高中人教版 (2019)第四章 物质结构 元素周期律第二节 元素周期律当堂达标检测题
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这是一份高中人教版 (2019)第四章 物质结构 元素周期律第二节 元素周期律当堂达标检测题,共22页。试卷主要包含了单选题,填空题等内容,欢迎下载使用。
基础练习
一、单选题
1.某同学探究同周期元素性质递变规律,实验方案、现象均正确且能得出相应结论的是
A.AB.BC.CD.D
2.化学与生活、科技密切相关。下列说法正确的是
A.食品包装袋中常有硅胶、生石灰、还原铁粉等,其作用都是防止食品氧化变质
B.二氧化硅制成的玻璃纤维,因为导电能力强被用于制作光导纤维
C.砖瓦、有色玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品
D.水玻璃是一种混合物,可用于生产黏合剂和防火剂
3.下列“实验结论”与“实验操作及现象”相符的一组是
A.AB.BC.CD.D
4.W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大,这4种元素的最外层电子数之和为20。为空气中含量最多的气体,元素X和Z位于同一主族且X为地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是
A.原子半径:Z>Y
B.最简单氢化物的沸点:W>X
C.相同条件下,密度:
D.化合物既可溶于强酸也可溶于强碱
5.下列实验装置能达到相应实验目的的是
A.①比较C和Si元素的非金属性强弱
B.②证明Al元素既有金属性又有非金属性
C.③实验室制备并收集NH3
D.④侯氏制碱法制备NaHCO3
6.一种工业洗涤剂中间体结构式如图所示,其中短周期元素X、Y、Z、Q、W原子的半径依次增大,X和W同主族但不相邻,Y和Q最外层电子数之和是Z原子L层电子数的二倍,下列说法正确的是
A.X、Z、Q、W均可与Y形成两种或以上种类的化合物
B.简单离子半径:W>Z>Y
C.Y的氢化物的稳定性和沸点都高于Q的氢化物
D.X、Y、Z三种元素只能形成共价化合物
7.下列说法错误的是
A.VIIA元素随着原子序数的递增,元素对应单质的熔沸点逐渐升高
B.碱金属元素随着原子序数的递增,原子半径增大,元素的金属性增强
C.VIIA元素随着原子序数的递增,元素对应氢化物的稳定性越来越弱
D.IA族元素原子和VIIA族元素原子形成的化学键一定是离子键
8.氯化碘与卤素单质化学性质相似,其制备原理为。设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.该反应中,氧化产物和还原产物的质量之比为1:1
B.该反应中,21.4gKIO3完全反应时转移电子数为
C.从F到I,电子层数依次增多,原子半径逐渐减小,非金属性逐渐减弱
D.ICl与NaOH溶液反应的化学方程式为
9.LiAlH4是重要的还原剂,遇水立即发生爆炸性的猛烈反应并放出氢气,同时生成两种碱:LiAlH4+4H2O=LiOH+Al(OH)3↓+4H2↑,合成方法:NaAlH4+LiCl=LiAlH4+NaCl,
下列说法正确的是
A.金属性强弱:Li > NaB.半径大小:r(H) > r(Na)
C.还原性强弱:LiAlH4 > H2D.碱性强弱:LiOH > NaOH
10.部分含或或物质的分类与相应化合价关系如图。下列推断合理的是
A.若a在沸水中可生成e,则a→f的反应一定是化合反应
B.在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化
C.加热c的饱和溶液,一定会形成能产生丁达尔效应的红棕色分散系
D.若b和d均能与同一物质反应生成c,则组成a的元素一定位于周期表p区
11.除第一周期外,下列关于同周期主族元素的变化规律的叙述不正确的是
A.从左到右,原子半径逐渐减小
B.从左到右,单质的氧化性逐渐减弱,还原性逐渐增强
C.从左到右,元素最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强
D.从左到右,元素最高正化合价从+1递变到+7(氧、氟除外),最低负化合价从-4递变到-1
12.下列实验操作、现象与结论都正确的是
A.AB.BC.CD.D
13.下列元素相比,原子半径最大的是
A.硼B.碳C.氮D.氧
14.元素周期律的发现和元素周期表的诞生开创了化学科学的新纪元,下列说法错误的是
A.根据元素周期律,碱性:
B.第ⅥA族元素,原子半径越小,对应元素的非金属性越强
C.利用元素周期表可以在过渡元素中寻找优良催化剂
D.同周期第ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数之差可能为1、11或25
15.以下关于氟、氯、溴、碘的性质叙述错误的是
①AgF、AgCl、AgBr、AgI均为不溶于水的沉淀
②按F2、Cl2、Br2、I2的顺序,单质的颜色逐渐加深
③单质F2、Cl2、Br2、I2中,氧化性最强的是F2
④HF、HCI、HBr、HI还原性最强的是HI
⑤单质F2、Cl2、Br2、I2中,与氢化合最容易的是I2
⑥按F2、Cl2、Br2、I2的顺序,单质的密度逐渐减小
A.①⑥B.⑤⑥C.①⑤⑥D.③④
提升练习
二、填空题
16.近日,中国科学院深圳先进技术研究院某研究团队发现,二维铜铟磷硫(CuInP2S6)能作纳米药物,用于未来安全有效的抗SARS-CV-2治疗,以降低SARS-CV-2的传染性。
请回答下列问题:
(1)中国科学院张青莲院士主持测定的铟(49In)元素的相对原子质量的新值已被采用为国际新标准。已知铟与铷同周期,则In在元素周期表中的位置为 ;其最高价氧化物能用于金属反射镜面的保护涂层、光电显示半导体薄膜,则铟元素的最高价氧化物的化学式为 。
(2)已知Cu2O在酸性条件下易歧化,据此写出Cu2O与稀硫酸反应的离子方程式: 。
(3)磷、硫元素的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为 (用化学式表示),结合元素周期律解释其原因: 。
(4)已知NH4Cl与PH4I的性质相似,则对PH4I性质的推测正确的是 (填序号)。
a.含有离子键和共价键
b.能与NaOH溶液反应
c.与NH4Cl加热充分分解产物的种类完全一样
17.(1)向AlCl3溶液中,滴加少量NaOH溶液,现象是
继续滴加NaOH溶液至过量,现象是 。
(2)钠与水反应的离子方程式为 ,该反应中氧化剂是 ,产生1ml H2时,转移电子的物质的量为 ml。
(3)经常有人因误食亚硝酸钠(NaNO2)而中毒。原因是NaNO2像食盐一样既有咸味,又有很强毒性。已知亚硝酸钠能发生如下反应:2NaNO2+4HI=2NO+I2+2NaI+2H2O
①该反应的氧化剂是 ,被氧化的是 元素。
②若此反应中电子转移数目为0.5ml,则被氧化的还原剂的物质的量为 。
18.某稀溶液X中,可能含有下表所列离子中的某几种。
现取该溶液适量,向其中加入某试剂Y,产生白色沉淀的物质的量(n)与加入试剂体积(V)的关系如图所示。
(1)若Y是盐酸,则X溶液中存在的阳离子有 , ab段发生反应的离子方程式为 。
(2)若Y是NaOH溶液,则X中一定含有的阳离子是 ,其物质的量之比为 ,bc段反应的离子方程式为 。
19.W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数变化如右图所示。已知W的一种核素的质量数为18,中子数为10;X和Ne原子的核外电子数相差1;Y的单质是一种常见的半导体材料;Z的电负性在同周期主族元素中最大。
(1)X位于元素周期表中第 周期第 族;W的基态原子核外有 个未成对电子。
(2)Z的气态氢化物和溴化氢相比,较稳定的是 (写化学式)。
(3)Y与Z形成的化合物和足量水反应,生成一种弱酸和一种强酸,该反应的化学方程式是 。
20.欲探究某矿石可能是由FeCO3、SiO2、Al2O3中的一种或几种组成,探究过程如下图所示。已知:碳酸不能溶解Al(OH)3沉淀。
(1)Si在周期表中的位置是 。
(2)下列说法正确的是 。
(3)该矿石的组成是 ,滤渣和NaOH溶液反应的离子方程式是 。
(4)该矿石和1 ml L-1HNO3反应的离子方程式 。
(5)工业上依据上述实验原理处理该矿石,将反应池逸出的气体与一定量的O2混合循环通入反应池中,目的是 ;若处理该矿石2.36×103 kg,得到滤渣1.2×103 kg,理论上至少需要1 ml L-1 HNO3的体积为 L。
21.(1)气态氢化物热稳定性NH3大于PH3的主要原因是 。
(2)NH4CN是离子化合物,各原子除了H均满足8电子稳定结构,NH4CN的电子式是 。
(3)用一个化学方程式说明Br-与Fe2+还原性相对强弱 。
22.铝、铁是常见的金属,其化合物也有广泛的用途。回答下列问题:
(1)氢氧化铝是一种两性氢氧化物,写出它的电离方程式 ,将少量的稀盐酸逐渐滴入NaAlO2溶液,产生的现象为 ,用平衡移动原理来解释这一现象: 。
(2)明矾可以用于净水,用离子反应方程式来解释原理: ,将Ba(OH)2溶液滴入明矾溶液中,当SO42-完全沉淀,则铝元素在溶液中存在的形式为 (用化学式表示)。
(3)高铁酸钠(Na2FeO4)可用作高效水处理剂,既可以杀菌消毒,又可以除去水中的悬浮颗粒物,请用你所学过的化学原理加以解释。 。
23.下表是元素周期表的一部分,完成以下有关问题。
(1)在①~⑩元素中,最不活泼的元素是 (写元素符号,下同);最高价氧化物对应的水化物的酸性最强的元素是 ,最高价氧化物对应的水化物的碱性最强的元素是 。
(2)②、③、④的氢化物中最稳定是 (填该氢化物化学式)。
(3)④⑤⑥的原子半径从大到小的顺序是 > > (写元素符号) 。
(4)①的一种氢化物的产量是衡量一个国家石油化学工业发展水平的标志,该氢化物与⑨的氢化物反应的化学方程式为 。
24.回答下列问题:
(1)化学与生活、生产息息相关。
①可用于制备纯碱; ②可用于葡萄酒保存;
③可用于制供氧剂; ④可用于制耐火材料;
⑤CO可用于冶炼金属; ⑥可用于制硫酸;
⑦可用于制硝酸
上述物质中,属于酸性氧化物的是 (填序号)。
(2)硝酸是用途广泛的重要化工原料。氨的催化氧化是工业合成硝酸的重要步骤,其中氧化剂与还原剂物质的量之比为 。
(3)央视《每周质量报告》曝光了河北省一些明胶企业将皮革废料熬制成工业明胶,出售给浙江绍兴某些制药企业,最终变成药用胶囊。明胶是水溶性蛋白质混合物,溶于水形成胶体。明胶的水溶液与NaCl溶液的共同点是 (填序号)。
A.都可以产生丁达尔效应 B.都属于混合物 C.都能透过滤纸
(4)氮、磷都是生命元素,它们的氢化物结构相似。的沸点 的沸点(填“>”或“<”)。
(5)经研究,发现可能存在第119号元素,有人称“类纺”,其位于元素周期表第八周期ⅠA族。有关“类钫”的预测正确的是 。
A.“类钫”单质具有强氧化性B.“类钫”单质能与冷水剧烈反应
C.“类钫”最高价氧化物对应的水化物为弱碱D.“类钫”在化合物中显+1价
(6)实验室中溶液久置后出现浑浊,请写出发生的化学反应方程式 。
(7)氰气[]称为拟卤素,与结构相似、性质相近。在中元素 (写元素符号)显负价。
25.类推法是科学学习的重要方法之一、下表提供的是VIA族元素的部分性质。请结合元素周期律完成下列问题:
(1)硒的熔点(x)范围可能是 。
(2)碲的主要化合价可能有 。
(3)在VIA族元素四种氢化物中,沸点最高的是 。
(4)、较稳定的是 。
参考答案:
1.B
【详解】A.向碳酸钙上滴加稀盐酸,有气体生成,说明盐酸酸性大于碳酸;元素的非金属性可以通过最高价氧化物的水化物的酸性强弱判断,且非金属性越强,对应的得电子能力越强,Cl元素的最高价氧化物的水化物对应的酸是,因此根据盐酸酸性大于碳酸,无法判断得电子能力:Cl>C,A错误;
B.向新制Na2S溶液中滴加新制氯水,生成淡黄色沉淀,说明单质的氧化性:;元素的非金属性越强,对应元素的得电子能力越强,单质的氧化性越强,因此根据的氧化性强于S可得,得电子能力:Cl>S,B正确;
C.砂纸打磨的镁条、铝条分别放入含有少量酚酞的沸水中,镁条表面气泡较多,水溶液红色更深,说明单质还原性:Mg>Al,则失电子能力:Mg>Al,C错误;
D.将金属钠投入氯化镁溶液中,钠与水先反应生成氢氧化钠和氢气,生成的氢氧化钠与氯化镁生成氢氧化镁沉淀,则现象为放出气体,同时有白色沉淀生成,D错误;
答案选B。
2.D
【详解】A.硅胶、生石灰都没有还原性,不能与空气中的氧气反应,不能起到防止食品氧化变质的作用,故A错误;
B.二氧化硅是不能导电的非电解质,二氧化硅制成玻璃纤维利用了二氧化硅的透明性和全反射性质,故B错误;
C.水晶的主要成分是二氧化硅,不是硅酸盐,故C错误;
D.水玻璃是硅酸钠溶液的俗称,硅酸钠溶液既不燃烧也不支持燃烧,常用作黏合剂和防火剂,故D正确;
故选D。
3.B
【详解】A.向某溶液中加入稀盐酸,有无色气体产生,气体可能是二氧化碳或二氧化硫,溶液中的离子可能有、、、等,故A项错误;
B.向紫色石蕊溶液中滴加氯水,溶液先变红,说明氯水中含有酸性物质,随后溶液褪色,说明氯水中还含有漂白性物质,故B项正确;
C.某溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,白色沉淀可能是氯化银,也有可能是碳酸银等其他白色沉淀,检验Cl−时应先加入稀硝酸酸化,排除杂质离子的干扰,故C项错误;
D.验证非金属性强弱应通过最高价含氧酸的酸性强弱判断,盐酸是无氧酸,应用HClO4滴入磷酸钙验证Cl的非金属性强于P,故D项错误;
故本题选B。
4.D
【分析】为空气中含量最多的气体,W是N,元素X和Z位于同一主族,X为地壳中含量最多的元素,X是O,Z是S,又因为四种元素的的最外层电子数之和为20,故Y是Al,综上W、X、Y、Z分别为N、O、Al、S。
【详解】A.同周期从左到右,半径依次减小,原子半径:Al>S,A错误;
B.H2O里氢键数目大于NH3,故最简单氢化物的沸点:H2O>NH3,B错误;
C.相同条件下,密度之比等于摩尔质量之比,O2的摩尔质量大于N2,故密度:,C错误;
D.化合物是Al2O3,为两性氧化物,既可溶于强酸也可溶于强碱,D正确;
答案选D。
5.B
【详解】A.由于盐酸是挥发性酸,浓盐酸挥发出的HCl也能与硅酸钠发生反应并生成硅酸沉淀,所以由实验①不能比较C和Si元素的非金属性强弱,A不能达到相应实验目的;
B.实验②中,Al(OH)3既能与盐酸反应又能与NaOH反应,表明Al(OH)3具有两性,从而证明Al元素既有金属性又有非金属性,B能达到相应实验目的;
C.NH3的密度比空气小,应采用向下排空气法收集,所以实验③不能用于实验室收集NH3,C不能达到相应实验目的;
D.NH3极易溶于水,若导管口位于水面下,易产生倒吸,所以实验④不能用于制备NaHCO3,D不能达到相应实验目的;
故选B。
6.A
【分析】短周期元素X、Y、Z、Q、W原子的半径依次增大,X和W同主族但不相邻,再结合该物质的结构式可得X为H,W为Na,Y和Q最外层电子数之和是Z原子L层电子数的二倍,则Y为O,Z为N,Q为C;X、Y、Z、Q、W分别为H、O、N、C、Na。
【详解】A.H与O可形成、,N与O可形成、,C与O可形成、,Na与O可形成、,A正确;
B.核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,简单离子半径:,B错误;
C.O与N有多种氢化物,稳定性和沸点无法比较,C错误;
D.H、N、O三种元素可形成离子化合物,D错误;
答案选A。
7.D
【详解】A.VIIA元素为卤族元素,其单质均为分子,随着原子序数的递增,相对原子质量逐渐变大,范德华力变大,元素对应单质的熔沸点逐渐升高,故A正确;
B.碱金属元素随着原子序数的递增,原子半径增大,失去电子能力增强,元素的金属性增强,故B正确;
C.VIIA元素随着原子序数的递增,非金属性逐渐减弱,元素对应氢化物的稳定性越来越弱,故C正确;
D.IA族元素原子和VIIA族元素原子形成的化学键不一定是离子键,如HCl是共价键,故D错误;
故选D。
8.D
【详解】A.反应物I2中I元素化合价从0价升高到+1价,I2为还原剂,ICl为氧化产物;反应物KIO3中I元素化合价从+5价降低到+1价,ICl为还原产物;该反应中,5mlICl含4ml氧化产物和1ml还原产物,两者的质量之比为4∶1,A错误;
B.反应物KIO3中I元素化合价从+5价降低到+1价,消耗1mlKIO3转移4ml电子,21.4g KIO3物质的量:,则转移电子数0.4NA,B错误;
C.同一主族从F到I,电子层数依次增多,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,非金属性逐渐减弱,C错误;
D.氯化碘与卤素单质化学性质相似,则ICl与NaOH溶液反应的化学方程式为:ICl+2NaOH=NaCl+NaIO+H2O,D正确;
故选D。
9.C
【详解】A.同主族元素,从上到下金属性依次增强,则锂元素的金属性弱于钠元素,故A错误;
B.同主族元素,从上到下原子半径依次增大,则氢原子的原子半径小于钠原子,故B错误;
C.由方程式可知,四氢合铝酸钠中氢元素化合价升高被氧化,是反应的还原剂,水分子中氢元素化合价降低被还原,水是反应的氧化剂,氢气即是反应的氧化产物又是还原产物,由还原剂的还原性强于还原产物可知,四氢合铝酸钠的还原性强于氢气,故C正确;
D.同主族元素,从上到下金属性依次增强,最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强,则氢氧化锂的碱性弱于氢氧化钠,故D错误;
故选C。
10.B
【详解】A.若a在沸水中可生成e,此时a为Mg,e为Mg(OH)2,即f为镁盐,a→f的反应有多种,可能为,该反应属于置换反应,可能为,该反应属于化合反应,综上a→f的反应不一定是化合反应,故A错误;
B.e能转化为d,此时e为白色沉淀,d为红褐色沉淀,说明在g→f→e→d转化过程中,一定存在物质颜色的变化,故B正确;
C.由题意得,此时能产生丁达尔效应的红棕色分散系为胶体,c应为铁盐,加热铁盐的饱和溶液,也有可能直接得到沉淀,故C错误;
D.假设b为Al2O3,即d为,c为铝盐,Al2O3、与稀盐酸反应均生成铝盐,此时组成a的元素为Al,位于周期表p区;假设b为Fe2O3,即d为,c为铁盐,Fe2O3、与稀盐酸反应均生成铁盐,此时组成a的元素为Fe,位于周期表d区,故D错误;
故选B。
11.B
【详解】A.同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,A项正确;
B.同周期主族元素从左到右,单质的氧化性逐渐增强,还原性逐渐减弱,B项错误;
C.同周期主族元素从左到右,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,故元素最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,酸性逐渐增强,C项正确;
D.同周期主族元素从左到右,元素的最高正化合价呈现从+1到+7(氧、氟除外),最低负化合价呈现从-4到-1的周期性变化,D项正确;
故答案为:B。
12.B
【详解】A.将水蒸气通入到灼热的铁粉后,反应生成Fe3O4和H2,铁粉变成黑色,表现氧化性,A错误;
B.向中加入溶液,沉淀溶解,说明有酸性,铝元素表现非金属性,B正确;
C.盐酸也可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能说明具有还原性,C错误;
D.将废铁屑溶于稀硫酸,滴入KSCN溶液,未见溶液变为红色,说明溶液中未见Fe3+,可能是Fe2O3与硫酸反应产生硫酸铁,反应产生的硫酸铁再与Fe反应生成硫酸亚铁,则不能说明该废铁屑中不含三价铁,D错误;
故选B。
13.A
【详解】硼、碳、氮、氧元素均处于第二周期,同周期原子半径从左到右依次减小,故原子半径最大的是硼,故本题选A。
14.A
【详解】A.根据元素周期律,同主族元素从上往下金属性逐渐增强,最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强,则碱性:,A错误;
B.同主族元素从上往下原子半径逐渐增大,非金属性逐渐减弱,第ⅥA族元素,原子半径越小,对应元素的非金属性越强, B正确;
C.过渡元素都是金属元素,可以在过渡元素中寻找优良催化剂,C正确;
D.第二、三周期中第IIA族与第ⅢA的元素原子序数之差为1,第四、五周期中第IIA族与第ⅢA的元素原子序数之差为11,第六、七周期中第IIA族与第ⅢA的元素原子序数之差为25,D正确;
故选A。
15.C
【详解】①AgF易溶于水,①错误;
②按F2、Cl2、Br2、I2的顺序,单质的颜色依次为淡黄绿色、黄绿色、深红棕色、紫黑色,则颜色逐渐加深,②正确;
③F、Cl、Br、I的非金属性依次减弱,所以单质F2、Cl2、Br2、I2中,氧化性最强的是F2,③正确;
④F、Cl、Br、I的非金属性依次减弱,所以HF、HCI、HBr、HI还原性最强的是HI,④正确;
⑤F、Cl、Br、I的非金属性依次减弱,则单质F2、Cl2、Br2、I2中,与氢化合最容易的是F2,⑤错误;
⑥按F2、Cl2、Br2、I2的顺序,单质的状态为气态、气态、液态、固态,所以单质的密度逐渐增大,⑥错误;
综合以上分析,①⑤⑥错误,故选C。
16.(1) 第五周期ⅢA族 In2O3
(2)Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
(3) H2SO4>H3PO4 P和S位于同周期,电子层数相同,核电荷数:S>P,非金属性:S>P
(4)ab
【详解】(1)铷是第五周期ⅠA族元素,则In是第五周期ⅢA族;第ⅢA族元素的最高正价为+3价,因此In元素的最高价氧化物的化学式为In2O3;
(2)Cu2O在酸性条件下易歧化,则应是+1价的铜变为0价和+2价,生成Cu和Cu2+,根据电子守恒、元素守恒可得离子方程式为Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O;
(3)P和S位于同周期,电子层数相同,核电荷数:S>P,非金属性:S>P,所以最高价氧化物对应水化物的酸性:H2SO4>H3PO4;
(4)a.类别NH4Cl,PH4I中应含有P原子和H原子之间的共价键、PH和I-之间的离子键,a正确;
b.铵盐可以和碱反应,推测PH4I能与NaOH溶液反应,生成PH3、NaI和水,b正确;
c.NH4Cl受热分解为氨气和HCl,推测PH4I能分解为PH3和HI,但HI不稳定,会分解为H2和I2,所以分解产物的种类不完全一样,c错误;
综上所述答案为ab。
17. 产生白色沉淀 白色沉淀消失 2Na + 2H2O 2Na++ 2OH- + H2↑ 水或H2O 2 NaNO2 碘(或I) 0.5 ml
【详解】(1)向AlCl3溶液中,滴加少量NaOH溶液,发生反应AlCl3+3NaOH═Al(OH)3↓+3NaCl,现象是产生白色沉淀;继续滴加NaOH溶液至过量,发生反应Al(OH)3+NaOH═NaAlO2+2H2O,现象是白色沉淀消失;(2)钠与水反应生成氢氧化钠与氢气,反应离子方程式为:2Na + 2H2O 2Na++ 2OH- + H2↑,反应中水中H元素化合价由+1价降低为0价,水是氧化剂,生成1mlH2时转移电子的物质的量为1ml×2=2ml;(3)①反应:2NaNO2+4HI=2NO+I2+2NaI+2H2O中,元素化合价的变化分别如下:氮元素:NaNO2 →NO,由+3价→+2价,得电子,所以NaNO2是氧化剂;碘元素,HI→I2,由-1价→0价,失电子,被氧化的是碘元素;②根据反应:2NaNO2+4HI=2NO+I2+2NaI+2H2O可知,若此反应中电子转移数目为0.5ml,则被氧化的还原剂的物质的量为0.5 ml。
18.(1) Na+ +2H+=CO2↑+H2O
(2) Al3+、Mg2+、 2:1:4 Al(OH)3+OH-=+2H2O
【详解】(1)若Y是盐酸,a段产生的白色沉淀可能为Al(OH)3或H2SiO3;ab段的特点为消耗了盐酸,但沉淀量不变,确定含CO;bc段沉淀部分溶解,确定为Al(OH)3,所以a段转化为沉淀的离子是AlO、SiO,X溶液中存在的阴离子有、、,阳离子有Na+;ab段发生反应的离子是+2H+=CO2↑+H2O。
(2)若Y为NaOH,根据沉淀量的变化确定一定含有Al3+、Mg2+、NH,结合图象bc段发生反应:Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O;NH反应需要NaOH的体积是2V,由于Al(OH)3溶解时需要的NaOH的体积是V,则生成Al(OH)2需要的NaOH的体积是3V,而生成Mg(OH)2和Al(OH)3共消耗NaOH的体积为4V,则生成Mg(OH)2需要NaOH溶液的体积是V,从而确定n(Mg2+):n(Al3+):n(NH)=0.5:1:2=1:2:4。
19. 三 ⅠA 2 HCl SiCl4+3H2O===H2SiO3+4HCl
【详解】W的质子数Z=A-N=18-10=8,则W为氧;X和Ne的核外电子数相差1,且图中X的原子半径大于W,则X为钠;Y的单质是一种常见的半导体材料,则Y为硅;Z的原子序数大于Y,且在同周期主族元素中电负性最大,则Z为氯。
(1)Na在元素周期表中位于第三周期第ⅠA族。O的基态原子的轨道表示式为,故有2个未成对电子。(2)氯的非金属性强于溴,故HCl的稳定性更强。(3)SiCl4与H2O反应生成强酸盐酸和弱酸硅酸,反应的化学方程式为SiCl4+3H2O=H2SiO3+4HCl。
20.(1)第三周期、Ⅳ族 (2)abc
(3)FeCO3和SiO2 SiO2+2OH‾=SiO32‾+H2O
(4)3FeCO3+10H++NO3‾=3Fe3++3CO2↑+NO↑+5H2O
(5)NO循环使用能减少环境污染,NO跟H2O、O2反应后又得到硝酸,提高原料利用率;3×104。
【详解】试题分析:(1)14号元素硅核外电子排布是2、8、4,可见硅元素在周期表中位于第三周期、第ⅣA族;(2)a.元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。元素的非金属性:C>Si,所以酸性:H2CO3>H2SiO3,正确;b.同一周期的元素,原子序数越大,原子半径就越小;不同周期的元素,原子核外电子层数越多,原子半径就越大,所以原子半径:O<C<Si<Al,正确;c.元素的非金属性越强,其相应的简单氢化物的稳定性就越强。由于元素的非金属性:O>C>Si,所以氢化物的稳定性:H2O>CH4>SiH4,正确;d.电子层结构相同的阴阳离子,离子半径随着原子序数的增大而减小,所以离子半径:O2->Al3+,错误,故选正确选项是a、b、c。(3)该矿石可能是由FeCO3、SiO2、Al2O3中的一种或几种组成,和硝酸反应生成气体,由于硝酸有强的氧化性,说明含有还原性物质碳酸亚铁,还含有滤渣,由于SiO2是酸性氧化物,与硝酸不能发生反应,滤渣和氢氧化钠能反应生成无色溶液,说明含有二氧化硅;向滤液中加入过量的NaOH溶液产生红褐色沉淀,证明滤液中含有Fe3+,再向发生该反应后的滤液中通入CO2气体,没有形成沉淀,说明在该滤液中无AlO2-,即在原固体中无Al2O3,故该矿石的组成是FeCO3和SiO2 。滤渣SiO2和NaOH溶液反应的离子方程式是SiO2+2OH— = SiO32—+H2O。(4)1 ml L-1HNO3是稀硝酸,碳酸亚铁和稀硝酸反应,亚铁离子能被氧化生成铁离子,且同时生成二氧化碳气体,硝酸被还原为NO,根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒,可得反应的离子方程式为3FeCO3+10H++NO3— = 3Fe3+ +3CO2↑+NO↑+5H2O。(5)NO是有毒气体,若将逸出气体与氧气混合,会发生反应:2NO+O2=2NO2,当通入溶液中时,会发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,这样就可以转换为硝酸,既能使物质循环使用能减少环境污染,NO跟H2O、O2反应后又得到硝酸提高原料利用率;矿石2.36×103 kg,得到滤渣1.2×103 kg,则和硝酸反应的固体FeCO3质量是2.36×103 kg -1.2×103 kg =1.16×103 kg ,n(FeCO3)=m÷M=1.16×106 g÷116g/ml=1×104ml,由于NO通过NO的循环利用完全转化为HNO3,反应后物质中的Fe、N元素都转化为Fe(NO3)3,所以根据元素守恒可得反应消耗硝酸的物质的量是n(HNO3)=3n(FeCO3)= 3×104ml。根据c=n/V,可得V=n/c=3×104ml÷1ml/L= 3×104 L。
考点:考查元素周期表、元素周期律的应用、物质成分的确定、离子方程式的书写、氧化还原反应的有关计算的知识。
21. 非金属性N>P,则气态氢化物的稳定性NH3>PH3 2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-中,Fe2+作还原剂,Br-为还原产物,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,则还原性:Fe2+>Br-
【详解】(1)因非金属性N>P,则气态氢化物的稳定性NH3>PH3,故答案为:非金属性N>P,则气态氢化物的稳定性NH3>PH3;
(2)NH4CN是离子化合物,各原子除了H均满足8电子稳定结构,NH4CN的电子式是,故答案为:;
(3)反应2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-中,Fe2+变为Fe3+,化合价升高被氧化,作还原剂,Br2变为Br-,化合价降低,被还原,Br-为还原产物,氧化还原反应中,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,则还原性:Fe2+>Br-;故答案为:2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-中,Fe2+作还原剂,Br-为还原产物,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,则还原性:Fe2+>Br-。
22. H2O+AlO2-+H+Al(OH)3Al3++3OH- 产生白色沉淀 加入稀盐酸后,H+会逐渐结合AlO2-,酸式解离平衡式会逐渐向着生成氢氧化铝的方向移动 KAl(SO₄)2=K++Al3++2SO42⁻;Al3++3H₂OAl(OH)3(胶体)+3H⁺ KAlO2 高铁酸盐(钠、钾)中铁元素为正六价,具有很强的氧化性,溶于水中能释放大量的原子氧,从而非常有效地杀灭水中的病菌和病毒。同时,自身被还原成新生态的Fe(OH)3,这是一种品质优良的无机絮凝剂,能高效地除去水中的微细悬浮物
【详解】(1) 氢氧化铝是一种两性氢氧化物,即存在酸式电离和碱式电离,故其电离方程式H2O+AlO2-+H+Al(OH)3Al3++3OH- ,将少量的稀盐酸逐渐滴入NaAlO2溶液,产生的现象为白色沉淀,加入稀盐酸后,H+会逐渐结合AlO2-,酸式解离平衡式会逐渐向着生成氢氧化铝的方向移动;
(2)明矾溶于水发生水解,铝离子水解生成氢氧化铝和硫酸,反应的离子方程式为Al3++3H2O⇌Al(OH)3+3H+;设明矾为1ml,则溶液中含有1mlAl3+,2mlSO42-,由反应SO42-+Ba2+=BaSO4↓可知,使SO42-全部转化成BaSO4沉淀,需要2mlBa(OH)2,则加入4mlOH-,则发生Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,所以最后溶液中存在AlO2-;
(3)高铁酸钠具有强氧化性,可用于杀菌消毒,还原生成Fe3+,Fe3+发生水解生成氢氧化铁胶体吸附水中的杂质;
【点睛】有条件的离子方程式的书写,要符合所给条件,符合量之间的关系;高铁酸钠中铁元素的价态是+6价,处于高价态,具有氧化性,用于杀菌消毒。
23. Ar Cl Na HF Na Al F CH2=CH2+HClCH3CH2Cl
【分析】首先根据元素在周期表的位置确定元素,然后根据元素的原子结构、元素的位置及元素周期律分析推断物质的性质,进行逐一解答。
【详解】根据元素在周期表的位置,可确定①是C,②是N,③是O,④是F,⑤是Na,⑥是Al,⑦是Si,⑧是S,⑨是Cl,⑩是Ar元素。
(1) 在①~⑩元素中,最不活泼的元素是原子核外最外层有8个电子的Ar元素;最高价氧化物对应的水化物的酸性最强的元素是Cl,其形成的最高价含氧酸HClO4的酸性最强;
同一周期的元素,元素的原子序数越大,元素的非金属性越强,元素的金属性越弱,同一主族的元素,原子核外电子层数越多,元素的金属性越强,所以最高价氧化物对应的水化物的碱性最强的元素是Na元素;
(2)②、③、④是同一周期的元素,随着原子序数的增大,元素的非金属性越强,其相应的氢化物的稳定性逐渐增强,因此这几种元素的氢化物中,最稳定是HF;
(3)④⑤⑥三种元素中,④是F,原子核外有2个电子层,而⑤⑥的原子核外有3个电子层,原子核外电子层数越多,原子半径越大;当原子核外电子层数相同时,原子序数越大,原子半径越小,因此④⑤⑥三种元素的原子半径从大到小的顺序是Na>Al>F;
(4)①是C元素,C的一种氢化物的产量是衡量一个国家石油化学工业发展水平的标志,该化合物是乙烯,分子式是C2H4,该氢化物分子中含不饱和的碳碳双键,与⑨的氢化物HCl在一定条件下可以发生加成反应,产生氯乙烷,该反应的化学方程式为CH2=CH2+HClCH3CH2Cl。
24.(1)①②⑥
(2)5:4
(3)BC
(4)S
C.
砂纸打磨的镁条、铝条分别放入含有少量酚酞的沸水中
铝条表面气泡较多,水溶液红色更深
失电子能力:Al>Mg
D.
将金属钠投入氯化镁溶液中
有银白色金属析出
失电子能力:Na>Mg
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入稀盐酸,有无色气体生成
该溶液中一定含有
B
向紫色石蕊溶液中滴加氯水,溶液先变红,随后褪色
氯水中含有酸性物质和漂白性物
C
向某溶液中加入溶液,有白色沉淀生成
该溶液中一定含有
D
将盐酸滴入磷酸钙中得到
C的非金属性强于P
选项
操作和现象
结论
A
将水蒸气通入到灼热的铁粉后,铁粉变成红棕色
表现氧化性
B
向中加入溶液,沉淀溶解
铝元素表现非金属性
C
向盐酸酸化的溶液中加入溶液,紫红色褪去
具有还原性
D
将废铁屑溶于稀硫酸,滴加KSCN溶液,溶液呈浅绿色
废铁屑中不含三价铁
阴离子
、、、Cl-
阳离子
Al3+、Fe3+、Mg2+、、Na+
a.酸性:H2CO3>H2SiO3
b.原子半径:O<C<Si<Al
c.稳定性:H2O>CH4>SiH4
d.离子半径:O2-<Al3+
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
①
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
元素
单质熔点/℃
(斜方硫)
x
单质沸点/℃
(斜方硫)
主要化合价
、、
、、
原子半径
逐渐增大
单质与反应的情况
点燃时易化合
加热化合
加热时难化合
不能直接化合
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
B
D
B
A
D
D
C
B
题号
11
12
13
14
15
答案
B
B
A
A
C
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