第1章 原子结构 元素周期律 测试题
一、单选题(共15题)
1.化学与生活密切相关,下列说法错误的是
A.为防止月饼等富脂食品因被氧化而变质,常在包装袋中放入生石灰或硅胶
B.为使水果保鲜,可在水果箱内放入高锰酸钾溶液浸泡过的硅藻土
C.服用阿司匹林出现水杨酸反应,可用溶液解毒
D.使用含浓度较大的地下水洗衣服,肥皂的去污能力减弱
2.4种短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,依据表中信息判断,下列说法不正确的是
元素 X Y Z W
相关信息 有两种常见的单质,均有氧化性 短周期中原子半径最大的元素 地壳中含量最多的金属元素 最外层电子数是电子层数的二倍
A.Y的单质燃烧火焰呈黄色
B.4种元素的简单离子半径最小的是Z
C.X与Y形成的化合物只含有离子键
D.Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物两两之间均能反应
3.下列表述正确的是
①化学家采用玛瑙研钵研磨固体物质,玛瑙的主要成分是硅酸盐
②三峡大坝使用了大量水泥,水泥是硅酸盐材料
③夏天到了,游客佩戴由添加氧化亚铜的二氧化硅玻璃制作的变色眼镜来保护眼睛
④太阳能电池可采用硅材料制作,该应用有利于环保、节能
A.①② B.①③ C.②③④ D.②④
4.W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,其原子半径随原子序数的变化趋势如图所示。已知W的一种核素的质量数为18,中子数为10;X是短周期中金属性最强的元素;Y的单质是一种常见的半导体材料;Z的非金属性在同周期元素中最强。
下列说法正确的是
A.气态氢化物的稳定性:Y>W
B.简单离子的半径:W>Z
C.Z的氢化物在水溶液中能形成一种强酸
D.Y的氧化物能与Z的最高价氧化物对应的水化物反应
5.离子A3+和B2-具有相同的电子层结构,若A的原子序数为n则A、B的原子核外电子数之和为
A.2n-3 B.n-3 C.2n-5 D.2n-8
6.下列关于原子结构及元素周期表的说法错误的是
A.基态原子最外层电子排布为ns2的一定是ⅡA族
B.第三、第四周期同主族元素的原子序数相差8或18
C.第四周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数相差11
D.基态原子3d轨道上有5个电子的元素位于ⅥB族或ⅦB族
7.下列从混合物中分离出其中的一种成分,所采取的分离方法正确的是
A.对含Ca2+、Mg2+的自来水,可采取沉淀法得到蒸馏水
B.水和酒精的混合物,可用蒸馏的方法,使含水的酒精变为无水酒精
C.要提取碘水中的碘,可用四氯化碳萃取后,分离出下层,再采用蒸馏法得到
D.可用冷却结晶的方法从热的含少量KNO3的NaCl溶液中分离得到纯净的NaCl
8.通过分析元素周期表的结构和各元素性质的变化趋势,下列关于砹At(原子序数为85)及其化合物的叙述中肯定不正确的是
A.At元素位于第六周期ⅦA族
B.相同条件下HAt比HI稳定
C.AgAt是一种难溶于水的化合物
D.由KAt的水溶液制备砹的化学方程式为2KAt+Cl2=2KCl+At2
9.是阿伏加德罗常数的值,下列说法中合理的是
A.0.1 mol 与0.1 mol 于密闭容器中充分反应后HI分子总数为
B.18 g重水中含有质子数为
C.3 g 含有中子数为
D.25℃,101 kPa下,28 L氢气的中电子数目为
10.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的不同主族的短周期元素。X的最高正价与最低负价代数和为0,Y为金属元素,Y与Z最外层电子数之和与W的最外层电子数相等,X与W所在族序数之和等于10。下列说法正确的是
A.简单氢化物的热稳定性:Z>W>X
B.Z、W的简单气态氢化物中心原子的杂化方式不相同
C.XW2分子的空间构型为直线型
D.Z的最高价含氧酸的钠盐溶液中有三种含Z元素的微粒
11.下列关于元素周期律的说法正确的是
A.LiOH、NaOH、KOH、RbOH的碱性逐渐增强
B.HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐增强
C.同周期的主族元素中IA族元素的原子半径最小
D.碱金属单质Li、Na、K的熔沸点逐渐升高
12.有A、B、C、D四种元素,质子数都小于18。A元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍;B元素的原子失去1个电子,所得到的微粒具有与氖原子相同的电子层结构;C元素是地壳中含量最多的金属元素;D元素的原子M层电子数是K层的3倍。下列说法不正确的是
A.C单质常温下只能溶于稀盐酸,不能溶于氢氧化钠溶液
B.A和C两种元素形成的化合物熔点较高
C.B单质应保存在煤油中
D.A和D两种元素形成的化合物能与氢氧化钠溶液反应
13.下列说法中错误的是
A.原子及其离子的核外电子层数等于该元素所在的周期数
B.元素周期表中从ⅢB族到ⅡB族10个纵行的元素都是金属元素
C.除氦外的稀有气体原子的最外层电子数都是8
D.第1周期元素、第ⅦA族元素和稀有气体元素都是非金属元素
14.各种矿产资源的开发利用为人类发展提供了重要的物质保障,如图是一些矿产资源的利用流程,则下列说法不正确的是
A.粗铜电解精炼时,粗铜做阳极
B.黄铜矿冶炼铜时,副产物二氧化硫可用于生产硫酸,FeO可用作冶铁的原料。
C.生产铝、铜、高纯硅及玻璃过程中都涉及氧化还原反应
D.粗硅制高纯硅时,提纯四氯化硅可用多次分馏的方法
15.下列各组中的性质比较中,不正确的是
A.酸性 HClO4>HBrO4>HIO4 B.碱性 Ba(OH)2>Ca(OH)2>Mg(OH)2
C.还原性 F->Cl->Br- D.稳定性 HCl>H2S>PH3
二、填空题(共8题)
16.化学是一门以实验为基础的自然科学。根据题意回答下列问题:
(1)盛装NaOH的溶液的试剂瓶不用玻璃塞,是因为玻璃中的_______(填“SiO2”或“Na2SiO3”)和NaOH反应,导致难以打开瓶塞。
(2)检验某溶液中是否含Cl-,取少量溶液于试管中,然后_________,若产生白色沉淀,则说明该溶液______(填“含”或“不含”)Cl-;
(3)浓硫酸常用作干燥剂,说明浓硫酸具有__________,用玻璃棒蘸浓硫酸滴在纸上,发现变黑,说明浓硫酸具有__________ 。
17.工业制玻璃时,发生的主要反应的化学方程式为:
完成下列填空:
(1)钠原子核外具有______种不同能量的电子,钠元素在周期表中的位置为____________。
(2)在上述反应中,反应物和生成物的晶体类型共有_____种,写出气体产物的电子式_______________。
(3)上述物质中的非金属元素原子半径由大到小顺序为___________(用元素符号表示),下列能判断它们的非金属性强弱的依据是:________(选填编号)。
a. 气态氢化物的熔沸点 b. 最高价氧化物对应水化物的酸性
c. 气态氢化物的热稳定性 d. 三种元素两两形成的化合物中电子对偏向
(4)常温下,相同物质的量浓度的和溶液中,_____(填“>”、“<”或“=”)。
(5)向10mL一定浓度的溶液中逐滴加入0.1mol/L的稀盐酸,加入盐酸的体积与产生气体的体积有如图关系。由此可知原溶液的物质的量浓度为__________。在滴入盐酸的整个过程中,溶液中的变化情况是______________。
18.如图是元素周期表的一部分,表中所列字母分别代表一种元素.
试回答下列问题:
(1)以上元素中,属于d区元素的是________(填元素符号),h在周期表的位置是_________。
(2)由e、f以原子个数1∶1形成的晶体中,化学键类型为______________。
(3)元素k的基态原子电子排布式为__________;画出c的核外电子排布图:_____________。
(4)元素c的电负性______元素g的电负性(填“>”、“=”、“<”),元素b、c、e的第一电离能由大到小的顺序是___________________(用元素符号表示)。
(5)工业上冶炼g元素的单质的化学方程式_______________________________,f、 h两种元素最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式是___________________。
19.几种主族元素在周期表中的位置如下,根据上表回答下列问题:
族 周期 IA 0
1 ④ IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
2 ⑤ ⑥
3 ① ③ ⑦
4 ② ⑧
(1)⑥元素的简单氢化物是______________________(填化学式)。
(2)①③⑦三种元素原子半径由大到小的顺序是_______________(用元素符号表示)。
(3)表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍,该元素的原子结构示意图为______,该元素在周期表中的位置是______。
(4)①②③三种元素最高价氧化物对应水化物碱性最强的是_________(填化学式),①与水反应的化学方程式为________________。
(5)⑦的非金属性强于⑧,下列表述中能证明这一事实的是______(填字母,下同)。
a.⑦的氢化物比⑧的氢化物稳定
b.⑦最高价氧化物对应的水化物的酸性强于⑧最高价氧化物对应的水化物的酸性
c.⑦的单质能将⑧从其钠盐溶液中置换出来
(6)④与⑤元素形成的分子可能是______。(填A或B或C)
A. B. C.
20.W、X、Y、Z、M、R为6种短周期元素。W原子的核电荷数等于其周期数,X+与Ne具有相同的电子层结构,Y原子与Z原子的最外层电子数之和与R原子的最外层电子数相等;Y、Z、M、R在周期表中的相对位置如图所示。
Z M R
Y
(1)Z元素在周期表的位置为________。
(2)R离子的结构示意图为_________。
(3)X与M以1:1形成的化合物中存在的化学键类型为____________。
(4)Y的最高价氧化物与X的最高价氧化物的水化物在水溶液中发生反应的离子方程式为_________________________________。
(5)Y与Z 形成相对分子量为144的化合物与M的简单氢化物反应,生成最简单的烃和Y的最高价氧化物的水化物,该反应的化学方程式为__________________________。
(6)M与R可形成M2R2分子,该分子中各原子均达到8电子稳定结构,则M2R2的电子式为__________________。
21.H、C、N、O、Fe、Si、Cl、I是中学化学中常见的元素,请根据题意回答与这些元素有关的问题:
(1)根据元素周期律,碳的非金属性强于硅,请用一个化学反应方程式表示___________。
(2)各种氮氧化物(NO、NO2)是主要的大气污染物之一,治理氮氧化物(NOx)废气的方法之一是用NaOH溶液进行吸收,其反应原理可表示如下:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,现有一NO与NO2的混合气体,将其通入50mL 2mol/L的NaOH溶液中,恰好完全吸收,测得溶液中含有0.02mol。
①所得溶液中NaNO2的物质的量为___________mol;
②混合气体中V(NO):V(NO2)=___________。
(3)已知Cl有两种天然同位素35Cl、37Cl,Cl的相对原子质量为35.5,Na只有一种原子23Na,求10吨纯度为90%的食盐(杂质中不含Na、Cl)样品中含37Cl___________吨,含Na35Cl___________吨。
22.按要求回答问题。
Ⅰ.(1)硅酸盐种类繁多,结构复杂,组成各异,通常用二氧化硅和金属氧化物的组合形式表示其组成,则KAlSi3O8可表示为________________________,Al2Si2O5(OH)4可表示为________________________。
(2)将0.2mol钠和铝的混合物溶于足量的盐酸中,产生3136mL(标准状况下)氢气,则钠和铝的物质的量之比为___________;写出钠与足量盐酸反应的化学方程式__________________________________。
Ⅱ.将3.8 g Na2CO3和NaHCO3的混合物充分加热,混合物质量减少了0.62 g。求:
(1)混合物中NaHCO3的质量___________。
(2)若将等质量的混合物与含有1.46 gHCl的稀盐酸反应,生成气体的的质量为___________。
23.海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如图:
某化学兴趣小组将上述流程②③设计成如图所示:
已知②中发生反应的化学方程式为C12+2KI=2KCI+I2
回答下列问题:
(1)写出提取过程①③中实验操作名称:①___,③___。
(2)四氯化碳是___色、密度比水___的液体。F中下层液体的颜色为___色。
参考答案:
1.A
【解析】A.生石灰或硅胶可作干燥剂,不能防止月饼等富脂食品因被氧化而变质,故A错误;
B. 乙烯可催熟,高锰酸钾可氧化乙烯,可在水果箱内放入高锰酸钾溶液浸泡过的硅藻土,可起到保鲜的作用,故B正确;
C.服用阿司匹林出现水杨酸反应,水杨酸与可发生反应,可用溶液解毒,故C正确;
D.使用含浓度较大的地下水洗衣服,肥皂的去污能力减弱,是因为生成溶解度较小的硬脂酸钙,故D正确。
故选A。
【点睛】水杨酸为邻羟基苯甲酸,含有羧基、酚羟基,羧基能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳。
2.C
X元素有两种常见的单质,均有氧化性,因此X是氧元素;Y元素是短周期中原子半径最大的元素,因此Y是钠元素;Z元素是地壳中含量最多的金属元素,因此Z是铝元素;W最外层电子数是电子层数的二倍,有可能是第一周期的He、第二周期的C、第三周期的S,由于4中元素的原子序数依次增大,因此W是硫元素。据此解答。
【解析】A.Na单质燃烧的火焰呈黄色,A正确;
B.4种元素的简单离子半径最小的是铝离子,B正确;
C.Na与O形成的化合物有Na2O和Na2O2,在Na2O中只有离子键,而Na2O2中既有离子键又有共价键,C错误;
D.NaOH、Al(OH)3和H2SO4能够两两反应,D正确。
答案选C。
3.D
【解析】①玛瑙的主要成分是SiO2,①错误;②三峡大坝使用了大量水泥,玻璃、水泥、陶瓷是硅酸盐材料,②正确;③变色眼镜中添加的是AgBr而不是氧化亚铜,③错误;④太阳能电池使用的是晶体硅,太阳能电池的使用有利于环保、节能,④正确;综上所述:②④正确,故答案为:D。
4.C
W、X、Y、Z是四种常见的短周期元素,W的一种核素的质量数为18,中子数为10,可知W的质子数为8,则W是O元素;X是短周期中金属性最强的元素,可知是X为11号元素,则X是Na元素;Y的单质是一种常见的半导体材料,则Y是Si元素;Z的非金属性在同周期元素中最强,原子序数大于Si,则Z是Cl元素。
【解析】A.非金属性O>Si,对应简单气态氢化物的稳定性:H2O>SiH4,故A错误;
B.O、Cl对应的简单离子,电子层数越多,离子半径越大,则简单离子半径Cl->O2-,故B错误;
C.Z的氢化物HCl在水溶液中形成盐酸,是一种强酸,故C正确;
D.Y的氧化物SiO2与Z的最高价氧化物对应的水化物HClO4不反应,故D错误;
故选C。
5.C
【解析】离子A3+和B2-具有相同的电子层结构,若A的原子序数为n,即A的原子核内含有n个质子,A原子核外含有n个电子,设B的质子数为b,则有n-3=b+2,得b=n-5,则A、B的原子核外电子数之和为n+b=n+n-5=2n-5,故答案为:C。
6.A
【解析】A.基态原子最外层电子排布为ns2的也可能是1s2,可能是氦,不一定是ⅡA族,A错误;
B.第三、第四周期同主族元素的原子序数如第ⅡA族的镁和钙相差8,第ⅢA族的铝和镓相差18,所以第三、第四周期同主族元素的原子序数相差8或18,B正确;
C.第四周期ⅡA族与ⅢA族元素与第三周期的ⅡA族与ⅢA族元素相比多出了10个过渡金属元素,所以它们的原子序数相差11,C正确;
D.基态原子3d轨道上有5个电子的元素位于ⅥB族或ⅦB族的铬系或锰系,D正确;
故选A。
7.C
【解析】A.对含Ca2+、Mg2+的自来水,可采取沉淀法除去Ca2+、Mg2+得到较纯净的水,但不能得到蒸馏水,故A错误;
B.水和酒精的混合物,先加入氧化钙将水反应生成氢氧化钙,可用蒸馏的方法,使含水的酒精变为无水酒精,故B错误;
C.要提取碘水中的碘,可用四氯化碳萃取后,分离出下层,下层为碘的四氯化碳溶液,再采用蒸馏法得到得到碘,故C正确;
D.KNO3随温度升高溶解度变化很大,NaCl随温度升高溶解度变化较小,含少量KNO3的NaCl溶液,将溶液蒸发浓缩结晶,趁热过滤分离得到纯净的NaCl,故D错误。
综上所述,答案为C。
8.B
【解析】A.I与At相邻,I为第五周期元素,所以At位于第六周期ⅦA族,选项A正确;
B.非金属性I>At,则气态氢化物稳定性为HI>HAt,选项B不正确;
C.除AgF能溶于水,卤素中其它AgX不溶于水,则AgAt是一种难溶于水的化合物,选项C正确;
D.由同主族性质变化规律可知,氧化性氯气大于At2,则发生2KAt+Cl2=2KCl+At2,选项D正确;
答案选B。
9.C
【解析】A.H2与I2的反应为可逆反应,不可能全部生成HI,所以0.1 mol 与0.1 mol 于密闭容器中充分反应后HI分子总数小于,故A错误;
B.1个D2O分子中含有的质子数为10,18 g重水的物质的量为=0.9mol,则含有质子数为,故B错误;
C.的中子数为3-2=1,则3 g 含有中子数为=,故C正确;
D.标况下,28 L氢气的中电子数目为,但25℃,101 kPa条件下,气体摩尔体积不是22.4L/mol,则含有的电子数目不是,故D错误;
答案选C。
10.C
短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,它们分别位于不同的主族,X的最高正价与最低负价代数和为0,X与W所在族序数之和等于10,则X处于ⅣA主族,W处于ⅥA族,结合原子序数可知,X为C元素、W为S元素,Y与Z最外层电子数之和与W的相等,即二者最外层电子数之和为6,又由于分别位于不同的主族,只能为IA、ⅤA族元素,结合原子序数,则Y为Na、Z为P元素,据此分析结合元素性质解答。
【解析】A.X为C元素、W为S元素,Z为P元素,非金属性越强,其简单气态氢化物的稳定性越强,非金属性W>Z,简单氢化物的热稳定性:W>Z,故A错误;
B.W为S元素,Z为P元素,Z、W的简单气态氢化物分别为PH3和H2S,PH3中心原子P的价层电子对数=3+=4,P原子的杂化方式为sp3杂化,H2S中心原子S的价层电子对数=2+=4,S原子的杂化方式为sp3杂化,二者中心原子的杂化方式相同,故B错误;
C.X为C元素、W为S元素,XW2为CS2,CS2与CO2互为等电子体,互为等电子体的分子具有相似的结构,CO2分子的空间构型为直线型,则CS2分子的空间构型也为直线型,故C正确;
D.Z为P元素,Z的最高价含氧酸的钠盐溶液为Na3PO4,Na3PO4属于强碱弱酸盐,PO43-在溶液中发生多步水解,在溶液中以PO43-、HPO42-、H2PO4-、H3PO4四种含P元素的微粒存在,故D错误;
答案选C。
11.A
【解析】A.随核电荷数增大,碱金属的金属性逐渐增强,金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的碱性越强,则LiOH、NaOH、KOH、RbOH的碱性逐渐增强,故A正确;
B.随核电荷数增大,卤族元素的非金属性逐渐减弱,非金属性越强,其简单气态氢化物的稳定性越强,则HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱,故B错误;
C.同周期元素随核电荷数增大,原子半径逐渐减小,则同周期的主族元素中IA族元素的原子半径最大,故C错误;
D.随核电荷数增大,碱金属单质Li、Na、K的熔沸点逐渐减低,故D错误;
答案选A。
12.A
有A、B、C、D四种元素,质子数都小于18。A元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍,则A为氧元素;B元素的原子失去1个电子,所得到的微粒具有与氖原子相同的电子层结构,则B为钠元素;C元素是地壳中含量最多的金属元素,则C为铝元素;D元素的原子M层电子数是K层的3倍,则D的电子排布为2、8、6,其为硫元素。从而得出A、B、C、D四种元素分别为O、Na、Al、S元素。
【解析】A.由分析可知,C为Al,Al单质常温下能溶于稀盐酸,生成氯化铝和氢气,能溶于氢氧化钠溶液,生成偏铝酸钠和氢气,A不正确;
B.A和C两种元素形成的化合物为Al2O3,属于离子化合物,由Al3+和O2-构成,微粒间的作用力大,熔点较高,B正确;
C.由分析可知,B为钠,钠单质易与空气中的氧气等反应,应保存在煤油中,C正确;
D.A和D两种元素形成的化合物为SO2或SO3,二者都是酸性氧化物,都能与氢氧化钠溶液反应,D正确;
故选A。
13.A
根据元素周期表进行分析判断。元素周期表中,第1周期元素、第ⅦA族元素和稀有气体元素都是非金属元素,副族元素都是金属元素,并且金属原子的最外层电子数一般小于周期数。
【解析】A.金属阳离子的核外电子层数,往往小于其周期数,故A项错误;B.副族元素全部都是金属元素,故B项正确;C.He的最外层电子数为2,其余稀有气体原子的最外层电子数都是8,故C项正确。D. 第1周期只有氢和氦两种元素,属于非金属元素;第ⅦA族包括氟、氯、溴、碘、砹都属于非金属元素;稀有气体元素也都是非金属元素,故D正确;本题答案:A。
14.C
【解析】A.电解精炼铜时,粗铜作阳极,自身可以溶解,故A正确;
B.二氧化硫可以转化成三氧化硫,进而生成硫酸;氧化亚铁与CO在高温下可生成Fe,故B正确;
C.制备铝,硅,铜单质时涉及化合价变化,是氧化还原反应,制玻璃时二氧化硫与碳酸钠,碳酸钙反应生成硅酸钠和硅酸钙,化合价未发生变化,均不属于氧化还原反应,故C错误;
D.制备硅的过程中,利用沸点不同进行分馏,将四氯化硅从杂质中提取出来,再与氢气发生置换反应得到高纯硅,故D正确;
答案选C。
15.C
【解析】A.非金属性越强,最高价氧化物水化物的酸性越强,同主族自上而下非金属性逐渐减弱,则酸性:HClO4>HBrO4>HIO4,A选项正确;
B.金属性越强,最高价氧化物水化物的碱性越强,同主族自上而下金属性逐渐增强,则碱性:Ba(OH)2>Ca(OH)2>Mg(OH)2,B选项正确;
C.非金属性越强,相应阴离子的还原性越弱,同主族自上而下非金属性逐渐减弱,则还原性:F-<Cl-<Br-,C选项错误;
D.非金属性越强,氢化物的稳定性越强,同周期自左向右非金属性逐渐增强,则稳定性:HCl>H2S>PH3,D选项正确;
答案选C。
16. SiO2 滴加硝酸酸化的硝酸银 含 吸水性 脱水性
根据二氧化硅的化学性质分析解答;根据Cl-的检验方法分析解答;根据浓硫酸的吸水性、脱水性结合实验现象及用途分析解答。
【解析】(1)玻璃中的二氧化硅属于酸性氧化物,与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水,而硅酸钠溶液属于矿物胶,导致难以打开瓶塞,故答案为:SiO2;
(2)氯化银既难溶于水也难溶于酸,所以滴加硝酸酸化的硝酸银可以检验Cl-,若有白色沉淀,则说明该溶液中含Cl-,故答案为:滴加硝酸酸化的硝酸银;含;
(3)浓硫酸具有吸水性,所以可以用来作干燥剂;浓硫酸具有脱水性,可以使有机物中的H、O按照水的组成脱去,留下C,所以会变黑,故答案为:吸水性 脱水性。
17. 4 第三周期第IA族 3 Si>C>O cd < 0.04mol/L 先增大后减小,最终几乎为0
【解析】(1)基态钠原子的电子排布式为1s22s22p63s1,故其核外具有4种不同能量的电子,钠元素在周期表中的位置为第三周期第IA族。
(2)在上述反应中, 分别可以形成离子晶体、原子晶体、离子晶体和分子晶体,故反应物和生成物的晶体类型共有3种,气体产物的电子式为。
(3)上述物质中的非金属元素原子半径由大到小顺序为Si>C>O。a. 气态氢化物的熔沸点由分子间作用力决定;b. 最高价氧化物对应水化物的酸性由元素的非金属性决定,但是氧元素没有最高价氧化物对应水化物,不能以此比较其与其他元素的非金属性强弱;c. 气态氢化物的热稳定性由元素的非金属性决定;d. 三种元素两两形成的化合物中电子对偏向于非金属性较强的一方。所以,能判断它们的非金属性强弱的依据是cd。
(4)常温下,相同物质的量浓度的和溶液中,的水解程度较大,所以,<。
(5)向10mL一定浓度的溶液中逐滴加入0.1mol/L的稀盐酸,两者先按物质的量之比为1:1反应生成碳酸氢钠溶液,然后碳酸氢钠与盐酸再按1:1反应生成二氧化碳。由加入盐酸的体积与产生气体的体积关系的图象可知,两个阶段都相当于两者按体积比10:4=5:2反应,故两者物质的量浓度之比为2:5,由此可知原溶液的物质的量浓度为0.04mol/L。在滴入盐酸的整个过程中,溶液中的变化情况是先增大后减小,最终几乎为0。
18. Ti和Fe 第三周期第VΙΙA族 离子键和(非极性)共价键 1s22s22p63s23p63d64s2 > N>O>C 2C+SiO22CO↑+Si NaOH+HClO4=NaClO4+H2O
由元素在周期表中位置,可知a为H、b为C、c为N、e为O、f为Na、g为Si、h为Cl、j为Ti、k为Fe。
【解析】(1)d区元素包含ⅢB族~ⅦB族、第Ⅷ族元素,即3~10列元素(镧系元素、锕系元素除外),上述元素中Ti、Fe属于d区元素;根据h的位置,可知其处于第三周期第ⅦA族;故答案为Ti、Fe;第三周期第ⅦA族;
(2)由e、f以原子个数1∶1形成的晶体为过氧化钠,其中含有离子键和非极性共价键,故答案为离子键和(非极性)共价键;
(3)Fe元素基态原子电子排布式为:1s22s22p63s23p63d64s2,N原子的核外电子排布式为1s22s22p3,核外电子排布图:,故答案为1s22s22p63s23p63d64s2; ;
(4)同主族自上而下电负性减小,故电负性C>Si;同周期自左而右第一电离能呈增大趋势,N元素原子2p轨道容纳3个电子,为半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能N>O>C,故答案为>;N>O>C;
(5)工业上通过碳还原二氧化硅冶炼硅,反应的化学方程式为2C+SiO22CO↑+Si,f、 h两种元素最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化钠和高氯酸,反应的化学方程式为NaOH+HClO4=NaClO4+H2O,故答案为2C+SiO22CO↑+Si;NaOH+HClO4=NaClO4+H2O。
19.(1)NH3
(2)Na>Al>Cl
(3) 第3周期IA族
(4) KOH 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
(5)abc
(6)C
由题干部分元素周期表可知,①为Na、②为K、③为Al、④为H、⑤为C、⑥为N、⑦为Cl、⑧为Br,据此分析结合各小问解题。
【解析】(1)由分析可知,⑥为N第VA族,最高正价为+5价,则最低负价为-3价,则⑥元素的简单氢化物是NH3,故答案为:NH3;
(2)由分析可知,①为Na、③为Al、⑦为Cl,三者是同一周期元素,同一周期从左往右元素原子半径依次减小,则①③⑦三种元素原子半径由大到小的顺序是Na>Al>Cl,故答案为:Na>Al>Cl;
(3)表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍,即核外电子分层排布情况为:2,8,1,即为Na,该元素的原子结构示意图为,根据周期序数等于电子层数,主族序数等于最外层电子数可知,该元素在周期表中的位置是第3周期IA族,故答案为:;第3周期IA族;
(4)由分析可知,①为Na、②为K、③为Al,根据同一周期从左往右元素金属性依次减弱,同一主族从上往下元素金属性依次增强可知,金属性K>Na>Al,元素的金属性强弱与其最高价氧化物对应水化物的碱性一致,则①②③三种元素最高价氧化物对应水化物碱性最强的是KOH,①即Na与水反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,故答案为:KOH;2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;
(5)a.非金属元素的氢化物的稳定性强弱与其非金属性强弱一致,故⑦的氢化物即HCl比⑧的氢化物即HBr稳定,能说明Cl的非金属性强于Br,a符合题意;
b.非金属元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱与其非金属性强弱一致,故⑦最高价氧化物对应的水化物即HClO4的酸性强于⑧最高价氧化物对应的水化物即HBrO4的酸性,说明Cl的非金属性强于Br,b符合题意;
c.非金属元素的单质的氧化性强弱与其非金属性强弱一致,⑦的单质即Cl2能将⑧从其钠盐溶液即NaBr中置换出来,反应为Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2说明氧化性Cl2>Br2,即说明Cl的非金属性强于Br,c符合题意;
故答案为:abc;
(6)由分析可知,④为H、⑤为C,则④与⑤元素形成的分子可能CH4,其空间结构为正四面体,结构球棍模型为:,故答案为:C。
20. 第二周期ⅣA族 非极性共价键和离子键 Al2O3+2OH =2AlO2 +H2O Al4C3+12H2O=4Al(OH)3↓+3CH4↑
W、X、Y、Z、M、R为6种短周期元素.W原子的核电荷数等于其周期数,则W为H元素;X+与Ne具有相同的电子层结构,则X为Na;设Y最外层电子数为a,则Z、R原子最外层电子数分别为a+1、a+4,故a+a+1=a+4,解得a=3,故Y为Al,Z为C,M为O,R为F,据此解答。
【解析】(1)Z为C元素,位于周期表第二周期ⅣA族;
(2)R离子为F ,离子的结构示意图为;
(3)X为Na,M为O,X与M以1:1形成的化合物为Na2O2,其中存在的化学键有非极性共价键和离子键;
(4)Y的最高价氧化物为Al2O3,X的最高价氧化物的水化物为NaOH,二者发生反应的离子方程式为:Al2O3+2OH =2AlO2 +H2O;
(5) Y为Al,Z为C,Y与Z 形成相对分子量为144的化合物为:Al4C3,M的简单氢化物为:H2O,Al4C3和H2O反应生成最简单的烃CH4和Y的最高价氧化物的水化物Al(OH)3,方程式为:Al4C3+12H2O=4Al(OH)3↓+3CH4↑;
(6) M与R可形成O2F2,该分子中各原子均达到8电子稳定结构,氧原子之间形成1对共用电子对,氧原子与氟原子之间形成1对共用电子对,则O2F2的电子式为。
21. CO2+Na2SiO3+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓ 0.08 3∶7 1.42t 6.69t
非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,据此分析解答(1); 根据NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O、2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O,结合Na元素和N元素守恒分析计算(2);利用十字交叉法计算和的原子个数比,再根据原子个数比和质量守恒计算23Na35Cl、23Na37Cl的质量,据此分析解答(3)。
【解析】(1)非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,根据CO2+Na2SiO3+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓可知,碳酸的酸性大于硅酸,则C元素的非金属性大于Si,故答案为:CO2+Na2SiO3+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓;
(2)①n(NaNO3)=n()=0.02mol,n(NaOH)=0.05L×2mol/L=0.1mol,根据Na元素质量守恒,则n(NaOH)=n(NaNO3)+n(NaNO2),则n(NaNO2)=0.1mol-0.02mol=0.08mol,故答案为:0.08;
②设混合气体中含有xmolNO,ymolNO2,
则2x+(y-x)=0.08、(y-x)=0.02,解得:x=0.03、y=0.07,所以x∶y=3∶7,故答案为:3∶7;
(3)氯元素的相对原子质量35.5是质量数分别为35和37的核素的平均值,根据十字交叉法,和的原子个数之比为1.5∶0.5=3∶1,10吨纯度为90%的食盐中食盐的质量为10吨×90%=9吨,设23Na35Cl、23Na37Cl的质量分别为X、Y吨,则X+Y=9(质量守恒),∶=(Cl的原子个数之比),解得:X≈6.69吨,Y≈2.31吨,所以含的质量=2.31吨×≈1.42吨,故答案为:1.42吨;6.69吨。
22. K2O Al2O3 6SiO2 Al2O3 2SiO2 2H2O 4:1 2Na +2HCl =2NaCl +H2↑ 1.68 g 0.968 g
【解析】Ⅰ.(1)硅酸盐的化学式可表示为:活泼金属氧化物 金属氧化物 非金属氧化物 水,书写时满足原子守恒;则KAlSi3O8可表示为K2O Al2O3 6SiO2;Al2Si2O5(OH)4可表示为Al2O3 2SiO2 2H2O;
(2)设金属钠有xmol,金属铝有ymol,产生氢气的量为 =0.14mol;物质的量守恒:x+y=0.2,电子得失守恒:x+3y=0.14×2,解之,x=0.16mol,y=0.04mol;所以钠和铝的物质的量之比为4:1;钠与足量盐酸反应生成氯化钠和氢气,化学方程式为:2Na +2HCl =2NaCl +H2↑;
Ⅱ.(1)碳酸氢钠不稳定,受热分解,而碳酸钠较稳定;设混合物中碳酸氢钠有xg,
2NaHCO3= Na2CO3+CO2+H2O 固体质量减小
2×84 62
x 0.62
列方程,求出x=1.68g,既混合物中NaHCO3的质量1.68g,碳酸钠质量为2.12g;
(2)若将等质量的混合物与含有1.46 gHCl的稀盐酸反应,即Na2CO3和NaHCO3各有1.9g,物质的量分别为:=0.018mol,=0.023mol,1.46 gHCl的稀盐酸溶质的量为0.04mol;混合物中加入盐酸先发生Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl反应,消耗盐酸的量n=0.018mol,剩余盐酸n=0.04-0.018=0.022mol;碳酸钠完全反应后,再发生NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O反应,总的n(NaHCO3)=0.018+0.023=0.041mol,已过量,按照盐酸计算二氧化碳的量n=0.022mol,生成气体的的质量为0.022×44=0.968g。
23. 过滤 萃取分液 无 大 紫红
海藻灼烧后得到海带灰,浸泡得到的过滤得到含有碘离子的溶液,通入氯气将碘离子氧化成碘单质,加入有机溶剂萃取得到含碘的有机溶液,处理得到晶态碘。
【解析】(1)浸泡后的悬浊液中有大量不溶性的固体,因此要先过滤除去它们,因此操作①是过滤;含碘离子的溶液在步骤②被氧化成单质碘后,有一部分碘仍溶解在水中,因此要通过③萃取分液的方法来分离;
(2)四氯化碳是一种无色的、密度大于水的液体,所以四氯化碳在下层,在萃取了碘后呈紫红色。