【精品解析】湖南省长沙市长沙铁路第一中学2024-2025学年高一下学期期中考试 化学试题

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湖南省长沙市长沙铁路第一中学2024-2025学年高一下学期期中考试 化学试题
一、单选题(14小题,每题3分,共42分)。
1.古医典富载化学知识,下述之物见其氧化性者为
A.金():“虽被火亦未熟”
B.石灰:“以水沃之,即热蒸而解”
C.蛎房:“煤饼烧蛎房成灰”
D.石硫黄():“能化……银、铜、铁,奇物”
2.将下列各组物质按酸、碱、盐分类依次排列,正确的是(  )
A.磷酸、熟石灰、苛性钠 B.硝酸、苛性钠、小苏打
C.硫酸氢钠、生石灰、醋酸钠 D.硫酸、纯碱、胆矾
3.下列离子方程式的书写正确的是
A.铁跟稀盐酸反应:
B.将一小块钠加入水中:
C.少量CO2通入澄清石灰水中:
D.NaHCO3溶液中加入盐酸:
4.下列关于非金属及其化合物说法不正确的是
A.工业上,氮气常用作焊接金属的保护气
B.二氧化硫可用于漂白发霉面粉
C.氯气可用于自来水的消毒
D.硅酸钠可做黏合剂和防火剂
5.纳米氧化铁在颜料、生物医学、催化剂及其他方面的应用较为广泛,其粒子直径为,纳米氧化铁能催化火箭推进剂的分解,下列说法错误的是
A.氧化铁俗称铁红
B.中氯元素显价
C.纳米氧化铁属于碱性氧化物
D.纳米氧化铁溶液不能产生丁达尔效应
6.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.质量为的和混合气体中原子总数为
B.溶液中的数目为
C.标准状况下,含有的原子数为
D.与足量水蒸气在高温条件下反应,失去的电子数目为
7.下列有关化学用语表示正确的是
A.Na+的结构示意图:
B.过氧化氢的电子式:
C.二氧化碳分子结构模型:
D.NH4Br的电子式:
8.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是空气中含量最多的元素,Y最外层电子数是K层的3倍,Z与Y同主族。下列说法正确的是(  )
A.原子半径:X<Y<Z<W
B.X、Y可形成一种红棕色气体
C.Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
D.X、Z、W形成的氧化物均为酸性氧化物
9.下列实验操作能达到实验目的是
  实验操作 实验目的
A 制备Fe(OH)3胶体 将饱和的FeCl3溶液滴加到热NaOH溶液中
B 配制1.0mol/LCuSO4溶液 把25 g胆矾晶体溶于水配成100 mL溶液
C 实验室制大量CO2 向稀硫酸中加入大理石
D 证明某溶液中含有 向该溶液中滴入BaCl2溶液
A.A B.B C.C D.D
10.当航天飞机返回地球大气层时,由于与空气的剧烈摩擦,飞机尖端的温度可达1000℃以上,为了防止高温将其烧毁,科学家给航天飞机的相应部位安装了可靠的保护层。制作保护层的材料是
A.塑料 B.玻璃 C.新型陶瓷 D.镁铝合金
11.下列有关说法中正确的是
A.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,说明铜不和任何酸反应
B.大量的二氧化硫和二氧化氮排放到空气中都能形成酸雨
C.锌与稀硝酸反应可以得到氢气
D.检验久置在空气中的Na2SO3溶液是否变质可先加入HNO3溶液,再加BaCl2溶液来检验
12.为了更好地利用化学反应中的物质和能量变化,研究化学反应的快慢和程度具有重要的意义。下列说法正确的是
A.冰融化成水不属于吸热反应
B.原电池是电能转化为化学能的装置
C.化学反应速率快的反应一定不是可逆反应
D.温度升高,吸热反应的反应速率会减小
13.下列装置能构成原电池,且在铜电极上能产生大量气泡的是
A. B.
C. D.
14.在一定温度下,可逆反应2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(s)达到平衡的标志是
A.SO2的消耗速率与SO3的生成速率相等
B.SO2、O2、SO3的浓度不再发生变化
C.SO2、O2、SO3的物质的量之比为2:1:2
D.单位时间内每生成1mol O2的同时生成2mol SO2
二、填空题(4大题,每空2分,共58分)。
15.劳动教育是学校教育的重要组成部分。阅读下面科普文章,回答相关问题:
科学施肥是农业生产中重要的环节。
Ⅰ.稻田选用①效果较好,而不宜选用②及硝态氮肥。因为硫酸根在水田中易被还原为③,使稻根发黑甚至腐烂,硝酸根在水田中易随水淋失或反硝化生成④而损失。
Ⅱ.钾肥能提高蔬菜质量,使其色泽鲜亮,外形整齐,口感好,也能提高其糖酸比和维生素C的含量。适用于各种作物,尤其是马铃薯等“忌氯”作物,效果比好。
Ⅲ.尿素[⑤]是由碳、氮、氧、氢组成的化合物,是哺乳动物和某些鱼类体内蛋白质代谢分解的主要含氮终产物。工业上用⑥和⑦在一定条件下合成尿素,反应中伴随着水生成。
(1)在上述短文标有序号的物质中,属于电解质的是   (填序号,下同),属于酸的是   ,属于酸性氧化物的是   。
(2)某实践小组进行无土栽培丝瓜试验,需配制溶液做营养液。用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、   ,用托盘天平称量   固体。在小烧杯中溶解后将溶液转移并定容,该配制过程中两次用到玻璃棒,其作用分别是   、   。
(3)写出工业上合成尿素的化学方程式:   。
16.化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
(1)某温度下,恒容密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示。
①从反应开始到内,用X的浓度变化表示的平均反应速率为   。
②该反应的化学方程式为   。
③时,正反应速率   (填“>”、“<”或“=”)逆反应速率。
④若X、Y、Z均为气体,在时,向容器中通入氩气(容器体积不变),X的反应速率将   (填“变大”、“不变”或“变小”)。
⑤若X、Y、Z均为气体,下列能说明该反应达到平衡状态的是   (填字母)。
a.X、Y、Z三种气体的浓度相等 b.混合气体的质量不随时间变化
c.混合气体的密度不随时间变化 d.单位时间内消耗X和Z的物质的量之比为
(2)实验室用溶液与溶液反应探究条件的改变对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表(已知):
实验序号 体积 温度/℃ 溶液出现浑浊的时间/s
溶液 水 溶液
1 2.0 0.0 2.0 25
2 2.0 0.0 2.0 50
3 1.0 V 2.0 T
①对比实验1和2可探究   因素对化学反应速率的影响。
②对比实验1和3来探究浓度对化学反应速率的影响,则   ,   。若,可得出:其他条件相同时,   。
17.现有反应①Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+10H2O+2NH3↑②Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。试回答下列问题:
(1)两反应中属于吸热反应的是   (填序号,下同),能设计成原电池的是   。
(2)铁铜原电池的装置如图所示。
①铁作   (填“正极”或“负极”),溶液中的H+向   (填“铁”或“铜”)电极方向移动。
②正极的现象是   。负极的电极方程式为   。
③若反应过程中有0.2 mol电子的转移,则生成的氢气在标准状况下的体积为    L。
18.下表列出了①~⑨九种元素在周期表中的位置:
请按要求回答下列问题。
(1)元素④在周期表中所处位置   ,从元素原子得失电子的角度看,元素④具有   性(填“氧化”或“还原”)。
(2)按气态氢化物的稳定性由弱到强的顺序排列,⑥、④、⑦的简单氢化物稳定性:   (写氢化物的化学式)。
(3)写出元素⑤形成的单质在氧气中燃烧的化学方程式   ,这一反应是   (填“吸热”或“放热”)反应。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A、金 (Au)“虽被火亦未熟”,说明金的化学性质极稳定,高温下也不与其他物质发生反应,没有元素化合价的变化,无法体现氧化性,故A错误;
B、石灰 (CaO)“以水沃之,即热蒸而解”,是 CaO 和水反应生成 Ca(OH)2,反应中 Ca、H、O 三种元素的化合价均未改变,属于非氧化还原反应,不涉及氧化性 ,故B错误;
C、蛎房 (CaCO3)“煤饼烧蛎房成灰”,是 CaCO3高温分解为 CaO 和 CO2,反应中各元素化合价没有升降,属于分解反应,不体现氧化性 ,故C错误;
D、石硫黄 (S)“能化…… 银、铜、铁,奇物”,这里的 “化” 指硫和银、铜、铁等金属发生反应,反应中硫元素化合价从 0 价降低为负价,得到电子,作为氧化剂将金属氧化为金属硫化物,体现了硫的氧化性 ,故D正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
氧化性判断核心:反应中得电子、对应元素化合价降低,作氧化剂,体现氧化性。
非氧化还原反应排除:无化合价变化的反应(如化合、分解、复分解),与氧化性无关。
古文破题技巧:先将古文描述转化为对应的化学变化或稳定性描述,再分析化合价变化,快速判断是否属于氧化还原反应。
2.【答案】B
【知识点】物质的简单分类
【解析】【解答】A、磷酸(H3PO4)属于酸;熟石灰(Ca (OH)2)属于碱;苛性钠(NaOH)是碱,不是盐 ,A错误;
B、硝酸(HNO3)属于酸;苛性钠(NaOH)属于碱;小苏打(NaHCO3)是由 Na+和 HCO3-构成的盐 ,即B正确;
C、硫酸氢钠(NaHSO4)是盐(不是酸);生石灰(CaO)是氧化物(不是碱);醋酸钠(CH3COONa)是盐,C错误;
D、硫酸(H2SO4)属于酸;纯碱(Na2CO3)是盐(不是碱);胆矾(CuSO4 5H2O)是盐 ,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
定义牢记:酸的阳离子只有 H+,碱的阴离子只有 OH-,盐是金属或者铵根 + 酸根。
俗名对应:熟石灰为Ca(OH)2,苛性钠为NaOH,小苏打为NaHCO3,生石灰为CaO,纯碱为 Na2CO3,胆矾为CuSO4 5H2O,避免俗名和化学式混淆。
3.【答案】C
【知识点】钠的化学性质;探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质;离子方程式的书写
【解析】【解答】A、铁跟稀盐酸反应生成 Fe2+和 H2,正确离子方程式为,故A错误;
B、钠与水反应的离子方程式未配平,正确离子方程式为,故B错误;
C、少量 CO2通入澄清石灰水中,生成 CaCO3沉淀和 H2O,离子方程式,故C正确;
D、NaHCO3与盐酸反应生成 CO2和 H2O,H2CO3应拆分为 CO2↑+H2O,正确离子方程式为,故D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
反应产物判断:铁与非氧化性酸反应生成 Fe2+,不是 Fe3+;
离子方程式配平:需满足原子守恒、电荷守恒,钠与水的反应需配平计量数;
反应事实与拆分:少量 CO2与澄清石灰水反应生成 CaCO3沉淀,符合事实;H2CO3不稳定,应写为 CO2↑+H2O,不能保留化学式;
离子方程式书写规则:强酸、强碱、可溶性盐拆写,弱酸、沉淀、气体保留化学式,同时满足守恒。
4.【答案】B
【知识点】氯水、氯气的漂白作用;二氧化硫的漂白作用
【解析】【解答】A、氮气(N2)分子中存在氮氮三键,化学性质极稳定,高温下也不易与金属发生反应,所以工业上常用它作焊接金属的保护气,隔绝空气防止金属被氧化 ,故A正确;
B、二氧化硫(SO2)虽有漂白性,但它是有毒气体,且会在食品中残留,对人体健康有害,严禁用于漂白食品(包括面粉),更不能处理发霉面粉 ,故B错误;
C、氯气(Cl2)溶于水后会与水反应生成次氯酸(HClO),次氯酸具有强氧化性,能杀灭水中的细菌和病毒,所以氯气可用于自来水消毒 ,故C正确;
D、硅酸钠(Na2SiO3)的水溶液具有黏性,可作黏合剂;同时它耐高温、不易燃烧,能在材料表面形成隔热层,可作防火剂 , 故D正确;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
性质决定用途:要结合物质的化学稳定性、氧化性、毒性等特性判断用途是否合理。
安全红线牢记:有毒、有害的物质(如 SO2、甲醛等)严禁用于食品加工或处理食品。
常见物质用途积累:如 N2作保护气、Cl2消毒自来水、Na2SiO3作黏合剂、防火剂等,是高频考点,需要熟练记忆。
5.【答案】D
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物;物质的简单分类;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A、氧化铁的化学式为Fe2O3,它的俗名就是铁红,这是基础的化学常识 ,A项正确;
B、在NH4ClO4中,NH4整体显+1价,O元素通常显-2价。设Cl元素化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为零的原则,可得 ,计算得出x=+7 ,B项正确;
C、氧化铁能够与酸反应生成盐和水,符合碱性氧化物的定义标准,因此它属于碱性氧化物 ,C项正确;
D、题干明确指出纳米氧化铁的粒子直径在20nm至50nm之间,这一尺寸范围恰好落在胶体分散质粒子直径(1nm至100nm)的区间内。当纳米氧化铁分散在合适溶剂中形成胶体时,必然会产生丁达尔效应 ,D项错误;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
化合价计算规则:在化合物中,各元素正负化合价的代数和必须为零。同时要熟记常见元素的固定价态,如H通常为+1、O通常为-2。
胶体核心判定:丁达尔效应是胶体的特有性质。判断是否产生该效应的关键,是看分散质粒子直径是否处于1nm到100nm之间,这是区分溶液、胶体和浊液的根本标准。
碱性氧化物定义:能和酸反应只生成盐和水的氧化物才属于碱性氧化物,需注意区分该定义与其他氧化物概念的差异。
6.【答案】A
【知识点】铁的化学性质;气体摩尔体积;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、和的摩尔质量均为,混合气体的总物质的量 。和均为双原子分子,分子中均含2个原子,因此原子总物质的量为 ,原子总数为 ,故A正确;
B、物质的量浓度 仅表示单位体积溶液中溶质的物质的量,计算数目需先求,但题目未给出溶液体积,无法计算具体数目 ,故B错误;
C、气体摩尔体积()仅适用于标准状况下的气态物质。标准状况下为液态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,无法得出原子数为 ,故C错误;
D、与足量水蒸气高温反应的化学方程式为 。
可看作,即参与反应时,生成和,共失去电子。因此反应时,失去电子数为 ,并非 ,故D错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
混合气体计算技巧:若两种气体摩尔质量相同、分子中原子数相同,可直接按总质量计算,无需区分二者比例。
浓度计算前提:涉及物质的量浓度的计算,必须明确溶液体积,否则无法计算粒子数目。
气体状态判定:牢记气体摩尔体积的适用条件(标准状况+气态),液态、固态物质(如标准状况下的、等)均不能使用。
电子转移计算:变价金属参与反应时,需结合产物价态分析电子转移,与水蒸气反应生成,并非价或价单一价态,需按实际产物计算。
7.【答案】D
【知识点】原子结构示意图;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、Na+的质子数为 11,核外电子数为 10, 结构示意图为:,A错误;
B、过氧化氢(H2O2)是共价化合物,分子中不存在离子键, 电子式为:,B错误;
C、二氧化碳(CO2)是直线形分子,但图中模型将 C 原子画得比 O 原子小,实际 C 原子半径大于 O 原子, 分子结构模型为:,C错误;
D、NH4Br 是离子化合物,由 NH4+和 Br-构成。NH4+中 N 与 4 个 H 形成共价键,Br-最外层满足 8 电子稳定结构, 电子式为:,D正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
离子结构示意图:必须保证质子数 = 核电荷数,阳离子质子数 > 核外电子数,阴离子质子数 < 核外电子数,不能混淆不同粒子的核电荷数。
电子式书写:共价化合物:只体现共用电子对,不写电荷和括号;
离子化合物:阳离子(除 NH4+外)直接写离子符号,阴离子需加括号并标注电荷。
分子结构模型:要符合真实原子半径比例和空间构型,CO2中 C 原子半径大于 O 原子,且分子为直线形。
铵盐电子式:NH4+需体现 N 与 H 的共价键,同时标注正电荷,对应阴离子需满足 8 电子稳定结构并标注负电荷。
8.【答案】B
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是空气中含量最多的元素,则X为N,Y最外层电子数是K层的3倍,则Y为O,Z与Y同主族,则Z为S,W为Cl,据此分析
A.电子层数越多半径越大,电子层数相同,原子序数越大,半径越小,则原子半径:Y<X<W<Z,故A错误;
B.X、Y可形成NO2,常温下NO2是一种红棕色气体,故B正确;
C.氯的非金属性比硫强,所以氯化氢的热稳定性比硫化氢的强,故C错误;
D.X可形成NO,不是酸性氧化物,故D错误;
故选B。
【分析】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同,原子序数越大,半径越小;
B.常温下NO2是一种红棕色气体;
C.非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强;
D.NO是不成盐氧化物。
9.【答案】B
【知识点】硫酸根离子的检验;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A、将饱和FeCl3溶液滴入热NaOH溶液中,会发生复分解反应直接生成Fe(OH)3沉淀,而非胶体。制备Fe(OH)3胶体的正确操作是向沸水中滴加饱和FeCl3溶液并继续煮沸至液体呈红褐色 ,A错误;
B、胆矾晶体为CuSO4·5H2O,摩尔质量为250g/mol。25g胆矾的物质的量为,溶于水配成100mL(0.1L)溶液后,浓度为 ,B正确;
C、大理石的主要成分为CaCO3,与稀硫酸反应时会生成微溶于水的CaSO4,覆盖在大理石表面,阻止反应持续进行,无法制备大量CO2。实验室制CO2应选用稀盐酸与大理石反应 ,C错误;
D、向溶液中滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,沉淀可能是BaSO4,也可能是AgCl或BaCO3等,无法排除Ag+、CO32-等离子的干扰。检验SO42-的正确操作是先加稀盐酸无明显现象,再滴加BaCl2溶液 ,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
胶体制备禁忌:避免在强碱溶液中制备金属氢氧化物胶体,否则会直接生成沉淀。
溶液配制计算:结晶水合物的物质的量按整体摩尔质量计算,溶解后溶质为无水盐,浓度公式为(为溶液总体积)。
气体制备注意事项:选择酸时需避免生成微溶物覆盖反应物,保证反应持续进行。
离子检验干扰排除:检验SO42-时必须先加稀盐酸排除Ag+、CO32-等干扰离子,再加入BaCl2溶液。
10.【答案】C
【知识点】常用合成高分子材料的化学成分及其性能;化学科学在材料科学中的作用
【解析】【解答】A、塑料的耐热性极差,通常在几百度就会熔化、分解甚至燃烧,完全无法承受航天飞机返回时 1000℃以上的高温,不能用作保护层材料 ,A错误;
B、玻璃的熔点虽然较高,但高温下会软化变形,且脆性大,剧烈摩擦时容易碎裂,无法起到稳定的防护作用,不适合作为保护层 ,B错误;
C、新型陶瓷(如高温结构陶瓷)具备熔点高、耐高温、硬度大、抗摩擦、化学性质稳定的特点,能在 1000℃以上的极端环境下保持结构稳定,是航天领域常用的高温防护材料 ,C正确;
D、镁铝合金属于金属材料,熔点较低(多数低于 1000℃),高温下会熔化甚至燃烧,同时抗氧化性较弱,无法抵御航天飞机返回时的高温与摩擦,不能用作保护层 ,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
场景需求核心:航天飞机返回时的保护层需要同时满足耐高温(1000℃以上不熔化、不分解)、抗摩擦、化学稳定性强三个关键要求。
材料性能:塑料:耐热性差,高温下易分解燃烧;玻璃:高温软化、脆性大,无法耐受摩擦;
镁铝合金:熔点低、易氧化燃烧;新型陶瓷:完美匹配耐高温、抗摩擦的需求。
常识积累:新型无机非金属材料(如高温陶瓷)是航空航天领域的核心耐高温材料,而传统金属、有机高分子材料通常无法适应极端高温环境。
11.【答案】B
【知识点】二氧化硫的性质;硫酸根离子的检验
【解析】【解答】A、铜粉在稀硫酸中不溶解,是因为铜的金属活动性排在氢之后,无法置换出稀硫酸中的氢。但铜能和强氧化性酸(如浓硫酸、稀硝酸)发生反应,并非不和任何酸反应,该说法以偏概全,A错误;
B、二氧化硫排放到空气中,经氧化后会与水结合形成硫酸型酸雨;二氧化氮溶于水或参与大气反应,会生成硝酸型酸雨,二者都是形成酸雨的主要污染物,B正确;
C、稀硝酸具有强氧化性,和金属锌反应时,是硝酸根离子被还原为氮的氧化物(如 NO),而不是氢离子被还原为氢气,因此无法得到氢气,C错误;
D、亚硫酸钠(Na2SO3)溶液在空气中变质会生成硫酸钠(Na2SO4),检验变质需确认是否存在硫酸根离子。但硝酸(HNO3)具有强氧化性,会把亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,无法区分原溶液中是否原本就有硫酸根离子,导致检验结果不可靠,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
金属与酸反应规律:活泼金属和非氧化性酸(稀盐酸、稀硫酸)反应生成氢气;不活泼金属和非氧化性酸不反应,但能和强氧化性酸(硝酸、浓硫酸)反应。
酸雨成因:二氧化硫对应硫酸型酸雨,二氧化氮对应硝酸型酸雨,二者过量排放都会造成酸雨污染。
强氧化性酸特性:硝酸(无论浓稀)、浓硫酸和金属反应时,还原产物是氮氧化物或二氧化硫,不会生成氢气,这是高频易错点。
硫酸根离子检验:检验时需先加稀盐酸排除亚硫酸根、碳酸根等离子的干扰,不能用硝酸酸化,否则会氧化亚硫酸根,导致结果失真。
12.【答案】A
【知识点】常见能量的转化及运用;化学反应的可逆性;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、冰融化成水是物理变化,没有新物质生成,不属于化学反应,因此不属于吸热反应,A 正确;
B、原电池是将化学能转化为电能的装置,电解池才是将电能转化为化学能的装置,B 错误;
C、化学反应速率快慢与反应是否可逆无关,很多可逆反应的反应速率也很快,C 错误;
D、温度升高,无论是吸热反应还是放热反应,反应速率都会增大,D 错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
反应的判断:有新物质生成的变化才是化学反应,冰融化是物理变化,不属于化学反应;
原电池原理:原电池的能量转化为化学能→电能;
可逆反应与速率:反应速率与反应是否可逆无必然联系,可逆反应也可以有很快的反应速率;
温度对速率的影响:温度升高,活化分子百分数增大,所有化学反应的反应速率均增大,与反应吸放热无关。
13.【答案】B
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、该装置可构成原电池,Fe 作负极,Cu 作正极,正极上 Cu2+得电子生成 Cu,无气泡产生,A 错误;
B、该装置可构成原电池,Fe 作负极,Cu 作正极,正极上 H+得电子生成 H2,铜电极上产生大量气泡,B 正确;
C、该装置未形成闭合回路,不能构成原电池,C 错误;
D、酒精为非电解质,不能导电,无法构成原电池,D 错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
原电池的构成条件:有两个活泼性不同的电极、电解质溶液、闭合回路、自发的氧化还原反应;
电极反应判断:Fe 比 Cu 活泼,Fe 作负极失电子,Cu 作正极;电解质为稀硫酸时,正极 H+得电子生成 H2,产生气泡;电解质为硫酸铜时,正极 Cu2+得电子生成 Cu,无气泡;
非电解质的影响:酒精不导电,无法形成原电池;未形成闭合回路,也不能构成原电池。
14.【答案】B
【知识点】化学平衡状态的判断;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A、SO2的消耗速率与 SO3的生成速率,都代表正反应方向的速率(SO2被消耗生成 SO3),二者始终满足 1:1 的比例关系,无法体现正逆反应速率相等,不能作为平衡标志,故A不符合题意 ;
B、当 SO2、O2、SO3的浓度不再发生变化时,说明正反应和逆反应的速率相等,体系中各物质的生成量与消耗量达到平衡,这是化学平衡状态的直接特征,可以作为平衡标志,故B符合题意 ;
C、反应达到平衡时,各物质的物质的量之比取决于初始投料和反应程度,不一定等于化学计量数 2:1:2,该比例与是否平衡无必然联系,不能作为平衡标志,故C不符合题意 ;
D、单位时间内生成 1mol O2和生成 2mol SO2,都代表逆反应方向的速率(逆反应是 SO3分解生成 SO2和 O2),二者始终按 1:2 的比例同时发生,无法体现正逆反应速率相等,不能作为平衡标志,故D不符合题意 ;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
平衡本质:正反应速率等于逆反应速率(同种物质的消耗速率等于生成速率),各组分的浓度、物质的量等保持不变。
速率判断技巧:只有当速率分别代表正、逆两个方向,且比例符合化学计量数时,才能说明正逆速率相等;同方向的速率相等不能作为平衡标志。
浓度、物质的量判断:“浓度不再变化” 是平衡的直接标志;而 “物质的量之比等于计量数” 只是特殊情况,与是否平衡无关。
特殊状态物质:本题中 SO3为固态,其浓度视为常数,不影响平衡标志的判断逻辑。
15.【答案】(1)①②③;③;⑦
(2)100mL容量瓶;17.4;搅拌;引流
(3)
【知识点】电解质与非电解质;物质的简单分类
【解析】【解答】(1)①、、属于电解质,氮气是单质不属于电解质,尿素是有机物属于非电解质,氨气与二氧化碳溶于水后生成新的物质电离出阴阳离子导电不属于电解质,故选①②③。
②属于酸;
③属于酸性氧化物。
故答案为: ①②③ ; ③ ;⑦;
(2)①配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶;
②配制的溶液需要固体,则需要称量固体质量为=17.4g;
③配制过程中两次用到玻璃棒的作用分别是搅拌溶解和将溶液引流至容量瓶中。
故答案为: 100mL容量瓶 ; 17.4 ; 搅拌 ;引流;
(3)工业上合成尿素的原料为二氧化碳与氨气,对应的化学方程式为。
故答案为:。
【分析】(1) 电解质判断:在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,选①NH4Cl、②(NH4)2SO4、③H2S;单质、非电解质(如N2、尿素)及溶液不属电解质。
酸的判断:电离出的阳离子全为H+的化合物,选③H2S。
酸性氧化物判断:能与碱反应生成盐和水的氧化物,选⑦CO2。
(2)配制溶液仪器:100mL规格需用100mL容量瓶,配合烧杯、玻璃棒、胶头滴管。
固体质量计算:,。
玻璃棒作用:溶解时搅拌加速溶解,转移时引流防液体溅出。
(3) 工业合成尿素:原料为NH3和CO2,产物为CO(NH2)2和H2O,配平后方程式即可。
(1)①、、属于电解质,氮气是单质不属于电解质,尿素是有机物属于非电解质,氨气与二氧化碳溶于水后生成新的物质电离出阴阳离子导电不属于电解质,故选①②③。
②属于酸;
③属于酸性氧化物。
(2)①配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶;
②配制的溶液需要固体,则需要称量固体质量为=17.4g;
③配制过程中两次用到玻璃棒的作用分别是搅拌溶解和将溶液引流至容量瓶中。
(3)工业上合成尿素的原料为二氧化碳与氨气,对应的化学方程式为。
16.【答案】(1)0.075;;>;不变;d
(2)温度;1.0;25;反应物浓度越大,反应速率越快
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡状态的判断;化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】(1)①从反应开始到2min内,用X的浓度变化表示的平均反应速率为=0.075;
②结合图像:X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增多,则X、Y为反应物,Z为生成物,又知化学反应中各物质的物质的量变化量与化学计量数之比呈正比,0-2min内,(Y):(X):(Z)=0.1mol:0.3mol:0.2mol=1:3:2,则反应的化学方程式为;
③由表格可知,2min后X、Y、Z的物质的量不在变化,说明反应得到平衡,则1min时,反应再正向进行,正反应速率>逆反应速率;
④若X、Y、Z均为气体,在时,向容器中通入氩气(容器体积不变),X的浓度不变,X的反应速率将不变;
⑤a.X、Y、Z三种气体的浓度相等时,不能说明正逆反应速率相等,不能证明反应达到平衡,故a不选;
b.该反应过程中混合气体的质量是定值,当混合气体的质量不随时间变化时,不能证明反应达到平衡,故b不选;
c.该反应过程中气体总质量和总体积都保持不变,混合气体密度是定值,当混合气体的密度不随时间变化时,不能说明反应达到平衡,故c不选;
d.单位时间内消耗X和Z的物质的量之比为,说明正逆反应速率相等,证明反应达到平衡,故d选;
故答案为: 0.075 ; ; > ; 不变 ; d ;
(2)①实验1和2温度不同,其他条件相同,可以探究温度因素对化学反应速率的影响;
②对比实验1和3来探究浓度对化学反应速率的影响,则混合溶液的体积和温度要保持一样,1.0,25℃。若,可得出:其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越快。
故答案为: 温度 ; 1.0 ;25; 反应物浓度越大,反应速率越快 ;
【分析】(1) ①用公式 ,代入数据得。
②物质的量变化量之比等于计量数之比,,X、Y为反应物,Z为生成物,方程式为 。
③1min时反应正向进行,正反应速率 > 逆反应速率。
④恒容充入氩气,各气体浓度不变,反应速率 不变。
⑤只有正逆速率相等(如消耗X和生成Z的速率比为3:2)才是平衡标志,浓度相等、质量/密度不变均不能判定平衡。
(2) ①实验1和2只有温度不同,探究温度对反应速率的影响。
②要控制总体积和温度不变,故 ,;结论:其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越快。
(1)①从反应开始到2min内,用X的浓度变化表示的平均反应速率为=0.075;
②结合图像:X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增多,则X、Y为反应物,Z为生成物,又知化学反应中各物质的物质的量变化量与化学计量数之比呈正比,0-2min内,(Y):(X):(Z)=0.1mol:0.3mol:0.2mol=1:3:2,则反应的化学方程式为;
③由表格可知,2min后X、Y、Z的物质的量不在变化,说明反应得到平衡,则1min时,反应再正向进行,正反应速率>逆反应速率;
④若X、Y、Z均为气体,在时,向容器中通入氩气(容器体积不变),X的浓度不变,X的反应速率将不变;
⑤a.X、Y、Z三种气体的浓度相等时,不能说明正逆反应速率相等,不能证明反应达到平衡,故a不选;
b.该反应过程中混合气体的质量是定值,当混合气体的质量不随时间变化时,不能证明反应达到平衡,故b不选;
c.该反应过程中气体总质量和总体积都保持不变,混合气体密度是定值,当混合气体的密度不随时间变化时,不能说明反应达到平衡,故c不选;
d.单位时间内消耗X和Z的物质的量之比为,说明正逆反应速率相等,证明反应达到平衡,故d选;
故选d。
(2)①实验1和2温度不同,其他条件相同,可以探究温度因素对化学反应速率的影响;
②对比实验1和3来探究浓度对化学反应速率的影响,则混合溶液的体积和温度要保持一样,1.0,25℃。若,可得出:其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越快。
17.【答案】(1)①;②
(2)负极;铜;有气泡产生;Fe-2e-=Fe2+;2.24
【知识点】吸热反应和放热反应;电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl═2NH3↑+BaCl2+10H2O是吸热反应。Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑属自发的氧化还原反应,可以设计成原电池;
故答案为:①;②。
(2)①Fe-Cu原电池中,铁的金属性强于铜,所以铁为负极,Cu为正极,溶液中H+向正极铜电极方向移动;
②正极发生还原反应,电极反应为2H++2e-=H2↑,现象是有气泡产生,负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;
③由正极电极反应为2H++2e-=H2↑可知,反应过程中有0.2mol电子发生转移,产生0.1molH2,在标准状况下的体积为2.24L;
故答案为:负极;铜。有气泡产生;Fe-2e-=Fe2+。2.24。
【分析】(1)反应①(Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应)是典型的吸热反应;反应②(Fe与稀硫酸)是放热反应。
原电池设计条件:只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池,反应②是氧化还原反应,符合条件;反应①是非氧化还原反应,不能设计成原电池。
(2)①Fe比Cu活泼,Fe作负极;原电池中阳离子(H+)向正极(铜)移动。
②正极(Cu)上H+得电子生成H2,现象是有气泡产生;负极(Fe)失电子,电极反应式为 Fe-2e-=Fe2+ 。
③由正极反应 2H++2e-=H2↑可知,2 mol电子生成1 mol H2,0.2 mol电子转移生成0.1 mol H2,标准状况下体积为 。
(1)Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl═2NH3↑+BaCl2+10H2O是吸热反应,Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑属自发的氧化还原反应,可以设计成原电池;答案为①;②。
(2)①Fe-Cu原电池中,铁的金属性强于铜,所以铁为负极,Cu为正极,溶液中H+向正极铜电极方向移动;答案为负极;铜。
②正极发生还原反应,电极反应为2H++2e-=H2↑,现象是有气泡产生,负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;答案为有气泡产生;Fe-2e-=Fe2+。
③由正极电极反应为2H++2e-=H2↑可知,反应过程中有0.2mol电子发生转移,产生0.1molH2,在标准状况下的体积为2.24L;答案为2.24。
18.【答案】(1)第二周期ⅥA族;氧化性
(2)PH3(3)2Na+O2Na2O2;放热
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)④为O元素,其在周期表中的位置为第二周期第IVA族;从元素原子得失电子的角度看,O原子最外层有6个电子,易得到电子变成8电子稳定结构,因此O元素具有氧化性。
故答案为: 第二周期ⅥA族 ; 氧化性 ;
(2)同周期元素原子从左向右非金属性依次增大,同主族原子原子从上到下非金属性一次减小,非金属性越大其简单氢化物的稳定性越强,故④、⑥、⑦这三种元素的简单氢化物的稳定性从弱到强为PH3故答案为: PH3(3)⑤为Na元素,其在空气中燃烧生成Na2O2,反应的化学方程式为2Na+O2Na2O2,该反应为化合反应,是放热反应。
故答案为:2Na+O2Na2O2; 放热
【分析】由周期表位置确定①~⑨对应的元素:①为 H、②为 C、③为 N、④为 O、⑤为 Na、⑥为 P、⑦为 S、⑧为 Ne、⑨为 Cl。依据元素周期表的周期、族位置判断元素种类:同主族从上到下、同周期从左到右的位置规律,确定各序号对应的元素与原子结构、性质递变规律。利用元素性质解题:如 Na 金属性强,O、Cl 非金属性强,Ne 为稀有气体性质稳定。结合元素周期律分析性质差异:比较原子半径、最高价氧化物水化物酸碱性、气态氢化物稳定性等,完成推断与解答。
(1)④为O元素,其在周期表中的位置为第二周期第IVA族;从元素原子得失电子的角度看,O原子最外层有6个电子,易得到电子变成8电子稳定结构,因此O元素具有氧化性。
(2)同周期元素原子从左向右非金属性依次增大,同主族原子原子从上到下非金属性一次减小,非金属性越大其简单氢化物的稳定性越强,故④、⑥、⑦这三种元素的简单氢化物的稳定性从弱到强为PH3(3)⑤为Na元素,其在空气中燃烧生成Na2O2,反应的化学方程式为2Na+O2Na2O2,该反应为化合反应,是放热反应。
1 / 1湖南省长沙市长沙铁路第一中学2024-2025学年高一下学期期中考试 化学试题
一、单选题(14小题,每题3分,共42分)。
1.古医典富载化学知识,下述之物见其氧化性者为
A.金():“虽被火亦未熟”
B.石灰:“以水沃之,即热蒸而解”
C.蛎房:“煤饼烧蛎房成灰”
D.石硫黄():“能化……银、铜、铁,奇物”
【答案】D
【知识点】氧化还原反应
【解析】【解答】A、金 (Au)“虽被火亦未熟”,说明金的化学性质极稳定,高温下也不与其他物质发生反应,没有元素化合价的变化,无法体现氧化性,故A错误;
B、石灰 (CaO)“以水沃之,即热蒸而解”,是 CaO 和水反应生成 Ca(OH)2,反应中 Ca、H、O 三种元素的化合价均未改变,属于非氧化还原反应,不涉及氧化性 ,故B错误;
C、蛎房 (CaCO3)“煤饼烧蛎房成灰”,是 CaCO3高温分解为 CaO 和 CO2,反应中各元素化合价没有升降,属于分解反应,不体现氧化性 ,故C错误;
D、石硫黄 (S)“能化…… 银、铜、铁,奇物”,这里的 “化” 指硫和银、铜、铁等金属发生反应,反应中硫元素化合价从 0 价降低为负价,得到电子,作为氧化剂将金属氧化为金属硫化物,体现了硫的氧化性 ,故D正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
氧化性判断核心:反应中得电子、对应元素化合价降低,作氧化剂,体现氧化性。
非氧化还原反应排除:无化合价变化的反应(如化合、分解、复分解),与氧化性无关。
古文破题技巧:先将古文描述转化为对应的化学变化或稳定性描述,再分析化合价变化,快速判断是否属于氧化还原反应。
2.将下列各组物质按酸、碱、盐分类依次排列,正确的是(  )
A.磷酸、熟石灰、苛性钠 B.硝酸、苛性钠、小苏打
C.硫酸氢钠、生石灰、醋酸钠 D.硫酸、纯碱、胆矾
【答案】B
【知识点】物质的简单分类
【解析】【解答】A、磷酸(H3PO4)属于酸;熟石灰(Ca (OH)2)属于碱;苛性钠(NaOH)是碱,不是盐 ,A错误;
B、硝酸(HNO3)属于酸;苛性钠(NaOH)属于碱;小苏打(NaHCO3)是由 Na+和 HCO3-构成的盐 ,即B正确;
C、硫酸氢钠(NaHSO4)是盐(不是酸);生石灰(CaO)是氧化物(不是碱);醋酸钠(CH3COONa)是盐,C错误;
D、硫酸(H2SO4)属于酸;纯碱(Na2CO3)是盐(不是碱);胆矾(CuSO4 5H2O)是盐 ,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
定义牢记:酸的阳离子只有 H+,碱的阴离子只有 OH-,盐是金属或者铵根 + 酸根。
俗名对应:熟石灰为Ca(OH)2,苛性钠为NaOH,小苏打为NaHCO3,生石灰为CaO,纯碱为 Na2CO3,胆矾为CuSO4 5H2O,避免俗名和化学式混淆。
3.下列离子方程式的书写正确的是
A.铁跟稀盐酸反应:
B.将一小块钠加入水中:
C.少量CO2通入澄清石灰水中:
D.NaHCO3溶液中加入盐酸:
【答案】C
【知识点】钠的化学性质;探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质;离子方程式的书写
【解析】【解答】A、铁跟稀盐酸反应生成 Fe2+和 H2,正确离子方程式为,故A错误;
B、钠与水反应的离子方程式未配平,正确离子方程式为,故B错误;
C、少量 CO2通入澄清石灰水中,生成 CaCO3沉淀和 H2O,离子方程式,故C正确;
D、NaHCO3与盐酸反应生成 CO2和 H2O,H2CO3应拆分为 CO2↑+H2O,正确离子方程式为,故D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
反应产物判断:铁与非氧化性酸反应生成 Fe2+,不是 Fe3+;
离子方程式配平:需满足原子守恒、电荷守恒,钠与水的反应需配平计量数;
反应事实与拆分:少量 CO2与澄清石灰水反应生成 CaCO3沉淀,符合事实;H2CO3不稳定,应写为 CO2↑+H2O,不能保留化学式;
离子方程式书写规则:强酸、强碱、可溶性盐拆写,弱酸、沉淀、气体保留化学式,同时满足守恒。
4.下列关于非金属及其化合物说法不正确的是
A.工业上,氮气常用作焊接金属的保护气
B.二氧化硫可用于漂白发霉面粉
C.氯气可用于自来水的消毒
D.硅酸钠可做黏合剂和防火剂
【答案】B
【知识点】氯水、氯气的漂白作用;二氧化硫的漂白作用
【解析】【解答】A、氮气(N2)分子中存在氮氮三键,化学性质极稳定,高温下也不易与金属发生反应,所以工业上常用它作焊接金属的保护气,隔绝空气防止金属被氧化 ,故A正确;
B、二氧化硫(SO2)虽有漂白性,但它是有毒气体,且会在食品中残留,对人体健康有害,严禁用于漂白食品(包括面粉),更不能处理发霉面粉 ,故B错误;
C、氯气(Cl2)溶于水后会与水反应生成次氯酸(HClO),次氯酸具有强氧化性,能杀灭水中的细菌和病毒,所以氯气可用于自来水消毒 ,故C正确;
D、硅酸钠(Na2SiO3)的水溶液具有黏性,可作黏合剂;同时它耐高温、不易燃烧,能在材料表面形成隔热层,可作防火剂 , 故D正确;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
性质决定用途:要结合物质的化学稳定性、氧化性、毒性等特性判断用途是否合理。
安全红线牢记:有毒、有害的物质(如 SO2、甲醛等)严禁用于食品加工或处理食品。
常见物质用途积累:如 N2作保护气、Cl2消毒自来水、Na2SiO3作黏合剂、防火剂等,是高频考点,需要熟练记忆。
5.纳米氧化铁在颜料、生物医学、催化剂及其他方面的应用较为广泛,其粒子直径为,纳米氧化铁能催化火箭推进剂的分解,下列说法错误的是
A.氧化铁俗称铁红
B.中氯元素显价
C.纳米氧化铁属于碱性氧化物
D.纳米氧化铁溶液不能产生丁达尔效应
【答案】D
【知识点】铁的氧化物和氢氧化物;物质的简单分类;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A、氧化铁的化学式为Fe2O3,它的俗名就是铁红,这是基础的化学常识 ,A项正确;
B、在NH4ClO4中,NH4整体显+1价,O元素通常显-2价。设Cl元素化合价为x,根据化合物中正负化合价代数和为零的原则,可得 ,计算得出x=+7 ,B项正确;
C、氧化铁能够与酸反应生成盐和水,符合碱性氧化物的定义标准,因此它属于碱性氧化物 ,C项正确;
D、题干明确指出纳米氧化铁的粒子直径在20nm至50nm之间,这一尺寸范围恰好落在胶体分散质粒子直径(1nm至100nm)的区间内。当纳米氧化铁分散在合适溶剂中形成胶体时,必然会产生丁达尔效应 ,D项错误;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
化合价计算规则:在化合物中,各元素正负化合价的代数和必须为零。同时要熟记常见元素的固定价态,如H通常为+1、O通常为-2。
胶体核心判定:丁达尔效应是胶体的特有性质。判断是否产生该效应的关键,是看分散质粒子直径是否处于1nm到100nm之间,这是区分溶液、胶体和浊液的根本标准。
碱性氧化物定义:能和酸反应只生成盐和水的氧化物才属于碱性氧化物,需注意区分该定义与其他氧化物概念的差异。
6.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.质量为的和混合气体中原子总数为
B.溶液中的数目为
C.标准状况下,含有的原子数为
D.与足量水蒸气在高温条件下反应,失去的电子数目为
【答案】A
【知识点】铁的化学性质;气体摩尔体积;阿伏加德罗常数
【解析】【解答】A、和的摩尔质量均为,混合气体的总物质的量 。和均为双原子分子,分子中均含2个原子,因此原子总物质的量为 ,原子总数为 ,故A正确;
B、物质的量浓度 仅表示单位体积溶液中溶质的物质的量,计算数目需先求,但题目未给出溶液体积,无法计算具体数目 ,故B错误;
C、气体摩尔体积()仅适用于标准状况下的气态物质。标准状况下为液态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,无法得出原子数为 ,故C错误;
D、与足量水蒸气高温反应的化学方程式为 。
可看作,即参与反应时,生成和,共失去电子。因此反应时,失去电子数为 ,并非 ,故D错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
混合气体计算技巧:若两种气体摩尔质量相同、分子中原子数相同,可直接按总质量计算,无需区分二者比例。
浓度计算前提:涉及物质的量浓度的计算,必须明确溶液体积,否则无法计算粒子数目。
气体状态判定:牢记气体摩尔体积的适用条件(标准状况+气态),液态、固态物质(如标准状况下的、等)均不能使用。
电子转移计算:变价金属参与反应时,需结合产物价态分析电子转移,与水蒸气反应生成,并非价或价单一价态,需按实际产物计算。
7.下列有关化学用语表示正确的是
A.Na+的结构示意图:
B.过氧化氢的电子式:
C.二氧化碳分子结构模型:
D.NH4Br的电子式:
【答案】D
【知识点】原子结构示意图;电子式、化学式或化学符号及名称的综合
【解析】【解答】A、Na+的质子数为 11,核外电子数为 10, 结构示意图为:,A错误;
B、过氧化氢(H2O2)是共价化合物,分子中不存在离子键, 电子式为:,B错误;
C、二氧化碳(CO2)是直线形分子,但图中模型将 C 原子画得比 O 原子小,实际 C 原子半径大于 O 原子, 分子结构模型为:,C错误;
D、NH4Br 是离子化合物,由 NH4+和 Br-构成。NH4+中 N 与 4 个 H 形成共价键,Br-最外层满足 8 电子稳定结构, 电子式为:,D正确;
故答案为:D。
【分析】本题解题要点:
离子结构示意图:必须保证质子数 = 核电荷数,阳离子质子数 > 核外电子数,阴离子质子数 < 核外电子数,不能混淆不同粒子的核电荷数。
电子式书写:共价化合物:只体现共用电子对,不写电荷和括号;
离子化合物:阳离子(除 NH4+外)直接写离子符号,阴离子需加括号并标注电荷。
分子结构模型:要符合真实原子半径比例和空间构型,CO2中 C 原子半径大于 O 原子,且分子为直线形。
铵盐电子式:NH4+需体现 N 与 H 的共价键,同时标注正电荷,对应阴离子需满足 8 电子稳定结构并标注负电荷。
8.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是空气中含量最多的元素,Y最外层电子数是K层的3倍,Z与Y同主族。下列说法正确的是(  )
A.原子半径:X<Y<Z<W
B.X、Y可形成一种红棕色气体
C.Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
D.X、Z、W形成的氧化物均为酸性氧化物
【答案】B
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是空气中含量最多的元素,则X为N,Y最外层电子数是K层的3倍,则Y为O,Z与Y同主族,则Z为S,W为Cl,据此分析
A.电子层数越多半径越大,电子层数相同,原子序数越大,半径越小,则原子半径:Y<X<W<Z,故A错误;
B.X、Y可形成NO2,常温下NO2是一种红棕色气体,故B正确;
C.氯的非金属性比硫强,所以氯化氢的热稳定性比硫化氢的强,故C错误;
D.X可形成NO,不是酸性氧化物,故D错误;
故选B。
【分析】A.电子层数越多半径越大,电子层数相同,原子序数越大,半径越小;
B.常温下NO2是一种红棕色气体;
C.非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强;
D.NO是不成盐氧化物。
9.下列实验操作能达到实验目的是
  实验操作 实验目的
A 制备Fe(OH)3胶体 将饱和的FeCl3溶液滴加到热NaOH溶液中
B 配制1.0mol/LCuSO4溶液 把25 g胆矾晶体溶于水配成100 mL溶液
C 实验室制大量CO2 向稀硫酸中加入大理石
D 证明某溶液中含有 向该溶液中滴入BaCl2溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】硫酸根离子的检验;胶体的性质和应用
【解析】【解答】A、将饱和FeCl3溶液滴入热NaOH溶液中,会发生复分解反应直接生成Fe(OH)3沉淀,而非胶体。制备Fe(OH)3胶体的正确操作是向沸水中滴加饱和FeCl3溶液并继续煮沸至液体呈红褐色 ,A错误;
B、胆矾晶体为CuSO4·5H2O,摩尔质量为250g/mol。25g胆矾的物质的量为,溶于水配成100mL(0.1L)溶液后,浓度为 ,B正确;
C、大理石的主要成分为CaCO3,与稀硫酸反应时会生成微溶于水的CaSO4,覆盖在大理石表面,阻止反应持续进行,无法制备大量CO2。实验室制CO2应选用稀盐酸与大理石反应 ,C错误;
D、向溶液中滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,沉淀可能是BaSO4,也可能是AgCl或BaCO3等,无法排除Ag+、CO32-等离子的干扰。检验SO42-的正确操作是先加稀盐酸无明显现象,再滴加BaCl2溶液 ,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
胶体制备禁忌:避免在强碱溶液中制备金属氢氧化物胶体,否则会直接生成沉淀。
溶液配制计算:结晶水合物的物质的量按整体摩尔质量计算,溶解后溶质为无水盐,浓度公式为(为溶液总体积)。
气体制备注意事项:选择酸时需避免生成微溶物覆盖反应物,保证反应持续进行。
离子检验干扰排除:检验SO42-时必须先加稀盐酸排除Ag+、CO32-等干扰离子,再加入BaCl2溶液。
10.当航天飞机返回地球大气层时,由于与空气的剧烈摩擦,飞机尖端的温度可达1000℃以上,为了防止高温将其烧毁,科学家给航天飞机的相应部位安装了可靠的保护层。制作保护层的材料是
A.塑料 B.玻璃 C.新型陶瓷 D.镁铝合金
【答案】C
【知识点】常用合成高分子材料的化学成分及其性能;化学科学在材料科学中的作用
【解析】【解答】A、塑料的耐热性极差,通常在几百度就会熔化、分解甚至燃烧,完全无法承受航天飞机返回时 1000℃以上的高温,不能用作保护层材料 ,A错误;
B、玻璃的熔点虽然较高,但高温下会软化变形,且脆性大,剧烈摩擦时容易碎裂,无法起到稳定的防护作用,不适合作为保护层 ,B错误;
C、新型陶瓷(如高温结构陶瓷)具备熔点高、耐高温、硬度大、抗摩擦、化学性质稳定的特点,能在 1000℃以上的极端环境下保持结构稳定,是航天领域常用的高温防护材料 ,C正确;
D、镁铝合金属于金属材料,熔点较低(多数低于 1000℃),高温下会熔化甚至燃烧,同时抗氧化性较弱,无法抵御航天飞机返回时的高温与摩擦,不能用作保护层 ,D错误;
故答案为:C。
【分析】本题解题要点:
场景需求核心:航天飞机返回时的保护层需要同时满足耐高温(1000℃以上不熔化、不分解)、抗摩擦、化学稳定性强三个关键要求。
材料性能:塑料:耐热性差,高温下易分解燃烧;玻璃:高温软化、脆性大,无法耐受摩擦;
镁铝合金:熔点低、易氧化燃烧;新型陶瓷:完美匹配耐高温、抗摩擦的需求。
常识积累:新型无机非金属材料(如高温陶瓷)是航空航天领域的核心耐高温材料,而传统金属、有机高分子材料通常无法适应极端高温环境。
11.下列有关说法中正确的是
A.在稀硫酸中加入铜粉,铜粉不溶解,说明铜不和任何酸反应
B.大量的二氧化硫和二氧化氮排放到空气中都能形成酸雨
C.锌与稀硝酸反应可以得到氢气
D.检验久置在空气中的Na2SO3溶液是否变质可先加入HNO3溶液,再加BaCl2溶液来检验
【答案】B
【知识点】二氧化硫的性质;硫酸根离子的检验
【解析】【解答】A、铜粉在稀硫酸中不溶解,是因为铜的金属活动性排在氢之后,无法置换出稀硫酸中的氢。但铜能和强氧化性酸(如浓硫酸、稀硝酸)发生反应,并非不和任何酸反应,该说法以偏概全,A错误;
B、二氧化硫排放到空气中,经氧化后会与水结合形成硫酸型酸雨;二氧化氮溶于水或参与大气反应,会生成硝酸型酸雨,二者都是形成酸雨的主要污染物,B正确;
C、稀硝酸具有强氧化性,和金属锌反应时,是硝酸根离子被还原为氮的氧化物(如 NO),而不是氢离子被还原为氢气,因此无法得到氢气,C错误;
D、亚硫酸钠(Na2SO3)溶液在空气中变质会生成硫酸钠(Na2SO4),检验变质需确认是否存在硫酸根离子。但硝酸(HNO3)具有强氧化性,会把亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子,无法区分原溶液中是否原本就有硫酸根离子,导致检验结果不可靠,D错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
金属与酸反应规律:活泼金属和非氧化性酸(稀盐酸、稀硫酸)反应生成氢气;不活泼金属和非氧化性酸不反应,但能和强氧化性酸(硝酸、浓硫酸)反应。
酸雨成因:二氧化硫对应硫酸型酸雨,二氧化氮对应硝酸型酸雨,二者过量排放都会造成酸雨污染。
强氧化性酸特性:硝酸(无论浓稀)、浓硫酸和金属反应时,还原产物是氮氧化物或二氧化硫,不会生成氢气,这是高频易错点。
硫酸根离子检验:检验时需先加稀盐酸排除亚硫酸根、碳酸根等离子的干扰,不能用硝酸酸化,否则会氧化亚硫酸根,导致结果失真。
12.为了更好地利用化学反应中的物质和能量变化,研究化学反应的快慢和程度具有重要的意义。下列说法正确的是
A.冰融化成水不属于吸热反应
B.原电池是电能转化为化学能的装置
C.化学反应速率快的反应一定不是可逆反应
D.温度升高,吸热反应的反应速率会减小
【答案】A
【知识点】常见能量的转化及运用;化学反应的可逆性;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、冰融化成水是物理变化,没有新物质生成,不属于化学反应,因此不属于吸热反应,A 正确;
B、原电池是将化学能转化为电能的装置,电解池才是将电能转化为化学能的装置,B 错误;
C、化学反应速率快慢与反应是否可逆无关,很多可逆反应的反应速率也很快,C 错误;
D、温度升高,无论是吸热反应还是放热反应,反应速率都会增大,D 错误;
故答案为:A。
【分析】本题解题要点:
反应的判断:有新物质生成的变化才是化学反应,冰融化是物理变化,不属于化学反应;
原电池原理:原电池的能量转化为化学能→电能;
可逆反应与速率:反应速率与反应是否可逆无必然联系,可逆反应也可以有很快的反应速率;
温度对速率的影响:温度升高,活化分子百分数增大,所有化学反应的反应速率均增大,与反应吸放热无关。
13.下列装置能构成原电池,且在铜电极上能产生大量气泡的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】原电池工作原理及应用
【解析】【解答】A、该装置可构成原电池,Fe 作负极,Cu 作正极,正极上 Cu2+得电子生成 Cu,无气泡产生,A 错误;
B、该装置可构成原电池,Fe 作负极,Cu 作正极,正极上 H+得电子生成 H2,铜电极上产生大量气泡,B 正确;
C、该装置未形成闭合回路,不能构成原电池,C 错误;
D、酒精为非电解质,不能导电,无法构成原电池,D 错误;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
原电池的构成条件:有两个活泼性不同的电极、电解质溶液、闭合回路、自发的氧化还原反应;
电极反应判断:Fe 比 Cu 活泼,Fe 作负极失电子,Cu 作正极;电解质为稀硫酸时,正极 H+得电子生成 H2,产生气泡;电解质为硫酸铜时,正极 Cu2+得电子生成 Cu,无气泡;
非电解质的影响:酒精不导电,无法形成原电池;未形成闭合回路,也不能构成原电池。
14.在一定温度下,可逆反应2SO2(g)+ O2(g) 2SO3(s)达到平衡的标志是
A.SO2的消耗速率与SO3的生成速率相等
B.SO2、O2、SO3的浓度不再发生变化
C.SO2、O2、SO3的物质的量之比为2:1:2
D.单位时间内每生成1mol O2的同时生成2mol SO2
【答案】B
【知识点】化学平衡状态的判断;物质的量的相关计算
【解析】【解答】A、SO2的消耗速率与 SO3的生成速率,都代表正反应方向的速率(SO2被消耗生成 SO3),二者始终满足 1:1 的比例关系,无法体现正逆反应速率相等,不能作为平衡标志,故A不符合题意 ;
B、当 SO2、O2、SO3的浓度不再发生变化时,说明正反应和逆反应的速率相等,体系中各物质的生成量与消耗量达到平衡,这是化学平衡状态的直接特征,可以作为平衡标志,故B符合题意 ;
C、反应达到平衡时,各物质的物质的量之比取决于初始投料和反应程度,不一定等于化学计量数 2:1:2,该比例与是否平衡无必然联系,不能作为平衡标志,故C不符合题意 ;
D、单位时间内生成 1mol O2和生成 2mol SO2,都代表逆反应方向的速率(逆反应是 SO3分解生成 SO2和 O2),二者始终按 1:2 的比例同时发生,无法体现正逆反应速率相等,不能作为平衡标志,故D不符合题意 ;
故答案为:B。
【分析】本题解题要点:
平衡本质:正反应速率等于逆反应速率(同种物质的消耗速率等于生成速率),各组分的浓度、物质的量等保持不变。
速率判断技巧:只有当速率分别代表正、逆两个方向,且比例符合化学计量数时,才能说明正逆速率相等;同方向的速率相等不能作为平衡标志。
浓度、物质的量判断:“浓度不再变化” 是平衡的直接标志;而 “物质的量之比等于计量数” 只是特殊情况,与是否平衡无关。
特殊状态物质:本题中 SO3为固态,其浓度视为常数,不影响平衡标志的判断逻辑。
二、填空题(4大题,每空2分,共58分)。
15.劳动教育是学校教育的重要组成部分。阅读下面科普文章,回答相关问题:
科学施肥是农业生产中重要的环节。
Ⅰ.稻田选用①效果较好,而不宜选用②及硝态氮肥。因为硫酸根在水田中易被还原为③,使稻根发黑甚至腐烂,硝酸根在水田中易随水淋失或反硝化生成④而损失。
Ⅱ.钾肥能提高蔬菜质量,使其色泽鲜亮,外形整齐,口感好,也能提高其糖酸比和维生素C的含量。适用于各种作物,尤其是马铃薯等“忌氯”作物,效果比好。
Ⅲ.尿素[⑤]是由碳、氮、氧、氢组成的化合物,是哺乳动物和某些鱼类体内蛋白质代谢分解的主要含氮终产物。工业上用⑥和⑦在一定条件下合成尿素,反应中伴随着水生成。
(1)在上述短文标有序号的物质中,属于电解质的是   (填序号,下同),属于酸的是   ,属于酸性氧化物的是   。
(2)某实践小组进行无土栽培丝瓜试验,需配制溶液做营养液。用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、   ,用托盘天平称量   固体。在小烧杯中溶解后将溶液转移并定容,该配制过程中两次用到玻璃棒,其作用分别是   、   。
(3)写出工业上合成尿素的化学方程式:   。
【答案】(1)①②③;③;⑦
(2)100mL容量瓶;17.4;搅拌;引流
(3)
【知识点】电解质与非电解质;物质的简单分类
【解析】【解答】(1)①、、属于电解质,氮气是单质不属于电解质,尿素是有机物属于非电解质,氨气与二氧化碳溶于水后生成新的物质电离出阴阳离子导电不属于电解质,故选①②③。
②属于酸;
③属于酸性氧化物。
故答案为: ①②③ ; ③ ;⑦;
(2)①配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶;
②配制的溶液需要固体,则需要称量固体质量为=17.4g;
③配制过程中两次用到玻璃棒的作用分别是搅拌溶解和将溶液引流至容量瓶中。
故答案为: 100mL容量瓶 ; 17.4 ; 搅拌 ;引流;
(3)工业上合成尿素的原料为二氧化碳与氨气,对应的化学方程式为。
故答案为:。
【分析】(1) 电解质判断:在水溶液或熔融状态下能导电的化合物,选①NH4Cl、②(NH4)2SO4、③H2S;单质、非电解质(如N2、尿素)及溶液不属电解质。
酸的判断:电离出的阳离子全为H+的化合物,选③H2S。
酸性氧化物判断:能与碱反应生成盐和水的氧化物,选⑦CO2。
(2)配制溶液仪器:100mL规格需用100mL容量瓶,配合烧杯、玻璃棒、胶头滴管。
固体质量计算:,。
玻璃棒作用:溶解时搅拌加速溶解,转移时引流防液体溅出。
(3) 工业合成尿素:原料为NH3和CO2,产物为CO(NH2)2和H2O,配平后方程式即可。
(1)①、、属于电解质,氮气是单质不属于电解质,尿素是有机物属于非电解质,氨气与二氧化碳溶于水后生成新的物质电离出阴阳离子导电不属于电解质,故选①②③。
②属于酸;
③属于酸性氧化物。
(2)①配制溶液用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶;
②配制的溶液需要固体,则需要称量固体质量为=17.4g;
③配制过程中两次用到玻璃棒的作用分别是搅拌溶解和将溶液引流至容量瓶中。
(3)工业上合成尿素的原料为二氧化碳与氨气,对应的化学方程式为。
16.化学反应速率和限度与生产、生活密切相关。
(1)某温度下,恒容密闭容器中,X、Y、Z三种物质的物质的量随反应时间的变化曲线如图所示。
①从反应开始到内,用X的浓度变化表示的平均反应速率为   。
②该反应的化学方程式为   。
③时,正反应速率   (填“>”、“<”或“=”)逆反应速率。
④若X、Y、Z均为气体,在时,向容器中通入氩气(容器体积不变),X的反应速率将   (填“变大”、“不变”或“变小”)。
⑤若X、Y、Z均为气体,下列能说明该反应达到平衡状态的是   (填字母)。
a.X、Y、Z三种气体的浓度相等 b.混合气体的质量不随时间变化
c.混合气体的密度不随时间变化 d.单位时间内消耗X和Z的物质的量之比为
(2)实验室用溶液与溶液反应探究条件的改变对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表(已知):
实验序号 体积 温度/℃ 溶液出现浑浊的时间/s
溶液 水 溶液
1 2.0 0.0 2.0 25
2 2.0 0.0 2.0 50
3 1.0 V 2.0 T
①对比实验1和2可探究   因素对化学反应速率的影响。
②对比实验1和3来探究浓度对化学反应速率的影响,则   ,   。若,可得出:其他条件相同时,   。
【答案】(1)0.075;;>;不变;d
(2)温度;1.0;25;反应物浓度越大,反应速率越快
【知识点】化学反应速率的影响因素;化学平衡状态的判断;化学反应速率和化学计量数的关系
【解析】【解答】(1)①从反应开始到2min内,用X的浓度变化表示的平均反应速率为=0.075;
②结合图像:X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增多,则X、Y为反应物,Z为生成物,又知化学反应中各物质的物质的量变化量与化学计量数之比呈正比,0-2min内,(Y):(X):(Z)=0.1mol:0.3mol:0.2mol=1:3:2,则反应的化学方程式为;
③由表格可知,2min后X、Y、Z的物质的量不在变化,说明反应得到平衡,则1min时,反应再正向进行,正反应速率>逆反应速率;
④若X、Y、Z均为气体,在时,向容器中通入氩气(容器体积不变),X的浓度不变,X的反应速率将不变;
⑤a.X、Y、Z三种气体的浓度相等时,不能说明正逆反应速率相等,不能证明反应达到平衡,故a不选;
b.该反应过程中混合气体的质量是定值,当混合气体的质量不随时间变化时,不能证明反应达到平衡,故b不选;
c.该反应过程中气体总质量和总体积都保持不变,混合气体密度是定值,当混合气体的密度不随时间变化时,不能说明反应达到平衡,故c不选;
d.单位时间内消耗X和Z的物质的量之比为,说明正逆反应速率相等,证明反应达到平衡,故d选;
故答案为: 0.075 ; ; > ; 不变 ; d ;
(2)①实验1和2温度不同,其他条件相同,可以探究温度因素对化学反应速率的影响;
②对比实验1和3来探究浓度对化学反应速率的影响,则混合溶液的体积和温度要保持一样,1.0,25℃。若,可得出:其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越快。
故答案为: 温度 ; 1.0 ;25; 反应物浓度越大,反应速率越快 ;
【分析】(1) ①用公式 ,代入数据得。
②物质的量变化量之比等于计量数之比,,X、Y为反应物,Z为生成物,方程式为 。
③1min时反应正向进行,正反应速率 > 逆反应速率。
④恒容充入氩气,各气体浓度不变,反应速率 不变。
⑤只有正逆速率相等(如消耗X和生成Z的速率比为3:2)才是平衡标志,浓度相等、质量/密度不变均不能判定平衡。
(2) ①实验1和2只有温度不同,探究温度对反应速率的影响。
②要控制总体积和温度不变,故 ,;结论:其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越快。
(1)①从反应开始到2min内,用X的浓度变化表示的平均反应速率为=0.075;
②结合图像:X、Y的物质的量减小,Z的物质的量增多,则X、Y为反应物,Z为生成物,又知化学反应中各物质的物质的量变化量与化学计量数之比呈正比,0-2min内,(Y):(X):(Z)=0.1mol:0.3mol:0.2mol=1:3:2,则反应的化学方程式为;
③由表格可知,2min后X、Y、Z的物质的量不在变化,说明反应得到平衡,则1min时,反应再正向进行,正反应速率>逆反应速率;
④若X、Y、Z均为气体,在时,向容器中通入氩气(容器体积不变),X的浓度不变,X的反应速率将不变;
⑤a.X、Y、Z三种气体的浓度相等时,不能说明正逆反应速率相等,不能证明反应达到平衡,故a不选;
b.该反应过程中混合气体的质量是定值,当混合气体的质量不随时间变化时,不能证明反应达到平衡,故b不选;
c.该反应过程中气体总质量和总体积都保持不变,混合气体密度是定值,当混合气体的密度不随时间变化时,不能说明反应达到平衡,故c不选;
d.单位时间内消耗X和Z的物质的量之比为,说明正逆反应速率相等,证明反应达到平衡,故d选;
故选d。
(2)①实验1和2温度不同,其他条件相同,可以探究温度因素对化学反应速率的影响;
②对比实验1和3来探究浓度对化学反应速率的影响,则混合溶液的体积和温度要保持一样,1.0,25℃。若,可得出:其他条件相同时,反应物浓度越大,反应速率越快。
17.现有反应①Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+10H2O+2NH3↑②Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。试回答下列问题:
(1)两反应中属于吸热反应的是   (填序号,下同),能设计成原电池的是   。
(2)铁铜原电池的装置如图所示。
①铁作   (填“正极”或“负极”),溶液中的H+向   (填“铁”或“铜”)电极方向移动。
②正极的现象是   。负极的电极方程式为   。
③若反应过程中有0.2 mol电子的转移,则生成的氢气在标准状况下的体积为    L。
【答案】(1)①;②
(2)负极;铜;有气泡产生;Fe-2e-=Fe2+;2.24
【知识点】吸热反应和放热反应;电极反应和电池反应方程式;原电池工作原理及应用
【解析】【解答】(1)Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl═2NH3↑+BaCl2+10H2O是吸热反应。Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑属自发的氧化还原反应,可以设计成原电池;
故答案为:①;②。
(2)①Fe-Cu原电池中,铁的金属性强于铜,所以铁为负极,Cu为正极,溶液中H+向正极铜电极方向移动;
②正极发生还原反应,电极反应为2H++2e-=H2↑,现象是有气泡产生,负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;
③由正极电极反应为2H++2e-=H2↑可知,反应过程中有0.2mol电子发生转移,产生0.1molH2,在标准状况下的体积为2.24L;
故答案为:负极;铜。有气泡产生;Fe-2e-=Fe2+。2.24。
【分析】(1)反应①(Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl反应)是典型的吸热反应;反应②(Fe与稀硫酸)是放热反应。
原电池设计条件:只有自发的氧化还原反应才能设计成原电池,反应②是氧化还原反应,符合条件;反应①是非氧化还原反应,不能设计成原电池。
(2)①Fe比Cu活泼,Fe作负极;原电池中阳离子(H+)向正极(铜)移动。
②正极(Cu)上H+得电子生成H2,现象是有气泡产生;负极(Fe)失电子,电极反应式为 Fe-2e-=Fe2+ 。
③由正极反应 2H++2e-=H2↑可知,2 mol电子生成1 mol H2,0.2 mol电子转移生成0.1 mol H2,标准状况下体积为 。
(1)Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl═2NH3↑+BaCl2+10H2O是吸热反应,Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑属自发的氧化还原反应,可以设计成原电池;答案为①;②。
(2)①Fe-Cu原电池中,铁的金属性强于铜,所以铁为负极,Cu为正极,溶液中H+向正极铜电极方向移动;答案为负极;铜。
②正极发生还原反应,电极反应为2H++2e-=H2↑,现象是有气泡产生,负极的电极反应式为Fe-2e-=Fe2+;答案为有气泡产生;Fe-2e-=Fe2+。
③由正极电极反应为2H++2e-=H2↑可知,反应过程中有0.2mol电子发生转移,产生0.1molH2,在标准状况下的体积为2.24L;答案为2.24。
18.下表列出了①~⑨九种元素在周期表中的位置:
请按要求回答下列问题。
(1)元素④在周期表中所处位置   ,从元素原子得失电子的角度看,元素④具有   性(填“氧化”或“还原”)。
(2)按气态氢化物的稳定性由弱到强的顺序排列,⑥、④、⑦的简单氢化物稳定性:   (写氢化物的化学式)。
(3)写出元素⑤形成的单质在氧气中燃烧的化学方程式   ,这一反应是   (填“吸热”或“放热”)反应。
【答案】(1)第二周期ⅥA族;氧化性
(2)PH3(3)2Na+O2Na2O2;放热
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)④为O元素,其在周期表中的位置为第二周期第IVA族;从元素原子得失电子的角度看,O原子最外层有6个电子,易得到电子变成8电子稳定结构,因此O元素具有氧化性。
故答案为: 第二周期ⅥA族 ; 氧化性 ;
(2)同周期元素原子从左向右非金属性依次增大,同主族原子原子从上到下非金属性一次减小,非金属性越大其简单氢化物的稳定性越强,故④、⑥、⑦这三种元素的简单氢化物的稳定性从弱到强为PH3故答案为: PH3(3)⑤为Na元素,其在空气中燃烧生成Na2O2,反应的化学方程式为2Na+O2Na2O2,该反应为化合反应,是放热反应。
故答案为:2Na+O2Na2O2; 放热
【分析】由周期表位置确定①~⑨对应的元素:①为 H、②为 C、③为 N、④为 O、⑤为 Na、⑥为 P、⑦为 S、⑧为 Ne、⑨为 Cl。依据元素周期表的周期、族位置判断元素种类:同主族从上到下、同周期从左到右的位置规律,确定各序号对应的元素与原子结构、性质递变规律。利用元素性质解题:如 Na 金属性强,O、Cl 非金属性强,Ne 为稀有气体性质稳定。结合元素周期律分析性质差异:比较原子半径、最高价氧化物水化物酸碱性、气态氢化物稳定性等,完成推断与解答。
(1)④为O元素,其在周期表中的位置为第二周期第IVA族;从元素原子得失电子的角度看,O原子最外层有6个电子,易得到电子变成8电子稳定结构,因此O元素具有氧化性。
(2)同周期元素原子从左向右非金属性依次增大,同主族原子原子从上到下非金属性一次减小,非金属性越大其简单氢化物的稳定性越强,故④、⑥、⑦这三种元素的简单氢化物的稳定性从弱到强为PH3(3)⑤为Na元素,其在空气中燃烧生成Na2O2,反应的化学方程式为2Na+O2Na2O2,该反应为化合反应,是放热反应。
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