下列对氯及其化合物的说法正确的是
A .新制氯水能使紫色石蕊试液先变红,后褪色
B .因氯化铝溶液能导电,所以氯化铝是离子化合物
C .新制氯水中只有氯气和水分子
D .随着氯元素化合价升高,氯的含氧酸酸性逐渐减弱
A
【详解】 A .新制氯水中含有盐酸和次氯酸,使溶液呈酸性,次氯酸具有强氧化性,能使有机色质漂白褪色,所以新制氯水能使紫色石蕊试液先变红,后褪色,故 A 正确;
B .氯化铝在熔融状态不能导电,是共价化合物,故 B 错误;
C .新制氯水中含有氯气、次氯酸、水分子、氢离子、氯离子、次氯酸根离子和少量的氢氧根离子,故 C 错误;
D .次氯酸是弱酸,高氯酸是强酸,则随着氯元素化合价升高,氯的含氧酸酸性逐渐增强,故 D 错误;
故选 A 。
下列说法正确的是
A .非金属元素组成的单质中一定存在共价键
B .非金属原子间不可能形成离子化合物
C .金属元素与非金属元素化合时,不一定形成离子键
D .分子晶体中一定含有共价键
C
【详解】 A .非金属元素构成的单质中不一定存在化学键,如稀有气体中不含化学键,故 A 错误;
B .非金属元素构成的化合物可能是离子化合物,如铵盐,故 B 错误;
C .金属元素与非金属元素化合时,不一定形成离子键,如如氯化铝是只含共价键的共价化合物,故 C 正确;
D .分子晶体中不一定含有共价键,如稀有气体是不含有共价键的分子晶体,故 D 错误;
故选 C 。
设 N A 表示阿伏伽德罗常数,下列说法正确的是
A .因为氯化银不溶于水,所以氯化银是非电解质
B . 2.0g 与
的混合物所含中子数为 N A
C . 22.4L 和
组成的混合气体含有的分子数为 N A
D .标准状况下, 1 任何物质的体积都约为 22.4L
B
【详解】 A .氯化银在熔融状态下能电离出自由移动的离子,是电解质,不是非电解质,故 A 错误;
B . 与
的中子数都为 10 ,摩尔质量都为 20g/mol ,则 2.0g
与
的混合物所含中子数为
×10× N A mol —1 = N A ,故 B 正确;
C .缺标准状况下,无法计算 22.4L 氮气和一氧化碳组成的混合气体中气体的物质的量和含有的分子数,故 C 错误;
D .标准状况下, 1 任何气体的体积都约为 22.4L ,故 D 错误;
故选 B 。
海水提溴常用 达到富集目的,此反应相关物质的叙述正确的是
A . 是还原剂 B .
属于离子化合物
C . 和
是非电解质 D .溴离子可以用硝酸酸化过的硝酸银来检验
D
【详解】 A .由方程式可知,反应中溴元素的化合价降低,溴是反应的氧化剂,故 A 错误;
B .硫酸是只含有共价键的共价化合物,故 B 错误;
C .溴是非金属单质,单质既不是电解质也不是非电解质,故 C 错误;
D .溶液中的溴离子能与银离子反应生成不溶于稀硝酸的溴化银浅黄色沉淀,可以用硝酸酸化过的硝酸银来检验,故 D 正确;
故选 D 。
关于 ,下面的叙述中,错误的是
A .质子数为 8 B .电子数为 8 C .中子数为 8 D .质量数为 16
B
【分析】原子符号中左上角为质量数,左下角为质子数,原子中质量数=质子数+中子数,核电荷数=核外电子数=质子数。
【详解】 A . 质子数为 8 ,故 A 正确;
B . 只含有一个氧原子,电子数是 8 ,此外还从外界得到 2 个电子,所以是 10 个电子,故 B 错误;
C . 中子数为 16-8=8 ,故 C 正确;
D . 质量数为 16 ,故 D 正确;
故答案选 B 。
与 具有相同质子数和电子数的是
A . B .
C .
D .
B
【分析】 的质子数为 11 ,电子数为 10 ,据此分析解题。
【详解】 A . 的质子数为 9 ,电子数为 10 ,故 A 不合符题意;
B . 的质子数为 11 ,电子数为 10 ,故 B 合符题意;
C . 的质子数为 19 ,电子数为 18 ,故 C 不合符题意;
D . 的质子数为 10 ,电子数为 10 ,故 D 不合符题意;
故答案选 B 。
如图是元素周期表中的一格,以下对该图信息的解读中,不正确的是
A .该元素的原子序数是 14 B . 28.09 是硅元素的质量数
C .该元素所有核素的质子数均为 14 D . 、
、
三种核素互称同位素
B
【分析】硅为元素周期表 14 号元素,原子序数为 14 , 28.09 表示元素相对原子质量。
【详解】 A .硅为元素周期表 14 号元素,原子序数为 14 ,故 A 正确;
B . 28.09 表示元素相对原子质量,故 B 错误;
C .质子数=原子序数= 14 ,该元素所有核素的质子数均为 14 ,故 C 正确;
D .具有相同质子数,不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素,所以 、
、
三种核素互称同位素,故 D 正确;
故答案选 B 。
下列说法正确的是
A .质子数相同的粒子一定属于同一种元素
B .不同元素原子的质量数一定不等
C .质子数决定元素的种类,质子数和中子数决定原子的种类
D .质子数相同的微粒,核外电子数一定相同,但化学性质不一定相同
D
【详解】 A .元素的研究对象是原子,质子数相同的粒子不一定属于同种元素,如 CH 4 与 H 2 O ,若为原子则属于同种元素,故 A 错误;
B .不同元素原子的质量数可能相同,如 H 和
He ,故 B 错误;
C .元素种类由质子数决定,原子种类由质子数和中子数决定,故 C 正确;
D .质子数相同的微粒,核外电子数不一定相同,如钠离子和钠原子,故 D 错误;
故答案选 D 。
超重元素 g 原子核内的中子数和核外电子数之差为
A . 293 B . 47 C . 175 D . 57
D
【分析】原子的质量数=质子数+中子数,据此计算出该原子的中子数,原子中核外电子数=质子数,然后计算出该元素原子核内的中子数和核外电子数之差。
【详解】 质子数为 118 、质量数为 293 的超重元素的中子数=质量数 − 质子数= 293−118 = 175 ,该原子的核外电子数=质子数= 118 ,则该元素原子核内的中子数和核外电子数之差= 175−118 = 57 ;
故答案选 D 。
【点睛】本题考查了原子构成,明确质量数与质子数、中子数之间的关系是关键。
对于 2Na 2 O 2 +2H 2 O = 4NaOH+O 2 ↑ 中的相关微粒,其中正确的是
A . H 2 O 的结构式: H-O-H B . NaOH 的电子式:
C .中子数为 1 的氢原子: D .钠离子 (
) 的结构示意图:
A
【详解】 A . H 2 O 是共价化合物, O 和 H 之间以极性共价键相连,结构式为 H-O-H , A 正确;
B . NaOH 是离子化合物, Na + 与 OH - 之间以离子键结合,电子式为
, B 错误;
C .中子数为 1 的 H 原子质量数为 2 ,可表示为 , C 错误;
D . Na 是 11 号元素,核电荷数为 11 ,钠离子的结构示意图为
, D 错误;
故选 A 。
《自然》杂志曾报道我国科学家通过测量 SiO 2 中 26 Al 和 10 Be 两种核素的比例确定 “ 北京人 ” 生存年代的研究结果,这种测量方法叫 “ 铝铍测年法 ” 。完成下列填空:
(1) 26 Al 和 27 Al_______( 选填编号 ) 。
A .是同一种元素 B .是同一种核素 C .具有相同的中子数 D .具有相同的化学性质
(2) 碳元素的一种核素也可以考古断代,其原子符号为 _______ ;
(3)10 g 10 Be 所含的中子数与质子数之差为 _______ 个。
(4) 自然界一共存在三种硅的稳定同位素,分别是 28 Si 、 29 Si 和 30 Si 。计算硅元素的近似相对原子质量的计算式为: 28×a 1 % + 29×a 2 % + 30×a 3 % ,其中 a 1 % 、 a 2 %…… 是指各同位素的 _______ 。硅原子的结构示意图为 _______ ,核外能量最高的电子位于 _______( 填电子层符号 ) 层。
(1)AD
(2) C
(3)2N A
(4) 丰度
M
【详解】( 1 ) 26 Al 和 27 Al 质子数相同,中子数不同,属于同一种元素,且具有相同的化学性质,故选 AD ;
( 2 )碳元素中,作为考古断代用的一种核素是 C—14 ,核素的原子符号为: C ;
( 3 ) 1 个 10 Be 原子中有 4 个质子,有 6 个中子, 10 10 Be 的物质的量为 1mol ,则 10 g 10 Be 所含的中子数与质子数之差为 (6-4)N A =2N A 个;
( 4 ) a 1 % 、 a 2 %…… 是指各同位素的在自然界中的原子百分含量,即丰度;硅是 14 号元素,其原子结构示意图为:
;核外电子离原子核越远则其具有能量越高,故核外能量最高的电子位于 M 层。
I. 在下列物质中: ①CO 2 、 ②KCl 、 ③CaBr 2 、 ④ 金刚石、 ⑤NH 4 Cl 、 ⑥Ca(OH) 2 、 ⑦H 3 N-BH 3 、 ⑧SiO 2 、 ⑨NH 3 、 ⑩SO 3 、 ⑪ NaCl 。请用序号回答下列问题:
(1) 既有离子键,又有极性键的是 _______ 。
(2) 含有配位键的是 _______ 。
(3) 属于共价化合物的是 _______ 。
(4) 属于共价晶体是 _______ 。
(5)① 、 ② 、 ④ 、 ⑨ 、 ⑪ 中,熔点由高到低的顺序为 _______ 。
(6)① 、 ④ 、 ⑨ 、 ⑩ 键角由大到小的顺序为 _______ 。
(7) 平均 1molSiO 2 中,含有共价键数目为 _______ 。
II.①CH 3 CH 2 OH②CH 3 CH(NH 2 )COOH③CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OH④
⑤
+⑥C 2 H 5 OC 2 H 5
(8) 属于同分异构体,其中沸点较高的是 _______( 填序号,下同 ) ;属于同系物,其中水溶性较好的是 _______ 。
(9) 含有手性碳原子的是 _______ 。核酸中与
相匹配的是 ④ 、 ⑤ 中 _______ 。
(1)⑤⑥
(2)⑤⑦
(3)①⑦⑧⑨⑩
(4)④⑧
(5)④ ⑪ ②⑨①
(6)①⑩④⑨
(7)4N A 或 4×6.02×10 23
(8) ③ ①
(9) ② ⑤
【详解】( 1 ) ⑤NH 4 Cl 由 构成,既有离子键,又有极性键; ⑥Ca(OH) 2 由
构成,既有离子键,又有极性键;
( 2 ) ⑤NH 4 Cl 中 N 和 H 之间有 1 个配位键, NH 4 Cl 含有配位键; ⑦H 3 N-BH 3 中 N 和 B 之间通过配位键结合, H 3 N-BH 3 含有配位键;
( 3 ) ①CO 2 、 ⑦H 3 N-BH 3 、 ⑧SiO 2 、 ⑨NH 3 、 ⑩SO 3 中只含共价键,属于共价化合物;
( 4 ) ④ 金刚石、 ⑧SiO 2 由原子直接构成,属于共价晶体;
( 5 ) ④ 金刚石是共价晶体,沸点最高, ①CO 2 、 ⑨NH 3 是分子晶体,熔点较低, NH 3 能形成分子间氢键, NH 3 的熔点大于 CO 2 ; ②KCl 、 ⑪ NaCl 是离子晶体,熔点比共价晶体低比分子晶体高,钾离子半径大于钠离子,所以熔点 KCl<NaCl ;熔点由高到低的顺序为金刚石 > NaCl> KCl >NH 3 > CO 2 ;
( 6 ) CO 2 是在线分子,键角为 180° ;金刚石是正四面体结构, NH 3 是三角锥形, SO 3 是平面结构,键角由大到小的顺序为 CO 2 > SO 3 > 金刚石 > NH 3 ;
( 7 ) SiO 2 中每个 Si 原子与 4 个 O 原子形成 4 个共价键,每个 O 原子与 2 个 Si 原子形成 2 个共价键,平均 1molSiO 2 中含有共价键数目为 4N A ;
( 8 ) ③CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OH 、 ⑥C 2 H 5 OC 2 H 5 分子式相同、结构不同, ③⑥ 属于同分异构体, CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OH 中含有羟基,其中沸点较高的是 ③ ; CH 3 CH 2 OH 、 CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OH 结构相似,分子组成相差 2 个 CH 2 , CH 3 CH 2 OH 和 CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OH 属于同系物; CH 3 CH 2 OH 的烃基较小,所以水溶性较好的是 CH 3 CH 2 OH ;
( 9 )连有 4 个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子, CH 3 CH(NH 2 )COOH 含有手性碳原子。核酸中与
相匹配的是 ⑤ 。
下列各对物质中,互为同位素的是 _______ ,互为同素异形体的是 _______ ,属于同一种物质的是 _______ 。
① 和
②
和
③
和
④ 石墨和金刚石 ⑤
和
⑥
和
⑦
和
①③ ④⑤ ②
【分析】同位素是指质子数相同,而中子数不同的同一元素的不同核素(原子)互为同位素;同素异形体是同种元素形成的不同单质;同一物质的组成元素和结构均相同;
【详解】 ① H 、
H 是同元素的不同原子,是氢元素的同位素;
②H 2 O 、 D 2 O 组成和构成相同,是同一种物质;
③ Cl 、
Cl 是同元素的不同原子,是氯元素的同位素;
④ 金刚石、石墨是同种元素组成的不同单质,属于同素异形体;
⑤O 2 、 O 3 是同种元素组成的不同单质,属于同素异形体;
⑥H 2 是氢气分子; H + 是氢离子,不同物质;
⑦ 和
是不同元素,不同核素;
故互为同位素的是 ①③ ,互为同素异形体的是 ④⑤ ,属于同一种物质的是 ② 。
有下列化合物和单质: ①HBr 、 ②NaOH 、 ③KI 、 ④MgO 、 ⑤ 、 ⑥
、 ⑦
、 ⑧ 铜
(1) 只存在离子键的是 _______ ,只存在共价键的是 _______ ,既有离子键又有共价键的是 _______ 。
(2) 属于离子化合物的是 _______ ,属于共价化合物的是 _______ ,属于共价单质的是 _______ 。
(1) ③④ ①⑤⑥⑦ ②
(2) ②③④ ①⑤⑦ ⑥
【分析】 ①HBr 是只含共价键的共价化合物; ②NaOH 是既含离子键、又含共价键的离子化合物; ③KI 和 ④MgO 都是只含离子键的离子化合物; ⑤CO 2 是只含共价键的共价化合物; ⑥N 2 是只含共价键的共价单质; ⑦NH 3 是只含共价键的共价化合物; ⑧ 铜是含金属键的金属单质。
【详解】( 1 )根据分析,只存在离子键的是 KI 、 MgO ;只存在共价键的是 HBr 、 CO 2 、 N 2 、 NH 3 ;既有离子键又有共价键的是 NaOH ;答案为: ③④ ; ①⑤⑥⑦ ; ② 。
( 2 )根据分析,属于离子化合物的是 NaOH 、 KI 、 MgO ;属于共价化合物的是 HBr 、 CO 2 、 NH 3 ;属于共价单质的是 N 2 ;答案为: ②③④ ; ①⑤⑦ ; ⑥ 。
分析下列化学式中画有横线的元素,按要求填序号:
① 、 ②
、 ③
、 ④
(1) 所有最外层电子全部能参与形成共价键的是 _______ ;
(2) 只有一个最外层电子参与形成共价键的是 _______ ;
(3) 只有两个最外层电子参与形成共价键的是 _______ ;
(4) 最外层含有一对未成键电子的是 _______ 。
(1)④
(2)③
(3)②
(4)①
【详解】( 1 )碳原子最外层有 4 个电子,与氢原子形成 4 个共价键,甲烷中所有最外层电子全部参与形成共价键;
( 2 )氯原子最外层有 7 个电子,与氢原子形成 1 个共价键, HCl 中氯原子只有一个最外层电子参与形成共价键;
( 3 )氧原子最外层 6 个电子,与氢原子形成两个共价键, H 2 O 中氧原子只有两个最外层电子参与形成共价键;
( 4 ) NH 3 分子中,氮原子最外层 5 个电子,与氢原子形成 3 个共价键,还有一对未成键电子。
现有下列 9 种物质,按要求填空。
①Cu ② 酒精 ③NaCl ④CO 2 ⑤HCl ⑥O 2 ⑦ KOH ⑧ 食盐水 ⑨ O 3
(1) 其中属于电解质的是 _______ 。 ( 填序号,下同 )
(2) 其中属于非电解质的是 _______ 。
(3) 能导电的是 _______ 。
(4) 互为同素异形体的是 _______ 。
(1)③⑤⑦
(2)②④
(3)①⑧
(4)⑥⑨
【分析】电解质是溶于水或在熔融状态下能够导电的化合物;非电解质是溶于水或在熔融状态下不能够导电的化合物;溶液导电的原因是存在自由移动的离子,金属导电的原因是存在自由移动的电子;同素异形体为同种元素形成的不同单质;
①Cu 为金属单质,导电; ② 酒精为非电解质,不导电; ③NaCl 为电解质,不导电; ④CO 2 为非电解质,不导电; ⑤HCl 为电解质,不导电; ⑥O 2 为非金属单质,不导电; ⑦ KOH 为电解质,不导电; ⑧ 食盐水为溶液,混合物,导电; ⑨ O 3 为非金属单质,不导电;
【详解】( 1 )由分析可知,属于电解质的是 ③⑤⑦ ;
( 2 )属于非电解质的是 ②④ ;
( 3 )能导电的是 ①⑧ ;
( 4 )互为同素异形体的是 ⑥⑨ 。
下列物质中: ① 金刚石 ② 石墨 ③ 冰水混合物 ④ 纯净的空气 ⑤ 红磷 ⑥ 白磷 ⑦ 过氧化钠 (Na 2 O 2 )⑧ 氧化钠 ⑨ 胆矾 ⑩CuSO 4 溶液 ⑪ 氧化钙
(1) 属于混合物的是 _______( 填序号,下同 ) ,属于单质的是 _______ ,属于化合物的是 _______ 。
(2) 属于由相同元素组成的不同物质的是 _______ ; _______ ; _______ ; _______ 。
(3) 属于由同种元素组成的不同单质的是 _______ ; _______ 。
(1) ④⑩ ①②⑤⑥ ③⑦⑧⑨ ⑪
(2) ①② ⑤⑥ ⑦⑧ ⑨⑩
(3) ①② ⑤⑥
【分析】混合物指有两种或两种以上的物质构成;单质指由同种元素组成;化合物指由两种或两种以上的元素组成的纯净物。
【详解】( 1 ) ④ 纯净的空气虽然有纯净二字,但属于混合物, ⑩CuSO 4 溶液是由溶质和溶剂组成的,属于混合物,故属于混合物的是 ④⑩ ; ① 金刚石、 ② 石墨、 ⑤ 红磷、 ⑥ 白磷分别属于碳元素和磷元素的单质,故属于单质的是 ①②⑤⑥ ; ③ 冰水混合物,虽有混合两个字,但冰和水属于同一种物质,是化合物, ⑦ 过氧化钠( Na 2 O 2 )、 ⑧ 氧化钠、 ① 氧化钙是氧化物,属于化合物, ⑨ 胆矾是结晶水合物,是化合物,故属于化合物的是 ③⑦⑧⑨⑪ 。
( 2 )属于由相同元素组成的不同物质的是 ① 和 ② ,互为碳元素的同素异形体; ⑤ 和 ⑥ ,互为磷元素的同素异形体; ⑦ 和 ⑧ 都是由氧元素和钠元素组成的氧化物; ⑨ 胆矾的化学式是 CuSO 4 5H 2 O ,因此它和 ⑩CuSO 4 溶液的组成元素相同。
( 3 )单质由同种元素组成,属于由同种元素组成的不同单质的是 ① 和 ② , ⑤ 和 ⑥ 。
2007 年 11 月 26 日,我回首次月球探测工程第一幅月面图象发布。月球的月壤中含有丰富的 3 He ,月海玄武岩中蕴藏着丰富的 Na 、 Mg 、 Cu 等金属矿产资源和大量的 SiO 2 等。完成下列填空:
(1) 3 He 是高效核能原料,其原子核内中子数为 _______ 。
(2)Na 与 Na + 两种微粒结构上相同的是 _______( 选填编号 ) 。
A .质子数 B .电子数 C .电子层数 D .最外层电子数
(3) 铜元素近似平均相对原子质量计算式为 63×69.17%+x×30.83%= 63.62 。该计算式中 63 是指 _______ , x 的值为 _______ 。
(1)1
(2)A
(3) 63 Cu 原子的质量数 65
【详解】( 1 ) 3 He 的中子数 = 质量数 - 质子数 =3-2=1 ;
( 2 )钠原子失去最外层 1 个电子形成钠离子,微粒质子数相同;钠原子电子数为 11 ,钠离子的为 10 ,钠原子电子层数为 3 ,钠离子的为 2 ,钠原子最外层电子数是 1 ,钠离子的是 8 ,则电子数、电子层数、最外层电子数均不相同,故选 A ;
( 3 )铜元素近似平均相对原子质量计算式为 63×69.17%+x×30.83%=63.62 ,该计算式中 63 是指 63 Cu 原子的质量数,解得 x=65 。
请回答下列问题:
(1) 实验室制备 胶体的具体操作为:向 _______ 中滴加几滴 _______ 溶液,加热煮沸至液体呈红褐色。该制备操作过程中所涉及反应的离子方程式为 _______ 。为验证丁达尔效应,取一个小烧杯,向其中加入一定量制得的
胶体并置于暗处,用一束红色激光照射烧杯中的
胶体,会从侧面观察到 _______ 。
(2) 互为同素异形体的物质均为 _______( 选填 “ 化合物 ” ,或 “ 单质 ”) 。请列举一组互为同素异形体的物质: _______ 。
(3) 下列成语涉及化学变化的有 _______( 填序号,不定项 ) 。
A .海市蜃楼 B .隔山打牛 C .杯弓蛇影 D .钻木取火 E. 百炼成钢 F. 水滴石穿
(1) 沸水 饱和的 FeCl 3 一条光亮的 “ 通路 ”
(2) 单质 O 2 、 O 3
(3)DEF
【详解】( 1 )实验室制备 Fe(OH) 3 胶体的具体操作为:向沸水中滴加几滴饱和的 FeCl 3 溶液,加热煮沸液体至呈透明红褐色。该制备操作过程中所涉及反应的离子方程式为 。为验证丁达尔效应,取一个小烧杯,向其中加入一定量制得的 Fe(OH) 3 胶体并置于暗处,用一束红色激光照射烧杯中的 Fe(OH) 3 胶体,会发现从侧面观察到一条光亮的 “ 通路 ” 。
( 2 )同素异形体是同种元素形成的不同单质,互为同素异形体的物质均为单质。 O 2 、 O 3 互为同素异形体。
( 3 ) A .海市蜃楼是光现象,没有发生化学变化,故 A 不选;
B .隔山打牛是中国武术中传说的一种可以隔着一段距离用拳掌攻击,将人击倒的功夫,引申意思是非常厉害,不涉及化学变化,故 B 不选;
C .杯弓蛇影原义是将映在酒杯里的弓影误认为蛇,不涉及化学变化,故 C 不选;
D .钻木取火摩擦升温燃烧,涉及化学变化,故 D 选;
E .百炼成钢,涉及化学反应 C+O 2 CO 2 ,故 E 选;
F .水滴石穿发生反应 ,涉及化学变化,故 F 选。
二氧化碳 CO 2 是工业中一种重要的原料气。
(1) 碳原子 L 层中的电子数与氧原子 L 层中电子数之和是 ____ 。
(2)CO 2 的电子式是 ____ 。
(3)CO 2 中 C 的化合价是 ____ ;分子中化学键的类型是 ____ ;成键原子间的电子对偏向于 ____ 。
(4) 14 CO 2 与足量 NaOH 溶液反应的离子方程式是 ____ 。
(1)10
(2)
(3) +4 极性共价键 O
(4) 14 CO 2 +2OH - = 14 CO +H 2 O
【详解】( 1 )碳原子 L 层中的电子数是 4 ,氧原子 L 层中电子数是 6 ,碳原子 L 层中的电子数与氧原子 L 层中电子数之和是 10 ;
( 2 ) CO 2 是共价化合物,分子中含有 2 个碳氧双键,电子式是
;
( 3 ) CO 2 中 O 元素的化合价为 -2 ,根据化合价代数和等于 0 , C 的化合价是 +4 ;分子中化学键的类型是极性共价键; O 显负价,可知成键原子间的电子对偏向于 O 原子;
( 4 ) 14 CO 2 与足量 NaOH 溶液反应生成碳酸钠和水,反应的离子方程式是 14 CO 2 +2OH - = 14 CO +H 2 O ;
回答下列问题:
(1) 自然界中的铀元素主要以三种同位素的形式存在,三种同位素的原子百分含量分别为: 为 0.005% ,
为 0.72% ,
为 99.275% 。请计算轴元素的相对原子质量 ( 结果保留至小数点后第二位 )_______ 。
(2) 与 CO 的混合气体中,
的质量百分含量为 75% ,混合气体的平均摩尔质量为 _______ 。
(1)237.98
(2)38.5
【详解】( 1 )元素的相对原子质量为各种天然同位素的相对原子质量与这些同位素所占原子的百分比计算出的平均值,根据元素的相对原子质量可知,铀元素的相对原子质量为 234×0.005%+235×0.72%+238×99.275% = 237.98 。
( 2 ) 与 CO 的混合气体中,
的质量百分含量为 75% ,则二者的体积之比是
,所以混合气体的平均摩尔质量为
= 38.5 。
用 表示原子:
(1) 中性原子的中子数 N=___________ 。
(2) 共有 x 个电子,则该阳离子的中子数 N=___________ 。
(3) 共有 x 个电子,则该阴离子的中子数 N=___________ 。
A-Z A-x-n A-x+n
【详解】 (1) 在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数,左上角表示质量数,又因为中子数+质子数 = 质量数,据此可知中性原子的中子数 N=A-Z ;
(2) 中性原子的核外电子数 = 质子数,所以如果 A X n+ 共有 x 个电子,则质子数 =X + n ,因此该阳离子的中子数 N=A-x-n ;
(3) 同 (2) 分析可知,如果 A X n- 共有 x 个电子,则质子数 =X-n ,因此该阴离子的中子数 N=A-x+n 。
硅元素有 28 Si 、 29 Si 、 30 Si 三种同位素,硅的近似相对原子质量为 28.1 ,自然界中 28 Si 的原子百分数为 92% ,则 29 Si 和 30 Si 的原子个数比为 ____________ 。
3 : 1
【详解】假设 Si 一共有 100mol ,其中 28 Si 有 92mol , 29 Si 为 amol ,则 30 Si 为( 8-a ) mol 。由硅的近似相对原子质量为 28.1 ,得出 28×92+29×a+30× ( 8-a ) =28.1×100 ,解得 a=6 ,所以 29 Si 、 30 Si 的原子个数比为 3 : 1 。
某元素的一种同位素 X 原子的质量数为 A ,含 N 个中子,它与 1 H 原子构成 H m X 分子,在 a g H m X 中所含原子的物质的量为 ___________ ,所含中子的物质的量为 ___________ ,所含质子数为 ___________ ,所含电子数为 ___________ 。
(m + 1) mol
N mol
(m + A-N)N A
(m + A-N)N A
【详解】由题意, H m X 的摩尔质量为 (A+m)g/mol , n(H m X)= mol ,则 agH m X 中所含原子的物质的量为
(m + 1) mol ;所含中子的物质的量为
mol×(N+0)=
N mol ;所含质子物质的量为
mol×(A-N+m)=
(m + A-N)mol ,所含质子数为
(m + A-N)N A ; H m X 为分子,则电子数 = 质子数 =
(m + A-N)N A 。
石墨的片层结构如图所示,试回答:
(1) 片层中平均每个正六边形含有 _______ 个碳原子。
(2) 在片层结构中,碳原子数、 C-C 键、六元环数之比为 _______ 。
(3)ng 碳原子可构成 _______ 个正六边形。
2 2:3:1
【详解】 (1) 利用点与面之间的关系,根据结构图可知,每个正六边形占有的碳原子数是 ,故答案为: 2 ;
(2) 在石墨的片层结构中,以一个六元环为研究对象,由于每个 C 原子被 3 个六元环共用,即组成每个六元环需要碳原子数为 ;另外每个碳碳键被 2 个六元环共用,即属于每个六元环的碳碳键数为
;碳原子数、 C-C 键、六元环数之比为 2:3:1 ;
(3) 碳原子数为
,每个正六边形占有 2 个碳原子,故可构成
个正六边形,故答案为:
。
“ 氨的催化氧化 ” 是工业生产硝酸的重要步骤,某化学课外活动小组设计模拟该实验过程,用水吸收制取硝酸,并用硝酸制取 晶体:
(1) 氮元素在元素周期表中的位置 _______ , 的结构式是 _______ 。
(2) 若装置 A 的圆底烧瓶中加入的固体药品为氢氧化钠,则分液漏斗内的溶液为 _______( 填名称 ) 。
(3) 氨气在装置 B 中发生催化氧化生成 NO ,写出该反应的化学方程式 _______ 。
(4) 若产生的氮氧化物尾气 ( 含 NO 、 ) 用 NaOH 溶液吸收,主要反应为:
、
。下列措施能提高 NO 和
去除率的有 _______( 填字母 ) 。
A .加快通入尾气的速率
B .采用气、液逆流的方式吸收尾气
C .吸收尾气过程中定期补加适量 NaOH 溶液
(5) 若产生的氮氧化物用石灰乳吸收,既能净化尾气,又能获得应用广泛的 ,该工艺需控制 NO 和
物质的量之比接近 1 : 1 ,若
,则会导致 _______ 。
(6) 设计以某工业废水 ( 含 、
、
) 为原料,制取
晶体的实验方案: _______ ,过滤,洗涤,干燥。 [ 已知:
的溶解度曲线如图所示,实验中须使用的试剂:稀
、 NaOH 溶液 ] 。
(1) 第二周期 ⅤA
(2) 浓氨水
(3)4NH 3 +5O 2 4NO+6H 2 O
(4)BC
(5) 亚硝酸钙中混有硝酸钙杂质
(6) 向工业废水中加入 NaOH 溶液充分反应,过滤,洗涤滤渣 2~3 次,向滤渣中加入稀硝酸至固体完全溶解,蒸发浓缩,降温至温度略高于 26.4℃ 结晶,过滤,洗涤,干燥
【分析】 A 装置是固液不加热制取气体的装置,已知圆底烧瓶中放 NaOH ,要想制得 NH 3 ,需在分液漏斗中放入浓氨水,氢氧化钠固体溶于水时大量放热,一水合氨受热分解生成 NH 3 , NH 3 ·H 2 O NH 3 ↑+H 2 O ,生成的气体经过干燥后通入 B 装置,发生反应 4NH 3 +5O 2
4NO+6H 2 O 。
【详解】( 1 )氮元素原子序数为 7 、在元素周期表中的位置第二周期 ⅤA , 的结构式是
。
( 2 )据分析,若装置 A 的圆底烧瓶中加入的固体药品为氢氧化钠,则分液漏斗内的溶液为浓氨水。
( 3 )氨气在装置 B 中发生催化氧化生成 NO ,还会生成 H 2 O ,反应的方程式为 4NH 3 +5O 2 4NO+6H 2 O 。
( 4 ) A .加快通入尾气的速率,气体不能充分接触发生反应,应该适当减缓通入尾气的速率,以使气体与氢氧化钠充分接触充分反应, A 不正确;
B .采用气、液逆流的方式吸收尾气,可使气体与氢氧化钠充分接触充分反应,能提高 NO 和 去除率, B 正确;
C .吸收尾气过程中定期补加适量 NaOH 溶液,增大氢氧根浓度、可以使尾气中的氮的氧化物反应更充分,能提高 NO 和 去除率, C 正确;
答案选 BC 。
( 5 )若 ,则 NO 2 过量,按 (4) 中信息反应 ——NO 2 与 OH - 发生反应
,可知会生成 Ca(NO 3 ) 2 杂质。
( 6 )工业废水中含 、
、
,需先将 Cu 2+ 分离出来,加 NaOH ,生成 Cu(OH) 2 沉淀,过滤洗涤除去 Na + 和
,在沉淀中加 HNO 3 ,固体溶解后进行蒸发浓缩,需要选择能生成 Cu(NO 3 ) 2 ∙3H 2 O 的温度进行结晶,由图象可知,温度要高于 26.4℃ ,但不能过高,温度过高析出的晶体会减少,最后晶体经过滤,洗涤,干燥得到 Cu(NO 3 ) 2 ∙3H 2 O 。
在光照条件下与
反应,可得到各种氯代甲烷。
(1) 在甲烷分子中,碳原子以最外层的 4 个电子分别与氢原子形成 4 个 _______ 键。
(2) 生成 的化学方程式是 _______ 。
(3)① 氯代的反应机理为自由基 ( 带有单电子的原子或原子团,如
、
) 反应,包括以下几步:
| Ⅰ 链引发 | Ⅱ 链传递 | Ⅲ 链终止 |
| | …… | …… |
由 生成
过程中,链传递其中一个方程式是
,写出另一个方程式: _______ 。
② 探究光照对 与
反应的影响,实验如下:
| 编号 | 操作 | 结果 |
| A | 将 | 得到氯代甲烷 |
| B | 将 | 得到氯代甲烷 |
| C | 将 | 几乎无氯代甲烷 |
| D | 将 | 几乎无氯代甲烷 |
a. 由 B 和 D 得出的结论是 _______ 。
b. 依据上述反应机理,解释 C 中没有氯代甲烷的原因: _______ 。
(1) 共价
(2)
(3) 光照时发生链引发的物质是氯气而不是甲烷 黑暗处放置一段时间发生
,说明一段时间后体系中几乎无存在
,无法进行链传递,
【解析】 (1)
甲烷是共价化合物,碳原子不易得到电子也不易失去电子,因此在甲烷分子中,碳原子以最外层的 4 个电子分别与氢原子形成 4 个共价键;故答案为:共价。
(2)
生成 是甲烷和氯气光照生成一氯甲烷和氯化氢,其化学方程式是
;故答案为:
。
(3)
根据前面分析 Ⅱ 链传递涉及两个反应,甲烷和自由基反应得到 HCl 和另一个自由基,自由基和氯气反应生成氯原子自由基和一氯甲烷,由 生成
过程中,链传递其中一个方程式是
,则另一个方程式:
;故答案为:
。
②a. 根据 B 和 D 分析光照的甲烷时反应不能进行,只有光照氯气才能发生反应,说明光照时发生链引发的物质是氯气而不是甲烷;因此由 B 和 D 得出的结论是光照时发生链引发的物质是氯气而不是甲烷;故答案为:光照时发生链引发的物质是氯气而不是甲烷。
b. 依据上述反应机理,解释 C 中没有氯代甲烷的原因:开始光照时发生 ,在黑暗处放置一段时间发生
,说明一段时间后体系中几乎无存在,无法进行链传递,因此不发生取代反应生成氯代甲烷;故答案为:黑暗处放置一段时间发生
,说明一段时间后体系中几乎无存在,无法进行链传递。
短周期元素形成离子后,最外层都达到 8 电子稳定结构。 ( )
错误
【详解】短周期元素形成的离子后,不一定最外层都达到 8 电子稳定结构,如锂离子最外层电子数为 2 ,故错误。
最外层为 1 个或 2 个电子的原子对应元素肯定在 IA 族或 IIA 族。 ( )
错误
【详解】零族元素 He 最外层也是 2 个电子,故错误。
最外层有 5 个电子的原子对应的元素肯定是非金属元素。 ( )
错误
【详解】最外层 5 个电子,可能为第 VA 的元素,如果是锑或铋,即为金属元素,说法错误。
13 C 和 15 N 核内中子数相差 1 。 (_____)
正确
【详解】元素符号左上角的数字表示质量数,则 13 C 的中子数为 13-6=7 , 15 N 的中子数为 15-7=8 ,则二者核内中子数相差 1 ,故正确。
H 3 O + 和 OH - 中具有相同的质子数和电子数。 (_____)
错误
【详解】 H 3 O + 的质子数为 11 ,电子数为 10 , OH - 的质子数为 9 ,电子数为 10 ,故错误;
硅是地壳中含量第二大的元素,其单质是一种重要的半导体材料。
(1) 是硅的一种同位素,其原子核内质子数为 _______ , Si 原子的电子式为 _______ 。 Si 与 C 的化学性质相似,由此猜想二者在原子结构上的相似之处是 _______ 。
(2) 如图中, “28.09” 的含义是指 _______ 。
| 14 Si 硅 28.09 |
(3) 硅元素在自然界中通常以石英石 ( ) 和硅酸盐的形式存在。已知
是一种酸性氧化物,请写出其与氢氧化钠溶液反应的化学方程式 _______ 。 0.1mol 的硅酸根离子 (
) 中含有质子 _______mol ,电子 _______ 个。
(4) 高纯硅单质可由石英砂 ( 主要成分是 SiO 2 ) 制得,制备高纯硅的主要工艺流程如图所示:
i. 硅元素有无定形硅和晶体硅两种单质,他们互为 _______ ;
ii. 流程 ① 焦炭体现了 _______( 填 “ 氧化性 ” 或 “ 还原性 ”) 。
iii. 流程 ④ 的化学反应为置换反应,写出其化学方程式: _______ 。
(1) 14
最外层电子数相同
(2)Si 的相对原子质量为 28.09
(3) 2NaOH+SiO 2 =Na 2 SiO 3 +H 2 O 3.8 4N A
(4) 同素异形体 还原性 SiHCl 3 +H 2 =Si+3HCl
【详解】( 1 ) Si 是 14 号元素,其原子核内质子数为 14 , Si 原子最外层电子数为 4 ,电子式为
,元素的化学性质与其最外层电子数密切相关, Si 和 C 的化学性质相似,二者在原子结构上的相似之处为最外层电子数相同。
( 2 )图中 28.09 的含义为 Si 的相对原子质量为 28.09 。
( 3 ) SiO 2 与 NaOH 反应生成硅酸钠和水,化学方程式为 2NaOH+SiO 2 =Na 2 SiO 3 +H 2 O 。 0.1mol 中含有质子 3.8mol ,含有电子 4N A 个。
( 4 ) SiO 2 与 C 在高温下反应生成 Si , Si 和 HCl 在 300℃ 以上反应生成 SiHCl 3 ,提纯后的 SiHCl 3 与 H 2 反应生成高纯硅。
i .无定形硅和晶体硅为硅的两种不同的单质,互为同素异形体。
ii .流程 ①SiO 2 与 C 反应生成 Si 和 CO , C 元素失电子化合价升高,体现了还原性。
Iii .流程 ④SiHCl 3 和 H 2 反应生成 Si 和 HCl ,化学方程式为 SiHCl 3 +H 2 =Si+3HCl 。
回答下列问题
(1) 请用下列 10 种物质的序号填空:
①O 2 ②H 2 ③NH 4 NO 3 ④K 2 O 2 ⑤Ba(OH) 2 ⑥CH 4 ⑦CO 2 ⑧NaF ⑨NH 3 ⑩I 2
其中既含离子键又含非极性键的是 _______ ;既含离子键又含极性键的是 _______ 。
(2)X 、 Y 两种主族元素能形成 XY 2 型化合物,已知 XY 2 中共有 38 个电子,若 XY 2 为常见元素形成的离子化合物,其电子式为 _______ ;若 XY 2 为共价化合物时 ( 已知硫磺易溶于其中 ) ,其结构式为 _______ 。
(3) 氯化铝的物理性质非常特殊,如:氯化铝的熔点为 190 ℃ ,但在 180 ℃ 就开始升华。据此判断,氯化铝是 _______( 填 “ 共价化合物 ” 或 “ 离子化合物 ”) ,可以证明你的判断正确的实验依据是 _______ 。
(4) 现有 a~g 7 种短周期元素,它们在元素周期表中的位置如图所示,请据此回答下列问题:
① 元素的原子间反应最容易形成离子键的是 _______( 填选项,下同 ) ,容易形成共价键的是 _______ 。
A . c 和 f B . b 和 g C . d 和 g D . b 和 e
② 写出 a~g 7 种元素形成的所有原子都满足最外层为 8 电子结构的任意一种分子的分子式 _______ 。
(5)a 与 e 能形成氢化物的空间构型为 _______ ,其所含化学键类型为 _______ ,将其通入到炽热的黑色氧化铜粉末中,出现了红色固体,其他产物对环境友好,请写出相关方程: _______ 。
(1) ④ ③⑤
(2)
S=C=S
(3) 共价化合物 氯化铝在熔融状态下不能导电
(4) B C CCl 4 ( 或 PCl 3 )
(5) 三角锥 极性共价键 2NH 3 +3CuO 3Cu+N 2 +3H 2 O
【详解】( 1 ) ①O 2 中只有非极性键; ②H 2 中只有非极性键; ③NH 4 NO 3 中含有离子键和极性键; ④K 2 O 2 中含有离子键和非极性键; ⑤Ba(OH) 2 中含有离子键和极性键; ⑥CH 4 中只有极性键; ⑦CO 2 中只有极性键; ⑧NaF 中只有离子键; ⑨NH 3 中只有极性键; ⑩I 2 中只有非极性键;则既有离子键又有非极性键的是。既有离子键又有极性键的是 ③⑤ 。
( 2 ) XY 2 型化合物是离子化合物,所以 X 元素显 +2 价, Y 显 -1 价,化合物中共有 38 个电子,所以为氟化钙,电子式为:
, XY 2 为共价化合物,则 X 为 +4 价, Y 为 -2 价,为二硫化碳,结构式为: S=C=S 。
( 3 )氯化铝能升华,说明是共价化合物。能证明的实验依据为氯化铝在熔融状态下不能导电。
( 4 ) a ~ g 7 种短周期元素依次为氢、钠、镁、碳、氮、磷、氯。
① 金属性强和非金属性强的元素之间最容易形成离子键,钠是周期表中最左边的元素金属性强,氯是最右边的元素非金属性强,所以是 b 、 g 最容易形成离子键,选 B ;非金属元素之间容易形成共价键,所以选 C 。
② 分子中所有原子都满足 8 电子的物质有 CCl 4 ( 或 PCl 3 ) 。
( 5 ) a 与 e 能形成氢化物为 NH 3 ,含有 1 个孤电子对,空间构型为三角锥,其所含 N-H 化学键类型为极性共价键;将其通入到炽热的黑色氧化铜粉末中,出现了红色固体,其他产物对环境友好,说明氨气还原氧化铜,相关方程: 2NH 3 +3CuO 3Cu+N 2 +3H 2 O 。
可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中,铈 ( ) 主要以
形式存在,还含有
、
、
、
等物质。以独居石为原料制备
的工艺流程如图:
回答下列问题:
(1) 铈的某种核素含有 58 个质子和 80 个中子,该核素的符号为 _______ 。
(2) 为提高 “ 水浸 ” 效率,可采取的措施有 _______( 写一条 ) 。
(3) 滤渣 Ⅲ 的主要成分是 _______( 填化学式 ) 。
(4)“ 沉铈 ” 过程中,生成 的离子方程式为 _______ ,常温下加入的
溶液呈 _______( 填 “ 酸性 ”“ 碱性 ” 或 “ 中性 ”)( 已知:
的
,
的
,
) 。
(1)
(2) 搅拌、适当升高温度
(3)
(4) 碱性
【分析】独居石中加入浓硫酸焙烧, CePO 4 、 Al 2 O 3 、 Fe 2 O 3 、 CaF 2 都可以和浓硫酸反应, SiO 2 不反应,加水 “ 水浸 ” , Ce 、 Fe 、 Al 和部分 Ca 以离子形式溶在水中, SiO 2 不溶,和部分微溶于水的 CaSO 4 成为滤渣 Ⅰ 滤出,滤液中加入 FeCl 3 ,和磷酸根形成磷酸铁除去磷元素,滤液中加入 MgO 调节溶液的 pH 以除去铁、铝,滤液再加入 NH 4 HCO 3 溶液沉铈,最后过滤得到 Ce 2 (CO 3 ) 3 •nH 2 O 。
【详解】( 1 )铈的某种核素含有 58 个质子和 80 个中子,该核素的质量数为 58+80=138 ,该核素的符号为
( 2 )为提高 “ 水浸 ” 效率,可采取的措施有适当升高温度、将独居石粉碎、搅拌等;
( 3 )加入 MgO 调节溶液的 pH 促进铝离子水解生成氢氧化铝沉淀,滤渣 Ⅲ 的主要成分是氢氧化铝;
( 4 )加入 NH 4 HCO 3 使溶液中的 Ce 3+ 成为 Ce 2 (CO 3 ) 3 •nH 2 O 沉淀,同时还生成二氧化碳,反应的离子方程式为: (n-3)H 2 O + 6 + 2Ce 3+ =Ce 2 (CO 3 ) 3 •nH 2 O↓ + 3CO 2 ↑ ;常温下的 NH 4 HCO 3 溶液呈碱性,一水合氨电离常数大于碳酸的一步电离常数,根据盐类的水解规律 “ 谁强显谁性 ” 可知 NH 4 HCO 3 溶液呈碱性。