4.1 原子结构与元素周期律 同步测试(含解析) 2023-2024学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册

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名称 4.1 原子结构与元素周期律 同步测试(含解析) 2023-2024学年高一上学期化学人教版(2019)必修第一册
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-11-30 11:16:53

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文档简介

4.1 原子结构与元素周期律 同步测试
一、单选题
1.下列微粒:①质子 ②中子 ③电子,在所有原子中均含有的微粒是(  )
A.①②③ B.① C.①② D.①③
2.原子核裂变反应放出的能量是一种高效的优质能源. U 原子常用于核裂变反应,下列对其描述正确的是(  )
A.中子数92 B.电子数143
C.核电荷数235 D.中子数与质子数之差51
3.三星堆两次考古挖掘举世震惊,二号祭祀坑出土商代的铜人铜像填补了我国考古学、青铜文化、青铜艺术史上的诸多空白。下列有关说法错误的是(  )
A.铜元素位于周期表的ds区
B.测定出土文物年代的14C是碳的一种同分异构体
C.与铜元素最外层电子数相同的同一周期元素共有3种
D.青铜中含有的锡元素位于周期表的第五周期第IVA族
4.地壳中含量最多的元素在周期表中的位置是(  )
A.第二周期VIA族 B.第二周期VA族
C.第三周期VIA族 D.第三周期VA族
5.在一定条件下,RO3-与R-可发生反应,RO3-+5R-+6H+=3R2+3H2O,下列关于R的叙述中,正确的是(  )
A.R可能是金属
B.元素R位于周期表中第VA族
C.R形成的单质在常温常压下一定是气体
D.反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比是5:1
6.某元素X气态氢化物与该元素最高价氧化物的水化物反应生成盐,则该元素(  )
A.在周期表中处于第三周期ⅦA族
B.在周期表中处于第二周期ⅤA族
C.氢化物比H2O稳定
D.常见化合价只有-3、+2、+3、+5价
7.短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大,其中X与其它元素均不位于同一主族,Y和W的原子序数相差8,Y、Z、W三种原子的最外层电子数之和为16,X、Z的最高正价和最低负价的代数和均为0.下列说法正确的是(  )
A.M的氢化物的水溶液能与W的钠盐溶液,反应得到W的氢化物,说明非金属性M>W
B.X和Y形成的原子个数比为1:1的分子中极性键和非极性键之比为2:1
C.Z元素在自然界中存在游离态
D.原子半径的大小顺序:r(W)>r(Z)>r(Y)
8.X元素原子的质量数为m,核内中子数为n,则Wg X2+离子含有的电子的物质的量约为(  )
A. mol B. mol
C. mol D. mol
9.几种短周期元素的原子半径及主要化合价如下表:
元素代号 X Y Z M R Q
原子半径(×10﹣10m) 1.86 0.99 1.43 1.60 0.75 0.74
主要化合价 最高正价 +1 +7 +3 +2 +5 ﹣﹣
最低负价 ﹣﹣ ﹣1 ﹣﹣ ﹣﹣﹣ ﹣3 ﹣2
下列说法正确的是(  )
A.元素X和Q形成的化合物中不可能含有共价键
B.X、Z、M的单质分别与水反应,Z最剧烈
C.X、Z、R的最高价氧化物对应的水化物之间可两两相互反应
D.Y的氧化物对应的水化物的酸性一定强于R的氧化物对应水化物的酸性
10.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Y、Z、W离子具有相同的电子层结构,其半径依次增大
B.元素Z、W、R的最高价氧化物对应水化物两两之间可以反应
C.元素X与元素Y可以形成两种共价化合物,且这两种化合物只有一种类型的共价键
D.元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性:XmY11.下列性质的比较,不能用元素周期律解释的是(  )
A.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3 B.酸性:H2SO4C.金属性:Na>Al D.氢化物的稳定性:H2S12.元素周期表是学习化学的重要工具,右图是元素周期表中的一格,从该图中,我们获取的相关信息中不正确是(  )
A.该元素的名称是钠
B.该元素的原子序数为11
C.该元素在地壳中的含量为22.99%
D.该元素的元素符号为Na
13.根据表中信息,下列叙述正确的是(  )
短周期元素代号 L M Q R T
原子半径/nm 0.160 0.143 0.112 0.104 0.066
主要化合价 +2 +3 +2 +6、-2 -2
A.氢化物的热稳定性:H2T < H2R
B.单质与稀盐酸反应的速率:L< Q
C.M与T形成的化合物既能与强酸反应,又能与强碱反应
D.离子半径:R2-< L2+
14.短周期元素X、Y、M、N的原子序数依次递增,它们的核电荷数之和为32,原子最外层电子数之和为10.X与M同主族,Y与N同主族,X、M原子的最外层电子数之和等于Y原子的次外层电子数.则下列叙述正确的是(  )
A.在Y,N的最高价氧化物中,Y,N与氧原子之间均为双键
B.一定条件下,Y单质能置换出N单质,M能置换出X单质
C.N元素位于元素周期表中第3周期I V族
D.四种元素的原子半径:X<Y<M<N
15.A、B两种非金属元素:①A比B容易与H2化合;②A原子能与B阴离子发生置换反应;③A的最高价氧化物对应水化物的酸性比B的最高价氧化物对应水化物的酸性强;④与某金属反应时,A原子得电子数目比B多;⑤A单质熔、沸点比B单质低.能说明A比B非金属性强的是(  )
A.只有①② B.只有①②③④
C.只有①②③ D.全部
16.目前人类已发现的非金属元素除稀有气体外,共有16种,对这16种非金属元素的相关判断:①都是主族元素,最外层电子数都大于4;②单质在反应中都只能作氧化剂;③氢化物常温下都是气态;④氧化物常温下都可以与水反应生成酸。其中错误的有(  )
A.①② B.①③ C.③④ D.①②③④
二、综合题
17. X、Y、Z、W、M、N为原子序数依次增大的六种短周期元素,常温下,六种元素的常见单质中三种为气体,三种为固体.X与M,W与N分别同主族,在周期表中X是原子半径最小的元素,且X能与Y、Z、W分别形成电子数相等的三种分子,Z、W的最外层电子数之和与M的核外电子总数相等.试回答下列问题:
(1)X、Z、W、N四种元素的原子半径由大到小的排列顺序是   (用元素符号表示).
(2)由X、Z、W、N四种元素中的三种元素可组成一种强酸,该强酸的稀溶液能与铜反应,则该反应的化学方程式为   .
(3)由X、Z、W、N四种元素组成的一种离子化合物A,已知A既能与盐酸反应,又能与氯水反应,写出A与足量盐酸反应的离子方程式   .
(4)由X、Z、W、N和Fe五种元素可组成类似明矾的化合物H(相对分子质量为392),1mol H中含有6mol结晶水.对化合物H进行如下实验:
a.取H的溶液,加入过量的NaOH浓溶液并加热,产生白色沉淀和无色有刺激性气味的气体.白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色;
b.另取H的溶液,加入过量的BaCl2溶液产生白色沉淀,加盐酸沉淀不溶解.
①H的化学式为   .
②已知100mL 1mol L﹣1的H溶液能与20mL 1mol L﹣1 KMnO4溶液(硫酸酸化)恰好反应,写出该反应的离子方程式   .
18.A,B,C,D,E是五种短周期的主族元素,它们的原子序数依次增大,A,D都能与C按原子个数比为1:1或2:1形成化合物,A,B组成的气态化合物可以与B的最高价氧化物的水化物反应生成一种盐M,E与C的最外层电子数相同.
(1)已知:E(s)+O2(g)═EO2(g)△H1,E(g)+O2(g)═EO2(g)△H2,则△H1   (填“>”“<”或“=”)△H2.
(2)M中含有的化学键有   ,E元素在周期表中的位置是   .
(3)向100mL 0.1mol L﹣1 D的氢氧化物溶液中通入224mL A2E(标准状况下)气体,所得溶液呈碱性,原因是   ,溶液中离子浓度由大到小的顺序为   .
(4)B、C所形成氢化物的稳定性由强到弱的顺序是   (填具体的化学式).
(5)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以A2、B2为电极反应物,以HCl﹣NH4Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池,写出该电池的正极电极反应式:   ,放电时溶液中的H+移向   (填“正”或“负”)
19.下列是部分短周期中第二、第三周期元素的原子半径及主要化合价.
元素代号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
原子半径(nm) 0.186 0.160 0.152 0.143 0.110 0.099 0.075 0.074
主要化合价 +1 +2 +1 +3 +5、﹣3 +7、﹣1 +5、﹣3 ﹣2
回答下列问题:
(1)⑧在元素周期表中的位置是   (周期、族);
(2)8个元素的最高价氧化物的水化物中,酸性最强的是   (填化学式);
(3)元素⑤、⑦、⑧分别形成的简单气态氢化物中,⑦的电子式为   ,稳定性最强的氢化物的结构式为   ;
(4)写出①、④的最高价氧化物对应的水化物之间发生反应的离子方程式   ;
(5)用电子式表示元素①与⑥形成化合物的过程   .
20.A,B,C,D四种短周期主族元素,原子序数依次增大,A原子的最外层上有4个电子;B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构,两元素的单质反应,生成一种淡黄色的固体E,D的L层电子数等于K、M两个电子层上的电子数之和。
(1)A为   ,C为   (填元素符号)。
(2)化合物E中含有的化学键为   。
(3)比较B、D两元素形成的氢化物的稳定性: B __D(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(4)A、B两元素形成的化合物属   (填“离子”或“共价”)化合物。
21.在原子序数为1~18号元素中,请用化学式填写.
(1)与水反应最剧烈的金属元素是   ;
(2)元素的气态氢化物最稳定的物质是   ;
(3)元素的最高价氧化物所对应的水化物酸性最强的物是   .
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】原子是由原子核和核外电子构成的;原子核一般是由质子和中子构成的,其中,氕原子没有中子.故原子中一定含有质子和电子,
故答案为:D
【分析】氢元素的同位素中11H不含中子,而质子和电子每种原子都有,据此解答即可。
2.【答案】D
【解析】【解答】解: U 含有的质子数为92,质量数为235,中子数=质量数﹣质子数=235﹣92=143,核外电子数=核电荷数=质子数=92,中子数与质子数之差=143﹣92=51,
故选:D.
【分析】 U 含有的质子数为92,质量数为235,中子数=质量数﹣质子数求算,核外电子数=核电荷数=质子数求算.
3.【答案】B
【解析】【解答】A.周期表分为s区、p区、d区、ds区、f区,Cu的外围电子排布式为3d104s1,Cu属于第IB族元素,在周期表中位于ds区,故A不符合题意;
B.测定出土文物年代的14C是碳的一种同位素,故B符合题意;
C.Cu元素为29号元素,原子核外有29个电子,核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1,最外层只有1个电子,第四周期最外层只有一个电子的元素核外电子排布式为:1s22s22p63s23p64s1、1s22s22p63s23p63d54s1和1s22s22p63s23p63d104s1,共有3种,故C不符合题意;
D.Sn是50号元素,位于周期表的第五周期第IVA族,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.铜元素位于ds区;
C.铜为29号元素,位于第四周期第IB族,最外层只有1个电子;
D.Sn为50号元素,位于第五周期第IVA族。
4.【答案】A
【解析】【解答】解:地壳中含量最多的元素为O元素,其原子序数为8,核外含有2个电子层,最外层含有6个电子,则氧元素位于周期表中第二周期VIA族,
故选A.
【分析】地壳中含量最多的元素为O元素,其原子序数为8,核外含有2个电子层,最外层含有6个电子,据此判断氧元素在周期表中的位置.
5.【答案】D
【解析】【解答】A、R-中R为-1价,金属不显负价,故R不可能是金属,选项A不符合题意;
B.RO3-+5R-+6H+=3R2+3H2O中R元素化合价由+5价、-1价变为0价,则R的最低负价是-1价,则最高正价是+7价,R为第VIIA族元素(F元素除外),选项B不符合题意;
C.R形成的单质在常温常压下不一定是气体,如溴是液体、碘是固体,选项C不符合题意;
D.由反应可知,生成3 mol R2中,还原剂(R-)与氧化剂(RO3-)的物质的量比为5:1,则氧化产物与还原产物的质量比为5:1,选项D符合题意;
故答案为:D。
【分析】本题利用氧化还原反应得失电子守恒可以得出答案。R元素化合价由+5价、-1价变为0价,发生归中反应。所以氧化产物与还原产物的质量比为5:1。
6.【答案】B
【解析】【解答】NH3+HNO3=HNO3,该元素为N;
故答案为:B
【分析】根据题目可知该元素是N元素,结合N元素在元素周期表中的位置和元素周期律进行解答即可。
7.【答案】B
【解析】【解答】解:短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大,其中Y和W的原子序数相差8,Y不可能为H元素,故二者只能为同主族元素,则Y为O元素、W为S元素;结合原子序数可知M为Cl,Y、Z、W三种原子的最外层电子数之和为16,则Z的最外层电子数为16﹣6﹣6=4,则Z为Si;X、Z的最高正价和最低负价的代数和均为0,X与其它元素均不位于同一主族,则X只能为H,
A.HCl与Na2S的溶液反应生成H2S,为强酸制取弱酸的反应,不能利用无氧酸的酸性比较非金属性,故A错误;
B.X和Y形成原子个数比为1:1的分子为H2O2,双氧水分子中含有2个H﹣O极性键和1个O﹣O非极性键,含有极性键和非极性键之比为2:1,故B正确;
C.Z为Si元素,硅元素在自然界中以化合态形式存在,故C错误;
D.同周期原子序数大的原子半径小,则原子半径的大小顺序:r(Z)>r(W)>r(Y),故D错误;
故选B.
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大,其中Y和W的原子序数相差8,Y不可能为H元素,故二者只能为同主族元素,则Y为O元素、W为S元素;结合原子序数可知M为Cl,Y、Z、W三种原子的最外层电子数之和为16,则Z的最外层电子数为16﹣6﹣6=4,则Z为Si;X、Z的最高正价和最低负价的代数和均为0,X与其它元素均不位于同一主族,则X只能为H,然后结合元素周期律及元素化合物知识来解答.
8.【答案】D
【解析】【解答】解:该离子中含有的质子数=质量数﹣中子数=m﹣n,阳离子中核外电子数=质子数﹣电荷数=m﹣n﹣2;数值上,核素的相对原子质量等于其质量数,所以Wg X2+离子含有的电子的物质的量= = .
故选D.
【分析】先根据质子数=质量数﹣中子数计算质子数,再根据阳离子中核外电子数=质子数﹣电荷数计算一个阳离子含有的电子数,然后根据n= 计算含有电子的物质的量.
9.【答案】C
【解析】【解答】解:短周期元素中,Y有+7、﹣1价,则Y为Cl;Q有﹣2价,处于ⅥA族,没有最高价,Q为O元素;R有+5、﹣3价,处于VA族,原子半径小于Cl,故R为N元素;X、M、Z的最高正价分别为+1、+2、+3,没有负化合价,分别处于IA族、ⅡA族、ⅢA族,原子半径X>M>Z>Cl,故X为Na、M为Mg、Z为Al.
A.元素X和Q形成的化合物为氧化钠、过氧化钠,过氧化钠中含有离子键、共价键,故A错误;
B.金属性X(Na)>M(Mg)>Z(Al),单质与水反应中X(Na)最剧烈,故B错误;
C.X、Z、R的最高价氧化物对应的水化物分别为NaOH、氢氧化铝、硝酸,氢氧化钠与硝酸发生中和反应,氢氧化铝属于两性氢氧化物,与强酸、强碱反应,故C正确;
D.应是Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性一定强于R的最高价氧化物对应水化物的酸性,不是最高价含氧酸则不一定,如HClO为弱酸,硝酸为强酸,故D错误.
故选:C.
【分析】短周期元素中,Y有+7、﹣1价,则Y为Cl;Q有﹣2价,处于ⅥA族,没有最高价,Q为O元素;R有+5、﹣3价,处于VA族,原子半径小于Cl,故R为N元素;X、M、Z的最高正价分别为+1、+2、+3,没有负化合价,分别处于IA族、ⅡA族、ⅢA族,原子半径X>M>Z>Cl,故X为Na、M为Mg、Z为Al,结合元素周期律与物质性质解答.
10.【答案】B
【解析】【解答】根据以上分析可知X为H,Y为O,Z为Na,W为Al,R为S,则
A、三种离子分别为O2-、Na+、Al3+,核外电子排布相同,则离子半径大小顺序是O2->Na+>Al3+,故A不符合题意;
B、对应最高价氧化物的水化物分别是NaOH、Al(OH)3、H2SO4,氢氧化铝为两性氢氧化物,因此两两之间可以反应,故B符合题意;
C、形成的化合物是H2O和H2O2,H2O中只含极性键,H2O2中含有极性键和非极性键,故C不符合题意;
D、形成的化合物分别是H2O、H2S,O的非金属性强于S,则H2O的稳定性强于H2S,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.具有相同电子层结构的离子,质子数小的离子半径越大;
B.氢氧化铝为两性氢氧化物,既可以和酸反应生成盐和水,也可以和碱反应生成盐和水;
C.相同的原子之间形成的共价键是非极性共价键;不同原子之间 形成的共价键叫做极性共价键;
D.元素的非金属性越强,其氢化物的稳定性就越强。
11.【答案】A
【解析】【解答】A.碳酸氢盐较不稳定,与元素周期律无关,不能用元素周期律解释,故A选;
B.非金属性Cl>S,非金属性越强,对应最高价含氧酸的酸性越强,酸性:HClO4>H2SO4能用元素周期律解释,故B不选;
C.Na、Al位于同一周期,同周期元素从左到右金属性减弱,则金属性:Na>Al,能用元素周期律解释,故C不选;
D.同主族元素从上到下非金属性减弱,非金属S<O,元素的非金属性越强,对应的氢化物稳定性越强,氢化物的稳定性:H2S故答案为:A。
【分析】A.碳酸氢盐较不稳定;
B.非金属性越强,对应最高价含氧酸的酸性越强;
C.依据同周期元素从左到右金属性减弱;
D.依据元素的非金属性越强,对应的氢化物稳定性越强。
12.【答案】C
【解析】【解答】A. 该元素的名称是钠,A不符合题意;
B. 该元素的原子序数为11,B不符合题意;
C. 22.99表示钠元素的相对原子质量为22.99,元素周期表中不标注元素在地壳中的含量,C符合题意;
D. 该元素的元素符号为Na,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】考查元素周期表的结构和运用。可以获得质子数,元素符号,元素名称,相对原子质量
13.【答案】C
【解析】【解答】A、非金属性O大于S,则稳定性H2O > H2S,即H2T > H2R,不符合题意;
B、金属性Mg比Be强,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L> Q,不符合题意;
C、.M与T形成的化合物是氧化铝,属于两性氧化物,既能与强酸反应,又能与强碱反应,符合题意;
D、镁离子核外电子数为10,硫离子的核外电子数为18,电子层越多,原子半径越大,则离子半径: R2-> L2+,不符合题意;
故答案为:C。.
【分析】L、Q的化合价为+2价,为IIA主族元素Be、Mg,而原子半径L>Q,所以L为Mg,Q为Be。M的化合价为+3价,原子半径比Mg小一点,所以M为Al。R、T的最低负价为-2价,为氧族元素O、S,而无最高正价所以T为O,R为S。
14.【答案】B
【解析】【解答】解:短周期元素X、Y、M、N的原子序数依次递增,X与M同主族,X、M原子的最外层电子数之和等于Y原子的次外层电子数,
若Y的次外层为2,则X为H、M为Na,原子最外层电子数之和为10,则Y为C元素,N为Si元素,它们的核电荷数之和为32,符合题意;
若Y的次外层为8,则X为C、M为Si,原子最外层电子数之和为10,则Y与N的最外层电子数为1,可能为H、Li、Na,但是N的原子序数大于Si,不符合题意;
综上可知,X为H、Y为C、M为Na、N为Si,
A.Si与哦的化合物为SiO2,只存在Si﹣O单键,没有双键,故A错误;
B.一定条件下,C单质能置换出硅单质,Na能置换出氢气,故B正确;
C.Si元素位于元素周期表中第3周期IVA族,故C错误;
D.同主族元素从上到下原子半径逐渐增大,同周期元素从左到右原子半径逐渐减小,则原子半径Na>Si>C>H,故D错误.
故选B.
【分析】短周期元素X、Y、M、N的原子序数依次递增,X与M同主族,X、M原子的最外层电子数之和等于Y原子的次外层电子数,
若Y的次外层为2,则X为H、M为Na,原子最外层电子数之和为10,则Y为C元素,N为Si元素,它们的核电荷数之和为32,符合题意;
若Y的次外层为8,则X为C、M为Si,原子最外层电子数之和为10,则Y与N的最外层电子数为1,可能为H、Li、Na,但是N的原子序数大于Si,不符合题意;
综上可知,X为H、Y为C、M为Na、N为Si,据此结合元素化合物的性质和元素周期律解答.
15.【答案】C
【解析】【解答】解:①A比B容易与H2化合,可说明A比B的非金属性强,故正确;
【分析】比较元素的非金属性强弱,可从与氢气反应的剧烈程度、氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性强弱等角度判断,注意不能根据得失电子的多少以及熔沸点的高低等角度判断.②非金属性强的能置换出非金属性弱的,A原子能与B阴离子发生置换反应,可说明A比B的非金属性强,故正确;③最高价氧化物对应水化物的酸性越强,其元素的非金属性越强,A的最高价氧化物对应水化物的酸性比B的最高价氧化物对应水化物的酸性强,所以A的非金属性强,故正确;④与某金属反应时,A原子得电子数目比B的多,不能比较非金属性的强弱,A易得电子才能说明A的非金属性强,故错误;⑤甲的单质熔、沸点比乙的低,不能利用物理性质比较非金属性的强弱,故错误;
故选C.
16.【答案】D
【解析】【解答】①H的最外层电子数为1,C和Si的最外层电子数为4,都不大于4,①不符合题意;②非金属较弱的非金属元素在反应中能失去电子,可做还原剂,如H、C、S等,②不符合题意;③碳原子数大于4的烃在常温下为液态或固态,氨气为气态,N2H4在常温下为液态,③不符合题意;④CO、NO等氧化物为不成盐氧化物,不溶于水,④不符合题意,
故答案为:D。
【分析】非金属元素是元素的一大类,在所有的一百多种化学元素中,非金属占了23种。在周期表中,除氢以外,其它非金属元素都排在表的右侧和上侧,属于p区。包括氢、硼、碳、氮、氧、氟、硅、磷、硫、氯、砷、硒、溴、碲、碘、砹、氦、氖、氩、氪、氙、氡。
17.【答案】(1)S>N>O>H
(2)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)HSO3﹣+H+=SO2↑+H2O或SO32﹣+2H+=SO2↑+H2O
(4)(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O;5Fe2++MnO4﹣+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
【解析】【解答】解:X、Y、Z、W、M、N为原子序数依次增大的六种短周期元素,在周期表中X是原子半径最小的元素,则X为氢元素;X与M同主族,结合原子序数可知M为Na;Y、Z、W的原子序数小于M,处于第二周期,X能与Y、Z、W分别形成电子数相等的三种分子,考虑10电子分子,Z、W的最外层电子数之和与M的核外电子总数相等,则平均最外层电子数为5.5,Z最外层电子数为5、W最外层电子数为6,可推知Y为C、Z为N、W为O,W与N分别同主族,则N为S元素。
(1.)同周期自左而右原子半径减小,电子层越多原子半径越大,故原子半径S>N>O>H,故答案为:S>N>O>H;
(2.)由H、N、O、S四种元素中的三种元素可组成一种强酸,该强酸的稀溶液能与铜反应,应是Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO与水,该反应的化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,故答案为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
(3.)由H、N、O、S四种元素组成的一种离子化合物A,A既能与盐酸反应,又能与氯水反应,则A为NH4HSO3或(NH4)2SO3,A与足量盐酸反应的离子方程式为:HSO3﹣+H+=SO2↑+H2O或SO32﹣+2H+=SO2↑+H2O,故答案为:HSO3﹣+H+=SO2↑+H2O或SO32﹣+2H+=SO2↑+H2O;
(4.)由H、N、O、S和Fe五种元素组成的相对分子质量为392的化合物C,1mol C中含有6mol结晶水.向C的溶液中加入过量浓NaOH溶液并加热,产生白色沉淀和无色有刺激性气味的气体,白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,说明C中含有Fe2+和NH4+,另取少量C的溶液,向其中加入过量BaCl2溶液时产生白色沉淀,再加入稀盐酸沉淀不溶解,说明C中含有SO42﹣,
①结合C的相对分子质量和结晶水个数可知C的化学式为(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O,故答案为:(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O;
②(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O与KMnO4溶液(硫酸酸化)反应离子方程式为:5Fe2++MnO4﹣+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O,
故答案为:5Fe2++MnO4﹣+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O.
【分析】X、Y、Z、W、M、N为原子序数依次增大的六种短周期元素,在周期表中X是原子半径最小的元素,则X为氢元素;X与M同主族,结合原子序数可知M为Na;Y、Z、W的原子序数小于M,处于第二周期,X能与Y、Z、W分别形成电子数相等的三种分子,考虑10电子分子,Z、W的最外层电子数之和与M的核外电子总数相等,则平均最外层电子数为5.5,Z最外层电子数为5、W最外层电子数为6,可推知Y为C、Z为N、W为O,W与N分别同主族,则N为S元素。
(1.)同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大;
(2.)由H、N、O、S四种元素中的三种元素可组成一种强酸,该强酸的稀溶液能与铜反应,应是Cu与稀硝酸反应生成硝酸铜、NO与水;
(3.)由H、N、O、S四种元素组成的一种离子化合物A,A既能与盐酸反应,又能与氯水反应,则A为NH4HSO3或(NH4)2SO3;
(4.)向H的溶液中加入过量浓NaOH溶液并加热,产生白色沉淀和无色有刺激性气味的气体,白色沉淀迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,说明B中含有Fe2+和NH4+,另取少量B的溶液,向其中加入过量BaCl2溶液时产生白色沉淀,再加入稀盐酸沉淀不溶解,说明B中含有SO42﹣,结合B的相对分子质量和结晶水个数可知B的化学式为(NH4)2Fe(SO4)2 6H2O.
18.【答案】(1)>
(2)离子键和共价键;第三周期ⅥA族
(3)硫氢化钠溶液水解程度大于电离程度;c(Na+)>c(HS﹣)>c(OH﹣)>c(H+)>c(S2﹣)
(4)H2O>NH3
(5)N2+8H++6e﹣═2NH4+;正
【解析】【解答】解:A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的原子序数依次增大,A、D都能与C按原子个数比为1:1的过氧化氢或2:1形成化合物水,则A为H元素;C元素是氧元素,D是钠元素,A、B组成的气态化合物可以与B的最高价氧化物的水化物反应生成一种盐M,M为硝酸铵,则B为N元素;E与C的最外层电子数相同,则E是硫元素,(1)E(s)+O2(g)═EO2(g)△H1,E(g)+O2(g)═EO2(g)△H2的反应为S(s)+O2(g)═SO2(g)△H1,S(g)+O2(g)═SO2(g)△H2,由于S固体具有的能量小于硫蒸气,则硫蒸气与氧气反应放热的热量多,焓变为负值,则△H1>△H2,
故答案为:>;(2)硝酸铵中含有的化学键有离子键和共价键,硫元素在周期表中的位置是第三周期ⅥA,
故答案为:离子键和共价键;第三周期ⅥA族;(3)向100mL 0.1mol L﹣1氢氧化钠溶液中通入224mLH2S(标准状况下)气体,两者恰好完全反应生成硫氢化钠,硫氢化钠溶液水解程度大于电离,所得溶液呈碱性,水解程度大于电离程度,c(OH﹣)>c(H+),所以离子浓度关系为:c(Na+)>c(HS﹣)>c(OH﹣)>c(H+)>c(S2﹣),
故答案为:硫氢化钠溶液水解程度大于电离程度;c(Na+)>c(HS﹣)>c(OH﹣)>c(H+)>c(S2﹣);(4)非金属性越强氢化物越稳定,所以N、O所形成氢化物的稳定性由强到弱的顺序是:H2O>NH3,
故答案为:H2O>NH3;(5)以N2、H2为电极反应物,以HCl﹣NH4Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池,正极发生还原反应,氮气在正极得到电子,酸性条件下生成NH4+,正极电极反应为N2+8H++6e﹣═2NH4+,原电池中阳离子向正极移动,
故答案为:N2+8H++6e﹣═2NH4+;正.
【分析】A、B、C、D、E五种短周期元素,它们的原子序数依次增大,A、D都能与C按原子个数比为1:1的过氧化氢或2:1形成化合物水,则A为H元素;C元素是氧元素,D是钠元素;A、B组成的气态化合物可以与B的最高价氧化物的水化物反应生成一种盐M,则B为N元素;E与C的最外层电子数相同,则E是硫元素,由此分析解答.
19.【答案】(1)第二周期VIA族
(2)HClO4
(3);H﹣O﹣H
(4)Al(OH)3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O
(5)
【解析】【解答】解:第二、三周期元素中,①③均有+1价,处于IA族,原子半径①>③,则①为Na、③为Li;⑤⑦均有+5、﹣3价,原子半径⑤>⑦,则⑤为P元素、⑦为N元素;②有+2价,处于ⅡA族,原子半径大于P,故②为Mg;④有+3价,处于ⅢA族,原子半径大于P,故④为Al;⑥有+7、﹣1价,则⑥为Cl;⑧有﹣2价,处于VIA族,原子半径小于氯,故⑧为O元素.
(1.)⑧为O元素,在元素周期表中的位置是:第二周期VIA族,故答案为:第二周期VIA族;
(2.)8个元素的最高价氧化物的水化物中,酸性最强的是HClO4,故答案为:HClO4;
(3.)⑦为N元素,对应的氢化物为氨气,电子式为 ,非金属性O>N>P,氢化物最稳定的为水,结构式为H﹣O﹣H,故答案为: ;H﹣O﹣H;
(4.)①、④的最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化钠、氢氧化铝,氢氧化铝具有两性,与氢氧化钠反应的离子方程式为Al(OH)3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O,故答案为:Al(OH)3+OH﹣═AlO2﹣+2H2O;
(5.)①元素和⑥元素形成化合物为NaCl,用电子式表示形成过程为 ,
故答案为: .
【分析】第二、三周期元素中,①③均有+1价,处于IA族,原子半径①>③,则①为Na、③为Li;⑤⑦均有+5、﹣3价,原子半径⑤>⑦,则⑤为P元素、⑦为N元素;②有+2价,处于ⅡA族,原子半径大于P,故②为Mg;④有+3价,处于ⅢA族,原子半径大于P,故④为Al;⑥有+7、﹣1价,则⑥为Cl;⑧有﹣2价,处于VIA族,原子半径小于氯,故⑧为O元素,以此解答该题.
20.【答案】(1)C;Na
(2)离子键、共价键(或非极性键)
(3)大于
(4)共价
【解析】【解答】解:A、B、C、D四种短周期主族元素,原子序数依次增大,A原子的最外层上有4个电子,为碳元素;B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构,两元素的单质反应,生成一种淡黄色的固体E,说明B为氧元素,C为钠元素,形成的淡黄色的物质E为过氧化钠,D的L层电子数等于K、M两个电子层上的电子数之和,为硫。(1)根据分析A为碳元素,C为钠元素;(2)过氧化钠含有离子键、共价键(或非极性键);(3)氧元素的非金属性比硫强,所以氧元素形成的氢化物的稳定性比硫化氢强;(4)碳和氧元素形成的化合物为共价化合物。
【分析】(1)A原子的最外层上有4个电子,说明A是碳元素;;B的阴离子和C的阳离子具有相同的电子层结构,两元素的单质反应,生成一种淡黄色的固体E,说明B是氧元素,C是钠元素;
(2)离子键指的是由阴阳离子之间形成的化学键;共价键指的是原子之间通过共用电子对形成的化学键;
(3)元素的非金属性越强,其氢化物就越稳定;
(4)共价化合物指的是只含有共价键的化合物。
21.【答案】(1)Na
(2)HF
(3)HClO4
【解析】【解答】(1)同周期金属性减弱,同主族金属性增强,与水反应最剧烈的金属元素是Na;故答案为:Na;(2)非金属性越强,对应氢化物越稳定,1~18号元素中氟的非金属性最强,所以HF最稳定,故答案为:HF;(3)根据铜同周期从左向右最高价氧化物对应水化物的酸性越来越强,同主族从上向下最高价氧化物对应水化物的酸性越来越弱,则在前三个周期中,最高价氧化物对应水化物的酸性最强的元素是Cl(不是F,因为F无最高正价),故答案为:HClO4.
【分析】(1)金属性越强与水反应越剧烈;(2)非金属性越强,对应氢化物越稳定;(3)根据铜同周期从左向右最高价氧化物对应水化物的酸性越来越强,同主族从上向下最高价氧化物对应水化物的酸性越来越弱,则在前三个周期中,最高价氧化物对应水化物的酸性最强的元素是Cl(不是F,因为F无最高正价).