内容正文:
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密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
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姓名 班级 考号
密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线 密 ○ 封 ○ 装 ○ 订 ○ 线
密 封 线 内 不 要 答 题
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第1章 原子结构 元素周期律
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20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.化学与生产、生活、社会发展息息相关,下列说法错误的是( )
A.门捷列夫发现元素周期律并编制了第一张元素周期表,使化学研究有规律可循
B.近年来的材料新宠——石墨烯,与金刚石互为同位素
C.手机中芯片的主要成分是单质硅
D.盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞
2.下列有关化学用语表示正确的是( )
A.氯离子的结构示意图:
B.铀(U)的核素238U比234U的电子数多4
C.16O与18O互为同素异形体
D.M2+有a个电子,b个中子,M的原子符号为M
3.锶元素(Sr)在元素周期表中位于第5周期ⅡA族,下列说法错误的是( )
A.88Sr中子数比质子数多12
B.Sr的原子半径比55Cs小
C.碱性:Sr(OH)2>Ba(OH)2
D.单质Sr能与冷水反应
4.下列关于元素周期表的叙述正确的是( )
A.原子的最外层电子数都等于该元素所在的族序数
B.目前使用的元素周期表中,最长的周期含有32种元素
C.短周期元素是指1~20号元素
D.现行元素周期表是按照相对原子质量的大小顺序对元素进行排列的
5.元素周期表中,某些主族元素与右下方的主族元素(如图)的有些性质具有相似性,这种相似性被称为“对角线规则”。则下列叙述错误的是( )
A.Li在N2中燃烧生成Li3N
B.氧化铍的化学式为Be2O3
C.Be(OH)2既能溶于强酸又能溶于强碱溶液
D.硼酸属于弱酸
6.下列叙述不正确的是( )
①短周期元素中,若两种元素的原子序数相差8,则它们一定是同主族元素
②第ⅠA族元素称为碱金属元素
③用中文“镆”命名的第115号元素在周期表中位于第七周期第15列
④周期表中同周期第ⅡA族与第ⅢA族元素原子序数只能相差1或11
⑤除0族外,短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
⑥所含元素种数最多的族是第ⅢB族,所含元素形成化合物种类最多的族是第ⅣA族
⑦主族金属元素都符合原子的最外层电子数≤4
⑧同一主族元素原子的最外层电子数相同,最外层电子数相同的元素位于同一主族
A.①②⑤⑥ B.①②⑦⑧
C.①②④⑤⑦⑧ D.③④⑥⑦⑧
7.用如图装置进行实验,可以证明相应元素的非金属性强弱的是( )
①试剂
②试剂
③试剂
非金属性
A
双氧水
MnO2
H2S溶液
O>S
B
70%硫酸
Na2SO3
Na2CO3溶液
S>C
C
浓盐酸
MnO2
NaI溶液
Cl>I
D
浓盐酸
Na2CO3
Na2SiO3溶液
C>Si
8.短周期元素A、B、C在元素周期表中的位置如图所示,已知三种元素最外层电子数之和为17,则下列说法错误的是( )
A
B
C
A.A、B两种元素处在元素周期表的第15列
B.C元素所在主族所有元素都是非金属元素
C.B元素所在主族的下一周期元素次外层含有18个电子
D.C元素所在主族的第5周期元素原子序数为54
9.如图是部分短周期主族元素化合价与原子序数的关系图,下列说法不正确的是( )
A.简单气态氢化物的稳定性:W<R
B.由X、Y、Z、W、R五种元素形成的简单离子中半径最小的是X2-
C.Y和Z的最高价氧化物对应的水化物能发生反应
D.Y的一种氧化物可做供氧剂
10.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,X形成的单质是相同条件下密度最小的气体,Y与W同主族,Y的L层电子数为K层电子数的三倍,Z是地壳中含量最多的金属元素。下列说法不正确的是( )
A.原子半径大小关系:Z>W>Y
B.Z的最高价氧化物为两性氧化物
C.Y、W形成的简单氢化物热稳定性:Y<W
D.X、Y可形成化合物X2Y、X2Y2
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.下列叙述不正确的是( )
A.同主族两相邻元素的原子序数之差可能为2、8、18、32
B.每个主族均包含金属元素和非金属元素
C.若某ⅢA族元素原子序数为x,则同周期ⅡA族元素原子序数可能为x-25
D.元素周期表中主族元素族序数后标A,过渡元素族序数后标B
12.根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测,推测不合理的是( )
选项
事实
推测
A
MgSO4能溶于水,CaSO4微溶于水
SrSO4、BaSO4难溶于水
B
Ca(OH)2碱性强于Mg(OH)2
Sr(OH)2碱性强于Ca(OH)2
C
Cl2可以和NaBr溶液反应生成Br2
F2可以和NaCl溶液反应生成Cl2
D
F2与H2在暗处剧烈反应,Cl2与H2在光照或点燃条件下能反应
Br2与H2反应需要加热到一定温度
13.如图所示是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,X的最外层电子数等于电子层数,下列说法错误的是( )
A.非金属性:Y<W
B.简单氢化物热稳定性:Z<W
C.Z的最高价氧化物对应的水化物是强酸
D.X的离子半径在同周期主族元素的简单离子半径中最大
14.“人造太阳”中的核聚变反应之一为HH Hen。下列说法错误的是( )
A.常温常压下,等质量的H2和H2的体积之比为1∶3
BH2O与H2O化学性质基本相同
C.1 mol H的中子数比1 mol H的中子数多NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)
DH2O能稳定存在于自然界中且含量丰富
15.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大。四种元素形成的单质依次为m、n、p、q;这些元素组成二元化合物r、t、u,其中u能使品红溶液褪色;v的俗名为烧碱。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.原子半径大小:W>Y>Z>X
B.t和r反应时,r为氧化剂
C.生活中常用u使食物增白
D.由W、Y、Z三种元素组成的化合物不止一种
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(12分)元素周期表的一部分如图所示,图中每个序号代表一种元素。回答下列问题:
(1)上述元素中,原子半径最大的为 (填元素符号),其离子结构示意图为 。
(2)⑨在周期表中的位置是 ;上述元素中,最高价氧化物对应的水化物酸性最强的物质为 (填化学式)。
(3)⑤的最高价氧化物对应水化物可与⑥的氢氧化物反应,对应的离子方程式为 。
(4)下列表述中,属于客观事实且能比较③和④这两种元素非金属性强弱的是 (填字母)。
A.常温下,④的单质与水反应可制备③的单质
B.④的氢化物的酸性强于③的氢化物的酸性
C.简单离子的还原性:③>④
(5)某教师设计如图所示装置进行⑤的单质与水反应的实验。
(已知:CCl4密度比水大,不溶于水且不与水及⑤的单质反应)
实验室 (填“能”或“不能”)将⑤的单质保存在CCl4中。将铁丝往上推,使⑤的单质与水接触,发生反应的化学方程式为 。
17.(12分)海洋是一个巨大的化学资源宝库。海水综合利用已成为重要的研究方向,已知Br2的沸点为59 ℃,微溶于水,有毒性和强腐蚀性。请回答下列问题:
Ⅰ.(1)从分离出粗盐后的海水(苦卤)中提取溴的流程如下:
若X试剂为SO2,Ⅱ中反应的化学方程式是 。
Ⅱ.碘是人体必需的元素之一,海带中含有丰富的碘元素。灼烧海带获取的海带灰中,碘元素主要以I-形式存在。在实验室中,从海带灰中提取碘的流程如下:
(2)写出步骤①中发生反应的离子方程式: 。
(3)步骤②中提取碘的过程中,可选择的有机试剂是 (填字母)。
A.酒精 B.醋酸 C.四氯化碳 D.苯
(4)写出步骤③中发生反应的离子方程式: ;在此反应中,每消耗3.81 g I2转移 mol电子。
(5)上述流程中,含I2的水溶液经3步转化为含I2的悬浊液,主要目的是 。
18.(12分)已知M、W、T、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,M的单质是空气中含量最多的气体,W原子最外层电子数是6,W与Y同主族,含T元素的物质灼烧时火焰呈黄色,X是地壳中含量最多的金属元素。回答下列问题:
(1)W在元素周期表中的位置是 。
(2)T的单质与水反应的离子方程式为 。
(3)X和T的最高价氧化物对应的水化物中碱性较强的是 (填化学式)。
(4)W和Y的最简单氢化物中,稳定性较强的是 (填化学式)。
(5)过氧化氢有“绿色消毒剂”之称,若将过氧化氢与W、T、Z三种元素组成的某消毒剂混合使用,它们的消毒能力严重降低,原因是 (用离子方程式表示)。
(6)下列有关X及其化合物的描述正确的是 。
a.X单质的化学性质不活泼
b.X的最高价氧化物对应的水化物可以做药
c.X单质在反应中只能体现氧化性
d.用X制得的餐具宜长时间存放碱性食物
(7)化合物XM与T的最高价氧化物对应的水化物的水溶液反应生成一种盐和一种碱性气体,该反应的化学方程式为 。
19.(12分)某同学设计实验以探究元素性质的递变规律,实验装置如图所示。
实验Ⅰ:根据元素最高价含氧酸的酸性强弱探究元素非金属性递变规律。已知A装置的圆底烧瓶里装有大理石,分液漏斗里装有稀HNO3,B装置中装有饱和碳酸氢钠溶液,C装置中装有Na2SiO3溶液,试回答:
(1)A中反应产生二氧化碳的离子方程式为 ,C中可观察到的现象是 。
(2)B装置的作用是 。
(3)根据实验现象推知,碳酸、硝酸、硅酸的酸性由强到弱顺序是 ,由此得出碳、硅、氮三种元素非金属性由强到弱的顺序是 。(用化学符号表示)
实验Ⅱ:已知常温下高锰酸钾与浓盐酸混合可产生氯气,利用该装置探究氯和溴元素的非金属性强弱,C装置中为NaOH溶液。
(4)写出B装置中发生反应的离子方程式: 。
(5)C装置的作用是 。
(6)实验结论:非金属性Cl Br。(填“>”或“<”)
20.(12分)Ⅰ.金属镓(Ga)应用广泛,在半导体和光电材料、合金、磁性材料等领域都有重要应用。镓与铝是同主族元素,性质相似。
(1)铝在元素周期表中的位置是 。
Ⅱ.GaAs是一种重要的半导体材料。As与Ga同周期,As与N同主族。
(2)下列事实不能用元素周期律解释的是 (填字母)。
a.碱性:Ga(OH)3>Al(OH)3
b.非金属性:As>Ga
c.酸性:H3AsO4>H3AsO3
(3)已知可以用浓硝酸溶解GaAs,生成H3AsO4、Ga3+和NO2,写出该反应的化学方程式: 。
Ⅲ.高纯硅是现代信息、半导体和光伏发电等产业都需要的基础材料。工业上提纯硅有多种路线,其中一种工艺流程示意图如图:
(4)电弧炉中发生反应的化学方程式为 。当有1 mol C参与反应时,该反应转移的电子数是 (设NA代表阿伏加德罗常数的值)。
(5)整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和一种气体单质,写出该反应的化学方程式: 。
(6)工业上可利用水玻璃和盐酸反应制备硅酸凝胶,写出水玻璃和盐酸反应的离子方程式: 。
(7)关于硅及其相关化合物的叙述正确的是 。
A.自然界中存在天然游离的硅单质
B.已知C与Si在同一主族,由于CO2+H2O H2CO3,根据类推法可知SiO2+H2O H2SiO3
C.硅元素在金属元素与非金属元素的交界处附近,其单质具有弱导电性,单晶硅可用作半导体材料
D.SiO2既能和NaOH溶液反应,又能和氢氟酸反应,所以是两性氧化物
E.玻璃、水泥、陶瓷都是传统的硅酸盐产品
答案全解全析
1.B 门捷列夫发现元素周期律,并编制出元素周期表,使化学学习和研究有规律可循,故A正确;石墨烯和金刚石是碳元素的不同单质,互为同素异形体,故B错误;Si单质是良好的半导体材料,手机中芯片的主要成分是单质硅,故C正确;二氧化硅能与NaOH溶液反应生成具有黏性的硅酸钠,所以盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用磨口玻璃塞,故D正确。
2.D 氯离子核外有18个电子,故A错误;238U、234U的核外电子数一样多,故B错误;16O与18O互为同位素,故C错误;M2+有a个电子,则M原子应有a+2个质子,b个中子,所以其原子符号为M,D正确。
3.C 88Sr的质子数为38,中子数=88-38=50,中子数比质子数多12,A正确;Sr位于第5周期ⅡA族,Cs位于第6周期ⅠA族,同主族元素中,原子半径由上至下依次增大,同周期主族元素从左至右原子半径依次减小,因此Cs的原子半径大于Sr,B正确;同主族金属元素最高价氧化物对应水化物的碱性由上至下逐渐增强,故Ba(OH)2的碱性强于Sr(OH)2,C错误;Sr的金属性强于Ca,Ca能与冷水反应,则Sr与冷水也反应,D正确。
4.B 主族元素原子的最外层电子数都等于该元素所在的族序数,而副族元素不一定,A错误;目前使用的元素周期表中第六、七周期均含32种元素,B正确;短周期为第一、二、三周期,包含1~18号元素,C错误;现行元素周期表是按原子核电荷数递增的顺序对元素进行排列的,D错误。
5.B 镁和氮气反应生成氮化镁,根据对角线规则可知,Li和氮气反应生成Li3N,故A正确;铝位于ⅢA族,在氧气中燃烧生成氧化铝,Be位于ⅡA族,在氧气中燃烧生成氧化铍,化学式为BeO,故B错误;氢氧化铝能溶于强酸和强碱溶液,根据对角线规则可知,氢氧化铍也能溶于强酸和强碱溶液,故C正确;硅酸为弱酸,根据对角线规则可知,硼酸也为弱酸,故D正确。
6.C 短周期元素中,若两种元素的原子序数相差8,它们不一定是同主族元素,如F和H,①错误;第ⅠA族包括碱金属元素和H,②错误;用中文“镆”命名的第115号元素在周期表中位于第七周期第ⅤA族,即位于第七周期第15列,③正确;周期表中同周期第ⅡA族与第ⅢA族元素原子序数相差1(第二、三周期)、11(第四、五周期)、25(第六、七周期),④错误;除0族外,短周期元素的最高化合价在数值上一般等于该元素所属的族序数,O、F除外,⑤错误;所含元素种数最多的族是第ⅢB族(因为第ⅢB族包括镧系元素和锕系元素),形成化合物种类最多的元素是碳元素,则所含元素形成化合物种类最多的族是第ⅣA族,⑥正确;主族金属元素原子的最外层电子数不一定≤4,如Bi等,⑦错误;同一主族元素原子的最外层电子数相同,最外层电子数相同的元素不一定位于同一主族,如He和Be,⑧错误;故选C。
7.A 二氧化锰催化过氧化氢分解生成氧气,氧气氧化H2S生成硫单质,说明非金属性O>S,A正确;70%硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫,二氧化硫通入碳酸钠溶液中可以生成二氧化碳,但是亚硫酸不是S的最高价氧化物对应的水化物,不能证明非金属性S>C,B错误;浓盐酸与二氧化锰反应需要加热,图中装置不能制备氯气,不能发生氯气氧化碘离子的反应,不能验证Cl元素比I元素的非金属性强,C错误;挥发的HCl也会和硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀,干扰二氧化碳和硅酸钠溶液的反应,不能说明非金属性C>Si,D错误。
8.D 设A、B最外层电子数为x,C最外层电子数为x+2,则2x+x+2=17,解得x=5,故A为N,B为P,C为Cl。N、P位于ⅤA族,处在元素周期表的第15列,A正确;Cl位于ⅦA族,ⅦA族元素都是非金属元素,B正确;与P同主族的下一周期元素是As,其原子次外层含18个电子,C正确;与Cl同主族的第5周期元素I的原子序数为53,D错误。
9.B 根据题图可知,X为O元素,Y为Na元素,Z为Al元素,W为S元素,R为Cl元素。非金属性:S<Cl,所以简单气态氢化物的稳定性:W<R,故A正确;离子半径:S2->Cl->O2->Na+>Al3+,简单离子中半径最小的是Z3+,故B错误;Y和Z的最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化钠、氢氧化铝,氢氧化钠与氢氧化铝反应生成Na[Al(OH)4],故C正确;过氧化钠可做供氧剂,故D正确。
10.C X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素,X形成的单质是相同条件下密度最小的气体,X为H;Y与W同主族,Y的L层电子数为K层电子数的三倍,Y为O;Y与W同主族,W为S;Z是地壳中含量最多的金属元素,Z为Al。原子半径Al>S;O在第二周期,半径较小,故原子半径:Z>W>Y,A正确;Z为Al,其最高价氧化物Al2O3既能与酸反应又能与强碱反应,是两性氧化物,B正确;Y为O,W为S,O的非金属性强于S,故H2O的热稳定性强于H2S,C错误;X为H,Y为O,H与O可形成H2O和H2O2,D正确。
11.BD 同主族两相邻元素的原子序数之差可能为2、8、18、32,故A正确;在周期表中ⅡA族元素不包含非金属元素,故B错误;同周期ⅡA族与ⅢA族元素原子序数之差可以为1(二、三周期)、11(四、五周期)、25(六、七周期),故C正确;元素周期表中主族元素族序数后标A,过渡元素中第Ⅷ族序数后不标B,故D错误。
12.C 根据元素周期律,碱土金属的硫酸盐溶解度随着原子序数的增大而减小,MgSO4能溶于水,CaSO4微溶于水,推测SrSO4、BaSO4难溶于水是合理的,A不符合题意;碱土金属元素最高价氧化物对应水化物碱性随着原子序数的增大而增强,Ca(OH)2碱性强于Mg(OH)2,推测Sr(OH)2碱性强于Ca(OH)2是合理的,B不符合题意;F2和水反应生成HF和O2,C符合题意;元素非金属性越强,其单质与氢气化合越容易,非金属性F>Cl>Br,则根据题给事实,可推知Br2与H2反应需要加热到一定温度,D不符合题意。
13.CD X原子的最外层电子数等于其电子层数,结合几种元素的相对位置及均为短周期主族元素,可知X为Al,则Y为Si,Z为P,W为N。同周期主族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,则非金属性:Y<W,A正确;非金属性P<N,故简单氢化物热稳定性:PH3<NH3,B正确;Z为P,最高价氧化物对应的水化物是磷酸,磷酸是中强酸,C错误;X为Al,一般来说,电子层数越多,离子半径越大,核外电子数相同时,原子序数越大,离子半径越小,铝离子有两个电子层,且同周期有两个电子层的元素中,其原子序数最大,故铝离子半径最小,D错误。
14.D 常温常压且气体质量相同时,气体体积与相对分子质量成反比,即气体体积之比为1∶3,A项正确HH互为同位素,二者化学性质基本相同,则H2O与H2O化学性质基本相同,B项正确HH的中子数分别为2、1,则1 mol H的中子数比1 mol H的中子数多NA,C项正确H是放射性核素H及其化合物H2O不能稳定存在于自然界中,D项错误。
15.D u能使品红溶液褪色,推知u可能为SO2,v的俗名为烧碱,v为NaOH;根据短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,四种元素形成的单质依次为m、n、p、q推知,X、Y、Z、W分别为H、O、Na、S,m为H2、n为O2、p为Na、q为S、r为H2O、t为Na2O2。四种元素中Na的原子半径最大,故A错误;在过氧化钠与水的反应中,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,水既不是氧化剂又不是还原剂,故B错误;二氧化硫有毒,生活中不能常用二氧化硫使食物增白,故C错误;由 W、Y、Z三种元素组成的化合物可以是Na2SO3,也可以是Na2SO4,故D正确。
16.答案 (除标注外,每空1分)
(1)K
(2)第四周期ⅦA族 HClO4(2分)
(3)Al(OH)3+OH- [Al(OH)4]-(2分)
(4)AC(2分)
(5)不能 2Na+2H2O 2NaOH+H2↑(2分)
解析 根据元素在周期表中的位置,可知①是H元素,②是N元素,③是O元素,④是F元素,⑤是Na元素,⑥是Al元素,⑦是Cl元素,⑧是K元素,⑨是Br元素。
(1)同主族元素从上到下原子半径依次增大,同周期主族元素从左到右原子半径依次减小,题给元素中,原子半径最大的为K,其离子结构示意图为。
(2)⑨的元素符号为Br,原子序数为35,位于元素周期表第四周期ⅦA族;同主族元素从上到下非金属性依次减弱,同周期主族元素从左到右非金属性依次增强,非金属性越强最高价氧化物对应的水化物酸性越强,酸性最强的物质为HClO4。
(3)⑥的氢氧化物Al(OH)3与⑤的最高价氧化物对应水化物NaOH反应生成四羟基合铝酸钠,反应的离子方程式为Al(OH)3+OH- [Al(OH)4]-。
(4)③是O元素,④是F元素,非金属性:O<F。常温下,F2与水发生反应2F2+2H2O 4HF+O2,可制备O2,A符合题意;不能依据氢化物的酸性强弱来判断元素的非金属性强弱,B不符合题意;还原性O2->F-,说明氧化性O2<F2,非金属性F>O,C符合题意。
(5)Na的密度小于CCl4,实验室不能将Na保存在CCl4中;将铁丝往上推,使Na与水接触,钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,发生反应的化学方程式为2Na+2H2O 2NaOH+H2↑。
17.答案 (每空2分)
(1)SO2+Br2+2H2O H2SO4+2HBr
(2)H2O2+2I-+2H+ I2+2H2O
(3)CD
(4)3I2+6OH- 5I-+I+3H2O 0.025
(5)富集碘元素
解析 Ⅰ.苦卤中通入氯气发生反应:Cl2+2Br- 2Cl-+Br2,吹入空气,用二氧化硫吸收Br2,发生反应:SO2+Br2+2H2O H2SO4+2HBr,再通入氯气,对富集的溴离子进行氧化,得到溴的浓溶液,最后得到液溴。Ⅱ.海带灰中含有碘化钾等物质,溶于水,加入稀硫酸酸化的双氧水氧化碘离子,得到碘的水溶液,用苯或四氯化碳萃取,然后用氢氧化钠溶液吸收得到含碘离子和碘酸根离子的溶液,稀硫酸酸化得到含单质碘的悬浊液,最终得到碘。
(1)根据上述分析可知,反应的化学方程式是SO2+Br2+2H2O H2SO4+2HBr。
(2)步骤①中,H2O2做氧化剂,碘离子做还原剂,发生反应的离子方程式是H2O2+2I-+2H+ I2+2H2O。
(3)酒精和水互溶,不能做萃取剂;醋酸和水互溶,不能做萃取剂;单质碘易溶于有机溶剂四氯化碳中,四氯化碳可做萃取剂;单质碘易溶于有机溶剂苯中,苯可做萃取剂;故选CD。
(4)步骤③中发生反应的离子方程式为3I2+6OH- 5I-+I+3H2O。3.81 g I2是0.015 mol,3 mol I2参加反应转移5 mol电子,则消耗0.015 mol I2,转移电子为0.025 mol。
(5)由于海水中碘的含量较低,则含碘的水溶液经3步转化为含碘的悬浊液,主要目的是富集碘元素。
18.答案 (除标注外,每空2分)
(1)第二周期第ⅥA族
(2)2Na+2H2O 2Na++2OH-+H2↑
(3)NaOH(1分)
(4)H2O(1分)
(5)H2O2+ClO- Cl-+O2↑+H2O
(6)b
(7)AlN+NaOH+3H2O Na[Al(OH)4]+NH3↑
解析 已知M、W、T、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,M的单质是空气中含量最多的气体,则M为N元素;W原子最外层电子数是6,W与Y同主族,则W为O元素,Y为S元素;含T元素的物质灼烧时火焰呈黄色,则T为Na元素;X是地壳中含量最多的金属元素,则X为Al元素,Z的原子序数大于S,Z为Cl元素。
(1)W为O元素,则W在元素周期表中的位置是第二周期第ⅥA族。
(2)T为钠元素,钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,其反应的离子方程式为2Na+2H2O 2Na++2OH-+H2↑。
(3)X和T的最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化铝和氢氧化钠,元素的金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,则碱性较强的是NaOH。
(4)元素的非金属性越强,最简单氢化物越稳定,则W和Y的最简单氢化物中,稳定性较强的是H2O。
(5)W、T、Z三种元素组成的某消毒剂有效成分为次氯酸钠,若将过氧化氢与该消毒剂混合使用,两者反应生成氯化钠、O2和水,其反应的离子方程式为H2O2+ClO- Cl-+O2↑+H2O。
(6)X单质为铝,铝的化学性质较活泼,故a错误;X的最高价氧化物对应的水化物为氢氧化铝,可以中和胃酸,可以做药,故b正确;X单质为铝,在反应中化合价只能升高,只能体现还原性,故c错误;铝制得的餐具不宜长时间存放碱性食物,故d错误。
(7)化合物XM为AlN,T的最高价氧化物对应的水化物为NaOH,AlN、NaOH和H2O反应生成四羟基合铝酸钠和氨气,该反应的化学方程式为AlN+NaOH+3H2O Na[Al(OH)4]+NH3↑。
19.答案 (除标注外,每空2分)
(1)CaCO3+2H+ Ca2++CO2↑+H2O 产生白色沉淀(1分)
(2)除去二氧化碳中混有的硝酸蒸气
(3)HNO3>H2CO3>H2SiO3(1分) N>C>Si(1分)
(4)Cl2+2Br- Br2+2Cl-
(5)吸收尾气,防止氯气污染环境(1分)
(6)>
解析 (1)A中硝酸与碳酸钙反应产生二氧化碳的化学方程式为CaCO3+2HNO3 Ca(NO3)2+CO2↑+H2O;证明碳酸的酸性比硅酸强,C中发生的反应为Na2SiO3+CO2+H2O H2SiO3↓+Na2CO3或Na2SiO3+2CO2+2H2O 2NaHCO3+H2SiO3↓,所以C中可观察到的现象为产生白色沉淀。
(2)由于硝酸具有挥发性,为避免硝酸与硅酸钠反应,必须将二氧化碳中的硝酸蒸气除去,利用饱和碳酸氢钠溶液吸收硝酸蒸气。
(3)由实验现象可知,三种酸中硝酸酸性最强,硅酸酸性最弱,即酸性:HNO3>H2CO3>H2SiO3;元素的非金属性越强,最高价含氧酸的酸性就越强,N、C、Si中氮的非金属性最强,硅的非金属性最弱,所以非金属性:N>C>Si。
(4)根据题意可知,探究氯与溴的非金属性强弱,所以B中应装溴化钾或溴化钠溶液,氯气能够置换出溴,反应的离子方程式为Cl2+2Br- Br2+2Cl-。
(5)氯气能够与碱反应,由于尾气中含有氯气,故要用碱溶液吸收,以避免污染环境。
(6)根据B装置中置换反应可得出单质的氧化性:Cl2>Br2,单质的氧化性越强,元素的非金属性越强,所以非金属性:Cl>Br。
20.答案 (除标注外,每空1分)
(1)第三周期第ⅢA族
(2)c
(3)GaAs+11HNO3(浓) Ga(NO3)3+8NO2↑+H3AsO4+4H2O(2分)
(4)SiO2+2C Si+2CO↑ 2NA
(5)SiHCl3+3H2O H2SiO3+H2↑+3HCl(2分)
(6)Si+2H+ H2SiO3(凝胶)(2分)
(7)CE(2分)
解析 (1)Al的原子序数为13,在元素周期表中的位置为第三周期第ⅢA族。
(2)同主族元素从上到下金属性增强,金属性:Ga>Al,则碱性:Ga(OH)3>Al(OH)3,a不符合题意;同周期主族元素从左向右非金属性增强,As与Ga同周期,且As的原子序数大于Ga,则非金属性:As>Ga,b不符合题意;同一元素的含氧酸的酸性,不能利用元素周期律解释,c符合题意。
(3)用浓硝酸溶解GaAs,生成H3AsO4、Ga3+和NO2,可知As元素的化合价升高,N元素的化合价降低,由得失电子守恒及原子守恒可得反应为GaAs+11HNO3(浓) Ga(NO3)3+8NO2↑+H3AsO4+4H2O。
(4)工业上用石英砂和过量焦炭在电弧炉中高温加热生成粗硅的化学方程式为SiO2+2C Si+2CO↑;当有1 mol C参与反应时,该反应转移的电子数是2NA。
(5)SiHCl3遇水剧烈反应生成H2SiO3、HCl和氢气,反应的化学方程式为SiHCl3+3H2O H2SiO3+H2↑+3HCl。
(6)水玻璃和盐酸反应制备硅酸凝胶的离子方程式为Si+2H+ H2SiO3(凝胶)。
(7)自然界中不存在天然游离的硅单质,硅以二氧化硅和硅酸盐形式存在于自然界中,A错误;SiO2不溶于水,也不与水反应,B错误;在周期表中,硅元素在金属元素与非金属元素的交界处附近,单晶硅可用作半导体材料,C正确;SiO2既能和NaOH溶液反应,又能和氢氟酸反应,但SiO2为酸性氧化物,D错误;玻璃、水泥、陶瓷都是传统的硅酸盐产品,E正确。
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