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1.自從1803年英國化學(xué)家、物理學(xué)家道爾頓提出原子假說以來，人類對原子結(jié)構(gòu)的研究不斷深入、不斷發(fā)展，通過實驗事實不斷地豐富、完善原子結(jié)構(gòu)理論。請判斷下列關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的說法正確的是(　　 )

A.所有的原子都含有質(zhì)子、中子和電子三種粒子

B.所有的原子中的質(zhì)子、中子和電子三種粒子的個數(shù)都是相等的

C.原子核對電子的吸引作用實質(zhì)上是原子核中的質(zhì)子對核外電子的吸引

D.原子中的質(zhì)子、中子和電子三種粒子不可再分

解析：本題著重考查人類現(xiàn)在對原子結(jié)構(gòu)的認識水平和將來可能的變化，培養(yǎng)我們學(xué)會用發(fā)展和辯證的觀點看待問題。所有的原子都含質(zhì)子和電子，并且二者的個數(shù)是相等的，因為質(zhì)子和電子帶的電荷相等、電性相反，只有二者的個數(shù)相等才能使原子不顯電性。需要注意的是，并不是所有原子都含有中子，如¹₁H中就只含一個質(zhì)子和一個電子而沒有中子，多數(shù)原子的中子數(shù)和質(zhì)子數(shù)比較接近但并沒有必然的數(shù)量關(guān)系。所以，A和B兩個選項是錯誤的。

原子核對核外電子的吸引是一種電性作用，因為中子不顯電性，質(zhì)子和電子帶相反電荷，所以C選項是正確的。從發(fā)展的觀點出發(fā)，原子中的質(zhì)子、中子和電子三種基本構(gòu)成粒子有可能再進一步分成更小的粒子，如科學(xué)家們已經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子和中子里面還有更小的粒子--夸克，所以D選項是錯誤的。

答案：C

5.按要求完成下列空白：

(1)化合價主要決定于______________________________________________；

(2)同位素主要決定于________________________________________________；

(3)質(zhì)量數(shù)決定于______________________________________________；

(4)原子序數(shù)決定于______________________________________________；

(5)元素的化學(xué)性質(zhì)主要決定于____________________________________________。

答案：(1)最外層電子數(shù)

(2)質(zhì)子數(shù)　 中子數(shù)

(3)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)

(4)質(zhì)子數(shù)

(5)最外層電子數(shù)

10分鐘訓(xùn)練(強化類訓(xùn)練，可用于課中)

4.在周期表中，所含元素的種類最多的是(　　 )

A.Ⅷ族　　　　　　　　 B.ⅠA族　　　　　　　　 C.0族　　　　　　　　 D.ⅢB族

解析：鑭(La)系和錒(Ac)系各有15種元素，它們分別在ⅢB族的第六、第七周期。這樣ⅢB族內(nèi)共有32種元素。

答案：D

3.氟、氯、溴、碘四種元素，它們的下列性質(zhì)的遞變規(guī)律不正確的是(　　 )

A.單質(zhì)密度依次增大

B.單質(zhì)的熔沸點依次升高

C.Cl₂可以從KBr溶液置換出Br₂

D.F₂可以從NaCl溶液中還原出Cl₂

解析：在NaCl溶液中，F(xiàn)₂是先與水反應(yīng)而不是直接與NaCl反應(yīng)。F₂與H₂O反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2F₂+2H₂O====O₂+4HF。

答案：D

2.下列關(guān)于堿金屬的電子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的敘述中不正確的是(　　 )

A.堿金屬原子最外層都只有一個電子，在化學(xué)反應(yīng)中容易失去

B.都是強還原劑

C.都能在O₂中燃燒生成過氧化物

D.都能與水反應(yīng)生成堿

解析：4Li+O₂2Li₂O。堿金屬元素的原子和單質(zhì)，在結(jié)構(gòu)和性質(zhì)上，既有相似性又有差異性。

答案：C

1.據(jù)報道，月球上有大量存在，可以作為核聚變材料。下列關(guān)于的敘述正確的是(　　 )

A.和互為同位素

B.原子核內(nèi)中子數(shù)為2

C.原子核外電子數(shù)為2

D.代表原子核內(nèi)有2個質(zhì)子和3個中子的氦原子

解析：和質(zhì)子數(shù)不同，不是同位素；的電子數(shù)為2，中子數(shù)為3-2=1。

答案：C

17.設(shè)計實驗探討向AlCl₃溶液中加入過量的NaOH和向NaOH溶液中加入過量的AlCl₃現(xiàn)象是否一樣。

思路解析：向AlCl₃溶液中逐滴加入NaOH有白色沉淀生成，當(dāng)NaOH過量時沉淀溶解，最后生成物為NaAlO₂。反應(yīng)的離子方程式為：Al³⁺+3OH^-====Al(OH)₃↓，Al(OH)₃+OH^-====+2H₂O

向NaOH溶液中逐滴加入AlCl₃溶液時，觀察到的現(xiàn)象是：開始有白色沉淀生成，振蕩后立即消失，繼續(xù)滴加AlCl₃溶液直至過量時，又出現(xiàn)白色沉淀，且不消失。這是因為反應(yīng)開始時，由于NaOH溶液過量，滴入的AlCl₃和NaOH作用轉(zhuǎn)化為NaAlO₂，當(dāng)加入過量AlCl₃時，AlCl₃和NaAlO₂在溶液里發(fā)生反應(yīng)，生成沉淀Al(OH)₃。其反應(yīng)的離子方程式為：

Al³⁺+3OH^-====Al(OH)₃↓，Al(OH)₃+OH^-====+2H₂O，Al³⁺+3+6H₂O====4Al(OH)₃↓

答案：不一樣

16.將甲烷、氧氣、過氧化鈉放入密閉容器中，在150 ℃條件下用電火花引發(fā)反應(yīng)后，3種物質(zhì)都恰好完全反應(yīng)，容器中的壓強為零。則原混合物中3種物質(zhì)的質(zhì)量之比為___________，反應(yīng)后容器中的物質(zhì)是___________。

思路解析：本題考查CO₂、H₂O(g)與Na₂O₂的反應(yīng)。

　　 欲正確解答本題，應(yīng)注意理解“容器中的壓強為零”的含義，對方程式進行適當(dāng)加和，由加和后的方程式找出答案。

　　 此類題涉及多個相關(guān)的反應(yīng)，某一反應(yīng)的生成物是另一反應(yīng)的反應(yīng)物。一般可以先寫出分步反應(yīng)的化學(xué)方程式，然后根據(jù)題意分析總反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物，用類似上面的“加和法”得出總反應(yīng)式。

　　 容器中發(fā)生的各步反應(yīng)如下：

　　 ①CH₄+2O₂CO₂+2H₂O　 ②2Na₂O₂+2CO₂====2Na₂CO₃+O₂③2Na₂O₂+2H₂O====4NaOH+O₂↑

　　 容器中總反應(yīng)的反應(yīng)物是CH₄、Na₂O₂、O₂，生成的CO₂、H₂O、O₂可以循環(huán)反應(yīng)，可以看成是中間產(chǎn)物，由于反應(yīng)后在150 ℃條件下容器中的壓強為零，說明最后容器中的物質(zhì)不含氣體和水，最后的生成物只有Na₂CO₃、NaOH。將①②③分別乘以適當(dāng)?shù)南禂?shù)后加和，以消去生成物中的中間產(chǎn)物CO₂、H₂O和O₂。①×2+②+③×2得總反應(yīng)式：

　　 2CH₄+O₂+6Na₂O₂====2Na₂CO₃+8NaOH

　　 因此，原混合物中CH₄、O₂、Na₂O₂三種物質(zhì)的質(zhì)量之比為：2×16∶16×2∶6×78=8∶8∶117。

答案：8∶8∶117　 Na₂CO₃、NaOH

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15.用下面兩種方法可以制得白色的Fe(OH)₂沉淀。

方法一：用不含F(xiàn)e³⁺的FeSO₄溶液與用不含O₂的蒸餾水配制的NaOH溶液反應(yīng)制備。

(1)用硫酸亞鐵晶體配制上述FeSO₄溶液時還需加入______________________________。

(2)除去蒸餾水中溶解的O₂常采用____________________的方法。

(3)生成白色Fe(OH)₂沉淀的操作是用長滴管吸取不含O₂的NaOH溶液，插入FeSO₄溶液液面下，再擠出NaOH溶液。這樣操作的理由是___________________________________。

方法二：在如圖所示的裝置中，用NaOH溶液、鐵屑、稀H₂SO₄等試劑制備。

圖3-8

(1)在試管Ⅰ里加入的試劑是________________________________________。

(2)在試管Ⅱ里加入的試劑是________________________________________。

(3)為了制得白色Fe(OH)₂沉淀，在試管Ⅰ和Ⅱ中加入試劑，打開止水夾，塞緊塞子后的實驗步驟是___________________________________________________________________。

(4)這樣生成的Fe(OH)₂沉淀能較長時間保持白色，其理由是__________________________。

思路解析：方法一中根據(jù)FeSO₄具有易被氧化和易水解的特點，在配制其溶液時還需加入稀H₂SO₄和鐵屑；蒸餾水中若溶有O₂，則會加速Fe(OH)₂氧化，因此可采用煮沸法除去O₂。為避免生成的Fe(OH)₂沉淀接觸O₂，可用長滴管吸取不含O₂的NaOH溶液，插入FeSO₄溶液液面下，再擠出NaOH溶液方可達到目的。

方法二的原理是利用稀H₂SO₄和鐵屑產(chǎn)生氫氣，先趕凈裝置中空氣。確定趕凈空氣后，再夾緊止水夾，通過H₂產(chǎn)生的壓強將FeSO₄壓入NaOH溶液中去，從而使產(chǎn)生的白色Fe(OH)₂沉淀在H₂的還原性氣氛中得以較長時間保持。

答案：方法一：(1)稀H₂SO₄、鐵屑　 (2)煮沸　 (3)避免生成的Fe(OH)₂沉淀接觸O₂

方法二：(1)稀H₂SO₄、鐵屑　 (2)NaOH溶液(3)檢驗試管Ⅱ出口處排出氫氣的純度。當(dāng)排出的H₂純凈時，再夾緊止水夾　 (4)試管Ⅰ中反應(yīng)生成的H₂充滿了試管Ⅰ和試管Ⅱ，且外界空氣不容易進入

14.鋁可以從鋁土礦中獲取，鋁土礦是不純凈的鋁的氧化物(雜質(zhì)為Fe₂O₃和SiO₂)，它是非再生資源。假如我們對鋁的消費保持現(xiàn)有速度，我們能獲得生產(chǎn)足夠的鋁所需的鋁土礦僅能維持30年左右。由此看來，保護現(xiàn)有自然資源和對非再生資源的再利用，是值得我們考慮的。但是在廢物回收過程中，仍有相當(dāng)大的難度，其關(guān)鍵的因素主要涉及舊金屬的收集與其他廢物的分離、回收和提煉金屬的費用、金屬本身的價值等(已知1 mol電子電量荷約為10⁵ C)。

(1)試說明回收鋁的過程中存在的困難。

(2)為什么金的回收率比鋁的回收率要大得多？

(3)常溫下，SiO₂同強堿或強酸是很難反應(yīng)的，現(xiàn)利用鹽酸、氫氧化鈉溶液、氮氣、二氧化碳和水，從鋁土礦中提取純凈的Al₂O₃。試設(shè)計一個適用于工業(yè)生產(chǎn)上提純Al₂O₃的實驗方案，用化學(xué)方程式表示提純的過程。

(4)制取1 mol Al理論上需要多少庫侖的電荷量？

(5)假定用6 V的直流電源進行電解，制2.7噸鋁需要多少千焦的電能？(請列式并計算)

(6)在1.01×10⁵ Pa，27 ℃時，每生產(chǎn)1 mol Al，理論上在陽極生成O₂的體積為多少升？(請列式并計算)

(7)如果每度電的費用為0.60元，試計算生產(chǎn)廠家每生產(chǎn)1噸鋁需付出的電費為多少元。(1度電=3 600 kJ)(請列式計算)

答案：(1)回收鋁的過程中存在的困難是：①人們的環(huán)境意識薄弱；②回收和提煉金屬的費用較高；③鋁同其他廢物的分離較困難；④鋁本身價值并不高；⑤舊金屬的收集缺乏專門的機構(gòu)。

(2)金比鋁價值要高，另一方面，金活動性弱，容易回收。

(3)Fe₂O₃和SiO₂與強堿都不反應(yīng)，因此可把鋁土礦溶于強堿溶液中，過濾除去雜質(zhì)，即得到偏鋁酸鈉溶液，往濾液中加酸即可得氫氧化鋁沉淀，由于氫氧化鋁沉淀可和強酸反應(yīng)，所以要得到較多的沉淀，最好加弱酸，方程式表示為：

①Al₂O₃+2NaOH====2NaAlO₂+H₂O

②NaAlO₂+CO₂+2H₂O====Al(OH)₃↓+NaHCO₃

③2Al(OH)₃====Al₂O₃+3H₂O

(4)這是一個涉及氧化還原反應(yīng)的問題。氧化鋁要被還原成單質(zhì)鋁，化合價必須從+3降低到0，即要得到1 mol Al必須轉(zhuǎn)移3 mol的電子，所需電荷量為3×10⁵C。

(5)直接代入物理中有關(guān)電能的計算公式，可得：2.7×10⁶/27×3×10⁵×6×10^-3kJ=1.8×10⁸ kJ。

(6)根據(jù)電解方程：2Al₂O₃====4Al+3O₂↑，每產(chǎn)生1 mol Al的同時生成0.75 mol O₂，由于此狀態(tài)是非標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，要求氧氣的體積還要進行體積的轉(zhuǎn)化。300×0.75×22.4/273=18.5 L。

(7)1×10⁶/27×3×10⁵×6×10^-3/3 600×0.6=1.1×10⁴