2024届高三新高考化学大一轮专题训练--元素或物质推断题
1.(2023秋·浙江杭州·高三期末)Ⅰ.某兴趣小组对比合物X开展探究实验。
已知固体X由3种元素组成,可溶于水,焰色反应显红色,X可在加热条件下由红棕色固体B与Na2O2反应得到。请回答:
(1)组成X的3种元素是___________(填元素符号)。
(2)白色沉淀的化学式为___________,反应I的化学方程式为___________。
Ⅱ.某学习小组在研究H2还原红棕色固体B的实验中,发现生成的黑色粉末被磁铁吸引,为探究黑色粉末的组成,他们进行如下实验:
(3)向黑色粉末中滴加盐酸,观察到有气泡产生,则黑色粉末中一定有______。
(4)为进一步证明黑色粉末是否含Fe3O4,某同学设计实验方案如下:取少量黑色粉末于试管中,加入足量盐酸,充分振荡使黑色粉末完全溶解,滴入KSCN溶液,观察现象,请分析此方案是否可行,并解释原因___________。
2.(2023春·陕西西安·高三西北工业大学附属中学校考阶段练习)随着原子序数的递增,A~G七种短周期元素的最高正价或最低负价与原子序数的关系如图所示。
(1)在A、B、F、G四种元素中,非金属性最弱的元素在周期表中的位置为_______。
(2)A、B、F三种元素的原子半径由大到小的顺序是_______ (填元素符号)。
(3)A形成的化合物种类繁多,请写出C7H16分子中主链为4个碳原子的结构简式_______,其在光照条件下生成的一氯代物有_______种不同的结构(不考虑立体异构)。
(4)E元素的最高价氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是_______。
(5)B的氧化物和G的氧化物均能形成酸雨。工业上用B的气态氢化物的水溶液作G氧化物的吸收剂,写出足量吸收剂与该氧化物反应的离子方程式:_______。
(6)元素C与D按原子个数比1∶1形成的化合物的电子式为_______。
3.(2023秋·浙江·高三期末)已知甲、乙、丙为常见单质,其中甲、乙所含元素都是第三周期的元素。A、B、C、D、E、F、G、X均为常见的化合物: B和X的摩尔质量相同。丙是空气的主要成分之一,在一定条件下,各物质相互转化关系如下图所示:
(1)写出C的电子式和G的化学式:C___________,G___________,用电子式表示X的形成过程___________。
(2)写出有关变化的化学方程式:
B+H2O:___________。
D+丙:___________。
4.(2023春·江西九江·高三德安县第一中学校考期中)下图是元素周期表的一部分,根据①~⑨在周期表中的位置按题目要求回答:
族 周期 IA 0
1 IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
2 ① ②
3 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
4 ⑧ ⑨
(1)在元素①~⑨中,金属性最强的元素是___________(填元素符号)。
(2)画出元素④的原子结构示意图___________。
(3)①与②形成的一种化合物甲,甲在大气含量过高会产生温室效应,甲物质的电子式为___________,其化学键类型为___________共价键(填“极性”或“非极性”)。
(4)元素③⑤对应的最高价氧化物的水化物,它们相互之间能发生反应的离子方程式为___________。
(5)元素⑦和⑨形成的化合物乙,请用电子式表示物质乙的形成过程___________。
(6)②与⑥分别形成的氢化物中,稳定性较高的是___________(填化学式),⑥和⑦的最高价氧化物的水化物酸性______________________(填化学式)。
5.(2021秋·广西南宁·高三校考期中)下图中A~H均为中学化学中常见的物质,A、B、H是气体,A是有刺激性气味的气体,B、H是无色无味气体,它们之间有如下转化关系。(反应中生成的水已略去)
请回答以下问题:
(1)C是___________,E是___________,G是___________。(填化学式)。
(2)C物质在日常生活中可作___________剂。
(3)写出反应①的化学方程式:___________。写出反应②的化学方程式:___________。
(4)写出实验室制取A气体的化学反应方程式:___________
6.(2023春·山东日照·高三校考阶段练习)部分短周期元素的性质或原子结构如表,回答下列问题。
元素编号 元素的性质或原子结构
X 其单质常用于计算机芯片
Y 最外层电子数为电子层数的3倍
Z 短周期失电子能力最强的元素
W L层比M多2个电子
T 第3周期元素的简单离子的半径最小
(1)T在元素周期表的位置_______。
(2)Y与Z按1:1形成的化合物的电子式为_______。
(3)某同学设计了如图装置来探究碳、X、W元素的得电子能力。
①B中反应的化学方程式为_______,能否说明得电子能力:W>碳,_______(填“能”或“否”),理由为_______。
②C中足量酸性KMnO4溶液的作用是_______。
③D装置可证明得电子能力:碳>X,D中试剂为_______,实验现象为_______。
7.(2023春·山西太原·高三太原四十八中校考阶段练习)A—H等8种物质存在如下转化关系下列A~H八种物质存在如下图所示的转化关系(反应条件、部分产物未标出)。已知A是正盐,B能使品红溶液褪色,G是红棕色气体。试回答下列问题:
(1)A的化学式为_______。
(2)试各写出一条B的危害与用途_______、_______。
(3)E的电子式为_______,并写出一种它的用途_______。
(4)按要求写出下列反应的有关方程式:
①E→F反应的化学方程式_______;
②B→C反应的化学方程式_______。
(5)写出H的浓溶液与木炭反应的化学方程式_______。
(6)将1.92g铜粉投入含有0.11molH的溶液中,当铜粉和H恰好完全反应后,产生的气体在标准状况下的体积为_______mL。
8.(2023春·四川德阳·高三四川省德阳中学校校考阶段练习)已知X是一种黄绿色气体,X、Y、Z都是有刺激性气味的气体,M是人类使用最多的一种金属单质,D是一种盐,受热易分解。现有以下转化关系,部分产物未标出。
试回答下列问题:
(1)①C的化学式:___________;②Z的电子式:___________
(2)写出下列反应的离子方程式。
X+Y—A+B:___________。
(3)Z是合成硝酸的重要原料,请写出其与氧气在催化剂的作用下反应的化学方程式:___________。
(4)大苏打(Na2S2O3)在照相、电影、纺织、化纤、造纸、皮革、农药等方面均有重要用途。现欲在实验室制备大苏打,从氧化还原角度分析,合理的是___________(填字母选项)。
A. B.
C. D.
(5)D中阳离子的检验方法:___________。
9.(2023春·云南·高三校联考阶段练习)在如图所示的转化关系中,二元化合物A是一种有臭鸡蛋气味的有毒气体,单质B能使带火星的木条复燃,工业上常用C来漂白纸浆、毛、丝等,D是常见的无色液态物质,G是一种紫红色固体,带用作导线(反应条件和部分生成物未列出)
(1)A的电子式为________,F的化学式为________。
(2)反应的化学方程式为________________;该反应中体现了物质F的________(填标号)。
a.难挥发性 b.酸性 c.脱水性 d.强氧化性
(3)检验H中阴离子的方法为取适量待测液于试管中,加入足量________(填试剂名称,下同),充分反应后,无明显现象;再滴加适量________,若产生白色沉淀,则证明溶液中含有硫酸根离子。
供选择的试剂:氯化钡溶液、碳酸钠溶液,稀硝酸、稀硫酸、稀盐酸。
(4)工业上用________(填“水”或“98.3%的浓硫酸”)吸收E来制备硫酸,不选择另一种试剂的原因是________________。
10.(2023春·河南洛阳·高三统考阶段练习)下表是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。
回答下列问题:
(1)C的简单气态氢化物的VSEPR模型为________ ,其中心原子的杂化类型为 ________。
(2)由A、C、D三种元素形成的一个ACD分子中,含有 _______ 个σ键、_________个π键。
(3)要证明太阳上是否含有R元素,可采用的方法是 ____________________________________________________________ 。
(4)表中字母代表的基态原子中,未成对电子数目最多的是___________ (填元素符号)。
(5)元素M的化合物(MO2Cl2)在有机合成中可作氧化剂或氯化剂,能与许多有机物反应。
①常温下MO2Cl2为深红色液体,能与CCl4、CS2等互溶,据此可判断MO2Cl2是 _______ (填“极性”或“非极性”)分子。
②在C2H4、CH3Cl、CS2、CCl4四种有机化合物中,碳原子采用sp3杂化的分子有________________________________ (填分子式)。
11.(2023春·山东泰安·高三新泰市第一中学校考阶段练习)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()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_______。
12.(2023春·河南南阳·高三校联考阶段练习)Ⅰ.已知X、Y、Z都是短周期元素,它们的原子序数依次递增,X原子的电子层数与它的核外电子总数相同,而Z原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,Y和Z可以形成两种以上气态化合物。则:
(1)X是__________(填元素名称,下同),Y是__________,Z是__________。
(2)画出Z的离子结构示意图__________。
(3)由Y和Z组成,且Y和Z质量比为的化合物的化学式是__________。
(4)由这三种元素或任意两种组成的三核10电子的分子的化学式为__________,四核10电子的分子的化学式是_______。
(5)X、Y、Z可以形成一种盐,此盐中X、Y、Z元素的原子个数比为,该盐的化学式是_____。
Ⅱ.某同学利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律。
(6)仪器A的名称为__________,干燥管D的作用为__________。
(7)若要证明非金属性:,C中为淀粉碘化钾混合溶液,B中装有固体,则A中试剂为__________,观察到C中溶液__________(填现象),即可证明非金属性:。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。
13.(2023春·陕西咸阳·高三武功县普集高级中学校考阶段练习)下表列出了九种元素在元素周期表中的位置。
(1)这九种元素电负性最大的是___________,第一电离能最小的元素是___________,最不活泼的是___________(均用元素符号填空)。
(2)这九种元素中最外层电子排布为的元素为___________(用元素符号填空)。
(3)c、d、e三种元素的原子半径由大到小的顺序是___________,第一电离能由大到小的顺序是___________,电负性由大到小的顺序是___________(均用元素符号填空)。
(4)d元素原子未成对电子数为___________,i元素基态原子电子排布式___________。
14.(2023春·内蒙古呼和浩特·高三统考阶段练习)现有常见金属单质A、B和气体甲、乙、丙及物质C、D、E、F,它们之间能发生如图转化(图中有些反应的产物和反应的条件没有全部标出)。
请根据以上信息回答下列问题:
(1)金属B和气体乙分别为_______、_______(填化学式)。
(2)反应①-⑦中,不属于氧化还原反应的有_______个。
(3)下列关于物质F和物质E的叙述中,不正确的一项是_______(填字母)。
A.二者溶液的相互转化均可通过化合反应实现
B.将铁粉加入气体乙的水溶液中,最终只能得到物质E的溶液
C.溶液可作为鉴别二者溶液的试剂
D.分别向盛有物质F的溶液和物质E溶液的试管中加入溶液,最终可得相同物质
(4)物质D、E、F的水溶液中含有一种共同的离子,检验该离子的操作、现象及结论是:取少量溶液于试管中,_______。
(5)家庭的厨卫管道内常因留有油脂、毛发、菜渣、纸棉纤维等而造成堵塞,此时可以用一种固体管道疏通剂来疏通,这种固体管道疏通剂的主要成分有物质C和铝粉,其疏通原理为物质C具有一定的腐蚀性,且铝粉和物质C的溶液反应产生大量气体,形成一定气压,该气体是_______(写化学式),因此使用这种固体管道疏通剂时应注意避免明火。
15.(2023春·山东菏泽·高三校考阶段练习)几种主族元素在周期表中的位置如下:根据上表回答下列问题:
(1)⑥元素的氢化物是_______(填化学式)。
(2)表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍,该元素在周期表中的位置是_。
(3)③的最高价氧化物对应的水化物与②、⑦的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式分别是 _______,_______。
(4)⑦的非金属性强于⑧,从原子结构的角度解释其原因:_______。下列表述中能证明这一事实的是_______(填字母)。
a.⑦的氢化物比⑧的氢化物稳定
b.⑦的最高价氧化物对应水化物的酸性强于⑧的最高价氧化物对应水化物的酸性
c.⑦能将⑧从其钠盐溶液中置换出来
16.(2023春·上海松江·高三校考阶段练习)已知A、B、C、D、E、F、G是七种原子序数依次增大的短周期元素,它们的原子结构特征或有关物质的性质等如下表所示。
元素 原子结构特征或有关物质的性质
A 原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍
B 其单质是空气中含量最多的物质
C 原子的最外层电子数是其电子层数的4倍
D 位于第ⅡA族,其原子半径比E的大
E 是金属元素,其氧化物和氢氧化物都有两性,且与D在同一周期
F 原子序数16,其单质在通常状况下为固体
G 原子的最外层电子数比其次外层电子数少1个
(1)这七种元素中,金属元素的有
A.1种 B.2种 C.3种 D.4种
(2)上表的A、B、C三种元素中,正确的说法是
A.元素A的原子半径小于元素B
B.元素C的性质最稳定
C.元素A的非金属性比元素B强
D.其中某元素的化合价为+6
(3)上表的D、E、F、G中,正确的说法是
A.原子半径最小的是G
B.G的氧化物对应水化物的酸性比F的强
C.与相同浓度的盐酸反应时,D比E更剧烈
D.D的最高价氧化物对应的水化物易溶于水
17.(2023春·山东德州·高三德州市第一中学校考阶段练习)A、B、C、D、E、F为元素周期表中前20号元素,且原子序数依次递增。A、F同主族,C、E同主族。A元素原子是所有元素中半径最小的,B元素的最高价氧化物对应的水化物能够与它的简单氢化物发生化合反应生成盐,C元素原子的最外层电子数是其内层电子数的三倍,D元素的最外层电子数等于其族序数。请回答以下问题:
(1)F在元素周期表中的位置为_____。B元素的名称为_____。
(2)E的简单离子结构示意图为_____。
(3)D的最高价氧化物与F的最高价氧化物对应水化物之间反应的离子方程式为:_____。
(4)A、C两种元素按原子个数之比为1∶1组成的常见液态化合物,在酸性溶液中能将Fe2+氧化,写出该反应的离子方程式:_____。
(5)请用文字描述检验某溶液中是否含元素F的操作:_____。
(6)物质甲是一种高能燃料,由A、B两元素组成,1mol甲分子中含有的电子数为18NA,请写出甲的化学式_____。
18.(2023春·湖南长沙·高三雅礼中学校考阶段练习)短周期元素X、Y、Z、W中,X元素的原子最外层电子排布为ns1,Y元素的原子价电子排布为ns2np2,Z元素的最外层电子数是其电子层数的3倍,W元素原子的M电子层的p能级中有3个未成对电子。
(1)Z原子的电子排布式为_______,若X为非金属元素,则按原子轨道的重叠方式,X与Z形成的化合物中的共价键属于_______键(填“σ”或“x”)。
(2)当时,Y在元素周期表的位置为____,YZ2属于____分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)当时,YZ2晶体属于_______晶体;在Y的含氧酸盐中,Y和Z结合成四面体,的四面体结构单元通过共用顶角的方式形成一种无限长单链结构的酸根离子(如图),则其中Y与Z的原子数之比为_______。
(4)若X元素的原子最外层电子排布为2s1,Y元素的原子价电子排布为3s23p2,X、Y、Z、W四种元素的第一电离能由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.(1)Na、Fe、O
(2) BaSO4 2FeO+3SO+5H2O=2Fe(OH)3↓+3SO+4OH-
(3)Fe
(4)不可行,过量的Fe将Fe3+还原成Fe2+
【分析】X由3种元素组成,焰色反应呈黄色,则X中含有Na元素;由X与足量氢氧化钠溶液反应生成红褐色固体A和紫色溶液A,红褐色固体A灼烧分解生成红棕色固体B可知,固体A为氢氧化铁、固体B为氧化铁、X中含有Fe元素;由固体B与Na2O在氧气气流中加热生成X可知,X中含有O元素,则固体X由Na、Fe、O三种元素组成;由图可知,白色沉淀为硫酸钡,设溶液A中铁元素的化合价为+a价,由得失电子数目守恒可得:×2×(a-3)= ×(6-4),解得a=6,则A为Na2FeO4;设固体X中铁元素的化合价为+b价,由铁原子个数守恒可知,固体A的物质的量为×2=0.2mol、溶液A的物质的量为×2=0.1mol,由得失电子数目守恒可得:0.2mol×(b-3)= 0.1mol×(6-b),解得b=4,则X为Na4FeO4。
【详解】(1)由分析可知,固体X由Na、Fe、O三种元素组成,化学式为Na4FeO4,故答案为:Na、Fe、O;
(2)反应I发生的反应为高铁酸钠溶液与亚硫酸钠溶液发生氧化还原反应生成氢氧化铁沉淀、硫酸钠和氢氧化钠,反应的离子方程式为:2FeO+3SO+5H2O=2Fe(OH)3↓+3SO+4OH-,故答案为:2FeO+3SO+5H2O=2Fe(OH)3↓+3SO+4OH-;
(3)由氢气还原氧化铁生成的黑色粉末能被磁铁吸引可知,黑色粉末可能为铁或四氧化三铁或为二者混合物;由往黑色粉末中滴加盐酸,观察到有气泡产生可知,黑色粉末中一定含有金属铁,故答案为:Fe;
(4)四氧化三铁与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水,若黑色粉末只含有四氧化三铁,黑色粉末完全溶解后滴入硫氰化钾溶液,溶液会变为红色;因黑色粉末中含有铁,若铁不足量,不能使四氧化三铁生成的铁离子全部转化为亚铁离子,黑色粉末完全溶解后滴入硫氰化钾溶液,溶液会变为红色;若铁过量,使四氧化三铁生成的铁离子全部转化为亚铁离子,黑色粉末完全溶解后滴入硫氰化钾溶液,溶液不会变为红色,无法判断是否含有四氧化三铁,则该实验方案设计不合理,故答案为:不可行,过量的Fe将Fe3+还原成Fe2+。
2.(1)第三周期第IVA族
(2)
(3) C(CH3)3CH(CH3)2 3
(4)
(5)
(6)
【分析】A~G七种短周期元素原子序数的递增,由图所体现的化合价特点可知,A~G分别为碳、氮、氧、钠、铝、硅、硫;
【详解】(1)同周期从左到右,金属性减弱,非金属性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性变弱;A、B、F、G四种元素中,非金属性最弱的元素为硅,在周期表中的位置为第三周期第IVA族;
(2)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;A、B、F三种元素的原子半径由大到小的顺序是;
(3)由分子式可知,C7H16为烷烃,分子中主链为4个碳原子,则结构简式C(CH3)3CH(CH3)2,分子中含有3种不同的氢,其在光照条件下生成的一氯代物有3种不同的结构;
(4)铝元素的最高价氧化物为氧化铝,与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水,离子方程式是;
(5)B的气态氢化物的水溶液为氨水,G氧化物为二氧化硫,足量氨水与二氧化硫反应生成亚硫酸铵,反应的离子方程式:;
(6)元素C与D按原子个数比1∶1形成的化合物为离子化合物过氧化钠,电子式为。
3.(1) SO3
(2) 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ 2Na2SO3+O2=2Na2SO4
【分析】甲、乙、丙为常见单质,甲、乙所含元素都是第三周期的元素,由“丙是空气的主要成分之一”,可确定丙为O2;甲单质与O2反应生成氧化物A,A能与O2反应生成B,B能与H2O反应生成O2和C,则B为Na2O2,C为NaOH,A为Na2O,甲为Na;乙与O2反应生成F,F能与Na2O反应,则F为酸性氧化物,从而得出乙为S,F为SO2,D为Na2SO3,E为Na2SO4,G为SO3,B和X的摩尔质量相同,X为Na2S。
【详解】(1)C为NaOH,为离子化合物,其电子式为 ,G的化学式为SO3,X为Na2S,Na最外层有1个电子,S最外层有6个电子,2个Na各失去最外层的1个电子成为,1个S得到2个电子成为,进而通过离子键形成,其形成过程可表示为 ;
(2)B为Na2O2,B+H2O化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;丙为O2,D为Na2SO3,D+丙化学方程式为2Na2SO3+O2=2Na2SO4。
4.(1)K
(2)
(3) 极性
(4)
(5)
(6) H2O
【分析】根据上述分析可知,①为C元素,②为O元素,③为Na元素,④为Mg元素,⑤为Al元素,⑥为S元素,⑦为Cl元素,⑧为K元素,⑨为Ca元素,据此结合元素周期律、元素及化合物性质分析解答。
【详解】(1)元素周期表中,同周期元素从左到右金属性依次减弱,同主族元素从上到下金属性依次增强,则上述元素中,金属性最强的是K,答案为:K;
(2)元素④为Mg元素,质子数与核外电子数为12,其原子结构示意图为,答案为:;
(3)①与②形成的一种化合物甲,甲在大气含量过高会产生温室效应,则甲为CO2,碳原子与氧原子之间以共价双键构成,其电子式为: ,C原子与O原子之间形成的是极性共价键,故答案为:;极性;
(4)元素③⑤对应的最高价氧化物的水化物分别为NaOH和Al(OH)3,它们相互之间能发生反应生成偏铝酸钠和水,其离子方程式为,答案为: ;
(5)元素⑦和⑨形成的化合物乙为CaCl2,为离子化合物,用电子式表示其形成过程为 ,答案为: ;
(6)非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越高,则②与⑥形成两种气态氢化物中,稳定性较高的是H2O;因为Cl的非金属大于S,所以其最高价氧化物对应水化物的酸性就强,所以酸性大于,故答案为:H2O,,。
5.(1) Ca(ClO)2 CaCO3 HClO
(2)漂白
(3) Cl2+Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+H2O CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
(4)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
【分析】A是有刺激性气味的气体,且能够和石灰乳反应,应为Cl2,与石灰乳反应得到C,C能与气体B反应得到E,而E与石灰水反应也得到E,可推知B为CO2,则E为CaCO3,C为Ca(ClO)2,D为CaCl2,G为HClO,F为HCl,H为O2,据此解答。
【详解】(1)由分析可知,C是Ca(ClO)2,E为CaCO3,G为HClO。
(2)C为Ca(ClO)2,在日常生活中可作漂白剂。
(3)反应①为Cl2与石灰乳反应生成CaCl2和Ca(ClO)2,反应的方程式为Cl2+Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+H2O;反应②为CO2和澄清石灰水反应生成碳酸钙,方程式为:CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O。
(4)实验室用MnO2和浓盐酸在加热条件下制备Cl2,化学方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
6.(1)第3周期第ⅢA族
(2)
(3) SO2+2NaHCO3=Na2SO3+2CO2+H2O或SO2+NaHCO3=NaHSO3+CO2 否 硫元素对应的不是最高价氧化物的水化物或亚硫酸不是硫元素最高价含氧酸 除去SO2 Na2SiO3溶液 F中有白色胶状沉淀生成
【分析】X、Y、Z、W和T都是短周期元素,其中X的单质常用于计算机芯片,可知X为Si;Y最外层电子数为电子层数的3倍,可知Y为O;Z为短周期失电子能力最强的元素,可知Z为Na;W的L层比M多2个电子,可知W为S;T是第3周期元素的简单离子的半径最小的,则T为Al。
【详解】(1)由上述分析可知,T为Si,在元素周期表中位于第3周期第ⅢA族;W为S,其简单离子为S2-,S2-的结构示意图为,故答案为:第3周期第ⅢA族;;
(2)Y与Z分别为O和Na,O和Na按1:1形成的化合物是Na2O2,其电子式为 ,故答案为:;
(3)①A装置中铜与浓硫酸在加热的条件下发生反应,生成SO2气体,则B中发生反应SO2+2NaHCO3=Na2SO3+2CO2+H2O或SO2+NaHCO3=NaHSO3+CO2;该实验不能说明硫的非金属性比碳强,因为亚硫酸不是硫元素的最高价含氧酸,故答案为:SO2+2NaHCO3=Na2SO3+2CO2+H2O或SO2+NaHCO3=NaHSO3+CO2;否;硫元素对应的不是最高价氧化物的水化物或亚硫酸不是硫元素最高价含氧酸;
②由于后续实验要进一步证明得电子能力C>Si,为防止SO2产生干扰,必须将SO2除尽,所以C中足量酸性KMnO4溶液的作用是除去SO2,故答案为:除去SO2;
③D装置可以证明得电子能力:C>Si,可以比较对应元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱,因此只需证明酸性:H2CO3>H2SiO3,则可以将CO2气体通入Na2SiO3溶液中,所以D中试剂为Na2SiO3溶液,实验现象为有白色胶状沉淀产生,故答案为:Na2SiO3溶液;F中有白色胶状沉淀生成。
7.(1)(NH4)2SO3
(2) 导致酸雨 危害人体健康
(3) 制造氨水、氮肥、复合肥料、硝酸、纯碱等
(4) 4NH3+5O24NO+6H2O
(5)C+4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O
(6)11.2
【分析】B能使品红溶液褪色,且B能和氧气反应生成C,C能和水反应,则B为二氧化硫、C为二氧化硫和氧气生成的三氧化硫、D为三氧化硫和水生成的硫酸;A和氢氧化钠反应生成E,E和氧气生成F,F和氧气生成G是红棕色气体,则G为二氧化氮、F为一氧化氮、E为氨气;A是正盐,能生成氨气和二氧化硫,A为为亚硫酸铵;二氧化氮和水生成硝酸和一氧化氮,故H为硝酸;
【详解】(1)由分析可知,A的化学式为(NH4)2SO3;
(2)B为二氧化硫是酸性氧化物,是空气的污染物,能导致酸雨、危害人体健康、腐蚀建筑等;
(3)E为氨气,是由氢氮元素组成的,电子式为;氨气可以用于制造氨水、氮肥、复合肥料、硝酸、纯碱等;
(4)①由分析可和物质的转化关系知, E→F的反应为催化剂作用下氨气与氧气共热发生催化氧化反应生成一氧化氮和水,反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O;
②由分析可和物质的转化关系知,B→C的反应为二氧化硫与氧气在催化作用下加热生成三氧化硫,反应为;
(5)浓硝酸与碳共热反应生成二氧化氮、二氧化碳和水,反应的化学方程式为C+4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O;
(6)铜和浓硝酸反应生成的气体可能为一氧化氮和二氧化氮,设反应生成一氧化氮为amol、二氧化氮为bmol,由氮原子个数守恒可得:a+b+×2=0.11,解得a+b=0.05mol,所以产生的气体在标准状况下的体积为0.05mol×22.4L/mol×103mL/L=11.2mL。
8.(1) FeCl3
(2)Cl2 +SO2 +2H2O = 2Cl- ++4H+
(3)
(4)B
(5)取适量NH4Cl,加熟石灰研磨,若产生刺激性气味气体,则证明含铵根离子
【分析】X是一种黄绿色气体,推断X是Cl2;M是人类使用最多的一种金属单质,推断M是Fe;结合图示转化关系,C是Cl2与Fe反应得到的FeCl3;Cl2与Y反应后的溶液能与AgNO3得到白色沉淀,与BaCl2也能得到白色沉淀,则Y是有刺激性气味的SO2,A是HCl,B是H2SO4;FeCl3与SO2溶液于水反应得到H2SO4;FeCl3与Z能生成红褐色沉淀Fe(OH)3,则Z是有刺激性气味的气体NH3;Cl2与NH3反应生成D,D是一种受热易分解的盐,则D是NH4Cl;据此答题。
【详解】(1)据分析,①C是FeCl3,②Z是NH3,其电子式为;
(2)X+Y—A+B,即Cl2与SO2反应生成HCl和H2SO4,离子方程式为Cl2 +SO2 +2H2O = 2Cl- ++4H+;
(3)NH3是合成硝酸的重要原料,其与氧气在催化剂的作用下反应的化学方程式为;
(4)A.、S的S元素分别是-2价和0价,均低于+2价,不可能生成+2价S元素的化合物,A不合理;
B.、S的S元素分别是+4价和0价,可能生成+2价的S元素的化合物,B合理;
C.的S元素分别是+4价和+6价,均高于+2价,不可能生成+2价的S元素的化合物,C不合理;
D.的S元素分别是+4价和+6价,均高于+2价,不可能生成+2价的S元素的化合物,D不合理;
故选B。
(5)D中的阳离子为,其检验方法为:取适量NH4Cl,加熟石灰研磨,若产生刺激性气味气体,则证明含铵根离子。
9.(1)
(2) bd
(3) 稀盐酸 氯化钡溶液
(4) 的浓硫酸 用水吸收会放出大量热导致酸雾,降低吸收效率
【分析】二元化合物A是一种有臭鸡蛋气味的有毒气体,则A为,单质B能使带火星的木条复燃,则B为,工业上常用C来漂白纸浆、毛、丝等,则C为,D是常见的无色液态物质,则D为,G是一种紫红色固体,带用作导线,则G为,由图知,C(SO2)被氧化为E(SO3),E为水吸收得到F为硫酸,硫酸和铜反应生成H为硫酸铜, 综上,A、B、C、D、E、F、G、H分别为、、、、、、、。
【详解】(1)A为共价化合物,则其电子式为,F的化学式为。
(2)反应的反应为铜与浓硫酸在加热下反应,化学方程式为;该反应中F(浓硫酸)中部分S原始化合价降低,体系了强氧化性,另有一部分S原始化合价不变、氢离子被消耗,故同时体现了酸性;
选bd。
(3)检验H中阴离子,即检验硫酸根离子,需要先加入足量的稀盐酸,排除、、等离子的干扰,再滴加适量的氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则证明溶液中含有硫酸根离子。故方法为:取适量待测液于试管中,加入足量稀盐酸,充分反应后,无明显现象;再滴加适量氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则证明溶液中含有硫酸根离子。
(4)制备硫酸时,工业上用98.3%的浓硫酸吸收E(SO3),不选择另一种试剂(水)的原因是用水吸收会放出大量热导致酸雾,降低吸收效率。
10.(1) 正四面体 sp3
(2) 2 2
(3)对太阳光进行光谱分析
(4)Cr
(5) 非极性 CH3Cl、CCl4
【分析】由元素周期表的一部分可知,A-N分别为氢、氦、锂、碳、氮、氧、氟、氖、钠、镁、铝、硅、硫、氯、铬、铁;
【详解】(1)碳的简单气态氢化物为甲烷,中心原子C原子的价层电子对数为,为sp3杂化,VSEPR模型正四面体形;
(2)单键均为σ键,双键中含有1个σ键1个π键,叁键含有1个σ键2个π键;A、C、D三种元素形成HCO分子结构为H-C≡N,则含有2个σ键、2个π键;
(3)要证明元素存在,可以利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,故要证明太阳上是否含有He元素,可采用的方法是对太阳光进行光谱分析;
(4)基态铬原子的价电子排布为3d54s1,故所给元素中未成对电子数目最多的是Cr;
(5)①常温下CrO2Cl2为深红色液体,能与CCl4、CS2等互溶,根据相似相溶原理可知,CrO2Cl2是非极性分子;
②在C2H4、CH3Cl、CS2、CCl4四种有机化合物中,碳原子分别采用sp2杂化、sp3杂化、sp杂化、sp3杂化,故碳原子采用sp3杂化的分子有CH3Cl、CCl4。
11.(1) 第三周期IA族
(2)
(3)
(4) bc
【分析】根据题意,Z的简单离子半径在同周期中最小,Z为Al元素,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,X为F,N、X最外层电子数相同,N为Cl,在短周期中Y的最高价氧化物对应水化物的碱性最强,Y为Na,短周期元素M、N、X、Y、Z分布在三个周期,M为H。
【详解】(1)Y为Na,在周期表中的位置是第三周期IA族;M为H,的电子式为:;
(2)根据分析,X为F,N为Cl,Y为Na,Z为Al,电子层数越多,粒子半径越大,电子层数相同,核电荷数越大,粒子半径越小,所以简单的离子半径:;
(3)根据题意,与的混合液中,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)①a.镓()与Al同族,位于周期表第四周期ⅢA族,a错误;
b.镓()与Al同族,性质与铝相似,为门捷列夫预言的“类铝”,b正确;
c.Ga的金属性比Al强,所以最高价氧化物对应水化物的碱性比Al元素最高价氧化物对应水化物的碱性强,c正确;
d.因为非金属性,所以最高价氧化物对应水化物的酸性:,d错误;
故正确的选bc;
②根据题意,GaAs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:。
12.(1) 氢 氮 氧
(2)
(3)
(4)
(5)
(6) 分液漏斗 防止倒吸
(7) 浓盐酸 变蓝色 溶液
【分析】I.X原子的电子层数与它的核外电子总数相同,说明X为氢元素。Z原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,说明Z为氧元素。能与氧元素形成两种以上气态化合物的是氮元素。
【详解】(1)根据分析,X是氢,Y是氮,Z是氧;
(2)Z为氧,离子结构示意图 ;
(3)Y是氮,Z是氧,由Y和Z组成,且Y和Z质量比为,设化合物中N原子数为x,O原子为y,则,可得,化合物的化学式是;
(4)由这三种元素或任意两种组成的三核10电子的分子的化学式为,四核10电子的分子的化学式是;
(5)X、Y、Z可以形成一种盐,此盐中X、Y、Z元素的原子个数比为,该盐的化学式是;
(6)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倒吸;
(7)要证明非金属性是,装置B中应该有生成,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。多余的可用氢氧化钠溶液吸收。
13.(1) F K Ne
(2)K、Cu
(3)
(4) 3
【分析】由元素在周期表的位置可知,a为F,b为Ne,c为Si,d为P,e为S,f为K,g为Fe,h为Cu,i为Ga;
【详解】(1)非金属性越强,电负性越强,所以电负性最强的是F,元素的金属性越强,越容易失去电子,最容易失电子最外层一个电子的元素,其第一电离能最小,则第一电离能最小的是K,稀有气体化学性质稳定,最不活泼的是Ne;
(2)原子最外层电子排布是4s1的元素,可能为Cu元素,也可能是第四周期第IA族K元素;
(3)同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,c为Si,d为P,e为S,则三种元素的原子半径由大到小的顺序是;同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,ⅤA族3p能级为半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,则电离能:;同周期自左而右电负性增大,则电负性:;
(4)d为P元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p3,未成对电子数为3,i为Ga元素,是31号元素,基态原子电子排布式为。
14.(1)
(2)2
(3)B
(4)先加适量稀硝酸使其酸化,再滴入硝酸银溶液,若看到白色沉淀,说明溶液中有氯离子存在
(5)
【分析】红褐色沉淀为氢氧化铁沉淀,白色沉淀为氢氧化亚铁沉淀,故金属B为Fe,黄绿色气体乙为氯气,金属A为金属钠,与水反应生成气体甲为氢气,物质C为NaOH,氢气与氯气反应生成气体丙,丙为氯化氢,与水反应生成盐酸,物质D为盐酸,铁与盐酸反应生成物质F,为氯化亚铁,与氯气反应生成物质E:氯化铁。
【详解】(1)金属B为Fe,气体乙为Cl2;
(2)⑤是氢氧化钠与氯化铁反应,⑥是氢氧化钠与氯化亚铁反应,均不是氧化还原反应,共2个;
(3)A.氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁, 氯化铁与铁反应生成氯化亚铁,二者溶液的相互转化均可通过化合反应实现,A正确;
B.将铁粉加入气体乙的水溶液中,若铁粉过量,最终得到氯化亚铁溶液,若铁粉不足,可能得到氯化铁或氯化铁与氯化亚铁的混合溶液,B错误;
C.溶液可与铁离子反应生成血红色物质,可作为鉴别二者溶液的试剂,C正确;
D.氯化铁与氢氧化钠溶液反应生成红褐色的氢氧化铁沉淀,氯化亚铁与氢氧化钠溶液反应先生成氢氧化亚铁沉淀,后被氧化最终转化为氢氧化铁沉淀,D正确;
故选B;
(4)D、E、F溶液中均含氯离子,实质为检验氯离子。检验该离子的操作、现象及结论是:取少量溶液于试管中,先加适量稀硝酸使其酸化,再滴入硝酸银溶液,若看到白色沉淀,说明溶液中有氯离子存在;
(5)物质C为NaOH,与铝粉反应产生的气体为H2。
15.(1)NH3
(2)第3周期IA族
(3) Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]- Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
(4) Cl、Br原子最外层电子数相同,Cl的原子半径比Br小,Cl原子得电子能力强,非金属性强 abc
【分析】根据元素周期表分析得到①~⑧元素分别为Na、K、Al、H、C、N、Cl、Br。
【详解】(1)⑥元素的氢化物是NH3;故答案为:NH3。
(2)表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍,则该元素为Na,该元素在周期表中的位置是第3周期IA族;故答案为:第3周期IA族。
(3)②、⑦的最高价氧化物对应的水化物分别为KOH、HClO4,③的最高价氧化物对应的水化物(氢氧化铝)与②、⑦的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式分别是Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-、Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;故答案为:Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-;Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O。
(4)⑦的非金属性强于⑧,从原子结构的角度解释其原因:Cl、Br原子最外层电子数相同,Cl的原子半径比Br小,Cl原子得电子能力强,非金属性强;a.简单氢化物越稳定,其非金属性越强,⑦的氢化物比⑧的氢化物稳定,则⑦的非金属性强于⑧,故a符合题意;b.最高价氧化物对应水化物的酸性越强,其非金属性越强,⑦的最高价氧化物对应水化物的酸性强于⑧的最高价氧化物对应水化物的酸性,则⑦的非金属性强于⑧,故b符合题意;c.利用置换反应,单质氧化性越强,其非金属性越强,⑦能将⑧从其钠盐溶液中置换出来,则⑦的非金属性强于⑧,故c符合题意;故答案为:Cl、Br原子最外层电子数相同,Cl的原子半径比Br小,Cl原子得电子能力强,非金属性强;abc。
16.(1)B
(2)B
(3)AC
【分析】A、B、C、D、E、F、G是七种原子序数依次增大的短周期元素,A原子的最外层电子数是其内层电子数的2倍,则A为C;B单质是空气中含量最多的物质,则B为N;C原子的最外层电子数是其电子层数的4倍,则C为Ne;E是金属元素,其氧化物和氢氧化物都有两性,则E为Al;D位于第ⅡA族,其原子半径比E的大,且与E在同一周期,则D为Mg;F原子序数16,其单质在通常状况下为固体,则F为S;G原子的最外层电子数比其次外层电子数少1个,则G为Cl。
【详解】(1)这七种元素中,Mg和Al是金属元素,故选B;
(2)A为C,B为N,C为Ne。
A.同周期元素从左往右,原子半径依次减小,所以C的原子半径大于N,故A错误;
B.Ne是稀有气体,最外层已经达到稳定结构,所以性质最稳定,故B正确;
C.同周期元素从左往右,非金属性逐渐增强,所以N的非金属性比C强,故C错误;
D.C的最高正价为+4价,N的最高正价为+5价,Ne为稀有气体,通常以单质形式存在,化合价通常为0价,故D错误;
故选B。
(3)D为Mg,E为Al,F为S,G为Cl。
A.这四种元素为同周期元素,同周期元素从左到右,原子半径逐渐减小,所以原子半径最小的是Cl,故A正确;
B.元素的非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,若不是最高价氧化物对应的水化物,则酸性不一定强,如HClO的酸性没有H2SO4强,故B错误;
C.金属性越强,和酸反应越剧烈,同周期从左到右,金属性逐渐减弱,所以Mg比Al与盐酸反应更剧烈,故C正确;
D.Mg的最高价氧化物对应的水化物为Mg(OH)2,难溶于水,故D错误;
故选AC。
17.(1) 第四周期第IA族 氮
(2)
(3)Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-
(4)H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O
(5)先用铂丝蘸取稀盐酸在酒精灯火焰上灼烧至无色,再蘸取待测液在酒精灯上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色,若火焰呈紫色则含有钾元素
(6)N2H4
【分析】A元素原子是所有元素中半径最小的,A为H元素;B元素的最高价氧化物对应的水化物能够与它的简单氢化物发生化合反应生成盐,B为N元素;C元素原子的最外层电子数是其内层电子数的三倍,最外层电子数为6,C为O元素; C、E同主族,E为S元素;D元素的最外层电子数等于其族序数,D为Al元素;A、B、C、D、E、F为元素周期表中前20号元素,且原子序数依次递增,A、F同主族,F为K元素;
【详解】(1)F为K元素,为第四周期第IA族;B为N元素。
(2)E为S元素,原子序数为16,其简单离子结构示意图为:
(3)D为Al元素,其最高价氧化物为Al2O3, F的最高价氧化物对应水化物为KOH,其反应的离子方程式为:Al2O3+2OH-+3H2O=2[Al(OH)4]-
(4)A、C两种元素按原子个数之比为1∶1组成的常见液态化合物为H2O2,在酸性溶液中与Fe2+反应的离子方程式为:H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;
(5)元素F为K元素,需用颜色试验来检验,先用铂丝蘸取稀盐酸在酒精灯火焰上灼烧至无色,再蘸取待测液在酒精灯上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色,若火焰呈紫色则含有钾元素
(6)由A、B两元素(即N、H两元素)组成,且1mol该分子中含有的电子数为18NA,则该物质为N2H4。
18.(1) σ
(2) 第二周期IVA族 非极性
(3) 共价 1:3
(4)
【分析】短周期元素X、Y、Z、W中,X元素的原子最外层电子排布为ns1,X为第IA族元素H或Li或Na;Y元素的原子价电子排布为ns2np2,Y可能是C或Si;Z元素的最外层电子数是其电子层数的3倍,Z为O;W元素原子的M电子层的p能级中有3个未成对电子,W为P。
【详解】(1)由以上分析可知Z为O,其核外电子排布为,若X为非金属元素,则为H,H与O原子之间只能形成σ键,故答案为:;σ;
(2)当时,Y为C,位于第二周期IVA族;YZ2为CO2,直线结构,非极性分子,故答案为:第二周期IVA族;非极性;
(3)当时,YZ2为SiO2,属于共价晶体;由晶胞结构可知一个四面体结构单元中含有一个Si,4个O,其中两个O原子与为两个四面体结构共用,则属于一个四面体结构单元的O有3个,Si和O原子数之比为1:3,故答案为:共价;1:3;
(4)若X元素的原子最外层电子排布为2s1,X为Li,Y元素的原子价电子排布为3s23p2,Y为Si,同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势,同主族元素第一电离能从上到下递减,则第一电离能,故答案为: