2021-2022学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2-2.2元素性质的递变规律课时练 （word版含解析）
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2-2.2元素性质的递变规律课时练 （word版含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 365.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-02-27 18:27:30 | ||
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文档简介
2.2元素性质的递变规律——一课一练2021-2022学年高中化学苏教版（2020）选择性必修2
一、选择题（共15题）
1．下列关于Na、Mg、Al元素及其化合物的说法正确的是
A．Mg在周期表中位于p区
B．原子半径：r(Na)＜r(Mg)＜r(Al)
C．第一电离能：I1(Na)＜I1(Al)＜I1(Mg)
D．最高价氧化物的水化物的碱性：NaOH＜Mg(OH)2＜Al(OH)3
2．下列关于元素周期表和元素周期律的说法不正确的是
A．O与S为同主族元素，且O比S的非金属性强
B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次逐渐减弱
C．第三周期元素从Na到Cl，金属性逐渐增强
D．原子序数从3依次增加到9，原子半径逐渐减少
3．W、Q、X、Y、Z属于周期表中前20号元素，且原子序数依次增大。W元素最外层电子数是次外层的3倍，Q是所在周期中原子半径最大的元素，X是地壳中含量最高的金属元素，Y元素最高化合价与最低化合价代数和为4，Z和Q同主族。下列判断正确的是
A．原子半径：r(Q)＞r(X)＞r(Y)＞r(Z) B．简单氢化物的热稳定性：W＜Y
C．最高价氧化物对应水化物的碱性：Q＞X＞Z D．Q、X、Y最高价氧化物对应水化物两两之间均能反应
4．在碱性溶液中，可以与缩二脲形成紫色配离子，其结构如图所示。
下列说法错误的是
A．该配离子与水分子形成氢键的原子有H、N和O
B．该配离子中非金属元素的第一电离能大小顺序为
C．基态Cu原子的价电子排布式是
D．该配离子中铜离子的配位数是4
5．已知下列元素的电负性数据，下列判断不正确的是
元素 Li Be C O F Na Al Cl Ge
电负性 1.0 1.5 2.5 3.5 4.0 0.9 1.5 3.0 1.8
A．Mg元素电负性的最小范围为1.0～1.6
B．Ge既具有金属性，又具有非金属性
C．Be和Cl可形成极性键
D．O和F形成的化合物中O显正价
6．部分短周期元素电负性的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A．上述8种元素均位于元素周期表p区
B．g、h的氧化物对应水化物的酸性：
C．b、c、d三种元素的简单气态氢化物热稳定性逐渐增强
D．c的气态氢化物与其最高价含氧酸反应的产物为共价化合物
7．化合物A的结构简式如图所示。X、Y、Z、W是原子序数递增的短周期主族元素，Y在自然界中以化合态形式存在，Z的最外层电子数是周期序数的3倍。下列说法正确的是
A．化合物A中各原子或离子均达到2或8电子稳定结构
B．X、Y、Z三种元素的电负性顺序为： Z＞Y＞X
C．X、Y、Z、W四种元素形成的单质中，W的单质熔点最高
D．WYX4能与H2O发生氧化还原反应生成H2
8．下列说法不正确的是( )
A．同族元素在性质上的相似性，取决于原子价电子排布的相似性
B．电离能越小，表示气态时该原子越易失去电子
C．元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子能力越强
D．电负性大的元素易呈现正价，电负性小的元素易呈现负价
9．位于三个不同周期的五种短周期主族元素F、W、X、Y、Z，其中W、Y、Z分别位于三个不同周期，F、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．W、F、X的最高价氧化物的水化物两两不能发生反应
B．因为Y比F的氢化物稳定，所以Y的氢化物沸点高于F
C．X与Y、Y与Z形成原子个数比1：1的化合物中，所含化学键类型完全相同
D．W元素所在周期的主族元素简单离子半径比较中，W的离子半径最小
10．、、、、为原子序数依次增大的短周期元素，化合物与相遇会产生白烟，为短周期金属性最强的元素，且四种元素的核外电子总数满足；下列叙述正确的是
A．简单离子半径： B．化合物为一元强酸
C．电负性： D．与其他四种元素均能形成两种及以上化合物
11．下列关于物质结构与性质的说法，正确的是
A．玻尔原子结构模型能够成功地解释各种原子光谱
B．As、S、F三种元素的电负性大小顺序为S＞As＞F
C．Na的第一电离能小于Mg，但其第二电离能却远大于Mg的第二电离能
D．水分子间存在氢键，故H2O的熔沸点及稳定性均大于H2S
12．下列说法不正确的是
A．元素的第一电离能（I1）是元素的单质失去最外层1个电子所需要吸收的能量，同周期从左到右元素的I1逐渐增大。
B．元素的电负性是衡量元素在化合物中吸引电子能力大小的一种标度，同主族从上到下元素的电负性逐渐减小。
C．含有阴离子的晶体中一定含有阳离子，含有阳离子的晶体中不一定含有阴离子。
D．原子晶体中一定含有共价键；离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键；分子晶体中一定存在分子间作用力。
13．草酸铁铵的制备原理为，常用于摄影和蓝色印刷等。下列说法正确的是
A．草酸铁铵中的组成元素的第一电离能关系为O>N>C>Fe>H
B．铁元素与铜元素均属于过渡元素，且均在元素周期表的ds区
C．草酸铁铵中的组成元素的电负性关系为O>N>C>H>Fe
D．中组成元素的原子半径大小关系为O>N>C>H
14．同周期的X、Y、Z三种元素，已知最高价氧化物的水化物酸性从强到弱的顺序：HXO4＞H2YO4＞H3ZO4；则下列判断正确的是
A．原子半径X＞Y＞Z B．非金属性X＜Y＜Z
C．气态氢化物的稳定性HX＜H2Y＜ZH3 D．阴离子的还原性X-＜Y2-＜Z3-
15．X、Y、Z为短周期元素，X原子最外层只有一个电子，Y原子的最外层电子数比内层电子总数少4，Z的最外层电子数是内层电子总数的3倍。下列有关叙述正确的是
A．Y的价层电子排布式为3s23p5
B．稳定性：Y的氢化物＞Z的氢化物
C．第一电离能：Y＞Z
D．X、Y两元素形成的化合物可能为离子化合物，也可能为共价化合物
二、填空题（共4题）
16．周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族，e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。
回答下列问题：
b、c、d中第一电离能最大的是________(填元素符号)，e的价层电子轨道示意图为________________。
17．在原子序数1~18号元素中：（用化学式表示）
（1）与水反应最剧烈的金属是_____________。
（2）与水反应最剧烈的非金属单质是_____________。
（3）在室温下有颜色的气体单质是_______________________________。
（4）最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是_______________________________。
（5）除稀有气体外，原子半径最大的元素是____________，它的原子结构示意图是_______________。
（6）气态氢化物最稳定的物质是_______。
（7）写出四原子18电子且既含有极性键又含有非极性键的物质的分子式_______________，用电子式表示其形成过程_______________________________________________。
18．铅是一种金属元素，可用作耐酸腐蚀、蓄电池等的材料。其合金可作铅字、轴承、电缆包皮之用，还可做体育运动器材铅球等。
(1)铅元素位于元素周期表第六周期IVA。IVA中原子序数最小的元素的原子有_______种能量不同的电子，其次外层的电子云有_______种不同的伸展方向。
(2)与铅同主族的短周期元素中，其最高价氧化物对应水化物酸性最强的是______（填化学式），气态氢化物沸点最低的是_____________（填化学式）。
(3)配平下列化学反应方程式，把系数以及相关物质(写化学式)填写在空格上， 并标出电子转移的方向和数目。
__PbO2+___MnSO4+___HNO3 →___HMnO4+___Pb(NO3)2+___PbSO4↓+____ ____
(4)把反应后的溶液稀释到1 L，测出其中的Pb2+的浓度为0.6 mol·L-1，则反应中转移的电子数为_______个。
(5)根据上述反应，判断二氧化铅与浓盐酸反应的化学方程式正确的是_______
A．PbO2+4HCl→PbCl4+2H2O B．PbO2+4HCl→PbCl2+ Cl2↑+2H2O
C．PbO2+2HCl+2H+→PbCl2+2H2O D．PbO2+4HCl→PbCl2+2OH-
19．同族金属A，B，C具有优良的导热、导电性能，若以I表示电离能，I1最低的是B，(I1+I2低的是A，(I1+I2+I3)最低的是C。
(1)同族元素D，E，F(均为非放射性副族元素)基态原子的价层电子组态符合同一个通式，在元素周期表中，位置在A、B、C所在族之前，请给出D、E、F的元素符号及价层电子组态的通式_______。
(2)元素A存在于动物的血蓝蛋白中，人对A元素代谢紊乱可导致Wilson病。
①A2+硫酸盐在碱性溶液中加入缩二脲HN(CONH2)2会得到特征的紫色物质，该物质为-2价的配位阴离子，具有对称中心和不通过A的二重旋转轴，无金属一金属键，请画出该阴离子的结构_______(A必须写元素符号，下同)。
②通过A2+与过量的丁二酮肟形成二聚配合物，实现了A2+的平面正方形配位向A2+的四方锥形配位转化，请画出该配合物的结构_______(丁二酮肟用N⌒N表示)。
(3)用B+的标准溶液滴定KCl和KSCN的中性溶液，得到电位滴定曲线，其拐点依次位于M、N、P处。
①请分别写出在M、N、P处达到滴定终点的离子反应方程式_______、_______、_______。
②在N处的物质是无支链的聚合物，请至少画出三个单元表示其结构_______。
(4)元素C的单质。与单一的无机酸不起作用，但可溶于王水。C与O2和F2作用制得化合物X，在X中C的质量分数为57.43%，X的结构与1962年N。Barlett开创性工作的产物极为相似，通过推演给出X的化学式_______。
三、综合题（共4题）
20．日常生活中常用A的单质通入自来水中杀菌消毒，B的单质或合金做电线的导体部分。A的负一价离子的最外层电子数和次外层电子数相同。B为第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子。
(1)A单质通入水中发生反应的离子方程式：___________；写出起到杀菌作用的产物的电子式：___________。
(2)B元素在周期表中的位置是___________；B金属晶体的空间堆积方式为___________；B原子的配位数为___________。
(3)A与B形成的一种化合物的立方晶胞如图所示：
①该化合物的化学式为___________。
②该晶胞棱长为0.542 nm，则晶体的密度为___________(写出计算式即可，不计算结果)。
③该化合物难溶于水易溶于氨水，是因为可与氨形成易溶于水的配位化合物，若配位数是4，则络离子的化学式为___________。
该络离子在空气中易被氧化而导致溶液呈现___________色。
(4)如图A、B形成离子晶体的晶格能为___________kJ/mol。
21．砷(33As)在元素周期表中与氮同主族，砷及其化合物被运用在农药、防腐剂、染料和医药等领域，及其多种合金中。
(1)砷化氢的电子式为________，其稳定性比NH3______(填“强”或“弱”)。
(2)成语“饮鸩止渴”中的“鸩”是指放了砒霜(As2O3)的酒。As2O3是一种两性氧化物，写出As2O3溶于浓盐酸的化学方程式__________。
(3)冶炼废水中砷元素主要以亚砷酸（H3AsO3)形式存在，可用化学沉降法处理酸性高浓度含砷废水，其工艺流程如下：
已知：I.As2S3与过量的S2-存在以下反应：As2S3(s)+3S2-(aq)3AsS33-(aq)；
II.亚砷酸盐的溶解性大于相应砷酸盐。
①“一级沉砷”中FeSO4的作用是___________________________；
②“二级沉砷”中H2O2作_____剂(填“氧化”或“还原”)；沉淀X为_____(填化学式)。
⑷已知砷酸(H3AsO4)是三元酸，有较强的氧化。
①常温下砷酸的Ka1=6×10-3、Ka2=1×10-7，则 NaH2AsO4溶液中c(HAsO42-)____c(H3AsO4)(填“>”、“<”或“=”)。
②某原电池装置如图所示，C1、C2为两个石墨电极，电池总反应为：
AsO43-+2I-+H2OAsO33-+I2+2OH-。
当A池中溶液由无色变成蓝色时，正极上的电极反应式为_____________。
当电流计指针归中后向B池中加入一定量的NaOH，则电子由____(填“C1”或“C2”)流出。
22．短周期主族元素A、B、C、D、E原子序数依次增大 ，A是元素周期表中原子半径最小的元素，B是形成化合物种类最多的元素，C原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，D是同周期中金属性最强的元素，E的负一价离子与C的某种氢化物W分子含有相同的电子数。
（1）A、C、D形成的化合物中含有的化学键类型为_______。W的电子式_________。
（2）在某温度下容积均为2 L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容，使之发生反应：2A2(g)＋BC(g) X(g) H＝－Q kJ/mol(Q＞0，X为A、B、C三种元素组成的一种化合物)。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下：
实验 甲 乙 丙
初始投料 2 mol A2、1 mol BC 1 mol X 4 mol A2、2 mol BC
平衡时n(X) 0.5 mol n2 n3
反应的能量变化 放出Q1kJ 吸收Q2kJ 放出Q3kJ
体系的压强 P1 P2 P3
反应物的转化率 1 2 3
①计算该温度下此反应的平衡常数K =_________________。
②三个容器中的反应分别达平衡时下列各组数据关系正确的是___________(填字母)。
A．α1＋α2＝1 B．Q1＋Q2＝Q C．α3＜α1
D．P3＜2P1＝2P2 E．n2＜n3＜1.0 mol F．Q3＝2Q1
（3）熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)是一种高温燃料电池，被称为第二代燃料电池，是未来民用发电的理想选择方案之一，其工作原理如图所示。现以A2(g)、BC(g)为燃料，以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质。写出该碳酸盐燃料电池(MCFC)正极的电极反应式____________________________。
23．煤粉中的氮元素在使用过程中的转化关系如图所示：
(1)②中NH3参与反应的化学方程式为_______。
(2)焦炭氮中有一种常见的含氮有机物吡啶()，其分子中相邻的C和N原子相比，N原子吸引电子能力更___________(填“强”或“弱”)，从原子结构角度解释原因：________。
(3)工业合成氨是人工固氮的重要方法。2007年化学家格哈德·埃特尔证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意如图：
下列说法正确的是________(选填字母)。
a. 图①表示N2、H2分子中均是单键
b. 图②→图③需要吸收能量
c. 该过程表示了化学变化中包含旧化学键的断裂和新化学键的生成
(4)已知：N2(g) ＋ O2(g) = 2NO(g) ΔH = a kJ·mol-1
N2(g) ＋ 3H2(g) = 2NH3(g) ΔH = b kJ·mol-1
2H2(g) ＋ O2(g) = 2H2O(l) ΔH = c kJ·mol-1
反应后恢复至常温常压，①中NH3参与反应的热化学方程式为________。
(5)用间接电化学法除去NO的过程，如图所示：
①已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间，写出阴极的电极反应式：________。
②用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理：__________。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C
【详解】
A．p区是最后一个电子填充到p能级上，Mg的电子排布式为1s22s22p63s2，Mg在周期表中位于s区，故A错误；
B．同周期从左向右，原子半径依次减小，即原子半径：r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)，故B错误；
C．同周期从左向右第一电离能逐渐增大，但ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA，因此有第一电离能：I1(Na)＜I1(Al)＜I1(Mg)，故C正确；
D．金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，同周期从左向右金属性减弱，因此有最高价氧化物的水化物的碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，故D错误；
答案为C。
2．C
【详解】
A．O与S为同主族元素，同主族元素从上至下非金属性逐渐增强，则O比S的非金属性强，故A正确；
B．非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，F、Cl、Br、I位于同主族，同主族元素从上至下非金属性逐渐减弱，则HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次逐渐减弱，故B正确；
C．同周期元素从左至右，非金属性逐渐增强，则第三周期元素从Na到Cl，金属性逐渐减弱，故C错误；
D．原子序数从3依次增加到9位于同周期，同周期元素，随核电荷数增大，原子半径逐渐减小，故D正确；
答案选C。
3．D
【详解】
A．同一周期从左向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，则原子半径大小为：r(Z)＞r(Q)＞r(X)＞r(Y)，A错误；
B．非金属性越强，简单氢化物越稳定，非金属性：O＞S，则简单氢化物的稳定性：W(H2O)＞Y(H2S)，B错误；
C．金属性越强，最高价氧化为对应水化物的碱性越强，金属性：K＞Na＞Al，则最高价氧化物对应水化物的碱性：Z(KOH)＞X(NaOH)＞Q[Al(OH)3]，C错误；
D．Na、Al、S的最高价氧化物对应水化物分别为NaOH、氢氧化铝和硫酸，氢氧化铝为两性氧化物，三者之间可以相互反应，D正确；
答案选D。
4．B
【详解】
A．该配离子中的N原子和O原子电负性较大、半径较小、含孤电子对，可与水分子中的H形成氢键，A正确；
B．一般非金属性越强电离能越大，第ⅤA族元素比同周期相邻元素大，第一电离能大小顺序为N＞O＞C＞H，B错误；
C．Cu为29号元素，基态Cu原子的价电子排布式是3d104s1，C正确；
D．根据配离子的结构可知，铜离子为受体，N和O为配体，铜离子的配位数为4，D正确；
故选B。
5．A
【详解】
A．Mg元素的金属性小于Na，大于Be，故电负性的最小范围为0.9～1.5，A错误；
B．Ge的电负性为1.8，既具有金属性，又具有非金属性，B正确；
C．根据Be和Cl的电负性，两元素电负性差距较大，可形成极性键，C正确；
D．F的电负性大于O，故O和F形成的化合物中O显正价，D正确；
故答案选A。
6．C
【详解】
A．b、c、d、f、g、h均为位于元素周期表p区，故A错误；
B．g、h的最高价氧化物对应水化物的酸性：h>g，故B错误；
C．b、c、d三种元素的非金属性的大小顺序为O>N>C，故简单气态氢化物热稳定性逐渐增强，故C正确；
D．c的气态氢化物NH3与其最高价含氧酸HNO3反应的产物NH4NO3为离子化合物，故D错误；
综上所述，答案为C。
7．D
【详解】
根据分析可知，X为H，Y为B，Z为O，W为Na元素，
A．化合物A中有2个B原子只形成了3个共价键，没有达到8电子稳定结构，故A错误；
B．同一周期，从左到右，电负性依次增大，同一主族，从上到下，电负性依次减小，故H、B、O三种元素电负性由大到小为：O＞H＞B，即Z＞X＞Y，故B错误；
C．元素H、B、O、Na、B的单质依次为分子晶体、共价晶体、分子晶体、金属晶体、其熔点最高的是共价晶体B的单质，故C错误；
D．WYX4为NaBH4，NaBH4中H元素化合价为-1，具有较强还原性，能与H2O发生氧化还原反应生成H2，故D正确；
故选：D。
8．D
【详解】
元素原子的电负性越大，对键合电子的吸引力越大，故在化合物中，电负性大的元素易呈现负价，电负性小的元素易呈现正价。D不正确，答案选D。
9．D
【详解】
A．W、F、X的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、H2SO4、Al(OH)3，Al(OH)3为两性，两两能发生反应，A错误；
B．氢化物稳定性与氢化物沸点无关，B错误；
C．X与Y、Y与Z形成原子个数比1：1的化合物分别为Na2O2、H2O2，Na2O2含有离子键、共价键，H2O2只含有共价键，所含化学键类型不相同，C错误；
D．W元素简单离子为Al3+，其所在周期的主族元素离子半径最小，D正确；
答案为D。
10．D
【详解】
A．一般而言，电子层数越多，半径越大，电子层数相同，原子序数越大，半径越小，因此简单离子半径： ，故A错误；
B．化合物为HClO，是一元弱酸，故B错误；
C．非金属性越强，电负性越大，则电负性：C＞B，故C错误；
D．O与其他四种元素均能形成两种及以上化合物，如H2O、H2O2、NO、NO2、Na2O、Na2O2、ClO2、Cl2O7等，故D正确；
故选D。
11．C
【详解】
A．氢原子光谱的精细结构是在有外磁场的条件下出现的，在引入了角量子数后才得以解释，A错误；
B．非金属越强，元素电负性越强，F＞S＞As，B错误；
C． M g原子3s轨道为全充满稳定状态，半径又较小，第一电离能高于Na的，它们失去1个电子后，Na+的最外层排布为2s2p6，Mg2+的最外层排布为3s1，Na+是稳定结构，第二电离能远高于Mg的，C正确；
D．水分子间存在氢键，故H2O的熔沸点大于H2S，稳定性由共价键决定的，D错误；
答案选C。
12．A
【详解】
气态电中性基态原子失去1个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能，同周期从左到右，呈增大的趋势，所以选项A是错误的，其余都是正确的，答案选A。
13．C
【详解】
A．草酸铁铵中的组成元素N、O、C、Fe、H，N的第一电离能大于O，Fe为金属，第一电离能最小，故A错误；
B．铁元素与铜元素均属于过渡元素，铁位于d区，铜位于ds区，故B错误；
C．N、O、C、Fe、H元素中N、O、C属于同一周期元素，同一周期，从左到右电负性逐渐增大，O>N>C，Fe为金属，电负性最小，H与C、N、O组成化合物时显正化合价，因此电负性关系为O>N>C>H>Fe，故C正确；
D．的组成元素O、N、C、H中N、O、C属于同一周期元素，同一周期主族元素，从左到右原子半径逐渐减小，C>N>O，故D错误；
故选：C。
14．D
【详解】
同周期的X、Y、Z三种元素，已知其高价氧化物对应的水化物的酸性强弱顺序是： HXO4＞H2YO4＞H3ZO4，则根据同周期自左向右非金属性逐渐增强，最高价氧化物水化物的酸性逐渐增强可知的非金属性X＞Y＞Z；
A．同周期自左向右原子半径逐渐减小，则原子半径：X＜Y＜Z，A错误；
B．根据分析，非金属性：X＞Y＞Z ，B错误；
C．非金属性越强，氢化物的稳定性越强，则气态氢化物稳定性：HX＞H2Y＞ZH3，C错误；
D．非金属性越强，阴离子的还原性越弱，故阴离子的还原性X-＜Y2-＜Z3-，D正确；
答案选D。
15．D
【详解】
A．Y为S元素，价层电子排布式为3s23p4，A项错误；
B．Y为硫元素，Z为氧元素，非金属性O＞S，非金属性越强，氢化物越稳定，则稳定性：Z的氢化物＞Y的氢化物，B项错误；
C．Y为硫元素，Z为氧元素，同一主族元素，随核电核数的增大，第一电离能逐渐减小，即第一电离能：Z＞Y，C项错误；
D．X为H、Li或Na，可能是金属元素，可能是非金属元素，故与Y可形成离子化合物也可形成共价化合物，D项正确；
答案选D。
16． N
【详解】
根据上述分析，五种元素分别为H、N、O、S、Cu；
同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第ⅡA族和第ⅤA族元素第一电离能大于其相邻元素，同一主族元素中，元素第一电离能随着原子序数增大而减小，所以b、c、d元素第一电离能最大的是N元素；e的价层电子为3d、4s电子，其价层电子排布图为；故答案为N；。
17． Na F2 F2、Cl2 HClO4 Na HF H2O2
【详解】
(1)金属越活泼，越易与水反应，则与水反应最剧烈的金属是Na；
(2)非金属越活泼，越易与水反应，则短周期与水反应最剧烈的非金属单质是F2；
(3)短周期元素的单质，在室温下有颜色的气体单质是F2、Cl2 ，分别为浅黄绿色和黄绿色；
(4)最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HClO4；
(5)同周期主族元素，随核电荷数增大，原子半径减小，则除稀有气体外，原子半径最大的元素是Na，它的原子结构示意图是；
(6)非金属性越强，气态氢化物越稳定，气态氢化物最稳定的物质是HF；
(7)短周期组成的四原子18电子且既含有极性键又含有非极性键的物质的分子式为H2O2，用电子式表示其形成过程为。
18． 3 1 H2CO3 CH4 5 2 6 2 3 2 2H2O 2NA B
【详解】
(1)IVA中原子序数最小的元素为C，C原子核外有6个电子，其核外电子排布式为1s22s22p2，则碳原子有1s、2s和3p三种能量不同的电子；C的次外层为1s轨道，为球形对称结构，只存在1种不同的伸展方向；
(2)IVA中非金属性最强的为C，则其最高价氧化物对应的水化物的酸性最强，该物质为碳酸，其化学式为：H2CO3；
对于结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔沸点就越高。IVA族元素中，CH4的相对分子质量最小，则其沸点最低；
(3)PbO2中Pb的化合价从+4变为+2价，化合价降低2价；MnSO4中锰元素化合价从+2变为+7，化合价升高5价，则化合价变化的最小公倍数为10，所以二氧化铅的系数为5，硫酸锰的稀释为2，然后利用质量守恒定律可知生成物中未知物为H2O，配平后的反应为：5PbO2+2MnSO4+6HNO3=2HMnO4+3Pb(NO3)2+2PbSO4↓+2H2O，用单线桥表示电子转移的方向和数目为：；
(4)把反应后的溶液稀释到1 L，测出其中的Pb2+的浓度为0.6 mol/L，则反应生成铅离子的物质的量为：n(Pb2+)=c·V=0.6 mol/L×1 L=0.6 mol，硫酸铅中铅离子的物质的量为0.4 mol，则反应中转移电子的物质的量为：(0.6+0.4) mol×(4-2)=2 mol，反应转移电子的数目为2NA；
(5)根据(3)可知氧化性：PbO2>HMnO4，而HMnO4能够氧化Cl-，所以PbO2能够氧化Cl-，二者反应的化学方程式为：PbO2+4HCl→PbCl2+Cl2↑+2H2O，故合理选项是B正确。
19． Ti、Zr、Hf，(n-1)d2ns2;Sc、Y、La，(n-1)d1ms2 Ag++2SCN-=Ag(SCN) Ag++Ag(SCN)=2AgSCN↓ Ag+Cl-=AgCl↓ [O2][AuF6]
【详解】
(4)从元素C的性质及A，B结果可知C为Au。N。Bartlett的开创性工作与X极相似，即与O2PtF6结构相似。产物X由三种单质化合而成，则应为[O2][AumFn](m，n均为正整数)，则
Au%=×100%=57.43%
赋值：令m=1，则n=6合理
m=2，则n=13.。。。。。。舍去)
m≥3，均无合理正整数解。
故X为[O2][AuF6]
也可用验证法：
由题意知C为Au元素，与N。Bartlett的产物(O2PtF6)结构相似，且X由三种单质合成，则不妨假设X为[O2][AuF6]
校验：Au%=×100%=57.43%
则假设正确，X为[O2][AuF6]
20． 第四周期第ⅠB族 面心立方最密堆积 12 CuC 深蓝
【详解】
日常生活中常用A的单质通入自来水中杀菌消毒，A的负一价离子的最外层电子数和次外层电子数相同。由题意可推出A是Cl，B是Cu。
(l)氯气通入水中发生反应的离子方程式：，HClO利用其强氧化性起到杀菌作用，其电子式：；
(2)Cu在周期表中的位置是第四周期第ⅠB族；金属晶体Cu的空间堆积方式为面心立方最密堆积：Cu原子的配位数为12；
(3)①由晶胞图用均摊法可得该化合物的化学式为CuCl；
②该晶胞棱长为0.542 nm，一个晶胞均摊4个CuCl，所以晶胞的密度为一个晶胞的质量除以晶胞的体积，得到；
③CuCl易溶于氨水，是因为可与氨形成易溶于水的配位化合物，配位数是4，则络离子的化学式为，该络离子在空气中易被氧化为而导致溶液呈现深蓝色；
(4)晶格能是指气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量。根据益斯定律，形成离子晶体的晶格能为。
21． 弱 As2O3 + 6HC1 = 2AsCl3 + 3H2O 与过量的S2-结合生成FeS沉淀，防止As2O3与S2-结合生成AsS33- 氧化 CaSO4 > AsO43-+ 2e- + H2O = AsS33- +2OH- C2
【详解】
(1)砷化氢是共价化合物，电子式为；同主族从上到下非金属性逐渐减弱，氢化物稳定性逐渐减弱，则其稳定性比NH3弱。(2)As2O3溶于浓盐酸的化学方程式为AS2O3 + 6HC1 = 2AsCl3 + 3H2O。(3)①“一级沉砷”中FeSO4的作用是与过量的S2-结合生成FeS沉淀，防止As2O3与S2-结合生成AsS33-，使平衡As2S3(s)+3S2-(aq)3AsS33-(aq)逆向进行，提高沉砷效果；②双氧水具有氧化性，“二级沉砷”中H2O2与含砷物质发生氧化还原反应，氧化亚砷酸为砷酸；流程分析可知，加入氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和砷酸反应生成砷酸钙沉淀、和铁离子反应生成氢氧化铁沉淀，钙离子结合硫酸根离子形成硫酸钙沉淀，所以沉淀X为CaSO4；（4）①常温下砷酸的Ka1=6×10-3、Ka2=1×10-7，则H2AsO4－的水解常数＝＜ Ka2=1×10-7，所以NaH2AsO4溶液中H2AsO4－的电离程度大于水解程度，因此c(HAsO42-)＞c(H3AsO4)。②当A池中溶液由无色变成蓝色时说明有碘生成，因此C1为负极，碘离子失去电子，则正极上的电极反应式为AsO43-+ 2e- + H2O＝AsS33- +2OH-。当电流计指针归中后向B池中加入一定量的NaOH，氢氧根浓度增大，平衡向逆反应方向进行，电池的正负极对换，则电子由C2流出。
22． 离子键、极性键(或共价键) 4 L2/mol2 ABD O2＋4e－＋2CO2＝2CO32－
【详解】
根据题意依次推出A为氢元素，B为碳元素，C为氧元素，D为钠元素，E为氯元素；⑴A、C、D形成的化合物为NaOH，其所含化学键为离子键、极性键(或共价键)；W是过氧化氢，其电子式为：；（2）①该温度下此反应的平衡常数K＝=4L2/mol2；②甲和乙两容器的平衡状态为全等平衡，则有α1＋α2＝1，Q1＋Q2＝Q，P1＝P2，n2＝n1＝0.5 mol；由于丙容器的起始量是甲的2倍，可将丙容器的体积扩大2倍(与甲同压等效)，然后再恢复到原体积，则可得α3＞α1，P3＜2P1，n2＜1.0 mol＜n3，Q3＞2Q1，综上只有A、B、D项正确；（3）O2在正极上发生还原反应生成CO32－：O2＋4e－＋2CO2＝2CO32－。
23． 4NH3+5O24NO+6H2O 强 C和N原子在同一周期(或电子层数相同)，N原子核电荷数更大，原子半径更小，原子核对外层电子的吸引力更强 bc 4NH3(g) + 6NO(g) = 5N2(g) + 6H2O(l) ΔH = (3c-3a-2b) kJ·mol-1 2HSO3- + 2e- + 2H+ = S2O42- + 2H2O 2NO + 2S2O42- +2H2O = N2 + 4HSO3-
【详解】
(1)氨气在催化剂条件下与氧气反应生成一氧化氮和水，为重要的工业反应，反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O；
(2)由于C和N原子在同一周期(或电子层数相同)，N原子核电荷数更大，原子半径更小，原子核对外层电子的吸引力更强，所以N原子吸引电子能力更强；
(3)a．氮气中两个氮原子之间为三键，故a错误；
b．分析题中图可以知道，图②表示N2、H2被吸附在催化剂表面，而图③表示在催化剂表面，N2、H2中化学键断裂，断键吸收能量，所以图②→图③需要吸收能量，故b正确；
c．在化学变化中，氮分子和氢分子在催化剂的作用下断裂成氢原子和氮原子，发生化学键的断裂，然后原子又重新组合成新的分子，形成新的化学键，所以该过程表示了化学变化中包含旧化学键的断裂和新化学键的生成，故c正确；
答案选bc。
(4)①中NH3参与的反应为：4NH3(g) + 6NO(g) = 5N2(g) + 6H2O(l)；
已知：N2(g) ＋ O2(g) = 2NO(g) ΔH = a kJ·mol-1 i；
N2(g) ＋ 3H2(g) = 2NH3(g) ΔH = b kJ·mol-1 ii；
2H2(g) ＋ O2(g) = 2H2O(l) ΔH = c kJ·mol-1 iii；
根据盖斯定律iii×3- i×3-ii×2可得4NH3(g) + 6NO(g) = 5N2(g) + 6H2O(l) ΔH=(3c-3a-2b)kJ·mol-1；
(5)①阴极发生还原反应，据图可知亚硫酸氢根离子得电子被还原生成S2O42-，电解质溶液显弱酸性，所以电极反应式为：2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O；
②据图可知S2O42-与一氧化氮发生氧化还原反应，生成氮气和亚硫酸氢根，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，反应的离子方程式为：2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-。
一、选择题（共15题）
1．下列关于Na、Mg、Al元素及其化合物的说法正确的是
A．Mg在周期表中位于p区
B．原子半径：r(Na)＜r(Mg)＜r(Al)
C．第一电离能：I1(Na)＜I1(Al)＜I1(Mg)
D．最高价氧化物的水化物的碱性：NaOH＜Mg(OH)2＜Al(OH)3
2．下列关于元素周期表和元素周期律的说法不正确的是
A．O与S为同主族元素，且O比S的非金属性强
B．HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次逐渐减弱
C．第三周期元素从Na到Cl，金属性逐渐增强
D．原子序数从3依次增加到9，原子半径逐渐减少
3．W、Q、X、Y、Z属于周期表中前20号元素，且原子序数依次增大。W元素最外层电子数是次外层的3倍，Q是所在周期中原子半径最大的元素，X是地壳中含量最高的金属元素，Y元素最高化合价与最低化合价代数和为4，Z和Q同主族。下列判断正确的是
A．原子半径：r(Q)＞r(X)＞r(Y)＞r(Z) B．简单氢化物的热稳定性：W＜Y
C．最高价氧化物对应水化物的碱性：Q＞X＞Z D．Q、X、Y最高价氧化物对应水化物两两之间均能反应
4．在碱性溶液中，可以与缩二脲形成紫色配离子，其结构如图所示。
下列说法错误的是
A．该配离子与水分子形成氢键的原子有H、N和O
B．该配离子中非金属元素的第一电离能大小顺序为
C．基态Cu原子的价电子排布式是
D．该配离子中铜离子的配位数是4
5．已知下列元素的电负性数据，下列判断不正确的是
元素 Li Be C O F Na Al Cl Ge
电负性 1.0 1.5 2.5 3.5 4.0 0.9 1.5 3.0 1.8
A．Mg元素电负性的最小范围为1.0～1.6
B．Ge既具有金属性，又具有非金属性
C．Be和Cl可形成极性键
D．O和F形成的化合物中O显正价
6．部分短周期元素电负性的相对大小、最高正价或最低负价随原子序数的变化关系如图所示。下列说法正确的是
A．上述8种元素均位于元素周期表p区
B．g、h的氧化物对应水化物的酸性：
C．b、c、d三种元素的简单气态氢化物热稳定性逐渐增强
D．c的气态氢化物与其最高价含氧酸反应的产物为共价化合物
7．化合物A的结构简式如图所示。X、Y、Z、W是原子序数递增的短周期主族元素，Y在自然界中以化合态形式存在，Z的最外层电子数是周期序数的3倍。下列说法正确的是
A．化合物A中各原子或离子均达到2或8电子稳定结构
B．X、Y、Z三种元素的电负性顺序为： Z＞Y＞X
C．X、Y、Z、W四种元素形成的单质中，W的单质熔点最高
D．WYX4能与H2O发生氧化还原反应生成H2
8．下列说法不正确的是( )
A．同族元素在性质上的相似性，取决于原子价电子排布的相似性
B．电离能越小，表示气态时该原子越易失去电子
C．元素的电负性越大，表示其原子在化合物中吸引电子能力越强
D．电负性大的元素易呈现正价，电负性小的元素易呈现负价
9．位于三个不同周期的五种短周期主族元素F、W、X、Y、Z，其中W、Y、Z分别位于三个不同周期，F、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．W、F、X的最高价氧化物的水化物两两不能发生反应
B．因为Y比F的氢化物稳定，所以Y的氢化物沸点高于F
C．X与Y、Y与Z形成原子个数比1：1的化合物中，所含化学键类型完全相同
D．W元素所在周期的主族元素简单离子半径比较中，W的离子半径最小
10．、、、、为原子序数依次增大的短周期元素，化合物与相遇会产生白烟，为短周期金属性最强的元素，且四种元素的核外电子总数满足；下列叙述正确的是
A．简单离子半径： B．化合物为一元强酸
C．电负性： D．与其他四种元素均能形成两种及以上化合物
11．下列关于物质结构与性质的说法，正确的是
A．玻尔原子结构模型能够成功地解释各种原子光谱
B．As、S、F三种元素的电负性大小顺序为S＞As＞F
C．Na的第一电离能小于Mg，但其第二电离能却远大于Mg的第二电离能
D．水分子间存在氢键，故H2O的熔沸点及稳定性均大于H2S
12．下列说法不正确的是
A．元素的第一电离能（I1）是元素的单质失去最外层1个电子所需要吸收的能量，同周期从左到右元素的I1逐渐增大。
B．元素的电负性是衡量元素在化合物中吸引电子能力大小的一种标度，同主族从上到下元素的电负性逐渐减小。
C．含有阴离子的晶体中一定含有阳离子，含有阳离子的晶体中不一定含有阴离子。
D．原子晶体中一定含有共价键；离子晶体中一定含有离子键，可能含有共价键；分子晶体中一定存在分子间作用力。
13．草酸铁铵的制备原理为，常用于摄影和蓝色印刷等。下列说法正确的是
A．草酸铁铵中的组成元素的第一电离能关系为O>N>C>Fe>H
B．铁元素与铜元素均属于过渡元素，且均在元素周期表的ds区
C．草酸铁铵中的组成元素的电负性关系为O>N>C>H>Fe
D．中组成元素的原子半径大小关系为O>N>C>H
14．同周期的X、Y、Z三种元素，已知最高价氧化物的水化物酸性从强到弱的顺序：HXO4＞H2YO4＞H3ZO4；则下列判断正确的是
A．原子半径X＞Y＞Z B．非金属性X＜Y＜Z
C．气态氢化物的稳定性HX＜H2Y＜ZH3 D．阴离子的还原性X-＜Y2-＜Z3-
15．X、Y、Z为短周期元素，X原子最外层只有一个电子，Y原子的最外层电子数比内层电子总数少4，Z的最外层电子数是内层电子总数的3倍。下列有关叙述正确的是
A．Y的价层电子排布式为3s23p5
B．稳定性：Y的氢化物＞Z的氢化物
C．第一电离能：Y＞Z
D．X、Y两元素形成的化合物可能为离子化合物，也可能为共价化合物
二、填空题（共4题）
16．周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同，b的价电子层中的未成对电子有3个，c的最外层电子数为其内层电子数的3倍，d与c同族，e的最外层只有1个电子，但次外层有18个电子。
回答下列问题：
b、c、d中第一电离能最大的是________(填元素符号)，e的价层电子轨道示意图为________________。
17．在原子序数1~18号元素中：（用化学式表示）
（1）与水反应最剧烈的金属是_____________。
（2）与水反应最剧烈的非金属单质是_____________。
（3）在室温下有颜色的气体单质是_______________________________。
（4）最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是_______________________________。
（5）除稀有气体外，原子半径最大的元素是____________，它的原子结构示意图是_______________。
（6）气态氢化物最稳定的物质是_______。
（7）写出四原子18电子且既含有极性键又含有非极性键的物质的分子式_______________，用电子式表示其形成过程_______________________________________________。
18．铅是一种金属元素，可用作耐酸腐蚀、蓄电池等的材料。其合金可作铅字、轴承、电缆包皮之用，还可做体育运动器材铅球等。
(1)铅元素位于元素周期表第六周期IVA。IVA中原子序数最小的元素的原子有_______种能量不同的电子，其次外层的电子云有_______种不同的伸展方向。
(2)与铅同主族的短周期元素中，其最高价氧化物对应水化物酸性最强的是______（填化学式），气态氢化物沸点最低的是_____________（填化学式）。
(3)配平下列化学反应方程式，把系数以及相关物质(写化学式)填写在空格上， 并标出电子转移的方向和数目。
__PbO2+___MnSO4+___HNO3 →___HMnO4+___Pb(NO3)2+___PbSO4↓+____ ____
(4)把反应后的溶液稀释到1 L，测出其中的Pb2+的浓度为0.6 mol·L-1，则反应中转移的电子数为_______个。
(5)根据上述反应，判断二氧化铅与浓盐酸反应的化学方程式正确的是_______
A．PbO2+4HCl→PbCl4+2H2O B．PbO2+4HCl→PbCl2+ Cl2↑+2H2O
C．PbO2+2HCl+2H+→PbCl2+2H2O D．PbO2+4HCl→PbCl2+2OH-
19．同族金属A，B，C具有优良的导热、导电性能，若以I表示电离能，I1最低的是B，(I1+I2低的是A，(I1+I2+I3)最低的是C。
(1)同族元素D，E，F(均为非放射性副族元素)基态原子的价层电子组态符合同一个通式，在元素周期表中，位置在A、B、C所在族之前，请给出D、E、F的元素符号及价层电子组态的通式_______。
(2)元素A存在于动物的血蓝蛋白中，人对A元素代谢紊乱可导致Wilson病。
①A2+硫酸盐在碱性溶液中加入缩二脲HN(CONH2)2会得到特征的紫色物质，该物质为-2价的配位阴离子，具有对称中心和不通过A的二重旋转轴，无金属一金属键，请画出该阴离子的结构_______(A必须写元素符号，下同)。
②通过A2+与过量的丁二酮肟形成二聚配合物，实现了A2+的平面正方形配位向A2+的四方锥形配位转化，请画出该配合物的结构_______(丁二酮肟用N⌒N表示)。
(3)用B+的标准溶液滴定KCl和KSCN的中性溶液，得到电位滴定曲线，其拐点依次位于M、N、P处。
①请分别写出在M、N、P处达到滴定终点的离子反应方程式_______、_______、_______。
②在N处的物质是无支链的聚合物，请至少画出三个单元表示其结构_______。
(4)元素C的单质。与单一的无机酸不起作用，但可溶于王水。C与O2和F2作用制得化合物X，在X中C的质量分数为57.43%，X的结构与1962年N。Barlett开创性工作的产物极为相似，通过推演给出X的化学式_______。
三、综合题（共4题）
20．日常生活中常用A的单质通入自来水中杀菌消毒，B的单质或合金做电线的导体部分。A的负一价离子的最外层电子数和次外层电子数相同。B为第四周期元素，最外层只有1个电子，次外层的所有原子轨道均充满电子。
(1)A单质通入水中发生反应的离子方程式：___________；写出起到杀菌作用的产物的电子式：___________。
(2)B元素在周期表中的位置是___________；B金属晶体的空间堆积方式为___________；B原子的配位数为___________。
(3)A与B形成的一种化合物的立方晶胞如图所示：
①该化合物的化学式为___________。
②该晶胞棱长为0.542 nm，则晶体的密度为___________(写出计算式即可，不计算结果)。
③该化合物难溶于水易溶于氨水，是因为可与氨形成易溶于水的配位化合物，若配位数是4，则络离子的化学式为___________。
该络离子在空气中易被氧化而导致溶液呈现___________色。
(4)如图A、B形成离子晶体的晶格能为___________kJ/mol。
21．砷(33As)在元素周期表中与氮同主族，砷及其化合物被运用在农药、防腐剂、染料和医药等领域，及其多种合金中。
(1)砷化氢的电子式为________，其稳定性比NH3______(填“强”或“弱”)。
(2)成语“饮鸩止渴”中的“鸩”是指放了砒霜(As2O3)的酒。As2O3是一种两性氧化物，写出As2O3溶于浓盐酸的化学方程式__________。
(3)冶炼废水中砷元素主要以亚砷酸（H3AsO3)形式存在，可用化学沉降法处理酸性高浓度含砷废水，其工艺流程如下：
已知：I.As2S3与过量的S2-存在以下反应：As2S3(s)+3S2-(aq)3AsS33-(aq)；
II.亚砷酸盐的溶解性大于相应砷酸盐。
①“一级沉砷”中FeSO4的作用是___________________________；
②“二级沉砷”中H2O2作_____剂(填“氧化”或“还原”)；沉淀X为_____(填化学式)。
⑷已知砷酸(H3AsO4)是三元酸，有较强的氧化。
①常温下砷酸的Ka1=6×10-3、Ka2=1×10-7，则 NaH2AsO4溶液中c(HAsO42-)____c(H3AsO4)(填“>”、“<”或“=”)。
②某原电池装置如图所示，C1、C2为两个石墨电极，电池总反应为：
AsO43-+2I-+H2OAsO33-+I2+2OH-。
当A池中溶液由无色变成蓝色时，正极上的电极反应式为_____________。
当电流计指针归中后向B池中加入一定量的NaOH，则电子由____(填“C1”或“C2”)流出。
22．短周期主族元素A、B、C、D、E原子序数依次增大 ，A是元素周期表中原子半径最小的元素，B是形成化合物种类最多的元素，C原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍，D是同周期中金属性最强的元素，E的负一价离子与C的某种氢化物W分子含有相同的电子数。
（1）A、C、D形成的化合物中含有的化学键类型为_______。W的电子式_________。
（2）在某温度下容积均为2 L的三个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温恒容，使之发生反应：2A2(g)＋BC(g) X(g) H＝－Q kJ/mol(Q＞0，X为A、B、C三种元素组成的一种化合物)。初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下：
实验 甲 乙 丙
初始投料 2 mol A2、1 mol BC 1 mol X 4 mol A2、2 mol BC
平衡时n(X) 0.5 mol n2 n3
反应的能量变化 放出Q1kJ 吸收Q2kJ 放出Q3kJ
体系的压强 P1 P2 P3
反应物的转化率 1 2 3
①计算该温度下此反应的平衡常数K =_________________。
②三个容器中的反应分别达平衡时下列各组数据关系正确的是___________(填字母)。
A．α1＋α2＝1 B．Q1＋Q2＝Q C．α3＜α1
D．P3＜2P1＝2P2 E．n2＜n3＜1.0 mol F．Q3＝2Q1
（3）熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)是一种高温燃料电池，被称为第二代燃料电池，是未来民用发电的理想选择方案之一，其工作原理如图所示。现以A2(g)、BC(g)为燃料，以一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质。写出该碳酸盐燃料电池(MCFC)正极的电极反应式____________________________。
23．煤粉中的氮元素在使用过程中的转化关系如图所示：
(1)②中NH3参与反应的化学方程式为_______。
(2)焦炭氮中有一种常见的含氮有机物吡啶()，其分子中相邻的C和N原子相比，N原子吸引电子能力更___________(填“强”或“弱”)，从原子结构角度解释原因：________。
(3)工业合成氨是人工固氮的重要方法。2007年化学家格哈德·埃特尔证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意如图：
下列说法正确的是________(选填字母)。
a. 图①表示N2、H2分子中均是单键
b. 图②→图③需要吸收能量
c. 该过程表示了化学变化中包含旧化学键的断裂和新化学键的生成
(4)已知：N2(g) ＋ O2(g) = 2NO(g) ΔH = a kJ·mol-1
N2(g) ＋ 3H2(g) = 2NH3(g) ΔH = b kJ·mol-1
2H2(g) ＋ O2(g) = 2H2O(l) ΔH = c kJ·mol-1
反应后恢复至常温常压，①中NH3参与反应的热化学方程式为________。
(5)用间接电化学法除去NO的过程，如图所示：
①已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间，写出阴极的电极反应式：________。
②用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理：__________。
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参考答案：
1．C
【详解】
A．p区是最后一个电子填充到p能级上，Mg的电子排布式为1s22s22p63s2，Mg在周期表中位于s区，故A错误；
B．同周期从左向右，原子半径依次减小，即原子半径：r(Na)＞r(Mg)＞r(Al)，故B错误；
C．同周期从左向右第一电离能逐渐增大，但ⅡA＞ⅢA，ⅤA＞ⅥA，因此有第一电离能：I1(Na)＜I1(Al)＜I1(Mg)，故C正确；
D．金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的碱性越强，同周期从左向右金属性减弱，因此有最高价氧化物的水化物的碱性：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3，故D错误；
答案为C。
2．C
【详解】
A．O与S为同主族元素，同主族元素从上至下非金属性逐渐增强，则O比S的非金属性强，故A正确；
B．非金属性越强，其氢化物的稳定性越强，F、Cl、Br、I位于同主族，同主族元素从上至下非金属性逐渐减弱，则HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次逐渐减弱，故B正确；
C．同周期元素从左至右，非金属性逐渐增强，则第三周期元素从Na到Cl，金属性逐渐减弱，故C错误；
D．原子序数从3依次增加到9位于同周期，同周期元素，随核电荷数增大，原子半径逐渐减小，故D正确；
答案选C。
3．D
【详解】
A．同一周期从左向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，则原子半径大小为：r(Z)＞r(Q)＞r(X)＞r(Y)，A错误；
B．非金属性越强，简单氢化物越稳定，非金属性：O＞S，则简单氢化物的稳定性：W(H2O)＞Y(H2S)，B错误；
C．金属性越强，最高价氧化为对应水化物的碱性越强，金属性：K＞Na＞Al，则最高价氧化物对应水化物的碱性：Z(KOH)＞X(NaOH)＞Q[Al(OH)3]，C错误；
D．Na、Al、S的最高价氧化物对应水化物分别为NaOH、氢氧化铝和硫酸，氢氧化铝为两性氧化物，三者之间可以相互反应，D正确；
答案选D。
4．B
【详解】
A．该配离子中的N原子和O原子电负性较大、半径较小、含孤电子对，可与水分子中的H形成氢键，A正确；
B．一般非金属性越强电离能越大，第ⅤA族元素比同周期相邻元素大，第一电离能大小顺序为N＞O＞C＞H，B错误；
C．Cu为29号元素，基态Cu原子的价电子排布式是3d104s1，C正确；
D．根据配离子的结构可知，铜离子为受体，N和O为配体，铜离子的配位数为4，D正确；
故选B。
5．A
【详解】
A．Mg元素的金属性小于Na，大于Be，故电负性的最小范围为0.9～1.5，A错误；
B．Ge的电负性为1.8，既具有金属性，又具有非金属性，B正确；
C．根据Be和Cl的电负性，两元素电负性差距较大，可形成极性键，C正确；
D．F的电负性大于O，故O和F形成的化合物中O显正价，D正确；
故答案选A。
6．C
【详解】
A．b、c、d、f、g、h均为位于元素周期表p区，故A错误；
B．g、h的最高价氧化物对应水化物的酸性：h>g，故B错误；
C．b、c、d三种元素的非金属性的大小顺序为O>N>C，故简单气态氢化物热稳定性逐渐增强，故C正确；
D．c的气态氢化物NH3与其最高价含氧酸HNO3反应的产物NH4NO3为离子化合物，故D错误；
综上所述，答案为C。
7．D
【详解】
根据分析可知，X为H，Y为B，Z为O，W为Na元素，
A．化合物A中有2个B原子只形成了3个共价键，没有达到8电子稳定结构，故A错误；
B．同一周期，从左到右，电负性依次增大，同一主族，从上到下，电负性依次减小，故H、B、O三种元素电负性由大到小为：O＞H＞B，即Z＞X＞Y，故B错误；
C．元素H、B、O、Na、B的单质依次为分子晶体、共价晶体、分子晶体、金属晶体、其熔点最高的是共价晶体B的单质，故C错误；
D．WYX4为NaBH4，NaBH4中H元素化合价为-1，具有较强还原性，能与H2O发生氧化还原反应生成H2，故D正确；
故选：D。
8．D
【详解】
元素原子的电负性越大，对键合电子的吸引力越大，故在化合物中，电负性大的元素易呈现负价，电负性小的元素易呈现正价。D不正确，答案选D。
9．D
【详解】
A．W、F、X的最高价氧化物的水化物分别为NaOH、H2SO4、Al(OH)3，Al(OH)3为两性，两两能发生反应，A错误；
B．氢化物稳定性与氢化物沸点无关，B错误；
C．X与Y、Y与Z形成原子个数比1：1的化合物分别为Na2O2、H2O2，Na2O2含有离子键、共价键，H2O2只含有共价键，所含化学键类型不相同，C错误；
D．W元素简单离子为Al3+，其所在周期的主族元素离子半径最小，D正确；
答案为D。
10．D
【详解】
A．一般而言，电子层数越多，半径越大，电子层数相同，原子序数越大，半径越小，因此简单离子半径： ，故A错误；
B．化合物为HClO，是一元弱酸，故B错误；
C．非金属性越强，电负性越大，则电负性：C＞B，故C错误；
D．O与其他四种元素均能形成两种及以上化合物，如H2O、H2O2、NO、NO2、Na2O、Na2O2、ClO2、Cl2O7等，故D正确；
故选D。
11．C
【详解】
A．氢原子光谱的精细结构是在有外磁场的条件下出现的，在引入了角量子数后才得以解释，A错误；
B．非金属越强，元素电负性越强，F＞S＞As，B错误；
C． M g原子3s轨道为全充满稳定状态，半径又较小，第一电离能高于Na的，它们失去1个电子后，Na+的最外层排布为2s2p6，Mg2+的最外层排布为3s1，Na+是稳定结构，第二电离能远高于Mg的，C正确；
D．水分子间存在氢键，故H2O的熔沸点大于H2S，稳定性由共价键决定的，D错误；
答案选C。
12．A
【详解】
气态电中性基态原子失去1个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量叫做第一电离能，同周期从左到右，呈增大的趋势，所以选项A是错误的，其余都是正确的，答案选A。
13．C
【详解】
A．草酸铁铵中的组成元素N、O、C、Fe、H，N的第一电离能大于O，Fe为金属，第一电离能最小，故A错误；
B．铁元素与铜元素均属于过渡元素，铁位于d区，铜位于ds区，故B错误；
C．N、O、C、Fe、H元素中N、O、C属于同一周期元素，同一周期，从左到右电负性逐渐增大，O>N>C，Fe为金属，电负性最小，H与C、N、O组成化合物时显正化合价，因此电负性关系为O>N>C>H>Fe，故C正确；
D．的组成元素O、N、C、H中N、O、C属于同一周期元素，同一周期主族元素，从左到右原子半径逐渐减小，C>N>O，故D错误；
故选：C。
14．D
【详解】
同周期的X、Y、Z三种元素，已知其高价氧化物对应的水化物的酸性强弱顺序是： HXO4＞H2YO4＞H3ZO4，则根据同周期自左向右非金属性逐渐增强，最高价氧化物水化物的酸性逐渐增强可知的非金属性X＞Y＞Z；
A．同周期自左向右原子半径逐渐减小，则原子半径：X＜Y＜Z，A错误；
B．根据分析，非金属性：X＞Y＞Z ，B错误；
C．非金属性越强，氢化物的稳定性越强，则气态氢化物稳定性：HX＞H2Y＞ZH3，C错误；
D．非金属性越强，阴离子的还原性越弱，故阴离子的还原性X-＜Y2-＜Z3-，D正确；
答案选D。
15．D
【详解】
A．Y为S元素，价层电子排布式为3s23p4，A项错误；
B．Y为硫元素，Z为氧元素，非金属性O＞S，非金属性越强，氢化物越稳定，则稳定性：Z的氢化物＞Y的氢化物，B项错误；
C．Y为硫元素，Z为氧元素，同一主族元素，随核电核数的增大，第一电离能逐渐减小，即第一电离能：Z＞Y，C项错误；
D．X为H、Li或Na，可能是金属元素，可能是非金属元素，故与Y可形成离子化合物也可形成共价化合物，D项正确；
答案选D。
16． N
【详解】
根据上述分析，五种元素分别为H、N、O、S、Cu；
同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第ⅡA族和第ⅤA族元素第一电离能大于其相邻元素，同一主族元素中，元素第一电离能随着原子序数增大而减小，所以b、c、d元素第一电离能最大的是N元素；e的价层电子为3d、4s电子，其价层电子排布图为；故答案为N；。
17． Na F2 F2、Cl2 HClO4 Na HF H2O2
【详解】
(1)金属越活泼，越易与水反应，则与水反应最剧烈的金属是Na；
(2)非金属越活泼，越易与水反应，则短周期与水反应最剧烈的非金属单质是F2；
(3)短周期元素的单质，在室温下有颜色的气体单质是F2、Cl2 ，分别为浅黄绿色和黄绿色；
(4)最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HClO4；
(5)同周期主族元素，随核电荷数增大，原子半径减小，则除稀有气体外，原子半径最大的元素是Na，它的原子结构示意图是；
(6)非金属性越强，气态氢化物越稳定，气态氢化物最稳定的物质是HF；
(7)短周期组成的四原子18电子且既含有极性键又含有非极性键的物质的分子式为H2O2，用电子式表示其形成过程为。
18． 3 1 H2CO3 CH4 5 2 6 2 3 2 2H2O 2NA B
【详解】
(1)IVA中原子序数最小的元素为C，C原子核外有6个电子，其核外电子排布式为1s22s22p2，则碳原子有1s、2s和3p三种能量不同的电子；C的次外层为1s轨道，为球形对称结构，只存在1种不同的伸展方向；
(2)IVA中非金属性最强的为C，则其最高价氧化物对应的水化物的酸性最强，该物质为碳酸，其化学式为：H2CO3；
对于结构相似的物质，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔沸点就越高。IVA族元素中，CH4的相对分子质量最小，则其沸点最低；
(3)PbO2中Pb的化合价从+4变为+2价，化合价降低2价；MnSO4中锰元素化合价从+2变为+7，化合价升高5价，则化合价变化的最小公倍数为10，所以二氧化铅的系数为5，硫酸锰的稀释为2，然后利用质量守恒定律可知生成物中未知物为H2O，配平后的反应为：5PbO2+2MnSO4+6HNO3=2HMnO4+3Pb(NO3)2+2PbSO4↓+2H2O，用单线桥表示电子转移的方向和数目为：；
(4)把反应后的溶液稀释到1 L，测出其中的Pb2+的浓度为0.6 mol/L，则反应生成铅离子的物质的量为：n(Pb2+)=c·V=0.6 mol/L×1 L=0.6 mol，硫酸铅中铅离子的物质的量为0.4 mol，则反应中转移电子的物质的量为：(0.6+0.4) mol×(4-2)=2 mol，反应转移电子的数目为2NA；
(5)根据(3)可知氧化性：PbO2>HMnO4，而HMnO4能够氧化Cl-，所以PbO2能够氧化Cl-，二者反应的化学方程式为：PbO2+4HCl→PbCl2+Cl2↑+2H2O，故合理选项是B正确。
19． Ti、Zr、Hf，(n-1)d2ns2;Sc、Y、La，(n-1)d1ms2 Ag++2SCN-=Ag(SCN) Ag++Ag(SCN)=2AgSCN↓ Ag+Cl-=AgCl↓ [O2][AuF6]
【详解】
(4)从元素C的性质及A，B结果可知C为Au。N。Bartlett的开创性工作与X极相似，即与O2PtF6结构相似。产物X由三种单质化合而成，则应为[O2][AumFn](m，n均为正整数)，则
Au%=×100%=57.43%
赋值：令m=1，则n=6合理
m=2，则n=13.。。。。。。舍去)
m≥3，均无合理正整数解。
故X为[O2][AuF6]
也可用验证法：
由题意知C为Au元素，与N。Bartlett的产物(O2PtF6)结构相似，且X由三种单质合成，则不妨假设X为[O2][AuF6]
校验：Au%=×100%=57.43%
则假设正确，X为[O2][AuF6]
20． 第四周期第ⅠB族 面心立方最密堆积 12 CuC 深蓝
【详解】
日常生活中常用A的单质通入自来水中杀菌消毒，A的负一价离子的最外层电子数和次外层电子数相同。由题意可推出A是Cl，B是Cu。
(l)氯气通入水中发生反应的离子方程式：，HClO利用其强氧化性起到杀菌作用，其电子式：；
(2)Cu在周期表中的位置是第四周期第ⅠB族；金属晶体Cu的空间堆积方式为面心立方最密堆积：Cu原子的配位数为12；
(3)①由晶胞图用均摊法可得该化合物的化学式为CuCl；
②该晶胞棱长为0.542 nm，一个晶胞均摊4个CuCl，所以晶胞的密度为一个晶胞的质量除以晶胞的体积，得到；
③CuCl易溶于氨水，是因为可与氨形成易溶于水的配位化合物，配位数是4，则络离子的化学式为，该络离子在空气中易被氧化为而导致溶液呈现深蓝色；
(4)晶格能是指气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量。根据益斯定律，形成离子晶体的晶格能为。
21． 弱 As2O3 + 6HC1 = 2AsCl3 + 3H2O 与过量的S2-结合生成FeS沉淀，防止As2O3与S2-结合生成AsS33- 氧化 CaSO4 > AsO43-+ 2e- + H2O = AsS33- +2OH- C2
【详解】
(1)砷化氢是共价化合物，电子式为；同主族从上到下非金属性逐渐减弱，氢化物稳定性逐渐减弱，则其稳定性比NH3弱。(2)As2O3溶于浓盐酸的化学方程式为AS2O3 + 6HC1 = 2AsCl3 + 3H2O。(3)①“一级沉砷”中FeSO4的作用是与过量的S2-结合生成FeS沉淀，防止As2O3与S2-结合生成AsS33-，使平衡As2S3(s)+3S2-(aq)3AsS33-(aq)逆向进行，提高沉砷效果；②双氧水具有氧化性，“二级沉砷”中H2O2与含砷物质发生氧化还原反应，氧化亚砷酸为砷酸；流程分析可知，加入氧化钙和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和砷酸反应生成砷酸钙沉淀、和铁离子反应生成氢氧化铁沉淀，钙离子结合硫酸根离子形成硫酸钙沉淀，所以沉淀X为CaSO4；（4）①常温下砷酸的Ka1=6×10-3、Ka2=1×10-7，则H2AsO4－的水解常数＝＜ Ka2=1×10-7，所以NaH2AsO4溶液中H2AsO4－的电离程度大于水解程度，因此c(HAsO42-)＞c(H3AsO4)。②当A池中溶液由无色变成蓝色时说明有碘生成，因此C1为负极，碘离子失去电子，则正极上的电极反应式为AsO43-+ 2e- + H2O＝AsS33- +2OH-。当电流计指针归中后向B池中加入一定量的NaOH，氢氧根浓度增大，平衡向逆反应方向进行，电池的正负极对换，则电子由C2流出。
22． 离子键、极性键(或共价键) 4 L2/mol2 ABD O2＋4e－＋2CO2＝2CO32－
【详解】
根据题意依次推出A为氢元素，B为碳元素，C为氧元素，D为钠元素，E为氯元素；⑴A、C、D形成的化合物为NaOH，其所含化学键为离子键、极性键(或共价键)；W是过氧化氢，其电子式为：；（2）①该温度下此反应的平衡常数K＝=4L2/mol2；②甲和乙两容器的平衡状态为全等平衡，则有α1＋α2＝1，Q1＋Q2＝Q，P1＝P2，n2＝n1＝0.5 mol；由于丙容器的起始量是甲的2倍，可将丙容器的体积扩大2倍(与甲同压等效)，然后再恢复到原体积，则可得α3＞α1，P3＜2P1，n2＜1.0 mol＜n3，Q3＞2Q1，综上只有A、B、D项正确；（3）O2在正极上发生还原反应生成CO32－：O2＋4e－＋2CO2＝2CO32－。
23． 4NH3+5O24NO+6H2O 强 C和N原子在同一周期(或电子层数相同)，N原子核电荷数更大，原子半径更小，原子核对外层电子的吸引力更强 bc 4NH3(g) + 6NO(g) = 5N2(g) + 6H2O(l) ΔH = (3c-3a-2b) kJ·mol-1 2HSO3- + 2e- + 2H+ = S2O42- + 2H2O 2NO + 2S2O42- +2H2O = N2 + 4HSO3-
【详解】
(1)氨气在催化剂条件下与氧气反应生成一氧化氮和水，为重要的工业反应，反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O；
(2)由于C和N原子在同一周期(或电子层数相同)，N原子核电荷数更大，原子半径更小，原子核对外层电子的吸引力更强，所以N原子吸引电子能力更强；
(3)a．氮气中两个氮原子之间为三键，故a错误；
b．分析题中图可以知道，图②表示N2、H2被吸附在催化剂表面，而图③表示在催化剂表面，N2、H2中化学键断裂，断键吸收能量，所以图②→图③需要吸收能量，故b正确；
c．在化学变化中，氮分子和氢分子在催化剂的作用下断裂成氢原子和氮原子，发生化学键的断裂，然后原子又重新组合成新的分子，形成新的化学键，所以该过程表示了化学变化中包含旧化学键的断裂和新化学键的生成，故c正确；
答案选bc。
(4)①中NH3参与的反应为：4NH3(g) + 6NO(g) = 5N2(g) + 6H2O(l)；
已知：N2(g) ＋ O2(g) = 2NO(g) ΔH = a kJ·mol-1 i；
N2(g) ＋ 3H2(g) = 2NH3(g) ΔH = b kJ·mol-1 ii；
2H2(g) ＋ O2(g) = 2H2O(l) ΔH = c kJ·mol-1 iii；
根据盖斯定律iii×3- i×3-ii×2可得4NH3(g) + 6NO(g) = 5N2(g) + 6H2O(l) ΔH=(3c-3a-2b)kJ·mol-1；
(5)①阴极发生还原反应，据图可知亚硫酸氢根离子得电子被还原生成S2O42-，电解质溶液显弱酸性，所以电极反应式为：2HSO3-+2e-+2H+=S2O42-+2H2O；
②据图可知S2O42-与一氧化氮发生氧化还原反应，生成氮气和亚硫酸氢根，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，反应的离子方程式为：2NO+2S2O42-+2H2O=N2+4HSO3-。