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学习·理解1．在元素周期表中的金属元素和非金属元素的分界线附近可以找到()A．耐高温材料B．新型农药材料C．半导体材料D．新型催化剂材料答案C答案解析半导体材料分布在元素周期表中金属元素和非金属元素的分界线附近。解析2．砷为第4周期ⅤA族元素，根据它在周期表中的位置推测，砷不可能具有的性质是()A．AsH3比NH3稳定性强B．可以存在－3、＋3、＋5等多种化合价C．As2O5对应水化物的酸性比H3PO4弱D．砷的非金属性比磷弱答案A答案解析N、P、As均为ⅤA族元素，分别位于第2、3、4周期，根据元素周期律判断，As比P非金属性弱，NH3比AsH3稳定性强，H3AsO4(As2O5的对应水化物)的酸性比H3PO4弱。As与N、P同在ⅤA族，N和P都有－3、＋3、＋5的化合价，则As也有－3、＋3、＋5的化合价。解析3．已知某元素的最高化合价为＋7价，下列说法中正确的是()A．该元素在元素周期表中一定处于ⅦA族B．该元素可能是氟元素C．该元素的某种化合物可能具有漂白性D．该元素的单质没有还原性答案C答案解析元素的最高化合价为＋7价，可能位于ⅦA族或ⅦB族，A错误；氟元素没有正价，B错误；可能为氯元素，氯元素形成的次氯酸有漂白性，C正确；若为氯气，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，氯气既作氧化剂又作还原剂，有还原性，D错误。解析4．2016年IUPAC命名117号元素为Ts(中文名“”，tián)，Ts的原子核外最外层电子数是7。下列说法不正确的是()A．Ts是第7周期ⅦA族元素B．Ts的同位素原子具有相同的电子数C．Ts在同族元素中非金属性最弱D．HTs易溶于水，稳定性强，还原性强答案D答案解析元素周期表中第7周期0族为118号元素。117号元素位于118号左侧，即ⅦA族，所以Ts是第7周期ⅦA族元素，A正确；同位素是同种元素的不同原子，因此Ts的同位素原子具有相同的电子数，B正确；同主族元素从上到下非金属性依次减弱，所以Ts在同族元素中非金属性最弱，C正确；同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱，气态氢化物的稳定性减弱，所以HTs的稳定性较弱，D错误。解析5．下列说法中不正确的是()A．硅是非金属元素，但它的单质是灰黑色有金属光泽的固体B．硅的导电性介于导体和绝缘体之间，是良好的半导体材料C．硅的化学性质不活泼，常温下不与任何物质反应D．自然界中不存在游离态的硅解析硅常温下可与F2、HF、NaOH溶液等发生反应。解析答案C答案6．关于硅的化学性质的叙述中，不正确的是()A．在常温下，不与任何酸反应B．在常温下，可与强碱溶液反应C．在加热条件下，能与氧气反应D．单质硅的还原性比碳的还原性强答案A答案解析A项，在常温下，Si能与氢氟酸反应，不正确；Si在常温下能与强碱溶液反应，加热条件下也能与Cl2、O2等反应，B、C正确；碳和硅最外层电子数相同，化学性质相似，但硅比碳易失电子，还原性比碳强，D正确。解析7．下列物质的变化，不能通过一步化学反应完成的是()A．CO2→H2CO3B．SiO2→Na2SiO3C．SiO2→H2SiO3D．Na2O2→Na2CO3解析SiO2不能与水直接反应生成H2SiO3。解析答案C答案应用·实践8．世界著名的科技史专家、英国剑桥大学的李约瑟博士考证说：“中国至少在距今3000年以前，就已经使用玻璃了。”下列有关普通玻璃的说法不正确的是()A．制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英B．玻璃在加热熔化时有固定的熔点C．普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅D．盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二氧化硅反应生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起答案B答案解析制普通玻璃的原料主要是纯碱、石灰石和石英，发生的化学反应有SiO2＋Na2CO3=====高温Na2SiO3＋CO2↑，SiO2＋CaCO3=====高温CaSiO3＋CO2↑，石英过量，故普通玻璃的成分主要是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅，A、C正确；玻璃是混合物，在加热熔化时无固定的熔点，B错误；盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，是为了防止烧碱跟二氧化硅反应SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O，生成硅酸钠而使瓶塞与瓶口粘在一起，因此碱液只能储存在带橡胶塞的细口瓶中。解析9．只含SiO2杂质的石灰石样品，在高温下灼烧得到的残留物经检验为一纯净物，则原样品中SiO2的质量分数为()A．62.5%B．40%C．37.5%D．28.5%答案C答案解析由反应方程式：SiO2＋CaCO3=====高温CaSiO3＋CO2↑知：若为纯净物，n(SiO2)∶n(CaCO3)＝1∶1，SiO2的质量分数为6060＋100×100%＝37.5%。解析10．能证明碳酸比硅酸酸性强的实验事实是()A．CO2是气体，SiO2是固体B．高温下能发生反应：Na2CO3＋SiO2=====高温Na2SiO3＋CO2↑C．CO2溶于水生成碳酸，而SiO2却不溶于水D．CO2通入Na2SiO3溶液中有胶状沉淀生成答案D答案解析酸性强弱与这种酸的酸酐所处的状态和化学活动性无关，所以A、B都不正确；C是它们的物理性质，只有D项强酸制弱酸能够证明。解析11．运用元素周期律分析下列推断，其中错误的是()A．铍的氧化物的水化物可能具有两性B．砹单质是一种有色固体，砹化氢很不稳定C．硒化氢(H2Se)是无色、有毒、比H2S稳定的气体D．硫酸锶难溶于水答案C答案解析A项，铍在元素周期表中位于第2周期ⅡA族，处于金属与非金属交界区，其氧化物的水化物可能具有两性，正确；B项，砹是卤族元素，从氟到砹，元素的非金属性逐渐减弱，氢化物的稳定性逐渐减弱，砹化氢很不稳定，卤素单质的颜色逐渐加深，砹单质是一种有色固体，正确；C项，由于元素的非金属性SSe，所以相应的氢化物的稳定性H2Se比H2S弱，错误；D项，锶为ⅡA族的元素，同一主族的元素形成的化合物性质相似，CaSO4微弱于水，BaSO4难溶于水，可见硫酸锶难溶于水，正确。解析12．有一粗硅，含铁杂质，取等质量的样品分别投入足量的稀盐酸和足量的稀氢氧化钠溶液中，放出等量的氢气，则该粗硅中铁和硅的关系正确的是()A．物质的量比为1∶1B．物质的量比为2∶1C．质量比为1∶1D．质量比为2∶1答案B答案解析粗硅与盐酸反应是铁与盐酸反应：Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑；粗硅与碱反应是硅与碱反应：Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑因放出等量氢气，则铁与硅的物质的量之比为2∶1，质量比为4∶1。解析13．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的90%以上。(1)下列物质不属于硅酸盐的是________。A．陶瓷B．玻璃C．水泥D．生石灰(2)SiO2是玻璃的主要成分之一，SiO2与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为____________________________________，工艺师常用________(填物质名称)来雕刻玻璃。(3)用Na2SiO3水溶液浸泡过的棉花不易燃烧，说明Na2SiO3可用作________。Na2SiO3可通过SiO2与纯碱混合高温熔融反应制得，高温熔融纯碱时下列坩埚可选用的是________。A．普通玻璃坩埚B．石英玻璃坩埚C．氧化铝坩埚D．铁坩埚(4)工业上常利用反应2C＋SiO2=====高温Si＋2CO↑制备硅单质，该反应中所含元素化合价升高的物质是________(填化学式，下同)，氧化剂是________。解析(1)生石灰是CaO，为碱性氧化物且不含硅元素，不属于硅酸盐。(2)SiO2与NaOH溶液反应的化学方程式为SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O。由于SiO2能溶于氢氟酸，因此工艺师常用氢氟酸来雕刻玻璃。解析答案(1)D(2)SiO2＋2NaOH===Na2SiO3＋H2O氢氟酸(3)防火剂D(4)CSiO2答案(3)Na2SiO3水溶液又称“水玻璃”，具有阻燃的功能，因此可用作防火剂。SiO2和Na2CO3在高温下反应生成Na2SiO3和CO2，故含SiO2的材料(普通玻璃、石英玻璃)以及Al2O3等都能与Na2CO3在高温下反应，故不能用以上材质的坩埚熔融纯碱。(4)题给反应中C(碳)被氧化，SiO2中＋4价的硅被还原，因此SiO2做氧化剂。解析14．甲、乙两同学在实验过程中发现盛装氢氧化钠溶液的试剂瓶底部有白色粉末状固体。他们利用实验室中的其他药品和仪器对其成分进行了探究。请回答下列问题：Ⅰ.成分预测(1)无色玻璃的主要成分是二氧化硅、硅酸钠和硅酸钙；二氧化硅能够与氢氧化钠反应，产物是硅酸钠，而硅酸钠能溶于水。由此两位同学推知该白色粉末状固体是________。Ⅱ.实验方案同学甲的实验方案：在试管中加入1mL该氢氧化钠溶液，再向其中滴加几滴石蕊试液，此时溶液的颜色是蓝色，然后向其中逐滴滴加盐酸，如果溶液颜色能够变为红色，则证明欲检测的氢氧化钠溶液中含有硅酸钠。因为硅酸钠与盐酸反应产生的硅酸能够使石蕊试液变红色。同学乙的实验方案：在试管中加入1mL该氢氧化钠溶液，再向其中滴加几滴酚酞试液，此时溶液的颜色是红色，然后向其中逐滴滴加盐酸，直至溶液变为无色，如果溶液中有白色胶状沉淀产生，则证明溶液中有硅酸钠。这是因为硅酸钠可以与酸反应产生溶解度很小的硅酸。(2)同学________(填“甲”或“乙”)的实验方案合理，写出其中反应的离子方程式：______________________________________________________。(3)同学________(填“甲”或“乙”)的实验方案不合理，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)为什么可以说用玻璃瓶盛装的氢氧化钠溶液中如果有硅酸钠，就可以证明其中的白色粉末就是(1)中预测的物质？_________________________________________________________________。答案(1)硅酸钙(或CaSiO3)(2)乙H＋＋OH－===H2O；2H＋＋SiO2－3===H2SiO3↓(3)甲硅酸不溶于水，所以硅酸不能使溶液显酸性，而该实验过程中溶液变红的原因是滴加的盐酸过量(4)因为玻璃的主要成分是硅酸钠、二氧化硅和硅酸钙，其中硅酸钠可溶于水，二氧化硅可以与氢氧化钠反应产生可溶性的硅酸钠，如果能够证明氢氧化钠溶液中有硅酸钠，则可以证明玻璃被氢氧化钠溶液部分“溶解”了，玻璃的主要成分中不被溶解的只有硅酸钙答案解析用排除法可以预测该白色粉末可能是CaSiO3；硅酸是一种弱酸，而且硅酸不溶于水，溶液变红是因为加入的盐酸过量，所以同学甲的实验方案不合理；同学乙设计的实验中，产生的胶状沉淀就是硅酸，说明该氢氧化钠溶液中有硅酸钠。解析迁移·创新15．已知W、X、Y、Z是短周期的四种元素，其相关信息与原子半径关系如表所示：(1)W元素位于元素周期表第________周期________族，W与X形成化合物的化学式为________。(2)W、X、Z的简单离子半径由大到小的顺序为________(用离子符号表示)。(3)实验室制备Y的最高价氧化物对应水化物的方法是__________________________________(写出操作方法)，Y的最高价氧化物与X的最高价氧化物对应水化物反应的离子方程式为__________________________________。(4)Y、Z的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序为______________。答案(1)2ⅥANa2O、Na2O2(2)r(Cl－)r(O2－)r(Na＋)(3)向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸即可生成H2SiO3SiO2＋2OH－===SiO2－3＋H2O(4)HClO4H2SiO3答案解析