第1章《原子结构元素周期律》练习卷(含解析)2022-2023学年下学期高一化学鲁科版(2019)必修第二册

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名称 第1章《原子结构元素周期律》练习卷(含解析)2022-2023学年下学期高一化学鲁科版(2019)必修第二册
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资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-06-30 20:30:31

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第1章《原子结构 元素周期律》练习卷
一、单选题
1.现有可以形成AB2型离子化合物的两种元素,它们的原子序数可能是
A.6和8 B.12和7 C.20和16 D.12和9
2.X、Y、Z、W属于前20号元素且原子序数依次增大,X的原子最外层电子数是次外层的2倍,Y的单质是空气中含量最高的气体,Z是地壳中含量最高的金属元素,W的焰色反应为紫色。下列说法正确的是
A.简单原子半径:r(Y)<r(X)<r(Z)<r(W)
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:X>Y
C.单质与水反应的剧烈程度:Z>W
D.X的氧化物与W的氧化物所含化学键类型相同
3.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
4.人类探月的重要目的之一是勘察、获取地球上蕴藏量很小而月球上却极为丰富的核聚变燃料“”,以解决地球能源危机。下列叙述正确的是
A.原子中含有3个质子,没有中子
B.原子与原子含有相同的中子数
C.原子与原子具有相同的电子数
D.与互为同位素
5.化学与生产、生活、社会密切相关,下列有关说法正确的是
A.“水滴石穿、绳锯木断”不包含化学变化
B.中国天眼传输信息用的光纤材料是二氧化硅
C.面粉中禁止添加CaO2、过氧化苯甲酰等增白剂,CaO2属于碱性氧化物,也属于离子化合物,其阴阳离子个数比为2:1,过氧化苯甲酰属于有机物
D.河水中有许多杂质和有害细菌,加入明矾消毒杀菌后可以直接饮用
6.在化学学科体系的形成过程中,科学家做出了巨大的贡献。下列有关科学家与其成就的描述不正确的是
A.波义耳提出元素概念 B.道尔顿提出分子学说
C.拉瓦锡提出燃烧的氧化学说 D.门捷列夫发现元素周期律
7.“华龙一号”是我国自主研制的核电技术,其核燃料含有和。当两者互相转化时,不变的是
A.中子数 B.电子数 C.相对原子质量 D.质量数
8.Se是人体必需微量元素,下列关于 和的说法正确的是
A.和互为同素异形体 B.和都含有34个质子和中子
C.和分别含有44和46个质子 D.和互为同位素
9.萃取碘水中的碘,可用的萃取剂是(  )
①四氯化碳  ②汽油 ③酒精 ④苯 ⑤甲苯
A.只有① B.①②④⑤
C.①和③ D.①②③
10.Rn、Rn是( )
A.三种元素 B.互为同位素 C.同种核素 D.同一原子
11.下列有关物质的性质和用途的说法中不正确的是
A.Fe2O3可用作红色颜料
B.铝比铁活泼,所以铁比铝更抗腐蚀
C.硫酸和硝酸可用于制化肥,农药和炸药
D.硅酸钠可用于制备木材防火剂
12.放射性物质铱—192可使人的红细胞、白细胞、血小板严重偏低。则19277Ir中的中子数和质子数之差为
A.115 B.38 C.269 D.15
13.A、B、C、D是原子序数依次增大但互不同主族的短周期元素,A2-与B3+有相同电子层结构,C、D同周期但不相邻,C的最外层电子数是次外层电子数的一半,下列判断正确的是(  )
A.对应简单离子半径的大小顺序为D>B>A
B.C的最高价氧化物对应水化物的酸性比D的强
C.A分别与B、C形成的化合物中化学键类型相同
D.C单质可用作半导体材料
14.如图所示是元素周期表的一部分,X、Y、Z、W均为短周期元素,最外层电子数之和为24,下列说法中正确的是
A.氧化物对应水化物的酸性:Y>Z
B.Y元素的两种同素异形体在常温下都是气体
C.原子半径由大到小排列顺序:Z>Y>X
D.元素非金属性由强到若排列顺序:X>Y>Z>W
15.下列属于同位素的两种微粒是
A.和 B.和 C.和 D.和
二、填空题
16.回答下列问题:
(1)11.0g由2H和18O组成的水分子,其中含中子数为____mol,电子数为____mol。
(2)0.6molH2SO4的质量是____g,含____个硫酸分子,该硫酸所含氢元素的质量与____gHCl中所含氢元素的质量相同。
17.下表是元素周期表的一部分, 针对表中的①~⑨种元素,填写下列空白:
主族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0族
1 ①
2 ② ③ ④
3 ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
4 ⑨
(1)写出下列元素的元素符号: ④_____、⑧ __(填具体元素符号,下同);⑤正一价阳离子的结构示意图是__________。
(2)最高价氧化物是两性氧化物的元素是______;它的最高价氧化物对应水化物与⑤的最高价氧化物对应水化物溶液反应的离子方程式为____________;与⑦的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式 _____
(3)①、②两元素形成的最简单化合物的结构式为__________,该化合物是由__(填“极性”“非极性”)键形成的。
(4)④⑦二种元素中非金属性强的是_____;氢化物的稳定性比较___。
(5)检验元素⑨的方法是_______。
18.将浓盐酸滴入高锰酸钾溶液中,产生黄绿色气体,而溶液的紫红色褪去。现有一氧化还原反应的体系,共有KCl、Cl2、浓H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质。
请完成下列填空:
(1)写出一个包含上述体系中七种物质的氧化还原反应方程式(无需配平):_________________________;上述反应中,还原产物是_____________,每转移1 mol电子,生成Cl2 _____ L(标准状况)。
(2)上述反应体系中,有些短周期元素的简单离子核外电子排布相同,它们的简单离子半径由大到小的顺序为______________(用离子符号表达)。
(3)氯原子的最外层电子排布式为_____________________,氯原子核外共有____种不同运动状态的电子。
(4)在上述反应后的溶液中加入NaBiO3(不溶于冷水),溶液又变为紫红色,BiO3-反应后变为无色的Bi3+。比较该反应中的氧化剂和氧化产物的氧化性强弱_______>________。
(5)请用原子结构理论解释上述含7种物质的氧化还原反应体系中,属于同一主族两种元素非金属性的强弱,____>______;______________________________________________________。
19.短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大,其中A、C同主族,B、C、D同周期,A原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,B是短周期元素中原子半径最大的主族元素,D的原子半径在同周期元素中最小。
(1)A的元素符号____________。
(2)A、B、C三种元素形成的简单离子的半径由大到小的顺序是_____________。
(3)A、B形成的某化合物能与CO2发生氧化还原反应。每消耗1 mol CO2,转移的电子数为_________________________。
(4)B的最高价氧化物对应的水化物与D元素的单质在水溶液中反应的化学方程式是________________________________________。
20.下表是元素周期表的一部分,参照元素在表中的位置,请用化学用语回答下列问题:
族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
1 ①
2 ⑤ ⑥ ⑦
3 ② ③ ④ ⑧
4 ⑨
5 ⑩
(1)元素⑥的名称为_______;⑨的最高价含氧酸的化学式为___________________。
(2)①和⑦两种元素的原子按1:1组成的常见化合物的结构式为_____________________。
(3)③、④、⑦、⑧的简单离子半径由大到小的顺序为____________。(用离子符号表示)
(4)②、④的最高价氧化物的水化物之间发生反应的离子方程式________________。
(5)用电子式表示③和⑨组成的化合物的形成过程______________________。
(6)海带中含有⑩元素,海带灰中含有该元素的简单阴离子,在硫酸酸化下,可用双氧水将其氧化为单质。写出该反应的离子方程式______________________。
21.①绿矾化学式:_______;
②共价化合物COCl2电子式:_______;
③NH3与H2O的热稳定性由大到小顺序:_______
④HF与HCl的沸点由低到高顺序:_______
⑤硫酸氢钠溶液与亚硫酸氢钠溶液反应的离子方程式:_______。
22.玻尔的轨道原子结构模型
丹麦物理学家玻尔指出:原子核外,电子在一系列______上运动,每个轨道都具有一个确定的_____;核外电子在这些_______上运动时,既不放出能量,也不吸收能量。
23.类推法是科学学习的重要方法之一。在学习了卤族元素的各种性质后,如下表所示,表格提供的是氧族元素的部分性质。请结合元素周期律完成下列问题:
元素 8O 16S 34Se 52Te
单质熔点(℃) -218.4 113 450
单质沸点(℃) -183 444.6 685 1390
主要化合价 -2 -2,+4,+6 -2,+4,+6
原子半径 逐渐增大
单质与H2反应情况 点燃时易化合 加热化合 加热难化合 不能直接化合
(1)硒的熔点范围可能是________。
(2)碲的化合价可能有________。
(3)硫、硒、碲的氢化物水溶液的酸性由强至弱的顺序是________(填化学式)。
(4)氢硒酸有较强的________(填“氧化性”或“还原性”)。因此放在空气中长期保存易变质,其可能发生的化学方程式为_____。
(5)工业上Al2Te3可用来制备H2Te,完成下列化学方程式:____
____Al2Te3+_______(  )→Al(OH)3↓+_______H2Te↑
24.(1)用A质子数,B中子数,C核外电子数,D最外层电子数,用序号回答下列问题。
①原子种类由______决定;
②元素种类由______决定;
③元素的化合价由______决定。
(2)2.0g由和构成的水,该水分子的物质的量为______,含中子数为______。
(3)核内中子数为N的,质量数为A,则该离子的核外电子数为______。
25.A、B、C、D、E五种短周期元素,原子序数依次递增,A原子形成的阳离子是一个质子,B原子的最外层电子数是次外层的2倍,C原子的最外层电子数与B原子的核外电子总数相等,D在同周期元素中原子半径最大,而E在同周期元素中原子半径最小。A、C、D三种元素可形成化合物甲,B、C、D三种元素可形成化合物乙,甲和乙均为中学化学常见物质。请回答:
(1)甲的电子式为_____________,其中所含化学键类型为________________。
(2)A的单质与C的单质在碱性条件下构成燃料电池,其正极反应式为__________;负极反应式___________为。
(3)常温下,甲与乙的水溶液pH均为9,这两种溶液中由水电离出的OH—的物质的量浓度c(OH—)甲:c(OH—)乙=______________.
(4)A与C、D与C可形成化合物A2C、A2C2、D2C、D2C2,说出的一种用途_________;
写出A2C2与E的单质反应的化学方程式____________。
(5)浓氨水与固体甲混合,可用于快速制取少量氨气,其原因是___________________________________________________(请用必要的方程式和简要的文字加以说明)。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.D
【详解】A.6号元素是C元素,8号元素是O元素,这两种元素都是非金属元素,所以易形成共价化合物,故A错误;
B.7号元素是N元素,12号元素是Mg元素,形成离子化合物为Mg3N2,故B错误;
C.20号元素是Ca元素, 16号元素是S元素,形成离子化合物为CaS,故C错误;
D.12号元素是Mg元素,9号元素是F元素,形成离子化合物MgF2,故D正确。
故选:D。
【点睛】主族元素最高正价等于族序数,最低负价等于族序数-8,O、F没有正价。
2.A
【分析】X、Y、Z、W属于前20号元素且原子序数依次增大,X的原子最外层电子数是次外层的2倍,则X是C元素,Y的单质是空气中含量最高的气体,则Y是N元素,Z是地壳中含量最高的金属元素,则Z是Al元素,W的焰色反应为紫色,则W是K元素,据此分析。
【详解】X、Y、Z、W属于前20号元素且原子序数依次增大,X的原子最外层电子数是次外层的2倍,则X是C元素,Y的单质是空气中含量最高的气体,则Y是N元素,Z是地壳中含量最高的金属元素,则Z是Al元素,W的焰色反应为紫色,则W是K元素,
A. 一般电子层数越多,原子半径越大,同周期从左向右原子半径减小,则简单原子半径大小顺序为:r(Y)<r(X)<r(Z)<r(W),A项正确;
B. 非金属性越强,其对应的最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属:CC. 金属性越强,金属单质与水反应越剧烈,金属性:K>Al,则K与水反应比Al剧烈, C项错误;
D. X的氧化物为CO、CO2,属于共价化合物,只含有共价键,W的氧化物为K2O等,属于离子化合物,含有离子键,D项错误;
答案选A。
3.D
【分析】Y为O元素,W为H元素,Z为Mg元素,X为B元素,据此答题。
【详解】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项错误;
B.合金中也有可能有非金属元素,B项错误;
C.H、O、Mg三种元素形成的化合物为Mg(OH)2不属于强碱,C项错误;
D.一定浓度的H3BO3溶液可用于中和溅到皮肤上的碱液,D项错误;
答案选D。
4.D
【详解】A.3He 的质子数为2,质量数为3,故中子数为1,A错误;
B.3He 的中子数为1,1H的质量数为1,质子数为1,无中子,B错误;
C.因原子的电子数等于质子数,故3He 电子数为2,3H的电子数为1,C错误;
D.3He 、4He 的质子数相同,而中子数不同,二者互为同位素,D正确;
故答案选D。
5.B
【详解】A.绳锯木断,只是物质的形状发生了改变,没有新物质生成,属于物理变化,水滴石穿,是指滴水产生的力在不断的作用在石头上,时间长了和碳酸钙、二氧化碳反应生成溶于水的碳酸氢钙,使石头上出现了小孔,有新物质生成,属于化学变化,A项错误;
B.二氧化硅对光有很好的反射性,是制造光导纤维的主要原料,B项正确;
C.碱性氧化物是和酸反应生成盐和水的氧化物,过氧化钙属于过氧化物,不是碱性氧化物,C项错误;
D.明矾能净化河水,但不能对河水消毒杀菌,D项错误;
答案选B。
6.B
【详解】A.波义耳1661年提出化学元素的概念,故A正确;
B.1803年英国科学家道尔顿提出原子学说,故B错误;
C.1771年法国科学家拉瓦锡建立燃烧现象的氧化学说,故C正确;
D.1869年俄国科学家门捷列夫发现元素周期律,故D正确;
选B。
7.B
【详解】中核外电子数为94,中子数为144,质量数为238,相对原子质量为238,中核外电子数为94,中子数为145,质量数为239,相对原子质量为239,因此和相互转化时,不变的是电子数,故答案为B。
8.D
【详解】A.由同种元素组成的单质互为同素异形体,同素异形体的对象是单质,和为两种原子,不符合,A错误;
B.的质子数=34,中子数=78-34=44,的质子数=34,中子数=80-34=46,B错误;
C.和质子数均为34,C错误;
D.质子数相同而中子数不同的同一种元素的不同种原子互为同位素,和是Se元素的不同种原子,互为同位素,D正确。
答案选D。
9.B
【详解】要萃取碘水中的碘,因为四氯化碳、汽油、苯和甲苯皆不溶于水,且碘易溶于四氯化碳、汽油、苯和甲苯,故可选用的萃取剂有四氯化碳、汽油、苯和甲苯等等,酒精可溶于水,不能用作萃取碘水中的碘的萃取剂,B正确。本题选B。
点睛:萃取剂必须满足的条件有:不能与溶剂互溶,溶质在萃取剂中的溶解度较大,与原溶液中的成分不发生化学反应。
10.B
【详解】Rn、Rn同一元素质子数相同,中子数不同的两种核素,互为同位素,故选B。
11.B
【详解】A.Fe2O3是氧化物,颜色为红棕色,俗称为铁红,可用作红色油漆和涂料,A项正确;
B.Al被氧化生成致密的氧化膜,而Fe被氧化生锈,为疏松结构,虽然Al比Fe活泼,但Fe比Al更容易被腐蚀,B项错误;
C.硫酸和硝酸具有酸性,能和碱和碱性氧化物反应生成钾肥、铵肥,还能生成农药和炸药,C项正确;
D.硅酸钠熔点高、性质稳定,可用作阻燃材料,D项正确。
故选:B。
12.B
【分析】根据质子数+中子数=质量数分析解答。
【详解】19277Ir中质子数是77,质量数是192,又因为质子数与中子数之和是质量数,所以中子数和质子数之差为192-77-77=38。答案选B。
13.D
【分析】A、B、C、D是原子序数依次增大但互不同主族的短周期元素,A2 与B3+有相同电子层结构,则A为第VIA族的O元素,B为第IIIA族的Al元素,C的最外层电子数是次外层电子数的一半,而且C的原子序数比Al大,则C为Si元素,C、D同周期但不相邻,则D为S或Cl,由于四种元素互不同主族,则D为Cl元素,以此解答该题。
【详解】A.电子层越多,半径越大,电子层相同时,原子序数越大,半径越小,则对应简单离子半径的大小顺序为:Cl >O2 >Al3+,即D>A>B,故A错误;
B.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性Cl>Si,故D的最高价氧化物对应水化物的酸性比C的强,故B错误;
C.O与Al形成的氧化铝为离子键,O与Si形成的二氧化硅含有共价键,故C错误;
D.C为Si元素,硅单质可用作半导体材料,故D正确;
答案选D。
14.B
【分析】设Y元素的最外层电子数是x,则Z元素的最外层电子数是x,X元素的最外层电子数是x-1,W的最外层电子数是x+1,则x+x+x-1+x+1=24,解得x=6,那么X、Y、Z、W分别为氮元素、氧元素、硫元素和氯元素,据此回答问题。
【详解】A.Y元素是氧元素,没有氧化物的水化物 ,故A错误;
B.Y元素的两种同素异形体是氧气和臭氧,在常温下都是气体,故B正确;
C.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减少,则原子半径由大到小排列顺序:Z>X>Y,故C错误;
D.同周期从左到右非金属性逐渐增强,同主族从上到下非金属性逐渐减弱,则元素非金属性由强到若排列顺序: Y>X,W>Z,故D错误;
故选:B。
15.C
【分析】质子数相同、中子数不同的原子之间互为同位素,即同种元素的不同原子之间互为同位素,同位素的研究对象为原子,据此进行判断。
【详解】A.和的结构相似,分子间相差2个CH2原子团,二者互为同系物,故A错误;
B.和为氧元素的不同单质,二者互为同素异形体,故B错误;
C.和的质子数相同、中子数不同,二者互为同位素,故C正确;
D.和都是氢气单质,不属于同位素,故D错误;
答案选C。
【点睛】本题考查“四同”概念的辨析,解题时要抓住不同概念的研究对象,同位素的研究对象为原子,同素异形体的研究对象为单质,同系物的研究对象为类别相同,分子组成相差一个或若干个CH2原子团的有机化合物。
16.(1) 6 5
(2) 58.8 0.6NA(或3.612×1023) 43.8
【解析】(1)
由2H和18O组成的水分子的相对分子质量为22,则11g的物质的量为,其中含中子数为(2×1+18-8)×0.5mol=6mol,电子数为(2×1+8)×0.5mol=5mol;
(2)
0.6mol H2SO4,质量为m=nM=0.6mol×98g/mol=58.8g;含有0.6mol×NA=0.6NA个硫酸分子,0.6mol H2SO4含有氢原子物质的量为1.2mol,与1.2mol氯化氢分子所含氢元素的质量相同,HCl的质量为1.2mol×36.5g/mol=43.8g。
17. O Cl Al Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O 极性 O H2O>H2S 焰色反应
【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。
【详解】(1)根据元素在周期表中的位置,④元素符号是O、⑧元素符号是Cl;⑤是Na元素,钠失去1个电子生成正一价阳离子,钠离子的结构示意图;
(2)氧化铝具有两性,最高价氧化物是两性氧化物的元素是Al;它的最高价氧化物对应水化物Al(OH)3与⑤的最高价氧化物对应水化物NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水,反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;⑦的最高价氧化物的水化物是H2SO4,Al(OH)3和H2SO4反应生成硫酸铝和水,反应的的离子方程式是Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O;
(3)H、C两元素形成的最简单化合物是CH4,结构式为,该化合物是由极性键形成的。
(4)同主族元素从上到下非金属性减弱,O、S两种元素中非金属性强的是O;同主族元素从上到下氢化物的稳定性减弱,稳定性H2O>H2S;
(5)检验元素K的方法是焰色反应。
【点睛】本题考查元素周期表、元素周期律,根据元素周期表准确判断元素种类是解题关键,明确同周期元素、同主族元素的性质递变规律,注意氢氧化铝是两性氢氧化物。
18. 2KMnO4+10KCl+8H2SO4=6K2SO4+ 2MnSO4+5Cl2↑+8H2O(无需配平) MnSO4 11.2L S2- > Cl- 3S23P5 17 BiO3— MnO4- O S 氧原子与硫原子最外层均有6个电子,前者只有两层,后者有三层电子,氧原子半径小于硫原子,氧原子得电子能力强于硫原子,所以,氧元素的非金属性强于硫元素的非金属性。
【分析】本题主要通过浓盐酸与高锰酸钾溶液氧化还原反应的讨论,考查氧化还原反应的配平、电子转移计算、离子半径比较方法、氧化性强弱比较方法、非金属性强弱比较方法、核外电子排布等基础知识,考查考生运用化学知识解决实际问题的能力。
【详解】(1)根据题干的提示,KMnO4+HCl→MnCl2+Cl2↑,本小题中HCl的成分可由KCl及H2SO4提供,配平后的总反应包含题中7中物质,既2KMnO4+10KCl+8H2SO4=6K2SO4+ 2MnSO4+5Cl2↑+8H2O,该反应中还原产物为MnSO4,生成1molCl2时转移电子数为2mol,因此每转移1mol电子生成Cl20.5mol,标准状况下体积为11.2L。正确答案:2KMnO4+10KCl+8H2SO46K2SO4+ 2MnSO4+5Cl2↑+8H2O(无需配平)、MnSO4、11.2L。
(2)上述反应体系中,短周期元素的简单离子包括O2-、Cl-、H+、S2-,其中电子排布相同的是Cl-和S2-,离子半径S2->Cl-。正确答案:S2->Cl-。
(3)Cl是17号元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p5,最外层电子排布式为3s23p5,原子核外共有17种运动状态不同的电子。正确答案:3S23P5、17。
(4)NaBiO3中Bi元素为+5价,反应生成Bi3+说明NaBiO3被还原,“溶液又变为紫红色”说明原溶液中Mn2+被氧化生成MnO4-,所以氧化剂和氧化产物的氧化性强弱为BiO3- >MnO4-。正确答案:BiO3- 、MnO4-。
(5)上述(1)的反应体系中,属于同一主族的两种元素为O和S。氧原子与硫原子最外层均有6个电子,前者含有两个电子层,后者有三个电子层,氧原子半径小于硫原子,氧原子得电子能力强于硫原子,所以,氧元素的非金属性强于硫元素的非金属性。正确答案:O;S;氧原子与硫原子最外层均有6个电子,前者只有两层,后者有三层电子,氧原子半径小于硫原子,氧原子得电子能力强于硫原子,所以,氧元素的非金属性强于硫元素的非金属性。
【点睛】①氧化还原反应中,氧化剂的氧化性>氧化产物;还原剂的还原性>还原产物。②简单粒子半径比较方法:Ⅰ电子层数不同时,电子层数越多,一般半径越大;Ⅱ电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;Ⅲ同种元素,阳离子半径<原子半径,阴离子半径>原子半径。
19. O r(S2-) > r(O2-) > r(Na+) 1 NA 2NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO+H2O
【详解】(1).短周期元素中,A原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,则A的核外电子排布为2、6,即A为O元素;同时可得C为S元素,B的原子半径最大,位于短周期的左下角,为Na元素,D的原子半径最小,位于同周期的最右侧,为Cl元素(主族元素);
(2).A,B,C的简单离子分别为: O2-,Na+,S2-,S2-离子的核外电子为3层,其离子半径最大,O2-,Na+,同为2层核外电子,但Na元素质子数大,对核外电子吸引力较强,离子半径小,故3种简单离子的半径排序为:r(S2-) > r(O2-) > r(Na+) ;
(3). 反应方程式为:2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3+ O2,Na2O2中O2从-2价转变为0价,转移电子2e-,每消耗1molCO2,生成O20.5mol,转移电子1NA;
(4).氯气与水反应方程式为:Cl2+H2O=HCl+HClO,生成物与NaOH反应方程式为:
2NaOH + HCl+HClO = NaCl + NaClO+2H2O,两个方程式合成得:2NaOH + Cl2 = NaCl + NaClO+H2O。
点睛:在过氧化钠中,两个O元素形成共价键组成O22-,与CO2反应的过程中,CO2的化合价没有变化,仅为O22-转变为O2,转移电子2e-;Cl2在水溶液中与NaOH反应,本质上为酸碱中和反应,Cl2先与水反应生成HCl+HClO。
20. 氮 HBrO4 H—O—O—H Cl-﹥O2-﹥Mg2+﹥Al3+ Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 2H++H2O2+2I-=2H2O+I2
【详解】(1)元素⑥位于第2周期第ⅤA族,因此是氮元素;元素⑨位于第4周期第ⅦA族,是溴元素,其最高价为+7价,因此最高价含氧酸的化学式为HBrO4;
(2)①是H元素,⑦是O元素,两种元素的原子按1:1组成常见的化合物H2O2,其结构式为:H—O—O—H;
(3)③、④、⑦、⑧的简单离子分别为:Mg2+、Al3+ 、O2-、Cl-,由于核外电子层数越多,半径越大,因此Cl-半径最大;当核外电子排布相同时,核电荷数越大,半径越小,因此离子半径Cl-﹥O2-﹥Mg2+﹥Al3+;
(4)②是Na元素,其最高价氧化物对应水化物为NaOH,④是Al元素,其最高价氧化物对应水化物为Al(OH)3,两者发生反应的离子方程式为:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O;
(5)③是Mg元素,⑨是Br元素,两者能够组成化合物MgBr2,用电子式表示其形成过程为:;
(6)海带中含有碘元素,海带灰中含有碘离子,在硫酸酸化下,可用双氧水将碘离子氧化为碘单质,离子方程式为:2H++H2O2+2I-=2H2O+I2。
21. H2O>NH3 HCl<HF
【详解】①绿矾为硫酸亚铁的结晶水合物,即七水硫酸亚铁,所以其化学式为:,故答案为:;
②COCl2共价化合物,碳原子分别与两个氯原子、氧原子形成共价键,则其电子式为:,故答案为:;
③O与N为同周期元素,且O的非金属性强于N,则H2O的热稳定性强于NH3,故答案为: H2O>NH3;
④F、Cl为同一主族的非金属元素,由F由很强的电负性,HF含氢键使其沸点升高,而HCl不含,所以HF的沸点高于HCl,故答案为:HCl<HF;
⑤硫酸氢钠溶液与亚硫酸氢钠溶液反应生成硫酸钠、水和二氧化硫,则,故答案为:。
22. 稳定的轨道 能量值 稳定的轨道
【解析】略
23. 113~450℃ -2、+4、+6 H2Te>H2Se>H2S 还原性 2H2Se+O2=2H2O+2Se Al2Te3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2Te↑
【分析】对于卤族元素,单质都形成分子晶体,从上到下,从F2到I2,相对分子质量依次增大,熔沸点依次升高。从F到I,元素的原子半径依次增大,原子核对外层电子的吸引力依次减弱,失电子能力(即还原性)依次增强,除F只表现-1价外,其余元素都能表现-1、+1、+3、+5、+7价。对于氧族元素,其单质都形成分子晶体,所以从O到Te,单质、元素都能表现类似卤族元素的性质递变规律。
【详解】(1)从表中氧族元素熔点的递变规律可以看出,从O到Te,熔点依次升高,所以硒的熔点应介于S和Te的熔点之间,熔点范围可能是113~450℃。答案为:113~450℃;
(2)从硫到硒,化合价都为-2,+4,+6,则碲的化合价可能有-2,+4,+6。答案为:-2,+4,+6;
(3)卤族元素的无氧酸中,氢氟酸为弱酸,其余都为强酸,且酸性依次增强,由此类推,硫、硒、碲的氢化物水溶液的酸性也应依次增强,由强至弱的顺序是H2Te>H2Se>H2S。答案为:H2Te>H2Se>H2S;
(4)氢硫酸的还原能力较强,依递变规律,氢硒酸有较强的还原性,因此放在空气中长期保存易被空气中的氧气氧化生成硒和水,其可能发生的化学方程式为2H2Se+O2=2H2O+2Se。答案为:还原性;2H2Se+O2=2H2O+2Se;
(5)工业上Al2Te3可用来制备H2Te,从产物看,应为Al2Te3的双水解反应,由此可完成下列化学方程式:Al2Te3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2Te↑。答案为:Al2Te3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2Te↑。
【点睛】从单质与氢气化合的难易程度可以看出,单质的氧化能力依次减弱,由此可得出元素的非金属性依次减弱,还原能力依次增强。
24. AB A D 0.1mol 或
【分析】(1)①原子是具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子,原子种类由质子数和中子数决定;
②元素是具有相同核内质子数或核电荷数的一类原子的总称,由质子数决定;
③化学性质主要由价电子决定,而主族元素价电子一般就是最外层电子,而副族元素大多还包括次外层的一些电子;
(2)根据计算可得;
(3)对应微粒来说,质量数质子数中子数,核外电子数质子数所带电荷数。
【详解】(1)①原子是具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子,原子种类由质子数和中子数决定,故答案为:AB;
②元素是具有相同核内质子数或核电荷数的一类原子的总称,由质子数决定,故答案为:A;
③化学性质主要由价电子决定,而主族元素价电子一般就是最外层电子,而副族元素大多还包括次外层的一些电子,故答案为:D;
(2)的摩尔质量为,的物质的量,分子含有中子数为,故含有的中子数目为或,故答案为:;或;
(3)对应微粒来说,质量数质子数中子数,核外电子数质子数所带电荷数,所以该离子的核外电子数质量数中子数所带电荷数,故答案为:。
【点睛】的摩尔质量为,根据计算2g的物质的量,根据质量数质子数中子数计算原子含有中子数,进而计算2g该分子含有的中子数目是解答关键。
25. 离子键和极性共阶键 O2+4e- +2H2O=4OH- 2H2-4e-+4OH-=4H2O 10-4:1 Na2O2可作潜水艇或呼吸面具的供氧剂 H2O2+Cl2 = 2HCl+O2 氨水中有下列平衡:NH3+H2O NH3·H2ONH+OH-,甲为氢氧化钠,NaOH固体溶于水放热,使得氨气的溶解度减小,同时增大了溶液中的c(OH-),促使化学平衡逆向移动
【分析】由A原子形成的阳离子是一个质子,则A为氢元素;由B原子的最外层电子数是次外层的2倍,则B为碳元素;由C原子的最外层电子数与B原子的核外电子总数相等,则C的核外电子排布可能是两电子层2、6,或三电子层2、8、6,即为氧元素或硫元素,而由D在同周期元素中原子半径最大,且D的原子序数大于B、C,则D只能是钠元素,C只能是氧元素;E为氯元素。
【详解】(1)A、C、D三种元素分别为氢、氧、钠,则甲为氢氧化钠,其电子式为:,即含有离子键又含有极性共阶键, 故答案为:;离子键和极性共阶键;
(2)A为氢元素、C为氧元素,即它们的单质能形成氢氧燃料电池,氢气为负极,氧气为正极,则负极电极反应为:2H2-4e-+4OH-=4H2O,正极电极反应为:O2+4e- +2H2O=4OH-;故答案为:O2+4e- +2H2O=4OH-;2H2-4e-+4OH-=4H2O;
(3)甲为氢氧化钠,乙为碳酸钠,两溶液pH=9,则c(H+)=10-9mol/L,氢氧化钠溶液中c水(OH-)=c水(H+)=10-9 mol/L;碳酸钠溶液中c水(OH-)= mol/L,则c(OH-)甲:c(OH-)乙=10-4:1,故答案为:10-4:1;
(4)A为H元素、C为O元素、D为Na元素、其形成的化合物为:H2O、H2O2、Na2O、Na2O2,Na2O2可作潜水艇或呼吸面具的供氧剂,A2C2为H2O2,与氯气反应,H2O2+Cl2 = 2HCl+O2,故答案为:Na2O2可作潜水艇或呼吸面具的供氧剂;H2O2+Cl2 =
2HCl+O2;
(5)在氨水中有下列平衡:NH3+H2O NH3·H2ONH+OH-,甲为氢氧化钠,NaOH固体溶于水放热,使得氨气的溶解度减小,同时增大了溶液中的c(OH-),促使化学平衡逆向移动,故答案为:氨水中有下列平衡:NH3+H2O NH3·H2ONH4++OH-,甲为氢氧化钠,NaOH固体溶于水放热,使得氨气的溶解度减小,同时增大了溶液中的c(OH-),促使化学平衡逆向移动。
答案第1页,共2页
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