人教版 (2019)必修 第一册实验活动3 同周期、同主族元素性质的递变精品课后复习题
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4.4 实验活动3 同周期、同主族元素性质的递变同步练习(标准)人教版( 2019)高中化学必修第一册
一、单选题(本大题共10小题,共30.0分)
1. 下列说法中正确的是( )①钢铁表面烤蓝生成一层致密的Fe3O4,能起到防腐蚀作用;
②砹(At)在第ⅦA族,其氢化物的稳定性大于HCl;
③Na2FeO4可作水的消毒剂和净化剂;
④陶瓷、玻璃、水晶、玛瑙、水泥、光导纤维的主要成分都是硅酸盐;
⑤铊(Tl)与铝同主族,其单质既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应;
⑥第3周期金属元素的最高价氧化物对应的水化物,其碱性随原子序数的增大而减弱;
⑦海水提镁的主要步骤为:
A. ①③④⑦ B. ①③⑥ C. ③④⑤⑦ D. ②④⑥
2. 下列各组中的两种物质作用时,当反应条件(温度、反应物用量、反应物浓度等)改变时,不会引起产物改变的是( )
①Na2O2和CO2 ②NaOH和CO2 ③Na和O2 ④Na2CO3和HCl
⑤AlCl3和NaOH ⑥NaAlO2和CO2 ⑦Fe和HCl ⑧Ca(OH)2和NaHCO3
A. ①⑥⑦⑧ B. ①⑥ C. ①⑦ D. ①④⑦
3. 下列各组中的两种物质作用时,当反应条件(温度、反应物用量、反应物浓度等)改变时,不会引起产物改变的是 ( )
①Na2O2和CO2 ②NaOH和CO2 ③ Na和O2 ④Na2CO3和HCl
和NaOH ⑥ NaAlO2和CO2 ⑦Fe和 ⑧Ca(OH)2和NaHCO3
A. ③④⑤ B. ②⑧ C. ①⑦ D. ①⑥⑦
4. 下列各种物质在一定条件下反应,所得产物与反应物的用量或与反应条件无关的是( )
①AlCl3+NaOH ②Na2SiO3+CO2+H2O ③Na+O2
④Fe+Cl2 ⑤Ca(HCO3)2+Ca(OH)2。
A. ①②⑤ B. ②③ C. ①⑤ D. ④⑤
5. 某溶液中可能含有H+、NH4+、Mg2+、Al3+、Fe3+、CO32−、SO42−、NO3−中的几种.①若加入锌粒,产生无色无味的气体;②若加入NaOH溶液,产生白色沉淀,且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示.则下列说法正确的是
A. 溶液中一定不含CO32−,可能含有SO42−和NO3−
B. n(H+):n(Al3+):n(Mg2+)=1:1:1
C. 溶液中的阳离子只有H+、Mg2+、Al3+
D. 溶液中n(NH4+)=0.2mol
6. 在盐酸、MgSO4、AlCl3的混合溶液中加入足量的烧碱溶液,下图中能正确表示加入氢氧化钠溶液的体积x与生成沉淀的物质的量y的关系的是( )
A. B.
C. D.
7. Be(OH)2具有两性,与强酸反应时生成Be2+,与强碱反应时生成BeO22−。现有三份等物质的量浓度、等体积的BeCl2、MgCl2、AlCl3溶液(配制时均加入少量盐酸),现将一定浓度的NaOH溶液分别滴入三种溶液中至过量,NaOH溶液的体积x(mL)与生成沉淀的物质的量y(mol)的关系如图所示,则与BeCl2、MgCl2、AlCl3三种溶液对应的图像正确的是( )
A. ⑤③① B. ②③④ C. ③⑤④ D. ③②①
8. 向MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。下列图像中,能正确表示上述反应的是(横坐标表示加入NaOH的体积,纵坐标表示生成沉淀的质量)( )
A. B.
C. D.
9. 下列有关金属及其化合物的说法正确的是 ( )
A. 碱金属从上到下熔沸点逐渐升高,密度逐渐增大,硬度逐渐减小
B. 第三周期金属从左到右金属性逐渐减小,硬度逐渐减小
C. 钠既是常见金属,又是轻金属,过氧化钠可作供氧剂
D. 明矾是一种净水剂,经它净化过的水不需再消毒杀菌
10. 下列各组中的两种物质作用,反应条件或者反应物用量改变,不会引起产物种类改变的是( )
A. Na和O2 B. Na2O2与CO2 C. NaOH和CO2 D. AlCl3和NaOH
二、填空题(本大题共4小题,共32.0分)
11. (1)月球含有H、He、N、Na、Mg、Si等元素,是人类未来的资源宝库。
①3He是高效能原料,其原子核内的中子数为______。
②Na的原子结构示意图为______,Na在氧气中完全燃烧所得产物的电子式为______。
(2)根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述正确的是______。
A.酸性:HNO3>H2CO3>H2SiO3
B.氢元素与其它元素可形成共价化合物或离子化合物
C.如图所示的实验,可证明元素的非金属性:Cl>C>Si
D.元素Ts在周期表中位于第七周期ⅦA族,可以推断其氢化物HTs一定比HI更不稳定
(3)硝酸银(AgNO3)是一种无色晶体,易溶于水,其水溶液和固体常被保存在棕色试剂瓶中。某同学为了测定他所在小区自来水中氯离子的含量,欲用AgNO3固体配制400mL、0.1mol/L的AgNO3溶液。
①配制该溶液所需主要仪器有:托盘天平(带砝码)、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、______、______。
②计算配制该溶液所需AgNO3固体的质量为______g。
③在配制过程中,下列哪项操作可能使配制的溶液的浓度偏小______(填字母)。
A.移液前容量瓶内有少量的蒸馏水 B.定容时,俯视刻度线
C.称量时,药品和砝码的位置放颠倒了 D.移液时,有少量液体溅出
12. (1)将物质的量均为0.2mol的钠、镁、铝分别投入100mL1mol/L的盐酸中,三者产生的氢气在相同条件下的体积比为________。
(2)现有100 mL硫酸铁溶液中含Fe3+5.6g,则溶液中SO42−的物质的量浓度是______。
(3)写出碳酸氢钠溶液与硫酸氢钠溶液反应的离子方程式:______________。
(4)工业上保存NaOH溶液不能用铝制容器,原因是(离子方程式表示)____________________________。
(5)钠着火时应采取的灭火措施是____________。写出钠与水反应的离子方程式_________________。
(6)用洁净的铂丝蘸取K2SO4溶液置于酒精灯火焰上灼烧,并透过__________观察,火焰呈______色。
(7)等质量的Na2CO3和分别与足量的盐酸反应,在相同条件下产生的体积 V(NaHCO3)(填“大于”,“小于”或“等于”)。
13. 卤族元素的单质能与H2反应
H2+F2=2HF
在暗处能剧烈化合并发生爆炸
H2+Cl2=2HCl
光照或点燃发生反应
H2+Br2=2HBr
加热至一定温度才能反应
H2+I2=2HI
不断加热才能缓慢反应,生成的HI会分解
(1)卤族元素位于周期表中的________族。
(2)用电子式表示HCl的形成过程________。
(3)依据上表,可以推测出:随着原子序数的递增,________(填字母)。
a.单质的熔沸点逐渐升高 b.元素的非金属性逐渐减弱
c.卤化氢的还原性依次减弱 d.卤化氢的稳定性依次减弱
(4)不同卤素原子之间可形成卤素互化物,其性质与卤素单质相近。写出BrCl和SO2在水溶液中发生反应的化学方程式________。
14. 下表是元素周期表的一部分。根据表中元素,用化学用语填空:
族
周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
1
①
2
②
③
④
3
⑤
⑥
⑦
⑧
(1)上表编号的元素中,属于金属元素的是_______,最高价含氧酸酸性最强的元素是______,非金属性最强的元素是_______,原子半径最小的元素是______,单质可制作芯片的元素是_______,元素⑦的原子结构示意图是_______。
(2)元素②的单质的电子式为_______;元素③的最简单氢化物的结构式为____________。
(3)元素③和元素⑦的最简单氢化物的沸点由高到低的顺序是_____________________;
(4)写出一个化学反应方程式,证明③和④的单质非金属性强弱____________________;
三、实验题(本大题共2小题,共20.0分)
15. 某兴趣小组设计实验比较元素活动性顺序。
已知单质I2能使淀粉溶液变蓝。回答下列问题:
(1)步骤2的现象为___________,有关化学方程式为_____________________________。
(2)步骤4基本无现象,证明Mg难与冷水反应,步骤5有无色气体冒出,溶液变红,化学方程式为_________________________________,由“甲、乙”证明金属性:Na_________(“弱于”或“强于”)Mg。
(3)步骤7的现象为_______________________,有关离子方程式为Al3++3OH−=Al(OH)3↓、________________________,实验丙证明金属性:Al________(“弱于”或“强于”)Mg。
(4)步骤8的化学方程式为_________________________,步骤9的现象为____________。
(5)由实验丁证明Br、I、Cl的非金属性由强到弱的顺序为_________。
16. 工业上用铝土矿(主要成分为Al2O3,还有少量的Fe2O3、SiO2等杂质)提取氧化铝作冶炼铝的原料,提取的操作过程如下:
(1)沉淀M中除含有泥沙外,一定还含有_____________,固体N是______。
(2)滤液X中,含铝元素的溶质的化学式为_____,它属于___(填“酸”“碱”或“盐”)类物质。
(3)实验室里常往AlCl3溶液中加入_________________(填“氨水”或“NaOH溶液”)来制取Al(OH)3,请写出该反应的化学方程式:__________________________________。
四、推断题(本大题共1小题,共10.0分)
17. 下图是中学教材中元素周期表的一部分,其中标出A−Q14种元素,试回答下列问题:
(1)在上表所列出的短周期元素中(填具体物质化学式)
①性质最不活泼的是___________;
②原子半径最小的是(除稀有气体元素)_________。
③形成的气态氢化物最稳定的是_________________;
④最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是______________,单质氧化性最强的是____________。
⑤形成的阴离子还原性最弱的是__________,简单阳离子半径最小的是____________。
(2)用电子式表示E2C化合物的形成过程__________________________________________________________。
(3)F与K形成的化合物溶于水所克服的微粒间作用力为_____________。C、J的氢化物熔点高的是__________,原因________________。
(4)B元素形成的单质的结构式为_____________,K形成简单离子的结构示意图为_____________ 。
(5)设P的原子序数为Z,则F的原子序数为__________________(用Z表示),Q的原子序数为__________________(用Z表示)。某48号元素在元素周期表中的位置是__________________________,
五、计算题(本大题共1小题,共8.0分)
18. 将一定质量的Mg和Al的混合物投入500 mL稀硫酸中,固体全部溶解并产生气体。待反应完全后,向所得溶液中加入NaOH溶液,生成沉淀的物质的量与加入NaOH溶液的体积关系如图所示。
(1)金属镁的质量为__g,金属铝的质量为__g
(2)求加入的稀硫酸的物质的量的浓度。(写出计算过程)
答案和解析
1.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查了物质的用途,涉及元素化合物知识,明确物质的性质是解本题关键,根据物质的性质分析解答即可,熟练掌握常见物质的性质。
【解答】
①致密的Fe3O4是能保护内部的钢铁不被腐蚀的氧化膜,故①正确;
②第ⅦA族Cl元素的非金属性大于砹的非金属性,则砹的氢化物的稳定性小于HCl,故②错误;
③Na2FeO4中铁为+6价,具有强氧化性,能杀菌消毒,被还原后生成Fe3+,Fe3+水解为氢氧化铁胶体能净水,故③正确;
④玻璃、水泥属于硅酸盐产品,水晶、石英、玛瑙等主要成分都是SiO2,故④错误;
⑤铊(Tl)与铝同主族,随原子序数的增大,金属性增强,则金属性Tl>Al,则Tl能与酸反应,但不与氢氧化钠溶液反应,故⑤错误;
⑥第3周期金属元素随原子序数的增大金属性减弱,金属性Na>Mg>Al,则金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性随原子序数的增大而减弱,故⑥正确;
⑦电解氯化镁溶液得不到Mg,工业上是电解熔融的氯化镁生产镁,故⑦错误。
故选B。
2.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了常见的金属及其化合物的化学性质,注意结合物质的化学性质以及反应条件进行分析解答,难度一般。
【解答】
①Na2O2和CO2生成碳酸钠和氧气,反应产物与反应条件无关,故正确;
②NaOH和CO2反应产物与二氧化碳用量有关,二氧化碳少量时反应生成碳酸钠,二氧化碳过量时反应生成碳酸氢钠,故错误;
③Na和O2反应的产物与反应条件有关,常温下生成氧化钠,加热生成过氧化钠,故错误;
④Na2CO3和HCl反应产物与盐酸用量有关,盐酸少量时生成碳酸氢钠,盐酸过量时生成水、二氧化碳、氯化钠,故错误;
⑤AlCl3和NaOH反应产物与氢氧化钠用量有关,氢氧化钠少量时生成氢氧化铝沉淀,氢氧化钠过量时生成偏铝酸钠,故错误;
⑥NaAlO2和CO2反应产物与二氧化碳用量有关,二氧化碳少量时生成氢氧化铝和碳酸钠,二氧化碳过量时生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,故错误;
⑦Fe和HCl反应生成氯化亚铁和氢气,产物与反应条件无关,故正确;
⑧Ca(OH)2和NaHCO3反应产物与碳酸氢钠用量有关,碳酸氢钠少量时反应生成碳酸钙、氢氧化钠和水,碳酸氢钠过量时生成碳酸钙、碳酸钠和水,故错误;
故选C。
3.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了常见的金属及其化合物的化学性质,注意结合物质的化学性质以及反应条件进行分析解答,难度一般。
【解答】
①Na2O2和CO2生成碳酸钠和氧气,反应产物与反应条件无关,故正确;
②NaOH和CO2反应产物与二氧化碳用量有关,二氧化碳少量时反应生成碳酸钠,二氧化碳过量时反应生成碳酸氢钠,故错误;
③Na和O2反应的产物与反应条件有关,常温下生成氧化钠,加热生成过氧化钠,故错误;
④Na2CO3和HCl反应产物与盐酸用量有关,盐酸少量时生成碳酸氢钠,盐酸过量时生成水、二氧化碳、氯化钠,故错误;
⑤AlCl3和NaOH反应产物与氢氧化钠用量有关,氢氧化钠少量时生成氢氧化铝沉淀,氢氧化钠过量时生成偏铝酸钠,故错误;
⑥NaAlO2和CO2反应产物与二氧化碳用量有关,二氧化碳少量时生成氢氧化铝和碳酸钠,二氧化碳过量时生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,故错误;
⑦Fe和HCl反应生成氯化亚铁和氢气,产物与反应条件无关,故正确;
⑧Ca(OH)2和NaHCO3反应产物与碳酸氢钠用量有关,碳酸氢钠少量时反应生成碳酸钙、氢氧化钠和水,碳酸氢钠过量时生成碳酸钙、碳酸钠和水,故错误;
故选C。
4.【答案】D
【解析】解:①氯化铝溶液中加入氢氧化钠生成氢氧化铝沉淀,Al3++3OH−=Al(OH)3↓,氢氧化钠过量会溶解氢氧化铝生成偏铝酸钠溶液,Al(OH)3+OH−=AlO2−+2H2O,与量有关,故①不选;
②Na2SiO3+CO2+H2O,产物与二氧化碳用量有关,和少量二氧化碳反应生成硅酸和碳酸钠,Na2SiO3+CO2+H2O=H2SiO3↓+Na2CO3,和过量二氧化碳反应生成硅酸和碳酸氢钠,Na2SiO3+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2NaHCO3,故②不选;
③在没有加热的条件下,钠和氧气反应生成氧化钠,4Na+O2=2Na2O,在加热条件下,钠燃烧生成过氧化钠,2Na+O2=点燃Na2O2,条件不同产物不同,故③不选;
④在点燃条件下,铁和氯气反应都生成氯化铁,与氯气的量无关,故④选;
⑤Ca(HCO3)2+Ca(OH)2生成碳酸钙与水,所得产物种类与反应物的用量或条件无关,故⑤选;
故选D。
①氯化铝溶液中加入氢氧化钠生成氢氧化铝沉淀,氢氧化钠过量会溶解氢氧化铝生成偏铝酸钠溶液;
②硅酸钠和少量二氧化碳反应生成硅酸和碳酸钠,和过量二氧化碳反应生成硅酸和碳酸氢钠;
③钠和氧气反应常温下生成氧化钠,点燃生成过氧化钠,与反应条件有关,与量无关;
④铁和氯气反应生成氯化铁,与物质的用量无关;
⑤碳酸氢钙和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,与物质用量无关。
本题考查了反应物用量、反应条件对化学反应的影响,为高考频考点,明确物质的性质及发生反应的实质是解题关键,题目难度不大。
5.【答案】D
【解析】
【分析】
本题是一道关于离子反应和离子检验知识的题目,考查学生分析和解决问题的能力,难度较大。关键是正确理解图像的关系,侧重知识的能力考查。
【解答】
A.加锌产生无色无味气体说明锌与氢离子反应生成氢气,溶液中有大量氢离子,则没有碳酸根和硝酸根离子,因为硝酸根、氢离子与锌会反应生成刺激性的一氧化氮,故A错误;
B.根据第一段是氢氧化钠中和氢离子的阶段,所以氢离子的物质的量是0.1mol,根据第四段是氢氧化铝和氢氧化钠反应的阶段,即Al(OH)3~OH−~[Al(OH)4]−,则消耗氢氧化钠的物质的量为:0.8mol−0.7mol=0.1mol,根据第二段是将铝离子和镁离子反应生成沉淀的阶段,根据Al3+~3OH−~Al(OH)3,Mg2+~2OH−~Mg(OH)2,0.1mol氢氧化铝消耗氢氧化钠的物质的量是0.3mol,所以镁离子消耗氢氧化钠的物质的量是:0.5mol−0.1mol−0.3mol=0.1mol,所以镁离子的物质的量是0.05mol,即n(H+):n(Al3+):n(Mg2+)=0.1:0.1:0.05=2:2:1,故B错误;
C.据图像特点可以知道:加入氢氧化钠,先与氢离子反应,再与镁、铝离子反应生成氢氧化物沉淀,再与铵根反应得到一水合氨,再与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠,所以溶液中的阳离子一定含NH4+、H+、Mg2+、Al3+,故C错误;
D. 根据图像特点可以知道:加入氢氧化钠,先与氢离子反应,再与镁、铝离子反应生成氢氧化物沉淀,再与铵根反应得到一水合氨,再与氢氧化铝反应生成偏铝酸钠,根据第二段是氢氧化钠与铵根反应得到一水合氨的阶段,即NH4++OH−=NH3⋅H2O,消耗氢氧化钠的物质的量为0.7mol−0.5mol=0.2mol,所以溶液中n(NH4+)=0.2mol,故D正确。
故选D。
6.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查元素化合物的性质,意在考查知识的迁移能力,试题难度一般。
【解答】
氢氧化钠反应发生的先后顺序为,首先与盐酸发生中和反应,此阶段无沉淀生成,再与Al3+、Mg2+发生复分解反应,沉淀的量逐渐增多;最后与氢氧化铝反应,沉淀的量逐渐减少,由于氢氧化镁不能溶解在过量的氢氧化钠中,故沉淀的量最终保持不变。故B选项正确。
故选B。
7.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查了金属镁、金属铝以及金属铍的可溶性盐溶液和强碱氢氧化钠之间的反应,属于化学反应知识的考查题,注意方程式的灵活应用是解题关键,题目难度中等,侧重于考查学生的分析能力和计算能力.
【解答】
向氯化镁中加入氢氧化钠,开始先中和其中的少量盐酸,然后生成白色沉淀氢氧化镁,当氢氧化钠过量时,沉淀也不会溶解,沉淀量保持不变,故对应的是图象③;
向氯化铍溶液中加入氢氧化钠,开始先中和其中的少量盐酸,然后生成白色沉淀氢氧化铍,当氢氧化钠过量时,沉淀会溶解,依次发生反应BeCl2+2NaOH=Be(OH)2↓+2NaCl,Be(OH)2↓+2NaOH=Na2BeO2+2H2O,沉淀量达到最大和沉淀完全消失所消耗的氢氧化钠是相等的,故图象⑤是正确的,
向氯化铝溶液中加入氢氧化钠,开始先中和其中的少量盐酸,然后生成白色沉淀氢氧化铝,当氢氧化钠过量时,沉淀会溶解,依次发生反应:
AlCl3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl,Al(OH)3↓+NaOH=NaAlO2+2H2O,沉淀量达到最大和沉淀完全消失所消耗的氢氧化钠的物质的量之比是3:1,故图象①是正确的。则与BeCl2、MgCl2、AlCl3三种溶液对应的图象正确的是⑤③①;故A正确;
故选A。
8.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查了可溶性镁盐和铝盐和足量的氢氧化钠反应,氢氧化镁不能和氢氧化钠溶液反应,最终会有沉淀,而氢氧化铝为两性氢氧化物,能够和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,沉淀量有减少的过程,根据方程式分析图像的变化趋势,突破本题。
【解答】
向MgSO4和Al2(SO4)3的混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液,涉及的离子反应为Mg2++2OH−=Mg(OH)2↓、Al3++3OH −=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH−= AlO2−+2H2O,反应最终结果有Mg(OH)2沉淀,沉淀不为零,Al(OH)3与NaOH溶液反应,反应过程中必有沉淀减少的过程;
A.根据上述分析,反应最终结果有Mg(OH)2沉淀,沉淀不为零,故A错误;
B.根据上述分析,反应最终结果有Mg(OH)2沉淀,沉淀不为零,故B错误;
C.由上述分析得出,此混合物与与NaOH溶液反应过程中必有沉淀减少的过程(氢氧化铝溶于NaOH溶液中),故C错误;
D.从分析得出,此混合物与NaOH溶液反应过程中必有沉淀减少的过程(氢氧化铝溶于NaOH溶液中),最终有Mg(OH)2沉淀,沉淀不为零,故D正确。
故选D。
9.【答案】C
【解析】
【分析】 本题考查金属及其化合物,根据元素周期律、元素化合物的性质来分析解答即可,注意明确明矾净水的原理。
【解答】A.碱金属从上到下熔沸点逐渐降低,错误;
B.第三周期金属从左到右硬度逐渐增大,错误;
D.明矾净水是除去水中悬浮颗粒和杂质,使水澄清,不能杀菌消毒,错误。
10.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查化学反应的产物与反应条件或反应物用量的关系,难度不大,侧重梳理记忆物质的化学性质。
【解答】
A.钠和氧气反应,氧气不足时生成氧化钠,氧气过量时生成过氧化钠,反应物用量比改变,会引起产物的种类改变,故A错误;
B.过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,不论谁过量,结果一样,故B正确;
C.氢氧化钠与二氧化碳反应,二氧化碳不足时生成碳酸钠,二氧化碳过量时生成碳酸氢钠,反应物用量比改变,会引起产物的种类改变,故C错误;
D.氯化铝和少量氢氧化钠溶液反应生成氢氧化铝白色沉淀,和过量氢氧化钠溶液反应时,先生成氢氧化铝沉淀,然后氢氧化铝再和氢氧化钠反应生成可溶性的偏铝酸钠,溶液又变澄清,反应物用量比改变,会引起产物的种类改变,故D错误。
故选B。
11.【答案】(1)①1;②;;
(2)ABD;
(3)①500mL容量瓶,胶头滴管;②8.5;③CD。
【解析】
【试题解析】
【分析】
本题为综合题,考查了元素周期表、周期律的应用,配制一定物质的量浓度溶液,明确原子结构组成,熟悉元素周期律内容,配制一定物质的量浓度溶液原理,是解题关键,题目难度中等。
【解答】
(1)①3He质量数为3,质子数为2,则中子数为3−2=1;
故答案为:1;
②钠核外有11个电子,分布在3个电子层,依次容纳2,8,1个电子,原子结构示意图为:;
Na在氧气中完全燃烧所得产物为过氧化钠,过氧化钠中存在钠离子与过氧根离子之间的离子键,两个氧原子共用1对电子形成共价键,电子式为;
故答案为:;;
(2)A.依据反应可知:硝酸能制备二氧化碳,说明酸性强于碳酸,二氧化碳通入硅酸钠溶液,产生沉淀,可知碳酸酸性强于硅酸,故:HNO3>H2CO3>H2SiO3,故A正确;
B.氢元素与氧元素形成共价化合物水,与钠形成离子化合物氢化钠,故B正确;
C.盐酸不是最高价含氧酸,所以不能通过实验判断元素的非金属性,故C错误;
D.同主族元素从上到下元素非金属性依次减弱,对应氢化物稳定性依次减弱,元素Ts在周期表中位于第七周期ⅦA族,可以推测其氢化物稳定性弱于HI,故D正确;
故选:ABD;
(3)①配制一定物质的量浓度的溶液步骤为:计算→称量→溶解、冷却→移液→洗涤→定容→摇匀→装瓶→贴签,一般用天平称量(用到药匙)称量,在烧杯中溶解,冷却后转移到500mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,转移完毕,用少量蒸馏水洗涤烧杯及玻璃棒2~3次并将洗涤液全部转移到容量瓶中,再加适量蒸馏水,当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,使溶液的凹液面的最低点与刻线相平,塞好瓶塞,反复上下颠倒摇匀;所以需要的仪器为:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、500mL容量瓶、胶头滴管,所以还缺少的玻璃仪器为:500mL容量瓶,胶头滴管;
故答案为:500mL容量瓶,胶头滴管;
②用AgNO3固体配制400ml、0.1 mol/L的AgNO3溶液,应选择500mL容量瓶,需要溶质的质量为:0.1mol/L×0.5L×170g/mol=8.5g;
故答案为:8.5;
③A.移液前容量瓶内有少量的蒸馏水,对溶质物质的量和溶液体积都不产生影响,溶液浓度无影响,故A不选;
B.定容时,俯视刻度线,导致溶液体积偏小,溶液浓度偏高,故B不选;
C.称量时,药品和砝码的位置放颠倒了,因为使用游码,则实际称取溶质的质量偏小,溶质物质的量偏小,溶液浓度偏低,故C选;
D.移液时,有少量液体溅出,导致部分溶质损耗,溶质物质的量偏小,溶液浓度偏低,故D选;
故选:CD。
12.【答案】(1)2:1:1
(2)1.5mol/L
(3)H+ + HCO3− == H2O + CO2↑
(5)干燥的沙子; 2Na+2H2O=2Na++2OH−+H2↑
(6)蓝色钴玻璃 ;紫
(7)<
【解析】
【分析】
本题考查钠、镁、铝、钾及其化合物的性质,,掌握物质的性质是解答该题的关键,试题难度不大。
【解答】
(1)100mL1mol/L的盐酸的物质的量为0.1mol,钠能与冷水反应,所以0.2mol的钠与100mL1mol/L的盐酸反应生成氢气的物质的量0.1mol;0.2mol镁、铝与盐酸反应需消耗HCl的物质的量分别为0.4mol,0.6mol,所以镁、铝均过量,二者与盐酸反应生成的氢气的物质的量均为0.05mol,所以三者产生的氢气在相同条件下的体积比为0.1:0.05:0.05=2:1:1,
故答案为:2:1:1;
(2)5.6gFe3+的物质的量为0.1mol,由Fe2(SO4)3的化学式可知,含0.1molFe3+的Fe2(SO4)3的物质的量为0.05mol,则SO42−的物质的量为0.15mol,所以溶液中SO42−的物质的量浓度为:0.15mol0.1L=1.5mol/L,
故答案为:1.5mol/L ;
(3)碳酸氢钠溶液与硫酸氢钠溶液反应生成硫酸钠、二氧化碳气体和水,其离子方程式为:H+ + HCO3− == H2O+ CO2↑,
故答案为:H+ + HCO3− == H2O+ CO2↑;
(4)铝能与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,所以工业上保存NaOH溶液不能用铝制容器,反应的离子方程式为:2Al+2OH−+2H2O=2AlO2−+3H2↑,
故答案为:2Al+2OH−+2H2O=2AlO2−+3H2↑;
(5)钠着火时可用干燥的沙子灭火;钠与水反应生成氢氧化钠与氢气,离子方程式为:2Na+2H2O=2Na++2OH−+H2↑,
故答案为:干燥的沙子;2Na+2H2O=2Na++2OH−+H2↑;
(6)钾元素的焰色反应应透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈紫色,
故答案为:蓝色钴玻璃;紫;
(7)等物质的量的Na2CO3和分别与足量的盐酸反应产生的体积在相同条件下相等,等质量的Na2CO3和的物质的量之比为:1106184=84106=4253,所以等质量的Na2CO3和中,的物质的量大,所以等质量的Na2CO3和分别与足量的盐酸反应,在相同条件下产生的体积小于V(NaHCO3),
故答案为:<。
13.【答案】(1)ⅦA
(2)
(3) bd
(4) BrCl + SO2 + 2H2O = H2SO4 +HCl +HBr
【解析】
【分析】
本题考查卤族元素化合物性质,明确同一主族元素性质的相似性和递变性是解本题关键,题目难度不大。
【解答】
(1)卤族元素最外层有7个电子,位于周期表的第ⅦA族,故答案为:ⅦA;
(2)H原子和Cl原子通过共用电子对形成共价化合物HCl,其形成过程为,
故答案为:;
(3)a.根据表中知识,无法判断单质的熔沸点,故错误;
b.其单质与氢气反应越来越困难且氢化物越来越不稳定,说明元素的非金属性逐渐减弱,故正确;
c.非金属性逐渐减弱,卤化氢的还原性逐渐增强,故错误;
d.卤化氢的稳定性依次减弱,故正确;
故选bd;
(4)不同卤素原子之间可形成卤素互化物,其性质与卤素单质相近,根据氯气和二氧化硫之间反应生成盐酸和硫酸的原理,推断:BrCl和SO2在水溶液中发生反应的化学方程式为:BrCl+SO2+2H2O=H2SO4+HCl+HBr,故答案为:BrCl+SO2+2H2O=H2SO4+HCl+HBr。
14.【答案】(1)Mg;Cl;F;H;Si;
(2);H−O−H
(3)H2O>H2S
(4)2F2+4H2O=4HF+O2
【解析】
【分析】
本题考查学生元素周期表的内容和元素周期律的综合知识,熟练掌握元素周期表的结构和元素周期律是解题的关键,难度不大。
【解答】
由元素在周期表中的位置可知,①~⑧元素分别是H、N、O、F、Mg、Si、S、Cl。
(1)上表编号的元素中,属于金属元素的是Mg;非金属性越强对最高价含氧酸的酸性越强,F的非金属性最强,但F没有最高价含氧酸,所以最高价含氧酸酸性最强的元素是Cl;非金属性最强的元素是F;同周期从左到右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,原子半径最小的元素是H,单质可制作芯片的元素是Si,元素S的原子结构示意图是;
故答案为:Mg;Cl;F;H;Si;;
(2)元素N的单质是N2,电子式为;元素O的最简单氢化物为H2O,结构式为H−O−H;
故答案为:;H−O−H;
(3)元素O和元素S的最简单氢化物分别是H2O、H2S,H2O分子间存在氢键,而H2S分子间无氢键,所以沸点由高到低的顺序是H2O>H2S;
(4)根据非金属性强的元素的单质能够解答此类题目的关键在于非金属性弱的元素置换出来,反应:2F2+4H2O=4HF+O2证明F比O的单质非金属性强;
故答案为:2F2+4H2O=4HF+O2。
15.【答案】(1)金属钠浮在水面上、熔成闪亮的小球、四处游动、发出嘶嘶的响声、溶液变红;2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
(2)Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑;强于;
(3)白色沉淀由少到多,一段时间后白色沉淀逐渐消失;Al(OH)3+OH−=AlO2−+2H2O;弱于;
(4)Cl2+2KBr=Br2+2KCl;溶液由橙黄色变蓝色;
(5)Cl>Br>I。
【解析】
【分析】
本题主要考查探究元素活动性的顺序,注意结合金属性与非金属性的强弱以及常见元素及其化合物的性质进行分析解答,题目难度不大。
【解答】
(1)步骤2是Na加入到滴有几滴酚酞的水中,反应的现象为:金属钠浮在水面上、熔成闪亮的小球、四处游动、发出嘶嘶的响声、溶液变红;Na与水反应生成NaOH和H2,反应化学方程式为:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
(2)步骤5说明Mg与水在加热条件下发生反应生成Mg(OH)2以及H2,反应化学方程式为:Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑;由“甲、乙”对比可知Na比Mg更容易置换出水中的H,证明金属性:Na强于Mg;
(3)向AlCl3溶液滴入NaOH溶液,两者先发生反应生成白色沉淀Al(OH)3,完全反应后,Al(OH)3可以继续NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水,则反应的现象为:白色沉淀由少到多,一段时间后白色沉淀逐渐消失;有关离子方程式为Al3++3OH−=Al(OH)3↓、Al(OH)3+OH−=AlO2−+2H2O;
实验丙中生成的Mg(OH)2与NaOH不反应,Al(OH)3可与NaOH反应,说明Al(OH)3具有两性,可以得出碱性:Mg(OH)2>Al(OH)3,说明金属性:Al弱于Mg;
(4)氯水可以将KBr氧化为溴单质,反应的化学方程式为:Cl2+2KBr=Br2+2KCl;向含有Br2的淀粉溶液中滴加KI溶液,Br2可以将I−氧化为I2,淀粉遇碘变蓝,则可以观察到溶液由橙黄色变蓝色;
(5)实验丁证明氧化性:Cl2>Br2>I2,则Br、I、Cl的非金属性由强到弱的顺序为:Cl>Br>I。
16.【答案】(1)Fe2O3;Al2O3
(2)NaAlO2;盐
(3)氨水;AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl
【解析】
【分析】
本题考查学生金属铝及化合物的性质,注意化学方程式的书写,难度不大,氢氧化铝不溶于弱碱,AlCl3溶液中加入氨水可以制取氢氧化铝。
【解答】
Al2O3、Fe2O3、SiO2中加入浓的氢氧化钠溶液时,其中的Al2O3、SiO2会与之发生反应分别生成偏铝酸钠和硅酸钠的水溶液,即为滤液X,所以沉淀M主要是Fe2O3,偏铝酸钠和过量的二氧化碳反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,硅酸钠和过量的二氧化碳反应生成碳酸氢钠和硅酸沉淀。
(1)沉淀M除含有泥沙外,主要是Fe2O3,氢氧化铝受热易分解生成氧化铝和水,所以固体N是Al2O3,故答案为:Fe2O3;Al2O3;
(2)滤液X中,含铝元素的溶质是偏铝酸钠,化学式为NaAlO2,属于盐类,故答案为:NaAlO2;盐;
(3)实验室里常往AlCl3溶液中加入氨水可以制取氢氧化铝,氢氧化铝不溶于弱碱,反应原理为:AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl,
故答案为:氨水;AlCl3+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4Cl。
17.【答案】(1)①Ar ②HF ③F ④HClO4 ;F2 ⑤F−;Al3+
(2)
(3)离子键;H2O;水分子间有氢键
(4)N≡N;
(5)Z−44;Z+26;第五周期ⅡB族
【解析】
【分析】
本题考查元素周期表与元素周期律,注意理解掌握同族、同周期元素原子序数关系及性质递变规律,难度不大。
【解答】
由元素在周期表中位置,可知A为碳、B为氮、C为O、D为氟、E为Na、F为Mg、G为Al、H为Si、I为磷、J为硫、K为Cl、L为Ar。
(1)①稀有气体原子最外层为稳定结构,故性质最不活泼的是Ar;
②同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,故上述元素中原子半径最小的是F;
③同周期自左而右金属性增强,同主族自上而下非金属性减弱,故上述元素中非金属性最强的是F,非金属性越强,氢化物越稳定,故HF最稳定;
④最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是高氯酸,化学式为HClO4 ;上述元素中F的非金属性越强,则单质氧化性最强的是F 2 ;
⑤单质的氧化性越强,阴离子的还原性越弱,元素中非金属性最强的是F,故还原性最弱的是F−;同周期元素阳离子半径从左到右减小,故简单阳离子半径最小的是Al3+;
(2)E与C形成的高价化合物为Na2O ,用电子式表示其形成为:
(3)F与K形成的化合物是MgCl2,由离子键形成的离子化合物,故溶于水克服的微粒间作用力为离子键;
(4)B元素形成的单质为N 2 ,分子中N原子之间形成3对共用电子对,则结构式为N≡N;K形成简单离子为Cl − ,离子核外有18个电子,有3个电子层,各层电子数为2、8、8,离子结构示意图为:
(5)F、P同主族,且处于过度元素之前,同主族相邻元素原子序数相差上一周期容纳元素种数,设P的原子序数为Z,则F的原子序数为X−8−18−18=Z−44;P、Q处于第六周期,分别处于2、14列,相差12列,其中该周期第3列容纳15种元素,故Q的原子序数=Z+15+(12−1)=Z+26;48号元素在元素周期表中列数=48−36=12,为ⅡB族,所在周期为第五周期,故48号元素在元素周期表中的位置是:第五周期ⅡB族。
18.【答案】(1)3.6;5.4
(2)1mol/L
【解析】
【分析】
本题考查化学方程式的计算,为高频考点,把握图象与反应的对应关系、物质的量相关计算为解答的关键,侧重分析与计算能力的考查,注意原子及电子守恒的应用,题目难度一般。
【解答】
由图可知0~20mL发生酸碱中和,20~200mL发生离子与碱生成沉淀的反应,200~240mL发生Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,200mL时生成沉淀最多,溶液中的溶质为硫酸钠。
(1)由图象可知,氢氧化镁的物质的量为0.15mol,根据元素守恒,则n(Mg)=n[Mg(OH)2]=0.15mol,金属镁的质量为24g/mol×0.15mol=3.6g,溶解的氢氧化铝的物质的量为0.35mol−0.15mol=0.2mol,根据铝原子守恒可得:n(Al)=0.2mol,金属铝的质量为0.2mol×27g/mol=5.4g;
(2)由200~240mL发生反应:Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,消耗氢氧化铝的物质的量为0.35mol−0.15mol=0.2mol,可知消耗氢氧化钠的物质的量为0.2mol,则c(NaOH)=0.2mol/0.04L=5mol/L,200mL时生成沉淀最多,溶液中的溶质为硫酸钠,则n(Na+)=2n(SO42−),n(NaOH)=2n(H2SO4),n(H2SO4)=12n(NaOH)=12×5mol/L×0.2L=0.5mol,c(H2SO4)=0.5mol/0.5L=1mol/L。
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