高中化学最易错考点系列考点硅和二氧化硅新人教必修
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考点13 硅和二氧化硅
【考点定位】本考点考查硅和二氧化硅的性质与应用,明确二氧化硅是酸性氧化物,但能溶于HF酸的特殊性、硅的半导体性质及二氧化硅作光导纤维的应用。
【精确解读】
1.硅的物理性质和化学性质:
(1)物理性质:晶体硅是灰黑色,有金属光泽,硬而脆的固体,它的结构类似金刚石,具有较高的沸点和熔点,硬度也很大,它的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料.
(2)化学性质:化学性质不活泼
①常温下,除与氟气、氢氟酸及强碱溶液反应外,与其他物质不反应
Si+2F2═SiF4、Si+4HF═SiF4↑+2H2↑、Si+2NaOH+H2O═Na2SiO3+2H2↑;
②在加热条件下,能与氧气、氯气等少数非金属单质化合
Si+O2△
SiO2、Si+2Cl2
△
4;
(4)制备:在电炉里用碳还原二氧化硅先制得粗硅SiO2+2C 高温
Si+2CO↑,将制得的粗硅,再与Cl2
反应后,蒸馏出SiCl4,然后用H2还原SiCl4可得到纯硅.有关的反应为:Si+2Cl2△
SiCl4,SiCl4+2H2
高温
Si+4HCl;
2.硅的用途:高纯硅可作半导体材料,制造集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件,还可以制造太阳能电池.硅的合金用途也很广,如含硅4%的钢具有良好的导磁性,可用来制造变压器的铁芯;含硅15%左右的钢具有良好的耐酸性,可用来制造耐酸设备.
3.二氧化硅的物理性质和化学性质:
(1)物理性质:无色透明或白色粉末,原子晶体,熔沸点都很高,坚硬难熔,不溶于水,天然的二氧化硅俗称硅石,是构成岩石的成分之一.
(2)化学性质:常温下性质不活泼;
①不与水反应,不能跟酸(氢氟酸除外)发生反应.SiO2+4HF═SiF4↑+2H2O(氢氟酸不能盛放在玻璃容
器中);
②具有酸性氧化物的性质,能跟碱性氧化物或强碱反应,SiO2+2NaOH═Na2SiO3+H2O (实验室中盛放碱液
的试剂瓶用橡胶塞而不用玻璃塞的原因)
CaO+SiO 2
高温
CaSiO 3、Na 2CO 3+SiO 2
高温
Na 2SiO 3+CO 2↑(制玻璃)
③具有弱氧化性 SiO 2+2C
高温
Si+2CO↑、SiO 2+2Mg
高温
Si+2MgO↑,SiO 2+3C
高温
SiC(金刚砂)+2CO↑;(3)二氧
化硅的用途:
①光导纤维的主要原料;
②石英的主要成分是SiO 2,纯净的石英可用来制造石英玻璃;
③玛瑙石含有有色杂质的石英晶体,可用于制造精密仪器轴承,耐磨器皿和装饰品。
【精细剖析】
1.熟记硅及其化合物的特殊性质
(1)硅单质的特殊性
①Si 的还原性大于C ,但C 却能在高温下还原出Si :SiO 2+2C=====高温
Si +2CO↑;
②非金属单质一般不跟非氧化性酸反应,但Si 能与HF 反应:Si +4HF===SiF 4↑+2H 2↑; ③非金属单质大多为非导体,但Si 为半导体。
(2)含硅化合物的特殊性
①SiO 2是H 2SiO 3的酸酐,但它不溶于水,不能直接与水作用制备H 2SiO 3;
②酸性氧化物一般不与酸反应,但SiO 2能跟HF 反应:SiO 2+4HF===SiF 4↑+2H 2O ; ③无机酸一般易溶于水,但H 2SiO 3难溶于水;
④因H 2CO 3的酸性大于H 2SiO 3,所以在Na 2SiO 3溶液中通入少量CO 2能发生下列反应:Na 2SiO 3+CO 2+H 2O===H 2SiO 3↓+Na 2CO 3,但在高温下SiO 2+Na 2CO 3=====高温
Na 2SiO 3+CO 2↑也能发生。
【典例剖析】下列关于硅及其化合物的说法中,正确的是( )
A .硅可用于制造光导纤维
B .水泥、玻璃、水晶饰物都是硅酸盐制品
C .可用反应Na 2SiO 3+2HCl═2NaCl+H 2SiO 3(胶体)制取硅酸
D .高温下,可在试管内完成焦炭和石英砂(SiO 2)制取硅的反应
应Na 2SiO 3+2HCl═2NaCl+H 2SiO 3↓制取硅酸,故C 正确;D .试管自身含有二氧化硅,高温条件下可以和焦炭
反应,故D 错误;故答案为C 。
【答案】C
【变式训练】硅是无机非金属材料的主角之一.下列关于硅及其化合物性质的说法,不正确的是( ) A.硅的非金属性比硫弱
B.硅酸钠可溶于水
C.SiO2与氢氟酸能反应
D.硅原子易失去或得到电子
【答案】D
【实战演练】
1.近年来美国研究人员合成了光伏电池新型硅材料--Si24(如图所示).下列相关说法正确的是
( )
A.Si24是一种新型化合物
B.Si24是硅的一种同素异形体
C.Si24易与稀硫酸反应生成氢气
D.硅太阳能电池供电原理与原电池相同
【答案】B
【解析】A.Si24只有一种元素组成的纯净物,而不是化合物,故A错误;B.同种元素形成的不同种单质,所以Si24是硅的一种同素异形体,故B正确;C.Si24硅与碱反应,而与稀硫酸不反应,故C错误;D.硅太阳能电池是用半导体原理将光能转化为电能,是物理变化,而该电池是化学能转化为电能,故D错误;故答案为B。
2.下列有关硅和硅的化合物的用途错误的是( )
A.硅单质作耐火材料
B.晶体硅作半导体材料
C.二氧化硅作光导纤维材料
D.高纯硅作计算机芯片材料
【答案】A
3.硅作为一种新型能源被广泛于发利用,关于其有利因素的下列说法中,你认为不正确的是( ) A.硅燃烧产物对环境产生的污染,容易得至有效控制
B.从Si(s)+OΡ(g)△
SiOΡ(s)△H=-858.6 kJ•mol可知,硅燃烧放出的热量较多
C.自然界中硅的贮存量丰富,可以从自然易直接获得单质硅
D.硅便于运输、贮存,从安全角度考虑,硅是最佳的燃料之一
【答案】C
【解析】A.硅燃烧生成二氧化硅,二氧化硅是固体,容易得至有效控制,故A正确;B.1mol硅燃烧放出858.6kJ热量,硅燃烧放出的热量较多,故B正确;C.自然界中没有硅单质,硅主要以氧化物和硅酸盐的形式存在,故C错误;D.硅便于运输、贮存,使用安全,故D正确;故答案为C。
【自我反思】
2021届新高考化学模拟试卷
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)1.可确定乙二醇分子是否有极性的实验是
A.测定沸点B.测静电对液流影响
C.测定蒸气密度D.测标准状况下气体摩尔体积
2.化学与社会生活息息相关,下列有关说法不正确的是()
A.树林晨曦中缕缕阳光是丁达尔效应的结果
B.为提高人体对钙的有效吸收,医学上常以葡萄糖为原料合成补钙药物
C.2018年12月8日嫦娥四号发射成功,其所用的太阳能电池帆板的材料是二氧化硅
D.城郊的农田上随处可见的农用塑料大棚,其塑料薄膜不属于新型无机非金属材料
3.第三周期元素X、Y、Z、W的最高价氧化物分别溶于水得溶液,0.010mol/L的这四种溶液pH与该元素原子半径的关系如图所示。
下列说法正确的是()
A.Y可能是硅元素
B.简单离子半径:Z>W>X
C.气态氢化物的稳定性:Y>W
D.非金属性:Y>Z
4.下列说法正确的是
A.的一氯代物有2种
B.脂肪在人体内通过直接的氧化分解过程,释放能量
C.与互为同系物
D.通过石油裂化和裂解可以得到甲烷、乙烯和苯等重要化工基本原料5.水是最宝贵的资源之一。
下列表述正确的是
A.H
2
O的电子式为
B.4℃时,纯水的pH=7
C.D
2
16O中,质量数之和是质子数之和的两倍
D.273K、101kPa,水分之间的平均距离:d(气态)>d(液态)>d(固态)
6.120℃时,1molCO
2和3molH
2
通入1L的密闭容器中反应生成CH
3
OH和水。
测得CO
2
和CH
3
OH
的浓度随时间的变化如图所示。
下列有关说法中不正确的是
A.0~3min内,H
2
的平均反应速率为0.5mol·L-1·min-1
B.该反应的化学方程式:CO
2(g)+3H
2
(g)=CH
3
OH(g)+H
2
O(g)
C.容器内气体的压强不再变化时,反应到达平衡
D.10min后,反应体系达到平衡
7.证明溴乙烷与NaOH醇溶液共热发生的是消去反应,分别设计甲、乙、丙三个实验:(甲)向反应混合液中滴入溴水,溶液颜色很快褪去.(乙)向反应混合液中滴入过量稀硝酸,再滴
入AgNO
3溶液,有浅黄色沉淀生成.(丙)向反应混合液中滴入酸性KMnO
4
溶液,溶液颜色褪
去.则上述实验可以达到目的是()
A.甲B.乙C.丙D.都不行
8.镁、铝都是较活泼的金属,下列描述中正确的是
A.高温下,镁、铝在空气中都有抗腐蚀性
B.镁、铝都能跟稀盐酸、稀硫酸、强碱反应
C.镁在点燃条件下可以与二氧化碳反应,铝在一定条件下可以与氧化铁发生氧化还原反应D.铝热剂是镁条、铝粉和氧化铁的混合物
9.W、X、Y、Z均是短周期元素,X、Y处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,Y +和Z-离子具有相同的电子层结构。
下列说法正确的是( )
A.原子最外层电子数:X>Y>Z B.单质沸点:X>Y>Z
C.离子半径:X2->Y+>Z-D.原子序数:X>Y>Z
10.在两只锥形瓶中分别加入浓度均为1mol/L的盐酸和NH
4
Cl溶液,将温度和pH传感器与溶液相连,往瓶中同时加入过量的质量、形状均相同的镁条,实验结果如图。
关于该实验的下列说法,正确的是()
A.反应剧烈程度:NH
4
Cl>HCl
B.P点溶液:c(NH
4
+)+2c(Mg2+)>c(Cl-)
C.Q点溶液显碱性是因为MgCl
2
发生水解
D.1000s后,镁与NH
4
Cl溶液反应停止
11.新型夹心层石墨烯锂硫二次电池的工作原理可表示为16Li+xS88Li2Sx,其放电时的工作原理如图所示,下列有关该电池的说法正确的是
A.电池充电时X为电源负极
B.放电时,正极上可发生反应:2Li++Li
2S
4
+2e-=2Li
2
S
2
C.充电时,没生成1molS
8
转移0.2mol电子D.离子交换膜只能通过阳离子,并防止电子通过
12.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,它们的原子最外层电子数为互不相等的奇数。
X与Y位于不同周期,X与W的最高化合价之和为8,元素Z的单质是目前使用量最大的主族金属元素单质。
下列说法中正确的是
A.化合物YX
4
W溶于水后,得到的溶液呈碱性
B.化合物YW
3
为共价化合物,电子式为
C.Y、Z形成的一种化合物强度高,热膨胀系数小,是良好的耐热冲击材料
D.原子半径大小:W>Z>Y>X
13.根据原子结构或元素周期律的知识,下列说法正确的是()
A.35Cl和37Cl中子数不同,所以它们的原子结构示意图、电子式、核外电子排布式、轨道表达式都不相同
B.两个不同原子的1s、2s、2p、3s、3p各亚层中电子的能量相同
C.短周期主族元素原子最外层电子数一定等于其最高化合价
D.CO
2通入Na
2
SiO
3
溶液中可以得到硅酸
14.与氢硫酸混合后无明显现象的是
A.NaOH溶液B.亚硫酸C.FeCl
3
溶液D.氯水15.下列物质不属于盐的是
A.CuCl
2B.CuSO
4
C.Cu
2
(OH)
2
CO
3
D.Cu(OH)
2
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.过硫酸钠(Na
2S
2
O
8
)具有极强的氧化性,且不稳定,某化学兴趣小组探究过硫酸钠的相关性
质,实验如下。
已知SO
3
是无色易挥发的固体,熔点16.8℃,沸点44.8℃。
(1)稳定性探究(装置如图):
分解原理:2Na
2S
2
O
8
2Na
2
SO
4
+2SO
3
↑+O
2
↑。
此装置有明显错误之处,请改正:______________________,水槽冰水浴的目的是____________________;带火星的木条的现象_______________。
(2)过硫酸钠在酸性环境下,在Ag+的催化作用下可以把Mn2+氧化为紫红色的离子,所得溶液加入BaCl
2
可以产生白色沉淀,该反应的离子方程式为______________________,该反应的氧化剂是______________,氧化产物是________。
(3)向上述溶液中加入足量的BaCl
2
,过滤后对沉淀进行洗涤的操作是
___________________________。
(4)可用H
2C
2
O
4
溶液滴定产生的紫红色离子,取20mL待测液,消耗0.1mol·L-1的H
2
C
2
O
4
溶液
30mL,则上述溶液中紫红色离子的浓度为______mol·L-1,若Na
2S
2
O
8
有剩余,则测得的紫红色
离子浓度将________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分)
17.1,6-己二酸是合成高分子化合物尼龙的重要原料之一,可用六个碳原子的化合物氧化制备。
如图是合成尼龙的反应流程:
完成下列填空:
(1)写出反应类型:反应①_____反应②_______。
(2)A和B的结构简式为_______、_______。
(3)由合成尼龙的化学方程式为___。
(4)由A通过两步制备1,3-环己二烯的合成线路为:_______。
四、综合题(本题包括2个小题,共20分)
18.实现碳及其化合物的相互转化,对开发新能源和降低碳排放意义重大。
(1)已知:CH
4(g)+H
2
O(g)CO(g)+3H
2
(g) △H=x
已知:标准状态下,由最稳定的单质生成1mol化合物的焓变,称为该化合物的标准摩尔生成焓,几种物质的标准摩尔生成焓如下。
则x=__kJ·mol-1。
(标准摩尔生成焓:CH
4
(g)-75kJ/mol;
H 2O(g)-240kJ/mol;CO(g)-110kJ/mol;H
2
(g)-0kJ/mol)
(2)为了探究温度、压强对反应(1)的影响,在恒温恒容下,向下列三个容器中均充入4molCH
4
和4molH
2
O。
容器温度/℃体积/L CH
4
平衡浓度/mol·L-1平衡时间/min
甲400 1 1.5 5.0
乙500 1 x t
1
丙400 2 y t
2
①平衡前,容器甲中反应的平均速率v(H
2
)=__mol/(L·min);在一定条件下,能判断容器丙中的反应一定处于化学平衡状态的是__(填序号);
A.3v(CH
4)
正
=v(H
2
)
逆
B.CH
4
和H
2
O的转化率相等
C.容器内压强保持不变 D.混合气体的密度保持不变
②平衡后,乙容器中CH
4的转换率较丙低,其原因是__,其中t
1
__t
2
(填“>”、“<”或“=”)。
(3)pC是指极稀溶液中溶质物质的量浓度的负对数。
已知常温下,H
2CO
3
溶液中加入强酸或强
碱后达到平衡时溶液中三种成分的pC-pH图,据图分析:
常温下,碳酸的一级电离常数K
a1的数量级为__;其中碳酸的K
a1
>>K
a2
,其原因是__。
(4)我国科学家根据反应CO
2C+O
2
↑,结合电解池原理设计出了二氧化碳捕获与转化装
置。
该装置首先利用电解池中熔融电解质ZrO捕获CO
2,发生的相关反应为:①CO
2
+O2-=CO
3
2-,
②2CO
2+O2-=C
2
O
5
2-,然后CO
3
2-在阴极转化为碳单质和__;C
2
O
5
2-在阳极发生电极反应,其方程式
为__。
19.(6分)废水中氨氮(NH
3
、NH)的处理技术有生物脱氮法、化学沉淀法、折点加氯法和电催化氧化法等。
(1) 氨氮污水直接排放入河流、湖泊导致的环境问题是________。
(2) 生物脱氮法:利用微生物脱氮,原理如下:
NH NO N
2
反应①的离子方程式为__________________________________。
(3) 化学沉淀法:向废水中加入含MgCl
2、Na
3
PO
4
的溶液,NH转化为MgNH
4
PO
4
·6H
2
O沉淀。
若
pH过大,氨氮去除率和磷利用率均降低,其原因是________(用离子方程式表示)。
(4) 折点加氯法:向废水中加入NaClO溶液,使氨氮氧化成N
2
,相关反应如下:
NaClO+H
2
O===HClO+NaOH(Ⅰ)
NH
3+HClO===NH
2
Cl+H
2
O(Ⅱ)
NH
2Cl+HClO===NHCl
2
+H
2
O(Ⅲ)
NHCl
2+H
2
O===NOH+2HCl(Ⅳ)
NHCl
2+NOH===N
2
↑+HClO+HCl(Ⅴ)
探究NaClO的投加量[以m(Cl
2
)表示]对氨氮去除率的影响,实验结果如图所示。
①当m(Cl
2)∶m(NH
3
)≥7.7时,污水中总氮去除率缓慢下降,其原因是__________________。
②当m(Cl
2)∶m(NH
3
)<7.7时,随着m(Cl
2
)∶m(NH
3
)的减小,污水中余氯(除Cl-外的氯元素存在
形式)浓度升高,其原因是____________________________。
(5) 电催化氧化法:原理如下图所示(MO
x 表示催化剂)。
反应Ⅱ的离子方程式可表示为2NH
4
++
6MO
x (·OH)===6MO
x
+N
2
↑+6H
2
O+2H+。
①阳极电极反应式Ⅰ为________________________________。
②电催化氧化法除氨氮时,若其他条件相同时,含Cl-的污水比不含Cl-的污水氨氮去除率要高,其原因是________________________________。
参考答案
一、单选题(本题包括15个小题,每小题4分,共60分.每小题只有一个选项符合题意)1.B
【解析】
【详解】
极性分子的正电荷中心与负电荷中心不重合,极性分子虽然整体不带电,但每一个乙二醇分子都有带电的极性端,也可以再理解为部分区域带电,所以它在电场作用下,会定向运动,所以测静电对液流影响,可以判断分子是否有极性;而测定沸点、测定蒸气密度、测标准状况下气体摩尔体积等均不能判断分子极性。
答案选B。
2.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.空气中微小的尘埃或液滴分散在空气中形成气溶胶,阳光照射时产生丁达尔现象,A项正确;
B.葡萄糖酸钙口服液是市面上常见的一种补钙药剂,葡萄糖酸钙属于有机钙,易溶解,易被人体吸收,医学上常以葡萄糖为原料合成补钙药物,B项正确;
C.太阳能电池帆板的主要材料是硅而不是二氧化硅,C项错误;
D.塑料薄膜属于有机高分子材料,不属于无机非金属材料,D项正确;
所以答案选择C项。
3.B
【解析】
【分析】
第三周期元素中,X最高价氧化物水化物的溶液的pH为12,氢氧根浓度为0.01mol/L,故为一元强碱,则X为Na,Y、W、Z对应的最高价氧化物水化物的溶液pH均小于7,均为酸,W最高价含氧酸溶液中氢离子浓度为0.01mol/L,故为一元强酸,则W为Cl元素;等浓度的最高价含氧酸中,Z电离出氢离子浓度比W的大、Y对应的酸性最弱,而原子半径Y>Z>Cl,故Z 为S元素,Y为P元素,以此来解答。
【详解】
由上述分析可知,X为Na、Y为P、Z为S,W为Cl,
不溶于水,由分析可知Y是P元素,故A错误;
A.Y不可能是Si元素,因为SiO
2
B.电子层越多,离子半径越大,具有相同排布的离子中原子序数大的离子半径小,则S2-、Cl-和Na+的离子半径为S2->Cl->Na+,故B正确;
,故C错误;
C.Cl的非金属性比P强,则气态氢化物的稳定性HCl>PH
3
D.S和P是同周期的主族元素,核电荷数大,元素的非金属性强,即S的非金属性大于P,故D错误;
故答案为B。
4.C
【解析】
【详解】
A. 的结构中含有三种类型的氢,所以一氯代物有3种,故A错误;
B. 脂肪在人体内脂肪酶的作用下水解成甘油和高级脂肪酸,然后再分别进行氧化释放能量,故B错误;
原子团,所以互为同系物,故C C. 结构相似,组成相差一个-CH
2
正确;D. 通过石油裂化和裂解可以得到甲烷、乙烯和丙烯等重要化工基本原料,不能得到苯,故D错误;答案:C。
5.C
【解析】
【详解】
O是共价化合物,其电子式为,故A错误;
A.H
2
B.25℃时,纯水的pH=7,故B错误;
C.D
2
16O质量数之和为2×1+1×16=20,质子数之和为2×1+1×8=10,质量数之和是质子数之和的两倍,故C正确;
D.273K时,水以固液混合物的形式存在,且温度、压强相同,同种状态、同种分子间的距离相同,故D错误;
故选C。
6.B
【解析】
【详解】
A. 据题意得化学方程式为CO
2+3H
2
CH
3
OH+H
2
O,则0~3min内,
v(H
2)=3v(CO
2
)=3×(1.00-0.50)mol·L-1/3min=0.5 mol·L-1·min-1,A项正确;
B. 图中10min后CO
2、CH
3
OH的物质的量不再改变,即达化学平衡,故为可逆反应,应写成
CO
2+3H
2
CH
3
OH+H
2
O,B项错误;
C. 据pV=nRT,恒温恒容时,当压强不再变化时,容器内各气体的物质的量都不再变化,此时反应到达平衡,C项正确;
D. 图中10min后CO
2、CH
3
OH的物质的量不再改变,即达化学平衡,D项正确。
本题选B。
7.D
【解析】【分析】
溴乙烷水解反应:C
2H
5
Br+NaOH→C
2
H
5
OH+NaBr(氢氧化钠水溶液共热);消去反应:
CH
3CH
2
Br+NaOH→CH
2
=CH
2
+NaBr+H
2
O(氢氧化钠乙醇共热),即无论发生水解反应还是消去反应,
混合液里面都有Br-。
【详解】
A、甲同学未向反应混合液中滴入稀硝酸中和NaOH,过量的NaOH可与溴水反应使溶液颜色很快褪去,A不正确;
B、乙同学向反应混合液中滴入稀硝酸中和NaOH,然后再滴入AgNO
3
溶液,若有浅黄色沉淀生成, 可证明混合液里含有Br-,不能证明发生了消去反应,B不正确;
C、酸性KMnO
溶液遇醇类也可以发生氧化还原反应颜色变浅,C不正确;
4
D、根据上述分析可知,三种方案都不行,符合题意。
答案选D。
8.C
【解析】
A、在常温下,镁和铝在空气里都能跟氧气反应,生成一层致密而坚固的氧化物薄膜,这层氧化物薄膜能够阻止金属的继续氧化,所以镁和铝都有抗腐蚀的性能,但是在高温下能剧烈反应,放出大量热,选项A错误;
B、镁能跟酸反应不能跟碱反应,选项B错误;
C、镁在点燃条件下可以与二氧化碳反应生成氧化镁和碳,铝在一定条件下可以与氧化铁发生氧化还原反应生成铁和氧化铝,选项C正确;
D、铝热剂是铝粉和氧化铁的混合物,在铝热剂反应时,为了引燃,在铝热剂上放供氧剂(氯酸钾),中间插一根镁条,是为引燃用的,选项D错误。
答案选C。
9.D
【解析】
【分析】
【详解】
X、Z的最低价离子分别为X2-和Z-,则X为第ⅥA族元素,Z为ⅦA族元素;Y+和Z-具有相同的电子层结构,则Y在Z的下一周期,则Y为Na元素,Z为F元素,X、Y同周期,则X为S元素,
A.X、Y、Z分别为S、Na、F,原子最外层电子数分别为6、1、7,即原子最外层电子数:Z>X>Y,故A错误;
B.常温下Na、S为固体,F
为气体,Na的熔点较低,但钠的沸点高于硫,顺序应为Na>S>
2
,故B错误;
F
2
C.Na+、F-具有相同的核外电子排布,离子的核电荷数越大,半径越小,应为F->Na+,S2-电子层最多,离子半径最大,故离子半径S2->F->Na+,故C错误;
D.X、Y、Z分别为S、Na、F,原子序数分别为16、11、9,则原子序数:X>Y>Z,故D正确。
答案选D。
10.B
【解析】
【详解】
A.NH
4Cl是强酸弱碱盐,发生水解反应溶液显酸性,浓度均为1mol/L的盐酸和NH
4
Cl溶液中,
盐酸中的氢离子浓度酸远大于NH
4
Cl溶液,与金属反应属于放热反应,图中盐酸与镁反应温度
迅速升高,而氯化铵溶液与镁反应放出热量较少,则反应剧烈程度:HCl > NH
4
Cl,故A错误;
B.P点时氯化铵溶液的电荷守恒式为:c(NH
4
+)+2c(Mg2+)+c(H+)=c(Cl-)+ c(OH-),由于P点溶液
显碱性,c(OH-)>c(H+),则c(NH
4
+)+2c(Mg2+)>c(Cl-),故B正确;
C.Q点溶液显碱性是因为NH
4
Cl发生水解生成一水合氨和氢离子,由于氢离子与金属镁反应被消耗,促使水解平衡正向移动,一水合氨浓度增大,溶液的碱性增强,故C错误;
D.由图像可知, 1000s后,镁与NH
4
Cl溶液反应的温度和pH仍在升高,只是变化较小,反应没有停止,故D错误;
答案选B。
11.B
【解析】
A、在原电池中,电解质里的阳离子移向正极,所以M是正极,发生还原反应,N是负极,发生氧化反应,电池充电时X为电源正极,A错误;
B、根据装置图可知正极反应式可以为
2Li++Li
2S
4
+2e-=2Li
2
S
2
,B正确;C、根据总反应式可知充电时每生成xmolS
8
转移16mol电子,C
错误;D、电子一定不会通过交换膜,D错误,答案选B。
12.C
【解析】
【分析】
短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,它们的原子最外层电子数为互不相等的奇数,说明最外层电子数依次为1、3、5、7,元素Z的单质是目前使用量最大的主族金属元素单质,则Z为Al元素、Y为N元素、W为Cl元素;。
X与Y位于不同周期,则X为H元素。
【详解】
A项、X为H、Y为N元素、W为Cl元素,元素化合物YX
4W为NH
4
Cl,NH
4
Cl溶液中NH
4
+水解使
溶液呈酸性,故A错误;
B项、Y为N元素、W为Cl元素,化合物NCl
3
为共价化合物,电子式为,故B错误;
C项、Y为N元素、Z为Al元素,AlN为原子晶体,原子晶体具有强度高、热膨胀系数小、耐热冲击的特征,故C正确;
D项、在周期表中,同一周期从左到右,原子半径逐渐减小,同一主族的元素的原子半径从上到下依次增大,H原子半径最小,故原子半径从大到小的顺序为Al>Cl>H,D错误。
故选C。
【点睛】
本题考查元素周期律的应用,元素的推断为解答本题的关键,注意最外层电子数为1、3、5、7来推断元素为解答的难点。
13.D
【解析】
【详解】
A. 35Cl和37Cl的核外电子数均为17,它们的原子结构示意图、电子式、核外电子排布式、轨道表达式都相同,A项错误;
B. 同原子的原子同、原子半径越等不同,两不同原子各亚层中电子的能量不相同,B项错误;
C. 氧元素、氟元素没有最高正化合价,除氧、氟外,短周期其它主族元素原子最外层电子数等于其最高化合价,C项错误;
D. 碳酸的酸性比硅酸强,CO
2通入Na
2
SiO
3
溶液中可以得到硅酸,D项正确;
答案选D。
14.A
【解析】
【详解】
A. 氢硫酸和氢氧化钠溶液反应生成水和硫化钠,没有明显现象,故A符合题意;
B. 亚硫酸和氢硫酸反应生成硫单质,溶液会变浑浊,有明显现象,故B不符合题意;
C. FeCl
3
溶液和氢硫酸反应生成氯化亚铁和硫单质,黄色溶液变为浅绿色,并伴有淡黄色沉淀,故C不符合题意;
D. 氯水和氢硫酸反应生成硫单质,有淡黄色沉淀出现,故D不符合题意;
正确答案是A。
15.D
【解析】
【详解】
A. CuCl
2
是铜离子和氯离子组成的化合物,属于盐,A不选;
B. CuSO
4
是硫酸根离子和铜离子组成的化合物,属于盐,B不选;
C. Cu
2(OH)
2
CO
3
为碱式碳酸铜,属于盐,C不选;
D. Cu(OH)
2
为氢氧化铜,在溶液中能部分电离出铜离子和氢氧根离子,属于碱,D选;答案选D。
二、实验题(本题包括1个小题,共10分)
16.试管口应该略向下倾斜冷却并收集SO
3木条复燃 2Mn2++5S
2
O+
8H
2O2MnO+10SO+16H+ S
2
O MnO用玻璃棒引流,向漏斗中加蒸馏水至没
过沉淀,使蒸馏水自然流下,重复操作2~3次(合理即可) 0.06 偏高
【解析】
【分析】
(1)在试管中加热固体时,试管口应略微向下倾斜;根据SO
3
、氧气的性质进行分析;
(2)X为MnO
4-,向所得溶液中加入BaCl
2
溶液可以产生白色沉淀,则产物中有SO
4
2-,据此写出
离子方程式,并根据氧化还原反应规律判断氧化剂、氧化产物;
(3)根据沉淀洗涤的方法进行回答;
(4)根据得失电子守恒可得到关系式:5H
2C
2
O
4
---2MnO
4
-,带入数值进行计算;Na
2
S
2
O
8
也具有氧化
性,氧化H
2C
2
O
4。
【详解】
(1)在试管中加热固体时,试管口应略微向下倾斜,SO
3
的熔、沸点均在0℃以上,因此冰水浴
有利于将SO
3冷却为固体,便于收集SO
3
,由Na
2
S
2
O
8
的分解原理可知,生成物中有氧气,所以
在导管出气口的带火星的木条会复燃,故答案为:试管口应该略向下倾斜;冷却并收集SO
3
;木条复燃;
(2)X为MnO
4-,向所得溶液中加入BaCl
2
溶液可以产生白色沉淀,则产物中有SO
4
2-,则反应的离
子方程式为2Mn2++5S
2O+8H
2
O2MnO+10SO+16H+,根据该反应中元素化合价的变化
可知,氧化剂是S
2O
8
2-,氧化产物是MnO
4
-,故答案为:2Mn2++5S
2
O+8H
2
O2MnO+10SO+
16H+;S
2O
8
2-;MnO
4
-;
(3)沉淀洗涤时,需要用玻璃棒引流,并且所加蒸馏水需要没过沉淀,需要洗涤2~3次,故答案为:用玻璃棒引流,向漏斗中加蒸馏水至没过沉淀,使蒸馏水自然流下,重复操作2~3次(合理即可);
(4)根据得失电子守恒可得到关系式:
()
-224
4-1
-45H C O 2MnO 5
2
0.03L 0.1mol L 0.02L c MnO ⨯⨯
则()-1
-
-1
420.03L 0.1mol L c MnO ==0.06mol L 50.02L ⨯⨯
⨯,Na 2S 2O 8具有氧化性,消耗的H 2C 2O 4溶液增多,
导致测得的结果偏高,故答案为:0.06;偏高。
三、推断题(本题包括1个小题,共10分) 17.消去反应 加成(氧化)反应
n +NH 2RNH 2+(2n-1)H 2O
【解析】 【分析】
根据A 的分子式可知,A 中含1个不饱和度,因此可推出A 为环己烯,其结构简式为:,
它是通过环己醇通过消去反应而得到,A 经过氧化得到
,
与水在催化剂作用下
生成;根据已知信息,结合B 在水的催化作用下生成,采用逆合成分析法可
知B 应为其分子式正好为C 6H 8O 3;最后经过缩聚反应合成尼龙,据此分析作答。
【详解】
根据上述分析可知,。