内容正文:
第五专题 微观结构与物质的多样性(专题检测卷)
第I卷(选择题 共48分)
一、选择题:本题共16个小题,每小题3分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.金属钛对人体无毒且有惰性,能与肌肉和骨骼生长在一起,因而有“生命金属”之称。下列有关的说法中正确的是
A.含有22个中子 B.核外有26个电子
C.和的质子数不同 D.和互为同位素
2.下列有关化学用语正确的是
A.中子数为7的N原子可表示为 B.NaClO的电子式
C.分子的结构式 D.的结构简式
3.下列物质中既含有离子键又含有共价键的是
A. B. C. D.
4.“热电循环制氢和甲酸”的部分原理为:铁粉与溶液反应生成、HCOONa、。下列说法正确的是
A.属于电解质 B.属于共价化合物
C.HCOONa仅含离子键 D.中Fe元素的化合价为+2
5.下列说法正确的是
A.晶体在受热熔化过程中一定存在化学键的断裂
B.原子晶体的原子间只存在共价键,而分子晶体内只存在范德华力
C.区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验
D.非金属元素的原子间只形成共价键,金属元素的原子与非金属元素的原子间只形成离子键
6.下列每组中的两种物质之间的关系为同素异形体的一组是
A.和 B.和 C.和 D.和
7.下列说法中,不正确的是
A.含有共价键的化合物一定是共价化合物
B.在气态单质分子中不一定存在着共价键
C.冰中存在的作用力有共价键与氢键
D.含有离子键的化合物才是离子化合物
8.反应应用于石油开采。下列说法正确的是
A.中只含共价键 B.的结构式为
C.的结构示意图为 D.的空间填充模型为
9.下列关于碱金属和卤族的说法,错误的是
A.随着核电荷数的增大,碱金属元素和卤族的原子半径都逐渐增大
B.碱金属元素中,锂原子失去电子的能力最弱,卤族中氟原子得电子能力最强
C.钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈
D.溴单质与氢气反应比氯单质与氢气反应更剧烈,氢化物更稳定
10.下列说法不正确的是
A.和互为同位素
B.是硫元素的4种同素异形体
C.2-甲基丙烷和异丁烷互为同系物
D.和互为同分异构体
11.已知X、Y、Z、W四种元素中,X元素原子核内没有中子;Y元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍;Z元素原子失去1个电子后的电子层结构与氖原子相同,W元素原子得到1个电子后的电子层结构与氩原子相同。下列说法正确的是
A.X元素的原子不存在同位素现象 B.Y单质具有强氧化性
C.Z单质和W单质反应产生白色烟雾 D.W元素在自然界以游离态形式存在
12.下列分子中,各原子最外层都满足8电子结构的是
A. B. C. D.
13.如图所示为元素周期表中短周期的一部分。若a原子的最外层上有5个电子,则下列说法中不正确的是
A.d的单质可与b的氢化物的水溶液反应置换出b的单质
B.a的最高价氧化物对应的水化物比b的最高价氧化物对应的水化物的酸性弱
C.b的氢化物比c的氢化物稳定
D.原子半径:a>b>c
14.下列结论正确的是
①原子半径:Cl>S>P
②气态氢化物的热稳定性:HF>HCl>
③离子还原性:
④元素的金属性:K>Na>Li
⑤酸性:
⑥碱性:KOH>NaOH>
A.① B.③⑥ C.②④⑥ D.①③④
15.硒(Se)位于周期表第四周期ⅥA族,有抗癌、抗衰老等重要功能。下列说法正确的是
A.热稳定性:
B.原子半径:
C.既具有氧化性又具有还原性
D.Se的得电子能力比S强
16.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增,X的一种核素没有中子,Y、Z是同周期相邻的两种元素,Z原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,Z、W同主族。下列判断正确的是
A.Y在元素周期表中位于第二周期ⅦA族
B.非金属性:Y>Z
C.气态氢化物的热稳定性:W>Z
D.X、Y、Z形成的化合物可以属于酸、碱或盐
第II卷(非选择题 共52分)
二、非选择题:本题共4个小题,共52分。
17.(13分)(1)现有下列物质:①Cl2、②Na2O2、③NaOH、④HCl、⑤H2O2、⑥MgF2、⑦NH4Cl
A.只由离子键构成的物质是 ; B.只由共价键构成的物质是 ;
C.只由非金属元素组成的离子化合物是 ; D.由离子键和共价键构成的物质是 ;
E.属于离子化合物的物质是 ; F.属于共价化合物的物质是 .
(2)现有八种晶体:①干冰;②碳化硅;③晶体硫;④晶体硅;⑤氧化钠;⑥四氯化硅;⑦氢氧化钾;⑧氖。请用编号填写下列空白:
A.属于共价晶体的是 ; B.固态为分子晶体的是
C.含有共价键的离子晶体的是 ; D.熔融时需破坏化学键的是
18.(13分)按要求完成下列填空:
(1)将符合的物质进行分类(填字母):
A.石墨和C60 B.、和 C.和 D.H2和D2
E. 和CH3CH2CH2CH3 F.CH4与CH3CH2CH3
G.与
互为同位素 ,互为同素异体 ,互为同分异构体 ,互为同系物的是 。
(2)在下列固体中:
A.CaCl2 B.KOH C.He D.H2SO4 E.NH4Cl F.晶体硅
①其中不含化学键的物质是 (填字母)。
②既含有离子键又含有共价键的物质是 。
③只含有共价键的物质是 。
(3)在标准状态下,某气态烃的密度是1.34g/L,将0.1mol该气体充分燃烧生成能得到8.8gCO2和5.4gH2O,试确定该气体的分子式 。(写出计算过程)
19.(13分)随着原子序数的递增,8种短周期元素(用英文字母表示)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。
(1)元素x在元素周期表中的位置是 。
(2)元素x、z可形成含10电子的分子甲,其结构式为 。在微电子工业中,甲的水溶液可作刻蚀剂的消除剂,所得产物不污染环境,其化学方程式是 。
(3)x分别与yzd形成的化合物中,最稳定的物质是 (填化学式)
(4)元素d.e形成的简单离子,半径较大的离子是 (填离子符号)。
(5)元素g、h的最高价氧化物的水化物的酸性较强的是 (填化学式)。
(6)元素e、f的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为 。
(7)化合物遇水反应生成氨气()和一种强碱,反应的化学方程式为 。
(8)NaH的电子式 。
20.(13分)下表为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。
(1)上述所有元素的最高价氧化物对应水化物中,碱性最强的水化物是 (用化学式表示,下同)。
(2)b、c、d的简单离子半径由大到小的顺序为 。
(3)b、f、g的简单氢化物中,稳定性最弱的是 。
(4)设计由NaCl、AlCl3的混合溶液制取Al2O3固体的实验方案: 。(实验中可以选用的试剂是盐酸、氨水和NaOH溶液)
(5)j是元素周期表中第32号元素。
①j在周期表中的位置是 。
②j及其化合物的性质正确的是 (填字母)。
A.j的单质常温下为气体
B.j的单质可用于制半导体
C.j的单质可能具有强氧化性
D.j的最高价氧化物对应水化物的酸性比H3PO4弱
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第五专题 微观结构与物质的多样性(专题检测卷)
第I卷(选择题 共48分)
一、选择题:本题共16个小题,每小题3分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.金属钛对人体无毒且有惰性,能与肌肉和骨骼生长在一起,因而有“生命金属”之称。下列有关的说法中正确的是
A.含有22个中子 B.核外有26个电子
C.和的质子数不同 D.和互为同位素
【答案】D
【详解】A.原子质量数=质子数+中子数,的质量数为48,质子数为22,其中子数为48-22=26,A错误;
B.有22个质子,故其核外有22个核外电子,B错误;
C.和为Ti原子的不同种核素,其质子数相同,C错误;
D.和为Ti原子的不同种核素,二者互称同位素,D正确;
故答案选D。
2.下列有关化学用语正确的是
A.中子数为7的N原子可表示为 B.NaClO的电子式
C.分子的结构式 D.的结构简式
【答案】C
【详解】A.中子数为7的N原子可表示为,A错误;
B.NaClO的电子式,B错误;
C.分子的结构式,C正确;
D.的结构示意图,D错误;
故选C。
3.下列物质中既含有离子键又含有共价键的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.中与之间是离子键,中N和H之间是共价键,故A正确;
B.中只存在离子键,故B错误;
C.中只存在共价键,故C错误;
D.中只存在离子键,故D错误;
故选A。
4.“热电循环制氢和甲酸”的部分原理为:铁粉与溶液反应生成、HCOONa、。下列说法正确的是
A.属于电解质 B.属于共价化合物
C.HCOONa仅含离子键 D.中Fe元素的化合价为+2
【答案】B
【详解】A.CO2属于非电解质,A错误;
B.H2O属于共价化合物,H、O之间为极性共价键,B正确;
C.HCOONa含离子键和共价键,C错误;
D.Fe3O4中Fe元素的化合价为+2、+3价,D错误;
故选B。
5.下列说法正确的是
A.晶体在受热熔化过程中一定存在化学键的断裂
B.原子晶体的原子间只存在共价键,而分子晶体内只存在范德华力
C.区分晶体和非晶体最科学的方法是对固体进行X射线衍射实验
D.非金属元素的原子间只形成共价键,金属元素的原子与非金属元素的原子间只形成离子键
【答案】C
【详解】A.分子晶体熔化时一般破坏分子间作用力,而不影响化学键,如碘单质熔化,A错误;
B.原子晶体的原子间只存在共价键,分子晶体内可能存在范德华力、氢键和共价键,如水、氨气等, B错误;
C.构成晶体的粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列,晶体的这一结构特征可以通过X-射线衍射图谱反映出来,因此,区分晶体和非晶体的最可靠的科学方法是对固体进行X-射线衍射实验, C正确;
D.铵盐是非金属元素组成的化合物,属于离子化合物,氯化铝是金属元素与非金属元素组成的共价化合物, D错误;
故选C。
6.下列每组中的两种物质之间的关系为同素异形体的一组是
A.和 B.和 C.和 D.和
【答案】C
【分析】同素异形体指的是由一种元素形成的不同单质。
【详解】A. 和是两种氧化物,不属于单质,故A不符;
B.和分别是钠原子和钠离子的结构示意图,故B不符;
C. 和是碳元素形成的两种不同单质,互为同素异形体,故C符合;
D. 和是氢的两种核素,互为同位素,故D不符;
故选C。
7.下列说法中,不正确的是
A.含有共价键的化合物一定是共价化合物
B.在气态单质分子中不一定存在着共价键
C.冰中存在的作用力有共价键与氢键
D.含有离子键的化合物才是离子化合物
【答案】A
【详解】A.含有共价键的化合物不一定是共价化合物,例如NaOH中含有共价键,属于离子化合物,A错误;
B.在气态单质分子中不一定存在着共价键,例如稀有气体分子,B正确;
C.冰是固态水,其中存在的作用力有共价键与氢键,C正确;
D.含有离子键的化合物一定是离子化合物,D正确;
答案选A。
8.反应应用于石油开采。下列说法正确的是
A.中只含共价键 B.的结构式为
C.的结构示意图为 D.的空间填充模型为
【答案】B
【详解】A.中氯离子和铵根离子之间为离子键,铵根内部N和H之间为共价键,故A错误;
B.分子中存在氮氮三键,结构式为,故B正确;
C.质子数为17,其结构示意图为,故C错误;
D.的空间填充模型为,球棍模型为,故D错误;
故选B。
9.下列关于碱金属和卤族的说法,错误的是
A.随着核电荷数的增大,碱金属元素和卤族的原子半径都逐渐增大
B.碱金属元素中,锂原子失去电子的能力最弱,卤族中氟原子得电子能力最强
C.钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈
D.溴单质与氢气反应比氯单质与氢气反应更剧烈,氢化物更稳定
【答案】D
【详解】A.同主族元素从上到下,电子层数逐渐增多,原子半径逐渐增大,A正确;
B.同主族从上到下,金属性依次增强,碱金属元素中,锂的金属性最弱,锂原子失去电子的能力最弱;同主族从上到下,非金属性依次减弱,卤素中氟的非金属性最强,氟原子得电子能力最强,B正确;
C.钾比钠活泼,故钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈,C正确;
D.氯的非金属性比溴强,非金属性越强与氢气化合越容易,生成气态氢化物越稳定,氯与氢气化合更容易,生成氢化物更稳定,D错误;
答案选D。
10.下列说法不正确的是
A.和互为同位素
B.是硫元素的4种同素异形体
C.2-甲基丙烷和异丁烷互为同系物
D.和互为同分异构体
【答案】C
【详解】A.和的质子数相同、质量数不同,二者是氯元素的不同原子,互为同位素,A正确;
B.是硫元素的不同单质,它们的物理性质不同,化学性质有一定的差异,互称同素异形体,B正确;
C.2-甲基丙烷和异丁烷的结构简式都是(CH3)2CHCH3,二者是同一种物质,C不正确;
D.和的分子式相同,但结构不同,所属物质的类别不同,二者互为同分异构体,D正确;
故选C。
11.已知X、Y、Z、W四种元素中,X元素原子核内没有中子;Y元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍;Z元素原子失去1个电子后的电子层结构与氖原子相同,W元素原子得到1个电子后的电子层结构与氩原子相同。下列说法正确的是
A.X元素的原子不存在同位素现象 B.Y单质具有强氧化性
C.Z单质和W单质反应产生白色烟雾 D.W元素在自然界以游离态形式存在
【答案】B
【分析】已知X、Y、Z、W四种元素中,X元素原子核内没有中子,为H元素;Y元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,为O元素;Z元素原子失去1个电子后的电子层结构与氖原子相同,为Na元素;W元素原子得到1个电子后的电子层结构与氩原子相同,为Cl元素;由以上分析可知X、Y、Z、W分别为H、O、Na、Cl元素,以此解答该题。
【详解】A.X为H元素,同位素有H、D、T等,故A错误;
B.Y为O元素,其单质是O2和O3,都具有较强的氧化性,故B正确;
C.Na和Cl2在加热条件下反应生成NaCl,现象为产生白色的烟,故C错误;
D.Cl元素性质活泼,在自然界以化合态形式存在,故D错误;
答案选B。
12.下列分子中,各原子最外层都满足8电子结构的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.中C为+4价,C最外层电子数为4,所以4+4=8,S为-2价,S最外层电子数为6,所以2+6=8,各原子最外层都满足8电子结构,A符合题意;
B.中B是+3价,最外层电子数=3+3≠8,则B原子不满足最外层为8电子结构,B不符合题意;
C.NO2中N元素化合价为+4,N原子最外层电子数为5,所以4+5=9,N原子不满足8电子结构,C不符合题意;
D.PCl5中P是+5价,最外层电子数=5+5≠8,则P原子不满足最外层为8电子结构,D不符合题意;
故选A。
13.如图所示为元素周期表中短周期的一部分。若a原子的最外层上有5个电子,则下列说法中不正确的是
A.d的单质可与b的氢化物的水溶液反应置换出b的单质
B.a的最高价氧化物对应的水化物比b的最高价氧化物对应的水化物的酸性弱
C.b的氢化物比c的氢化物稳定
D.原子半径:a>b>c
【答案】C
【分析】短周期的一部分则为第二、三周期,若a原子的最外层上有5个电子,由图可推知a、b、c、d分别为P、S、Cl、O,据此分析;
【详解】A.b的氢化物为,它的水溶液和氧气反应的化学方程式为,A正确;
B.P的非金属性比S的弱,所以H3PO4的酸性比H2SO4的弱,B正确;
C.S的非金属性比Cl的弱,HCl比H2S稳定,C错误;
D.同周期元素,从左到右,原子半径减小,原子半径:P>S>Cl,D正确;
故选C。
14.下列结论正确的是
①原子半径:Cl>S>P
②气态氢化物的热稳定性:HF>HCl>
③离子还原性:
④元素的金属性:K>Na>Li
⑤酸性:
⑥碱性:KOH>NaOH>
A.① B.③⑥ C.②④⑥ D.①③④
【答案】C
【详解】①磷、氯和硫都为第三周期元素,从左到右,原子半径小于故P>S>Cl,①错误;
②非金属的非金属性越强,其气态氢化物越稳定,非金属性F>Cl>P,②正确;
③非金属性越强,其阴离子的还原性越弱,故还原性应为S2->I->Br->Cl-,③错误;
④同族元素由上到下金属性增强,K>Na>Li④正确;
⑤非金属的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,则高氯酸的酸性强于硫酸,⑤错误;
⑥元素的金属性越强,对应的氢氧化物的碱性越强,碱性KOH>NaOH>Mg(OH)2,⑥正确;
综上所述,②④⑥正确,答案为C。
故选C;
15.硒(Se)位于周期表第四周期ⅥA族,有抗癌、抗衰老等重要功能。下列说法正确的是
A.热稳定性:
B.原子半径:
C.既具有氧化性又具有还原性
D.Se的得电子能力比S强
【答案】C
【分析】同主族元素,从上至下,原子半径增大,非金属性减弱,非金属性:。
【详解】A.非金属性越强,其气态氢化物越稳定,热稳定性:,A错误;
B.Se的电子层数多于O,则原子半径:,B错误;
C.中Se为+4价,处于中间价态,既具有氧化性又具有还原性,C正确;
D.非金属性:,Se的得电子能力比S弱,D错误;
故选C。
16.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增,X的一种核素没有中子,Y、Z是同周期相邻的两种元素,Z原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,Z、W同主族。下列判断正确的是
A.Y在元素周期表中位于第二周期ⅦA族
B.非金属性:Y>Z
C.气态氢化物的热稳定性:W>Z
D.X、Y、Z形成的化合物可以属于酸、碱或盐
【答案】D
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次递增,X的一种核素没有中子,X为H,Z原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,Z为O,则Y为N,Z、W同主族,W为S,据此回答。
【详解】A.Y为N,元素周期表中位于第二周期ⅤA族,A错误;
B.根据同周期从左往右非金属性增强,所以非金属性:O>N,B错误;
C.根据同主族从上往下非金属性减弱,非金属性越强,气态氢化物的热稳定性越好,所以气态氢化物的热稳定性:H2O>H2S,C错误;
D.H、N、O形成的化合物可以属于酸(HNO3)、碱(NH3·H2O)或盐(NH4NO3),D正确;
故选D。
第II卷(非选择题 共52分)
二、非选择题:本题共4个小题,共52分。
17.(13分)(1)现有下列物质:①Cl2、②Na2O2、③NaOH、④HCl、⑤H2O2、⑥MgF2、⑦NH4Cl
A.只由离子键构成的物质是 ; B.只由共价键构成的物质是 ;
C.只由非金属元素组成的离子化合物是 ; D.由离子键和共价键构成的物质是 ;
E.属于离子化合物的物质是 ; F.属于共价化合物的物质是 .
(2)现有八种晶体:①干冰;②碳化硅;③晶体硫;④晶体硅;⑤氧化钠;⑥四氯化硅;⑦氢氧化钾;⑧氖。请用编号填写下列空白:
A.属于共价晶体的是 ; B.固态为分子晶体的是
C.含有共价键的离子晶体的是 ; D.熔融时需破坏化学键的是
【答案】⑥ ①④⑤ ⑦ ②③⑦ ②③⑥⑦ ④⑤ ②④ ①③⑥⑧ ⑦ ②④⑤⑦
【分析】(1)活泼金属和活泼非金属之间一般易形成离子键,非金属元素之间易形成共价键,同种非金属元素之间易形成非极性共价键,不同非金属元素之间易形成极性共价键,含有离子键的化合物属于离子化合物,离子化合物里一般有活泼金属或铵根,离子化合物里若有原子团则同时含有共价键,只含共价键的化合物属于共价化合物。
(2)②碳化硅和④晶体硅是通过共价键形成的原子晶体;①干冰、③晶体硫和⑥四氯化硅是通过分子间作用力形成的分子晶体,⑧氖是由单原子分子构成的分子晶体;⑤氧化钠是只有离子键的离子化合物,⑦氢氧化钾是含有极性共价键的离子化合物,⑤氧化钠和⑦氢氧化钾都属于离子晶体,根据以上分析解答。
【详解】(1)A.氟化镁是由阴阳离子构成的,只含离子键,答案为⑥;
B.只由共价键构成的物质是氯气、氯化氢和过氧化氢,答案为①④⑤;
C.氯化氨是由氨根离子和氯离子构成的,属于离子化合物,且是只由非金属元素组成的离子化合物,答案为⑦;
D.离子化合物里一般有活泼金属或铵根,离子化合物里若有原子团则同时含有共价键,故由离子键和共价键构成的物质是过氧化钠、氢氧化钠及氯化铵,答案为②③⑦;
E.含有离子键的化合物属于离子化合物,属于离子化合物的物质是过氧化钠、氢氧化钠、氟化镁及氯化铵,答案为②③⑥⑦;
F.只含共价键的化合物属于共价化合物,属于共价化合物的物质是氯化氢和过氧化氢,答案为④⑤;
(2)A.属于原子晶体的是碳化硅、晶体硅,答案为②④;
B.固态为分子晶体的是干冰、晶体硫、四氯化硅、氖,答案为①③⑥⑧;
C.含有共价键的离子晶体是氢氧化钾,答案是⑦;
D.分子晶体在受热熔融时破坏的是分子间作用力,其他晶体熔融时需破坏化学键,所以熔融时需破坏化学键的是碳化硅、晶体硅、氧化钠、氢氧化钾,答案为②④⑤⑦。
【点睛】过氧化钠里的过氧根是一个原子团,含有非极性共价键;共价晶体常见的有:金刚石、晶体硅、二氧化硅、氮化硅等。
18.(13分)按要求完成下列填空:
(1)将符合的物质进行分类(填字母):
A.石墨和C60 B.、和 C.和 D.H2和D2
E. 和CH3CH2CH2CH3 F.CH4与CH3CH2CH3
G.与
互为同位素 ,互为同素异体 ,互为同分异构体 ,互为同系物的是 。
(2)在下列固体中:
A.CaCl2 B.KOH C.He D.H2SO4 E.NH4Cl F.晶体硅
①其中不含化学键的物质是 (填字母)。
②既含有离子键又含有共价键的物质是 。
③只含有共价键的物质是 。
(3)在标准状态下,某气态烃的密度是1.34g/L,将0.1mol该气体充分燃烧生成能得到8.8gCO2和5.4gH2O,试确定该气体的分子式 。(写出计算过程)
【答案】(1)B A E F
(2)C B、E D、F
(3)C2H6
【分析】四同概念分析,化学键与物质种类关系,物质的量基本计算。
【详解】(1)①只有B项的H、2H、3H 符合具有相同质子数、不同中子数的原子,互为同位素,故答案为:B;
②只有A项的石墨和C60符合同种元素的不同单质,互为同素异形体,故答案为:A;
③只有E项正丁烷和异丁烷符合分子式相同、结构不同的有机物,互为同分异构体,故答案为:E;
④只有F项均为烷烃,符合结构相似,组成相差n个CH2原子团的有机物,二者互为同系物,故答案为:F;
故答案为:B;A;E;F。
(2)A.CaCl2 只含有离子键
B.KOH 既含有离子键又含有共价键
C.He 不存在共价键
D.H2SO4 只含有共价键
E.NH4Cl 既含有离子键又有共价键
F.晶体硅 只含有共价键
①其中不含化学键的物质是C
②既含有离子键又含有共价键的物质是BE
③只含有共价键的物质是DF
故答案为:
①C ②BE ③DF
(3)根据标况下气体的密度,利用M=22.4ρ=30g/mol;完全燃烧0.1mol该气态烃产生二氧化碳和水的物质的量为:,。
设烃的分子式为CxHy,得到对应关系式
得到x=2,y=6,所以分子式为C2H6。
【点睛】利用对应关系是计算有机物分子式需要注意细节。
19.(13分)随着原子序数的递增,8种短周期元素(用英文字母表示)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。
(1)元素x在元素周期表中的位置是 。
(2)元素x、z可形成含10电子的分子甲,其结构式为 。在微电子工业中,甲的水溶液可作刻蚀剂的消除剂,所得产物不污染环境,其化学方程式是 。
(3)x分别与yzd形成的化合物中,最稳定的物质是 (填化学式)
(4)元素d.e形成的简单离子,半径较大的离子是 (填离子符号)。
(5)元素g、h的最高价氧化物的水化物的酸性较强的是 (填化学式)。
(6)元素e、f的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式为 。
(7)化合物遇水反应生成氨气()和一种强碱,反应的化学方程式为 。
(8)NaH的电子式 。
【答案】(1)第一周期第ⅠA族
(2)
(3)H2O
(4)O2-
(5)HClO4
(6)
(7)
(8)
【分析】8种短周期元素中,d、g均有-2价,二者处于ⅥA族,而g的原子序数较大,故d为O元素、g为S元素;y有+4价,其处于ⅣA族,原子序数小于d(氧),故y为C元素;z的原子序数介于y(碳)、d(氧)之间,故z为N元素;e有+1价,其处于ⅠA族,原子序数大于d(氧),故e为Na;f有+3价,处于ⅢA族,原子序数大于e(钠),故f为Al;h有-1价,原子序数大于g(硫),故h为Cl;x有+1价,处于ⅠA族,其中原子半径小于y(氮),故x为H元素,综上分析可知,x为H、y为C、z为N、d为O、e为Na、f为Al、g为S、h为Cl;
【详解】(1)x为H,位于第一周期第ⅠA族;
(2)由分析可知,x为H,z为N,故元素x、z可形成含10电子的分子为氨气,结构式为;氨气具有还原性,过氧化氢具有氧化性,两者发生氧化还原反应生成氮气和水,其化学方程式是;
(3)非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,x分别与yzd形成的化合物中,最稳定的物质是H2O;
(4)电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;元素O、Na形成的简单离子,半径较大的离子是O2-;
(5)非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,元素g、h的最高价氧化物的水化物的酸性较强的是HClO4;
(6)元素e、f的最高价氧化物的水化物分别为氢氧化钠、氢氧化铝,两者反应生成四羟基合铝酸钠和水,反应的离子方程式为;
(7)化合物遇水反应生成氨气()和一种强碱,根据质量守恒可知碱为氢氧化钠,反应的化学方程式为;
(8)NaH的电子式。
20.(13分)下表为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。
(1)上述所有元素的最高价氧化物对应水化物中,碱性最强的水化物是 (用化学式表示,下同)。
(2)b、c、d的简单离子半径由大到小的顺序为 。
(3)b、f、g的简单氢化物中,稳定性最弱的是 。
(4)设计由NaCl、AlCl3的混合溶液制取Al2O3固体的实验方案: 。(实验中可以选用的试剂是盐酸、氨水和NaOH溶液)
(5)j是元素周期表中第32号元素。
①j在周期表中的位置是 。
②j及其化合物的性质正确的是 (填字母)。
A.j的单质常温下为气体
B.j的单质可用于制半导体
C.j的单质可能具有强氧化性
D.j的最高价氧化物对应水化物的酸性比H3PO4弱
【答案】(1)KOH
(2)
(3)PH3
(4)向溶液中加入过量的氨水(或加入氨水至沉淀不再增多),过滤,将所得沉淀充分加热(灼烧)
(5) 第四周期、ⅣA族 BD
【分析】根据元素在周期表中的位置,a是C元素、b是O元素、c是F元素、d是Na元素、e是Al元素、f是P元素、g是S元素、h是Cl元素、i是K元素。
【详解】(1)同周期元素从左到右金属性减弱,同主族元素从上到下金属性增强,上述所有元素中K的金属性最强,元素金属性越强最高价氧化物对应水化物的碱性越强,碱性最强的水化物是KOH。
(2)电子层数相同,质子数越多半径越小,简单离子半径由大到小的顺序为;
(3)同周期元素从左到右非金属性增强,同主族元素从上到下非金属性减弱,b、f、g中非金属性最弱的是P,简单氢化物中稳定性最弱的是PH3;
(4)向NaCl、AlCl3的混合溶液中加入过量的氨水生成氢氧化铝沉淀,过滤,将所得氢氧化铝沉淀充分加热(灼烧),氢氧化铝分解为氧化铝和水。
(5)①j是第32号元素,核外有4个电子层,最外层有4个电子,在周期表中的位置是第四周期、ⅣA族。
②A.32号元素Ge为ⅣA族元素,其单质常温下为固体,故A错误;
B.32号元素Ge在金属和非金属的分界线附近,单质可用于制半导体,故B正确;
C.32号元素Ge,最外层有4个电子,其单质不可能具有强氧化性,故C错误;
D.32号元素Ge的非金属性小于P,最高价氧化物对应水化物的酸性比H3PO4弱,故D正确;
选BD。
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