化学鲁科版(2019)必修第二册综合素养训练一(含解析)

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名称 化学鲁科版(2019)必修第二册综合素养训练一(含解析)
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文件大小 197.4KB
资源类型 教案
版本资源 鲁科版(2019)
科目 化学
更新时间 2024-03-15 10:55:59

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文档简介

综合素养训练一
(满分:100分 时间:90分钟)
 
一、选择题(本题共10小题,每小题2分,共20分,每小题只有一个选项符合题意)
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”。该中心人工合成Cn的过程可表示为70Zn+208Pb===277Cn+1n 。下列叙述中正确的是(  )
A.上述合成过程属于化学变化
B.Cn元素的相对原子质量为277
C.Cn位于元素周期表的第7周期,是副族元素
D.Cn的核内中子数比质子数多165
2.简单原子的原子结构可用如图方法形象表示,其中●表示质子或电子,?表示中子,则下列有关①②③的叙述正确的是(  )
A.①②③互为同素异形体
B.①②③是三种不同的核素
C.①②③是三种化学性质不同的微粒
D.①②③具有相同的质量数
3.元素在周期表中的位置,反映了元素的原子结构和元素的性质,下列说法正确的是(  )
A.同一元素不可能既表现金属性,又表现非金属性
B.第3周期元素的最高正化合价等于它所处的主族序数
C.同一主族元素的原子,最外层电子数相同,化学性质完全相同
D.元素周期表中位于金属元素和非金属元素分界线附近的元素属于过渡元素
4.下列排序不正确的是(  )
A.单质的熔点:钾<铷<铯
B.离子半径:S2->Na+>Mg2+
C.热稳定性:HF>H2O>H2S
D.酸性:H2SiO35.根据原子结构及元素周期律的知识,判断下列说法正确的是(  )
A.同主族元素含氧酸的酸性随核电荷数的增加而减弱
B.核外电子排布相同的微粒化学性质也相同
C.Cl-、S2-、Ca2+、K+半径逐渐减小
D.C与Cl得电子能力相同
6.下列说法中正确的是(  )
①质子数相同的微粒一定属于同一种元素 ②电子数相同的微粒不一定属于同一种元素 ③两个原子如果核外电子排布相同,一定属于同一种元素 ④质子数相同,电子数也相同的两种微粒,不可能是一种分子和一种离子 ⑤所含质子数和电子数相等的微粒一定是原子 ⑥同种元素的原子其质量数必相等
A.①②④ B.②③④
C.③④⑥ D.①⑤⑥
7.如图,a、b、c、d、e为元素周期表中前四周期的一部分元素,下列有关叙述正确的是(  )
A.元素b位于ⅥA族,有+6、-2两种常见化合价
B.五种元素中,元素e的性质最稳定
C.元素c和e的气态氢化物的稳定性:c>e
D.元素c和d的最高价氧化物对应水化物的酸性:c>d
8.短周期元素的离子aW2+、bX+、cY2-、dZ-都具有相同的电子层结构,下列推断错误的是(  )
A.原子序数:W>X>Z>Y
B.离子半径:W2+>Y2-
C.还原性:H2Y>HZ
D.碱性:XOH>W(OH)2
9.原子序数依次相差1,且由小到大排列的A、B、C、D、E五种短周期元素。下列是有关这五种元素的叙述,其中正确的是(  )
①若A的最高价氧化物对应水化物是强碱,则E的最高价氧化物对应水化物是强酸
②若A的单质既能与强酸反应又能与强碱反应且都放出氢气,则这五种元素在同一周期
③若A的阳离子比E的阴离子少8个电子,则D一定是非金属元素
④若D的最高价氧化物对应水化物是强酸,则E的单质在常温下为气态
A.①②③ B.②③④
C.③④ D.②④
10.R、W、X、Y、Z为原子序数依次增大的同一短周期元素,下列说法一定正确的是(m、n均为正整数)(  )
①若R(OH)n为强碱,则W(OH)n+1也为强碱 ②若HnXOm为强酸,则Y是活泼非金属元素 ③若Y的最低化合价为-2,则Z的最高化合价可能为+7 ④若X的最高化合价为+5,则五种元素都是非金属元素 ⑤若Z的氧化物对应的水化物为HZO3,则Z的最外层电子数可能不为5
A.②③⑤ B.①②③
C.②③ D.②③④
二、选择题(本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
11.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素,其中Z为金属元素,X、W为同一主族元素。X、Z、W形成的最高价氧化物分别为甲、乙、丙。x、y2、z、w分别为X、Y、Z、W的单质,丁是化合物。其转化关系如图所示,下列判断正确的是(  )
A.反应①、②属于氧化还原反应,③属于非氧化还原反应
B.Y的简单离子半径比Z的简单离子半径小
C.反应③可以证明X的非金属性强于W
D.一定条件下,x与甲反应可生成丁
12.如表是几种短周期主族元素的原子半径及主要化合价,下列叙述正确的是(  )
元素代号 X Y Z W
原子半径/pm 160 143 106 64
主要化合价 +2 +3 +6、+4、-2 -2
A.离子半径:X2+>Y3+
B.气态氢化物的稳定性:H2Z>H2W
C.X、Y单质与酸反应的剧烈程度:XD.最高价氧化物对应水化物的碱性:X(OH)2>Y(OH)3
13.根据元素周期律,由下列事实进行推测,其中推测不合理的是(  )
选项 事实 推测
A Mg与水反应缓慢,Ca与水反应较快 Ba与水反应会更快
B Si是半导体材料,同族的Ge也是半导体材料 第ⅣA族的元素的单质都可作半导体材料
C HCl在1 500 ℃时分解,HI在230 ℃时分解 HBr的分解温度介于二者之间
D Si与H2高温时反应,S与H2加热能反应 P与H2在高温时能反应
14.2019年是门捷列夫发现元素周期律150周年。A、B、C、D为短周期主族元素,其中A、B、C在周期表中所处的相对位置如图所示,且它们的质子数之和为32。D元素原子的最外层电子数为次外层电子数的2倍。下列说法正确的是(  )
A C
B
A.原子半径:D>A>C
B.常温常压下,B单质为固态
C.气态氢化物热稳定性:B>C
D.C的最高价氧化物的水化物是强酸
15.下列实验过程中产生沉淀的物质的量(y)与加入试剂的量(x)之间的关系正确的是(  )
A.向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量且边滴边振荡
B.向Na[Al(OH)4]溶液中滴加稀盐酸至过量且边滴边振荡
C.向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液直至过量
D.向NaOH、Ba(OH)2、Na[Al(OH)4]的混合溶液中缓慢通入二氧化碳至过量
三、非选择题(本题共5小题,共60分)
16.(12分)元素周期表与元素周期律在学习、研究中有很重要的作用。下表是5种元素的相关信息,W、X都位于第3周期。
元素 信息
Q 地壳中含量最高的元素
W 最高化合价为+7
X 最高价氧化物对应的水化物在本周期中碱性最强
Y 焰色试验(透过蓝色钴玻璃观察)火焰呈紫色
Z 原子结构示意图为
(1)Q在周期表中的位置是________________。
(2)W的最高价氧化物对应的水化物的化学式是________________。
(3)X单质与水反应的离子方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)金属性Y强于X,用原子结构解释原因:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
失电子能力Y强于X,金属性Y强于X。
(5)下列对于Z及其化合物的推断中,正确的是________(填字母)。
A.Z的最低负化合价与W的最低负化合价相同
B.Z的简单氢化物的稳定性弱于W的简单氢化物的稳定性
C.Z的单质可与X和W形成的化合物的水溶液发生置换反应
17.(12分)元素是组成我们生活的世界中一切物质的“原材料”。
(1)短周期元素A、B、D、E、G、J在周期表中的位置如下:
根据上表回答问题:
①第3周期的三种元素中离子半径最小的是________(填元素符号)。
②B、D的非金属性由强到弱的顺序是________(填元素符号)。
③E、G、J的最高价氧化物对应水化物两两之间反应的离子方程式分别为ⅰ.H++OH-===H2O、
ⅱ.________________________________________________________________________、
ⅲ.________________________________________________________________________。
(2)元素Y的一种含氧酸化学式为H3YO3,其结构式可表示为。该酸为________元酸,请写出该酸与过量氢氧化钠溶液反应的化学方程式:________________________________________________________________________
(用对应元素符号作答。已知信息:氢氧原子结合成的一种原子团“—OH”叫羟基,含氧酸中只有羟基氢才可电离出H+)。
18.(12分)某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素金属性与最高价氧化物对应的水化物之间的关系设计了如图装置,用来完成N、C、Si的非金属性强弱比较的实验研究;乙同学根据置换反应的规律,利用如图装置完成了Cl与Br的非金属性强弱的实验研究。回答下列问题:
(1)图中仪器E的名称是________,使用前一定要________________________。
(2)从以下所给物质中选出甲同学设计实验所用到的物质:试剂A为________,试剂C为________(填序号)。
①硝酸溶液 ②稀盐酸 ③碳酸钙 ④Na2SiO3溶液 ⑤SiO2
(3)丙同学认为甲同学设计中存在一处明显缺陷,请指出该缺陷:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)乙同学设计的实验中(酒精灯加热装置在图中未画出),若试剂C为溴化钾溶液,还需要用到的试剂:试剂A为________,试剂B为________。
19.(12分)Ⅰ.俄美科学家联合小组宣布合成出114号元素(Fl)的一种同位素,该原子的质量数是289。
试回答下列问题:
(1)该元素在周期表中位于第______周期第________族,属于________(填“金属元素”或“非金属元素”)。
(2)该原子核内中子数为________。
(3)如果该元素存在最高价氧化物对应的水化物,请写出其化学式:________。
Ⅱ.如图为元素周期表的一部分,列出了10种元素在元素周期表中的位置。
试回答下列问题:
(1)②③④三种元素最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序是______________________(填化学式)。
(2)10种元素中,原子半径最小的是________(填序号)。
(3)元素⑦的简单氢化物与元素⑧的单质反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
(4)元素②和⑤的最高价氧化物对应水化物相互反应的化学方程式为________________________。
(5)元素⑩的原子序数为________,其单质与元素⑦的简单氢化物高温下反应的化学方程式为________________________。
(6)元素⑨的单质易溶于元素⑥与⑧形成的化合物中,所得溶液颜色为________色。
20.(12分)Ⅰ.部分元素的原子结构特点或性质如下表:
X 单质之一是空气中的主要成分,也是最常见的助燃剂
Y 某种核素不含中子
Z 原子失去一个电子后,形成氖原子电子层结构
W 原子最外层电子数是次外层电子数的2倍
(1)写出X、Y的元素符号:X________,Y________。
(2)画出下列微粒的结构示意图:Z原子________,W原子________。
(3)写出两种由上述任意三种元素组成的水溶液呈碱性的物质:________________、________________(填化学式)。
Ⅱ.X、Y、Z、W、T是原子序数依次增大的五种短周期元素,且X、Y、Z、W的原子序数之和为32。其中X是元素周期表中原子半径最小的元素,Y、Z左右相邻,Z、W位于同一主族,T的单质常用于自来水的杀菌、消毒。请回答下列问题:
(1)W元素在周期表中的位置为
________________________________________________________________________。
(2)由X、Y、Z、W四种元素中的三种组成一种强酸,该强酸的稀溶液能与金属铜反应,该反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(3)Y元素的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物可以相互反应,写出反应的离子方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)Y和T两元素的非金属性强弱为T__________(填“>”“<”或“=”)Y。可以验证该结论的方法是________。
A.比较这两种元素的气态氢化物的沸点
B.比较这两种元素所形成含氧酸的酸性
C.比较这两种元素的气态氢化物的稳定性
D.比较这两种元素与氢气化合的难易程度
E.比较这两种元素气态氢化物的还原性
综合素养训练一
1.解析:化学变化中的最小粒子为原子,题述合成过程中原子核发生了变化,不属于化学变化,故A错误;277Cn的质量数为277,元素的相对原子质量与其各核素在自然界中的含量有关,故B错误;第118号元素位于周期表中第7周期0族,则112号元素位于第7周期ⅡB族,故C正确;该原子的中子数为277-112=165,中子数比质子数多165-112=53,故D错误。
答案:C
2.解析:同素异形体是由同一种元素形成的不同单质,如氧气和臭氧,故A错误;①、②、③代表的微粒分别为H、H、H,它们的质子数相同、中子数不同,互为同位素,故B正确;①、②、③的化学性质几乎完全相同,故C错误;①、②、③的质量数分别为1、2、3,质量数不同,故D错误。
答案:B
3.解析:处于金属元素与非金属元素分界线附近的元素通常表现一定的金属性与非金属性,故A错误;第3周期主族元素的最高正化合价等于它所处的主族序数等于原子最外层电子数,故B正确;同一主族元素的化学性质具有相似性,但原子电子层数不同,元素化学性质不完全相同,有的差距很大,如ⅠA族中的H与碱金属元素,故C错误;过渡元素包括副族和第Ⅷ族,元素周期表中位于金属元素和非金属元素分界线附近的元素不属于过渡元素,故D错误。
答案:B
4.解析:随着元素原子序数的递增,钾、铷、铯的熔点逐渐降低,即熔点钾>铷>铯,故A错误;钠离子和镁离子含有2个电子层,镁离子的核电荷数较大,离子半径Na+>Mg2+,硫离子含有3个电子层,其半径最大,则离子半径S2->Na+>Mg2+,故B正确;非金属性:F>O>S,元素非金属性越强,对应简单氢化物越稳定,热稳定性HF>H2O>H2S,故C正确;非金属性:Si答案:A
5.解析:自上而下,同主族元素的最高价含氧酸的酸性减弱,故A错误;核外电子排布相同的微粒,化学性质不一定相同,如Ar化学性质稳定,而S2-具有强还原性,故B错误;S2-、Cl-、Ca2+、K+电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,离子半径S2->Cl->K+>Ca2+,故C错误;Cl与Cl互为同位素,化学性质几乎完全相同,得电子能力相同,故D正确。
答案:D
6.解析:①具有相同质子数的微粒不一定属于同种元素,如Na+、NH的质子数都是11,HF、Ne的质子数都是10,但不属于同种元素,错误;②电子数相同的微粒不一定属于同一种元素,如K+和Ca2+,正确;③两个原子如果核外电子排布相同,则核外电子数相等,而原子中核内质子数=核外电子数,所以一定属于同一种元素,正确;④分子中质子数=电子数,而离子中质子数≠电子数,所以质子数相同,电子数也相同的两种粒子,不可能是一种分子和一种离子,正确;⑤分子和原子中质子数和电子数相等,所以所含质子数和电子数相等的微粒可能是原子或分子,错误;⑥原子的质量数=质子数+中子数,而同一元素的原子质子数相同,中子数可能不同,所以同种元素的原子其质量数不一定相等,错误;故选B。
答案:B
7.解析:a、b、c、d、e为元素周期表中前四周期的一部分元素,根据元素在周期表中的位置,可推知a为He、b为O、d为Cl、c为P、e为As。元素b为氧,位于ⅥA族,氧元素没有最高正价,故A错误;五种元素中,元素a(He)的性质最稳定,故B错误;非金属性c>e,气态氢化物的稳定性:c>e,故C正确;非金属性d>c,最高价氧化物对应水化物的酸性:c答案:C
8.解析:aW2+、bX+、cY2-、dZ-四种离子具有相同的电子层结构,依据“阴上阳下”规律(具有相同核外电子排布的微粒,阴离子在上一周期,阳离子在下一周期)和离子所带电荷数,可以推测其对应元素在周期表中的位置关系,如图所示。根据四种元素在周期表中的相对位置可知原子序数大小关系是W>X>Z>Y,A正确;核外电子排布相同时微粒半径随原子序数的增大而减小,则离子半径:W2+HZ,C正确;同周期元素从左到右金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,则碱性:XOH>W(OH)2,D正确。
………… Y Z
X W
答案:B
9.解析:原子序数依次相差1,且由小到大排列的A、B、C、D、E五种短周期元素:若A的最高价氧化物对应的水化物是强碱,则A为Na,E为P,磷酸属于中强酸,故①错误;若A的单质既能与强酸反应又能与强碱反应且都放出氢气,则A为Al,B为Si,C为P,D为S,E为Cl,五种元素都处于第3周期,故②正确;若A的阳离子比E的阴离子少8个电子,则D一定为非金属元素,故③正确;若D的最高价氧化物对应的水化物是强酸,则D可能为N、S或Cl,对应的E可能为O、Cl或Ar,氧气、氯气、氩气常温下都是气体,故④正确。
答案:B
10.解析:①短周期元素中只有NaOH一种强碱,若R(OH)n为强碱,则W(OH)n+1一定不是强碱,错误;②同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,若HnXOm为强酸,则X为活泼非金属元素,Y也为活泼非金属元素(Z的原子序数大于Y,且处于同一周期),正确;③若Y的最低化合价为-2,则Y为第ⅥA族元素,Z可能为Cl元素,最高化合价为+7,正确;④X的最高化合价为+5,若X为P,则R为金属元素,错误;⑤若Z的氧化物对应的水化物为HZO3,则Z的化合价为+5价,可能为Cl元素,Cl原子最外层电子数为7,正确。综上所述,正确的有②③⑤。
答案:A
11.解析:X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素,其中Z为金属元素,X、Z、W形成的最高价氧化物分别为甲、乙、丙。x、y2、z、w分别为X、Y、Z、W的单质,丁是化合物。氧化物甲能与金属单质z反应生成氧化物乙与单质x,可知甲为CO2,z为Mg,乙为MgO,x为C,y2为O2,故X为C、Y为O、Z为Mg,X、W为同一主族元素,则W为Si,丙为SiO2,w为Si,丁为CO。反应①是2Mg+CO22MgO+C,反应②是C+O2CO2,反应③是2C+SiO2Si+2CO↑,都属于氧化还原反应,故A错误;Y为O、Z为Mg,二者对应的简单离子具有相同的核外电子排布,核电荷数越大离子半径越小,故B错误;根据元素周期律,元素非金属性越强,对应单质氧化性越强,反应③为C将Si还原,不能说明C的非金属性强于Si,故C错误;加热条件下,碳和二氧化碳反应可生成一氧化碳,故D正确。
答案:D
12.解析:根据题表中的数据可知,Z、W的主要化合价都有-2,位于ⅥA族,Z还存在的化合价为+6、+4,且原子半径大于W,所以Z为S,W为O;X的主要化合价为+2,且原子半径大于S,所以X为Mg;Y的主要化合价为+3,且其原子半径大于S,所以Y为Al。核外电子排布相同的离子,核电荷数越大半径越小,离子半径:X2+>Y3+,故A正确;元素非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强,非金属性SAl,单质与酸反应的剧烈程度:X>Y,故C错误;元素金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性Mg>Al,最高价氧化物对应水化物的碱性:X(OH)2>Y(OH)3,故D正确。
答案:AD
13.解析:同主族元素的金属性从上到下逐渐增强,单质与水反应越来越剧烈,第ⅡA族元素从上到下依次为Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra,已知Mg与水反应缓慢,Ca与水反应较快,所以Ba与水反应会更快,A正确;同主族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强,第ⅣA族元素从上到下依次有C、Si、Ge、Sn、Pb,Si、Ge在金属元素和非金属元素分界线附近,单质都是半导体材料,但单质Sn、Pb都是金属,是电的良导体,推测不合理,故B错误;同主族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,形成的气态氢化物稳定性也逐渐减弱,已知HCl在1 500 ℃时才分解,而HI在230 ℃时分解,由此推测HBr的分解温度介于两者之间,故C正确;同周期从左到右,主族元素的非金属性逐渐增强,单质与H2化合越来越容易,Si、P、S是第3周期从左向右依次相邻的三种主族元素,已知Si与H2高温时反应,S与H2加热能反应,因此P与H2在高温时能反应,推测合理,故D正确。
答案:B
14.解析:A、B、C、D为短周期的主族元素,设A的质子数为x,根据A、B、C在周期表中所处的相对位置可知C、B的原子序数分别为x+2、x+8+1,它们的质子数之和为32,则x+x+2+x+8+1=32,解得x=7,所以A为N,B为S,C为F;D元素原子的最外层电子数为次外层电子数的2倍,则D为C。同一周期主族元素从左向右原子半径逐渐减小,原子半径:D>A>C,故A正确;常温常压下,S单质为固态,故B正确;非金属性S答案:AB
15.解析:向AlCl3溶液中逐滴加入NaOH溶液先生成氢氧化铝沉淀:AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl,继续滴加NaOH溶液,Al(OH)3和NaOH反应生成四羟基合铝酸钠,沉淀溶解:NaOH+Al(OH)3===Na[Al(OH)4],所以沉淀量达到最大消耗NaOH溶液和沉淀溶解消耗NaOH溶液的体积之比为3∶1,与图像不符,故A错误;向Na[Al(OH)4]溶液中滴加稀盐酸,会立即产生氢氧化铝沉淀,发生反应:[Al(OH)4]-+H+===Al(OH)3↓+H2O,沉淀量达到最大时,继续滴加盐酸,则沉淀开始溶解,发生反应:Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O,所以沉淀量达到最大消耗的盐酸和沉淀完全溶解消耗的盐酸的体积之比是1∶3,与图像不符,故B错误;向NH4Al(SO4)2溶液中逐滴加入氢氧化钠溶液,开始发生反应Al3++3OH-===Al(OH)3↓,先生成氢氧化铝沉淀,当Al3+沉淀完全后,然后发生反应NH+OH-===NH3·H2O,此时沉淀氢氧化铝的量不变,再继续滴加NaOH溶液,发生反应Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-,氢氧化铝沉淀溶解,沉淀量达到最大、沉淀量保持不变和沉淀溶解消耗NaOH溶液的体积之比为3∶1∶1,与图像相符,故C正确;向NaOH、Ba(OH)2、Na[Al(OH)4]的混合溶液中缓慢通入二氧化碳至过量,先发生反应Ba(OH)2+CO2===BaCO3↓+H2O,生成BaCO3沉淀,然后发生反应CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O,此时沉淀的量不变,接着发生反应2Na[Al(OH)4]+CO2===2Al(OH)3↓+Na2CO3+H2O,生成Al(OH)3沉淀,接着又发生反应:CO+H2O+CO2===2HCO,沉淀量不变,最后发生反应BaCO3+H2O+CO2===Ba(HCO3)2,沉淀部分溶解,与图像不符,故D错误。
答案:C
16.解析:Q是地壳中含量最高的元素,则Q为O;W、X都位于第3周期,W的最高正化合价为+7,则W为Cl;X的最高价氧化物对应的水化物在本周期中碱性最强,则X为Na;Y的焰色试验(透过蓝色钴玻璃观察)火焰呈紫色,则Y为K;Z的原子结构示意图为,则Z为Br。(1)O的原子序数为8,位于元素周期表中第2周期第ⅥA族。(2)Cl的最高价氧化物对应水化物的化学式为HClO4。(3)Na与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应的离子方程式为2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。(4)最外层电子数K与Na相同,电子层数K大于Na,原子半径K大于Na,失电子能力K强于Na,则金属性K强于Na。(5)Br的最低负化合价为-1,Cl的最低负化合价为-1,故A正确;非金属性Cl>Br,则Z的简单氢化物的稳定性弱于W的简单氢化物的稳定性,故B正确;Br的非金属性弱于Cl,则Z的单质不能与X和W形成的化合物的水溶液发生置换反应,故C错误。
答案:(1)第2周期第ⅥA族 (2)HClO4 (3)2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑ (4)最外层电子数K与Na相同,电子层数K大于Na,原子半径K大于Na (5)AB
17.解析:(1)由短周期元素A、B、D、E、G、J在周期表中的位置可以知道A、B、D、E、G、J分别为H、N、O、Na、Al、C1。①第3周期的三种元素形成的三种离子分别为Na+、Al3+、 Cl-,一般来说,电子层数越多,离子半径越大,具有相同电子层结构的离子,核电荷数越大,半径越小,所以这三种离子中半径最小的是Al3+。②B、D为同一周期的元素,同一周期主族元素从左向右,非金属性逐渐增强,则非金属性由强到弱的顺序是O>N。③E、G、J的最高价氧化物对应水化物分别为NaOH、Al(OH)3、HClO4,Al(OH)3为两性氢氧化物,既能与酸反应又能与强碱反应,这三种水化物两两之间反应的离子方程式分别为H++OH-===H2O、Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-、Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O。(2)从结构式可知,该分子中含有2个羟基,故该酸为二元酸,Y能形成3个单键和1个双键,Y应为P,则该酸与过量的氢氧化钠溶液反应的化学方程式为H3PO3+2NaOH===Na2HPO3+2H2O。
答案:(1)①Al ②O>N ③Al(OH)3+OH-===[Al(OH)4]-
Al(OH)3+3H+===Al3++3H2O
(2)二 H3PO3+2NaOH===Na2HPO3+2H2O
18.解析:由题中信息可知,甲同学通过比较硝酸、碳酸和硅酸的酸性强弱,探究N、C、Si的非金属性强弱。元素的最高价氧化物对应水化物的酸性越强,对应元素的非金属性越强。乙同学根据置换反应规律(氧化性较强的非金属单质可以置换出氧化性较弱的非金属单质),通过比较非金属单质的氧化性强弱,探究Cl与Br的非金属性强弱。(1)图中仪器E的名称是分液漏斗,使用前一定要检查分液漏斗是否漏水。(2)根据所给信息及物质,可以判断甲同学设计的实验中所用到物质是硝酸、碳酸钙和硅酸钠溶液,故试剂A为硝酸溶液,试剂C为Na2SiO3溶液。(3)甲同学设计中存在一处明显缺陷:硝酸与碳酸钙反应生成的二氧化碳中可能含有挥发出的硝酸,硝酸也能与硅酸钠反应产生沉淀。(4)乙同学设计的实验中,若试剂C为溴化钾溶液,还需要用到的试剂为用于制备氯气的浓盐酸和二氧化锰,故试剂A为浓盐酸,试剂B为二氧化锰。
答案:(1)分液漏斗 检查是否漏水 (2)① ④ (3)硝酸与碳酸钙反应生成的二氧化碳中可能含有挥发出的硝酸,硝酸也能与硅酸钠反应产生沉淀
(4)浓盐酸 二氧化锰
19.解析:(Ⅰ)(1)该元素在周期表中位于第7周期第ⅣA族,属于金属元素。(2)该原子核内中子数为289-114=175。(3)该元素的最高价为+4价,最高价氧化物对应的水化物为H4FlO4。(Ⅱ)由元素在周期表中的位置可知,①为H,②为Na,③为K,④为Mg,⑤为Al,⑥为C,⑦为O,⑧为Cl,⑨为I,⑩为Fe。(1)金属性:K>Na>Mg,最高价氧化物对应水化物的碱性:KOH>NaOH>Mg(OH)2。(2)H原子只有1个电子层,其原子半径最小。(3)元素⑦为O元素,其氢化物为H2O,元素⑧的单质为Cl2,氯气和水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸是弱酸,反应的离子方程式:Cl2+H2O H++Cl-+HClO。(4)氢氧化钠与氢氧化铝反应生成四羟基合铝酸钠,反应的化学方程式为NaOH+Al(OH)3===Na[Al(OH)4]。(5)元素⑩为Fe,位于周期表中第4周期第Ⅷ族,其原子序数为26;元素⑦为O元素,其氢化物为H2O,铁与水蒸气高温下反应生成四氧化三铁和氢气,反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。(6)元素⑥与元素⑧形成化合物的化学式为CCl4,碘单质易溶于CCl4,溶液呈紫色。
答案:(Ⅰ)(1)7 ⅣA 金属元素 (2)175 (3)H4FlO4 (Ⅱ)(1)KOH>NaOH>Mg(OH)2 (2)① (3)Cl2+H2O H++Cl-+HClO
(4)NaOH+Al(OH)3===Na[Al(OH)4]
(5)26 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2
(6)紫
20.解析:Ⅰ.X的单质之一是空气的主要成分,也是最常见的助燃剂,则X为O;Y的某种核素不含中子,则Y为H;Z原子失去一个电子后形成氖原子电子层结构,则Z为Na;W原子的最外层电子数是次外层电子数的2倍,则W为C。(1)X、Y的元素符号分别为O、H。(2)Na原子结构示意图为,C原子结构示意图为。(3)由题述任意三种元素组成的水溶液呈碱性的物质是NaOH、Na2CO3。Ⅱ.X、Y、Z、W、T是原子序数依次增大的五种短周期元素,在周期表中X是原子半径最小的元素,则X为H;Z、W位于同主族,设Z的原子序数为x,则W的原子序数为x+8,Y、Z左右相邻,Y的原子序数为x-1,四种元素的原子序数之和为32,则1+(x-1)+x+(x+8)=32,解得x=8,即Y为N,Z为O,W为S;T的单质常用于自来水的杀菌、消毒,则T为Cl。(1)W为S,位于元素周期表中第3周期第ⅥA族。(2)由X、Y、Z、W四种元素中的三种组成一种强酸,该强酸的稀溶液能与铜反应,则该酸为硝酸,稀硝酸与Cu反应生成硝酸铜、NO与水,反应的离子方程式为8H++2NO+3Cu===3Cu2++2NO↑+4H2O。(3)Y元素的气态氢化物为氨气,其最高价氧化物对应的水化物为硝酸,氨气和硝酸可以相互反应生成硝酸铵,离子方程式为NH3+H+===NH。(4)Y为N,T为Cl,Cl的非金属性强于N。不能通过气态氢化物沸点的高低来比较这两种元素的非金属性强弱,故A错误;元素所形成的最高价含氧酸的酸性越强,元素的非金属性越强,不是最高价含氧酸,不能判断元素的非金属性强弱,故B错误;元素的气态氢化物越稳定,元素的非金属性越强,比较这两种元素的气态氢化物的稳定性,能判断元素的非金属性强弱,故C正确;元素单质与氢气化合越容易,则元素的非金属性越强,故D正确;元素气态氢化物的还原性越强,元素的非金属性越弱,比较这两种元素气态氢化物的还原性,能判断元素的非金属性强弱,故E正确。
答案:Ⅰ.(1)O H (2)  (3)NaOH Na2CO3
Ⅱ.(1)第3周期第ⅥA族
(2)8H++2NO+3Cu===3Cu2++2NO↑+4H2O
(3)NH3+H+===NH (4)> CDE