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【化学】黑龙江省哈尔滨市呼兰一中、阿城二中、宾县三中、尚志五中四校2018-2019学年高一下学期期中考试(呼兰用卷)试题(解析版)
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黑龙江省哈尔滨市呼兰一中、阿城二中、宾县三中、尚志五中四校2018-2019学年高一下学期期中考试(呼兰用卷)试题
1.下列有关化学用语表示正确的是( )
A. H、D、T表示同一种核素 B. 氢离子电子式为H+
C. Cl-离子的结构示意图: D. HClO的电子式:
【答案】B
【解析】A. 核素是具有一定数目的质子数和质量数的原子。所以 11H、21D、31T表示三种核素,故A错误;B.因为氢原子核外只有一个电子,形成离子时失去最外层电子,所以氢离子电子式为H+,故B 正确;C. 氯为17号元素,核内有17个质子,核外有17个电子。形成离子时得到一个电子,所以Cl-离子的结构示意图:,故C错误;D. HClO的电子式:,故D错误;答案:B。
2.下列说法中不正确的是( )
①原子核内有18个中子的氯原子:3517 Cl
②23592U和23892U是中子数不同质子数相同的同种核素
③元素周期表中铋元素的数据如图所示,则Bi元素的质量数是209.0
A. ①② B. ①③ C. ①②③ D. ②③
【答案】D
【解析】①根据原子构成,左下角为质子数,左上角为质量数,质量数=质子数+中子数,即核素质量数为35,即核素的表示为3517Cl,故①说法正确;
②两种核素的质子数都是92,中子数分别为143、146, 235U和238U为不同核素,两核素互为同位素,故②说法错误;
③209.0表示Bi元素的相对原子质量,故③说法错误;
综上所述,选项D符合题意。
3.下列说法肯定错误的是( )
A. 某原子K层上只有一个电子
B. 某原子M层上的电子数为L层上电子数的4倍
C. 某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍
D. 某离子的核电荷数与最外层电子数相等
【答案】B
【解析】某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍为32 ,错误。某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍为2 8 8,某离子的核电荷数与最外层电子数相等 ,比如为H
4.X元素最高价氧化物对应的水化物为H3XO4,则它对应的气态氢化物为( )
A. HX B. H2X C. XH3 D. XH4
【答案】C
【解析】分析:元素的最高正价+|最低负价|=8,根据元素的最高价氧化物的水化物的化学式确定最高正价,进而求得最低负价,得出气态氢化物的化学式。
详解:元素X的最高价氧化物的水化物的化学式为H3XO4,所以X的最高正价是+5价,依次最低负价为-3价,则X的气态氢化物的化学式为XH3。答案选C。
详解:本题考查了元素正负化合价之间的关系,题目难度不大,注意根据元素的最高正价+|最低负价|=8解答。另外需要注意氟元素没有正价,氧元素没有最高价。
5.下列关于碱金属元素和卤素的说法中,正确的是( )
A. 随核电荷数的增加,碱金属元素和卤素单质的熔沸点都逐渐升高
B. 卤素单质氧化性:F2 > Cl2 > Br2 > I2,可用F2 置换KI溶液中的I2
C. 碱金属元素中,锂原子失去最外层电子的能力最弱,可与氧气反应生成Li2O2
D. 卤化氢(HX)中除HF分子间存在氢键外,其余HX分子均不存在氢键
【答案】D
【解析】分析:依据同主族元素,从上到下,原子半径依次增大,金属性依次增强,非金属性依次减弱解答即可。
详解:A.随核电荷数的增加,碱金属元素单质的熔沸点逐渐减小,A错误;
B.同主族元素,从上到下,非金属性依次减弱,氟是最活泼的非金属,极易与水反应,因此不能用F2置换KI溶液中的I2,B错误;
C.锂的金属性弱于钠,与氧气反应生成Li2O,C错误;
D.能形成氢键的元素一般是非金属性很强,例如F、O、N,所以卤化氢(HX)中除HF分子间存在氢键外,其余HX分子均不存在氢键,D正确;答案选D。
6. 几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:
元素代号
X
Y
Z
W
原子半径/pm
160
143
70
66
主要化合价
+2
+3
+5、+3、-3
-2
下列叙述正确的是( )
A、X、Y元素的金属性X
B、一定条件下,Z单质与W的常见单质直接生成ZW2
C、Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水
D、一定条件下,W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来
【答案】D
【解析】试题分析:根据元素的化合价既原子半径的大小,X是第IIA族元素,Y是第IIIA族元素,原子半径较大,所以X是Mg,Y是Al;W的化合价为-2价,则W是O元素,Z的原子半径大于W,根据其化合价判断Z是N元素。A、Mg与Al是同周期元素,Mg的金属性大于Al,错误;B、氮气与氧气在任何条件下都不可能直接化合生成二氧化氮,错误;C、氢氧化铝只溶于强碱,不溶于弱碱,错误;D、一定条件下,氧气可置换出氮气,如氧气与氨气反应生成氮气和水,正确,答案选D。
7. 下列结论错误的是( )
①微粒半径:K+>Al3+>S2->Cl-
②氢化物的稳定性:HF>HCl>H2S>PH3>SiH4
③离子的还原性:S2->Cl->Br->I-
④氧化性:Cl2>S>Se>Te
⑤酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO4
⑥非金属性:O>N>P>Si
⑦金属性:Be
A. 只有① B. ①③⑤ C. ②④⑤⑥⑦ D. ②④⑥
【答案】B
【解析】①中微粒半径应为S2->Cl->K+>Al3+;③中离子还原性应为S2->I->Br->Cl-;⑤中非金属性Cl>S>P>C,故其最高价氧化物对应水化物的酸性应为:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3;①③⑤错,故选B。
8.下列说法正确的是( )
A. 阴、阳离子间通过静电引力所形成的化学键是离子键
B. 二氧化硅融化和干冰气化所破坏的作用力不相同
C. 非极性键只能存在单质中,不可能存在化合物中
D. HBr比HCl的热稳定性差,说明HBr的分子间作用力比HCl弱
【答案】B
【解析】A. 阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键是离子键,故A错;B. 二氧化硅是原子晶体,融化时破坏的是共价键,干冰是分子晶体,气化时破坏的是分子间作用力。两者破坏的作用力是不相同。故B正确;C. 因为非极性键是同种原子之间形成的,所以过氧化氢分子中两个氧原子之间形成的是非极性键,故C错误;D非金属性越强,气态氢化物越稳定,因为非金属性Cl>Br,所以 HBr比HCl的热稳定性差;而分子间作用力是由HBr和HCl的相对分子质量决定的,因为同主族组成的结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,所以HBr的分子间作用力比HCl强。故D错误;答案:B。
9.根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述不正确的是( )
A. 气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4
B. 氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C. 上图所示实验可证明元素的非金属性:Cl>C>Si
D. 用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族
【答案】C
【解析】A.非金属性O>N>Si,气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4,故不选A;
B.H与F、Cl等形成共价化合物,与Na、K等形成离子化合物,则氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物,故不选B;
C.利用最高价含氧酸的酸性比较非金属性,HCl不是最高价含氧酸,则不能比较Cl、C的非金属性,故选C;
D.118号元素的核外有7个电子层、最外层电子数为8,则118号元素在周期表中位于第七周期0族,故不选D;
答案:C
10.下列气体溶解于水,没有发生氧化还原反应的是( )
A. SO2溶解于水 B. NO2溶解于水
C. F2溶解于水 D. Cl2溶解于水
【答案】A
【解析】
【分析】没有发生氧化还原反应,说明反应中没有元素的化合价发生变化,据此分析解答。
【详解】A.SO2+H2OH2SO3中各元素化合价不变,不属于氧化还原反应,故A选;
B.3NO2+H2O=2HNO3+NO中,N元素化合价由+4价变为+5价和+2价,有元素的化合价的变化,属于氧化还原反应,故B不选;
C.2F2+2H2O==4HF+O2反应中F和O元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,故C不选;
D.Cl2+H2O==HCl+HClO中,Cl元素化合价由0价变为+1价和-1价,有元素的化合价的变化,属于氧化还原反应,故D不选;
答案选A。
11. 下列方法中,不能用于实验室里制取氨的是( )
A. 在烧瓶中将熟石灰和氯化铵混合,加水调成泥状后加热
B. 加热试管中的氯化铵固体
C. 将烧瓶中的浓氨水加热
D. 将分液漏斗中的浓氨水滴入装有生石灰的烧瓶中
【答案】B
【解析】氯化铵加热分解生成氨气和氯化氢,温度降低后二者又化合生成氯化铵固体,所以B是错误的。氨水不稳定,加热易分解放出氨气。生石灰和氨水中的水反应生成氢氧化钙,增大氨水的浓度,同时放出的热量促使氨水分解因此ACD均正确。答案选B。
12.关于SO2与NO2的下列说法错误的是( )
A. 都能与NaOH溶液反应生成两种盐 B. 都能使石蕊试液变红
C. 都是引起光化学烟雾的大气污染物 D. 工业制硫酸、硝酸时要用到它们
【答案】C
【解析】
【分析】根据SO2和NO2的性质进行分析;
【详解】A、SO2为酸性氧化物,若SO2过量:SO2+NaOH==NaHSO3,若SO2不足:SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O,NO2与NaOH反应:2NO2+2NaOH==NaNO2+NaNO3+H2O,故A说法正确;
B、SO2溶于水后生成H2SO3,能使石蕊试液变红,NO2溶于水:3NO2+H2O==2HNO3+NO,HNO3能使石蕊试液变红,故B说法正确;
C、SO2、NOx都是引起酸雨的主要的物质,引起光化学烟雾的大气污染物是NOx,故C说法错误;
D、工业制硫酸:S+O2SO2、2SO2+O22SO3、SO3+H2O==H2SO4,工业上制备硝酸:2N2+3H22NH3、4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2==2NO2、3NO2+H2O==2HNO3+NO,故D说法正确。
13.检验SO2中是否含有CO2,应采取的措施( )
A. 通过澄清石灰水 B. 通过Ba(OH)2,再通过石灰水
C. 通过酸性KMnO4溶液,再通过石灰水 D. 通过小苏打溶液再通过石灰水
【答案】C
【解析】
【分析】SO2和CO2部分性质具有相似性,如都是酸性氧化物,都能使澄清石灰水变浑浊等,但有些性质不相同,如SO2能使品红溶液褪色,CO2则不行,SO2以还原性为主,能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色等;
【详解】A、SO2、CO2都能使澄清石灰水变浑浊,因此该方法不能检验SO2是否含有CO2,故A不符合题意;
B、CO2和SO2都是酸性氧化物,都能与Ba(OH)2反应,通过Ba(OH)2时, CO2、SO2可能将全部吸收,且SO2、CO2都能使澄清石灰水变浑浊,因此该方法不能检验SO2中是否含有CO2,故B不符合题意;
C、SO2具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,通过酸性高锰酸钾溶液,SO2转化成SO42-,然后再通过石灰水,如果石灰水变浑浊,则说明含有CO2,反之不含有,因此该方法能检验SO2否含有CO2,故C符合题意;
D、小苏打是NaHCO3,亚硫酸的酸性强于碳酸,气体通过小苏打溶液,会产生CO2,对原气体中CO2检验产生干扰,因此该方法不能检验SO2是否含有CO2,故D不符合题意。
14. 下列物质均有漂白作用,其漂白原理相同的是( )
①过氧化钠 ②次氯酸 ③二氧化硫 ④活性炭 ⑤臭氧
A. ①②⑤ B. ①③⑤ C. ②③④ D. ①②③
【答案】A
【解析】考查常见漂白剂的漂白原理。①②⑤均是利用物质的氧化性,③的漂白原理是SO2和有色物质结合,生成不稳定的无色物质,④是活性炭的吸附,所以正确的答案是A。
15.能正确表示下列反应的离子方程式的是( )
A. 向Fe(NO3)2稀溶液中加入盐酸:3Fe2++4H++NO3-===3Fe3++NO↑+2H2O
B. 铜片与浓HNO3:Cu+NO3-+4H+===Cu2++NO↑+2H2O
C. 氯化铵浓溶液跟浓NaOH溶液混合后加热:NH4++OH-NH3·H2O
D. 碳酸氢铵溶液与足量的NaOH溶液混合后加热:NH4++OH-NH3↑+H2O
【答案】A
【解析】
【分析】A、硝酸具有氧化性,能将亚铁离子氧化;
B、浓硝酸参加反应生成的还原产物是二氧化氮;
C、氯化铵溶液和浓氢氧化钠溶液混合后加热会产生氨气;
D、碳酸氢铵溶液与足量氢氧化钠溶液混合后,碳酸氢根、铵根离子均能和氢氧根之间发生反应.
【详解】A、向Fe(NO3)2稀溶液中加入盐酸,溶液中含有亚铁离子和硝酸,硝酸具有氧化性,能将亚铁离子氧化三价铁,自身被还原为一氧化氮,故A正确;
B、浓硝酸参加反应生成还原产物是二氧化氮,铜与浓硝酸反应为Cu+2NO3-+4H+==Cu2++2NO2↑+2H2O,故B错误;
C、氯化铵溶液和浓氢氧化钠溶液混合后加热会产生氨气,即NH4++OH-NH3↑+H2O,故C错误;
D、碳酸氢铵溶液与足量氢氧化钠溶液混合后,碳酸氢根、铵根离子均能和氢氧根之间发生反应,即HCO3-+NH4++2OH-NH3↑+2H2O+CO32-,故D错误。
故选:A。
16.将1.92gCu和一定量的浓HNO3反应,随着Cu的不断减少,反应生成气体的颜色逐渐变浅,当Cu反应完毕时,共收集到气体1.12L(标准状况,忽略N2O4),则反应中消耗HNO3的物质的量为( )
A. 1mol B. 0.05mol C. 1.05mol D. 0.11mol
【答案】D
【解析】
分析】Cu和一定量的浓HNO3反应,随着Cu的不断减少,反应生成气体的颜色逐渐变浅,说明还原产物是NO、NO2;n(Cu)=0.03mol,与硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和NO2,根据N元素守恒计算消耗硝酸的物质的量。
【详解】n(Cu)=0.03mol,与硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和NO2,根据原子守恒得生成硝酸铜需要的n(HNO3)=2n[Cu(NO3)2]=2n(Cu)=2×0.03mol=0.06mol,气体为氮氧化物,气体的物质的量=n(NO)+n(NO2)=0.05mol,根据N元素守恒可知共消耗硝酸的物质的量为:0.06mol+0.05mol=0.11mol,故选D。
17.一定量的SO2与NaOH溶液反应,所得产物中含有Na2SO3和NaHSO3,物质的量之比为3:5,则参加反应的SO2与NaOH的物质的量之比为( )
A. 1:2 B. 3:5 C. 8:11 D. 18:8
【答案】C
【解析】一定量的SO2和NaOH溶液反应,所得产物中含有Na2SO3和NaHSO3,说明SO2和NaOH都没有剩余,Na2SO3和NaHSO3物质的量之比为3:5,则根据钠离子与S原子守恒可知,参加反应的SO2和NaOH的物质的量之比=(3+5):(3×2+5)=8:11,
故选C。
18. 下列有关环境问题的说法正确的是( )
A. 燃煤时加入适量石灰石,可减少废气中SO2的量
B. 臭氧的体积分数超过10-4%的空气有利于人体健康
C. pH在5.6—7.0之间的降水通常称为酸雨
D. 含磷合成洗涤剂易于被细菌分解,故不会导致水体污染
【答案】A
【解析】空气中臭氧的体积分数低于10-5时可加速血液循环,令人产生兴奋的感觉,但高于此值则会对人体产生伤害;雨水的pH<5.6时,才称为酸雨;含磷洗涤剂,会造成水体污染,使水体富营养化,而引起赤潮、水华等现象。
19.用序号按要求回答下列问题:
(1)下列各组微粒:①126C和136C②O2和O3 ③ H、D、T ④金刚石和石墨 ⑤146C和147N ,互为同位素的是_________;互为同素异形体的是________;质量数相等,但不能互称为同位素的是 ______。
(2)下列各种物质:①H2O ②NH3 ③KOH ④Na2O2 ⑤MgCl2 ⑥He,不存在化学键是_____;只存在离子键的是_____;属于共价化合物的是_______;含非极性键的离子化合物是 ______ 。
(3)CO2的电子式为_________________;NH3的结构式为_________________;
(4)Na2O2熔化时被破坏的是________。
【答案】(1). ①和③ (2). ②和④ (3). ⑤ (4). ⑥ (5). ⑤ (6). ①和② (7). ④ (8). (9). (10). 离子键
【解析】(1)同位素:质子数相同中子数不同的同种元素不同原子,研究的对象是原子,同素异形体:同种元素不同结构的单质,研究对象是单质,①符合同位素的定义,两核素互为同位素;②都是氧元素组成不同结构的单质,O2和O3互为同素异形体;③H、D、T分别为1H、2H、3H,它们互为同位素;④金刚石和石墨是由碳元素组成不同结构的单质,它们互为同素异形体;⑤质量数都为14,质子数分别为6、7,它们不属于同种元素,因此不互为同位素;综上所述,互为同位素的是①和③;互为同素异形体的是②和④;质量数相等,但不能互称为同位素的是⑤;
(2)①H2O的结构式为H-O-H,是含有极性共价键的共价化合物;②NH3的结构式为,是含有极性键的共价化合物;③KOH是含有离子键和极性键的离子化合物;④Na2O2的电子式为,是含有离子键和非极性键的离子化合物;⑤MgCl2是含有离子键的离子化合物;⑥He是单原子组成的分子,不含化学键;综上所述,不存在化学键的是⑥;只存在离子键的是⑤;属于共价化合物的是①②;含非极性键的离子化合物的是④;
(3)CO2是由极性键构成的非极性分子,C和O之间双键,即电子式为;NH3的结构式为;
(4)过氧化钠是离子化合物,是由Na+和O22-组成,熔化时破坏的是离子键。
20.下列为元素周期表中的一部分,用化学式或元素符号回答下列问题:
族周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
⑥
⑦
⑪
3
①
③
⑤
⑧
⑩
4
②
④
⑨
(1)11种元素中,化学性质最不活泼的是______。
(2)①②⑤中,最高价氧化物的水化物,碱性最强的是________。
(3)②③④中形成的简单离子半径由大到小的顺序是________。
(4)元素⑦的氢化物在常温下和元素②的单质反应的离子方程式是_____________,该氢化物与元素⑧的单质反应的离子方程式是_____________ 。
(5)①和⑨的最高价氧化物对应的水化物化学式为________和________。①和⑨两元素形成化合物的化学式为________,该化合物灼烧时焰色为________,该化合物的溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为_________。
(6)①和⑤最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式为________。
(7)⑥和⑧形成的化合物的化学式为________,该化合物溶解⑨的单质所得溶液为_______。
(8)⑧、⑨、⑪三种元素形成的气态氢化物最稳定的是________。
【答案】(1). Ar (2). KOH (3). K+>Ca2+>Mg2+ (4). 2K+2H2O==2K++2OH-+H2↑ (5). Cl2+H2O==H++Cl-+HClO (6). NaOH (7). HBrO4 (8). NaBr (9). 黄色 (10). Cl2+2Br-==2Cl-+Br2 (11). NaOH+Al(OH)3==NaAlO2+2H2O (12). CCl4 (13). Br2的CCl4溶液 (14). HF
【解析】
【分析】由元素在周期表中的位置可知,①为Na元素、②为K元素、③为Mg元素、④为Ca元素、⑤为Al元素、⑥为C元素、⑦为O元素、⑧为Cl元素、⑨为Br元素、⑩为Ar元素、⑪为F元素。结合原子结构和元素周期律分析解答。
【详解】由元素在周期表中的位置可知,①为Na元素、②为K元素、③为Mg元素、④为Ca元素、⑤为Al元素、⑥为C元素、⑦为O元素、⑧为Cl元素、⑨为Br元素、⑩为Ar元素、⑪为F元素。
(1)稀有气体Ar原子最外层为稳定结构,化学性质最不活泼,故答案为:Ar;
(2)金属性K>Na>Al,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故KOH的碱性最强,故答案为:KOH;
(3)电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,电子层越多,离子半径越大,故离子半径:K+>Ca2+>Mg2+,故答案为:K+>Ca2+>Mg2+;
(4)元素⑦的氢化物H2O,常温下K与水反应生成KOH与氢气,反应离子方程式为2K+2H2O==2K++2OH-+H2↑,氯气与水反应生成HCl与HClO,反应离子方程式为Cl2+H2O==H++Cl-+HClO,故答案为:2K+2H2O==2K++2OH-+H2↑;Cl2+H2O==H++Cl-+HClO;
(5)①和⑨的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、HBrO4,①和⑨两元素形成化合物为NaBr,含有钠元素,该化合物灼烧时焰色为黄色,氯气与溴化钠反应生成氯化钠与溴单质,反应离子方程式为:Cl2+2Br-==2Cl-+Br2,故答案为:NaOH;HBrO4;NaBr;黄色;Cl2+2Br-==2Cl-+Br2;
(6)①和⑤最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3,二者反应生成偏铝酸钠与水,反应的化学方程式为:NaOH+Al(OH)3==NaAlO2+2H2O,故答案为:NaOH+Al(OH)3==NaAlO2+2H2O;
(7)⑥和⑧形成的化合物为CCl4,⑨的单质为溴,溶于四氯化碳所得溶液为溴的CCl4溶液,故答案为:CCl4;溴的CCl4溶液;
(8)同主族,自上而下,非金属性减弱,非金属性越强,氢化物越稳定,故HF最稳定,故答案为:HF。
21.一种常用融雪剂的主要成分的化学式为XY2,X原子的结构示意图为,X的阳离子与Y的阴离子的电子层结构相同。元素Z、W均为短周期元素,它们原子的最外层电子数均是其电子层数的2倍,Z与Y相邻且Z、W能形成一种WZ2型分子。
(1)m=________,该融雪剂的化学式为________。
(2)Z、W元素的名称为________、________。
(3)下列说法正确的是________。
A.XY2和WZ2都为离子化合物
B.XY2中仅含离子键,WZ2中仅含极性共价键
C.H2Z比HY的稳定性强
D.X的阳离子比Y的阴离子半径大
(4)下列化学用语表达正确的是________。
A.XY2的电子式:
B.WZ2的结构式:Z=W=Z
C.Y元素的单质与H2Z水溶液反应的离子方程式为:Y2+Z2-=2Y-+Z↓
D.用电子式表示XY2的形成过程为:
(5)冰雪的化学成分是H2O,水的沸点比H2Z的沸点高,其原因是________________________________。
【答案】(1)20 CaCl2(2)硫;碳;(3)B(4)BD(5)水分子之间含有氢键
【解析】(1)X原子的结构示意图,根据核外电子排布规律,a=2,b=8,可推知其为,该元素为Ca,m=20,根据CaY2可知Y为-1价,又因为Y-与Ca2+的电子层结构相同,可知Y为Cl;(2)Z、W原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,则Z、W是C或S,Z与Y相邻,则Z是S,W是C,名称分别是硫和碳;(3)A、CaCl2是仅含离子键的离子化合物,CS2是仅含极性键的共价化合物,故A错误;B、根据A选项的分析,故B正确;C、S的非金属性弱于Cl,则H2S的稳定性比HCl弱,故C错误;D、Ca2+、Cl-具有相同的电子层结构,但Ca2+的核电荷数大,离子半径小,故D错误;(4)A、XY2为CaCl2,其电子式为,故A错误;B、WZ2为CS2,其空间结构类似与CO2,因此其结构式为S=C=S,故B正确;C、Y的单质为Cl2,H2Z为H2S,因为氯气的氧化性强于S,因此发生Cl2+H2S==2HCl+S↓,H2S的水溶液为弱酸,应写成分子式,即Cl2+H2S==2H++2Cl-+S↓,故C错误;D、CaCl2为离子化合物,根据CaCl2的电子式,故D正确;(5)H2O分子间存在氢键,H2S分子间不存在氢键,存在分子氢键物质的熔沸点高于不含有分子间的氢键的,故水的沸点高于H2S。
22.某课外活动小组的同学,在实验室做锌与浓硫酸反应的实验中,甲同学认为产生的气体是二氧化硫,而乙同学认为除二氧化硫气体外,还可能产生氢气。为了验证甲、乙两位同学的判断是否正确,丙同学设计了如图所示实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X,且该装置略去),试回答下列问题:
(1)上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为______________________________。
(2)乙同学认为还可能产生氢气的理由是__________________________________。
(3)丙同学在安装好装置后,必不可少的一步操作是________________________。
(4)A中加入的试剂可能是_____,作用是__________________________________;B中加入的试剂可能是_____,作用是__________________________________;E中加入的试剂可能是_____,作用是__________________________________。
(5)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是:C中:_________________________,D中:_________________________ 。如果去掉装置B,还能否根据D中的现象判断气体X中有氢气?_____ (填“能”或“不能”),原因是______________________________________________________。
【答案】(1). Zn+2H2SO4(浓)==Z nSO4+SO2↑+2H2O (2). 当Zn与浓H2SO4反应时,浓H2SO4浓度逐渐变稀,Zn与稀H2SO4反应可产生H2 (3). 检查装置的气密性 (4). 品红溶液 (5). 检验SO2 (6). 浓H2SO4 (7). 吸收水蒸气 (8). 碱石灰 (9). 防止空气中水蒸气进入D中 (10). 黑色(CuO)变成红色(Cu) (11). 白色粉末变成蓝色 (12). 不能 (13). 因为混合气体中含H2O,会干扰H2的检验
【解析】
【分析】浓硫酸具有强氧化性,与Zn反应Zn+2H2SO4(浓) ==ZnSO4+SO2↑+2H2O,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,可能发生Zn与稀硫酸反应:Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑,验证H2的存在,通过H2还原氧化铜进行;
【详解】(1)生成SO2,发生的化学方程式为Zn+2H2SO4(浓) ==ZnSO4+SO2↑+2H2O;
(2)随着反应进行,浓硫酸的浓度降低,Zn与稀硫酸发生Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑,产生氢气;
(3)需要通入气体,因此实验必不可缺少的一步操作是检验装置的气密性;
(4)根据实验目的,需要检验SO2、H2,检验SO2:利用SO2能使品红溶液褪色,H2不行,因此装置A中盛放的试剂是品红,作用是检验SO2存在;酸性高锰酸钾溶液作用是除去SO2,防止SO2干扰后续实验;检验H2的存在,氢气还原CuO,需要检测H2O,因此装置B中盛放的试剂为浓硫酸,作用是吸收水蒸气,干燥氢气;C装置盛放CuO,D装置盛放无水CuSO4,E装置盛放的试剂可能为碱石灰,防止空气中水蒸气进入D装置,干扰对H2O的检验;
(5)根据(4),证明气体中有氢气,C中现象是黑色变为红色,D中:白色粉末变成蓝色;如果去掉B装置,从高锰酸钾溶液中出来的气体带有水蒸气,对H2的检验产生干扰,因此去掉B装置,不能根据D装置现象判断是否含有H2。
1.下列有关化学用语表示正确的是( )
A. H、D、T表示同一种核素 B. 氢离子电子式为H+
C. Cl-离子的结构示意图: D. HClO的电子式:
【答案】B
【解析】A. 核素是具有一定数目的质子数和质量数的原子。所以 11H、21D、31T表示三种核素,故A错误;B.因为氢原子核外只有一个电子,形成离子时失去最外层电子,所以氢离子电子式为H+,故B 正确;C. 氯为17号元素,核内有17个质子,核外有17个电子。形成离子时得到一个电子,所以Cl-离子的结构示意图:,故C错误;D. HClO的电子式:,故D错误;答案:B。
2.下列说法中不正确的是( )
①原子核内有18个中子的氯原子:3517 Cl
②23592U和23892U是中子数不同质子数相同的同种核素
③元素周期表中铋元素的数据如图所示,则Bi元素的质量数是209.0
A. ①② B. ①③ C. ①②③ D. ②③
【答案】D
【解析】①根据原子构成,左下角为质子数,左上角为质量数,质量数=质子数+中子数,即核素质量数为35,即核素的表示为3517Cl,故①说法正确;
②两种核素的质子数都是92,中子数分别为143、146, 235U和238U为不同核素,两核素互为同位素,故②说法错误;
③209.0表示Bi元素的相对原子质量,故③说法错误;
综上所述,选项D符合题意。
3.下列说法肯定错误的是( )
A. 某原子K层上只有一个电子
B. 某原子M层上的电子数为L层上电子数的4倍
C. 某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍
D. 某离子的核电荷数与最外层电子数相等
【答案】B
【解析】某原子M层上电子数为L层上电子数的4倍为32 ,错误。某离子M层上和L层上的电子数均为K层的4倍为2 8 8,某离子的核电荷数与最外层电子数相等 ,比如为H
4.X元素最高价氧化物对应的水化物为H3XO4,则它对应的气态氢化物为( )
A. HX B. H2X C. XH3 D. XH4
【答案】C
【解析】分析:元素的最高正价+|最低负价|=8,根据元素的最高价氧化物的水化物的化学式确定最高正价,进而求得最低负价,得出气态氢化物的化学式。
详解:元素X的最高价氧化物的水化物的化学式为H3XO4,所以X的最高正价是+5价,依次最低负价为-3价,则X的气态氢化物的化学式为XH3。答案选C。
详解:本题考查了元素正负化合价之间的关系,题目难度不大,注意根据元素的最高正价+|最低负价|=8解答。另外需要注意氟元素没有正价,氧元素没有最高价。
5.下列关于碱金属元素和卤素的说法中,正确的是( )
A. 随核电荷数的增加,碱金属元素和卤素单质的熔沸点都逐渐升高
B. 卤素单质氧化性:F2 > Cl2 > Br2 > I2,可用F2 置换KI溶液中的I2
C. 碱金属元素中,锂原子失去最外层电子的能力最弱,可与氧气反应生成Li2O2
D. 卤化氢(HX)中除HF分子间存在氢键外,其余HX分子均不存在氢键
【答案】D
【解析】分析:依据同主族元素,从上到下,原子半径依次增大,金属性依次增强,非金属性依次减弱解答即可。
详解:A.随核电荷数的增加,碱金属元素单质的熔沸点逐渐减小,A错误;
B.同主族元素,从上到下,非金属性依次减弱,氟是最活泼的非金属,极易与水反应,因此不能用F2置换KI溶液中的I2,B错误;
C.锂的金属性弱于钠,与氧气反应生成Li2O,C错误;
D.能形成氢键的元素一般是非金属性很强,例如F、O、N,所以卤化氢(HX)中除HF分子间存在氢键外,其余HX分子均不存在氢键,D正确;答案选D。
6. 几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:
元素代号
X
Y
Z
W
原子半径/pm
160
143
70
66
主要化合价
+2
+3
+5、+3、-3
-2
下列叙述正确的是( )
A、X、Y元素的金属性X
C、Y的最高价氧化物对应的水化物能溶于稀氨水
D、一定条件下,W单质可以将Z单质从其氢化物中置换出来
【答案】D
【解析】试题分析:根据元素的化合价既原子半径的大小,X是第IIA族元素,Y是第IIIA族元素,原子半径较大,所以X是Mg,Y是Al;W的化合价为-2价,则W是O元素,Z的原子半径大于W,根据其化合价判断Z是N元素。A、Mg与Al是同周期元素,Mg的金属性大于Al,错误;B、氮气与氧气在任何条件下都不可能直接化合生成二氧化氮,错误;C、氢氧化铝只溶于强碱,不溶于弱碱,错误;D、一定条件下,氧气可置换出氮气,如氧气与氨气反应生成氮气和水,正确,答案选D。
7. 下列结论错误的是( )
①微粒半径:K+>Al3+>S2->Cl-
②氢化物的稳定性:HF>HCl>H2S>PH3>SiH4
③离子的还原性:S2->Cl->Br->I-
④氧化性:Cl2>S>Se>Te
⑤酸性:H2SO4>H3PO4>H2CO3>HClO4
⑥非金属性:O>N>P>Si
⑦金属性:Be
【答案】B
【解析】①中微粒半径应为S2->Cl->K+>Al3+;③中离子还原性应为S2->I->Br->Cl-;⑤中非金属性Cl>S>P>C,故其最高价氧化物对应水化物的酸性应为:HClO4>H2SO4>H3PO4>H2CO3;①③⑤错,故选B。
8.下列说法正确的是( )
A. 阴、阳离子间通过静电引力所形成的化学键是离子键
B. 二氧化硅融化和干冰气化所破坏的作用力不相同
C. 非极性键只能存在单质中,不可能存在化合物中
D. HBr比HCl的热稳定性差,说明HBr的分子间作用力比HCl弱
【答案】B
【解析】A. 阴、阳离子间通过静电作用所形成的化学键是离子键,故A错;B. 二氧化硅是原子晶体,融化时破坏的是共价键,干冰是分子晶体,气化时破坏的是分子间作用力。两者破坏的作用力是不相同。故B正确;C. 因为非极性键是同种原子之间形成的,所以过氧化氢分子中两个氧原子之间形成的是非极性键,故C错误;D非金属性越强,气态氢化物越稳定,因为非金属性Cl>Br,所以 HBr比HCl的热稳定性差;而分子间作用力是由HBr和HCl的相对分子质量决定的,因为同主族组成的结构相似的物质,相对分子质量越大,分子间作用力越大,所以HBr的分子间作用力比HCl强。故D错误;答案:B。
9.根据元素周期表和元素周期律,判断下列叙述不正确的是( )
A. 气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4
B. 氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物
C. 上图所示实验可证明元素的非金属性:Cl>C>Si
D. 用中文“”(ào)命名的第118号元素在周期表中位于第七周期0族
【答案】C
【解析】A.非金属性O>N>Si,气态氢化物的稳定性:H2O>NH3>SiH4,故不选A;
B.H与F、Cl等形成共价化合物,与Na、K等形成离子化合物,则氢元素与其他元素可形成共价化合物或离子化合物,故不选B;
C.利用最高价含氧酸的酸性比较非金属性,HCl不是最高价含氧酸,则不能比较Cl、C的非金属性,故选C;
D.118号元素的核外有7个电子层、最外层电子数为8,则118号元素在周期表中位于第七周期0族,故不选D;
答案:C
10.下列气体溶解于水,没有发生氧化还原反应的是( )
A. SO2溶解于水 B. NO2溶解于水
C. F2溶解于水 D. Cl2溶解于水
【答案】A
【解析】
【分析】没有发生氧化还原反应,说明反应中没有元素的化合价发生变化,据此分析解答。
【详解】A.SO2+H2OH2SO3中各元素化合价不变,不属于氧化还原反应,故A选;
B.3NO2+H2O=2HNO3+NO中,N元素化合价由+4价变为+5价和+2价,有元素的化合价的变化,属于氧化还原反应,故B不选;
C.2F2+2H2O==4HF+O2反应中F和O元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,故C不选;
D.Cl2+H2O==HCl+HClO中,Cl元素化合价由0价变为+1价和-1价,有元素的化合价的变化,属于氧化还原反应,故D不选;
答案选A。
11. 下列方法中,不能用于实验室里制取氨的是( )
A. 在烧瓶中将熟石灰和氯化铵混合,加水调成泥状后加热
B. 加热试管中的氯化铵固体
C. 将烧瓶中的浓氨水加热
D. 将分液漏斗中的浓氨水滴入装有生石灰的烧瓶中
【答案】B
【解析】氯化铵加热分解生成氨气和氯化氢,温度降低后二者又化合生成氯化铵固体,所以B是错误的。氨水不稳定,加热易分解放出氨气。生石灰和氨水中的水反应生成氢氧化钙,增大氨水的浓度,同时放出的热量促使氨水分解因此ACD均正确。答案选B。
12.关于SO2与NO2的下列说法错误的是( )
A. 都能与NaOH溶液反应生成两种盐 B. 都能使石蕊试液变红
C. 都是引起光化学烟雾的大气污染物 D. 工业制硫酸、硝酸时要用到它们
【答案】C
【解析】
【分析】根据SO2和NO2的性质进行分析;
【详解】A、SO2为酸性氧化物,若SO2过量:SO2+NaOH==NaHSO3,若SO2不足:SO2+2NaOH==Na2SO3+H2O,NO2与NaOH反应:2NO2+2NaOH==NaNO2+NaNO3+H2O,故A说法正确;
B、SO2溶于水后生成H2SO3,能使石蕊试液变红,NO2溶于水:3NO2+H2O==2HNO3+NO,HNO3能使石蕊试液变红,故B说法正确;
C、SO2、NOx都是引起酸雨的主要的物质,引起光化学烟雾的大气污染物是NOx,故C说法错误;
D、工业制硫酸:S+O2SO2、2SO2+O22SO3、SO3+H2O==H2SO4,工业上制备硝酸:2N2+3H22NH3、4NH3+5O24NO+6H2O、2NO+O2==2NO2、3NO2+H2O==2HNO3+NO,故D说法正确。
13.检验SO2中是否含有CO2,应采取的措施( )
A. 通过澄清石灰水 B. 通过Ba(OH)2,再通过石灰水
C. 通过酸性KMnO4溶液,再通过石灰水 D. 通过小苏打溶液再通过石灰水
【答案】C
【解析】
【分析】SO2和CO2部分性质具有相似性,如都是酸性氧化物,都能使澄清石灰水变浑浊等,但有些性质不相同,如SO2能使品红溶液褪色,CO2则不行,SO2以还原性为主,能使溴水、酸性高锰酸钾溶液褪色等;
【详解】A、SO2、CO2都能使澄清石灰水变浑浊,因此该方法不能检验SO2是否含有CO2,故A不符合题意;
B、CO2和SO2都是酸性氧化物,都能与Ba(OH)2反应,通过Ba(OH)2时, CO2、SO2可能将全部吸收,且SO2、CO2都能使澄清石灰水变浑浊,因此该方法不能检验SO2中是否含有CO2,故B不符合题意;
C、SO2具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,通过酸性高锰酸钾溶液,SO2转化成SO42-,然后再通过石灰水,如果石灰水变浑浊,则说明含有CO2,反之不含有,因此该方法能检验SO2否含有CO2,故C符合题意;
D、小苏打是NaHCO3,亚硫酸的酸性强于碳酸,气体通过小苏打溶液,会产生CO2,对原气体中CO2检验产生干扰,因此该方法不能检验SO2是否含有CO2,故D不符合题意。
14. 下列物质均有漂白作用,其漂白原理相同的是( )
①过氧化钠 ②次氯酸 ③二氧化硫 ④活性炭 ⑤臭氧
A. ①②⑤ B. ①③⑤ C. ②③④ D. ①②③
【答案】A
【解析】考查常见漂白剂的漂白原理。①②⑤均是利用物质的氧化性,③的漂白原理是SO2和有色物质结合,生成不稳定的无色物质,④是活性炭的吸附,所以正确的答案是A。
15.能正确表示下列反应的离子方程式的是( )
A. 向Fe(NO3)2稀溶液中加入盐酸:3Fe2++4H++NO3-===3Fe3++NO↑+2H2O
B. 铜片与浓HNO3:Cu+NO3-+4H+===Cu2++NO↑+2H2O
C. 氯化铵浓溶液跟浓NaOH溶液混合后加热:NH4++OH-NH3·H2O
D. 碳酸氢铵溶液与足量的NaOH溶液混合后加热:NH4++OH-NH3↑+H2O
【答案】A
【解析】
【分析】A、硝酸具有氧化性,能将亚铁离子氧化;
B、浓硝酸参加反应生成的还原产物是二氧化氮;
C、氯化铵溶液和浓氢氧化钠溶液混合后加热会产生氨气;
D、碳酸氢铵溶液与足量氢氧化钠溶液混合后,碳酸氢根、铵根离子均能和氢氧根之间发生反应.
【详解】A、向Fe(NO3)2稀溶液中加入盐酸,溶液中含有亚铁离子和硝酸,硝酸具有氧化性,能将亚铁离子氧化三价铁,自身被还原为一氧化氮,故A正确;
B、浓硝酸参加反应生成还原产物是二氧化氮,铜与浓硝酸反应为Cu+2NO3-+4H+==Cu2++2NO2↑+2H2O,故B错误;
C、氯化铵溶液和浓氢氧化钠溶液混合后加热会产生氨气,即NH4++OH-NH3↑+H2O,故C错误;
D、碳酸氢铵溶液与足量氢氧化钠溶液混合后,碳酸氢根、铵根离子均能和氢氧根之间发生反应,即HCO3-+NH4++2OH-NH3↑+2H2O+CO32-,故D错误。
故选:A。
16.将1.92gCu和一定量的浓HNO3反应,随着Cu的不断减少,反应生成气体的颜色逐渐变浅,当Cu反应完毕时,共收集到气体1.12L(标准状况,忽略N2O4),则反应中消耗HNO3的物质的量为( )
A. 1mol B. 0.05mol C. 1.05mol D. 0.11mol
【答案】D
【解析】
分析】Cu和一定量的浓HNO3反应,随着Cu的不断减少,反应生成气体的颜色逐渐变浅,说明还原产物是NO、NO2;n(Cu)=0.03mol,与硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和NO2,根据N元素守恒计算消耗硝酸的物质的量。
【详解】n(Cu)=0.03mol,与硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO和NO2,根据原子守恒得生成硝酸铜需要的n(HNO3)=2n[Cu(NO3)2]=2n(Cu)=2×0.03mol=0.06mol,气体为氮氧化物,气体的物质的量=n(NO)+n(NO2)=0.05mol,根据N元素守恒可知共消耗硝酸的物质的量为:0.06mol+0.05mol=0.11mol,故选D。
17.一定量的SO2与NaOH溶液反应,所得产物中含有Na2SO3和NaHSO3,物质的量之比为3:5,则参加反应的SO2与NaOH的物质的量之比为( )
A. 1:2 B. 3:5 C. 8:11 D. 18:8
【答案】C
【解析】一定量的SO2和NaOH溶液反应,所得产物中含有Na2SO3和NaHSO3,说明SO2和NaOH都没有剩余,Na2SO3和NaHSO3物质的量之比为3:5,则根据钠离子与S原子守恒可知,参加反应的SO2和NaOH的物质的量之比=(3+5):(3×2+5)=8:11,
故选C。
18. 下列有关环境问题的说法正确的是( )
A. 燃煤时加入适量石灰石,可减少废气中SO2的量
B. 臭氧的体积分数超过10-4%的空气有利于人体健康
C. pH在5.6—7.0之间的降水通常称为酸雨
D. 含磷合成洗涤剂易于被细菌分解,故不会导致水体污染
【答案】A
【解析】空气中臭氧的体积分数低于10-5时可加速血液循环,令人产生兴奋的感觉,但高于此值则会对人体产生伤害;雨水的pH<5.6时,才称为酸雨;含磷洗涤剂,会造成水体污染,使水体富营养化,而引起赤潮、水华等现象。
19.用序号按要求回答下列问题:
(1)下列各组微粒:①126C和136C②O2和O3 ③ H、D、T ④金刚石和石墨 ⑤146C和147N ,互为同位素的是_________;互为同素异形体的是________;质量数相等,但不能互称为同位素的是 ______。
(2)下列各种物质:①H2O ②NH3 ③KOH ④Na2O2 ⑤MgCl2 ⑥He,不存在化学键是_____;只存在离子键的是_____;属于共价化合物的是_______;含非极性键的离子化合物是 ______ 。
(3)CO2的电子式为_________________;NH3的结构式为_________________;
(4)Na2O2熔化时被破坏的是________。
【答案】(1). ①和③ (2). ②和④ (3). ⑤ (4). ⑥ (5). ⑤ (6). ①和② (7). ④ (8). (9). (10). 离子键
【解析】(1)同位素:质子数相同中子数不同的同种元素不同原子,研究的对象是原子,同素异形体:同种元素不同结构的单质,研究对象是单质,①符合同位素的定义,两核素互为同位素;②都是氧元素组成不同结构的单质,O2和O3互为同素异形体;③H、D、T分别为1H、2H、3H,它们互为同位素;④金刚石和石墨是由碳元素组成不同结构的单质,它们互为同素异形体;⑤质量数都为14,质子数分别为6、7,它们不属于同种元素,因此不互为同位素;综上所述,互为同位素的是①和③;互为同素异形体的是②和④;质量数相等,但不能互称为同位素的是⑤;
(2)①H2O的结构式为H-O-H,是含有极性共价键的共价化合物;②NH3的结构式为,是含有极性键的共价化合物;③KOH是含有离子键和极性键的离子化合物;④Na2O2的电子式为,是含有离子键和非极性键的离子化合物;⑤MgCl2是含有离子键的离子化合物;⑥He是单原子组成的分子,不含化学键;综上所述,不存在化学键的是⑥;只存在离子键的是⑤;属于共价化合物的是①②;含非极性键的离子化合物的是④;
(3)CO2是由极性键构成的非极性分子,C和O之间双键,即电子式为;NH3的结构式为;
(4)过氧化钠是离子化合物,是由Na+和O22-组成,熔化时破坏的是离子键。
20.下列为元素周期表中的一部分,用化学式或元素符号回答下列问题:
族周期
ⅠA
ⅡA
ⅢA
ⅣA
ⅤA
ⅥA
ⅦA
0
2
⑥
⑦
⑪
3
①
③
⑤
⑧
⑩
4
②
④
⑨
(1)11种元素中,化学性质最不活泼的是______。
(2)①②⑤中,最高价氧化物的水化物,碱性最强的是________。
(3)②③④中形成的简单离子半径由大到小的顺序是________。
(4)元素⑦的氢化物在常温下和元素②的单质反应的离子方程式是_____________,该氢化物与元素⑧的单质反应的离子方程式是_____________ 。
(5)①和⑨的最高价氧化物对应的水化物化学式为________和________。①和⑨两元素形成化合物的化学式为________,该化合物灼烧时焰色为________,该化合物的溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为_________。
(6)①和⑤最高价氧化物对应的水化物相互反应的化学方程式为________。
(7)⑥和⑧形成的化合物的化学式为________,该化合物溶解⑨的单质所得溶液为_______。
(8)⑧、⑨、⑪三种元素形成的气态氢化物最稳定的是________。
【答案】(1). Ar (2). KOH (3). K+>Ca2+>Mg2+ (4). 2K+2H2O==2K++2OH-+H2↑ (5). Cl2+H2O==H++Cl-+HClO (6). NaOH (7). HBrO4 (8). NaBr (9). 黄色 (10). Cl2+2Br-==2Cl-+Br2 (11). NaOH+Al(OH)3==NaAlO2+2H2O (12). CCl4 (13). Br2的CCl4溶液 (14). HF
【解析】
【分析】由元素在周期表中的位置可知,①为Na元素、②为K元素、③为Mg元素、④为Ca元素、⑤为Al元素、⑥为C元素、⑦为O元素、⑧为Cl元素、⑨为Br元素、⑩为Ar元素、⑪为F元素。结合原子结构和元素周期律分析解答。
【详解】由元素在周期表中的位置可知,①为Na元素、②为K元素、③为Mg元素、④为Ca元素、⑤为Al元素、⑥为C元素、⑦为O元素、⑧为Cl元素、⑨为Br元素、⑩为Ar元素、⑪为F元素。
(1)稀有气体Ar原子最外层为稳定结构,化学性质最不活泼,故答案为:Ar;
(2)金属性K>Na>Al,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,故KOH的碱性最强,故答案为:KOH;
(3)电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,电子层越多,离子半径越大,故离子半径:K+>Ca2+>Mg2+,故答案为:K+>Ca2+>Mg2+;
(4)元素⑦的氢化物H2O,常温下K与水反应生成KOH与氢气,反应离子方程式为2K+2H2O==2K++2OH-+H2↑,氯气与水反应生成HCl与HClO,反应离子方程式为Cl2+H2O==H++Cl-+HClO,故答案为:2K+2H2O==2K++2OH-+H2↑;Cl2+H2O==H++Cl-+HClO;
(5)①和⑨的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、HBrO4,①和⑨两元素形成化合物为NaBr,含有钠元素,该化合物灼烧时焰色为黄色,氯气与溴化钠反应生成氯化钠与溴单质,反应离子方程式为:Cl2+2Br-==2Cl-+Br2,故答案为:NaOH;HBrO4;NaBr;黄色;Cl2+2Br-==2Cl-+Br2;
(6)①和⑤最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、Al(OH)3,二者反应生成偏铝酸钠与水,反应的化学方程式为:NaOH+Al(OH)3==NaAlO2+2H2O,故答案为:NaOH+Al(OH)3==NaAlO2+2H2O;
(7)⑥和⑧形成的化合物为CCl4,⑨的单质为溴,溶于四氯化碳所得溶液为溴的CCl4溶液,故答案为:CCl4;溴的CCl4溶液;
(8)同主族,自上而下,非金属性减弱,非金属性越强,氢化物越稳定,故HF最稳定,故答案为:HF。
21.一种常用融雪剂的主要成分的化学式为XY2,X原子的结构示意图为,X的阳离子与Y的阴离子的电子层结构相同。元素Z、W均为短周期元素,它们原子的最外层电子数均是其电子层数的2倍,Z与Y相邻且Z、W能形成一种WZ2型分子。
(1)m=________,该融雪剂的化学式为________。
(2)Z、W元素的名称为________、________。
(3)下列说法正确的是________。
A.XY2和WZ2都为离子化合物
B.XY2中仅含离子键,WZ2中仅含极性共价键
C.H2Z比HY的稳定性强
D.X的阳离子比Y的阴离子半径大
(4)下列化学用语表达正确的是________。
A.XY2的电子式:
B.WZ2的结构式:Z=W=Z
C.Y元素的单质与H2Z水溶液反应的离子方程式为:Y2+Z2-=2Y-+Z↓
D.用电子式表示XY2的形成过程为:
(5)冰雪的化学成分是H2O,水的沸点比H2Z的沸点高,其原因是________________________________。
【答案】(1)20 CaCl2(2)硫;碳;(3)B(4)BD(5)水分子之间含有氢键
【解析】(1)X原子的结构示意图,根据核外电子排布规律,a=2,b=8,可推知其为,该元素为Ca,m=20,根据CaY2可知Y为-1价,又因为Y-与Ca2+的电子层结构相同,可知Y为Cl;(2)Z、W原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,则Z、W是C或S,Z与Y相邻,则Z是S,W是C,名称分别是硫和碳;(3)A、CaCl2是仅含离子键的离子化合物,CS2是仅含极性键的共价化合物,故A错误;B、根据A选项的分析,故B正确;C、S的非金属性弱于Cl,则H2S的稳定性比HCl弱,故C错误;D、Ca2+、Cl-具有相同的电子层结构,但Ca2+的核电荷数大,离子半径小,故D错误;(4)A、XY2为CaCl2,其电子式为,故A错误;B、WZ2为CS2,其空间结构类似与CO2,因此其结构式为S=C=S,故B正确;C、Y的单质为Cl2,H2Z为H2S,因为氯气的氧化性强于S,因此发生Cl2+H2S==2HCl+S↓,H2S的水溶液为弱酸,应写成分子式,即Cl2+H2S==2H++2Cl-+S↓,故C错误;D、CaCl2为离子化合物,根据CaCl2的电子式,故D正确;(5)H2O分子间存在氢键,H2S分子间不存在氢键,存在分子氢键物质的熔沸点高于不含有分子间的氢键的,故水的沸点高于H2S。
22.某课外活动小组的同学,在实验室做锌与浓硫酸反应的实验中,甲同学认为产生的气体是二氧化硫,而乙同学认为除二氧化硫气体外,还可能产生氢气。为了验证甲、乙两位同学的判断是否正确,丙同学设计了如图所示实验装置(锌与浓硫酸共热时产生的气体为X,且该装置略去),试回答下列问题:
(1)上述反应中生成二氧化硫的化学方程式为______________________________。
(2)乙同学认为还可能产生氢气的理由是__________________________________。
(3)丙同学在安装好装置后,必不可少的一步操作是________________________。
(4)A中加入的试剂可能是_____,作用是__________________________________;B中加入的试剂可能是_____,作用是__________________________________;E中加入的试剂可能是_____,作用是__________________________________。
(5)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是:C中:_________________________,D中:_________________________ 。如果去掉装置B,还能否根据D中的现象判断气体X中有氢气?_____ (填“能”或“不能”),原因是______________________________________________________。
【答案】(1). Zn+2H2SO4(浓)==Z nSO4+SO2↑+2H2O (2). 当Zn与浓H2SO4反应时,浓H2SO4浓度逐渐变稀,Zn与稀H2SO4反应可产生H2 (3). 检查装置的气密性 (4). 品红溶液 (5). 检验SO2 (6). 浓H2SO4 (7). 吸收水蒸气 (8). 碱石灰 (9). 防止空气中水蒸气进入D中 (10). 黑色(CuO)变成红色(Cu) (11). 白色粉末变成蓝色 (12). 不能 (13). 因为混合气体中含H2O,会干扰H2的检验
【解析】
【分析】浓硫酸具有强氧化性,与Zn反应Zn+2H2SO4(浓) ==ZnSO4+SO2↑+2H2O,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,可能发生Zn与稀硫酸反应:Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑,验证H2的存在,通过H2还原氧化铜进行;
【详解】(1)生成SO2,发生的化学方程式为Zn+2H2SO4(浓) ==ZnSO4+SO2↑+2H2O;
(2)随着反应进行,浓硫酸的浓度降低,Zn与稀硫酸发生Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑,产生氢气;
(3)需要通入气体,因此实验必不可缺少的一步操作是检验装置的气密性;
(4)根据实验目的,需要检验SO2、H2,检验SO2:利用SO2能使品红溶液褪色,H2不行,因此装置A中盛放的试剂是品红,作用是检验SO2存在;酸性高锰酸钾溶液作用是除去SO2,防止SO2干扰后续实验;检验H2的存在,氢气还原CuO,需要检测H2O,因此装置B中盛放的试剂为浓硫酸,作用是吸收水蒸气,干燥氢气;C装置盛放CuO,D装置盛放无水CuSO4,E装置盛放的试剂可能为碱石灰,防止空气中水蒸气进入D装置,干扰对H2O的检验;
(5)根据(4),证明气体中有氢气,C中现象是黑色变为红色,D中:白色粉末变成蓝色;如果去掉B装置,从高锰酸钾溶液中出来的气体带有水蒸气,对H2的检验产生干扰,因此去掉B装置,不能根据D装置现象判断是否含有H2。
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