专题5《微观结构与物质的多样性》单元检测题
一、单选题(共20题)
1.下列关于同周期主族元素性质递变规律叙述不正确的是
A.同周期元素从左到右,金属性逐渐减弱
B.同周期元素从左到右,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强
C.同周期元素从左到右,气态氢化物稳定性逐渐增强
D.同周期元素从左到右,离子半径逐渐减小
2.2019年的全国高考与传统节日端午节相遇。端午节习俗之一是喝雄黄酒。雄黄是As4S4,其中元素As的原子序数比S的两倍多1。下列说法正确的是( )
A.气态氢化物稳定性:As>S
B.As元素在周期表中位置为ⅦA族
C.As最高价氧化物对应的水化物为强酸
D.As位于金属与非金属分界线附近
3.1~20号元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,“毅力”号火星车收集的岩石成分之一是 ZYR3,R、Y的原子序数之和为22,最外层电子数之和为10,R、X的简单阴离子的电子层结构相同。下列推断正确的是
A.原子半径:Z> Y> X
B.最简单氢化物的稳定性:X>Y>R
C.ZR2只含一种化学键
D.工业上通过电解熔融的ZX2来制备Z的单质
4.短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,X的一种单质是自然界硬度最大的物质,Y2+的电子层结构与氖相同,Z的质子数为偶数,室温下M单质为淡黄色固体。下列判断错误的是
A.X与M形成的化合物中化学键为极性共价键
B.Y元素可用于航空航天合金材料的制备
C.M元素位于周期表中的第三周期VIA族
D.Z的最高价氧化物的水化物为强酸
5.下列分子中所有原子都满足最外层电子结构的是
A. B. C. D.
6.铊(81T1)是元素周期表ⅢA族元素,下列关于铊的叙述不正确的是( )
A.铊比铝的金属性更强
B.氢氧化铊一定具有两性
C.铊在化合物中可以是+3价
D.铊能与盐酸反应放出氢气
7.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是原子半径最小的元素,Y、W同主族,W原子核电荷数等于Y原子核电荷数的2倍,Z是地壳中含量最多的金属元素。下列说法正确的是
A.W的含氧酸为强酸
B.原子半径:r(X)C.W的简单气态氢化物的沸点比Y的高
D.由Y、Z组成的化合物可与强碱反应
8.HF、H2O、CH4、SiH4四种气态氢化物按稳定性由弱到强排列正确的是
A.CH4<H2O<HF<SiH4
B.SiH4<HF<CH4<H2O
C.SiH4<CH4<H2O<HF
D.H2O<CH4<HF<SiH4
9.下列关于金属元素与非金属元素的叙述中,正确的是
A.非金属元素呈现的最低负化合价的绝对值等于该元素原子核外最外层电子数
B.非金属元素呈现的最高正化合价不超过该元素原子核外最外层电子数
C.某主族元素最外层电子数为2,该元素不一定是金属元素
D.若某元素原子核外最外层电子数为4,则该元素一定是非金属元素
10.下列说法正确的是
A.原子最外层电子数等于或大于3的元素一定是非金属元素
B.原子最外层只有1个电子的元素一定是碱金属元素
C.最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期
D.某元素的离子最外层电子数与次外层电子数相同,该元素一定位于第三周期
11.下列说法正确的是( )
A.非金属元素间形成的化学键一定是共价键
B.不同元素间形成的化学键一定是极性键
C.单质分子中的共价键一定是非极性键
D.化合物中的共价键一定是极性键
12.化学学科需要借助化学语言来描述。下列化学用语正确的是
A.甲烷分子的球棍模型: B.羟基的电子式:
C.2,2﹣二甲基丙烷的结构简式: D.乙烯的实验式为:CH2=CH2
13.下列表示正确的是
A.的电子式: B.乙炔的球棍模型:
C.氯离子结构示意图: D.中子数为10的氧原子
14.根据化学反应的实质是旧键断裂新键生成这一观点,下列变化不属于化学反应的是( )
A.石墨转化为金刚石
B.NaOH溶液与盐酸反应生成NaCl和H2O
C.NaCl熔化
D.Na2O溶于水
15.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
A.10g D2O中含有的质子数与中子数均为5NA
B.2 L 0.25 mol·L 1 MgCl2溶液中,含有的Cl-数约为6.02×1023
C.标准状况下,8.96L H2与CO的混合气体完全燃烧,消耗氧分子的数目为0.2NA
D.2.3g Na与O2完全反应,反应中转移的电子数介于0.1NA和0.2NA之间
16.既能跟稀盐酸反应,又能跟氢氧化钠溶液反应的化合物是
①NaHCO3 ②Al2O3 ③Al(OH)3 ④Al
A.①②③ B.①④ C.②③④ D.①②③
17.某同学采用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质)制取绿矾(FeSO4·7H2O),设计了如图流程:
下列说法不正确的是( )
A.固体1中含有SiO2
B.溶解烧渣选用足量盐酸,试剂X选用铁粉
C.控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3进入固体2
D.从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中,须控制条件防止其氧化
18.下列物质对应的化学用语不正确的是
A.钡餐:BaCO3 B.明矾:KAl(SO4)2·12H2O
C.新戊烷: D.尿素:CO(NH2)2
19.X、Y、Z、W是原子序数依次递增的短周期元素,已知X元素能组成自然界中最坚硬的单质,X与W同主族,Y2-和Z2+具有相同的电子层结构。下列说法不正确的是( )
A.Z2+能促进水的电离
B.常见单质的熔点:X>Z>Y
C.离子半径大小:Y2-<Z2+
D.Y与W组成的二元化合物是制耐高温坩埚的常用材料
20.下列物质中,只含有离子键的是
A.HCl B.CaCl2 C.NH4Cl D.NaOH
二、非选择题(共5题)
21.向一金属铝的易拉罐内充满CO2,然后向罐内注入足量NaOH溶液,立即用胶布严封罐口,过一段时间后,罐壁内凹而瘪,再过一段时间后,瘪了的罐壁重新鼓起,解释上述变化的实验现象:
(1)罐壁内凹而瘪的原因: ;离子方程式: 。
(2)罐壁重新鼓起的原因: ;离子方程式: 。
22.已知元素周期表中共有18个纵行,下图实线表示元素周期表的边界。按核外电子排布,可把元素周期表里的元素划分为区、区、区、区等。除区外,其他区的名称来自按构造原理最后填入电子的能级的符号。
(1)请在上图中用实线画出区、区、区、区的边界线,并分别用阴影和表示区和区 。
(2)有的同学受这种划分的启发,认为区内第6、7纵行的部分元素可以排在另一区,你认为应排在 区。
(3)请在上述元素周期表中用元素符号标出轨道处于半充满状态的元素 。
23.根据要求完成下列各小题的实验目的(a、b为弹簧夹,加热及固定装置已略去)。
(1)验证碳、硅非金属性的相对强弱(已知酸性:亚硫酸>碳酸)。
①连接仪器、 、加药品后,打开a关闭b,然后滴入浓硫酸,加热圆底烧瓶。
②铜与浓硫酸反应的化学方程式是 。
③能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是 。
(2)验证SO2的氧化性、还原性和酸性氧化物的通性。
①在(1)①操作后打开b,关闭a。
②一段时间后,H2S溶液中的现象是 ,化学方程式是 。
③BaCl2溶液中无明显现象,将其分成两份,分别滴加下列溶液,将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置。
滴加的溶液 氯水 氨水
沉淀的化学式
写出其中SO2显示还原性生成沉淀的离子方程式 。
24.有5种短周期元素的原子序数按E、D、B、A、C 的顺序依次增大; A、C 同周期,B、C同主族;A与B 可形成离子化合物A2B,A2B 中阴阳离子的电子层结构完全相同,且电子总数为30;D 和E可形成4 核10 电子的分子。试回答下列问题:
(1)写出下列物质的电子式:
①D元素形成的单质 。
②B与E 形成的四原子化合物 。
③A、B、E 形成的化合物 。
④D、E 形成的简单化合物 。
(2)B、D、E形成的原子个数3︰2︰4的盐的化学式为 ,类别属于 化合物(填离子或共价),含有的化学键类型 。
25.X、Y、Z、M、N、R是原子序数依次增大的六种短周期元素,X是原子半径最小的元素,Y在自然界中形成的物质种类最多,M为地壳中含量最多的元素,N的单质在CO2燃烧生成两种固体,Z、M、R的最外层电子数之和为18。请回答下列问题:
(1)Y在元素周期表中的位置为 。
(2)M、N、R离子半径从大到小的顺序为 (填离子符号)。
(3)X、Y两元素形成的最简单化合物的空间构型为 。
(4)写出N的单质在CO2燃烧的化学方程式为 。
(5)元素Z与X形成一种离子ZX4+,请写出检验溶液中该离子的实验操作、现象和结论 。
参考答案:
1.D
A.同周期元素从左到右,随着核电荷数递增,核对最外层电子的吸引力递减,金属性逐渐减弱,A正确;
B.同周期元素从左到右,非金属性递增,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐增强,B正确;
C.同周期元素从左到右,非金属性递增,气态氢化物稳定性逐渐增强,C正确;
D.同周期元素且有相同电子层结构的离子,核电荷数大者离子半径小,例如,第三周期元素,10电子的离子半径:钠离子大于镁离子大于铝离子,18电子的离子半径:硫离子大于氯离子,由于阴离子电子层数比阳离子电子层数多一层,故离子半径排序:硫离子大于氯离子大于钠离子大于镁离子大于铝离子,D不正确;
答案选D。
2.D
A.同主族元素从上往下元素的非金属依次减弱,对应的气态氢化物稳定性依次减弱,气态氢化物稳定性:As<S,故A错误;
B.As元素在周期表中位置为ⅥA族,故B错误;
C.As最高价氧化物对应的水化物为弱酸,故C错误;
D.As位于金属与非金属分界线附近,故D正确。
答案选D。
3.A
R、X、Y、Z是原子序数依次增大的1~20号元素,岩石成分中含有硅酸盐,根据化学式可知,Z离子为二价阳离子,推知Z为Ca元素,R、Y的原子序数之和为22,最外层电子数之和为10,得出结论Y为Si,R为O,R、X的简单阴离子的电子层结构相同,说明X为第二周期比O原子序数大的元素,为F元素。
根据上述分析可知,R为O,X为F,Y为Si,Z为Ca元素;
A.原子核外电子层数越多,原子半径越大,则原子半径:Z(Ca)>Y(Si)>X(F),故A正确;
B.元素非金属性越强,对应最简单氢化物的稳定性越强,同周期元素从左到右元素的非金属性依次增强,同主族从上到下元素的非金属性依次减弱,所以最简单氢化物的稳定性:HF>H2O>SiH4,即X>R>Y,故B错误;
C.R是O,Z是Ca,二者形成的化合物CaO2中Ca2+与通过离子键结合,在阴离子中2个O原子之间以共价键结合,因此CaO2中含有离子键、共价键,故 C错误;
D.钙单质属于较活泼金属,所以工业上利用电解熔融CaCl2的冶炼方法制备钙单质,而不是电解CaF2,故D错误;
故答案选A。
4.D
短周期元素X、Y、Z、M的原子序数依次增大,X的一种单质是自然界硬度最大的物质,X为C元素;Y2+电子层结构与氖相同,则Y是Mg元素;Z的质子数为偶数,室温下M单质为淡黄色固体,结合原子序数可知Z为Si、M为S,以此来解答。
由上述分析可知:X为C、Y为Mg、Z为Si、M为S元素。
A.C与S的单质在高温下反应得到的CS2分子中,存在C=S极性共价键,A正确;
B.Mg单质质密度小,属于轻金属,可用于航空航天合金材料的制备,B正确;
C.M是S元素,原子核外电子排布是2、8、6,根据原子结构与元素在周期表的位置关系可知S位于元素周期表第三周期第VIA族,C正确;
D.Z为Si,Si元素最高价氧化物的水化物为硅酸,硅酸属于弱酸,D错误;
故合理选项是D。
5.D
A.中H为1号元素,核外只有1个电子层K层,H原子与Cl所形成的HCl中Cl最外层满足8电子的稳定结构而H原子不满足,故A错;
B.为15号元素,最外层5个电子,Cl为17号元素,最外层由7个电子,则P与5个Cl原子形成5个共用电子对,则P原子最外层为10电子不满足8电子的稳定结构,故B错;
C.中B为5号元素,最外层为3个电子,B与3个F原子所形成的3个共用电子对,则B最外层未达到8电子的稳定结构,故C错;
D.中S为16号元素,最外层6个电子,F为9号元素,最外层7个电子,1个S原子与2个F原子形成2个共用电子对,即均满足8电子稳定结构,故D正确;
答案选D。
6.B
A.Tl与Al在周期表中同主族,排在Al的下面,所以Tl比Al的金属性强,A项正确;
B.同主族元素,从上到下,金属性逐渐增强,对应的最高价氧化物的水化物碱性也逐渐增强,氢氧化铝有两性,所以氢氧化铊不具有两性,B项错误;
C.Tl与Al同主族,所以Tl也有+3价,C项正确;
D.Al能与盐酸反应放出氢气,Tl的金属性比Al强,所以也能与盐酸反应放出氢气,D项正确;
答案选B。
7.D
X是原子半径最小的元素,则X为H元素,Y、W同主族,W原子核电荷数等于Y原子核电荷数的2倍,则Y为O元素,W为S元素;Z是地壳中含量最多的金属元素,则Z为Al元素。
A.S的含氧酸有H2SO4、H2SO3等,H2SO3为弱酸,A错误;
B.电子层数越多原子半径越大,电子层数相同时核电荷数越小半径越大,所以原子半径H<O<S<Al,即r(X)C.W、Y的简单氢化物分别为H2S和H2O,水分子间存在氢键,沸点较高,C错误;
D.O和Al形成的化合物为Al2O3,属于两性氧化物,可以与强碱反应,D正确;
综上所述答案为D。
8.C
非金属性越强,氢化物的稳定性越强。同周期自左向右非金属性逐渐减弱,同主族自上而下非金属性逐渐增强,所以非金属性强弱顺序是Si<C<O<F,因此气态氢化物按稳定性由弱到强为SiH4<CH4<H2O<HF,答案选C。
9.B
A.除O、F外,主族元素的最高正化合价等于该元素原子的最外层电子数,非金属元素呈现的最低负化合价的绝对值等于8-该元素原子核外最外层电子数(除氢外),故A错误;
B.非金属元素呈现的最高正化合价不超过该元素原子核外最外层电子数,除O、F外,非金属元素呈现的最高正化合价等于原子核外最外层电子数,故B正确;
C.原子最外层电子数为2的有He和金属元素,但He不为主族元素,则:若主族元素最外层电子数为2,该元素一定是金属元素,故C错误;
D.若某元素原子核外最外层电子数为4,则该元素不一定是非金属元素,如Sn、Pb是金属元素,故D错误;
选B。
10.C
A.原子最外层电子数等于或大于3的元素不一定是非金属元素,如铝最外层电子数为3,但为金属元素,A错误;
B.原子最外层只有1个电子的元素如氢元素,属于非金属元素,B错误;
C.最外层电子数比次外层电子数多的元素一定位于第二周期,C正确;
D.D中某些不在第三周期的元素的离子(如K+、Ca2+等)也符合要求,D错误;
故选C。
11.C
A.非金属元素间形成的化学键不一定都是共价键,如氯化铵中既有离子键又有共价键,故A错误;
B.不同元素间形成的化学键不一定是极性键,也可能是离子键,如钠元素与氯元素形成的是离子键,故B错误;
C.单质分子中的共价键是由同种元素形成的共价键,一定是非极性键,故C正确;
D.化合物中的共价键可能是极性键也可能是非极性键,如过氧化钠中的氧原子间共价键属于非极性键,故D错误。
故选C。
【点睛】同种元素的原子间形成的共价键,共用电子对在成键两原子的中间,不向任何一方偏转,这种共价键叫非极性键;不同种元素的原子间形成的键,都是极性键,共用电子对偏向非金属性强原子一方,这种带部分正负电荷叫极性键。含非极性键的一般是由非金属元素形成的单质;含极性键的一般是由不同非金属元素形成的化合物。
12.C
A.甲烷为正四面体结构,分子中含有4个碳氢键,甲烷正确的球棍模型为:,故A错误;
B.羟基中有一个孤对电子,不显电性,故电子式为,故B错误;
C.依据烷烃命名原则:2,2-二甲基丙烷主链有3个碳原子,2号碳上有2个甲基,所以结构简式为:,故C正确;
D.乙烯的分子式为C2H4,则实验式为CH2,故D错误;
故答案为C。
【点睛】解决这类问题过程中需要重点关注的有:①书写电子式时应特别注意如下几个方面:阴离子及多核阳离子均要加“[ ]”并注明电荷,书写共价化合物电子式时,不得使用“[ ]”,没有成键的价电子也要写出来。②书写结构式、结构简式时首先要明确原子间结合顺序(如HClO应是H—O—Cl,而不是H—Cl—O),其次是书写结构简式时,碳碳双键、碳碳三键应该写出来。③比例模型、球棍模型要能体现原子的相对大小及分子的空间结构。
13.D
A. 二氧化碳分子为直线形结构,碳氧之间共用两对电子,电子式为,故A错误;
B. 乙炔分子中含有碳碳三键,球棍模型是,故B错误;
C. Cl-的核电荷数为17,核外电子数为18,其结构示意图为,故C错误;
D. 中子数为10的氧原子的质量数=10+8=18,该原子正确的表示方法为,故D正确;
故选D。
14.C
A.石墨和金刚石是不同物质,所以石墨转化为金刚石既有旧键的断裂又有新键的形成,为化学变化,故A不符合题意;
B.NaOH溶液与盐酸反应生成NaCl和H2O,既有旧键的断裂又有新键的形成,属于化学变化,故B不符合题意;
C.NaCl熔化,由固体变化为液体,只有旧键的断裂没有新键的形成,属于物理变化,故C符合题意;
D.Na2O溶于水,发生反应生成氢氧化钠,既有旧键的断裂又有新键的形成,属于化学变化,故D不符合题意;
答案为C。
15.D
A.10g D2O的物质的量是10g÷20g/mol=0.5mol,1分子D2O含有的质子数和中子数均是10个,则其中含有的质子数与中子数均为5NA,A正确;
B.2 L 0.25 mol·L 1 MgCl2溶液中氯离子的物质的量是2L×0.25mol/L×2=1mol,含有的Cl-数约为6.02×1023,B正确;
C.标准状况下,8.96L H2与CO的混合气体的物质的量是8.96L÷22.4L/mol=0.4mol,1molH2与1molCO完全燃烧均消耗0.5mol氧气,则消耗氧分子的数目为0.2NA,C错误;
D.2.3g Na的物质的量是2.3g÷23g/mol=0.1mol,与O2完全反应,钠元素化合价从0价升高到+1价,则反应中转移的电子数为0.1NA,D错误;
答案选D。
16.A
①NaHCO3是弱酸酸式盐,能和稀盐酸和氢氧化钠反应生成盐和水,且是化合物,故①正确;
②Al2O3属于两性氧化物,能和稀盐酸、氢氧化钠溶液反应生成盐和水,且是化合物,故②正确;
③Al(OH)3属于两性氢氧化物,能和稀盐酸、氢氧化钠溶液反应生成盐和水且是化合物,故③正确;
④Al能和稀盐酸、氢氧化钠溶液反应生成盐和氢气,但Al是单质,故④错误;
故选:A。
17.B
硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3,不考虑其他杂质),加足量酸,氧化铁、氧化铝与酸反应,二氧化硅不反应,因此固体1为SiO2,溶液1为硫酸铝、硫酸铁、硫酸,加入足量铁粉,生成硫酸亚铁,加氢氧化钠控制pH值,沉淀铝离子,溶液2为硫酸亚铁。
A. 根据分析得到固体1中含有SiO2,故A正确;
B. 最后要得到绿矾,因此溶解烧渣选用足量硫酸,试剂X选用铁粉,故B错误;
C. 控制pH是为了使Fe2+、Al3+混合溶液中Al3+转化为Al(OH)3进入固体2,故C正确;
D. 从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中,亚铁离子容易被氧化,因此须控制条件防止其氧化,故D正确。
综上所述,答案为B。
18.A
A.钡餐是用BaSO4,因为碳酸钡溶于盐酸,故A错误;
B.明矾是KAl(SO4)2·12H2O,故B错误;
C.新戊烷的键线式为:,故C正确;
D.尿素的结构简式为:CO(NH2)2,故D正确。
答案选A。
19.C
X、Y、Z、W的原子序数依次递增的短周期元素,已知X元素能组成自然界中最坚硬的单质,则X为C元素,X与W同主族,则W为Si,Y2-与Z2+与具有相同的电子层结构,可推知Y为O元素,Z为Mg,结合元素化合物性质解答。
X、Y、Z、W的原子序数依次递增的短周期元素,已知X元素能组成自然界中最坚硬的单质,则X为C元素,X与W同主族,则W为Si,Y2-与Z2+与具有相同的电子层结构,可推知Y为O元素,Z为Mg;
A.Mg2+发生水解,促进水的电离,故A正确;
B.X常见单质为金刚石等,金刚石属于原子晶体,Mg的单质属于金属晶体,氧气属于分子晶体,故常见单质的熔点:金刚石>Mg>氧气,故B正确;
C.核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,所以氧负离子半径大于镁离子半径,故C错误;
D.Y与W组成的二元化合物为二氧化硅,是制耐高温坩埚的常用材料,故D正确;
故选C。
【点睛】电子层数越多,粒子半径越大,具有相同核外电子排布的离子,原子序数越大半径越小。
20.B
A. HCl只含有共价键,故A不符合题意;
B. CaCl2只含有离子键,故B符合题意;
C. NH4Cl既含离子键又含共价键,故C不符合题意;
D. NaOH既含离子键又含共价键,故D不符合题意.
综上所述,答案为B。
21.(1) CO2被NaOH溶液,易拉罐内气体压强减小,易拉罐被外界大气压瘪 2OH-+CO2=CO+H2O
(2) 过量的NaOH溶液与铝反应生成氢气,易拉罐内气体压强变大,变瘪的易拉罐又鼓起来 2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑
(1)由题意可知,用胶布严封罐口的易拉罐罐壁内凹而瘪是因为过量的氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,二氧化碳的物质的量减小导致罐内气体压强减小,易拉罐被外界大气压瘪,反应的离子方程式为2OH-+CO2=CO+H2O,故答案为:CO2被NaOH溶液,易拉罐内气体压强减小,易拉罐被外界大气压瘪;2OH-+CO2=CO+H2O;
(2)由题意可知,用胶布严封罐口的易拉罐罐壁重新鼓起是因为过量的氢氧化钠溶液与铝反应生成偏铝酸钠和氢气,反应生成的氢气使易拉罐内气体压强变大,变瘪的易拉罐又鼓起来,反应的离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑,故答案为:过量的NaOH溶液与铝反应生成氢气,易拉罐内气体压强变大,变瘪的易拉罐又鼓起来;2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑。
22.
(1)ⅠA、ⅡA族最后填充s电子,为s区,ⅢA~零族为p区,第ⅢB~ⅤⅡB族和第ⅤⅢ为d区,ⅠB和ⅡB族为ds区分析;
(2)区内6、7纵行的部分元素,d轨道半满,s电子半满或全满,为稳定结构,与ds区元素的稳定结构相似分析;
(3)K的外围电子排布为3p64s1,Cr的外围电子排布为3d54s1,Cu的外围电子排布为3d104s1,据此分析;
(1)ⅠA、ⅡA族最后填充s电子,为s区;ⅢA~零族为p区,第ⅢB~ⅤⅡB族和第ⅤⅢ为d区;ⅠB和ⅡB族为ds区;
(2)区内6、7纵行的部分元素,d轨道半满,s电子半满或全满,为稳定结构,与ds区元素的稳定结构相似,则可以排在ds区;
(3)K的外围电子排布为3p64s1,为4s轨道半充满;Cr的外围电子排布为3d54s1,为4s轨道半充满;Cu的外围电子排布为3d104s1,为4s轨道半充满,所以4s轨道半满的为K、Cr、Cu。
【点睛】元素周期表的分区是根据最后排入的电子判断,ds区除外。
23. 检查装置气密性 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O A中品红溶液没有褪色,析出白色沉淀 溶液变浑浊 2H2S+SO2=3S↓+ 2H2O BaSO4 BaSO3 SO2+Cl2+2H2O=+2Cl-+4H+
实验开始时接仪器并检查装置气密性;铜与浓硫酸混合加热发生反应,铜被氧化成+ 2价的Cu2+,硫酸被还原成+4价的SO2,SO2具有漂白性,能够使品红溶液褪色;据此检验SO2;当A中品红溶液没有褪色,说明SO2已经完全除尽,盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀,说明碳的非金属性比硅强;SO2中硫元素的化合价是+ 4价,被H2S中-2价的S还原为S单质;Cl2具有氧化性,能将SO2氧化成+ 6价的H2SO4,H2SO4电离产生的和Ba2+反应生成BaSO4沉淀,当溶液中存在氨水时,SO2与氨水反应产生(NH4)2SO3,(NH4)2SO3与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀。SO2与Cl2在溶液中反应产生HCl和H2SO4,在该反应中SO2表现还原性。
(1)①实验开始时,先连接仪器并检查装置气密性;
②铜和热的浓硫酸反应,反应中Cu元素的化合价由0升高到+2价Cu2+,浓硫酸被还原为SO2,同时产生水,反应的方程式为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;
③SO2具有漂白性,当A中品红溶液没有褪色,说明SO2已经完全除尽,避免了SO2和可溶性硅酸盐反应,二氧化碳和水反应生成碳酸,碳酸和可溶性硅酸盐反应析出白色沉淀,说明碳酸能制取硅酸,能证明碳酸酸性强于硅酸酸性;
(2)②SO2中硫元素的化合价是+4价,具有氧化性,SO2气体与H2S溶液在常温下反应,生成淡黄色难溶性固体硫(单质)和水,因此看到溶液变浑浊,反应方程式为:2H2S+SO2=3S↓+ 2H2O;
③BaCl2溶液中无明显现象,将其分成两份,一份滴加氯水溶液,氯水中有Cl2分子,Cl2分子具有氧化性,能把SO2氧化成+ 6价的,和Ba2+反应生成BaSO4白色沉淀,该反应的方程式为:Ba2++SO2+Cl2+2H2O=BaSO4↓+4H++2Cl-,另一份中滴加氨水,二氧化硫和水生成亚硫酸,亚硫酸和氨水反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵电离出铵根离子和亚硫酸根离子,亚硫酸根离子和钡离子反应生成BaSO3白色沉淀;SO2与氯水反应生成HCl和H2SO4,该反应的离子方程式为:SO2+Cl2+2H2O=+2Cl-+4H+。
24. NH4NO3 离子 离子键和共价键。
由5种短周期元素的原子序数按E、D、B、A、C 的顺序依次增大,D和E可形成4核10电子的分子可知,则分子是NH3,D是N元素,E是H元素;由A2B中阴阳离子的电子层结构完全相同,且电子总数为30可知,A是Na元素,B是O元素;由B与C同主族可知,C是S元素。
(1)①D元素形成的单质是氮气,氮气的电子式为,故答案为;
②B与E 形成的四原子化合物是过氧化氢,过氧化氢为共价化合物,电子式为,故答案为;
③A、B、E 形成的化合物为氢氧化钠,氢氧化钠为离子化合物,电子式为,故答案为;
④D、E 形成的简单化合物为氨气,氨气为共价化合物,电子式为,故答案为;
(2)B、D、E形成的原子个数3︰2︰4的盐为硝酸铵,化学式为NH4NO3,NH4NO3是 由铵根离子与硝酸根离子形成的离子化合物,化合物中含有离子键和共价键,故答案为NH4NO3;离子;离子键和共价键。
【点睛】本题考查元素周期律的应用,侧重分析推断能力的综合考查,注意结构、性质、位置关系,注意化合物的组成特点,熟悉电子式的书写原则是解答关键。
25. 第二周期ⅥA族 Cl->O2->Mg2+ Mg3N2 +6H2O == 3Mg (OH) 2↓+ 2NH3↑ 取少量溶液于试管中,滴加NaOH溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明含铵根
X、Y、Z、R、Q是原子序数依次增大的五种短周期元素,X是原子半径最小的元素,则为H元素;Y的气态氢化物能与其最高价氧化物的水化物反应生成盐,则Y为N元素,对应的氨气与硝酸反应会生成硝酸铵;Z为地壳中含量最多的元素,则为O元素;R的单质在CO2燃烧生成两种固体,则R为Mg,可在CO2中燃烧生成C与氧化镁;Y、Z、Q的最外层电子数之和为18,因Y为N,最外层电子数为5,Z为O,最外层电子数为6,则Q的最外层电子数=18-5-6=7,且原子序数在五种元素中最大,为Cl元素,据此分析作答。
根据上述分析可知,X、Y、Z、R和Q分别是H、N、O、Mg、Cl元素,则
(1)Z为O,原子序数为8,在元素周期表中的位置为第二周期ⅥA族,
故答案为第二周期ⅥA族;
(2)电子层数越多,离子半径越大;电子层数相同时,核电荷数越小,离子半径越大,则Z、R、Q离子半径从大到小的顺序为Cl->O2->Mg2+,
故答案为Cl->O2->Mg2+;
(3)X、Z两元素形成的原子个数比为1:1的化合物为过氧化氢,为共价化合物,其电子式为,
故答案为;
(4)R3Y2为氮化镁,与水会发生水解,产生氢氧化镁沉淀和氨气,其化学方程式为:Mg3N2 +6H2O == 3Mg (OH) 2↓+ 2NH3↑,
故答案为Mg3N2 +6H2O == 3Mg (OH) 2↓+ 2NH3↑;
(5)元素Y与X形成一种离子为铵根离子,铵根离子可以与氢氧化钠在加热的条件下生成碱性气体氨气,借助此原理可以检验铵根离子的存在,其操作步骤及现象为:取少量溶液于试管中,滴加NaOH溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明含铵根离子,
故答案为取少量溶液于试管中,滴加NaOH溶液,加热,产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明含铵根