第四章《物质结构 元素周期律》检测题
一、单选题(共12题)
1.反应Cl2+H2O=HCl+ HClO 生成的HClO具有杀菌消毒的作用。下列化学用语的表达正确的是
A.HClO 的电子式:
B.原子结构示意图 可表示Cl-,也可表示 Cl-
C.用电子式表示HCl的形成过程:
D.水分子结构模型:
2.X、Y、Z、M、Q五种短周期元素,原子序数依次增大。M是地壳中含量第二高的元素,Y元素与Z、M元素相邻,且与M元素同主族;化合物Z2X4的电子总数为18个;Q元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子。下列说法不正确的是( )
A.Y、Z、M形成简单氢化物稳定性:Z>Y>M
B.X、Y、Z、M的原子半径:M>Z>Y>X
C.Z2X4的水溶液呈碱性
D.ZQ3中原子最外层都满足8电子稳定结构
3.用中子轰击原子产生粒子(即氦核)的核反应为。已知元素在化合物中呈+1价,下列说法错误的是
A.为弱酸
B.和氢元素能形成离子化合物
C.为了防止单质被氧化,通常将其保存在煤油里
D.是一种很好的还原剂,所以也是一种很好的还原剂
4.我国拥有自主知识产权的铷(Rb)原子钟,能3000万年误差仅1秒。Rb是第五周期第IA族元素,下列关于的说法错误的是
A.元素的金属性:Cs>Rb
B.中子数为50的Rb的核素:
C.与同周期元素的原子半径比:ID.最高价氧化物对应的水化物的碱性:KOH5.X、Y、Z、W、Q分别是三个短周期的主族元素,原子序数依次增大,Z、W、Q的最高价氧化物对应的水化物两两之间均能反应,Q的原子序数是Y的两倍。下列说法正确的是
A.X、Y、Z、W、Q的原子半径依次增大
B.由X、Y、Z形成的化合物含有共价键,所以是共价化合物
C.Y和Q形成的化合物中各原子最外层电子都达到8电子稳定结构
D.Y和Q的简单氢化物的相对分子质量前者小于后者,但是沸点前者高于后者
6.W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W和Y同族,X和Z同族,X的简单离子和Y的简单离子具有相同的电子层结构,W和X、Z均能形成共价化合物,W和X、Y分别形成的化合物溶于水均呈碱性。下列说法错误的是
A.最高价氧化物对应的水化物的酸性:Z>X
B.4种元素中Y的金属性最强
C.单质熔点:Z>X
D.W和Y形成的化合物与水反应能生成一种还原性气体
7.A、B、C、D、E是原子序数依次递增的短周期主族元素,其中A、C同主族且能形成离子化合物。B、D同主族,由A、D两元素组成的二元化合物与B、D两元素组成的二元化合物反应,生成浅黄色固体单质。下列有关推断合理的是( )
A.简单离子半径:E>C>D>B
B.A、B、C、D四种元素能组成阴、阳离子数之比为1:1的离子化合物
C.简单氢化物沸点:E>D>B
D.A、C、D的常见氧化物相互之间一定能发生氧化还原反应
8.N、O、Si、S是重要的非金属元素。下列说法正确的是
A.N、O、S、Si的原子半径逐渐增大,非金属性逐渐减弱
B.氮的氧化物和硫的氧化物是形成光化学烟雾的主要物质,也是形成酸雨的主要物质
C.汽车尾气中排放的氮氧化物主要是由游离态氮转化来的
D.N、Si、S的单质均能和氧气反应,直接生成的产物分别是NO2、SiO2和SO3
9.科学家利用四种原子序数依次递增的短周期元素W、X、Y、Z“组合”成一种超分子,该超分子具有高效的催化性能,其分子结构如图所示.W、X、Z分别位于不同周期,Z的原子半径在同周期元素中最大.(注:实线代表共价键,其他重复单元的W、X未标注)下列说法不正确的是
A.Y单质的氧化性在同主族中最强 B.离子半径:
C.Z与Y可组成两种离子化合物 D.简单氢化物的热稳定性:
10.短周期元素W、X、Y、Z在元素周期表中的相对位置如表所示,这四种元素的原子最外层电子数之和为21。下列说法不正确的是
W
X Y Z
A.原子半径大小:X>Y>Z
B.W、Y两种元素都能与氧元素形成化合物WO2、YO2
C.最高价氧化物对应水化物的酸性: Z>Y>W
D.W元素的单质不能从X的氧化物中置换出X
11.固体A的化学式为NH5(也可写为:NH4H),它的所有原子的最外层均满足2个或8个电子的稳定结构。则下列有关说法中错误的是( )
A.它与水反应的化学方程式为NH5 + H2O ═ NH3 H2O + H2↑
B.NH5中既有共价键又有离子键
C.NH5的电子式为
D.1 mol NH5中含有5NA个N﹣H键(NA表示阿伏加 德罗常数的值)。
12.根据元素周期律,由下列事实进行归纳推测,推测错误的是
选项 事实 推测
A Na与冷水较易反应,Mg与冷水较难反应 Al与冷水更难反应
B Mg与Cl形成离子键,Al与Cl形成共价键 Si与Cl形成共价键
C Si是半导体材料,同族的Ge是半导体材料 该族元素的单质都是半导体材料
D HCl在时分解,HI在时分解 HBr的分解温度介于二者之间
A.A B.B C.C D.D
二、填空题(共10题)
13.最新报道,我国科学家通过与多个国家进行科技合作,成功研发出铯(Cs)原子喷泉钟,使我国时间频率基准的精度从30万年不差1秒提高到600万年不差1秒,标志着我国时间频率基准研究进入世界先进行列。已知铯位于元素周期表中第六周期第ⅠA族,根据铯在元素周期表中的位置,推断下列内容:
(1)铯的原子核外共有 层电子,最外层电子数为 ,铯的原子序数为 。
(2)铯单质与水剧烈反应,放出 色气体,同时使紫色石蕊试液显 色,因为 (写出化学方程式)。
(3)预测铯单质的还原性比钠单质的还原性 (填“弱”或“强”)。
14.元素周期表中第ⅦA族元素的单质及其化合物的用途广泛。
(1)与氯元素同族的短周期元素的原子结构示意图为 。
(2)能作为氯、溴、碘元素非金属性(原子得电子能力)递变规律的判断依据是 (填序号)。
a.Cl2、Br2、I2的熔点
b.Cl2、Br2、I2的氧化性
c.HCl、HBr、HI的热稳定性
d.HCl、HBr、HI的酸性
(3)工业上,通过如下转化可制得KClO3晶体:
NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶体
①完成I中反应的总化学方程式: NaCl+ H2O电解 NaClO3+ 。 。
②II中转化的基本反应类型是 ,该反应过程能析出KClO3晶体而无其它晶体析出的原因是 。
(4)一定条件,在水溶液中1molCl-、ClOx-(x=1,2,3,4)的能量(kJ)相对大小如图所示。
①D是 (填离子符号)。
②B→A+C反应的离子方程式为 。
15.已知A、B、C、D、E、F都是元素周期表中前36号的元素,它们的原子序数依次增大。A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族。B和C属同一主族,D和E属同一周期,又知E是周期表中1-18列中的第7列元素。D的原子序数比E小5,D跟B可形成离子化合物其晶胞结构如图1。F元素的正三价离子3d能级为半充满。
(1)A的元素符号是 ;E在元素周期表中的位置是 。
(2)B的氢化物的晶体类型是 晶体,B的氢化物与C的氢化物相比,分子极性较大的是 写化学式。
(3)D与B形成的化合物晶体的密度为ag·cm-3,则晶胞的体积是 只要求列出算式,D和B形成的化合物的M为78g/mol)。
(4)晶胞是晶体中最小的重复单元。已知F元素的单质为面心立方晶体,其结构如图甲所示,面心立方的结构特征如图乙所示。若F原子的半径为1.27×10-10m。试求该金属晶体中的晶胞边长,即图丙中AB的长度为 m。
16.(1)下列各组物质
①和 ②和③CH4和CH3CH2CH3④ 金刚石和石墨 ⑤ H、D、T ⑥16O、17O、18O ⑦乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3) ⑧臭氧(O3)和氧气(O2)。
属于同素异形体的是 ;互为同位素的是 ;
互为同系物的是 ;互为同分异构体的是 。(请将正确的序号填在横线上)
17.元素周期表与元素周期律在学习、研究和生产实践中有很重要的作用。下表列出了①~⑩九种元素在周期表中的位置。
请回答:(以下用相应的元素符号回答问题)
(1)在表里填写①~⑩元素符号,写出元素符号① 、③ 、⑧ 。
(2)其中化学性质最不活泼的是 (填元素符号)。
(3)在②、③、④三种元素的氧化物对应的水化物中,碱性最强的是 (填化学式)。
(4)元素①、②、⑤按原子半径由大到小的顺序依次为 (填元素符号)
(5)元素⑥的氢化物的化学式是 ,该氢化物溶于水,所得溶液的pH (填“<”、“>”或“=”)7。
(6)元素②与元素⑧形成的化合物的电子式是 ,高温下灼烧该化合物火焰呈 色。
(7) (填化学式)的单质既可以和盐酸又可以和氢氧化钠溶液反应,
18.“价一类”二维图基于核心元素的化合价和物质类别研究物质。如图是硫及其化合物的“价一类"二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系,请根据要求回答相关问题。
(1)X的电子式为 。
(2)Y的浓溶液与S单质在加热条件下可以反应生成,写出该反应的化学方程式为 。
(3)根据含硫物质的转化关系,从“草帽迷宫”(见下图)左下角的SO2开始转化,用箭头依次标出下一个转化成的物质,找出一条正确的转化路线,最终转化成右下角的SO2离开迷宫 (提示:箭头不能穿过实线)。
(4)24mL0.10的溶液与20mL0.04的溶液(硫酸酸化)恰好完全反应,已知氧化产物是,则还原产物化学式为 。
(5)已知S+Na2SO3=Na2S2O3,实验室用下述方法制备Na2S2O3固体:①将SO2通入含Na2S和Na2CO3的混合溶液,溶液先变浑浊,后逐渐澄清;②将溶液浓缩结晶、过滤洗涤后得到Na2S2O3产品。为了提高产品的纯度,混合液中n(Na2S)和n(Na2CO3)的最佳比例为 。
19.碳及其化合物在生产、生活中有广泛的用途。
(1)碳与同周期元素Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物,其中一种化合物R为非极性分子,则Q元素在周期表中的位置为 ,R的电子式为
(2)一定条件下,Na还原CCl4可制备金刚石,反应结束冷却至室温后,回收CCl4的实验操作名称为 ,除去粗产品中少量钠的试剂为
(3)碳还原制取金刚砂SiC,其粗产品中杂质为Si和SiO2.先将20.0gSiC粗产品加入到过量NaOH溶液中充分反应,收集到标准状况下2.24 L的氢气,过滤后得SiC固体11.4g,滤液稀释到1L。Si与NaOH溶液反应的离子方程式为 ,硅酸盐的物质的量浓度为
20.实验研究发现,硝酸发生氧化还原反应时,硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低.某同学取一定量的铝铁合金与100mL很稀的硝酸充分反应,反应过程中无气体放出.在反应结束后的溶液中,逐滴加入4 mol/L的氢氧化钠溶液,所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示.试回答下列问题:
(1)结合OH-的能力最弱的是 (填离子符号)
(2)B与A的差值为 mol.
(3)原混合物中铝粉与铁粉的物质的量之比为 .
(4)B点对应的沉淀量为 mol,C点对应的溶液体积为 mL.
(5)硝酸溶液的物质的量浓度为 mol·L-1
(6)写出铝与该浓度硝酸反应的离子方程式 。
21.请用序号填空。
①35Cl和37Cl ②CH3CH2CH3和CH3CH2CH2CH3
③CH3-CH2-OH和CH3-O-CH3 ④和
⑤O2和O3
(1)互为同位素的是 ;
(2)互为同分异构体的是 ;
(3)互为同系物的是 ;
(4)互为同素异形体的是 。
22.下表是元素周期表的一部分,表中所列字母分别代表某一元素。根据表中所列元素,回答下列问题:
(1)A元素在周期表中的位置 ;
(2)A元素中子数为8的核素的符号: ;写出E的离子结构示意图: ;
(3)上表短周期元素中,金属性最强的是 (填元素符号);最高价氧化物对应水化物中酸性最强的物质 (填化学式);
(4)表中E、F、G三元素可形成与Ar具有相同电子层结构的简单离子,这些离子的半径由大到小顺序是 (用离子符号表示);
(5)H是目前人类使用最广泛的金属元素。B的最高价含氧酸稀溶液与足量H单质发生反应的离子方程式为 ;
(6)用一个离子方程式说明元素E、F非金属性强弱 。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】A.HClO 的电子式: ,故A错误;
B.Cl-和 Cl-核内中子数不同,核外电子排布相同,离子结构示意图均为 ,故B正确;
C.HCl为共价化合物,电子式表示HCl的形成过程: ,故C错误;
D.氧原子半径大于氢原子,水分子的结构模型为:,故D错误;
故选:B。
2.B
【分析】X、Y、Z、M、Q为五种短周期元素,原子序数依次增大,M是地壳中含量第二高的元素,则M为Si元素,又知Y元素与Z、M元素相邻,且与M元素同主族,则Y为C元素,Z为N元素;化合物Z2X4的电子总数为18个,则X的电子数为,X为H元素,该化合物为N2H4;Q元素的原子最外层电子数比次外层少一个电子,所以Q为第三周期元素,最外层电子数为7,Q为Cl元素,以此来解答。
【详解】由上述分析可知,X为H元素、Y为C元素、Z为N元素、M为Si元素、Q为Cl元素,则:
A. 同周期元素从左到右元素非金属性依次增强,同主族元素从上到下元素非金属性依次减弱,因元素的非金属性越强,其简单氢化物稳定性越强,所以Y、Z、M形成简单氢化物稳定性:Z > Y > M,故A正确;
B. 同周期元素从左到右原子半径依次减小,同主族元素从上到下原子半径依次增大,则原子半径比较: M(Si)>Y(C)>Z(N)>X(H),故B错误;
C. N2H4的结构简式可表示为H2N-NH2,分子中含两个氨基,可与酸反应,具有碱性,故C正确;
D. ZQ3形成的化合物为NCl3,该分子中原子最外层都满足8电子稳定结构,故D正确;
故答案为:B 。
【点睛】本题考查原子结构与元素周期律,为高频考点,把握原子序数、元素的位置、原子结构来推断元素为解答的关键,侧重分析与应用能力的考查,注意规律性知识的应用,题目难度不大。
3.C
【分析】已知元素在化合物中呈+1价,Y的符号为 ,则说明Y为Li,根据核反应得到X为B。
【详解】A.即H3BO3为弱酸,故A正确;
B.(Li)和氢元素能形成离子化合物LiH,故B正确;
C.为了防止单质被氧化,通常将其保存在石蜡中,故C错误;
D.即NaBH4是一种很好的还原剂,即LiAlH4也是一种很好的还原剂,故D正确。
综上所述,答案为C。
4.B
【分析】根据元素周期律进行判断;利用核素表示符合进行判断核素;
【详解】A.根据同主族元素从上到下,金属性递增判断,A正确;故A不符合题意;
B.根据核素表示符合左上角表示质量数,质量数=质子数+中子数,37+50=87;故表示为:,故B不正确;符合题意;
C.根据同周期的原子半径递变规律:从左到右,半径逐渐递减,故C说法正确;故不符合题意;
D.根据元素的金属性的强弱进行判断,同主族元素从上到下,金属性递增,最高价氧化物对应的水化物碱性递增,故D说法正确;不符合题意;
故选答案B;
【点睛】此题考查元素周期律的应用;注意同周期、同主族元素性质的递变规律。
5.D
【分析】Z、W、Q的最高价氧化物对应的水化物两两之间均能反应,则Z为Na,W为Al,Q的原子序数是Y的两倍,Q为S,Y为O,X、Y、Z、W、Q分别是三个短周期的主族元素,故X为H。
【详解】A.H、O、Na、Al、S原子半径HB.X、Y、Z形成的化合物为NaOH,含有离子键和共价键,为离子化合物,B错误;
C.Y和Q形成的化合物如二氧化硫和三氧化硫,硫原子不是8电子结构,C错误;
D.Y和Q的简单氢化物分别为H2O和H2S,相对分子质量前者小于后者,水中有氢键,沸点前者高于后者,D正确;
故选D。
6.A
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W和Y同族,X和Z同族,X的简单离子和Y的简单离子具有相同的电子层结构,W和X、Z均能形成共价化合物,W和X、Y分别形成的化合物溶于水均呈碱性,可知W为H、Y为Na,X为N、Z为P,以此来解答。
【详解】由上述分析可知,W为H、X为N、Y为Na、Z为P。
A.非金属性N>P,则最高价氧化物对应的水化物的酸性:Z<X,故A错误;
B.单质磷是固体,氮气是气体,则单质熔点:Z>X,故B正确;
C.金属性越强,对应阳离子的氧化性越弱,则简单阳离子氧化性:W>Y,故C正确;
D.W和Y形成的化合物为NaH,与水反应能生成一种还原性气体为氢气,故D正确;
故选A。
7.B
【分析】A、B、C、D、E是原子序数依次递增的短周期主族元素,A、C能形成离子化合物,则A为非金属,C为金属,且A、C同主族,则该化合物为NaH,故元素A为H,元素C为Na;由A、D两元素组成的一种化合物与B、D两元素组成的一种化合物反应,生成浅黄色固体为硫单质,即H2S与SO2反应生成硫单质,则B为O,D为S,E为氯,结合原子结构特点及元素性质判断解答。
【详解】由上述分析可知:A为H,B为O,C为Na,D为S,E为Cl;
A.电子层越多半径越大,电子层相同的,质子数越多,半径越大,所以简单离子半径:S2->Cl->O2->Na+,故A错误;
B.A、B、C、D四种元象能组成阴、阳离子数之比为1:1的离子化合物NaHSO3或者NaHSO4,故B正确;
C.水分子中存在氢键,氢键的存在能够提高物质沸点,氢化物沸点:H2O>HCl>H2S,故C错误;
D.A为常见氧化物为水,C常见氧化物为氧化钠、过氧化钠,D常见氧化物为二氧化硫、三氧化硫二者都是酸性氧化物,氧化钠、过氧化钠、二氧化硫和三氧化硫均能和水反应,且氧化钠和过氧化钠均能二氧化硫或三氧化硫反应,但除过氧化钠参与的反应为氧化还原反应外,其余均为非氧化还原反应,故D错误;
故故答案为B。
【点睛】微粒半径大小比较的常用规律:①同周期元素的微粒:同周期元素的原子或最高价阳离子或最低价阴离子半径随核电荷数增大而逐渐减小(稀有气体元素除外),如Na>Mg>Al>Si,Na+>Mg2+>Al3+,S2->Cl-;②同主族元素的微粒:同主族元素的原子或离子半径随核电荷数增大而逐渐增大,如Li<Na<K,Li+<Na+<K+;③电子层结构相同的微粒:电子层结构相同(核外电子排布相同)的离子半径(包括阴、阳离子)随核电荷数的增加而减小,如O2->F->Na+>Mg2+>Al3+。
8.C
【详解】A.同周期从左到右原子半径减小,非金属性增强;同主族从上到下,原子半径增大,非金属性减弱,四种元素中,非金属性最强的为O,故A错误;
B.硫的氧化物不能形成光化学烟雾,故B错误;
C.汽车尾气中排放的氮氧化物主要是空气中的氮气、氧气在汽缸内化合生成的,所以汽车尾气中排放的氮氧化物主要是由游离态氮转化来的,故C正确;
D.氮气与氧气在放电的条件下生成一氧化氮,一氧化氮继续被氧气氧化为二氧化氮;硫在氧气中反应只能生成二氧化硫,二氧化硫发生催化氧化为三氧化硫,故D错误;
故选C。
9.B
【分析】根据图示可知W形成1个共价键,又是四种元素中原子序数最小的元素,X形成4个共价键且W、X、Z分别位于不同周期,则W是H元素,X是C元素,Z是元素,Y形成2个共价键,原子序数比C大,比小,则Y是O元素,据此分析解题。
【详解】A.同一主族的元素,原子序数越大,单质的氧化性就越弱,由于O是其所在主族中原子序数最小的元素,故的氧化性在其所在主族中最强,A正确;
B.的核外电子排布相同,核电荷数越大,离子半径就越小,所以离子半径:,B错误;
C.两种元素可形成两种离子化合物:,C正确;
D.元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性就越强,由于元素的非金属性:,所以简单氢化物的热稳定性:,D正确;
故答案为:B。
10.D
【分析】假设W的最外层电子数为x,则X的最外层电子数为x,Y的最外层电子数为x+2,Z的最外层电子数为x+3,根据这四种元素的原子最外层电子数之和为21。则x+x+x+2+x+3=21,解得x=4,所以W为碳,X为硅,Y为硫,Z为氯,据此解答。
【详解】A.电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同的,原子序数越小,半径越大,所以原子半径大小:X>Y>Z,故A正确;
B.W为碳,Y为硫,W、Y都能与氧元素形成化合物二氧化碳,二氧化硫,故B正确;
C.非金属性越强,最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,非金属性强弱为:Z>Y>W,所以最高价氧化物对应水化物的酸性: Z>Y>W,故C正确;
D.W为碳,X为硅,在高温下,碳单质能和二氧化硅反应,生成硅单质和一氧化碳,故D错误;
故选D。
11.D
【分析】固体A的化学式为NH5,它的所有原子的最外层均满足2个或8个电子的稳定结构,应为NH4H,为离子混合物,存在NH4+和H-,为离子化合物,电子式为,
【详解】A. 与H2O反应,H 具有还原性,H2O具有氧化性,可生成氨气和氢气,反应的方程式为:NH5+H2O═NH3 H2O+H2↑,故A正确;
B. NH5为离子化合物,分子中存在NH4+和H ,为离子化合物,含有离子键,N H键共价键,故B正确;
C. NH5为离子化合物,分子中存在NH4+和H ,电子式为 ,故C正确;
D. NH5为离子化合物,为NH4H,1molNH5中含有4NA个N H键,故D错误;
答案选D。
12.C
【详解】A.同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,Na与冷水较易反应,Mg与冷水较难反应,因此Al与冷水更难反应,故A正确;
B.一般情况下,活泼金属与活泼非金属容易形成离子键,Mg与Cl形成离子键,Al与Cl形成共价键,因此Si与Cl形成共价键,故B正确;
C.第ⅣA族元素有些没有位于金属元素和非金属元素分界线处,因此第ⅣA族元素不都是半导体材料,如碳是非金属,铅是金属,不是半导体材料,故C错误;
D.非金属性越强,氢化物越稳定,同主族从上到下非金属性逐渐减弱,HCl在时分解,HI在时分解,因此HBr的分解温度介于二者之间,故D正确;
答案选C。
13. 6 1 55 无 蓝 2Cs+2H2O=2CsOH+H2↑ 强
【详解】(1)铯是55号元素,原子核外有6个电子层,最外层有1个电子,故Cs的原子核外共有6层电子,最外层电子数为1,铯的原子序数为55;
(2)根据同一主族的元素的性质相似性,可知铯单质与水剧烈反应,放出无色的氢气气体,同时产生产生CsOH,该物质是碱,可以使紫色石蕊试液显蓝色,反应的化学方程式是:2Cs+2H2O=2CsOH+H2↑;
(3)同一主族的元素从上到下,原子半径逐渐增大,原子最外层电子受到原子核的吸引力逐渐减弱,元素的金属性逐渐增强,所以预测铯单质的还原性比钠单质的还原性要强。
14. bc NaCl+3H2O=NaClO3+3H2↑ 复分解反应 室温下,氯酸钾在水中的溶解度明显小于其它晶体 ClO4- 3ClO-=ClO3-+2Cl-
【详解】(1)与氯元素同族的短周期元素是氟元素,其原子结构示意图为:,故答案为:;
(2)元素非金属性强弱判断方法:①与H2化合越容易,气态氢化物越稳定,非金属性越强,②单质的氧化性越强或阴离子的还原性越弱,非金属性越强,③最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性越强,与物质的沸点、氢化物水溶液的酸性无关,则bc符合题意,故答案为:bc;
(3)①电解时,阳极上Cl-放电生成ClO3-,阴极上H+放电生成H2,故反应方程式为NaCl+3H2O=NaClO3+3H2↑,故答案:NaCl+3H2O=NaClO3+3H2↑;
②NaClO3转化为KClO3,说明该反应中两种物质互相交换离子生成盐,为复分解反应;相同温度下,溶解度小的物质先析出。室温下,KClO3在水中的溶解度小于其他晶体,所以先析出KClO3,故答案为:复分解反应;室温下,KClO3在水中的溶解度明显小于其他晶体;
(4)①根据图象可知,D中Cl元素的化合价为+7价,所以ClOx-中的x为4,则D为ClO4-,故答案为:ClO4-;
②B→A+C,根据图象可知为:ClO-→Cl-+ClO3 ,根据电子守恒可知该反应方程式为:3ClO =2Cl +ClO3 ,故答案为:3ClO-=ClO3-+2Cl-。
15. H 第四周期第VIIB族 分子 HF 3.59×10-10
【分析】根据题意,从D、E是周期表中列中E排第7列可判断E是第4周期VIIB族的Mn元素,原子序数为25,D和E属同一周期,所以D也在第4周期,D的原子序数比E小5,则原子序数为20,应为Ca元素,图中利用均摊法,离子化合物D与B的离子个数比值为:2,且D为Ca,则B的化合价为价,应为第ⅦA族元素,B和C属同一主族,B的序数在前面,B为F,C为Cl;A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族,所以A为H,据此分析解答。
【详解】综上所述,A的元素符号为H,E是Mn元素;在周期表中第四周期VIIB族;
故答案为:H;第四周期第VIIB族;
为F元素,C为Cl元素,HF熔沸点很低,属于分子晶体;组成分子的元素电负性差别越大,分子的极性越大,F元素是电负性最大的元素,故HF的极性较大;
故答案为:分子;HF;
根据,根据上述均摊法,每个晶胞中Ca的数目为,F原子数目为8个,即4个,所以;
故答案为:;
由图丙可知,设边长为a,,即;
故答案为:。
16. ④⑧ ⑤⑥ ①③ ②⑦
【分析】同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物;
同分异构体是具有相同分子式而结构不同的化合物;
同素异形体是由同种元素形成的不同单质;
同位素是质子数相同,中子数不同的核素;
【详解】①和是结构相似、分子组成相1个“CH2”原子团的有机化合物,属于同系物;
②和是具有相同分子式而结构不同的化合物,属于同分异构体;
③CH4和CH3CH2CH3是结构相似、分子组成相2个“CH2”原子团的有机化合物,属于同系物;
④ 金刚石和石墨是由同种元素形成的不同单质,属于同素异形体;
⑤ H、D、T是质子数相同,中子数不同的核素,属于同位素;
⑥16O、17O、18O是质子数相同,中子数不同的核素,属于同位素;
⑦乙醇(CH3CH2OH)和甲醚(CH3OCH3)是具有相同分子式而结构不同的化合物,属于同分异构体;
⑧臭氧(O3)和氧气(O2)是由同种元素形成的不同单质,属于同素异形体;
综上所述,属于同素异形体的是④⑧;互为同位素的是⑤⑥;互为同系物的是①③;互为同分异构体的是②⑦。
17. H Mg Cl He NaOH K>Na>H NH3 > 黄 Al
【详解】试题分析:由元素在周期表中位置,可知①为H、②为Na、③为Mg、④为Al、⑤为K、⑥为N、⑦为F、⑧为Cl、⑨为Br、⑩为He;(1)在表里填写①~⑩元素符号,写出元素符号①H、③为Mg、⑧为Cl;
(2) 化学性质最不活泼的是He ;(3) 同周期自左而右金属性减弱,故金属性Na>Mg>Al,金属性越强,最高价氧化物的水化物的碱性越强,故NaOH的碱性最强,故答案为NaOH;(4)同一主族元素的原子半径随原子序数的递增而增大,即:K>Na>H; (5) 元素⑥的氢化物是NH3,该氢化物溶于水得到一水合氨,一水合氨电离生成铵根离子与氢氧根离子,溶液呈碱性,溶液pH>7,故答案为NH3;>;
(6) 元素②与元素⑧形成的化合物为NaCl,由钠离子与氯离子构成,电子式为;含有Na元素,高温下灼烧该化合物火焰呈黄色; (7) Al的单质既可以和盐酸又可以和氢氧化钠溶液反应。
考点:考查元素周期表与元素周期律综合应用
18.(1)
(2)S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O
(3)
(4)Cr2(SO4)3
(5)2:1
【详解】(1)X属于氢化物,硫元素的化合价显-2价,即X的化学式为H2S,属于共价化合物,其电子式为 ;故答案为;
(2)Y为硫酸,S单质与浓硫酸在加热条件下发生氧化还原反应生成二氧化硫,其反应方程式为S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O;故答案为S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O;
(3)SO2与水反应转化成H2SO3,H2SO3与NaOH反应转化成Na2SO3,Na2SO3与SO2或少量的HCl反应NaHSO3,NaHSO3与盐酸或硫酸反应生成SO2,SO2与H2S反应生成S单质,S与Na反应生成Na2S,Na2S与FeCl2反应生成FeS,煅烧FeS得到SO2;故答案为 ;
(4)Na2SO3→Na2SO4,S元素的化合价升高,Na2SO3为还原剂,则K2Cr2O7为氧化剂,令还原产物中Cr的化合价为x价,根据得失电子数目守恒,有24×10-3L×0.10mol/L×(6-4)=20×10-3L×0.04mol/L×2×(6-x),解得x=3,即还原产物为Cr2(SO4)3,故答案为Cr2(SO4)3;
(5)中溶液先变浑浊,发生3SO2+2Na2S=3S+2Na2SO3,SO2+Na2CO3=Na2SO3+CO2,浑浊溶液变澄清,发生S+Na2SO3=Na2S2O3,因此总反应为4SO2+2Na2S+Na2CO3=Na2SO3+CO2,当反应恰好完全时,产品的纯度最高,Na2S与Na2CO3最佳物质的量之比为2∶1,故答案为2∶1。
19. 第二周期第ⅥA族 过滤 水或乙醇 Si+2OH-+H2O=SiO+2H2↑ 0.17mol/L
【详解】(1)与C能形成两种气态化合物的为O,会形成CO、CO2,其中CO2为非极性分子,则Q为氧,非极性分子CO2的电子式为:,故答案为:第二周期第ⅥA族;;
(2)得到粗产品为不溶于液态CCl4的固体物质,要分离出CCl4,可用过滤的方法,除去粗产品中少量钠可用水或乙醇,故答案为:过滤;水或乙醇;
(3)Si与NaOH溶液反应的化学方程式为:Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑,其离子方程式为:Si+2OH-+H2O=SiO+2H2↑,由Si~2H2知,粗产品中含Si为=0.05mol,质量为0.05mol28g/mol=1.4g,所以含SiO2质量为20.0g-1.4g-11.4g=7.2g,物质的量为=0.12mol,由Si原子守恒知Na2SiO3的物质的量为0.05mol+0.12mol=0.17mol,溶液的体积为1L,则浓度为=0.17mol/L,答案为:Si+2OH-+H2O=SiO+2H2↑;0.17mol/L。
20. NH4+ 0.008 1:3 0.032 7 1.48mol·L-1 8Al+30H++3NO3-===8Al3++3NH4++9H2O
【分析】铝粉和铁粉的混合物与100 mL很稀HNO3充分反应,被氧化为Al3+、Fe3+,反应始终没有气体生成,可知不会有氮的氧化物生成,根据题设条件可知,硝酸的浓度越稀,对应还原产物中氮元素的化合价越低,可以推测N元素在该反应过程中由+5价变成了较低的价态-3价,结合图象可以看出硝酸过量,加入氢氧化钠溶液应先与硝酸发生中和反应,再生成沉淀,当沉淀完全后,继续加入氢氧化钠溶液,沉淀量不变,则OH-与溶液中的NH4+发生了反应,再继续滴加氢氧化钠,氢氧化铝沉淀被溶解,故结合图象可分析出随着氢氧化钠的不断滴加,溶液中发生的反应的依次为:OC段:H++OH- = H2O,CD段:Fe3++3OH- = Fe(OH)3↓,Al 3++3OH- = Al(OH)3↓,DE段:NH4++ OH-═NH3 H2O,EF段:Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,据此分析作答。
【详解】(1)D与E一段沉淀的质量没有发生变化,为NH4NO3和NaOH的反应,所以溶液中结合OH-的能力最弱的是NH4+,故答案为NH4+;
(2)E与F之间沉淀的量减少,因为Al(OH)3溶解在氢氧化钠溶液中,反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O,则溶解的沉淀的物质的量(B与A的差值)等于EF阶段消耗的氢氧化钠的物质的量,为4 mol/L(36 mL-34 mL)10-3 = 0.008 mol,故答案为0.008 mol;
(3)根据铝元素守恒可知,设参与反应的铝的物质的量为x mol,则
解得x = 0.008 mol,即铝的物质的量是0.008 mol;
又DE段是NH4NO3和NaOH反应,根据关系式NH4NO3~NaOH得n(NH4NO3)=n(NaOH)=(34-31)×10-3 L×4 mol/L = 0.012 mol,设铁有y mol,Al离子也是0.008 mol,NH4+有0.012 mol,根据电子转移数守恒可得:
3x+0.008×3=0.012×8,y = 0.024 mol,所以铁离子有0.024 mol,根据原子守恒知,铁的物质的量是0.024mol,则原混合物中铝粉与铁粉的物质的量之比为0.008 mol:0.024 mol = 1:3,故答案为1:3;
(4)B为沉淀的最大值,沉淀为Al(OH)3和Fe(OH)3,根据元素守恒法可知,其物质的量分别为铝粉和铁粉的物质的量,为0.008 mol+0.024 mol = 0.032 mol;根据图象确定C点消耗氢氧化钠的量.滴加NaOH体积为31 mL时,发生反应为①H++OH-=H2O,②Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓,Al3++3OH-=Al(OH)3↓,可计算得出C点氢氧化钠溶液的体积为31 mL-103 mL/L = 7 mL,故答案为0.032 mol;7;
(5)E点时,溶液中的溶质是硝酸钠和氨水,n(NH3 H2O)=n(NH4+)=0.012 mol,n(NaNO3)=n(NaOH)= 34×10-3 L×4mol/L = 0.136 mol,根据氮原子守恒知,c(HNO3)= = = 1.48 mol/L,故答案为1.48;
(6)根据题意可知,该浓度的硝酸与铝反应时,得到的氮元素化合价为-3价,根据氧化还原反应的规律配平该离子方程式得,8Al+30H++3NO3-===8Al3++3NH4++9H2O,故答案为8Al+30H++3NO3-===8Al3++3NH4++9H2O。
21. ① ③ ② ⑤
【分析】同素异形体是同种元素形成的不同单质;具有相同质子数,不同中子数(或不同质量数)同一元素的不同核素互为同位素;具有相同分子式而结构不同的化合物互为同分异构体;同系物指结构相似、通式相同,组成上相差1个或者若干个CH2原子团的化合物;分子式相同结构相同的物质是同种物质,根据以上概念分析。
【详解】①35Cl和37Cl是氯元素的不同原子,互为同位素;
②丙烷(CH3CH3)和正丁烷(CH3CH2CH2CH3)通式相同,结构相似,相差1个CH2原子团,互为同系物;
③乙醇与二甲醚的分子式相同而结构不同,互为同分异构体;
④这两种物质都是二氯甲烷,二氯甲烷只有一种结构,它们是同种物质;
⑤O2和O3是同种元素形成的不同单质,互为同素异形体;
【点睛】本题考查了同分异构体、同位素、同素异形体、同系物、同一物质的概念,难度不大,注意把握概念的内涵与外延。
22.(1)第二周期ⅣA族
(2)
(3) Na
(4)
(5)
(6)或
【分析】根据元素在周期表中的位置,可知A是C元素、B是N元素、C是F元素、D是Na元素、E是S元素、F是Cl元素、G是K元素、H是Fe元素、I是Br元素。
【详解】(1)A是C元素,在周期表中的位置第二周期ⅣA族;
(2)A是C元素,中子数为8的核素,质量数为14,符号为;E是S元素, S2-核外有18个电子,离子结构示意图为;
(3)同周期元素从左到右金属性减弱,同主族元素从上到下金属性增强,短周期元素中,金属性最强的是Na;短周期元素中最高价氧化物对应水化物中酸性最强的物质;
(4)电子层数相同时,质子数越多半径越小,离子的半径由大到小顺序是;
(5)B的最高价含氧酸稀溶液是稀硝酸,稀硝酸足量Fe反应生成硝酸亚铁、一氧化氮、水,反应的离子方程式为;
(6)Cl2能置换出H2S中的S,说明Cl2的氧化性大于S,则证明Cl元素的非金属性大于S,反应离子方程式为。
答案第1页,共2页
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