第一章 原子结构与性质 测试题 (含答案解析) 2022-2023高二下学期化学人教版(2019)选择性必修2
第一章《原子结构与性质》测试题
一、单选题(共12题)
1.现有四种短周期元素的有关信息如表所示
元素 结构特点及在周期表中的位置 单质及化合物的部分性质与用途
甲 在元素周期表中,主族序数等于周期序数 单质常用于制合金
乙 原子最外层电子数是次外层电子数的一半 单质是重要的半导体材料
丙 原子最外层电子数是内层电子数的2倍 单质存在多种同素异形体
丁 元素能形成两种不同的单质,最外层电子是电子层数的三倍 丁的一种单质与溶液反应生成丁的另一种单质
则甲、乙、丙、丁四种元素的原子序数从大到小的排列顺序为
A.甲、乙、丙、丁 B.丁、甲、乙、丙
C.丙、丁、甲、乙 D.乙、甲、丁、丙
2.下列含氮微粒的化学用语表达正确的是
A.氮-14原子: B.氮原子的轨道表示式:
C.氨气的电子式: D.氮气的结构式:N≡N
3.我国北斗导航卫星使用了铷()原子钟。下列说法正确的是
A.和互为同素异形体 B.和具有相同的中子数
C.原子核外电子数是37 D.的价电子排布式为
4.下列递变规律中正确的是
A.还原性:I->Br->Cl- B.热稳定性:HI>HBr>HCl
C.碱性:Al(OH)3>Mg(OH)2>MaOH D.非金属性:P>S>Cl
5.20世纪末,诺贝尔化学奖获得者艾哈迈德·泽维尔开创了“飞秒(s)化学”的新领域,使用激光光谱技术观测化学反应时分子中原子的运动成为可能,你认为该技术不可能观察到的是
A.各种原子核内部质子、电子的运动 B.化学变化中新分子的形成
C.化学反应中各种原子的重新组合运动 D.化学变化中旧分子的破裂
6.下列物质之间的相互关系不正确的是( )
A.和互为同分异构体
B.H、D、T互为同位素
C.和互为同素异形体
D.与性质完全相同
7.根据下表中有关短周期元素性质的数据,判断下列说法不正确的是( )
元素编号 元素性质 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
原子半径(10-10m) 0.74 1.60 1.52 1.10 0.99 1.86 0.75 0.82
主要化合价 最高化合价 +2 +1 +5 +7 +1 +5 +3
最低化合价 -2 -3 -1 -3
A.元素③和⑥、④和⑦分别处于同一主族
B.元素④处于第三周期第ⅤA族
C.元素①与元素⑥形成的化合物中不可能存在共价键
D.元素⑧对应的氢氧化物可能具有两性
8.根据同主族元素性质的递变规律分析下列推断正确的是
①钾的金属性比钠强,因此钾可以从氯化钠溶液中置换出钠
②卤素单质与水的反应均可用化学方程式表示
③硫化氢比硒化氢稳定
④氢氧化钡比氢氧化钙的碱性强
⑤钠、钾、铷三种单质中,铷的熔点最高
⑥砹单质的颜色比碘单质的颜色深
⑦已知同主族元素中,核电荷数氯大于氟,故原子半径氯大于氟
A.①②④⑦ B.②③⑤⑥ C.①④⑤⑦ D.③④⑥⑦
9.下列操作不能达到实验目的的是
实验目的 实验操作
A 证明非金属性: 将盐酸滴入大理石中,有气泡产生
B 证明氧化性: 将通入溶液中
C 探究温度对化学平衡的影响 将装有颜色相同的和混合气体的两个烧瓶分别浸入冷水和热水中
D 比较乙醇分子中羟基氢原子和水分子中氢原子的活泼性 将颗粒大小相同的钠分别与乙醇、水反应
A.A B.B C.C D.D
10.钛合金材料已经广泛应用于国防、航天、医疗等领域。已知常温下钛()与酸、碱均不反应,高温下能被空气氧化。由钛铁矿(主要成分为)提取金属钛的主要流程如图所示。下列有关叙述正确的是
A.基态原子的价层电子排布式为
B.可用稀盐酸或稀氢氧化钠溶液除去金属钛中的少量镁单质
C.步骤Ⅱ中焦炭为还原剂,为还原产物
D.步骤Ⅲ需在氮气氛围中进行,防止金属被空气氧化
11.短周期元素X、Y、Z在周期表中的位置如图所示,则下列说法正确的是
A.1 mol X元素形成的分子中含有的原子数为2NA
B.Z的氧化物对应水化物酸性强于碳酸,则说明元素Z的非金属性强于碳
C.同族元素中,Y形成的氢化物最稳定
D.1 mol Y单质跟足量水反应时,有1 mol电子发生转移
12.已知铍(Be)的原子序数为4, 下列对铍及其化合物的叙述中,不正确的是
A.单质铍跟冷水反应产生氢气
B.氯化铍分子中铍原子的最外层电子不满足 8 电子稳定结构
C.铍的原子半径大于硼的原子半径
D.氢氧化铍的碱性弱于氢氧化镁
二、非选择题(共10题)
13.如表为元素周期表的一部分。
族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
1 ①
2 ② ⑤
3 ③ ⑥
4 ④ ⑦
(1)表中元素___的非金属性最强;元素___的金属性最强;元素___的单质在室温下呈液态(填写元素符号)。
(2)表中元素③的原子结构示意图是___。
(3)表中元素⑥、⑦氢化物的稳定性顺序为___>___(填写化学式,下同)。
(4)表中元素最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸的分子式是___。
14.如图所示是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。
试回答下列问题:(涉及字母的均用元素符号作答)
(1)I的元素符号为______,在周期表中位于______区。
(2)写出基态A原子核外电子的轨道表示式______,写出J元素基态原子的价电子排布式______,J在周期表中的位置是______。
(3)A、B、G、H的原子半径由大到小的顺序是______;A、B、C、D的第一电离能由大到小的顺序是______;A、B、C、D的电负性由大到小的顺序是______。
15.已知A原子中只含1个电子;B原子的3p轨道上得到1个电子后形成半满结构;C原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反;D原子3d能级全空,第四电子层上只有1个电子;E原子的核电荷数为B、D核电荷数之和。
(1)按要求书写下列图式。
① B原子的核外电子排布简式:_______;
② C原子的外围电子排布图:_______;
③ D原子的核外电子排布式:_______;
(2)写出E的元素符号:_______,它所在周期表中的位置_______。
16.下表为元素周期表一部分,列出10种元素在周期表中的位置。用化学符号回答下列问题:
族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 ① ② ③
3 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
4 ⑩ ⑨
(1)10种元素中,化学性质最活泼的金属是_____。
(2)④、⑤、⑥三种元素最高价氧化物对应的水化物中,碱性最强的是_____。
(3)②、④两种元素形成的淡黄色化合物的电子式为_____。
(4)④和⑨两种元素形成化合物的水溶液与元素⑧的单质反应的离子方程式为____。
(5)元素⑥的单质与元素④的最高价氧化物对应的水化物的水溶液反应的离子方程式为____。
17.回答下列问题:
(1)在下列物质中,可以导电的是_______(填序号,下同),是电解质的有_______。
①氯化钠晶体②熔融的氢氧化钠③Cu④酒精⑤Na2SO4溶液⑥液氨⑦稀盐酸⑧BaSO4晶体
(2)某气体在标准状况下的密度为1.25g/L,则14g该气体所含有的物质的量为_______。
(3)从400mL2.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液中取出10mL,将这10mL溶液用水稀释到100mL,所得溶液中的物质的量浓度为_______mol·L-1。
(4)已知Mm+与Nn-具有相同的电子层结构(核外电子排布相同),若N的核电荷数为a,M的质量数为A,则M的中子数为_______。
18.现有原子序数小于20的A、B、C、D、E、F六种元素,它们的原子序数依次增大,已知B元素是地壳中含量最高的元素;A和C的价电子数相同,B和D的价电子数也相同,且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的;C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数,且E原子的p轨道上电子比D原子的p轨道上电子多1个;六种元素的基态原子中,F原子的电子层数最多且和A处于同一主族。
回答下列问题:
(1)用电子式表示C和E形成化合物的过程:______。
(2)写出基态F原子的核外电子排布式:______。
(3)A2D的电子式为______,其分子中______(填“含”或“不含”,下同)键,______π键。
(4)A、B、C共同形成的化合物中化学键的类型有______。
19.青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,在乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中几乎不溶,熔点为156~157℃,热稳定性差,60℃以上易分解,是高效的抗疫药。已知:乙醚沸点为35℃。从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的。
(1)青蒿素在超临界中有很强的溶解性,萃取青蒿素_______(填“能”或“不能”)用超临界作萃取剂,中医古籍《肘后备急方》中“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”,_______(填“是”或“不是”)为了提取纤维素。现有四氯化碳(沸点76.5℃)和乙醚两种溶剂,应选用_______作为萃取剂,青蒿素组成元素中电负性较大的两种元素第一电离能由大到小排序为_______(填元素符号)。
(2)青蒿素质谱数据中有一个峰值对应过氧基团(),该基团电子式为_______,1974年中科院上海有机所和生物物理研究所在研究青蒿素功能基团的过程中,屠呦呦团队发明了双氢青蒿素。从青蒿素到生成双氢青蒿素发生了_______反应。
(3)对分子结构的认识经历了较为漫长的过程,一种观点认为其结构为:,化学反应中O→O键遇到还原剂时易断裂。化学家Baeyer和Villiyer为研究的分子结构,设计并完成了下列实验:
a.将与浓反应生成和水
b.将制得的与反应,只生成A和
c.将生成的A与反应(已知该反应中作还原剂)
①如果该观点认为的的分子结构是正确的,实验c中化学反应方程式为(A写结构简式)_______。
②为了进一步确定的结构,还需要在实验c后添加一步实验d,设计d的实验方案:_______。
20.实验室采用高温加热三氟化硼(BF3)与氯化铝(AlCl3)的方法制备BCl3,装置如图所示(夹持装置及加热装置略),已知BF3与BCl3均易与水反应,AlCl3沸点低、易升华。
部分物质的沸点如表所示:
物质 BF3 BCl3 AlCl3
沸点/℃ -101 12.5 180
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为______。
(2)氟硼酸钾(KBF4)中B元素的化合价为______价。基态F原子核外电子的空间运动状态有______种。
(3)装置F的作用为______。
(4)实验开始时,A、C两处加热装置应先加热A处,原因是______。
(5)装置D采用的是______(填“水浴加热”或“冷水浴”)。
(6)BCl3产品中氯元素含量的测定:称取ag样品置于蒸馏水中完全水解,并配成250mL溶液,量取25.00mL于锥形瓶中,向其中加入V1mLc1mol L-1AgNO3溶液使Cl-充分沉淀,加入一定量硝基苯用力振荡,静置后,滴加几滴Fe(NO3)3溶液,用c2mol L-1KSCN标准溶液滴定至溶液变为红色且半分钟内不褪色,消耗KSCN标准溶液的体积为V2mL,则产品中氯元素含量为______(列出计算式即可)。(已知:Ag++SCN-=AgSCN↓)
21.锡及其化合物在生产、生活中有着重要的用途。已知:Sn的熔点为231℃;Sn2+易水解、易被氧化;SnCl4极易水解、熔点为-33°C、 沸点为114℃;SnO2对空气和热都很稳定,不溶于水,常温下也难溶于酸或碱溶液。请回答下列问题:
(1)元素锡比同主族碳的周期数大3,锡的原子序数为___________。
(2)用于微电子器件生产的锡粉纯度测定(已知锡的相对原子质量为119):
①取1.19 g试样溶于稀硫酸中(杂质不参与反应),使Sn完全转化为Sn2+;
②加入过量的Fe(SO4)3;
③用0.1000 mol/LK2Cr2O7溶液滴定(产物中Cr呈+3价),消耗20.00 mL。步骤②中加入Fe2(SO4)3的作用是_____;此锡粉样品中锡的质量分数为___。若在滴定终点时俯视读数,则会导致测得的样品中锡的质量分数__________(填“偏高“偏低”或“无影响”)。
(3)SnO2是一种优秀的透明导电材料。由锡石(主要成分SnO2,含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2)制备纯净SnO2的一种工艺流程为:
请选用实验室常用试剂,把流程图中的试剂1等的化学式填入下表:
试剂1 沉淀1 试剂2 沉淀2
化学式 ____ ____ ____ ____
(4)实验室欲用下图装置制备少量SnCl4,该装置存在明显缺陷,改进方法是______。
22.有A、B、C、D、四种元素,A元素是地壳中含量最多的金属元素;B元素的原子其M层电子数比L层少1个电子;C元素的原子得到2个电子,D元素的原子失去1个电子,所得到的微粒都具有与氖原子相同的电子层结构。回答下列问题:
(1)上述四种元素的名称分别是:A_______、B_______、C _______、D_______。
(2)画出A离子的结构示意图_______, B离子的结构示图_______,C的原子结构示意图_______ ,D的原子结构示意图_______。
(3)写出B单质与A单质反应的化学方程式:_______。
(4)在生活中B的一种化合物可以用来做漂白粉,其有效成分化学是:_______。漂白粉需要密封避光保存的原理用化学方程式书写出来:_______。
(5)写出由C元素构成的互为同素异形体的两种物质:_______。
参考答案:
1.D
四种短周期元素,甲在元素周期表中,主族序数等于周期数,工业上用电解法冶炼该金属,则甲为Al;乙单质是重要的半导体材料,则乙为Si;丙原子最外层电子数是最内层电子数的2倍,则丙原子只能有2个电子层,最外层电子数为4,则丙为C,其单质有多种同素异形体;丁元素最外层电子是电子层数的三倍,能形成两种不同的单质,丁的一种单质与KI溶液反应生成丁的另一种单质,两种单质为氧气和臭氧,丁为O元素。
据分析可知,甲、乙、丙、丁分别是Al、Si、C、O元素,其原子序数由大到小顺序依次是Si、Al、O、C,即依次是乙、甲、丁、丙,所以D正确;
故答案选D。
2.D
A.氮-14原子:,A错误;
B.氮原子的轨道表示式: ,B错误;
C.氨气的电子式: ,C错误;
D.氮气中氮原子之间共用3对电子,结构式:N≡N,D正确;
故选D。
3.C
A.和的质子数相同,中子数不同,互为同位素,故A错误;
B.和的质子数相同,中子数不同,故B错误;
C.的质子数为37,则原子核外电子数是37,故C正确;
D.的的质子数为37,位于元素周期表第五周期ⅠA族,价电子排布式为5s1,故D错误;
故选C。
4.A
A.同主族由上而下阴离子还原性增强,还原性:I->Br->Cl-,A正确;
B.氢化物越稳定非金属性越强,同主族非金属性由上而下减弱,热稳定性:HI故选A。
5.A
由于该题中观测到原子的运动成为可能,而分子是由原子构成的,故可观测到分子和原子,而看不到原子的内部结构。故合理选项是A。
6.D
A.和分子式相同,结构不同,互为同分异构体,故A正确;
B.H、D、T质子数相同、中子数不同,互为同位素,故B正确;
C.和是氧元素形成的性质不同的单质,互为同素异形体,故C正确;
D.二者虽互为同分异构体,但结构不同,性质有所不同,故D错误;
答案选D。
7.C
根据原子半径和主要化合价可以判断出③④⑥⑦元素分别是Li、P、Na、N,进而可推断出①②⑤⑧元素分别是O、Mg、Cl、B。
A.元素③(Li)和⑥(Na)、④(P)和⑦(N)分别处于同一主族,故A正确;
B.元素④(P)处于第三周期第ⅤA族,故B正确;
C.元素①与元素⑥形成的化合物有和,中既存在离子键又存在非极性共价键,故C错误;
D.由于硼元素在周期表中处于金属和非金属分界线附近,且与Al处于同一主族,它们的性质有相似之处,故D正确。
综上所述,答案为C。
8.D
①钾能与水反应,不能从氯化钠溶液中置换出钠,错误;
②氟气与水反应生成和氧气,错误;
③非金属性:,故硫化氢比硒化氧稳定,正确;
④金属性:,故氢氧化钡比氢氧化钙的碱性强,正确;
⑤碱金属元素中自上而下,单质的熔点逐渐降低,在钠、钾、铷三种单质中,铷的熔点最低,错误;
⑥由氟气、氯气、溴单质、碘单质的颜色可知卤族元素单质的颜色自上而下逐渐加深,故砹单质的颜色比碘单质的颜色深,正确;
⑦同主族元素自上而下原子半径逐渐增大,核电荷数氯大于氟,故原子半径氯大于氟,正确;
综上分析可知,D正确;
答案选D。
9.A
A.将盐酸滴入大理石中,有气泡产生说明盐酸的酸性强于碳酸,但盐酸不是氯元素的最高价含氧酸,不能证明非金属性:,A错误;
B.将通入溶液中生成单质硫,因此可证明氧化性:,B正确;
C.温度可影响平衡状态的移动,因此将装有颜色相同的和混合气体的两个烧瓶分别浸入冷水和热水中可探究温度对化学平衡的影响,C正确;
D.反应物的接触面积越大反应速率越快,因此将颗粒大小相同的钠分别与乙醇、水反应可比较乙醇分子中羟基氢原子和水分子中氢原子的活泼性,D正确;答案选A。
10.C
由流程可知,I中发生反应2FeO+C CO2↑ +2Fe,Ⅱ中发生反应TiO2 + 2C+ 2Cl2TiCl4 + 2CO,Ⅲ中发生反应2Mg+ TiCl42MgCl2 + Ti。
A.Ti的原子序数为22,其基态原子的价层电子排布式为3d24s2,A错误;
B.常温下钛与酸、碱均不反应,镁与稀盐酸反应,但与氢氧化钠溶液不反应,因此可用稀盐酸除去金属钛中的少量镁单质,不能用氢氧化钠溶液,B错误;
C.Ⅱ中发生反应TiO2 + 2C+ 2Cl2TiCl4 + 2CO,碳元素化合价升高,C为还原剂,CO为氧化产物,氯元素化合价降低,氯气为氧化剂,TiCl4为还原产物,C正确;
D.Ⅲ中发生反应2Mg+ TiCl42MgCl2 + Ti,镁与氮气反应生成氮化镁,不能在氮气氛围中进行,D错误;
答案选C。
11.C
根据在短周期的相对位置,可以得出X为He、Y为F、Z为S;
A.1 mol He元素形成的分子中含有的原子数为NA,A项错误;
B.Z的最高价氧化物对应水化物酸性强于碳酸,则说明元素Z的非金属性强于碳,B项错误;
C.卤族元素非金属性越强,氢化物越稳定,C项正确;
D.Y单质跟水反应的化学方程式为2F2+2H2O=4HF+O2,电子转移数为4,所以1molY单质转移2mol电子,D项错误;
答案选C。
12.A
A.镁与铍位于同一主族,镁与冷水不反应,铍的金属性较弱,不能跟冷水反应产生氢气,故A错误;
B.铍是4号元素,最外层有2个电子,在形成氯化铍时与氯形成共用电子对,铍最外层有4个电子,不满足8 电子稳定结构,B正确;
C.同一周期,从左至右,原子半径依次减小,铍的原子半径大于硼的原子半径,C正确;
D.铍与镁同族,同族的元素,原子序数越大,金属性越强,对应的氢氧化物碱性越强,氢氧化铍的碱性弱于氢氧化镁,D正确;
答案选A。
13. F K Br HCl HBr HClO4
由元素周期表结构可以知道①为H,②为Li,③为Na,④为K,⑤为F,⑥为Cl,⑦为Br,结合元素周期表、律相关知识解答。
(1)同主族元素从上到下金属性增强,非金属性减弱,同周期元素从左往右非金属增强,金属性减弱,因此F的非金属性最强,K的金属性最强;五种元素组成的单质及状态分别为①H2,气态,②Li,固态,③Na,固态,④K,固态,⑤F2,气态,⑥Cl2,气态,⑦Br2,液态,单质在室温下呈液态的是Br2,故答案为:F;K;Br;
(2)元素③为Na,原子结构示意图为,故答案为:;
(3)元素⑥、⑦分别为Cl、Br,其非金属性:Cl>Br,所以氢化物稳定性:HCl>HBr,故答案为:HCl;HBr;
(4)非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物酸性越强,F无正化合价,因此最高价氧化物对应水化物酸性最强的酸是HClO4,故答案为:HClO4。
14. d 第4周期Ⅷ族
(1)分析I在周期表中的位置可知,I为,其在周期表中位于d区;
(2)A为C(碳),基态C原子核外电子的轨道表示式为;J为,其基态原子的价电子排布式为,其在周期表中的位置为第4周期Ⅷ族;
(3)A、B、G、H分别为C、N、、,同周期主族元素从左到右,原子半径逐渐减小,同主族元素从上到下,原子半径逐渐增大,则原子半径由大到小的顺序为;A、B、C、D分别为C、N、O、F,同周期主族元素从左到右,第一电离能总体呈增大趋势,但基态N原子价电子排布式为,轨道处于半充满的稳定状态,其第一电离能大于与其左右相邻的元素,则第一电离能由大到小的顺序为;同周期元素从左到右,电负性逐渐增大,则电负性由大到小的顺序为。
15. [Ne] 3s23p2 1s22s22p63s23p64s1 As 第四周期第VA族
已知A原子中只含1个电子,则为H元素,B原子的3p轨道上得到1个电子后形成半满结构,则3p轨道上有2个电子,为Si元素,C原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反,则2p轨道上有4个电子,为0元素,D原子3d能级全空,第四电子层上只有1个电子,为K元素,E原子的核电荷数为B、D核电荷数之和,则原子序数为14+19=33,为As元素,以此解答。
(1)①B为Si元素,原子序数为14,原子核外有3个电子层,最外层电子数为4,原子核外电子排布图为[Ne] 3s23p2;②C为O原子,原子核外有8个电子,原子的外围电子排布图为;③D为K元素,原子核外有4个电子层,最外层电子数为1,电子排布式为:1s22s22p63s23p64s1, 故答案为: [Ne] 3s23p2;;1s22s22p63s23p64s1;
(2) E为As元素,原子序数为33,位于周期表第四周期V A族,故答案为:As;第四周期第VA族。
16. K NaOH Cl2+2Br-=Br2+2Cl- 2Al+2OH-+2H2O=2 +3H2↑(或2Al+2OH-+6H2O=2Al(OH +3H2↑)
根据周期表中的位置,①~⑩分别为N、O、F、Na、Mg、Al、Si、Cl、Br、K。
(1)10种元素中,在周期表的左下方的金属元素最活泼,为K;
(2)④、⑤、⑥三种元素分别为Na、Mg、Al,金属性越强,则最高价氧化物对应的水化物碱性越强,碱性最强的为NaOH;
(3)②、④两种元素为O、Na,形成的淡黄色化合物为过氧化钠,其电子式为;
(4)④和⑨两种元素分别为Na、Br,形成的化合物为溴化钠,⑧的单质为氯气,可反应生成氯化钠和溴单质,离子方程式为Cl2+2Br-=Br2+2Cl-;
(5)元素⑥、④分别为Al、Na,Al可与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑。
17.(1) ②③⑤⑦ ①②⑧
(2)0.5mol
(3)0.6
(4)A-(a+m+n)
(1)存在自由移动的电子或离子的物质能导电,则可以导电的是②③⑤⑦;水溶液中或熔融状态下导电的化合物为电解质,是电解质的有:①②⑧;
(2)某气体在标准状况下的密度为1.25g/L,气体摩尔质量M=22.4L/mol×1.25g/L=28g/mol,则14g该气体的物质的量为=0.5mol;
(3)10mL2.0mol L-1的Al2(SO4)3溶液中溶质的物质的量=0.010L×2.0mol/L=0.02mol,硫酸根离子物质的量n=0.02mol×3=0.06mol,用水稀释到100mL,所得溶液中的物质的量浓度=0.6mol/L;
(4)Mm+与Nn-具有相同的电子层结构,若N的核电荷数为a,则核外电子数=a+n,Mm+的核外电子数=a+n,M的质子数=a+n+m,质量数=质子数+中子数,则M的中子数=A-(a+m+n)。
18. 1s22s22p63s23p64s1 含 不含 离子键、极性共价键
现有原子序数小于20的A、B、C、D、E、F六种元素,它们的原子序数依次增大,已知B元素是地壳中含量最高的元素,则B是O元素;A和C的价电子数相同,B和D的价电子数也相同,且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的;则A是H,C是Na,D是S;C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数,且E原子的p轨道上电子比D原子的p轨道上电子多1个,则E是Cl元素;六种元素的基态原子中,F原子的电子层数最多且和A处于同一主族,则F是K元素;然后根据元素周期律及元素、化合物的性质分析解答。
根据上述分析可知:A是H,B是O,C是Na,D是S,E是Cl,F是K元素。
(1)C是Na,E是Cl,二者形成的化合物NaCl是离子化合物,用电子式表示其形成过程为:;
(2)F是K元素,根据构造原理,可知基态K原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p64s1;
(3)A是H,D是S,S原子最外层有6个电子,与2个H原子的电子形成2个共价键,使分子中每个原子都达到稳定结构,其电子式为:;H2S结构式为:H-S-H,在分子,S、H原子形成的是共价单键,共价单键属于σ键,而不含π键;
(4)A是H,B是O,C是Na,这三种元素形成的化合物是NaOH,为离子化合物,Na+与OH-之间以离子键结合,在阳离子OH-中H、O原子之间以共价键结合,因此NaOH中含有离子键和极性共价键。
19.(1) 能 不是 乙醚 O>C
(2) 加成反应(或还原反应)
(3) +H2→C2H5OC2H5+H2O 用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水
用乙醚萃取出青蒿素,之后过滤得到提取液,再通过蒸馏的方式分离乙醚和粗品。
(1)
青蒿素在超临界中有很强的溶解性,则能用超临界作萃取剂萃取青蒿素;“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”不是为了提取纤维素,而是为了提取青蒿素;青蒿素60℃以上易分解,四氯化碳沸点76.5℃,乙醚沸点为35℃,萃取之后需要蒸馏分离萃取剂和青蒿素,因此应选择乙醚作萃取剂;青蒿素是烃的含氧衍生物,含有C、H、O三种元素,元素的非金属性越强,其电负性越大,则青蒿素中电负性较大的两种元素为C、O,同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,则第一电离能:O>C,故答案为:能;不是;乙醚;O>C;
(2)
中两个氧之间有一对共用电子对,另外两个氧还各有一个单电子,其电子式为;青蒿素发生加成反应(或还原反应)生成双氢青蒿素,故答案为:;加成反应(或还原反应);
(3)
①与反应,只生成A和,根据质量守恒可知A的分子式为C4H10O2,则A的结构简式为,与H2发生反应+H2→C2H5OC2H5+H2O,故答案为:+H2→C2H5OC2H5+H2O;
②若的结构为,O→O键遇到还原剂时易断裂,实验c的产物中含有水,可用无水硫酸铜检验水,为了进一步确定的结构,实验d为用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水,故答案为:用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水。
20.(1)三口烧瓶
(2) +3 5
(3)尾气处理
(4)产生BF3,排出装置内的空气,避免影响产率
(5)冷水浴
(6)%
装置A中KBF4、B2O3和浓H2SO4加热制备 BF3,装置B盛有浓硫酸可干燥气体,装置C中 BF3与AlCl3高温加热制备BCl3,由于BF3沸点低,装置D采用冰水浴得到产品,装置E干燥管可以防止水蒸气进入体系,导致BCl3潮解,F装置用于尾气处理,据此解答。
(1)由图可知,仪器a的名称为三口烧瓶;
(2)根据正负化合价为零的原则可知,氟硼酸钾(KBF4)中B元素的化合价为+3价;F为9号元素,其电子排布式为1s22s22p5,其核外电子的空间运动状态由1s,2s,2p有3个轨道,一共5个轨道;
(3)该反应用到了BF3,且该物质可和氢氧化钠溶液反应,故装置F的作用为尾气处理;
(4)需要先加热装置A产生BF3气体,将体系中的空气排出,避免影响产率,故答案为:产生BF3,排出装置内的空气,避免影响产率;
(5)装置D是收集产品BCl3,其沸点为12.5℃,故应该采用冷水浴;
(6)由滴定消耗V2mLc2mol/L硫氰化钾溶液可知,25mL溶液中氯离子的物质的量为(c1×10—3V1—c2×10—3V2)mol,则a g样品中氯元素的含量为×100%=;
21. 50 将Sn2+全部氧化为Sn4+ 60% 偏低 NaOH SnO2、Fe2O3 H2SO4(或HCl) SnO2 在A、B装置间依次连接盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶
(2)Sn2+易被氧化,先加入Fe2(SO4)3将Sn2+全部氧化为Sn4+,再用K2Cr2O7标准液滴定,将Fe2+氧化为Fe3+,根据电子转移守恒,整个过程关系式为:3Sn~3Sn2+~6Fe3+~6Fe2+~Cr2O72-;
(3)锡石主要成分SnO2,含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2,要制备纯净SnO2,可先加入NaOH溶液,此时Al2O3、SiO2溶解,得到的沉淀1主要含SnO2、Fe2O3;SnO2常温下也难溶于酸,所以可以向沉淀1中加入稀硫酸或稀盐酸,此时Fe2O3溶解,得到的沉淀2为SnO2。
(1)元素锡比同主族碳的周期数大3,二者原子序数相差第三、四、五周期容纳元素种数之和,则Sn的原子序数为6+8+18+18=50;
(2)Sn2+易被氧化,先加入Fe2(SO4)3可将Sn2+全部氧化为Sn4+;
根据题意可知n(K2Cr2O7)= 0.02L×0.1mol/L=0.002mol,则根据分析中的数量关系可知n(Sn)= 0.002mol×3=0.006mol,锡粉样品中锡的质量分数为=60%;
若在滴定终点时俯视读数,读取的消耗的K2Cr2O7标准液的体积偏小,锡的质量分数偏低;
(3)根据分析可知试剂1为NaOH,沉淀1为SnO2、Fe2O3,试剂2为H2SO4(或HCl),沉淀2为SnO2;
(4)利用图示装置制取的氯气含有氯化氢和水蒸气,生成的SnCl4容易发生水解反应,改进方法是在A、B装置间依次连接盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶除去氯化氢和水蒸气。
22.(1) 铝 氯 氧 钠
(2)
(3)
(4) Ca(ClO)2 、
(5)O2和O3
A元素是地壳中含量最多的金属元素,故A是Al元素,B元素的原子其M层电子数比L层少1个电子,故B是Cl元素,C元素的原子得到2个电子,D元素的原子失去1个电子,所得到的微粒都具有与氖原子相同的电子层结构,故C是O元素,D是Na元素,据此分析回答问题。
(1)由以上分析可知,A是铝、B是氯、C是氧、D是钠;
(2)A是Al元素,A离子的结构示意图为;B是Cl元素,B离子的结构示图为;C是O元素,C的原子结构示意图;D是Na元素,D的原子结构示意图为;
(3)氯气和铝反应生成氯化铝,化学方程式为;
(4)漂白粉的主要成分是氯化钙和次氯酸钙,有效成分是次氯酸钙;次氯酸钙与水、二氧化碳反应生成碳酸钙和次氯酸,次氯酸光照易分解生成HCl和氧气,化学方程式为、;
(5)C是O元素,可以形成互为同素异形体的O2和O3。
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