第1章 原子结构 元素周期律 测试题(含解析)2022-2023高一下学期化学鲁科版(2019)必修第二册
第1章《原子结构 元素周期律》测试题
一、单选题(共12题)
1.将质量为1.15g钠用刺了孔的铝箔包裹后放入水中,反应结束后共收集到0.055mol气体。若反应后溶液的体积为50mL,则反应后氢氧化钠溶液的浓度为
A.0.6 mol/L B.0.8 mol/L C.1.0 mol/L D.1.2 mol/L
2.R、X、Y、Z的原子序数依次增大,X位于元素周期表金属与非金属分界线处,Z的氢化物的水溶液常用于玻璃雕花。这四种元素形成的一种化合物的结构如图所示。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.Y的常见氧化物会造成酸雨、光化学烟雾
C.第一电离能:
D.Z的氢化物水溶液的酸性强于同族元素的氢化物水溶液的酸性
3.镓(Ga)位于周期表中第四周期第IIIA族,与强酸、强碱溶液均能反应生成H2,是一种应用广泛的金属元素,可用于制造半导体材料氮化镓、砷化镓、磷化镓等。同温同压下,分别与浓度均为的盐酸和氢氧化钠溶液充分反应,生成H2的体积分别为和。下列说法错误的是
A.
B.转移的电子数之比为
C.消耗酸和碱的物质的量之比为
D.反应前后两溶液的质量变化相等
4.X、Y、Z、W是四种原子序数依次增大的短周期元素,X、Y 的原子半径依次减小,X、Y、Z 组成的一种化合物(ZXY)2的结构式为Y≡X–Z–Z–X≡Y。XZ2 是一种常见的有机溶剂,可用来清洗残留在试管壁上的硫。下列说法错误的是
A.氧化物对应的水化物的酸性:W> Z
B.ZW2中,Z的化合价为+2价
C.Y 的简单氢化物的沸点比同主族相邻元素的氢化物沸点高
D.X 与W元素组成的XW4分子,空间构型为正四面体
5.下列关于微粒Na+的描述中,错误的是
A.质子数是11 B.电子数是11 C.中子数是12 D.质量数是23
6.2017年5月中国科学院等联合发布了113号Nh、115号Mc、117号Ts、118号Og的中文名称。下列有关说法不正确的是
A.118号Og的同族的上一周期元素的原子序数为86
B.117号Ts的最低化合价为-1
C.115号Mc在周期表的第7周期VB族
D.113号Nh的最外层电子数为3
7.从碘水中提取碘,可供选择的有机试剂是( )
A.苯、酒精 B.汽油、甘油
C.四氯化碳、汽油 D.二硫化碳、乙醇
8.下列说法中不正确的是()
A.氯碱工业的产品只有氯气和NaOH B.SiO2通常用于制造光导纤维
C.明矾可用作净水剂 D.金属钠可用于冶炼钛等金属
9.元素周期表(律)可以指导人们进行推测和判断。下列推测不合理的是
A.若X+和Y2 的核外电子层结构相同,则原子序数:X>Y
B.由水溶液的酸性:HCl>H2S,可推断元素的非金属性:Cl>S
C.Cs和Ba分别位于第六周期第IA和IIA族,则碱性:CsOH>Ba(OH)2
D.IIA族元素依次为Be、Mg、Ca、Sr、Ba;MgSO4易溶于水,CaSO4微溶于水,则SrSO4可能难溶于水
10.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表所示
元素代号 X Y Z W
原子半径/pm 160 143 75 74
主要化合价 +2 +3 +5、-3 -2
下列叙述正确的是
A.X、Y的最高价氧化物对应水化物的碱性:X
D.X与Z形成的化合物为共价化合物
11.磷的氢化物有、等。能和碱反应生成,。下列说法正确的是
A.PH3的沸点比的高 B.中只含离子键
C.分子的结构式: D.分子的电子式:
12.原子结构模型经历了五个主要阶段:1803年建立原子学说→1903年“葡萄干布丁”模型→1911年核式模型→1913年核外电子分层排布模型→20世纪初量子力学模型。提出核外电子分层排布的原子结构模型的科学家是( )
A.玻尔 B.汤姆逊 C.卢瑟福 D.道尔顿
二、非选择题(共10题)
13.海洋化学资源的综合利用对人类的发展意义重大。
(1)以海水为原料获得的粗盐中含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4和难溶性杂质。
①除去难溶性杂质,实验室常用的分离操作是___________。
②除去可溶性杂质,所选试剂及加入的顺序依次是NaOH、___________、___________、稀盐酸。
(2)从海带中提取碘的工业生产过程如下:
①氧化剂将。下列氧化剂中,最好选用___________(填字母)。
a.酸性KMnO4 b. H2O2 c.浓硫酸
②实验室中常用CCl4从氧化后的溶液中萃取I2,其原理是___________。
(3)从海水中提取镁的过程是将海水中的Mg2+转变为无水MgCl2,电解熔融MgCl2得到金属镁。该过程中属于氧化还原反应的化学方程式为___________。
14.依次书写下列有关反应化学方程式或离子方程式,并指出某些反应的氧化剂。
(1)铁与水蒸气反应_________________________氧化剂_________________
(2)二氧化硅与碳在高温下反应_______________________________ 氧化剂_________
(3)硝酸银与氯化钠反应的离子方程式______________________
(4)粗盐提纯中与氯化钡反应的相关离子方程式_____________________________________
15.硅是无机非金属材料的主角,硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。
(1)计算机芯片和太阳能电池的主要成分是________,光导纤维的主要成分是___________。
(2)工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃,该反应的化学方程式为__________。
(3)工业上可利用水玻璃和盐酸反应制备硅酸凝胶后,进一步脱水处理可得到硅胶,写出水玻璃和盐酸反应的离子方程式_______。
(4)玉石的主要成分基本都属于硅酸盐,翡翠的主要成分为NaAlSi2O6,将其表示为氧化物形式为___。
(5)高纯度单晶硅可以按下列方法制备:
SiO2Si(粗) SiHCl3 Si(纯)
写出步骤①的化学方程式_______________________________________。
步骤②的产物经过冷凝后得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量的SiCl4(沸点57.6℃),提纯SiHCl3主要操作的名称是_________。
16.原子序数依次增加的前四周期的主族元素A~I,有关性质如下:
元素代号 A B C D E F G H I
原子半径/nm 0.037 0.074 0.073 0.071 0.143 0.102 0.099 0.197 0.114
主要化合价 +1 +5、-3 -2 -1 +4、-4 +6、-2 +7、-1 +2 +7、-1
已知E的单质是一种常见的半导体材料,分析表中数据,回答有关问题:
(1)元素G在周期表中的位置是___________,元素B的气态氢化物的电子式为___________。
(2)元素A、B、G可形成化合物BA4G属于___________晶体(填“离子”、“分子”或“原子”)。
(3)元素D、G、I的非金属性由强到弱的顺序是___________(用元素符号表示),元素C、D的气态氢化物的稳定性顺序为___________(用化学式表示)
17.钾玻璃中含有18.4%的K2O,11.0%的CaO,70.6%的SiO2。
(1)计算三种氧化物的物质的量之比_________。
(2)若需制造5.1 t 钾玻璃,需用碳酸钾、石灰石、石英各_________吨?
(3)生产过程中释放出_________吨温室气体二氧化碳?
18.标准状况下,用铝箔(过量)包裹0.1 mol金属钠,用针扎一些小孔,放入水中,完全反应后,生成的气体的体积是(标准状况下)____________。
19.I.某课外活动小组进行Fe(OH)3胶体的制备实验并检验其性质。
(1)该制备实验的操作是____________。
(2)写出制备Fe(OH)3胶体的离子方程式:__________。
(3)取少量制得的胶体加入试管中,逐滴加入稀硫酸溶液至过量,现象是_______。
Ⅱ.碘是人体不可缺少的元素 ,为了防止碘缺乏,常在食盐中添加一定量的KIO3。某兴趣小组的学生为了检测碘盐中是否含有碘。查阅有关的资料:在溶液中KIO3+5KI+3H2SO4=3I2+3K2SO4+3H2O。
(4)用双线桥法表示上述反应中电子转移的方向和数目:________。
(5)实验结束后分离I2和K2SO4溶液所用的方法是________,所用的试剂是_______,所用的玻璃仪器有_______。
20.动手实践:某同学做同周期元素性质递变规律实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象(见下表,表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。
实验步骤 实验现象
①将镁条用砂纸打磨后,放入试管中,加入少量水后,加热至水沸腾;再向溶液中滴加酚酞溶液 A.浮在水面上,熔成小球,四处游动,发出“嘶嘶”声,随之消失,溶液变成红色
②向新制得的Na2S溶液中满加新制的氯水 B.有气体产生,溶液变成浅红色
③将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中 C.剧烈反应,迅速产生大量无色气体
④将镁条投入稀盐酸中 D.反应不十分剧烈;产生无色气体
⑤将铝条投入稀盐酸中 E.生成白色胶状沉淀,继而沉淀消失
⑥向A1Cl3溶液中滴加NaOH溶液至过量 F.生成淡黄色沉锭
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的:研究____________元素性质递变规律。
(2)实验用品:试剂:金属钠,镁条,铝条,稀盐酸,新制氯水,新制Na2S溶液,AlC13溶液,NaOH溶液,酚酞溶液等。仪器:①__________,②__________,试管,试管夹,胶头滴管,镊子,小刀,玻璃片,砂纸,火柴等。
(3)实验内容:(填写与实验步骤对应实验现象的编号和②的化学方程式及此实验的结论)__________
实验内容 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
实验现象(填A~F)
①_____________________________________,
②_____________________________________,
此实验的结论:_______________________________________________________。
21.为了探究硫、碳、硅元素的非金属性的相对强弱,某实验小组设计了如图装置。
(1)仪器B的名称为_______。
(2)实验步骤:连接仪器、_______、加药品后、打开a、滴入浓硫酸、加热。
(3)问题探究
①装置D中足量酸性溶液的作用是_______。
②实验装置E中有白色沉淀生成,_______(填“能”或“不能”)作为判断碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的依据,请说明理由:_______。
③写出铜与浓硫酸反应的化学方程式:_______。
(4)设计实验比较和的氧化性,操作与现象是取少量新制氯水和于试管中,_______。
22.下表为元素周期表的一部分,请回答有关问题:
IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0
2 ① ⑥ ②
3 ③ ④ ⑤ ⑦ ⑧
4 ⑨ ⑩
(1)画出①的原子结构示意图:_______, ⑩的元素名称:_______。
(2)③④⑤原子半径由大到小的顺序是_______(填元素符号)
(3)表中最活泼的金属是_______,非金属性最强的元素是_______;(填写元素符号)
(4)表中能形成两性氢氧化物的元素是_______,写出该元素的氢氧化物与⑨的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式:_______。
(5)用电子式表示③与⑥的化合物的形成过程:_______。
参考答案:
1.A
1.15gNa的物质的量为0.05mol,Na和水发生反应2Na+2H2O=2NaOH+H2,0.05molNa反应生成氢气物质的量为0.025mol,生成NaOH的物质的量为0.05mol,则Al反应生成氢气为0.055mol-0.025mol=0.03mol,Al和NaOH、H2O发生反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2,生成0.03mol氢气消耗NaOH的物质的量为0.02mol,所以剩余氢氧化钠0.05mol - 0.02mol= 0.03mol,故氢氧化钠的物质的量浓度,故选A。
2.B
X位于元素周期表金属与非金属分界线处,Z的氢化物的水溶液常用于玻璃雕花,则Z为F元素,X的原子序数小于F,位于元素周期表金属与非金属分界线处,则X为B元素,Y与R形成带一个单位正电荷的离子,且Y能形成4个键,则Y为N元素,R为H元素。
A.电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,原子半径:H
C.X为B元素,Y为N元素,Z为F元素,第一电离能F>N>B,选项C错误;
D. Z的氢化物水溶液为氢氟酸,氢氟酸为弱酸,与其同族的Cl元素形成的HClO4为强酸,酸性强于氢氟酸,选项D错误;
答案选B。
3.D
Ga与Al同主族,则Ga和盐酸和氢氧化钠反应的方程式为:,,即和盐酸反应两者的比值为:1∶3,与氢氧化钠反应两者比值为1∶1,以此解题。
A. 由反应方程式可知,0.1molGa需0.3molHCl,而HCl有0.2mol,所以Ga过量,则0.2molHCl与Ga反应生成0.1molH2,0.1molGa需0.1molNaOH,生成0.15mol H2,同温同压下,气体的体积之比等于气体的物质的量之比,则,A正确;
B.生成0.1mol H2,转移0.2mol电子,生成0.15mol H2转移0.3mol电子,所以转移电子之比为0.2∶0.3=2∶3=V1∶V2,B正确;
C.消耗HCl0.2mol,消耗NaOH0.1mol,所以0.2∶0.1=2∶1=3V1∶V2,C正确;
D.反应溶液质量变化即Ga与H2的质量变化,与盐酸反应:,与氢氧化钠反应:,,D错误;
故选D。
4.A
XZ2 是一种常见的有机溶剂,可用来清洗残留在试管壁上的硫,则XZ2为CS2,(ZXY)2 的结构中,Y有3个共价键,则为N元素,Z为S元素,则W为Cl元素。X、Y、 Z、W分别为C、N、S、Cl元素,据此分析解题。
A.未指明最高价氧化物对应的水化物,结论不一定正确,如酸性:HClO
C.Y 的简单氢化物为NH3,因NH3分子间存在氢键,故其沸点比同主族相邻元素的氢化物沸点高,C正确;
D.X 与 W 元素组成的 XW4分子为CH4,其空间构型为正四面体,D正确;
故选A。
5.B
A.Na+质子数是11,故A正确;
B.Na+电子数是10,故B错误;
C.Na+中子数是23-11=12,故C正确;
D.Na+质量数是23,故D正确;
选B。
6.C
A.根据0族元素由上到下的原子序数关系(2、10、18、36、54、86、118)可知,118号Og为第7周期0族元素,其他三种元素均位于第7周期,故118号Og的同族的上一周期元素原子序数为86,选项A正确;
B.117号Ts为第7周期VII A族元素,其最外层电子数为7,故最低化合价为,选项B正确;
C.115号Mc为第7周期V A族元素,选项C错误;
D.113号Nh为第7周期IIIA族元素,故其最外层电子数为3,选项D正确。
答案选C。
7.C
A、酒精易溶于水,因此不能用酒精作萃取碘的有机溶剂,故A错误;B、甘油是丙三醇,易溶于水,因此甘油不能做萃取碘的有机溶剂,故B错误;C、四氯化碳、汽油均不溶于水,因此可以作为萃取碘的萃取剂,故C正确;D、乙醇易溶于水,因此不能用乙醇作萃取碘的有机溶剂,故D错误
8.A
A.氯碱工业的主要反应为2NaCl + 2H2O2NaOH + Cl2↑+ H2↑,主要产品为NaOH、氯气、氢气,故A错误;
B.SiO2是制造光导纤维的主要原料,故B正确;
C.明矾溶于水,电离产生的铝离子能够水解生成氢氧化铝胶体,具有吸附性,可以吸附水中固体杂质颗粒,可用作净水剂,故C正确;
D.金属钠具有强的还原性,可以用于冶炼钛等金属,故D正确;
故选A。
9.B
A.若X+和Y2 的核外电子层结构相同,根据“阴上阳下”即阴离子再上一周期右边,阳离子在下一周期左边,则原子序数:X>Y,推断合理,故A不符合题意;
B.推断元素的非金属性:Cl>S,是根据最高价氧化物对应水化物的强弱推断,不能根据水溶液的酸性:HCl>H2S来判断,故B符合题意;
C.根据同周期从左到右金属性减弱,则最高价氧化物对应水化物碱性减弱,Cs和Ba分别位于第六周期第IA和IIA族,则碱性:CsOH>Ba(OH)2,推断合理,故C不符合题意;
D.IIA族元素依次为Be、Mg、Ca、Sr、Ba;MgSO4易溶于水,CaSO4微溶于水,根据递变性,则SrSO4可能难溶于水,推断合理,故D不符合题意。
综上所述,答案为B。
10.C
根据元素周期律:元素原子电子层数越多,其原子半径越大;同一周期主族元素,原子半径随着原子序数的增大而减小;同一主族元素,原子半径随着原子序数的增大而增大;主族元素中,最高正化合价与其主族序数相同(O、F除外),最低负化合价=主族序数-8,结合表中数据可推知:X为Mg、Y为Al、Z为N、W为O。
A.Mg和Al位于同一周期相邻主族,金属性,最高价氧化物对应水化物的碱性,选项A错误;
B.、、、具有相同的核外电子排布,核电荷数越大离子半径越小,它们的离子半径,选项B错误;
C.Y(Al)与W(O)形成的化合物为属于 两性氧化物,既可以和酸反应又可以和强碱反应,选项C正确;
D.Mg和N形成的化合物为,为离子化合物,选项D错误;
答案选C。
11.C
A.H2O分子间存在氢键,所以其沸点比PH3高,A错误;
B.PH4I与NH4Cl相似,存在共价键和离子键,B错误;
C.N2H4的结构式为:,P2H4与N2H4的结构相似,所以P2H4的结构式为:,C正确;
D.PH3的电子式为:,D错误;
故选C。
12.A
A.玻尔提出了核外电子分层排布的原子结构模型,故选A;
B.汤姆逊提出“葡萄干布丁”模型,故不选B;
C.卢瑟福提出核式模型,故不选C;
D.道尔顿提出原子学说,故不选D。
13. 过滤 BaCl2 Na2CO3 b I2在CCl4中的溶解度远大于I2在水中的溶解度
(1)①除去难溶性杂质,实验室常用的分离操作是过滤;故答案为:过滤。
②除去可溶性杂质,氢氧化钠溶液除去镁离子,氯化钡除去硫酸根、碳酸钠除去钙离子、多余的钡离子,过滤后再加稀盐酸调节溶液pH值,因此加入试剂的顺序依次是NaOH、BaCl2、Na2CO3、稀盐酸;故答案为:BaCl2;Na2CO3。
(2)①氧化剂将。H2O2是绿色氧化剂,因此最好选用b;故答案为:b。
②实验室中常用CCl4从氧化后的溶液中萃取I2,其原理是I2在CCl4中的溶解度远大于I2在水中的溶解度;故答案为:I2在CCl4中的溶解度远大于I2在水中的溶解度。
(3)电解熔融MgCl2得到金属镁,是氧化还原反应,该过程的化学方程式为;故答案为:。
14. 3Fe+4H2OFe3O4+4H2(g) H2O SiO2+2CSi+2CO↑ SiO2 Ag++Cl﹣=AgCl↓ Ba2++CO32-=BaCO3↓、Ba2++SO42-=BaSO4↓
(1)铁与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁,元素化合价降低的是氧化剂;
(2)二氧化硅与碳在高温下反应生成CO和硅单质,元素化合价降低的是氧化剂;
(3)硝酸银与氯化钠反应生成氯化银和硝酸钠;
(4)粗盐提纯中加入氯化钡为了除去硫酸根离子;过量的氯化钡需要用碳酸钠除去。
(1)铁与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁,方程式为3Fe+4H2OFe3O4+4H2(g),该反应中H元素化合价降低,故氧化剂是H2O;
(2)二氧化硅与碳在高温下反应生成CO和硅单质,方程式为SiO2+2CSi+2CO↑,该反应中Si元素化合价降低,故氧化剂是SiO2;
(3)硝酸银与氯化钠反应生成氯化银和硝酸钠,方程式为AgNO3+NaCl=AgCl +NaNO3,离子方程式为Ag++Cl﹣=AgCl↓;
(4)粗盐提纯中加入氯化钡为了除去硫酸根离子,离子方程式为:Ba2++SO42-=BaSO4↓;过量的氯化钡需要用碳酸钠除去,离子方程式为:Ba2++CO32-=BaCO3↓。
15.(1) Si SiO2
(2)4HF+ SiO2 = SiF4 ↑+ 2H2O
(3)+2H+=H2SiO3(胶体)
(4)Na2O·Al2O3·4SiO2
(5) 2C+ SiO2 Si+ 2CO↑ 蒸馏
(1)计算机芯片和太阳能电池的主要成分是硅单质,光导纤维的主要成分是二氧化硅;故答案为:Si ;SiO2。
(2)玻璃中主要成分是二氧化硅,二氧化硅是酸性氧化物,能和碱反应,工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃,是因此玻璃中主要成分二氧化硅和氢氟酸反应生成四氟化硅和水,反应方程式为SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O;故答案为:4HF+ SiO2 = SiF4 ↑+ 2H2O。
(3)制备硅胶,工业上可利用水玻璃和盐酸反应制备硅酸后,进一步处理可得到硅胶,则水玻璃和盐酸反应的化学方程式为:2HCl+Na2SiO3=H2SiO3(胶体)+2NaCl;其离子方程式为+2H+=H2SiO3(胶体);故答案为:+2H+=H2SiO3(胶体)。
(4)硅酸盐表示为氧化物时书写顺序是:活泼金属氧化物、较活泼金属氧化物、二氧化硅、水,所以其化学式为Na2O·Al2O3·4SiO2;故答案为:Na2O·Al2O3·4SiO2。
(5)步骤①二氧化硅与碳反应生成一氧化碳和硅,其反应方程式为2C+ SiO2 Si+ 2CO↑ ;步骤②SiHCl3(沸点33.0℃)、SiCl4(沸点57.6℃)、HCl(沸点 84.7℃),他们的沸点不同,根据沸点的不同实现物质分离的方法为蒸馏;故答案为:2C+ SiO2 Si+ 2CO↑;蒸馏。
16. 第三周期,第ⅦA族 离子晶体 F﹥Cl﹥Br HF﹥H2O
根据表格数据,D、G、I的最低负价均为-1价,其中G、I有+7价,则D为F元素;I的原子半径大于G,则G为Cl元素,I为Br元素。E存在+4和-4价,为第ⅣA族元素,E的单质是一种常见的半导体材料,为Si元素。F的原子序数大于E,小于G,则F为S元素;H的原子序数大于G,化合价为+2价,则H为Ca元素。根据BC的原子序数的关系和原子半径的大小可知,B为N元素,C为O元素,则A为H元素。
详解:根据上述分析可知,A为H元素,B为N元素,C为O元素,D为F元素,E为Si元素,F为S元素,G为Cl元素,H为Ca元素,I为Br元素。
(1)元素G为Cl元素,在周期表中位于第三周期,第ⅦA族,元素B的气态氢化物为氨气,电子式为,故答案为:第三周期,第ⅦA族;;
(2)元素A、B、G可形成化合物NH4Cl,为铵盐属于离子化合物,该化合物中存在的化学键有离子键,属于离子晶体,故答案为:离子晶体
(3)同一主族,从上到下,非金属性减弱,同一周期,从左向右,非金属性增强。元素D、G、I的非金属性由强到弱的顺序为F﹥Cl﹥Br;C、D分别为O元素和F元素,同一周期,从左向右,非金属性增强,则对应氢化物的稳定性增强,气态氢化物的稳定性顺序为HF﹥H2O,故答案为:F﹥Cl﹥Br;HF﹥H2O
17. 1∶1∶6 1.38 t、1.00 t、3.6 t 0.88 t
(1)利用质量分数确定这三种氧化物的物质的量之比;
(2)根据CaCO3~CaO,K2O~K2CO3,计算原料的物质的量之比,再根据需制造5.10t钾玻璃求解;
(3)根据方程式计算。
(1)n(K2O)∶n(CaO)∶n(SiO2)=∶∶≈1∶1∶6,故答案为:1∶1∶6;
(2)化学式为K2O·CaO·6SiO2,其摩尔质量M=510 g·mol-1,钾玻璃物质的量n= =104mol
由原子守恒计算可知:
m(K2CO3)=n(K2CO3)×138 g·mol-1=104mol×138 g·mol-1=1.38 t,
m(CaCO3)=n(CaCO3)×100 g·mol-1=104mol×100 g·mol-1=1.00 t,
m(SiO2)=n(SiO2)×360 g·mol-1=104mol×360 g·mol-1=3.6 t,故答案为:1.38 t、1.00 t、3.6 t;
(3)在玻璃熔炉中发生反应:
CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑,K2CO3+SiO2K2SiO3+CO2↑,
生成二氧化碳的物质的量与参加反应二氧化硅的物质的量相等,m(CO2)=n(CO2)×44 g·mol-1=2×104mol×44 g·mol-1=0.88t,故答案为:0.88 t。
18.4.48 L
首先发生反应Na与水反应,
根据反应:
列式得: ,解之得n(NaOH)=0.1 mol,n1(H2)=0.05 mol;
生成的NaOH接着与Al发生反应,Al足量,故NaOH完全反应,
根据反应:
列式得: ,解之得n2(H2)=0.15 mol;
故整个过程共产生H2 = n1(H2)+ n2(H2)=0.2 mol,体积V= 0.2 mol × 22.4 L/mol = 4.48 L。
19. 取一小烧杯,加入25mL蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入1~2mL饱和的FeCl3溶液,继续煮沸至红褐色,停止加热 Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+ 先产生红褐色沉淀,后沉淀溶解,溶液变为棕黄色 萃取分液 CCl4 分液漏斗
(1)实验室用饱和的氯化铁溶液滴入沸水中制备氢氧化铁胶体,具体的操作为:取一小烧杯,加入25mL蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入1~2mL饱和的FeCl3溶液,继续煮沸至红褐色,停止加热;
(2)制备氢氧化铁胶体时,Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体,离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+;
(3)取少量制得的胶体加入试管中,逐滴加入稀硫酸溶液,胶体与电解质发生聚沉,因此先产生红褐色的Fe(OH)3沉淀,继续滴加稀硫酸至过量,Fe(OH)3沉淀溶解,得到棕黄色溶液;
(4)由反应方程式分析可知,KIO3中I元素的化合价降低,得到电子,KI中I元素的化合价升高,失去电子,具体的电子转移方向和数目用双线桥法可表示为;
(5)I2在CCl4中的溶解度远大于在K2SO4溶液中的溶解度,因此可选用萃取分液的方法分离I2和K2SO4溶液,选用的试剂为CCl4,需要用到的玻璃仪器为分液漏斗。
20. 同周期 烧杯 酒精灯
实验内容 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
实验现象(填A~F) B F A C D E
Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑ Na2S+Cl2=2NaCl+S↓ 同周期从左至右元素金属性减弱,非金属性增强(或金属性Na>Mg>Al;非金属性Cl>S)
(1)实验目的为同周期元素性质递变规律;(2)根据实验条件和实验药品的性质判断所需仪器;(3)根据物质的性质判断实验现象、书写方程式和实验结论。
(1)由题目可知,实验目的为研究同周期元素性质递变规律,故答案为:同周期;
(2)该实验加水加热至沸腾,则需要酒精灯,金属与水、酸的反应在烧杯中进行,故答案为:酒精灯、烧杯;
(3)①将镁条用砂纸打磨后,放入试管中,加入少量水后,加热至水沸腾,镁与热水反应生成氢气,有气泡产生,反应生成氢氧化镁,溶液呈碱性,再向溶液中滴加酚酞溶液,溶液呈红色,反应的方程式为Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑,答案选B;
②向新制得的Na2S溶液中满加新制的氯水,氯气与Na2S发生氧化还原反应,反应的化学方程式为Na2S+Cl2=2NaCl+S↓,答案选F;
③将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,溶液变红色,答案选A;
④镁较铝活泼,但都能与盐酸发生置换反应,将镁条投入稀盐酸中,剧烈反应,迅速产生大量无色气体,答案选C;
⑤将铝条投入稀盐酸中,反应不十分剧烈,产生无色气体,答案选D;
⑥向A1Cl3溶液中滴加NaOH溶液至过量,首先产生氢氧化铝沉淀,然后白色沉淀消失,答案选E。
以此可得出:同周期从左至右元素金属性减弱,非金属性增强(或金属性Na>Mg>Al;非金属性Cl>S)。
21.(1)圆底烧瓶
(2)检验装置气密性
(3) 检验二氧化硫是否除尽 能 盛有Na2SiO3溶液的试管C中出现白色沉淀证明了碳酸酸性比硅酸强 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(4)用胶头滴管向试管中滴加NaBr溶液,振荡静置,溶液下层呈橙红色
由实验装置图可知,装置A中的浓硫酸加入装置B后与铜共热反应制得二氧化硫,装置C中盛有的饱和碳酸氢钠溶液用于验证亚硫酸与碳酸的酸性强弱,装置D中盛有的酸性高锰酸钾溶液用于检验二氧化硫是否除尽,防止二氧化硫干扰二氧化碳与硅酸钠溶液的反应,装置E中盛有的硅酸钠用于验证碳酸和硅酸的酸性强弱。
(1)
由实验装置图可知,仪器B为圆底烧瓶,故答案为:圆底烧瓶;
(2)
该实验由气体的生成与验证,为防止实验中气体逸出影响实验,所以连接实验装置后,在加入药品前要进行气密性检验,故答案为:检验装置气密性;
(3)
①由分析可知,装置D中盛有的酸性高锰酸钾溶液用于检验二氧化硫是否除尽,防止二氧化硫干扰二氧化碳与硅酸钠溶液的反应,故答案为:检验二氧化硫是否除尽;
②实验装置E中有白色沉淀生成说明二氧化碳和硅酸钠反应生成难溶性的硅酸,证明碳酸酸性大于硅酸,碳元素的非金属性比硅元素非金属性强,故答案为:能;盛有Na2SiO3溶液的试管C中出现白色沉淀证明了碳酸酸性比硅酸强;
③铜与浓硫酸的反应为铜与浓硫酸共热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
(4)
比较Cl2和Br2的氧化性,可以利用置换反应,具体操作为取少量新制氯水和CCl4于试管中,用胶头滴管向试管中滴加NaBr溶液,振荡静置,溶液下层呈橙红色,故答案为:用胶头滴管向试管中滴加NaBr溶液,振荡静置,溶液下层呈橙红色。
22.(1) 溴
(2)Mg>Al>Si
(3) K F
(4) Al Al(OH)3+ OH—= + 2H2O
(5)
(1)①属于第二周期ⅤA族元素,即为N,7号元素,其原子结构示意图:,⑩属于第四周期ⅦA族元素,即为溴。
(2)同周期从左向右原子半径依次减小(稀有气体除外),即Mg>Al>Si;
(3)最活泼的金属应位于IA,从上到下金属性增强,即金属性最强的元素是:K,同周期从左向右非金属性增强(稀有气体除外),同主族从上到下非金属性减弱,故非金属性最强的是F;
(4)中学阶段两性氢氧化物是Al(OH)3,故能形成两性氢氧化物的元素是Al,⑨的最高价氧化物对应的水化物是KOH,其离子方程式:Al(OH)3+ OH—=+ 2H2O;
(5)依据元素周期表:③为Mg,⑥为O,其氧化物为MgO,用电子式表示其化合物形成过程为:
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