2015年湖北高考化学专题训练：离子反应

湖北2015年高考化学专题训练：离子反应

　　2015年湖北高考生正在努力备考中，湖北高考网整理了2015年湖北高考化学专题训练，希望对大家有帮助！

　　1.(2014·河北省石家庄市一模)短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大，X+中只含有1个质子，Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，Z和Q同主族且能形成两种常见化合物，W是短周期中原子半径最大的元素。下列叙述正确的是(　　)

　　A.Y3X8分子中，极性键和非极性键的个数比为8　3

　　B.Z和Q形成的两种化合物中只有一种属于酸性氧化物

　　C.25 ℃时，若WZX溶液中的c(OH-)　c(H+)=1012，则该溶液的pH=13

　　D.Q元素在自然界中不能以游离态存在

　　解析：由题给条件可以推出X、Y、Z、W、Q依次为H、C、O、Na、S。1个C3H8中非极性键为2个，极性键为8个，二者之比为1　4，A选项错误;Z和Q形成的SO2和SO3都是酸性氧化物，B选项错误;由c(OH-)c(H+)=1012、c(H+)×c(OH-)=10-14，可得该溶液的pH=13，C选项正确;S在自然界中可以以游离态的形式存在，D选项错误。

　　答案：C

　　点拨：本题考查了物质结构、元素周期律等知识，意在考查的抽象思维能力以及知识运用能力。

　　2.(2014·陕西省质检(一))主族元素W、X、Y、Z位于同一周期，原子序数依次增大，W、X是金属元素，Y、Z是非金属元素。W、X的最高价氧化物对应的水化物可以相互反应，W与Y可形成化合物W2Y，Y的最外层电子数是核外电子层数的2倍。下列说法正确的是(　　)

　　A.Y的气态氢化物比Z的气态氢化物稳定

　　B.W的最高价氧化物对应的水化物是最强的碱

　　C.Y单质和氧气、氢气都能发生化合反应，且产物都具有还原性

　　D.W、X、Y、Z四种元素的原子半径由小到大的顺序是：WAl>S>Cl，D项错误。

　　答案：C

　　点拨：本题考查元素化合物之间的转化，意在考查考生对元素化合物性质的理解能力。

　　3.(2014·河南省高考适应性测试)有X、Y、Z、W、M五种短周期元素，其中X、Y、Z、W同周期，Z、M同主族;X+和M2-具有相同的电子层结构;离子半径：Z2->W-;Y的单质晶体熔点高、硬度大，是一种重要的半导体材料。下列说法中正确的是(　　)

　　A.X、M两种元素只能形成X2M型化合物

　　B.Y是地壳中含量最多的元素，Y、W的单质可发生化合反应

　　C.元素W和M的某些单质可作为水处理的消毒剂

　　D.由于W、Z、M元素的简单氢化物相对分子质量依次减小，所以其沸点依次降低

　　解析：由题目信息可推知X为Na，Y为Si，Z为S，W为Cl，M为O。Na与O可形成Na2O和Na2O2，A项错误;地壳中含量最多的元素是O，不是Si，B项错误;Cl2和O3均具有强氧化性，可杀菌消毒，C项正确;H2O分子间存在氢键，沸点较高，D项错误。

　　答案：C

　　点拨：本题考查元素周期律相关知识，意在考查考生的分析推理能力。

　　4.(2014·陕西省西安市质检(二))短周期元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大，X是空气中含量最多的元素，Y原子的最外层电子数比内层电子数多4，Z原子的最外层电子数是K层电子数的一半，W单质可制成半导体材料，M与Y位于同一主族，下列叙述错误的是(　　)

　　A.Z与M可形成Z2M2化合物

　　B.由W与Y组成的物质能跟Z的最高价氧化物对应的水化物反应

　　C.X与M两种元素的气态氢化物反应生成的物质中既有离子键又有共价键

　　D.W能形成多种盐，Y不存在同素异形体

　　解析：由题意可推知X、Y、Z、W、M依次是N、O、Na、Si、S。Na和S可形成化合物Na2S2，A选项正确;W与Y组成的物质SiO2能与NaOH溶液反应：SiO2+2OH-===SiO+H2O，B选项正确;NH3与H2S反应可生成(NH4)2S或NH4HS，(NH4)2S和NH4HS中均既有离子键又有共价键，C选项正确;Y的同素异形体有O2和O3，D选项错误。

　　答案：D

　　点拨：本题考查了物质结构、元素周期律知识，意在考查考生对相关知识的掌握情况和实际应用能力。

　　5.(2014·云南省第一次统考)W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素，其原子半径随原子序数变化如图所示。已知W的一种核素的质量数为18，中子数为10;X和Ne原子的核外电子数相差1;Y的单质是一种常见的半导体材料;Z的非金属性在同周期元素中最强。下列说法正确的是(　　)

　　A.对应简单离子半径：X >W

　　B.对应气态氢化物的稳定性：Y>Z

　　C.化合物XZW既含离子键，又含共价键

　　D.Y的氧化物与Z的氢化物和X的最高价氧化物对应的水化物均能反应

　　解析：由W的一种核素的质量数(18)与中子数(10)的关系可知W为O;X的原子半径比W的大，又X和Ne原子的核外电子数相差1，故X为Na;由X、Y、Z原子半径逐渐减小可知Y、Z为第三周期元素，第三周期元素中，其单质为常见半导体材料的是Si，即Y为Si;同周期元素(除稀有气体外)，原子序数越大，非金属性越强，故Z为Cl。核外电子数相同的简单离子，核电荷数越大，离子半径越小，故离子半径：O2->Na+，A项错误;非金属性越强，其对应的气态氢化物越稳定，故稳定性：SiH4O，Na>S>Cl，A项错误;WX2、WZ2、ZX2分别为CO2、CS2、SO2，其中前两者空间结构为直线形，而SO2空间结构为V形，B项错误;C、H形成的原子个数比为1　1的化合物有乙炔、苯、立方烷等，C项正确;O和Na只能形成离子化合物，D项错误。

　　答案：C

　　点拨：本题考查元素推断，意在考查考生对原子结构、元素周期表及元素周期律的理解能力。

　　8.(2014·江西省南昌市一模)X、Y、Z、R、W是5种短周期元素，原子序数依次增大，它们可组成离化合物X2Y和共价化合物RY3、XW4，已知Y、R同主族，Z、R、W同周期。下列说法不正确的是(　　)

　　A.原子半径：Z>R>W

　　B.X2W6分子中各原子均满足8电子结构

　　C.气态氢化物的稳定性：HmW>HnR

　　D.Y、Z形成的化合物中只可能存在离子键

　　解析：根据题目所给信息，可以推出X为C，Y为O，Z为Na，R为S，W为Cl。同周期主族元素从左到右，原子半径逐渐减小，则原子半径：Na>S>Cl，A项正确;C2Cl6的结构式为，通过共用电子对，C、Cl均满足8电子结构，B项正确;非金属性：Cl>S，非金属性越强，简单气态氢化物越稳定，则简单气态氢化物的稳定：HCl>H2S，C项正确;Na2O2中含有离子键和非极性共价键，D项错误。

　　答案：D

　　点拨：本题考查元素推断，意在考查考生对元素周期表和元素周期律的理解和应用能力。

　　9.(2014·河北省唐山市一模)短周期元素X、Y、Z、W，它们的原子序数依次增大。X与Z同主族，并且原子序数之和为20。Y原子的质子数为Z原子的质子数的一半。W原子的最外层电子数比Y原子的最外层电子数多2个。下列叙述正确的是(　　)

　　A.原子半径：Z>W>Y>X

　　B.X的简单气态氢化物与足量W单质在光照条件下反应生成物均为气体

　　C.气态氢化物的稳定性：Z>W

　　D.Y的最高价氧化物对应的水化物可与其简单气态氧化物发生化合反应

　　解析：由题给信息可知，X、Y、Z、W依次为C、N、Si、Cl。原子半径：Si>Cl>C>N，A选项错误;Cl2和CH4在光照条件下反应，生成的二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳均是液体，B选项错误;非金属性：Cl>Si，元素非金属性越强，对应气态氢化物越稳定，故气态氢化物稳定性：HCl>SiH4，C选项错误;Y的最高价氧化物对应的水化物是HNO3，Y的简单气态氢化物是NH3，二者可以发生化合反应，D选项正确。

　　答案：D

　　点拨：本题考查元素周期表及元素周期律知识，意在考查考生的分析推理能力。

　　10.X、Y、Z、M、W为五种短周期元素。X、Y、Z是原子序数依次递增的同周期元素，且最外层电子数之和为15，X与Z可形成XZ2分子;Y与M形成的气态化合物在标况下的密度为0.76 g/L;W的质子数是X、Y、Z、M四种元素质子数之和的。下列说法正确的是(　　)

　　A.原子半径：W>Z>Y>X>M

　　B.XZ2、X2M2、W2Z2均为直线形的共价化合物

　　C.由X元素形成的单质不一定是原子晶体

　　D.由X、Y、Z、M四种元素形成的化合物一定既有离了键又有共价键

　　解析：Y与M形成的气态化合物的摩尔质量M=0.76 g/L×22.4 L/mol=17 g/mol，结合X、Y、Z同周期且原子序数依次递增，且最外层电子数之和为15，则M为H，Y为N;再根据X、Z可形成XZ2分子，知X为C，Z为O;W的质子数为(1+6+7+8)×=11，则W为Na。原子半径：Na>C>N>O>H，A错;CO2、C2H2均为直线形的共价化合物，但Na2O2为离子化合物，B错;由碳元素形成的单质不一定是原子晶体，例如石墨为混合型晶体，C60为分子晶体，C对;氨基酸是由C、N、O、H形成的化合物，但只含共价键，不含离子键，D错。

　　答案：C

　　二、非选择题

　　11.(2014·东北三省三校联考(一))A～H均为短周期元素，A～F在元素周期表中的相对位置如图1所示，G与其他七种元素不在同一周期，H是短周期中原子半径最大的主族元素。由B、G构成的最简单化合物常作为氮肥工业和纯碱工业的原料。由上述某些元素组成的物质甲～戊的转化关系如图2所示。

　　请回答下列问题：

　　(1)已知图2中反应
①是复分解反应，生成物中水已略去

　　a.若戊是含有18电子的双原子分子，则甲的电子式为________，实验室制取气体丙的化学方程式为__________________。

　　b.若甲的水溶液呈碱性，丙的凝胶经干燥脱水后，常用做干燥剂，写出甲的一种用途__________________。

　　c.若将a和b中甲的饱和溶液混合，会出现白色胶状沉淀，同时伴有刺激性气味的气体产生，则该反应的离子方程式为__________________。

　　(2)已知图2中反应
①是置换反应，戊是单质，则戊可能是________或________，分别写出一个对应的反应
①的化学方程式：__________________、__________________。

　　解析：根据题目所给信息可推出A为C，B为N，C为O，D为Si，E为S，F为Cl，G为H，H为Na。(1)a.反应
①为复分解反应，则气体丙为化合物，又因戊是含有18电子的双原子分子，则戊为HCl，丙应为碱性气体氨气，故甲为NH4Cl，其电子式为：。实验室制取氨气常用NH4Cl与Ca(OH)2反应，反应的化学方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。b.丙的凝胶经干燥脱水后，常用做干燥剂，则丙为H2SiO3，故甲为Na2SiO3，Na2SiO3可做制备木材防火剂的原料，也可做制备硅胶的原料等。c.Na2SiO3的饱和溶液与NH4Cl的饱和溶液混合可发生水解相互促进的反应，生成H2SiO3沉淀和氨气，该反应的离子方程式为2NH+SiO===H2SiO3↓+2NH3↑。(2)反应
①为置换反应，且戊为单质，则丙应为单质，且能与戊发生反应，再结合所给元素，推断出戊可能为O2，丙为H2或Si，反应
①可能为2C+SiO2Si+2CO↑或C+H2O(g)CO+H2;戊也可能为氢气，则丙为S，反应
①可能为Cl2+H2S===S+2HCl或O2+2H2S===2S+2H2O。

　　答案：(1)a

　　2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O

　　b.制备木材防火剂的原料;制备硅胶的原料;黏合剂(任写其中一种)

　　c.2NH+SiO===H2SiO3↓+2NH3↑

　　(2)O2　H2

　　2C+SiO2Si+2CO↑[或C+H2O(g)CO+H2](其他合理答案也可)

　　Cl2+H2S===S+2HCl(或O2+2H2S===2S+2H2O)(其他合理答案也可)

　　点拨：本题考查元素推断、元素周期表及元素周期律知识，意在考查考生的分析推理能力。

　　12.(2014·云南省昆明三中、玉溪一中第二次联考)甲、乙、丙、丁四种短周期元素可以组成下列框图中除Br2和L以外的物质，其原子序数依次增大。甲和乙可形成常见液态化合物K，固体A中含有丙元素的正一价阳离子，其电子层结构与氖原子相同，丁元素原子的最外层电子数是其电子层数的2倍。在一定条件下，下列各物质可发生如图所示的转化(反应中生成的水没有写出)：

　　试回答：

　　(1)A的电子式为________;所含化学键类型为__________________。

　　(2)溴元素在周期表中的位置是________;丁元素的阴离子结构示意图为________。

　　(3)反应(Ⅰ)的化学方程式为__________________。

　　(4)反应(Ⅱ)的离子方程式为__________________。

　　(5)向含1 mol C的溶液中缓慢通入15.68 L的CO2(标准状况)，所得溶液中溶质的物质的量之比为________(相对分子质量大的比相对分子质量小的)。

　　解析：由固体A中含有丙元素的正一价阳离子，其电子层结构与氖原子相同，推出丙为Na，由甲和乙可形成常见液态化合物K，且甲、乙、丙、丁四种元素的原子序数依次增大可知，甲为H，乙为O，K为H2O，A为Na2O2，C为NaOH，D为O2;由丁元素原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，且原子序数比丙大，推出丁为S;由图中气体F与溴水、氧气均能反应，说明F具有还原性，推出F为SO2，H为SO3，E为H2SO4，B为Na2SO3或NaHSO3，G为Na2SO4，L为HBr。(1)过氧化钠为离子化合物，含有共价键和离子键。(2)溴元素原子核外有4个电子层，最外层电子数为7，位于周期表中第四周期ⅦA族，丁为S，对应阴离子核外有3个电子层，最外层电子数为8。(3)反应(Ⅰ)为Na2O2与H2O的反应，化学方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。(4)SO2具有还原性，Br2具有氧化性，二者在溶液中发生氧化还原反应，其离子方程式为SO2+Br2+2H2O===4H++SO+2Br-。(5)由于n(CO2)==0.7 mol,1 mol NaOH与0.7 mol CO2反应生成Na2CO3和NaHCO3，设Na2CO3为x mol，NaHCO3为y mol，根据碳原子守恒可知x+y=0.7，根据钠原子守恒可得2x+y=1，解得x=0.3，y=0.4。故n(Na2CO3)n(NaHCO3)=3　4。

　　答案：(1)Na+[]2-Na+　离子键、共价键

　　(2)第四周期ⅦA族

　　(3)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑

　　(4)SO2+Br2+2H2O===4H++SO+2Br-

　　(5)3　4

　　点拨：本题以框图推断的形式考查元素周期表和原子结构、化学键、离子反应等相关知识的综合应用，意在考查考生分析问题、解决问题的能力。

　　13.(2014·天津市十二区县重点中学联考(一))短周期主族元素A、B、C、D、E在元素周期表中的位置如图所示，其中A为地壳中含量最高的金属元素。

　　请用化学用语回答下列问题：

　　(1)D元素在周期表中的位置：________。

　　(2)A、D、E元素简单离子半径由大到小的顺序为________>________>________。(填微粒符号，下同)

　　(3)F与D同主族且相邻，其气态氢化物稳定性的大小：________>________。

　　(4)用高能射线照射含有10电子的D元素氢化物分子时，一个分子能释放一个电子，同时产生一种具有较高氧化性的阳离子，试写出该阳离子的电子式：__________________，该阳离子中存在的化学键有__________________。

　　(5)C元素的简单氢化物与E元素的最高价氧化物的水化物反应，生成化合物K，则K的水溶液显________(填“酸性”“碱性”或“中性”)，用离子方程式表示其原因：__________________。

　　(6)化合物AC导热性好，热膨胀系数小，是良好的耐热冲击材料。其中制备AC的一种方法为用A元素的氧化物、焦炭和C的单质在1600～1750 ℃生成AC，每生成1 mol AC，消耗18 g碳，吸收b kJ的热量。(热量数据为25℃、101.3 kPa条件下)写出该反应的热化学方程式：__________________。

　　(7)在Fe和Cu的混合物中加入一定量C的最高价氧化物的水化物稀溶液，充分反应后，剩余金属m1 g;再向其中加入稀硫酸，充分反应后，金属剩余m2 g。下列说法正确的是________。

　　a.加入稀硫酸前和加入稀硫酸后的溶液中肯定都有Cu2+

　　b.加入稀硫酸前和加入稀硫酸后的溶液中肯定都有Fe2+

　　c.m1一定大于m2

　　d.剩余固体m1 g中一定有单质铜，剩余固体m2 g中一定没有单质铜

　　解析：A为地壳中含量最高的金属元素，即A为铝元素，则B为碳元素，C为氮元素，D为氧元素，E为氯元素。(1)D为氧元素，根据原子结构示意图，核外电子层数为2层，在第二周期，最外层6个电子，在ⅥA族。(2)Cl-核外电子层数为三层，O2-、Al3+离子核外电子层数都是2层，所以Cl-半径最大，O2-、Al3+核外电子层数相等，Al3+的核电荷数大，半径小。(3)气态氢化物稳定性与元素非金属性有关，非金属性越强，对应的氢化物越稳定，氧元素非金属性比硫强，所以稳定性：H2O>H2S。(4)水分子电子式中氧原子为8电子结构，失去1个电子形成+1价阳离子;微粒中氢氧键为极性共价键。(5)NH3与HClO4化合生成NH4ClO4，NH4ClO4是强酸弱碱盐，水解显酸性。(6)消耗18 g碳，吸收b kJ的热量，即1.5 mol碳吸收b kJ的热量，所以3 mol碳参与反应吸收2b kJ的热量。(7)Fe、Cu混合物中加入一定量稀硝酸反应，铁先反应生成亚铁离子，硝酸若过量，铜再溶解，最后亚铁离子再被氧化为Fe3+，充分反应后生成物为硝酸盐，即溶液中含硝酸根离子。由于铁先反应，加入稀硫酸前、后的溶液中不一定有Cu2+，错误;b项，由于金属有剩余，加入稀硫酸前、后的溶液中肯定都有Fe2+，正确;加入硫酸后溶液中的硝酸根离子在酸性条件下会继续溶解金属，剩余金属的质量会减少，C项正确;剩余固体m1和m2中均含有单质铜，d项错误。

　　答案：(1)第二周期ⅥA族

　　(2)Cl-　O2-　Al3+

　　(3)H2O　H2S

　　(4)[HH]+　极性共价键

　　(5)酸性　NH+H2O　　NH3·H2O+H+

　　(6)3C(s)+Al2O3(s)+N2(g)　　2AlN(s)+3CO(g)　ΔH=+2b kJ/mol

　　(7)bc

　　点拨：本题考查元素推断、元素周期律、元素周期表、化学键、盐类水解、热化学方程式的书写等。难度中等。

　　14.(2014·天津市十二区县重点中学联考(二))X、Y、Z、W、M、Q为原子序数依次增大的六种短周期元素，常温下，六种元素的常见单质中三种为气体，三种为固体。X与M，W与Q分别同主族，X是原子半径最小的元素，且X能与Y、Z、W分别形成电子数相等的三种分子，W是地壳中含量最多的元素。试回答下列问题。

　　(1)W、M、Q三种元素的原子半径由大到小的排列顺序是__________________。(用元素符号表示)

　　(2)元素M和Q可以形成化合物M2Q，写出M2Q的电子式：__________________。

　　(3)Z、W、Q三种元素的简单气态氢化物中稳定性最强的是________，沸点最低的是________。(用分子式表示)

　　(4)W的一种氢化物含18个电子，该氢化物与QW2化合时生成一种强酸，其化学方程式为________。

　　(5)由X、Z、W、Q四种元素中的三种元素可组成一种强酸，该强酸的稀溶液能与铜反应，则该反应的化学方程式为__________________。

　　(6)由X、Z、W、Q四种元素组成的阴阳离子个数比为1　1的化合物A，已知A既能与盐酸反应生成气体，又能与氢氧化钠的浓溶液反应生成气体，且能使氯水褪色，写出A与足量氢氧化钠溶液在加热条件下反应的离子方程式：__________________。

　　(7)分子式为X2Y2W4的化合物与含等物质的量的KOH的溶液反应后所得溶液呈酸性，该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(K+)>________>________>________>c(OH-)，将2 mL 0. 1 mol/L X2Y2W4的溶液和4 mL 0.01 mol/L酸性KMnO4溶液混合，发现开始溶液颜色变化不明显，后溶液迅速褪色。解释原因：____________________________________。

　　解析：由题干信息可知，X是氢，W是氧，根据电子数相等可推知，Y是碳、Z是氮。则M是钠、Q是硫。(1)同周期从左到右原子半径逐渐减小、同主族从上到下原子半径逐渐增大，所以有Na>S>O。(2) Na2S是离子化合物。(3)氮、氧、硫三种元素中氧的非金属性最强，则简单气态氢化物中最稳定。常温下水是液体，氨气较易液化，则三种简单氢化物中H2S的沸点最低。(4)H2O2将SO2氧化为H2SO4。(5)铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO和水。(6)A能与盐酸反应生成气体说明含有SO或HSO，与氢氧化钠的浓溶液反应生成气体说明含有NH，结合阴阳离子个数比为11知A是NH4HSO3，+4价的硫能被氯气氧化。A与足量氢氧化钠溶液反应，则NH和HSO全部反应。(6)H2C2O4是二元酸，与含等物质的量的KOH的溶液反应后生成KHC2O4，HC2O+H2O　　H2C2O4+OH-，HC2O　　C2O+H+，溶液显酸性，说明其电离程度大于水解程度，结合水电离出的H+，知c(H+)>c(C2O)>c(OH-)。H2C2O4将酸性KMnO4还原为Mn2+，Mn2+具有催化作用，能加快反应速率。

　　答案：(1)Na>S>O

　　(2)Na+[]2-Na+

　　(3)H2O　H2S

　　(4)H2O2+SO2===H2SO4

　　(5)3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O

　　(6)NH+HSO+2OH-NH3↑+SO+2H2O

　　(7)c(HC2O)　c(H+)　c(C2O)

　　反应生成的MnSO4能催化该反应，加快反应速率

　　点拨：本题考查元素推断、物质的性质、电离与水解等。难度中等。