第四章 物质结构 元素周期律 课后测试题
一、单选题
1.已知某元素的原子结构示意图如图所示,试推测其在元素周期表的位置为
A.第四周期VII族 B.第五周期7A族
C.第五周期VIA族 D.第五周期VIIA族
2.下列物质发生所述变化时,所克服的微粒间作用力,属于同类型的是( )
A.干冰和碘的升华 B.NaBr和HI分别在水中电离
C.和CaO的熔化 D.将氯化氢和乙醇分别加入水中
3.根据元素周期表和元素周期律知识,下列说法正确的是( )
A.单质与氢气化合的难易程度:M 难于 N,可说明 M 的非金属性弱于 N
B.第二周期非金属元素的气态氢化物溶于水后,水溶液均为酸性
C.已知铊(Tl)与铝同主族,所以其单质既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应
D.在短周期元素中,原子最外电子层只有 1 个或 2 个电子的元素是金属元素
4.下列物质溶于水,仅破坏共价键的是( )
A.乙醇溶于水 B.溶于水 C.溶于水 D.溶于水
5.放射性无素铱—192可使人的红细胞、白细胞、血小板严重偏低。则 中的中子数为( )
A.115 B.38 C.269 D.15
6.原子序数依次增大的四种短周期主族元素W、X、Y、Z,只有Y、Z位于同周期,X、Y、Z组成的一种化合物M(如图所示)具有强氧化性和漂白性。下列有关叙述正确的是( )
A.原子半径的大小顺序为Z>Y>X>W
B.将M加入到Z的氢化物水溶液中,有沉淀产生
C.Y与X、Z分别形成的二元化合物中不可能存在共价键
D.Z的氧化物对应的水化物是一种强酸
7.下列说法错误的是( )
A.离子晶体中一定存在离子键
B.在共价化合物中一定含有共价键
C.含有共价键的化合物不一定是共价化合物
D.溶于水能导电的化合物一定是电解质
8.有机锗具有抗肿瘤活性,锗元素的部分信息如右图。则下列说法错误的是( )
A.x=2
B.锗元素与碳元素位于同一族,属于ⅣA族
C.锗位于元素周期表第4周期,原子半径大于碳的原子半径
D.距离锗原子核较远区城内运动的电子能量较低
9.已知R2+有b个中子,核外有a个电子,表示R原子符号正确的是( )
A. R B. R C. R D. R
10.W、X、Y、Z四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示,W的气态氢化物可与其高最价含氧酸反应生成离子化合物。由此可知,下列说法错误的是( )
A.W、X、Y、Z的最简单氢化物中X的氢化物沸点最高
B.含Z的化合物都不能被人直接饮用
C.W、X、Z形成的常见单质中,W的单质最稳定
D.X与Y、Z均能形成具有漂白性的物质,但漂白原理不同
11.2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善元素周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟49In等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷(37Rb)同周期。下列说法错误的是( )
A.铟是第五周期第IIIA族元素 B. 的中子数为66
C.原子半径:In>Al D.碱性:In(OH)3>RbOH
12.短周期元素X、Y、Z、W、Q在元素周期表中的位置如表所示,其中X元素的原子L层电子数是K层电子数的二倍,则下列说法中错误的是( )
X Y
Z W Q
A.原子半径:Z>W>Y
B.ZY2和XY2构成不同类型的晶体
C.H2WO3的酸性比H2ZO3酸性强,因为W的得电子能力比Z强
D.X可与Q形成X2Q6化合物
13.科学家在人工智能的研制过程中依据某化学规律,快捷地寻找到合适的光电效应材料,其依据的化学规律可能是( )
A.元素周期律 B.质量守恒定律
C.阿伏加德罗定律 D.勒夏特列原理
14.有关卤素性质的判断符合题意,且可用元素周期律解释的是( )
A.相对原子质量: B.稳定性:
C.密度: D.酸性:
15.短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X是非金属性最强的元素,Y是地壳中含量最高的金属元素,Y、Z处于同一周期且相邻,W原子最外层电子比内层电子少3个。下列说法正确的是( )
A.原子半径:r(X)B.X与Z组成的化合物是离子化合物
C.Z的简单气态氢化物的热稳定性比W的强
D.元素Y、W最高价氧化物的水化物之间能反应生成盐和水
16.已知四种短周期元素R、X、Y、Z的原子序数依次增大,X位于元素周期表金属与非金属分界线处,Z的氢化物的水溶液常用于玻璃雕花,这四种元素形成的一种化合物的结构如图所示。下列说法正确的是 ( )
A.原子半径:R<X<Y<Z
B.Y的常见氧化物会造成酸雨、光化学烟雾
C.气态氢化物的稳定性:Z<Y<X
D.该化合物中各原子均为8电子稳定结构
二、综合题
17.
(1)比较Br-与Fe2+还原性相对强弱:Br- Fe2+(填“>”、“<”、“=”);用一个化学方程式说明Br-与Fe2+还原性相对强弱 。
(2)KSCN溶液是高中阶段常用试剂,其阴离子对应酸为HSCN(硫氰化氢),硫氰化氢分子中各原子均具有稀有气体稳定结构。写出HSCN(硫氰化氢)的结构式 。
(3)元素N与Cl的非金属性均较强,但常温下氮气远比氯气稳定,主要原因是 。
18.下表是元素周期表的一部分,针对表中的①~⑩中元素,用元素符号或化学式填空回答以下问题:
主族周期 IA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA 0
二
①
②
三 ③ ④ ⑤ ⑥
⑦ ⑧
四 ⑨
⑩
(1)在③~⑦元素中,原子半径最大的是 ,其离子的原子结构示意图为 。
(2)元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是 ,碱性最强的是 ,呈两性的氢氧化物是 。
(3)按要求写出下列两种物质的电子式:①的氢化物 ;⑨的最高价氧化物对应的水化物 ;
(4)在⑦与⑩的单质中,化学性质较活泼的是 ,可用什么化学反应说明该事实(写出反应的化学方程式) : 。
19.
(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)①钠有多种化合物,其中俗称“纯碱”的是 (填“”或“”)
②铁有多种氧化物,其中为黑色且具有磁性的是 (填“”或“”)。
③日常生活中,活泼的铝在空气中能稳定存在的原因是表层的铝在空气中反应生成了 [填“”或“”],保护内层金属。
20.X、Y、Z、W代表四种短周期元素,有关它们的部分结构信息及性质信息如表所示。
元素 部分结构信息 部分性质信息
X X的单质由双原子分子构成,分子中有14个电子 X有多种氧化物,如XO、XO2、X2O4等
Y Y原子的次外层电子数等于最外层电子数的一半 Y能形成多种气态氢化物
Z Z原子的最外层电子数大于4 Z元素的最高正化合价与最低负化合价的代数和等于6
W W原子的最外层电子数等于(2n-3)(n为原子核外电子层数) 化学反应中W原子易失去最外层电子形成Wn+
请按要求回答下列问题:
(1)Z在元素周期表中的位置是 。
(2)X、Y的气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是 (用化学式表示)。
(3)X、Y、Z三种元素的最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是 (用化学式表示)。
(4)实验室用X的气态氢化物的水溶液制取W的氢氧化物的方法是 (用离子方程式表示)。
(5)写出Z的单质与二氧化硫的混合气体通入水中所发生反应的离子方程式: 。
21.下表是元素周期表的一部分,表中的每个字母表示一种短周期元素,回答下列问题:
(1)画出C的原子结构示意图 。
(2)D在元素周期表中的位置是第三周期第 族。
(3)A,B,E,F,G五种元素所形成的气态氢化物最不稳定的是 (填化学式)。
(4)E、F元素的最高价氧化物对应水化物的酸性较强的是 (填化学式)。
(5)写出C和F形成的化合物的电子式 。
(6)A、C、D的简单离子半径大小关系是 (用离子符号表示)。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】根据某元素的原子结构示意图可以推知其在周期表中的位置,其一般规律为,对于主族元素,原子核外电子层数等于其周期数,原子最外层电子数等于其族序数,根据题目给的原子结构示意图,原子核外共有5层电子,且最外层电子数为7,可知该元素在周期表中的位置为第五周期第VIIA族,
故答案为:D。
【分析】本题中有一个小陷阱,也是学生在作答填空题时经常会犯的不符合题意,就是要注意,在写周期数时最好使用汉字,在写族序数时一定要使用罗马数字,主族、副族分别要用A、B来表示。
2.【答案】A
【解析】【解答】A.干冰和碘的升华克服的是范德华力,A选项符合题意;
B. NaBr 在水中电离克服的是离子键,在水中电离克服的是共价键,B选项不符合题意;
C.SiO2属于共价化合物,熔化时克服的是共价键,CaO属于离子化合物,熔化时克服的是离子键,C不符合题意;
D.将氯化氢溶在水中破坏了共价键,将乙醇溶解在水中破坏范德华力,D选项不符合题意。
故答案为:A。
【分析】本题考查了分子间作用力与化学键的区别。
3.【答案】A
【解析】【解答】A.元素的非金属性越强,单质与氢气越易反应,单质与氢气化合时M难于N,说明M的非金属性比N弱,A符合题意;
B.N元素为第二周期非金属元素,其气态氢化物NH3溶于水后溶液呈碱性,B不符合题意;
C.同主族元素随原子序数的增大,金属性增强,铊与铝同主族,金属性Tl>Al, Tl能与酸反应,不与氢氧化钠溶液反应,C不符合题意;
D.原子最外电子层只有1个电子的H元素为短周期非金属元素,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.元素的非金属越强,其单质越容易与H2发生反应;
B.第二周期中的N元素其气态氢化物的水溶液显碱性;
C.同主族元素,其化学性质相似;
D.H为非金属元素,其最外层只有一个电子;
4.【答案】D
【解析】【解答】A.乙醇溶于水,破坏了水之间的氢键,A不符合题意;
B. 溶于水,破坏离子键,B不符合题意;
C. 溶于水,没有化学键的断裂,C不符合题意;
D. 溶于水仅破坏共价键,D符合题意;
故答案为:D
【分析】A.乙醇溶于水,破坏了水之间的氢键;
B.溶于水,破坏离子键;
C.溶于水,没有化学键的断裂;
D. 溶于水仅破坏共价键。
5.【答案】A
【解析】【解答】在元素符号左上角的数字表示的是质量数,则该原子的质量数为192;标在元素符号左下角的数字表示的是质子数,则该原子的质子数为77,因此该原子的中子数=质量数-质子数=192-77=115,A符合题意;
故答案为:A
【分析】标在元素符号左上角的数字表示的是质量数,标在元素符号左下角的数字表示的是质子数,质量数=质子数+中子数,据此进行计算。
6.【答案】B
【解析】【解答】A.同周期从左往右原子半径减小,同主族从上到下,原子半径增大,W、X、Y、Z分别为H、O、Na、S,则原子半径Y>Z >X>W,A不符合题意;
B.M(Na2S2O8),有2个O为-1价(过氧键-O-O-),因此M有强氧化性,M加入到Z的氢化物(H2S)水溶液中,有沉淀S生成,B符合题意;
C.Y(Na)与X(O)、Z(S)分别形成的二元化合物中可能存在共价键,如Na2O2,Na2S2,C不符合题意;
D.Z(S)的氧化物对应的水化物可能是强酸(H2SO4),也可能是弱酸(H2SO3),D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】
A.根据化合物的结构简式,W、X、Y、Z分别为H、O、Na、S,根据元素周期律可以比较原子半径;
B.此沉淀是硫单质;
C.可能存在共价键,如过氧化钠;
D.也可能是弱酸,亚硫酸。
7.【答案】D
【解析】【解答】A. 离子间通过离子键形成的晶体是离子晶体,因此离子晶体中一定存在离子键,A不符合题意;
B. 全部由共价键形成的化合物是共价化合物,则在共价化合物中一定含有共价键,B不符合题意;
C. 含有共价键的化合物不一定是共价化合物,例如NaOH等,C不符合题意;
D. 溶于水能导电的化合物不一定是电解质,例如氨气溶于水导电,氨气是非电解质,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.离子晶体之间一定存在离子键,即阴阳离子之间形成的化学键;
B.共价化合物中所有的化学键都是共价键;
C.离子化合物中有可能也含有共价键;
D.有些非电解质的水溶液也是可以导电的。
8.【答案】D
【解析】【解答】A. K层只能容纳2个电子,则x=2,A不符合题意;
B. 最外层电子数是4,则锗元素与碳元素位于同一族,属于第ⅣA族,B不符合题意;
C. 原子核外电子层数是4层,锗位于元素周期表第4周期,同主族从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径大于碳的原子半径,C不符合题意;
D. 距离锗原子核较远区城内运动的电子能量较高,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】根据原子核外电子排布规律判断原子结构示意图中X的值,结合原子结构示意图进行分析即可。
9.【答案】C
【解析】【解答】原子符号左上角为质量数,左下角为质子数;R2+核外有a个电子,则R原子核外有a+2个电子,原子核外电子数等于质子数,所以R原子质子数为a+2;质量数=质子数+中子数=a+2+b,所以R原子符号为 R,
故答案为C。
【分析】(1)原子序数=质子数=核电荷数=核外电子数;
(2)原子符号左上角为质量数,左下角为质子数;
(3)在忽略电子质量的条件下,质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N)。
10.【答案】B
【解析】【解答】由以上分析知,W是N元素,X为O元素、Y为S元素、Z为Cl元素。
A. 常温下,氨气、硫化氢、氯化氢均为气体,水为液体,故W、X、Y、Z的最简单氢化物中,X的氢化物沸点最高,故A说法不符合题意;
B. 淡盐水含有氯化钠,可以直接饮用,故B说法符合题意;
C. 氮气分子中两个氮原子直接以三键连接,键能最高,破坏三键所需能量最高,故氮气最稳定,故C说法不符合题意;
D. SO2和ClO2均具有漂白性,SO2能与有色物质生成不稳定的无色物质,而具有漂白性,ClO2因具有强氧化性,而具有漂白性,故二者漂白原理不同,故D说法不符合题意;
故答案为:B。
【分析】W、X、Y、Z四种短周期元素,W的气态氢化物可与其最高价含氧酸生成离子化合物,应是铵盐,则W是N元素,由元素在周期表中的位置可知,X为O元素、Y为S元素、Z为Cl元素,据此分析解答。
11.【答案】D
【解析】【解答】A.铟与B、Al属于同主族元素,电子排布为2、8、18、18、3,是第五周期第IIIA族元素,A不符合题意;
B. 的质子数为49,质量数为115,则中子数为115-49=66,B不符合题意;
C.铟与Al同主族且位于铝的下方,所以原子半径:In>Al,C不符合题意;
D.铟与铷(37Rb)同周期且在铷的右边,金属性比铷弱,所以碱性:In(OH)3<RbOH,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.铟的原子序数是49,原子核外有5个电子层,数目分别为,2、8、18、18、3;
B.中子数=质量数-质子数;
C.同主族元素从上到下原子半径增大;
D.元素的金属性越强,对应碱的碱性越强。
12.【答案】C
【解析】【解答】A. 同周期自左而右,原子半径逐渐减小,同主族自上而下,原子半径逐渐增大,原子半径:Z>W>Y,A不符合题意;
B. 二氧化硅为原子晶体,二氧化碳为分子晶体,晶体类型不同,B不符合题意;
C. H2SO3不是最高价氧化物的水化物,不能说明S的得电子能力比Si强,C符合题意;
D. 乙烷分子中的6个氢原子被氯原子取代可以得到六氯乙烷,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】X元素的原子L层电子数是K层电子数的二倍,X为C元素;根据元素在周期表中的位置可知,Z为Si元素;Y为O元素;W为S元素;Q为Cl元素。据此结合元素周期表的性质递变规律分析选项。
13.【答案】A
【解析】【解答】A.元素周期律是研究元素的性质变化规律,根据元素的某些性质变化规律可以寻找到合适的光电效应材料,A符合题意;
B.质量守恒定律是研究物质发生反应后,反应物和生成物之间的质量关系,与寻找到合适的光电效应材料无关,B不符合题意;
C.阿伏加德罗定律是讲气体体积与分子个数的关系的,与寻找到合适的光电效应材料无关,C不符合题意;
D.勒夏特列原理是讲平衡移动的规律的,与寻找到合适的光电效应材料无关,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】本题考查化学规律的运用;
14.【答案】A
【解析】【解答】A.原子序数越大,相对原子质量越大,故 ,A项符合题意;
B.非金属性:Cl>I,则简单氢化物的稳定性: ,B项不符合题意;
C.原子序数越大卤族单质的相对密度越大,则密度 ,但是题中只提到了密度并没有提到相对密度,C项不符合题意;
D.能用元素周期律解释的只能是最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】均属于同主族元素,从上到小相对原子质量逐渐增大,氢化物的稳定性逐渐减弱,密度增大,最高价氧化物对应的水合物的酸性减弱
15.【答案】D
【解析】【解答】短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大,X是非金属性最强的元素,则X为F元素,Y是地壳中含量最高的金属元素,为Al元素;Y、Z处于同一周期且相邻,则Z为Si元素;W原子最外层电子比内层电子少3个,则为Cl元素。
A. 同周期元素从左到右原子半径依次减小,故原子半径: r(Y) >r(Z) >r(W) >r(X),选项A不符合题意;
B. X与Z组成的化合物SiF4是共价化合物,选项B不符合题意;
C. 非金属性Cl>Si,Z的简单气态氢化物SiH4的热稳定性比W的简单气态氢化物HCl弱,选项C不符合题意;
D. 元素Y、W最高价氧化物的水化物Al(OH)3、HClO4之间能反应生成盐和水,选项D符合题意;
故答案为:D。
【分析】 X是非金属性最强的元素,X是F,Y是地壳中含量最高的金属元素,Y是铝,Y、Z处于同一周期且相邻,Z是硅,W原子最外层电子比内层电子少3个,W是P,根据元素周期律可解答此题。
16.【答案】B
【解析】【解答】A.四种短周期元素的原子中,氢原子的原子半径最小,同周期元素,从左到右原子半径依次减小,则原子半径的大小顺序为HB.Y为氮元素,氮的氧化物会造成酸雨、光化学烟雾,故B符合题意;
C.同周期元素,从左到右元素的非金属性依次增强,气态氢化物的稳定性依次增强,则硼化氢、氨气、氟化氢的稳定性依次增强,故C不符合题意;
D.由化合物的结构可知,化合物中氢原子不是8电子稳定结构,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】结合电子式以及题干分析,可知R为H,X为B,Y为N,Z为F;
A、同一周期,从左到右半径减小,同一主族,从上到下半径增大;
B、氮氧化物可以形成酸雨和光化学烟雾;
C、气态氢化物的稳定性即比较非金属性,同一周期,从左到右金属性减弱,非金属性增强,同一主族,从上到下金属性增强,非金属性减弱;
D、氢原子只有2个电子的稳定结构。
17.【答案】(1)<;2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-
(2)H-S-C≡N或H-N=C=S
(3)氮气分子中存在氮氮三键,键能较氯分子中Cl-Cl单键键能大,常温下难以断裂
【解析】【解答】(1)反应2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-中,Fe2+变为Fe3+,化合价升高被氧化,作还原剂,Br2变为Br-,化合价降低,被还原,Br-为还原产物,氧化还原反应中,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,则还原性:Fe2+>Br-;(2)稀有气体中各原子都是2电子(K层为最外层时)或8电子稳定状态,硫氰化氢分子中各原子均具有稀有气体稳定结构,HSCN(硫氰化氢)的结构式为:H—S—C≡N或 H—N=C=S;(3)元素N与Cl的非金属性均较强,氮气分子中存在氮氮三键键能较氯分子中Cl-Cl单键键能大,常温下难以断裂,故氮气远比氯气稳定。
【分析】(1)利用氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性分析;(2)稀有气体中各原子都是2电子(K层为最外层时)或8电子稳定状态,据此分析;(3)结合氮气和氯气化学键及键能的大小分析。
18.【答案】(1)Na;
(2)HClO4;KOH;Al(OH)3
(3);
(4)Cl2;Cl2+2KBr= 2KCl+Br2
【解析】【解答】由元素在周期表中的位置可知,①为N,②为F,③为Na,④为Mg,⑤为Al,⑥为Si,⑦为Cl,⑧为Ar,⑨为K,⑩为Br。(1)③ ⑦元素位于同一周期,同一周期中原子序数越大,原子半径越小,则原子半径增大的为Na;钠离子的核电荷数为11,核外电子总数为10,最外层满足8电子稳定结构,其离子结构示意图为: ,故答案为:Na; ;(2)① ⑩元素中非金属性最强的为F,但是F没有最高价含氧酸,排在第二位的为Cl,则元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是HClO4;10种元素中,金属性最强的为K,则碱性最强的是KOH;Al(OH)3为两性氢氧化物;故答案为:HClO4;KOH;Al(OH)3(3)①为N元素,其氢化物为氨气,氨气为共价化合物,分子中含有3个N H键,其电子式为 ;⑨为K元素,其最高价氧化物对应的水化物为KOH,氢氧化钾为离子化合物,其电子式为 ,故答案为: ; ;(4)⑦与⑩形成的单质分别为Cl2、Br2,二者活泼性较强的为Cl2,通过置换反应Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2可说明该事实,故答案为:Cl2; 2NaBr+Cl2=2NaCl+Br2
【分析】(1)同周期元素从左到右,原子的半径逐渐减小;
(2)同周期元素,从左到右,非金属性逐渐增强,最高价氧化物对应的水化物的酸性也逐渐增强;
(3)化学中常在元素符号周围用黑点“.”和叉“×”来表示元素原子的最外层电子。这种表示的物质的式子叫做电子式;
(4)氯气单质具有强氧化性,化学性质较为活泼。
19.【答案】(1)1;1;7;1
(2);;
【解析】【解答】(1)碱金属元素都位于第ⅠA族,原子最外层的电子都是1个;在化学反应中它们容易失去1个电子;卤族即第ⅦA族,原子最外层的电子都是7个;在化学反应中它们得到1个电子;
(2)①钠有多种化合物,其中俗称“纯碱”的;
②铁有多种氧化物,其中为黑色且具有磁性的是;
③日常生活中,活泼的铝在空气中能稳定存在的原因是表层的铝在空气中反应生成了,保护内层金。
【分析】(1)主族元素,主族序数等于其最外层电子数。碱金属元素容易失去最外层的电子;卤族容易得到1个电子达8电子稳定结构;
(2)①俗称“纯碱”的,俗称“小苏打”的是碳酸氢钠;
②铁的氧化物中,黑色且具有磁性的是,铁锈的主要成分 ;
③铝表面容易形成一层致密的氧化物薄膜。
20.【答案】(1)第三周期ⅦA族
(2)NH3>CH4
(3)HClO4>HNO3>H2CO3
(4)Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH
(5)Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO
【解析】【解答】X、Y、Z、W是短周期的四种元素,X的单质由双原子分子构成,分子中有14个电子,对应元素原子的质子数为7,X有多种氧化物,如XO、XO2、X2O4等,所以X为N元素;Y原子的次外层电子数等于最外层电子数的一半,Y能形成多种气态氢化物,则Y为C元素;Z原子的最外层电子数大于4,其为非金属元素,Z元素的最高正化合价与最低负化合价的代数和等于6,则其最高正化合价为+7,Z为Cl元素;W原子的最外层电子数等于(2n-3)(n为原子核外电子层数),化学反应中W原子易失去最外层电子形成Wn+,则n=3,所以W为Al元素。(1)Z为Cl元素,其原子序数为17,位于周期表中第三周期ⅦA族。
(2)N的非金属性强于C,故氢化物的稳定性:NH3>CH4。
(3)非金属性:Cl>N>C,则最高价氧化物对应水化物的酸性:HClO4>HNO3>H2CO3
(4)X的气态氢化物的水溶液为氨水,W的氢氧化物为氢氧化铝,氨水与铝离子反应生成氢氧化铝沉淀,反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH 。
(5)Z的单质为氯气,氯气与二氧化硫在水中反应生成硫酸和氯化氢,反应的离子方程式为Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO
【分析】(1)书写元素在周期表中位置表达要规范;
(2)氮的非金属性大于碳,所以 NH3>CH4 ;
(3)氯的非金属性大于氮,氮的非金属性大于碳,所以 HClO4>HNO3>H2CO3 ;
(4)实验室利用铝盐与浓氨水进行制备氢氧化铝。 Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH ;
21.【答案】(1)
(2)ⅢA
(3)PH3
(4)H2SO4
(5)
(6)O2->Na+>Mg2+
【解析】【解答】根据元素在周期表中的位置可知A~G分别是O、F、Na、Al、P、S、Cl。
(1)钠是原子序数是11,原子结构示意图为 ;
(2)铝元素在元素周期表中的位置是第三周期第ⅢA族;
(3)非金属性越强,氢化物越稳定。A、B、E、F、G五种元素的非金属性强弱顺序是F>O>Cl>S>P,则所形成的气态氢化物中最不稳定的是PH3;
(4)非金属性越强,最高价含氧酸的酸性越强,则根据以上分析可知E、F元素的最高价氧化物对应水化物的酸性较强的是H2SO4;(5)C和F形成的化合物是含有离子键的离子化合物硫化钠,电子式为 ;
(6)离子的核外电子层数越多,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A、C、D的简单离子半径大小关系是O2->Na+>Mg2+。
【分析】(1)熟记1~20号元素的原子结构示意图;
(2)注意主族副族元素的表示方法;
(3)同一周期,元素的非金属性从左到右非金属性逐渐增强,同一主族,从上到下,非金属性逐渐减弱,非金属性越强,氢化物越稳定;
(4)E、F对应最高价氧化物的水化物分别是H3PO4和H2SO4,酸性H2SO4>H3PO4;
(5)注意电子式书写时阴离子必须用中括号括起来,右上角标出电荷数;
(6)具有相同电子层数的离子,阴离子半径大于阳离子,化合价低的阳离子大于化合价高的阳离子;