第四章 物质结构 元素周期律 单元同步训练题
一、选择题
1.分类是研究化学的基础,下列分类合理的是(括号内为类型)
A.空气(混合物)、(离子化合物)、(酸性氧化物)、(非电解质)
B.(铁盐)、豆浆(胶体)、生铁(混合物)、(钠盐)
C.(三元酸)、纯碱(碱)、(碱性氧化物)、(酸性氧化物)
D.(混合物)、(共价化合物)、CO(酸性氧化物)、(酸)
2.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,由W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构如图所示。下列叙述正确的是
A.元素非金属性强弱的顺序:W>Y>Z B.原子半径:X>Y>Z
C.Y的简单氢化物比W的简单氢化物稳定 D.化合物M中W不都满足8电子稳定结构
3.有X、Y、Z、W、M五种短周期元素,其中X、Y、Z、W同周期,Z、M同主族:X+与M2-具有相同的电子层结构:离子半径:Z2->W-,Y的单质晶体熔点高、硬度大,是一种重要的半导体材料。下列说法中,正确的是
A.元素Y、Z、W的单质晶体属于同种类型的晶体
B.由于W、Z、M元素的简单氢化物相对分子质量依次减小,所以其沸点依次降低
C.元素W和M的某些单质可作为水处理中的消毒剂
D.X和M形成的化合物只可能有离子键
4.2021年5月,我国“祝融号”火星车成功采集到火星土壤。火星土壤中含有短周期元素X、Y、Z、W,且原子序数依次增大。X的主族数是周期数的2倍,Y与Z同主族且Z的原子序数为Y的2倍。下列说法正确的是
A.氢化物的热稳定性:XB.简单离子半径:Y>Z
C.Z的氧化物对应的水化物一定是强酸
D.可用于自来水消毒
5.如图是部分短周期元素的主要化合价与原子序数的关系,下列说法正确的是
A.最高正化合价:X>Z>Y
B.最高价氧化物对应水化物的碱性,Z>Y
C.Z的氧化物既可以和盐酸反应,也可以和NaOH溶液反应
D.原子半径:R>W
6.前20号元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。X与Z的最外层电子数相等,Y是地壳中含量最多的金属元素,Z的最高正价和最低负价的代数和为6,W的最高化合价为。下列说法正确的是
A.单质的氧化性:
B.原子半径:
C.气态氢化物稳定性:
D.Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物之间相互都能发生反应生成盐和水
7.元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质。下列说法正确的是
A.元素原子的最外层电子数等于元素的最高化合价
B.P、S、Cl得电子能力和最高价氧化物对应的水化物的酸性均依次增强
C.多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较高
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
8.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如表:
元素代号 L M Q R T
原子半径/nm 0.160 0.143 0.102 0.089 0.074
主要化合价 +2 +3 +6、-2 +2 -2
下列叙述正确的是A.Q的氧化物对应的水化物均为强酸
B.相同条件下,L、M的单质与稀硫酸反应,L反应更剧烈
C.L、Q形成的简单离子核外电子数相等
D.T、Q的氢化物常温下均为无色气体
9.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W与X、Y、Z不同周期,W为地壳中含量最多的元素,Y与W同主族,X的原子半径在短周期主族元素中是最大的。下列说法正确的是
A.简单离子半径:X>Y>W
B.W与X形成的化合物中阴阳离子个数比为1∶1
C.最简单氢化物的热稳定性:WD.Z形成的单质可用于自来水消毒
10.图a~c分别为氯化钠在不同状态下的导电实验(X、Y均表示石墨电极,X与电源正极相连,Y与电源负极相连)微观示意图。下列说法错误的是
A.图示中●代表的离子是氯离子
B.图a说明氯化钠固体不能导电
C.图b能证明氯化钠中含有离子键
D.图c表示带负电荷的水合氯离子向与电源负极相连的电极移动
11.化学家已经合成了少量N4,关于N4和N2说法正确的是
A.N2的电子式为
B.两者互为同素异形体
C.两者化学性质相同
D.N4和N2分子内含有的质子数相等
12.短周期主族元素R、X、Y、Z、M原子序数依次增大,Y为地壳中含量最高的元素,Z、M元素同周期且基态Z原子与M原子的核外未成对电子数均为1,由R、X、Y、M组成的物质结构式如图所示。下列说法错误的是
A.Y元素所在周期中,第一电离能大于Y的元素有2种
B.该化合物中X原子最外层均满足结构
C.M的最高价氧化物对应的水化物为强酸
D.简单气态氢化物的热稳定性:
13.2021年我国发布《医用同位素中长期发展规划(2021-2035)》,对提升医用同位素相关产业能力水平、保障健康中国战略实施具有重要意义。医用同位素有“14C、18F、131I等。有关说法不正确的是
A.考古时利用14C测定一些文物的年代
B.14C和12C是两种不同的核素,二者互为同素异形体
C.18F和131I具有相同的最外层电子数
D.131I中子数与质子数之差为奇数
14.X、Y、Z、R、T为短周期主族元素,其中R原子的最外层电子数是电子层数的2倍,Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物,Y与T同主族。五种元素原子半径与原子序数之间的关系如图所示。下列推断错误的是
A.最简单氢化物的稳定性:Y<T B.Z2Y和Z2Y2的阴、阳离子个数比相同
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:T<R D.由Y、Z、T三种元素组成的盐不止一种
二、填空题
15.元素周期律反映了元素性质的周期性变化规律。
(1)元素的性质,特别是化学性质取决于元素的原子结构。钠、镁、铝元素形成的最高价氧化物对应的水化物中,碱性最弱的是_____(填化学式)。
(2)氮氧化铝(AlON)是一种高硬度、耐高温的防弹材料,Al、O、N三种元素的简单离子半径由大到小的排列顺序是_____。
(3)锡为主族元素,其原子结构示意图:。锡在元素周期表中的位置是_____,SnO2能与NaOH溶液反应生成钠盐(Na2SnO3)和水,写出发生反应的化学方程式:_____。
(4)硒(34Sn)是与人类的健康密切相关的一种元素,工业上用浓H2SO4焙烧CuSe的方法提取硒(其中Cu转化为CuSO4),且有SO2、H2O和SeO2(固体)生成,写出发生反应的化学方程式:_____。理论上该反应每转移1mol电子,可得到的SeO2的质量为_____g。
16.下表列出了A~R9种元素在周期表中的位置:
周期 族
IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0
2 E F
3 A C D G R
4 B H
请回答下列问题。
(1)这9种元素中,其中化学性质最不活泼的是_______(用元素符号作答)。
(2)D元素的最高价氧化物对应的水化物与氢氧化钠反应的离子方程式是_______。
(3)A、B、C三种元素按原子半径由大到小的顺序排列为_______(用元素符号表示)。
(4)F元素氢化物在常温下与B发生反应的化学方程式是_______。
(5)H元素与A元素形成的化合物的电子式是_______。高温灼烧该化合物时,火焰呈_______色。
(6)G元素最高价氧化物对应的水化物的酸性比H元素最高价氧化物对应的水化物的酸性_______(“强”或“弱”)。
17.I、下表是元素周期表的一部分,数字①~⑨代表九种常见的短周期元素,请按题目要求回答下列问题:
(1)元素⑧在周期表中的位置___________;
(2)在①~⑨元素中,某种元素的氧化物可用于呼吸面具中氧气来源,请写出该氧化物与二氧化碳反应的化学方程式___________。
(3)等质量的单质⑦分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应,相同条件下产生的气体体积之比为___________。
(4)元素⑨的单质可使湿润的淀粉-KI试纸变蓝,请写出离子方程式___________。
II、如图是某学校实验室从化学试剂商店采购的浓硫酸试剂标签上的部分内容。
(5)若实验室用该浓硫酸配制240mL0.5mol/L的稀硫酸,请计算需要该浓硫___________mL(精确到小数点后1位)。
(6)配制过程中的正确操作顺序是:b、d___________、e(填“字母”)。
a、用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液均注入容量瓶。
b、用量筒量取所需体积浓硫酸注入盛有约50mL蒸馏水的烧杯。
c、用胶头滴管滴加蒸馏水,至溶液的凹液面与刻度线相切。
d、用玻璃棒慢慢搅动,混合均匀。
e、盖好容量瓶瓶塞,反复上下颠倒,摇匀。
f、将稀释后的H2SO4溶液沿玻璃棒注入250mL容量瓶。
g、往容量瓶中加入蒸馏水,直到液面在容量瓶刻度线下1~2cm处。
(7)下列操作将导致所配制的H2SO4溶液浓度偏大的是___________。
a、移液过程有H2SO4溶液溅出瓶外
b、移液后未洗涤烧杯和玻璃棒
c、定容时俯视容量瓶刻度线
d、加水超过刻度线,用胶头滴管吸出多余液体
e、洗涤时将量筒洗涤液也加入容量瓶
18.现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表:
元素编号 元素性质或原子结构
W 单质能与水剧烈反应,所得溶液呈弱酸性
X 基态原子的s轨道与p轨道电子数相等
Y 第三周期元素的简单离子中半径最小
Z L层有三个未成对电子
(1)Y在周期表中的位置为_______,Y的离子的核外电子排布式为_______;Y的单质在高温下与X的氢化物反应,其化学方程式为_______。
(2)基态Z原子中,核外电子占据的最高能级的符号是_______,占据最高能级的电子的电子云形状为_______。
(3)W、X、Y三种元素的离子半径由大到小的顺序是_______(用离子符号表示)。
(4)在W、X的气态氢化物中,较稳定的是_______。
19.下图中的实线表示元素周期表的边界。①~⑦分别表示元素周期表中对应位置的元素。
(1)⑤在周期表中的位置是第三周期第___________族;⑦的原子结构示意图为___________。
(2)上述元素所能形成的简单离子中半径最小的是___________(填离子符号),⑥⑦两元素非金属性较强的是(写元素符号)___________。
(3)元素①的简单氢化物电子式为___________。
(4)⑦的氢化物的还原性比元素⑥的氢化物的还原性___________(填“强”或“弱”)。
三、元素或物质推断题
20.几种主族元素在周期表中的位置如下
族 周期 IA 0
1 ④ IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
2 ⑤ ⑥
3 ① ③ ⑦
4 ② Ga ⑧
(1)④⑦化合物属于_______(填“离子化合物”或“共价化合物”),其电子式为:_______。
(2)以上元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性最强的分子式为:_______。
(3)比较⑤、⑥简单氢化物稳定性:_______;(填化学式,下同)比较①、⑥、⑦三种简单离子的半径大小:_______。
(4)下列可以判断①和③金属性强弱的是_______(填字母)。A.单质的熔点:①<③
B.化合价:①<③
C.单质与水反应的剧烈程度:①>③
D.最高价氧化物对应水化物的碱性:①>③
(5)金属镓(Ga)常用作光学玻璃、真空管、半导体的原料。
预测Ga的化学性质并填写表格:
预测性质(所填物质类别不同) 反应后可能的生成物(填化学式)
Ga能与_______溶液反应 、_______
Ga能与_______溶液反应 、
以上预测都是依据_______。
21.几种主族元素在周期表中的位置如图。
族 周期 I A 0
1 ① IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
2 ④ ⑤ ⑥
3 ② ③ ⑦
4 ⑧
周期根据上表回答下列问题:
(1)⑤元素的氢化物的结构式______________,①和②形成化合物属于________________化合物(填“离子化合物”或“共价化合物”)
(2)⑥③⑦三种元素离子半径由大到小的顺序是_________(用元素符号表示)
(3)⑤和⑥简单气态氢化物的沸点由高到低的顺序是:_______________________(用化学式表示)
(4)这些元素中最高价氧化物对应水化物碱性最强的___________________________(填电子式),这些元素中最高价氧化物对应水化物酸性最强的是______________(填化学式)。
(5)②与水反应的离子方程式 _________________。
②和③的最高价氧化物对应水化物相互反应的化学方程式_______________________。
(6)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)。
a.⑦的氢化物比⑧ 的氢化物稳定
b.⑦氧化物对应的水化物的酸性强于⑧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
d.⑦的氢化物酸性强于⑧的氢化物酸性
22.表中为元素周期表的一部分,请回答下列有关问题:
IA IIA IIIA IVA VA VIA VIIA 0
1 ①
2 ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
4 ⑨ ⑩
(1)元素②的一种核素可测定文物年代,这种核素的符号为______,已知元素⑩的一种核素,其中子数为45,这种核素的符号为______。
(2)由元素①和④可形成18电子的化合物,该化合物的化学式为______。
(3)图中标出的元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是______(用化学式回答),写出该水化物与⑥的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式:______。
(4)将⑤、⑥、⑨单质各1mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中,预测实验结果:______与盐酸反应最剧烈,______与盐酸反应的速度最慢;______与盐酸反应产生的气体最多。(均用元素符号回答)
参考答案:
1.B
【详解】A.是共价化合物,其他正确,A项错误;
B.是铁盐,豆浆是一种胶体,生铁主要含碳和铁的化合物,属于钠盐,B项正确;
C.一份电离出三份氢离子,属于三元酸,纯碱是碳酸钠,属于盐,属于特殊氧化物,是酸性氧化物,C项错误;
D.属于纯净物,CO不是酸性氧化物,属于盐,D项错误;
故答案选B。
2.B
【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,X的原子半径是所有短周期主族元素中最大的,则X是Na元素;根据M的结构简式可知,W可以与Y形成2个共价键,W的最外层有6个电子,其原子序数小于Na,则W为O元素;W的核外电子数与X、Z的最外层电子数之和相等,Z的最外层电子数为8-1=7,Z的原子序数大于Na,则Z为Cl元素;Y的原子序数是Z的最外层电子数的2倍,结合W、X、Y三种元素形成的化合物M的结构可知Y为Si元素。
【详解】A.元素非金属性强弱的顺序:O>Cl>Si,A错误;
B.同周期从左到右,半径依次减小,原子半径:Na>Si>Cl,B正确;
C.元素的非金属性越强,形成的简单氢化物越稳定,非金属性:O>Si,所以H2O比SiH4稳定,C错误;
D.化合物M中W都满足8电子稳定结构,D错误;
故选B。
3.C
【分析】X、Y、Z、W、M五种短周期元素,Y的单质是一种重要的半导体材料,可知Y为Si;X、Y、Z、W同周期,都处于第三周期,由X+与M2 具有相同的电子层结构,可知X为Na、M为O;Z、M同主族,则Z为S;离子半径Z2 >W ,则W为Cl;据此分析解题。
【详解】A.W为Cl;元素Y(Si)、Z(S)、W(Cl)的单质晶体分别属于原子晶体、分子晶体、分子晶体,故A错误;
B.因水分子中存在氢键,所以水的沸点最高,沸点为H2O>HCl>H2S,故B错误;
C.氯气、臭氧可以作为水处理中的消毒剂,故C正确;
C.钠和氧可以形成Na2O、Na2O2,Na2O2中含有共价键,故D错误;
故答案选C。
4.D
【详解】主族数是周期数的2倍的元素为碳或硫,由于X、Y、Z、W原子序数依次增大,因此X为碳;Y与Z同主族且Z的原子序数为Y的2倍,因此,Y为氧,Z为硫,W为氯;
A.X、Y、Z、W分别为碳、氧、硫、氯。题目未说明是最简单氢化物,而碳、氧的氢化物不止一种,选项A错误;
B.比多一个电子层,因此半径比大,选项B错误;
C.为弱酸,选项C错误;
D.是一种广谱型消毒剂,对一切经水体传播的病原微生物均有很好的杀灭效果,而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物,选项D正确;
答案选D。
5.C
【详解】结合元素周期表分析,X为氧元素,Y为钠元素,Z为铝元素,W为硫元素,R为氯元素。据此解答。
A.X为氧元素,没有正价,A错误;
B.氢氧化钠的碱性强于氢氧化铝,B错误;
C.氧化铝能和盐酸反应也能和氢氧化钠反应,C正确;
D.硫原子半径大于氯原子半径,D错误;
故选C。
6.D
【分析】前20号元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大。Y是地壳中含量最多的金属元素,Y为Al,Z的最高正价和最低负价的代数和为6,则Z为Cl,X与Z的最外层电子数相等,则X为F, W的最高化合价为,W为Ca,据此分析解题。
【详解】A.非金属性越强,单质的氧化性;同一主族,从上到下,元素非金属性减弱;故氧化性:,A错误;
B.同一周期,从左至右,原子半径逐渐减小,同一主族,从上至下,原子半径逐渐增大,原子半径:,B错误;
C.非金属性越强,气态氢化物稳定性越好;同一主族,从上到下,元素非金属性减弱;故气态氢化物稳定性:,C错误 ;
D.Y、Z、W的最高价氧化物对应的水化物分别为:Al(OH)3、HClO4、Ca(OH)2之间相互都能发生反应生成盐和水,石灰乳在加热下可以与氢氧化铝反应:Ca(OH)2+2Al(OH)3Ca(AlO2)2+4H2O,Al(OH)3+3HClO4=Al(ClO4)3+3H2O,2HClO4+Ca(OH)2=Ca(ClO4)2+2H2O,D正确;
答案选D。
7.B
【详解】A.F元素得电子的能力是元素周期表中最强的,但F无正价,稀有气体元素原子都因具有稳定结构而无正化合价,A不正确;
B.元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物的酸性越强,P、S、Cl为同周期元素且左右相邻,它们的非金属性依次增强,所以最高价含氧酸(H3PO4、H2SO4、HClO4)的酸性依次增强,B正确;
C.在多电子原子中,能量低的电子在离核较近的区域内运动,离核越远,电子的能量越高,C不正确;
D.过渡元素是元素周期表中第3列到第12列的元素,包括所有的副族元素,它们都是金属元素,而金属和非金属分界线附近的元素都属于主族元素,D不正确;
故选B。
8.B
【分析】根据信息推断L为Mg,M为Al,Q为S,R为Be,T为O。
【详解】A.S的氧化物对应的水化物有亚硫酸和硫酸,亚硫酸为弱酸,A错误;
B.Mg比Al金属性更强,元素的金属性越强,单质与酸反应越剧烈,B正确;
C.L、Q形成的简单离子核外电子数分别为和,C错误;
D.T的氢化物为水,常温下为无色液体,D错误;
故选:B。
9.D
【分析】W为地壳中含量最多的元素,故W为O,Y与W同主族,且Y的原子序数大于W,故Y为S,X的原子序数大于W,X的原子半径在短周期主族元素中是最大的,X为Na,Z的原子序数大于Y,且Z为短周期主族元素,则Z为Cl,据此分析。
【详解】A.据题干信息可知W为O,X为Na,Y为S,Z为Cl。电子层多的离子半径大,电子层结构相同的离子,原子序数小的,离子半径大,故离子半径:,A错误;
B.W与X形成的化合物有和两种,两种化合物的阴阳离子个数比均为1∶2,B错误;
C.氧原子半径小于硫原子,故氧的非金属性强于硫的非金属性,故W与Y的最简单氢化物的热稳定性:,C错误;
D.Z形成的单质为,氯气溶于水生成次氯酸,可用于自来水消毒,D正确;
故本题选D。
10.D
【详解】A.氯化钠是由钠离子和氯离子构成的,其中氯离子的半径大于钠离子的半径,因此图示中 代表的离子是氯离子,故A正确;
B.由图a可知干燥的NaCl固体中钠离子和氯离子不能自由移动,因此NaCl固体不能导电,故B正确;
C.由图b可知熔融状态下钠离子和氯离子能自由移动,因此熔融的NaCl能导电,氯化钠为离子化合物,证明氯化钠中含有离子键,故C正确;
D.表示氯离子,由图c可知带负电荷的水合氯离子向X电极移动,即向与电源正极相连的电极移动,故D错误;
答案为D。
11.B
【详解】A.的电子式为,A错误;
B.和均是N元素的单质,二是互为同素异形体,B正确;
C.和的结构不同,化学性质不同,C错误;
D.分子中含有28个质子,分子中含有14个质子,D错误;
故选B。
12.A
【分析】根据图中物质的结构式,R为H元素,X为C元素,Y为地壳中含量最高的元素,Y为O元素,Z原子与M原子的核外未成对电子数均为1,且Z、M原子序数依次增大,Z为Na元素,M为Cl元素。
【详解】A.O元素所在的第二周期中,Ne、N、F的第一电离能均大于O,故第一电离能大于Y的元素有3种,A错误;
B.X为C元素,在该化合物中C原子最外层均满足8e-结构,B正确;
C.M为Cl元素,其最高价氧化物对应的水化物高氯酸为强酸,C正确;
D.X为C元素、Y为O元素,非金属性O>C,则简单氢化物的热稳定性H2O>CH4,D正确;
故选A。
13.B
【详解】A.考古时可以利用14C测定一些文物的年代,A正确;
B.14C和12C是两种不同的核素,二者互为同位素,B错误;
C.F与I位于同一主族,则18F和131I具有相同的最外层电子数,C正确;
D.I为53号元素,其质子数为53,则131I中子数为131-53=78,其中子数与质子数之差为78-53=25,为奇数,D正确;
故选B。
14.AC
【分析】根据题意,可推出X、Y、Z、R、T依次为H、O、Na、C、S。
【详解】A.最简单氢化物的稳定性:O>S,A项错误;
B.Na2O中Na+与O2-离子个数比为2:1,Na2O2中Na+与离子个数比为2:1,B项正确;
C.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,所以酸性:C<S,C项错误;
D.由O、Na、S组成的盐可是是硫酸钠、硫酸氢钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠,D项正确;
故选AC。
15.(1)Al(OH)3
(2)N3->O2->Al3+
(3) 第五周期第IVA族 SnO2+2H2O=Na2SnO3+H2O
(4) CuSe+4H2SO4CuSO4+SeO3+3SO2↑+4H2O 18.5
【详解】(1)金属性越弱,最高价氧化物的水化物碱性越弱,故碱性最弱的是Al(OH)3。
(2)核外电子数相同时质子数越大半径越小,故离子半径由大到小的顺序为。
(3)锡原子核外含有5个电子层,最外层含有4个电子,则Sn在周期表中的位置为第五周期第IVA族,锡和C同一主族,氧化物的性质相似,类比CO2与NaOH的反应可知SnO2与NaOH的反应生成Na2SnO3和H2O,反应的化学方程式为。
(4)和浓硫酸反应生成)、和,化学方程式为。存在关系式:SeO2~6e-,则理论上该反应每转移1mol电子,可得到SeO2的质量为mol×(79+32)g/mol=18.5g。
16.(1)Ar
(2)Al(OH)3+ OH-=AlO +2H2O
(3)K>Na>Mg
(4)2K+2H2O=2KOH+H2
(5) 黄色
(6)强
【分析】根据元素在周期表中的位置,A是Na元素;B是K元素;C是Mg元素;D是Al元素;E是C元素;F是O元素;G是Cl元素;H是Br元素;R是Ar元素;
【详解】(1)这9种元素中,Ar最外层有8个电子,结构稳定,其中化学性质最不活泼的是Ar。
(2)Al元素的最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3,Al(OH)3与氢氧化钠反应是偏铝酸钠和水,反应的离子方程式是Al(OH)3+ OH-=AlO +2H2O。
(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,原子半径由大到小的顺序排列为K>Na>Mg。
(4)钾是活泼金属,在常温下,水与K反应生成KOH和氢气,发生反应的化学方程式是2K+2H2O=2KOH+H2;
(5)Br元素与Na元素形成离子化合物NaBr,电子式是。钠的焰色为黄色,高温灼烧NaBr时,火焰呈黄色。
(6)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;同主族元素从上到下非金属性减弱,Cl元素最高价氧化物对应的水化物的酸性比Br元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强。
17.(1)第3周期第VIA族
(2)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(3)1:1
(4)2I-+Cl2=2Cl-+I2
(5)6.8
(6)f、a、g、c
(7)ce
【分析】I、由题干部分周期表可知,元素①为:H、②为C、③为O、④为F、⑤为Na、⑥为Mg、⑦为Al、⑧S、⑨为Cl,据此分析解题。
【详解】(1)由题干周期表可知,元素⑧在周期表中的位置第3周期第VIA族,故答案为:第3周期第VIA族;
(2)由分析可知,在①~⑨元素中,某种元素的氧化物可用于呼吸面具中氧气来源,则该氧化物为Na2O2,故该氧化物与二氧化碳反应的化学方程式为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,故答案为:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;
(3)由分析可知,元素⑦为Al,Al与稀硫酸和NaOH溶液反应的方程式分别为:2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2↑、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,故有等质量的单质⑦分别与足量的稀硫酸和氢氧化钠溶液反应,相同条件下产生的气体体积之比为1:1,故答案为:1:1;
(4)由分析可知,元素⑨为Cl,故元素⑨的单质即Cl2可使湿润的淀粉-KI试纸变蓝,该原理的反应方程式为:2KI+Cl2=2KCl+I2,则该离子方程式为:2I-+Cl2=2Cl-+I2,故答案为:2I-+Cl2=2Cl-+I2;
(5)根据稀释定律可知,若实验室用该浓硫酸配制240mL0.5mol/L的稀硫酸,则需选用250mL的容量瓶,需要该浓硫=6.8mL(精确到小数点后1位),故答案为:6.8;
(6)根据配制一定物质的量浓度的步骤:计算、称量、溶解、转移、洗涤、振荡、定容和摇匀等可知,配制过程中的正确操作顺序是:b、d、f、a、g、c、e ,故答案为:f、a、g、c;
(7)a、移液过程有H2SO4溶液溅出瓶外,导致溶质的量偏小,所配溶液浓度偏小,a不合题意;
b、移液后未洗涤烧杯和玻璃棒,导致溶质的量偏小,所配溶液浓度偏小,b不合题意;
c、定容时俯视容量瓶刻度线,导致所配溶液体积偏小,溶液浓度偏大,c符合题意;
d、加水超过刻度线,用胶头滴管吸出多余液体,导致溶质的量偏小,所配溶液浓度偏小,d不合题意;
e、洗涤时将量筒洗涤液也加入容量瓶,导致溶质的量偏大,所配溶液浓度偏大,e符合题意;
故答案为:ce。
18.(1) 第三周期第ⅢA族 1s22s22p6 2Al+6H2O =2Al(OH)3+3H2↑
(2) 2p 纺锤形 (哑铃形)
(3)O2->F->Al3+
(4)HF
【分析】根据表中元素性质及原子结构分析可知,W为F,X为O,Y为Al,Z为N,据此进行解答。
【详解】(1)Y为Al,在周期表中的位置为第三周期第ⅢA族;Al3+的核外电子排布式为1s22s22p6;X的氢化物为H2O,Al在高温下与H2O的反应为2Al+6H2O =2Al(OH)3+3H2↑。
(2)基态N原子的核外电子排布式为1s22s22p3,核外电子占据的最高能级的符号是2p,其电子云形状为纺锤形 (哑铃形)。
(3)W为F,其离子为F-,X为O,其离子为O2-,Y为Al,其离子为Al3+,电子层数相同,核电核数越大,半径越小,故半径由大到小的顺序是O2->F->Al3+。
(4)W为F,其氢化物为HF,X为O,其氢化物为H2O,F的非金属性强于O,故较稳定的是HF。
19.(1) ⅢA
(2) Al3+ Cl
(3)
(4)弱
【分析】根据各元素在周期表中相对位置可推断①N②O③F④Na⑤Al⑥S⑦Cl,据此分析。
【详解】(1)元素⑤Al在周期表中的位置是第三周期第ⅢA族,⑦是Cl的原子结构示意图为:
(2)上述元素所能形成的简单离子中半径最小的是电子层数最少,且核电荷数最多的,据此可知是:Al3+,据分析可知⑥是S⑦是Cl,根据同周期元素从左到右非金属性逐渐增强,所以⑥⑦两元素非金属性较强的是Cl,故答案为:Al3+;Cl。
(3)元素①是N元素,其简单氢化物是NH3,电子式为:,故答案为:。
(4)⑦的氢化物是HCl,元素⑥的氢化物是H2S,根据同周期元素从左到右非金属元素的气态氢化物的还原性逐渐减弱,所以HCl的还原性比H2S的还原性弱,故答案为:弱。
20.(1) 共价化合物
(2)HClO4
(3)
(4)CD
(5) NaOH Al与Ga同族,化学性质相似
【详解】(1)④⑦分别为氢、氯元素,形成的HCl化合物属于共价化合物,其电子式为:;
(2)非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,以上元素的最高价氧化物对应的水化物的酸性最强的为高氯酸,分子式为HClO4;
(3)非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,⑤、⑥简单氢化物稳定性:NH3>CH4;电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;①、⑥、⑦三种简单离子的半径大小:Cl->N3->Na+;
(4)A.单质的熔点不能说明其金属性强弱,A不符合题意;
B.金属性强弱与失去电子难易有关,化合价不能说明其金属性强弱,B不符合题意;
C.金属性越强越容易置换出水中氢,单质与水反应的剧烈程度,能说明其金属性强弱,C符合题意;
D.金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,能说明其金属性强弱,D符合题意;
故选CD;
(5)Ga位于第四周期第ⅢA族,与铝属于同一主族,位于金属、非金属分界线附近;
由生成物可知,反应为Ga和稀硫酸溶液反应生成和氢气,故填:、H2;
对比铝和氢氧化钠的反应,结合生成物可知,反应为Ga和强碱氢氧化钠反应生成和氢气;
以上预测都是依据Al与Ga同族,化学性质相似,Ga在元素周期表中位置体现其化学性质。
21.(1) 离子
(2)Cl->O2->Al3+
(3)H2O>NH3
(4) HClO4
(5)
(6)ac
【详解】(1)⑤为氮元素,元素的氢化物为氨气,结构式;①和②分别为氢、钠,形成化合物为NaH,是由氢负离子和钠离子构成的离子化合物;
(2)电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;⑥③⑦三种元素离子半径由大到小的顺序是Cl->O2->Al3+;
(3)⑤和⑥简单气态氢化物分别为氨气和水,水可以形成更多氢键,导致沸点升高,故H2O>NH3;
(4)金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强;这些元素中最高价氧化物对应水化物碱性最强的为氢氧化钠,电子式为;这些元素中最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HClO4;
(5)②为钠,钠和水生成氢氧化钠和氢气,离子方程式;
②和③的最高价氧化物对应水化物分别为氢氧化钠,氢氧化铝,相互反应生成偏铝酸钠和水,;
(6)a.非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,则⑦的氢化物比⑧的氢化物稳定,能说明⑦的非金属性强于⑧,a符合题意;
b.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,不是最高价氧化物的水合物不能说明这点,b不符合题意;
c.⑦的单质能将⑧从其钠盐溶液中置换出来,则⑦氧化性更强,说明⑦的非金属性强于⑧,c符合题意;
d.氢化物酸性强弱不能说明其非金属性强弱,d不符合题意;
故选ac。
22.(1)
(2)H2O2
(3) HClO4 Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O
(4) K Al Al
【分析】根据元素在周期表中的位置,①是H元素;②是C元素;③是N元素;④是O元素;⑤是Na元素;⑥是Al元素;⑦是S元素;⑧是Cl元素;⑨是K元素;⑩是Br元素。
【详解】(1)可测定文物年代的是,⑩是Br元素,Br的一种核素,其中子数为45,这种核素的质量数为80,符号为。
(2)由元素H和O可形成18电子的化合物为H2O2;
(3)元素的非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,图中标出的元素中,最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是HClO4;⑥的最高价氧化物的水化物是Al(OH)3,Al(OH)3与HClO4反应的离子方程式为Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O。
(4)Na、Al、K的金属性K>Na>Al,元素的金属性越强与酸反应越剧烈,将Na、Al、K单质各1mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中,K与盐酸反应最剧烈,Al与盐酸反应的速度最慢;1molNa放出0.5mol氢气、1molK放出0.5mol氢气、1molAl放出1.5mol氢气,Al与盐酸反应产生的气体最多。