原子结构、化学键（7）李仕才B卷 最新模拟·滚动训练1.NA代表阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )。A.1L0.1mol·L-1NaHCO3溶液中HCO3-和CO32-数目之和为0.1NAB.60g丙醇中存在的共价键总数为10NAC.过氧化钠与水反应时,生成0.1mol氧气转移的电子数为0.2NAD.235g 92235U发生裂变反应:92235U+11n 3890Sr+ 54136U+1001n净产生的中子(01n)数为10NA【解析】HCO3-在溶液中能电离出CO32-且能水解为H2CO3,根据物料守恒可知,溶液中的HCO3-、CO32-、H2CO3数目之和为0.1NA,故A项错误;60g丙醇的物质的量为1mol,而丙醇中含11个共价键,故1mol丙醇中含11NA个共价键,故B项错误;过氧化钠与水反应时,氧元素的价态由-1价变为0价,故当生成0.1mol氧气时转移0.2mol电子即0.2NA个,故C项正确;92235U发生裂变反应 92235U+11n 3890Sr+54136U+1001n,净产生的中子为10-1=9个,则235g核素 92235U发生裂变反应净产生的中子(01n)数为9NA,故D项错误。【答案】C2.在给定的条件下,下列物质间的转化均能一步实现的是( )。A.N2NH3NH4Cl(aq)B.AgNO3[Ag(NH3)2]OH(aq)AgC.SiO2SiCl4SiD.MgCO3MgCl2(aq)Mg【解析】工业上用氢气与氮气在高温、高压和催化剂的条件下反应合成氨:3H2+N22NH3,氨气通入氯化氢溶液中发生反应NH3+HClNH4Cl,所示的物质间的转化均能一步实现,A项正确;蔗糖为非还原性糖,与银氨溶液不反应,B项错误;二氧化硅是酸性氧化物,和氯化氢不能反应生成四氯化硅,C项错误;碳酸镁和盐酸反应生成氯化镁、二氧化碳和水,电解氯化镁溶液生成氢氧化镁、氯气和氢气,工业上用电解熔融的氯化镁的方法制备镁,D项错误。【答案】A3.制备(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O实验中,需对过滤出产品的母液(pH<1)进行处理。常温下,分别取母液并向其中加入指定物质,反应后的溶液中主要存在的一组离子正确的是( )。7\nA.通入过量氯气:Fe2+、N、H+、SO42-、Cl-B.加入少量NaClO溶液:Fe2+、N、SO42-、H+、ClO-C.加入过量NaOH溶液:Na+、Fe2+、N、SO42-、OH-D.加入过量NaClO和NaOH的混合溶液:Na+、SO42-、Cl-、ClO-、OH-【解析】氯气与还原性离子Fe2+会发生氧化还原反应,不能存在Fe2+,A项错误;Fe2+有强还原性,酸性条件下ClO-具有强氧化性,会发生氧化还原反应,不能共存,B项错误;Fe2+与OH-结合生成沉淀,N与OH-结合生成弱电解质,不能共存,C项错误。【答案】D4.现有NaNO3和HCl的混合溶液500mL,其物质的量浓度分别为2mol·L-1和10mol·L-1,向混合溶液中逐渐加入Fe粉至过量,下列说法正确的是(假设反应中HNO3被还原成NO)( )。A.能溶解铁粉的最大质量为84gB.反应生成气体的体积为33.6L(标准状况下)C.溶液中Fe2+的物质的量变化曲线如图所示D.将反应后的混合物过滤,滤液蒸发结晶所得固体为NaCl和FeCl2的混合物【解析】n(NaNO3)=2mol·L-1×0.5L=1mol,根据氮元素守恒,n(NO3-)=1mol,n(HCl)=10mol·L-1×0.5L=5mol,根据氢元素守恒,n(H+)=5mol。3Fe+8H++2NO3-3Fe2++2NO↑+4H2O3 8 2 21.5 4 1 1则:n1(Fe)=1.5mol,n1(H+)=4mol,n(NO)=1mol。Fe+2H+Fe2++H2↑1 2 10.55-4 0.5则:n2(Fe)=0.5mol,n(H2)=0.5mol故n(Fe)=1.5mol+0.5mol=2mol,则m(Fe)=2mol×56g·mol-1=112g,A项错误;n(气体)=n(NO)+n(H2)=1mol+0.5mol=1.5mol,V=nVm=1.5mol×22.4L·mol-1=33.6L,B项正确;加入的铁粉先与HNO3反应生成Fe3+,开始没有产生Fe2+,故图像错误,C项错误;将反应后的混合物过滤,滤液蒸发结晶,Fe2+会发生水解的氧化,D项错误。7\n【答案】B5.短周期主族元素M、R、X、Y、Z的核电荷数依次增大,其中M的族序数和原子序数相等,R的单质在空气中的体积分数最大,X、Y、Z同周期,且Xn+在同周期元素离子中半径最小,Y的氧化物是形成酸雨的主要物质。下列说法正确的是( )。A.气态氢化物的热稳定性:Y>ZB.Y元素的氧化物对应的水化物一定是强酸C.M与R可形成含非极性键的化合物D.固体X2Y3可在水溶液中制取【解析】根据上述条件经分析可知,M为H,R为N,X为Al,Y为S,Z为Cl,非金属性Z>Y,则气态氢化物的热稳定性Y<Z,A项错误;Y元素的氧化物对应的水化物可能为弱酸亚硫酸,B项错误;M与R可形成N2H4,含N—H极性键、N—N非极性键,C项正确;固体X2Y3为Al2S3,在水中会发生相互促进的水解反应,不能在水溶液中制备,D项错误。【答案】C6.X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期元素。化合物甲由X、Z、W三种元素组成,常温下0.1mol·L-1甲溶液的pH=13。工业上常通过电解饱和WR溶液制得甲。Y的单质与由Y、Z组成的化合物之间的转化关系如图所示。下列叙述正确的是( )。A.简单离子的半径:W>Z>RB.XR与XRZ均为强酸C.化合物W2Z2中既含离子键又含极性键D.图中转化过程发生的反应均为化合反应【解析】由题意知甲为氢氧化钠,WR为氯化钠,则X、Z、W、R分别为H、O、Na、Cl,根据Y的单质与由Y、Z组成的化合物之间的转化关系推出Y为C。简单离子的半径Cl->O2->Na+,A项错误;HClO是弱酸,B项错误;化合物Na2O2中既含离子键又含非极性键,C项错误;图中转化过程发生的反应是碳在氧气充足和不足条件下分别生成一氧化碳和二氧化碳,一氧化碳与氧气化合生成二氧化碳,二氧化碳在高温条件下与碳化合生成一氧化碳,都为化合反应,D项正确。【答案】D7\n7.已知X、Y、Z、W均为短周期元素,X的一种核素的质子数为8;Y和Ne原子的原子核外电子数相差1;Z的单质是一种常见的半导体材料;W的非金属性在同周期元素中最强。其原子半径随原子序数的变化如图所示。下列说法不正确的是( )。A.ZX2为酸性氧化物,能与碱溶液反应而不与酸反应B.简单氢化物的热稳定性:Z<WC.化合物YWX中既含离子键,又含共价键D.W的最高价氧化物对应的水化物为强酸【解析】根据题意及原子半径大小关系可知,X、Y、Z、W分别为O、Na、Si、Cl元素。ZX2为SiO2,是酸性氧化物,但除与碱溶液反应外,还能与氢氟酸反应,A项不正确;元素的非金属性W>Z,对应气态氢化物的稳定性Z<W,B项正确;化合物YWX为NaClO,钠离子和次氯酸根离子之间存在离子键,O原子和Cl原子之间存在共价键,所以NaClO中存在离子键和共价键,C项正确;Cl的最高价氧化物对应的水化物HClO4为强酸,D项正确。【答案】A8.近年来,科学家合成了一系列具有独特化学性质的氢铝化合物(AlH3)n,常用作还原剂。已知,最简单的氢铝化合物的化学式为Al2H6,它的熔点为150℃且熔融状态不能导电,燃烧时放出大量的热量。Al2H6的球棍模型如图所示。下列说法不正确的是( )。A.Al2H6中H元素为+1价,Al元素为-3价B.Al2H6中含有配位键和极性共价键C.Al2H6为共价化合物D.Al2H6在空气中完全燃烧,产物为氧化铝和水【解析】在Al2H6中Al元素为+3价,H元素为-1价,A项错误;Al2H6中含有的化学键为配位键和极性共价键,B项正确;Al2H6为共价化合物,C项正确;Al2H6在空气中完全燃烧,根据元素守恒可知燃烧产物为氧化铝和水,D项正确。【答案】A9.A、B、C、D、E五种元素中只有E为金属元素,五种元素的原子序数按B、D、C、A、E的顺序依次增大,D、C元素在元素周期表中位置相邻,在一定条件下,B的单质分别可以和A、C、D的单质化合生成甲、乙、丙三种化合物,C的单质和D的单质化合可得丁,戊、己、庚均为化合物。已知乙、丙每个分子中均含有10个电子,各物质间的相互转化关系如图所示:7\n则下列说法不正确的是( )。A.A的最高价氧化物对应水化物的化学式为HClO4B.B与D形成的原子个数之比为2∶1的化合物的电子式为H··N····H··N····H··HC.A、B、C、D四种元素原子半径大小顺序为r(A)>r(C)>r(D)>r(B)D.由A、B、D三种元素形成的化合物中,所含化学键的类型为离子键、共价键【解析】由B的单质分别可以和C、D的单质化合形成10电子分子可知B是氢元素,结合五种元素的原子序数关系可知C、D可能是N、C或O、N或F、O,乙、丙可能是NH3、CH4或H2O、NH3或HF、H2O。结合框图转化关系中A的单质与乙反应的产物戊光照分解,可知A是氯元素,乙是H2O,甲是HCl,戊是HClO,C是氧元素。则D是氮元素,丙是NH3,丁是NO,E是铁元素,己是FeCl3,庚是FeCl2。氯元素的最高价氧化物对应的水化物是HClO4,A项正确;D是氮元素,则相应的化合物是N2H4,电子式为H··N····H··N····H··H,B项正确;H、Cl、N、O的原子半径大小为r(Cl)>r(N)>r(O)>r(H),C项错误;A、B、D三种元素形成的化合物是氯化铵,含有离子键、共价键,D项正确。【答案】C10.将32.64g铜与140mL一定浓度的硝酸反应,铜完全溶解产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。请回答下列问题:(1)NO的体积为 L,NO2的体积为 L。 (2)参加反应的硝酸的物质的量是 mol。 (3)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入VmLamol·L-1NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则原硝酸溶液的浓度至少为 mol·L-1。(结果不需化简) (4)欲使上述铜与硝酸反应生成的气体在足量的NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要30%的双氧水 g。 【解析】n(Cu)=32.64g64g·mol-1=0.51mol,混合气体的物质的量为n(NO)+n(NO2)=11.2L22.4L·mol-1=0.5mol。(1)设NO为xmol,NO2为ymol,由电子得失守恒得3x+y=0.51×2,根据气体总物质的量为0.5mol得x+y=0.5,解得x=0.26,y=0.24,则V(NO)=0.26mol×22.4L·mol-1≈5.8L,V(NO2)=0.24mol×22.4L·mol-1≈5.4L。(2)铜与硝酸反应生成硝酸铜、NO和NO2,由N原子守恒可知,参加反应的硝酸n(HNO3)=2n[Cu(NO3)2]+n(NO)+n(NO2)=0.51mol×2+0.5mol=1.52mol。(3)当Cu2+全部转化成沉淀时,溶液中的溶质为NaNO3,根据氮元素守恒,HNO3的物质的量为n(Na+)+n(NO)+n(NO2),n(Na+)=n(NaOH)=aV×10-3mol,n(NO)+n(NO2)=0.5mol,则原硝酸溶液的浓度至少为aV×10-3mol+0.5mol0.14L=aV×10-3+0.50.14mol·L-1。(4)7\n欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,由得失电子守恒可得n(H2O2)×2=3n(NO)+n(NO2)=0.26mol×3+0.24mol,n(H2O2)=0.51mol,m(H2O2)==57.8g。【答案】(1)5.8 5.4(2)1.52(3)aV×10-3+0.50.14(4)57.811.铅是银白色金属,在古代人们曾用铅作笔,“铅笔”的名字由此而来。(1)使用现代“铅笔”写字时,在纸上留下的字迹的有效成分是 。 (2)醋酸铅因其有甜味而在中医中被称为“铅糖”,它有剧毒,但能入药。已知(CH3COO)2Pb可溶于水,硝酸铅与醋酸钠混合后反应的离子方程式为Pb2++2CH3COO-(CH3COO)2Pb,该反应能够发生的主要原因是 。 (3)铅能形成多种氧化物。①铅的氧化物Pb3O4可看作2PbO·PbO2,Pb3O4与过量硝酸反应的化学方程式为Pb3O4+4HNO3PbO2+2Pb(NO3)2+2H2O,则PbO2是 (填“酸”“碱”或“两”)性氧化物。 ②PbO俗称密陀僧,可用于治疗多种疾病,它与次氯酸钠溶液反应可制得PbO2,该反应的离子方程式为 。 (4)PbSO4是铅蓄电池(构成Pb—PbO2—H2SO4)中的重要物质,写出充电时PbSO4被还原为某一电极材料的电极反应式: ;当阳极质量减轻96g时,理论上电路中转移的电子数为 NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)。 【解析】(1)现代使用的“铅笔”中的笔芯的主要成分是石墨,因此在纸上留下的字迹的有效成分是石墨。(2)根据Pb2++2CH3COO-(CH3COO)2Pb,可知(CH3COO)2Pb属于难电离的物质,是弱电解质,满足复分解进行的条件。(3)①Pb3O4与过量硝酸反应的化学方程式为Pb3O4+4HNO3PbO2+2Pb(NO3)2+2H2O,说明PbO2不能溶于硝酸,因此PbO2不是碱性氧化物,故PbO2属于酸性氧化物。②PbO与次氯酸钠溶液反应可制得PbO2,次氯酸钠本身被还原为氯化钠,反应的离子方程式为PbO+ClO-PbO2+Cl-。(4)铅蓄电池充电时PbSO4被还原为Pb,电极反应式为PbSO4+2e-Pb+SO42-;该电池充电时阳极的电极反应式为PbSO4-2e-+2H2OPbO2+SO42-+4H+,根据反应式可知,1molPbSO4反应后,电极质量减少64g,因此质量减轻96g时,反应的PbSO4的物质的量为9664mol=1.5mol,电路中转移的电子为3mol,数目为3NA。【答案】(1)石墨(2)醋酸铅是弱电解质(3)①酸性7\n②PbO+ClO-PbO2+Cl-(4)PbSO4+2e-Pb+SO42- 37
