高中化学碳族元素简介试题

X、Y、Z是三种常见元素的单质，甲乙是两种常见的化合物，这些单质和化合物之间存在如图所示的关系，下列说法正确的是

A．X、Y、Z都是非金属单质

B．X、Y、Z中至少有一种是金属单质

C．如果X、Y都为非金属单质，则Z必为金属单质

D．如果X、Y都为金属单质，则Z必为非金属单质

某课外学习小组对日常生活中不可缺少的调味品M进行探究。已知C可在D中燃烧发出苍白色火焰。M与其他物质的转化关系如下图所示（部分产物已略去）：

（1）写出用惰性电极电解M溶液的离子方程式__________。写出F的电子式___________。
（2）若A是一种常见的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，E溶液与F溶液反应可以制备一种胶体，则E溶液的俗称是______________。
（3）若A是CO₂气体，A与B溶液能够反应，反应后所得的溶液再与盐酸反应，如图所示，“则A与B溶液”反应后溶液中的溶质化学式为________。

（4）若A是一种化肥。实验室可用A和B反应制取气体E，E与F、E与D相遇均冒白烟，且利用E与D的反应检验输送D的管道是否泄露，写出E与D反应的化学方程式是______________．

V、W、X、Y、Z是由四种短周期元素中的两种或三种组成的5种化合物，其中W、X、Z均由两种元素组成，X是导致温室效应的主要气体，Z是天然气的主要成分，Y、W都既能与酸反应，又能与强碱溶液反应。上述5种化合物涉及的四种元素的原子序数之和等于28；V由一种金属元素和两种非金属元素组成，其原子个数比为1︰3︰9，所含原子总数等于其组成中金属元素的原子序数。它们之间的反应关系如下图：

（1）写出W物质的一种用途        。
（2）写出V与足量NaOH溶液反应的化学方程式      。
（3）将过量的X通入某种物质的水溶液中可以生成Y，该反应的离子方程式为           。
（4）4 g Z完全燃烧生成X和液态水放出222.5 kJ的热量，请写出表示Z燃烧热的热化学方程式                             。
（5）在200 mL 1.5 mol·L^-1 NaOH溶液中通入标准状况下4.48 L X气体，完全反应后所得溶液中，各种离子浓度由大到小的顺序是         。
（6）Y是一种难溶物质，其溶度积常数为1.25×10^-33。将0.01 mol Y投入1 L某浓度的盐酸中，为使Y完全溶解得到澄清透明溶液，则盐酸的浓度至少应为     （体积变化忽略不计，结果保留三位有效数字）。

下列用数轴表示的产物与量的关系不合理的是（ ）

A．铁与稀硝酸反应：
B．Cl2与FeI2溶液反应后的产物：
C．向烧碱液中通入SO2后的产物：
向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液，铝元素的存在形式：

 

(13分)A、B、D是由常见的短周期非金属元素形成的单质，常温下A是淡黄色粉末，B、D是气体，F、G、H的焰色反应均为黄色，水溶液均显碱性，E有漂白性。它们之间的转化关系如图所示(部分产物及反应条件已略去)，回答下列问题：

（1）A所含元素在周期表中的位置为            ，C的电子式为             。
（2）A与H在加热条件下反应的离子方程式为                。
（3）将A溶于沸腾的G溶液中可以制得化合物I，I在酸性溶液中不稳定，易生成等物质的量的A和E，I在酸性条件下生成A和E的离子方程式为          。I是中强还原剂，在纺织、造纸工业中作为脱氯剂，向I溶液中通入氯气可发生反应，参加反应的I和氯气的物质的量比为1：4，该反应的离子方程式为            。
（4）向含有0．4mol F、0．1 mol G的混合溶液中加入过量盐酸，完全反应后收集到a L气体C(标准状况)，取反应后澄清溶液，加入过量FeCl₃溶液，得到沉淀3．2g，则a=             。

A、B、C、D、E为原子序数递增的短周期元素，在周期表中A是原子半径最小的元素，B、C左右相邻，C、D同主族，D和E的气态氢化物具有相同的电子数，C的单质只有氧化性。
（1）写出实验室制取E₂反应的离子方程式_______________________________；
（2）A、C元素按原子个数比为1:1形成化合物的电子式_________________；
（3）某小组设计如图所示的装置（图中夹持和加热装置略去），分别研究DC₂和E₂的性质．

①分别通入DC₂和E₂，在装置A中观察到的现象是否相同（填“相同”或“不相同”）________；若装置D中装的是铁粉，当通入E₂时D中观察到的现象为____________；若装置D中装的是五氧化二钒，当通入DC₂时，打开K通入适量C₂，化学反应方程式为________________________________。
②若装置B中装有5.0mL l.0×10^-3mol/L的碘水，当通入足量E₂完全反应后，转 移了5.0×10^-5mol电子，则该反应的化学方程式为_______________________________。
（4）某同学将足量的DC₂通入一支装有氯化钡溶液的试管，未见沉淀生成，向该试管中加入过量（填字母）_________，可以看到白色沉淀生成；
A、氨水    B、稀盐酸   C、稀硝酸    D、氯化钙
（5）若由元素D和C组成一2价酸根Z，Z中D和C的质量比为D：C=4：3，当E₂与含Z的溶液完全反应后，有浅黄色沉淀产生，取上层清液加入氯化铡溶液，有白色沉淀产生．与出E₂与Z的溶液完全反应产生浅黄色沉淀的离子方程式______________________________。
（6）A、B、C三种元素组成的碱性物质N，A、B、C、D和一种常见金属元素组成相对分子质量为392的化合物M，1molM中含有6mol结晶水，对化合物M进行如下实验：
a．取含有0.1molM的溶液加入过量浓NaOH溶液并加热，产生白色沉淀和4.48L（标况）无色刺激性气味气体，经一段时间白色沉淀变为灰绿色，最终变为红褪色；
b．另以含有0.1molM的溶液，加入过量BaCl₂溶液产生46.6g白色沉淀，加盐酸沉淀不溶解。
①M的化学式为____________________________。
②在25℃下，测定浓度均为amol/L的化合物N和M的混合溶液pH=7，且含金属离子的浓度为bmol/L，则溶液里除H⁺、金属阳离子外的阳离子浓度为__________mol/L。

物质M是一种日常生活中不可缺少的调味品。已知C在D中燃烧发生苍白色火焰，M与其他物质的转化关系如图甲所示（部分产物已略去）；

（1）写出用惰性电极电解M溶液的离子方程式___________________________________。
（2）比较B中各元素原子半径大小__________（填元素符号）。
（3）若A是一种酸性氧化物，且可用于制造玻璃，则G的化学式是______________。
（4）若A是一种常见金属单质，且A与B溶液能够反应，则将过量的F溶液逐滴加入E溶液，边加边振荡，所看到的实验现象是_______________________________。
（5）若A是一种溶液，只可能含有H⁺，NH₄⁺，Mg²⁺，Fe³⁺，Al³⁺，CO₃^2-，SO₄^2-中的某些离子，当向该溶液中加入B溶液时发现生成沉淀的物质的量随B溶液的体积发生变化如图乙所示．由此可知，该溶液中肯定含有的离子及其浓度之比为___________________________。
（6）若E可用于检验葡萄糖的存在，写出G溶液充分蒸发灼烧后的产物与乙醇反应的化学方程式________。
（7）根据右图，写出25℃时由CO₂和H₂O转化为葡萄糖溶液的化学方程式______________________。

已知：相同的两种元素组成的四种微粒A、B、C、D的质子数依次增多， A、B、C、D的电子数如表（A、B、C、D有两组可能），且D中的电子数等于质子数，D1可作医用消毒液。 其中B₁的沸点比B₂高。

①	A1	B1	C1	D1
电子数	10	10	10	18
②	A2	B2	C2	D2
电子数	10	10	10	18

试回答下列问题：
（1）上述两组八种微粒的组成元素中，原子序数处在中间的元素在元素周期表的位置是           ； D₁的电子式为：         。
（2）液态的B₂与Na反应的方程式：               。
（3）①亚氯酸钠（NaClO₂）主要可用于棉纺、造纸业做漂白剂，也用于食品消毒、水处理等，制备亚氯酸钠，可以将ClO₂气体通入D₁和NaOH的混合液中，请写出制备方程式         ，其中D₁的作用是          ；
②利用①中原理制备出NaClO₂•3H₂O晶体的试样，可以用“间接碘量法”测定试样（不含能与I^―发生反应的氧化性杂质）的纯度，过程如下（已知：I₂ + 2S₂O₃²ˉ = S₄O₆²ˉ + 2Iˉ）：

步骤一的离子方程式为_______；步骤二的指示剂是______；步骤三中出现________现象时，达到滴定终点；计算该试样中NaClO₂•3H₂O的质量百分数为_______。

某固体粉末甲中可能含有K₂CO₃、KNO₃、NaNO₂、K₂SO₃、FeO、Fe₂O₃中的若干种，某同学为确定该固体粉末的成分，取甲进行连续实验，实验过程及现象如下：

该同学得出的结论正确的是（  ）

A．根据现象1可推出该固体粉末中含有钠元素，但不含钾元素

B．根据现象2可推出该固体粉末中一定含有NaNO2

C．根据现象3可推出该固体粉末中一定含有Na2SO4

D．根据现象4和现象5可推出该固体粉末中一定含有FeO和Fe2O3

（I）阅读下面信息，推断元素，按要求回答问题：

信息	问题
①短周期元素X、Y、Z、W，原子序数依次增大， 最外层电子数均不少于最内层电子数	⑴仅针对信息①，X一定不是 A．氢  B.碳C．氧 D．硫
②一定条件下，上述四种元素的单质均能与足量的氧气反应，生成的氧化物有两种能溶于稀硫酸，三种能溶于浓NaOH，氧化物的相对式量都大于26	⑵这四种元素含有铝元素吗?                        。
③上述四中元素的单质的混合物，加入足量的盐 酸溶液，固体部分溶解，过滤，向滤液中加入过 量的烧碱溶液，最终溶液中有白色沉淀	⑶白色沉淀的化学式为    。
④在W的最价氧化对应的水化合的含氧酸钠盐溶液中，加过量的盐酸能生成白色沉淀。	⑷生成白色沉淀的离子方程式为                         。
⑤X与W同主族	⑸X的最高价氧化物的电子式为      。

（II）已探明我国锰矿储量占世界第三位，但富矿仅占6.4%，每年尚需进口大量锰矿石。有人设计了把我国的贫菱锰矿（MnCO₃含量较低）转化为高品位“菱锰矿砂”（MnCO₃含量高）的绿色工艺。该工艺流程如下图所示：

已知焙烧反应①的化学方程式：（NH₄）₂SO₄＋MnCO₃MnSO₄＋2NH₃↑＋CO₂↑＋H₂O。
（1）写出反应②的离子方程式_______________________________________。
（2）上述工艺流程中，可以循环利用的物质有（NH₄）₂SO₄、____________、__________。从物料平衡角度看，理论上生产过程中_________（填“需要”或者“不需要”）添加（NH₄）₂SO₄。

某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究。现行高中化学教材（必修加选修）中对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知，Al、Al₂O₃、Fe、Fe₂O₃熔点、沸点数据如下：

物质	Al	Al2O3	Fe	Fe2O3
熔点/℃	660	2054	1535	1462
沸点/℃	2467	2980	2750	-

I.（1）某同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是：该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。你认为他的解释是否合理？答：_________________(填“合理”或“不合理)
（2）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是______________,反应的离子方程式为_________________________________。
（3）实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是____________(填序号)。
A．浓硫酸       B．稀硫酸      C．稀硝酸     D．氢氧化钠溶液
II．实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量上述的熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4mol·L^－１的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示。试回答下列问题：
（1）图中OC段没有沉淀生成，此阶段发生反应的离子方程式为________________。
（2）在DE段，沉淀的物质的量没有变化，则此阶段发生反应的离子方程式_______________    ；
上述现象说明溶液中_________________结合OH^－的能力比_______强（填离子符号）。
（3） B与A的差值为_________mol。B点对应的沉淀的物质的量为________mol，C点对应的氢氧化钠溶液的体积为___________mL

(9分)甲、乙、丙均为化合物，其中甲为淡黄色的固体，乙常温下为无色无味液体，丙为常见的无色无味气体。它们有如下图的转化关系，已知D为黄绿色气体，按要求回答下列问题：

（1）甲物质为_____________(填化学式)。
（2）1mol乙和足量甲反应可生成______________mol B物质；1mol丙和足量甲反应可生成____________mol B物质。
（3）D能使湿润的有色布条褪色，其褪色原因是______________________。
（4）丙与溶液F反应的化学方程式为_____________________。

A、B、C、D为四种单质，常温时，A、B是气体，C、D是固体。E、F、G、H、I为五种化合物，F不溶水，E为气体且极易溶水成为无色溶液，G溶于水得黄棕色溶液。这九种物质间反应的转化关系如图所示

（1）写出四种单质的化学式
A________    B_______    C______    D______
（2）写出H+B→G的离子方程式                          ；
（3）写出G+I→H+D+E的化学方程式                                ；
（4）某工厂用B制漂白粉。
①写出制漂白粉的化学方程式                                        。
②为测定该工厂制得的漂白粉中有效成分的含量，某该小组进行了如下实验：称取漂白粉3.0g，研磨后溶解，配置成250mL溶液，取出25.00mL加入到锥形瓶中，再加入过量的KI溶液和过量的硫酸（此时发生的离子方程式为：                      ），静置。待完全反应后，用0.2mol·L^-1的Na₂S₂O₃溶液做标准溶液滴定反应生成的碘，已知反应式为：2Na₂S₂O₃+I₂ =Na₂S₄O₆+2NaI，共用去Na₂S₂O₃溶液20.00mL。则该漂白粉中有效成分的质量分数为                   保留到小数点后两位）。

现有七种元素，其中A、B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题。

A元素的核外电子数和电子层数相等

B元素原子的核外p电子数比s电子数少1

C原子的第一至第四电离能如下：

I1＝738 kJ·mol^－1 I2＝1451 kJ·mol^－1 I3＝7733 kJ·mol^－1 I4＝10540 kJ·mol^－1

D原子核外所有p轨道全满或半满

E元素的主族序数与周期数的差为4

F是前四周期中电负性最小的元素

G在周期表的第七列

（1）已知BA₅为离子化合物，写出其电子式：______________________________。
（2）B元素基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有__________个方向，原子轨道呈_______形。
（3）某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外电子排布图为该同学所画的电子排布图违背___________________。
（4）G位于________族________区，该元素的核外电子排布式为_________________。
（5）DE₃中心原子的杂化方式为____________，用价层电子对互斥理论推测其空间构型为__________。
（6）检验F元素的方法是____________，请用原子结构的知识解释产生此现象的原因：_____________。

A、B、C是由周期表中短周期元素组成的三种常见化合物，甲、乙、丙是三种单质，这些单质和化合物之间存在如图所示的关系，完成下列空白：

（1）向酚酞试液中加入化合物A的粉末，现象为_________________________。
（2）单质甲与化合物B反应的离子方程式为________________________5.05g单质甲-钾合金溶于200mL水生成0.075mol氢气，确定该合金的化学式为________________。
（3）向50mL某浓度的化合物C的溶液中通入CO₂气体后得溶液M，因CO₂通入量的不同，溶液M的组成也不同。若向M中逐滴加入0.1mol/L盐酸，产生的气体体积V(CO₂)与加入盐酸的体积 V(HCl)的关系有下列图示两种情况。

①由A确定滴加前60mL的盐酸时，发生反应的离子方程式____________________。 （有几个写几个） 。
②由A图表明，原溶液通入CO₂气体后，所得溶液中的溶质的化学式为___________。
③原化合物C溶液的物质的量浓度为____________________。
④由A、B可知，两次实验通入的CO₂的体积比为__________。