
上海市第二中學2019-2020學年高二上學期期中考試試卷
原子量:H-1 O-16 S-32 Al-27 Cu-64
一、選擇題
1.最早編制元素周期表的科學家是( )
A. 盧瑟福 B. 湯姆遜 C. 居里夫人 D. 門捷列夫
【答案】D
【解析】
【詳解】A、1909年,通過α粒子散射實驗,盧瑟福根據(jù)粒子散射實驗的結果,提出了原子核式結構模型理論,選項A錯誤;
B、1897年湯姆遜發(fā)現(xiàn)了電子,選項B錯誤;
C、居里夫人是"放射元素鐳"的發(fā)現(xiàn)者,選項C錯誤;
D、門捷列夫是俄國化學家,元素周期律的發(fā)現(xiàn)者,著有著作《化學原理》,選項D正確;
答案選D。
2.鋁合金用途廣泛,可用于制造飛機,鋁合金一般具有的性質(zhì)是( )
A. 高強度、高密度 B. 低強度、高密度
C. 高強度、低密度 D. 低強度、低密度
【答案】C
【解析】
【詳解】飛機的體積一定,由密度公式變形m=ρV可知,材料的密度越小,飛機的質(zhì)量越小,由G=mg可得出,質(zhì)量小則重力小,越容易起飛,所以用鋁合金作飛機材料 利用了鋁合金的密度小,且用于飛機的材料強度要高,故利用了鋁合金的高強度、低密度。
答案選C。
3.缺鐵性貧血,這里的“鐵”指的是( )
A. Fe2+ B. Fe3+ C. 單質(zhì)鐵 D. 氧化鐵
【答案】A
【解析】
【詳解】鐵是合成血紅蛋白的主要元素,它以二價鐵離子的形式參與血紅蛋白中的血紅素的構成,鐵是指元素。故缺鐵性貧血的“鐵”指的是Fe2+。
答案選A。
4.金屬可以導電,因為它( )
A. 熔點高 B. 有固定幾何形狀
C. 有金屬離子 D. 有自由運動的電子
【答案】D
【解析】
【詳解】金屬都是由金屬陽離子與自由電子通過金屬鍵構成的金屬晶體,因為金屬晶體中含有自由電子,自由電子能夠自由運動,所以金屬能夠?qū)щ姾蛯?。與有金屬離子、熔點高、有固定幾何形狀無關。
答案選D。
5. 下列物質(zhì)不屬于混合物的是( )
A. 鋁熱劑 B. 水玻璃 C. 膽礬 D. 漂白粉
【答案】C
【解析】試題分析:A.鋁熱劑是鋁和金屬氧化物的混合物,故A正確;B.水玻璃是硅酸鈉的溶液,是混合物,故B正確;C.膽礬是CuSO4·5H2O,屬化合物,是純凈物,故C錯誤;D.漂白粉是氯化鈣與次氯酸鈣的混合物,故D正確,答案為C。
6.測定CuSO4?xH2O中結晶水的含量的實驗中,稱量次數(shù)至少( )
A. 2次 B. 3次 C. 4次 D. 5次
【答案】C
【解析】
【詳解】測定CuSO4?xH2O中結晶水的含量的實驗中,需分別測定:①準確測定某晶體的質(zhì)量;②準確測定的坩堝質(zhì)量;③待試管冷卻后,在天平上迅速稱出試管和 CuSO4的質(zhì)量;④加熱,再稱量,至兩次稱量誤差不超過0.1為止。至少4次。
答案選C。
7.把鎂粉中混有的少量鋁粉除去,應選用的試劑是 ( )
A. 鹽酸 B. 氨水 C. 燒堿溶液 D. 純堿溶液
【答案】C
【解析】
【詳解】A選項,鹽酸和鎂粉、鋁粉都要反應,不能把鎂粉中混有的少量鋁粉除去,故A錯誤;
B選項,氨水和鎂粉、鋁粉都不反應,故B錯誤;
C選項,燒堿和鎂粉不反應,和鋁粉反應,因此可以把鎂粉中混有的少量鋁粉除去,故C正確;
D選項,純堿和鎂粉、鋁粉不反應,不能把鎂粉中混有的少量鋁粉除去,故D錯誤;
綜上所述,答案為C。
8.關于氧化鋁和氫氧化鋁的說法錯誤的是( )
A. 都是白色固體 B. 都難溶于水
C. 都具有兩性 D. 都受熱易分解
【答案】D
【解析】
【分析】根據(jù)氧化鋁和氫氧化鋁的性質(zhì)分析判斷。
【詳解】A項:氧化鋁和氫氧化鋁都是白色固體,A項正確;
B項:氧化鋁和氫氧化鋁都難溶于水,B項正確;
C項:氧化鋁是兩性氧化物,氫氧化鋁是兩性氫氧化物,C項正確;
D項:氧化鋁受熱不分解,氫氧化鋁受熱易分解,D項錯誤。
本題選D。
9. 下列變化不可能通過一步實驗直接完成是( )
A. Al(OH)3 → Al2O3 B. Al2O3 → Al(OH)3
C. Al → AlO2- D. Al3+ → Al(OH)3
【答案】B
【解析】
【詳解】A項、氫氧化鋁受熱反應生成氧化鋁和水,可以一步完成,故A錯誤;
B項、Al2O3不溶于水,不能直接與水反應生成Al(OH)3,應先將Al2O3變成Al3+或AlO2-后,然后加入弱堿或弱酸反應生成Al(OH)3,不可以一步完成,故B正確;
C項、鋁可以和強堿溶液反應生成偏鋁酸鹽和氫氣,可以一步完成,故C錯誤;
D項、鋁鹽可以和堿反應可以直接反應生成氫氧化鋁沉淀,可以一步完成,故D錯誤;
故選B。
10.關于單質(zhì)鐵的性質(zhì),下列說法中正確的是( )
A. 鐵與高溫水蒸氣反應生成Fe2O3
B. 鐵與硫單質(zhì)反應生成Fe2S3
C. 生鐵是一種鐵-碳合金
D. 常溫下,冷的濃硫酸與鐵單質(zhì)不反應
【答案】C
【解析】
【詳解】A、鐵與水蒸氣在高溫下的反應產(chǎn)物為Fe3O4和H2,選項A錯誤;
B、硫的氧化性較弱,鐵被氧化為+2價鐵,故鐵與硫單質(zhì)反應生成FeS,選項B錯誤;
C、生鐵是一種生鐵是含碳量大于2%的鐵碳合金,選項C正確;
D、常溫下,F(xiàn)e和冷的濃硫酸反應生成一層致密的氧化物薄膜而阻止進一步被氧化,該現(xiàn)象為鈍化現(xiàn)象,不是Fe和濃硫酸不反應,選項D錯誤;
答案選C。
11.能將溶液中的Fe3+轉化為Fe2+的是( )
A. Cu B. NH3?H2O C. Cl2 D. KSCN
【答案】A
【解析】
【詳解】A.Cu可作還原劑,能將溶液中的Fe3+還原為Fe2+,Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+;故A正確;
B.鐵離子和氨水發(fā)生得分解反應生成氫氧化鐵沉淀,故B錯誤;
C.氯氣常做氧化劑,不能將溶液中的Fe3+還原為Fe2+,可將Fe2+氧化為Fe3+,故C錯誤;
D.鐵離子和硫氰酸鉀生成配合物,溶液顯紅色,故D錯誤;
故答案為A。
12.能使Al(OH)3的電離平衡向堿式電離方向移動的是( )
A. HNO3 B. H2CO3 C. NaOH D. 氨水
【答案】A
【解析】
【分析】Al( OH)3的電離方程式可表示為:H2O+AlO2-+H+Al(OH)3Al3++3OH-,根據(jù)影響平衡的因素分析。
【詳解】A. HNO3 與OH-作用使其濃度減小,平衡向堿式電離方向移動,故A正確;
B. H2CO3是弱酸,不與Al(OH)3反應,不能促進平衡向堿式電離方向移動,故B錯誤;
C. NaOH與H+作用使其濃度減小,平衡向酸式電離方向移動,故C錯誤;
D. 氨水是弱堿,不與Al(OH)3反應,不能促進平衡向堿式電離方向移動,故D錯誤;
故選A。
13.某元素最高價氧化物對應水化物的化學式是H3XO4,該元素的氣態(tài)氫化物的化學式是( )
A. H2X B. HX C. XH3 D. XH4
【答案】C
【解析】試題分析:某元素最高價氧化物對應水化物化學式是H3XO4,則其最高正化合價是+5價,根據(jù)元素最高化合價與最低化合價的絕對值的和等于8可知其最低化合價是-3價,故這種元素的氣態(tài)氫化物的化學式是XH3,選項C正確。
14.下列有關物質(zhì)性質(zhì)的比較,不正確的是( )
A. 金屬性:Al > Mg B. 穩(wěn)定性:HF > HCl
C. 堿性:NaOH > Mg(OH)2 D. 酸性:HClO4 > H2SO4
【答案】A
【解析】分析:根據(jù)元素周期律分析。
詳解:A. 同周期自左向右金屬性逐漸減弱,則金屬性:Al<Mg,A錯誤;
B. 同主族從上到下非金屬性逐漸減弱,氫化物穩(wěn)定性逐漸減弱,則穩(wěn)定性:HF>HCl,B正確;
C. 同周期自左向右金屬性逐漸減弱,最高價氧化物水化物的堿性逐漸減弱,則堿性:NaOH>Mg(OH)2,C正確;
D. 同周期自左向右非金屬性逐漸增強,最高價含氧酸的酸性逐漸增強,則酸性:HClO4 >H2SO4,D正確。答案選A。
15.如圖表示1~18號元素(原子)的結構或性質(zhì)隨核電荷數(shù)遞增的變化。無法由該圖中曲線獲知的是( )
A. 電子層數(shù) B. 原子半徑
C. 最高化合價 D. 最外層電子數(shù)
【答案】B
【解析】
【詳解】電子層數(shù)等于周期數(shù),最外層電子數(shù)=最高化合價;同周期元素從左到右,半徑依次減小,所以由該圖中曲線無法獲知的是原子半徑,故選B。
16.今年是“化學元素周期表國際年”,有關118號元素295Og說法錯誤的是( )
A. 原子核外電子數(shù)為118 B. 是零族元素
C. 位于第六周期 D. 原子的質(zhì)量數(shù)為295
【答案】C
【解析】
【詳解】A、該元素為118號元素,則質(zhì)子數(shù)為118,原子核外電子數(shù)為118,選項A正確;
B、118號元素為第七周期0族元素,選項B正確;
C、118號元素為第七周期0族元素,選項C錯誤;
D、295Og原子的質(zhì)量數(shù)為295,選項D正確。
答案選C。
17.如圖用石墨電極電解CuCl2溶液。下列分析正確的是( )
A. a極發(fā)生還原反應
B. 每生成6.4 g Cu,轉移電子0.2 mol
C. 陽極反應式:
D. 在直流電源中電流從b流向a
【答案】A
【解析】試題分析:本題考查電解原理。與電源的正極的電極為陽極,帶正電,溶液中陰離子向陽極移動,根據(jù)圖示可知,b為電源的正極,a為電源的負極,電子從電源負極流出即失電子發(fā)生氧化反應,A錯誤;每生成6.4 g Cu即為0.1mol轉移電子是0.2 mol,正確。陰離子Cl-在陽極上發(fā)生氧化反應2Cl--2e-=Cl2,C不正確;在直流電源中電流從a流向b,D不正確。
18.硫酸銅晶體結晶水合物結晶水含量測定實驗中,下列操作錯誤的是( )
A. 在坩堝中加熱晶體粉末 B. 加熱固體變黑
C. 在干燥器中冷卻 D. 進行恒重操作
【答案】B
【解析】
【詳解】A. 加熱固體藥品時可在坩堝中進行,故可在坩堝中加熱晶體粉末,選項A正確;
B. 硫酸銅分解,固體變黑,說明硫酸銅分解生成CuO與SO3,故m(H2O)偏大,m(CuSO4)偏小,而造成加熱前后固體的質(zhì)量差偏大,使測量結果偏大,選項B錯誤;
C. 在加熱后冷卻時,為了防止硫酸銅吸水,應將硫酸銅放在干燥器中進行冷卻,從而得到純凈而干燥的無水硫酸銅,選項C正確;
D. 實驗中的加熱、冷卻、稱量的操作步驟要重復進行,直至連續(xù)兩次稱量的差不超過0.1 g為止,即必須進行恒重操作,選項D正確;
答案選B。
19.銅片和鐵片(均少部分被氧化)一起放入足量的鹽酸中充分反應。反應后的溶液中( )
A. 一定有Fe3+ B. 一定有Fe2+
C. 一定有Cu2+ D. 一定沒有Cu2+
【答案】B
【解析】
【分析】發(fā)生的反應有:氧化銅和鹽酸反應、氧化鐵與鹽酸的反應、鐵和鹽酸反應、鐵和氯化銅反應,銅與氯化鐵的反應,以此判斷溶液中一定含有的金屬離子.
【詳解】表面有氧化物的相同大小的銅片和鐵片一起放入鹽酸中充分反應,
由發(fā)生的反應:氧化銅和鹽酸反應、氧化鐵與鹽酸的反應,生成鐵離子、銅離子,
還原性Fe>Cu,先發(fā)生鐵和鹽酸反應,鹽酸足量,可存在鐵離子,
若鹽酸少量,鐵和氯化銅反應,生成氯化亞鐵、氯化銅,
氧化性Fe3+>Cu2+>H+,
將表面都含有氧化物的鐵片和銅片一起放入鹽酸中充分反應,若反應后鐵片有剩余,則一定不存在Fe3+、Cu2+、H+,所得溶液中的陽離子為Fe2+,
故選:B。
20.向pH=1的100mL 0.1mol/L AlCl3溶液中加入450mL 0.1mol/L NaOH溶液,充分反應后,鋁元素的存在形式為( )
A. AlO2- B. Al(OH)3、AlO2-
C. Al(OH)3 D. Al3+、Al(OH)3
【答案】B
【解析】
【詳解】pH=1的100mL 0.1mol/L AlCl3溶液中含有0.1L×0.1mol/L=0.01molHCl和0.1L×0.1mol/L=0.01mol AlCl3,450mL 0.1mol/L NaOH溶液中含NaOH 0.45L×0.1mol/L=0.045mol,
首先發(fā)生反應NaOH+HCl=NaCl+H2O,消耗NaOH 0.01mol,剩余0.035molNaOH;
再發(fā)生反應AlCl3 +3NaOH=Al(OH)3↓+3NaCl,消耗NaOH 0.03mol,剩余0.005molNaOH;
最后發(fā)生反應Al(OH)3+ NaOH =NaAlO2+2H2O,部分Al(OH)3沉淀溶解,
充分反應后,鋁元素的存在形式為Al(OH)3、AlO2-;
答案選B。
二、綜合題
21.久置的FeSO4溶液變黃,一般認為是被氧化為的緣故。回答下列問題:
(1)久置的FeSO4溶液中Fe3+的檢驗:
向久置的FeSO4溶液中加入KSCN的現(xiàn)象為:______________________________,向含有Fe3+久置的FeSO4溶液中加入少量KI—淀粉溶液,發(fā)現(xiàn)溶液變藍,反應的離子方程式:________________________________________。
(2)除去久置FeSO4溶液中Fe3+:
在溶液中加入少量鐵粉,可以觀察到的現(xiàn)象為______________________;反應的離子方程式為:_____________________________,不能用銅粉作為除去FeSO4溶液中Fe3+試劑的原因:__________________________。
(3)查閱資料:溶液中Fe2+的氧化過程分為兩步,首先是Fe2+水解為Fe(OH)2,接著水解產(chǎn)物被O2氧化。
寫出Fe(OH)2在空氣中被氧化的化學方程式:________________________________,其現(xiàn)象為:__________________________________________________
(4)某研究小組研究常溫下不同pH對Fe2+被O2氧化的影響,如圖。結合圖分析不同pH對Fe2+被O2氧化的反應產(chǎn)生了怎樣的影響:___________________________________。
【答案】(1). 溶液變成血紅色 (2). 2I-+2Fe3+=2Fe2++I2 (3). 溶液從黃色變?yōu)榈G色 (4). Fe+2Fe3+=3Fe2+ (5). 會引入Cu2+新的雜質(zhì) (6). 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 (7). 白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色 (8). 在pH小于7的情況下,pH越大,反應速率越快。
【解析】
【分析】(1) 久置的FeSO4溶液中部分Fe2+被空氣中的氧氣氧化;Fe3+與作用KSCN變成血紅色;Fe3+將I-氧化為I2;
(2)鐵粉還原Fe3+而除去,溶液從黃色變?yōu)榈G色;用銅粉作為除去FeSO4溶液中Fe3+會引入Cu2+新的雜質(zhì);
(3)Fe(OH)2在空氣中被氧化生成Fe(OH)3;
(4)根據(jù)反應物的濃度越大,反應速率越快進行判斷。
【詳解】(1) 久置的FeSO4溶液中部分Fe2+被空氣中的氧氣氧化為Fe3+,向久置的FeSO4溶液中加入KSCN的現(xiàn)象為:溶液變成血紅色,向含有Fe3+久置的FeSO4溶液中加入少量KI—淀粉溶液,發(fā)現(xiàn)溶液變藍,F(xiàn)e3+將I-氧化為I2,發(fā)生反應的離子方程式為:2I-+2Fe3+=2Fe2++I2;
(2)在溶液中加入少量鐵粉,溶液中的Fe3+被鐵粉還原為Fe2+,可以觀察到的現(xiàn)象為溶液從黃色變?yōu)榈G色;反應的離子方程式為:Fe+2Fe3+=3Fe2+,不能用銅粉作為除去FeSO4溶液中Fe3+試劑的原因是:會引入Cu2+新的雜質(zhì);
(3)Fe(OH)2在空氣中被氧化生成Fe(OH)3,反應的化學方程式為:4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,其現(xiàn)象為:白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色;
(4)根據(jù)不同pH對Fe2+被O2氧化的關系圖,可知pH越大,氧化速率越快,所以的氧化速率隨pH增大而加快,故答案為:在pH小于7的情況下,pH越大,反應速率越快。
22.鋁是一種輕金屬,被稱為金屬界的“萬金油”,應用范圍極其廣闊,含鋁的化合物如氧化鋁、氫氧化鋁等在工業(yè)上用途十分廣泛。
(1)寫出金屬鋁與NaOH反應的化學方程式,并標出電子轉移數(shù)目和方向: _______________________________________________________________________。
將一滴汞滴在已除去表面氧化膜的鋁片上,放置在空氣中等待片刻,滴在汞的地方會較快地長出“白毛”,其成分為_______________。
a. Al2O3 b . Al(OH)3 c. HgO d.鋁汞齊
(2)某興趣小組嘗試分離Fe2O3和Al2O3的混合物,流程圖,寫出下列操作的名稱及物質(zhì)的化學式:
操作a的名稱為_____________;
試劑X__________;不溶物A__________;
氣體Y__________;
(3)寫出Al(OH)3的電離方程式____________________________________________。實驗室通常用AlCl3溶液作為制備Al(OH)3的原料,寫出在溶液中滴加過量NaOH溶液的化學方程式:_________________________________________________。
(4)在100mL 2mol/L AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,過濾、洗滌、烘干后得到7.8g Al(OH)3沉淀,則加入的NaOH的物質(zhì)的量為__________mol。
(5)氫氧化鋁是應用廣泛的無機阻燃添加劑,阻燃時發(fā)生的化學反應為:2 Al(OH)3 Al2O3+3H2O根據(jù)方程式解釋氫氧化鋁能做阻燃劑的原因:_______________________________________________________________________。
【答案】(1). (2). a (3). 過濾 (4). NaOH溶液 (5). Fe2O3 (6). CO2 (7). H2O+AlO2-+H+ Al(OH)3Al3++3OH- (8). AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O (9). 0.3mol或0.7mol (10). Al(OH)3在高溫下能分解出H2O,其他產(chǎn)物無毒,且此反應為吸熱反應。
【解析】
【分析】(1)鋁作還原劑,水作氧化劑,根據(jù)氧化還原反應的規(guī)律分析作答;根據(jù)鋁的化學性質(zhì)活潑分析;
(2)利用氧化鋁與氧化鐵不一樣的化學性質(zhì)分析;
(3)Al(OH)3為兩性氫氧化物;溶液中滴加過量NaOH溶液會生成偏鋁酸鈉、氯化鈉與水;
(4)根據(jù)堿的用量是否能溶解沉淀氫氧化鋁分類討論;
(5)從分解反應的特點考慮。
【詳解】(1)反應化學方程式為2A1+2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑,Al失去電子,水中H得到電子,反應轉移6e-,則電子轉移的方向和數(shù)目為;
將一滴汞滴在已除去表面氧化膜的鋁片上,放置在空氣中等待片刻,滴有汞的地方會較快地長出“白毛”,這是因為鋁汞齊的存在,這時的氧化鋁不再是致密結構,生成疏松的白色氧化鋁成毛刷狀,鋁化學性質(zhì)比較活潑,易與氧氣生成氧化鋁,而汞化學性質(zhì)不活潑,所以生成的白毛為氧化鋁,化學式為Al2O3,答案選a;
(2) Fe2O3和Al2O3的混合物加入試劑X后通過操作a得到偏鋁酸鈉溶液和不溶物,則操作a為固液分離,名稱為過濾;
氧化鋁能與氫氧化鈉溶液反應生成偏鋁酸鈉,故試劑X為NaOH溶液;Fe2O3不能與NaOH溶液反應,故不溶物A為Fe2O3;氫氧化鋁能溶于強酸強堿,但不溶于弱酸,則偏鋁酸鈉可通入CO2反應產(chǎn)生Al(OH)3,故氣體Y為CO2;
(3) Al(OH)3兩性氫氧化物,能發(fā)生酸式電離和堿式電離,電離方程式為H2O+AlO2-+H+ Al(OH)3Al3++3OH-;
常用AlCl3溶液作為制備Al(OH)3的原料,在AlCl3溶液中滴加過量NaOH溶液反應生成偏鋁酸鈉、氯化鈉和水,反應的化學方程式為:AlCl3+4NaOH=NaAlO2+3NaCl+2H2O;
(4) 100mL2mol/L AlCl3溶液中AlCl3的物質(zhì)的量為0.1L×2mol/L=0.2mol;沉淀的質(zhì)量是7.8g,其物質(zhì)的量為 =0.1mol,
①若堿不足,由Al3++3OH-═Al(OH)3↓可知,
NaOH的物質(zhì)的量為0.1mol×3=0.3mol;
②堿與鋁離子的物質(zhì)的量之比大于3:1,小于4:1,
則由 Al3++3OH-═Al(OH)3↓
0.2mol 0.6mol 0.2mol
Al(OH)3+OH-═AlO2-+2H2O
(0.2-0.1)mol 0.1mol
則消耗的堿的物質(zhì)的量為0.6mol+0.1mol=0.7mol;
(5) Al(OH)3在高溫下能分解出H2O,阻燃時發(fā)生的化學反應為:2 Al(OH)3 Al2O3+3H2O,其他產(chǎn)物無毒,且此反應為吸熱反應,故氫氧化鋁是應用廣泛的無機阻燃添加劑。
23.元素周期表與元素周期律是研究元素及其化合物性質(zhì)的重要工具
Se
Sr
(1)電石氣是一種具有保健作用的天然石材,其中含有的主要元素為Be、S、Al、Na等元素。將上述元素符號填寫在元素周期表的相應位置。
(2)上述元素中,原子半徑最大的是____________(用元素符號表示),在元素周期表中處于金屬和非金屬分界線附近的元素是_____________(用元素符號表示);最高價氧化物水化物堿性最強的是________(填化學式)
(3)元素鍶(Sr)在周期表中的位置是_________________,推測鍶單質(zhì)化合物的相關性質(zhì):
堿性Ca(OH)2_____Sr(OH)2(填“強于”或“弱于”),SrSO4_____(填“難”或“易”)溶于水;
(4)通過_____________________(舉一例)可以判斷硒(Se)、硫兩種元素的非金屬性強弱。從原子結構角度說明硒(Se)、硫兩種元素的非金屬性強弱的原因:
___________________________________________________________________
【答案】 (1).
Be
Na
Al
S
Se
Sr
(2). Na (3). Al (4). NaOH (5). 第五周期第ⅡA族 (6). 弱于 (7). 難 (8). 氫氣化合的難易程度
【解析】
【分析】依據(jù)元素周期表的結構與元素的位置關系、元素周期律與元素金屬性、非金屬性的判斷依據(jù)分析作答。
【詳解】(1) Be、S、Al、Na元素分別為第二周期ⅡA族、第三周期ⅥA族、第三周期ⅢA族、第三周期ⅠA族元素。將元素符號填寫在元素周期表的相應位置如下:
Be
Na
Al
S
Se
Sr
(2)同周期元素從左到右原子半徑依次減小,同主族元素從上而下原子半徑依次增大,故上述元素中,原子半徑最大的是Na,在元素周期表中處于金屬和非金屬分界線附近的元素是Al;最高價氧化物水化物堿性最強的是NaOH;
(3)元素鍶(Sr)在周期表中的位置是第五周期第ⅡA主族,推測鍶單質(zhì)化合物的相關性質(zhì):
同主族從上而下金屬性增強,其最高價氧化物的水化物的堿性越強,則堿性Ca(OH)2弱于Sr(OH)2,根據(jù)硫酸鎂易溶于水,硫酸鈣微溶于水,可知第ⅡA族元素硫酸鹽從上而下溶解性減弱,故SrSO4難溶于水;
(4)通過與氫氣化合的難易程度可以判斷硒(Se)、硫兩種元素的非金屬性強弱。從原子結構角度說明硒(Se)、硫兩種元素的非金屬性強弱的原因:Se和S最外層電子數(shù)相同,Se比S多一個電子層,半徑更大,更不易得到電子,非金屬性越強。
24.根據(jù)實驗室制定硫酸銅結晶水含量的實驗,填寫下列空白:
實驗步驟為:①研磨;②準確稱取2.0g已經(jīng)研碎的硫酸銅晶體;③加熱;④冷卻;⑤稱量;⑥重復③至⑤的操作,直至………;⑦根據(jù)實驗數(shù)據(jù)計算硫酸銅晶體里結晶水的含量。請回答相關問題:
(1)步驟①需要的實驗儀器是____________,步驟④需要使用的儀器是____________,使用此儀器的目的是防止無水硫酸銅在冷卻過程中吸收空氣中的水蒸氣。
(2)步驟③所用的大部分儀器如下圖,在空格中填入儀器的名稱:
步驟⑥操作位重復③至⑤的操作,直至_______________________________________
(3)某學生實驗后得到以下數(shù)據(jù):
加熱前質(zhì)量
加熱后質(zhì)量
m1(容器)
m2(容器+晶體)
m3(容器+無水硫酸銅)
5.400
7.900
6.800
計算:試驗測定1mol硫酸銅晶體的結晶水:x=_________________________________,
本次實驗的相對誤差為______________________。(保留2位小數(shù))
(4)若操作正確,但實驗測得的硫酸銅晶體里結晶水的含量偏低。其原因可能是__________(填編號)
A被測樣品中含有加熱不揮發(fā)的雜質(zhì) B被測樣品中含有加熱易揮發(fā)的雜質(zhì)
C實驗前被測樣品已有部分失水 D加熱前所用的坩堝未完全干燥
(5)用重量法測定綠礬(FeSO4?xH2O)中結晶水含量,加熱失水時必須不斷通入氮氣,裝置如圖,
說明反應必須在氮氣環(huán)境中的原因:
_________________________________________________________________________。
【答案】(1). 研體 (2). 干燥器 (3). 連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量差不超過0.1g為止 (4). 6.98 (5). 0.40 (6). AC (7). 空氣中含有氧氣和水蒸氣,會是Fe2+發(fā)生水解和氧化,所以要在氮氣環(huán)境中進行
【解析】
【分析】(1)首先根據(jù)實驗步驟中的各步操作,確定所需的實驗儀器;
(2)加熱固體至恒重;
(3)根據(jù)結晶水合物中,結晶水的質(zhì)量=m(容器十晶體)-m(容器十無水硫酸銅),據(jù)化學方程式可以計算結晶水x的值,在測定中若被測樣品中含有加熱揮發(fā)的雜質(zhì)或?qū)嶒炃叭萜髦杏兴?,都會造成測量結果偏高、偏低;
(4)根據(jù)操作過程中引起的固體質(zhì)量的誤差或雜質(zhì)性質(zhì)等進行分析判斷;
(5)根據(jù)+2價鐵易被氧化進行分析解答。
【詳解】(1)步驟①研磨需要的實驗儀器是研體,步驟④冷卻加熱后的固體必須在干燥器中進行,故需要使用的儀器是干燥器,使用此儀器的目的是防止無水硫酸銅在冷卻過程中吸收空氣中的水蒸氣;
(2) 步驟⑥操作位重復③至⑤的操作,直至連續(xù)兩次稱量的質(zhì)量差不超過0.1g為止;
(3) 硫酸銅晶體的質(zhì)量為7.900g-5.400g=2.500g,水的質(zhì)量為7.900g-6.800g=1.100g;
CuSO4·xH2OCuSO4 +xH2O
160+18x 160 18x
2.500g 1.100g
,解得x=6.98,
硫酸銅晶體的化學式為CuSO4·5H2O,本次實驗的相對誤差為;
(4)A、被測樣品中含有加熱不揮發(fā)的雜質(zhì),則剩余固體的質(zhì)量增加,則水的含量偏低,選項A符合;
B、被測樣品含有易揮發(fā)的雜質(zhì),則揮發(fā)出去都認為是水,則水的質(zhì)量變多,則結晶水的含量增加,選項B不符合;
C、實驗前被測樣品中已經(jīng)部分失水,則測的水的質(zhì)量減小,結晶水的含量偏低,選項C符合;
D、坩堝未干燥,則加熱時也有水減小,則結晶水的質(zhì)量增加,含量增加,選項D不符合。
答案選AC;
(5) 空氣中含有氧氣和水蒸氣,會Fe2+發(fā)生水解和氧化,所以要在氮氣環(huán)境中進行。
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