2024届高三化学二轮复习基础夯实练——元素周期律
一、单选题
1.类推的思维方法在化学学习与研究中经常采用,但类推出的结论是否符合题意最终要经过实验的验证。以下类推的结论错误的是( )
A.Na、K在周期表中属于同一主族,化学性质相似,Na常温下与水剧烈反应,故K常温下也能与水剧烈反应
B.HCl是强酸,推出HI也是强酸
C.由“2Fe+3Br2=2FeBr3”反应可推出“2Fe+3Cl2=2FeCl3”反应也能发生
D.由“Cl2+H2O=HCl+HClO”反应可推出“F2+H2O=HF+HFO”反应也能发生
2.不能作为判断硫、氯两种元素非金属性强弱的依据是( )
A.单质氧化性的强弱
B.最高价氧化物对应的水化物酸性的强弱
C.单质沸点的高低
D.单质与氢气化合的难易
3.2014年5月7日,天津某工程检测公司在进行探伤作业期间,一枚黄豆粒大小的放射源铱-192丢失,造成了严重的安全事故,图示是铱在元素周期表中的信息,下列说法正确的是( )
A.铱的相对原子质量为192.2克
B.铱原子核内的中子数为77
C.K2IrO3中Ir的化合价为+4
D.生活中常用的铱金笔为纯净的铱单质
4.现有三种元素的基态原子的电子排布式:①1s22s22p63s23p4;②ls22s22p63s23p3;③1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是( )
A.第一电离能:③>②>① B.原子半径:③>②>①
C.电负性:③>②>① D.最高正化合价:③>②>①
5.下列元素的原子半径最大的是( )
A.F B.Cl C.Br D.I
6.下列物质的性质比较,正确的是( )
A.气态氢化物稳定性:HF>HCl>H2S
B.碱性:NaOH>KOH>RbOH
C.还原性强弱:F->Cl->Br->I-
D.酸性:H2SO4>HClO4>HBrO4
7.锡是排列在白金、黄金及银后面的第四种贵金属。锡( Sn)位于周期表的第五周期第IVA族,下列说法正确的是( )
A.原子半径:Sn >Si B.氧化性:Sn>Si
C.最高正价:Sn> Si D.稳定性:SnH4>SiH4
8.有关性质的比较中,不能用元素周期律解释的是( )
A.热稳定性:HCl>HBr B.金属性:Mg>Be
C.碱性:KOH>Ca(OH)2 D.酸性:H2SO4>HClO
9.下列说法中,正确的是 ( )
A.在周期表中,族序数都等于该族元素的最外层电子数
B.非金属性最强的元素,其最高价氧化物对应水化物的酸性最强
C.卤族元素随原子序数的增大,其气态氢化物稳定性逐渐增强
D.碱金属随原子序数的增大,其熔沸点逐渐降低
10.下列各组元素中,原子半径依次增大的是( )
A.I、Br、F B.Li、K、Na C.O、S、Al D.Li、F、Cl
11.下表是五种短周期主族元素的主要化合价及原子半径,下列有关说法正确的是( )
代号 A B C D E
主要化合价 +3 +5,-3 +7,-1 +3 +4,-4
原子半径/nm 0.143 0.075 0.099 0.082 0.117
A.以上元素中氧化物对应的水化物酸性最强的是C
B.电解A与C形成的化合物可制备A单质
C.B的氧化物都是酸性氧化物
D.D元素和E元素位于元素周期表的对角线,某些性质具有相似性
12.短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增加,其中只有Z为金属元素,X、W为同一主族元素。X元素原子的L层电子是K层的两倍;点燃条件下,Z的单质在X与Y形成的最高价化合物甲中能发生反应生成化合物乙和X的单质。下列判断错误的是( )
A.W的单质可做半导体材料
B.Z可能位于元素周期表第三周期ⅡA族
C.4种元素的原子中,Y原子的半径最小
D.工业上通过电解化合物乙来制取乙的单质
13.1869年,俄国化学家门捷列夫制作了第一张元素周期表,揭示了化学元素间的内在联系,成为化学史上的重要里程碑。下列关于元素周期表的说法正确的是( )
A.原子最外层电子数相同的元素一定在同一主族
B.同周期元素原子具有相同的电子层数
C.在所有族中含元素种类最多的族是VⅢ族
D.原子序数相差11的两元素不可能是同一周期相邻两主族元素
14.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,Y是短周期元素中原子半径最大的原子,Z原子最外层电子数等于电子层数,Z与W最外层电子数之和等于10。下列说法正确的是( )
A.最高正价由低到高的顺序为:W、Z、 Y
B.原子半径由小到大的顺序为:X、Z、W
C.Y、Z、W的最高价氧化物的水化物两两之间均能发生反应
D.X与Y两种元素只能组成一种化合物
15.短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是空气中含量最多的元素,基态时Y原子2p原子轨道上有5个电子,Z的周期序数是族序数的3倍,W与Y属于同一主族。下列说法正确的是( )
A.原子半径:
B.X的第一电离能比同周期相邻元素的大
C.Y的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
D.ZW中阳离子与阴离子具有相同的电子层结构
16.X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素;由5种元素组成的某化合物是电池工业中的重要原料,该化合物的结构式如图所示。下列说法正确的是( )
A.原子半径:Y<Z<W
B.最高价含氧酸酸性:Z>M
C.电负性:X<Y<Z
D.该化合物中既含极性键又含非极性键
17.甲~丁均为短周期主族元素,在元素周期表中的相对位置如图所示。丁的最高价氧化物对应的水化物在同周期中酸性最强,下列说法正确的是
甲 乙
丙 丁
A.非金属性:丁>丙>甲
B.原子半径:甲>乙>丙
C.最简单氢化物的沸点:乙>甲
D.丙与乙形成的二元化合物易溶于水和强碱溶液
18.短周期主族元素A、B、C、D的原子序数依次增大,A、C的原子序数相差8,A原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍,B单质的焰色试验结果为黄色。下列说法错误的是( )
A.阴离子的还原性:
B.元素A与B可形成两种化合物
C.最高价氧化物对应的水化物的酸性:
D.原子半径的大小顺序:
19.短周期主族元素X、Y、Z、W、Q原子序数依次增大,Z的质子数是X的11倍,Y、W同主族且W的原子序数是Y的两倍。下列叙述错误的是( )
A.原子半径:
B.Y的简单气态氢化物的沸点比W的高
C.W元素氧化物对应的水化物的酸性比Q的弱
D.Y、Z、W组成的化合物中可以既有离子键又有共价键
20.短周期主族元素X、Y、Z、W在周期表中的位置如图所示,其中Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,下列说法一定正确的是( )
X Y
Z W
A.X的简单气态氢化物的热稳定性比W的弱
B.元素Y、Z的简单离子具有相同的电子层结构
C.X与Y只能形成一种化合物
D.W的氧化物形成的晶体是分子晶体
二、综合题
21.碳是地球上组成生命的最基本的元素之一。根据要求回答下列问题:
(1)碳原子的价电子排布图: ,核外有 种不同运动状态的电子。
(2)碳可以形成多种有机化合物,下图所示是一种嘌呤和一种吡啶的结构,两种分子中所有原子都在一个平面上。
①嘌呤中所有元素的电负性由大到小的顺序 。
②嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大,解释原因 。
③吡啶结构中N 原子的杂化方式 。
④分子中的大π键可以用符号 表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为 )。该嘌呤和吡啶中都含有大π键,请问该吡啶中的大π键表示为 。
(3)碳可形成CO、CO2、H2CO3等多种无机化合物。
①在反应CO 转化成CO2 的过程中,下列说法正确的是 。
A.每个分子中孤对电子数不变
B.分子极性变化
C.原子间成键方式改变
D.分子的熔沸点变大
②干冰和冰是两种常见的分子晶体,晶体中的空间利用率: 干冰 冰。(填“>”、 “<”或“=”)
③H2CO3与H3PO4 均有1个非羟基氧,H3PO4为中强酸,H2CO3为弱酸的原因 。
(4)在2017 年,中外科学家团队共同合成了碳的一种新型同素异形体: T- 碳。T- 碳的结构是: 将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4 个碳原子组成的正四面体结构单元取代,形成碳的一种新型三维立方晶体结构,如下图。已知T- 碳晶胞参数为a pm,阿伏加德罗常数为NA,则T- 碳的密度的表达式为 g/cm3。
22.短周期主族元素A、B、C、D、E、F六种元素原子序数依次增大,以下是部分元素的信息:
元素 信息
A 形成化合物种类最多的元素
C L层是K层电子数的3倍
D 短周期中金属性最强的元素
E 与A同主族
F 同周期元素中原子半径最小
(1)元素A在元素周期表中的位置是第 周期 族。
(2)元素F的简单离子结构示意图为 。
(3)元素A、B、F的最高价氧化物对应水化物的酸性最强的是 (填化学式,下同),元素A、B、C的简单气态氢化物的热稳定性最强的是 。
(4) 的电子式为 ; 的结构式为 。
(5)元素C、D、F的简单离子半径由大到小的顺序为 (用离子符号表示)。
(6) 元素F的单质,与足量的元素D的最高价氧化物对应水化物充分反应,转移的电子数是 ,该反应的离子方程式是 。
(7)元素A与E同主族,但两者的最高价氧化物的熔沸点、硬度等相差很大,根据它们的晶体结构差异说明原因 。
23.硬铝(主要成分为Al、Cu、Mg、M、Si)主要用于生产各种构件和铆钉,在造船和建筑等行业也有广泛的应用。回答下列问题。
(1)处于基态的Al原子和Mg原子,下列参数中Al原子较大的是____(填标号)。
A.未成对电子数 B.第一电离能 C.原子半径
(2)硅元素很难形成含多重键的化合物,最近我国科学家在合成的二硅炔镁盐中探测到有“Si=Si”键的存在。硅元素难以形成“Si=Si”键的原因是 。
(3)是一种重要的配合物,的配位数为 ,提供孤电子对的原子为 ,分子中碳原子的杂化类型为 ,中三种元素的电负性由大到小的顺序为 。
(4)氧化镁晶胞属于立方形晶胞,其晶胞参数为anm。晶胞中每个周围紧邻且距离相等的共有 个,其最近距离为 nm。设阿伏加德罗常数的值为,则氧化镁晶体的密度为 (列出计算表达式)。
24.已知电负性和元素的化合价一样,也是元素的一种基本性质。下面给出14种元素的电负性:
元 素 Al B Be C Cl F Li Mg N Na O P S Si
电 负 性 1.5 2.0 1.5 2.5 3.0 4.0 1.0 1.2 3.0 0.9 3.5 2.1 2.5 1.8
已知:两成键元素间电负性差值大于1.7时,形成离子键;两成键元素间电负性差值小于1.7时,形成共价键。
(1)根据表中给出的数据,可推知元素的电负性具有的变化规律是 。
(2)下列物质属离子化合物的是 ,属于共价化合物的有 。
A.Mg3N2 B.BeCl2
C.AlCl3 D.SiC
25.根据微观结构回答下列问题:
(1)ⅥA族中,原子半径最小的元素是 (填元素符号)。
(2)已知碘原子结构示意图如图所示,则:
①碘在元素周期表中的位置为 ;
②碘的非金属性比氯 (填“强”或“弱”);
③碘元素的最高化合价为 ;
④碘的最高价氧化物对应的水化物的化学式为 ,属于 (填“离子”或“共价”)化合物;
⑤单质碘属于 (填“晶体”或“非晶体”);
⑥碘升华克服的作用力是 。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A.因同一主族从上到下,元素的金属性逐渐增强,故K常温下与水反应比Na常温下与水反应更剧烈,故A不符合题意;
B.HCl和HI都能完全电离出氢离子,都是强酸,故B不符合题意;
C.由于非金属性:Cl>Br,则氧化性:Cl>Br,氯气与溴蒸气都具有强氧化性,能将铁氧化成三价铁,所以2Fe+3Cl2=2FeCl3,故C不符合题意;
D.F2与H2O反应反应生成HF和氧气:2F2+2H2O═4HF+O2,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、同一主族,从上到下金属性增强,与水反应程度增强;
B、氯化氢和碘化氢都是强酸;
C、铁和氯气反应生成氯化铁;
D、氟无正价。
2.【答案】C
【解析】【解答】A.单质的氧化性越强,其元素的非金属性越强,氯气的氧化性大于硫,所以非金属性:氯大于硫,可以判断非金属性强弱,A不符合题意;
B.最高价氧化物对应的水化物酸性越强,其元素的非金属性越强,高氯酸的酸性大于硫酸,所以非金属性:氯大于硫,可以判断非金属性强弱,B不符合题意;
C.单质的沸点属于物理性质,与元素的非金属性无关,不能判断非金属性强弱,C符合题意;
D.单质与氢气化合越容易,其元素的非金属性越强,氯气与氢气点燃反应,氢气和硫加热反应,所以非金属性:氯大于硫,可以判断非金属性强弱,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】要比较两种元素的非金属性强弱,则需比较其单质的氧化性强弱、最高价氧化物对应水化物酸性强弱、气态氢化物的稳定性、与氢气化合的难易程度;据此分析选项。
3.【答案】C
【解析】【解答】A、根据元素周期表中的一格可知,汉字下面的数字表示相对原子质量,元素的相对原子质量为192.2,相对原子质量单位是“1”,不是“g”,A不符合题意;
B、根据元素周期表中的一格可知,左上角的数字表示原子序数;该元素的原子序数为77;根据原子序数=核电荷数=质子数,则该元素的原子的核内质子数为77,而不是中子数为77,B不符合题意.
C、K2IrO3中K的化合价为+1价,O的化合价为-2价,根据正负化合价的代数和为0,Ir的化合价为+4,C符合题意;
D、铱金笔是指笔尖是钢合金,顶端点铱的笔,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】图像左上角表示原子序数,字母为元素符号,汉字为元素名称,汉字下方为相对原子质量,据此分析可得;
4.【答案】A
【解析】【解答】由核外电子排布式可知,①1s
22s
22p
63s
23p
4为S元素,②1s
22s
22p
63s
23p
3为P元素,③1s
22s
22p
5为F元素;A.同周期自左而右,第一电离能增大,但P元素原子3p能级为半满稳定状态,第一电离能高于同周期相邻元素,所以第一电离能Cl>P>S;同主族自上而下第一电离能减弱,故F>Cl,故第一电离能F>P>S,即③>②>①,故A符合题意;
B.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,故原子半径P>S>F,即②>①>③,故B不符合题意;
C.同周期自左而右,电负性增大,同主族自上而下降低,故电负性③>①>②,故C不符合题意;
D.S元素最高正化合价为+6,P元素最高正化合价为+5,F没有正化合价,故最高正化合价:①>②,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】根据排布式 ①1s22s22p63s23p4;②1s22s22p63s23p3;③1s22s22p5 可判定三种元素分别为硫,磷,氟。同周期元素
5.【答案】D
【解析】【解答】F、Cl、Br、I位于同主族,同主族元素从上到下,随原子序数的增大,原子半径逐渐增大,I的原子序数最大,则原子半径最大,
故答案为:D。
【分析】同主族,越往下,原子半径越大
6.【答案】A
【解析】【解答】A、非金属性越强,氢化物的稳定性越强,气态氢化物稳定性应该是HF>HCl>H2S,选项A符合题意;
B、金属性越强最高价氧化物的水化物的碱性越强,则碱性:RbOH>KOH>NaOH,选项B不符合题意;
C、非金属单质的氧化性越强,其对应简单离子的还原性越弱,则还原性强弱:F-D、非金属性越强最高价氧化物的水化物的酸性越强,故酸性:HClO4>H2SO4,选项D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】元素的金属性和非金属性与元素在周期表中的递变关系
(1)同周期元素:同周期,电子层数相同,即原子序数越大,原子半径越小,原子失电子能力越 弱,得电子能力越强,对金属而言:金属性逐渐减弱、单质的还原性逐渐减弱,对应碱的碱性逐渐减弱;对非金属而言:非金属性越强,单质的氧化性逐渐增强,对应的氢化物的稳定性逐渐增强 ,最高价含氧酸酸性逐渐增强。
(2)同主族元素:自上而下非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强,性质递变同上。
7.【答案】A
【解析】【解答】解:A、同主族元素从上到下电子层数逐渐增多,原子半径从上到下逐渐增大,原子半径:Sn >Si 故A符合题意;
B、同主族非金属性从上到下逐渐减弱,氧化性:SnC、同主族元素最高正价相同,锡( Sn)位于周期表的第五周期第IVA族,硅位于周期表的第三周期第IVA族,最高正价均为+4价,故C不符合题意;
D、非金属性越强,氢化物的稳定性越强,稳定性:SnH4故答案为:A。
【分析】原子半径比较首先看电子层数,电子层数越多半径越大,A符合题意。
8.【答案】D
【解析】【解答】A、元素的非金属性越强,对应的氢化物的稳定性越强,非金属性:Cl>Br,热稳定性:HCl>HBr,能用元素周期律解释;
B、同主族元素从上到下金属性依次增强,则金属性:Mg>Be,能用元素周期律解释;
C、元素的金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强,金属性:K>Ca,则碱性:KOH>Ca(OH)2,能用元素周期律解释;
D、元素的非金属性越强,对应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,非金属性:Cl>S,则酸性:HClO4>H2SO4,而HClO不是最高价氧化物的水化物,不能用元素周期律解释;
故答案为:D。
【分析】根据元素周期律可以判断非金属气态氢化物的稳定性、金属的金属性强弱、金属对应氢氧化物的碱性强弱,比较非金属含氧酸的酸性强弱,必须是最高价含氧酸才可以。
9.【答案】D
【解析】【解答】A.在周期表中,主族的族序数等于该族元素的最外层电子数,0族的最外层是2个或8个,过渡元素的最外层是1个或2个,A不符合题意;
B.非金属性最强的元素是F,F没有含氧酸,B不符合题意;
C.同主族从上到下非金属性逐渐减弱,氢化物稳定性逐渐减弱,因此卤族元素随原子序数的增大,其气态氢化物稳定性逐渐减弱,C不符合题意;
D.碱金属随原子序数的增大,金属键逐渐减弱,其熔沸点逐渐降低,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、主族序数=最外层电子数,周期表有7个主族7个副族,1个0组,1个Viii族。
B、同一周期非金属逐渐增大,同一主族非金属性逐渐减小;同一周期金属逐渐减小,同一主族金属性逐渐增大。
10.【答案】C
【解析】【解答】A.I、Br、F为同主族元素,原子序数逐渐减小,所以原子半径逐渐减小,故A不选;
B.Li、K、Na为同主族元素,原子半径由小到大的顺序为:Li<Na<K,故B不符合题意;
C. O、S为同主族,原子序数逐渐增大,原子半径增大即O<S;S、Al为同周期元素,原子序数逐渐减小,半径逐渐增大即S<Al,所以O<S<Al,故C符合题意;
D. Li、F为同周期元素,原子序数逐渐增大,半径逐渐减小,F、Cl为同主族元素,原子序数逐渐增大,所以原子半径Cl>Li>F,故D不符合题意;答案:C。
【分析】根据同主族从上到下原子半径增大,同周期从左向右原子半径减小,以此来解答。
11.【答案】D
【解析】【解答】A.以上元素中最高价氧化物对应的水化物酸性最强的是HClO4,A不符合题意;
B.A与C形成的化合物为AlCl3,为共价化合物,熔融状态不导电,故通常通过电解氧化铝制备Al,B不符合题意;
C.B为N,其氧化物NO和NO2均不是酸性氧化物,C不符合题意;
D.D为B,E为Si,两元素处于对角线位置,根据对角线规则,某些性质相似,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】结合表格分析,可以知道A为Al,B为N,C为Cl,D为B,E为Si;
A、要注意是否强调最高价;
B、氯化铝属于共价化合物,无法在熔融状态下冶炼铝;
C、一氧化氮、二氧化氮不是酸性氧化物;
D、处于对角线的元素,具有某些相似的性质。
12.【答案】D
【解析】【解答】 短周期元素X、Y、Z、W原子序数依次增加, X元素原子的L层电子是K层的两倍为C;X、W为同一主族元素,则W为Si;Z在短周期元素中为金属元素,Z的单质在 X与Y形成的最高价化合物甲中能发生反应生成化合物乙和X的单质,则Y为O,Z为Mg,甲为CO2,乙为MgO。
A. 单质Si具有导电性,可做半导体材料,故A不符合题意;
B.Mg原子核外有三个电子层,最外层有2个电子,位于元素周期表第三周期ⅡA族,故B不符合题意;
C.同周期元素原子从左到右半径依次减小,同主族元素原子从上而下半径依次增大,故C、O、Mg、Si四种元素中,原子半径:Mg>Si>C>O,O的原子半径最小,故C不符合题意;
D. MgO熔点高难熔化,工业上通过电解化合物MgCl2来制取Mg,不是MgO,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】 X元素原子的L层电子是K层的两倍作为突破点,首先推断出X元素,结合元素的周期表的结构和金属镁与二氧化碳的反应进行分析其他元素,然后利用元素周期律进行分析各选项即可。
13.【答案】B
【解析】【解答】A.He最外层电子数为2,属于0族,Mg外层电子数为2,属于ⅡA族,A项不符合题意;
B.同周期元素原子具有相同的电子层数,B项符合题意;
C.在所有族中含元素种类最多的族是第Ⅲ B族,C项不符合题意;
D.第四或五周期中第ⅡA族与第ⅢA族元素的原子序数之差为11,D项不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.原子最外层电子数相同的元素,不一定在同一主族,如He;
B.周期表中周期序数=原子的电子层数;
C. IIB族含有镧系和锕系,共30种元素;
D.原子序数相差11的两元素,可能是同一周期相邻两主族元素。
14.【答案】C
【解析】【解答】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X是地壳中含量最多的元素,则X为氧;Y是短周期元素中原子半径最大的原子,则Y为钠;Z原子最外层电子数等于电子层数,则Z为铝;Z与W最外层电子数之和等于10,则W为氯;
A.元素最高正价等于其原子最外层电子数,所以正价由低到高的顺序为:Y、Z、W,故A不符合题意;
B. 同周期元素,从左到右原子半径减小,所以原子半径W小于Z,故B不符合题意;
C. Y、Z、W的最高价氧化物的水化物分别为氢氧化钠、氢氧化铝、高氯酸,因为氢氧化铝为两性氢氧化物,则它们两两之间均能发生反应,故C符合题意;
D. X与Y两种元素可以组成氧化钠、过氧化钠等化合物,故D不符合题意,
故答案为:C。
【分析】地壳中含量最多的元素是氧;短周期中原子半径最大的是钠原子;Z最外层电子数等于电子层数,且原子序数大于钠,则为Al;由Z与W最外层电子数之和等于10确定W的最外层电子数为7,据此得出各种元素,结合元素周期律进行解答即可。
15.【答案】B
【解析】【解答】A.主族元素同一周期原子半径从左向右逐渐减小,从上向下逐渐增大,因此原子半径:r(Y)B.N位于第VA族,第一电离能比同周期相邻元素的大,B符合题意;
C.HF的热稳定性比HCl强,C不符合题意;
D.ZW为NaCl,阳离子与阴离子的电子层结构不相同,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】X、Y、Z、W的原子序数依次增大,且都位于短周期。空气中含量最多的是氮气,推出X是氮元素;p轨道最多能分布6个电子,而Y原子的2p轨道上有5个电子,说明Y的核外电子排布式为1s22s22p5,则Y是氟元素;W与Y位于同主族,且W的原子序数大于Y,所以W是氯元素;根据Z的周期序数是族序数的3倍,可推出Z是钠元素。据此分析解答。
16.【答案】D
【解析】【解答】A.同周期主族元素自左至右原子半径依次减小,所以原子半径F<C<B,即W<Z<Y,A不符合题意;
B.非金属性S>C,所以最高价含氧酸的酸性H2SO4>H2CO3,即Z<M,B不符合题意;
C.同周期主族元素自左至右电负性减小,则电负性N>C,即Y>Z,C不符合题意;
D.C原子和C原子形成的共价键为非极性键,其余共价键均为极性键,D符合题意;
故答案为D。
【分析】该化合物中X形成一个共价键,且原子序数最小,则X为H元素,Y可以形成3个共价键,应为N或B元素,Z形成4个共价键,原子序数大于Y,若Y为N,则Z为Si,W可以形成一个共价键,且原子序数大于Z,则此时W只能是Cl,这种情况则没有合理的M,所以Y为B元素,Z为C元素,W为F元素,M为S元素。
17.【答案】C
【解析】【解答】A.同周期主族元素自左而右非金属性增强,同主族自上而下非金属性减弱,则非金属性:甲>丙,故A不符合题意;
B.同周期主族元素自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,则原子半径:丙>甲>乙,故B不符合题意;
C.甲的简单氢化物为氨气,乙的简单氢化物为水,常温下水是液态,氨气是气态,水的沸点高于氨气,因此最简单氢化物的沸点:乙>甲,故C符合题意;
D.丙与乙形成的二元化合物化合物是SiO2,SiO2不溶于水,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、同周期主族元素自左而右非金属性增强,同主族自上而下非金属性减弱;
B、同周期主族元素自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大;
C、氢化物的沸点可以根据相对分子质量判断,而水中含有氢键,导致其沸点增大;
D、二氧化硅不溶于水。
18.【答案】A
【解析】【解答】A.A、C分别为O、S,非金属性O> S,则阴离子的还原性:O2-<S2-,A符合题意;
B.A、B分别为O、Na,元素A与B可形成Na2O、Na2O2两种化合物,B不符合题意;
C.C、D分别为S、Cl,非金属性S< Cl,则最高价氧化物对应的水化物的酸性:H2SO4<HClO4,C不符合题意;
D.A、B、C、D分别为O、Na、S、Cl,Na、S、Cl的电子层数都为3,核电荷数分别为11、16、17,核电荷数越大,原子半径越小,则原子半径的大小顺序:,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】B单质的焰色试验结果为黄色,则B为Na元素,A原子的最外层电子数是其次外层电子数的3倍,则A为O元素,A、C的原子序数相差8,则A为S元素,D为Cl元素。
19.【答案】C
【解析】【解答】A.根据题意可知,X为H,Y为O,Z为,W为S,Q为元素,同一周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小,同一主族元素从上到下原子半径逐渐增大,则原子半径:,故A不符合题意;
B.常温下是液态,是气体,Y的简单气态氢化物的沸点比W的高,故B不符合题意;
C.和S有多种氧化物的水化物,没有指明最高正价,不能比较酸性,故C符合题意;
D.O、、S可以形成、等,既有离子键又有共价键,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】Z的质子数是X的11倍,则X为H元素,Z为Na元素,Y、W同主族且W的原子序数是Y的两倍,则Y为O元素,W为S元素,Q为Cl元素。
20.【答案】B
【解析】【解答】根据上述分析,X为C元素,Y为O元素,Z为Al元素、W为Si元素。
A.非金属性越强,氢化物越稳定,非金属性X>W,故氢化物稳定性:X>W,故A不符合题意;
B.O与Al的简单离子都是10电子微粒,都是2、8电子层结构,电子层结构相同,故B符合题意;
C.X与Y可以形成常见的CO和CO2两种化合物,故C不符合题意;
D.二氧化硅属于原子晶体,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】由短周期主族元素在周期表中的位置,可知X、Y处于第二周期,Z、W处于第三周期,Y原子的最外层电子数是内层电子数的3倍,则Y原子最外层电子数为6,Y为O元素,则X为C元素、Z为Al元素、W为Si元素,据此分析解答。
21.【答案】(1);6
(2)N > C > H (或N C H);孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对之间的斥力,斥力大,键角大;sp3;
(3)BCD;>;由于溶于水的二氧化碳分子只有约几百分之一与水结合成碳酸,与按二氧化碳全部转化为碳酸分子来估算酸的强度相比,自然就小了近百倍了
(4)
【解析】【解答】(1)碳为6号元素,碳原子的价电子排布图为 ,核外有6种不同运动状态的电子,故答案为: ;6;(2)①元素的非金属性越强,电负性数值越大,嘌呤中所有元素的电负性由大到小的顺序为N > C > H,故答案为:N > C > H;②孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对之间的斥力,斥力越大,键角越大,因此嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大,故答案为:孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对之间的斥力,斥力大,键角大;③吡啶结构中N 原子连接有3个原子,含有1个孤对电子,采用sp3杂化,故答案为:sp3;
④分子中的大π键可以用符号 表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数。根据吡啶的结构,其中的大π键由5个原子6个电子形成的,表示为 ,故答案为: ;(3)①A. CO分子中碳和氧上各有1个孤对电子,CO2分子中碳和氧上各有2个孤对电子,故A错误;
B.CO为极性分子,二氧化碳为非极性分子,故B正确;
C.CO中存在碳氧三键,CO2中存在碳氧双键,分子间成键方式改变,故C正确;
D.反应物中的一氧化碳和氧气的相对分子质量小于生成物二氧化碳,分子的熔沸点变大,故D正确;
故答案为:BCD;②水分子间存在氢键,且氢键有方向性,导致水分子形成冰时存在较大的空隙,干冰分子之间只存在范德华力,形成的分子晶体是密堆积,晶体中的空间利用率:干冰>冰,故答案为:>;③由于溶于水的二氧化碳分子只有约几百分之一与水结合成碳酸,与按二氧化碳全部转化为碳酸分子来估算酸的强度相比,自然就小了近百倍了,而溶于水的五氧化二磷几乎能够完全反应生成磷酸,故答案为:由于溶于水的二氧化碳分子只有约几百分之一与水结合成碳酸,与按二氧化碳全部转化为碳酸分子来估算酸的强度相比,自然就小了近百倍了;(4)根据晶胞结构图,晶胞中含有的正四面体结构的数目=8× +6× +4=8,每个正四面体结构含有4个碳原子,晶胞的质量= ,晶胞参数为a pm,则晶胞的密度= = g/cm3,故答案为: 。
【分析】(1)电子的原子轨道不同或自旋方向不同则运动状态不同。所以核外有多少个电子就有多少种远动状态。
(2)杂化轨道用于形成键和容纳孤对电子。
(3)空间利用率=*100%
22.【答案】(1)二;ⅣA
(2)
(3);
(4);
(5)Cl->O2->Na+
(6) (或 );
(7)干冰(固态二氧化碳)属于分子晶体,而二氧化硅属于原子晶体
【解析】【解答】由上述分析可知,A是C元素,B是N元素,C是O元素,D为Na元素,E是Si元素,F是Cl元素;
(1)A是C元素,C的原子序数为6,质子数为6,核外电子为6,其原子结构示意图为 ,C元素位于第二周期第IVA族;答案为二,IVA。
(2)F是Cl元素,为17号元素,核内17个质子,核外17个电子,Cl-表示得到一个电子,核外18个电子,各电子层的电子依次为2,8,8,其简单离子结构示意图为 ;答案为 。
(3)A是C元素,B是N元素,F是Cl元素,C、N属于同周期元素,从左到右,非金属性依次增强,即非金属性C<N,N元素和Cl元素,Cl的电负性大,非金属性更强,故非金属性C<N<Cl,非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,酸性最强的为HClO4,A是C元素,B是N元素,C是O元素,三元素属于同周期元素,从左到右,非金属性依次增强,非金属性C<N<O,非金属性越强,气态氢化物越稳定,H2O最稳定;答案为HClO4,H2O。
(4)A是C元素,C是O元素,D为Na元素, 为Na2O2,该结构中钠离子与过氧根形成离子键,过氧根中O原子与O原子形成共价键,其电子式为 , 为CO2,碳原子与每个O原子形成二对共用电子对,其电子式为 ,结构式为 ;答案为 , 。
(5)C是O元素,D为Na元素,F是Cl元素,形成简单离子后,Cl-离子有三个电子层,O2-,Na+有二个电子层,电子层越多,半径越大,O2-,Na+具有相同的电子层结构,隨着原子序数增大,半径减小,离子半径由大到小的顺序为Cl->O2->Na+;答案为Cl->O2->Na+。
(6)D为Na元素,F是Cl元素, F的单质为Cl2,35.5g的Cl2物质的量为n(Cl2)= =0.5mol,D的最高价氧化物对应水化物为NaOH,Cl2与NaOH发生反应即Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O,1molCl2转移1mol电子,则0.5molCl2转移0.5mol电子即0.5NA(或 )个电子,反应的离子方程式为 ;答案为0.5NA(或 ), 。
(7)A是C元素,E是Si元素,两者的最高价氧化物分别为CO2、SiO2,CO2(干冰)属于分子晶体,熔沸点低,SiO2属于原子晶体,熔沸点高;答案为干冰(固态二氧化碳)属于分子晶体,而二氧化硅属于原子晶体。
【分析】短周期主族元素A、B、C、D、E、F六种元素原子序数依次增大,由A是形成化合物种类最多的元素,A是C元素,C的L层是K层电子数的3倍,C是O元素,B的原子序数介于C和O之间,B是N元素,D是短周期中金属性最强的元素,D为Na元素,E与A同主族,原子序数大于Na,E是Si元素,F是同周期元素中原子半径最小,原子序数大于Si,F是Cl元素,据此解答。
23.【答案】(1)A
(2)硅的原子半径较大,难以通过“肩并肩”的方式形成键
(3)6;N(或氮);sp、;N>C>H
(4)12;;
【解析】【解答】(1)A.处于基态的Al原子电子排布式:[Ne]3s23p1,处于基态的Mg原子电子排布式:[Ne]3s2,所以未成对电子Al多,A正确;
B.位于同一周期的Mg和Al,由于Mg的电子排布是全充满的,比较稳定,所以第一电离能Mg大于Al,B不正确;
C.位于同一周期的Mg和Al,从左到右,原子半径依次减小,故Mg大于Al,C不正确;
故答案为:A。
(2)硅的原子半径较大,p轨道难以相互重叠形成π键,即难以通过“肩并肩”的方式形成键,所以硅元素难以形成“Si=Si”键。
(3)[ Mn(CO)5( CH3CN)]Br中,[ Mn(CO)5( CH3CN)]+中配体有6个,所以Mn原子的配位数为6;CH3CN与Mn原子配位时,C无孤电子对,所以提供孤电子对的是N原子;CH3CN中甲基的C原子采取sp3杂化,-CN的C原子采取sp杂化;同周期元素中,从左到右电负性增强,所以CH3CN中C、H、N元素的电负性由大到小的顺序为N>C>H。
(4)晶胞中Mg2+位于面心,所以每个Mg2+周围紧邻且距离相等的Mg2+共有12个;由于晶胞参数为anm,所以其最近距离=;晶胞中的个数=,的个数=,所以一个晶胞的质量,,氧化镁晶体的密度g cm 3。
【分析】(1)A、未成对电子可以结合各自的电子式判断;
B、同一周期第一电离能从左到右递减;
C、同一周期从左到右半径减小;
(2) 硅的原子半径较大,难以通过“肩并肩”的方式形成键 ;
(3)配位数根据中括号内部锰离子意外的分子判断;杂化轨道=中心原子成键电子对数+孤电子对数,若杂化轨道数=2,为sp杂化,杂化轨道数=3,为sp2杂化,杂化轨道数=4,为sp3杂化;
(4)晶胞题目的判断要结合周围其他晶胞中镁离子的位置进行计算。
24.【答案】(1)随原子序数的递增,元素的电负性与原子半径一样呈现周期性变化
(2)A;BCD
【解析】【解答】元素的电负性随原子序数的递增呈现周期性变化。根据已知条件及表中数值,可知Mg3N2中两元素的电负性差值为1.8,大于1.7,Mg与N之间形成离子键,Mg3N2为离子化合物;BeCl2、AlCl3、SiC中两元素的电负性差值分别为1.5、1.5、0.7,均小于1.7,Be与Cl,Al与Cl,Si与C之间均形成共价键,BeCl2、AlCl3、SiC为共价化合物。
【分析】(1)根据变革可知电负性具有周期性的变化规律;
(2)离子化合物是阴阳离子通过离子键作用而形成的化合物;共价化合物指的是原子之间通过共用电子对形成共价键而形成的化合物。
25.【答案】(1)O
(2)第五周期第ⅦA族;弱;+7;HIO4;共价;晶体;分子间作用力(或范德华力)
【解析】【解答】(1)同一主族中,元素原子半径从上到下依次增大,所以ⅥA族中,原子半径最小的元素是O元素;
(2)①根据碘的原子结构示意图可知,碘的原子序数为53,电子层数等于其所在周期数,为第五周期,最外层电子数等于主族序数,为VIIA族,所以其在元素周期表中的位置为:第五周期第ⅦA族;
②同族元素从上到下元素非金属性依次减弱,因为氯在碘上方,所以碘的非金属性比氯的弱;
③碘所在的族为ⅦA族,其最外层电子数等于元素的最高化合价,所以元素最高价为+7价;
④碘的最高价氧化物对应的水化物为高碘酸,其化学式为HIO4,属于酸,为共价化合物;
⑤单质碘有固定的熔点,为晶体;
⑥碘属于分子晶体,其升华克服的作用力是分子间作用力(或范德华力)。
【分析】易错分析:(2)①根据电子层数等于周期是,最外层电子数判断主族序数,从而判断周期表位置;②利用元素周期律判断,同主族从上往下,非金属性逐渐增强;③最外层电子数等于主族序数,④所以的酸都为共价化合物。