专题2《原子结构与元素性质》单元检测题
一、单选题
1.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
2.下列说法正确的是( )
A.任何一个电子层最多只有s、p、d、f四个能级
B.用n表示电子层数,则每一电子层最多可容纳的电子数为2n2
C.核外电子运动的概率密度分布图就是原子轨道
D.同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
3.一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
4.已知 a、b、c、d 四种短周期主族元素,在周期表中相对位置如图,已知化合物中的 b 元素不存在正价,下列说法正确的是
A.a、c 两种元素形成的化合物中可能存在离子键
B.元素对应形成的简单离子半径大小顺序为:d>c>a>b
C.b 单质的电子式为:b××b
D.c、d 两种元素气态氢化物的稳定性比较:d >c
5.W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素,原子序数依次增大。W元素的一种离子与Li+具有相同的电子层排布且半径稍大,X原子核外L层的电子数与Y原子核外M层的电子数之比为3︰2,X与Z同主族,Z的价电子排布式为。下列说法错误的是
A.气态氢化物的热稳定性: B.第一电离能:
C.原子半径: D.电负性:
6.经研究发现,镭能蜕变为Rn,故将Rn称之为镭射气;钍能蜕变为Rn,故将Rn称之为钍射气;錒能蜕变为Rn,故将Rn称之为锕射气。下列说法正确的是
A. Rn的中子数比质子数多50
B.Rn、Rn、 Rn互为同素异形体
C.Rn的最外层电子数为8,故其在第VIII族
D.镭(Ra)可以通过释放蜕变为Rn
7.已知Cl、Se、Br在元素周期表中的位置如下图所示。下列说法不正确的是
A.原子半径:Se>Br>Cl
B.还原性:Br >Se2 >Cl
C.酸性:HClO4>HBrO4>H2SeO4
D.气态氢化物的稳定性:HCl>HBr>H2Se
8.已知下列元素的电负性数据,下列判断错误的是
元素 Li Be X O Na Al Cl Ge
电负性 1.0 1.5 2.5 3.5 0.9 1.6 3.2 1.8
A.表中X为非金属元素
B.Ge既具有金属性,又具有非金属性
C.Mg元素电负性的范围为0.9~1.6
D.O和Cl形成的二元化合物中O显正价
9.下列图示或化学用语表达不正确的是
A.过氧化氢的空间填充模型:
B.中子数为20的氯原子:
C.基态原子的价层电子轨道表示式:
D.次氯酸的结构式:H—O—Cl
10.下列说法正确的是
A.同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱
B.原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表第ⅡA族
C.同周期中金属性最强的元素是ⅠA族金属元素
D.元素周期表中位于金属和非金属分界线附近的元素属于过渡元素
11.某核素核外共有 15 个不同运动状态的电子,以下说法正确的
A.若将该原子的电子排布式写成 1s22s22p63s23p3p,它违背了泡利原理
B.原子中所有的电子占有 3 个能级,9 个轨道
C.该元素的最高价氧化物的水化物为两性氢氧化物
D.基态原子中能量最高的电子的电子云的形状为哑铃形
12.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
13.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
14.的衰变反应为,其半衰期(反应物的量被消耗到其初始量的一半需要的时间)为5730年。下列说法正确的是
A.与互为同位素
B.与的中子数相同
C.和的价层轨道电子数相差2
D.某考古样品中的量应为其11460年前的
15.以下可正确表示一个明确的原子轨道的是
A.2d B.3p C.2s D.L层
二、填空题
16.基态原子核外电子排布式为_______,基态原子核外有_______种能量不同的电子。
17.表格为元素周期表中第四周期的部分元素(从左到右按原子序数递增排列),根据要求回答下列各小题:
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge
(1)在以上元素的基态原子的电子排布中4s轨道只有1个电子的元素有____(填元素名称)。
(2)写出Cr3+的电子排布式____。
(3)Fe3+的化学性质比Fe2+稳定,其原因是____。
(4)前四周期元素中,基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同的元素有____种。
18.(1)在1-18号元素中:原子半径最大的元素是___________(填元素符号);金属性最强的元素是___________(填元素符号);非金属性最强的元素是___________(填元素符号);最高价氧化物对应的水化物酸性最强的物质是___________(填化学式);最高价氧化物对应的水化物碱性最强的物质是___________(填化学式);气态氢化物最稳定的是___________(填化学式)。
(2)最高价氧化物对应水化物呈两性的物质与强酸反应的离子方程式为___________;与强碱反应的离子方程式为___________。
三、计算题
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.现有原子序数小于20的A、B、C、D、E、F六种元素,它们的原子序数依次增大,已知B元素是地壳中含量最高的元素;A和C的价电子数相同,B和D的价电子数也相同,且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的;C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数,且E原子的p轨道上电子比D原子的p轨道上电子多1个;六种元素的基态原子中,F原子的电子层数最多且和A处于同一主族。
回答下列问题:
(1)用电子式表示C和E形成化合物的过程:______。
(2)写出基态F原子的核外电子排布式:______。
(3)A2D的电子式为______,其分子中______(填“含”或“不含”,下同)键,______π键。
(4)A、B、C共同形成的化合物中化学键的类型有______。
四、实验题
21.青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,在乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中几乎不溶,熔点为156~157℃,热稳定性差,60℃以上易分解,是高效的抗疫药。已知:乙醚沸点为35℃。从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的。
(1)青蒿素在超临界中有很强的溶解性,萃取青蒿素_______(填“能”或“不能”)用超临界作萃取剂,中医古籍《肘后备急方》中“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”,_______(填“是”或“不是”)为了提取纤维素。现有四氯化碳(沸点76.5℃)和乙醚两种溶剂,应选用_______作为萃取剂,青蒿素组成元素中电负性较大的两种元素第一电离能由大到小排序为_______(填元素符号)。
(2)青蒿素质谱数据中有一个峰值对应过氧基团(),该基团电子式为_______,1974年中科院上海有机所和生物物理研究所在研究青蒿素功能基团的过程中,屠呦呦团队发明了双氢青蒿素。从青蒿素到生成双氢青蒿素发生了_______反应。
(3)对分子结构的认识经历了较为漫长的过程,一种观点认为其结构为:,化学反应中O→O键遇到还原剂时易断裂。化学家Baeyer和Villiyer为研究的分子结构,设计并完成了下列实验:
a.将与浓反应生成和水
b.将制得的与反应,只生成A和
c.将生成的A与反应(已知该反应中作还原剂)
①如果该观点认为的的分子结构是正确的,实验c中化学反应方程式为(A写结构简式)_______。
②为了进一步确定的结构,还需要在实验c后添加一步实验d,设计d的实验方案:_______。
22.两个化学兴趣小组拟通过实验探究同主族元素性质的递变规律。
I.第一小组同学探究元素Cl、 Br、 I的非金属性强弱,设计的实验方案如下:
(1)补充下列实验报告中的实验现象和离子方程式
实验步骤 实验现象 实验结论及离子方程式
甲:溶液由无色变成橙色 乙:_______ 离子方程式: 甲:_____ 乙:C12+2I-=2Cl-+I2 结论:卤素单质的氧化性由强到 弱的顺序为:_____
(2)[评价]该小组设计的实验方案是_______ (填“合理”或“不合理”) 。
(3)[补充和完善]上一题(2) 中若选合理,则此项不用再作答,若选不合理,则合理完成实验还需要的试剂是_______。
II. 第二小组同学探究元素C、Si的非金属性强弱,设计的实验方案如下:
(4)干燥管D的作用为_______。
(5)该小组同学用盐酸、CaCO3和Na2SiO3溶液,按图装置进行试验,观察到试管C中溶液有白色沉淀生成,甲同学认为非金属性C>Si。但乙同学认为此方案不合理,理由_______, 改进措施:在B、C两装置之间接一个盛有_______溶液的洗气瓶。
参考答案:
1.C
【分析】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。
【详解】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。
2.B
【详解】A. 在多电子原子中,同一能层的电子能量也不同,还可以把它们分成能级,随着能层数的增大,能级逐渐增多,能级分为s、p、d、f、g等,故A错误;
B. 在多电子的原子核外电子的能量是不同的,按电子的能量差异,可将核外电子分成不同的能层,用n表示能层序数,则每一能层最多容纳电子数为2n2,故B正确;
C. 电子云就是用小黑点疏密来表示空间各电子出现概率大小的一种图形,电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道,核外电子运动的概率分布图(电子云)并不完全等同于原子轨道,故C错误;
D. 同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数相等,都是3个,故D错误;
故答案为B。
3.C
【分析】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。
【详解】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。
4.D
【分析】已知化合物中的 b 元素不存在正价,则b为F元素,则a为O元素,c为S元素,d为Cl元素。
【详解】A.a为O元素,c为S元素,二者可以形成化合物SO2、SO3,均为只含共价键的共价化合物,故A错误;
B.离子所含电子层数越多,半径越多,电子层数相同,核电荷数越小半径越大,所以离子半径:S2->Cl->O2->F-,即c>d>a>b,故B错误;
C.b单质为F2,电子式为,故C错误;
D.同周期主族元素自左至右非金属性增强,所以非金属性Cl>S,则气态氢化物的稳定性比较:d >c,故D正确;
综上所述答案为D。
5.C
【分析】W、X、Y、Z、R是五种短周期主族元素,原子序数依次增大。W元素的一种离子与Li+具有相同的电子层排布且半径稍大,则W为H;Z的价电子排布式为3s23p4, Z为S;X与Z同主族,X原子核外L层的电子数与Y原子核外M层的电子数之比为3:2,X为O,Y为Si,R为Cl。
【详解】A.元素非金属性越强,其气态氢化物越稳定,非金属性:S>Si,气态氢化物的热稳定性:H2S>SiH4,A正确;
B.同周期从左到右第一电离能呈增大趋势,因此第一电离能:Cl>S>Si,B正确;
C.根据层多径大,同电子层结构核多径小原则,则原子半径:S>Cl>O,C错误;
D.根据同周期从左到右元素电负性逐渐增大,同主族元素从上到下电负性逐渐减小,因此电负性:S答案选C。
6.A
【详解】A.Rn的中子数为136,质子数为86,所以中子数比质子数多50,A项正确;
B.Rn、Rn、Rn属于同一种元素,质子数相同,中子数不同,互为同位素,B项错误;
C.Rn的最外层电子数为8,故其在元素周期表的0族,C项错误;
D.镭(Ra)释放蜕变为Rn时,不满足质子守恒和质量守恒,D项错误;
故答案选A。
7.B
【详解】A.Br、Se原子比Cl原子多1个电子层,则Cl的原子半径最小,Br、Se元素的电子层相同,Br元素的原子序数大于Se元素,则原子半径:Br<Se,所以原子半径大小为:Se>Br>Cl,A项正确;
B.根据元素在周期表中的位置和元素周期律可知,氧化性:Cl2>Br2>Se,则离子的还原性:Se2 >Br >Cl ,B项错误;
C.根据元素在周期表中的位置和元素周期律可知,非金属性:Cl>Br>Se,则其最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4>HBrO4>H2SeO4,C项正确;
D.根据元素在周期表中的位置和元素周期律可知,非金属性:Cl>Br>Se,则气态氢化物的稳定性:HCl>HBr>H2Se,D项正确;
答案选B。
8.D
【详解】A. 非金属的电负性一般大于1.8,表中X电负性为2.5,为非金属元素,故A正确;
B. Ge的电负性为1.8,在同期表中位于金属和非金属交界的地方,既具有金属性,又具有非金属性,故B正确;
C. 同周期从左到右电解性增大,Mg元素电负性介于钠和铝之间,范围为0.9~1.6,故C正确;
D. O和Cl形成的二元化合物中氧电负性大显负价,氯电负性小,氯显正价,故D错误;
故选D。
9.A
【详解】A.过氧化氢的结构式为H-O-O-H,由模型可知2个小球为O原子,2个大球为H原子,O原子半径小,实际O原子半径大于H原子半径,不符合比例,故A错误;
B.中子数为20的氯原子质量数为17+20=37,可表示为:,故B正确;
C.基态原子的价层电子排布式为3d64s1,其轨道表示式为: ,故C正确;
D.次氯酸分子中H、Cl形成一对共用电子对,O形成2对共用电子对,故其结构式为:H—O—Cl,故D正确;
答案选A。
10.C
【详解】A.同主族自上而下非金属性减弱,最高价含氧酸的酸性减弱,不是最高价含氧酸则不一定,故A错误;
B.原子最外层电子数为2的元素不一定处于周期表第ⅡA族,如氦原子最外层电子数为2,它处于周期表的0族,故B错误;
C.同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,则第ⅠA族金属元素是同周期中金属性最强的元素,故C正确;
D.周期表中金属和非金属分界线附近的元素可能作半导体材料,过渡元素位于副族和第VⅢ族,故D错误;
答案选C。
11.D
【详解】某核素核外共有15个不同运动状态的电子,则该原子为P原子,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p3;
A.若将该原子的电子排布式写成 1s22s22p63s23p3p,它违背了洪特规则,A错误;
B.该原子中所有原子占有1s、2s、2p、3s、3p共5个能级,9个轨道,B错误;
C.该元素的最高价氧化物的水化物H3PO4为中强酸,C错误;
D.基态原子中能量最高的电子处于3p能级,p电子云的形状都为哑铃形,D正确;
答案选D。
12.C
【分析】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。
【详解】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。
13.B
【详解】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。
14.D
【解析】由,可知z=7,X为N,因此。
【详解】A.z=7,与质子数不相同,不互为同位素,A错误;
B.与的中子数分别为14-6=8、14-7=7,中子数不同,B错误;
C.和的核外电子数均为6,核外电子排布相同,价层轨道电子数相同,C错误;
D.根据半衰期的定义,某考古样品中的量应为其5730年前的,为5730×2=11460年前的,D正确;
答案选D。
15.C
【详解】A.L(n=2)能层没有d能级,只有2s和2p,共2个能级,A不符合题意;
B.3p能级含有3个原子轨道,分别是3px、3py、3pz,共3个原子轨道,B不符合题意;
C.2s能级只有一个原子轨道就是2s,C符合题意;
D.L层含有2s和2p,共2个能级;含有2s、3px、3py、3pz,共4个原子轨道,D不符合题意;
答案选C。
16. 或 7
【详解】是30号元素,基态原子核外电子排布式为或。是29号元素,其原子核外电子排布式为,其原子核外有种能量不同的电子。故答案为:或;7。
17.(1)钾、铬、铜
(2)1s22s22p63s23p63d3(或[Ar]3d3)
(3)Fe3+的3d轨道填充了5个电子,为半充满状态
(4)5
【解析】(1)
4s轨道上只有1个电子的元素的外围电子排布式为4s1、3d54s1、3d104s1,分别为钾、铬、铜,故答案为:钾、铬、铜;
(2)
基态Cr原子的电子排布式为[Ar]3d54s1,则Cr3+的电子排布式为:[Ar]3d3 ,故答案为:[Ar]3d3 ;
(3)
Fe3+的3d轨道填充了5个电子,为半充满状态,化学性质比Fe2+稳定,故答案为:Fe3+的3d轨道填充了5个电子,为半充满状态;
(4)
第一周期中,有1个未成对电子,其电子排布式为1s1;第二周期中,未成对电子是2分别为:1s22s22p2、1s22s22p4;第三周期中未成对电子是3个的是1s22s22p63s23p3;第四周期中未成对电子是4个的是1s22s22p63s23p63d64s2,故答案为:5。
18. Na F NaOH HF
【详解】(1)同周期元素从左至右,原子半径依次减小,非金属性依次增强,非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物酸性越强,简单氢化物越稳定;同主族元素自上而下,原子半径依次增大,金属性依次增强,金属性越强,最高价氧化物对应的水化物碱性越强,因此在1-18号元素中:原子半径最大的元素是Na;金属性最强的元素是Na,非金属性最强的元素是Cl;最高价氧化物对应的水化物酸性最强的物质是;最高价氧化物对应的水化物碱性最强的物质是NaOH;气态氢化物最稳定的是HF;
(2)最高价氧化物对应水化物呈两性的物质为Al(OH)3,Al(OH)3与强酸反应的离子方程式为;与强碱反应的离子方程式为。
19. r(S2-)>r(O2-)>r(Na+)>r(Al3+ ) Al2O3+2OH-=2+ H2O NH3+HNO3=NH4NO3
【分析】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。
【详解】(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. 1s22s22p63s23p64s1 含 不含 离子键、极性共价键
【分析】现有原子序数小于20的A、B、C、D、E、F六种元素,它们的原子序数依次增大,已知B元素是地壳中含量最高的元素,则B是O元素;A和C的价电子数相同,B和D的价电子数也相同,且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的;则A是H,C是Na,D是S;C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数,且E原子的p轨道上电子比D原子的p轨道上电子多1个,则E是Cl元素;六种元素的基态原子中,F原子的电子层数最多且和A处于同一主族,则F是K元素;然后根据元素周期律及元素、化合物的性质分析解答。
【详解】根据上述分析可知:A是H,B是O,C是Na,D是S,E是Cl,F是K元素。
(1)C是Na,E是Cl,二者形成的化合物NaCl是离子化合物,用电子式表示其形成过程为:;
(2)F是K元素,根据构造原理,可知基态K原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p64s1;
(3)A是H,D是S,S原子最外层有6个电子,与2个H原子的电子形成2个共价键,使分子中每个原子都达到稳定结构,其电子式为:;H2S结构式为:H-S-H,在分子,S、H原子形成的是共价单键,共价单键属于σ键,而不含π键;
(4)A是H,B是O,C是Na,这三种元素形成的化合物是NaOH,为离子化合物,Na+与OH-之间以离子键结合,在阳离子OH-中H、O原子之间以共价键结合,因此NaOH中含有离子键和极性共价键。
21.(1) 能 不是 乙醚 O>C
(2) 加成反应(或还原反应)
(3) +H2→C2H5OC2H5+H2O 用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水
【分析】用乙醚萃取出青蒿素,之后过滤得到提取液,再通过蒸馏的方式分离乙醚和粗品。
(1)
青蒿素在超临界中有很强的溶解性,则能用超临界作萃取剂萃取青蒿素;“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁,尽服之”不是为了提取纤维素,而是为了提取青蒿素;青蒿素60℃以上易分解,四氯化碳沸点76.5℃,乙醚沸点为35℃,萃取之后需要蒸馏分离萃取剂和青蒿素,因此应选择乙醚作萃取剂;青蒿素是烃的含氧衍生物,含有C、H、O三种元素,元素的非金属性越强,其电负性越大,则青蒿素中电负性较大的两种元素为C、O,同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,则第一电离能:O>C,故答案为:能;不是;乙醚;O>C;
(2)
中两个氧之间有一对共用电子对,另外两个氧还各有一个单电子,其电子式为;青蒿素发生加成反应(或还原反应)生成双氢青蒿素,故答案为:;加成反应(或还原反应);
(3)
①与反应,只生成A和,根据质量守恒可知A的分子式为C4H10O2,则A的结构简式为,与H2发生反应+H2→C2H5OC2H5+H2O,故答案为:+H2→C2H5OC2H5+H2O;
②若的结构为,O→O键遇到还原剂时易断裂,实验c的产物中含有水,可用无水硫酸铜检验水,为了进一步确定的结构,实验d为用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水,故答案为:用无水硫酸铜检验c的反应产物中有没有水。
22.(1) 溶液由无色变成棕黄色
Cl2>Br2>I2
(2)不合理
(3)溴水
(4)防止倒吸
(5) 盐酸有挥发性,挥发出的HCl和Na2SiO3溶液反应也会产生白色沉淀 饱和NaHCO3
【分析】本题主要考查的是元素非金属性的探究,主要利用原理是两方面,卤素的非金属性探究主要靠的是非金属之间的置换,利用氧化还原反应来判定非金属性的强弱;C和Si的非金属性探究主要靠最高价含氧酸的酸性强弱,利用强酸制弱酸。对实验现象的描述要准确,结论的表达要完整。
(1)
①氯气将单质碘置换出来,碘水的颜色为棕黄色,所以其实验现象是:溶液由无色变为棕黄色
②氯气与KBr反应生成溴和KCl,其离子方程式为:Cl2+2Br-=2Cl-+Br2。
③根据元素周期律完成此空,卤族元素从上到下非金属性减弱,即单质的氧化性为由强到弱为:Cl2>Br2>I2。
(2)
由方程式Cl2+2Br-=2Cl-+Br2,知氧化性Cl2>Br2,由方程式Cl2+2I-=2Cl-+I2,知氧化性Cl2>I2。但是由该实验无法推知溴和碘的氧化性。所以填“不合理”。
(3)
为了验证溴和碘的氧化性,还需要的试剂为溴水,与KI反应生成单质碘,即可证明氧化性Br2>I2。
(4)
干燥管的作用是防止倒吸。
(5)
先利用盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳,再将二氧化碳通入到硅酸钠溶液中,生成白色的硅酸沉淀,可知碳酸的酸性强于硅酸,但是盐酸具有挥发性,生成的二氧化碳之中会混有氯化氢,氯化氢进入硅酸钠溶液中也会生成硅酸沉淀而对实验造成干扰,所以要先除去二氧化碳的中的氯化氢,选用饱和碳酸氢钠溶液。