2020高考化学常考知识点专练 05:周期表和周期律
一、单选题
1.(2020·临朐模拟)下列各组中的X和Y两种原子,化学性质一定相似的是( )
A.X原子和Y原子最外层都只有一个电子
B.X原子的核外电子排布为1s2,Y原子的核外电子排布为1s22s2
C.X原子2p能级上有三个电子,Y原子的3p能级上有三个电子
D.X原子核外M层上仅有两个电子,Y原子核外N层上仅有两个电子
【答案】C
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A.氢原子的最外层电子数为1,但不易失去,钠原子的最外层电子数为1,容易失去,二者的化学性质不相似,A不符合题意;
B.X原子的核外电子排布为1s2,为He,属于稀有气体,化学性质稳定,Y原子的核外电子排布为1s22s2,为Be,为金属元素,易失电子,化学性质活泼,二者的化学性质不相似,B不符合题意;
C.X的2p能级上有三个电子,则X为N,Y的3p能级上有三个电子,则Y为P,二者属于同一主族元素,化学性质相似,C符合题意;
D.X原子核外M层仅有两个电子,则X为Mg,Y原子核外N层上仅有两个电子,则Y为Ca或Fe,Mg和Fe的化学性质不相似,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】化学性质相似,则其最外层电子数相同;但需考虑H和零族元素的特殊性。
2.(2020·临朐模拟)短周期主族元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大,A、B、C、D、E、F均是由上述元素组成的中学化学常见物质,其中A是四元化合物,C是能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,D是淡黄色固体化合物,E是单质。各物质之间存在如下图转化关系(部分产物未标出)。下列说法不正确的是( )
A.简单离子半径大小关系:c>d>e
B.简单阴离子的还原性:a>c>d
C.氢化物的沸点:c>d
D.C和E反应生成F是工业制硝酸的重要反应之一
【答案】C
【知识点】无机物的推断;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.电子层结构相同的离子,其核电荷数越大,离子半径越小,因此离子半径N3->O2->Na+,即c>d>e,选项正确,A不符合题意;
B.由于单质的氧化性H2N3->O2-,即a>c>d,选项正确,B不符合题意;
C.cd的氢化物分别为NH3和H2O,H2O的沸点高于NH3,即cD.C和E反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,NO能与O2反应生成NO2,NO2能与H2O反应生成HNO3,因此C和E的反应是工业制取硝酸的重要反应之一,选项正确,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】C是能是湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则C为NH3,说明A中含有NH4+;D是淡黄色固体化合物,则D为Na2O2;E是单质,且由Na2O2反应得到,因此E为O2;O2与NH3反应可生成NO和H2O,因此F为H2O或NO;B与Na2O2反应生成O2,则B可能为H2O或CO2;B由A与H+反应德得到,因此B为CO2,A中含有CO32-或HCO3-;综上,短周期主族元素abcde分别为H、C、N、O、Na;据此结合元素周期表的性质递变规律分析选项。
3.(2020高一下·浙江开学考)短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如表所示,这四种元素的原子最外层电子数之和为23。下列说法不正确的是( )
A.原子半径Y>Z,非金属性WB.X2能从T的气态氢化物中置换出T单质
C.W、Y、Z三种元素都能与X元素形成化合物WX2、YX2、ZX2
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:W>Y>Z
【答案】D
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A.Y和Z位于同一周期,核电荷数越大, 原子半径越小,因此原子半径Y>Z,W和X位于同一周期,核电荷数越大,非金属性越强, 因此非金属性WB.X和T位于同一主族,核电荷数越小,非金属性越强,因此非金属性X>T,故X2能从T的气态氢化物中置换出T单质,选项正确,B不符合题意;
C.C、S、Cl都能与O形成化合物CO2、SO2、ClO2,选项正确,C不符合题意;
D.由于非金属性Z>Y>W,因此最高价氧化物对应水化物的酸性Z>Y>W,选项错误,D符合题意;
故答案为:D
【分析】令X的最外层电子数为a,则W的最外层电子数为a-2、Z的最外层电子数为a+1,故有等式(a-2)+a+a+(a+1)=23,解得a=6。因此X为O、Y为S、T为As;W为C、Z为Cl;据此结合元素周期表的性质递变规律分析选项。
4.(2020高三上·双辽期末)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物可用作制冷剂,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生。下列说法正确的是( )
A.原子半径:Y>Z>X>W
B.简单氢化物的热稳定性:W>X>Z
C.Y、Z形成的化合物溶于水会促进水的电离
D.上述刺激性气体通入紫色石蕊溶液,溶液先变红后褪色
【答案】C
【知识点】无机物的推断;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A. 由分析可知,Y是钠、X是氧、Z是硫、W是氮,N、O同周期,Na、S同周期,自左而右原子半径减小,故原子半径:N>O,Na>S,S电子层多,原子半径较大,S>N;故原子半径Na>S>N>O,
故答案为:A不符合题意;
B. 非金属性O>N,故氢化物稳定性H2O>NH3,即WC. Y、Z形成的化合物是Na2S,Na2S溶于水后硫离子会结合少量水电离的氢离子,使得溶液中氢离子浓度降低,然而溶液中氢离子和氢氧根离子浓度的乘积为常数,此时氢氧根离子弄都就会增大,从而促进了水的电离,故C符合题意;
D. 上述刺激性气体是二氧化硫,二氧化硫只能漂白某些有机色质,比如说品红溶液,但是不能使紫色石蕊试液褪色,二氧化硫的漂白原理是与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质,加热后又会恢复原来的颜色,故D不符合题意;
符合题意答案是C。
【分析】氨可作制冷剂,所以W是氮;钠是短周期元素中原子半径最大的,所以Y是钠;硫代硫酸钠与稀盐酸反应生成黄色沉淀硫单质和刺激性气味的气体二氧化硫,所以X、Z分别是氧、硫。
5.(2020高一上·沈阳期末)同周期的X、Y、Z三种元素,已知其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱顺序是: HXO4>H2YO4>H3ZO4,则下列各判断中正确的是( )
A.原子半径:X>Y>Z B.单质的非金属性:X<Y<Z
C.原子序数:X>Y>Z D.气态氢化物稳定性:X<Y<Z
【答案】C
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A. 同一周期元素,原子半径随着原子序数的增大而减小,所以原子半径X<Y<Z,故A不符合题意;
B. 同一周期元素,元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性元素,所以其非金属性X>Y>Z,故B不符合题意;
C. 由分析可知,原子序数大小顺序是X>Y>Z,故C符合题意;
D. 元素的非金属性越强,其气态氢化物越稳定,所以气态氢化物稳定性:HX>H2Y>H3Z,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】同周期元素的非金属性随着原子序数的增大而增强,元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,所以同周期的X、Y、Z三种元素,其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱顺序是:HXO4>H2YO4>H3ZO4,则X、Y、Z的原子序数大小顺序是X>Y>Z,元素的非金属性强弱顺序是X>Y>Z。
6.(2019高三上·衡阳月考)短周期主族元素 X、Y、Z、W的原子序数依次增大,四种元素形成的单质依次为m、n、p、q。r、t、u 是这些元素组成的二元化合物,其中u为葡萄酒中的抑菌成分;25 ℃,0.01 mol·L-1的v溶液中: =1.0×10-10。上述物质的转化关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A.简单离子半径:W>Y>Z>X
B.W和Y分別与X元素形成的简单化合物的沸点:Y>W
C.Z2Y和ZX都只存在离子键
D.v能抑制水的电离,u能促进水的电离
【答案】D
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A.电子层数越大,离子半径越大,电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,因此离子半径S2->O2->Na+>H+,即W>Y>Z>X,选项正确,A不符合题意;
B.W和Y分别与X形成的简单化合物为H2S、H2O,H2O可形成分子间氢键,沸点较高,因此沸点Y>W,选项正确,B不符合题意;
C.Z2Y的化学式为Na2O、ZX的化学式为NaH,二者都只含有离子键,选项正确,C不符合题意;
D.v为NaOH,可抑制水的电离,u为SO2,其水溶液显酸性,也能抑制水的电离,选项错误,D符合题意;
故答案为:D
【分析】u为葡萄酒中的抑菌成分,则u为SO2;0.01mol/L的v溶液中,又Kw=c(H+)×c(OH-)=10-14,因此可得0.01mol/L的v溶液中c(OH-)=0.01mol/L,故v为一元强碱,为NaOH;由于X、Y、Z、W的原子序数依次减小,因此X为H、Y为O、Z为Na、W为S;据此结合元素周期表的性质递变规律分析选项。
7.(2019高三上·南山期中)2019年是元素周期表诞生150周年,目前周期表七个周期均已排满,共118种元素。短周期元素W、X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示,且四种元素的原子最外层电子数之和为24。
下列说法错误的是( )
A.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y
B.W的氢化物与Z的氢化物反应,产物的水溶液呈碱性
C.在元素周期表中,117号元素与Z元素位于同一主族
D.工业上常用YX2漂白纸浆、毛、丝等
【答案】B
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】综合以上分析,W、X、Y、Z分别为N、O、S、Cl,
A. 元素的非金属性Cl>S,所以最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4>H2SO4,A不符合题意;
B. W的氢化物为NH3,Z的氢化物为HCl,NH3和HCl反应生成NH4Cl,NH4Cl为强酸弱碱盐水解,溶液呈酸性,故B符合题意;
C. 在元素周期表中,117号元素与0族元素的118号元素相邻,则位于第七周期第VIIA族,与Cl元素位于同一主族,C不符合题意;
D. 二氧化硫具有漂白性,工业上常用SO2漂白纸浆、毛、丝等,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】设W的最外层电子数为a,则X和Y的最外层电子数为(a+1),Z的最外层电子数为(a+2),则a+2×(a+1)+(a+2)=24,解得a=5;因此W为N、X为O、Y为S、Z为Cl;据此结合元素周期表的性质递变规律分析选项。
8.(2019高三上·惠州月考)A,B,C,D四种短周期元素的原子序数依次增大,A 的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,B的气态氢化物的水溶液呈碱性;C为金属元素且有两种常见含氧化合物(都含两种元素);若往D单质的水溶液中滴加少量紫色石蕊试液,可观察到先变红后褪色。下列说法中正确的是( )
A.C的两种含氧化合物中阴阳离子个数比都为1:2
B.最高价氧化物对应的水化物的酸性B>D
C.B的氢化物的沸点一定高于A的氢化物
D.原子半径D>A>B>C
【答案】A
【知识点】无机物的推断;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,常用的是14C鉴定文物的年代,故A为C,B的气态氢化物的水溶液呈碱性,该氢化物为NH3,即B为N,C为金属元素且两种常见氧化物,符合要求的是Na2O和Na2O2,即C为Na,D单质的水溶液滴加少量紫色石蕊试液,先变红,说明水溶液中显酸性,后褪色说明溶液中含强氧化性物质,即D为Cl,
A、C的两种含氧化合物分别是Na2O和Na2O2,其电子式分别是 、 ,阴阳离子个数比为1:2,故A符合题意;
B、B的最高价氧化物对应水化物是HNO3,D的最高价氧化物对应水化物是HClO4,HClO4酸性最强,故B不符合题意;
C、N的氢化物可以是NH3,也可以是N2H4等,C的氢化物是一类物质,即烃,烃的状态有气体、液体和固体,因此N的氢化物的沸点不一定高于C的氢化物,故C不符合题意;
D、原子半径大小顺序是Na>Cl>C>N,故D不符合题意。
【分析】根据题目信息,A是C,B是N,C是Na,D是Cl,氧化钠与过氧化钠中阴阳离子个数比均是1:2.
二、综合题
9.(2020高一下·西安月考)X、Y、Z是阳离子,K是阴离子,M、N 是中性分子。它们都由短周期组成,且具有以下结构特征和性质:
①它们核外电子总数都相同;
②N 溶于M中,滴入酚酞,溶液变红;
③Y和K都由A、B两元素组成,Y 核内质子总数比K多两个;
④X和N 都由A、C两元素组成,X和Y核内质子总数相等;
⑤X和K的浓溶液在加热情况下生成M和N;
⑥Z为单核离子,向含有Z的溶液中加入少量K溶液,有白色沉淀生成,再加入过量的K或Y的溶液,沉淀消失
(1)Y的化学式为 检验X 的离子的方法 (用离子方程式表示)
(2)试比较M和N 的稳定性:M N
(3)写出Z和N 的水溶液反应的离子方程式
(4)上述六种微粒中的两种阳离子可与硫酸根形成一种复盐,向该盐的浓溶液中逐滴加入 0.1mol/L 的
NaOH 溶液,出现了如右图中a、b、c三个阶段的图象,根据图象判断该盐的化学式为
(5)将1.92g铜投入到一定量由A、B、C三种元素形成的一种常见化合物的溶液中,共收集到672mL气体(标准状况下),将盛有此气体的容器倒扣在水槽中,通入一定量的氧气,恰好使气体完全溶于水,则
通入氧气在标准状况下的体积 mL
【答案】(1)H3O+ ;NH4++OH-=NH3+H2O
(2)>
(3)Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
(4)NH4Al(SO4)2
(5)336
【知识点】离子方程式的书写;复杂化学式的确定;离子方程式的有关计算;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】(1)由分析可知,Y为H3O+,X为NH4+,实验检验NH4+常用浓NaOH溶液,通过证明NH3的生成证明NH4+的存在,该反应的离子方程式为:NH4++OH-NH3↑+H2O;
(2)由分析可知,M为H2O、N为NH3,由于非金属性O>N,因此氢化物的稳定性H2O>NH3,即M>N;
(3)由分析可知,Z为Al3+、N为NH3,因此Z与N的水溶液反应的离子方程式为:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;
(4)由图可知,a阶段发生反应对离子方程式为Al3++3OH-=Al(OH)3↓,b阶段发生反应的离子方程式为NH4++OH-=NH3·H2O,c阶段发生反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,因此可说明复盐溶液中含有Al3+和NH4+,因此该复盐的化学式为NH4Al(SO4)2;
(5)A、B、C三种元素组成的化合物为HNO3或NH4NO3,由于该化合物的溶液能与Cu反应,因此该化合物为HNO3;Cu与HNO3反应生成的气体为NO2或NO,参与反应的Cu的物质的量为,反应过程中失去的电子数为0.03mol×2=0.06mol;由于反应过程中生成气体与O2完全反应生成HNO3,因此反应过程中O2得到的电子数与Cu失去的电子数相同,因此可得参与反应O2的物质的量为,其在标准状态下的体积V=n×Vm=0.015mol×22.4L/mol=336mL;
【分析】①它们的核外电子总数都相同,且都有短周期元素组成,则其核外电子总数都为10;
由②N溶于M中,滴入酚酞溶液变红,溶液呈碱性,可推知N为NH3、M为H2O;
由⑥Z为单核离子,向含有Z的溶液中加入少量含K的溶液,有白色沉淀生成,再加入过量的含K或Y的溶液沉淀消失,可推知Z为Al3+、K为OH-;
由③Y和K都由A、B两元素组成,Y核内质子数比K多2个,则Y为H3O+;
由④X和N都由A、C两元素组成,X和Y核内质子总数相等,则X为NH4+;
由⑤NH4+和OH-浓溶液在加热条件下可以生成氨气和水,符合转化关系;
结合③④可知,A为H元素、B为O元素、C为N元素;据此结合题干设问分析作答。
10.(2020高一下·忻州月考)下表是元素周期表的一部分,请用化学符号回答有关问题:
周期
主族
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
1 ①
2 ② ③ ④ ⑤
3 ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
(1)表中化学性质最不活泼的元素,其原子结构示意图为 。
(2)②、⑧、⑨、⑩四种元素的简单气态氢化物稳定性由强到弱的顺序是 ,最高价氧化物的水化物中酸性最强的是 。
(3)第三周期元素形成的简单离子中半径最小的微粒是 ,写出该元素的单质分别与⑥、⑩最高价氧化物的水化物反应的离子方程式 、 。
(4)元素③的氢化物的电子式是 ;该氢化物与元素⑩的氢化物发生反应的化学方程式 。
(5)用电子式分别写出元素⑩与元素②、⑥形成化合物过程 、 。
【答案】(1)
(2)HCl>H2S>CH4>SiH4;HClO4
(3)Al3+;2Al+6H+= 2Al3+ +3 H2↑;2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3 H2↑
(4);NH3+HCl=NH4Cl
(5);
【知识点】用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成;离子方程式的书写;电子式、化学式或化学符号及名称的综合;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】(1)表中⑤为Ne,属于稀有气体元素,其化学性质最不活泼,该原子的结构示意图为;
(2)由于非金属性Cl>S>C>Si,非金属性越强,则简单气态氢化物的稳定越强,因此氢化物的稳定性HCl>H2S>CH4>SiH4;非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,因此最高氧化物的水化物酸性最强的是HClO4;
(3)电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,电子层数越大,离子半径越大,因此第三周期元素形成的简单离子中半径最小的为Al3+;该元素的单质为Al,具有两性,能与强酸、强碱溶液反应,元素⑥最高价氧化物的水化物为NaOH,Al与NaOH溶液反应的离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;元素⑩最高价氧化物的水化物为HClO4,Al与HClO4反应的离子方程式为2Al+6H+=2Al3++3H2↑;
(4)元素③的氢化物为NH3,N的最外层有5个电子,NH3的电子式为;元素⑩的氢化物为HCl,NH3为碱性气体,HCl为酸性气体,二者可反应生成NH4Cl,该反应的化学方程式为NH3+HCl=NH4Cl;
(5)元素⑩为Cl,元素②为C、元素⑥为Na,Cl与C通过共用电子对形成共价化合物CCl4,其形成过程可表示为;Cl与Na通过离子键形成离子化合物NaCl,其形成过程可表示为;
【分析】(1)最不活泼的元素为稀有气体元素;
(2)根据非金属性的强弱确定其简单气态氢化物的稳定性和最高价氧化物对应水化物的酸性;
(3)根据离子半径的大小比较规律分析;根据金属与酸、碱溶液的反应书写反应的离子方程式;
(4)根据电子式的书写规则分析;根据物质的性质书写反应的化学方程式;
(5)结合电子式、物质形成过程分析;
11.(2020高一上·沈阳期末)现有部分元素的性质与原子(或分子)结构如下表:
元素编号 元素性质与原子(或分子)结构
T 最外层电子数是次外层电子数的3倍
X 常温下单质为双原子分子,分子中含有3对共用电子对
Y M层比K层少1个电子
Z 第三周期元素的简单离子中半径最小
请根据表中信息回答下列问题
(1)元素T在周期表中位于第 周期第 族
(2)元素T与X相比,原子半径较大的是 (用元素符号表示);
(3)T、X、Y、Z中有两种元素能形成既有离子键又有共价键的化合物,
该化合物的电子式为 该化合物与水反应方程式:
(4)元素Y与元素Z相比,金属性较强的是 (用元素符号表示);
下列表述中能证明这一事实的是 (填序号)。
a.Y单质的熔点比Z单质低 b.Y单质与水反应比Z单质剧烈
c.Y的化合价比Z低 d.Y最高价氧化物的水化物的碱性比Z强
(5)元素T和氢元素可形成一种18电子的化合物Q,元素X与氢元素也能按原子个数比为1∶2形成一种18电子化合物W,Q与W发生氧化还原反应,生成X单质和T的另一种氢化物,写出该反应的化学方程式: 。
【答案】(1)二;VIA
(2)N
(3);2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
(4)Na;b、d
(5)N2H4+2H2O2=N2↑+4H2O
【知识点】原子核外电子排布;电子式、化学式或化学符号及名称的综合;元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)由分析可知T是氧元素,在周期表中位于第二周期第VIA族;(2)由分析可知T是氧元素,X是氮元素,同一周期的原子随着原子序数的增大,它们的核电荷数增大,半径就越小,故原子半径较大的是N;(3)上述元素中,由其中两种元素形成的既有离子键又有非极性共价键的物质常见的是Na2O2,该化合物的电子式为: ;与水反应离子方程式为:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑;(4)Y、Z分别是钠、铝元素,同周期随原子序数增大金属性减弱,故金属性较强的是Na,比较金属强弱的方法有:与水或酸反应的剧烈程度,其最高价氧化物的水化物的碱性强弱,金属活动性顺序表,金属之间的相互置换等,物理性质不能比较金属性强弱,金属性强弱与失去电子难易有关、与失去电子数目(或化合价高低)多少无关,故ac错误,bd正确,故答案为:Na;bd;(5)依题意可知T为氧X为氮,元素T和氢元素可形成一种18电子的化合物Q为H2O2,元素X与氢元素也能按原子个数比为1∶2形成一种18电子化合物W为N2H4,Q与W发生氧化还原反应,生成X单质和T的另一种氢化物,为N2H4+2H2O2=N2↑+4H2O。
【分析】T元素最外层电子数是次外层电子数的3倍,最外层电子数不超过8个,所以,次外层是K层,最外层是L层,K层排2个电子,L层排6个电子,所以是氧元素;
X元素常温下单质为双原子分子,分子中含有3对共用电子对知,该元素原子最外层5个电子,主族元素的族序数=其最外层电子数,所以是氮元素;
Y元素原子M层比K层少1个电子,则Y原子有3个电子层,最外层电子数为1,所以是钠元素;
Z元素是第3周期元素的简单离子中半径最小,金属阳离子电子层结构相同,随原子序数的增大离子半径减小,阴离子得电子后比金属阳离子多一个电子层,都比金属离子半径大,所以Z是Al元素。
12.(2020高一上·沈阳期末)下图是元素周期表的一部分,表中的①~⑩中元素,用元素符号或化学式填空回答:
族 周
期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
二
①
②
三 ③ ④ ⑤ ⑥
⑦ ⑧
四 ⑨
⑩
(1)在这些元素中,化学性质最不活泼的原子的原子结构示意图为
(2)⑦的黄绿色单质的化学式为 ⑩的单质在常温下的存在状态为
(3)①的气态氢化物的水溶液显 性⑥的元素符号为
(4)用电子式表示②与④形成化合物的过程
(5)这些元素中的最高价氧化物对应的水化物中,碱性最强的是 呈两性的是
(6)写出⑤与盐酸反应的化学方程式: 写出⑤的氢氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:
【答案】(1)
(2)Cl2;液体
(3)碱;Si
(4)
(5)KOH;Al (OH)3
(6)2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑;Al (OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
【知识点】用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成;原子结构示意图;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】(1)以上元素中只有Ar的最外层电子数为8,性质不活泼,最稳定,其原子结构示意图为: ;(2)由分析可知⑦为Cl,其黄绿色单质的化学式为Cl2;⑩为Br,其单质Br2在常温下的存在状态为:液态;(3)①为N,其氢化物为NH3,溶于水生成一水合铵,一水合铵电离出氢氧根离子,溶液显碱性;⑥的元素符号为Si;(4)②与④形成的化合物为MgF2,为离子化合物,其电子式为,所以MgF2的形成过程是: ;(5)以上元素中最高价氧化物对应的水化物中碱性最强的为KOH,呈两性的氢氧化物为Al(OH)3;(6)⑤为Al,与盐酸反应生成氯化铝和氢气,方程式为:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑;⑤的氢氧化物为Al (OH)3,与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,离子方程式为:Al (OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。
【分析】由元素在周期表中的位置可知,①为N,②为F,③为Na,④为Mg,⑤为Al,⑥为Si,⑦为Cl,⑧为Ar,⑨为K,⑩为Br。
13.(2019高三上·蚌埠期中)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】(1)第三周期第 ⅦA族
(2)F-;H2S
(3)
(4)3H2SO4(浓)+Cu2O 2CuSO4+SO2↑+3H2O
【知识点】浓硫酸的性质;电子式、化学式或化学符号及名称的综合;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】(1) W为氯,在元素周期表中的位置是第三周期第 ⅦA族。答案为:第三周期第 ⅦA族
(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-。答案为: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。答案为: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 。
答案为
(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。
答案为:3H2SO4(浓)+Cu2O 2CuSO4+SO2↑+3H2O
【分析】“ X与W元素均能形成-1价的气态氢化物 ”则其最外层电子数为7,因此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,则Z为S;据此结合元素周期表的性质递变规律进行分析作答。
14.(2019高三上·浙江月考)已知A、B、D、E、G、H、J都是周期表中前四周期的元素,它们的原子序数依次增大。其中A元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,B元素的最高正价与最低负价代数和为2,D是非金属性最强的元素,D、H同主族,E是同周期元素中离子半径最小的元素,G元素的最高价含氧酸为二元强酸,J是第Ⅷ族元素,是生活中最常用的金属元素。请回答:
(1)阴离子GAB-与CO2结构相似,GAB-的电子式为 。
(2)D的氢化物水溶液中存在的氢键有 种,画出其中一种 。(用“…"表示氢键,用短线表示共价键)
(3)检验J3+的离子方程式为 。
(4)H与E能形成化合物乙。在1.01×105Pa、T1℃时,气体摩尔体积为53.4L·mol-1,实验测得乙的气态密度为5.00g·L-1,则此时乙的化学式为 。
【答案】(1)[: :C: :]
(2)4;F-H F或F-H O或O-H F或O-H O
(3)Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
(4)Al2Cl6
【知识点】电子式、化学式或化学符号及名称的综合;复杂化学式的确定;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】(1)阴离子GAB-的化学式为SCN-,其结构与CO2的结构相似,CO2中C为中心原子,与O各存在两对共用电子对,因此可得SCN-的电子式为:;
(2)D的氢化物为HF,其水溶液中所含的氢键有F-H···F、F-H···O、O-H···F、O-H···O共四种;
(3)由分析可知,J为Fe,因此J3+为Fe3+,检验Fe3+应用KSCN溶液,其反应的离子方程式为:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;
(4)由分析可知,H为Cl、E为Al,由气体摩尔体积和气体密度可得乙的摩尔质量M=ρ×Vm=5.00g/L×53.4L/mol=267g/mol,因此化合物乙中,Al和Cl的原子个数比为2:6,则化合物乙的化学式为Al2Cl6;
【分析】“A的最外层电子数是次外层电子数的2倍”则A为C;“B的最高正价与最低负价代数和为2”则B为N;“D是非金属最强的元素”则D是F;“D、H同主族”则H为Cl;“E是同周期元素中离子半径最小的元素”则E是Al;“G的最高价含氧酸为二元强酸”则G为S;“J是第Ⅷ族元素,且为生活汇总最常用的金属元素”则J是Fe;据此结合题干设问分析作答。
15.(2019高一下·嘉兴期末)元素周期表短周期中六种元素的原子序数与主要化合价的关系如图:
(1)元素F在周期表中的位置是 。
(2)元素C、D、E原子半径由大到小的顺序是 (填元素符号)。
(3)A,B,C的单质与氢气反应的剧烈程度由强到弱的顺序 (用单质的化学式表示)。
(4)应用元素周期律和元素周期表的知识,写出D和E所形成的化合物的化学式 、 (写2种)。
(5)根据氯、溴、碘单质间的置换反应,判断F的单质和E的最简单氢化物之间能否发生反应 (填“能”或“不能”), 若能则写出反应的化学方程式 。
(6)一定温度下,在体积恒定的密闭容器中发生反应:2AB(g)+B2(g) 2AB2(g)。可以作为达到平衡状态的标志是 ______。
A.单位时间内生成nmolB2的同时生成2nmolAB
B.2 ν正(B2)=ν逆(AB2)
C.混合气体的颜色不再改变(AB2为有色气体)
D.混合气体的密度不变
【答案】(1)第3周期ⅦA族
(2)Na>S>F
(3)F2>O2>N2
(4)Na2S;Na2S2
(5)能;Cl2+H2S=S+2HCl
(6)B;C
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)元素F是Cl,在周期表中的位置是第3周期ⅦA族;(2)同周期原子半径逐渐增大,同主族原子半径从上到下逐渐增大,故元素C、D、E原子半径由大到小的顺序是Na>S>F ; (3)同周期随原子序数的增加非金属性逐渐增强,非金属性越强与氢气反应的剧烈程度越强,故顺序为F2>O2>N2;(4)钠的化合价是+1价,硫在化合物中的价态有-2,-1价,故形成的化合物为Na2S,Na2S2(5)氯的非金属性比硫强,所以能反应,反应的化学方程式Cl2+H2S=S+2HCl;(6)A. 单位时间内生成nmolB2的同时生成2nmolAB,是同一个方向,故错误;
B. 2 ν正(B2)=ν逆(AB2),可以得出ν正(B2)=ν逆(B2),故正确;
C. 混合气体的颜色不再改变,说明NO2的浓度不变,处于平衡状态;
D. 混合气体的密度不变不能作为平衡状态的依据,因为反应物生成物都是气体,气体质量不变,体积不变,故密度不变,故错误。
【分析】(1)氯元素位于第三周期第VIIA族;
(2)原子半径的比较方法:电子层数越多,原子的半径就越大;当电子层数相同时,质子数越小的原子半径就越大;
(3)元素的非金属性越强,其单质的氧化性就越强,与氢气反应就越剧烈;
(4)根据钠和氧形成的化合物可以写出钠和硫生成的化合物的化学式;
(5)根据氯气单质的氧化性强于硫单质的氧化性可知该反应可以发生;
(6)反应达到平衡的标志是:正逆反应速率相等。
1 / 12020高考化学常考知识点专练 05:周期表和周期律
一、单选题
1.(2020·临朐模拟)下列各组中的X和Y两种原子,化学性质一定相似的是( )
A.X原子和Y原子最外层都只有一个电子
B.X原子的核外电子排布为1s2,Y原子的核外电子排布为1s22s2
C.X原子2p能级上有三个电子,Y原子的3p能级上有三个电子
D.X原子核外M层上仅有两个电子,Y原子核外N层上仅有两个电子
2.(2020·临朐模拟)短周期主族元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大,A、B、C、D、E、F均是由上述元素组成的中学化学常见物质,其中A是四元化合物,C是能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,D是淡黄色固体化合物,E是单质。各物质之间存在如下图转化关系(部分产物未标出)。下列说法不正确的是( )
A.简单离子半径大小关系:c>d>e
B.简单阴离子的还原性:a>c>d
C.氢化物的沸点:c>d
D.C和E反应生成F是工业制硝酸的重要反应之一
3.(2020高一下·浙江开学考)短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如表所示,这四种元素的原子最外层电子数之和为23。下列说法不正确的是( )
A.原子半径Y>Z,非金属性WB.X2能从T的气态氢化物中置换出T单质
C.W、Y、Z三种元素都能与X元素形成化合物WX2、YX2、ZX2
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:W>Y>Z
4.(2020高三上·双辽期末)短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W的简单氢化物可用作制冷剂,Y的原子半径是所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种元素形成的一种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色沉淀析出,同时有刺激性气体产生。下列说法正确的是( )
A.原子半径:Y>Z>X>W
B.简单氢化物的热稳定性:W>X>Z
C.Y、Z形成的化合物溶于水会促进水的电离
D.上述刺激性气体通入紫色石蕊溶液,溶液先变红后褪色
5.(2020高一上·沈阳期末)同周期的X、Y、Z三种元素,已知其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱顺序是: HXO4>H2YO4>H3ZO4,则下列各判断中正确的是( )
A.原子半径:X>Y>Z B.单质的非金属性:X<Y<Z
C.原子序数:X>Y>Z D.气态氢化物稳定性:X<Y<Z
6.(2019高三上·衡阳月考)短周期主族元素 X、Y、Z、W的原子序数依次增大,四种元素形成的单质依次为m、n、p、q。r、t、u 是这些元素组成的二元化合物,其中u为葡萄酒中的抑菌成分;25 ℃,0.01 mol·L-1的v溶液中: =1.0×10-10。上述物质的转化关系如图所示,下列说法不正确的是( )
A.简单离子半径:W>Y>Z>X
B.W和Y分別与X元素形成的简单化合物的沸点:Y>W
C.Z2Y和ZX都只存在离子键
D.v能抑制水的电离,u能促进水的电离
7.(2019高三上·南山期中)2019年是元素周期表诞生150周年,目前周期表七个周期均已排满,共118种元素。短周期元素W、X、Y、Z在周期表中的相对位置如图所示,且四种元素的原子最外层电子数之和为24。
下列说法错误的是( )
A.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y
B.W的氢化物与Z的氢化物反应,产物的水溶液呈碱性
C.在元素周期表中,117号元素与Z元素位于同一主族
D.工业上常用YX2漂白纸浆、毛、丝等
8.(2019高三上·惠州月考)A,B,C,D四种短周期元素的原子序数依次增大,A 的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,B的气态氢化物的水溶液呈碱性;C为金属元素且有两种常见含氧化合物(都含两种元素);若往D单质的水溶液中滴加少量紫色石蕊试液,可观察到先变红后褪色。下列说法中正确的是( )
A.C的两种含氧化合物中阴阳离子个数比都为1:2
B.最高价氧化物对应的水化物的酸性B>D
C.B的氢化物的沸点一定高于A的氢化物
D.原子半径D>A>B>C
二、综合题
9.(2020高一下·西安月考)X、Y、Z是阳离子,K是阴离子,M、N 是中性分子。它们都由短周期组成,且具有以下结构特征和性质:
①它们核外电子总数都相同;
②N 溶于M中,滴入酚酞,溶液变红;
③Y和K都由A、B两元素组成,Y 核内质子总数比K多两个;
④X和N 都由A、C两元素组成,X和Y核内质子总数相等;
⑤X和K的浓溶液在加热情况下生成M和N;
⑥Z为单核离子,向含有Z的溶液中加入少量K溶液,有白色沉淀生成,再加入过量的K或Y的溶液,沉淀消失
(1)Y的化学式为 检验X 的离子的方法 (用离子方程式表示)
(2)试比较M和N 的稳定性:M N
(3)写出Z和N 的水溶液反应的离子方程式
(4)上述六种微粒中的两种阳离子可与硫酸根形成一种复盐,向该盐的浓溶液中逐滴加入 0.1mol/L 的
NaOH 溶液,出现了如右图中a、b、c三个阶段的图象,根据图象判断该盐的化学式为
(5)将1.92g铜投入到一定量由A、B、C三种元素形成的一种常见化合物的溶液中,共收集到672mL气体(标准状况下),将盛有此气体的容器倒扣在水槽中,通入一定量的氧气,恰好使气体完全溶于水,则
通入氧气在标准状况下的体积 mL
10.(2020高一下·忻州月考)下表是元素周期表的一部分,请用化学符号回答有关问题:
周期
主族
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
1 ①
2 ② ③ ④ ⑤
3 ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩
(1)表中化学性质最不活泼的元素,其原子结构示意图为 。
(2)②、⑧、⑨、⑩四种元素的简单气态氢化物稳定性由强到弱的顺序是 ,最高价氧化物的水化物中酸性最强的是 。
(3)第三周期元素形成的简单离子中半径最小的微粒是 ,写出该元素的单质分别与⑥、⑩最高价氧化物的水化物反应的离子方程式 、 。
(4)元素③的氢化物的电子式是 ;该氢化物与元素⑩的氢化物发生反应的化学方程式 。
(5)用电子式分别写出元素⑩与元素②、⑥形成化合物过程 、 。
11.(2020高一上·沈阳期末)现有部分元素的性质与原子(或分子)结构如下表:
元素编号 元素性质与原子(或分子)结构
T 最外层电子数是次外层电子数的3倍
X 常温下单质为双原子分子,分子中含有3对共用电子对
Y M层比K层少1个电子
Z 第三周期元素的简单离子中半径最小
请根据表中信息回答下列问题
(1)元素T在周期表中位于第 周期第 族
(2)元素T与X相比,原子半径较大的是 (用元素符号表示);
(3)T、X、Y、Z中有两种元素能形成既有离子键又有共价键的化合物,
该化合物的电子式为 该化合物与水反应方程式:
(4)元素Y与元素Z相比,金属性较强的是 (用元素符号表示);
下列表述中能证明这一事实的是 (填序号)。
a.Y单质的熔点比Z单质低 b.Y单质与水反应比Z单质剧烈
c.Y的化合价比Z低 d.Y最高价氧化物的水化物的碱性比Z强
(5)元素T和氢元素可形成一种18电子的化合物Q,元素X与氢元素也能按原子个数比为1∶2形成一种18电子化合物W,Q与W发生氧化还原反应,生成X单质和T的另一种氢化物,写出该反应的化学方程式: 。
12.(2020高一上·沈阳期末)下图是元素周期表的一部分,表中的①~⑩中元素,用元素符号或化学式填空回答:
族 周
期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
二
①
②
三 ③ ④ ⑤ ⑥
⑦ ⑧
四 ⑨
⑩
(1)在这些元素中,化学性质最不活泼的原子的原子结构示意图为
(2)⑦的黄绿色单质的化学式为 ⑩的单质在常温下的存在状态为
(3)①的气态氢化物的水溶液显 性⑥的元素符号为
(4)用电子式表示②与④形成化合物的过程
(5)这些元素中的最高价氧化物对应的水化物中,碱性最强的是 呈两性的是
(6)写出⑤与盐酸反应的化学方程式: 写出⑤的氢氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:
13.(2019高三上·蚌埠期中)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 。
14.(2019高三上·浙江月考)已知A、B、D、E、G、H、J都是周期表中前四周期的元素,它们的原子序数依次增大。其中A元素原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,B元素的最高正价与最低负价代数和为2,D是非金属性最强的元素,D、H同主族,E是同周期元素中离子半径最小的元素,G元素的最高价含氧酸为二元强酸,J是第Ⅷ族元素,是生活中最常用的金属元素。请回答:
(1)阴离子GAB-与CO2结构相似,GAB-的电子式为 。
(2)D的氢化物水溶液中存在的氢键有 种,画出其中一种 。(用“…"表示氢键,用短线表示共价键)
(3)检验J3+的离子方程式为 。
(4)H与E能形成化合物乙。在1.01×105Pa、T1℃时,气体摩尔体积为53.4L·mol-1,实验测得乙的气态密度为5.00g·L-1,则此时乙的化学式为 。
15.(2019高一下·嘉兴期末)元素周期表短周期中六种元素的原子序数与主要化合价的关系如图:
(1)元素F在周期表中的位置是 。
(2)元素C、D、E原子半径由大到小的顺序是 (填元素符号)。
(3)A,B,C的单质与氢气反应的剧烈程度由强到弱的顺序 (用单质的化学式表示)。
(4)应用元素周期律和元素周期表的知识,写出D和E所形成的化合物的化学式 、 (写2种)。
(5)根据氯、溴、碘单质间的置换反应,判断F的单质和E的最简单氢化物之间能否发生反应 (填“能”或“不能”), 若能则写出反应的化学方程式 。
(6)一定温度下,在体积恒定的密闭容器中发生反应:2AB(g)+B2(g) 2AB2(g)。可以作为达到平衡状态的标志是 ______。
A.单位时间内生成nmolB2的同时生成2nmolAB
B.2 ν正(B2)=ν逆(AB2)
C.混合气体的颜色不再改变(AB2为有色气体)
D.混合气体的密度不变
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A.氢原子的最外层电子数为1,但不易失去,钠原子的最外层电子数为1,容易失去,二者的化学性质不相似,A不符合题意;
B.X原子的核外电子排布为1s2,为He,属于稀有气体,化学性质稳定,Y原子的核外电子排布为1s22s2,为Be,为金属元素,易失电子,化学性质活泼,二者的化学性质不相似,B不符合题意;
C.X的2p能级上有三个电子,则X为N,Y的3p能级上有三个电子,则Y为P,二者属于同一主族元素,化学性质相似,C符合题意;
D.X原子核外M层仅有两个电子,则X为Mg,Y原子核外N层上仅有两个电子,则Y为Ca或Fe,Mg和Fe的化学性质不相似,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】化学性质相似,则其最外层电子数相同;但需考虑H和零族元素的特殊性。
2.【答案】C
【知识点】无机物的推断;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A.电子层结构相同的离子,其核电荷数越大,离子半径越小,因此离子半径N3->O2->Na+,即c>d>e,选项正确,A不符合题意;
B.由于单质的氧化性H2N3->O2-,即a>c>d,选项正确,B不符合题意;
C.cd的氢化物分别为NH3和H2O,H2O的沸点高于NH3,即cD.C和E反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,NO能与O2反应生成NO2,NO2能与H2O反应生成HNO3,因此C和E的反应是工业制取硝酸的重要反应之一,选项正确,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】C是能是湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,则C为NH3,说明A中含有NH4+;D是淡黄色固体化合物,则D为Na2O2;E是单质,且由Na2O2反应得到,因此E为O2;O2与NH3反应可生成NO和H2O,因此F为H2O或NO;B与Na2O2反应生成O2,则B可能为H2O或CO2;B由A与H+反应德得到,因此B为CO2,A中含有CO32-或HCO3-;综上,短周期主族元素abcde分别为H、C、N、O、Na;据此结合元素周期表的性质递变规律分析选项。
3.【答案】D
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A.Y和Z位于同一周期,核电荷数越大, 原子半径越小,因此原子半径Y>Z,W和X位于同一周期,核电荷数越大,非金属性越强, 因此非金属性WB.X和T位于同一主族,核电荷数越小,非金属性越强,因此非金属性X>T,故X2能从T的气态氢化物中置换出T单质,选项正确,B不符合题意;
C.C、S、Cl都能与O形成化合物CO2、SO2、ClO2,选项正确,C不符合题意;
D.由于非金属性Z>Y>W,因此最高价氧化物对应水化物的酸性Z>Y>W,选项错误,D符合题意;
故答案为:D
【分析】令X的最外层电子数为a,则W的最外层电子数为a-2、Z的最外层电子数为a+1,故有等式(a-2)+a+a+(a+1)=23,解得a=6。因此X为O、Y为S、T为As;W为C、Z为Cl;据此结合元素周期表的性质递变规律分析选项。
4.【答案】C
【知识点】无机物的推断;元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A. 由分析可知,Y是钠、X是氧、Z是硫、W是氮,N、O同周期,Na、S同周期,自左而右原子半径减小,故原子半径:N>O,Na>S,S电子层多,原子半径较大,S>N;故原子半径Na>S>N>O,
故答案为:A不符合题意;
B. 非金属性O>N,故氢化物稳定性H2O>NH3,即WC. Y、Z形成的化合物是Na2S,Na2S溶于水后硫离子会结合少量水电离的氢离子,使得溶液中氢离子浓度降低,然而溶液中氢离子和氢氧根离子浓度的乘积为常数,此时氢氧根离子弄都就会增大,从而促进了水的电离,故C符合题意;
D. 上述刺激性气体是二氧化硫,二氧化硫只能漂白某些有机色质,比如说品红溶液,但是不能使紫色石蕊试液褪色,二氧化硫的漂白原理是与某些有色物质结合生成不稳定的无色物质,加热后又会恢复原来的颜色,故D不符合题意;
符合题意答案是C。
【分析】氨可作制冷剂,所以W是氮;钠是短周期元素中原子半径最大的,所以Y是钠;硫代硫酸钠与稀盐酸反应生成黄色沉淀硫单质和刺激性气味的气体二氧化硫,所以X、Z分别是氧、硫。
5.【答案】C
【知识点】元素周期律和元素周期表的综合应用;微粒半径大小的比较
【解析】【解答】A. 同一周期元素,原子半径随着原子序数的增大而减小,所以原子半径X<Y<Z,故A不符合题意;
B. 同一周期元素,元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性元素,所以其非金属性X>Y>Z,故B不符合题意;
C. 由分析可知,原子序数大小顺序是X>Y>Z,故C符合题意;
D. 元素的非金属性越强,其气态氢化物越稳定,所以气态氢化物稳定性:HX>H2Y>H3Z,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】同周期元素的非金属性随着原子序数的增大而增强,元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,所以同周期的X、Y、Z三种元素,其最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱顺序是:HXO4>H2YO4>H3ZO4,则X、Y、Z的原子序数大小顺序是X>Y>Z,元素的非金属性强弱顺序是X>Y>Z。
6.【答案】D
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】A.电子层数越大,离子半径越大,电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,因此离子半径S2->O2->Na+>H+,即W>Y>Z>X,选项正确,A不符合题意;
B.W和Y分别与X形成的简单化合物为H2S、H2O,H2O可形成分子间氢键,沸点较高,因此沸点Y>W,选项正确,B不符合题意;
C.Z2Y的化学式为Na2O、ZX的化学式为NaH,二者都只含有离子键,选项正确,C不符合题意;
D.v为NaOH,可抑制水的电离,u为SO2,其水溶液显酸性,也能抑制水的电离,选项错误,D符合题意;
故答案为:D
【分析】u为葡萄酒中的抑菌成分,则u为SO2;0.01mol/L的v溶液中,又Kw=c(H+)×c(OH-)=10-14,因此可得0.01mol/L的v溶液中c(OH-)=0.01mol/L,故v为一元强碱,为NaOH;由于X、Y、Z、W的原子序数依次减小,因此X为H、Y为O、Z为Na、W为S;据此结合元素周期表的性质递变规律分析选项。
7.【答案】B
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】综合以上分析,W、X、Y、Z分别为N、O、S、Cl,
A. 元素的非金属性Cl>S,所以最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4>H2SO4,A不符合题意;
B. W的氢化物为NH3,Z的氢化物为HCl,NH3和HCl反应生成NH4Cl,NH4Cl为强酸弱碱盐水解,溶液呈酸性,故B符合题意;
C. 在元素周期表中,117号元素与0族元素的118号元素相邻,则位于第七周期第VIIA族,与Cl元素位于同一主族,C不符合题意;
D. 二氧化硫具有漂白性,工业上常用SO2漂白纸浆、毛、丝等,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】设W的最外层电子数为a,则X和Y的最外层电子数为(a+1),Z的最外层电子数为(a+2),则a+2×(a+1)+(a+2)=24,解得a=5;因此W为N、X为O、Y为S、Z为Cl;据此结合元素周期表的性质递变规律分析选项。
8.【答案】A
【知识点】无机物的推断;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】A的一种核素在考古时常用来鉴定一些文物的年代,常用的是14C鉴定文物的年代,故A为C,B的气态氢化物的水溶液呈碱性,该氢化物为NH3,即B为N,C为金属元素且两种常见氧化物,符合要求的是Na2O和Na2O2,即C为Na,D单质的水溶液滴加少量紫色石蕊试液,先变红,说明水溶液中显酸性,后褪色说明溶液中含强氧化性物质,即D为Cl,
A、C的两种含氧化合物分别是Na2O和Na2O2,其电子式分别是 、 ,阴阳离子个数比为1:2,故A符合题意;
B、B的最高价氧化物对应水化物是HNO3,D的最高价氧化物对应水化物是HClO4,HClO4酸性最强,故B不符合题意;
C、N的氢化物可以是NH3,也可以是N2H4等,C的氢化物是一类物质,即烃,烃的状态有气体、液体和固体,因此N的氢化物的沸点不一定高于C的氢化物,故C不符合题意;
D、原子半径大小顺序是Na>Cl>C>N,故D不符合题意。
【分析】根据题目信息,A是C,B是N,C是Na,D是Cl,氧化钠与过氧化钠中阴阳离子个数比均是1:2.
9.【答案】(1)H3O+ ;NH4++OH-=NH3+H2O
(2)>
(3)Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
(4)NH4Al(SO4)2
(5)336
【知识点】离子方程式的书写;复杂化学式的确定;离子方程式的有关计算;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】(1)由分析可知,Y为H3O+,X为NH4+,实验检验NH4+常用浓NaOH溶液,通过证明NH3的生成证明NH4+的存在,该反应的离子方程式为:NH4++OH-NH3↑+H2O;
(2)由分析可知,M为H2O、N为NH3,由于非金属性O>N,因此氢化物的稳定性H2O>NH3,即M>N;
(3)由分析可知,Z为Al3+、N为NH3,因此Z与N的水溶液反应的离子方程式为:Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH4+;
(4)由图可知,a阶段发生反应对离子方程式为Al3++3OH-=Al(OH)3↓,b阶段发生反应的离子方程式为NH4++OH-=NH3·H2O,c阶段发生反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,因此可说明复盐溶液中含有Al3+和NH4+,因此该复盐的化学式为NH4Al(SO4)2;
(5)A、B、C三种元素组成的化合物为HNO3或NH4NO3,由于该化合物的溶液能与Cu反应,因此该化合物为HNO3;Cu与HNO3反应生成的气体为NO2或NO,参与反应的Cu的物质的量为,反应过程中失去的电子数为0.03mol×2=0.06mol;由于反应过程中生成气体与O2完全反应生成HNO3,因此反应过程中O2得到的电子数与Cu失去的电子数相同,因此可得参与反应O2的物质的量为,其在标准状态下的体积V=n×Vm=0.015mol×22.4L/mol=336mL;
【分析】①它们的核外电子总数都相同,且都有短周期元素组成,则其核外电子总数都为10;
由②N溶于M中,滴入酚酞溶液变红,溶液呈碱性,可推知N为NH3、M为H2O;
由⑥Z为单核离子,向含有Z的溶液中加入少量含K的溶液,有白色沉淀生成,再加入过量的含K或Y的溶液沉淀消失,可推知Z为Al3+、K为OH-;
由③Y和K都由A、B两元素组成,Y核内质子数比K多2个,则Y为H3O+;
由④X和N都由A、C两元素组成,X和Y核内质子总数相等,则X为NH4+;
由⑤NH4+和OH-浓溶液在加热条件下可以生成氨气和水,符合转化关系;
结合③④可知,A为H元素、B为O元素、C为N元素;据此结合题干设问分析作答。
10.【答案】(1)
(2)HCl>H2S>CH4>SiH4;HClO4
(3)Al3+;2Al+6H+= 2Al3+ +3 H2↑;2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3 H2↑
(4);NH3+HCl=NH4Cl
(5);
【知识点】用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成;离子方程式的书写;电子式、化学式或化学符号及名称的综合;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】(1)表中⑤为Ne,属于稀有气体元素,其化学性质最不活泼,该原子的结构示意图为;
(2)由于非金属性Cl>S>C>Si,非金属性越强,则简单气态氢化物的稳定越强,因此氢化物的稳定性HCl>H2S>CH4>SiH4;非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,因此最高氧化物的水化物酸性最强的是HClO4;
(3)电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,电子层数越大,离子半径越大,因此第三周期元素形成的简单离子中半径最小的为Al3+;该元素的单质为Al,具有两性,能与强酸、强碱溶液反应,元素⑥最高价氧化物的水化物为NaOH,Al与NaOH溶液反应的离子方程式为:2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑;元素⑩最高价氧化物的水化物为HClO4,Al与HClO4反应的离子方程式为2Al+6H+=2Al3++3H2↑;
(4)元素③的氢化物为NH3,N的最外层有5个电子,NH3的电子式为;元素⑩的氢化物为HCl,NH3为碱性气体,HCl为酸性气体,二者可反应生成NH4Cl,该反应的化学方程式为NH3+HCl=NH4Cl;
(5)元素⑩为Cl,元素②为C、元素⑥为Na,Cl与C通过共用电子对形成共价化合物CCl4,其形成过程可表示为;Cl与Na通过离子键形成离子化合物NaCl,其形成过程可表示为;
【分析】(1)最不活泼的元素为稀有气体元素;
(2)根据非金属性的强弱确定其简单气态氢化物的稳定性和最高价氧化物对应水化物的酸性;
(3)根据离子半径的大小比较规律分析;根据金属与酸、碱溶液的反应书写反应的离子方程式;
(4)根据电子式的书写规则分析;根据物质的性质书写反应的化学方程式;
(5)结合电子式、物质形成过程分析;
11.【答案】(1)二;VIA
(2)N
(3);2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑
(4)Na;b、d
(5)N2H4+2H2O2=N2↑+4H2O
【知识点】原子核外电子排布;电子式、化学式或化学符号及名称的综合;元素周期表的结构及其应用;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)由分析可知T是氧元素,在周期表中位于第二周期第VIA族;(2)由分析可知T是氧元素,X是氮元素,同一周期的原子随着原子序数的增大,它们的核电荷数增大,半径就越小,故原子半径较大的是N;(3)上述元素中,由其中两种元素形成的既有离子键又有非极性共价键的物质常见的是Na2O2,该化合物的电子式为: ;与水反应离子方程式为:2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑;(4)Y、Z分别是钠、铝元素,同周期随原子序数增大金属性减弱,故金属性较强的是Na,比较金属强弱的方法有:与水或酸反应的剧烈程度,其最高价氧化物的水化物的碱性强弱,金属活动性顺序表,金属之间的相互置换等,物理性质不能比较金属性强弱,金属性强弱与失去电子难易有关、与失去电子数目(或化合价高低)多少无关,故ac错误,bd正确,故答案为:Na;bd;(5)依题意可知T为氧X为氮,元素T和氢元素可形成一种18电子的化合物Q为H2O2,元素X与氢元素也能按原子个数比为1∶2形成一种18电子化合物W为N2H4,Q与W发生氧化还原反应,生成X单质和T的另一种氢化物,为N2H4+2H2O2=N2↑+4H2O。
【分析】T元素最外层电子数是次外层电子数的3倍,最外层电子数不超过8个,所以,次外层是K层,最外层是L层,K层排2个电子,L层排6个电子,所以是氧元素;
X元素常温下单质为双原子分子,分子中含有3对共用电子对知,该元素原子最外层5个电子,主族元素的族序数=其最外层电子数,所以是氮元素;
Y元素原子M层比K层少1个电子,则Y原子有3个电子层,最外层电子数为1,所以是钠元素;
Z元素是第3周期元素的简单离子中半径最小,金属阳离子电子层结构相同,随原子序数的增大离子半径减小,阴离子得电子后比金属阳离子多一个电子层,都比金属离子半径大,所以Z是Al元素。
12.【答案】(1)
(2)Cl2;液体
(3)碱;Si
(4)
(5)KOH;Al (OH)3
(6)2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑;Al (OH)3+OH-=AlO2-+2H2O
【知识点】用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成;原子结构示意图;元素周期表的结构及其应用
【解析】【解答】(1)以上元素中只有Ar的最外层电子数为8,性质不活泼,最稳定,其原子结构示意图为: ;(2)由分析可知⑦为Cl,其黄绿色单质的化学式为Cl2;⑩为Br,其单质Br2在常温下的存在状态为:液态;(3)①为N,其氢化物为NH3,溶于水生成一水合铵,一水合铵电离出氢氧根离子,溶液显碱性;⑥的元素符号为Si;(4)②与④形成的化合物为MgF2,为离子化合物,其电子式为,所以MgF2的形成过程是: ;(5)以上元素中最高价氧化物对应的水化物中碱性最强的为KOH,呈两性的氢氧化物为Al(OH)3;(6)⑤为Al,与盐酸反应生成氯化铝和氢气,方程式为:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑;⑤的氢氧化物为Al (OH)3,与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水,离子方程式为:Al (OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。
【分析】由元素在周期表中的位置可知,①为N,②为F,③为Na,④为Mg,⑤为Al,⑥为Si,⑦为Cl,⑧为Ar,⑨为K,⑩为Br。
13.【答案】(1)第三周期第 ⅦA族
(2)F-;H2S
(3)
(4)3H2SO4(浓)+Cu2O 2CuSO4+SO2↑+3H2O
【知识点】浓硫酸的性质;电子式、化学式或化学符号及名称的综合;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】(1) W为氯,在元素周期表中的位置是第三周期第 ⅦA族。答案为:第三周期第 ⅦA族
(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-。答案为: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。答案为: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 。
答案为
(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。
答案为:3H2SO4(浓)+Cu2O 2CuSO4+SO2↑+3H2O
【分析】“ X与W元素均能形成-1价的气态氢化物 ”则其最外层电子数为7,因此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,则Z为S;据此结合元素周期表的性质递变规律进行分析作答。
14.【答案】(1)[: :C: :]
(2)4;F-H F或F-H O或O-H F或O-H O
(3)Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3
(4)Al2Cl6
【知识点】电子式、化学式或化学符号及名称的综合;复杂化学式的确定;元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律
【解析】【解答】(1)阴离子GAB-的化学式为SCN-,其结构与CO2的结构相似,CO2中C为中心原子,与O各存在两对共用电子对,因此可得SCN-的电子式为:;
(2)D的氢化物为HF,其水溶液中所含的氢键有F-H···F、F-H···O、O-H···F、O-H···O共四种;
(3)由分析可知,J为Fe,因此J3+为Fe3+,检验Fe3+应用KSCN溶液,其反应的离子方程式为:Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;
(4)由分析可知,H为Cl、E为Al,由气体摩尔体积和气体密度可得乙的摩尔质量M=ρ×Vm=5.00g/L×53.4L/mol=267g/mol,因此化合物乙中,Al和Cl的原子个数比为2:6,则化合物乙的化学式为Al2Cl6;
【分析】“A的最外层电子数是次外层电子数的2倍”则A为C;“B的最高正价与最低负价代数和为2”则B为N;“D是非金属最强的元素”则D是F;“D、H同主族”则H为Cl;“E是同周期元素中离子半径最小的元素”则E是Al;“G的最高价含氧酸为二元强酸”则G为S;“J是第Ⅷ族元素,且为生活汇总最常用的金属元素”则J是Fe;据此结合题干设问分析作答。
15.【答案】(1)第3周期ⅦA族
(2)Na>S>F
(3)F2>O2>N2
(4)Na2S;Na2S2
(5)能;Cl2+H2S=S+2HCl
(6)B;C
【知识点】元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律;元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】(1)元素F是Cl,在周期表中的位置是第3周期ⅦA族;(2)同周期原子半径逐渐增大,同主族原子半径从上到下逐渐增大,故元素C、D、E原子半径由大到小的顺序是Na>S>F ; (3)同周期随原子序数的增加非金属性逐渐增强,非金属性越强与氢气反应的剧烈程度越强,故顺序为F2>O2>N2;(4)钠的化合价是+1价,硫在化合物中的价态有-2,-1价,故形成的化合物为Na2S,Na2S2(5)氯的非金属性比硫强,所以能反应,反应的化学方程式Cl2+H2S=S+2HCl;(6)A. 单位时间内生成nmolB2的同时生成2nmolAB,是同一个方向,故错误;
B. 2 ν正(B2)=ν逆(AB2),可以得出ν正(B2)=ν逆(B2),故正确;
C. 混合气体的颜色不再改变,说明NO2的浓度不变,处于平衡状态;
D. 混合气体的密度不变不能作为平衡状态的依据,因为反应物生成物都是气体,气体质量不变,体积不变,故密度不变,故错误。
【分析】(1)氯元素位于第三周期第VIIA族;
(2)原子半径的比较方法:电子层数越多,原子的半径就越大;当电子层数相同时,质子数越小的原子半径就越大;
(3)元素的非金属性越强,其单质的氧化性就越强,与氢气反应就越剧烈;
(4)根据钠和氧形成的化合物可以写出钠和硫生成的化合物的化学式;
(5)根据氯气单质的氧化性强于硫单质的氧化性可知该反应可以发生;
(6)反应达到平衡的标志是:正逆反应速率相等。
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