含有I2,反之则不含
【解析】
【分析】(一)由流程可知,海带在坩埚中灼烧后,浸泡,③为过滤分离出含碘离子的溶液,④中二氧化锰可氧化碘离子生成碘,⑤中加苯作有机溶剂萃取碘,⑥中蒸馏分离出碘,(二)碘的四氯化碳溶液中加入浓氢氧化钠溶液,发生反应3I2+6NaOH═5NaI+NaIO3+3H2O,振荡、静置、分液,得到水层含I-和,有机层为四氯化碳,水层中加入45%的硫酸,发生反应5I-++6H+═3I2+3H2O,得到I2的悬浊液,过滤得到碘单质,据此分析解题。
【小问1详解】
由分析可知,步骤③⑤和的实验操作名称分别是过滤,萃取分液,故答案为:过滤;萃取分液;
【小问2详解】
由流程图可知,①为灼烧,下图装置A为蒸馏操作,装置B为过滤操作,装置C为分液操作,装置D为灼烧,故答案为:D;
【小问3详解】
步骤④中,MnO2将I-氧化为I2,自身被还原为Mn2+,反应的离子方程式为2I-+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O,故答案为:2I-+MnO2+4H+=Mn2++I2+2H2O
【小问4详解】
由于酒精与水能够任意比混溶,故步骤⑤中不能用酒精来萃取碘,故答案为:不能;酒精能与水任意比混溶;
【小问5详解】
由分析可知,上述过程②中发生的离子方程式为5I-++6H+═3I2+3H2O,故答案为:5I-++6H+═3I2+3H2O;
【小问6详解】
已知I2遇到淀粉溶液显特殊的蓝色,故取③提取碘后的水溶液少许于一试管,向其中滴加几滴淀粉溶液,若溶液变为蓝色,说明含有I2,反之则反,故答案为:取③提取碘后的水溶液少许于一试管,向其中滴加几滴淀粉溶液,若溶液变为蓝色,说明含有I2,反之则不含。
18. 1869年俄国化学家门捷列夫制出第一张元素周期表,元素周期表体现了元素位置、结构和性质的关系。短周期元素A、B、C、D、E原子序数递增,由它们组成的新型化合物CA4B5D8·4A2D可用于电讯器材、高级玻璃的制造,其受热分解产物中有两种常见的10电子分子,二者反应生成一种弱碱,B、E同主族,E是同周期离子半径最小的。
(1)画出E的离子结构示意图______,在元素周期表中的位置为______。
(2)100—200℃时只生成一种气体,该气体电子式为______。
(3)试比较B、C、E元素所形成最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为(写化学式)______,并从原子结构角度解释其原因__。
(4)请依据推断比较D、E两种元素离子半径的大小______。
(5)C的最高价氧化物对应的水化物与E的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为______。
(6)该化合物500℃热分解后生成的固体氧化物可与Mg单质发生置换反应,写出化学方程式______。
【答案】18. ①. ②. 第3周期第ⅢA族
19. 20. ①. HNO3>H3BO3>Al(OH)3 ②. B、N为同一周期,原子的核外电子层数相同,从左往右,原子的核电荷数增加,原子的得电子能力增强,元素非金属性依次增强,则非金属性:N>B;B、Al为同一主族,原子的最外层电子数相同,从上往下,原子的核外电子层数增加,原子的得电子能力依次减弱,元素非金属性依次减弱,即非金属性:B>Al,即非金属性:N>B>Al;非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,故B、N、Al元素所形成最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为:HNO3>H3BO3>Al(OH)3;
21. O2->Al3+
22. Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
23. 3Mg+B2O33MgO+2B
【解析】
【分析】短周期元素A、B、C、D、E原子序数递增,由它们组成的新型化合物CA4B5D8·4A2D可用于电讯器材、高级玻璃的制造,其受热分解产物中有两种常见的10电子分子,二者反应生成一种弱碱,即为NH3和H2O反应生成NH3·H2O是一种弱碱,B、E同主族,E是同周期离子半径最小的,根据微粒半径比较为:电子层数越大半径一般越大,电子层数相同,原子半径随着核电荷数增大而减小,且E的原子序数比O大,故E为Al,B为B,故A为H,B为B,C为N,D为O,E为Al,据此分析解题。
【小问1详解】
由分析可知,E为Al,则E的离子结构示意图为: ,其原子核外有3个电子层,最外层有3个电子,在元素周期表中的位置为第3周期第ⅢA族;
【小问2详解】
由分析可知,A为H,B为B,C为N,D为O,E为Al,新型化合物CA4B5D8·4A2D即NH4B5O8·4H2O,故其100—200℃时只生成一种气体即为H2O,H2O电子式为: ;
【小问3详解】
由分析可知, B为B,C为N,E为Al;B、N为同一周期,原子的核外电子层数相同,从左往右,原子的核电荷数增加,原子的得电子能力增强,元素非金属性依次增强,则非金属性:N>B;B、Al为同一主族,原子的核电荷数相同,从上往下,原子的核外电子层数增加,原子的得电子能力依次减弱,元素非金属性依次减弱,即非金属性:B>Al,即非金属性:N>B>Al;非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,故B、N、Al元素所形成最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为:HNO3>H3BO3>Al(OH)3;
【小问4详解】
由分析可知,D为O,E为Al,D、E两离子分别为O2-、Al3+具有相同的核外电子排布,且Al的核电荷数大于O,故D、E两种元素离子半径的大小为:O2->Al3+;
【小问5详解】
由分析可知,C为N,则C的最高价氧化物对应的水化物是HNO3,E为Al,E的最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3,故二者反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;
【小问6详解】
由分析可知,A为H,B为B,C为N,D为O,E为Al,新型化合物CA4B5D8·4A2D即NH4B5O8·4H2O,该化合物500℃热分解后生成的固体氧化物即为B2O3,则B2O3与Mg单质发生置换反应的化学方程式为:3Mg+B2O33MgO+2B。
19. Ⅰ.甲同学在a、b、c、d四只烧杯中分别加入50mL冷水,再各滴加几滴酚酞试液,依次加入表面积相同的钠、镁、铝、钾金属块,通过观察现象判断金属性的相对强弱。
(1)反应最剧烈的烧杯中的金属是______(填字母)。
A. 钠B. 镁C. 铝D. 钾
(2)实验中发现b、c两只烧杯中几乎没有什么现象,要想达到实验目的,请你帮他选出合适的方法______(填字母)。
A.把烧杯中的冷水换成热水 B.把烧杯中的冷水换成盐酸
C.把烧杯中的冷水换成浓硝酸
Ⅱ.乙同学设计实验探究碳、硅元素的非金属性的相对强弱,装置如图。根据要求完成下列各题。(已知酸性:亚硫酸>碳酸)
(3)实验步骤:连接仪器,______,加药品后打开a,然后滴入浓硫酸,加热。
(4)问题探究:
①装置E中酸性溶液的作用是______。
②试管F中发生反应的离子方程式为______。
③能说明非金属性碳强于硅的实验现象是______。
④依据试管D中反应,______(填“能”或“不能)证明非金属性硫强于碳理由______。
【答案】(1)D (2)AB
(3)检查装置的气密性
(4) ①. 除去SO2气体 ②. CO2+H2O+=H2SiO3↓+或 2CO2+2H2O+=H2SiO3↓+2 ③. 盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀 ④. 不能 ⑤. 二氧化硫溶于水生成的是亚硫酸,不是最高价含氧酸
【解析】
【分析】Ⅰ.根据金属活动性越强,反应速率越大;Ⅱ.本实验利用Cu和浓硫酸共热制备的SO2,SO2经过饱和NaHCO3溶液后制备CO2,并用酸性高锰酸钾溶液除去CO2中的SO2后,通入硅酸钠溶液中,若硅酸钠溶液变浑浊,说明H2CO3酸性强于H2SiO3,由此得出酸性:H2SO3>H2CO3>H2SiO3,据此分析解题。
【小问1详解】
因金属性:K>Na>Mg>Al,金属性越强,单质与水反应越剧烈,故反应最剧烈的是钾,故答案为:D;
【小问2详解】
Mg、Al反应现象不明显,说明反应速率小,升高温度可以加快速率,把水换为盐酸增大了溶液中氢离子的浓度,也可以加快速率,故答案为:AB;
【小问3详解】
反应生成气体,在加入药品之前需要检验装置的气密性,防止气密性不好导致气体泄漏,故答案为:检查装置的气密性;
【小问4详解】
①多余的二氧化硫用酸性KMnO4溶液吸收,防止干扰后面的试验,故答案为:除去SO2气体;
②二氧化碳与Na2SiO3溶液反应生成硅酸,证明了碳酸酸性比硅酸强,此时试管F中发生反应的离子方程式为:CO2+H2O+=H2SiO3↓+或 2CO2+2H2O+=H2SiO3↓+2,故答案为:CO2+H2O+=H2SiO3↓+或 2CO2+2H2O+=H2SiO3↓+2;
③盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀,说明碳酸的酸性比硅酸强,得出:碳元素的非金属性比硅元素非金属性强,故答案为:盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀;
④依据最高价含氧酸的酸性强弱判断非金属性强弱,二氧化硫溶于水生成的是亚硫酸,不是最高价含氧酸,所以不能判断非金属性强弱,故答案为:不能;二氧化硫溶于水生成的是亚硫酸,不是最高价含氧酸。
20. 为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器已略去,气密性已检验)。
实验过程:
Ⅰ.打开,关闭,,打开活塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.关闭,打开,,当B和C中的溶液都变为黄色时,关闭。
Ⅲ.B中继续通气体,当B中溶液由黄色变为棕红色时,关闭活塞a。
Ⅳ.…
回答下列问题:
(1)装置A中m的作用___________。
(2)能说明氯气的氧化性强于碘的实验现象是___________。
(3)用离子方程式解释过程Ⅱ中溶液变为黄色的原因___________。
(4)过程Ⅳ的目的是验证溴的氧化性强于碘,简述其操作过程___________。
(5)过程Ⅲ的实验目的是___________。
(6)请用原子结构的知识解释氯、溴、碘单质的氧化性还渐减弱的原因___________。
【答案】 ①. 平衡气压,有利于浓盐酸顺利流下 ②. 淀粉溶液变成蓝色 ③. ④. 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、静置 ⑤. 确认C黄色溶液中无,排除对溴置换碘实验的干扰 ⑥. 同主族元素从上到下电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,单质的氧化性逐渐减弱
【解析】
【分析】实验Ⅰ,打开K1,关闭K2,K3,打开活塞a,滴加浓盐酸在A中与KMnO4反应生成Cl2,进入E中与KI反应,验证Cl2与I2的氧化性强弱;实验Ⅱ,关闭K1,打开K2,K3,氯气进入B和C中,与NaBr反应,当B和C中的溶液都变为黄色时,证明BC中的NaBr中均有少量氯气进入,关闭K3,实验Ⅲ,继续向B中通入Cl2,当B中溶液由黄色变为棕红色时,证明NaBr已被反应完全,验证氯气和溴的氧化性强弱,关闭活塞a,停止产生氯气,最后实验Ⅳ,打开活塞b,使C中反应生成的溴进入D中,验证溴的氧化性强于碘。
【详解】(1) m的作用是连通容器和分液漏斗的气体,达到平衡气压的目的,使液体能顺利滴下;
(2)E中产生I2就说明Cl2的氧化性比I2强,故当E中淀粉溶液变蓝,即说明有碘单质生成。故淀粉溶液变成蓝色,能说明氯气的氧化性强于碘;
(3) Ⅱ实验,BC均为NaBr溶液,变为黄色,说明通入Cl2后,有Br2生成,反应的离子方程式为;
(4) 验证溴的氧化性强于碘,需要Br2进入碘化钾溶液中,C中黄色溶液中存在Br2,而且通入Cl2很少,已被完全反应,没有Cl2的干扰。使C中溶液进入D中,观察溶液分层和颜色情况即可,故操作为: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、静置;
(5)为了使C中没有Cl2干扰后续试验,需要确保装置内没有Cl2,故通过继续向B中通氯气,待B中颜色变成红棕色,说明NaBr被完全反应,保证装置内Cl2被完全反应,故过程Ⅲ的实验目的是确认C黄色溶液中无,排除对溴置换碘实验的干扰;
(6) 同主族元素从上到下电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,单质的氧化性逐渐减弱.选项
A
B
C
D
物质
NaOH
化学键类型
离子键、共价键
共价键
离子键
离子键
化合物类型
离子化合物
共价化合物
离子化合物
离子化合物
实验序号
试剂
实验目的:证明非金属性强弱
a
b
c
A
浓盐酸
二氧化锰
溴化钠溶液
Cl>Br
B
浓盐酸
高锰酸钾
碘化钾溶液
Cl>I
C
稀盐酸
石灰石
硅酸钠溶液
C>Si
D
稀硫酸
纯碱
硅酸钠溶液
S>C>Si
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