内容正文:
1.下列哪些材料是新型无机材料( )
①氧化铝陶瓷 ②氮化硅陶瓷 ③碳化硅陶瓷 ④氮化铝陶瓷 ⑤氮化钛陶瓷 ⑥硅化硼陶瓷 ⑦二硅化铜陶瓷
A.仅①②③ B.仅①③④⑤
C.仅①⑤⑥ D.全部
解析:D [①氧化铝陶瓷②氮化硅陶瓷③碳化硅陶瓷④氮化铝陶瓷⑤氮化钛陶瓷⑥硅化硼陶瓷⑦二硅化铜陶瓷都属于新型无机材料。故选D。]
2.下列说法正确的是( )
A.向Na2SiO3溶液中通入过量SO2:SiO+SO2+H2O===H2SiO3↓+SO
B.玻璃容器可长期盛放各种酸
C.氢氟酸刻蚀玻璃涉及化学变化
D.利用如图所示装置进行实验能得出实验结论:酸性硝酸>碳酸>硅酸
解析:C [A.二氧化硫过量时生成HSO,故A错误;B.玻璃容器不可盛放氢氟酸,故B错误;C.氢氟酸刻蚀玻璃的原因是氢氟酸与玻璃的主要成分二氧化硅发生化学反应,故C正确;D.挥发出来的硝酸也能使硅酸钠溶液生成硅酸沉淀,故D错误。故答案为C。]
3.纯二氧化硅可用下列流程制得。下列说法不正确的是( )
A.X可用作木材防火剂
B.步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3+H2SO4===H2SiO3↓+Na2SO4
C.步骤Ⅱ中的稀硫酸可用CO2来代替
D.步骤Ⅲ若在实验室完成,一般在蒸发皿中进行
解析:D [A.硅酸钠水溶液具有阻燃性,可用作木材防火剂,故A正确;B.硅酸钠与稀硫酸反应生成硅酸沉淀,所以步骤Ⅱ的反应是Na2SiO3+H2SO4===H2SiO3↓+Na2SO4,故B正确;C.碳酸、硫酸的酸性都强于硅酸,都能够与硅酸盐反应生成硅酸,因此步骤Ⅱ中的稀硫酸可用CO2来代替,故C正确;D.灼烧固体应在坩埚中进行,故D错误;故选D。]
4.元素的原子结构决定其性质和周期表中的位置。下列说法正确的是( )
A.周期表中金属与非金属分界线附近的元素都属于过渡元素
B.周期表中金属与非金属分界线附近元素具有一定的金属性和非金属性
C.多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较高
D.元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价
解析:B [A.位于金属与非金属分界线附近的元素具有一定的金属性与非金属性,过渡元素为副族元素与Ⅷ族,选项A错误;B.位于元素周期表中金属和非金属元素的分界线的附近的元素既有金属性又有非金属性,选项B正确;C.离核较近的区域能量较低,多电子原子中,能量高的电子在离核较远的区域内运动,选项C错误;D.O元素、F元素一般没有正化合价,选项D错误;答案选B。]
5.W、X、Y、Z为短周期主族元素,原子序数依次增大。W、Z同主族,X、Y、Z同周期,Z元素原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,Y的单质是制造太阳能电池板的重要材料。下列说法正确的是( )
A.简单离子的半径:Z>X>W
B.简单氢化物的沸点:W<Z
C.氧化物对应水化物的酸性:Y>Z
D.Y与W形成的化合物可与CaO反应
解析:D [Y的单质是制造太阳能电池板的重要材料,则其为硅;Z元素原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,则其为硫;W、Z同主族,则W为氧。A.X为Na、Mg、Al中一种元素,根据“径大序小”原则可知简单离子的半径Z>W>X,A不正确;B.水分子间能形成氢键,简单氢化物的沸点:W>Z,B不正确;C.不管S的氧化物对应水化物是硫酸还是亚硫酸,其酸性都比硅酸强,C不正确;D.Y与W形成的化合物SiO2在高温条件下,可与CaO反应,D正确。故选D。]
6.美国“9.11”恐怖袭击事件给纽约带来了一场严重的环境灾难……石棉污染,使吸入石棉纤维者易患肺癌。已知石棉是硅酸盐矿物,某种石棉的化学式可表示为Ca2MgxSiyO22(OH)2,x、y的值分别为( )
A.5、8 B.8、3
C.3、8 D.8、5
解析:A [根据化合物中元素化合价代数和为0分析,有4+2x+4y=44+2,即x+2y=21,则x为奇数,结合答案,当x为3时,y为9,故C错误;当x为5,y为8,故A正确。故选A。]
7.(双选)“北大富硒康”中含有微量元素硒(Se),对人体有保健作用。已知硒为第4周期ⅥA族元素,根据它在周期表中的位置推测硒不可能具有的性质为( )
A.硒化氢很稳定
B.硒化氢的水溶液显弱酸性
C.得电子能力强于硫
D.其最高价氧化物的水化物酸性强于砷弱于溴
解析:AC [根据同主族元素性质可以推出其化合物性质的变化规律,ⅥA中硫的氢化物H2S不稳定,因此硒化氢不稳定;根据元素得电子能力越强,对应的最高价氧化物的水化物酸性越强判断D项正确;同一主族中由上到下元素得电子能力逐渐减弱,所以C项错误。]
8.(双选)下列叙述不正确的是( )
A.Ra是第7周期ⅡA族的元素,Ra(OH)2的碱性比Mg(OH)2的碱性强
B.As是第4周期ⅤA族的元素,AsH3的还原性比NH3弱
C.Cs的原子半径比Na的大,与水反应Cs比Na剧烈
D.酸性HNO3<H3PO4
解析:BD [根据同主族元素性质递变规律,Ra(OH)2的碱性比Mg(OH)2强;HNO3的酸性比H3PO4强;AsH3的还原性比NH3强;Cs与H2O反应比Na剧烈,故A、C正确,B、D错误。]
9.(双选)门捷列夫在描述元素周期表时,许多元素尚未发现,但他为第4周期的三种元素留下了空位,并对它们的一些性质做了预测,X是其中的一种“类硅”元素,后来被德国化学家文克勒发现,并证实门捷列夫当时的预测非常准确。根据元素周期表,下列有关X性质的描述中错误的是( )
A.X单质易与水剧烈反应
B.XO2可被碳还原为X
C.X可能表现金属性和非金属性,可做半导体材料
D.XH4的稳定性比SiH4的高
解析:AD [由题目信息推知,类硅与硅同在ⅣA族,并在硅的下一周期,根据同主族元素性质的相似性和递变规律,X单质不易与水反应,稳定性XH4<SiH4。]
10.镭是元素周期表中第7周期ⅡA族元素,下列关于镭的性质描述不正确的是( )
A.在化合物中呈+2价
B.单质能与水反应放出氢气
C.氢氧化物呈两性
D.碳酸盐难溶于水
解析:C [根据同主族元素性质既有相似性又有递变性规律,用相近位置熟悉元素来替换未知元素,用“以旧换新”方式来拓展认识,解决问题。ⅡA族元素原子最外层有2个电子,最高正化合价为+2价,A正确。镁和热水反应放出氢气,Ra的金属性比Mg强,更易和水反应,B正确。Mg(OH)2、Ca(OH)2、Ba(OH)2均为碱,且碱性逐渐递增,故Ra(OH)2碱性更强,不可能为两性化合物,C不正确。MgCO3微溶于水、CaCO3、BaCO3不溶于水,可见溶解度减小,则RaCO3溶解度更小,难溶于水,D正确。]
11.氧族元素(ⅥA族)的各种性质可归纳整理如下(部分):
元素
性质
8O
16S
34Se(硒)
52Te(碲)
单质沸点(℃)
-183
444.6
685
1 390
主要化合价
-2
-2,+4,+6
-2,+4,+6
原子半径(nm)
0.074
0.102
0.116
0.143
单质与H2反应
点燃易化合
加热化合
加热难化合
不能直
接化合
回答下列问题:
(1)氧原子的结构示意图为 ________ ,硫离子的结构示意图为 ________ 。
(2)碲的主要化合价可能有 ________ 。
(3)氧元素比硫元素的非金属性 ________ (填“强”或“弱”)。请用化学方程式证明该结论:______________________________________________________。
(4)H2O2被Cl2氧化生成O2,H2O2经常作脱氯剂,用于消除水中的Cl2,写出该反应的化学方程式:_________________________________________________________。
解析:同主族元素性质相似,所以碲的主要化合价与S、Se可能相同。同主族元素,随原子序数的递增非金属性减弱,可用单质间的置换反应、氧化反应、氢化物的稳定性等进行证明。H2O2作脱氯剂时,被Cl2氧化生成O2,据此可写出对应反应的化学方程式。
答案:(1) (2)-2、+4、+6
(3)强 2Na2S+O2+2H2O===4NaOH+2S↓(合理即可) (4)Cl2+H2O2===2HCl+O2
12.某研究性学习小组设计了下列实验验证元素非金属性的递变规律。甲同学根据“非金属元素的非金属性越强,对应的最高价含氧酸的酸性就越强”的规律设计了下图装置,以验证氮、碳、硅元素的非金属性强弱。
甲同学设计的实验可直接证明三种酸的酸性强弱,已知A是强酸,常温下可与铜反应;B是块状固体;打开分液漏斗的活塞后,C中可观察到白色沉淀生成。
(1)写出所选用物质的化学式:A: ____________ ;B: ________ ;C: ________ 。写出烧杯中发生反应的离子方程式:_____________________________________________。
(2)乙同学对上述方案提出了质疑,它并不能证明碳和硅的非金属性强弱,乙同学的理由是________________________________________________________________________,
如果你赞同乙同学的质疑,请你补充改进方法:
________________________________________________________________________。
解析:因为酸性:HNO3>H2CO3>H2SiO3,硝酸常温下可与铜反应,所以A是硝酸。根据“强酸制弱酸”原理可以判断B为难溶性碳酸盐,块状固体应为CaCO3,C为可溶性硅酸盐。(2)硝酸是挥发性酸,导致通入烧杯中的CO2中混进HNO3,白色沉淀的生成不一定是碳酸的原因,方案不严密。CO2通入烧杯前需要除去其中的酸雾,可在B和C间连接盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶。
答案:(1)HNO3 CaCO3 Na2SiO3
CO2+SiO+H2O===H2SiO3↓+CO(或2CO2+SiO+2H2O===H2SiO3↓+2HCO)
(2)由烧瓶中生成的CO2中混有易挥发的硝酸,白色沉淀可能因硝酸而生成 在B和C间连接盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶
13.某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律,设计了如下系列实验。
Ⅰ.(1)将钠、钾、镁、铝各1 mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中,试预测实验结果: ________ 与盐酸反应最剧烈, ________ 与盐酸反应产生的气体最多。
(2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊,可证明非金属性:Cl ________ S(填“>”或“<”),反应的离子方程式为_____________________________________________。
Ⅱ.利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。
(3)仪器A的名称为 ________ ,干燥管D的作用为________________________。
(4)若要证明非金属性:Cl>I,C中为淀粉碘化钾混合溶液,B中装有KMnO4固体,则A中试剂为 ________ ,观察到C中溶液 ________ (填现象),即可证明非金属性:Cl>I。从环境保护的角度考虑,此装置缺少尾气处理装置,可用 ________ 吸收尾气。
(5)若要证明非金属性是C>Si,则在A中加盐酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液。观察到C中溶液 ________ (填现象),即可证明。但有的同学认为盐酸具有挥发性,HCl可进入C中干扰实验,应在两装置间添加装有 ________ 溶液的洗气瓶除去HCl。
解析:(1)三种金属中钾的金属性最强,因此钾与盐酸反应最剧烈;1 mol Na、Mg、Al与足量盐酸反应,分别可失去电子的物质的量为1 mol、2 mol、3 mol,因此铝与盐酸反应产生的气体最多。
(2)该反应为氯气置换出单质S的反应,根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性可知,氧化性:Cl2>S,所以非金属性:Cl>S,离子方程式为Cl2+S2-===S↓+2Cl-。
(3)A用于向容器中滴加液体,名称为分液漏斗;利用干燥管球形部分可防止溶液的倒吸。
(4)要证明非金属性是Cl>I,装置B中应该有氯气生成,B中盛有高锰酸钾,因此A中的液体应为浓盐酸;C中有碘生成,淀粉遇碘变蓝,因此C中溶液变为蓝色。多余的氯气可用氢氧化钠溶液吸收。
(5)盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳,二氧化碳可以与硅酸钠反应生成硅酸沉淀,因此可观察到C中有白色沉淀生成即可。由于盐酸易挥发出HCl气体,HCl也可以与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀,因此要证明C的非金属性比Si的强,首先要除去二氧化碳中混有的氯化氢气体,可以添加盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶除去氯化氢气体。
答案:(1)钾 铝 (2)> Cl2+S2-===S↓+2Cl- (3)分液漏斗 防止倒吸 (4)浓盐酸 变蓝色 NaOH溶液 (5)产生白色沉淀 饱和NaHCO3
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