第一章《原子结构与性质》测试题
一、单选题(共12题)
1.第三周期元素X、Y、Z、W的最高价氧化物分别溶于水可得四种溶液,0.01mol/L四种溶液的pH与该元素原子半径的关系如图所示。下列说法正确的是
A.简单离子半径最大的是X
B.气态氢化物的稳定性:Z>W>Y
C.工业上可用电解X和W元素组成的化合物制备X、W的单质
D.X和Y的最高价氧化物对应的水化物恰好中和时,溶液的pH为7
2.下列事件是近代化学发展的里程碑的是
①门捷列夫发现元素周期律 ②亚里士多德提出的“四元素”论 ③波义耳提出化学元素的概念 ④拉瓦锡提出氧化学说 ⑤道尔顿提出原子论 ⑥中国道教的炼丹术
A.①③④⑤ B.①②③⑤ C.①②③④ D.①②④⑤
3.下列基态原子或离子的电子排布式错误的是
A.F B.
C.K D.
4.某短周期元素R的各级电离能数据(用I1、I2……表示,单位为kJ mol-1)如表所示。关于元素R的判断中正确的是
I1 I2 I3 I4
R 740 1500 7700 10500
A.R元素基态原子的价电子排布式为ns1
B.R的最高正价为+4价
C.R元素可能属于非金属元素
D.R元素位于元素周期表中第ⅡA族
5.短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的位置关系如图。若Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,则下列说法正确的是
A.原子半径: W>Z>Y>X
B.四种元素的单质中,Z单质的熔沸点最高
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>W>X
D.Z的氢化物的稳定性大于W的氢化物
6.化学现象中有许多“相等”,下列有关“相等”的说法,错误的是
A.原子中核内质子数和核外电子数一定相等
B.中和反应中参加反应的酸和碱质量一定相等
C.溶液稀释前后溶质的质量一定相等
D.物质发生化学变化前后,质量总和一定相等
7.1999年,世界重大科技成果之一是超铀元素的发现,它有力地支持了“稳定岛”假说,原子X的中子数与电子数之差为
A.0 B.57 C.118 D.175
8.治疗新冠肺炎使用的两种有效药物磷酸氯喹、瑞德西韦中都含有P元素。下列说法正确的是
A.31P核外含有31个电子 B.29P的中子数为15
C.29P、31P互为同素异形体 D.29P、31P的化学性质相同
9.下列有关化学用语表示正确的是
A.用电子式表示氯化氢分子的形成过程:
B.基态氟原子的轨道表示式:
C.CO2分子的结构式:
D.NH4Cl的电子式:
10.下列化学用语表达正确的是
A.的结构式:
B.甲醛分子的比例模型:
C.基态碳原子的价电子排布图:
D.的电子式:
11.已知X、Y、Z、W、M是同一短周期的五种主族元素。单质具有强氧化性,可用于杀菌消毒。五种元素组成的盐是一种新型电池的电解质,结构如图所示。下列说法不正确的是
A.原子半径:M>Y>Z>W>X
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Y>Z
C.中,W的化合价为+2价
D.阴离子中四种元素的原子均满足8电子稳定结构
12.优氯净(C3N3O3Cl2Na)是常用的杀菌消毒剂。下列有关优氯净组成元素说法正确的是
A.电负性:x(O)>x(N)>x(C)
B.原子半径:r(Cl)>r(Na)>r(O)
C.O在周期表中的位置:第2周期VA族
D.简单气态氢化物的热稳定性:NH3>H2O
二、非选择题(共10题)
13.磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料,具有热稳定性好、循环性能优良、安全性高等特点,文献报道可采用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺等作为原料制备。在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是___________,该元素基态原子核外M层电子的自旋状态___________(填“相同”或“相反”)。
14.结合元素周期表回答下列问题:
(1)下图中的实线是元素周期表的部分边界,请在图中用实线补全元素周期表的边界___________。
(2)周期表中所列元素,属于短周期元素的有__________种,属于主族元素的有__________种;g元素位于第__________周期第__________族;i元素位于第__________周期第__________族。
(3)f元素位于第__________周期第__________族,原子结构示意图为__________请在下图方框中按氦元素的式样写出该元素的原子序数,元素符号、元素名称、相对原子质量__________。
15.用元素符号填空:
(1)原子半径最小的元素是_______。
(2)第一电离能最大的元素是_______。
(3)电负性最大的元素是_______。
(4)第四周期中,第一电离能最小的元素是_______。
16.某同学设计实验以探究元素性质的递变规律。
实验I:根据元素最高价含氧酸的酸性强弱探究元素非金属性递变规律。利用下图装置一次性完成Cl、C、Si三种非金属元素的非金属性强弱比较的实验研究
(1)实验中选用的物质名称为: A_______。
(2)C处刚出现现象时发生反应的离子方程式为_______。
(3)根据实验现象推知,可得出碳、硅、氯三种元素非金属性的强弱顺序是_________。
实验II:已知常温下高锰酸钾与浓盐酸混合可产生氯气和Mn2+,利用下图装置探究卤族元素性质的递变规律,A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润红纸。
(4)写出圆底烧瓶中发生反应的离子方程式:_______。
(5)B处的实验现象为_____。
(6)根据A、B两处的实验现象能否推出非金属性Cl>Br>I,______ (填“能”或“否”, 原因是_______。
17.某化学小组在学习元素周期律后,对教材中Fe2+氧化为Fe3+的实验进一步思考,并提出问题:Cl2能将Fe2+氧化为Fe3+,那么Br2和I2能否将Fe2+氧化为Fe3+
(一)理论推测
部分同学认为Br2和I2都可能将Fe2+氧化为Fe3+,他们思考的依据是___。
部分同学认为Br2和I2都不能将Fe2+氧化为Fe3+,还有同学认为Br2能将Fe2+氧化为Fe3+而I2不能。他们思考的依据是从上到下卤素单质氧化性减弱。
(二)设计实验进行验证
在大试管中加适量铁粉,加入10mL稀盐酸,振荡试管,充分反应后,铁粉有剩余,取上层清液进行下列实验。
试管 操作 现象
① 先向试管中加入2mLFeCl2溶液,再滴加少量红棕色的溴水,振荡试管 溶液为黄色
② 先向试管中加入2mLFeCl2溶液,再滴加少量棕黄色的碘水,振荡试管 溶液为黄色
(三)实验现象的分析与解释
(I)同学甲认为①中现象说明溴水能将Fe2+氧化,离子方程式为___。
同学乙认为应该补充实验,才能得出同学甲的结论。请你帮助同学乙完成实验:
实验2:
操作 应该观察到的现象
(3)___ (4)___
(II)该小组同学对②中溶液呈黄色的原因展开了讨论:
可能1:碘水与FeCl2溶液不反应,黄色是碘水稀释后的颜色。
可能2:___。
实验3:进行实验以确定可能的原因。
操作 现象
向试管②所得溶液中继续加入0.5mLCCl4,充分振荡,静置一段时间后。取出上层溶液,滴加KSCN溶液 静置后,上层溶液几乎无色,下层溶液为紫色;上层溶液滴加KSCN溶液后,出现浅红色
同学丙认为该实验现象可以说明是“可能2”成立,同学丁认为不严谨,理由是___。
于是,同学丁重新设计实验得出结论:在本次实验条件下,碘水与FeCl2溶液反应的程度很小。
(III)Cl2、Br2、I2氧化Fe2+的能力逐渐减弱,用原子结构解释原因:___。
18.某研究性学习小组设计了一组实验来验证元素周期律.
用过氧化氢的水溶液和二氧化锰制备氧气,并将其通入到氢硫酸(H2S的水溶液)中.
(1)过氧化氢的电子式:_______________;
(2)从图1中选择氧气的制备装置______,反应前需要的操作是:________________;
(3)该实验如何证明O的非金属性强于S(用化学方程式表示)_____________;
(4)你认为能证明Cl的非金属性强于S的是___________
a.S在常温下为固体而Cl2为气体 b.H2S不如HCl稳定
c.H2SO3的酸性弱于HClO3 d.S与H2化合不如Cl2与H2化合剧烈
19.一定质量的某金属X和足量的稀H2SO4反应共有0.3mol电子发生转移,生成6.02×1022个 Xn+ ,这些阳离子共有1.3×6.02×1023个质子、1.4×6.02×1023个中子。
(1)求Z、n和A的值。(写过程)
(2)写出该金属与NaOH溶液反应的化学方程式。
20.用表示原子:
(1)中性原子的中子数N=___________。
(2)共有x个电子,则该阳离子的中子数N=___________。
(3)共有x个电子,则该阴离子的中子数N=___________。
21.原子序数依次增大的五种元素的性质或结构信息如下表。
元素 原子结构和性质
X 基态原子s能级的电子总数是p能级电子总数的2倍
Y 其单质含有3对共用电子对
Z 大气中大量存在着两种单质,对人类生存都有重要意义
W 单质、最高价氧化物和最高价氧化物的水化物与盐酸或NaOH溶液都能反应
T 二价阳离子的电子排布式为
回答下列问题:
(1)T元素在周期表中的位置是___________,其三价阳离子的价电子轨道表示式为___________。
(2)五种元素中电负性最大与电负性最小的元素形成化合物的化学式为___________,基态W原子运动状态不同的电子数为___________。
(3)氢元素与X、Y共同形成的一种相对分子质量最小的化合物b,分子中X、Y的原子最外层都达到8电子稳定结构,其电子式为___________;化合物b中所含元素的原子半径大小顺序为___________。
(4)W的氢化物是有机化学反应的重要还原剂、火箭推进剂及氢燃料汽车中氢气的储存材料,遇水剧烈燃烧或爆炸,写出W的氢化物遇水释放出的化学方程式:___________。
22.有A、B、C、D、E5种元素,它们的核电荷数依次增大,且都小于20。其中A为非金属元素;A和E属同一族,它们原子最外层电子排布为ns1,B和D也属同一族,它们原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍。C原子最外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半。
请回答下列问题:
(1)A是___________,B是___________,C是___________,D是___________,E是___________。
(2)写出C元素基态原子的电子排布式:___________。
(3)用电子排布图表示D元素原子的价电子排布:___________。
(4)元素B与D的电负性大小关系是B___________D,C与E的第一电离能的大小关系是C___________E。(填“>”“<”或“=”)
参考答案:
1.C
第三周期元素中,X最高价氧化物水化物的溶液pH为12,氢氧根浓度为0.01mol/L,故为一元强碱,则X为Na;Y、W、Z对应的最高价氧化物水化物的溶液pH均小于7,均为酸,W最高价含氧酸溶液中氢离子浓度为0.01mol/L,故为一元强酸,则W为Cl元素;最高价含氧酸中,Z对应的酸性比W的强、Y对应的酸性比W的弱,而原子半径Y>Z>Cl,硅酸不溶于水,故Z为S元素,Y为P元素,以此解答。
A.电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,电子层越多离子半径越大,故离子半径P3->S2->Cl->Na+,简单离子半径最大的是Y,故A错误;
B.电负性:PC.工业上可用电解Na和Cl元素组成的化合物NaCl的水溶液,来制备单质Na和Cl2,故C正确;
D.X和Y的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、磷酸,恰好中和生成磷酸钠,溶液中磷酸根水解,溶液呈碱性,故D错误;
故选C。
2.A
1661年英国科学家波义耳提出化学元素的概念,标志着近代化学的诞生;1771年法国科学家拉瓦锡建立燃烧现象的氧化学说,使近代化学取得了革命性的进展;1803年英国科学家道尔顿提出原子学说,为近代化学的发展奠定了坚实的基础;1869年俄国科学家门捷列夫发现元素周期律,把化学元素及其化合物纳入一个统一的理论体系。所以属于近代化学发展的里程碑的是①③④⑤,答案选A。
3.B
A.F核外有9个电子,电子排布式为1s22s22p5,A正确;
B.Cl-核外有18个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p6,B错误;
C.K核外有19个电子,电子排布式为1s22s22p63s23p64s1,C正确;
D.Mg2+核外有10个电子,电子排布式为1s22s22p6,D正确;
故答案选B。
4.D
【解析】根据第一至第四电离能的数据可知,第三电离能突然增大,说明该元素容易失去2个电子,则该元素原子最外层含有2个电子,据此分析解答。从表中原子的第一至第四电离能的数据,元素的第一、第二电离能都较小,第三电离能突然增大,容易失去2个电子,最高化合价为+2价,即最外层应有2个电子,应为第ⅡA族元素。
A.R元素可能是Mg或Be,基态原子的价电子排布式为ns2,故A错误;
B.最外层,有2个电子,所以R的最高正价为+2价,故B错误;
C.R元素可能是Mg或Be,不可能属于非金属元素,故C错误;
D.最外层有2个电子,所以R元素位于元素周期表中第ⅡA族,故D正确;
故选D。
5.B
X、Y、Z、W均为短周期元素,根据元素在周期表中的位置知,X、Y为第二周期元素,Z和W属于第三周期元素,Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,则Y是O元素,根据其位置知X是N元素、Z是S元素、W是Cl元素。
A.原子电子层数越多,其原子半径越大,同一周期元素,原子半径随着原子序数增大而减小,所以原子半径大小顺序是Z>W>X>Y,故A错误;
B.四种元素对应的单质中,常温下S为固体,而其它3种都是气体,所以Z(S元素)对应的单质熔沸点最高,故B正确;
C.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,非金属性W>Z,所以其最高价氧化物的水化物酸性W>Z,故C错误;
D. 元素的非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性W>Z,Z的氢化物的稳定性小于W的氢化物,故D错误;
故选B。
6.B
A.在原子中,质子数=核外电子数,A正确;
B.中和反应的实质是氢离子与氢氧根离子结合生成水,参加反应的氢离子和氢氧根离子数目相等,但酸和碱质量不一定相等,B错误;
C.溶液稀释前后溶质的质量相等,C正确;
D.根据质量守恒定律,物质发生化学变化前后质量总和相等,故D正确;
答案选B。
7.B
原子中质子数为118,电子数是118,质量数是293,所以中子数是175,中子数与电子数之差=175-118=57,故选B。
8.D
A.元素符号左上角的数是质量数,故31P核外含有15个电子,A错误;
B.中子数=质量数-质子数,29P的中子数为14,B错误;
C.29P、31P是磷元素的不同核素,二者互为同位素,C错误;
D.29P、31P均是磷元素,化学性质相同,D正确;
答案选D。
9.B
A.氯化氢为共价化合物,用电子式表示氯化氢分子的形成过程为:,A错误;
B.F的原子序数为9,基态氟原子的轨道表示式为:,B正确;
C.CO2分子的电子式为:,结构式为:O=C=O,C错误;
D.NH4Cl为离子化合物,其电子式为:,D错误;
答案选B。
10.C
A.中,Cl连1根键,氧连两根键,H连一根键,其结构为,故A错误;
B.比例模型没有键,该图形为球棍模型,故B错误;
C.基态碳原子的价电子排布式为:,根据洪特规则和泡利不相容原理,其排布图为: ,故C正确;
D.中各原子均达到最外层8电子稳定结构,故D错误;
故选C。
11.B
X、Y、Z、W、M是同一短周期的五种主族元素,单质W3具有强氧化性,可用于杀菌消毒,结构图中W形成2个共价键,则W为O元素,可知五种元素均位于第二周期,而Z形成4个共价键,则Z为C元素,Y可形成3个共价键和1个配位键,X形成1个共价键,则Y为B、X为F元素,M形成+1价阳离子,则M为Li元素。由分析可知,X为F元素、Y为B元素、Z为C元素、W为O元素、M为Li元素。
A.同周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小,则原子半径:M(锂)>Y(硼)>Z(碳)>W(氧)>X(氟),故A正确;
B.Y为B元素、元素Z为C元素,元素非金属性:BC.OF2靠共价键结合,有两个共用电子对,只不过电子云更偏向F一边,所以F显-1价,O显+2价,故C正确;
D.B的最外层电子数为3,形成3个共价键,F提供电子对与B形成配位键,而满足8电子稳定结构,结构中O原子形成2个共价键、碳原子形成4个共价键、F原子形成1个共价键,也均满足8电子稳定结构,故D正确;
故答案为:B。
12.A
A.同周期主族元素自左至右电负性依次增大,所以电负性χ(O)>χ(N)>χ(C),选项A正确;
B.同周期主族元素自左至右原子半径依次减小,所以r(Na)>r(Cl),选项B错误;
C.O位于元素周期表第2周期ⅥA族,选项C错误;
D.非金属性N<O,所以简单气态氢化物的稳定性NH3<H2O,选项D错误;
答案选A。
13. Mg 相反
根据元素周期表和对角线原则可知与锂化学性质相似的是镁,镁的最外层电子数是2,占据s轨道,s轨道最多容纳2个电子,所以自旋方向相反。
14. 7 6 三 0 四 ⅡB 三 ⅥA
由各元素在周期表中的相对位置可知,a为H元素、b为C元素、c为Na元素、d为Mg元素、e为Al元素、f为Ar元素、h为Ti元素、i为Zn元素。
(1)根据元素周期表结构可知,第一周期有2种元素,分别位于第1列和第18列,第二、三周期各有8种元素,分别位于第1、2、13~18列,余下的4个周期均为长周期,均包含了全部的18列,则补全实线的图示如下,故答案为:;
(2)从题给元素周期表中各元素的相对位置可知,属于短周期元素的有a、b、c、d、e、f,g共7种;属于主族元素的有a、b、c、d、e,f共6种;g元素位于第三周期0族,i元素位于第四周期ⅡB族,故答案为:7;6;三;0;四;ⅡB;
(3)f元素为硫元素,原子符号为S,位于元素周期表第三周期ⅥA族,原子序数是16,相对原子质量近似为32,原子结构示意图为,在周期表中的相关信息如下图 ,故答案为:三;ⅥA;; 。
15.(1)H
(2)He
(3)F
(4)K
(1)同周期从左到右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,所以原子半径最小的元素是H。
(2)气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的能量叫做第一电离能,原子越难失电子,第一电离能越大,He最难失去一个电子,则He的第一电离能最大。
(3)同周期从左到右元素的非金属性逐渐增强,同主族从上到下元素的非金属性逐渐减弱,所以F的非金属性最强,则F的电负性最大。
(4)原子越易失电子,第一电离能越小,则第四周期中,第一电离能最小的元素是K。
16. 高氯酸 +CO2+H2O=H2SiO3↓+ Cl> C> Si 2+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 试纸变蓝 否 因Cl2也能将B处的KI氧化
实验Ⅰ:元素最高价含氧酸的酸性强弱判断元素非金属性强弱,酸性越强,非金属性越强,AB中反应是碳酸盐和高氯酸反应生成二氧化碳,证明氯非金属性大于碳;C中为Na2SiO3溶液,二氧化碳通入反应生成硅酸沉淀,证明碳的非金属性大于硅。
(1)A中反应是碳酸钙和高氯酸反应生成二氧化碳,证明氯非金属性大于碳,A为高氯酸,B为碳酸盐;
(2)C中为Na2SiO3溶液,二氧化碳通入反应生成硅酸沉淀,证明碳的非金属性大于硅;
(3)根据实验现象和元素最高价含氧酸的酸性强弱判断元素非金属性强弱,酸性越强,非金属性越强,推知Cl、N、Si三种元素非金属性的强弱;
实验Ⅱ:探究氯、溴、碘的非金属性强弱的递变规律,根据实验装置图可知,实验原理为圆底烧瓶中:浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气,氯气通入A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润红纸试管,溴化钠,溶液出现红色,有溴单质生成,说明氯的非金属性强于溴,湿润的淀粉KI试纸试纸变蓝,湿润红纸褪色;
(4)圆底烧瓶中浓盐酸和高锰酸钾发生氧化还原反应生成氯化锰、氯化钾和氯气,据此书写离子方程式;
(5)溴单质、氯气和碘化钾发生置换反应生成碘单质,碘单质和淀粉显示蓝色;
(6)氯的非金属性强于碘,溴的非金属性强于碘,碘化钾处,2I-+Cl2 I2+2Cl-,2I-+Br2 I2+2Br-,不能说明Br>I。
实验Ⅰ:(1) A中反应是碳酸钙和高氯酸反应生成二氧化碳,证明氯非金属性大于碳,A为高氯酸,B为碳酸盐;
(2)C中为Na2SiO3溶液,二氧化碳通入反应生成硅酸沉淀,证明碳酸的酸性强于硅酸,少量二氧化碳和硅酸盐反应生成硅酸和碳酸钠,离子反应为:+CO2+H2O=H2SiO3↓+;
(3)A中反应是碳酸盐和高氯酸反应生成二氧化碳,证明高氯酸的酸性强于碳酸,C中为Na2SiO3溶液,二氧化碳通入反应生成硅酸沉淀,证明碳酸的酸性强于硅酸,所以碳酸、高氯酸、硅酸的酸性强弱顺序是高氯酸、碳酸、硅酸,根据实验现象和元素最高价含氧酸的酸性强弱判断元素非金属性强弱,酸性越强,非金属性越强,推知Cl、C. Si三种元素非金属性的强弱为Cl>C>Si;
实验Ⅱ:(4)圆底烧瓶中浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O,离子反应为:2+16H++10C1-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;
(5)氯的非金属性强于碘,溴的非金属性强于碘,碘化钾处,2I +Cl2=I2+2Cl ,2I +Br2=I2+2Br 碘单质和淀粉显示蓝色,所以B处的实验现象为试纸变蓝;
(6)装置中氯气也能和碘化钾发应,不一定为生成的溴和碘化钾的反应,不能说明Br>I,所以根据A. B两处的实验现象不能推出非金属性Cl>Br>I,
故答案为:否。
17. 均为第ⅦA族单质,氧化性均较强 2Fe2++Br2=2Fe3++2Br- 取少量①的黄色溶液于试管中,滴加少量KSCN溶液,振荡 溶液变为红色 可能2:碘水与FeCl2溶液发生反应,但FeCl3溶液也是黄色的,所以没有明显现象 亚铁离子与空气接触会被氧化,应该减少空气对实验的影响 同一主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱,氧化性减弱。
Cl2、Br2、I2均为第ⅦA族单质,化学性质相似,都有较强的氧化性;溴水能将Fe2+氧化为Fe3+,离子方程式为:2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-;要证明溴水能不能将Fe2+氧化为Fe3+,只要检验有没有Fe3+即可;I2的稀溶液和FeCl3溶液均为黄色,故不能确定I2能不能将Fe2+氧化为Fe3+;根据元素周期表中同主族元素性质的递变规律来分析,据此分析。
环节一:Cl2、Br2、I2均为第ⅦA族单质,化学性质相似,都有较强的氧化性;
环节三:(I)溴水能将Fe2+氧化为Fe3+离子方程式为:2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-;要证明溴水能不能将Fe2+氧化为Fe3+,只要检验有没有Fe3+即可,因此实验操作为:取少量①的黄色溶液于试管中,滴加少量KSCN溶液,振荡;现象:溶液变为红色;
(II)I2的稀溶液和FeCl3溶液均为黄色,故不能确定I2能不能将Fe2+氧化为Fe3+;可能1是没有发生反应,那么可能2是碘水与FeCl2溶液发生反应,但FeCl3溶液也是黄色的,所以没有明显现象;要检验亚铁离子中有没有Fe3+,应当让亚铁离子与空气隔绝,因为与空气直接接触会被氧化生成Fe3+;
(III)同一主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多,原子半径逐渐增大,原子核对外层电子的吸引力减弱,得电子能力逐渐减弱,氧化性减弱,故Cl2、Br2、I2氧化Fe2+的能力逐渐减弱。
【点睛】碘水和FeCl3溶液都是黄色的,故不能确定I2能不能将Fe2+氧化为Fe3+,为易错点。
18. A 检验装置气密性 O2+2H2S=2S↓+2H2O bd
(1)过氧化氢是共价化合物,电子式为 ;
(2)反应不需要加热,根据装置图可知选择A装置了制备氧气,反应前需要的操作是检验装置气密性;
(3)氧气能把H2S氧化为单质S,说明氧元素非金属性强于硫,反应的化学方程式为O2+2H2S=2S↓+2H2O;
(4)a.非金属性强弱与单质的状态(物理性质)没有关系,a错误;
b.非金属性越强,氢化物越稳定,H2S不如HCl稳定说明氧元素非金属性强于硫,b正确;
c.非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,H2SO3与HClO3均不是最高价含氧酸,c错误;
d.非金属性越强,越容易与氢气化合,S与H2化合不如Cl2与H2化合剧烈说明氧元素非金属性强于硫,d正确;
答案选bd。
【点睛】准确判断出元素是解答的关键,难点是非金属性强弱比较。注意掌握比较的角度,除了题干中的方法以外,还有①由对应阴离子的还原性判断:还原性越强,对应非金属性越弱。②按元素周期律,同周期元素由左到右,随核电荷数的增加,非金属性增强;同主族元素由上到下,随核电荷数的增加,非金属性减弱。③非金属单质与具有可变价金属的反应。能生成高价金属化合物的,其非金属性强。
19.(1)Z、n、A的值分别为13、3、27
(2)
(1)离子的物质的量为0.1mol,质子的物质的量为1.3mol,中子的物质的量为1.4mol,所以每个离子中的质子数为1.3/0.1=13,每个离子中的中子数为1.4/0.1=14,所以质子数Z为13,质量数A为13+14=27,离子的电荷数为0.3/0.1=3,所以n为3;
(2)该金属为铝,铝和氢氧化钠和水反应生成偏铝酸钠和氢气,。
20. A-Z A-x-n A-x+n
(1)在表示原子组成时元素符号的左下角表示质子数,左上角表示质量数,又因为中子数+质子数=质量数,据此可知中性原子的中子数N=A-Z;
(2)中性原子的核外电子数=质子数,所以如果AXn+共有x个电子,则质子数=X+n,因此该阳离子的中子数N=A-x-n;
(3)同(2)分析可知,如果AXn-共有x个电子,则质子数=X-n,因此该阴离子的中子数N=A-x+n。
21.(1) 第四周期第Ⅷ族 3d5
(2) 13
(3)
(4)
X原子的s能级电子总数是p能级电子总数的2倍,则X为C元素;单质分子中含有3对共用电子对,则Y为N,大气中大量存在着两种单质,对人类生存都有重要意义,则Z为O;单质、最高价氧化物和最高价氧化物的水化物与盐酸或NaOH溶液都能反应,则W为Al;二价阳离子的电子排布式为,则T为26号元素,T为Fe;以此解题。
(1)由分析可知,T为26号元素,在周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族;其三价阳离子的价电子轨道表示式为3d5;
(2)C、N、O、Al、Fe五种元素中电负性最大的元素为O,电负性最小的元素为Al,故形成的化合物为,Al原子的13个电子的运动状态各不相同。
(3)H与C、N共同形成的一种相对分子质量最小的化合物为HCN,C、N的原子最外层都达到8电子稳定结构,其电子式为;一般电子层数越多半径越大,同周期元素核电荷数越大半径越小,故H、C、N的半径大小顺序为。
(4)AlH3和水反应生成氢气的化学方程式为。
22. H O Al S K 1s22s22p63s23p1 > >
A、B、C、D、E5种元素核电荷数都小于20,A、E同一族且最外层电子排布为ns1,故为第ⅠA族,而A为非金属元素,则A为H;B、D为同一族,其原子最外层的p能级电子数是s能级电子数的两倍,故其最外层电子排布为ns2np4,为第ⅥA族元素,B核电荷数小于D,则B为O,D为S,E为K;C原子最外层上的电子数为D原子最外层上电子数的一半,则C为Al。
(1)根据分析可知,A是H,B是O,C是Al,D是S,E是K;
(2)C是Al,Al原子核外有13个电子,其基态原子的电子排布式为:1s22s22p63s23p1;
(3) D是S,价电子排布式为3s23p4,,价电子排布图表示为:;
(4)同主族元素自上而下电负性逐渐减小,故B(O)的电负性大于D(S);同主族从上到下元素的第一电离能逐渐减小,同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势,E(K)的第一电离能小于Na,Na的第一电离能小于C(Al),故第一电离能Al>K。