第四章 物质结构元素周期律 (含解析)检测题—2023--2024学年上学期高一化学人教版(2019)必修第一册

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名称 第四章 物质结构元素周期律 (含解析)检测题—2023--2024学年上学期高一化学人教版(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 2023-12-06 17:27:28

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第四章《物质结构 元素周期律》检测题
一、单选题(共15题)
1.由德国重离子研究中心人工合成的第 112 号元素的正式名称为“Copemicium”,相应的元素符号为“Cn”, 该元素的名称是为了纪念天文学家哥白尼而得名。该中心人工合成 Cn 的过程可表示为: 70Zn+208Pb= 277Cn+。下列叙述中正确的是
A.上述合成过程属于化学变化
B.由题中信息可知Pb元素的相对原子质量为208
C.Cn元素位于元素周期表的第七周期,是副族元素
D.的原子核内中子数比质子数多165
2.下列用数轴表示的产物与量的关系不合理的是
A.铁与稀硝酸反应:
B.Cl2与FeI2溶液反应后的产物:
C.向烧碱液中通入SO2后的产物:
向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液,铝元素的存在形式:
A.A B.B C.C D.D
3.下列不能说明氯的非金属性比硫强的事实是( )
①比稳定 ②的氧化性比强 ③的酸性比强 ④能与反应生成S ⑤原子最外层有7个电子,S原子最外层有6个电子 ⑥与反应生成,S与反应生成 ⑦的酸性比强
A.②⑤⑦ B.①②⑦ C.②④ D.①③⑤
4.下列说法正确的是
A.I2升华需要破坏共价键
B.稳定性:HF < H2O < NH3< CH4
C.N2的电子式:
D.离子化合物中一定只含有离子键
5.甲~庚等元素在周期表中的相对位置如表所示,己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性,甲和丁在同一周期,甲原子最外层与最内层具有相同电子数。下列判断正确的是(  )
A.丙与戊的原子序数相差28
B.气态氢化物的稳定性:庚<己<戊
C.常温下,甲和乙的单质均能与水剧烈反应、
D.丁的单质可用于制造光导纤维
6.Sr常用于放射性同位素电池。下列关于Sr原子的说法正确的是
A.电子数为38 B.质子数为52 C.中子数为38 D.质量数为52
7.我国稀土资源丰富。下列有关稀土元素14462Sm与15062Sm的说法正确的是
A.14462Sm与15062Sm互为同位素
B.14462Sm与15062Sm的质量数相同
C.14462Sm与15062Sm是同一种核素
D.14462Sm与15062Sm的核外电子数和中子数均为62
8.下列说法正确的是
A.和互为同位素 B.金刚石、石墨互为同素异形体
C.和的核外电子排布不同 D.与的质量数相同
9.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素。其中Y为金属元素,可以用电解熔融氯化物的方法冶炼Y单质,Z单质常用作半导体材料,X与Z同主族,W原子核外电子数为X和Y的原子序数之和,下列说法正确的是
A.Y的氧化物与Z的氧化物可以反应生成盐
B.原子半径:W>Z>Y>X
C.最简单氢化物的热稳定性:XD.最高价氧化物对应水化物的酸性:W>Z>X
10.不具有放射性的同位素称为稳定同位素,稳定同位素分析法近20年来在植物生理学、生态学和环境科学研究中获得广泛应用。如在陆地生态系统研究中,2H、13C、15N、18O、34S等常用作环境分析指示物。下列有关说法正确的是
A.34S原子核内中子数为16
B.12CO和14CO物理性质不同,化学性质基本相同
C.13C和15N原子核内的质子数相差2
D.2H+结合OH-的能力比1H+的更强
11.将物质的量均为0.1mol的镁、铝合金投入到500mL 4mol·L—1的盐酸中,金属完全溶解,再加入4mol·L-1的NaOH溶液,若要生成沉淀最多,则加入这种NaOH溶液的体积为
A.200mL B.250mL C.500mL D.无法计算
12.向100mL 1 mol/L的AlCl3溶液中逐渐加入浓度为2mol/L的NaOH溶液,若产生3.9 g白色沉淀,则加入的NaOH溶液的体积可能为
A.30 mL B.55 mL C.65 mL D.175 mL
13.如图是部分短周期元素的单质及其化合物(或溶液)的转化关系,已知单质 B2、C2、D2、E2在常温常压下都是气体,化合物 G 在焰色反应中显黄色;化合物I、J、K 通常状况下呈气态。下列说法正确的是
A.E 的氢化物沸点高于B 的氢化物沸点
B.G 为强碱弱酸盐,可用于厨房去油污
C.F 中既含有离子键又含有极性共价键
D.原子半径:A>C>B>E>D
14.下列说法正确的是
A.114号元素位于第七周期第ⅣA族
B.原子序数之差为2的两种元素不可能位于同一主族
C.同主族的甲乙两种元素,甲的原子序数为x,则乙的原子序数可能为x+4
D.同一周期的甲乙两种元素,甲位于ⅠIA族,原子序数为x,乙位于ⅢA族,则乙原子序数可能为x+19
15.下列说法正确的是
A.同主族元素原子的最外层电子数相同
B.在多电子原子中,在离核较近的区域内运动的电子能量较高
C.第ⅡA与第ⅢA族元素的原子序数一定相差1
D.碱金属元素指第ⅠA族所有元素
二、填空题(共10题)
16.(1)碱金属元素原子最外层的电子都是 个,在化学反应中它们容易失去 个电子;卤族原子最外层的电子都是 个,在化学反应中它们得到 个电子。
(2)用电子式表示:N2 ,CH4 ,KCl
17.完成下列相关反应的化学方程式或离子方程式。
(1)用NaOH溶液除去Mg中混有的杂质Al,相关化学方程式为 ;
(2)氯气溶于水,部分发生了反应,相关离子方程式为 ;
(3)Al(OH)3可用于治疗胃酸过多,相关化学方程式为 ;
(4)实验室用氨水和硫酸铝溶液制取氢氧化铝,离子方程式为 ;
(5)实验室加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物制取NH3的化学方程式: 。
18.回答下列问题
(1)写出的俗名: ; 写出二氧化碳的电子式: 。
(2)比较还原性强弱:I- Br-(填“>”、“<”或“=”));用一个离子方程式说明I 与Br 的还原性相对强弱: 。
(3)请解释H2O的热稳定性高于H2S的原因 。
19.I.《自然》杂志曾报道我国科学家通过测量SiO2中26Al和10Be两种元素的比例确定“北京人”年龄的研究结果,这种测量方法叫“铝铍测年法”。完成下列填空:
(1)l0Be和9Be (填序号)。
a.是同一种原子 b.具有相同的中子数 c.具有相同的化学性质 d.互为同位素
(2)写出A1(OH)3与NaOH溶液反应的化学方程式: 。
(3)研究表明28A1可以衰变为26Mg,可以比较这两种元素金属性强弱的方法是 (填序号)。
a.比较Mg(OH)2与A1(OH)3的碱性强弱
b.比较这两种元素的最高正化合价
c.将打磨过表面积相同的镁条和铝片分别和100℃热水作用,并滴入酚酞溶液
d.比较这两种金属的硬度和熔点
II.下表列出了①~⑩10种元素在周期表中的位置。
周期 族 ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
2 ⑤ ⑥ ⑩
3 ① ③ ④ ⑦ ⑧
4 ② ⑨
(1)上述元素中,金属性最强的是(填元素符号,下同) ,③④⑤三种元素的原子半径由大到小的顺序是 。
(2)上述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)
(3)元素⑥的氢化物的电子式为 ,该氢化物与元素⑥的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为 。
20.有下列几种物质:
A.金刚石和石墨
B.C2H6和C5H12
C.C2H4和C2H6
D.CH3CH2CH2CH3和CH3CH(CH3)2
E.35Cl 和37Cl
其中属于同分异构体的是 (填序号,下同),属于同素异形体的是 ,属于同系物的是 ,属于同位素的是 。
21.溶液中可能含有H+、K+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42-等离子,当向该溶液中加入某浓度的NaOH溶液时,发现生成沉淀的物质的量随NaOH溶液的体积变化如图所示,由此可知,
⑴该溶液中肯定含有的离子是 ,且各离子的物质的量之比为 ;肯定不含的离子是 。
⑵还有一种离子可能存在,写出检验这种离子的实验方法及现象: 。
22.回答下列问题:
(1)铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂,它的氧化性比高锰酸钾更强,本身在反应中被还原为Fe3+,配平制取铁酸钠的化学方程式: _____ Fe(NO3)3 + ______ NaOH + ____ Cl2Na2FeO4 + ____ NaNO3 + ______ NaCl + ______ H2O
反应中 元素被氧化,每生成1molNa2FeO4转移电子数目为
(2)①由Al3+制Al(OH)3最好的方法是加 ,写出反应的离子方程式 。
②由AlO制Al(OH)3最好的方法是通入 ,写出反应的离子方程式 。
23.用A 质子数 B 中子数 C 核外电子数 D 最外层电子数 E 电子层数 填写下列空白:(填编号)
(1)核素种类由质子数和 决定;
(2)元素种类由 决定;
(3)周期序数是由 决定;
(4)元素的化学性质主要由 决定
24.1828年,德国化学家维勒在制备无机盐氰酸铵(NH4OCN)时得到尿素[CO(NH2)2]。尿素的人工合成,揭开了人工合成有机物的序幕。完成下列填空:
(1)将上述元素按原子半径由小到大的顺序排列 。(用元素符号表示)
(2)已知氰酸分子内含有叁键,且所有原子最外层均已达到稳定结构,试写出其结构式 ,其中N元素的化合价为 。
(3)N2H4性质与NH3相似,也可与硫酸反应生成N2H6SO4,则N2H6SO4中存在的作用力为 ,N2H6SO4与强碱溶液反应的离子方程式为 。
(4)在微生物作用下,蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2)。
①写出反应的化学方程式,并标出电子转移方向与数目 。
②被氧化的元素是 ,还原产物是 ,若反应中有3NA个电子发生转移,参与反应的氨的质量为 g。
25.下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数,Y为元素的有关性质)。
(1)把与下面元素有关性质相符的曲线标号填入相应的空格中:
a. b. c. d.
①第ⅡA族元素的价电子数 。
②第三周期元素的最高化合价 。
③F-、Na+、Mg2+、Al3+的离子半径 。
(2)元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素,且原子序数依次增大。已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶4;M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为4∶3;N-、Z+、X+的半径逐渐减小;化合物XN常温下为气体。据此回答:
①X为 (名称),Y为 (元素符号),Z原子结构示意图为 。
②N的最高价氧化物的水化物的化学式为 。
③M的最高价氧化物的化学式为 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.C
【详解】A.化学变化的最小粒子为原子,该反应中原子的种类发生了变化,不属于化学变化,故A错误;
B.质量数指的是质子与中子质量的和,而不同核素的质量数不同,即一个元素可以有多个质量数,相对原子质量为各核素的平均相对质量,该Pb元素的质量数为208,元素的相对原子量与原子的相对原子量和在自然界中的含量有关,故B错误;
C.第118编号元素位于周期表中第七周期、零族,则112号元素位于第七周期、ⅡB族,故C正确;
D.该原子的中子数=277 112=165,中子数比质子数多的数目为:165 112=53,故D错误;
答案选C。
【点睛】同种元素的相对原子质量只有一个数值,元素的相对原子质量是其各种同位素相对原子质量的加权平均值。
2.B
【详解】试题分析:A. 铁与稀硝酸反应的化学方程式为4HNO3(稀、足)+Fe=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,3HNO3(稀、不足)+8Fe=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O,因此HNO3与Fe的物质的量之比≥4时,恰好反应生成Fe(NO3)3;HNO3与Fe的物质的量之比为≤8:3时,恰好反应生成Fe(NO3)2,A项合理;B.根据氧化性:Cl2>Fe3+>I2,发生的反应为Cl2+2I-=2Cl-+I2、Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+,当n(Cl2):n(FeI2)≥1.5时,FeI2完全反应生成FeCl3和I2,当n(Cl2):n(FeI2)≤1时,只发生Cl2+2I-=2Cl-+I2,产物为I2,B项不合理;C. 有关反应的化学方程式为2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O、NaOH+SO2=NaHSO3,因此当氢氧化钠和SO2的物质的量之比为2:1时,恰好反应生成Na2SO3;当氢氧化钠和SO2的物质的量之比为1:1时,恰好反应生成NaHSO3,C项合理;D.有关反应的化学方程式是AlCl3+3NaOH=Al(OH)3+3NaCl、AlCl3+4NaOH=NaAlO2+2H2O。OH-与Al3+的物质的量之比为≤3时铝元素都以Al(OH)3和Al3+的形式存在;OH-与Al3+的物质的量之比为4:1时,铝元素都以AlO2-的形式存在,OH-与Al3+的物质的量之比为>4时铝元素以AlO2-的形式存在,D项合理,答案选B。
考点:考查SO2与氢氧化钠、铁与稀硝酸、氯化铝与氢氧化钠、Cl2与FeI2反应的有关判断。
3.A
【详解】元素的非金属性越强,对应的简单气态氢化物越稳定,比稳定,可以说明非金属性:,故①正确;的氧化性比强不能作为比较非金属性强弱的依据,故②错误;元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,的酸性比强,可以说明非金属性:,故③正确;能与反应生成S,可以说明氧化性:,单质的氧化性越强,对应元素的非金属性越强,故④正确;不能以原子最外层电子数的多少判断元素非金属性的强弱,例如O原子的最外层电子数为6,I原子的最外层电子数为7,但O的非金属性强于I,故⑤错误;与反应生成,S与反应生成,可以说明氧化性:,单质的氧化性越强,对应元素的非金属性越强,故⑥正确;比较非金属性的强弱,应根据其最高价氧化物对应水化物的酸性比较,不能根据氢化物的酸性进行比较,例如的酸性比弱,但非金属性F强于,故⑦错误。
答案选A。
4.C
【详解】A.碘单质为分子晶体,升华需要破坏分子间作用力,不破坏共价键,A错误;
B.同周期元素,从左到右非金属性依次增强,非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,则稳定性:HF> H2O >NH3> CH4,B错误;
C. N2为含有氮氮三键的双原子分子,电子式为,C正确;
D.离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键,如氢氧化钠中含有离子键和共价键,D错误;
故选C。
5.A
【分析】己的最高价氧化物对应水化物硫酸有强脱水性,所以己是硫,相应丙、丁、戊、庚分别是硼、硅、砷、氟。甲和丁在同一周期,甲原子最外层与最内层具有相同电子数,甲是镁,相应乙是钙,据此分析解答。
【详解】A.丙与戊的原子序数相差33-5=28,故A正确;
B.非金属性:庚>己>戊,所以气态氢化物的稳定性:庚>己>戊,故B错误;
C.常温下,镁与水反应缓慢,故C错误;
D.丁的氧化物二氧化硅可用于制造光导纤维,故D错误;
答案选A。
【点睛】根据元素在元素周期表的位置判断元素的一类问题,往往具有“题眼”。本题的题眼是“己的最高价氧化物对应水化物有强脱水性”。依据题眼顺藤摸瓜就可以完全解决问题。
6.A
【详解】Sr原子中质子数为38、质量数为90、中子数为(90-38)=52、核外电子数为38,故选A。
7.A
【详解】考查同位素的概念和原子组成的表示方法。在原子符合中左上角代表质量数,左下角代表质子数,即14462Sm与15062Sm具有相同的质子数不同的中子数,所以互为同位素。二者的中子数分别为144-62=82,150-62=88.答案是A。
8.B
【详解】A.同位素指质子数相同,中子数不同的同一元素不同核素,24Na、24Mg质子数分别为11、12,质子数不同,它们不互为同位素,故A错误;
B.金刚石、石墨均是由碳元素组成的单质,它们结构不同,因此两者互为同素异形体,故B正确;
C.12C、14C质子数均为6,核外电子排布相同,故C错误;
D.质量数等于质子数+中子数,两者质量数分别为20、22,故D错误;
答案为B。
9.A
【分析】Z单质常用作半导体材料,则Z为Si元素,X与Z同主族,则X为C元素,Y为金属元素,可以用电解熔融氯化物的方法冶炼Y单质,则Y为Na或Mg,W原子核外电子数为X和Y的原子序数之和,若Y为Na,W的核外电子数为11+6=17,W为Cl元素,若Y为Mg,W的核外电子数为12+6=18(舍去),因此Y为Na元素,W为Cl元素。
【详解】A.Y的氧化物为氧化钠,Z的氧化物为二氧化硅,氧化钠为碱性氧化物,二氧化硅为酸性氧化物,二者可以反应生成硅酸钠,故A正确;
B.电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小,原子半径:Na>Si>Cl>C,即Y>Z>W>X,故B错误;
C.元素的非金属性越强,对应的氢化物稳定性越强,C的非金属性比Si强,其最简单氢化物更稳定,故C错误;
D.最高价氧化物对应水化物的酸性的大小取决于元素非金属性的强弱,非金属性:Cl>C>Si,则最高价氧化物对应水化物的酸性:Cl>C>Si,即W>X>Z,故D错误;
答案选A。
10.B
【详解】A.34S原子核内的中子数为34-16=18,选项A错误;
B. 12CO和14CO由于碳原子质量数不相同,物理性质不同,但化学性质基本相同,选项B正确;
C.C原子的质子数为6,N原子的质子数为7,则13C和15N原子核内的质子数相差7-6=1,选项C错误;
D.2H+与1H+都是氢离子,化学性质相同,即2H+的酸性与1H+的结合OH-的能力相同,选项D错误;
答案选B。
11.C
【详解】镁、铝合金与盐酸反应,金属完全溶解,生成氯化镁和氯化铝,加入4mol/L的NaOH溶液,生成的沉淀最多时,Mg2+和Al3+恰好全部转化为Mg(OH)2、Al(OH)3沉淀,所得溶液中的溶质只有NaCl,根据氯离子和钠离子守恒,可得n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=4mol/L×0.5L=2mol,故需要氢氧化钠溶液体积为2mol/4mol·L—1=0.5L=500mL,选C。
12.D
【详解】试题分析:100mL 1mol/L的AlCl3溶液中氯化铝的物质的量=0.1L×1mol/L=0.1mol,若Al元素都转化为氢氧化铝沉淀,则氢氧化铝沉淀的质量=0.1mol×78g/mol=7.8g>3.9g,说明有两种情况:一为沉淀不完全,只生成Al(OH)3沉淀;另一种情况为沉淀部分溶解,既生成Al(OH)3沉淀,又生成NaAlO2。n(Al(OH)3)==0.05mol,①若碱不足,由Al3++3OH-═Al(OH)3↓可知,NaOH的物质的量为0.05mol×3=0.15mol,加入NaOH溶液的体积为=0.075L,即为75mL;②沉淀部分溶解,既生成Al(OH)3沉淀,又生成NaAlO2,则:
Al3+ + 3OH- ═ Al(OH)3↓
0.1mol 0.3mol 0.1mol
Al(OH)3 + OH- ═ AlO2-+2H2O
(0.1-0.05)mol 0.05mol
则消耗的碱的物质的量为0.3mol+0.05mol=0.35mol,加入NaOH溶液的体积为=0.175L,即为175mL,故选D。
考点:考查了利用化学方程式的计算的相关知识。
13.B
【分析】I与J反应生成铵盐,则它们分别是NH3与HX(X代表卤素,短周期中是F、Cl中的一种,下同),得到这两种氢化物的反应物是N2、H2、X2,共同需要的反应物D2为H2,从反应条件看,H2与X2可以光照生成HX,而N2与H2反应生成NH3需要在催化剂加热加压条件下才能合成,所以C2为Cl2,E2为N2,I为HX,J为NH3。G的焰色反应为黄色,说明G是钠的化合物,反应生成气体K,则可能G是钠的碳酸盐(包括酸式盐)反应生成CO2,或G是钠的亚硫酸盐(包括酸式盐)反应生成SO2,则F是钠的另一种化合物且能够与CO2(或SO2)反应生成相应的上述盐类,同理,A或B中含有钠元素,由于B2是气体,则A中含有钠元素。结合已学反应原理,A是Na单质,B2是O2,二者加热生成Na2O2,K只能是CO2,G是Na2CO3,因为Na2O2与SO2反应生成Na2SO4,不能再与HCl反应生成SO2。
【详解】A.E的氢化物为NH3,B的氢化物为H2O,H2O的沸点高于NH3的沸点,A错误;
B.G为碳酸钠,为强碱弱酸盐,可以用于厨房去油,B正确;
C.F为Na2O2,含有离子键和非极性共价键,C错误;
D.A到E五种元素依次为Na、O、Cl、H、N,半径顺序为Na>Cl>N>O>H,与选项不符,D错误;
故选B。
14.A
【详解】A.第114号元素位于第七周期第ⅣA族,故A正确;
B.氢和锂两种元素原子序数之差为2是同一主族,故B错误;
C.同主族相邻两周期原子序数差值可能为2、8、18、32等,所以同一主族的甲乙两种元素,甲的原子序数为x,则乙的原子序数不可能为x+4,故C错误;
D.第二周期,IIA族4号的Be---IIIA族元素5号的B,y可能等于x+1;第三周期,IIA族与IIIA族元素也相差1(因为没有副族元素);第四、五周期,IIA族与IIIA族元素相差11,y可能等于x+11 (因为出现副族元素)例如:20元素钙与31号元素镓;第六周期,IIA族与IIIA族元素相差25,y可能等于x+25 (因为出现镧系元素)例如:56号元素Ba与81号元素Tl,所以不可能为:x+19,故D错误;
故选:A。
15.A
【详解】A.主族元素族序数等于最外层电子数,所以同主族元素原子的最外层电子数相同,A正确;
B.在多电子原子中,在离原子核近的区域能量较低,离核越远,能量越高,B错误;
C.因为是同一周期的IIA族,即同一横行往右一个主族,在第二、三周期原子序数增加一,因而可以x+1;又因为IIA族与IIIA族元素在第四周期起有过渡元素,因而又可以x+11;在第六、七周期的过渡元素中又出现镧系和锕系,因而又可以x+25,故C错误;
D.第IA族元素除了碱金属元素,还有氢元素,D错误;
答案选A。
16. 1 1 7 1
【详解】(1)碱金属属于第ⅠA族元素,最外层电子都是1个,为达到最外层8电子或2电子的稳定结构,在化学反应中它们容易失去1个电子;卤族元素,属于ⅦA族,最外层的电子都是7个,为达到8电子稳定结构,在化学反应中它们得到1个电子。
(2)N2中N的最外层电子数为5,达到稳定结构,N和N之间形成3对共用电子对,电子式为;CH4中C原子最外层有4个电子,为达到稳定结构,分别与4个H原子形成共用电子对,电子式为;KCl由K+和Cl-构成,其电子式为。
17. 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ Cl2+H2O=H++Cl-+HClO Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O Al3++3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3NH 2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O
【详解】(1)用NaOH溶液除去Mg中混有的杂质Al,相关化学方程式为2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑;
(2)氯气溶于水,部分发生了反应生成盐酸和次氯酸,相关离子方程式为Cl2+H2O=H++Cl-+HClO;
(3)Al(OH)3可用于治疗胃酸过多是由于其具有两性,能与酸反应,相关化学方程式为Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O;
(4)实验室用氨水和硫酸铝溶液制取氢氧化铝,离子方程式为Al3++3NH3 H2O=Al(OH)3↓+3NH;
(5)实验室加热NH4Cl和Ca(OH)2的混合物加热反应制取NH3的化学方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)2 2NH3↑+CaCl2+2H2O。
18.(1) 小苏打
(2) > 2I- + Br2 = I2 + 2Br-
(3)元素的非金属性越强,形成的氢化物越稳定
【解析】(1)
俗称小苏打,故其俗名为小苏打;二氧化碳为共价化合物,其电子式为:;
(2)
非金属性越弱,其阴离子的还原性越强,故还原性I-> Br-;还原剂的还原性大于还原产物的还原性,故可用如下方程式来证明:2I- + Br2 = I2 + 2Br-;
(3)
非金属元素,非金属性越强,其对应的氢化物越稳定,故H2O的热稳定性高于H2S的原因是:元素的非金属性越强,形成的氢化物越稳定。
19. cd A1(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2O ac K Mg>Al>C HClO4 NH3+HNO3=NH4NO3
【详解】I(1)a.l0Be和9Be是同一元素的两种不同种原子,a错误;
b.根据质量数A=质子数Z+中子数N可知,l0Be和9Be具有的中子数分别为6和5,b错误;
c.l0Be和9Be在周期表中的位置相同,故具有相同的化学性质,c正确;
d.l0Be和9Be是具有相同质子数而不同中子数的同一元素的不同原子,故互为同位素,d正确;
故答案为:cd;
(2)A1(OH)3与NaOH溶液反应生成可溶性的NaAlO2和H2O,其化学方程式为:A1(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2O,故答案为:A1(OH)3+NaOH= NaAlO2+2H2O;
(3)a.Mg(OH)2与A1(OH)3分别是Mg和Al的最高价氧化物对应水化物,比较Mg(OH)2与A1(OH)3的碱性强弱来比较Mg和Al的金属性的强弱,a正确;
b.比较这两种元素的最高正化合价,只能说明它们原子的最外层电子数的多少,但与金属性强弱无关,b错误;
c.将打磨过表面积相同的镁条和铝片分别和100℃热水作用,并滴入酚酞溶液,说明Mg与水反应比Al与水反应更剧烈,故可以说明Mg和Al的金属性的强弱,c正确;
d.硬度和熔点属于物质的物理性质,金属性是化学性质,二者毫无联系,比较这两种金属的硬度和熔点不能比较出其金属性的强弱,d错误;
故答案为:ac;
II 从表列出了①~⑩10种元素在周期表中的位置可推知各元素分别为:①为Na,②为K,③为Mg,④为Al,⑤为C,⑥为N,⑦为P,⑧为Cl,⑨为Br,⑩为Ne;
(1)根据同一周期从左往右金属性减弱,同一主族从上往下金属性增强可知上述元素中,金属性最强的是K,同一周期从左往右原子半径逐渐减小,同一主族从上往下原子半径依次增大,故③④⑤三种元素的原子半径由大到小的顺序是Mg>Al>C,故答案为:K; Mg>Al>C;
(2)元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物中酸性越强,同一周期从左往右非金属性增强,同一主族从上往下非金属性减弱,故上述元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HClO4,故答案为:HClO4;
(3)元素⑥是氮元素,其氢化物NH3的电子式为,该氢化物NH3与元素⑥的最高价氧化物对应的水化物HNO3反应的化学方程式为:NH3+HNO3=NH4NO3,故答案为:NH3+HNO3=NH4NO3。
20. D A B E
【详解】A、金刚石和石墨属于同种元素组成,结构不同的单质,属于同素异形体;B、两种有机物符合通式为CnH2n+2,属于烷烃,属于同系物;C、前者是乙烯,后者是乙烷;D、分子式为C4H10,结构不同,属于同分异构体;E、质子数相同、中子数不同的核素,属于同位素。故答案为D,A,B,E。
21. H+、Al3+、NH4+、SO42- 2︰1︰3:4 Fe3+、Mg2+ 焰色反应,透过蓝色钻玻璃观察到火焰呈紫色
【分析】0~a段加入NaOH没有沉淀和气体产生,则一定有H+,后来有沉淀产生且最后消失,则一定没有Mg2+、Fe3+,有Al3+;bc段沉淀的质量不变,应为NH4++OH-=NH3 H2O的反应,则有NH4+,根据离子反应发生的条件进行判断及用相关化学方程式进行计算。
【详解】(1)从图象可知,开始时0~a段无沉淀产生,说明含有H+,H++OH-=H2O,该氢离子消耗NaOH溶液的体积为2体积,图象中bc段,加入OH-时无沉淀生成,说明有NH4+,NH4++OH-=NH3 H2O,铵根消耗氢氧化钠溶液为3体积,最后溶液中无沉淀,说明溶液中不含Mg2+和Fe3+,含有Al3+,根据Al3++3 OH-=Al(OH)3↓,铝离子消耗NaOH溶液的体积为3体积,当消耗4体积的氢氧化钠时沉淀消失,所以可得到H+、Al3+、NH4+的物质的量之比为2:1:3,溶液是电中性的,则一定还含有SO42-,假设1体积NaOH溶液中含有的NaOH的物质的量为nmol,则根据电荷守恒可知溶液中的SO42-的物质的量为(2n+n×3+3n)mol=4nmol,故溶液中H+、Al3+、NH4+、SO42-的物质的量之比为2n:n:3n:4n=2:1:3:4;
(2)溶液中是否有K+无法确定,需要通过焰色反应,若透过蓝色钻玻璃观察到火焰呈紫色,则说明溶液中还含有K+,否则无K+。
22.(1) 2Fe(NO3)3 + 16NaOH + 3Cl2=2Na2FeO4 + 6NaNO3 + 6NaCl +8H2O Fe 3NA
(2) 氨水 Al3++3NH3·H2O= Al(OH)3↓+3NH CO2 CO2+AlO+2H2O=Al(OH)3↓+HCO
【分析】(1)
依据方程式可知,反应前后Fe元素的化合价由+3价变为+6价,失去3个电子,化合价升3,而Cl元素由0价变为-1价,化合价降1,每个Cl2得到2个电子,氧化还原反应中得失电子应守恒,所以Fe(NO3)3前的系数为2,Cl2前的系数为3,再通过质量守恒定律,推断得出该反应的化学方程式为2Fe(NO3)3 + 16NaOH + 3Cl2=2Na2FeO4 + 6NaNO3 + 6NaCl +8H2O;Fe元素化合价升高,因此Fe元素被氧化;Fe元素的化合价由+3价变为+6价,每生成1molNa2FeO4转移电子数目为3NA;
(2)
氢氧化铝具有两性,即能与强酸反应又能与强碱反应,则制备Al(OH)3最好不用强酸、强碱;
①由Al3+制Al(OH)3最好的方法是加氨水(弱碱),反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2O= Al(OH)3↓+3NH;
②由AlO制Al(OH)3最好的方法是通入CO2(H2CO3为弱酸),反应的离子方程式为CO2+AlO+2H2O=Al(OH)3↓+HCO。
23. B A E D
【详解】(1)核素是具有一定质子数和一定中子数的一种原子,所以核素的种类由质子数和中子数共同决定,故选B;
(2)元素是具有相同质子数即核电荷数的一类原子的总称,所以元素的种类由质子数即核电荷数决定,故选A;
(3)同一周期元素原子的电子层数相同,周期序数=电子层数,所以周期序数由电子层数决定,故选E;
(4)元素的原子在发生化学反应时,主要是最外层电子发生变化,所以元素的化学性质主要由最外层电子数决定,故选D。
24.(1)H (2) H-O-C≡N -3价
(3) 离子键、共价键
(4) -3价的N 亚硝酸和水 8.5g
【解析】(1)
上述物质相关的元素有C、N、O、H,电子层数越多,半径越大,同周期则越靠左半径越大,故这些元素半径由小到大的顺序排列为:H (2)
分子内含有叁键,且所有原子最外层均已达到稳定结构,则该物质的结构式为H-O-C≡N;N的电负性大,故N元素的化合价为-3价;
(3)
由题意可知,N2H6SO4晶体为离子晶体,晶体内存在离子键、共价键;根据铵根与氢氧化钠反应的原理可知在足量浓强碱溶液中反应的离子方程式为:;
(4)
氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2),由质量守恒定律可知还生成水,结合元素的化合价变化计算,反应的化学方程式并用单线桥标出电子转移方向和数目为,由反应可知,-3价N元素化合价升高,被氧化,氧元素得到电子,化合价降低,得到还原产物亚硝酸和水,成2molHNO2时转移2mol×[3-(-3)]=12mol电子,则有3mol电子发生转移时,生成亚硝酸3mol×=0.5mol,其质量为0.5mol×17g/mol=8.5 g。
25. b c a 氢 O HClO4 SiO2
【分析】(1)①根据同一主族元素的最外层电子数相等;
②第3周期的最高化合价从左→右依次升高;
③四种离子有相同的电子层结构,核电荷数越小,离子半径越大;
(2)元素X、Y、Z、M、N均为短周期主族元素,且原子序数依次增大.已知Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3:4,则Y的最外层电子数为6,核外电子数为8符合,即Y为O元素;M元素原子的最外层电子数与电子层数之比为4:3,M为第三周期的Si元素;N-、Z+、X+的半径逐渐减小,可知N为Cl、Z为Na、X为H;化合物HCl常温下为气体,以此来解答。
【详解】(1)①ⅡA族元素的最外层电子数相等,图像b符合,故答案为:b;
②第3周期的最高化合价从左→右依次升高,图像c符合,故答案为:c;
③四种离子有相同的电子层结构,核电荷数越小,离子半径越大,故离子半径:F->Na+>Mg2+>Al3+,图像a符合,故答案为:a.
(2)①由上述分析可知,X为氢,Y为O,Z的原子结构示意图为 ,故答案为:氢;O; ;
②N的最高价氧化物的水化物的化学式为HClO4,故答案为:HClO4;
③M为Si,其最高价氧化物SiO2,故答案为:SiO2。
【点睛】第(2)题考查原子结构与元素周期律,为高频考点,把握Y原子最外层电子数与核外电子总数之比为3:4推断Y为O元素为解答的关键,侧重分析与推断能力的考查,注意周期律及元素化合物知识的应用,题目难度不大。
答案第1页,共2页
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