编者的话:
2021-2022学年上海高中化学开始使用全新的教材版本,较之前教材章节设置,难度变化有明显的区别,本工作室特组织教师联合教研,本专辑由此而生。
本专辑试题选材于近两年上海市高中月考、期中、期末高频真题,每道题包含解析、点评,适合中等及以上学生刷题、复习练习使用。
考点6:周素周期表和元素周期律重点复习(原卷版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.科学史上每一次重大的发现都极大地推进了科学的发展。下列对化学史的描述不正确的是
A.舍勒发现并确认了氯气 B.侯德榜改进了制纯碱的工艺
C.阿伏加德罗提出分子学说 D.门捷列夫制出第一张元素周期表
2.下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是
选项 事实 推论
A 与冷水反应,Na比Mg剧烈 金属性:Na>Mg
B Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2 金属性:Ca>Mg
C 酸性:HClOD 热稳定性强弱:HBr>HI 非金属性:Br>I
A.A B.B C.C D.D
3.下列科研成果不是由我国发明创造的是
A.黑火药和造纸
B.第一人工合成具有生理活性的蛋白质——结晶牛胰岛素
C.发现元素周期律
D.发现、提取并人工合成青蒿素
4.我国科学家研制出一种含镓元素(Ga)的催化剂一ZnGa2O4,在该催化剂表面成功将CO2转化为碳氢化合物燃料。下列关于ZnGa2O4的说法中,正确的是
A.其中Ga元素化合价为+3
B.由一种金属元素和两种非全属元素组成
C.锌、镓、氧元素的质量比为1:2:4
D.将CO2转化为碳氢化合物的过程中不需要添加其它物质
5.在我们的日常生活中出现了“加碘食盐”,“增铁酱油”,“高钙牛奶”,“富硒茶叶”,“含氯牙膏”等商品。这里的碘、铁、钙、硒、氟应理解为
A.分子 B.元素 C.分子 D.氧化物
6.在现行元素周期表中,所含元素种数最多的族是
A.第IA族 B.第VIII族 C.第IIIB族 D.第IIIA族
7.下列有关元素周期表中元素性质的叙述中正确的是
A.同主族元素从上到下,非金属性逐渐增强
B.元素的最高正化合价均等于它所在的族序数
C.同周期的主族元素的原子半径越小,越难失去电子
D.第VA族元素的氢化物的沸点,从上到下依次逐渐升高
8.下列有关碱金属的说法正确的有
①碱金属形成的各种氧化物都是碱性氧化物;②钾、钠的各种化合物绝大多数易溶于水;③钾钠合金通常情况下是固体;④碱金属的盐有焰色反应,而其他盐没有;⑤随着电子层数增多,碱金属的原子半径逐渐增大;⑥碱金属具有强还原性,它们的离子有强氧化性;⑦碱金属单质的熔沸点随着核电荷数的增大而升高;⑧碱金属元素在自然界中都是以化合态存在的;⑨随着核电荷数的增多,金属性增强;⑩随着核电荷数的增多,其单质越易被氧化; 随着核电荷数的增多,与水反应越难
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
9.下列有关说法或各组性质的比较中,正确的有几项
①12C、13C、14C是碳的三种同素异形体
②H2S的电子式可表示为
③NaHSO4在熔融状态下不仅破坏了离子键,还破坏了共价键
④沸点:NH3>AsH3>PH3
⑤离子还原性:S2->Cl->Br->I-
⑥酸性:HClO4>HBrO4>HIO4
⑦金属性:Pb>Sn>Si
⑧气态氢化物稳定性:HF>HCl>H2S
A.2 B.3 C.4 D.5
10.下列变化规律的叙述中,正确的是
A.HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
B.F2、Cl2、Br2、I2单质的颜色逐渐变浅
C.Li、Na、K、Rb、Cs金属性逐渐减弱
D.F-、Cl-、Br-、I-的还原性逐渐减弱
11.利用如图所示装置进行下列实验,能达到实验目的的是
选项 ① ② ③ 实验结论
A 浓硫酸 Cu 溴水 验证浓硫酸具有强氧化性
B 浓硫酸 Na2SO3 酸性高锰酸钾溶液 验证SO2的漂白性
C 稀硫酸 Zn 空气 制取并收集H2
D 稀硫酸 Na2CO3 澄清石灰水 验证非金属性:S > C
A.A B.B C.C D.D
12.下图所示各为元素周期表中的一部分,表中数字是原子序数,其中X为35的是
A. B. C. D.
13.氟在元素周期表中相关信息如图1所示,其原子在化学反应中容易得到1个电子达到相对稳定结构,两个氟原子构成一个氟气分子。在牙膏中添加氟化钠可降低患蛀牙的概率。钠原子的结构示意图如图2所示。下列说法正确的是
A.氟元素的相对原子质量为19.00g B.钠原子在化学反应中易失去1个电子
C.F-和Na+的最外层电子数不相等 D.1个氟气分子中含有9个质子
二、填空题
14.某同字为探究元素周期表中元素性质的递变规律,设计了如下实验。
(1)将形状相同镁、铝分别投入到相同体积和相同浓度的盐酸中,试预测实验结果:___________与盐酸反应更剧烈;从原子结构解释上述现象的原因:___________。
(2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊,可证明非金属性___________强于___________,反应的离子方程式为___________。
15.硫和硒(34Se)在元素周期表中位于同一主族,均是生产生活中重要的非金属元素。
(1)含+4价硫元素的化合物有SO2、H2SO3和X等。
①SO2能使品红溶液褪色,说明SO2具有的化学性质是___________。
②已知X属于钠盐。写出X与稀硫酸反应生成SO2的化学方程式:___________。
(2)以工业硒为原料制备高纯硒时的主要物质转化关系如图所示。
工业硒(Se)SeO2H2SeO3Se高纯硒
①下列说法正确的是___________(填字母序号)。
A.硒原子的最外层有6个电子
B.硒元素的非金属性强于硫元素的非金属性
C.SeO2属于酸性氧化物
D.过程ⅰ中硒被氧化
②过程ⅲ中使用的还原剂为N2H4·nH2O,对应产物是N2.理论上,过程ⅰ消耗的O2与过程ⅲ消耗的N2H4·nH2O的物质的量之比为___________(工业硒中杂质与O2的反应可忽略)。
16.为纪念元素周期表诞生150周年,IUPAC等向世界介绍118位优秀青年化学家,并形成一张“青年化学家元素周期表”。中国学者雷晓光、姜雪峰、刘庄分别成为“N、S、Hg”元素的代言人。回答下列问题:
(1)据汞的原子结构示意图,汞在第___周期。
(2)NH3、H2O、H2S分别为氮、氧、硫3种元素对应的氢化物,其中沸点最高的是____,其中心原子杂化轨道类型:___。
(3)下列有关性质的比较能用元素周期律解释的是__(填字母,下同)。
a.酸性:HCl>H2SO3
b.非金属性:O>S
c.碱性:NaOH>Mg(OH)2
d.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
(4)硒(Se)与硫位于同一主族,均是生命必需元素。下列推断正确的是___。
a.硒元素的最低负化合价为-2
b.二氧化硒(SeO2)具有还原性
c.硒的氧化物对应的水化物属于强酸
(5)科学家合成了一种新化合物(如图所示),其中R、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是Y核外电子数的一半。
①R的元素符号为___。
②X的氢化物的电子式:___。
③写出Y的最高价氧化物的一种用途__。
17.下表是元素周期表的一部分。
族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
二 ① ② ③ ④
三 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
(1)表中元素③的氢化物的电子式为___________;此氢化物的稳定性比元素④的氢化物的稳定性___________(选填“强”或“弱”);此氢化物与元素⑧的氢化物反应生成的化合物其水溶液呈酸性,用离子方程式表示其原因是___________。
(2)③④⑤⑥元素中,原子半径最大的元素是___________(填元素符号);这四种元素形成的简单离子中离子半径最小的是___________(填离子符号)。
(3)⑤、⑥两元素相比较,金属性较强是___________(填元素符号),可以证明该结论的实验是___________。
a.比较这两种元素最高价氧化物对应的水化物的碱性
b.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
c.将这两种元素的单质分别放入冷水中
d.比较这两种元素的单质与酸反应时失电子的数目
(4)请用一个化学方程式证明元素⑦和⑧的非金属性强弱关系___________。
18.用氯气对饮用水消毒已有百年历史。这种消毒方法会使饮用水中的有机物发生氯代反应,生成有机含氯化合物,对人体有害,且氯气本身也是一种有毒气体。世界环保联盟建议推广采用广谱性高效消毒剂二氧化氯(ClO2)目前欧洲一些国家用NaClO3氧化浓盐酸来制取ClO2,同时有Cl2生成,则:
(1)反应的化学方程式为:___________
___________NaClO3+___________HCl=___________NaCl+___________ClO2↑+___________Cl2↑+___________H2O。
(2)此反应中氧化剂是:___________,在反应中盐酸体现的性质是___________和___________。
(3)在标准状况下有4.48L氯气生成时,转移的电子数目为___________,被氧化的盐酸的物质的量为___________mol。
(4)国研制成功用氯气氧化亚氯酸钠(在氮气保护下)制得ClO2,表示这一反应的化学方程式是2NaClO2+Cl2=2ClO2↑+2A。已知A物质是一种盐,它的化学式为___________。这一方法的优点是___________。
(5)用一个实验事实证明氯元素的非金属性比溴元素强___________(用化学方程式表示)。
三、元素或物质推断题
19.表中列出了第三周期几种元素的部分性质:
元素编号 a b c d e
电负性 3.0 2.5 2.1 1.5 0.9
主要化合价 -1,+7 -2,+6 -3,+5 +3 +1
请按要求回答下列问题:
(1)表中元素原子半径最大的是(写元素符号)___________。
(2)a、b、c三种元素形成的氢化物中,其稳定性由强到弱的顺序是(用化学式表示)___________。
(3)d、e最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式为___________。
(4)某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律,设计了以下系列实验。
①甲同学为探究同主族元素金属性的递变规律,取绿豆粒大小的钠、钾分别放入到盛有水的烧杯(滴有几滴酚酞溶液)中,通过观察现象得出的结论是___________。
②乙同学利用现有药品:溶液、固体、浓盐酸、,设计如图装置探究第三周期部分元素非金属性的递变规律。M中所装药品为___________,装置N中的实验现象为有淡黄色沉淀生成,离子方程式为___________,所得结论为___________。
四、原理综合题
20.氧族元素(O、S、Se等)及其化合物在生产生活中发挥着巨大作用。
(1)生物浸出法可有效回收含硫矿石中的有色金属,某种生物浸出法中主要物质的转化路径如下图。
①步骤I反应的离子方程式为_______。
②生物浸出时的总反应的氧化剂是_______。
(2)硒是动物和人体所必需的微量元素之一,也是一种重要的工业原料。硒在元素周期表中的位置如下图所示:硫和硒氢化物的热稳定性:H2S_______H2Se(填“>”、“=”或“<”);从原子结构的角度解释其原因_______。
(3)硒在自然界中稀少而分散,常从精炼铜的阳极泥中提取硒。阳极泥中的硒主要以Se和CuSe的形式存在,工业上常用硫酸化焙烧法提取硒,主要步骤如下:
i. 将含硒阳极泥与浓硫酸混合焙烧,产生SO2、SeO2的混合气体
ii. 用水吸收i中混合气体,可得Se固体
①请写出CuSe与浓H2SO4反应的化学方程式_______。
②写出步骤ⅱ中的化学方程式_______。
(4)以工业硒为原料制备高纯硒的流程如下图。
工业硒(Se)SeO2H2SeO3Se高纯硒
①下列说法正确的是_______(填字母序号)。
a. 过程i到过程iii均为氧化还原反应
b. H2SeO3既有氧化性,又有还原性
c. SeO2能与NaOH反应生成Na2SeO3和H2O
d. Se与H2化合比S与H2化合容易
②过程iii中使用的还原剂为N2H4·nH2O,对应产物是N2。理论上,过程i消耗的O2与过程ⅲ消耗的N2H4·nH2O的物质的量之比为_______(工业硒中杂质与O2的反应可忽略)。编者的话:
2021-2022学年上海高中化学开始使用全新的教材版本,较之前教材章节设置,难度变化有明显的区别,本工作室特组织教师联合教研,本专辑由此而生。
本专辑试题选材于近两年上海市高中月考、期中、期末高频真题,每道题包含解析、点评,适合中等及以上学生刷题、复习练习使用。
考点6:周素周期表和元素周期律重点复习
(解析版)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.科学史上每一次重大的发现都极大地推进了科学的发展。下列对化学史的描述不正确的是
A.舍勒发现并确认了氯气 B.侯德榜改进了制纯碱的工艺
C.阿伏加德罗提出分子学说 D.门捷列夫制出第一张元素周期表
【标准答案】A
【精准解析】
A.舍勒首先发现并制得了氯气,戴维确认了氯气,A错误;
B.中国化学家侯德榜改进了制纯碱的工艺,B正确;
C.阿伏伽德罗提出原子-分子学说,奠定了近代化学基础,C正确;
D.俄国化学家门捷列夫制作出了第一张元素周期表,D正确;
标准答案选A。
2.下列事实不能说明元素的金属性或非金属性相对强弱的是
选项 事实 推论
A 与冷水反应,Na比Mg剧烈 金属性:Na>Mg
B Ca(OH)2的碱性强于Mg(OH)2 金属性:Ca>Mg
C 酸性:HClOD 热稳定性强弱:HBr>HI 非金属性:Br>I
A.A B.B C.C D.D
【标准答案】C
【精准解析】
A.根据与水反应的剧烈程度可判断元素金属性强弱,故A不符合题意;
B.根据最高价氧化物对应的水化物碱性强弱可判断元素金属性强弱,故B不符合题意;
C.应该根据最高价氧化物对应的水化物酸性强弱来判断元素非金属性强弱,HClO不是Cl的最高价含氧酸,所以不能直接比较非金属性,故C符合题意;
D.气态氢化物越稳定,元素非金属性越强,故D不符合题意。
综上所述,标准答案为C。
3.下列科研成果不是由我国发明创造的是
A.黑火药和造纸
B.第一人工合成具有生理活性的蛋白质——结晶牛胰岛素
C.发现元素周期律
D.发现、提取并人工合成青蒿素
【标准答案】C
【精准解析】
A.黑火药和造纸是中国的四大发明,是我国的发明创造,A不符合题意;
B.1965年我国科学家完成了牛结晶胰岛素的合成,这是世界上第一次人工合成多肽类生物活性物质,B不符合题意;
C.1869年,俄国化学家门捷列夫发现了元素周期律,并编制出元素周期表,C符合题意;
D.1972年,我国科学家屠呦呦发现、提取并人工合成青蒿素,D不符合题意;
故选C。
4.我国科学家研制出一种含镓元素(Ga)的催化剂一ZnGa2O4,在该催化剂表面成功将CO2转化为碳氢化合物燃料。下列关于ZnGa2O4的说法中,正确的是
A.其中Ga元素化合价为+3
B.由一种金属元素和两种非全属元素组成
C.锌、镓、氧元素的质量比为1:2:4
D.将CO2转化为碳氢化合物的过程中不需要添加其它物质
【标准答案】A
【精准解析】
A.ZnGa2O4中O元素-2价,Zn元素+2价,根据化合价代数和为0,Ga元素+3价,A正确;
B.ZnGa2O4由Zn、Ga两种金属元素和O一中非金属元素组成,B错误;
C.锌、镓、氧元素的物质的量比为1:2:4,C错误;
D.从元素守恒可知,将CO2转化为碳氢化合物的过程中需要添加其它含氢元素的物质,D错误;
故选A。
5.在我们的日常生活中出现了“加碘食盐”,“增铁酱油”,“高钙牛奶”,“富硒茶叶”,“含氯牙膏”等商品。这里的碘、铁、钙、硒、氟应理解为
A.分子 B.元素 C.分子 D.氧化物
【标准答案】B
【精准解析】
物质是由元素组成的,“加碘食盐”,“增铁酱油”,“高钙牛奶”,“富硒茶叶”,“含氯牙膏”等,这里的碘、铁、钙、硒、氟指的是物质中所含有的元素,故选B。
6.在现行元素周期表中,所含元素种数最多的族是
A.第IA族 B.第VIII族 C.第IIIB族 D.第IIIA族
【标准答案】C
【精准解析】
元素周期表中第ⅢB族含有镧系和锕系,则第ⅢB族元素的种类最多,故选:C。
7.下列有关元素周期表中元素性质的叙述中正确的是
A.同主族元素从上到下,非金属性逐渐增强
B.元素的最高正化合价均等于它所在的族序数
C.同周期的主族元素的原子半径越小,越难失去电子
D.第VA族元素的氢化物的沸点,从上到下依次逐渐升高
【标准答案】C
【精准解析】
A.同主族元素从上到下,电子层增多,半径增大,得电子能力减弱,则同主族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,故A错误;
B.主族元素中,最高正化合价等于族序数,但O、F除外,则元素的最高正化合价不一定等于它所在的族序数,故B错误;
C.同周期的元素,从左向右原子半径逐渐减小,金属性性减弱,则同周期的元素的原子半径越小,越难失去电子,故C正确;
D.是因为NH3中的N-H间存在氢键,导致沸点不降反升,可以类比水,从PH3到BiH3遵循元素周期律,分子式量增大,故VA族元素气态氢化物的沸点先由高到低再由低到高,故D错误;
故标准答案为C。
8.下列有关碱金属的说法正确的有
①碱金属形成的各种氧化物都是碱性氧化物;②钾、钠的各种化合物绝大多数易溶于水;③钾钠合金通常情况下是固体;④碱金属的盐有焰色反应,而其他盐没有;⑤随着电子层数增多,碱金属的原子半径逐渐增大;⑥碱金属具有强还原性,它们的离子有强氧化性;⑦碱金属单质的熔沸点随着核电荷数的增大而升高;⑧碱金属元素在自然界中都是以化合态存在的;⑨随着核电荷数的增多,金属性增强;⑩随着核电荷数的增多,其单质越易被氧化; 随着核电荷数的增多,与水反应越难
A.4个 B.5个 C.6个 D.7个
【标准答案】C
【精准解析】
①碱金属形成的各种氧化物如Na2O2,与水反应生成NaOH还有氧气,不属于碱性氧化物,故错误;
②钾、钠盐易溶于水,其氧化物难溶于水,故错误;
③钾钠合金通常情况下是固体,故正确;
④焰色反应是金属单质或含金属元素的物质燃烧时的物理现象,除了碱金属的盐有焰色反应,其他金属盐也有,故错误;
⑤随着电子层数增多,碱金属的原子半径逐渐增大,故正确;
⑥碱金属最外层只有一个电子,具有强还原性,它们的离子处于高价,有氧化性,故正确;
⑦碱金属熔点随原子序数增加熔点降低,故错误;
⑧碱金属元素较活泼,在自然界中都是以化合态存在,故正确;
⑨随着核电荷数的增多,即同主族从上到下,元素的金属性增强,故正确;
⑩随着核电荷数的增多,元素的金属性增强,其单质越易被氧化,故正确;
随着核电荷数的增多,元素的金属性增强,活泼性也越强,与水反应越容易,故错误;
正确的有6个,故选:C。
9.下列有关说法或各组性质的比较中,正确的有几项
①12C、13C、14C是碳的三种同素异形体
②H2S的电子式可表示为
③NaHSO4在熔融状态下不仅破坏了离子键,还破坏了共价键
④沸点:NH3>AsH3>PH3
⑤离子还原性:S2->Cl->Br->I-
⑥酸性:HClO4>HBrO4>HIO4
⑦金属性:Pb>Sn>Si
⑧气态氢化物稳定性:HF>HCl>H2S
A.2 B.3 C.4 D.5
【标准答案】C
【精准解析】
①12C、13C、14C是碳的三种同位素,①错误;
②H2S是共价化合物,其电子式可表示为,②错误;
③NaHSO4在熔融状态只能破坏离子键,不能破坏共价键,③错误;
④NH3,AsH3,PH3是组成和结构相似的分子晶体,NH3分子间能形成氢键,故沸点最高,AsH3的相对分子质量大于PH3,AsH3分子间作用力强于PH3,所以沸点由高到低的顺序为:NH3>AsH3>PH3,④正确;
⑤非金属性Cl>Br>I>S,元素的非金属性越强对应的阴离子的还原性越弱,则离子还原性:I->S2->Cl->Br-,⑤错误;
⑥非金属性Cl>Br>I,非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物酸性越强,故酸性:HClO4>HBrO4>HIO4,⑥正确;
⑦同主族元素从上向下金属性增强,故金属性:Pb>Sn>Si,⑦正确;
⑧非金属性F>Cl> S,非金属性越强,其气态氢化物越稳定性,故其气态氢化物越稳定性顺序为:HF>HCl>H2S,⑧正确;
故选C。
10.下列变化规律的叙述中,正确的是
A.HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
B.F2、Cl2、Br2、I2单质的颜色逐渐变浅
C.Li、Na、K、Rb、Cs金属性逐渐减弱
D.F-、Cl-、Br-、I-的还原性逐渐减弱
【标准答案】A
【精准解析】
A.元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强。由于元素的非金属性:F>Cl>Br>I,所以氢化物的稳定性:HF>HCl>HBr>HI,A正确;
B.F2是淡黄绿色气体;Cl2是黄绿色气体;Br2是深红棕色液体;I2是紫黑色固体,可见卤素单质F2、Cl2、Br2、I2的颜色逐渐变深,B错误;
C.Li、Na、K、Rb、Cs是第一主族的元素,原子核外最外层电子数相同。由于原子核外电子层数越来越多,原子失去电子的能力逐渐增强,所以它们的金属性逐渐增强,C错误;
D.F-、Cl-、Br-、I-的电子层数越来越多,离子半径越来越大,所以离子的还原性逐渐增强,D错误;
故合理选项是A。
11.利用如图所示装置进行下列实验,能达到实验目的的是
选项 ① ② ③ 实验结论
A 浓硫酸 Cu 溴水 验证浓硫酸具有强氧化性
B 浓硫酸 Na2SO3 酸性高锰酸钾溶液 验证SO2的漂白性
C 稀硫酸 Zn 空气 制取并收集H2
D 稀硫酸 Na2CO3 澄清石灰水 验证非金属性:S > C
A.A B.B C.C D.D
【标准答案】D
【精准解析】
A.铜与浓硫酸反应需要加热,常温下不发生反应,也就不能产生二氧化硫,故A错误;
B.浓硫酸与亚硫酸钠混合反应生成二氧化硫, 二氧化硫能够把酸性高锰酸钾还原为锰离子,溶液变为无色,体现了二氧化硫的还原性而非漂白性,故B错误;
C.稀硫酸与锌反应产生氢气,氢气的密度小于空气,采用向下排空气法收集,即③号试管中进气管要短,出气管要长,故C错误;
D.稀硫酸与碳酸钠反应生成二氧化碳气体,二氧化碳能够使澄清的石灰水变浑浊,体现了强酸制备弱酸的规律;由于碳酸、硫酸分别是碳、硫元素的最高价含氧酸,所以可以验证非金属性:S > C,故D正确;
故选D。
12.下图所示各为元素周期表中的一部分,表中数字是原子序数,其中X为35的是
A. B. C. D.
【标准答案】A
【思路点拨】
X元素的原子序数为35,位于元素周期表第四周期ⅦA族,则X为Br元素,左邻元素为原子序数为34的Se元素,上邻元素为原子序数为17的Cl元素,下邻元素为原子序数为53的I元素。
【精准解析】
A.由思路点拨可知,Br元素的左邻元素为原子序数为34的Se元素,Se元素的上邻元素为原子序数为16的S元素,下邻元素为原子序数为52的Te元素,故A正确;
B.由思路点拨可知,Br元素的上邻元素为原子序数为17的Cl元素,Cl元素的左邻元素的原子序数为16,右邻元素的原子序数为18,故B错误;
C.由思路点拨可知,Br元素的元素为原子序数为53的I元素,的左邻元素的原子序数为52,右邻元素的原子序数为54,故C错误;
D.由思路点拨可知,Br元素的元素为原子序数为53的I元素,故D错误;
故选A。
13.氟在元素周期表中相关信息如图1所示,其原子在化学反应中容易得到1个电子达到相对稳定结构,两个氟原子构成一个氟气分子。在牙膏中添加氟化钠可降低患蛀牙的概率。钠原子的结构示意图如图2所示。下列说法正确的是
A.氟元素的相对原子质量为19.00g B.钠原子在化学反应中易失去1个电子
C.F-和Na+的最外层电子数不相等 D.1个氟气分子中含有9个质子
【标准答案】B
【精准解析】
A.氟元素的相对原子质量为19.00,A项错误;
B.Na原子的最外层电子数为1,在化学反应中易失去1个电子,从而达到8电子稳定结构,B项正确;
C.F原子得到一个电子形成F-,F-的最外层电子数为8,Na原子失去一个电子形成Na+,Na+的最外层电子数为8,C项错误;
D.一个F2分子中含有18个质子,D项错误;
标准答案选B。
二、填空题
14.某同字为探究元素周期表中元素性质的递变规律,设计了如下实验。
(1)将形状相同镁、铝分别投入到相同体积和相同浓度的盐酸中,试预测实验结果:___________与盐酸反应更剧烈;从原子结构解释上述现象的原因:___________。
(2)向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊,可证明非金属性___________强于___________,反应的离子方程式为___________。
【标准答案】
(1) 镁
镁原子的比铝的半径大,最外层电子数少,更容易失去电子,与盐酸反应就更剧烈
(2) Cl
S Cl2+S2-=2Cl-+S↓
【思路点拨】
(1)
镁原子半径比铝原子的半径大,最外层电子数少,更容易失去电子,镁的金属性更强,金属镁的还原性更强,所以镁与盐酸反应就更剧烈。
(2)
向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊,氯气将硫置换了出来,生成了不溶于水的单质硫:Cl2+S2-=2Cl-+S↓,该反应说明氯气的氧化性强于硫,所以Cl的非金属性强于S。
15.硫和硒(34Se)在元素周期表中位于同一主族,均是生产生活中重要的非金属元素。
(1)含+4价硫元素的化合物有SO2、H2SO3和X等。
①SO2能使品红溶液褪色,说明SO2具有的化学性质是___________。
②已知X属于钠盐。写出X与稀硫酸反应生成SO2的化学方程式:___________。
(2)以工业硒为原料制备高纯硒时的主要物质转化关系如图所示。
工业硒(Se)SeO2H2SeO3Se高纯硒
①下列说法正确的是___________(填字母序号)。
A.硒原子的最外层有6个电子
B.硒元素的非金属性强于硫元素的非金属性
C.SeO2属于酸性氧化物
D.过程ⅰ中硒被氧化
②过程ⅲ中使用的还原剂为N2H4·nH2O,对应产物是N2.理论上,过程ⅰ消耗的O2与过程ⅲ消耗的N2H4·nH2O的物质的量之比为___________(工业硒中杂质与O2的反应可忽略)。
【标准答案】
(1) 漂白性 Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑或2NaHSO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2SO2↑
(2) ACD 1:1
【思路点拨】
(1)
①SO2能使品红溶液褪色,说明SO2具有漂白性;标准答案为:漂白性;
②X为+4价硫元素的化合物,X属于钠盐,则X可能为Na2SO3或NaHSO3,X与稀硫酸反应生成SO2的化学方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑或2NaHSO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2SO2↑;标准答案为:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑或2NaHSO3+H2SO4=Na2SO4+2H2O+2SO2↑。
(2)
①A.Se和S都处于第VIA族,则硒原子最外层有6个电子,A正确;
B.同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱,则硒元素的非金属性弱于硫元素的非金属性,B错误;
C.Se与S处于同一主族,则Se元素与S元素的化学性质相似,结合过程ii中的反应SeO2+H2O=H2SeO3,SeO2属于酸性氧化物,C正确;
D.过程i中Se煅烧生成SeO2,Se元素的化合价由0价升至+4价,则Se被氧化,D正确;
标准答案选ACD。
②过程i、ii、iii的反应依次为:Se+O2SeO2、SeO2+H2O=H2SeO3、H2SeO3+N2H4·nH2O=Se+N2↑+(n+3)H2O;结合Se守恒,过程ⅰ消耗的O2与过程ⅲ消耗的N2H4·nH2O的物质的量之比为1:1;标准答案为:1:1。
16.为纪念元素周期表诞生150周年,IUPAC等向世界介绍118位优秀青年化学家,并形成一张“青年化学家元素周期表”。中国学者雷晓光、姜雪峰、刘庄分别成为“N、S、Hg”元素的代言人。回答下列问题:
(1)据汞的原子结构示意图,汞在第___周期。
(2)NH3、H2O、H2S分别为氮、氧、硫3种元素对应的氢化物,其中沸点最高的是____,其中心原子杂化轨道类型:___。
(3)下列有关性质的比较能用元素周期律解释的是__(填字母,下同)。
a.酸性:HCl>H2SO3
b.非金属性:O>S
c.碱性:NaOH>Mg(OH)2
d.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
(4)硒(Se)与硫位于同一主族,均是生命必需元素。下列推断正确的是___。
a.硒元素的最低负化合价为-2
b.二氧化硒(SeO2)具有还原性
c.硒的氧化物对应的水化物属于强酸
(5)科学家合成了一种新化合物(如图所示),其中R、X、Y、Z为同一短周期元素,Z核外最外层电子数是Y核外电子数的一半。
①R的元素符号为___。
②X的氢化物的电子式:___。
③写出Y的最高价氧化物的一种用途__。
【标准答案】
(1)六
(2) H2O sp3
(3)bc
(4)ab
(5) Na 制造玻璃、石英玻璃、水玻璃、光导纤维、电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品和耐火材料的原料
【思路点拨】
(1)
据汞的原子结构示意图可知,核外有6个电子层,则Hg位于第六周期,故标准答案为:六;
(2)
NH3、H2O、H2S分别为氮、氧、硫3种元素的氢化物,其中O的非金属性最强,其H2O中氢键最强,则沸点最高;氨气的中心原子为氮原子,外层有三个电子成键,有一对孤对电子,根据杂化轨道类型判断规则,孤对电子数+成键电子对数=4,为sp3杂化;水分子中O原子价层电子对个数,所以采用sp3杂化;由于O和S位于同于主族,H2S可以类比于H2O,空间结构模型为V形,则其中心原子S的杂化方式为sp3杂化,故标准答案为:H2O ;sp3;
(3)
a.虽然酸性:HCl>H2SO3但不能与元素周期律无关,故a错;
b.O、S为同一主族的非金属元素,从上至下非金属的非金属性逐渐减弱你,所以非金属性:O>S,故b正确;
c.Na、Mg为同周期的主族元素,从左至右金属的金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,则碱性:NaOH>Mg(OH)2,故c正确;
d..热稳定性:Na2CO3>NaHCO3与元素周期律无关,故d错;
故标准答案选bc;
(4)
a.硒元素氧元素均为第VIA族元素,最外层电子数为6,差2个达8电子稳定结构,所以第VIA族元素的最低负化合价为-2,则硒最低化合价为-2价,故a 正确;
b.二氧化硒(SeO2)中硒的化合价为+4价,处于最高+6和最低-1价的中间价态,所以二氧化硒(SeO2)即具有还原性又具有氧化性,故b正确;
c.硒的最高价氧化物对应的水化物硒酸属于弱酸,故c错;
标准答案选ab;
(5)
R、X、Y、Z为同一短周期元素,根据图知,,Y能形成4个共价键、Z能形成1个共价键,则Y位于第IV 族、Z位于第VIA族,且Z核外最外层电子数是Y核外电子数的一半,Z最外层7个电子,则Y原子核外有14个电子,Y为Si元素、Z为C 元素,该阴离子中C元素为—1价、Y元素为+4价、根据化合价的代数和为—1价可知,X为—3价,所以X为 P元素,根据阳离子所带电荷知,R为Na元素。根据以上思路点拨可知: R、X、Y、Z分别是 Na、P、Si、C 元素,所以
①R的元素符号为Na;
②X为P,氢化物为H3P,所以其电子式,故标准答案为:;
③Y为Si元素,则其最高价氧化物为二氧化硅,其可用于制造玻璃、石英玻璃、水玻璃、光导纤维、电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品和耐火材料的原料,故标准答案为:制造玻璃、石英玻璃、水玻璃、光导纤维、电子工业的重要部件、光学仪器、工艺品和耐火材料的原料。
17.下表是元素周期表的一部分。
族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
二 ① ② ③ ④
三 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
(1)表中元素③的氢化物的电子式为___________;此氢化物的稳定性比元素④的氢化物的稳定性___________(选填“强”或“弱”);此氢化物与元素⑧的氢化物反应生成的化合物其水溶液呈酸性,用离子方程式表示其原因是___________。
(2)③④⑤⑥元素中,原子半径最大的元素是___________(填元素符号);这四种元素形成的简单离子中离子半径最小的是___________(填离子符号)。
(3)⑤、⑥两元素相比较,金属性较强是___________(填元素符号),可以证明该结论的实验是___________。
a.比较这两种元素最高价氧化物对应的水化物的碱性
b.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
c.将这两种元素的单质分别放入冷水中
d.比较这两种元素的单质与酸反应时失电子的数目
(4)请用一个化学方程式证明元素⑦和⑧的非金属性强弱关系___________。
【标准答案】
(1) 弱 NH+H2ONH3·H2O+H+
(2) Na Al3+
(3) Na ac
(4)Cl2+H2S=2HCl+S
【思路点拨】
由元素在周期表中的位置可知,①为Be、②为C、③为N、④为O、⑤为Na、⑥为Al、⑦为S、⑧为Cl,据此解答。
(1)
元素③的氢化物是共价化合物氨气,电子式为;非金属性O大于N,非金属性越强,简单氢化物越稳定,则此氢化物的稳定性比元素氧的氢化物的稳定性弱;此氢化物与元素⑧的氢化物反应生成的化合物是氯化铵,铵根水解,因此其水溶液呈酸性,离子方程式为NH+H2ONH3·H2O+H+;
(2)
同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,因此③④⑤⑥元素中,原子半径最大的元素是Na;核外电子层数越多离子半径越大,核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小,这四种元素形成的简单离子中离子半径最小的是Al3+。
(3)
Na、Al同周期,原子序数增大,金属性减弱,故Na的金属性较强;金属性强弱可以根据与水反应的难易或剧烈程度比较,可以根据最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较,金属性强弱与失去电子难易有关,与失去电子数目多少无关,氢化物稳定性可以比较元素非金属性强弱,不能比较金属性强弱,故ac正确、bd错误,故标准答案为:Na;ac;
(4)
氯气能和硫化氢反应生成单质硫和氯化氢,可以证明氯元素的非金属性强于硫元素,反应的化学方程式为Cl2+H2S=2HCl+S。
18.用氯气对饮用水消毒已有百年历史。这种消毒方法会使饮用水中的有机物发生氯代反应,生成有机含氯化合物,对人体有害,且氯气本身也是一种有毒气体。世界环保联盟建议推广采用广谱性高效消毒剂二氧化氯(ClO2)目前欧洲一些国家用NaClO3氧化浓盐酸来制取ClO2,同时有Cl2生成,则:
(1)反应的化学方程式为:___________
___________NaClO3+___________HCl=___________NaCl+___________ClO2↑+___________Cl2↑+___________H2O。
(2)此反应中氧化剂是:___________,在反应中盐酸体现的性质是___________和___________。
(3)在标准状况下有4.48L氯气生成时,转移的电子数目为___________,被氧化的盐酸的物质的量为___________mol。
(4)国研制成功用氯气氧化亚氯酸钠(在氮气保护下)制得ClO2,表示这一反应的化学方程式是2NaClO2+Cl2=2ClO2↑+2A。已知A物质是一种盐,它的化学式为___________。这一方法的优点是___________。
(5)用一个实验事实证明氯元素的非金属性比溴元素强___________(用化学方程式表示)。
【标准答案】
(1)
(2) NaClO3 还原性 酸性
(3) 0.4mol 0.4mol
(4) NaCl 产物易分离,副产物无毒无污染
(5)Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2
【解析】
(1)
配平该化学方程式:NaClO3→ClO2,每生成一个ClO2得1e-,2HCl→Cl2,每生成一个Cl2失2×1e-,根据得失电子守恒,ClO2与Cl2个数比为2:1,所以NaClO3与ClO2系数均为2,Cl2系数为1,盐酸还需要一定量生成NaCl,所以HCl系数为4,根据物料守恒H2O系数为2,即;
(2)
该反应NaClO3中Cl原子由+5价变为ClO2中的+4价,化合价降低,被还原,做氧化剂;HCl中Cl由-1价变为Cl2中的0价,化合价升高,被氧化,做还原剂,体现还原性,另外,HCl还参与生成盐NaCl,体现出酸的通性,即盐酸体现还原性和酸性;
(3)
转移电子数=氧化剂总得电子数=还原剂总失电子数,根据产物Cl2的量及生成该产物时失电子数量计算出总失电子数为:;Cl2与被氧化的HCl的物质的量之比为1:2,所以被氧化的HCl有:;
(4)
根据题目所给条件,Cl2是氧化剂,其中Cl原子只能降价到-1价,再结合另一反应物所能提供元素,判断出产物盐为NaCl;对比前一个制取反应有Cl2这种有毒有害气体出现,本反应的产物除目标产品ClO2之外只有NaCl副产物,易分离,产物无污染;
(5)
同族元素非金属性强弱比较标准之一为单质氧化性强弱,单质氧化性越强,元素非金属性越强,一个自发进行的氧化还原反应,其氧化性关系为:氧化剂 > 氧化产物,所以利用Cl2置换NaBr中的Br-,实现性质证明,即Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2。
三、元素或物质推断题
19.表中列出了第三周期几种元素的部分性质:
元素编号 a b c d e
电负性 3.0 2.5 2.1 1.5 0.9
主要化合价 -1,+7 -2,+6 -3,+5 +3 +1
请按要求回答下列问题:
(1)表中元素原子半径最大的是(写元素符号)___________。
(2)a、b、c三种元素形成的氢化物中,其稳定性由强到弱的顺序是(用化学式表示)___________。
(3)d、e最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式为___________。
(4)某化学兴趣小组为探究元素性质的递变规律,设计了以下系列实验。
①甲同学为探究同主族元素金属性的递变规律,取绿豆粒大小的钠、钾分别放入到盛有水的烧杯(滴有几滴酚酞溶液)中,通过观察现象得出的结论是___________。
②乙同学利用现有药品:溶液、固体、浓盐酸、,设计如图装置探究第三周期部分元素非金属性的递变规律。M中所装药品为___________,装置N中的实验现象为有淡黄色沉淀生成,离子方程式为___________,所得结论为___________。
【标准答案】
(1)Na
(2)
(3)(或)
(4) 同主族元素,自上而下金属性依次增强 固体 非金属性Cl强于S
【思路点拨】
同周期短周期元素中,a有+7、-1价,为ⅦA族元素,a是Cl元素;b有-2、+6价,处于VIA族,b为S元素;c有-3、+5价,处于VA族,故c为P元素;d只有+3价,为ⅢA族元素,所以d是Al元素;e最高正价为+1,处于IA族,故e为Na。
(1)
同周期从左到右原子半径依次减小,同主族从上到下原子半径依次增大,故表中元素原子半径最大的是Na;
(2)
元素非金属性越强,其气态氢化物的稳定性越强,a、b、c三种元素形成的氢化物HCl、H2S、PH3中,其稳定性由强到弱的顺序是;
(3)
d、e最高价氧化物对应水化物Al(OH)3与NaOH相互反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式为(或);
(4)
①取绿豆粒大小的钠、钾分别放入到盛有水的烧杯(滴有几滴酚酞溶液)中,观察到放入钾的烧杯中反应更加剧烈,可以得出同主族元素,自上而下金属性依次增强的结论;
②根据现有药品,可知本实验为探究Cl、S的非金属强弱,左侧装置为制备Cl2的装置,由于反应装置未加热,因此选用的药品为KMnO4固体和浓盐酸,因此M中所装的药品为KMnO4固体,右侧为Cl2氧化Na2S生成S单质的实验,反应的离子方程式为,可以得出氧化性Cl2>S,因此非金属性Cl强于S。
四、原理综合题
20.氧族元素(O、S、Se等)及其化合物在生产生活中发挥着巨大作用。
(1)生物浸出法可有效回收含硫矿石中的有色金属,某种生物浸出法中主要物质的转化路径如下图。
①步骤I反应的离子方程式为_______。
②生物浸出时的总反应的氧化剂是_______。
(2)硒是动物和人体所必需的微量元素之一,也是一种重要的工业原料。硒在元素周期表中的位置如下图所示:硫和硒氢化物的热稳定性:H2S_______H2Se(填“>”、“=”或“<”);从原子结构的角度解释其原因_______。
(3)硒在自然界中稀少而分散,常从精炼铜的阳极泥中提取硒。阳极泥中的硒主要以Se和CuSe的形式存在,工业上常用硫酸化焙烧法提取硒,主要步骤如下:
i. 将含硒阳极泥与浓硫酸混合焙烧,产生SO2、SeO2的混合气体
ii. 用水吸收i中混合气体,可得Se固体
①请写出CuSe与浓H2SO4反应的化学方程式_______。
②写出步骤ⅱ中的化学方程式_______。
(4)以工业硒为原料制备高纯硒的流程如下图。
工业硒(Se)SeO2H2SeO3Se高纯硒
①下列说法正确的是_______(填字母序号)。
a. 过程i到过程iii均为氧化还原反应
b. H2SeO3既有氧化性,又有还原性
c. SeO2能与NaOH反应生成Na2SeO3和H2O
d. Se与H2化合比S与H2化合容易
②过程iii中使用的还原剂为N2H4·nH2O,对应产物是N2。理论上,过程i消耗的O2与过程ⅲ消耗的N2H4·nH2O的物质的量之比为_______(工业硒中杂质与O2的反应可忽略)。
【标准答案】
(1) 8Fe3++CuS+4H2O=Cu2++8Fe2++SO+8H+ O2
(2) > S和Se同族,电子层数S<Se,原子半径S<Se,得电子能力S>Se,非金属性S>Se,气态氢化物的稳定性H2S>H2Se
(3) CuSe+4H2SO4(浓)CuSO4+SeO2↑+3SO2↑+4H2O SeO2+2SO2+2H2O=Se↓+2H2SO4
(4) bc 1:1
【解析】
(1)
①步骤I Fe3+与CuS、H2O(水体)反应生成Cu2+、Fe2+、SO、8H+,反应的离子方程式为8Fe3++CuS+4H2O=Cu2++8Fe2++SO+8H+ ;Fe2+在氧气和菌群的作用下被氧化 Fe3+,则氧化剂为O2;
(2)
非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,非金属性从上到下逐渐减小,非金属性S>Se,故稳定性H2S>H2Se;从原子结构的角度解释其原因S和Se同族,电子层数S<Se,原子半径S<Se,得电子能力S>Se,非金属性S>Se,气态氢化物的稳定性H2S>H2Se;
(3)
CuSe与浓硫酸混合焙烧,产生SO2、SeO2的混合气体,还生成硫酸铜和水,反应方程式为:CuSe+4H2SO4(浓)CuSO4+SeO2↑+3SO2↑+4H2O;用水吸收SO2、SeO2混合气体,可得Se固体,根据元素守恒可知还有硫酸生成,反应方程式为:SeO2+2SO2+2H2O=Se↓+2H2SO4;
(4)
①下列说法正确的是:
a. 过程i到过程iii SeSeO2H2SeO3,Se由0价变为+4价,为氧化还原反应,过程iiiSe化合价未改变故为发生氧化还原反应,a错误;
b. H2SeO3中Se化合价处于中间价态,既能升高又能降低,既有氧化性,又有还原性,b正确;
c. SeO2H2SeO3,SeO2为酸性氧化物能与NaOH反应生成Na2SeO3和H2O,c正确
d. Se与H2化合比S与H2化合难,因为Se非金属性小于S,d错误;
故选bc;
②过程iii中使用的还原剂为N2H4·nH2O,对应产物是N2,i中O元素由0价将为-2价,iii中N由-2价升高为0价,转移电子数相同,理论上,过程i消耗的O2与过程ⅲ消耗的N2H4·nH2O的物质的量之比为1:1。