第1章 原子结构与元素性质 单元测试卷
2022-2023学年高二下学期化学鲁科版(2019)选择性必修2
一、单选题
1.下列说法正确的是( )
A.54号元素位于元素周期表中第5周期第ⅦB族
B.基态溴原子的价电子排布式为
C.(n-1)d能级的能量一定小于ns能级的能量
D.基态氮原子的电子排布图为
2.Ca 和Ca2+ 两种微粒中,不同的是( )
(1) 核内质子数 (2)核外电子数 (3) 最外层电子数 (4)核外电子层数
A.(1) (2) B.(2) (3) C.(3) (4) D.(2) (3) (4)
3.在一个基态多电子原子中,下列说法正确的是( )
A.K层上的电子能量比L层上的电子能量低
B.激发态原子释放能量一定变成基态原子
C.不可能有2个能量完全相同的电子
D.若3d能级上只有2个电子,其能量不相同
4.与N2分子含有相同电子数的分子是( )
A.O2 B.CO C.NO2 D.CO2
5. Am+和 Bn-核外电子层结构相同,则a值为 ( )
A.b+n -m B.b-m- n C.b+n+m D.b-n+m
6.某元素的第一电离能至第七电离能 如下:
578 1817 2745 11575 14830 18376 23293
该元素最有可能位于元素周期表的族是
A.ⅠA B.ⅡA C.ⅢA D.ⅣA
7.元素X、Y、Z在周期表中的相对位置如图。已知Y元素原子的外围电子排布为,则下列说法错误的是( )
A.X元素原子核外无d能级
B.Y元素在周期表的第三周期ⅥA族
C.在元素周期表中,Y元素所在周期含非金属元素最多
D.Z元素基态原子的核外电子排布式为
8.已知X、Y是主族元素,I为电离能,单位是kJ·mol-1。根据如表所列数据判断错误的是( )
元素 I1 I2 I3 I4
X 500 4600 6900 9500
Y 580 1800 2700 11600
A.元素X与氢形成化合物XH,X的化合价是+1
B.元素X与氯形成化合物时,化学式可能是XCl
C.元素Y是ⅢA族的元素
D.若元素Y处于第三周期,它的价电子排布式是3s23p2
9.已知X、Y元素同周期,且第一电离能Y小于X,下列说法一定成立的是( )
A.X与Y形成化合物时,X显负价,Y显正价
B.电负性X>Y
C.最高价含氧酸的酸性:X对应的酸性弱于Y对应的酸性
D.失去第一个电子消耗能量:X>Y
10.化合物Z2[X2Y4(YW)](YW)是制造北京冬奥会滑雪头盔的原料之一,其中W、X、Y、Z均为短周期主族元素,W、X、Z处于不同周期,W、X与Z原子的最外层电子数之和等于Y原子的最外层电子数,Z原子的K层与M层电子数相等,Y为地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是( )
A.原子半径:WB.四种元素中只有Z可作为合金元素
C.W、Y、Z三种元素形成的化合物属于强碱
D.一定浓度的W3XY3溶液可用于中和溅到皮肤上的碱液
11.某非线性光学晶体由钾元素(K)和原子序数依次增大的X、Y、Z、W四种短周期元素组成。X与Y、Z与W均为同周期相邻元素,X的核外电子总数为最外层电子数的2倍,Z为地壳中含量最多的元素。下列说法正确的是( )
A.简单氢化物沸点:
B.分子的空间构型为三角锥形
C.原子半径:
D.最高价氧化物对应水化物的碱性:
12.我国北斗导航卫星使用了铷(Rb)原子钟。下列说法正确的是( )
A.的第一电离能比的第一电离能低
B.的价电子排布式为
C.是十分活泼的金属,其电负性为0
D.85Rb和87Rb互为同素异形体
13.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
14.已知X、Y、Z、 W为原子序数依次增大的短周期元素,Y、Z、 W为同周期相邻,W原子次外层电子是最外层电子的1/3,其形成的一种化合物结构如图,下列说法正确的是( )
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.稳定性:X2W>YX4
C.W与钠形成的化合物不可能含非极性键
D.YW2与 ZW2均为 酸性氧化物
15.某工业废水中含有较高浓度的Mn2+及少量的Fe2+、Fe3+,欲回收锰元素并净化废水,实验小组设计了如图流程:
室温下,相关沉淀物的溶度积常数(Ksp)如表:
沉淀物 Fe(OH)2 Fe(OH)3 Mn(OH)2 MnS
Ksp 8×10-16 4×10-32 4×10-14 4×10-13
下列说法不正确的是( )
A.通空气氧化Fe2+,可降低NaOH的用量
B.Mn2+的3d能级处于半充满状态,故不易被氧化
C.试剂X可用Na2S,它比NaOH更有利于滤液检测合格
D.Mn(OH)2悬浊液中加Na2S,Mn(OH)2不可能转化为MnS
16.X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素,Y元素的某种单质在自然界中硬度最大,Z是地壳中含量最高的元素,四种元素原子最外层电子数之和为12。A、B、C、D、E是由其中的2种或3种元素组成的化合物,F是由Z元素形成的单质。已知:,。常温下,溶液的pH为13。下列说法正确的是( )
A.原子半径:W>Z>Y>X
B.溶液与盐酸充分反应后,溶液显酸性
C.
D.E中所含的化学键类型不同D.用上述两个反应制备等量的F,转移电子数相等
二、综合题
17.
(1)C、N、O、Al、Si、Cu是常见的六种元素。
①Si位于元素周期表第 周期第 族。
②Cu的基态原子最外层有 个电子。
③用“>”或“<”填空:
原子半径 电负性 熔点 沸点
Al Si N O 金刚石 晶体硅 CH4 SiH4
(2)①N、Al、Si、Zn四种元素中,有一种元素的电离能数据如下:
电离能 I1 I2 I3 I4 ……
In/(kJ·mol-1) 578 1817 2745 11578 ……
则该元素是 (填写元素符号)。
②Ge的最高价氯化物的分子式是 。
③Ge元素可能的性质或应用有 。
A.是一种活泼的金属元素
B.其电负性大于硫
C.其单质可作为半导体材料
D.其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点
18.近年来,我国航空航天事业成果显著,航空航天材料技术快速发展。
(1)“天宫二号”航天器使用了钛合金,质量轻,强度位于金属之首。钛在周期表中的位置为 ,基态钛原子的价层电子排布式为 。
(2)“北斗三号”导航卫星使用的太阳能电池材料砷化镓是优良的化合物半导体,砷的电负性略 镓(填“>”“<”),基态镓原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为 形。
(3)“C919”飞机机身使用的复合材料——碳纤维和环氧树脂。
①下列电子排布图能表示碳原子的最低能量状态的是 。碳在成键时,能将一个2s电子激发进入2p能级而参与成键,写出该激发态原子的核外电子排布式 。
A. B.
C. D.
②氧原子的基态原子核外有 个未成对电子,有 种不同形状的电子云。
19.有三种物质AC2、B2C2、AD4,元素A的最高正价和负价绝对值相等;元素B的单质能在C的气态单质中剧烈燃烧,火焰呈黄色,并生成淡黄色固体B2C2;元素D的负一价阴离子的电子层结构与氩原子的相同,则:
(1)A、B、C、D的元素名称分别为 、 、 、 。
(2)AD4分子中含有的共价键类型为 (填“σ键”或“π键”)。
(3)D的负一价阴离子的电子排布式为 ,B2C2的电子式为 ,属 (填“离子化合物”或“共价化合物”)。
20.随原子序数的递增,七种短周期元素(用字母x等表示)原子半径的相对大小、最高正价或最低负价的变化如下图所示。
根据判断出的元素回答:
(1)x在元素周期表的位置是 。
(2)y的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应,产物中含有化学键的类型为 。
(3)d的单质在空气中充分燃烧,所得产物的电子式为 ;7.8 g该产物与足量的水完全反应,转移电子的数目为 。
(4)z、e、f的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(5)能说明g的非金属性比f强的实验事实是 (列举一条)。
三、推断题
21.A、B、D、E、G为原子序数依次增大的五种短周期主族元素,非金属元素A最外层电子数与其周期数相同,B原子的最外层电子数是其所在周期数的2倍。B单质在D单质中充分燃烧能生成其最高价化合物,与具有相同的电子层结构。A单质在G单质中燃烧,产物溶于水得到一种强酸。回答下列问题:
(1)G在元素周期表中的位置是 ,的电子式为 ;
(2)D、E、G分别形成的简单离子的半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示);
(3)由A、D、E三种元素组成的化合物含有的化学键类型为 ;
(4)设计一个简单的实验证明G和B的非金属性强弱: (用化学方程式表示)。
22.下图为元素周期表的一部分,请参照元①~⑩在表中的位置,回答下列问题:
①
② ③
④
⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨
⑩
(1)元素⑩在周期表中的位置是 ,⑦的原子结构示意图为 。
(2)④⑤⑥的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号和“>” 表示)。
(3)④⑧⑨的气态氢化物中,最稳定的是 (用化学式表示)。
(4)①和③形成的最简单化合物的电子式为 ,② 和⑧形成的化合物中含有化学键类型为 。
(5)用电子式表示⑥和⑨组成的化合物的形成过程: ;⑤的最高价氧化物对应的水化物与⑦的最高价氧化物发生反应的离子方程式为 。
答案解析部分
1.D
A.54号元素为氙,是稀有气体,位于元素周期表第5周期0族,A不符合题意;
B.溴为35号元素,基态溴原子的价电子排布式为 ,B不符合题意;
C. 能级的能量不一定小于 能级的能量,如 能级的能量大于 能级的能量,C不符合题意;
D.氮为7号元素,基态氮原子的电子排布式为: ,图示电子排布图正确,D符合题意。
故答案为:D。
A.54号元素为氙,位于第5周期0族;
B.溴为35号元素,其价电子排布式为4s24p5;
C.根据能量最低原理,结合泡利原理和洪特规则,电子优先填充能量低的能级;
D.氮共有7个电子,基态氮原子的电子排布式为: 。
2.D
解: Ca失去两个电子变为Ca2+,最外层电子数由2个变成8个,电子层数由4个变成3个,核外电子数由20个变成18个,原子变成离子,变化的是核外电子数,和核外电子数变化导致变化的电子层数和最外层电子数,不变的是核内质子数,所以
故答案为:D。
钙离子是该原子失去2个电子后的产物,不同之处在于核外电子数的不同,以及由此引起的变化。
3.A
A.根据构造原理可知,离核越远的电子能量越高,则K层上的电子能量比L层上的电子能量低,A符合题意;
B.激发态原子释放能量不一定变成基态原子,可能变为较低能量的激发态,B不符合题意;
C.每个轨道中最多可以填充两个电子,自旋相反,这两个电子的能量完全相同,另外在等价轨道上填充的电子能量也相同,可能有2个能量完全相同的电子,C不符合题意;
D.在等价轨道上填充的电子能量相同,即2个电子均在3d能级上,其能量相同,D不符合题意;
故答案为:A。
B.较高能量的激发态释放能量变为较低能量的激发态;
C.同一轨道中电子能量相同,同一能级不同轨道中的电子能量也相同;
D.在等价轨道上填充的电子能量相同。
4.B
N2分子含有相同电子数是14,
A.O2分子含有的电子数是16,与N2含有的电子数不相等,错误;
B.CO分子含有的电子数是14,与N2含有的电子数相等,正确;
C.NO2分子含有的电子数是23,与N2含有的电子数不相等,错误;
D.CO2分子含有的电子数是22,与N2含有的电子数不相等,错误。
故答案为:B
根据分子组成和原子核外电子排布规律进行判断含有的电子数的关系即可.
5.C
元素的原子核外电子数等于原子核内质子数。原子失去电子形成阳离子,原子获得电子形成阴离子, Am+和 Bn-核外电子层结构相同,则a-m=b+n,所以a= b+n+m,故合理选项是C。
具有相同电子层结构的离子的核外电子数相等,结合阳离子和阴离子的电荷数进行分析即可。
6.C
分析各级电离能,I3 I4,该元素的原子最外层有3个电子,该元素处于第IIIA族,
故答案为:C。
根据电离能大小的突变判断原子核外电子数。
7.C
A.F原子核外电子排布式为,无d能级,故A不符合题意;
B.S是16号元素,S元素在周期表的第三周期ⅥA族,故B不符合题意;
C.S是第三周期元素,在元素周期表中第二周期含非金属元素最多,故C符合题意;
D.Z是33号元素As,基态As原子的核外电子排布式为,故D不符合题意;
故答案为:C。
Y元素原子的外围电子排布为 , s能级最多容纳2个电子,故n-1=2,解得n=3,故Y元素原子的外围电子排布为3s23p4,Y为S元素,由X、Y、Z在周期表中的位置可知,X为F元素,Z为As元素。
8.D
A.根据上述分析,X元素属于ⅠA族,除H均为活泼金属,与氢形成化合物的化学式为XH,X的化合价为+1价,故A说法不符合题意;
B.根据上述分析,X元素属于ⅠA族,最高化合价为+1价,与Cl形成的化合物为XCl,故B说法不符合题意;
C.根据上述分析,Y元素属于ⅢA族,故C说法不符合题意;
D.Y元素属于ⅢA族,最外层有3个电子,若Y位于第三周期,其价电子排布式为3s23p1,故D说法符合题意;
故答案为D。
元素X的I1到I2数值明显增大,说明其最外层是一个电子,也就是第ⅠA族(除H外)
元素Y的I3到I4数值明显增大,说明其最外层是三个电子,也就是第ⅢA族
9.D
解:X、Y元素同周期,且第一电离能Y小于X,X原子序数可能大于Y,也可能小于Y,
A.X与Y形成化合物时,X可能显负价也可能显正价,如第一电离能N>O,但NO中N为正化合价,故A错误;
B.电负性X可能大于Y也可能小于Y,如第一电离能N>O,但电负性N<O,故B错误;
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,但O、F元素除外,第一电离能Cl>S,但高氯酸的酸性大于硫酸,故C错误;
D.元素的第一电离能越大,其失去第一个电子消耗的能量越大,所以失去第一个电子消耗能量:X>Y,故D正确;
故选D.
X、Y元素同周期,且第一电离能Y小于X,X原子序数可能大于Y,也可能小于Y,
A.X与Y形成化合物时,X可能显负价也可能显正价;
B.电负性X可能大于Y也可能小于Y;
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,但O、F元素除外;
D.元素的第一电离能越大,其失去第一个电子消耗的能量越大.
10.D
A.原子半径从左往右依次减小,从上往下依次增大,则Mg>B>O>H,A项不符合题意;
B.合金中也有可能有非金属元素,B项不符合题意;
C.H、O、Mg三种元素形成的化合物为Mg(OH)2不属于强碱,C项不符合题意;
D.一定浓度的H3BO3溶液可用于中和溅到皮肤上的碱液,D项符合题意;
故答案为:D。
A.原子半径从左往右依次减小,从上往下依次增大;
B.合金中也有可能有非金属元素;
C.Mg(OH)2属于中强碱;
D.考虑事故的处理方法。
11.A
A.常温下为液态,HF常温下为气体,则沸点,故A符合题意;
B.为BF3,BF3中心B原子的价层电子对数为3,不含孤电子对,其空间构型为平面三角形,故B不符合题意;
C.电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,则原子半径:Be>B>O>F,即X>Y>Z>W,故C不符合题意;
D.Be最高价氧化物水化物为Be(OH)2,溶液显两性,B最高价氧化物的水化物为H3BO3,溶液显酸性, 碱性:Be(OH)2>H3BO3, 故D不符合题意;
故答案为:A。
Z为地壳中含量最多的元素,则Z为O元素,X的核外电子总数为最外层电子数的2倍,该原子有2个电子层,最外层电子数为2,故X为Be元素;X与Y、Z与W均为同周期相邻元素,则Y为B元素、W为F元素。
12.A
A.Rb和Na位于同一主族,从上到下,第一电离能逐渐减小,Rb的第一电离能比Na第一电离能低,故A符合题意;
B.Rb位于第五周期第IA族,Rb的价电子排布式为5s1,故B不符合题意;
C.Rb是十分活泼金属,其电负性为0.8,故C不符合题意;
D.85Rb和87Rb属于核素,它们互为同位素,故D不符合题意;
故答案为A。
A.Rb与Na位于同一主族,原子半径Rb比Na的小,第一电离能比钠的小;
B.Rb位于第五周期;
C.Rb不是最活泼的金属,电负性不会为0;
D.质子数相同,中子数不同的原子互称为同位素。
13.A
A.79号元素Au为第六周期第IB的元素,A符合题意;
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不符合题意;
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不符合题意;
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不符合题意;
故答案是A。
A.根据79号元素在周期表中的位置分析;
B.79号元素为过渡元素;
C.质子数等于原子序数;
D.纳米金的相对表面积大,吸附能力强;
14.B
A.同一周期从左往右原子半径依次减小,H为原子半径最小的原子,故原子半径: Y>Z>W>X,A不符合题意;
B.由分析可知,X为H、Y为C、W为O,故稳定性:X2W>YX4,B符合题意;
C.由分析可知,W即O与钠形成的化合物Na2O2中既有离子键又含非极性键,C不符合题意;
D.由分析可知,YW2即CO2是酸性氧化物,ZW2即NO2不是酸性氧化物,D不符合题意;
故答案为:B。
W原子次外层电子是最外层电子的1/3,则W为O元素,Y、Z、 W为同周期相邻,则Y为C元素,Z为N元素,X形成一个共价键,其原子序数最小,则X为H元素。
15.D
A.根据Ksp [Fe(OH)3]=c(Fe3+)c3(OH-)= 4×10-32,Fe3+沉淀完全时c(Fe3+)<110-5mol/L,此时c(OH-)>10-9mol/L;同理,根据Ksp [Fe(OH)2]=c(Fe2+)c2(OH-)= 8×10-16,Fe2+沉淀完全时c(Fe2+)<110-5mol/L,此时c(OH-)>=8.910-6mol/L,由此可见使Fe3+沉淀完全比Fe2+沉淀完全所需c(OH-)更小,碱的用量少,所以将Fe2+氧化为Fe3+,可降低NaOH的用量,故A不符合题意;
B.Mn的原子序数为25,Mn2+的价电子排布式为3d5,处于半充满状态,故不易被氧化,故B不符合题意;
C.沉淀完全时,存在沉淀溶解平衡,根据Ksp [Mn(OH)2]= 4×10-14,设Mn(OH)2的溶解度为x,Ksp [Mn(OH)2]=c(Mn2+) c2(OH-)=x (2x)2=4x3=4×10-14,解得x=10-4.7mol/L,同样方法,根据Ksp (MnS)= 4×10-13可计算出形成MnS沉淀后所得滤液中Mn2+的浓度为2 10-6.5mol/L,所以试剂X若用Na2S,沉淀后Mn2+浓度更小,回收率更高,它比NaOH更有利于滤液检测合格,故C不符合题意;
D.虽然Mn(OH)2比MnS的Ksp小,但在S2-浓度较大的溶液中,Mn(OH)2溶解在水中的Mn2+能与S2-结合形成MnS沉淀,所以Mn(OH)2能转化为MnS,故D符合题意;
故答案为:D。
A.根据Ksp计算F出e3+和Fe2+分别恰好完全沉淀时氢氧根离子的浓度,据此判断;
B.根据Mn2+ 的核外电子排布分析;
C.根据Ksp计算出形成 Mn(OH)2、 MnS沉淀后所得滤液中Mn2+的浓度进行比较;
D.Mn2+和S2-的浓度乘积大于MnS的Ksp时,可形成沉淀。
16.D
A.同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族从上到下原子半径逐渐增大,原子半径:W>Y>Z>X,A不符合题意;
B.溶液与盐酸充分反应后恰好生成碳酸氢钠和氯化钠,溶液显弱碱性,B不符合题意;
C.D、E中所含的化学键类型相同,均含有离子键和共价键,C不符合题意;
D.用上述两个反应制备等量的氧气,氧元素化合价均是从-1价升高到0价,转移电子数相等,D符合题意;
故答案为:D。
首先根据题目信息判断出元素, Y元素的某种单质在自然界中硬度最大 ,为金刚石,所以Y为C, Z是地壳中含量最高的元素 ,Z为O,常温下D为强碱,有根据上述转化都可得到氧气,所以D为氢氧化钠,所以X为H,W为钠,验证四个元素最外层电子之和为12,上述反应为过氧化钠与水反应和过氧化钠与二氧化碳反应。
17.(1)三;ⅣA;1;>;<;>;<
(2)Al;GeCl4;CD
(1)①Si为14 号元素,电子排布为2、8、4,所以位于元素周期表第三周期第ⅣA族。
②Cu的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,最外层有1个电子。
③由以上分析知,Al、Si同周期,且Al在Si的左方,Al半径大;非金属性N原子半径 电负性 熔点 沸点
Al>Si N<O 金刚石>晶体硅 CH4<SiH4
答案为:三;ⅣA;1;>;<;>;<;
(2)①从图中可以看出,I3到I4,数值突然增大,所以该原子易失去3个电子,即最外层有3个电子,则该元素是Al。
②Ge为32 号元素,电子排布为2、8、18、4,最高价为+4价,最高价氯化物的分子式是GeCl4。
③A.锗与硅同主族,其金属性比硅强,是不太活泼的金属元素,A不正确;
B.锗为金属元素,电负性:GeC.锗与硅同主族,且在硅的下方,其单质可作为半导体材料,C正确;
D.GeCl4与GeBr4都为分子晶体,相对分子质量前者小于后者,所以其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点,D正确;
故答案为:CD。答案为:Al;GeCl4;CD。
硅是14号元素,通过分析核外电子排布情况,可确定其在周期表中的位置;通过书写铜的电子排布式,可确定最外层电子数。比较原子半径时,可比较其电子层数和最外层电子数;比较电负性时,可比较其非金属性;比较原子晶体的熔点时,可比较其原子半径或非金属性;比较分子晶体沸点时,可比较其相对分子质量。确定元素的最外层电子数时,可利用电离能数据,找出在哪两个电离能之间,电离能突然增大,则易失去几个电子,最外层电子数就是几。确定元素的最高化合价时,应利用其最外层电子数;分析元素的可能性质时,可利用同主族元素的性质递变规律。
18.(1)第四周期第IVB族;3d24s2
(2)>;哑铃(或纺锤)
(3)A;1s22s12p3;2;2
(1)Ti是22号元素,钛在周期表中的位置为第四周期第IVB族元素;根据构造原理可知:基态Ti原子价电子排布式为3d24s2。
(2)非金属元素的电负性大于金属元素。砷是非金属元素,镓是金属元素,所以砷的电负性大于镓。基态镓原子电子占据的最高能级为4p,其电子云轮廓图为哑铃形。
(3)①基态C原子核外电子排布式为1s22s22p2,2p有3个能量等同的轨道,原子核外电子总是尽可能成单排列,而且自旋方向相同,这种排布使原子的能量最低,基态C原子核外电子排布图中,的能量最低,故合理选项是A。碳在成键时,能将一个2s电子激发进入2p能级而参与成键,该激发态C原子的核外电子排布式1s22s12p3;
②基态O原子电子排布式为1s22s22p4,2p有3个轨道,其核外电子排布图为:,可见基态O原子核外未成对电子有2个,O原子核外有1s、2s轨道电子云为球形;2p电子的电子云为纺锤形,故基态O原子核外电子的电子云的形状有2种。
本题考查原子结构与元素周期律,为高频考点,把握原子结构推断元素、电子排布规律、第一电离能变化规律、价层电子对互斥理论为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意规律性知识的应用。
19.(1)碳;钠;氧;氯
(2)σ键
(3)1s22s22p63s23p6;Na+ ]2-Na+;离子化合物
根据元素A的最高正价和负价绝对值相等,元素A是碳,根据淡黄色固体B2C2和火焰呈黄色,可知元素B是钠,元素C是氧,元素D的负一价阴离子的电子层结构与氩原子的相同,元素D是氯。
(1)A、B、C、D的元素名称是碳、钠、氧、氯,故正确答案是;碳、钠、氧、氯,
(2)AD4分子是CCl4,均是碳氯单键,是 σ键 ,故正确答案是; σ键
(3)D的负1价阴离子是Cl-,电子排布式为: 1s22s22p63s23p6 ,B2C2的化学式为Na2O2,电子式为 Na+ ]2-Na+ ,是离子化合物,故正确答案是: 1s22s22p63s23p6 、 Na+ ]2-Na+ 、 离子化合物
(1)根据题意即可推出元素符号和名称
(2)根据元素符号写出分子式即可判断键型
(3)根据元素符号写出离子即可写出电子排布和电子式
20.(1)第二周期(或第2周期)第ⅣA族
(2)离子键、共价键(或极性键或极性共价键)
(3);S2->O2->Al3+
(4)0.1NA或6.02×1022
(5)HCl的稳定性比H2S强或HClO4的酸性比H2SO4强或S2-的还原性比Cl-强或将Cl2通入Na2S(H2S溶液中,溶液变浑浊
(1)x是C元素,有2个电子层,最外层电子数为4,位于第2周期第ⅣA族, 因此,本题正确答案是:第2周期第ⅣA族; (2) N的最高价氧化物对应的水化物HNO3与其氢化物NH3反应生成NH4NO3,NH4NO3中含有化学键的类型为离子键、共价键,因此,本题正确答案是:离子键、共价键;(3)Na的单质在空气中充分燃烧生成Na2O2,其电子式为 ;7.8 g Na2O2的物质的量为 =0.1mol,根据反应方程式:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑可知,1mol Na2O2和水反应转移1mol电子,则0.1mol Na2O2与足量的水完全反应,转移电子的数目为0.1NA或6.02×1022 。
因此,本题正确答案是: ;0.1NA或6.02×1022;(4)电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径:O2->Al3+,O2-和Al3+2个电子层,而S2-3个电子层,所以S2-半径最大,
因此,本题正确答案是:S2->O2->Al3+; (5)元素的非金属性越强,氢化物越稳定,最高价氧化物的水化物酸性越强,所以能说明Cl的非金属性比S强的实验事实是HCl的稳定性比H2S强或HClO4的酸性比H2SO4强或S2-的还原性比Cl-强或将Cl2通入Na2S(H2S)溶液中,溶液变浑浊,
因此,本题正确答案是:HCl的稳定性比H2S强或HClO4的酸性比H2SO4强或S2-的还原性比Cl-强或将Cl2通入Na2S(H2S)溶液中,溶液变浑浊。
(2)通过阴阳离子之间的相互作用形成的化学键叫做离子键;通过原子之间的共用电子对形成的化学键叫做共价键;
(3)钠单质在氧气中燃烧得到的产物是过氧化钠,过氧化钠中既含有氧原子之间形成的共价键,又含有钠离子和过氧根离子之间形成的离子键;
(4)离子的电子层数越多,其半径就越大;当离子的电子层数相等时,质子数越小的离子其半径就越大;
(5)元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性就越强;最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强等。
21.(1)第3周期ⅦA族;
(2)
(3)离子键、共价键
(4)
(1)G为Cl,在周期表中的位置是第三周期ⅦA族,CO2是共价化合物,电子式为;
(2)电子层越多、离子半径越大,具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小,则元素D、E、G分别形成的简单离子的半径由大到小的顺序为;
(3)由A、D、E三种元素组成的化合物是NaOH,含有的化学键类型为离子键、共价键;
(4)由最高价含氧酸的酸性强弱可比较非金属性强弱,根据强酸制弱酸的原理,则设计一个简单的实验证明C和Cl的非金属性强弱为。
非金属元素A最外层电子数与其周期数相同,则A为H元素;B的最外层电子数是其所在周期数的2倍,B后面还有3种元素,则B为C元素,B单质在D单质中充分燃烧能生成其最高价化合物BD2,则D为O元素,E+与D2-具有相同的电子层结构,E为Na元素,A单质在G单质中燃烧,产物溶于水得到一种强酸,则G为Cl元素。
22.(1)第四周期第VA族;
(2)F->Na+>Mg2+
(3)HF
(4);共价键
(5);Al(OH)3+OH-=+2H2O
(1)⑩是As元素,在元素周期表中位于第四周期第VA族;
⑦是Al,原子核外电子排布式是2、8、3,所以Al原子结构示意图为: ;
(2)④是F,⑤是Na,⑥是Mg,三种元素形成的简单离子F-、Na+、Mg2+,离子核外电子排布都是2、8,离子核外电子层结构相同。对于电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径就越小,所以简单离子半径由大到小的顺序为:F->Na+>Mg2+;
(3)④是F,⑧是S,⑨是Cl,三种元素形成的简单氢化物化学式分别是HF、H2S、HCl。元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强,这三种元素的非金属性:F>Cl>S,所以简单氢化物的稳定性由强到弱的顺序为:HF>HCl>H2S,因此三种氢化物中最稳定的是HF;
(4)①是H,③是N,二者形成的简单化合物化学式是NH3。在该物质分子中N原子与3个H原子形成3对共用电子对,使分子中各原子都达到最外层2个或8个电子的稳定结构,其电子式为: ;
②是C,⑧是S,二者形成的化合物化学式是CS2,该物质是由分子构成,在CS2分子中C原子与2个S原子形成4个共价键,故CS2中含有的化学键是共价键;
(5)⑥是Mg,⑨是Cl,二者形成的化合物是MgCl2,该物质是离子化合物,Mg原子失去2个电子变为Mg2+,2个Cl原子获得2个电子变为2个Cl-,然后2个Cl-与Mg2+通过离子键结合形成MgCl2,用电子式表示其形成过程为: ;
⑤是Na,其最高价氧化物对应的水化物是NaOH,该物质是强碱;⑦是Al,其最高价氧化物对应的水化物是Al(OH)3,该物质是两性氢氧化物,能够与强碱NaOH发生反应产生NaAlO2、H2O,该反应的离子方程式为:Al(OH)3+OH-=+2H2O。
根据元素在周期表的位置,可知①是H,②是C,③是N,④是F,⑤是Na,⑥是Mg,⑦是Al,⑧是S,⑨是Cl,⑩是As元素,然后根据元素周期律及物质性质分析