题型03 物质结构与元素推断综合题-【好题汇编】备战2024-2025学年高一化学上学期期末真题分类汇编(山东专用)
2025-01-02
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2份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期末 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 山东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.69 MB |
| 发布时间 | 2025-01-02 |
| 更新时间 | 2025-01-02 |
| 作者 | 化学学习资料中心 |
| 品牌系列 | 好题汇编·期末真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-01-02 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/49731857.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
题型03 物质结构与元素推断综合题
1.(22-23高一上·山东泰安·期末)如图是某些单质及其化合物之间的转化关系图,各方框表示有关的一种反应物或生成物(部分物质已略去)。已知:C常温下为黄绿色气体,D是最常见的无色液体,G是“84”消毒液的有效成分。回答下列问题:
(1)反应①的化学方程式为 ,该反应中A表现出的性质是 。
(2)与足量D充分反应,转移电子的物质的量为 。
(3)反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)生活中“84”消毒液不能与“洁厕灵”混合使用,原因是二者混合会发生反应④,反应的离子方程式为 。
2.(23-24高一上·山东日照·期末)下图所示转化关系(部分产物已略去)中的A~K为中学化学常见物质,A为淡黄色固体,C、F为单质,J在空气中可转化为红褐色固体K。回答下列问题:
(1)1molA发生反应①,转移的电子数为 。
(2)反应②的一种用途为 。
(3)G的化学式为 ;检验溶液中阳离子的试剂可以为 (填化学式)。
(4)反应⑦的化学方程式为 。
(5)反应①~⑦中,属于氧化还原反应的有 个。
3.(23-24高一上·山东聊城·期末)X、Y、Z三种主族元素的单质在常温下都是常见的无色气体,在适当条件下,三者之间可以两两发生反应生成分别是双核、三核和四核的甲、乙、丙三种分子,且乙、丙分子中含有X元素的原子个数比为。请回答下列问题:
(1)元素X的名称是 ,丙分子的电子式为 。
(2)乙在常温下为无色液体,则乙的化学式为 。
(3)化合物丁含X、Y、Z三种元素,丁是一种常见的强酸,将丁与丙按物质的量之比1:1混合后所得物质戊的晶体结构中含有的化学键为 (选填序号)。
a.只含共价键 b.只含离子键 c.既含离子键,又含共价键
4.(22-23高一上·山东淄博·期末)已知A、B、C、D、E、F、G为中学化学中常见的化合物,其中A是淡黄色固体,G为红褐色沉淀。常温下甲、乙、丙为气态非金属单质,丙呈黄绿色;丁、戊为常见金属单质,其中戊是当前用量最大的金属。它们之间的转化关系如图所示(有的反应部分产物已经略去)。请根据以上信息回答下列问题:
(1)写出物质A的电子式 ,其阴阳离子个数比 。
(2)工业上用丙通入C溶液中,所得溶液的用途是 。
(3)F转化为G总的化学方程式是 ;若反应生成,转移电子的数目为 (用表示阿伏伽德罗常数的值)。
(4)写出②中反应的离子方程式: 。
(5)用酸性高锰酸钾溶液能否检验中有, (填“能”或“否”)若填“否”,原因是 (用离子方程式表示)。
5.(22-23高一上·山东淄博·期末)随原子序数递增,八种短周期元素(用字母x、y等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示。回答下列问题:
(1)d在元素周期表中的位置位于 ;写出z、d、e的简单离子半径由大到小的顺序 (用离子符号表示)。
(2)金属单质及其化合物的性质与单质及其化合物的性质相似,写出鉴别和反应的化学方程式 。
(3)写出的最简单氢化物的稳定性由强到弱的顺序 (用化学式表示)。
(4)与g相比,非金属性较强的是 (用元素符号表示);得出该结论所依据的实验事实是 (只答一条)。
(5)用电子式表示的最高价氧化物的形成过程: 。
(6)的一种氢化物分子中既含非极性键又含极性键,其结构式为 。
6.(22-23高一上·山东德州·期末)利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系:
已知:g为钠盐。
(1)按物质性质分类,c、d均属于 氧化物。
(2)从硫元素化合价变化的角度分析,图中既有氧化性又有还原性的化合物有 (填化学式)。
(3)若将a与c混合可生成淡黄色固体,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)f的浓溶液与铜单质在一定条件下可以发生化学反应,该反应的化学方程式为 。
(5)Na2S2O3是重要的化工原料。从氧化还原反应的角度分析,下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是 (填字母)。
a.Na2S+S b.Na2SO3+S c.SO2+Na2SO4 d.Na2SO3+Na2SO4
(6)c→e→f是硫酸型酸雨的形成途径之一、某地收集的雨水样品在不同时间测得pH如表所示,请用化学方程式解释该雨水样品随时间变化酸性逐渐增强的原因 。
时间/h
0
2
4
6
8
10
pH
5.0
4.8
4.5
4.3
4.2
4.0
7.(22-23高一上·山东济宁·期末)现有A、B、C、D、E、F、G、H、M、N十种物质,其中A为淡黄色粉末,B为日常生活中最常见的无色无味液体,E为无色气体单质,F的水溶液与石灰水混合可得D的溶液,G为黄绿色气体单质,H是漂白液的有效成分,它们之间的相互转化关系如图所示(其他与题无关的生成物均已略去)
请回答下列问题:
(1)写出A的电子式: ,H中含有的化学键为 (填“离子键”、“极性键”或“非极性键”)。
(2)H与浓盐酸混合时会产生G,写出该反应的离子方程式: 。
(3)若将A投入到含有下列离子的溶液中:、、、、、,反应完毕后,溶液中上述离子数目几乎不变的有 (填离子符号)。
(4)写出A与C反应的化学方程式: ;当生成1molE时转移电子数为 。
(5)将由F和N两种物质组成的固体混合物分成a、b两等份。标准状况下,将a份溶于足量稀盐酸,生成的体积为;b份充分加热、冷却后再溶于足量盐酸,生成的体积为;则b份充分加热后固体质量减少 g,a份、b份消耗盐酸的物质的量之比为: 。
8.(22-23高一上·山东济宁·期末)下表为元素周期表的一部分,参照元素①~⑪在表中的位置,回答下列问题:
(1)已知元素⑪的一种核素,其中子数为45,用原子符号表示该核素为 (用的形式表示)。
(2)④、⑥、⑨的离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(3)②、⑧、⑩的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为 (用化学式表示)。
用电子式表示⑥和⑩两元素组成的化合物的形成过程: 。
(4)下列不能说明非金属性⑩>⑨的是 (填标号)。
a.⑨和⑩两元素的简单氢化物受热分解,后者的分解温度高
b.元素⑩的单质能将Fe氧化成三价铁,而元素⑨的单质只能将铁氧化成二价铁
c.元素⑩的单质与⑨的氢化物的水溶液反应,产生元素⑨的单质
d.元素⑩的氢化物的水溶液的酸性比元素⑨的氢化物的水溶液的酸性强
(5)已知周期表中存在对角相似规则,如①与⑦在周期表中处于对角线位置则性质相似,①的氧化物、氢氧化物也有两性,写出①的氢氧化物与⑤的氢氧化物反应的离子方程式 。
9.(22-23高一上·山东聊城·期末)短周期主族元素X、Y、Z、M、Q原子序数依次增大,X、Q的单质在常温下呈气态,Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,Z在同周期主族元素中原子半径最大,M是地壳中含量最多的金属元素。
(1)Y在周期表中的位置是 ;Q的元素名称是 。
(2)Z、M、Q的简单离子半径由小到大的顺序为 (用离子符号表示)。
(3)将含有M的简单离子的盐溶液与足量Z的最高价氢氧化物的溶液混合,反应的离子方程式为 ;
(4)可以比较Z、M两元素金属性强弱的实验是____________。
A.比较这两种元素最高价氧化物的水化物的碱性
B.将Z的单质投入到M的硫酸盐溶液中
C.将这两种元素单质分别放入冷水中
D.比较这两种元素的单质与酸反应时失电子的数目
(5)R是第四周期与Q同主族的元素,下列说法正确的是____________。
A.R的最高化合价为+7
B.简单气态氢化物稳定性:R>Q
C.简单离子的还原性:R<Q
D.R的单质在常温下可与氢气化合
10.(22-23高一上·山东淄博·期末)已知X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,其原子径和最外层电子数之间的关系如图所示。回答下列问题:
(1)元素Y在周期表中的位置是 。X与Q形成的是 化合物(填“离子或“共价”)。
(2)Z元素的一种淡黄色固体化合物中所含有的化学键类型为 。用电子式表示出化合物Z2Q的形成过程 (用元素符号表示,下同)。
(3)Q和W非金属性较强的是 ,请用原子结构知识解释产生上述差异的原因为 。设计简单实验证明两者的非金属性强弱 (用离子方程式表示)。
(4)探究同主族元素性质的递变规律是学习化学的重要方法之一,已知R是第六周期与X、Z同主族的元素,有关R的推测,正确的个数为__(填字母)。
①在自然界中以单质形态存在,少量的R可以保存在煤油中
②对应氢氧化物碱性的强弱是:R>Z
③易与氧气发生反应,加热时生成的氧化物形式为R2O
④对应离子的氧化性是:R<Z
⑤R可以从CuSO4的溶液中将金属铜置换出来
⑥碳酸盐不易发生分解反应
A.2 B.3 C.4 D.5
11.(22-23高一上·山东临沂·期末)由原子序数依次增大的四种短周期主族元素X、Y、Z、W组成的化合物A(如图所示)是生产某种农药的主要原料,其中W的单质溶于水可生成漂白性物质。Y位于W的相邻主族,且二者对应单质常温下都是气体。请回答下列问题:
(1)元素X的最高正价为 ,元素Y在周期表中的位置为 。
(2)简单氢化物的沸点:Y (填“>”或“<”)W。
(3)物质A属于 (填“离子”或“共价”)化合物;用铂丝蘸取物质A,在酒精灯火焰上灼烧,产生火焰的焰色为 。
(4)X、W的最高价氧化物对应的水化物中酸性较强的是 (填化学式)。
(5)W的单质与Z的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 。
12.(22-23高一上·山东临沂·期末)X、Y、Z、W、R、Q为原子序数依次增大的六种短周期主族元素。X是原子半径最小的元素;Y原子最外层电子数是核外电子层数的3倍;Z是短周期中金属性最强的元素;W是地壳中含量最多的金属元素;R的最高正价与最低负价代数和为4,请回答下列问题:
(1)Y的元素名称是 。
(2)W在周期表中的位置是 。
(3)写出化合物Z2R的电子式: 。
(4)写出化合物X2Y2的结构式: 。
(5)Y、Z、W三种元素对应的简单离子半径由大到小的顺序是 (用元素的离子符号表示)。
(6)下列说法能证明非金属性Q强于R的是 (填字母)。
a.简单阴离子的还原性:Q>R
b.简单氢化物热稳定性:Q>R
c.氧化物对应的水化物的酸性:Q>R
(7)W的单质与Z的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式是 。
(8)X、Y、Z三种元素形成的化合物是 (填化学式),含有化学键的类型
13.(22-23高一上·山东菏泽·期末)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。如图所示物质转化关系为高铁酸钠的一种制备方法及有关性质实验(部分反应产物已略去)。已知A、F为非金属单质气体,B为常见金属单质,E为生活中最常见的调味品,F在标准状况下密度为0.090 g/L。
请回答下列问题:
(1)写出D的名称 ,F的化学式
(2)写出反应②的离子方程式: 。
(3)反应③,F在A中点燃的反应现象为: 。
(4)反应④中各物质的反应比例关系如下,请填入相应的反应物和生成物的化学式,并标明电子转移的方向和数目: 。
2+3+10NaOH=2Na2FeO4+9+5H2O
(5)写出反应⑤的化学方程式: 。
(6)向0.02 mol B的氧化物中加入45 mL4 mol/L硫酸溶液恰好完全反应,得到B的两种不同价态的盐,所得溶液中B2+能恰好被标准状况下672 mL氯气氧化。则此B的氧化物的化学式为 。
14.(22-23高一上·山东临沂·期末)已知短周期元素M、N、X、Y、Z分布在三个周期,N、X最外层电子数相同,Z原子序数大于X,其中Z的简单离子半径在同周期中最小,X单质极易与常见无色无味液态物质发生置换反应且做氧化剂,在短周期中Y的最高价氧化物对应水化物的碱性最强。回答下列问题:
(1)Y在周期表中的位置是 ,写出YM的电子式: 。
(2)N、X、Y、Z简单离子的半径由大到小的顺序(用对应离子符号表示): 。
(3)在与YX的混合液中,通入足量,是工业制取的一种方法,写出该反应的化学方程式: 。
(4)镓(31Ga)的化合物氮化镓(GaN)和砷化镓(GaAs)作为第三代半导体材料,具有耐高温、耐高电压等特性,随着5G技术的发展,它们的商用价值进入“快车道”。
①下列有关说法正确的是 。
a.Ga位于元素周期表第四周期ⅣA族
b.Ga为门捷列夫预言的“类铝”
c.Ga的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z元素最高价氧化物对应水化物的碱性强
d.酸性:
②废弃的含GaAs的半导体材料可以用浓硝酸溶解,放出气体,同时生成和,写出该反应的化学方程式为 。
(5)是有机合成的重要还原剂,其合成路线如图所示。
利用遇水反应生成的氢气的体积测定样品纯度。
①其反应的化学方程式为 。
②取样品a g,若实验测得氢气的体积为V mL(标准状态),则样品纯度为 (用代数式表示)。
15.(22-23高一上·山东淄博·期末)如表是元素周期表的一部分,请据表标注的元素回答(用相应的化学符号作答):
(1)形成单质不含化学键的是 (填化学式)。
(2)元素a分别与元素e、k、m所形成的简单气态化合物中稳定性最强的是 (填化学式)。
(3)元素k、m、n最高价氧化物对应的水化物酸性由强到弱的顺序为 (用物质化学式表示)。
(4)元素g、h、m、n所形成的简单离子的半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(5)元素d的简单氢化物,与其最高价氧化物的水化物反应的产物,所含化学键的类型有 。
(6)写出由元素a、e、g组成的化合物的电子式: 。
(7)写出由元素b、e组成的化合物be2的结构式: 。
(8)下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的是 (填字母)。
A.氯、硫的最低负价分别为-1、-2
B.硫化氢在300℃时开始分解,HCl在1500℃时开始缓慢分解
C.HClO4的酸性比H2SO3的强
D.向Na2S水溶液中通入Cl2有淡黄色沉淀生成
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题型03 物质结构与元素推断综合题
1.(22-23高一上·山东泰安·期末)如图是某些单质及其化合物之间的转化关系图,各方框表示有关的一种反应物或生成物(部分物质已略去)。已知:C常温下为黄绿色气体,D是最常见的无色液体,G是“84”消毒液的有效成分。回答下列问题:
(1)反应①的化学方程式为 ,该反应中A表现出的性质是 。
(2)与足量D充分反应,转移电子的物质的量为 。
(3)反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)生活中“84”消毒液不能与“洁厕灵”混合使用,原因是二者混合会发生反应④,反应的离子方程式为 。
【答案】(1)(浓) 还原性、酸性
(2)1mol
(3)1:1
(4)Cl-+ClO-+ 2H+=Cl2↑+H2O
【分析】C常温下为黄绿色气体,C为氯气,结合氯气的实验室制法原理及框图信息分析可知A为HCl,B为MnO2;G是“84”消毒液的有效成分,则G为NaClO,C和E产生G,则E为氢氧化钠,D是最常见的无色液体,且能与过氧化钠反应产生氢氧化钠,则D为H2O,氯气与氢氧化钠产生次氯酸钠和氯化钠,则F为NaCl,次氯酸钠与稀盐酸反应产生氯气,综上所述A为HCl,B为MnO2,C为Cl2,D为H2O,E为NaOH,F为NaCl,G为NaClO。
【解析】(1)反应①为二氧化锰与浓盐酸加热制取氯气的反应,方程式为:(浓);该反应中HCl中氯元素部分化合价升高,表现还原性,同时生成盐和水,表现酸性;
(2)Na2O2与H2O发生反应:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,过氧化钠中O元素化合价有升有降,2mol过氧化钠反应时转移电子2mol,则1 molNa2O2与足量D充分反应,转移电子的物质的量为1mol;
(3)反应③为:Cl2+2NaOH =NaCl+NaClO+H2O,氯气既是氧化剂还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:1;
(4)“84"消毒液有效成分NaClO与“洁厕灵"的主要成分HCl反应产生氯气,离子方程式:Cl-+ClO-+ 2H+=Cl2↑+H2O。
2.(23-24高一上·山东日照·期末)下图所示转化关系(部分产物已略去)中的A~K为中学化学常见物质,A为淡黄色固体,C、F为单质,J在空气中可转化为红褐色固体K。回答下列问题:
(1)1molA发生反应①,转移的电子数为 。
(2)反应②的一种用途为 。
(3)G的化学式为 ;检验溶液中阳离子的试剂可以为 (填化学式)。
(4)反应⑦的化学方程式为 。
(5)反应①~⑦中,属于氧化还原反应的有 个。
【答案】(1)1
(2)焊接钢轨或制备金属纳米复合材料
(3) KSCN或NaOH
(4)
(5)4
【分析】A为淡黄色固体,C、F为单质,J在空气中可转化为红褐色固体K,故可推出A为过氧化钠,B为水,C为氧气,D为氢氧化钠,E为氧化铁,F为铁单质,G为四氧化三铁,H为氯化亚铁,I为氯化铁,J为氢氧化亚铁,K为氢氧化铁,据此分析答题。
【解析】(1)1mol过氧化钠发生反应①,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,故转移的电子数为1NA;
(2)反应②为铝热反应,能放出大量的热,故可用于焊接钢轨或制备金属纳米复合材料;
(3)G的化学式为,检验氯化铁溶液中铁离子的试剂可以为KSCN或NaOH,现象分别为溶液变红、产生红褐色沉淀;
(4)反应⑦为氢氧化亚铁转化为氢氧化铁,化学方程式为;
(5)反应①~⑦中,属于氧化还原反应的有①②③⑦,共4个。
3.(23-24高一上·山东聊城·期末)X、Y、Z三种主族元素的单质在常温下都是常见的无色气体,在适当条件下,三者之间可以两两发生反应生成分别是双核、三核和四核的甲、乙、丙三种分子,且乙、丙分子中含有X元素的原子个数比为。请回答下列问题:
(1)元素X的名称是 ,丙分子的电子式为 。
(2)乙在常温下为无色液体,则乙的化学式为 。
(3)化合物丁含X、Y、Z三种元素,丁是一种常见的强酸,将丁与丙按物质的量之比1:1混合后所得物质戊的晶体结构中含有的化学键为 (选填序号)。
a.只含共价键 b.只含离子键 c.既含离子键,又含共价键
【答案】(1)氢
(2)H2O
(3)c
【分析】X、Y、Z三种主族元素的单质在常温下都是常见的无色气体,三种气体单质为氢气、氮气、氧气,且两两结合生成双核、三核、四核的甲、乙、丙三种分子,则甲、乙、丙分别为、、,且乙、丙分子中含有X元素的原子个数比为2:3,则X为H,甲与Y单质在常温下混合就有明显现象,则Y为O,故Z为N;化合物丁含X、Y、Z三种元素,则丁为,与丙按物质的量之比1:1混合后所得物质戊为;
【解析】(1)由上述分析可知,X为氢元素;丙为NH3,电子式为;
(2)由上述分析可知,乙为H2O;
(3)由分析知,化合物丁含X、Y、Z三种元素,丁是一种常见的强酸,则为,将丁与丙()按物质的量之比1∶1混合后得到戊为,其晶体结构中含有的化学键既含铵根和硝酸根之间的离子键,又含N-H和N-O之间的共价键,故选c。
4.(22-23高一上·山东淄博·期末)已知A、B、C、D、E、F、G为中学化学中常见的化合物,其中A是淡黄色固体,G为红褐色沉淀。常温下甲、乙、丙为气态非金属单质,丙呈黄绿色;丁、戊为常见金属单质,其中戊是当前用量最大的金属。它们之间的转化关系如图所示(有的反应部分产物已经略去)。请根据以上信息回答下列问题:
(1)写出物质A的电子式 ,其阴阳离子个数比 。
(2)工业上用丙通入C溶液中,所得溶液的用途是 。
(3)F转化为G总的化学方程式是 ;若反应生成,转移电子的数目为 (用表示阿伏伽德罗常数的值)。
(4)写出②中反应的离子方程式: 。
(5)用酸性高锰酸钾溶液能否检验中有, (填“能”或“否”)若填“否”,原因是 (用离子方程式表示)。
【答案】(1) 1:2
(2)杀菌消毒或者漂白
(3)4FeCl2+O2+8NaOH+2H2O=4Fe(OH)3↓+8NaCl 0.1NA
(4)2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑
(5)否 10Cl-+2+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
【分析】由题干转化流程图可知,A是淡黄色固体,与B反应生成C与单质甲,且甲为气态非金属单质,则A是Na2O2,B是H2O,甲是O2,C是NaOH,甲、乙、丙为非金属单质,丙呈黄绿色,则丙是Cl2;金属丁与氢氧化钠反应生成D与乙,则丁为Al,D是NaAlO2,乙为H2,甲与乙反应生成水,乙与丙反应生成E为HCl,金属戊与盐酸反应生成F,F与氢氧化钠、氧气反应得到G为红褐色沉淀,则戊为Fe,F为FeCl2,G为Fe(OH)3,据此分析解答。
【解析】(1)
由分析可知,A为Na2O2,故物质A的电子式为:,其阴阳离子个数比1:2,故答案为:;1:2;
(2)由分析可知,丙为Cl2,C为NaOH,故工业上用丙通入C溶液中发生反应为:2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O,即得到漂白液,所得溶液的用途是可以杀菌消毒、漂白,故答案为:杀菌消毒或者漂白;
(3)由分析可知,F为FeCl2,G为Fe(OH)3,F和NaOH、O2共同反应转化为G即Fe(OH)3,该转化总的化学方程式是4FeCl2+O2+8NaOH+2H2O=4Fe(OH)3↓+8NaCl,反应中转移电子数为4e-,故若反应生成10.7gG即=0.1mol,转移电子的数目为0.1NA,故答案为:4FeCl2+O2+8NaOH+2H2O=4Fe(OH)3↓+8NaCl;0.1NA;
(4)由分析结合题干流程图可知,反应②即Al与NaOH溶液反应,故该反应的离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑,故答案为:2Al+2OH-+2H2O=2+3H2↑;
(5)由分析可知,F为FeCl2,其中Cl-也能是酸性高锰酸钾溶液褪色,故不能用酸性高锰酸钾溶液能否检验中有Fe2+,原因是10Cl-+2+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O,故答案为:否;10Cl-+2+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。
5.(22-23高一上·山东淄博·期末)随原子序数递增,八种短周期元素(用字母x、y等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如图所示。回答下列问题:
(1)d在元素周期表中的位置位于 ;写出z、d、e的简单离子半径由大到小的顺序 (用离子符号表示)。
(2)金属单质及其化合物的性质与单质及其化合物的性质相似,写出鉴别和反应的化学方程式 。
(3)写出的最简单氢化物的稳定性由强到弱的顺序 (用化学式表示)。
(4)与g相比,非金属性较强的是 (用元素符号表示);得出该结论所依据的实验事实是 (只答一条)。
(5)用电子式表示的最高价氧化物的形成过程: 。
(6)的一种氢化物分子中既含非极性键又含极性键,其结构式为 。
【答案】(1)第2周期第ⅥA族 N3->O2->Na+
(2)Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O
(3)H2O>NH3>CH4
(4)Cl 将Cl2通入H2S溶液中,可观察到有淡黄色沉淀析出
(5)
(6)
【分析】图中各元素都是短周期元素,d、g都有-2价,二者处于ⅥA族,而g的原子半径、原子序数都大于d,故d为O元素、g为S元素;h有-1价,其原子序数大于g(硫),故h为Cl元素;y有+4价、z有+5价,二者分别处于ⅣA族、ⅤA族,原子序数y<z<d(氧),故y为C元素、z为N元素;x、e都+1价,二者处于ⅠA族,x的原子半径小于d(氧),e的原子序数大于d(氧),故x为H元素、e为Na元素;f有+3价,处于ⅢA族,其原子序数大于e(钠),故f为Al元素,据此分析解题。
【解析】(1)由分析可知,d为O,其核外有2个电子层,最外层上有6个电子,故d在元素周期表中的位置位于第2周期第ⅥA族,Z为N,e为Na,故z、d、e的简单离子即N3-、O2-和Na+具有相同的电子层结构,则核电荷数越大半径越小,故半径由大到小的顺序为:N3->O2->Na+,故答案为:第2周期第ⅥA族;N3->O2->Na+;
(2)由分析可知,f为Al,金属单质及其化合物的性质与单质及其化合物的性质相似,已知Al(OH)3能与NaOH等强碱溶液反应,而Mg(OH)2不能,故鉴别Be(OH)2和Mg(OH)2反应的化学方程式为:Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O,故答案为:Be(OH)2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O;
(3)由分析可知,y为C、Z为N、d为O,属于同一周期元素,从左往右元素非金属性依次增强,其简单氢化物的稳定性也增强,故的最简单氢化物的稳定性由强到弱的顺序H2O>NH3>CH4,故答案为:H2O>NH3>CH4;
(4)由分析可知,h为Cl、g为S,属于同一周期元素,从左往右元素非金属性依次增强,则与g相比,非金属性较强的是Cl,得出该结论所依据的实验事实是将Cl2通入H2S溶液中,可观察到有淡黄色沉淀析出,可知Cl2的氧化性强于S,故非金属性Cl>S,故答案为:Cl;将Cl2通入H2S溶液中,可观察到有淡黄色沉淀析出;
(5)由分析可知,y为C,则y的最高价氧化物为CO2,故用电子式表示的最高价氧化物的形成过程为:,故答案为:;
(6)由分析可知,z为N,N原子最外层上有5个电子,其中3个成单电子,即N周围可形成3对共用电子对,故的一种氢化物分子即中既含非极性键又含极性键,其结构式为:,故答案为:;
6.(22-23高一上·山东德州·期末)利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系:
已知:g为钠盐。
(1)按物质性质分类,c、d均属于 氧化物。
(2)从硫元素化合价变化的角度分析,图中既有氧化性又有还原性的化合物有 (填化学式)。
(3)若将a与c混合可生成淡黄色固体,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)f的浓溶液与铜单质在一定条件下可以发生化学反应,该反应的化学方程式为 。
(5)Na2S2O3是重要的化工原料。从氧化还原反应的角度分析,下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是 (填字母)。
a.Na2S+S b.Na2SO3+S c.SO2+Na2SO4 d.Na2SO3+Na2SO4
(6)c→e→f是硫酸型酸雨的形成途径之一、某地收集的雨水样品在不同时间测得pH如表所示,请用化学方程式解释该雨水样品随时间变化酸性逐渐增强的原因 。
时间/h
0
2
4
6
8
10
pH
5.0
4.8
4.5
4.3
4.2
4.0
【答案】(1)酸性
(2)SO2、H2SO3、亚硫酸盐(如Na2SO3)
(3)1:2
(4)2H2SO4(浓)+CuCuSO4+2H2O+SO2↑
(5)b
(6)SO2+H2O=H2SO3、2H2SO3+O2=2H2SO4
【分析】根据图示可知,a为H2S,b为S单质,c为SO2,d为SO3,e为H2SO3,f为H2SO4,g为亚硫酸盐。
【解析】(1)根据分析可知,c为SO2,d为SO3,均属于酸性氧化物。
(2)处于最低价态时,该物质只有还原性,处于最高价态时,该物质只有氧化性,处于中间价态时既有氧化性又有还原性,则图中既有氧化性又有还原性的化合物为SO2、H2SO3、亚硫酸盐(如Na2SO3)。
(3)H2S和SO2反应生成S化学方程式为2H2S+SO2=3S↓+2H2O,该反应中氧化剂为SO2,还原剂为H2S,两者的物质的量之比为1:2。
(4)浓硫酸和铜在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,化学方程式为2H2SO4(浓)+CuCuSO4+2H2O+SO2↑。
(5)硫代硫酸钠中S的化合价为+2价,根据氧化还原反应原理,在反应过程中既要有元素化合价升高又要有元素化合价降低。
a.若Na2S和S生成Na2S2O3,Na2S中硫元素由-2价升高到+2价,硫单质中硫元素由0价上升到+2价,只有化合价的升高,a错误;
b.Na2SO3和S生成Na2S2O3,Na2SO3中硫元素由+4价下降到+2价,硫单质中硫元素由0价上升到+2价,符合氧化还原反应原理,b正确;
c.若SO2和Na2SO4生成Na2S2O3,SO2中硫元素由+4价下降到+2价,Na2SO4中硫元素由+6价下降到+2价,只有化合价的降低,c错误;
d.若Na2SO3和Na2SO4生成Na2S2O3,Na2SO3中硫元素由+4价下降到+2价,Na2SO4中硫元素由+6价下降到+2价,只有化合价的降低,d错误;
故答案选b。
(6)SO2先与H2O反应生成H2SO3,化学方程式为SO2+H2O=H2SO3,H2SO3是弱酸,被氧气氧化成H2SO4,化学方程式为2H2SO3+O2=2H2SO4,硫酸是强酸,故酸性逐渐增强。
7.(22-23高一上·山东济宁·期末)现有A、B、C、D、E、F、G、H、M、N十种物质,其中A为淡黄色粉末,B为日常生活中最常见的无色无味液体,E为无色气体单质,F的水溶液与石灰水混合可得D的溶液,G为黄绿色气体单质,H是漂白液的有效成分,它们之间的相互转化关系如图所示(其他与题无关的生成物均已略去)
请回答下列问题:
(1)写出A的电子式: ,H中含有的化学键为 (填“离子键”、“极性键”或“非极性键”)。
(2)H与浓盐酸混合时会产生G,写出该反应的离子方程式: 。
(3)若将A投入到含有下列离子的溶液中:、、、、、,反应完毕后,溶液中上述离子数目几乎不变的有 (填离子符号)。
(4)写出A与C反应的化学方程式: ;当生成1molE时转移电子数为 。
(5)将由F和N两种物质组成的固体混合物分成a、b两等份。标准状况下,将a份溶于足量稀盐酸,生成的体积为;b份充分加热、冷却后再溶于足量盐酸,生成的体积为;则b份充分加热后固体质量减少 g,a份、b份消耗盐酸的物质的量之比为: 。
【答案】(1) 离子键、极性键
(2)
(3)、
(4)
(5)
【分析】B为生活中最常见的无色无味液体,则B为H2O,能与水发生反应生成无色气体的淡黄色粉末为Na2O2,则A为Na2O2,D为NaOH,E为O2,G为黄绿色气体,则G为Cl2,H为漂白液的有效成分,则H为NaClO,NaClO与二氧化碳和水反应生成HClO和NaHCO3,M能生成氧气,则M为HClO,N为NaHCO3,F与二氧化碳、水反应生成NaHCO3,则F为Na2CO3,因为F是碳酸钠、E为氧气、A为过氧化钠,则C为二氧化碳,碳酸钠能与石灰水反应生成D(氢氧化钠)和碳酸钙。由此解答该题。
【解析】(1)由上述分析可知,A为过氧化钠含有两个钠离子和一个过氧根,电子式为;H为NaClO,次氯酸钠为离子化合物,含有离子键,次氯酸根中含有极性共价键。
(2)H为NaClO,与浓盐酸混合会发生归中反应,生成氯气,反应的离子方程式为。
(3)过氧化钠具有强氧化性,能氧化I-,过氧化钠与水反应生成NaOH,钠离子浓度升高,氢氧根能与碳酸氢根反应,生成碳酸根,则碳酸氢根浓度下降,碳酸根浓度升高;硫酸根和硝酸根不与过氧化钠反应,也不与氢氧化钠反应,浓度基本不变。
(4)A为过氧化钠,C为二氧化碳,二者反应的化学方程式为↑,E为氧气,该反应为过氧化钠的歧化反应,氧气中的氧由过氧化钠中-1价的氧而来,每生成1mol氧气,转移电子数为2NA。
(5)F为碳酸钠,N为碳酸氢钠,碳酸氢钠受热分解,每有2mol碳酸氢钠受热分解,生成1mol二氧化碳同时生成1mol水,则根据原子守恒最终与盐酸反应生成二氧化碳的量少1mol。二氧化碳减少的体积为(V1-V2)L,物质的量为,加热后固体减少的质量为二氧化碳和水的质量,物质的量都为,摩尔质量分别为44g/mol和18g/mol,则质量为×(44g/mol+18g/mol)=g;根据原子守恒可知反应结束后碳酸钠和碳酸氢钠都转化为了氯化钠,根据原子守恒,消耗氯化氢的量=氯离子=钠离子,加热过程中钠离子的量不变,因此最终消耗氯化氢的量不变,比例为1:1。
【点睛】要善于利用原子守恒解题,加热前后消耗氯化氢的量,可以从整体氯化氢入手,也可以从氯离子入手,利用最终产物不变,氯离子的量等于钠离子,可快速解出两次反应消耗氯化氢的比例。
8.(22-23高一上·山东济宁·期末)下表为元素周期表的一部分,参照元素①~⑪在表中的位置,回答下列问题:
(1)已知元素⑪的一种核素,其中子数为45,用原子符号表示该核素为 (用的形式表示)。
(2)④、⑥、⑨的离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(3)②、⑧、⑩的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为 (用化学式表示)。
用电子式表示⑥和⑩两元素组成的化合物的形成过程: 。
(4)下列不能说明非金属性⑩>⑨的是 (填标号)。
a.⑨和⑩两元素的简单氢化物受热分解,后者的分解温度高
b.元素⑩的单质能将Fe氧化成三价铁,而元素⑨的单质只能将铁氧化成二价铁
c.元素⑩的单质与⑨的氢化物的水溶液反应,产生元素⑨的单质
d.元素⑩的氢化物的水溶液的酸性比元素⑨的氢化物的水溶液的酸性强
(5)已知周期表中存在对角相似规则,如①与⑦在周期表中处于对角线位置则性质相似,①的氧化物、氢氧化物也有两性,写出①的氢氧化物与⑤的氢氧化物反应的离子方程式 。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)d
(5)
【分析】由元素周期表中各元素的位置可知,①为Be,②为N,③为O,④为F,⑤为Na,⑥为Mg,⑦为Al,⑧为P,⑨为S,⑩为Cl,⑪为Br;据此作答。
【解析】(1)元素⑪为Br元素,为35号元素,质子数为35,它的一种核素,其中子数为45,则质量数为80,用原子符号表示该核素为;
(2)电子层数越多的离子,半径越大;具有相同电子层结构的离子,核电荷数越大半径越小,故元素④、⑥、⑨离子半径由大到小的顺序是S2->F->Mg2+;
(3)非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,所以②、⑧、⑩的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为;
⑥是Mg,⑩是Cl,两者形成的化合物是MgCl2,是离子化合物,用电子式表示其形成过程为:;
(4)a.⑨和⑩两元素的简单氢化物受热分解,后者的分解温度高,说明HCl更稳定,可以说明非金属性Cl>S,a不符合题意;
b.元素⑩的单质能将Fe氧化成三价铁,而元素⑨的单质只能将铁氧化成二价铁,说明氧化性Cl2>S,即非金属性Cl>S,b不符合题意;
c.元素⑩的单质与⑨的氢化物的水溶液反应,产生元素⑨的单质,说明氧化性Cl2>S,即非金属性Cl>S,c不符合题意;
d.元素的氢化物的水溶液的酸性比元素⑨的氢化物的水溶液的酸性强,不是最高价氧化物对应的水化物,无法说明非金属性Cl>S,d符合题意;
给选d。
(5)类比Al(OH)3与NaOH反应生成NaAlO2和水,Be(OH)2与NaOH反应生成Na2BeO2和水,反应的离子方程式。
9.(22-23高一上·山东聊城·期末)短周期主族元素X、Y、Z、M、Q原子序数依次增大,X、Q的单质在常温下呈气态,Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,Z在同周期主族元素中原子半径最大,M是地壳中含量最多的金属元素。
(1)Y在周期表中的位置是 ;Q的元素名称是 。
(2)Z、M、Q的简单离子半径由小到大的顺序为 (用离子符号表示)。
(3)将含有M的简单离子的盐溶液与足量Z的最高价氢氧化物的溶液混合,反应的离子方程式为 ;
(4)可以比较Z、M两元素金属性强弱的实验是____________。
A.比较这两种元素最高价氧化物的水化物的碱性
B.将Z的单质投入到M的硫酸盐溶液中
C.将这两种元素单质分别放入冷水中
D.比较这两种元素的单质与酸反应时失电子的数目
(5)R是第四周期与Q同主族的元素,下列说法正确的是____________。
A.R的最高化合价为+7
B.简单气态氢化物稳定性:R>Q
C.简单离子的还原性:R<Q
D.R的单质在常温下可与氢气化合
【答案】(1)第二周期ⅣA族 氯元素
(2)Al3+< Na+< Cl-
(3)
(4)AC
(5)A
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、M、Q原子序数依次增大,Y的原子最外层电子数是其电子层数的2倍,Y是C元素;Z在同周期主族元素中原子半径最大,Z是Na元素;M是地壳中含量最多的金属元素,M是Al元素;X、Q的单质在常温下呈气态,X是H元素、Q是Cl元素。
【解析】(1)根据以上分析,Y是C元素,在周期表中的位置是第二周期ⅣA族;Q的元素名称是氯元素。
(2)电子层数越多半径越大,电子层数相同时,质子数越多半径越小,Na+、Al3+、Cl-半径由小到大的顺序为Al3+< Na+< Cl-。
(3)将含有Al3+的盐溶液与足量NaOH溶液混合生成偏铝酸钠,反应的离子方程式为;
(4)A.元素金属性越强,最高价氧化物的水化物碱性越强,故选A;
B.将金属Na投入到硫酸铝溶液中,钠先和水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再和硫酸铝反应,钠不能置换出硫酸铝溶液中的铝,不能证明Na的金属性大于铝,故不选B;
C.金属性越强,其单质越易与水反应,故选C;
D.金属性越强越易失电子,金属性与失电子多少无关,故不选D;
选AC。
(5)R是第四周期与Cl同主族的元素,R是Br元素。
A.Br最外层有7个电子,最高化合价为+7,故A正确;
B.同主族元素从上到下,非金属性减弱,简单气态氢化物稳定性:HCl>HBr,故B错误;
C.同主族元素从上到下,非金属性减弱,简单离子的还原性增强,还原性:Cl-<Br-,故C错误;
D.同主族元素从上到下,非金属性减弱,非金属性越强越易与氢气反应,Br的非金属性比Cl弱,Br2在常温不与氢气化合,故D错误;
选A。
10.(22-23高一上·山东淄博·期末)已知X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,其原子径和最外层电子数之间的关系如图所示。回答下列问题:
(1)元素Y在周期表中的位置是 。X与Q形成的是 化合物(填“离子或“共价”)。
(2)Z元素的一种淡黄色固体化合物中所含有的化学键类型为 。用电子式表示出化合物Z2Q的形成过程 (用元素符号表示,下同)。
(3)Q和W非金属性较强的是 ,请用原子结构知识解释产生上述差异的原因为 。设计简单实验证明两者的非金属性强弱 (用离子方程式表示)。
(4)探究同主族元素性质的递变规律是学习化学的重要方法之一,已知R是第六周期与X、Z同主族的元素,有关R的推测,正确的个数为__(填字母)。
①在自然界中以单质形态存在,少量的R可以保存在煤油中
②对应氢氧化物碱性的强弱是:R>Z
③易与氧气发生反应,加热时生成的氧化物形式为R2O
④对应离子的氧化性是:R<Z
⑤R可以从CuSO4的溶液中将金属铜置换出来
⑥碳酸盐不易发生分解反应
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】(1)第2周期第ⅥA族 共价
(2)离子键和共价键
(3)Cl S和Cl位于同一周期,电子层数相同,核电荷数Cl的更大,原子半径Cl的更小,则Cl的原子核对最外层电子的束缚能力更强,则非金属更强 S2-+Cl2=S+2Cl-
(4)B
【分析】由题干信息可知,X、Z的最外层上只有1个电子,且X的半径最小,故X为H、Z的半径最大,则Z为Na,Y、Q、W的最外层上分别有4个、6个、7个电子,且半径比Q、W小,即Y、Q、W不可能是同一周期元素,则Y为C,Q为S,W为Cl,据此分析解题。
【解析】(1)由分析可知,Y为C,故元素Y在周期表中的位置是第2周期第ⅥA族,X为H,Q为S,X与Q形成的化合物是H2S,是共价化合物,故答案为:第2周期第ⅥA族;共价;
(2)由分析可知,Z为Na,故Z元素的一种淡黄色固体化合物即Na2O2中所含有的化学键类型为Na+和之间的离子键和中O和O之间的非极性共价键,用电子式表示出化合物Z2Q即Na2S的形成过程为:,故答案为:离子键和共价键;;
(3)由分析可知,Q为S,W为Cl,根据同一周期从左往右元素的非金属性依次增强,故Q和W非金属性较强的是Cl,由于S和Cl位于同一周期,电子层数相同,核电荷数Cl的更大,原子半径Cl的更小,则Cl的原子核对最外层电子的束缚能力更强,则非金属更强,非金属性与单质的氧化性一致,将Cl2通入到Na2S溶液中,若出现浑浊,则说明发生了S2-+Cl2=S+2Cl-,说明Cl2的氧化性强于S的,故答案为:Cl;S和Cl位于同一周期,电子层数相同,核电荷数Cl的更大,原子半径Cl的更小,则Cl的原子核对最外层电子的束缚能力更强,则非金属更强;S2-+Cl2=S+2Cl-;
(4)由分析可知,X、Z分别为H、Na,R是第六周期与X、Z同主族的元素,即位于第IA族即碱金属元素,据此分析解题:
①根据碱金属化学性质非常活泼,从上往下金属增强,即R的金属性比Na更活泼,故在自然界中都以化合物形态存在,碱金属从上往下密度呈增大趋势,则少量的R可以保存在煤油中,错误;
②根据从上往下金属增强,R的金属性比Na,故对应氢氧化物碱性的强弱是:R>Z,正确;
③根据从上往下金属增强,R的金属性比Na,则R易与氧气发生反应,加热时生成的氧化物形式为比R2O2更复杂的氧化物,不可能是R2O,错误;
④根据从上往下金属增强,R的金属性比Na,即R的还原性比Na强,则对应离子的氧化性是:R<Z,正确;
⑤根据从上往下金属增强,R的金属性比Na,根据Na与CuSO4反应的现象可知,R不可以从CuSO4的溶液中将金属铜置换出来,错误;
⑥根据Na2CO3受热难分解可知,R的碳酸盐不易发生分解反应,正确;
综上分析可知,有②④⑥3个推测正确,故答案为:B。
11.(22-23高一上·山东临沂·期末)由原子序数依次增大的四种短周期主族元素X、Y、Z、W组成的化合物A(如图所示)是生产某种农药的主要原料,其中W的单质溶于水可生成漂白性物质。Y位于W的相邻主族,且二者对应单质常温下都是气体。请回答下列问题:
(1)元素X的最高正价为 ,元素Y在周期表中的位置为 。
(2)简单氢化物的沸点:Y (填“>”或“<”)W。
(3)物质A属于 (填“离子”或“共价”)化合物;用铂丝蘸取物质A,在酒精灯火焰上灼烧,产生火焰的焰色为 。
(4)X、W的最高价氧化物对应的水化物中酸性较强的是 (填化学式)。
(5)W的单质与Z的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为 。
【答案】(1)+4 第二周期第VIA族
(2)>
(3)离子 黄色
(4)HClO4
(5)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
【分析】原子序数依次增大的四种短周期主族元素X、Y、Z、W;W的单质溶于水可生成漂白性物质,W为氯;Y位于W的相邻主族,且二者对应单质常温下都是气体,Y为氧;Z为带一个单位正电荷的阳离子,Z为钠;X能形成4个共价键,为碳;
【解析】(1)碳元素的最高正价为+4;元素氧为8号元素,在周期表中的位置为第二周期第VIA族;
(2)水能形成分子间氢键,导致其沸点升高,故简单氢化物的沸点:Y>W;
(3)物质A中含离子键,属于离子化合物;钠元素的焰色反应为黄色,故用铂丝蘸取物质A,在酒精灯火焰上灼烧,产生火焰的焰色为黄色;
(4)非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,X、W的最高价氧化物对应的水化物中酸性较强的是HClO4;
(5)氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠、水,Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
12.(22-23高一上·山东临沂·期末)X、Y、Z、W、R、Q为原子序数依次增大的六种短周期主族元素。X是原子半径最小的元素;Y原子最外层电子数是核外电子层数的3倍;Z是短周期中金属性最强的元素;W是地壳中含量最多的金属元素;R的最高正价与最低负价代数和为4,请回答下列问题:
(1)Y的元素名称是 。
(2)W在周期表中的位置是 。
(3)写出化合物Z2R的电子式: 。
(4)写出化合物X2Y2的结构式: 。
(5)Y、Z、W三种元素对应的简单离子半径由大到小的顺序是 (用元素的离子符号表示)。
(6)下列说法能证明非金属性Q强于R的是 (填字母)。
a.简单阴离子的还原性:Q>R
b.简单氢化物热稳定性:Q>R
c.氧化物对应的水化物的酸性:Q>R
(7)W的单质与Z的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式是 。
(8)X、Y、Z三种元素形成的化合物是 (填化学式),含有化学键的类型
【答案】(1)氧
(2)第三周期第IIIA族
(3)
(4)H—O—O—H
(5)O2->Na+>Al3+
(6)b
(7)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
(8) NaOH 离子键、共价键
【分析】X、Y、Z、W、R、Q为原子序数依次增大的六种短周期主族元素。X是原子半径最小的元素,则X是H元素;Y原子最外层电子数是核外电子层数的3倍,则Y核外电子排布是2、6,Y是O元素;Z是短周期中金属性最强的元素,则Z是Na元素;W是地壳中含量最多的金属元素,则W是Al元素;R的最高正价与最低负价代数和为4,R的最高正价与最低负价的绝对值之和为8,则R是S元素,Q是Cl元素,然后根据元素周期律及元素化合物的性质分析解答。
【解析】(1)根据上述分析可知:X是H,Y是O,Z是Na,W是Al,R是S,Q是Cl元素。Y是O,元素名称是氧;
(2)W是Al,原子核外K、L、M层依次排有2、8、3个电子,根据元素在周期表的位置与原子结构关系可知Al位于元素周期表第三周期第IIIA族;
(3)Z是Na,R是S,二者形成的化合物Na2S是离子化合物,Na+与S2-间以离子键结合,其电子式为:;
(4)X是H,Y是O,X2Y2表示的是H2O2,该物质是由分子构成的,其中含有极性键、非极性键,结构式是:H—O—O—H;
(5)Y是O,Z是Na,W是Al,这三种元素形成的离子O2-、Na+、Al3+核外电子排布都是2、8。对于电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则三种离子的半径由大到小的顺序为:O2->Na+>Al3+;
(6)R是S,Q是Cl,元素的非金属性:Cl>S。
a.元素的非金属性越强,其简单阴离子的还原性就越弱,所以根据离子还原性:S2->Cl-,证明元素的非金属性:Cl>S ,a错误;
b.元素的非金属性越强,其简单氢化物的热稳定性就越弱,可根据氢化物的稳定性:HCl>H2S,证明元素的非金属性:Cl>S,b正确;
c.未指明是最高价氧化物对应的水化物,因此不能利用含氧酸酸性强弱判断非金属性强弱,c错误;
故合理选项是b;
(7)W是Al,Z是Na,Al能够与Na的最高价氧化物对应的水化物NaOH的水溶液反应产生NaAlO2、H2,该反应的化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(8)X、Y、Z三种元素分别为H、O、Na,形成的化合物是NaOH,钠离子和氢氧根离子含有离子键,氢氧根内O原子和H原子含有共价键,则NaOH含有化学键的类型离子键、共价键。
13.(22-23高一上·山东菏泽·期末)高铁酸钠(Na2FeO4)是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。如图所示物质转化关系为高铁酸钠的一种制备方法及有关性质实验(部分反应产物已略去)。已知A、F为非金属单质气体,B为常见金属单质,E为生活中最常见的调味品,F在标准状况下密度为0.090 g/L。
请回答下列问题:
(1)写出D的名称 ,F的化学式
(2)写出反应②的离子方程式: 。
(3)反应③,F在A中点燃的反应现象为: 。
(4)反应④中各物质的反应比例关系如下,请填入相应的反应物和生成物的化学式,并标明电子转移的方向和数目: 。
2+3+10NaOH=2Na2FeO4+9+5H2O
(5)写出反应⑤的化学方程式: 。
(6)向0.02 mol B的氧化物中加入45 mL4 mol/L硫酸溶液恰好完全反应,得到B的两种不同价态的盐,所得溶液中B2+能恰好被标准状况下672 mL氯气氧化。则此B的氧化物的化学式为 。
【答案】(1)次氯酸钠 H2
(2)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(3)有苍白色火焰,集气瓶中黄绿色气体颜色变浅,同时看到在集气瓶口产生白雾
(4)
(5)2Na2FeO4+16HCl=4NaCl+2FeCl3+3Cl2↑+8H2O
(6)Fe7O9
【分析】B为常见金属单质,根据铁元素守恒可知B为Fe;非金属气体单质A与氢氧化钠溶液反应生成D和E,其中E为生活中最常见的调味品,则A为Cl2、E为NaCl、D为NaClO,铁与Cl2反应生成C为FeCl3,非金属气体单质F在标准状况下密度为0.090 g/L,F的摩尔质量为M=0.090 g/L×22.4 L/mol≈2 g/ mol,故F为H2,则G为HCl。
【解析】(1)根据上述分析可知:A为Cl2,B为Fe,C为FeCl3,D为NaClO,E为NaCl,F为H2,则G为HCl。
D是NaClO,名称为次氯酸钠;F为H2;
(2)反应②是Cl2与NaOH溶液反应产生NaCl、NaClO、H2O,反应的离子方程式为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;
(3)反应③是H2在Cl2中燃烧,看到的现象是:有苍白色火焰,集气瓶中黄绿色气体颜色变浅,同时看到在集气瓶口产生白雾;
(4)C为FeCl3,D为NaClO,FeCl3、NaClO、NaOH发生氧化还原反应产生Na2FeO4、NaCl、H2O,根据电子守恒、原子守恒,可得该反应的化学方程式为:;
(5)根据图示可知:反应⑤是HCl与Na2FeO4在水溶液中反应产生Cl2、FeCl3、NaCl,该反应的化学方程式为:2Na2FeO4+16HCl=4NaCl+2FeCl3+3Cl2↑+8H2O;
(6)B是Fe,向0.02 mol Fe的氧化物中加入45 mL4 mol/LH2SO4溶液恰好反应产生FeSO4、Fe2(SO4)3,n(H2SO4)=4 mol/L×0.045 L=0.18 mol,根据反应方程式:2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-,n(Cl2)=,则根据物质反应转化关系可知n(Fe2+)=2n(Cl2)=0.06 mol,则根据电荷守恒可得关系式3n(Fe3+)+2n(Fe2+)=2×0.18 mol,3n(Fe3+)+2×0.06 mol=2×0.18 mol,故n(Fe3+)=0.08 mol,根据化合物中元素化合价代数和为0,n(O)=,n(Fe2+):n(Fe3+):n(O)=0.06 mol:0.08 mol:0.18 mol=3:4:9,故该氧化物化学式为Fe7O9。
14.(22-23高一上·山东临沂·期末)已知短周期元素M、N、X、Y、Z分布在三个周期,N、X最外层电子数相同,Z原子序数大于X,其中Z的简单离子半径在同周期中最小,X单质极易与常见无色无味液态物质发生置换反应且做氧化剂,在短周期中Y的最高价氧化物对应水化物的碱性最强。回答下列问题:
(1)Y在周期表中的位置是 ,写出YM的电子式: 。
(2)N、X、Y、Z简单离子的半径由大到小的顺序(用对应离子符号表示): 。
(3)在与YX的混合液中,通入足量,是工业制取的一种方法,写出该反应的化学方程式: 。
(4)镓(31Ga)的化合物氮化镓(GaN)和砷化镓(GaAs)作为第三代半导体材料,具有耐高温、耐高电压等特性,随着5G技术的发展,它们的商用价值进入“快车道”。
①下列有关说法正确的是 。
a.Ga位于元素周期表第四周期ⅣA族
b.Ga为门捷列夫预言的“类铝”
c.Ga的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z元素最高价氧化物对应水化物的碱性强
d.酸性:
②废弃的含GaAs的半导体材料可以用浓硝酸溶解,放出气体,同时生成和,写出该反应的化学方程式为 。
(5)是有机合成的重要还原剂,其合成路线如图所示。
利用遇水反应生成的氢气的体积测定样品纯度。
①其反应的化学方程式为 。
②取样品a g,若实验测得氢气的体积为V mL(标准状态),则样品纯度为 (用代数式表示)。
【答案】(1)第三周期第IA族
(2)
(3)
(4)bc
(5) 或
【分析】已知短周期元素M、N、X、Y、Z分布在三个周期,分别为第一周期、第二周期、第三周期元素;在短周期中Y的最高价氧化物对应水化物的碱性最强,根据元素周期律,金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,短周期中金属性最强的为Na元素,所以Y为Na元素;周期表中非金属性最强的元素为F,其单质易与水发生反应生成HF和氧气,所以X为F元素;N、X最外层电子数相同,属于同一主族,则N为Cl元素;根据微粒半径变化规律,Z的简单离子半径在同周期中最小且Z原子序数大于X,所以Z为Al元素;最后根据元素所属周期,可推知M为H元素,综上所述,M为H元素;N为Cl元素;X为F元素;Y为Na元素;Z为Al元素;
【解析】(1)Y为Na元素,原子序数11,位于元素周期表中第三周期第IA族;M为H元素,NaH为离子化合物,其电子式为;
故答案为:第三周期第IA族;;
(2)N为Cl元素、X为F元素、Y为Na元素、Z为Al元素,对应离子分别为、、、,其中核外18个电子,、、均为10电子,对于简单离子而言,核外电子数越多离子半径越大,相同电子数的简单离子,原子序数越大,微粒半径越小,所以、、、的半径由大到小的顺序为;
故答案为:;
(3)根据题意,向和NaF的混合液中通入足量可以制备,其反应的化学方程式为;
故答案为:;
(4)a.Ga元素原子序数31,位于元素周期表第四周期ⅢA族,故a错误;
b.Ga与Al同族,因性质与Al相似,门捷列夫在编制周期表时曾预言为“类铝”元素,故b正确;
c.金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,同主族元素金属性从上到下依次递增,金属性:,所以Ga的最高价氧化物对应水化物的碱性比Z元素最高价氧化物对应水化物的碱性强,故c正确;
d.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,同主族元素非金属性从上到下依次递减,非金属性:,所以酸性:,故d错误;
故答案为:bc;
中As元素为-3价,具有还原性,浓硝酸具有氧化性,两者混合发生氧化还原反应,根据题意,其反应的化学方程式为;
故答案为:;
(5)①根据题意,遇水反应放出氢气,其反应的化学方程式为;
故答案为:;
②若实验测得氢气的体积为V mL,物质的量为,根据反应方程式,可得样品中的质量为,则样品的纯度为或;
故答案为:或。
15.(22-23高一上·山东淄博·期末)如表是元素周期表的一部分,请据表标注的元素回答(用相应的化学符号作答):
(1)形成单质不含化学键的是 (填化学式)。
(2)元素a分别与元素e、k、m所形成的简单气态化合物中稳定性最强的是 (填化学式)。
(3)元素k、m、n最高价氧化物对应的水化物酸性由强到弱的顺序为 (用物质化学式表示)。
(4)元素g、h、m、n所形成的简单离子的半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(5)元素d的简单氢化物,与其最高价氧化物的水化物反应的产物,所含化学键的类型有 。
(6)写出由元素a、e、g组成的化合物的电子式: 。
(7)写出由元素b、e组成的化合物be2的结构式: 。
(8)下列不能说明氯元素的非金属性比硫元素强的是 (填字母)。
A.氯、硫的最低负价分别为-1、-2
B.硫化氢在300℃时开始分解,HCl在1500℃时开始缓慢分解
C.HClO4的酸性比H2SO3的强
D.向Na2S水溶液中通入Cl2有淡黄色沉淀生成
【答案】(1)He
(2)H2O
(3)HClO4>H2SO4>H2SiO3
(4)r(S2-)>r(Cl-)> r(Na+)>r(Al3+)
(5)离子键、极性共价键
(6)
(7)O=C=O
(8)AC
【分析】由元素周期表知,a、b、d、e、f、g、h、k、m、n分别为H、C、N、O、He、Na、Al、Si、S、Cl,据此分析解答。
【解析】(1)稀有气体He属于单原子分子,不含化学键;
(2)a、e、k、m分别为H、O、Si、S,非金属性:Si<S<O,非金属性越强,对应气态氢化物的稳定性越强,则稳定性最强的是H2O;
(3)k、m、n分别为Si、S、Cl,同周期主族元素,从左到右,非金属性逐渐增强,即非金属性:Cl>S>Si,非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物酸性越强,则酸性由强到弱的顺序为HClO4>H2SO4>H2SiO3;
(4)g、h、m、n所形成的简单离子分别为Na+、Al3+、S2-、Cl-,Na+和Al3+核外有两个电子层,核外电子排布完全相同,根据“序大径小”原则,r(Na+)>r(Al3+),S2-和Cl-核外有三个电子层,核外电子排布完全相同,根据“序大径小”原则,r(S2-)>r(Cl-),电子层数越多,离子半径越大,则r(S2-)>r(Cl-)> r(Na+)>r(Al3+);
(5)d的简单氢化物为NH3,其最高价氧化物的水化物为HNO3,二者反应的产物为NH4NO3,NH4NO3是由和组成,含离子键,含N-H极性共价键,含N-O极性共价键,则NH4NO3所含化学键的类型有离子键、极性共价键;
(6)由元素a、e、g组成的化合物为NaOH,其电子式为;
(7)由元素b、e组成的化合物be2为CO2,其结构式为O=C=O;
(8)A.元素的非金属性越强,得电子能力越强,元素的非金属性越弱,得电子能力越弱,不能通过得电子多少判断元素的非金属性,A符合题意;
B.元素非金属性越强,气态氢化物越稳定,H2S在300℃时开始分解,HCl在1500℃时开始缓慢分解,稳定性HCl>H2S,能说明氯元素的非金属性比硫元素强,B不符合题意;
C.最高价含氧酸的酸性越强,元素非金属性越强,H2SO3不是S的最高价含氧酸,HClO4的酸性比H2SO3的强,不能说明氯元素的非金属性比硫元素强,C符合题意;
D.向Na2S水溶液中通入Cl2有淡黄色沉淀生成,说明氯气的氧化性大于S,能说明氯元素的非金属性比硫元素强,D不符合题意;
故选AC。
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