第1章《原子结构 元素周期律》练习卷
一、单选题
1.某种化合物的结构如图所示,其中 X、Y、Z、Q、W 为原子序数依次增大的五种 短周期元素,Q 核外最外层电子数与 Y 核外电子总数相同,X 的原子半径是元素周期表 中最小的。下列叙述错误的是
A.简单离子半径:Z>Q>W
B.W、Z 分别形成的最高价氧化物水化物之间能够发生反应
C.Y、Z 分别形成的最高价氧化物水化物酸性:Y>Z
D.X 与 Q 可以形成两种化合物
2.X、Y、Z、W、M五种元素的原子序数依次增大。已知X、Y、Z、W是短周期元素中的四种非金属元素,X元素的原子形成的离子就是一个质子;Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍;Z、W在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体;M是地壳中含量最高的金属元素。下列说法正确的是
A.X、Z、W三元素形成的化合物为共价化合物
B.五种元素的原子半径从大到小的顺序是:M>W>Z>Y>X
C.化合物YW2、ZW2都是酸性氧化物
D.用M单质和Y单质为电极,稀硫酸为电解质构成的原电池,工作一定时间则Y的质量不变
3.我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素14462Sm与15062Sm的说法正确的是
A.14462Sm与15062Sm互为同位素
B.14462Sm与15062Sm的质量数相同
C.14462Sm与15062Sm是同一种核素
D.14462Sm与15062Sm的核外电子数和中子数均为62
4.用图示装置及相应药品进行实验能达到相应实验目的的是
实验目的 药品a 药品b 药品c 装置
A 制备并收集乙酸乙酯 醋酸 乙醇 饱和碳酸钠溶液
B 制备并干燥氨气 浓氨水 CaO 浓硫酸
C 比较C与Si非金属性强弱 浓醋酸 CaCO3 硅酸钠溶液
D 比较 Cl2与Br2的氧化性强弱 浓盐酸 KMnO4 溴化钠溶液
A.A B.B C.C D.D
5.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X元素原子核内只含一个质子且与Z同主族,Y的最外层电子数是次外层电子数的3倍,Y、W同主族。下列说法正确的是
A.原子半径:r(W)>r(Z)>r(Y)>r(X)
B.X2Y2与Z2Y2中化学键类型完全相同
C.W的简单气态氢化物的热稳定性比Y的强
D.Y、Z、W三种元素形成的化合物水溶液可能显碱性
6.下表是部分短周期元素的原子半径及主要化合价,根据表中信息,判断以下叙述正确的是
元素代号 L M Q R T
原子半径/nm 0.160 0.143 0.089 0.102 0.074
主要化合价 +2 +3 +2 +6、-2 -2
A.L2+与R2-的核外电子数相等
B.氢化物的稳定性为H2T<H2R
C.M与T形成的化合物具有两性
D.单质与浓度相等的稀盐酸反应的剧烈程度为Q>L
7.科学家预测,月球的土壤中吸附着数百万吨的He,每百吨He核聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量。在地球上,氦元素主要以He的形式存在。下列说法正确的是
A.He原子核内含有4个质子 B.He原子核内含有3个中子
C.He和He是同种元素的两种原子 D.He和He的化学性质不同
8.下列关于硅的说法不正确的是
A.硅在地壳中的含量仅次于氧
B.硅在自然界中既有化合态,又有游离态
C.高纯度的硅可用于制造计算机芯片
D.硅单质的导电能力介于导体和绝缘体之间
9.为推动实现“碳达峰、碳中和”目标,中国将持续推进产业结构和能源结构调整。这里的“碳”主要是指
A.煤炭 B.二氧化碳
C.碳单质 D.有机物
10.已知某元素的一种原子为 。下列说法正确的是
A.该原子的中子数为24 B.该原子的核外电子数为13
C.该原子与 互为同位素 D.该原子与Na属于同种元素
11.某元素原子的核电荷数是电子层数的5倍,其质子数是最外层电子数的3倍,该元素的核电荷数为
A.11 B.15 C.17 D.34
12.设NA为阿伏加德罗常数的值。由电化学固氮得到的AlN转化为的反应为:,下列说法不正确的是
A.固氮过程中,每生成1mol AlN转移的电子数目为3NA
B.室温下,pH为13的NaOH溶液中OH-数目为0.1NA
C.标准状况下,1.12LNH3中含有的电子数目为0.5NA
D.11.8g 中含有的共价键数目为0.8NA
13.下列关于硅的说法正确的是
①光导纤维属于硅酸盐产品
②单质硅是良好的半导体
③水泥是硅酸盐材料
④氮化硅陶瓷是新型的无机非金属材料
⑤硅在自然界中以游离态和化合态两种形式存在
A.①②③ B.③④⑤ C.①②⑤ D.②③④
14.下列说法正确的是
A.石墨和C60互为同素异形体,相互转化是化学变化,属于非氧化还原反应
B.因为胶粒比溶液中溶质粒子大,所以可以用过滤的方法把胶体中胶粒分离出来
C.测定新制氯水的pH时,先用玻璃棒酶取液体滴在pH试纸上,再与标准比色卡对照
D.铊(Tl)与铝同族,推测其单质既能与盐酸反应产生氢气,又能与NaOH溶液反应产生氢气
15.下列实验中,不能观察到明显变化的是( )
A.把一段打磨过的镁带放入少量冷水中
B.把Cl2通入FeCl2溶液中
C.把绿豆大的钾投入少量水中
D.把溴水滴加到淀粉KI溶液中
二、填空题
16.回答下列问题:
(1)鉴于的存在,有人建议可把氢元素归到第ⅦA族。根据氢元素最高正化合价与最低负化合价的绝对值相等,也可把氢元素归到元素周期表中的_______族。
(2)甲元素层上7个电子,甲元素与硫元素相比,非金属性较强的是_______(填元素名称),写出可以验证该结论的一个化学方程式:_______。
(3)近年来“铊中毒”事件屡屡发生,铊再次成为公众关注的焦点。铊元素的相关信息如图所示。下列叙述不正确的是_______(填字母)。
A.铊元素在元素周期表中的位置是第六周期第ⅡA族
B.铊原子的中子数为
C.铊原子有6个电子层,最外电子层上有3个电子
D.铊元素的金属性比铝元素的强
17.下表为元素周期表的一部分,参照元素在表中的位置,按要求回答下列问题:
周期主族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA ⅧA
一
二
三
(1)在元素,最活泼的金属元素是______填元素名称;最活泼的非金属元素名称是______填元素名称
(2)用电子式表示元素与形成的原子个数比为1:2的化合物 _______________。元素①和③所形成的化学键的类型是___________________。
(3)、三种元素的原子半径由大到小的顺序是______用元素符号表示。
(4)元素和所能形成的气态氢化物的稳定性___________化学式表示;元素、、的最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序 ___化学式表示
(5)写出元素和的最高价氧化物的水化物相互反应的离子方程式:______________。
18.我国展开“嫦娥探月”工程,向月球发起探索。2020年嫦娥五号一次带回1700多克月壤样本。研究表明,月球上有丰富的He资源,可开发用作未来的新型能源。
(1)He与He它们的原子结构不同之处_______。
(2)α粒子是带有2个单位正电荷、质量数为4的氦离子,由此推断一个α粒子含有_______个中子和_______个电子,α粒子是_______(填正或负离子),它的结构示意图为_______。
(3)利用核聚变发电,3He是最安全的最清洁的能源,下列说法正确的是_______。
A.3He、4He的化学性质基本相同 B.3He、4He具有相同的电子数
C.3He核聚变是化学变化 D.3He液化是化学变化
(4)同温同压下,下列关于氦气和氧气的叙述中,正确的是_______。
①氦气和氧气所含的分子数相同
②氦分子间的平均距离和氧分子间的平均距离几乎是相等的
③氦分子与氧分子的大小几乎相同
④氦分子和氧分子本身大小对于气体体积影响可以忽略不计
⑤氦气与氧气的密度之比等于32:4
A.①② B.②④ C.③⑤ D.②③
(5)16克氧气含有n个O2分子,则阿佛加德罗常数可表示为_______。
A.2n B.(1/2)n C.16n D.(1/16)n
(6)人造空气(氧气和氦气的混合气)可用于减轻某些疾病或供深水潜水员使用。在标准状况下,11.2L“人造空气”的质量是4.8g,该混合气体的平均分子量为_______,其中氧气和氦气的分子数之比是_______。
19.
(1)某建筑材料,主要成分铝硅酸盐,化学式MgAl2H4Si4O14,化学式改写成氧化物形式为_____________。则材料该与足量的氢氧化钠反应后过滤,滤渣主要是______.写出该过程中发生的离子方程式_______________________________、_______________________________________。
(2)检验CO2中是否混有SO2可将气体通过盛有______的洗气瓶.
(3)鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液可选用______(填序号).
①NaOH ②Ca(OH)2 ③BaCl2 ④K2SO4 ⑤Ca(NO3)2
(4)某溶液中有NH4+,Mg2+,Fe2+,Al3+四种离子,若向其中加入过量的氢氧化钠溶液,加热并搅拌,再加入过量盐酸,溶液中大量减少的阳离子是______.
A.NH B.Mg2+ C.Fe2+ D.Al3+
(5)6.4gCu与过量硝酸(60mL 8mol/L)充分反应后,硝酸的还原产物有NO、NO2,反应后溶液中所含H+为n mol,NO、NO2混合气体的物质的量为________________。
20.如图是元素周期表的框架,请在表中①~⑩元素中回答问题。
①
② ③ ④
⑤ ⑥ ⑦ ⑧
⑨ ⑩
请回答下列问题:
(1)元素②的原子结构示意图是___。
(2)在表中④、⑤、⑥三种元素的简单离子半径由小到大的顺序为___(填离子符号)。
(3)其中⑤的最高价氧化物的水化物与⑦的最高价氧化物反应的离子方程式为____。
(4)⑧与⑩两种元素非金属较强的是___(填元素符号)。
21.冬季当大雪飘落后,我们都会看到环卫工人往雪地里撒一种叫融雪剂的物质,其作用是为城市道路、高速公路、机场等设施融雪化冰,有的融雪剂还可用作建筑工程冬季施工冰雪融化的速融剂和防冻外加剂等。
一种融雪剂主要成分的化学式为XY2,X、Y为周期表前20号元素,其阳离子和阴离子的电子层结构相同,且1 mol XY2含有54 mol电子。
(1)该融雪剂的电子式是____,XY2中离子半径由大到小的顺序是____(用离子符号表示)。
(2)主族元素C原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,C与Y相邻,则C与Y的最高价氧化物对应的水化物酸性较弱的是_____(填化学式);D是地壳中含量最多的一种元素,D的单质的同素异形体有____和_____。
(3)元素W与Y同周期,0.1 mol的W单质能从酸中置换出2.24 L H2(标准状况),则W单质的元素名称为_____;W单质与热水反应的化学方程式为_____。
(4)Y与G同族,且G的单质常温下呈液态,Y和G两种元素相比较,非金属性较强的是___(填元素名称),可以验证该结论的是____(填序号)。
a.比较这两种元素的常见单质的沸点
b.比较这两种元素的单质与氢气化合的难易
c.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
d.比较这两种元素的含氧酸的酸性
22.砹(At2)是相对原子质量最大的卤素,根据卤素单质的性质变化规律,预测单质砹的物理性质_______。
23.下表是元素周期表的一部分, 针对表中的①~⑨种元素,填写下列空白:
主族周期 I A IIA IIIA IVA V A VIA VIIA 0族
2 ① ② ③
3 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
4 ⑨
(1)在这些元素中,在这些元素中,化学性质最不活泼的是_____________(填具体元素符号,下同)。
(2)在最高价氧化物的水化物中,酸性最强的化合物是_________,碱性最强的化合物是_________。
(3)最高价氧化物是两性氧化物的元素是_________。
(4)元素④与⑥形成的化合物属于_____________ (填“共价”或“离子”)化合物。
(5)①与⑦形成的化合物的化学式__________________。
(6)写出⑥的原子结构示意图_____________。
24.短周期元素中,某些不同族元素的单质及其化合物有相似的化学性质,如铍和铝都能与氢氧化钠溶液反应;下图是元素周期表的一部分,编号为③的元素最外层与最内层电子数相等。
(1)编号为⑤的元素的符号为______,其在周期表中位于_______________________。
(2)写出Be与NaOH溶液反应生成Na2BeO2的离子方程式:_____________________。
(3)已知AlCl3的熔点为190℃(2.5×105Pa),沸点为182.7℃,试推测:
①BeCl2是______化合物(填“离子”或“共价”),
②Be(OH)2的碱性比LiOH__________。
(4)根据Mg在空气中的燃烧情况,Li在空气中燃烧生成的产物为______(用化学式表示)。
25.世博会中国馆——“东方之冠”由钢筋混凝土、7 000多块铝板和1 200多块玻璃等建成。
(1)铝板易被烧碱腐蚀,玻璃易被氢氟酸腐蚀,原因分别为:____________________________________、_________________________________________。(用化学方程式表示)
(2)生产硅酸盐水泥和普通玻璃都需要用到的主要原料是___________________。制备普通玻璃的主要反应方程式为____________________________(任写一个)。
(3)石英玻璃化学稳定性强、膨胀系数小,是一种特殊玻璃,石英玻璃的主要成分是____________(填化学式)。
(4)要将NaOH高温熔化,下列坩埚中可选用的是____________(填字母)。
A.普通玻璃坩埚 B.石英玻璃坩埚 C.氧化铝坩埚 D.铁坩埚
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.C
【分析】X的原子半径是元素周期表中最小的,所以X是H,由结构式知,Z成三条键,则Z是N或P,Y成四条键,Y是C或Si,Q的最外层电子数与Y核外电子总数相同,则Y是C,Q是O或S,W是阳离子,则W是Na,Y、Z、Q的原子序数依次增大,且介于X和W之间,则X、Y、Z、Q、W 依次为 H、C、N、O、Na。
【详解】A.具有相同电子层结构简单离子,核电荷数越大离子半径越小,故A说法正确;
B.氢氧化钠与硝酸能反应,故B说法正确;
C.Y、Z 分别形成的高价氧化物水化物为碳酸、 硝酸,酸性:硝酸>碳酸,故C说法错误;
D.氢元素与氧元素可以形成H2O或者H2O2,故D说法正确;
故答案为C。
2.D
【分析】X、Y、Z、W是短周期元素中的四种非金属元素,X元素的原子形成的离子就是一个质子,则X是H;Y原子的最外层电子数是内层电子数的2倍,则Y是C;M是地壳中含量最高的金属元素,则M是Al;Z、W在元素周期表中处于相邻的位置,它们的单质在常温下均为无色气体且Y、Z、W、M的原子序数依次增大,故Z是N,W是O。综上所述,X是H,Y是C,Z是N,W是O,M是Al。
【详解】A.X是H,Z是N,W是O,三元素形成的化合物NH4NO3为离子化合物,故A项错误;
B.X是H,Y是C,Z是N,W是O,M是Al,其原子半径从大到小的顺序为Al>C>N>O>H,即M>Y>Z>W>X,故B项错误;
C.化合物YW2、ZW2分别为CO2、NO2,CO2是酸性氧化物,NO2不是酸性氧化物,故C项错误;
D.用Al单质作阳极,石墨作阴极电解NaHCO3溶液,电解一段时间后,在阳极区铝离子和碳酸氢根双水解会产生白色沉淀,阴极区产生氢气,故D项正确;
故答案选D。
3.A
【详解】考查同位素的概念和原子组成的表示方法。在原子符合中左上角代表质量数,左下角代表质子数,即14462Sm与15062Sm具有相同的质子数不同的中子数,所以互为同位素。二者的中子数分别为144-62=82,150-62=88.答案是A。
4.D
【详解】A.酯化反应需要浓硫酸、加热条件下发生,且导管口在液面下易发生倒吸,图中装置不能制备乙酸乙酯,故A错误;
B.氨气与浓硫酸反应,不能选浓硫酸干燥氨气,故B错误;
C.醋酸易挥发,醋酸与硅酸钠反应,干扰碳酸、硅酸酸性的比较,则不能比较非金属性,故C错误;
D.浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气,氯气与NaBr反应,由氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性可知Cl2的氧化性大于Br2的氧化性,故D正确;
故选:D。
5.D
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X元素原子核内只含一个质子且与Z同主族,说明X 为 H,Y的最外层电子数是次外层电子数的3倍,则Y 为 O ,X与Z同主族且原子序数依次增大,说明Z 为 Na,Y、W同主族,则W 为 S,据此解答。
【详解】A .电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同的原子,原子序数越小,半径越大,所以原子半径大小顺序应为 r(Z)>r(W)>r(Y)>r(X),A错误;
B.化合物 H2O 含有共价键,而 Na2O2 含有共价键、离子键,所含化学键类型不完全相同,B错误;
C .非金属性 O 大于 S,元素非金属性越强,简单气态氢化物稳定性越稳定,因此 H2O 的热稳定性大于 H2S,C错误;
D .由 O、Na、S 三种元素形成的化合物中,Na2SO3 的溶液可显碱性,D正确;
故选 D。
6.C
【分析】短周期元素,由元素的化合价可知,T只有 2价,则T为O元素;R有+6、 2价,可知R为S元素;L、Q只有+2价,处于IIA族,原子半径L>Q,则L为Mg元素,Q为Be元素;M只有+3价,处于ⅢA族,M原子半径的介于Mg、S之间,则M为Al元素,据此分析解答。
【详解】由上述分析可知,L为Mg,M为Al,Q为Be,R为S,T为O,
A.L2+的核外电子数为12 2=10,R2 的核外电子数为16 ( 2)=18,不相等,故A错误;
B.非金属性O>S,则简单气态氢化物的稳定性H2T>H2R,故B错误;
C.M与T形成的化合物是氧化铝,能与酸反应生成相应的盐与水,与碱反应生成相应的盐与水,是两性氧化物,故C正确;
D.金属性Mg比Be强,则Mg与酸反应越剧烈,则相同条件下单质与稀盐酸反应速率为Q故答案为:C。
7.C
【详解】A.He原子核内含有2个质子,故A错误;
B.He中子数=3-2=1,故B错误;
C.He和He质子数相同,中子数不同,是同种元素的两种原子,故C正确;
D.同种元素的原子化学性质相同,He和He 质子数相同,是同种元素的两种原子,所以化学性质相同,故D错误;
故选C。
8.B
【详解】A.地壳中元素含量由大到小为:氧、硅、铝、铁、钙等,故A不符合题意;
B.硅在自然界中只有化合态,没有游离态的硅,故B符合题意;
C.硅是半导体材料,常用于制造计算机芯片,故C不符合题意;
D.硅的导电性能介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体材料,故D不符合题意;
故答案为:B。
9.B
【详解】实现“碳达峰、碳中和”目标即减少二氧化碳的排放,“碳”主要是指二氧化碳,故选:B。
10.D
【详解】A.中子数=质量数-质子数,由元素符号知,中子数为24-11=13,故A错误;
B.原子的核外电子数=原子序数,故X的核外电子数为11,B错误;
C.和质子数不同,不属于同种元素,故C错误;
D.钠是11号元素,二者质子数相同,故属于同种元素,D正确;
答案选D。
11.B
【详解】根据已知条件可以通过排除法进行筛选。或者根据已知条件可判断该元素的电子层数和最外层电子数之比为3︰5,因为最外层电子数不能超过8个,所以该元素的最外层电子数就只能是5个,则原子序数为15;
答案选B。
12.B
【详解】A.固氮过程中,Al与N2反应生成1个AlN,电子转移的数目为3e-,则每生成1mol AlN转移的电子数目为3NA,A正确;
B.pH为13的NaOH溶液的体积未知,无法计算溶液中所含OH-的数目,B不正确;
C.标准状况下,1.12LNH3的物质的量为0.05mol,每个NH3分子中含有10个电子,则1.12LNH3含有的电子数目为0.5NA,C正确;
D.11.8g 的物质的量为,每个中含有8个共价键,则含有的共价键数目为0.8NA,D正确;
故选B。
13.D
【详解】①光导纤维的主要成分是二氧化硅,不属于硅酸盐产品,故①错误;
②单质硅的导电性介于导体和绝缘体之间,是良好的半导体,故②正确;
③水泥是传统硅酸盐产品,其中含有硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙,因此普通水泥属于硅酸盐材料,故③确;
④氮化硅陶瓷具有超硬度、耐磨损、抗冷热冲击而不碎裂、耐高温不易传热、抗腐蚀、高温时抗氧化等特性,可用作陶瓷发动机的材料,属于新型的无机非金属材料,故④正确;
⑤硅元素自然界中以硅酸盐或二氧化硅形式,不存在游离态的硅,故⑤错误;D正确;
答案选D。
14.A
【详解】A.石墨和C60互为同素异形体,相互转化是化学变化,没有化合价变化,属于非氧化还原反应,故A正确;
B.胶体粒子、溶液中的溶质粒子都能通过滤纸,不能用过滤的方法把胶体中胶粒分离出来,可以用渗析的方法把胶体中胶粒分离出来,故B错误;
C.氯水具有漂白性,不能用pH试纸测新制氯水的pH,故C错误;
D.铊(Tl)与铝同族,铊的金属性远大于铝,所以铊不能与NaOH反应产生氢气,故D错误;
选A。
15.A
【详解】A、因镁与冷水反应比较缓慢,现象不明显,故A正确;
B、因Cl2与FeCl2溶液反应:Cl2+2FeCl2=2FeCl3,溶液由浅绿色变为棕黄色,现象明显,故B错误;
C、因钾与水剧烈反应:2K+2H2O=2KOH+H2↑,钾迅速熔化成一小球,四处游动,发出嘶嘶的响声,有火焰产生,现象明显,故C错误;
D、因单质溴与KI溶液反应:Br2+2KI=I2+2KBr,I2遇淀粉变蓝,现象明显,故D错误;
故选A。
16.(1)ⅣA
(2) 氯 Cl2+H2S=S+2HCl
(3)CD
【分析】(1)
元素周期表中第ⅣA族最外层电子数为4,其最高正化合价和最低负化合价的绝对值都是4,所以根据氢元素的最高正化合价与最低负化合价的绝对值相等,也可把氢元素归到元素周期表中的第ⅣA族。
(2)
甲元素 M 层上7个电子,则甲为Cl,氯元素与硫元素相比,氯的质子数比硫多,所以对电子的吸引力比硫强,所以非金属性氯比硫强。氯气能从H2S中把硫置换出来,从而可证明氯元素的非金属性比硫强:Cl2+H2S=S+2HCl。
(3)
A.根据Tl的质子数81可知,Tl在周期表中的位置是第六周期第ⅢA族,故A错误;
B.Tl的相对原子质量是204.4,不代表某种Tl原子的质量数为204,根据信息无法求出Tl的中子数,故B错误;
C.Tl在周期表中的位置是第六周期第ⅢA族,所以铊原子有6个电子层,最外电子层上有3个电子,故C正确;
D.铊和铝是同主族元素,铊在第六周期而铝在第三周期,同一周期从上到下元素的金属性逐渐增强,所以铊元素的金属性比铝元素的强,故D正确;
故选CD。
17. 钠 氟 共价键 Na>Si>C HF > HCl HClO4>H3PO4>H2SiO3 Al(OH)3+OH =AlO2 +2H2O
【分析】根据元素周期表,表中的①~⑨号元素分别是:H、C、O、F、Na、Al、Si、P、Cl。
【详解】(1) 同周期从右到左金属性增强、同主族元素从上到下金属性增强,在元素中,最活泼的金属元素是号元素钠。同周期从左到右非金属性增强、同主族元素从下到上非金属性增强,在元素中,最活泼的金属元素是号元素氟。
(2) 是O元素、是Na元素,形成的原子个数比为1:2的化合物是Na2O,Na2O属于离子化合物,电子式为;①是H元素、③是O元素,都是非金属元素,形成的化学键是共价键;
(3)电子层数越多半径越大,电子层数相同时,质子数越多半径越小,C、Na、Si三种元素的原子半径由大到小的顺序是Na>Si>C;
(4)同主族元素从上到下非金属性减弱,F元素的非金属性大于Cl,元素非金属性越强,气态氢化物越稳定,稳定性:HF>HCl;同周期元素从左到右非金属性增强,非金属性Cl>P>Si,元素非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,酸性由强到弱的顺序HClO4>H3PO4>H2SiO3;
(5)元素的最高价氧化物的水化物是NaOH,的最高价氧化物的水化物是Al(OH)3,相互反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式是Al(OH)3+OH =AlO2 +2H2O。
【点睛】本题考查了元素周期表和元素周期律的综合应用,熟练掌握元素周期表结构、元素周期律的内容为解答关键。
18.(1)中子数不同
(2) 2 0 正离子
(3)AB
(4)B
(5)A
(6) 9.6 1:4
【详解】(1)He与He具有相同的质子数,不同的中子数,它们的原子结构不同之处中子数不同,故答案为:中子数不同。
(2)α粒子是带2个单位正电荷,是正离子;核电荷数=质子数=核外电子数=2,中子数=质量数 质子数=4 2=2;α粒子是带2个单位正电荷,所以不含电子;它的结构示意图为;故答案为2;正离子;0;。
(3)A.3He和4He互为同位素,化学性质基本相同,故A正确;
B.3He、4He具有相同的电子数,中子数不同,故B正确;
C.核聚变时原子核发生变化,不属于化学变化,故C错误;
D.液化是状态改变,属于物理变化,故D错误;
故答案选AB。
(4)①没说明体积是否相等,无法确定氦气和氧气所含的分子数是否相同,故①错误;
②同温同压下,气体分子间的平均距离几乎是相等的,故②正确;
③氦原子与氧原子大小不同,所以氦分子与氧分子的大小不同,故③错误;
④分子直径远远小于分子之间距离,所以分子直径大小不影响气体体积大小,则氦分子和氧分子本身大小对于气体体积影响可以忽略不计,故④正确;
⑤同温同压下,气体密度之比等于摩尔质量之比,氦气与氧气的密度之比等于4:32;故⑤错误;
故答案选B。
(5)16克氧气物质的量为,含有n个O2分子,所以,则阿佛加德罗常数可表示为,故答案选A。
(6)在标准状况下,11.2L“人造空气”物质的量为0.5mol,质量是4.8g,该混合气体的平均分子量为;设氧气含xmol,氦气含ymol,所以x+y=0.5mol;32x+4y=4.8g;计算得x=0.1,y=0.4;故答案为:9.6;1:4。
19.(1) MgO·Al2O3·4SiO2·2H2O MgO SiO2+2OH-=SiO+H2O Al2O3+2OH-=2AlO+H2O
(2)品红溶液
(3)③⑤
(4)AC
(5)(0.28-n)mol
【详解】(1)硅酸盐改写成氧化物,顺序是金属氧化物、二氧化硅、水,如果有多种金属氧化物,按照金属活动顺序表书写;原子个数跟硅酸盐的组成一样,因此MgAl2H4Si4O14的氧化物形式为:MgO·Al2O3·4SiO2·2H2O;Al2O3是两性氧化物,SiO2是酸性氧化物,都可以跟NaOH溶液反应,而MgO是碱性氧化物,不与NaOH溶液反应,因此滤渣主要是MgO,反生的离子反应方程式:SiO2+2OH-=SiO+H2O,Al2O3+2OH-=2AlO+H2O。
(2)利用SO2的漂白性可以使品红溶液褪色,而CO2不行,也可以用H2S溶液,SO2与H2S反应生成沉淀,而CO2不行,也可以用酸性该锰酸钾,SO2使酸性高锰酸钾褪色,而CO2不行。
(3)①NaHCO3与NaOH反应无现象,不知发生反应,不符合题意;
②Ca(OH)2与Na2CO3、NaHCO3都反应生成沉淀,不符合题意;
③Ba2++CO32-=BaCO3↓,与NaHCO3不反应,符合题意;
④都不反应,不符合题意;
⑤Ca2++CO32-=CaCO3↓,与NaHCO3不反应,符合题意;
故选③⑤。
(4)A.NH+OH-NH3↑+H2O,NH会减少,符合题意;
B.Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O,Mg2+不会减少,不符合题意;
C.Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓,4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O,Fe2+会减少,符合题意;
D.Al3++4OH-=AlO2-+2H2O,AlO2-+4H+=Al3++2H2O,Al3+不会减少,不符合题意;
故选AC。
(5)根据N元素守恒:n(HNO3)总=2n(Cu(NO3)2)+n(NO、NO2)+n(HNO3)剩余,n(NO、NO2)=(0.28-n)mol。
20. F->Na+>Mg2+ Al2O3+2OH- ==2AlO2-+H2O Cl
【分析】根据元素周期表结构可知,①为H,②为N,③为O,④为F,⑤为Na,⑥为Mg,⑦为Al,⑧为Cl,⑨为K,⑩为Br,同周期从左向右金属性逐渐减弱,非金属性逐渐增强,原子半径逐渐减小,同主族从上到下金属性逐渐增强,非金属性逐渐减弱,原子半径逐渐增大,据此分析解答。
【详解】(1)元素②为N,为7号元素,原子结构示意图为:;
(2)④、⑤、⑥三种元素的简单离子分别为F-、Na+、Mg2+,核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径越小,因此离子半径F->Na+>Mg2+;
(3)⑤的最高价氧化物的水化物为NaOH,⑦的最高价氧化物为Al2O3,二者反应生成NaAlO2,离子方程式为:Al2O3+2OH- ==2AlO2-+H2O;
(4)⑧与⑩分别为Cl和Br,同主族从上到下非金属性逐渐减弱,因此两种元素中非金属性较强的是Cl。
【点睛】解答本题的难点是金属性、非金属性强弱的判断方法,一般地
金属性比较 本质 原子越易失电子,金属性越强(与原子失电子数目无关)
判断方法 ①在金属活动性顺序表中越靠前,金属性越强
②单质与水或非氧化性酸反应越剧烈,金属性越强
③单质还原性越强或阳离子氧化性越弱,金属性越强
④最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性越强
⑤若Xn++Y―→X+Ym+,则Y比X的金属性强
⑥元素在周期表中的位置:左边或下方元素的金属性强
非金属性比较 本质 原子越易得电子,非金属性越强(与原子得电子数目无关)
判断方法 ①与H2化合越容易,气态氢化物越稳定,非金属性越强
②单质氧化性越强或阴离子还原性越弱,非金属性越强
③最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强
④元素在周期表中的位置:右边或上方元素的非金属性强
21.(1) Cl->Ca2+
(2) H2SO4 O2 O3
(3) 镁 Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑
(4) 氯 bc
【解析】(1)
一种融雪剂主要成分的化学式为XY2,X、Y为周期表前20号元素,其阳离子和阴离子的电子层结构相同,且1 mol XY2含有54 mol电子,则1个X2+或Y-含有的电子数目是,则X是Ca,Y是Cl元素,该化合物是CaCl2,Ca2+与2Cl-通过离子键结合,其电子式是;
Ca2+、Cl-电子层结构相同,离子的核电荷数越大,离子半径就越小,所以离子半径由大到小的顺序是:Cl->Ca2+;
(2)
主族元素C原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,C与Y相邻,则C核外电子排布是2、8、6,C是S元素。同一周期主族元素的原子序数越大,元素的非金属就越强,元素的非金属性:S<Cl,所以S与Cl的最高价氧化物对应的水化物H2SO4、HClO4中酸性较弱的是H2SO4;
D是地壳中含量最多的一种元素,则D是O元素。O元素的单质的同素异形体有O2、O3;
(3)
Y是Cl元素,W与Y同周期,0.1 mol的W单质能从酸中置换出2.24 LH2(标准状况),该H2的物质的量是0.1 mol,则W是+2价金属,故W单质的元素名称为镁;W单质与热水反应产生Mg(OH)2、H2,则的化学方程式为:Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑;
(4)
Y与G同族,且G的单质常温下呈液态,则G是Br元素;同一主族元素,原子序数越大,元素的非金属性越弱,所以Cl、Br两种元素中非金属性较强的元素是氯元素。
a.不能根据这两种元素的常见单质的沸点的高低判断元素非金属性强弱,a不符合题意;
b.元素的非金属性越强,其单质与氢气化合就越容易,因此可通过比较这两种元素的单质与氢气化合的难易判断元素非金属性强弱,b符合题意;
c.元素的非金属性越强,其相应的气态氢化物的稳定性就越强,因此可通过比较这两种元素的气态氢化物的稳定性判断元素非金属性强弱,c符合题意;
d.元素形成的含氧酸未指明是否是其最高价含氧酸,因此不能通过比较这两种元素的含氧酸的酸性判断元素非金属性强弱,d不符合题意;
故合理选项是bc。
22.砹是黑色固体,密度大于碘,熔点和沸点都比碘的高,难溶于水,易溶于有机溶剂
【分析】卤素单质从上而下颜色变深,密度增大,熔沸点升高,溶解性减小,为非极性分子,易溶于有机溶剂。
【详解】砹(At2)是相对原子质量最大的卤素,根据卤素单质的性质变化规律,预测单质砹的物理性质为砹是黑色固体,密度大于碘,熔点和沸点都比碘的高,难溶于水,易溶于有机溶剂。
23. Ar HClO4 KOH Al 离子 CCl4
【分析】根据元素周期表,表中的①~⑨号元素分别是:C、N、O、Na、Al、S、Cl、Ar、K。
【详解】(1) Ar最外层有8个电子,结构稳定,所以在这些元素中,化学性质最不活泼的是Ar。
(2) 非金属性越强,最高价氧化物的水化物酸性越强,酸性最强的化合物是HClO4;金属性越强,最高价氧化物的水化物的碱性越强,碱性最强的化合物是KOH。
(3) 氧化铝既能与酸反应又能与碱反应,所以最高价氧化物是两性氧化物的元素是Al。
(4) Na元素是活泼金属,S元素是活泼非金属,形成的化合物是Na2S,Na2S属于离子化合物。
(5)C与Cl形成的化合物的化学式是CCl4。
(6)⑥是S元素,核外有3个电子层、最外层有6个电子,原子结构示意图是。
24. Si 第三周期ⅣA族 Be +2OH-=BeO22-+H2↑ 共价 弱 Li2O
【分析】③的元素最外层与最内层电子数相等,最内层电子为2,则最外层电子为2,应为Mg,结合元素在周期表中的位置可知,①为Be,②为Na,④为Al,⑤为Si,⑥为K。
【详解】(1)⑤为Si,位于第三周期ⅣA族;
(2)由信息可知铍和铝都能与氢氧化钠溶液反应,则Be与NaOH溶液反应生成Na2BeO2的离子方程式为Be+2OH-═BeO22-+H2↑;
(3)①由AlCl3的熔沸点较低可知,为共价化合物,形成的分子晶体,短周期元素中,某些不同族元素的单质及其化合物有相似的化学性质,Be与Al位于对角线位置,性质相似,则BeCl2是共价化合物;②由同周期从左向右金属性减弱可知,Be(OH)2的碱性比LiOH弱;
(4)Mg在空气中的燃烧生成MgO,根据对角线相似,可知Li在空气中燃烧生成的产物为Li2O。
25.(1) 2Al + 2NaOH +2H2O=2NaAlO2+ 3H2↑ SiO2 + 4HF = SiF4 +2H2O
(2) 石灰石 SiO2 + Na2CO3Na2SiO3 + CO2↑或SiO2 +CaCO3CaSiO3 + CO2↑
(3)SiO2
(4)D
【详解】(1)铝板易被烧碱腐蚀,玻璃易被氢氟酸腐蚀,反应的化学方程式分别为:2Al+2NaOH +2H2O=2NaAlO2 + 3H2↑,SiO2 + 4HF = SiF4 + 2H2O;
(2)生产硅酸盐水泥和普通玻璃都需要用到的主要原料为石灰石。制备普通玻璃的主要反应方程式有SiO2 + Na2CO3Na2SiO3 + CO2↑或SiO2 +CaCO3CaSiO3 + CO2↑;
(3)石英玻璃的主要成分是SiO2,故答案为SiO2;
(4)A.普通玻璃坩埚中的二氧化硅能够与氢氧化钠反应,选项A错误;
B.石英玻璃坩埚中的二氧化硅能够与氢氧化钠反应,选项B错误;
C.氧化铝坩埚中的氧化铝能够与氢氧化钠反应,选项C错误;
D.铁与氢氧化钠不反应,选项D正确;
答案选D。
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