周测10 元素周期律与化学键
一、选择题(本题共15小题,每小题4分,共60分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2025·贵州高一期末)下列化合物中,所有原子的最外层都满足8电子稳定结构的是( )
A.SiCl4 B.PCl5
C.H2S D.LiF
2.(2025·武汉高一期末)下列化学用语正确的是( )
A.CH2F2的电子式:
B.KCl形成过程:
C.CH4的分子结构模型:
D.HClO结构式:H—O—Cl
3.下列物质在变化过程中,只需克服分子间作用力的是( )
A.HCl溶于水 B.干冰升华
C.电解水 D.碳酸氢钠受热分解
4.下列叙述正确的是( )
A.离子键是阴离子、阳离子的相互吸引作用
B.离子化合物中一定有离子键,可能有共价键,非金属单质中一定含有共价键
C.硝酸水溶液中含有H+和N,故HNO3为离子化合物
D.某化合物熔融状态下能导电,该化合物一定为离子化合物
5.元素周期表(律)可以指导人们进行推测和判断。下列推测不合理的是( )
A.还原性:H2OB.若X2+和Y2-的核外电子层结构相同,则原子序数:X>Y
C.Rb和Sr分别位于第五周期第ⅠA、ⅡA族,则碱性:RbOH>Sr(OH)2
D.由水溶液的酸性:HCl>H2S,可推断元素的非金属性:Cl>S
6.如表所示为部分短周期元素的原子半径及主要化合价,根据表中信息判断以下叙述错误的是( )
元素代号 L M Q R T
原子半径/nm 0.186 0.143 0.110 0.102 0.099
最高正化合价 +1 +3 +5 +6 +7
最低负化合价 -3 -2 -1
A.上述五种元素形成的单质中沸点最低的是T2
B.Q与T形成的化合物中各原子均达到8电子稳定结构
C.R、T形成的简单离子的还原性:R2->T-
D.L、M的最高价氧化物对应的水化物之间可反应生成盐
7.某短周期元素Q的原子最外层只有一个电子,下列说法正确的是( )
A.Q一定能与卤素形成共价键
B.Q一定能与卤素形成离子键
C.Q与氧元素形成的化合物中可能含有共价键
D.Q的单质中不存在化学键
8.(2025·武汉高一期末)根据元素周期律,下列推测不合理的是( )
选项 事实 推测
A Mg与冷水较难反应,Ca与冷水较易反应 Ba与冷水更易反应
B NaOH是强碱,Al(OH)3是两性氢氧化物 Mg(OH)2是中强碱
C HCl约在1 500 ℃分解,HI约在300 ℃分解 HBr的分解温度介于二者之间
D H2SiO3是弱酸,H2SO4是强酸 H3PO3(亚磷酸)是中强酸
9.现有W、X、Y、Z四种短周期主族元素,其常见单质存在如图的转化关系(未注明反应条件),甲(常温下呈液态)、乙是常见的化合物。X的原子半径是同周期主族元素原子中最小的,W与X同主族,W的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸。下列说法不正确的是( )
A.简单离子的半径:W>Y>X
B.化合物乙是离子化合物
C.化合物WY2可作漂白剂
D.简单气态氢化物的稳定性:X>W
10.(2025·长沙高一期末)X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,X与Z可形成原子个数比为1∶1的18电子分子,X与W同主族,Z的最外层电子数为M的2倍,Y的最简单氢化物与最高价氧化物对应的水化物反应可生成盐。下列说法正确的是( )
A.非金属性:Y>Z
B.Z与M形成的化合物能溶于强酸
C.简单离子的半径大小:W>Y>Z
D.最高价氧化物对应水化物的碱性:W11.(2025·吉林高一期末)四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是( )
A.原子半径:M>Z
B.X的单质与H2化合比Y容易
C.M的某种合金是制造飞机和宇宙飞船的理想材料
D.Z在同主族简单氢化物中沸点最高
12.二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂,其分子结构如图所示。常温下,S2Cl2遇水易水解,并产生SO2。下列说法错误的是( )
A.S2Cl2含有极性键和非极性键
B.S2Cl2中所有原子最外层都达到了8电子稳定结构
C.S2Cl2的电子式为
D.S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为2S2Cl2+2H2O===SO2↑+3S↓+4HCl
13.(2025·北京西城区高一期末)用Ni/CaO为催化剂实现CO2的捕获和转化,可减少CO2排放并实现资源利用,其原理示意图如图:
下列说法不正确的是( )
A.CO2的空间结构是直线形,H2O的空间结构是V形
B.捕获CO2的反应属于氧化还原反应
C.转化过程中形成了C—H和O—H
D.CO2转化为CH4的化学方程式是CO2+4H2CH4+2H2O
14.(2025·辽宁高一期末)镓(Ga)与铝同主族,曾被称为“类铝”,其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如图所示。下列判断不合理的是( )
A.Al的金属性比Ga弱
B.向GaCl3溶液中逐滴加入足量氨水,先生成沉淀,后沉淀溶解
C.金属镓可与NaOH溶液反应生成Na[Ga(OH)4]和氢气
D.Ga2O3可与盐酸反应生成GaCl3
15.短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,形成的化合物是一种重要的食品添加剂,结构如图。Z核外最外层电子数与X核外电子总数相等。W的原子半径在周期表中最小。下列有关叙述正确的是( )
A.原子半径大小:Y>Z>Q
B.W、Y、Z三种元素可形成离子化合物
C.该化合物中Y原子不满足8电子稳定结构
D.W与X形成的相对分子质量最小的化合物的分子式为XW2
二、非选择题(本题共3小题,共40分)
16.(10分)(2025·广东高一期末)短周期主族元素A、B、C、D、E、F在周期表中的位置如图所示,其中常温下E为常见的气体单质。请回答下列问题:
B C D
A F E
(1)(1分)D元素在周期表中的位置为 。
(2)(1分)C、D、F的非金属性由强到弱的顺序是 (用元素符号表示)。
(3)(1分)A、D、E的简单离子半径由大到小的顺序是 (用离子符号表示)。
(4)(1分)写出单质A与NaOH溶液反应的离子方程式: 。
(5)用电子式表示B和D原子形成化合物BD2的过程: 。
(6)E元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为 。
(7)D的某种氢化物分子含有18个电子,则该氢化物含有的化学键为 (填“离子键”“极性键”或“非极性键”)。
17.(16分)某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图甲装置来一次性完成S、C、Si三种元素的非金属性强弱比较的实验研究。乙同学设计了如图乙装置来验证卤族元素的性质递变规律,A、B、C三处分别是蘸有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉 KI试纸、湿润的红纸。已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气;H2SiO3(硅酸)为白色胶状沉淀。
(1)图甲中仪器A的名称是 。甲同学实验步骤:连接仪器、 、加药品、滴入试剂。
(2)①图甲中仪器A中盛放的试剂为稀硫酸,B中盛放的试剂为 (填名称,下同)溶液,C中盛放的试剂为 溶液。
②能说明碳元素的非金属性比硅元素的强的实验现象是 。
(3)图乙中A处反应的离子方程式为 。
(4)乙同学发现图乙中B处试纸变蓝,C处红纸褪色,据此 (填“能”或“不能”)得出溴的非金属性强于碘,理由是 。
18.(14分)国家卫生健康委员会发布公告称,富硒酵母、二氧化硅、硫黄等6种食品添加剂新品种安全性已通过审查,这些食品添加剂包括食品营养强化剂、风味改良剂、结构改善剂、防腐剂,用于食品生产中,丰富舌尖上的营养和美味。氧、硫、硒为同主族元素,请回答下列问题:
(1)富硒酵母是一种新型添加剂,其中硒元素在元素周期表中的位置为 。
(2)下列说法正确的是 (填字母)。
A.热稳定性:H2Se>H2S>H2O
B.36S与74Se的中子数之和为60
C.酸性:H2SeO4>H2SO4>HClO4
D.还原性:S2->Se2-
(3)短周期元素d、e、f、g、h、x都可能存在于某些食品添加剂中,其最高正化合价或最低负化合价与原子序数的关系如图所示:
①由x、h、d三种元素按个数1∶1∶1组成的化合物的电子式为 。
②d、e、f、g、h元素形成的简单离子中半径最大的是 (用离子符号表示),其结构示意图为 。
③x和d组成的化合物中,既含有极性共价键又含有非极性共价键的是 (填化学式),此化合物可将碱性工业废水中的CN-氧化,生成碳酸盐和氨气,相应的离子方程式为 。
周测10 元素周期律与化学键
一、选择题(本题共15小题,每小题4分,共60分。每小题只有一个选项符合题目要求)
1.(2025·贵州高一期末)下列化合物中,所有原子的最外层都满足8电子稳定结构的是( )
A.SiCl4 B.PCl5
C.H2S D.LiF
答案 A
解析 PCl5中P满足10电子结构,B项不符合题意;H2S中H满足2电子稳定结构,C项不符合题意;LiF中Li满足2电子稳定结构,D项不符合题意。
题点 原子的结构
难度 基础题
2.(2025·武汉高一期末)下列化学用语正确的是( )
A.CH2F2的电子式:
B.KCl形成过程:
C.CH4的分子结构模型:
D.HClO结构式:H—O—Cl
答案 D
解析 CH2F2的电子式为,A错误;KCl是离子化合物,形成过程为,B错误;CH4是正四面体结构,但由于原子半径:C>H,故CH4的分子结构模型为,C错误;HClO分子中O原子分别与H、Cl原子各形成1对共用电子对,使分子中各个原子都达到稳定结构,因此HClO的结构式为H—O—Cl,D正确。
题点 化学用语
难度 基础题
3.下列物质在变化过程中,只需克服分子间作用力的是( )
A.HCl溶于水 B.干冰升华
C.电解水 D.碳酸氢钠受热分解
答案 B
解析 A项,HCl溶于水电离产生H+、Cl-,有H—Cl共价键的断裂;B项,干冰升华变为气态CO2分子,只需克服分子间作用力;C项,电解水生成H2和O2,有化学键的断裂和形成;D项,碳酸氢钠是离子化合物,受热分解破坏离子键和共价键。
4.下列叙述正确的是( )
A.离子键是阴离子、阳离子的相互吸引作用
B.离子化合物中一定有离子键,可能有共价键,非金属单质中一定含有共价键
C.硝酸水溶液中含有H+和N,故HNO3为离子化合物
D.某化合物熔融状态下能导电,该化合物一定为离子化合物
答案 D
解析 离子键是阴、阳离子之间的相互作用,包括静电引力和静电斥力,A错误;由离子键构成的化合物为离子化合物,因此离子化合物中一定含离子键,可能含共价键,如NaOH中H和O之间以共价键结合,非金属单质中不一定含有共价键,如稀有气体,B错误;HNO3为共价化合物,其在水溶液中电离产生H+和N,C错误;某化合物熔融状态下能导电,则该化合物一定由离子构成,因而一定属于离子化合物,D正确。
5.元素周期表(律)可以指导人们进行推测和判断。下列推测不合理的是( )
A.还原性:H2OB.若X2+和Y2-的核外电子层结构相同,则原子序数:X>Y
C.Rb和Sr分别位于第五周期第ⅠA、ⅡA族,则碱性:RbOH>Sr(OH)2
D.由水溶液的酸性:HCl>H2S,可推断元素的非金属性:Cl>S
答案 D
解析 非金属性:O>S,还原性:H2OY,B正确;Rb和Sr分别位于第五周期第ⅠA、ⅡA族,金属性:Rb>Sr,则碱性:RbOH>Sr(OH)2,C正确;由简单氢化物的稳定性:HCl>H2S,可推断元素的非金属性:Cl>S,D错误。
6.如表所示为部分短周期元素的原子半径及主要化合价,根据表中信息判断以下叙述错误的是( )
元素代号 L M Q R T
原子半径/nm 0.186 0.143 0.110 0.102 0.099
最高正化合价 +1 +3 +5 +6 +7
最低负化合价 -3 -2 -1
A.上述五种元素形成的单质中沸点最低的是T2
B.Q与T形成的化合物中各原子均达到8电子稳定结构
C.R、T形成的简单离子的还原性:R2->T-
D.L、M的最高价氧化物对应的水化物之间可反应生成盐
答案 B
解析 根据表格中的数据可知,L的半径最大,最高正价为+1价,则L为Na,M的半径比L小,且最高正价为+3价,则M为Al,Q的半径较小,主要化合价有+5价和-3价,则Q为P,R的半径比Q略小,且主要化合价为+6价和-2价,则R为S,T的半径最小,存在+7价和-1价,则T为Cl,以此解题。T为Cl,其单质为氯气,沸点最低,A正确;Q为P,T为Cl,两者形成的PCl5中,P原子没有达到8电子稳定结构,B错误;R为S,T为Cl,还原性:S2->Cl-, C正确;L为Na,M为Al,其最高价氧化物对应的水化物分别为氢氧化钠和氢氧化铝,两者可以反应生成盐,D正确。
7.某短周期元素Q的原子最外层只有一个电子,下列说法正确的是( )
A.Q一定能与卤素形成共价键
B.Q一定能与卤素形成离子键
C.Q与氧元素形成的化合物中可能含有共价键
D.Q的单质中不存在化学键
答案 C
解析 短周期元素Q的原子最外层只有一个电子,说明Q可能是氢元素,也可能是锂元素或钠元素。锂元素或钠元素与卤素元素间形成离子键,故A错误;氢元素与卤素元素间形成共价键,故B错误;氢元素与氧元素形成水或过氧化氢,均存在共价键,钠元素和氧元素可以形成过氧化钠,过氧化钠中存在离子键和共价键,故C正确;H2分子中存在共价键,故D错误。
8.(2025·武汉高一期末)根据元素周期律,下列推测不合理的是( )
选项 事实 推测
A Mg与冷水较难反应,Ca与冷水较易反应 Ba与冷水更易反应
B NaOH是强碱,Al(OH)3是两性氢氧化物 Mg(OH)2是中强碱
C HCl约在1 500 ℃分解,HI约在300 ℃分解 HBr的分解温度介于二者之间
D H2SiO3是弱酸,H2SO4是强酸 H3PO3(亚磷酸)是中强酸
答案 D
解析 元素非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强, H3PO3不是P的最高价含氧酸,故D错误。
题点 元素周期律
难度 基础题
9.现有W、X、Y、Z四种短周期主族元素,其常见单质存在如图的转化关系(未注明反应条件),甲(常温下呈液态)、乙是常见的化合物。X的原子半径是同周期主族元素原子中最小的,W与X同主族,W的最高价氧化物对应的水化物是一种强酸。下列说法不正确的是( )
A.简单离子的半径:W>Y>X
B.化合物乙是离子化合物
C.化合物WY2可作漂白剂
D.简单气态氢化物的稳定性:X>W
答案 B
解析 由题可知,X为F元素,Y为O元素,Z为H元素,甲为H2O,乙为HF,W是Cl元素。电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子的半径:Cl->>F-,故A正确;化合物乙是HF,其为共价化合物,故B错误;化合物ClO2具有强氧化性,可作漂白剂,故C正确。
10.(2025·长沙高一期末)X、Y、Z、W、M为原子序数依次增大的短周期主族元素,X与Z可形成原子个数比为1∶1的18电子分子,X与W同主族,Z的最外层电子数为M的2倍,Y的最简单氢化物与最高价氧化物对应的水化物反应可生成盐。下列说法正确的是( )
A.非金属性:Y>Z
B.Z与M形成的化合物能溶于强酸
C.简单离子的半径大小:W>Y>Z
D.最高价氧化物对应水化物的碱性:W答案 B
解析 由题意知,X为H,Y为N,Z为O,W为Na,M为Al。同周期元素从左到右,非金属性逐渐增强,则非金属性:O>N,即Z>Y,故A错误;Z与M形成的化合物为Al2O3,Al2O3能溶于强酸,故B正确;电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子的半径大小:N3->O2->Na+,即Y>Z>W,故C错误;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,M为Al,W为Na,二者对应的最高价氧化物的水化物分别为氢氧化铝和氢氧化钠,故D错误。
题点 元素周期律
难度 基础题
11.(2025·吉林高一期末)四种短周期元素在周期表中的位置如图,其中只有M为金属元素。下列说法不正确的是( )
A.原子半径:M>Z
B.X的单质与H2化合比Y容易
C.M的某种合金是制造飞机和宇宙飞船的理想材料
D.Z在同主族简单氢化物中沸点最高
答案 B
解析 四种短周期元素只有M为金属元素,由元素在周期表中的位置,可知四种元素在二、三周期,由其位置关系可知,M为Al、X为Si、Y为N、Z为O。同周期主族元素从左至右,原子半径递减,原子半径:Al>S,同主族元素从上至下原子半径递增,原子半径:S>O,则原子半径:Al>O,故A正确;非金属性:N>C>Si,元素非金属性越强,其单质越容易和氢气化合,则N2更容易与H2化合,故B错误;铝合金性能优良,是制造飞机和宇宙飞船的理想材料,故C正确;水分子之间能形成氢键,导致其沸点升高,O在同主族简单氢化物中沸点最高,故D正确。
题点 位—构—性关系
难度 基础题
12.二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂,其分子结构如图所示。常温下,S2Cl2遇水易水解,并产生SO2。下列说法错误的是( )
A.S2Cl2含有极性键和非极性键
B.S2Cl2中所有原子最外层都达到了8电子稳定结构
C.S2Cl2的电子式为
D.S2Cl2与H2O反应的化学方程式可能为2S2Cl2+2H2O===SO2↑+3S↓+4HCl
答案 C
解析 由题意可知,S2Cl2分子中存在S—Cl极性键和S—S非极性键,故A正确;根据分子结构可知,该分子中每个Cl原子和S原子之间形成一个共用电子对,S原子与S原子之间形成一个共用电子对,所以每个原子最外层都达到8电子稳定结构,故B正确;由分子结构可知,S2Cl2中只存在共价键,是共价化合物,其电子式应为,故C错误;常温下,S2Cl2遇水易水解,并产生二氧化硫,在反应过程中一部分硫元素的化合价由+1升高到+4(生成SO2),一部分S元素的化合价由+1降低到0(生成S),S2Cl2中Cl元素的化合价为-1,不能再得到电子,所以反应的化学方程式为2S2Cl2+2H2O===SO2↑+3S↓+4HCl,故D正确。
13.(2025·北京西城区高一期末)用Ni/CaO为催化剂实现CO2的捕获和转化,可减少CO2排放并实现资源利用,其原理示意图如图:
下列说法不正确的是( )
A.CO2的空间结构是直线形,H2O的空间结构是V形
B.捕获CO2的反应属于氧化还原反应
C.转化过程中形成了C—H和O—H
D.CO2转化为CH4的化学方程式是CO2+4H2CH4+2H2O
答案 B
解析 由图可知,捕获二氧化碳的反应为二氧化碳与氧化钙反应生成碳酸钙,反应中没有元素化合价发生变化,属于非氧化还原反应,故B错误;由图可知,二氧化碳转化为甲烷的反应为催化剂作用下二氧化碳与氢气反应生成甲烷和水,反应中有C—H和O—H的形成,反应的化学方程式为CO2+4H2CH4+2H2O,故C、D正确。
题点 化学反应机理的分析与应用
难度 中档题
14.(2025·辽宁高一期末)镓(Ga)与铝同主族,曾被称为“类铝”,其氧化物和氢氧化物均为两性化合物。工业制备镓的流程如图所示。下列判断不合理的是( )
A.Al的金属性比Ga弱
B.向GaCl3溶液中逐滴加入足量氨水,先生成沉淀,后沉淀溶解
C.金属镓可与NaOH溶液反应生成Na[Ga(OH)4]和氢气
D.Ga2O3可与盐酸反应生成GaCl3
答案 B
解析 Al、Ga为同主族元素,Ga在Al的下方,则Ga的金属性比Al强,A合理;Al(OH)3难溶于氨水,所以Ga(OH)3也难溶于氨水,向GaCl3溶液中逐滴加入足量氨水,有Ga(OH)3沉淀生成,沉淀不溶解,B不合理;铝能与氢氧化钠溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,所以金属镓也可以与NaOH 溶液反应生成Na[Ga(OH)4]和氢气,C合理;镓的氧化物为两性化合物,能与盐酸反应生成氯化镓,D合理。
题点 同主族元素的性质
难度 基础题
15.短周期主族元素W、X、Y、Z、Q的原子序数依次增大,形成的化合物是一种重要的食品添加剂,结构如图。Z核外最外层电子数与X核外电子总数相等。W的原子半径在周期表中最小。下列有关叙述正确的是( )
A.原子半径大小:Y>Z>Q
B.W、Y、Z三种元素可形成离子化合物
C.该化合物中Y原子不满足8电子稳定结构
D.W与X形成的相对分子质量最小的化合物的分子式为XW2
答案 B
解析 由W的原子半径在周期表中最小知W是氢。Q原子失去1个电子形成Q+,即Q是钠元素。Z核外最外层电子数与X核外电子总数相等说明X核外电子总数不超过8个,阴离子中,X原子形成4个共价键,即X原子最外层有4个电子,因此X核外共有6个电子,X是碳元素,Z最外层电子数是6,Z原子序数小于Q,即Z是氧元素。Y位于X与Z之间,Y是氮元素。同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小,同主族元素从上至下原子半径逐渐增大,Y、Z、Q原子半径大小关系是Q>Y>Z,A错误;W、Y、Z三种元素可形成离子化合物NH4NO3,B正确;该化合物中Y原子满足8电子稳定结构,C错误;W与X形成的相对分子质量最小的化合物的分子式为CH4,D错误。
二、非选择题(本题共3小题,共40分)
16.(10分)(2025·广东高一期末)短周期主族元素A、B、C、D、E、F在周期表中的位置如图所示,其中常温下E为常见的气体单质。请回答下列问题:
B C D
A F E
(1)(1分)D元素在周期表中的位置为 。
(2)(1分)C、D、F的非金属性由强到弱的顺序是 (用元素符号表示)。
(3)(1分)A、D、E的简单离子半径由大到小的顺序是 (用离子符号表示)。
(4)(1分)写出单质A与NaOH溶液反应的离子方程式: 。
(5)用电子式表示B和D原子形成化合物BD2的过程: 。
(6)E元素的最高价氧化物对应水化物的化学式为 。
(7)D的某种氢化物分子含有18个电子,则该氢化物含有的化学键为 (填“离子键”“极性键”或“非极性键”)。
答案 (1)第二周期第ⅥA族
(2)O>N>P
(3)Cl->O2->Al3+
(4)2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑
(5)
(6)HClO4
(7)极性键、非极性键
解析 由题可知A、B、C、D、E、F分别为Al、C、N、O、Cl、P。
(1)D为氧元素,位于元素周期表的第二周期第ⅥA族。
(2)根据同一周期从左到右元素非金属性逐渐增强,同一主族从上到下元素非金属性逐渐减弱,可知N、O、P 的非金属性由强到弱的顺序为O>N>P。
(3)电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,离子半径越小,简单离子半径由大到小的顺序为Cl->O2->Al3+。
(4)单质A为Al,与NaOH溶液反应的离子方程式为2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑。
(5)C和O形成的二氧化碳为共价化合物,用电子式表示其形成过程为。
(6)氯的最高价氧化物对应的水化物为HClO4。
(7)若氧的某种氢化物含18个电子,则该物质为H2O2,过氧化氢中含有氢氧极性共价键和氧氧非极性共价键。
题点 位构性关系与化学键综合
难度 基础题
17.(16分)某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图甲装置来一次性完成S、C、Si三种元素的非金属性强弱比较的实验研究。乙同学设计了如图乙装置来验证卤族元素的性质递变规律,A、B、C三处分别是蘸有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉 KI试纸、湿润的红纸。已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气;H2SiO3(硅酸)为白色胶状沉淀。
(1)图甲中仪器A的名称是 。甲同学实验步骤:连接仪器、 、加药品、滴入试剂。
(2)①图甲中仪器A中盛放的试剂为稀硫酸,B中盛放的试剂为 (填名称,下同)溶液,C中盛放的试剂为 溶液。
②能说明碳元素的非金属性比硅元素的强的实验现象是 。
(3)图乙中A处反应的离子方程式为 。
(4)乙同学发现图乙中B处试纸变蓝,C处红纸褪色,据此 (填“能”或“不能”)得出溴的非金属性强于碘,理由是 。
答案 (1)分液漏斗 检查装置气密性 (2)①碳酸钠(合理即可) 硅酸钠 ②一段时间后C中产生白色胶状沉淀 (3)Cl2+2Br-===Br2+2Cl- (4)不能 C处红纸褪色,说明有氯气剩余,不能判断B处溴蒸气是否参加反应
解析 (2)①甲同学设计实验的依据是元素非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,根据“较强酸制较弱酸”原理,仪器A中盛放的试剂为稀硫酸,B中盛放的试剂为碳酸钠,C中盛放的试剂为硅酸钠溶液,以此来证明硫酸、碳酸、硅酸的酸性强弱,从而比较S、C、Si三种元素的非金属性强弱。②烧杯C中发生反应的离子方程式为Si+CO2+H2O===C+H2SiO3↓,H2SiO3是白色胶状沉淀。(3)由题中信息可知,常温下浓盐酸与高锰酸钾反应生成氯气,由于单质的氧化性:Cl2>Br2>I2,A处氯气与溴化钠溶液发生置换反应生成溴,反应的离子方程式为Cl2+2Br-===2Cl-+Br2。(4)C处湿润的红纸褪色说明有氯气剩余,因此不能判断B处溴蒸气是否参加反应,所以不能得出溴的非金属性强于碘。
18.(14分)国家卫生健康委员会发布公告称,富硒酵母、二氧化硅、硫黄等6种食品添加剂新品种安全性已通过审查,这些食品添加剂包括食品营养强化剂、风味改良剂、结构改善剂、防腐剂,用于食品生产中,丰富舌尖上的营养和美味。氧、硫、硒为同主族元素,请回答下列问题:
(1)富硒酵母是一种新型添加剂,其中硒元素在元素周期表中的位置为 。
(2)下列说法正确的是 (填字母)。
A.热稳定性:H2Se>H2S>H2O
B.36S与74Se的中子数之和为60
C.酸性:H2SeO4>H2SO4>HClO4
D.还原性:S2->Se2-
(3)短周期元素d、e、f、g、h、x都可能存在于某些食品添加剂中,其最高正化合价或最低负化合价与原子序数的关系如图所示:
①由x、h、d三种元素按个数1∶1∶1组成的化合物的电子式为 。
②d、e、f、g、h元素形成的简单离子中半径最大的是 (用离子符号表示),其结构示意图为 。
③x和d组成的化合物中,既含有极性共价键又含有非极性共价键的是 (填化学式),此化合物可将碱性工业废水中的CN-氧化,生成碳酸盐和氨气,相应的离子方程式为 。
答案 (1)第四周期第ⅥA族 (2)B
(3)① ②S2- ③H2O2 H2O2+CN-+OH-===C+NH3↑
解析 (2)元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越强,非金属性:O>S>Se,所以简单氢化物的稳定性:H2SeS>Se,所以最高价氧化物对应水化物的酸性:H2SeO4Se,故还原性:Se2->S2-,D错误。(3)由图可知,x是H元素,d是O元素,e是Na元素,f是Al元素,g是S元素,h是Cl元素。②电子层数越多,离子半径越大,电子层结构相同的离子,核电荷数越多,离子半径越小,O、Na、Al、S、Cl元素形成的简单离子中,S2-的半径最大;S2-核外有18个电子,核电荷数为16,其结构示意图为。③H、O两元素形成的化合物为H2O2和H2O,其中既含有极性共价键又含有非极性共价键的是H2O2;H2O2有强氧化性,可将碱性工业废水中的CN-氧化,生成碳酸盐和氨气,离子方程式为H2O2+CN-+OH-===C+NH3↑。