一、选择题
1.X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素。已知:①元素对应的原子半径大小为:X<Z<Y<M<W;②Y是组成金刚石的元素;③Z与X可形成共价化合物Z2X2,Z与W可形成离子化合物W2Z2;④M的电子层数与最外层电子数相等。下列说法不正确的是( )
A.Z与X形成的化合物的稳定性比Y与X形成的化合物的稳定性低 B.W2Z2既含有离子键又含有共价键 C.Z与M形成的化合物具有两性 D.W、M的离子半径为M<W 答案:A 【分析】
X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素。Y是组成金刚石的元素,则Y为C元素;Z与X可形成共价化合物Z2X2,则X为H元素,Z为O元素;Z与W可形成离子化合物W2Z2,则W为Na;M的电子层数与最外层电子数相等,则M为Al。 【详解】
A.Z与X形成的化合物可能为H2O,Y与X形成的化合物可能为CH4,H2O的稳定性比CH4的稳定性高,A不正确;
B.Na2O2由Na+和O2构成,二者之间形成离子键,O2内O原子间形成共价键,B正确;
C.Z与M形成的化合物为Al2O3,既能与酸反应又能与强碱反应,属于两性氧化物,因而具有两性,C正确;
D.W、M分别为Na、Al,离子半径为Al3+<Na+,D正确; 故选A。
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2.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,四种元素的核外电子数满足X+Y=W+Z;化合物XW3与 WZ相遇会产生白烟。下列叙述正确的是 A.原子半径:Z>Y>X B.电负性:Z>W>Y C.两元素含氧酸酸性:Z>X 28' D.XW3分子内键角为109°答案:B 【分析】
化合物XW3与WZ相遇会产生白烟,XW3是NH3、WZ是HCl,W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期元素,所以X是N元素、W是H元素、Z是Cl元素;四种元素的核外电子总数满足X+Y=W+Z,则Y的原子序数是11,Y是Na元素。 【详解】
A.同一周期从左到右,原子半径逐渐减小,同一主族从上到下,原子半径逐渐增大,所以原子半径:Na>Cl>N,即Y>Z>X,A项错误;
B.同一周期从左到右,电负性逐渐增大,同一主族从上到下,电负性逐渐减小,所以电负性:Cl>H>Na,即Z>W>Y,B项正确;
C.Z的含氧酸有HClO、HClO4等,X的含氧酸有HNO3、HNO2等,需要详细指出哪种含氧酸后再进行比较,C项错误;
D.XW3是NH3,NH3中含有一对孤对电子对,对其他共用电子的排斥作用,使得它的键28',D项错误; 角略小于109°答案选B。
3.下列有关化学用语表达正确的是
A.CH2=C(CH3)CH=CH2系统命名为:2-甲基-1,4-丁二烯 B.二氧化碳的结构式:O=C=O
C.中子数为146、质子数为92的铀(U)原子:92U D.氟原子的结构示意图:答案:B 【详解】
A. CH2=C(CH3)CH=CH2系统命名为:2-甲基-1,3-丁二烯,故A错误; B. 二氧化碳中碳与氧形成碳氧双键,结构式:O=C=O,故B正确;
C. 中子数为146、质子数为92的铀(U)原子,质量数为146+92=238:92U,故C错误; D. 氟原子是9号元素,最外层只有7个电子,结构示意图:故选B。
,故D错误;
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4.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表: 元素代号 X Y Z W Q 原子半径/nm 0.160 0.143 0.075 主要化合价 +2 +3 0.074 0.110 +5、-3 +5、-3 -2 下列叙述正确的是 A.Z原子的最外层电子数为5 C.简单离子半径:X>W 溶于氨水 答案:A 【分析】
短周期元素Z、Q主要化合价都是+5、-3价,说明二者都是第VA元素,由于原子半径Q>Z,则Q是P元素,Z是N元素,X元素原子半径大于Q,主要为+2价,则X是Mg元素;Y原子半径略小于X,主要为+3价,则Y是Al元素;W化合价为-2价,原子半径小于Z,则W是O元素,然后根据元素周期律分析解答。
B.元素的金属性:X<Y
D.元素Y的最高价氧化物对应的水化物能
【详解】
根据上述分析可知:X是Mg,Y是Al,Z是N,W是O,Q是P元素。 A.Z是N,原子核外电子排布是2、5,原子的最外层电子数为5个,A正确; B.X是Mg,Y是Al,二者是同一周期元素。同一周期元素原子序数越大,元素的金属性越弱,则元素金属性:X(Mg)>Y(Al),B错误;
C.X是Mg,W是O,二者形成的离子Mg2+、O2-的电子层结构都是2、8,对于电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径:X(Mg2+)<W(O2-),C错误;
D.Y是Al,其最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3,该物质是两性氢氧化物,能够与强酸、强碱反应,但不能与弱酸、弱碱反应,因此不能溶解在氨水中,D错误; 故合理选项是A。
5.元素周期表中短周期的一部分如图,关于X、Y、Z、W、Q说法正确的是
A.元素Y与元素Z的最高正化合价之和的数值等于9 B.原子半径的大小顺序为:W>Z>Y
C.W的气态氢化物的热稳定性和还原性均比Q强 D.离子半径的大小顺序为:W2->Y2->Z3+ 答案:D 【分析】
由X、Y、Z、W、Q在元素周期表的相对位置可知,X为N元素、Y为O元素、Z为Al元素、W为S元素、Q为Cl元素。 【详解】
A.O元素非金属性强,没有正化合价,故A错误;
B.同主族元素,从上到下原子半径依次增大,同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则O、Al、S的原子半径大小顺序为Al>S>O,故B错误;
C.元素的非金属性越强,氢化物的稳定性越强,则氯化氢的稳定性强于硫化氢,故C错误;
D.电子层结构相同的离子,随核电荷数增大,离子半径依次减小,同主族元素,从上到下离子半径依次增大,则硫离子、氧离子和铝离子的离子半径的大小顺序为S2->O2->Al3+,故D正确; 故选D。
6.A、B、C均为短周期元素,它们在周期表中的位置如图所示.已知B、C元素的族序数之和是A元素族序数的2倍,B和C元的原子序数之和是A的4倍,则A、B、C分别为
A.Be、Na、Al B.B、Mg、Si C.C、Al、P D.O、P、Cl 答案:D 【详解】
设A的原子序数是x,则B和C分别是x+7、x+9,则根据B、C元素的原子序数之和是A元素原子序数的4倍,可知4x=x+7+x+9,解得x=8,则A是O,B是P,C是Cl,答案选D。
7.V、W、X、Y、Z为五种短周期主族元素。其中W、Y、Z分别位于三个不同周期,V、Y位于同一主族;Y原子的最外层电子数是W原子的最外层电子数的2倍;W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同。由W、X、Y、Z形成的某种化合物的结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.简单离子半径:r(X)<r(W)<r(Y)<r(V) B.简单氢化物的稳定性:Y<V
C.X与Y、Y与Z均可形成含非极性键的化合物 D.W与X两者的最高价氧化物的水化物不能发生反应 答案:C 【分析】
V、W、X、Y、Z为五种短周期主族元素,W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同,根据图示化合物的结构简式可知,X为Na元素;Y核外最外层电子数是W核外最外层电子数的2倍,W、Y、Z分别位于三个不同周期,则Z为H元素;Y能够形成2个共价键,则Y最外层含有6个电子,结合“W、X、Y三种简单离子的核外电子排布相同”可知,Y为O;V、Y位于同一主族,则V为S元素,根据“Y核外最外层电子数是W核外最外层电子数的2倍”可知,W最外层含有3个电子,为Al元素,以此分析解答。 【详解】
结合分析可知,V为S,W为Al,X为Na,Y为O,Z为H元素。
A.离子核外电子层数越大离子半径越大;当离子核外电子层相同时,离子的核电荷数越大离子半径越小,则简单离子半径:r(W)<r(X)<r(Y)<r(V),A错误;
B.元素的非金属性越强,其相应的简单氢化物的稳定性就越强。由于元素的非金属性:O>S,所以简单氢化物的稳定性:Y>V,B错误;
C.Na与O形成的Na2O2中含有非极性键;O与H形成的H2O2分子中也含有非极性键,C
正确;
D.Al与Na的最高价氧化物的水化物分别为Al(OH)3、NaOH,Al(OH)3是两性氢氧化物,能够与强碱NaOH溶液发生反应生成偏铝酸钠和水,D错误; 故合理选项是C。 【点睛】
本题考查原子结构与元素周期律的应用。根据原子结构及相对位置关系推断元素为解答关键,注意掌握元素周期律内容及常见元素化合物性质分析解答。
8.下列有关化学用语的表示正确的是 A.NH4Br 的电子式:
B.SO2分子的比例模型:
C.18O2-的结构示意图:
D.原子核内有18个中子的氯原子:35Cl
答案:D 【详解】
A.NH4Br 电子式中铵根离子和溴离子要在元素符号周围标出电子,并用[ ]括起来,表示为
,故A错误;
B.SO2分子的S的半径比O的大,故B错误。 C.O原子含有8个电子,故18O2-的结构示意图为
,故C错误;
D.氯原子含有17个电子,原子核内有18个中子的氯原子的质量数为35,可表示为
35
Cl,,故D正确;
故答案为D。
9.根据表中短周期元素的有关信息判断,下列说法错误的是( ) 元素编号 E 原子半径/nm 最高化合价或最低化合价 +1 -2 +3 -1 -2 +3 +2 +1 0.037 F 0.074 G 0.082 H 0.099 I 0.102 J 0.143 K 0.160 L 0.186 A.最高价氧化物对应水化物的酸性:H>I B.简单离子半径:K>F
C.同温下,形状、大小相同的单质与等浓度、等体积的稀硫酸反应的速率:L>K>J D.J、K、L的单质可以通过电解法冶炼获得 答案:B 【分析】
本题考查元素周期律,意在考查考生的识记能力和推理能力。F、I的最低负化合价都为-2,应该为第ⅥA族元素,根据原子半径可知F为O,I为S;E、L的最高正化合价为+1,结合原子半径大小可知E为H,L为Na;K的最高正化合价为+2,结合原子半径可知K为Mg;G、J的最高正化合价为+3,结合原子半径可知G为B,J为Al;H的最低化合价为-1,为第ⅦA族元素,其原子半径大于F,则H为Cl。 【详解】
A.Cl的最高价氧化物对应的水化物为高氯酸,S的最高价氧化物对应的水化物为硫酸,由于非金属性:Cl>S,则高氯酸的酸性大于硫酸,故A不选;
B.Mg2+、O2-电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径:Mg2+ D.钠、镁和铝都是活泼金属,都是通过电解其熔融的化合物获得的,故D不选; 故选:B。 10.已知短周期元素的离子:aA2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的电子层结构,则下列叙述正确的是( ) A.原子半径A>B>D>C B.原子序数d>c>b>a C.离子半径C3->D->B+>A2+ D.单质的还原性A>B>D>C 答案:C 【分析】 已知短周期元素的离子:aA2+、bB+、cC3-、dD-都具有相同的电子层结构,则A、B位于同一周期,C、D位于同一周期,A、B在C、D的下一周期,原子序数a>b>d>c。 【详解】 A.同周期原子序数越大,半径越小,原子半径B>A,C>D,原子核外电子层数越多,半径越大,所以原子半径B>A>C>D,故A错误; B.由分析可知原子序数a>b>d>c,故B错误; C.具有相同电子层结构,核电荷数越大,离子半径越小,所以离子半径C3->D->B+>A2+,故C正确; D.A、B在同一周期,原子序数a>b,金属性B>A,对应单质的还原性B>A,C、D为非金属,单质主要表现为氧化性,故D错误; 故答案为C。 11.HnRO3中共有x个电子,R原子的质量数为A,则a克HnRO3中含有质子的物质的量为 A. a(x-n)mol A+n+48C.(x-n-24)mol 答案:D 【分析】 a(x-24-n)mol A+n+48axmol D. A+n+48B. 先计算质子的个数,再算物质的物质的量,再计算质子的物质的量。 【详解】 HnRO3中共有x个电子,R原子的质量数为A,该微粒的质子数为x,a克HnRO3物质的量为n=magamol,则a克HnRO3中含有质子的物质的量为1M(A+n+48)gmolA+n+48aaxmolx=mol,故选D。 A+n+48A+n+48 12.下列离子方程式书写正确的是 2+-A.向碳酸氢钠溶液中加入足量氢氧化钡溶液:HCO3+ Ba+ OH= BaCO3+H2O 2-B.过量二氧化碳通入次氯酸钠溶液中:CO2+H2O+2ClO-=2HClO+CO3 3+-+C.向硫酸铝溶液中加入过量氨水:Al+4NH3H2O=AlO2+4NH4+2H2O D.向FeI2溶液中通入足量氯气:2Fe2++2I-+2Cl2=I2+2Fe3++4Cl- 答案:A 【详解】 A. 向碳酸氢钠溶液中加入足量氢氧化钡溶液,假设NaHCO3物质的量为1mol, 1molHCO3与1molOH-反应生成1mol水和1molCO3,1molCO3再结合1mol钡离子生成1mol碳酸钡,故离子方程式正确,故A正确; B. 由于酸性:H2CO3>HClO>HCO3,则过量二氧化碳通入次氯酸钠溶液中,故正确的离子方程式为CO2+H2O+ClO=HClO+HCO3,故B错误; C. Al(OH)3不能与弱碱反应,则向硫酸铝溶液中加入过量氨水生成Al(OH)3,故正确的离子 3++方程式为:Al+3NH3H2O=Al(OH)3+3NH4,故C错误; -2-2----3+D. 由于氧化性:Cl2>Fe>I2,则足量氯气可以将FeI2完全氧化,则Fe2+与I-的物质的 量之比应为1:2,故正确的离子方程式为:2Fe2++4I-+3Cl2=2I2+2Fe3++6Cl-,故D错误; 故选A。 13.下列关于碱金属元素和卤素的说法中,错误的是 A.随核电荷数的增加,碱金属元素和卤素的熔沸点都逐渐降低 B.碱金属元素中,锂原子失去最外层电子的能力最弱;卤素中,氟原子得电子的能力最强 C.钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈 D.溴单质与H2的反应比碘单质与H2的反应更剧烈 答案:A 【详解】 A、随核电荷数的增加,碱金属元素单质的熔沸点逐渐降低,而卤族元素单质的熔沸点逐渐升高,错误; B、碱金属元素中,锂原子失去最外层电子的能力最弱;卤素中,氟原子得电子的能力最强,正确; C、钾元素的金属性比钠强,钾与水的反应比钠与水的反应更剧烈,正确; D、溴元素的非金属性比碘强,溴单质与H2的反应比碘单质与H2的反应更剧烈,正确。 答案选A。 14.W、X、Y、Z 是短周期主族元素,且原子序数依次增大,W 的氧化物较多,其中一种为红棕色气体,X 为同周期主族元素中原子半径最小的金属元素,四种元素的最外层电子数之和为 19。下列说法正确的是 A.元素的简单气态氢化物的热稳定性:W A. 简单气态氢化物的热稳定性:PH3 15.下列实验中的颜色变化,与氧化还原反应无关的是 A B 实 验 向NaOH溶液滴入FeSO4溶液中 向湿润的KI淀粉试纸上通入少量Cl2 现 象 产生白色沉淀,随后变为红褐色 试纸变蓝 C D 向AgCl悬浊液中滴加少量Na2S溶液 热铜丝插入稀硝酸中 B.B C.C 沉淀由白色逐渐变为黑色(Ag2S) 产生无色气体(NO)随后变为红棕色(NO2) D.D A.A 答案:C 【详解】 A.向NaOH溶液滴入FeSO4溶液中,硫酸亚铁溶液与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化亚铁白色沉淀,氢氧化亚铁白色沉淀被空气中氧气氧化生成氢氧化铁沉淀,白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,颜色变化与氧化还原反应有关,故A不符合题意; B.向湿润的KI淀粉试纸上通入少量Cl2,氯气与碘化钾溶液发生置换反应生成单质碘,碘遇淀粉溶液变蓝色,颜色变化与氧化还原反应有关,故B不符合题意; C.向AgCl悬浊液中滴加少量Na2S溶液,白色的氯化银沉淀与硫化钠溶液反应生成溶解度更小的黑色沉淀硫化银,颜色变化与氧化还原反应无关,故C符合题意; D.热铜丝插入稀硝酸中,铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,反应生成的无色一氧化氮与空气中氧气反应生成红棕色的二氧化氮,颜色变化与氧化还原反应有关,故D不符合题意; 故选C。 二、填空题 16.(1)写出CaO2的电子式____________。 (2)写出漂白液有效成分的化学式_______________。 (3)用离子方程式表示出明矾净水的原因_________________。 答案:【详解】 (1) CaO2是离子化合物,是由钙离子和过氧根离子构成的,电子式为(2)漂白液的有效成分为次氯酸钠,化学式为NaClO; (3)明矾水解生成氢氧化铝胶体,氢氧化铝胶体具有吸附性,可用于净水,离子方程式为Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+。 ; NaClO Al3++3H2O Al(OH)3(胶体)+3H+ 17.下表是元素周期表的一部分,根据表中给出的10种元素,按要求作答。 族 周期 2 3 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA C ⅤA N P ⅥA ⅦA F Cl O Na Mg Al S Ar (1)金属性最强的元素是___; (2)属于稀有气体元素的是___; (3)可用于制造光导纤维的氧化物是___; (4)C与F的原子半径较大的是___; (5)H2S与HCl热稳定性较弱的是___; (6)Mg(OH)2与Al(OH)3中,能与强碱溶液反应的是___; (7)外层电子数为17的原子,其元素符号是___; (8)某阴离子结构示意图为 ,其离子符号是___; (9)P元素最高价氧化物对应水化物的化学式是___;(填“H3PO4”或“HPO3”); (10)HClO4中氯元素的化合价是___,写出工业冶炼Al的化学方程式:___。 答案:Na Ar SiO2 C H2S Al(OH)3 Cl F- H3PO4 +7 2Al2O3熔融【详解】 通电4Al+3O2 (1)同一周期从左到右元素金属性逐渐减弱,同一主族从上到下元素金属性逐渐减弱,故金属性最强的元素是Na; (2)属于稀有气体元素的是Ar; (3) SiO2可用于制造光导纤维; (4)同周期元素,从左至右,原子半径逐渐减小,故C与F的原子半径较大的是C; (5)元素的非金属性越强,对应氢化物的热稳定性越强,故H2S与HCl热稳定性较弱的是H2S; (6) Al(OH)3是两性氧化物,能与强碱溶液反应; (7)外层电子数为17的原子,即17号元素Cl; (8)某阴离子结构示意图为 ,即9号元素的阴离子,其离子符号是F-; (9)P元素最高价氧化物对应水化物是磷酸H3PO4; (10)根据化学式的书写原则,HClO4中氯元素的化合价是+7价,工业上常用电解熔融氧化铝冶炼Al,反应的方程式为:2Al2O3熔融通电4Al+3O2。 18.通过热化学循环在较低温度下由 H2S 分解制备 H2 的过程如图1所示。 (1)在图 1 的转化中,化合价不变的元素为______(填元素符号),属于氢化物的物质共有___种。 (2)在图 2 中标出反应③所属的类型,用斜线填充_________。 (3)氢碘酸(HI)与盐酸均属于强酸,写出反应①的离子方程式:_________。 (4)反应②中还原产物是_______(填化学式);SO2、H2O、I2 在 H2S 分解中的作用相当于 ___。 (5)H2S(g)在高温下分解生成 H2(g)、Sx(g),若测得最终生成 H2(g)、Sx(g)的物质的量之比为 2:1,则 x= ____。 答案:O 3 SO2+I2+2H2O= 4H+ +2I-+SO4 SO2 2-催化剂 2 【分析】 从图1提取有效信息,找出3个化学方程式,据此回答; 【详解】 (1)在图 1 的转化中,反应①:SO2I22H2O═2HIH2SO4 ,反应②: H2SH2SO4═SSO22H2O ;反应③:2HI═H2I2 ;则化合价不变的元素为 O,属于氢化物的物质分别为水、硫化氢和碘化氢,共有3种。 (2)在图 2 中应③为:2HI═H2I2,所属的类型为分解反应、氧化还原反应,用斜线填 充如图所示:。 (3)反应①为:二氧化硫、碘和水生成氢碘酸和硫酸这2种强酸,离子方程式: SO2+I2+2H2O= 4H+ +2I-+SO4。 (4)反应②中氧化剂为硫酸,硫元素从+6降低到+4价,故还原产物是SO2;从图1所示的3个反应可知,在SO2、H2O、I2的循环参与下总反应为H2S =S+H2,故 SO2、H2O、I2 在 H2S 分解中的作用相当于催化剂。 (5)H2S(g)在高温下分解生成 H2(g)、Sx(g),则化学方程式为 2-xH2S(g) Sx(g)xH2(g) ,相同条件下,化学方程式中化学计量数之比为物质的量之 比,若测得最终生成 H2(g)、Sx(g)的物质的量之比为 2:1,则 x= 2。 19.下列物质中: ①HCl②NaOH③Cl2④H2O⑤NH4Cl⑥MgCl2⑦NH3•H2O⑧Na2O2⑨HClO⑩CaO (1)只存在离子键的是:_____(请用序号回答) (2)既存在离子键又存在共价键的是:_____(请用序号回答) (3)试写出⑨的电子式:_____。 答案:⑥⑩ ②⑤⑧ 【详解】 ①HCl中H和Cl之间形成一对共用电子对,是共价化合物; ②NaOH由Na+和OH-构成,OH-中的O和H之间1对共用电子对,是含有共价键的离子化合物; ③Cl2中Cl和Cl之间形成1对共用电子对,含有共价键,是单质; ④H2O中O和2个H原子分别形成1对共用电子对,是共价化合物; ⑤NH4Cl由NH4+和Cl-构成,NH4+中的N和H之间形成1对共用电子对,是含有共价键的离子化合物; ⑥MgCl2由Mg2+和Cl-构成,是只有离子键的离子化合物; H2O中N、O分别和H形成共用电子对,是共价化合物; ⑦NH3· +-- ⑧Na2O2由Na和O22构成,O22存在O和O形成的共价键,是含有共价键的离子化合 物; ⑨HClO中O分别和Cl、H形成共用电子对,是共价化合物; +- ⑩CaO由Ca2和O2构成,是只有离子键的离子化合物; (1)只含有离子键的是⑥⑩; (2)既存在离子键又存在共价键的是②⑤⑧; (3)HClO的电子式为 。 20.A、B、C、D是四种短周期元素,它们的原子序数依次增大,其中,A、C及B、D分别是同主族元素;A元素的原子半径是所有主族元素中原子半径最小的;B、D两元素的原子核中质子数之和是A、C两元素原子核中质子数之和的2倍;四种元素所形成的单质中A、B单质是气体,C、D单质是固体。 (1)写出以下元素的名称:B________________;C______________。 (2)写出D元素在周期表中的位置___________________________ (3)用电子式表示C2D的形成过程:_______________________________ (4)写出由B、C两元素所形成的原子个数比为1:1的化合物的的电子式_______;属于_______(填“离子”或“共价”)化合物,存在的化学键的种类有______________________;写出它与水反应的离子方程式_______________________________ 答案:氧 钠 第三周期,ⅥA族 离子 离子键、非极性键(共价键) 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑ 【分析】 A、B、C、D是四种短周期元素,它们的原子序数依次增大,A元素的原子半径是所有主族元素中原子半径最小的,A与C同主族,则A为H元素;B与D同主族,分别处于二、三周期,二者质子数之和至少为11,两元素的原子核中质子数之和是A、C两元素原子核中质子数之和的二倍,C不可能为Li,可推知C为Na;则B、D质子数之和为 (1+11)×2=24,令B的质子数为x、则D的质子数为x+8,则x+x+8=24,解得x=8,则B为O元素、D为S元素,据此填空; 【详解】 (1)据以上分析,B为氧、C为钠; 答案为:氧;钠; (2)写出D为硫元素,其在周期表中的位置为第三周期,ⅥA族; 答案为:第三周期,ⅥA族; (3) C2D即硫化钠,则用电子式表示C2D的形成过程为: ; 答案为: ; (4)由B、C两元素所形成的原子个数比为1:1的化合物为过氧化钠,其电子式为 2-2-Na[:O:O:]2-Na+;过氧化钠属于离子化合物,钠离子和O2之间是离子键,O2内存在+有非极性键(共价键);过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,其离子方程式为:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑; + 答案为:Na[:O:O:]2-Na+;离子;离子键、非极性键(共价键);2Na2O2+2H2O=4Na ++4OH-+O2↑。 21.(I)有下列几组物质或原子:①612C和614C②H③Na2O2④P⑤N⑥H2⑦O2和O3⑧烧碱、纯碱及苛性钠。选择适当的序号回答有关问题: (1)属于第二周期ⅤA族的元素是_____________; (2)含有非极性键的离子化合物是_____________; (3)互为同位素的是_____________; (4)原子半径最小的原子形成的分子是_____________; (5)属于同素异形体的是_____________。 (II)用合理的化学用语回答下列问题 (1)甲烷分子的电子式:_____________; (2)乙烯分子的结构简式:_____________; (3)甲烷和氯气光照生成一氯甲烷方程式:_____________; (4)苯和液溴在铁屑催化下反应生成溴苯方程式:_____________; (5)乙醇和金属钠反应生成乙醇钠方程式:_____________。 光照答案:⑤ ③ ① ⑥ ⑦ CH3Cl+HCl CH2=CH2 CH4+Cl2C6H5Br+HBr 2C2H5OH+2Na→2C2H5ONa+H2↑ C6H6+Br2【详解】 (I)H、P、N分别位于第一周期ⅠA族、第三周期ⅤA族、第二周期ⅤA族;612C和614C质子数都为6,中子数不同,是碳元素的不同原子,互为同位素;Na2O2是含有离子键和共价键的离子化合物,两个氧原子之间形成的是非极性的共价键,过氧根离子与Na之间形成的是离子键;O2和O3都是由氧元素组成的不同单质,互为同素异形体;烧碱和苛性钠指的都是NaOH,纯碱是Na2CO3。 (1)由分析可知,属于第二周期ⅤA族的元素是N,即⑤; (2)含有非极性键的离子化合物是Na2O2,即③; (3)互为同位素的是612C和614C,即①; (4)原子半径最小的原子是H原子,其形成的分子是H2,即⑥; (5)属于同素异形体的是O2和O3,即⑦; + Fe(II)(1)甲烷分子的电子式为; (2)乙烯分子的结构简式为CH2=CH2; CH3Cl+HCl; (3)甲烷和氯气光照生成一氯甲烷的化学方程式为:CH4+Cl2(4)苯和液溴在铁屑催化下反应生成溴苯的化学方程式为: 光照FeC6H6+Br2C6H5Br+HBr; (5)乙醇和金属钠反应生成乙醇钠的化学方程式为:2C2H5OH+2Na→2C2H5ONa+H2↑。 22.甲元素的原子序数是19,乙元素原子核外有两个电子层,最外电子层上有6个电子;丙是元素周期表第ⅠA族中金属性最弱的碱金属元素。 (1)甲元素位于周期表中第________周期;乙元素位于周期表中第________族;丙元素的名称为______________。 (2)甲的单质与水反应的离子方程式为__________________________________。 (3)乙单质与丙单质反应的化学方程式为________________________。 答案:四 ⅥA 锂 2K+2H2O=2K++2OH-+H2↑ 4Li+O2=2Li2O 【分析】 甲元素的原子序数是19,则甲为钾元素,乙元素原子核外有两个电子层,最外电子层上有6个电子,则乙为氧元素;丙是元素周期表第ⅠA族中金属性最弱的碱金属元素,则丙为锂元素。 【详解】 (1)根据上面的分析可知,甲为钾元素,在周期表中位于第四周期;乙为氧元素,在周期表中位于第ⅥA族;丙元素的名称为锂; (2)钾与水反应的离子方程式为 2K+2H2O=2K++2OH-+H2↑; (3)锂与氧气反应的化学方程式为4Li+O2=2Li2O。 23.工业上制取冰晶石(Na3AlF6)的化学方程式如下:2Al(OH)3+ 12HF+ 3Na2CO3=2Na3AlF6+ 3CO2↑+ 9H2O,根据题意完成下列填空: (1) 在上述反应的反应物和生成物中,属于非极性分子的电子式______,属于弱酸的电离方程式______。 (2)反应物中有两种元素在元素周期表中位置相邻,下列能判断它们的金属性或非金属性强弱的是______(选填编号)。 a.气态氢化物的稳定性 b.最高价氧化物对应水化物的酸性 c.单质与氢气反应的难易 d.单质与同浓度酸发生反应的快慢 (3)反应物中某些元素处于同一周期。它们最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式为______。 (4) Na2CO3俗称纯碱,属于______晶体。工业上制取纯碱的原料是______。 答案:【分析】 (1)先判断反应物与生成物中的非极性分子,再由最外层电子来分析电子式,判断出弱酸,再书写电离方程式,注意用可逆号; HF⇌H++ F- ac Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 离子晶体 氯化 钠、二氧化碳和氨 (2)根据反应物中的元素可知,氧、氟元素位置相邻,则利用非金属性强弱的判断方法来解答; (3)根据反应物中铝与钠元素同周期,且氢氧化钠能与氢氧化铝反应来解答; (4)根据物质的构成微粒来分析晶体类型,根据侯氏制碱法来分析工业制取纯碱的原料。 【详解】 (1)由反应的反应物和生成物中的物质可知,只有二氧化碳是非极性分子,由碳最外层4个电子,氧最外层6个电子,则二氧化碳的电子式为: ,反应中的物质只有HF为 弱酸,弱酸在电离时存在电离平衡,则电离方程式为HF⇌H++ F-; (2)该反应中的物质含有的元素有Al、O、H、F、Na、C,只有O、F元素相邻,因F的非金属性最强,则没有正价,也就没有最高价氧化物对应水化物,它们也不与酸反应,但可以利用气态氢化物的稳定性和单质与氢气反应的难易来判断O、F 非金属性的强弱,故答案为ac; (3)符合元素处于同一周期,它们最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的只有Na、Al两种元素,即氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气,其离子反应为Al(OH)3+OH - =AlO2-+2H2O; (4)因碳酸钠的构成微粒为离子,则碳酸钠的固体属于离子晶体,工业制纯碱是用氯化钠、二氧化碳和氨气反应,则原料为氯化钠、二氧化碳和氨气。 24.A卷题.简要回答下列问题。 (1)向氨水中滴加几滴酚酞试液,溶液显红色,其原因是________________________________。 (2)医疗上用“胃舒平”(主要成分Al(OH)3)治疗胃酸(含盐酸)过多的原因是______________。 (3)实验室常用35%~40%的甲醛溶液(俗称福尔马林)保存动物标本的原因是______________________。 答案:氨水中NH3·H2O会部分电离出OH-,使溶液呈弱碱性,遇酚酞变红 “胃舒平”的主要成分Al(OH)3与胃酸的主要成分盐酸发生中和反应 甲醛溶液能使动物标本中的蛋白质发生变性 【详解】 (1)、向氨水中滴加几滴酚酞试液,溶液显红色,其原因是:氨水中NH3·H2O会部分电离出OH-,使溶液呈弱碱性,遇酚酞变红; H2O会部分电离出OH-,使溶液呈弱碱性,遇酚酞变红; 故答案为:氨水中NH3· (2)、医疗上用“胃舒平”【主要成分Al(OH)3】治疗胃酸(含盐酸)过多的原因是:氢氧化铝具有两性, “胃舒平”的主要成分Al(OH)3与胃酸的主要成分盐酸发生中和反应; 故答案为:“胃舒平”的主要成分Al(OH)3与胃酸的主要成分盐酸发生中和反应; (3)、实验室常用35%~40%的甲醛溶液(俗称福尔马林)保存动物标本的原因是:甲醛溶液能使动物标本中的蛋白质发生变性; 故答案:甲醛溶液能使动物标本中的蛋白质发生变性。 25.依据信息书写下列反应的方程式 ⑴K2O2可用于潜水设备中作供氧剂,写出K2O2与CO2反应的化学方程式:________。 ⑵SO2是一种酸性氧化物,可制取Na2SO3,从括号内所给试剂(NaCl溶液、NaOH溶液、Na2SO4溶液)中选择合适的,完成这一反应,写出该反应的化学方程式:________。 ⑶锶(Sr)原子的结构示意图如图所示,锶能与水发生剧烈反应生成碱和氢气,写出单质锶与水反应的化学方程式:________。 ⑷MnO2可经过下图所示的转化制取MnCO3。已知“反应Ⅱ”为复分解反应。 ①写出“反应Ⅰ”的化学方程式:________。 ②写出“反应Ⅱ”的离子方程式:________。 答案:2K2O2+2CO2=2K2CO3+O2 SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O Sr+2H2O=Sr(OH)2+H2↑ MnO2+4HCl(浓)【详解】 ⑴K2O2可用于潜水设备中作供氧剂,遇到CO2会生成O2,故方程式是2K2O2+2CO2=2K2CO3+O2; ⑵SO2是一种酸性氧化物,可以与碱反应,故选氢氧化钠,反应的方程式是SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O; ⑶锶(Sr)最外层有两个电子,与Ca同主族,位于Ca的下方,是活泼金属,与水反应生成碱和氢气,故方程式是Sr+2H2O=Sr(OH)2+H2↑; (4)①二氧化锰遇到浓盐酸会发生氧化还原反应,方程式是MnO2+4HCl(浓)Cl2↑+2H2O; ②向氯化锰溶液中加入碳酸钠溶液,发生的离子方程式是Mn2++CO=MnCO3↓。 MnCl2+ MnCl2+Cl2↑+2H2O Mn2++CO=MnCO3↓ 26.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。通常状况下,X与W元素均能形成-1价的气态氢化物,Y为同周期主族元素中原子半径最大的元素,X、Z和W的原子最外层电子数之和为20。回答下列问题: (1) W在元素周期表中的位置是__________。 (2)X和Y元素简单离子的半径较大的是________(填离子符号);Z和W元素气态氢化物的稳定性较弱的是__________(填化学式)。 (3)Y的氧化物中既含离子键又含共价键的是__________(用电子式表示)。 (4)Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液(过量)和氧化亚铜共热,反应的化学方程式为________。 答案:第三周期第 ⅦA族 F- H2S +SO2↑+3H2O 【分析】 X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期主族元素。通常状况下,X与W元素均能形成-1价的气态氢化物,说明X、W是第ⅦA族元素,则X为F、W为Cl;Y为同周期主族元素中原子半径最大的元素,则Y为Na;X、Z和W的原子最外层电子数之和为20,则Z的最外层电子数为6,即为S。 从而得出X、Y、Z、W分别为F、Na、S、Cl。 【详解】 (1) W为氯,在元素周期表中的位置是第三周期第 ⅦA族; 3H2SO4(浓)+Cu2O 2CuSO4 (2)X和Y元素简单离子分别为F-和Na+,二者的电子层结构相同,但Na的核电荷数大,所以其离子半径小,从而得出二者中半径较大的F; Z和W元素气态氢化物为H2S和HCl,S的非金属性比Cl弱,所以二者氢化物的稳定性较弱的是H2S; (3)Y的氧化物中既含离子键又含共价键的是过氧化钠,其电子式为 ; - (4)Z的最高价氧化物对应水化物为硫酸,浓硫酸(过量)和氧化亚铜共热,反应的化学方程式为3H2SO4(浓)+Cu2O 2CuSO4+SO2↑+3H2O。 三、解答题 27.2019年诺贝尔化学奖发给了三位在开发锂离子电池方面作出的杰出贡献的化学家。完成下列填空: (1)锂在元素周期表的位置是___。锂原子核外能量最高的电子所处的轨道是___。 (2)写出一条判断锂与相邻同主族金属元素金属性强弱的实验依据:___。 (3)氢化锂(LiH)是离子化合物,写出其电子式___,LiH中阴离子半径大于阳离子半径,其原因是___。 LiBr可作锂电池中电解质材料。用Li2CO3,氨水和液溴制备LiBr•H2O的流程如图: (4)合成时,除生成LiBr外,还产生了两种参与大气循环的气体,补全产物并配平该反应的化学方程式:___。 LiCO3+Br2+NH3·H2O→LiBr+___。 画出该反应所涉及物质中属于非电解质的电子式___。 (5)溴化锂的溶解度随温度变化曲线如图所示: H2O晶体的实验步骤依次为:___,___,过滤,用乙醇洗涤,干燥。 从溶液中得到LBr· 答案:第二周期第IA族 2s 锂与水反应较为微弱,钠与水反应较为剧烈 H- 和Li+核外电子数相同,核内质子数Li+大于H-,其原子核对核外电子的吸引力大,因此离 子半径小于H- 3Li2CO3+3Br2+2NH3•H2O=6LiBr+5H2O+N2↑+CO2↑ 缩 冷却至44℃左右结晶 【分析】 蒸发浓 锂是3号元素,最外层一个电子,易形成Li+,根据锂原子的结构、位置、性质分析;根据2H2O,从溶液中得到LBr·H2O晶溴化锂的溶解度随温度变化曲线,44℃以下生成LBr·体,注意控制结晶时的温度。 【详解】 (1)锂是3号元素,在元素周期表的位置是第二周期第IA族。锂原子核外能量最高的电子所处的轨道是2s。故答案为:第二周期第IA族;2s; (2)判断锂与相邻同主族金属元素金属性强弱的实验依据:锂与水反应较为微弱,钠与水反应较为剧烈。故答案为:锂与水反应较为微弱,钠与水反应较为剧烈; (3)氢化锂(LiH)是离子化合物,锂失去最外层一个电子形成阳离子,氢得一个电子形成阴离子,其电子式 ,LiH中阴离子半径大于阳离子半径,其原因是H-和Li+核外电子 数相同,核内质子数Li+大于H-,其原子核对核外电子的吸引力大,因此离子半径小于H-。故答案为: ;H-和Li+核外电子数相同,核内质子数Li+大于H-,其原子核对核 外电子的吸引力大,因此离子半径小于H-; (4)根据元素原子质量守恒,合成时,除生成LiBr外,还产生了两种参与大气循环的气体,补全产物并配平该反应的化学方程式:3Li2CO3+3Br2+2NH3•H2O=6LiBr+5H2O+N2↑+CO2↑。故答案为:3Li2CO3+3Br2+2NH3•H2O=6LiBr+5H2O+N2↑+CO2↑; 该反应所涉及物质中CO2属于非电解质的电子式 。故答案为: ; (5)根据溴化锂的溶解度随温度变化曲线,44℃以下生成LBr·2H2O,从溶液中得到LBr·H2O晶体的实验步骤依次为:蒸发浓缩,冷却至44℃左右结晶,过滤,用乙醇洗涤,干燥。故答案为:蒸发浓缩;冷却至44℃左右结晶。 28.废旧锂离子电池的回收利用意义重大,其正极废料的主要成分是LiCoO2、铝、炭黑及其他杂质,回收利用的流程如下: 已知“溶液A”中主要金属离子是Co2+、Li+,还含有少量Fe3+、Al3+。 (1)步骤①中铝溶解的离子方程式为________,固体X的成分是__________。 (2)步骤②中LiCoO2固体溶解的化学方程式为:_________,该反应的还原剂是______。 (3)母液中含量最大的三种离子是_______。 (4)(NH4)2C2O4是一种化学实验室常用的试剂,预测其溶解性________(填“可溶于水”或“不溶于水”)。一定温度下,(NH4)2C2O4固体可分解出NH3、CO等物质,写出其分解的化学方程式__________。 答案:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑ Al(OH)3 2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O H2O2 Li+、NH4 、SO4 可溶于水 (NH4)2C2O4一定温度 2NH3↑+CO↑+CO2↑+H2O 【分析】 正极废料中含有LiCoO2、铝、炭黑,将废料先用碱液浸泡,将Al充分溶解,过滤后得到的滤液为含有偏铝酸钠,在浸出液中加入稀硫酸生成氢氧化铝,过滤得到氢氧化铝,灼烧、电解可得到铝;滤渣为LiCoO2、炭黑等,将滤渣用双氧水、硫酸处理后生成Li2SO4、CoSO4,反应的离子方程式为:2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O,题给信息可知A溶液主要的金属离子是Co2+、Li+,还含有少量Fe3+、Al3+、Cu2+,经除杂后加入草酸铵,可得到CoC2O4固体,母液中含有Li+,加入饱和碳酸钠溶液后过滤,最后得到碳酸锂固体,以此解答该题。 【详解】 (1)步骤①中铝能与碱反应生成AlO2-,反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑,加入稀硫酸,可生成Al(OH)3沉淀,固体X到粗铝过程中所涉及的化学方程式为2Al(OH)3 +2-Δ Al2O3+3H2O、2 Al2O3(熔融)电解 4 A1+3O2↑,则X为Al(OH)3; (2)步骤②中LiCoO2固体溶解的化学方程式为 2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2O,过氧化氢中O元素的化合价升高,则还原剂为H2O2; (3)由流程可知,经分离、提纯后,母液中含有Li+、NH4 、SO4 等离子,溶质为(NH4)2SO4、Li2SO4; (4)铵盐易溶于水,(NH4)2C2O4是一种化学实验室常用的试剂,预测其溶解性可溶于水,一定温度下,(NH4)2C2O4固体可分解出NH3和CO等物质,思考其它的产物并写出其分解的化学方程式为(NH4)2C2O4一定温度 2NH3↑+CO↑+CO2↑+H2O。 +2- L-1,从海水中提取溴的工艺流程如图: 29.海水中溴含量约为65mg· (1)以上步骤Ⅰ中已获得游离态的溴,步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴,其目的是_____。 (2)步骤Ⅱ通入热空气吹出Br2,利用了溴的______(填字母)。 A.氧化性 B.还原性 C.挥发性 D.腐蚀性 (3)步骤Ⅱ中涉及的离子反应如下,请在下面方框内填入适当的化学计量数: ________Br2+________CO3=________BrO3+_Br-+_CO2↑ (4)上述流程中吹出的溴蒸气,也可先用二氧化硫水溶液吸收,再用氯气氧化后蒸馏。写出溴与二氧化硫水溶液反应的化学方程式:______。 (5)实验室分离溴还可以用溶剂萃取法,下列可以用作溴的萃取剂的是______(填字母)。 A.稀硫酸 B.四氯化碳 C.烧碱溶液 D.水 答案:富集溴元素 C 3 3 1 5 3 SO2+Br2+2H2O==H2SO4+2HBr B 【分析】 将海水经过风吹日晒制得食盐,电解饱和食盐水可制得Cl2,化学方程式为2NaCl+2H2O 2NaOH+Cl2↑+H2↑;生成的Cl2通入卤水中,发生反应 2KBr+Cl2==2KCl+Br2,但由于海水中溴离子的浓度小,所以生成低浓度的溴水;利用溴的挥发性,往稀溴水中通入热空气将Br2吹出,用Na2CO3溶液吸收,发生反应生成Br-、 BrO3和CO2;用硫酸酸化反应产物,发生反应5Br-+BrO3+6H+==3Br2+3H2O,从而获得 2高浓度的溴。 【详解】 (1)步骤Ⅰ中获得低浓度的溴,步骤Ⅱ又将之转变成化合态的溴,主要是想实现浓度的增大,所以目的是富集溴元素。答案为:富集溴元素; (2)步骤Ⅱ通入热空气,使溶液的温度升高,溴从溶液中挥发,即吹出Br2,利用了溴的挥发性,故选C。答案为:C; (3)步骤Ⅱ涉及的离子反应中,Br2中一部分生成BrO3,溴元素的价态升高5价;Br2中一部分生成Br-,溴元素的价态降低1价,依据化合价升高与降低的总数相等的原则,方程式中应为3Br2+___CO3=BrO3+5Br-+_ CO2↑;再依据电荷守恒和质量守恒,便可得到配平的离子方程式:3Br2+3CO3=BrO3+5Br-+3CO2↑。答案为:3;3;1;5;3; (4)溴与二氧化硫水溶液发生氧化还原反应,生成硫酸和氢溴酸,化学方程式为:SO2+Br2+2H2O==H2SO4+2HBr。答案为:SO2+Br2+2H2O==H2SO4+2HBr; (5)实验室分离溴还可以用溶剂萃取法,四个选项的物质中,稀硫酸、烧碱溶液、水都能与原来的溶液互溶,液体不分层,所以不能作萃取剂,四氯化碳的密度比水大、难溶于水,且溴在其中的溶解度比在水中大得多,所以可以用作溴的萃取剂的是B。答案为:B。 【点睛】 虽然Br2或I2在酒精中的溶解度比在水中大得多,但由于乙醇与水互溶,所以乙醇不能作水溶液中的萃取剂。 22 30.明矾[ KAl(SO4)2·12H2O ]在造纸、净水等方面应用广泛。以处理过的废旧易拉罐碎屑为原料(主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质)制备明矾的过程如下图所示: 回答下列问题: (1)原料溶解过程中反应的离子方程式是_________________________。 (2)Al(OH)3 与稀硫酸反应的离子方程式是________________________。 (3)溶液A中通入过量CO2,反应的离子方程式是_________________。 (4)为证明固体B中含有铁,某同学做如下实验:取少量固体B,加入稀硫酸使其溶解,并加入_________和________试剂后,溶液立即变红,即证明固体B中含有铁,该过程中铁元素发生的氧化还原反应的离子方程式为_______________。 答案:2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2 AlOH3+3H=Al+3H2O --+3+AlO2-+CO2+2H2O=AlOH3+HCO3- KSCN溶液 氯水 Fe+2H+=Fe2++H2 、2Fe2++Cl2=2Fe2++2Cl- 【分析】 废旧易拉罐碎屑的主要成分为Al,含有少量的Fe、Mg杂质,铝与热氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,过滤后得到溶液A为偏铝酸钠溶液,固体B为Fe、Mg;溶液A中通入过量二氧化碳后生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,通过过滤得到碳酸氢钠溶液(溶液C)和氢氧化铝;氢氧化铝与稀硫酸反应生成硫酸铝,硫酸铝与硫酸钾加热可以得到明矾[KAl(SO4)2•12H2O],据此进行解答。 【详解】 (1)原料溶解过程中,铝与热氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应的离子方程式是2Al+2OH+2H2O=2AlO2+3H2。 (2)Al(OH)3 与稀硫酸反应生成硫酸铝和水,反应的离子方程式是 --AlOH3+3H+=Al3++3H2O; (3)溶液A是偏铝酸钠,通入过量二氧化碳后生成氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠,反应的离子方程式是AlO2+CO2+2H2O=AlOH3+HCO3; --(4)固体B加入稀硫酸,铁和硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,向溶液中KSCN溶液后不变色,再加入氯水溶液立即变红,证明反应后溶液中含有亚铁离子,则固体B中含有铁, +2+该过程中铁元素发生的氧化还原反应的离子方程式为Fe+2H=Fe+H2 、 2Fe2++Cl2=2Fe2++2Cl-。 【点睛】 本题考查了制备方案的设计、物质检验,根据制备流程明确实验原理为解答关键,注意熟练掌握常见元素及其化合物性质,明确常见化学实验基本操作方法。 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容