5.1 元素周期律与元素周期表 同步练习
一、单选题
1.铯是制造光电管的主要材料,铯元素的部分信息如图所示。下列关于绝的说法中,错误的是 ( )
55 铯 132.9
A.原子序数为55 B.属于ⅠA族元素
C.金属性比钠弱 D.相对原子质量是132.9
2.下列事实不能用元素周期律知识解释的是( )
A.氧化性: B.稳定性:
C.酸性: D.碱性:
3.非金属性最强的元素是( )
A.F B.C C.S D.O
4.随着原子序数的递增,不呈周期性变化的是元素的( )
A.化合价 B.相对原子质量
C.原子的最外层电子排布 D.原子半径
5.属于短周期的一组元素是()
A.Al、Si、S B.Li、Mg、Fr
C.H、O、K D.Na、S、Br
6.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍,X、Y的核电荷数之比为3∶4。W-的最外层为8电子结构。金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应。下列说法正确的是( )
A.X与Y能形成多种化合物,一般条件下都能与Z的最高价氧化物的水化物发生反应
B.原子半径大小:XW
C.化合物Z2Y和ZWY3都只存在离子键
D.Y、W的某些单质或两元素之间形成的某些化合物可作水的消毒剂
7.元素周期表和元素周期律对化学学习具有指导意义,下列有关叙述正确的是( )
A.铅位于周期表中金属与非金属元素交界处,可做半导体材料
B.若存在简单阴离子R2-,则R一定属于第ⅥA族元素
C.S和Se属于第ⅥA族元素,H2S还原性比H2Se的强
D.元素原子最外层电子数较少的金属一定比最外层电子数较多的金属活动性强
8.X、Y、Z、W四种短周期元素在周期表中的位置如下图所示,Y2+与W-的电子数之差为8。下列说法正确的是( )
A.原子半径大小:X>Y
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>W
C.工业上通过电解Y的氧化物制取Y单质
D.X与W可形成正四面体结构的有机物
9.下列各组微粒,半径大小比较中错误的是( )
A.K>K+ B.Na+>Mg2+>Al3+
C.Na+>F﹣ D.Cl﹣>Na+
10.下列叙述中正确的是( )
A.除零族元素外,短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数
B.除短周期外,其他周期均有18种元素
C.碱金属元素是指ⅠA族的所有元素
D.副族元素中没有非金属元素
11.V、W、X、Y、Z五种短周期主族元素,原子序数依次增大,X的最外层电子数是内层电子数的三倍,W的气态氢化物和最高价氧化物对应的水化物反应生成一种盐,Y是同周期中原子半径最大的元素,Z的原子序数等于V、W、X的原子序数之和。下列错误的是( )
A.简单离子的半径:W>X>Y
B.V、X可形成原子个数比为1∶1、2∶1的化合物
C.简单气态氢化物的热稳定性XD.X、Z同主族, Y、Z同周期
12.五种短周期元素的部分性质数据如下:下列叙述正确的是( )
元素 T X Y Z W
原子半径/nm 0.037 0.075 0.099 0.102 0.143
最高或最低化合价 +1 +5,﹣3 +7,﹣1 +6,﹣2 +3
A.X的阴离子半径小于T的阳离子半径
B.Y的氢化物的热稳定性比Z的氢化物的小
C.Y单质与Fe反应生成的化合物中,铁元素显+3价
D.Z元素的氧化物对应的水化物一定为强酸
13.X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的四种短周期元素,X的最外层电子数是内层的两倍,Y、Q同主族且可以形成两种常见的物质 、 , 的最高价氧化物对应的水化物呈两性,下列说法错误的是( )
A.离子半径:
B.简单氢化物的稳定性:
C.Y、Z、Q形成的一种化合物可用于净水
D.往石蕊试液中通入 ,试液先变红后褪色
14.X,Y,Z,W,R是5种短周期元素,其原子序数依次增大.X是周期表中原子半径最小的元素,Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,Z,W,R处于同一周期,R与Y处于同一族,Z,W原子的核外电子数之和与Y,R原子的核外电子数之和相等.下列说法正确的是( )
A.元素X分别与Y,Z,R可以形成多种二元共价化合物
B.元素Y,Z,R形成的化合物的水溶液可能呈酸性、碱性或者中性
C.热稳定性:XmY强于XmR,沸点:XmY高于XmR
D.五种元素的单质在常温下有两种是气态、两种是固态、一种是液态
15.下列各组比较不正确的是( )
A.酸性:H4SiO4<H3PO4<H2SO4<HClO4
B.碱性:Be(OH)2<Mg(OH)2<KOH
C.氧化性:S<O2<F2
D.还原性:Se2﹣<S2﹣<O2﹣
16.下表是部分短周期元素的原子半径及主要化合价,根据表中信息,判断以下叙述正确的是( )
元素代号 L M Q R T
原子半径/nm 0.160 0.143 0.086 0.102 0.074
主要化合价 +2 +3 +2 +6、-2 -2
A.L、R形成的简单离子核外电子数相等
B.单质与浓度相等的稀盐酸反应的速率为Q>L
C.氢化物的还原性为H2T>H2R
D.M与T形成的化合物既能与强酸反应又能与强碱反应
二、综合题
17.表为元素周期表的一部分,针对表中的①~⑨九种元素,请回答有关问题:
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 ① ②
3 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
4 ⑧ ⑨
(1)⑨的元素符号是 .
(2)在这些元素中,化学性质最不活泼的原子结构示意图为 .
(3)这些元素的最高价氧化物对应的水化物中,酸性最强的是 (填化学式,下同),碱性最强的是 ,显两性的是 .
(4)将元素①与氢元素组成的最简单有机物和⑥的单质按1:1混合后的气体在光照条件下放置一段时间,最多能得到 产物.
(5)用电子式表示④和⑥两元素形成化合物的过程为 .
18.锶(Sr)与镁是同主族元素.锶的单质及其化合物用途广泛,例如金属锶用于制造合金、光电管、照明灯,Sr(OH)2用于磨拉石的提纯,Sr(NO3)2用于烟火装置,SrCl2用于修补牙齿等.
(1)锶(Sr)位于周期表的第 周期,第 族,过氧化锶(SrO2)中锶元素的化合价为 .
(2)金属锶在常温下和水反应,有气体生成,写出该反应的化学方程式
(3)金属锶很活泼,在空气中易被氧化,可保存在 中(填序号)
①水②酒精③煤油
(4)锶的性质与钙类似.已知:CaCl2易溶于水,CaF2难溶于水.请写出硝酸锶和氟化钠反应的离子方程式 .
(5)隔绝空气高温焙烧SrSO4和C粉的混合物,若2molSrSO4完全反应,只有S被还原并转移16mol电子,同时只生成一种可燃性气体.该反应的化学方程式: .
(6)在t℃时,某Sr(OH)2的稀溶液中c(H+)=10﹣amol L﹣1 c(OH﹣)=10﹣bmol L﹣1,已知a+b=12.向该溶液中逐滴加入pH=X的盐酸,测得混合溶液的部分pH如表所示.
序号 Sr(OH)2溶液的体积/mL 盐酸的体积/mL 溶液的pH
①
② 22.00 18.00 7
③ 22.00 22.00 6
若忽略溶液混合前后的体积变化,则X为 (用数字填空).
19.如图是元素周期表的框架,请在表中①~⑩元素中回答问题
①
② ③ ④
⑤ ⑥ ⑦ ⑧
⑨ ⑩
请用化学语言回答下列问题:
(1)在表中④、⑤、⑥三种元素的简单离子半径由大到小的顺序为 .
(2)其中⑤与⑦两元素的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式为 .
(3)⑧与⑩两种元素非金属较强的是 ,请用一个离子方程式证明该结论 .
(4)①与③的两种单质可以在金属铂做电极时构成一种对环境友好的燃料电池,电解质为⑨的最高价氧化物的水化物,请书写出正极反应式 ,电池工作时阴离子定向移动到 极(填正或负).
(5)元素①与⑧的两种单质在一定条件下可反应生成一种化合物甲,已知下表中的数据是破坏1mol物质中的化学键所吸收的能量(kJ),则生成1mol甲时释放的能量为 kJ.
化学键 Cl2 Br2 I2 HCl HBr HI H2
能量(kJ) 243 193 151 432 366 298 436
20.表是元素周期表的一部分,针对表中标出的①~⑩元素,请回答有关问题:
族 周期 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 ① ② ③
3 ⑨ ④ ⑤ ⑩ ⑥ ⑦ ⑧
(1)表中化学性质最不活泼的元素,其原子结构示意图为 ;
(2)表中金属性最强的元素是 (用元素符号表示,下同),非金属性最强的元素是 ,可作半导体材料的是 元素的单质;
(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是 ,写出该元素的单质与⑨的最高价氧化物的水化物反应的化学方程式 ;
(4)⑨的最高价氧化物的水化物所含化学键类型 ;
(5)①、⑥、⑦三种元素的最高价氧化物的水化物中酸性最强的是 (填化学式);
(6)元素①的最高价氧化物的电子式 ,④元素与⑦元素形成化合物的电子式 .
21.几种短周期元素的原子半径和主要化合价见下表
元素代号 X Y Z L M Q
原子半径/nm 0.160 0.143 0.102 0.099 0.112 0.074
主要化合价 +2 +3 +6、﹣2 +7、﹣1 +2 ﹣2
(1)写出Y与Q形成的化合物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式
(2)Z的气态氢化物的稳定性与L的气态氢化物的稳定性比较: > (写化学式)
(3)X、Y两种元素相比较,金属性较强的是 (填名称),可以验证该结论的实验是 .(填编号)
a.将在空气中放置已久的这两种元素的块状单质分别放入热水中
b.将这两种元素的单质粉末分别和同浓度的盐酸反应
c.将这两种元素的单质粉末分别和热水作用,并滴入酚酞溶液
d.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
(4)上述六种元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是 (填化学式)
答案解析部分
1.【答案】C
【解析】【解答】A.由表中信息可知,原子序数为55,故A不符合题意;
B.一至五周期元素的种类数分别为2、8、8、18、18,则55-2-8-8-18-18=1,即Cs位于第六周期第1列,可知Cs属于IA族,故B不符合题意;
C.同主族从上到下金属性增强,则金属性比钠强,故C符合题意;
D.表中元素名称下方的数值为元素的相对原子质量,则相对原子质量是132.9,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据图示分析,左上角的数值为原子序数,右上角为元素符号,下方数值为相对原子质量。
2.【答案】C
【解析】【解答】A.同主族元素从上到下元素非金属性减弱,其单质氧化性减弱,所以氧化性:,故不选A;
B.同周期元素从左到右非金属性增强,非金属性越强,气态氢化物越稳定,稳定性:,故不选B;
C.非羟基氧原子数越多,含氧酸的酸性越强,所以酸性:,不能用元素周期律知识解释的酸性强弱,故选C;
D.同周期元素从左到右元素金属性减弱,金属性越强,最高价氧化物的水化物的碱性越强,碱性:,故不选D;
故答案为:C。
【分析】A、氧化性的比较是比较非金属性;
B、氢化物的稳定性比较的是非金属性;
C、要注意硝酸是强酸,亚硝酸是弱酸;
D、最高价氧化物水化物的碱性比较的是金属性。
3.【答案】A
【解析】【解答】解:同一周期元素,元素的非金属性随着原子序数增大而增强,则非金属性F>O>C;
同一主族元素,元素的非金属性随着原子序数增大而减弱,则非金属性F>Cl>S,
所以非金属性最强的是F元素,
故选A.
【分析】同一周期元素,元素的非金属性随着原子序数增大而增强,同一主族元素,元素的非金属性随着原子序数增大而减弱,据此分析解答.
4.【答案】B
【解析】【解答】随着原子序数的递增,核外电子排布、元素的化合价、原子半径、金属性和非金属性呈现周期性变化,但由于相对原子质量的决定因素是原子中质子数、中子数及同一元素的同位素原子在自然界中的物质的量分数,所以相对原子质量不呈周期性变化,
故选:B.
【分析】随着原子序数的递增,核外电子排布、元素的化合价、原子半径、金属性和非金属性呈现周期性变化.
5.【答案】A
【解析】【解答】A. Al、Si、S均为第三周期元素,属于短周期元素,A符合题意;
、B.Li、Mg分别为第二、第三周期元素属于短周期元素,Fr为七周期元素,属于长周期元素,B不符合题意;
C.H、O分别属于第一、第二周期元素属于短周期元素,K为第四周期元素属于长周期元素,C不符合题意;
D. Na、S均属于第三周期元素属于短周期元素,Br为第四周期元素属于长周期元素,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】在元素周期表中,前三周期元素,属于短周期元素,据此分析选项所给元素即可。
6.【答案】D
【解析】【解答】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X原子核外最外层电子数是其电子层数的2倍,则X为C元素,X、Y的核电荷数之比为3:4,则Y为O元素,W-的最外层为8电子结构,W为F或Cl元素,金属单质Z在空气中燃烧生成的化合物可与水发生氧化还原反应,则Z为Na元素,W只能为Cl元素,则
A.X与Y形成的化合物有CO、CO2等,Z的最高价氧化物的水化物为NaOH,CO和NaOH不反应,故A不符合题意;
B.一般说来,电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同,质子数越多,半径越小,则原子半径大小X>Y,Z>W,故B不符合题意;
C.化合物Z2Y和ZWY3分别为Na2O、NaClO3,NaClO3存在离子键和共价键,故C不符合题意;
D.Y的单质臭氧,W的单质氯气,对应的化合物ClO2,可作为水的消毒剂,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.二氧化碳可以被氢氧化钠吸收生成碳酸钠,但是一氧化碳和氢氧化钠是不反应的;
B.原子半径的比较方法:原子的电子层数越大半径就越大,当电子层数相同时,由左到右半径是逐渐减小的;
C.阴阳离子之间通过相互作用形成的化学键叫做离子键;原子之间通过共用电子对之间形成的化学键叫做共价键;
D.二氧化氯具有氧化性,可以做水的消毒剂。
7.【答案】B
【解析】【解答】A.铅不在金属与非金属元素交界处,不能做半导体材料,A不符合题意;
C.硫的非金属性比硒强,故H2S的稳定性比H2Se强,C不符合题意;
D.同周期的主族元素基本符合,但是不适合周期表中的所有元素,D不符合题意;
故答案为:B
【分析】A.铅元素不在金属元素和非金属元素交界处;
B.存在R2-,则R的最外层电子数为6,根据主族元素最外层电子数与族序数的关系分析;
C.根据氢化物还原性的递变规律分析;
D.金属活动性与最外层电子数的多少无关;
8.【答案】D
【解析】【解答】综上所述可知,X是C元素,Y为Mg元素,Z是S元素,W为Cl元素。
A.原子核外电子层越多,原子半径越大,所以原子半径X<Y,A不符合题意;
B. 非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强。由于元素的非金属性Z<W,则最高价氧化物对应水化物的酸性:Z<W,B不符合题意;
C.MgO是离子化合物,熔点较高,以MgO为原料电解MgO获得Mg的成本较高,所以在工业上通常利用电解熔融氯化镁获得金属Mg,C不符合题意;
D.X与W可形成CCl4,该物质中四个C-Cl键长相同,键角为109°28′,所以四氯化碳为正四面体结构,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.原子核外电子层数越多,其半径就越大;
B.在同周期中,元素原子的非金属性从左至右是逐渐增大的,最高价水化物对应的酸性也是逐渐增强的;
C.工业上获取镁单质的方法是电解熔融氯化镁;
D.四氯化碳中碳原子与四个氯原子成键,键长和键角都是相等的,因此四氯化碳是正四面体结构。
9.【答案】C
【解析】【解答】解:A.原子的半径大于其阳离子的半径,则K>K+,故A正确;
B.核外电子排布相同,原子序数越大离子半径越小,故离子半径Na+>Mg2+>Al3+,故B正确;
C.核外电子排布相同,原子序数越大离子半径越小,故离子半径F﹣>Na+,故C错误;
D.电子层越多离子半径越大,故半径Cl﹣>Na+,故D正确;
故选C.
【分析】原子的半径大于其阳离子的半径,小于其阴离子的半径,电子排布相同时原子序数越大离子半径越小,电子层数越多,微粒半径越大,据此分析.
10.【答案】D
【解析】【解答】解:
A.短周期中O、F不存在正价,则除零族元素、O、F外,短周期元素的最高化合价在数值上都等于该元素所属的族序数,故A错误;
B.第六周期含32种元素,只有三、四周期含18种元素,故B错误;
C.IA族元素含H,H不是碱金属元素,故C错误;
D.副族元素均为过渡元素,不含非金属元素,故D正确;
故选D.
【分析】A.短周期中O、F不存在正价;
B.第六周期含32种元素;
C.IA族元素含H;
D.副族元素均为过渡元素.
11.【答案】C
【解析】【解答】
A. Y容易失去电子,则核外电子层数与WX相同,但原子序数最大,X原子序数次之,所以简单离子半径Y最小,顺序为:W>X>Y,A符合题意。
B. 可形成H2O2,H2O,B符合题意;
C. 元素X的原子序数大,非金属性越强 , 对应气态氢化物的稳定性也就越强,故简单气态氢化物的热稳定性X>W,C不符合题意。
D. 氧元素和硫元素为同主族,钠元素与硫元素为同周期,D符合题意。
故答案为:C
【分析】由X的外层电子排布,X可能为氧元素或硫元素,结合W的特点,W一定为氮元素,则X为氧元素,Y位于同周期最左端,为钠元素。WX原子序数之和为15,对于主族元素,短周期最大原子序数为17,但2号元素不为主族元素,所以V为氢元素,Z为硫元素。
12.【答案】C
【解析】【解答】解:在主族元素中,元素最高化合价与其族序数相等,最低化合价=族序数﹣8,且同一周期元素,原子半径随着原子序数增大而减小,同一主族元素,原子半径随着原子序数增大而增大,
根据表中数据知,T位于第IA族、X位于第VA族、Y位于第VIIA族、Z位于第VIA族、W位于第IIIA族,
T原子半径最小,为H元素;Y和Z都有正化合价,所以Y为Cl元素、Z为S元素;X位于第VA族但半径小于Z,则X为N元素;W原子半径最大,大于S元素,为Al元素;
A.X的阴离子是N3﹣、T的阳离子为H+,氮离子有2个电子层、氢离子没有电子,所以X的阴离子半径大于T的阳离子半径,故A错误;
B.元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强,非金属性Y>Z,所以Y的氢化物的热稳定性比Z的氢化物的大,故B错误;
C.氯气具有强氧化性,能将Fe氧化为+3价,所以Y单质与Fe反应生成的化合物中,铁元素显+3价,故C正确;
D.Z是S元素,其氧化物的水化物有亚硫酸和硫酸,亚硫酸是弱酸、硫酸是强酸,故D错误;
故选C.
【分析】在主族元素中,元素最高化合价与其族序数相等,最低化合价=族序数﹣8,且同一周期元素,原子半径随着原子序数增大而减小,同一主族元素,原子半径随着原子序数增大而增大,
根据表中数据知,T位于第IA族、X位于第VA族、Y位于第VIIA族、Z位于第VIA族、W位于第IIIA族,
T原子半径最小,为H元素;Y和Z都有正化合价,所以Y为Cl元素、Z为S元素;X位于第VA族但半径小于Z,则X为N元素;W原子半径最大,大于S元素,为Al元素;
A.X的阴离子是N3﹣、T的阳离子为H+,氮离子有2个电子层、氢离子没有电子;
B.元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性越强;
C.氯气具有强氧化性,能将Fe氧化为+3价;
D.Z是S元素,其氧化物的水化物有亚硫酸和硫酸.
13.【答案】D
【解析】【解答】A.核外电子层数越多,离子半径越大,核外电子排布相同时离子半径随原子序数的增大而减小,则离子半径: ,A不符合题意;
B.非金属性O大于C,非金属性越强,简单氢化物越稳定,则简单氢化物的稳定性: ,B不符合题意;
C.Y、Z、Q形成的一种化合物硫酸铝可用于净水,C不符合题意;
D.往石蕊试液中通入 ,试液先变红,但不会褪色,二氧化硫不能漂白酸碱指示剂,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】 X、Y、Z、Q为原子序数依次增大的四种短周期元素,X的最外层电子数是内层的两倍,X为C元素,Y、Q同主族且可以形成两种常见的物质 、 ,则Y是O元素;Q是S元素; 的最高价氧化物对应的水化物呈两性,则Z是Al元素;据此分析解答。
14.【答案】C
【解析】【解答】解:根据以上分析,X为H,Y为O,Z为Na,W为Al,R为S
A.X与Z形成NaH属于离子化合物,故A错误;
B.元素Y、Z、R形成的化合物可能为亚硫酸钠、硫代硫酸钠和硫酸钠,亚硫酸钠、硫代硫酸钠溶液为强碱弱酸盐呈碱性,硫酸钠溶液呈中性,所以没有呈酸性,故B错误;
C.因为Y的非金属性大于R,所以热稳定性:XmY强于XmR,又水分子之间存在氢键,故沸点XmY高于XmR,故C正确;
D.五种元素的单质在常温下有氢气、氧气两种是气态,Na、Al、S三种固态,故D错误,
故选C.
【分析】X、Y、Z、W、R 5种短周期元素,其原子序数依次增大,X是周期表中原子半径最小的元素,则X为H元素;Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,Y原子有2个电子层,最外层电子数为6,故Y为O元素;R与Y处于同一族,则R为S元素;Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等,则Z、W原子的核外电子数之和为8+16=24,而Z、W、R处于同一周期,应为第三周期,原子序数W大于Z,故Z为Na,W为Al元素,据此解答.
15.【答案】D
【解析】【解答】解:A.非金属性Cl>S>P>Si,最高价氧化物的水化物的酸性为H4SiO4<H3PO4<H2SO4<HClO4,故A正确;
B.金属性Be<Mg<K,最高价氧化物的水化物的碱性为Be(OH)2<Mg(OH)2<KOH,故B正确;
C.非金属性S<O<F,对应单质的氧化性为S<O2<F2,故C正确;
D.非金属性Se<S<O,对应离子的还原性为Se2﹣>S2﹣>O2﹣,故D错误;
故选D.
【分析】A.非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强;
B.金属性越强,最高价氧化物的水化物的碱性越强;
C.非金属性越强,对应单质的氧化性越强;
D.非金属性越强,对应离子的还原性越弱.
16.【答案】D
【解析】【解答】由上述分析可以知道,L为Mg,M为Al,Q为Be,R为S,T为O。
A.L、R形成的简单离子核外电子数分别为10、18,A不符合题意;
B.金属性Mg>Be,则Mg与酸反应越剧烈,则相同条件下单质与稀盐酸反应速率为QC.由上述分析知 H2T为H2O,H2R为H2S,因为非金属性O>S,所以氢化物的还原性为H2TD.M与T形成的化合物是氧化铝,氧化铝是两性氧化物,溶于强酸、强碱,D符合题意;
故答案为:D
【分析】由元素的主要化合价确定元素所在的主族,由原子半径确定元素所在的周期;L的主要化合价为+2价,则L在第ⅡA族,其原子半径最大, 因此L为Mg;同理可得M为Al、Q为Be、R为S、T为O;据此结合元素周期表的性质递变规律分析选项。
17.【答案】(1)Br
(2)
(3)HClO4;KOH;Al(OH)3
(4)HCl
(5)
【解析】【解答】解:由元素在周期表的位置可知,①为C、②为F、③为Na、④为Mg、⑤为Al、⑥为Cl、⑦为Ar、⑧为K、⑨为Br,(1)⑨的元素符号是Br,故答案为:Br;(2)稀有气体Ar化学性质稳定,核外电子数为18,各层电子数为2、8、8,原子结构示意图为: ,故答案为: ;(3)根据元素周期律:周期表中从左到右失电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强,元素非金属性逐渐增强,从上到下失电子能力逐渐增强,得电子能力逐渐减弱,元素非金属性逐渐减弱,F没有含氧酸,上述元素F除外中Cl的非金属性最强,则最高价氧化物对应的水化物的酸性最强,该酸为HClO4,K的金属性最强,则KOH的碱性最强,Al(OH)3为两性氢氧化物,故答案为:HClO4;KOH;Al(OH)3;(4)甲烷与氯气按1:1混合,光照条件下,由于氯气不足,可发生多步取代反应,生成物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl,每步反应中生成的卤代甲烷与HCl都是1:1,故产物中HCl最多,故答案为:HCl;(5)氯化镁属于离子化合物,用电子式表示其形成过程为: ,故答案为: .
【分析】(1)由元素在周期表的位置可知,①为C、②为F、③为Na、④为Mg、⑤为Al、⑥为Cl、⑦为Ar、⑧为K、⑨为Br,(2)稀有气体Ar化学性质稳定,核外电子数为18,各层电子数为2、8、8;(3)从左到右失电子能力逐渐减弱,得电子能力逐渐增强,从上到下失电子能力逐渐增强,得电子能力逐渐减弱,F没有含氧酸,故高氯酸的酸性最强,所以失电子能力最强的是K,对应的碱性最强,氢氧化铝是两性氢氧化物;(4)甲烷与氯气按1:1混合,光照条件下,由于氯气不足,可发生多步取代反应,生成物有CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、HCl,无论生成哪种有机物都有氯化氢生成,每步反应中生成的卤代甲烷与HCl都是1:1;(5)氯化镁属于离子化合物,用电子式表示其形成过程,左侧为Mg、Cl原子电子式,右侧为氯化镁电子式,中间用“→”连接.
18.【答案】(1)五;ⅡA;+2
(2)Sr+2H2O=Sr(OH)2+H2↑
(3)③
(4)Sr2++2F﹣=SrF2↓
(5)SrSO4+4C SrS+4CO↑
(6)4
【解析】【解答】解:(1)锶(Sr)是38号元素,五个电子层,最外层2个电子,所以锶位于周期表的第五周期,第ⅡA族,过氧化锶(SrO2)中氧是负一价,所以锶元素的化合价为+2价,故答案为:五;ⅡA;+2;(2)金属锶在常温下和水反应,是活泼的锶与水中的氢离子发生氧化还原反应,产生氢气,反应的化学方程式Sr+2H2O=Sr(OH)2+H2↑,故答案为:Sr+2H2O=Sr(OH)2+H2↑;(3)金属锶很活泼,易与水中的氢发生置换反应和醇羟基中氢发生置换反应,所以可保存在煤油中,故选:③;(4)锶的性质与钙类似.已知:CaCl2易溶于水,CaF2难溶于水,符合复分解反应的条件,硝酸锶和氟化钠反应的离子方程式为:Sr2++2F﹣=SrF2↓,故答案为:Sr2++2F﹣=SrF2↓; (5)由SrSO4中只有S被还原,且1mol SrSO4反应电子转移8mol,则该反应的化学方程式为SrSO4+4C SrS+4CO↑,故答案为:SrSO4+4C SrS+4CO↑;(6)由②Sr(OH)2溶液的pH=7,说明碱过量,c(OH﹣)×22.00 mL﹣c(H+)×18.00 mL=10﹣12+7×(22.00+18.00)mL,由③当恰好完全中和时,溶液的pH=6,即加盐酸的体积为22.00 mL时,恰好完全中和,根据c(H+)×22.00 mL=c(OH﹣)×22.00 mL,解之得盐酸c(H+)=10﹣4mol/L,pH=4,即X=4,故答案为:4.
【分析】(1)锶(Sr)是38号元素,五个电子层,最外层2个电子,所以锶位于周期表的第五周期,第ⅡA族,过氧化锶(SrO2)中氧是负一价,所以锶元素的化合价为+2价;(2)金属锶在常温下和水反应,是活泼的锶与水中的氢离子发生氧化还原反应,产生氢气;(3)金属锶很活泼,易与水中的氢发生置换反应和醇羟基中氢发生置换反应,由此分析解答;(4)锶的性质与钙类似.已知:CaCl2易溶于水,CaF2难溶于水,符合复分解反应的条件,硝酸锶和氟化钠反应的离子方程式为:Sr2++2F﹣=SrF2↓;(5)由SrSO4中只有S被还原,且1mol SrSO4反应电子转移8mol,则该反应的化学方程式为SrSO4+4C SrS+4CO↑;(6)在t℃时,某Sr(OH)2的稀溶液中c(H+)=10﹣a mol/L,c(OH﹣)=10﹣b mol/L,则kw=c(H+)×c(OH﹣)=10﹣a×10﹣b=10﹣(a+b),a+b=12,则Kw=1×10﹣12,中性溶液pH=6,说明温度高于常温下,据此分析解答.
19.【答案】(1)F﹣>Na+>Mg2+
(2)Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O
(3)Cl;Cl2+2Br﹣=2Cl﹣+Br2
(4)O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣;负
(5)92.5
【解析】【解答】解:由元素在周期表中的位置可知,①为H、②为N、③为O、④为F、⑤为Na、⑥为Mg、⑦为Al、⑧为Cl、⑨为K、⑩为Br.
(1.)F﹣、Na+、Mg2+离子电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径F﹣>Na+>Mg2+,故答案为:F﹣>Na+>Mg2+;
(2.)⑤与⑦两元素的最高价氧化物的水化物分别为氢氧化钠、氢氧化铝,二者反应生成偏铝酸钠与水,反应离子方程式为:Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O,故答案为:Al(OH)3+OH﹣=AlO2﹣+2H2O;
(3.)同主族自上而下元素非金属性减弱,故非金属性Cl>Br,Cl2+2Br﹣=2Cl﹣+Br2可以证明元素Cl元素非金属更强,故答案为:Cl;Cl2+2Br﹣=2Cl﹣+Br2;
(4.)正极发生还原反应,氧气在正极获得电子,碱性条件下生成氢氧根离子,正极电极反应式为:O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣,电池工作时,电解质溶液中阴离子向负极移动,故答案为:O2+4e﹣+2H2O=4OH﹣;负;
(5.)元素①与⑧的两种单质在一定条件下可反应生成一种化合物甲,发生反应:H2+Cl2=2HCl,生成1molHCl时释放的能量=432kJ﹣436kJ×0.5﹣243kJ×0.5=92.5kJ,故答案为:92.5.
【分析】由元素在周期表中的位置可知,①为H、②为N、③为O、④为F、⑤为Na、⑥为Mg、⑦为Al、⑧为Cl、⑨为K、⑩为Br,(1)电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小;(2)⑤与⑦两元素的最高价氧化物的水化物分别为氢氧化钠、氢氧化铝,二者反应生成偏铝酸钠与水;(3)同主族自上而下元素非金属性减弱,利用卤素单质的相互置换反应可以证明元素非金属性强弱;(4)正极发生还原反应,氧气在正极获得电子,碱性条件下生成氢氧根离子;电池工作时,电解质溶液中阴离子向负极移动;(5)元素①与⑧的两种单质在一定条件下可反应生成一种化合物甲,发生反应:H2+Cl2=2HCl,形成化学键放出的能量﹣破坏化学键吸收的能量=反应放出的能量.
20.【答案】(1)
(2)Na;F;Si
(3)Al;2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑
(4)离子键、共价键
(5)HClO4
(6);
【解析】【解答】解:根据元素在周期表位置知,①~⑩分别是元素C、N、F、Mg、Al、S、Cl、Ar、Na、Si元素;
(1.)表中化学性质最不活泼的元素是Ar,其原子核外有3个电子层、最外层电子数是8,其原子结构示意图为 ,故答案为: ;
(2.)表中金属性最强的元素位于周期表左下角为Na元素,非金属性最强的元素位于周期表右上角为F元素,Si作半导体材料,故答案为:Na;F;Si;
(3.)表中能形成两性氢氧化物的元素是Al,⑨的最高价氧化物的水化物是NaOH,Al和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,反应方程式为2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑,故答案为:Al;2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑;
(4.)⑨的最高价氧化物的水化物是NaOH,阴阳离子之间存在离子键、非金属元素之间形成共价键,钠离子和氢氧根离子之间存在离子键、O﹣H原子之间存在共价键,故答案为:离子键;共价键;
(5.)元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强,这几种元素非金属性最强的是Cl元素,其最高价氧化物的水化物化学式为HClO4,故答案为:HClO4;
(6.)元素①的最高价氧化物二氧化碳,二氧化碳分子中C和每个O原子之间共用2对电子,电子式为 ;④元素与⑦元素形成化合物氯化镁,氯化镁中镁离子和氯离子之间存在离子键,电子式为 ,
故答案为: ; .
【分析】根据元素在周期表位置知,①~⑩分别是元素C、N、F、Mg、Al、S、Cl、Ar、Na、Si元素;(1)表中化学性质最不活泼的元素是Ar,其原子核外有3个电子层、最外层电子数是8;(2)表中金属性最强的元素位于周期表左下角,非金属性最强的元素位于周期表右上角,Si作半导体材料;(3)表中能形成两性氢氧化物的元素是Al,⑨的最高价氧化物的水化物是NaOH,Al和NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气;(4)⑨的最高价氧化物的水化物是NaOH,阴阳离子之间存在离子键、非金属元素之间形成共价键;(5)元素的非金属性越强,其最高价氧化物的水化物酸性越强;(6)元素①的最高价氧化物二氧化碳,二氧化碳分子中C和每个O原子之间共用2对电子;④元素与⑦元素形成化合物氯化镁,氯化镁中镁离子和氯离子之间存在离子键.
21.【答案】(1)Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+H2O
(2)HCl;H2S
(3)镁;bc
(4)HClO4
【解析】【解答】解:短周期元素,由元素的化合价可知,Q只有﹣2价,Z有+6、﹣2价,则Q为O元素、Z为S元素;L有+7、﹣1价,则L为氯元素;X、M都有+2价,处于ⅡA族,原子半径X>M,则X为Mg元素、M为Be;Y为+3价,处于ⅢA族,原子半径大于硫,所以Y为Al元素.
(1.)Y与Q形成的化合物为Al2O3,与氢氧化钠反应离子方程式为:Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+H2O,故答案为:Al2O3+2OH﹣═2AlO2﹣+H2O;
(2.)非金属性Cl>S,故氢化物稳定性HCl>H2S,故答案为:HCl;H2S;
(3.)同周期自左而右金属性减弱,故镁的金属性比铝的强,a.Mg、Al两种元素在空气中久置,金属表面有氧化物膜,分别放入热水中,不能根据反应判断金属性强弱,故a错误;b.两种元素的单质分别和同浓度的盐酸反应,反应越剧烈,说明金属性越强,故b正确;c.两种元素的单质分别和热水作用,并滴入酚酞溶液,溶液碱性越强,说明金属性越强,故c正确;d.二者都是金属,没有气态氢化物,不能比较氢化物的稳定性判断金属性强弱,故d错误,故答案为:镁;bc.
(4.)上述六种元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是:HClO4,
故答案为:HClO4.
【分析】短周期元素,由元素的化合价可知,Q只有﹣2价,Z有+6、﹣2价,则Q为O元素、Z为S元素;L有+7、﹣1价,则L为氯元素;X、M都有+2价,处于ⅡA族,原子半径X>M,则X为Mg元素、M为Be;Y为+3价,处于ⅢA族,原子半径大于硫,所以Y为Al元素,结合元素周期律及物质的量结构与性质解答.