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原子結構、化學鍵（7） 李仕才 B卷　最新模擬滾動訓練 1.NA代表阿伏加德羅常數的值。下列敘述正確的是(　　)。 A.1 L 0.1 molL-1 NaHCO3溶液中HCO3-和CO32-數目之和為0.1NA B.60 g丙醇中存在的共價鍵總數為10NA C.過氧化鈉與水反應時,生成0.1 mol氧氣轉移的電子數為0.2NA D.235 g 92235U發(fā)生裂變反應:92235U+11n 3890Sr+　54136U+1001n凈產生的中子(01n)數為10NA 【解析】HCO3-在溶液中能電離出CO32-且能水解為H2CO3,根據物料守恒可知,溶液中的HCO3-、CO32-、H2CO3數目之和為0.1NA,故A項錯誤;60 g丙醇的物質的量為1 mol,而丙醇中含11個共價鍵,故1 mol丙醇中含11NA個共價鍵,故B項錯誤;過氧化鈉與水反應時,氧元素的價態(tài)由-1價變?yōu)?價,故當生成0.1 mol氧氣時轉移0.2 mol電子即0.2NA個,故C項正確;92235U發(fā)生裂變反應92235U+11n 3890Sr+54136U+1001n,凈產生的中子為10-1=9個,則235 g核素92235U發(fā)生裂變反應凈產生的中子(01n)數為9NA,故D項錯誤。 【答案】C 2.在給定的條件下,下列物質間的轉化均能一步實現的是(　　)。 A.N2NH3NH4Cl(aq) B.AgNO3[Ag(NH3)2]OH(aq)Ag C.SiO2SiCl4Si D.MgCO3MgCl2(aq)Mg 【解析】工業(yè)上用氫氣與氮氣在高溫、高壓和催化劑的條件下反應合成氨:3H2+N22NH3,氨氣通入氯化氫溶液中發(fā)生反應NH3+HClNH4Cl,所示的物質間的轉化均能一步實現,A項正確;蔗糖為非還原性糖,與銀氨溶液不反應,B項錯誤;二氧化硅是酸性氧化物,和氯化氫不能反應生成四氯化硅,C項錯誤;碳酸鎂和鹽酸反應生成氯化鎂、二氧化碳和水,電解氯化鎂溶液生成氫氧化鎂、氯氣和氫氣,工業(yè)上用電解熔融的氯化鎂的方法制備鎂,D項錯誤。 【答案】A 3.制備(NH4)2Fe(SO4)26H2O實驗中,需對過濾出產品的母液(pH<1)進行處理。常溫下,分別取母液并向其中加入指定物質,反應后的溶液中主要存在的一組離子正確的是(　　)。 A.通入過量氯氣:Fe2+、N、H+、SO42-、Cl- B.加入少量 NaClO溶液:Fe2+、N、SO42-、H+、ClO- C.加入過量 NaOH 溶液:Na+、Fe2+、N、SO42-、OH- D.加入過量NaClO和NaOH的混合溶液:Na+、SO42-、Cl-、ClO-、OH- 【解析】氯氣與還原性離子Fe2+會發(fā)生氧化還原反應,不能存在Fe2+,A項錯誤; Fe2+有強還原性,酸性條件下ClO-具有強氧化性,會發(fā)生氧化還原反應,不能共存,B項錯誤; Fe2+與OH-結合生成沉淀,N與OH-結合生成弱電解質,不能共存,C項錯誤。 【答案】D 4.現有NaNO3和HCl的混合溶液500 mL,其物質的量濃度分別為2 molL-1和10 molL-1,向混合溶液中逐漸加入Fe粉至過量,下列說法正確的是(假設反應中HNO3被還原成NO)(　　)。 A.能溶解鐵粉的最大質量為84 g B.反應生成氣體的體積為33.6 L(標準狀況下) C.溶液中Fe2+的物質的量變化曲線如圖所示 D.將反應后的混合物過濾,濾液蒸發(fā)結晶所得固體為NaCl和FeCl2的混合物 【解析】n(NaNO3)=2 molL-10.5 L=1 mol,根據氮元素守恒,n(NO3-)=1 mol,n(HCl)=10 molL-10.5 L=5 mol,根據氫元素守恒,n(H+)=5 mol。 3Fe+8H++2NO3-3Fe2++2NO↑+4H2O 3　 8　　 2　 2 1.5　 4　　 1　 1 則:n1(Fe)=1.5 mol,n1(H+)=4 mol,n(NO)=1 mol。 Fe+2H+Fe2++H2↑ 1　 2　　 1 0.5 5-4　 0.5 則:n2(Fe)=0.5 mol,n(H2)=0.5 mol 故n(Fe)=1.5 mol+0.5 mol=2 mol,則m(Fe)=2 mol56 gmol-1=112 g,A項錯誤;n(氣體)=n(NO)+n(H2)=1 mol+0.5 mol=1.5 mol,V=nVm=1.5 mol22.4 Lmol-1=33.6 L,B項正確;加入的鐵粉先與HNO3反應生成Fe3+,開始沒有產生Fe2+,故圖像錯誤,C項錯誤;將反應后的混合物過濾,濾液蒸發(fā)結晶,Fe2+會發(fā)生水解的氧化,D項錯誤。 【答案】B 5.短周期主族元素M、R、X、Y、Z的核電荷數依次增大,其中M的族序數和原子序數相等,R的單質在空氣中的體積分數最大,X、Y、Z同周期,且Xn+在同周期元素離子中半徑最小,Y的氧化物是形成酸雨的主要物質。下列說法正確的是(　　)。 A.氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性:Y>Z B.Y元素的氧化物對應的水化物一定是強酸 C.M與R可形成含非極性鍵的化合物 D.固體X2Y3可在水溶液中制取 【解析】根據上述條件經分析可知,M為H,R為N,X為Al,Y為S,Z為Cl,非金屬性Z>Y,則氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性YZ>R B.XR與XRZ均為強酸 C.化合物W2Z2中既含離子鍵又含極性鍵 D.圖中轉化過程發(fā)生的反應均為化合反應 【解析】由題意知甲為氫氧化鈉,WR為氯化鈉,則X、Z、W、R分別為H、O、Na、Cl,根據Y的單質與由Y、Z組成的化合物之間的轉化關系推出Y為C。簡單離子的半徑Cl->O2->Na+,A項錯誤;HClO是弱酸,B項錯誤;化合物Na2O2中既含離子鍵又含非極性鍵,C項錯誤;圖中轉化過程發(fā)生的反應是碳在氧氣充足和不足條件下分別生成一氧化碳和二氧化碳,一氧化碳與氧氣化合生成二氧化碳,二氧化碳在高溫條件下與碳化合生成一氧化碳,都為化合反應,D項正確。 【答案】D 7.已知X、Y、Z、W均為短周期元素,X的一種核素的質子數為8;Y和Ne原子的原子核外電子數相差1;Z的單質是一種常見的半導體材料;W的非金屬性在同周期元素中最強。其原子半徑隨原子序數的變化如圖所示。下列說法不正確的是(　　)。 A.ZX2為酸性氧化物,能與堿溶液反應而不與酸反應 B.簡單氫化物的熱穩(wěn)定性:ZZ,對應氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性Zr(C)>r(D)>r(B) D.由A、B、D三種元素形成的化合物中,所含化學鍵的類型為離子鍵、共價鍵 【解析】由B的單質分別可以和C、D的單質化合形成10電子分子可知B是氫元素,結合五種元素的原子序數關系可知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。結合框圖轉化關系中A的單質與乙反應的產物戊光照分解,可知A是氯元素,乙是H2O,甲是HCl,戊是HClO,C是氧元素。則D是氮元素,丙是NH3,丁是NO,E是鐵元素,己是FeCl3,庚是FeCl2。氯元素的最高價氧化物對應的水化物是HClO4,A項正確;D是氮元素,則相應的化合物是N2H4,電子式為HNHNHH,B項正確;H、Cl、N、O的原子半徑大小為r(Cl)>r(N)>r(O)>r(H),C項錯誤;A、B、D三種元素形成的化合物是氯化銨,含有離子鍵、共價鍵,D項正確。 【答案】C 10.將32.64 g銅與140 mL一定濃度的硝酸反應,銅完全溶解產生的NO和NO2混合氣體在標準狀況下的體積為11.2 L。請回答下列問題: (1)NO的體積為　　　　L,NO2的體積為　　　　L。 (2)參加反應的硝酸的物質的量是　　　　mol。 (3)待產生的氣體全部釋放后,向溶液中加入V mL a molL-1 NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部轉化成沉淀,則原硝酸溶液的濃度至少為　　　　molL-1。(結果不需化簡) (4)欲使上述銅與硝酸反應生成的氣體在足量的NaOH溶液中全部轉化為NaNO3,至少需要30%的雙氧水　g。 【解析】n(Cu)=32.64g64gmol-1=0.51 mol,混合氣體的物質的量為n(NO)+n(NO2)=11.2L22.4Lmol-1=0.5 mol。(1)設NO為x mol,NO2為y mol,由電子得失守恒得3x+y=0.512,根據氣體總物質的量為0.5 mol得x+y=0.5,解得x=0.26,y=0.24,則V(NO)=0.26 mol22.4 Lmol-1≈5.8 L,V(NO2)=0.24 mol22.4 Lmol-1≈5.4 L。(2)銅與硝酸反應生成硝酸銅、NO和NO2,由N原子守恒可知,參加反應的硝酸n(HNO3)=2n[Cu(NO3)2]+n(NO)+n(NO2)=0.51 mol2+0.5 mol=1.52 mol。(3)當Cu2+全部轉化成沉淀時,溶液中的溶質為NaNO3,根據氮元素守恒,HNO3的物質的量為n(Na+)+n(NO)+n(NO2),n(Na+)=n(NaOH)=aV10-3 mol,n(NO)+n(NO2)=0.5 mol,則原硝酸溶液的濃度至少為aV10-3mol+0.5mol0.14L=aV10-3+0.50.14 molL-1。(4)欲使銅與硝酸反應生成的氣體在NaOH溶液中全部轉化為NaNO3,由得失電子守恒可得n(H2O2)2=3n(NO)+n(NO2)=0.26 mol3+0.24 mol,n(H2O2)=0.51 mol,m(H2O2)==57.8 g。 【答案】(1)5.8　5.4 (2)1.52 (3)aV10-3+0.50.14 (4)57.8 11.鉛是銀白色金屬,在古代人們曾用鉛作筆,“鉛筆”的名字由此而來。 (1)使用現代“鉛筆”寫字時,在紙上留下的字跡的有效成分是　　　　。 (2)醋酸鉛因其有甜味而在中醫(yī)中被稱為“鉛糖”,它有劇毒,但能入藥。已知(CH3COO)2Pb可溶于水,硝酸鉛與醋酸鈉混合后反應的離子方程式為Pb2++2CH3COO-(CH3COO)2Pb,該反應能夠發(fā)生的主要原因是　　　　　　　　　　　　　。 (3)鉛能形成多種氧化物。 ①鉛的氧化物Pb3O4可看作2PbOPbO2,Pb3O4與過量硝酸反應的化學方程式為Pb3O4+4HNO3PbO2+2Pb(NO3)2+2H2O,則PbO2是　　　　(填“酸”“堿”或“兩”)性氧化物。 ②PbO俗稱密陀僧,可用于治療多種疾病,它與次氯酸鈉溶液反應可制得PbO2,該反應的離子方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)PbSO4是鉛蓄電池(構成Pb—PbO2—H2SO4)中的重要物質,寫出充電時PbSO4被還原為某一電極材料的電極反應式:　　　　　　　　　　　　　　　　;當陽極質量減輕96 g時,理論上電路中轉移的電子數為　　　　NA(設NA為阿伏加德羅常數的值)。 【解析】(1)現代使用的“鉛筆”中的筆芯的主要成分是石墨,因此在紙上留下的字跡的有效成分是石墨。 (2)根據Pb2++2CH3COO-(CH3COO)2Pb,可知(CH3COO)2Pb屬于難電離的物質,是弱電解質,滿足復分解進行的條件。 (3)①Pb3O4與過量硝酸反應的化學方程式為Pb3O4+4HNO3PbO2+2Pb(NO3)2+2H2O,說明PbO2不能溶于硝酸,因此PbO2不是堿性氧化物,故PbO2屬于酸性氧化物。 ②PbO與次氯酸鈉溶液反應可制得PbO2,次氯酸鈉本身被還原為氯化鈉,反應的離子方程式為PbO+ClO-PbO2+Cl-。 (4)鉛蓄電池充電時PbSO4被還原為Pb,電極反應式為PbSO4+2e-Pb+SO42-;該電池充電時陽極的電極反應式為PbSO4-2e-+2H2OPbO2+SO42-+4H+,根據反應式可知,1 mol PbSO4反應后,電極質量減少64 g,因此質量減輕96 g時,反應的PbSO4的物質的量為9664 mol=1.5 mol,電路中轉移的電子為3 mol,數目為3NA。 【答案】(1)石墨 (2)醋酸鉛是弱電解質 (3)①酸性 ②PbO+ClO-PbO2+Cl- (4)PbSO4+2e-Pb+SO42-　3