【题目】元素单质及其化合物有广泛用途,请根据周期表中第三周期元素相关知识回答下列问题:
(1)按原子序数递增的顺序(稀有气体除外),以下说法正确的是___。
a.原子半径和离子半径均减小 b.金属性减弱,非金属性增强
c.单质的熔点降低 d.氧化物对应的水合物碱性减弱,酸性增强
(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同的元素名称为___,氧化性最弱的简单阳离子是___。
(3)已知:
化合物 | MgO | Al2O3 | MgCl2 | AlCl3 |
类型 | 离子化合物 | 离子化合物 | 离子化合物 | 共价化合物 |
熔点/℃ | 2800 | 2050 | 714 | 191 |
工业制镁时,电解MgCl2而不电解MgO的原因是___;制铝时,电解Al2O3而不电解AlCl3的原因是___。
(4)晶体硅(熔点1410℃)是良好的半导体材料.由粗硅制纯硅过程如下:
Si(粗)SiCl4SiCl4(纯)Si(纯)
写出SiCl4的电子式:___;在上述由SiCl4制纯硅的反应中,测得每生成1.12kg纯硅需吸收akJ热量,写出该反应的热化学方程式___。
(5)下列气体不能用浓硫酸干燥,可用P2O5干燥的是___。
a.NH3 b.HI c.SO2 d.CO2
(6)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1:1.写出该反应的化学方程式:___。
【答案】b 氩 Na+ MgO的熔点高,熔融时消耗更多能量,增加生产成本 氯化铝是共价化合物,熔融态氯化铝难导电 2H2(g)+SiCl4(g)Si(s)+4HCl(g)△H=+0.025akJmol﹣1 b 4KClO3KCl+3KClO4
【解析】
(1)a.原子半径和离子半径均减小;第三周期中,随着原子序数的递增,原子半径逐渐减小,而离子半径需要根据阴阳离子进行讨论,阳离子只有2个电子层,随着核电荷数在增大,半径逐渐减小,而阴离子有3个电子层,随着核电荷数的增加逐渐减小,但是阴离子半径整体大于阳离子半径,从阴离子到阳离子,半径在减小,故a错误;
b.金属性减弱,非金属性增强;同一周期中,随着核电荷数的递增,元素的金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,故b正确;
c.金属单质的熔点降低,即Na<Mg<Al<Si(原子晶体),而非金属单质是分子晶体,熔点比金属单质低,整体趋势是Si>Al>Mg>S>Na>P>Cl2>Ar,故c错误;
d金属性减弱,非金属性增强.则最高价氧化物对应的水化物碱性减弱,酸性增强,故d错误;
故答案为b;
(2)原子最外层电子数与次外层电子数相同,而第三周期元素的次外层电子为8,该元素原子结构示意图为:,则该元素为氩;金属的还原性越强,对应离子的氧化性越弱,所以第三周期中氧化性最弱的为Na+;
(3)由于氧化镁的熔点远远大于氯化镁的熔点,熔融时消耗更多能量,增加生成成本,所以工业制镁时,采用电解MgCl2而不电解MgO;由于氯化铝为共价化合物,熔融状态下氯化铝不导电,制铝时电解Al2O3而不电解AlCl3;
(4)四氯化硅为共价化合物,氯原子和硅原子都达到8个电子,四氯化硅的电子式为:;1.12kg纯硅的物质的量为:=40mol,生成40mol硅吸收akJ热量,则生成1mol硅吸收的热量为:=0.025akJ,所以四氯化硅气体与氢气反应生成单质硅和氯化氢的热化学方程式为:2H2(g)+SiCl4(g)Si(s)+4HCl(g) △H=+0.025akJmol﹣1;
(5)浓硫酸具有强氧化性、酸性,不能干燥具有还原性、碱性的气体,所以选项中不能用浓硫酸干燥的为a.NH3 b.HI,而P2O5是非氧化性干燥剂,不能干燥碱性气体,可以干燥碘化氢,所以b正确,故答案为b;
(6)KClO3可用于实验室制O2,若不加催化剂,400℃时分解只生成两种盐,其中一种是无氧酸盐,另一种盐的阴阳离子个数比为1:1,则该无氧酸为KCl,KCl中氯元素化合价为﹣1,说明氯酸钾中氯元素化合价降低,则另一种含氧酸盐中氯元素化合价会升高,由于氯酸钾中氯元素化合价为+5,则氯元素化合价升高只能被氧化成高氯酸钾,根据氧化还原反应中化合价升降相等配平该反应为:4KClO3KCl+3KClO4。
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【题目】丁烷高温裂解的产物有甲烷、乙烷、乙烯、丙烯 4 种气体,当丁烷完全分解时,所得裂解气的平均式量为 ( )
A.58B.43.5C.29D.14.5
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【题目】下列关于反应与能量的说法正确的是
A.Zn(s)+CuSO4(aq)ZnSO4(aq)+Cu(s) ΔH=216 kJ/mol:E反应物<E生成物
B.CaCO3(s)CaO(s)+CO2(g) ΔH=+178.2 kJ/mol:E反应物<E生成物
C.HCl(g)H2(g)+Cl2(g) ΔH=+92.3 kJ/mol:1 mol HCl在密闭容器中分解后放出92.3 kJ的热量
D.H+(aq)+OH(aq)H2O(l) ΔH=57.3 kJ/mol:含1 mol NaOH的烧碱溶液与含0.5 mol H2SO4的浓H2SO4混合后放出57.3 kJ的热量
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【题目】某学习小组用如下图装置测定铝镁合金中铝的质量分数和铝的相对原子质量。
(1)A中试剂为_______________________。
(2)实验前,先将铝镁合金在稀硝酸中浸泡片刻,其目的是_____________________。
(3)检查气密性,将药品和水装入各仪器中,连接好装置后,需进行的操作还有:
①记录C的液面位置;
②将B中剩余固体过滤、洗涤、干燥,称重;
③待B中不再有气体产生并恢复至室温后,记录C的液面位置;
④由A向B中滴加足量试剂;
⑤检查气密性。上述操作的顺序是______________(填序号);记录C的液面位置时,除视线平视外,还应____________________。
(4)B中发生反应的化学方程式为_________________________________________。
(5)若实验用铝镁合金的质量为a g ,测得氢气体积为b mL(已换算为标准状况),B中剩余固体质量为c g,则铝的相对原子质量为______________。
(6)实验过程中,若未洗涤过滤所得的不溶物,则测得铝的质量分数将____________(填“偏大”、“偏小”、“不受影响”)。
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【题目】铂钴合金在磁控、仪表等领域有重要用途。回答下列问题:
(1)基态Co原子价层电子的轨道表达式为___________;Co与Ca处于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属Co的熔点比金属Ca的高,原因为________________。
(2)Pt与Cl、吡啶()能形成如图所示两种分子。
①吡啶中所含同周期元素的第一电离能由小到大的顺序为________________。
②1mol化合物Ⅰ中含有键的数目为__________________。
③相同条件下,两种化合物中在水中溶解度更大的为__(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),原因为____。
(3)某Pt-Co合金的晶体堆积模型为面心立方堆积,其中Co原子处于顶角位置、Pt原子处于面心位置,则该合金的化学式为_______。
(4)可用于检验可卡因。其中阴离子的立体构型为__,碳原子的杂化形式为____。
(5)是一种磁性材料,其晶胞结构如图甲所示,俯视图如图乙所示。
①原子坐标参数:A为(0,0,0);B为(0.31,0.31,0)。则C原子的坐标参数为__。
②若阿伏加德罗常数的值为,则晶体密度为___(列出计算表达式)。
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【题目】某研究小组对碘化钾溶液在空气中发生氧化反应的速率进行实验探究。
(初步探究)
示意图 | 序号 | 温度 | 试剂A | 现象 |
① | 0℃ | 稀硫酸 | 左右出现蓝色 | |
② | 20℃ | 左右出现蓝色 | ||
③ | 20℃ | 稀硫酸 | 左右出现蓝色 | |
④ | 20℃ | 蒸馏水 | 左右出现蓝色 |
(1)为探究温度对反应速率的影响,实验②中试剂A应为_________。
(2)写出实验③中反应的离子方程式:_________________。
(3)对比实验②③④,可以得出结论:_________________。
(继续探究)溶液对反应速率的影响
查阅资料:i.时,能被氧化为I2。
ii.时,发生歧化反应:,越大,歧化速率越快。
(4)小组同学用4支试管在装有的储气瓶中进行实验,装置如图所示。
分析⑦和⑧中颜色无明显变化的原因:________。
(5)甲同学利用原电池原理设计实验证实的条件下确实可以发生被氧化为I2的反应,如图所示,请你填写试剂和实验现象____________。
(深入探究)较高温度对反应速率的影响
小组同学分别在敞口试管和密闭试管中进行了实验⑨和⑩。
序号 | 温度 | 试剂 | 现象 |
⑨敞口试管 | 水浴70°C | 溶液 稀硫酸 | 仍保持无色,冷却至室温后滴加淀粉溶液出现蓝色 |
⑩密闭试管 | 溶液迅速出现黄色,且黄色逐渐加深,冷却至室温后滴加淀粉溶液出现蓝色 |
(6)对比实验⑨和⑩的现象差异,该小组同学经过讨论对实验⑨中的现象提出两种假设,请你补充假设1。
假设1:_____________。
假设2:45℃以上I2易升华,70℃水浴时,太小难以显现黄色。
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【题目】我国科学家设计CO2熔盐捕获与转化装置如图1,可与太阳能电池(装置如图2)联合实现绿色转化。下列有关说法错误的是( )
A.c接太阳能电池的P电极
B.CO2与熔盐发生氧化还原反应生成CO32-和C2O52-
C.d极电极反应式为CO32-+4e-=C+3O2-
D.理论上转移4mol电子可捕获标准状况下CO222.4L
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【题目】过硫酸钠(Na2S2O8)也叫高硫酸钠、过二硫酸钠,是白色晶状粉末,易溶于水,加热至65℃就会发生分解,用作漂白剂、氧化剂、乳液聚合促进剂。某化学小组对Na2S2O8制备和性质进行探究。
I.实验室制备Na2S2O8
(查阅资料)工业制备过硫酸钠的反应原理:
主反应:(NH4)2S2O8+2NaOHNa2S2O8+2NH3↑+2H2O
副反应:2NH3+3Na2S2O8+6NaOH6Na2SO4+6H2O+N2
设计如图实验装置:
(1)恒压滴液漏斗的优点是___。
(2)装置a中反应产生的气体需要持续通入装置c的目的是___;装置b、d的作用分别是___、___。
(3)反应完毕,将三颈圆底烧瓶中的溶液减压浓缩、结晶过滤、洗涤干燥,可得过硫酸钠,减压浓缩的原因是___。
II.探究Na2S2O8的性质
(1)酸性过硫酸钠溶液,在Ag+催化作用下可以把Mn2+氧化为MnO4-,该方法可用于检验Mn2+,所得溶液除去Ag+后加入BaCl2溶液可以产生白色沉淀。
①用酸性Na2S2O8溶液检验Mn2+时的实验现象为___。
②该反应的离子方程式为____。
(2)过硫酸钠溶液与铜反应只生成两种盐且反应先慢后快,某同学推测反应先慢后快的原因可能是生成的Cu2+对反应起催化作用,设计实验方案检验该推测是否正确___。(供选择试剂:Cu、Na2S2O8溶液、Na2SO4溶液、CuSO4溶液、Cu(NO3)2溶液、CuCl2溶液、蒸馏水)
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【题目】25℃下,水中碳酸化合物的三种微粒占总浓度的百分比随pH变化如图所示。25℃时,向10mL0.1molL-lNa2CO3溶液中逐滴加入0.1molL-1稀盐酸,下列说法正确的是( )
A.0.1molL-lNa2CO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(CO32-)+c(HCO3-)+c(OH-)
B.溶液pH=8.3时,c(Na+)=c(C1-)
C.溶液pH=7时,加入盐酸体枳大于10mL
D.溶液pH=6时的导电能力强于pH=11时的导电能力
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