2023届高考化学一轮专题复习—元素或物质推断题专题训练2
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2023届高考化学一轮专题复习---元素或物质推断题专题训练
1.一澄清溶液中可能含有的离子如表所示,为测定其含有的离子的种类,取该溶液进行实验: 阳离子 K + 、Mg 2+ 、Ba 2+ 、Al 3+ 、H +
阴离子 I - 、Br - 、CO 23-
、SO 24-
、OH -
实验①:用pH 试纸检验,测得溶液呈强酸性。
实验①:取2 mL 原溶液于试管中,加入少量CCl 4及数滴新制氯水,经振荡,CCl 4层呈紫红色。
实验①:取2 mL 原溶液,逐渐向其中加入NaOH 溶液,使溶液从酸性逐渐变为碱性,滴加过程中和滴加完毕后,均无沉淀产生。
实验①:另取部分上述实验①中的碱性溶液,向其中加入Na 2CO 3溶液,有白色沉淀生成。
已知:Br 2、I 2易溶于CCl 4,且Br 2的CCl 4溶液呈橙红色,I 2的CCl 4溶液呈紫红色。
根据所学知识,回答下列问题:
(1)根据实验①,可排除___________的存在。
(填离子符号,下同)
(2)根据实验①,可证明含有的离子为___________,写出氯水中的氯气与溶液中的离子反应的离子方程式___________。
该反应中被还原的物质为___________ (填离子符号或化学式)。
(3)根据实验①,可确定肯定不含的离子为___________。
(4)根据实验①,可证明___________的存在,又排除___________的存在。
(5)综上所述,该溶液中上述离子尚不能确定是否存在的是___________。
2.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2YZO 与YX 的混合液中,通入足量2CO ,是工业制取36Y ZX 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①A 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:34343H AsO H PO HNO >>
①废弃的含GaAs 的半导体材料可以用浓硝酸溶解,放出2NO 气体,同时生成34H AsO 和()33Ga NO ,写出该反应的化学方程式为_______。
(5)4YZM 是有机合成的重要还原剂,其合成路线如图所示。
利用4YZM 遇水反应生成的氢气的体积测定4YZM 样品纯度。
①其反应的化学方程式为_______。
①现设计如图四种装置测定4YZM 样品的纯度(假设杂质不参与反应)。
从简约性、准确性考虑,最适宜的方案是_______(填编号)。
①取样品a g ,若实验测得氢气的体积为V mL(标准状态),则4YZM 样品纯度为_______(用代数式表示)。
3.已知A 与D 均为日常生活中常见的金属单质,B 为有磁性的黑色晶体。
各物质间的转化关系如下图所示,部分反应物和产物未全部注明。
回答下列问题:
(1)写出B 的化学式_______,写出反应①的一种用途_______。
(2)检验F 中金属阳离子的试剂是_______,现象是_______。
(3)写出反应①的化学方程式_______。
(4)已知G 为24Na FeO ,写出反应①的离子方程式_______。
4.有某固体化合物X(含有三种短周期元素)是一种络合氢化物储氢材料,X 中某种元素的单质可用于制造信号弹。
某实验员对固体化合物X 作如图实验:
其中:X由三种短周期元素组成,且阴、阳离子个数比为2:1;金属互化物——全部由金属元素组成的化合物。
请回答:
(1)化合物X的组成元素___________,写出H的电子式___________。
(2)X在400①分解的化学方程式___________。
(3)溶液E和过量CO2发生反应的离子方程式为___________。
(4)金属互化物C分别与足量盐酸和足量氢氧化钠溶液反应产生的气体物质的量之比为___________。
(5)气体A与单质D制备化合物H的过程中,通常产物中会夹杂单质D,请设计实验方案,检验产品中是否含有单质D:___________。
5.如表是元素周期表的一部分,针对表中①~①种元素,填写下列空白:
族
周期①A①A①A①A①A①A①A0族
2①①①①
3①①①①
4①①
(1)同位素在生活生产和科学研究中有着重要的用途。
例如,考古时利用___________(填核素符号)测定一些文物的年代。
(2)在最高价氧化物的水化物中,酸性最强的化合物的化学式是___________,碱性最强的化合物的化学式是
___________。
(3)写出①和①的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式___________。
(4)元素①与①形成的化合物属于___________(填“共价”或“离子”)化合物。
(5)若要比较①比①的金属性强弱,下列实验方法可行的是___________。
A.将单质①置于①的盐溶液中,如果①不能置换出单质①,说明①的金属性弱
B.比较①和①的最高价氧化物对应水化物的水溶性,前者比后者溶解度大,故前者金属性强
C.将①和①的单质分别投入到水中,观察到①与水反应更剧烈,说明①的金属性强
D.将①和①的单质分别在O2中燃烧,前者得到氧化物的颜色比后者得到氧化物的颜色深,则前者金属性强
6.下表是元素周期表的一部分,表中所列序号分别代表短周期中的一种元素:
(1)元素①的原子结构示意图是_______。
(2)元素①在周期表中的位置是_______。
(3)①①①最高价氧化物对应水化物中的碱性最强的是(用电子式表示)_______。
(4)①①①的氢化物中稳定性最好的是(用电子式表示)_______。
(5)①①的最高价氧化物对应水化物的酸性顺序(用化学式表示)_______。
(6)化合物X 由①①①三种元素组成,化合物Y 是元素①的最高价氧化物,将标准状况下11.2L Y 通入到200mL3mol/L 的X 溶液中完全被吸收。
通过计算判断所得溶液组成的化学式及质量(不用写出计算过程):_______。
7.某溶液中可能含有+2+2--3Na Ca CO Cl 、、、中的一种或几种。
现进行以下实验:取上述溶液少量,加入过量3
AgNO 溶液,产生白色沉淀,过滤,向沉淀中加入过量的稀硝酸,沉淀部分溶解,并产生气体。
由以上实验判断:
(1)该溶液中肯定存在的离子有_______。
(2)肯定不存在的离子为_______。
(3)白色沉淀加入硝酸后,部分溶解,反应的离子方程式为_______。
8.图为元素周期表的一部分,请参照①~①在表中的位置,回答下列问题:
(1)①在周期表中的位置是___________。
(2)①~①中,化学性质最稳定的是___________(填元素符号),非金属性最强的是___________(填元素符号),最高价氧化物对应水化物酸性最强的是___________(填化学式)。
(3)①~①中,原子半径最大的是___________(填元素符号)。
(4)元素①的非金属性比①___________(填“强”或“弱”),请从原子结构的角度解释:___________,列举一个化学事实加以说明___________。
(5)镓(Ga)与铝同主族,曾被称为“类铝”,其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。
工业制备镓的流程如下图所示:
氧化镓与NaOH反应的化学方程式为___________。
酸性:Al(OH)3___________Ga(OH)3(填“>”或“<”),冶炼金属镓的方法是___________(填序号)。
A.热还原法B.热分解法C.电解法
9.A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种元素,A元素原子核外有6种不同运动状态的电子;C元素的基态原子2p轨道上只有一对成对电子,且原子半径小于B;D元素在同周期元素中,第一电离能最小,其焰色反应呈黄色;E对应的单质是目前用量最大的金属。
根据上述信息回答下列问题:
(1)A的最简单氢化物中心原子的杂化轨道类型为_______,其化学键属于_______键(填“σ”或“π”)。
(2)B的核外电子总共有_______种不同的运动状态,B的基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有_______个伸展方向,原子轨道呈_______形
(3)C元素原子的电子排布图为_______。
B、C、D的简单离子半径由大到小的顺序为_______(用具体的离子符号表示)
(4)由A、B、C三种元素分别与氢元素形成的简单气态氢化物,其空间构型分别为:_______、_______、_______。
(5)元素E位于元素周期表的_______区,其价电子的排布式为_______,该元素可形成2+
E和3+
E,
E,其中较稳定的是3+
其原因是_______。
D AC的溶液能使酚酞变红的原因是_______(用离子方程式表示)。
(6)
23
10.化合物A、B是中学常见的物质,其阴阳离子可从表中选择.
阳离子K+、Na+、NH4+、Fe2+、Ba2+、Cu2+
阴离子OH﹣、I﹣、NO3﹣、AlO2﹣、HCO3﹣、HSO4﹣
(1)若A的水溶液为无色,B的水溶液呈碱性,A、B的水溶液混合后,只产生不溶于稀硝酸的白色沉淀及能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,则:
①A中的化学键类型为_________(填“离子键”、“共价键”).
①A、B溶液混合后加热呈中性,该反应的离子方程__________________________ .
(2)若A的水溶液为浅绿色,B的焰色反应呈黄色.向A的水溶液中加入稀盐酸无明显现象,再加入B后溶液变黄,但A、B的水溶液混合后无明显变化.则:
①A的化学式为__________________________.
①经分析上述过程中溶液变黄的原因可能有两种(请用文字叙述)
①._______________________.①._________________________.
①请用一简易方法证明上述溶液变黄的原因_________________________.
①利用上述过程中溶液变黄原理,将其设计成原电池,若电子由a流向b,则b极的电极反应式为_.
11.已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前36号的元素,它们的原子序数依次增大。
A原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍,B原子基态时s电子数与p电子数相等,C在元素周期表的各元素中电负性最大,D 的基态原子核外有6个能级且全部充满电子,E原子基态时未成对电子数是同周期元素中最多的。
(1)基态E原子的价电子排布式为___________,E在___________区。
(2)A、B、C的电负性大小顺序(填元素符号,下同)___________,第一电离能大小顺序为___________。
(3)D的核外电子排布式为___________,价电子排布图为___________。
12.已知A、B、C、D、E、F为元素周期表中原子序数依次增大的前20号元素,A与B,C、D与E分别位于同一周期。
A原子L层上有2对成对电子,B、C、D的核外电子排布相同的简单离子可形成一种C3DB6型离子晶体X,CE、FA为电子数相同的离子晶体。
(1)A元素的基态原子价电子排布式:_______。
(2)X的化学名称为_______。
(3)试解释工业冶炼D不以DE3而是以D2A3为原料的原因:______________。
(4)CE、FA的晶格能分别为786 kJ·mol-1、3401 kJ·mol-1,试分析导致两者晶格能差异的主要原因是_______。
(5)F与B可形成离子化合物,其晶胞结构如下图所示。
F与B形成的离子化合物的化学式为_______;该离子化合物晶体的密度为a g·cm-3,则晶胞的体积是_______(只要求列出算式)。
13.如图是现行元素周期表的一部分,请回答:
(1)元素Se在周期表中的位置为___________。
(2)下列说法正确的是___________。
A.丙位于周期表中从左到右数第13列
B.Bi的最高价氧化物的化学式为Bi2O5
C.丁所形成的含氧酸是强酸
D.C、N、O三种元素的最高正价等于其所在族的族序数
(3)①阴影部分元素所形成的氢化物中热稳定性最高的是___________(填化学式)。
请从原子结构的角度解释其原因:___________。
①可在图中分界线(虚线部分)附近寻找___________(填序号)。
A.优良的催化剂B.半导体材料C.合金材料D.新品种农药
(4)Pb能形成多种氧化物,如碱性氧化物PbO,酸性氧化物PbO2,还有类似于Fe3O4中铁元素价态特征(有两种价态)的Pb3O4,Pb3O4能与硝酸发生非氧化还原反应生成一种盐和一种铅的氧化物,写出该反应的化学方程式___________。
14.现有一包白色粉末,可能由NaCl、Na2SO4、Na2CO3、CuSO4中的一种或几种组成。
现做如下实验:(a)取少量粉末,加水溶解得无色溶液;(b)另取少量粉末,滴加稀盐酸,无明显现象。
(1)由实验(a)可确定原粉末中一定没有___________;由实验(b)可确定原粉末中一定没有___________。
(2)为进一步确定原粉末的组成,另取少量粉末按如图所示进行实验:(每步所加试剂均不同)
①原粉末的成分是___________,
①写出无色溶液与X反应生成白色沉淀的化学方程式___________。
①称取的白色粉末A为2.59 g,白色沉淀B的质量为2.33 g,则白色沉淀C的物质的量为___________。
15.原子序数依次增大的短周期主族元素a、b、c、d、e中,a的最外层电子数为其周期数的2倍;b的-2价离子
比d的-2价离子少8个电子;c的+1价离子比e的-1价离子少8个电子。
回答下列问题:
(1)元素a为_________(填元素符号,后同),c为____________。
(2)由这些元素形成的双原子分子为_____________________(填化学式)。
(3)这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中,其晶体类型属于共价晶体的是___________(填物质名称),属于金属晶体的是_____________(填化学式,下同),属于离子晶体的是__________,属于分子晶体的是____________。
参考答案:
1.(1)CO 23-
、OH -
(2) I - Cl 2+2I - =2Cl - +I 2 Cl 2 (3)Mg 2+、A13+
(4) Ba 2+ SO 24-
(5)K +、Br -
【解析】(1)
根据实验①,用pH 试纸检验溶液呈强酸性,说明含有大量氢离子,碳酸根与氢离子反应生成二氧化碳和水,氢氧根离子可与氢离子反应生成水,两者均不能在溶液中存在,则可排除
CO 23-和OH -;
(2)
取出部分溶液,加入少量CCl 4及数滴新制氯水,振荡静置后CCl 4层呈紫红色,说明溶液中一定含有I -;氯气具有氧化性,可氧化碘离子,反应的离子方程式为:Cl 2+2I - =2Cl - +I 2,该反应中,该反应中氯气化合价降低,被还原,所以被还原的物质为氯气,其化学式为:Cl 2; (3)
取2 mL 原溶液,逐渐向其中加入NaOH 溶液,使溶液从酸性逐渐变为碱性,滴加过程中和滴加完毕后,均无沉淀产生,则溶液中一定不含Mg 2+
、Al 3+
,因为Mg 2+
、Al 3+
会与少量的氢氧根生成氢氧化镁和氢氧化铝沉淀,故答案为:Mg 2+、A13+; (4)
另取部分上述实验①中的碱性溶液,向其中加入Na 2CO 3溶液,有白色沉淀生成,则说明含有钡离子,若含有Ba 2+,则溶液中一定不含有SO 24-
,因为会生成硫酸钡沉淀,故答案为:Ba 2+;SO 24-
; (5)
综上所述,该溶液中一定存在离子是H +、I -、Ba 2+,一定不存在的是:Mg 2+、Al 3+
、SO 24-
、
CO 23-
和OH -,则不能确定是否存在的离子是K +、Br -。
2.(1) 第三周期①A 族;
(2)Cl ->F ->Na +>Al 3+
(3)222363NaAlO +6NaF+4CO +2H O=Na AlF +4NaHCO
(4) bc 3342332GaAs+11HNO =H AsO +8NO +Ga(NO )+4H O ↑ (5) 4222NaAlH +2H O=NaAlO +4H ↑ 乙 -3
54V 10100%89.6a
⨯⨯
【分析】由题知,N 、X 为同主族元素,且X 单质能讲H 2O 氧化,可得X 单质为F 2,与水
的反应式为2222F +2H O=O +4HF ,可得N 元素为Cl 元素。
Z 原子序数大于X ,则Z 为第三周期元素,且其简单离子半径最小,可得Z 为Al 元素。
Y 的最高价氧化物对应水化物的碱性最强,可知Y 为短周期中金属性最强的元素,为Na 元素。
M 与N 、X 、Y 、Z 均不在同一周期,可得M 为第一周期的元素,为H 元素。
【详解】(1)Na 在第三周期第①A 族,与H 的化合物NaH 为离子化合物,其电子式为
;
(2)N 、X 、Y 、Z 的简单离子分别为Cl -、F -、Na +、Al 3+,除了Cl -为三个电子层外,其余离子均为两个电子层。
电子层数相同时,质子数越小,半径越大,所以离子半径大小顺序依次为:Cl ->F ->Na +>Al 3+;
(3)由题足量CO 2在碱性溶液中与NaAlO 2和NaF 反应生成NaHCO 3和Na 3AlF 6,反应式为:222363NaAlO +6NaF+4CO +2H O=Na AlF +4NaHCO
(4)①Ga 位于元素周期表第四周期第①A 族,与Al 元素在同一主族,最外层电子数相同,化学性质类似,金属性强于Al 元素,b 、c 正确,a 错误。
N 、P 、As 均为第①A 族元素且原子序数依次增大,其非金属性依次减小,最高价氧化物对应水化物酸性依次减小,d 错误,故选bc ;
①GaAs 中As 元素被HNO 3氧化生成H 3AsO 4,化合价从-3价升为+5价,HNO 3中氮元素被还原,化合价从+5价降为+4价,结合电子守恒,反应式应为:3342332GaAs+11HNO =H AsO +8NO +Ga(NO )+4H O ↑;
(5)①NaAlH 4为强还原剂,其中H 元素为-1价,与H 2O 反应将其中H 元素还原,结合电子守恒化学反应式为:4222NaAlH +2H O=NaAlO +4H ↑;
①通过测定反应生成的H 2体积结合化学式计算样品纯度,其中丙装置连接错误,无法用排水法测定H 2体积;甲、丁装置中反应产生的氢气会导致现状内部压强大于外界大气压强,测得氢气体积偏小,导致样品纯度偏小;乙装置使用恒压分液漏斗,消除溶液体积压缩气体体积带来的误差,数据准确,选择乙装置; ①根据反应关系是可得4
2NaAlH 4H ,则样品纯度可列式:
-3-3-1
-11V 10L 154V 10××54g mol 100%=100%422.4L mol ag 89.6a
⨯⨯⋅⨯⨯⨯⋅ 3. Fe 3O 4 冶炼金属(合理即可) KSCN 溶液 溶液变为红
色 2222Al+2H O+2NaOH=2NaAlO +3H ↑ 3+--2--422Fe +3ClO +10OH =2FeO +3Cl +5H O
【分析】B 为有磁性的黑色晶体,则B 为Fe 3O 4,A 为Al ,C 为Al 2O 3,E 为NaAlO
2,D
为Fe ,F 为Fe 2(SO 4)3,G 为24Na FeO 。
【详解】(1)B 的化学式为Fe 3O 4,铝热反应的用途:冶炼金属(合理即可); (2)检验Fe 3+的试剂是KSCN 溶液,Fe 3+遇KSCN 溶液的现象是溶液变为红色; (3)Al 与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:2222Al+2H O+2NaOH=2NaAlO +3H ↑;
(4)Fe 2(SO 4)3在碱性条件下被次氯酸钠氧化的离子方程式为:
3+--2--422Fe +3ClO +10OH =2FeO +3Cl +5H O 。
4.(1) Mg 、Al 、H [][]2+H:Mg :H -
-
(2)3Mg(AlH 4)2
400℃
12H 2↑+4Al+Mg 3Al 2
(3)OH -+CO 2=HCO 3-,22233CO AlO 2H O=Al(OH)HCO --
++↓+
(4)2:1
(5)取少量固体粉末,加入足量的冷水,待不再产生气体后,继续滴加盐酸,若有气泡产生,说明固体粉末中含有Mg
【分析】化合物X(含有三种短周期元素)是一种络合氢化物储氢材料,X 中含H 元素,X 中某种元素的单质可用于制造信号弹,X 中含Mg 元素,在400①下分解,放出气体A ,A 为H 2,单质B 和金属化合物C 中加入氢氧化钠溶液产生氢气并得到溶液E ,溶液E 中通入过量二氧化碳产生白色胶状沉淀F ,则X 中还含Al 元素,F 为Al(OH)3,溶液G 为NaHCO 3溶液,溶液E 为NaOH 和NaAlO 2混合溶液,D 为Mg ,H 为MgH 2,B 为Al ,依据题中数据可知,
n(Mg)=24g 0.72g /mol =0.03mol ,n(Al)= 1.08g 27g/mol =0.04mol ,n(Al(OH)3)= 4.68g
78g/mol
=0.06mol ,
可知X 中含有Al 的物质的量为0.06mol ,化合物C 为Mg 3Al 2,则X 中n(H)=
2.58g-0.03mol 24g/mol-0.06mol 27g 1/mol
g/mol ⨯⨯=0.24mol ,则X 的化学式为Mg(AlH 4)2;
(1)
由分析可知,化合物X 的组成元素为:Mg 、Al 、H ;化合物H 为MgH 2,其电子式为:
[]
[]2+H:Mg :H -
-
;
(2)
由分析可知,X 为Mg(AlH 4)2,在400①分解生成H 2、Al 、Mg 3Al 2,化学方程式为:
()423224003Mg AlH 12H +4Al+l =Mg =A ↑℃
; (3)
溶液E 为NaOH 和NaAlO 2的混合溶液,过量二氧化碳与NaOH 反应的离子方程式为:OH -+CO 2=-
3HCO ,过量二氧化碳与NaAlO 2反应的离子方程式为:
22233CO AlO 2H O=Al(OH)HCO --
++↓+;
(4)
C 为Mg 3Al 2,Mg 、Al 都可以与盐酸反应产生氢气,而只有Al 与氢氧化钠溶液反应放出氢气,1molMg 3Al 2与足量盐酸反应可生成6molH 2,1molMg 3Al 2与足量氢氧化钠溶液反应可生
成3molH2,则Mg3Al2分别与足量盐酸和足量氢氧化钠溶液反应产生的气体物质的量之比为:6:3=2:1;
(5)
MgH2能与冷水反应生成氢氧化镁和氢气,而镁不与冷水反应,则检验MgH2中含Mg的方法为:取少量固体粉末,加入足量的冷水,待不再产生气体后,继续滴加盐酸,若有气泡产生,说明固体粉末中含有Mg。
5.14
6C HClO4KOH Al(OH)3+OH-=-2
AlO+2H2O共价C
【分析】根据元素在元素周期表中的位置,可以推测出①C、①N、①O、①F、①Na、①Mg、①Al、①Cl、①K、①Ca。
【详解】(1) 考古时利用14
6
C测定一些文物的年代;
(2) 元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性就越强。
除F无含氧酸外,表中在最高价氧化物的水化物中,酸性最强的化合物的化学式是HClO4;碱性最强的化合物的化学式是KOH;
(3)氢氧化钠和氢氧化铝反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=-
2
AlO+2H2O;
(4)四氯化碳为共价化合物;
(5) A、将单质①置于①的盐溶液中,因为Na的化学性质非常活泼,很容易与溶液中的水发生反应,置换出氢气,所以①不能置换出单质①,这不能说明①的金属性弱,A项错误;B、通过比较①和①的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱来比较元素的金属性的强弱,而不能看其水溶性的大小,B项错误;
C、元素的金属性越强,越容易把水或酸中的氢置换出来。
因此将①、①的单质分别投入到水中,观察到①与水反应更剧烈,说明①的金属性强,C项正确;
D、看元素金属性的强弱,应该看元素的原子失去的电子的难易,而不是看相应的氧化物的颜色的深浅,D项错误;
答案选C。
6.(1)
(2)第二周期第VIA族
(3)
(4)
(5)HClO4>H2SiO3
(6)m(NaHCO3)=33.6g、m(Na2CO3)=10.6g
【分析】根据元素在周期表中位置,可知①为H 、①为Li 、①为C 、①为N 、①为O 、①为Na 、①为Al 、①为Si 、①为S 、①为Cl 。
(1)
元素①为N 元素,其原子序数为7,位于第二周期,核外有2个电子层,位于第V A 族,最外层电子数为5,则其原子结构示意图为
,故答案为:;
(2) 元素①为O 元素,位于元素周期表的第二周期第VIA 族,故答案为:第二周期第VIA 族;
(3)
①①①分别为Li 、Na 、Al ,元素的金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,三种元素中Na 的金属性最强,故NaOH 的碱性最强,NaOH 由钠离子与氢氧根离子构成,其电子式为
,故答案为:; (4)
①①①分别为O 、Si 、S ,元素的非金属性越强,对应的氢化物越稳定性,非金属性:O>S>Si ,氢化物中H 2O 最稳定,H 2O 的电子式为
;
(5)
①①分别为Si 、Cl ,元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性:Cl>Si ,则最高价氧化物对应水化物的酸性HClO 4>H 2SiO 3,故答案为:HClO 4>H 2SiO 3;
(6)
化合物X 由①①①三种元素组成,则化合物X 为NaOH ,化合物Y 是元素①的最高价氧化物,则Y 为CO 2,二者可能发生反应23NaOH+CO =NaHCO 、22322NaOH+CO Na CO +H =O ,标准状况下11.2L CO 2的物质的量为11.2L =0.5mol 22.4L/mol ,200mL3mol/L 的X 溶液的物质的量为(NaOH)0.2L 3mol/L=0.6mol =⨯n ,由于2(NaOH)0.6mol 1=1.2<2(CO )0.5mol
<=n n ,因此上述2个反应都发生,最终溶液中溶质为NaHCO 3、Na 2CO 3,设二者物质的量分别为x mol 、y mol ,则x y 0.5x 2y 0.6
+=⎧⎨+=⎩,解得x=0.4,y=0.1,故m(NaHCO 3)=0.4mol×84g/mol=33.6g ,m(Na 2CO 3)=0.1mol×106g/mol=10.6g ,故答案为:m(NaHCO 3)=33.6g 、m(Na 2CO 3)=10.6g 。
7.(1)2-
3CO 、+Na 、-Cl
(2)2+Ca
(3)++2322Ag CO +2H CO +H O+=2Ag ↑
【分析】取题述溶液少量,加入过量3AgNO 溶液,产生白色沉淀,可能含有碳酸根离子、氯离子,过滤,向沉淀中加入过量的硝酸,沉淀部分溶解,并产生气体,说明含有碳酸根离子,则溶液中不能含有钙离子,沉淀不能完全溶解,说明含有氯离子,依据溶液呈电中性可知,溶液中一定含有钠离子。
【详解】(1)根据以上分析可知,溶液中肯定存在的离子有碳酸根离子、钠离子和氯离子。
(2)根据以上分析可知,溶液中肯定不存在的离子有钙离子。
(3)白色沉淀为碳酸银,碳酸银和硝酸反应的离子方程式为Ag 2CO 3+2H +=CO 2↑+H 2O+2Ag +。
8.(1)第二周第①A 族
(2) He F HClO 4
(3)Na
(4) 强 同主族,从上到下,元素原子半径逐渐增大,得电子能力减弱,元素非金属性减弱 2H 2S +O 2=2S↓+2H 2O
(5) Ga(OH)3+NaOH=NaGaO 2+2H 2O > C
【分析】由元素在周期表的位置可知,元素①~①分别为H 、C 、O 、F 、Na 、S 、Cl 、He ;
【详解】(1)①是C ,在周期表中的位置是第二周第①A 族;
(2)①~①中,化学性质最稳定的是,稀有气体元素He ,非金属性最强元素在周期表的左上角,是F 元素,同周期左到右,最高价氧化物对应水化物酸性增强,从下到上,酸性增强,所以酸性最强的是HClO 4;
(3)电子层越多,半径越大,电子层一样多,核电荷数越大,半径越小,所以原子半径最大的是Na ;
(4)同主族,从上到下,元素的金属性增强,非金属性减弱,所以元素①的非金属性比①强,同主族,从上到下,元素原子半径逐渐增大,得电子能力减弱,元素非金属性减弱,氧气和硫化氢能发生置换反应可以证明,反应方程式为:2H 2S +O 2=2S↓+2H 2O ;
(5)Ga(OH)3属于两性氢氧化物,与NaOH 溶液生成NaGaO 2,即Ga(OH)3+NaOH=NaGaO 2+2H 2O ,同主族,从上到下,最高价含氧酸酸性减弱,所以酸性:Al(OH)3>Ga(OH)3,金属镓的活泼性强于金属铝,应该采用电解的方法进行冶炼。
9.(1) sp 3 σ
(2) 7 3 哑铃或纺锤
(3) 3-2-+N >O >Na
(4) 正四面体 三角锥形 V 形
(5) d 3d 64s 2 3+Fe 为2262651s 2s 2p 3s 3p 3d ,2+Fe 为2262661s 2s 2p 3s 3p 3d ,3+Fe 中3d 轨道半充满,能量低更稳定
(6)CO 23-+H 2O HCO 3-+OH -
【分析】A 元素原子核外有6种不同运动状态的电子,则A 为C 元素,D 元素在同周期元素中,第一电离能最小,其焰色反应呈黄色,则D 为Na 元素,E 对应的单质是目前用量最大的金属,则E 为Fe ,C 元素的基态原子2p 轨道上只有一对成对电子,且原子半径小于B ,则C 为O 元素,B 为N 元素。
(1)
A 的简单氢化物为CH 4,中心C 原子形成4个σ键,采用sp 3杂化,故答案为:sp 3;σ;
(2)
B 为N 元素,核外电子总共有7种不同的运动状态,基态原子中能量最高的电子是p 能级,其电子云在空间有3个伸展方向,原子轨道呈哑铃或纺锤形,故答案为:7;3;哑铃或纺锤;
(3)
C 为O 元素,核外有8个电子,其电子排布图为;B 、C 、
D 的简单离子分别为N 3-、O 2-、Na +,三者电子层数相同,核电荷数越大,离子半径越小,则离子半径:3-2-+N >O >Na ,故答案为:
;3-2-+N >O >Na ; (4)
由A 、B 、C 三种元素分别与氢元素形成的简单气态氢化物分别为CH 4、NH 3、H 2O ,4CH 中碳原子形成4个C -H 键,没有孤电子对,价层电子对数为4,空间构型为正四面体;3NH 中N 原子价层电子数为531342-⨯+
=,含有一个孤电子对,空间构型为三角锥形;2H O 中心氧原子价层电子对数为6242
+=,含有2个孤电子对,空间构型为V 形,故答案为:正四面体;三角锥形;V 形;
(5)
E 为Fe ,Fe 是26号元素,位于周期表第四周期第①族,属于d 区元素;其价电子的排布式为623d 4s ;3+Fe 的电子排布式为2262651s 2s 2p 3s 3p 3d ,2+Fe 的电子排布式为
2262661s 2s 2p 3s 3p 3d ,3+Fe 中3d 轨道半充满,能量低更稳定,故答案为:d ;623d 4s ;3+Fe 为2262651s 2s 2p 3s 3p 3d ,2+Fe 为2262661s 2s 2p 3s 3p 3d ,3+Fe 中3d 轨道半充满,能量低更稳定;
(6)
23D AC 为23Na CO ,碳酸根水解使23Na CO 溶液呈碱性,碳酸根水解的离子方程式为CO 23
-+H 2O HCO 3-+OH -,故答案为:CO 23-+H 2O HCO 3-+OH -。
10.离子键、共价键H++SO42﹣+NH4++Ba2++2OH﹣BaSO4↓+NH3↑+2H2O FeI2仅有I﹣被氧化成I2使溶液呈黄色I﹣、Fe2+均被氧化使溶液呈黄色取少量变黄溶液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若变红则①合理(其他合理亦可)NO3﹣+4H++3e-═NO↑+2H2O
【详解】(1)从所给离子的种类判断,不溶于稀硝酸的白色沉淀是硫酸钡沉淀,使红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气,则A、B中含有磷酸氢根离子、铵根离子,且B溶液呈碱性,所
以A是硫酸氢铵,B是氢氧化钡,①A的化学式为NH4HSO4,化学键类型为离子键、共价键;
①A、B溶液混合后加热呈中性,,说明氢氧根离子与氢离子、氨根离子恰好完全反应,且生成硫酸钡沉淀,离子方程式为H++SO42﹣+NH4++Ba2++2OH﹣BaSO4↓+NH3↑+2H2O;
(2)①A的水溶液呈浅绿色,说明A中存在Fe2+;B的水溶液呈无色且其焰色反应为黄色,说明B中存在Na+;向A的水溶液中加入稀盐酸无明显现象,说明A不与盐酸反应;再加入B后溶液变黄,溶液呈黄色可能有Fe3+生成或有I2生成。
则加入B后混合溶液中应含有
强氧化性物质,根据所给离子判断,氢离子与硝酸根离子结合成为硝酸具有强氧化性,所以B是NaNO3,A是FeI2;
①碘离子的还原性比亚铁离子的还原性强,所以与硝酸发生氧化还原反应时碘离子先被氧化,所以溶液变黄的原因可能是有两种:①.I-被氧化为I2而使溶液变黄,离子方程式为
6I-+2H++2 NO3-=2NO↑+ I2+4H2O;
①.I﹣、Fe2+均被氧化使溶液呈黄色,离子方程式为2I-+4H++ Fe2++NO3-=NO↑+ I2+2H2O+Fe3+;
①取少量变黄溶液于试管中,滴加几滴KSCN溶液,若变红则①合理;
①利用上述过程中溶液变黄原理,将其设计成原电池,若电子由a流向b,则b极为正极,正极上硝酸根离子得电子产生NO,电极反应式为NO3﹣+4H++3e-═NO↑+2H2O。
11.3d54s1d F>O>C F>O>C1s22s22p63s23p64s2或[Ar]4s2
【分析】A、B、C、D、E都是元素周期表中前36号的元素,它们的原子序数依次增大,A 原子基态时最外层电子数是其内层电子总数的2倍,则A原子有2个电子层,最外层电子
数为4,故A为C元素;C在元素周期表的各元素中电负性最大,则C为F元素;B原子
基态时s电子数与P电子数相等,原子序数小于F元素,处于第二周期,核外电子排布为
1s22s22p4,则B为O元素;D的基态原子核外有6个能级且全部充满电子,核外电子排布
为1s22s22p63s23p64s2,则D为Ca元素;E原子基态时未成对电子数是同周期元素中最多的,其原子外围电子排布为3d54s1,则E为Cr元素。
【详解】(1)铬为24号元素,基态原子的价电子排布式为3d54s1,位于元素周期表d区,故。