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專題05 物質(zhì)結(jié)構(gòu)的性質(zhì) 元素推斷--2023—2025年新課標(biāo)全國(guó)卷高考化學(xué)分類匯編(含解析)

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專題05 物質(zhì)結(jié)構(gòu)的性質(zhì) 元素推斷--2023—2025年新課標(biāo)全國(guó)卷高考化學(xué)分類匯編(含解析)

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專題05 物質(zhì)結(jié)構(gòu)的性質(zhì) 元素推斷
考點(diǎn)1 原子的結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)
1.(2025·山東·高考真題)第70號(hào)元素鐿的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為。下列說(shuō)法正確的是
A.的中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為104 B.與是同一種核素
C.基態(tài)原子核外共有10個(gè)d電子 D.位于元素周期表中第6周期
2.(2025·浙江·高考真題)根據(jù)元素周期律,下列說(shuō)法不正確的是
A.第一電離能:N>O>S B.化合物中鍵的極性:SiCl4>PCl3
C.堿性:LiOH>KOH D.化合物中離子鍵百分?jǐn)?shù):MgO>Al2O3
3.(2024·江蘇·高考真題)明礬可用作凈水劑。下列說(shuō)法正確的是
A.半徑: B.電負(fù)性:
C.沸點(diǎn): D.堿性:
4.(2024·上海·高考真題)下列關(guān)于與說(shuō)法正確的是
A.是同種核素 B.是同素異形體
C.比多一個(gè)電子 D.比多一個(gè)中子
5.(2023·湖南·高考真題)下列化學(xué)用語(yǔ)表述錯(cuò)誤的是
A.HClO的電子式:
B.中子數(shù)為10的氧原子:O
C.NH3分子的VSEPR模型:
D.基態(tài)N原子的價(jià)層電子排布圖:
考點(diǎn)二 文字表達(dá)性推斷題
1.(2025·湖南·高考真題)濃溶液中含有的具有酸性,能溶解金屬氧化物。元素X、Y、Z、M的原子序數(shù)依次增大,分別位于不同的前四周期。Y的最外層電子數(shù)是內(nèi)層的3倍,X和Y的最外層電子數(shù)之和等于Z的最外層電子數(shù),M的價(jià)層電子排布是。下列說(shuō)法正確的是
A.電負(fù)性:
B.Y形成的兩種單質(zhì)均為非極性分子
C.由X、Y、Z形成的化合物均為強(qiáng)電解質(zhì)
D.鐵管上鑲嵌M,鐵管不易被腐蝕
2.(2025·重慶·高考真題)某化合物由原子序數(shù)依次增大的長(zhǎng)周期主族元素X、Y和Z組成。X的價(jià)層電子數(shù)為4,Y只有一個(gè)未成對(duì)電子,Z+的電子占據(jù)的最高能級(jí)為全充滿的4p能級(jí)。關(guān)于這三種元素說(shuō)法正確的是
A.X、Y和Z位于同一周期 B.氧化物的水化物堿性最強(qiáng)的是X
C.單質(zhì)熔點(diǎn)最高的是Y D.原子半徑是最大的是Z
3.(2025·湖北·高考真題)某化合物的分子式為。X、Y、Z三種元素位于同一短周期且原子序數(shù)依次增大,三者的原子核外電子層數(shù)之和與未成對(duì)電子數(shù)之和相等,Z是周期表中電負(fù)性最大的元素。下列說(shuō)法正確的是
A.三者中Z的原子半徑最大 B.三者中Y的第一電離能最小
C.X的最高化合價(jià)為 D.與鍵角相等
4.(2025·云南·高考真題)鈣霞石是一種生產(chǎn)玻璃陶瓷的原料,所含M、Q、R、T、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的前20號(hào)主族元素,M是原子半徑最小的元素,Q是形成物質(zhì)種類最多的元素,R是地殼中含量最高的元素,T、X、Y同周期,Q、X均與Y相鄰,Z的原子序數(shù)等于M、R和T的原子序數(shù)之和。下列說(shuō)法正確的是
A.M與Z可形成離子化合物 B.原子半徑:
C.是極性分子 D.電負(fù)性:
5.(2025·廣東·高考真題)元素a~i為短周期元素,其第一電離能與原子序數(shù)的關(guān)系如圖。下列說(shuō)法正確的是
A.a(chǎn)和g同主族 B.金屬性:
C.原子半徑: D.最簡(jiǎn)單氫化物沸點(diǎn):
考點(diǎn)三 物質(zhì)的性質(zhì)推斷題
1.(2025·陜晉青寧卷·高考真題)一種高聚物被稱為“無(wú)機(jī)橡膠”,可由如圖所示的環(huán)狀三聚體制備。X、Y和Z都是短周期元素,X、Y價(jià)電子數(shù)相等,X、Z電子層數(shù)相同,基態(tài)Y的軌道半充滿,Z的最外層只有1個(gè)未成對(duì)電子,下列說(shuō)法正確的是
A.X、Z的第一電離能: B.X、Y的簡(jiǎn)單氫化物的鍵角:
C.最高價(jià)含氧酸的酸性: D.X、Y、Z均能形成多種氧化物
2.(2024·福建·高考真題)某電解質(zhì)陰離子的結(jié)構(gòu)如圖。X、Y、Z、Q為原子序數(shù)依序增大的同周期元素,Z的單質(zhì)為空氣的主要成分之一。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.第一電離能:
B.最簡(jiǎn)單氫化物沸點(diǎn):
C.鍵長(zhǎng):
D.Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物在水中電離:
3.(2025·安徽·高考真題)某化合物的結(jié)構(gòu)如圖所示。W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期元素,其中X、Z位于同一主族。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.元素電負(fù)性: B.該物質(zhì)中Y和Z均采取雜化
C.基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù): D.基態(tài)原子的第一電離能:
4.(2025·甘肅·高考真題)我國(guó)科學(xué)家制備了具有優(yōu)良雙折射性能的材料。下列說(shuō)法正確的是
A.電負(fù)性 B.原子半徑
C.中所有I的孤電子對(duì)數(shù)相同 D.中所有N—H極性相同
5.(2024·重慶·高考真題)R、X、Y和Z為短周期元素,的分子結(jié)構(gòu)如下所示。R中電子只有一種自旋取向,X、Y和Z處于同一周期,X的核外電子數(shù)等于Y的最高能級(jí)電子數(shù),且等于Z的最外層電子數(shù)。下列說(shuō)法正確的是
A.原子半徑: B.非金屬性:
C.單質(zhì)的沸點(diǎn): D.最高正化合價(jià):
考點(diǎn)一 物質(zhì)的用途
1.(2025·河北滄州·三模)化學(xué)科學(xué)與技術(shù)在宇宙探索、改進(jìn)生活、改善環(huán)境與促進(jìn)發(fā)展方面均發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用。下列說(shuō)法不正確的是
A.中國(guó)天眼用到的是新型無(wú)機(jī)非金屬材料
B.醫(yī)學(xué)上用液氮作制冷劑在冷凍麻醉?xiàng)l件下做手術(shù)是利用氮?dú)夥悬c(diǎn)低的物理性質(zhì)
C.電車出行促環(huán)保,電車中的鋰離子電池屬于一次電池
D.“凡白土曰堊土,為陶家精美啟用”,其中“陶”是傳統(tǒng)硅酸鹽材料
C【詳解】A.新型無(wú)機(jī)非金屬材料包括高溫結(jié)構(gòu)陶瓷(如、等),A正確;
B.液氮作制冷劑利用液氮沸點(diǎn)低,汽化吸熱,是物理性質(zhì),B正確;
C.鋰離子電池可充電,屬于二次電池,C錯(cuò)誤;
D.“陶”為陶瓷,屬于傳統(tǒng)硅酸鹽材料,D正確;
故選C。
2.(2025·河北衡水·三模)材料結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.聚乳酸含有酯基,可用于生產(chǎn)可降解塑料
B.二氧化硅是化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的共價(jià)晶體,可用作光導(dǎo)纖維
C.聚四氟乙烯耐化學(xué)腐蝕,可用于制作酸堿通用滴定管的旋塞
D.石墨烯是只有一個(gè)碳原子直徑厚度的單層石墨,電阻率低,可用于動(dòng)力電池
B【詳解】A.聚乳酸含酯基,可發(fā)生水解等反應(yīng),能生產(chǎn)可降解塑料,A正確;
B.二氧化硅是共價(jià)晶體,化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,但其用作光導(dǎo)纖維是由于對(duì)光有良好全反射等性能,與化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定無(wú)關(guān),B錯(cuò)誤;
C.聚四氟乙烯有“塑料王”之稱,耐化學(xué)腐蝕,但它的摩擦系數(shù)小,可用于制作酸堿通用滴定管的旋塞,C正確;
D.石墨烯是只有一個(gè)碳原子直徑厚度的單層石墨,電阻率低,石墨烯是良好的導(dǎo)體,可用于動(dòng)力電池,D正確;
故答案為:B。
3.(2025·貴州畢節(jié)·二模)勞動(dòng)有利于“知行合一”。下列相關(guān)解釋錯(cuò)誤的是
A.將切好的茄子浸泡在涼水中:可防止茄子被氧氣氧化變黑
B.工人對(duì)鐵制品進(jìn)行發(fā)藍(lán)處理:在鐵制品表面形成表面鈍化膜
C.利用氫氟酸刻蝕石英制作藝術(shù)品:氫氟酸可與二氧化硅反應(yīng)
D.將白糖熬制成焦糖汁:利用蔗糖高溫下充分炭化為食物增色
D【詳解】A.將切好的茄子浸泡在涼水中,防止茄子與氧氣接觸而氧氣氧化變黑,故A正確;
B.發(fā)藍(lán)處理是一種化學(xué)表面處理技術(shù),通過(guò)在高溫堿性溶液中發(fā)生氧化反應(yīng),生成四氧化三鐵等氧化物,這些氧化物形成的膜層結(jié)構(gòu)致密,能夠有效隔絕氧氣和水分,從而防止鐵制品進(jìn)一步氧化和銹蝕 ,故B正確;
C.氫氟酸可腐蝕玻璃(二氧化硅)而制作藝術(shù)品,故C正確;
D.焦糖的主要成分仍是糖類,同時(shí)還含有一些醛類、酮類等物質(zhì),蔗糖在高溫下增色并不是炭化,故D錯(cuò)誤;
故答案為D。
4.(2025·天津·二模)下列物質(zhì)性質(zhì)與用途對(duì)應(yīng)關(guān)系、錯(cuò)誤的是
A.氧化鋁熔點(diǎn)高,可以用來(lái)做耐火材料
B.硅的導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間,可用于制造光導(dǎo)纖維
C.氧化鈣能與二氧化硫反應(yīng),可作為工業(yè)廢氣處理時(shí)的脫硫劑
D.飽和氯水既有酸性又有漂白性,加入適量小蘇打,其漂白性增強(qiáng)
B【詳解】A.氧化鋁晶體內(nèi)作用力為離子鍵,鍵能較大,熔點(diǎn)較高,所以氧化鋁耐高溫,可做耐火材料,A正確;
B.光導(dǎo)纖維的主要成分為二氧化硅,B錯(cuò)誤:
C.堿性氧化物CaO能與酸性氧化物反應(yīng)生成固態(tài)的鹽,因而可作為工業(yè)廢氣處理時(shí)的脫硫劑,減少對(duì)大氣的污染,C正確;
D.與水反應(yīng)產(chǎn)生HCl、HClO,溶液中含有HCl使溶液顯酸性,而HClO具有強(qiáng)氧化性,能夠?qū)⒂猩镔|(zhì)氧化變?yōu)闊o(wú)色,因此飽和氯水既有酸性又有漂白性。氯氣與水的反應(yīng)是可逆反應(yīng),加入適量固體,反應(yīng)消耗HCl,使化學(xué)平衡正向移動(dòng),導(dǎo)致溶液中增大,因而其漂白性增強(qiáng),D正確;
故答案選B。
5.(2025·遼寧撫順·二模)化學(xué)品在食品工業(yè)中有著重要的應(yīng)用,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.豆?jié){中加入熟石膏得到豆腐腦
B.鐵粉可用作食品干燥劑
C.SO2能防止葡萄酒中的一些成分被氧化,起到保質(zhì)作用
D.苯甲酸及其鈉鹽可用作食品防腐劑
B【詳解】A.豆?jié){是膠體,向豆?jié){中加入熟石膏會(huì)使膠體發(fā)生聚沉而得到豆腐腦,故A正確;
B.鐵粉不能吸收水,所以不能用作食品干燥劑,故B錯(cuò)誤;
C.二氧化硫具有還原性,向葡萄酒中添加適量的二氧化硫可以起到抗氧化的作用,從而防止葡萄酒中的一些成分被氧化,起到保質(zhì)作用,故C正確;
D.苯甲酸及其鈉鹽具有抑制微生物生長(zhǎng)的作用,常用作食品防腐劑,故D正確;
故選B。
考點(diǎn)二 物質(zhì)的制備
1.(2025·江蘇·二模)第ⅢA族元素形成的化合物應(yīng)用廣泛。硼酸(H3BO3) 是一種一元弱酸。硼酸三甲酯與氯氣反應(yīng)可制取BCl3:,B(OCH3)3和BCl3均易水解,沸點(diǎn)分別為68℃和12.5℃。氮化鎵是具有優(yōu)異光電性能的第三代半導(dǎo)體材料,熔點(diǎn)約為1500℃,可通過(guò)Ga(CH3)3與 NH3高溫反應(yīng)制得。下列制取 BCl3 的部分實(shí)驗(yàn)裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br/>A.用裝置甲干燥Cl2 B.用裝置乙制取BCl3
C.用裝置丙收集BCl3 D.用裝置丁吸收所有尾氣
C【詳解】A.飽和食鹽水不能干燥氣體,應(yīng)該用濃硫酸干燥氯氣,A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)題給信息可知,制取 BCl3 的時(shí)候,應(yīng)該控制溫度為65℃,B錯(cuò)誤;
C.BCl3 的沸點(diǎn)為12.5℃,且密度大于空氣,則應(yīng)該用向上排空氣的方法收集,且用冰水冷卻,C正確;
D.尾氣中的一氧化碳與氫氧化鈉溶液不反應(yīng),不能用氫氧化鈉溶液吸收,D錯(cuò)誤;
故選C。
2.(2025·山西晉中·二模)實(shí)驗(yàn)室制取的裝置如圖所示(制備時(shí)先通入調(diào)節(jié)溶液),下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.試劑a是飽和溶液
B.裝置C可以換成敞口容器
C.調(diào)節(jié)的目的是防止生成鐵的氫氧化物
D.溶液的濃度可用酸性標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定
B【分析】碳酸鈣固體與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳,二氧化碳通過(guò)飽和NaHCO3溶液除去雜質(zhì)氯化氫氣體,在二氧化碳存在的條件下硫酸亞鐵和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸亞鐵。
【詳解】A.試劑a的作用是除二氧化碳中的氯化氫,a是飽和溶液,故A正確;
B.Fe2+易被氧化,所以裝置C不能換成敞口容器,故B錯(cuò)誤;
C.碳酸鈉溶液的堿性較強(qiáng),調(diào)節(jié)的目的是降低氫氧根離子濃度,防止生成鐵的氫氧化物,故C正確;
D.能還原酸性高錳酸鉀,即兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng):,所以溶液的濃度可用酸性標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,故D正確;
選B。
3.(2025·江蘇連云港·一模)實(shí)驗(yàn)室用SO2和MgO懸濁液制取MgSO3,下列實(shí)驗(yàn)原理與裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br/>A.用裝置甲制取SO2 B.用裝置乙收集SO2
C.用裝置丙制取MgSO3 D.用裝置丁吸收尾氣SO2
D【詳解】A.NaHSO3與70%硫酸反應(yīng)可生成SO2,反應(yīng)方程式為NaHSO3+H2SO4=NaHSO4+SO2↑+H2O,裝置甲可制取SO2,A正確;
B.SO2密度比空氣大,裝置乙(向上排空氣法 )可收集SO2,B正確;
C.SO2與MgO懸濁液反應(yīng)可生成MgSO3,裝置丙可制取,C正確;
D.NaHSO3溶液與SO2不反應(yīng),不能吸收尾氣,應(yīng)選NaOH溶液等,D錯(cuò)誤;
故選D。
4.(2025·福建龍巖·二模)利用市售的氯化鋅制備無(wú)水氯化鋅的實(shí)驗(yàn)裝置如圖。已知無(wú)水氯化鋅遇水易水解。
下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.盛裝濃硫酸的儀器名稱為恒壓滴液漏斗
B.鹽酸的沸點(diǎn)比硫酸的低
C.為提高除水速率,應(yīng)加快HCl和的氣體流速
D.管式爐Ⅰ采取階段式升溫,實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)先撤去管式爐Ⅰ、再撤去管式爐Ⅱ
D【分析】濃硫酸與固體NaCl加熱得到HCl,經(jīng)過(guò)濃硫酸干燥,通入管式爐,在管式爐中HCl氣流作用下加熱市售氯化鋅得的無(wú)水氯化鋅。
【詳解】A.恒壓分液漏斗可以保證內(nèi)部壓強(qiáng)不變,保持恒壓分液漏斗與三頸瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)相等,使?jié)饬蛩犴樌蜗拢⒀b濃硫酸的儀器名稱為恒壓滴液漏斗,A正確;
B.鹽酸易揮發(fā),硫酸是高沸點(diǎn)酸,B正確;
C.應(yīng)加快HCl和的氣體流速,可以快速帶走水蒸氣,C正確;
D.氯化鋅升華進(jìn)入管式爐II,凝華得到高純度無(wú)水氯化鋅,所以實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先撤去管式爐Ⅱ的加熱,再撤去管式爐Ⅰ,D錯(cuò)誤;
答案選D。
5.(2025·江西九江·三模)工業(yè)上可用[Fe(NO)(H2O)5]SO4制備人造絲漂白劑、丙烯和二甲醚的安定劑等,用NO氣體和FeSO4溶液制備[Fe(NO)(H2O)5]SO4的裝置如圖所示(加熱及夾持裝置略)。下列說(shuō)法不正確的是
A.可用K3[Fe(CN)6]溶液來(lái)檢驗(yàn)FeSO4溶液是否變質(zhì)
B.實(shí)驗(yàn)開始前需先通入一段時(shí)間的N2
C.長(zhǎng)頸漏斗的作用為平衡氣壓,防止堵塞
D.圓底燒瓶中生成NO和,該反應(yīng)的離子方程式為
A【分析】稀硫酸與NaNO2反應(yīng)生成硝酸鈉、NO和水,NO進(jìn)入三頸燒瓶中與硫酸亞鐵反應(yīng)生成[Fe(NO)(H2O)5]SO4,尾氣有毒,使用含氧化劑的堿性溶液吸收多余的NO;
【詳解】A.亞鐵離子和K3[Fe(CN)6]溶液會(huì)生成藍(lán)色沉淀,其是檢驗(yàn)亞鐵離子的,而非檢驗(yàn)鐵離子,A錯(cuò)誤;
B.實(shí)驗(yàn)開始前鼓入N2,可以除去裝置內(nèi)的空氣,防止生成的NO被氧氣氧化,同時(shí)也能防止Fe2+被氧氣氧化,B正確;
C.長(zhǎng)頸漏斗和大氣相通,作用為平衡氣壓,防止堵塞,C正確;
D.圓底燒瓶中生成NO和,則酸性條件下,亞硝酸根離子發(fā)生歧化反應(yīng)生成NO和硝酸根離子,結(jié)合電子守恒,反應(yīng)的離子方程式為,D正確;
故選A。
考點(diǎn)三 物質(zhì)的性質(zhì)
1.(2025·湖北黃岡·模擬預(yù)測(cè))關(guān)于CO2和SO2的下列說(shuō)法中,正確的是
A.由推知,可發(fā)生反應(yīng):
B.澄清石灰水和酸性KMnO4溶液均可以區(qū)分CO2和SO2
C.可用飽和Na2CO3溶液除去CO2中少量的SO2
D.分子的球棍模型:
A【詳解】A.由可知碳酸的酸性比亞硫酸氫根強(qiáng),因此亞硫酸根離子可以與碳酸發(fā)生反應(yīng)生成碳酸氫根離子和亞硫酸氫根離子,A正確;
B.澄清石灰水與二氧化碳和二氧化硫反應(yīng)均生成白色沉淀,無(wú)法區(qū)分,酸性高錳酸鉀溶液能被二氧化硫還原而褪色,而二氧化碳不能和酸性高錳酸鉀溶液反應(yīng),因此可以區(qū)分兩者,B錯(cuò)誤;
C.Na2CO3與CO2和SO2都反應(yīng)生,不可用飽和Na2CO3溶液除去CO2中少量的SO2,C錯(cuò)誤;
D.CO2空間構(gòu)型為直線型,D錯(cuò)誤;
故選A。
2.(2025·湖北武漢·二模)實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)下圖所示裝置,驗(yàn)證SO2性質(zhì),下列說(shuō)法正確的是
A.實(shí)驗(yàn)室用98%的濃硫酸和亞硫酸鈉固體制備SO2
B.一段時(shí)間后試管內(nèi)有白色沉淀,說(shuō)明SO2與BaCl2反應(yīng)生成BaSO3
C.試管中的紅色花瓣褪色,滴有酚酞的NaOH溶液紅色變淺,均說(shuō)明SO2具有漂白性
D.試管內(nèi)Br2的CCl4溶液褪色,說(shuō)明SO2具有還原性
D【分析】硫酸和Na2SO3發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)產(chǎn)生SO2,SO2與溴、水在BaCl2溶液和溴的四氯化碳分界處發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸、HBr,一段時(shí)間后溴的四氯化碳溶液褪色,證明SO2有還原性,H2SO4與BaCl2產(chǎn)生BaSO4沉淀,濕潤(rùn)的SO2使紅色花瓣褪色,說(shuō)明SO2有漂白性,SO2與NaOH溶液反應(yīng)消耗NaOH,滴有酚酞的NaOH溶液褪色。
【詳解】A.實(shí)驗(yàn)室一般用70%的濃硫酸和亞硫酸鈉固體制備SO2,硫酸濃度過(guò)大,H+濃度小,反應(yīng)速率慢,A錯(cuò)誤;
B.由分析可知沉淀為BaSO4,B錯(cuò)誤;
C.由分析可知,SO2使紅色花瓣褪色,說(shuō)明SO2有漂白性,SO2與NaOH溶液反應(yīng)消耗NaOH,滴有酚酞的NaOH溶液褪色,C錯(cuò)誤;
D.SO2與Br2反應(yīng),2H2O+SO2+Br2=H2SO4+2HBr,證明SO2有還原性,D正確;
故選D。
3.(2025·山西晉中·二模)根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象所得出的結(jié)論正確的是
選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象 結(jié)論
A 向某溶液中加入溶液,產(chǎn)生白色沉淀,再加足量鹽酸,白色沉淀不消失 原溶液中一定含有
B 向濃硝酸中加入紅熱的碳,產(chǎn)生紅棕色氣體 碳能還原濃硝酸生成
C 向、的混合稀溶液中滴入少量稀溶液,有黃色沉淀生成
D 向某黃色溶液中加入淀粉溶液,溶液呈藍(lán)色 不能說(shuō)明溶液中是否含
D【詳解】A.若原溶液中存在,加入溶液,產(chǎn)生白色沉淀,再加足量鹽酸,轉(zhuǎn)化為白色沉淀,白色沉淀不消失,所以原溶液中不一定含有,A錯(cuò)誤;
B.C與濃硝酸反應(yīng)可生成二氧化氮,濃硝酸受熱分解也能生成二氧化氮,結(jié)論不合理,B錯(cuò)誤;
C.氯離子和碘離子的濃度大小未知,若碘離子濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于氯離子濃度,溶液中會(huì)有AgI黃色沉淀生成,所以不能以此確定溶度積大小,C錯(cuò)誤;
D.溶液呈藍(lán)色,說(shuō)明溶液中有物質(zhì)和發(fā)生了氧化還原反應(yīng)生成碘單質(zhì),淀粉遇碘變藍(lán),該物質(zhì)不一定是,也可能是,D正確;
故選D。
4.(2025·陜西寶雞·二模)下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論均正確的是
選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
A 向含有Na2S與ZnS的懸濁液中加入CuSO4溶液 產(chǎn)生黑色沉淀 Ksp(CuS)B 向雞蛋清溶液中滴入幾滴硫酸銅溶液 產(chǎn)生白色沉淀,加水后沉淀不溶解 蛋白質(zhì)發(fā)生了變性
C 用玻璃棒蘸取次氯酸鈉溶液點(diǎn)在pH試紙上 試紙變白 次氯酸鈉溶液呈中性
D 在燒瓶中加入木炭顆粒與濃硝酸,然后加熱 燒瓶中有紅棕色氣體產(chǎn)生 木炭具有還原性,能還原HNO3
B【詳解】A.向含有硫化鋅和硫化鈉的白色懸濁液中加入硫酸銅溶液,懸濁液中的硫化鈉能與硫酸銅溶液反應(yīng)生成黑色硫化銅沉淀,加入硫酸銅溶液時(shí)可能只存在沉淀的生成過(guò)程,不存在沉淀的轉(zhuǎn)化過(guò)程,所以無(wú)法比較硫化銅和硫化鋅的溶度積大小,故A錯(cuò)誤;
B.向雞蛋清溶液中滴入幾滴硫酸銅溶液,產(chǎn)生白色沉淀,加水后沉淀不溶解說(shuō)明蛋白質(zhì)發(fā)生了變性,故B正確;
C.次氯酸鈉是強(qiáng)堿弱酸鹽,在溶液中水解使溶液呈堿性,能使試紙變白,是因?yàn)榇温人徕c溶液具有漂白性,故C錯(cuò)誤;
D.濃硝酸遇熱易分解生成紅棕色的二氧化氮、氧氣和水,則將熾熱的木炭與濃硝酸混合,產(chǎn)生紅棕色氣體不能說(shuō)明濃硝酸被木炭還原成二氧化氮,故D錯(cuò)誤;
故選B。
5.(2025·山東·二模)某學(xué)習(xí)小組對(duì)通入溶液出現(xiàn)白色沉淀的原因進(jìn)行了探究,實(shí)驗(yàn)如下:
實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)①:燒杯中加入煮沸的溶液,再加入適量食用油,冷卻至室溫。 實(shí)驗(yàn)②:燒杯中加入未煮沸的溶液。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 燒杯 出現(xiàn)白色沉淀 出現(xiàn)白色沉淀
傳感器
下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.制備體現(xiàn)硫酸的酸性
B.實(shí)驗(yàn)①中的食用油可用苯代替
C.實(shí)驗(yàn)①中,左右突然下降的主要原因?yàn)槎趸蛉芙?br/>D.實(shí)驗(yàn)②中,溶解的氧化降低了體系,促使進(jìn)一步氧化
C【分析】將70%H2SO4滴入Na2SO3中,發(fā)生反應(yīng)Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑,生成的SO2經(jīng)過(guò)緩沖瓶進(jìn)入右側(cè)的燒杯中與待測(cè)溶液混合,燒杯中的食用油可以隔絕空氣,pH傳感器可以實(shí)時(shí)獲取溶液的pH數(shù)據(jù)通過(guò)控制變量法來(lái)探究與溶液的反應(yīng);A燒杯中加入煮沸的Ba(NO3)2溶液出現(xiàn)白色沉淀說(shuō)明二氧化硫通入水中可生成亞硫酸,硝酸根離子(酸性環(huán)境)具有氧化性,能將二氧化硫氧化為硫酸根離子,硫酸根離子與Ba2+形成硫酸鋇沉淀,離子方程式為,B燒杯中加入未煮沸的Ba(NO3)2溶液出現(xiàn)白色沉淀,結(jié)合pH的變化,其原因是SO2被氧氣、硝酸根氧化為,與鋇離子反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀,同時(shí)氧氣氧化為主,據(jù)此分析;
【詳解】A.制備發(fā)生反應(yīng)Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑,反應(yīng)原理是強(qiáng)酸制弱酸,體現(xiàn)硫酸的酸性,A正確;
B.食用油密度比水小,在上層,可以隔絕氧氣,防止氧氣干擾試驗(yàn),苯的密度也比水小,也能達(dá)到此目的,B正確;
C.SO2溶于水生成亞硫酸,亞硫酸電離產(chǎn)生氫離子,若是二氧化硫溶解導(dǎo)致pH下降,其不會(huì)出現(xiàn)突變;出現(xiàn)突變的原因是,當(dāng)亞硫酸電離產(chǎn)生氫離子濃度足夠大時(shí),氧化性增強(qiáng),發(fā)生反應(yīng),使得溶液pH突然下降,C錯(cuò)誤;
D.結(jié)合實(shí)驗(yàn)①和②的pH-t圖像,有O2參加的反應(yīng)中pH變化比無(wú)氧參加的大,且用時(shí)短,說(shuō)明溶解的氧化降低了體系,氧化性增強(qiáng),進(jìn)一步氧化SO2,D正確;
故選C。
考點(diǎn)四 物質(zhì)的轉(zhuǎn)化
1.(2025·云南大理·二模)在給定條件下,下列制備過(guò)程涉及的物質(zhì)轉(zhuǎn)化均可實(shí)現(xiàn)的是
A.HCl制備:
B.工業(yè)制鎂:
C.制純堿:
D.漂白粉制備:
A【詳解】A.電解NaCl溶液的化學(xué)方程式為2NaCl+2H2O2NaOH + H2↑+ Cl2↑,氫氣和氯氣點(diǎn)燃發(fā)生反應(yīng)H2+Cl22HCl,該轉(zhuǎn)化均可實(shí)現(xiàn),A符合題意;
B.工業(yè)上從海水中提取鎂,是向海水中加入石灰乳Ca(OH)2得到Mg(OH)2沉淀,而不是NaOH;并且Mg(OH)2受熱分解生成MgO,MgO熔點(diǎn)很高,工業(yè)上是電解熔融MgCl2制取Mg,而不是電解MgO,B不合題意;
C.向NaCl溶液中通入CO2,不符合強(qiáng)酸制弱酸的原理,不會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成NaHCO3,工業(yè)上是向飽和NaCl溶液中先通入NH3,再通入CO2制取NaHCO3,C不合題意;
D.實(shí)驗(yàn)室用濃鹽酸和MnO2在加熱條件下制取Cl2,化學(xué)方程式為MnO2+ 4HCl(濃) MnCl2+ Cl2↑+ 2H2O,常溫下不反應(yīng),D不合題意;
故答案為:A。
2.(2025·陜西商洛·二模)甲、乙、丙、丁、戊、己為短周期元素組成的常見(jiàn)物質(zhì),其中甲、乙、丙、戊在常溫下均為氣體,甲和丁為原子總數(shù)不大于4的分子,乙為單質(zhì)。它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖。下列說(shuō)法正確的是
A.甲易溶于水,溶液顯堿性 B.丙與乙反應(yīng)時(shí)無(wú)明顯現(xiàn)象
C.氣體戊可通過(guò)排水法收集 D.戊與丁生成己的反應(yīng)為化合反應(yīng)
A【分析】甲、乙、丙、丁、戊、己為短周期元素組成的常見(jiàn)物質(zhì),其中甲、乙、丙、戊在常溫下均為氣體,甲和丁為原子總數(shù)不大于4的10e-分子,乙為單質(zhì),結(jié)合轉(zhuǎn)化關(guān)系分析可知,甲為NH3,乙為O2,丁為H2O,丙為NO,戊為NO2,己為HNO3,據(jù)此分析判斷。
【詳解】A.甲為NH3易溶于水,形成的一水合氨溶液顯堿性,故A正確;
B.丙與乙反應(yīng)時(shí)生成紅棕色氣體二氧化氮,有明顯現(xiàn)象,故B錯(cuò)誤;
C.氣體戊為NO2,二氧化氮和水反應(yīng),不能通過(guò)排水法收集,故C錯(cuò)誤;
D.戊與丁生成己的反應(yīng)為:3NO2+H2O=2HNO3+NO,不是化合反應(yīng),故D錯(cuò)誤;
故選:A。
3.(2025·廣東深圳·一模)部分含Na或Cu物質(zhì)的分類與相應(yīng)化合價(jià)關(guān)系如圖。下列推斷不合理的是
A.存在a→e→g→f→b的轉(zhuǎn)化
B.a(chǎn)與單質(zhì)硫混合加熱,生成物一定是d
C.b→c→d轉(zhuǎn)化的每步反應(yīng)一定是非氧化還原反應(yīng)
D.g的氯化物溶液蒸干并灼燒可得固體e
C【分析】由題給信息可知,a為Na單質(zhì)或Cu單質(zhì),b為+1價(jià)氧化物,即b是Na2O或Cu2O,e為+2價(jià)氧化物,e為CuO;c為+1價(jià)堿,即c是NaOH;f為+2價(jià)的堿,則f是Cu(OH)2。d為+1價(jià)的鹽,d可能是鈉鹽,g為+2價(jià)的鹽,g是銅鹽。據(jù)此分析。
【詳解】A.Cu與O2反應(yīng)生成CuO,CuO與酸反應(yīng),可生成+2價(jià)的銅鹽;銅鹽與可溶性堿反應(yīng),生成Cu(OH)2,新制Cu(OH)2與乙醛反應(yīng)生成Cu2O,可以實(shí)現(xiàn)a→e→g→f→b的轉(zhuǎn)化,A項(xiàng)正確;
B.Na與S反應(yīng)生成Na2S,Cu與S反應(yīng)生成Cu2S,都是+1價(jià)的鹽,B項(xiàng)正確;
C.Na2O與H2O反應(yīng)生成NaOH和O2,該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng),NaOH和酸反應(yīng)生成鈉鹽屬于非氧化還原反應(yīng),故b→c→d轉(zhuǎn)化的每步反應(yīng)一定是非氧化還原反應(yīng)的說(shuō)法錯(cuò)誤,C項(xiàng)錯(cuò)誤;
D.g為+2價(jià)銅鹽,可以是CuCl2,CuCl2水解得到Cu(OH)2和HCl,HCl揮發(fā),得到Cu(OH)2,Cu(OH)2加熱分解得到CuO,說(shuō)明g的氯化物溶液蒸干并灼燒的確可得固體e,D項(xiàng)正確;
答案選C。
4.(2025·北京朝陽(yáng)·二模)催化與反應(yīng)的物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系如下。下列對(duì)該過(guò)程的分析不正確的是
A.a(chǎn)、c分別是、
B.改變了與的反應(yīng)歷程
C.NO既體現(xiàn)了還原性,又體現(xiàn)了氧化性
D.與分子中硫原子雜化軌道類型相同
C【分析】根據(jù)反應(yīng)過(guò)程分析,SO2與O2反應(yīng)生成SO3,NO參與催化過(guò)程,a參與反應(yīng)生成NO2(b),所以a是O2,SO2與NO2反應(yīng)生成SO3和NO, 所以d是SO2,c是SO3。
【詳解】A.根據(jù)分析可知,A正確;
B.根據(jù)催化劑的作用原理,NO作為催化劑, 改變了反應(yīng)的途徑,降低了反應(yīng)的活化能,從而改變了SO2與O2的反應(yīng)歷程,B正確;
C.根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理,NO與O2反應(yīng)時(shí)NO被氧化,體現(xiàn)還原性,NO2與SO2反應(yīng)生成NO,并未體現(xiàn)NO的氧化性,C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)雜化軌道理論,SO2中S原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)是:,是雜化;SO3中S原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)是:,也是雜化,D正確;
故選C。
5.(2025·江蘇常州·二模)CuCl難溶于水和乙醇,在潮濕空氣中易被氧化。以堿性蝕刻廢液中的為原料制備CuCl的部分流程如下。下列說(shuō)法正確的是
A.溶于水所得溶液中
B.“酸溶”時(shí)不用稀硝酸的主要原因是硝酸易揮發(fā)
C.“還原”后溶液的pH增大
D.“洗滌”時(shí)先用水再用乙醇會(huì)降低產(chǎn)品的純度
D【分析】由題給流程可知,二氯化四氨合銅經(jīng)多步轉(zhuǎn)化得到氧化銅,向氧化銅中加入稍過(guò)量的稀硫酸酸溶,將氧化銅轉(zhuǎn)化為硫酸銅,向反應(yīng)得到的硫酸銅溶液加入氯化鈉和亞硫酸鈉固體,將硫酸銅轉(zhuǎn)化為氯化亞銅沉淀,反應(yīng)的離子方程式為2Cu2++SO+2Cl—+H2O=2CuCl↓+SO+2H+,過(guò)濾、用乙醇洗滌得到氯化亞銅。
【詳解】A.配合物中四氨合銅離子為內(nèi)界、氯離子為外界,配合物在溶液中電離出四氨合銅離子和氯離子,不能電離出氨分子,故A錯(cuò)誤;
B.“酸溶”時(shí)不用稀硝酸的主要原因是稀硝酸具有強(qiáng)氧化性,會(huì)將亞硫酸根離子氧化為硫酸根離子,導(dǎo)致亞硫酸根離子無(wú)法將溶液中的銅離子還原為氯化亞銅沉淀,故B錯(cuò)誤;
C.由分析可知,“還原”發(fā)生的反應(yīng)為2Cu2++SO+2Cl—+H2O=2CuCl↓+SO+2H+,反應(yīng)生成的氫離子會(huì)使溶液pH減小,故C錯(cuò)誤;
D.由題意可知,氯化亞銅在潮濕空氣中易被氧化,所以“洗滌”時(shí)先用水再用乙醇會(huì)使氯化亞銅被氧化,降低產(chǎn)品的純度,故D正確;
故選D。
考點(diǎn)五 物質(zhì)的綜合應(yīng)用
1.(2025·山東濱州·二模)過(guò)硫酸銨[]在工業(yè)上有廣泛用途,某興趣小組根據(jù)反應(yīng)制備粗品。回答下列問(wèn)題:
(1)中硫元素的化合價(jià)為 。
(2)制備時(shí),從下列裝置中根據(jù)需要選擇組裝。儀器的連接順序?yàn)閏→ →尾氣處理,D裝置的作用為 ,儀器M的名稱為 。
(3)充分反應(yīng)后,將A中的混合液經(jīng)一系列操作得到晶體。烘干晶體時(shí),采用減壓、低溫的原因是 。
(4)采用碘量法測(cè)定粗品的純度。
稱取1.500 g制得的粗品,配成100.00 mL溶液。移取25.00 mL溶液于錐形瓶中,加入過(guò)量KI溶液,用標(biāo)準(zhǔn)濃度的溶液滴定(發(fā)生反應(yīng):),當(dāng)溶液顏色變淺時(shí)加入幾滴淀粉溶液,滴定至終點(diǎn)。重復(fù)上述滴定操作三次,平均消耗的溶液12.50 mL。
①滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為 。
②粗品的純度為 %。若開始滴定前加入淀粉溶液,則所測(cè)的純度 (填“偏高”、“偏低”或“無(wú)影響”)。
【答案】(1)+6
(2) g→f→b→a 防止裝置A中液體倒吸入裝置B中 恒壓滴液漏斗
(3)降低烘干溫度,防止分解
(4) 當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲螛?biāo)準(zhǔn)液時(shí),溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色,且半分鐘不恢復(fù)原色 76 偏低
【分析】裝置B用于制取氨氣,制取氨氣的原料為氫氧化鈣固體和氯化銨固體,A裝置為過(guò)二硫酸銨的生成裝置,考慮氨氣極易溶于水,需要在A、B之間放置安全瓶D以防止倒吸,最后用盛放堿石灰的干燥管C進(jìn)行尾氣處理,以此解答。
【詳解】(1)
過(guò)硫酸銨的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,其中過(guò)氧鍵(-O-O-)中O原子化合價(jià)為-1價(jià),其它O原子化合價(jià)為-2價(jià),銨根離子中N為-3價(jià),H為+1價(jià),根據(jù)化合價(jià)代數(shù)和為零可知硫元素的化合價(jià)為+6;
(2)由分析可知,制備氨氣后無(wú)需干燥,但需要防止倒吸,所以儀器的連接順序?yàn)閏→g→f→b→a→尾氣處理;氨氣極易溶于水,A、B之間放置安全瓶D以防止倒吸,則D裝置的作用為防止裝置A中液體倒吸入裝置B中;由儀器構(gòu)造可知,儀器M的名稱為恒壓滴液漏斗;
(3)受熱會(huì)分解,則烘干產(chǎn)品時(shí),采用減壓、低溫的原因是:降低烘干溫度,防止受熱分解;
(4)①移取25.00 mL(NH4)2S2O8溶液于錐形瓶中,加入過(guò)量KI溶液,兩者反應(yīng)生成I2,再用標(biāo)準(zhǔn)濃度的溶液滴定生成的I2,當(dāng)溶液顏色變淺時(shí)加入幾滴淀粉溶液,此時(shí)溶液呈藍(lán)色,用溶液滴定時(shí)發(fā)生反應(yīng):,溶液的藍(lán)色逐漸變淺,最終褪色,則滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象為:當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲螛?biāo)準(zhǔn)液時(shí),溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色,且半分鐘不恢復(fù)原色;
②移取25.00 mL(NH4)2S2O8溶液于錐形瓶中,加入過(guò)量KI溶液,兩者反應(yīng)生成I2,再用標(biāo)準(zhǔn)濃度的溶液滴定生成的I2,根據(jù)得失電子守恒可得關(guān)系式:~I2~,平均消耗的溶液12.50 mL,則粗品的純度為=76%。若開始滴定前加入淀粉溶液,會(huì)導(dǎo)致淀粉與I2結(jié)合生成性質(zhì)穩(wěn)定的藍(lán)色絡(luò)合物,這種絡(luò)合物不易與反應(yīng),導(dǎo)致消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積偏小,則所測(cè)的純度偏低。
2.(2025·廣東汕頭·三模)性質(zhì)活潑,可以和許多物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。
Ⅰ.實(shí)驗(yàn)室用和反應(yīng)制備(黃綠色粉末,易與水反應(yīng)產(chǎn)生)。
已知:(反應(yīng)劇烈,溫度高時(shí)會(huì)產(chǎn)生副產(chǎn)物)
(1)上述裝置正確的連接順序是: 。
A→___________→___________→___________→B→C(必要時(shí)可重復(fù)使用)
(2)裝置A中裝溶液的儀器名稱為 。飽和溶液的作用 。
Ⅱ.常溫下和水反應(yīng)緩慢,反應(yīng)時(shí),條表面緩慢產(chǎn)生少量氣泡,數(shù)分鐘后反應(yīng)停止,未收集到氣體,鎂條表面失去光澤。
查閱資料:與水反應(yīng)時(shí),表面覆蓋了致密的導(dǎo)致反應(yīng)緩慢;和可以加快Mg與水反應(yīng)。
同學(xué)們?yōu)榱蓑?yàn)證和對(duì)與水反應(yīng)的促進(jìn)作用,用與水反應(yīng)后的條與4種鹽溶液進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下。
實(shí)驗(yàn)序號(hào) a b c d
鹽溶液(均為) NaCl
溶液起始 5.1 8.3 7.0 7.8
30min時(shí)產(chǎn)生氣體體積/mL 1.5 0.7 <0.1 1.4
氣體的主要成分
30min時(shí)鎂條表面情況 大量固體附著(固體可溶于鹽酸)
(3)根據(jù)的沉淀溶解平衡可解釋和的作用。在水中存在的沉淀溶解平衡可用離子方程式表示為 。
(4)經(jīng)檢驗(yàn),a中還生成少量其他氣體,可進(jìn)一步證明促進(jìn)與水反應(yīng),檢驗(yàn)該氣體的方法是 。
(5)上表中能夠說(shuō)明對(duì)與水反應(yīng)起促進(jìn)作用的證據(jù)是 。
(6)b、d所得固體中還檢驗(yàn)出堿式碳酸鎂[用表示],寫出生成該固體的離子方程式 。
(7)綜合實(shí)驗(yàn)a-d可以得到的結(jié)論是:和都能與作用加快與水反應(yīng), ; (補(bǔ)充兩點(diǎn))。
【答案】(1)DEC
(2) 分液漏斗 除去氧氣
(3)
(4)用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙接觸氣體,試紙變藍(lán)則有產(chǎn)生
(5)時(shí)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的氣體體積遠(yuǎn)大于實(shí)驗(yàn)
(6)
(7) 同濃度時(shí),的作用大于 和共同存在時(shí)促進(jìn)作用并未疊加
【分析】由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知,裝置A中亞硝酸鈉飽和溶液與硫酸銨飽和溶液共熱反應(yīng)制備氮?dú)猓b置D為空載儀器,做安全瓶,起防倒吸的作用,裝置E中盛有的硫酸亞鐵飽和溶液用于吸收氧氣,防止氧氣干擾實(shí)驗(yàn),裝置C中盛有的濃硫酸用于干燥氮?dú)猓b置B中氮?dú)馀c鎂共熱反應(yīng)制備氮化鎂,裝置C中盛有的濃硫酸吸收水蒸氣,防止水蒸氣進(jìn)入裝置B中導(dǎo)致氮化鎂水解,則裝置的連接順序?yàn)锳→D→E→C→B→C。
【詳解】(1)由分析可知,裝置的連接順序?yàn)锳→D→E→C→B→C,故答案為:DEC;
(2)由實(shí)驗(yàn)裝置圖可知,裝置A中裝亞硝酸鈉溶液的儀器為分液漏斗;由分析可知,裝置E中盛有的硫酸亞鐵飽和溶液用于吸收氧氣,防止氧氣干擾實(shí)驗(yàn),故答案為:分液漏斗;除去氧氣;
(3)氫氧化鎂難溶于水,在溶液中存在如下溶解平衡:,故答案為:;
(4)氯化銨在溶液中水解生成一水合氨和鹽酸,水解生成的鹽酸與鎂反應(yīng)生成氯化鎂和氫氣,鹽酸濃度減小,導(dǎo)致水解平衡右移,反應(yīng)生成的一水合氨濃度過(guò)大會(huì)發(fā)生分解生成氨氣,反應(yīng)生成的氨氣能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色,則檢驗(yàn)氨氣的方法為用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙接觸氣體,試紙變藍(lán)則有氨氣產(chǎn)生,故答案為:用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙接觸氣體,試紙變藍(lán)則有產(chǎn)生;
(5)由表格數(shù)據(jù)可知,實(shí)驗(yàn)b用到的鹽溶液為碳酸氫鈉溶液,實(shí)驗(yàn)c中用的鹽溶液為氯化鈉溶液,兩溶液中陽(yáng)離子相同,30分鐘內(nèi),實(shí)驗(yàn)b產(chǎn)生的氣體體積遠(yuǎn)大于實(shí)驗(yàn)c,說(shuō)明碳酸氫根離子對(duì)鎂與水反應(yīng)起促進(jìn)作用,故答案為:30min時(shí)實(shí)驗(yàn)b產(chǎn)生的氣體體積遠(yuǎn)大于實(shí)驗(yàn)c;
(6)b、d所得固體中還檢驗(yàn)出堿式碳酸鎂是因?yàn)槿芤褐械奶妓釟涓x子與氫氧化鎂反應(yīng)生成堿式碳酸鎂、碳酸根離子和水所致,反應(yīng)的離子方程式為,故答案為:;
(7)綜合實(shí)驗(yàn)a-d可以得到的結(jié)論是溶液中銨根離子、碳酸氫根離子都能與氫氧化鎂反應(yīng)使氯化銨的水解平衡右移,增大溶液中的氫離子濃度,加快鎂與水反應(yīng);實(shí)驗(yàn)a、實(shí)驗(yàn)b與實(shí)驗(yàn)c對(duì)比得到的結(jié)論是溶液中同濃度的銨根離子作用大于碳酸氫根離子;實(shí)驗(yàn)a和實(shí)驗(yàn)d對(duì)比得到的結(jié)論是銨根離子和碳酸氫根離子同時(shí)存在時(shí)促進(jìn)作用并未疊加,故答案為:同濃度時(shí),的作用大于;和共同存在時(shí)促進(jìn)作用并未疊加。
3.(2025·湖南·三模)二氯化二硫()是一種黃色至略微紅的液體,有劇毒。向熔融的硫中通入限量的氯氣即可生成,進(jìn)一步氯化則會(huì)得到。
已知:Ⅰ.、、S的部分性質(zhì)如下:
物質(zhì) 水溶性 密度/() 熔點(diǎn)/℃ 沸點(diǎn)/℃
遇水即水解生成HCl、、S 1.687 -80 135.6
遇水即水解生成HCl、、S 1.621 -78 59℃時(shí)分解
S —— —— 112.8 444.6
Ⅱ.、,為磚紅色沉淀。
下列是某興趣小組制備并分析其純度的實(shí)驗(yàn),回答下列問(wèn)題:
(1)所有原子滿足最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),其電子式為 。
(2)寫出溶于水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。
(3)興趣小組利用如下裝置制備。
①A、B、C裝置中均用到的玻璃容器的名稱是 。
②C裝置中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。
③裝置的正確連接順序是e→j→k→h→i→ →f(按氣流流出方向)。
④D裝置中堿石灰的作用是 。
(4)(所含雜質(zhì)為)純度的測(cè)定:準(zhǔn)確稱取1.35g所得產(chǎn)品溶于水,加入溶液調(diào)節(jié)pH至9.0左右,過(guò)濾后將濾液配成250.00mL溶液,用移液管量取25.00mL溶液放入錐形瓶中,加入幾滴溶液,用0.10的溶液滴定,平行滴定三次,平均消耗溶液的體積為20.40mL。
①加入溶液調(diào)節(jié)pH至9.0左右的目的是 。
②滴定終點(diǎn)的判斷依據(jù)是 。
③的純度為 (保留三位有效數(shù)字)。
【答案】(1)
(2)
(3) 圓底燒瓶 c→d→a→b 除去過(guò)量的氯氣,防止環(huán)境污染;防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置A與反應(yīng)
(4) 防止pH過(guò)低,會(huì)轉(zhuǎn)化為;防止pH過(guò)高,會(huì)與滴入的反應(yīng)生成AgOH,均會(huì)干擾滴定 當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲稳芤簳r(shí),白色沉淀中出現(xiàn)磚紅色,且半分鐘內(nèi)磚紅色未消失 93.6%
【分析】本題為實(shí)驗(yàn)探究題,裝置C利用高錳酸鉀固體與濃鹽酸制備氯氣,同時(shí)生成氯化錳、氯化鉀與水,先F中飽和食鹽水除去氯氣中混有的氯化氫氣體,再E用濃硫酸干燥氯氣,氯氣與硫單質(zhì)在B的反應(yīng),A冷凝收集產(chǎn)物,D中堿石灰吸收空氣中水蒸氣,防止進(jìn)入A中導(dǎo)致S2Cl2水解,同時(shí)吸收未反應(yīng)的氯氣,防止污染空氣,(4)(所含雜質(zhì)為)純度的測(cè)定。該題是應(yīng)用沉淀滴定法進(jìn)行測(cè)定,使用該方法時(shí),首先將和中的Cl元素轉(zhuǎn)化為,以為指示劑,用標(biāo)準(zhǔn)的溶液進(jìn)行滴定的過(guò)程。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,同時(shí)要保證溶液的pH,當(dāng)溶液酸性較強(qiáng)時(shí),會(huì)轉(zhuǎn)化為,使指示劑失效,當(dāng)溶液堿性較強(qiáng)時(shí),會(huì)產(chǎn)生AgOH干擾滴定結(jié)果,據(jù)此分析解題。
【詳解】(1)所有原子符合最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),根據(jù)S和Cl原子結(jié)構(gòu)可知,S要形成2個(gè)共價(jià)鍵,Cl只需形成1個(gè)共價(jià)鍵,故其電子式為,故答案為:;
(2)根據(jù)題干中信息,溶于水生成HCl、、S,則其發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為,故答案為:;
(3)①A、B、C裝置中均用到的玻璃容器是圓底燒瓶,故答案為:圓底燒瓶;
②C裝置是與濃鹽酸反應(yīng)制的裝置,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為,故答案為:;
③根據(jù)題意,制備實(shí)驗(yàn)的順序是:制備→除HCl→干燥→制→收集→防水→尾氣處理,故裝置連接順序是e→j→k→h→i→c→d→a→b→f(→g)(按氣流流出方向),故答案為:c→d→a→b;
④該實(shí)驗(yàn)中堿石灰既要除去氯氣,防止環(huán)境污染,也要防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入收集裝置,使之與反應(yīng),故其作用是除去過(guò)量的氯氣,防止環(huán)境污染;防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置A與反應(yīng),故答案為:除去過(guò)量的氯氣,防止環(huán)境污染,防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置A與反應(yīng);
(4)①加入溶液調(diào)節(jié)pH至9.0左右的作用是若pH過(guò)低,會(huì)轉(zhuǎn)化為,pH過(guò)高,會(huì)與滴入的反應(yīng)生成AgOH,均會(huì)干擾滴定,故答案為:防止pH過(guò)低,會(huì)轉(zhuǎn)化為,防止pH過(guò)高,會(huì)與滴入的反應(yīng)生成AgOH,均會(huì)干擾滴定;
②實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)后,再滴入溶液,即生成磚紅色的沉淀,故滴定終點(diǎn)的判斷依據(jù)是當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲稳芤簳r(shí),產(chǎn)生磚紅色沉淀,且半分鐘內(nèi)磚紅色未消失,故答案為:當(dāng)?shù)稳胱詈蟀氲稳芤簳r(shí),白色沉淀中出現(xiàn)磚紅色,且半分鐘內(nèi)磚紅色未消失;
③及均會(huì)與水反應(yīng)產(chǎn)生,故該題計(jì)算時(shí)可利用Cl原子守恒進(jìn)行計(jì)算。設(shè)原1.35g產(chǎn)品中為xmol,為ymol,結(jié)合題意可得:135x+103y=1.35,,解得x=0.00936mol,最終得到其純度約為×100%=93.6%,故答案為:93.6%。
4.(2025·湖北武漢·二模)利用鎂泥(主要成分為、和等)為主要原料制取碳酸鎂的工業(yè)流程如下:
(1)酸溶。某工廠用1.78噸發(fā)煙硫酸(化學(xué)式:)配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為溶液,配制時(shí)需要水的質(zhì)量為 噸。
(2)除鐵。已知濾渣2的成分與溫度、的關(guān)系如圖所示。
①若控制溫度80℃、,可得到黃鐵礬鈉(上圖中陰影部分),寫出“除鐵”過(guò)程總反應(yīng)的離子方程式: 。
②工業(yè)生產(chǎn)不選擇以形式除鐵的可能原因: (寫出兩點(diǎn))。
(3)沉淀。寫出“沉淀”過(guò)程的離子方程式: 。
(4)控制“沉淀”溫度50℃,可制得堿式碳酸鎂,堿式碳酸鎂常用作塑料阻燃劑。現(xiàn)稱取一定質(zhì)量堿式碳酸鎂樣品經(jīng)高溫完全分解后得固體,放出(標(biāo)準(zhǔn)狀況),計(jì)算該堿式碳酸鎂樣品中的= 。
(5)某鈣鎂礦的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。若將全部換為,所得晶體中每個(gè)晶胞含有的原子數(shù)為 。
【答案】(1)2.14
(2) 濃度小,的氧化性弱;溫度低,反應(yīng)速率慢
(3)
(4)
(5)4
【分析】由制備流程可知,鎂泥的主要成分為MgCO3、和SiO2,加硫酸時(shí)SiO2不溶解,過(guò)濾得到濾渣1為二氧化硅,NaClO具有氧化性,能將Fe2+氧化為Fe3+,調(diào)節(jié)pH生成沉淀除去,濾液通入二氧化碳、加入氫氧化鈉溶液反應(yīng)后得到沉淀,經(jīng)過(guò)濾得到碳酸鎂。
【詳解】(1)1.78噸發(fā)煙硫酸(化學(xué)式:)的物質(zhì)的量為,配制過(guò)程中,生成硫酸為,配制質(zhì)量分?jǐn)?shù)為溶液,配制時(shí)需要水的質(zhì)量為。
(2)①“除鐵”時(shí),若控制溫度80℃、,可得到黃鐵礬鈉沉淀,則總反應(yīng)的離子方程式:。
②由圖可知,pH在4附近溫度略低于40°C時(shí)產(chǎn)生的氫氧化鐵最多,溫度繼續(xù)升高時(shí)鐵轉(zhuǎn)化為其它含鐵的不溶性物質(zhì),結(jié)合分析可知,鐵工業(yè)生產(chǎn)不選擇以形式除鐵的可能原因:濃度小,的氧化性弱;溫度低,反應(yīng)速率慢。
(3)①結(jié)合分析可知,“沉淀”過(guò)程的離子方程式:。
(4)現(xiàn)稱取一定質(zhì)量堿式碳酸鎂樣品經(jīng)高溫完全分解后得固體,根據(jù)鎂元素守恒,鎂離子為,放出(標(biāo)準(zhǔn)狀況),其物質(zhì)的量為,則碳酸根為0.15mol,則根據(jù)電荷守恒可知?dú)溲醺奈镔|(zhì)的量為0.1mol,則堿式碳酸鎂樣品中的=3:2。
(5)某鈣鎂礦的晶胞中若將全部換為,若Ca換為Mg,則該圖變?yōu)閮蓚€(gè)立方晶胞,則Mg位于晶胞的8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面心,所得晶體中每個(gè)晶胞含有的原子數(shù)為。
5.(2025·遼寧撫順·三模)某鎢錳礦渣(主要成分為、MnO、、及鐵的氧化物)綜合利用的流程如圖:
已知:①P204的萃取機(jī)理:。
②當(dāng)溶液中離子濃度小于或等于mol·L-1時(shí),認(rèn)為該離子沉淀完全。
③常溫下,一些常見(jiàn)物質(zhì)的溶度積常數(shù)如下表:
物質(zhì)
④、。
回答下列問(wèn)題:
(1)“沉淀1”的主要成分是 (填化學(xué)式)。
(2)使“有機(jī)相2”中的P204萃取劑再生,需選擇的試劑為 (填名稱)。
(3)“沉鈧”工序中發(fā)生沉鈧反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(4)“氧化”工序中加入活性,其優(yōu)點(diǎn)是 ;該工序中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。
(5)若“除雜”時(shí)溶液中的濃度為0.01mol·L-1.則加入NaOH控制pH的范圍是 ~ (溶液體積變化忽略不計(jì),保留3位有效數(shù)字);出現(xiàn)沉淀后要加熱煮沸一段時(shí)間的目的是 。
【答案】(1)、
(2)鹽酸
(3)
(4) 提高了的產(chǎn)量且不引入新的金屬離子
(5) 2.82 8.60 促進(jìn)膠體聚沉
【分析】首先用鹽酸對(duì)原料進(jìn)行酸浸,其中WO3、SiO2和鹽酸不反應(yīng),成為沉淀1的主要成分,同時(shí)濾液1中含有二價(jià)錳離子、三價(jià)鈧離子,同時(shí)可能含有二價(jià)和三價(jià)鐵離子,濾液用P2O4萃取分液,有機(jī)相加入氫氧化鈉沉鈧得到沉淀3,加熱得到,水相加入二氧化錳氧化亞鐵離子為鐵離子,加入氫氧化鈉將鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀得到沉淀4,,過(guò)濾濾液加入碳酸氫銨得到碳酸錳沉淀;沉淀1加入氫氧化鈉堿浸、過(guò)濾,濾液加入鹽酸得到鎢酸沉淀2,過(guò)濾分離出鎢酸沉淀加入氨水溶解得到鎢酸銨;
【詳解】(1)由分析,“沉淀1”的主要成分是SiO2、WO3;
(2)P204的萃取機(jī)理:,則使“有機(jī)相2”中的P204萃取劑再生,可以加入鹽酸,氫離子濃度增大,使得平衡逆向移動(dòng),使得P204萃取劑再生,故需選擇的試劑為鹽酸;
(3)“沉鈧”工序中反應(yīng)為有機(jī)相中和氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鈧沉淀、RNa,反應(yīng)為:;
(4)二氧化錳具有氧化性,能氧化亞鐵離子為鐵離子:,便于后續(xù)鐵離子去除,且“氧化”工序中加入活性,反應(yīng)生成錳離子,提高了的產(chǎn)量且不引入新的雜質(zhì)金屬離子;
(5)常溫下,由已知表格數(shù)據(jù)可知,當(dāng)鐵離子完全沉淀時(shí),,pOH=11.18,pH=2.82;該過(guò)程中錳離子不能沉淀,且溶液中的濃度為0.01mol·L-1,則,pOH=5.40,pH=8.60,故控制pH的范圍是2.82~8.60;加熱可以促進(jìn)膠體聚沉,則出現(xiàn)沉淀后要加熱煮沸一段時(shí)間的目的是促進(jìn)膠體聚沉。
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專題05 物質(zhì)結(jié)構(gòu)的性質(zhì) 元素推斷
考點(diǎn)1 原子的結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)
1.(2025·山東·高考真題)第70號(hào)元素鐿的基態(tài)原子價(jià)電子排布式為。下列說(shuō)法正確的是
A.的中子數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差為104 B.與是同一種核素
C.基態(tài)原子核外共有10個(gè)d電子 D.位于元素周期表中第6周期
D【詳解】A.中子數(shù)=174-70=104,與質(zhì)子數(shù)70的差為104-70=34,而非104,A錯(cuò)誤;
B.同位素之間質(zhì)子數(shù)相同,但中子數(shù)不同,兩者屬于不同核素,B錯(cuò)誤;
C.根據(jù)構(gòu)造原理可知,Yb的電子排布為[Xe]4f146s2,在3d和4d軌道上有電子,共20個(gè)d電子,C錯(cuò)誤;
D.根據(jù)Yb的價(jià)電子排布式可知,其有6s軌道,說(shuō)明其有6個(gè)電子層,其位于第6周期,D正確;
故選D。
2.(2025·浙江·高考真題)根據(jù)元素周期律,下列說(shuō)法不正確的是
A.第一電離能:N>O>S B.化合物中鍵的極性:SiCl4>PCl3
C.堿性:LiOH>KOH D.化合物中離子鍵百分?jǐn)?shù):MgO>Al2O3
C【詳解】A.根據(jù)同一周期從左往右元素的第一電離能呈增大趨勢(shì),ⅡA與ⅢA,ⅤA與ⅥA反常,故第一電離能:N>O>S,A正確;
B.已知同一周期從左往右元素的電負(fù)性依次增大,電負(fù)性Si<P<Cl,電負(fù)性差值越大,鍵的極性越大,故化合物中鍵的極性:SiCl4>PCl3,B正確;
C.同一主族從上往下元素的金屬性依次增大,金屬性Li<K,故堿性:LiOH<KOH,C錯(cuò)誤;
D.已知同一周期從左往右元素的電負(fù)性依次增大,即電負(fù)性Mg<Al,故Mg與O的電負(fù)性差值>Al與O的電負(fù)性差值,電負(fù)性差值越大離子鍵百分?jǐn)?shù)越大,故化合物中離子鍵百分?jǐn)?shù):MgO>Al2O3,D正確;
故答案為:C。
3.(2024·江蘇·高考真題)明礬可用作凈水劑。下列說(shuō)法正確的是
A.半徑: B.電負(fù)性:
C.沸點(diǎn): D.堿性:
B【詳解】A.有2個(gè)電子層,而有3個(gè)電子層,因此,的半徑較大,A錯(cuò)誤;
B.同一主族的元素,其電負(fù)性從上到下依次減小,O和S都是ⅥA的元素,O元素的電負(fù)性較大,B正確;
C.雖然的相對(duì)分子質(zhì)量較大,但是分子間可形成氫鍵,因此的沸點(diǎn)較高,C錯(cuò)誤;
D.元素的金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)的氧化物的水化物的堿性越強(qiáng),K的金屬性強(qiáng)于Al,因此的堿性較強(qiáng),D錯(cuò)誤;
綜上所述,本題選 B。
4.(2024·上海·高考真題)下列關(guān)于與說(shuō)法正確的是
A.是同種核素 B.是同素異形體
C.比多一個(gè)電子 D.比多一個(gè)中子
D【詳解】A.與質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同,因此兩者是不同種核素,A錯(cuò)誤;
B.同素異形體指的是同種元素的不同單質(zhì);與是兩種不同的原子,不是單質(zhì),因此兩者不是同素異形體,B錯(cuò)誤;
C.同位素之間質(zhì)子數(shù)和電子數(shù)均相同,比多一個(gè)中子,C錯(cuò)誤;
D.的中子數(shù)是10,只有9個(gè)中子,比多一個(gè)中子,D正確。
本題選D。
5.(2023·湖南·高考真題)下列化學(xué)用語(yǔ)表述錯(cuò)誤的是
A.HClO的電子式:
B.中子數(shù)為10的氧原子:O
C.NH3分子的VSEPR模型:
D.基態(tài)N原子的價(jià)層電子排布圖:
C【詳解】A.HClO中O元素呈負(fù)化合價(jià),在結(jié)構(gòu)中得到H和Cl共用的電子,因此HClO的電子式為,A正確;
B.中子數(shù)為10,質(zhì)子數(shù)為8的O原子其質(zhì)量數(shù)為10+8=18,其原子表示為O,B正確;
C.根據(jù)VSEPR模型計(jì)算,NH3分子中有1對(duì)孤電子對(duì),N還連接有3和H原子,因此NH3的VSEPR模型為四面體型,C錯(cuò)誤;
D.基態(tài)N原子的價(jià)層電子排布為2s22p3,其電子排布圖為,D正確;
故答案選C。
考點(diǎn)二 文字表達(dá)性推斷題
1.(2025·湖南·高考真題)濃溶液中含有的具有酸性,能溶解金屬氧化物。元素X、Y、Z、M的原子序數(shù)依次增大,分別位于不同的前四周期。Y的最外層電子數(shù)是內(nèi)層的3倍,X和Y的最外層電子數(shù)之和等于Z的最外層電子數(shù),M的價(jià)層電子排布是。下列說(shuō)法正確的是
A.電負(fù)性:
B.Y形成的兩種單質(zhì)均為非極性分子
C.由X、Y、Z形成的化合物均為強(qiáng)電解質(zhì)
D.鐵管上鑲嵌M,鐵管不易被腐蝕
D【分析】Y的最外層電子數(shù)是內(nèi)層的3倍,則Y的最外層電子數(shù)為6,Y為O,X和Y的最外層電子數(shù)之和等于Z的最外層電子數(shù),則X的最外層電子數(shù)應(yīng)為1,原子序數(shù)小于氧元素,則X為H,Z的最外層電子數(shù)為7,則Z為Cl,M的價(jià)層電子排布是,M是Zn,綜上所述:X為H、Y為O、Z為Cl、M是Zn,據(jù)此解答;
【詳解】A.非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越大,中O為負(fù)化合價(jià),因此X(H)的電負(fù)性小于Y(O),A錯(cuò)誤;
B.Y(O)的單質(zhì)O2是非極性分子,但O3是極性分子(V形結(jié)構(gòu)導(dǎo)致偶極矩不為零),B錯(cuò)誤;
C.X(H)、Y(O)、Z(Cl)形成的化合物如HClO,屬于弱電解質(zhì),并非全部為強(qiáng)電解質(zhì),C錯(cuò)誤;
D.M為Zn,比Fe活潑,鑲嵌Zn會(huì)通過(guò)犧牲陽(yáng)極保護(hù)鐵管,使其不易被腐蝕,D正確;
故選D。
2.(2025·重慶·高考真題)某化合物由原子序數(shù)依次增大的長(zhǎng)周期主族元素X、Y和Z組成。X的價(jià)層電子數(shù)為4,Y只有一個(gè)未成對(duì)電子,Z+的電子占據(jù)的最高能級(jí)為全充滿的4p能級(jí)。關(guān)于這三種元素說(shuō)法正確的是
A.X、Y和Z位于同一周期 B.氧化物的水化物堿性最強(qiáng)的是X
C.單質(zhì)熔點(diǎn)最高的是Y D.原子半徑是最大的是Z
D【分析】X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大且均為長(zhǎng)周期主族元素。X的價(jià)層電子數(shù)為4(ⅣA族),Y有1個(gè)未成對(duì)電子(可能為IA族或ⅦA族),的4p軌道填滿,說(shuō)明Z的原子序數(shù)為37,即Rb,根據(jù)原子序數(shù)依次增大,可確定X為Ge,Y為Br,據(jù)此解答。
【詳解】A.分析可知,X為Ge,Y為Br,Z為Rb,不屬于同一周期,A錯(cuò)誤;
B.X為Ge,Y為Br,Z為Rb,金屬性最強(qiáng)的元素為Rb,所以最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性最強(qiáng)的是Z,B錯(cuò)誤;
C.X為Ge,單質(zhì)為金屬晶體;Y為Br,單質(zhì)為分子晶體;Z為Rb,單質(zhì)為金屬晶體;Ge原子半徑較小,而且價(jià)電子數(shù)多,金屬鍵較強(qiáng),熔點(diǎn)較高,所以單質(zhì)熔點(diǎn)最高的是X,C錯(cuò)誤;
D.電子層數(shù)越多的,原子半徑越大,X,Y為第四周期,Z為第五周期,所以Z的原子半徑最大,D正確;
故選D。
3.(2025·湖北·高考真題)某化合物的分子式為。X、Y、Z三種元素位于同一短周期且原子序數(shù)依次增大,三者的原子核外電子層數(shù)之和與未成對(duì)電子數(shù)之和相等,Z是周期表中電負(fù)性最大的元素。下列說(shuō)法正確的是
A.三者中Z的原子半徑最大 B.三者中Y的第一電離能最小
C.X的最高化合價(jià)為 D.與鍵角相等
B【分析】Z是周期表中電負(fù)性最大的元素,Z為F,電子層數(shù)為2,未成對(duì)電子數(shù)為1;X、Y、Z三種元素位于同短周期且原子序數(shù)依次增大,三者的原子核外電子層數(shù)之和與未成對(duì)電子數(shù)之和相等,則X和Y未成對(duì)電子數(shù)之和為5,X為C和Y為N或X為N和Y為O;化合物分子式為XY2Z,則X和2個(gè)Y總化合價(jià)為+1價(jià),NO2F符合,故X為N,Y為O,Z為F。
【詳解】A.X為N,Y為O,Z為F,N、O、F位于同周期,F(xiàn)在最右邊,F(xiàn)的原子半徑最小,A錯(cuò)誤;
B.X為N,Y為O,Z為F,同周期從左往右,第一電離能呈增大趨勢(shì),N的2p軌道半充滿,第一電離能大于O,故三者中O的第一電離能最小,B正確;
C.X為N,N的最高正化合價(jià)為+5,C錯(cuò)誤;
D.X為N,Z為F,NF3和NH3的中心原子均為sp3雜化,孤電子對(duì)數(shù)均為1,前者成鍵電子對(duì)離中心N較遠(yuǎn),成鍵電子對(duì)之間的斥力較小,鍵角較小,D錯(cuò)誤;
答案選B。
4.(2025·云南·高考真題)鈣霞石是一種生產(chǎn)玻璃陶瓷的原料,所含M、Q、R、T、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的前20號(hào)主族元素,M是原子半徑最小的元素,Q是形成物質(zhì)種類最多的元素,R是地殼中含量最高的元素,T、X、Y同周期,Q、X均與Y相鄰,Z的原子序數(shù)等于M、R和T的原子序數(shù)之和。下列說(shuō)法正確的是
A.M與Z可形成離子化合物 B.原子半徑:
C.是極性分子 D.電負(fù)性:
A【分析】M是原子半徑最小的為H,Q是形成物質(zhì)種類最多,則為C, R是地殼中含量最高,為O, T、X、Y同周期且原子序數(shù)遞增。Q(C)和X均與Y相鄰,結(jié)合Z的原子序數(shù)Z = M + R + T = 1 + 8 + T,Z ≤ 20,得T = 11(Na),Z = 20(Ca)。又因?yàn)門、X、Y同周期,Q、X均與Y相鄰,可推出 Q(C)與Y(Si)同主族相鄰,X(Al)與Y(Si)相鄰且T(Na)、X(Al)、Y(Si)同屬第三周期, 故推出M為H、Q為C、R為O、T為Na、X為Al、Y為Si、Z為Ca,據(jù)此解答。
【詳解】A.H與Ca形成CaH2,為活潑金屬形成的氫化物,為離子化合物,A正確;
B.同周期原子半徑從左到右逐漸減小,同主族原子半徑從上到下逐漸增大,R為O、T為Na、X為Al,則它們的原子半徑大小為O<Al<Na,即R<X<T,B錯(cuò)誤;
C.為CO2,為直線型的非極性分子,C錯(cuò)誤;
D.同周期電負(fù)性從左到右逐漸增大,同主族電負(fù)性從下到上逐漸增大,Q為C、R為O、Y為Si,則電負(fù)性Si<C<O,正確順序?yàn)閅<Q<R,D錯(cuò)誤;
故選A。
5.(2025·廣東·高考真題)元素a~i為短周期元素,其第一電離能與原子序數(shù)的關(guān)系如圖。下列說(shuō)法正確的是
A.a(chǎn)和g同主族 B.金屬性:
C.原子半徑: D.最簡(jiǎn)單氫化物沸點(diǎn):
A【分析】M是原子半徑最小的為H,Q是形成物質(zhì)種類最多,則為C, R是地殼中含量最高,為O, T、X、Y同周期且原子序數(shù)遞增。Q(C)和X均與Y相鄰,結(jié)合Z的原子序數(shù)Z = M + R + T = 1 + 8 + T,Z ≤ 20,得T = 11(Na),Z = 20(Ca)。又因?yàn)門、X、Y同周期,Q、X均與Y相鄰,可推出 Q(C)與Y(Si)同主族相鄰,X(Al)與Y(Si)相鄰且T(Na)、X(Al)、Y(Si)同屬第三周期, 故推出M為H、Q為C、R為O、T為Na、X為Al、Y為Si、Z為Ca,據(jù)此解答。
【詳解】A.H與Ca形成CaH2,為活潑金屬形成的氫化物,為離子化合物,A正確;
B.同周期原子半徑從左到右逐漸減小,同主族原子半徑從上到下逐漸增大,R為O、T為Na、X為Al,則它們的原子半徑大小為O<Al<Na,即R<X<T,B錯(cuò)誤;
C.為CO2,為直線型的非極性分子,C錯(cuò)誤;
D.同周期電負(fù)性從左到右逐漸增大,同主族電負(fù)性從下到上逐漸增大,Q為C、R為O、Y為Si,則電負(fù)性Si<C<O,正確順序?yàn)閅<Q<R,D錯(cuò)誤;
故選A。
考點(diǎn)三 物質(zhì)的性質(zhì)推斷題
1.(2025·陜晉青寧卷·高考真題)一種高聚物被稱為“無(wú)機(jī)橡膠”,可由如圖所示的環(huán)狀三聚體制備。X、Y和Z都是短周期元素,X、Y價(jià)電子數(shù)相等,X、Z電子層數(shù)相同,基態(tài)Y的軌道半充滿,Z的最外層只有1個(gè)未成對(duì)電子,下列說(shuō)法正確的是
A.X、Z的第一電離能: B.X、Y的簡(jiǎn)單氫化物的鍵角:
C.最高價(jià)含氧酸的酸性: D.X、Y、Z均能形成多種氧化物
B【分析】同周期中第一電離能中第IIA族和第VA族比相鄰元素的第一電離能大,0族元素的第一電離能在同周期中最大,可以推斷a~i分別是B、C、N、O、F、Ne、Na、Mg、Al。
【詳解】A.a(chǎn)是B,g是Na,二者不同主族,A錯(cuò)誤;
B.Na、Mg、Al屬于同周期,從左到右金屬性依次減弱,B正確;
C.e、d、c分別是N、O、F,屬于同周期元素,同周期從左到右原子半徑依次減小,原子半徑c>d>e,C錯(cuò)誤;
D.b為C,c為N,NH3分子間存在氫鍵,沸點(diǎn)高,沸點(diǎn)NH3>CH4,D錯(cuò)誤;
答案選B。
2.(2024·福建·高考真題)某電解質(zhì)陰離子的結(jié)構(gòu)如圖。X、Y、Z、Q為原子序數(shù)依序增大的同周期元素,Z的單質(zhì)為空氣的主要成分之一。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.第一電離能:
B.最簡(jiǎn)單氫化物沸點(diǎn):
C.鍵長(zhǎng):
D.Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物在水中電離:
A【分析】由該陰離子結(jié)構(gòu)可知Z形成2條共價(jià)鍵,Z的單質(zhì)為空氣的主要成分之一,可知Z為O;Y形成4條共價(jià)鍵,Y為C,Q形成1條共價(jià)鍵,Q為F,X得1個(gè)電子后形成4條共價(jià)鍵,則X最外層電子數(shù)為3,X為B,據(jù)此分析解答。
【詳解】A.B、C、O為同周期元素,從左到右,第一電離能呈增大趨勢(shì),則第一電離能:BB.CH4不能形成分子間氫鍵,H2O可以形成分子間氫鍵,沸點(diǎn)CH4C.原子半徑:C>O>F,原子半徑越小鍵長(zhǎng)越短,則鍵長(zhǎng):C-C>C-O>C-F,故C正確;
D.Y為C,其最高價(jià)氧化物的水化物為H2CO3,碳酸為二元弱酸,分步電離,電離方程式為:,故D正確;
故選A。
D【分析】X、Y價(jià)電子數(shù)相等,X、Y屬于同一主族,且X形成5個(gè)鍵,Y形成3個(gè)鍵,基態(tài)Y的軌道半充滿,則X為P元素,Y為N元素,X、Z電子層數(shù)相同, Z的最外層只有1個(gè)未成對(duì)電子,Z形成1個(gè)鍵,Z為Cl元素,以此分析。
【詳解】A.第一電離能同周期從左到右有增大趨勢(shì),第一電離能:Cl>P,A錯(cuò)誤;
B.X、Y的簡(jiǎn)單氫化物分別為:PH3和NH3,電負(fù)性:N>P,共用電子對(duì)距N近,成鍵電子對(duì)斥力N-H大于P-H,鍵角:NH3>PH3,B錯(cuò)誤;
C.元素的非金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)含氧酸酸性越強(qiáng),非金屬性:Cl>N>P,酸性:HClO4>HNO3>H3PO4,C錯(cuò)誤;
D.P、N、Cl均能形成多種氧化物,D正確;
答案選D。
3.(2025·安徽·高考真題)某化合物的結(jié)構(gòu)如圖所示。W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期元素,其中X、Z位于同一主族。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.元素電負(fù)性: B.該物質(zhì)中Y和Z均采取雜化
C.基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù): D.基態(tài)原子的第一電離能:
D【分析】W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期元素,其中X、Z位于同一主族,且X、Z均形成2個(gè)共價(jià)鍵,則X為O,Z為S;Y形成5個(gè)共價(jià)鍵且原子序數(shù)位于O、S之間,則Y為P;W形成1個(gè)共價(jià)鍵,原子序數(shù)最小,則W為H;
【詳解】A.同周期從左向右電負(fù)性逐漸增大,同主族從上向下電負(fù)性逐漸減小,故元素電負(fù)性O(shè)>S>P,即X>Z>Y,A項(xiàng)正確;
B.由該物質(zhì)結(jié)構(gòu)可知,P形成4個(gè)σ鍵,P上沒(méi)有孤電子對(duì),P原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,為sp3雜化,S形成2個(gè)σ鍵,S上有2對(duì)孤電子對(duì),S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,為sp3雜化,B項(xiàng)正確;
C.基態(tài)H原子未成對(duì)電子數(shù)為1,基態(tài)O原子的價(jià)電子排布式為2s22p4,未成對(duì)電子數(shù)為2,基態(tài)P原子的價(jià)電子排布式為3s23p3,未成對(duì)電子數(shù)為3,則基態(tài)原子未成對(duì)電子數(shù),即,C項(xiàng)正確;
D.基態(tài)原子的第一電離能同周期從左向右逐漸增大,由于VA族原子的p軌道處于半充滿狀態(tài),第一電離能大于同周期相鄰主族元素,即P>S,D項(xiàng)錯(cuò)誤;
故選D。
4.(2025·甘肅·高考真題)我國(guó)科學(xué)家制備了具有優(yōu)良雙折射性能的材料。下列說(shuō)法正確的是
A.電負(fù)性 B.原子半徑
C.中所有I的孤電子對(duì)數(shù)相同 D.中所有N—H極性相同
C【詳解】A.非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越大,故電負(fù)性:C<N<O,A錯(cuò)誤;
B.同周期從左到右,原子半徑遞減,故原子半徑:C>N>O,B錯(cuò)誤;
C.碘的價(jià)電子數(shù)為7,中心原子I與兩個(gè)碘通過(guò)共用電子對(duì)形成共價(jià)鍵,則兩邊的碘存在3對(duì)孤對(duì)電子,中心原子I的孤對(duì)電子是,C正確;
D.六元環(huán)內(nèi)存在大π鍵,大π鍵具有吸電子效應(yīng),離大π鍵比較近,N-H鍵極性更大,D錯(cuò)誤;
故選C。
5.(2024·重慶·高考真題)R、X、Y和Z為短周期元素,的分子結(jié)構(gòu)如下所示。R中電子只有一種自旋取向,X、Y和Z處于同一周期,X的核外電子數(shù)等于Y的最高能級(jí)電子數(shù),且等于Z的最外層電子數(shù)。下列說(shuō)法正確的是
A.原子半徑: B.非金屬性:
C.單質(zhì)的沸點(diǎn): D.最高正化合價(jià):
A【分析】R、X、Y和Z為短周期元素,R中電子只有一種自旋取向,R為H元素;X、Y和Z處于同一周期,X的核外電子數(shù)等于Y的最高能級(jí)電子數(shù),且等于Z的最外層電子數(shù),XY3ZR3的分子中X、Z均形成4個(gè)共價(jià)鍵,則X為B元素、Z為N元素;Y只形成1個(gè)共價(jià)鍵,結(jié)合位置可知Y為F元素,以此來(lái)解答。
【詳解】A.X為B元素、Z為N元素,同周期主族元素從左向右原子半徑減小,則原子半徑:Z<X,故A正確;
B.Y為F元素、Z為N元素,同周期主族元素從左向右非金屬性增強(qiáng),則非金屬性:Y>Z,故B錯(cuò)誤;
C.X為B元素、Y為F元素,X的單質(zhì)為共價(jià)晶體,Y的單質(zhì)為分子晶體,單質(zhì)的沸點(diǎn):X>Y,故C錯(cuò)誤;
D.R為H元素、X為B元素,最高正化合價(jià):X(+3)>R(+1),故D錯(cuò)誤;
故選:A。
考點(diǎn)一 原子的結(jié)構(gòu)與元素的性質(zhì)
1.(2025·北京豐臺(tái)·二模)我國(guó)首次制備出豐度超過(guò)99%的。經(jīng)質(zhì)子束流轟擊可獲得具有放射性的醫(yī)用核素。下列說(shuō)法不正確的是
A.Ni屬于d區(qū)元素
B.原子核內(nèi)中子數(shù)是36
C.與互為同位素
D.經(jīng)質(zhì)子束流轟擊獲得的過(guò)程不屬于化學(xué)變化
C【詳解】A.Ni元素價(jià)層電子排布式為:3d84s2,所以Ni屬于d區(qū)元素,A不符合題意;
B.原子中滿足:質(zhì)子數(shù)+中子數(shù)=質(zhì)量數(shù),64Ni的原子序數(shù)為28,原子的質(zhì)量數(shù)為64,原子中滿足:原子序數(shù)=核電荷數(shù)=質(zhì)子數(shù)=核外電子數(shù),中中子數(shù)為64-28=36,所以64Ni的中子數(shù)為36,B不符合題意;
C.同位素的定義是質(zhì)子數(shù)相同,中子數(shù)不同的原子間互稱同位素,同位素一定是同種元素,而64Ni與64Cu不是同一元素,所以不是同位素,C符合題意;
D.化學(xué)變化的最小粒子是原子,而經(jīng)質(zhì)子束流轟擊獲得是在原子核層面上發(fā)生的變化,其不屬于化學(xué)變化,正確,D不符合題意;
故選C。
2.(2025·北京海淀·一模)我國(guó)科學(xué)家成功獲得克級(jí)豐度超99%的并用于制備。易與、、等原子形成配位鍵“搭載”在多種藥物上。下列說(shuō)法正確的是
A.可用質(zhì)譜法區(qū)分和
B.轉(zhuǎn)變?yōu)榈倪^(guò)程中發(fā)生了化學(xué)變化
C.與原子形成配位鍵時(shí),提供孤電子對(duì)
D.在銅元素的核素中,的質(zhì)量數(shù)最小
A【詳解】A.質(zhì)譜法可以測(cè)定物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量,和的相對(duì)原子質(zhì)量不同,故可用質(zhì)譜法區(qū)分和,A正確;
B.轉(zhuǎn)變?yōu)椋雍税l(fā)生變化,元素種類改變,屬于核反應(yīng),不是化學(xué)變化,B錯(cuò)誤;
C.與原子形成配位鍵時(shí),提供空軌道,硫原子提供孤電子對(duì),C錯(cuò)誤;
D.在銅元素的核素中,銅的天然穩(wěn)定同位素包括和,因此并不是銅核素中質(zhì)量數(shù)最小的,D錯(cuò)誤;
故選A。
3.(2025·北京石景山·一模)采用鍶()同位素與氧同位素檢測(cè)方法研究亞長(zhǎng)(商王朝人)的部分?jǐn)?shù)據(jù)如下。
下列說(shuō)法不正確的是
A.原子核外電子數(shù)為38 B.的原子核內(nèi)有10個(gè)中子
C.和所含質(zhì)子數(shù)不同 D.結(jié)合檢測(cè)數(shù)據(jù)推測(cè):亞長(zhǎng)并非本地人
C【詳解】A.鍶(38Sr)的質(zhì)子數(shù)為38,核外電子數(shù)38,故A正確;
B.18O的質(zhì)子數(shù)=8,質(zhì)量數(shù)為18,原子核內(nèi)的中子數(shù)=18-8=10,故B正確;
C.87Sr和86Sr的質(zhì)子數(shù)都為38,所含質(zhì)子數(shù)相同,是同種元素的不同原子,故C錯(cuò)誤;
D.采用鍶(38Sr)同位素與氧同位素檢測(cè)方法研究亞長(zhǎng)(商王朝人)的部分?jǐn)?shù)據(jù)可知,亞長(zhǎng)并非本地人,故D正確;
答案選C。
4.(2025·天津和平·二模)下列有關(guān)性質(zhì)的比較,不能用元素周期律解釋的是
A.原子半徑: B.堿性:
C.熱穩(wěn)定性: D.酸性:
D【詳解】A.Na和Mg位于同一周期,原子序數(shù)Na < Mg。根據(jù)元素周期律,同一周期主族元素從左到右原子半徑逐漸減小,所以原子半徑Na>Mg,能用元素周期律解釋,A不符合題意;
B. K和Na位于同一主族,原子序數(shù)K > Na。由元素周期律可知,同一主族從上到下金屬性逐漸增強(qiáng),金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性越強(qiáng)。因?yàn)镵的金屬性強(qiáng)于Na,所以堿性,能用元素周期律解釋,B不符合題意;
C.N和P位于同一主族,原子序數(shù)P > N。按照元素周期律,同一主族從上到下非金屬性逐漸減弱,非金屬性越強(qiáng),其氫化物的熱穩(wěn)定性越強(qiáng)。由于N的非金屬性強(qiáng)于P,所以熱穩(wěn)定性,能用元素周期律解釋,C不符合題意;
D.和H2S是無(wú)氧酸,元素周期律可以比較最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性強(qiáng)弱,無(wú)氧酸的酸性強(qiáng)弱不能直接用元素周期律解釋,D符合題意;
綜上,答案是D。
5.(2025·江蘇常州·二模)鋁土礦除主要成分,還存在多種第三周期元素如Mg、S。下列說(shuō)法正確的是
A.半徑: B.熱穩(wěn)定性:
C.堿性: D.第一電離能:
B【詳解】A.和具有相同的電子層結(jié)構(gòu),原子序數(shù)越大,離子半徑越小,則有離子半徑:,A錯(cuò)誤;
B.元素非金屬性越強(qiáng),其簡(jiǎn)單氫化物穩(wěn)定性越強(qiáng);O和S為同主族上下相鄰的2種元素,非金屬性,則簡(jiǎn)單氫化物的穩(wěn)定性:,B正確;
C.元素金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物堿性越強(qiáng);Mg和Al為同一周期相鄰的2種元素,金屬性,則最高價(jià)堿的堿性:,C錯(cuò)誤;
D.同周期元素第一電離能總體趨勢(shì):核電荷數(shù)越大,第一電離能越大;基態(tài)Mg原子價(jià)電子排布式為,基態(tài)Al原子價(jià)電子排布式為,Mg的第一電離能失去的是能量較低的3s能級(jí)上的電子,Al的第一電離能失去的是能量較高的3p能級(jí)上的電子,則第一電離能:,D錯(cuò)誤;
故答案為:B。
考點(diǎn)二 文字表達(dá)性推斷題
1.(2025·河北·一模)化合物用于電沉積研究。該化合物由X、Y、Z、M、Q五種原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素組成,X是原子半徑最小的原子;基態(tài)M的全部p軌道共有7個(gè)電子且只與Q位于同一周期,M、Y、Z位于相鄰且連續(xù)的三個(gè)主族,Z和M價(jià)電子總數(shù)是Y價(jià)電子數(shù)的兩倍。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.第一電離能:
B.原子半徑:
C.和的性質(zhì)不完全相同
D.中存在配位鍵
B【分析】X是原子半徑最小的原子,則X為H;基態(tài)M的全部p軌道共有7個(gè)電子,則M為Al;M,Y,Z位于相鄰且連續(xù)的主族,Z和M價(jià)電子總數(shù)是Y價(jià)電子數(shù)的兩倍,Al的價(jià)電子數(shù)為3,則Z的價(jià)電子數(shù)為5,位于第二周期,說(shuō)明Z為N,Y為C;根據(jù)[AlCl4]-可知Q為Cl,化合物為。
【詳解】A.同周期元素,從左到右第一電離能呈增大趨勢(shì),故第一電離能N>C,金屬Al第一電離能較小,故第一電離能N>C>Al,A正確;
B.一般來(lái)說(shuō),電子層數(shù)越多半徑越大,同一周期從左到右原子半徑依次減小,因此原子半徑Al>Cl>C>N,B錯(cuò)誤;
C.1H與2H是同位素,它們形成的H2O(1H2O和2H2O)化學(xué)性質(zhì)相同,物理性質(zhì)有所不同,C正確;
D.Al最外層有3個(gè)電子,可以形成3條共價(jià)鍵,[AlCl4]-中存在4條共價(jià)鍵,因此其中一條是配位鍵,D正確;
故選B。
2.(2025·河北·二模)已知:、、、、為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,和同主族。由上述元素形成的化合物可用于治療心腦血管疾病,其結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說(shuō)法正確的是
A.簡(jiǎn)單氫化物沸點(diǎn):
B.由、、三種元素形成的化合物可能為離子化合物
C.化合物中所有原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)
D.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:
B【分析】已知:R、W、X、Y、Z為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,Y和Z同主族,根據(jù)分子結(jié)構(gòu)式可知,R形成1個(gè)共價(jià)鍵,W形成4個(gè)共價(jià)鍵,X形成3個(gè)共價(jià)鍵,Y形成2個(gè)共價(jià)鍵,Z形成6個(gè)共價(jià)鍵。結(jié)合該物質(zhì)結(jié)構(gòu)根據(jù)價(jià)鍵理論可知R是H,W是C,X是N,Y是O,Z是S,據(jù)此分析;
【詳解】A.X、Y、Z的最簡(jiǎn)單氫化物分別為、、,、有分子間氫鍵,且水分子之間氫鍵較多,常溫為液體,氨氣常溫為氣體,則沸點(diǎn):,A錯(cuò)誤;
B.由H、C、N三種元素形成的化合物可能為離子化合,如NH4NO3,B正確;
C.化合物中H、S原子不滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),C錯(cuò)誤;
D.非金屬性:S>C,最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的酸的酸性,,D錯(cuò)誤;
故選B。
3.(2025·遼寧撫順·三模)X、Y、Z、W是位于不同周期的前四周期主族元素,它們的原子序數(shù)依次增大,且Y與X兩種元素原子序數(shù)的差值等于Z、Y兩種元素原子序數(shù)的差值,Z元素基態(tài)原子p軌道電子排布是半充滿狀態(tài),含W元素的物質(zhì)灼燒時(shí)焰色呈紫色。下列說(shuō)法正確的是
A.離子半徑:W>Z>Y B.是直線形分子
C.Z的氫化物具有還原性 D.的水溶液具有強(qiáng)酸性
C【分析】X、Y、Z、W是位于不同周期的前四周期主族元素,則X元素為H;Z元素基態(tài)原子p軌道電子排布是半充滿狀態(tài),Z又位于第三周期,則Z元素為P;Y與X兩種元素原子序數(shù)的差值等于Z、Y兩種元素原子序數(shù)的差值。則Y元素為O;含W元素的物質(zhì)灼燒時(shí)焰色呈紫色。故W元素為K。
【詳解】A.W的離子是,Z的離子是,Y的離子是。離子半徑比較規(guī)律:電子層數(shù)越多,半徑越大。電子層數(shù)相同時(shí),核電荷數(shù)越大,半徑越小。電子層數(shù)為3,電子層數(shù)為3,電子層數(shù)為2。和電子層數(shù)相同,P的核電荷數(shù)小于K,所以r()>r(),電子層數(shù)多于,所以r()>r()。因此離子半徑應(yīng)為Z()>W()>Y(),A選項(xiàng)錯(cuò)誤;
B.為,的結(jié)構(gòu)是折線形,不是直線形,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;
C.Z的氫化物為,P元素化合價(jià)為-3價(jià),處于最低價(jià)態(tài),最低價(jià)態(tài)的元素具有還原性,能被氧化,所以具有還原性,C選項(xiàng)正確;
D.為,與水反應(yīng)生成和,反應(yīng)方程式為,生成的是強(qiáng)堿,溶液呈堿性,不是強(qiáng)酸性,D選項(xiàng)錯(cuò)誤;
故選C。
4.(2025·黑龍江哈爾濱·二模)A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次增大的5種短周期元素。A是宇宙中含量最多的元素;B原子核外有3種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子;C的第一電離能高于同周期相鄰元素;D元素原子只有兩種形狀的電子云,最外層只有一種自旋方向的電子;E的價(jià)電子數(shù)等于能層數(shù)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.B、C可形成共價(jià)晶體
B.對(duì)應(yīng)氧化物的化學(xué)鍵中離子鍵百分?jǐn)?shù):D>E
C.鍵角:
D.電負(fù)性:
C【分析】A、B、C、D、E是原子序數(shù)依次增大的5種短周期元素,A是宇宙中含量最多的元素,A為H;B原子核外有3種空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子,則B的電子排布式為1s22s22p1,B為B(硼);C的第一電離能高于同周期相鄰元素,C為N;D元素原子中只有兩種形狀的電子云,最外層只有一種自旋方向的電子,說(shuō)明它只有s、p軌道,其核外電子排布式為1s22s22p63s1,D為Na;E的價(jià)電子數(shù)等于能層數(shù),則E為Al。綜上,A、B、C、D、E依次為H、B、N、Na、Al元素,以此分析。
【詳解】A.B、C分別為B和N元素,二者能形成化合物BN,BN的熔點(diǎn)很高,BN屬于共價(jià)晶體,A正確;
B.D、E對(duì)應(yīng)的氧化為分別是Na2O、Al2O3,Na和O的電負(fù)性差值大于Al和O的電負(fù)性差值,故Na2O的離子鍵百分?jǐn)?shù)大于Al2O3的離子鍵百分?jǐn)?shù),B正確;
C.N2H4的結(jié)構(gòu)式為,N采取sp3雜化且有一個(gè)孤電子對(duì);中N的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為,N 采取sp3雜化且無(wú)孤電子對(duì);在中心原子雜化方式相同的情況下,孤電子對(duì)越多的,鍵角越小,則鍵角:N2H4<,C錯(cuò)誤;
D.電負(fù)性可反映元素的原子在化合物中吸引電子的能力,電負(fù)性:N>Na,D正確;
故答案為C。
5.(2025·山西晉中·二模)X、Y、Z、Q、W是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素,X、Z的基態(tài)原子2p能級(jí)上各有兩個(gè)未成對(duì)電子,是形成酸雨的物質(zhì)之一,基態(tài)原子能層只有一個(gè)電子,其余能層全充滿。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.電負(fù)性:
B.第一電離能:
C.與能形成不止一種化合物
D.、的最高正化合價(jià)均為+6
D【分析】X、Y、Z、Q、W是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素,X、Z的基態(tài)原子2p能級(jí)上各有兩個(gè)未成對(duì)電子,X是C元素、Z是O元素,則Y是N元素;是形成酸雨的物質(zhì)之一,Q的原子序數(shù)大于O,Q是S元素;基態(tài)原子能層只有一個(gè)電子,其余能層全充滿,W是Cu元素。
【詳解】A.同周期主族元素從左到右電負(fù)性增大,電負(fù)性O(shè)>N,同主族元素從上到下電負(fù)性減小,電負(fù)性O(shè)>S,液態(tài)NH3和液態(tài)H2S相比,NH3分子間存在氫鍵,說(shuō)明N比S更強(qiáng)烈的吸引H上的電子,電負(fù)性N>S,所以電負(fù)性:,故A正確;
B.同周期元素從左到右,第一電離能有增大趨勢(shì),N原子2p能級(jí)半充滿,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,第一電離能大于同周期相鄰元素,第一電離能,故B正確;
C.Cu與O能形成化合物CuO、Cu2O,故C正確;
D.S的最高正化合價(jià)為+6,O無(wú)最高價(jià),故D錯(cuò)誤;
選D。
考點(diǎn)三 物質(zhì)的性質(zhì)推斷題
1.(2025·福建廈門·二模)一種電池電解質(zhì)的前驅(qū)體結(jié)構(gòu)如圖。X、Y、Z、W、Q為分屬三個(gè)主族的短周期元素,Z的電負(fù)性最大,X基態(tài)原子的s軌道上電子數(shù)是p軌道的2倍。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.最簡(jiǎn)單氫化物沸點(diǎn):
B.第一電離能:
C.鍵長(zhǎng):
D.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性:
A【分析】X、Y、Z、W、Q為分屬三個(gè)主族的短周期元素,由前驅(qū)體的結(jié)構(gòu)式可知,Z、Q形成1個(gè)共價(jià)鍵,Z的電負(fù)性最大,故Z為F,Q為Cl,X基態(tài)原子的s軌道上電子數(shù)是p軌道的2倍,X電子排布式為1s22s22p2,故X為C,Y形成2個(gè)共價(jià)鍵,W形成6個(gè)共價(jià)鍵,故Y為O,W為S,據(jù)此解答。
【詳解】A.根據(jù)上述分析,Y為O,W為S,X為C,H2O分子間存在氫鍵故沸點(diǎn)最高,相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間范德華力越大,沸點(diǎn)越高,故沸點(diǎn):H2S>CH4,故最簡(jiǎn)單氫化物沸點(diǎn):Y>W(wǎng)>X,A錯(cuò)誤;
B.Z為F,Y為O,X為C,同一周期內(nèi),隨著原子序數(shù)的遞增,元素第一電離能呈增大趨勢(shì),故第一電離能:F>O>C,B正確;
C.W為S,X為C,Z為F,Q為Cl,原子半徑:S>Cl>C>F,成鍵原子的半徑越大,則鍵長(zhǎng)越長(zhǎng),故鍵長(zhǎng):S—Cl>S—C>C—F,C正確;
D.W為S,X為C,Q為Cl,元素非金屬性越強(qiáng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),故酸性:HClO4>H2SO4>H2CO3,D正確;
故答案為:A。
2.(2025·福建莆田·二模)某含鉑(Pt)廣譜抗癌藥的結(jié)構(gòu)如下圖所示。短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,其中X、Y、Z同屬第二周期,且Y的第一電離能比X、Z的大。下列說(shuō)法正確的是
A.電負(fù)性:X>Y>Z B.簡(jiǎn)單氫化物的鍵角:X>Y>Z
C.含氧酸的酸性:X>Y D.X2W2為極性分子
B【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,其中X、Y、Z同屬第二周期,X形成4個(gè)共價(jià)鍵、Z形成2個(gè)共價(jià)鍵,且Y的第一電離能比X、Z的大,則X是C、Y是N、Z是O元素,W形成1個(gè)共價(jià)鍵,W是H元素。
【詳解】A.同周期主族元素從左到右電負(fù)性依次增大,電負(fù)性O(shè)>N>C,故A錯(cuò)誤;
B.CH4中C原子價(jià)電子對(duì)數(shù)為4,無(wú)孤電子對(duì);NH3中N原子價(jià)電子對(duì)數(shù)為4,有1個(gè)孤電子對(duì);H2O中O原子價(jià)電子對(duì)數(shù)為4,有2個(gè)孤電子對(duì),其簡(jiǎn)單氫化物中,中心原子均采取sp3雜化,由于孤電子對(duì)對(duì)成鍵電子對(duì)的排斥大于成鍵電子對(duì)之間的排斥,孤對(duì)電子越多,鍵角越小,簡(jiǎn)單氫化物的鍵角:CH4 >NH3>H2O,故B正確;
C.C、N元素均不止一種含氧酸,其中酸性:H2CO3D.C2H2是直線型分子,結(jié)構(gòu)對(duì)稱,為非極性分子,故D錯(cuò)誤;
選B。
3.(2025·云南大理·二模)一種工業(yè)洗滌劑中間體結(jié)構(gòu)式如圖所示,其中短周期元素X、Q、Z、Y、W原子序數(shù)依次增大,X和W同主族但不相鄰,Q、Z、Y為相鄰元素,Y和Q最外層電子數(shù)之和是Z原子L層電子數(shù)的二倍,下列說(shuō)法正確的是
A.和均為極性分子 B.電負(fù)性:YC.X、Y、Z三種元素形成的化合物均顯酸性 D.W與Y形成的化合物中只含離子鍵
A【分析】一種工業(yè)洗滌劑中間體結(jié)構(gòu)式如圖所示,其中短周期元素X、Q、Z、Y、W原子序數(shù)依次增大,X和W同主族但不相鄰,W形成+1價(jià)陽(yáng)離子,X形成1個(gè)共價(jià)鍵,則X為H,W為Na;Y形成2個(gè)共價(jià)鍵,其原子序數(shù)小于Na,則Y為O;Q形成4個(gè)共價(jià)鍵,其最外層電子數(shù)為4,原子序數(shù)小于O,則Q為C;Q、Z、Y為相鄰元素,Y和Q最外層電子數(shù)之和是Z原子L層電子數(shù)的二倍,Z原子L層電子數(shù)為=5,則Z為N,以此分析解答。
【詳解】A.H2O和H2O2的正負(fù)電荷的重心不重合,均為極性分子,故A正確;
B.同一周期從左到右元素的電負(fù)性呈增大趨勢(shì),因此電負(fù)性:O>N>C,即Y>Z>Q,故B錯(cuò)誤;
C.H、N、O形成的NH3·H2O顯堿性,故C錯(cuò)誤;
D.W與Y形成的化合物可能為Na2O或Na2O2,Na2O只含離子鍵,但Na2O2中既含離子鍵又含共價(jià)鍵,故D錯(cuò)誤。
答案選A。
4.(2025·湖北黃石·二模)我國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn),添加LiX2Y4ZW2能有效減緩鋰離子電池容量衰減,其結(jié)構(gòu)式如圖所示,Z、Y、W、X是原子序數(shù)依次增大的短周期元素,其中Z原子滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),X、Y原子核外均有2個(gè)未成對(duì)電子。下列說(shuō)法正確的是
A.第一電離能:ZY>Z
C.簡(jiǎn)單氫化物沸點(diǎn):YD【分析】陰離子結(jié)構(gòu)整體帶一個(gè)單位的負(fù)電荷,Z原子形成2個(gè)共價(jià)鍵,滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),說(shuō)明Z為第VA族元素,結(jié)合Z、Y、W、X是原子序數(shù)依次增大的短周期元素,則Z為N元素;Y原子核外有2個(gè)未成對(duì)電子,且可形成2對(duì)共用電子對(duì),則Y為O元素;W可形成1對(duì)共用電子對(duì),則W為F元素;X原子核外有2個(gè)未成對(duì)電子,且可形成6個(gè)共價(jià)鍵,則X為S元素,據(jù)此解答。
【詳解】A.同周期元素從左到右,第一電離能呈增大趨勢(shì),但N的2p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài),其第一電離能大于右邊相鄰元素,則第一電離能:OB.電子層數(shù)越多,離子半徑越大,且電子層結(jié)構(gòu)相同時(shí),核電荷數(shù)越大,離子半徑越小,則簡(jiǎn)單離子半徑:S2->N3->O2-,即X>Z>Y,B錯(cuò)誤;
C.水分子能形成分子間氫鍵,導(dǎo)致其沸點(diǎn)高于H2S,則簡(jiǎn)單氫化物沸點(diǎn):Y>X,C錯(cuò)誤;
D.X為S元素,Z為N元素,X和Z的最高價(jià)含氧酸分別為硫酸、硝酸,都為強(qiáng)酸,D正確;
故選D。
5.(2025·山東·二模)某鋰離子電池電解液添加劑結(jié)構(gòu)如圖。短周期非金屬元素原子序數(shù)依次增大,其中Y的含氧酸為一元酸,基態(tài)Q原子中s與p軌道電子數(shù)之比為2:3。下列說(shuō)法正確的是
A.第一電離能: B.最簡(jiǎn)單氫化物沸點(diǎn):
C.最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性: D.鍵角:
D【分析】Y的含氧酸為一元酸,則可能是硝酸或硼酸,根據(jù)題中結(jié)構(gòu)圖可知Y為B元素;基態(tài)Q原子中s與p軌道電子數(shù)之比為2:3,則Q為P元素;X和Z元素都能形成一個(gè)化學(xué)鍵,且短周期非金屬元素原子序數(shù)依次增大,則X為H元素,Z為F元素。
【詳解】A.同周期元素第一電離能從左到右有增大的趨勢(shì),同主族元素第一電離能從上到下依次減弱,故第一電離能:F>P>B,A錯(cuò)誤;
B.HF分子間有氫鍵,則簡(jiǎn)單氫化物沸點(diǎn)高于PH3,B錯(cuò)誤;
C.非金屬性越強(qiáng),最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng),P的非金屬性強(qiáng)于B的非金屬性,故H3PO4>H3BO3,C錯(cuò)誤;
D.X3YQZ3中P原子有4個(gè)σ鍵,屬于sp3雜化;QZ3中P原子有3個(gè)σ鍵,一個(gè)孤電子對(duì),屬于sp3雜化,但孤電子對(duì)對(duì)化學(xué)鍵的作用力比化學(xué)鍵對(duì)化學(xué)鍵的作用力大,故Z—Q—Z鍵角:,D正確;
故答案為D。
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