2015-2016学年重庆七中高一(下)期中化学试卷
一、选择题(共16小题,每小题3分,共48分.每小题只有1个选项符合题意.)
1.元素周期表是一座开放的“元素大厦”,元素大厦尚未客满.若发现119号元素,请您在元素大厦中安排好它的“房间”( )
A.第七周期第0族 B.第六周期ⅡA族
C.第八周期第ⅠA族 D.第七周期第ⅦA族
2.下列化学用语正确的是( )
A.氮分子的电子式: B.硫原子的结构示意图:
C.溴化钠的电子式: D.水分子的结构式:
3.下列实验装置与目的不相符的是( )
A
B
C
D
向容量瓶中转移液体
验证化学能转化成电能
中和热的测定
分离四氯化碳和水
A.A B.B C.C D.D
4.元素性质的周期性变化不包括( )
A.原子半径 B.元素的主要化合价
C.相对原子质量 D.金属性和非金属性
5.下列排序正确的是( )
A.沸点:CH4>NH3 B.原子半径:Na>Mg
C.热稳定性:H2S>HF D.还原性:I¯<Br¯
6.我国科学家成功地研制出长期依赖进口、价格昂贵的物质O2.下列说法正确的是( )
A.它是一种新元素
B.它和O3互为同素异形体
C. O2与O2互为同位素
D.1mol O2分子中含有20mol电子
7.下列反应属于吸热反应的是( )
A.甲烷在空气中燃烧 B.碳酸钙受热分解
C.镁条溶于盐酸 D.过氧化钠与水反应
8.下列燃烧反应的反应热是燃烧热的是( )
A.H2(g)+O2(g)═H2O(g)△H1 B.C(s)+O2(g)═CO(g)△H2
C.S(s)+O2(g)═SO2(g)△H3 D.H2S(g)+O2(g)═S(s)+H2O(l)△H4
9.在一定条件下RO3﹣与R﹣发生如下反应:RO3﹣+5R﹣+6H+=3R2+3H2O,则下列关于R元素的说法中正确的是( )
A.R位于元素周期表中的第VA族
B.R的氢化物的水溶液呈酸性
C.RO3﹣中的R元素只能被还原
D.R2在常温常压下一定是气体
10.如图所示为元素周期表的一部分,X、Y、W、Z均为短周期元素,其中只有X为金属元素.下列说法错误的是( )
A.原子半径:Z<W<Y<X
B.元素Y的氧化物能与NaOH溶液反应
C.最简单气态氢化物的热稳定性:Y<X
D.W、Z的氧化物都能与碱反应生成盐和水
11.下列变化不能说明发生了化学变化的是( )
A.变化时有电子的得失或共用电子对的形成
B.变化过程中有旧化学键的断裂和新化学键形成
C.变化时释放出能量
D.变化前后原子的种类和数目没有改变,分子种类增加了
12.据报道,科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂.下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是( )
A. B. C. D.
13.根据元素周期律,由列事实进行归纳推测,推测不合理的是事实( )
事实
推测
A
12Mg与水反应缓慢,20Ca与水反应较快
56Ba(IIA族)与水反应更快
B
Si是半导体材料,同族Ge也是半导体材料
Ⅳ族的元素都是半导体材料,
C
HCl在1500℃时分解,HI在230℃时分
HBr的分解温度介于二者之
解
间
D
Si与H2高温时反应,S与H2加热能反应
P与H2在高温时能反应
A.A B.B C.C D.D
14.目前,人类已经发现的非金属元素除稀有气体元素外共有16种,下列对这16种非金属元素的判断不正确的是( )
①都是主族元素,原子的最外层电子数都大于3;
②单质在反应中都只能作氧化剂;
③对应的含氧酸都是强酸;
④氢化物常温下都是气态,所以又叫气态氢化物;
⑤气态氧化物与水反应都不会再生成气体.
A.全部 B.只有①② C.只有①②③④ D.只有①②④⑤
15.下列热化学方程式书写正确的是(△H的绝对值均正确)( )
A.C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g);△H=﹣1367.0kJ/mol(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l);△H=+57.3kJ/mol(中和热)
C.S(s)+O2(g)═SO2(g);△H=﹣269kJ/mol(反应热)
D.2NO2═O2+2NO;△H=+116.2kJ/mol(反应热)
16.将镁片、铝片平行插入到一定浓度的NaOH溶液中,用导线连接成闭合回路,该装置在工作时,下列叙述正确的是( )
A.镁比铝活泼,镁失去电子被氧化成Mg2+
B.铝是电池负极,开始工作时溶液中会立即有白色沉淀生成
C.该装置的内、外电路中,均是电子的定向移动形成电流
D.该装置开始工作时,铝片表面的氧化膜可不必处理
二、填空题(本题包括4小题,共39分)
17.用元素符号或化学式回答原子序数11~17的元素的有关问题.
(1)原子半径最小的元素是 ;
(2)最高价氧化物对应水化物碱性最强的碱是 ;
(3)最高正价氧化物对应水化物酸性最强的酸是 ;
(4)写出(2)中的碱与(3)中的酸反应的离子方程式 ;
(5)最高正价与负价绝对值相等的元素的氢化物是 .
18.现有8种元素的性质、数据如下表所列,它们属于第二或第三周期.
编号
元素性质
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
原子半径(10﹣10m)
0.74
1.60
1.52
1.10
0.99
1.86
0.75
0.82
最高或最低化合价
+2
+1
+5
+7
+1
+5
+3
﹣2
﹣3
﹣1
﹣3
回答下列问题:
(1)③的元素符号是 ;⑧的元素名称是 ;①在元素周期表中的位置是 ;
(2)比较④和⑦的氢化物的稳定性(用化学式表示)
(3)用电子式表示②和⑤组成的化合物的形成过程 ;
(4)写出⑦的最高价氧化物对应的水化物与它的氢化物发生反应的化学方程式
(5)写出②的最高价氧化物对应的水化物跟⑤的氢化物水溶液发生反应的离子方程式 ;
(6)“神舟”十号载人飞船内需要一种化合物来吸收航天员呼出的CO2,你认为该物质应该由上表中的 元素组成(填表中编号),用化学方程式表示吸收原理 .
19.火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4,又名联氨)和强氧化剂过氧化氢(H2O2),当它们混合时,立即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热.
(1)写出过氧化氢的电子式 ;肼的结构式 ;
(2)已知0.4mol液态肼和足量液态过氧化氢反应,生成氮气和水蒸气时放出256.6KJ的热量,写出反应的热化学方程式 ;
(3)火箭推进器中的氧化剂还可以用NO2代替.已知有以下反应:
①N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H1=+67.7KJ/mol
②N2H4(l)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H2=﹣534KJ/mol
写出肼与NO2反应的热化学方程式 ;
(4)上述反应应用于火箭推进剂,除释放出大量热量和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点是 .
20.氨的合成是一项重要的化工生产.已知合成氨有关能量变化的图象如图1.
(1)反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H= KJ/mol;
(2)已知键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量.
化学键
H﹣H
N﹣H
N≡N
键能/kJ•mol﹣1
436
X
946
则表中X的值是 .
(3)在一定条件下按图2实线I进行,改变某条件按图2虚线II进行,则该条件可能是 .
21.电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理(如图)与原电池的工作原理类似.
(1)b为正极,发生 反应(填“氧化”或“还原”);
(2)溶液中的OH﹣向 极移动(填“a”或“b”);
(3)负极的电极反应式为 .
三、实验题(本题共13分)
22.某研究性学习小组设计了一组实验,验证元素周期律.
(1)甲同学在a、b、c三只烧杯里分别加入50mL水,再分别滴加几滴酚酞试液,依次加入大小相近的锂、钠、钾块,观察现象.
①甲同学设计实验的目的是 ;
②反应最剧烈的烧杯是 (填字母);
③写出b烧杯里发生反应的离子方程式 .
(2)乙同学设计实验验证:元素的非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性就越强.他设计了如下图装置验证C、N、Si三种元素的非金属性强弱.
①写出所选用物质的化学式:A ; B ;C ;
②写出圆底烧瓶中发生反应的离子方程式 ;
③写出烧杯中发生反应的离子方程式 ;
④碳、氮、硅三种元素的非金属性由强到弱顺序为 ;
(3)丙同学认为乙同学设计的实验不够严谨,应该在B和C之间增加一个洗气装置,该置中应盛放 (填试剂).
2015-2016学年重庆七中高一(下)期中化学试卷
参考答案与试题解析
一、选择题(共16小题,每小题3分,共48分.每小题只有1个选项符合题意.)
1.元素周期表是一座开放的“元素大厦”,元素大厦尚未客满.若发现119号元素,请您在元素大厦中安排好它的“房间”( )
A.第七周期第0族 B.第六周期ⅡA族
C.第八周期第ⅠA族 D.第七周期第ⅦA族
【考点】元素周期表的结构及其应用.
【分析】根据稀有气体氡的原子序数为86,位于第六周期的零族,而第七周期排满应含有32种元素,以此来分析.
【解答】解:因稀有气体氡的原子序数为86,位于第六周期的零族,
第七周期排满应含有32种元素,
则第七周期的稀有气体的原子序数为86+32=118,
则119号元素位于第八周期的第ⅠA,
故选C.
2.下列化学用语正确的是( )
A.氮分子的电子式: B.硫原子的结构示意图:
C.溴化钠的电子式: D.水分子的结构式:
【考点】电子式;原子结构示意图;结构式.
【分析】A、氮气分子的电子式没写出氮原子上的孤对电子.
B、硫原子的核外电子数为16.
C、溴化钠是离子化合物.
D、1个水分子中含有2个氢氧共价键.
【解答】解:A、N2为非金属单质,N原子之间有3各共用电子对,电子式为故A错误;
B、硫原子的核外电子数为16,原子结构示意图为,故B错误;
C、溴化钠是离子化合物,由钠离子与溴离子构成,故C错误;
D、1个水分子中含有2个氢氧共价键,则H2O的结构式,故D正确;
故选:D
3.下列实验装置与目的不相符的是( )
A
B
C
D
向容量瓶中转移液体
验证化学能转化成电能
中和热的测定
分离四氯化碳和水
A.A B.B C.C D.D
【考点】化学实验方案的评价.
【分析】A.向容量瓶中转移液态时,需要用玻璃杯引流,玻璃杯下端放在容量瓶刻度线下方;
B.该装置右边不存在不存在得电子的离子,则无法构成原电池;
C.根据测定中和热原理及正确的操作方法分析;
D.四氯化碳与水互不相溶,可通过分液操作分离.
【解答】解:A.配制一定物质的量浓度的溶液时,需要通过玻璃杯引流将液态转移到容量瓶中,玻璃杯下端放在容量瓶的刻度线下方,图示装置合理,故A错误;
B.该装置中,负极为锌,而右边烧杯中的电解质溶液为硫酸锌,不存在得电子的离子,该装置无法构成原电池,则无法达到实验目的,故B正确;
C.测定中和热时,需要用泡沫塑料保温隔热,两个烧杯口相平,用环形玻璃棒搅拌,图示装置能够完成中和热的测定,故C错误;
D.四氯化碳不溶于水,可通过分液操作电离开四氯化碳和水,图示装置能够达到实验目的,故D错误;
故选B.
4.元素性质的周期性变化不包括( )
A.原子半径 B.元素的主要化合价
C.相对原子质量 D.金属性和非金属性
【考点】元素周期律的作用.
【分析】随着原子序数的递增,核外电子排布、元素的化合价、原子半径、金属性和非金属性呈现周期性变化.
【解答】解:随着原子序数的递增,核外电子排布、元素的化合价、原子半径、金属性和非金属性呈现周期性变化,但由于相对原子质量的决定因素是原子中质子数、中子数及同一元素的同位素原子在自然界中的物质的量分数,所以相对原子质量不呈周期性变化.
故选C.
5.下列排序正确的是( )
A.沸点:CH4>NH3 B.原子半径:Na>Mg
C.热稳定性:H2S>HF D.还原性:I¯<Br¯
【考点】元素周期律的作用.
【分析】A、氨气分子间存在氢键;
B、当电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;
C、元素的非金属性越强,则氢化物的热稳定性越强;
D、元素的非金属性越强,对应阴离子的还原性越强.
【解答】解:A、氨气分子间存在氢键,导致熔沸点反常的升高,故沸点甲烷小于氨气,故A错误;
B、当电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,故原子半径Na大于Mg,故B正确;
C、元素的非金属性越强,则氢化物的热稳定性越强,由于F的非金属性强于硫,故热稳定性H2S<HF,故C错误;
D、元素的非金属性越强,对应阴离子的还原性越强,而非金属性Br强于I,故还原性I¯>Br¯,故D错误.
故选B.
6.我国科学家成功地研制出长期依赖进口、价格昂贵的物质O2.下列说法正确的是( )
A.它是一种新元素
B.它和O3互为同素异形体
C. O2与O2互为同位素
D.1mol O2分子中含有20mol电子
【考点】同素异形体.
【分析】A. O2为单质,不是新元素;
B.同种元素形成的不同单质互为同素异形体;
C.质子数相同中子数不同的同一元素的不同原子互称同位素,同位素必须原子;
D.1个氧原子中有8个电子.
【解答】解:A. O2为O原子形成的单质,不是新元素,故A错误;
B. O2与O3都是氧元素的两种单质,互为同素异形体,故B正确;
C.同位素研究的对象是原子, O2与O2都是分子,不是原子,故C错误;
D.1mol O2分子中含有16mol电子,故D错误.
故选B.
7.下列反应属于吸热反应的是( )
A.甲烷在空气中燃烧 B.碳酸钙受热分解
C.镁条溶于盐酸 D.过氧化钠与水反应
【考点】吸热反应和放热反应.
【分析】常见的放热反应有:所有的物质燃烧、所有金属与酸或与水、所有中和反应、绝大多数化合反应、铝热反应;
常见的吸热反应有:绝大数分解反应、个别的化合反应(如C和CO2)、工业制水煤气、碳(一氧化碳、氢气)还原金属氧化物、某些复分解(如铵盐和强碱).
【解答】解:A.甲烷的燃烧是放热反应,故A错误;
B.碳酸钙分解是吸热反应,故B正确;
C.金属与酸的反应是放热反应,故C错误;
D.过氧化钠与水的反应是放热反应,故D错误.
故选B.
8.下列燃烧反应的反应热是燃烧热的是( )
A.H2(g)+O2(g)═H2O(g)△H1 B.C(s)+O2(g)═CO(g)△H2
C.S(s)+O2(g)═SO2(g)△H3 D.H2S(g)+O2(g)═S(s)+H2O(l)△H4
【考点】燃烧热.
【分析】根据燃烧热的定义分析,燃烧热是指1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物放出的能量.
【解答】解:A.生成气态水不是最稳定状态,应为液态水,故A错误;
B.应生成CO2,不是燃烧热,故B错误;
C.符合燃烧热的定义,故C正确;
D.不是生成的稳定的氧化物,应生成SO2,故D错误.
故选C.
9.在一定条件下RO3﹣与R﹣发生如下反应:RO3﹣+5R﹣+6H+=3R2+3H2O,则下列关于R元素的说法中正确的是( )
A.R位于元素周期表中的第VA族
B.R的氢化物的水溶液呈酸性
C.RO3﹣中的R元素只能被还原
D.R2在常温常压下一定是气体
【考点】原子结构与元素的性质;氧化还原反应.
【分析】RO3﹣+5R﹣+6H+═3R2+3H2O中R元素化合价由+5价、﹣1价变为0价,则R的最低负价是﹣1价,则最高正价是+7价,
该元素位于第VIIA族,其最外层有7个电子,该元素有正化合价,说明R元素是除F元素外的卤素,据此分析解答.
【解答】解:RO3﹣+5R﹣+6H+═3R2+3H2O中R元素化合价由+5价、﹣1价变为0价,则R的最低负价是﹣1价,则最高正价是+7价,该元素位于第VIIA族,其最外层有7个电子,该元素有正化合价,说明R元素是除F元素外的卤素,
A.R位于周期表中第VIIA族,故A错误;
B.R位于第VIIA族,其氢化物的水溶液都呈酸性,且酸性随着原子序数增大而增强,故B正确;
C.RO3﹣中的R化合价处于中间价态,既有氧化性又有还原性,故C错误;
D.R2在常温常压下不一定是气体,可能是液体或固体,如溴、碘,故D错误;
故选B.
10.如图所示为元素周期表的一部分,X、Y、W、Z均为短周期元素,其中只有X为金属元素.下列说法错误的是( )
A.原子半径:Z<W<Y<X
B.元素Y的氧化物能与NaOH溶液反应
C.最简单气态氢化物的热稳定性:Y<X
D.W、Z的氧化物都能与碱反应生成盐和水
【考点】元素周期律和元素周期表的综合应用.
【分析】X、Y、W、Z均为短周期元素,其中只有X为金属元素,由元素在周期表中位置,可知X为Al、Y为Si、W为C、Z为N.
A.同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大;
B.二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠与水;
C.Y的氢化物为金属氢化物,属于离子化合物,稳定性较大;
D.CO、NO是不成盐氧化物.
【解答】解:X、Y、W、Z均为短周期元素,其中只有X为金属元素,由元素在周期表中位置,可知X为Al、Y为Si、W为C、Z为N.
A.同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,故原子半径Z<W<Y<X,故A正确;
B.二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠与水,故B正确;
C.Y的氢化物为金属氢化物,属于离子化合物,稳定性比SiH4强,故C正确;
D.CO、NO是不成盐氧化物,不能与碱反应生成盐和水,故D错误,
故选D.
11.下列变化不能说明发生了化学变化的是( )
A.变化时有电子的得失或共用电子对的形成
B.变化过程中有旧化学键的断裂和新化学键形成
C.变化时释放出能量
D.变化前后原子的种类和数目没有改变,分子种类增加了
【考点】物理变化与化学变化的区别与联系.
【分析】化学变化是指在原子核不变的情况下,有新物质生成的变化.物理变化是指没有新物质生成的变化.化学变化和物理变化的本质区别在于是否有新物质生成.
【解答】解:A.电子的得失或共用电子对的形成过程中有新物质生成,属于化学变化,故A不选;
B.化学键的断裂和形成说明有新物质生成,属于化学变化,故B不选;
C.物理变化时也能释放出能量,不能说明生成新物质,故C选;
D.分子是保持物质化学性质的最小粒子,分子的种类变了,一定发生了化学变化,故D不选.
故选:C.
12.据报道,科学家开发出了利用太阳能分解水的新型催化剂.下列有关水分解过程的能量变化示意图正确的是( )
A. B. C. D.
【考点】化学反应中能量转化的原因;催化剂的作用.
【分析】水的分解为吸热反应,反应物的总能量小于生成物的总能量,反应中加入催化剂会降低活化能,改变反应的速率,但反应热不改变.
【解答】解:A、水的分解为吸热反应,反应物的总能量小于生成物的总能量,与图不符,故A错;
B、加入催化剂反应热不变,并且图象符合反应物的总能量小于生成物的总能量,故B正确;
C、化学反应一定伴随着能量变化,反应物的总能量与生成物的总能量不相等,故C错;
D、加入催化剂降低反应的活化能,图象不符合,故D错.
故选:B.
13.根据元素周期律,由列事实进行归纳推测,推测不合理的是事实( )
事实
推测
A
12Mg与水反应缓慢,20Ca与水反应较快
56Ba(IIA族)与水反应更快
B
Si是半导体材料,同族Ge也是半导体材料
Ⅳ族的元素都是半导体材料,
C
HCl在1500℃时分解,HI在230℃时分解
HBr的分解温度介于二者之间
D
Si与H2高温时反应,S与H2加热能反应
P与H2在高温时能反应
A.A B.B C.C D.D
【考点】同一主族内元素性质递变规律与原子结构的关系;同一周期内元素性质的递变规律与原子结构的关系.
【分析】A.同一主族元素,元素的金属性随着原子序数增大而增强,元素的金属性越强,其与水反应越剧烈;
B.处于金属和非金属分界线处的元素具有金属性和非金属性;
C.元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强;
D.元素的非金属性越强,其与氢气化合越容易.
【解答】解:A.同主族金属元素由上至下金属性增强,与水反应剧烈程度增强,金属性Ba>Ca>Mg,Ca与水反应较快则Ba与水反应更快,故A正确;
B.半导体材料通常位于元素周期表中金属元素和非金属元素的分界处,Si和Ge处于金属和非金属分界线处,能作半导体,但C和Pb不能作半导体,所以第IVA族元素并不都是半导体材料,故B错误;
C.同主族非金属元素由上至下非金属性减弱,气态氢化物的热稳定性减弱,非金属性Cl>Br>I,所以HBr的分解温度介于二者之间,故C正确;
D.同周期非金属元素从左到右非金属性增强,与氢气化合难度减小,非金属性S>P>Si,所以 P与H2在高温时能反应,故D正确;
故选B.
14.目前,人类已经发现的非金属元素除稀有气体元素外共有16种,下列对这16种非金属元素的判断不正确的是( )
①都是主族元素,原子的最外层电子数都大于3;
②单质在反应中都只能作氧化剂;
③对应的含氧酸都是强酸;
④氢化物常温下都是气态,所以又叫气态氢化物;
⑤气态氧化物与水反应都不会再生成气体.
A.全部 B.只有①② C.只有①②③④ D.只有①②④⑤
【考点】非金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律.
【分析】①氢元素属于非金属元素;
②非金属元素的单质在反应中可以做氧化剂也可以做还原剂;
③碳酸、亚硫酸以及硅酸等均是弱酸;
④水在常温下是液态;
⑤二氧化氮可以和水反应生成一氧化氮和硝酸.
【解答】解:①氢元素属于非金属元素,是主族元素,原子的最外层电子数为1,小于3,故①错误;
②非金属元素的单质在反应中可以做氧化剂也可以做还原剂,比如氯气和水的反应中,氯气既是氧化剂又是还原剂,故②错误;
③C、S、Si对应的含氧酸分别为碳酸、亚硫酸、硅酸,均是弱酸,故③错误;
④氢元素的氢化物是水,水在常温下是液态,不是气态,故④错误;
⑤气态氧化物二氧化氮可以和水反应生成一氧化氮气体和硝酸,故⑤错误.
故选A.
15.下列热化学方程式书写正确的是(△H的绝对值均正确)( )
A.C2H5OH(l)+3O2(g)═2CO2(g)+3H2O(g);△H=﹣1367.0kJ/mol(燃烧热)
B.NaOH(aq)+HCl(aq)═NaCl(aq)+H2O(l);△H=+57.3kJ/mol(中和热)
C.S(s)+O2(g)═SO2(g);△H=﹣269kJ/mol(反应热)
D.2NO2═O2+2NO;△H=+116.2kJ/mol(反应热)
【考点】热化学方程式.
【分析】根据热化学方程式的书写及其注意事项可知,需注明物质的聚集状态、△H的正负号、数值、单位,燃烧热抓住1mol可燃物燃烧生成稳定氧化物、中和热抓住生成1mol水,且利用燃烧与中和反应放热来解答.
【解答】解:A、燃烧热要求可燃物的物质的量必须为1mol,得到的氧化物必须是稳定的氧化物,H2O的状态必须为液态,故A错;
B、中和反应是放热反应,△H应小于0,故B错;
C、热化学方程式的书写注明了物质的聚集状态、△H的正负号、数值、单位,故C正确;
D、热化学反应方程式要注明物质在反应时的状态,故D错;
故选C.
16.将镁片、铝片平行插入到一定浓度的NaOH溶液中,用导线连接成闭合回路,该装置在工作时,下列叙述正确的是( )
A.镁比铝活泼,镁失去电子被氧化成Mg2+
B.铝是电池负极,开始工作时溶液中会立即有白色沉淀生成
C.该装置的内、外电路中,均是电子的定向移动形成电流
D.该装置开始工作时,铝片表面的氧化膜可不必处理
【考点】原电池和电解池的工作原理.
【分析】A、金属镁和氢氧化钠溶液不能发生氧化还原反应;
B、铝离子在过量的碱性溶液中不会产生氢氧化铝沉淀;
C、电池的外电路,是由电子的定向移动形成电流,而内电路,则是由溶液中自由移动的离子的定向移动形成电流;
D、铝片表面的氧化膜也能与NaOH溶液反应.
【解答】解:A、在NaOH溶液中,铝能与NaOH溶液发生氧化还原反应,在该反应中,铝失电子作原电池的负极,而属镁和氢氧化钠溶液不能发生氧化还原反应,故A错误;
B、在NaOH溶液中,铝能与NaOH溶液发生氧化还原反应,在该反应中,铝失电子作原电池的负极,由于电池开始工作时,生成的铝离子的量较少,NaOH过量,此时不会有Al(OH)3白色沉淀生成,故B错误;
C、该装置外电路,是由电子的定向移动形成电流,而内电路,则是由溶液中自由移动的离子的定向移动形成电流,故C错误;
D、由于铝片表面的氧化膜也能与NaOH溶液反应,故其不必处理,故D正确.
故选D.
二、填空题(本题包括4小题,共39分)
17.用元素符号或化学式回答原子序数11~17的元素的有关问题.
(1)原子半径最小的元素是 Cl ;
(2)最高价氧化物对应水化物碱性最强的碱是 NaOH ;
(3)最高正价氧化物对应水化物酸性最强的酸是 HClO4 ;
(4)写出(2)中的碱与(3)中的酸反应的离子方程式 H++OH﹣=H2O ;
(5)最高正价与负价绝对值相等的元素的氢化物是 SiH4 .
【考点】元素周期表的结构及其应用.
【分析】从11到17号元素,这几种元素位于同一周期,同一周期元素,元素的金属性随着原子序数增大而减弱,元素非金属性随着原子序数增大而增强,
(1)除稀有气体外,同一周期元素中,原子半径随着原子序数增大而减小;
(2)同一周期元素,元素金属性越强,其最高价氧化物对应水化物碱性越强;
(3)同一周期元素,元素非金属性越强,其最高正价氧化物对应水化物酸性越强;
(4)强酸、强碱发生中和反应;
(5)第三周期最高正价与负价绝对值相等的元素是Si元素,位于第IVA族,其氢化物为硅烷.
【解答】解:从11到17号元素,这几种元素位于同一周期,同一周期元素,元素的金属性随着原子序数增大而减弱,元素非金属性随着原子序数增大而增强,
(1)除稀有气体外,同一周期元素中,原子半径随着原子序数增大而减小,所以原子半径最大的是Na,原子半径最小的是Cl,故答案为:Cl;
(2)同一周期元素,元素金属性越强,其最高价氧化物对应水化物碱性越强,第三周期金属性最强的元素是Na,则碱性最强的是NaOH,故答案为:NaOH;
(3)同一周期元素,元素非金属性越强,其最高正价氧化物对应水化物酸性越强,第三周期非金属性最强的元素是Cl元素,则酸性最强的是HClO4,故答案为:HClO4;
(4)HClO4、NaOH都是强电解质,二者发生中和反应,离子方程式为H++OH﹣=H2O,故答案为:H++OH﹣=H2O;
(5)第三周期最高正价与负价绝对值相等的元素是Si元素,位于第IVA族,其氢化物为硅烷,化学式为SiH4,故答案为:SiH4.
18.现有8种元素的性质、数据如下表所列,它们属于第二或第三周期.
编号
元素性质
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
原子半径(10﹣10m)
0.74
1.60
1.52
1.10
0.99
1.86
0.75
0.82
最高或最低化合价
+2
+1
+5
+7
+1
+5
+3
﹣2
﹣3
﹣1
﹣3
回答下列问题:
(1)③的元素符号是 Li ;⑧的元素名称是 硼 ;①在元素周期表中的位置是 第二周期第VIA族 ;
(2)比较④和⑦的氢化物的稳定性(用化学式表示) NH3>PH3
(3)用电子式表示②和⑤组成的化合物的形成过程 ;
(4)写出⑦的最高价氧化物对应的水化物与它的氢化物发生反应的化学方程式 NH3+HNO3=NH4NO3
(5)写出②的最高价氧化物对应的水化物跟⑤的氢化物水溶液发生反应的离子方程式 Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O ;
(6)“神舟”十号载人飞船内需要一种化合物来吸收航天员呼出的CO2,你认为该物质应该由上表中的 ①⑥ 元素组成(填表中编号),用化学方程式表示吸收原理 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 .
【考点】位置结构性质的相互关系应用.
【分析】①没有最高价、只有最低价﹣2,可推知①为O;③⑥都有最高价+1,处于ⅠA族,且⑥的原子半径较大,故③为Li、⑥为Na;②有最高价+2,处于ⅡA族,原子半径大于Li,故②为Mg;④⑦都有最高价+5、最低价﹣3,处于ⅤA族,且④的原子半径较大,故④为P、⑦为N;⑤有最高价+7、最低价﹣1,则⑤为Cl;⑧只有最高价+3,处于ⅢA族,原子半径小于P,故⑧为B,据此解答.
【解答】解:①没有最高价、只有最低价﹣2,可推知①为O;③⑥都有最高价+1,处于ⅠA族,且⑥的原子半径较大,故③为Li、⑥为Na;②有最高价+2,处于ⅡA族,原子半径大于Li,故②为Mg;④⑦都有最高价+5、最低价﹣3,处于ⅤA族,且④的原子半
径较大,故④为P、⑦为N;⑤有最高价+7、最低价﹣1,则⑤为Cl;⑧只有最高价+3,处于ⅢA族,原子半径小于P,故⑧为B.
(1)由上述分析可知,③的元素符号是Li,⑧的元素名称是硼,①为O元素,在元素周期表中的位置是第二周期第VIA族,故答案为:Li;硼;第二周期第VIA族;
(2)④为P、⑦为N,二者同主族,电子层越多非金属性越弱,故非金属性N>P,则氢化物稳定性NH3>PH3,故答案为:NH3>PH3;
(3)②和⑤组成的化合物为MgCl2,用电子式表示形成过程:,
故答案为:;
(4)⑦的最高价氧化物对应水化物为硝酸,它的氢化物为氨气,二者反应的化学方程式为:NH3+HNO3=NH4NO3,故答案为:NH3+HNO3=NH4NO3;
(5)②最高价氧化物对应水化物为Mg(OH)2,⑤的氢化物水溶液为盐酸,二者反应的离子方程式为Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O,故答案为:Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O;
(6)“神舟”十号载人飞船内需要一种化合物来吸收航天员呼出的CO2,过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气,该化合物为过氧化钠,由表中①⑥元素组成(填表中编号),用化学方程式表示吸收原理:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,
故答案为:①⑥;2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2.
19.火箭推进器中装有还原剂肼(N2H4,又名联氨)和强氧化剂过氧化氢(H2O2),当它们混合时,立即产生大量氮气和水蒸气,并放出大量热.
(1)写出过氧化氢的电子式 ;肼的结构式 ;
(2)已知0.4mol液态肼和足量液态过氧化氢反应,生成氮气和水蒸气时放出256.6KJ的热量,写出反应的热化学方程式 N2H4(l)+2H2O2(l)=N2(g)+4H2O(g)△H=﹣641.5kJ/mol ;
(3)火箭推进器中的氧化剂还可以用NO2代替.已知有以下反应:
①N2(g)+2O2(g)═2NO2(g)△H1=+67.7KJ/mol
②N2H4(l)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g)△H2=﹣534KJ/mol
写出肼与NO2反应的热化学方程式 2N2H4(l)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=﹣1135.7KJ/mol ;
(4)上述反应应用于火箭推进剂,除释放出大量热量和快速产生大量气体外,还有一个很突出的优点是 生成N2和H2O,对环境无污染 .
【考点】热化学方程式;电子式.
【分析】(1)肼分子式为NH2﹣NH2,每个氮原子形成三个化学键,过氧化氢分子式H2O2,每个氧原子形成两个共价键,据此书写;
(2)依据热化学方程式书写方法写出,标注物质聚集状态和反应焓变;
(3)依据热化学方程式和盖斯定律计算得到热化学方程式;
(4)肼燃烧生成氮气和水.
【解答】解:(1)过氧化氢分子式H2O2,每个氧原子形成两个共价键,分子的电子式为:;肼分子式为NH2﹣NH2,每个氮原子形成三个化学键,结构式为:;
故答案为:;;
(2)0.4mol液态肼与足量过氧化氢反应,生成氮气和水蒸气,放出256.65kJ的热量,32g肼燃烧放热641.625kJ;肼燃烧的热化学方程式为:N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=﹣641.625kJ/mol;
故答案为:N2H4(l)+2H2O2(l)═N2(g)+4H2O(g)△H=﹣641.625kJ/mol;
(3)已知①N2(g)+2O2(g)═2NO2(g);△H=+67.7KJ/mol,
②N2H4(g)+O2(g)═N2(g)+2H2O(g);△H=﹣534KJ/mol,
依据盖斯定律②×2﹣①得到肼与NO2完全反应的热化学方程式:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g);△H=﹣1135.7KJ/mol;
故答案为:2N2H4(g)+2NO2(g)=3N2(g)+4H2O(g)△H=﹣1135.7KJ/mol;
(4)肼燃烧生成氮气和水,除释放大量热和快速产生大量气体外,生成的物质无污染;
故答案为:生成N2和H2O,对环境无污染.
20.氨的合成是一项重要的化工生产.已知合成氨有关能量变化的图象如图1.
(1)反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H= ﹣92 KJ/mol;
(2)已知键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量.
化学键
H﹣H
N﹣H
N≡N
键能/kJ•mol﹣1
436
X
946
则表中X的值是 391 .
(3)在一定条件下按图2实线I进行,改变某条件按图2虚线II进行,则该条件可能是 加入催化剂 .
【考点】反应热和焓变.
【分析】(1)从图象可知,反应物能量高于生成物,反应放热,△H=生成物能量和﹣反应物能量和;
(2)据△H=反应物键能和﹣生成物键能和求算;
(3)反应的活化能降低了,催化剂能够降低反应的活化能;
【解答】解:(1)从图象可知,△H=生成物能量和﹣反应物能量和=﹣92KJ/mol,故答案为:﹣92;
(2)△H=反应物键能和﹣生成物键能和,﹣92KJ/mol=3×436KJ/mol+946KJ/mol﹣6×X(N﹣H),所以X(N﹣H)=391KJ/mol,
故答案为:391;
(3)实线I比虚线II的活化能高,其他相同,说明使用了催化剂,因为催化剂是通过降低反应的活化能加快反应速率的,故答案为:加入催化剂;
21.电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量,其工作原理(如图)与原电池的工作原理类似.
(1)b为正极,发生 还原 反应(填“氧化”或“还原”);
(2)溶液中的OH﹣向 a 极移动(填“a”或“b”);
(3)负极的电极反应式为 2NH3﹣6e﹣+6OH﹣=N2+6H2O .
【考点】原电池和电解池的工作原理.
【分析】Pt电子通入氨气生成氮气,说明氨气被氧化,为原电池负极,则b为正极,氧气得电子被还原,结合电极方程式解答该题.
【解答】解:Pt电子通入氨气生成氮气,说明氨气被氧化,为原电池负极,则b为正极,氧气得电子被还原,
(1)氧气在b极发生还原反应,则b极为正极,发生还原反应,故答案为:还原;
(2)a极为负极,溶液中的阴离子向负极移动,故答案为:a;
(3)负极的电极反应式为:2NH3﹣6e﹣+6OH﹣=N2+6H2O,故答案为:2NH3﹣6e﹣+6OH﹣=N2+6H2O.
三、实验题(本题共13分)
22.某研究性学习小组设计了一组实验,验证元素周期律.
(1)甲同学在a、b、c三只烧杯里分别加入50mL水,再分别滴加几滴酚酞试液,依次加入大小相近的锂、钠、钾块,观察现象.
①甲同学设计实验的目的是 验证锂、钠、钾的活泼性(或同一主族,从上到下元素的金属性逐渐增强) ;
②反应最剧烈的烧杯是 C (填字母);
③写出b烧杯里发生反应的离子方程式 2Na+2H2O=2Na++2OH﹣+H2↑ .
(2)乙同学设计实验验证:元素的非金属性越强,其最高价含氧酸的酸性就越强.他设计了如下图装置验证C、N、Si三种元素的非金属性强弱.
①写出所选用物质的化学式:A HNO3 ; B CaCO3 ;C Na2SiO3 ;
②写出圆底烧瓶中发生反应的离子方程式 2HNO3+CaCO3=Ca(NO3)2+H2O+CO2↑ ;
③写出烧杯中发生反应的离子方程式 CO2+H2O+SiO32﹣=H2SiO3↓+CO32﹣或2CO2+2H2O+SiO32﹣=H2SiO3↓+2HCO3﹣ ;
④碳、氮、硅三种元素的非金属性由强到弱顺序为 氮>碳>硅 ;
(3)丙同学认为乙同学设计的实验不够严谨,应该在B和C之间增加一个洗气装置,该置中应盛放 饱和NaHCO3 (填试剂).
【考点】金属在元素周期表中的位置及其性质递变的规律.
【分析】(1)由“研究性学习小组设计了一组实验验证元素周期律”可知,甲同学设计实验的目的是验证锂、钠、钾的金属性强弱;金属性越强,单质与水反应越剧烈;
(2)利用强酸制备弱酸进行,A是强酸,常温下可与铜反应,为硝酸;B是块状固体,打开分液漏斗的活塞后,C中可观察到白色沉淀生成,则B为碳酸钙、C为硅酸钠,以此解答;
(3)因硝酸易挥发,则生成的二氧化碳气体中混有硝酸蒸气,则应用饱和碳酸氢钠除去硝酸,故答案为:饱和NaHCO3.
【解答】解:(1)①由“研究性学习小组设计了一组实验验证元素周期律”可知,甲同学设计实验的目的是验证锂、钠、钾的金属性强弱,
故答案为:验证锂、钠、钾的活泼性(或同一主族,从上到下元素的金属性逐渐增强);
②金属性K>Na>Li,金属性越强,单质与水反应越剧烈,故反应最剧烈的烧杯是C,故答案为:C;
③钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式为2 Na+2H2O=2Na++2OH﹣+H2↑,故答案为:2 Na+2H2O=2Na++2OH﹣+H2↑;
(2)①利用强酸制备弱酸进行,A是强酸,常温下可与铜反应,硝酸;B是块状固体,打开分液漏斗的活塞后,C中可观察到白色沉淀生成,则B为碳酸钙、C为硅酸钠或硅酸钾,故答案为:HNO3;CaCO3;Na2SiO3(或K2SiO3);
②烧瓶中发生硝酸与碳酸钙的反应,方程式为2HNO3+CaCO3=Ca(NO3)2+H2O+CO2↑,离子反应方程式为:2H++CaCO3=Ca2++H2O+CO2↑,故答案为:2H++CaCO3=Ca2++H2O+CO2↑;
③二氧化碳可与硅酸钠反应生成硅酸,且生成碳酸钠,如二氧化碳过量,可生成碳酸氢钠,反应的化学方程式为CO2+H2O+Na2SiO3=H2SiO3↓+Na2CO3或2CO2+2H2O+Na2SiO3=H2SiO3↓+2NaHCO3,离子反应方程式为:CO2+H2O+SiO32﹣=H2SiO3↓+CO32﹣或2CO2+2H2O+SiO32﹣=H2SiO3↓+2HCO3﹣;
故答案为:CO2+H2O+SiO32﹣=H2SiO3↓+CO32﹣或2CO2+2H2O+SiO32﹣=H2SiO3↓+2HCO3﹣;
④元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,由实验可知酸性:硝酸大于碳酸,碳酸大于硅酸,则非金属性氮>碳>硅,故答案为:氮>碳>硅;
(3)因硝酸易挥发,则生成的二氧化碳气体中混有硝酸蒸气,则应用饱和碳酸氢钠除去硝酸,故答案为:饱和NaHCO3.
2016年5月7日