内容正文:
2025届高三化学复习--无机推断题
1.(23-24高三下·四川眉山·期中)I.下列物品或设施: ①陶瓷餐具②砖瓦③混凝土桥墩④门窗玻璃⑤水晶镜片⑥石英钟⑦水晶项链⑧硅太阳能电池⑨石英光导纤维⑩计算机芯片
(1)含有硅单质的是 ,含有硅酸盐的是 。
(2)制取粗硅的化学反应方程式 。
Ⅱ .在下图所示的物质转化关系中,A是常见的气态氢化物,B是能使带火星的木条复燃的无色、无臭气体,E的相对分子质量比D的大17, G是一种紫红色金属单质(反应条件和部分生成物未列出)。
(3)反应②的离于方程式 。
(4)写出反应①的化学方程式 ,当反应消耗0.15mol物质D时,转移电子的数目为 。
Ⅲ. 某空间站的生命保障系统功能之一是实现氧循环,该保障系统中涉及到反应:CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(g),回答下列问题:
(5)以上反应过程中能量变化情况如图所示。CO2的电子式为 ,生成18 g H2O(g)时,向环境 (选填释放/吸收)能量为 kJ。
2.(23-24高三下·湖南邵阳·期中)元素周期表是学习物质结构和性质的重要工具,下面是元素周期表的一部分,表中所列字母A、D、E、G、Q、M、R分别代表某一化学元素。请用所给元素回答下列问题。
(1)R原子的价层电子排布式 ;原子核外有 种能量不同的电子。
(2)元素Fe在元素周期表中的位置是 。Fe3+与Fe2+的离子半径大小关系为Fe3+ Fe2+(填“大于”或“小于”)。
(3)M、D两种元素形成的化合物,其分子是 (填“极性分子”或“非极性分子”),含有的化学键类型是 (填“极性键”或“非极性键”)。D、Q的最高价氧化物形成的晶体相比,熔点较低的是 (用化学式表示)。
(4)下列各组多电子原子的能级能量比较不正确的是___________。
①2p=3p ②4s>2s ③4p>4f ④4d>3d
A.①④ B.①③ C.③④ D.②③
3.(22-23高三下·江苏盐城·开学考试)随着原子序数的递增,8种短周期元素(用字母表示)原子半径的相对大小、最高正化合价或最低负化合价的变化如图所示。请回答下列问题:
(1)f在元素周期表中的位置是 。
(2)比较d、e简单离子的半径大小 > (用化学式表示,下同),比较g、h的最高价氧化物的水化物的酸性强弱 > 。e和f元素的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式 。
(3)y是组成物质种类最多的元素,由y形成的一种单质具有空间网状结构,并且熔点高,硬度大,该单质属于 晶体。
(4)z与x元素形成一种四原子分子,写出其电子式 ,结构式 。
(5)d、g的单质分别与x的单质化合时,较容易的是 ;(用化学式表示,下同)形成的化合物热稳定性较差的是 ;沸点较高的是 ,其原因是 。
4.(23-24高三下·四川成都·阶段练习)已知A、B、C、D、E、F都是元素周期表中前四周期的元素,它们的原子序数依次增大。A是宇宙中含量最丰富的元素,B、D原子的L层有2个未成对电子。E比F原子序数小1,离子M层3d轨道电子为半满状态。请根据以上情况,回答下列问题:(答题时,用所对应的元素符号表示)
(1)写出基态F原子的电子排布式 。
(2)B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为 。
(3)A 、B、D三种元素可以形成组成为的分子,其中B原子采取杂化的是 (填结构简式)。
(4)的空间构型为 ,键角为 。
(5)临床建议服用维生素C促进的吸收,避免生成。与的离子半径大小关系为 (填写离子符号及大小关系)。
(6)E原子的原子结构示意图为: ,FD与稳定的是: 试从原子结构的角度解释 。
5.(23-24高三下·山东滨州·期末)离子液体是指在室温或接近室温时呈液态的盐类物质,某离子液体的结构如图。X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Q是地壳中含量最多的金属元素。
回答下列问题:
(1)该离子液体中存在的化学键类型有 。Y在元素周期表中的位置为 ,Z的气态氢化物的电子式为 。
(2)Z、Q、W形成的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。Q的最高价氧化物对应水化物与NaOH溶液反应的离子方程式为 。
(3)X和Z形成的18电子化合物甲是一种液态火箭燃料,已知甲的摩尔燃烧焓(298 K,101 kPa)为-622,写出甲在氧气中完全燃烧的热化学方程式 。
(4)Y、Z元素原子得电子能力的相对强弱:Y Z(填“>”或“<”),写出能证明两者得电子能力强弱的离子方程式 。
6.(23-24高三下·山东淄博·期末)在如图所示的物质转化关系中,A是简单气态氢化物,B是能使带火星的木条复燃的无色无味气体,E为强酸,G是一种紫红色金属单质(反应条件和部分产物未列出)。回答下列问题:
I.若E的相对分子质量比D的大17,则:
(1)A的电子式为 ,写出A的一种用途 。
(2)反应①的化学方程式为 。反应④体现了E的酸性和 性。
Ⅱ.若E的相对分子质量比D大18,则:
(3)C的化学式为 ,反应④的化学方程式为 。
(4)在I、Ⅱ条件下,下列说法正确的是 (填标号)。
a.D均为酸性氧化物
b.反应③均为氧化还原反应
c.C均可导致酸雨的形成
d.常温下E的浓溶液均能用铁制容器盛放
7.(23-24高三下·陕西渭南·期末)X、Y、Z、W、M、R是原子序数依次增大的前四周期元素,X的核外电子总数与其电子层数相同;Z和M同主族,W的原子序数为基态Y原子价电子数的3倍;基态R原子d轨道中成对电子数的对数与未成对电子数之比为2:3。由上述元素中的四种组成的两种化合物常用于合成阻燃材料,其结构简式如图所示:
(1)请写出X元素与M元素形成的18电子分子的电子式 。
(2)基态Y原子中能量最高的电子,其电子云在空间有 个伸展方向,原子轨道呈 形。
(3)某同学根据上述信息,推断基态Z原子的轨道表示式为,该同学所画的轨道表示式违背了 。
(4)下列W原子的核外电子布式中,能量最高的是 (填字母,下同),能量最低的是 。
a. b.
c. d.1s22s22p63s23p3
(5)请比较基态W原子、硫原子的第一电离能大小 (填“>”或“<”),并说明原因 。
(6)W、M形成的一种化合物以[WM4]+[WM6]-的形式存在,其中[WM6]-的空间结构为 ;下列对[WM6]-中心原子杂化方式推断合理的是 (填字母)。
A.sp2 B.sp3 C.sp3d D.sp3d2
(7)R位于元素周期表第 族,基态R原子价层电子的轨道表示式为 。
8.(23-24高三下·山东临沂·期中)Ⅰ.元素的“价—类”二维图体现了化学变化之美。部分含硫、氮物质的类别与硫元素和氮元素化合价的对应关系如图所示。回答下列问题:
(1)写出实验室利用两种固体物质制备物质R的化学方程式 。
(2)下列有关图中所示含N、S物质的叙述,错误的是 (填标号)。
a.在催化剂的作用下,R可将Y、Z还原为X
b.图中所示的物质中,Y、Z、C、E都属于电解质
c.用玻璃棒分别蘸取浓的R溶液和浓的W溶液,玻璃棒靠近时有白烟产生
d.Z、C、F均能与NaOH溶液反应,但不都是酸性氧化物
e.制备焦亚硫酸钠(Na2S2O5),从氧化还原反应的角度分析,可选择B和D反应
(3)物质R→Y是工业制硝酸的重要反应,其化学方程式是 。
(4)将32.64g铜与200mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解,产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。待产生的气体全部释放后,向溶液中加入280mL5mol•L﹣1
的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度为 。
Ⅱ.盐湖卤水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl﹣、)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料制备Li2CO3的工艺流程如图:
相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。
(5)滤渣Ⅰ的主要成分是Mg(OH)2和 (填化学式);精制Ⅱ的目的是 。
(6)操作X是向滤液中加入盐酸,若不进行该操作而直接浓缩,将导致 。
9.(23-24高三下·福建漳州·期末)部分短周期元素主要化合价与原子序数的关系如图,T、X、Y、Z、U、W、R是其中的七种元素。
回答下列问题:
(1)元素W在元素周期表中的位置是 。
(2)X、Y、W三种元素的简单离子半径由大到小的顺序是 (填离子符号),Y和Z最高价氧化物对应水化物的碱性较弱的是 (填化学式)。
(3)化合物可与反应,常用作潜艇的供氧剂,写出该反应的化学方程式 。
(4)硒(Se)位于第四周期,与W同主族。下列推断正确的是 (填标号)。
A.只具有还原性 B.Se的最低化合价是-2价 C.单质的氧化性:
(5)是一种无色晶体,固体中阴阳离子的个数比为1:1,该固体中含有的化学键是 ;受撞击完全分解产生Y和,故可应用于汽车安全气囊,若产生67.2L(标准状况下),至少需要 g。
10.(23-24高三下·安徽蚌埠·期末)元素周期律、周期表的学习具有重要意义,下表是元素周期表的一部分。
I:请参照元素①~⑨在表中的位置,回答下列问题:
(1)属于金属元素的有 (填元素符号)
(2)元素③的简单氢化物的电子式为 ,元素⑦在元素周期表的位置为 。
(3)元素⑤⑥⑦的最高价氧化物对应水化物碱性最强的是 (填化学式),元素⑤的最高价氧化物对应水化物与元素⑧的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式 。
Ⅱ:元素①②和④可以组成多种有机物,如下:
a. b. c.
d. e.
按要求回答下列问题:
(4)与a互为同系物的是 (填字母)。
(5)写出一种与c互为同分异构体的结构简式 。
11.(23-24高三下·宁夏石嘴山·期末)某无色强酸性溶液中可能含有Na+、NH、Mg2+、Cu2+、[Al(OH)4]-、HCO、NO、I-、Cl-中的若干种。为了确定溶液组成,进行如下实验:
请回答下列问题:
(1)不通过实验就可以确定不存在的离子有 。
(2)产生气体X的离子方程式为 。
(3)检验气体Y的实验方法是 。
(4)在一定条件下气体X和气体Y发生反应生成一种单质和液态氧化物,写出化学方程式: 。
(5)通过上述实验,一定存在的离子是 ;可能存在的离子是 ;一定不存在的离子是 (填离子符号)。
12.(2024高三下·山东济南·学业考试)现有部分短周期元素的性质或原子结构如表:
元素编号
元素性质或原子结构
T
M层上有6个电子
X
短周期中原子半径最大的主族元素
Y
常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性
Z
元素最高化合价是+7价
(1)元素T在周期表中的位置为 。
(2)元素X、Y的简单离子中,半径较小的是: (填离子符号)。
(3)元素Z与元素T相比,非金属性较强的是 (填元素符号),下列表述中能证明这一事实的是 。
①常温下Z的单质是气体,T的单质是固体
②Z的氢化物比T的稳定
③Z最高价氧化物对应水化物的酸性比T的强
(4)X、Z元素的最高价氧化物对应的水化物之间反应的离子方程式为 。
13.(23-24高三下·云南红河·阶段练习)现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H,它们之间的相互转化关系如图所示(图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出)。请回答问题:
(1)写出下列物质的化学式:C. ,丙. 。
(2)写出实验室制备黄绿色气体乙的化学方程式: 。
(3)写出反应⑤的离子方程式: ,该反应证明F中的阳离子有 (填“氧化性”或“还原性”)。
(4)G溶液常用于腐蚀覆铜印刷电路板,腐蚀结束后,通过图所示两步可分离出铜,并实现G溶液再生:“试剂a”和“操作”分别为 、 。
14.(23-24高三上·安徽马鞍山·期末)下表列出了①-⑨九种元素在元素周期表中的位置:
请按要求回答下列问题:
(1)考古工作者利用元素②的一种中子数为8的核素测定一些文物的年代,该原子符号是 ,它的最高价氧化物的电子式为 。
(2)①④形成的化合物的化学键类型为 ,③形成的单质的结构式为 。
(3)④⑤⑥的原子半径由大到小的顺序为 (填元素符号)。
(4)元素⑤⑥⑦形成的最高价氧化物对应的水化物中碱性最强的是 (填化学式)。
(5)⑧和⑨简单氢化物的稳定性较强是 (填化学式)。
(6)用电子式表示元素⑤和⑧形成的化合物的形成过程: 。
(7)写出能证明⑤的金属性强于⑥的化学事实 (任写一条)。
15.(23-24高三下·河北承德·期末)某化学兴趣小组设计实验探究物质M的组成,实验流程如图所示,实验中加入的盐酸和NaOH溶液均过量。常温下,M和C均为固体,二者所含元素不完全相同,B为常见的无色液体,A、M、B、C均为二元化合物,反应①为。
已知:“淡黄色沉淀”为单质;反应②得到的“溶液”中不含与“淡黄色沉淀”相同的元素。
(1)列举“红棕色固体”的一种用途: 。简述“过滤、洗涤”后的沉淀在“空气中灼烧”生成“红棕色固体”的原因: 。
(2)组成物质C的元素为 (填元素符号);物质B的化学式为 。
(3)向溶液E中通入直至过量,可观察到的现象: 。
(4)C与盐酸反应的离子方程式为 ,该反应中HCl体现了 性。
(5)物质M中两种原子的个数比为 。
16.(23-24高三下·山西·阶段练习)元素周期表与元素周期律在化学学习研究中有很重要的作用。Q、W、X、Y,Z是元素周期表中原子序数依次增大的五种短周期主族元素,这五种元素和元素M的信息如下表所示。
元素
信息
Q
元素Q的一种单质可用于制作铅笔芯
W
元素W的一种单质可用于供给呼吸
X
X元素的最高价氧化物对应的水化物在第三周期中碱性最强
Y
元素Y与W同族
Z
Z元素的最高化合价为+7价
M
元素M的一种氧化物是具有磁性的黑色晶体
回答下列问题:
(1)M在元素周期表中的位置是 。
(2)X的元素符号为 ,写出元素W的常见单质和元素X的单质在加热条件下生成的物质L与W的简单氢化物发生反应的化学方程式: 。
(3)元素N与元素Z同主族,且N元素位于Z元素的下一周期,则常温下元素N的单质颜色为 ,Z、N的简单气态氢化物的稳定性:___________>___________(填化学式) 。
(4)下列对于Q元素及其化合物的推断正确的是 (填字母)。
A.Q的最低负价与最高正价的代数和为0
B.Q的简单氢化物的稳定性强于W的简单氢化物的稳定性
C.Q的氧化物均有毒
(5)写出M元素的单质与W元素的简单气态氢化物发生反应生成具有磁性的黑色晶体的化学方程式: ,该反应每生成标准状况下气体,转移 电子。
17.(23-24高三下·湖北荆州·阶段练习)W、X、Y和Z都是元素周期表中前20号元素,已知:
①W的阳离子和Y的阴离子具有相同的核外电子排布,且能形成组成为W2Y的化合物;
②Y 和Z属同族元素,他们能形成两种常见化合物;
③X和Z属同一周期元素,他们能形成两种气态化合物;
④W和Z能形成组成为W2Z和W2Z2的化合物;
⑤X和Y不在同一周期,他们能形成组成为XY2的化合物。请回答:
(1)Y元素名称是 。
(2)用一方程式证明Y与X非金属性的强弱 ,证明Y与Z非金属性的强弱 。
(3)标准状况22.4LXZ2通过足量的W2Z2时,转移的电子数是 ,W2Z2的质量将增加 g。
(4)观察W元素的焰色的操作注意事项 。
18.(23-24高三下·福建泉州·期中)研究重要元素及其化合物的性质,可以有效改善人类的生存环境。按要求回答问题:
(1)历史上使用过的铜钱币的材质属于 (选填“纯铜”或“铜合金”)。
(2)下图是氮元素的价~类二维关系图,则:
①物质a~h中,有两种在常温下可以直接发生化合反应,它们是 (用化学式表示)。
②c中混有少量d,为了得到纯净干燥的c,需要用到的除杂试剂有 (填物质名称)。
③下列关于图中各物质的说法错误的是 (选填字母)。
A.从氧化还原角度分析,b、c、d、h均可能成为酸e的还原产物
B.氧化物d与水反应生成酸e,所以d属于酸性氧化物
C.盐h中阳离子的鉴别操作是:取少量待测溶液于试管中,加入氢氧化钠溶液,稍微加热,再用蓝色石蕊试纸检验产生的气体
D.汽车中的净化装置可发生c→b的转化,实现有毒气体c的无害化处理
(3)已知A、B、C、D、E、M、G、N等物质有如下转化关系:
则:单质C与冷浓“难反应”的原因是 ;
写出“溶液”反应的离子方程式 。
(4)硝酸是工业三大强酸之一,在生产、研究中有广泛的用途。
①已知硝酸具有挥发性、酸性、强氧化性、不稳定性等性质。写出体现硝酸不稳定性的化学方程式 。
②硝酸生产的关键一步是氨在加热条件下的催化氧化,该过程可能发生生成的副反应,此副反应的化学方程式为 。
③某学生拟通过计算判断混合酸溶液中硝酸与硫酸配比与溶解铜的质量的关系。现有200ml硝酸和硫酸的混合液,混合液中两种酸的物质的量浓度之和是,向混合液中加入足量的铜粉,加热充分反应,所得溶液中的物质的量浓度最大值为(忽略反应前后溶液体积变化) 。
19.(2024高三下·江苏·竞赛)以锗石矿A(化学式为)为原料,可以实现如下转化。
已知:Ge与Si同族,固体D为氧化物
请回答:
(1)D的化学式为 ,液体E的沸点 (填“高于”或“低于”)。
(2)下列说法不正确的是___________。
A.气体B是形成酸雨的成分之一 B.固体C中可能含有
C.也能与浓盐酸反应 D.键强于键
(3)已知液体E以物质的量之比1∶1与反应,该反应可用来构建键,写出步骤Ⅲ的化学方程式 。
(4)写出溶液G中所有的阴离子 ,设计实验证明溶液G中含有Cu元素 。
20.(23-24高三下·四川成都·期中)元素X、Y、Z、W、M为元素周期表中前四周期元素;有机物A()是形成蛋白质的基本组成单位之一,是人体的重要营养物质;M为金属,原子最外层只有1个电子,且生活中常用于作导线。回答下列问题:
(1)元素Y的名称为 ,基态Z原子的结构示意图为 ,基态W原子核外电子的空间运动状态数为 。
(2)有机物A分子的官能团名称是 。
(3)元素W与M形成的某种晶体结构如图所示(白球为W):
①该晶体的化学式为 ;
②该晶体中距W原子最近的M原子数目为 ,距W原子最近的W原子数目是 。
③若该晶体的密度为,则晶胞中W原子与M原子的最短距离为 pm(列出计算式即可)
21.(22-23高三上·贵州·阶段练习)A是一种淡黄色粉末,B的焰色试验为黄色,存在如下转化(部分反应物或生成物已略去)。
回答下列问题
(1)A是 (填化学名称),其中阴离子和阳离子的个数比为 ;
(2)写出单质E的一种同素异形体 ;
(3)A与水反应的离子方程式为 ;
(4)向装有1gC的试管中加入少量水,可观察到 ;
(5)若C中含有D的杂质,则可以通过 除去D,其化学反应方程式为 。
22.(23-24高三下·广西百色·期中)元素周期表的一部分如图,表中每一序号分别代表一种元素。回答下列问题。
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
……
(1)⑧元素的简单离子的结构示意图为 ,⑨元素在周期表中的位置为 。
(2)④元素和⑤元素形成的某种化合物A可以做供氧剂,A与②元素的最高价氧化物反应的化学方程式为 。
(3)⑤元素的焰色为 色,⑤元素最高价氧化物对应的水化物溶液与⑥元素形成的单质反应的离子方程式为 。
(4)③元素、⑧元素的最简单气态氢化物接触时会有白烟产生,该白烟为 (填化学式);②元素、③元素、④元素的最简单氢化物稳定性由强到弱的顺序为 。
(5)⑦元素和⑧元素中的最高价氧化物对应水化物的酸性更强的为 (填化学式)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
学科网(北京)股份有限公司
参考答案:
1.(1) ⑧⑩ ①②③④
(2)
(3)3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O
(4) 3NO2+H2O=2HNO3+NO 0.1NA
(5) 释放 81
【分析】Ⅱ.B是能使带火星的木条复燃的无色、无臭气体,B为O2,G是一种紫红色金属单质,G为Cu单质,A是常见的气态氢化物,能与氧气反应生成C和F,则C和F分别为氧化物和H2O中的一种,而C和氧气反应生成D,C为氧化物,F为水,D与水反应得到E,E能与Cu反应得到C,S元素和N元素都可以满足,但是,E的相对分子质量比D的大17,可推知E为HNO3,D为NO2,则A为NH3,C为NO,据此分析解题。
【详解】(1)硅为良好的半导体材料,可用于制太阳能、计算机芯片,即含有硅单质的是⑧硅太阳能电池和⑩计算机芯片;陶瓷、砖瓦、水泥、玻璃的成分是硅酸盐:①陶瓷餐具②砖瓦③混凝土桥墩④门窗玻璃;故答案为:⑧⑩;①②③④;
(2)用碳还原二氧化硅制取粗硅,发生的化学反应方程式为:;
(3)由分析可知,反应②即Cu和稀硝酸反应生成NO,故该反应的离子方程式为:3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O;
(4)由分析可知,反应①即NO2和H2O反应生成HNO3和NO,该反应的化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO,反应中每消耗3molD即3mol NO2转移2mol电子,故当反应消耗0.15mol物质D时,转移电子的数目为0.1NA,故答案为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;0.1NA;
(5)
CO2的电子式为:,由题干反应过程中的能量变化示意图可知,该反应的热化学方程式为:,故可知生成18gH2O(g)时,向环境释放能量为81kJ,故答案为:;释放;81。
2.(1) 5
(2) 第四周期VIII族 小于
(3) 非极性分子 极性键 CO2
(4)B
【分析】由元素在元素周期表中的相对位置可知,A为H元素、D为C元素、E为N元素、G为Na元素、Q为Si元素、M为S元素、R为Cl元素。
【详解】(1)氯元素的原子序数为17,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p5,价电子排布式为3s23p5;原子核外有1s、2s、2p、3s、3p共5种能量不同的电子,故答案为:3s23p5;5;
(2)铁元素的原子序数为26,位于元素周期表第四周期VIII族,故答案为:第四周期VIII族;Fe元素的原子核内质子数是26,Fe3+核外有23个电子,Fe2+核外有24个电子,二者都属于同一元素,原子核内质子数相同,离子核外电子数越少,电子受到的吸引力就越强,离子半径就越小,所以离子半径大小关系为:Fe3+<Fe2+;
(3)二硫化碳的空间构型为直线形,是含有极性键的非极性分子;二氧化碳为熔沸点低的分子晶体,二氧化硅为熔沸点很高的原子晶体,所以两种氧化物中熔点较低的是二氧化碳,故答案为:非极性分子;极性键;CO2;
(4)①不同能层的同一能级电子的能量大小关系是:电子所处的能层序数越大,原子的能量就越高,所以①错误,②④正确;对于处于同一能层不同能级的电子的能量大小关系是:s<p<d<f,所以原子的能量大小关系为:4p<4f,③错误,故上述说法中错误的是①③,故选B。
3.(1)第三周期ⅢA族
(2) O2- Na+ HClO4 H2SO4
(3)共价
(4)
(5) O2 H2S H2O 水能形成分子间氢键
【分析】同周期主族元素从左到右,半径依次减小,最高正化合价降低。根据原子半径的相对大小、最高正化合价或最低负化合价的变化图,可知X是H元素、y是C元素、z是N元素、d是O元素、e是Na元素、f是Al元素、g是S元素、h是Cl元素。
【详解】(1)f是Al元素,在元素周期表中的位置是第三周期ⅢA族;
(2)O2-和Na+电子层结构相同,电子层结构相同的离子,核电荷数数越大、半径越小,所以离子的半径大小O2->Na+;同周期主族元素从左到右非金属性增强,最高价氧化物的水化物的酸性增强,最高价氧化物的水化物的酸性强弱HClO4>H2SO4。Al(OH)3和NaOH反应生成,反应的离子方程式为。
(3)C是组成物质种类最多的元素,由C形成的一种单质具有空间网状结构,并且熔点高,硬度大,该晶体为金刚石,该单质属于共价晶体。
(4)
N与H元素形成一种四原子分子为NH3,其电子式为,结构式为。
(5)同主族元素从上到下,非金属性减弱,非金属性越强,其单质越易与氢气反应,生成的气态氢化物越稳定,S、O2分别与H2化合时,较容易的是O2,形成的化合物热稳定性较差的是H2S;水分子间能形成氢键,所以沸点较高的是H2O。
4.(1)或
(2)C<O<N
(3)CH3OH
(4) 正四面体
(5)Fe3+<Fe2+
(6) Fe2O3 FeO中Fe2+的价电子排布式为3d6,Fe2O3中Fe3+的价电子排布式为3d5,3d5半充满状态更稳定
【分析】A是宇宙中含量最丰富的元素,则A为H元素;B、D原子的L层有2个未成对电子,外围电子排布式分别为2s22p2、2s22p4,故B为C元素、D为O元素;C的原子序数介于碳、氧之间,故C为N元素;F3+离子M层3d轨道电子为半满状态,则F原子价电子排布式为3d64s2,故F为Fe元素;E比F原子序数小1且位于同一族,则E为Mn元素,综合可知A、B、C、D、E、F分别是H、C、N、O、Mn、Fe元素,。
【详解】(1)F3+离子M层3d轨道电子为半满状态,F为Fe,则F原子核外电子排布式为或。
(2)同周期主族元素随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,N元素原子2p轨道为半充满稳定结构,第一电离能高于同周期相邻元素的,故第一电离能:C<O<N。
(3)H2CO、H4CO、H2CO2分子分别为HCHO、CH3OH、HCOOH,只有CH3OH中碳原子形成4个价键,C原子采取sp3杂化,故答案为:CH3OH。
(4)的中心N原子价层电子对数为4+=4,无孤对电子,空间构型是正四面体形,键角为。
(5)Fe3+与Fe2+的离子电子层数相同,核电荷数相同,核外电子数越多,微粒半径越大,故半径关系为:Fe3+<Fe2+。
(6)
E为Mn元素,锰的原子序数为25,因此原子结构示意图为:;
根据分析可知,FD为FeO,为Fe2O3,更稳定的是:Fe2O3,原因是:FeO中Fe2+的价电子排布式为3d6,Fe2O3中Fe3+的价电子排布式为3d5,3d5半充满状态更稳定,故更稳定的是Fe2O3;
故答案为:;Fe2O3;FeO中Fe2+的价电子排布式为3d6,Fe2O3中Fe3+的价电子排布式为3d5,3d5半充满状态更稳定。
5.(1) 离子键、共价键 第二周期ⅣA族
(2) Cl->N3->Al3+ Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-
(3)N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ∆H=-622
(4) < CO+2H+=H2O+CO2 ↑(合理均可)
【分析】X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,Q是地壳中含量最多的金属元素,Q为Al元素,W与Q形成一个Q-W键,W为Cl元素。X为H,Y能形成4个单键,Y为C,Z为N元素。
【详解】(1)
阴、阳离子间形成离子键,Al-Cl、C-N、C-H、C-C形成共价键,该离子液体中存在的化学键类型有离子键、共价键。Y为C,Y在元素周期表中的位置为第二周期ⅣA族,Z的气态氢化物NH3 的电子式为。故答案为:离子键、共价键;第二周期ⅣA族;;
(2)电子层数越多,原子或离子的半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,对核外电子的吸引能力越强,离子半径越小,Z、Q、W形成的简单离子半径由大到小的顺序为Cl->N3->Al3+。Q的最高价氧化物对应水化物Al(OH)3与NaOH溶液反应生成四羟基合铝(Ⅲ)酸钠,离子方程式为Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-。故答案为:Cl->N3->Al3+;Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-;
(3)X和Z形成的18电子化合物甲是一种液态火箭燃料,甲为N2H4,已知甲的摩尔燃烧焓(298 K,101 kPa)为-622,甲在氧气中完全燃烧生成氮气和水,热化学方程式N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ∆H=-622。故答案为:N2H4(l)+O2(g)=N2(g)+2H2O(l) ∆H=-622;
(4)周期表中同主族从下到上,同周期从左到右,元素的非金属性增强,C、N元素原子得电子能力的相对强弱:Y<Z,元素的非金属性增强,最高价氧化物对应的水化物的酸性增强,能证明两者得电子能力强弱的反应是碳酸盐与硝酸反应生成二氧化碳和水,离子方程式CO+2H+=H2O+CO2 ↑(合理均可)。故答案为:<;CO+2H+=H2O+CO2 ↑(合理均可)。
6.(1) 做制冷剂
(2) 4NH3+5O26H2O+4NO 氧化
(3) SO2 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(4)cd
【分析】I.B能使带火星的木条复燃的无色无味气体,则B是氧气,G是一种紫红色金属单质,则G是铜,A是常见的气态氢化物,能与氧气反应生成C与F,C能与氧气反应生成D,则C为氧化物,F是水,D与水反应得到E,E能与Cu反应得到C,中学中N、S元素化合物符合转化关系,由于E的相对分子质量比D大17,可推知E为硝酸、D是NO2,则A是氨气,C是NO;
Ⅱ.B是能使带火星的木条复燃的无色、无味气体,则B为O2,E的相对分子质量比D的大18,则说明F为H2O,G是一种紫红色金属单质,则G为Cu,A是常见的气态氢化物,与氧气可反应生成C和水,C与氧气继续反应可生成D。D与水发生化合反应生成E,E与Cu反应可生成C,则A为H2S,C为SO2,D为SO3,E为H2SO4,据此分析解答。
【详解】(1)
根据分析A是氨气,分子中H与N以共用电子对形成,属于共价化合物,其电子式为:;液氨气化时吸收热量,可做制冷剂;
(2)A是氨气,B是氧气,发生催化氧化生成水和NO,反应①的化学方程式为4NH3+5O26H2O+4NO,反应④为铜和稀硝酸的反应,反应的离子方程式为3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O,体现了硝酸的酸性和氧化性;
(3)根据分析C的化学式为SO2,反应④为铜和浓硫酸加热下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
(4)a.在I条件下,D是NO2,二氧化氮和水反应生成硝酸和NO,NO2不是酸性氧化物,故a错误;
b.在II条件下,D是SO3,E为H2SO4,反应③是三氧化硫和水反应生成硫酸,无元素化合价发生变化,不是氧化还原反应,故b错误;
c.在I条件下,C是NO,能被氧化为二氧化氮,继续与水反应生成硝酸,形成硝酸型酸雨,在II条件下,C为SO2,形成硫酸型酸雨,C均可导致酸雨的形成,故c正确;
d.在I条件下E为HNO3,在II条件下E为H2SO4,常温下浓硝酸、浓硫酸均具有强氧化性,能使铁发生钝化反应,均能用铁制容器盛放,故d正确;
故选cd。
7.(1)
(2) 3 哑铃
(3)泡利原理
(4) a d
(5) > P的3p轨道半充满更稳定,P的第一电离能大于S
(6) 正八面体形 d
(7) Ⅷ
【分析】X、Y、Z、W、M、R是原子序数依次增大的前四周期元素,X的核外电子总数与其电子层数相同,则X为H元素;由两种化合物结构图可知,W元素可形成5个价键,Y元素可形成3个价键,且W的原子序数为基态Y原子价电子数的3倍,则Y为N元素,W为P元素;Z和M同主族,且结构图中均形成1个价键,则Z为F元素,M为Cl元素;基态R原子d轨道中成对电子数的对数与未成对电子数之比为2:3,可知3d轨道有7个电子,价层电子排布式为3d74s2,则R为Co元素。综上所述,X、Y、Z、W、M、R依次为H、N、F、P、Cl、Co,据此分析解答。
【详解】(1)
X元素与M元素形成的18电子的分子为HCl,其电子式为;
(2)基态N原子中能量最高的电子在2p能级,其电子云在空间有3个伸展方向,原子轨道呈哑铃形;
(3)一个轨道最多容纳两个电子,且自旋方向相反,该同学所画的轨道表示式违背了泡利原理;
(4)W为P元素,a、b、c为激发态P原子,4s能级能量更高,则能量最高的是a.;d是基态P原子,则能量最低的是d.1s22s22p63s23p3;
(5)P和S的价层电子排布式分别为3s23p3、3s23p4,由此可知P的3p轨道半充满更稳定,失去一个电子较难,所以P的第一电离能大于S;
(6)[PCl6]-中P形成6条共价键,无孤电子对,价层电子对数为6,空间构型为正八面体形,[PCl6]-中P原子价层电子对数为6,选项中只有sp3d2的杂化轨道数为6,因此[PCl6]-中P原子采用sp3d2杂化,答案选d;
(7)
R为Co,位于元素周期表第Ⅷ族,基态Co原子价层电子的轨道表示式为。
8.(1)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(2)be
(3)4NH3+5O24NO+6H2O
(4)9.5mol/L
(5) CaSO4 Ca2+转化为CaCO3(或除去精制Ⅰ所得滤液中的Ca2+),提高Li2CO3纯度
(6)浓缩液中因浓度过大使得Li+过早沉淀,即浓缩结晶得到的NaCl中会混有Li2CO3,最终所得Li2CO3的产率减小
【分析】根据价类二维图可知,A为H2S,B为S,C为SO2,D为H2SO3,E为H2SO4,F为SO3;R为NH3,X为N2,Y为NO,Z为NO2,W为HNO3。
【详解】(1)R为NH3,实验室利用两种固体物质加热制备物质NH3的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O;
(2)a.NH3具有还原性,在催化剂的作用下,R(NH3)可将Y(NO)、Z(NO2)还原为X(N2),故a正确;
b.A为H2S,B为S,C为SO2,D为H2SO3,E为H2SO4,F为SO3;R为NH3,X为N2,Y为NO,Z为NO2,W为HNO3,在水溶液里或熔融状态下能够导电的化合物称为电解质,常见的电解质有酸、碱、盐、水、活泼金属氧化物,故图中所示的物质中,属于电解质的为A、D、E、W,故b错误;
c.R为NH3,W为HNO3,浓硝酸、氨水具有挥发性,用玻璃棒分别蘸取浓的R溶液(氨水)和浓的W溶液(HNO3),二者挥发出NH3和HNO3反应产生白色NH4Cl固体小颗粒,故玻璃棒靠近时有白烟产生,故c正确;
d.Z(NO2)、C(SO2)、F(SO3)均能与NaOH溶液反应,但只有C(SO2)、F(SO3)是酸性氧化物,Z(NO2)不是酸性氧化物,故d正确;
e.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)中S的价态为+4价,制备焦亚硫酸钠(Na2S2O5),从氧化还原反应的角度分析,不可选择B(0价的S)和D(+4价的H2SO3)反应,故e错误;
故答案为:be;
(3)氨气经催化氧化生成NO和水,反应方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O;
(4)Cu与硝酸反应生成的气体为NO、NO2混合物,反应为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O和3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,32.64gCu的物质的量==0.51mol,失去电子的物质的量为1.02mol,混合气体的物质的量=0.5mol;向反应后溶液中加入NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,反应为Cu(NO3)2+2NaOH═Cu(OH)2↓+2NaNO3和NaOH+HNO3=NaNO3+H2O,此时溶液中溶质为NaNO3,由钠离子守恒n(NaNO3)=n(NaOH)=0.28L×5mol/L=1.4mol,根据氮原子守恒可知n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO2+NO)=1.4mol+0.5mol=1.9mol,故原硝酸溶液的物质的量浓度为=9.5mol/L;
(5)
盐湖卤水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl﹣、)加入生石灰得到滤渣I是CaSO4和Mg(OH)2,滤液中有Na+、Li+、Cl-和Ca2+离子,通过精制II加入纯碱,滤渣II是CaCO3,滤液中有Na+、Li+、Cl-和碳酸根离子等,操作X是加入盐酸除去碳酸根离子,再通过浓缩得到NaCl,滤液再加入饱和碳酸钠溶液,得到碳酸锂沉淀。滤渣I的主要成分是CaSO4、Mg(OH)2,由于CaSO4微溶于水,精制Ⅰ所得滤液中还含有一定浓度的Ca2+,还需要除去Ca2+,因此,精制Ⅱ的目的是:加入纯碱将精制Ⅰ所得滤液中的 Ca2+转化为CaCO3 (或除去精制Ⅰ所得滤液中的 Ca2+),提高Li2CO3纯度;
(6)操作X是为了除去剩余的碳酸根离子,为了防止引入杂质离子,应选择的试剂是盐酸;加入盐酸的目的是:除去剩余的碳酸根离子,若不进行该操作而直接浓缩,将导致浓缩液中因浓度过大使得Li+ 过早沉淀,即浓缩结晶得到的NaCl中会混有Li2CO3,最终所得Li2CO3 的产率减小。
9.(1)第三周期ⅥA族
(2)
(3)
(4)B
(5) 离子键、共价键(或非极性键) 130
【分析】根据元素化合价何原子序数可知,T主要化合价为+5价和-3价,则T为氮元素,X主要化合价为-2价,则X为氧元素,Y主要化合价为+1价,则Y为钠元素,Z主要化合价为+3价,则Z为铝元素,U主要化合价为+4价和-4价,则U为硅元素,W主要化合价为+6价和-2价,则W为硫元素,R主要化合价为+7价和-1价,则R为氯元素,据此回答。
【详解】(1)由分析可知,W为硫元素,在元素周期表中的位置为:第三周期ⅥA族,故答案为:第三周期ⅥA族;
(2)①X、Y、W三种元素对应的简单离子分别为:、、,离子半径电子层数越多,离子半径越大;电子层结构相同时,核电荷数越大,粒子半径越小,则X、Y、W三种元素的简单离子半径由大到小的顺序为:>>,故答案为:>>;
②Y和Z最高价氧化物对应水化物分别为NaOH和Al(OH)3,氢氧化钠为强碱,氢氧化铝为弱碱,故答案为:Al(OH)3;
(3)化合物Y2X2为Na2O2,与CO2反应,生成碳酸钠和氧气,化学方程式为:,故答案为:;
(4)A.SeO2中硒化合价为+4价,处于中间价态,既具有氧化性也有还原性,故A项错误;
B.Se与S同族,最外层电子数为6,最多得到2个电子,最低化合价为-2价,故B项正确;
C.单质氧化性同主族从上到下,氧化性逐渐减弱,故单质的氧化性:Se<S,故C项错误;
故答案为:B;
(5)①YT3是一种无色晶体,固体中阴阳离子的个数比为1:1,该固体为NaN3,该分子由Na+和构成,存在离子键,中存在非极性共价键,故答案为:离子键、共价键(或非极性键);
②YT3为NaN3,受撞击完全分解产生Na和N2,化学方程式为:,标准状况下,N2的体积为67.2L,,根据关系式:,n(NaN3)=2mol,,故答案为:130;
10.(1)Na、Mg、Al、K
(2) 第3周期ⅢA族
(3) NaOH
(4)d
(5)
【分析】根据元素在周期表中的位置,可知①为H,②为C,③为N,④为O,⑤为Na,⑥为Mg,⑦为Al,⑧为Cl,⑨为K。
【详解】(1)属于金属元素的有:Na、Mg、Al、K;
(2)
③为N,简单氢化物的电子式为:;⑦为Al,在元素周期表的位置为:第3周期ⅢA族;
(3)⑤为Na,⑥为Mg,⑦为Al,同周期从左往右金属性减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,则元素⑤⑥⑦的最高价氧化物对应水化物碱性最强的是:NaOH;⑤为Na,⑧为Cl,元素⑤的最高价氧化物对应水化物NaOH与元素⑧的最高价氧化物对应水化物HClO4反应的离子方程式为:;
(4)结构相似,组成上相差一个或若干个CH2的有机物之间互为同系物。a为甲烷,属于烷烃,与a互为同系物的是d正戊烷,选d;
(5)分子式相同,结构不同的物质之间互为同分异构体,则与c互为同分异构体的为。
11.(1)Cu2+、[Al(OH)4]-、HCO
(2)3Fe2++NO+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O
(3)湿润的红色石蕊试纸变蓝
(4)6NO+4NH3=5N2+6H2O
(5) NH、NO Na+、Mg2+、Cl- Cu2+、[Al(OH)4]-、HCO、I-
【分析】溶液为无色,故不含Cu2+,由“强酸性溶液”排除了[Al(OH)4]-、,加入FeCl2溶液,产生气体,说明溶液中含有硝酸根,硝酸根在酸性条件下具有强氧化性,将Fe2+氧化为Fe3+,生成NO气体,且I-具有还原性,与硝酸不共存,加入NaOH产生气体,说明溶液中含有铵根,生成气体Y为氨气,沉淀为Fe(OH)3;综合分析,一定存在的离子是、;一定不存在的离子是[Al(OH)4]-、Cu2+、、I-;无法确定的离子为:Na+、Mg2+、Cl-;
【详解】(1)根据分析,不通过实验就可以确定不存在的离子有Cu2+、[Al(OH)4]-、;
故答案为:Cu2+、[Al(OH)4]-、;
(2)根据分析,产生气体X为NO,;
故答案为:;
(3)气体Y为氨气,是碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
故答案为:湿润的红色石蕊试纸变蓝;
(4)气体X为NO气体,Y为氨气,二者反应生成N2和水,反应的化学方程式为6NO+4NH3=5N2+6H2O;
故答案为:6NO+4NH3=5N2+6H2O;
(5)根据分析,一定存在的离子是、;一定不存在的离子是[Al(OH)4]-、Cu2+、、I-;无法确定的离子为:Na+、Mg2+、Cl-;
故答案为:、;Na+、Mg2+、Cl-;[Al(OH)4]-、Cu2+、、I-。
12.(1)第3周期第VIA族
(2)
(3) Cl ②③
(4)
【分析】T中M层上有6个电子,则T为16号元素S,X为短周期中原子半径最大的主族元素,则X为Na元素,Y单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性,则Y为N元素,Z元素最高化合价是+7价,则Z为Cl元素,据此解答。
【详解】(1)元素T为硫元素,有三个电子等,最外层电子为6,在元素周期表的位置为第3周期第VIA族,故答案为:第3周期第VIA族;
(2)元素X、Y的简单离子分别为Na+、N3-最外层电子数相同的离子,核电荷数大的半径小,故答案为:;
(3)元素Z与元素T分别为Cl、S,同周期从左到右非金属性逐渐增强,故Cl的非金属性大于S的非金属性,非金属性越强,则其气态氢化物的越稳定,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,故答案为:Cl;②③;
(4)X、Z元素的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、HClO4,其发生反应的离子方程式为,故答案为。
13.(1) Fe HCl
(2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3) 还原性
(4) 过量铁粉 过滤
【分析】金属单质A焰色反应为黄色,则A为Na,,则气体甲为H2,D溶液为NaOH溶液,金属B可与NaOH溶液反应生成H2,故金属B为Al,黄绿色气体乙为Cl2,由于,则气体丙为HCl,物质E为盐酸,红褐色沉淀H为Fe(OH)3,则G溶液为FeCl3,F溶液为FeCl2,金属C为Fe,据此进行解答。
【详解】(1)根据分析可知,C为Fe,丙为HCl;
(2)实验室制Cl2的反应为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
(3)反应④氯气将亚铁离子氧化为铁离子,离子方程式,铁元素化合价升高,证明F中的阳离子亚铁离子具有还原性。故答案为:;还原性;
(4)G溶液为氯化铁溶液,常用于腐蚀覆铜印刷电路板,铁离子将铜氧化而溶解,相关的离子方程式。腐蚀结束后,加入过量铁粉、过滤,得到b为铜,X为氯化亚铁,过滤分离出铜,通入氯气,实现G溶液再生,“试剂a”和“操作”分别为过量铁粉、过滤。故答案为:;过量铁粉;过滤:
14.(1) 14C或
(2) 共价键 N≡N
(3)Na>Mg>O
(4)NaOH
(5)HCl
(6)
(7)氢氧化钠碱性强于氢氧化镁的碱性(或钠比镁易与水或酸反应)
【分析】根据各元素在元素周期表中位置,可判断①~⑨元素分别为:H、C、N、O、Na、Mg、Al、S、Cl。
【详解】(1)
②为C元素,其一种中子数为8的核素测定一些文物的年代,该原子符号:14C或;它的最高价氧化物为二氧化碳,电子式:;
(2)①④分别为H元素和O元素,可形成化合物水或过氧化氢,水中含极性共价键,过氧化氢中含极性共价键和非极性共价键;③为N元素,其单质为氮气,分子中N原子间形成3个共价键,其单质的结构式:N≡N;
(3)电子层数越大,原子半径越大,电子层数相同,原子序数越大,原子半径越小,则原子半径:Na>Mg>O;
(4)元素金属性越强,其形成的最高价氧化物对应的水化物中碱性越强,同周期中从左至右金属性依次减弱,则碱性最强的为:NaOH;
(5)元素非金属性越强,其氢化物稳定性越强,同周期中从左至右非金属性依次增强,则稳定性较强的为:HCl;
(6)
⑤和⑧分别为Na元素和S元素,形成化合物Na2S,其电子式表示形成过程:;
(7)Na元素金属性强于Mg元素事实:氢氧化钠碱性强于氢氧化镁的碱性(或钠比镁易与水或酸反应)。
15.(1) 作红色涂料等 “过滤、洗涤”得到的沉淀为,空气中的氧气将其氧化为,灼烧时分解为
(2) Fe、S
(3)溶液先变红后褪色
(4) 酸
(5)4︰5(或5︰4)
【分析】根据最后得到9.6g红棕色固体,该固体为Fe2O3,其物质的量为=0.06mol,结合D1溶于遇KSCN溶液不反应,说明D1和D2都是FeCl2溶液,每一份溶液中含有的Fe2+为0.12mol,则反应②得到的溶液共含有Fe2+为0.24mol,淡黄色固体为单质S,物质的量为=0.06mol,根据元素守恒,则C中含Fe、S两种元素,则A为H2S气体,物质的量为=0.24mol,则C中含有的Fe元素为0.24mol,S元素为0.24mol+0.06mol=0.30mol,两这的比值为4:5,得出C化学式为;B是B为常见的无色液体,B为H2O,根据方程式,即有:,可得A为;
【详解】(1)红棕色固体为Fe2O3,可以做红色涂料;过滤、洗涤后的沉淀为Fe(OH)2,空气中的氧气将其氧化为,灼烧时分解为,故变为红棕色固体;
(2)由上述分析可知,C中含有的元素为:Fe、S,B为H2O;
(3)E为FeCl2溶液与KSCN溶液的混合溶液,通入直至过量,可观察到的现象是溶液先变红后褪色,因为Cl2将Fe2+氧化为Fe3+,与KSCN溶液显红色,后Cl2又将KSCN氧化,导致红色褪去;
(4)C为,其与盐酸反应的离子方程式为:,盐酸中只有H+参与反应,体现了酸性;
(5)M的化学式为,两种原子的个数比为:4︰5(或5︰4)。
16.(1)第四周期第Ⅷ族
(2) Na
(3) 深红棕色 HCl、HBr
(4)A
(5) 0.2
【分析】Q、W、X、Y,Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,根据表格中的相关信息得:制作铅笔芯的单质是石墨,则Q是碳;供给呼吸的单质是氧气,W是氧;第三周期中碱性最强的是NaOH,X是钠;Y与W同族,Y是硫;Z最高正价为+7价,Z是氯;具有磁性、为黑色晶体的氧化物是,则M是铁。据此答题。
【详解】(1)M是铁,位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族。
(2)X是钠,元素符号是Na。W是氧,单质是,Na与加热反应生成的物质L是,W的简单氢化物为,与反应的化学方程式为:。
(3)根据题给信息,N是溴,常温下溴单质的颜色是深红棕色。Z、N的简单气态氢化物分别是HCl、HBr,氯元素的非金属性比溴的强,因此简单气态氢化物的稳定性大小关系为:HCl>HBr。
(4)A.碳元素最低负价为-4,最高正价为+4,两者的代数和为0,A正确;
B.W的非金属性比Q强,因此W的简单氢化物稳定性比Q的强,B错误;
C.碳的氧化物有,其中无毒,C错误;
故选A。
(5)M的单质是Fe,W的简单氢化物是,Fe与水蒸气反应生成具有磁性的黑色晶体的化学方程式为:。设该反应每生成标准状况下气体,转移电子,则:
解得。
17.(1)硫
(2) H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑ O2+2H2S2H2O+2S
(3) NA 28
(4)隔着蓝色钴玻璃观察
【分析】W、X、Y和Z都是周期表中前20号元素,②Y和Z属同主族元素,它们能形成两种常见化合物,化合物为SO2、SO3,则分别为O、S元素中的一种,结合③中X和Z属同周期元素,它们能形成两种气态化合物,可推知X为C元素,Z为O元素,Y为S元素,⑤X和Y不在同一周期,它们能形成组成CS2,由①W的阳离子Y的阴离子具有相同的核外电子排布,且能形成组成为W2Y的化合物,则W为K,化合物W2Y为K2S;④W和Z能形成组成为K2O和K2O2的化合物,据此解答。
【详解】(1)由分析可知,Y为硫元素;
(2)由分析可知,Y为硫元素,X为碳元素,Z为氧元素,元素的非金属性越强,最高价氧化物水化物的酸性越强,能证明硫酸的酸性强于碳酸,则证明硫的非金属性比碳强,化学方程式为:H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑;元素的非金属性越强氢化物还原性越强,能证明还原性H2S大于H2O,则证明氧的非金属性强于硫,化学方程式为:O2+2H2S2H2O+ 2S;
(3)标准状况22.4LCO2为1mol,反应2CO2+2K2O2=2K2CO3+O2中,K2O2既作氧化剂又作还原剂,部分K2O2中氧元素从-1价升高到0价,每生成1molO2转移2mol电子,则有1mol CO2反应时生成0.5mol O2转移1mol电子,转移的电子数是NA;根据质量守恒定律,K2O2的质量增加等于气体质量的减小,44g-32g=28g;
(4)由上述分析可知,W为钾元素,观察钾元素的焰色隔着蓝色钴玻璃观察,滤去钠元素的黄光,故答案为隔着蓝色钴玻璃观察。
18.(1)铜合金
(2) NH3和HNO3 H2O BC
(3) Al在冷的浓硝酸中表面形成致密的保护膜,阻止Al与浓硝酸继续反应
(4)
【分析】N元素的价~类二维关系图中根据物质类别和N的化合价可知:a为NH3、b为N2、c为NO、d为NO2,e为HNO3,f为,g为硝酸盐,h为铵盐。
单质C与冷的浓硝酸“难反应”即指钝化,C由电解制得,即单质C为Al,A为Al2O3,氧化物B与浓HCl加热得到单质D,D为Cl2,B为MnO2,Al与Cl2反应得到M为AlCl3,M与E溶液得到沉淀G,沉淀G为Al(OH)3,E为氨水,Al(OH)3与NaOH溶液反应得到,M为,与盐酸反应得到AlCl3。
【详解】(1)铜钱币的材质属于铜合金;
(2)①NH3和HNO3常温下可化合为NH4NO3;
②c为NO、d为NO2,c中混有少量d,为了得到纯净干燥的c,需要用到的除杂试剂有H2O,因为NO2可与水发生反应:;
③A.e为HNO3,N元素为+5价,b为N2、c为NO、d为NO2,h为铵盐,N的化合价均在+5之下,因此从氧化还原角度分析,b、c、d、h均可能成为酸e的还原产物,故A正确;
B.酸性氧化物是指与碱反应生成盐和水的氧化物,d为NO2,与碱反应:,生成2种盐,即NO2不是酸性氧化物,故B错误;
C.h为铵盐,鉴别的操作是:取少量待测溶液于试管中,加入氢氧化钠溶液,稍微加热,再用红色石蕊试纸检验产生的气体,红色石蕊试纸变蓝,即存在,故C错误;
D. b为N2、c为NO,汽车中的净化装置可发生c→b的转化,实现有毒气体c的无害化处理,故D正确;
故选BC;
(3)单质C与冷浓HNO3“难反应”的原因是:Al在冷的浓硝酸中表面形成致密的保护膜,阻止Al与浓硝酸继续反应;G为Al(OH)3,Al(OH)3与NaOH溶液反应得到,离子方程式为:;
(4)①硝酸不稳定,在光照时会分解为NO2、O2和H2O,化学方程式为:;
②氨在加热条件下的催化氧化,该过程可能发生生成N2O的副反应,化学方程式为:;
③足量Cu与混酸反应的离子方程式为:,即当H+和物质的量之比为4:1时,生成的Cu2+浓度最大,设混酸中HNO3物质的量为xmol,H2SO4物质的量为y,可得,解得x=0.04mol,y=0.06mol,生成Cu2+的物质的量为0.06mol,所得溶液中的物质的量浓度最大值为。
19.(1) 高于
(2)CD
(3)
(4) 、、 取少量溶液,加入足量的氨水,静置或过滤,若上层溶液或滤液为深蓝色,则含铜元素
【分析】锗石矿A,化学式为,可知化合价铜为+1价,铁为+2价,硫为-2价,锗为+2价,加入足量浓硝酸,说明得到的气体B是NO2,由于浓硝酸具有强氧化性且为足量,可知溶液G中含有Cu2+、Fe3+、、、H+,还有少量,根据已知Ge与Si同族,固体D为氧化物,+2价的Ge被氧化后生成的氧化为D为GeO2, 操作Ⅱ中加入浓盐酸后进行分液,水溶液为盐酸溶液,说明得到的液体E与水溶液不互溶,应该为非极性的分子,可知GeO2转化得到的是GeCl4,GeCl4与发生反应,根据题中问题可知生成的F为CH3GeCl3,固体C是NO2与镁发生反应产生,NO2中氮元素化合价下降生成氮气,据此作答。
【详解】(1)根据分析可知,D为GeO2,E为GeCl4,属于分子晶体,而Ge与Si同族,可知SiCl4也属于分子晶体,但由于GeCl4的相对分子质量更大,范德华力也更大,因此GeCl4的沸点高于SiCl4,故答案为:GeO2;高于。
(2)A.根据分析可知气体B是NO2,是形成酸雨的成分之一,故A正确;
B.根据分析可知,固体C是NO2与镁发生反应产生,NO2中氮元素化合价下降生成氮气,则镁的化合价升高,产物可能含,故B正确;
C.为酸性氧化物,只能与HF发生反应,不能与浓盐酸反应,故C错误;
D.根据(3)中反应可知,存在键的断裂及键的生成,因此键更稳定,即键弱于键,故D错误;
故答案选AB。
(3)GeCl4与(格氏试剂)以物质的量之比1∶1反应,产物之一为MgCl2,根据原子守恒可知,F为CH3GeCl3,该反应可用于构建键,因此反应为:,故答案为:。
(4)溶液G中含有Cu2+、Fe3+、、、H+,还有少量,因此溶液G中阴离子为:、、,证明溶液G中含有Cu元素即检验Cu2+,实验方法为:取少量溶液,加入足量的氨水,静置或过滤,若上层溶液或滤液为深蓝色,则含铜元素,故答案为:、、;取少量溶液,加入足量的氨水,静置或过滤,若上层溶液或滤液为深蓝色,则含铜元素。
20.(1) 碳 5
(2)氨基、羧基
(3) 4 8
【分析】有机物A是形成蛋白质的基本组成单位之一,故为氨基酸,根据有机物A的结构式可知,X为H、Y为C、Z为N、W为O,又因为M为金属,原子最外层只有1个电子,且生活中常用于作导线,故M为Cu,据此解答。
【详解】(1)
(1)Y元素名称为碳,Z(N)的原子结构示意图为,W(O)原子核外电子排布式1s22s22p4,1s是1种,2s是1种,p有3种,合计空间运动状态数为5,答案:碳、、5;
(2)有机物A为氨基酸,其官能团有氨基、羧基,答案:氨基、羧基;
(3)①由晶胞原子均摊:O为,Cu为4个,故化学式为;②由图可知,离体心氧原子最近的Cu为4个,离顶点氧原子最近的氧原子在晶胞体心,故有8个这样的氧原子;③若晶胞边长为apm,而一个晶胞中有4个铜原子、2个氧原子,故有密度,则,体对角线为,而Cu与O最近距离为体对角线的,即,答案:、4、8、。
21.(1) 过氧化钠
(2)
(3)
(4)结块变成晶体,并伴随着放热现象
(5) 加热
【分析】A是一种淡黄色粉末,A在常温下和水反应生成B,B的焰色试验为黄色,所以A为Na2O2,B为NaOH,E为O2,NaOH和二氧化碳反应生成的C能继续和二氧化碳反应,所以C为Na2CO3、D为NaHCO3。
【详解】(1)
A是过氧化钠,过氧化钠的电子式为,其中阴离子和阳离子的个数比为1:2;
(2)单质E为O2,O2的同素异形体有O3;
(3)A是过氧化钠,过氧化钠与水反应的离子方程式为;
(4)C为Na2CO3,向装有1g Na2CO3的试管中加入少量水,Na2CO3与水反应生成含结晶水的碳酸钠晶体,并释放热量,即可观察到Na2CO3结块变成晶体,并伴随着放热现象;
(5)NaHCO3受热分解生成碳酸钠,而Na2CO3受热不易分解,所以若Na2CO3中含有NaHCO3杂质,则可以通过加热除去NaHCO3,其化学反应方程式为。
22.(1) 第四周期第IA族
(2)
(3) 黄
(4) H2O>NH3>CH4
(5)
【分析】根据元素在周期表中的位置,①是H元素;②是C元素;③是N元素;④是O元素;⑤是Na元素;⑥是Al元素;⑦是S元素;⑧是Cl元素;⑨是K元素。
【详解】(1)
⑧是Cl元素,Cl-核外有18个电子,结构示意图为;K元素在周期表中的位置为第四周期第IA族。
(2)O元素和Na元素形成的化合物Na2O2可以做供氧剂,主要原因是Na2O2与呼出的CO2反应生成碳酸钠和氧气,反应的化学方程式为。
(3)Na元素的焰色实验为黄色,K元素最高价氧化物对应的水化物是KOH,KOH溶液与Al反应生成偏铝酸钾和氢气,反应的离子方程式为。
(4)N元素、Cl元素的最简单气态氢化物分别是NH3、HCl,NH3、HCl接触时会有白烟NH4Cl生成;②③④同周期元素,非金属性从左往右越来越强,非金属性越强,简单氢化物越稳定。
(5)同周期元素从左到右,非金属性增强,最高价含氧酸的酸性增强,S元素和Cl元素中的最高价氧化物对应水化物的酸性更强的为HClO4。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$$