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人教版 (2019)必修 第一册第二节 元素周期律课后练习题
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这是一份人教版 (2019)必修 第一册第二节 元素周期律课后练习题,共22页。试卷主要包含了单选题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
第四章《物质结构元素周期律》测试题
一、单选题(共12题)
1.已知下表中元素的原子半径,根据表中数据推测磷原子的半径可能是
原子
N
S
O
Si
半径r/10-10m
0.75
1.02
0.74
1.17
A.0.70×10-10m B.0.80×10-10m C.1.10×10-10m D.1.20×10-10m
2.下列化学用语表述不正确的是( )
A.电解CuCl2溶液:Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑
B.NaCl的形成过程:
C.HCl在水中电离:HCl=H++Cl-
D.NH4Cl在水中发生水解:NH4++H2ONH3·H2O+H+
3.应用元素周期律分析下列推断,其中错误的是
A.碱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增强
B.硒()与氧同主族,它的最高价氧化物对应水化物的酸性比硫酸弱
C.第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后,水溶液均为酸性
D.第三周期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
4.2021年中国地质科学院地质研究所朱祥坤研究员修订铅元素的标准相对原子质量为区间值,下列关于铅元素说法不正确的是
A.的中子数为125 B.的原子序数是82
C.和互为同位素 D.和属于同素异形体
5.正确掌握化学用语是学好化学的基础,下列化学用语正确的是
A.乙烯的结构简式为:CH2CH2
B.甲基的电子式:
C.比例模型可以表示二氧化碳分子
D.Mg和Cl形成离子键的过程:
6.2022年8月8日,双鸭山10万吨天然石墨负极材料项目开工,建成后,年产值达50亿元。石墨及新材料如石墨烯、富勒烯、碳纳米管等终端产品的研究备受瞩目。其中,富勒烯是一类具有封闭笼状结构的分子(最小的富勒烯是C20,最常见的是C60),关于C20和C60的说法正确的是
A.C20和C60的摩尔质量相同 B.二者物理性质相同
C.都属于单质,且互为同素异形体 D.等质量的C20和C60所含分子数相同
7.下列物质既能跟盐酸反应,又能跟NaOH溶液反应的是( )
①SiO2 ②Al ③Al2O3 ④Al(OH)3 ⑤Na2CO3溶液⑥Ca(HCO3)2溶液 ⑦NH4HCO3溶液 ⑧KHSO4溶液
A.②③④⑥⑦ B.①②③④⑦ C.④⑥⑦⑧ D.②③④⑤⑧
8.短周期主族元素a、b、c、d原子序数依次增大,b、c、d与a均可以形成二元化合物X、Y、Z,且X能分别与Y、Z发生化合反应生成离子化合物,c的L层电子数等于K层电子数和M层电子数之和,下列判断正确的是
A.简单阴离子半径:cd
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:bMg
B.铁投入CuSO4溶液中,能置换出铜,钠投入CuSO4溶液中不能置换出铜,判断钠与铁的金属活动性强弱:Fe>Na
C.酸性H2CO3Cl
11.下列事实不能用元素周期律解释的是
A.气态氢化物的稳定性:HBr>HI B.在短周期中,金属性最强的元素是钠,非金属性最强的元素是氟
C.向Na2SO3溶液中加盐酸,有气泡产生 D.镁条、铝片分别与同浓度盐酸反应,Mg的反应更容易
12.下列叙述正确的是( )
①两种原子构成的分子中的化学键都是极性键
②两种不同非金属元素原子间形成的化学键都是极性键
③含有非极性键的化合物一定是共价化合物
④只要是离子化合物,其熔点就比共价化合物的熔点高
⑤难失去电子的原子,易形成阴离子
⑥单质分子中不存在化学键,化合物的分子中才存在化学键
⑦离子化合物中一定含有离子键
A.只有②⑦ B.只有①⑦ C.只有⑦ D.只有①⑤⑦
二、非选择题(共10题)
13.我国展开“嫦娥探月”工程,向月球发起探索。2020年嫦娥五号一次带回1700多克月壤样本。研究表明,月球上有丰富的He资源,可开发用作未来的新型能源。
(1)He与He它们的原子结构不同之处 。
(2)α粒子是带有2个单位正电荷、质量数为4的氦离子,由此推断一个α粒子含有 个中子和 个电子,α粒子是 (填正或负离子),它的结构示意图为 。
(3)利用核聚变发电,3He是最安全的最清洁的能源,下列说法正确的是_______。
A.3He、4He的化学性质基本相同 B.3He、4He具有相同的电子数
C.3He核聚变是化学变化 D.3He液化是化学变化
(4)同温同压下,下列关于氦气和氧气的叙述中,正确的是_______。
①氦气和氧气所含的分子数相同
②氦分子间的平均距离和氧分子间的平均距离几乎是相等的
③氦分子与氧分子的大小几乎相同
④氦分子和氧分子本身大小对于气体体积影响可以忽略不计
⑤氦气与氧气的密度之比等于32:4
A.①② B.②④ C.③⑤ D.②③
(5)16克氧气含有n个O2分子,则阿伏加德罗常数可表示为_______。
A.2n B.(1/2)n C.16n D.(1/16)n
(6)人造空气(氧气和氦气的混合气)可用于减轻某些疾病或供深水潜水员使用。在标准状况下,11.2L“人造空气”的质量是4.8g,该混合气体的平均分子量为 ,其中氧气和氦气的分子数之比是 。
14. (1)1971年美国的斯图杰尔和阿佩里曼在0℃ 以下将氟气从细冰末上通过,成功地合成了一直认为不存在的氟的含氧酸——次氟酸。
①写出次氟酸的结构并标出各元素的化合价 ;
②次氟酸刹那间被热水分解得到既可表现氧化性(对NaI)又可表现还原性(对KMnO4)的溶液,写出次氟酸分解反应的化学方程式: 。
(2) 氰(CN)2的化学性质与卤素(X2)很相似称为拟卤素,氰能和氢气反应生成HCN,其水溶液是一种酸。氰的氧化性比溴弱、比碘强。
①HCN分子中含有4个共价键,写出HCN的结构式: ;
②下列有关方程式不正确的是 。
A.(CN)2+2NaOH===NaCN+NaCNO+H2O
B.MnO2+4HCN===Mn(CN)2+(CN)2+2H2O
C.I2+2KCN===2KI+(CN)2
D.向NaBr(aq)和KCN(aq)中加入少量Cl2:Cl2+2NaBr===2NaCl+Br2
15.碘化钠在医疗及食品方面有重要的作用。实验室用NaOH、单质碘和水合肼(N2H4·H2O)为原料制备碘化钠。已知:水合肼具有还原性。回答下列问题:
(1)水合肼的制备反应原理为:CO(NH2)2(尿素)+NaClO+2NaOH= N2H4·H2O +NaCl+Na2CO3
①制取次氯酸钠和氢氧化钠混合液的连接顺序为 (按气流方向,用小写字母表示)。若该实验温度控制不当,反应后测得三颈瓶内ClO-与ClO3-的物质的量之比为5:1,则氯气与氢氧化钠反应时,被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为 。
②制备水合肼时,应将 滴到 中(填“NaClO溶液”或“尿素溶液”),且滴加速度不能过快。
③尿素的电子式为
(2)碘化钠的制备:采用水合肼还原法制取碘化钠固体,其制备流程如图所示:
在“还原”过程中,主要消耗反应过程中生成的副产物IO3-,该过程的离子方程式为 。
(3)测定产品中NaI含量的实验步骤如下:
a.称取10.00 g样品并溶解,在500 mL容量瓶中定容;
b.量取25.00 mL待测液于锥形瓶中,然后加入足量的FeCl3溶液,充分反应后,再加入M溶液作指示剂:
c. 用0.2000 mol·L−1的 Na2S2O3标 准 溶 液 滴 定 至 终 点(反 应 方 程 式2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI),重复实验多次,测得消耗标准溶液的体积为15.00 mL。
①M为 (写名称)。
②该样品中NaI的质量分数为 。
16.利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律
(1)仪器D的名称为 。
(2)实验室中现有药品:①稀盐酸 ②稀硝酸 ③Na2SiO3溶液 ④Na2CO3固体,请选择合适药品设计实验验证N、C、Si的非金属性的变化规律;装置A、B中所装药品分别为 、 (填序号)。但有同学认为该装置有缺陷,如何改进? 。
17.实验室从含碘废液(除H2O外,还含有CCl4、I2、I﹣)中回收碘,其实验过程如图1:
(1)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液时发生的离子方程式为 ;该操作的目的是 。
(2)操作X应在 (填写仪器名称图2)中进行,简述得到溶液B的过程:将混合溶液静置后, 。
(3)在三颈瓶中将溶液B用盐酸调至pH约为2,缓慢通入Cl2,在40℃左右反应(实验装置如右图所示),实验控制在较低温度下进行的原因是 ;锥形瓶里盛放的溶液为 (填溶质的化学式)。
(4)某含碘废水(pH约为4)中一定存在I2,可能存在I﹣或,可以使用 (填溶质的化学式,下同)溶液检验可能存在的I﹣或 溶液检验可能存在的,在检验该含碘废水中是否含有I﹣或前必需要进行的操作是 (填序号).
a.取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液
b.用NaOH溶液将溶液调节到中性
c.向溶液中滴入少量淀粉溶液。
18.某物质H2RO3分子中共有x个电子,R原子的质量数为A,则R原子核内含有 个质子, 个中子。
19.将氧化镁、氧化铝的混合物完全溶于200mL盐酸,而后逐滴加入1.0mol·L-1NaOH溶液。溶液中生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液体积的变化如图所示。
(1)最初加入20mLNaOH溶液所发生反应的离子方程式为 。
(2)写出加入520mL-620mLNaOH溶液所发生反应的化学方程式为 。
(3)混合物中氧化镁、氧化铝的物质的量之比为 。
(4)所用盐酸的物质的量浓度为 。
20.将镁铝的混合物0.1mol溶于100mL2mol/L硫酸溶液中,然后再滴加1mol/L的NaOH溶液,请回答:
(1)若在滴加NaOH溶液过程中,沉淀质量随加入NaOH溶液的体积变化如图所示,当V1=160mL时,则金属粉末中n(Mg)= mol,V2= mL。
(2)若在滴加NaOH溶液过程中,欲使Mg2+、Al3+刚好沉淀完全,则滴入NaOH溶液的体积V(NaOH)= mL。
(3)图象中A点的意义是 。
21.A、B、C、D、E、F、G均为短周期元素,原子序数依次递增。A元素原子核内无中子,B元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍,D是地壳中含量最多的元素,E是短周期中金属性最强的元素,F与G位置相邻,G是同周期元素中原子半径最小的主族元素。请回答下列问题:
(1)C在元素周期表中的位置为 ,G的原子结构示意图是 。
(2)D与E按原子个数比1:1形成化合物甲,其电子式为 ,所含化学键类型为 。向甲中滴加足量水时发生反应的化学方程式是 。
(3)E、F、G三种元素所形成的简单离子,半径由大到小的顺序是 。(用离子符号表示)
22.有X、Y、Z、M、N按原子序数依次递增的五种短周期元素,其中Z、M、N同周期,X、Z同主族且X是原子半径最小的原子;Y、N同主族,Z+与Y2—具有相同的电子层结构;M的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料。
(1)M的元素名称 ,N在元素周期表中的位置 。
(2)离子半径比较:r(Z+) r(Y2-)。
(3)X与Z形成的化合物A是 (填“离子化合物”或“共价化合物”),A与X2Y反应的化学方程式是 。
参考答案:
1.C
同一周期原子半径随着原子序数的递增而减小,磷的半径在硅和硫之间,1.02~1.17,以此可推出C正确。
2.B
A.电解CuCl2溶液阳极反应为:2Cl--2e-= Cl2↑,阴极反应为:Cu2++2e-=Cu,总反应为:Cu2++2Cl-Cu+Cl2↑,A正确;
B.NaCl是离子化合物,书写电子式时需写成,形成过程为: ,B错误;
C.HCl是强电解质,在水中完全电离,HCl=H++Cl-,C正确;
D.NH4Cl是强酸弱碱盐,NH4+在水中能发生水解,使溶液显酸性:NH4++H2ONH3·H2O+H+,D正确;
故选B。
3.C
A.元素金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,因同主族元素金属性从上到下依次增大,所以碱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增强,A正确;
B.同主族元素非金属性从上到下依次减弱,最高价氧化物对应水化物的酸性也依次减弱,B正确;
C.N属于第二周期非金属元素,其氢化物为碱性气体,溶于水后显碱性,C错误;
D.同周期元素从左到右金属性依次减弱,其最高价氧化物对应水化物的碱性也依次减弱,D正确;
故选C。
4.D
A.的质量数为207,质子数为82,中子数为207-82=125,故A正确;
B.表示质量数为204,质子数为82,即原子序数是82的一种铅原子,故B正确;
C.和为质子数相同而中子数不同的两种铅原子,二者互为同位素 ,故C正确;
D.和属于质子数相同而中子数不同的铅原子组成的同种物质,同素异形体是两种不同的物质,故D错误;
故答案为:D。
5.B
A.乙烯分子中含有碳碳双键,乙烯的结构简式为CH2=CH2,故A错误;
B.甲烷失去1个氢原子剩余的部分为甲基,甲基的电子式:,故B正确;
C.碳原子半径大于氧原子,二氧化碳分子的比例模型是 ,故C错误;
D.Mg和Cl形成离子键的过程表示为,故D错误;
选B。
6.C
A.C20摩尔质量为240g/mol,C60摩尔质量为720g/mol,A错误;
B.C20和C60是不同的单质,物理性质不同,B错误;
C.都属于单质,且互为同素异形体,C正确;
D.C20和C60的摩尔质量不同,等质量的C20和C60所含分子数不相同,D错误;
故答案为C。
7.A
①SiO2是酸性氧化物,与盐酸不能反应,①错误;
②Al在元素周期表中位于金属与非金属交界区,可以与盐酸反应产生氯化铝和氢气;也可以与氢氧化钠溶液反应产生偏铝酸钠和氢气,②正确;
③Al2O3是两性氧化物,可以跟盐酸反应,也能跟NaOH溶液反应,③正确;
④Al(OH)3是两性氢氧化物,可以跟盐酸反应,也能跟NaOH溶液反应,④正确;
⑤Na2CO3溶液可以与盐酸反应产生氯化钠、水、二氧化碳,但是不能与NaOH溶液反应,⑤错误;
⑥Ca(HCO3)2溶液是弱酸的酸式盐,可以与盐酸反应,也可以与NaOH溶液反应,⑥正确;⑦NH4HCO3是弱酸的酸式盐,该溶液可以与盐酸反应,也可以与NaOH溶液反应,⑦正确;⑧KHSO4溶液是强酸的酸式盐,只能与NaOH溶液反应,不能与盐酸反应,⑧错误。故既能跟盐酸反应,又能跟NaOH溶液反应的是②③④⑥⑦,选项A正确。
综上所述,本题的正确答案为A。
【点睛】本题考查既能跟盐酸反应,又能跟NaOH溶液反应的物质判断的知识。如两性氧化物(如:氧化铝);两性氢氧化物(如:氢氧化铝);弱酸的酸式盐(如:碳酸氢钠);弱酸弱碱盐(如:醋酸铵);氨基酸;铝单质。
8.D
【解析】短周期主族元素a、b、c、d原子序数依次增大,c的L层电子数等于K层电子数和M层电子数之和,则c元素原子的核外电子排布为2、8、6,则c为S元素,d为Cl元素。b、c、d与a均可以形成二元化合物X、Y、Z,则a为H元素,Y、Z分别为H2S、HCl;X能分别与Y、Z发生化合反应生成离子化合物,由于H2S、HCl都显酸性,所以b的氢化物显碱性,从而得出b为N元素,X为NH3。
A.由以上分析知,c为S、d为Cl,简单阴离子半径:c>d,A不正确;
B.b为N元素,其单质为分子晶体,不可能形成熔点很高的单质,B不正确;
C.c为S、d为Cl,非金属性SAl,所以镁条、铝片分别与同浓度盐酸反应,Mg的反应更容易,故D不选。
故选C。
12.A
①两种原子构成的分子中的化学键可能是极性键,也有可能是非极性键,比如H2O2中,H和O之间是极性键,O和O之间是非极性键,①错误;
②两种非金属元素原子之间形成共价键,不同种原子之间形成的共价键称为极性键,②正确;
③含有非极性键的化合物不一定是共价化合物,也可能是离子化合物,例如Na2O2,③错误;
④离子化合物的熔点不一定比共价化合物的熔点高,如NaCl的熔点低于二氧化硅的熔点,④错误;
⑤难失去电子的原子,不一定易形成阴离子,如稀有气体等,⑤错误;
⑥单质分子中可能存在化学键,如O2中含有共价键,⑥错误;
⑦含离子键的化合物称为离子化合物,故离子化合物中一定含有离子键,⑦正确;
综上所述:②⑦正确,A符合。
答案选A。
13.(1)中子数不同
(2) 2 0 正离子
(3)AB
(4)B
(5)A
(6) 9.6 1:4
(1)He与He具有相同的质子数,不同的中子数,它们的原子结构不同之处中子数不同,故答案为:中子数不同。
(2)α粒子是带2个单位正电荷,是正离子;核电荷数=质子数=核外电子数=2,中子数=质量数−质子数=4−2=2;α粒子是带2个单位正电荷,所以不含电子;它的结构示意图为;故答案为2;正离子;0;。
(3)A.3He和4He互为同位素,化学性质基本相同,故A正确;
B.3He、4He具有相同的电子数,中子数不同,故B正确;
C.核聚变时原子核发生变化,不属于化学变化,故C错误;
D.液化是状态改变,属于物理变化,故D错误;
故答案选AB。
(4)①没说明体积是否相等,无法确定氦气和氧气所含的分子数是否相同,故①错误;
②同温同压下,气体分子间的平均距离几乎是相等的,故②正确;
③氦原子与氧原子大小不同,所以氦分子与氧分子的大小不同,故③错误;
④分子直径远远小于分子之间距离,所以分子直径大小不影响气体体积大小,则氦分子和氧分子本身大小对于气体体积影响可以忽略不计,故④正确;
⑤同温同压下,气体密度之比等于摩尔质量之比,氦气与氧气的密度之比等于4:32;故⑤错误;
故答案选B。
(5)16克氧气物质的量为,含有n个O2分子,所以,则阿伏加德罗常数可表示为,故答案选A。
(6)在标准状况下,11.2L“人造空气”物质的量为0.5mol,质量是4.8g,该混合气体的平均分子量为;设氧气含xmol,氦气含ymol,所以x+y=0.5mol;32x+4y=4.8g;计算得x=0.1,y=0.4;故答案为:9.6;1:4。
14.(1) ①; ② HFO+H2OH2O2+HF
(2) ① H-C≡N ② CD (各2分)
(1)①由于F元素的非金属性强于O元素的,所以在次氟酸中F的化合价是-1价,而氢元素的化合价是+1价,所以氧元素的化合价是0价,据此写出该物质的结构式;
②根据原子的组成可知,满足生成物既有氧化性,又有还原性的物质应该是双氧水,则另一种生成物是HF,据此写出该反应方程式;
(2)①HCN分子中含有4个共价键,本着原子成键可知,氢成一键,碳成三键,氮成三键,据此可以写出HCN的结构式;
②氰(CN)2的化学性质与卤素(X2)很相似称为拟卤素,氰能和氢气反应生成HCN,其水溶液是一种酸。氰的氧化性比溴弱、比碘强,据以上信息,结合氧化还原反应规律,对比氯气、溴、碘的性质进行分析。
(1)①由于F元素的非金属性强于O元素的,所以在次氟酸中F的化合价是-1价,而氢元素的化合价是+1价,所以氧元素的化合价是0价,所以结构式是H—O—F,即为;
综上所述,本题正确答案:;
②根据原子的组成可知,满足生成物既有氧化性,又有还原性的物质应该是双氧水,则另一种生成物是HF,所以反应的化学方程式是HFO+H2OH2O2+HF;
综上所述,本题正确答案:HFO+H2OH2O2+HF;
(2) 氰(CN)2的化学性质与卤素(X2)很相似称为拟卤素,氰能和氢气反应生成HCN,其水溶液是一种酸。氰的氧化性比溴弱、比碘强。
①HCN分子中含有4个共价键,本着原子成键可知,氢成一键,碳成三键,氮成三键,则HCN的结构式为H-C≡N;
综上所述,本题正确答案:H-C≡N;
②A.根据氯气与氢氧化钠溶液反应规律可知(CN)2+2NaOH===NaCN+NaCNO+H2O,A项正确;
B.根据二氧化锰与浓盐酸反应规律可知MnO2+4HCN===Mn(CN)2+(CN)2+2H2O,B项正确;
C.氰的氧化性比溴弱、比碘强,所以碘单质不能氧化KCN而制备(CN)2,C项错误;
D.氰的氧化性比溴弱、比碘强,所以向NaBr(aq)和KCN(aq)中加入少量Cl2,氯气首先氧化KCN,Cl2+2KCN=2KCl+(CN)2,D项错误;
综上所述,本题正确选项CD。
15. ecdabf 5:3 NaClO溶液 尿素溶液 2IO3-+3N2H4·H2O=3N2↑+2I-+9H2O 淀粉 90%
(1)①根据制备氯气,除杂,制备次氯酸钠和氧氧化钠,处理尾气分析;三颈瓶内ClO-与ClO3-的物质的量之比为5:1,设ClO-与ClO3-的物质的量分别为5 mol、1 mol,根据得失电子守恒,生成5 molClO- 则会生成Cl-5 mol,生成1 molClO3-则会生成Cl-5 mol,据此分析可得;
②NaClO氧化水合肼;
③尿素中C原子与O原子形成共价双键,与2个-NH2的N原子形成共价单键;
(2)碘和NaOH反应生成NaI、NaIO,副产物IO3-,加入水合肼还原NaIO、副产物IO3-,得到碘离子和氮气,结晶得到碘化钠,根据流程可知,副产物IO3-与水合肼生成碘离子和氮气,据此书写;
(3)①碘单质参与,用淀粉溶液做指示剂;
②根据碘元素守恒,2I-~I2~2Na2S2O3,则n(NaI)=n(Na2S2O3),计算样品中NaI的质量,最后计算其纯度。
(1)①装置C用二氧化锰和浓盐酸混合加热制备氯气,用B装置的饱和食盐水除去杂质HCl气体,为保证除杂充分,导气管长进短出,氯气与NaOH在A中反应制备次氯酸钠,为使反应物充分反应,要使氯气从a进去,由D装置吸收未反应的氯气,以防止污染空气,故导气管连接顺序为:ecdabf;三颈瓶内ClO-与ClO3-的物质的量之比为5:1,设ClO-与ClO3-的物质的量之比为5:1的物质的量分别为5 mol、1 mol,根据得失电子守恒,生成6 molClO-则会生成Cl-的物质的量为5 mol,生成1mol ClO3-则会生成Cl- 5 mol,则被还原的氯元素为化合价降低的氯元素,即为Cl-,n(Cl-)=5 mol+5 mol=10mol,被氧化的氯元素为化合价升高的氯元素,其物质的量为ClO-与ClO3-物质的量的和,共5 mol+1 mol=6mol,故被还原的氯元素与被氧化的氯元素的物质的量之比为10:6=5:3;
②制备水合肼时,将尿素滴到NaClO溶液中或过快滴加,都会使过量的NaClO溶液氧化水合肼,降低产率,故实验中制备水合肼的操作是:取适量A中的混合液逐滴加入到定量的尿素溶液中制备水合肼,滴加顺序不能颠倒,且滴加速度不能过快;
③尿素CO(NH2)2中C原子与O原子形成共价双键,与2个—NH2的N原子形成共价单键,所以其电子式为:;
(2)根据流程可知,副产物IO3-与水合肼生成碘离子和氮气,反应的离子方程式为:2IO3-+3N2H4•H2O=3N2↑+2I-+9H2O;
(3)①实验中滴定碘单质,应该用淀粉作指示剂,所以M是淀粉;
②根据碘元素守恒,2I-~I2~2Na2S2O3,则n(NaI)=n(Na2S2O3),故样品中NaI的质量m(NaI)=×150 g/mol=9.00 g,故样品中NaI的质量分数为×100%=90.0%。
【点睛】本题考查了物质的制备,涉及氧化还原反应化学方程式的书写、实验方案评价、纯度计算等,明确实验原理及实验基本操作方法、试题侧重于考查学生的分析问题和解决问题的能力,注意题目信息的应用,学会使用电子守恒或原子守恒,根据关系式法进行有关计算。
16. (球形)干燥管 ② ④ 在B、D两装置间添加装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶,用来除去挥发出来的HNO3
同一周期元素的非金属性随原子序数的增大而增强;同一主族元素的非金属性随原子序数的增大而减小。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。强酸与弱酸盐发生复分解反应可以制取弱酸,据此分析解答。
(1)根据装置图可知仪器D名称为(球形)干燥管;
(2)要设计实验验证N、C、Si的非金属性强弱,可根据酸性:HNO3>H2CO3>H2SiO3进行设计。在A中放入稀硝酸,在B中放入Na2CO3,在C中放入Na2SiO3溶液,会发生反应:2HNO3+Na2CO3=2NaNO3+CO2↑+H2O,反应产生的CO2气体通入Na2SiO3溶液,发生反应:CO2+H2O+Na2SiO3=H2SiO3↓+Na2CO3,所以在装置A、B中放入物质的序号分别是②、④;但由于硝酸具有挥发性,挥发的硝酸蒸气也会与硅酸钠反应产生硅酸沉淀,故该方案有缺陷,改进的方法是在B、D两装置之间添加装有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶,用来除去挥发出来的HNO3。
17. 使四氯化碳中的碘进入水层 分液漏斗 将混合溶液静置后,打开分液漏斗上部盖子,旋开活塞,放出下部液体,待下部液体完全分离后,关闭活塞,从上部倒出剩余液体 使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止碘升华或防止碘进一步被氧化) NaOH溶液 FeCl3 Na2SO3 ac
(1)碘具有氧化性,能氧化亚硫酸钠生成硫酸钠,自身被还原生成碘;碘不容易溶于水,但碘离子易溶于水;
(2)分离互不相溶的液体采用分液的方法分离,结合实验基本操作步骤回答得到溶液的方法;
(3)碘易升华,且氯气的溶解度随着温度的升高而减小;氯气、碘蒸气都能和氢氧化钠溶液反应生成无毒物质;
(4)碘离子具有还原性,能被氧化剂氧化生成碘,碘酸根离子具有氧化性,能被还原剂还原生成碘,碘遇淀粉试液变蓝色。
(1)碘单质具有氧化性,能氧化亚硫酸钠生成硫酸钠,自身被还原生成碘离子,离子反应方程式为;碘单质不容易溶于水,但碘离子易溶于水,为了使更多的I元素进入水溶液应将碘单质还原为碘离子,
故答案为:;使四氯化碳中的碘单质进入水层;
(2)四氯化碳属于有机物、水属于无机物,二者不互溶,分离互不相溶的液体采用分液的方法分离,所以分离出四氯化碳采用分液的方法,实验仪器为分液漏斗;得到溶液的操作为:将混合溶液静置后,打开分液漏斗上部盖子,旋开活塞,放出下部液体,待下部液体完全分离后,关闭活塞,从上部倒出剩余液体,
故答案为:分液漏斗;将混合溶液静置后,打开分液漏斗上部盖子,旋开活塞,放出下部液体,待下部液体完全分离后,关闭活塞,从上部倒出剩余液体;
(3)碘易升华,且氯气的溶解度随着温度的升高而减小,温度越高,氯气的溶解度越小,反应越不充分,所以应该在低温条件下进行反应;氯气、碘蒸气都有毒,不能直接排空,且都能和氢氧化钠溶液反应生成无毒物质,所以用NaOH溶液吸收氯气和碘蒸气,
故答案为:使氯气在溶液中有较大的溶解度(或防止碘升华或防止碘进一步被氧化);NaOH溶液;
(4)碘离子具有还原性,能被氧化剂氧化生成碘,碘酸根离子具有氧化性,能被还原剂还原生成碘,碘遇淀粉试液变蓝色,所以其检验方法为:从水层取少量溶液,加入1~2mL淀粉溶液,加入盐酸酸化,滴加FeCl3溶液,2I﹣+2Fe3+=2Fe2++I2,若溶液变蓝色,说明废水中含有I﹣,否则不含I﹣;另从水层取少量溶液,加入1~2mL淀粉试液,加盐酸酸化,滴加Na2SO3溶液,,若溶液变蓝色,说明废水中含有,否则不含,在检验该含碘废水中是否含有I﹣或前必需要进行的操作是取适量含碘废水用CCl4多次萃取、分液,向溶液中滴入少量淀粉溶液依据是否变蓝验证离子的存在,
故答案为:FeCl3 ,Na2SO3,ac。
18. x-26 A-x+26
根据分子中各种元素的原子核外电子数的和等于总电子数,原子核外电子数等于其原子核内质子数,原子的质量数等于其质子数与中子数的和计算。
H原子核外只有1个电子,O原子核外有8个电子,则根据H2RO3分子中共有x个电子,可得该物质分子中R原子核外电子数为(x-1)×2-8×3=x-26;
由于原子的质量数等于其质子数与中子数的和,R原子的核外电子数等于x-26,则其原子核内质子数也等于x-26,其质量数为A,故该原子核内中子数为A-( x-26)= A-x+26。
【点睛】本题考查了分子的构成及原子构成微粒关系的知识。在任何分子中原子核外电子数等于原子核内质子数,质量数等于原子核内质子数与中子数的和。掌握微粒的构成及相互关系是解答关键。
19. H++OH-=H2O Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O 2∶1 2.6mol·L-1
由图可知,从开始至加入NaOH溶液20mL,没有沉淀生成,说明原溶液中盐酸溶解Mg、Al后盐酸有剩余,此时发生的反应为:HCl+NaOH=NaCl+H2O;继续滴加NaOH溶液,到氢氧化钠溶液为520mL时,沉淀量最大,此时为Mg(OH)2和Al(OH)3,溶液为氯化钠溶液。再继续滴加NaOH溶液,氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠与水,发生反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O,据此进行解答。
(1)根据分析可知该阶段发生的是剩余的盐酸和NaOH的反应,反应的离子方程式为:H++OH−=H2O;
(2)根据分析可知加入520mL-620mLNaOH溶液时沉淀质量减少是因为氢氧化铝溶液NaOH溶液,化学方程式为Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O;
(3)据图以及分析可知Al(OH)3消耗的NaOH为620mL-520mL=100mL,根据反应方程式可知n[Al(OH)3]=1mol/L×0.1L=0.1mol,则混合物中n(Al2O3)=0.05mol;生成Mg(OH)2和Al(OH)3沉淀总共消耗氢氧化钠溶液的体积为:520mL-20mL=500mL,含有氢氧化钠的物质的量为:1.0mol/L×0.5L=0.5mol,n[Al(OH)3]=0.1mol,则n[Mg(OH)2]==0.1mol,则n(MgO)=0.1mol,所以原混合物中氧化镁、氧化铝的物质的量之比为:0.1mol:0.05mol=2:1;
(4)根据图象可知,加入520mL1.0mol/L的氢氧化钠溶液时,此时沉淀达到最大,溶质为氯化钠,n(NaCl)=n(HCl)=n(NaOH)=1.0mol/L×0.52L=0.52mol,该盐酸的浓度为:0.52mol÷0.2L=2.6mol/L。
20.(1) 0.06 440
(2)400
(3)生成Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀的最大值
(1)根据图象可知,在滴加NaOH溶液到体积V1=160mL过程中,没有沉淀生成,说明硫酸有剩余,滴加的NaOH先用于中和剩余硫酸,V1=160mL时,溶液是MgSO4、Al2(SO4)3和Na2SO4混合液,根据Mg原子、Al原子、SO离子、Na+离子守恒,列方程求算n(Mg);当滴加NaOH溶液到体积V2时,Al(OH)3完全溶解,沉淀是Mg(OH)2,溶液是Na2SO4和NaAlO2混合液。根据SO离子、Na+离子和Al原子守恒,求出n(NaOH);
(2)当溶液中Mg2+、Al3+恰好沉淀完全时,即沉淀达到最大值,此时,溶液是Na2SO4溶液,根据SO离子和Na+离子守恒列式计算;
(3)当溶液中Mg2+、Al3+恰好沉淀完全时,即沉淀达到最大值。
(1)当V1=160mL时,此时,溶液是MgSO4、Al2(SO4)3和Na2SO4混合液,由Na+离子守恒可知,n(Na2SO4)=n(Na+)=n(NaOH)=×0.16L×1mol/L=0.08mol,令MgSO4为xmol,Al2(SO4)3为ymol,则:根据Mg原子、Al原子守恒有:x+2y=0.1,根据SO离子守恒有:x+3y=0.2-0.08,联立方程,解得:x=0.06;y=0.02,所以金属粉末中n(Mg)=0.06mol,n(Al)=2y=2×0.02mol=0.04mol,滴加NaOH溶液到体积V2时,溶液是Na2SO4和NaAlO2混合液,根据SO离子、Na+离子和Al原子守恒有:n(NaOH)=2n(Na2SO4)+n(NaAlO2)=2n(H2SO4)+n(Al)=2×0.1L×2mol/L×+0.04mol=0.44mol,所以,V2==0.44L=440mL,故答案为0.06mol,440mL;
(2)当溶液中Mg2+、Al3+恰好沉淀完全时,此时,溶液是Na2SO4溶液,根据SO离子和Na+离子守恒有:n(Na+)=2n(Na2SO4)=2(H2SO4)=2×0.1L×2mol/L=0.4mol,所以,V(NaOH)==0.4L=400mL,故答案为400mL。
(3)图象中A点的意义是当溶液中Mg2+、Al3+恰好沉淀完全时,即沉淀达到最大值,故答案为生成Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀的最大值。
【点睛】明确每一段图象发生的化学反应、知道拐点代表的含义及溶液中溶质的成分是解题的关键。解答本题要注意守恒法的应用。
21. 第二周期第ⅤA族 离子键和非极性共价键(或离子键和共价键) 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ S2->Cl->Na+
A、B、C、D、E、F、G均为短周期元素,原子序数依次递增。A元素原子核内无中子,则A为氢元素;B元素原子核外最外层电子数是次外层电子数的2倍,则B有2个电子层,最外层有4个电子,B为碳元素;D元素是地壳中含量最多的元素,则D为氧元素;C原子序数介于碳、氧之间,C为氮元素;E元素是短周期元素中金属性最强的元素,则E为Na元素;F与G的位置相邻,G是同周期元素中原子半径最小的元素,可推知F为S元素、G为Cl元素,据此分析解答。
根据上述分析,A为氢元素,B为碳元素,C为氮元素,D为氧元素,E为Na元素,F为S元素,G为Cl元素。
(1)C是氮元素,原子核外有2个电子层,最外层电子数为5,在元素周期表中位于第二周期第VA族,G为Cl元素,原子结构示意图是 ,故答案为:第二周期第VA族;;
(2)D与E按原子个数比1∶1形成的化合物甲为Na2O2,其电子式为,所含化学键有离子键、共价键;向过氧化钠中滴加足量水发生反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,故答案为:;离子键、共价键;2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;
(3)电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,离子的电子层越多,离子半径越大,故离子半径由大到小的顺序是:S2->Cl->Na+,故答案为:S2->Cl->Na+。
【点睛】本题的易错点为过氧化钠含有的化学键类型的判断,要注意其中含有O-O间的非极性键。
22. 硅 第三周期第VIA族 < 离子化合物 NaH+H2O=NaOH+H2↑
X、Y、Z、M、N是按原子序数依次递增的五种短周期元素,X、Z同主族且X是原子半径最小的原子,则X为氢元素,Z为钠元素;Z+与Y2-具有相同的电子层结构,则Y为氧元素;Y、N同主族,则N为硫元素;M的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料,则M为硅元素;
(1)M的元素名称为硅,N为硫元素,在元素周期表中的位置第三周期第ⅥA族。
(2)电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,故离子半径比较:r(Na+)<r(O2-)。
(3)H与Na形成的化合物NaH是离子化合物,其与水反应的化学方程式是NaH+H2O=NaOH+H2↑。
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