第一章《原子结构与性质》测试题
一、单选题(共12题)
1.关于元素周期表的说法正确的是
A.每一族元素的族序数都等于其最外层电子数
B.只有第二列的元素原子最外层电子排布为ns2
C.第IA族的元素全部是金属元素
D.短周期是指第一、二、三周期
2.纳米金(79Au)粒子在遗传免疫等方面有重大的应用前景,说法错误的是( )
A.Au为第五周期元素 B.Au为过渡金属元素
C.Au的质子数为79 D.纳米金表面积大吸附能力强
3.化学推动着社会的进步和科技的发展.下列说法错误的是
A.过氧化钠可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
B.漂白粉既可作漂白纸张的漂白剂,又可作游泳池的消毒剂
C.由生铁铸造的下水井盖的硬度大、抗压,含碳量比钢低
D.利用某些放射性同位素释放的射线可以有种、给金属探伤、诊断和治疗疾病
4.今年是门捷列夫发现元素周期律152周年。图中是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主族元素,W与X的最高化合价之和为8,下列说法错误的是
W
X Y Z
A.原子半径: B.常温常压下,Z的单质为固态
C.X的氧化物的熔点低于其单质的熔点 D.X的单质既能与盐酸反应也能与氢氧化钠溶液反应
5.X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的前4周期主族元素,其中X、Y、Z位于同一周期,X与Q位于同一主族,信息如表:
元素 信息
X 本周期中原子半径最大
Y 位于周期表的第3周期第IIIA族
Z 最高正化合价为+7价
W 原子结构示意图为
下列说法正确的是A.原子半径:W>Q>Y>Z B.元素的金属性:X>Y>Q
C.Z单质能将W从NaW溶液中置换出来 D.Y与Q的最高价氧化物的水化物之间不能反应
6.用化学用语表示中的相关微粒,其中正确的是
A.中子数56,质量数102的Pd原子: B.COS的结构式:O=C=S
C.硫原子核外电子排布式: D.的电子式:
7.三甲基镓[]是应用最广泛的一种金属有机化合物,可通过如下反应制备:。下列说法错误的是
A.Al原子的核外电子有7种空间运动状态 B.原子的中子数为14
C.的核外三个电子能层均充满电子 D.Ga位于周期表中第四周期ⅢA族
8.现有三种元素的基态原子的电子排布式如下:①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p3。则下列有关比较中正确的是
A.第一电离能:③>②>①
B.原子半径:③>②>①
C.电负性:③>②>①
D.最高正化合价:③=②>①
9.一种离子液体的结构如图所示。其中X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的短周期非金属元素,其中X、Y、Z是构成蛋白质的必需元素,且W、Z同主族,—Me代表甲基,下列有关说法错误的是
A.Y、Z第一电离能:Y<Z
B.X和Q形成的最简单化合物能刻蚀玻璃
C.Z、W氧化物对应水化物的酸性一定为:Z>W
D.X、Y形成的链状化合物Y、X,中σ键数为m+n-1
10.某元素基态原子的价电子排布为3d74s2,该元素在周期表中的位置是
A.第三周期,第ⅡB族 B.第四周期,第ⅡB族
C.第三周期,第ⅦA族 D.第四周期,第Ⅷ族
11.物质M可用作调味剂、乳化剂、抗氧化增效剂、吸湿剂、pH调节剂、增香剂、缓冲剂,其结构式如图所示。M的组成元素X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的短周期主族元素,且Y的一种核素常用于检测文物的年代。下列说法错误的是
A.物质M与稀硫酸反应生成的有机物中含有两种官能团
B.X、Y、Z、Q四种元素原子半径的大小顺序为Y>Q>Z>X
C.Y与Z分别形成的简单氢化物的沸点:Z>Y
D.工业上采用电解冶炼Q
12.下列说法正确的是
A.原子核外电子排布式为的原子与原子核外电子排布式为的原子化学性质相似
B.是基态原子的电子排布式
C.某价电子排布为的基态原子,该元素位于周期表中第六周期ⅡB族
D.基态碳原子的最外层电子轨道表示式为
二、非选择题(共10题)
13.根据信息回答下列问题:
(1)如图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图(其中12号至17号元素的有关数据缺失)。
①认真分析图中同周期元素第一电离能的变化规律,推断Na~Ar元素中,Al的第一电离能的大小范围为________<Al<________(填元素符号);
②图中Ge元素中未成对电子有________个。
(2)已知元素的电负性和元素的化合价一样,也是元素的一种基本性质。下面给出部分元素的电负性:
元素 Al B Be C Cl F Li
电负性 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 1.0
元素 Mg N Na O P S Si
电负性 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.8
已知:两成键元素间电负性差值大于1.7时,形成离子键,两成键元素间电负性差值小于1.7时,形成共价键。①根据表中给出的数据,可推知元素的电负性具有的变化规律_________;
②通过分析电负性值变化规律,确定Al元素电负性值的最小范围_____;
③判断下列物质是离子化合物还是共价化合物:
A Li3N B PCl3 C MgCl2 D SiC
Ⅰ.属于离子化合物的是___;
Ⅱ.属于共价化合物的是____;
请设计一个实验方案证明上述所得到的结论_______。
14.已知X、Y为短周期元素,请按要求完成下列填空:
(1)XY型的离子化合物,X所在的族为__________;Y所在的族为____________。
(2)XY2型的离子化合物,X所在的族为________;Y所在的族为__________。
15.下表是元素周期表的一部分,针对表中的① ⑩元素,填写下列空白:
族周期 I A II A … III A IV A V A VI A VII A 0
2 ① ② ③
3 ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑩
4 ⑨
(1)表中所列元素中,属于短周期金属元素的为__________(填元素符号),其原子半径由大到小的顺序为__________(用元素符号表示)。
(2)表中不属于主族元素的是__________(填元素符号),该元素在周期表中的位置是__________。
(3)1mol④的单质与足量②的氢化物完全反应产生的气体在标准状况下的体积为__________。
16.Ⅰ.氯碱工业是高耗能产业,一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺,节能超过,在此工艺中,物料传输和转化关系如图,其中电极未标出,所用离子交换膜只允许阳离子通过。
(1)分析比较图示中与的大小:___________(填“>”“<”或“=”)。
(2)写出燃料电池B中的正极的电极反应:___________。
(3)图中Y是___________(填化学式),若电解产生(标准状况)该物质,则至少转移电子___________;X元素的基态原子的电子排布式为___________。
Ⅱ.某实验小组同学利用如图装置对电化学原理进行了一系列探究活动。
(4)甲池装置为___________(填“原电池”或“电解池”)。
(5)甲池反应前两电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差,导线中通过___________电子。
(6)实验过程中,甲池左侧烧杯中的浓度___________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(7)若乙池中溶液为足量的硝酸银溶液,工作一段时间后,若要使乙池中溶液恢复原浓度,可向溶液中加入___________。(填化学式)
17.已知一个12C原子的质量为1.993×10-23 g。填表:(保留三位小数)
35Cl 37Cl
原子质量(×10-23 g) 5.807 6.139
相对原子质量 ①________ ②________
原子百分率(丰度) 74.82% 25.18%
元素的相对原子质量 ③________
18.电解普通水和重水(H2O)的混合物,通电一段时间后,两极共生成气体18.5g,体积为33.6L(标况下)。求所生成的气体中氕和氘的原子个数比是多少。
19.下表是元素周期表的一部分,针对表中的①~⑧种元素,请按要求填写下列空白:
主族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 ① ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
(1)在元素①②⑤⑥⑦⑧对应的最高价氧化物的水化物中,碱性最强的化合物的电子式是:_____;
(2)写出元素②的最简单氢化物的结构式________;
(3)④⑤⑥⑦四种元素的简单离子半径从大到小排序________________(用离子符号表示);
(4)写出元素⑥的最高价氧化物与元素⑤的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式_________;
(5)写出元素③的常见氢化物和它的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式_____________;
(6)用电子式表示⑤与⑦组成化合物的形成过程_________________________________。
20.某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律,设计了如下系列实验:
Ⅰ.探究同周期元素性质的递变规律
(1)相同条件下,将钠、镁、铝各1 mol分别投入到足量的同浓度的稀盐酸中,试预测实验结果:___________与稀盐酸反应最剧烈;___________与稀盐酸反应产生的气体最多。
(2)向Na2SiO3溶液中加入稀H2SO4出现白色沉淀,可证明S的非金属性比Si强,反应的离子方程式为___________。
Ⅱ.探究同主族元素非金属性的递变规律
某研究性学习小组设计了一组实验来探究ⅦA族元素原子的得电子能力强弱规律。图中A、B、C是三个可供选择制取氯气的装置,装置D的玻璃管中①、②处依次放置蘸有NaBr溶液、NaOH浓溶液的棉球。
(3)写出装置B中仪器a的名称___________。
(4)实验室制取氯气还可采用如下原理:2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,依据该反应原理选择___________(填“A”或“B”或“C”)装置制取氯气。
(5)反应装置的导气管连接装置D的X导管,①处发生反应的离子方程式为:___________。②处发生反应的离子方程式为:___________。
21.为探究Na、Mg,Al的金属性强弱,某课外小组同学进行了如下实验:
实验 1.将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中。
2.将一小段用砂纸打磨后的镁带放入试管中,加入少量水,加热至水沸腾,冷却后,向试管中滴加酚酞溶液。
3.将一小段镁带投入稀盐酸中。
4.将一小片铝投入稀盐酸中。
他们记录的实验现象有:
实验现象 a剧烈反应,迅速生成大量的气体。
b浮在水面上,熔成小球,不断游动,小球渐小最终消失,溶液变红。
c反应不剧烈,产生无色气体。
d有气体产生,溶液变成红色。
请帮助该小组同学补充下列实验报告中的内容:
(1)实验1对应的实验现象为_______(选填a、b、c、d中一种,下同);实验3对应的实验现象为_______。
(2)钠与水反应的离子方程式_______。
(3)实验结论是_______。
(4)用原子结构理论对上述实验结论进行解释:同周期元素从左至右,原子的电子层数相同,核电荷数逐渐增多,_______。
22.同学们在实验室中用下列装置验证元素周期表中部分元素性质的递变规律。(部分夹持仪器已省略)
(1)仪器a的名称是___________。
(2)欲验证氮元素的非金属性强于碳元素,应选择的装置是___________(填字母)和C,发生装置中的药品是___________,饱和溶液的作用是___________,另一支试管中的试剂是___________。
(3)元素Cl、Br、I的非金属性由强到弱的顺序是___________,验证该结论时,装置B中反应的化学方程式是___________。装有KBr溶液的试管中的现象是___________,有关反应的化学方程式是___________。该实验能否得出以上元素非金属性的强弱顺序?如果能,请说明理由;如果不能,请设计补充实验___________。
参考答案:
1.D
A.元素周期表中,主族元素的族序数=最外层电子数,副族、0族等没有此规律,A错误;
B.氦原子及一些过渡元素原子最外层电子排布也为ns2,B错误;
C.H元素为第IA族元素,为非金属元素,C错误;
D.短周期不含有过渡元素,包括第一、二、三周期,D正确;
综上所述答案为D。
2.A
A.79号元素Au为第六周期第IB的元素,A错误;
B.79号元素Au为第六周期第IB的元素,属于过渡元素,是金属元素,B正确;
C.Au原子序数为79,由于原子序数等于原子核内质子数,所以Au的质子数为79,C正确;
D.将金属Au制成纳米级颗粒大小,可增大其表面积,因此使得纳米金的吸附能力大大增强,D正确;
故答案是A。
3.C
A.过氧化钠与人呼出的二氧化碳或水蒸气反应均生成氧气,过氧化钠可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源,故A正确;
B.漂白粉的有效成分是次氯酸钙,次氯酸钙具有强氧化性,能使蛋白质变性而杀菌消毒;同时漂白粉在空气中会和二氧化碳、水反应生成次氯酸,次氯酸具有漂白性,所以漂白粉既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂,又可用作游泳池等场所的消毒剂,故B正确;
C.生铁中的含碳量为2%~4.3%,钢中的含碳量为0.03%~2%,生铁含碳量高,生铁硬度大、抗压,性脆、可以铸造成型,是制造机座、管道的重要材料,故C错误;
D.放射性同位素可以用于透视和放疗,因此可以给金属探伤、诊断和治疗疾病,故D正确;
答案选C。
4.C
W与X的最高化合价之和为8,则W是氮元素,X是铝元素,Y是硅元素,Z是磷元素,据此回答问题。
A.同周期从左到右原子半径逐渐减少,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径: ,故A不选;
B.常温常压下,Z的单质是磷,磷为固态,故B不选;
C.X的氧化物是氧化铝,其熔点高于其单质铝的熔点,故C选;
D.X的单质是铝,既能与盐酸反应也能与氢氧化钠溶液反应,故D不选;
故选:C。
5.C
X、Y、Z、Q、W为原子序数依次增大的前4周期主族元素,其中X、Y、Z位于同一周期,本周期中原子半径最大,位于周期表的第3周期第IIIA族,Z最高正化合价为+7价,则X是Na,Y是Al,Z是Cl,X与Q位于同一主族,则Q是K,根据W原子结构示意图可知W是Br元素,然后根据物质的性质及元素周期律分析解答。
根据上述分析可知:X是Na,Y是Al,Z是Cl,Q是K,W是Br元素。
A.Y是Al,Z是Cl,Q是K,W是Br元素。同一周期元素,原子序数越大,原子半径越小;不同周期元素,原子核外电子层数越多,原子半径越大,则原子半径:Q>W>Y>Z,A错误;
B.同一周期元素,原子序数越大,元素的金属性越弱,则元素的金属性:X(Na)>Y(Al);同一主族元素,原子序数越多,元素的金属性越强。则元素的金属性:Q(K)>X(Na),因此元素的金属性:Q(K)>X(Na)>Y(Al),B错误;
C.同一主族元素,原子序数越多,元素的非金属性越弱,Cl、Br是同一主族元素,Cl2的氧化性比Br2强,Cl2通入NaBr溶液中,发生置换反应:Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2,C正确;
溶
D.Y是Al,Q是K,Y与Q的最高价氧化物的水化物分别为Al(OH)3和KOH,Al(OH)3是两性氢氧化物,可以与强碱KOH反应产生KAlO2和H2O,D错误;
故合理选项是C。
6.B
A.中子数56,质量数102的Pd原子的质子数=102-56=46,该原子正确的表示方法为,故A错误;
B.COS的结构与二氧化碳类似,结构式为:O=C=S,故B正确;
C.硫原子核外有16个电子,则核外电子排布为1s22s22p63s23p4,故C错误;
D.H2O2为共价化合物,H2O2的电子式为,故D错误;
故选:B。
7.C
A.铝原子的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p1,有1+1+3+1+1=7个原子轨道,则核外电子有7种空间运动状态,故A正确;
B.27Al原子的质量数为27,质子数为13,则中子数=质量数-质子数=27-13=14,故B正确;
C.Cl-核外各层所含电子数分别为2、8、8,M层最多容纳18个电子,则M层没有充满电子,故C错误;
D.Ga是31号元素,核外有四个电子层,最外层有三个电子,则位于周期表的第四周期ⅢA族,故D正确;
故选:C。
8.A
由①1s22s22p63s23p4、②1s22s22p63s23p3、③1s22s22p3可知,①为S,②为P,③为N,结合元素周期律分析解答。
A.同一周期,从左到右,元素的第一电离能逐渐增大,但第ⅡA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素P的3p电子为半满稳定结构,第一电离能大于S,同一主族,从上到下,第一电离能逐渐减小,因此第一电离能:③>②>①,故A正确;
B.一般而言,电子层越多,原子半径越大,同周期从左向右,原子半径逐渐减小,则原子半径:②>①>③,故B错误;
C.非金属性越强,元素的电负性越大,则电负性:③>①>②,故C错误;
D.N、P最外层电子数相同,最高正化合价相同,都为+5价,S最外层电子数为6,最高正化合价为+6,最高正化合价:①>③=②,故D错误;
故选A。
9.C
X、Y、Z是构成蛋白质的必需元素,图示结构中X形成1个共价键,Y形成4个共价键,Z形成3个共价键、失去一个电子后形成4个共价键,则X为H、Y为C、Z为N;W、Z同主族,W为P;Q形成一个共价键且原子序数比N大比P小,则Q为F。
A.由分析可知,Y为C、Z为N,则C、N第一电离能:N>C,A项正确;
B.X为H、Q为F,HF能刻蚀玻璃,B项正确;
C.Z为N、W为P,N、P最高价氧化物对应水化物的酸性一定为:N>P,但非最高价时酸性不如强,C项错误;
D.X为H、Y为C,H、C形成的链状化合物中,σ键数应为m+n-1,因为原子间成键一定有且仅有一个σ键,D项正确;
答案选C。
10.D
某元素基态原子的价电子排布为3d74s2,该元素是27号元素Co,该元素在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族。
答案选D。
11.B
Y的一种核素常用于检测文物的年代,则Y为C;由M的结构式可知,X的价电子为1或7,根据原子序数X比Y小可确定,X为H;Z的价电子为6,则Z可能为O或S;Q在M中为带一个单位正电荷的阳离子,则Q为Li或Na,根据原子序数X、Y、Z、Q依次增大可确定Z为O,Q为Na,则M为CH3CHOHCOONa。
A.CH3CHOHCOONa和稀硫酸发生复分解反应生成CH3CHOHCOOH,该物质中含有羟基和羧基两种含氧官能团,A正确;
B.电子层数越多,原子半径越大,当电子层数相同时,核电荷数越多,半径越小,则X、Y、Z、Q四种元素原子半径的大小顺序为:Q>Y>Z>X,B错误;
C.Y与Z分别形成的简单氢化物分别为CH4和H2O,H2O分子间有氢键,沸点高,所以沸点:Z>Y,C正确;
D.工业上采用电解熔融NaCl的方法治炼钠,D正确;
答案选B。
12.B
A.原子核外电子排布式为的原子为He,He为稀有气体元素,原子核外电子排布式为的原子为Be,Be为金属元素,化学性质不相似,A错误;
B.电子排布式符合能量最低原理,是基态原子的电子排布式,B正确;
C.由价电子排布为,可判断此元素位于周期表中第六周期ⅢB族,C错误;
D.基态碳原子的能级比能级能量低,电子应先填满轨道再填轨道,即,D错误;
答案选B。
13. Na Mg 2 随着原子序数的递增,元素的电负性呈周期性变化 1.2~1.8 AC BD 测定各物质在熔融状态下能否导电,若导电则为离子化合物,反之则为共价化合物
(1)①由图可知,同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势,但第ⅡA元素第一电离能大于第ⅢA元素,第ⅤA族的第一电离能大于第ⅥA族元素,则铝元素的第一电离能大于钠的大小范围为Na<Al<Mg,故答案为:Na;Mg;
②Ge元素的原子序数为32,位于元素周期表第四周期IVA族,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2或[Ar]3d104s24p2,4s能级上2个电子为成对电子,4p轨道中2个电子分别处以不同的轨道内,有2个未成对电子,故答案为:2;
(2)①由表格数据可知,同周期元素,从左到右电负性依次增大,同主族元素,从上到下电负性依次减弱,即随着原子序数的递增,元素的电负性呈周期性变化,故答案为:随着原子序数的递增,元素的电负性呈周期性变化;
②由表格数据可知,同周期元素,从左到右电负性依次增大,同主族元素,从上到下电负性依次减弱,则同周期元素中Mg<Al<Si,同主族元素中Ga<Al<B,最小范围为1.2~1.8,故答案为:1.2~1.8;
③A Li3N中氮元素和锂元素的电负性差值为2.0,大于1.7,由两成键元素间电负性差值大于1.7时,形成离子键可知Li3N为离子化合物;
B PCl3中氯元素和磷元素的电负性差值为0.9,小于1.7,两成键元素间电负性差值小于1.7时,形成共价键可知PCl3为共价化合物;
C MgCl2中氯元素和镁元素的电负性差值为1.8,大于1.7,两成键元素间电负性差值大于1.7时,形成离子键可知MgCl2为离子化合物;
D SiC中碳元素和硅元素的电负性差值为0.7,小于1.7,两成键元素间电负性差值小于1.7时,形成共价键可知SiC为共价化合物;
则属于离子化合物的是AC,属于共价化合物的是BD,离子化合物在熔融状态能电离,化合物能导电,而共价化合物在熔融状态不能电离,化合物不能导电,判别化合物是离子化合物还是共价化合物可以测定各物质在熔融状态下能否导电,若导电则为离子化合物,反之则为共价化合物,故答案为:测定各物质在熔融状态下能否导电,若导电则为离子化合物,反之则为共价化合物。
14. 第ⅠA族或第ⅡA族 第ⅦA族或第ⅥA族 第ⅡA族 第ⅦA族
根据物质的化合价,判断元素的最外层电子数,从而判断出位于哪一族,由此分析。
(1)XY型离子化合物,X可能为+1价,也可能为+2价,X为+1价时,X位于第ⅠA族,Y位于第ⅦA族,X为+2价时,X位于第ⅡA族,Y位于第ⅥA族;
(2)XY2型的离子化合物,X只能为+2价,Y为-1价,X位于第ⅡA族,Y位于第ⅦA族。
15. Na、Mg、Al Ar 第3周期0族 11.2L
(1)由图表可知④Na、⑤Mg、⑥Al短周期金属元素;原子半径故答案为:Na、Mg、Al;;
(2)⑩为Ar非主族元素位置:第3周期0族,故答案为:Ar;第3周期0族;
(3)Na与反应的化学方程式为,所以1mol Na与足量水反应产生0.5mol,即在标准状况下的体积为11.2L,故答案为:11.2L。
16.(1)<
(2)O2+4e-+2H2O=4OH-
(3) H2 1 1s22s22p63s23p5
(4)原电池
(5)0.1
(6)增大
(7)Ag2O或Ag2CO3
【解析】(1)
燃料电池中,通入Y气体的电极为负极,电解饱和食盐水生成的Y为氢气,X为Cl2,由于燃料电池正极发生O2+4e-+2H2O=4OH-,燃料电池中的离子膜只允许阳离子通过,而燃料电池中正极氧气得到电子产生OH-,所以反应后氢氧化钠的浓度升高,即a%<b%;
(2)
燃料电池B中的正极是氧气得到电子,电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-。
(3)
根据以上分析可知图中Y是H2,若电解产生(标准状况)该物质,氢气的物质的量是0.5mol,则至少转移电子1.0;X是氯气,其中氯元素的基态原子的电子排布式为。
(4)
甲池装置是铜和银构成的原电池,即装置为原电池。
(5)
甲池反应前两电极质量相等,一段时间后,两电极质量相差,设消耗铜的物质的量是xmol,则同时生成银的物质的量是2xmol,则有64x+108×2x=14,解得x=0.05,所以导线中通过0.05mol×2=0.1电子。
(6)
原电池中阴离子向负极移动,则实验过程中硝酸根离子移向左池,甲池左侧烧杯中的浓度增大。
(7)
若乙池中溶液为足量的硝酸银溶液,惰性电极电解硝酸银溶液生成硝酸、氧气和银,因此工作一段时间后,若要使乙池中溶液恢复原浓度,可向溶液中加入Ag2O或Ag2CO3。
17. 34.964 36.963 35.467
计算35Cl和37Cl两种原子的相对原子质量时,可利用相对原子质量的定义进行求解;计算元素的相对原子质量时,利用公式:“元素的相对原子质量=各种能稳定存在的核素的相对原子质量与其丰度的乘积之和”进行计算。
①M(35Cl)== 34.964;
②M(37Cl)== 36.963;
③M(Cl)= 34.964×74.82%+36.963×25.18%=35.467。
答案为:34.964;36.963;35.467。
18.3:1
电解水的方程式为2H2O2H2↑+O2↑,由方程式知,氢气和氧气的体积之比为2:1,33.6L混合气体气体的物质的量是n=33.6L÷22.4L/mol=1.5mol,其中氢气的体积为22.4L,氢气的物质的量为1mol;氧气的体积为11.2L,氧气的物质的量是0.5mol,氧气的质量m(O2)=(11.2L÷22.4L/mol)×32g/mol=16g;氢气的质量为2.5g,所以氢气的平均摩尔质量=2.5g÷1mol=2.5g/mol,普通氢和重氢的物质的量之比为:(4-2.5):(2.5-2)=1.5:0.5=3:1,普通氢和重氢都是双原子分子,所以普通氢和重氢的原子个数之比为3:1。
19. r(S2-)>r(O2-)>r(Na+)>r(Al3+ ) Al2O3+2OH-=2+ H2O NH3+HNO3=NH4NO3
由元素在周期表中的位置,可推断出:①为Li②为C③为N④为O⑤为Na⑥为Al⑦为S⑧为Cl,再根据元素的性质及元素周期表中元素性质变化的规律进行解答。
(1) Na的金属性最强,所以NaOH的碱性最强,由钠离子和氢氧根离子构成,电子式为:,答案为:;
(2) 元素②是C,C的最简单氢化物是CH4,甲烷的结构式为,答案为:;
(3) ④⑤⑥⑦四种元素是:O、Na、Al、S,它们的离子为:O2-、Na+、Al3+、S2-,离子电子层数越多半径越大,电子层数相同的离子核电荷数越大半径越小,所以这四种离子半径由大到小的顺序为:r(S2-)> r(O2)-> r(Na+)> r(Al3+ ),故答案为:r(S2-)>r(O2-)>r(Na+)>r(Al3+ );
(4) 元素⑥的最高价氧化物为Al2O3,元素⑤的最高价氧化物的水化物为NaOH,二者反应生成偏铝酸钠和水,离子方程式为:Al2O3+2OH-==2AlO2-+ H2O,答案为:Al2O3+2OH-==2AlO2-+ H2O;
(5) 元素③的常见氢化物为NH3,它的最高价氧化物的水化物为HNO3,二者反应生成NH4NO3,方程式为:NH3+HNO3=NH4NO3,答案为:NH3+HNO3=NH4NO3;
(6) Na失去电子,S得到电子,以离子键结合,则形成过程可表示为:,故答案为:。
20. 钠 铝 +2H+=H2SiO3↓ 分液漏斗 A C12+2Br﹣=2Cl﹣+Br2 Cl2+2OH﹣=Cl﹣+ClO﹣+H2O
I.(1)金属性Na>Mg>Al,金属越活泼,与酸反应越剧烈,均1mol时Al失去电子最多; (2)向Na2SiO3溶液中加入稀H2SO4出现白色沉淀生成硅酸,利用强酸制弱酸;
Ⅱ.实验室制备氯气可用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应,也可用高锰酸钾与浓盐酸反应制备,反应较为剧烈,无需加热即可进行,氯气具有强氧化性,能与NaBr溶液发生置换反应生成单质Br2,氯气有毒,用碱吸收,在碱性溶液中自身发生氧化还原反应,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
I.(1)金属活泼性顺序为:钠>镁>铝,所以相同条件下与盐酸反应最激烈的是钠;生成1mol氢气需要得到2mol电子,1mol钠失去1mol电子,1mol镁失去2mol电子,而1mol铝失去3mol电子,所以生成氢气最多的是金属铝,故答案为:钠;铝;
(2) 利用强酸制弱酸,向Na2SiO3溶液中加入稀H2SO4出现白色沉淀生成硅酸,离子方程式为:+2H+=H2SiO3↓;故答案为:+2H+=H2SiO3↓;
Ⅱ.(3)装置B中仪器a的名称为分液漏斗,故答案为:分液漏斗;
(4)高锰酸钾与浓盐酸反应较为剧烈,无需加热即可进行,是固体和液体不加热制备气体装置,选择A,故答案为:A;
(5)①氯气与NaBr溶液反应生成Br2,反应的离子方程式为Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,故答案为:C12+2Br-=2Cl-+Br2;
②氯气在碱性溶液中自身发生氧化还原反应,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,故答案为:Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
21.(1) b a
(2)
(3)Na>Mg>Al
(4)原子半径逐渐减小,失电子能力逐渐减弱,金属性逐渐减弱
金属与水、酸反应越剧烈,说明金属活泼性越强,结合实验和实验现象可知,实验1对应的现象为b,实验2对应的现象为d,实验3对应的现象是a,实验4对应的实验现象是c,根据实验现象可知金属性:Na>Mg>Al。
(1)实验1:将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的冷水中;由于钠的金属性很活泼,钠与水剧烈反应生成氢氧化钠和氢气,溶液呈碱性,使酚酞变红,钠的密度比水小,且熔点低,则其实验现象为:浮在水面上,熔成小球,四处游动,发出“嘶嘶”声,随之消失,溶液变成红色,故选b;实验3:将一小段镁带投入稀盐酸中,镁与盐酸剧烈反应,迅速生成大量的气体,故选a,故答案为:b;a;
(2)钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式为,故答案为:;
(3)Na与冷水剧烈反应,Mg与沸水反应,而Al与盐酸反应不如Mg与盐酸反应剧烈,从而可知金属性:Na>Mg>Al,故答案为:Na>Mg>Al;
(4)同周期元素从左至右,原子的电子层数相同,核电荷数逐渐增多,原子半径逐渐减小,原子核对核外电子的吸引力逐渐增强,失电子能力逐渐减弱,金属性逐渐减弱,故答案为:原子半径逐渐减小,失电子能力逐渐减弱,金属性逐渐减弱。
22.(1)圆底烧瓶
(2) A 稀硝酸和石灰石 除去中的气体 澄清石灰水
(3) Cl>Br>I 溶液由无色变为橙黄色 不能,还应补充实验:将溴水滴入KI溶液中,观察现象
【解析】(1)
由仪器a的构造可知,a为圆底烧瓶,故答案为:圆底烧瓶;
(2)
验证氮元素的非金属性强于碳元素,可通过验证硝酸的酸性强于碳酸实现,将硝酸滴入盛有碳酸钙的圆底烧瓶中,将产生的气体通入饱和碳酸氢钠溶液中除去挥发出来的硝酸蒸气后,再将气体通入澄清石灰水中,若出现浑浊说明生成了二氧化碳气体,从而证明硝酸的酸性强于碳酸,可得出非金属性氮强于碳,故答案为:A;稀硝酸和石灰石;除去中的气体;澄清石灰水;
(3)
元素Cl、Br、I为同主族元素,同主族从上到下,非金属性依次递减,因此非金属性:Cl>Br>I,验证该结论时,可将氯气通入KBr溶液中,通过氯气能置换出溴单质可证明非金属性:Cl>Br,实验室制取氯气用二氧化锰与浓盐酸加热制取,反应为,应选用装置B,产生的氯气通入D中盛有KBr,发生反应,反应生成溴单质,使溶液呈橙黄色,若选用图中装置,生成的氯气也会进入KI溶液中,因此无法说明溴和碘的非金属性强弱,应单独将溴水滴入KI溶液中观察溶液颜色变化,故答案为:;溶液由无色变为橙黄色;;不能,还应补充实验:将溴水滴入KI溶液中,观察现象;