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文档简介
1、全国高考化学元素周期律的综合高考真题汇总及答案一、元素周期律练习题(含详细答案解析)1.已知元素 X、Y 均为短周期元素,X 元素的一种核素常用于测文物的年代,径是所有原子中最小的,元素 X、Y 可形成两种常见化合物 M 和 N,已知 M 可以使高锰酸 钾酸性溶液褪色,M 分子中所含 X 元素的质量是 Y 元素质量的 6 倍,且 M 的相对分子质量为 56。N 是一种常用溶剂,它的实验式XY。回答下列问题:(1) 符合条件的 M 的有_种。(2) 任意写一种不带支链的 M 的结构简式 _。写出 a 容器中发生的所有反应的化学方程式: _d 容器中 NaOH 溶液的作用是 _(4) 在碘水中加入
2、 N 振荡静置后的现象是_。(5) 等质量 M、N 完全燃烧时消耗 02的物质的量较多的是 _(填“ M ”或“ N ”)。【答案】3 CH= CH CH2- CH32Fe+3Br2= 2FeBr3、+Br2FeBr3CH3 或 CH3CH=CHCH3O答案为:CH2=CHChtCH3 或 CH3CH=CHCH;(3)a 容器中, Fe 与 Br2发生反应生成 FeBr3、 苯与 Br2在 FeBr3的催化作用下发生反应生 成溴苯和溴化氢,发生的所有反应的化学方程式:2Fe+3Br2= 2FeBr3、Y 元素原子半(3)若在 N 与液溴的混合液中加入铁粉可以发生反应(在如图装置 a 容器中反应
3、),则:+Br2FeB$+HBr。答案为:2Fe+3B2= 2FeBr3、+B2FeBr3:-Lr+HBr;不管是 B(g)还是 HBr 都是大气污染物,都应除去,所以d 容器中 NaOH 溶液的作用是吸收 HBr 和 B,防止污染环境。答案为:吸收HBr 和 Br2,防止污染环境;(4)在碘水中加入苯,由于碘溶于苯、苯难溶于水且密度比水小,所以振荡静置后的现象是 溶液分层,下层无色,上层紫红色。答案为:溶液分层,下层无色,上层紫红色;(5)M 中含氢量高于 N 中含氢量,所以等质量 M(QH8)、N( C6H6)完全燃烧时消耗 02的物 质的量较多的是 M。答案为:M。【点睛】计算耗氧量时,
4、若质量一定,则先将化学式改写碳原子个数为1 的最简式,然后比较氢原子数,氢原子数越多,耗氧越多;若物质的量一定,则看化学式,4 个氢原子与 1 个碳原子的耗氧量相同,依据需要可进行互换。2.在实验室可以将硫化氢气体通入装有硫酸铜溶液的洗气瓶中而将其吸收。现象是洗气瓶中产生黑色沉淀,同时蓝色溶液逐渐变浅而至无色。完成下列填空:(1)写出发生反应的化学方程式 ,该反应能够发生是因为(选填编号)。A. 强酸生成了弱酸B. 强氧化剂生成了弱还原剂C. 生成的黑色沉淀不溶于水,也不溶于一般的酸D. 生成的无色溶液不能导电,也不能挥发出气体(2 )该反应体系中的属于弱电解质的溶液,跟含有与该弱电解质等物质
5、的量的氢氧化钠的 溶液混合发生反应后,混合溶液中存在的离子一共有 _种,这些离子的浓度大小不同,其中浓度第二大的离子的符号是 ,从物料平衡的角度分析:溶液中c( Na+)=。(3)硫化铜与一般酸不反应,但可与浓硝酸发生反应:CuHNOa(浓)一 CuSO+_NO2T+_H2O,配平此反应方程式,将系数填写在对应的横线上。(4)若反应中转移 1.6mol电子时,则产生的气体在标准状况下体积为L;若反应的氧 化产物为 0.8mol 时,则反应中转移电子数为。(5 )此反应体系中的含硫物质形成的晶体类型为,此反应体系中非金属元素的原子半径由大到小的是(用元素符号表示)。【答案】CuSQ+H2S=Cu
6、Sj + H2SO4C 5 HS c( HS)+c( $-)+c( H2S) 1 8 1 8 435.846.4NA离子晶体 S N O H【解析】【分析】【详解】(1) 将硫化氢气体通入装有硫酸铜溶液的洗气瓶中,洗气瓶中产生黑色沉淀,为CuS,同时蓝色溶液逐渐变浅而至无色,反应的化学方程式为CuSQ+H2S=CuSj + H2SQ,反应生成的CuS 黑色沉淀不溶于水,也不溶于硫酸,使得该反应能够发生,故答案为:CuSO+H2S=CuSj+H2SO; C;(2) 该反应体系中的属于弱电解质的是H2S,与等物质的量的氢氧化钠的溶液混合,发生反应生成 NaHS,溶液中存在 NaHS 的电离平衡和水
7、解平衡,溶液中存在的离子有Na+、 HS、S2-、OH-、H+,共有 5 种离子;但 NaHS 的电离程度和水解程度均较小,这些离子的浓度第二大的离子为 HS,溶液中存在物料守恒,c(Na+)=C(HS)+C(S2-)+C(H2,故答案为:5 ; HS ; c(H)+ c(S2-)+ c( H2S);(3)根据化合价升降守恒,硫化铜中的 S 元素由-2 价升高为+6 价,化合价升高 8,硝酸中 N 元素的化合价由+5 价降低为+4 价,化合价降低 1,最小公倍数为 8,因此硫化铜与浓硝 酸的反应方程式为:CUS8HNO3(浓)=CuSQ+8NO2f+4H2O,故答案为:1; 8; 1 ; 8
8、; 4;(4) 根据反应的方程式 CU8HNO3(浓)=CUSQ+8NO2f+4H2O,反应中转移的电子为 8,若反应中转移 1.6mol 电子时,则产生 1.6mol NO2气体,在标准状况下体积为1. 6molX22.4L/ mol =35. 84L;该反应的氧化产物为 CuSQ,若反应的氧化产物为 0. 8mol 时,则 反应中转移电子为 0. 8molX8=6. 4mol,数目为 6. 4NA,故答案为:35.84 ; 6. 4NA;(5) 此反应体系中的含硫物质为CuS 和 CuSQ,形成的晶体类型均为离子晶体,此反应体系中非金属元素为 S H、N、O,同一周期,从左到右,原子半径逐
9、渐减小,同一主族,从 上到下,原子半径逐渐增大,原子半径由大到小的顺序为S N 0 H,故答案为:离子晶体;S N 0 Ho3.黑火药是我国古代四大发明之一,它的爆炸反应为:2KNO3+3C+S. K2S+N2f+3CQf完成下列填空:(1 )上述反应中的还原剂为 ,还原产物有 ,当有 1molKNO3参加反应时,转移电子 的数目为_o(2)KN03晶体类型是,其晶体中存在的化学键有 o(3)硫原子的核外电子排布式为 _,原子核外有_种不同能量的电子。将 SQ 和 Cl2分 别通入品红溶液中,产生的现象是;若将 SQ 和 Cl2等体积混合后再缓缓通入品红溶液,发现品红溶液 ,其原因是 o(4)
10、S C和N三种元素的原子半径从小到大的顺序是;K2S 溶液中除 0H-外其它各离子物质的量浓度的大小顺序为 _o(5)下列事实能说明碳与硫两元素非金属性相对强弱的有oa. 同温同浓度溶液 pH : Na2CQ3 NazSQb. 酸性:H2SQ H2CQc. CS 中碳元素为+4 价,硫元素为-2 价d. 分解温度:CH4 H2S【答案】C KS 和 N26NA离子晶体 离子键、共价键12s22p63s23p4或Ne3s23p45品红溶液均褪色不褪色将 S02和 C2等体积混合后在溶液中恰好完全反应生成了盐酸和硫酸,不再具有漂白性(或 SQ+Cl2+2H2O=H2SQ4+2HCI,盐酸和硫酸无漂
11、白性)NCc(S?-)c(HS-)c(H+) ac【解析】【分析】【详解】(1 )该反应中 N、S 元素化合价均降低,C 元素化合价升高,因此还原剂为C;还原产物 为K2S和 N2;当有 ImolKNO3参加反应时,有 1.5molC 参加反应,C 元素化合价从 0 价升高 至+4 价,因此转移数目为 1.5molXNAmol-1=6NA;(2) KNO3为活泼金属阳离子与含氧酸根阴离子组成的化合物,其晶体类型属于离子晶 体;晶体中阴阳离子通过离子键连接,硝酸根内 N 原子与 O 原子之间通过共价键连接,因 此KNO3晶体中存在离子键、共价键;(3)S原子核内质子数为 16,核外电子数为 16
12、,因此核外电子排布式为:1s22s22p63s23p4或Ne3s23p4;核外电子分别处于 5 个不同的能级中,因此原子核外有5 种不同能量的电子;SO2具有漂白性,能够使品红溶液褪色,Cl2与水反应生成的 HCIO 具有漂白性,能够使品红溶液褪色;将 SQ 和 Cl2等体积混合后再缓缓通入品红溶液,SQ 与 Cl2在水中能够发生反应:SQ+C2+2H2O=H2SC4+2HCI,生成的 HCI、H2SO4均不具有漂白性,因此不能使品红 溶液褪色;(4)C、N 原子核外电子层数小于 S,因此 S 原子半径最大,C N 处于同一周期,核外电 子层数相同,质子数越大,其半径越小,因此半径相对大小关系
13、为:NC字二级水解程度 水的电离程度,因此溶液中除 OH-外离子浓度关系为:c(K+)c(S2-)c(HS-)c(H+);(5) a 同温同浓度溶液 pH : Na2CO3Na2SO4, 根据越弱越水解”, 说明酸性:H2SQH2CQ, H2SQ、H2CC3分别对应 S C 的最高价氧化物对应水化物,可说明非金属 性:SC 故 a 符合题意;b 酸性:H2SO3H2CO3,说明亚硫酸电离出氢离子的能力强于碳酸,因H2SO3并非 S 元素对应最高价氧化物对应水化物,不能说明碳元素与硫元素非金属性相对强弱,故b 不符合题意;c.CS中碳元素为+4 价,硫元素为-2 价,可直接说明 S 的非金属性强
14、于 C,所以 S 才显负 价,碳元素显示正价,故 c 符合题意;d.分解温度:CH4H2S,其原因是 C S 均采取 sp3杂化,CH4为非极性分子,H-C 键能较 强,在 1000C左右分解,而 H2S 为极性分子,H-S-H 键角为 92.1o,由于 H-S 键能较弱,导 致 H2S 在 300C左右分解,故不能据此比较C 元素与 S 元素非金属性,故 d不符合题意; 故答案为: ac。【点睛】常见非金属性的比较规律:1 、由元素对应简单单质的氧化性判断:一般情况下,氧化性越强,元素对应非金属性越 强;2、 由单质和水反应程度判断:反应越剧烈,非金属性越强;3、 由对应简单氢化物的稳定性判
15、断:氢化物越稳定,非金属性越强;4、 由和氢气化合的难易程度判断:化合越容易,非金属性越强;5、 由最高价氧化物对应水化物的酸性来判断:酸性越强,非金属性越强; 值得注意的是:氟元素没有正价态,氧目前无最高正价,硝酸则因分子内氢键导致酸性较 弱,所以最高价氧化物对应水合物的酸性最强的是高氯酸,而不是非金属性高于氯的氮、 氧、氟。4.I某化合物 A 由两种元素组成,可以发生如下的转化。违*砒D 釣烂国体旳讪1 已知:标准状况下,气体 B 的密度是氢气的 8 倍。请回答:(1)_ 组成 A 的元素有_,A 的化学式是(2)请写出 A 与 NaOH 溶液反应的化学方程式 _(3)A 可用于金属的冶炼
16、,请写出 A 与 FegO3的化学反应方程式 _II 某实验小组做了如下实验:快旳Cv u请回答:(1) 写出硬质管中发生反应的化学方程式: _(2) 有同学认为乙醇的催化氧化反应产物中含有乙酸,请设计实验检验产物成分:【答案】Al、C A4C3Al4Q+4NaOH+4H2O=3CH4f+4NaAIC2Al4Q+4FO3=2Al2O3+8Fe+3CQfCHJCH2OH+CUO=CHCHO+CU+HO 将产生的气体分别通 入两份新制氢氧化铜悬浊液中,标为A、B,对 B 进行加热,若 A 沉淀溶解,B 出现砖红色沉淀,则既有乙酸也有乙醛;若A 沉淀溶解,B 无砖红色沉淀,则只有乙酸;若 A 沉淀不
17、溶解,B 出现砖红色沉淀,则只有乙醛【解析】【分析】I.已知标准状况下,气体 B 的密度是氢气的 8 倍,则气体 B 的摩尔质量为 16g/mol,应为 CH4气体,则 A 中含有 C 元素,同时 A 能与氢氧化钠溶液反应,则A 中含有 Al 元素,A 为Al4Q, C 为 NaAlO2, NaAlO2溶液中通入过量二氧化碳得到D 为氢氧化铝固体,进一步灼烧得到 E 为氧化铝,据此分析解答;I.(1)乙醇被 CuO 氧化,反应生成乙醛、铜单质和水;(2)根据乙酸和乙醛与新制氢氧化铜悬浊液反应现象的不同分析比较。【详解】I. (1)由以上分析知,组成 A 的元素有 Al、C, A 的化学式是 A
18、I4C3,故答案为:Al、C;AI4Q;(2)Al4C3与 NaOH 溶液反应生成 CH4和 4NaAIO2,故反应的化学方程式为Al4Q+4NaOH+4H2O=3CHf+4NaAIQ;AI4C3可用于金属的冶炼,其与 Fe2O3反应生成 AI2O3、Fe 和 CC2,故反应的化学反应方程 式为Al4C3+4Fe2O3=2Al2O3+8Fe+3CO:f;I.(1)乙醇被 CuO 氧化,反应生成乙醛、铜单质和水,反应的化学方程式为CH3CH2OH+CUO=CHCHO+CU+HO;(2)根据乙酸和乙醛性质的区别,可将产生的气体分别通入两份新制氢氧化铜悬浊液中,标为 A、B,对 B 进行加热,若 A
19、 沉淀溶解,B 出现砖红色沉淀,则既有乙酸也有乙醛;若 A 沉淀溶解,B 无砖红色沉淀,则只有乙酸;若A 沉淀不溶解,B 出现砖红色沉淀,则只有乙醛。5. 8 种短周期元素在周期表中的相对位置如下所示,其中D 元素原子核外电子总数是其最外层电子数的 3 倍表中字母分别代表某一元素。请回答下列问题。GHABCDEF(1)_D、B 的元素名称分别为、。(2)_元素 A 与元素 B 相比,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_(填字母)。A.A单质的熔点比 B 单质低B. A 的化合价比 B 低C. A 单质与水反应比 B 单质与水反应剧烈D.A 最高价氧化物对应的水化物的碱
20、性比 B 的强(3)_ G、H 的简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是 _(用化学式表示)。G、C、F 三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是 _ (用化学式表示)。(4)_ F 元素的单质可以用来制取漂白液,其化学方程式为 _。(5)E 和 H 形成的一种化合物,相对分子质量在170190 之间,且 E 的质量分数约为70%.该化合物的化学式为 _ 。【答案】磷 铝 Na CD NH?CH4HCIQ?H2CQ?H2SiO32Cl2+2Ca(OH)2=CaC2+Ca(CIO2+2H2O S4N4【解析】【分析】由元素在周期表中的位置可知,D 位于第三周期,D 元素原子核外电子
21、总数是其最外层电子数的 3 倍,令该原子最外层电子数为x,则 2+8+x=3x,解得 x=5,即 D 为 P,结合其他元素在周期表中的位置可知:A 为 Na、B 为 Al、C 为 S、E 为 S F 为 Cl、G 为 C、H 为 N。【详解】(1) 由分析可知:D 为 P、B 为 Al,元素名称分别为磷、铝;(2)A 为 Na、B 为 Al,同一周期从左到右,随着核电荷数的增加,金属性逐渐的减弱,故 金属性较强的是 Na。A.A、B 金属性的强弱与金属单质熔点的高低没有关系,A 错误;B.A、 B 金属性的强弱与金属元素化合价的高低没有关系,B 错误;C.金属单质与水反应越剧烈,金属性越强,
22、Na 与水反应比 Al 与水反应剧烈可以证明 Na的金属性比 Al 的强,C 正确;D.最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,金属性越强,Na 最高价氧化物对应的水化物的碱性比 Al 的强,可以证明 Na 的金属性比 Al 的强,D 正确;答案选 CD。(3) G、H 的简单气态氢化物分别为 CH4、NH3,同一周期的主族元素,从左到右随着核电荷数的增加,非金属性逐渐增强,G、H 的简单气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是NH3?CH4; G 为 C、C 为 Si、F 为 Cl,非金属性 CI?C?Sj 非金属性越强,最高价氧化物对应 的水化物的酸性越强,即 HCIQ?H2CQ3?H2SiO3;(
23、4) F 元素的单质为 Cb,其用来制取漂白液的化学方程式为,2Cl2+2Ca(OH)2=CaC2+Ca(CIO2+2H2O;(5)E 为 S、H 为 N,形成的化合物中 S 的质量分数为 70%,则 S 和 N 的原子个数比为(1 ) 和_ 的质量数相等,但不能互称为同位素。(2)_ 和的中子数相等,但质子数不相等,所以不是同一种元素。以上所列共有_ 种元素。n.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本视角。t* ”Y氏5现H抄 ?O-3n.(3)Y 为 S 元素+6 价的氧化物;(4) H2S 在空气中变浑浊是因为被氧气氧化为S;同主族元素最外层电子数相同,原子半径自上而下逐渐
24、增大,得电子能力逐渐减弱,失电子能力逐渐增强;(5) Z 为 S 元素+4 价的盐,可以与硫酸反应生成SQ。【详解】14I. (1)同位素中核素质子数相同,因此质量数相等,但不能互称为同位素的核素为6C和1414147N,故答案为:6C;7N;14中子数=质量数-质子数,上述核素的中子数分别为8、7、8、18、143、146,因此6。和168。的中子数相等,但质子数不相等,二者不是同一种元素;一种元素符号对应一种元素,因此上述一共有 5 种元素,故答案为:14C;16O; 5;n. (3)Y 为 S 元素+6 价的氧化物 SQ,故答案为:SO3;(4) X 为 H2S, H2S 在空气中变浑浊
25、是因为被氧气氧化为S,反应为 2H2S+ O2=2SJ+ 2H2O,所以 S 非金属性比 O 弱,从结构上可知,氧和硫同主族,同主族元素最外层电子数相同,:聖% -1:1 其相对分子质量在3214(32+14)X4=18 满足相对分子质量在170190 之间,设化学式为(SN)x,当 x=4 时,170190 之间,所以该化合物的化学式为S4N4。I在6* 3 4 5C、74N、1680、3523517Cl、92U、23892U 中:从上到下,电子层数增多,原子半径增大,得电子能力逐渐减弱,故答案为:2H2S+O2=2SJ+ 2H2O;弱;电子层数增多,原子半径增大;(5) Z 为 S 元素+
26、4 价的盐,如 Na2SQ,可以与硫酸反应生成 SQ,化学方程式为H2SQ+Na2SO3=Na2SQ+SO4 +HO,故答案为: H2SQ+Na2SQ=Na2SOi+SO2f+H2O。【点睛】本题注意区分I,不同核素可能具有相同的质子数,如2H、;H;也可能具有相同的中14161414子数,如6C、8。;也可能具有相同的质量数,如6C、7N;2同位素之间的转化,既不是物理变化也不是化学变化,是核反应;3同位素之间可形成不同的同位素单质,如氢的三种同位素形成的单质有六种:H2、D2、T2、HD、HT、DT,他们的物理性质(如密度)有所不同,但化学性质几乎完全相同;4同位素之间可形成不同的同位素化
27、合物,如水分子有H2O(普通水)、D2O(重水)、T2O(超重水)等,他们的相对分子质量不同,物理性质(如密度)有所不同,但化学性质几乎完全相同。7.海洋是资源的宝库,醢藏着丰富的化学元素,如氯、溴、碘等,海洋资源的综合利用具 有非常广阔的前景。(1)_下列说法正确的是 。a. AgCkAgBr、Agl 的颜色依次变深b. F、Cl、Br、I 的非金属性依次增强c. HF、HCI、HBr、HI 的还原性的依次增强d.F2、Cb、Br2、I2与 H2化合由难变易实验室从海藻灰中提取少量碘的流程如下图:1氧化时,可以加入 MnO2在酸性条件下进行氧化,反应的离子方程式为: _2上述步骤分离操作分别
28、为过滤、 _ 、_ 。从海水提取的粗盐中含有 Mg2+、 Fe2+、 。 尹和 SO41 2 3等杂质, “除杂”所需试剂有: 过 量的 NaOH3常温下,向饱和食盐水中通入_NH3和CO2,当(HCO3)=c(NH4+)时,溶液的 pH_7 (填“”、“ ”或“=”)。【答案】ac MnO2+ 2 厂+ 4H+= Mn2+血+ 2H2O 分液 蒸馏 (或或 )2.9X10)NaHCO 的溶解度最小CaO 或 Ca(OHQ NH4CI 小于【解析】【分析】(1) a. AgCI、AgBr、AgI 的颜色分别为白色、浅黄色、黄色,依次变深;b.F、Cl、Br、I 的非金属性依次减弱,金属性依次增
29、强;c.HF、HCI、HBr、HI 的稳定性依次减弱,即还原性的依次增强;d.F2、C2Br2、I2与 H2化合由易变难;(2)氧化时,在酸性条件下MnO2与碘离子反应生成二价锰离子、碘单质和水;2步骤为固液分离,方法为过滤;为萃取后分液;蒸发掉有机物生成晶态碘;除 Mg2+、F&+溶液过量的 Na2CO3溶液适量的盐酸过量的 BaC2溶液.试剂的添加顺序 为。为使 Ca2垸全沉淀,溶液中 c(CQ2)应不小于 _mol/L。已知 Ksp(CaCO)=2.9X-10离子浓度小于 1X1CFmol/L 视为完全沉淀(4) 目前,利用食盐制取纯碱主要有氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺1能析
30、出 NaHCQ 的原因是_。2氨碱法”是在滤液中加入 _产生 NH3,循环使用,但产生大量的度弃物CaC2;联合制碱法 是在滤液中继续通入 NH3,并加入 NaCI 粉末以制得更多的副产物O2步骤为固液分离,方法为过滤;为萃取后分液;蒸发掉有机物生成晶态碘;除 Mg2+、Fe2+用 NaOH,除 CaF+用碳酸钠,除 SO44 5 6 7 8 9-用氯化钡溶液,但会引入钡离子,除 钡离子也用碳酸钠,则除硫酸根离子在除钙离子之前,过滤后再加盐酸除去碳酸根离子和 氢氧根离子,添加顺序为(或或);Ksp(CaC(O)=c(Ca2+)xC(CO)=2.9x_90 则C(CQ2-)=2.9x1mol/L
31、 ;用 NaOH,除。+用碳酸钠,除 SO42-用氯化钡溶液,但会引入钡离子,除 钡离子也用碳酸钠,则除硫酸根离子在除钙离子之前,过滤后再加盐酸除去碳酸根离子和氢氧根离子;根据 Ksp(CaCO)计算;NaHCC3的溶解度小于碳酸钠的;2氨碱法”滤液中的主要成分为氯化铵;3根据溶液呈电中性计算、判断。【详解】2a. AgCI、AgBr、AgI 的颜色分别为白色、浅黄色、黄色,依次变深,a 正确;b.F、Cl、Br、I 的非金属性依次减弱,金属性依次增强,b 错误;c.HF、HCI、HBr、HI 的稳定性依次减弱,即还原性的依次增强,c 正确;d.F2、CI2、Br2、I2与 H2化合由易变难,
32、d 错误; 答案为 ac;3 氧化时,在酸性条件下 MnO2与碘离子反应生成二价锰离子、碘单质和水,离子方程 式为 MnO2+ 2+ 4H+= Mn2+ I2+ 2H2O;4 元素 X 的一种同位素可测定文物年代,这种同位素的符号是 _。5 元素 Y 与氢元素形成一种离子 YH4*,写出某溶液中含该微粒的电子式 _,如何检验该离子_。6 元素 Z 在周期表中的位置 _ ,元素 Z 与元素 T 相比,非金属性较强的是 _ (用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是 _ (填序号)。A.常温下 Z 的单质和 T 的单质状态不同B.Z 的氢化物比 T 的氢化物稳定C.一定条件下,Z 和 T 的
33、单质都能与氢氧化钠溶液反应7 探寻物质性质的差异性是学习化学的重要方法之一。T、X、Y、Z 四种元素的最高价氧化物的水化物中化学性质明显不同于其他三种的是 _ ,理由是 _。Z 的最高价氧化物的水化物与 W 的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为NaHCOb的溶解度小于碳酸钠的,则饱和碳酸钠溶液中通二氧化碳和氨气时能析出碳 酸氢钠;2氨碱法”滤液中的主要成分为氯化铵,加入CaO :或 Ca(OH时可产生氨气;在滤液中继续通入 NHb,并加入 NaCI 粉末能得到更多的氯化铵;3根据溶液呈电中性,c(Na+)+c(H+)+c(NH4+)=c(C)+c(OH-)+c(HCO9+2c(CO32-)
34、, c(Na+)=c(C-),C(NH4+)=C(HCQ-),则C(H+)=C(OH)+2C(CQ2-),溶液呈酸性,pH0 测得容器内气体的压强变化如下表:时间 t/s05101520253000总压 P/kPa01.02.0a.04.05.05.05.0上述条件下,以分压表示的平衡常数Kp=_ (kPa)2(计算结果保留两位小数);若保持温度不变,30S时给容器加压,达新平衡后,容器内的总压将 _ (填 升高”、降低”或不变”);若将容器换成绝热容器,加压后容器内的总压将 _(填 升高”、降低”或 不变”)。【答案】 NCa与水反应的速率太小(或 NCIa与水反应的平衡常数太小)HPCB2
35、+H2。二H2PO3+0H 前者未发生电子转移,后者发生了电子转移6.25 不变 升高【解析】【分析】A、B、D 三种元素位于元素周期表中同一族的三个相邻的周期,A 的非金属性大于 B。D 与G 形成的 DGa在工业上可用于漂白和杀菌消毒,则D 为 N, G 为 CI。A 为 P, PCB可完全水解,其水解的产物之一 HaPOa常用作塑料件镀金属的还原剂,则:A 为 P, B 为 As, D 为N,G 为 CI。【详解】(1) D 为 N 元素,D 的某种氧化物 N2O4的磁性大小与温度呈正相关关系,即磁性是温度的增函数。NO2中有未成对电子,具有未成对电子的原子或分子具有磁性,能量高,N2C
36、H-2NO2要吸收能量,则 N2O42NO2, H 0故答案为:;(2) NCb 用于杀菌消毒与 HCIO 相比,NC3可大大延长杀菌消毒的时间,从反应速率理论分析:NC3与水反应的速率太小;从平衡移动理论解释其原因:NCI3与水反应的平衡常数太小。故答案为:NCb 与水反应的速率太小(或 NCb 与水反应的平衡常数太小);(3)无机含氧酸中的非羟基氢不能发生电离。H3PO 分子中 P 原子最外层的电子都参与了共价键的形成,H3PO3的结构式为:HOPOH 是二元酸,是弱酸,正盐水解,溶液呈碱性,用方程式表示 H3AO3的正盐 HPO32-溶液呈碱性的原因:HPQ2-+ H2OH2PO3-+O
37、H。故答案为:HPQ2-+ H2O H2P8+0H ;(4)液氨中因存在 2NH3(1) -NH4+NH2可导电,N 的化合价不变,液态 N2O4中也存在 N2O4、-NO+NO3-,N2O4中 N 为+4 价,NO+中 N 为+3 价,NO3-中 N 为+5 价,上述两个过 程的本质区别为:前者未发生电子转移,后者发生了电子转移。故答案为:前者未发生电子转移,后者发生了电子转移;(5)TC 时,在一体积为 VL 的密闭容器中放入一定量的PC5固体,按下式发生反应:PC5(s) ? PC3(g) +Cb(g), H0 测得容器内气体的压强变化,平衡时总压强为5.0 kPa, PC3(g)和 C
38、b (g)的分压均为 2.5 kPa,上述条件下,以分压表示的平衡常数55Kp=p(PC3)p(Cl2)=KPaKPa=6.25 (kPa)2(计算结果保留两位小数);22若保持温度不变,平衡常数不变,30s 时给容器加压,平衡逆向移动,达新平衡后,容器内的总压将不变;若将容器换成绝热容器,加压后,平衡逆向移动,逆向放热,达新平衡后,容器内温度升 高,容器内的总压将升高。故答案为:6.25 ;不变;升高。10.按要求填空:(1 )短周期主族元素 A、B、C、D 的原子序数依次增大,其中 C 为金属元素,C 的最外层 电子数和A 相等;C D 两元素原子的质子数之和为 A、B 两元素质子数之和的
39、 3 倍。请回 答:1A 为_ ; C 为_ ;(填元素名称)2D 的一种氧化物和其氢化物反应的化学方程式为 _;3写出一种由以上四种元素组成的水溶液呈酸性的化合物与C 的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式_;4A 和 C 组成的化合物的电子式为 _ ,写出其和水反应的化学方程式 _。(2 )下列变化干冰的升华烧碱熔化 金刚石熔化 氯化氢溶于水 氧气 溶于水 氯化铵受热分解。未发生化学键破坏的是 _;(填序号,下同 )仅发生共价键破坏的是 _。【答案】H Na 2fs+SQ=3Sj+2H2O l4+OH=H2O Na+ : H-NaH+HO=NaOH+H2f 【解析】【分析】根据题中短周期
40、主族元素 A、B、C、D 的原子序数依次增大,其中 C 为金属元素,C 的最 外层电子数和 A 相等”可以知道 A 为 H 元素,则 C 为 Na 元素,故 D 为 S、P、S、CI 中的一 种,由“CD 两元素原子的质子数之和为 A、B 两元素质子数之和的 3 倍”可知,满足 3 的 倍数关系的是 27,即 D 为 S 元素,则 B 为 O 元素,据此分析解答。【详解】(1) 由分析可知,A 为 H,C 为 Na,故答案为:H; Na;2D的氢化物为 H2S,可与其氧化物 SO2发生反应:2H2S+SO=3SJ+2H2O,故答案为:2H2S+SO=3SJ +2H2O;3由该四种元素组成的酸性
41、溶液的化合物是NaHSO, C 的最高价氧化物对应水化物是NaOH, 二 者发生反应:NaHSQ+NaOH=Na2SO4+H2O,离子方程式为:H+OH-=H2O。答案 为:H+OH-=H2O;4A和 C 组成的化合物是 NaH,由 Na+和 H-构成,是离子化合物,电子式为:Na+ : H-,其与水反应生成 NaOH,反应方程式为:NaH+H2O=NaOH+H2f。故答案为:Na+ : H-;NaH+H2O=NaOH+H2f;(2)干冰的升华属于物理变化,只是状态发生了变化,没有化学键的破坏;2烧碱中存在离子键、共价键,熔化烧碱时,阴阳离子间的化学键被破坏,所以破坏的是离子键;3金刚石是由原
42、子构成的,存在共价键,其熔化破坏了共价键;4氯化氢是共价化合物,存在共价键,溶于水时,在水分子的作用下,氯化氢中的共价键被破坏;5氧气溶于水,是物理变化,没有化学键的破坏;6氯化铵是离子化合物,存在离子键和共价键,受热分解时,阴阳离子键的化学键以及铵 根离子中的共价键被破坏,所以破坏的是离子键和共价键;根据以上分析可知:未发生化学键破坏的是:;仅发生共价键破坏的是:;故答 案为:;。二、化学键练习题(含详细答案解析)11(1)下列物质中,既含离子键又含共价键的化合物是_;同时存在b键和n键的分子是_,含有极性键的非极性分子是 _。A. N2B. C2H6C CaC2D NH4CI用“或“碩空:
43、晶格能:Na?。_KCI 酸性:H2SO_HCIO4离子半径:Al3+_ F【答案】DAB KC;同周期从左向右非金属性增强,非金属性SC,对应最高价含氧酸的酸性为H2SO4VHCI04;具有相同电子排布的离子中,原子序数大的离子半径小,则离子半径为AI3+Cu ( NH3)3COAc完成下列填空:(1)_如果要提高上述反应的反应速率,可以采取的措施是 _ 。(选填编号)a 减压 b 增加 NH3的浓度 c 升温 d 及时移走产物(2) 铜液中的氨可吸收二氧化碳,写出该反应的化学方程式 _(3)铜液的组成元素中,短周期元素原子半径从大到小的排列顺序为_ 。其中氮元素原子最外层电子排布的轨道表达
44、式是 _ 。通过比较_可判断氧,硫两种非金属元素的非金属性强弱。(4)_ 已知CS2与 CQ 分子结构相似, CS2的电子式是 _。CS2熔点高于 CQ,其原因是_。【答案】be 2NH3+ CQ+ H2S( NH4)2CQ、( NH4)2CO3+ CO2+ H2S2NH4HCO C N 2s2p一-OH 石 訂 彳O2和 S 的氧化性:: CB 和 CQ 都是分子晶 体,CS2的相对分子质量大,分子间作用力大【解析】【分析】【详解】(1 )增大浓度、升高温度等,可增大反应速率;减压反应速率减小,减小生成物浓度,反 应速率减小,所以选 be;(2)氨气、水、二氧化碳可反应生成碳酸铵或碳酸氢铵,
45、方程式为2NH3+CQ+H2O=(NH4)2CC3、( NH4)2CC3+CO2+H2O=2NH4HCC3;(3)铜液的组成元素中,短周期元素有H、C N、O 元素,H原子半径最小,同周期元素比较 O2和 S 的氧化性、H20 和 H2S 的稳定性都可以判断氧,硫两种非金属元素的非金属性 强弱;(4) CS的电子式类似于 CO2,电子式为:,二者都为分子晶体,相对分子质 量越大,分子间作用力越大,则熔点越高。13.2019 年诺贝尔化学奖颁给了三位为锂离子电池发展做出巨大贡献的科学家,锂离子电池广 泛应用于手机、笔记本电脑等。(1) 锂元素在元素周期表中的位置: _。(2) 氧化锂(Li2O)
46、是制备锂离子电池的重要原料,氧化锂的电子式为 _。(3) 近日华为宣布:利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性,开发出了石墨烯电池,电池反应式为LXC6+Li1-x垐:垐垐?Ce+LiCoQ,其工作原理如图。从左到右原子半径逐渐减小,则原子半径氮元素原子最外层电子排布的轨道表示式是CN O H;2s2pSi!m 0 0卜 Qc c fufuS90*00*0 *0*0*LI石墨烯的优点是提高电池的能量密度,石墨烯为层状结构,层与层之间存在的作用力是o2锂离子电池不能用水溶液做离子导体的原因是 _ (用离子方程式表示)。3锂离子电池放电时正极的电极反应式为 _ 。4请指出使用锂离
47、子电池的注意问题 _ 。(回答一条即可)【答案】第二周期第 IA 族门:6:p- L1+范德华力(分子间作用力)2Li+2H2O=2Li+2OH-+H2fL1-xCoO2+xLi+xe-= LiCoQ 避免过充、过放、过电流、短路及热 冲击或使用保护元件等【解析】【分析】(1)根据锂元素的原子结构与元素位置的关系分析判断;氧化锂是离子化合物,Li+与 O2-之间通过离子键结合;(3)石墨烯结构是平面结构,层内是共价键,层间以分子间作用力结合;2根据 Li 是碱金属元素,利用碱金属单质的性质分析;3锂离子电池放电时正极上Li+得电子变为 LiCoQ;4使用锂离子电池的注意问题是禁止过充、过房,配
48、备相应的保护元件等。【详解】(1)Li 是 3 号元素,核外电子排布为2、1,所以 Li 在元素周期表的位置位于第二周期第IA族;Li2O 是离子化合物,Li+与 O2-之间通过离子键结合,其电子式为:Ll+;(3)石墨烯的优点是提高电池的能量密度,石墨烯为层状结构,在层内,C 原子之间以共价键结合,在层与层之间存在的作用力是分子间作用力,也叫范德华力;2Li 是碱金属元素, 单质比较活泼, 容易和水反应产生氢气, 反应方程式为: 2Li+2H2O=2Li+2OH-+H2f,所以锂离子电池不能用水溶液;3根据锂电池总反应方程式可知:锂离子电池在放电时,正极上L+得电子变为 LiCoO2,电极反
49、应式为:Lii-xCoO2+xLi+xe-= LiCoQ;4锂电池在使用时应该注意的问题是避免过充、过放、过电流、短路及热冲击或使用保护 元件等。【点睛】本题考查了锂元素的有关知识,解答时要根据各种物质的结构,充分利用题干信息进行综 合分析、判断。14.氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈,目前所采用或正在研究的主要储氢材料有:配位氢化物、富氢载体化合物、碳质材料、金属氢化物等。(1)Ti(BH4)2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。1Ti2+基态的电子排布式可表示为 _。2BH4-的空间构型是_ (用文字描述)。上述方程式涉及的三种气体熔点由低到高的顺序是下列说法正确的是_ (填字母)。a. NH3
50、分子中 N 原子采用 sp3杂化b. 相同压强时,NH3沸点比 PH3高c. CU(NH3)4中,N 原子是配位原子d. cN 的电子式为J Ca 与 C60生成的 Ca32Cso能大量吸附 H2分子。C60晶体易溶于苯、CS2,说明 C60是_ 分子(填极性”或非极性”;1个 C60分子中,含有b键数目为 _个。MgH2是金属氢化物储氢材料,其晶胞结构如图所示,已知该晶体的密度为 晶胞的体积为 _ cm3用 a、NA表示(NA表示阿伏加德罗常数)。【解析】【分析】(1) Ti 是 22 号元素,Ti 原子失去最外层 2 个电子形成 Ti2+,然后根据构造原理书写基态的 电子排布式;根据价层电
51、子对互斥理论判断离子空间构型;(2) 根据物质的分子间作用力和分子之间是否含有氢键分析判断;a.根据价层电子对互斥理论确定杂化方式;b. 同一主族元素的氢化物中,含有氢键的氢化物沸点较高;c. 提供孤电子对的原子是配原子;d. CN-的结构和氮气分子相似,根据氮气分子的电子式判断;(3)根据相似相溶原理确定分子的极性;利用均摊法计算;液氨是富氢物质,是氢能的理想载体,利用氢。N2+3H2垐!输氢垐 Q2NH3实现储氢和输a g cm3, 贝 V【答案】1s22s22p63s23p63d2(或Ar3d2)正四面体H2 N2H2,物质 的相对分子质量越大,分子间作用力就越大,物质的熔沸点就越高;所
52、以三种物质的熔点由低到高的顺序是 H2 N2NH3;a.NH3分子中 N 原子含有 3 个共用电子对和一个孤电子对,所以其价层电子对是sp3杂化,a 正确;b相同压强时,氨气中含有氢键,PH3中不含氢键,所以 NH3沸点比 PH3高,b 正确;C. CU(NH3)42+离子中,N 原子提供孤电子对,所以N 原子是配位原子,c 正确;d. CN-中 C、N 原子通过三对共用电子对结合,其电子式为丨 I: , d 正确;故合理选项是 abed ;(3) 苯、CS 都是非极性分子,根据相似相溶原理,由非极性分子构成的溶质容易溶于由非极性分子构成的溶剂中,所以C60是非极性分子;1 3利用均摊法知,每
53、个碳原子含有b键数目为 2目=3X1molX60AXNI=90NA;2该晶胞中镁原子个数=-X8+1=2 含有的 H 原子个数=2+4X1=4,则晶胞的体积8 224 2 1 4m352V= =NAg/em3=PaNA【点睛】本题考查物质结构和性质,涉及原子核外电子排布、微粒空间构型的判断、晶胞的计算等 知识点,难点是晶胞的计算,学会使用均摊方法分析,灵活运用公式是解本题关键。15.氨在化肥生产、贮氢及燃煤烟气脱硫脱硝等领域用途非常广泛.1尿素CO NH2)2与氰酸铵NH4CNO互为_ ;氰酸铵属于 _化合物(选填:离子”或共价”O2液氨是一种贮氢材料,气态氨转变为液氨将 _ 能量(选填:吸收”或 释放”.液1Ti 是 22 号兀素, 根据构造原理可知基态1s22s22p63s23p63d24s2, Ti 原子失去最外层示为 1s22s22p63s23p63d2(或写为Ar3d2);312BH4-中 B 原子价层电子对数为 4+2.口Ti 原子核外电子排布式为:2 个电子形成 Ti2+,则 Ti2+基态的电子排布式可表4 1=4,且不含有孤电子对,所以BH4-的空间构4 采用3,贝 U 1mol C60分子中,含有b键数2g/cm3O氨可通过图 1 装置释放
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