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【化学】福建省泉州第十六中学2018-2019学年高一下学期期中考试试题(解析版)
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福建省泉州第十六中学2018-2019学年高一下学期期中考试试题
考试时间:90分钟 2019.4.25
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Mg-24 S-32 Ba-137
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(本题共22小题,每小题只有一个正确选项。)
1.下列化学用语或模型正确的是( )
A. 氯化氢的电子式: B. N2的结构式:N≡N
C. CH4分子的球棍模型: D. 硫离子结构示意图:
【答案】B
【解析】A.氯化氢是共价化合物,电子式为,故A错误;
B.两个N原子间通过三对共用电子成键,电子式为,结构式是N≡N,故B正确;
C.是CH4分子的比例模型,故C错误;
D.硫离子核内质子数为16,核外电子数为18,其结构示意图:,故D错误;
故选B。
2.F和F—两种粒子中,不相同的是( )
①核内质子数 ②核外电子数 ③最外层电子数 ④核外电子层数
A. ②③ B. ①② C. ③④ D. ②③④
【答案】A
【解析】①F-是F原子得到一个电子后形成,质子数不变,都是9,都属于氟元素,故不选;
②F-是F原子得到一个电子后形成的,因此电子数一定不相同,故选;
③F-是F原子得到一个电子后形成的,氟原子最外层电子数为7,氟离子最外层电子数为8,最外层电子数不同,故选。
④F-是F原子得到一个电子后形成的,两者的电子层数都是2,故不选;
F和F—两种粒子中,不相同的是②③,故选A。
3.A、B两种元素能形成AB2型离子化合物,则A和B的原子序数可能是( )
A. 11和8 B. 6和16 C. 11和16 D. 12和17
【答案】D
【解析】A.11和8号元素分别为Na和O,O为-2价,一种是活泼的金属元素,一种是活泼的非金属元素,易形成离子化合物,能形成Na2O,不能形成AB2型离子化合物,故A错误;
B.6号元素是C元素,16号元素是S元素,都是非金属元素,二者不能形成离子化合物,故B错误;
C.11号元素是Na元素,16号元素是S元素,一种是活泼的金属元素,一种是活泼的非金属元素,易形成离子化合物,能形成Na2S,不能形成AB2型离子化合物,故C错误;
D.12号元素是Mg元素,17号元素为Cl,一种是活泼金属元素,一种是活泼的非金属元素,易形成离子化合物,可生成MgCl2,能形成AB2型离子化合物,故D正确;
故选D。
4.13153I是常规核裂变产物之一,可以通过测定大气或水中13153I的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关13153I的叙述中错误的是( )
A. 13153I的化学性质与12753I相同
B. 13153I的原子序数为53
C. 13153I的原子核外电子数为78
D. 13153I的原子核内中子数多于质子数
【答案】C
【解析】A. 13153I和12753I互为同位素,其化学性质相同,故A正确;
B.原子序数等于质子数,则13153I的原子序数为53,故B正确;
C.质子数等于核外电子数,则13153I的原子核外电子数为53,故C错误;
D. 13153I表示的是质子数为53,质量数为131的碘原子,中子数=131-53=78,所以中子数多于质子数,故D正确,答案选C。
5.短周期元素M和N的离子M2+和N2-具有相同电子层结构,则下列说法正确的是( )
A. M和N原子的电子层数相等 B. M和N原子最外层电子数相等
C. M的原子序数比N小 D. M2+的离子半径比N2-小
【答案】D
【解析】
【分析】短周期元素的离子M2+和N2-具有相同的电子层结构,M元素位于N元素的下一周期,N位于第二周期第VIA族,为O元素,M位于第三周期第IIA族,为Mg元素,据此分析解答。
【详解】根据上述分析,N为O元素,M为Mg元素。
A.元素的周期数与其原子的电子层数相同,M的电子层数是3,N的电子层数是2,所以两种元素原子的电子层数不同,故A错误;
B.M最外层有2个电子,N最外层有6个电子,所以M和N元素的最外层电子数不等,故B错误;
C.M是Mg元素,N是O元素,镁元素的原子序数是12,氧元素的原子序数是8,所以M的原子序数大于N,故C错误;
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,所以氧离子的半径大于镁离子,故D正确;
故选D。
6.下列化合物中既含有离子键又含共价键的是( )
A. CaCl2 B. Na2O2 C. HCl D. H2O2
【答案】B
【解析】A.CaCl2中只含有离子键,故A错误;
B.Na2O2中钠离子与过氧根离子间形成离子键,O与O之间形成非极性共价键,故B正确;
C.HCl为共价化合物,只含共价键,故C错误;
D.H2O2为共价化合物,只含有共价键,故D错误;
故选B。
7.下列叙述正确的是( )
A. 共价化合物一定不含离子键
B. 离子化合物一定不含共价键
C. 气态单质的分子中一定存在共价键
D. 全部由非金属元素形成的化合物一定不含离子键
【答案】A
【解析】A.只含共价键的化合物是共价化合物,所以共价化合物中一定不含离子键,故A正确;
B.离子化合物中可能含有共价键,如KOH等,故B错误;
C.气态单质的分子中不一定存在共价键,如稀有气体中只存在范德华力但不存在共价键,故C错误;
D.全部由非金属元素形成的化合物可能含有离子键,如铵盐,故D错误;
故选A。
8.X、Y、Z三种元素原子的核电荷数在10~18之间,它们的最高价氧化物对应水化物是HXO4、H2YO4、H3ZO4。则下列判断正确的是( )
A. 非金属性:X<Y<Z
B. 酸性:H3ZO4>H2YO4>HXO4
C. 原子半径:按X、Y、Z变小
D. 气态氢化物稳定性:按X、Y、Z顺序减弱
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z三种元素原子的核电荷数在10~18之间,应为同一周期元素,它们的最高价氧化物对应水化物是HXO4、H2YO4、H3ZO4,则X为Cl元素,Y为S元素,Z为P元素。
【详解】A.同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强,则非金属性:X>Y>Z,故A错误;
B.非金属性:X>Y>Z,元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,则酸性H3ZO4<H2YO4<HXO4,故B错误;
C.同一周期,从左到右,原子半径逐渐减小,则原子半径按X、Y、Z变大,故C错误;
D.非金属性:X>Y>Z,元素的非金属性越强,对应氢化物的稳定性越强,则气态氢化物稳定性按X、Y、Z顺序减弱,故D正确;答案选D。
9. 四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是( )
A. 原子半径Z
B. Y的最高价氧化物对应水化物的酸性比X 的弱
C. X 的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小
D. Z位于元素周期表中第二周期、第ⅥA族
【答案】B
【解析】因为为短周期,故为第二、三两周期,又M为金属,可以确定M、X、Y、Z分别为Al、Si、N、O。则
A、电子层数越多,半径越大,A正确;
B、非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,非金属性Y>X,故酸性HNO3>H2SiO4,B错误;
C、氧元素非金属性强于硅元素,热稳定性H2O>SiH4,C正确;
D、ZO,位于元素周期表中第二周期、第ⅥA族,D正确。
答案选B。
10.已知33As、35Br位于同一周期,下列关系正确的是( )
A. 原子半径:As>C1>P B. 热稳定性:HC1>AsH3>HBr
C. 还原性:As3->S2->C1- D. 酸性:H3AsO4>H2SO4>H3PO4
【答案】C
【解析】A.原子半径大小顺序是As>P>Cl,故A错误;
B.非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,则热稳定性:HCl>HBr>AsH3,故B错误;
C.单质的氧化性Cl2>S>As,所以阴离子的还原性:As3﹣>S2﹣>Cl﹣,故C正确;
D.非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性越强,则酸性H2SO4>H3PO4>H3AsO4,故D错误;
故选C.
11.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,Y是地壳中含量最高的元素,Z的核电荷数比Y多4,W与Y同主族。下列说法正确的是 ( )
A. 原子半径的大小顺序:W > Z > Y > X
B. Y分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同
C. 单质Z能在X的最高价氧化物中燃烧
D. Y、W的简单气态氢化物的热稳定性:Y < W
【答案】C
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为4,故X为C元素,Y是地壳中含量最高的元素,则Y为O元素,Z的核电荷数比Y多4,故Z的质子数为12,则Z为Mg,W与Y同主族,则W为S元素,据此分析解答。
【详解】由以上分析可知X为C元素、Y为O元素、Z为Mg元素,W为S元素。
A.同周期自左而右原子半径减小,同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,原子半径:C>O,即X>Y,故A错误;
B.Y分别与Z、W形成的化合物分别为氧化镁、二氧化硫,含有的化学键分别为离子键、共价键,故B错误;
C.镁在二氧化碳中能够燃烧生成MgO和C,故C正确;
D.非金属性S<O,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,氢化物的热稳定性:Y >W,故D错误;
故选C。
12.下列说法不正确的是( )
A. “臭氧空洞”、“温室效应”、“光化学烟雾”的形成都与氮氧化合物有关
B. 铝土矿制铝、硫磺制硫酸、海水制镁等过程中都包含化学变化
C. 低碳经济就是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济发展模式
D. 可用丁达尔效应鉴别氢氧化铁胶体和氯化铁溶液
【答案】A
【解析】A.温室效应与二氧化碳有关,与氮氧化物无关,故A错误;
B.铝土矿是将氧化铝转化为铝、硫磺制硫酸是将硫单质转化为硫酸、海水制镁是将海水中的化合态的镁转化为单质镁,过程中都涉及化学变化,故B正确;
C.低碳经济就是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济发展模式,低碳经济所倡导的是:提高能源利用率;开发清洁能源;追求绿色经济,故C正确;
D.氢氧化铁胶体具有丁达尔效应,氯化铁溶液没有丁达尔效应,可以用丁达尔效应鉴别,故D正确。
故选A。
13.大气与生态圈的氮循环如图所示,下列叙述不正确的是( )
A. ④维持大气中氮元素含量稳定
B. ①是野生植物生长所需氮元素的重要来源
C. ⑤为硝化过程、④为反硝化过程,都是氮元素的还原反应过程
D. ②是氮肥工业基础,科学家努力将固氮变化条件趋近生物固氮
【答案】C
【解析】A.由图可知,④为土壤中的硝酸盐被细菌分解转化为氮气,氮气返回大气中,维持大气中氮元素含量稳定,故A正确;
B.由图可知,①是在放电条件下,空气中的氮气与氧气反应生成氮氧化物,是野生植物生长所需氮元素的重要来源,故B正确;
C.⑤为氨或铵盐转化为亚硝酸盐,进一步转化为硝酸盐的过程,氮元素化合价升高,发生氧化反应,故C不正确;
D.②是合成氨的反应,属于工业固氮,是氮肥工业基础,由于使用高温高压催化剂的条件,为解决耗能多的问题,科学家努力将固氮变化条件趋近生物固氮,故D正确。
答案选C。
14.下列关于浓硫酸的叙述正确的是( )
A. 浓硫酸能使胆矾变成白色无水硫酸铜,说明浓硫酸具有脱水性
B. 浓硫酸能使蔗糖炭化,说明浓硫酸有吸水性
C. 浓硫酸久置于空气中变成稀硫酸
D. 常温下,浓硫酸不与铁、铝反应,所以可以用铁、铝制容器盛装浓硫酸
【答案】C
【解析】A.浓H2SO4使蓝色胆矾变成白色,说明蓝色胆矾失去了结晶水,体现了浓H2SO4的吸水性而不是脱水性,故A错误;
B.浓硫酸可使蔗糖炭化, 蔗糖中的H和O元素以水的形式失去,体现了浓硫酸的脱水性,故B错误;
C.浓硫酸具有吸水性,浓硫酸露置于空气中,容易吸收空气中水蒸气,因此浓硫酸久置于空气中变成稀硫酸,故C正确;
D.由于浓硫酸的氧化性很强,故常温下,浓硫酸能在铁和铝的表面形成一层致密的氧化膜,导致铝和铁在浓硫酸中会钝化,所以可用铁、铝制容器盛装浓硫酸,故D错误;
故选C。
15.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 标准状况下,22.4L的CO和CO2混合气体中含有的碳原子数为NA
B. 常温常压下,24g金属镁变为镁离子时得到的电子数为2NA
C. 标准状况下,5.6L水含有的分子数为0.25NA
D. 1L 1mol·L-1的硫酸溶液中所含氢原子数2NA
【答案】A
【解析】A.标准状况下,22.4LCO2与CO物质的量为1mol,1molCO2与CO的混合物中含有1molC,含有的碳原子数为NA,故A正确;
B.24g镁的物质的量为1mol,1mol镁变成镁离子失去了2mol电子,失去的电子数为2NA,不是得到电子,故B错误;
C.标况下,水不是气体,5.6L水含有的分子数远大于0.25NA,故C错误;
D.1L 1mol•L-1硫酸溶液中除了硫酸含有H原子,水分子也含有H原子,所以1L 1mol·L-1的硫酸溶液中所含氢原子数多于2NA,故D错误;
故选A。
16.下列离子方程式中,书写正确的是( )
A. 稀硫酸和铁的反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
B. 碳酸钙与硝酸反应:CO32-+2H+=H2O+CO2↑
C. 硫酸和氢氧化钡溶液反应:H++SO42-+Ba2++OH—=BaSO4↓+H2O
D. 向氢氧化钠溶液中通入过量二氧化硫:SO2+OH—= HSO3—
【答案】D
【解析】A.稀硫酸和铁反应生成亚铁离子,反应的离子方程式为Fe+2H+═Fe2++H2↑,故A错误;
B.碳酸钙难溶于水,与硝酸反应的离子方程式为CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑,故B错误;
C.硫酸和氢氧化钡溶液反应,离子方程式为2H++SO42-+Ba2++2OH-═BaSO4↓+2H2O,故C错误;
D.向氢氧化钠溶液中通入过量二氧化硫得到亚硫酸氢盐,即SO2+OH-═HSO3-,故D正确;
故选D。
17.在下列溶液中,各组离子一定能够大量共存的是( )
A. 碳酸钠溶液:K+、SO42—、Cl—、H+
B. 使紫色石蕊试液变红的溶液:Fe2+、Mg2+、NO3—、Cl—
C. 氢氧化钠溶液:K+、Ba2+、Cl-、Br—
D. 加入铝粉放出氢气的溶液:Na+、Cl-、NH4+、NO3—
【答案】C
【解析】A.CO32-、H+离子之间结合生成水和气体,不能大量共存,故A错误;
B.使紫色石蕊试液变红的溶液,显酸性,Fe2+、H+、NO3-发生氧化还原反应,不能大量共存,故B错误;
C.碱性溶液中,K+、Ba2+、Cl-、Br—离子之间不反应,能大量共存,故C正确;
D.加入铝粉放出氢气的溶液,可能为酸或强碱溶液,酸性溶液中,存在NO3—,不生成氢气,碱溶液中NH4+反应生成一水合氨,则不能共存,故D错误;
故选C。
18.下列除杂的操作方法,正确的是( )
A. NH3中混有少量水蒸气:通过装有浓硫酸的洗气瓶
B. NO中混有少量NO2气体:用水洗涤后再干燥
C. 食盐中混有少量NH4Cl:加过量烧碱溶液后加热蒸干
D. 硝酸混有少量硫酸:加适量BaCl2后再过滤
【答案】B
【解析】A.浓硫酸与氨气反应,则不能除杂,应选碱石灰,故A错误;
B.二氧化氮与水反应生成NO,则用水洗涤后再干燥可除杂,故B正确;
C. 食盐中混有少量NH4Cl,加过量烧碱溶液后加热蒸干,会引入新杂质NaOH,可直接加热除杂,故C错误;
D.硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡和盐酸,引入新杂质盐酸,故D错误;
答案选B。
19.下列说法正确的是( )
A. SO2通入酸性KMnO4溶液,溶液紫红褪去,说明SO2有漂白性
B. 向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液,出现白色沉淀;再加入足量稀盐酸,部分沉淀溶解,说明部分Na2SO3被氧化
C. 向某溶液中加NaOH溶液后加热,产生使湿润蓝色石蕊试纸变红的气体,说明原溶液中含有NH4+
D. 将少量铁粉加入稀硝酸中,充分反应后滴加KSCN溶液,有气体生成且有血红色沉淀,说明稀硝酸将Fe氧化为Fe3+
【答案】B
【解析】A.二氧化硫具有还原性,和高锰酸钾发生氧化还原反应,故A错误;
B.加入足量稀盐酸,部分沉淀溶解,沉淀含硫酸钡、亚硫酸钡,则说明部分Na2SO3被氧化,故B正确;
C.氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则该实验不能说明原溶液中含有NH4+,故C错误;
D.将少量铁粉加入稀硝酸中,充分反应后生成铁离子,滴加KSCN溶液后,溶液呈血红色,不是生成血红色沉淀,故D错误;
故选B。
20.常温下,下列各组物质中,Y既能与X反应又能与Z反应的是( )
X
Y
Z
①
NaOH溶液
Al(OH)3
稀硫酸
②
KOH溶液
SiO2
稀盐酸
③
O2
N2
H2
④
FeCl3溶液
Cu
浓硝酸
A. ①③ B. ①④ C. ②④ D. ②③
【答案】B
【解析】①.氢氧化铝是两性氢氧化物,能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,与稀硫酸反应生成硫酸铝和水,故①符合;
②.二氧化硅能与氢氧化钾反应生成硅酸钾和水,在酸中二氧化硅只与HF反应,不能与盐酸反应,故②不符合;
③氮气与氧气在放电条件下反应得到NO,氮气与氢气在高温高压、催化剂条件下反应生成氨气,常温下氮气不能与氧气、氢气发生反应,故③不符合;
④常温下,Cu与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,与氯化铁溶液反应得到氯化铜、氯化亚铁,故④符合,故选B。
21.实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置).仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是( )
选项
a中的物质
b中的物质
c中收集的气体
d中的物质
①
浓氨水
NaOH
NH3
H2O
②
浓盐酸
MnO2
Cl2
NaOH溶液
③
稀硝酸
Cu
NO
H2O
④
浓硫酸
Na2SO3
SO2
NaOH溶液
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】D
【解析】①、氨气的密度比空气小,应采用向下排空气法收集,收集方法错误,故①错误;
②、用浓盐酸与MnO2反应制取氯气时需加热,故②错误;
③、NO与可与空气中的O2反应,收集NO用排水法收集,故③错误;
④、制取、收集及尾气处理都合理,故④正确,答案选D。
22.几种短周期元素的原子半径和主要化合价见下表,下列有关说法中,正确的是( )
元素代号
X
Y
Z
L
M
Q
原子半径/nm
0.160
0.143
0.102
0.099
0.112
0.074
主要化合价
+2
+3
+6、-2
+7、-1
+2
-2
A. 与稀盐酸反应的剧烈程度:M单质<X单质
B. Y与Q形成的化合物不可能跟氢氧化钠溶液反应
C. Z的氢化物的稳定性强于L的氢化物的稳定性
D. 等物质的量的X、Y的单质与足量盐酸反应,生成H2一样多
【答案】A
【解析】
【分析】短周期元素,由元素的化合价可知,Q只有-2价,Z有+6、-2价,则Q为O元素、Z为S元素;L有+7、-1价,则L为氯元素;X、M均有+2价,处于ⅡA族,原子半径X>M,则X为Mg元素、M为Be元素;Y为+3价,处于ⅢA族,原子半径大于硫,所以Y为Al元素,结合元素周期律分析解答。
【详解】根据上述分析,X为Mg元素,Y为Al元素,Z为S元素,L为氯元素,M为Be元素,Q为O元素。
A.金属性Mg>Be,故Mg与盐酸反应更剧烈,故A正确;
B.Y与Q形成的化合物为Al2O3,氧化铝是两性氧化物,与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,故B错误;
C.非金属性Cl>S,所以稳定性HCl>H2S,即L的氢化物的稳定性强于Z的氢化物的稳定性,故C错误;
D.X为Mg元素,Y为Al元素,等物质的量的X、Y的单质与足量盐酸反应,根据电子转移守恒可知,二者生成H2为2∶3,故D错误;
故选A。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、填空题(本题包括5小题)
23.X、Y、Z、W是元素周期表中的短周期元素,它们的相对位置如表所示,其中X、Y 元素均能形成10电子的氢化物,Z的原子序数是Y的2倍。请回答下列问题:
X
Y
Z
W
(1)W的简单离子的结构示意图为___________,Y的氢化物电子式为___________。
(2)Z、W元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强的是___________(填化学式,下同),X、Y 元素的10电子的氢化物中稳定性较弱的是_________。
(3)写出单质碳与X元素最高价氧化物的水化物浓溶液共热的化学方程式__________。
(4)W与Z形成的液体化合物Z2W2,该物质可与水反应生成一种能使品红溶液褪色的气体,
1 mol Z2W2参加反应时转移1.5 mol电子,其中只有一种元素化合价发生改变,Z2W2与水反应的化学方程式为______________________。
【答案】(1). (2). 或 (3). HClO4 (4). NH3 (5). C+ 4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O (6). 2S2Cl2+2H2O=SO2↑ +3S↓+4HCl
【解析】
【分析】X、Y、Z、W是元素周期表中的短周期元素,Z的原子序数是Y的2倍,Y、Z为同主族元素,则Y为O元素,Z为S元素;根据位置关系,X为N元素,W为Cl元素,据此分析解答。
【详解】根据上述分析,X为N元素,Y为O元素,Z为S元素,W为Cl元素。
(1)氯为17号元素,氯的简单离子的结构示意图为,Y的氢化物为水或过氧化氢,电子式为或,故答案为:;或;
(2)元素的非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,Z、W元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强的是HClO4;元素的非金属性越强,氢化物越稳定,X、Y 元素的10电子的氢化物中稳定性较弱的是NH3,故答案为:HClO4;NH3;
(3)X元素最高价氧化物的水化物为硝酸,单质碳与X元素最高价氧化物的水化物浓溶液共热的化学方程式为C+ 4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O,故答案为:C+ 4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O;
(4)W与Z形成的液体化合物Z2W2为S2Cl2,该物质可与水反应生成一种能使品红溶液褪色的气体,为二氧化硫,1 mol Z2W2参加反应时转移1.5 mol电子,则2mol Z2W2参加反应时转移3 mol电子,其中只有一种元素化合价发生改变,说明只有S元素由+1价变成+4价,则同时3个S变成0价,与水反应的化学方程式为2S2Cl2+2H2O=SO2↑ +3S↓+4HCl,故答案为:2S2Cl2+2H2O=SO2↑ +3S↓+4HCl。
24.有A、B、C、D四种元素的原子序数依次增大,B的阳离子与A的阴离子和氖原子的电子层结构相同;A、B可形成离子化合物B2A;C的原子结构示意图为:,D的最外层电子数是电子层数的2倍。试回答下列各问题:
(1)A的阴离子的结构示意图为_____________;
(2)C元素位于元素周期表中第________周期、第_______族;
(3)化合物B2A的电子式为______________;
(4)已知:D的单质与其最高价氧化物的水化物浓溶液共热能发生反应,生成两种物质,其中一种是气体,反应的化学方程式为_________________。
【答案】(1). (2). 3 (3). ⅣA (4). (5). S + 2H2SO4(浓)3SO2↑ + 2H2O
【解析】
【分析】A、B、C、D四种元素的原子序数依次增大,B的阳离子与A的阴离子和氖原子的电子层结构相同,说明B为第三周期元素,A为第二周期元素;A、B可形成离子化合物B2A,则B为Na元素,A为O元素;C的原子结构示意图为,则x=2,所以C为硅元素;D的最外层电子数是电子层数的2倍,原子序数大于14,则D为S元素,据此分析解答。
【详解】根据上述分析,AO元素,B为Na元素,C为硅元素,D为S元素。
(1)氧为8号元素,其阴离子的结构示意图为,故答案为:;
(2)C为硅元素,位于元素周期表中第3周期、第ⅣA族,故答案为:3;ⅣA;
(3)化合物B2A为氧化钠,是离子化合物,电子式为,故答案为:;
(4)S的最高价氧化物的水化物为硫酸,硫单质与浓硫酸共热发生氧化还原反应,生成二氧化硫和水,反应的化学方程式为S + 2H2SO4(浓) 3SO2↑ + 2H2O,故答案为:S + 2H2SO4(浓) 3SO2↑ + 2H2O。
25.NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其中一种生产工艺如下:
(1)NaClO2中Cl的化合价为________。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式并配平:_____________。
(3)已知“尾气吸收”反应的化学方程式为:2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O。
此反应中还原剂是________,若产生8gO2,则该反应转移电子数为________。
【答案】(1). +3 (2). 2NaClO2+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4 (3). H2O2 (4). 0.5NA (或3.01×1023 )
【解析】
【分析(1)根据正负化合价的代数和为0,分析判断NaClO2中Cl的化合价;
(2)根据流程图,“反应”步骤中NaClO2、H2SO4和SO2反应生成ClO2,同时生成NaHSO4,据此书写反应的化学方程式;
(3)根据氧化还原反应的规律分析解答。
【详解】(1)NaClO2中Na元素的化合价为+1价,O为-2价,根据正负化合价的代数和为0,Cl的化合价为+3价,故答案为:+3;
(2)根据流程图,“反应”步骤中NaClO2、H2SO4和SO2反应生成ClO2,同时生成NaHSO4,反应的化学方程式为2NaClO2+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4,故答案为:2NaClO2+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4;
(3)“尾气吸收”反应的化学方程式为:2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O,反应中Cl的化合价由+4价变成+3价,过氧化氢中O由-1价变成0价,因此还原剂是H2O2,氧化剂为ClO2,8gO2的物质的量为=0.25mol,则反应转移电子数为0.5NA (或3.01×1023 ),故答案为:H2O2;0.5NA (或3.01×1023 )。
26.某化学兴趣小组利用下列装置制取氨气并探究氨气的有关性质。
(1)图一是实验室制取氨气的发生装置,试管中反应的化学方程式为_______________。
(2)图二可用于实验室快速制取氨气,A中烧瓶内试剂可选用________(填序号,下同)。
a.碱石灰 b.浓硫酸 c.生石灰 d.五氧化二磷
(3)为探究氨气的溶解性,先利用图三装置收集氨气,氨气的进气口为_____(填“a”或“b”),在实验过程中观察到图三中的烧瓶内产生了红色喷泉,则说明氨气具有的物理性质是___。
(4)通过上面装置制得的NH3进行如下实验(实验前旋塞1、2均关闭)。
①先打开旋塞1,D瓶中的现象是_____________,原因是_______________(用化学方程式表示);
②稳定后,关闭旋塞1,再打开旋塞2,观察到的现象是___________________。
(5)为防止环境污染,以下装置(除⑤标明外,其余盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是____________(填序号)。
【答案】(1). Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2H2O+2NH3↑ (2). ac (3). a (4). 极易溶于水 (5). 出现白烟 (6). NH3+HCl= NH4Cl (7). 水倒流入D中 (8). ②④⑤
【解析】
【分析】(1)根据实验室用加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨气,书写反应的化学方程式;
(2)根据图二,用于实验室快速制取氨气的基本原理是利用氨气的挥发性,能够加快氨气挥发的都可以;
(3)根据氨气的密度比空气小,极易溶于水分析解答;
(4)根据氯化氢和氨气化合生成氯化铵固体颗粒分析解答;
(5)氨气极易溶于水,用溶液吸收多余氨气时,需要防止倒吸,据此分析判断。
【详解】(1)实验室用加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨气,反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2H2O+2NH3↑,故答案为:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2H2O+2NH3↑;
(2)a.碱石灰溶于水放热,加快氨气的挥发,可以快速制取氨气,故a正确;b.浓硫酸能够与氨气反应,不能用于制备氨气,故b错误;c.生石灰与水反应是放热反应,溶液温度升高,促进氨气放出,可以快速制取氨气,故c正确;d.五氧化二磷的水溶液为磷酸,能够与氨气反应,不能用于制备氨气,故d错误;故答案为:ac;
(3)氨气的密度比空气小,因此收集氨气时的进气口为a,在实验过程中观察到烧瓶内产生了红色喷泉,说明氨气极易溶于水,故答案为:a;极易溶于水;
(4)①先打开旋塞1,氯化氢和氨气化合生成氯化铵固体颗粒,NH3+HCl= NH4Cl,因此D瓶中的现象是出现白烟,故答案为:出现白烟;NH3+HCl= NH4Cl;
②生成的氯化铵为固体,使得瓶中气体的压强减小,稳定后,关闭旋塞1,再打开旋塞2,可以观察到水倒流入D中,故答案为:水倒流入D中;
(5)氨气极易溶于水,为防止环境污染,用溶液吸收多余氨气时,需要防止倒吸,根据图示,装置②④⑤均可防止倒吸,故答案为:②④⑤。
27.某化学兴趣小组同学利用下图所示装置(夹持及加热装置已略去,装置气密性良好)探究SO2的性质(实验前已事先除去装置中的空气)。请回答下列问题:
[查阅资料得知浓硫酸的沸点为338 ℃,酒精灯火焰的温度为400~500 ℃]
(1)仪器a的名称_________。
(2)装置D和F的作用是_________。
(3)加热时,装置A中反应的化学方程式为________。
(4)打开K1,关闭K2,加热装置A一段时间后,B中的现象是_____,当装置C中溶液由蓝色变为无色,由此推测所得无色溶液中的离子主要是H+、I- 和____;为了进一步实验证实了该过程中SO2已被氧化,该实验操作及现象是:_____。
(5)关闭K1,打开K2,用酒精灯加热装置A,观察到E中发生的现象是:有白色沉淀产生,白色沉淀的成分是_____,生成白色沉淀的原因可能是___(选填字母序号)。
a.SO2与BaCl2溶液反应生成了白色沉淀
b.BaCl2溶液与硫酸蒸气反应生成了白色沉淀
c.SO2溶于水生成的H2SO3被装置内的O2氧化生成H2SO4,再与BaCl2反应生成白色沉淀
(6)取A中产生的SO2气体通入足量双氧水中,然后加入足量BaCl2溶液,经过滤、洗涤、干燥得到4.66 g沉淀。据此推知SO2气体的体积为___mL(标准状况)。
【答案】(1). 分液漏斗 (2). 吸收SO2防止污染空气及防倒吸 (3). Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O (4). 品红褪色 (5). SO42- (6). 取少量所得溶液于试管中再加入BaCl2溶液,出现白色沉淀 (7). BaSO4 (8). bc (9). 448
【解析】
【分析】(1)根据装置图回答仪器a的名称。
(2)根据SO2有毒,污染空气分析。
(3)加热时,装置A中铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫、水。
(4)SO2具有漂白性;装置C中溶液由蓝色变为无色,说明碘单质与二氧化硫发生了氧化还原反应;SO42-与氯化钡反应生成白色沉淀;
(5)BaSO4难溶于盐酸,BaSO3在酸性条件下不存在,二氧化硫与氯化钡不反应;
(6)根据硫元素守恒计算二氧化硫的体积。
【详解】(1)根据装置图,仪器a的名称是分液漏斗。
(2)SO2有毒,污染空气,装置D和F的作用是吸收SO2防止污染空气及防倒吸。
(3)加热时,装置A中铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫、水,反应方程式是Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
(4)打开K1,关闭K2,加热装置A一段时间后,SO2具有漂白性,能使品红褪色,所以B中的现象是品红褪色;装置C中溶液由蓝色变为无色,说明碘分子与二氧化硫发生了氧化还原反应,I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI,所以溶液中的离子主要是H+、I- 和SO42-;为了进一步实验证实了该过程中SO2已被氧化为SO42-,实验操作及现象是:取少量所得溶液于试管中再加入BaCl2溶液,出现白色沉淀。
(5)关闭K1,打开K2,用酒精灯加热装置A,观察到E中发生的现象是有白色沉淀产生,BaSO4难溶于盐酸,BaSO3在强酸性条件下不能生成,所以白色沉淀的成分是BaSO4;浓硫酸的沸点为338 ℃,酒精灯火焰的温度为400~500 ℃,所以BaCl2溶液可能与硫酸蒸气反应生成了硫酸钡沉淀;也可能是SO2溶于水生成的H2SO3被装置内的O2氧化生成H2SO4,H2SO4再与BaCl2反应生成硫酸钡沉淀,故选bc;
(6)根据硫元素守恒有关系式SO2~BaSO4;设SO2的体积是VL
SO2 ~ BaSO4
22.4L 233g
VL 4.66 g
V=0.448L=448mL。
考试时间:90分钟 2019.4.25
可能用到的相对原子质量:H-1 O-16 Mg-24 S-32 Ba-137
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题(本题共22小题,每小题只有一个正确选项。)
1.下列化学用语或模型正确的是( )
A. 氯化氢的电子式: B. N2的结构式:N≡N
C. CH4分子的球棍模型: D. 硫离子结构示意图:
【答案】B
【解析】A.氯化氢是共价化合物,电子式为,故A错误;
B.两个N原子间通过三对共用电子成键,电子式为,结构式是N≡N,故B正确;
C.是CH4分子的比例模型,故C错误;
D.硫离子核内质子数为16,核外电子数为18,其结构示意图:,故D错误;
故选B。
2.F和F—两种粒子中,不相同的是( )
①核内质子数 ②核外电子数 ③最外层电子数 ④核外电子层数
A. ②③ B. ①② C. ③④ D. ②③④
【答案】A
【解析】①F-是F原子得到一个电子后形成,质子数不变,都是9,都属于氟元素,故不选;
②F-是F原子得到一个电子后形成的,因此电子数一定不相同,故选;
③F-是F原子得到一个电子后形成的,氟原子最外层电子数为7,氟离子最外层电子数为8,最外层电子数不同,故选。
④F-是F原子得到一个电子后形成的,两者的电子层数都是2,故不选;
F和F—两种粒子中,不相同的是②③,故选A。
3.A、B两种元素能形成AB2型离子化合物,则A和B的原子序数可能是( )
A. 11和8 B. 6和16 C. 11和16 D. 12和17
【答案】D
【解析】A.11和8号元素分别为Na和O,O为-2价,一种是活泼的金属元素,一种是活泼的非金属元素,易形成离子化合物,能形成Na2O,不能形成AB2型离子化合物,故A错误;
B.6号元素是C元素,16号元素是S元素,都是非金属元素,二者不能形成离子化合物,故B错误;
C.11号元素是Na元素,16号元素是S元素,一种是活泼的金属元素,一种是活泼的非金属元素,易形成离子化合物,能形成Na2S,不能形成AB2型离子化合物,故C错误;
D.12号元素是Mg元素,17号元素为Cl,一种是活泼金属元素,一种是活泼的非金属元素,易形成离子化合物,可生成MgCl2,能形成AB2型离子化合物,故D正确;
故选D。
4.13153I是常规核裂变产物之一,可以通过测定大气或水中13153I的含量变化来检测核电站是否发生放射性物质泄漏。下列有关13153I的叙述中错误的是( )
A. 13153I的化学性质与12753I相同
B. 13153I的原子序数为53
C. 13153I的原子核外电子数为78
D. 13153I的原子核内中子数多于质子数
【答案】C
【解析】A. 13153I和12753I互为同位素,其化学性质相同,故A正确;
B.原子序数等于质子数,则13153I的原子序数为53,故B正确;
C.质子数等于核外电子数,则13153I的原子核外电子数为53,故C错误;
D. 13153I表示的是质子数为53,质量数为131的碘原子,中子数=131-53=78,所以中子数多于质子数,故D正确,答案选C。
5.短周期元素M和N的离子M2+和N2-具有相同电子层结构,则下列说法正确的是( )
A. M和N原子的电子层数相等 B. M和N原子最外层电子数相等
C. M的原子序数比N小 D. M2+的离子半径比N2-小
【答案】D
【解析】
【分析】短周期元素的离子M2+和N2-具有相同的电子层结构,M元素位于N元素的下一周期,N位于第二周期第VIA族,为O元素,M位于第三周期第IIA族,为Mg元素,据此分析解答。
【详解】根据上述分析,N为O元素,M为Mg元素。
A.元素的周期数与其原子的电子层数相同,M的电子层数是3,N的电子层数是2,所以两种元素原子的电子层数不同,故A错误;
B.M最外层有2个电子,N最外层有6个电子,所以M和N元素的最外层电子数不等,故B错误;
C.M是Mg元素,N是O元素,镁元素的原子序数是12,氧元素的原子序数是8,所以M的原子序数大于N,故C错误;
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,所以氧离子的半径大于镁离子,故D正确;
故选D。
6.下列化合物中既含有离子键又含共价键的是( )
A. CaCl2 B. Na2O2 C. HCl D. H2O2
【答案】B
【解析】A.CaCl2中只含有离子键,故A错误;
B.Na2O2中钠离子与过氧根离子间形成离子键,O与O之间形成非极性共价键,故B正确;
C.HCl为共价化合物,只含共价键,故C错误;
D.H2O2为共价化合物,只含有共价键,故D错误;
故选B。
7.下列叙述正确的是( )
A. 共价化合物一定不含离子键
B. 离子化合物一定不含共价键
C. 气态单质的分子中一定存在共价键
D. 全部由非金属元素形成的化合物一定不含离子键
【答案】A
【解析】A.只含共价键的化合物是共价化合物,所以共价化合物中一定不含离子键,故A正确;
B.离子化合物中可能含有共价键,如KOH等,故B错误;
C.气态单质的分子中不一定存在共价键,如稀有气体中只存在范德华力但不存在共价键,故C错误;
D.全部由非金属元素形成的化合物可能含有离子键,如铵盐,故D错误;
故选A。
8.X、Y、Z三种元素原子的核电荷数在10~18之间,它们的最高价氧化物对应水化物是HXO4、H2YO4、H3ZO4。则下列判断正确的是( )
A. 非金属性:X<Y<Z
B. 酸性:H3ZO4>H2YO4>HXO4
C. 原子半径:按X、Y、Z变小
D. 气态氢化物稳定性:按X、Y、Z顺序减弱
【答案】D
【解析】
【分析】X、Y、Z三种元素原子的核电荷数在10~18之间,应为同一周期元素,它们的最高价氧化物对应水化物是HXO4、H2YO4、H3ZO4,则X为Cl元素,Y为S元素,Z为P元素。
【详解】A.同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强,则非金属性:X>Y>Z,故A错误;
B.非金属性:X>Y>Z,元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,则酸性H3ZO4<H2YO4<HXO4,故B错误;
C.同一周期,从左到右,原子半径逐渐减小,则原子半径按X、Y、Z变大,故C错误;
D.非金属性:X>Y>Z,元素的非金属性越强,对应氢化物的稳定性越强,则气态氢化物稳定性按X、Y、Z顺序减弱,故D正确;答案选D。
9. 四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是( )
A. 原子半径Z
C. X 的最简单气态氢化物的热稳定性比Z的小
D. Z位于元素周期表中第二周期、第ⅥA族
【答案】B
【解析】因为为短周期,故为第二、三两周期,又M为金属,可以确定M、X、Y、Z分别为Al、Si、N、O。则
A、电子层数越多,半径越大,A正确;
B、非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,非金属性Y>X,故酸性HNO3>H2SiO4,B错误;
C、氧元素非金属性强于硅元素,热稳定性H2O>SiH4,C正确;
D、ZO,位于元素周期表中第二周期、第ⅥA族,D正确。
答案选B。
10.已知33As、35Br位于同一周期,下列关系正确的是( )
A. 原子半径:As>C1>P B. 热稳定性:HC1>AsH3>HBr
C. 还原性:As3->S2->C1- D. 酸性:H3AsO4>H2SO4>H3PO4
【答案】C
【解析】A.原子半径大小顺序是As>P>Cl,故A错误;
B.非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,则热稳定性:HCl>HBr>AsH3,故B错误;
C.单质的氧化性Cl2>S>As,所以阴离子的还原性:As3﹣>S2﹣>Cl﹣,故C正确;
D.非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性越强,则酸性H2SO4>H3PO4>H3AsO4,故D错误;
故选C.
11.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,Y是地壳中含量最高的元素,Z的核电荷数比Y多4,W与Y同主族。下列说法正确的是 ( )
A. 原子半径的大小顺序:W > Z > Y > X
B. Y分别与Z、W形成的化合物中化学键类型相同
C. 单质Z能在X的最高价氧化物中燃烧
D. Y、W的简单气态氢化物的热稳定性:Y < W
【答案】C
【解析】
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,原子只能有2个电子层,最外层电子数为4,故X为C元素,Y是地壳中含量最高的元素,则Y为O元素,Z的核电荷数比Y多4,故Z的质子数为12,则Z为Mg,W与Y同主族,则W为S元素,据此分析解答。
【详解】由以上分析可知X为C元素、Y为O元素、Z为Mg元素,W为S元素。
A.同周期自左而右原子半径减小,同一主族,从上到下,原子半径逐渐增大,原子半径:C>O,即X>Y,故A错误;
B.Y分别与Z、W形成的化合物分别为氧化镁、二氧化硫,含有的化学键分别为离子键、共价键,故B错误;
C.镁在二氧化碳中能够燃烧生成MgO和C,故C正确;
D.非金属性S<O,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定,氢化物的热稳定性:Y >W,故D错误;
故选C。
12.下列说法不正确的是( )
A. “臭氧空洞”、“温室效应”、“光化学烟雾”的形成都与氮氧化合物有关
B. 铝土矿制铝、硫磺制硫酸、海水制镁等过程中都包含化学变化
C. 低碳经济就是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济发展模式
D. 可用丁达尔效应鉴别氢氧化铁胶体和氯化铁溶液
【答案】A
【解析】A.温室效应与二氧化碳有关,与氮氧化物无关,故A错误;
B.铝土矿是将氧化铝转化为铝、硫磺制硫酸是将硫单质转化为硫酸、海水制镁是将海水中的化合态的镁转化为单质镁,过程中都涉及化学变化,故B正确;
C.低碳经济就是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济发展模式,低碳经济所倡导的是:提高能源利用率;开发清洁能源;追求绿色经济,故C正确;
D.氢氧化铁胶体具有丁达尔效应,氯化铁溶液没有丁达尔效应,可以用丁达尔效应鉴别,故D正确。
故选A。
13.大气与生态圈的氮循环如图所示,下列叙述不正确的是( )
A. ④维持大气中氮元素含量稳定
B. ①是野生植物生长所需氮元素的重要来源
C. ⑤为硝化过程、④为反硝化过程,都是氮元素的还原反应过程
D. ②是氮肥工业基础,科学家努力将固氮变化条件趋近生物固氮
【答案】C
【解析】A.由图可知,④为土壤中的硝酸盐被细菌分解转化为氮气,氮气返回大气中,维持大气中氮元素含量稳定,故A正确;
B.由图可知,①是在放电条件下,空气中的氮气与氧气反应生成氮氧化物,是野生植物生长所需氮元素的重要来源,故B正确;
C.⑤为氨或铵盐转化为亚硝酸盐,进一步转化为硝酸盐的过程,氮元素化合价升高,发生氧化反应,故C不正确;
D.②是合成氨的反应,属于工业固氮,是氮肥工业基础,由于使用高温高压催化剂的条件,为解决耗能多的问题,科学家努力将固氮变化条件趋近生物固氮,故D正确。
答案选C。
14.下列关于浓硫酸的叙述正确的是( )
A. 浓硫酸能使胆矾变成白色无水硫酸铜,说明浓硫酸具有脱水性
B. 浓硫酸能使蔗糖炭化,说明浓硫酸有吸水性
C. 浓硫酸久置于空气中变成稀硫酸
D. 常温下,浓硫酸不与铁、铝反应,所以可以用铁、铝制容器盛装浓硫酸
【答案】C
【解析】A.浓H2SO4使蓝色胆矾变成白色,说明蓝色胆矾失去了结晶水,体现了浓H2SO4的吸水性而不是脱水性,故A错误;
B.浓硫酸可使蔗糖炭化, 蔗糖中的H和O元素以水的形式失去,体现了浓硫酸的脱水性,故B错误;
C.浓硫酸具有吸水性,浓硫酸露置于空气中,容易吸收空气中水蒸气,因此浓硫酸久置于空气中变成稀硫酸,故C正确;
D.由于浓硫酸的氧化性很强,故常温下,浓硫酸能在铁和铝的表面形成一层致密的氧化膜,导致铝和铁在浓硫酸中会钝化,所以可用铁、铝制容器盛装浓硫酸,故D错误;
故选C。
15.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. 标准状况下,22.4L的CO和CO2混合气体中含有的碳原子数为NA
B. 常温常压下,24g金属镁变为镁离子时得到的电子数为2NA
C. 标准状况下,5.6L水含有的分子数为0.25NA
D. 1L 1mol·L-1的硫酸溶液中所含氢原子数2NA
【答案】A
【解析】A.标准状况下,22.4LCO2与CO物质的量为1mol,1molCO2与CO的混合物中含有1molC,含有的碳原子数为NA,故A正确;
B.24g镁的物质的量为1mol,1mol镁变成镁离子失去了2mol电子,失去的电子数为2NA,不是得到电子,故B错误;
C.标况下,水不是气体,5.6L水含有的分子数远大于0.25NA,故C错误;
D.1L 1mol•L-1硫酸溶液中除了硫酸含有H原子,水分子也含有H原子,所以1L 1mol·L-1的硫酸溶液中所含氢原子数多于2NA,故D错误;
故选A。
16.下列离子方程式中,书写正确的是( )
A. 稀硫酸和铁的反应:2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
B. 碳酸钙与硝酸反应:CO32-+2H+=H2O+CO2↑
C. 硫酸和氢氧化钡溶液反应:H++SO42-+Ba2++OH—=BaSO4↓+H2O
D. 向氢氧化钠溶液中通入过量二氧化硫:SO2+OH—= HSO3—
【答案】D
【解析】A.稀硫酸和铁反应生成亚铁离子,反应的离子方程式为Fe+2H+═Fe2++H2↑,故A错误;
B.碳酸钙难溶于水,与硝酸反应的离子方程式为CaCO3+2H+═Ca2++H2O+CO2↑,故B错误;
C.硫酸和氢氧化钡溶液反应,离子方程式为2H++SO42-+Ba2++2OH-═BaSO4↓+2H2O,故C错误;
D.向氢氧化钠溶液中通入过量二氧化硫得到亚硫酸氢盐,即SO2+OH-═HSO3-,故D正确;
故选D。
17.在下列溶液中,各组离子一定能够大量共存的是( )
A. 碳酸钠溶液:K+、SO42—、Cl—、H+
B. 使紫色石蕊试液变红的溶液:Fe2+、Mg2+、NO3—、Cl—
C. 氢氧化钠溶液:K+、Ba2+、Cl-、Br—
D. 加入铝粉放出氢气的溶液:Na+、Cl-、NH4+、NO3—
【答案】C
【解析】A.CO32-、H+离子之间结合生成水和气体,不能大量共存,故A错误;
B.使紫色石蕊试液变红的溶液,显酸性,Fe2+、H+、NO3-发生氧化还原反应,不能大量共存,故B错误;
C.碱性溶液中,K+、Ba2+、Cl-、Br—离子之间不反应,能大量共存,故C正确;
D.加入铝粉放出氢气的溶液,可能为酸或强碱溶液,酸性溶液中,存在NO3—,不生成氢气,碱溶液中NH4+反应生成一水合氨,则不能共存,故D错误;
故选C。
18.下列除杂的操作方法,正确的是( )
A. NH3中混有少量水蒸气:通过装有浓硫酸的洗气瓶
B. NO中混有少量NO2气体:用水洗涤后再干燥
C. 食盐中混有少量NH4Cl:加过量烧碱溶液后加热蒸干
D. 硝酸混有少量硫酸:加适量BaCl2后再过滤
【答案】B
【解析】A.浓硫酸与氨气反应,则不能除杂,应选碱石灰,故A错误;
B.二氧化氮与水反应生成NO,则用水洗涤后再干燥可除杂,故B正确;
C. 食盐中混有少量NH4Cl,加过量烧碱溶液后加热蒸干,会引入新杂质NaOH,可直接加热除杂,故C错误;
D.硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡和盐酸,引入新杂质盐酸,故D错误;
答案选B。
19.下列说法正确的是( )
A. SO2通入酸性KMnO4溶液,溶液紫红褪去,说明SO2有漂白性
B. 向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液,出现白色沉淀;再加入足量稀盐酸,部分沉淀溶解,说明部分Na2SO3被氧化
C. 向某溶液中加NaOH溶液后加热,产生使湿润蓝色石蕊试纸变红的气体,说明原溶液中含有NH4+
D. 将少量铁粉加入稀硝酸中,充分反应后滴加KSCN溶液,有气体生成且有血红色沉淀,说明稀硝酸将Fe氧化为Fe3+
【答案】B
【解析】A.二氧化硫具有还原性,和高锰酸钾发生氧化还原反应,故A错误;
B.加入足量稀盐酸,部分沉淀溶解,沉淀含硫酸钡、亚硫酸钡,则说明部分Na2SO3被氧化,故B正确;
C.氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则该实验不能说明原溶液中含有NH4+,故C错误;
D.将少量铁粉加入稀硝酸中,充分反应后生成铁离子,滴加KSCN溶液后,溶液呈血红色,不是生成血红色沉淀,故D错误;
故选B。
20.常温下,下列各组物质中,Y既能与X反应又能与Z反应的是( )
X
Y
Z
①
NaOH溶液
Al(OH)3
稀硫酸
②
KOH溶液
SiO2
稀盐酸
③
O2
N2
H2
④
FeCl3溶液
Cu
浓硝酸
A. ①③ B. ①④ C. ②④ D. ②③
【答案】B
【解析】①.氢氧化铝是两性氢氧化物,能与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,与稀硫酸反应生成硫酸铝和水,故①符合;
②.二氧化硅能与氢氧化钾反应生成硅酸钾和水,在酸中二氧化硅只与HF反应,不能与盐酸反应,故②不符合;
③氮气与氧气在放电条件下反应得到NO,氮气与氢气在高温高压、催化剂条件下反应生成氨气,常温下氮气不能与氧气、氢气发生反应,故③不符合;
④常温下,Cu与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,与氯化铁溶液反应得到氯化铜、氯化亚铁,故④符合,故选B。
21.实验室中某些气体的制取、收集及尾气处理装置如图所示(省略夹持和净化装置).仅用此装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是( )
选项
a中的物质
b中的物质
c中收集的气体
d中的物质
①
浓氨水
NaOH
NH3
H2O
②
浓盐酸
MnO2
Cl2
NaOH溶液
③
稀硝酸
Cu
NO
H2O
④
浓硫酸
Na2SO3
SO2
NaOH溶液
A. ① B. ② C. ③ D. ④
【答案】D
【解析】①、氨气的密度比空气小,应采用向下排空气法收集,收集方法错误,故①错误;
②、用浓盐酸与MnO2反应制取氯气时需加热,故②错误;
③、NO与可与空气中的O2反应,收集NO用排水法收集,故③错误;
④、制取、收集及尾气处理都合理,故④正确,答案选D。
22.几种短周期元素的原子半径和主要化合价见下表,下列有关说法中,正确的是( )
元素代号
X
Y
Z
L
M
Q
原子半径/nm
0.160
0.143
0.102
0.099
0.112
0.074
主要化合价
+2
+3
+6、-2
+7、-1
+2
-2
A. 与稀盐酸反应的剧烈程度:M单质<X单质
B. Y与Q形成的化合物不可能跟氢氧化钠溶液反应
C. Z的氢化物的稳定性强于L的氢化物的稳定性
D. 等物质的量的X、Y的单质与足量盐酸反应,生成H2一样多
【答案】A
【解析】
【分析】短周期元素,由元素的化合价可知,Q只有-2价,Z有+6、-2价,则Q为O元素、Z为S元素;L有+7、-1价,则L为氯元素;X、M均有+2价,处于ⅡA族,原子半径X>M,则X为Mg元素、M为Be元素;Y为+3价,处于ⅢA族,原子半径大于硫,所以Y为Al元素,结合元素周期律分析解答。
【详解】根据上述分析,X为Mg元素,Y为Al元素,Z为S元素,L为氯元素,M为Be元素,Q为O元素。
A.金属性Mg>Be,故Mg与盐酸反应更剧烈,故A正确;
B.Y与Q形成的化合物为Al2O3,氧化铝是两性氧化物,与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠,故B错误;
C.非金属性Cl>S,所以稳定性HCl>H2S,即L的氢化物的稳定性强于Z的氢化物的稳定性,故C错误;
D.X为Mg元素,Y为Al元素,等物质的量的X、Y的单质与足量盐酸反应,根据电子转移守恒可知,二者生成H2为2∶3,故D错误;
故选A。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、填空题(本题包括5小题)
23.X、Y、Z、W是元素周期表中的短周期元素,它们的相对位置如表所示,其中X、Y 元素均能形成10电子的氢化物,Z的原子序数是Y的2倍。请回答下列问题:
X
Y
Z
W
(1)W的简单离子的结构示意图为___________,Y的氢化物电子式为___________。
(2)Z、W元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强的是___________(填化学式,下同),X、Y 元素的10电子的氢化物中稳定性较弱的是_________。
(3)写出单质碳与X元素最高价氧化物的水化物浓溶液共热的化学方程式__________。
(4)W与Z形成的液体化合物Z2W2,该物质可与水反应生成一种能使品红溶液褪色的气体,
1 mol Z2W2参加反应时转移1.5 mol电子,其中只有一种元素化合价发生改变,Z2W2与水反应的化学方程式为______________________。
【答案】(1). (2). 或 (3). HClO4 (4). NH3 (5). C+ 4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O (6). 2S2Cl2+2H2O=SO2↑ +3S↓+4HCl
【解析】
【分析】X、Y、Z、W是元素周期表中的短周期元素,Z的原子序数是Y的2倍,Y、Z为同主族元素,则Y为O元素,Z为S元素;根据位置关系,X为N元素,W为Cl元素,据此分析解答。
【详解】根据上述分析,X为N元素,Y为O元素,Z为S元素,W为Cl元素。
(1)氯为17号元素,氯的简单离子的结构示意图为,Y的氢化物为水或过氧化氢,电子式为或,故答案为:;或;
(2)元素的非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,Z、W元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强的是HClO4;元素的非金属性越强,氢化物越稳定,X、Y 元素的10电子的氢化物中稳定性较弱的是NH3,故答案为:HClO4;NH3;
(3)X元素最高价氧化物的水化物为硝酸,单质碳与X元素最高价氧化物的水化物浓溶液共热的化学方程式为C+ 4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O,故答案为:C+ 4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O;
(4)W与Z形成的液体化合物Z2W2为S2Cl2,该物质可与水反应生成一种能使品红溶液褪色的气体,为二氧化硫,1 mol Z2W2参加反应时转移1.5 mol电子,则2mol Z2W2参加反应时转移3 mol电子,其中只有一种元素化合价发生改变,说明只有S元素由+1价变成+4价,则同时3个S变成0价,与水反应的化学方程式为2S2Cl2+2H2O=SO2↑ +3S↓+4HCl,故答案为:2S2Cl2+2H2O=SO2↑ +3S↓+4HCl。
24.有A、B、C、D四种元素的原子序数依次增大,B的阳离子与A的阴离子和氖原子的电子层结构相同;A、B可形成离子化合物B2A;C的原子结构示意图为:,D的最外层电子数是电子层数的2倍。试回答下列各问题:
(1)A的阴离子的结构示意图为_____________;
(2)C元素位于元素周期表中第________周期、第_______族;
(3)化合物B2A的电子式为______________;
(4)已知:D的单质与其最高价氧化物的水化物浓溶液共热能发生反应,生成两种物质,其中一种是气体,反应的化学方程式为_________________。
【答案】(1). (2). 3 (3). ⅣA (4). (5). S + 2H2SO4(浓)3SO2↑ + 2H2O
【解析】
【分析】A、B、C、D四种元素的原子序数依次增大,B的阳离子与A的阴离子和氖原子的电子层结构相同,说明B为第三周期元素,A为第二周期元素;A、B可形成离子化合物B2A,则B为Na元素,A为O元素;C的原子结构示意图为,则x=2,所以C为硅元素;D的最外层电子数是电子层数的2倍,原子序数大于14,则D为S元素,据此分析解答。
【详解】根据上述分析,AO元素,B为Na元素,C为硅元素,D为S元素。
(1)氧为8号元素,其阴离子的结构示意图为,故答案为:;
(2)C为硅元素,位于元素周期表中第3周期、第ⅣA族,故答案为:3;ⅣA;
(3)化合物B2A为氧化钠,是离子化合物,电子式为,故答案为:;
(4)S的最高价氧化物的水化物为硫酸,硫单质与浓硫酸共热发生氧化还原反应,生成二氧化硫和水,反应的化学方程式为S + 2H2SO4(浓) 3SO2↑ + 2H2O,故答案为:S + 2H2SO4(浓) 3SO2↑ + 2H2O。
25.NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其中一种生产工艺如下:
(1)NaClO2中Cl的化合价为________。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式并配平:_____________。
(3)已知“尾气吸收”反应的化学方程式为:2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O。
此反应中还原剂是________,若产生8gO2,则该反应转移电子数为________。
【答案】(1). +3 (2). 2NaClO2+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4 (3). H2O2 (4). 0.5NA (或3.01×1023 )
【解析】
【分析(1)根据正负化合价的代数和为0,分析判断NaClO2中Cl的化合价;
(2)根据流程图,“反应”步骤中NaClO2、H2SO4和SO2反应生成ClO2,同时生成NaHSO4,据此书写反应的化学方程式;
(3)根据氧化还原反应的规律分析解答。
【详解】(1)NaClO2中Na元素的化合价为+1价,O为-2价,根据正负化合价的代数和为0,Cl的化合价为+3价,故答案为:+3;
(2)根据流程图,“反应”步骤中NaClO2、H2SO4和SO2反应生成ClO2,同时生成NaHSO4,反应的化学方程式为2NaClO2+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4,故答案为:2NaClO2+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4;
(3)“尾气吸收”反应的化学方程式为:2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O,反应中Cl的化合价由+4价变成+3价,过氧化氢中O由-1价变成0价,因此还原剂是H2O2,氧化剂为ClO2,8gO2的物质的量为=0.25mol,则反应转移电子数为0.5NA (或3.01×1023 ),故答案为:H2O2;0.5NA (或3.01×1023 )。
26.某化学兴趣小组利用下列装置制取氨气并探究氨气的有关性质。
(1)图一是实验室制取氨气的发生装置,试管中反应的化学方程式为_______________。
(2)图二可用于实验室快速制取氨气,A中烧瓶内试剂可选用________(填序号,下同)。
a.碱石灰 b.浓硫酸 c.生石灰 d.五氧化二磷
(3)为探究氨气的溶解性,先利用图三装置收集氨气,氨气的进气口为_____(填“a”或“b”),在实验过程中观察到图三中的烧瓶内产生了红色喷泉,则说明氨气具有的物理性质是___。
(4)通过上面装置制得的NH3进行如下实验(实验前旋塞1、2均关闭)。
①先打开旋塞1,D瓶中的现象是_____________,原因是_______________(用化学方程式表示);
②稳定后,关闭旋塞1,再打开旋塞2,观察到的现象是___________________。
(5)为防止环境污染,以下装置(除⑤标明外,其余盛放的液体均为水)可用于吸收多余氨气的是____________(填序号)。
【答案】(1). Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2H2O+2NH3↑ (2). ac (3). a (4). 极易溶于水 (5). 出现白烟 (6). NH3+HCl= NH4Cl (7). 水倒流入D中 (8). ②④⑤
【解析】
【分析】(1)根据实验室用加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨气,书写反应的化学方程式;
(2)根据图二,用于实验室快速制取氨气的基本原理是利用氨气的挥发性,能够加快氨气挥发的都可以;
(3)根据氨气的密度比空气小,极易溶于水分析解答;
(4)根据氯化氢和氨气化合生成氯化铵固体颗粒分析解答;
(5)氨气极易溶于水,用溶液吸收多余氨气时,需要防止倒吸,据此分析判断。
【详解】(1)实验室用加热氯化铵和氢氧化钙的混合物制取氨气,反应的化学方程式为Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2H2O+2NH3↑,故答案为:Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2H2O+2NH3↑;
(2)a.碱石灰溶于水放热,加快氨气的挥发,可以快速制取氨气,故a正确;b.浓硫酸能够与氨气反应,不能用于制备氨气,故b错误;c.生石灰与水反应是放热反应,溶液温度升高,促进氨气放出,可以快速制取氨气,故c正确;d.五氧化二磷的水溶液为磷酸,能够与氨气反应,不能用于制备氨气,故d错误;故答案为:ac;
(3)氨气的密度比空气小,因此收集氨气时的进气口为a,在实验过程中观察到烧瓶内产生了红色喷泉,说明氨气极易溶于水,故答案为:a;极易溶于水;
(4)①先打开旋塞1,氯化氢和氨气化合生成氯化铵固体颗粒,NH3+HCl= NH4Cl,因此D瓶中的现象是出现白烟,故答案为:出现白烟;NH3+HCl= NH4Cl;
②生成的氯化铵为固体,使得瓶中气体的压强减小,稳定后,关闭旋塞1,再打开旋塞2,可以观察到水倒流入D中,故答案为:水倒流入D中;
(5)氨气极易溶于水,为防止环境污染,用溶液吸收多余氨气时,需要防止倒吸,根据图示,装置②④⑤均可防止倒吸,故答案为:②④⑤。
27.某化学兴趣小组同学利用下图所示装置(夹持及加热装置已略去,装置气密性良好)探究SO2的性质(实验前已事先除去装置中的空气)。请回答下列问题:
[查阅资料得知浓硫酸的沸点为338 ℃,酒精灯火焰的温度为400~500 ℃]
(1)仪器a的名称_________。
(2)装置D和F的作用是_________。
(3)加热时,装置A中反应的化学方程式为________。
(4)打开K1,关闭K2,加热装置A一段时间后,B中的现象是_____,当装置C中溶液由蓝色变为无色,由此推测所得无色溶液中的离子主要是H+、I- 和____;为了进一步实验证实了该过程中SO2已被氧化,该实验操作及现象是:_____。
(5)关闭K1,打开K2,用酒精灯加热装置A,观察到E中发生的现象是:有白色沉淀产生,白色沉淀的成分是_____,生成白色沉淀的原因可能是___(选填字母序号)。
a.SO2与BaCl2溶液反应生成了白色沉淀
b.BaCl2溶液与硫酸蒸气反应生成了白色沉淀
c.SO2溶于水生成的H2SO3被装置内的O2氧化生成H2SO4,再与BaCl2反应生成白色沉淀
(6)取A中产生的SO2气体通入足量双氧水中,然后加入足量BaCl2溶液,经过滤、洗涤、干燥得到4.66 g沉淀。据此推知SO2气体的体积为___mL(标准状况)。
【答案】(1). 分液漏斗 (2). 吸收SO2防止污染空气及防倒吸 (3). Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O (4). 品红褪色 (5). SO42- (6). 取少量所得溶液于试管中再加入BaCl2溶液,出现白色沉淀 (7). BaSO4 (8). bc (9). 448
【解析】
【分析】(1)根据装置图回答仪器a的名称。
(2)根据SO2有毒,污染空气分析。
(3)加热时,装置A中铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫、水。
(4)SO2具有漂白性;装置C中溶液由蓝色变为无色,说明碘单质与二氧化硫发生了氧化还原反应;SO42-与氯化钡反应生成白色沉淀;
(5)BaSO4难溶于盐酸,BaSO3在酸性条件下不存在,二氧化硫与氯化钡不反应;
(6)根据硫元素守恒计算二氧化硫的体积。
【详解】(1)根据装置图,仪器a的名称是分液漏斗。
(2)SO2有毒,污染空气,装置D和F的作用是吸收SO2防止污染空气及防倒吸。
(3)加热时,装置A中铜与浓硫酸反应生成硫酸铜、二氧化硫、水,反应方程式是Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
(4)打开K1,关闭K2,加热装置A一段时间后,SO2具有漂白性,能使品红褪色,所以B中的现象是品红褪色;装置C中溶液由蓝色变为无色,说明碘分子与二氧化硫发生了氧化还原反应,I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI,所以溶液中的离子主要是H+、I- 和SO42-;为了进一步实验证实了该过程中SO2已被氧化为SO42-,实验操作及现象是:取少量所得溶液于试管中再加入BaCl2溶液,出现白色沉淀。
(5)关闭K1,打开K2,用酒精灯加热装置A,观察到E中发生的现象是有白色沉淀产生,BaSO4难溶于盐酸,BaSO3在强酸性条件下不能生成,所以白色沉淀的成分是BaSO4;浓硫酸的沸点为338 ℃,酒精灯火焰的温度为400~500 ℃,所以BaCl2溶液可能与硫酸蒸气反应生成了硫酸钡沉淀;也可能是SO2溶于水生成的H2SO3被装置内的O2氧化生成H2SO4,H2SO4再与BaCl2反应生成硫酸钡沉淀,故选bc;
(6)根据硫元素守恒有关系式SO2~BaSO4;设SO2的体积是VL
SO2 ~ BaSO4
22.4L 233g
VL 4.66 g
V=0.448L=448mL。
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